(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024095934
(43)【公開日】2024-07-11
(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/027 20060101AFI20240704BHJP
G03F 7/26 20060101ALI20240704BHJP
B05D 1/36 20060101ALI20240704BHJP
B05D 3/00 20060101ALI20240704BHJP
【FI】
H01L21/30 569C
G03F7/26
B05D1/36 Z
B05D3/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023102826
(22)【出願日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】10-2022-0189826
(32)【優先日】2022-12-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】520236767
【氏名又は名称】サムス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヨン、ソ ピン
(72)【発明者】
【氏名】パク、ミン チュン
【テーマコード(参考)】
2H196
4D075
5F146
【Fターム(参考)】
2H196AA25
2H196AA28
4D075AC64
4D075AC88
4D075AC91
4D075AC92
4D075AC94
4D075AE03
4D075BB14Z
4D075BB18Z
4D075BB20Z
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4D075CA48
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4D075DA08
4D075DA34
4D075DC22
4D075DC24
4D075EA05
5F146LA03
5F146LA08
5F146LA12
5F146LA14
(57)【要約】
【課題】本発明は、基板を処理する方法を提供する。
【解決手段】一実施例による基板処理方法は、回転する基板に第1液を供給して基板を処理する第1液処理段階と、及び回転する基板に前記第1液と相異な第2液を供給し、基板上に第2液を塗布する第2液処理段階を含むが、前記第1液処理段階と前記第2液処理段階で基板の回転方向はお互いに相異なことがある。
【選択図】
図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理する方法において、
回転する基板に第1液を供給して基板を処理する第1液処理段階と、及び
回転する基板に前記第1液と相異な第2液を供給し、基板上に第2液を塗布する第2液処理段階を含むが、
前記第1液処理段階と前記第2液処理段階で基板の回転方向はお互いに相異なことを特徴とする基板処理方法。
【請求項2】
前記第1液処理段階は、
回転する基板に前記第1液を供給して基板上に液膜を形成する1次供給段階と、及び
1次供給段階以後、前記液膜が形成された基板に前記第1液を供給する2次供給段階を含むが、
前記1次供給段階及び前記2次供給段階は前記第2液処理段階以前に遂行されることを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。
【請求項3】
前記1次供給段階と前記第2液処理段階で基板は第1方向に回転し、
前記2次供給段階で基板は前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することを特徴とする請求項2に記載の基板処理方法。
【請求項4】
前記1次供給段階で基板の平均回転速度は、
前記2次供給段階で基板の平均回転速度と同じであるか速いことを特徴とする請求項3に記載の基板処理方法。
【請求項5】
前記1次供給段階では前記基板を第1回転速度で回転させながら前記第1液を供給し、
前記2次供給段階では前記基板を第2回転速度で回転させながら前記第1液を供給し、
前記第1液処理段階は、
前記1次供給段階以後、そして、前記2次供給段階以前に遂行されて前記第1液の供給を中止した状態で前記第1回転速度より遅い回転速度で前記基板を回転させて前記基板上に液膜を形成する1次パドル段階と、
前記1次パドル段階以後、そして、前記2次供給段階以前に遂行されて前記第1液の供給を中止した状態で前記1次パドル段階でより速い速度で前記基板を回転させて前記基板上に形成された前記液膜を除去する1次除去段階と、
前記2次供給段階以後、そして、前記第2液処理段階以前に遂行されて前記第1液供給を中止した状態で前記第2回転速度より遅い回転速度で前記基板を回転させて前記基板上に液膜を形成する2次パドル段階と、及び
前記2次パドル段階以後、そして、前記第2液処理段階以前に遂行されて前記第1液の供給を中止した状態で前記2次パドル段階より速い速度で前記基板を回転させて前記基板上に形成された液膜を除去する2次除去段階を含む請求項3に記載の基板処理方法。
【請求項6】
前記第1液処理段階は、前記第2液処理段階以前及び以後にそれぞれ遂行され、
前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階は、
回転する基板に前記第1液を回転する基板に前記第1液を供給して基板のエッジ領域に残留する前記第2液を除去することを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。
【請求項7】
前記第2液処理段階以前に遂行される前記第1液処理段階と、前記第2液処理段階で基板はそれぞれ第1方向に回転し、
前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階で基板は前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することを特徴とする請求項6に記載の基板処理方法。
【請求項8】
前記方法は、
前記第2液処理段階と、前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階の間に遂行される基板を回転させて基板上に供給された前記第2液を拡散させるリフロー段階と、及び
基板を回転させて基板上に供給された前記第2液の厚さを調節する厚さ調節段階をさらに含む請求項7に記載の基板処理方法。
【請求項9】
前記方法は、
前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階以後に基板を回転させて基板上に供給された前記第1液を基板から除去する乾燥段階をさらに含むが、
前記リフロー段階及び前記厚さ調節段階で基板は前記第1方向に回転し、前記乾燥段階で基板は前記第2方向に回転することを特徴とする請求項8に記載の基板処理方法。
【請求項10】
前記第2液処理段階以前に遂行される前記第1液処理段階で、前記第1液は基板のセンター領域に供給され、
前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階で、前記第1液は基板のエッジ領域に供給されることを特徴とする請求項6に記載の基板処理方法。
【請求項11】
前記第1液はシンナー(Thinner)であり、前記第2液は感光液であることを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。
【請求項12】
基板の前記回転方向を変更して基板上に形成されたパターンらの間に残留する空隙(Air Void)を除去することを特徴とする請求項1に記載の基板処理方法。
【請求項13】
基板を処理する方法において、
回転する基板にシンナー(Thinner)を供給して基板を疎水化させる前処理段階と、
回転する基板に感光液を供給し、基板上に感光液を塗布する塗布段階と、及び
基板を後処理する後処理段階を含むが、
前記後処理段階は、
基板を回転させて基板上に供給された前記感光液を拡散させるリフロー段階と、
基板を回転させて基板上に供給された前記感光液の厚さを調節する厚さ調節段階と、
回転する基板に前記シンナーを供給して基板のエッジ領域に残留する前記感光液を除去するビード除去(Bead removal)段階と、及び
基板を回転させて前記シンナーを基板から除去する乾燥段階を含むが、
前記前処理段階または前記後処理段階のうちで少なくとも何れか一つの段階で基板の回転方向が変更されることを特徴とする基板処理方法。
【請求項14】
前記前処理段階、前記塗布段階、前記リフロー段階、そして、前記厚さ調節段階で基板はそれぞれ第1方向に回転し、
前記ビード除去段階と前記乾燥段階で基板はそれぞれ前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することを特徴とする請求項13に記載の基板処理方法。
【請求項15】
前記前処理段階は、
回転する基板に前記シンナーを供給して基板上に液膜を形成する1次供給段階と、
前記シンナーの供給を中止した状態で基板を回転させて基板上に液膜を形成する1次パドル段階と、
1次供給段階以後、前記液膜が形成された基板に前記シンナーを供給する2次供給段階と、及び
前記シンナーの供給を中止した状態で基板を回転させて基板上に液膜を形成する2次パドル段階を含むが、
前記1次供給段階、前記1次パドル段階、前記塗布段階、前記リフロー段階、そして、前記後処理段階で基板はそれぞれ第1方向に回転し、
