KR20190042516A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 상기 기판에 레이저를 조사하여 상기 박막의 일부분을 제거하고, 이후에 기판에 케미칼을 공급하여 상기 박막의 나머지 부분을 제거한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 박막 중 불필요한 영역을 제거하는 공정으로, 박막에 대한 높은 선택비 및 고 식각률이 요구된다.
일반적으로 기판의 식각 공정 또는 세정 공정은 크게 케미칼 처리 단계, 린스 처리 단계, 그리고 건조 처리 단계가 순차적으로 수행된다. 케미칼 처리 단계에는 기판 상에 형성된 박막을 식각 처리하거나 기판 상의 이물을 제거 하기 위한 케미칼을 기판으로 공급하고, 린스 처리 단계에는 기판 상에 순수와 같은 린스액이 공급된다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판 상의 박막을 빠른 처리 속도 및 높은 선택비를 가지고 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 기판에 레이저를 조사하여 상기 박막의 일부분을 제거하고, 이후에 기판에 케미칼을 공급하여 상기 박막의 나머지 부분을 제거하는 박막 제거 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 박막은 질화 실리콘일 수 있다.
또한, 상기 레이저는 가시광선 대역의 파장을 포함할 수 있다.
또한, 상기 레이저는 적외선 대역의 파장을 포함할 수 있다.
또한, 상기 레이저가 조사되는 구간 중 일부에서, 상기 기판은 상기 케미칼이 도포된 상태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판은 상기 레이저가 조사될 때 회전 되는 상태로 제공되고, 상기 기판에 조사되는 상기 레이저는 상기 기판의 회전 중심을 지나고 반지름 영역에 걸쳐 조사될 수 있다.
또한, 상기 기판은 상기 레이저가 조사될 때 회전 되는 상태로 제공되고, 상기 기판에 조사되는 상기 레이저는 상기 기판의 회전 중심을 지나고 지름 영역에 걸쳐 조사될 수 있다.
또한, 상기 기판은 상기 레이저가 조사될 때 회전 되는 상태로 제공되고, 상기 기판에 조사되는 상기 레이저는 상기 기판의 반경 방향으로 상기 기판의 반지름 보다 작은 폭을 가지고, 상기 기판의 반경 방향으로 이동 하도록 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저의 이동 속도는 상기 기판의 회전 중심에 인접할 때 보다 외측 에지 영역에 인접할 때 느리게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치되어, 기판을 지지하는 기판 지지 부재; 상기 기판으로 레이저를 조사하여, 상기 기판 상의 박막을 1차적으로 처리하는 레이저 조사기; 및 상기 기판으로 처리액을 공급하여, 상기 레이저에 의해 처리된 후 잔류하는 물질을 2차적으로 처리하는 분사 부재를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 상기 레이저가 조사될 때, 상기 기판이 회전 되도록 상기 기판 지지 부재를 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 레이저 조사기에서 조사된 상기 레이저는 상기 기판의 회전 중심을 지나고 상기 기판의 반경 영역에 걸쳐 조사될 수 있다.
또한, 상기 상기 레이저가 조사될 때, 상기 기판이 회전 되도록 상기 기판 지지 부재를 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 레이저 조사기에서 조사된 상기 레이저는 상기 기판의 회전 중심을 지나고 상기 기판의 지름 영역에 걸쳐 조사될 수 있다.
