JP2021072449A - 基板処理装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板表面の疎水化程度を調節することができる装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明は基板をガス処理する装置及び方法を提供する。基板を処理する装置は基板を処理する処理空間を提供するチャンバー、前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニット、前記基板支持ユニットに支持された基板上に疎水化ガスを供給するガス供給ユニット、そして前記基板支持ユニット及び前記ガス供給ユニットを制御する制御器を含み、前記基板支持ユニットは基板が置かれる支持プレートと前記支持プレートから基板を持ち上げるか、或いは前記支持プレートに基板を下ろすピンアセンブリを含み、前記制御器は前記ピンアセンブリを調節して基板の表面の疎水化程度を制御する。【選択図】図9

Description

本発明は基板を処理する装置及び方法に関り、より詳しくは基板をガス処理する装置及び方法に係る。
半導体素子を製造するためには洗浄、蒸着、写真、蝕刻、そしてイオン注入等のような多様な工程が遂行される。このような工程の中で内部に処理空間を有するチャンバーで進行される。
この中で、写真工程は基板上に塗布膜を形成する塗布工程を含み、このような塗布膜は形成する前には基板の表面を改質する作業が遂行されなければならない。表面改質作業は基板の表面を塗布膜と類似又は同一な性質に改質する作業である。表面改質作業は基板の表面に処理ガスを供給する作業を含む。例えば、塗布膜は疎水性性質を有し、処理ガスは疎水化ガスを含むことができる。
疎水化ガスは基板の表面を疎水化させ、このような疎水化程度は塗布膜の付着力と厚さ等塗布膜を形成させる重要要因として提供される。したがって、塗布膜の性質及び種類に応じて、工程に応じて、そして環境に応じて疎水化程度は異なりに適用されることができる。
しかし、疎水化ガスは疎水性液に気化して生成するガスとして、流量調節が難しい。例えば、疎水化ガスは疎水性液に気化ガスを供給して疎水化ガスを形成することができる。疎水化ガスの流量を調節するためにバルブ等の調節部材を設置する場合には気化ガスの供給等に影響を与えることができる。
これによって、基板表面の疎水化程度を異なりに適用しようとする場合には互いに異なる環境を有する装置で基板の疎水化工程を遂行しなければならない。
韓国特許公開第10−2018−0021263号公報
本発明の目的は基板表面の疎水化程度を調節することができる装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の目的は同一装置内で基板表面の疎水化程度を異なりに適用することができる装置及び方法を提供することにある。
本発明の実施形態は基板を液処理する装置及び方法を提供する。
基板を処理する装置は基板を処理する処理空間を提供するチャンバー、前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニット、前記基板支持ユニットに支持された基板上に疎水化ガスを供給するガス供給ユニット、そして前記基板支持ユニット及び前記ガス供給ユニットを制御する制御器を含み、前記基板支持ユニットは基板が置かれる支持プレートと前記支持プレートから基板を持ち上げるか、或いは前記支持プレートに基板を下ろすピンアセンブリを含み、前記制御器は前記ピンアセンブリを調節して基板の表面の疎水化程度を制御する。
前記制御器は第1基板の表面が第1疎水性を有するように前記第1基板を第1高さに移動させ、第2基板の表面が第2疎水性を有するように前記第2基板を第2高さに移動させ、前記第1疎水性は前記第2疎水性より疎水化程度が大きく提供され、前記第1高さは前記第2高さに比べて前記ガス供給ユニットにさらに近く位置される高さに提供されることができる。前記ガス供給ユニットは前記処理空間内に疎水化ガスを供給し、前記支持プレートの上部に位置されるガス供給管を含み、上部から見る時、前記ガス供給管の吐出端は前記支持プレートと重畳されるように位置され、前記第1高さは前記第2高さに比べて前記吐出端にさらに近く位置される高さに提供されることができる。前記制御器は前記ガス供給管から吐出される流量が一定するように前記ガス供給ユニットを制御することができる。
前記第1高さは前記第1基板が前記支持プレートから離隔された高さであり、前記第2高さは前記第2基板が前記支持プレートに安着された高さに提供されることができる。
前記第1高さは前記第1基板が前記支持プレートから離隔された高さであり、前記第2高さは前記第2基板が前記支持プレートから離隔された高さに提供されることができる。
また基板を処理する方法は第1基板に疎水化ガスを供給して前記第1基板の表面が第1疎水性を有するように疎水化処理する第1処理段階と第2基板に疎水化ガスを供給して前記第2基板の表面が第2疎水性を有するように疎水化処理する第2処理段階を含み、前記第1疎水性と前記第2疎水性は疎水化程度が互いに異なり、前記第1処理段階で疎水化ガスが吐出される吐出端と前記第1基板との間第1距離は前記第2処理段階で疎水化ガスが吐出される吐出端と前記第2基板との間の第2距離と異なる。
前記第1疎水性は前記第2疎水性に比べて大きい疎水化程度を有し、前記第1距離は前記第2距離より小さく提供されることができる。前記第1処理段階で使用される疎水化ガスと前記第2処理段階で使用される疎水化ガスは同一なガスである。前記第1処理段階と前記第2処理段階は同一チャンバーで遂行されることができる。
疎水化ガスが吐出される吐出端は前記第1基板と前記第2基板を支持する支持プレートに対向し、上部から見る時、前記支持プレートに重畳されるように位置されることができる。前記吐出端は前記第1基板と前記第2基板各々の中心に対向するように位置されることができる。
前記第1処理段階と前記第2処理段階各々で前記疎水化ガスが吐出される吐出流量は同様に提供されることができる。
前記疎水化ガスはヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane、HMDS)ガスを含むことができる。
また基板を処理する方法は前記基板に疎水化ガスを供給して前記基板の表面を疎水化処理し、前記基板の位置を調節して前記表面の疎水化程度を調節する。
