KR102041319B1 - 배기 조절 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

배기 조절 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 처리 공정 중에 유체를 배기하는 배기 조절 유닛과, 이를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 복수개의 처리 유닛, 상기 복수개의 처리 유닛에 대해 배기를 공통으로 수행하는 배기 덕트, 상기 배기 덕트와 상기 복수개의 처리 유닛을 각각 연결하는 복수의 배기 라인 및 상기 복수개의 배기 라인 중 적어도 일부에 위치하고, 각각의 상기 처리 유닛으로부터 배기되는 유체의 유속을 조절하는 배기 조절 유닛을 포함하되, 상기 배기 조절 유닛은 상기 배기 라인 상에 위치하고, 내부에 상기 유체가 이동되는 공간이 제공되는 몸체, 상기 몸체의 일측면에 제공된 개구를 개폐하는 도어를 가지는 외기 유입 부재 및 상기 몸체 내부에 위치하고, 상기 몸체의 내부 개방율을 조절하는 조절판을 가지는 유량 조절 부재를 포함한다.

Description

배기 조절 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법{UNIT FOR CONTROLING EXHAUST, APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 처리 공정 중에 유체를 배기하는 배기 조절 유닛과, 이를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스는 기판상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위하여 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 요구된다.
이들 공정 중 사진 공정 중에는 기판상에 감광액을 도포하는 도포 공정과, 기판상에 현상액을 공급하는 현상 공정이 포함되며, 식각 공정은 기판상에 식각액을 공급하여 기판상에 형성된 막질을 제거하는 공정이고, 세정 공정은 기판상에 세정액을 공급하여 기판 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하는 공정이다.
도포, 현상, 식각 및 세정 공정은 스핀 척 위에 기판을 놓고 기판을 회전시키는 동안 기판의 표면에 처리액(감광액, 현상액, 식각액, 세정액)을 공급하는 스핀 타입의 방식에 의해 진행된다.
도포 공정에서는 공정 도중 발생하는 파티클 등을 포함한 유체를 챔버 외부로 배기한다. 일반적으로 복수개의 처리 유닛에서 동시에 또는 순차적으로 도포 공정이 수행되고, 각 처리 유닛들로부터 하나의 배기 덕트로 배기된다. 도포 공정 중에는 공정 특성에 따라 배기되는 유속이 적은 상태로 유지되어야 하는 저속 배기 공정을 포함한다. 일반적으로 저속 배기 공정에서는 유체가 배기되는 라인에 외기를 유입하여 처리 유닛으로부터 배기되는 유속을 조절한다. 그러나 이러한 방식으로는 하나의 처리 유닛에서 배기되는 유속을 조절하면 다른 처리 유닛에서 배기되는 유속에도 영향을 준다. 이로 인하여 정밀한 공정 제어가 어렵고, 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 복수개의 처리 유닛 중 일부 처리 유닛의 배기 유속을 조절할 때 다른 처리 유닛의 배기 유속이 간섭받지 않는 배기 조절 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 복수개의 처리 유닛, 상기 복수개의 처리 유닛에 대해 배기를 공통으로 수행하는 배기 덕트, 상기 배기 덕트와 상기 복수개의 처리 유닛을 각각 연결하는 복수의 배기 라인 및 상기 복수개의 배기 라인 중 적어도 일부에 위치하고, 각각의 상기 처리 유닛으로부터 배기되는 유체의 유속을 조절하는 배기 조절 유닛을 포함하되, 상기 배기 조절 유닛은 상기 배기 라인 상에 위치하고, 내부에 상기 유체가 이동되는 공간이 제공되는 몸체, 상기 몸체의 일측면에 제공된 개구를 개폐하는 도어를 가지는 외기 유입 부재 및 상기 몸체 내부에 위치하고, 상기 몸체의 내부 개방율을 조절하는 조절판을 가지는 유량 조절 부재를 포함한다.
상기 배기 조절 유닛은 상기 도어와 상기 조절판에 연결되어 이들을 동시에 구동시키는 구동기를 더 포함할 수 있다.
상기 구동기는 상기 몸체의 내부 일측에 고정되어 위치하고, 상기 조절판의 일측과 연결된 회전축 및 상기 조절판과 상기 도어를 연결하는 링크를 포함할 수 있다.
상기 배기 조절 유닛은 상기 도어, 상기 링크, 그리고 상기 조절판이 함께 이동되고, 상기 도어가 개방되면 상기 조절판이 상기 배기 라인의 내부 개방율이 낮아지도록 이동될 수 있다.
상기 배기 조절 유닛은 상기 배기 덕트 외부에 위치할 수 있다.
