KR20160072545A

KR20160072545A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20160072545A
Application number: KR1020140180309A
Authority: KR
Inventors: 박희종
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-06-23
Also published as: KR102343636B1

Abstract

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 처리 용기를 포함하되, 상기 처리 용기는 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 내부에 처리 공간을 가지는 외측컵, 상기 처리 공간에 위치되며, 상기 처리 공간의 분위기가 배기되는 배기구를 가지는 배기관, 그리고 상기 배기구에 유입되는 처리액을 차단하는 차단 부재를 포함한다. 처리액에 배기구에 유입되는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치에 관한 것이다.

반도체 소자 및 평판표시패널의 제조 공정은 사진, 식각, 애싱, 박막 증착, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진은 도포, 노광, 그리고 현상 단계를 순차적으로 수행하며, 각 공정이 진행되기 전후에서 기판 세정 공정이 수행된다.

특히 사진 공정에는 도포 단계와 노광 단계 사이에는 기판의 비처리면을 세정 처리하는 단계가 수행된다. 도 1은 세정 단계를 수행하는 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 일부 영역을 확대해 보여주는 절단 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치는 기판 지지 유닛(2), 노즐(4), 그리고 처리 용기(6)를 포함한다. 기판(W)은 기판 지지 유닛(2)에 의해 지지되고, 노즐(4)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 처리 용기(6)는 기판 지지 유닛(2)을 감싸는 컵 형상을 가진다. 처리 용기(6)에는 그 내부 공간과 통하는 배출관(7) 및 배기관(8)이 연결된다. 기판(W)에 사용된 처리액은 배출관(7)에 의해 회수 처리되고, 내부 분위기는 배기관(8)에 의해 배기 처리된다.

그러나 처리액은 회수되는 중에 비산되거나, 처리 용기(6)의 내부에 형성된 와류에 의해 그 일부가 배기관(8)에 유입된다. 이에 따라 배기관(8) 및 이에 연결된 장치가 오염될 수 있다

본 발명은 분위기를 배기하는 배기관에 처리액이 유입되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 처리 용기를 포함하되, 상기 처리 용기는 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 내부에 처리 공간을 가지는 외측컵, 상기 처리 공간에 위치되며, 상기 처리 공간의 분위기가 배기되는 배기구를 가지는 배기관, 그리고 상기 배기구에 유입되는 처리액을 차단하는 차단 부재를 포함한다.

상기 차단 부재는 배기관의 일단에 설치되며, 상기 배기구가 향하는 방향으로 상기 배기구를 바라볼 때 상기 배기구의 일부에 중첩되게 제공될 수 있다. 상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지하는 지지판 및 상기 지지판의 저면에 결합되며, 회전 가능한 구동축을 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 차단 부재는 상기 지지판의 측단에서 상기 배기관의 중심축을 향하는 방향으로 상기 배기관의 일단으로부터 연장될 수 있다. 상기 차단 부재는 상기 배기관의 일단으로부터 상향 경사진 방향으로 연장될 수 있다. 상기 차단 부재의 상면은 라운드지도록 제공될 수 있다. 상기 처리 용기는 상기 처리 공간을 내측 공간 및 외측 공간으로 구획하는 내측컵을 더 포함하되, 상기 배기관은 상기 내측 공간에 위치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 상기 배기관은 상기 지지판과 중첩되게 위치될 수 있다. 상기 처리 용기는 상기 외측 공간에 대응되는 상기 외측컵의 영역에 연결되며, 상기 처리 공간에 회수되는 처리액을 회수하는 회수라인을 더 포함하되, 상기 내측컵의 하단은 상기 외측컵의 바닥면으로부터 이격되게 위치될 수 있다. 상기 배기관은 복수 개로 제공되며, 상기 구동축의 둘레를 감싸도록 배열될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 배기구가 제공되는 배기관에는 차단 부재가 제공된다. 이에 따라 처리액에 배기구에 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 차단 부재는 배기관으로부터 상향 경사지도록 연장되게 제공된다. 이로 인해 배기관에 유입되는 처리액을 배기관의 외측으로 안내할 수 있다.

도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 일부 영역을 확대해 보여주는 절단 사시도이다.
도 3은 기판 처리 설비를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 도 3의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 6은 도 3의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 7은 도 2의 세정 챔버의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 6의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 8의 차단 부재를 확대해 보여주는 절단 사시도이다.

