KR102633336B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102633336B1
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 기판이 놓이는 지지 플레이트; 그리고 상기 지지 플레이트에 상기 기판을 인계하거나 또는 상기 지지 플레이트에 안착된 상기 기판을 인수하는 이송 유닛을 포함하고, 상기 지지 플레이트는 상기 이송 유닛이 상기 지지 플레이트로부터 기판을 인수한 직후에 상기 이송 유닛이 이동되는 방향으로 하향 경사지도록 제공될 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 지지하는 지지 플레이트를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위하여, 기판에 증착, 도포, 현상, 식각, 세정 등과 같은 단위 공정들을 순차적 또는 반복적으로 처리한다. 각각의 공정은 서로 상이한 장치에서 진행되며, 기판 처리 장치에 구비된 로봇은 기판을 각각의 장치 간에 반송한다. 또한 각각의 장치에는 로봇으로부터 기판을 인수받거나 인계하는 핀 어셈블리가 제공된다. 이때 핀 어셈블리에는 기판을 로봇으로부터 인수받거나 로봇으로 인계하기 위한 리프트 핀이 제공된다.
일반적으로 기판을 지지하는 지지 플레이트에는 이를 상하방향으로 관통하는 핀홀들이 형성된다. 핀홀들 각각에는 리프트 핀이 제공되며, 이는 승하강 이동하여 기판을 지지 플레이트에 안착시킨다. 기판의 처리가 끝난 이후에, 기판을 리프트 핀으로부터 승강시키고, 로봇이 기판을 리프트 핀으로부터 인수한다.
다만, 리프트 핀이 지지 플레이트로부터 기판을 들어 올릴 때, 순간적으로 기판과 지지 플레이트 사이에 음압이 형성되어 기판이 튕겨 오르거나 깨지는 스퀴즈 이펙트(Squeeze effect) 현상이 발생한다. 또한, 기판이 로봇에 안착될 되면서 기판이 로봇 상에서 슬라이딩 된다. 이에 따라, 기판이 로봇 상의 정해진 위치에 놓이지 않고 이탈되는 문제가 있다.
본 발명은, 지지 플레이트로부터 기판을 들어올린 이후에 지지 플레이트로부터 이송 유닛으로 기판을 이송할 때에 기판을 기 설정 위치로 안착시키는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 예에서, 기판 처리 장치는, 기판이 놓이는 지지 플레이트; 그리고 지지 플레이트에 기판을 인계하거나 또는 지지 플레이트에 안착된 기판을 인수하는 이송 유닛을 포함하고, 지지 플레이트는 이송 유닛이 지지 플레이트로부터 기판을 인수한 직후에 이송 유닛이 이동되는 방향으로 하향 경사지도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 이송 유닛은, 기판이 놓이며 기판보다 큰 지름을 가지는 반송 플레이트와; 반송 플레이트를 지지하는 지지 암과; 지지 암을 구동시키는 구동부재를 포함할 수 있다.
일 예에서, 이송 유닛은, 반송 플레이트의 상에 일단이 개구된 호 형상의 가이드를 더 포함하며, 가이드의 반지름은 기판의 반지름보다 크게 제공될 수 있다.
일 예에서, 지지 플레이트는, 지지 플레이트 상에서 기판을 승하강시키는 리프트 핀들을 더 포함하고, 리프트핀들과 기판이 접촉하는 동안 각각의 리프트핀은 동일한 높이에 위치할 수 있다.
일 예에서, 반송 플레이트는, 지지 플레이트와 대응되는 위치에서 리프트 핀들과 반송 플레이트 간의 간섭을 방지하기 위한 가이드 홈이 형성될 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는, 기판이 놓이는 냉각판을 포함하며 냉각판에 놓인 기판을 냉각하는 냉각 유닛과; 기판이 놓이는 가열판을 포함하며 가열판에 놓인 기판을 가열하는 가열 유닛을 포함하고, 가열판은 냉각판을 향하는 방향으로 하향 경사지도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 냉각판과 가열판 간에 기판을 반송하는 반송 유닛을 더 포함하고,
가열판은 반송 유닛이 가열판으로부터 기판을 인수한 직후에 반송 유닛이 이동되는 방향으로 하향 경사지도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 반송 유닛은, 기판이 놓이며 기판보다 큰 지름을 가지는 반송 플레이트와; 반송 플레이트를 지지하는 지지 암과; 지지 암을 구동시키는 구동부재를 포함할 수 있다.
