KR20190042854A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 방법 및 장치를 제공한다.
기판을 처리하는 방법은 회전되는 기판 상에 처리액을 공급하여 상기 기판 상에 액막을 형성하되, 상기 기판의 회전 속도는 휨 정도에 대한 상기 기판의 상태에 따라 상이하게 설정된다. 휘어진 상태의 기판에 대해서 감광액 도포 처리를 수행 시에도 감광액을 기판 상의 전체 영역에 대해 균일한 두께로 제공할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating substrate}
본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 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 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정이다. 노광 공정은 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하는 공정이다. 현상 공정에는 기판의 노광 처리된 영역을 선택적으로 현상하는 공정이다.
도포 공정에 감광액은 기판의 전체 영역 균일한 두께로 도포되어야 한다. 기판 상에 감광액이 불균일하게 도포되는 경우에는 노광 공정 수행 시 공정 불량의 주요 원인이 된다.
그러나 기술의 발달로 인해 반도체 소자는 고 집적화되며, 기판 상의 박막의 적층 단수가 증가됨에 따라 기판이 휘어진 상태로 상술한 공정들이 진행된다.
기판의 휨 발생은 도포 공정시 기판 상에 영역에 따라 감광액이 불균일한 두께로 도포되는 원인이 된다. 예컨대, 휘어진 기판은 중앙 영역과 가장자리 영역 간의 높이차가 발생된다. 도 1과 같이 중앙 영역이 아래로 볼록하게 휘어진 기판의 경우 기판의 중앙 영역에서 감광액의 두께는 가장자리 영역에서 감광액의 두께보다 더 두껍다. 반대로, 도 2와 같이 중앙 영역이 위로 볼록한 기판의 경우, 기판의 중앙영역에서 감광액의 두께는 가장자리 영역에서 감광액의 두께보다 낮다. 상술한 기판 상의 영역별 감광액의 두께 차이는 기판의 휘어짐 상태가 심할수록 더 크다.
한국 특허 공개 번호 2012-0001681
본 발명은 기판이 휘어진 상태에서 기판의 전체 영역에 감광액을 균일한 두께로 도포할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 기판에 대해 액 처리시 액 처리 효율을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 방법 및 장치를 제공한다.
기판을 처리하는 방법은 회전되는 기판 상에 처리액을 공급하여 상기 기판 상에 액막을 형성하되, 상기 기판의 회전 속도는 휨 정도에 대한 상기 기판의 상태에 따라 상이하게 설정된다.
상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태를 포함하고, 상기 제1상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 크게 제공될 수 있다. 상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하고, 상기 제2상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 작게 제공될 수 있다.
상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태, 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태, 그리고 상기 기판이 평평한 제3상태를 포함하되, 상기 제1상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제1속도로 설정하고, 상기 제2상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제2속도로 설정하며, 상기 제3상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제3속도로 설정하되,상기 제1속도는 상기 제3속도보다 빠르고, 상기 제2속도는 상기 제3속도보다 느릴 수 있다.
상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태 및 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하되, 상기 제1상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제1속도로 설정하고, 상기 제2상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제2속도로 설정하며, 상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠를 수 있다.
상기 휨 정도는 상기 기판에 광을 발광하고, 상기 기판으로부터 반사되는 반사각을 근거로 측정될 수 있다.
상기 처리액은 감광액을 포함할 수 있다.
또한 기판을 처리하는 방법은 기판을 열 처리하는 제1열 처리 단계, 상기 제1열 처리 단계 이후에 상기 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판 상에 처리액을 도포하는 도포 단계, 그리고 상기 도포 단계 이후에 상기 기판을 열 처리하는 제2열 처리 단계를 포함하되, 상기 도포 단계에서 상기 기판의 회전 속도는 상기 기판의 휨 정도에 대한 상기 기판의 상태에 따라 상이하게 설정된다.
상기 방법은 상기 도포 단계 이전에는 상기 기판의 휨 정도를 측정하는 측정 단계를 더 포함하되, 상기 휨 정도는 상기 기판에 광을 발광하고, 상기 기판으로부터 반사되는 반사각을 근거로 측정될 수 있다.
상기 제1열 처리 단계는 상기 기판을 냉각하는 냉각 단계를 포함하되, 상기 냉각 단계와 상기 도포 단계는 서로 상이한 유닛에서 수행되며, 상기 측정 단계는 상기 냉각 단계가 수행되는 유닛에서 수행될 수 있다. 상기 도포 단계는 상기 기판 상에 전처리액을 공급하는 전처리 단계, 상기 기판 상에 상기 처리액을 공급하는 액 공급 단계, 그리고 상기 처리액의 공급을 중단하고, 상기 기판 상에서 상기 처리액을 확산시키는 확산 단계를 더 포함하되, 상기 기판의 회전 속도는 상기 액 공급 단계에서 회전되는 상기 기판의 속도를 포함할 수 있다.
