KR20170061361A

KR20170061361A - 용기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20170061361A
Application number: KR1020150166284A
Authority: KR
Inventors: 최희성
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-06-05
Also published as: KR102378334B1

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 하우징;과 상기 하우징 내부에 위치하며 기판이 놓이는 기판 지지 유닛;과 상기 기판 지지 유닛의 상부에서 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛;을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은, 처리액이 토출되는 토출구가 형성된 노즐;과 처리액이 저장되는 용기;와 상기 용기로부터 상기 노즐로 공급되는 처리액이 지나는 공급 라인;을 포함하되, 상기 용기는, 내부에 처리액이 머무는 공간이 제공되고, 상면에 입구가 형성된 바디(Body)와; 일단이 상기 공급 라인과 연결되고 타단이 상기 바디 내에 위치되는 공급관;과 상기 공급관이 관통되는 공급관 홀이 형성되고, 상기 입구를 개폐하는 캡(Cap)을 포함하고, 상기 캡은 상기 공급관 홀의 높이가 조절되게 제공된다.

Description

용기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{CONTAINER AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은 기판을 액 처리 하는 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 공정 중 사진 공정(photo-lithography process)은 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성시키는 공정이다. 사진 공정은 보통 노광 설비가 연결되어 도포공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정을 연속적으로 처리하는 스피너(spinner local) 설비에서 진행된다. 이러한 스피너 설비는 HMDS(Hexamethyl disilazane) 공정, 도포공정, 베이크 공정, 그리고 현상 공정을 순차적 또는 선택적으로 수행한다.

도 1은 감광액 등의 처리액이 저장되는 일반적인 용기를 보여주는 사시도이다. 도 1을 참고하면, 여기서 도포공정은 기판의 표면에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정으로써, 일반적으로 감광액은 감광액이 저장된 저장 용기(1) 내로 가압 가스를 공급하여 저장 용기(1) 내의 압력을 높이면, 저장 용기(1)를 밀폐하는 캡(2)을 관통한 공급관(3)을 통해 도포공정이 수행되는 챔버 내에 제공된 기판 상으로 공급된다. 이 경우, 저장 용기(1)에 저장된 감광액을 최대한 사용하기 위해 공급관(3)은 하단이 저장 용기(1)의 바닥에 인접한 길이로 제공되어야 한다. 그러나, 일반적으로 공급관(3)은 캡(2)에 고정되어 제공되므로, 제공된 저장 용기(1)의 깊이에 따라, 상이한 길이의 공급관(3)으로 교체 또는 공급관(3)을 절단 하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 처리액이 저장된 저장 용기의 바닥으로부터 공급관의 높이를 조절할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 저장 용기의 깊이에 따라 공급관의 교체가 요구되지 않는 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 하우징;과 상기 하우징 내부에 위치하며 기판이 놓이는 기판 지지 유닛;과 상기 기판 지지 유닛의 상부에서 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛;을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은, 처리액이 토출되는 토출구가 형성된 노즐;과 처리액이 저장되는 용기;와 상기 용기로부터 상기 노즐로 공급되는 처리액이 지나는 공급 라인;을 포함하되, 상기 용기는, 내부에 처리액이 머무는 공간이 제공되고, 상면에 입구가 형성된 바디(Body)와; 일단이 상기 공급 라인과 연결되고 타단이 상기 바디 내에 위치되는 공급관;과 상기 공급관이 관통되는 공급관 홀이 형성되고, 상기 입구를 개폐하는 캡(Cap)을 포함하고, 상기 캡은 상기 바디에 대한 상기 공급관 홀의 상대 높이가 조절되게 제공된다.

상기 캡은, 상기 공급관 홀이 형성된 내측 부재와; 상기 내측 부재가 상부로부터 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 상기 입구에 결합되는 외측 부재를 포함하며, 상기 내측 부재는 상기 삽입홀의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 제공된다.

상기 내측 부재의 외측면에는 제 1 나사면이 형성되고, 상기 삽입홀의 내측면에는 상기 제 1 나사면과 서로 맞물리게 제공된 제 2 나사면이 형성된다.

상기 제 1 나사면은 상기 내측 부재의 상기 외측면의 하부에 형성된다.

