KR102277550B1

KR102277550B1 - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR102277550B1
Application number: KR1020180079718A
Authority: KR
Inventors: 이종구
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2021-07-16
Also published as: KR20200006241A

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 챔버와 연결되어 처리 공간 내부를 배기하는 배기통로가 형성된 배기라인과, 기설정된 체적의 버퍼공간을 가지고, 배기통로의 내부 상태를 측정하는 측정유닛을 포함하며, 챔버 배기시 배기압을 측정하는 압력게이지의 오측정을 방지하는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 처리 공간 내에서 기판을 처리시에 처리 공간 내 가스를 배기하는 배기 유닛을 가지는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 기판 상에 액막을 형성하는 공정으로 도포 공정이 수행된다. 일반적으로 도포 공정은 처리액을 기판 상에 도포하여 포토레지스트 막을 형성하는 공정이며, 포토레지스트 도포 후에 용매를 증발시키는베이크 공정이 수행된다. 기판 상에 베이크 처리 공정은 밀폐된 공간에서 기판을 공정 온도로 가열 처리하는 과정으로, 가열에 의해 포토레지스트에 포함된 용매를 제거한다. 베이크 처리 공정 시, 밀폐된 공간 내부가 배기됨에 따라, 기판 표면에서 증발된 용매는 제거된다. 배기 동안에 밀폐된 공간 내부로 외부의 공기가 유입될 수 있다. 밀폐된 공간은 기판 가열 처리에 이상적인 압력으로 유지되는 것이 바람직하다. 밀폐된 공간으로부터 배기되는 처리가스의 배기압을 측정하고, 측정치를 근거로 처리가스 주입량 또는 밀폐된 공간에 제공되는 진공압을 적절히 조절해 밀폐된 공간의 압력을 적정하게 유지한다.

도 1은 일반적으로 처리가스의 배기압을 측정하도록 배기관에 제공된 압력게이지를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 배기압 측정은, 배기관(1)에 제공된 압력게이지(2)를 통해 수행된다. 압력게이지(2)는 배기관(1)에 제공된 연결관(3)을 통해 배기관(1)과 연결된다.

그러나, 배기관(1)은 베이크 처리 공정이 수행되는 밀폐된 공간에 비해 온도가 낮으므로, 베이크 처리 공정 시 발생된 퓸(f)이 배기관(1)의 내벽에 부착되어 고형화되기 쉽다.

퓸(f)이 연결관(3) 내로 유입되어 고형화될 경우 압력게이지(2)는 정확한 압력 측정이 어렵다.

도 2에는 도 1에 개시된 압력게이지(2)를 통해 측정된 시간별 측정압을 나타내는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 연결관(3)에 고형화된 퓸(f)이 증가됨에 따라 압력게이지(2)의 측정값이 변경되는 것을 보여준다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0043303호(2017.04.21.)

본 발명은 배기라인에 구비된 압력게이지의 오측정을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 챔버와, 챔버와 연결되어 처리 공간 내부를 배기하는 배기통로가 형성된 배기라인과, 배기통로의 내부 상태를 측정하는 측정유닛을 포함하며, 측정유닛은, 배기통로 내의 압력을 측정하는 압력게이지와, 압력게이지와 배기라인 사이에 제공되며, 배기통로와 연결되고 기설정된 체적의 버퍼공간을 가지는 버퍼유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 버퍼유닛은, 배기라인의 외측에 위치될 수 있다.

상기 버퍼유닛은, 배기라인에 탈착 가능하게 제공될 수 있다.

상기 버퍼유닛에는, 외부로부터 가스를 유입하는 유입구가 형성될 수 있다.

상기 처리공간의 배기가 이루어지는 도중에 유입구를 통해 버퍼유닛으로 외부가스가 유입될 수 있다.

상기 처리공간의 배기가 중단된 상태에서 유입구를 통해 버퍼유닛으로 외부가스가 유입될 수 있다.

상기 유입구는, 배기통로와 대향되는 버퍼유닛의 측벽에 위치될 수 있다.