前記基板の位置を調節することは前記疎水化ガスが吐出される吐出位置と前記基板との間の距離を調節することを含むことができる。
前記吐出位置は前記基板の上部に位置され、前記基板を第1高さに移動させて前記表面が第1疎水性を有するか、前記基板を第2高さに移動させて前記表面が第2疎水性を有するように前記疎水化程度を調節し、前記第1高さは前記第2高さより高い位置であり、前記第1疎水性は前記第2疎水性に比べて前記疎水化程度が大きいことができる。
前記疎水化ガスの吐出流量を一定に提供されることができる。前記疎水化ガスはヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane、HMDS)ガスを含むことができる。
本発明の実施形態によれば、基板の位置を調節して基板表面の疎水化程度を調節することができる。
また、本発明の実施形態によれば、基板表面の疎水化程度を調節することにおいて、疎水化ガスの流量調節が必要としない。
本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す斜視図である。 図1の塗布ブロック又は現像ブロックを示す基板処理装置の断面図である。 図2の基板処理装置の平面図である。 図3の搬送ロボットのハンドの一例を示す図面である。 図3の熱処理チャンバーの一例を概略的に示す平面図である。 図5の熱処理チャンバーの正面図である。 図6の加熱ユニットを示す断面図である。 図7の基板支持ユニットを示す平面図である。 図7の装置を利用して基板を処理する過程を示すフローチャートである。 図7の装置で第1基板を処理する過程を示す図面である。 図7の装置で第2基板を処理する過程を示す図面である。 図3の液処理チャンバーの一例を概略的に示す図面である。
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されたことである。
図1は本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す斜視図であり、図2は図1の塗布ブロック又は現像ブロックを示す基板処理装置の断面図であり、図3は図2の基板処理装置の平面図である。図1乃至図3を参照すれば、基板処理装置1はインデックスモジュール20(index module)、処理モジュール30(treating module)、そしてインターフェイスモジュール40(interface module)を含む。一実施形態によれば、インデックスモジュール20、処理モジュール30、そしてインターフェイスモジュール40は順次的に一列に配置される。以下、インデックスモジュール20、処理モジュール30、そしてインターフェイスモジュール40が配列された方向を第1方向12とし、上部から見る時、第1方向12と垂直になる方向を第2方向14とし、第1方向12及び第2方向14と全て垂直になる方向を第3方向16とする。
インデックスモジュール20は基板Wが収納された容器10から基板Wを処理モジュール30に搬送し、処理が完了された基板Wを容器10に収納する。インデックスモジュール20の長さ方向は第2方向14に提供される。インデックスモジュール20はロードポート22とインデックスフレーム24を有する。インデックスフレーム24を基準にロードポート22は処理モジュール30の反対側に位置される。基板Wが収納された容器10はロードポート22に置かれる。ロードポート22は複数が提供されることができ、複数のロードポート22は第2方向14に沿って配置されることができる。
容器10としては前面開放一体型ポッド(Front Open Unified Pod:FOUP)のような密閉用容器10が使用されることができる。容器10はオーバーヘッドトランスファー(Overhead Transfer)、オーバーヘッドコンベア(Overhead Conveyor)、又は自動案内車両(Automatic Guided Vehicle)のような移送手段(図示せず)や作業者によってロードポート22に置かれることができる。
インデックスフレーム24の内部にはインデックスロボット2200が提供される。インデックスフレーム24内には長さ方向が第2方向14に提供されたガイドレール2300が提供され、インデックスロボット2200はガイドレール2300上で移動可能に提供されることができる。インデックスロボット2200は基板Wが置かれるハンド2220を含み、ハンド2220は前進及び後進移動、第3方向16を軸とした回転、そして第3方向16を沿って移動可能に提供されることができる。
処理モジュール30は基板Wに対して塗布工程及び現像工程を遂行する。処理モジュール30は塗布ブロック30a及び現像ブロック30bを有する。塗布ブロック30aは基板Wに対して塗布工程を遂行し、現像ブロック30bは基板Wに対して現像工程を遂行する。塗布ブロック30aは複数が提供され、これらは互いに積層されるように提供される。現像ブロック30bは複数が提供され、現像ブロック30bは互いに積層されるように提供される。本実施形態によれば、塗布ブロック30aは2つが提供され、現像ブロック30bは2つが提供される。塗布ブロック30aは現像ブロック30bの下に配置されることができる。一例によれば、2つの塗布ブロック30aは互いに同一な工程を実行し、互いに同一な構造に提供されることができる。また、2つの現像ブロック30bは互いに同一な工程を実行し、互いに同一な構造に提供されることができる。
塗布ブロック30aは熱処理チャンバー3200、搬送チャンバー3400、液処理チャンバー3600、そしてバッファチャンバー3800を有する。熱処理チャンバー3200は基板Wに対して熱処理工程を遂行する。熱処理工程は冷却工程及び加熱工程を含むことができる。液処理チャンバー3600は基板W上に液を供給して液膜を形成する。液膜はフォトレジスト膜又は反射防止膜である。搬送チャンバー3400は塗布ブロック30a内で熱処理チャンバー3200と液処理チャンバー3600との間に基板Wを搬送する。
搬送チャンバー3400はその長さ方向が第1方向12と平行に提供される。搬送チャンバー3400には搬送ロボット3422が提供される。搬送ロボットは3422は熱処理チャンバー3200、液処理チャンバー3600、そしてバッファチャンバー3800の間に基板を搬送する。一例によれば、搬送ロボット3422は基板Wが置かれるハンド3420を有し、ハンド3420は前進及び後進移動、第3方向16を軸とした回転、そして第3方向16に沿って移動可能に提供されることができる。搬送チャンバー3400内にはその長さ方向が第1方向12と平行に提供されるガイドレール3300が提供され、搬送ロボット3420はガイドレール3300上で移動可能に提供されることができる。