일 예에서, 반송 유닛은, 반송 플레이트의 상에 일단이 개구된 호 형상의 가이드를 더 포함할 수 있다.
일 예에서, 가이드의 반지름은 기판의 반지름보다 크게 제공될 수 있다.
일 예에서, 가열판은, 가열판 상에서 기판을 승하강시키는 리프트 핀들을 더 포함하고, 리프트핀들과 기판이 접촉하는 동안 각각의 리프트핀은 동일한 높이에 위치할 수 있다.
일 예에서, 반송 플레이트는, 가열판과 대응되는 위치에서 리프트 핀들과 반송 플레이트 간의 간섭을 방지하기 위한 가이드 홈이 형성될 수 있다.
일 예에서, 기판의 처리는 베이크 처리일 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는, 기판이 놓이는 지지 플레이트를 포함하고, 지지 플레이트는 상면이 경사지도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 지지 플레이트에 기판을 인계하거나 또는 지지 플레이트에 안착된 기판을 인수하는 이송 유닛을 더 포함하고, 지지 플레이트는 이송 유닛이 지지 플레이트로부터 기판을 인수한 직후에 이송 유닛이 이동되는 방향으로 하향 경사지도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 지지 플레이트는, 지지 플레이트 상에서 기판을 승하강시키는 리프트 핀들을 더 포함하고, 리프트핀들과 기판이 접촉하는 동안 각각의 리프트핀은 동일한 높이에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 지지 플레이트로부터 기판을 들어올린 이후에 지지 플레이트로부터 이송 유닛으로 기판을 이송할 때에 기판을 기 설정 위치로 안착시킬 수 있는 이점이 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 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 3은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2의 열처리 챔버의 평면도이다.
도 6은 도 3의 열처리 챔버의 정면도이다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 지지 플레이트로부터 기판을 반송 플레이트로 반송하는 모습을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 기판이 반송 플레이트 상에 안착되는 모습을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
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 3은 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 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)이라 한다.
인덱스 모듈(20)은 기판(W)이 수납된 용기(10)로부터 기판(W)을 처리 모듈(30)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(10)로 수납한다. 인덱스 모듈(20)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(20)은 로드포트(22)와 인덱스 프레임(24)을 가진다. 인덱스 프레임(24)을 기준으로 로드포트(22)는 처리 모듈(30)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(10)는 로드포트(22)에 놓인다. 로드포트(22)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(22)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(10)가 사용될 수 있다. 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic GuidedVehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(22)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(24)의 내부에는 인덱스 로봇(2200)이 제공된다. 인덱스 프레임(24) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(2300)이 제공되고, 인덱스 로봇(2200)은 가이드 레일(2300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(2200)은 기판(W)이 놓이는 핸드(2220)를 포함하며, 핸드(2220)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(30)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(30)은 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)을 가진다. 도포 블럭(30a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블럭(30b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블럭(30a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블럭(30b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블럭들(30b)은 서로 적층되게 제공된다.
도 1의 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 포토 레지스트막 또는 반사 방지막일 수 있다. 반송 챔버(3400)는 도포 블럭(30a) 내에서 열처리 챔버(3200)와 액처리 챔버(3600) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 로봇(3422)이 제공된다. 반송 로봇(3422)은 열처리 챔버(3200), 액처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800) 간에 기판(W)을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(3422)은 기판(W)이 놓이는 핸드(3420)를 가지며, 핸드(3420)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 로봇(3422)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
액처리 챔버(3600)는 복수 개로 제공된다. 액처리 챔버들(3600) 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버들(3600)은 반송 챔버(3402)의 일측에 배치된다. 액 처리 챔버들(3600)은 제1방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버들(3600) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액처리 챔버를 전단 액처리 챔버(3602)(front liquid treating chamber)라 칭한다. 액 처리 챔버들(3600)은 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(40)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액처리 챔버를 후단 액처리 챔버(3604)(rear heat treating chamber)라 칭한다.
