KR20070081108A - 열처리 장치, 열처리 방법 및 컴퓨터 독취 가능한 기억매체 - Google Patents

열처리 장치, 열처리 방법 및 컴퓨터 독취 가능한 기억매체 Download PDF

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KR20070081108A
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Abstract

본 발명은 열처리장치, 열처리방법 및 컴퓨터 독취가능한 기억매체에 관한 것으로서 가열 처리장치에 복수의 열처리부가 직선형상으로 나열하여 설치되고 또각 열처리부간에 기판을 반송하는 기판 반송 기구가 설치되고 있다. 이 배열차례로차례로 기판이 열처리되어 가고 전체적으로의 1개의 열처리가 복수의 열처리부로 분할하고 또한 연속하여 행해진다. 이것에 의해, 각 기판이 같은 경로에서 열처리되는 것과 동시에 각 기판간에서의 열이력이 일정하게 된다. 복수의 기판을 열처리 할 때, 병행 열처리의 경우와 비교하면 본 발명에 의하면 기판간의 열이력의 격차가 없는 기술을 제공한다.

Description

열처리 장치, 열처리 방법 및 컴퓨터 독취 가능한 기억 매체{HEAT TREATMENT UNIT, HEAT TREATIMENT METHOD, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
도1은, 본 실시의 형태에 관한 가열 처리 장치가 탑재된 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는, 도포 현상 처리 시스템의 정면도이다.
도 3은, 도포 현상 처리 시스템의 배면도이다.
도 4는, 가열 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 5는, 기초대와 열처리판의 종단면도이다.
도 6은, 반송 부재의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 7은, 제1의 열처리판으로부터 제2의 열처리판까지의 웨이퍼의 반송을 설명하기 위한 기초대의 종단면도이다.
도 8은, 제2의 열처리판으로부터 제3의 열처리판까지의 웨이퍼의 반송을 설명하기 위한 기초대의 종단면도이다.
도 9는, 제3의 열처리판으로부터 제4의 열처리판까지의 웨이퍼의 반송을 설명하기 위한 기초대의 종단면도이다.
도10은, 반송 부재의 위치를 바꾸었을 경우의 가열 처리 장치의 평면도이다.
도11은, 복수의 홈을 설치했을 경우의 가열 처리 장치의 평면도이다.
도12는, 와이어부를 가지는 반송 부재를 이용하는 경우의 가열 처리 장치내의 사시도이다.
도13은, 반송 부재의 유지부내의 구성을 나타내는 횡단면의 설명도이다.
도14는, 가열 처리 장치의 평면도이다.
도15는, 제1의 열처리판으로부터 제2의 열처리판까지의 웨이퍼의 반송을 설명하기 위한 기초대와 열처리판의 종단면도이다.
도16은, 열처리판을 분할했을 경우의 가열 처리 장치의 모식도이다.
도17은, 열처리판의 분할 패턴을 나타내는 가열 처리 장치의 모식도이다.
도18은, 열처리판의 분할 패턴을 나타내는 가열 처리 장치의 모식도이다.
본 발명은, 기판의 열처리 장치, 열처리 방법 및 그 열처리 방법을 컴퓨터에 실현시킬 때의 프로그램을 격납한 컴퓨터 독취 가능한 기억 매체에 관한다.
예를 들면 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포트리소그래피 공정에서는, 예를 들면 웨이퍼상에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 처리, 레지스트액을 건조시키는 열처리(프리베이킹), 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리, 노광 후에 레지스트막내의 화학반응을 촉진시키는 열처리(포스트익스포져베이킹), 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리, 현상 처리 후의 웨이퍼를 가열하는 열처리(포스트베이킹)등이 차례로 행해지고 웨이퍼상에 소정의 레지스트 패 턴이 형성된다.
상술의 일련의 웨이퍼 처리는 레지스트 도포 처리를 실시하는 레지스트 도포 장치, 현상 처리를 실시하는 현상 처리 장치, 상기 각종 열처리를 실시하는 열처리 장치, 각 처리 장치간의 웨이퍼의 반송을 실시하는 반송 장치등을 탑재한 도포 현상 처리 시스템으로 행해지고 있다.
그런데, 상술의 열처리 장치는, 수율을 향상하기 위해, 도포 현상 처리 시스템내에 소정의 목적마다 복수대씩 탑재되고 있어 상기 복수의 열처리 장치를 이용해 복수의 기판을 동일 시기에 병행해 열처리 하고 있다(일본국 특개2001-85323호 공보).
그렇지만, 위에서 설명한 바와 같이 복수의 웨이퍼를 복수대의 열처리 장치로 병행에 처리하는 경우, 각 열처리 장치간에 개체차이가 있기 때문에, 처리하는 열처리 장치에 의해 웨이퍼의 열이력이 달라 버린다. 또, 각 열처리 장치의 탑재 위치등에 의해 웨이퍼의 반송 경로나 반송 시간이 다르기 때문에, 그것에 의해서도 웨이퍼의 토탈의 열이력에 차이가 생긴다. 상기 열이력은, 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴의 치수로 영향을 주는 것이고, 상술의 병행처리의 경우, 웨이퍼간에 서 레지스트 패턴의 치수에 격차가 생기는 경우가 있다.
본 발명은, 상기의 점에 비추어 이루어진 것 것이고, 열처리에 의한 웨이퍼등의 기판의 열이력을 일정하게 해, 레지스트 패턴의 치수등의 처리 결과의 기판간의 격차를 억제하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판의 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치로서, 상기 소정의 열처리를 분할하여 실시하는 복수의 열처리부와 상기 복수의 열처리부의 각 열처리부에 소정의 순서로 기판을 반송하고 또한 상기 복수의 열처리부에서 복수의 기판을 연속적으로 반송 가능한 기판 반송 기구를 가지고 있다.
