KR101885567B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 기판 처리 유닛 및 상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되, 상기 배기 어셈블리는 연결홀을 가지는 배기 덕트, 상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 연결하는 연결 덕트, 그리고 상기 처리 공간의 배기량을 조절하는 조절 부재를 포함하되, 상기 조절 부재는 상기 연결 덕트 내에 제공되는 배기 압력을 조절하는 조절 블럭 및 상기 배기 덕트 내에서 상기 조절 블럭을 이동시키는 블럭 이동 부재를 포함한다. 이는 외기의 유입없이 처리 공간의 배기량을 조절하고, 배기량을 정밀하게 조절 가능하다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 내부에 처리 공간을 가지는 챔버에서 진행된다.
일반적으로, 챔버의 처리 공간은 일정한 공정 분위기를 유지해야 한다. 이로 인해 공정 분위기는 기설정된 압력이 유지되도록 배기 어셈블리에 의해 배기된다. 배기 어셈블리는 공정 분위기를 일정 압력으로 유지시킬 뿐만 아니라, 기판 처리 시 발생된 공정 부산물을 배기한다. 예컨대, 기판을 케미칼로 처리하는 과정이나, 기판을 베이크 처리하는 과정에는 퓸(Fume)과 같은 공정 부산물이 발생되며, 이는 배기 어셈블리에 의해 배기된다.
도 1은 일반적인 배기 어셈블리를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 배기 어셈블리는 배기 덕트(2), 감압 부재(4), 연결 덕트(6), 그리고 조절핀(8)를 포함한다. 배기 덕트(2)는 감압 부재(4)에 의해 감압된다. 연결 덕트(6)는 챔버와 배기 덕트(2)를 연결한다. 처리 공간에서 발생된 공정 부산물은 연결 덕트(6) 및 배기 덕트(2)를 순차적으로 거쳐 배기된다. 조절핀(8)은 처리 공간에 전달되는 배기압을 조절한다. 배기 어셈블리는 연결 덕트(6)에 외기를 유입하여 그 배기압을 조절한다. 예컨대, 외기의 유입량이 늘어날수록 처리 공간을 배기하는 배기량이 적어지고, 외기의 유입량이 줄어들수록 처리 공간을 배기하는 배기량이 늘어난다.
그러나 외기의 유입량은 주변 환경에 따라 상이해지며, 이를 정밀하게 조절하는 것은 불가능하다.
또한 상기 배기 어셈블리를 통해서는 처리 공간에 배기압의 전달을 차단하는 것이 어렵다. 이로 인해 챔버가 대기 상태일 경우에도 처리 공간에는 배기압이 전달된다.
또한 처리 공간에서 발생된 다량의 공정 부산물은 연결 덕트(6)와 조절핀(8) 간에 틈에 부착되며, 이는 주기적인 유지 보수를 요구한다.
한국 공개 특허 2009-0058774
본 발명은 처리 공간을 배기하는 배기량을 정밀하게 조절할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 처리 공간에 전달되는 배기압을 차단할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 처리 공간에서 발생된 공정 부산물이 덕트 내에 부착되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 기판 처리 유닛 및 상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되, 상기 배기 어셈블리는 연결홀을 가지는 배기 덕트, 상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 연결하는 연결 덕트, 그리고 상기 처리 공간의 배기량을 조절하는 조절 부재를 포함하되, 상기 조절 부재는 상기 연결 덕트 내에 제공되는 배기 압력을 조절하는 조절 블럭 및 상기 배기 덕트 내에서 상기 조절 블럭을 이동시키는 블럭 이동 부재를 포함한다.