前記2次供給段階及び前記2次パドル段階で基板はそれぞれ前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することを特徴とする請求項13に記載の基板処理方法。
【請求項16】
基板を処理する装置において、
基板を回転させる支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された基板のセンター領域に第1液を供給する第1ノズルと、
前記支持ユニットに支持された基板のセンター領域に前記第1液と相異な第2液を供給する第2ノズルと、
前記支持ユニットに支持された基板のエッジ領域に前記第1液を供給する第3ノズルと、及び
前記支持ユニット、第1ノズル、前記第2ノズル、そして、前記第3ノズルを制御する制御機を含むが、
前記制御機は、
回転する基板のセンター領域に前記第1液を供給した以後、回転する基板のセンター領域に前記第2液を供給し、前記第2液が供給された基板のエッジ領域に前記第1液を供給するが、
基板に前記第1液を供給するある一部区間で前記支持ユニットの回転方向を変更させるように前記支持ユニットと前記第1ノズル、前記第2ノズル、そして、前記第3ノズルを制御する基板処理装置。
【請求項17】
前記制御機は、
回転する基板のセンター領域に前記第1液を1次供給した以後に前記第1液の供給を中止した状態で前記支持ユニットを一定時間の間に回転させ、前記一定時間以後回転する基板のセンター領域に前記第1液を2次供給するが、
前記第1液の2次供給区間で基板の回転方向が変更されるように前記第1ノズルと前記支持ユニットを制御する請求項16に記載の基板処理装置。
【請求項18】
前記制御機は、
前記2次供給区間以後に前記センター領域に前記第2液を供給する区間で基板の回転方向が変更されるように前記第2ノズルと前記支持ユニットを制御する請求項17に記載の基板処理装置。
【請求項19】
前記制御機は、
前記センター領域に前記第2液を供給した以後に前記エッジ領域に前記第1液を供給する区間で基板の回転方向が変更されるように前記第3ノズルと前記支持ユニットを制御する請求項16に記載の基板処理装置。
【請求項20】
前記第1液はシンナー(Thinner)であり、前記第2液は感光液であることを特徴とする請求項16に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を処理する装置及び方法に関するものであり、より詳細には、基板に液を供給する基板処理装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体素子または平板表示パネルを製造するために写真(Photo-lithography process)工程、エッチング工程、アッシング工程、薄膜蒸着工程、そして、洗浄工程など多様な工程らが遂行される。このような工程らのうちで写真工程は半導体基板にフォトレジストを供給して基板表面に塗布膜を形成する塗布工程、そして、マスクを使用して形成された塗布膜に対して露光処理する露光工程を遂行した以後、現像液を供給して半導体基板上に所望のパターンを得る現像工程を順次または選択的に遂行する。
【0003】
高いアスペクト比(Aspect ratio)を有する微細なパターンが形成された基板上に薬液を供給する場合、パターンの間に薬液が浸透し難い。特に、一軸を回転軸にして基板を一方向に回転させながら基板上に薬液を供給する場合、パターンの一空間だけに薬液が満たされる。薬液が易しく浸透することができないパターンの他の空間にはバブルなどの空隙(Air void)が形成される。パターンの間に空隙が多量に形成される場合、空隙が形成された空間には薬液が満たされることができずに、薬液が基板上に均一に塗布されることができない。これは後続工程で基板に対する効率的な処理を阻害する要因で作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】韓国特許公開第10-2011-0082838号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、基板を効率的に処理することができる基板処理装置及び方法を提供することを一目的とする。
【0006】
また、本発明は、基板に液を均一に塗布することができる基板処理装置及び方法を提供することを一目的とする。
【0007】
また、本発明はパターンの間に空隙が発生することを最小化することができる基板処理装置及び方法を提供することを一目的とする。
【0008】
本発明の目的はこれに制限されないし、言及されなかったまた他の目的らは下の記載から当業者に明確に理解されることができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、基板を処理する方法を提供する。一実施例による基板処理方法は、回転する基板に第1液を供給して基板を処理する第1液処理段階と、及び回転する基板に前記第1液と相異な第2液を供給し、基板上に第2液を塗布する第2液処理段階を含むが、前記第1液処理段階と前記第2液処理段階で基板の回転方向はお互いに相異なことがある。
【0010】
一実施例によれば、前記第1液処理段階は、回転する基板に前記第1液を供給して基板上に液膜を形成する1次供給段階と、及び1次供給段階以後、前記液膜が形成された基板に前記第1液を供給する2次供給段階を含むが、前記1次供給段階及び前記2次供給段階は前記第2液処理段階以前に遂行されることができる。
【0011】
一実施例によれば、前記1次供給段階と前記第2液処理段階で基板は第1方向に回転し、前記2次供給段階で基板は前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することができる。
【0012】
一実施例によれば、前記1次供給段階で基板の平均回転速度は、前記2次供給段階で基板の平均回転速度と同じであるか速いことがある。
【0013】
一実施例によれば、前記1次供給段階では前記基板を第1回転速度で回転させながら前記第1液を供給し、前記2次供給段階では前記基板を第2回転速度で回転させながら前記第1液を供給し、前記第1液処理段階は、前記1次供給段階以後、そして、前記2次供給段階以前に遂行されて前記第1液の供給を中止した状態で前記第1回転速度より遅い回転速度で前記基板を回転させて前記基板上に液膜を形成する1次パドル段階と、前記1次パドル段階以後、そして、前記2次供給段階以前に遂行されて前記第1液の供給を中止した状態で前記1次パドル段階でより速い速度で前記基板を回転させて前記基板上に形成された前記液膜を除去する1次除去段階と、前記2次供給段階以後、そして、前記第2液処理段階以前に遂行されて前記第1液の供給を中止した状態で前記第2回転速度より遅い回転速度で前記基板を回転させて前記基板上に液膜を形成する2次パドル段階と、及び前記2次パドル段階以後、そして、前記第2液処理段階以前に遂行されて前記第1液の供給を中止した状態で前記2次パドル段階より速い速度で前記基板を回転させて前記基板上に形成された液膜を除去する2次除去段階を含むことができる。
【0014】
一実施例によれば、前記第1液の処理段階は、前記第2液処理段階以前及び以後にそれぞれ遂行され、前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階は、回転する基板に前記第1液を供給して基板のエッジ領域に残留する前記第2液を除去することができる。
【0015】
一実施例によれば、前記第2液処理段階以前に遂行される前記第1液処理段階と、前記第2液処理段階で基板はそれぞれ第1方向に回転し、前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階で基板は前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することができる。
【0016】
一実施例によれば、前記方法は、前記第2液処理段階と、前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階の間に遂行される基板を回転させて基板上に供給された前記第2液を拡散させるリフロー段階と、及び基板を回転させて基板上に供給された前記第2液の厚さを調節する厚さ調節段階をさらに含むことができる。
【0017】
一実施例によれば、前記方法は、前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階以後に基板を回転させて基板上に供給された前記第1液を基板から除去する乾燥段階をさらに含むが、前記リフロー段階及び前記厚さ調節段階で基板は前記第1方向に回転し、前記乾燥段階で基板は前記第2方向に回転することができる。
【0018】
一実施例によれば、前記第2液処理段階以前に遂行される前記第1液処理段階で、前記第1液は基板のセンター領域に供給され、前記第2液処理段階以後に遂行される前記第1液処理段階で、前記第1液は基板のエッジ領域に供給されることができる。
【0019】
一実施例によれば、前記第1液シンナー(Thinner)であり、前記第2液は感光液であることがある。
【0020】
一実施例によれば、基板の前記回転方向を変更して基板上に形成されたパターンらの間に残留する空隙(Air Void)を除去することができる。
【0021】
