KR20180061536A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20180061536A
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김대성
노형래
최창돈
김병옥
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 부재; 상기 기판으로 감광액을 공급하는 감광액 노즐; 상기 기판으로 비드 제거액을 공급하는 비드 제거 노즐; 및 상기 비드 제거액이 공급된 상기 기판으로 평탄화 가스를 공급하는 평탄화 노즐을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 패턴을 형성하기 위해 수행되는 포토 리소그래피 공정은 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.
포토 리소그래피 공정은 기판에 감광액을 도포하여 수행된다. 감광액의 도포 과정은 기판이 회전 되는 상태에서 수행될 수 있다. 기판의 영역별로 도포되는 감광액의 양이 상이하면, 기판의 불량이 야기될 수 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 영역별로 균일하게 감광액이 도포되는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 지지하는 기판 지지 부재; 상기 기판으로 감광액을 공급하는 감광액 노즐; 상기 기판으로 비드 제거액을 공급하는 비드 제거 노즐; 및 상기 비드 제거액이 공급된 상기 기판으로 평탄화 가스를 공급하는 평탄화 노즐을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 평탄화 노즐은, 상기 비드 제거 노즐에 의해 비드 제거액이 공급된 영역보다 내측에 상기 불활성 가스를 공급할 수 있다.
또한, 상기 비즈 제거 노즐 및 상기 평탄화 노즐을 지지하는 지지 암을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 평탄화 노즐은 상기 비드 제거 노즐보다 상기 기판의 내측 방향에 위치될 수 있다.
또한, 상기 비드 제거 노즐을 지지하는 제1 지지암; 및 상기 평탄화 노즐을 지지하는 제2 지지암을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감광액 노즐, 상기 비드 제거 노즐 및 상기 평탄화 노즐을 지지하는 노즐 암을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감광액 노즐, 상기 비드 제거 노즐 및 상기 평탄화 노즐은, 일 방향으로 상기 감광액 노즐, 상기 평탄화 노즐, 상기 비드 제거 노즐 순으로 배열될 수 있다.
또한, 상기 평탄화 가스는 불활성 가스일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판으로 감광액을 도포하는 단계; 상기 기판의 외측 영역에 비드 제거액을 도포하는 단계를 포함하되, 상기 비드 제거액 도포 시 상기 기판으로 평탄화 가스를 분사할 수 있다.
또한, 상기 기판에서 상기 평탄화 가스가 분사되는 영역은 상기 비드 제거액이 도포된 영역보다 상기 기판의 내측에 위치될 수 있다.
또한, 상기 평탄화 가스는 불활성 가스일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 영역별로 균일하게 감광액이 도포되는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 에에 따른 도포 챔버의 의 측단면도이다.
도 6은 기판으로 비드 제거액이 공급되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 기판에 비드 제거액이 공급되는 동안, 평탄화 노즐이 평탄화 기체를 분사하는 상태를 나타내는 노즐이다.
도 8은 비드 제거 노즐 및 평탄화 노즐의 구동 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 비드 제거 노즐 및 평탄화 노즐의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 비드 제거 노즐 및 평탄화 노즐이 제공된 평면도이다.
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 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용된다. 특히 본 실시예의 설비는 기판에 대해 도포 공정, 현상 공정, 그리고 액침 노광 전후에 요구되는 노광 전후 처리 공정을 수행하는 데 사용된다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1은 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(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), 인터페이스 모듈(700), 퍼지 모듈(800)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. 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 내에 제공될 수 있으며, 이와 달리 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 후단의 노광 장치(900)가 연결되는 위치 또는 인터페이스 모듈(700)의 측부 등 다양한 위치에 제공될 수 있다.
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.
웨이퍼(W)는 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), 인터페이스 모듈(700), 그리고 퍼지 모듈(800)에 대해 상세히 설명한다.
