KR101935941B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 처리하는 처리 공간이 제공되는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내의 기체가 배기되는 덕트와; 상기 처리 공간으로부터 배기되는 기체를 외부 공기와 혼합하여 상기 덕트 내로 배기하는 혼합 배기 유닛을 포함하되, 상기 혼합 배기 유닛은, 일단은 상기 공정 챔버에 연결되고, 상기 덕트의 측벽의 일 영역을 관통하고, 타단은 상기 덕트의 측벽의 상기 일 영역과 상이한 타 영역에 연결되는 외기 혼합 배기관을 포함하고, 상기 외기 혼합 배기관은, 상기 타단에는 내부로 외부 공기가 유입되도록 외기 유입구가 형성되고, 상기 외기 혼합 배기관의 측벽의 상기 덕트의 내부에 위치되는 영역에는 배기홀이 형성된다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진, 식각, 증착, 이온주입, 그리고 세정 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이 중 사진공정은 패턴을 형성하기 위해 공정으로 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.
사진 공정은 크게 도포공정, 노광공정 그리고 현상공정으로 이루어지며, 도포공정 후 노광공정이 진행되기 전 및 노광공정이 진행된 후 단계에는 베이크 공정을 수행한다. 베이크 공정은 기판을 열 처리하는 과정으로, 가열 플레이트에 놓인 기판을 히터로부터 제공된 열로 인해 그 기판을 열 처리한다. 기판에 대해 열처리를 수행하는 경우 가열된 기판으로부터 흄(Fume)이 발생될 수 있다. 따라서, 기판에 대한 열처리가 수행되는 열처리 챔버 내의 흄을 포함하는 기체를 배기하기 위해 열처리 챔버에는 덕트가 연결된다.
도 1은 일반적인 열처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 베이크 공정과 같은 기판에 대한 열처리를 수행하는 열처리 장치(10)는, 내부에 기판을 가열하는 열처리 유닛(11)이 제공되는 열처리 챔버(13)와, 열처리 챔버(13) 내의 기체가 배기되는 덕트(15)를 포함한다. 덕트(15)에는 열처리 챔버(13)로부터 기체가 유입되는 배기홀(17)이 형성된다. 또한, 덕트(15)에는 배기홀(17)의 개폐율을 조절하여 배기 압력을 조절하는 압력 조절 부재(19)가 설치된다. 일반적으로 압력 조절 부재(19)는 나사 방식에 의해 배기홀(17)과의 거리를 조절함으로써 배기홀(17)의 개폐율을 조절한다. 그러나, 이러한 방식의 압력 조절 부재(19)를 사용하는 경우, 덕트(15)의 배기홀(17)이 형성된 측벽 및 압력 조절 부재(19)의 사이에 흄이 증착되어 배기 압력 조절에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명은 덕트 내에 흄이 증착되는 것을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 예방 정비(PM: Preventive Maintenance) 주기를 개선할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 처리하는 처리 공간이 제공되는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내의 기체가 배기되는 덕트와; 상기 처리 공간으로부터 배기되는 기체를 외부 공기와 혼합하여 상기 덕트 내로 배기하는 혼합 배기 유닛을 포함하되, 상기 혼합 배기 유닛은, 일단은 상기 공정 챔버에 연결되고, 상기 덕트의 측벽의 일 영역을 관통하고, 타단은 상기 덕트의 측벽의 상기 일 영역과 상이한 타 영역에 연결되는 외기 혼합 배기관을 포함하고, 상기 외기 혼합 배기관은, 상기 타단에는 내부로 외부 공기가 유입되도록 외기 유입구가 형성되고, 상기 외기 혼합 배기관의 측벽의 상기 덕트의 내부에 위치되는 영역에는 배기홀이 형성된다.
상기 외기 유입구에는 외부 공기의 유입량을 조절하는 외기 조절 부재가 제공될 수 있다.
상기 배기홀은 상기 덕트로 배기되는 기체가 흘러가는 방향을 바라보게 개방될 수 있다.