상기 외측 부재는, 상기 삽입홀이 형성된 상부 외측 부재; 및 상기 입구에 직접 결합되고, 내부에 상기 바디의 내부와 연통되는 연통홀이 형성된 하부 외측 부재;를 포함하되, 상기 하부 외측 부재;는 상기 상부 외측 부재의 아래에 위치되고, 상기 삽입홀 및 상기 연통홀은 서로 연통된다.

상기 입구는 상기 연통홀에 삽입된다.

상기 입구의 외측면에는 제 3 나사면이 형성되고, 상기 연통홀의 내측면에는 상기 제 3 나사면과 맞물리는 제 4 나사면이 형성된다.

상기 액 공급 유닛은 상기 용기의 내부로 가압 가스를 공급하는 가압 가스 공급 부재를 더 포함하되, 상기 내측 부재에는 상기 가압 가스 공급 부재로부터 상기 바디의 내부로 가압 가스가 공급되는 가압 가스 홀이 형성된다.

또한, 본 발명은 용기를 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 처리액을 저장하는 용기는, 내부에 처리액이 머무는 공간이 제공되고, 상면에 입구가 형성된 바디;와 일단이 상기 바디로부터 외부로 공급되는 처리액이 지나는 공급 라인과 연결되고, 타단이 상기 바디 내에 위치되는 공급관;과 상기 공급관이 관통되는 공급관 홀이 형성되고, 상기 입구를 개폐하는 캡을 포함하고, 상기 캡은 상기 바디에 대한 상기 공급관 홀의 상대 높이가 조절되게 제공된다.

상기 입구는 상기 연통홀에 삽입된다.

상기 제 1 나사면의 외측 직경은 상기 입구의 내측 직경보다 작게 제공된다.

상기 내측 부재에는 상기 바디의 내부로 가압 가스가 공급되는 가압 가스 홀이 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 본 발명의 장치는 처리액이 저장된 저장 용기의 바닥으로부터 공급관의 높이를 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 본 발명의 장치는 저장 용기의 깊이에 따라 공급관의 교체가 요구되지 않는다.

도 1은 일반적인 용기를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 1의 액 공급 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 용기를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 5의 캡을 보여주는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 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 실시 예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토 리소그래피 공정을 수행하는 데 사용된다. 특히 본 실시 예의 설비는 기판에 대해 도포 공정, 현상 공정을 수행하는 데 사용된다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 기판 처리 장치(1)를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 기판 처리 장치(1)를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치(1)를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 및 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.

이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 한다. 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 한다.

웨이퍼(W)는 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 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), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 설명한다.

로드 포트(100)는 웨이퍼들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공된다. 인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼 모듈(300) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 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 웨이퍼(W)를 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 구조이다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다. 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.

버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 포함한다. 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 제공된다. 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 웨이퍼들(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 웨이퍼(W)가 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220)과 제 1 버퍼 로봇(360)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 웨이퍼(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향과 제 1 버퍼 로봇(360)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 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 웨이퍼(W)를 이송시킨다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 포함한다. 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 상부 또는 하부 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 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 웨이퍼(W)를 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 포함한다. 냉각 플레이트(352)는 웨이퍼(W)가 놓이는 상면 및 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W)를 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇이 냉각 플레이트(352)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇이 제공된 방향에 개구를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들이 제공될 수 있다.

도포 모듈(401)은 웨이퍼(W)에 대해 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 웨이퍼(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. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.

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(410), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)간에 웨이퍼(W)를 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. 이와 달리, 선택적으로 레지스트 도포 챔버들(410) 중 일부는 상이한 구조로 제공될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 웨이퍼(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 기판 처리 장치(410)로 제공된다. 기판 처리 장치(410)는 하우징(411), 기판 지지 유닛(412), 그리고 액 공급 유닛(600)을 포함한다. 또한, 기판 처리 장치(410)는 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)을 더 포함할 수 있다.

하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 하우징(411)은 그 내부에 처리 공간을 가진다.

기판 지지 유닛(412)은 하우징(411) 내에 위치된다. 기판 지지 유닛(412)에는 웨이퍼(W)가 놓인다. 기판 지지 유닛(412)은 회전 가능하게 제공된다. 따라서, 기판 지지 유닛(412)에 놓인 웨이퍼(W)가 회전되면서 액 공급 유닛(600)에 의해 웨이퍼(W) 상에 처리액이 공급될 수 있다.