전단 액처리 챔버(3602)는 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액처리 챔버(3604)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사방지막일 수 있다. 이 경우, 반사방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
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)라칭한다. 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(3422)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(3422) 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 제공된다. 다만, 현상 블록(30b)에서 액처리 챔버들(3600)은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판(W)을 현상 처리하는 현상 챔버(3600)로 제공된다.
인터페이스 모듈(40)은 처리 모듈(30)을 외부의 노광 장치(50)와 연결한다. 인터페이스 모듈(40)은 인터페이스 프레임(4100), 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)를 가진다.
인터페이스 프레임(4100)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)는 인터페이스 프레임(4100)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(4200)는 도포 블럭(30a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(50)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다.
선택적으로 부가 공정 챔버(4200)는 노광 장치(50)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블럭(30b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(4400)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(4400)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼들(4400)은 서로 적층되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 챔버(3400)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(4200)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(4400)가 배치될 수 있다.
반송 부재(4600)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(4600)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(4600)는 제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)을 가진다. 제1로봇(4602)은 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 그리고 인터페이스 버퍼(4400) 간에 기판(W)을 반송하고, 인터페이스 로봇(4606)은 인터페이스 버퍼(4400)와 노광 장치(50) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(4400)와 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.
제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
인덱스 로봇(2200), 제1로봇(4602), 그리고 제2 로봇(4606)의 핸드는 모두 반송 로봇(3422, 3424)의 핸드(3420)와 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 열처리 챔버의 반송 플레이트(3240)와 직접 기판(W)을 주고받는 로봇의 핸드는 반송 로봇(3422, 3424)의 핸드(3420)와 동일한 형상으로 제공되고, 나머지 로봇의 핸드는 이와 상이한 형상으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 인덱스 로봇(2200)은 도포 블럭(30a)에 제공된 전단 열처리 챔버(3200)의 가열 유닛(3230)과 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공된다. 또한, 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)에 제공된 반송 로봇(3422)은 열처리 챔버(3200)에 위치된 반송 플레이트(3240)와 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 핸드(3420)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.
열처리 챔버(3200)는 복수 개로 제공된다. 열처리 챔버들(3200)은 제1방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버들(3200)은 반송 챔버(3400)의 일측에 위치된다.
도 5는 도 3의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 6은 도 3의 열처리 챔버의 정면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 열처리 챔버(3200)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 유닛(3250)를 가진다.
이하, 본 발명의 지지 플레이트는 베이크 처리를 수행하는 열처리 챔버(3200) 내에 제공되는 것으로 설명한다. 일 예에서, 지지 플레이트는 가열 유닛(1000) 내에서 기판을 지지하는 가열판(1320)으로 제공되는 것으로 설명한다. 또한, 기판을 지지 플레이트 상으로 인계하거나 또는 지지 플레이트에 안착된 기판을 인수하는 이송 유닛은 반송 유닛(3250)인 것으로 설명한다.
그러나, 이와 달리 본 발명의 지지 플레이트는 기판을 처리하기 위해 기판을 지지하는 수단을 갖는 다른 처리 장치에도 이용될 수 있다.
하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 유닛(3250)은 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(3230)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)에 비해 반송 챔버(3400)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(3220)은 냉각판(3222)을 가진다. 냉각판(3222)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각판(3222)에는 냉각부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각부재(3224)는 냉각판(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(3230)은 기판(W)을 상온보다 높은 온도로 가열하는 장치(1000)로 제공된다. 가열 유닛(3230)은 상압 또는 이보다 낮은 감압 분위기에서 기판(W)을 가열 처리한다.
가열 유닛(3230)은, 챔버(1120), 지지 유닛(1300), 리프트 핀(1340), 구동 부재(미도시), 가열 부재(1420)를 포함한다. 챔버(1120)는 내부에 기판(W)을 가열 처리하는 처리 공간을 제공한다. 처리 공간은 외부와 차단된 공간으로 제공된다. 챔버(1120)는 개폐 가능하도록 제공된다.
