KR102553224B1 - 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치와 기판 처리 방법을 제공한다. 일 예에서, 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 지지 유닛과; 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액을 토출하는 액 공급 유닛과; 액 공급 유닛과 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 액 공급 유닛은, 스트림 방식으로 제1처리액을 토출하는 전 처리 노즐과; 액 커튼 방식으로 제2처리액을 토출하는 메인 노즐을 가지며, 제어기는, 메인 노즐로부터 제1처리액이 토출될 때 기판의 회전 방향과 전 처리 노즐로부터 제2처리액이 토출될 때 기판의 회전 방향이 반대로 제공되도록 지지 유닛을 제어할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법{Apparatus for treating substrate with the unit, and Method for treating substrate}
본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 및 평판표시패널의 제조를 위해 사진, 식각, 애싱, 박막 증착, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은 도포, 노광, 그리고 현상 단계를 순차적으로 수행한다. 도포 공정은 기판의 표면에 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정이다. 노광 공정은 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하는 공정이다. 현상 공정은 노광 처리된 기판의 패턴을 선택적으로 현상하는 공정이다.
일반적으로 현상 공정은 노즐로부터 회전하는 기판 상에 현상액을 공급하여 감광막을 제거한다. 현상 공정에 사용되는 노즐은 크게 스트림 노즐 및 슬릿 노즐 중 하나가 사용된다. 스트림 노즐은 원형의 토출구를 가지며, 슬릿 노즐은 슬릿 형상의 토출구를 가진다.
각각의 노즐을 이용하여 기판을 액 처리하는 경우에는 서로 상반된 단점이 나타난다. 스트림 노즐을 이용하여 기판을 액 처리하는 경우에는 슬릿 노즐에 비해 현상액의 액막을 얇게 형성한다. 이로 인해 스트림 노즐을 이용하는 경우에는 슬릿 노즐에 비해 그 현상 공정의 소모 시간이 길다. 또한 슬릿 노즐을 이용하여 기판을 액 처리하는 경우에는 스트림에 비해 기판의 얼룩이 많이 형성된다. 이로 인해 슬릿 노즐을 이용하는 경우에는 스트림 노즐에 비해 그 현상 효율이 떨어질 수 있다.
또한, 회전하는 기판을 액 처리할 시에, 기판을 계속적으로 같은 방향으로 회전시킴에 따라 감광막이 일정한 기울기를 가진 채로 잔류하게 되는 문제가 있다. 예컨대, 현상 공정 시에, 기판을 계속해서 같은 방향으로 회전시키는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 감광막(A)이 일정한 기울기를 가지고 깎여 나가, 기판의 패턴에 기울기(Slop) 차이가 발생한다. 기판의 회전 방향에 따라 단일의 패턴에는 일측(S1)과 타측(S2)에 기울기 차이가 발생한다. 이에, 감광막(A)이 일측(S1)에 잔류하여 기판의 현상 효율이 저하되는 문제가 있다. 특히, 현상액의 점도가 높은 경우 패턴에 형성되는 기울기의 차이가 두드러진다.
본 발명은, 기판의 액 처리 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 스트림 노즐 및 슬릿 노즐을 이용하여 기판을 액 처리하는 경우에 발생되는 각각의 단점을 보완할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 기판의 액 처리 시에 패턴에 기울기(Slop)차이가 발생하는 현상을 방지하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다.
일 예에서, 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 지지 유닛과; 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액을 토출하는 액 공급 유닛과; 액 공급 유닛과 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 액 공급 유닛은, 스트림 방식으로 제1처리액을 토출하는 전 처리 노즐과; 액 커튼 방식으로 제2처리액을 토출하는 메인 노즐을 가지며, 제어기는, 메인 노즐로부터 제1처리액이 토출될 때 기판의 회전 방향과 전 처리 노즐로부터 제2처리액이 토출될 때 기판의 회전 방향이 반대로 제공되도록 지지 유닛을 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 전 처리 노즐이 기판의 중앙 영역에 대응되는 위치에서 기판 상으로 제1처리액을 토출하도록 액 공급 유닛을 제어할 수 있다.
일 예에서, 액 공급 유닛은, 메인 노즐이 장착되는 지지 바디와; 지지 바디에 연결되며 이동 가능하도록 제공되는 지지 아암과; 지지 아암을 이동시키는 구동기를 더 포함하고, 제어기는, 메인 노즐이 기판의 중앙 영역과 기판의 가장 자리 영역으로 탄착 지점이 변경되면서 기판 상으로 제2처리액을 토출하도록 구동기를 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 메인 노즐이 기판의 중앙 영역과 기판의 가장 자리 영역으로 탄착 지점을 변경하는 동안 메인 노즐의 이동 속도가 가변되도록 구동기를 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 기판의 전체 영역 중 기판 상에 형성된 패턴의 종횡비가 높은 영역에서 메인 노즐의 이동 속도가 느리게 제공되도록 구동기를 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 전 처리 노즐이 기판 상으로 제1처리액을 토출할 시에는 기판을 제1속도로 회전시키고, 메인 노즐이 기판 상으로 제2처리액을 토출할 시에는 기판을 제2속도로 회전시키되, 제1속도는 제2속도보다 빠른 속도로 제공되도록 지지 유닛을 제어할 수 있다.
일 예에서, 액 공급 유닛은, 제1밸브가 설치되며, 전 처리 노즐에 제1처리액을 공급하는 제1처리액 공급 라인과; 제2밸브가 설치되며, 메인 노즐에 제2처리액을 공급하는 제2처리액 공급 라인을 더 포함하고, 제어기는, 전 처리 노즐로부터 제1처리액을 토출시키고, 이후에 메인 노즐로부터 제2처리액을 토출시키도록 제1밸브 및 제2밸브를 제어할 수 있다.