상기 배기 조절 유닛은 상기 구동기를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 복수개의 처리 유닛 중 일부로부터 배기되는 유체의 유속이 다른 상기 처리 유닛보다 느리게 되는 경우에 상기 외기가 유입되도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 배기 조절 유닛을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배기 조절 유닛은, 내부에 상기 유체가 이동되는 공간이 제공되는 몸체, 상기 몸체의 일측면에 제공된 개구를 개폐하는 도어를 가지는 외기 유입 부재 및 상기 몸체 내부에 위치하고, 상기 몸체의 내부 개방율을 조절하는 조절판을 가지는 유량 조절 부재를 포함한다.
상기 배기 조절 유닛은 상기 도어와 상기 조절판에 연결되어 이들을 동시에 구동시키는 구동기를 더 포함할 수 있다.
상기 구동기는 상기 몸체의 내부 일측에 고정되어 위치하고, 상기 조절판의 일측과 연결된 회전축 및 상기 조절판과 상기 도어를 연결하는 링크를 포함할 수 있다.
상기 배기 조절 유닛은 상기 도어, 상기 링크, 그리고 상기 조절판이 함께 이동되고, 상기 도어가 개방되면 상기 조절판이 상기 배기 라인의 내부 개방율이 낮아지도록 이동될 수 있다.
상기 배기 조절 유닛은 상기 구동기를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 복수개의 처리 유닛 중 일부로부터 배기되는 유체의 유속이 다른 상기 처리 유닛보다 느리게 되는 경우에 상기 외기가 유입되도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 방법은, 하나의 배기 덕트를 이용하여 복수개의 처리 유닛으로부터 유체를 각각 배기하는 방법에 있어서, 제1 유속으로 상기 유체가 배기되는 고속 배기 단계, 제2 유속으로 상기 유체가 배기되는 저속 배기 단계 및 상기 유체의 유속이 조절되는 유속 조절 단계를 포함하되, 상기 유속 조절 단계는 상기 유체가 배기되는 배기 조절 유닛으로 외기를 유입하는 제1 조절 단계 및 상기 유체가 배기되는 배기 조절 유닛의 내부 개방율을 조절하는 제2 조절 단계를 포함한다.
상기 제1 조절 단계와 상기 제2 조절 단계가 동시에 제공될 수 있다.
상기 제1 조절 단계와 상기 제2 조절 단계는 하나의 구동기를 통하여 조절될 수 있다.
상기 저속 배기 단계에서 상기 유체와 상기 외기가 상기 배기 덕트로 함께 이동되는 유속이 상기 제1 유속과 동일하게 제공될 수 있다.
상기 복수개의 처리 유닛의 일부에서 배기되는 유속이 변경되면, 상기 개구의 개방율과 상기 조절판의 내부 개방율이 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 복수개의 처리 유닛 중 일부 처리 유닛의 배기 유속을 조절할 때 다른 처리 유닛의 배기 유속이 간섭받지 않도록 제공되어 각 처리 유닛의 공정 효율성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기판 처리 장치를 측면에서 바라본 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 1의 기판 처리 장치의 다른 실시예를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 6은 레지스트 도포 챔버의 일 실시예의 내부를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 처리 유닛, 배기 조절 유닛, 그리고 배기 덕트를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 6의 배기 조절 유닛의 상면을 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8의 D-D 방향에서 바라본 도면이다.
도 10은 처리 유닛이 배기되는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 11 내지 도 13은 배기 조절 유닛을 이용하여 배기 유속이 조절되는 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 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 기판 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용된다. 특히 본 실시예의 설비는 기판에 대해 도포 공정과 현상 공정을 수행하는데 사용된다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1은 기판 처리 설비를 측면에서 바라본 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 공정 모듈(400), 인터페이스 모듈(500), 검사 모듈(700), 그리고 제어부(800)를 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 공정 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(500)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 공정 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(500)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1방향(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 롯드(lot)(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 롯드(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 롯드(20)는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다. 이하 도 1 내지 도 4를 참조하여, 각각의 구성에 대해서 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 롯드(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수 개가 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 롯드(20)와 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 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 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 회전가능한 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 롯드(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 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 공정 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 공정 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 공정 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 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), 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, 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 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 기판(W)을 이송시킨다. 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 제2 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)가 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.
공정 모듈(400)은 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 도포 처리 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 현상 처리를 수행한다. 공정 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 공정 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 제공된다. 일 예에 의하면, 제 1 방향(12)으로는 하나의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공되고, 제 3 방향(16)으로는 복수 개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공될 수 있다. 이와 달리, 도 5에서와 같이 제 1 방향(12)과 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공될 수도 있다. 이러한 경우에 각 레지스트 도포 챔버(410)에는 하나의 처리 유닛이 제공될 수 있다.
