KR102607809B1 - 지지 유닛, 이를 포함하는 베이크 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

지지 유닛, 이를 포함하는 베이크 장치 및 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 기판이 놓이는 지지 플레이트; 및 상기 지지 플레이트에 제공되며 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시키는 지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되는 제1돌출부를 포함하되, 상기 제1돌출부는 상기 지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공되는 지지 유닛에 관한 것이다.

Description

지지 유닛, 이를 포함하는 베이크 장치 및 기판 처리 장치{SUPPORT UNIT, BAKE APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예는 지지 유닛, 이를 포함하는 베이크 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 패턴을 형성하기 위해 수행되는 포토 리소그래피 공정은 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.
포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위해 수행된다. 포토리소그래피 공정은 기판 상에 포토레지스트 막을 형성하는 도포 공정, 포토레지스트 막으로부터 포토레지스트 패턴을 형성하는 노광 공정, 노광 공정에서 광이 조사된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 현상 공정을 포함하고, 각각의 공정의 전후에는 기판을 가열 및 냉각하는 베이크 공정이 수행된다.
베이크 공정에서는 기판을 가열 플레이트에 안착시킨 후, 기판을 공정 온도 또는 그 이상으로 가열 처리하는 과정이다. 기판 상에 막을 형성한 이후에 수행되는 베이크 공정은 기판 상에 도포된 포토레지스트 막 등을 가열하고 휘발시켜 막 두께를 설정 두께로 조절한다. 이때, 기판의 가열이 완료되어 가열 플레이트에서 제거된 후에도 기판은 계속 뜨거운 상태로 유지되므로 쿨링 제어가 필요하다. 따라서, 베이크 공정에서는 가열 플레이트에서 제거된 기판을 냉각 플레이트로 반송하여 냉각한다.
도 1은 종래의 냉각 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참고하면, 냉각 유닛(1)은 냉각 플레이트(2)와, 냉각 플레이트(2)에 제공되어 기판(W)을 지지하는 지지핀(3)을 포함한다. 지지핀(3)은 기판(W)의 저면과 냉각 플레이트(2)의 상부면 사이의 에어 갭(Air gap)이 형성되도록 냉각 플레이트(2)의 상부면으로부터 위로 돌출되게 제공된다. 이때, 지지핀(3)의 돌출 높이는 기판에 스퀴즈 효과(squeeze effect)가 발생되지 않는 높이로 제공된다.
그러나, 지지핀(3)에 의한 에어 갭에 의해 기판의 냉각 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 기판의 냉각 성능 또는 가열 성능을 증대시킬 수 있는 지지 유닛, 이를 포함하는 베이크 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명에 따른 실시예의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는 기판을 지지하는 지지 유닛을 개시한다.
지지 유닛은 기판이 놓이는 지지 플레이트; 및 상기 지지 플레이트에 제공되며 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시키는 지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되는 제1돌출부를 포함하되, 상기 제1돌출부는 상기 지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공된다.
상기 제1돌출부의 상면은 평평하게 제공될 수 있다.
상기 지지 돌기는 상기 제1돌출부의 상기 상면에 제공될 수 있다.
상기 제1돌출부는 상기 지지 돌기에 인접하게 위치될 수 있다.
상기 제1돌출부는 상기 지지 돌기를 링 형상으로 감싸도록 제공될 수 있다.
상기 제1돌출부의 상면은 상기 지지 돌기의 상면보다 낮은 위치에 위치될 수 있다.
상기 제1돌출부의 높이는 상기 지지 돌기의 높이보다 크게 제공될 수 있다.
상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 상기 상부면으로부터 돌출되며, 상기 지지 돌기가 제공되는 상기 지지 영역 이외의 영역에 제공되는 제2돌출부를 포함할 수 있다.
상기 제1돌출부와 상기 제2돌출부의 높이는 동일하게 제공될 수 있다.
상기 제2돌출부는 상기 지지 플레이트의 가장자리 영역에 제공될 수 있다.
상기 제1돌출부는 복수의 제1돌출부를 포함하고, 상기 제2돌출부는 상기 복수의 제1돌출부 사이에 제공될 수 있다.
상기 지지 돌기는 복수 개로 제공되고, 상기 제1돌출부는 상기 지지 돌기와 대응되는 수로 제공될 수 있다.
상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 가장자리 영역에 형성되는 노치를 포함하고, 상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되며, 상기 노치와 인접한 위치에 제공되는 제3돌출부를 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 가장자리로부터 내측으로 연장되는 슬릿 형상의 가이드 홈을 포함하고, 상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되며, 상기 가이드 홈과 인접한 위치에 제공되는 제4돌출부를 포함할 수 있다.
본 실시예는 베이크 장치를 개시한다.