상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태를 포함하고, 상기 제1상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 크게 제공될 수 있다.
상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하고, 상기 제2상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 작게 제공될 수 있다.
기판을 처리하는 장치은 기판의 열 처리 공정을 수행하는 열 처리 챔버 및 상기 기판 상에 액막을 도포하는 액막 도포 공정을 수행하는 도포 챔버를 포함하되, 상기 도포 챔버는 내부에 처리 공간을 가지는 하우징, 상기 처리 공간에서 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 기판 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 기판의 휨 정도에 대한 기판의 상태에 따라 기판의 회전 속도가 상이하도록 상기 기판 지지 유닛을 제어할 수 있다.
상기 열 처리 유닛은 상기 기판을 지지하는 지지 플레이트, 상기 지지 플레이트에 제공되며, 상기 지지 플레이트에 지지된 기판을 냉각시키는 냉각 부재, 상기 지지 플레이트에 지지된 기판의 상기 휨 정도를 측정하는 측정 부재를 포함하되, 상기 제어기는 상기 측정 부재로부터 측정된 측정 정보를 전달받아 상기 기판 지지 유닛을 제어할 수 있다.
상기 측정 부재는 광 센서를 포함하되, 상기 광 센서는 상기 지지 플레이트에 지지된 기판 상에 광 소자를 발광하는 발광기 및 상기 발광기로부터 발광된 광 소자를 수광하는 수광기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 수광기로부터 광 소자의 반사각에 대한 상기 측정 정보를 근거로 상기 기판 지지 유닛을 제어할 수 있다.
또한 기판을 처리하는 방법은 회전되는 상기 기판 상에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하되, 상기 처리액을 공급하는 동안에 상기 기판의 회전속도는 상기 기판의 휨 정도에 대한 상기 기판의 상태에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
상기 기판을 처리하는 것은 상기 기판을 세정 처리하는 세정 공정, 상기 기판을 식각 처리하는 식각 공정, 또는 상기 기판을 현상 처리하는 현상 공정을 포함할 수 있다.
상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태를 포함하고, 상기 제1상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 크게 제공될 수 있다. 상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하고, 상기 제2상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 작게 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 휘어진 상태의 기판에 대해서 감광액 도포 처리를 수행 시에도 감광액을 기판 상의 전체 영역에 대해 균일한 두께로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 회전하는 기판 상에 액을 공급하여 처리시 휘어진 기판에 대해서도 액 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 중앙 영역이 아래로 볼록한 형태의 기판에 대해 감광액을 도포시 도포 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 중앙 영역이 아래로 볼록한 형태의 기판에 대해 감광액을 도포시 도포 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도 4는 도 3의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 도 3의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 6은 도 3의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 7은 도 3의 제1버퍼를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 7의 버퍼 플레이트 내에 제공되는 유로를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 7의 버퍼 플레이트 및 측정 부재를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 11은 도 10의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 10의 노즐 부재를 확대해 보여주는 사시도이다.
도 13은 도 3의 설비에서 기판에 액막을 형성하기 위한 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 14는 도 11의 장치를 이용하여 기판이 처리되는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 15 및 도 16는 도 14에서 중앙 영역이 아래로 볼록한 상태의 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 17 및 도 18은 도 14에서 중앙 영역이 위로 볼록한 상태의 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.
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 웨이퍼과 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.
이하 도 3 내지 도 17을 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 설명한다.
도 3은 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 3의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 5은 도 3의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 6은 도 3의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제1버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제2버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제1버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제2버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제1버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제2버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제1방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 칭하고, 제1방향(12) 및 제2방향(14)과 각각 수직한 방향을 제3방향(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), 제1버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제2버퍼 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 제2방향(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 제1버퍼 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 제1버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 제1버퍼 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 제1방향(12), 제2방향(14), 제3방향(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 제3방향(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 제2방향(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.
제1버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제1버퍼(320), 제2버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제1버퍼 로봇(360)을 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제1버퍼(320), 제2버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제1버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제2버퍼(330), 그리고 제1버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제3방향(16)을 따라 배치된다. 제1버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제2버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 제1버퍼 로봇(360)은 제2버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제1버퍼(320)와 제2방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제1버퍼(320)는 도포 모듈(401)에 기판을 반입하기 전에 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 또한 제1버퍼(320)는 기판(W)을 보관하는 중에 기판을 냉각 처리하는 열 처리 유닛으로 제공된다. 도 7은 도 3의 제1버퍼를 보여주는 사시도이다. 도 7을 참조하면, 하우징(321), 버퍼 플레이트(322), 그리고 측정 부재를 포함한다.
