JP7377916B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は基板処理装置に関する。
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基板上に膜を形成する工程で蒸着及び塗布工程が使用される。一般的に蒸着工程は工程ガスを基板上に蒸着して膜を形成する工程であり、塗布工程は処理液を基板上に塗布して液膜を形成する工程である。
ウエハ等の基板上に膜を形成する前後には基板をベーク処理するベーク工程が進行される。ベーク工程は密閉された空間で基板を工程温度又はその以上に加熱処理する過程である。基板上に膜を形成した後に遂行されるベーク工程は基板上に塗布されたフォトレジスト膜等を加熱し、揮発させて膜厚さを設定厚さに調節する。一般的に、ベーク工程では基板上にガスを供給する。ガスは基板上に塗布されたフォトレジスト膜を効果的に揮発させる。また、ガスはベーク工程を遂行するチャンバー内のヒューム（Ｆｕｍｅ）をチャンバーの外に排気させる。基板の上の膜厚さを精密に制御するためには、基板上にガスが均一に供給され、基板上に供給されたガスが均一に排気されなければならない。基板上にガスが均一に供給されないか、又はガスが均一に排気されない場合、基板の上の膜厚さは精密に制御されない。基板の上の膜厚さが基板の領域ごとに異なる場合、製造される半導体素子には不良が発生されることができる。
韓国特許公開第10-2020-0097648号公報
本発明の一目的は基板上に塗布された膜を均一に調節することができる基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の一目的は加熱工程の時、基板上にガスを均一に供給することができる基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の一目的は加熱工程の時、基板上に供給されたガスを均一に排気することができる基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の一目的は基板に対する加熱工程を遂行する加熱ユニットが占める面積が増加されることを最小化することができる基板処理装置を提供することにある。
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板にガスを供給するガス供給管と、前記内部空間から前記ガスを排気するガス排気管と、前記ガス供給管、そしてガス排気管と連結され、前記チャンバーの上部に提供されるガスブロックと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記ガスブロックには、前記ガス供給管から供給される前記ガスの供給経路を提供する供給空間と、前記ガス排気管によって排気される前記ガスの排気経路を提供する排気空間とが形成されることができる。
一実施形態によれば、前記ガスブロックは、前記供給空間が前記内部空間の中央領域と重畳されるように配置されることができる。
一実施形態によれば、前記排気空間は、前記供給空間を囲むように形成されることができる。
一実施形態によれば、前記ガス排気管、そして前記ガス供給管の中で少なくとも１つは、前記ガスブロックの側部に連結されることができる。
一実施形態によれば、前記排気空間は、第１領域、そして前記第１領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第２領域を含み、前記ガスブロックには、前記第１領域と前記第２領域を流体連通させる排気チャンネルが形成されることができる。
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、前記供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成されることができる。
一実施形態によれば、前記排気空間の上端は、前記供給空間の上端より高くなるように形成され、前記排気チャンネルは、正面から見る時、前記供給空間より上部に形成されることができる。
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、第１排気チャンネルと、前記第１排気チャンネルと交差して形成される第２排気チャンネルと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第１排気チャンネルと前記第２排気チャンネルがなす交差角は、７０°～１１０°であり得る。
また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持し、前記基板の温度を調節する支持ユニットと、前記内部空間にガスを供給するか、或いは前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、前記ガスユニットは、前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、前記供給空間と連結されるガス供給管と、前記排気空間と連結されるガス排気管と、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記ガス供給管、そして前記ガス排気管の中で少なくとも１つは、前記ガスブロックの側部に連結されることができる。
