KR102296277B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102296277B1
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛; 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 현상액을 공급하는 현상액 공급 유닛; 및 상기 현상액이 공급된 상기 기판의 상면을 가열하는 가열 유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Substrate treating apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 사진 공정은 기판 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위한 공정으로, 도포 공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정가 순차적으로 진행된다. 도포 공정에는 기판 상에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하고, 노광 공정에는 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광 하며, 현상 공정에는 기판 상에 노광 처리된 영역을 선택적으로 현상 처리한다.
일반적으로 현상 공정은 크게 케미칼 처리 단계 및 린스 처리 단계가 순차적으로 수행된다. 케미칼 처리 단계에는 감광막이 형성된 기판 상에 현상액을 공급하고, 린스 처리 단계에는 기판 상에 순수와 같은 린스액을 공급한다. 린스액은 기판 상에 잔류된 현상액 및 공정 부산물을 세정 처리한다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 현상액에 의한 기판의 처리 시간을 단축할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 현상액에 의한 기판의 처리를 균일하게 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 지지하는 기판 지지 유닛; 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 현상액을 공급하는 현상액 공급 유닛; 및 상기 현상액이 공급된 상기 기판의 상면을 가열하는 가열 유닛을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가열 유닛은, 상기 기판을 가열하는 에너지를 제공하는 가열 부재; 상기 가열 부재를 지지하는 지지 아암; 상기 지지 아암을 지지하는 회전축; 및 상기 회전축에 연결되어 구동력을 제공하는 구동기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가열 부재는, 상기 지지 아암에 연결되고 골격을 형성하는 하우징; 및 상기 하우징에 고정되는 가열원을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 하부에 컵 형상의 공간이 형성되고, 상기 가열원은 상기 공간에 위치되는 적외선 램프일 수 있다.
또한, 상기 하우징의 하부 내측면에는 상기 적외선 반사를 위한 반사부가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가열원은 저항열을 발생시키는 열선일 수 있다.
또한, 상기 구동기는 상기 회전축을 상하로 이동 시킬 수 있게 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판 지지 유닛에는 상기 기판의 하면 가열을 위한 가열부가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리 할 수 있는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 현상액에 의한 기판 처리 시간이 단축될 수 있는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 현상액에 의한 기판 처리가 균일하게 수행될 수 있는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 1의 현상 챔버의 평면도이다.
도 6은 현상 챔버의 단면도이다.
도 7은 일 예에 따른 가열부재의 단면도이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 가열부재의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 가열부재의 단면도이다.
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.
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.
도 1은 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(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 도포부 로봇(432)이 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.
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) 내에는 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 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 도포부 로봇(432)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(432)은 핸드(434), 아암(435), 지지대(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. 지지대(436)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(436)에 결합된다. 지지대(436)는 받침대(437)에 고정 결합되고, 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(433)에 결합된다.
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. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 하우징(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 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(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(800)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(800)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(800)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(800), 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(800)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(800)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(800)는 기판을 현상 처리하는 장치로 제공된다. 현상 챔버(800)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.
도 5는 도 1의 현상 챔버의 평면도이고, 도 6은 현상 챔버의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 현상 챔버(800)는 기판 지지 유닛(810), 처리 용기(820), 승강 유닛(840), 현상액 공급 유닛(850), 린스액 공급 유닛(860), 그리고 가열 유닛(870)을 포함한다.
기판 지지 유닛(810)은 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 기판 지지 유닛(810)은 지지 플레이트(813), 회전축(814), 그리고 구동 부재(815)를 포함한다. 지지 플레이트(813)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재들(811,812)이 결합된다. 핀 부재(811,812)의 일부(811)는 기판(W)의 저면을 지지하고, 다른 일부(812)는 기판(W)의 측면을 지지한다.
회전축(814)은 그 길이방향이 상하방향을 향하는 원통 형상을 가지도록 제공된다. 회전축(814)은 지지 플레이트(813)의 저면에 결합된다. 구동 부재(815)는 회전축(814)에 회전력을 제공한다. 회전축(814)은 구동 부재(815)에 의해 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 지지 플레이트(813)는 회전축(814)과 함께 회전 가능하다. 회전축(814)은 구동 부재(815)에 의해 그 회전 속도가 조절되어 기판(W)의 회전 속도를 조절 가능하다. 예컨대, 구동 부재(815)는 모터일 수 있다. 플레이트(813)의 내측에는 가열부(816)가 제공된다. 가열부(816)는 지지된 기판(W)을 가열할 수 있다.
처리 용기(820)는 내부에 현상 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(820)는 현상 공정에서 사용된 현상액을 회수한다. 처리 용기(820)는 회수통(822) 및 회수 라인(830)을 포함한다. 회수통(822)은 수직벽(824), 바닥벽(826), 그리고 경사벽(828)을 포함한다. 수직벽(824)은 기판 지지 유닛(810)을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 수직벽(824)은 기판 지지 유닛(810)과 이격되는 직경을 가지도록 제공된다. 수직벽(824)은 기판 지지 유닛(810)과 그 중심축이 일치하도록 위치된다. 바닥벽(826)은 수직벽(824)의 하단으로부터 연장된다. 바닥벽(826)은 기판 지지 유닛(810)의 중심축을 향하는 수평 방향을 향하도록 제공된다. 경사벽(828)은 수직벽(824)의 상단으로부터 연장된다. 경사벽(828)은 기판 지지 유닛(810)의 중심축과 가까워질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 제공된다. 선택적으로, 경사벽(828)은 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다.