도 1에서는 3개의 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 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), 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(500)의 제 1 버퍼(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 이동가능하도록 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. 일 예에 의하면, 레지스트 도포 챔버(410)는 복수개의 처리 유닛(4110a 내지 4110c)을 가진다. 이와 달리, 레지스트 도포 챔버(410)는 하나의 처리 유닛을 가질 수도 있다. 이하에서는 복수개의 처리 유닛(4110a 내지 4110c)을 가지는 레지스트 도포 챔버(410)에 대하여 설명한다.
도 6은 레지스트 도포 챔버의 일 실시예의 내부를 보여주는 도면이고, 도 7은 도 6의 처리 유닛, 배기 조절 유닛, 그리고 배기 덕트를 보여주는 도면이고, 도 8은 도 6의 배기 조절 유닛의 상면을 보여주는 평면도이고, 도 9는 도 8의 D-D 방향에서 바라본 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 레지스트 도포 챔버(410)는 내부에 처리 유닛(4110), 배기 라인(4130), 배기 덕트(4190), 그리고 배기 조절 유닛(4300)을 포함한다.
처리 유닛(4110)은 하우징(4111), 지지 플레이트(4112), 그리고 노즐(4113)을 가진다. 하우징(4111)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(4112)는 하우징(4111) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(4112)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(4113)은 지지 플레이트(4112)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(4113)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(4113)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(4113)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(4110)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(4114)이 더 제공될 수 있다.
배기 라인(4130)은 처리 유닛(4110)과 배기 덕트(4190)를 연결한다. 배기 라인(4130)은 하우징(4111)으로부터 유체를 일정한 유속으로 배기 덕트(4190)로 배기한다. 공정에 따라서 하우징(4111)으로부터 배기되는 유체의 유속은 낮아지거나 높아질 수 있다.
배기 덕트(4190)는 처리 유닛(4110)의 하부에 위치한다. 배기 덕트(4190)는 배기 라인(4130)의 일측과 연결된다. 배기 덕트(4190)는 처리 유닛(4110)으로부터 배기 라인(4130)을 통해 이동된 유체를 레지스트 도포 챔버(410) 외부로 배기한다. 일 예에 의하면, 하나의 배기 덕트(4190)에는 복수개의 처리 유닛(4110a 내지 4110c)이 연결된다. 따라서, 배기 덕트(4190)를 통해 일정한 음압이 제공되면, 복수개의 처리 유닛(4110a 내지 4110c)에도 각각 동일한 음압이 제공된다. 이를 통하여 복수개의 처리 유닛(4110a 내지 4110c) 각각으로부터 일정한 유속으로 유체가 배기될 수 있다.
배기 조절 유닛(4300)은 배기 라인(4130)상에 위치한다. 배기 조절 유닛(4300)은 처리 유닛(4110)으로부터 배기 덕트(4190)로 배기되는 유체의 유속을 조절한다. 배기 조절 유닛(4300)은 몸체(4310), 외기 유입 부재(4330), 유량 조절 부재(4350), 구동기(4370), 그리고 제어기(4390)를 포함한다.
몸체(4310)는 배기 라인(4130)상에 위치한다. 몸체(4310)는 내부에 배기되는 유체가 이동되는 공간이 제공된다. 일 예에 의하면, 몸체(4310)는 일측에는 배기 라인(4130)이 연결되고, 타측에는 배기 덕트(4190)가 연결될 수 있다.
외기 유입 부재(4330)는 개구(4331)와 도어(4333)를 포함한다. 개구(4331)는 몸체(4310)의 일측에 위치한다. 개구(4331)는 외기가 몸체(4310)로 유입되는 입구로서 역할을 한다. 도어(4333)는 몸체(4310) 외부에서 개구(4331)와 마주하도록 제공된다. 도어(4333)는 단면적이 개구(4331)보다 크게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 도어(4333)는 제 2 방향(14)으로 이동될 수 있도록 제공된다. 도어(4333)는 제 2 방향(14)으로 이동하면서 개구(4331)를 막거나 열수있다. 이를 통하여 도어(4333)는 몸체(4310) 내부로 유입되는 외기를 조절할 수 있다.
