KR20240009811A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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엄성훈
손영준
최성열
김강설
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판을 처리하는 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 그리고 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 저면을 세정하는 세정유닛을; 포함한다. 상기 세정 유닛은 초음파가 인가된 제 1 세정액으로 기판의 저면을 세정하는 초음파 세정 부재를 포함하고, 상기 초음파 세정부재는 내부에 상기 제 1 세정액이 채워지는 액조와; 상기 액조 내에 채워진 상기 제 1 세정액에 진동을 제공하는 진동자를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판의 저면을 세정하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다.
이러한 공정들 중 사진 공정은 기판의 표면에는 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하여 막을 형성하는 도포 공정, 기판에 형성된 막에 회로 패턴을 전사하는 노광 공정, 노광 처리된 영역 또는 그 반대 영역에서 선택적으로 기판 상에 형성된 막을 제거하는 현상 공정을 포함한다.
도포 공정과 노광 공정 사이에, 기판을 세정하는 세정 공정이 진행된다. 노광 장치에서 기판이 지지판에 놓여질 때, 기판 저면에 파티클이 존재하면 해당 영역에 기판 변형이 발생하고 노광 공정 시 국부적인 왜곡이 유발되므로 기판 뒷면의 파티클을 제거하는 세정 공정이 필요하다.
일반적으로 파티클 세정을 위해 브러시를 이용한 세정이 이루어지고 있으나, 브러시로 기판을 세정 시 기판의 전체 영역을 균일하게 세정하기 어렵다.
본 발명은 기판 처리 공정 시 기판 저면에 잔류하는 파티클을 효과적으로 제거하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 전체 영역을 효과적으로 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 그리고 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 저면을 세정하는 세정유닛을; 포함한다. 상기 세정 유닛은 초음파가 인가된 제1 세정액으로 기판의 저면을 세정하는 초음파 세정 부재를 포함한다. 상기 초음파 세정부재는 내부에 상기 제1 세정액이 채워지는 액조와; 상기 액조 내에 채워진 상기 제1 세정액에 진동을 제공하는 진동자를 포함한다.
일 예에 의하면, 상기 세정 유닛은 상기 제1 세정액이 공급되는 기판 상의 영역으로 제2 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 더 포함할 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 세정액 공급 노즐은 상기 초음파 인가 부재가 상기 제1 세정액을 공급하는 기판 상의 영역을 향해 상향 경사지게 상기 제2 세정액을 분사하도록 제공할 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 기판 지지 유닛은 기판의 가장자리 영역이 노출되도록 상기 기판의 중앙 영역을 지지하고, 상기 기판을 회전시키는 스핀 척과; 기판의 중앙 영역이 노출되도록 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 사이드 척을 포함할 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 초음파 세정 부재는, 상기 스핀 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 세정하는 제1 세정 부재와 상기 사이드 척에 지지된 기판의 중앙 영역을 세정하는 제2 세정 부재를 포함할 수 있다.
일 예에 의하면, 위에서 바라볼 때, 상기 제1 세정 부재는 그 길이 방향이 상기 스핀 척에 지지된 기판의 반경 방향으로 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 위에서 바라볼 때, 상기 제1 세정 부재는 그 길이 방향이 상기 스핀 척에 지지된 기판의 반경 방향에 대해 예각으로 경사지게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 제1 세정 부재의 길이 방향이 기판의 반경 방향을 따른 성분과 기판 반경 방향에 수직한 성분을 가질 때, 상기 기판의 반경 방향에 수직한 성분은 상기 기판의 반경 방향인 성분보다 더 긴 길이를 가질 수 있다.
일 예에 의하면, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 세정 부재는 그 길이 방향이 상기 사이드 척에 지지된 기판의 반경 방향에 수직한 방향으로 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 위에서 바라볼 때, 상기 세정액 공급 노즐의 길이 방향과 상기 제1 세정 부재의 길이 방향은 서로 수직으로 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 제1 세정액과 상기 제2 세정액은 동일 액일 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 스핀 척과 상기 제2 세정액이 공급되는 영역 사이로 가스를 공급하는 가스 공급 노즐을 더 포함할 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 가스 공급 노즐은 상기 제2 세정액이 공급되는 영역을 향하는 방향으로 상향 경사지게 가스를 공급할 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 스핀 척, 상기 가스 공급 노즐, 상기 세정액 공급 노즐, 그리고 상기 초음파 세정 부재는 일 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 방법은 상기 기판이 상기 기판 지지 유닛에 지지된 상태에서, 상기 액조가 상기 기판의 저면에 인접한 높이에 배치되고, 상기 액조 내에 채워진 상기 제1 세정액에 진동이 제공되어 상기 액조 내에 채워진 액이 상기 기판의 저면과 접촉됨으로써 상기 기판이 세정되는 단계를 포함한다.
상기 초음파 세정 부재에 의해 상기 기판의 저면이 세정되는 동안에, 상기 초음파 세정 부재에 의해 세정이 이루어지는 기판 상의 영역보다 내측에서 상기 기판 상의 영역의 외측을 향하는 방향으로 제2 세정액이 공급될 수 있다.