상기 유입구는, 버퍼공간을 형성하는 면들 중 가스가 흐르는 방향으로 하류측에 제공된 제1 면과 인접한 위치에 형성될 수 있다.

상기 배기라인은 버퍼유닛과 연통되는 개구가 형성되고, 유입구는 개구와 대향되도록 위치될 수 있다.

상기 배기라인은, 버퍼유닛과 연통되는 개구가 형성되고, 압력게이지는, 개구의 중심선과 일직선 상에 위치되지 않도록 버퍼유닛의 일측 단부에 장착될 수 있다.

상기 챔버는, 적층되도록 복수개 제공되고, 배기라인은, 각각의 챔버와 연결되는 개별배기라인과, 복수의 개별배기라인들이 연결되는 통합배기라인을 가지며, 측정유닛은 통합배기라인에 제공될 수 있다.

상기 측정유닛은, 인접하는 개별배기라인 사이에 각각 제공될 수 있다.

상기 챔버로 처리가스를 공급하는 가스 공급 유닛과, 배기라인에 진공압을 제공하는 펌프와, 가스 공급 유닛과 펌프를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.

상기 챔버는, 기판을 가열하는 베이크 공정을 수행하는 챔버일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 퓸이 고형화되더라도 버퍼유닛에 제공된 버퍼공간에 적층될 뿐, 압력게이지에 가해지는 진공압을 교란시킬 정도로 버퍼공간을 채울 수는 없는 바, 압력게이지에 가해지는 진공압이 고형화된 퓸에 의해 교란되지 않으며, 이에 따라, 압력게이지의 오측정이 방지된다.

특히, 버퍼공간에 가스가 주입되므로, 고형화된 퓸이 버퍼공간에 적층되더라도 능동적으로 제거할 수 있다.

도 1은 도 1은 일반적으로 처리가스의 배기압을 측정하도록 배기관에 제공된 압력게이지를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 압력게이지를 통해 측정된 측정압을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 6은 도 5의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평단면도이다.
도 8은 도 7의 열처리 챔버의 정단면도이다.
도 9는 도 8의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 5의 액처리 유닛을 보여주는 평면도이다.
도 11은 도 9의 열처리 챔버를 배기하는 배기 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 9의 열처리 챔버를 배기하는 배기 유닛을 보여주는 다른 단면도이다.
도 13은 도 11의 배기 유닛에 제공된 제어기의 연결관계를 나타낸 블럭도이다.

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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장 및 축소된 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(20,index module), 처리 모듈(30, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(40, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)이라 한다.

인덱스 모듈(20)은 기판(W)이 수납된 용기(10)로부터 기판(W)을 처리 모듈(30)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(10)로 수납한다. 인덱스 모듈(20)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(20)은 로드포트(22)와 인덱스 프레임(24)을 가진다. 인덱스 프레임(24)을 기준으로 로드포트(22)는 처리 모듈(30)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(10)는 로드포트(22)에 놓인다. 로드포트(22)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(22)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.

용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(10)가 사용될 수 있다. 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic GuidedVehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(22)에 놓일 수 있다.

인덱스 프레임(24)의 내부에는 인덱스 로봇(2200)이 제공된다. 인덱스 프레임(24) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(2300)이 제공되고, 인덱스 로봇(2200)은 가이드 레일(2300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(2200)은 기판(W)이 놓이는 핸드(2220)를 포함하며, 핸드(2220)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.

처리 모듈(30)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(30)은 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)을 가진다. 도포 블럭(30a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블럭(30b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블럭(30a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블럭(30b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블럭들(30b)은 서로 적층되게 제공된다. 도 3의 실시예에 의하면, 도포 블럭(30a)은 2개가 제공되고, 현상 블럭(30b)은 2개가 제공된다. 도포 블럭들(30a)은 현상 블럭들(30b)의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블럭들(30a)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블럭들(30b)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.