본 발명에 의하면, 소정의 열처리를 분할해 실시하는 복수의 열처리부에 소정의 순서로 기판을 반송할 수 있으므로, 모든 기판을 같은 경로에서 열처리 할 수가 있다. 이 결과, 기판의 열이력이 일정하게 되어, 기판의 처리 결과를 가지런히 할 수가 있다. 또, 복수의 열처리부에 복수의 기판을 연속적으로 반송할 수 있으므로, 열처리 장치에서 복수의 기판을 동시에 처리할 수가 있어 수율이 저하하는 경우도 없다.
상기 복수의 열처리판은 수평 방향으로 직선형상으로 배치되고 상기 기판 반송 기구는 기판을 지지한 상태로 상기 열처리판의 배열 방향을 따라 이동하여 상기 열처리판 상호간의 기판의 반송을 실시하는 반송 부재를 가지고 있어도 괜찮다. 상기 반송 부재는, 이웃하는 열처리판간의 구간마다 설치되어 있어도 좋다. 상기 반송 부재는, 상기 서로 이웃하는 열처리판의 구간마다 기판면내에 있어서의 기판을 지지하는 위치가 차이가 나도 괜찮다.
상기 복수의 열처리판은 수평의 기초대상에 직성형상으로 나열하여 설치되고 있고 상기 기초대상에는, 상기 열처리판의 배열 방향을 따라 형성되고 또한 상기 열처리판을 통과하는 홈이 형성되고 있고, 상기 반송 부재는, 상기 구내를 이동하 는 슬라이더부와 상기 슬라이더부에 설치되어 기판의 하면을 지지해 기판을 승강하는 핀부를 가지고 있어도 괜찮다.
상기 반송 부재는 상기 열처리판의 배열 방향과 직각 방향을 따라 형성되고 상기 기판의 하면을 지지하는 복수의 와이어부와 상기 와이어부를 상기 열처리판의 배열 방향으로 이동시키는 수평 구동부와 상기 와이어를 승강시키는 승강 구동부를 가지고 있어도 괜찮다.
상기 각 열처리판에는 기판을 승강시키는 승강 핀이 설치되어 상기 복수의 와이어부는 상기 승강 핀에 지지를 받은 기판이 상하 방향으로 통과할 수 있도록 좌우에 개폐 자유로워도 좋다.
상기 복수의 열처리판의 각 열처리판은 복수의 영역에 분할되고 있어 해당 각 열처리판의 각 영역마다 온도 조정 가능해도 좋다. 또 상기 각 열처리판의 각 영역의 온도는 모든 열처리판에 반송된 기판의 면내의 열이력이 균일하게 되도록 조정되고 있어도 괜찮다. 또 한층 더 상기 복수의 열처리판 가운데의 적어도 하나의 열처리판은 상기 영역의 분할 패턴이 다르도록 해도 괜찮다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 기판의 소정의 열처리를 실시하는 열처리 방법 으로서 온도가 동일하여 상기 소정의 열처리를 분할해 실시하는 복수의 열처리부의 각 열처리부에 소정의 순서로 기판을 연속적으로 반송해, 상기 소정의 열처리를 실시한다.
상기 열처리 방법은 예를 들면 열처리 장치를 이용해 행해지지만 그 때 해당 열처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터가 독취 가능한 기억 매체에 상기 열처리 방법이 프로그램화되고 있어도 괜찮다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해서 설명한다. 도1은, 본 실시의 형태에 걸리는 열처리 장치가 탑재된 도포 현상 처리 시스템 (1)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 2는, 도포 현상 처리 시스템 (1)의 정면도이고, 도 3은 도포 현상 처리 시스템 (1)의 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템 (1)은 도1에 나타나는 바와 같이 복수매의 웨이퍼 (W)를 카셋트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템 (1)에 대해서 반입출하거나 카셋트 (C)에 대해서 웨이퍼 (W)를 반입출하거나 하는 카셋트 스테이션 (2)와 포트리소그래피 공정의 각종 처리를 가하는 복수의 각종 처리 장치를 다단으로 배치하고 있는 처리 스테이션 (3)과 이 처리 스테이션 (3)에 인접해 설치되고 있는 도시하지 않는 노광 장치의 사이에 웨이퍼 (W)의 수수를 하는 인터페이스 스테이션 (4)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.
카셋트 스테이션 (2)에는 복수의 카셋트 (C)를 재치하는 카셋트 재치대 (10)이 설치되고 있다. 또, 카셋트 스테이션 (2)에는, 예를 들면 카셋트 (C)와 후술 하는 처리 스테이션 (3)의 주반송 장치 (23)과의 사이에 웨이퍼 (W)를 반송하는 웨이퍼 반송체 (11)이 설치되고 있다.
처리 스테이션 (3)에는 그 중앙부에 Y방향(도1의 좌우 방향)을 따라 연장하는 반송부 (20)이 형성되고 있다. 그 반송부 (20)의 X방향(도1의 상하 방향)의 양측에는, 2개의 처리부 (21, 22)가 배치되고 있다. 반송부 (20)에는 Y방향으로 이동 자유로운 주반송 장치 (23)이 설치되고 있고 주반송 장치 (23)은 후술하는 제1 및 제2의 처리부 (21, 22)의 임의의 처리 장치간에 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다. 또, 주반송 장치 (23)은 제1 및 제2의 처리부 (21, 22)의 각종 처리 장치, 카셋트 스테이션 (2)의 웨이퍼 반송체 (11) 및 후술 하는 인터페이스 스테이션 (4)의 웨이퍼 반송체 (151)과의 사이에 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.
제1의 처리부 (21)은, 처리 스테이션 (3)의 X방향 부방향(도1의 아래방향) 측인 정면 측에 설치되고 있다. 제1의 처리부 (21)은 예를 들면 도 2에 나타나는 바와 같이 상하의 6단 구조를 갖고 각 단에 단수 또는 복수의 처리 장치가 탑재되고 있다. 예를 들면 최하단의 제1단 (A1)에는, 노광 처리시의 빛의 반사를 방지하기 위한 반사 방지막을 형성하는 3개의 보텀 코팅 장치 (30, 31, 32)가 카셋트 스테이션 (2)측으로부터 인터페이스 스테이션 (4)측(Y방향 정방향측)으로 향해 차례로 설치되고 있다. 제2단 (A2)에는, 웨이퍼 (W)에 레지스트액을 도포하는 3개의 레지스트 도포 장치 (40, 41, 42)가 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 설치되고 있다.
