KR102628419B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판에 대해 액 처리하는 액 처리 챔버 및 상기 액 처리 챔버를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 액 처리 챔버는 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하고 회전시키는 지지 유닛, 기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛 및 상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하고, 상기 제어기는 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 액을 공급하여 기판 처리를 진행할 때, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 휨 상태에 따라 상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이가 조절되도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전하는 기판에 액 처리하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온 주입과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은 기판의 표면에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하여 막을 형성하는 도포 공정, 기판에 형성된 막에 회로 패턴을 전사하는 노광 공정, 노광 처리된 영역 또는 그 반대 영역에서 선택적으로 기판 상에 형성된 막을 제거하는 현상 공정을 포함한다.
최근 반도체 기판은 회로층이 적층되는 다층화, 회로 패턴이 미세화되는 미세 패턴화, 그리고 기판이 대형화되고 있다. 최근 다층화, 미세 패턴화, 기판의 대형화 추세 속에서, 기판에 휨(warpage) 현상이 유발된다. 일 예로, 식각 공정에서 서로 다른 식각률을 가진 패턴 대상막을 식각하면서 유발된 불순물이나 적층된 물질들이 상호 인력으로 인해 패턴의 선폭(CD, Critical Demension)의 차이가 유발되고, 패턴이 서로 기울어져 기판에 휨 현상을 야기한다. 다른 예로, 반도체 기판이 다층화 됨으로써, 각 층 간에 압력차가 발생하여 기판의 어느 한쪽이 휘는 현상이 야기된다. 이 외에도 기판에 성막 등의 다양한 전처리 공정의 영향에 의해 기판에 휨이 발생한다. 이러한 기판의 휨 현상은 후속 단위 공정을 수행할 때, 공정 불량률을 높인다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(8000)는 처리 공간을 가지는 처리 용기(8200), 처리 공간에서 기판(W)을 지지 및 회전시키는 지지 유닛(8300), 그리고 기판(W)으로 액을 공급하는 액 공급 유닛(8400)을 포함한다. 기판(W)이 휜 상태로 액 처리 공정을 진행할 때, 회전하는 기판(W)으로 액이 토출되면 처리 용기(8200)의 경사진 부분(P)으로 액이 비산될 수 있다. 처리 매체를 회수하는 처리 용기(8200)와 지지 유닛(8300)이 형성하는 사이 공간인 처리 용기(8200)의 경사진 부분(P)에 액이 증착 될 수 있다.
기판에 액 처리를 한 이후, 처리 용기(8200)에 대한 세정 처리를 진행할 수 있다. 이 때, 처리 용기(8200)의 의도하지 않은 영역인 경사진 부분(P)에 액이 증착 됨으로써 처리 용기(8200)에 대한 세정 효율이 떨어지는 문제가 있다.
처리 용기(8200)의 경사진 부분(P)의 액이 제거되지 않아 처리 용기(8200)와 지지 유닛(8300)이 형성하는 사이 공간에서 기류 속도가 증가할 수 있다. 증가된 기류 속도로 인해 지지 유닛(8300)에 공급된 도포액 등 각종 액이 유실될 수 있다. 또한, 액 공급 유닛(8400)에서 공급된 액이 처리 공간에서 비산되어 후속 액 처리 공정을 진행하는 후속 기판(W)을 오염시킬 수 있다.
본 발명은 액 처리 공정의 효율을 높일 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 회전시키면서 액 처리 공정을 수행할 때, 처리 용기의 의도하지 않은 영역에 액이 증착되는 것을 예방할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 액 처리 공정 진행 후 처리 용기의 세정을 효과적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 선행 기판에 대한 액 처리 공정 진행 후 후행 기판에 대한 역오염을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판에 대해 액 처리하는 액 처리 챔버 및 상기 액 처리 챔버를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 액 처리 챔버는 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하고 회전시키는 지지 유닛, 기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛 및 상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하고, 상기 제어기는 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 액을 공급하여 기판 처리를 진행할 때, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 휨 상태에 따라 상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이가 조절되도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 기판이 지면에 대해 평평한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 처리 용기의 상단보다 기준 높이만큼 아래에 배치되고, 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 처리 용기의 상단에서 상기 기준 높이보다 아래에 배치되도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기판에 대해 열 처리하는 열 처리 챔버를 더 포함하되, 상기 기판의 휨 상태는 상기 열 처리 챔버에서 측정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 열 처리 챔버는 상기 기판이 놓이는 가열 플레이트, 상기 가열 플레이트에 놓인 기판의 영역별 온도 파라미터를 각각 측정하는 센서 및 상기 센서에서 측정된 온도 파라미터 값에 근거하여 기판의 휨 상태를 판단하는 검출기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 열 처리 챔버는 상기 가열 플레이트의 중앙 영역을 가열하는 제1히터, 상기 가열 플레이트의 가장자리 영역을 가열하는 제2히터, 상기 제1히터에 전력을 인가하는 제1전력 공급 라인, 상기 제2히터에 전력을 인가하는 제2전력 공급 라인을 포함하고, 상기 센서는 상기 제1전력 공급 라인으로 공급되는 전력을 측정하는 제1센서, 상기 제2전력 공급 라인으로 공급되는 전력을 측정하는 제2센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 검출기는 상기 제1센서에서 측정한 상기 제1전력 공급 라인의 전력 값이 상기 제2센서에서 측정한 상기 제2전력 공급 라인의 전력 값보다 높게 측정된 경우 기판을 휨 상태로 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센서는 기판이 상기 가열 플레이트에 안착한 직후에 상기 전력을 측정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 액은 포토 레지스트일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 액 처리 챔버는 상기 처리 용기를 세정하는 세정액을 토출하는 세정 노즐을 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 기판이 평평한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 액이 원심력에 의해 상기 처리 용기에 도달하는 위치와, 상기 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 액이 원심력에 의해 상기 처리 용기에 도달하는 위치가 동일하도록 상기 승강 유닛을 제어하되, 상기 세정액은 상기 액이 상기 처리 용기에 도달하는 위치로 비산될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판이 수납된 용기가 놓이는 로드 포트를 가지는 인덱스 모듈, 기판을 처리하는 공정을 수행하는 처리 모듈을 포함하되, 상기 처리 모듈은 기판을 일시적으로 보관하는 버퍼 챔버, 상기 버퍼 챔버와 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 반송 챔버, 기판을 가열 또는 냉각 처리하는 열 처리 챔버, 기판에 도포액 또는 현상액을 공급하는 액 처리 챔버 및 상기 액 처리 챔버를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 액 처리 챔버는 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하고 회전시키는 지지 유닛, 기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛 및 상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하고, 상기 제어기는 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 액을 공급하여 기판 처리를 진행할 때, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 휨 상태에 따라 상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이가 조절되도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 기판이 지면에 대해 평평한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 처리 용기의 상단보다 기준 높이만큼 아래에 배치되고, 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 처리 용기의 상단에서 상기 기준 높이보다 아래에 배치되도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 열 처리 챔버는 상기 기판이 놓이는 가열 플레이트, 상기 가열 플레이트의 중앙 영역을 가열하는 제1히터, 상기 가열 플레이트의 가장자리 영역을 가열하는 제2히터, 상기 제1히터에 전력을 인가하는 제1전력 공급 라인, 상기 제2히터에 전력을 인가하는 제2전력 공급 라인, 상기 가열 플레이트에 놓인 기판의 영역별 온도 파라미터를 각각 측정하는 센서 및 상기 센서에서 측정된 온도 파라미터 값에 근거하여 기판의 휨 상태를 판단하는 검출기를 포함하되, 상기 센서는 상기 제1전력 공급 라인으로 공급되는 전력을 측정하는 제1센서, 상기 제2전력 공급 라인으로 공급되는 전력을 측정하는 제2센서를 포함하고, 상기 검출기는 상기 제1센서에서 측정한 상기 제1전력 공급 라인의 전력 값이 상기 제2센서에서 측정한 상기 제2전력 공급 라인의 전력 값보다 높게 측정된 경우 기판을 휨 상태로 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 액 처리 챔버는 상기 처리 용기를 세정하는 세정액을 토출하는 세정 노즐을 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 기판이 평평한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 세정액이 원심력에 의해 상기 처리 용기에 도달하는 위치와, 상기 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 세정액이 원심력에 의해 상기 처리 용기에 도달하는 위치가 동일하도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은 액 처리 챔버에서 처리 용기 내에 위치한 지지 유닛에 기판을 배치하고, 회전하는 기판에 액을 공급하여 기판을 액 처리하되, 상기 기판의 휨 상태에 따라 상기 처리 용기와 상기 지지 유닛의 상대 높이를 조절할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기판이 지면에 대해 평평한 상태에서 상기 처리 용기의 상단과 상기 지지 유닛의 상면 거리를 기준 거리로 할 때, 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 굴곡진 상태이면 상기 처리 용기의 상단과 상기 지지 유닛의 상면의 상대 높이를 상기 기준 거리보다 큰 거리로 조절할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판을 액 처리하기 전에 열 처리 챔버에서 상기 기판을 가열 처리하되, 상기 기판의 휨 상태는 상기 기판을 가열 처리할 때 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 열 처리 챔버의 가열 플레이트에서 기판의 중앙 영역을 가열하는 제1히터로 공급되는 제1전력과 기판의 가장자리 영역을 가열하는 제2히터로 공급되는 제2전력을 센서로 각각 측정하고, 상기 제1전력 값이 상기 제2전력 값보다 높게 측정된 경우 기판을 휨 상태로 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판의 휨 상태는 상기 기판이 상기 가열 플레이트에 놓여진 직후에 측정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 액 처리 챔버에서 상기 처리 용기를 세정하되, 상기 기판의 휨 상태와 무관하게 상기 처리 용기의 동일한 지점으로 세정액이 공급될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 액은 포토 레지스트일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 액 처리 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판을 회전시키면서 액 처리 공정을 수행할 때, 기판의 휨 상태에 따라 처리 용기의 의도하지 않은 영역에 액이 증착되는 것을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 액 처리 공정 진행 후 처리 용기의 세정을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 선행 기판에 대한 액 처리 공정 진행 후 후행 기판에 대한 역오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치의 공정 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 정면도이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 반송 챔버에 제공되는 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 8은 도 6의 가열 플레이트의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 도 4의 액 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 기판이 평평할 때 액 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 기판이 아래 방향으로 굴곡진 상태일 때 액 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10의 액 처리 챔버에서 기판 상으로 액을 토출하는 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 도 11의 액 처리 챔버에서 기판 상으로 액을 토출하는 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 14 내지 도 15는 도 9의 액 처리 챔버의 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
이하, 도 2 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다. 아래의 실시예에서는 기판 처리 장치로 기판 상에 포토 레지스트를 도포하고, 노광 후 기판을 현상하는 공정을 수행하는 장치를 예를 들어 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 회전하는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다. 예컨대, 기판 처리 장치는 기판에 세정액을 공급하여 기판 상에 이물을 제거하거나, 기판에 약액을 공급하여 기판에서 박막을 제거하는 공정을 수행하는 장치일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 기판 처리 장치의 정면도이다. 도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10, index module), 처리 모듈(20, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(30, interface module)을 포함한다. 일 실시 예에 의하면, 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 인터페이스 모듈(30)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 인터페이스 모듈(30)이 배열된 방향을 제1방향(2)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(2)과 수직한 방향을 제2방향(4)이라 하고, 제1방향(2) 및 제2방향(4)을 모두 포함한 평면에 수직한 방향을 제3방향(6)이라 정의한다.
