KR20160078581A - 처리액 공급 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리액을 공급하는 방법 및 장치를 제공한다. 기판에 처리액을 공급하는 방법으로는, 제1케미칼과 순수를 혼합하여 상기 처리액을 생성하되, 상기 순수는 상기 제1케미칼과 혼합 전에 가열된 상태로 공급되고, 가열된 상기 순수의 양에 의해 상기 처리액의 농도 및 온도가 조절된다. 이에 따라 현상 공정의 쓰루풋을 향상시키고, 처리액의 사용량을 줄일 수 있다.

Description

처리액 공급 방법 및 기판 처리 장치{Method for supplying chemical and Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액을 공급하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 사진 공정은 기판 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위한 공정으로, 도포 공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정가 순차적으로 진행된다. 도포 공정에는 기판 상에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하고, 노광 공정에는 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하며, 현상 공정에는 기판 상에 노광 처리된 영역을 선택적으로 현상 처리한다. 이 중 현상 공정은 감광막들 사이에 노광 처리된 영역으로 현상액과 같은 처리액을 공급하여 기판을 현상 처리한다.

그러나 최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 패턴의 미세화가 요구되며, 이는 정밀도가 높은 현상 처리 기술을 필요로 한다. 특히 도 1과 같이, 패턴의 깊이(D, Pattern Depth)가 깊어질수록 현상 공정의 소요 시간은 길어지고, 처리액의 사용량은 증가된다. 일부 패턴의 경우에는 공정의 소요 시간 및 처리액의 사용량을 증가시키더라도 일정 깊이 이상으로 현상 처리되지 않는다.

본 발명은 현상 공정의 쓰루풋을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 기판의 현상 공정에 사용되는 처리액의 사용량을 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 처리액을 공급하는 방법 및 장치를 제공한다. 기판에 처리액을 공급하는 방법으로는, 제1케미칼과 순수를 혼합하여 상기 처리액을 생성하되, 상기 순수는 상기 제1케미칼과 혼합 전에 가열된 상태로 공급되고, 가열된 상기 순수의 양에 의해 상기 처리액의 농도 및 온도가 조절된다.

상기 처리액의 농도를 조절하는 것은 상기 제1케미칼보다 높은 농도를 가지는 제2케미칼을 상기 제1케미칼와 혼합하여 상기 처리액의 농도를 높히는 것을 포함할 수 있다. 상기 처리액의 농도를 높히는 것은 제2케미칼과 상기 순수가 혼합된 혼합액의 농도가 상기 제1케미칼의 농도보다 높도록 상기 순수의 양을 조절할 수 있다. 상기 처리액의 온도를 조절하는 것은 상기 제1케미칼에는 가열된 상기 순수를 혼합하여 상기 처리액의 온도를 높히거나, 상기 제1케미칼에는 가열된 상기 순수와 상온보다 낮은 온도의 상기 순수를 함께 혼합하되, 상기 처리액의 온도를 높히기 위해 사용된 가열된 상기 순수의 양은 상기 처리액의 온도를 낮추기 위해 사용된 가열된 상기 순수와 상온보다 낮은 온도의 상기 순수의 혼합액의 양과 동일하게 제공될 수 있다. 상기 처리액은 현상액이고, 상기 케미칼과 상기 순수는 인라인으로 혼합될 수 있다.

기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 노즐 유닛, 그리고 상기 노즐 유닛에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 상기 노즐 유닛에 연결되며, 제1케미칼을 공급하는 메인 공급 라인, 상기 메인 공급 라인에 연결되며, 순수를 공급하는 순수 공급 라인, 상기 순수 공급 라인에 설치되며, 순수를 가열 처리하는 히터, 그리고 상기 순수 공급 라인에 설치된 순수 밸브를 조절하여 제1케미칼과 순수의 혼합으로 생성된 처리액의 농도 및 온도를 조절하는 제어기를 포함한다.