상기 블럭 이동 부재는 상기 조절 블럭을 차단 위치, 개방 위치, 그리고 공정 위치로 이동시키되, 상기 차단 위치는 상기 조절 블럭이 상기 연결홀을 차단하는 위치이고, 상기 개방 위치는 상기 조절 블럭이 상기 연결홀로부터 기설정 거리 이상으로 이격되는 위치이며,상기 공정 위치는 상기 조절 블럭이 상기 연결홀로부터 상기 기설정 거리 이내로 이격되는 위치일 수 있다. 상기 조절 블럭은 상기 연결홀에 마주보도록 블럭면을 가지고, 상기 블럭면은 상기 연결홀에 비해 큰 면적으로 제공될 수 있다. 상기 배기 덕트에는 상기 연결홀과 마주보는 조절홀이 더 형성되고, 상기 블럭 이동 부재는 상기 조절홀에 삽입되며, 상기 조절 블럭에 고정 결합되는 조절핀을 포함할 수 있다. 상기 조절핀은 상기 연결홀이 향하는 방향과 평행한 일방향으로 이동 가능하고, 상기 조절 부재는 상기 조절핀의 위치를 고정시키는 고정 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 기판 처리 유닛은 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 플레이트 및 상기 지지 플레이트에 위치되며, 상기 지지 플레이트에 지지된 기판을 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
또한 기판 처리 장치는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지며, 복수 개가 서로 적층되게 위치되는 챔버들 및 각각의 상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되, 상기 배기 어셈블리는 복수의 연결홀들을 가지는 배기 덕트,상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재, 복수 개로 제공되며, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 일대일 연결하는 연결 덕트들, 그리고 각각의 상기 처리 공간의 배기량을 조절하는 조절 부재를 포함하되, 상기 조절 부재는 상기 연결 덕트들 각각에 제공되는 배기 압력을 조절하는 조절 블럭 및 상기 배기 덕트 내에서 상기 조절 블럭을 이동시키는 블럭 이동 부재를 포함한다.
상기 조절 블럭은 상기 연결홀에 마주보도록 블럭면을 가지고, 상기 블럭면은 상기 연결홀에 비해 큰 면적으로 제공될 수 있다. 상기 배기 덕트에는 상기 연결홀과 마주보는 조절홀이 더 형성되고, 상기 블럭 이동 부재는 상기 조절홀에 삽입되며, 상기 조절 블럭에 고정 결합되는 조절핀을 포함할 수 있다. 상기 조절핀은 상기 연결홀이 향하는 방향과 평행한 일방향으로 이동 가능하고, 상기 조절 부재는 상기 조절핀의 위치를 고정시키는 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 외기의 유입없이 배기량을 조절한다. 이로 인해 배기량을 정밀하게 조절 가능하다.
또한 본 발명은 처리 공간과 연통되는 연결홀을 조절 블럭에 의해 차단 가능하다. 이로 인해 처리 공간에 전달되는 배기압을 차단할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에는 조절 블럭이 연결 덕트 내에 삽입되지 않는다. 이로 인해 공정 부산물이 연결 덕트 내에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 배기 어셈블리를 보여주는 단면도이다.
도 2는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 2의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 배기 어셈블리를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 7의 배기 덕트 및 연결 덕트를 보다 확대해 보여주는 사시도이다.
도 9는 차단 위치로 이동된 조절 블럭을 보여주는 단면도이다.
도 10은 개방 위치로 이동된 조절 블럭을 보여주는 단면도이다.
도 11은 공정 위치로 이동된 조절 블럭을 보여주는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 칭하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 칭한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(200)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 가진다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 제 1 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 제 1 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 기판(W)을 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제 1 방향(12), 제 2 방향(14), 제 3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조를 가진다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 가진다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제 2 방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
제 1 버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼(320)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 제 1 버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 1 버퍼(320)는 제 2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 후술하는 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(432)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
제 1 버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 가진다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제 2 방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제 2 버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제 1 버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 위 또는 아래 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제 2 방향(14) 및 제 3 방향(16)을 따른 2축 구동만 되도록 제공될 수 있다.
냉각 챔버(350)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 가진다. 냉각 플레이트(352)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(353)을 가진다. 냉각 수단(353)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 후술하는 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇(482)이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(420)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(420)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(430)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(430) 내에는 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버들(420), 레지스트 도포 챔버들(400), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(432)은 핸드(434), 아암(435), 지지대(436), 그리고 받침대(437)를 가진다. 핸드(434)는 아암(435)에 고정 설치된다. 아암(435)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(434)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(436)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(436)에 결합된다. 지지대(436)는 받침대(437)에 고정 결합되고, 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(433)에 결합된다.
레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 레지스트 도포 챔버(410)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 하우징(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 베이크 챔버(420)에서는 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)의 표면 성질을 변화시키도록 기판을 소정의 온도로 가열하고, 점착제와 같은 처리액막을 형성한다. 또한 포토 레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 감압 분위기에서 포토 레지스트막을 열처리한다.
