KR20210133557A

KR20210133557A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Info

Publication number: KR20210133557A
Application number: KR1020200052289A
Authority: KR
Inventors: 박민정
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-11-08
Anticipated expiration: 2040-04-29
Also published as: KR102731153B1

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판 표면에 처리액을 공급하여 확산시키는 단계; 상기 처리액의 표면을 고르게 하는 단계; 상기 기판의 표면을 건조시키는 단계; 상기 세 단계 중 적어도 일부 시간 구간 동안에 기판의 표면에 기체를 공급하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING SUBSTRATE}

본 발명은 고점도 감광액을 효율적으로 도포할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.

반도체 제조 공정 또는 평판 표시 장치 제조 공정에서 반도체 기판 또는 유리 기판 상의 각종 패턴은 포토리소그래피(photolithography)공정에 의해 형성된다.

포토리소그래피 공정 중 반도체 기판 또는 유리 기판(이하 기판으로 명칭을 통일) 상에 감광액(포토 레지스트)을 도포하는 공정은 일반적으로 스핀 코터를(spin coater)를 이용하여 기판 표면에 처리액을 도포한다. 스핀 코터를 이용한 도포 공정에서는 기판 가운데와 가장자리에 감광액이 두껍게 도포되는 문제가 발생할 수 있다.

특히나, 유동성이 낮은 고점도 감광액을 도포하는 경우에는 기판의 가장자리영역으로 갈수록 감광액이 퍼지는 속도가 느려지거나 관성에 의해 도포 초반에 감광액이 확산된 방향으로만 흐름이 진행되어 기판 상에 감광액 미도달 영역이 발생한다. 기판 표면의 감광액 미도달 영역은 기판의 가장자리 영역에 코팅 찢김 불량을 발생시킨다. 즉, 기판 전체 표면에 감광액이 균일하게 도포되지 않으며, 균일하지 못한 감광액의 표면은 후속 공정에서 또 다른 불량을 발생시킬 수 있고, 정확한 패턴 형성이 불가능하여 회로 불량으로 이어지므로 공정 수율이 저하되는 등의 문제점을 야기한다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 기판 전체 표면에 감광액을 균일하게 도포하기 위하여 도포 노즐을 슬릿형으로 구비하거나 처리 챔버의 압력을 조절하는 등의 다양한 처리방법이 제안되어 있지만 상술한 문제점의 확실한 해결 방안이 될 수 없었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1219737호(2013.01.02)

본 발명은 고점도 감광액을 기판 전체에 균일하게 도포할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다.

본 발명은 감광액의 소모량을 감소시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다.

본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 방법은, 기판 표면에 처리액을 공급하여 확산시키는 처리액 확산 단계; 상기 처리액의 표면을 고르게 하는 리플로우 단계; 상기 처리액이 도포된 기판의 표면을 건조시키는 건조 단계; 상기 세 단계 중 적어도 일부 단계 동안 기판의 표면에 기체를 공급함으로써 상기 처리액을 확산시키는 기체 공급 단계;를 포함할 수 있다.

상기 기체 공급 단계에서 상기 기체는 기판의 소정 부분으로부터 에지 방향으로 사선으로 분사되는 것이 바람직하다.

상기 기체는 불활성 기체인 것이 바람직하다.

상기 불활성 기체는 가열된 불활성 기체일 수 있다.

상기 처리액은 고점도 감광액을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 챔버; 상기 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 기판을 지지하는 스핀 척; 상기 스핀 척의 일측에 설치되며, 기판 표면에 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 구비한 처리액 노즐 암; 상기 스핀 척의 일측에 설치되며, 기판 표면에 불활성 기체를 분사하는 분사 모듈을 구비한 에어 나이프;를 포함할 수 있다.

상기 에어 나이프의 분사 모듈은 상기 에어 나이프로부터 기판 표면을 향해 하향 경사지게 배치될 수 있다.