도 5를 참조하면, 도포 블럭(30a)은 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 액 처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800)를 가진다. 열처리 챔버(3200)는 기판(W)에 대해 열처리 공정을 수행한다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액처리 챔버(3600)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토레지스트막 또는 반사방지막일 수 있다. 반송 챔버(3400)는 도포 블럭(30a) 내에서 열처리 챔버(3200)와 액처리 챔버(3600) 간에 기판(W)을 반송한다.

반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 유닛(3420)이 제공된다. 반송 유닛(3420)은 열처리 챔버(3200), 액처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 유닛(3420)은 기판(W)이 놓이는 핸드(A)를 가지며, 핸드(A)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 유닛(3420)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.

도 6은 도 5의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 핸드(A)는 베이스(3428) 및 지지 돌기(3429)를 가진다. 베이스(3428)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(3428)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지 돌기(3429)는 베이스(3428)로부터 그 내측으로 연장된다. 지지 돌기(3429)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하며, 지지 돌기(3429)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다.

다시 도 4와 도 5를 참조하면, 열처리 챔버(3200)는 복수 개로 제공된다. 열처리 챔버들(3200)은 제1방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버들(3200)은 반송 챔버(3400)의 일측에 위치된다.

도 7은 도 5의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평단면도이고, 도 8은 도 7의 열처리 챔버의 정단면도이다. 열처리 챔버(3200)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)를 가진다.

하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(3230)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)에 비해 반송 챔버(3400)에 더 가깝게 위치될 수 있다.

냉각 유닛(3220)은 냉각판(3222)을 가진다. 냉각판(3222)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각판(3222)에는 냉각부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각부재(3224)는 냉각판(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.

가열 유닛(3230)은 기판을 상온보다 높은 온도로 가열하는 장치로 제공된다. 가열 유닛(3230)은 상압 또는 이보다 낮은 감압 분위기에서 기판(W)을 가열 처리한다. 도 9는은 도 8의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 가열 유닛(3230; 1000)은 챔버(1100), 히터 유닛(1200), 배기 유닛(1500)을 포함한다.

챔버(1100)는 내부에 기판(W)을 가열 처리하는 처리 공간(1110)을 제공한다. 처리 공간(1110)은 외부와 차단된 공간으로 제공된다. 챔버(1100)은 상부 바디(1120), 하부 바디(1140), 그리고 실링 부재(1160)를 포함한다.

상부 바디(1120)는 하부가 개방된 통 형상으로 제공된다. 상부 바디(1120)의 상면에는 배기홀(1122) 및 유입홀(1124)이 형성된다. 배기홀(1122)은 상부 바디(1120)의 중심에 형성된다. 배기홀(1122)은 처리 공간(1110)의 분위기를 배기한다. 유입홀(1124)은 복수 개가 이격되도록 제공되며, 배기홀(1122)을 감싸도록 배열된다. 유입홀들(1124)은 처리 공간(1110)에 외부의 기류를 유입한다. 일 예에 의하면, 유입홀(1124)은 4 개이고, 외부의 기류는 에어일 수 있다.

선택적으로, 유입홀들(1124)은 3 개 또는 5 개 이상으로 제공되거나, 외기는 비활성 가스일 수 있다.

하부 바디(1140)는 상부가 개방된 통 형상으로 제공된다. 하부 바디(1140)는 상부 바디(1120)의 아래에 위치된다. 상부 바디(1120) 및 하부 바디(1140)는 상하 방향으로 서로 마주보도록 위치된다. 상부 바디(1120) 및 하부 바디(1140)는 서로 조합되어 내부에 처리 공간(1110)을 형성한다. 상부 바디(1120) 및 하부 바디(1140)는 상하 방향에 대해 서로의 중심축이 일치되게 위치된다. 하부 바디(1140)는 상부 바디(1120)와 동일한 직경을 가질 수 있다. 즉, 하부 바디(1140)의 상단은 상부 바디(1120)의 하단과 대향되게 위치될 수 있다.

