KR102298083B1 - 기판 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 방법 및 장치를 제공한다. 기판 상에 액막을 도포하는 방법으로는 상기 기판을 가열하는 가열 공정, 상가 가열 공정 이후에 상기 기판을 냉각하는 냉각 공정, 그리고 상기 냉각 공정 이후에 상기 기판에 액막을 공급하는 도포 공정을 순차적으로 진행하되, 상기 가열 공정은 베이크 챔버에서 수행되고, 상기 냉각 공정과 상기 도포 공정은 도포 챔버에서 수행된다. 기판의 도포 공정 및 냉각 공정은 하나의 챔버 내에서 진행되므로, 기판이 냉각 공정을 수행하기 위해 냉각 유닛을 거치는 과정이 생략되며, 기판 처리에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

기판 처리 방법 및 장치{Method and Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

반도체 소자 및 평판표시패널의 제조를 위해 사진, 식각, 애싱, 박막 증착, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은 도포, 노광, 그리고 현상 단계를 순차적으로 수행한다. 도포 공정은 기판의 표면에 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정이다. 노광 공정은 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하는 공정이다. 현상 공정에는 기판의 노광 처리된 영역을 선택적으로 현상하는 공정이다.

일반적으로, 도포 공정 및 현상 공정은 기판을 액 처리하는 공정으로, 그 전후 각각에는 기판을 열 처리하는 베이크 공정이 수행된다. 베이크 공정은 기판을 가열 처리하는 가열 공정을 수행하고, 그 이후에 기판을 상온 또는 이와 인접한 온도로 냉각시키는 냉각 공정을 수행한다.

따라서 도 1과 같이, 기판(W)은 베이크 챔버 내에 위치된 가열 유닛(2)에서 냉각 유닛(4)으로 반송되고, 냉각 유닛(4)에서 베이크 챔버와 상이한 도포 챔버(6)로 반송된다. 기판(W)은 어느 하나의 유닛 또는 챔버를 거치는 과정에서 수 초 내지 수십 초가 소요된다. 따라서 기판(W)을 처리하는 단계에 있어서 보다 신속함을 요한다.

한국 공개 특허 번호 2010-0053139

본 발명을 복수 개의 공정을 수행하는 과정에서 기판을 신속하게 처리할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 요지로 한다.

또한 본 발명은 기판이 복수 개의 유닛 또는 챔버를 거치면서 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 요지로 한다.

본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 방법 및 장치를 제공한다. 기판 상에 액막을 도포하는 방법으로는 상기 기판을 가열하는 가열 공정, 상가 가열 공정 이후에 상기 기판을 냉각하는 냉각 공정, 그리고 상기 냉각 공정 이후에 상기 기판에 액막을 공급하는 도포 공정을 순차적으로 진행하되, 상기 가열 공정은 베이크 챔버에서 수행되고, 상기 냉각 공정과 상기 도포 공정은 도포 챔버에서 수행된다.

상기 냉각 공정은 상기 기판이 상기 도포 챔버 내의 기판 지지 유닛에 안착된 상태에서 상기 기판의 상면으로 냉각용 유체를 공급하여 이루어질 수 있다. 상기 냉각용 유체는 액체일 수 있다. 상기 냉각 공정은 회전되는 기판의 중앙 영역으로 상기 냉각용 유체를 공급하여 이루어질수 있다.

상기 도포 공정은 상기 기판이 상기 기판 지지 유닛에 안착된 상태에서 상기 기판 상으로 액을 공급하여 이루어지되, 상기 냉각 공정 중 기판의 회전 속도는 상기 도포 공정 중 기판의 회전속도보다 빠르게 제공될 수 있다. 상기 처리액은 감광액을 포함할 수 있다.

또한 기판을 처리하는 장치는 기판을 가열 처리하는 베이크 챔버, 기판 상에 액막을 형성하는 도포 챔버, 상기 베이크 챔버와 상기 도포 챔버 간에 기판을 반송하는 반송 유닛, 상기 베이크 챔버, 상기 도포 챔버, 그리고 상기 반송 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 도포 챔버는 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 냉각 유체를 공급하는 유체 공급 유닛 , 그리고 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액막이 형성되도록 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 제어기는 상기 베이크 챔버에서 공정이 완료된 기판을 상기 도포 챔버로 반송하고, 상기 도포 챔버에서 상기 냉각 유체에 의해 상기 기판이 냉각된 이후에 처리액을 공급하도록 상기 베이크 챔버, 상기 반송 유닛, 그리고 상기 도포 챔버를 제어한다.