図4は図3の搬送ユニットのハンドの一例を示す図面である。図4を参照すれば、ハンド3420はベース3428及び支持突起3429を有する。ベース3428は円周の一部が切断された環状のリング形状を有することができる。ベース3428は基板Wの直径より大きい内径を有する。支持突起3429はベース3428からその内側に延長される。支持突起3429は複数が提供され、基板Wの縁領域を支持する。一実施形態によれば、支持突起3429は等間隔に4つが提供されることができる。
熱処理チャンバー3200は複数に提供される。熱処理チャンバー3200は第1の方向12に沿って並べに配置される。熱処理チャンバー3202は搬送チャンバー3400の一側に位置される。熱処理チャンバー3200の中でインデックスモジュール20に最も隣接するように位置される熱処理チャンバー3202は液処理チャンバー3600に基板を搬送する前に基板を液処理し、その以外の熱処理チャンバー3206は液処理チャンバー3600で液処理された基板を熱処理する。本実施形態にはインデックスモジュール20に最も隣接するように位置される熱処理チャンバーを前段熱処理チャンバー3202として定義する。
本実施形態は複数の熱処理チャンバー3200の中で前段に位置された熱処理チャンバー3202を一例として説明する。前段熱処理チャンバー3202は基板Wの加熱のうちに処理ガスを供給してフォトレジストの基板W付着率を向上させることができる。処理ガスは基板Wの表面を改質する。処理ガスは基板Wの表面を親水性で疎水性に転換させる。一例によれば、ガスはヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane)ガスである。これと異なりに、後段に位置された熱処理チャンバー3206には処理ガスを供給しない。
図5は図3の熱処理チャンバーの一例を概略的に示す平面図であり、図6は図5の熱処理チャンバーの正面図である。図5及び図6を参照すれば、熱処理チャンバー3202はハウジング3210、冷却ユニット3220、加熱ユニット3230、そして搬送プレート3240を有する。
ハウジング3210は大体に直方体の形状に提供される。ハウジング3210の側壁には、基板Wが出入される搬入口(図示せず)が形成される。搬入口は開放された状態に維持されることができる。選択的に搬入口を開閉するようにドア(図示せず)が提供されることができる。冷却ユニット3220、加熱ユニット3230、そして搬送プレート3240はハウジング3210内に提供される。冷却ユニット3220及び加熱ユニット3230は第2方向14に沿って並んで提供される。一例によれば、冷却ユニット3220は加熱ユニット3230に比べて搬送チャンバー3400にさらに近く位置されることができる。
冷却ユニット3220は冷却板3222を有する。冷却板3222は上部から見る時、大体に円形の形状を有することができる。冷却板3222には冷却部材3224が提供される。一実施形態によれば、冷却部材3224は冷却板3222の内部に形成され、冷却流体が流れる流路として提供されることができる。
加熱ユニット3230は基板を常温より高い温度に加熱する装置1000に提供される。加熱ユニット3230は常圧又はがより低い減圧雰囲気で基板Wを加熱処理する。図7は図6の加熱ユニットを示す断面図である。図7を参照すれば、加熱ユニット3230はチャンバー1100、基板支持ユニット1300、ヒーターユニット1400、ガス供給ユニット、そして制御器を含む。
チャンバー1100は内部に基板Wを加熱処理する処理空間1110を提供する。処理空間1110は外部と遮断された空間として提供される。チャンバー1100は上部ボディー1120、下部ボディー1140、そしてシーリング部材1160を含む。
上部ボディー1120は下部が開放された筒形状に提供される。上部ボディー1120の上面には中心ホール1124及び周辺ホール1122が形成される。中心ホール1124は上部ボディー1120の中心に形成される。中心1124は処理ガスをチャンバー1100内に流入させる流入ホール1124として機能する。周辺ホール1122は処理空間1110の雰囲気を排気する。周辺ホール1122は複数が離隔されるように提供され、中心ホール1124を囲むように配列される。一例によれば、周辺ホール1122は4つである。
下部ボディー1140は上部が開放された筒形状に提供される。下部ボディー1140は上部ボディー1120の下に位置される。上部ボディー1120及び下部ボディー1140は上下方向に互いに対向するように位置される。上部ボディー1120及び下部ボディー1140は互いに組み合わせて内部に処理空間1110を形成する。上部ボディー1120及び下部ボディー1140は上下方向に対して互いの中心軸が一致するように配置される。下部ボディー1140は上部ボディー1120と同一な直径を有することができる。即ち、下部ボディー1140の上端は上部ボディー1120の下端に対向されるように位置されることができる。
上部ボディー1120及び下部ボディー1140の中で1つは昇降部材1130によって開放位置と遮断位置に移動され、他の1つはその位置が固定される。本実施形態には下部ボディー1140の位置が固定され、上部ボディー1120が移動されることと説明する。ここで、開放位置は上部ボディー1120と下部ボディー1140が互いに離隔されて処理空間1110が開放される位置である。遮断位置は下部ボディー1140及び上部ボディー1120によって処理空間1110が外部から密閉される位置である。
シーリング部材1160は上部ボディー1120と下部ボディー1140との間に位置される。シーリング部材1160は上部ボディー1120と下部ボディー1140が接触される時、処理空間が外部から密閉されるようにする。シーリング部材1160は環状のリング形状に提供されることができる。シーリング部材1160は下部ボディー1140の上端に固定結合されることができる。