상기 기판 지지 유닛은 기판의 가장자리 영역이 노출되도록 상기 기판의 중앙 영역을 지지하고, 상기 기판을 회전시키는 스핀 척과; 기판의 중앙 영역이 노출되도록 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 사이드 척을 포함하고, 상기 초음파 세정 부재는, 상기 스핀 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 세정하는 제1세정 부재와 상기 사이드 척에 지지된 기판의 중앙 영역을 세정하는 제2세정 부재를 포함하며, 상기 기판이 상기 스핀 척에 지지된 상태에서는 상기 제1세정 부재가 상기 기판의 저면에 제1 세정액을 공급하고, 상기 기판이 상기 사이드 척에 지지된 상태에서는 상기 제2 세정 부재가 상기 기판의 저면에 제1 세정액을 공급할 수 있다.
상기 제2 세정액이 공급되는 동안에 상기 제2 세정액이 공급되는 영역보다 상기 기판의 중심에 더 가까운 영역에 기체가 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 저면을 효과적으로 세정 처리할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 저면의 중앙 영역과 가장자리 영역을 모두 효율적으로 세정할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 기판 처리 공정 시 초음파 수조가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 정면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 반송 로봇을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 기판 처리 장치에서 열 처리 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 3의 기판 처리 장치에서 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 7은 도 3의 기판 처리 장치에서 액 처리 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 저면 세정 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 8의 저면 세정 챔버의 평면도이다.
도 10은 도 8 및 도 9의 저면 세정 챔버에서 기판의 저면 세정이 이루어지고 있는 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 11 내지 도 14는 기판 저면 세정이 이루어지는 순서의 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 15 내지 도 17은 각각 도 9의 저면 세정 장치의 다른 예를 보여주는 평면도들이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장 및 축소된 것이다.
본 실시예의 장치는 원형 기판에 대해 사진 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 장치는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고, 기판을 회전시키면서 기판에 처리액을 공급하는 다양한 종류의 공정에 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
이하에서는, 도 1 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 인덱스 모듈(100, index module), 처리 모듈(300, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(500, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하면, 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하에서 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)으로 정의한다.
인덱스 모듈(100)은 기판(W)이 수납된 용기(F)로부터 기판(W)을 처리 모듈(300)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(F)로 수납한다. 인덱스 모듈(100)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(100)은 로드 포트(110)와 인덱스 프레임(130)을 가진다. 인덱스 프레임(130)을 기준으로 로드 포트(110)는 처리 모듈(300)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(F)는 로드 포트(110)에 놓인다. 로드 포트(110)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드 포트(110)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(F)로는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod, FOUP)와 같은 밀폐용 용기(F)가 사용될 수 있다. 용기(F)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드 포트(110)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(130)의 내부에는 인덱스 로봇(132)이 제공된다. 인덱스 프레임(130) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(136)이 제공되고, 인덱스 로봇(132)은 가이드 레일(136) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(132)은 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(300)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(300)은 용기(F)에 수납된 기판(W)을 전달받아 기판 처리 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(300)은 도포 블록(300a) 및 현상 블록(300b)을 가진다. 도포 블록(300a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블록(300b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블록(300a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층 되게 제공된다. 현상 블록(300b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블록(300b)들은 서로 적층 되게 제공된다. 도 1의 실시 예에 의하면, 도포 블록(300a)은 2개가 제공되고, 현상 블록(300b)은 2개가 제공된다. 도포 블록(300a)들은 현상 블록(300b)들의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블록(300a)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블록(300b)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 3을 참조하면, 도포 블록(300a)은 열 처리 챔버(320), 반송 챔버(350), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316)를 가진다. 열 처리 챔버(320)는 기판(W)에 대해 열 처리 공정을 수행한다. 열 처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액 처리 챔버(360)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액 막을 형성한다. 액 막은 포토레지스트 막 또는 반사 방지막일 수 있다. 반송 챔버(350)는 도포 블록(300a) 내에서 열 처리 챔버(320)와 액 처리 챔버(360) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(350)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(350)에는 반송 로봇(352)이 제공된다. 반송 로봇(352)은 열 처리 챔버(320), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(352)은 기판(W)이 놓이는 핸드를 가지며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(350) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(356)이 제공되고, 반송 로봇(352)은 가이드 레일(356) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 4는 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 핸드(352)는 베이스(352a) 및 지지돌기(352b)를 가진다. 베이스(352a)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(352a)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지돌기(352b)는 베이스(352a)로부터 그 내측으로 연장된다. 지지돌기(352b)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역(2300)을 지지한다. 일 예에 의하며, 지지돌기(352b)는 등간격으로 4개가 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)는 복수 개로 제공된다. 열 처리 챔버(320)들은 제1 방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열 처리 챔버(320)들은 반송 챔버(340)의 일 측에 위치된다.
도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 6은 도 5의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 5와 도 6을 참조하면, 열 처리 챔버(320)는 하우징(321), 냉각 유닛(322), 가열 유닛(323), 그리고 반송 플레이트(324)를 가진다.