상부 바디(1120) 및 하부 바디(1140) 중 하나는 승강 부재(1130)에 의해 개방 위치와 차단 위치로 이동되고, 다른 하나는 그 위치가 고정된다. 본 실시예에는 하부 바디(1140)의 위치가 고정되고, 상부 바디(1120)가 이동되는 것으로 설명한다. 개방 위치는 상부 바디(1120)와 하부 바디(1140)가 서로 이격되어 처리 공간(1110)이 개방되는 위치이다. 차단 위치는 하부 바디(1140) 및 상부 바디(1120)에 의해 처리 공간(1110)이 외부로부터 밀폐되는 위치이다.

실링 부재(1160)는 상부 바디(1120)와 하부 바디(1140) 사이에 위치된다. 실링 부재(1160)는 상부 바디(1120)와 하부 바디(1140)가 접촉될 때 처리 공간이 외부로부터 밀폐되도록 한다. 실링 부재(1160)는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 실링 부재(1160)는 하부 바디(1140)의 상단에 고정 결합될 수 있다.

히터 유닛(1200)은 처리 공간(1110)에서 기판(W)을 지지 및 가열한다. 히터 유닛(1200)은 하부 바디(1140)에 고정 결합된다.

배기 유닛(1500)은 처리 공간(1110) 내부를 강제 배기한다. 배기 유닛(1500)은 배기라인(1530) 및 안내판(1540)을 포함한다. 배기관(1530)는 길이 방향이 수직한 상하 방향을 향하는 관 형상을 가진다. 배기라인(1530)은 상부 바디(1120)의 상벽을 관통하도록 위치된다. 일 예에 의하면, 배기라인(1530)은 배기홀(1122)에 삽입되게 위치될 수 있다. 즉, 배기라인(1530)의 하단은 처리 공간(1110) 내에 위치되고, 배기라인(1530)의 상단은 처리 공간(1110)의 외부에 위치된다. 배기라인(1530)의 상단에는 감압 부재(1560)가 연결된다. 감압 부재(1560)는 배기라인(1530)을 감압한다. 이에 따라 처리 공간(1110)의 분위기는 통공(1542) 및 배기라인(1530)을 순차적으로 거쳐 배기 된다.

안내판(1540)은 중심에 통공(1542)을 가지는 판 형상을 가진다. 안내판(1540)은 배기라인(1530)의 하단으로부터 연장된 원형의 판 형상을 가진다. 안내판(1540)은 통공(1542)과 배기라인(1530)의 내부가 서로 통하도록 배기라인(1530)에 고정 결합 된다. 안내판(1540)은 히터유닛(1200)의 상부에서 지지 플레이트(1220)의 제1면과 마주하게 위치된다. 안내판(1540)은 하부 바디(1140)보다 높게 위치된다. 일 예에 의하면, 안내판(1540)은 상부 바디(1120)와 마주하는 높이에 위치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 안내판(1540)은 유입홀(1124)과 중첩되게 위치되고, 상부 바디(1120)의 내측면과 이격되는 직경을 가진다. 이에 따라 안내판(1540)의 측단과 상부 바디(1120)의 내측면 간에는 틈이 발생되며, 이 틈은 유입홀(1124)을 통해 유입된 기류가 기판(W)으로 공급되는 흐름 경로로 제공된다.

다시 도 7 및 도 8을 참조하면, 반송 플레이트(3240)는 대체로 원판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(3240)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(3420)의 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(3244)는 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3429)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(A)와 반송 플레이트(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(3240)는 가이드 레일(3249) 상에 장착되고, 구동기(3246)에 의해 가이드 레일(3249)을 따라 이동된다. 반송 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)의 끝단에서 반송 플레이트(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(3230) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀이 서로 간섭되는 것을 방지한다.

기판(W)의 가열은 기판(W)이 히터 유닛(1200) 상에 직접 놓인 상태에서 이루어지고, 기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(3240)가 냉각판(3222)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각판(3222)과 기판(W) 간에 열전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(3240)은 열전달율이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(3240)은 금속 재질로 제공될 수 있다.

