KR102581806B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에 위치하여 기판을 지지하는 지지 부재와; 상기 처리 공간으로 표면 개질 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 액상의 알킨계 케미칼을 저장하는 수용 공간이 제공되고, 상기 수용 공간에 불활성 가스를 공급에 따라 상기 알킨계 케미칼을 버블링하여 상기 표면 개질 가스를 생성하는 버블러 탱크와; 상기 버블러 탱크에 저장된 상기 알킨계 케미칼을 제1 온도로 가열하는 히터와; 상기 공정 챔버와 상기 버블러 탱크의 사이에 결합되어 상기 처리 공간으로 상기 표면 개질 가스를 공급하며, 제1 밸브가 설치된 가스 공급 라인을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 기판을 처리하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판에 표면 개질 가스를 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중 사진 공정(photo-lithography process)은 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성시키는 공정이다. 사진 공정은 보통 노광 설비가 연결되어 도포공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정을 연속적으로 처리하는 기판 처리 설비에서 진행된다. 이러한 기판 처리 설비는 헥사메틸다이사이레인(Hexamethyl disilazane, 이하, HMDS라 한다) 처리 공정, 도포공정, 노광 공정, 베이크 공정, 그리고 현상 공정을 순차적으로 수행한다.
상술한 HMDS 처리 공정은 감광액(PR:Photo-resist)의 밀착 효율을 상승시키기 위해 감광액 도포 전에 웨이퍼 상에 HMDS를 공급하는 공정이다. 그러나, 노광 공정에 사용되는 광원이 ArF와 같은 엑시머 레이저 광원에서 EUV(extreme ultraviolet; 극자외선) 광원으로 기술이 발전하면서 패턴 사이즈(Pattern Size)가 5nm 이하로 감소함에 따라 기판에서 HMDS가 코팅(Coating)되지 못한 영역에서의 패턴 붕괴가 발생하였고, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법이 필요하다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 기판과 감광액의 부착력을 높일 수 있는 표면 개질 가스를 제공하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 기판에 표면 개질 가스를 공급하여 처리하는 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 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 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에 위치하여 기판을 지지하는 지지 부재와; 상기 처리 공간으로 표면 개질 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 액상의 알킨계 케미칼을 저장하는 수용 공간이 제공되고, 상기 수용 공간에 불활성 가스를 공급에 따라 상기 알킨계 케미칼을 버블링하여 상기 표면 개질 가스를 생성하는 버블러 탱크와; 상기 버블러 탱크에 저장된 상기 알킨계 케미칼을 제1 온도로 가열하는 히터와; 상기 공정 챔버와 상기 버블러 탱크의 사이에 결합되어 상기 처리 공간으로 상기 표면 개질 가스를 공급하며, 제1 밸브가 설치된 가스 공급 라인을 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 표면 개질 가스를 구성하는 상기 알킨계 케미칼의 농도를 조절하는 농도조절가스를 공급하는 농도 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 농도 조절 유닛은, 상기 가스 공급 라인에 연결되어 상기 가스 공급 라인으로 농도조절가스를 공급하는 농도조절가스 공급 라인을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 농도 조절 유닛은, 상기 가스 공급 라인에 설치되어 상기 표면 개질 가스의 농도를 측정하는 농도측정부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 농도측정부재는, 상기 처리가스 공급 라인과 상기 농도조절가스 공급 라인이 상기 처리가스 공급 라인에 연결되는 지점보다 하류의 위치에서 상기 처리가스 공급 라인에 제공될수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 버블러 탱크에 결합되어 상기 버블러 탱크로 상기 불활성 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 라인을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 공급 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 버블러 탱크에 저장된 상기 알킨계 케미칼을 상기 제1 온도로 가열도록 상기 히터를 제어하고, 상기 제1 온도로 가열된 상기 알킨계 케미칼에 상기 불활성 가스를 공급하도록 제어하여 상기 표면 개질 가스를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어기는, 상기 농도 조절 유닛을 더 제어하고, 상기 표면 개질 가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 가스 공급 라인에 상기 농도조절가스를 공급하여 상기 표면 개질 가스의 농도를 조절하도록 상기 가스 공급 유닛 및 상기 농도 조절 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 온도는 상기 알킨계 케미칼이 끓는점에 도달하기 직전의 온도일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 온도는 상기 알킨계 케미칼이 끓는점보다 30℃ 내지 5℃가 낮은 온도일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 알킨계 케미칼은, 3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 온도는 120℃ 내지 145℃일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 지지 부재에 놓인 기판을 가열하도록 제공된 가열 부재와; 상기 처리 공간을 배기하는 배기 유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어기는, 상기 농도측정부재의 측정값에 근거하여 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절하고, 상기 농도측정부재의 측정값이 설정값보다 높은 경우 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 농도조절가스와 상기 불활성 가스는 동일한 가스일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 농도조절가스와 상기 불활성 가스는 질소일 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 기판에 감광액을 도포하기 전에 상기 감광액의 부착력을 향상시키는 표면 개질 가스를 기판이 제공된 처리 공간으로 공급하여 기판을 처리하되, 상기 표면 개질 가스는 알킨계 케미칼 및 불활성 가스의 혼합 가스로 제공되고, 상기 표면 개질 가스는, 상기 알킨계 케미칼을 액상으로 저장하는 버블러 탱크에서 상기 알킨계 케미칼이 제1 온도로 가열된 상태에서 상기 불활성 가스를 공급하여 생성된다.