하우징(321)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(321)의 측벽에는 기판(W)이 출입 되는 반입구(미도시)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(322), 가열 유닛(323), 그리고 반송 플레이트(324)는 하우징(321) 내에 제공된다. 냉각 유닛(322) 및 가열 유닛(323)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(322)은 가열 유닛(323)에 비해 반송 챔버(350)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(322)은 냉각 판(322a)을 가진다. 냉각 판(322a)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각 판(322a)에는 냉각 부재(322b)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 부재(322b)는 냉각 판(322a)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(323)은 가열 판(323a), 커버(323c), 그리고 히터(323b)를 가진다. 가열 판(323a)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 가열 판(323a)은 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열 판(323a)에는 히터(323b)가 설치된다. 히터(323b)는 전류가 인가되는 발열 저항체로 제공될 수 있다. 가열 판(323a)에는 제3 방향(16)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 리프트 핀(323e)들이 제공된다. 리프트 핀(323e)은 가열 유닛(323) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 가열 판(323a) 상에 내려놓거나 가열 판(323a)으로부터 기판(W)을 들어올려 가열 유닛(323) 외부의 반송 수단으로 인계한다. 일 예에 의하면, 리프트 핀(323e)은 3개가 제공될 수 있다. 커버(323c)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(323c)는 가열 판(323a)의 상부에 위치되며 구동기(323d)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 커버(323c)가 이동되어 커버(323c)와 가열 판(323a)이 형성하는 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다.
반송 플레이트(324)는 대체로 원판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(324)의 가장자리에는 노치(324b)가 형성된다. 노치(324b)는 상술한 반송 로봇(352)의 핸드에 형성된 돌기(352b)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(324b)는 핸드에 형성된 돌기(352b)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(352b)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드와 반송 플레이트(324)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드와 반송 플레이트(324)의 상하 위치가 변경하면 핸드(354)와 반송 플레이트(324) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(324)는 가이드 레일(324d) 상에 장착되고, 구동기(324c)에 의해 가이드 레일(324d)을 따라 이동될 수 있다. 반송 플레이트(324)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(324a)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(324a)은 반송 플레이트(324)의 끝 단에서 반송 플레이트(324)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(324a)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(324a)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(324a)은 반송 플레이트(324)와 가열 유닛(323) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(324)와 리프트 핀(323e)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(324)가 냉각 판(322a)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각 판(322a)과 기판(W) 간에 열 전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(324)는 열 전도성이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(324)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)들 중 일부의 열처리 챔버(320)에 제공된 가열 유닛(323)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착율을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(HMDS, hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.
액 처리 챔버(360)는 복수 개로 제공된다. 액 처리 챔버(360)들 중 일부는 서로 적층 되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버(360)들은 반송 챔버(350)의 일 측에 배치된다. 액 처리 챔버(360)들은 제1 방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버(360)들 중 어느 일부는 인덱스 모듈(100)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 전단 액 처리 챔버(362)(front liquid treating chamber)라 칭한다. 액 처리 챔버(360)들 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(500)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 후단 액 처리 챔버(364)(rear heat treating chamber)라 칭한다.
전단 액 처리 챔버(362)는 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액 처리 챔버(364)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사 방지막일 수 있다. 이 경우, 반사 방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
도 7은 액처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 액처리 챔버(362, 364)는 하우징(3610), 컵(3620), 지지유닛(3640), 그리고 액 공급유닛(3660)을 가진다. 하우징(3610)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3610)의 측벽에는 기판(W)이 출입 되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 도어(도시되지 않음)에 의해 개폐될 수 있다. 컵(3620), 지지유닛(3640), 그리고 액 공급유닛(3660)은 하우징(3610) 내에 제공된다. 하우징(3610)의 상벽에는 하우징(3260) 내에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛(3670)이 제공될 수 있다. 컵(3620)은 상부가 개방된 처리 공간을 가진다. 지지유닛(3640)은 처리 공간 내에 배치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지유닛(3640)은 액처리 도중에 기판(W)이 회전 가능하도록 제공된다. 액 공급유닛(3660)은 지지유닛(3640)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급한다.
현상 블록(300b)은 도포 블록(300a)과 동일한 구조를 가지며, 현상 블록(300b)에 제공된 액 처리 챔버는 기판 상에 현상액을 공급한다.
인터페이스 모듈(500)은 처리 모듈(300)을 외부의 노광 장치(700)와 연결한다. 인터페이스 모듈(500)은 인터페이스 프레임(510), 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(540)을 가진다.
인터페이스 프레임(510)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬 필터 유닛(5110)이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(540)은 인터페이스 프레임(510)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(520)는 도포 블록(300a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(700)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(520)는 노광 장치(700)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블록(300b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정 공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(520)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층 되도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(530)는 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(530)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼(530)들은 서로 적층 되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 챔버(350)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(520)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(530)가 배치될 수 있다.
인터페이스 로봇(550)은 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송한다. 인터페이스 로봇(550)은 기판(W)을 반송하는 반송 핸드(미도시)를 가질 수 있다. 인터페이스 로봇(550)은 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 인터페이스 로봇(550)은 제1 로봇(552) 및 제2 로봇(554)을 가진다. 제1 로봇(552)은 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 그리고 인터페이스 버퍼(530) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2 로봇(554)은 인터페이스 버퍼(530)와 노광 장치(700) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2 로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(530)와 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.
제1 로봇(552) 및 제2 로봇(554)은 각각 기판(W)이 놓이는 반송 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
부가 공정 챔버(520)는 저면 세정 챔버(1000)를 포함한다. 저면 세정 챔버(1000)는 하나 또는 복수 개가 제공된다. 저면 세정 챔버(1000)가 복수 개 제공되는 경우, 이들은 서로 적층 될 수 있다. 추가적으로 부가 공정 챔버(520)는 상면 세정 공정, 에지 노광 공정, 또는 검사 공정을 수행하는 챔버들 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9는 각각 저면 세정 챔버의 일 실시예를 보여주는 정면도 및 평면도이다. 저면 세정 챔버(1000)는 기판의 저면을 세정한다.