베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(422) 및 가열 유닛(421)을 포함한다. 냉각 플레이트(422)는 가열 유닛(421)에 의해 가열 처리된 기판(W)을 냉각 처리한다. 냉각 플레이트(422)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 냉각 플레이트(422)의 내부에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단이 제공된다. 예컨대, 냉각 플레이트(422)는 가열된 기판(W)을 상온으로 냉각시킬 수 있다.
가열 유닛(421)은 공정 분위기에서 기판(W)을 가열 처리한다. 공정 분위기는 상압보다 낮은 감압 분위기일 수 있다. 가열 유닛(421)은 기판(W)을 가열 처리하는 기판 처리 장치(800)로 제공된다. 도 6은 도 2의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 기판 처리 장치(800)는 하우징(810), 지지 플레이트(820), 히터(830), 그리고 배기 어셈블리(900)를 포함한다.
하우징(810)은 냉각 플레이트(422)의 일측에 위치된다. 하우징(810)은 내부에 기판(W)의 가열 처리하는 처리 공간(812)을 제공한다. 처리 공간(812)은 외부와 차단된 공간으로 제공된다. 하우징(810)의 천장면에는 가스홀이 형성된다. 가스홀에는 분위기 가스가 공급될 수 있다. 분위기 가스는 비활성 가스일 수 있다. 하우징(810)의 바닥면에는 배기홀(814)이 형성된다. 배기홀(814)에는 배기 어셈블리(900)가 연결된다.
지지 플레이트(820)는 처리 공간(812)에 위치된다. 지지 플레이트(820)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 지지 플레이트(820)의 상면은 기판(W)이 안착되는 영역으로 제공된다. 지지 플레이트(820)의 상면에는 복수 개의 핀 홀들(미도시)이 형성된다. 각각의 핀 홀은 지지 플레이트(820)의 원주 방향을 따라 이격되게 위치된다. 핀 홀들은 서로 간에 동일 간격으로 이격되게 위치된다. 각각의 핀 홀에는 리프트핀(미도시)이 제공된다. 리프트핀(미도시)은 상하 방향으로 이동하도록 제공된다. 예컨대, 핀 홀들은 3 개로 제공될 수 있다.
히터(830)는 지지 플레이트(820)에 놓인 기판(W)을 기설정 온도로 가열한다. 히터(830)는 복수 개로 제공되며, 지지 플레이트(820)에서 서로 상이한 영역에 위치된다. 각각의 히터(830)는 동일 평면 상에 위치된다. 각각의 히터(830)는 지지 플레이트(820)의 서로 상이한 영역을 가열한다. 각 히터(830)에 대응되는 지지 플레이트(820)의 영역들은 히팅존들로 제공된다. 예컨대 히팅존들은 15개 일 수 있다. 예컨대, 히터(830)는 열전 소자 또는 열선일 수 있다.
배기 어셈블리(900)는 하우징(810) 내의 처리 공간(812)에 발생된 공정 부산물을 배기한다. 배기 어셈블리(900)는 하우징(810) 내의 공정 분위기를 일정 압력으로 유지시킨다. 배기 어셈블리(900)는 복수의 하우징들(810)에 각각 연결된다. 예컨대, 하우징(810)은 도포 모듈(401) 및 현상 모듈(402)에 각각 적층되게 위치되며, 배기 어셈블리(900)는 각 모듈(401,402)에 제공되는 하우징들(810)에 연결될 수 있다. 배기 어셈블리(900)는 외부의 기류 유입없이 처리 공간(812)의 배기량을 조절한다. 도 7은 도 6의 배기 어셈블리를 보여주는 개략적으로 단면도이고, 도 8은 도 7의 배기 덕트 및 연결 덕트를 보다 확대해 보여주는 사시도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 배기 어셈블리(900)는 배기 덕트(910), 연결 덕트(920), 감압 부재(925), 조절 부재(930), 그리고 고정 부재(960)를 포함한다. 배기 덕트(910)에는 감압 부재(925)가 설치된다. 배기 덕트(910)의 내부에는 배기 통로(916)이 형성되며, 배기 통로(916)는 감압 부재(925)에 의해 배기된다. 배기 덕트(910)에는 복수 개의 가열 유닛(800)이 연결된다. 일 예에 의하면, 복수 개의 가열 유닛들(800)은 적층되게 위치되고, 가열 유닛들(800)의 일측에 위치된다. 배기 덕트(910)는 상하 방향을 향하는 길이 방향을 가질 수 있다. 각각의 가열 유닛(800)에는 일정한 배기압을 제공할 수 있다. 배기 덕트(910)에는 복수의 연결홀들(912) 및 복수의 조절홀들(914)이 형성된다. 각각의 연결홀(912)은 상하 방향으로 서로 이격되게 배열된다. 각각의 연결홀(912)은 상하 방향으로 서로 이격되게 배열된다. 각각의 조절홀(914)은 상하 방향으로 서로 이격되게 배열된다. 각각의 조절홀(914)은 상하 방향으로 서로 이격되게 배열된다. 연결홀(912) 및 조절홀(914)은 서로 동일 개수로 제공된다. 연결홀(912) 및 조절홀(914)은 서로 동일한 높이에서 서로 마주보도록 위치된다.
