KR20210050834A - Heat treatment unit, substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

Heat treatment unit, substrate processing apparatus and substrate processing method Download PDF

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KR20210050834A KR1020190135343A KR20190135343A KR20210050834A KR 20210050834 A KR20210050834 A KR 20210050834A KR 1020190135343 A KR1020190135343 A KR 1020190135343A KR 20190135343 A KR20190135343 A KR 20190135343A KR 20210050834 A KR20210050834 A KR 20210050834A
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Abstract

A heat treatment unit, a substrate processing device, and a substrate processing method are disclosed. The heat treatment unit according to an embodiment of the present invention includes: a heat treatment chamber; a hot plate provided in the heat treatment chamber to heat a substrate while supporting the substrate; a pre-cooling unit provided above the heat treatment chamber; and a heat exchange unit provided between the heat treatment chamber and the pre-cooling unit. The heat exchange unit is configured to be selectively switched to one of the adiabatic space and the heat exchange space. According to an embodiment of the present invention, before the substrate on which the heat treatment process is completed on the hot plate is taken out from the heat treatment chamber, there is an effect of pre-cooling by raising the substrate to a position close to the heat exchange unit converted into the heat treatment space.

Description

열처리 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 {HEAT TREATMENT UNIT, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD} Heat treatment unit, substrate processing device, and substrate processing method {HEAT TREATMENT UNIT, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은 열처리 유닛과, 이를 포함하는 기판 처리 장치 그리고 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment unit, a substrate processing apparatus including the same, and a substrate processing method using the same.

반도체 제조 공정은 다수의 열처리 공정을 포함한다. 노광 설비에서 기판에 포토레지스트(Photoresist)를 도포하여 레지스트막을 형성한 후 소정 온도로 열처리 하여 레지스트막을 안정화시키는 베이크 공정도 열처리 공정 중의 하나이다.The semiconductor manufacturing process includes a number of heat treatment processes. One of the heat treatment processes is a bake process in which a resist film is formed by applying a photoresist to a substrate in an exposure facility and then heat-treated at a predetermined temperature to stabilize the resist film.

열처리 공정은 열처리 유닛에서 수행할 수 있다. 열처리 유닛은 핫 플레이트(Hot plate)를 포함한다. 열처리 공정은 고온으로 유지되는 핫 플레이트에 기판을 안착시킨 후 소정 시간 유지함으로써 수행될 수 있다. 열처리 공정이 완료된 후에는 반송 로봇이 열처리 유닛에서 기판을 반출한 후, 냉각 유닛에 구비된 쿨링 플레이트(Cooling plate)에 기판을 안착시킴으로써 냉각 공정을 수행할 수 있다. 이때 반송 로봇에 의해 기판이 열처리 유닛으로부터 냉각 유닛으로 반송되는 동안 고온의 기판이 소정 온도 이하로 냉각될 수 있다.The heat treatment process may be performed in the heat treatment unit. The heat treatment unit includes a hot plate. The heat treatment process may be performed by mounting the substrate on a hot plate maintained at a high temperature and then maintaining the substrate for a predetermined time. After the heat treatment process is completed, the transfer robot may carry out the substrate from the heat treatment unit and then mount the substrate on a cooling plate provided in the cooling unit to perform the cooling process. In this case, while the substrate is transferred from the heat treatment unit to the cooling unit by the transfer robot, the high temperature substrate may be cooled to a predetermined temperature or less.

열처리 공정에 따라서는 고온의 열처리를 수반하는 경우가 있다. 가령, 포토레지스트 소재에 따라서는 600℃ 이상의 고온 열처리가 필요할 수 있다. 이 경우, 열처리 공정이 완료된 기판이 반송 로봇에 의해 냉각 유닛으로 반송되는 과정에서 충분히 냉각되지 않을 수 있다. 이로 인해 아직 소정 온도 이하로 냉각되지 않은 고온의 기판이 쿨링 플레이트에 안착됨으로써 열충격이 발생할 우려가 있다. 또한, 열처리 유닛 내부는 산화 방지를 위해 불활성 가스 분위기로 유지될 수 있는데, 충분히 냉각되지 않은 고온의 기판이 열처리 유닛으로부터 반송 공간으로 반출됨으로써 기판 표면이 산화되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 반송 로봇에 의한 반송 시간을 의도적으로 증가시킴으로써 반송 과정에서 기판이 충분히 냉각되도록 할 수 있으나, 이는 생산성을 저하시키므로 바람직한 해결책이라고 할 수 없다.Depending on the heat treatment process, high-temperature heat treatment may be involved. For example, depending on the photoresist material, high-temperature heat treatment of 600°C or higher may be required. In this case, the substrate on which the heat treatment process has been completed may not be sufficiently cooled while being transferred to the cooling unit by the transfer robot. For this reason, there is a concern that a thermal shock may occur as a high-temperature substrate, which has not yet been cooled to a predetermined temperature or lower, is seated on the cooling plate. In addition, the inside of the heat treatment unit may be maintained in an inert gas atmosphere to prevent oxidation, and there is a problem that the surface of the substrate is oxidized as a high-temperature substrate that is not sufficiently cooled is carried out from the heat treatment unit to the transport space. In order to solve this problem, the substrate can be sufficiently cooled during the transfer process by intentionally increasing the transfer time by the transfer robot, but this is not a desirable solution since it lowers productivity.

KR 10-2019-0042861 A (2019. 04. 25)KR 10-2019-0042861 A (2019. 04. 25)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열처리 공정이 완료된 기판을 열처리 유닛에서 반출하기 전에 소정 온도 이하로 빠르게 냉각시킬 수 있는 열처리 유닛과 기판 처리 장치, 그리고 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-described problems, and to provide a heat treatment unit and a substrate processing apparatus capable of rapidly cooling a substrate on which a heat treatment process has been completed to a predetermined temperature or lower before being taken out of the heat treatment unit, and a substrate processing method using the same. The purpose.

본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.The object of the present invention is not limited to the above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 열처리 유닛은, 열처리 챔버, 열처리 챔버 내에 구비되어 기판을 지지한 상태로 기판을 열처리하기 위한 핫 플레이트, 열처리 챔버 상부에 구비되는 프리쿨링부, 열처리 챔버와 프리쿨링부 사이에 구비되는 열 교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A heat treatment unit according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a heat treatment chamber, a hot plate provided in the heat treatment chamber to heat-treat a substrate while supporting the substrate, a precooling unit provided above the heat treatment chamber, It characterized in that it comprises a heat exchange unit provided between the heat treatment chamber and the precooling unit.

일 실시예에 있어서, 열 교환부를 단열 공간과 열교환 공간 중 하나로 선택적으로 전환하기 위한 스위칭부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, a switching unit for selectively switching the heat exchange unit to one of an adiabatic space and a heat exchange space may be further included.

