KR101768518B1 - 반송 챔버, 기판 처리 설비, 그리고 기판 반송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반송 챔버에 관한 것이다. 본 발명에 의한 반송 챔버는, 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 제공되어 상기 가이드 레일 내부의 기류를 배기하는 배기팬; 상기 배기팬을 구동하는 구동기; 일단이 상기 가이드 레일에 결합하여 상기 가이드 레일의 길이방향을 따라 수평 이동이 가능하도록 제공되는 반송 로봇; 상기 가이드 레일 내부와 가이드 레일 외부의 압력을 측정하는 압력계; 그리고 상기 구동기를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 압력계는 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일 외부의 동시각의 압력을 모두 측정하고, 상기 제어기는 상기 가이드 레일의 외부와 내부의 압력차에 따라 상기 배기팬의 회전속도를 상이하도록 상기 구동기를 제어한다.

Description

반송 챔버, 기판 처리 설비, 그리고 기판 반송 방법{Transfer chamber, Apparatus for treating substrate, and method for trasnferring substrate}
본 발명은 반송 챔버, 기판 처리 설비, 그리고 기판 반송 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들을 순차적으로 수행하기 위해서는 기판을 각 공정 챔버로 반송한다.
도 1은 일반적인 반송 챔버(2)를 가지는 기판 처리 설비(1)를 보여준다. 기판을 반송하는 반송 로봇(3)이 구동하면서 프레임(4) 내부에서 이물질이 발생하고, 발생한 이물질은 기류와 함께 프레임(4) 외부로 유출된다. 이러한 이물질은 공정 챔버(5)로 유입되어 공정 불량을 야기하고 수율을 저하시킨다. 특히, 반송 로봇(3)이 프레임(4)의 일단 또는 타단 사이에서 이동하는 경우, 프레임(4) 내부의 압력이 높아지면서 기류와 함께 이물질이 더욱 활발히 유출되는 문제가 있다.
본 발명은 반송 챔버 내에서 발생하는 이물질이 공정 챔버 내로 유입되지 않는 반송 챔버, 기판 처리 설비, 그리고 기판 반송 방법를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 반송 챔버를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 반송하는 반송 챔버에 있어서, 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 제공되어 상기 가이드 레일 내부의 기류를 배기하는 배기팬; 상기 배기팬을 구동하는 구동기; 일단이 상기 가이드 레일에 결합하여 상기 가이드 레일의 길이방향을 따라 수평 이동이 가능하도록 제공되는 반송 로봇; 상기 가이드 레일 내부와 가이드 레일 외부의 압력을 측정하는 압력계; 그리고 상기 구동기를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 압력계는 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일 외부의 동시각의 압력을 모두 측정하고, 상기 제어기는 상기 가이드 레일의 외부와 내부의 압력차에 따라 상기 배기팬의 회전속도를 상이하도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 압력계가 측정한 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 작으면 상기 배기팬의 회전속도를 높이도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 크면 상기 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 배기팬은, 상기 가이드 레일의 일단 측에 제공되는 제1 배기팬과; 상기 가이드 레일의 타단 측에 제공되는 제2 배기팬을 포함하고, 상기 구동기는 상기 제1 배기팬과 상기 제2 배기팬을 각각 독립적으로 구동한다.
일 실시예에 의하면, 상기 압력계는, 상기 가이드 레일 내부의 길이방향을 따른 복수의 지점의 압력을 측정가능하도록 제공되고, 상기 제어기는, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 일단을 향하여 이동할수록 상기 제1 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제2 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 타단을 향하여 이동할수록 상기 제2 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제1 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어한다.
