KR20090006273A - 플레이트, 온도 조절 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치 - Google Patents

플레이트, 온도 조절 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 플레이트는 지지부, 제1 전달 라인 및 제2 전달 라인을 포함한다. 지지부는 외부로부터 전달받은 기판을 지지한다. 제1 전달 라인은 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 지지부의 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 용액을 제공한다. 제2 전달 라인은 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 지지부의 제2 위치와 인접한 제3 위치로부터 제1 위치와 인접한 제4 위치로 제2 용액을 제공한다. 서로 인접한 위치로 제공되는 제1 용액과 제2 용액이 지지부에 놓여진 기판에 대한 온도를 보상하여 기판으로 전달함으로써 기판의 온도를 조절한다.

Description

플레이트, 온도 조절 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치{PLATE, APPARATUS OF ADJUSTING A TEMPERATURE OF A SUBSTRATE HAVING THE SAME AND APPARATUS OF TREATING A SUBSTRATE HAVING THE SAME}
본 발명은 플레이트, 온도 조절 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 온도를 전체적으로 균일하게 조절하기 위한 플레이트, 온도 조절 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위한 제조 장치에는 상기 반도체 소자를 제조하기 위해 다양한 공정이 수행된다. 특히, 반도체 기판에 열을 가하는 열 처리 공정을 수행함으로써 원하는 반도체 소자를 제조할 수 있다.
상기 열 처리 공정이 효율적으로 수행되도록, 사전에 상기 반도체 기판을 일정한 온도까지 가열시키는 공정을 수행할 수 있다. 이와 달리, 상기 열 처리 공정이 수행된 후에 상기 반도체 기판을 일정한 온도까지 냉각시키는 공정을 수행할 수 있다.
이에 상기 가열 공정 및 냉각 공정을 수행하기 위한 온도 조절 장치는 상기 반도체 기판을 지지하고 상기 기판을 가열 또는 냉각시키기 위한 플레이트를 포함한다. 상기 플레이트는 상기 반도체 기판을 지지하는 지지부 및 상기 지지부의 내부에 형성되어 상기 반도체 기판을 가열 또는 냉각시키기 위한 용액의 경로를 제공하는 전달 라인을 포함한다.
상기 전달 라인은 상기 용액이 일 방향으로 흐르는 경로를 제공한다. 따라서, 입구 측의 용액은 설정된 온도를 유지하나, 출구 측의 용액은 초기의 설정된 온도보다 증가 또는 감소한 온도로 변할 수 있다. 이에 따라, 전달 라인의 입구 측의 상부에 배치된 기판과 출구 측의 상부에 배치된 기판의 온도가 가열 또는 냉각되는 속도가 다를 수 있다. 나아가, 기판이 전체적으로 균일하게 가열 또는 냉각되 지 못하므로 기판의 불량률이 증가되어 전체적인 생산량이 감소될 수 있다.
또한, 기판을 전체적으로 균일하게 가열 또는 냉각시키기 위하여 단시간에 많은 양의 용액이 제공되는 경우, 제공되는 용액의 양에 비하여 고정의 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다. 그리고, 많은 양의 용액을 제공하기 위해서 용액 공급부의 부피 및 공간이 증가하는 문제점이 발생한다.
본 발명의 일 목적은 내부에 형성된 전달 라인을 이용하여 기판의 온도를 전체적으로 균일하게 조절하기 위한 플레이트를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 플레이트를 갖는 온도 조절 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 온도 조절 장치를 갖는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트는 지지부, 제1 전달 라인 및 제2 전달 라인을 포함한다. 상기 지지부는 외부로부터 전달받은 기판을 지지한다. 상기 제1 전달 라인은 상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 용액을 제공한다. 상기 제2 전달 라인은 상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제2 위치와 인접한 제3 위치로부터 상기 제1 위치와 인접한 제4 위치로 제2 용액을 제공한다. 여기서, 서로 인접한 위치로 제공되는 상기 제1 용액과 제2 용액이 상기 지지부에 놓여진 기판에 대한 온도를 보상하여 상기 기판으로 전달함으로써 상기 기판의 온도를 조절한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 전달 라인의 제1 위치와 상기 제2 전달 라인의 제3 위치가 서로 반대편에 위치하고, 상기 제1 전달 라인의 제2 위치와 상기 제2 전달 라인의 제4 위치가 서로 반대편에 위치한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인은 곡선 궤적을 갖는 적어도 두 개의 경로들을 포함하고, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인은 상기 지지부의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다. 또한, 상기 기판의 크기가 커질수록 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 경로들의 수가 증가할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 전달 라인과 상기 제2 전달 라인은 나란하게 형성되고, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인을 통하여 흐르는 제1 용액 및 제2 용액이 상기 기판의 전체적인 면에 균일하게 상기 기판에 온도를 보상하여 전달한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 플레이트는 상기 제1 전달 라인의 상기 제1 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 유입되는 제1 유입구와 상기 제1 전달 라인의 상기 제2 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 배출되는 제1 배출구를 더 포함하고, 상기 제2 전달 라인의 상기 제3 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 유입되는 제 2 유입구와 상기 제2 전달 라인의 상기 제4 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 배출되는 제2 배출구를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 전달 라인과 상기 제2 전달 라인 사이에 배치되고 상기 제1 용액과 상기 제2 용액 사이의 열 교환을 차단하기 위한 차단벽을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 온도 조절 장치는 외부로부터 기판을 전달받아 지지하는 플레이트 및 상기 상기 플레이트에 제1 용액 및 제2 용액을 전달하는 용액 공급부를 포함한다. 상기 플레이트는 지지부, 제1 전달 라인 및 제2 전달 라인을 포함한다. 상기 지지부는 외부로부터 전달받은 기판을 지지한다. 상기 제1 전달 라인은 상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 용액을 제공한다. 상기 제2 전달 라인은 상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제2 위치와 인접한 제3 위치로부터 상기 제1 위치와 인접한 제4 위치로 제2 용액을 제공한다. 