스위칭부는 진공 펌프 및 열교환 기체 공급부를 포함하고, 진공 펌프를 이용하여 열 교환부 내부 공간에 진공을 형성함으로써 열 교환부를 단열 공간으로 전환하고, 열교환 기체 공급부로부터 열 교환부 내부 공간에 열교환 기체를 공급함으로써 열 교환부를 열교환 공간으로 전환할 수 있다.The switching unit includes a vacuum pump and a heat exchange gas supply unit, and converts the heat exchange unit to an adiabatic space by forming a vacuum in the interior space of the heat exchange unit using a vacuum pump, and supplies heat exchange gas from the heat exchange gas supply unit to the interior space of the heat exchange unit. Thus, the heat exchanger can be converted into a heat exchange space.

또한, 열처리 챔버의 측벽에는 반출입 포트가 형성되고, 반출입 포트에 인접 배치되어 불활성 기체를 분사하기 위한 기체 분사부를 더 포함할 수 있다.Further, a carry-in/out port is formed on a side wall of the heat treatment chamber, and may further include a gas injection part disposed adjacent to the carry-in/out port to inject an inert gas.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 열처리 유닛, 열처리 유닛에서 열처리 공정이 완료된 기판을 냉각하기 위한 냉각 유닛, 열처리 유닛으로부터 냉각 유닛으로 기판을 반송하는 반송 로봇, 적어도 열처리 유닛과 반송 로봇의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 여기서 열처리 유닛은 열처리 챔버, 열처리 챔버 내에 구비되어 기판을 지지한 상태로 기판을 열처리하기 위한 핫 플레이트, 열처리 챔버 상부에 구비되는 프리쿨링부, 열처리 챔버와 프리쿨링부 사이에 구비되는 열 교환부를 포함하며, 제어부는 열 교환부가 단열 공간과 열교환 공간 중 하나로 선택적으로 전환되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a heat treatment unit, a cooling unit for cooling a substrate on which a heat treatment process has been completed in the heat treatment unit, a transfer robot that transfers a substrate from the heat treatment unit to the cooling unit, at least of the heat treatment unit and the transfer robot. It includes a control unit for controlling the operation, wherein the heat treatment unit is a heat treatment chamber, a hot plate provided in the heat treatment chamber for heat treatment of a substrate while supporting the substrate, a precooling unit provided above the heat treatment chamber, a heat treatment chamber and precooling It includes a heat exchange unit provided between the parts, the control unit is characterized in that the control to selectively switch the heat exchange unit to one of an adiabatic space and a heat exchange space.

이때 제어부는, 열 교환부 내부 공간에 진공을 형성함으로써 열 교환부가 단열 공간으로 전환되도록 하고, 열 교환부 내부 공간에 열교환 기체를 공급함으로써 열 교환부가 열교환 공간으로 전환되도록 제어할 수 있다.At this time, the control unit may control the heat exchange unit to be converted to the heat exchange space by supplying heat exchange gas to the heat exchange unit and supplying the heat exchange gas to the heat exchange unit by forming a vacuum in the inner space of the heat exchange unit.

또한 제어부는, 핫 플레이트 위에서 기판 열처리가 진행되는 동안에는 열 교환부가 단열 공간으로 전환되도록 하고, 기판 열처리가 완료되면 열 교환부가 열교환 공간으로 전환되도록 제어할 수 있다. In addition, the control unit may control the heat exchange unit to be converted to the heat exchange space while the substrate heat treatment is performed on the hot plate, and the heat exchange unit to be converted to the heat exchange space when the heat treatment of the substrate is completed.

또한 제어부는, 기판 열처리가 완료되면 반송 로봇이 기판을 지지한 상태로 열 교환부 방향으로 상승 구동되고, 열 교환부가 열교환 공간으로 전환되도록 제어할 수 있다.In addition, when the heat treatment of the substrate is completed, the transfer robot is driven upward in the direction of the heat exchanger while supporting the substrate, and the control unit may control the heat exchanger to be converted into a heat exchange space.

일 실시예에 있어서, 열처리 챔버의 측벽에 형성된 반출입 포트에 인접 배치되어 불활성 기체를 분사하기 위한 기체 분사부를 더 포함하고, 제어부는 반출입 포트가 오픈되어 있는 동안 기체 분사부로부터 불활성 기체가 분사되도록 제어할 수 있다.In one embodiment, further comprising a gas injection unit disposed adjacent to the carry-in port formed on the sidewall of the heat treatment chamber to inject the inert gas, and the control unit controls the inert gas to be injected from the gas injection part while the carry-in port is open. can do.

일 실시예에 있어서, 반송 로봇은 핫 플레이트로부터의 열을 차단하기 위한 열 차단부를 포함할 수 있다. 이때, 열 차단부는 반송 로봇의 기판을 지지하는 핸드 하부에 코팅된 열 차단막일 수 있다.In one embodiment, the transfer robot may include a heat shield to block heat from the hot plate. In this case, the heat shield may be a heat shield coated on the lower part of the hand supporting the substrate of the transfer robot.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 열처리 챔버, 열처리 챔버 내에 구비되어 기판을 지지한 상태로 기판을 열처리하기 위한 핫 플레이트, 열처리 챔버 상부에 구비되는 프리쿨링부, 열처리 챔버와 프리쿨링부 사이에 구비되는 열 교환부를 포함하는 열처리 유닛으로 기판을 처리하는 방법으로서, 핫 플레이트에 기판을 안착하여 열처리하는 열처리 단계 및 반송 로봇이 열처리가 완료된 기판을 지지한 후 열 교환부 방향으로 상승하여 유지되는 프리쿨링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing method according to an embodiment of the present invention includes a heat treatment chamber, a hot plate provided in the heat treatment chamber to heat-treat a substrate while supporting a substrate, a precooling unit provided above the heat treatment chamber, a heat treatment chamber and a precooling unit. As a method of treating a substrate with a heat treatment unit including a heat exchange unit provided between, a heat treatment step in which the substrate is placed on a hot plate to heat treatment, and the transfer robot supports the heat treated substrate and then rises and maintains it in the direction of the heat exchange unit. It characterized in that it comprises a pre-cooling step.

이때, 열처리 단계에서는 열 교환부를 단열 공간으로 전환하고, 프리쿨링 단계에서는 열 교환부를 열교환 공간으로 전환할 수 있다.In this case, in the heat treatment step, the heat exchange part may be converted into an adiabatic space, and in the precooling step, the heat exchange part may be converted into a heat exchange space.

또한, 열처리 단계에서는 열 교환부 내부 공간에 진공을 형성하고, 프리쿨링 단계에서는 열 교환부 내부 공간에 열교환 기체를 공급할 수 있다. 여기서 열교환 기체는 냉각 기체일 수 있다.In addition, in the heat treatment step, a vacuum is formed in the inner space of the heat exchange unit, and in the precooling step, the heat exchange gas may be supplied to the inner space of the heat exchange unit. Here, the heat exchange gas may be a cooling gas.

일 실시예에 있어서, 프리쿨링 단계는 미리 설정된 시간 동안 지속되거나, 기판 온도가 소정 온도 이하로 떨어질 때까지 지속될 수 있다.In one embodiment, the precooling step may be continued for a predetermined time or until the substrate temperature falls below a predetermined temperature.

또한, 열처리 단계 동안 열처리 챔버 내부는 불활성 가스 분위기로 조절될 수 있다.In addition, during the heat treatment step, the interior of the heat treatment chamber may be adjusted to an inert gas atmosphere.