또한, 상기 레이저가 조사될 때, 상기 기판이 회전 되도록 상기 기판 지지 부재를 제어하고, 상기 레이저 조사기에서 조사된 상기 레이저는 상기 기판의 반경 방향으로 상기 기판의 반지름 보다 작은 폭을 가지고, 상기 기판의 반경 방향으로 이동되도록 상기 레이저 조사기를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 레이저의 이동 속도가 상기 기판의 회전 중심에 인접할 때 보다 외측 에지 영역에 인접할 때 느리도록 상기 레이저 조사기를 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판에 레이저를 조사하여 상기 기판 상의 박막을 1차적으로 처리하는 제1 공정 챔버; 및 상기 제1 공정 챔버에서 처리된 상기 기판에 처리액을 공급하여, 상기 기판에 잔류하는 물질을 2차적으로 처리하는 제2 공정 챔버를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 공정 챔버는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치되어, 기판을 지지하는 기판 지지 부재; 상기 기판으로 레이저를 조사하여, 상기 기판 상의 박막을 1차적으로 처리하는 레이저 조사기; 및 상기 상기 레이저가 조사될 때, 상기 기판이 회전 되도록 상기 기판 지지 부재를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판에 조사되는 상기 레이저는 선형으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저는 상기 기판의 회전 중심을 지나도록 조사될 수 있다.
또한, 상기 박막은 질화 실리콘이고, 상기 처리액은 인산일 수 있다.
또한, 상기 레이저는 가시광선 대역 및 적외선 대역의 파장을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 상의 박막을 빠른 처리 속도 및 높은 선택비를 가지고 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 처리부에 제공되는 제1 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 3은 분사 부재의 배관 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 기판이 처리 되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 예에 따라 기판에 조사된 레이저를 나타내는 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따라 조사된 레이저를 나타내는 도면이다.
도 7은 처리부에 제공되는 제2 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(1000)는 인덱스부(10), 버퍼부(20), 처리부(50) 및 제어기(60)를 포함할 수 있다. 인덱스부(10), 버퍼부(20) 그리고 처리부는 일렬로 배치될 수 있다. 이하, 인덱스부(10), 버퍼부(20) 그리고 처리부(50)가 배열된 방향을 제 1 방향이라 하고, 위쪽에서 바라볼 때, 제 1 방향의 수직인 방향을 제 2 방향이라 하며, 제 1 방향과 제 2 방향을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향이라 한다.
인덱스부(10)는 기판 처리 장치(1000)의 제 1 방향의 전방에 배치된다. 인덱스부(10)는 4개의 로드 포트(12) 및 1개의 인덱스 로봇(13)을 포함한다.
4개의 로드 포트(12)는 제 1 방향으로 인덱스부(10)의 전방에 배치된다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공되며 이들은 제 2 방향을 따라 배치된다. 로드 포트(12)의 개수는 기판 처리 장치(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 변경될 수 있다. 로드 포트(12)들에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(예컨대, 카세트, FOUP등)가 위치된다. 캐리어(16)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다.
인덱스 로봇(13)은 로드 포트(12)와 이웃하여 제 1 방향으로 배치된다. 인덱스 로봇(13)은 로드 포트(12)와 버퍼부(20) 사이에 설치된다. 인덱스 로봇(13)은 버퍼부(20)의 상층에 대기하는 기판(W)을 캐리어(16)로 이송하거나, 캐리어(16)에서 대기하는 기판(W)을 버퍼부(20)의 하층으로 이송한다.
버퍼부(20)는 인덱스부(10)와 처리부(50) 사이에 설치된다. 버퍼부(20)는 인덱스 로봇(13)에 의해 이송되기 전에 공정에 제공될 기판(W) 또는 메인 이송 로봇(30)에 의해 이송되기 전에 공정 처리가 완료된 기판(W)이 일시적으로 수납되어 대기하는 장소이다.
메인 이송 로봇(30)은 이송 챔버(40)에 위치되며, 각 공정 챔버들 및 버퍼부(20) 간에 기판(W)을 이송한다. 메인 이송 로봇(30)은 버퍼부(20)에서 대기하는 공정에 제공될 기판(W)을 각 공정 챔버로 이송하거나, 각 공정 챔버에서 공정 처리가 완료된 기판(W)을 버퍼부(20)로 이송한다.