여기서, 서로 인접한 위치로 제공되는 상기 제1 용액과 제2 용액이 상기 지지부에 놓여진 기판에 대한 온도를 보상하여 상기 기판으로 전달함으로써 상기 기판의 온도를 조절한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 온도 조절 장치는 상기 제1 전달 라인의 상기 제1 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 유입되는 제1 유입구와 상기 제1 전달 라인의 상기 제2 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 배출되는 제1 배출구를 더 포함하고, 상기 제2 전달 라인의 상기 제3 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 유입되는 제2 유입구와 상기 제2 전달 라인의 상기 제4 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 배출되는 제2 배출구를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 온도 조절 장치는 상기 제1 유입구 및 제2 유입구와 상기 용액 공급부 사이에 배치되어 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인으로 공급되는 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 유량을 조절하기 위한 유량 조절부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유량 조절부는 제1 용액 및 상기 제2 용액의 유량을 단계적으로 조절하여 상기 기판을 설정된 온도로 조절할 수 있다. 이와 달리, 상기 유량 조절부는 제1 용액 및 상기 제2 용액을 온-오프 방식으로 유량을 조절하여 상기 기판을 설정된 온도로 조절할 수 있다. 또한, 상기 유량 조절부는 전자석을 이용하여 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 유량을 조절하는 전자 밸브일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 온도 조절 장치는 상기 제1 유입구 및 상기 제2 유입구와 인접하게 배치되어 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인으로 공급되는 제1 용액 및 상기 제2 용액의 온도를 측정하기 위한 온도 측정부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 공급되는 상기 제1 용액과 상기 제2 용액의 온도를 동일할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 온도 조절 장치는 상기 지지부를 관통하고, 상하로 이동하여 상기 기판을 상기 지지부의 상부면에 위치시키거나 상기 기판을 상기 지지부로부터 일정 높이만큼 상부로 들어올리기 위한 리프트 핀을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 온도 조절 장치는 상기 리프트 핀과 연결되고 상기 리프 트 핀을 상하로 구동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 기판에 대한 열 처리하기 위한 열 처리 유닛 및 상기 기판을 전달받아 지지하는 플레이트 및 상기 플레이트에 제1 용액 및 제2 용액을 전달하는 용액 공급부를 포함하고, 상기 기판에 전달되는 온도를 조절하기 위한 온도 조절 유닛을 포함한다. 상기 플레이트는 지지부, 제1 전달 라인 및 제2 전달 라인을 포함한다. 상기 지지부는 외부로부터 전달받은 기판을 지지한다. 상기 제1 전달 라인은 상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 용액을 제공한다. 상기 제2 전달 라인은 상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제2 위치와 인접한 제3 위치로부터 상기 제1 위치와 인접한 제4 위치로 제2 용액을 제공한다. 여기서, 서로 인접한 위치로 제공되는 상기 제1 용액과 제2 용액이 상기 지지부에 놓여진 기판에 대한 온도를 보상하여 상기 기판으로 전달함으로써 상기 기판의 온도를 조절한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 열 처리 유닛으로부터 복수개의 기판들이 전달되는 경우에 상기 기판들의 수에 대응하는 온도 조절 유닛들을 구비하고, 상기 용액 공급부는 상기 제1 용액 및 제2 용액을 각각의 온도 조절 유닛에 설정된 시간만큼 시간차를 두고 순차적으로 공급한다.
상술한 본 발명에 따르면, 온도 조절 장치는 적어도 두 개의 경로를 갖는 제 1 전달 라인 및 제2 전달 라인을 포함한다. 이 때, 제1 전달 라인에 흐르는 제1 용액과 제2 전달 라인에 흐르는 제2 용액은 서로 인접한 위치로 제공되고 기판에 대한 온도를 보상하여 기판에 전달함으로써 기판의 온도를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
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 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다 르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 후술할 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트 및/또는 온도 조절 장치(유닛)는 반도체 소자를 제조하기 위한 다양한 공정에 적용될 수 있다. 즉, 플레이트 및/또는 온도 조절 장치는 기판의 온도를 조절하기 위한 모든 공정에 적용될 수 있을 것이다. 이하에서는, 플레이트 및/또는 온도 조절 장치는 반도체 소자의 제조 공정들 중에서 포토레지스트 패턴을 제조하기 위한 공정에 적용되는 예로 설명하기로 한다. 그러나, 이러한 예가 본 발명의 플레이트, 온도 조절 장치 등을 직접적으로 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트 및 온도 조절 장치는 다양한 공정들에서 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적 인 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 제1 처리 블록을 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 제2 처리 블록을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치(10)는 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판을 처리하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판 상에 포토레지스트막 또는 바텀 반사 방지막(bottom anti-reflective coating layer)을 형성하기 위한 코팅 공정, 상기 포토레지스트막에 회로 패턴을 전사하기 위하여 노광 공정을 수행한 후 상기 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 현상 공정, 상기 포토레지스트막 또는 상기 포토레지스트 패턴을 경화시키기 위한 베이크 공정 등을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.
기판 처리 장치(10)는 기판을 처리하기 위한 기판 처리 모듈(20)과, 기판의 이송을 위한 기판 이송 모듈(30), 및 노광 장치(2)와 상기 기판 처리 모듈(20) 사이에 배치되는 인터페이싱 모듈(40)을 포함할 수 있다.
기판 이송 모듈(30)은 다수의 기판들을 수용하는 용기들(4)을 지지하는 다수의 로드 포트들(32)을 포함할 수 있으며, 용기들(4)과 기판 처리 모듈(20) 사이에서 기판들을 이송하기 위하여 구비된다. 예를 들면, 각각의 로드 포트들(32) 상에는 FOUP(Front Opening Unified Pod)이 놓여질 수 있다.
기판 처리 모듈(20)과 연결되는 기판 이송 챔버(34) 내에는 기판들의 이송을 위한 기판 이송 로봇(36)이 배치될 수 있다. 기판 이송 로봇(36)은 수평 및 수직 방향, 예를 들면, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 또 한, 기판 이송 로봇(36)의 로봇 암은 회전 가능하도록 그리고 신장 및 신축 가능하도록 구성될 수 있다. 기판 이송 챔버(34)의 상부에는 정화된 공기를 기판 이송 챔버(34) 내부로 공급하기 위한 팬 필터 유닛(38)이 배치될 수 있다.
기판 처리 모듈(20)은 기판 상에 포토레지스트 조성물 또는 반사 방지 물질을 도포하여 포토레지스트막 또는 바텀 반사 방지막을 형성하며, 노광 장치(2)에 의해 처리된 기판 상의 포토레지스트막을 현상하기 위한 제1 처리 블록(100)을 포함할 수 있다.
제1 처리 블록(100)은 수직 방향으로 적층된 상부 단위 블록들(110)과 하부 단위 블록들(130) 포함할 수 있다. 상부 단위 블록들(110)은 다수의 코팅 유닛들을 포함할 수 있으며, 하부 단위 블록들(130)은 다수의 현상 유닛들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상부 단위 블록들(110)은 다수의 현상 유닛들을 포함할 수 있으며, 하부 단위 블록들(130)은 다수의 코팅 유닛들을 포함할 수도 있다.