일 실시예에 있어서, 열처리 유닛은 열처리 챔버의 측벽에 형성된 반출입 포트에 인접 배치되어 불활성 기체를 분사하기 위한 기체 분사부를 더 포함하고, 프리쿨링 단계 동안 기체 분사부가 불활성 가스를 분사할 수 있다.In one embodiment, the heat treatment unit further includes a gas injection unit disposed adjacent to a carry-in/out port formed on a sidewall of the heat treatment chamber to inject an inert gas, and the gas injection unit may inject the inert gas during the precooling step.

일 실시예에 있어서, 프리쿨링 단계 종료 후, 반송 로봇이 기판을 열처리 챔버로부터 반출하고 냉각 유닛에 반입하여 기판을 냉각하는 냉각 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, after the precooling step is finished, the transfer robot may further include a cooling step of taking the substrate out of the heat treatment chamber and carrying it into the cooling unit to cool the substrate.

본 발명의 실시예에 의하면, 열처리 챔버 상부에 열 교환부와 프리쿨링부를 구비하고 열 교환부에 단열 공간과 열교환 공간을 선택적으로 형성함으로써, 열처리 공정이 완료된 기판을 열처리 유닛에서 반출하기 전에 소정 온도 이하로 빠르게 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by providing a heat exchange unit and a precooling unit above the heat treatment chamber, and selectively forming an adiabatic space and a heat exchange space on the heat exchange unit, the substrate on which the heat treatment process is completed is carried out at a predetermined temperature There is an effect that can be quickly cooled to the following.

다만, 본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열처리 유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 S310 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 S320 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 S330 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열처리 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열처리 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the configuration of a heat treatment unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating step S310 of FIG. 3.
5 is a diagram for explaining step S320 of FIG. 3.
6 is a view for explaining step S330 of FIG. 3.
7 is a view for explaining a heat treatment unit, a substrate processing apparatus, and a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a heat treatment unit, a substrate processing apparatus, and a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이하의 설명은 구체적인 실시예를 포함하지만, 본 발명이 설명된 실시예에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description includes specific examples, but the present invention is not limited or limited by the described examples. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열처리 유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 열처리 유닛(100)은, 열처리 챔버(100)와 열처리 챔버(100)의 상부에 구비된 프리쿨링부(120)를 포함하고, 열처리 챔버(100)와 프리쿨링부(120) 사이에 열 교환부(130)가 배치된다.1 is a view for explaining the configuration of a heat treatment unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a heat treatment unit 100 according to an embodiment of the present invention includes a heat treatment chamber 100 and a precooling unit 120 provided above the heat treatment chamber 100, and the heat treatment chamber 100 A heat exchange unit 130 is disposed between the and the precooling unit 120.

열처리 챔버(100)에는 핫 플레이트(114)가 구비될 수 있다. 핫 플레이트(114)는 설정 온도로 승온된 상태로 기판(W)을 지지하여 기판(W)을 열처리할 수 있다. 핫 플레이트(114)는 히터(미도시)에 의해 설정 온도로 가열될 수 있다. 기판(W)은 열처리 챔버(110) 외부에 배치된 반송 로봇(300, 도 2 참조)에 의해 열처리 챔버(110) 내부로 반입되어 핫 플레이트(114) 위에 안착될 수 있다. 구체적으로는, 반송 로봇(300)이 기판(W)을 지지한 상태로 열처리 챔버(110)의 측벽에 구비된 반출입 포트(112)를 통해 열처리 챔버(110) 내로 진입하고, 핫 플레이트(114)에 구비된 리프트 핀(116, 도 5 참조)에 기판을 전달할 수 있다. 리프트 핀(116)은 기판(W)을 지지한 상태로 하강 구동되어 기판(W)을 핫 플레이트(114)에 안착하고, 반송 로봇(300)은 반출입 포트(112)를 통해 열처리 챔버(110)로부터 빠져나갈 수 있다.A hot plate 114 may be provided in the heat treatment chamber 100. The hot plate 114 may heat-treat the substrate W by supporting the substrate W while being heated to a set temperature. The hot plate 114 may be heated to a set temperature by a heater (not shown). The substrate W may be carried into the heat treatment chamber 110 by a transfer robot 300 (see FIG. 2) disposed outside the heat treatment chamber 110 and may be mounted on the hot plate 114. Specifically, the transfer robot 300 enters the heat treatment chamber 110 through the carry-in/out port 112 provided on the sidewall of the heat treatment chamber 110 while supporting the substrate W, and the hot plate 114 The substrate may be transferred to the lift pin 116 (refer to FIG. 5) provided in the. The lift pin 116 is driven downward while supporting the substrate W to mount the substrate W on the hot plate 114, and the transfer robot 300 is the heat treatment chamber 110 through the carry-in/out port 112. You can get out of it.

프리쿨링부(120)는 열처리가 완료된 기판(W)을 열처리 챔버(110)에서 반출하기 전에 소정 온도 이하로 냉각하기 위한 구성이다. 프리쿨링부(120)에는 냉매 공급부(122)가 연결되고, 냉매 공급부(122)로부터 공급된 냉매가 흐르는 내부 유로(120s)가 구비될 수 있다. 냉매 공급부(122)에서 공급되는 냉매는 일정 온도로 조절된 액체 또는 기체 상태의 냉매일 수 있다. 프리쿨링부(120)는 냉매 순환에 의해 냉각될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 프리쿨링부(120)는 열전 냉각(Thermoelectric cooling)에 의해 냉각될 수 있다. The precooling unit 120 is configured to cool the heat-treated substrate W to a predetermined temperature or lower before being taken out of the heat treatment chamber 110. The refrigerant supply unit 122 is connected to the precooling unit 120, and an internal flow path 120s through which the refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 122 flows may be provided. The refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 122 may be a liquid or gaseous refrigerant adjusted to a predetermined temperature. The precooling unit 120 may be cooled by refrigerant circulation, but is not limited thereto. For example, the precooling unit 120 may be cooled by thermoelectric cooling.

열 교환부(130)는 열처리 챔버(110)와 프리쿨링부(120) 사이에 배치되어 스위칭부(132)에 의해 선택적으로 열 교환 공간 또는 단열 공간을 형성하기 위한 구성이다. 스위칭부(132)는 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)을 열 교환 공간 또는 단열 공간으로 전환할 수 있다. 예시적으로, 스위칭부(132)는 진공 펌프(132v) 및 열교환 기체 공급부(132g)를 포함하고, 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)에 진공을 형성하거나 열교환 기체를 공급할 수 있다. 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)을 진공 펌프(132v)에 연결하여 진공을 형성하면, 진공의 단열 특성으로 인해 내부 공간(130s)은 단열 공간으로 전환되고 열처리 챔버(110)와 프리쿨링부(120) 사이의 열 교환은 억제될 수 있다. 이와 반대로, 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)을 열교환 기체 공급부(132g)와 연결하여 열교환 기체를 공급하면, 내부 공간(130s)은 열 교환 공간으로 전환되고 열처리 챔버(110)와 프리쿨링부(120) 사이의 열 교환은 원활하게 이루어질 수 있다.The heat exchange unit 130 is disposed between the heat treatment chamber 110 and the precooling unit 120 to selectively form a heat exchange space or a heat insulation space by the switching unit 132. The switching unit 132 may convert the inner space 130s of the heat exchange unit 130 into a heat exchange space or an adiabatic space. For example, the switching unit 132 may include a vacuum pump 132v and a heat exchange gas supply unit 132g, and may form a vacuum in the inner space 130s of the heat exchange unit 130 or supply a heat exchange gas. When a vacuum is formed by connecting the inner space 130s of the heat exchange unit 130 to the vacuum pump 132v, the inner space 130s is converted into an adiabatic space due to the heat insulating properties of the vacuum, and the heat treatment chamber 110 and free Heat exchange between the cooling units 120 may be suppressed. On the contrary, when the internal space 130s of the heat exchange unit 130 is connected to the heat exchange gas supply unit 132g to supply the heat exchange gas, the internal space 130s is converted into a heat exchange space and is free from the heat treatment chamber 110. Heat exchange between the cooling units 120 may be performed smoothly.