본 발명은 기판 처리 설비를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 처리하는 기판 처리 설비에 있어서, 기판을 처리하는 처리 챔버와; 상기 처리 챔버와 인접하게 제공되어 기판을 처리 챔버로 반송하는 반송 챔버를 포함하되, 상기 반송 챔버는, 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 제공되어 상기 가이드 레일 내부의 기류를 배기하는 배기팬; 상기 배기팬을 구동하는 구동기; 일단이 상기 가이드 레일에 결합하여 상기 가이드 레일의 길이방향을 따라 수평 이동이 가능하도록 제공되는 반송 로봇; 상기 가이드 레일 내부와 가이드 레일 외부의 압력을 측정하는 압력계; 그리고 상기 구동기를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 압력계는 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일 외부의 동시각의 압력을 모두 측정하고, 상기 제어기는 상기 가이드 레일의 외부와 내부의 압력차에 따라 상기 배기팬의 회전속도를 상이하도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 압력계가 측정한 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 작으면 상기 배기팬의 회전속도를 높이도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 크면 상기 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 배기팬은, 상기 가이드 레일의 일단 측에 제공되는 제1 배기팬과; 상기 가이드 레일의 타단 측에 제공되는 제2 배기팬을 포함하고, 상기 구동기는 상기 제1 배기팬과 상기 제2 배기팬을 각각 독립적으로 구동한다.
일 실시예에 의하면, 상기 압력계는, 상기 가이드 레일 내부의 길이방향을 따른 복수의 지점의 압력을 측정가능하도록 제공되고, 상기 제어기는, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 일단을 향하여 이동할수록 상기 제1 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제2 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 타단을 향하여 이동할수록 상기 제2 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제1 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어한다.
본 발명은 기판 반송 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 반송로봇의 이동을 안내하는 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일의 외부 사이의 압력차를 측정하여 상기 압력차에 따라 상기 가이드 레일 내부에 제공되는 배기팬의 회전속도를 제어하여 상기 가이드 레일 내부의 이물질이 상기 가이드 레일 외부로 배출되는 것을 방지한다.
일 실시예에 의하면, 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 작으면 상기 배기팬의 회전속도를 높인다.
일 실시예에 의하면, 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 크면 상기 배기팬의 회전속도를 낮춘다.
일 실시예에 의하면, 상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 복수의 상기 배기팬이 제공되되, 상기 반송 로봇이 이동함에 따라 상기 배기팬들의 회전속도를 각각 다르게 제어한다.
일 실시예에 의하면, 상기 가이드 레일 내부의 길이 방향을 따른 구간별 압력에 따라, 상기 구간에 인접한 각각의 상기 배기팬들의 회전속도를 다르게 제어한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 반송 챔버 내부의 압력을 실시간 모니터링하여 배기팬의 회전속도를 조절함으로써, 로봇에 의해 발생하는 이물질이 공정 챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 반송 챔버에서 반송 로봇에 의한 이물질이 공정 챔버로 유입되는 것을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 반송 챔버를 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 8은 반송 로봇이 수평 이동시 배기팬의 제어를 보여주는 도면이다.
도 9 내지 도 10은 반송 로봇이 상하 이동시 배기팬의 제어를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 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.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
이하 도 2 내지 도 5를 통해 본 발명의 기판 처리 설비(1)를 설명한다.
도 2는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 5은 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 칭하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 칭한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(200)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 가진다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 제 1 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 제 1 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 기판(W)을 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제 1 방향(12), 제 2 방향(14), 제 3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조를 가진다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 가진다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제 2 방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
제 1 버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼(320)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 제 1 버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 1 버퍼(320)는 제 2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 후술하는 도포 모듈(401)에 위치된 가이드 레일이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
제 1 버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 가진다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제 2 방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제 2 버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제 1 버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 위 또는 아래 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제 2 방향(14) 및 제 3 방향(16)을 따른 2축 구동만 되도록 제공될 수 있다.
냉각 챔버(350)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 가진다. 냉각 플레이트(352)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(353)을 가진다. 냉각 수단(353)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 후술하는 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇(482)이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(420)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(420)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 반송 챔버(430)를 보여주는 도면이다. 도 2 내지 도 6을 참조하면, 반송 챔버(430)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(430)는 반송 로봇(432), 가이드 레일(433), 배기팬(810), 구동기(820), 압력계(840), 그리고 제어기(850)를 포함한다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 반송 로봇(432)은 베이크 챔버들(420), 레지스트 도포 챔버들(400), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 기판(W)을 이송한다.
가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 반송 로봇(432)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 반송 로봇(432)은 핸드(434), 아암(435), 지지 프레임(436), 그리고 받침대(437)를 가진다. 핸드(434)는 아암(435)에 고정 설치된다. 아암(435)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(434)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지 프레임(436)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다.