유량 조절 부재(4350)는 조절판(4351)을 포함한다. 조절판(4351)은 몸체(4310) 내부에 위치한다. 조절판(4351)은 평판 형상으로 제공될 수 있다. 조절판(4351)의 길이는 몸체(4310)의 내경보다 작게 제공될 수 있다. 조절판(4351)은 일측이 고정되고 타측이 회전 이동할 수 있도록 제공된다. 조절판(4351)은 몸체(4310) 내부에서 회전 이동하면서, 몸체(4310) 내부를 이동하는 유체의 유속을 조절한다. 일 예에 의하면, 조절판(4351)은 도어(4333)와 연결되어 도어(4333)의 움직임에 따라 회전 이동될 수 있다. 이와 달리 조절판(4351)은 도어(4333)와 연결되지 않을 수도 있다. 이러한 경우에 조절판(4351)은 별도의 구동 부재(미도시)를 통하여 몸체(4310) 내부에서 이동될 수 있다.
구동기(4370)는 회전축(4371)과 링크(4373)를 포함한다. 구동기(4370)는 몸체(4310) 내부에서 위치한다. 구동기(4370)는 몸체(4310) 내부에서 도어(4333)의 움직임에 따라 조절판(4351)이 회전 이동되도록 제공된다. 회전축(4371)은 몸체(4310) 내부의 일측에 고정된 상태로 제공된다. 회전축(4371)은 조절판(4351)의 일단과 연결된다. 회전축(4371)은 조절판(4351)의 일단을 고정시켜 조절판(4351)의 타단이 회전축(4371)을 중심으로 회전 이동될 수 있도록 한다. 링크(4373)는 조절판(4351)과 도어(4333)를 연결한다. 이로 인하여 링크(4373)는 도어(4333)가 움직일 때 조절판(4351)이 회전축(4371)을 중심으로 회전 이동할 수 있도록 제공된다. 선택적으로, 구동기(4370)는 제공되지 않을 수도 있다. 이러한 경우에는 조절판(4351)과 도어(4333)는 별도의 구동부를 가지고 조절될 수 있다.
제어기(4390)는 도어(4333)에 연결된다. 제어기(4390)는 도어(4333)의 이동을 제어함으로써, 개구(4331)를 열거나 닫을 수 있다. 이를 통하여 제어기(4390)는 몸체(4310) 내부로 유입되는 외기를 조절할 수 있다. 또한, 제어기(4390)는 도어(4333)의 이동시킴으로써, 조절판(4351)을 제어할 수 있다. 따라서, 제어기(4390)는 조절판(4351)과 도어(4333)를 동시에 제어할 수 있다. 이와 달리, 제어기(4390)는 조절판(4351)과 도어(4333)를 별도로 제어할 수도 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(421) 또는 가열 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다.
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 4개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(480)는 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), 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 인터페이스 모듈(500)의 제 2 버퍼(530) 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 이동가능하도록 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 포토레지스트 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, 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 기판을 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.
인터페이스 모듈(500)은 공정 모듈(400)과 노광 장치(600) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(500)은 프레임(510), 제 1 버퍼(520), 제 2 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(540)를 가진다. 제 1 버퍼(520), 제 2 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(540)은 프레임(510) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(520)와 제 2 버퍼(530)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되도록 배치된다. 제 1 버퍼(520)는 제 2 버퍼(530)보다 높게 배치된다. 제 1 버퍼(520)는 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(530)는 현상 모듈(402)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제 1 버퍼(520)는 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제 2 버퍼(530)는 현상 모듈(402)의 반송 챔버(480)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(540)은 제 1 버퍼(520) 및 제 2 버퍼(530)와 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(540)은 제 1 버퍼(520), 제 2 버퍼(530), 그리고 노광 장치(600) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(540)은 버퍼 로봇(360)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제 1 버퍼(520)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판(W)들이 노광 장치(600)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(530)는 노광 장치(600)에서 공정이 완료된 기판(W)들이 현상 모듈(402)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(520)는 하우징(521)과 복수의 지지대들(522)을 가진다. 지지대들(522)은 하우징(521) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(522)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(521)은 인터페이스 로봇(540) 및 도포부 로봇(432)이 하우징(521) 내로 지지대(722)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(540)이 제공된 방향 및 도포부 로봇(432)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 2 버퍼(530)는 제1 버퍼(520)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 2 버퍼(530)의 하우징(531)에는 인터페이스 로봇 (540)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
검사 모듈(700)은 공정 모듈(400)에서 공정 처리를 마친 기판(W)에 대해 검사 처리를 수행한다. 검사 모듈(700)은 현상 모듈(402)에서 현상 공정과 베이크 공정을 마친 기판(W)을 검사 처리한다. 검사 모듈(700)은 현상 처리의 불편 및 결함을 검출하기 위한 결함 검사 장치, 기판(W) 표면의 이물을 검사하는 이물 검사 장치, 기판(W) 상에 형성된 레지스트막의 패턴의 선폭(CD)을 측정하기 위한 선폭 측정 장치, 노광 후의 기판(W)과 포토마스크와의 겹침 맞춤 정밀도를 검사하기 위한 겹침 맞춤검사 장치, 현상 처리 후의 기판(W)에 잔존하는 레지스트 잔사를 검출하기 위한 잔사 검사 장치, 그리고 노광 장치에서 생기는 패턴의 위치 차이를 검출하기 위한 디포커스 검사 장치등을 유니트한 것으로, 원하는 검사의 종류에 따라 장치가 적당 선택될 수 있다. 또한 각 검사 유니트의 배치수 및 배치 레이아웃은 원하는 검사의 종류나 배치할 수 있는 스페이스에 따라 결정할 수 있게 된다.