도 2는 도 1의 열처리 유닛(100)을 포함하는 기판 처리 장치(1)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 열처리 유닛(100), 냉각 유닛(200), 반송 로봇(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 여기서 열처리 유닛(100)은 도 1을 이용하여 설명한 것과 동일할 수 있다.FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the substrate processing apparatus 1 including the heat treatment unit 100 of FIG. 1. Referring to FIG. 2, a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may include a heat treatment unit 100, a cooling unit 200, a transfer robot 300, and a control unit 400. Here, the heat treatment unit 100 may be the same as described with reference to FIG. 1.

냉각 유닛(200)은 열처리 유닛(100)에서 열처리 공정이 완료된 기판(W)을 냉각하기 위한 구성으로, 냉각 챔버(210)와 쿨링 플레이트(214)를 포함할 수 있다. 열처리 공정이 완료된 기판(W)은 반송 로봇(300)에 의해 냉각 챔버(210) 내로 반입되어 쿨링 플레이트(214)에 안착될 수 있다. 구체적으로는, 반송 로봇(300)이 기판(W)을 지지한 상태로 냉각 챔버(210)의 측벽에 구비된 반출입 포트(212)를 통해 냉각 챔버(210) 내로 진입하고, 쿨링 플레이트(214)에 구비된 리프트 핀(미도시)에 기판을 전달할 수 있다. 리프트 핀은 기판(W)을 지지한 상태로 하강 구동되어 기판(W)을 쿨링 플레이트(214)에 안착하고, 반송 로봇(300)은 반출입 포트(212)를 통해 냉각 챔버(210)로부터 빠져나갈 수 있다. 쿨링 플레이트(214)는 소정 온도로 조절된 냉매가 순환되는 냉매 유로를 포함할 수 있다.The cooling unit 200 is configured to cool the substrate W on which the heat treatment process has been completed in the heat treatment unit 100, and may include a cooling chamber 210 and a cooling plate 214. The substrate W on which the heat treatment process has been completed may be carried into the cooling chamber 210 by the transfer robot 300 and mounted on the cooling plate 214. Specifically, the transfer robot 300 enters the cooling chamber 210 through the carry-in/out port 212 provided on the side wall of the cooling chamber 210 while supporting the substrate W, and the cooling plate 214 The substrate may be transferred to a lift pin (not shown) provided in the. The lift pin is driven downward while supporting the substrate W to seat the substrate W on the cooling plate 214, and the transfer robot 300 is discharged from the cooling chamber 210 through the carry-in port 212. I can. The cooling plate 214 may include a refrigerant passage through which refrigerant adjusted to a predetermined temperature is circulated.

반송 로봇(300)은 열처리 유닛(100)과 냉각 유닛(200) 사이에서 기판(W)을 반송하기 위한 구성으로, 기판(W)을 지지한 상태로 승강 구동, 회전 구동, 진퇴 구동 등을 수행할 수 있다. 반송 로봇(300)은 구동부를 포함한 몸체는 열처리 유닛(100)과 냉각 유닛(200) 사이에 배치되고, 기판(W)을 지지하는 핸드 부분이 열처리 챔버(110) 또는 냉각 챔버(210)에 진입할 수 있는 구조일 수 있다.The transfer robot 300 is a configuration for transporting the substrate W between the heat treatment unit 100 and the cooling unit 200, and performs lifting driving, rotation driving, moving forward and backward driving, etc. while supporting the substrate W. can do. In the transfer robot 300, a body including a drive unit is disposed between the heat treatment unit 100 and the cooling unit 200, and a hand part supporting the substrate W enters the heat treatment chamber 110 or the cooling chamber 210 It can be a structure that can be done.

제어부(400)는 본 발명에 따른 기판 처리 방법이 수행되도록 기판 처리 장치(1)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(400)는 핫 플레이트(114)에 연결되어 핫 플레이트(114) 가열 및 리프트 핀(116) 구동을 제어할 수 있다. 또한 제어부(400)는 쿨링 플레이트(214)에 연결되어 쿨링 플레이트(214)의 냉각 및 쿨링 플레이트(214)에 구비된 리프트 핀 구동을 제어할 수 있다. 또한 제어부(400)는 스위칭부(132)에 연결되어 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)를 단열 공간 또는 열 교환 공간으로 전환하는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다. 또한 제어부(400)는 반송 로봇(300)이 기판(W)을 반송하는 동작을 제어할 수 있다.The controller 400 may control the overall operation of the substrate processing apparatus 1 so that the substrate processing method according to the present invention is performed. The controller 400 may be connected to the hot plate 114 to control heating of the hot plate 114 and driving the lift pin 116. In addition, the controller 400 may be connected to the cooling plate 214 to control cooling of the cooling plate 214 and driving a lift pin provided in the cooling plate 214. In addition, the control unit 400 may be connected to the switching unit 132 to control the operation of converting the inner space 130s of the heat exchange unit 130 into an adiabatic space or a heat exchange space. In addition, the control unit 400 may control an operation in which the transfer robot 300 transfers the substrate W.

본 발명의 실시예에 따른 제어부(400)의 구체적인 제어 동작 및 기판 처리 방법을 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법은 핫 플레이트에 기판 안착 후 열처리하는 단계(S310), 반송 로봇이 기판을 지지한 후 상승하는 단계(S320) 및 기판을 반출하여 냉각 유닛에 반입하는 단계(S330)를 포함할 수 있다.A detailed control operation and a substrate processing method of the controller 400 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6. Referring to FIG. 3, the substrate processing method according to the embodiment of the present invention includes a step of heat treatment after mounting a substrate on a hot plate (S310), a step of rising after the transfer robot supports the substrate (S320), and cooling by taking out the substrate. It may include the step of bringing into the unit (S330).