지지 유닛(1300)은 처리 공간(1110)에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(1300)은 가열판(1320), 리프트 핀(1340), 구동 부재(미도시) 그리고 가열 부재(1420)를 포함한다.
기판(W)을 처리하는 동안 가열판(1320)에 기판(W)이 안착된다. 또한, 가열판(1320)는 가열 부재(1420)로부터 발생된 열을 기판(W)으로 전달한다. 일 예에서, 가열판(1320)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 가열판(1320)의 상면은 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열판(1320)의 상면은 기판(W)이 놓이는 안착면으로 기능한다. 안착면에는 복수의 리프트 홀(미도시)들이 형성된다.
가열판(1320)의 상면은 소정의 각도(α)를 가지도록 제공된다. 일 예에서, 가열판(1320)의 상면은 냉각판(3222)을 향하는 방향으로 하향 경사지도록 제공된다. 달리 말하면, 가열판(1320)은 반송 플레이트(3240)이 가열판(1320)으로부터 기판을 인수하여 냉각판(3222)으로 반송하기 위해 이동하는 방향으로 하향 경사지도록 제공된다.
리프트 핀(1340)은 가열판(1320) 상에서 기판(W)을 승하강시킨다. 리프트 핀(1340)은 복수 개로 제공되며, 각각은 수직한 상하 방향을 향하는 핀 형상으로 제공된다. 각각의 리프트 홀(미도시)에는 리프트 핀(1340)이 위치된다.
구동 부재(미도시)는 각각의 리프트 핀들(1340)을 승강 위치와 하강 위치 간에 이동시킨다. 여기서 승강 위치는 리프트 핀(1340)의 상단이 안착면보다 높은 위치이고, 하강 위치는 리프트 핀(1340)의 상단이 안착면과 동일하거나 이보다 낮은 위치로 정의한다. 구동 부재(미도시)는 챔버(1100)의 외부에 위치될 수 있다. 일 예에서, 구동 부재(미도시)는 모터일 수 있다.
가열 부재는, 가열판(1320)에 놓인 기판(W)을 가열 처리한다. 일 예에서 가열 부재는 복수 개의 히터들(1420)으로 제공된다. 일 예에서, 히터들(1420)은 가열판(1320)에 놓인 기판(W)보다 아래에 위치된다. 히터들(1420)은 각각 가열판(1320) 내에 위치된다. 선택적으로 히터들(1420)은 가열판(1320)의 저면에 위치될 수 있다. 일 예에서, 각 히터들(1420)은 동일 평면 상에 위치된다.
반송 유닛(3250)은, 냉각 유닛(3220)과 가열 유닛(3230) 간에 기판을 반송한다. 반송 유닛(3250)은, 반송 플레이트(3240), 지지 암(3246) 그리고 가이드 레일(3249)를 갖는다.
반송 플레이트(3240)는 대체로 원판 형상을 제공된다. 일 예에서, 반송 플레이트(3240)의 직경은 기판(W)의 직경보다 크게 제공된다. 반송 플레이트(3240)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(3422, 3424)의 핸드(3420)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 일 예에서, 노치(3244)는 핸드(3420)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3429)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(3420)와 반송 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(3420)와 반송 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(3420)와 반송 플레이트(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(3240)는 지지 암(3246)에 의해 지지된다. 지지 암(3246)은 가이드 레일(3249) 상에 장착된다. 지지 암(3246)은 구동 부재(미도시)에 의해 구동된다. 이에, 반송 플레이트(3240)는 가이드 레일(3249)을 따라 냉각판(3222)에 대응되는 위치와 가열판(1320)에 대응되는 위치 간에 이동될 수 있다.