도시된 바에 의하면, 제1 처리 블록(100)은 두 개의 상부 단위 블록들(110)과 두 개의 하부 단위 블록들(130)은 포함한다. 그러나, 본 발명의 범위는 상부 및 하부 단위 블록들(110, 130)의 수량에 의해 한정되지는 않는다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 각각의 상부 단위 블록들(110)은 바텀 반사 방지막을 형성하기 위한 제1 코팅 유닛(112)과 포토레지스트막을 형성하기 위한 제2 코팅 유닛(114)을 포함할 수 있다. 한편, 제1 코팅 유닛(112)과 제2 코팅 유닛(114)은 X축 방향으로 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 각각의 상부 단위 블록들(110)은 수평 방향으로 배열된 다수의 코팅 유닛들을 포함할 수 있다. 각각의 코팅 유닛들은 기판 상에 포토레지스트막을 형성하기 위하여 제공된다.
각각의 하부 단위 블록들(130)은 X축 방향으로 배열된 다수의 현상 유닛들(132)을 포함할 수 있다. 각각의 현상 유닛들은 노광 장치(2)에 의해 처리된 기판 상의 포토레지스트막을 현상하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상부 단위 블록들(110)과 하부 단위 블록들(130) 사이에는 중앙 단위 블록(150)이 배치될 수 있다. 중앙 단위 블록(150)은 코팅 유닛들과 현상 유닛들을 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 중앙 단위 블록(150)은 코팅 유닛들만을 포함할 수도 있으며, 현상 유닛들만을 포함할 수도 있다. 이와 달리, 중앙 단위 블록(150)은 하나의 코팅 유닛과 다수의 현상 블록들을 포함할 수도 있다. 또한, 중앙 단위 블록(150)은 다수의 코팅 유닛과 하나의 현상 블록들 포함할 수도 있다. 추가적으로, 중앙 단위 블록(150)은 다수의 코팅 유닛들과 다수의 현상 유닛들을 포함할 수도 있다.
도시된 바에 의하면, 중앙 단위 블록(150)이 하나의 코팅 유닛(152)과 두 개의 현상 유닛들(154)을 포함하고 있으나, 중앙 단위 블록(150)을 구성하는 코팅 유닛(들)과 현상 유닛(들)의 수량은 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.
특히, 중앙 단위 블록(150)을 구성하는 코팅 유닛(들)과 현상 유닛(들)은 상기 상부 단위 블록들(110)과 하부 단위 블록들(130) 사이에서 분리 가능하도록 배치될 수 있다. 즉, 중앙 단위 블록(150)은 기 설정된 공정 레시피에 따라 구성이 변화될 수 있으며, 이에 따라, 기판 처리 장치(10)의 쓰루-풋(through-foot)이 크 게 향상될 수 있다.
기판 처리 모듈(20)은 제1 처리 블록(100)과 마주하여 배치되는 제2 처리 블록(200)을 더 포함할 수 있다. 제2 처리 블록(200)은 X축 방향으로 배열되는 다수의 단위 블록들을 포함할 수 있으며, 기판의 열처리를 위하여 구비될 수 있다.
예를 들면, 제2 처리 블록(200)은 제1, 제2 및 제3 단위 블록들(210, 230, 250)을 포함할 수 있으며, 제2 단위 블록(230)은 제1 및 제3 단위 블록들(210, 250) 사이에 배치될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 단위 블록들(210, 230, 250)은 기판에 대해 열 처리를 하기 위한 유닛들을 포함한다. 예를 들어, 제1 및 제3 단위 블록들(210, 250)은 기판을 가열하기 위한 다수의 가열 유닛들(212, 214, 252, 254)을 포함할 수 있으며, 제2 단위 블록(230)은 기판을 가열하고 냉각시키기 위한 다수의 열처리 유닛들(232, 234)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 가열 유닛들(212, 214, 252, 254)과 열처리 유닛들(232, 234)은 수직 방향으로 적층될 수 있다.
또한, 상기 제1 가열 유닛들(212)은 제1 단위 블록(210)의 상부에 배치될 수 있으며, 제2 가열 유닛들(214)은 제1 단위 블록(210)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제3 가열 유닛들(252)은 상기 제3 단위 블록(250)의 상부에 배치될 수 있으며, 상기 제4 가열 유닛들(254)은 상기 제3 단위 블록(250)의 하부에 배치될 수 있다. 한편, 본 발명의 범위는 상기 가열 유닛들(212, 214, 252, 254)의 위치에 의해 한정되지는 않을 것이다.
한편, 기판 처리 모듈(20)은 기판들의 온도 조절을 위한 제3 처리 블록(400) 및 제4 처리 블록(500)을 더 포함할 수 있다. 제3 및 제4 처리 블록들(400, 500)은 제1 및 제2 처리 블록들(100, 200)이 배열된 방향에 대하여 수직하는 방향, 즉, X 방향으로 기판 이송 블록(300)의 양측 부위에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 및 제4 처리 블록들(400, 500)은 기판 이송 모듈(30)과 기판 이송 블록(300) 및 인터페이싱 모듈(40) 사이에 각각 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 제3 및 제4 처리 블록들(400, 500)은 제2 처리 블록(200)에 의해 가열된 기판을 냉각시키기 위하여 구비된다. 예를 들어, 제3 및 제4 처리 블록들(400, 500) 각각은 기판을 소정의 온도, 예를 들면, 약 23℃의 온도로 냉각시키기 위한 다수의 온도 조절 유닛들(600)을 포함할 수 있다. 온도 조절 유닛들(600)은 수직 방향으로 적층될 수 있다.
또한, 제3 및 제4 처리 블록들(400, 500)은 상부 또는 하부 열처리 유닛(232 또는 234)의 플레이트에 의해 일차 냉각된 기판을 약 23℃의 온도로 이차 냉각시키기 위하여 사용될 수 있다. 열처리 유닛(232 또는 234)의 플레이트는 반도체 기판의 온도를 약 30 내지 50℃ 정도의 온도로 일차 냉각시킬 수 있다.
각각의 온도 조절 유닛들(600)은 냉각 챔버(도시되지 않음)와 그 내부에 배치되어 된 플레이트(도 6의 610)를 포함할 수 있다. 상기 플레이트의 내부를 순환하는 용액에 의해 상기 플레이트는 약 23℃ 정도의 온도로 유지될 수 있다. 또한, 상기 기판 이송 블록(300)과 인접하는 냉각 챔버의 측벽에는 반도체 기판의 이송을 위한 도어가 구비될 수 있다.