인덱스 모듈(10)은 기판(W)이 수납된 용기(F)로부터 기판(W)을 처리하는 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송한다. 인덱스 모듈(10)은 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 기판(W)을 용기(F)로 수납한다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2방향(4)으로 제공된다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120)와 인덱스 프레임(140)을 가진다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 용기(F)가 안착된다. 로드 포트(120)는 인덱스 프레임(140)을 기준으로 처리 모듈(20)의 반대 측에 위치한다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드 포트(120)는 제2방향(4)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 로드 포트(120)의 개수는 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
용기(F)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 용기(F)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 용기(F)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(미도시)이나 작업자에 의해 로드 포트(120)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(140)의 내부에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 인덱스 프레임(140) 내에 그 길이 방향이 제2방향(4)을 따라 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 기판(W)을 반송할 수 있다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 모듈(10), 그리고 후술할 버퍼 챔버(240) 사이에 기판(W)을 반송할 수 있다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 핸드(1440)를 포함할 수 있다. 인덱스 핸드(1440)에는 기판(W)이 놓일 수 있다. 인덱스 핸드(1440)는 원주의 일부가 대칭되게 절곡된 환형의 링 형상을 가지는 인덱스 베이스(1442)와 인덱스 베이스(1442)를 이동시키는 인덱스 지지부(1444)를 포함할 수 있다. 인덱스 핸드(1440)의 구성은 후술하는 반송 핸드(2240)의 구성과 동일 또는 유사하다. 인덱스 핸드(1440)는 인덱스 레일(142) 상에서 제2방향(4)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 이에, 인덱스 핸드(1440)는 인덱스 레일(142)을 따라 전진 및 후진 이동이 가능하다. 또한, 인덱스 핸드(1440)는 제3방향(6)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(6)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(20)은 용기(F)에 수납된 기판(W)을 전달받아 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(20)은 도포 블록(20a) 및 현상 블록(20b)을 가진다. 도포 블록(20a)은 기판(W)에 대해 도포 공정(Coating process)을 수행한다. 현상 블록(20b)은 기판(W)에 대해 현상 공정(Developing process)을 수행한다. 도포 블록(20a)은 복수 개가 제공되며, 도포 블록(20a)들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블록(20b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블록(20b)들은 서로 적층되게 제공된다. 도 1의 실시예에 의하면, 도포 블록(20a)은 2개가 제공되고, 현상 블록(20b)은 2개가 제공된다. 도포 블록(20a)들은 현상 블록(20b)들의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블록(20a)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한 2개의 현상 블록(20b)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 도포 블록(20a)은 반송 챔버(220), 버퍼 챔버(240), 열 처리 챔버(260), 그리고 액 처리 챔버(280)를 가진다. 반송 챔버(220)는 버퍼 챔버(240)와 열 처리 챔버(260) 간에, 버퍼 챔버(240)와 액 처리 챔버(280) 간에, 그리고 열 처리 챔버(260)와 액 처리 챔버(280) 간에 기판(W)을 반송하는 공간을 제공한다. 버퍼 챔버(240)는 도포 블록(20a) 내로 반입되는 기판(W)과 도포 블록(20a)으로부터 반출되는 기판(W)이 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 열 처리 챔버(260)는 기판(W)에 대해 열 처리 공정을 수행한다. 열 처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액 처리 챔버(260)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토 레지스트막 또는 반사 방지막일 수 있다.
반송 챔버(220)는 길이 방향이 제1방향(2)으로 제공될 수 있다. 반송 챔버(220)에는 가이드 레일(222)과 반송 로봇(224)이 제공된다. 가이드 레일(222)은 길이 방향이 제1방향(2)으로 반송 챔버(220) 내에 제공된다. 반송 로봇(224)은 가이드 레일(222) 상에서 제1방향(2)을 따라 직선 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 로봇(224)은 버퍼 챔버(240)와 열 처리 챔버(260) 간에, 버퍼 챔버(240)와 액 처리 챔버(280) 간에, 그리고 열 처리 챔버(260)와 액 처리 챔버(280) 간에 기판(W)을 반송한다.
일 예에 의하면, 반송 로봇(224)은 기판(W)이 놓이는 반송 핸드(2240)를 가진다. 반송 핸드(2240)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(6)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(6)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 5는 도 4의 반송 챔버에 제공되는 반송 핸드의 일 실시예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 반송 핸드(2240)는 베이스(2242) 및 지지 돌기(2244)를 가진다. 베이스(2242)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(2242)는 원주의 일부가 대칭되게 절곡된 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(2242)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지 돌기(2244)는 베이스(2242)로부터 내측으로 연장된다. 지지 돌기(2244)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하면, 지지 돌기(2244)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 버퍼 챔버(240)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버(240)들 중 일부는 인덱스 모듈(10)과 반송 챔버(220) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(242, front buffer)로 정의한다. 전단 버퍼(242)들은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버(240)들 중 다른 일부는 반송 챔버(220)와 인터페이스 모듈(30) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(244, rear buffer)로 정의한다. 후단 버퍼(244)들은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼(242)들 및 후단 버퍼(244)들 각각은 복수의 기판(W)들을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(242)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(144) 및 반송 로봇(224)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(244)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(224) 및 후술할 제1로봇(3820)에 의해 반입 또는 반출된다.
버퍼 챔버(240)의 일 측에는 버퍼 로봇(2420, 2440)이 제공될 수 있다. 버퍼 로봇(2420, 2440)은 전단 버퍼 로봇(2420)과 후단 버퍼 로봇(2440)을 포함할 수 있다. 전단 버퍼 로봇(2420)은 전단 버퍼(242)의 일 측에 제공될 수 있다. 후단 버퍼 로봇(2440)은 후단 버퍼(244)의 일 측에 제공될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니고, 버퍼 로봇(2420, 2440)은 버퍼 챔버(240)의 양 측에 제공될 수 있다.
전단 버퍼 로봇(2420)은 전단 버퍼(242)들 간에 기판(W)을 반송할 수 있다. 전단 버퍼 로봇(2420)은 전단 버퍼 핸드(2422)를 포함할 수 있다. 전단 버퍼 핸드(2422)는 제3방향(6)을 따라 상하 방향으로 이동될 수 있다. 전단 버퍼 핸드(2422)는 회전될 수 있다. 전단 버퍼 핸드(2422)는 기판(W)을 반송할 수 있다. 전단 버퍼 핸드(2422)는 후술할 지지 플레이트(2482)에 제공되는 핀(2486)들에 기판(W)을 로딩 또는 언로딩 할 수 있다. 후단 버퍼 로봇(2440)은 후단 버퍼(244)들 간에 기판(W)을 반송할 수 있다. 후단 버퍼 로봇(2440)은 후단 버퍼 핸드(2442)를 포함할 수 있다. 후단 버퍼 핸드(2442)의 구성은 전단 버퍼 핸드(2422)의 구성과 동일 또는 유사하다. 따라서 후단 버퍼 핸드(2442)에 대한 설명은 생략한다.