일 예에서, 액 공급 유닛은, 기판 상으로 린스액을 공급하는 린스액 노즐과; 제3밸브가 설치되며, 린스액 노즐에 린스액을 공급하는 린스액 공급 라인을 더 포함하고, 제어기는, 린스액 노즐이 기판 상으로 린스액을 토출할 시에는 기판을 제3속도로 회전시키되, 제2속도는 제1속도와 제3속도에 비해 느린 속도로 제공되도록 지지 유닛을 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 메인 노즐이 기판 상에 제2처리액을 토출한 이후에, 린스액 노즐로부터 린스액이 토출되도록 제3밸브를 제어할 수 있다.
일 예에서, 전 처리 노즐은 제1처리액을 수직 아래 방향으로 토출하고, 메인 노즐은 제2처리액을 하향 경사진 방향으로 토출할 수 있다.
일 예에서, 제1처리액과 제2처리액은 동일한 액일 수 있다.
일 예에서, 제1처리액과 제2처리액은 현상액을 포함할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는 일 예에서, 기판을 지지하는 지지 유닛과; 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 토출하는 액 공급 유닛과; 액 공급 유닛과 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 액 공급 유닛은, 스트림 토출구를 가지고, 스트림 방식으로 처리액을 토출하는 전 처리 노즐과; 슬릿 토출구를 가지고, 액 커튼 방식으로 처리액을 토출하는 메인 노즐을 가지며, 스트림 토출구는 원 형상으로 제공되고 슬릿 토출구는 슬릿 형상으로 제공되고, 제어기는, 메인 노즐로부터 처리액이 토출될 때 기판의 회전 방향과 전 처리 노즐로부터 처리액이 토출될 때 기판의 회전 방향이 반대로 제공되도록 지지 유닛을 제어할 수 있다.
일 예에서, 액 공급 유닛은, 전 처리 노즐 및 메인 노즐이 장착되는 지지 바디를 더 포함할 수 있다.
일 예에서, 슬릿 토출구는, 제1 방향을 향하는 길이 방향을 가지며, 메인 노즐 및 전 처리 노즐은 상부에서 바라볼 때 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 배치될 수 있다.
일 예에서, 슬릿 토출구의 길이는 지지 유닛에 지지된 기판의 반경보다 짧을 수 있다.
일 예에서, 슬릿 토출구는 전 처리 노즐을 향하는 방향으로 하향 경사지게 제공될 수 있다.
일 예에서, 슬릿 토출구의 끝단은 스트림 토출구의 끝단보다 높게 위치될 수 있다.
일 예에서, 액 공급 유닛은, 기판 상에 린스액을 토출하는 린스액 노즐과; 린스액 노즐이 장착되는 노즐 바디를 더 포함할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 전 처리 노즐이 기판 상에 처리액을 공급한 이후에, 메인 노즐이 기판 상에 처리액을 공급하고, 이후에, 린스액 노즐이 기판 상에 린스액을 공급하도록 액 공급 유닛을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 기판 처리 방법은 일 예에서, 회전하는 기판 상으로 액을 토출하여 기판을 액 처리하는 방법에 있어서, 전 처리 노즐이 기판 상에 스트림 방식으로 처리액을 공급하는 전 처리 단계와; 메인 노즐이 기판 상에 액 커튼 방식으로 처리액을 공급하는 메인 처리 단계를 포함하고, 전 처리 단계에서 기판의 회전 방향과 메인 처리 단계에서 기판의 회전 방향은 반대로 제공될 수 있다.
일 예에서, 전 처리 단계에서, 처리액은 기판의 중앙 영역에 대응되는 위치에서 토출될 수 있다.
일 예에서, 메인 처리 단계에서, 처리액은 기판의 중앙 영역과 기판의 가장 자리 영역으로 탄착 지점이 변경되면서 토출될 수 있다.
일 예에서, 메인 처리 단계에서, 메인 노즐의 이동 속도는 가변될 수 있다.
일 예에서, 메인 처리 단계에서, 메인 노즐의 이동 속도는, 기판의 전체 영역 중 기판 상에 형성된 패턴의 종횡비가 높은 영역에서 느리게 제공될 수 있다.
일 예에서, 전 처리 단계에는 기판을 제1속도로 회전시키고, 메인 처리 단계에는 기판을 제2속도로 회전시키되, 제1속도는 제2속도보다 빠른 속도로 제공될 수 있다.
일 예에서, 전 처리 단계에는, 기판을 초기 전 처리의 속도로 회전시키는 초기 전 처리과정; 초기 전 처리 과정 이후에 기판을 후기 전 처리의 속도로 회전시키는 후기 전 처리과정을 더 포함하고, 후기 전 처리의 속도는 초기 전 처리의 속도보다 빠른 속도로 제공될 수 있다.
일 예에서, 초기 전 처리과정과 후기 전 처리과정 사이에는, 기판을 중기 전 처리의 속도로 회전시키는 중기 전 처리과정을 더 포함하고, 중기 전 처리의 속도는 초기 전 처리의 속도보다 느린 속도로 제공될 수 있다.
일 예에서, 메인 처리 단계에는, 기판을 초기 메인 처리의 속도로 회전시키는 초기 메인 처리과정과; 초기 메인 처리 과정 이후에 기판을 중기 메인 처리의 속도로 회전시키는 중기 메인 처리과정; 및 중기 메인 처리 과정 이후에 기판을 후기 메인 처리의 속도로 회전시키는 후기 메인 처리과정을 더 포함하고, 중기 메인 처리의 속도는, 초기 메인 처리의 속도 및 후기 메인 처리의 속도보다 느린 속도로 제공될 수 있다.