一実施形態によれば、前記供給空間は、前記ガスブロックの中央領域に形成され、前記排気空間は、前記供給空間を囲むように前記ガスブロックの縁領域に形成されることができる。
一実施形態によれば、前記排気空間は、第１領域、そして前記第１領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第２領域を含み、前記ガスブロックには、前記第１領域と前記第２領域を流体連通させる排気チャンネルが形成されることができる。
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、第１排気チャンネルと、前記第１排気チャンネルと交差して形成される第２排気チャンネルと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第１排気チャンネル、そして前記第２排気チャンネルの交差点は、前記ガス排気管を延長した仮想の直線上に配置され、前記第１排気チャンネル、そして前記第２排気チャンネルがなす交差角は、７０°～９０°であり得る。
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、前記供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成され、正面から見る時、前記供給空間より上部に形成されることができる。
一実施形態によれば、前記チャンバーは、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義するカバーと、前記ハウジング、そして前記カバーの間にギャップ（Ｇａｐ）を形成するギャップブロックと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記チャンバーは、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義し、前記排気空間と流体連通する排気経路が形成されたカバーと、を含み、前記ガスユニットは、前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルを含むことができる。
また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、基板を処理する装置において、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持し、前記基板を加熱する支持ユニットと、前記内部空間にガスを供給するか、又は前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、前記チャンバーは、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングより上方に配置され、排気経路を定義するカバーと、を含み、前記ガスユニットは、前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、前記供給空間と連結されるガス供給管と、前記排気空間と連結されるガス排気管と、前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルと、を含み、前記排気空間は、第１領域、そして前記第１領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第２領域を含み、前記ガスブロックには、前記第１領域と前記第２領域を流体連通させる排気チャンネルが形成され、前記排気チャンネルは、第１排気チャンネルと、前記第１排気チャンネルと交差して形成される第２排気チャンネルと、を含むことができる。
本発明の一実施形態によれば、基板上に塗布された膜を均一に調節することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、加熱工程の時、基板上にガスを均一に供給することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、加熱工程の時、基板上に供給されたガスを均一に排気することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、基板に対する加熱工程を遂行する加熱ユニットが占める面積が増加されることを最小化することができる。
本発明の効果は上述した効果に限定されることではなく、本発明の詳細な説明又は特許請求の範囲に記載された発明の構成から推論可能なすべての効果を含むことと理解されなければならない。
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１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の加熱ユニットに提供される基板処理装置を示す図面である。 図７のハウジング及びギャップブロックを示す図面である。 図７のガスブロックをＡ－Ａ’断面から見た図面である。 図７の基板処理装置が基板を処理する形状を示す図面である。 図７のガスブロックでガスが流れる形状を示す図面である。 図７のガスブロックに排気チャンネルが形成されない比較実施形態を示す図面である。
