KR102397846B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 상부 바디, 상기 상부 바디와 조합되어 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 형성하는 하부 바디, 그리고 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 틈을 에어 커튼 방식으로 차단하는 실링 유닛을 포함한다. 상기 틈은 에어 커튼 방식으로 실링되므로, 주변 장치의 손상없이 안정적으로 실링할 수 있다.
Description
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은 크게 도포 공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정이 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. 이 중 도포 공정에 사용되는 감광액은 기판의 표면과 상이한 성질을 가진다. 이에 따라 기판의 표면 성질을 감광액과 동일하게 변화시키기 위한 베이크 공정이 수행된다.
일반적으로 베이크 공정은 외부와 밀폐된 내부 공간에서 가열 처리되는 기판의 표면에 헥사메틸디실록산(HMDS: Hexamethyldisioxane)과 같은 처리액을 공급한다. 베이크 공정이 수행되는 공간은 감압 처리되고, 처리액은 기판 상에 보다 신속하게 액막을 형성한다. 이러한 밀폐 공간은 상부 바디와 하부 바디가 서로 조합되어 형성된다.
도 1은 일반적인 상부 바디 및 하부 바디를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상부 바디(2)는 하부가 개방된 통 형상이고, 하부 바디(4)는 상부가 개방된 통 형상이다. 각각의 바디(2,4)는 상하 방향으로 위치되고, 상부 바디(2)와 하부 바디(4) 간에 틈은 오링(O-ring)과 같은 실링 부재(6)에 의해 실링된다.
그러나 실링 부재(6)는 상부 바디(2) 및 하부 바디(4)와 빈번히 마찰되어 쉽게 손상된다. 이로 인해 상부 바디(2) 및 하부 바디(4) 사이에는 실링 부재(6)로 인한 틈이 형성되고, 대기압에 비해 낮은 압력의 밀폐 공간에는 외부 기류가 유입되어 공정 불량을 발생시킨다.
본 발명은 상부 바디 및 하부 바디 간에 틈을 통해 외부 기류가 유입되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상부 바디 및 하부 바디 간에 틈을 안정적으로 실링할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 상부 바디, 상기 상부 바디와 조합되어 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 형성하는 하부 바디, 그리고 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 틈을 에어 커튼 방식으로 차단하는 실링 유닛을 포함한다.
상기 틈과 대응되는 상기 상부 바디의 하단에는 공급홀이 형성되고, 상기 실링 유닛은 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 상기 틈이 형성되도록 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 간격을 유지하는 간격 유지 부재 및 상기 공급홀에 차단 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 포함할 수 있다.
상기 틈과 대응되는 상기 하부 바디의 상단에는 외측 배기홀이 형성되고, 상기 실링 유닛은 상기 외측 배기홀에 연결되는 외측 배기 라인 및 상기 외측 배기 라인에 감압하는 감압 부재를 더 포함할 수 있다. 외측 배기홀은 복수 개로 제공되며, 상기 하부 바디의 상단의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.
또한 기판 처리 장치는 기판을 제1열처리하는 제1열처리 유닛, 상기 제1열처리 유닛에서 제1열처리된 기판 상에 감광액막을 형성하는 도포 유닛, 그리고 상기 도포 유닛에서 감광액막이 형성된 기판을 제2열처리하는 제2열처리 유닛을 포함하되, 상기 제1열처리 유닛은 내부에 처리 공간을 제공하는 바디 몸체, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 플레이트, 그리고 상기 지지 플레이트에 놓인 기판을 열 처리하는 열 처리 부재를 포함하되, 상기 바디 몸체는 상부 바디, 상기 상부 바디와 조합되어 내부에 상기 처리 공간을 형성하는 하부 바디, 그리고 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 틈을 에어 커튼 방식으로 차단하는 실링 유닛을 포함한다.
상기 틈과 대응되는 상기 상부 바디의 하단에는 공급홀이 형성되고, 상기 실링 유닛은 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 상기 틈이 형성되도록 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 간격을 유지하는 간격 유지 부재 및 상기 공급홀에 차단 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 포함할 수 있다. 상기 틈과 대응되는 상기 하부 바디의 상단에는 외측 배기홀이 형성되고, 상기 실링 유닛은 상기 외측 배기홀에 연결되는 외측 배기 라인 및 상기 외측 배기 라인에 감압하는 감압 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 공급홀은 복수 개의 원형의 홀 형상으로 제공되며, 상기 상부 바디의 하단의 원주 방향을 따라 배열되고, 외측 배기홀은 복수 개로의 원형의 홀 형상으로 제공되며, 상기 하부 바디의 상단의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.