베이크 장치는 기판을 가열하는 가열 유닛; 상기 가열 유닛에서 가열된 기판을 냉각시키는 냉각 유닛; 상기 가열 유닛과 상기 냉각 유닛 간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛; 및 상기 가열 유닛, 상기 냉각 유닛 및 상기 반송 유닛 중 적어도 하나에 제공되어 상기 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하되, 상기 지지 유닛은, 상기 기판이 놓이는 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트에 제공되며 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시키는 지지 돌기; 및 상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되는 돌출부를 포함하되, 상기 돌출부는 상기 지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공되는 제1돌출부를 포함한다.
상기 제1돌출부의 상면은 평평하게 제공되고, 상기 지지 돌기는 상기 제1돌출부의 상기 상면 상에 설치될 수 있다.
상기 지지 돌기는 상기 지지 플레이트의 상기 상부면 상에 설치되고, 상기 제1돌출부는 상기 지지 돌기를 링 형상으로 감싸도록 제공될 수 있다.
본 실시예는 기판을 처리하는 장치를 개시한다.
기판 처리 장치는 기판에 열처리 공정을 수행하는 베이크 유닛; 기판에 액을 공급하여 공정을 수행하는 액처리 유닛; 및 상기 베이크 유닛과 상기 액처리 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 로봇을 포함하되, 상기 베이크 유닛은, 하우징; 상기 하우징 내에 위치하며 기판을 가열하는 가열 유닛; 상기 하우징 내에 위치하며 상기 가열 유닛에서 가열된 기판을 냉각시키는 냉각 유닛; 및 상기 하우징 내에 위치하며 상기 가열 유닛과 상기 냉각 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 유닛을 포함하고, 상기 반송 유닛은, 기판이 놓이는 지지 플레이트; 및 상기 지지 플레이트에 제공되며 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시키는 제1지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되는 제1돌출부를 포함하되, 상기 제1돌출부는 상기 제1지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공될 수 있다.
상기 냉각 유닛은, 상기 기판을 냉각시키는 쿨링 플레이트; 상기 쿨링 플레이트의 내부에 제공되는 냉각 부재; 상기 쿨링 플레이트에 제공되며, 상기 쿨링 플레이트로부터 상기 기판을 이격시키는 제2지지 돌기를 포함하고, 상기 쿨링 플레이트는 상기 쿨링 플레이트의 상부면으로부터 위로 돌출되는 제2돌출부를 포함하되, 상기 제2돌출부는 상기 제2지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공될 수 있다.
상기 제1돌출부 및 상기 제2돌출부는 그 상면이 평평하게 제공되고, 상기 제1지지 돌기 및 상기 제2지지 돌기는 상기 제1돌출부의 상면 및 상기 제2돌출부의 상면에 각각 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판의 냉각 성능 또는 가열 성능 증대시킬 수 있는 지지 유닛, 이를 포함하는 베이크 장치 및 기판 처리 장치를 제공할 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 종래의 지지 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 도포부 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이크 유닛의 평면도이다.
도 7은 도 6의 베이크 유닛의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 다른 반송 유닛의 반송 플레이트에 적용되는 돌출부들을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 12 내지 도 14는 기판을 반송하면서 냉각하는 타입의 베이크 유닛을 도시한 도면이다.
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.
제어기는 기판 처리 장치를 제어할 수 있다. 제어기는 상술하는 바와 같이 기판을 설정 공정에 따라 처리되도록 공정 챔버의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 제어기는 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.
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 2 내지 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 인터페이스 모듈(700), 그리고 퍼지 모듈(800)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다. 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 내에 제공될 수 있다. 이와 달리 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 후단의 노광 장치가 연결되는 위치 또는 인터페이스 모듈(700)의 측부 등 다양한 위치에 제공될 수 있다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12) 및 제2방향(14)과 각각 수직한 방향을 제3방향(16)이라 한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 인터페이스 모듈(700), 그리고 퍼지 모듈(800)에 대해 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 풋 프린트 또는 필요에 따라 다양한 개수로 마련될 수 있다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공된다. 프레임(210)은 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 제1방향(12), 제2방향(14), 제3방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조이다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정 결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제2방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제1버퍼(320), 제2버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제1버퍼 로봇(360)을 포함한다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제1버퍼(320), 제2버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제1버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제2버퍼(330), 그리고 제1버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제3방향(16)을 따라 배치된다. 제1버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제2버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 제공된다. 제1버퍼 로봇(360)은 제2버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제1버퍼(320)와 제2방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제1버퍼(320)와 제2버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제2버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220)과 제1버퍼 로봇(360)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향과 제1버퍼 로봇(360)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제1버퍼(320)는 제2버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제1버퍼(320)의 하우징(321)에는 제1버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(432)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제1버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제2버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제2버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제1버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다. 제1버퍼 로봇(360)은 제1버퍼(320)와 제2버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제1버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 포함한다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제2방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제3방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제2버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제1버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 상부 또는 하부 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제1버퍼 로봇(360)은 핸드(361)가 제2방향(14) 및 제3방향(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 포함한다. 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 어셈블리가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇이 제공된 방향에 개구를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들이 제공될 수 있다.