검사 모듈(700)은 공정 모듈(400) 내에 배치될 수 있다. 검사 모듈(700)은 검사 처리가 수행되는 공간을 제공하는 검사 챔버(710)를 포함한다. 검사 챔버(710)는 현상 모듈(402)이 배치된 공정 모듈(400)의 하층에 배치될 수 있다. 검사 챔버(710)는 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)들과 인덱스 모듈(300) 사이에 배치되며, 제1방향(12)으로 베이크 챔버(470)들과 일렬 배치된다. 검사 챔버(710)는 복수 개가 제3방향(16)으로 적층되어 제공될 수 있다.
제어부(800)는 공정 모듈(400)에서 공정 처리를 마친 기판(W)들 중 검사 모듈(700)에 제공되는 검사 대상 기판을 선정한다. 제어부(800)는 롯드(20) 단위의 기판(W)들에 대한 공정 처리 시간 내에 검사 처리가 완료되도록 검사 대상 기판을 선정한다. 제어부(800)는 롯드(20) 단위의 기판 전체에 대한 공정 처리 예상 소요 시간을 계산하고, 공정 처리 예상 소요 시간 내에 검사 처리가 종료되도록 검사 모듈(700)에 제공되는 검사 대상 기판을 선정한다. 제어부(800)는 공정 모듈(400)에서 공정 처리를 마친 기판(W)들 중 일부 기판(W)을 선택하여 검사 대상 기판으로 선정할 수 있다. 제어부(800)는 공정 모듈(400)에서 공정 처리를 마치는 기판(W)들을 일정 주기로 샘플링하여 검사 대상 기판으로 선정할 수 있다. 이와 달리, 제어부(800)는 공정 모듈(400)에서 공정처리를 마치는 순서대로 기판(W)을 검사 대상 기판으로 선정할 수 있다.
이하, 상술한 기판 처리 장치(1)를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 대해 설명한다.
기판들(W)이 수납된 롯드(20)는 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인다. 도어 오프너에 의해 롯드(20)의 도어가 개방된다. 인덱스 로봇(220)은 롯드(20)로부터 기판(W)을 꺼내어 제 2 버퍼(330)로 운반한다. 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 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 인터페이스 모듈(500)의 제 1 버퍼(520)로 운반한다. 인터페이스 로봇(540)은 제 1 버퍼(520)로부터 노광 장치(600)로 기판(W)을 운반한다. 노광 장치(600)에서 기판(W)에 대해 노광 공정이 수행된다. 이후, 인터페이스 로봇(540)은 노광 장치(600)에서 기판(W)을 제 2 버퍼(530)로 운반한다.
현상부 로봇(482)은 제 2 버퍼(530)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.
제어부(800)는 상술한 도포/현상 처리가 완료된 기판(W)들 중 검사 대상 기판을 선정한다. 검사 대상 기판으로 선정된 기판(W)은 현상부 로봇(482)에 의해 베이크 챔버(470)로부터 꺼내어져 검사 챔버(710)로 운반된다. 반면, 검사 대상 기판으로 선정되지 않은 기판(W)은 현상부 로봇(482)에 의해 꺼내어져 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)로 운반된다.
이하에서는, 기판 처리 장치(1)를 이용하여 레지스트 도포 챔버(410) 내부가 배기되는 과정을 포함하는 기판 처리 방법을 설명한다.