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と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１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。図１の実施形態によれば、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、互いに同一な構造で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、互いに同一な構造で提供されることができる。
図３を参照すれば、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り得る。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３４２０は基板Ｗが置かれるハンド３４２２を有し、ハンド３４２２は前進及び後進移動、第３方向１６を軸とする回転、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１の搬送ロボ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３４２２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３２００は搬送チャンバー３４００の一側に位置される。
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３２００はハウジング３２１０、冷却ユニット３２２０、加熱ユニット４０００、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４０００、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４０００は第２方向１４に沿って並べて提供される。一例によれば、冷却ユニット３２２０は加熱ユニット４０００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４０００は基板を常温より高い温度に加熱する装置として提供される。加熱ユニット４０００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。加熱ユニット４０００は基板Ｗに対してベーク工程を遂行することができる。加熱ユニット４０００には基板Ｗに対してベーク工程を遂行する基板処理装置３３００が提供されることができる。
図７は図６の加熱ユニットに提供される基板処理装置を示す図面である。図７を参照すれば、加熱ユニット４０００は、チャンバー４１００、支持ユニット４３００、ガスユニット４５００、そして昇降ユニット４６００を含むことができる。加熱ユニット４０００はベーク工程を遂行する。ベーク工程は基板Ｗ上に塗布された膜、例えばフォトレジスト膜を安定化させることができる。また、ベーク工程は基板Ｗ上に塗布された膜の厚さを設定厚さに調節することができる。
チャンバー４１００は内部に基板Ｗが処理される内部空間４１０２を有することができる。チャンバー４１００はハウジング４１１０、カバー４１２０、そしてギャップブロック４１３０を含むことができる。ハウジング４１１０とカバー４１２０は互いに組み合わせて内部空間４１０２を定義することができる。ハウジング４１１０は上部が開放された筒形状を有することができる。ハウジング４１１０は上部が開放された円筒形状を有することができる。ハウジング４１１０の下部、中央領域には開口４１１２が形成されることができる。開口４１１２には支持ユニット４３００を駆動するのに必要である様々なインターフェイスラインが通過することができる。例えば、後述するヒーター電源４３３２とヒーター４３３０を互いに連結する電源ライン、又は駆動電源４３７７と駆動器４３７５を互いに連結する電源ラインが通過することができる。
カバー４１２０はハウジング４１１０の上部を覆うことができる。カバー４１２０は昇降ユニット４６００によって上下方向に移動可能に提供されることができる。カバー４１２０は昇降ユニット４６００によって上下方向に移動され、ハウジング４１１０と互いに組み合わせて内部空間を定義することができる。
カバー４１２０は外壁、そして内壁を含むことができる。カバー４１２０の外壁、そして外壁の間の空間は後述するガスユニット４５００が供給するガスが排気される排気経路４１２２を形成することができる。排気経路４１２２は排気ホール４１２４を媒介に内部空間４１０２と流体連通することができる。また、排気経路４１２２は後述するガスブロック４５３０の排気空間４５３３と流体連通することができる。また、排気ホール４１２４は上部から見た、内部空間４１０２の縁領域に配置されるように形成されることができる。排気ホール４１２４は複数が形成されることができる。排気ホール４１２４は複数が互いに離隔されて形成されることができる。カバー４１２０は、上部から見る時、円形状を有することができる。排気ホール４１２４は上部から見た、カバー４１２０の縁領域に沿って形成されることができる。排気ホール４１２４は円周方向に沿って互いに離隔されて形成されることができる。また、カバー４１２０の内壁には、後述するガスブロック４５３０の供給空間４５３１と直接流体連通される供給開口４１２１が形成されることができる。また、カバー４１２０の外壁には、後述するガスブロック４５３０の排気空間４５３３と直接流体連通される排気開口が形成されることができる。