상기 에어나이프의 분사 모듈은 기판의 중심으로부터 에지 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 불활성 기체를 가열하는 가열 유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 분사 모듈은 복수의 분사 노즐을 포함할 수 있다.

또한, 상기 에어 나이프는 서로 다른 방향으로 기체를 분사하는 제1 분사 모듈과, 제2 분사 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 챔버; 상기 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 기판을 지지하는 스핀 척; 상기 스핀 척의 일측에 설치되며, 기판 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐 및 기판 표면에 불활성 기체를 분사하는 에어 나이프를 구비한 노즐 암;을 포함할 수 있다.

상기 에어 나이프는 상기 에어 나이프의 상면을 기준으로 왼쪽인 제1측을 향해 불활성 기체를 분사하는 일면의 제1 분사 모듈과, 상기 에어 나이프의 상면을 기준으로 오른쪽인 제2측을 향해 불활성 기체를 분사하는 타면의 제2 분사 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 고점도 감광액이 도포되는 기판 표면에 불활성 기체를 공급하는 에어 나이프(Air knife)가 구비된다. 에어 나이프에 의하여 불활성 기체가 기판의 외측을 향해 분사되고, 분사된 불활성 기체가 고점도 감광액을 이동시킴으로써 감광액이 균일하게 퍼지게 하여 감광액의 도포성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기판 밖으로 버려지는, 즉 spin out되는 감광액의 양이 감소하므로 감광액의 사용량을 절감할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 방법의 순서를 도시한 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 기판 처리장치의 요부를 도시한 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 기판 처리 장치의 일부를 도시한 상면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 기판 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 기판 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 의한 기판 처리 장치를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명의 본질과 관계없는 부분은 그에 대한 상세한 설명을 생략할 수 있으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여할 수 있다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 여기서 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것으로서 본 발명을 한정하도록 의도되지 않으며, 본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 개념으로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 방법을 도시한 것이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 방법은 도포 공정을 포함한다.

도포 공정은 스핀 척(200)에 의해 소정 속도로 회전하는 기판 표면에 처리액을 공급하여 확산시키는 처리액 확산 단계(S10), 처리액의 표면을 고르게 하는 리플로우 단계(S20), 처리액이 도포된 기판 표면을 건조하는 건조 단계(S30)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 기판 표면이란 후공정에서 소자 패턴이 형성될 기판의 패턴 형성 면을 의미한다.

본 발명의 실시예에서, 설명의 편의를 위해 기판은 3개의 영역으로 구획될 수 있다. 예를 들면, 기판의 중심으로부터 소정 반경까지의 범위를 센터 영역(Center area; CA), 센터 영역으로부터 그 외측의 소정 반경까지를 미들 영역(Middle area; MA), 미들 영역으로부터 기판의 테두리까지를 에지 영역(Edge area; EA)으로 구획할 수 있다(도 3 참고).

처리액 확산 단계(S10)에서는 대기 위치에 있던 처리액 노즐 암이 기판의 중앙으로 이동하고, 기판의 직상부로부터 기판 표면을 향해 처리액을 토출한다. 이때, 기판은 스핀 척(200)에 의해 소정 속도로 회전하기 때문에 기판의 원심력에 의해 기판의 표면에 토출된 처리액은 기판의 반경 방향으로 확산된다.

보다 바람직한 것은, 처리액 노즐 암이 기판의 표면에 처리액을 토출하는 동시에 기판의 상면을 왕복 수평 이동하는 것이다. 즉, 처리액을 중앙 영역에만 토출하는 경우 원심력에 의해 기판의 반경 방향으로 처리액이 확산되더라도 기판 전체 영역에 확산되지 않을 수 있기 때문에 기판의 센터 영역뿐만 아니라 미들 영역 및 에지 영역에도 토출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

처리액의 표면을 고르게 하는 리플로우 단계(S20)에서는, 처리액의 표면을 좀 더 고르게 하기 위하여 스핀 척의 회전 속도를 이전 단계에 비해 감속 유지한다.