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 액처리 챔버(410), 베이크 유닛(500), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 액처리 챔버(410), 베이크 유닛(500), 그리고 반송 챔버(430)는 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 액처리 챔버(410)는 기판(W)에 레지스트 도포 공정을 수행하는 레지스트 도포 챔버(410)로 제공될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 베이크 유닛(500)는 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.
반송 챔버(430)는 제1버퍼 모듈(300)의 제1버퍼(320)와 제1방향(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 유닛들(420), 레지스트 도포 챔버들(410), 그리고 제1버퍼 모듈(300)의 제1버퍼(320)간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제1방향(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.
도 5는 도포부 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 핸드(434)는 베이스(4342) 및 돌기(4344)를 포함한다. 베이스(4342)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(4342)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 돌기(4344)는 베이스(4342)로부터 그 내측으로 연장된다. 돌기(4344)는 복수 개로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 돌기(4344)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다. 돌기(4344)는 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다.
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)를 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.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 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 액처리 챔버(460), 베이크 유닛(500), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 액처리 챔버(460), 베이크 유닛(500), 그리고 반송 챔버(480)는 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 액처리 챔버(460)는 현상 챔버로 제공될 수 있다. 현상 챔버(460)와 베이크 유닛(500)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제2방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.
반송 챔버(480)는 제1버퍼 모듈(300)의 제2버퍼(330)와 제1방향(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 유닛들(470), 현상 챔버들(460), 그리고 제1버퍼 모듈(300)의 제2버퍼(330)와 냉각 챔버(350) 간에 기판(W)를 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제1방향(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 제3방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제3방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.
현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 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.
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)를 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.
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.
인터페이스 모듈(700)은 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제1버퍼(720), 제2버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 포함한다. 제1버퍼(720), 제2버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제1버퍼(720)와 제2버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되게 배치된다. 제1버퍼(720)는 제2버퍼(730)보다 높게 배치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제1버퍼(720) 및 제2버퍼(730)와 제2방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제1버퍼(720), 제2버퍼(730), 그리고 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 운반한다.
제1버퍼(720)는 공정이 수행된 기판(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제2버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판(W)들이 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제1버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제3방향(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)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제2버퍼(730)는 제1버퍼(720)와 유사한 구조를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
도 6 및 도 7은 베이크 장치를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 베이크 장치(500)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 장치(500)들은 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 등과 같은 가열 공정을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행할 수 있다.
베이크 장치(500)는 하우징(510), 냉각 유닛(530), 가열 유닛(550), 그리고 반송 유닛(570)을 포함할 수 있다.
하우징(510)은 내부에 베이크 공정이 이루어지는 공간을 제공한다. 하우징(510)은 직육면체 형상으로 제공된다. 하우징(510)은 제1측벽(511), 제2측벽(513) 그리고 출입구(512)를 포함한다. 제1측벽(511)은 하우징(510)의 일측면에 제공된다. 제2측벽(512)은 제1측벽(511)과 맞은편에 제공된다. 하우징(510)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 출입구(512)가 형성된다. 일 예로 출입구(512)는 제1측벽(511)에 형성될 수 있다. 출입구(512)는 기판(W)이 이동하는 통로를 제공한다. 출입구(512)는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로, 출입구(512)를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(530), 가열 유닛(550) 및 반송 유닛(570)은 하우징(510) 내에 제공된다. 냉각 유닛(530) 및 가열 유닛(550)은 제2방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(530)은 가열 유닛(550)보다 반송 챔버(430)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(530)은 가열 처리가 끝난 기판(W)을 냉각시킨다. 냉각 유닛(530)은 지지 유닛을 포함한다. 지지 유닛은 하우징(510) 내에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛은 지지 플레이트(531)와, 지지 플레이트(531)에 제공되는 지지 돌기(532)를 포함한다. 지지 플레이트(531)에는 기판(W)이 놓인다. 지지 플레이트(531)는 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(531)는 기판(W)과 동일한 크기로 제공된다. 지지 플레이트(531)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 지지 플레이트(531)에는 냉각 부재(5311)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 부재(5311)는 지지 플레이트(531)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다. 지지 플레이트(531)는 열전도도가 좋은 금속의 재질로 제공된다. 일 예로, 지지 플레이트(531)은 알루미늄(Al) 재질 또는 아노다이징 처리된 알루미늄(Al-anodizing) 재질로 제공될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 열전달이 용이한 재질로 제공될 수 있다. 지지 플레이트(531)와 냉각 부재(5311)는 기판(W)을 냉각시키는 냉각판으로 제공될 수 있다. 즉, 지지 플레이트(531)는 지지 플레이트(531)에 지지된 기판(W)을 냉각시킨다. 지지 플레이트(531)에는 지지 돌기(531)가 제공된다. 지지 돌기(531)는 복수 개로 제공될 수 있다. 복수 개의 지지 돌기(531)는 지지 플레이트(531) 상에서 서로 이격되게 제공된다. 지지 돌기(532)는 기판(W)을 지지 플레이트(531)로부터 이격시킨다. 지지 돌기(532)는 기판(W)의 저면과 접촉되어 기판(W)을 지지한다. 지지 돌기(532)에 의해 기판(W)과 지지 플레이트(531) 사이에는 에어 갭(Air gap)이 형성된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 8 및 도 9를 참고하면, 지지 플레이트(531)은 돌출부를 포함한다. 돌출부는 지지 플레이트(531)의 상부면으로부터 돌출된다. 돌출부는 지지 플레이트(531)에 지지된 기판(W)을 향하는 방향으로 돌출된다. 돌출부는 기판(W)과 지지 플레이트(531) 사이의 에어 갭을 줄이는 방향으로 돌출된다. 돌출부는 지지 플레이트(531)과 동일한 재질로 제공된다. 일 예로, 지지 플레이트(531)와 돌출부는 알루미늄(Al) 또는 아노다이징 처리된 알루미늄(Al-anodizing)으로 제공된다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 돌출부와 지지 플레이트(531)는 열 전달이 용이한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 지지 플레이트(531)와 돌출부는 서로 다른 재질로 제공될 수 있다. 지지 플레이트(531)의 상부면과 기판(W) 사이는 제1이격 거리로 이격된다. 돌출부와 기판(W) 사이는 제1이격 거리보다 작은 제2이격 거리로 이격된다.