상기 제어기는 상기 도포 챔버에서 기판 상에 냉각 유체를 공급 시 기판을 제1속도로 회전시키고, 기판 상에 처리액을 공급 시 기판이 제2속도로 회전되도록 상기 기판 지지 유닛을 제어하되, 상기 제1속도는 상기 제2속도에 비해 빠른 속도로 제공될 수 있다.

상기 제어기는 냉각 유체에 의해 기판을 냉각 처리하는 냉각 공정 직후에, 처리액에 의한 액막을 형성하는 도포 공정을 수행하도록 상기 액 공급 유닛 및 상기 유체 공급 유닛을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 도포 챔버에는 기판 상에 냉각용 유체를 공급하여 기판을 냉각 처리한다. 이로 인해 도포 챔버에서 냉각 공정 및 도포 공정을 각각 수행할 수 있다,

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 도포 공정 및 냉각 공정은 하나의 챔버 내에서 진행되므로, 기판이 냉각 공정을 수행하기 위해 냉각 유닛을 거치는 과정이 생략되며, 기판 처리에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 기판 상에 액막이 형성되는 과정을 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 도 2의 도포 챔버을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 2의 도포 모듈에서 기판이 처리되는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 8 내지 도 10은 도 7의 과정을 보여주는 도면들이다.

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 9를 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 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 5는 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 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 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 반송 챔버(430), 그리고 제어기(1500)를 가진다. 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 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. 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)은 각 챔버에 기판을 반송하는 반송 유닛(432)으로 제공된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버들(420), 도포 챔버들(410), 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.

도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 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. 도 6은 도 2의 도포 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 도포 챔버(410)는 하우징(810), 기판 지지 유닛(830), 처리 용기(850), 승강 유닛(890), 액 공급 유닛(840), 그리고 유체 공급 유닛(1000)을 포함한다.

하우징(810)은 내부에 공간(812)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(810)의 일측에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구에는 도어가 설치되며, 도어는 개구를 개폐한다. 도어는 기판 처리 공정이 진행되면, 개구를 차단하여 하우징(810)의 내부 공간(812)을 밀폐한다. 하우징(810)의 바닥면에는 배기구(814)가 형성되고, 천장면에는 팬 필터 유닛이 설치된다. 하우징(810) 내에는 팬 필터 유닛을 통해 하강 기류가 형성되고, 형성된 기류는 배기구(814)를 통해 외부로 배기된다. 팬 필터 유닛은 공간(812)에 청정 에어를 공급한다. 배기구(814)에는 배기 부재가 연결되며, 배기 부재는 배기구(814)를 감압할 수 있다.

기판 지지 유닛(830)은 하우징(810)의 내부 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(830)은 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(830)은 스핀척(832), 회전축(834), 그리고 구동기(836)를 포함한다. 스핀척(832)은 기판을 지지하는 기판 지지 부재(832)로 제공된다. 스핀척(832)은 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 스핀척(832)의 상면에는 기판(W)이 접촉한다. 스핀척(832)은 기판(W)보다 작은 직경을 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 스핀척(832)은 기판(W)을 진공 흡입하여 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택적으로, 스핀척(832)은 정전기를 이용하여 기판(W)을 척킹하는 정전척으로 제공될 수 있다. 또한 스핀척(832)은 기판(W)을 물리적 힘으로 척킹할 수 있다.

회전축(834) 및 구동기(836)는 스핀척(832)을 회전시키는 회전 구동 부재(834,836)로 제공된다. 회전축(834)은 스핀척(832)의 아래에서 스핀척(832)을 지지한다. 회전축(834)은 그 길이방향이 상하방향을 향하도록 제공된다. 회전축(834)은 그 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 구동기(836)는 회전축(834)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 예컨대, 구동기(836)는 회전축의 회전 속도를 가변 가능한 모터일 수 있다.

처리 용기(850)는 하우징(810)의 내부 공간(812)에 위치된다. 처리 용기(850)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(850)는 내부에 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(850)는 기판 지지 유닛(830)의 둘레를 감싸도록 제공된다. 즉, 기판 지지 유닛(830)은 처리 공간에 위치된다. 처리 용기(850)는 외측컵(862) 및 내측컵(852)을 포함한다. 외측컵(862)은 기판 지지 유닛(830)의 둘레를 감싸도록 제공되고, 내측컵(852)은 외측컵(862)의 내측에 위치된다. 외측컵(862) 및 내측컵(852) 각각은 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측컵(862)과 내측컵(852)의 사이 공간은 액이 회수되는 회수 경로(851)로 기능한다.

