KR20150049184A - 기판처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 상에 처리액을 공급하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판처리방법은 하우징 내에 위치된 스핀헤드에 기판을 지지하는 로딩단계, 상기 스핀헤드에 의해 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판의 상면에 제1처리액을 공급하는 제1액공급단계, 그리고 상기 기판의 상면에 제2처리액을 공급하는 제2액공급단계를 포함하되, 제1처리액은 제1상태 및 제2상태 각각으로 제공되고, 상기 제1상태 및 상기 제2상태는 제1처리액이 상기 기판으로부터 비산되는 거리가 서로 상이하게 제공된다.

Description

기판처리방법{Method for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 상에 처리액을 공급하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위한 공정으로는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등 다양한 공정들을 포함한다. 이 중 사진공정은 도포, 노광, 그리고 현상 공정을 포함하며, 도포공정에는 기판 상에 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정이 수행된다.
일반적으로 도포공정은 기판 상에 신나를 공급하여 기판의 젖음성을 향상시키고, 이후에 감광액을 공급한다. 도포공정은 하우징 내에 위치된 기판을 일정한 속도로 회전되고, 그 기판 상에 신나 및 감광액을 공급한다. 감광액의 일부는 기판 상에 도포되고, 다른 일부는 기판의 원심력에 의해 하우징의 내측 통로를 통해 배출된다. 그러나 감광액이 배출되는 과정에서 일부는 하우징의 내측면에 부착되고, 시간이 경과됨에 따라 고착된다. 특히 감광액은 하우징의 내측 모서리영역 및 경사영역에 쉽게 부착된다.
이로 인해 하우징에 대해 주기적인 메인터넌스가 요구된다.
본 발명은 하우징 내측에 부착되는 감광액을 세정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 별도의 메인터넌스없이 하우징을 세정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판 상에 처리액을 공급하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판처리방법은 하우징 내에 위치된 스핀헤드에 기판을 지지하는 로딩단계, 상기 스핀헤드에 의해 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판의 상면에 제1처리액을 공급하는 제1액공급단계, 그리고 상기 기판의 상면에 제2처리액을 공급하는 제2액공급단계를 포함하되, 제1처리액은 제1상태 및 제2상태에 따라 순차적으로 제공되고, 상기 제1상태 및 상기 제2상태는 제1처리액이 상기 기판으로부터 비산되는 거리가 서로 상이하게 제공된다.
제1처리액은 신나이고, 제2처리액은 포토레지스트로 제공될 수 있다. 상기 제1액공급단계에는 상기 기판의 회전속도를 조절하여 제1처리액을 상기 제1상태 및 상기 제2상태로 제공할 수 있다. 상기 제1액공급단계에는 제1처리액의 유량을 조절하여 제1처리액을 상기 제1상태 및 상기 제2상태로 제공할 수 있다. 상기 제2액공급단계 이후에는 상기 기판의 가장자리영역에 제1처리액을 공급하는 제3액공급단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제1액공급단계 및 상기 제3액공급단계 각각에는 상기 기판의 저면으로 제1처리액을 더 공급할 수 있다.
또한 기판처리방법은 회수통 및 이의 내측에 위치된 안내벽을 가지는 하우징의 내에 위치된 스핀헤드에 기판을 지지하는 로딩단계, 상기 스핀헤드에 의해 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판의 상면에 제1처리액을 공급하되, 공급된 제1처리액은 상기 기판으로부터 비산되어 상기 하우징의 내측면 및 상기 안내벽의 상면 각각에 액막을 형성하는 제1액공급단계, 그리고 상기 기판의 상면에 제2처리액을 공급하되, 제2처리액은 상기 기판으로부터 비산되어 상기 회수통 및 상기 안내벽의 사이공간으로 유입되어 배출되는 제2액공급단계를 포함한다.
상기 제1액공급단계에는 상기 기판의 회전속도를 조절하여 제1처리액이 상기 기판으로부터 비산되는 거리를 조절할 수 있다. 상기 제1액공급단계에는 제1처리액의 유량을 조절하여 제1처리액이 상기 기판으로부터 비산되는 거리를 조절할 수 있다. 제1처리액은 신나이고, 제2처리액은 포토레지스트로 제공될 수 있다.