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 기판(W)이 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.

이하 도 3 내지 도 9를 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 설명한다.

도 3은 기판 처리 설비를 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이며, 도 5는 도 3의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이고, 도 6은 도 3의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 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 도포한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 하우징(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.

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(422) 및 가열 플레이트(421)를 포함한다. 냉각 플레이트(422)는 가열 플레이트(421)에 의해 가열 처리된 기판(W)을 냉각 처리한다. 냉각 플레이트(422)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 냉각 플레이트(422)의 내부에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단이 제공된다. 예컨대, 냉각 플레이트(422)는 가열된 기판(W)을 상온으로 냉각시킬 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. 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 도포 모듈(401)의 베이크 챔버와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

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), 인터페이스 로봇(740), 그리고 세정 챔버(800)를 가진다. 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 인터페이스 로봇(740), 그리고 세정 챔버(800)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)에 대해 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 세정 챔버(800), 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.

세정 챔버(800)는 제 1 버퍼(720)와 마주보는 위치에 배치된다. 세정 챔버(800)는 노광 장치(900)로 이동되기 전에 기판들(W)을 세정 처리한다. 세정 챔버(800)는 감광액이 도포된 기판(W)의 처리면에 반대편인 비처리면을 세정 처리하는 기판 처리 장치(800)로 제공된다.

도 7은 도 2의 세정 챔버의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이고, 도 8은 도 6의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 세정 챔버(800)는 기판 지지 유닛(810), 반전 유닛(840), 액 공급 유닛(860), 처리 용기(820), 그리고 승강 유닛(830)을 포함한다.

기판 지지 유닛(810)은 기판(W)을 지지하고, 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(810)은 지지판(812)을 가진다. 지지판(812)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재들(811a,811b)이 결합된다. 지지 핀들(811a)은 기판(W)의 하면을 지지하고, 척킹 핀들(811b)은 기판(W)의 측면을 지지한다. 지지판(812)은 구동 부재에 의해 회전된다. 구동 부재는 지지판(812)의 하면에 결합되는 구동 축(814)과, 구동 축(814)에 구동력을 제공하는 구동기(816)를 포함한다. 구동기(816)는 구동 축(814)에 회전력을 제공하는 모터일 수 있으며, 선택적으로 구동 축(814)을 상하 방향으로 직선 이동시키는 구동력을 제공할 수도 있다. 구동기(816)는 프레임(818)에 의해 지지된다. 선택적으로, 지지 핀들(811a,811b)은 척킹 핀들(811b) 또는 지지 핀들(811a)으로만 기판(W)을 지지할 수 있다.

반전 유닛(840)은 기판 지지 유닛(810)에 로딩되는 기판(W)의 패턴 면이 아래 방향을 향하도록 기판(W)를 반전시킨다. 기판(W)의 패턴 면에는 포토레지스트, 그리고 액침 노광 공정시 포토레지스트를 보호하기 위한 보호막이 도포되어 있다. 이하에서는, 기판(W)의 패턴 면을 제 1 면이라 하고, 패턴 면의 반대 면을 제 2 면이라 한다.

반전 유닛(840)은 홀딩부(842), 반전부(844), 승강부(846), 그리고 이동부(848)를 포함한다. 홀딩부(842)는 반전시킬 기판(W)을 로딩한다. 반전부(844)는 홀딩부(842)를 180도 회전시킨다. 승강부(846)는 반전부(844)를 상하 방향으로 이동시킨다. 반전부(844)로는 모터와 같은 구동 장치가 사용될 수 있다. 승강부(846)로는 실린더 또는 리니어 모터, 모터를 이용한 리드스크류와 같은 직선 구동 장치가 사용될 수 있다. 이동부(848)는 브라켓(848-1), 가이드 레일(848-2), 그리고 구동기(미도시)를 가진다. 가이드 레일(848-2)은 처리 용기(820)의 일측에 길게 일직선으로 연장된다. 가이드 레일(848-2)에는 이를 따라 이동 가능하도록 브라켓(848-1)이 결합되고, 브라켓(848-1)에는 승강부(846)가 고정 결합된다. 구동기는 브라켓(848-1)을 직선 이동시키는 구동력을 제공한다. 브라켓(848-1)의 직선 이동은 모터와 스크류를 가지는 어셈블리에 의해 이루어질 수 있다. 선택적으로 브라켓(848-1)의 직선 이동은 벨트와 풀리, 그리고 모터를 가진 어셈블리에 의해 이루어질 수 있다. 선택적으로 브라켓(848-1)의 직선 이동은 리니어 모터에 의해 이루어질 수 있다.

