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KR20180076082A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 방법 Download PDF

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KR20180076082A
KR20180076082A KR1020160180185A KR20160180185A KR20180076082A KR 20180076082 A KR20180076082 A KR 20180076082A KR 1020160180185 A KR1020160180185 A KR 1020160180185A KR 20160180185 A KR20160180185 A KR 20160180185A KR 20180076082 A KR20180076082 A KR 20180076082A
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drying
liquid
steam
supplying
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정부영
우종현
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛 및 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 처리액을 공급하는 처리액 공급 부재 및 증기를 포함하는 건조 유체를 공급하여 기판 상에 잔류되는 처리액을 건조시키는 건조 부재를 포함한다. 증기는 처리액을 린스 처리하며, 기판과 접촉되는 동시에 증발된다. 이로 인해 처리액을 제거하는 동시에 기판을 건조시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating substrate}
본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성한다. 각각의 공정에는 다양한 처리액들이 사용되며, 공정 진행 중에는 오염물 및 파티클이 생성된다. 이를 해결하기 위해 각각의 공정 전후에는 오염물 및 파티클을 세정 처리하기 위한 세정 공정이 필수적으로 수행된다.
일반적으로 세정 공정은 기판을 케미칼 및 린스액으로 처리한 후에 건조 처리한다. 건조 처리 단계에는 기판 상에 잔류된 린스액을 건조하기 위한 공정으로, 이소프로필알코올(IPA)과 같은 유기 용제로 기판을 건조 처리한다. 기판에 형성된 패턴과 패턴과의 거리(CD:Critical Dimension)가 미세화됨에 따라, 그 패턴들의 사이 공간에 유기 용제가 잔류된다.
이러한 유기 용제(a)는 자연 건조되는 과정에서 도 1과 같이, 표면 장력에 의해 패턴들(b)을 서로 잡아당기는 힘이 발생된다. 이로 인해 패턴들(b)이 무너지거나 휘어지는 리닝(Leaning) 현상이 발생되는 공정 불량이 발생된다.
이로 인해 잔류되는 유기 용제를 신속하게 제거하고자, 도 2와 같이 기판(W) 상에 건조 가스를 공급하는 방안이 제기되었다. 그러나 건조 가스만으로는 잔류되는 유기 용제를 완전 제거하는 것이 어렵다.
본 발명은 기판 상에 잔류되는 액을 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 기판 상에 잔류되는 액을 신속하게 건조할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛 및 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 처리액을 공급하는 처리액 공급 부재 및 증기를 포함하는 건조 유체를 공급하여 기판 상에 잔류되는 처리액을 건조시키는 건조 부재를 포함한다.
상기 건조 부재는 건조 노즐, 상기 건조 노즐에 건조 가스를 공급하며, 밸브가 설치되는 가스 공급 라인, 상기 건조 노즐에 증기를 공급하는 증기 공급부를 포함할 수 있다. 상기 증기 공급부는 내부에 린스액이 수용되는 수용 공간을 가지는 수용 몸체, 상기 수용 공간을 가열하는 히터, 그리고 상기 수용 공간 및 상기 건조 노즐을 서로 연결하며, 밸브가 설치되는 증기 공급 라인을 포함할 수 있다. 상기 장치는 증기의 온도를 조절하도록 상기 가스 공급 라인의 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 증기가 제1온도를 가지도록 건조 가스의 공급 압력을 제1압력으로 조절하거나, 증기가 제2온도를 가지도록 건조 가스의 공급 압력을 제2압력으로 조절하되, 상기 제1온도는 상기 제2온도보다 높은 온도이고, 상기 제1압력은 상기 제2압력보다 높은 압력일 수 있다. 상기 건조 부재는 상기 건조 노즐을 이동시키며, 상기 제어기에 의해 제어되는 건조 노즐 이동 부재를 더 포함하되, 상기 제어기는 건조 유체의 공급 영역이 기판의 중심에서 가장자리 영역으로 이동되도록 상기 건조 노즐 이동 부재를 제어할 수 있다.