저면 세정 챔버(1000)는 하우징(1100), 기판 지지 유닛(1300), 처리 용기(1500) 그리고 세정 유닛(1700)을 포함한다.
하우징(1100)은 내부 공간(1120)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(1100)의 일측에는 개구(1140)가 형성된다. 개구(1140)는 기판(W)이 반출입되는 통로로 기능한다. 개구(1140)에는 도어(도시되지 않음)가 설치되며, 도어는 개구(1140)를 개폐한다.
하우징(1100)의 내부 공간(1120)에는 처리 용기(1200)가 제공된다. 처리 용기(1200)는 처리 공간(1280)을 가진다. 처리 공간(1280)은 상부가 개방되도록 제공된다. 처리 용기(1200)는 스핀 척(1320)과 사이드 척(1340)의 주변을 감싸며 그 상부는 개방된다. 처리 용기(1200)에는 세정에 사용된 세정액을 처리 용기(1200) 외부로 배출하는 배출라인(1240)이 연결된다.
기판 지지 유닛(1300)은 세정 공정 시 처리 용기(1200)의 처리 공간(1280) 내에서 기판(W)을 지지한다. 기판(W)은 패턴면이 상부를 향하도록 기판 지지 유닛(1300)에 지지된다. 기판 지지 유닛(1300)은 스핀 척(1320)과 사이드 척(1340)을 가진다.
스핀 척(1320)은 하우징(1340)내에 배치된다. 스핀 척(1320)은 그 상부면이 원형으로 제공된다. 스핀 척(1320)은 기판(W)의 중앙부를 지지한다. 스핀 척(1320)은 기판(W)보다 작은 직경을 가진다. 따라서, 기판(W) 이 스핀 척(1320)에 지지될 때 기판(W)의 가장자리 영역(2300)은 노출된다. 스핀 척(1320)은 그 중심축을 기준으로 회전 가능하게 제공된다. 기판(W)이 스핀 척(1320)에 지지된 상태에서 기판(W)의 저면 가장자리 영역(2300)이 세정된다. 스핀 척(1320)은 기판(W)을 진공 흡착하도록 제공될 수 있다. 스핀 척(1320)의 상면에는 진공홀(1321)이 형성되고, 진공홀(1321)에는 음압을 인가하는 진공라인(도시되지 않음)이 연결될 수 있다. 스핀 척(1300)의 저면 중앙에는 회전축(1360)이 결합되고, 회전축(1360)에는 회전축(1360)에 회전력을 제공하는 구동기(1380)가 제공된다. 구동기(1380)는 모터일 수 있다.
사이드 척(1340)은 기판(W)의 가장자리를 지지한다. 기판(W)이 사이드 척(1340)에 지지된 상태에서 기판(W)의 저면 중앙 영역(2100)이 세정된다. 사이드 척(1340)은 복수 개 제공된다. 일 예에 의하면, 사이드 척(1340)은 두 개일 수 있다. 상부에서 바라볼 때 각각의 사이드 척(1340)은 대체로 직사각형의 긴 막대 모양으로 제공되는 상부면을 가진다. 기판(W)이 사이드 척(1340)에 지지되면 기판(W)의 저면 중앙 영역(2100)은 외부에 노출된다. 사이드 척(1340)은 그 길이 방향에 평행한 방향으로 직선 이동 가능하게 제공된다. 일 예에 의하면, 사이드 척(1340)은 처리 용기(1200)에 고정 결합되고, 처리 용기(1200)를 직선 이동시키는 구동기(1380)가 제공될 수 있다. 기판(W)의 저면 중앙 영역(2100)을 세정하는 동안 사이드 척(1340)은 그 길이 방향에 평행한 방향으로 왕복 이동될 수 있다.
승강 유닛(1700)은 처리 용기(1200)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(1200)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 척(1320)에 대한 처리 용기(1200)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(1700)은 브라켓(1720), 이동 축(1740), 그리고 구동기(1760)를 가진다. 브라켓(1720)은 처리 용기(1200)의 외벽에 고정 설치되고, 브라켓(1720)에는 구동기(1760)에 의해 상하방향으로 이동되는 이동 축(1740)이 고정 결합된다. 기판(W)이 스핀 척(1320)에 놓이거나, 스핀 척(1320)으로부터 들어올릴 때 스핀 척(1320)이 처리 용기(1200)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(1200)는 하강한다. 선택적으로, 승강 유닛(1700)은 스핀 척(1320)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
세정 유닛(1500)은 스핀 척(1320)의 상면보다 낮은 높이에 제공된다. 일 예에서, 세정 유닛(1500)은 초음파 세정 부재(1510), 세정액 공급 노즐(1530) 및 가스 공급 노즐(1550)을 가진다. 가스 공급 노즐(1550), 세정액 공급 노즐(1530) 그리고 초음파 세정 부재(1510)는 스핀 척(1320)의 중심을 기점으로 일방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 일방향은 사이드 척(1340)의 길이 방향에 평행한 방향이다.
초음파 세정 부재(1510)는 초음파 인가 유닛(1511)을 가진다. 초음파 인가 유닛(1511)은 액조(1513) 및 진동자(1515)를 포함한다. 액조(1513)는 지지 유닛(1511)에 지지된 기판(W)보다 아래에 위치된다. 액조(1513)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 일 예에 의하면, 액조(1513)는 원통 형상일 수 있다. 액조(1513)는 제1 세정액이 수용되는 내부 공간(1517)을 가진다. 제1 세정액은 순수로 제공될 수 있다.