액 공급 유닛(600)은 기판 지지 유닛(412)의 상부에서 기판 지지 유닛(412)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 처리액을 공급한다. 예를 들면, 처리액은 포토 레지스트로 제공된다. 도 5는 도 1의 액 공급 유닛(600)을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 5를 참고하면, 일 실시 예에 따르면, 액 공급 유닛(600)은 노즐(610), 용기(620), 공급 라인(630) 및 가압 가스 공급 부재(640)를 포함한다.

노즐(610)에는 처리액이 토출되는 토출구가 형성된다. 예를 들면, 노즐(610)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 처리액은 토출구로부터 웨이퍼(W)의 중심으로 공급된다.

용기(620)는 하우징(411)의 처리 공간에 제공된 웨이퍼(W)에 노즐(610)을 통해 공급되는 처리액을 저장한다. 도 6은 도 5의 용기(620)를 보여주는 사시도이다. 도5 및 도 6을 참고하면, 용기(620)는 바디(BODY, 621), 공급관(622) 및 캡(CAP, 623)을 포함한다.

바디(621)는 내부에 처리액이 머무는 공간이 제공된다. 바디(621)의 상면에는 입구(6211)가 형성된다.

공급관(622)은 일단이 공급 라인(630)과 연결되고, 타단이 바디(621) 내에 위치된다. 웨이퍼(W)상에 처리액이 공급되는 경우, 바디(621) 내에 저장된 처리액은 공급관(622)의 타단으로부터 공급관(622)의 일단을 지나 공급 라인(630)으로 전달된다.

도 7은 도 5의 캡(623)을 보여주는 단면도이다. 도 5 및 도 7을 참고하면, 캡(623)은 입구(6211)에 결합되어 입구(6211)를 개폐한다. 캡(623)에는 공급관 홀(6231a) 및 가압 가스 홀(6231c)이 형성된다. 공급관(622)은 공급관 홀(6231a)을 관통하여 제공된다. 바디(621)에 저장된 처리액을 하우징(411)의 내의 웨이퍼(W) 상으로 공급하기 위해 바디(621)의 내부를 가압하는 가압 가스는 가압 가스 공급 부재(640)로부터 가압 가스 홀(6231c)을 통해 바디(621)의 내부로 공급된다. 공급된 가압 가스에 의해 바디(621)의 내부 압력이 증가되는 경우, 처리액은 하우징(411)의 처리 공간과 바디(621) 내부의 압력 차이에 의해 바디(621)의 내부로부터 노즐(610)로 공급된다. 캡(623)은 바디(621)에 대한 공급관 홀(6231a)의 상대 높이가 조절되게 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 캡(623)은 내측 부재(6231) 및 외측 부재(6232)를 포함한다. 내측 부재(6231)에는 공급관 홀(6231a)이 형성된다. 외측 부재(6232)에는 삽입홀(6232c)이 형성된다. 외측 부재(6232)는 상부 외측 부재(6232) 및 하부 외측 부재(6232)를 포함한다. 하부 외측 부재(6232)는 상부 외측 부재(6232)의 아래에 위치된다. 삽입홀(6232c)은 상부 외측 부재(6232)에 형성된다.

삽입홀(6232c)에는 내측 부재(6231)가 상부로부터 삽입된다. 내측 부재(6231)는 삽입홀(6232c)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 제공된다. 예를 들면, 내측 부재(6231)의 외측면의 하부에는 제 1 나사면(6231b)이 형성되고, 삽입홀(6232c)의 내측면에는 제 1 나사면(6231b)과 서로 맞물리도록 제공된 제 2 나사면(6232e)이 형성된다. 따라서, 내측 부재(6231)를 내측 부재(6231)의 상하 방향의 중심축을 중심으로 회전시키는 경우, 내측 부재(6231)가 삽입홀(6232c)의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 이동된다. 따라서, 내측 부재(6231)에 형성된 공급관 홀(6231a)이 상하 방향으로 이동되고, 이에 의해 공급관 홀(6231a)을 관통하여 내측 부재(6231)에 고정되게 제공된 공급관(622)은 상하 방향으로 이동된다.