도 6은 도 4의 열 처리 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 7은 도 6의 열 처리 챔버의 평면도이다. 도 8은 도 6의 가열 플레이트의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 열 처리 챔버(260)는 복수 개로 제공된다. 열 처리 챔버(260)들은 제1방향(2)을 따라 배치된다. 열 처리 챔버(260)들은 반송 챔버(220)의 일 측에 위치한다. 열 처리 챔버(260)는 하우징(2620), 냉각 유닛(2640), 가열 유닛(2660), 그리고 반송 플레이트(2680)를 포함한다.
하우징(2620)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(2620)은 내부에 공간을 제공한다. 하우징(2620)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 출입구(미도시)가 형성된다. 출입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 출입구를 개폐하도록 도어(미도시)가 제공될 수 있다. 하우징(2620)의 내부 공간에는 냉각 유닛(2640), 가열 유닛(2660), 그리고 반송 플레이트(2680)가 제공된다. 냉각 유닛(2640)과 가열 유닛(2660)은 제2방향(4)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면 냉각 유닛(2640)은 가열 유닛(2660)보다 상대적으로 반송 챔버(220)에 더 가깝게 위치할 수 있다. 냉각 유닛(2640)은 냉각 플레이트(2642)를 포함한다. 냉각 플레이트(2642)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각 플레이트(2642)에는 냉각 부재(2644)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 부재(2644)는 냉각 플레이트(2642)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(2660)은 가열 플레이트(2661), 히터(2662), 전력 공급 라인(2663), 센서(2664), 검출기(2665), 커버(2666), 그리고 구동기(2667)를 포함한다.
가열 플레이트(2661)는 기판(W)을 가열 처리한다. 가열 플레이트(2661)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 가열 플레이트(2661)는 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열 플레이트(2661)의 상부에 기판(W)이 안착된다. 가열 플레이트(2661)에는 히터(2662)가 설치된다. 히터(2662)는 후술하는 전력 공급 라인(2663)에 연결된다. 히터(2662)는 전류가 인가되는 발열 저항체로 제공될 수 있다. 히터(2662)는 제1히터(2662a)와 제2히터(2662b)를 포함할 수 있다. 제1히터(2662a)와 제2히터(2662b)는 가열 플레이트(2661)의 상이한 영역을 가열한다. 제1히터(2662a)는 가열 플레이트(2662)의 중앙 영역에 위치한다. 제1히터(2662a)는 기판(W)의 중앙 영역을 가열할 수 있다. 제2히터(2662b)는 가열 플레이트(2662)의 가장자리 영역에 위치한다. 제2히터(2662b)는 기판(W)의 가장자리 영역을 가열할 수 있다.
전력 공급 라인(2663)은 제1전력 공급 라인(2663a)과 제2전력 공급 라인(2663b)을 포함할 수 있다. 제1전력 공급 라인(2663a)은 제1히터(2662a)로 전력을 인가할 수 있다. 제1히터(2662a)로 공급된 전력은 저항체에 의해서 열을 발산하여 기판(W)의 중앙 영역으로 열을 전달한다. 제2전력 공급 라인(2663b)은 제2히터(2662b)로 전력을 인가할 수 있다. 제2히터(2662b)로 공급된 전력은 저항체에 의해서 열을 발산하여 기판(W)의 가장자리 영역으로 열을 전달한다.
센서(2664)는 가열 플레이트(2661)에 놓인 기판(W)의 영역 별 온도 파라미터를 측정할 수 있다. 센서(2664)는 기판(W)이 가열 플레이트(2661)에 안착된 직후에 온도 파라미터를 측정할 수 있다. 이에 따라 열 처리 챔버(260) 내부의 환경 요인과 무관하게 정확한 온도 파라미터를 얻을 수 있으므로, 온도 파라미터에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다. 센서(2664)는 제1센서(2664a)와 제2센서(2664b)를 포함할 수 있다. 제1센서(2664a)는 기판(W)의 중앙 영역의 온도 파라미터를 측정할 수 있다. 제2센서(2664b)는 기판(W)의 가장자리 영역의 온도 파라미터를 측정할 수 있다. 일 예로, 기판(W)의 영역 별 온도 파라미터는 전력일 수 있다. 선택적으로, 온도 파라미터는 저항 또는 발열량일 수 있다.
검출기(2665)는 제1센서(2664a)와 제2센서(2665a)로부터 측정된 온도 파라미터 값에 근거하여 기판(W)의 휨(warpage) 상태를 판단한다. 검출기(2665)는 제1센서(2664a)에 의해 측정된 온도 파라미터 값과 제2센서(2664b)에 의해 측정된 온도 파라미터 값을 비교하여 기판(W)의 휨 상태를 판단한다. 예를 들어, 검출기(2665)는 제1센서(2664a)와 제2센서(2664b)에 의해 측정된 온도 파라미터 값의 차이가 설정 범위 이내인 경우, 기판(W)을 평평한 상태로 판단한다. 예를 들어, 검출기(2665)는 1센서(2664a)와 제2센서(2664b)에 의해 측정된 온도 파라미터 값의 차이가 설정 범위를 벗어난 경우, 기판(W)을 굴곡진 상태로 판단한다. 선택적으로, 온도 파라미터 값의 차이의 정도에 따라 기판(W)의 휨 정도를 복수 개로 등분하여 판단할 수 있다.
이하에서는 기판(W)의 영역 별 온도 파라미터가 전력인 경우를 예를 들어 설명한다. 제1센서(2664a)는 제1전력 공급 라인(2663a)과 연결된다. 제1센서(2664a)는 제1전력 공급 라인(2663a)에서 제1히터(2662a)로 공급하는 전력을 측정할 수 있다. 제2센서(2664b)는 제2전력 공급 라인(2663b)에서 제2히터(2662b)로 공급하는 전력을 측정할 수 있다. 검출기(2665)는 제1센서(2664a) 및 제2센서(2664b)로부터 각각 측정된 전력 값을 수신한다. 검출기(2665)는 제1센서(2664a)에 의해 측정된 기판(W)의 중앙 영역에 대한 전력 값과 제2센서(2664b)에 의해 측정된 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 전력 값을 비교한다. 검출기(2665)는 제1센서(2664a)와 제2센서(2664b)로부터 수신된 전력 값이 다른 경우 기판(W)을 휨 상태로 판단한다. 일 예로, 기판(W)의 평평한 부분은 가열 플레이트(2661)와 면 접촉이 크다. 기판(W)의 평평한 부분과 가열 플레이트(2661)에 제공된 히터(2662)와의 열 전달이 원활하다. 이에 따라 기판(W)의 평평한 부분에 대응되는 위치에 제공된 히터(2662)는 전력 공급 라인(2663)으로부터 인가되는 전력량이 크다. 따라서, 검출기(2665)는 제1센서(2664a)로부터 수신된 전력 값이 제2센서(2664b)로부터 수신된 전력 값보다 높게 측정된 경우 기판(W)이 아래 방향으로 볼록한 상태로 판단한다.
상술한 실시예에서의 센서(2664)는 가열 플레이트(2661)에 놓인 기판(W)의 영역별 온도 파라미터를 각각 측정하는 것으로 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 센서(2664)는 거리 센서로 제공될 수 있다. 일 예로, 센서(2664)는 적외선 측정 센서로 제공될 수 있다. 센서(2664)는 하우징(2620) 천정면에 제공될 수 있다. 센서(2664)는 기판(W)의 영역에 대응되게 복수 개가 제공될 수 있다. 각각의 센서(2664)들은 설치된 위치로부터 기판(W)까지의 거리를 측정할 수 있다. 검출기(2665)는 각각의 센서(2664)들에서 측정한 거리 데이터에 근거하여 기판(W)의 휨 상태를 판단할 수 있다. 일 예로, 검출기(2665)는 기판(W)의 가장자리 영역에 위치한 일 센서(2664)에서 검출된 거리 값이 기판(W)의 중앙 영역에 위치한 다른 센서(2664)의 검출된 거리 값보다 작을 경우 기판(W)이 아래 방향으로 볼록하게 굴곡진 상태로 판단할 수 있다.
가열 플레이트(2661)에는 제3방향(6)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 리프트 핀(2669)들이 제공된다. 리프트 핀(2669)은 가열 유닛(2660) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 가열 플레이트(2661) 상에 내려놓거나 가열 플레이트(2661)로부터 기판(W)을 들어올려 가열 유닛(2660) 외부의 반송 수단으로 인계한다. 일 예에 의하면, 리프트 핀(2669)은 3개가 제공될 수 있다. 커버(2666)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(2666)는 가열 플레이트(2661)의 상부에 위치되며 구동기(2667)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 커버(2666)가 이동되어 커버(2666)와 가열 플레이트(2661)가 형성하는 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다. 열 처리 챔버(260)들 중 일부의 열 처리 챔버(260)에 제공된 가열 유닛(2660)은 기판(W)을 가열하는 중에 가스를 공급하여 포토 레지스트의 기판(W) 부착율을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane)일 수 있다.