제3단 (A3)와 제4단 (A4)에는, 본 실시의 형태에 관련되는 가열 처리 장치 (50, 60)이 설치되고 있다. 제5단 (A5)에는, 예를 들면 웨이퍼 (W)를 소수화 처리하기 위한 애드히젼 장치 (70), 웨이퍼 (W)를 냉각하는 3개의 냉각 장치 (71, 72, 73)이 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 설치되고 있다. 제6단 (A6)에는 예를 들면 제5단 (A5)와 동일하게 애드히젼 장치 (80), 냉각 장치 (81, 82, 83)이 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 설치되고 있다.
제2의 처리부 (22)는, 처리 스테이션 (3)의 X방향 정방향(도1의 윗방향) 측인 배후 측에 설치되고 있다. 제2의 처리부 (22)는 예를 들면 도 3에 나타나는 바와 같이 제1의 처리부 (21)과 동일하게 상하의 6단 구조를 갖고, 그 각 단에 단수 또는 복수의 처리 장치가 탑재되고 있다. 예를 들면 최하단의 제1단 (B1)에는 예를 들면 웨이퍼 (W)를 현상 처리하는 3개의 현상 처리 장치 (90, 91, 92)가 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 설치되고 있다. 제2단 (B2)에는, 예를 들면 제1단 (B1)과 동일하게 3개의 현상 처리 장치 (100,101,102)가 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 설치되고 있다.
제3단 (B3)과 제4단 (B4)에는, 가열 처리 장치 (110,120)이 설치되고 있다. 제5단 (B5)에는, 예를 들면 4개의 냉각 장치 (130,131,132,133)가 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 설치되고 있다. 제6단 (B6)은 예를 들면 제5단 (B5)와 동일하게 4개의 냉각 장치 (140,141,142,143)이 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 설치되고 있다.
인터페이스 스테이션 (4)에는, 예를 들면 도1에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)의 주변부를 노광하는 주변 노광 장치 (150)이 설치되고 있다. 또, 인터페이스 스테이션 (4)의 중앙부에는 상술의 주반송 장치 (23)과 주변 노광 장치 (150) 및 도시하지 않는 노광 장치의 사이에 웨이퍼 (W)의 반송을 실시하는 웨이퍼 반송체 (151)이 설치되고 있다.
다음에, 상술한 가열 처리 장치 (50)의 구성에 대해서 설명한다. 가열 처리 장치 (50)은 도 4에 나타나는 바와 같이 Y방향으로 긴 평판형상의 기초대 (160)을 가지고 있다. 그 기초대 (160)상에는 웨이퍼 (W)를 재치하여 가열하는 예를 들면 4개의 열처리부로서의 열처리판 (161a,161b,161c,161d)가 Y방향 정방향측에 향하여 차례로 나열하여 설치되고 있다.
예를 들면 제1의 열처리판 (161a)는, 도 5에 나타나는 바와 같이 두께가 있는 원반형상으로 형성되고 있다. 제1의 열처리판 (161a)의 내부에는 급전에 의해 발열하는 히터 (162)가 내장되고 있다. 이 히터 (162)에 의해 제1의 열처리판 (161a)를 소정 온도로 설정할 수 있다. 그 외의 제2의 열처리판 (161b), 제3의 열처리판 (161c) 및 제4의 열처리판 (161d)는 제1의 열처리판 (161a)와 동일한 구성을 갖고, 원반형상으로 또한 내부에 히터 (162)를 구비하고 있다. 또한 각 열처리판 (161a~161d)의 온도 제어는, 후술 하는 제어부 (190)에 의해 행해지고 있다.
도 4에 나타나는 바와 같이 기초대 (160)의 표면에는 Y방향으로 평행하게 연장하는 2개의 홈 (170)이 형성되고 있다. 홈 (170)은 제1~ 제4의 열처리판 (161a~161d)상을 지나도록 형성되고 있다. 홈 (170)내에는 제1의 열처리판 (161a)와 제2의 열처리판 (161b)의 사이의 웨이퍼 (W)의 반송을 실시하는 제1의 반송 부재군(D1)과 제2의 열처리판 (161b)와 제3의 열처리판 (161c)의 사이의 웨이퍼 (W)의 반송을 실시하는 제2의 반송 부재군 (D2)와 제3의 열처리판 (161c)와 제4의 열처리판 (161d)의 사이의 웨이퍼 (W)의 반송을 실시하는 제3의 반송 부재군 (D3)이 설치되고 있다.
예를 들면, 제1의 반송 부재군 (D1)은 예를 들면 4개의 반송 부재 (180)으로구성되고 있다. 4개의 반송 부재 (180)은 각 홈 (170)에 2개씩 배치되고 있다. 각 반송 부재 (180)은, 예를 들면 도 6에 나타나는 바와 같이 사방형의 평판형상의 슬라이더부 (180a)와 슬라이더부 (180a)에 설치된 핀부 (180b)를 구비하고 있다. 핀부 (180b)는, 예를 들면 슬라이더부 (180a)의 중앙에 형성된 구멍 (180c)에 설치되고 있고 예를 들면 슬라이더부 (180a)에 내장된 실린더등의 승강 구동부 (180d)에 의해 승강할 수 있다. 핀부 (180b)는 홈 (170)내로부터 열처리판 (161a,161b)의 윗쪽까지 돌출할 수 있다. 슬라이더부 (180a)는 예를 들면 내장된 모터등의 수평 구동부 (180e)에 의해 홈 (170)내를 수평 이동할 수 있다. 제1의 반송 부재군 (D1)의 반송 부재 (180)는, 핀부 (180b)에 의해 웨이퍼 (W)를 지지한 상태로 슬라이더부 (180a)를 Y방향으로 이동시켜 제1의 열처리판 (161a)와 제2의 열처리판 (161b)의 사이에 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.