외측 부재(6232)는 바디(621)의 입구(6211)에 결합된다. 일 실시 예에 따르면, 하부 외측 부재(6232)는 바디(621)의 입구(6211)에 직접 결합된다. 예를 들면, 하부 외측 부재(6232)는 내부에 바디(621)의 내부와 연통되는 연통홀(6232d)이 형성된다. 연통홀(6232d)에는 입구(6211)가 삽입된다. 입구(6211)의 외측면에는 제 3 나사면(6211a)이 형성되고, 연통홀(6232d)의 내측면에는 제 3 나사면(6211a)과 맞물리는 제 4 나사면(6232f)이 형성된다. 따라서, 외측 부재(6232)를 상하 방향의 중심축을 중심으로 회전시키는 경우, 캡(623)은 외측 부재(6232)의 회전 방향에 따라 상하 방향으로 이동하여 입구(6211)를 개폐한다.

삽입홀(6232c) 및 연통홀(6232d)은 서로 연통된다. 또한, 제 1 나사면(6231b)의 외측 직경은 입구(6211)의 내측 직경보다 작게 제공된다. 따라서, 내측 부재(6231)는 그 하부가 연통홀(6232d)에 삽입된 입구(6211)를 통해 상하 방향으로 이동 가능하게 제공될 수 있다.

다시 도 5 및 도 6을 참고하면, 처리액은 용기(620)로부터 공급 라인(630)을 지나 노즐(610)로 공급된다. 공급 라인(630)은 공급관(622)의 일단과 노즐(610)을 연결한다. 공급 라인(630)은 원형의 단면을 가지는 관 형상을 가질 수 있다. 공급 라인(630)에는 밸브가 제공될 수 있다. 밸브는 공급 라인(630)을 개폐한다.

가압 가스 공급 부재(640)는 용기(620)의 내부, 즉, 바디(621)의 내부로 가압 가스를 공급한다. 가압 가스 공급 부재(640)로부터 공급된 가압 가스는 가압 가스 홀(6231c)을 통해 바디(621)의 내부로 공급되어 바디(621)의 내부 압력을 증가 시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 용기(620)는 공급관(622)의 높이가 조절될 수 있도록 제공됨으로써, 공급관(622)의 하단이 바디(621)의 저면에 인접하도록 조절할 수 있다. 따라서, 바디(621) 내부에 제공된 처리액을 최대한 사용하기 위한 바디(621)의 깊이에 따른 공급관(622)의 교체가 요구되지 않는다.

다시 도 2 내지 도 4를 참고하면, 베이크 챔버(420)는 웨이퍼(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열하여 웨이퍼(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 웨이퍼(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 웨이퍼(W)를 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. 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다. 선택적으로 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다.

현상 모듈(402)은 웨이퍼(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 웨이퍼(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.

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), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350) 간에 웨이퍼(W)를 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. 이와 달리, 현상 챔버(460)들 중 일부는 서로 상이한 구조로 제공될 수 있다. 현상 챔버(460)는 웨이퍼(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, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 웨이퍼(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.

베이크 챔버(470)는 웨이퍼(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 웨이퍼(W)를 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 웨이퍼(W)를 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 웨이퍼를 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. 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다. 선택적으로 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 각각 제공될 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.

인터페이스 모듈(700)은 웨이퍼(W)를 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 포함한다. 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 적층되게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다.

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 웨이퍼(W)를 운반한다.

제 1 버퍼(720)는 공정이 수행된 웨이퍼(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 웨이퍼(W)들이 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 웨이퍼(W)가 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 유사한 구조를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.

이상의 상세한 설명은 감광액을 도포하는 공정에 사용되는 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치를 예를 들어 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 처리액을 저장하는 용기로부터 공급관을 이용해 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 장치에 모두 적용 가능하다.

20: 카세트 100: 로드 포트
200: 인덱스 모듈 300: 버퍼 모듈
400: 도포 및 현상 모듈 401: 도포 모듈
402: 현상 모듈 600: 액 공급 유닛
610: 노즐 620: 용기
621: 바디 622: 공급관
623: 캡 630: 공급 라인
640: 가압 가스 공급 부재