기판 건조 단계(S30)에서는 다시 스핀 척의 회전 속도를 가속하여 고속 회전시켜 기판을 건조시키는 단계이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 방법의 순서를 도시한 설명도이다.

도 2를 참고하면, 기체 공급 단계(S40)는 그래프 상의 ① 내지 ⑥ 중 하나의 구간에서 수행될 수 있다. 즉, 기체 공급 단계(S40)는 상술한 S10 내지 S30 중 적어도 한 단계 이상에 포함되고, 적어도 일부 구간 동안 포함된다.

기체 공급 단계(S40)에서는 기판의 표면에 처리액이 도달하지 않는 공간이 발생하지 않도록 하기 위해 기판의 소정 영역으로부터 에지 영역을 향해 기체를 분사한다. 처리액으로는 예컨대, 고점도 감광액(포토 레지스트)이 적용될 수 있다.

고점도 감광액을 도포하는 때, 고점도 감광액의 낮은 유동성에 의해 감광액이 관성에 의해 길이 생긴 방향으로만 확산될 수도 있다. 특히나, 기판의 에지 영역까지 감광액이 도달하지 못해 감광액 미접촉 영역이 발생하고, 그로 인해 코팅 찢김 불량이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 감광액이 잘 확산되지 않는 기판의 에지 영역에 기체를 추가로 공급하는 것이다. 이에 따라 기판의 표면에 감광액 미접촉 영역이 발생하지 않고, 감광액이 기판 에지까지 균일하게 확대될 수 있다.

이때, 분사되는 기체는 질소 가스(N2) 등의 불활성 기체인 것이 바람직하다.

또한, 효과의 증대를 위하여 불활성 기체는 가열된 상태로 공급될 수 있다.

기체 공급 단계(S40)에서는, 대기 위치에 있던 에어 나이프가 기판의 미들 영역 측으로 이동하여 기판의 에지 영역을 향하여 불활성 기체를 분사한다. 이때, 에어 나이프는 기판의 미들 영역 측에 고정된 상태로 불활성 기체를 분사할 수도 있고, 또는 기판의 에지 방향으로 스캔 아웃(Scan-out)될 수도 있다. 또는 처리액 노즐 암처럼 기판의 상면을 수평이동 할 수도 있다.

가장 바람직한 것은, 도 2의 ①과 같이 처리액 확산 단계(S10)와 기체 공급 단계(S40)가 동시에 수행되는 것이다. 즉, 고점도 감광액이 토출되어 원심력에 의해 기판의 반경 방향으로 확산되는 때, 기판의 미들 영역으로부터 기판의 에지 영역으로 기체를 분사함으로써 감광액의 이동성을 증가시키는 것이다.

한편, 도 2의 ② 내지 ⑥과 같이 기체 공급 단계(S40)는 S10부터 S20에 이르는 두 단계 구간에서 수행되거나 S10부터 S30 구간에 이르는 전체 구간에서 수행되도록 구성할 수도 있다. 또는, 기판을 고르게 하는 리플로우 단계(S20)와 동시에 수행되거나 S20부터 S30에 이르는 두 단계 구간 또는 기판 건조 단계(S30)와 동시에 수행되도록 구성할 수도 있다.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 기판 처리 장치를 도시한 것이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 제1실시예에 의한 기판 처리 장치는 챔버(100), 스핀 척(200), 처리액 노즐 암(300), 에어 나이프(400)를 포함한다.

챔버(100)의 일측에는 처리 대상물인 기판이 투입되거나 처리된 기판이 반출되도록 출입구(110)가 구비된다.

스핀 척(200)은 챔버(100)의 대략 중앙에 배치된다. 스핀 척(200)은 모터 등의 회전 유닛(도시 생략)에 의해 소정 속도로 회전할 수 있고 스핀 척(200)의 회전 속도는 조절 가능하다. 스핀 척(200) 상에는 처리 대상물인 기판이 안착된다.