기판을 액 처리하는 방법은 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계 및 상기 처리액 공급 단계 이후에, 상기 기판 상에 증기를 포함하는 건조 유체를 공급하여 상기 기판을 건조시키는 건조 처리 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 처리액 공급 단계와 상기 건조 처리 단계 사이에서, 상기 기판 상에 린스액을 공급하는 린스액 공급 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 건조 유체는 상기 증기와 건조 가스를 포함할 수 있다. 상기 건조 처리 단계에는 상기 건조 가스의 공급 압력을 조절하여 상기 증기의 온도를 조절할 수 있다. 상기 증기의 온도는 상기 건조 가스의 공급 압력과 비례할 수 있다. 상기 건조 유체의 공급 영역은 상기 기판의 중심에서 가장자리 영역으로 이동될 수 있다. 상기 증기는 수증기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 상에 잔류되는 처리액을 제거하기 위해 증기를 공급한다. 증기는 처리액을 린스 처리하며, 기판과 접촉되는 동시에 증발된다. 이로 인해 처리액을 제거하는 동시에 기판을 건조시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 건조 처리 단계에는 증기를 공급하여 처리액의 린스 및 건조 공정이 동시 진행된다. 이로 인해 기판의 린스 처리 및 건조 처리를 동시에 수행할 수 있으며, 이는 기판의 액 처리 공정을 신속히 수행 가능하다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 증기의 온도는 건조 가스의 공급 압력으로 조절된다. 이로 인해 증기의 온도를 조절하기 위한 별도의 장치가 불필요하며, 공간 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 기판 상에 잔류되는 린스액을 증기로 건조 처리하되, 증기는 고온 상태로 제공된다. 이로 인해 증기의 온도는 린스액에 전달되며, 린스액의 증발 속도를 높일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 기판을 건조 처리하기 위한 유기 용제가 미사용된다. 이로 인해 기판 처리 공정에 대한 비용을 절감할 수 있으며, 작업자에게 해로운 유해 물질로부터 벗어날 수 있다.
도 1은 일반적으로 기판 상에 잔류되는 유기 용제로 인해 패턴들의 리닝 현상이 발생되는 과정을 보여주는 단면도이다.
도 2는 일반적으로 기판 상에 잔류되는 유기 용제를 제거하기 위해 건조 가스를 공급하는 과정을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 건조 부재를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 4의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 7 내지 도 9는 도 4의 장치를 이용하여 기판을 액 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 10은 도 4의 린스액 공급 부재 및 건조 부재의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 10의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 발명은 도 3 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 배치된다. 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 양측 각각에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 상술한 바와 달리 다양한 배치로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(220)에서 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송 챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220) 및 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다.
공정 챔버(260)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)은 공정 챔버(260)에서 케미칼 공정 및 건조 공정이 수행될 수 있다.
아래에서는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)에 대해 설명한다. 도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(380), 그리고 제어기를 포함한다. 처리 용기(320)는 내부에 기판(W)을 처리하는 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 외부 회수통(326)과 내부 회수통(322)의 사이 공간(326a)은 각각 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 스핀 헤드(340)는 처리 용기(320)의 처리 공간에 배치된다. 스핀 헤드(340)는 공정 진행 중에 기판(W)을 지지 및 회전시킨다.핀다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전 가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지핀(334)은 복수 개 제공된다. 지지핀(334)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(334)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판의 후면 가장자리를 지지한다. 척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(334)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)와 스핀 헤드(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다.
상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 처리 용기(320) 대신 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(380)은 기판(W) 상에 액을 공급한다. 액 공급 유닛(380)은 처리액 공급 부재(390) 및 건조 부재(400)를 포함한다. 처리액 공급 부재(390)는 제1이동 부재(391) 및 처리액 노즐(399)을 포함한다. 제1이동 부재(391)는 처리액 노즐(399)을 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 여기서 공정 위치는 처리액 노즐(399)이 처리 용기(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 처리액 노즐(399)이 처리 용기(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 처리액 노즐(399)이 기판(W)의 중심으로 처리액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 제1이동 부재(391)는 아암(392), 지지축(396), 그리고 구동기(398)를 가진다. 지지축(396)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(396)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(396)의 하단에는 구동기(398)가 결합된다. 구동기(398)는 지지축(396)을 회전 및 승강 운동한다. 아암(392)은 지지축(396)의 상단에 고정 결합된다. 아암(392)은 지지축(396)과 수직한 길이 방향을 가진다.