기판처리장치는 회수통 및 이의 내측에 위치된 안내벽을 가지며, 상기 회수통과 상기 안내벽 사이에 처리액이 회수되는 회수공간을 제공하는 하우징, 상기 안내벽에 둘러싸이도록 상기 하우징 내에 위치되며, 기판을 지지하는 지지플레이트, 상기 지지플레이트를 회전시키는 구동부재, 상기 구동부재에 의해 회전되는 기판의 상면에 제1처리액을 공급하는 제1처리액공급부재, 상기 구동부재에 의해 회전되는 기판의 상면에 제2처리액을 공급하는 제2처리액공급부재, 그리고 상기 구동부재 및 상기 제1처리액공급부재를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 회수공간에 해당되는 회수통 및 안내벽에 액막을 형성하도록 기판으로부터 비산되는 제1처리액의 거리를 조절한다.
상기 제어기는 상기 구동부재를 제어하여 기판의 회전속도를 제어하고, 상기 비산되는 제1처리액의 거리를 조절할 수 있다. 상기 제1처리액공급부재는 노즐, 상기 노즐에 제1처리액을 공급하는 상부 처리액공급라인, 그리고 상기 제1처리액공급라인에 설치되는 밸브를 포함하되, 상기 제어기는 상기 밸브를 제어하여 제1처리액의 유량을 제어하고, 상기 비산되는 제1처리액의 거리를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 감광액이 하우징의 내측면에 부착되기 전에 하우징의 내측면에 신나의 액막을 형성하므로, 감광액이 하우징에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 신나가 공급되는 중에 기판의 회전속도를 가변하므로, 그 회전속도에 따라 비산되는 신나를 하우징의 내측면에 영역 별로 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 신나의 유량을 조절하고, 그 유량에 따라 비산되는 신나를 하우징의 내측면에 영역 별로에 제공할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도2는 도1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도3은 도1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도4는 도1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도5는 도1의 도포챔버에 제공되는 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도6 내지 도9는 도5의 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
도1 내지 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도1은 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도2는 도1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도3은 도1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도4는 도1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도1 내지 도4를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 칭하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 칭한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(200)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 가진다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 제 1 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 제 1 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 기판(W)을 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제 1 방향(12), 제 2 방향(14), 제 3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조를 가진다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 가진다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제 2 방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
제 1 버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼(320)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 제 1 버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 1 버퍼(320)는 제 2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 후술하는 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(432)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
제 1 버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 가진다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제 2 방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제 2 버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제 1 버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 위 또는 아래 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제 2 방향(14) 및 제 3 방향(16)을 따른 2축 구동만 되도록 제공될 수 있다.
냉각 챔버(350)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 가진다. 냉각 플레이트(352)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(353)을 가진다. 냉각 수단(353)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 후술하는 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇(482)이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(420)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(420)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(430)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(430) 내에는 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버들(420), 레지스트 도포 챔버들(400), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(432)은 핸드(434), 아암(435), 지지대(436), 그리고 받침대(437)를 가진다. 핸드(434)는 아암(435)에 고정 설치된다. 아암(435)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(434)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(436)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(436)에 결합된다. 지지대(436)는 받침대(437)에 고정 결합되고, 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(433)에 결합된다.
레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 레지스트 도포 챔버(410)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 기판처리장치로 제공된다. 도5는 도1의 도포챔버에 제공되는 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도5를 참조하면, 기판처리장치(800)는 기판지지유닛(810), 하우징(850), 승강유닛(880), 처리액공급유닛(900), 그리고 제어기(940)를 포함한다.