처리액 노즐 암(300)은 스핀 척(200)의 일측에 이동 가능하도록 배치될 수 있다.

처리액 노즐 암(300)의 일단에는 기판 표면에 처리액을 토출하는 처리액 노즐(310)이 구비되고, 타단은 처리액 노즐 암(300)이 이동하는 지지 암(320)과 연결된다. 지지 암(320)에는 처리액 노즐 암(300)을 이동 가능하게 하는 이동 유닛(도시 생략)이 구비된다. 기판에 처리액을 토출할 때, 처리액 노즐(310)은 기판의 표면에 대해 수직 방향으로 배치될 수 있다. 노즐 암(300)의 내부에는 처리액 노즐(310)과 연결되는 처리액 공급 라인(도시 생략)이 마련된다.

에어 나이프(400)는 처리액 노즐 암(300)과 간섭되지 않는 위치에 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 에어 나이프(400)의 일단에는 불활성 기체를 분사하는 기체 분사 모듈(410)이 구비되고, 타단에는 회전 축(420)이 구비될 수 있다. 에어 나이프(400)의 내부에는 기체 분사 모듈(410)과 연결되는 기체 공급 라인(도시 생략)이 마련된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기체 분사 모듈(410)은 에어 나이프(400)로부터 기판의 표면을 향해 하향 경사지도록 배치되고, 도 5와 같이 기판의 소정 영역으로부터 에지 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 배치될 수 있다. 이는, 처리액이 확산되고 있는 기판의 소정 영역으로부터 기판의 에지 영역을 향해 불활성 기체를 분사함으로써 처리액의 확산력을 증가시키기 위함이다. 이때, 기판의 소정 영역이라 함은 기판의 미들 영역(MA)이 될 수 있다.

상술한 바와 같이, 처리액 노즐(310)은 기판 표면에 대해 수직으로 형성되고 기체 분사 모듈(410)은 에어 나이프(400)로부터 기판 표면을 향해 하향 경사지도록 배치됨으로써, 공정 진행을 위해 처리액 노즐(310)로부터 토출되는 처리액과 기체 분사 모듈(410)로부터 분사되는 기체 간에 물리적인 간섭이 발생하지 않는 효과를 얻을 수도 있다.

또한, 처리액의 확산력을 증가시키는 효과를 더욱 극대화하기 위해 에어 나이프(400)의 일측에 가열 유닛(500)을 제공할 수 있다. 가열 유닛(500)은 에어 나이프(400) 내부의 기체 공급 라인(도시 생략)에 적용되어 공급되는 기체를 가열할 수 있다. 이를 통해 가열된 불활성 기체를 기판에 공급하게 함으로써 처리액의 유동성을 더욱 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

또는, 가열 유닛(500)이 기판을 가열하도록 스핀 척(200)에 적용되게 구성함으로써 동일한 효과를 얻을 수도 있다.

이와 같은 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 기판의 표면에 처리액 즉, 고점도 감광액으로 처리하는 처리액 확산 공정을 진행한다.

처리액 확산 공정에서는, 스핀 척(200) 상의 기판(S)이 소정 속도로 회전하는 상태에서, 스핀 척(200)의 외측에 대기 상태로 있던 처리액 노즐 암(300)을 기판(S)의 센터 영역(CA) 상부의 시작 위치로 이동시킨다.

그 후, 설정량의 감광액을 처리액 노즐(310)로부터 기판의 표면을 향해서 토출시킨다. 이에 따라, 기판(S)의 표면은 감광액에 의해 도포 처리된다. 이때, 처리액 노즐(310)을 기판(S)의 상면에서 왕복 수평 이동시킴으로써 도포 효과를 높일 수 있다.