일 예에서, 초기 메인 처리의 속도와 후기 메인 처리의 속도는 동일하게 제공될 수 있다.
일 예에서, 초기 메인 처리의 속도와 후기 메인 처리의 속도는 중기 메인 처리의 속도보다 빠른 속도로 제공될 수 있다.
일 예에서, 메인 처리 단계가 진행된 이후에, 기판 상에 린스액을 공급하는 린스액 공급 단계를 더 포함하며, 린스액 공급 단계에는 기판을 제3속도로 회전시키되, 제2속도는 제1속도 및 제3속도에 비해 느린 속도로 제공될 수 있다.
일 예에서, 제3속도는 제2속도에 비해 빠른 속도로 제공될 수 있다.
일 예에서, 린스액 공급 단계에는 기판의 회전 속도는 가변되도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 린스액 공급 단계는, 기판을 제1 회전 속도로 회전시키는 제1 회전 단계와; 기판을 제1 회전 속도보다 느린 제2 회전 속도로 회전시키는 제2 회전 단계를 더 포함하고, 제1 회전 단계와 제2 회전 단계는 순차적으로 반복 수행될 수 있다.
일 예에서, 전 처리 단계에는 처리액을 수직 아래 방향으로 토출하고, 메인 처리 단계에는 처리액을 하향 경사진 방향으로 토출할 수 있다.
일 예에서, 처리액은 현상액을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 액 처리 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 스트림 노즐 및 슬릿 노즐을 이용하여 기판을 액 처리하는 경우에 발생되는 각각의 단점을 보완할 수 있다.
또한 본 발명은, 기판의 액 처리 시에 패턴에 기울기(Slop)차이가 발생하는 현상을 방지할 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 일반적인 현상 공정의 실시예를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 6는 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 6의 노즐 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 7의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 10 내지 도 14는 각각 도 7의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 기판 처리 방법을 시간의 경과에 따라 그래프로 보여주는 도면이다.
도 16 내지 도 18은 각각 본 발명의 기판 처리 방법의 다른 예를 시간의 경과에 따라 그래프로 보여주는 도면이다.
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 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이고, 도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이며, 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 놓이는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 3에서는 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(410), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530) 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 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 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. 현상 모듈(402)은 현상 챔버(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(800)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(800)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(800)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(800), 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(800)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(800)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(800)는 기판을 현상 처리하는 장치로 제공된다. 현상 챔버(800)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. 본 실시예에는 현상 챔버(800)가 기판(W)을 액 처리하는 기판 처리 장치(800)로 제공된다.
도 6은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이고, 도 7은 도 6의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 기판 처리 장치(800)는 지지 유닛(810), 처리 용기(820), 승강 유닛(840), 액 공급 유닛(850), 그리고 제어기(890)를 포함한다.
지지 유닛(810)은 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 지지 유닛(810)은 지지 플레이트(813), 회전축(814), 그리고 구동 부재(815)를 포함한다. 지지 플레이트(813)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재들(811,812)이 결합된다. 핀 부재의 일부(811)는 기판(W)의 저면을 지지하고, 다른 일부(812)는 기판(W)의 측면을 지지한다. 회전축(814)은 그 길이방향이 상하방향을 향하는 원통 형상을 가지도록 제공된다. 회전축(814)은 지지 플레이트(813)의 저면에 결합된다. 구동 부재(815)는 회전축(814)에 회전력을 제공한다. 회전축(814)은 구동 부재(815)에 의해 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 지지 플레이트(813)는 회전축(814)과 함께 회전 가능하다. 회전축(814)은 구동 부재(815)에 의해 그 회전 속도가 조절되어 기판(W)의 회전 속도를 조절 가능하다. 예컨대, 구동 부재(815)는 모터일 수 있다.
처리 용기(820)는 내부에 현상 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(820)는 현상 공정에서 사용된 처리액을 회수한다. 처리 용기(820)는 회수통(822) 및 회수 라인(830)을 포함한다. 회수통(822)은 수직벽(824), 바닥벽(826), 그리고 경사벽(828)을 포함한다. 수직벽(824)은 지지 유닛(810)을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 수직벽(824)은 지지 유닛(810)과 이격되는 직경을 가지도록 제공된다. 수직벽(824)은 지지 유닛(810)과 그 중심축이 일치하도록 위치된다. 바닥벽(826)은 수직벽(824)의 하단으로부터 연장된다. 바닥벽(826)은 지지 유닛(810)의 중심축을 향하는 수평 방향을 향하도록 제공된다. 경사벽(828)은 수직벽(824)의 상단으로부터 연장된다. 경사벽(828)은 지지 유닛(810)의 중심축과 가까워질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 제공된다. 선택적으로, 경사벽(828)은 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다.
회수 라인(830)은 처리 공간으로 회수된 처리액을 외부로 배출한다. 회수 라인(830)은 바닥벽(826)에 연결된다. 배출된 처리액은 회수 라인(830)을 통해 외부의 재생 시스템으로 제공될 수 있다.
승강 유닛(840)은 처리 용기(820)와 지지 유닛(810) 간의 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(840)은 처리 용기(820)를 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 유닛(840)은 브라켓(842), 이동축(844), 그리고 구동기(846)를 포함한다. 브라켓(842)은 처리 용기(820)와 이동축(844)을 연결한다. 브라켓(842)은 처리 용기(820)의 수직벽(824)에 고정 설치된다. 이동축(844)은 그 길이방향이 상하 방향을 향하도록 제공된다. 이동축(844)의 상단은 브라켓(842)에 고정 결합된다. 이동축(844)은 구동기(846)에 의해 상하 방향으로 이동되고, 처리 용기(820)는 이동축(844)과 함께 승강 이동이 가능하다. 예컨대, 구동기(846)는 모터일 수 있다.