액 공급 유닛(860)은 기판(W)의 제 2 면, 즉 기판(W)의 패턴 면의 반대 면에 처리액을 분사한다. 예컨대, 처리액은 린스액일 수 있다. 린스액으로는 순수가 사용될 수 있다. 액 공급 유닛(860)은 처리 용기(820)의 일측에 배치된다. 액 공급 유닛(860)은 노즐(861), 지지 바(862), 구동축(863), 그리고 구동기(864)를 가진다. 노즐(861)은 지지 바(862)의 일 끝단에 고정 결합된다. 지지 바(862)의 다른 끝단에는 구동기(864)에 의해 회전 및 승하강되는 구동축(863)이 고정 결합된다. 노즐(861)은 린스액 공급라인(865)에 의해 린스액 공급원(866)에 연결되고, 린스액 공급 라인(865) 상에는 린스액의 흐름을 개폐하는 밸브(867)가 배치된다. 기판(W)의 제 2 면에 분사되는 린스액은 제 2 면 상의 파티클을 제거한다. 기판(W)의 제 2 면은 노광 장치(900)에서의 노광 공정 진행시 기판(W)가 지지되는 면이다. 기판(W)의 제 2 면에 파티클이 존재하면 파티클은 노광 공정에서 디포커스(Defocus) 현상을 유발할 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 제 2 면의 파티클은 제거되어야 한다.

처리 용기(820)는 상부가 개방되고, 내부에 기판(W)이 처리되는 처리 공간(822)을 가진다. 처리 용기(820)는 공정에 사용된 처리액을 회수하고, 처리 공간(822)의 분위기를 배기한다. 처리 용기(820)는 외측컵(870), 내측컵(880), 연결링(826), 배기관(892), 그리고 차단 부재(894)를 포함한다. 외측컵(870)은 기판 지지 유닛(810)을 감싸며, 내부에 처리 공간(822)을 가진다. 외측컵(870)은 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 외측컵(870)은 바닥벽(872), 측벽(874), 그리고 경사벽(876)을 가진다. 바닥벽(872)은 중공을 가지는 원형의 판 형상으로 제공된다. 바닥벽(872)의 중공에는 구동 축(814) 또는 구동기(816)가 삽입될 수 있다. 바닥벽(872)에는 배출관(828)이 연결된다. 배출관(828)은 바닥벽(872)으로부터 아래 방향으로 연장된다. 배출관(828)은 처리 공간(822)에 유입된 처리액을 회수한다. 측벽(874)은 기판 지지 유닛(810)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 측벽(874)은 바닥벽(872)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측벽(874)은 바닥벽(872)으로부터 위로 연장된다. 경사벽(876)은 측벽(874)의 상단으로부터 연장되는 환형의 링 형상을 가진다. 경사벽(876)은 기판 지지 유닛(810)의 중심축에 가까워질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 측벽(874)으로부터 연장된다.

내측컵(880)은 처리 공간(822)에서 기판 지지 유닛(810)을 감싸도록 제공된다. 내측컵(880)은 내벽(882) 및 안내벽(884)을 가진다. 내벽(882)은 외측컵(870)의 측벽(874)보다 작은 직경을 가지는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내벽(882)의 하단은 측벽(874)의 하단보다 높게 위치된다. 따라서 내벽(882)의 하단은 바닥벽(872)에 이격되게 위치된다. 내벽(882)은 처리 공간(822)을 내측 공간(822a) 및 외측 공간(822b)으로 구획한다. 여기서 내측 공간(822a)은 내벽(882)의 내측 영역으로, 내벽(882)과 기판 지지 유닛(810) 간에 사이 공간으로 정의된다. 외측 공간(822b)은 내벽(882)의 외측 영역으로, 내벽(882)과 외측컵(870)의 측벽(874) 간에 사이 공간으로 정의된다. 상부에서 바라볼 때 내벽(882)은 지지판(812)의 측단과 일치하거나, 지지판(812)의 외측에 위치될 수 있다. 선택적으로, 내벽(882)은 상하 방향으로 지지판(812)에 중첩되게 위치될 수 있다. 일 예에 의하면, 상부에서 바라볼 때 배출관(828)은 외측 공간(822b)에 중첩되게 위치될 수 있다. 안내벽(884)은 측벽(874)의 상단으로부터 연장되는 환형의 링 형상으로 제공된다. 안내벽(884)은 기판 지지 유닛(810)의 중심축과 멀어질수록 측벽(874)으로부터 하향 경사진 방향을 향하게 제공된다.