기판(S)에 공급된 감광액은, 회전하는 기판(S)의 원심력으로 기판(S)의 중심으로부터 반경 방향으로 확산된다. 설정량의 감광액이 공급되면, 처리액 토출 노즐(310)은 감광액의 토출을 정지한다.

이때, 기판(S)의 에지 영역에는 기체 분사 공정을 진행한다.

기체를 분사하는 단계에서는, 처리액 확산 공정이 진행되고 있는 상태에서, 에어 나이프(400)를 기판(S)의 소정 영역(예를 들면 미들 영역) 위쪽의 시작 위치로 이동시킨다.

그 후, 설정량의 불활성 기체를 기체 분사 모듈(410)로부터 기판(S)의 에지 영역을 향해서 분사시킨다. 기판(S)에 분사된 불활성 기체는 고점도 감광액을 이동시킴으로써 고점도 감광액의 확산력을 증가시킨다. 이에 따라, 감광액 미접촉 영역을 방지하고, 감광액 미접촉 영역을 방지함에 따라 감광액 미접촉 영역에 의한 코팅 찢김 불량을 방지할 수 있다. 이때, 에어 나이프(400)를 점차 기판(S)의 외측 방향으로 이동시킴으로써 그 효과를 높일 수 있다. 감광액이 기판(S)의 모든 영역에 충분히 확산되면 불활성 기체의 분사를 중지할 수 있다.

또한, 분사될 불활성 기체를 가열 유닛(500)에 의하여 가열한 후 기판의 표면에 분사함으로써 감광액의 도포성 향상 효과를 극대화할 수도 있다.

이어서, 처리액의 표면을 고르게 하는 일명 리플로우 단계에서는, 스핀 척(200)의 회전 속도를 감속시킨다. 이때, 감속된 속도로 저속 회전하는 스핀 척(200)에 의하여 기판 상에 도포된 감광액의 두께가 균일해진다.

그 후, 스핀 척의 회전 속도를 다시 가속시켜 기판을 건조시키는 공정을 거치면 도포 공정이 종료된다.

이때, 기체를 분사하는 공정은 상술한 처리액 확산 공정뿐만이 아니라 도포 공정의 단계 중 적어도 하나 이상의 단계와 동시에 수행될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 기판 처리 장치를 도시한 것이다.

도 6을 참고하면, 제2실시예에 의한 기판 처리 장치는 챔버(100), 스핀 척(200), 처리액 노즐 암(300), 에어 나이프(400)를 포함한다. 챔버(100), 스핀 척(200), 노즐 암(300)은 제1실시예에 의한 기판 처리 장치와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.

에어 나이프(400)는 기판 표면에 불활성 기체를 방사하는 복수의 기체 분사 노즐(430)을 구비한다. 복수의 기체 분사 노즐(430)은 기판의 표면에 대하여 예각으로 경사지게 배치된다. 복수의 기체 분사 노즐은 제1실시예의 기체 분사 모듈(410)에 대응되며 적용 방식에 차이가 있을 뿐 제1실시예에 의한 에어 나이프(400)와 구동 원리가 동일하므로 자세한 설명을 생략한다. 이때 상기 분사 노즐의 개수는 한정되지 않으며 본 발명의 실시예에서는 세 개의 분사 노즐을 가진 것을 예로 한다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 기판 처리 장치를 도시한 것이다.

도 7을 참고하면, 제3실시예에 의한 기판 처리 장치는 챔버(100), 스핀 척(200), 처리액 노즐 암(300), 에어 나이프(400)를 포함한다. 챔버(100), 스핀 척(200), 처리액 노즐 암(300)은 제1실시예에 의한 기판 처리 장치와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.