제1 노즐 유닛(870)은 다양한 종류의 액을 토출한다. 도 8은 도 6의 노즐 유닛을 보여주는 사시도이다. 도 8을 참조하면, 제1 노즐 유닛(870)은 지지 바디(872), 웨팅 노즐(874), 전 처리 노즐(876), 그리고 메인 노즐(878)을 포함한다. 지지 바디(872)는 웨팅 노즐(874), 전 처리 노즐(876), 그리고 메인 노즐(878)을 지지한다. 지지 바디(872)는 지지 아암(864)의 일단 저면에 고정 결합된다. 지지 바디(872)의 저면에는 웨팅 노즐(874), 전 처리 노즐(876), 그리고 메인 노즐(878) 각각이 고정 결합된다.
전 처리 노즐(876)은 스트림 방식으로 처리액을 토출한다. 전 처리 노즐(876)은 제1처리액 공급 라인(876b)에 연결된다. 제1밸브(876a)는, 제1처리액 공급 라인(876b)에 설치되어 전 처리 노즐(876)로 공급되는 처리액의 공급 여부 또는 공급 유량을 조절한다. 전 처리 노즐(876)은 제1처리액 공급 라인(876b)으로부터 처리액을 공급받아 처리액을 토출한다. 전 처리 노즐(876)은 원 형상의 스트림 토출구를 가진다. 스트림 토출구는 수직한 아래 방향을 향하도록 제공된다. 일 예에서, 전 처리 노즐(876)은 스트림 노즐일 수 있다. 일 예에서, 처리액은 현상액일 수 있다.
메인 노즐(878)은 액 커튼 방식으로 처리액을 토출한다. 메인 노즐(878)은 전 처리 노즐(876)의 일측에 위치된다. 메인 노즐(878)은 전 처리 노즐(876)에 대향되게 위치된다. 메인 노즐(878)은 제2처리액 공급 라인(878b)에 연결된다. 제2밸브(878a)는, 메인 노즐(878)로 공급되는 처리액의 공급 여부 또는 공급 유량을 조절한다. 일 예에서, 제2처리액 공급 라인(878b)은 제1처리액 공급 라인(876b)으로부터 분기된 라인으로 제공될 수 있다. 메인 노즐(878)은 제2처리액 공급 라인(878b)으로부터 처리액을 공급받아 처리액을 토출한다. 메인 노즐(878)은 슬릿 형상의 슬릿 토출구를 가진다. 슬릿 토출구는 가이드 레일(862)과 평행한 길이 방향을 가진다. 슬릿 토출구는 제1 방향(12)을 향하는 방향을 가질 수 있다. 슬릿 토출구는 메인 노즐(878)에서 전 처리 노즐(876)을 향하는 방향으로 하향 경사지게 제공된다. 슬릿 토출구는 기판(W)의 반경보다 짧은 길이를 가지도록 제공된다. 슬릿 토출구의 끝단은 스트림 토출구의 끝단에 비해 높게 위치된다. 일 예에 의하면, 메인 노즐(878) 및 전 처리 노즐(876)은 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다. 메인 노즐(878)은 전 처리 노즐(876)과 동일 지점에 처리액이 토출되도록 하향 경사진 슬릿 토출구를 가질 수 있다. 일 예에서, 메인 노즐(878)은 슬릿 노즐로 제공될 수 있다.
웨팅 노즐(874)은 스트림 방식으로 웨팅액을 토출한다. 웨팅 노즐(874)은 전 처리 노즐(876) 및 메인 노즐(878)에 인접하게 위치된다. 웨팅 노즐(874)은 전 처리 노즐(876)에 대해 제1 방향(12)을 따라 배치된다. 웨팅 노즐(874)에는 웨팅액 밸브(874a)가 설치된 웨팅액 공급 라인(874b)이 연결된다. 웨팅 노즐(874)은 웨팅액 공급 라인(874b)으로부터 웨팅액을 공급받아 웨팅액을 토출한다. 웨팅 노즐(874)은 원 형상의 토출구를 가진다. 웨팅 노즐(874)의 토출구는 수직한 아래 방향을 향하도록 제공된다. 일 예에서, 웨팅액은 순수일 수 있다.
제2 노즐 유닛(880)은, 린스액 노즐(875), 회전축(861) 및 린스 아암(863)을 포함한다. 제2 노즐 유닛(880)은 기판(W) 상에 린스액을 공급한다. 일 예에서, 린스액 노즐(875)은 린스액을 적하 방식으로 공급한다. 린스액은 원형의 스트림 형태로 공급될 수 있다. 회전축(861) 및 린스 아암(863)은 린스액 노즐(875)을 이동시키는 노즐 구동기로 제공된다. 일 예에서, 회전축은 처리 용기(820)의 타측에 위치된다. 회전축은 제1 노즐 유닛(870)이 이동되는 경로와 중첩되지 않도록 위치된다. 회전축(861)은 구동기(미도시)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 린스 아암(863)은 회전축(861)의 상단으로부터 수직한 방향으로 길게 연장되는 바 형상을 가진다. 린스 아암(863)의 끝단에는 린스액 노즐(875)이 설치된다. 린스액 노즐(875)은 린스 아암(863) 및 회전축(861)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 여기서 공정 위치는 린스액 노즐(875)이 지지 유닛(810)에 지지된 기판(W)과 마주하는 위치이고, 대기 위치는 린스액 노즐(875)이 지지 유닛(810)과 대응되는 위치에서 벗어난 위치로 제공된다. 린스액 노즐(875)은 린스액 공급 라인(875b)으로부터 린스액을 공급받아 린스액을 토출한다. 제3밸브(875a)는 린스액 공급 라인(875b)에 설치되어 린스액 노즐(875)로 공급되는 린스액의 공급 여부와 공급 유량을 조절한다. 린스액은 현상액을 린스 처리할 수 있는 액일 수 있다. 일 예에서, 린스액은 순수일 수 있다.