지지 프레임(436)은 한 쌍이 제공될 수 있다. 각 지지 프레임(436)은 핸드(434)의 각 양단과 결합한다. 지지 프레임(436)은 핸드(434)의 측부를 지지한다. 지지 프레임(436)은 핸드(434)의 상하 이동을 안내한다.
아암(435)은 지지 프레임(436)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지 프레임(436)에 결합된다. 지지 프레임(436)는 받침대(437)에 고정 결합되고, 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(433)에 결합된다.
배기팬(810)은 가이드 레일(433) 내부의 기류를 기판 처리 설비(1)의 외부로 배기한다. 따라서, 기류에 포함된 이물질도 함께 배기할 수 있다. 배기팬(810)은 가이드 레일(433)에 제공된다. 배기팬(810)은 가이드 레일(433)의 길이방향을 따라 복수개 제공될 수 있다. 일 예로, 배기팬(810)은 제1 배기팬(812)과 제2 배기팬(814)을 포함할 수 있다. 일 예로 제1 배기팬(812)은 가이드 레일(433)의 일단에 제공될 수 있다. 제2 배기팬(814)은 가이드 레일(433)의 타단에 제공될 수 있다.
또한, 배기팬(810)은 지지 프레임(436) 내부에도 제공될 수 있다. 이때 배기팬(810)은 지지 프레임(436) 내부의 기류를 기판 처리 설비(1)의 외부로 배기한다. 배기팬(810)은 지지 프레임(436)의 길이 방향을 따라 복수개 제공될 수 있다. 지지 프레임(436)의 길이 방향을 따라 제3 배기팬(816)과 제4 배기팬(818)을 포함할 수 있다. 제3 배기팬(816)은 각 지지 프레임(436)의 상단에 제공될 수 있다. 제4 배기팬(818)은 각 지지 프레임(436)의 하단에 제공될 수 있다.
구동기(820)는 배기팬(810)을 구동한다. 구동기(820)는 배기팬(810)의 회전속도를 높이거나 낮출 수 있다. 구동기(820)는 복수의 배기팬(810)을 각각 독립적으로 구동한다. 일 예로, 구동기(820)는 제1 배기팬(812) 내지 제4 배기팬(818)을 독립적으로 구동한다.
압력계(840)는 가이드 레일(433) 내부. 지지 프레임(436) 내부의 압력을 측정한다. 압력계(840)는 가이드 레일(433) 내부의 길이 방향을 따른 복수의 지점의 압력을 측정할 수 있다. 압력계(840)는 지지 프레임(436) 내부의 길이 방향을 따른 복수의 지점의 압력을 측정할 수 있다. 또한, 그 외의 반송 챔버(430) 내 공간의 압력을 측정할 수 있다. 그 외의 반송 챔버(430) 내 공간이란, 가이드 레일(433) 외부, 지지 프레임(436) 외부, 그리고 공정 챔버들(400, 410, 420)과 인접한 반송 챔버(430) 내 공간일 수 있다. 또는 공정 챔버들(400, 410, 420) 내부의 공간일 수 있다. 압력계(840)는 측정한 각 압력들의 압력차를 산출하여 설정 압력차와의 크기를 비교할 수 있다. 설정 압력차란, 가이드 레일(433) 내부의 이물질이 가이드 레일(433) 외부로 역류하지 않도록 적정한 압력차의 범위 또는, 지지 프레임(436) 내부의 이물질이 지지 프레임(436) 외부로 역류하지 않도록 적정한 압력차의 범위를 지칭한다.
제어기(850)는 구동기(820)를 제어한다. 제어기(850)는 구동기(820)가 배기팬(810)의 회전속도를 높이거나 낮추도록 제어한다. 제어기(850)는 가이드 레일(433) 내부의 압력과 가이드 레일(433) 외부의 압력차, 그리고 지지 프레임(436) 내부의 압력과 지지 프레임(436) 외부의 압력 차이가 설정 압력차보다 작으면 배기팬(810)의 회전속도를 높이도록 구동기(820)를 제어한다. 또한, 가이드 레일(433) 내부의 압력과 가이드 레일(433) 외부의 압력차, 그리고 지지 프레임(436) 내부의 압력과 지지 프레임(436) 외부의 압력 차이가 설정 압력차보다 크면 배기팬(810)의 회전속도를 낮추도록 구동기(820)를 제어한다.