회수 라인(830)은 처리 공간으로 회수된 현상액을 외부로 배출한다. 회수 라인(830)은 바닥벽(826)에 연결된다. 배출된 현상액은 회수 라인(830)을 통해 외부의 재생 시스템으로 제공될 수 있다.
승강 유닛(840)은 처리 용기(820)와 기판 지지 유닛(810) 간의 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(840)은 처리 용기(820)를 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 유닛(840)은 브라켓(842), 이동축(844), 그리고 구동기(846)를 포함한다. 브라켓(842)은 처리 용기(820)와 이동축(844)을 연결한다. 브라켓(842)은 처리 용기(820)의 수직벽(824)에 고정 설치된다. 이동축(844)은 그 길이방향이 상하 방향을 향하도록 제공된다. 이동축(844)의 상단은 브라켓(842)에 고정 결합된다. 이동축(844)은 구동기(846)에 의해 상하 방향으로 이동되고, 처리 용기(820)는 이동축(844)과 함께 승강 이동이 가능하다. 예컨대, 구동기(846)는 모터일 수 있다.
현상액 공급 유닛(850)은 기판(W) 상으로 현상액을 공급한다. 현상액 공급 유닛(850)은 지지 아암(852) 및 현상액 노즐(854)을 포함한다. 지지 아암(852)은 바 형상을 가지도록 제공된다. 지지 아암(852)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 지지 아암(852)의 일단 저면에는 현상액 노즐(854)이 결합된다. 현상액 노즐(854)은 지지 아암(852)에 의해 지지된다. 지지 아암(852)의 끝단은 처리 용기(820)의 일측에 위치된 가이드 레일(858)에 설치된다. 가이드 레일(858)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 상부에서 바라볼 때 가이드 레일(858)과 지지 아암(852)은 서로 간에 길이 방향이 수직하게 제공된다. 일 예에 의하면, 가이드 레일(858)의 길이방향은 제 1 방향을 향하고, 지지 아암(852)의 길이 방향은 제 2 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 지지 아암(852) 및 현상액 노즐(854)은 가이드 레일(858)을 따라 공정 위치 및 대기 위치로 이동 가능하다. 여기서 공정 위치는 현상액 노즐(854)이 기판 지지 유닛에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 현상액 노즐(854)이 공정 위치를 벗어난 위치이다.
린스액 공급 유닛(860)은 기판(W) 상에 린스액을 공급한다. 린스액 공급 유닛(860)은 지지 아암(862), 린스액 노즐(864), 그리고 린스액 공급 부재(870)를 포함한다. 린스액 공급 유닛(860)의 지지 아암(862) 및 린스액 노즐(864)은 현상액 공급 유닛(850)의 지지 아암(852) 및 현상액 노즐(854)과 동일한 형상을 가지도록 제공된다. 린스액 노즐(864)은 지지 아암(862)에 의해 지지되며, 가이드 레일(858)에 의해 공정 위치 및 대기 위치로 이동 가능하다. 예컨대, 린스액은 순수일 수 있다. 린스액은 전해 이온수를 포함하는 순수일 수 있다.
가열 유닛(870)은 기판을 가열 한다. 가열 유닛(870)은 이동 부재(871) 및 가열 부재(879)를 포함한다. 이동 부재(871)는 가열 부재(879)의 위치를 조절한다. 이동 부재(871)는 회전축(876), 구동기(878), 그리고 지지 아암(872)을 포함한다. 회전축(876)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 회전축(876)은 그 길이방향이 제3방향(16)을 향하는 로드 형상으로 제공될 수 있다. 회전축(876)은 구동기(878)로부터 제공되는 구동력에 의해 그 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 또한, 구동기(878)는 회전축을 상하로 이동 시킬 수 있다. 지지 아암(872)은 가열 부재(879)와 회전축(876)을 연결한다. 회전축(876)이 회전됨에 따라 지지 아암(872) 및 가열 부재(879)는 회전축(876)의 중심축을 중심으로 회전된다. 또한, 회전축(876)이 상하로 이동됨에 따라 가열 부재(879)는 그 높이가 조절된다.
가열 유닛(870)은 현상액이 도포된 기판(W)을 가열한다. 기판(W)이 가열되면, 현상액을 통해 기판(W)을 처리하는 공정 시간이 단축될 수 있다. 이때, 가열 부재(879)가 기판(W)의 저면을 함께 가열하여, 공정 시간의 단축 정도를 향상 시킬 수 있다.
