KR20180122520A

KR20180122520A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20180122520A
Application number: KR1020170056392A
Authority: KR
Inventors: 김대성
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2018-11-13
Also published as: KR101935939B1

Abstract

본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛, 상기 기판 지지 유닛의 둘레를 감싸며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 공급된 처리액을 회수하는 처리 용기, 상기 처리 용기를 세정하도록 상기 처리 용기에 세정액을 공급하는 세정액 공급 유닛, 그리고 상기 세정액의 토출 방향을 안내하는 안내 유로를 제공하는 가이드를 포함하되, 상기 처리 용기는 환형의 링 형상으로 제공되며, 세정액이 토출되는 토출홀이 형성되는 외측컵 및 상기 외측컵의 내측에 위치되며, 상기 외측컵과 조합되어 액이 회수되는 회수 경로를 형성하는 내측컵을 포함하고, 상기 가이드는 상기 안내 유로가 상기 토출홀로부터 연장되도록 상기 처리 용기에 결합된다. 이로 인해 세정액의 토출 방향을 외측컵의 내측면으로 안내할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은 도포, 노광, 그리고 현상 단계를 순차적으로 수행한다. 도포 공정은 기판의 표면에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정이다. 노광 공정은 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하는 공정이다. 현상 공정에는 기판의 노광 처리된 영역을 선택적으로 현상하는 공정이다.

일반적으로 감광액은 기판 상에 막을 형성하기 위한 액으로서, 높은 점성을 가지며, 경화될 경우 제거가 어렵다. 이로 인해 감광액이 회수되는 회수 경로에는 다량의 감광액이 부착되며, 이를 세정하기 위한 세정액이 공급된다.

감광액의 회수 경로는 기판을 둘러싼 처리 용기에 의해 형성된다. 도 1은 처리 용기의 일부를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 처리 용기는 외측컵(6) 및 내측컵(4)을 포함한다. 외측컵(6) 및 내측컵(4)은 각각 환형의 링 형상을 가지며, 내측컵(4)은 외측컵(6)의 내측에 위치된다. 외측컵(6)과 내측컵(4)의 사이 공간은 회수 경로로 기능한다.

외측컵(6)은 몸체(6) 및 커버(8)를 포함한다. 몸체(6)는 경사부(6a) 및 수직부(6b)를 가진다. 경사부(6a)는 그 내측면이 아래로 갈수록 기판(W)으로부터 멀어지게 하향 경사지고, 수직부(6b)는 경사부(6a)의 하단으로부터 수직한 아래로 연장된다. 커버(8)는 몸체(6)의 상면에 결합된다. 몸체(6)와 커버(8)의 사이 공간은 세정액이 공급되는 공급 유로로 기능한다. 커버(8)는 몸체(6)에 비해 작은 내경을 가지며, 그 내측 영역이 몸체(6)의 상단보다 낮게 위치된다. 이에 따라 세정액은 경사부(6a)의 내측면을 타고 흘러, 내측면에 부착된 감광액을 세정한다.

그러나 커버(8)와 몸체(6) 간에 유격 또는 제조 불량에 의해 세정액은 경사부(6a)의 내측면으로 공급되지 않고, 수직 낙하된다.

도포 공정에는 기판(W) 상에 균일한 두께를 가지는 액막이 요구된다. 이에 따라 기판(W)의 중심 위치에 감광액을 공급하고, 그 기판(W)을 회전시킨다. 기판(W)의 중심에 공급된 감광액은 원심력에 의해 기판(W)의 중심에서 가장자리로 확산된다.