また、本発明は、基板を処理する方法を提供する。一実施例による基板処理方法は、回転する基板にシンナー(Thinner)を供給して基板を疎水化させる前処理段階と、回転する基板に感光液を供給し、基板上に感光液を塗布する塗布段階と、及び基板を後処理する後処理段階を含むが、前記後処理段階は、基板を回転させて基板上に供給された前記感光液を拡散させるリフロー段階と、基板を回転させて基板上に供給された前記感光液の厚さを調節する厚さ調節段階と、回転する基板に前記シンナーを供給して基板のエッジ領域に残留する前記感光液を除去するビード除去(Bead removal)段階と、及び基板を回転させて前記シンナーを基板から除去する乾燥段階を含むが、前記前処理段階または前記後処理段階のうちで少なくとも何れか一つの段階で基板の回転方向が変更されることができる。
【0022】
一実施例によれば、前記前処理段階、前記塗布段階、前記リフロー段階、そして、前記厚さ調節段階で基板はそれぞれ第1方向に回転し、前記ビード除去段階と前記乾燥段階で基板はそれぞれ前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することができる。
【0023】
一実施例によれば、前記前処理段階は、回転する基板に前記シンナーを供給して基板上に液膜を形成する1次供給段階と、前記シンナーの供給を中止した状態で基板を回転させて基板上に液膜を形成する1次パドル段階と、1次供給段階以後、前記液膜が形成された基板に前記シンナーを供給する2次供給段階と、及び前記シンナーの供給を中止した状態で基板を回転させて基板上に液膜を形成する2次パドル段階を含むが、前記1次供給段階、前記1次パドル段階、前記塗布段階、前記リフロー段階、そして、前記後処理段階で基板はそれぞれ第1方向に回転し、前記2次供給段階及び前記2次パドル段階で基板はそれぞれ前記第1方向と反対方向である第2方向に回転することができる。
【0024】
また、本発明は、基板を処理する装置を提供する。一実施例による基板処理装置は、基板を回転させる支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された基板のセンター領域に第1液を供給する第1ノズルと、前記支持ユニットに支持された基板のセンター領域に前記第1液と相異な第2液を供給する第2ノズルと、前記支持ユニットに支持された基板のエッジ領域に前記第1液を供給する第3ノズルと、及び前記支持ユニット、第1ノズル、前記第2ノズル、そして、前記第3ノズルを制御する制御機を含むが、前記制御機は、回転する基板のセンター領域に前記第1液を供給した以後、回転する基板のセンター領域に前記第2液を供給し、前記第2液が供給された基板のエッジ領域に前記第1液を供給するが、基板に前記第1液を供給するある一部区間で前記支持ユニットの回転方向を変更させるように前記支持ユニットと前記第1ノズル、前記第2ノズル、そして、前記第3ノズルを制御することができる。
【0025】
一実施例によれば、前記制御機は、回転する基板のセンター領域に前記第1液を1次供給した以後に前記第1液の供給を中止した状態で前記支持ユニットを一定時間の間回転させ、前記一定時間以後回転する基板のセンター領域に前記第1液を2次供給するが、前記第1液の2次供給区間で基板の回転方向が変更されるように前記第1ノズルと前記支持ユニットを制御することができる。
【0026】
一実施例によれば、前記制御機は、前記2次供給区間以後に前記センター領域に前記第2液を供給する区間で基板の回転方向が変更されるように前記第2ノズルと前記支持ユニットを制御することができる。
【0027】
一実施例によれば、前記制御機は、前記センター領域に前記第2液を供給した以後に前記エッジ領域に前記第1液を供給する区間で基板の回転方向が変更されるように前記第3ノズルと前記支持ユニットを制御することができる。
【0028】
一実施例によれば、前記第1液はシンナー(Thinner)であり、前記第2液は感光液であることがある。
【発明の効果】
【0029】
本発明の実施例によれば、基板を効率的に処理することができる。
【0030】
また、本発明の実施例によれば、基板に液を均一に塗布することができる。
【0031】
また、本発明の実施例によれば、パターンの間に空隙が発生することを最小化することができる。
【0032】
本発明の効果が上述した効果らに限定されるものではなくて、言及されない効果らは本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【
図1】一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる斜視図である。
【
図2】
図1の塗布ブロックまたは現像ブロックを概略的に見せてくれる断面図である。
【
図3】
図1の基板処理装置を概略的に見せてくれる平面図である。
【
図4】一実施例による熱処理チャンバを概略的に見せてくれる平面図である。
【
図5】一実施例による熱処理チャンバを概略的に見せてくれる正面図である。
【
図6】一実施例による液処理チャンバを概略的に見せてくれる断面図である。
【
図7】一実施例による基板処理方法のフローチャートである。
【
図8】
図7の基板処理方法を遂行する過程で基板が回転する方向を説明するためのグラフである。
【
図9】
図7の前処理段階で基板の回転速度を説明するためのグラフである。
【
図10】
図7の1次供給段階で基板に供給された第1液が基板上で流動する姿を概略的に見せてくれる拡大図である。
【
図11】
図7の2次供給段階で基板に供給された第1液が基板上で流動する姿を概略的に見せてくれる拡大図である。
【
図12】他の実施例による基板処理方法のフローチャートである。
【
図13】
図12の基板処理方法を遂行する過程で基板が回転する方向を説明するためのグラフである。
【
図14】他の実施例による基板処理方法のフローチャートである。
【
図15】
図14の基板処理方法を遂行する過程で基板が回転する方向を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本発明の実施例を添付された図面らを参照してより詳細に説明する。本発明の実施例はさまざまな形態で変形されることができるし、本発明の範囲が以下で敍述する実施例によって限定されることで解釈されてはいけない。本実施例は当業界で平均的な知識を有した者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での構成要素の形状などはより明確な説明を強調するために誇張されたものである。
【0035】
第1、第2などの用語は多様な構成要素らを説明することに使用されることができるが、前記構成要素らは前記用語らによって限定されてはいけない。前記用語らは一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま第1構成要素は第2構成要素で命名されることができるし、類似に第2構成要素も第1構成要素で命名されることができる。
【0036】
以下で説明する一実施例による基板は、半導体ウェーパー(Wafer)のような円形の基板を例であげて説明する。但し、これに限定されるものではなくて、本発明の一実施例で説明する基板はマスク(Mask)、または、ディスプレイパネルなどのような四角形の基板であることがある。
【0037】
以下で説明する本発明の一実施例では、基板にフォトレジストなどの感光液を供給して基板の表面に塗布膜を形成する塗布工程、塗布膜に対して露光処理する露光工程、そして、基板に現像液を供給して基板上に所望のパターンを形成する現像工程のうちで少なくとも何れか一つ以上が遂行される基板処理装置を例であげて説明する。但し、前述した例に限定されるものではなくて、一実施例による基板処理装置は基板に対する所定の工程を遂行する多様な装置に適用されることができる。
【0038】
図1は、一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる斜視図である。
図2は、
図1の塗布ブロックまたは現像ブロックを概略的に見せてくれる断面図である。
図3は、
図1の基板処理装置を概略的に見せてくれる平面図である。
【0039】
基板処理装置1はインデックスモジュール10(Index Module)、処理モジュール20(Treating Module)、そして、インターフェースモジュール50(Interface Module)を含むことができる。
【0040】
インデックスモジュール10、処理モジュール20、そして、インターフェースモジュール50は一列で、そして、順次に配置されることができる。以下では、インデックスモジュール10、処理モジュール20、そして、インターフェースモジュール50が配置された方向をX方向2と定義する。また、上から眺める時、X方向2と垂直な方向をY方向4と定義し、X方向2及びY方向4をすべて含んだ平面に垂直な方向をZ方向6と定義する。例えば、Z方向6は地面に対して垂直な方向であることがある。
【0041】
インデックスモジュール10は容器(F)と処理モジュール20との間に基板を返送する。より具体的には、インデックスモジュール10は容器(F)から基板を引き出して、基板を処理する処理モジュール20に引き出しされた基板を返送する。また、インデックスモジュール10は処理モジュール20で所定の処理が完了された基板を引き出して、容器(F)に返送する。インデックスモジュール10はロードポート120とインデックスフレーム140を有する。
【0042】
ロードポート120には基板が収納された容器(F)が収容される。ロードポート120には後述するインデックスフレーム140を基準で、処理モジュール20の反対側に配置される。ロードポート120は複数個具備されることができるし、複数個のロードポート120らはY方向4に沿って一列に配置される。ロードポート120の個数は処理モジュール20の工程効率またはフットプリント条件などによって増加するか、または減少することができる。