제2의 반송 부재군 (D2) 및 제3의 반송 부재군 (D3)은 상기 제1의 반송 부재군 (D1)과 같은 구성을 가지고 있다. 제2의 반송 부재군 (D2)는 4개의 반송 부재 (181)로 구성되고 각 반송 부재 (181)은 슬라이더부 (181a), 핀부 (181b), 구멍 (181c), 승강 구동부 (181d) 및 수평 구동부 (181e)를 가지고 있다. 제3의 반송 부재군 (D3)은 4개의 반송 부재 (182)로 구성되고, 각 반송 부재 (182)는 슬라이더부 (182a), 핀부 (182b), 구멍 (182c), 승강 구동부 (182d) 및 수평 구동부 (182e)를 가지고 있다. 또한 본 실시의 형태에 있어서는 제1~ 제3의 반송 부재군 (D1~D3)에 의해 기판 반송 기구가 구성되고 있다.
상기 가열 처리 장치 (50)로 행해지는 열처리의 제어는 예를 들면 도 4에 나타내는 제어부 (190)에 의해 행해진다. 제어부 (190)은 예를 들면 컴퓨터이고, 프 로그램 격납부를 가지고 있다. 그 프로그램 격납부에는 상술의 각 열처리판 (161a~161d)의 히터 (162)나 반송 부재 (180~182)등의 동작을 제어해 소정의 레시피의 열처리를 실행하는 프로그램 (P)가 격납되고 있다. 또한 상기 프로그램 (P)는, 컴퓨터로 독취 가능한 기록 매체, 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, M0등에 기록되고 있던 것으로서, 그 기록 매체로부터 제어부 (190)에 인스톨된 것으로서도 좋다.
또한 본 실시의 형태에 있어서 가열 처리 장치 (60,110,120)은 상기 가열 처리 장치 (50)과 같은 구성을 가지고 있으므로 설명을 생략 한다.
다음에, 이상과 같이 구성된 가열 처리 장치 (50)에 있어서의 열처리 프로세스를 도포 현상 처리 시스템 (1)로 행해지는 포트리소그래피 공정과 함께 설명한다.
먼저, 웨이퍼 반송체 (11)에 의해 카셋트대치대 (10)상의 카셋트 (C)로부터 복수의 웨이퍼 (W)가 연속적으로 꺼내져 처리 스테이션 (3)의 주반송 장치 (23)에 수수된다. 각 웨이퍼 (W)는, 주반송 장치 (23)에 의해 예를 들면 제1의 처리부 (21)의 제6단 (A6)의 애드히젼 장치 (80)에 반송되어 소수화 처리되어 그 후 냉각 장치 (81)에 반송되어 냉각된다. 그 후, 웨이퍼 (W)는, 예를 들면 제2단 (A2)의 레지스트 도포 장치 (40)에 반송되어 레지스트막이 형성된다. 레지스트막이 형성된 웨이퍼 (W)는 주반송 장치 (23)에 의해 차례로 제3단 (A3)의 가열 처리 장치 (50)에 반송되어 열처리(프리베이킹 처리)가 실시된다. 본 실시의 형태에서는, 이 가열 처리 장치 (50)에 있어서의 열처리는, 예를 들면 웨이퍼 (W)에 대해서 T℃의 설정 온도로 S초간의 가열을 실시하는 처리로 한다.
예를 들면 웨이퍼 (W)는, 주반송 장치 (23)에 의해 도1에 나타나는 바와 같이 가열 처리 장치 (50)의 Y방향 부방향 측에 있는 제1의 열처리판 (161a)에 차례로 반송된다. 먼저 웨이퍼 (W)는 주반송 장치 (23)으로부터 도 7에 나타나는 바와 같이 미리 상승해 대기하고 있던 제1의 반송 부재군 (D1)의 반송 부재 (180)의 핀부 (180b)에 수수된다. 그 후, 핀부 (180b)가 하강해, 웨이퍼 (W)가 T℃로 온도 설정된 제1의 열처리판 (161a)상에 재치된다. 웨이퍼 (W)는 이 제1의 열처리판 (161a)상에서 예를 들면 S/4 초간 가열된다. 가열 시간이 종료했을 때에 핀부 (180b)가 상승해, 웨이퍼 (W)가 제1의 열처리판 (161a)로부터 들어 올릴 수 있다. 다음에 반송 부재 (180)의 슬라이더부 (180a)가 Y방향 정방향측에 이동해, 웨이퍼 (W)가 제2의 열처리판 (161b)의 윗쪽까지 이동된다(도 7에 점선으로 나타낸다). 슬라이더부 (180a)가 제2의 열처리판 (161b)상까지 이동하면 핀부 (180b)가 하강하고, 웨이퍼 (W)가 T℃로 온도 설정된 제2의 열처리판 (161b)상에 재치된다.
제2의 열처리판 (161b)상에 재치된 웨이퍼 (W)는, 여기에서도 S/4 초간 가열된다. 이 동안, 제1의 반송 부재군 (D1)의 반송 부재 (180)는 원래의 제1의 열처리판 (161a)의 위치에 되돌려져 다음의 웨이퍼 (W)를 수취하기 위해서 대기한다. 또, 제2의 반송 부재군 (D2)의 반송 부재 (181)은 제2의 열처리판 (161b)의 위치로 이동해 대기한다.
그 후, 제2의 열처리판 (161b)상의 웨이퍼 (W)는 도 8에 나타나는 바와 같이 반송 부재 (181)의 핀부 (181b)에 의해 들어 올릴 수 있고그 후 슬라이더부 (181a) 가 Y방향 정방향측에 이동해, 웨이퍼 (W)가 제3의 열처리판 (161c)의 윗쪽까지 반송된다. 그 후, 핀부 (181b)가 하강해, 웨이퍼 (W)가 T℃로 온도 설정된 제3의 열처리판 (161c)상에 재치된다.