연결링(826)은 내측컵(880)과 외측컵(870)을 서로 연결시킨다. 연결링(826)은 외측 공간(822b)에 위치되는 환형의 링 형상으로 제공된다. 연결링(826)은 내측컵(880)의 내벽(882) 하단으로부터 외측컵(870)의 측벽(874)까지 연장되게 제공된다. 연결링(826)에는 상면 및 저면을 관통하는 관통홀(826a)이 형성된다. 관통홀(826a)은 복수 개로 제공되며, 연결링(826)의 원주 방향을 따라 배열된다. 따라서 외측 공간(822b)에 유입된 처리액은 관통홀(826a)을 통해 외측컵(870)의 바닥벽(872)으로 회수될 수 있다.

배기관(892)은 처리 공간(822)의 분위기를 배기한다. 배기관(892)은 내측 공간(822a)에 위치된다. 배기관(892)은 배기관(892)은 그 길이 방향이 상하 방향을 향하는 원형의 관 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 배기관(892)은 지지판(812)과 중첩되게 위치된다. 배기관(892)에는 배기구가 형성되며, 배기구는 상부 방향을 향하도록 제공된다. 배기관(892)은 외측컵(870)의 바닥벽(872)에 연결된다. 배기관(892)은 그 상단은 바닥벽(872)에 비해 높게 제공된다. 따라서 배기관(892)은 바닥벽(872)을 관통하게 위치된다. 배기관(892)에는 펌프와 같은 배기 부재(미도시)가 연결되어 처리 공간(822)에 음압을 제공할 수 있다.

차단 부재(894)는 배기구에 처리액이 유입되는 것을 차단한다. 차단 부재(894)는 복수 개로 제공되며, 각각은 구동축의 둘레를 감싸도록 배열된다. 선택적으로 차단 부재(894)는 1 개로 제공될 수 있다. 도 9는 도 8의 차단 부재를 확대해 보여주는 절단 사시도이다. 도 9를 참조하면, 배기구가 향하는 방향으로 배기구를 바라볼 때 차단 부재(894)는 배기구의 일부와 중첩되게 위치된다. 차단 부재(894)는 배기관(892)의 상단으로부터 연장되게 제공된다. 상부에서 바라볼 때 차단 부재(894)는 지지판(812)의 측단에서 배기관(892)의 중심축을 향하는 방향으로 배기관(892)의 상단으로부터 상향 경사지게 연장된다. 따라서 처리액의 일부가 내측 공간(822a)에 유입될지라도, 처리액은 차단 부재(894)에 의해 바닥벽(872)으로 흘러 내릴 수 있다. 차단 부재(894)는 배기관(892)의 상단에 대응되는 형상에서 일부가 절단된 형상을 가진다. 일 예에 의하면, 차단 부재(894)의 상면은 라운드지도록 제공될 수 있다. 차단 부재(894)는 반구에서 일부가 절단된 형상으로 제공될 수 있다. 이와 달리 차단 부재(894)는 원형에서 일부가 절단된 판 형상으로 제공될 수 있다.

승강 유닛(830)은 처리 용기(820)와 기판 지지 유닛(810) 간의 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(830)은 처리 용기(820)를 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 유닛(830)은 브라켓(832), 이동 축(834), 그리고 구동기(836)를 가진다. 브라켓(832)은 처리 용기(820)의 외벽에 고정 설치되고, 브라켓(832)에는 구동기(836)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(834)이 고정 결합된다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(810)에 놓이거나, 기판 지지 유닛(810)으로부터 들어올릴 때 기판 지지 유닛(810)이 처리 용기(820)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(820)는 하강한다.