상기 플레이트 및 용액의 순환 경로인 전달 라인에 대해서는 도 6 내지 도 9 를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.
도시되지는 않았지만, 상기 플레이트는 기판을 가열시키기 위한 온도 조절 유닛에도 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 플레이트는 제1, 제2 및 제3 단위 블록들(210, 230, 250)의 가열 유닛들(212, 214, 252, 254) 및/또는 열처리 유닛들(232, 234)에 기판을 전달하기 전에 기판을 일차적으로 가열시키기 위하여 사용될 수 있다. 이와 같이, 상기 플레이트가 가열된 기판을 냉각시키기 위해서 뿐만 아니라 기판을 가열시키기 위해서 사용될 수도 있을 것이다.
또한, 제3 및 제4 처리 블록들(400, 500)은 반도체 기판들을 적재하기 위한 제1 이송 스테이지(410) 및 제2 이송 스테이지(510)를 각각 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 이송 스테이지들(410, 510)은 온도 조절 유닛들(600) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 이송 스테이지들(600)은 상기 제1 처리 블록(100)의 중앙 단위 블록(150)과 대응하도록 배치될 수 있다.
인터페이싱 모듈(40)은 제4 처리 블록(500)과 노광 장치(2) 사이에 배치될 수 있다. 인터페이싱 모듈(40) 내에는 기판 처리 모듈(20)과 노광 장치(2) 사이에서 기판을 이송하기 위한 인터페이싱 로봇(42)이 배치될 수 있다. 인터페이싱 로봇(42)은 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있으며, 인터페이싱 로봇(42)의 로봇 암은 회전 가능하고, 신장 및 신축이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 인터페이싱 모듈(40) 내에는 에지 노광 유닛(44)과 보관 스테이지(46)가 배치될 수 있다. 에지 노광 유닛(44)은 기판의 에지 부위 상의 포토레지스트막 부위를 제거하기 위하여 구비될 수 있으며, 보관 스테이지(46)는 기판이 노광 장 치(2)로 투입되기 전 또는 노광 공정이 수행된 후 기판의 대기를 위해 구비될 수 있다. 에지 노광 유닛(44)과 보관 스테이지(46)는 인터페이싱 로봇(42)을 중심으로 Y축 방향으로 서로 마주하여 배치될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 온도 조절 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 온도 조절 유닛들의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 도 4 및 도 5는 외부로부터 기판을 전달받아 플레이트에 안착시키는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 온도 조절 유닛들(600) 각각은 플레이트(610)를 통해 수직 방향으로 이동 가능하도록 배치되어 반도체 기판의 로딩 및 언로딩 동작을 수행하는 다수의 리프트 핀(622)들을 포함할 수 있다.
리프트 핀(622)들은 기판을 지지하는 지지부(620)를 관통하도록 배치된다. 예를 들어, 리프트 핀(622)들은 플레이트(610)의 지지부(620)를 통해 수직 방향으로 이동 가능하도록 배치된다. 또한, 지지부(620)의 하부에는 리프트 핀들(622)과 연결되어 리프트 핀들(622)을 상하로 구동시키기 위한 구동부(624)가 배치될 수 있다. 따라서, 리프트 핀(622)이 상하로 이동하여 기판을 지지부(620)의 상부면에 위치시키거나 기판을 지지부(620)로부터 일정 높이만큼 상부 방향으로 들어올릴 수 있다.
따라서, 외부로부터 기판을 전달받기 위하여 리프트 핀(622)이 상부로 구동하여 기판을 지지한 후, 아래 방향으로 구동하여 플레이트(610)에 기판을 안착시킨다. 그리고, 기판이 설정된 온도로 냉각된 후, 리프트 핀(622)이 상부로 구동하여 기판을 상부로 들어올린다. 이에 외부에서 이송 로봇(도시되지 않음)이 상기 기판을 외부로 반출할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 리프트 핀(622) 및 구동부(624)를 포함하는 플레이트(610)가 기판을 가열시키기 위한 온도 조절 유닛에도 적용될 수 있을 것이다. 즉, 플레이트(610)가 리프트 핀(622)과 구동부(624)의 동작에 의하여 지지부(620)에 안착된 기판을 일차적으로 가열시켜 외부로 전달하는 온도 조절 장치에도 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트(610)가 기판을 냉각시키기 위한 온도 조절 유닛(600)에 사용되었지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되지는 않을 것이다.
도 5를 참조하면, 온도 조절 유닛들(600) 각각은 기판의 로딩 및 언로딩을 위하여 기판을 승강시키기 위한 승강 부재(700)와 승강 부재(700)와 연결된 구동부(706)를 포함할 수 있다.
승강 부재(700)는 일 측이 개방된 링 형태, 예를 들면, 편자 형태를 가질 수 있다. 상기 개방된 부위(702)는 상부 또는 하부 이송 로봇(310 또는 320)의 로봇 암(도시되지 않음)과의 간섭을 회피하기 위하여 구비되며, 상기 냉각 챔버의 도어를 향하여 배치될 수 있다. 승강 부재(700)의 내측에는 다수의 돌기들(704)이 형성되어 있으며, 기판은 돌기들(704)에 의해 지지될 수 있다.
플레이트(610)는 기판과 대응하는 원형 디스크 형태를 가질 수 있으며, 플레이트(610)의 측면 부위들에는 돌기들(704)이 통과할 수 있도록 다수의 홈들(622)이 수직 방향으로 형성될 수 있다. 상기 상부 또는 하부 이송 로봇(310 또는 320)에 의해 이송된 기판은 승강 부재(700)의 상승에 의해 상부 또는 하부 이송 로봇(310 또는 320)으로부터 들어올려질 수 있으며, 이어서 승강 부재(700)의 하강에 의해 플레이트(610) 상에 로딩될 수 있다. 반대로, 플레이트(610)에 의해 지지된 기판은 승강 부재(700)의 상승에 의해 플레이트로(610)부터 들어올려질 수 있으며, 승강 부재(700)에 의해 지지된 기판은 상부 또는 하부 이송 로봇(310 또는 320)에 의해 상기 냉각 챔버로부터 반출될 수 있다.
구동부(706)는 수평 방향으로 플레이트(610)의 일측에 배치될 수 있으며, 연결 부재(708)를 통해 승강 부재(700)와 연결될 수 있다. 따라서, 리프트 핀들(622)을 사용하는 경우와 비교하여 온도 조절 유닛들(600)의 높이를 감소시킬 수 있다.