처리액 노즐(399)은 처리액을 토출 가능하다. 처리액 노즐(399)은 아암(392)의 끝단 저면에 설치된다. 처리액 노즐(399)은 지지축(396)의 회전에 의해 아암(392)과 함께 이동된다. 예컨대, 처리액은 케미칼일 수 있다. 케미칼은 강산 또는 강염기의 성질을 가지는 액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(H2PO4) 또는 불산(HF)을 포함할 수 있다.
건조 부재(400)는 증기를 포함하는 건조 유체를 공급하여 기판(W) 상에 잔류되는 처리액을 제거한다. 건조 부재(400)는 기판(W) 상에 잔류되는 처리액을 린스 및 건조 처리한다. 건조 부재(400)는 린스 및 건조 처리를 동시에 수행한다. 도 5는 도 4의 건조 부재를 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 건조 부재(400)는 건조 노즐(410), 제2이동 부재(420), 증기 공급부(430), 그리고 가스 공급 라인(470)을 포함한다.
제2이동 부재(420)는 건조 노즐(410)을 공정 위치와 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 건조 노즐(410)이 처리 용기(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 건조 노즐(410)은 공정 위치에서 건조 유체의 공급 영역이 기판(W)의 중심에서 가장자리 영역으로 이동될 수 있다. 제2이동 부재(420)는 제1이동 부재(391)와 동일한 형상을 가지므로, 제2이동 부재(420)에 대한 설명을 생략한다. 건조 노즐(410)은 건조 유체를 토출 가능하다. 건조 유체는 증기와 건조 가스가 혼합된 유체일 수 있다. 증기는 기상의 린스액이고, 건조 가스는 비활성 가스일 수 있다. 린스액은 순수이고, 비활성 가스는 질소 가스일 수 있다.
증기 공급부(430)는 건조 노즐(410)에 증기를 공급한다. 증기 공급부(430)는 수용 몸체(440), 제1히터(450), 그리고 증기 공급 라인(450)을 포함한다. 수용 몸체(440)는 내부에 린스액이 수용 가능한 수용 공간(442)을 가진다. 제1히터(450)는 수용 공간(442)을 가열한다. 제1히터(450)는 수용 몸체(440)에 제공된다. 제1히터(450)는 린스액을 끓는점보다 높은 온도로 수용 공간(442)을 가열하여 액상의 린스액을 기상의 린스액인 증기로 상 변화시킨다.
증기 공급 라인(450)은 수용 몸체(440)와 건조 노즐(410)을 서로 연결한다. 수용 공간(442)에서 기상으로 상 변화된 증기는 증기 공급 라인(450)을 통해 건조 노즐(410)로 공급된다. 증기 공급 라인(450)에는 제2히터(454) 및 증기 밸브(452)가 설치된다. 제2히터(454)는 증기 공급 라인(450)에서 공급되는 증기가 액상의 린스액으로 상 변화되는 것을 방지한다. 증기 밸브(452)는 증기 공급 라인(450)을 개폐 가능하다.
가스 공급 라인(470)은 건조 노즐(410)에 건조 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(470)에는 가스 밸브(472)가 설치된다. 가스 밸브(472)는 가스 공급 라인(470)을 개폐 가능하다.