기판지지유닛(810)은 기판을 지지 및 회전시킨다. 기판지지유닛(810)은 지지플레이트(820) 및 구동부재(830)를 포함한다. 지지플레이트(820)의 상면에는 기판을 지지하는 핀 부재들(822, 824)이 결합된다. 지지핀들(822)은 기판의 저면을 지지하고, 척핀들(824)은 기판의 측면을 지지한다. 지지플레이트(820)는 구동부재(830)에 의해 회전 가능하다. 구동부재(830)는 구동축(832) 및 구동기(834)를 포함한다. 구동축(834)은 지지플레이트(820)의 저면에 결합된다. 구동기(834)는 구동축(832)에 회전력을 제공한다. 예컨대, 구동기(834)는 모터일 수 있다.
하우징(850)은 내부에 도포공정이 수행되는 처리공간을 제공한다. 하우징(850)은 그 상부가 개방된 통 형상으로 제공된다. 하우징(850)은 회수통(860) 및 안내벽(870)을 포함한다. 회수통(860)은 기판지지유닛(810)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 안내벽(870)은 회수통(860)의 내측에서 기판지지유닛(810)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 회수통(860)과 안내벽(870)의 사이공간은 처리액이 회수되는 회수공간(865)으로 제공한다. 회수통(860)의 저면에는 회수라인(868)이 연결된다. 회수라인(868)은 회수통(860)에 유입된 처리액을 외부로 배출한다. 배출된 처리액은 처리액 재생시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
회수통(860)은 제1경사벽(862), 수직벽(864), 그리고 바닥벽(866)을 포함한다. 제1경사벽(862)은 기판지지유닛(810)을 둘러싸도록 제공된다. 제1경사벽(862)은 기판지지유닛(810)으로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사지도록 제공된다. 수직벽(864)은 제1경사벽(862)의 하단으로부터 아래 방향으로 지면과 수직하게 연장된다. 바닥벽(866)은 수직벽(864)의 하단으로부터 기판지지유닛(810)의 중심축을 향하는 방향으로 수평하게 연장된다.
안내벽(870)은 제1경사벽(862)과 바닥벽(866) 사이에 위치된다. 안내벽(870)은 제2경사벽(872) 및 사이벽(874)을 포함한다. 제2경사벽(872)은 기판지지유닛(810)을 둘러싸도록 제공된다. 제2경사벽(872)은 기판지지유닛(810)으로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사지도록 제공된다. 제2경사벽(872)과 제1경사벽(862) 각각의 상단은 상하방향으로 일치되게 제공된다. 사이벽(874)은 제2경사벽(872)의 상단으로부터 아래 방향으로 수직하게 연장된다. 사이벽(874)은 제2경사벽(872)과 바닥벽(866)을 연결한다.
승강유닛(880)은 하우징(850)을 상하 방향으로 승강시키며, 하우징(850)과 기판지지유닛(810) 간의 상대 높이를 조절한다. 승강유닛(880)은 브라켓(882), 이동축(884), 그리고 구동기(886)를 포함한다. 브라켓(882)은 하우징(850)의 경사벽에 고정 설치된다. 브라켓(882)에는 구동기(886)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(884)이 고정 결합된다.
처리액공급유닛(900)은 지지플레이트(820)에 로딩된 기판에 제1처리액 및 제2처리액을 공급한다. 처리액공급유닛(900)은 상부 제1처리액공급부재(910), 제2처리액공급부재(920), 그리고 하부 제1처리액공급부재(930)를 포함한다. 상부 제1처리액공급부재(910)는 기판의 상면에 제1처리액을 공급하고, 제2처리액공급부재(920)는 기판의 상면에 제2처리액을 공급한다. 하부 제1처리액공급부재(930)는 기판의 저면에 제1처리액을 공급한다.