하우징(321)은 내부에 공간을 가진다. 하우징(321)의 내부 공간은 기판(W)이 일시적으로 보관되는 공간으로 기능한다. 하우징(321)은 대체로 직육면체 형상을 가진다. 하우징(321)은 인덱스 로봇(220), 제1버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 도포 모듈(401)의 도포부 로봇(432)이 하우징 내에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제1버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 도포부 로봇(432)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 하우징(321)의 내부에는 받침대(324)가 제공된다. 받침대(324)는 직사각의 판으로 제공될 수 있다. 받침대(324)는 복수 개가 제공될 수 있다. 각각의 받침대(324)는 상하 방향으로 서로 이격되게 위치한다. 이에 따라 하우징(321)의 내부 공간은 상하 방향으로 구획된다. 각각의 받침대(324)에는 복수의 버퍼 플레이트들(322)이 위치된다.
도 8은 도 7의 버퍼 플레이트 내에 제공되는 유로를 보여주는 도면이고, 도 9는 도 7의 버퍼 플레이트 및 측정 부재를 보여주는 단면도이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 버퍼 플레이트(322)는 기판(W)과 대응되는 원형의 판 형상으로 제공될 수 있다. 각각의 버퍼 플레이트들(322)은 상하 방향을 따라 서로 이격되게 위치된다. 복수 개의 버퍼 플레이트들(322)은 서로 인접하도록 적층되게 위치된다. 버퍼 플레이트(322)의 내부에는 냉각 유체가 흐르는 냉각 유로(323)가 형성된다. 냉각 유로(323)는 단일의 유로로 제공된다. 상부에서 바라볼 때, 냉각 유로(323)는 버퍼 플레이트(322)에 동심원 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로 냉각 유로(323)는 3개의 원형으로 제공될 수 있다. 각각의 원형의 냉각 유로는 동심원 형상을 이루며, 일정 거리 이격되어 제공될 수 있다. 예컨대, 냉각 유체는 냉각수로 제공될 수 있다. 선택적으로 버퍼 플레이트(322)는 열전 소자에 의해 기판(W)을 냉각시킬 수 있다.
측정 부재(326)는 버퍼 플레이트(322)에 놓인 기판(W)의 휨 정도를 측정한다. 측정 부재(326)는 기판(W)의 상부에서 휨 정도를 측정한다. 일 예에 의하면, 측정 부재(326)는 서로 인접하게 위치되는 2 개의 버퍼 플레이트(322) 중 상부의 버퍼 플레이트(322b)에 제공되고, 하부의 버퍼 플레이트(322a)에 놓인 기판(W)의 휨 정도를 측정할 수 있다. 측정 부재(326)는 발광기(326a) 및 수광기(326b)를 포함한다. 발광기(326a)는 하부의 버퍼 플레이트(322a)에 놓인 기판(W) 상에 하향 경사진 방향으로 광 소자를 발광한다. 수광기(326b)는 발광된 광 소자를 수광한다. 기판(W)의 휨 정도는 광 소자의 수광 위치에 의해 측정 가능하다. 즉, 기판(W)의 휨 정도는 광 소자의 반사각에 의해 측정될 수 있다. 이와 달리, 측정 부재(326)는 복수 개로 제공되며, 기판(W)의 서로 다른 영역에 광 소자를 발광 및 수광할 수 있다. 각각의 측정 부재(326)는 상하 방향으로 광 소자를 제공하여 기판(W)의 영역 별 높이를 측정하고, 이로부터 기판(W)의 휨 정도를 측정할 수 있다.
본 실시예에는 기판(W)을 냉각하는 중에 기판(W)의 휨 정도를 측정한다. 이로 인해 기판(W)의 휨 정도를 보다 정확하게 측정 가능하다. 예컨대, 기판(W)을 진공 흡착하거나, 기판(W)을 가열 처리하는 장치 내에서는 기판(W)의 휨 정도 측정이 부정확할 수 있다.
선택적으로, 측정 부재(326)는 전자파 또는 초음파를 이용하여 기판(W)의 휨 정도를 측정할 수 있다.
제2버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 제1버퍼 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, 제1버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제2버퍼(330)는 제2버퍼(320)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제2버퍼(330)의 하우징(321)에는 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제1버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제2버퍼(330)에 제공된 버퍼 플레이트의 수는 제1버퍼(320)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제2버퍼(330)에 제공된 버퍼 플레이트(332)의 수는 제1버퍼(320)에 제공된 버퍼 플레이트의 수보다 많을 수 있다.