また、ハウジング４１１０とカバー４１２０との間にはギャップＧ（Ｇａｐ）が形成されることができる。例えば、図８に図示されたように、ハウジング４１１０には溝が形成され、溝にはギャップブロック４１３０が嵌合することができる。ギャップブロック４１３０は複数が提供され、ハウジング４１１０に形成された溝はギャップブロック４１３０に対応する数で形成されることができる。ギャップブロック４１３０の上端は、カバー４１２０と互いに接触されることができる。ギャップブロック４１３０によって、ハウジング４１１０、そしてカバー４１２０間にはギャップ（Ｇａｐ）が形成されることができる。
再び図７を参照すれば、支持ユニット４３００は基板Ｗを支持することができる。支持ユニット４３００は内部空間４１０２で基板Ｗを支持することができる。支持ユニット４３００は基板Ｗの温度を調節することができる。例えば、支持ユニット４３００は基板Ｗを加熱することができる。
支持ユニット４３００は加熱プレート４３１０、ヒーター４３３０、支持ピン４３５０、そしてリフトピンモジュール４３７０を含むことができる。加熱プレート４３１０は板形状を有することができる。加熱プレート４３１０は熱伝導率が高い素材で提供されることができる。加熱プレート４３１０は金属を含む素材で提供されることができる。加熱プレート４３１０は後述するヒーター４３３０から熱が伝達されてヒーター４３３０が発生させる熱を基板に伝達することができる。加熱プレート４３１０はハウジングの底面から離隔されるように設置されることができる。加熱プレート４３１０は支持部材４３１２によって支持されることができる。支持部材４３１２は棒形状を有することができる。支持部材４３１２は複数が提供されることができる。支持部材４３１２は複数が提供されて加熱プレート４３１０の下面をハウジングの底面と離隔させることができる。
ヒーター４３３０は加熱プレート４３１０を加熱することができる。ヒーター４３３０は加熱プレート４３１０の下面に提供されることができる。ヒーター４３３０は加熱プレート４３１０の下面がパターン形式で提供されることができる。ヒーター４３３０はヒーター電源４３３２から電力が伝達されて熱を発生させることができる。ヒーター４３３０が発生させる熱は加熱プレート４３１０に伝達されることができる。加熱プレート４３１０に伝達された熱は基板に伝達されることができる。上述した例ではヒーター４３３０が加熱プレート４３１０の下面にパターン形式で付着されることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、ヒーター４３３０は加熱プレート４３１０の内部に埋設されることができる。例えば、ヒーター４３３０はコイル形状に提供されてもよい。
支持ピン４３５０は基板Ｗの下面を支持することができる。支持ピン４３５０は加熱工程の時、基板Ｗの下面と加熱プレート４３１０の上面を一定距離に離隔させることができる。支持ピン４３５０は複数が提供されることができる。支持ピン４３５０は加熱プレート４３１０の上部に設置されることができる。支持ピン４３５０の上端高さは固定されることができる。
リフトピンモジュール４３７０は基板を上下方向に移動させることができる。リフトピンモジュール４３７０は基板Ｗを支持ユニット４３００にローディング、又はアンローディングさせることができる。リフトピンモジュール４３７０はリフトピン４３７１、昇降プレート４３７３、そして駆動器４３７５を含むことができる。リフトピンは昇降プレートに固定設置されることができる。リフトピン４３７１は加熱プレート４３１０に形成されるリフトピンホールに挿入されることができる。昇降プレート４３７３はシリンダー、モーター等である駆動器４３７５から駆動力が伝達されて上下方向に移動されることができる。駆動器４３７５は駆動電源４３７７から電力が伝達されて駆動力を発生させることができる。
ガスユニット４５００は内部空間４１０２にガスを供給することができる。ガスは外気であり得る。ガスユニット４５００が供給するガスは清浄エアであり得る。ガスユニット４５００が供給するガスは温度と湿度が調節されたガスであり得る。ガスユニット４５００は内部空間４１０２に降下気流を形成することができる。また、ガスユニット４５００は内部空間４１０２に供給されたガスを排気することができる。ガスユニット４５００は内部空間４１０２に供給されるガスを排気して、内部空間４１０２で発生されることができるヒューム（Ｆｕｍｅ）のような工程副産物を外部に排出することができる。
ガスユニット４５００は、第１バッフル４５１２、第２バッフル４５１４、ガスブロック４５３０、ガス供給管４５５０、そしてガス排気管４５７０を含むことができる。
第１バッフル４５１２、そして第２バッフル４５１４は通称してバッフルユニットと称されることもできる。第１バッフル４５１２には第１ホール４５１３が複数が形成されることができる。第２バッフル４５１４には複数の第２ホール４５１５が形成されることができる。第１バッフル４５１２、そして第２バッフル４５１４はカバー４１２０の内壁に設置されることができる。第１バッフル４５１２、そして第２バッフル４５１４はガス供給管４５５０によって供給されるガスが供給開口４５２１を経て内部空間４１０２に流入する時、内部空間４１０２に流入されるガスと互いに対向することができる。第１バッフル４５１２、そして第２バッフル４５１４の各々に形成された第１ホール４５１４、そして第２ホール４５１５は互いに重畳されないように形成されることができる、したがって、供給開口４５２１を経て内部空間４１０２に流入されるガスは、第１バッフル４５１２、そして第２バッフル４５１４によって分散されることができる。分散されたガスは内部空間４１０２で支持される基板Ｗに均一に供給されることができる。