열처리 챔버들(3200) 중 일부의 열처리 챔버에 제공된 가열 유닛(3230)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착률을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.

액처리 챔버(3600)는 복수 개로 제공된다. 액처리 챔버들(3600) 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버들(3600)은 반송 챔버(3420)의 일측에 배치된다. 액 처리 챔버들(3600)은 제1방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버들(3600) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액처리 챔버를 전단 액처리 챔버(3602)(front liquid treating chamber)라 칭한다. 액 처리 챔버들(3600)은 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(40)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액처리 챔버를 후단 액처리 챔버(3604)(rear heat treating chamber)라 칭한다.

전단 액처리 챔버(3602)는 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액처리 챔버(3604)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사방지막일 수 있다. 이 경우, 반사방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.

도 10은 도 5의 액 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 액 처리 챔버(3602, 3604)는 하우징(3610), 컵(3620), 지지유닛(3640), 그리고 액 공급 유닛(3660)을 가진다. 하우징(3610)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3610)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 도어(도시되지 않음)에 의해 개폐될 수 있다. 컵(3620), 지지유닛(3640), 그리고 액 공급 유닛(3660)은 하우징(3610) 내에 제공된다. 하우징(3610)의 상벽에는 하우징(3610) 내에 하강 기류를 형성하는 팬필터유닛(3670)이 제공될 수 있다. 컵(3620)은 상부가 개방된 처리 공간을 가진다. 지지유닛(3640)은 처리 공간 내에 배치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지유닛(3640)은 액처리 도중에 기판(W)이 회전 가능하도록 제공된다. 액 공급유닛(3660)은 지지유닛(3640)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급한다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 버퍼 챔버(3800)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버들(3800) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 반송 챔버(3400) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(3802)(front buffer)라칭한다. 전단 버퍼들(3802)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버들(3802, 3804) 중 다른 일부는 반송 챔버(3400)와 인터페이스 모듈(40) 사이에 배치된다 이하. 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(3804)(rear buffer)라 칭한다. 후단 버퍼들(3804)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼들(3802) 및 후단 버퍼들(3804) 각각은 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(3802)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(2200) 및 반송 로봇(3420)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(3420) 및 제1로봇(4602)에 의해 반입 또는 반출된다.

현상 블럭(30b)은 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)를 가진다. 현상 블럭(30b)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)는 도포 블럭(30a)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 현상 블록(30b)에서 액처리 챔버들(3600)은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판을 현상 처리하는 현상 챔버(3600)로 제공된다.

인터페이스 모듈(40)은 처리 모듈(30)을 외부의 노광 장치(50)와 연결한다. 인터페이스 모듈(40)은 인터페이스 프레임(4100), 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)를 가진다.

인터페이스 프레임(4100)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)는 인터페이스 프레임(4100)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(4200)는 도포 블럭(30a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(50)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)는 노광 장치(50)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블럭(30b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.

인터페이스 버퍼(4400)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(4400)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼들(4400)은 서로 적층되게 제공될 수 있다.

일 예에 의하면, 반송 챔버(3400)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(4200)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(4400)가 배치될 수 있다.

반송 부재(4600)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(4600)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(4600)는 제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)을 가진다. 제1로봇(4602)은 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 그리고 인터페이스 버퍼(4400) 간에 기판(W)을 반송하고, 인터페이스 로봇(4606)은 인터페이스 버퍼(4400)와 노광 장치(50) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(4400)와 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.

제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.

도 11은 도 9의 열처리 챔버를 배기하는 배기 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 11을 참조 하면, 가열 유닛(3230)을 배기하는 배기 유닛(5000)은, 배기 라인(5100)과, 측정유닛(5200)을 포함합니다.

배기라인(5100)은 챔버(1000)와 연결되어 처리 공간(1110) 내부를 배기한다. 배기라인(5100) 내에는 배기통로(P)가 형성된다.