핫 플레이트에 기판 안착 후 열처리하는 단계(S310)는, 반송 로봇(300)이 열처리 대상인 기판(W)을 지지한 상태로 열처리 챔버(110)의 측벽에 구비된 반출입 포트(112)를 통해 열처리 챔버(110) 내로 진입하고, 핫 플레이트(114)에 구비된 리프트 핀(116)에 기판을 전달하며, 리프트 핀(116)은 기판(W)을 지지한 상태로 하강 구동되어 기판(W)을 핫 플레이트(114)에 안착하는 단계일 수 있다. 기판(W)을 전달한 반송 로봇(300)은 반출입 포트(112)를 통해 열처리 챔버(110)로부터 빠져나갈 수 있고, 반출입 포트(112)가 닫혀 열처리 챔버(110) 내부 공간을 반송 로봇(300)이 있는 반송 공간으로부터 격리할 수 있다. 핫 플레이트(114)는 열처리 온도로 유지된 상태일 수 있고, 기판(W)은 미리 설정된 시간 동안 핫 플레이트(114) 위에 안착된 상태로 유지됨으로써 열처리 공정이 수행될 수 있다. 열처리 챔버(110) 내부 공간은 상압의 조절된 분위기일 수 있다. 예를 들어, 적어도 열처리 공정이 수행되는 동안에는 산화 방지를 위해 질소 기체 등 불활성 기체 분위기로 조절될 수 있다.In the step of heat treatment after mounting the substrate on the hot plate (S310), the transfer robot 300 supports the heat treatment target substrate W through the carry-in/out port 112 provided on the sidewall of the heat treatment chamber 110. (110), and transfers the substrate to the lift pin 116 provided on the hot plate 114, and the lift pin 116 is driven downward while supporting the substrate W to hot the substrate (W). It may be a step of seating on the plate 114. The transfer robot 300 that has delivered the substrate W can exit from the heat treatment chamber 110 through the carry-in port 112, and the carry-in port 112 is closed to transfer the inner space of the heat treatment chamber 110 to the transfer robot 300. It can be isolated from the conveying space where there is. The hot plate 114 may be maintained at a heat treatment temperature, and the substrate W may be maintained in a state seated on the hot plate 114 for a predetermined time, thereby performing a heat treatment process. The inner space of the heat treatment chamber 110 may be a controlled atmosphere of atmospheric pressure. For example, at least while the heat treatment process is performed, the atmosphere may be adjusted to an inert gas atmosphere such as nitrogen gas to prevent oxidation.

도 4를 참조하면, 핫 플레이트에 기판 안착 후 열처리하는 단계(S310)가 수행되는 동안에도 프리쿨링부(120)의 내부 공간(120s)에는 냉매 공급부(122)로부터 공급된 냉매가 흐르는 상태일 수 있으며, 냉매 공급부(122)로부터의 냉매 공급을 차단한 상태라 하더라도 열처리 챔버(110) 내부에 비해 낮은 온도일 수 있다. 이로 인해 열처리 챔버(110) 내부로부터 프리쿨링부(120)의 열전달이 발생할 수 있고, 이는 열처리 공정을 교란할 수 있다. 따라서 열처리 공정이 진행되는 동안 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)은 단열 공간으로 전환될 수 있다. 구체적으로는, 제어부(400)의 제어에 의해 스위칭부(132)가 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)을 진공 펌프(132v)에 연결함으로써, 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)에 진공이 형성되도록 할 수 있다. 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)이 단열 공간으로 유지됨으로써, 열처리 챔버(110) 내부로부터 프리쿨링부(120)로의 열전달이 효과적으로 차단될 수 있다.Referring to FIG. 4, the refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 122 may be in a state in which the refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 122 flows into the inner space 120s of the precooling unit 120 even while the heat treatment step (S310) is performed after mounting the substrate on the hot plate In addition, even in a state in which the supply of the refrigerant from the refrigerant supply unit 122 is blocked, the temperature may be lower than that in the heat treatment chamber 110. As a result, heat transfer of the precooling unit 120 from the inside of the heat treatment chamber 110 may occur, which may disturb the heat treatment process. Therefore, while the heat treatment process is in progress, the inner space 130s of the heat exchange unit 130 may be converted into an adiabatic space. Specifically, under the control of the control unit 400, the switching unit 132 connects the inner space 130s of the heat exchange unit 130 to the vacuum pump 132v, so that the inner space of the heat exchange unit 130 ( 130s) can be made to form a vacuum. Since the inner space 130s of the heat exchange unit 130 is maintained as an adiabatic space, heat transfer from the inside of the heat treatment chamber 110 to the precooling unit 120 can be effectively blocked.

도 3 및 도 5을 함께 참조하면, 열처리 공정이 완료된 후에는 반송 로봇(300)이 기판을 지지한 후 상승하는 단계(S320)을 수행할 수 있다. 구체적으로는, 리프트 핀(116)이 상승하여 열처리가 완료된 기판(W)을 핫 플레이트(114) 표면으로부터 이격시키고, 반출입 포트(112)가 개방되며, 반송 로봇(300)이 반출입 포트(112)를 통해 열처리 챔버(110) 내부로 진입하여 리프트 핀(116)으로부터 기판(W)을 넘겨 받을 수 있다. 기판(W)을 지지한 반송 로봇(300)은 기판(W) 표면이 열 교환부(130)에 근접하도록 열처리 챔버(110) 내부에서 상승하도록 구동될 수 있다. 반송 로봇(300)의 몸체는 열처리 챔버(110) 외부에 배치되어 있으므로, 반출입 포트(112)는 개방된 상태일 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 5 together, after the heat treatment process is completed, the transfer robot 300 supports the substrate and then raises the substrate (S320). Specifically, the lift pin 116 is raised to separate the heat-treated substrate W from the surface of the hot plate 114, the carry-in/out port 112 is opened, and the transfer robot 300 is the carry-in/out port 112 Through the heat treatment chamber 110 may enter the interior and receive the substrate W from the lift pin 116. The transfer robot 300 supporting the substrate W may be driven to rise inside the heat treatment chamber 110 so that the surface of the substrate W approaches the heat exchange unit 130. Since the body of the transfer robot 300 is disposed outside the heat treatment chamber 110, the carry-in port 112 may be in an open state.

S320 단계에서는 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)은 열 교환 공간으로 전환될 수 있다. 구체적으로는, 제어부(400)의 제어에 의해 스위칭부(132)가 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)을 열교환 기체 공급부(132g)에 연결함으로써, 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)에 열교환 기체가 흐르도록 할 수 있다. 열 교환부(130)의 내부 공간(130s)이 열교환 공간으로 유지됨으로써, 열 교환부(130)에 근접하도록 상승된 기판(W) 표면으로부터 프리쿨링부(120)로 열전달이 효과적으로 이루어질 수 있다. 이로 인해 기판(W) 온도가 빠르게 하강할 수 있다. In step S320, the inner space 130s of the heat exchange unit 130 may be converted into a heat exchange space. Specifically, under the control of the control unit 400, the switching unit 132 connects the inner space 130s of the heat exchange unit 130 to the heat exchange gas supply unit 132g, so that the inner space of the heat exchange unit 130 It is possible to allow the heat exchange gas to flow in (130s). Since the inner space 130s of the heat exchange unit 130 is maintained as a heat exchange space, heat transfer from the surface of the substrate W raised to be close to the heat exchange unit 130 to the precooling unit 120 may be effectively performed. As a result, the temperature of the substrate W may drop rapidly.