반송 플레이트(2680)는 대체로 원판 형상으로 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(2680)의 가장자리에는 노치(2682)가 형성된다. 노치(2682)는 반송 로봇(224)의 반송 핸드(2240)에 형성된 지지 돌기(2244)와 대응되는 수로 제공되고, 지지 돌기(2244)와 대응되는 위치에 형성된다. 반송 핸드(2240)와 반송 플레이트(2680)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 반송 핸드(2240)와 반송 플레이트(2680)의 상하 위치가 변경되면, 반송 핸드(2240)와 반송 플레이트(2680) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(2680)는 가이드 레일(2692) 상에 장착되고, 구동기(2694)에 의해 가이드 레일(2692)을 따라 제1영역(2696)과 제2영역(2698) 간에 이동할 수 있다.
반송 플레이트(2680)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(2684)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(2684)은 반송 플레이트(2680)의 끝 단에서 반송 플레이트(2680)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(2684)은 그 길이 방향이 제2방향(4)을 따라 제공되고, 가이드 홈(2684)들은 제1방향(2)을 따라 서로 이격되게 위치한다. 가이드 홈(2684)은 반송 플레이트(2680)와 가열 유닛(2660) 간에 기판(W)의 인수 인계가 이루어질 때, 반송 플레이트(2680)와 리프트 핀(2669)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(2680)가 냉각 플레이트(2642)에 접촉된 상태로 이루어진다. 냉각 플레이트(2642)와 기판(W) 간에 열 전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(2680)는 열 전도성이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(2680)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 액 처리 챔버(280)는 복수 개로 제공된다. 액 처리 챔버(280)들 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버(280)들은 반송 챔버(220)의 일 측에 배치된다. 액 처리 챔버(280)들은 제1방향(2)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버(280)들 중 어느 일부는 인덱스 모듈(10)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(280)를 전단 액 처리 챔버(282, front liquid treating chamber)라 정의한다. 액 처리 챔버(280)들 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(30)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(280)를 후단 액 처리 챔버(284, rear liquid treating chamber)라 정의한다.
전단 액 처리 챔버(282)는 기판(W) 상에 제1액을 도포하고, 후단 액 처리 챔버(284)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토 레지스트이다. 포토 레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토 레지스트이고, 제2액은 반사 방지막일 수 있다. 이 경우 반사 방지막은 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토 레지스트일 수 있다.
도 9는 도 4의 액 처리 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 9를 참조하면, 액 처리 챔버(280)는 하우징(2810), 처리 용기(2820), 지지 유닛(2830), 승강 유닛(2840), 그리고 액 공급 유닛(2850)을 포함한다.
하우징(2810)은 내부에 공간을 제공한다. 하우징(2810)은 대체로 직육면체 형상으로 제공된다. 하우징(2810)의 일 측에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 내부 공간으로 반입되거나, 내부 공간에서 기판(W)이 반출되는 출입구로 기능한다. 또한, 출입구를 선택적으로 밀폐시키기 위해, 출입구와 인접한 영역에는 도어(미도시)가 설치될 수 있다. 도어는 내부 공간에 반입된 기판(W)에 대한 처리 공정이 수행되는 동안 출입구를 차단하여 내부 공간을 밀폐할 수 있다. 처리 용기(2820), 지지 유닛(2830), 승강 유닛(2840), 그리고 액 공급 유닛(2850)은 하우징(2810) 내에 배치된다.
처리 용기(2820)는 상부가 개방된 처리 공간을 가질 수 있다. 처리 용기(2820)는 처리 공간을 가지는 바울(bowl)일 수 있다. 내부 공간은 처리 공간을 감싸도록 제공될 수 있다. 처리 용기(2820)는 상부가 개방된 컵 형상을 가질 수 있다. 처리 용기(2820)가 가지는 처리 공간은 후술하는 지지 유닛(2830)이 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 공간일 수 있다. 처리 공간은 후술하는 액 공급 유닛(2850)이 유체를 공급하여 기판(W)이 처리되는 공간일 수 있다.
일 예에 의하면, 처리 용기(2820)는 내측 컵(2822), 그리고 외측 컵(2824)을 포함할 수 있다. 외측 컵(2824)은 지지 유닛(2830)의 둘레를 감싸도록 제공되고, 내측 컵(2822)은 외측 컵(2824)의 내측에 위치할 수 있다. 내측 컵(2822) 및 외측 컵(2824) 각각은 상부에서 바라볼 때 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 내측 컵(2822) 및 외측 컵(2824)의 사이 공간은 처리 공간으로 유입된 유체가 회수되는 회수 경로로 제공될 수 있다.
내측 컵(2822)은 상부에서 바라볼 때, 후술하는 지지 유닛(2830)의 지지 축(2834)을 감싸는 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어 내측 컵(2822)은 상부에서 바라볼 때 지지 축(2834)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 내측 컵(2822)은 하우징(2810)에 결합되는 후술할 배기 라인(2860)과 중첩되도록 위치될 수 있다.
내측 컵(2822)은 내측부 및 외측부를 가질 수 있다. 내측부와 외측부 각각의 상면은 가상의 수평선을 기준으로 서로 상이한 각도를 가지도록 제공될 수 있다. 예를 들어 내측부는 상부에서 바라볼 때, 후술하는 지지 유닛(2830)의 몸체(2832)와 중첩되게 위치될 수 있다. 내측부는 지지 축(2834)과 마주하게 위치될 수 있다. 내측부는 지지 축(2834)으로부터 멀어질수록 그 상면이 상향 경사진 방향을 향하고, 외측부는 내측부로부터 외측 방향으로 연장될 수 있다. 외측부는 상면이 지지 축(2834)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향할 수 있다. 내측부의 상단은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 일치될 수 있다. 일 예에 의하면, 외측부와 내측부가 만나는 지점은 내측부의 상단보다 낮은 위치일 수 있다. 내측부와 외측부가 서로 만나는 지점은 라운드지게 제공될 수 있다. 외측부는 외측 컵(2824)과 서로 조합되어 처리 매체가 회수되는 회수 경로를 형성할 수 있다.
외측 컵(2824)은 지지 유닛(2830) 및 내측 컵(2822)을 감싸는 컵 형상으로 제공될 수 있다. 외측 컵(2824)은 바닥부(2824a), 측부(2824b), 경사부(2824c)를 포함할 수 있다.
바닥부(2824a)는 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가질 수 있다. 바닥부(2824a)에는 회수 라인(2870)이 연결될 수 있다. 회수 라인(2870)은 기판(W) 상에 공급된 처리 매체를 회수할 수 있다. 회수 라인(2870)에 의해 회수된 처리 매체는 외부의 재생 시스템(미도시)에 의해 재사용 될 수 있다.
측부(2824b)는 지지 유닛(2830)을 감싸는 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 측부(2824b)는 바닥부(2824a)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 측부(2824b)는 바닥부(2824a)로부터 위로 연장될 수 있다.
경사부(2824c)는 측부(2824b)의 상단으로부터 외측 컵(2824)의 중심 축을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 경사부(2824c)의 내측면은 지지 유닛(2830)에 가까워지도록 상향 경사지게 제공될 수 있다. 경사부(2824c)는 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 기판(W)에 대한 처리 공정 진행 중에는 경사부(2824c)의 상단이 지지 유닛(2830)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치될 수 있다.
지지 유닛(2830)은 기판(W)을 처리 공간 내에서 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 지지 유닛(2830)은 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 척일 수 있다. 지지 유닛(2830)은 몸체(2832), 지지 축(2834), 그리고 구동부(2836)를 포함할 수 있다. 몸체(2832)는 기판(W)이 안착되는 상부면을 가질 수 있다. 몸체(2832)의 상부면은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공된다. 몸체(2832)의 상부면은 기판(W)보다 작은 직경을 갖도록 제공될 수 있다. 몸체(2832)에는 흡착 홀(미도시)이 형성되어 진공 흡착 방식으로 기판(W)을 고정할 수 있다.
지지 축(2834)은 몸체(2832)와 결합한다. 지지 축(2834)은 몸체(2832)의 하면과 결합할 수 있다. 지지 축(2834)은 길이 방향이 상하 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 지지 축(2834)은 구동부(2836)로부터 동력을 전달받아 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(2834)이 구동부(2836)의 회전에 의해 회전함으로써 몸체(2832)를 회전시킨다. 구동부(2836)는 지지 축(2834)의 회전 속도를 가변할 수 있다. 구동부(2836)는 구동력을 제공하는 모터일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 구동력을 제공하는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
승강 유닛(2840)은 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830) 간의 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(2840)은 제1승강 유닛(2842)과 제2승강 유닛(2844), 그리고 제3승강 유닛(2846)을 포함할 수 있다. 제1승강 유닛(2842)은 처리 용기(2820)의 내측 컵(2822)에 결합될 수 있다. 제1승강 유닛(2842)은 내측 컵(2822)을 제3방향(6)으로 직선 이동시킨다. 제2승강 유닛(2842)은 처리 용기(2820)의 외측 컵(2824)에 결합될 수 있다. 제2승강 유닛(2844)은 외측 컵(2824)을 제3방향(6)으로 직선 이동시킨다. 제3승강 유닛(2846)은 지지 유닛(2830)에 결합될 수 있다. 제3승강 유닛(2846)은 지지 유닛(2830)을 제3방향(6)으로 직선 이동시킨다. 제1승강 유닛(2842), 제2승강 유닛(2844), 그리고 제3승강 유닛(2846)은 후술하는 제어기(3000)에 의해 각각 제어될 수 있다.