제어기(500)는 증기의 온도 및 건조 유체의 공급 영역을 조절하도록 건조 부재(400)를 제어한다. 제어기(500)는 증기의 온도를 조절하도록 가스 밸브(472)를 제어한다. 제어기(500)는 건조 가스의 공급 압력을 조절하여 증기의 온도를 조절한다. 건조 가스의 공급 압력과 증기의 온도는 비례 그래프를 가지도록 조절된다. 일 예에 의하면, 건조 가스의 공급 압력을 제1압력으로 조절 시 증기는 제1온도를 가지고, 건조 가스의 공급 압력을 제2압력으로 조절 시 증기는 제2온도를 가질 수 있다. 제1압력은 제2압력보다 압력이고, 제1온도는 제2온도보다 높은 온도일 수 있다.
또한 제어기(500)는 건조 유체의 공급 영역이 기판(W)의 중심에서 가장자리 영역으로 이동되도록 건조 노즐(410) 이동 부재를 제어한다.
다음은 상술한 기판 처리 장치(300)를 이용하여 기판(W)을 액 처리하는 방법을 설명한다. 기판(W)의 액 처리 방법은 처리액 공급 단계(S10) 및 건조 처리 단계(S20)를 포함한다. 처리액 공급 단계(S10) 및 건조 처리 단계(S20)는 순차적으로 진행된다. 도 6은 도 4의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이고, 도 7 내지 도 9는 도 4의 장치를 이용하여 기판을 액 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 처리액 공급 단계(S10)가 진행 시 기판(W)은 회전된다. 처리액 노즐(399)은 공정 위치로 이동되고, 기판(W)의 중심으로 처리액을 공급한다. 처리액은 기판(W)의 원심력에 의해 기판(W)의 중심에서 가장자리 영역으로 확산되고, 기판(W)의 전체 영역이 처리액에 의해 처리된다.
처리액 공급 단계(S10)가 완료되면, 건조 처리 단계(S20)가 진행된다. 처리액 노즐(399)은 대기 위치로 이동되고, 건조 노즐(410)은 공정 위치로 이동된다. 건조 노즐(410)은 건조 유체의 공급 영역이 기판(W)의 중심에 대응되도록 이동된다. 건조 노즐(410)은 증기를 포함하는 건조 유체를 토출하면서 그 위치가 이동된다. 건조 노즐(410)은 건조 유체의 공급 영역이 기판(W)의 중심에서 가장자리 영역으로 이동되도록 그 위치가 이동된다. 건조 유체는 기판(W) 상에 잔류되는 처리액을 린스 처리하는 동시에 건조된다. 즉, 잔류 처리액은 건조 유체에 의해 린스 처리되며, 기판(W)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 밀어내진다. 건조 유체는 고온의 미세 입자로 제공된다. 이에 따라 증기는 기판(W)과 접촉되는 동시에 증발되어 건조되며, 기판(W) 상의 패턴이 리닝되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시예에는 액 공급 유닛(380)이 처리액 공급 부재(390) 및 건조 부재(400)를 포함하는 것으로 설명하였다. 그러나 도 10과 같이, 액 공급 유닛(300)은 린스액 공급 부재(600)를 더 포함할 수 있다. 린스액 공급 부재(600)는 기판(W) 상에 린스액을 공급할 수 있다. 린스액 공급 부재(600)는 제3이동 부재(미도시) 및 린스액 노즐(610)을 포함할 수 있다. 제3이동 부재(미도시)는 린스액 노즐(610)을 공정 위치 또는 대기 위치로 이동시킬 수 있다. 제3이동 부재(미도시)는 제1이동 부재(391)와 동일한 형상을 가지므로, 이에 대한 설명을 생략한다. 린스액 노즐(610)은 기판(W) 상에 린스액을 토출 가능하다. 린스액 노즐(610)에는 린스액 공급 라인(620)이 연결된다. 예컨대, 린스액은 증기와 동일한 성질의 액일 수 있다. 즉 린스액의 순수이고, 증기는 수증기일 수 있다. 수용 몸체(440)에는 린스액 공급 라인(620)으로부터 분기된 분기 라인(640)이 연결될 수 있다. 분기 라인(640)을 통해 수용 공간(442)에 공급된 린스액은 가열되어 기상으로 상 변화되어 건조 노즐(410)로 공급될 수 있다.