반송 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)의 끝단에서 반송 플레이트(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(3230) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀(1340)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
반송 플레이트(3240) 상에는 가이드(3245)가 제공된다. 일 예에서, 가이드(3245)는 일단이 개구된 호 형상으로 제공된다. 가이드(3245)는 반송 플레이트(3240) 상에 안착된 기판이 반송 플레이트(3240) 밖으로 이탈되는 것을 방지한다. 일 예에서, 가이드의 반지름(3245)은 기판의 반지름(3245)보다 크게 제공된다. 이에 가이드(3245)의 반경 내에 기판이 위치하도록 한다. 일 예에서, 가이드(3245)의 내측에는 부시(3247)가 제공된다. 부시(3247)는 기판의 저면에 마찰력을 제공하여 기판이 반송 플레이트(3240) 상에서 움직이는 것을 방지한다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 가열판(1320)으로부터 기판(W)을 반송 플레이트(3240)으로 반송하는 모습을 순차적으로 보여주는 도면이고, 도 10은 기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에 안착되는 모습을 보여주는 도면이다.
기판(W)을 처리하는 동안 도 7에 도시된 바와 같이, 리프트 핀(1340)은 리프트 홀(미도시) 내에 위치된다. 이후에, 도 8에 도시된 바와 같이 기판(W)을 냉각 유닛(3220)으로 반송하기 위해 기판(W)을 가열판(1320)으로부터 들어올린다. 일 예에서, 리프트핀들(1340)과 기판(W)이 접촉하는 동안 각각의 리프트핀(1340)은 각각 동일한 높이에 위치할 수 있다.
기판(W)이 기 설정된 높이까지 들어 올려진 이후에, 도 9에 도시된 바와 같이 반송 플레이트(3240)가 기판(W)을 인수받기 위한 위치로 이동된다. 가열판은 반송 플레이트(3240)가 기판(W)을 인수받은 이후에 기판(W)을 이송하기 위해 이동하는 방향으로 경사지도록 제공된다. 이하, 반송 플레이트(3240)가 기판(W)을 인수받은 이후에 기판(W)을 이송하기 위해 이동하는 방향을 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 칭한다. 이에, 기판(W)이 가열판으로부터 들어올려질 때 기판(W)에는 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 기울어진 상태로 머무르려는 관성이 작용한다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이 기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에 안착될 때 기판(W)은 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 미세하게 슬라이딩 된다. 이에 따라 기판(W)은 가이드(3245)에 안착될 확률이 높아진다. 일 예에서, 가열판의 경사각(α)은, 기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에서 슬라이딩 가능한 마진이 얼마인지에 따라 결정될 수 있다.
기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에서 안착된 이후에 반송 플레이트(3240)는 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 이동된다. 이때, 기판(W)에는 제자리에 머무르려는 관성이 작용된다. 이에 의해, 만약, 기판(W)이 기 설정된 위치에 안착되지 않았더라도 기판(W)은 반송 플레이트(3240)와의 관계에서 상대적으로 반송 플레이트(3240)의 반출 방향과 반대 방향으로 이동되는 효과를 가지게 된다. 예컨대, 기판(W)이 반송 플레이트(3240)에 안착될 때, 가이드(3245) 내측에 안착되지 않고 가이드(3245)로부터 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 벗어난 채 안착될 수 있다. 이후에 반송 플레이트(3240)가 반출 방향으로 이동할 시에 기판(W)에 작용되는 관성에 의해 기판(W)은 가이드(3245) 내측에 안착될 수 있다.
상술한 예에서는, 지지 플레이트는 베이크 챔버 내에 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 지지 플레이트는 기판(W)이 처리되는 동안 기판(W)을 지지하기 위해 베이크 처리가 아닌 다른 처리를 하는 기판(W) 처리 장치에 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 리프트 핀들(1340)과 기판(W)이 접촉하는 동안 각각의 리프트 핀(1340)은 각각 동일한 높이에 위치하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 리프트 핀들(1340)은, 지지 플레이트에 지지된 기판(W)이 기울어진 각도와 동일한 각도로 기판(W)을 지지하도록 제공될 수 있다. 일 예에서, 리프트 핀(1340)이 기판(W)을 지지하는 동안, 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 갈수록 리프트 핀(1340)의 높이가 낮게 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 가열판으로부터 기판(W)을 이송하는 이송 유닛은 반송 플레이트(3240)로 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나, 다른 예에서, 가열판으로부터 기판(W)을 이송하는 이송 유닛은 반송 로봇(3422,3424)에 제공된 핸드일 수 있다.