액 공급 유닛(2850)은 지지 유닛(2830)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(2850)은 지지 유닛(2830)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(2850)이 기판(W)으로 공급하는 액은 도포액일 수 있다. 예를 들어 도포액은 포토 레지스트(Photoresist, PR)와 같은 감광액일 수 있다. 또한, 액 공급 유닛(2850)은 지지 유닛(2830)에 지지된 기판(W)으로 프리 웨트 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(2850)이 기판(W)으로 공급하는 프리 웨트 액은 기판(W)의 표면 성질을 변화시킬 수 있는 액일 수 있다. 예를 들어 프리 웨트 액은 기판(W)의 표면 성질을 소수성 성질을 가지도록 변화시킬 수 있는 액일 수 있다. 예를 들어 프리 웨트 액은 시너(Thinner)일 수 있다.
액 공급 유닛(2850)은 프리 웨트 노즐(2851), 액 노즐(2853), 아암(2855), 레일(2857), 구동기(2859)를 포함할 수 있다. 프리 웨트 노즐(2851)은 프리 웨트 액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 프리 웨트 노즐(2851)은 스트림 방식으로 프리 웨트 액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리액 노즐(2853)은 처리액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리액 노즐(2853)은 포토 레지스트와 같은 도포액을 공급하는 도포액 노즐일 수 있다. 처리액 노즐(2853)은 스트림 방식으로 처리액을 기판(W)으로 공급할 수 있다.
아암(2855)은 프리 웨트 노즐(2851), 그리고 처리액 노즐(2853)을 지지할 수 있다. 아암(2855)의 일단에는 프리 웨트 노즐(2851), 그리고 처리액 노즐(2853)이 설치될 수 있다. 아암(2855)의 일단 하면에는 프리 웨트 노즐(2851), 그리고 처리액 노즐(2853)이 각각 설치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 프리 웨트 노즐(2851) 및 처리액 노즐(2853)은 후술하는 레일(2857)의 길이 방향과 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 아암(2855)의 타단은 구동기(2859)와 결합될 수 있다.
아암(2855)은 구동기(2859)에 의해 이동될 수 있다. 이에 따라 아암(2855)에 설치된 프리 웨트 노즐(2851), 그리고 처리액 노즐(2853)의 위치가 변경될 수 있다. 아암(2855)은 구동기(2859)가 설치되는 레일(2857)을 따라 이동 방향이 가이드 될 수 있다. 레일(2857)은 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 레일(2857)은 길이 방향이 제1방향(2)과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 선택적으로, 아암(2855)은 길이 방향이 제3방향(6)을 향하는 회전 축에 결합되어 회전될 수 있다. 회전 축은 구동기에 의해 회전 될 수 있다. 이에, 아암(2855)에 설치되는 프리 웨트 노즐(2851), 그리고 처리액 노즐(2853)의 위치가 변경될 수 있다.
배기 라인(2860)은 공정 챔버(280)의 외부에 제공될 수 있다. 배기 라인(2860)은 감압 유닛(미도시)이 설치된다. 배기 라인(2860)은 감압 유닛에 의해 처리 공간 내부의 분위기를 배기한다. 배기 라인(2860)은 처리 용기(2820)와 결합할 수 있다. 선택적으로, 배기 라인(2860)은 외측 컵(2824)의 바닥부(2824a)에 결합할 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 배기 라인(2860)은 내측 컵(2822)과 중첩되도록 위치될 수 있다.
기류 공급 유닛(2880)은 하우징(2810)의 내부 공간으로 기류를 공급한다. 기류 공급 유닛(2880)은 내부 공간으로 하강 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(2880)은 온도 및/또는 습도가 조절된 기류를 내부 공간으로 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(2880)은 하우징(2810)에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(2880)은 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830)보다 상부에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(2880)은 팬(2882), 기류 공급 라인(2884), 그리고 필터(2886)를 포함할 수 있다. 기류 공급 라인(2884)은 온도 및/또는 습도가 조절된 외부의 기류를 내부 공간으로 공급할 수 있다. 기류 공급 라인(2884)에는 필터(2886)가 설치될 수 있다. 필터(2886)는 기류 공급 라인(2884)에 흐르는 외부의 기류가 가지는 불순물을 제거할 수 있다. 팬(2882)이 구동되면 기류 공급 라인(2884)이 공급하는 외부의 기류를 내부 공간으로 균일하게 전달할 수 있다.
제어기(3000)는 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830) 간의 상대 높이가 조절되도록 제1승강 유닛(2842), 제2승강 유닛(2844), 그리고 제3승강 유닛(2846)을 제어한다. 이하에서는 제어기(3000)가 제2승강 유닛(2844)을 제어하여 처리 용기(2820)의 외측 컵을 승강 이동시키는 경우를 예를 들어 설명한다. 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 기판(W)의 휨 상태에 대한 정보를 수신한다. 제어기(3000)는 열 처리 챔버(260)에서 기판(W)에 대한 열 처리가 끝난 이후 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입될 때, 열 처리 챔버(260)에서 판단한 기판(W)의 휨 상태에 따라 처리 용기(2820)의 승강 이동을 제어할 수 있다.
도 10은 기판이 평평할 때 액 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 11은 기판이 아래 방향으로 굴곡진 상태일 때 액 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다. 지지 유닛(2830)의 상면에서 처리 용기(2820)의 측부(2824b)를 향해 수평으로 이은 가상 선에 대응되는 처리 용기(2802)의 측부(2824b) 지점을 기준 높이(A)라고 정의한다.
도 10을 참조하면, 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 기판(W)이 평평한 상태라는 정보를 수신한다. 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 수신한 정보를 근거로 제2승강 유닛(2844)을 제어한다. 제어기(3000)는 지지 유닛(2830)의 상면이 처리 용기(2830)의 기준 높이(A)와 대응되는 높이에 배치되도록 제2승강 유닛(2844)을 제어한다. 일 예로, 제어기(3000)는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되기 전, 또는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되고 액 처리를 시작하기 이전에 제2승강 유닛(2844)을 제어할 수 있다.
도 11을 참조하면, 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 기판(W)이 아래 방향으로 굴곡진 상태라는 정보를 수신한다. 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 수신한 정보를 근거로 제2승강 유닛(2844)을 제어한다. 제어기(3000)는 지지 유닛(2830)의 상면이 처리 용기(2830)의 기준 높이(A)보다 아래에 배치되도록 제2승강 유닛(2844)을 제어하여 처리 용기(2830)를 위 방향으로 이동시킨다. 일 예로, 제어기(3000)는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되기 전, 또는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되고 액 처리를 시작하기 이전에 제2승강 유닛(2844)을 제어할 수 있다.
도 12는 도 10의 액 처리 챔버에서 기판 상으로 액을 토출하는 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 13은 도 11의 액 처리 챔버에서 기판 상으로 액을 토출하는 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 12 내지 도 13을 참조하면, 액 처리 과정에서 회전하는 기판(W) 상으로 토출된 액이 처리 용기(2820)로 비산된다. 비산된 액은 처리 용기(2820)에 부착한다. 일반적인 기판 처리 장치에 있어서, 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830)의 상대 높이를 조절하지 않고, 기판(W)이 휜 상태로 회전하는 기판(W)에 대해 액 처리 공정을 진행한다면, 처리 용기(2820)의 경사부(2824c)에 액이 비산되어 증착될 수 있다. 처리 용기(8200)의 경사부(2824c)의 액이 증착 됨으로써, 처리 용기(8200)와 지지 유닛(8300)이 형성하는 사이 공간에서 기류 속도가 증가할 수 있다. 증가된 기류 속도로 인해 기판(W)에 공급된 도포액 등 각종 액이 유실될 수 있다. 또한, 액 공급 유닛(8400)에서 공급된 액이 처리 공간에서 비산되어 액 처리 공정을 진행하는 기판(W)을 오염시킬 수 있다. 처리 용기(2820)의 경사부(2824c)에 액이 지속적으로 증착된다면, 후속 기판(W)에 대한 액 처리 공정을 진행할 때 각종 처리액의 유실과 후속 기판(W)에 대한 오염 문제가 심화된다.
본 발명의 실시예에 따른 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 수신한 기판(W)의 휨 상태 정보를 근거로, 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830)의 상대 높이를 조절하도록 제2승강 유닛(2844)을 제어하여 기판(W) 상으로 토출된 액이 처리 용기(2830) 측부(2824b)의 A 지점으로 액이 비산되도록 유도할 수 있다. 기판(W)이 평평한 상태일 때에도 A 지점으로 액이 비산될 수 있다. 기판(W)이 아래 방향으로 볼록한 상태로 휜 경우에도 A 지점으로 액이 비산될 수 있다. 이에 따라, 액 처리 과정에서 비산된 액을 처리 용기(2830)의 특정 지점에 탄착 될 수 있으므로, 후속 기판(W)에 대해 액 처리 공정을 진행할 때 도포 불량을 최소화할 수 있다.