진동자(1515)는 액조(1513)의 내부 공간(1517)보다 낮은 위치에서 액조(1513) 내에 설치된다. 진동자(1515)는 액조(1513)의 내부 공간(1517)에 채워진 제1 세정액에 진동을 인가한다. 위에서 바라볼 때, 진동자(1515)는 원판 형상을 가지도록 제공된다. 진동자(1515)는 외부에 위치된 전원(1519)과 전기적으로 연결된다. 진동자(1515)는 액조(1513) 내에 수용된 제1 세정액에 진동을 제공한다. 일 예에 의하면, 진동자(1515)는 압전소자일 수 있다.
액조(1513)가 기판(W)의 저면에 인접하게 위치된 상태에서, 세정액에 진동이 인가되면, 수막이 액조(1513)보다 높은 위치까지 출렁인다. 이로 인해, 세정액이 기판(W) 저면의 파티클과 충돌하고 이 과정에서 기판(W) 저면에 부착된 파티클들이 제거된다.
초음파 세정 부재(1510)는 제1 세정 부재(1520a)와 제2 세정 부재(1520b)를 가진다. 일 예에 의하면, 제2 세정 부재(1520b)는 제1 세정 부재(1520a)보다 스핀 척(1320)에 더 인접하게 위치될 수 있다.
제1 세정 부재(1511)는 복수의 초음파 인가 유닛(1511)을 포함한다. 위에서 바라볼 때 복수의 초음파 인가 유닛들(1511)은 스핀 척(1320)에 지지된 기판(W)의 반경 방향을 따라 배열된다. 이하 제1 세정 부재(1511)에서 초음파 인가 유닛들(1511)의 배열 방향을 제1 배열 방향(21)이라 칭한다. 제1 세정 부재(1511)는 기판(W)이 스핀 척(1320)에 지지된 상태에서 기판(W)의 가장자리 영역(2300)을 세정한다. 제1 세정 부재(1511)에 의해 세정이 이루어지는 동안 스핀 척(1320)은 회전될 수 있다.
제2 세정 부재(1513)는 복수의 초음파 인가 유닛(1511)을 포함한다. 위에서 바라볼 때 복수의 초음파 인가 유닛들(1511)은 사이드 척(1340)의 길이 방향에 수직한 방향을 따라 배열된다. 제2 세정 부재(1513)에서 초음파 인가 유닛들(1511)의 배열 방향을 제2 배열 방향(23)이라 칭한다. 일 예에 의하면, 제2 배열 방향(23)은 제1 배열 방향(21)에 수직인 방향일 수 있다. 기판(W)이 사이드 척(1340)에 지지된 상태에서 제2 세정 부재(1513)는 기판(W)의 중앙 영역(2100)을 세정한다. 제2 세정 부재(1513)에 의해 세정이 이루어지는 동안 사이드 척(1340)은 그 길이 방향을 따라 직선 왕복 이동할 수 있다.
일 예에 의하면, 제1 세정 부재(1511)는 2개의 초음파 인가 유닛(1511)을 가지고, 제2 세정 부재(1513)는 3개의 초음파 인가 유닛(1511)을 가진다. 제2 세정 부재(1513)의 초음파 인가 유닛(1511) 중 중앙에 위치한 초음파 인가 유닛(1511b)과 제1 세정 부재(1511)에 제공된 초음파 인가 유닛(1511)은 제1 배열 방향(21)을 따라 배치될 수 있다.
세정액 공급 노즐(1530)은 기판(W)의 저면으로 제2 세정액을 분사한다. 세정액 공급 노즐(1530)은 기판(W) 상의 영역의 외측을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제2 세정액을 공급하도록 제공될 수 있다. 세정액 공급 노즐(1530)은 몸체(1532)를 가진다. 몸체(1532)는 그 길이 방향이 제2 배열 방향(23)에 평행한 방향으로 제공될 수 있다. 몸체(1532)에는 세정액을 토출하는 토출구(1534)들이 형성된다. 토출구(1534)들은 몸체(1532)의 길이 방향을 따라 복수 개 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 세정액 공급 노즐(1530)은 초음파 세정 부재(1510)보다 스핀 척(1320)에 더 인접하게 위치할 수 있다. 초음파 세정 부재(1510)가 제1 세정액으로 기판(W)의 저면을 세정하는 동안에, 세정액 공급 노즐(1530)은 제2 세정액을 토출한다. 제2 세정액은 기판의 중심에서 가장자리를 향하는 방향으로 공급된다. 초음파 세정 부재(1510)에 의해 기판(W) 저면이 세정될 때, 기판(W)으로부터 떨어진 파티클이 액조(1513)로 유입되어 액조(1513)가 오염될 수 있다. 그러나 상술한 바와 같이 제2 세정액이 기판(W)의 외측을 향하도록 그리고 액조(1513)에 의해 세정이 이루어지는 영역으로 공급될 때, 초음파 세정 부재(1510)에 의해 제거된 파티클이 액조(1513) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
가스 공급 노즐(1550)은 기판(W)의 저면으로 가스를 분사한다. 가스 공급 노즐(1550)은 스핀 척(1320)과 세정액 공급 노즐(1530) 사이에 위치될 수 있다. 가스 공급 노즐(1550)은 기판(W) 상의 영역의 외측을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다. 가스 공급 노즐(1550)은 몸체(1552)를 가진다. 몸체(1552)는 그 길이 방향이 제2 배열 방향(23)에 평행한 방향으로 제공될 수 있다. 몸체(1552)에는 가스가 토출되는 토출구(1554)가 형성된다. 토출구(1554)는 몸체(1552)의 길이 방향을 따라 길게 형성된 슬릿으로 형성될 수 있다. 선택적으로 토출구(1554)는 원형으로 형성되며, 몸체(1552)의 길이 방향을 따라 복수 개가 제공될 수 있다. 가스 공급 노즐(1550)은 제1 세정액에 의해 세정이 이루어지는 영역을 향해 기판의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 노즐(1550)은 제1 세정액에 의해 세정이 이루어지는 영역을 향해 상향 경사지게 가스를 분사하도록 제공된다. 일 예로, 가스는 공기(air)일 수 있다.