일 실시 예에 있어서, 상기 표면 개질 가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 표면 개질 가스의 농도를 변경시켜 상기 기판으로 공급할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 알킨계 케미칼은 3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol이고, 상기 제1 온도는 120℃ 내지 145℃일 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 실시 예의 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간 내에 위치하여 기판을 지지하는 지지 부재와; 상기 처리 공간으로 알킨계 케미칼 및 불활성 가스의 혼합 가스로 제공되는 표면 개질 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 표면 개질 가스를 구성하는 상기 알킨계 케미칼의 농도를 조절하는 농도조절가스를 공급하는 농도 조절 유닛과; 상기 가스 공급 유닛 및 상기 농도 조절 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 액상의 알킨계 케미칼을 저장하는 수용 공간이 제공되고, 상기 수용 공간에 불활성 가스를 공급에 따라 상기 알킨계 케미칼을 버블링하여 상기 표면 개질 가스를 생성하는 버블러 탱크와; 상기 버블러 탱크에 결합되어 상기 버블러 탱크로 상기 불활성 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 라인과; 상기 버블러 탱크에 저장된 상기 알킨계 케미칼을 제1 온도로 가열하는 히터와; 상기 공정 챔버와 상기 버블러 탱크의 사이에 결합되어 상기 처리 공간으로 상기 표면 개질 가스를 공급하며, 제1 밸브가 설치된 가스 공급 라인을 포함하고, 상기 제어기는, 상기 제1 온도로 가열된 상기 알킨계 케미칼에 상기 불활성 가스를 공급하도록 제어하여 상기 표면 개질 가스를 생성하며, 상기 표면 개질 가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 가스 공급 라인에 상기 농도조절가스를 공급하여 상기 표면 개질 가스의 농도를 조절하도록 상기 가스 공급 유닛 및 상기 농도 조절 유닛을 제어한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판과 감광액의 부착력을 높일 수 있는 표면 개질 가스가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판에 표면 개질 가스를 공급하여 처리하는 공정을 효율적으로 수행할 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 1는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 3는 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4은 도 3의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5은 도 3의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평단면도이다.
도 6은 도 5의 열처리 챔버의 정단면도이다.
도 7은 도 6의 가열 유닛에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 8은 기판을 처리하는 공정의 순서를 보여주는 플로우 차트이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 3는 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 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 X축 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 X축 방향(12)과 수직한 방향을 Y축 방향(14)이라 하고, X축 방향(12) 및 Y축 방향(14)에 모두 수직한 방향을 Z축 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 Y축 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 Y축 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 Y축 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, Z축 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 Z축 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 2의 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 3을 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 X축 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, Z축 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 Z축 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 X축 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 유닛(3420)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5을 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 2와 도 3를 참조하면, 열처리 챔버(3200)는 복수 개로 제공된다. 열처리 챔버들(3200)은 X축 방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버들(3200)은 반송 챔버(3400)의 일측에 위치된다.