상부 제1처리액공급부재(910)는 지지축(911), 아암((913), 상부노즐(914), 그리고 상부 처리액공급라인(915)을 포함한다. 지지축(911)은 하우징(850)의 일측에 위치된다. 지지축(911)은 그 길이방향이 제3방향을 향하도록 제공된다. 지지축(911)은 구동기(미도시)에 의해 그 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 아암((913)은 지지축(911)의 상단으로부터 수직한 방향으로 연장되게 제공된다. 지지축(911)의 끝단 저면에는 상부노즐(914)이 결합된다. 지지축(911)의 회전에 의해 상부노즐(914)은 공정위치 및 대기위치 간에 이동 가능하다. 여기서 공정위치는 상부노즐(914)이 하우징(850)과 대향되는 위치이고, 대기위치는 상부노즐(914)이 하우징(850)의 상부를 벗어난 위치이다. 상부 처리액공급라인(915)은 상부노즐(914) 및 처리액공급원(916)을 연결한다. 처리액공급원(916)에 채워진 제1처리액은 상부 처리액공급라인(915)을 통해 상부노즐(914)로 공급된다. 상부 처리액공급라인(915)에는 밸브(917)가 설치된다.
제2처리액공급부재(920)는 하우징(850)의 타측에 위치되며, 상부 제1처리액공급부재(910)와 동일한 형상을 가진다. 따라서 제2처리액공급부재(920)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
하부 제1처리액공급부재(930)는 하부노즐(932) 및 하부 처리액공급라인을 포함한다. 하부노즐(932)은 핀부재들(822, 824)에 의해 지지된 기판과 지지플레이트(820) 사이에 위치된다. 하부노즐들(932)은 복수 개로 제공되며, 지지플레이트(820)의 상면에 결합된다. 하부노즐들(932)은 서로 조합되어 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 상부에서 바라볼 때 하부노즐(932)은 지지플레이트(820)의 중심축을 기준으로 지지핀(822)보다 외측에 위치되고, 척핀(824)보다 내측에 위치된다.
예컨대, 제1처리액은 제2처리액의 확산을 돕는 케미칼일 수 있다. 제1처리액은 신나이고, 제2처리액은 포토레지스트와 같은 감광액일 수 있다.
제어기(940)는 상부 제1처리액공급부재(910)의 밸브(917) 및 기판지지유닛(810)의 구동기(834)를 제어한다. 제어기(940)는 밸브(917) 및 구동기(834)를 제어하여 제1처리액의 유량 및 기판의 회전속도를 조절한다. 일 예에 의하면, 제어기(940)는 밸브(917) 및 구동기(834)를 제어하여 제1처리액을 제1상태 및 제2상태로 제공할 수 있다. 제1상태 및 제2상태는 제1처리액이 기판으로부터 비산되는 거리로 제공되며, 각각은 그 거리가 상이하게 제공될 수 있다. 제어기(940)는 구동기(8343)를 제어하여 기판의 회전속도를 제어하고, 제1처리액이 기판으로부터 비산되는 거리를 조절할 수 있다. 제어기(940)는 밸브(917)를 제어하여 제1처리액의 공급유량을 제어하고, 제1처리액이 기판으로부터 비산되는 거리를 조절할 수 있다. 제1처리액은 제1상태로 제공되어 제1경사벽(862) 및 수직벽(864)의 내측면에 액막을 형성하고, 제2상태로 제공되어 제2경사벽(872)의 상면에 액막을 형성할 수 있다.
다음은 상술한 기판처리장치(800)를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 설명한다. 도6 내지 도9는 도5의 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 보여주는 도면들이다. 도 6 내지 도9를 참조하면, 기판지지유닛(810)에 기판이 로딩되고, 기판지지유닛(810)은 기판을 제1속도로 회전시킨다. 상부 노즐은 공정위치로 이동되어 기판의 상면 중앙영역에 제1처리액을 공급한다. 이와 동시에 하부 노즐은 기판의 저면 가장자리영역에 제1처리액을 공급한다. 기판의 양면 각각에 공급된 제1처리액은 기판으로부터 비산되어 회수통(860)의 제1경사벽(862) 및 수직벽(864)의 내측면에 액막을 형성한다. 이후 기판지지유닛(810)은 기판을 제1속도보다 낮은 제2속도로 회전시켜 제1처리액에 전달되는 원심력을 낮춘다. 제1처리액은 제1속도로 회전되는 기판으로부터 비산되어 안내벽(870)의 제2경사벽(872)의 상면에 액막을 형성한다. 제1처리액의 공급이 완료되면, 상부 제1처리액공급부재(910)는 대기위치로 이동되고, 제2처리액공급부재(920)가 공정위치로 이동된다. 제2처리액공급부재(920)는 기판의 상면 중앙영역에 제2처리액을 도포한다. 제2처리액의 일부는 기판 상에 도포막을 형성하고, 다른 일부는 회수통(860)과 안내벽(870) 사이공간을 통해 배출된다. 제2처리액의 공급이 완료되면, 상부 제1처리액공급부재(910)는 공정위치에서 기판의 상면 가장자리영역에 제1처리액을 공급하여 도포막의 일부를 제거한다. 이와 동시에 하부 제1처리액공급부재(930)는 기판의 저면 가장자리영역에 제1처리액을 공급한다.