측정유닛(5200)은 배기통로(P)의 내부 상태를 측정한다. 측정유닛(5200)은 압력게이지(5210)과 버퍼유닛(5220)을 포함한다. 버퍼유닛(5220)은 압력게이지(5210)와 배기라인(5100) 사이에 제공된다. 버퍼유닛(5220)은 배기통로(P)와 연결되고 기설정된 체적을 제공하는 버퍼공간(B)을 가진다. 압력게이지(5210)는 버퍼공간(B) 내부의 압력을 측정함으로써 배기통로(P) 내부의 압력을 간접 측정한다.

버퍼유닛(5220)이 제공됨에 따라, 배기통로(P)에 존재하는 퓸이 고형화되더라도, 버퍼유닛(2320)에 유입될 뿐, 압력게이지(5210)에 가해지는 압력을 교란시킬 정도로 버퍼공간(B)을 채울 수는 없게 된다. 버퍼유닛(5220)은, 배기라인(5100)의 외측에 위치된다. 배기라인(5100)에는 개구(H2)가 제공되고, 배기통로(P)와 버퍼유닛(5220)은 개구(H2)를 통해 서로 간에 연결된다.

버퍼유닛(5220)은 배기라인(5100)과 탈착 가능하게 제공될 수 있다. 일 예에 따르면, 배기라인(5100)에 앵커볼트가 제공되고, 버퍼유닛(5220)에 앵커볼트가 삽입되는 체결홈이 마련될 수 있다. 앵커볼트가 체결홈에 삽입된 상태에서 너트가 앵커볼트와 결합함으로써, 버퍼유닛(5220)이 배기라인(5100)에 탈착될 수 있다.

버퍼유닛(5220)은, 육면체로 제공된다. 버퍼유닛(5220)의 상하면을 이루는 2면 중 개구(H2)에 가까운 면이 제1 면(S1)으로 지칭되고, 제1 면(S1)과 마주보는 면이 제2 면(S2)으로 지칭된다. 버퍼유닛(5220)의 측면을 이루는 4면 중 개구(H2)를 덮도록 배기라인(5100)에 밀착되는 면이 제3 면(S3)으로 지칭되고, 제3 면(S3)과 마주보는 면이 제4 면(S4)로 지칭된다. 배기라인(5100)은 그 길이방향이 수직방향으로 제공되며, 제1 면(S1)은 제2 면(S2)에 비해 아래에 배치된다.

버퍼유닛(5220)은 버퍼공간(B)에 고형화된 퓸이 제1 면(S1)에 적층될 경우, 퓸을 제거할 수 있는 수단을 포함한다. 일 예로써, 버퍼유닛(5220)에는 외부로부터 가스를 유입하는 유입구(H1)가 제공된다. 유입구(H1)를 통해 외부로부터 버퍼공간(B)으로 유입된 가스는 개구(H2)를 통과하는 동안 버퍼공간(B)에 적층된 고형화된 흄을 가스와 함께 배기통로(P)로 유입시킨다. 버퍼유닛(5220)에 제공된 유입구(H1)는, 배기라인(5100)에 제공된 개구(H2)와 직선상에 위치되는 것이 바람직하다. 유입구(H1)는 배기통로(P)와 대향되는 버퍼유닛(5220)의 제4 면(S4)에 위치된다. 또한, 유입구(H1)는 배기통로(P)에 흐르는 가스가 흐르는 방향으로 하류측에 제공된 버퍼공간(B)의 제1 면(S1)과 인접한 위치에 형성된다. 유입구(H1)는 배기 유닛(5000) 작동시 연속적으로 버퍼유닛(B)에 가스를 공급할 수 있다.

또한, 유입구(H1)에는, 버퍼공간(B)으로 가스를 분사하는 노즐(N)이 설치된다. 노즐(N)이 유입구(H1)에 제공됨에 따라, 능동적으로 버퍼유닛(5220)에 적층된 고형화된 퓸을 제거할 수 있다. 압력게이지(5210)는 유입구(H1) 또는 개구(H2)의 중심선과 일직선 상에 위치되지 않도록 버퍼유닛(5220)의 제2 면(S2) 또는 제4 면(S4)의 단부에 장착된다.