연결 덕트(920)는 배기 덕트(910)와 가열 유닛(800)을 연결한다. 연결 덕트(920)는 복수 개로 제공되며, 각각은 연결홀(912)에 설치된다. 각각의 연결 덕트(920)는 각 가열 유닛(800)에 일대일 대응되게 연결한다. 이에 따라 각각의 처리 공간과 배기 덕트(910)는 연결 덕트(920)를 통해 서로 연통될 수 있다.
조절 부재(930)는 감압 부재(925)로부터 처리 공간(812)에 전달되는 배기 압력을 조절한다. 즉, 처리 공간(812)의 배기량을 조절한다. 조절 부재(930)는 연결홀(912)을 차단 또는 개방하여 배기량을 조절한다. 조절 부재(930)는 복수 개로 제공되며, 각각은 연결홀(912)에 일대일 대응되게 위치된다. 조절 부재(930)는 조절 블럭(932) 및 블럭 이동 부재(940)를 포함한다. 조절 블럭(932)은 배기 덕트(910) 내에 위치된다. 조절 블럭(932)은 연결홀(912)과 동일 높이에서 마주보도록 위치된다. 조절 블럭(932)은 연결홀(912)과 마주하는 블럭면은 가진다. 블럭면은 연결홀(912)에 비해 큰 면적을 가진다.
조절 블럭(932)은 블럭 이동 부재(940)에 의해 차단 위치, 개방 위치, 그리고 공정 위치로 이동 가능하다. 도 9와 같이 차단 위치는 조절 블럭(932)이 연결홀(912)을 차단하는 위치이다. 차단 위치에는 블럭면이 연결홀(912)을 차단한다. 즉 블럭면은 배기 덕트(910)의 내측면에 접촉되게 위치된다. 도 10과 같이 개방 위치는 블럭면이 연결홀(912)로부터 기설정 거리 이상으로 이격되는 위치이다. 즉 개방 위치에는 처리 공간(812)의 배기량이 최대치를 가진다. 도 11과 같이 공정 위치는 블럭면이 연결홀(912)로부터 기설정 거리 이내로 이격되는 위치이다. 공정 위치에는 조절 블럭(932)과 연결홀(912) 간에 간격에 따라 배기량이 조절된다. 즉, 조절 블럭(932)이 연결홀(912)에 가까워질수록 배기량은 줄어들고, 멀어질수록 배기량은 늘어난다. 처리 공간에서 기판을 처리하는 중에는 조절 블럭(932)이 공정 위치로 이동될 수 있다.
블럭 이동 부재(940)는 조절핀(942) 및 헤드(944)를 포함한다. 조절핀(942)은 복수 개로 제공되며, 각각이 조절홀(914)에 삽입되게 위치된다. 조절핀(942)의 일단은 배기 덕트(910) 내에 위치되고, 타단은 배기 덕트(910)의 외부에 위치된다. 조절핀(942)은 조절홀(914)에 나사 결합된다. 조절핀(942)은 중심축을 기준으로 회전되어 조절홀(914)이 향하는 방향 또는 이의 반대 방향으로 이동 가능하다. 조절핀(942)의 일단은 조절 블럭(932)에 고정 결합된다. 이에 따라 조절 블럭(932)은 연결홀(912)에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하다. 헤드(944)는 조절핀(942)의 끝단에 고정 결합된다. 헤드(944)는 조절핀(942)에 비해 큰 직경을 가지도록 제공된다. 헤드(944)는 배기 덕트(910)의 외측에 위치된다. 예컨대, 헤드(944)는 작업자가 조절핀(942)을 회전시킬 수 있는 손잡이일 수 있다.