도 5은 도 3의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평단면도이고, 도 6은 도 5의 열처리 챔버의 정단면도이다. 열처리 챔버(3200)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(5000), 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(5000), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(5000)은 Y축 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(5000)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.
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 Y축 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 X축 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(5000) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
열처리 챔버들(3200) 중 일부의 열처리 챔버(3200)에 제공된 가열 유닛(5000)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착력을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 표면 개질 가스일 수 있다. 이하에서는, 열처리 챔버(3200)에 제공된 가열 유닛(5000) 중 기판에 포토레지스트의 부착력을 향상시키는 가스를 공급하는 장치를 예를 들어 설명한다.
도 7은 도 6의 가열 유닛에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 이하, 도 7을 참조하면, 가열 유닛(5000)에 제공되는 기판 처리 장치는, 공정 챔버(5010), 실링 부재(5020), 지지 부재(5030), 가스 공급 유닛(5050), 농도 조절 유닛(5060), 배기 유닛(5070), 그리고 제어기(5090)를 포함한다.
공정 챔버(5010)는 내부에 처리 공간(5001)을 제공한다. 공정 챔버(5010)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 공정 챔버(5010)는 직육면체 형상 등 설계에 따라 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 공정 챔버(5010)는 상부 챔버(5011)와 하부 챔버(5013)를 포함할 수 있다. 상부 챔버(5010)와 하부 챔버(5013)는 서로 조합되어 내부에 처리 공간(5001)을 가질 수 있다.
상부 챔버(5011)는 상부에서 바라볼 때, 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 하부 챔버(5013)는 상부 챔버(5011)의 하부에 위치할 수 있다. 하부 챔버(5013)는 상부에서 바라볼 때, 원형의 형상으로 제공될 수 있다.
구동기(5015)는 상부 챔버(5011)와 결합할 수 있다. 구동기(5015)는 상부 챔버(5011)를 상하로 승하강시킬 수 있다. 구동기(5015)는 공정 챔버(5010) 내부로 기판(W)을 반입시 상부 챔버(5011)를 상부로 이동시켜 공정 챔버(5010)의 내부를 개방할 수 있다. 구동기(5015)는 기판(W)을 처리하는 공정 시 상부 챔버(5011)를 하부 챔버(5013)와 접촉시켜 공정 챔버(5010) 내부를 밀폐시킬 수 있다. 본 실시예에서는 구동기(5015)가 상부챔버(5011)와 연결되어 제공되는 것을 예로 들었으나, 이와 달리 구동기(5015)는 하부 챔버(5013)와 연결되어 하부챔버(5013)를 승하강 시킬 수 있다.
실링 부재(5020)는 처리 공간(5001)의 외부로부터 밀폐시킨다. 실링 부재(5020)는 상부 챔버(5011)와 하부 챔버(5013)의 접촉면에 설치된다. 일 예로 실링 부재(5020)는 하부 챔버(5013)의 접촉면에서 설치될 수 있다.
지지 부재(5030)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 부재(5030)는 처리 공간(5001) 내에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 부재(5030)는 상부에서 바라 볼 때, 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 지지 부재(5030)의 상면은 기판(W)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 지지 부재(5030)는 열 전도성이 좋은 재질로 제공될 수 있다. 지지 부재(5030)는 내열성이 우수한 재질로 제공될 수 있다.
지지 부재(5030)는 기판(W)을 승하강 시키는 리프트 핀 모듈(5032)을 포함할 수 있다. 리프트 핀 모듈(5032)은 공정 챔버(5010) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 지지 부재(5030) 상에 내려 놓거나, 기판(W)을 들어올려 공정 챔버(5010)의 외부의 반송 수단으로 인계할 수 있다. 일 예에 의하면, 리프트 핀 모듈(5032)의 리프트 핀은 3개가 제공될 수 있다. 3개의 리프트 핀은 120도(deg)의 등간격으로 배치될 수 있다.