(로드 포트)
로드 포트(100)는 웨이퍼들(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)
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 웨이퍼(W)를 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 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 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)
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 챔버(410)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 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), 제 1 버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 웨이퍼(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 챔버(410)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 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 웨이퍼(W)를 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 가진다. 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 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 웨이퍼(W)를 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)
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 웨이퍼(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 웨이퍼(W)를 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 챔버(410)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 챔버(410)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 챔버(410)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 챔버(410)은 웨이퍼(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 웨이퍼(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 챔버(410)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 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. 레지스트 도포 챔버(410)는 웨이퍼(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, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 웨이퍼(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
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. 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 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(5402)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 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. 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. 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 챔버(410)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 챔버(410)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.
(제 2 버퍼 모듈)
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 웨이퍼(W)가 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 웨이퍼(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 챔버(410)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 챔버(410)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 웨이퍼(W)를 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 챔버(410)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 후속 공정을 수행한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 도포 챔버(410)에서 공정이 수행된 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 웨이퍼(W)들이 후술하는 전처리 모듈(601)로 운반되기 전에 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관한다. 제 2 냉각 챔버(540)는 후술하는 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 웨이퍼들(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 웨이퍼들(W)은 추가된 버퍼에 일시적으로 보관된 후 현상 모듈(402)로 운반될 수 있다.
(노광 전후 처리 모듈)
노광 전후 처리 모듈(600)은, 노광 장치(900)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 웨이퍼(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정을 처리할 수 있다. 또한, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 이후에 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W)를 처리하는 공정을 수행하고, 후처리 모듈(602)은 노광 공정 이후에 웨이퍼(W)를 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 챔버(410)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 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(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, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(612)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(613)은 지지 플레이트(612)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 보호막 형성을 위한 보호액을 공급한다. 노즐(613)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 보호액을 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(613)은 웨이퍼(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 웨이퍼(W)를 회전시키면서 웨이퍼(W)의 중심 영역으로 보호액을 공급한다.
베이크 챔버(620)는 보호막이 도포된 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W)를 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, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(662)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(663)은 지지 플레이트(662)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액으로는 탈이온수와 같은 물이 사용될 수 있다. 세정 챔버(660)는 지지 플레이트(662)에 놓인 웨이퍼(W)를 회전시키면서 웨이퍼(W)의 중심 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 웨이퍼(W)가 회전되는 동안 노즐(663)은 웨이퍼(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 직선 이동 또는 회전 이동할 수 있다.
노광 후 베이크 챔버(670)는 원자외선을 이용하여 노광 공정이 수행된 웨이퍼(W)를 가열한다. 노광 후 베이크 공정은 웨이퍼(W)를 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)
인터페이스 모듈(700)은 노광 전후 처리 모듈(600), 퍼지 모듈(800), 그리고 노광 장치(900) 간에 웨이퍼(W)를 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), 퍼지 모듈(800), 그리고 노광 장치(900) 간에 웨이퍼(W)를 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 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 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 웨이퍼(W)가 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740) 및 전처리 로봇(632)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
(퍼지 모듈)
퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 내에 배치될 수 있다. 구체적으로, 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 로봇(740)을 중심으로 제 1 버퍼(720)와 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 이와 달리 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 후단의 노광 장치(900)가 연결되는 위치 또는 인터페이스 모듈(700)의 측부 등 다양한 위치에 제공될 수 있다. 퍼지 모듈(800)은 노광 전후 처리 모듈(600)에서 포토레지스트의 보호를 위한 보호막이 도포된 웨이퍼에 대해 가스 퍼지 공정과 린스 공정을 수행한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 에에 따른 도포 챔버의 의 측단면도이다.
도 5를 참조하면, 도포 챔버(410)는 기판 지지 부재(4100), 용기(4200), 감광액 노즐(4360), 비드 제거 노즐(4400) 및 평탄화 노즐(4500)을 포함한다.
기판 지지 부재(4100)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 부재(4100)는 기판(W)을 지지한 상태로 회전될 수 있다. 감광액 노즐(4360)은 기판 지지 부재(4100)에 놓인 기판(W)상으로 감광액을 공급하여 기판(W)을 처리한다.