図９は図７のガスブロックをＡ－Ａ’断面から見た図面である。図７及び図９を参照すれば、ガスブロック４５３０はチャンバー４１００の上部に提供されることができる。ガスブロック４５３０はチャンバー４１００の上部中央領域に提供されることができる。ガスブロック４５３０はカバー４１２０の上部中央領域に挿入されて提供されることができる。これと異なりに、ガスブロック４５３０はカバー４１２０と一体に提供されてもよい。ガスブロック４５３０には、ガス供給管４５５０及びガス排気管４５７０と連結されることができる。ガス供給管４５５０はガス供給ライン４５５２と連結されることができる。ガス排気管４５７０はガス排気ライン４５７２と連結されることができる。ガス供給管４５５０とガス排気管４５７０はガスブロック４５３０の側部に連結されることができる。これは、ガス供給管４５５０及び／又はガス排気管４５７０がガスブロック４５３０の上部と連結される場合、加熱ユニット４０００が占める面積を非常に増加させることができるためである。本発明の実施形態によれば、ガス供給管４５５０及び／又はガス排気管４５７０がガスブロック４５３０の側部と連結されて、このような面積増加を最小化することができる。
ガスブロック４５３０には、供給空間４５３１、排気空間４５３３、そして排気チャンネル４５３５が形成されることができる。供給空間４５３１はガス供給管４５５０から供給されるガスの供給経路を提供することができる。供給空間４５３１は上述した供給開口４１２１と直接連通されることができる。供給空間４５３１はガス供給管４５５０が有する流路と直接連通されることができる。供給空間４５３１は上部から見る時、ガスブロック４５３０の中央領域に形成されることができる。供給空間４５３１はガスブロック４５３０の下端から上に向かう方向に湾入されて形成されることができる。供給空間４５３１は上部から見る時、内部空間４１０２の中央領域と重畳されることができる。
排気空間４５３３は上部から見る時、供給空間４５３１を囲むように形成されることができる。排気空間４５３３は上述した排気経路４１２２と直接連通される空間であり得る。排気空間４５３３の上端は供給空間４５３１の上端より高く形成されることができる。排気空間４５３３の下端は供給空間４５３１の下端より高く形成されることができる。排気空間４５３３はガス排気管４５７０によって排気されるガスの排気経路を提供することができる。
排気空間４５３３は第１領域４５３３ａと第２領域４５３３ｂを含むことができる。第１領域４５３３ａと第２領域４５３３ｂは排気空間４５３３の一部領域であり得る。第１領域４５３３ａは、第２領域４５３３ｂよりガス排気管４５７０と隣接することができる。上部から見る時、第１領域４５３３ａはガス排気管４５７０と隣接する排気空間４５３３の領域に定義されることができ、第２領域４５３３ｂはガス排気管４５７０と相対的に遠い排気空間４５３３の領域に定義されることができる。
排気チャンネル４５３３は第１領域４５３３ａと第２領域４５３３ｂとの間を流体連通させることができる。排気チャンネル４５３３は第１領域４５３３ａと第２領域４５３３ｂとの間に直線流体経路を提供することができる。排気チャンネル４５３３はガスブロック４５３０の側部をドリルを利用して加工するドリル加工形式で形成されることができる。ドリル加工形式によって形成される孔は密閉部材４５３６で閉鎖されることができる。
排気チャンネル４５３３は、上部から見る時、供給空間４５３１と少なくとも一部が重畳される位置に形成されることができる。排気チャンネル４５３３はガスブロック４５３０の正断面から見る時、供給空間４５３１より上部に形成されることができる。
また、排気チャンネル４５３３は複数に形成されることができる。例えば、排気チャンネル４５３３は第１排気チャンネル４５３３ａと、第２排気チャンネル４５３３ｂを含むことができる。第１排気チャンネル４５３３ａと、第２排気チャンネル４５３３ｂは互いに交差して形成されることができる。上部から見る時、第１排気チャンネル４５３３ａと、第２排気チャンネル４５３３ｂがなす交差角ＣＡは、好ましくは約７０°乃至約９０°であり得る。以下は、シミュレーションを通じて交差角ＣＡの変化に応じて、排気空間４５３３に流れるガスの流速平均の特異値、３シグマ法を通じて検出した表である。
Figure 0007377916000001
排気されるガスが均一な速度に排気されるために、交差角ＣＡは約７０°～９０°であり得る。より好ましくは、交差角ＣＡは９０°であり得る。また、第１排気チャンネル４５３３ａと、第２排気チャンネル４５３３ｂの仮想の交差点ＣＰは、上部から見る時、ガス排気管４５７０の中心を延長した仮想の直線ＶＬ上に配置されることができる。図１０は図７の基板処理装置が基板を処理する形状を示す図面である。図１０を参照すれば、ガス供給管４５５０が供給するガスは、ガス供給管４５５０、供給空間４５３１、供給開口４１２１、第１ホール４５１２、そして第２ホール４５１５を経て基板Ｗに供給されることができる。ガス供給管４５５０が供給するガスは、第１バッフル４５１２と第２バッフル４５１４によって均一に拡散されて基板Ｗに供給されることができる。