제어기(890)는 구동 부재(815), 웨팅액밸브(876a), 제1밸브(878a), 제2밸브(874a), 그리고 제3밸브(875a)를 제어한다. 제어기(890)는 기판(W) 상에 웨팅액, 처리액 그리고 린스액이 순차적으로 공급되도록 각 밸브를 독립 제어한다. 또한 제어기(890)는, 기판(W) 상에 공급되는 액의 종류에 따라 기판(W)의 회전 속도가 상이하도록 구동 부재(814)를 제어한다.
다음은 상술한 기판 처리 장치(800)를 이용하여 기판을 액 처리하는 방법을 설명한다. 도 9는 본 발명의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이고, 도 10 내지 도 14는 본 발명의 기판 처리 방법을 순서대로 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 기판의 액 처리 방법은 프리 웨팅 단계(S10), 전 처리 단계(S20), 메인 처리 단계(S30), 퍼들 단계(S40) 그리고 린스액 공급 단계(S50)를 포함한다. 프리 웨팅 단계(S10), 전 처리 단계(S20), 메인 처리 단계(S30), 퍼들 단계(S40) 그리고 린스액 공급 단계(S50)는 순차적으로 진행된다.
도 10을 참조하면, 지지 유닛(810)에 기판(W)이 로딩되면, 제1 노즐 유닛(870)은 대기 위치에서 공정 위치로 이동된다. 여기서, 대기 위치는 지지 유닛(810)에 지지된 기판(W)과 대응되지 않는 위치이고, 공정 위치는 지지 유닛(810)에 지지된 기판(W)과 대응되는 위치이다. 프리 웨팅 단계(S10)가 진행되면, 웨팅 노즐(874)은 웨팅액을 회전하는 기판(W)의 상면에 토출한다. 일 예에서, 웨팅 노즐(874)은 기판(W)의 중앙 영역에 웨팅액을 토출한다. 토출된 웨팅액은 기판(W)의 상면 중앙 영역에 웨팅 액막을 형성한다. 본 실시예에는 웨팅 액막이 기판(W)의 중앙 영역에 형성되는 것으로 설명하였으나, 기판(W)의 전체 영역에 형성될 수 있다. 이에 따라 기판(W)은 웨팅액에 의해 젖음 상태로 전환된다. 프리 웨팅 단계(S10)가 완료되면, 전 처리 단계(S20)가 진행된다.
웨팅액 공급 단계는 t1의 시간 동안 진행되고, 전 처리 단계(S20)는 t2의 시간 동안 진행되고, 메인 처리 단계(S30)는 t3의 시간 동안 진행되고 퍼들 단계(S40)는 t4의 시간동안 진행되며, 린스액 공급 단계(S50)는 t5의 시간동안 진행될 수 있다. 일 예에서, t5는 t1 내지 t4보다 긴 시간으로 제공될 수 있다. 일 예에서, t3는 t2보다 긴 시간으로 제공될 수 있다. 예컨대, t1은 2초 내지 6초, t2는 10초 내지 25초, t3는 20초 내지 40초, t4는 0초 내지 6초 그리고 t5는 25초 내지 50초로 제공될 수 있다.
도 11을 참조하면, 전 처리 단계(S20)가 진행되면, 전 처리 노즐(876)은 웨팅 액막이 형성된 기판(W)의 중앙 영역으로 처리액을 토출한다. 일 예에서, 전 처리 노즐(876)은 처리액을 스트림 방식으로 토출한다. 전 처리 노즐(876)은 처리액을 수직 아래 방향으로 토출시킨다. 토출된 처리액은 웨팅 액막과 혼합되어 기판(W)의 전체 영역으로 확산된다. 기판(W)의 상면 전체 영역에 제1두께를 가지는 처리액 액막이 형성된다. 일 예에서, 전 처리 단계(S20)가 진행될 때, 기판(W)을 제1속도(V1)로 회전시킨다. 일 예에서, 전 처리 단계(S20)에서 처리액은 단위 시간당 Q1의 유량으로 공급된다. 일 예에서, Q1은 초당 100cc 내지 300cc로 제공될 수 있다.
이후 전 처리 단계(S20)가 완료되면, 메인 처리 단계(S30)가 진행된다. 도 12를 참조하면, 전 처리 노즐(876)은 처리액 토출을 중단한다. 일 예에서, 전 처리 단계(S20)에서, 기판(W)은 제2속도로 회전된다. 메인 노즐(878)은 기판(W)의 상면 중앙 영역에 처리액을 공급한다. 일 예에서, 메인 노즐(878)은 처리액을 액 커튼 방식으로 토출한다. 일 예에서, 메인 노즐(878)은 제2처리액을 하향 경사진 방향으로 토출한다. 기판(W)의 상면 전체 영역에는 제1두께보다 두꺼운 제2두께를 가지는 처리액 액막이 형성된다.