도 10은 초음파 세정 부재, 세정액 공급 노즐, 그리고 가스 공급 노즐에 의해 기판(W)의 저면 세정이 이루어지는 상태를 보여준다. 도 10에 도시된 바와 같이, 초음파 인가 유닛(1511)은 기판(W)의 저면에 인접한 위치에 배치되고, 초음파가 인가된 제1 세정액이 기판(W)의 저면에 접촉된다. 이 때 세정액 공급 노즐(1530)이 기판(W)의 중심에서 가장자리를 향하는 방향으로 초음파 인가 유닛(1511)에 의해 기판(W)의 세정이 이루어지는 영역으로 상향 경사지게 제2 세정액을 공급한다. 제2 세정액에 의해 기판(W)의 저면 세정에 사용된 세정액은 액조(1513) 내로 낙하하지 않고 기판(W)의 가장자리 영역(2300)을 향해 이동된다. 또한, 가스 공급 노즐(1550)로부터 공급된 가스는 제2 세정액이 제1 세정액에 의해 세정이 이루어지는 영역으로 이동되도록 한다. 또한 가스는 기판(W) 저면 세정에 사용된 제1 세정액 및 제2 세정액이 스핀 척(1320)을 향해 유입되는 것을 방지한다.
일 예에 의하면, 가스 공급 노즐(1550), 세정액 공급 노즐(1530), 그리고 초음파 세정 부재(1510)로부터 순차적으로 가스, 제2 세정액, 그리고 제1 세정액이 공급을 시작할 수 있다. 그러나 이와 달리, 제1 세정액, 제2 세정액, 그리고 가스는 동시에 토출될 수 있다.
도 11 내지 도 14는 기판의 저면을 세정하는 방법을 순차적으로 보여주는 도면들이다. 도 11 내지 도 14에서 지지 유닛들 중 기판을 지지하고 있는 지지 유닛은 빗금 친 상태로 도시되었다. 또한, 도 11 내지 도 14에서 세정 유닛들 중 기판을 향해 액 또는 가스를 토출 중인 세정 유닛은 빗금 친 상태로 도시되었다.
처음에 스핀 척(1320)이 처리 용기(1200)보다 상부에 위치되도록 처리 용기(1200)가 하강하고, 외부에 제공된 반송 로봇(352)으로부터 스핀 척(1320)으로 기판(W)이 인계된다.
처리 용기(1200)가 승강되면서, 스핀 척(1320)으로부터 사이드 척(1340)으로 기판(W)이 인계된다.
이후 도 11과 같이, 사이드 척(1340)이 제2 방향(14)을 따라 왕복 이동하면서, 제1 세정 부재(1511), 세정액 공급 노즐(1530), 그리고 가스 공급 노즐(1550)로부터 제1 세정액, 제2 세정액 그리고 가스가 기판(W)으로 공급되고 기판(W)의 중앙 영역(2100)이 세정된다.
이후 도 12와 같이, 제1 세정액과 제2 세정액의 공급이 중단되고, 가스 공급 노즐(1550)로부터 가스가 계속적으로 토출되면서 기판(W)의 중앙 영역(2100)이 건조된다.
이후, 스핀 척(1320)이 상부로 이동되면서, 사이드 척(1340)으로부터 스핀 척(1320)으로 기판(W)이 인계된다.
이후, 도 13과 같이, 스핀 척(1340)이 회전되고, 제2 세정 부재(1513), 세정액 공급 노즐(1530), 그리고 가스 공급 노즐(1550)로부터 제1 세정액, 제2 세정액 그리고 가스가 기판(W)으로 공급되면서 기판(W)의 가장자리 영역(2300)이 세정된다.
이후, 도 14와 같이 제1 세정액과 제2 세정액의 공급이 중단되고, 기판(W)이 회전되는 상태에서 가스 공급 노즐(1550)로부터 가스가 계속적으로 토출되면서 기판(W)의 가장자리 영역(2300)이 건조된다.