본 발명에 따르면, 지지 플레이트로부터 기판(W)을 반출하여 기판(W)을 이송하는 이송 유닛에 기판(W)이 안착된 이후에 이송 유닛이 이동하는 방향으로 지지 플레이트를 하향 경사지도록 제공함에 따라, 이송 유닛 상에 기판(W)이 기 설정된 위치에 안착될 수 있는 이점이 있다.
냉각판(3222)과 기판(W) 간에 열전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(3240)는 열전달율이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(3240)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
열처리 챔버들(3200) 중 일부의 열처리 챔버에 제공된 가열 유닛(3230)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착률을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 가열판(1320)으로부터 기판(W)을 반송 플레이트(3240)으로 반송하는 모습을 순차적으로 보여주는 도면이고, 도 10은 기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에 안착되는 모습을 보여주는 도면이다.
기판(W)을 처리하는 동안 도 7에 도시된 바와 같이, 리프트 핀(1340)은 리프트 홀(미도시) 내에 위치된다. 이후에, 도 8에 도시된 바와 같이 기판(W)을 냉각 유닛(3220)으로 반송하기 위해 기판(W)을 가열판(1320)으로부터 들어올린다. 일 예에서, 리프트핀들(1340)과 기판(W)이 접촉하는 동안 각각의 리프트핀(1340)은 각각 동일한 높이에 위치할 수 있다.
기판(W)이 기 설정된 높이까지 들어 올려진 이후에, 도 9에 도시된 바와 같이 반송 플레이트(3240)가 기판(W)을 인수받기 위한 위치로 이동된다. 가열판은 반송 플레이트(3240)가 기판(W)을 인수받은 이후에 기판(W)을 이송하기 위해 이동하는 방향으로 경사지도록 제공된다. 이하, 반송 플레이트(3240)가 기판(W)을 인수받은 이후에 기판(W)을 이송하기 위해 이동하는 방향을 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 칭한다. 이에, 기판(W)이 가열판으로부터 들어올려질 때 기판(W)에는 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 기울어진 상태로 머무르려는 관성이 작용한다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이 기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에 안착될 때 기판(W)은 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 미세하게 슬라이딩 된다. 이에 따라 기판(W)은 가이드(3245)에 안착될 확률이 높아진다. 일 예에서, 가열판의 경사각(α)은, 기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에서 슬라이딩 가능한 마진이 얼마인지에 따라 결정될 수 있다.
기판(W)이 반송 플레이트(3240) 상에서 안착된 이후에 반송 플레이트(3240)는 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 이동된다. 이때, 기판(W)에는 제자리에 머무르려는 관성이 작용된다. 이에 의해, 만약, 기판(W)이 기 설정된 위치에 안착되지 않았더라도 기판(W)은 반송 플레이트(3240)와의 관계에서 상대적으로 반송 플레이트(3240)의 반출 방향과 반대 방향으로 이동되는 효과를 가지게 된다. 예컨대, 기판(W)이 반송 플레이트(3240)에 안착될 때, 가이드(3245) 내측에 안착되지 않고 가이드(3245)로부터 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 벗어난 채 안착될 수 있다. 이후에 반송 플레이트(3240)가 반출 방향으로 이동할 시에 기판(W)에 작용되는 관성에 의해 기판(W)은 가이드(3245) 내측에 안착될 수 있다.
상술한 예에서는, 지지 플레이트는 베이크 챔버 내에 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 지지 플레이트는 기판(W)이 처리되는 동안 기판(W)을 지지하기 위해 베이크 처리가 아닌 다른 처리를 하는 기판(W) 처리 장치에 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 반송 플레이트(3420) 상에 가이드(3245)와 부시(3247)가 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나, 반송 플레이트(3240) 상에 가이드(3245)와 부시(3247)가 제공되지 않을 수 있다.