상기 액 공급 유닛은 상기 메인 공급 라인에 연결되며, 제1케미칼보다 높은 농도를 가지는 제2케미칼을 공급하는 서브 공급 라인을 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 서브 공급 라인에 설치된 서브 밸브 및 상기 순수 밸브를 조절하여 처리액의 농도를 조절할 수 있다. 상기 액 공급 유닛은 상기 순수 공급 라인으로부터 분기되어 상기 메인 공급 라인에 연결되는 분기 공급 라인을 더 포함하되, 상기 히터 및 상기 순수 밸브 각각은 상기 순수 공급 라인에서 상기 분기 공급 라인이 분기되는 지점보다 하류에 위치되고, 상기 제어기는 상기 분기 공급 라인에 설치된 분기 밸브 및 상기 순수 밸브를 조절하여 처리액의 온도를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 현상 공정에 사용되는 처리액은 그 온도 및 농도를 조절된다. 이에 따라 현상 공정의 쓰루풋을 향상시키고, 처리액의 사용량을 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 처리액은 케미칼과 가열 처리된 순수 간의 혼합에 의해 생성되며, 그 온도 및 농도가 순수의 양에 의해 조절되므로, 온도 및 농도를 동시에 조절 가능하다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 케미칼과 순수는 인라인으로 혼합되므로, 처리액의 온도 및 농도를 실시간으로 조절할 수 있다.

도 1은 현상 처리되는 기판의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 6은 도 2의 현상 챔버를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 액 공급 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 7의 액 공급 유닛을 이용하여 처리액의 농도를 높히는 과정을 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 7의 액 공급 유닛을 이용하여 처리액의 온도를 높히는 과정을 보여주는 단면도이다.

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.

이하 도 2 내지 도 9를 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이고, 도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이며, 도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이고, 도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 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 2에서는 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(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(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(800)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(800)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(800)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(800), 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(800)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(800)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(800)는 기판을 현상 처리하는 장치로 제공된다. 현상 챔버(800)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. 도 6은 도 2의 현상 챔버를 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 현상 챔버(800)는 기판 지지 유닛(810), 처리 용기(820), 승강 유닛(840), 노즐 유닛(850), 그리고 액 공급 유닛(860)을 포함한다.

기판 지지 유닛(810)은 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 기판 지지 유닛(810)은 지지 플레이트(813), 회전축(814), 그리고 구동 부재(815)를 포함한다. 지지 플레이트(813)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재들(811,812)이 결합된다. 핀 부재의 일부(811)는 기판(W)의 저면을 지지하고, 다른 일부(812)는 기판(W)의 측면을 지지한다. 회전축(814)은 그 길이방향이 상하방향을 향하는 원통 형상을 가지도록 제공된다. 회전축(814)은 지지 플레이트(813)의 저면에 결합된다. 구동 부재(815)는 회전축(814)에 회전력을 제공한다. 회전축(814)은 구동 부재(815)에 의해 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 지지 플레이트(813)는 회전축(814)과 함께 회전 가능하다. 회전축(814)은 구동 부재(815)에 의해 그 회전 속도가 조절되어 기판(W)의 회전 속도를 조절 가능하다. 예컨대, 구동 부재(815)는 모터일 수 있다.

처리 용기(820)는 내부에 현상 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(820)는 현상 공정에서 사용된 처리액을 회수한다. 처리 용기(820)는 회수통(822) 및 회수 라인(830)을 포함한다. 회수통(822)은 수직벽(824), 바닥벽(826), 그리고 경사벽(828)을 포함한다. 수직벽(824)은 기판 지지 유닛(810)을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 수직벽(824)은 기판 지지 유닛(810)과 이격되는 직경을 가지도록 제공된다. 수직벽(824)은 기판 지지 유닛(810)과 그 중심축이 일치하도록 위치된다. 바닥벽(826)은 수직벽(824)의 하단으로부터 연장된다. 바닥벽(826)은 기판 지지 유닛(810)의 중심축을 향하는 수평 방향을 향하도록 제공된다. 경사벽(828)은 수직벽(824)의 상단으로부터 연장된다. 경사벽(828)은 기판 지지 유닛(810)의 중심축과 가까워질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 제공된다. 선택적으로, 경사벽(828)은 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다.

회수 라인(830)은 처리 공간으로 회수된 처리액을 외부로 배출한다. 회수 라인(830)은 바닥벽(826)에 연결된다. 배출된 처리액은 회수 라인(830)을 통해 외부의 재생 시스템으로 제공될 수 있다.

승강 유닛(840)은 처리 용기(820)와 기판 지지 유닛(810) 간의 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(840)은 처리 용기(820)를 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 유닛(840)은 브라켓(842), 이동축(844), 그리고 구동기(846)를 포함한다. 브라켓(842)은 처리 용기(820)와 이동축(844)을 연결한다. 브라켓(842)은 처리 용기(820)의 수직벽(822)에 고정 설치된다. 이동축(844)은 그 길이방향이 상하 방향을 향하도록 제공된다. 이동축(844)의 상단은 브라켓(842)에 고정 결합된다. 이동축(844)은 구동기(846)에 의해 상하 방향으로 이동되고, 처리 용기(820)는 이동축(844)과 함께 승강 이동이 가능하다. 예컨대, 구동기(846)는 모터일 수 있다.