일본 공개 특허 특개 제2011-86826호

본 발명은 회수 경로에 부착된 감광액을 세정 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 하향 경사진 회수 경로를 세정 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 회수 경로에 공급되는 세정액의 토출 방향을 안내할 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 처리액 공급 유닛, 상기 기판 지지 유닛의 둘레를 감싸며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 공급된 처리액을 회수하는 처리 용기, 상기 처리 용기를 세정하도록 상기 처리 용기에 세정액을 공급하는 세정액 공급 유닛, 그리고 상기 세정액의 토출 방향을 안내하는 안내 유로를 제공하는 가이드를 포함하되, 상기 처리 용기는 환형의 링 형상으로 제공되며, 세정액이 토출되는 토출홀이 형성되는 외측컵 및 상기 외측컵의 내측에 위치되며, 상기 외측컵과 조합되어 액이 회수되는 회수 경로를 형성하는 내측컵을 포함하고, 상기 가이드는 상기 안내 유로가 상기 토출홀로부터 연장되도록 상기 처리 용기에 결합된다.

상기 외측컵은 내측면이 상기 기판 지지 유닛으로부터 멀어지는 방향을 따라 하향 경사진 경사부를 가지는 몸체 및 상기 경사부의 상면에 결합되며, 상기 경사부의 상단보다 좁은 내경을 가지는 커버를 더 포함하되, 상기 경사부와 상기 커버 간 사이 공간은 세정액이 공급되는 공급 유로로 제공되고, 상기 공급 유로는 상기 토출홀과 연통될 수 있다.

상기 안내 유로는 상기 가이드 및 상기 경사부의 내측면에 의해 형성될 수 있다. 상기 가이드는 상기 커버에 탈착 가능할 수 있다. 세정액이 공급되는 방향에 따라 상기 안내 유로의 폭은 동일하게 제공될 수 있다. 세정액이 공급되는 방향에 따라 상기 안내 유로의 폭은 좁아질 수 있다. 상기 가이드는 상기 커버에 결합되는 호 형상의 제1바디 및 상기 제1바디와 독립되도록 상기 커버에 결합되며, 상기 제1바디와 조합되어 환형의 링 형상을 가지는 제2바디를 포함할 수 있다.

상기 경사부의 상면에는 상기 경사부의 원주 방향을 따라 형성되는 제1홈이 제공될 수 있다. 상기 경사부의 상면에는 상기 경사부의 원주 방향을 따라 상기 제1홈으로부터 아래로 연장되는 제2홈이 더 형성되되, 상부에서 바라볼 때 상기 제2홈은 상기 제1홈의 내측단보다 외측단에 더 가깝게 형성될 수 있다. 상기 경사부의 상면에는 상기 경사부의 원주 방향을 따라 형성되는 제2홈이 더 제공되되, 상기 제1홈 및 상기 제2홈은 서로 독립되게 위치되고, 상기 제1홈 및 상기 제2홈은 서로 상이한 깊이를 가질 수 있다. 상부에서 바라볼 때 상기 제1홈은 상기 제2홈을 감싸도록 형성되고, 상기 제1홈은 상기 제2홈에 비해 더 깊은 깊이를 가질 수 있다.

상기 장치는 처리액 공급 유닛 및 세정액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 세정액 공급 유닛은 밸브가 설치되며, 상기 제1홈에 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인을 포함하되, 상기 제어기는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액이 공급되는 중에서 상기 밸브를 개방할 수 있다. 상기 장치는 처리액 공급 유닛 및 세정액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 세정액 공급 유닛은 밸브가 설치되며, 상기 제1홈에 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인을 포함하되, 상기 제어기는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액의 공급이 중지되는 상태에서 상기 밸브를 개방할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 가이드는 하향 경사진 외측컵의 내측면과 조합되어 토출홀과 연장된 안내 유로를 형성한다. 이로 인해 세정액의 토출 방향을 외측컵의 내측면으로 안내할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 가이드를 탈착하여 세정액의 공급 방향에 대한 안내 유로의 폭을 조절 가능하고, 이를 통해 세정액의 토출압을 조절 가능하다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 가이드는 서로 조합되어 환형의 링 형상을 가지는 호 형상의 바디들을 포함한다. 이로 인해 가이드의 안내부가 외측컵의 내측면에 마주하도록 하향 경사지게 제공될지라도, 걸림없이 외측컵에 결합이 가능하다.