또한 상기 공급홀은 복수 개의 슬릿 형상으로 제공되며, 상기 상부 바디의 하단의 원주 방향을 따라 배열되고, 상기 외측 배기 홀은 복수 개의 슬릿 형상으로 제공되며, 상기 상부 바디의 하단의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.
상부에서 바라볼 때 상기 하부 바디의 바닥면에는 상기 지지 플레이트 및 상기 하부 바디의 측벽 사이에 내측 배기홀이 형성되고, 상기 실링 유닛은 상기 외측 배기 라인으로부터 분기되어 상기 내측 배기홀에 연결되는 내측 배기 라인, 상기 외측 배기 라인의 외측 개방율을 조절하는 외측 밸브, 상기 내측 배기 라인의 내측 개방율을 조절하는 내측 밸브, 그리고 상기 외측 밸브 및 상기 내측 밸브 각각을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 외측 개방율이 상기 내측 개방율에 비해 크도록 상기 외측 밸브 및 상기 내측 밸브를 제어할 수 있다. 상기 기판 처리 장치는 상기 처리 공간에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 더 포함하되, 상기 액 공급 유닛은상기 지지 플레이트에 대향되게 위치되도록 상기 상부 바디 설치되는 유입 포트 및 상기 유입 포트에 처리액을 공급하는 액 공급 라인을 포함하되, 상기 처리액은 헥사메틸디실록산(HMDS)을 포함할 수 있다. 상기 제2열처리 유닛은 내부에 공간을 가지는 하우징, 상기 하우징의 내부 공간을 개폐하는 커버, 상기 하우징의 내부 공간에서 기판을 지지하는 가열 플레이트, 상기 가열 플레이트에 놓인 기판을 열 처리하는 열 처리 부재, 그리고 상기 하우징과 커버 간에 틈을 실링하는 실링 부재를 포함하되, 상기 실링 부재는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상부 바디 및 하부 바디 간에 틈은 에어 커튼 방식으로 실링된다. 이에 따라 상기 틈을 통해 외부 기류가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 틈은 에어 커튼 방식으로 실링되므로, 종래의 실링 부재와 같은 주변 장치가 손상될 우려없이 안정적으로 실링할 수 있다.
도 1은 일반적인 상부 바디 및 하부 바디를 보여주는 단면도이다.
도 2는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 2의 제1열처리 유닛의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 7는 도 6의 지지 플레이트 내부에 제공된 열 처리 부재를 보여주는 수평 단면도이다.
도 8은 도 6의 상부 바디 및 하부 바디를 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 8의 상부 바디 및 하부 바디의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 2의 제2열처리 유닛의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 2는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 2의 제1열처리 유닛의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 7는 도 6의 지지 플레이트 내부에 제공된 열 처리 부재를 보여주는 수평 단면도이다.
도 8은 도 6의 상부 바디 및 하부 바디를 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 8의 상부 바디 및 하부 바디의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 2의 제2열처리 유닛의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다.
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.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다. 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 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. 베이크 챔버(420)는 제1열처리 유닛(420a) 및 제2열처리 유닛(420b)을 포함한다. 제1열처리 유닛(420a)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)의 표면 성질을 변화시키도록 기판을 소정의 온도로 가열하고, 점착제와 같은 처리액막을 형성한다. 제2열처리 유닛(420b)은 포토 레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 감압 분위기에서 포토 레지스트막을 열처리한다.
제1열처리 유닛(420a)은 냉각 플레이트(422) 및 가열 유닛(421)을 포함한다. 냉각 플레이트(422)는 가열 유닛(421)에 의해 가열 처리된 기판(W)을 냉각 처리한다. 냉각 플레이트(422)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 냉각 플레이트(422)의 내부에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단이 제공된다. 예컨대, 냉각 플레이트(422)는 가열된 기판(W)을 상온으로 냉각시킬 수 있다.