도 7 내지 도 8은 반송 로봇이 수평 이동시 배기팬의 제어를 보여주는 도면이다.
제어기(850)는 반송 로봇(432)이 가이드 레일(433)을 따라 수평이동할 때, 반송 로봇(432)이 가이드 레일(433)의 일단을 향하여 이동할수록 제1 배기팬(812)의 회전속도를 높이고, 제2 배기팬(814)의 회전속도를 낮추도록 구동기(820)를 제어한다. 또한, 제어기(850)는 반송 로봇(432)이 가이드 레일(433)의 타단을 향하여 이동할수록 제2 배기팬(814)의 회전속도를 높이고, 제1 배기팬(812)의 회전속도를 낮추도록 구동기(820)를 제어한다.
도 9 내지 도 10은 반송 로봇이 상하 이동시 배기팬의 제어를 보여주는 도면이다.
제어기(850)는 반송 로봇(432)이 지지 프레임(436)을 따라 수직이동할 때, 반송 로봇(432)이 지지 프레임(436)의 상단을 향하여 이동할수록 제3 배기팬(816)의 회전속도를 높이고, 제4 배기팬(818)의 회전속도를 낮추도록 구동기(820)를 제어한다. 또한, 제어기(850)는 반송 로봇(432)이 지지 프레임(436)의 하단을 향하여 이동할수록 제4 배기팬(818)의 회전속도를 높이고, 제3 배기팬(816)의 회전속도를 낮추도록 구동기(820)를 제어한다.
다음으로, 상술한 반송 챔버(430)를 이용하여 기판을 반송하는 방법을 설명한다. 아래에서는 반송 로봇(432)이 가이드 레일(433)을 따라 수평으로 이동하는 경우를 예로 들어 설명한다.
압력계(840)는 가이드 레일(433)의 내부 및 외부의 압력을 동시각대에 실시간으로 측정하고 있으며 사용자는 이를 모니터링한다. 가이드 레일(433) 내부의 이물질이 가이드 레일(433) 외부로 역류하지 않는 범위의 설정 압력차를 정한다. 가이드 레일(433)의 내부 및 외부의 압력차가 설정 압력차의 범위를 벗어나는지 모니터링한다.
한편, 초기 상태에서는 일반적으로 가이드 레일(433)의 외부의 압력이 내부의 압력보다 크다. 이후 공정이 진행되면서 두 공간 사이의 압력차가 변화할 수 있으므로, 압력차를 모니터링한다.
일 예로, 반송 로봇(432)이 기판을 반송하기 위해 가이드 레일(433)의 일단으로 이동한다. 이때, 가이드 레일(433) 일단과 인접한 영역의 내부 압력은 공기가 압축되어 압력이 높아진다. 따라서, 그에 인접한 외부 영역의 압력에 근접하게 되어, 압력차는 설정 압력차보다 작아진다. 가이드 레일(433) 내부의 이물질이 가이드 레일(433) 외부로 유출될 수 있다. 가이드 레일(433) 외부로 유출되는 이물질은 결국 공정 챔버(400, 410, 420) 내부로 유입된다. 따라서, 가이드 레일(433)의 일단에 제공되는 제1 배기팬(812)의 회전속도를 높여, 이물질이 가이드 레일(433) 외부로 유출되지 않고, 배기팬(810)을 통해 기판 처리 설비(1) 외부로 배기되도록 한다.
또한, 가이드 레일(433) 타단과 인접한 영역의 내부 압력은 낮아진다. 따라서, 그에 인접한 외부 영역과의 압력차는 설정 압력차보다 커진다. 가이드 레일(433) 내부의 이물질이 가이드 레일(433) 외부로 유출될 우려가 없다. 이때에는, 가이드 레일(433)의 타단 측에 제공되는 제2 배기팬(814)의 회전속도를 낮추어 동력 소비의 효율을 도모할 수 있다.