제3의 열처리판 (161c)상에 재치된 웨이퍼 (W)는, S/4 초간 가열된다. 이동안 예를 들면 제2의 반송 부재군 (D2)의 반송 부재 (181)은 원래의 제2의 열처리판 (161b)의 위치에 되돌려져 다음의 웨이퍼 (W)를 수취하기 위해서 대기한다. 또, 제3의 반송 부재군 (D3)의 반송 부재 (182)는 제3의 열처리판 (161c)의 위치로 이동해 대기한다.
제3의 열처리판 (161c)상의 웨이퍼 (W)는 도 9에 나타나는 바와 같이 반송 부재 (182)의 핀부 (182b)에 의해 들어 올릴 수 있고 그 후 슬라이더부 (182a)가 Y방향 정방향측에 이동해, 웨이퍼 (W)가 제4의 열처리판 (161d)의 윗쪽까지 반송된다. 그 후, 핀부 (182b)가 하강해, 웨이퍼 (W)가 T℃로 온도 설정된 제4의 열처리판 (161d)상에 재치되고 S/4 초간 가열된다.
제4의 열처리판 (161d)의 가열이 종료하면 웨이퍼 (W)가 반송 부재 (182)의 핀부 (182b)에 의해 들어 올릴 수 있어 주반송 장치 (23)에 수수된다. 그리고 웨이퍼 (W)는 가열 처리 장치 (50)으로부터 반출되어 웨이퍼 (W)에 대해서 T℃로 합계 S초간의 프리베이킹 처리가 종료한다. 이 가열 처리 장치 (50)에는 웨이퍼 (W)가 연속적으로 투입되고 상기 웨이퍼 (W)가 각 열처리판 (161a~161d)에 연속적으로 반송된다. 이와 같이 가열 처리 장치 (50)에서는 복수의 웨이퍼 (W)가 동일시기에 연속해 처리된다.
프리베이킹 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 주반송 장치 (23)에 의해 예를 들면 제6단 (A6)의 냉각 장치 (82)에 반송되어 냉각된다. 그 후, 웨이퍼 (W)는 인터페이스 스테이션 (4)의 웨이퍼 반송체 (151)에 수수되고 주변 노광 장치 (150)으로 주변 노광 처리되고 그 후 노광 장치에 반송된다. 노광 장치에서 노광 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 웨이퍼 반송체 (151)에 의해 처리 스테이션 (3)에 되돌려져 주반송 장치 (23)에 의해 예를 들면 제2의 처리부 (22)의 제3단 (B3)의 가열 처리 장치 (110)에 반송된다. 가열 처리 장치 (110)에서는 예를 들면 상술의 가열 처리 장치 (50)과 동일하게 복수의 웨이퍼 (W)가 차례로 4개의 열처리판에 반송되어, 소정의 열처리(포스트 익스포져 베이킹 처리)를 한다.
포스트 익스포져 베이킹 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 주반송 장치 (23)에 의해 예를 들면 제6단 (B6)의 냉각 장치 (140)에 반송되어 냉각된 후, 예를 들면 제2단 (B2)의 현상 처리 장치 (100)에 반송되어 현상 처리된다. 현상 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 제4단 (B4)의 가열 처리 장치 (120)에 반송되어 예를 들면 상술의 가열 처리 장치 (50)과 동일하게 복수의 웨이퍼 (W)가 차례로 4개의 열처리판에 반송되어, 소정의 열처리(포스트베이킹 처리)를 한다.
그 후, 웨이퍼 (W)는 주반송 장치 (23)에 의해 예를 들면 제5단 (B5)의 냉각 장치 (130)에 반송되어 냉각된 후, 주반송 장치 (23)에 의해 카셋트 스테이션 (2)의 웨이퍼 반송체 (11)에 수수된다. 그 후, 웨이퍼 (W)는 웨이퍼 반송체 (11)에 의해 카셋트 (C)에 되돌려져 레지스트 패턴을 형성하는 일련의 웨이퍼 처리가 종료한다.
이상의 실시의 형태에 의하면 가열 처리 장치 (50)에 복수의 열처리판 (161a~161d)와 그 각 열처리간의 웨이퍼 (W)의 반송을 실시하는 복수의 반송 부재군 (D1~D3)이 설치되었으므로, 복수의 웨이퍼 (W)를 같은 온도의 각 열처리판 (161a~161d)에 차례로 반송해, 소정의 열처리를 분할해 실시할 수가 있다. 이 결과, 각 웨이퍼 (W)가 같은 경로를 지나 열처리되므로, 웨이퍼간의 열이력의 격차를 방지할 수 있다. 또, 가열 처리 장치 (50)에 있어서 복수의 웨이퍼 (W)가 동일 시기에 처리되므로, 열처리를 직렬적으로 행한 것에 의한 수율의 저하도 방지할 수 있다.
각 반송 부재군 (D1~D3)에는 웨이퍼 (W)를 지지한 상태로 열처리판 (161a~161d)의 배열 방향을 따라 이동하는 반송 부재 (180~182)가 설치되었으므로, 열처리판 상호간의 웨이퍼 (W)의 반송을 적정하게 실시할 수가 있다. 또, 4개의 열처리판 (161a~161d)의 사이의 구간마다 반송 부재 (180~182)가 설치되었으므로, 각 구간의 웨이퍼 (W)의 반송을 독립해 실시할 수가 있어 웨이퍼 (W)의 반송을 효율적으로 실시할 수가 있다.
또한 기초대 (160)상에, 열처리판 (161a~161d)의 배열 방향을 따른 2개의 홈 (170)이 형성되어 반송 부재 (180~182)가 홈 (170)내를 이동하는 슬라이드부 (180a~182a)와 웨이퍼 (W)를 승강 자유로운 핀부 (180b~182b)를 구비하므로 하나의 열처리판 상에 재치된 웨이퍼 (W)를 들어 올려 지지하고 다음의 열처리판의 윗쪽까지 이동시켜, 그 웨이퍼 (W)를 하강해 다음의 열처리 기판상에 재치할 수가 있다. 이와 같이, 열처리판 (161a~161d) 상호간의 웨이퍼 (W)의 반송을 매우 적합하게 실 시할 수가 있다.