도 1은 처리 용기의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 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 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 처리 용기를 확대해 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 7의 몸체를 보여주는 절단 사시도이다.
도 9는 도 6의 가이드를 보여주는 평면도이다.
도 10은 도7 의 커버에 설치되는 다양한 형상의 가이드를 보여주는 단면도이다.
도 11은 도7 의 커버에 대한 상대 위치가 조절된 가이드를 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 7의 제1홈 및 제2홈의 다른 실시예를 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 12를 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 설명한다.

도 2는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 5은 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.

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 도포하는 기판 처리 장치로 제공된다. 기판 처리 장치(800)는 액 도포 공정이 수행된다. 도 6은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 기판 처리 장치(800)는 하우징(810), 기류 제공 유닛(820), 기판 지지 유닛(830), 처리 용기(850), 승강 유닛(890), 처리액 공급 유닛(840), 가이드, 세정액 공급 유닛, 제어기를 포함한다.

하우징(810)은 내부에 공간(812)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(810)의 일측에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구에는 도어가 설치되며, 도어는 개구를 개폐한다. 도어는 기판 처리 공정이 진행되면, 개구를 차단하여 하우징(810)의 내부 공간(812)을 밀폐한다. 하우징(810)의 하부면에는 내측 배기구(814) 및 외측 배기구(816)가 형성된다. 하우징(810) 내에 형성된 기류는 내측 배기구(814) 및 외측 배기구(816)를 통해 외부로 배기된다. 일 예에 의하면, 처리 용기(850) 내에 제공된 기류는 내측 배기구(814)를 통해 배기되고, 처리 용기(850)의 외측에 제공된 기류는 외측 배기구(816)를 통해 배기될 수 있다.

기류 제공 유닛(820)은 하우징(810)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 제공 유닛(820)은 기류 공급 라인(822), 팬(824), 그리고 필터(826)를 포함한다. 기류 공급 라인(822)은 하우징(810)에 연결된다. 기류 공급 라인(822)은 외부의 에어를 하우징(810)에 공급한다. 필터(826)는 기류 공급 라인(822)으로부터 제공되는 에어를 필터(826)링 한다. 필터(826)는 에어에 포함된 불순물을 제거한다. 팬(824)은 하우징(810)의 상부면에 설치된다. 팬(824)은 하우징(810)의 상부면에서 중앙 영역에 위치된다. 팬(824)은 하우징(810)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 공급 라인(822)으로부터 팬(824)에 에어가 공급되면, 팬(824)은 아래 방향으로 에어를 공급한다.

기판 지지 유닛(830)은 하우징(810)의 내부 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(830)은 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(830)은 스핀척(832), 회전축(834), 그리고 구동기(836)를 포함한다. 스핀척(832)은 기판을 지지하는 기판 지지 부재(832)로 제공된다. 스핀척(832)은 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 스핀척(832)의 상면에는 기판(W)이 접촉한다. 스핀척(832)은 기판(W)보다 작은 직경을 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 스핀척(832)은 기판(W)을 진공 흡입하여 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택적으로, 스핀척(832)은 정전기를 이용하여 기판(W)을 척킹하는 정전척으로 제공될 수 있다. 또한 스핀척(832)은 기판(W)을 물리적 힘으로 척킹할 수 있다.

회전축(834) 및 구동기(836)는 스핀척(832)을 회전시키는 회전 구동 부재(834,836)로 제공된다. 회전축(834)은 스핀척(832)의 아래에서 스핀척(832)을 지지한다. 회전축(834)은 그 길이방향이 상하방향을 향하도록 제공된다. 회전축(834)은 그 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 구동기(836)는 회전축(834)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 예컨대, 구동기(836)는 회전축의 회전 속도를 가변 가능한 모터일 수 있다.

처리 용기(850)는 하우징(810)의 내부 공간(812)에 위치된다. 처리 용기(850)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(850)는 내부에 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(850)는 기판 지지 유닛(830)의 둘레를 감싸도록 제공된다. 즉, 기판 지지 유닛(830)은 처리 공간에 위치된다. 처리 용기(850)는 외측컵(862) 및 내측컵(852)을 포함한다. 외측컵(862)은 기판 지지 유닛(830)의 둘레를 감싸도록 제공되고, 내측컵(852)은 외측컵(862)의 내측에 위치된다. 외측컵(862) 및 내측컵(852) 각각은 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측컵(862)과 내측컵(852)의 사이 공간은 액이 회수되는 회수 경로(851)로 기능한다.