또한, 지지 부재(5030)는 지지 부재(5030)에 놓인 기판(W)을 가열하는 가열 부재(5040)를 포함할 수 있다. 예컨대, 가열 부재(5040)는 지지 부재(5030)의 내부에 위치할 수 있다. 일 예로, 가열 부재(5040)는 히터로 제공될 수 있다. 히터는 지지 부재(5030)의 내부에 복수개로 제공될 수 있다.
가스 공급 유닛(5050)은 처리 공간(5001) 내에 위치한 기판(W)으로 표면 개질 가스를 공급할 수 있다. 일 예로 표면 개질 가스는 알킨(Alkyne)계 가스를 포함한다. 표면 개질 가스는 기판(W)의 표면 성질을 친수성에서 소수성으로 변화시킬 수 있다. 또한 표면 개질 가스는 알킨(Alkyne)계 가스와 캐리어 가스의 혼합 가스로 제공될 수 있다. 캐리어 가스는 불활성가스로 제공될 수 있다. 일 예로 불활성 가스는 질소 가스일 수 있다.
가스 공급 유닛(5050)은 가스 공급관(5051), 가스 공급 라인(5053), 그리고, 버블러 탱크(5054)를 포함할 수 있다. 가스 공급관(5051)은 상부 챔버(5011)의 중앙 영역에 연결될 수 있다. 가스 공급관(5051)은 가스 공급 라인(5053)에서 전달된 표면 개질 가스를 기판(W)으로 공급할 수 있다. 가스 공급관(5051)이 공급하는 표면 개질 가스의 공급 위치는 기판(W)의 중앙 상부 영역과 대향되도록 위치할 수 있다.
가스 공급 라인(5053)은 버블러 탱크(5054)와 연결될 수 있다. 가스 공급 라인(5053)은 버블러 탱크(5054)에서 발생시키는 표면 개질 가스를 가스 공급관(5051)에 전달할 수 있다. 또한, 가스 공급 라인(5053)에는 제1 밸브(5056)가 설치될 수 있다. 제1 밸브(5056)는 온/오프 밸브이거나, 유량조절밸브일 수 있다.
버블러 탱크(5054)는 알킨계 케미칼이 수용된 내부 공간을 가질 수 있다. 또한, 버블러 탱크(5054)에는 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 라인(5055)이 연결될 수 있다. 캐리어 가스 공급 라인(5055)은 버블러 탱크(5054)의 내부 공간으로 캐리어 가스를 공급하여 알킨계 케미칼을 버블링한다. 이에 알킨계 케미칼은 증기화 된다. 증기화 된 알킨계 가스는 캐리어 가스와 혼합되어 표면 개질 가스로서 가스 공급 라인(5053)으로 전달될 수 있다. 캐리어 가스는 불활성가스로 제공될 수 있다. 일 예로 불활성 가스는 질소 가스일 수 있다. 버블러 탱크(5054)에는 히터(5058)가 제공된다. 히터(5058)는 버블러 탱크(5054)를 이루는 하우징에 내장될 수 있다. 히터(5058)는 알킨계 케미칼을 설정 온도로 가열한다.
농도 조절 유닛(5060)은 처리 공간(5001)으로 공급되는 표면 개질 가스의 농도를 조절할 수 있다. 농도 조절 유닛(5060)은 농도조절가스 공급 라인과 농도측정부재를 포함할 수 있다.농도조절가스 공급 라인은 가스 공급 라인(5053)과 연결될 수 있다. 예컨대, 농도조절가스 공급 라인은 제1 밸브(5056)가 설치된 지점보다 하류에서 연결될 수 있다. 농도조절가스 공급 라인은 버블러 탱크(5054)에서 발생된 표면 개질 가스가 처리 공간(5001)으로 공급되는 도중 가스 공급 라인(5053)에 농도조절가스를 공급할 수 있다. 이에 처리 공간(5001)으로 공급되는 표면 개질 가스의 농도를 조절할 수 있다. 농도조절가스는 불활성 가스일 수 있다. 일 예로, 농도조절가스는 질소 가스일 수 있다. 또한 농도조절가스는 캐리어 가스와 동일한 가스일 수 있다.