이상의 실시의 형태에 있어서, 각 반송 부재군 (D1~D3)의 반송 부재 (180~182)는 웨이퍼면내의 동일한 위치를 지지하고 있었지만, 각 반송 부재 (180,181,182)가 웨이퍼면내가 다른 위치를 지지하도록 해도 괜찮다. 예를 들면 도10에 나타나는 바와 같이 제2의 반송 부재군 (D2)의 반송 부재 (181)는 제1의 반송 부재군 (D1)의 반송 부재 (180)에서 웨이퍼 (W)의 외주측의 위치를 지지하고, 제3의 반송 부재군 (D3)의 반송 부재 (182)는 제1의 반송 부재군 (D1)의 반송 부재 (180)에서 웨이퍼 (W)의 중심측의 위치를 지지한다. 이렇게 하는 것으로, 웨이퍼 (W)가 4개의 열처리판 (161a~161d)를 통해 가열될 때에, 웨이퍼 (W)와 각 반송 부재 (180,181,182)와의 접촉 위치를 바꿀 수 있으므로, 반송 부재 (180~182)와의 접촉에 의해 웨이퍼 (W)의 일부의 온도가 저하하는 것이 억제되어 웨이퍼면내의 온도의 격차가 억제된다. 이 결과, 웨이퍼 (W)의 가열 처리가 웨이퍼면내에서 균일하게 행해진다.
또, 도 11에 나타나는 바와 같이 4개의 열처리판 (161a~161d)의 사이의 각 구간마다, 기초대 (160)상의 X방향의 위치가 다른 홈 (190, 191, 192)를 각각 2개씩 형성해, 그 각 홈(190, 191, 192)에, 반송 부재 (180, 181, 182)를 설치하도록해도 괜찮다. 이렇게 하는 것에 의해서도 각 반송 부재 (180~182)가 웨이퍼 (W)를 지지하는 위치를 비켜 놓을 수가 있다.
이상의 실시의 형태에서는, 반송 부재 (180~182)가 핀부에 의해 웨이퍼 (W)를 지지하도록 구성되고 있지만, 복수 라인의 와이어부에 의해 지지하도록 해도 괜 찮다. 이 경우, 예를 들면 도 12에 나타나는 바와 같이 4개의 열처리판 (161a~161d)의 각 구간마다, 각각 와이어부를 구비하는 반송 부재 (200, 201, 202)가 설치된다. 제1의 반송 부재 (200)은, 기초대 (160)상에 X방향을 따라 형성된 2개의 와이어부 (200a)와 기초대 (160)의 양측면에서 와이어부 (200a)의 단부를 유지하는 유지부 (200b)를 구비하고 있다. 예를 들면 유지부 (200b)는 예를 들면 내부에 설치된 실린더 등의 승강 구동부 (200c)에 의해 승강할 수 있다. 또, 유지부 (200b)는, 예를 들면 기초대 (160)의 측면으로 Y방향으로 형성된 레일 (210)상에 설치되어 예를 들면 유지부 (200b)의 내부에 설치된 모터등의 수평 구동부 (200d)에 의해 그 레일 (210)상을 이동할 수 있다.
또, 유지부 (200b)의 내부에는 예를 들면 도 13에 나타나는 바와 같이 모터 (200e)에 의해 가이드축 (200f)를 따라 Y방향으로 이동하는 2개의 이동체 (200g)가 설치되고 있다. 그 각 이동체 (200g)에는 와이어부 (200a)가 한개씩 유지되고 있다. 이것에 의해, 2개의 와이어부 (200a)는 좌우에 개폐 가능하고, 2개의 와이어부 (200a)를 열어 그 사이에 웨이퍼 (W)를 상하 방향으로 통과시킬 수가 있다.
다른 제2의 반송 부재 (201)과 제3의 반송 부재 (202)는, 제1의 반송 부재 (200)과 같은 구성을 가지고 있다. 예를 들면 제2의 반송 부재 (201)은 와이어부 (201a), 유지부 (201b), 승강 구동부 (201c), 수평 구동부 (201d), 모터 (201e), 가이드축 201 f 및 이동체 201 g를 구비하고 있다. 제3의 반송 부재 (202)는, 와이어부 (202a), 유지부 (202b), 승강 구동부 (202c), 수평 구동부 (202d), 모터 (202e), 가이드축 ( 202f )및 이동체 (202g)를 구비하고 있다.
또, 각 열처리판 (161a~161d)의 중앙부에는, 도 14에 나타나는 바와 같이 복수의 구멍 (220)이 형성되고 있고 그 구멍 (220)에는, 웨이퍼 (W)를 지지해 승강하는 승강 핀(221a, 221b, 221c, 221d)가 각각 설치되고 있다.
그리고, 가열 처리를 실시할 때에는 먼저 주반송 장치 (23)으로부터 미리 상승해 대기하고 있던 제1의 열처리판 (161a)의 승강 핀 (221a)에 웨이퍼 (W)가 수수되어지고 승강 핀 (221a)에 의해 웨이퍼 (W)가 제1의 열처리판 (161a)상에 재치된다. 이 때, 도 15에 나타나는 바와 같이 제1의 반송 부재 (200)의 2개의 와이어부 (200a)는, 제1의 열처리판 (161a)상에서 웨이퍼 (W)의 지름보다 넓게 넓혀져 있다(이 때의 와이어부 (200a)의 위치는, 도 15의 열처리판 (161a)상의 점선으로 나타낸다. ).
제1의 열처리판 (161a)에 있어서의 가열이 종료하면 웨이퍼 (W)가 승강 핀 (221a)에 의해 들어올릴 수 있다. 그 후, 2개의 와이어부 (200a)의 사이를 좁힐 수 있어 와이어부 (200a)가 웨이퍼 (W)의 하면 측에 위치된다. 이 상태로, 예를 들면 와이어부 (200a)가 상승해, 웨이퍼 (W)가 와이어부 (200a)상에 지지를 받는다(이 때의 와이어부 (200a)의 위치는, 도 15의 열처리판 (161a)상의 실선으로 나타낸다. ). 웨이퍼 (W)가 와이어부 (200a)에 지지를 받으면, 유지부 (200b)가 Y방향으로 이동해, 웨이퍼 (W)가 제2의 열처리판 (161b)상까지 이동한다(이 때의 와이어부 (200a)의 위치는, 도 15의 열처리판 (161b)상의 점선으로 나타낸다. ).