승강 유닛(890)은 내측 컵(852) 및 외측 컵(862)을 각각 승강 이동시킨다. 승강 유닛(890)은 내측 이동 부재(892) 및 외측 이동 부재(894)를 포함한다. 내측 이동 부재(892)는 내측 컵(852)을 승강 이동 시키고, 외측 이동 부재(894)는 외측 컵(862)을 승강 이동시킨다.

처리액 공급 유닛(840)은 기판(W) 상에 처리액 및 프리 웨트액을 공급한다. 액 공급 유닛(840)은 이동 부재(846), 아암(848), 프리 웨트 노즐(842) 및 처리 노즐(844)을 포함한다. 이동 부재(846)는 아암(848)을 수평 방향으로 이동시키는 이동 레일(846)을 포함한다. 이동 레일(846)은 처리 용기(850)의 일측에 위치된다. 이동 레일(846)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 이동 레일(846)의 길이 방향을 제1방향과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 이동 레일(846)에는 아암(848)이 설치된다. 아암(848)은 이동 레일(846)의 내부에 제공된 리니어 모터에 의해 이동될 수 있다. 아암(848)은 상부에서 바라볼 때 이동 레일(846)과 수직한 길이 방향을 향하도록 제공된다. 아암(848)의 일단은 이동 레일(846)에 장착된다. 아암(848)의 타단 저면에는 프리 웨트 노즐(842) 및 처리 노즐(844)이 각각 설치된다. 상부에서 바라볼 때 프리 웨트 노즐(842) 및 처리 노즐(844)은 이동 레일(846)의 길이 방향과 평행한 방향으로 배열된다. 선택적으로 아암(848)은 복수 개로 제공되며, 아암들(848) 각각에는 프리 웨트 노즐(842) 및 처리 노즐(844)이 설치될 수 있다. 또한 아암(848)은 길이 방향이 제3방향을 향하는 회전축에 결합되어 회전될 수 있다.

프리 웨트 노즐(842)은 기판(W) 상에 프리 웨트액을 공급하고, 처리 노즐(844)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 예컨대, 프리 웨트액은 기판(W)의 표면 성질을 변화시킬 수 있는 액일 수 있다. 프리 웨트액은 기판(W)의 표면을 소수성 성질로 변화시킬 수 있다. 프리 웨트액은 신나(Thinner)이고, 처리액은 포토 레지스트와 같은 감광액일 수 있다.

다음은 처리 용기(850)에 대해 보다 자세히 설명한다.

내측컵(852)은 회전축(834)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측컵(852)은 내측 배기구(814)와 중첩되도록 위치된다. 상부에서 바라볼 때 내측컵(852)의 상면은 그 외측 영역과 내측 영역 각각이 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 내측컵(852)의 외측 영역은 기판 지지 유닛(830)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향하며, 내측 영역은 기판 지지 유닛(830)으로부터 멀어질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 제공된다. 내측컵(852)의 외측 영역과 내측 영역이 서로 만나는 지점은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 대응되게 제공된다. 내측컵(852)의 상면 외측 영역은 라운드지도록 제공된다. 내측컵(852)의 상면 외측 영역은 아래로 오목하게 제공된다. 내측컵(852)의 상면 외측 영역은 처리액이 흐르는 영역으로 제공될 수 있다.

외측컵(862)은 기판 지지 유닛(830) 및 내측컵(852)을 감싸는 컵 형상을 가지도록 제공된다. 외측컵(862)은 몸체(863) 및 커버(1000)를 포함한다. 몸체(863)는 바닥부(864), 측부(866), 그리고 경사부(870)을 가진다. 바닥부(864)는 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 바닥부(864)에는 회수 라인(865)이 연결된다. 회수 라인(865)은 기판(W) 상에 공급된 처리액을 회수한다. 회수 라인(865)에 의해 회수된 처리액은 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수 있다. 측부(866)는 기판 지지 유닛(830)을 감싸는 원형의 통 형상을 가지도록 제공된다. 측부(866)는 바닥부(864)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측부(866)는 바닥부(864)으로부터 위로 연장된다.