ガス排気管４５７０によって、内部空間４１０２のガスが排気される経路は、内部空間４１０２、排気ホール４１２４、排気経路４１２２、排気空間４５３３、そして排気管４５７０を経て内部空間４１０２から排気されることができる。排気空間４５３３の中で第１領域４５３３ａに流入されるガスは、ガス排気管４５７０に直ちに流入されることができる。排気空間４５３３の中で第２領域４５３３ｂに流入されるガスは、図１１に図示されたように排気チャンネル４５３５、そして第１領域４５３３ａを経てガス排気管４５７０に流入されることができる。
ガス供給管４５５０及びガス排気管４５７０をガスブロック４５３０の側部に連結する場合、ガスの供給及び排気が均一に行われない場合があり得る。このような問題を解決するために、ガス供給管４５５０及びガス排気管４５７０をガスブロック４５３０の上部に連結する方案も考慮することができるが、これは加熱ユニット４０００が有する面積を増加させるので、好ましくない。したがって、本発明の一実施形態によれば、ガス供給管４５５０及びガス排気管４５７０をガスブロック４５３０の側部に連結して加熱ユニット４０００が占める面積増加（具体的には、上下面積）を最小化し、ガス供給を均一にするために第１バッフル４５１２及び第２バッフル４５１４を配置する。
また、ガス排気を均一にするために、ガスブロック４５３０に排気チャンネル４５３３を形成する。具体的に、図１２に図示されたようにガスブロック４５３０に排気チャンネル４５３３が形成されない場合、ガス排気管４５７０と隣接するＡ１領域でのガス排気速度が、ガス排気管４５７０と遠いＡ２領域でのガス排気速度が互いに異なる。具体的に、Ａ１領域でのガス排気速度がより速い。この場合、内部空間４１０２に供給されたガスは均一に排気されないこともあり得る。しかし、図１１に図示された本発明の実施形態のように、排気チャンネル４５３３を形成する場合、第１領域４５３３ａと第２領域４５３３ｂとの間で排気速度差が発生することを緩和することができる。
再び図２及び図３を参照すれば、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（ｆｒｏｎｔ ｌｉｑｕｉｄ 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り得る。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り得る。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り得る。
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。フロントバッファ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。リアーバフファ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。フロントバッファ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。
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、搬送チャンバー３４００、そして液処理チャンバー３６００は塗布ブロック３０ａの熱処理チャンバー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。但し、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り得る。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３４２２，３４２４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３４２２，３４２４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４０００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。
上述した例では、ガスブロック４５３０が１つの本体に提供及び加工される一体であることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、ガスブロック４５３０は供給空間４５３１を形成する第１ボディー及び第１ボディーと互いに組み合わせて排気空間４５３３を形成する第２ボディーで構成されてもよい。
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。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様々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解析されなければならない。
４０００ 基板処理装置
４１００ チャンバー
４１０２ 内部空間
４１１０ ハウジング
４１１２ 開口
４１２０ カバー
４１２１ 供給開口
４１２２ 排気経路
４１２４ 排気ホール
４１３０ ギャップブロック
Ｇ ギャップ
４３００ 支持ユニット
４３１０ 加熱プレート
４３１２ 支持部材
４３３０ ヒーター
４３３２ ヒーター電源
４３５０ 支持ピン
４３７０ リフトピンモジュール
４３７１ リフトピン
４３７３ 昇降プレート