상술한 실시예에 의하면, 하우징(850)의 내측면에는 기판으로부터 비산된 제1처리액이 제공되고, 이후에 제2처리액이 제공된다. 이로 인해 제2처리액은 하우징(850)의 내측면에서 제1처리액과 혼합되어 그 부착력이 약화된다. 또한 부착력이 약화된 제2처리액에 다시 제1처리액이 제공됨에 따라 제2처리액은 고착되지 않고 제1처리액과 함께 회수라인(868)으로 배출된다.
상술한 실시예에는 기판의 회전속도를 점진적으로 낮춰 제1처리액을 하우징(850)의 내측면의 영역 별로 제공하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 반대로 기판의 회전속도를 점진적으로 높혀 비산되는 제1처리액이 제공되는 영역을 상이하게 조절할 수 있다.
또한 상부 제1처리액공급부재(910)의 밸브(917)를 제어하여 제1처리액의 유량을 조절할 수 있다. 제1처리액의 유량에 따라 비산되는 제1처리액이 제공되는 영역을 상이하게 조절할 수 있다. 선택적으로, 제1처리액이 공급되는 시간을 조절하여 하우징(850)의 내측면에 제공되는 제1처리액의 양을 늘릴 수 있다. 또한 하부 제1처리액공급부재(930)의 밸브(934)를 제어하여 제1처리액의 유량을 조절할 수 있다.
다시 도1 내지 도4를 참조하면, 베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(421) 또는 가열 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다.
현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(480)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버들(470), 현상 챔버들(460), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484), 아암(485), 지지대(486), 그리고 받침대(487)를 가진다. 핸드(484)는 아암(485)에 고정 설치된다. 아암(485)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(484)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(486)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.
현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.
현상 챔버(460)는 하우징(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 하우징(461)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 하우징(461) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 기판(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
현상모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(470)는 냉각 플레이트(471) 또는 가열 플레이트(472)를 가진다. 냉각 플레이트(471)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(473)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(472)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(474)이 제공된다. 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다.
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)을 가진다. 프레임(510)은 직육면체의 형상을 가진다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)은 프레임(510) 내에 위치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에 대응하는 높이에 배치된다. 제 2 냉각 챔버(540)는 현상 모듈(402)에 대응하는 높이에 배치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 제 2 냉각 챔버(540)는 순차적으로 제 3 방향(16)을 따라 일렬로 배치된다. 상부에서 바라볼 때 버퍼(520)은 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제 1 방향(12)을 따라 배치된다. 에지 노광 챔버(550)는 버퍼(520) 또는 제 1 냉각 챔버(530)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 배치된다.