언급한 바와 같이, 승강 부재(700) 및 구동부(706)를 포함하는 플레이트(610)가 기판을 가열시키기 위한 온도 조절 유닛에도 적용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트(610)가 기판을 냉각시키기 위한 온도 조절 유닛(600)에 사용되었지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되지는 않을 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 7은 도 6의 플레이트의 일부인 'A'부분에 관한 일 예를 설명하기 위한 부분 확대도이며, 도 8은 도 6의 '플레이트의 일부인 'A'부분에 관한 다른 예를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트(610)는 기판을 지지하기 위한 지지부(620)와 용액을 제공하기 위한 제1 전달 라인(630) 및 제2 전달 라인(640)을 포함한다.
지지부(620)는 기판을 지지한다. 예를 들어, 지지부(620)는 기판을 지지하기 위해 평탄한 상부면을 갖고, 기판의 형상에 대응하여 그 단면적이 원의 형상을 갖는다. 기판에 대한 열 처리 공정을 수행한 후, 지지부(620)는 상부 또는 하부 이송 로봇(310, 320)으로부터 기판을 전달받는다. 이에 전달받은 기판이 지지부(620)에 안착된다. 이와 달리, 기판을 지지부(620)에 안착되는 방법은 다양하게 변경 적용될 수 있다.
제1 전달 라인(630)은 지지부(620)의 내부에 형성된다. 또한, 제1 전달 라인(630)은 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 가질 수 있고, 상기 경로를 통하여 제1 용액을 제공한다.
제2 전달 라인(640)은 지지부(620)의 내부에 형성된다. 또한, 제2 전달 라인(640)은 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 가질 수 있고, 상기 경로를 통하여 제2 용액을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 제1 전달 라인(630) 및 제2 전달 라인(640)은 곡선의 궤적을 갖는 적어도 두 개의 경로를 포함한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 전달 라인(630) 및 제2 전달 라인(640)은 서로 갈라지는 두 개의 경로를 포함한다. 그러나, 본 발명의 범위는 경로들의 수 및 형상에 의해 한정되지는 않는다. 예를 들어, 기판의 크기가 커질수록 상기 경로들의 수가 증가할 수 있다. 이와 달리, 기판의 크기가 커질수록 상기 경로들의 수는 동일하나, 상기 경로들은 더 휘어진 곡선의 궤적을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 경로들은 지지부(620)의 중심을 기준으 로 서로 대칭되게 배치된다. 이는 가열된 기판을 냉각시키는 경우, 기판을 전체적으로 균일하게 냉각시키기 위해서이다. 또한, 기판을 전체적으로 균일하게 가열시키기 위해서이다.
제1 전달 라인(630)은 지지부(620)의 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 용액을 제공한다. 여기서, 상기 제1 위치는 제1 용액이 유입되는 위치이고, 상기 제2 위치는 제1 용액이 배출되는 위치이다. 한편, 플레이트(610)는 제1 전달 라인(620)의 상기 제1 위치에 배치되고 제1 용액이 유입되는 제1 유입구(632)와 제1 전달 라인(620)의 상기 제2 위치에 배치되고 제1 용액이 배출되는 제1 배출구(634)를 더 포함한다.
제2 전달 라인(640)은 지지부(620)의 제3 위치로부터 제4 위치로 제2 용액을 제공한다. 여기서, 상기 제3 위치는 제2 용액이 유입되는 위치이고, 상기 제4 위치는 제2 용액이 배출되는 위치이다. 한편, 플레이트(610)는 제2 전달 라인(620)의 상기 제3 위치에 배치되고 제2 용액이 유입되는 제2 유입구(642)와 제2 전달 라인(640)의 상기 제4 위치에 배치되고 제2 용액이 배출되는 제2 배출구(644)를 더 포함한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 제1 위치와 상기 제4 위치가 인접하고, 상기 제2 위치와 상기 제3 위치가 서로 인접한다. 즉, 제1 전달 라인(630)의 제1 유입구(632)와 제2 전달 라인(640)의 제2 배출구(644)가 서로 인접하고, 제1 전달 라인(630)의 제1 배출구(634)와 제2 전달 라인(640)의 제2 유입구(642)가 서로 인접한다. 따라서, 제1 전달 라인(630)을 통하여 흐르는 제1 용액과 제2 전달 라 인(640)을 통하여 흐르는 제2 용액은 서로 반대방향으로 흐른다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 제1 전달 라인(630)과 제2 전달 라인(640)은 서로 나란하게 형성된다. 언급한 바와 같이, 제1 전달 라인(630)을 통하여 흐르는 제1 용액과 제2 전달 라인(640)을 통하여 흐르는 제2 용액은 서로 반대방향으로 나란하게 흐른다. 따라서, 기판의 온도를 조절하기 위한 제1 용액과 제2 용액이 서로 반대방향으로 나란하게 흐름으로써, 제1 용액과 제2 용액이 온도를 서로 보상할 수 있다.
먼저, 플레이트(610)는 기판을 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 기판을 냉각시키기 위해 공급되는 제1 용액 및 제2 용액은 설정된 온도를 가지는 저온의 용액이다. 구체적으로, 제1 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액의 경우, 제1 배출구(634) 근처에 흐르는 제1 용액의 온도가 제1 유입구(632) 근처에 흐르는 제1 용액의 온도보다 더 높다. 이는 제1 용액이 기판을 냉각시키기 위하여 열 교환을 하면서 흐르기 때문이다. 마찬가지로, 제2 전달 라인(640)에 흐르는 제2 용액의 경우, 제2 배출구(644) 근처에 흐르는 제2 용액의 온도가 제2 유입구(642) 근처에 흐르는 제2 용액의 온도보다 높다. 이는 제2 용액이 기판을 냉각시키기 위하여 열 교환을 하면서 흐르기 때문이다. 따라서, 유입구(632, 642)들 근처의 기판과 배출구(634, 644)들 근처의 기판이 냉각되는 속도가 서로 달라질 수 있다. 즉, 기판이 불균일하게 냉각될 수 있다.