경사부(870)는 측부(866)의 상단으로부터 외측컵(862)의 중심축을 향하는 방향으로 연장된다. 경사부(870)의 내측면(870a)은 기판 지지 유닛(830)에 가까워지도록 상향 경사지게 제공된다. 경사부(870)은 링 형상을 가지도록 제공된다. 기판의 액 처리 공정 중에는 경사부(870)의 상단이 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다. 경사부(870)의 상면에는 제1홈(1040) 및 제2홈(1060)이 형성된다. 상부에서 바라볼 때 제1홈(1040) 및 제2홈(1060)은 각각 경사부(870)의 원주 방향을 따라 링 형상을 가지도록 제공된다. 제2홈(1060)은 제1홈(1040)으로부터 아래로 연장되게 제공된다. 즉, 제1홈(1040)은 제2홈(1060)에 비해 더 큰 폭을 가진다. 일 예에 의하면, 제2홈(1060)은 제1홈(1040)의 내측단보다 외측단에 더 가깝게 형성될 수 있다. 제1홈(1040)에 채워진 세정액은 오버플로우되어 제2홈(1060)으로 공급된다. 제1홈(1040)은 제2홈(1060)에 비해 더 깊은 깊이를 가지므로, 세정액은 제2홈(1060)으로 균일하게 공급 가능하다.

본 실시예에는 경사부(870)의 상면에 제1홈(1040) 및 제2홈(1060)이 형성되는 것으로 설명하였으나. 3 이상의 홈이 형성될 수 있다. 또한 경사부(870)의 상면에는 단일 개의 홈이 형성될 수 있다.

커버(1000)는 경사부(870)와 조합되어 내부에 세정액이 흐르는 공급 유로(1020)를 형성한다. 즉, 커버(1000)와 경사부(870)의 상면 간에 사이 공간은 세정액이 공급되는 유로로 기능한다. 커버(1000)는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 커버(1000)는 경사부(870)의 결합된다. 커버(1000)의 하단과 경사부(870)가 마주하는 영역은 세정액이 토출되는 토출홀(1022)로 제공된다. 즉 공급 유로(1020)의 끝단을 토출홀(1022)로 정의한다. 커버(1000)는 경사부(870)의 상단보다 좁은 내경을 가지도록 제공된다. 커버(1000)의 내측단은 외측단에 비해 더 낮은 위치까지 연장된다. 커버(1000)의 내측단과 경사부(870)에 의해 세정액은 수직한 아래 방향으로 공급 가능하다.

가이드(1100)는 세정액이 기판의 중심축으로부터 멀어지는 방향을 따라 하향 경사진 방향으로 토출되도록 세정액의 토출 방향을 안내한다. 가이드(1100)는 경사부(870)의 내측면(870a)과 조합되어 토출홀(1022)로부터 연장되는 안내 유로(1122)를 형성한다. 가이드(1100)는 제1바디(1100a) 및 제2바디(1100b)를 포함한다. 제1바디(1100a) 및 제2바디(1100b) 각각은 호 형상을 가진다. 제1바디(1100a) 및 제2바디(1100b)는 서로 조합되어 환형의 링 형상을 가진다. 제1바디(1100a) 및 제2바디(1100b)는 조합되어 환형의 링 형상을 가지도록 커버(1000)에 결합된다.