상기 외기의 온도는 상기 공정 챔버에서 배기되는 기체의 온도보다 낮게 제공된다.
상기 덕트로 배기되는 기체는 아래 방향으로 흐르도록 제공될 수 있다.
상기 공정 챔버는 기판을 열처리하는 열처리 챔버로 제공될 수 있다.
상기 외기 혼합 배기관은, 상기 공정 챔버 및 상기 덕트를 연결하는 외측관과; 상기 외측관과 연결되고 상기 덕트의 내부로 연장되는 내측관을 포함하되, 상기 배기홀은 상기 내측관의 측벽에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 덕트 내에 흄이 증착되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 예방 정비(PM: Preventive Maintenance) 주기를 개선할 수 있다.
도 1은 일반적인 열처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 측단면도이다.
도 6은 도 5의 혼합 배기 유닛을 보여주는 측단면도이다.
도 7은 도 6의 외기 조절 부재를 보여주는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 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 실시 예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용된다. 특히 본 실시예의 설비는 기판에 대해 도포 공정, 현상 공정을 수행하는 데 사용된다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나 기판은 반도체 웨이퍼 이외에 평판 표시 패널, 포토 마스크 등 다양한 종류의 기판일 수 있다. 또한, 이와 달리, 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치는 챔버 내의 기체를 배기시키는 구성이 요구되는 다양한 설비에 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 기판 처리 설비(1)를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 기판 처리 설비(1)를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 기판 처리 설비(1)를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 한다. 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 한다.
웨이퍼(W)는 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 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), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 설명한다.
로드 포트(100)는 웨이퍼들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공된다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼 모듈(300) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 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 웨이퍼(W)를 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 구조이다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다. 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 고정 결합된다. 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.
버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 버퍼 로봇(360)을 포함한다. 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 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 제공된다. 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 웨이퍼들(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 웨이퍼(W)가 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 버퍼 로봇(360) 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 그리고 후술하는 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 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.
버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 웨이퍼(W)를 이송시킨다. 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 포함한다. 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 상부 또는 하부 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 버퍼 로봇(360)은 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 웨이퍼(W)를 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 포함한다. 냉각 플레이트(352)는 웨이퍼(W)가 놓이는 상면 및 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W)를 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇이 냉각 플레이트(352)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 웨이퍼(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 웨이퍼(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. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.
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(410), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)간에 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(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, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 웨이퍼(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(420)는 웨이퍼(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열하여 웨이퍼(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 웨이퍼(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다.
베이크 챔버(420)는 가열 유닛(421) 또는 냉각 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(422)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(424)이 제공된다. 베이크 챔버(420)들 중 일부는 가열 유닛(421)만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(422)만을 구비할 수 있다. 선택적으로 가열 유닛(421)과 냉각 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 가열 유닛(421)만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(422)만을 구비할 수 있다.
현상 모듈(402)은 웨이퍼(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 웨이퍼(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. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.
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), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350) 간에 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.
현상 챔버(460)는 하우징(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 하우징(461)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 하우징(461) 내에 위치되며, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 웨이퍼(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
현상모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 웨이퍼(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 웨이퍼(W)를 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 웨이퍼(W)를 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. 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다. 선택적으로 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 제공될 수 있다. 그 외 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)의 구성들은 도포 모듈(401)의 베이크 챔버(420)와 유사한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상술한 도포 및 현상 모듈(400)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공될 수 있다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.
인터페이스 모듈(700)은 웨이퍼(W)를 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 포함한다. 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 적층되게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다.
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 웨이퍼(W)를 운반한다.
제 1 버퍼(720)는 공정이 수행된 웨이퍼(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 웨이퍼(W)들이 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 웨이퍼(W)가 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 유사한 구조를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치(800)를 보여주는 측단면도이다. 도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(800)는 기판을 처리한다. 일 실시 예에 따르면, 기판 처리 장치(800)는 공정 챔버(810), 덕트(820) 및 혼합 배기 유닛(830)을 포함한다.