상술한 실시예에서는 제어기(3000)가 처리 용기(2820)를 승강 이동하도록 제2승강 유닛(2844)을 제어하는 것으로 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고 제어기(3000)는 기판(W)의 휨 상태에 따라, 지지 유닛(2830)이 승강 이동하도록 제2승강 유닛(2844)을 제어하여 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830)의 상대 높이가 조절되도록 지지 유닛(2830)을 승강 이동시킬 수 있다.
선택적으로, 제어기(3000)는 기판의 휨 상태에 따라, 처리 용기(2820) 및 지지 유닛(2830)이 각각 승강 이동하도록 제2승강 유닛(2844)과 제3승강 유닛(2846)을 각각 제어하여 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830)의 상대 높이를 조절할 수 있다. 일 예로, 제어기(3000)가 검출기(2665)로부터 기판(W)이 아래 방향으로 굴곡진 상태라는 정보를 수신한 경우, 제어기(3000)는 지지 유닛(2830)의 상면이 처리 용기(2830)의 기준 높이(A)보다 아래에 배치되도록, 제2승강 유닛(2844)을 제어하여 처리 용기(2830)를 위 방향으로 이동시키고, 제3승강 유닛(2846)을 제어하여 지지 유닛(2830)을 아래 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 14 및 도 15은 도 9의 액 처리 챔버의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 14 및 도 15에서 설명하는 실시예는 도 9 내지 도 13의 실시예에서 설명한 하우징(2810), 처리 용기(2820), 지지 유닛(2830), 승강 유닛(2840), 그리고 배기 유닛(2890)과 유사하게 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
액 공급 유닛(2850)은 프리 웨트 노즐(2851), 액 노즐(2853), 세정액 노즐(2854), 아암(2855), 레일(2857), 구동기(2859)를 포함할 수 있다. 프리 웨트 노즐(2851)은 프리 웨트 액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 프리 웨트 노즐(2851)은 스트림 방식으로 프리 웨트 액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리액 노즐(2853)은 처리액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리액 노즐(2853)은 포토 레지스트와 같은 도포액을 공급하는 도포액 노즐일 수 있다. 처리액 노즐(2853)은 스트림 방식으로 처리액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 세정액 노즐(2854)은 지그 플레이트(J)에 세정액을 공급할 수 있다. 세정액은 회전하는 지그 플레이트(J)로 공급되어 원심력에 의해 처리 용기(2820)를 세정할 수 있다. 세정액은 순수일 수 있다. 세정액 노즐2854)은 스트림 방식으로 세정액을 지그 플레이트(J)로 공급할 수 있다.
아암(2855)은 프리 웨트 노즐(2851), 처리액 노즐(2853), 그리고 세정액 노즐(2854)을 지지할 수 있다. 아암(2855)의 일단에는 프리 웨트 노즐(2851), 처리액 노즐(2853), 그리고 세정액 노즐(2854)이 설치될 수 있다. 아암(2855)의 일단 하면에는 프리 웨트 노즐(2851), 처리액 노즐(2853), 그리고 세정액 노즐(2854)이 각각 설치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 프리 웨트 노즐(2851), 처리액 노즐(2853), 그리고 세정액 노즐(2854)은 후술하는 레일(2857)의 길이 방향과 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 아암(2855)의 타단은 구동기(2859)와 결합될 수 있다.
아암(2855)은 구동기(2859)에 의해 이동될 수 있다. 이에 따라 아암(2855)에 설치된 프리 웨트 노즐(2851), 처리액 노즐(2853), 그리고 세정액 노즐(2854)의 위치가 변경될 수 있다. 아암(2855)은 구동기(2859)가 설치되는 레일(2857)을 따라 이동 방향이 가이드 될 수 있다. 레일(2857)은 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 레일(2857)은 길이 방향이 제1방향(2)과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 선택적으로, 아암(2855)은 길이 방향이 제3방향(6)을 향하는 회전 축에 결합되어 회전될 수 있다. 회전 축은 구동기에 의해 회전 될 수 있다. 이에, 아암(2855)에 설치되는 프리 웨트 노즐(2851), 처리액 노즐(2853), 그리고 세정액 노즐(2854)의 위치가 변경될 수 있다.
도 14를 참조하면, 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 기판(W)이 평평한 상태라는 정보를 수신한다. 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 수신한 정보를 근거로 제2승강 유닛(2844)을 제어한다. 제어기(3000)는 지지 유닛(2830)의 상면이 처리 용기(2830)의 기준 높이(A)와 대응되는 높이에 배치되도록 제2승강 유닛(2844)을 제어한다. 일 예로, 제어기(3000)는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되기 전, 또는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되고 액 처리를 시작하기 이전에 제2승강 유닛(2844)을 제어할 수 있다.
지지 유닛(2830)에 안착된 기판(W) 상으로 프리 웨트 액 또는/및 도포액이 공급된다. 이 과정에서 기판(W) 상에서 비산된 프리 웨트 액 또는/및 도포액이 처리 용기(2820)의 측부(2824b)의 A 지점으로 탄착된다. 프리 웨트 액 또는/및 도포액이 기판(W) 상에 공급된 이후에 기판(W)을 지지 유닛(2830)으로부터 위 방향으로 이동시켜 액 처리 챔버(280) 외부로 반출한다. 지지 유닛(2830)으로 지그 플레이트(J)를 안착킨다. 세정액 노즐(2854)은 지그 플레이트(J) 상으로 세정액을 공급한다. 지그 플레이트(J) 상에서 비산되는 세정액은 처리 용기(2820)의 측부(2824b)의 A 지점으로 탄착된다. A 지점에 부착된 프리 웨트 액 또는/및 도포액은 세정액에 의해서 제거된다.
도 15를 참조하면, 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 기판(W)이 아래 방향으로 굴곡진 상태라는 정보를 수신한다. 제어기(3000)는 검출기(2665)로부터 수신한 정보를 근거로 제2승강 유닛(2844)을 제어한다. 제어기(3000)는 지지 유닛(2830)의 상면이 처리 용기(2830)의 기준 높이(A)보다 아래에 배치되도록 제2승강 유닛(2844)을 제어하여 처리 용기(2830)를 위 방향으로 이동시킨다. 일 예로, 제어기(3000)는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되기 전, 또는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되고 액 처리를 시작하기 이전에 제2승강 유닛(2844)을 제어할 수 있다.
지지 유닛(2830)에 안착된 기판(W) 상으로 프리 웨트 액 또는/및 도포액이 공급된다. 이 과정에서 기판(W) 상에서 비산된 프리 웨트 액 또는/및 도포액이 처리 용기(2820)의 측부(2824b)의 A 지점으로 탄착된다. 프리 웨트 액 또는/및 도포액이 기판(W) 상에 공급된 이후에 기판(W)을 지지 유닛(2830)으로부터 위 방향으로 이동시켜 액 처리 챔버(280) 외부로 반출한다. 지지 유닛(2830)으로 지그 플레이트(J)를 안착킨다. 세정액 노즐(2854)은 회전하는 지그 플레이트(J) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액은 원심력에 의해 처리 용기(2820)의 측부(2824b)의 A 지점으로 탄착된다. A 지점에 부착된 프리 웨트 액 또는/및 도포액은 세정액에 의해서 제거된다.
액 처리 과정에서 회전하는 기판(W) 상으로 토출된 액이 처리 용기(2820)로 비산된다. 비산된 액은 처리 용기(2820)에 부착한다. 일반적인 기판 처리 장치에 있어서, 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830)의 상대 높이를 조절하지 않고, 기판(W)이 휜 상태로 회전하는 기판(W)에 대해 액 처리 공정을 진행한다면, 처리 용기(2820)의 경사부(2824c)에 액이 비산되어 증착될 수 있다. 기판(W)에 액 처리를 한 이후, 처리 용기(8200)에 대한 세정 처리를 진행할 수 있다. 이 때, 처리 용기(8200)의 의도하지 않은 영역인 경사부(2824c)에 액이 증착 됨으로써 처리 용기(8200)에 대한 세정 효율이 떨어진다. 처리 용기(8200)의 경사부(2824c)의 액이 제거되지 않아 처리 용기(8200)와 지지 유닛(8300)이 형성하는 사이 공간에서 기류 속도가 증가할 수 있다. 증가된 기류 속도로 인해 지지 유닛(8300)에 공급된 도포액 등 각종 액이 유실될 수 있다. 또한, 액 공급 유닛(8400)에서 공급된 액이 처리 공간에서 비산되어 후속 액 처리 공정을 진행하는 후속 기판(W)을 오염시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 의하면, 기판(W)의 휨 상태와 무관하게 프리 웨트 액 또는/및 도포액이 처리 용기(2820)의 특정 지점에 비산되도록 유도할 수 있다. 이로 인해 처리 용기(2820)의 경사부(2824c) 등 예상치 못한 부분에 비산된 액으로 인한 오염을 방지할 수 있다. 또한, 특정 지점에 액이 탄착되도록 유도함으로써 지그 플레이트(J)를 이용한 세정을 용이하게 수행할 수 있다. 이로 인해, 후속 액 처리 공정을 진행하는 후속 기판(W)의 오염을 최소화할 수 있다. 또한, 지그 플레이트(J)를 이용하여 세정이 어려운 지점에 액이 탄착되는 것을 예방함으로써, 처리 용기(2820)의 세정을 위한 설비 중단 문제를 해결하여 공정 효율을 상승시킬 수 있다.