상술한 예에서는 기판(W)의 중앙 영역(2100)이 먼저 세정되고, 이후에 기판(W)의 가장자리 영역(2300)이 세정되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 기판(W)의 가장자리 영역(2300)이 먼저 세정되고, 이후에 기판(W)의 중앙 영역(2100)이 세정될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 제1 세정 부재(1520a)에 의해 제1 세정액이 토출되는 동안에 제2 세정 부재(1520b)의 초음파 인가 유닛들(1511) 중 제1 세정 부재(1520a)와 일렬로 배열된 초음파 인가 유닛(1511)에서도 제1 세정액이 토출되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 제2 세정 부재(1520b)의 초음파 인가 유닛들(1511)은 모두 제1 세정액을 토출하지 않고, 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛(1511)에서만 제1 세정액을 토출할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 기판(W)의 중앙 영역(2100)이 세정되는 동안에는 제2 세정 부재(1513)에 의해 제1 세정액이 토출되고, 기판(W)의 가장자리 영역(2300)이 세정되는 동안에는 제1 세정부재(1520a)에 의해 제1 세정액이 토출되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 기판(W)의 중앙 영역(2100)이 세정되는 동안에 제2 세정부재(1520b) 뿐 아니라 제1 세정부재(1520a)에서도 제1 세정액이 토출될 수 있다. 또한 기판(W)의 가장자리 영역(2300)이 세정되는 동안에 제1 세정부재(1520a) 뿐 아니라 제2 세정부재(1520b)에서도 제1 세정액이 토출될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 가스 공급 노즐(1550)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)인 몸체(1552)를 가지는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 가스 공급 노즐은 스핀 척을 감싸는 링 형상의 몸체를 가질 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 제1 세정 부재(1520a)는 2개의 초음파 인가 유닛(1511)을 구비하고, 제2 세정 부재(1520b)는 3개의 초음파 인가 유닛(1511)을 구비한 것으로 설명하였다. 제2 세정 부재(1520b)의 중앙 영역 초음파 인가 유닛(1511b)은 제1 세정부재(1520a) 그러나 이와 달리, 제1 세정 부재(1520a)와 제2 세정 부재(1513)에 제공되는 초음파 인가 유닛(1511)의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 제1 세정 부재(1520a)와 제2 세정부재(1520b)에서 초음파 인가 유닛들(1511)이 대체로 'T'자 형상으로 배열된 것으로 설명하였다. 그러나 제1 세정 부재(1520a)와 제2 세정부재(1520b)에서 초음파 인가 유닛(1511)들은 이와 상이한 위치에 배열될 수 있다.
도 15 내지 도 17은 각각 초음파 세정 부재의 다른 예들을 보여주는 도면들이다.
도 15를 참조하면, 위에서 바라볼 때 제1 세정 부재(1520a)에서 초음파 인가 유닛들(1511)이 배열되는 제1 배열 방향(21a)은 기판의 반경 방향에 대해 경사지게 제공된다. 또한, 위에서 바라볼 때 제2 세정 부재(1520b)에서 초음파 인가 유닛들(1511)이 배열되는 제2 배열 방향(23)은 사이드 척(1340)의 길이 방향에 수직하게 배치된다. 제1 배열 방향(21a)과 제2 배열 방향(23) 간의 사이각은 예각으로 제공될 수 있다. 또한, 세정액 공급 노즐(1530)은 그 길이 방향이 제2 배열 방향(23)에 평행하게 배열된다. 제2 세정 부재(1520b)의 초음파 인가 유닛들(1511) 가장 끝단에 위치한 초음파 인가 유닛(1511)과 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛(1511)은 제1 배열 방향(21a)으로 배열된다.
초음파 세정 부재(1510)에서 기판(W)의 저면으로 세정액을 공급할 때, 초음파가 액체 내에서 전달되는 파동 속도로 인해 파장이 생긴다. 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛들(1511)이 도 11과 같이 배열되는 경우, 이 파장의 절반에 해당하는 위치마다 음압이 0이 되는 구간(Node)이 발생하고, 이 영역에서 세정력이 저하된다. 도 15와 같이 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛들(1511)이 배열되는 경우, 위 문제점을 해소할 수 있다.
도 16은 초음파 세정 부재의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 16을 참조하면, 위에서 바라볼 때 제1 세정 부재(1520a)에서 초음파 인가 유닛들(1511)이 배열되는 제1 배열 방향(21b)은 기판의 반경 방향에 대해 경사지게 제공되는 동시에 세정액 공급 노즐(1530)이 제1 배열 방향(21b)에 대해 수직으로 제공된다. 이는 제1 세정 부재(1520a)가 인가되는 방향으로 세정액 공급 노즐(1530)을 통해 제2 세정액을 공급을 하여, 도 14에서의 세정력 저하의 문제점을 더 해소할 수 있다.
도 17은 초음파 세정 부재의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 17을 참조하면, 초음파 인가 유닛(1511)은 직사각의 형상을 가진다. 제1 세정 부재(1520a) 및 제2 세정 부재(1520b)에는 각각 1개의 초음파 인가 유닛(1511)이 제공된다.
제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛(1511)은 그 길이 방향이 사이드 척(1340)의 길이 방향에 평행한 방향으로 제공된다. 즉, 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛(1511)은 그 길이 방향이 기판(W)의 반경에 평행한 방향으로 배열된다.
제2 세정 부재(1520b)의 초음파 인가 유닛(1511)은 그 길이 방향이 위에서 바라볼 때 사이드 척(1340)의 길이 방향에 수직한 방향으로 제공된다. 즉, 제2 세정 부재(1520b)의 초음파 인가 유닛(1511)과 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛(1511)은 그 길이방향이 서로 수직하게 제공된다.