제 2 버퍼 로봇(560)은 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550) 간에 기판(W)을 운반한다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 에지 노광 챔버(550)와 버퍼(520) 사이에 위치된다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 제 1 버퍼 로봇(360)과 유사한 구조로 제공될 수 있다. 제 1 냉각 챔버(530)와 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판들(W)에 대해 후속 공정을 수행한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판(W)을 냉각한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)과 유사한 구조를 가진다. 에지 노광 챔버(550)는 제 1 냉각 챔버(530)에서 냉각 공정이 수행된 기판들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 기판(W)들이 후술하는 전처리 모듈(601)로 운반되기 전에 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 냉각 챔버(540)는 후술하는 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 기판들(W)을 냉각한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 현상 모듈(402)와 대응되는 높이에 추가된 버퍼를 더 가질 수 있다. 이 경우, 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 기판들(W)은 추가된 버퍼에 일시적으로 보관된 후 현상 모듈(402)로 운반될 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은, 노광 장치(900)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 기판(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정을 처리할 수 있다. 또한, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 이후에 기판(W)을 세정하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 도포 공정이 수행된 경우, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 후 베이크 공정을 처리할 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)을 가진다. 전처리 모듈(601)은 노광 공정 수행 전에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행하고, 후처리 모듈(602)은 노광 공정 이후에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 전처리 모듈(601)은 후처리 모듈(602)의 상부에 위치된다. 전처리 모듈(601)은 도포 모듈(401)과 동일한 높이로 제공된다. 후처리 모듈(602)은 현상 모듈(402)과 동일한 높이로 제공된다. 전처리 모듈(601)은 보호막 도포 챔버(610), 베이크 챔버(620), 그리고 반송 챔버(630)를 가진다. 보호막 도포 챔버(610), 반송 챔버(630), 그리고 베이크 챔버(620)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 보호막 도포 챔버(610)와 베이크 챔버(620)는 반송 챔버(630)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 보호막 도포 챔버(610)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 보호막 도포 챔버(610)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 베이크 챔버(620)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 베이크 챔버(620)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(630)는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(630) 내에는 전처리 로봇(632)이 위치된다. 반송 챔버(630)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 전처리 로봇(632)은 보호막 도포 챔버들(610), 베이크 챔버들(620), 제 2 버퍼 모듈(500)의 버퍼(520), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720) 간에 기판(W)을 이송한다. 전처리 로봇(632)은 핸드(633), 아암(634), 그리고 지지대(635)를 가진다. 핸드(633)는 아암(634)에 고정 설치된다. 아암(634)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 아암(634)은 지지대(635)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(635)에 결합된다.
보호막 도포 챔버(610)는 액침 노광 시에 레지스트 막을 보호하는 보호막을 기판(W) 상에 도포한다. 보호막 도포 챔버(610)는 하우징(611), 지지 플레이트(612), 그리고 노즐(613)을 가진다. 하우징(611)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(612)는 하우징(611) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(612)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(613)은 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W) 상으로 보호막 형성을 위한 보호액을 공급한다. 노즐(613)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 보호액을 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(613)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(613)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(612)는 고정된 상태로 제공될 수 있다. 보호액은 발포성 재료를 포함한다. 보호액은 포토 레지스터 및 물과의 친화력이 낮은 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 보호액은 불소계의 용제를 포함할 수 있다. 보호막 도포 챔버(610)는 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 보호액을 공급한다.
베이크 챔버(620)는 보호막이 도포된 기판(W)을 열처리한다. 베이크 챔버(620)는 냉각 플레이트(621) 또는 가열 플레이트(622)를 가진다. 냉각 플레이트(621)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(623)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(622)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(624)이 제공된다. 가열 플레이트(622)와 냉각 플레이트(621)는 하나의 베이크 챔버(620) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버들(620) 중 일부는 가열 플레이트(622) 만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(621) 만을 구비할 수 있다.
후처리 모듈(602)은 세정 챔버(660), 노광 후 베이크 챔버(670), 그리고 반송 챔버(680)를 가진다. 세정 챔버(660), 반송 챔버(680), 그리고 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 세정 챔버(660)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 반송 챔버(680)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 세정 챔버(660)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 세정 챔버(660)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(680)는 상부에서 바라볼 때 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(680)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 반송 챔버(680) 내에는 후처리 로봇(682)이 위치된다. 후처리 로봇(682)은 세정 챔버들(660), 노광 후 베이크 챔버들(670), 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 2 버퍼(730) 간에 기판(W)을 운반한다. 후처리 모듈(602)에 제공된 후처리 로봇(682)은 전처리 모듈(601)에 제공된 전처리 로봇(632)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.