支持ユニット1300は処理空間1110で基板Wを支持する。図8は図7の基板支持ユニットを示す平面図である。図7及び図8を参照すれば、基板支持ユニット1300は下部ボディー1140に固定結合される。基板支持ユニット1300は支持プレート1320、支持ピン1360、ピンアセンブリ1340、そしてガイド1380を含む。支持プレート1320はヒーターユニット1400から発生された熱を基板Wに伝達する。支持プレート1320は円形の板形状に提供される。支持プレート1320の上面は基板Wより大きい直径を有する。支持プレート1320の上面にはピンホール1322及び支持ピン1360が各々提供される。ピンホール1322はピンアセンブリ1340が提供される空間に提供される。支持ピン1360は基板Wが支持プレート1320の上面に直接的に接触されることを防止する。支持ピン1360は横方向が上下方向に向かうピン形状であるか、或いは上に突出された突起形状に提供される。支持ピン1360は複数に提供され、の各々は安着面に固定設置される。支持ピン1360の上端は基板Wの底面に直接接触される接触面として提供され、接触面は上に膨らんでいる形状を有する。したがって、支持ピン1360と基板Wとの間の接触面積を最小化することができる。例えば、ピンホールは3つが提供され、支持ピン1360はそれより多く提供されることができる。
ピンアセンブリ1340は基板Wを支持プレート1320から持ち上げるか、或いは、下ろす。より詳しくは、ピンアセンブリ1340は基板Wを支持ピン1360から持ち上げるか、或いは支持ピン1360に下ろす。ピンアセンブリ1340はリフトピン1342及び駆動器(図示せず)を含む。リフトピン1342はピンホール1322と一対一に対応される数に提供される。リフトピン1342は各ピンホール1322に位置される。リフトピン1342は垂直になる上下方向に向かうピン形状に提供される。リフトピン1342はピンホール1322で昇降位置又は下降位置に移動されることができる。ここで、昇降位置はリフトピン1342がピンホール1322から上に突出された位置であり、下降位置はリフトピン1342がピンホール1322に挿入された位置である。より具体的に、昇降位置はリフトピン1342の上端が支持プレート1320の上端より高い位置であり、下降位置はリフトピン1342の上端が支持プレート1320の上端より低い位置である。リフトピン1342は昇降位置で2以上の互いに異なるの高さに移動が可能である。駆動器(図示せず)はリフトピン1342を昇降位置と下降位置に移動させる。例えば、駆動器(図示せず)はモーターで提供されることができる。したがって、駆動器(図示せず)はリフトピン1342が昇降位置に位置された状態で高さを調節することができる。
ガイド1380は基板Wが安着面の正位置に置かれるように基板Wをガイドする。ガイド1380は案着面を囲む環状のリング形状を有するように提供される。ガイド1380は基板Wより大きい直径を有する。ガイド1380の内側面は支持プレート1320の中心軸に近くなるほど、下方傾いた形状を有する。したがって、ガイド1380の内側面に掛けた基板Wはその傾斜面に乗って正位置に移動される。また、ガイド1380は基板Wと安着面との間に流入される気流を少量に防止することができる。
ヒーターユニット1400は支持プレート1320に置かれた基板Wを加熱処理する。ヒーターユニット1400は支持プレート1320に置かれた基板Wより下に位置される。ヒーターユニット1400は複数のヒーター1420を含む。ヒーター1420は各々支持プレート1320内に位置される。選択的にヒーター1420は支持プレート1320の底面に位置されることができる。各ヒーター1420は同一平面上に位置される。一例によれば、各ヒーター1420は安着面の互いに異なる領域を互いに異なる温度に加熱することができる。ヒーター1420の中で一部は安着面の中央領域を第1温度に加熱し、ヒーター1420の中で他の一部は安着面の縁領域を第2温度に加熱することができる。第2温度は第1温度より高い温度である。ヒーター1420はプリンティングされたパターン又は熱線である。
再び図7を参照すれば、ガス供給ユニット1500は流れ形成プレート1540及び供給管1520を含む。流れ形成プレート1540は中空を有する円板形状に提供される。流れ形成プレート1540は上部ボディー1120に対応される高さに提供される。供給管1520は基板W上に処理ガスを吐出する吐出部材として機能する。供給管1520は中心ホール1124に挿入されるように位置される。供給管1520は下端が処理空間1110内に位置され、上端が処理空間1110の外部に位置されるように提供される。流れ形成プレート1540の中空には供給管1520が固定結合される。例えば、流れ形成プレート1540と供給管は一体に提供されることができる。供給管1520の下端である吐出端1522はその位置が固定されるように提供されることができる。流れ形成プレート1540と供給管1520は下端の高さが一致するように提供されることができる。流れ形成プレート1540は処理空間1110を上部空間1110aと下部空間1110bに区画する。したがって、下部空間1110bは処理ガスが導入されて基板Wを処理する空間として機能し、上部空間1110aは処理ガスが排気される排気空間として機能することができる。流れ形成プレート1540は上部ボディー1120の内径と一致する外径を有するように提供される。流れ形成プレート1540の縁領域には複数の排気ホール1542が形成される。排気ホール1542は流れ形成プレートの中空を囲むように円周方向に沿って配列される。例えば、上部から見る時、排気ホール1542は円形のホールとして提供されることができる。選択的に、排気ホール1542は中空を囲む弧形状に提供されることができる。本実施形態によれば、排気ホール1542は基板支持ユニット1300に置かれた基板Wと対向しないように提供される。即ち、上部から見る時、排気ホール1542は基板支持ユニット1300に置かれた基板Wの周辺を囲むように円周方向に沿って配列されることができる。排気ホール1542を通過した工程副産物は周辺ホール1122に連結された排気ライン1560を通じて外部に排気される。排気ライン1560には減圧部材1580が設置され、減圧部材1580による排気圧によって排気される。したがって、基板Wの縁領域に処理ガスの供給干渉を最小化することができる。例えば、処理ガスは基板Wの表面を改質するヘキサメチルジシラン(Hexamethyldisilazane、HMDS)である。処理ガスは感光液と類似又は同一な性質を有することができる。感光液は疎水性性質に提供され、処理ガスは疎水性性質を有する疎水化ガスである。