노즐 유닛(850)은 가이드 레일, 지지 아암(852), 그리고 노즐(854)을 포함한다. 가이드 레일은 처리 용기(820)의 일측에 위치된다. 가이드 레일은 그 길이 방향이 수평 방향을 향한다. 지지 아암(852)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향한다. 상부에서 바라볼 때 지지 아암(852)의 길이 방향은 가이드 레일과 수직하게 제공된다. 지지 아암(852)은 그 끝단부가 가이드 레일에 설치된다. 일 예에 의하면, 가이드 레일의 길이방향은 제 1 방향을 향하고, 지지 아암(852)의 길이 방향은 제 2 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 지지 아암(852)의 끝단부와 반대되는 일단부에는 노즐(854)이 설치된다. 노즐(854) 및 지지 아암(852)은 가이드 레일의 길이 방향을 따라 공정 위치 및 대기 위치로 이동 가능하다. 여기서 공정 위치는 노즐(854)이 기판 지지 유닛(810)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(854)이 공정 위치를 벗어난 위치이다. 공정 위치에 위치된 노즐(854)은 기판 상에 처리액을 공급할 수 있다.

액 공급 유닛(860)은 노즐(854)에 처리액을 공급한다. 예컨대, 처리액은 현상액일 수 있다. 처리액은 제1케미칼과 순수가 서로 혼합되어 생성될 수 있다. 도 7은 도 6의 액 공급 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 액 공급 유닛(860)은 메인 공급 라인(862), 서브 공급 라인(864), 순수 공급 라인(866), 히터(880), 분기 공급 라인(868), 그리고 제어기(890)를 포함한다. 메인 공급 라인(862)은 노즐(854)에 제1케미칼을 공급한다. 메인 공급 라인(862)은 제1케미칼 공급원(872)과 노즐(854)을 서로 연결한다. 제1케미칼 공급원(872)에 제공된 제1케미칼은 메인 공급 라인(862)을 통해 노즐(854)로 공급된다. 제1케미칼은 메인 공급 라인(862)에 설치되는 메인 밸브(862a)에 의해 유량이 조절된다.

서브 공급 라인(864)은 메인 공급 라인(862)에 제2케미칼을 공급한다. 서브 공급 라인(864)은 제2케미칼 공급원(874)과 메인 공급 라인(862)을 서로 연결한다. 서브 공급 라인(864)과 메인 공급 라인(862)이 서로 연결되는 연결 지점은 메인 밸브(862a)보다 하류에 위치된다. 제2케미칼 공급원(874)에 제공된 제2케미칼은 메인 공급 라인(862)에서 제1케미칼과 인라인으로 혼합 가능하다. 제2케미칼은 서브 공급 라인(864)에 설치되는 서브 밸브(864a)에 의해 유량이 조절된다. 예컨대, 제2케미칼은 제1케미칼과 동일한 종류의 케미칼일 수 있다. 제2케미칼은 제1케미칼보다 높은 농도의 케미칼일 수 있다.

순수 공급 라인(866)은 메인 공급 라인(862)에 순수를 공급한다. 순수 공급 라인(866)은 순수 공급원(876)과 메인 공급 라인(862)을 서로 연결한다. 순수 공급 라인(866)과 메인 공급 라인(862)이 서로 연결되는 연결 지점은 메인 밸브(862a)보다 하류에 위치된다. 순수 공급원(876)에 제공된 순수는 메인 공급 라인(862)에서 제1케미칼과 인라인으로 혼합 가능하다. 순수는 순수 공급 라인(866)에 설치되는 순수 밸브(866a)에 의해 유량이 조절된다.

히터(880)는 순수 공급 라인(866)에 설치된다. 히터(880)는 순수 공급 라인(866)으로 공급되는 순수를 가열 처리한다. 일 예에 의하면, 히터(880)는 순수를 제1케미칼보다 높은 온도로 가열 처리한다.