돌출부는 제1돌출부(533)을 포함한다. 제1돌출부(533)는 지지 돌기(532)가 제공되는 지지 영역에 제공된다. 제1돌출부(533)는 지지 돌기(532)의 주변부에 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1돌출부(533)의 상면은 평평하게 제공되고, 지지 돌기(532)는 제1돌출부(533)의 상면에 제공된다(도 8 참조). 이 경우, 제1돌출부(533)의 높이는 지지 돌기(532)의 높이보다 크게 제공될 수 있다. 일 예로, 기판(W)의 저면과 지지 플레이트(531)의 상부면 사이의 이격 거리가 150μm일 경우, 제1돌출부(533)의 높이는 100 μm이고 지지 돌기(532)의 높이는 50μm로 제공될 수 있다. 이 경우, 기판(W)과 제1돌출부(533) 사이의 거리가 줄어들어 스퀴즈 영향(squeeze effect)를 최소화하면서도 냉각 효율을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1돌출부(533)는 지지 돌기(532)에 인접한 위치에 제공된다. 도 9를 참조하면, 제1돌출부(533)는 지지 돌기(532)를 링 형상으로 감싸도록 제공된다. 상부에서 보았을 때, 제1돌출부(533)는 링 형상으로 제공된다. 제1돌출부(533)는 제1돌출부(533)의 상면에 형성되는 홈을 포함하고, 홈에는 지지 돌기(532)가 제공된다. 제1돌출부(533)의 상면은 지지 돌기(532)의 상면보다 낮은 위치에 위치된다.
제1돌출부(533)는 복수 개로 제공된다. 복수 개의 제1돌출부(533)는 지지 돌기(532)의 수와 대응되는 수로 제공된다.
돌출부는 제2돌출부(534)를 포함한다. 제2돌출부(534)는 지지 플레이트(531)의 상부면으로부터 돌출된다. 제2돌출부(534)는 지지 돌기(532)가 제공되는 지지 영역 이외의 영역에 제공된다. 제2돌출부(534)는 제1돌출부(533)와 동일한 높이로 제공된다. 제2돌출부(534)는 복수 개로 제공될 수 있다. 제2돌출부(534)는 지지 플레이트(531)에 안착된 기판(W)의 휨(Warpage)에 따른 기판(W)과의 접촉을 회피할 수 있는 위치에 제공된다. 일 예로, 제2돌출부(534)의 제공 위치는 기판(W)의 인장 변형(Tensile warpage)에 의해 제2돌출부(534)에 접촉되지 않는 위치에 제공될 수 있다. 또한, 제2돌출부(534)의 제공 위치는 기판(W)의 압축 변형(Compressive warpage)에 의해 제2돌출부(534)에 접촉되지 않는 위치에 제공된다. 또한, 제2돌출부(534)는 기판(W)의 인장 및 압축 변형에 의해 제2돌출부(534)에 접촉되지 않는 위치에 제공된다. 일 예로, 기판(W)이 아래로 볼록하게 휨 변형될 경우, 제2돌출부(534)는 지지 플레이트(531)의 가장자리 영역에 제공될 수 있다. 제2돌출부(534)는 복수의 제1돌출부(533)의 사이에 제공될 수 있으며, 이 때에도 기판(W)의 변형(Warpage)에 따라 기판(W)과 접촉되지 않는 위치에 제공될 수 있다.