상술한 실시예에서는 지그 플레이트(J)와 세정액 노즐(2854)을 이용하여 처리 용기(2820)를 세정하는 예를 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고 배면 노즐을 이용하여 처리 용기(2820)를 세정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 회전하는 몸체(2832)의 상면 또는 하면에 직접 세정액을 공급하여 처리 용기(2820)에 대한 세정 처리를 수행할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 순서도이다. 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 기판 휨 상태 판단 단계(S100), 승강 이동 단계(S200), 액 처리 단계(S300)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 열 처리 챔버(260)에서 기판(W)에 대해 기판을 열 처리한 이후, 액 처리 챔버(280)에서 기판(W)에 대해 액 처리를 순차적으로 진행할 수 있다.
기판 휨 상태 판단 단계(S100)는 열 처리 챔버(260)에서 수행할 수 있다. 열 처리 챔버(260)에서는 기판(W)을 가열 처리할 수 있다. 열 처리 챔버(260)에 제공된 가열 플레이트(2661)의 제1히터(2662a)에 의해 기판(W)의 중앙 영역을 가열할 수 있다. 열 처리 챔버(260)에 제공된 가열 플레이트(2661)의 제2히터(2662b)에 의해 기판(W)의 가장자리 영역을 가열할 수 있다. 제1히터(2662a)로 제1전력이 공급된다. 제2히터(2662b)로 제2전력이 공급된다. 센서(2664)는 제1전력과 제2전력을 각각 측정한다. 센서(2664)는 제1전력과 제2전력을 기판(W)이 가열 플레이트(2661)에 안착된 직후의 값을 측정한다. 검출기(2665)는 센서(2664)로부터 측정된 제1전력의 값이 제2전력의 값보다 높게 측정된 경우 기판(W)을 휨 상태로 판단할 수 있다.
승강 이동 단계(S200)에서는 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830) 간의 상대 높이가 조절된다. 제2승강 유닛(2844)은 기판(W)의 휨 상태에 따라, 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830) 간의 상대 높이가 조절되도록 승강 이동한다. 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830) 간의 상대 높이의 조절은 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되기 전, 또는 기판(W)이 액 처리 챔버(280)로 반입되고 액 처리를 시작하기 이전에 수행될 수 있다.
지지 유닛(2830)의 상면에서 처리 용기(2820)의 측부(2824b)를 향해 수평으로 이은 가상 선에 대응되는 처리 용기(2802)의 측부(2824b) 지점을 기준 높이(A)라고 정의한다. 기판 휨 상태 판단 단계(S100)에서 기판(W)을 평평한 상태로 판단한 경우, 제2승강 유닛(2844)은 지지 유닛(2830)의 상면이 처리 용기(2830)의 기준 높이(A)와 대응되는 높이에 배치되도록 승강한다. 기판 휨 상태 판단 단계(S100)에서 기판(W)을 휜 상태로 판단한 경우, 제2승강 유닛(2844)은 지지 유닛(2830)의 상면이 처리 용기(2830)의 기준 높이(A)와 대응되는 높이에 배치되도록 승강한다.
액 처리 단계(S300)는 회전하는 기판(W) 상에 액을 공급한다. 일 예로, 액은 도포액일 수 있다. 또한, 다른 예로 액은 프리 웨트 액일 수 있다. 회전하는 기판(W) 상에 액이 공급됨으로써 원심력에 의해 처리 용기(2820)로 액이 비산된다. 승강 단계(S200)에서 기판(W)의 휨 상태에 따라 처리 용기(2820)와 지지 유닛(2830) 간의 상대 높이를 조절하여 A 지점에 액이 비산되어 부착될 수 있도록 유도할 수 있다. 기판(W)이 평평한 상태일 때에도 A 지점으로 액이 비산될 수 있다. 기판(W)이 아래 방향으로 볼록한 상태로 휜 경우에도 A 지점으로 액이 비산될 수 있다. 이에 따라, 액 처리 과정에서 비산된 액을 처리 용기(2830)의 특정 지점에 탄착 될 수 있으므로, 액 처리 공정을 진행할 때 도포 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 세정 처리 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. 세정 처리 단계(S400)는 액 처리 단계(S300) 이후에 수행될 수 있다. 세정 처리 단계(S400)는 기판(W)을 지지 유닛(2830)으로부터 제거한 뒤, 지그 플레이트(J)를 지지 유닛(2830)에 안착시켜 지그 플레이트(J) 상으로 세정액을 토출할 수 있다. 세정액은 초순수(DIW)일 수 있다. 지그 플레이트(J) 상으로 토출된 세정액이 원심력에 의해 처리 용기 측면으로 비산된다. 액 공급 단계(S300)에서 기판(W)의 휨 상태와 무관하게 A 지점에 액이 비산되어 부착되었으므로, 세정 처리 단계(S400)에서 A 지점을 향해 세정액이 비산되도록 할 수 있다. 이에 따라 A 지점에 부착된 프리 웨트 액 또는/및 도포액은 세정액에 의해서 제거된다.
액 공급 단계(S300)에서 비산된 액이 처리 용기(2820)의 예상치 못한 부분으로 액이 비산되는 것을 예방하여 오염을 최소화할 수 있다. 또한, 특정 지점에 액이 탄착되도록 유도함으로써 지그 플레이트(J)를 이용한 세정을 용이하게 수행할 수 있다. 지그 플레이트(J)를 이용하여 세정이 어려운 지점에 액이 탄착되는 것을 예방함으로써, 처리 용기(2820)의 세정을 위한 설비 중단 문제를 해결하여 공정 효율을 상승시킬 수 있다.
상술한 실시예의 기판 휨 상태 판단 단계(S100)에서 센서(2664)는 가열 플레이트(2661)에 놓인 기판(W)의 영역별 전력을 각각 측정하는 것으로 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 센서(2664)는 제1히터(2662a)와 제2히터(2662b)의 저항을 측정할 수 있다. 또한, 센서(2664)는 거리 센서로 제공될 수 있다. 일 예로, 센서(2664)는 적외선 측정 센서로 제공될 수 있다. 센서(2664)는 하우징(2620) 천정면에 제공될 수 있다. 센서(2664)는 기판(W)의 영역에 대응되게 복수 개가 제공될 수 있다. 각각의 센서(2664)들은 설치된 위치로부터 기판(W)까지의 거리를 측정할 수 있다. 검출기(2665)는 각각의 센서(2664)들에서 측정한 거리 데이터에 근거하여 기판(W)의 휨 상태를 판단할 수 있다. 일 예로, 검출기(2665)는 기판(W)의 가장자리 영역에 위치한 제2센서(미도시)에서 검출된 거리 값이 기판(W)의 중앙 영역에 위치한 제1센서(미도시)의 검출된 거리 값보다 작을 경우 기판(W)이 아래 방향으로 볼록하게 굴곡진 상태로 판단할 수 있다.
상술한 실시예의 세정 처리 단계(S400)에서는 지그 플레이트(J)를 이용하여 세정 처리를 하는 것을 예를 들어 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 회전하는 몸체(2832)의 상면 또는 하면에 직접 세정액을 공급하여 처리 용기(2820)에 대한 세정 처리를 수행할 수 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 현상 블록(20b)은 반송 챔버(220), 버퍼 챔버(240), 열 처리 챔버(260), 그리고 액 처리 챔버(280)를 가진다. 현상 블록(20b)의 반송 챔버(220), 버퍼 챔버(240), 열 처리 챔버(260), 그리고 액 처리 챔버(280)는 도포 블록(20a)의 반송 챔버(220), 버퍼 챔버(240), 열 처리 챔버(260), 그리고 액 처리 챔버(280)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 현상 블록(20b)의 액 처리 챔버(280)들은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판(W)을 현상 처리하는 현상 공정(developing process)을 수행한다.
인터페이스 모듈(30)은 처리 모듈(20)과 외부의 노광 장치(40)를 연결한다. 인터페이스 모듈(30)은 인터페이스 프레임(320), 부가 공정 챔버(340), 인터페이스 버퍼(360), 그리고 반송 부재(380)를 포함한다.
인터페이스 프레임(320)은 내부 공간을 제공한다. 인터페이스 프레임(320)의 상단에는 내부 공간에 하강 기류를 형성하는 팬 필터 유닛이 제공될 수 있다. 인터페이스 프레임(320)의 내부 공간에 부가 공정 챔버(340), 인터페이스 버퍼(360), 그리고 반송 부재(380)가 제공된다.