도 10은 처리 유닛이 배기되는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 처리 유닛이 배기되는 경우는 고속 배기 단계(S10), 유속 조절 단계(S20), 저속 배기 단계(S30), 유속 조절 단계(S40), 그리고 고속 배기 단계(S50)를 포함한다. 유속 조절 단계(S20, S40)는 유입되는 외기를 조절하는 제1 조절 단계(S21, S41)와 배기 조절 유닛의 내부 개방율을 조절하는 제2 조절 단계(S22, S42)를 포함한다. 고속 배기 단계(S10, S50)와 저속 배기 단계(S30)는 도포 공정의 진행에 따라 결정된다. 따라서 도포 공정의 구체적인 상황에 따라 저속 배기 단계(S30)가 2번 이상 진행될 수도 있다. 또한, 고속 배기 단계(S10, S50)도 2번 이상 제공될 수도 있다. 배기되는 유체는 고속 배기 단계(S10, S50)에서 제1 유속으로 배기되고, 저속 배기 단계(S20)에서는 제2 유속으로 배기될 수 있다. 이때 제1 유속은 제2 유속보다 빠르게 제공된다.
레지스트 도포 챔버(410) 내부에 위치하는 복수개의 처리 유닛(4110)은 하나의 배기 덕트(4190)를 통하여 배기된다. 배기 덕트(4190)에는 일정한 음압이 제공된다. 복수개의 처리 유닛(4110)은 배기 덕트(4190)를 통해 각각 동일한 음압을 제공받는다. 복수개의 처리 유닛(4110)은 각각 공정의 진행속도가 다르다. 예를 들어 하나의 처리 유닛(4110a)이 저속 배기 단계(S30)로 진행될 때 나머지 처리 유닛(4110b, 4110c)는 고속 배기 단계(S10, S50)가 진행될 수 있다.
일반적으로, 처리 유닛이 고속 배기 단계(S10)에서 저속 배기 단계(S30)로 진행되는 경우의 유속 조절 단계(S20)는 처리 유닛과 연결된 배기 라인으로 유입되는 외기를 증가시킨다. 또한, 처리 유닛이 저속 배기 단계(S30)에서 고속 배기 단계(S50)로 진행되는 경우의 유속 조절 단계(S40)는 배기 라인으로 유입되는 외기를 감소시킨다. 이러한 방법을 통해 처리 유닛으로부터 배기되는 유체의 유속을 조절할 수 있었다. 그러나 이러한 방법은 하나의 배기 덕트에 연결된 다른 배기 유닛의 유속에 영향을 미치게 되었다. 이러한 이유로 하나의 처리 유닛의 배기 유속이 변할 때마다 다른 처리 유닛의 배기 유속에 영향을 미치므로 공정의 효율이 저하되고 공정의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 고속 배기 단계(S10)에서 저속 배기 단계(S30) 또는 저속 배기 단계(S30)에서 고속 배기 단계(S50)로 진행되면서 배기 유속을 조절하는 유속 조절 단계(S20, S40)에서 유입되는 외기를 조절하는 제1 조절 단계(S21)와 유체가 배기되는 통로의 개방율을 조절하는 제2 조절 단계(S22)가 동시에 진행된다. 이를 통하여 복수개의 처리 유닛(4110) 중에서 일부의 처리 유닛(4110a)의 배기 유속이 변화될 때 진행될 때 나머지 처리 유닛(4110b, 4110c)들의 배기 유속에 미치는 영향을 최소화 할 수 있게 된다.
도 11 내지 도 13은 배기 조절 유닛을 이용하여 배기 유속이 조절되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 도포 공정 초기에는 고속 배기 단계(S10)가 유지된다. 고속 배기 단계(S10)는 기판(W)이 처리 유닛(4110)으로 이동되기 전부터 시작된다. 이때 도어(4333)는 개구(4331)가 약간 열려있는 위치에 제공된다. 배기가 시작될 때 개구(4331)가 완전히 닫혀있으면 다른 처리 유닛의 배기 유속에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 방지하기 위함이다. 도어(4333)가 개구(4331)를 닫고 있으면 조절판(4373)은 몸체(4310)와 수평인 위치에 제공된다. 이러한 경우 조절판(4373)은 몸체(4310) 내부에서 배기되는 유체의 유속에 영향을 미치지 않는다. 따라서 배기 유속은 처리 유닛(4110)에서 배기 라인(4130)으로 이동되는 경우와 배기 조절 유닛(4300) 내부에서 이동되는 경우와 큰 차이가 없도록 제공된다.