반대로, 반송 로봇(432)이 가이드 레일(433)의 타단으로 이동하는 경우에는, 제1 배기팬(812)의 회전속도를 낮추고, 제2 배기팬(814)의 회전속도를 높일 수 있다.
이와 같이, 가이드 레일(433) 내부의 길이 방향을 따른 구간별 압력에 따라, 각 구간에 인접한 배기팬(810)들의 회전속도를 독립적으로 제어하여 이물질이 기판 처리 설비(1)의 외부로 배기되도록 한다.
다음으로, 도 8 내지 9를 참조하여 반송 로봇(432)이 지지 프레임(436)을 따라 수직으로 이동하는 경우를 예로 들어 설명한다.
압력계(840)는 지지 프레임(436)의 내부 및 외부의 압력을 동시각대에 실시간으로 측정하고 있으며 사용자는 이를 모니터링한다. 지지 프레임(436) 내부의 이물질이 가이드 레일(433) 외부로 역류하지 않는 범위의 설정 압력차를 정한다.
한편, 초기 상태에서는 지지 프레임(436)의 외부의 압력이 내부의 압력보다 크다. 이후 공정이 진행되면서 두 공간 사이의 압력차가 변화할 수 있으므로, 압력차를 모니터링한다.
일 예로, 반송 로봇(432)이 기판을 반송하기 위해 지지 프레임(436)의 상단으로 이동한다. 이때 지지 프레임(436) 상단과 인접한 영역의 내부 압력은 공기가 압축되어 압력이 높아진다. 따라서, 그에 인접한 외부 영역의 압력에 근접하게 되어, 압력차는 설정 압력차보다 작아진다. 지지 프레임(436) 내부의 이물질이 지지 프레임(436) 외부로 유출될 수 있다. 지지 프레임(436) 외부로 유출되는 이물질은 결국 공정 챔버(400, 410, 420) 내부로 유입된다. 따라서, 지지 프레임(436)의 상단 측에 제공되는 제3 배기팬(816)의 회전속도를 높여, 이물질이 지지 프레임(436) 외부로 유출되지 않고, 배기팬(810)을 통해 기판 처리 설비(1) 외부로 배기되도록 한다.
또한, 이때 지지 프레임(436) 하단과 인접한 영역의 내부 압력은 낮아진다. 따라서, 지지 프레임(436) 외부와의 압력차는 설정 압력차보다 커진다. 지지 프레임(436) 내부의 이물질이 지지 프레임(436) 외부로 유출될 우려가 없다. 지지 프레임(436)의 하단 측에 제공되는 제4 배기팬(818)의 회전속도를 낮추어 동력 소비의 효율을 도모할 수 있다.
반대로, 반송 로봇(432)이 지지 프레임(436)의 타단으로 이동하는 경우에는, 제3 배기팬(816)의 회전속도를 낮추고, 제4 배기팬(818)의 회전속도를 높일 수 있다.
이와 같이, 지지 프레임(436) 내부의 길이 방향을 따른 구간별 압력에 따라, 각 구간에 인접한 배기팬(810)들의 회전속도를 독립적으로 제어하여 이물질이 기판 처리 설비(1)의 외부로 배기되도록 한다.
상술한 실시예에서는 배기팬이 가이드 레일 및 지지 프레임에 모두 제공되는 것으로 설명하였으나, 가이드 레일 또는 지지 프레임의 배기팬은 생략될 수 있다.
상술한 실시예에서는 배기팬이 제공되는 위치가 가이드 레일의 일단 및 타단, 그리고 지지 프레임의 상단 및 하단에 제공되는 것으로 하였으나, 이에 반드시 한하는 것은 아니다. 즉, 가이드 레일의 길이 방향, 그리고 지지 프레임의 길이 방향에 하나 또는 복수의 배기팬이 제공될 수 있다. 이때, 각 배기팬과 인접한 영역에서의 내부 외부의 압력차를 모니터링하여 배기팬의 회전속도를 제어할 수 있다.
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 레지스트 도포 챔버(410)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다.
베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(421) 또는 가열 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다.