열교환 기체는 상온의 기체일 수 있으나, 냉각 기체일 수도 있다. 냉각 기체를 공급하는 경우 기판(W)을 좀더 빠르게 냉각할 수 있는 효과가 있다.The heat exchange gas may be a room temperature gas, but may be a cooling gas. In the case of supplying the cooling gas, there is an effect of cooling the substrate W more quickly.

기판(W)은 열 교환부(130)에 근접하도록 상승된 상태로 일정 시간 동안 유지될 수 있다. 기판(W)이 상승 상태로 유지되는 시간은 미리 설정된 시간일 수 있고, 열처리 온도에 따라 다르게 설정될 수 있다. 또는 열처리 챔버(110) 내부나 반송 로봇(300)에 설치된 온도 센서를 이용하여 기판(W)의 온도를 실시간으로 측정하고, 기판(W)의 온도가 소정 온도 이하로 떨어질 때까지 상승 상태로 유지할 수 있다.The substrate W may be maintained for a predetermined time in a raised state to be close to the heat exchange unit 130. The time during which the substrate W is maintained in the elevated state may be a preset time, and may be set differently according to the heat treatment temperature. Alternatively, the temperature of the substrate W is measured in real time using a temperature sensor installed in the heat treatment chamber 110 or in the transfer robot 300, and the temperature of the substrate W is maintained in an elevated state until the temperature drops below a predetermined temperature. I can.

도 3 및 도 6을 함께 참조하면, S320 단계 완료 후에는 기판을 반출하여 냉각 유닛에 반입하는 단계(S330)를 수행할 수 있다. 구체적으로는, 반송 로봇(300)이 기판(W)을 지지한 상태로 열처리 챔버(110)의 반출입 포트(112)를 빠져 나와 냉각 챔버(210)의 반출입 포트(212)를 통해 냉각 챔버(210) 내로 진입하고, 쿨링 플레이트(214)의 리프트 핀에 기판(W)을 전달할 수 있다. 쿨링 플레이트(214)의 리프트 핀이 하강하여 기판(W)을 쿨링 플레이트(214) 상면에 안착시키고, 소정 시간 동안 기판(W)을 냉각할 수 있다. 쿨링 플레이트(214)는 내부의 냉매 유로를 통해 냉매가 순환되어 소정 온도로 유지될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 6 together, after step S320 is completed, the step of taking out the substrate and carrying it into the cooling unit (S330) may be performed. Specifically, the transfer robot 300 exits the carry-in/out port 112 of the heat treatment chamber 110 in a state in which the substrate W is supported, and the cooling chamber 210 passes through the carry-in/out port 212 of the cooling chamber 210. ), and transfer the substrate W to the lift pins of the cooling plate 214. The lift pins of the cooling plate 214 are lowered to place the substrate W on the upper surface of the cooling plate 214 and cool the substrate W for a predetermined period of time. The cooling plate 214 may be maintained at a predetermined temperature by circulating a refrigerant through an internal refrigerant flow path.

이상 설명한 일 실시예에 의하면, 열처리 유닛(100)에서 고온으로 열처리 공정을 수행한 기판(W)을 열처리 챔버(110) 내에서 소정 온도 이하로 빠르게 냉각시킨 후 반출할 수 있으므로, 기판(W)이 충분히 냉각되지 않은 고온 상태로 열처리 챔버(110)에서 반출됨으로써 열 충격이나 산화 등이 발생할 수 있는 문제를 해결하면서도 생산성 하락을 최소화할 수 있다. 또한, 열처리 챔버(110)와 프리쿨링부(120) 사이에 열 교환부(130)를 배치하고, 열 교환부(130) 내부 공간(130s)을 단열 공간과 열 교환 공간으로 선택적으로 전환할 수 있도록 구성함으로써, 프리쿨링부(120)로 인해 열처리 공정이 영향 받는 문제를 해결할 수 있다. According to the exemplary embodiment described above, since the substrate W subjected to the heat treatment process at a high temperature in the heat treatment unit 100 can be quickly cooled to a predetermined temperature or lower in the heat treatment chamber 110 and then removed, the substrate W By carrying out from the heat treatment chamber 110 in a high temperature state that is not sufficiently cooled, a decrease in productivity can be minimized while solving a problem that may cause thermal shock or oxidation. In addition, a heat exchange unit 130 is disposed between the heat treatment chamber 110 and the precooling unit 120, and the internal space 130s of the heat exchange unit 130 can be selectively converted into an adiabatic space and a heat exchange space. By configuring so that it is possible to solve the problem that the heat treatment process is affected by the precooling unit 120.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열처리 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 열처리 유닛(100)은 기체 분사부(140)를 더 구비한다는 점에서 도 1의 열처리 유닛과 차이가 있다.7 is a view for explaining a heat treatment unit, a substrate processing apparatus, and a substrate processing method according to another embodiment of the present invention. The heat treatment unit 100 of FIG. 7 is different from the heat treatment unit of FIG. 1 in that it further includes a gas injection unit 140.

기체 분사부(140)는 열처리 챔버(110) 내부로 질소 기체 등 불활성 기체를 분사하기 위한 구성으로, 바람직하게는 열처리 챔버(110)의 반출입 포트(112)에 인접 배치될 수 있다. 도 7에 예시적으로 도시한 바와 같이, 기체 분사부(140)는 반출입 포트(112)의 상부에 구비되어 반출입 포트(112)에 평행한 방향으로 기체를 분사할 수 있다. 이 경우, 반출입 포트(112)가 오픈된 상태에서도 열처리 챔버(110) 외부의 대기가 열처리 챔버(110) 내부로 확산되는 것을 억제할 수 있다.The gas injection unit 140 is configured for injecting an inert gas such as nitrogen gas into the heat treatment chamber 110 and may be preferably disposed adjacent to the carry-in/out port 112 of the heat treatment chamber 110. As illustrated by way of example in FIG. 7, the gas injection unit 140 may be provided above the carry-in/out port 112 to inject gas in a direction parallel to the carry-in/out port 112. In this case, even when the carry-in/out port 112 is open, the air outside the heat treatment chamber 110 may be prevented from being diffused into the heat treatment chamber 110.

열처리 공정이 완료되고 반송 로봇(300)이 열처리 챔버(110)로 진입하기 위해 반출입 포트(110)가 오픈되면, 열처리 챔버(110) 내부와 외부의 반송 공간은 서로 연통되는 상태가 된다. 이로 인해, 외부의 산소 기체가 열처리 챔버(110) 내부로 확산될 수 있고, 아직 고온 상태인 기판(W)이 산화되는 문제가 발생할 수 있다. 반면 반출입 포트(112)가 오픈된 상태에서 기체 분사부(140)가 불활성 기체를 분사할 경우, 분사되는 불활성 기체가 산소 기체 진입에 대한 장벽으로 작용하여 열처리 챔버(110) 내부 분위기가 유지되도록 할 수 있다. When the heat treatment process is completed and the carry-in/out port 110 is opened to allow the transfer robot 300 to enter the heat treatment chamber 110, the transfer spaces inside and outside the heat treatment chamber 110 are in a state in which they communicate with each other. As a result, external oxygen gas may diffuse into the heat treatment chamber 110, and a problem in that the substrate W, which is still in a high temperature state, may be oxidized. On the other hand, when the gas injection unit 140 injects an inert gas while the carry-in port 112 is open, the injected inert gas acts as a barrier against the entry of the oxygen gas so that the atmosphere inside the heat treatment chamber 110 is maintained. I can.