고정 부재(960)는 조절핀(942)의 위치를 고정시킨다. 예컨대, 작업자는 가열 유닛(800)을 유지 보수 시 조절 블럭(932)을 차단 위치로 이동시키고, 조절핀(942)의 위치를 고정시킬 수 있다. 고정 부재(960)는 클램프 부재(960)로 제공될 수 있다. 클램프 부재(960)는 조절핀(942)의 외주면은 감싸며, 조절핀(942)의 회전을 중지시킨다. 이에 따라 공정 대기 중인 가열 유닛(800)에 대해서는 처리 공간(812)에 제공되는 배기압을 차단할 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 외부의 기류의 유입없이 각 처리 공간(812)의 배기량을 조절한다. 이로 인해 배기량을 정밀 조절 가능하다. 또한 처리 공간(812)의 배기량을 완전 차단할 수 있다.
또한 조절 블럭(932)은 연결홀(912)과 가까워지는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동되며, 연결홀(912)에 삽입되지 않는다. 이로 인해 연결 덕트(920)와 조절 블럭(932) 간에 틈의 부피가 조절되고, 이에 따른 배기량을 조절 가능하며, 연결 덕트(920) 및 연결홀(912)에 공정 부산물이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(480)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버들(470), 현상 챔버들(460), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484), 아암(485), 지지대(486), 그리고 받침대(487)를 가진다. 핸드(484)는 아암(485)에 고정 설치된다. 아암(485)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(484)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(486)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.
현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.
현상 챔버(460)는 용기(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 용기(461)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 용기(461) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 기판(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(470)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 웨이퍼를 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(470)는 냉각 플레이트(471) 또는 가열 플레이트(472)를 가진다. 냉각 플레이트(471)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(473)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(472)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(474)이 제공된다. 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다. 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 도포 모듈(401)의 베이크 챔버(420)와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이 도포 및 현상 모듈(400)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)을 가진다. 프레임(510)은 직육면체의 형상을 가진다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)은 프레임(510) 내에 위치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에 대응하는 높이에 배치된다. 제 2 냉각 챔버(540)는 현상 모듈(402)에 대응하는 높이에 배치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 제 2 냉각 챔버(540)는 순차적으로 제 3 방향(16)을 따라 일렬로 배치된다. 상부에서 바라볼 때 버퍼(520)은 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제 1 방향(12)을 따라 배치된다. 에지 노광 챔버(550)는 버퍼(520) 또는 제 1 냉각 챔버(530)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 배치된다.