制御器1900はピンアセンブリ1340を制御する。制御器1900は基板Wの高さを調節して基板W表面の疎水化程度を制御する。制御器1900は基板W表面を疎水化しようとする程度に応じて基板Wの高さを調節する。基板Wの高さを調節することは基板Wと供給管1520の吐出端1522との間の距離を調節することを含む。即ち、基板W表面の疎水化程度を調節するために基板Wと吐出端1522との間の距離を調節することができる。一例によれば、基板W表面の疎水化程度を大きくしようとする場合には基板Wと吐出端1522との間の距離を小さくし、疎水化程度を小さくしようとする場合には基板Wと吐出端1522との間の距離を大きくすることができる。即ち、疎水化程度を大きくしようとする場合には基板Wの高さを高め、疎水化程度を小さくしようとする場合には基板Wの高さを下げることができる。疎水化程度を大きくしようとする場合にはリフトピン1342が昇降位置に移動され、疎水化程度を小さくしようとする場合にはリフトピン1342が下降位置に移動されることができる。
次は上述した装置を利用して基板Wを処理する過程を説明する。図9を参照して単一の基板Wを処理する方法を説明すれば、リフトピン1342は昇降位置に移動されて搬送ロボット3422から基板Wを引き受ける。リフトピン1342は基板Wが支持ピン1360に置かれるように下降位置に移動される。その後に、上部ボディーは開放位置で遮断位置に移動されて処理空間1110を密閉する。例えば、基板Wを支持プレート1320から離隔された位置で処理しても、基板Wを支持ピン1360に置き、チャンバー1100を遮断した後に基板Wを再び持ち上げる。これは基板Wがリフトピン1342に置かれた状態でチャンバー1100を移動する時、基板Wの安定性を考慮して基板Wの位置がずれる問題点を防止するためである。処理空間1110が密閉されれば、供給管1520の吐出端1522から疎水化ガスが供給される。疎水化ガスは基板Wに供給されて基板Wの表面を疎水化処理する。基板Wを疎水化処理する過程において、基板W表面の疎水化程度を調節するために基板Wの位置を調節する。
本実施形態には基板Wの高さを調節して基板Wと吐出端1522との間の距離を調節して疎水化程度を調節することができる。基板Wの表面を第1疎水性及びがより小さい第2疎水性の中でいずれか1つに調節しようとする時、基板Wの高さは異なりに調節されることができる。表面が第1疎水性を有するようにする場合には基板Wをリフトピン1342から持ち上げて基板Wが第1高さを有するように基板Wを昇降移動させることができる。第1高さは基板Wが支持ピン1360から離隔される高さである。これと異なりに、表面が第2疎水性を有するようにする場合には基板Wが第1高さより低い第2高さを有するように基板Wを昇下降移動させることができる。第2高さは基板Wが支持ピン1360から離隔される高さであり、基板Wが支持ピン1360に置かれる高さである。本実施形態で第2高さは基板Wが支持ピン1360に置かれる高さとして説明する。第1高さは第2高さに比べて吐出端1522と基板Wとの間の距離が近い。したがって、第1高さに位置された基板Wの表面は第2高さに位置された基板Wの表面より大きい疎水性を有することができる。
また、第1基板W1と第2基板W2が互いに異なる疎水性程度を有するように第1基板と第2基板W2を処理する方法を説明する。本実施形態は第1基板W1の表面が第1疎水性を有し、第2基板W2の表面が第2疎水性を有するように基板を処理することと説明する。第1基板W1と第2基板W2は互いに同一チャンバー1100で疎水化処理工程が行われる。
図10及び図11を参照すれば、処理空間1110が密閉され、第1基板W1はリフトピン1342によって第1高さに移動され、第2基板W2は支持ピン1360に置かれた第2高さを有する。第1基板W1を疎水化処理する第1処理段階と第2基板W2を疎水化処理する第2処理段階の各々には互いに同一な流量の疎水化ガスが供給される。また、第1処理段階と第2処理段階の各々には同種の疎水化ガスが供給される。したがって、第1基板W1と第2基板W2はガスの種類及び流量等のガス供給に対する雰囲気が同一環境で進行したにも拘らず、互いに異なるの疎水化程度を有することができる。
再び図5及び図6を参照すれば、搬送プレート3240は大体に円板形状を提供され、基板Wと対応される直径を有する。搬送プレート3240の縁にはノッチ3244が形成される。ノッチ3244は上述した搬送ロボット3422のハンド3420に形成された突起3429と対応される形状を有することができる。また、ノッチ3244はハンド3420に形成された突起3429と対応される数に提供され、突起3429と対応される位置に形成される。ハンド3420と搬送プレート3240が上下方向に整列された位置でハンド3420と搬送プレート3240の上下位置が変更すれば、ハンド3420と搬送プレート3240との間に基板Wの伝達が行われる。搬送プレート3240はガイドレール3249上に装着され、駆動器3246によってガイドレール3249に沿って第1領域3212と第2領域3214との間に移動されることができる。搬送プレート3240にはスリット形状のガイド溝3242が複数が提供される。ガイド溝3242は搬送プレート3240の終端で搬送プレート3240の内部まで延長される。ガイド溝3242はその長さ方向が第2方向14に沿って提供され、ガイド溝3242は第1方向12に沿って互いに離隔されるように位置される。ガイド溝3242は搬送プレート3240と加熱ユニット3230との間に基板Wの引受引渡が行われる時、搬送プレート3240とリフトピンが互いに干渉されることを防止する。
基板Wの加熱は基板Wが支持プレート1320上に直接置かれる状態で成され、基板Wの冷却は基板Wが置かれる搬送プレート3240が冷却板3222に接触された状態で行われる。冷却板3222と基板Wとの間に熱伝達がよく行われるように搬送プレート3240は熱伝達率が高い材質で提供される。一例によれば、搬送プレート3240は金属材質で提供されることができる。