４３７５ 駆動器
４３７７ 駆動電源
４５００ ガスユニット
４５１２ 第１バッフル
４５１３ 第１ホール
４５１４ 第２バッフル
４５１５ 第２ホール
４５３０ ガスブロック
４５３１ 供給空間
４５３３ 排気空間
４５３３ａ 第１領域
４５３３ｂ 第２領域
４５３５ 排気チャンネル
４５３５ａ 第１排気チャンネル
４５３５ｂ 第２排気チャンネル
４５５０ ガス供給管
４５７０ ガス排気管

Claims (19)

  1. 基板処理装置であって、
    内部空間を有するチャンバーと、
    前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板にガスを供給するガス供給管と、
    前記内部空間から前記ガスを排気するガス排気管と、
    前記ガス供給管、そしてガス排気管と連結され前記チャンバーの上部に提供されるガスブロックと、を含み、
    前記チャンバーは、
    上部が開放されたハウジングと、
    前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義するカバーと、
    前記ハウジング、そして前記カバーの間にギャップ（Ｇａｐ）を形成するギャップブロックを含む基板処理装置。
  2. 前記ガスブロックには、
    前記ガス供給管から供給される前記ガスの供給経路を提供する供給空間と、
    前記ガス排気管によって排気される前記ガスの排気経路を提供する排気空間と、が形成される請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記ガスブロックは、
    上部から見る時、前記供給空間が前記内部空間の中央領域と重畳されるように配置される請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記排気空間は、
    上部から見る時、前記供給空間を囲むように形成される請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記ガス排気管、そして前記ガス供給管の中で少なくとも１つは、
    前記ガスブロックの側部に連結される請求項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。
  6. 基板処理装置であって、
    内部空間を有するチャンバーと、
    前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板にガスを供給するガス供給管と、
    前記内部空間から前記ガスを排気するガス排気管と、
    前記ガス供給管、そしてガス排気管と連結され前記チャンバーの上部に提供されるガスブロックと、を含み、
    排気空間は、
    第１領域、そして前記第１領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第２領域を含み、
    前記ガスブロックには、
    前記第１領域と前記第２領域を流体連通させる排気チャンネルが形成される基板処理装置。
  7. 前記排気チャンネルは、
    上部から見る時、供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成される請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記排気空間の上端は、前記供給空間の上端より高くなるように形成され、
    前記排気チャンネルは、
    正面から見る時、前記供給空間より上部に形成される請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記排気チャンネルは、
    第１排気チャンネルと、
    上部から見る時、前記第１排気チャンネルと交差して形成される第２排気チャンネルと、を含む請求項６に記載の基板処理装置。
  10. 上部から見る時、前記第１排気チャンネルと前記第２排気チャンネルがなす交差角は、７０°～１１０°である請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 基板処理装置であって、
    内部空間を有するチャンバーと、
    前記内部空間で基板を支持し、前記基板の温度を調節する支持ユニットと、
    前記内部空間にガスを供給するか、或いは前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、
    前記ガスユニットは、
    前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、
    前記供給空間と連結されるガス供給管と、
    前記排気空間と連結されるガス排気管と、を含み、
    前記チャンバーは、
    上部が開放されたハウジングと、
    前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義するカバーと、
    前記ハウジング、そして前記カバーの間にギャップ（Ｇａｐ）を形成するギャップブロックを含む基板処理装置。
  12. 前記ガス供給管、そして前記ガス排気管の中で少なくとも１つは、
    前記ガスブロックの側部に連結される請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 前記供給空間は、