가열 유닛(421)은 상압 분위기에서 기판(W)을 가열 처리한다. 가열 유닛(421)은 기판(W)을 가열 처리하는 기판 처리 장치(800)로 제공된다. 도 6은 도 2의 제1열처리 유닛의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 기판 처리 장치(800)는 바디 몸체(920,940), 지지 플레이트(820), 열 처리 부재(830), 액 공급 유닛(840), 그리고 제어기(990)를 포함한다.
바디 몸체(920,940)는 냉각 플레이트(422)의 일측에 위치된다. 바디 몸체(920,940)는 내부에 기판(W)의 가열 처리하는 처리 공간을 제공한다. 처리 공간은 외부와 차단된 공간으로 제공된다.
지지 플레이트(820)는 처리 공간에 위치된다. 지지 플레이트(820)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 지지 플레이트(820)의 상면은 기판(W)이 안착되는 영역으로 제공된다. 지지 플레이트(820)의 상면에는 복수 개의 핀 홀들(822)이 형성된다. 각각의 핀 홀(822)은 지지 플레이트(820)(820)의 원주 방향을 따라 이격되게 위치된다. 핀 홀들(822)은 서로 간에 동일 간격으로 이격되게 위치된다. 각각의 핀 홀(822)에는 리프트핀(미도시)이 제공된다. 리프트핀(미도시)은 상하 방향으로 이동하도록 제공된다. 예컨대, 핀 홀들(822)은 3 개로 제공될 수 있다.
열 처리 부재(830)는 지지 플레이트(820)에 놓인 기판(W)을 기설정 온도로 가열한다. 도 7는 도 6의 지지 플레이트 내부에 제공된 열 처리 부재를 보여주는 수평 단면도이다. 도 7을 참조하면, 열 처리 부재(830)는 복수 개의 히터(830)를 포함한다. 각각의 히터(830)는 지지 플레이트(820)의 내부에 위치된다. 각각의 히터(830)는 동일 평면 상에 위치된다. 각각의 히터(830)는 지지 플레이트(820)의 서로 상이한 영역을 가열한다. 각 히터(830)에 대응되는 지지 플레이트(820)의 영역들은 히팅존들로 제공된다. 예컨대 히팅존들은 15개 일 수 있다. 예컨대, 히터(830)는 열전 소자 또는 열선일 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 액 공급 유닛(840)은 지지 플레이트(820)에 놓인 기판 상에 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(840)은 유입 포트(842) 및 액 공급 라인(844)을 포함한다. 유입 포트(842)는 지지 플레이트(820)의 상부에서 지지 플레이트(820)에 대향되게 위치된다. 예컨대, 유입 포트(842)는 지지 플레이트(820)의 중심축과 일치되도록 위치될 수 있다. 유입 포트(842)는 바디 몸체(920,940)의 상부벽에 설치될 수 있다. 액 공급 라인(844)은 유입 포트(842)에 처리액을 공급한다. 처리액은 액 공급 라인(844) 및 유입 포트(842)를 통해 처리 공간으로 공급될 수 있다. 처리액은 포토 레지스트의 도포 효율을 상승시키기 위한 액일 수 있다. 처리액은 기판의 표면 성질을 소수성으로 변화시키는 헥사메틸디실록산(HMDS: Hexamethyldisioxane)과 같은 점착제일 수 있다.
다음은 상술한 바디 몸체(920,940)에 대해 보다 상세히 설명한다.
바디 몸체(920,940)는 상부 바디(920), 하부 바디(940), 그리고 실링 유닛을 포함한다. 도 8은 도 6의 상부 바디 및 하부 바디를 보여주는 사시도이다. 도 8을 참조하면, 상부 바디(920)는 하부가 개방된 원형의 통 형상으로 제공된다. 상부 바디(920)의 내측 상면은 그 중심축으로부터 멀어질수록 하향 경사지게 제공된다. 하부 바디(940)는 상부가 개방된 원형의 통 형상으로 제공된다. 상부 바디(920) 및 하부 바디(940)는 상하 방향으로 대향되게 위치된다. 상부 바디(920) 및 하부 바디(940)는 서로 조합되어 내부에 처리 공간을 형성한다. 상부 바디(920) 및 하부 바디(940)는 그 중심축이 서로 일치한 위치에서 상부 바디(920)의 하단 및 하부 바디(940)의 상단이 서로 대향될 수 있다. 액 공급 유닛(840)의 유입 포트(842)는 상부 바디(920)에 설치될 수 있다. 예컨대, 유입 포트(842)는 상부 바디(920)의 중심축과 일치되도록 위치될 수 있다.