또한, 가열 유닛(870)은 가열 부재(879)의 위치 또는 가열 부재(879)가 기판(W)과 이격되는 거리를 조절하여, 기판(W)의 영역에 따른 가열 여부, 가열 시간 또는 가열 온도를 조절할 수 있다. 기판(W)이 현상액 도포 후 가열 처리 없이 시간의 경과에 따라 처리되는 경우, 영역에 따른 처리 정도에 차이가 발생할 수 있다. 이는 기판(W)의 영역별로 현상액이 도포되는 시간의 시간차에 기인하거나, 영역별로 도포되는 현상액의 양의 차이에 기인할 수 있다. 이와 같은 영역별 현상액에 의한 처리 정도는 수회에 의한 검사로 데이터화 될 수 있다. 가열 유닛(870)은 이와 같은 방법으로 수집된 데이터를 기초로, 현상액에 의한 처리 정도 부족을 보상하도록 기판(W)을 가열할 수 있다. 즉, 주변보다 현상액의 처리 정도가 부족한 영역을 보다 높은 온도, 또는 보다 긴 시간 가열하여, 현상액에 의한 처리 정도가 기판(W)의 전체에 걸쳐 균일하게 수행될 수 있다.
도 7은 일 예에 따른 가열부재의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 가열부재(879a)는 가열원(1120) 및 하우징(1110)을 포함한다.
가열원(1120)은 기판(W) 가열을 위한 에너지를 제공한다. 가열원(1120)은 적외선을 조사하는 램프로 제공될 수 있다. 가열원(1120)은 그 저면이 원형, 타원형 또는 선형으로 제공될 수 있다.
하우징(1110)은 가열부재(879a)의 골격을 제공한다. 하우징(1110)은 지지 아암(872)에 연결된다. 하우징(1110)은 하부가 컵 형상으로 제공되어, 가열원(1120)을 수용한다. 하우징(1110)의 하부 공간은 아래쪽으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성될 수 있다. 하우징(1110)의 하부 내측면에는 반사부(1130)가 형성될 수 있다. 반사부(1130)는 가열원(1120)에서 조사된 적외선이 아래쪽을 향하도록 할 수 있다.
도 8 및 도 9는 도 7의 가열부재의 동작을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 가열부재(879a)에서 조사된 적외선은 아래쪽으로 갈수록 퍼지도록 조사될 수 있다. 이때, 적외선이 외측으로 퍼지는 경사의 정도는 하우징(1110) 하부 공간의 내측면의 경사와 동일할 수 있다. 가열부재(879a)를 상대적으로 높이면 적외선은 상대적으로 넓은 영역에 조사될 수 있다. 따라서, 가열부재(879a)는 기판(W)의 넓은 영역에 대해 가열을 수행할 수 있다. 가열부재(879a)를 상대적으로 낮추면 적외선은 상대적으로 좁은 영역에 조사될 수 있다. 따라서, 가열부재(879a)는 상대적으로 좁은 영역을 선택적으로 가열하여 영역별 현상액에 의한 처리 정도의 불균일 정도를 보정하는 데 사용될 수 있다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 가열부재의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 가열부재(879b)는 가열원(1220) 및 하우징(1210)을 포함한다.
가열원(1220)은 기판(W) 가열을 위한 에너지를 제공한다. 가열원(1220)은 발열체로 제공되어, 열 복사의 방식으로 기판(W)을 가열할 수 있다. 일 예로, 가열원(1220)은 저항열을 발생 시키는 열선일 수 있다.
하우징(1210)은 가열원(1220)을 지지한다. 가열원(1220)은 하우징(1210)의 하면 또는 하우징(1210)의 하부 내측에 위치될 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.
100: 로드 포트 200: 인덱스 모듈
300: 제 1 버퍼 모듈 400: 도포 및 현상 모듈
600: 노광 전후 처리 모듈 700: 인터페이스 모듈
800: 현상 챔버 850: 현상액 공급 유닛
860: 린스액 공급 유닛 870: 가열 유닛

Claims (8)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 현상액을 공급하는 현상액 공급 유닛; 및
    상기 현상액이 공급된 상기 기판의 상면을 가열하는 가열 유닛을 포함하되;
    상기 가열 유닛은,
    상기 기판을 가열하는 에너지를 제공하는 가열 부재;
    상기 가열 부재를 지지하는 지지 아암;
    상기 지지 아암을 지지하는 회전축; 및
    상기 회전축에 연결되어 구동력을 제공하는 구동기를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 부재는,
    상기 지지 아암에 연결되고 골격을 형성하는 하우징; 및
    상기 하우징에 고정되는 가열원을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징은 하부에 컵 형상의 공간이 형성되고,
    상기 가열원은 상기 공간에 위치되는 적외선 램프인 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하우징의 하부 내측면에는 상기 적외선 램프로부터 방출되는 적외선의 반사를 위한 반사부가 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열원은 저항열을 발생시키는 열선인 기판 처리 장치.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 구동기는 상기 회전축을 상하로 이동 시킬 수 있게 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛에는 상기 기판의 하면 가열을 위한 가열부가 제공되는 기판 처리 장치.
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