에어 나이프(400)는 기판 표면에 불활성 기체를 분사하는 기체 분사 모듈(410)을 구비한다. 기체 분사 모듈(410)은 회전 축(420)의 회전 방향에 따라 에어 나이프(400)의 상면을 기준으로 좌측 영역과 우측 영역에 동시 또는 선택적으로 불활성 기체를 공급할 수 있도록 제1 기체 분사 모듈(412) 및 제2 기체 분사 모듈(414)을 포함할 수 있다. 이하 에어 나이프(400)의 상면을 기준으로 좌측을 제1측, 우측을 제2측이라고 한다. 즉, 제1 기체 분사 모듈(411)은 제1측의 에지 영역을 향해 불활성 기체를 분사하고, 제2 기체 분사 모듈(412)은 제2측의 에지 영역을 향해 불활성 기체를 분사할 수 있다. 이때, 기판에 분사되는 총 기체 분사량은 제1측과 제2측에 절반씩 나누어 분사할 수 있다.

제1 기체 분사 모듈(411)과 제2 기체 분사 모듈(412)은 각각 제1측과 제2측을 향하고, 각각 에어 나이프(400)로부터 기판 표면을 향해 하향 경사지도록 배치되어 기판의 중심으로부터 에지 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 배치된다. 즉, 처리액이 확산되고 있는 기판의 에지 영역을 향해 불활성 기체를 분사함으로써 처리액의 확산력을 증가시키기 위함이다.

에어 나이프(400)는 회전 축(420)에 의해 기판의 상면을 회동할 수 있다. 즉, 기체 분사 단계에서 기체를 분사할 때 에어 나이프(400)가 기판 한 영역으로부터 제1측 또는 제2측으로 이동하면서 기판 표면의 감광액을 에지 영역으로 이동시킬 수 있다. 이때, 에어 나이프(400)가 제1측으로 이동하면 제1 기체 분사 모듈(411)이 불활성 기체를 분사하고 제2 기체 분사 모듈(412)은 차단되며, 에어 나이프(400)가 제2측으로 이동하면 제1 기체 분사 모듈(411)이 차단되고 제2 기체 분사 모듈(412)이 불활성 기체를 분사하는 것이다. 이에 따라, 고점도 감광액의 도포성을 향상시켜 미접촉 영역에 의한 코팅 찢김 불량을 방지할 수 있다. 상황에 따라서는 제1 기체 분사 모듈(411)과 제2 기체 분사 모듈(412)에서 동시에 기체가 분사될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 의한 기판 처리 장치를 도시한 것이다.

도 8을 참고하면, 제4실시예에 의한 기판 처리 장치는 챔버(100), 스핀 척(200), 통합 노즐 암(600)을 포함한다. 챔버(100), 스핀 척(200)은 제1실시예에 의한 기판 처리 장치와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.

통합 노즐 암(600)의 일단에는 처리액 노즐(610)과 기체 분사 모듈(620)이 구비되고, 타단에는 통합 노즐 암(600)을 이동 가능하게 하는 이동 유닛(630)이 구비될 수 있다. 통합 노즐 암(600)의 내부에는 처리액 노즐(610)과 연결되는 처리액 공급 라인(미도시) 및 기체 분사 모듈(620)과 연결되는 기체 공급 라인(미도시)이 각각 마련된다.

처리액 노즐(610)은 기판의 표면에 대해 수직 방향으로 배치된다. 기체분사 모듈(620)은 통합 노즐 암(600)으로부터 기판 표면을 향해 하향 경사지도록 배치된다. 또한, 기체 분사 모듈(620)은 기판의 소정 영역으로부터 에지 영역을 향해 불활성 기체를 분사하도록 배치된다.

또한, 기체 분사 모듈(620)은 제1측을 향해 불활성 기체를 분사하기 위한 제1 기체 분사 모듈과 제2측을 향해 불활성 기체를 분사하기 위한 제2 기체 분사 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 이와 같은 통합 노즐 암은, 앞서 살펴본 제2, 3실시예와 마찬가지로, 기체 분사 모듈 대신 복수의 기체 분사 노즐이 적용되거나 양방향 기체 분사 모듈이 적용될 수도 있다.