제1바디(1100a) 및 제2바디(1100b)는 각각 결합부(1110) 및 안내부(1120)를 포함한다. 결합부(1110)는 커버(1000)에 결합되는 영역으로 제공된다. 결합부(1110)는 커버(1000)의 내측면에 결합된다. 결합부(1110)의 수직 단면은 수직한 길이 방향을 가지는 바 형상으로 제공될 수 있다. 안내부(1120)는 결합부(1110)의 하단으로부터 연장된다. 안내부(1120)는 아래로 갈수록 기판의 중심축으로부터 멀어지는 하향 경사진 방향으로 연장된다. 안내부(1120)는 경사부(870)의 내측면과 마주하는 위치까지 연장된다. 단, 안내부(1120)는 그 하단이 기판보다 높게 위치를 가지도록 연장된다. 이는 처리액이 가이드(1100)에 부착되는 것을 방지하기 위함이다. 선택적으로 가이드(1100)는 3 개 이상의 바디로 제공될 수 있다.

세정액 공급 유닛(1200)은 경사부(870)의 상면에 형성된 홈들(1040,1060) 중 최외각에 형성된 홈으로 세정액을 공급한다. 예컨대, 세정액 공급 유닛(1200)은 제2홈(1060)에 세정액을 공급한다. 세정액 공급 유닛(1200)은 세정액 공급 라인(1220)을 포함한다. 세정액 공급 라인(1220)은 제2홈(1060)에 세정액을 공급하도록 처리 용기(850)에 연결된다. 세정액 공급 라인(1220)에는 밸브(1240)가 설치된다. 밸프는 세정액 공급 라인(1220)을 개폐한다.

제어기(1300)는 처리액 공급 유닛(840) 및 세정액 공급 유닛(1200)을 제어한다. 제어기(1300)는 기판의 액 처리 공정과 무관하게 세정액을 공급한다. 즉, 경사부(870)와 안내부(1120)에 의해 형성된 안내 유로(1122)에는 기판 처리 공정이 진행되는 중에 세정액이 공급되고, 기판 처리 공정이 유휴 상태에서도 세정액이 공급된다. 일 예에 의하면, 세정액은 처리액을 희석시키는 액일 수 있다. 세정액은 신나(Thinner)일 수 있다.

선택적으로 세정액은 기판 처리 공정이 진행되는 중에만 공급되고, 기판 처리 공정이 유휴 상태에는 공급이 중지될 수 있다.

이와 달리, 세정액은 기판 처리 공정이 유휴 상태에는 공급되고, 기판 처리 공정이 진행되는 중에는 공급이 중지될 수 있다.

본 실시예에는 단일의 가이드(1100)를 커버(1000)에 설치하는 것으로 설명하였다. 그러나 가이드(1100)는 복수 개로 제공되며, 커버(1000)에 탈착 가능하도록 제공될 수 있다. 작업자는 복수 개의 가이드(1100)들 중 하나를 선택적으로 커버(1000)에 설치할 수 있다. 각각의 가이드들(1100)은 안내부(1120)가 서로 상이한 방향으로 하향 경사지도록 제공될 수 있다. 도 10과 같이, 작업자는 가이드(1100)를 선택적으로 설치하여 안내 유로(1122)의 폭을 조절하여 세정액의 토출압을 조절할 수 있다. 안내 유로(1122)의 폭은 세정액의 공급 방향에 따라 동일하거나 점진적으로 작아질 수 있다.

또한 가이드(1100)는 커버(1000)에 나사 결합될 수 있다. 도 11과 같이, 가이드(1100)는 커버(1000)에 결합되는 위치에 따라 안내 유로(1122)의 폭을 조절하여 세정액의 토출압을 조절할 수 있다. 가이드(1100)는 커버(1000)에 대한 상대 위치를 위 아래로 조절하여 안내 유로(1122)의 폭을 조절할 수 있다.

또한 도 12와 같이 경사부(870)의 상면에는 제1홈(1040a) 및 제2홈(1060a)이 서로 독립되게 제공될 수 있다. 제1홈(1040a)은 제2홈(1060a)을 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 상부에서 바라볼 때 제1홈(1040a)은 제2홈(1060a)에 비해 외측에 위치될 수 있다. 제1홈(1040a)은 제2홈(1060a)에 비해 더 깊은 깊이를 가질 수 있다.

다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(421) 또는 가열 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다.

현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.

반송 챔버(480)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버들(470), 현상 챔버들(460), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484), 아암(485), 지지대(486), 그리고 받침대(487)를 가진다. 핸드(484)는 아암(485)에 고정 설치된다. 아암(485)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(484)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(486)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.