복수개의 처리 유닛(4110) 중에서 일부 처리 유닛(4110a)이 고속 배기 단계(S10)에서 저속 배기 단계(S30)로 진행되기 위해 유속 조절 단계(S20)가 제공된다. 유속 조절 단계(S20)에서, 도어(4333)는 개구(4331)가 열리도록 이동된다. 조절판(4373)은 도어(4333)가 이동됨에 따라 도어(4333)와 연결된 링크(4373)에 의하여 회전 이동된다. 조절판(4373)은 도어(4333)가 개구(4331)를 열게되면 몸체(4310) 내부에서 배기 유체의 흐름을 막는 위치로 이동된다. 예를 들어, 조절판(4373)은 몸체(4310)와 수직한 방향에 근접하는 방향에 위치하도록 제공될 수 있다. 이를 통하여 조절판(4373)은 배기되는 유체의 이동을 방해한다. 따라서 처리 유닛(4110a)으로부터 배기 조절 유닛(4300)으로 이동되는 배기 유속이 느려지게 된다. 또한 개구(4331)를 통하여는 외기가 유입된다. 유입된 외기는 배기 덕트(4190)로 배기 유체와 함께 이동된다. 이때 유입된 외기와 조절판(4373)을 통과한 배기 유체가 함께 배기 덕트(4190)로 이동된다. 유입된 외기와 조절판(4373)을 통과한 배기 유체의 유속은 고속 배기 단계(S10)의 제1 유속과 거의 동일하게 제공될 수 있다. 이러한 경우 동일한 배기 덕트(4190)에 연결된 다른 처리 유닛(4110b, 4110c)으로부터 배기되는 유체의 유속에 미치는 영향이 최소화될 수 있다. 이를 통하여 기판 처리 공정의 효율이 향상되고, 공정의 신뢰성을 높을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에서는 외기를 유입하여 배기 유속을 조절하는 제1 조절 단계(S21)와 조절판(4373)을 이용하여 배기 조절 유닛(4300)의 내부 개방율을 조절하는 제2 조절 단계(S22)를 동시에 제공하여 배기 속도를 조절한다. 일 예에 의하면 제1 조절 단계(S21)와 제2 조절 단계(S22)는 하나의 구동기(4370)를 통하여 조절될 수 있다.
상술한 기판 처리 방법은 도 11 내지 도 13을 참조하여 고속 배기 단계(S10)에서 저속 배기 단계(S30)로 배기 유속이 변화되는 유속 조절 단계(S20)에서 배기 조절 유닛(4300)의 동작을 설명한 것이다. 이와 달리, 저속 배기 단계(S30)에서 고속 배기 단계(S50)로 배기 유속이 변화하는 유속 조절 단계(S40)에서 도 11 내지 도 13의 경우와 반대로 도어(4333)가 개구(4331)를 닫으면서 외기의 유입을 차단한다. 이와 함께 조절판(4351)이 링크(4373)를 따라 회전이동하여 몸체(4310)와 수평한 방향으로 위치하게 된다. 이러한 경우는 외기가 유입되지 않고, 조절판(4351)이 배기 유체를 방해하지 않으므로 외기가 유입되는 경우보다 배기 유체가 고속으로 배기된다. 이와 같이 복수개의 처리 유닛(4110)의 일부 처리 유닛(4110a)에서 배기되는 유속이 변경되면, 개구(4331)의 개방율과 조절판(4373)의 내부 개방율이 조절된다. 이를 통하여 다른 처리 유닛(4110b, 4110c)의 배기 유속을 간섭하지 않고, 일부 처리 유닛의 배기 유속을 변화시킬 수 있다.
또한, 상술한 기판 처리 장치 및 방법에서는 배기되는 유체의 유속을 제1 유속 및 제2 유속으로 하였으나 공정이 진행되는 구체적인 상황에 따라 제3 유속 제4 유속 등으로 배기 유속이 변화될 수도 있다. 이러한 배기 유속 변화에도 상술한 방법과 동일한 방법으로 유속을 조절할 수 있다.