기판 지지 부재(4100)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 구동 부재(4120)에 의해 회전된다. 기판 지지 부재(4100)는 원형의 상부 면을 가지는 지지판(4140)을 가지고, 지지판(4140)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재들(4160)이 설치된다. 핀 부재들(4160)에 의해 지지된 기판(W)은 기판 지지 부재(4100)가 구동 부재(4120)에 의해 회전됨에 따라 회전된다.
기판 지지 부재(4100)의 둘레에는 용기(4200)가 배치된다. 용기(4200)는 대체로 원통 형상을 가질 수 있다. 용기(4200)는 상부컵(4210)을 포함한다. 상부컵(4210)의 아래쪽에는 배기구가 형성된다. 상부컵(4210)의 아래쪽에는 설정 간격 이격 된 하부컵(4220)이 제공될 수 있다. 하부컵(4220)은 배기구의 하단을 형성한다. 용기(4200)의 하부에는 배기구와 연결되는 연통 홀(4240)이 형성되고, 연통 홀(4240)에는 배기관(4260)이 연통 설치된다. 배기관(4260)에는 펌프와 같은 배기 부재(4280)가 연결되며, 배기 부재(4280)는 기판(W)의 회전에 의해 비산된 처리액, 흄(Fume)이 포함된 용기(4200) 내부의 기체를 배기시키도록 음압을 제공한다.
용기(4200)와 기판 지지 부재(4100)의 상대적인 높이는 승강기(4230)에 의해 조절 가능하게 제공된다. 일 예로, 승강기(4230)는 용기(4200)의 외측에 위치된 플렌지(4231), 일단이 플렌지(4231)에 고정된 로드(4232) 및 로드(4232)의 타단을 상하로 이동시키는 승강부(4233)를 포함할 수 있다. 따라서 승강부(4233)는 용기(4200) 전체를 상하로 이동 시키거나, 상부컵(4210) 만을 상하로 이동시켜, 상부컵(4210)과 기판 지지 부재(4100)의 상면의 상하 이격 거리를 조절할 수 있다. 또한, 승강기(4230)는 기판 지지 부재(4100)에 위치되어, 기판 지지 부재(4100)의 상부를 상하로 이동 시키는 방식으로, 상부컵(4210)과 기판 지지 부재(4100)의 상면의 상하 이격 거리를 조절할 수 도 있다.
처리액 공급 유닛(4300)은 기판 지지 부재(4100) 상에 놓인 기판(W)의 상면으로 감광액을 공급한다. 일 예로서 감광액은 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 처리액 공급 유닛(4300)은 기판 지지 부재(4100)의 일 측에 제공되는 노즐 암(4320)을 가진다. 노즐 암(4320)의 끝단에는 감광액 노즐(4360)이 장착될 수 있다. 감광액 노즐(4360)은 노즐 암(4320)의 길이 방향에 수직하게 노즐 암(4320)의 일측 단부에 배치될 수 있다. 감광액 노즐(4360)은 기판(W)에 감광액(Photoresist)을 공급한다.
노즐 암(4320)은 이동 가능하게 제공 될 수 있다. 노즐 암(4320)의 타 단에는 노즐 암 지지 부재(4330)가 결합된다. 노즐 암 지지 부재(4330)는 노즐 암(4320)의 일측에서 아래 방향으로 배치된 로드 형상으로 제공될 수 있다. 노즐 암 지지 부재(4330)의 하단부는 주 구동부(4340)에 연결된다. 주 구동부(4340)는 노즐 암(4320)의 길이 방향과 수직을 이루도록 기판 지지 부재(4100)의 일 측에 배치된다. 주 구동부(4340)는 레일 형상으로 제공될 수 있으며, 노즐 암 지지 부재(4330)의 직선 이동을 안내한다. 노즐 암 지지 부재(4330)는 상하 방향으로 길이가 가변 되게 제공될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 주 구동부(4340)에 의해 처리액 공급 유닛(4300)은 이동되면서, 기판 지지 부재(4100) 상의 공정 위치와 기판 지지 부재(4100)의 일 측에 제공된 대기 위치로 이동할 수 있다.
도 6은 기판으로 비드 제거액이 공급되는 상태를 나타내는 도면이다.