위에서 보았을 때, 제1돌출부(533)의 면적은 제2돌출부(534)의 면적과 상이하게 제공될 수 있다. 일 예로, 제2돌출부(534)의 면적은 제1돌출부(533)의 면적보다 크게 제공될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제2돌출부(534)의 면적이 제1돌출부(533)의 면적보다 작게 제공되거나, 제1 및 제2돌출부(533, 533)의 면적이 동일하게 제공될 수 있다. 제1돌출부(533)와 제2돌출부(534)은 상이한 형상으로 제공될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 각 돌출부가 제공되는 위치에 따라 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
제1돌출부(533)와 기판(W) 사이는 이격 거리(d3)는 지지 플레이트(531)의 상부면과 기판(W) 사이의 이격 거리(d1)보다 작게 제공된다. 제2돌출부(534)와 기판(W) 사이의 이격 거리(d3)는 지지 플레이트(531)의 상부면과 기판(W) 사이의 이격 거리(d1)보다 작게 제공된다. 이때, 제1돌출부(533)와 기판(W) 사이는 이격 거리(d3)는 제2돌출부(534)와 기판(W) 사이의 이격 거리(d3)와 동일하게 제공될 수 있다. 즉, 제1돌출부(533)의 높이(d2)는 제2돌출부(534)의 높이(d4)와 동일하게 제공된다.
도 1을 다시 참고하면, 지지 핀(3)의 돌출 높이는 기판(W)에 스퀴즈 영향(squeeze effect)이 발생되지 않는 높이로 제공된다. 일 예로, 지지 핀(3)의 돌출 높이는 약 150μm로 제공될 수 있다. 이 경우, 기판(W)과 쿨링 플레이트(2) 사이의 이격 거리로 인하여 쿨링 플레이트(2)로부터 기판(W)으로의 연전달이 용이하지 않아 기판(W)의 냉각 성능이 저하된다. 냉각 성을의 향상을 위해, 지지 핀(3)의 높이는 150μm보다 낮게 형성할 경우, 스퀴즈 영향(squeeze effect)에 의해 기판(W)이 파손되게 된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판(W)과 지지 플레이트(531) 사이의 에어 갭을 줄이는 돌출부를 제공함으로써, 지지 플레이트(531)가 기판(W)을 냉각시키는 냉각 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 돌출부를 지지 돌기(532)의 주변부에 제공함으로써, 기판(W)의 휨(Warpage)에 따른 접촉 이슈를 방지할 수 있다.
다시 도 6 및 도 7을 참고하면, 가열 유닛(550)은 기판(W)을 설정 온도로 가열한다. 가열 유닛(550)은 기판(W)을 상온보다 높은 온도로 가열하는 장치로 제공된다. 가열 유닛(550)은 상압 또는 이보다 낮은 감압 분위기에서 기판(W)을 가열 처리한다. 가열 유닛(550)은 기판(W)에 대하여 베이크 공정을 수행할 수 있다. 가열 유닛(550)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착률을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다. 가열 유닛(550)은 챔버(551), 지지 유닛(552), 배기 유닛(도시되지 않음), 가스 공급 유닛(도시되지 않음), 그리고 승강 유닛을 포함할 수 있다.
챔버(551)는 상부 챔버(5511), 하부 챔버(5512), 그리고 실링 부재(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 상부 챔버(5512)는 하부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 하부 챔버(5512)는 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 하부 챔버(5512)는 상부 챔버(5511)의 하부에 배치될 수 있다. 상부 챔버(5511)와 하부 챔버(5512)는 서로 조합되어 내부 공간을 형성할 수 있다. 또한 상부 챔버(5511)와 하부 챔버(5512)의 사이에는 실링 부재가 제공될 수 있다. 실링 부재는 상부 챔버(5511)와 하부 챔버(5512) 사이에 위치된다. 실링 부재는 상부 챔버(5511)와 하부 챔버(5512)가 접촉될 때 내부 공간이 외부로부터 밀폐되도록 한다. 실링 부재는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 실링 부재는 하부 챔버(5512)의 상단에 고정 결합될 수 있다.
가열 유닛(550)은 지지 유닛(552)을 포함한다. 지지 유닛(552)은 챔버(551)의 내부 공간에서 기판(W)을 지지한다. 또한, 지지 유닛(552)은 기판(W)을 가열할 수 있다. 지지 유닛(552)은 지지 플레이트(5521), 지지 돌기(5523), 리프트 핀(5524), 그리고 가이드(5525)를 포함한다.
지지 플레이트(5521)은 원형의 판 형상으로 제공된다. 지지 플레이트(5521)의 상부면은 기판(W)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지 플레이트(5521)의 상면은 기판(W)이 놓이는 안착면으로 기능할 수 있다. 또한, 지지 플레이트(5521)에는 히터(5522)가 제공될 수 있다. 히터(5522)는 기판(W)을 가열할 수 있다. 또한, 히터(5522)는 복수로 제공될 수 있다. 복수로 제공되는 히터(5522)들은 기판(W)을 영역별로 상이한 온도로 가열할 수 있다. 예컨대, 복수로 제공되는 히터(5522)들 중 일부는 기판(W)의 센터 영역을 제1온도로 가열하고, 복수로 제공되는 히터(5522)들 중 다른 일부는 기판(W)의 미들 및 에지 영역을 제2온도로 가열할 수 있다. 제1온도와 제2온도는 서로 상이한 온도일 수 있다.