또한, 상술한 기판 처리 장치 및 방법에서는 레지스트 도포 챔버(410)가 3개의 처리 유닛(4110a 내지 4110c)을 가지는 것으로 설명하였다. 이와 달리 레지스트 도포 챔버(410)는 3개 이상의 처리 유닛(4110)을 가질 수도 있다. 또한, 도 5에서와 같이 레지스트 도포 챔버(410)는 하나의 처리 유닛(4110)만을 포함할 수도 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 기판 처리 장치 100: 로드 포트
200: 인덱스 모듈 300: 버퍼 모듈
400: 공정 모듈 401: 도포 모듈
4110: 처리 유닛 4130: 배기 라인
4190: 배기 덕트 4300: 배기 조절 유닛
4330: 외기 유입 부재 4350: 유량 조절 부재
402: 현상 모듈 500: 인터페이스 모듈
600: 노광 모듈 700: 검사 모듈
800: 제어부

Claims (16)

  1. 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 복수개의 처리 유닛;
    상기 복수개의 처리 유닛에 대해 배기를 공통으로 수행하는 배기 덕트;
    상기 배기 덕트와 상기 복수개의 처리 유닛을 각각 연결하는 복수의 배기 라인; 및
    상기 복수개의 배기 라인 중 적어도 일부에 위치하고, 각각의 상기 처리 유닛으로부터 배기되는 유체의 유속을 조절하는 배기 조절 유닛;을 포함하되,
    상기 배기 조절 유닛은
    상기 배기 라인 상에 위치하고, 내부에 상기 유체가 이동되는 공간이 제공되는 몸체;
    상기 몸체의 일측면에 제공된 개구를 개폐하는 도어를 가지는 외기 유입 부재; 및
    상기 몸체 내부에 위치하고, 상기 몸체의 내부 개방율을 조절하는 조절판을 가지는 유량 조절 부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기 조절 유닛은
    상기 도어와 상기 조절판에 연결되어 이들을 동시에 구동시키는 구동기;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동기는
    상기 몸체의 내부 일측에 고정되어 위치하고, 상기 조절판의 일측과 연결된 회전축; 및
    상기 조절판과 상기 도어를 연결하는 링크;를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배기 조절 유닛은 상기 도어, 상기 링크, 그리고 상기 조절판이 함께 이동되고, 상기 도어가 개방되면 상기 조절판이 상기 배기 라인의 내부 개방율이 낮아지도록 이동되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배기 조절 유닛은 상기 배기 덕트 외부에 위치하는 기판 처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 배기 조절 유닛은
    상기 구동기를 제어하는 제어기;를 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 복수개의 처리 유닛 중 일부로부터 배기되는 유체의 유속이 다른 상기 처리 유닛보다 느리게 되는 경우에 상기 외기가 유입되도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 기판을 처리하는 처리 유닛으로부터 배기되는 유체의 유속을 조절하는 배기 조절 유닛에 있어서,
    내부에 상기 유체가 이동되는 공간이 제공되는 몸체;
    상기 몸체의 일측면에 제공된 개구를 개폐하는 도어를 가지는 외기 유입 부재; 및
    상기 몸체 내부에 위치하고, 상기 몸체의 내부 개방율을 조절하는 조절판을 가지는 유량 조절 부재;를 포함하는 배기 조절 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배기 조절 유닛은
    상기 도어와 상기 조절판에 연결되어 이들을 동시에 구동시키는 구동기;를 더 포함하는 배기 조절 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동기는
    상기 몸체의 내부 일측에 고정되어 위치하고, 상기 조절판의 일측과 연결된 회전축; 및
    상기 조절판과 상기 도어를 연결하는 링크;를 포함하는 배기 조절 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배기 조절 유닛은 상기 도어, 상기 링크, 그리고 상기 조절판이 함께 이동되고, 상기 도어가 개방되면 상기 조절판이 배기 라인의 내부 개방율이 낮아지도록 이동되는 배기 조절 유닛.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 배기 조절 유닛은
    상기 구동기를 제어하는 제어기;를 더 포함하되,
    상기 제어기는 복수개의 상기 처리 유닛 중 일부로부터 배기되는 유체의 유속이 다른 상기 처리 유닛보다 느리게 되는 경우에 상기 외기가 유입되도록 상기 구동기를 제어하는 배기 조절 유닛.
  12. 하나의 배기 덕트를 이용하여 복수개의 처리 유닛으로부터 유체를 각각 배기하는 방법에 있어서,
    제1 유속으로 상기 유체가 배기되는 고속 배기 단계;
    제2 유속으로 상기 유체가 배기되는 저속 배기 단계; 및
    상기 유체의 유속이 조절되는 유속 조절 단계;를 포함하되,
    상기 유속 조절 단계는
    상기 유체가 배기되는 배기 조절 유닛으로 유입되는 외기의 양을 조절하는 제1 조절 단계; 및
    상기 유체가 배기되는 배기 조절 유닛의 내부 개방율을 조절하는 제2 조절 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 조절 단계와 상기 제2 조절 단계가 동시에 제공되는 기판 처리 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 조절 단계와 상기 제2 조절 단계는 하나의 구동기를 통하여 조절되는 기판 처리 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저속 배기 단계에서 상기 유체와 상기 외기가 상기 배기 덕트로 함께 이동되는 유속이 상기 제1 유속과 동일하게 제공되는 기판 처리 방법.
  16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수개의 상기 처리 유닛의 일부에서 배기되는 유속이 변경되면, 개구의 개방율과 조절판의 내부 개방율이 조절되는 기판 처리 방법.
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