제1버퍼 로봇(360)은 제1버퍼(320)와 제2버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제1버퍼 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 제2방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제3방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제2버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제1버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 위 또는 아래 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제1버퍼 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제2방향(14) 및 제3방향(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 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제2방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제1방향(12) 및 제3방향(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 제1버퍼 모듈(300)의 제1버퍼(320)와 제1방향(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), 제1버퍼 모듈(300)의 제1버퍼(320), 그리고 후술하는 제2버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제1방향(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 제3방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제3방향(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 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 기판 처리 장치로 제공된다. 기판 처리 장치(800)는 액 도포 공정이 수행된다.
도 10은 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이고, 도 11은 도 10의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다 도 10 및 도 11을 참조하면, 기판 처리 장치(800)는 하우징(810), 기류 제공 유닛(820), 기판 지지 유닛(830), 처리 용기(850), 승강 유닛(890), 액 공급 유닛(840), 그리고 제어기(1400)를 포함한다.
하우징(810)은 내부에 처리 공간(812)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(810)의 일측에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구에는 도어(미도시)가 설치되며, 도어는 개구를 개폐한다. 도어는 기판 처리 공정이 진행되면, 개구를 차단하여 하우징(810)의 처리 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 유입된 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 처리 공간(812)에 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 청정 에어를 하우징(810)에 공급한다. 필터(826)는 기류 공급 라인(822)으로부터 제공되는 청정 에어를 필터링 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 처리 공간(812)에 하강 기류를 형성한다. 기류 공급 라인(822)으로부터 팬(824)에 청정 에어가 공급되면, 팬(824)은 아래 방향으로 청정 에어를 공급한다. 일 예에 의하면, 팬(824)은 기판 처리 단계에 따라 서로 상이한 유속의 기류를 처리 공간에 공급할 수 있다.
기판 지지 유닛(830)은 하우징(810)의 처리 공간(812)에서 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. 회전 구동 부재(834,836)는 기판 처리 단계에 따라 스핀척(832)을 서로 상이한 회전 속도로 회전시킬 수 있다.
처리 용기(850)는 하우징(810)의 처리 공간(812)에 위치된다. 처리 용기(850)는 기판 지지 유닛(830)을 감싸도록 제공한다. 처리 용기(850)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(850)는 내측 컵(852) 및 외측 컵(862)을 포함한다.
내측 컵(852)은 회전축(834)을 감싸는 원형의 컵 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(852)은 내측 배기구(814)와 중첩되도록 위치된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(852)의 상면은 그 외측 영역과 내측 영역 각각이 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 내측 컵(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. 내측 컵(852)의 외측 영역과 내측 영역이 서로 만나는 지점은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 대응되게 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 라운드지도록 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 아래로 오목하게 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 처리액이 흐르는 영역으로 제공될 수 있다.
외측 컵(862)은 기판 지지 유닛(830) 및 내측 컵(852)을 감싸는 컵 형상을 가지도록 제공된다. 외측 컵(862)은 바닥벽(864), 측벽(866), 상벽(870), 그리고 경사벽(870)을 가진다. 바닥벽(864)은 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 바닥벽(864)에는 회수 라인(865)이 형성된다. 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. 측벽(866)은 기판 지지 유닛(830)을 감싸는 원형의 통 형상을 가지도록 제공된다. 측벽(866)은 바닥벽(864)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측벽(866)은 바닥벽(864)으로부터 위로 연장된다.
경사벽(870)은 측벽(866)의 상단으로부터 외측 컵(862)의 내측 방향으로 연장된다. 경사벽(870)은 위로 갈수록 기판 지지 유닛(830)에 가까워지도록 제공된다. 경사벽(870)은 링 형상을 가지도록 제공된다. 경사벽(870)의 상단은 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다.
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 이동시키고, 외측 이동 부재(894)는 외측 컵(862)을 승강 이동시킨다.
액 공급 유닛(840)은 기판(W) 상에 처리액 및 전처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(840)은 이동 부재(846) 및 노즐 부재(1000)를 포함한다. 이동 부재(846)는 노즐 부재(1000)를 공정 위치로 또는 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐 부재(1000)가 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)과 마주보는 위치이고, 대기 위치는 공정 위치를 벗어난 위치이다. 예컨대, 공정 위치에는 노즐 부재(1000)와 기판(W)이 수직한 상하 방향으로 대향되게 위치될 수 있다.