지지 돌기(5523)는 지지 플레이트(5521)에 제공된다. 지지 돌기(5523)는 기판(W)의 저면을 지지할 수 있다. 지지 돌기(5523)는 기판(W)이 지지 플레이트(5521)과 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 지지 돌기(5523)는 기판(W)을 지지 플레이트(5521)로부터 이격시킨다.
지지 플레이트(5521)은 돌출부를 포함한다. 가열 유닛(550)의 돌출부와 지지 플레이트(5521)의 구조는 냉각 유닛(530)의 지지 플레이트(531)와 지지 돌기(532)의 돌출부와 유사한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 냉각 유닛(530)의 지지 플레이트(531)와 지지 돌기(532)의 돌출부와 관련된 기재가 유추 적용될 수 있다.
돌출부는 지지 플레이트(5521)의 상부면으로부터 돌출된다. 돌출부는 지지 플레이트(5521)에 지지된 기판(W)을 향하는 방향으로 돌출된다. 돌출부는 기판(W)과 지지 플레이트(5521) 사이의 에어 갭을 줄이는 방향으로 돌출된다. 돌출부는 지지 플레이트(5521)과 동일한 재질로 제공된다. 돌출부와 지지 플레이트(5521)는 열 전달이 용이한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 지지 플레이트(5521)와 돌출부는 서로 다른 재질로 제공될 수 있다.
돌출부는 제1돌출부(5321a)을 포함한다. 제1돌출부(5521a)는 지지 돌기(5523)가 제공되는 지지 영역에 제공된다. 제1돌출부(5521a)는 지지 돌기(5523)의 주변부에 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1돌출부(5521a)의 상면은 평평하게 제공되고, 지지 돌기(5523)는 제1돌출부(5521a)의 상면에 제공된다(도 8 참조). 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1돌출부(5521a)는 지지 돌기(5523)에 인접한 위치에 제공된다. 도 9를 참조하면, 제1돌출부(5521a)는 지지 돌기(5523)를 링 형상으로 감싸도록 제공된다. 제1돌출부(5521a)의 상면은 지지 돌기(5523)의 상면보다 낮은 위치에 위치된다. 제1돌출부(5521a)는 복수 개로 제공된다. 복수 개의 제1돌출부(5521a)는 지지 돌기(5523)의 수와 대응되는 수로 제공된다. 지지 돌기(5523)이 제공되는 지지 영역에 제1돌출부(5521a)를 배치함에 따라, 기판(W)의 가열 효율을 증대시킬 수 있다.
돌출부는 제2돌출부(5521b)를 포함한다. 제2돌출부(5521b)는 지지 플레이트(5521)의 상부면으로부터 돌출된다. 제2돌출부(5521b)는 지지 돌기(5523)가 제공되는 지지 영역 이외의 영역에 제공된다. 제2돌출부(5521b)는 제1돌출부(5521a)와 동일한 높이로 제공된다. 제2돌출부(5521b)는 복수 개로 제공될 수 있다. 제2돌출부(5521b)는 지지 플레이트(5523)에 안착된 기판(W)의 휨(Warpage)에 따른 기판(W)과의 접촉을 회피할 수 있는 위치에 제공된다.제1돌출부(5521a)와 기판(W) 사이는 이격 거리 및 제2돌출부(5521b)와 기판(W)의 이격 거리는 지지 플레이트(5521)의 상부면과 기판(W) 사이의 이격 거리보다 작게 제공된다. 이를 통해, 기판(W)의 가열 효율을 증대시킬 수 있다.
리프트 핀(5524)은 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 리프트 핀(5524)은 복수로 제공될 수 있다. 리프트 핀(5524)은 기판(W)을 내부 공간에서 반입 또는 반출시 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
가이드(5525)는 기판(W)이 안착면의 정 위치에 놓여지도록 기판(W)을 가이드한다. 가이드(5525)는 안착면을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 가이드(5525)는 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가이드(5525)의 내측면은 지지 플레이트(5521)의 중심축에 가까워질수록 하향 경사진 형상을 가진다. 이에 따라 가이드(5525)의 내측면에 걸친 기판(W)은 그 경사면을 타고 정위치로 이동된다. 또한 가이드(5525)는 기판(W)과 안착면의 사이에 유입되는 기류를 소량 방지할 수 있다.
가열 유닛(550)은 승강 유닛(553)을 포함한다. 승강 유닛(553)은 상부 챔버(5511) 및 하부 챔버(5512) 중 어느 하나를 이동시킬 수 있다. 예컨대, 승강 유닛(553)은 상부 챔버(5511)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 승강 유닛(553)은 상부 챔버(5511)를 개방 위치 또는 차단 위치로 이동시킬 수 있다. 개방 위치는 상부 챔버(5511)와 하부 챔버(5512)가 서로 이격되어 내부 공간이 개방되는 위치이다. 차단 위치는 상부 챔버(5511) 및 하부 챔버(5512)에 의해 내부 공간이 외부로부터 밀폐되는 위치이다.