또한 농도조절가스 공급 라인에는 유량조절밸브가 설치되어, 유량조절밸브의 개방율을 조절하여 가스 공급 라인(5053)에 공급하는 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 변경할 수 있다.
농도측정부재는 처리 공간(5001)으로 공급되는 표면 개질 가스의 농도를 측정할 수 있다. 여기서 표면 개질 가스의 농도는 표면 개질 가스에 포함된 알킨계 가스의 농도를 의미한다. 농도측정부재는 가스 공급 라인(5053)과 농도조절가스 공급 라인이 연결되는 지점보다 하류의 위치에 제공될 수 있다. 농도측정부재는 기체의 농도를 측정하기 위한 공지의 장치가 적용될 수 있다.
배기 유닛(5070)은 처리 공간(5001)을 배기한다. 배기 유닛(5070)은 배기라인(5073), 메인 배기라인(5075), 그리고 감압 부재(5077)를 포함할 수 있다.
배기라인(5073)은 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 배기라인(5073)은 공정 챔버(5010)의 하벽에 형성된 배기 포트(5074)와 연결될 수 있다. 이에 배기라인(5073)은 처리 공간(5001)의 분위기를 아래 방향으로 배기할 수 있다. 배기 포트(5074)는 하부 챔버(5013)에 형성될 수 있다. 배기 포트(5074)는 지지 부재(5030)의 외측에 위치할 수 있다. 배기 포트(5074)는 복수개로 제공될 수 있다. 배기라인(5073)은 배기 포트(5074)와 대응되는 개수로 제공될 수 있다.
메인 배기라인(5075)은 배기라인(5073)을 통합하여연결한다. 메인 배기라인 (5075)은 배기라인(5073)의 배기물이 외부로 배출되도록 제공된다.
감압부재(5077)는 처리 공간(5001) 및 처리 공간(5001) 주변의 배기 시 감압을 제공한다. 감압부재(5077)는 메인 배기라인(5075)에 설치되어 제공될 수 있다. 일 예로 감압부재(5077)는 펌프로 제공될 수 있다. 이와는 달리 감압을 제공하는 공지된 다른 종류의 장치로 제공될 수 있다.
제어기(5090)는 가스 공급 유닛(5050)과 농도 조절 유닛(5060)과 히터(5058)를 제어할 수 있다. 제어기(5090)는 기판(W)에 처리가스를 공급시 공급되는 표면 개질 가스의 농도를 조절하도록 농도 조절 유닛(5060)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(5090)는 버블러 탱크(5054)에서 발생된 표면 개질 가스가 처리 공간(5001)으로 공급되는 도중 가스 공급 라인(5053)에 농도조절가스를 공급하여 표면 개질 가스의 농도를 변경할 수 있다. 제어기(5090)는 히터(5058)를 제어하여 버블러 탱크(5054)에 저장된 알킨계 케미칼을 가열할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 설명한다.
알킨(Alkyne)계 가스의 경우, [표 1]에서 설명되는 바와 같이 HMDS와 비교하여 증기압(Vapor Pressure)이 낮은 단점이 존재한다. 증기압(Vapor Pressure)과 관련하여 상온(20℃)에서 증기압이 높을수록 액체상태의 물질은 휘발성을 갖는다. 알킨계 가스의 낮은 증기압(Vapor Pressure)을 개선하기 위해 버블러 탱크(5054)에 제공된 히터(5058)는 알킨계 케미칼을 가열한다. 일 실시 예에 따른 알킨계 가스는 3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol으로 제공된다.