이동 부재(846)는 노즐 부재(1000)를 일 방향으로 이동시킨다. 일 예에 의하면, 이동 부재(846)는 노즐 부재(1000)를 일 방향으로 직선 이동시킬 수 있다. 일 방향은 제1방향(12)과 평행한 방향일 수 있다. 이동 부재(846)는 가이드 레일(842) 및 아암(844)을 포함한다. 가이드 레일(842)은 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 가이드 레일(842)은 제1방향(12)을 향하는 길이 방향을 가질 수 있다. 가이드 레일(842)은 처리 용기(850)의 일측에 위치된다. 가이드 레일(842)에는 아암(844)이 설치된다. 아암(844)은 가이드 레일(842) 내에 제공된 구동 부재(미도시)에 위해 이동된다. 예컨대, 구동 부재는 리니어 모터일 수 있다. 아암(844)은 상부에서 바라볼 때 가이드 레일(842)과 수직한 길이 방향을 가지는 바 형상으로 제공된다. 아암(844)의 끝단 저면에는 노즐 부재(1000)가 설치된다. 노즐 부재(1000)는 아암(844)과 함께 이동된다.
도 12는 도 10의 노즐 부재를 확대해 보여주는 사시도이다. 도 12를 참조하면, 노즐 부재(1000)는 처리액 및 전처리액을 토출한다. 노즐 부재(1000)는 지지 바디(1220), 전처리 노즐(1240), 그리고 도포 노즐(1260)을 포함한다. 지지 바디(1220)는 전처리 노즐(1240) 및 도포 노즐(1260)을 동시에 지지한다. 각 노즐(1240,1260)은 토출구가 수직한 아래 방향을 향하도록 제공된다. 상부에서 바라볼 때 전처리 노즐(1240) 및 도포 노즐(1260)은 노즐 부재(1000)의 이동 방향과 평행한 방향으로 배열된다. 일 예에 의하면, 전처리 노즐(1240) 및 도포 노즐(1260)은 노즐 부재(1000)의 이동 방향인 일 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 도포 노즐(1260)은 복수 개로 제공된다. 복수 개의 도포 노즐(1260)들은 전처리 노즐(1240)을 사이에 두고 일 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉 노즐 부재(1000)의 이동 방향에 대해 복수 개의 도포 노즐들(1260), 제2전처리 노즐(1240), 그리고 복수 개의 도포 노즐들(1260)이 일렬로 위치될 수 있다.
전처리 노즐(1240)은 전처리액을 토출한다. 전처리액은 친수성과 소수성 중 처리액에 가까운 성질을 포함하는 액으로 제공될 수 있다. 처리액이 소수성 성질을 가지는 경우에는 전처리액이 신나(Thinner)로 제공될 수 있다. 전처리액은 기판(W)과 처리액 간에 접착력을 높일 수 있다.
복수 개의 도포 노즐(1260)들은 처리액을 토출한다. 각각의 도포 노즐(1260)은 동일한 유량의 처리액을 토출한다. 일 예에 의하면, 도포 노즐(1260)들은 전처리 노즐(1240)을 기준으로, 전처리 노즐(1240)의 일측에 복수 개가 제공되고, 이와 반대되는 타측에 복수 개가 제공될 수 있다. 도포 노즐들(1260)은 전처리 노즐(1240)의 양측 각각에 동일한 개수가 대칭되게 배열될 수 있다. 각각의 도포 노즐들(1260)은 서로 상이한 종류의 처리액을 토출할 수 있다. 예컨대, 단일의 기판(W)을 처리하는 공정 중에는 복수 개의 도포 노즐(1260)들 중 하나의 도포 노즐(1260)이 처리액을 토출할 수 있다. 전처리 노즐(1240)은 도포 노즐들(1260)에 비해 토출단이 높게 위치된다. 이는 처리액이 토출되는 중에 처리액이 비산되어 전처리 노즐(1240)에 부착되는 것을 방지하기 위함이다. 예컨대, 처리액은 감광액일 수 있다.
제어기(1400)는 액 공급 유닛(840) 및 기판 지지 유닛(830)을 제어한다. 제어기는 전처리 단계, 액 공급 단계, 그리고 확산 단계에 따라 기판(W)의 회전 속도가 가변되도록 회전 구동 부재(834,836)를 제어한다. 제어기(1400)는 측정 부재로부터 전달된 측정 정보를 근거로, 액 공급 단계에서 기판(W)의 회전 속도를 제어한다. 제어기(1400)는 기판(W)의 휨 정도에 따른 기판의 상태를 근거로 액 공급 단계에서 기판(W)의 회전 속도를 제어한다. 일 예에 의하면, 제어기(1400)는 액 공급 단계에서 도포 노즐들(1260) 중 어느 하나가 감광액을 공급하도록 각 노즐(1260)을 제어할 수 있다.
또한 제어기(1400)는 전처리액 및 처리액이 기판(W)의 중앙 영역에 공급되도록 이동 부재(846)를 제어할 수 있다.