상술한 예에서는 배기라인(5100)의 길이방향이 지면과 수직한 방향으로 제공된 것을 예시하였으나, 배기라인(5100)은 길이방향이 지면과 수평한 방향으로 제공될 수 있다. 배기라인(5100)이 수평하게 제공되는 일 예에서는 제1 면(S1)이 제2 면(S2)에 비해 배기통로(P)에 유동하는 처리가스의 하류방향 측에 제공된다.

도 12는 도 9의 열처리 챔버를 배기하는 배기 유닛을 보여주는 다른 단면도이다. 도 12를 참조하면, 배기 유닛(5000)은 배기라인(5100)과, 측정유닛(5200)을 포함한다.

챔버(1000)는 복수개가 등 간격을 이루며 상하로 적층 된다. 배기라인(5100)은 상하로 적층된 챔버(1000) 각각과 연결된다. 배기라인(5100)은 개별배기라인(5110)과, 통합배기라인(5120)을 포함한다. 개별배기라인(5110)은 적층된 복수의 챔버들(1000) 각각과 연결된다. 복수의 개별배기라인(5110)은 모두 통합배기라인(5120)에 연결된다. 복수의 개별배기라인(5110)은 통합배기라인(5120)의 길이방향을 따라 서로 이격 되게 위치된다. 측정유닛(5200)은 통합배기라인(5120)에 제공된다.

측정유닛(5200)은, 인접하는 개별배기라인(5110) 사이에 각각 제공된다. 또한, 측정유닛(5200)은 개별배기라인(5110)들 중 최하단에 위치하는 개별배기라인(5110) 하류에도 추가적으로 제공된다.

도 13은 도 11의 배기 유닛에 제공된 제어기의 연결관계를 나타낸 블럭도이다. 도 13을 참조하면, 배기 유닛(5000)은, 가스 공급 유닛(5300)과, 펌프(5400)와, 제어기(5500)을 더 포함한다.

가스 공급 유닛(5300)은, 챔버(1000)로 가스를 공급한다. 일 예에 따르면 가스 공급 유닛(5300)은 열처리 챔버(3200)에 포함되는 하우징(3210) 외부에서 하우징(3210) 내부로 가스를 주입할 수 있도록 하우징(3210)에 제공된다.

펌프(5400)는 배기통로(P)에 유동하는 가스의 이동방향 최하류 측에 위치된다. 펌프(5400)는 배기통로(P)에 진공압을 제공해 처리공간(1110) 및 배기통로(P)의 내부압을 감소시킨다. 펌프(5400)에 의해 처리공간(1110) 및 배기통로(P)에 진공압이 제공됨에 따라, 가스 공급 유닛(5300)에 의해 공급된 가스가 챔버(1000)로 유입되고 배기라인(5100)을 통해 배기된다.

제어기(5500)는 압력게이지(5210)으로부터 전기 신호를 수신하고, 수신된 전기 신호를 근거로, 가스 공급 유닛(5300)과 펌프(5400)의 작동을 제어한다.

제어기(5500)가 도 12에 도시된 배기 유닛(5000)에 제공될 경우, 각각의 버퍼유닛(5220)에서 제공한 신호를 근거로, 각각의 하우징(1000)에 개별적으로 제공된 어느 하나의 가스 공급 유닛(5300) 또는 배기통로(P) 최하류측에 위치된 펌프(5400)의 작동 상태를 제어함으로써, 각각의 버퍼공간(B)의 내부압을 적정치로 유지할 수 있고, 궁극적으로 특정 버퍼공간(B)의 내부압을 근거로 추정 가능한 특정 처리공간(1110)의 내부압을 적정치로 유지할 수 있다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 의하면, 배기통로(P) 내부에 존재하는 퓸이 고형화되더라도 버퍼유닛(5220)에 제공된 버퍼공간(B)에 적층되므로, 압력게이지(5210)에 가해지는 압력이 고형화된 퓸에 의해 교란되지 않으며, 이에 따라, 압력게이지(5210)의 오측정이 방지된다.