부가 공정 챔버(340)는 도포 블록(20a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(40)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로, 부가 공정 챔버(340)는 노광 장치(40)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블록(20b)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 세정 공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(340)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(340)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로, 부가 공정 챔버(340)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(360)는 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(340), 노광 장치(40), 그리고 현상 블록(20b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송 도중 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(360)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼(360)들은 서로 적층되게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 챔버(220)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(340)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(360)가 배치될 수 있다.
반송 부재(380)는 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(340), 노광 장치(40), 그리고 현상 블록(20b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(380)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(380)는 제1로봇(3820), 제2로봇(3840), 그리고 제3로봇(3860)을 포함한다. 제1로봇(3820)은 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(340), 그리고 인터페이스 버퍼(360) 간에 기판(W)을 반송한다. 제2로봇(3840)은 인터페이스 버퍼(360)와 노광 장치(40) 간에 기판(W)을 반송한다. 제3로봇(3860)은 인터페이스 버퍼(360)와 현상 블록(20b) 간에 기판(W)을 반송한다.
제1로봇(3820), 제2로봇(3840), 그리고 제3로봇(3860)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함한다. 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3방향(6)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3방향(6)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 제1로봇(3820), 제2로봇(3840), 그리고 제3로봇(3860)의 핸드는 모두 반송 로봇(224)의 반송 핸드(2240)와 동일 또는 유사한 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 열 처리 챔버의 냉각 플레이트(2642)와 직접 기판(W)을 주고받는 로봇의 핸드는 반송 로봇(224)의 반송 핸드(2240)와 동일 또는 유사한 형상으로 제공되고, 나머지 로봇의 핸드는 이와 상이한 형상으로 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 범위 내에서 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.
260 : 열 처리 챔버280 : 액 처리 챔버
2662 : 히터2664 : 센서
2665 : 검출기 2820 : 처리 용기
2830 : 지지 유닛2840 : 승강 유닛

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판에 대해 액 처리하는 액 처리 챔버; 및
    상기 액 처리 챔버를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 액 처리 챔버는,
    내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하고 회전시키는 지지 유닛;
    기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛; 및
    상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하고,
    상기 처리 용기는 지지 유닛의 둘레를 감싸도록 제공되는 외측 컵을 포함하고,
    상기 제어기는,
    기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 액을 공급하여 기판 처리를 진행할 때, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 휨 상태에 따라 상기 외측 컵과 상기 지지 유닛 간의 상대 높이가 조절되도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    기판이 지면에 대해 평평한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 외측 컵의 상단보다 기준 높이만큼 아래에 배치되고,
    기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 외측 컵의 상단에서 상기 기준 높이보다 아래에 배치되도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    기판에 대해 열 처리하는 열 처리 챔버를 더 포함하되,
    상기 기판의 휨 상태는 상기 열 처리 챔버에서 측정되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열 처리 챔버는,
    상기 기판이 놓이는 가열 플레이트;
    상기 가열 플레이트에 놓인 기판의 영역별 온도 파라미터를 각각 측정하는 센서; 및
    상기 센서에서 측정된 온도 파라미터 값에 근거하여 기판의 휨 상태를 판단하는 검출기를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열 처리 챔버는,
    상기 가열 플레이트의 중앙 영역을 가열하는 제1히터;
    상기 가열 플레이트의 가장자리 영역을 가열하는 제2히터;
    상기 제1히터에 전력을 인가하는 제1전력 공급 라인;
    상기 제2히터에 전력을 인가하는 제2전력 공급 라인을 포함하고,
    상기 센서는,
    상기 제1전력 공급 라인으로 공급되는 전력을 측정하는 제1센서;
    상기 제2전력 공급 라인으로 공급되는 전력을 측정하는 제2센서를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검출기는,
    상기 제1센서에서 측정한 상기 제1전력 공급 라인의 전력 값이 상기 제2센서에서 측정한 상기 제2전력 공급 라인의 전력 값보다 높게 측정된 경우 기판을 휨 상태로 판단하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센서는,
    기판이 상기 가열 플레이트에 안착한 직후에 상기 전력을 측정하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액은 포토 레지스트인 기판 처리 장치.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 처리 챔버는,
    상기 처리 용기를 세정하는 세정액을 토출하는 세정 노즐을 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 기판이 평평한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 세정액이 원심력에 의해 상기 외측 컵에 도달하는 위치와, 상기 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 세정액이 원심력에 의해 상기 외측 컵에 도달하는 위치가 동일하도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  10. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판이 수납된 용기가 놓이는 로드 포트를 가지는 인덱스 모듈;
    기판을 처리하는 공정을 수행하는 처리 모듈을 포함하되,
    상기 처리 모듈은,
    기판을 일시적으로 보관하는 버퍼 챔버;
    기판을 가열 또는 냉각 처리하는 열 처리 챔버;
    기판에 도포액 또는 현상액을 공급하는 액 처리 챔버;
    상기 버퍼 챔버와 상기 열처리 챔버, 상기 액 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 반송 챔버 및;
    상기 액 처리 챔버를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 액 처리 챔버는,
    내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하고 회전시키는 지지 유닛;
    기판 상에 액을 공급하는 액 공급 유닛; 및
    상기 처리 용기와 상기 지지 유닛 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하고,
    상기 처리 용기는 지지 유닛의 둘레를 감싸도록 제공되는 외측 컵을 포함하고,
    상기 제어기는,
    기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 액을 공급하여 기판 처리를 진행할 때, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 휨 상태에 따라 상기 외측 컵과 상기 지지 유닛 간의 상대 높이가 조절되도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는,
    기판이 지면에 대해 평평한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 외측 컵의 상단보다 기준 높이만큼 아래에 배치되고,
    기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때, 상기 지지 유닛의 상면은 상기 외측 컵의 상단에서 상기 기준 높이보다 아래에 배치되도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 열 처리 챔버는,
    상기 기판이 놓이는 가열 플레이트;
    상기 가열 플레이트의 중앙 영역을 가열하는 제1히터;
    상기 가열 플레이트의 가장자리 영역을 가열하는 제2히터;
    상기 제1히터에 전력을 인가하는 제1전력 공급 라인;
    상기 제2히터에 전력을 인가하는 제2전력 공급 라인;
    상기 가열 플레이트에 놓인 기판의 영역별 온도 파라미터를 각각 측정하는 센서; 및
    상기 센서에서 측정된 온도 파라미터 값에 근거하여 기판의 휨 상태를 판단하는 검출기를 포함하되,
    상기 센서는,
    상기 제1전력 공급 라인으로 공급하는 전력을 측정하는 제1센서;
    상기 제2전력 공급 라인으로 공급하는 전력을 측정하는 제2센서를 포함하고,
    상기 검출기는,
    상기 제1센서에서 측정한 상기 제1전력 공급 라인의 전력 값이 상기 제2센서에서 측정한 상기 제2전력 공급 라인의 전력 값보다 높게 측정된 경우 기판을 휨 상태로 판단하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액 처리 챔버는,
    상기 처리 용기를 세정하는 세정액을 토출하는 세정 노즐을 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 기판이 평평한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 세정액이 원심력에 의해 상기 외측 컵에 도달하는 위치와, 상기 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 볼록한 상태일 때 상기 기판에 공급된 상기 세정액이 원심력에 의해 상기 외측 컵에 도달하는 위치가 동일하도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  14. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    액 처리 챔버에서 처리 용기 내에 위치한 지지 유닛에 기판을 배치하고, 상기 지지 유닛의 둘레를 감싸도록 외측 컵을 배치하고, 회전하는 기판에 액을 공급하여 기판을 액 처리하되,
    상기 기판의 휨 상태에 따라 상기 외측 컵과 상기 지지 유닛의 상대 높이를 조절하는 기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    기판이 지면에 대해 평평한 상태에서 상기 외측 컵의 상단과 상기 지지 유닛의 상면 거리를 기준 거리로 할 때, 기판이 지면에 대해 아래 방향으로 굴곡진 상태이면 상기 외측 컵의 상단과 상기 지지 유닛의 상면의 상대 높이를 상기 기준 거리보다 큰 거리로 조절하는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판을 액 처리하기 전에 열 처리 챔버에서 상기 기판을 가열 처리하되, 상기 기판의 휨 상태는 상기 가열 처리할 때 판단하는 기판 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 열 처리 챔버의 가열 플레이트에서 기판의 중앙 영역을 가열하는 제1히터로 공급되는 제1전력과 기판의 가장자리 영역을 가열하는 제2히터로 공급되는 제2전력을 센서로 각각 측정하고, 상기 제1전력 값이 상기 제2전력 값보다 높게 측정된 경우 기판을 휨 상태로 판단하는 기판 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판의 휨 상태는 상기 기판이 상기 가열 플레이트에 놓여진 직후에 측정되는 기판 처리 방법.
  19. 제14항 내지 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 처리 챔버에서 상기 외측 컵을 세정하되, 상기 기판의 휨 상태와 무관하게 상기 외측 컵의 동일한 지점으로 세정액이 공급되는 기판 처리 방법.
  20. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액은 포토 레지스트인 기판 처리 방법.
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