【0043】
容器(F)には基板が収納される。一実施例によるロードポート120に収容される容器(F)としては、前面開放一体型ポッド(Front Opening Unified Pod:FOUP)のような密閉用容器が使用されることができる。容器(F)はオーバーヘッドトランスファー(Overhead Transfer)、オーバーヘッドコンベヤー(Overhead Conveyor)、または自動案内車両(Automatic Guided Vehicle)のような移送手段や作業者によってロードポート120に収容されることができる。
【0044】
インデックスフレーム140はY方向4と水平な長さ方向を有する。インデックスフレーム140の内部にはインデックスレール142とインデックスロボット144が配置される。インデックスレール142はインデックスフレーム140の長さ方向と平行な長さ方向を有する。インデックスロボット144は基板を返送する。より具体的には、インデックスロボット144はロードポート120に収容された容器(F)と、後述する前端バッファー242の間に基板を返送することができる。インデックスロボット144はインデックスレール142上で、インデックスレール142の長さ方向に沿って前進及び後進する。
【0045】
インデックスロボット144はインデックスハンド146を有する。インデックスハンド146には基板が置かれる。インデックスハンド146は前進及び後進移動、Z方向6を軸にした回転移動、そして、Z方向6に沿って上下移動する。
【0046】
処理モジュール20は塗布工程及び/または現像工程を遂行することができる。一実施例によれば、処理モジュール20は塗布ブロック20aと現像ブロック20bを含むことができる。塗布ブロック20aは基板に対して塗布工程(Coating process)を遂行する。現像ブロック20bは基板に対して現像工程(Developing process)を遂行する。
【0047】
塗布ブロック20aと現像ブロック20bはそれぞれ複数で具備されることができるし、複数の塗布ブロック20aらと複数の現像ブロック20bらはお互いに積層されるように配置されることができる。一実施例によれば、塗布ブロック20aらは現像ブロック20bらの下側に配置されることができる。また、それぞれの塗布ブロック20aらはお互いに同一または類似な構造を有して、お互いに同一または類似な工程を遂行することができる。また、それぞれの現像ブロック20bらはお互いに同一または類似な構造を有して、お互いに同一または類似な工程を遂行することができる。但し、これに限定されるものではなくて、それぞれの塗布ブロック20aはお互いに異なる工程を遂行し、それぞれの現像ブロック20bはお互いに異なる工程を遂行することができる。また、塗布ブロック20aらの個数及び配置、そして、現像ブロック20bらの個数及び配置は多様に変更されることができる。
【0048】
一実施例による塗布ブロック20aと現像ブロック20bはお互いに同一または類似な構造及び配置を有するので、以下では、重複される説明を避けるため、現像ブロック20bに対する説明は略して塗布ブロック20aを中心に説明する。
【0049】
塗布ブロック20aは返送チャンバ220、バッファーチャンバ242、244、熱処理チャンバ300、そして、液処理チャンバ400を有する。
【0050】
返送チャンバ220はX方向2と平行な長さ方向を有する。返送チャンバ220にはX方向2と平行な長さ方向を有するガイドレール222と、返送ロボット224が配置される。返送ロボット224はバッファーチャンバ242、244、熱処理チャンバ300、そして、液処理チャンバ400の間に基板を返送する。返送ロボット224はガイドレール222上で、ガイドレール222の長さ方向に沿って前進及び後進する。返送ロボット224は基板が置かれる返送ハンド226を有する。返送ハンド226の構造は前述したインデックスハンド146と同一または類似な構造を有するので、これに対する重複説明は略する。
【0051】
バッファーチャンバ242、244は塗布ブロック20aに搬入される基板と塗布ブロック20aから搬出される基板が一時的にとどまる空間を提供する。バッファーチャンバ242、244は複数個具備されることができる。バッファーチャンバ242、244らのうちである一部はインデックスフレーム140と返送チャンバ220との間に配置される。以下では、これらバッファーチャンバを前端バッファー242(Front buffer)で定義する。また、バッファーチャンバ242、244らのうちで他の一部は返送チャンバ220と後述するインターフェースモジュール50の間に配置される。以下では、これらバッファーチャンバを後端バッファー244(Rear buffer)で定義する。前端バッファー242は複数個具備され、複数の前端バッファー242らは上下方向に積層されることができる。また、後端バッファー244は複数個具備され、複数の後端バッファー244らは上下方向に積層されることができる。
【0052】
前端バッファー242らと後端バッファー244らはそれぞれ複数の基板らを一時的に保管する。前端バッファー242に保管された基板はインデックスロボット144と返送ロボット224によって搬入または搬出される。また、後端バッファー244に保管された基板は返送ロボット224と後述する第1ロボット552によって搬入または搬出される。
【0053】
バッファーチャンバ242、244の一側にはバッファーロボット246、248が配置されることができる。一実施例によれば、前端バッファー242の一側には前端バッファーロボット246が配置され、後端バッファー244の一側には後端バッファーロボット248が配置されることができる。但し、これに限定されるものではなくて、前端バッファー242の両側にバッファーロボットらがそれぞれ配置され、後端バッファー244の両側にバッファーロボットらがそれぞれ配置されることができる。
【0054】
前端バッファーロボット246は前端バッファー242らの間に基板を返送する。より具体的には、前端バッファーロボット246はZ方向6に沿って移動しながら、積層されるように配置された前端バッファー242らの間に基板を返送する。また、後端バッファーロボット248はZ方向6に沿って移動しながら、積層されるように配置された後端バッファー244らの間に基板を返送する。
【0055】
熱処理チャンバ300は基板の温度を調節する熱処理工程を遂行する。一実施例による熱処理工程は、基板の温度を低める冷却工程と基板の温度を昇温させる加熱工程を含むことができる。熱処理チャンバ300は複数個具備されることができる。熱処理チャンバ300らはX方向2に沿って配置される。また、熱処理チャンバ300らはZ方向6に沿って積層されるように配置される。熱処理チャンバ300らは返送チャンバ220の一側に位置する。
【0056】
液処理チャンバ400は基板に液を供給する液処理工程を遂行する。液処理チャンバ400は複数個具備されることができる。液処理チャンバ400らはX方向2に沿って配置される。また、液処理チャンバ400らはZ方向6に沿って積層されるように配置される。液処理チャンバ400らは返送チャンバ200の他の側に位置する。すなわち、熱処理チャンバ300と液処理チャンバ400は返送チャンバ220を基準にお互いに対向されるように配置される。
【0057】
図4は、一実施例による熱処理チャンバを概略的に見せてくれる平面図である。
図5は、一実施例による熱処理チャンバを概略的に見せてくれる正面図である。
【0058】
熱処理チャンバ300はハウジング320、冷却ユニット340、加熱ユニット360、そして、返送プレート380を含む。
【0059】
ハウジング320は概して直方体の形状を有する。また、ハウジング320は内部空間を有する。ハウジング320の側壁には基板が出入りする出入口(図示せず)が形成される。ハウジング320の内部空間には冷却ユニット340、加熱ユニット360、そして、返送プレート380が位置する。冷却ユニット340と加熱ユニット360はY方向4に沿って並んで位置する。
【0060】
一実施例によれば、冷却ユニット340は加熱ユニット360より返送チャンバ220にさらに近く位置することができる。冷却ユニット340は冷却プレート342と冷却流路344を含む。冷却プレート342は上から眺める時、概して円形状を有することができる。冷却流路344は冷却プレート342の内部に配置される。冷却流路344には冷却流体が流れることがある。冷却流体は、冷却流路344の内部を流動しながら冷却プレート342の温度を低めることができる。
【0061】
加熱ユニット360は加熱プレート361、カバー362、そして、ヒーター363を含むことができる。
【0062】
加熱プレート361は上から眺める時、円形状を有することができる。加熱プレート361は基板より大きい直径を有することができる。加熱プレート361の内部にはヒーター363が配置される。ヒーター363は電流に抵抗して発熱する公知された発熱体のうちで何れか一つであることがある。
【0063】
加熱プレート361にはZ方向6に沿って上下移動する複数の昇降ピン364らが配置される。昇降ピン364らは加熱ユニット360外部の返送手段(例えば、返送プレート380から基板の引受を受けて、加熱プレート361に引き継ぐことができる。また、昇降ピン364らは加熱プレート361から基板を持ち上げて加熱ユニット360の外部の返送手段に基板を引き継ぐことができる。