메인 노즐(878)이 처리액을 토출할 시에, 기판(W)의 회전 방향은 전 처리 노즐(876)이 처리액을 토출할 시와 반대로 제공된다. 일 예에서, 메인 처리 단계(S30)가 진행되면, 기판(W)을 제2속도(V2)로 회전시킨다. 도 15를 참조하면, 제2속도(V2)는 제1속도(V1)보다 낮은 속도로 제공된다.
일 예에서, 메인 처리 단계(S30)에서 처리액은 단위 시간당 Q2의 유량으로 공급된다. 일 예에서, 메인 처리 단계(S30)에서, 메인 노즐(878)은 기판(W)의 중앙 영역과 기판(W)의 가장 자리 영역으로 탄착 지점을 변경하면서 처리액을 토출한다. 예컨대, Q2는 Q1보다 크게 제공된다. 일 예에서, Q2는 초당 200cc 내지 500cc로 제공될 수 있다. 일 예에서, 처리액의 점도가 낮은 경우 처리액의 점도가 높은 경우에 비해, Q1 및 Q2는 작게 제공될 수 있다.
일 예에서, 메인 처리 단계(S30)에서, 메인 노즐(878)의 이동 속도가 변경되도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)의 전체 영역 중 기판(W) 상에 형성된 패턴의 종횡비가 높은 영역에서 메인 노즐(878)의 이동 속도가 느리게 제공될 수 있다.
메인 처리 단계(S30)가 완료되면, 퍼들 단계(S40)가 진행된다. 도 13을 참조하면, 퍼들 단계(S40)에서 기판(W)은 V0의 속도로 회전된다. 일 예에서, V0은 0이거나, 0에 가까운 속도이다. 퍼들 단계(S40)가 수행됨에 따라, 기판(W) 상의 감광막과 처리액이 충분히 반응될 수 있도록 한다. 또한, 퍼들 단계(S40)는, 회전하는 기판(W)의 원심력에 의해 중앙 영역 및 미들 영역의 처리액막이 가장자리 영역에 비해 낮은 두께를 가져, 중앙 영역 및 미들 영역에 대한 현상 처리가 가장 자리 영역에 비해 미흡한 것을 방지하기 위함이다.
퍼들 단계(S40)가 완료되면, 린스액 공급 단계(S50)가 진행된다. 도 14를 참조하면, 린스액 공급 단계(S50)가 진행되면, 린스액 노즐은 린스액을 회전하는 기판(W)의 상면에 토출한다. 일 예에서, 린스액 노즐은 기판(W)의 중앙 영역에 린스액을 공급한다. 도 15를 참조하면, 린스액 공급 단계(S50)에서 기판(W)은 제3속도(V3)로 회전된다. 일 예에서, 제3속도(V3)는 제1속도(V1)보다 느리고 제2속도(V2)보다 빠른 속도로 제공된다. 일 예에서, 제3속도(v3)는 린스액이 기판(W) 상에서 튀지 않는 속도로 제공될 수 있다.
도 15를 참조하면, 일 예에서, 퍼들 단계(S40)와 린스액 공급 단계(S50)에서, 기판(W)의 회전 방향은 메인 처리 단계(S30)와 동일하게 제공된다.
상술한 예에서는, 기판(W)은 전 처리 단계(S20)에서 V1의 속도로 회전되고, 메인 처리 단계(S30)에서 V2의 속도로 회전되고, 린스액 공급 단계(S50)에서 V3의 속도로 회전되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 기판(W)의 회전 속도는 도 16에 도시된 바와 같이 전 처리 단계(S20), 메인 처리 단계(S30) 그리고 린스액 공급 단계(S50)에서 각각 변경되도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 전 처리 단계(S20)는, 초기 전 처리 단계, 중기 전 처리 단계 그리고 후기 전 처리 단계를 포함할 수 있다. 초기 전 처리 단계에는, 기판(W)을 초기 전 처리의 속도(V11)로 회전시킨다. 중기 전 처리 단계에는, 기판(W)을 중기 전 처리의 속도(V13)로 회전시킨다. 후기 전 처리 단계에는, 기판(W)을 후기 전 처리의 속도(V12)로 회전시킨다. 일 예에서, 후기 전 처리의 속도(V12)는 초기 전 처리의 속도(V11)보다 빠른 속도로 제공되고, 중기 전 처리의 속도(V13)는 초기 전 처리의 속도(V11)보다 느린 속도로 제공된다.
일 예에서, 메인 처리 단계(S30)는, 초기 메인 처리 단계, 중기 메인 처리 단계 그리고 후기 메인 처리 단계를 포함할 수 있다. 메인 처리 단계에는, 기판(W)을 초기 메인처리의 속도(V21)로 회전시킨다. 중기 메인 처리 단계에는 기판(W)을 중기 메인처리의 속도(V23)로 회전시킨다. 후기 메인 처리 단계에는 기판(W)을 후기 메인처리의 속도(V22)로 회전시킨다. 일 예에서, 중기 메인처리의 속도(V23)는, 초기 메인처리의 속도(V21) 및 후기 메인처리의 속도(V22)보다 느린 속도로 제공된다. 일 예에서, 초기 메인처리의 속도(V21)와 후기 메인처리의 속도(V22)는 동일하게 제공된다. 일 예에서, 초기 메인처리의 속도(V21)와 후기 메인처리의 속도(V22)는 중기 전 처리의 속도(V23)보다 느린 속도로 제공될 수 있다. 이에, 메인 처리 단계(S30)에서 기판(W)의 회전 속도는 전 처리 단계(S20)에서 기판(W)의 회전 속도를 초과하지 않도록 제공된다.