Claims

내부에 처리 공간을 가지는 하우징;과
상기 하우징 내부에 위치하며 기판이 놓이는 기판 지지 유닛;과
상기 기판 지지 유닛의 상부에서 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛;을 포함하되,
상기 액 공급 유닛은,
처리액이 토출되는 토출구가 형성된 노즐;과
처리액이 저장되는 용기;와
상기 용기로부터 상기 노즐로 공급되는 처리액이 지나는 공급 라인;을 포함하되,
상기 용기는,
내부에 처리액이 머무는 공간이 제공되고, 상면에 입구가 형성된 바디(Body)와;
일단이 상기 공급 라인과 연결되고 타단이 상기 바디 내에 위치되는 공급관;과
상기 공급관이 관통되는 공급관 홀이 형성되고, 상기 입구를 개폐하는 캡(Cap)을 포함하고,
상기 캡은 상기 바디에 대한 상기 공급관 홀의 상대 높이가 조절되게 제공된 기판 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 캡은,
상기 공급관 홀이 형성된 내측 부재와;
상기 내측 부재가 상부로부터 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 상기 입구에 결합되는 외측 부재를 포함하며,
상기 내측 부재는 상기 삽입홀의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 제공되는 기판 처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 내측 부재의 외측면에는 제 1 나사면이 형성되고,
상기 삽입홀의 내측면에는 상기 제 1 나사면과 서로 맞물리게 제공된 제 2 나사면이 형성되는 기판 처리 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 나사면은 상기 내측 부재의 상기 외측면의 하부에 형성되는 기판 처리 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 외측 부재는,
상기 삽입홀이 형성된 상부 외측 부재; 및
상기 입구에 직접 결합되고, 내부에 상기 바디의 내부와 연통되는 연통홀이 형성된 하부 외측 부재;를 포함하되,
상기 하부 외측 부재;는 상기 상부 외측 부재의 아래에 위치되고,
상기 삽입홀 및 상기 연통홀은 서로 연통되는 기판 처리 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 입구는 상기 연통홀에 삽입되는 기판 처리 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 입구의 외측면에는 제 3 나사면이 형성되고,
상기 연통홀의 내측면에는 상기 제 3 나사면과 맞물리는 제 4 나사면이 형성된 기판 처리 장치.
제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 액 공급 유닛은 상기 용기의 내부로 가압 가스를 공급하는 가압 가스 공급 부재를 더 포함하되,
상기 내측 부재에는 상기 가압 가스 공급 부재로부터 상기 바디의 내부로 가압 가스가 공급되는 가압 가스 홀이 형성된 기판 처리 장치.
처리액을 저장하는 용기에 있어서,
내부에 처리액이 머무는 공간이 제공되고, 상면에 입구가 형성된 바디;와
일단이 상기 바디로부터 외부로 공급되는 처리액이 지나는 공급 라인과 연결되고, 타단이 상기 바디 내에 위치되는 공급관;과
상기 공급관이 관통되는 공급관 홀이 형성되고, 상기 입구를 개폐하는 캡을 포함하고,
상기 캡은 상기 바디에 대한 상기 공급관 홀의 상대 높이가 조절되게 제공된 용기.
제 9 항에 있어서,
상기 캡은,
상기 공급관 홀이 형성된 내측 부재와;
상기 내측 부재가 상부로부터 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 상기 입구에 결합되는 외측 부재를 포함하며,
상기 내측 부재는 상기 삽입홀의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 제공되는 용기.
제 10 항에 있어서,
상기 내측 부재의 외측면에는 제 1 나사면이 형성되고,
상기 삽입홀의 내측면에는 상기 제 1 나사면과 서로 맞물리게 제공된 제 2 나사면이 형성되는 용기.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 나사면은 상기 내측 부재의 상기 외측면의 하부에 형성되는 용기.
제 11 항에 있어서,
상기 외측 부재는,
상기 삽입홀이 형성된 상부 외측 부재; 및
상기 입구에 직접 결합되고, 내부에 상기 바디의 내부와 연통되는 연통홀이 형성된 하부 외측 부재;를 포함하되,
상기 하부 외측 부재;는 상기 상부 외측 부재의 아래에 위치되고,
상기 삽입홀 및 상기 연통홀은 서로 연통되는 용기.
제 13 항에 있어서,
상기 입구는 상기 연통홀에 삽입되는 용기.
제 14 항에 있어서,
상기 입구의 외측면에는 제 3 나사면이 형성되고,
상기 연통홀의 내측면에는 상기 제 3 나사면과 맞물리는 제 4 나사면이 형성된 용기.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 제 1 나사면의 외측 직경은 상기 입구의 내측 직경보다 작게 제공되는 액 공급 유닛.
제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 내측 부재에는 상기 바디의 내부로 가압 가스가 공급되는 가압 가스 홀이 형성된 기판 처리 장치.