분기 공급 라인(868)은 메인 공급 라인(862)에 순수를 공급한다. 분기 공급 라인(868)은 순수 공급 라인(866)으로부터 분기되어 메인 공급 라인(862)에 연결된다. 분기 공급 라인(868)이 분기되는 분기 지점은 히터(880) 및 순수 밸브(866a)보다 상류에 위치된다. 분기 공급 라인(868)과 메인 공급 라인(862)이 서로 연결되는 연결 지점은 메인 밸브(862a)보다 하류에 위치된다. 따라서 순수 공급원(876)에 제공된 순수는 순수 공급 라인(866), 분기 공급 라인(868), 그리고 메인 공급 라인(862)을 따라 순차적으로 공급된다. 분기 공급 라인(868)을 통해 공급되는 순수는 메인 공급 라인(862)에서 제1케미칼과 인라인으로 혼합 가능하다. 일 예에 의하면, 분기 공급 라인(868)을 거쳐 공급되는 순수는 히터(880)를 거쳐 공급되는 순수보다 낮은 온도로 제공될 수 있다. 분기 공급 라인(868)을 거쳐 공급되는 순수는 상온이거나 이보다 낮은 온도로 제공될 수 있다.

제어기(890)는 메인 밸브(862a), 서브 밸브(864a), 순수 밸브(866a), 그리고 분기 밸브(868a)를 제어하여 처리액의 농도 및 온도를 조절한다. 제어기(890)는 제1케미칼에 제2케미칼, 히터(880)를 거쳐 공급되는 순수(이하 가열 순수), 그리고 분기 공급 라인(868)을 거쳐 공급되는 순수(이하 냉각 순수) 중 적어도 하나를 혼합하여 처리액의 농도 및 온도를 조절한다. 제어기(890)는 제1케미칼에 제2케미칼 또는 순수를 혼합하여 처리액의 농도를 조절한다. 또한 제어기(890)는 제1케미칼에 가열 순수 및 냉각 순수 중 적어도 하나를 혼합하여 처리액의 온도를 조절한다.

다음은 처리액의 농도 및 온도 각각을 조절하는 방법에 대해 설명한다. 처리액의 농도는 설정 농도보다 높거나 낮게 조절될 수 있다. 여기서 설정 농도는 설정된 양의 제1케미칼과 순수를 혼합하여 생성된 처리액의 농도로 정의한다. 도 8은 도 7의 액 공급 유닛을 이용하여 처리액의 농도를 높히는 과정을 보여주는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 처리액의 농도를 설정 농도보다 높히고자 하는 경우에는, 설정된 양의 제1케미칼, 순수, 그리고 제2케미칼을 서로 혼합한다. 순수와 제2케미칼이 서로 혼합된 혼합액은 설정 농도보다 높은 농도로 제공될 수 있다. 또한 처리액의 농도를 설정 농도보다 낮추고자 하는 경우에는, 제1케미칼을 설정된 양에 비해 적은 양으로 공급하거나, 순수를 설정된 양에 비해 다량으로 공급하여 처리액의 농도를 낮출 수 있다. 예컨대, 처리액의 농도를 조절하기 위해 공급되는 순수로는 가열 순수가 사용될 수 있다. 선택적으로 처리액의 농도를 조절하기 위해 공급되는 순수로는 냉각 순수가 사용되거나, 냉각 순수 및 가열 순수가 모두 사용될 수 있다.

또한 처리액의 온도는 설정 온도보다 높거나 낮게 조절될 수 있다. 도 9는 도 7의 액 공급 유닛을 이용하여 처리액의 온도를 높히는 과정을 보여주는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 처리액의 온도를 높히고자 하는 경우에는, 설정된 양의 제1케미칼과 설정된 양의 가열 순수를 혼합하여 처리액의 온도를 높힐 수 있다. 또한 처리액의 온도를 설정 온도보다 낮추고자 하는 경우에는, 설정된 양의 제1케미칼에 가열 순수 및 냉각 순수를 함께 혼합하여 처리액의 온도를 낮출 수 있다. 여기서 처리액의 온도를 높히는 경우에 사용되는 가열 순수의 양은 처리액의 온도를 낮추는 경에 사용되는 가열 순수 및 냉각 순수의 혼합액의 양과 동일하게 제공될 수 있다. 처리액의 온도를 낮추고자 하는 경우에서 가열 순수는 처리액의 온도가 급격하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 냉각 순수는 가열 순수보다 다량으로 제공될 수 있다. 이와 달리 제1케미칼과 냉각 순수만을 혼합하여 처리액의 온도를 낮출 수 있다.