일 예에서, 린스액 공급 단계(S50)는, 제1 회전 단계와 제2 회전 단계를 포함한다. 일 예에서, 제1 회전 단계와 제2 회전 단계는 순차적으로 반복 수행된다. 제1 회전 단계에서, 기판(W)을 제1 회전 속도(V31)로 회전시킨다. 제2 회전 단계에서, 기판(W)을 제1 회전 속도(V31)보다 느린 제2 회전 속도(V32)로 회전시킨다. 일 예에서, 제1 회전 속도(V31)는 중기 전 처리의 속도(V13)보다 느리게 제공되고, 제 회전 속도(V32)는 초기 메인처리의 속도(V21)보다 빠르게 제공된다. 이에, 린스액 공급 단계(S50)에서 기판(W)의 회전 속도는 전 처리 단계(S20)에서 기판(W)의 회전 속도보다는 느리고 메인 처리 단계(S30)에서 기판(W)의 회전속도보다는 빠르게 제공된다.
상술한 예에서는, 기판(W)의 회전 속도는 전 처리 단계(S20), 메인 처리 단계(S30) 그리고 린스액 공급 단계(S50)에서 각각 변경되도록 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 기판(W)의 회전 속도는, 전 처리 단계(S20), 메인 처리 단계(S30) 그리고 린스액 공급 단계(S50) 중 어느 하나 이상에서 변경되도록 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 메인 처리 단계(S30)에서, 메인 노즐(878)은 기판(W)의 중앙 영역과 기판(W)의 가장 자리 영역으로 탄착 지점을 변경하면서 처리액을 토출하는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 도 17에 도시된 바와 같이, 메인 노즐(878)은 기판(W)의 중앙 영역과 기판(W)의 가장 자리 영역으로 탄착 지점을 복수 회 변경하면서 처리액을 토출할 수 있다.
상술한 예에서는, 퍼들 단계(S40)가 수행되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 도 18에 도시된 바와 같이, 메인 처리 단계(S30) 이후에 린스액 공급 단계(S50)가 바로 수행될 수 있다. 특히, 처리액의 점도가 낮은 경우 퍼들 단계(S40)가 생략될 수 있다.
상술한 예에서는, 퍼들 단계(S40)와 린스액 공급 단계(S50)에서, 기판(W)의 회전 방향은 메인 처리 단계(S30)와 동일하게 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 메인 처리 단계(S30), 퍼들 단계(S40) 그리고 린스액 공급 단계(S50)에서 기판(W)의 회전 방향은 각각 반대로 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 전 처리 노즐(876)과 메인 노즐(878)이 동일한 아암에 지지되는 것으로 설명하였다. 이에 따라, 각 노즐의 이동 시간 동안 처리액이 마르는 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 이와 달리 전 처리 노즐(876)과 메인 노즐(878)은 별개 아암에 의해 지지될 수 있다. 이때, 각 노즐의 이동 시간 동안 처리액이 마르는 현상을 방지하기 위해, 전 처리 노즐(876)의 처리액 토출이 끝난 직후에 메인 노즐(878)이 지체 없이 처리액 토출이 시작될 수 있도록 구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 처리 단계(S30)가 진행되기 전에 전 처리 단계(S20)를 진행한다. 전 처리 단계(S20)에는 기판(W) 상에는 스트림 방식으로 처리액이 공급되며, 처리액 액막을 형성한다. 이에, 메인 처리 단계(S30)에서 액 커튼 방식으로 처리액을 공급하는 중에 얼룩이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전 처리 노즐(876)의 스트림 방식으로 기판(W)을 액 처리한 후에 메인 노즐(878)의 액 커튼 방식으로 기판(W)을 액 처리한다. 이에, 전 처리 노즐(876) 및 메인 노즐(878) 각각을 이용하여 액 처리 시 발생되는 단점을 상호 보완할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 액막이 형성된 기판(W) 상에 액 커튼 방식으로 기판(W)을 액 처리한다. 이에, 기판(W) 상에는 전 처리 단계(S20)보다 다량의 처리액이 제공되며, 이에 따라 기판(W)의 액 처리 단계에 대한 소요 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 전 처리 단계(S20)에서, 초기 전 처리의 속도로 기판(W)을 회전시키다가, 후기 전 처리의 속도로 기판(W)의 회전 속도를 낮추고 이후에 다시 중기 전 처리의 빠른 속도로 기판(W)을 회전시킴에 따라, 기판(W) 상에 처리액막이 고루 형성되는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 메인 처리 단계(S30)에서 기판(W)의 회전 방향을 전 처리 단계(S20)에서 반대로 제공한다. 이에 따라, 감광막이 방향성 없이 깎여 기판(W) 상의 패턴에 기울기 차이가 발생하지 않는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 메인 처리 단계(S30)에서 기판(W)의 회전 속도를 전 처리 단계(S20)보다 느리게 제공한다. 이에 따라, 기판(W) 상에 처리액이 고루 퍼지며, 감광막이 방향성 없이 깎여 기판(W) 상의 패턴에 기울기 차이가 발생하지 않는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 메인 처리 단계(S30)에서 메인 노즐(878)의 탄착 지점을 변경하며, 메인 노즐(878)의 이동 속도를 조절할 수 있게 제공한다. 이에, 패턴이 밀집된 영역 또는 패턴의 종횡비가 높은 영역에서 속도를 천천히 제공하여 현상액과 패턴에 반응 시간을 준다. 이에 따라, 기판(W)의 전 영역이 고루 현상될 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 린스액 공급 단계(S50)에서 기판(W)의 회전 속도를 변경한다. 이에, 회전 속도 가감속에 의한 원심력의 차이를 준다. 이에 따라, 종래에 린스액 공급 단계(S50)에서 회전 속도가 동일하게 제공되어 기판(W)의 액막에 관성이 발생하여 린스가 고루 이루어지지 않는 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 현상 모듈(402)의 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 기판(W)을 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.