液処理チャンバー3600は複数に提供される。液処理チャンバー3600の中で一部は互いに積層されるように提供されることができる。液処理チャンバー3600は搬送チャンバー3402の一側に配置される。液処理チャンバー3600は第1の方向12に沿って並んで配列される。液処理チャンバー3600の中で一部はインデックスモジュール20と隣接する位置に提供される。以下、これらの液処理チャンバーを前段液処理チャンバー3602(frontliquid treating chamber)と称する。液処理チャンバー3600の中で他の一部はインターフェイスモジュール40と隣接する位置に提供される。以下、これらの液処理チャンバーを後段液処理チャンバー3604(rear heat treating chamber)と称する。
前段液処理チャンバー3602は基板W上に第1液を塗布し、後段液処理チャンバー3604は基板W上に第2液を塗布する。第1液と第2液は互いに異なる種類の液である。一実施形態によれば、第1液は反射防止膜であり、第2液はフォトレジストである。フォトレジストは反射防止膜が塗布された基板W上に塗布されることができる。選択的に第1液はフォトレジストであり、第2液は反射防止膜である。この場合、反射防止膜はフォトレジストが塗布された基板W上に塗布されることができる。選択的に、第1液と第2液は同一な種類の液であり、これらは全てフォトレジストである。
図12は図3の液処理チャンバーの一例を概略的に示す図面である。図12を参照すれば、液処理チャンバー3600はハウジング3610、処理容器3620、基板支持ユニット3640、そして液供給ユニット3660を有する。ハウジング3610は大体に直方体の形状に提供される。ハウジング3610の側壁には、基板Wが出入される搬入口(図示せず)が形成される。搬入口はドア(図示せず)によって開閉されることができる。処理容器3620、基板支持ユニット3640、そして液供給ユニット3660はハウジング3610内に提供される。ハウジング3610の上壁にはハウジング3260内に下降気流を形成するファンフィルターユニット3670が提供されることができる。処理容器3620は上部が開放されたカップ形状に提供される。処理容器320は内部に基板を処理する処理空間を有する。基板支持ユニット3640は処理空間内に配置し、基板Wを支持する。基板支持ユニット3640は液処理の途中に基板Wが回転可能するように提供される。液供給ユニット3660は基板支持ユニット3640に支持された基板Wに液を供給する。
液供給ユニット3660は処理液ノズル3662を含む。処理液ノズル3662は基板支持ユニット3640に支持された基板Wに処理液を吐出する。例えば、液はフォトレジストのような感光液である。処理液ノズル3662は工程位置と待機位置との間に移動される。ここで、工程位置は処理液ノズル3662が基板支持ユニット3640に支持された基板Wの上部で基板Wと対向する位置であり、待機位置は処理液ノズル3662が工程位置をずれた位置である。工程位置は処理液ノズル3662が基板Wの中心に処理液吐出が可能な位置である。
再び、図2及び図3を参照すれば、バッファチャンバー3800は複数に提供される。バッファチャンバー3800の中で一部はインデックスモジュール20と搬送チャンバー3400との間に配置される。以下、これらのバッファチャンバーを前段バッファ3802(front buffer)と称する。前段バッファ3802は複数に提供され、上下方向に沿って互いに積層されるように位置される。バッファチャンバー3802、3804の中で他の一部は搬送チャンバー3400とインターフェイスモジュール40との間に配置される。以下、これらのバッファチャンバーを後段バッファ3804(rear buffer)と称する。後段バフファ3804は複数に提供され、上下方向に沿って互いに積層されるように位置される。前段バッファ3802及びリアーバフファ3804の各々は複数の基板がWを一時的に保管する。前段バッファ3802に保管された基板Wはインデックスロボット2200及び搬送ロボット3422によって搬入又は搬出される。後段バフファ3804に保管された基板Wは搬送ロボット3422及び第1ロボット4602によって搬入又は搬出される。
前段バッファ3802の一側には前段搬送ロボットが位置される。前段搬送ロボットは前段バッファ3802と前段熱処理チャンバーとの間に基板を搬送する。
現像ブロック30bは熱処理チャンバー3200、搬送チャンバー3400、そして液処理チャンバー3600を有する。現像ブロック30bの熱処理チャンバー3200、そして搬送チャンバー3400は塗布ブロック30aの熱処理チャンバー3200、そして搬送チャンバー3400と大体に類似な構造及び配置に提供するので、これに対する説明は省略する。
現像ブロック30bで液処理チャンバー3600は全て同様に現像液を供給して基板を現像処理する現像チャンバー3600として提供される。
インターフェイスモジュール40は処理モジュール30を外部の露光装置50と連結する。インターフェイスモジュール40はインターフェイスフレーム4100、付加工程チャンバー4200、インターフェイスバッファ4400、そして搬送部材4600を有する。
インターフェイスフレーム4100の上端には内部に下降気流を形成するファンフィルターユニットが提供されることができる。付加工程チャンバー4200、インターフェイスバッファ4400、そして搬送部材4600はインターフェイスフレーム4100の内部に配置される。付加工程チャンバー4200は塗布ブロック30aから工程が完了された基板Wが露光装置50に搬入される前に所定の付加工程を遂行することができる。選択的に、付加工程チャンバー4200は露光装置50から工程が完了された基板Wが現像ブロック30bに搬入される前に所定の付加工程を遂行することができる。一実施形態によれば、付加工程は基板Wのエッジ領域を露光するエッジ露光工程、又は基板Wの上面を洗浄する上面洗浄工程、又は基板Wの下面を洗浄する下面洗浄工程である。付加工程チャンバー4200は複数が提供され、これらは互いに積層されるように提供されることができる。付加工程チャンバー4200は全て同一な工程を遂行するように提供されることができる。選択的に、付加工程チャンバー4200の中で一部は互いに異なる工程を遂行するように提供されることができる。
インターフェイスバッファ4400は塗布ブロック30a、付加工程チャンバー4200、露光装置50、そして現像ブロック30bとの間に搬送される基板Wが搬送される途中に一時的に留まる空間を提供する。インターフェイスバッファ4400は複数が提供され、複数のインターフェイスバッファ4400は互いに積層されるように提供されることができる。