내측컵(852)은 회전축(834)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측컵(852)은 배기구(814)와 중첩되도록 위치된다. 내측컵은 내측부 및 외측부를 가진다. 내측부와 외측부 각각의 상면은 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측부는 스핀척과 중첩되게 위치된다. 내측부는 회전축(836)과 마주하게 위치된다. 내측부는 회전축(836)으로부터 멀어질수록 상향 경사진 방향을 향하고, 외측부는 내측부로부터 외측 방향으로 연장된다. 외측부는 회전축(836)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향한다. 내측부의 상단은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 일치될 수 있다. 일 예에 의하면, 외측부와 내측부가 만나는 지점은 내측부의 상단보다 낮은 위치일 수 있다. 내측부와 외측부가 서로 만나는 지점은 라운드지도록 제공될 수 있다. 외측부는 외측컵(862)과 조합되어 처리액이 회수되는 회수 경로(851)를 형성할 수 있다.

외측컵(862)은 기판 지지 유닛(830) 및 내측컵(852)을 감싸는 컵 형상을 가지도록 제공된다. 외측컵(862)은 바닥부(864), 측부(866), 그리고 경사부(870)을 가진다. 바닥부(864)는 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 바닥부(864)에는 회수 라인(865)이 연결된다. 회수 라인(865)은 기판(W) 상에 공급된 처리액을 회수한다. 회수 라인(865)에 의해 회수된 처리액은 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수 있다. 측부(866)는 기판 지지 유닛(830)을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 측부(866)는 바닥부(864)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측부(866)는 바닥부(864)으로부터 위로 연장된다.

경사부(870)는 측부(866)의 상단으로부터 외측컵(862)의 중심축을 향하는 방향으로 연장된다. 경사부(870)의 내측면(870a)은 기판 지지 유닛(830)에 가까워지도록 상향 경사지게 제공된다. 경사부(870)은 링 형상을 가지도록 제공된다. 기판의 액 처리 공정 중에는 경사부(870)의 상단이 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다.

승강 유닛(890)은 내측 컵(852) 및 외측 컵(862)을 각각 승강 이동시킨다. 승강 유닛(890)은 내측 이동 부재(892) 및 외측 이동 부재(894)를 포함한다. 내측 이동 부재(892)는 내측 컵(852)을 승강 이동 시키고, 외측 이동 부재(894)는 외측 컵(862)을 승강 이동시킨다.

액 공급 유닛(840)은 기판(W) 상에 처리액 및 프리 웨트액을 공급한다. 액 공급 유닛(840)은 제1이동 부재(846), 제1아암(848), 프리 웨트 노즐(842) 및 도포 노즐(844)을 포함한다. 제1이동 부재(846)는 제1아암(848)을 수평 방향으로 이동시키는 제1이동 레일(846)을 포함한다. 제1이동 레일(846)은 처리 용기(850)의 일측에 위치된다. 제1이동 레일(846)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 제1이동 레일(846)의 길이 방향을 제1방향과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 제1이동 레일(846)에는 제1아암(848)이 설치된다. 제1아암(848)은 제1이동 레일(846)의 내부에 제공된 리니어 모터에 의해 이동될 수 있다. 제1아암(848)은 상부에서 바라볼 때 제1이동 레일(846)과 수직한 길이 방향을 향하도록 제공된다. 제1아암(848)의 일단은 제1이동 레일(846)에 장착된다. 제1아암(848)의 타단 저면에는 프리 웨트 노즐(842) 및 도포 노즐(844)이 각각 설치된다. 상부에서 바라볼 때 프리 웨트 노즐(842) 및 도포 노즐(844)은 제1이동 레일(846)의 길이 방향과 평행한 방향으로 배열된다. 선택적으로 제1아암(848)은 길이 방향이 제3방향을 향하는 회전축에 결합되어 회전될 수 있다.