상부 바디(920)의 하단에는 복수의 공급홀들(922)이 형성된다. 각각의 공급홀(922)은 원형의 홀 형상으로 제공된다. 공급홀들(922)은 상부 바디(920)의 원주 방향을 따라 배열된다. 상부 바디(920)의 내부에는 각 공급홀(922)에 연통되는 공급 유로(924)가 형성된다. 공급 유로(924)는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 하부 바디(940)에는 외측 배기홀(942) 및 내측 배기홀(946)이 형성된다. 외측 배기홀(942)은 하부 바디(940)의 상단에 형성된다. 외측 배기홀(942)은 원형의 홀 형상을 가지며, 복수 개로 제공된다. 외측 배기홀(942)은 하부 바디(940)의 원주 방향을 따라 배열된다. 예컨대, 외측 배기홀(942)은 상부 바디(920)와 하부 바디(940)가 서로 조합된 상태에서 공급홀(922)과 대향되게 위치될 수 있다. 내측 배기홀(946)은 하부 바디(940)의 바닥면에 형성된다. 상부에서 바라볼 때 내측 배기홀(946)은 지지 플레이트(820)와 하부 바디(940)의 측벽의 사이에 위치된다. 하부 바디(940)의 내부에는 외측 배기 유로(944) 및 내측 배기 유로(948)가 형성된다. 외측 배기 유로(944)는 각 외측 배기홀(942)에 연통된다. 내측 배기 유로(948)는 각 내측 배기홀(946)에 연통된다. 외측 배기홀(942) 및 내측 배기홀(946)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다.
실링 유닛은 상부 바디(920) 및 하부 바디(940) 간에 틈을 실링한다. 실링 유닛은 에어 커튼 방식으로 그 틈을 실링한다. 실링 유닛은 간격 유지 부재(962), 가스 공급 부재(950), 외측 배기 라인(960), 감압 부재(980), 내측 배기 라인(970), 그리고 제어기(990)를 포함한다.
간격 유지 부재(962)는 상부 바디(920) 및 하부 바디(940)가 서로 조합되어 장착 시, 상부 바디(920) 및 하부 바디(940) 간에 일정 간격의 틈이 형성되도록 상부 바디(920) 및 하부 바디(940)를 지지한다. 간격 유지 부재(962)는 복수의 돌기(962)들을 포함한다. 각 돌기(962)는 상부 바디(920)의 하단으로부터 아래 방향으로 돌출되게 제공된다. 각 돌기(962)는 공급홀(922)에 비해 내측에 위치된다. 각 돌기(962)는 상부 바디(920)의 원주 방향을 따라 배열된다. 하부 바디(940)에는 돌기(962)가 삽입 가능한 홈이 형성된다. 홈은 돌기(962)와 일대일 대응되는 개수로 제공된다. 홈은 외측 배기홀(942)에 비해 내측에 위치된다. 홈의 깊이는 돌기(962)의 길이에 비해 짧게 제공된다.
가스 공급 부재(950)는 각 공급홀(922)에 차단 가스를 공급한다. 가스 공급 부재(950)는 상부 바디(920) 내에 형성된 공급 유로(924)에 차단 가스를 공급한다. 공급 유로(924)에 제공된 차단 가스는 각 공급홀(922)을 통해 상부 바디(920)와 하부 바디(940) 간에 틈으로 토출된다. 예컨대, 차단 가스는 비활성 가스일 수 있다. 차단 가스는 질소 가스(N2)일 수 있다.
외측 배기 라인(960)은 외측 배기 유로(944)에 연결된다. 외측 배기 라인(960) 상에는 감압 부재(980) 및 외측 밸브(962)가 설치되고, 감압 부재(980)는 외측 배기 라인(960)을 감압하고, 외측 밸브(962)는 외측 배기 라인(960)의 외측 개방율을 조절한다. 감압 부재(980)가 외측 배기 라인(960)을 감압하면, 상부 바디(920)와 하부 바디(940)의 틈에 제공된 차단 가스는 외측 배기홀(942)을 통해 흡입ㄷ되고, 그 틈에는 에어 커튼이 형성된다.