다음은 상술한 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정을 설명한다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 기판 처리 방법은 제1열 처리 단계, 측정 단계, 도포 단계, 그리고 제2열 처리 단계를 포함한다.
제1열 처리 단계는 기판(W)이 제1버퍼(320)에서 냉각 처리되는 단계이다. 인덱스 로봇(220)에 의해 제1버퍼(320)에 반송된 기판(W)은 일시적으로 보관된다. 기판(W)은 보관되는 중에 기설정된 온도로 냉각 처리된다.
측정 단계는 제1열 처리 단계와 함께 또는 그 이후에 진행된다. 기판(W)은 제1버퍼(320)에서 냉각되는 중에, 또는 냉각 처리가 완료된 후에 측정 부재(326)에 의해 휨 정도가 측정된다. 측정 부재(326)에 의한 측정 정보는 기판(W)의 회전 속도가 변경되는 요인이 된다. 기판(W)의 냉각 처리 및 휨 정도의 측정이 완료되면, 기판(W)은 도포부 로봇(432)에 의해 레지스트 도포 챔버(410)로 반송된다.
도포 단계는 기판(W) 상에 감광액을 공급하여 기판(W) 상에 감광막을 형성하는 단계이다. 도포 단계는 전처리 단계, 액 공급 단계, 그리고 확산 단계를 포함한다. 전처리 단계, 액 공급 단계, 그리고 확산 단계 순차적으로 진행된다.
전처리 단계에는 기판(W)은 전처리 속도로 회전된다. 전처리 노즐(1240)은 전처리 속도로 회전되는 기판(W) 상에 전처리액을 공급한다. 전처리액은 기판(W)의 중심에 공급된다. 전처리액은 기판(W)의 전체 영역에 확산되어 기판(W)의 표면과 감광액 간에 접착력을 향상시킨다.
전처리 단계가 완료되면, 액 공급 단계가 진행된다. 액 공급 단계에는 기판(W)이 공정 속도로 회전된다. 도포 노즐(1260)은 공정 속도로 회전되는 기판(W) 상에 감광액을 공급한다. 감광액은 기판(W)의 중심에 공급된다. 감광액은 기판(W)의 전체 영역에 확산되어 감광액막을 형성한다. 공정 속도는 기판(W)의 휨 상태에 따라 상이하게 설정된다.
도 15 및 도 16는 도 14에서 중앙 영역이 아래로 볼록한 상태의 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이고, 도 17 및 도 18은 도 14에서 중앙 영역이 위로 볼록한 상태의 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다. 도 15 내지 도 18을 참조하면, 기판(W)의 상태는 제1상태, 제2상태, 그리고 제3상태를 포함할 수 있다. 제1상태는 기판(W)의 중앙 영역이 아래로 볼록한 상태일 수 있다. 제2상태는 기판(W)의 중앙 영역이 위로 볼록한 상태일 수 있다. 제3상태는 기판(W)이 평평한 상태일 수 있다. 제1상태에는 기판(W)을 제1속도(V1)로 회전시키고, 제2상태에는 기판(W)을 제2속도(V2)로 회전시키며, 제3상태에는 기판(W)을 제3속도(V3)로 회전시킨다. 제1속도(V1)는 제3속도(V3)보다 빠르고, 제2속도(V2)는 제3속도(V3)보다 느린 속도이다. 예컨대, 제1속도(V1)는 제3속도(V3)보다 약 100 알피엠(RPM) 더 빠른 속도이고, 제2속도(V2)는 제3속도(V3)보다 약 100 알피엠(RPM) 더 느린 속도일 수 있다.
제1상태에는 기판(W)의 처리면이 중앙 영역에 가까워질수록 하향 경사지게 제공된다. 이로 인해 제3상태에서와 같은 속도로 기판(W)을 회전 시 기판(W)에는 가장자리 영역에 비해 중앙 영역에 큰 두께의 감광액막이 형성될 수 있다. 본 실시예에는 제1속도(V1)를 제3속도(V3)보다 빠른 속도로 회전시켜, 기판(W)의 가장자리 영역에 비해 중앙 영역에 큰 두께의 감광액막이 형성되는 것을 억제하여, 기판(W)에 균일한 감광액막을 형성할 수 있다.
이와 반대로, 제2상태에는 기판(W)의 처리면이 중앙 영역에 멀어질수록 하향 경사지게 제공된다. 이로 인해 제3상태에서와 같은 속도(V3)로 기판(W)을 회전 시 기판(W)에는 중앙 영역에 비해 가장자리 영역에 큰 두께의 감광액막이 형성될 수 있다. 본 실시예에는 제2속도(V2)를 제3속도(V3)보다 느린 속도로 회전시켜, 기판(W)의 중앙 영역에 비해 가장자리 영역에 큰 두께의 감광액막이 형성되는 것을 억제하여, 기판(W)에 균일한 감광액막을 형성할 수 있다.