一実施形態によれば、搬送チャンバー3400の長さ方向の延長線を基準として一側面には付加工程チャンバー4200が配置し、他の側面にはインターフェイスバッファ4400が配置されることができる。
搬送部材4600は塗布ブロック30a、付加工程チャンバー4200、露光装置50、そして現像ブロック30bとの間に基板Wを搬送する。搬送部材4600は1つ又は複数のロボットが提供されることができる。一実施形態によれば、搬送部材4600は第1ロボット4602及び第2ロボット4606を有する。第1ロボット4602は塗布ブロック30a、付加工程チャンバー4200、そしてインターフェイスバッファ4400との間に基板Wを搬送し、インターフェイスロボット4606はインターフェイスバッファ4400と露光装置50との間に基板Wを搬送し、第2ロボット4604はインターフェイスバッファ4400と現像ブロック30bとの間に基板Wを搬送するように提供されることができる。
第1ロボット4602及び第2ロボット4606は各々基板Wが置かれるハンドを含み、ハンドは前進及び後進移動、第3方向16と平行である軸を基準とした回転、そして第3方向16に沿って移動可能に提供されることができる。
インデックスロボット2200、第1ロボット4602、そして第2ロボット4606のハンドは全て搬送ロボット3422のハンド3420と同一な形状に提供されることができる。選択的に、熱処理チャンバーの搬送プレート3240と直接基板Wを受け渡すロボットのハンドは搬送ロボット3422のハンド3420と同一な形状に提供され、残りのロボットのハンドはこれと異なる形状に提供されることができる。
一実施形態によれば、インデックスロボット2200は塗布ブロック30aに提供された前段熱処理チャンバー3200の加熱ユニット3230と直接基板Wを受け渡すことができるように提供される。
また、塗布ブロック30a及び現像ブロック30bに提供された搬送ロボット3422は熱処理チャンバー3200に位置された搬送プレート3240と直接基板Wを受け渡すことができるように提供されることができる。
次には上述した基板処理装置1を利用して基板を処理する方法の一実施形態に対して説明する。
基板Wに対して塗布処理工程、エッジ露光工程、露光工程、そして現像処理工程が順次的に遂行される。
塗布処理工程は熱処理チャンバー3200で熱処理工程 、前段液処理チャンバー3602で反射防止膜塗布工程、熱処理チャンバー3200で熱処理工程、後段液処理チャンバー3604でフォトレジスト膜塗布工程、そして熱処理チャンバー3200で熱処理工程が順次的に行われることによって遂行される。
以下、容器10で露光装置50まで基板Wの搬送経路の一例を説明する。
インデックスロボット2200は基板Wを容器10で取り出して前段バッファ3802に搬送する。搬送ロボット3422は前段バッファ3802に保管された基板Wを前段熱処理チャンバー3200に搬送する。基板Wは搬送プレート3240によって加熱ユニット3230に基板Wを搬送する。加熱ユニット3230で基板の加熱工程が完了すると、搬送プレート3240は基板を冷却ユニット3220に搬送する。搬送プレート3240は基板Wを支持した状態で、冷却ユニット3220に接触されて基板Wの冷却工程を遂行する。冷却工程が完了すると、搬送プレート3240が冷却ユニット3220の上部に移動され、搬送ロボット3422は熱処理チャンバー3200から基板Wを搬出し、前段液処理チャンバー3602に搬送する。
前段液処理チャンバー3602で基板W上に反射防止膜を塗布する。
搬送ロボット3422が前段液処理チャンバー3602から基板Wを搬出し、熱処理チャンバー3200に基板Wを搬入する。熱処理チャンバー3200には上述した加熱工程及び冷却工程順次的に進行され、各熱処理工程が完了すると、搬送ロボット3422は基板Wを搬出し、後段液処理チャンバー3604に搬送する。
その後、後段液処理チャンバー3604で基板W上にフォトレジスト膜を塗布する。
搬送ロボット3422が後段液処理チャンバー3604から基板Wを搬出し、熱処理チャンバー3200に基板Wを搬入する。熱処理チャンバー3200には上述した加熱工程及び冷却工程が順次的に進行され、各熱処理工程が完了すると、搬送ロボット3422は基板Wを後段バッファ3804に搬送する。インターフェイスモジュール40の第1ロボット4602が後段バッファ3804から基板Wを搬出し、補助工程チャンバー4200に搬送する。
補助工程チャンバー4200で基板Wに対してエッジ露光工程が遂行される。
その後、第1ロボット4602が補助工程チャンバー4200から基板Wを搬出し、インターフェイスバッファ4400に基板Wを搬送する。
その後、第2ロボット4606はインターフェイスバッファ4400から基板Wを搬出し、露光装置50に搬送する。
現像処理工程は熱処理チャンバー3200で熱処理工程、液処理チャンバー3600で現像工程、そして熱処理チャンバー3200で熱処理工程が順次的に行われることによって遂行される。
以下、露光装置50で容器10まで基板Wの搬送経路の一例を説明する。、
第2ロボット4606が露光装置50から基板Wを搬出し、インターフェイスバッファ4400に基板Wを搬送する。
その後、第1ロボット4602がインターフェイスバッファ4400から基板Wを搬出し、後段バッファ3804に基板Wを搬送する。搬送ロボット3422は後段バッファ3804から基板Wを搬出し、熱処理チャンバー3200に基板Wを搬送する。熱処理チャンバー3200には基板Wの加熱工程及び冷却工程が順次的に遂行する。冷却工程が完了すると、基板Wは搬送ロボット3422によって現像チャンバー3600に搬送する。
現像チャンバー3600には基板W上に現像液を供給して現像工程を遂行する。
基板Wは搬送ロボット3422によって現像チャンバー3600から搬出されて熱処理チャンバー3200に搬入される。基板Wは熱処理チャンバー3200で加熱工程及び冷却工程が順次的に遂行される。冷却工程が完了すると、基板Wは搬送ロボット3422によって熱処理チャンバー3200から基板Wを搬出されて前段バッファ3802に搬送する。
その後、インデックスロボット2200が前段バッファ3802から基板Wを取り出して容器10に搬送する。
以上の詳細な説明は本発明を例示することである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び/又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むこととして解析されなければならない。