반송 유닛(570)은 하우징(510) 내에 제공된다. 반송 유닛(570)은 가열 유닛(550)과 냉각 유닛(530) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 유닛(570)은 반송 플레이트(571)를 포함한다. 반송 플레이트(571)는 기판(W)의 반송시 기판(W)을 지지한다. 반송 플레이트(571)는 지지 플레이트(571)로 호칭될 수 있다.
반송 플레이트(571)는 대체로 원판 형상으로 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(571)의 가장자리에는 노치(573)가 형성된다. 노치(573)는 상술한 도포부 로봇(432)의 핸드(434)에 형성된 돌기(4344)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(573)는 핸드(434)에 형성된 돌기(4344)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(4344)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(434)와 지지 플레이트(571)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(434)와 반송 플레이트(571)의 상하 위치가 변경하면 핸드(434)와 반송 플레이트(571) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(571)는 가이드 레일(574) 상에 장착되고, 구동기(575)에 의해 가이드 레일(574)을 따라 이동될 수 있다. 반송 플레이트(571)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(576)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(576)은 반송 플레이트(571)의 끝단에서 지지 플레이트(571)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(576)은 그 길이 방향이 제2방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(576)들은 제1방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(576)은 반송 플레이트(571)와 가열 유닛(550) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(571)와 리프트 핀(5524)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
반송 플레이트(571)에는 지지 돌기(577)가 제공된다. 지지 돌기(577)는 반송 플레이트(571)에 제공된다. 지지 돌기(577)는 기판(W)의 저면을 지지할 수 있다. 지지 돌기(577)는 기판(W)이 반송 플레이트(571)과 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 지지 돌기(557)는 기판(W)을 반송 플레이트(571)로부터 이격시킨다.
도 10은 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 다른 반송 유닛의 반송 플레이트에 적용되는 돌출부들을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 19 및 도 11을 참조하면, 반송 플레이트(571)은 돌출부(572)를 포함한다. 반송 유닛(570)의 돌출부(572)와 반송 플레이트(571)의 구조는 냉각 유닛(530)의 지지 플레이트(531)와 지지 돌기(532)의 돌출부와 유사한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 냉각 유닛(530)의 지지 플레이트(531)와 지지 돌기(532)의 돌출부와 관련된 기재가 유추 적용될 수 있다.
돌출부(572)는 제1돌출부(5721)를 포함한다. 제1돌출부(5721)는 냉각 유닛(530)의 제1돌출부(533)와 마찬가지로 지지 돌기(577)가 제공되는 지지 영역에 제공될 수 있다. 돌출부(572)는 제2돌출부(5722)를 포함한다. 제2돌출부(5722)는 냉각 유닛(530)의 제2돌출부(534)와 마찬가지로 지지 돌기(577)가 제공되는 지지 영영 이외의 영역에 제공될 수 있다. 제2돌출부(5722)는 기판(W)의 휨 변형에 따라 기판(W)과 접촉 이슈가 발생되지 않는 위치에 제공될 수 있다.
돌출부(572)는 제3돌출부(5723)을 포함한다. 제2돌출부(5723)는 반송 플레이트(571)의 상부면으로부터 돌출되며, 노치(573)와 인접한 위치에 제공된다. 제3돌출부(5723)는 노치(573)의 가장자리에 제공된다. 돌출부(572)는 제4돌출부(5724)를 포함한다. 제4돌출부(5724)는 반송 플레이트(571)는 상부면으로부터 돌출되며, 가이드 홈(576)과 인접한 위치에 제공된다. 제4돌출부(5724)는 가이드 홈(576)의 슬릿 형상과 대응되는 형상을 가지도록 제공되며, 가이드 홈(576)의 가장자리에 제공된다.