또한, 플레이트(610)는 기판을 가열시킬 수 있다. 예를 들어, 기판을 가열시키기 위해 공급되는 제1 용액 및 제2 용액은 설정된 온도를 가지는 고온의 용액이 다. 구체적으로, 제1 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액의 경우, 제1 배출구(634) 근처에 흐르는 제1 용액의 온도가 제1 유입구(632) 근처에 흐르는 제1 용액의 온도보다 더 낮다. 이는 제1 용액이 기판을 가열시키기 위하여 열 교환을 하면서 흐르기 때문이다. 마찬가지로, 제1 전달 라인(640)에 흐르는 제2 용액의 경우, 제2 배출구(644) 근처에 흐르는 제2 용액의 온도가 제2 유입구(642) 근처에 흐르는 제2 용액의 온도보다 낮다. 이는 제2 용액이 기판을 가열시키기 위하여 열 교환을 하면서 흐르기 때문이다. 따라서, 유입구(632, 642)들 근처의 기판과 배출구(634, 644)들 근처의 기판이 가열되는 속도가 서로 달라질 수 있다. 즉, 기판이 불균일하게 가열될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 제1 전달 라인(630) 및 제2 전달 라인(640)이 복수개의 경로를 가지고, 상기 경로들이 나란하게 형성된다. 또한, 제1 용액과 제2 용액이 제1 전달 라인(630)과 제2 전달 라인(640)에 서로 반대 방향으로 흐른다. 따라서, 제1 배출구(634) 근처의 제1 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액의 감소 또는 증가한 온도만큼 제2 유입구(642) 근처의 제2 전달 라인(640)에 흐르는 제2 용액이 보상한다. 마찬가지로, 제2 배출구(644) 근처의 제2 전달 라인(640)에 흐르는 제2 용액의 감소 또는 증가한 온도만큼 제1 유입구(632) 근처의 제1 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액이 보상한다. 예를 들어, 도 6의 'A'부분에서 제1 배출구(634) 근처의 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액의 온도는 제2 유입구(642) 근처의 제2 전달 라인(640)에 흐르는 제2 용액에 의하여 보상된다. 따라서, 전달 라인들(630, 640)의 유입구들(632, 642)과 배출구들(634, 644)에 흐르는 용액들의 온도 가 설정된 온도로 일정하게 유지될 수 있다. 이에 용액들에 의해 기판이 전체적으로 균일하게 냉각 또는 가열될 수 있다. 예를 들어, 기판은 제1 용액 및 제2 용액에 의하여 23℃ 내지 27℃ 정도의 온도로 냉각될 수 있다. 또는 기판이 제1 용액 및 제2 용액에 의하여 70℃ 내지 100℃정도의 온도로 가열될 수 있다. 여기서, 상기 냉각되거나 가열되는 온도는 공정 시간, 공정 종류 및/또는 공정의 순서 등에 따라 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
이와 같이, 제1 전달 라인(630)과 제2 전달 라인(640)이 서로 나란하게 형성됨으로써, 제1 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액과 제2 전달 라인(640)에 흐르는 제2 용액이 열 교환을 통하여 서로 온도를 보상할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 제1 전달 라인(630)과 제2 전달 라인(640)은 일정 거리 이격된 상태에서 나란하게 배치될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제1 전달 라인(630)과 제2 전달 라인(640)은 일정 간격(d)만큼 이격되어 배치된다. 따라서, 제1 전달 라인(630)과 제2 전달 라인(640)은 열 교환을 통하여 서로 온도를 보상하기 어려울 수 있다. 그러나, 제1 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액이 기판을 충분하게 냉각 또는 가열시키지 못하더라도 제2 전달 라인(640)에 흐르는 제2 용액이 기판을 충분하게 냉각 또는 가열시킬 수 있다. 따라서, 기판의 측면에서 전체적으로 균일하게 냉각 또는 가열될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 있어서, 도 8을 참조하면, 제1 전달 라인(630)과 제2 전달 라인(640) 사이에 차단벽(650)이 설치된다. 예를 들어, 차단벽(650)은 제1 전달 라인(630)에 흐르는 제1 용액과 제2 전달 라인9640)에 흐르는 제2 용액 사이의 열 교환을 차단한다. 언급한 바와 같이, 제1 용액과 제2 용액이 기판에 대하여 서로의 온도를 보상하여 냉각 또는 가열함으로써, 기판이 전체적으로 균일하게 냉각 또는 가열된다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 온도 조절 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 있어서, 온도 조절 유닛(600)은 플레이트(610) 및 용액 공급부(670)를 포함한다.
용액 공급부(670)는 플레이트(610)에 용액을 공급한다. 예를 들어, 용액 공급부(670)는 제1 전달 라인(630)에 제1 용액을 공급하고, 제2 전달 라인(640)에 제2 용액을 공급한다. 따라서, 용액 공급부(670)는 플레이트(610)의 제1 유입구(632)와 제2 유입구(642)와 연결되고, 제1 유입구(632)와 제2 유입구(642)에 제1 용액 및 제2 용액을 공급한다.
온도 조절 유닛(600)은 공급하는 제1 용액과 제2 용액의 유량을 조절하기 위한 유량 조절부(680)를 더 포함한다.
예를 들어, 유량 조절부(680)는 제1 유입구(632) 및 제2 유입구(642)와 용액 공급부(670)의 사이에 배치된다. 유량 조절부(680)는 제1 전달 라인(630) 및 제2 전달 라인(640)으로 공급되는 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 조절한다.
일 예로, 유량 조절부(680)는 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 단계적으로 조절할 수 있다. 이에 유량 조절부(680)는 공급되는 제1 용액과 제2 용액의 유량을 단계적으로 증가 또는 감소시켜 제1 용액과 제2 용액의 온도를 조절할 수 있다. 따 라서, 유량 조절부(680)는 제1 용액과 제2 용액의 유량을 단계적으로 조절함으로써 플레이트(610) 및/또는 기판을 설정된 온도로 유지, 냉각 또는 가열시킬 수 있다.
다른 예로, 유량 조절부(680)는 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 온-오프 방식으로 조절할 수 있다. 이에 유량 조절부(680)는 공급되는 제1 용액과 제2 용액이 설정된 시간에 따라 공급하거나 또는 차단함으로써 제1 용액과 제2 용액의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 유량 조절부(680)는 제1 용액과 제2 용액의 유량을 온-오프 방식으로 조절함으로써 기판이 설정된 온도까지 냉각 또는 가열된다.
예를 들어, 유량 조절부(680)는 전자석을 이용하여 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 조절하는 전자 밸브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 밸브는 코일 가운데 쇠막대가 들어가 있는 형태로 전류가 흐르면 쇠막대가 움직이고 전류가 흐르지 않으면 스프링의 힘에 의해 원위치로 돌아오는 구조를 가진다. 즉, 코일에 전류가 흐르면 전자 유도 현상에 의해 쇠막대가 이동한다. 한편, 전자 밸브의 경우 전자석의 힘이 작아서 일정 수압 이상이어야 하고 냉수일 때 정확한 동작을 할 수 있다.