프리 웨트 노즐(842)은 기판(W) 상에 프리 웨트액을 공급하고, 도포 노즐(844)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 예컨대, 프리 웨트액은 기판(W)의 표면 성질을 변화시킬 수 있는 액일 수 있다. 프리 웨트액은 기판(W)의 표면을 소수성 성질로 변화시킬 수 있다. 프리 웨트액은 신나(Thinner)이고, 처리액은 포토 레지스트와 같은 감광액일 수 있다.

유체 공급 유닛(1000)은 기판(W) 상에 냉각용 유체를 공급한다. 유체 공급 유닛은 제2이동 부재, 제2아암(1100), 그리고 냉각 노즐(1200)을 포함한다. 제2아암(1100)은 냉각 노즐(1200)을 지지하며, 제2이동 부재에 결합된다. 냉각 노즐(1200)은 제2이동 부재에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 제2이동 부재는 제1이동 부재와 동일한 형상을 가지고, 제2아암(1200)은 제1아암(848)과 동일한 형상을 가지므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 제1아암(848)과 제2아암(1200)은 서로 간에 간섭되지 않도록 위치된다. 또한 냉각 노즐(1300), 도포 노즐(844), 그리고 프리 웨트 노즐(842)은 서로 간에 간섭되지 않는 범위 내에 위치된다. 예컨대, 냉각용 유체는 냉각 처리된 순수 또는 비활성 가스일 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) 공정 및 포토 레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에는 도포 챔버 내에서 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트 없이 가열 플레이트(422)를 가진다. 따라서 베이크 챔버(420)는 가열 챔버(420)로 제공된다. 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다.

다음은 상술한 도포 모듈(401)에서 기판(W)을 처리하는 과정을 설명한다. 도 7은 도 2의 도포 모듈(401)에서 기판이 처리되는 과정을 보여주는 플로우 차트이고, 도 8 내지 도 10은 도 7의 과정을 보여주는 도면들이다. 도 7 내지 도 10을 참조하면, 기판(W)을 처리하는 방법은 가열 공정, 냉각 공정, 그리고 도포 공정이 순차적으로 진행된다. 가열 공정은 베이크 챔버(420)에서 수행되고, 냉각 공정 및 도포 공정은 각각 도포 챔버(410)에서 수행된다.

가열 공정은 반송 유닛(432)에 의해 기판(W)이 가열 플레이트(422)로 반송되어 진행된다. 가열 플레이트(422)는 기판(W)을 가열 처리하여 기판(W) 표면의 유기물 또는 수분을 제거시킨다. 가열 공정이 완료되면, 냉각 공정이 수행된다. 반송 유닛(432)은 기판(W)이 도포 챔버(410)의 스핀척(832)에 놓여지도록 기판(W)을 도포 챔버(410)로 반송한다.

냉각 공정이 진행되면, 기판(W)은 스핀척(832)에 의해 제1속도(V1)로 회전된다. 냉각 노즐(1200)은 공정 위치로 이동되어 제1속도(V1)로 회전되는 기판(W) 상에 냉각용 유체를 공급한다. 기판(W)은 냉각용 유체에 의해 상온 또는 이와 인접한 온도로 냉각 처리된다. 냉각 공정이 완료되면, 냉각 노즐(1200)은 대기 위치로 이동되고, 가열 공정이 수행된다.

가열 공정이 진행되면, 기판(W)은 스핀척(832)에 의해 제1속도(V1)보다 낮은 제2속도(V2)로 회전된다. 프리 웨트 노즐(842) 및 도포 노즐(844)은 공정 위치로 이동된다. 프리 웨트 노즐(842)은 기판(W) 상에 프리 웨트액을 공급하여 기판(W)의 표면을 젖음 상태로 변환시킨다. 프리 웨트액은 처리액과 기판(W)의 표면 간에 접촉성을 향상시킨다. 프리 웨트액의 공급이 완료되면, 도포 노즐(844)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 처리액은 기판(W) 상에 도포되어 액막을 형성된다. 액막 형성이 완료되면, 도포 공정을 종료하고 기판(W)을 베이크 챔버(420)로 반송하여 가열 공정을 수행한다. 도포 공정 전의 가열 공정과 도포 공정 후의 가열 공정은 기판(W)을 서로 다른 온도로 가열 처리할 수 있다.

상술한 실시예에는 도포 챔버(410)에서 기판(W)의 냉각 공정을 수행하는 것으로 설명하였다. 그러나 도포 처리 전의 기판(W)은 도포 챔버(410) 내에서 냉각 공정이 수행되고, 도포 처리 후의 기판(W)은 베이크 챔버(420) 내에서 냉각 공정이 수행될 수 있다.