비드 제거 노즐(4400)은 기판(W)으로 비드 제거액을 공급한다. 비드 제거액은 유기 용제, 또는 시너(thinner)와 같은 혼합 용제 등일 수 있다. 비드 제거액은 감광액의 공급이 종료된 후 공급이 개시될 수 있다. 비드 제거액이 공급되는 동안 기판(W)은 회전되는 상태일 수 있다.
감광액 노즐(4360)로부터 기판(W)의 상면으로 공급되는 감광액은 유동성을 가지는 액체이므로, 기판(W)이 고속 회전함에 따라 감광액이 원심력에 의해 기판(W) 상면의 가장자리로 밀리게 된다. 기판(W)의 가장자리로 밀린 감광막은 표면 장력에 의해 기판(W)의 다른 부분보다 더 부풀어 올라 에지 비드(Edge Bead)를 형성한다. 에지 비드는 기판 카세트 등과 접촉할 경우 카세트에 묻어 후속 공정에서 오염 물질로 작용할 수 있다. 비드 제거 노즐(4400)은 기판(W)의 가장자리에 비드 제거액을 분사하여, 기판(W)의 가장자리에 형성된 에지 비드를 제거한다. 비드 제거액을 에지 비드를 용해 가능하게 제공된다. 따라서, 비드 제거액이 도포되면, 에지 비드는 유동성을 가지고 제거될 수 있다. 에지 비드가 제거되는 과정에서, 비드 제거액과 접한 감광액층은 유동성을 가진다. 또한, 에지 비드액이 분사되는 부분과 접한 감광액층은 비드 제거액의 압력에 의해 기판(W)의 내측으로 밀리는 현상이 발생한다. 따라서, 비드 제거액을 통해 에지 비드를 제거하면, 기판(W)의 외측 영역에서 감광액층의 두께가 증가한다.
도 7은 기판에 비드 제거액이 공급되는 동안, 평탄화 노즐이 평탄화 기체를 분사하는 상태를 나타내는 노즐이다.
도 7을 참조하면, 평탄화 노즐(4500)은 기판(W)으로 평탄화 기체를 분사한다. 평탄화 기체는 질소 등과 같은 불활성 가스일 수 있다. 평탄화 노즐(4500)은 비드 제거액이 공급된 영역의 내측에 평탄화 기체를 분사한다. 일 예로, 비드 제거 노즐(4400)과 평탄화 노즐(4500)은 지지 암(4600)에 위치된다. 이 때, 평탄화 노즐(4500)은 비드 제거 노즐(4400)보다 기판(W)의 내측에 위치되도록 제공된다. 평탄화 기체는 비드 제거액에 의해 감광액층의 두께가 증가한 부분에 분사되어, 감광액층에 압력을 제공한다. 평탄화 기체는 비드 제거액과 동시에 토출되거나, 비드 제거액의 토출이 개시되고 설정시간이 경과된 시점에서 토출 될 수 있다. 따라서 비드 제거액에 의해 두께가 증가된 감광액층은 평탄화 기체의 의해 평탄화 된다. 이 때, 평탄화 기체는 비드 제거액이 도포되는 영역과 중첩되지 않도록 분사될 수 있다. 따라서 평탄화 기체와 비드 제거액이 충돌하여, 비드 제거액이 주위로 튀는 현상이 방지될 수 있다.