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)는 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 기판들(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)와 유사한 구조를 가진다. 에지 노광 챔버(550)는 제 1 냉각 챔버(530)에서 냉각 공정이 수행된 기판들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 기판(W)들이 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 기판들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 기판들(W)을 냉각한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 추가된 버퍼를 더 가질 수 있다. 이 경우, 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 기판들(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)은 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)을 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 기판(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판(W)들이 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(731)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 기판(W)에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
874: 웨팅액 노즐
875: 린스액 노즐
876: 전 처리 노즐
878: 메인 노즐

Claims (20)

  1. 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판 상에 액을 토출하는 액 공급 유닛과;
    상기 액 공급 유닛과 상기 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    스트림 방식으로 제1처리액을 토출하는 전 처리 노즐과;
    액 커튼 방식으로 제2처리액을 토출하는 메인 노즐을 가지며,
    상기 제어기는,
    상기 메인 노즐로부터 상기 제1처리액이 토출될 때 상기 기판의 회전 방향과 상기 전 처리 노즐로부터 상기 제2처리액이 토출될 때 상기 기판의 회전 방향이 반대로 제공되도록 상기 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전 처리 노즐이 상기 기판의 중앙 영역에 대응되는 위치에서 상기 기판 상으로 상기 제1처리액을 토출하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은,
    상기 메인 노즐이 장착되는 지지 바디와;
    상기 지지 바디에 연결되며 이동 가능하도록 제공되는 지지 아암과;
    상기 지지 아암을 이동시키는 구동기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 메인 노즐이 상기 기판의 중앙 영역과 상기 기판의 가장 자리 영역으로 탄착 지점이 변경되면서 상기 기판 상으로 제2처리액을 토출하도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 메인 노즐이 상기 기판의 중앙 영역과 상기 기판의 가장 자리 영역으로 탄착 지점을 변경하는 동안 상기 메인 노즐의 이동 속도가 가변되도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전 처리 노즐이 상기 기판 상으로 상기 제1처리액을 토출할 시에는 상기 기판을 제1속도로 회전시키고,
    상기 메인 노즐이 상기 기판 상으로 상기 제2처리액을 토출할 시에는 상기 기판을 제2속도로 회전시키되,
    상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 속도로 제공되도록 상기 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은,
    제1밸브가 설치되며, 상기 전 처리 노즐에 제1처리액을 공급하는 제1처리액 공급 라인과;
    제2밸브가 설치되며, 상기 메인 노즐에 제2처리액을 공급하는 제2처리액 공급 라인을 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 전 처리 노즐로부터 상기 제1처리액을 토출시키고, 이후에 상기 메인 노즐로부터 상기 제2처리액을 토출시키도록 상기 제1밸브 및 상기 제2밸브를 제어하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은,
    상기 기판 상으로 린스액을 공급하는 린스액 노즐과;
    제3밸브가 설치되며, 상기 린스액 노즐에 린스액을 공급하는 린스액 공급 라인을 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 린스액 노즐이 상기 기판 상으로 상기 린스액을 토출할 시에는 상기 기판을 제3속도로 회전시키되,
    상기 제2속도는 상기 제1속도와 상기 제3속도에 비해 느린 속도로 제공되도록 상기 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 메인 노즐이 상기 기판 상에 상기 제2처리액을 토출한 이후에, 상기 린스액 노즐로부터 상기 린스액이 토출되도록 상기 제3밸브를 제어하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 또는 제 6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전 처리 노즐은 상기 제1처리액을 수직 아래 방향으로 토출하고,
    상기 메인 노즐은 상기 제2처리액을 하향 경사진 방향으로 토출하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1처리액과 상기 제2처리액은 동일한 액인 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1처리액과 상기 제2처리액은 현상액을 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 토출하는 액 공급 유닛과;
    상기 액 공급 유닛과 상기 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    스트림 토출구를 가지고, 스트림 방식으로 처리액을 토출하는 전 처리 노즐과;
    슬릿 토출구를 가지고, 액 커튼 방식으로 처리액을 토출하는 메인 노즐을 가지며,
    상기 스트림 토출구는 원 형상으로 제공되고 상기 슬릿 토출구는 슬릿 형상으로 제공되고,
    상기 제어기는,
    상기 메인 노즐로부터 상기 처리액이 토출될 때 상기 기판의 회전 방향과 상기 전 처리 노즐로부터 상기 처리액이 토출될 때 상기 기판의 회전 방향이 반대로 제공되도록 상기 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은,
    상기 전 처리 노즐 및 상기 메인 노즐이 장착되는 지지 바디를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 슬릿 토출구는,
    제1 방향을 향하는 길이 방향을 가지며,
    상기 메인 노즐 및 상기 전 처리 노즐은 상부에서 바라볼 때 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 배치되는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 슬릿 토출구의 길이는 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 반경보다 짧은 기판 처리 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 슬릿 토출구는 상기 전 처리 노즐을 향하는 방향으로 하향 경사지게 제공되는 기판 처리 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 슬릿 토출구의 끝단은 상기 스트림 토출구의 끝단보다 높게 위치되는 기판 처리 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은,
    상기 기판 상에 린스액을 토출하는 린스액 노즐과;
    상기 린스액 노즐이 장착되는 노즐 바디를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전 처리 노즐이 상기 기판 상에 상기 처리액을 공급한 이후에, 상기 메인 노즐이 상기 기판 상에 상기 처리액을 공급하고,
    이후에, 상기 린스액 노즐이 상기 기판 상에 상기 린스액을 공급하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
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