현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(480)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버들(470), 현상 챔버들(460), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484), 아암(485), 지지대(486), 그리고 받침대(487)를 가진다. 핸드(484)는 아암(485)에 고정 설치된다. 아암(485)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(484)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(486)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.
현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.
현상 챔버(460)는 용기(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 용기(461)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 용기(461) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 기판(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(470)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 웨이퍼를 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(470)는 냉각 플레이트(471) 또는 가열 플레이트(472)를 가진다. 냉각 플레이트(471)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(473)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(472)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(474)이 제공된다. 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이 도포 및 현상 모듈(400)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)을 가진다. 프레임(510)은 직육면체의 형상을 가진다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)은 프레임(510) 내에 위치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에 대응하는 높이에 배치된다. 제 2 냉각 챔버(540)는 현상 모듈(402)에 대응하는 높이에 배치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 제 2 냉각 챔버(540)는 순차적으로 제 3 방향(16)을 따라 일렬로 배치된다. 상부에서 바라볼 때 버퍼(520)은 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제 1 방향(12)을 따라 배치된다. 에지 노광 챔버(550)는 버퍼(520) 또는 제 1 냉각 챔버(530)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 배치된다.
제 2 버퍼 로봇(560)은 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550) 간에 기판(W)을 운반한다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 에지 노광 챔버(550)와 버퍼(520) 사이에 위치된다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 제 1 버퍼 로봇(360)과 유사한 구조로 제공될 수 있다. 제 1 냉각 챔버(530)와 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 후속 공정을 수행한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판(W)을 냉각한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)과 유사한 구조를 가진다. 에지 노광 챔버(550)는 제 1 냉각 챔버(530)에서 냉각 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 후술하는 전처리 모듈(601)로 운반되기 전에 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 냉각 챔버(540)는 후술하는 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 웨이퍼들(W)을 냉각한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 현상 모듈(402)와 대응되는 높이에 추가된 버퍼를 더 가질 수 있다. 이 경우, 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)은 추가된 버퍼에 일시적으로 보관된 후 현상 모듈(402)로 운반될 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은, 노광 장치(900)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 기판(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정을 처리할 수 있다. 또한, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 이후에 기판(W)을 세정하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 도포 공정이 수행된 경우, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 후 베이크 공정을 처리할 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)을 가진다. 전처리 모듈(601)은 노광 공정 수행 전에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행하고, 후처리 모듈(602)은 노광 공정 이후에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 전처리 모듈(601)은 후처리 모듈(602)의 상부에 위치된다. 전처리 모듈(601)은 도포 모듈(401)과 동일한 높이로 제공된다. 후처리 모듈(602)은 현상 모듈(402)과 동일한 높이로 제공된다. 전처리 모듈(601)은 보호막 도포 챔버(610), 베이크 챔버(620), 그리고 반송 챔버(630)를 가진다. 보호막 도포 챔버(610), 반송 챔버(630), 그리고 베이크 챔버(620)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 보호막 도포 챔버(610)와 베이크 챔버(620)는 반송 챔버(630)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 보호막 도포 챔버(610)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 보호막 도포 챔버(610)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 베이크 챔버(620)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 베이크 챔버(620)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(630)는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(630) 내에는 전처리 로봇(632)이 위치된다. 반송 챔버(630)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 전처리 로봇(632)은 보호막 도포 챔버들(610), 베이크 챔버들(620), 제 2 버퍼 모듈(500)의 버퍼(520), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720) 간에 기판(W)을 이송한다. 전처리 로봇(632)은 핸드(633), 아암(634), 그리고 지지대(635)를 가진다. 핸드(633)는 아암(634)에 고정 설치된다. 아암(634)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 아암(634)은 지지대(635)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(635)에 결합된다.
보호막 도포 챔버(610)는 액침 노광 시에 레지스트 막을 보호하는 보호막을 기판(W) 상에 도포한다. 보호막 도포 챔버(610)는 하우징(611), 지지 플레이트(612), 그리고 노즐(613)을 가진다. 하우징(611)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(612)는 하우징(611) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(612)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(613)은 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W) 상으로 보호막 형성을 위한 보호액을 공급한다. 노즐(613)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 보호액을 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(613)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(613)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(612)는 고정된 상태로 제공될 수 있다. 보호액은 발포성 재료를 포함한다. 보호액은 포토 레지스터 및 물과의 친화력이 낮은 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 보호액은 불소계의 용제를 포함할 수 있다. 보호막 도포 챔버(610)는 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 보호액을 공급한다.