제 2 버퍼 로봇(560)은 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550) 간에 기판(W)을 운반한다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 에지 노광 챔버(550)와 버퍼(520) 사이에 위치된다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 제 1 버퍼 로봇(360)과 유사한 구조로 제공될 수 있다. 제 1 냉각 챔버(530)와 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 후속 공정을 수행한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판(W)을 냉각한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)과 유사한 구조를 가진다. 에지 노광 챔버(550)는 제 1 냉각 챔버(530)에서 냉각 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 후술하는 전처리 모듈(601)로 운반되기 전에 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 냉각 챔버(540)는 후술하는 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 웨이퍼들(W)을 냉각한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 현상 모듈(402)와 대응되는 높이에 추가된 버퍼를 더 가질 수 있다. 이 경우, 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)은 추가된 버퍼에 일시적으로 보관된 후 현상 모듈(402)로 운반될 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은, 노광 장치(900)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 기판(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정을 처리할 수 있다. 또한, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 이후에 기판(W)을 세정하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 도포 공정이 수행된 경우, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 후 베이크 공정을 처리할 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)을 가진다. 전처리 모듈(601)은 노광 공정 수행 전에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행하고, 후처리 모듈(602)은 노광 공정 이후에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 전처리 모듈(601)은 후처리 모듈(602)의 상부에 위치된다. 전처리 모듈(601)은 도포 모듈(401)과 동일한 높이로 제공된다. 후처리 모듈(602)은 현상 모듈(402)과 동일한 높이로 제공된다. 전처리 모듈(601)은 보호막 도포 챔버(610), 베이크 챔버(620), 그리고 반송 챔버(630)를 가진다. 보호막 도포 챔버(610), 반송 챔버(630), 그리고 베이크 챔버(620)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 보호막 도포 챔버(610)와 베이크 챔버(620)는 반송 챔버(630)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 보호막 도포 챔버(610)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 보호막 도포 챔버(610)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 베이크 챔버(620)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 베이크 챔버(620)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(630)는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(630) 내에는 전처리 로봇(632)이 위치된다. 반송 챔버(630)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 전처리 로봇(632)은 보호막 도포 챔버들(610), 베이크 챔버들(620), 제 2 버퍼 모듈(500)의 버퍼(520), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720) 간에 기판(W)을 이송한다. 전처리 로봇(632)은 핸드(633), 아암(634), 그리고 지지대(635)를 가진다. 핸드(633)는 아암(634)에 고정 설치된다. 아암(634)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 아암(634)은 지지대(635)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(635)에 결합된다.
보호막 도포 챔버(610)는 액침 노광 시에 레지스트 막을 보호하는 보호막을 기판(W) 상에 도포한다. 보호막 도포 챔버(610)는 하우징(611), 지지 플레이트(612), 그리고 노즐(613)을 가진다. 하우징(611)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(612)는 하우징(611) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(612)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(613)은 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W) 상으로 보호막 형성을 위한 보호액을 공급한다. 노즐(613)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 보호액을 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(613)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(613)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(612)는 고정된 상태로 제공될 수 있다. 보호액은 발포성 재료를 포함한다. 보호액은 포토 레지스터 및 물과의 친화력이 낮은 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 보호액은 불소계의 용제를 포함할 수 있다. 보호막 도포 챔버(610)는 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 보호액을 공급한다.
베이크 챔버(620)는 보호막이 도포된 기판(W)을 열처리한다. 베이크 챔버(620)는 냉각 플레이트(621) 또는 가열 플레이트(622)를 가진다. 냉각 플레이트(621)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(623)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(622)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(624)이 제공된다. 가열 플레이트(622)와 냉각 플레이트(621)는 하나의 베이크 챔버(620) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버들(620) 중 일부는 가열 플레이트(622) 만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(621) 만을 구비할 수 있다.
후처리 모듈(602)은 세정 챔버(660), 노광 후 베이크 챔버(670), 그리고 반송 챔버(680)를 가진다. 세정 챔버(660), 반송 챔버(680), 그리고 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 세정 챔버(660)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 반송 챔버(680)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 세정 챔버(660)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 세정 챔버(660)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(680)는 상부에서 바라볼 때 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(680)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 반송 챔버(680) 내에는 후처리 로봇(682)이 위치된다. 후처리 로봇(682)은 세정 챔버들(660), 노광 후 베이크 챔버들(670), 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 2 버퍼(730) 간에 기판(W)을 운반한다. 후처리 모듈(602)에 제공된 후처리 로봇(682)은 전처리 모듈(601)에 제공된 전처리 로봇(632)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.
세정 챔버(660)는 노광 공정 이후에 기판(W)을 세정한다. 세정 챔버(660)는 하우징(661), 지지 플레이트(662), 그리고 노즐(663)을 가진다. 하우징(661)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(662)는 하우징(661) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(662)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(663)은 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액으로는 탈이온수와 같은 물이 사용될 수 있다. 세정 챔버(660)는 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 직선 이동 또는 회전 이동할 수 있다.
노광 후 베이크 챔버(670)는 원자외선을 이용하여 노광 공정이 수행된 기판(W)을 가열한다. 노광 후 베이크 공정은 기판(W)을 가열하여 노광에 의해 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화를 완성시킨다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 가열 플레이트(672)를 가진다. 가열 플레이트(672)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(674)이 제공된다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 그 내부에 냉각 플레이트(671)를 더 구비할 수 있다. 냉각 플레이트(671)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(673)이 제공된다. 또한, 선택적으로 냉각 플레이트(671)만을 가진 베이크 챔버가 더 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 노광 전후 처리 모듈(600)에서 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 완전히 분리되도록 제공된다. 또한, 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(680)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 보호막 도포 챔버(610)와 세정 챔버(660)는 서로 동일한 크기로 제공되어 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 베이크 챔버(620)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다.