또한 제1속도(V1) 및 제2속도(V2)는 기판(W)의 휨 정도에 따라 가변될 수 있다. 제1상태에서 기판(W)의 휨 정도가 클수록 제1속도(V1)는 더 크게 제공될 수 있다. 이와 반대로, 제2상태에서 기판(W)의 휨 정도가 클수록 제2속도(V2)는 더 크게 제공될 수 있다.
액 공급 단계가 완료되면, 확산 단계가 수행된다. 확산 단계에는 감광액이 기판(W)의 전체 영역에 균일하게 도포되도록 확산시킨다. 확산 단계에는 기판(W)을 확산 속도로 회전시킨다. 예컨대, 확산 단계는 공정 속도보다 빠른 속도일 수 있다.
확산 단계가 완료되면, 감광액막을 일정 시간동안 건조시킨 후, 제2열 처리 단계가 진행된다. 제2열 처리 단계는 기판(W)을 베이크 처리하는 단계이다. 제2열 처리 단계에는 후술하는 냉각 플레이트(421) 및 가열 플레이트(422) 각각에 의해 기판(W)을 열 처리한다.
상술한 실시예에는 측정 단계가 제1버퍼(320)에서 진행되는 것을 설명하였다. 그러나 측정 단계는 제1버퍼(320)에 한정되지 않으며, 도포 단계 이전이라면 다양하게 적용 가능하다. 예컨대, 측정 단계는 도포부 로봇(432)에 의해 기판(W)이 제1버퍼(320)에서 레지스트 도포 챔버(410)로 반송되는 중에 진행될 수 있다. 측정 단계는 도포부 로봇(432)에 놓여진 기판(W)에 대해 수행될 수 있다. 측정 부재(326)는 도포부 로봇(432)에 설치되어 기판(W)의 휨 정도를 측정할 수 있다.
선택적으로, 측정 단계는 베이크 챔버(420)의 냉각 플레이트(421)에서 진행될 수 있다.
또한 상술한 실시예에는 기판(W)의 액 도포 공정에 있어서, 기판(W)의 휨 정도에 대한 기판(W)의 상태에 따라 회전 속도를 상이하게 조절하는 것으로 설명하였다. 그러나 본 실시예는 상기 회전 속도의 조절을 액 도포 공정에 한정하지 않으며, 회전되는 기판(W)을 액 처리하는 공정에 다양하게 적용 가능하다. 예컨대, 기판(W)의 액 처리 공정은 기판(W)을 세정 처리하는 세정 공정, 기판(W)을 식각 처리하는 식각 공정, 그리고 기판(W)을 현상 처리하는 현상 공정을 포함할 수 있다.
다시 도 3 내지 도 6을 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 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제2방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제1방향(12) 및 제3방향(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 제1버퍼 모듈(300)의 제2버퍼(330)와 제1방향(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), 제1버퍼 모듈(300)의 제2버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제2버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제1방향(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 제3방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제3방향(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.
제2버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제2버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제2버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제2버퍼 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 제2버퍼 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 제3방향(16)을 따라 일렬로 배치된다. 상부에서 바라볼 때 버퍼(520)은 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제1방향(12)을 따라 배치된다. 에지 노광 챔버(550)는 버퍼(520) 또는 제 1 냉각 챔버(530)와 제2방향(14)으로 일정 거리 이격되게 배치된다.
제2버퍼 로봇(560)은 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550) 간에 기판(W)을 운반한다. 제2버퍼 로봇(560)은 에지 노광 챔버(550)와 버퍼(520) 사이에 위치된다. 제2버퍼 로봇(560)은 제1버퍼 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 제1버퍼 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. 제2버퍼 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 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 보호막 도포 챔버(610)와 베이크 챔버(620)는 반송 챔버(630)를 사이에 두고 제2방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 보호막 도포 챔버(610)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제3방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 보호막 도포 챔버(610)는 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 베이크 챔버(620)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제3방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 베이크 챔버(620)는 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(630)는 제2버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)와 제1방향(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), 제2버퍼 모듈(500)의 버퍼(520), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제1버퍼(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 제3방향(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 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 세정 챔버(660)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 반송 챔버(680)를 사이에 두고 제2방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 세정 챔버(660)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제3방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 세정 챔버(660)는 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제3방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 노광 후 베이크 챔버(670)는 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(680)는 상부에서 바라볼 때 제2버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)와 제1방향(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), 제2버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제2버퍼(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), 제1버퍼(720), 제2버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 가진다. 제1버퍼(720), 제2버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제1버퍼(720)와 제2버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되도록 배치된다. 제1버퍼(720)는 제2버퍼(730)보다 높게 배치된다. 제1버퍼(720)는 전처리 모듈(601)과 대응되는 높이에 위치되고, 제2버퍼(730)는 후처리 모듈(602)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제1버퍼(720)는 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 제1방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제2버퍼(730)는 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(630)와 제1방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제1버퍼(720) 및 제2버퍼(730)와 제2방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제1버퍼(720), 제2버퍼(730), 그리고 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제2버퍼 로봇(560)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제1버퍼(720)는 전처리 모듈(601)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제2버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판들(W)이 후처리 모듈(602)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제1버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제3방향(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. 제2버퍼(730)는 제1버퍼(720)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제2버퍼(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.