HMDS와 알킨계 가스의 일예로 3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol의 비교
Material Melting Point Boiling Point Vapor Pressure
HMDS -78 ℃ 126 ℃ 13.8 mmHg (20℃)
3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol -68 ℃ 150~151 ℃ 4.5mmHg (20℃)
제어기(5090)는 히터(5058)를 제어하여 알킨계 케미칼을 끓는점에 도달하기 직전의 온도까지 가열한다. 끓는점에 도달하기 직전의 온도란, 끓는점보다 30℃ 내지 5℃가 낮은 온도, 바람직하게는 10℃ 내지 5℃가 낮은 온도를 의미하나, 수학적으로 한정하고자 하는 것은 아니다. 일 실시 예에 의하면, 히터(5058)는 버블러 탱크(5054)에 제공된 3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol을 120℃ 내지 145℃까지 가열한다.
제어기(5090)는 버블러 탱크(5054)에서 가열된 알킨계 가스에 캐리어 가스를 공급한다. 캐리어 가스는 알킨계 케미칼을 버블링한다. 이에, 가열된 알킨계 케미칼은 증기화 된다. 증기화된 알킨계 가스는 캐리어 가스와 혼합되어 가스 공급 라인(5053)을 통하여 처리 공간(5001)으로 공급된다. 이때 가스 공급 라인(5053)에 설치된 제1 밸브(5056)는 개방된다.
제어기(5090)는 버블러 탱크(5054)에서 발생된 표면 개질 가스가 처리 공간(5001)으로 공급되는 도중 표면 개질 가스에 포함된 알킨계 가스의 농도를 조절하도록 농도 조절 유닛(5060)을 제어할 수 있다. 예컨대, 농도조절가스 공급 라인을 통해 가스 공급 라인(5053)에 농도조절가스를 추가로 공급할 수 있다. 농도조절가스는 불활성 가스 일 수 있다. 일 예로, 농도조절가스는 질소 가스일 수 있다. 또한, 농도조절가스는 캐리어 가스와 동일한 가스일 수 있다. 공급된 농도조절가스로 인하여, 표면 개질 가스의 농도는 낮아질 수 있다.
다른 실시예로, 제어기(5090)는 가스 공급 라인(5053)에 설치된 농도측정부재가 측정한 표면 개질 가스의 농도 측정값에 근거하여, 가스 공급 라인(5053)에 추가로 공급되는 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 농도측정부재의 측정값이 설정값보다 높은 경우 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시킬 수 있다. 이에 처리 공간(5001)으로 공급되는 알킨계 가스의 농도는 낮아진다.
도 8은 기판을 처리하는 공정의 순서를 보여주는 플로우 차트이다. 도 8을 참조하면, 기판을 처리하는 공정은 상술하여 처리된 표면 개질 가스를 기판(W)에 공급하여 기판을 처리하는 처리 단계(S01)와, 처리 단계 이후에 처리 공간에 잔류하는 표면 개질 가스를 배기하는 퍼지 단계(S02)를 포함할 수 있다.
처리 단계(S01)에서, 처리 공간(5001)의 내부는 설정된 온도로 가열된다. 이후, 상부 챔버(5011)가 상승하여 처리 공간(5001)이 외부에 개방된다. 기판(W)이 처리 공간(5001) 내로 반입된 후, 기판(W)은 지지유닛(5030)에 안착한다. 기판(W)이 지지유닛(5030)에 안착된 이후, 공정 챔버(5010)는 상부챔버(5011)의 하강으로 밀폐된다. 처리 공간(5001)이 밀폐된 후 가스 공급 유닛(5050)에서는 표면 개질 가스를 공급한다.