다음은 도 10의 액 공급 유닛으로 기판을 액 처리하는 방법에 대해 설명한다. 도 11은 도 10의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다. 도 11을 참조하면. 기판(W)의 액 처리 방법은 처리액 공급 단계(S'10), 린스액 공급 단계(S'20), 그리고 건조 처리 단계(S'30)를 포함할 수 있다. 처리액 공급 단계(S'10), 린스액 공급 단계(S'20), 그리고 건조 처리 단계(S'30)는 순차적으로 진행될 수 있다. 처리액 공급 단계(S'10)에는 기판(W)의 중심으로 처리액을 공급하고, 린스액 공급 단계에는 기판(W)의 중심으로 린스액을 공급할 수 있다. 기판(W) 상에 잔류되는 처리액은 린스액에 의해 린스 처리될 수 있다. 건조 처리 단계(S'30)에는 기판(W) 상에 건조 유체를 공급할 수 있다. 건조 유체의 공급 영역은 기판(W)의 중심에서 가장자리 영역을 향하도록 이동될 수 있다. 건조 유체는 기판(W) 상에 잔류되는 린스액을 건조시킬 수 있다.
예컨대, 건조 처리 단계(S'30)에는 작업자가 증기의 온도를 높이기 위해 건조 가스의 공급 압력을 높일 수 있으며, 고온의 증기에 의해 잔류 린스액의 증발 속도를 더 높일 수 있다.
300: 액 공급 유닛 390: 처리액 공급 부재
400: 건조 부재 410: 건조 노즐
430: 증기 공급부 470: 가스 공급 라인
500: 제어기

Claims (12)

  1. 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    처리액을 공급하는 처리액 공급 부재와;
    증기를 포함하는 건조 유체를 공급하여 기판 상에 잔류되는 처리액을 건조시키는 건조 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건조 부재는,
    건조 노즐과;
    상기 건조 노즐에 건조 가스를 공급하며, 밸브가 설치되는 가스 공급 라인과;
    상기 건조 노즐에 증기를 공급하는 증기 공급부를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 증기 공급부는,
    내부에 린스액이 수용되는 수용 공간을 가지는 수용 몸체와;
    상기 수용 공간을 가열하는 히터와;
    상기 수용 공간 및 상기 건조 노즐을 서로 연결하며, 밸브가 설치되는 증기 공급 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 장치는,
    증기의 온도를 조절하도록 상기 가스 공급 라인의 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는 증기가 제1온도를 가지도록 건조 가스의 공급 압력을 제1압력으로 조절하거나, 증기가 제2온도를 가지도록 건조 가스의 공급 압력을 제2압력으로 조절하되,
    상기 제1온도는 상기 제2온도보다 높은 온도이고,
    상기 제1압력은 상기 제2압력보다 높은 압력인 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건조 부재는,
    상기 건조 노즐을 이동시키며, 상기 제어기에 의해 제어되는 건조 노즐 이동 부재를 더 포함하되,
    상기 제어기는 건조 유체의 공급 영역이 기판의 중심에서 가장자리 영역으로 이동되도록 상기 건조 노즐 이동 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 기판을 액 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계와;
    상기 처리액 공급 단계 이후에, 상기 기판 상에 증기를 포함하는 건조 유체를 공급하여 상기 기판을 건조시키는 건조 처리 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 처리액 공급 단계와 상기 건조 처리 단계 사이에서, 상기 기판 상에 린스액을 공급하는 린스액 공급 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 건조 유체는 상기 증기와 건조 가스를 포함하는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 건조 처리 단계에는 상기 건조 가스의 공급 압력을 조절하여 상기 증기의 온도를 조절하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 증기의 온도는 상기 건조 가스의 공급 압력과 비례하는 기판 처리 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 건조 유체의 공급 영역은 상기 기판의 중심에서 가장자리 영역으로 이동되는 기판 처리 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 증기는 수증기를 포함하는 기판 처리 방법.
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