기체 분사부(140)는 적어도 반출입 포트(112)가 오픈된 상태에서는 불활성 기체를 분사하도록 제어될 수 있다. 특히, 열처리 공정이 완료되고 반송 로봇(300)이 열처리 챔버(110)로 진입하기 위해 반출입 포트(110)가 오픈되는 시점부터 반송 로봇(300)이 열처리 챔버(110)에서 기판(W)을 반출하는 시점까지(도 3의 S320 단계) 기체 분사부(140)가 불활성 기체를 분사하도록 제어될 수 있다.The gas injection unit 140 may be controlled to inject an inert gas at least when the carry-in/out port 112 is open. In particular, the transfer robot 300 takes out the substrate W from the heat treatment chamber 110 from the time when the heat treatment process is completed and the carry-in/out port 110 is opened to enter the heat treatment chamber 110. Until the point in time (step S320 in FIG. 3), the gas injection unit 140 may be controlled to inject an inert gas.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 실시예는 반송 로봇(300)이 열 차단부(310)를 포함한다는 점에서 다른 실시예들과 차이가 있다.8 is a view for explaining another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 8 is different from other embodiments in that the transfer robot 300 includes a heat shield 310.

열처리 공정이 완료된 후 반송 로봇(300)이 기판(W)을 지지한 상태로 열 교환부(130)에 근접한 위치까지 상승하여 기판(W)을 냉각하는 동안에도, 고온으로 유지되는 핫 플레이트(114)의 열에 의해 기판 냉각이 효율적으로 진행되지 않을 수 있다. 열 차단부(310)는 이와 같은 열 전달을 차단하기 위한 것으로, 예시적으로는 반송 로봇(300)의 기판을 지지하는 로봇 핸드 하부에 코팅된 열 반사막으로 구현될 수 있다. 열 반사막은 적외선 반사막일 수 있다. 또는 열 차단부(310)는 코팅이 아닌 별도의 부재로 구비될 수도 있다.After the heat treatment process is completed, the transfer robot 300 is raised to a position close to the heat exchange unit 130 while supporting the substrate W, and the hot plate 114 is maintained at a high temperature while cooling the substrate W. ), the substrate may not be efficiently cooled. The heat shield 310 is for blocking such heat transfer, and for example, may be implemented as a heat reflective film coated on the lower part of the robot hand supporting the substrate of the transfer robot 300. The heat reflective layer may be an infrared reflective layer. Alternatively, the heat shield 310 may be provided as a separate member other than a coating.

도 8의 실시예에 의하면, 기판(W)을 열 교환부(130)에 근접 위치로 상승시켜 열처리 챔버(110) 내에서 냉각하는 동안, 핫 플레이트(114)로부터의 열을 효과적으로 차단하여 기판(W)이 신속히 냉각되도록 할 수 있다.According to the embodiment of FIG. 8, while the substrate W is raised to a position close to the heat exchange unit 130 and cooled in the heat treatment chamber 110, heat from the hot plate 114 is effectively blocked to prevent the substrate ( W) can be made to cool down quickly.

이상 한정된 실시예 및 도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 실시예일뿐이며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 점은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 각 실시예들은 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위의 기재 및 그 균등 범위에 의해 정해져야 한다.Although described above with reference to the limited embodiments and drawings, these are only examples, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be implemented within the scope of the technical idea of the present invention. Each of the embodiments may be implemented by selectively combining all or some of them. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined by the description of the claims and their equivalent range.

1: 기판 처리 장치
100: 열처리 유닛
110: 열처리 챔버
112, 212: 반출입포트
114: 핫 플레이트
116: 리프트 핀
120: 프리쿨링부
122: 냉매 공급부
130: 열 교환부
132: 스위칭부
140: 기체 분사부
200: 냉각 유닛
210: 냉각 챔버
214: 쿨링 플레이트
300: 반송 로봇
310: 열 차단부
400: 제어부1: substrate processing apparatus
100: heat treatment unit
110: heat treatment chamber
112, 212: carry-in port
114: hot plate
116: lift pin
120: precooling unit
122: refrigerant supply unit
130: heat exchanger
132: switching unit
140: gas injection unit
200: cooling unit
210: cooling chamber
214: cooling plate
300: transfer robot
310: heat shield
400: control unit

Claims (19)