다음에는 상술한 기판 처리 설비(1)를 이용하여 공정을 수행하는 일 예를 설명한다.

기판들(W)이 수납된 카세트(20)는 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인다. 도어 오프너에 의해 카세트(20)의 도어가 개방된다. 인덱스 로봇(220)은 카세트(20)로부터 기판(W)을 꺼내어 제 2 버퍼(330)로 운반한다.

제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330)에 보관된 기판(W)을 제 1 버퍼(320)로 운반한다. 도포부 로봇(432)은 제 1 버퍼(320)로부터 기판(W)을 꺼내어 도포 모듈(401)의 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 프리 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)로부터 기판(W)을 꺼내어 레지스트 도포 챔버(410)로 운반한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 이후 기판(W) 상에 포토 레지스트가 도포되면, 도포부 로봇(432)은 기판(W)을 레지스트 도포 챔버(410)로부터 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 기판(W)에 대해 소프트 베이크 공정을 수행한다.

도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)에서 기판(W)을 꺼내어 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)로 운반한다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 기판(W)에 대해 냉각 공정이 수행된다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 공정이 수행된 기판(W)은 제 2 버퍼 로봇(560)에 의해 에지 노광 챔버(550)로 운반된다. 에지 노광 챔버(550)는 기판(W)의 가장자리 영역을 노광하는 공정을 수행한다. 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 완료된 기판(W)은 제 2 버퍼 로봇(560)에 의해 버퍼(520)로 운반된다.

전처리 로봇(632)은 버퍼(520)로부터 기판(W)을 꺼내어 전처리 모듈(601)의 보호막 도포 챔버(610)로 운반한다. 보호막 도포 챔버(610)는 기판(W) 상에 보호막을 도포한다. 이후 전처리 로봇(632)은 기판(W)을 보호막 도포 챔버(610)로부터 베이크 챔버(620)로 운반한다. 베이크 챔버(620)는 기판(W)에 대해 가열 및 냉각 등과 같은 열처리를 수행한다.

전처리 로봇(632)은 베이크 챔버(620)에서 기판(W)을 꺼내어 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720)로 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720)로부터 세정 챔버(800)의 반전 유닛(840)으로 기판(W)을 운반한다. 반전 유닛(840)은 기판(W)의 제 1 면(패턴 면)이 아래 방향을 향하도록 기판(W)을 반전시킨다. 반전된 기판(W)은 기판 지지 유닛(810) 상에 로딩되고, 로딩된 기판(W)은 핀 부재들(811a, 811b)에 의해 척킹된다.

기판(W)은 기판 지지 유닛(810)에 의해 회전되고, 기판(W)의 제 2 면(비패턴 면)의 중앙 영역에는 처리액이 공급된다. 기판(W) 상에 공급된 처리액은 기판(W)의 원심력에 의해 확산된다. 처리액의 일부는 처리 용기(820)의 외측 공간(822b)으로 회수되고, 다른 일부는 내측 공간(822a)으로 회수된다. 외측 공간(822b)으로 회수된 처리액은 배출관(828)을 통해 회수된다. 내측 공간(822a)으로 회수된 처리액은 차단 부재(894)에 의해 처리 용기(820)의 바닥벽(872)으로 안내되고 배출관(828)으로 회수된다.

이후 기판(W)은 인터페 이스 로봇(740)에 의해 세정 챔버(800)로부터 제 1 버퍼(720)로 운반된 후, 제 1 버퍼(720)로부터 노광 장치(900)로 운반된다. 노광 장치(900)는 기판(W)의 제 1 면에 대해 노광 공정, 예를 들어 액침 노광 공정을 수행한다. 노광 장치(900)에서 기판(W)에 대해 노광 공정이 완료되면, 인터페이스 로봇(740)은 노광 장치(900)에서 기판(W)을 제 2 버퍼(730)로 운반한다.