이와 같이, 제4실시예에 의한 기판 처리 장치는 하나의 통합 노즐 암(600)에 처리액 노즐(610)과 기체 분사 모듈(620)을 구비함으로써 제1실시예 내지 제3실시예에 비해 공간 활용도를 높일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 에어 나이프를 이용하여 고점도 감광액을 물리적으로 이동시킴으로써 기판의 도포 공정을 보다 균일하게 수행할 수 있다. 이와 같은 에어 나이프를 이용한 기판 코팅 방법은, 기존의 방식에 비해 기판 밖으로 버려지는, 즉 spin out되는 감광액의 양이 감소하므로 감광액의 사용량을 절감할 수 있다. 따라서 경제적인 면에서도 매우 유리하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 화학 물질을 사용하지 않고 고점도 도포액을 균일하게 도포함으로써 공정 상의 안전적인 면에서도 매우 유리하다.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100; 챔버
110; 출입구
200; 스핀 척
300; 처리액 노즐 암
310; 처리액 노즐
400; 에어 나이프
410; 기체 분사 모듈
412; 제1 기체 분사 모듈 414; 제2 기체 분사 모듈
430; 기체 분사 노즐
500; 가열 유닛
600; 통합 노즐 암
610; 처리액 노즐 620; 기체 분사 모듈

Claims

기판 표면에 처리액을 공급하여 확산시키는 처리액 확산 단계;
상기 처리액의 표면을 고르게 하는 리플로우 단계;
상기 처리액이 도포된 기판의 표면을 건조시키는 건조 단계;
상기 세 단계 중 적어도 일부 단계 동안 기판의 표면에 기체를 공급함으로써 상기 처리액을 확산시키는 기체 공급 단계;
를 포함하는 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 기체 공급 단계에서 상기 기체는 기판의 소정 부분으로부터 에지 방향으로 사선으로 분사되는 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 기체 공급 단계에서 상기 기체는 불활성 기체인 기판 처리 방법.
제3항에 있어서,
상기 불활성 기체는 가열된 불활성 기체인 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 처리액은 고점도 감광액인 기판 처리 방법.
챔버;
상기 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 기판을 지지하는 스핀 척;
상기 스핀 척의 일측에 설치되며, 기판 표면에 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 구비한 처리액 노즐 암;
상기 스핀 척의 일측에 설치되며, 기판 표면에 불활성 기체를 분사하는 분사 모듈을 구비함으로써 상기 기판 표면에 토출된 처리액을 기판 에지 방향으로 이동시키는 에어 나이프;
를 포함하는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 에어 나이프의 분사 모듈은 상기 에어 나이프로부터 기판 표면을 향해 하향 경사지게 배치되는 기판 처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 에어나이프의 분사 모듈은 기판의 소정 영역으로부터 에지 방향으로 불활성 기체를 분사하도록 배치되는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 불활성 기체를 가열하는 가열 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 분사 모듈은 복수의 분사 노즐을 포함하는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 에어 나이프는 서로 다른 방향으로 기체를 분사하는 제1 분사 모듈과, 제2 분사 모듈을 포함하는 기판 처리 장치.
챔버;
상기 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 기판을 지지하는 스핀 척;
상기 스핀 척의 일측에 설치되며, 기판 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐 및 기판 표면에 불활성 기체를 분사하는 에어 나이프를 구비한 노즐 암;
을 포함하는 기판 처리 장치.
제12항에 있어서,
상기 에어 나이프는 상기 에어 나이프의 상면을 기준으로 왼쪽인 제1측을 향해 불활성 기체를 분사하는 일면의 제1 분사 모듈과, 상기 에어 나이프의 상면을 기준으로 오른쪽인 제2측을 향해 불활성 기체를 분사하는 타면의 제2 분사 모듈;
을 포함하는 기판 처리 장치.
제12항에 있어서,
상기 불활성 기체를 가열하는 가열 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.