퍼지 단계(S02)에서 제어기(5090)는 제1 밸브(5056)는 닫고, 처리 공간(5001)으로 퍼지 가스를 공급할 수 있다. 퍼지 가스는 불활성 가스일 수 있다. 일 예로, 불활성 가스는 질소 가스일 수 있다. 처리 공간(5001)으로 유입된 퍼지 가스는, 배기 유닛(5070)이 처리 공간(5001)에 잔류하는 표면 개질 가스를 효과적으로 배기할 수 있게 한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 퍼지 가스의 공급은 농도조절라인을 통해 이루어질 수 있다. 농도조절라인은 처리 단계(S01)에서 처리 가스의 농도를 조절할 뿐 아니라, 퍼지 단계(S02)에서 처리 공간(5001)에 잔류하는 처리 가스를 처리 공간(5001)의 외부로 배기 할 수 있게 한다. 이에, 처리 단계(S01)와 퍼지 단계(S02)를 각각 수행하는 별개의 가스 공급 라인의 설치가 요구되지 않아, 기판 처리 장치를 단순화할 수 있고 장치의 제작 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 버블러 탱크(5058)에서 알킨계 케미칼을 가열함에 따라, 알킨계 용액의 낮은 증기압을 개선하여 과도한 버블링이 요구되지 않으므로, 공정 타임의 개선과 함께, 알킨계 가스의 농도를 높일 수 있음에 따라 부착력(Adhesion)이 향상될 수 있다. 또한, 농도 조절 유닛(5060)을 이용하여 공급되는 표면 개질 가스에 포함된 알킨계 가스의 농도를 제어하여 부착력을 향상시키며 표면 개질에 소요되는 시간을 개선할 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 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)라 칭한다. 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 블럭(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 공정 챔버(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 공정 챔버(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 공정 챔버(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, Z축 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 Z축 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
상술한 예에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 바탕으로 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 기판을 처리하는 모든 장치에 적용 가능하다.
상술한 예에서는, 상부 배기홀(5073)이 하부 챔버(5013)에 형성되는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이와 달리 상부 배기홀(5073)은 상부 챔버(5011)에 형성될 수 있다.
상술한 예에서는, 가스 공급 라인(5053)에 공급되는 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 유량조절밸브를 통하여 조절하는 것을 예로 들어 설명하였다. 이와 달리, 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량의 조절은, 가스의 단위시간당 공급 유량을 조절할 수 있는 공지의 장치에 의해서도 가능하다.
제어기(5090)는 기판 처리 장치를 제어할 수 있다. 제어기(5090)는 상술하는 바와 같이 기판을 설정 공정에 따라 처리되도록 기판 처리 장치(5000)의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(5090)는 기판 처리 장치의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 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.
공정 챔버: 5010
실링부재 : 5020
지지 부재 : 5030
가스 공급 유닛 : 5050
농도 조절 유닛 : 5060
배기 유닛 : 5070
제어기 : 5090

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간 내에 위치하여 기판을 지지하는 지지 부재와;
    상기 처리 공간으로 표면 개질 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하고,
    상기 가스 공급 유닛은,
    액상의 알킨계 케미칼을 저장하는 수용 공간이 제공되고, 상기 수용 공간에 불활성 가스를 공급에 따라 상기 알킨계 케미칼을 버블링하여 상기 표면 개질 가스를 생성하는 버블러 탱크와;
    상기 버블러 탱크에 저장된 상기 알킨계 케미칼을 제1 온도로 가열하는 히터와;
    상기 공정 챔버와 상기 버블러 탱크의 사이에 결합되어 상기 처리 공간으로 상기 표면 개질 가스를 공급하며, 제1 밸브가 설치된 가스 공급 라인을 포함하고,
    상기 제1 온도는 상기 알킨계 케미칼이 끓는점에 도달하기 직전의 온도인 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 공급 유닛은,
    상기 표면 개질 가스를 구성하는 상기 알킨계 케미칼의 농도를 조절하는 농도조절가스를 공급하는 농도 조절 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 농도 조절 유닛은,
    상기 가스 공급 라인에 연결되어 상기 가스 공급 라인으로 농도조절가스를 공급하는 농도조절가스 공급 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 농도 조절 유닛은,
    상기 가스 공급 라인에 설치되어 상기 표면 개질 가스의 농도를 측정하는 농도측정부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 농도측정부재는,
    상기 가스 공급 라인과 상기 농도조절가스 공급 라인이 상기 가스 공급 라인에 연결되는 지점보다 하류의 위치에서 상기 가스 공급 라인에 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 가스 공급 유닛은,
    상기 버블러 탱크에 결합되어 상기 버블러 탱크로 상기 불활성 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 라인을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 가스 공급 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 버블러 탱크에 저장된 상기 알킨계 케미칼을 상기 제1 온도로 가열도록 상기 히터를 제어하고,
    상기 제1 온도로 가열된 상기 알킨계 케미칼에 상기 불활성 가스를 공급하도록 제어하여 상기 표면 개질 가스를 생성하는 기판 처리 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 농도 조절 유닛을 더 제어하고,
    상기 표면 개질 가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 가스 공급 라인에 상기 농도조절가스를 공급하여 상기 표면 개질 가스의 농도를 조절하도록 상기 가스 공급 유닛 및 상기 농도 조절 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 온도는 상기 알킨계 케미칼이 끓는점보다 30℃ 내지 5℃가 낮은 온도인 기판 처리 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 알킨계 케미칼은,
    3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol인 기판 처리 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 온도는 120℃ 내지 145℃인 기판 처리 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 부재에 놓인 기판을 가열하도록 제공된 가열 부재와;
    상기 처리 공간을 배기하는 배기 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제4 항에 있어서,
    상기 농도 조절 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 농도측정부재의 측정값에 근거하여 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절하고,
    상기 농도측정부재의 측정값이 설정값보다 높은 경우 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시키는 기판 처리 장치.