이송 챔버(40)는 처리부 내의 제 1 방향을 따라 배치되며, 메인 이송 로봇(30)이 이동하는 통로를 제공한다. 이송 챔버(40)의 양측에는 공정 챔버들이 서로 마주보며 제 1 방향을 따라 배치된다. 이송 챔버(40)에는 메인 이송 로봇(30)이 제 1 방향을 따라 이동하며, 공정 챔버의 상하층, 그리고 버퍼부(20)의 상하층으로 승강할 수 있는 이동 레일이 설치된다.
공정 챔버는 메인 이송 로봇(30)이 설치되는 이동통로(40)에 인접하도록, 이동통로(40)의 양측 또는 일측에 배치된다. 기판 처리 장치(1000)는 상하층으로 된 다수개의 공정 챔버를 구비하나, 공정 챔버의 개수는 기판 처리 장치(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 각각의 공정 챔버는 독립적인 하우징(800)으로 구성되며, 이에 각각의 기판 처리 장치 내에서는 독립적인 형태로 기판(W)을 처리하는 공정이 이루어질 수 있다.
제어기(60)는 기판 처리 장치(1000)의 구성들을 제어한다. 또한, 제어기(60)는 공정 챔버의 구성 요소들을 제어할 수 있다.
도 2는 처리부에 제공되는 제1 공정 챔버(51)를 나타내는 도면이다.
본 실시 예에서는 처리부(50)에 제공되는 제1 공정 챔버(51)가 처리하는 기판(W)으로 반도체 웨이퍼를 일례로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유리 기판(W)과 같은 다양한 종류의 기판(W)에도 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 제1 공정 챔버(51)는 하우징(800), 처리 용기(100), 기판 지지부재(200), 분사 부재(300), 레이저 조사기(400) 및 배기 라인(410)를 포함한다.
하우징(800)은 밀폐된 내부 공간을 제공한다. 하우징(800)은 격벽(814)에 의해 공정 영역(815)과 유지보수 영역(818)으로 구획될 수 있다. 도면에는 일부만 도시하였지만, 유지보수 영역(818)에는 처리 용기(100)와 연결되는 배출라인(141,143,145), 배기 라인(410) 등이 위치되는 공간으로, 이러한 유지보수 영역(818)은 기판(W) 처리가 이루어지는 공정 영역으로부터 격리되는 것이 바람직하다.
처리 용기(100)는 상부가 개방된 통 형상을 갖고, 기판(W)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(100)의 개구된 상면은 기판(W)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 공정 공간에는 기판 지지부재(200)가 위치된다. 기판 지지부재(200)는 공정 진행 시 기판(W)을 지지하고, 기판(W)를 회전시킨다.
처리 용기(100)의 상부에는 회전되는 기판(W)상에서 비산되는 약액과 기체를 유입 및 흡입하는 환형의 제1, 제2 및 제3 흡입덕트(110, 120, 130)가 다단으로 배치된다. 환형의 제1, 제2 및 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 하나의 공통된 환형공간(용기의 하부공간에 해당)과 통하는 배기구(H)들을 갖는다. 처리 용기(100)의 하부에는 배기부재(400)와 연결되는 배기덕트(190)가 제공된다.
구체적으로, 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥면 및 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 구비한다. 제2 흡입덕트(120)는 제1 흡입덕트(110)를 둘러싸고, 제1 흡입덕트(110)로부터 이격되어 위치한다. 제3 흡입덕트(130)는 제2 흡입덕트(120)를 둘러싸고, 제2 흡입덕트(120)로부터 이격되어 위치한다.
제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 기판(W)으로부터 비산된 처리액 및 흄이 포함된 기류가 유입되는 제1 내지 제3 회수공간(RS1, RS2, RS3)을 제공한다. 제1 회수 공간(RS1)은 제1 흡입덕트(110)에 의해 정의되고, 제2 회수공간(RS2)은 제1 흡입덕트(110)와 제2 흡입덕트(120) 간의 이격 공간에 의해 정의되며, 제3 회수공간(RS3)은 제2 흡입덕트(120)와 제3 흡입덕트(130) 간의 이격 공간에 의해 정의된다.