【0064】
カバー362は下部(lower portion)が開放された形状を有する。カバー362は加熱プレート361の上側に位置し、カバー362に結合された駆動機365によって上下方向に移動することができる。駆動機365は駆動力を伝達する公知されたモータのうちで何れか一つであることがある。カバー362が駆動機365によっての下方向に移動すれば、カバー362と加熱プレート361の組合によって密閉された空間が形成されることができる。カバー362と加熱プレート361の組合によって形成された空間は基板を加熱する加熱空間で機能する。
【0065】
返送プレート380は概して円板形状を有する。また、返送プレート380は基板と対応される直径を有することができる。返送プレート380の縁にはノッチ382が形成される。また、返送プレート380にはプレート駆動機386が結合されることができる。プレート駆動機386はY方向4と水平な長さ方向を有するレール384上に装着される。これに、返送プレート380はプレート駆動機386によってレール384に沿って直線移動することができる。
【0066】
また、返送プレート380にはスリット形状のガイド溝388が複数個形成される。ガイド溝388は返送プレート380の末端で返送プレート380の内部まで延長される。ガイド溝388はY方向4と水平な長さ方向を有して、複数個のガイド溝388らはX方向2に沿って離隔されるように形成される。返送プレート380と加熱ユニット360との間に基板に対する引受及び引き継ぎがなされる時、返送プレート380に形成されたガイド溝388によって、返送プレート380と昇降ピン364らがお互いに干渉されることを避けることができる。
【0067】
返送プレート380は昇降ピン364に基板を引き継いで、昇降ピン364は下の方向に移動して加熱プレート361に基板を安着させる。加熱プレート361に安着された基板はヒーター363の発熱によってその温度が上昇されることができる。また、返送プレート380は冷却プレート342と接触することができる。より具体的には、返送プレート380の上側に基板が置かれた状態で、返送プレート380は冷却プレート342と接触することができる。返送プレート380上に安着された基板は冷却流路344に流れる冷却流体によってその温度が下降することができる。
【0068】
また、一実施例によれば、複数個の熱処理チャンバ300らのうちである一部に提供された加熱ユニット360は、基板を加熱する間にガスを供給して基板に対するフォトレジストの付着率を向上させることができる。一実施例によれば、ガスはヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane)であることがある。
【0069】
図6は、一実施例による液処理チャンバを概略的に見せてくれる断面図である。
【0070】
液処理チャンバ400は処理容器420、支持ユニット430、液供給ユニット440、そして、制御機490を含むことができる。
【0071】
処理容器420、支持ユニット430、液供給ユニット440は図示されない直方体形状のハウジングの内部に配置されることができる。また、ハウジング(図示せず)の側壁には基板(W)が搬出入される出入口が形成される。また、ハウジング(図示せず)の上壁にはハウジング(図示せず)の内部に気流を供給するファンフィルターユニットが設置され、ハウジング(図示せず)の下壁にはハウジング(図示せず)の内部雰囲気を排気するホールが形成されることができる。
【0072】
処理容器420は上部(upper portion)が開放されたコップ形状を有する。処理容器420の内部は基板(W)が処理される処理空間で機能する。処理空間は後述する支持ユニット430が基板(W)を支持して回転させる空間で機能することができる。また、処理空間は、後述する液供給ユニット440が基板(W)に液を供給して基板(W)を処理する空間で機能することができる。
【0073】
処理容器420は内側コップ422と外側コップ424を含むことができる。
【0074】
内側コップ422は外側コップ424の内側に位置する。内側コップ422は後述するチャック432をくるむことができる。また、内側コップ422は後述する回転軸434をくるむ円板形状を有することができる。
【0075】
内側コップ422は内側部と外側部を有することができる。内側部と外側部それぞれの上面は仮想の水平線を基準でお互いに異なる角度を有することができる。一実施例によれば、内側部は上から眺める時、後述するチャック432と重畳される領域に位置することができる。また、内側部は回転軸434から遠くなるほどその上面が上向き傾くことがある。
【0076】
外側部は内側部から外側方向に延長される。一実施例によれば、外側部は回転軸434から遠くなるほどその上面が下向き傾くことができる。内側部の上端は上から眺める時、基板(W)の側端と重畳されるように位置することができる。すなわち、内側部の上端は基板(W)の側端と上下方向に一致することができる。一実施例によれば、内側部と外側部の会う支点は内側部の上端より低い位置であることがある。また、内側部と外側部の会う支点はラウンドになるように形成されることができる。外側部と外側コップ424との間空間は処理空間に流入された液が回収される回収経路で機能する。
【0077】
また、内側コップ422は上から眺める時排気ライン480と重畳されるように配置されることができる。排気ライン480には図示されないポンプが設置される。ポンプ(図示せず)は排気ライン480を通じて、外側部と外側コップ424の間空間に陰圧を加えることができる。すなわち、処理容器420の内側雰囲気は排気ライン480を通じて排気され、処理容器420の外側雰囲気は前述したハウジング(図示せず)の下壁に形成されたホール(図示せず)を通じて排気されることができる。
【0078】
外側コップ424は内側コップ422をくるむ形状を有することができる。外側コップ424は底部424a、側部424b、そして、傾斜部424cを有する。底部424aは中空を有する円板形状で形成されることができる。底部424aには回収ライン470が連結される。回収ライン470は基板(W)上に供給された液を回収する。回収ライン470によって回収された液は外部の再生システム(図示せず)によって再使用されることができる。
【0079】
側部424bと傾斜部424cは概してリング形状を有することができる。側部424bは底部424aの末端から上の方向に延長される。傾斜部424cは側部424bの上端から延長される。例えば、傾斜部424cは側部424bの上端から後述する回転軸434の中心軸を向ける方向に延長されることができる。また、傾斜部424cは回転軸434の中心軸を向ける方向に行くほど地面に対して上向き傾くことができる。
【0080】
内側コップ422には内側昇降ユニット426が結合される。また、外側コップ424には外側昇降ユニット428が結合される。内側昇降ユニット426は内側コップ422を昇降させることができる。また、外側昇降ユニット428は外側コップ424を昇降させることができる。内側昇降ユニット426と外側昇降ユニット428はそれぞれ駆動力を伝達する公知されたモータのうちで何れか一つであることがある。一実施例によれば、基板(W)を処理する中に、外側昇降ユニット428は外側コップ424を上の方向に移動させることができる。これに、傾斜部424cの上端は、基板(W)を処理する間支持ユニット430に支持された基板(W)の上面より高く位置することができる。これと反対に、基板(W)に対する処理が完了された以後には、傾斜部424cの上端が支持ユニット430に支持された基板(W)の上面より低く位置するように、外側昇降ユニット428は外側コップ424を下の方向に移動させることができる。
【0081】
支持ユニット430は基板(W)を支持して回転させる。支持ユニット430はチャック432、回転軸434、そして、軸駆動機436を含むことができる。
【0082】
チャック432の上面には基板(W)が安着される。チャック432の上面は上から眺める時、概して円形状を有する。また、チャック432の上面は基板(W)より小さな直径を有することができる。回転軸434はチャック432の下端に結合する。回転軸434はZ方向6と平行な長さ方向を有する。回転軸434は軸駆動機436から動力の伝達を受けて回転することができる。一実施例によれば、軸駆動機436は回転軸434に回転力を伝達することができる回転モータであることがある。また、軸駆動機436は回転軸434の回転速度を可変できる回転モータであることがある。回転軸434が軸駆動機436によって回転することで、基板(W)も一緒に回転軸434の軸方向を中心軸にして回転することができる。
【0083】
液供給ユニット440は支持ユニット430に支持された基板(W)に液を供給する。一実施例による液は第1液と第2液含むことができる。
【0084】
一実施例による第1液は、基板(W)の表面性質を変化させる液であることがある。また、第1液は、第2液を希釈させる液であることがある。また、第1液は基板(W)と第2液との間の接着力を増加させる液であることがある。すなわち、第1液は、基板(W)に供給されて基板(W)を前処理する液であることがある。例えば、第1液はシンナー(Thinner)であることがある。
【0085】
一実施例による第2液は、特定の波長を有する特定光と感応する液であることがある。また、一実施例による第2液は疎水性の性質を有することができる。例えば、第2液はフォトレジスト(Photoresist、PR)のような感光液であることがある。