1300 基板支持ユニット
1320 支持プレート
1340 ピンアセンブリ
1360 支持ピン
1380 ガイド

Claims (20)

  1. 基板を処理する装置において、
    基板を処理する処理空間を提供するチャンバーと、
    前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、
    前記基板支持ユニットに支持された基板上に疎水化ガスを供給するガス供給ユニットと、
    前記基板支持ユニット及び前記ガス供給ユニットを制御する制御器と、を含み、
    前記基板支持ユニットは、
    基板が置かれる支持プレートと、
    前記支持プレートから基板を持ち上げるか、或いは前記支持プレートに基板を下ろすピンアセンブリと、を含み、
    前記制御器は、前記ピンアセンブリを調節して基板の表面の疎水化程度を制御する基板処理装置。
  2. 前記制御器は、第1基板の表面が第1疎水性を有するように前記第1基板を第1高さに移動させ、第2基板の表面が第2疎水性を有するように前記第2基板を第2高さに移動させ、
    前記第1疎水性は、前記第2疎水性より疎水化程度が大きく提供され、
    前記第1高さは、前記第2高さに比べて前記ガス供給ユニットにさらに近く位置される高さに提供される請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記ガス供給ユニットは、
    前記処理空間内に疎水化ガスを供給し、前記支持プレートの上部に位置されるガス供給管を含み、
    上部から見る時、前記ガス供給管の吐出端は、前記支持プレートと重畳されるように位置され、
    前記第1高さは、前記第2高さに比べて前記吐出端にさらに近く位置される高さに提供される請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 前記制御器は、前記ガス供給管から吐出される流量が一定するように前記ガス供給ユニットを制御する請求項3に記載の基板処理装置。
  5. 前記第1高さは、前記第1基板が前記支持プレートから離隔された高さであり、
    前記第2高さは、前記第2基板が前記支持プレートに安着された高さに提供される請求項2乃至請求項4のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記第1高さは、前記第1基板が前記支持プレートから離隔された高さであり、
    前記第2高さは、前記第2基板が前記支持プレートから離隔された高さに提供される請求項2乃至請求項4のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記ガス供給ユニットが供給する前記疎水化ガスは、ヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane、HMDS)ガスを含む請求項1乃至請求項4のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  8. 基板を処理する方法において、
    第1基板に疎水化ガスを供給して前記第1基板の表面が第1疎水性を有するように疎水化処理する第1処理段階と、
    第2基板に疎水化ガスを供給して前記第2基板の表面が第2疎水性を有するように疎水化処理する第2処理段階と、を含み、
    前記第1疎水性と前記第2疎水性は、疎水化程度が互いに異なり、
    前記第1処理段階で疎水化ガスが吐出される吐出端と前記第1基板との間の第1距離は、前記第2処理段階で疎水化ガスが吐出される吐出端と前記第2基板との間の第2距離と異なる基板処理方法。
  9. 前記第1疎水性は、前記第2疎水性に比べて大きい疎水化程度を有し、
    前記第1距離は、前記第2距離より小さく提供される請求項8に記載の基板処理方法。
  10. 前記第1処理段階で使用される疎水化ガスと前記第2処理段階で使用される疎水化ガスは、同一なガスである請求項9に記載の基板処理方法。
  11. 前記第1処理段階と前記第2処理段階は、同一チャンバーで遂行される請求項10に記載の基板処理方法。
  12. 疎水化ガスが吐出される吐出端は、前記第1基板と前記第2基板を支持する支持プレートに対向し、上部から見る時、前記支持プレートに重畳されるように位置される請求項11に記載の基板処理方法。
  13. 前記吐出端は、前記第1基板と前記第2基板各々の中心に対向するように位置される請求項12に記載の基板処理方法。
  14. 前記第1処理段階と前記第2処理段階の各々で前記疎水化ガスが吐出される吐出流量は、同一に提供される請求項8乃至請求項13のいずれかの一項に記載の基板処理方法。
  15. 前記疎水化ガスは、ヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane、HMDS)ガスを含む請求項14に記載の基板処理方法。
  16. 基板を処理する方法において、
    前記基板に疎水化ガスを供給して前記基板の表面を疎水化処理し、
    前記基板の位置を調節して前記表面の疎水化程度を調節する基板処理方法。
  17. 前記基板の位置を調節することは、前記疎水化ガスが吐出される吐出位置と前記基板との間の距離を調節することを含む請求項16に記載の基板処理方法。
  18. 前記吐出位置は、前記基板の上部に位置され、
    前記基板を第1高さに移動させて前記表面が第1疎水性を有するか、或いは前記基板を第2高さに移動させて前記表面が第2疎水性を有するように前記疎水化程度を調節し、
    前記第1高さは、前記第2高さより高い位置であり、
    前記第1疎水性は、前記第2疎水性に比べて前記疎水化程度が大きい請求項17に記載の基板処理方法。
  19. 前記疎水化ガスの吐出流量を一定に提供される請求項17又は請求項18に記載の基板処理方法。
  20. 前記疎水化ガスは、ヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane、HMDS)ガスを含む請求項19に記載の基板処理方法。
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