제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)의 각 상면은 중앙부가 개구되고, 연결된 측벽으로부터 개구부측으로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 이에 따라, 기판(W)으로부터 비산된 처리액은 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)의 상면들을 따라 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 흘러간다.
제1 회수공간(RS1)에 유입된 제1 처리액은 제1 회수라인(141)을 통해 외부로 배출된다. 제2 회수공간(RS2)에 유입된 제2 처리액은 제2 회수라인(143)을 통해 외부로 배출된다. 제3 회수공간(RS3)에 유입된 제3 처리액은 제3 회수라인(145)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 처리 용기(100)는 처리 용기(100)의 수직 위치를 변경시키는 승강 유닛(600)와 결합된다. 승강 유닛(600)은 처리 용기(100)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(100)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(210)에 대한 처리 용기(100)의 상대 높이가 변경된다.
승강 유닛(600)은 브라켓(612), 이동 축(614), 그리고 구동기(616)를 가진다. 브라켓(612)은 처리 용기(100)의 외벽에 고정 설치되고, 브라켓(612)에는 구동기(616)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(614)이 고정 결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(210)에 로딩 또는 스핀 헤드(210)로부터 언로딩 될 때 스핀 헤드(210)가 처리 용기(100)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(100)는 하강한다. 또한, 공정이 진행 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 흡입덕트(110, 120, 130)로 유입될 수 있도록 처리 용기(100)의 높이가 조절된다. 이에 따라, 처리 용기(100)와 기판(W) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 따라서, 처리 용기(100)는 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다.
이 실시 예에 있어서, 제1 공정 챔버(51)는 처리 용기(100)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킨다. 그러나, 제1 공정 챔버(51)는 기판 지지부재(200)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킬 수도 있다.
기판(W) 지지 부재(200)는 처리 용기(100)의 내측에 설치된다. 기판(W) 지지 부재(200)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(230)에 의해 회전될 수 있다. 기판(W) 지지 부재(200)는 원형의 상부 면을 갖는 스핀헤드(210)를 가지며, 스핀헤드(210)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 지지 핀(212)들과 척킹 핀(214)들을 가진다. 지지 핀(212)들은 스핀헤드(210)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 일정 배열로 배치되며, 스핀헤드(210)으로부터 상측으로 돌출되도록 구비된다. 지지 핀(212)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 스핀헤드(210)로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다. 지지 핀(212)들의 외 측에는 척킹 핀(214)들이 각각 배치되며, 척킹 핀(214)들은 상측으로 돌출되도록 구비된다. 척킹 핀(214)들은 다수의 지지 핀(212)들에 의해 지지된 기판(W)이 스핀헤드(210) 상의 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행 시 척킹 핀(214)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다. 스핀헤드(210)에는 기판(W)에 공급된 린스액을 가열하기 위한 히터(215)가 제공될 수 있다.
스핀헤드(210)의 하부에는 스핀헤드(210)를 지지하는 지지축(220)이 연결되며, 지지축(220)은 그 하단에 연결된 구동부(230)에 의해 회전한다. 구동부(230)는 모터 등으로 마련될 수 있다. 지지축(220)이 회전함에 따라 스핀헤드(210) 및 기판(W)이 회전한다.
분사 부재(300)는 기판(W) 처리 공정 시 처리액을 공급받아 기판 지지부재(200)의 스핀헤드(210)에 놓인 기판(W)의 처리면으로 처리액을 분사한다. 분사 부재(300)는 지지축(310), 구동기(320), 노즐 지지대(340) 그리고 분사 노즐(342)을 포함한다.
지지축(310)은 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공되며, 지지축(310)의 하단은 구동기(320)와 결합된다. 구동기(320)는 지지축(310)의 위치를 변경하거나 회전시킨다. 노즐 지지대(340)는 지지축(310)에 결합되어 분사 노즐(342)을 기판(W) 상부로 이동시키거나, 기판(W) 상부에서 분사 노즐(342)이 처리액을 분사하면서 이동되도록 한다.