열처리 챔버;
상기 열처리 챔버 내에 구비되어 기판을 지지한 상태로 기판을 열처리하기 위한 핫 플레이트;
상기 열처리 챔버 상부에 구비되는 프리쿨링부;
상기 열처리 챔버와 상기 프리쿨링부 사이에 구비되는 열 교환부;
를 포함하는 열처리 유닛.Heat treatment chamber;
A hot plate provided in the heat treatment chamber to heat-treat the substrate while supporting the substrate;
A precooling unit provided above the heat treatment chamber;
A heat exchange unit provided between the heat treatment chamber and the precooling unit;
Heat treatment unit comprising a. 제1항에 있어서,
상기 열 교환부를 단열 공간과 열교환 공간 중 하나로 선택적으로 전환하기 위한 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 유닛.The method of claim 1,
And a switching unit for selectively switching the heat exchange unit to one of an adiabatic space and a heat exchange space. 제2항에 있어서,
상기 스위칭부는 진공 펌프 및 열교환 기체 공급부를 포함하고,
상기 진공 펌프를 이용하여 열 교환부 내부 공간에 진공을 형성함으로써 상기 열 교환부를 단열 공간으로 전환하고,
상기 열교환 기체 공급부로부터 열 교환부 내부 공간에 열교환 기체를 공급함으로써 상기 열 교환부를 열교환 공간으로 전환하는 것을 특징으로 하는 열처리 유닛.The method of claim 2,
The switching unit includes a vacuum pump and a heat exchange gas supply unit,
Converting the heat exchange part to an adiabatic space by forming a vacuum in the space inside the heat exchange part using the vacuum pump,
A heat treatment unit, characterized in that converting the heat exchange unit into a heat exchange space by supplying heat exchange gas from the heat exchange gas supply unit to a space inside the heat exchange unit. 제1항에 있어서,
상기 열처리 챔버의 측벽에는 반출입 포트가 형성되고,
상기 반출입 포트에 인접 배치되어 불활성 기체를 분사하기 위한 기체 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 유닛. The method of claim 1,
A carry-in port is formed on the sidewall of the heat treatment chamber,
And a gas injection unit disposed adjacent to the carry-in/out port to inject an inert gas. 열처리 유닛, 상기 열처리 유닛에서 열처리 공정이 완료된 기판을 냉각하기 위한 냉각 유닛, 상기 열처리 유닛으로부터 상기 냉각 유닛으로 기판을 반송하는 반송 로봇, 적어도 열처리 유닛과 반송 로봇의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치로서,
상기 열처리 유닛은,
열처리 챔버, 상기 열처리 챔버 내에 구비되어 기판을 지지한 상태로 기판을 열처리하기 위한 핫 플레이트, 상기 열처리 챔버 상부에 구비되는 프리쿨링부, 상기 열처리 챔버와 상기 프리쿨링부 사이에 구비되는 열 교환부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 열 교환부가 단열 공간과 열교환 공간 중 하나로 선택적으로 전환되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A substrate comprising a heat treatment unit, a cooling unit for cooling a substrate on which a heat treatment process has been completed in the heat treatment unit, a transfer robot for transferring a substrate from the heat treatment unit to the cooling unit, at least a control unit for controlling the operation of the heat treatment unit and the transfer robot As a processing device,
The heat treatment unit,
A heat treatment chamber, a hot plate provided in the heat treatment chamber to heat-treat a substrate while supporting the substrate, a precooling part provided above the heat treatment chamber, and a heat exchange part provided between the heat treatment chamber and the precooling part and,
The control unit,
And controlling the heat exchange unit to be selectively switched to one of an adiabatic space and a heat exchange space. 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
열 교환부 내부 공간에 진공을 형성함으로써 상기 열 교환부가 단열 공간으로 전환되도록 하고,
열 교환부 내부 공간에 열교환 기체를 공급함으로써 상기 열 교환부가 열교환 공간으로 전환되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 5,
The control unit,
By forming a vacuum in the space inside the heat exchange part, the heat exchange part is converted into an adiabatic space,
A substrate processing apparatus, characterized in that, by supplying a heat exchange gas to an inner space of the heat exchange unit, the heat exchange unit is controlled to be converted into a heat exchange space. 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 핫 플레이트 위에서 기판 열처리가 진행되는 동안에는 상기 열 교환부가 단열 공간으로 전환되도록 하고,
상기 기판 열처리가 완료되면 상기 열 교환부가 열교환 공간으로 전환되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 5,
The control unit,
While the heat treatment of the substrate is in progress on the hot plate, the heat exchange unit is converted into an adiabatic space,
When the heat treatment of the substrate is completed, the heat exchanger is controlled to be converted to a heat exchange space. 제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기판 열처리가 완료되면 상기 반송 로봇이 기판을 지지한 상태로 상기 열 교환부 방향으로 상승 구동되고, 상기 열 교환부가 열교환 공간으로 전환되도록 제어하는 기판 처리 장치. The method of claim 7,
The control unit,
When the heat treatment of the substrate is completed, the transfer robot is driven upward in the direction of the heat exchanger while supporting the substrate, and controls the heat exchanger to be converted into a heat exchange space. 제5항에 있어서,
상기 열처리 챔버의 측벽에 형성된 반출입 포트에 인접 배치되어 불활성 기체를 분사하기 위한 기체 분사부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 반출입 포트가 오픈되어 있는 동안 상기 기체 분사부로부터 불활성 기체가 분사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 5,
It is disposed adjacent to the carry-in/out port formed on the sidewall of the heat treatment chamber and further comprises a gas injection part for injecting an inert gas,
The control unit,
And controlling the inert gas to be injected from the gas injection unit while the carry-in/out port is open. 제5항에 있어서,
상기 반송 로봇은 상기 핫 플레이트로부터의 열을 차단하기 위한 열 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The method of claim 5,
The transfer robot comprises a heat shield for blocking heat from the hot plate. 제10항에 있어서,
상기 열 차단부는 상기 반송 로봇의 기판을 지지하는 핸드 하부에 코팅된 열 차단막인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 10,
The heat shield is a substrate processing apparatus, characterized in that the heat shield is coated on the lower part of the hand supporting the substrate of the transfer robot. 열처리 챔버, 상기 열처리 챔버 내에 구비되어 기판을 지지한 상태로 기판을 열처리하기 위한 핫 플레이트, 상기 열처리 챔버 상부에 구비되는 프리쿨링부, 상기 열처리 챔버와 상기 프리쿨링부 사이에 구비되는 열 교환부를 포함하는 열처리 유닛으로 기판을 처리하는 방법으로서,
상기 핫 플레이트에 기판을 안착하여 열처리하는 열처리 단계;
반송 로봇이 상기 열처리가 완료된 기판을 지지한 후 상기 열 교환부 방향으로 상승하여 유지되는 프리쿨링 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.A heat treatment chamber, a hot plate provided in the heat treatment chamber to heat-treat a substrate while supporting the substrate, a precooling part provided above the heat treatment chamber, and a heat exchange part provided between the heat treatment chamber and the precooling part As a method of treating a substrate with a heat treatment unit,
A heat treatment step of mounting a substrate on the hot plate to heat treatment;
A precooling step in which the transfer robot supports the heat-treated substrate and then rises and maintains in the direction of the heat exchanger;
A substrate processing method comprising a. 제12항에 있어서,
상기 열처리 단계에서는 상기 열 교환부를 단열 공간으로 전환하고,
상기 프리쿨링 단계에서는 상기 열 교환부를 열교환 공간으로 전환하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 12,
In the heat treatment step, the heat exchange part is converted into an insulating space,
In the precooling step, the heat exchange unit is converted into a heat exchange space. 제13항에 있어서,
상기 열처리 단계에서는 상기 열 교환부 내부 공간에 진공을 형성하고,
상기 프리쿨링 단계에서는 상기 열 교환부 내부 공간에 열교환 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 13,
In the heat treatment step, a vacuum is formed in the inner space of the heat exchange unit,
In the precooling step, a heat exchange gas is supplied to an inner space of the heat exchange unit. 제14항에 있어서,
상기 열교환 기체는 냉각 기체인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 14,
The heat exchange gas is a substrate processing method, characterized in that the cooling gas. 제12항에 있어서,
상기 프리쿨링 단계는, 미리 설정된 시간 동안 지속되거나, 기판 온도가 소정 온도 이하로 떨어질 때까지 지속되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 12,
The precooling step continues for a predetermined period of time, or continues until the substrate temperature falls below a predetermined temperature. 제12항에 있어서,
상기 열처리 단계 동안 상기 열처리 챔버 내부는 불활성 가스 분위기로 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 12,
During the heat treatment step, the interior of the heat treatment chamber is controlled in an inert gas atmosphere. 제12항에 있어서,
상기 열처리 유닛은, 상기 열처리 챔버의 측벽에 형성된 반출입 포트에 인접 배치되어 불활성 기체를 분사하기 위한 기체 분사부를 더 포함하고,
상기 프리쿨링 단계 동안 상기 기체 분사부가 불활성 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 12,
The heat treatment unit further includes a gas injection unit disposed adjacent to a carry-in/out port formed on a sidewall of the heat treatment chamber to inject an inert gas,
The substrate processing method, wherein the gas injection unit injects an inert gas during the precooling step. 제12항에 있어서,
상기 프리쿨링 단계 종료 후, 반송 로봇이 기판을 열처리 챔버로부터 반출하고 냉각 유닛에 반입하여 기판을 냉각하는 냉각 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 12,
A cooling step of cooling the substrate by carrying the substrate out of the heat treatment chamber and carrying it into a cooling unit by the transfer robot after the precooling step is completed;
The substrate processing method further comprising a.
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