인터페이스 모듈(700)은 노광 전후 처리 모듈(600), 및 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 가진다. 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(720)와 제 2 버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되도록 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720) 및 제 2 버퍼(730)와 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 2 버퍼 로봇(560)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판들(W)이 후처리 모듈(602)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(722)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740) 및 전처리 로봇(632)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 2 버퍼(730)의 하우징(4531)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
다음에는 상술한 기판 처리 설비(1)를 이용하여 공정을 수행하는 일 예를 설명한다.
웨이퍼들(W)이 수납된 카세트(20)는 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인다. 도어 오프너에 의해 카세트(20)의 도어가 개방된다. 인덱스 로봇(220)은 카세트(20)로부터 기판(W)을 꺼내어 제 2 버퍼(330)로 운반한다.
제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330)에 보관된 기판(W)을 제 1 버퍼(320)로 운반한다. 도포부 로봇(432)은 제 1 버퍼(320)로부터 기판(W)을 꺼내어 도포 모듈(401)의 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 프리 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)로부터 기판(W)을 꺼내어 레지스트 도포 챔버(410)로 운반한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 이후 기판(W) 상에 포토 레지스트가 도포되면, 도포부 로봇(432)은 기판(W)을 레지스트 도포 챔버(410)로부터 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 기판(W)에 대해 소프트 베이크 공정을 수행한다.
도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)에서 기판(W)을 꺼내어 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)로 운반한다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 기판(W)에 대해 냉각 공정이 수행된다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 공정이 수행된 기판(W)은 제 2 버퍼 로봇(560)에 의해 에지 노광 챔버(550)로 운반된다. 에지 노광 챔버(550)는 기판(W)의 가장자리 영역을 노광하는 공정을 수행한다. 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 완료된 기판(W)은 제 2 버퍼 로봇(560)에 의해 버퍼(520)로 운반된다.
전처리 로봇(632)은 버퍼(520)로부터 기판(W)을 꺼내어 전처리 모듈(601)의 보호막 도포 챔버(610)로 운반한다. 보호막 도포 챔버(610)는 기판(W) 상에 보호막을 도포한다. 이후 전처리 로봇(632)은 기판(W)을 보호막 도포 챔버(610)로부터 베이크 챔버(620)로 운반한다. 베이크 챔버(620)는 기판(W)에 대해 가열 및 냉각 등과 같은 열처리를 수행한다.
전처리 로봇(632)은 베이크 챔버(620)에서 기판(W)을 꺼내어 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720)로 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720)로부터 처리 모듈(800)의 반전 유닛(840)으로 웨이퍼를 운반한다. 반전 유닛(840)은 웨이퍼의 제 1 면(패턴 면)이 아래 방향을 향하도록 웨이퍼를 반전시킨다. 반전된 웨이퍼는 스핀 척(810) 상에 로딩되고, 로딩된 웨이퍼는 핀 부재들(811a, 811b)에 의해 척킹된다.
스핀 척(810)의 지지판(812) 형성된 분사 홀들(852)을 통해 웨이퍼의 제 1 면으로 질소 가스와 같은 불활성 가스가 분사되고, 이후 분사 홀들(852)을 통해 웨이퍼의 제 1 면으로 탈이온수와 같은 린스액이 분사된다. 린스액은 가스와 함께 분사 홀들(852)을 통해 웨이퍼의 제 1 면에 분사될 수도 있다. 웨이퍼의 제 1 면으로의 가스 및/또는 린스액의 분사시, 스핀 척(810)은 회전될 수 있으며, 이와 달리 회전되지 않을 수도 있다. 그리고, 린스액 분사 유닛(860)은 웨이퍼의 제 2 면에 린스액을 분사한다.