베이크 챔버(620)는 보호막이 도포된 기판(W)을 열처리한다. 베이크 챔버(620)는 냉각 플레이트(621) 또는 가열 플레이트(622)를 가진다. 냉각 플레이트(621)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(623)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(622)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(624)이 제공된다. 가열 플레이트(622)와 냉각 플레이트(621)는 하나의 베이크 챔버(620) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버들(620) 중 일부는 가열 플레이트(622) 만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(621) 만을 구비할 수 있다.
후처리 모듈(602)은 세정 챔버(660), 노광 후 베이크 챔버(670), 그리고 반송 챔버(680)를 가진다. 세정 챔버(660), 반송 챔버(680), 그리고 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 세정 챔버(660)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 반송 챔버(680)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 세정 챔버(660)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 세정 챔버(660)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(680)는 상부에서 바라볼 때 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(680)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 반송 챔버(680) 내에는 후처리 로봇(682)이 위치된다. 후처리 로봇(682)은 세정 챔버들(660), 노광 후 베이크 챔버들(670), 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 2 버퍼(730) 간에 기판(W)을 운반한다. 후처리 모듈(602)에 제공된 후처리 로봇(682)은 전처리 모듈(601)에 제공된 전처리 로봇(632)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.
세정 챔버(660)는 노광 공정 이후에 기판(W)을 세정한다. 세정 챔버(660)는 하우징(661), 지지 플레이트(662), 그리고 노즐(663)을 가진다. 하우징(661)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(662)는 하우징(661) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(662)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(663)은 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액으로는 탈이온수와 같은 물이 사용될 수 있다. 세정 챔버(660)는 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 직선 이동 또는 회전 이동할 수 있다.
노광 후 베이크 챔버(670)는 원자외선을 이용하여 노광 공정이 수행된 기판(W)을 가열한다. 노광 후 베이크 공정은 기판(W)을 가열하여 노광에 의해 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화를 완성시킨다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 가열 플레이트(672)를 가진다. 가열 플레이트(672)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(674)이 제공된다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 그 내부에 냉각 플레이트(671)를 더 구비할 수 있다. 냉각 플레이트(671)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(673)이 제공된다. 또한, 선택적으로 냉각 플레이트(671)만을 가진 베이크 챔버가 더 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 노광 전후 처리 모듈(600)에서 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 완전히 분리되도록 제공된다. 또한, 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(680)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 보호막 도포 챔버(610)와 세정 챔버(660)는 서로 동일한 크기로 제공되어 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 베이크 챔버(620)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다.
인터페이스 모듈(700)은 노광 전후 처리 모듈(600), 및 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 가진다. 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(720)와 제 2 버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되도록 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720) 및 제 2 버퍼(730)와 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 2 버퍼 로봇(560)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판들(W)이 후처리 모듈(602)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(722)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740) 및 전처리 로봇(632)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 2 버퍼(730)의 하우징(351)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 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.