또한, 상기 전자 밸브는 전자 제어가 가능하다. 도시되지는 않았지만, 상기 전자 밸브를 제어하기 위하여 컴퓨터, 컨트롤러, 모터 등이 구비될 수도 있다. 따라서, 유량 조절부(680)가 전자 밸브인 경우, 유량 조절부(680)는 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 고속으로 제어할 수 있다. 따라서, 공급되는 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 필요에 따라 고속으로 제어함으로써, 제1 용액 및 제2 용액의 소비량을 효율적으로 조절시킬 수 있다.
온도 조절 장치(600)는 공급하는 제1 용액과 제2 용액의 온도를 측정하기 위한 온도 측정부(690)를 더 포함한다.
온도 측정부(690)는 제1 유입구(632) 및 제2 유입구(642)와 인접하게 배치된다. 예를 들어, 온도 측정부(690)는 플레이트(610)와 유량 조절부(680)의 사이에 배치될 수 있다.
온도 측정부(690)는 제1 전달 라인(630) 및 제2 전달 라인(640)으로 공급되는 제1 용액 및 제2 용액의 온도를 측정한다. 이는 제1 용액과 제2 용액의 온도가 동일하게 유지시키기 위함이다. 예를 들어, 기판을 균일하게 냉각 또는 가열시키기 위하여 제1 용액 및 제2 용액의 온도를 설정된 온도와 비교하여 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 복수개의 기판들에 대하여 냉각 공정 또는 가열 공정을 수행하는 경우, 제1 용액 및 제2 용액의 온도가 변하여 복수개의 기판들의 품질이 달라지는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 온도 측정부(690)에 의해 측정된 제1 용액 및 제2 용액의 온도가 설정된 온도와 상이한 경우, 온도 측정부(690)는 유량 조절부(680)에 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 조절하도록 할 수 있다. 즉, 기판을 냉각시기 위한 온도 조절 장치(600)에서, 측정된 제1 용액 및 제2 용액의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우, 유량 조절부(680)는 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 감소시켜 공급한다. 또한, 측정된 제1 용액 및 제2 용액의 온도가 설정된 온도보다 높은 경우, 유량 조절부(680)는 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 증가시켜 공급한다. 따라서, 공급되는 제1 용액 및 제2 용액의 온도를 측정하여 그 온도를 일정하게 유지함으로써, 기판 에 대한 냉각 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
마찬가지로, 기판을 가열시키기 위한 온도 조절 장치의 경우에도 유량 조절부(680)가 제1 용액 및 제2 용액의 유량을 조절함으로써 기판에 대한 가열 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 열 처리 공정에 의해 가열된 기판이 복수개가 온도 조절 유닛(600)에 전달될 수 있다. 즉, 상부 이송 로봇(310) 및/또는 하부 이송 로봇(320)이 복수개의 기판들을 온도 조절 유닛(600)에 전달되는 경우, 온도 조절(600)도 상기 기판들의 수에 대응하여 구비된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 용액 공급부(670)는 제1 용액 및 제2 용액을 복수개의 온도 조절 유닛(600)들에 순차적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 용액 공급부(670)는 제1 용액 및 제2 용액을 설정된 시간만큼 시간차를 두고 온도 조절 유닛(600)들에 순차적으로 공급한다. 특히, 용액 공급부(670)는 전자 밸브로 이루어진 유량 조절부(680)를 이용하여 제1 용액 및 제2 용액의 공급 주기를 효율적으로 조절하여 제1 용액 및 제2 용액을 복수개의 온도 조절 유닛(680)들에 순차적으로 공급할 수 있다. 따라서, 제1 용액 및 제2 용액의 공급량을 효율적으로 제어하여 그 소비량을 감소시킬 수 있다. 이에 적은 양의 용액으로 기판들의 온도를 조절하므로, 전체적인 공정 시간을 감소시키고 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 온도 조절 장치는 서로 나란하게 형성되고 유입구와 배출구가 서로 반대로 배치된 제1 전달 라인 및 제2 전달 라인을 포함한다. 따라서, 제 1 전달 라인에 흐르는 제1 용액과 제2 전달 라인에 흐르는 제2 용액이 서로 반대 방향으로 나란하게 흐르므로, 서로의 온도를 보상할 수 있다. 이에 제1 용액 및 제2 용액의 온도를 설정된 온도만큼 일정하게 유지함으로써 기판의 온도를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다.