이상에서는, 베이크 유닛(500)이 냉각 유닛(530), 가열 유닛(550) 및 반송 유닛(570)을 포함하고, 반송 유닛(570)은 기판(W)을 냉각 유닛(530)과 가열 유닛(550) 간에 반송만 수행하며 기판(W)의 냉각은 냉각 유닛(530)에서 수행되는 것을 일 예로 도시 및 설명하였다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 반송 유닛(570)이 가열 유닛(550)에서 가열 처리된 기판(W)을 반송 중에 냉각시키는 베이크 유닛에도 본 실시예의 주요 특징들을 적용시킬 수 있다. 도 12 내지 도 14를 참조하면, 베이크 유닛(500)은 가열 유닛(550)과 반송 유닛(570)을 포함한다. 반송 유닛(570)은 반송 플레이트(571)와, 반송 플레이트(571)을 반송시키는 반송부(580)을 포함할 수 있다. 일 예로 반송 플레이트(571)는 내부에 냉각 유로가 제공될 수 있다. 냉각 유로에는 냉각수가 공급되어 기판(W) 및 반송 플레이트(571)를 냉각할 수 있다. 반송부(580)는 하우징(510) 내에서 반송 플레이트(571)를 반송한다. 반송 플레이트(581)는 반송부(580)에 의해 대기 위치와 쿨링 위치로 이동될 수 있다. 대기 위치는 출입구와 인접한 위치일 수 있고, 쿨링 위치는 가열 유닛(550)의 지지 플레이트(551) 상부에 해당되는 위치일 수 있다. 반송 플레이트(571)의 구조는 반송 플레이트(571) 내에 냉각 유로가 제공되어 반송 도중에 기판(W)을 냉각시키는 것을 제외하고는 상술한 도 ??에 따른 반송 플레이트(571)와 동일한 구조를 가진다. 즉, 도 ??의 반송 플레이트(571)는 제1 내지 제4돌출부(5741, 5742, 5743, 5744) 중 어느 하나를 선택적으로 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 복수의 돌출부들은 지지 플레이트에 선택적으로 제공될 수 있다. 즉, 냉각 유닛(530) 및 가열 유닛(550)의 지지 플레이트에는 제1돌출부만 제공될 수 있다. 또는, 냉각 유닛(530) 및 가열 유닛(550)의 지지 플레이트에는 제2돌출부만 제공될 수 있다. 또는, 냉각 유닛(530) 및 가열 유닛(550)의 지지 플레이트에는 제1돌출부와 제2돌출부가 모두 제공될 수 있다. 반송 유닛(570)의 반송 플레이트에는 제1 내지 제4돌출부 중 어느 하나 이상이 선택적으로 제공될 수 있다. 또는, 반송 유닛(570)의 반송 플레이트에는 제1 내지 제4돌출부가 모두 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 복수의 돌출부들은 냉각 유닛(530)에만 제공될 수 있다. 또는, 복수의 돌출부들은 가열 유닛(550)에만 제공될 수 있다. 또는, 복수의 돌출부들은 반송 유닛(570)에만 제공될 수 있다. 또는, 복수의 돌출부들은 냉각 유닛(530), 가열 유닛(550) 및 반송 유닛(570) 중 2개의 유닛에 제공될 수 있다. 또는, 복수의 돌출부들은 냉각 유닛(530), 가열 유닛(550) 및 반송 유닛(570) 모두에 제공될 수 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.
100 : 로드 포트 200 : 인덱스 모듈
300 : 버퍼 모듈 400 : 도포 및 현상 모듈
500 : 베이크 유닛 510 : 하우징
530 : 냉각 유닛 550 : 가열 유닛
570 : 반송 유닛

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  15. 기판을 가열하는 가열 유닛;
    상기 가열 유닛에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛; 및
    상기 가열 유닛 및 상기 반송 유닛 중 적어도 하나에 제공되어 상기 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하되,
    상기 지지 유닛은,
    상기 기판이 놓이는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트에 제공되며 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시키는 지지 돌기; 및
    상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되는 돌출부를 포함하되,
    상기 돌출부는 상기 지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공되는 제1돌출부를 포함하는 베이크 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1돌출부의 상면은 평평하게 제공되고,
    상기 지지 돌기는 상기 제1돌출부의 상기 상면 상에 설치되는 베이크 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 지지 돌기는 상기 지지 플레이트의 상기 상부면 상에 설치되고,
    상기 제1돌출부는 상기 지지 돌기를 링 형상으로 감싸도록 제공되는 베이크 장치.
  18. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판에 열처리 공정을 수행하는 베이크 유닛;
    기판에 액을 공급하여 공정을 수행하는 액처리 유닛; 및
    상기 베이크 유닛과 상기 액처리 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 로봇을 포함하되,
    상기 베이크 유닛은,
    하우징;
    상기 하우징 내에 위치하며 기판을 가열하는 가열 유닛; 및
    상기 하우징 내에 위치하며 상기 가열 유닛에 기판을 반송하는 반송 유닛을 포함하고,
    상기 반송 유닛은,
    기판이 놓이는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트에 제공되며 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시키는 제1지지 돌기를 포함하고,
    상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트의 상부면으로부터 돌출되는 제1돌출부를 포함하되,
    상기 제1돌출부는 상기 제1지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공되는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 기판 처리장치는 상기 하우징 내에 위치하며 상기 가열 유닛에서 가열된 기판을 냉각시키는 냉각 유닛을 더 포함하되;
    상기 냉각 유닛은,
    상기 기판을 냉각시키는 쿨링 플레이트;
    상기 쿨링 플레이트의 내부에 제공되는 냉각 부재;
    상기 쿨링 플레이트에 제공되며, 상기 쿨링 플레이트로부터 상기 기판을 이격시키는 제2지지 돌기를 포함하고,
    상기 쿨링 플레이트는 상기 쿨링 플레이트의 상부면으로부터 위로 돌출되는 제2돌출부를 포함하되,
    상기 제2돌출부는 상기 제2지지 돌기가 제공되는 지지 영역에 제공되는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1돌출부 및 상기 제2돌출부는 그 상면이 평평하게 제공되고,
    상기 제1지지 돌기 및 상기 제2지지 돌기는 상기 제1돌출부의 상면 및 상기 제2돌출부의 상면에 각각 설치되는 기판 처리 장치.
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