공정 챔버(810)는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간이 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 공정 챔버(810)는 기판을 열처리하는 열처리 챔버로 제공된다. 예를 들면, 공정 챔버(810)는 도 2 내지 도 4의 기판 처리 설비(1)의 기판을 가열하는 가열 유닛이 내부에 제공된 베이크 챔버(420, 470)로 제공될 수 있다. 이와 달리, 공정 챔버(810)는 내부의 기체의 배기가 요구되는 기판에 대해 다양한 종류의 공정을 수행하는 챔버일 수 있다.
공정 챔버(810)의 처리 공간 내의 기체는 덕트(820)를 통해 배기된다. 공정 챔버(810)가 상술한 베이크 챔버(420, 470)와 같이 적층되는 경우, 덕트(820)는 각 공정 챔버(810)와 연결되도록 제공된다.
도 6은 도 5의 혼합 배기 유닛(830)을 보여주는 측단면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 혼합 배기 유닛(830)은 공정 챔버(810)의 처리 공간으로부터 배기되는 기체를 외부 공기와 혼합하여 덕트(820)내로 배기한다. 일 실시 예에 따르면, 혼합 배기 유닛(830)은 외기 혼합 배기관(831) 및 외기 조절 부재(833)를 포함한다.
외기 혼합 배기관(831)은 일단은 공정 챔버(810)에 연결되고, 덕트(820)의 측벽의 일 영역을 관통하여 덕트(820)의 내부로 연장된다. 외기 혼합 배기관(831)의 타단은 덕트(820)의 측벽의 상기 일 영역과 상이한 타 영역에 연결된다. 예를 들면, 상기 타 영역은 상기 일 영역을 마주보는 영역일 수 있다. 외기 혼합 배기관(831)의 측벽의 덕트(820)의 내부에 위치되는 영역에는 배기홀(8312)이 형성된다. 공정 챔버(810)의 처리 공간 내의 기체는 외기 혼합 배기관(831)을 지나 배기홀(8312)을 통해 덕트(820) 내부로 배기된다. 배기홀(8312)은 덕트(820)로 배기되는 기체가 흘러가는 방향을 바라보도록 개방된다. 예를 들면, 덕트(820)로 배기되는 기체가 아래 방향으로 흐르는 경우, 배기홀(8312)은 아래 방향을 바라보도록 개방된다. 따라서, 외기 혼합 배기관(831) 내의 기체는 덕트(820) 내의 기체의 흐름을 따라 배기홀(8312)을 통해 아래 방향으로 배기된다.
일 실시 예에 따르면, 외기 혼합 배기관(831)은 외측관(8313) 및 내측관(8314)을 포함한다. 외측관(8313)은 공정 챔버(810) 및 덕트(820)를 연결한다. 내측관(8314)은 외측관(8313)과 연결되고, 덕트(820)의 내부로 연장된다. 이 경우, 배기홀(8312)은 내측관(8314)의 측벽에 형성된다. 상술한 바와 달리, 배기관(831)은 덕트(820)의 외측에 위치되는 영역 및 덕트(820)의 내측에 위치되는 영역은 일체로 제공될 수 있다.
외기 혼합 배기관(831)의 상기 타단에는 내부로 외부 공기가 유입되도록 외기 유입구(8311)가 형성된다. 따라서, 외기 혼합 배기관(831) 내에서 공정 챔버(810)로부터 배기된 기체와 외부 공기가 혼합된다.
외부 공기의 온도는 공정 챔버(810)에서 배기되는 기체의 온도보다 낮게 제공될 수 있다. 예를 들면, 외부 공기의 온도는 상온이고, 공정 챔버(810)가 열처리 챔버 등으로 제공되는 경우, 공정 챔버(810)에서 배기되는 기체의 온도는 상온보다 높게 제공될 수 있다.
도 7은 도 6의 외기 조절 부재(833)를 보여주는 사시도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 외기 조절 부재(833)는 외기 유입구(8311)로 유입되는 외부 공기의 유입량을 조절한다. 일 실시 예에 따르면, 외기 조절 부재(833)는 외기 유입구(8311)에 설치된다.