현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.

현상 챔버(460)는 용기(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 용기(461)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 용기(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.

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 기판들(W)이 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 기판들(W)이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판들(W)이 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 기판(W)에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.

852: 내측컵 862: 외측컵
863: 몸체 1000: 커버
1100: 가이드 1122: 안내 유로
1022: 토출홀 1040. 1040a: 제1홈
1060, 1060a: 제2홈 1300: 제어기

Claims

기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과;
상기 기판 지지 유닛의 둘레를 감싸며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 공급된 처리액을 회수하는 처리 용기과;
상기 처리 용기를 세정하도록 상기 처리 용기에 세정액을 공급하는 세정액 공급 유닛과;
상기 세정액의 토출 방향을 안내하는 안내 유로를 제공하는 가이드를 포함하되,
상기 처리 용기는,
환형의 링 형상으로 제공되며, 세정액이 토출되는 토출홀이 형성되는 외측컵과;
상기 외측컵의 내측에 위치되며, 상기 외측컵과 조합되어 액이 회수되는 회수 경로를 형성하는 내측컵을 포함하고,
상기 가이드는 상기 안내 유로가 상기 토출홀로부터 연장되도록 상기 처리 용기에 결합되는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 외측컵은,
내측면이 상기 기판 지지 유닛으로부터 멀어지는 방향을 따라 하향 경사진 경사부를 가지는 몸체와;
상기 경사부의 상면에 결합되며, 상기 경사부의 상단보다 좁은 내경을 가지는 커버를 더 포함하되,
상기 경사부와 상기 커버 간 사이 공간은 세정액이 공급되는 공급 유로로 제공되고,
상기 공급 유로는 상기 토출홀과 연통되는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 안내 유로는 상기 가이드 및 상기 경사부의 내측면에 의해 형성되는 기판 처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 가이드는 상기 커버에 탈착 가능한 기판 처리 장치.
제4항에 있어서,
세정액이 공급되는 방향에 따라 상기 안내 유로의 폭은 동일하게 제공되는 기판 처리 장치.
제4항에 있어서,
세정액이 공급되는 방향에 따라 상기 안내 유로의 폭은 좁아지는 기판 처리 장치.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가이드는,
상기 커버에 결합되는 호 형상의 제1바디와;
상기 제1바디와 독립되도록 상기 커버에 결합되며, 상기 제1바디와 조합되어 환형의 링 형상을 가지는 제2바디를 포함하는 기판 처리 장치.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경사부의 상면에는 상기 경사부의 원주 방향을 따라 형성되는 제1홈이 제공되는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 경사부의 상면에는 상기 경사부의 원주 방향을 따라 상기 제1홈으로부터 아래로 연장되는 제2홈이 더 형성되되,
상부에서 바라볼 때 상기 제2홈은 상기 제1홈의 내측단보다 외측단에 더 가깝게 형성되는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 경사부의 상면에는 상기 경사부의 원주 방향을 따라 형성되는 제2홈이 더 제공되되,
상기 제1홈 및 상기 제2홈은 서로 독립되게 위치되고,
상기 제1홈 및 상기 제2홈은 서로 상이한 깊이를 가지는 기판 처리 장치.
제10항에 있어서,
상부에서 바라볼 때 상기 제1홈은 상기 제2홈을 감싸도록 형성되고,
상기 제1홈은 상기 제2홈에 비해 더 깊은 깊이를 가지는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 장치는 처리액 공급 유닛 및 세정액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
상기 세정액 공급 유닛은,
밸브가 설치되며, 상기 제1홈에 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인을 포함하되,
상기 제어기는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액이 공급되는 중에서 상기 밸브를 개방하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 장치는 처리액 공급 유닛 및 세정액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
상기 세정액 공급 유닛은,
밸브가 설치되며, 상기 제1홈에 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인을 포함하되,
상기 제어기는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액의 공급이 중지되는 상태에서 상기 밸브를 개방하는 기판 처리 장치.