분사 노즐(342)은 노즐 지지대(340)의 끝단 저면에 설치된다. 분사 노즐(342)은 구동기(320)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 분사 노즐(342)이 처리 용기(100)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 분사 노즐(342)이 처리 용기(100)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 분사 노즐(342)은 처리액을 분사한다. 이 때, 기판(W)에 공급되는 처리액은 기판(W)을 세정하기 위한 약액, 기판(W)을 식각하기 위한 약액 등일 수 있다.
레이저 조사기(400)는 기판(W)으로 레이저(도 5의 L)를 조사하여 기판(W)을 처리한다. 레이저 조사기(400)는 기판(W)에 조사되는 레이저(L)의 위치가 가변 되도록, 레이저(L)가 조사되는 하부의 위치가 조절 가능하게 제공될 수 있다. 일 예로, 레이저 조사기(400)는 분사 부재와 유사하게 로드에 지지된 상태로 위치가 조절 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 레이저 조사기(400)는 하우징(800)의 상벽 또는 측벽에 위치된 상태로, 기판(W)으로 조사되는 레이저(L)의 방향이 조절 가능하게 제공될 수 도 있다. 레이저 조사기(400)는 가시광선 대역의 파장을 갖는 레이저(L)를 조사할 수 있다. 또한, 레이저 조사기(400)는 적외선 대역의 파장을 갖는 레이저(L)를 조사할 수 있다. 또한, 레이저 조사기(400)는 가시광선 및 적외선 대역의 파장을 갖는 레이저(L)를 조사할 수 있다.
배기 라인(410)은 처리 용기(100) 내측의 기체를 배출한다. 하우징(800)의 상부에는 하우징(800) 내부 공간에 하방 기류 형성을 위한 기체를 공급하는 팬필터유닛(810)이 위치될 수 있다.
도 3은 분사 부재의 배관 관계를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 분사 노즐(342)은 공급 배관(344)을 통해 처리액 탱크(343)와 연결된다. 처리액 탱크(343)에는 밸브(345)가 위치될 수 있다. 공급 배관(344)은 처리액을 설정 온도로 가열된 상태로 분사 노즐(342)에 공급할 수 있다. 일 예로, 공급 배관(344)에는 배관 히터(346)가 위치될 수 있다. 따라서, 처리액은 공급 배관(344)을 통해 공급되는 과정에서 배관 히터(346)에 의해 설정 온도로 가열될 수 있다. 또한, 처리액 탱크(343)는 처리액을 설정 온도로 가열한 후 공급 배관(344)으로 공급할 수 있도록 제공될 수 있다. 또한, 처리액 탱크(343)는 처리액을 설정 온도로 가열한 후 공급 배관(344)으로 공급할 수 있도록 제공되고, 배관 히터(346)에 의해 린스액이 공급되는 과정에서 온도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 기판이 처리 되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 5는 일 예에 따라 기판에 조사된 레이저를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판(W)은 1차적으로 레이저(L)를 통해 처리된다. 일 예로, 레이저(L)는 기판(W)상의 박막을 빠른 속도로 1차 처리 할 수 있다. 레이저 조사기(400)는 기판(W)의 상면으로 레이저(L)를 조사한다. 제어기(60)는 레이저(L)가 조사될 때 기판(W)은 회전 되는 상태가 되도록 기판 지지 부재(200)를 제어할 수 있다.