【0086】
液供給ユニット440は第1ノズル441、第2ノズル442、そして、第3ノズル444を含むことができる。
【0087】
第1ノズル441は支持ユニット430に支持された基板(W)に第1液を供給する。より具体的には、第1ノズル441は回転する基板(W)のセンター領域に第1液を供給する。センター領域に供給された第1液は遠心力によって、基板(W)のセンター領域から基板(W)の縁領域に流れる。これに、基板(W)の全領域に第1液が均一に供給されることができる。
【0088】
第2ノズル442は支持ユニット430に支持された基板(W)に第2液を供給する。より具体的には、第2ノズル442は回転する基板(W)のセンター領域に第2液を供給する。センター領域に供給された第2液は遠心力によって、基板(W)の全領域に均一に塗布されることができる。
【0089】
第1ノズル441と第2ノズル442は第1アーム443に支持される。第1アーム443の一端には第1ノズル441と第2ノズル442が設置される。第1アーム443は図示されない第1ノズル駆動機と結合されてその位置が変更されることができる。これに、第1ノズル441と第2ノズル442も一緒にその位置が変更され、基板(W)に供給される液の位置が変更されることができる。例えば、第1ノズル441が基板(W)に第1液を供給する時には、上から眺める時第1ノズル441と基板(W)のセンター領域が重畳されるように第1ノズル441の位置を変更させることができる。これと異なり、第2ノズル442が基板(W)に第2液を供給する時には、上から眺める時第2ノズル442と基板(W)のセンター領域が重畳されるように第2ノズル442の位置を変更させることができる。
【0090】
第3ノズル444は支持ユニット430に支持された基板(W)に第1液を供給する。より具体的には、第3ノズル444は回転する基板(W)のエッジ領域に第1液を供給する。エッジ領域に供給された第1液は既供給された第2液と応じて、基板(W)のエッジ領域に残留する第1液を除去することができる。これに対する詳細なメカニズムは後述する。一実施例による第3ノズル444は傾くように形成されることができる。より具体的には、第3ノズル444は基板(W)のエッジ領域を向ける方向に傾くように形成されることができる。但し、これに限定されるものではなくて、第3ノズル444は傾くように形成されないこともある。
【0091】
第3ノズル444は第2アーム445によって支持される。第2アーム445の一端には第3ノズル444が設置される。第2アーム445は図示されない第2ノズル駆動機と結合されてその位置が変更されることができる。第2ノズル駆動機(図示せず)の駆動によって第2アーム445に設置された第3ノズル444の位置も変更されることができる。例えば、第3ノズル444が基板(W)に第1液を供給する時には、上から眺める時第3ノズル444と基板(W)のエッジ領域が重畳されるように第3ノズル444の位置を変更させることができる。
【0092】
前述した例と異なり、基板(W)に液を供給するノズルらの個数は多様に変更されることができる。例えば、ノズルは少なくともN以上の個数(Nは、4以上の自然数)で具備されることができる。それぞれのノズルらは第1液と第2液を含んだお互いに異なる液らを基板(W)に供給することができる。また、一部ノズルらはお互いに同じ液を基板(W)に供給するが、その組成の割合が異なる液を基板(W)に供給することができる。
【0093】
制御機490は支持ユニット430、第1ノズル441、第2ノズル442、そして、第3ノズル444を制御することができる。制御機(図示せず)は支持ユニット430、第1ノズル441、第2ノズル442、そして、第3ノズル444の制御を行うマイクロプロセッサー(コンピューター)でなされるプロセスコントローラーと、オペレーターがコマンド入力操作などを行うキーボードや、稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどでなされるユーザーインターフェースと、制御プログラムや、各種データ及び処理条件によって各構成部に処理を実行させるためのプログラム、すなわち、処理レシピが記憶された記憶部を具備することができる。また、ユーザーインターフェース及び記憶部はプロセスコントローラーに接続されてあり得る。処理レシピは記憶部のうちで記憶媒体に記憶されてあり得て、記憶媒体は、ハードディスクでも良く、CD-ROM、DVDなどの可搬性ディスクや、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーであることがある。制御機490は支持ユニット430、第1ノズル441、第2ノズル442、そして、第3ノズル444を制御して、基板(W)を処理する具体的なメカニズムに対しては後述する。
【0094】
再び
図1乃至
図3を参照すれば、インターフェースモジュール50は処理モジュール20と外部の露光装置90を連結する。インターフェースモジュール50はインターフェースフレーム510、インターフェースバッファー530、返送部550、そして、付加工程チャンバ570を含む。
【0095】
インターフェースフレーム510の内部にはインターフェースバッファー530、返送部550、そして、付加工程チャンバ570が位置する。インターフェースバッファー530は塗布ブロック20a、付加工程チャンバ570、露光装置90、そして、現像ブロック20bの間に基板を返送する過程で、基板が一時的に保管される空間を提供する。インターフェースバッファー530は複数個具備されることができるし、複数個のインターフェースバッファー530らはお互いに積層されるように配置されることができる。
【0096】
返送部550は塗布ブロック20a、付加工程チャンバ570、露光装置90、または現像ブロック20bの間に基板を返送する。返送部550は少なくとも一つ以上のロボットを含む。一実施例によれば、返送部550は第1ロボット552、第2ロボット554、そして、第3ロボット(図示せず)を含むことができる。
【0097】
第1ロボット552は塗布ブロック20a、付加工程チャンバ570、そして、露光装置90の間に基板を返送することができる。より具体的には、第1ロボット552は後端バッファー244、付加工程チャンバ570、そして、露光装置90の間に基板を返送することができる。また、第2ロボット554はインターフェースバッファー530と露光装置90との間に基板を返送することができる。図示されない第3ロボットはインターフェースバッファー530と現像ブロック20bとの間に基板を返送することができる。第1ロボット552、第2ロボット554、そして、第3ロボット(図示せず)はそれぞれ基板が置かれるハンドを含むことができる。それぞれのハンドは前進及び後進移動、Z方向6と平行な軸を基準にした回転移動、そして、Z方向6に沿って垂直移動することができる。
【0098】
付加工程チャンバ570は塗布ブロック20aで所定の処理が完了された基板が露光装置90に搬入される前に、所定の付加工程を遂行することができる。また、付加工程チャンバ570は露光装置90で所定の処理が完了された基板が現像ブロック20bに搬入される前に所定の付加工程を遂行することができる。
【0099】
付加工程チャンバ570は複数個具備されることができる。また、複数個の付加工程チャンバ570らはお互いに積層されるように配置されることができる。付加工程チャンバ570はすべて等しい工程を遂行することができる。選択的に、付加工程チャンバ570らはお互いに異なる工程を遂行することができる。例えば、複数の付加工程チャンバ570らのうちである一部では、基板のエッジ領域を露光するエッジ露光工程を遂行することができる。また、複数の付加工程チャンバ570らのうちで他の一部では、基板の上面を洗浄する上面洗浄工程を遂行することができる。また、複数の付加工程チャンバ570らのうちでまた他の一部では、基板の下面を洗浄する下面洗浄工程を遂行することができる。
【0100】
以下では、一実施例による基板処理方法に対して説明する。以下で説明する基板処理方法は、
図2乃至
図7を参照して説明した基板処理装置によって遂行されることができる。これに、以下では、
図2乃至
図7に示された参照符号をそのまま引用して一実施例による基板処理方法を説明する。また、以下で説明する基板処理方法は上述した制御機490が上述した支持ユニット430、第1ノズル441、第2ノズル442、そして、第3ノズル444を制御して遂行されることができる。
【0101】
図7は、一実施例による基板処理方法のフローチャートである。
図8は、
図7の基板処理方法を遂行する過程で基板が回転する方向を説明するためのグラフである。
図9は、
図7の前処理段階で基板の回転速度を説明するためのグラフである。
図10は
図7の1次供給段階で基板に供給された第1液が基板上で流動する姿を概略的に見せてくれる拡大図である。
図11は、
図7の2次供給段階で基板に供給された第1液が基板上で流動する姿を概略的に見せてくれる拡大図である。
【0102】
一実施例による基板処理方法は、前処理段階(S100)、塗布段階(S200)、そして、後処理段階(S300)を含む。一実施例による前処理段階(S100)、塗布段階(S200)、そして、後処理段階(S300)は時系列の順に遂行されることができる。
【0103】