세정 챔버(660)는 노광 공정 이후에 기판(W)을 세정한다. 세정 챔버(660)는 하우징(661), 지지 플레이트(662), 그리고 노즐(663)을 가진다. 하우징(661)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(662)는 하우징(661) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(662)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(663)은 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액으로는 탈이온수와 같은 물이 사용될 수 있다. 세정 챔버(660)는 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 직선 이동 또는 회전 이동할 수 있다.
노광 후 베이크 챔버(670)는 원자외선을 이용하여 노광 공정이 수행된 기판(W)을 가열한다. 노광 후 베이크 공정은 기판(W)을 가열하여 노광에 의해 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화를 완성시킨다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 가열 플레이트(672)를 가진다. 가열 플레이트(672)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(674)이 제공된다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 그 내부에 냉각 플레이트(671)를 더 구비할 수 있다. 냉각 플레이트(671)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(673)이 제공된다. 또한, 선택적으로 냉각 플레이트(671)만을 가진 베이크 챔버가 더 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 노광 전후 처리 모듈(600)에서 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 완전히 분리되도록 제공된다. 또한, 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(680)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 보호막 도포 챔버(610)와 세정 챔버(660)는 서로 동일한 크기로 제공되어 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 베이크 챔버(620)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다.
인터페이스 모듈(700)은 노광 전후 처리 모듈(600), 및 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 가진다. 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(720)와 제 2 버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되도록 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720) 및 제 2 버퍼(730)와 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 2 버퍼 로봇(560)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)에서 공정이 수행된 기판(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판(W)들이 후처리 모듈(602)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(722)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740) 및 전처리 로봇(632)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 2 버퍼(730)의 하우징(4531)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
850: 하우징 860: 회수통
870: 안내벽 910: 상부 제1처리액공급부재
920: 제2처리액공급부재 930: 하부 제1처리액공급부재

Claims (2)

  1. 하우징 내에 위치된 스핀헤드에 기판을 지지하는 로딩단계와;
    상기 스핀헤드에 의해 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판의 상면에 제1처리액을 공급하는 제1액공급단계와;
    상기 기판의 상면에 제2처리액을 공급하는 제2액공급단계를 포함하되,
    제1처리액은 제1상태 및 제2상태에 따라 순차적으로 제공되고,
    상기 제1상태 및 상기 제2상태는 제1처리액이 상기 기판으로부터 비산되는 거리가 서로 상이하게 제공되는 기판처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1처리액은 신나이고, 제2처리액은 포토레지스트로 제공되는 기판처리방법


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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180062502A (ko) * 2016-11-30 2018-06-11 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR20180130864A (ko) * 2017-05-30 2018-12-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
KR20220034303A (ko) * 2020-09-10 2022-03-18 세메스 주식회사 세정 지그, 이를 포함하는 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치의 세정 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017384A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Tokyo Electron Ltd 半導体製造装置、液処理装置、及び液処理装置の運転方法
KR20030051129A (ko) * 2001-12-14 2003-06-25 삼성전자주식회사 신너 조성물 및 이를 사용한 포토레지스트의 스트립핑 방법
KR20040035455A (ko) * 2002-10-22 2004-04-29 동부전자 주식회사 사진공정용 스핀장치
JP2006073854A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Nec Electronics Corp フォトレジスト液の塗布方法、フォトレジストパターンの形成方法、半導体装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017384A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Tokyo Electron Ltd 半導体製造装置、液処理装置、及び液処理装置の運転方法
KR20030051129A (ko) * 2001-12-14 2003-06-25 삼성전자주식회사 신너 조성물 및 이를 사용한 포토레지스트의 스트립핑 방법
KR20040035455A (ko) * 2002-10-22 2004-04-29 동부전자 주식회사 사진공정용 스핀장치
JP2006073854A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Nec Electronics Corp フォトレジスト液の塗布方法、フォトレジストパターンの形成方法、半導体装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180062502A (ko) * 2016-11-30 2018-06-11 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR20180130864A (ko) * 2017-05-30 2018-12-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
KR20220034303A (ko) * 2020-09-10 2022-03-18 세메스 주식회사 세정 지그, 이를 포함하는 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치의 세정 방법

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