이와 달리, 또 다른 실시 예에서는, 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛(1511)은 그 길이 방향이 도 16의 제1 배열 방향(21)과 동일하게 제공될 수도 있다. 이 경우, 세정액 공급 노즐(1530)은 도 15와 같이 그 길이 방향이 제2 세정 부재(1520b)의 초음파 인가 유닛(1511)의 길이 방향에 평행하게 제공될 수 있다. 선택적으로 세정액 공급 노즐(1530)은 도 16과 같이 그 길이 방향이 제1 세정 부재(1520a)의 초음파 인가 유닛(1511)의 길이 방향에 수직하게 제공될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1100: 하우징 1511: 초음파 인가 유닛
1300: 지지유닛 1520a: 제1 세정 부재
1320: 스핀척 1520b: 제2 세정 부재
1340: 사이드척 1530: 세정액 공급 노즐
1500: 세정유닛 1550: 가스 공급 노즐
1510: 초음파 세정 부재

Claims (18)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 처리공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 그리고
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 저면을 세정하는 세정 유닛을 포함하되;
    상기 세정 유닛은 초음파가 인가된 제 1 세정액으로 기판의 저면을 세정하는 초음파 세정 부재를 포함하고,
    상기 초음파 세정 부재는,
    내부에 상기 제 1 세정액이 채워지는 액조와;
    상기 액조 내에 채워진 상기 제 1 세정액에 진동을 제공하는 진동자를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 유닛은,
    상기 제 1 세정액이 공급되는 기판 상의 영역으로 제 2 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 세정액 공급 노즐은 상기 초음파 세정 부재가 상기 제 1 세정액을 공급하는 기판 상의 영역을 향해 상향 경사지게 상기 제 2 세정액을 분사하도록 제공하는 기판 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛은,
    기판의 가장자리 영역이 노출되도록 상기 기판의 중앙 영역을 지지하고, 상기 기판을 회전시키는 스핀 척과;
    기판의 중앙 영역이 노출되도록 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 사이드 척을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 초음파 세정 부재는,
    상기 스핀 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 세정하는 제1세정 부재와
    상기 사이드 척에 지지된 기판의 중앙 영역을 세정하는 제2세정 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 세정 부재는 그 길이 방향이 상기 스핀 척에 지지된 기판의 반경 방향으로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 세정 부재는 그 길이 방향이 상기 스핀 척에 지지된 기판의 반경 방향에 대해 예각으로 경사지게 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 세정 부재의 길이 방향이 기판의 반경 방향을 따른 성분과 기판 반경 방향에 수직한 성분을 가질 때, 상기 기판의 반경 방향에 수직한 성분은 상기 기판의 반경 방향인 성분보다 더 긴 길이를 가지는 기판 처리 장치.
  9. 제 5 항 내지 또는 제 8 항 중 어느 하나에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제 2 세정 부재는 그 길이 방향이 상기 사이드 척에 지지된 기판의 반경 방향에 수직한 방향으로 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제 5 항 내지 또는 제 8 항 중 어느 하나에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 세정액 공급 노즐의 길이 방향과 상기 제1세정 부재의 길이 방향은 서로 수직으로 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제 1 세정액과 상기 제 2 세정액은 동일 액인 기판 처리 장치.
  12. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 세정 유닛은,
    상기 스핀 척과 상기 제 2 세정액이 공급되는 영역 사이로 가스를 공급하는 가스 공급 노즐을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가스 공급 노즐은 상기 제 2 세정액이 공급되는 영역을 향하는 방향으로 상향 경사지게 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 스핀 척, 상기 가스 공급 노즐, 상기 세정액 공급 노즐, 그리고 상기 초음파 세정 부재는 일 방향으로 순차적으로 배치되는 기판 처리 장치.
  15. 제 1 항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판이 상기 기판 지지 유닛에 지지된 상태에서, 상기 액조가 상기 기판의 저면에 인접한 높이에 배치되고, 상기 액조 내에 채워진 상기 제1세정액에 진동이 제공되어 상기 액조 내에 채워진 액이 상기 기판의 저면과 접촉됨으로써 상기 기판이 세정되는 기판 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 초음파 세정 부재에 의해 상기 기판의 저면이 세정되는 동안에, 상기 초음파 세정 부재에 의해 세정이 이루어지는 기판 상의 영역보다 내측에서 상기 기판 상의 영역의 외측을 향하는 방향으로 제2세정액이 공급되는 기판 처리 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛은,
    기판의 가장자리 영역이 노출되도록 상기 기판의 중앙 영역을 지지하고, 상기 기판을 회전시키는 스핀 척과;
    기판의 중앙 영역이 노출되도록 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하는 사이드 척을 포함하고,
    상기 초음파 세정 부재는,
    상기 스핀 척에 지지된 기판의 가장자리 영역을 세정하는 제1세정 부재와
    상기 사이드 척에 지지된 기판의 중앙 영역을 세정하는 제2세정 부재를 포함하며,
    상기 기판이 상기 스핀 척에 지지된 상태에서는 상기 제1세정 부재가 상기 기판의 저면에 제1세정액을 공급하고,
    상기 기판이 상기 사이드 척에 지지된 상태에서는 상기 제2세정 부재가 상기 기판의 저면에 제1세정액을 공급하는 기판 처리 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제2세정액이 공급되는 동안에 상기 제2세정액이 공급되는 영역보다 상기 기판의 중심에 더 가까운 영역에 기체가 공급되는 기판 처리 방법.
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