一実施例による、前処理段階(S100)では、基板(W)に第1液を供給することができる。塗布段階(S200)では基板(W)に第2液を供給することができる。また、後処理段階(S300)では、基板(W)に第1液を供給することができる。これによって、前処理段階(S100)と後処理段階(S300)は第1液処理段階で定義されることができるし、塗布段階(S200)は第2液処理段階で定義されることができる。また、前処理段階(S100)は塗布段階(S200)以前に遂行される第1液処理段階で定義されることができる。また、後処理段階(S300)は塗布段階(S200)以後に遂行される第1液処理段階で定義されることができる。但し、以下では理解の便宜のために、塗布段階(S200)以前に遂行される第1液処理段階を前処理段階(S100)と称して、塗布段階(S200)以後に遂行される第1液処理段階を後処理段階(S300)で称する。
【0104】
一実施例によれば、前処理段階(S100)で第1ノズル441は基板(W)に第1液を供給することができる。また、塗布段階(S200)で第2ノズル442は基板(W)に第2液を供給することができる。また、後処理段階(S300)で第3ノズル444は基板(W)に第1液を供給することができる。また、支持ユニット430は基板(W)に対して液を供給する間に、基板(W)を回転させることができる。また、支持ユニット430は基板(W)に対して液を供給するある一部区間で基板(W)の回転方向を変更させることができる。
【0105】
一実施例による前処理段階(S100)は1次供給段階(S120)、1次パドル段階(S140)、1次除去段階(S150)、2次供給段階(S160)、2次パドル段階(S180)、そして、2次除去段階(S190)を含むことができる。1次供給段階(S120)、1次パドル段階(S140)、1次除去段階(S150)、2次供給段階(S160)、2次パドル段階(S180)、そして、2次除去段階(S190)は順次に遂行されることができる。
【0106】
1次供給段階(S120)では、回転する基板(W)のセンター領域に第1液(L1)を供給する。基板(W)のセンター領域に供給された第1液(L1)は遠心力によって基板(W)の全領域に均一に塗布される。
図8及び
図10に示されたところのように、1次供給段階(S120)で基板(W)は第1方向(CCW)に回転することができる。より具体的には、1次供給段階(S120)で基板(W)は一軸(C)を回転軸にして第1方向(CCW)に回転することができる。一実施例による一軸(C)とは、前述した回転軸434の中心軸であることがある。また、一実施例による第1方向(CW)とは、反時計方向であることがある。
図9に示されたところのように、1次供給段階(S120)で基板(W)は第1回転速度(V1)に回転することができる。第1回転速度(V1)は1次供給段階(S120)区間での基板(W)の平均回転速度であることがある。第1回転速度(V1)は1000RPM乃至1500RPM程度であることがある。必要によって、第1回転速度(V1)は0~30RPMであることもある。
【0107】
1次パドル段階(S140)では、基板(W)を回転させて基板(W)上に液膜を形成する。より具体的には、基板(W)を第1方向(CCW)に回転させ、基板(W)上に液膜(Puddle)を形成する。1次パドル段階(S140)では基板(W)を第3回転速度(V3)に回転させる。一実施例による第3回転速度(V3)は1次パドル段階(S140)区間での基板(W)の平均回転速度であることがある。第3回転速度(V3)は1次供給段階(S120)での第1回転速度(V1)より遅いことがある。また、第3回転速度(V3)は後述する2次供給段階(S160)での第2回転速度(V2)より遅いことがある。第3回転速度(V3)は0乃至30RPM程度であることがある。
【0108】
1次除去段階(S150)では、基板(W)を回転させて基板(W)上に形成された液膜の少なくとも一部を除去することができる。1次除去段階(S150)では基板(W)を第1方向(CCW)に回転させることができる。1次除去段階(S150)では第1液(L1)の供給を中止した状態で、1次パドル段階(S140)より速い速度である第4回転速度(V4)で基板(W)を回転させ、基板(W)上に形成された液膜を乾燥または飛散させることができる。1次除去段階(S150)での第4回転速度(V4)は略1000RPM乃至1500RPM程度であることがある。
【0109】
2次供給段階(S160)では、回転する基板(W)のセンター領域に第1液(L1)を供給する。第1液(L1)は遠心力によって基板(W)の全領域に均一に塗布される。
図8及び
図11に示されたところのように、2次供給段階(S160)で基板(W)は第1方向(CCW)と反対方向である第2方向(CW)に回転することができる。一実施例による第2方向(CW)は時計方向であることがある。すなわち、2次供給段階(S160)で基板(W)の回転方向が変更されることができる。
【0110】
また、
図9に示されたところのように、2次供給段階(S160)で基板(W)は第2回転速度(V2)に回転することができる。一実施例による第2回転速度(V2)は2次供給段階(S140)区間での基板(W)の平均回転速度であることがある。一実施例による第2回転速度(V2)は1次供給段階(S120)で基板(W)の平均回転速度である第1回転速度(V1)より遅いことがある。但し、これに限定されるものではなくて、一実施例による第2回転速度(V2)は第1回転速度(V1)と同じ速度であることがある。
【0111】
2次パドル段階(S180)では、基板(W)を回転させて基板(W)上に2次的に液膜を形成する。より具体的には、2次パドル段階(S180)では基板(W)を第2方向(例えば、時計方向)に回転させ、基板(W)上に再び液膜を形成する。2次パドル段階(S140)では基板(W)を第3回転速度(V3)で回転させる。
【0112】
2次除去段階(S190)では、基板(W)を回転させて基板(W)上に形成された液膜の少なくとも一部を除去することができる。2次除去段階(S190)では基板(W)を第2方向(CW)に回転させることができる。2次除去段階(S190)では第1液(L1)の供給を中止した状態で、2次パドル段階(S180)より速い速度である第4回転速度(V4)で基板(W)を回転させ、基板(W)上に形成された液膜を乾燥または飛散させることができる。2次除去段階(S190)での第4回転速度(V4)は略1000RPM乃至1500RPM程度であることがある。
【0113】
前述した例では、1次除去段階(S150)での基板(W)の回転速度と、2次除去段階(S190)での基板(W)の回転速度がお互いに等しいことを例であげて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、1次除去段階(S150)での基板(W)の回転速度と、2次除去段階(S190)での回転速度はお互いに異なることがある。また、1次除去段階(S150)での基板(W)の回転速度と、2次除去段階(S190)での回転速度は基板(W)上に形成された液膜を乾燥または飛散させて除去することに適切な速度なら、多様に変形されることができる。
【0114】
図10に示されたところのように、1次供給段階(S120)で基板(W)に供給された第1液(L1)は基板(W)上に形成されたパターン(P)らの間空間に浸透する。この時、基板(W)は第1方向(CCW)に回転するので、第1液(L1)は遠心力によって一方向に流れる。これによって、第1液(L1)はパターン(P)らの間空間のうちで第1液(L1)が流れる方向と見合わせる一部空間だけに集中的に浸透する。第1液(L1)が易しく浸透することができないパターン(P)らの間空間のうちで他の空間にはエア(Air)などがトラップされて空隙(V、Air Void)が形成されることができる。
【0115】
図11に示されたところのように、2次供給段階(S160)で基板(W)上に供給された第1液(L1)はパターン(P)らの間空間に再び浸透する。この時、基板(W)は第2方向(CW)に回転するので、基板(W)に供給された第1液(L1)は1次供給段階(S120)で第1液(L1)が流れる方向と反対方向に流れる。これによって、第1液(L1)はパターン(P)らの間空間のうちで第1液(L1)が流れる方向と見合わせる空間に集中的に浸透することができる。すなわち、2次供給段階(S160で供給される第1液(L1)は、1次供給段階(S120)で供給された第1液(L1)が易しく浸透することができない空間に浸透することができる。これに、1次供給段階(S120)でパターン(P)らの間空間に形成されることができる空隙(V)は2次供給段階(S160)で供給された第1液(L1)によって除去されることができる。
【0116】
結果的に、パターン(P)らの間に第1液(L1)が均一に浸透して基板(W)の全領域に第1液(L1)が均一に塗布されることができる。これによって、後続する塗布段階(S200)で基板(W)と第2液との間の接着力を増加させることができる。また、塗布段階(S200)で疎水性の性質を有する第2液と基板(W)との間の反応性を向上させることができる。また、塗布段階(S200)でレシピによる第2液の濃度を容易に調節することができる。また、後続する工程でパーティクルのソースになることができる空隙(V)を基板(W)から確実に除去することができる。
【0117】
また、前述した例によると、2次供給段階(S160)で基板(W)は第1回転速度(V1)と同じであるか、または遅い第2回転速度(V2)で回転するので、基板(W)に供給された第1液は基板(W)のパターンらの間でさらに容易に浸透することができる。パターンの間に浸透された第1液は基板(W)のパターンらの間に残留する空隙(V)を基板(W)から容易に除去する。
【0118】