1: 기판 처리 설비 432: 반송 로봇
433: 가이드 레일 810: 배기팬
820: 구동기 840: 압력계
850: 제어기

Claims (17)

  1. 기판을 반송하는 반송 챔버에 있어서,
    가이드 레일;
    상기 가이드 레일에 제공되어 상기 가이드 레일 내부의 기류를 배기하는 배기팬;
    상기 배기팬을 구동하는 구동기;
    일단이 상기 가이드 레일에 결합하여 상기 가이드 레일의 길이방향을 따라 수평 이동이 가능하도록 제공되는 반송 로봇;
    상기 가이드 레일 내부와 가이드 레일 외부의 압력을 측정하는 압력계; 그리고
    상기 구동기를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 압력계는 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일 외부의 동시각의 압력을 모두 측정하고,
    상기 제어기는 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일의 외부의 압력차를 기설정된 압력차와 비교하여 상기 배기팬의 회전속도를 제어하는 반송 챔버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 압력계가 측정한 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 작으면 상기 배기팬의 회전속도를 높이도록 상기 구동기를 제어하는 반송 챔버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 크면 상기 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어하는 반송 챔버.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 배기팬은,
    상기 가이드 레일의 일단 측에 제공되는 제1 배기팬과;
    상기 가이드 레일의 타단 측에 제공되는 제2 배기팬을 포함하고,
    상기 구동기는 상기 제1 배기팬과 상기 제2 배기팬을 각각 독립적으로 구동하는 반송 챔버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압력계는,
    상기 가이드 레일 내부의 길이방향을 따른 복수의 지점의 압력을 측정가능하도록 제공되고,
    상기 제어기는,
    상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 일단을 향하여 이동할수록 상기 제1 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제2 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어하는 반송 챔버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 타단을 향하여 이동할수록 상기 제2 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제1 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어하는 반송 챔버.
  7. 기판을 처리하는 기판 처리 설비에 있어서,
    기판을 처리하는 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버와 인접하게 제공되어 기판을 공정 챔버로 반송하는 반송 챔버를 포함하되,
    상기 반송 챔버는,
    가이드 레일;
    가이드 레일 내부에 제공되어 상기 가이드 레일 내부의 기류를 배기하는 배기팬;
    상기 배기팬을 구동하는 구동기;
    일단이 상기 가이드 레일에 결합하여 상기 가이드 레일의 길이방향을 따라 이동가능하도록 제공되는 반송 로봇;
    상기 가이드 레일 내부와 가이드 레일 외부의 압력을 측정하는 압력계; 그리고
    상기 구동기를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 압력계는 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일 외부의 동시각의 압력을 모두 측정하고,
    상기 제어기는 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일의 외부의 압력차를 기설정된 압력차와 비교하여 상기 배기팬의 회전속도를 제어하는 기판 처리 설비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 압력계가 측정한 상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 작으면 상기 배기팬의 회전속도를 높이도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 설비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 크면 상기 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 설비.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 배기팬은,
    상기 가이드 레일의 일단 측에 제공되는 제1 배기팬과;
    상기 가이드 레일의 타단 측에 제공되는 제2 배기팬을 포함하고,
    상기 구동기는 상기 제1 배기팬과 상기 제2 배기팬을 각각 독립적으로 구동하는 기판 처리 설비.

  11. 제10항에 있어서,
    상기 압력계는,
    상기 가이드 레일 내부의 길이방향을 따른 복수의 지점의 압력을 측정가능하도록 제공되고,
    상기 제어기는,
    상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 일단을 향하여 이동할수록 상기 제1 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제2 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 설비.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일을 따라 이동할 때, 상기 반송 로봇이 상기 가이드 레일의 타단을 향하여 이동할수록 상기 제2 배기팬의 회전속도를 높이고, 상기 제1 배기팬의 회전속도를 낮추도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 설비.
  13. 기판을 반송하는 방법에 있어서, 반송로봇의 이동을 안내하는 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일의 외부 사이의 압력차를 측정하고, 상기 가이드 레일의 내부와 상기 가이드 레일의 외부의 압력차를 기설정된 압력차와 비교하여 상기 가이드 레일 내부에 제공되는 배기팬의 회전속도를 제어하여, 상기 가이드 레일 내부의 이물질이 상기 가이드 레일 외부로 배출되는 것을 방지하는 기판 반송 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 작으면 상기 배기팬의 회전속도를 높이는 기판 반송 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가이드 레일 내부의 압력과 상기 가이드 레일 외부의 압력차가 설정 압력차보다 크면 상기 배기팬의 회전속도를 낮추는 기판 반송 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 복수의 상기 배기팬이 제공되되, 상기 반송 로봇이 이동함에 따라 상기 배기팬들의 회전속도를 각각 다르게 제어하는 기판 반송 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가이드 레일 내부의 길이 방향의 구간별 압력에 따라, 상기 구간에 인접한 각각의 상기 배기팬들의 회전속도를 다르게 제어하는 기판 반송 방법.
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