도 8은 비드 제거 노즐 및 평탄화 노즐의 구동 관계를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 지지 암(4600)은 보조 구동부(4610)에 의해 공정 위치와 대기 위치 사이로 이동될 수 있다. 공정 위치는 도 7과 같이 비드 제거 노즐(4400)과 평탄화 노즐(4500)이 기판(W)의 외측과 상하로 마주보는 위치이고, 대기 위치는 비드 제거 노즐(4400)과 평탄화 노즐(4500)이 기판(W)과 마주보는 위치의 외측으로 이동된 위치이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 비드 제거 노즐 및 평탄화 노즐의 연결관계를 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9의 비드 제거 노즐 및 평탄화 노즐이 제공된 평면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 비드 제거 노즐(4400)은 제1 지지암(4410)에 위치되고, 평탄화 노즐(4500)은 제2 지지암(4510)에 위치된다. 제1 지지암(4410)은 제1 보조 구동부(4420)에 의해 이동 가능하게 제공되어, 비드 제거 노즐(4400)은 공정 위치와 대기 위치 사이에 이동 될 수 있다. 제2 지지암(4510)은 제2 보조 구동부(4520)에 의해 이동 가능하게 제공되어, 평탄화 노즐(4500)은 공정 위치와 대기 위치 사이에 이동 될 수 있다. 비드 제거 노즐(4400)이 제1 지지암(4410)에 위치되고, 평탄화 노즐(4500)이 제2 지지암(4510)에 위치되도록 제공되면, 비드 제거 노즐(4400)과 평탄화 노즐(4500)은 공정 진행 시 기판의 둘레 방향을 따라 서로 이격되게 위치될 수 있다. 따라서, 비드 제거 노즐(4400)에서 분사된 비드 제거액과 평탄화 노즐(4500)에서 분사된 평탄화 기체가 서로 간섭되는 현상이 방지될 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 비드 제거 노즐(4400)과 평탄화 노즐(4500) 중 하나 이상은 노즐 암(4320)에 위치되어, 감광액 노즐(4360)과 함께 이동 될 수 있다. 감광액 노즐(4360), 비드 제거 노즐(4400), 평탄화 노즐(4500)이 노즐 암에 위치되는 경우, 노즐들은 감광액 노즐(4360), 평탄화 노즐(4500), 비드 제거 노즐(4400) 순으로 배열될 수 있다. 따라서, 감광액 노즐(4360)이 기판(W)의 중심 위쪽에 위치되면, 기판(W)의 외측 방향을 따라 평탄화 노즐(4500), 비드 제거 노즐(4400) 순으로 위치된다. 따라서, 노즐 암(4320)이 기판(W)의 외측 위쪽에 위치되면, 평탄화 노즐(4500)은 비드 제거 노즐(4400) 보다 기판(W)의 내측에 위치된다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 로드 포트 200: 인덱스 모듈
300: 제 1 버퍼 모듈 400: 도포 및 현상 모듈
500: 제 2 버퍼 모듈 600: 노광 전후 처리 모듈

Claims (11)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지 부재;
    상기 기판으로 감광액을 공급하는 감광액 노즐;
    상기 기판으로 비드 제거액을 공급하는 비드 제거 노즐; 및
    상기 비드 제거액이 공급된 상기 기판으로 평탄화 가스를 공급하는 평탄화 노즐을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평탄화 노즐은, 상기 비드 제거 노즐에 의해 비드 제거액이 공급된 영역보다 내측에 상기 불활성 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비즈 제거 노즐 및 상기 평탄화 노즐을 지지하는 지지 암을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 평탄화 노즐은 상기 비드 제거 노즐보다 상기 기판의 내측 방향에 위치되는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비드 제거 노즐을 지지하는 제1 지지암; 및
    상기 평탄화 노즐을 지지하는 제2 지지암을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감광액 노즐, 상기 비드 제거 노즐 및 상기 평탄화 노즐을 지지하는 노즐 암을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감광액 노즐, 상기 비드 제거 노즐 및 상기 평탄화 노즐은, 일 방향으로 상기 감광액 노즐, 상기 평탄화 노즐, 상기 비드 제거 노즐 순으로 배열되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 평탄화 가스는 불활성 가스인 기판 처리 장치.
  9. 기판으로 감광액을 도포하는 단계;
    상기 기판의 외측 영역에 비드 제거액을 도포하는 단계를 포함하되,
    상기 비드 제거액 도포 시 상기 기판으로 평탄화 가스를 분사하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판에서 상기 평탄화 가스가 분사되는 영역은 상기 비드 제거액이 도포된 영역보다 상기 기판의 내측에 위치되는 기판 처리 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 평탄화 가스는 불활성 가스인 기판 처리 방법.
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