기판(W)의 상면으로 조사된 레이저(L)는 선형으로 제공될 수 있다. 기판(W)에 조사된 레이저(L)는 기판(W)의 회전 중심을 지나도록 제공될 수 있다. 일 예로, 기판(W)에 조사된 레이저(L)는 선형으로 제공되고, 기판(W)의 회전 중심에서 외측 단부에 걸쳐, 설정 폭을 가지고 기판(W)의 반지름에 대응되는 영역에 조사될 수 있다. 따라서 기판(W)이 회전됨에 따라 레이저(L)는 기판(W)의 상면 전체 영역에 걸쳐 조사될 수 있다. 또 다른 예로, 기판(W)에 조사된 레이저(L)는 선형으로 제공되고, 양단은 기판(W)의 외측 단부에 위치되고 기판(W)의 회전 중심을 지나도록, 설정 폭을 가지고 기판(W)의 지름에 대응되는 영역에 조사될 수 도 있다. 레이저(L)가 조사됨에 따라, 레이저(L)가 제공하는 에너지에 의해 기판(W)은 1차적으로 처리된다. 기판(W)이 1차적으로 처리 될 때, 기판(W)에는 분사 부재에 의해 처리액이 추가로 공급될 수 있다. 처리액의 공급은 레이저(L)의 조사보다 설정 시간 앞서 개시될 수 있다. 또한, 처리액의 공급은 레이저(L)의 조사와 동시에 개시될 수 있다. 또한, 처리액의 공급은 레이저(L)가 조사되고 설정 시간이 경과된 후 개시될 수 있다. 이에 따라, 레이저(L)의 조사와 처리액의 공급은 설정 시간 동안 함께 이루어 질 수 있다. 처리액의 공급 정지는 레이저(L)의 조사보다 설정 시간 앞서 이루어 질 수 있다. 또한, 처리액의 공급 정지는 레이저(L) 조사 정지와 함께 이루어 질 수 있다. 또한, 처리액의 공급 정지는 레이저(L) 조사 정지 후 설정 시간이 경과 된 때 이루어 질 수 있다. 일 예로, 레이저(L)에 의해 처리되는 기판(W) 상부의 물질은 질화 실리콘인 박막일 수 있다. 기판(W)에 공급되는 처리액은 인산일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기판(W)은 레이저, 또는 레이저와 처리액을 통해 빠른 속도록 1차적으로 처리될 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따라 조사된 레이저를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 기판(W)에 조사된 레이저(L)는 기판(W)의 반경 방향 복이 기판(W)의 반지름 보다 작게 제공될 수 있다. 기판(W)에 조사된 레이저(L)는 기판(W)의 회전 중심과 외측 에지 사이를 1회 이상 왕복하도록, 제어기(60)는 레이저 조사기(400)를 제어할 수 있다. 레이저(L)가 조사되는 동안 기판(W)은 회전됨에 따라, 레이저(L)는 기판(W)의 상면 전체에 걸쳐 조사될 수 있다. 레이저(L)의 이동 속도는 기판(W)의 회전 중심에서 반경 방향을 따라 상이할 수 있다. 레이저(L)의 이동 속도는 기판(W)의 회전 중심에 인접할 때 보다 외측 에지 영역에 인접할 때 느릴 수 있다. 일 예로, 레이저(L)의 이동 속도는 기판(W)의 회전 중심에 대한 반경 방향 거리에 비례하여 느려질 수 있다. 따라서, 레이저(L)는 조사되는 영역의 원주가 큰 영역에서 잔류 시간이 증가될 수 있다.
도 7은 처리부에 제공되는 제2 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제2 공정 챔버(52)는 처리조(900) 및 지지 부재(910)를 포함한다. 처리조(900)는 내측에 처리액을 수용하는 설정 체적의 공간이 형성된 용기 형태로 제공된다. 지지 부재(910)는 기판(W)이 처리조(900)의 내측에서 처리되는 동안 기판(W)을 지지한다. 지지 부재(910)는 복수의 기판(W)을 지지 가능한 형태로 제공될 수 있다.