선택적으로 처리액의 온도를 높히고자 하는 경우에는 제1케미칼, 가열 순수, 그리고 냉각 순수를 혼합하여 처리액의 온도를 높힐 수 있다. 이때 가열 순수는 냉각 순수보다 다량으로 제공될 수 있다.

본 실시예는 제2케미칼 및 가열 순수를 이용하여 처리액의 농도 및 온도를 높힐 수 있다. 이에 따라 작업자가 상용화된 제1케미칼(TMAH 2.38%)을 사용하지라도, 처리액의 농도 및 온도를 높혀 현상 처리 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한 설정 농도 및 설정 온도의 처리액으로 현상 처리가 어려운 패턴의 깊이(Pattern Depth)를 보다 정밀하게 현상 처리할 수 있다.

또한 본 실시예에는 케미칼 및 순수를 인라인으로 혼합하여 처리액을 생성한다. 이로 인해 처리액의 농도 및 온도를 실시간으로 조절 가능하다.

다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 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.

상술한 바와 같이 도포 및 현상 모듈(400)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 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(731)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 기판(W)에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.

850: 노즐 유닛 860: 액 공급 유닛
862: 메인 공급 라인 864: 서브 공급 라인
866: 순수 공급 라인 868: 분기 공급 라인
880: 히터 890: 제어기

Claims (8)

1. 기판에 처리액을 공급하는 방법에 있어서,
   제1케미칼과 순수를 혼합하여 상기 처리액을 생성하되, 상기 순수는 상기 제1케미칼과 혼합 전에 가열된 상태로 공급되고, 가열된 상기 순수의 양에 의해 상기 처리액의 농도 및 온도가 조절되는 처리액 공급 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 처리액의 농도를 조절하는 것은,
   상기 제1케미칼보다 높은 농도를 가지는 제2케미칼을 상기 제1케미칼와 혼합하여 상기 처리액의 농도를 높히는 것을 포함하는 처리액 공급 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 처리액의 농도를 높히는 것은,
   제2케미칼과 상기 순수가 혼합된 혼합액의 농도가 상기 제1케미칼의 농도보다 높도록 상기 순수의 양을 조절하는 처리액 공급 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 처리액의 온도를 조절하는 것은,
   상기 제1케미칼에는 가열된 상기 순수를 혼합하여 상기 처리액의 온도를 높히거나, 상기 제1케미칼에는 가열된 상기 순수와 상온보다 낮은 온도의 상기 순수를 함께 혼합하되,
   상기 처리액의 온도를 높히기 위해 사용된 가열된 상기 순수의 양은 상기 처리액의 온도를 낮추기 위해 사용된 가열된 상기 순수와 상온보다 낮은 온도의 상기 순수의 혼합액의 양과 동일하게 제공되는 처리액 공급 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 처리액은 현상액이고,
   상기 케미칼과 상기 순수는 인라인으로 혼합되는 처리액 공급 방법.
6. 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
   상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 노즐 유닛과;
   상기 노즐 유닛에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되,
   상기 액 공급 유닛은,
   상기 노즐 유닛에 연결되며, 제1케미칼을 공급하는 메인 공급 라인과;
   상기 메인 공급 라인에 연결되며, 순수를 공급하는 순수 공급 라인과;
   상기 순수 공급 라인에 설치되며, 순수를 가열 처리하는 히터와;
   상기 순수 공급 라인에 설치된 순수 밸브를 조절하여 제1케미칼과 순수의 혼합으로 생성된 처리액의 농도 및 온도를 조절하는 제어기를 포함하는 기판 처리 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 액 공급 유닛은,
   상기 메인 공급 라인에 연결되며, 제1케미칼보다 높은 농도를 가지는 제2케미칼을 공급하는 서브 공급 라인을 더 포함하되,
   상기 제어기는 상기 서브 공급 라인에 설치된 서브 밸브 및 상기 순수 밸브를 조절하여 처리액의 농도를 조절하는 기판 처리 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 액 공급 유닛은,
   상기 순수 공급 라인으로부터 분기되어 상기 메인 공급 라인에 연결되는 분기 공급 라인을 더 포함하되,
   상기 히터 및 상기 순수 밸브 각각은 상기 순수 공급 라인에서 상기 분기 공급 라인이 분기되는 지점보다 하류에 위치되고,
   상기 제어기는 상기 분기 공급 라인에 설치된 분기 밸브 및 상기 순수 밸브를 조절하여 처리액의 온도를 조절하는 기판 처리 장치.
   
   

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