다음에, 예를 들면 와이어부 (200a)가 하강해, 웨이퍼 (W)가 미리 상승해 대기하고 있던 승강 핀 (221b)에 지지를 받는다. 그 후, 2개의 와이어부 (200a)가 다시 열려, 웨이퍼 (W)의 외측에 퇴피한다(이 때의 와이어부 (200a)의 위치는, 도15의 열처리판 (161b)상의 실선으로 나타낸다. ). 그 후에 승강 핀 (221b)가 하강해 웨이퍼 (W)가 제2의 열처리판 (161b)상에 재치된다. 와이어부 (200a)는, 제2의 열처리판 (161b)상으로부터 제1의 열처리판 (161a)상에 되돌려지고 다음의 웨이퍼 (W)의 반송을 실시하기 위해서 대기한다.
제2의 열처리판 (161b)에 재치된 웨이퍼 (W)는, 소정 시간 가열된 후, 승강 핀 (221b)에 의해 들어올릴 수 있다. 그 후, 상술의 제1의 반송 부재 (200)에 의한 웨이퍼 (W)의 반송과 동일하게, 제2의 반송 부재 (201)의 와이어부 (201a)에 수수되고 제3의 열처리판 (161c)상에 반송되어 제3의 열처리판 (161c)의 승강 핀 (221c)에 수수된다. 그 후, 웨이퍼 (W)는 승강 핀 (221c)에 의해 제3의 열처리판 (161c)상에 재치되어 가열된다.
그 후 동일하게 하여 웨이퍼 (W)가 승강 핀 (221c) 및 제3의 반송 부재 (202)에 의해 제4의 열처리판 (161d)상에 반송되어 제4의 열처리판 (161d)의 승강 핀 (221d)에 수수된다. 그리고, 웨이퍼 (W)는 승강 핀 (221d)에 의해 제4의 열처리판 (161d)상에 재치되고 가열된다. 가열이 종료한 웨이퍼 (W)는, 승강 핀 (221d)로부터 주반송 장치 (23)에 수수되고 일련의 열처리가 종료한다.
이 예에 의해도 와이어부를 가지는 각 반송 부재 (200, 201, 202)에 의해 각 열처리판 (161a~161d)간의 웨이퍼 (W)의 반송을 적정하게 실시할 수가 있다. 또, 와이어부 (200a, 201a, 202a)에 의해 웨이퍼 (W)를 지지하므로, 웨이퍼 (W)와의 접촉 면적이 작아져 반송 부재 (200, 201, 202)의 열적 영향에 의해 웨이퍼면내 에 온도 변화가 생기는 것을 억제할 수 있다.
상술의 와이어부를 가지는 반송 부재 (200~202)를 이용한 예에서, 각 반송 부재 (200, 201, 202)의 웨이퍼 (W)를 지지하는 위치를 바꾸도록 해도 괜찮다. 이 경우, 2개의 와이어부 (200a, 201a, 202a)의 각각의 간격을 바꾸어, 웨이퍼 (W)와의 접촉 위치를 바꾸도록 해도 괜찮다. 이렇게 하는 것으로, 반송 부재 (200~202)의 열적 영향에 의해 웨이퍼면내의 온도 변화가 억제되어 웨이퍼 (W)를 균일하게 가열할 수 있다.
이상의 실시의 형태로 기재한 열처리판 (161a~161d)는 복수의 영역으로 분할되어 그 각 열처리판 (161a~161d)의 각 영역마다 온도 조절하도록 해도 괜찮다. 도 16은 관련되는 일례를 나타내는 것이고, 예를 들면 각 열처리판 (161a~161d)가 지름 방향의 방사형상에 4개의 영역 (R1, R2, R3, R4)에 분할되어 그 각 영역 (R1~R4) 마다 각각 별개의 히터 (230)이 설치된다. 각 열처리판 (161a~161d)의 각 영역 (R1~R4)의 모든 히터 (230)은, 예를 들면 제어부 (190)에 의해 별개로 제어되어 각 열처리판 (161a~161d)의 각 영역 (R1~R4)의 온도가 각각 독립해 조정된다. 제어부190에 의한 각 열처리판 (161a~161d)의 온도 조정은, 모든 열처리판 (161a~161d)에 반송된 웨이퍼 (W)의 면내의 열이력이 균일하게 되도록 행해진다.
이 경우, 예를 들면 하나의 열처리판으로 생기는 웨이퍼면내의 온도얼룩을, 복수의 열처리판 (161a~161d)의 각 영역 Rl~R4의 온도 설정에 의해 보정해, 최종적인 웨이퍼면내의 열이력을 일정하게 할 수가 있다. 이 결과, 최종적으로 웨이퍼 (W)상에 형성되는 레지스트 패턴의 치수를 웨이퍼면내에서 균일하게 가지런히 할 수가 있다.