一実施例による塗布段階(S200)では、回転する基板(W)のセンター領域に第2液を供給する。
図8に示されたところのように塗布段階(S200)では、第1方向(例えば、反時計方向)に回転する基板(W)に第2液を供給する。すなわち、2次除去段階(S190)が遂行された以後に基板(W)の回転方向は再び変更されることができる。基板(W)のセンター領域に供給された第2液は遠心力によって基板(W)の全領域に均一に塗布されることができる。
【0119】
後処理段階(S300)では、第1方向(CCW)に回転する基板(W)のエッジ領域に第1液を供給する。基板(W)のエッジ領域に供給された第1液は、基板(W)のエッジ領域に残留する第2液を除去する。すなわち、後処理段階(S300)では、塗布段階(S200)で基板(W)のエッジ領域に垂れ下がった第2液によって形成されたビード(Bead)を除去する。
【0120】
前述した例と異なり、前処理段階(S100)は1次供給段階(S120)、2次供給段階(S160)、そして、2次パドル段階(S180)を順次に遂行することができる。すなわち、回転する基板(W)に第1液を供給する間に、基板(W)の回転方向を変更させることができる。
【0121】
以下では、本発明の他の実施例による基板処理方法に対して説明する。以下で説明する基板処理方法は追加的に説明する場合外には、前述した基板処理方法のメカニズムと大部分同一または類似である。これに、重複される内容に対する説明は略する。
【0122】
図12は、他の実施例による基板処理方法のフローチャートである。
図13は、
図12の基板処理方法を遂行する過程で基板が回転する方向を説明するためのグラフである。
【0123】
一実施例による基板処理方法は、前処理段階(S100)、塗布段階(S200)、そして、後処理段階(S300)を含むことができる。
【0124】
前処理段階(S100)では回転する基板(W)に第1液を供給する。より具体的には、前処理段階(S100)では第1方向(CCW)に回転する基板(W)のセンター領域に設定時間の間に第1液を供給する。設定時間が経過された以後、第1液の供給を停止し、基板(W)を第1方向に回転させて基板(W)上に液膜を形成する。以後、基板(W)を第1方向に回転させて基板(W)上に形成された液膜の少なくとも一部を除去することができる。すなわち、一実施例による前処理段階(S100)では回転方向が変更されないこともある。また、一実施例による前処理段階(S100)で基板(W)に第1液を供給する間、基板(W)の回転速度は一定であることがある。
【0125】
塗布段階(S200)では、第1方向(CCW)に回転する基板のセンター領域に第2液を供給する。一実施例による塗布段階(S200)は
図7乃至
図11を参照して説明した塗布段階(S200)と大部分同一または類似なメカニズムで遂行されるので、これに対する説明は略する。
【0126】
後処理段階(S300)は塗布段階(S200)以後に遂行されることができる。後処理段階(S300)はリフロー段階(S320)、厚さ調節段階(S340)、ビード除去段階(S360)、そして、乾燥段階(S380)を含むことができる。後処理段階(S300)はリフロー段階(S320)、厚さ調節段階(S340)、ビード除去段階(S360)、そして、乾燥段階(S380)は時系列の順に遂行されることができる。
【0127】
リフロー段階(S320)では、基板(W)を回転させて塗布段階(S320)で基板(W)に供給された第2液を拡散させる。すなわち、塗布段階(S320)で基板(W)のセンター領域に供給された第2液を基板(W)のエッジ領域まで均一に拡散させる。リフロー段階(S320)を遂行することによって、基板(W)上に第2液が均一に塗布されることができる。一実施例によるリフロー段階(S320)では、基板(W)を第1方向(CCW)に回転させることができる。一実施例による第1方向(CCW)は反時計方向であることがある。
【0128】
厚さ調節段階(S340)では、基板(W)を回転させて基板(W)上に塗布された第2液の厚さを調節する。厚さ調節段階(S340)で基板(W)の回転速度は、リフロー段階(S320)で基板(W)の回転速度より相対的に速いことがある。また、厚さ調節段階(S340)では、基板(W)を第1方向(CCW)に回転させることができる。
【0129】
ビード除去段階(S360)では、回転する基板(W)に第1液を供給する。より具体的には、ビード除去段階(S360)では、第2方向(CW)に回転する基板(W)のエッジ領域に第2液を供給する。一実施例による第2方向(CW)は時計方向であることがある。すなわち、ビード除去段階(S360)で基板(W)の回転方向は変更されることができる。ビード除去段階(S360)では、基板(W)のエッジ領域に第1液を供給して基板(W)のエッジ領域に残留する第2液を除去する。すなわち、ビード除去段階(S360)では、塗布段階(S200)で基板(W)のエッジ領域に垂れ下がった第2液によって形成されたビード(Bead)を除去する。
【0130】
続いて、乾燥段階(S380)では基板(W)を回転させて基板(W)上に残留する第1液を除去する。一実施例によれば、乾燥段階(S380)で基板(W)の回転方向は第2方向(CW)であることがある。また、乾燥段階(S380)で基板(W)の回転速度は厚さ調節段階(S340)での基板(W)の回転速度より相対的に速いことがある。
【0131】
前述したところのように、一般に基板(W)を一方向に回転させる間に基板(W)に液を供給する場合、液がパターンらの間空間のうちである一部空間だけに集中的に浸透されることがある。このような現象は基板(W)のセンター領域より基板(W)のエッジ領域でさらに深くなる。すなわち、基板(W)のエッジ領域で空隙がさらに頻度高く形成されることができる。前述した実施例によれば、基板(W)のエッジ領域に第1液を供給するビード除去段階(S360)で、基板(W)の回転方向を変更することで液が浸透することができない空間に第1液を効率的に浸透させることができる。これに、パターンらの間に第1液を効率的に浸透させて基板(W)に残留する空隙を効率的に除去することができる。また、パターンらの間に第1液を効率的に浸透させて基板(W)のエッジ領域に形成されたビードを効率的に除去することができる。これによって、後続する露光工程で基板(W)のエッジ領域下面に付着された第2液によるパーティクル形成を最小化することができる。
【0132】
図14は、他の実施例による基板処理方法のフローチャートである。
図15は、
図14の基板処理方法を遂行する過程で基板が回転する方向を説明するためのグラフである。
【0133】
一実施例による基板処理方法は、前処理段階(S100)、塗布段階(S200)、そして、後処理段階(S300)を含むことができる。前処理段階(S100)、塗布段階(S200)、そして、後処理段階(S300)は順次に遂行されることができる。
【0134】
また、一実施例による前処理段階(S100)は
図7乃至
図11を参照して説明した前処理段階(S100)と同一または類似なメカニズムで遂行され、一実施例による後処理段階(S300)は
図12乃至
図13を参照して説明した後処理段階(S300)と同一または類似なメカニズムで遂行されることができる。
【0135】
すなわち、一実施例による1次供給段階(S120)、1次パドル段階(S140)、1次除去段階(S150)、塗布段階(S200)、リフロー段階(S320)、そして、厚さ調節段階(S340)では基板(W)が第1方向(CCW)に回転することができる。これと反対に、一実施例による2次供給段階(S160)、2次パドル段階(S180)、2次除去段階(S190)、ビード除去段階(S360)、そして、乾燥段階(S380)では基板(W)が第1方向と反対方向である第2方向(CW)に回転することができる。本発明の一実施例によれば、基板(W)に形成されたパターンらの間の空間に残留することができる空隙をより確実に基板(W)から除去することができる。
【0136】
前述した実施例らでは、第1方向が反時計方向であることができるし、第2方向が時計方向であることができるという趣旨で説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第1方向は時計方向であることができるし、第2方向は反時計方向であることがある。
【0137】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明するものであり、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で使用することができる。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、著わした開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。著わした実施例は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明するものであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むことで解釈されなければならない。
【符号の説明】
【0138】
10 インデックスモジュール
20 処理モジュール
50 インターフェースモジュール
90 露光装置
300 熱処理チャンバ
400 液処理チャンバ
420 処理容器
430 支持ユニット
440 液供給ユニット
441 第1ノズル
442 第2ノズル
444 第3ノズル
S100 前処理段階
S200 塗布段階
S300 後処理段階