후처리 로봇(682)은 제 2 버퍼(730)로부터 기판(W)을 꺼내어 후처리 모듈(602)의 세정 챔버(660)로 운반한다. 세정 챔버(660)는 기판(W)의 표면에 세정액을 공급하여 세정 공정을 수행한다. 세정액을 이용한 기판(W)의 세정이 완료되면 후처리 로봇(682)은 곧바로 세정 챔버(660)로부터 기판(W)을 꺼내어 노광 후 베이크 챔버(670)로 기판(W)을 운반한다. 노광 후 베이크 챔버(670)의 가열 플레이트(672)에서 기판(W)의 가열에 의해 기판(W) 상에 부착된 세정액이 제거되고, 이와 동시에 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화가 완성된다. 후처리 로봇(682)은 노광 후 베이크 챔버(670)로부터 기판(W)을 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)로 운반한다. 제 2 냉각 챔버(540)에서 기판(W)의 냉각이 수행된다.

현상부 로봇(482)은 제 2 냉각 챔버(540)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 포스트 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 챔버(460)로 운반한다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상에 현상액을 공급하여 현상 공정을 수행한다. 이후 현상부 로봇(482)은 기판(W)을 현상 챔버(460)로부터 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 기판(W)에 대해 하드 베이크 공정을 수행한다.

현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내어 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)로 운반한다. 냉각 챔버(350)는 기판(W)을 냉각하는 공정을 수행한다. 인덱스 로봇(360)은 냉각 챔버(350)부터 기판(W)을 카세트(20)로 운반한다. 이와 달리, 현상부 로봇(482)는 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)으로 운반하고, 이후 인덱스 로봇(360)에 의해 카세트(20)로 운반될 수 있다.

상술한 실시예에는 차단 부재(894)가 기판(W)을 세정 처리하는 세정 챔버(800)에 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 차단 부재(894)는 레지스트 도포 챔버(410) 및 현상 챔버(460)에 적용 가능하다. 또한 차단 부재(894)는 이에 한정되지 않으며, 기판(W)을 액 처리하고 그 내부 분위기를 배기하는 배기관(892)이 설치되는 장치에 다양하게 적용 가능하다.

또한 본 실시예에는 차단 부재(894)가 원형에서 일부가 절단된 판 형상 또는 반구에서 일부가 절단된 형상을 가지는 것으로 설명하였다. 그러나 차단 부재(894)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 처리액이 배기관(894)에 유입되는 것을 방지할 수 있다면, 다양하게 변형될 수 있다.

810: 기판 지지 유닛 820: 처리 용기
822a: 내측 공간 822b: 외측 공간
828: 배출관 870: 외측컵
880: 내측컵 892: 배기관
894: 차단 부재

Claims

기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 처리 용기를 포함하되,
상기 처리 용기는,
상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 내부에 처리 공간을 가지는 외측컵과;
상기 처리 공간에 위치되며, 상기 처리 공간의 분위기가 배기되는 배기구를 가지는 배기관과;
상기 배기구에 유입되는 처리액을 차단하는 차단 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 차단 부재는 배기관의 일단에 설치되며, 상기 배기구가 향하는 방향으로 상기 배기구를 바라볼 때 상기 배기구의 일부에 중첩되게 제공되는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 기판 지지 유닛은,
기판을 지지하는 지지판과;
상기 지지판의 저면에 결합되며, 회전 가능한 구동축을 포함하되,
상부에서 바라볼 때 상기 차단 부재는 상기 지지판의 측단에서 상기 배기관의 중심축을 향하는 방향으로 상기 배기관의 일단으로부터 연장되는 기판 처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 차단 부재는 상기 배기관의 일단으로부터 상향 경사진 방향으로 연장되는 기판 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 차단 부재의 상면은 라운드지도록 제공되는 기판 처리 장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 용기는,
상기 처리 공간을 내측 공간 및 외측 공간으로 구획하는 내측컵을 더 포함하되,
상기 배기관은 상기 내측 공간에 위치되는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상부에서 바라볼 때 상기 배기관은 상기 지지판과 중첩되게 위치되는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 처리 용기는,
상기 외측 공간에 대응되는 상기 외측컵의 영역에 연결되며, 상기 처리 공간에 회수되는 처리액을 회수하는 회수라인을 더 포함하되,
상기 내측컵의 하단은 상기 외측컵의 바닥면으로부터 이격되게 위치되는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 배기관은 복수 개로 제공되며, 상기 구동축의 둘레를 감싸도록 배열되는 기판 처리 장치.