열처리판 (161a~161d) 가운데 적어도 하나의 열처리판은 분할 패턴이 다르도록 해도 괜찮다. 예를 들면 도 17에 나타나는 바와 같이 제1~ 제3의 열처리판 (161a~161c)가 방사형상으로 분할되고 있는 경우에 제4의 열처리판 (161d)가 다중의 동심원 형상으로 분할되고 있어도 괜찮다. 또, 도 18에 나타나는 바와 같이 예를 들면 제4의 열처리판 (161d)는 복수의 평행한 직선에 의해 분할되고 있어도 괜찮다. 이와 같이 다른 분할 패턴의 열처리판을 조합해 이용하는 것으로 웨이퍼면내의 온도 보정을 보다 세밀하게 실시할 수가 있어 웨이퍼면내의 열이력을 보다 엄격하게 정렬 할 수가 있다. 또한 이 경우의 분할 패턴의 형상이나 그 만큼 비율 패턴의 조합은 임의에 선택할 수 있어 예를 들면 모든 열처리판의 분할 패턴이 다르도록 해도 괜찮다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 매우 적합한 실시의 형태에 대해서 설명했지만 본 발명은 관련된 예로 한정되지 않는다. 당업자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 그들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들면 이상의 실시의 형태에서는 본 발명을 프리베이킹 처리를 실시하는 가열 처리 장치 (50)에 적용하고 있었지만, 포스트 익스포져 베이킹 처리를 실시하는 가열 처리 장치나 포스트베이킹 처리를 실시하는 가열 처리 장치에 적용해도 괜찮다. 또, 도포 현상 처리 시스템 (1)로 행해지는 모든 가열 처리의 가열 처리 장 치에 본 발명을 적용해도 괜찮다. 또, 도포 현상 처리 시스템 1에 있어서, 보텀 코팅 처리를 실시해, 그 후의 열처리를 실시하는 가열 처리 장치에 본 발명을 적용해도 괜찮다.
가열 처리 장치 (50)은 4개의 열처리판 (161a~161d)를 구비하고 있었지만, 4개로 한정되지 않고 그 수는 임의로 선택할 수 있다. 또, 본 발명은, 가열 처리 장치에 한정되지 않고 냉각하는 열처리를 실시하는 냉각 장치에 적용해도 괜찮다. 또, 본 실시의 형태에서는 복수의 열처리부를 수평 방향으로 나열하여 설치하고 있었지만, 수직 방향으로 나열하여 설치해도 좋다. 본 발명은, 웨이퍼 이외의 예를 들면 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레틸클등의 다른 기판을 열처리하는 열처리 장치에 적용해도 괜찮다.
본 발명은, 복수의 기판을 열처리하는 경우로서, 기판간의 열이력의 격차를 방지할 때에 유용하다.
본 발명에 의하면 기판의 열이력이 일정하게 되어 최종적인 기판의 처리 결과가 안정되므로 제품 비율을 향상할 수 있다.

Claims (13)

  1. 기판에 대해서 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치로서,
    상기 소정의 열처리를 분할해 실시하는 복수의 열처리부와,
    상기 복수의 열처리부의 각 열처리부에 소정의 순으로 기판을 반송하고, 또한 상기 복수의 열처리부에서 복수의 기판을 연속적으로 반송 가능한 기판 반송 기구를 갖고,
    상기 복수의 열처리부는 동일한 온도로 기판을 열처리하는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  2. 청구항 1의 열처리 장치에 있어서,
    상기 열처리부는 기판을 재치하여 열처리하는 열처리판인 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  3. 청구항 2의 열처리 장치에 있어서,
    상기 복수의 열처리판은 수평 방향으로 직성형상으로 나열하여 배치되고,
    상기 기판 반송 기구는 기판을 지지한 상태로 상기 열처리판의 배열 방향을 따라 이동하여 상기 열처리판 상호간의 기판의 반송을 실시하는 반송 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  4. 청구항 3의 열처리 장치에서,
    상기 반송 부재는 서로 이웃이 되는 열처리판의 구간마다 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  5. 청구항 4의 열처리 장치에서,
    상기 반송 부재는 상기 서로 이웃이 되는 열처리판의 구간마다 기판면내에 서의 기판을 지지하는 위치가 다른 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  6. 청구항 3의 열처리 장치에서,
    상기 복수의 열처리판은 수평의 기초대상에 직성형상으로 나열하여 설치되고 있고,
    상기 기초대상에는 상기 열처리판의 배열 방향을 따라 형성되고 또한 상기 열처리판을 통과하는 홈이 형성되고 있고,
    상기 반송 부재는 상기 홈내를 이동하는 슬라이더부와 상기 슬라이더부에 설치되어 기판의 하면을 지지해 기판을 승강하는 핀부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  7. 청구항 3의 열처리 장치에서,
    상기 반송 부재는 상기 열처리판의 배열 방향과 직각 방향을 따라 형성되고 상기 기판의 하면을 지지하는 복수의 와이어부와 상기 와이어부를 상기 열처리판의 배열 방향으로 이동시키는 수평 구동부와 상기 와이어를 승강시키는 승강 구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  8. 청구항 7의 열처리 장치에서,
    상기 각 열처리판에는 기판을 승강시키는 승강 핀이 설치되고,
    상기 복수의 와이어부는 상기 승강 핀에 지지를 받은 기판이 상하 방향으로 통과할 수 있도록 좌우에 개폐 자유로운 것을 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  9. 청구항 2의 열처리 장치에서,
    상기 복수의 열처리판의 각 열처리판은 복수의 영역으로 분할되고 있고,
    상기 각 열처리판의 각 영역마다 온도 조정 가능한 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  10. 청구항 9의 열처리 장치에서,
    상기 각 열처리판의 각 영역의 온도는 모든 열처리판에 반송된 기판의 면내의 열이력이 균일하게 되도록 조정되고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  11. 청구항 9의 열처리 장치에서,
    상기 복수의 열처리판 가운데의 적어도 하나의 열처리판은 상기 영역의 분할 패턴이 차이가 나고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  12. 기판에 소정의 열처리를 실시하는 열처리 방법으로서,
    온도가 동일하고 상기 소정의 열처리를 분할하여 행하는 복수의 열처리부의 각 열처리부에 소정의 순로로 기판을 연속적으로 반송하여 상기 소정의 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 열처리 방법.
  13. 열처리 장치를 이용해 기판에 대해서 소정의 열처리 방법을 실시할 때의 컴퓨터 프로그램을 격납한 컴퓨터 독취 가능한 기억 매체로서,
    상기 열처리 방법은 온도가 동일하고 상기 소정의 열처리를 분할해 실시하는 복수의 열처리부의 각 열처리부에, 소정의 순로로 기판을 연속적으로 반송하여 상기 소정의 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 독취가능한 기억매체.
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