  15. 제2 항에 있어서,
    상기 농도조절가스와 상기 불활성 가스는 동일한 가스인 기판 처리 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 농도조절가스와 상기 불활성 가스는 질소인 기판 처리 장치.
  17. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    기판에 감광액을 도포하기 전에 상기 감광액의 부착력을 향상시키는 표면 개질 가스를 기판이 제공된 처리 공간으로 공급하여 기판을 처리하되,
    상기 표면 개질 가스는 알킨계 케미칼 및 불활성 가스의 혼합 가스로 제공되고,
    상기 표면 개질 가스는,
    상기 알킨계 케미칼을 액상으로 저장하는 버블러 탱크에서 상기 알킨계 케미칼이 제1 온도로 가열된 상태에서 상기 불활성 가스를 공급하여 생성되고,
    상기 제1 온도는 상기 알킨계 케미칼이 끓는점에 도달하기 직전의 온도인 기판 처리 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 표면 개질 가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 표면 개질 가스의 농도를 변경시켜 상기 기판으로 공급하는 기판 처리 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 알킨계 케미칼은 3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol이고, 상기 제1 온도는 120℃ 내지 145℃인 기판 처리 방법.
  20. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간 내에 위치하여 기판을 지지하는 지지 부재와;
    상기 처리 공간으로 알킨계 케미칼 및 불활성 가스의 혼합 가스로 제공되는 표면 개질 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 표면 개질 가스를 구성하는 상기 알킨계 케미칼의 농도를 조절하는 농도조절가스를 공급하는 농도 조절 유닛과;
    상기 가스 공급 유닛 및 상기 농도 조절 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 가스 공급 유닛은,
    액상의 알킨계 케미칼을 저장하는 수용 공간이 제공되고, 상기 수용 공간에 불활성 가스를 공급에 따라 상기 알킨계 케미칼을 버블링하여 상기 표면 개질 가스를 생성하는 버블러 탱크와;
    상기 버블러 탱크에 결합되어 상기 버블러 탱크로 상기 불활성 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 라인과;
    상기 버블러 탱크에 저장된 상기 알킨계 케미칼을 제1 온도로 가열하는 히터와;
    상기 공정 챔버와 상기 버블러 탱크의 사이에 결합되어 상기 처리 공간으로 상기 표면 개질 가스를 공급하며, 제1 밸브가 설치된 가스 공급 라인을 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 제1 온도로 가열된 상기 알킨계 케미칼에 상기 불활성 가스를 공급하도록 제어하여 상기 표면 개질 가스를 생성하며,
    상기 표면 개질 가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 가스 공급 라인에 상기 농도조절가스를 공급하여 상기 표면 개질 가스의 농도를 조절하도록 상기 가스 공급 유닛 및 상기 농도 조절 유닛을 제어하고,
    상기 제1 온도는 상기 알킨계 케미칼이 끓는점에 도달하기 직전의 온도인 기판 처리 장치.

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