예를 들면, 외기 조절 부재(833)는 홀 플레이트(833a) 및 조절 플레이트(833c)를 포함한다.
홀 플레이트(833a)는 외기 유입구(8311)을 가리도록 제공된다. 홀 플레이트(833a)에는 일부 영역에 내외측면을 관통하는 유입홀(833b)이 형성된다. 유입홀(833b)은 홀 플레이트(833a)의 둘레 방향을 따라 부채꼴 형상으로 제공될 수 있다.
조절 플레이트(833c)는 유입홀(833b)의 개폐율을 조절함으로써 유입홀(833b)을 통해 유입되는 외부 공기의 유량을 조절한다. 조절 플레이트(833c)는 홀 플레이트(833a)의 외측에 홀 플레이트(833a)에 대향되도록 제공된다. 조절 플레이트(833c)는 홀 플레이트(833a)의 중심을 축으로 회전됨에 따라 유입홀(833b)과 중첩된 영역의 비율을 조절함으로써 유입홀(833b)의 개폐율을 조절할 수 있도록 제공된다.
이와 달리, 외기 조절 부재(833)는 외기 유입구(8311)로 유입되는 외부 공기의 유입량을 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 배기 유닛(830)은 공정 챔버(810) 내의 기체를 외부 공기와 혼합하여 덕트(820) 내로 배기함으로써, 기체 내의 흄(Fume)의 농도 및 온도를 낮춰 덕트(820) 내에서 흄(Fume)이 증착되는 것을 최소화 할 수 있다. 따라서, 예방 정비(PM: Preventive Maintenance) 주기를 개선할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 외기 조절 부재(833)를 이용하여 외부 공기의 유입량을 조절함으로써, 공정 챔버(810) 내에서 배기되는 기체와 외부 공기가 만나는 영역을 배기홀(8312)이 형성된 위치와 대향되는 영역으로 조절함으로써, 기체가 외부 공기와 혼합됨에 따라 온도가 낮아짐에 의해 발생되는 흄의 입자가 배기홀(8312)의 상부에서 생성되어 바로 배기홀(8312)을 통해 배기됨으로써, 그 외의 영역에서 흄이 증착되는 현상을 최소화할 수 있다.
800: 기판 처리 장치 810: 공정 챔버
820: 덕트 830: 혼합 배기 유닛
831: 외기 혼합 배기관 833: 외기 조절 부재
8311: 외기 유입구 8312: 배기홀

Claims (7)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 기판을 처리하는 처리 공간이 제공되는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간 내의 기체가 배기되는 덕트와;
    상기 처리 공간으로부터 배기되는 기체를 외부 공기와 혼합하여 상기 덕트 내로 배기하는 혼합 배기 유닛을 포함하되,
    상기 혼합 배기 유닛은,
    일단은 상기 공정 챔버에 연결되고, 상기 덕트의 측벽의 일 영역을 관통하고, 타단은 상기 덕트의 측벽의 상기 일 영역과 상이한 타 영역에 연결되는 외기 혼합 배기관을 포함하고,
    상기 외기 혼합 배기관은, 상기 타단에는 내부로 외부 공기가 유입되도록 외기 유입구가 형성되고, 상기 외기 혼합 배기관의 측벽의 상기 덕트의 내부에 위치되는 영역에는 배기홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외기 유입구에는 외부 공기의 유입량을 조절하는 외기 조절 부재가 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배기홀은 상기 덕트로 배기되는 기체가 흘러가는 방향을 바라보게 개방되는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외기의 온도는 상기 공정 챔버에서 배기되는 기체의 온도보다 낮은 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 덕트로 배기되는 기체는 아래 방향으로 흐르는 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 공정 챔버는 기판을 열처리하는 열처리 챔버로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 외기 혼합 배기관은,
    상기 공정 챔버 및 상기 덕트를 연결하는 외측관과;
    상기 외측관과 연결되고 상기 덕트의 내부로 연장되는 내측관을 포함하되,
    상기 배기홀은 상기 내측관의 측벽에 형성되는 기판 처리 장치.
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