이후 웨이퍼는 인터페이스 로봇(740)에 의해 처리 모듈(800)로부터 제 1 버퍼(720)로 운반된 후, 제 1 버퍼(720)로부터 노광 장치(900)로 운반된다. 노광 장치(900)는 웨이퍼의 제 1 면에 대해 노광 공정, 예를 들어 액침 노광 공정을 수행한다. 노광 장치(900)에서 기판(W)에 대해 노광 공정이 완료되면, 인터페이스 로봇(740)은 노광 장치(900)에서 기판(W)을 제 2 버퍼(730)로 운반한다.
후처리 로봇(682)은 제 2 버퍼(730)로부터 기판(W)을 꺼내어 후처리 모듈(602)의 세정 챔버(660)로 운반한다. 세정 챔버(660)는 기판(W)의 표면에 세정액을 공급하여 세정 공정을 수행한다. 세정액을 이용한 기판(W)의 세정이 완료되면 후처리 로봇(682)은 곧바로 세정 챔버(660)로부터 기판(W)을 꺼내어 노광 후 베이크 챔버(670)로 기판(W)을 운반한다. 노광 후 베이크 챔버(670)의 가열 플레이트(672)에서 기판(W)의 가열에 의해 기판(W) 상에 부착된 세정액이 제거되고, 이와 동시에 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화가 완성된다. 후처리 로봇(682)은 노광 후 베이크 챔버(670)로부터 기판(W)을 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)로 운반한다. 제 2 냉각 챔버(540)에서 기판(W)의 냉각이 수행된다.
현상부 로봇(482)은 제 2 냉각 챔버(540)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 포스트 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 챔버(460)로 운반한다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상에 현상액을 공급하여 현상 공정을 수행한다. 이후 현상부 로봇(482)은 기판(W)을 현상 챔버(460)로부터 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 기판(W)에 대해 하드 베이크 공정을 수행한다.
현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내어 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)로 운반한다. 냉각 챔버(350)는 기판(W)을 냉각하는 공정을 수행한다. 인덱스 로봇(360)은 냉각 챔버(350)부터 기판(W)을 카세트(20)로 운반한다. 이와 달리, 현상부 로봇(482)는 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)으로 운반하고, 이후 인덱스 로봇(360)에 의해 카세트(20)로 운반될 수 있다.
본 실시예에는 배기 어셈블리(900)가 가열 유닛(800)의 처리 공간(812)을 배기하는 것으로 설명하였다. 그러나 배기 어셈블리(900)는 도포 챔버, 현상 챔버, 그리고 베이크 챔버 등 내부에 공정 분위기를 형성하기 공간을 가지는 챔버라면, 연결 가능하다.
812: 처리 공간 900: 배기 어셈블리
910: 배기 덕트 912: 연결홀
920: 연결 덕트 925: 감압 부재
930: 조절 부재 932: 조절 블럭
940: 블럭 이동 부재 960: 고정 부재

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  7. 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지며, 복수 개가 서로 적층되게 위치되는 챔버들과;
    각각의 상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되,
    상기 배기 어셈블리는,
    복수의 연결홀들을 가지는 배기 덕트와;
    상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재와;
    복수 개로 제공되며, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 일대일 연결하는 연결 덕트들과;
    각각의 상기 처리 공간의 배기량을 조절하는 조절 부재를 포함하되,
    상기 배기 덕트는 길이 방향에 수직한 단면에서 개방 면적이 각각의 상기 연결 덕트들보다 크게 제공되고,
    상기 조절 부재는,
    상기 배기 덕트에 위치되며, 상기 연결 덕트들 각각에 제공되는 배기 압력을 조절하는 조절 블럭과;
    상기 배기 덕트 내에서 상기 조절 블럭을 이동시키는 블럭 이동 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조절 블럭은 상기 연결홀에 마주보도록 블럭면을 가지고,
    상기 블럭면은 상기 연결홀에 비해 큰 면적으로 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 배기 덕트에는 상기 연결홀과 마주보는 조절홀이 더 형성되고,
    상기 블럭 이동 부재는,
    상기 조절홀에 삽입되며, 상기 조절 블럭에 고정 결합되는 조절핀을 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조절핀은 상기 연결홀이 향하는 방향과 평행한 일방향으로 이동 가능하고,
    상기 조절 부재는,
    상기 조절핀의 위치를 고정시키는 고정 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.

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