내측 배기 라인(970)은 외측 배기 라인(960)으로부터 분기되는 분기 라인을 제공된다. 내측 배기 라인(970)이 분기되는 지점은 외측 배기 라인(960)에서 외측 배기 유로(944)와 감압 부재(980) 사이 위치로 제공된다. 내측 배기 라인(970)은 외측 배기 라인(960)과 내측 배기 유로(948)를 서로 연결한다. 내측 배기 라인(970)에는 내측 밸브(972)가 설치된다. 내측 밸브(972)는 내측 배기 라인(970)의 내측 개방율을 조절한다. 감압 부재(980)에 의해 외측 배기 라인(960) 및 내측 배기 라인(970)은 동시 감압된다.
제어기(990)는 내측 밸브(972) 및 외측 밸브(962)를 제어한다. 제어기(990)는 내측 개방율 및 외측 개방율이 서로 상이하도록 각 밸브(962,972)를 제어한다. 일 예에 의하면, 제어기(990)는 외측 개방율은 내측 개방율에 비해 크도록 각 밸브(962,972)를 제어할 수 있다.
상술한 실시예에는 상부 바디(920)의 공급홀(922) 및 하부 바디(940)의 외측 배기홀(942)이 각각 원형의 홀 형상으로 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 도 9와 같이 공급홀(922a) 및 외측 배기홀(942a)은 각 바디(920,940)의 원주 방향을 향하는 라운드진 슬릿 형상으로 제공될 수 있다. 각각의 공급홀(922a)은 상부 바디(920)의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다. 각각의 외측 배기홀(942a)은 하부 바디(940)의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다. 공급홀들(922a)은 서로 조합되어 환형의 링 형상을 가지고, 외측 배기홀들(942a)은 서로 조합되어 환형의 링 형상을 가질 수 있다.
제2열처리 유닛(420b)은 감압 분위기에서 기판을 가열 처리한다. 도 10은 도 2의 제2열처리 유닛의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 10을 참조하면, 제2열처리 유닛(420b)은 냉각 플레이트(422), 가열 플레이트(992), 열 처리 부재(994), 하우징(996), 커버(997), 그리고 실링 부재(998)를 포함한다. 제2열처리 유닛(420b)의 냉각 플레이트(442), 가열 플레이트(992), 그리고 열 처리 부재(994)는 제1열처리 유닛(420a)의 냉각 플레이트(442), 지지 플레이트(820), 그리고 열 처리 부재(830)와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
하우징(996)은 내부에 공간이 형성되며, 상부가 개방된 원형의 통 형상으로 제공되고, 커버(997)는 하부가 개방된 원형의 통 형상으로 제공된다. 커버(997)는 하우징(996)의 개방된 상부를 개폐한다. 실링 부재(998)는 하우징(996)과 커버(997) 간에 틈을 실링한다. 실링 부재(998)는 하우징(996)의 상단과 커버(997)의 하단의 사이 공간에서 그 틈을 차단한다. 실링 부재(998)는 하우징(996) 및 커버(997) 각각에 직접 접촉되어 그 틈을 차단한다. 실링 부재(998)는 환형의 링 형상을 가진다. 실링 부재(998)는 오링(O-ring)일 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 하우징(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 하우징(461)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 하우징(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.