제1 공정 챔버(51)에서 레이저(L)에 의해 기판(W)이 1차적으로 처리된 후, 기판(W)은 제2 공정 챔버(52)로 이송되어, 처리액에 의해 2차적으로 처리된다. 이때, 제2 공정 챔버(52)에서 기판(W)을 처리하는 처리액은 제1 공정 챔버(51)에서 사용되는 처리액에 첨가물이 첨가된 상태일 수 있다. 첨가물은 규소(Si)를 포함하는 화합물일 수 있다. 또한, 처리액에는 보조 첨가물이 더 포함될 수 있다. 보조 첨가물은 규소(Si) 화합물인 첨가물의 분산을 보조하는 억제제(inhibitor)일 수 있다. 처리액에 첨가물, 또는 첨가물과 보조 첨가물이 첨가되면, 처리액에 의한 기판 처리의 선택비가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 빠른 속도록 1차적으로 처리된 기판은 처리액 또는 첨가물이 포함된 처리액을 통해 높은 선택비를 가지고, 기판(W)에 잔류 하는 처리 대상물을 2차적으로 처리될 수 있다.
또 다른 실시 예로, 레이저(L)에 의한 1차 처리 및 처리액에 의한 2차 처리는 하나의 공정 챔버에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(51)는 레이저 조사기(400)를 통해 기판(W)을 1차적으로 처리한 후, 분사 부재가 처리액을 공급하여 기판(W)을 2차적으로 공급할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 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.
10: 인덱스부 20: 버퍼부
40: 이송 챔버 50: 처리부
100: 처리 용기 200: 기판 지지부재
300: 분사 부재

Claims (6)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    제1공정 챔버와;
    제2공정 챔버와;
    제어기를 포함하되,
    상기 제1공정 챔버는,
    내부 공간을 가지는 하우징과;
    상기 내부 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 부재와;
    기판 상의 박막을 식각하는 제1처리액을 공급하는 분사 부재와;
    기판으로 레이저를 조사하여 기판을 처리하는 레이저 조사기를 포함하고,
    상기 제2공정 챔버는,
    내측에 제2처리액을 수용하는 수용 공간이 형성된 처리조와;
    상기 수용 공간에서 복수의 기판을 지지 가능한 형태로 제공되는 지지 부재를 포함하되,
    상기 제1처리액은 인산이고,
    상기 제2처리액은 제1처리액에 첨가물과 보조 첨가물이 더 첨가된 상태이며,
    상기 첨가물은 규소를 포함하는 화합물이고,
    상기 보조 첨가물은 상기 첨가물의 분산을 보조하는 억제제이고,
    상기 제어기는,
    상기 제1공정 챔버에서 기판에 상기 레이저를 조사하고, 상기 제1처리액을 공급하여 기판을 1차 처리하고,
    상기 1차 처리된 기판을 상기 제2공정 챔버에서 상기 제2처리액으로 2차 처리하도록 상기 장치를 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 박막은 질화 실리콘이고,
    상기 제어기는,
    상기 레이저가 가시광선 또는 적외선 대역의 파장을 포함하는 레이저를 기판으로 조사하도록 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저는 선형으로 제공되어 기판의 반지름에 대응하는 설정 폭을 가지고,
    상기 제어기는,
    상기 레이저가 기판으로 조사되는 동안 기판을 회전 시키고,
    상기 레이저가 기판의 회전 중심에서 외측 단부에 걸쳐 기판의 반지름에 대응되는 영역에 상기 레이저를 조사하도록 상기 기판 지지 부재와 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 레이저는 선형으로 제공되어 기판의 지름에 대응하는 설정 폭을 가지고,
    상기 제어기는,
    상기 레이저가 기판으로 조사되는 동안 기판을 회전 시키고,
    상기 레이저는 기판의 회전 중심을 지나고, 그 양단이 기판의 외측 단부에 위치되어 기판의 지름에 대응되는 영역에 상기 레이저를 조사하도록 상기 기판 지지 부재와 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 레이저는 기판의 반지름보다 작은 설정 폭을 가지고,
    상기 제어기는,
    상기 레이저가 기판으로 조사되는 동안 기판을 회전 시키고,
    상기 레이저가 상기 기판의 회전 중심과 외측 에지를 1 회 이상 왕복하도록 상기 기판 지지 부재와 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 레이저에 의해 기판이 처리될 때 상기 제1처리액을 추가로 공급하도록 상기 분사 부재와 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.

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