또한, 온도 조절 장치는 공급되는 용액의 유량을 고속으로 제어할 수 있는 유량 조절부를 포함한다. 이에 유량 조절부가 공급되는 용액의 양을 제어함으로써, 용액의 공급량을 감소시켜 전체적인 공정 시간을 감소시키고 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 제1 처리 블록을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 제2 처리 블록을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 온도 조절 유닛의 일 예를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 온도 조절 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6의 플레이트의 일부인 'A'부분에 관한 일 예를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 8은 도 6의 '플레이트의 일부인 'A'부분에 관한 다른 예를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 온도 조절 유닛을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 노광 장치 10 : 기판 처리 장치
20 : 기판 처리 모듈 30 : 기판 이송 모듈
40 : 인터페이싱 모듈 100 : 제1 처리 블록
200 : 제2 처리 블록 300 : 기판 이송 블록
400 : 제3 처리 블록 500 : 제4 처리 블록
600 : 온도 조절 유닛 610 : 플레이트
620 : 지지부 630 : 제1 전달 라인
632 : 제1 유입구 634 : 제1 배출구
640 : 제2 전달 라인 642 : 제2 유입구
644 : 제2 배출구 670 : 용액 공급부
680 : 유량 조절부 690 : 온도 측정부
700 : 승강 부재

Claims (25)

  1. 외부로부터 전달받은 기판을 지지하는 지지부;
    상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 용액을 제공하기 위한 제1 전달 라인; 및
    상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제2 위치와 인접한 제3 위치로부터 상기 제1 위치와 인접한 제4 위치로 제2 용액을 제공하기 위한 제2 전달 라인을 포함하고,
    서로 인접한 위치로 제공되는 상기 제1 용액과 제2 용액이 상기 지지부에 놓여진 기판에 대한 온도를 보상하여 상기 기판으로 전달함으로써 상기 기판의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인의 제1 위치와 상기 제2 전달 라인의 제3 위치가 서로 반대편에 위치하고, 상기 제1 전달 라인의 제2 위치와 상기 제2 전달 라인의 제4 위치가 서로 반대편에 위치하는 것을 플레이트.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인은 곡선 궤적을 갖는 적어도 두 개의 경로들을 포함하고, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인은 상기 지지부의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 기판의 크기가 커질수록 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 경로들의 수가 증가하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인과 상기 제2 전달 라인은 나란하게 형성되고, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인을 통하여 흐르는 제1 용액 및 제2 용액이 상기 기판의 전체적인 면에 균일하게 상기 기판에 온도를 보상하여 전달하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인의 상기 제1 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 유입되는 제1 유입구와 상기 제1 전달 라인의 상기 제2 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 배출되는 제1 배출구를 더 포함하고,
    상기 제2 전달 라인의 상기 제3 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 유입되는 제2 유입구와 상기 제2 전달 라인의 상기 제4 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 배출되는 제2 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인과 상기 제2 전달 라인 사이에 배치되고 상기 제1 용액과 상기 제2 용액 사이의 열 교환을 차단하기 위한 차단벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  8. 외부로부터 기판을 전달받아 지지하는 플레이트; 및
    상기 플레이트에 제1 용액 및 제2 용액을 전달하는 용액 공급부를 포함하고,
    상기 플레이트는
    상기 기판을 지지하기 위한 지지부;
    상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 제1 용액을 제공하기 위한 제1 전달 라인; 및
    상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제2 위치와 인접한 제3 위치로부터 상기 제1 위치와 인접한 제4 위치로 상기 제2 용액을 제공하기 위한 제2 전달 라인을 포함하고,
    서로 인접한 위치로 제공되는 상기 제1 용액과 제2 용액이 상기 지지부에 놓여진 기판에 대한 온도를 보상하여 상기 기판으로 전달함으로써 상기 기판의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인의 제1 위치와 상기 제2 전달 라인의 제3 위치가 서로 반대편에 위치하고, 상기 제1 전달 라인의 제2 위치와 상기 제2 전달 라인의 제4 위치가 서로 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인과 상기 제2 전달 라인은 나란하게 형성되고, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인을 통하여 흐르는 제1 용액 및 제2 용액이 상기 기판의 전체적인 면에 균일하게 상기 기판에 온도를 보상하여 전달하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인의 상기 제1 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 유입되는 제1 유입구와 상기 제1 전달 라인의 상기 제2 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 배출되는 제1 배출구를 더 포함하고,
    상기 제2 전달 라인의 상기 제3 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 유입되는 제2 유입구와 상기 제2 전달 라인의 상기 제4 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 배출되는 제2 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제1 유입구 및 제2 유입구와 상기 용액 공급부 사이에 배치되어 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인으로 공급되는 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 유량을 조절하기 위한 유량 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 유량 조절부는 제1 용액 및 상기 제2 용액의 유량을 단계적으로 조절하여 상기 기판을 설정된 온도로 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 유량 조절부는 제1 용액 및 상기 제2 용액을 온-오프 방식으로 유량을 조절하여 상기 기판을 설정된 온도로 조절하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 유량 조절부는 전자석을 이용하여 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액의 유량을 조절하는 전자 밸브인 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  16. 제11 항에 있어서, 상기 제1 유입구 및 상기 제2 유입구와 인접하게 배치되어 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인으로 공급되는 제1 용액 및 상기 제2 용액의 온도를 측정하기 위한 온도 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 동일한 온도로 공급되는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  18. 제8 항에 있어서, 상기 지지부를 관통하고, 상하로 이동하여 상기 기판을 상기 지지부의 상부면에 위치시키거나 상기 기판을 상기 지지부로부터 일정 높이만큼 상부로 들어올리기 위한 리프트 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 리프트 핀과 연결되고 상기 리프트 핀을 상하로 구동시키는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  20. 기판에 열 처리하기 위한 열 처리 유닛; 및
    상기 기판을 전달받아 지지하는 플레이트 및 상기 플레이트에 제1 용액 및 제2 용액을 전달하는 용액 공급부를 포함하고, 상기 기판에 전달되는 온도를 조절하기 위한 온도 조절 유닛을 포함하고,
    상기 플레이트는
    상기 기판을 지지하기 위한 지지부;
    상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 제1 용액을 제공하기 위한 제1 전달 라인; 및
    상기 지지부의 내부에 형성되고, 서로 갈라지는 적어도 두 개의 경로를 갖고, 상기 지지부의 제2 위치와 인접한 제3 위치로부터 상기 제1 위치와 인접한 제4 위치로 상기 제2 용액을 제공하기 위한 제2 전달 라인을 포함하고,
    서로 인접한 위치로 제공되는 상기 제1 용액과 제2 용액이 상기 지지부에 놓여진 기판에 대한 온도를 보상하여 상기 기판으로 전달함으로써 상기 기판의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제20 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인의 제1 위치와 상기 제2 전달 라인의 제3 위치가 서로 반대편에 위치하고, 상기 제1 전달 라인의 제2 위치와 상기 제2 전달 라인의 제4 위치가 서로 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 제20 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인과 상기 제2 전달 라인은 나란하게 형성되고, 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인을 통하여 흐르는 제1 용액 및 제2 용액이 상기 기판의 전체적인 면에 균일하게 상기 기판에 온도를 보상하여 전달하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  23. 제20 항에 있어서, 상기 제1 전달 라인의 상기 제1 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 유입되는 제1 유입구와 상기 제1 전달 라인의 상기 제2 위치에 배치되고 상기 제1 용액이 배출되는 제1 배출구를 더 포함하고,
    상기 제2 전달 라인의 상기 제3 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 유입되는 제2 유입구와 상기 제2 전달 라인의 상기 제4 위치에 배치되고 상기 제2 용액이 배출되는 제2 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  24. 제21 항에 있어서, 상기 제1 유입구 및 제2 유입구와 상기 용액 공급부 사이에 배치되어 상기 제1 전달 라인 및 상기 제2 전달 라인으로 공급되는 상기 제1 용 액 및 상기 제2 용액의 유량을 조절하기 위한 유량 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  25. 제20 항에 있어서, 상기 열 처리 유닛으로부터 복수개의 기판들이 전달되는 경우에 상기 기판들의 수에 대응하는 온도 조절 유닛들을 구비하고, 상기 용액 공급부는 상기 제1 용액 및 제2 용액을 각각의 온도 조절 유닛에 설정된 시간만큼 시간차를 두고 순차적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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