현상모듈(402)의 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. 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 도포 모듈(401)의 베이크 챔버와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 다만, 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 도포 모듈(401)의 제1가열 유닛과 달리, 기판의 표면 성질을 변화시킬 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 기판(W)들이 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 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 기판(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판(W)들이 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 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
920: 상부 바디 922: 공급홀
940: 하부 바디 942: 외측 배기홀
946: 내측 배기홀 950: 가스 공급 부재
960: 외측 배기 라인 970: 내측 배기 라인
980: 감압 부재
940: 하부 바디 942: 외측 배기홀
946: 내측 배기홀 950: 가스 공급 부재
960: 외측 배기 라인 970: 내측 배기 라인
980: 감압 부재
Claims (12)
- 상부 바디와;
상기 상부 바디와 조합되어 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 형성하는 하부 바디와;
상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 틈을 에어 커튼 방식으로 차단하는 실링 유닛을 포함하고,
상기 틈과 대응되는 상기 상부 바디의 하단에는 공급홀이 형성되고,
상기 실링 유닛은,
상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 상기 틈이 형성되도록 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 간격을 유지하는 간격 유지 부재와;
상기 공급홀에 차단 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 포함하는 기판 처리 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 틈과 대응되는 상기 하부 바디의 상단에는 외측 배기홀이 형성되고,
상기 실링 유닛은,
상기 외측 배기홀에 연결되는 외측 배기 라인과;
상기 외측 배기 라인에 감압하는 감압 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제3항에 있어서,
외측 배기홀은 복수 개로 제공되며, 상기 하부 바디의 상단의 원주 방향을 따라 배열되는 기판 처리 장치. - 기판을 제1열처리하는 제1열처리 유닛과;
상기 제1열처리 유닛에서 제1열처리된 기판 상에 감광액막을 형성하는 도포 유닛과;
상기 도포 유닛에서 감광액막이 형성된 기판을 제2열처리하는 제2열처리 유닛을 포함하되,
상기 제1열처리 유닛은,
내부에 처리 공간을 제공하는 바디 몸체와;
상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 플레이트와;
상기 지지 플레이트에 놓인 기판을 열 처리하는 열 처리 부재를 포함하되,
상기 바디 몸체는,
상부 바디와;
상기 상부 바디와 조합되어 내부에 상기 처리 공간을 형성하는 하부 바디와;
상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 틈을 에어 커튼 방식으로 차단하는 실링 유닛을 포함하고,
상기 틈과 대응되는 상기 상부 바디의 하단에는 공급홀이 형성되고,
상기 실링 유닛은,
상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 상기 틈이 형성되도록 상기 상부 바디 및 상기 하부 바디 간에 간격을 유지하는 간격 유지 부재와;
상기 공급홀에 차단 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 포함하는 기판 처리 장치. - 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 틈과 대응되는 상기 하부 바디의 상단에는 외측 배기홀이 형성되고,
상기 실링 유닛은,
상기 외측 배기홀에 연결되는 외측 배기 라인과;
상기 외측 배기 라인에 감압하는 감압 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제7항에 있어서,
상기 공급홀은 복수 개의 원형의 홀 형상으로 제공되며, 상기 상부 바디의 하단의 원주 방향을 따라 배열되고,
외측 배기홀은 복수 개로의 원형의 홀 형상으로 제공되며, 상기 하부 바디의 상단의 원주 방향을 따라 배열되는 기판 처리 장치. - 제7항에 있어서,
상기 공급홀은 복수 개의 슬릿 형상으로 제공되며, 상기 상부 바디의 하단의 원주 방향을 따라 배열되고,
상기 외측 배기 홀은 복수 개의 슬릿 형상으로 제공되며, 상기 상부 바디의 하단의 원주 방향을 따라 배열되는 기판 처리 장치. - 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상부에서 바라볼 때 상기 하부 바디의 바닥면에는 상기 지지 플레이트 및 상기 하부 바디의 측벽 사이에 내측 배기홀이 형성되고,
상기 실링 유닛은,
상기 외측 배기 라인으로부터 분기되어 상기 내측 배기홀에 연결되는 내측 배기 라인과;
상기 외측 배기 라인의 외측 개방율을 조절하는 외측 밸브와;
상기 내측 배기 라인의 내측 개방율을 조절하는 내측 밸브와;
상기 외측 밸브 및 상기 내측 밸브 각각을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
상기 제어기는 상기 외측 개방율이 상기 내측 개방율에 비해 크도록 상기 외측 밸브 및 상기 내측 밸브를 제어하는 기판 처리 장치. - 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 처리 장치는
상기 처리 공간에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 더 포함하되,
상기 액 공급 유닛은,
상기 지지 플레이트에 대향되게 위치되도록 상기 상부 바디 설치되는 유입 포트와;
상기 유입 포트에 처리액을 공급하는 액 공급 라인을 포함하되,
상기 처리액은 헥사메틸디실록산(HMDS)을 포함하는 기판 처리 장치. - 제5항 또는 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2열처리 유닛은,
내부에 공간을 가지는 하우징과;
상기 하우징의 내부 공간을 개폐하는 커버와;
상기 하우징의 내부 공간에서 기판을 지지하는 가열 플레이트와;
상기 가열 플레이트에 놓인 기판을 열 처리하는 열 처리 부재와;
상기 하우징과 커버 간에 틈을 실링하는 실링 부재를 포함하되,
상기 실링 부재는 환형의 링 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
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