    上部から見る時、前記ガスブロックの中央領域に形成され、
    前記排気空間は、
    上部から見る時、前記供給空間を囲むように前記ガスブロックの縁領域に形成される請求項１１又は請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 基板処理装置であって、
    内部空間を有するチャンバーと、
    前記内部空間で基板を支持し、前記基板の温度を調節する支持ユニットと、
    前記内部空間にガスを供給するか、或いは前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、
    前記ガスユニットは、
    前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、
    前記供給空間と連結されるガス供給管と、
    前記排気空間と連結されるガス排気管と、を含み、
    前記供給空間は、
    上部から見る時、前記ガスブロックの中央領域に形成され、
    前記排気空間は、
    上部から見る時、前記供給空間を囲むように前記ガスブロックの縁領域に形成され、
    前記排気空間は、
    第１領域、そして前記第１領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第２領域を含み、
    前記ガスブロックには、
    前記第１領域と前記第２領域を流体連通させる排気チャンネルが形成される基板処理装置。
  15. 前記排気チャンネルは、
    第１排気チャンネルと、
    上部から見る時、前記第１排気チャンネルと交差して形成される第２排気チャンネルと、を含む請求項１４に記載の基板処理装置。
  16. 前記第１排気チャンネル、そして前記第２排気チャンネルの交差点は、
    前記ガス排気管を延長した仮想の直線上に配置され、
    前記第１排気チャンネル、そして前記第２排気チャンネルがなす交差角は、
    ７０°～９０°である請求項１５に記載の基板処理装置。
  17. 基板処理装置であって、
    内部空間を有するチャンバーと、
    前記内部空間で基板を支持し、前記基板の温度を調節する支持ユニットと、
    前記内部空間にガスを供給するか、或いは前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、
    前記ガスユニットは、
    前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、
    前記供給空間と連結されるガス供給管と、
    前記排気空間と連結されるガス排気管と、を含み、
    前記供給空間は、
    上部から見る時、前記ガスブロックの中央領域に形成され、
    前記排気空間は、
    上部から見る時、前記供給空間を囲むように前記ガスブロックの縁領域に形成され、
    排気チャンネルは、
    上部から見る時、前記供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成され、
    正面から見る時、前記供給空間より上部に形成される基板処理装置。
  18. 前記チャンバーは、
    上部が開放されたハウジングと、
    前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義し、前記排気空間と流体連通する排気経路が形成されたカバーと、を含み、
    前記ガスユニットは、
    前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルを含む請求項１１又は請求項１２に記載の基板処理装置。
  19. 基板処理装置であって、
    内部空間を有するチャンバーと、
    前記内部空間で基板を支持し、前記基板を加熱する支持ユニットと、
    前記内部空間にガスを供給するか、又は前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、
    前記チャンバーは、
    上部が開放されたハウジングと、
    前記ハウジングより上方に配置され、排気経路を定義するカバーと、を含み、
    前記ガスユニットは、
    前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、
    前記供給空間と連結されるガス供給管と、
    前記排気空間と連結されるガス排気管と、
    前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルと、を含み、
    前記排気空間は、
    第１領域、そして前記第１領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第２領域を含み、
    前記ガスブロックには、
    前記第１領域と前記第２領域を流体連通させる排気チャンネルが形成され、
    前記排気チャンネルは、
    第１排気チャンネルと、
    上部から見る時、前記第１排気チャンネルと交差して形成される第２排気チャンネルと、を含む基板処理装置。
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