베이크 챔버들(420) 중 일부는 프리 베이크 공정을 수행하고, 다른 일부는 소프트 베이크 공정을 수행할 수 있다. 본 실시예에는 설명의 편의상 프리 베이크 공정을 수행하는 챔버를 프리 베이크 챔버(420)로 정의하고, 소프트 베이크 공정을 수행하는 챔버를 소프트 베이크 챔버(420)로 정의한다.

프리 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트 없이 가열 플레이트(422)를 가질 수 있다. 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공될 수 있다.

소프트 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(421) 및 가열 플레이트(422)를 가질 수 있다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공될 수 있다. 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다.

다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 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 기판(W)을 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 기판들(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 기판들(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 기판들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 기판들(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 기판들(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 중앙 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 중앙 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중앙 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(4531)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 기판(W)에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.

410: 도포 챔버 420: 베이크 챔버
422: 가열 플레이트 430: 반송 챔버
432: 반송 유닛 1200: 냉각 노즐
1500: 제어기

Claims (9)

1. 기판 상에 액막을 도포하는 방법에 있어서,
   상기 기판을 가열하는 가열 공정, 상가 가열 공정 이후에 상기 기판을 냉각하는 냉각 공정, 그리고 상기 냉각 공정 이후에 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 도포 공정을 순차적으로 진행하되,
   상기 가열 공정은 베이크 챔버에서 수행되고, 상기 베이크 챔버에서 가열 공정이 완료된 기판은 도포 챔버로 반송되며, 상기 냉각 공정과 상기 도포 공정은 상기 도포 챔버에서 진행하고,
   상기 냉각 공정은 상기 기판이 상기 도포 챔버 내의 기판 지지 유닛에 안착된 상태에서 상기 기판의 상면 전체 영역으로 냉각용 유체를 공급하여 이루어지고,
   상기 도포 공정은 상기 기판이 상기 기판 지지 유닛에 안착된 상태에서 상기 기판 상으로 상기 처리액을 공급하여 이루어지는 기판 처리 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉각 공정 중 기판의 회전 속도는 상기 도포 공정 중 기판의 회전속도보다 빠르게 제공되는 기판 처리 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 냉각용 유체는 액체인 기판 처리 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 냉각 공정은 회전되는 기판의 중앙 영역으로 상기 냉각용 유체를 공급하여 이루어지는 기판 처리 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 처리액은 감광액을 포함하는 기판 처리 방법.
6. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
   기판을 가열 처리하는 베이크 챔버와;
   기판 상에 액막을 형성하는 도포 챔버와;
   상기 베이크 챔버와 상기 도포 챔버 간에 기판을 반송하는 반송 유닛과;
   상기 베이크 챔버, 상기 도포 챔버, 그리고 상기 반송 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되,
   상기 도포 챔버는,
   기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛과;
   상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 냉각 유체를 공급하는 유체 공급 유닛과;
   상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액막이 형성되도록 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되,
   상기 제어기는 상기 베이크 챔버에서 공정이 완료된 기판을 상기 도포 챔버로 반송하고, 상기 도포 챔버에서 상기 냉각 유체에 의해 상기 기판이 냉각된 이후에 처리액을 공급하도록 상기 베이크 챔버, 상기 반송 유닛, 그리고 상기 도포 챔버를 제어하고,
   상기 제어기는 상기 도포 챔버에서 기판 상면 전체 영역에 냉각 유체를 공급 시 기판을 회전시키고, 기판 상에 처리액을 공급 시 기판이 회전되도록 상기 기판 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 도포 챔버에서 기판 상면 전체 영역에 냉각 유체를 공급 시 기판을 제1속도로 회전시키고, 기판 상에 처리액을 공급 시 기판이 제2속도로 회전되도록 상기 기판 지지 유닛을 제어하되,
   상기 제1속도는 상기 제2속도에 비해 빠른 속도로 제공되는 기판 처리 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어기는 냉각 유체에 의해 기판을 냉각 처리하는 냉각 공정 직후에, 처리액에 의한 액막을 형성하는 도포 공정을 수행하도록 상기 액 공급 유닛 및 상기 유체 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어기는
   상기 냉각 유체가 기판 중앙 영역으로 공급되도록 상기 유체 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
   

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