상술한 예에서는, 리프트 핀들(1340)과 기판(W)이 접촉하는 동안 각각의 리프트 핀(1340)은 각각 동일한 높이에 위치하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 리프트 핀들(1340)은, 지지 플레이트에 지지된 기판(W)이 기울어진 각도와 동일한 각도로 기판(W)을 지지하도록 제공될 수 있다. 일 예에서, 리프트 핀(1340)이 기판(W)을 지지하는 동안, 반송 플레이트(3240)의 반출 방향으로 갈수록 리프트 핀(1340)의 높이가 낮게 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 가열판으로부터 기판(W)을 이송하는 이송 유닛은 반송 플레이트(3240)로 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나, 다른 예에서, 가열판으로부터 기판(W)을 이송하는 이송 유닛은 반송 로봇(3422,3424)에 제공된 핸드일 수 있다.
본 발명에 따르면, 지지 플레이트로부터 기판(W)을 반출하여 기판(W)을 이송하는 이송 유닛에 기판(W)이 안착된 이후에 이송 유닛이 이동하는 방향으로 지지 플레이트를 하향 경사지도록 제공함에 따라, 이송 유닛 상에 기판(W)이 기 설정된 위치에 안착될 수 있는 이점이 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 상술한 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.
1300: 지지 유닛
1320: 지지 플레이트
1340: 리프트 핀
3240: 반송 플레이트

Claims (16)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    기판이 놓이는 지지 플레이트; 그리고
    상기 지지 플레이트에 상기 기판을 인계하거나 또는 상기 지지 플레이트에 안착된 상기 기판을 인수하는 이송 유닛을 포함하고,
    상기 지지 플레이트는 상기 이송 유닛이 상기 지지 플레이트로부터 기판을 인수한 직후에 상기 이송 유닛이 이동되는 방향으로 하향 경사지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송 유닛은,
    상기 기판이 놓이며 상기 기판보다 큰 지름을 가지는 반송 플레이트와;
    상기 반송 플레이트를 지지하는 지지 암과;
    상기 지지 암을 구동시키는 구동부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이송 유닛은,
    상기 반송 플레이트의 상에 일단이 개구된 호 형상의 가이드를 더 포함하며,
    상기 가이드의 반지름은 상기 기판의 반지름보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는, 상기 지지 플레이트 상에서 상기 기판을 승하강시키는 리프트 핀들을 더 포함하고,
    상기 리프트핀들과 상기 기판이 접촉하는 동안 각각의 상기 리프트핀은 동일한 높이에 위치하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반송 플레이트는, 상기 지지 플레이트와 대응되는 위치에서 상기 리프트 핀들과 상기 반송 플레이트 간의 간섭을 방지하기 위한 가이드 홈이 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판이 놓이는 냉각판을 포함하며 상기 냉각판에 놓인 상기 기판을 냉각하는 냉각 유닛과;
    기판이 놓이는 가열판을 포함하며 상기 가열판에 놓인 상기 기판을 가열하는 가열 유닛; 그리고,
    상기 냉각판과 상기 가열판 간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛을 포함하고,
    상기 가열판은 상기 반송 유닛이 상기 가열판으로부터 기판을 인수한 직후에 상기 반송 유닛이 이동되는 방향으로 하향 경사지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반송 유닛은,
    상기 기판이 놓이며 상기 기판보다 큰 지름을 가지는 반송 플레이트와;
    상기 반송 플레이트를 지지하는 지지 암과;
    상기 지지 암을 구동시키는 구동부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반송 유닛은,
    상기 반송 플레이트의 상에 일단이 개구된 호 형상의 가이드를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드의 반지름은 상기 기판의 반지름보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 가열판은, 상기 가열판 상에서 상기 기판을 승하강시키는 리프트 핀들을 더 포함하고,
    상기 리프트핀들과 상기 기판이 접촉하는 동안 각각의 상기 리프트핀은 동일한 높이에 위치하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반송 플레이트는, 상기 가열판과 대응되는 위치에서 상기 리프트 핀들과 상기 반송 플레이트 간의 간섭을 방지하기 위한 가이드 홈이 형성되는 기판 처리 장치.
  13. 제6항, 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 처리는 베이크 처리인 기판 처리 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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