특히, 버퍼공간(B)에 가스가 주입되므로, 고형화된 퓸이 버퍼공간(B)에 적층되더라도 능동적으로 제거할 수 있다.

이상 상세한 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 바탕으로 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 기판을 처리하는 모든 장치에 적용 가능하다.

앞서 상세한 설명에서는, 기판을 가열하는 베이크 공정을 수행하는 가열 유닛(3230)에 적용된 배기 유닛으로써, 본 발명의 일실시예를 설명하였으나, 기판을 식각처리 하거나, 액처리 중 챔버 내부가 감압될 경우에는 본 발명의 구성이 적용 가능하다.

유입구(H1)를 통해 외부 가스가 버퍼유닛(5220)에 연속적으로 공급되는 것으로 설명하였으나, 처리되는 기판 교체 시 또는 제어기(5500)로 입력되는 압력게이지(5210)의 신호가 적정치 이상 또는 이하일 때에만 유입구(H1)를 통해 외부 가스를 버퍼유닛(5220)에 비연속적으로 제공할 수도 있을 것이다.

2000: 배기 유닛 2100: 챔버
2110: 처리공간 2200: 배기 라인
2210: 개별배기라인 2220: 통합배기라인
2300: 측정유닛 2310: 압력게이지
2320: 버퍼유닛 2400: 가스 공급 유닛
2500: 펌프 2600: 제어기
P: 배기통로 B: 버퍼공간
H1: 유입구 H2: 개구
S1: 제1 면 N: 노즐

Claims

기판을 처리하는 장치에 있어서,
기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 챔버와;
상기 챔버와 연결되어 상기 처리 공간 내부를 배기하는 배기통로가 형성된 배기라인과;
상기 배기통로의 내부 상태를 측정하는 측정유닛을 포함하며,
상기 측정유닛은,
상기 배기통로 내의 압력을 측정하는 압력게이지와;
상기 압력게이지와 상기 배기라인 사이에 제공되며, 상기 배기통로와 개구를 통해 연결되고 기설정된 체적의 버퍼공간을 가지는 버퍼유닛을 포함하고,
상기 버퍼유닛에는, 상기 버퍼유닛의 외부로부터 가스를 유입하는 유입구가 형성되며,
상기 유입구는 상기 배기통로와 대향되는 상기 버퍼유닛의 측벽 하부에 위치되며,
상기 유입구와 상기 개구는 마주보도록 제공되되,
상기 처리 공간의 배기가 이루어지는 도중에 상기 유입구를 통해 상기 버퍼유닛으로 외부가스가 유입되는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 버퍼유닛은, 상기 배기라인의 외측에 위치되는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 버퍼유닛은, 상기 배기라인에 탈착 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 유입구는, 상기 버퍼공간을 형성하는 면들 중 상기 가스가 흐르는 방향으로 하류측에 제공된 제1 면과 인접한 위치에 형성되는 기판 처리 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 압력게이지는, 상기 개구의 중심선과 일직선 상에 위치되지 않도록 상기 버퍼유닛의 일측 단부에 장착되는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항, 제8항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 챔버는, 적층되도록 복수개 제공되고,
상기 배기라인은, 각각의 챔버와 연결되는 개별배기라인과;
복수의 상기 개별배기라인들이 연결되는 통합배기라인을 가지며,
상기 측정유닛은 상기 통합배기라인에 제공되는 기판 처리 장치.
제11항에 있어서,
상기 측정유닛은, 인접하는 개별배기라인 사이에 각각 제공되는 기판 처리 장치.
제11항에 있어서,
상기 챔버로 처리가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
상기 배기라인에 진공압을 제공하는 펌프와;
상기 가스 공급 유닛과 상기 펌프를 제어하는 제어기를 더 포함하는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항, 제8항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 챔버는, 기판을 가열하는 베이크 공정을 수행하는 챔버인 기판 처리 장치.