다음에는 상술한 기판 처리 설비(1)를 이용하여 공정을 수행하는 일 예를 설명한다.
기판들(W)이 수납된 카세트(20)는 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인다. 도어 오프너에 의해 카세트(20)의 도어가 개방된다. 인덱스 로봇(220)은 카세트(20)로부터 기판(W)을 꺼내어 제2버퍼(330)로 운반한다.
제1버퍼 로봇(360)은 제2버퍼(330)에 보관된 기판(W)을 제1버퍼(320)로 운반한다. 도포부 로봇(432)은 제1버퍼(320)로부터 기판(W)을 꺼내어 도포 모듈(401)의 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 프리 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)로부터 기판(W)을 꺼내어 레지스트 도포 챔버(410)로 운반한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 이후 기판(W) 상에 포토 레지스트가 도포되면, 도포부 로봇(432)은 기판(W)을 레지스트 도포 챔버(410)로부터 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 기판(W)에 대해 소프트 베이크 공정을 수행한다.
도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)에서 기판(W)을 꺼내어 제2버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)로 운반한다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 기판(W)에 대해 냉각 공정이 수행된다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 공정이 수행된 기판(W)은 제2버퍼 로봇(560)에 의해 에지 노광 챔버(550)로 운반된다. 에지 노광 챔버(550)는 기판(W)의 가장자리 영역을 노광하는 공정을 수행한다. 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 완료된 기판(W)은 제2버퍼 로봇(560)에 의해 버퍼(520)로 운반된다.
전처리 로봇(632)은 버퍼(520)로부터 기판(W)을 꺼내어 전처리 모듈(601)의 보호막 도포 챔버(610)로 운반한다. 보호막 도포 챔버(610)는 기판(W) 상에 보호막을 도포한다. 이후 전처리 로봇(632)은 기판(W)을 보호막 도포 챔버(610)로부터 베이크 챔버(620)로 운반한다. 베이크 챔버(620)는 기판(W)에 대해 가열 및 냉각 등과 같은 열처리를 수행한다.
전처리 로봇(632)은 베이크 챔버(620)에서 기판(W)을 꺼내어 인터페이스 모듈(700)의 제1버퍼(720)로 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제1버퍼(720)로부터 노광 장치(900)로 기판(W)을 운반된다. 노광 장치(900)는 기판(W)의 처리면에 대해 노광 공정, 예를 들어 액침 노광 공정을 수행한다. 노광 장치(900)에서 기판(W)에 대해 노광 공정이 완료되면, 인터페이스 로봇(740)은 노광 장치(900)에서 기판(W)을 제2버퍼(730)로 운반한다.
후처리 로봇(682)은 제2버퍼(730)로부터 기판(W)을 꺼내어 후처리 모듈(602)의 세정 챔버(660)로 운반한다. 세정 챔버(660)는 기판(W)의 표면에 세정액을 공급하여 세정 공정을 수행한다. 세정액을 이용한 기판(W)의 세정이 완료되면 후처리 로봇(682)은 곧바로 세정 챔버(660)로부터 기판(W)을 꺼내어 노광 후 베이크 챔버(670)로 기판(W)을 운반한다. 노광 후 베이크 챔버(670)의 가열 플레이트(672)에서 기판(W)의 가열에 의해 기판(W) 상에 부착된 세정액이 제거되고, 이와 동시에 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화가 완성된다. 후처리 로봇(682)은 노광 후 베이크 챔버(670)로부터 기판(W)을 제2버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)로 운반한다. 제 2 냉각 챔버(540)에서 기판(W)의 냉각이 수행된다.
현상부 로봇(482)은 제 2 냉각 챔버(540)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 포스트 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 챔버(460)로 운반한다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상에 현상액을 공급하여 현상 공정을 수행한다. 이후 현상부 로봇(482)은 기판(W)을 현상 챔버(460)로부터 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 기판(W)에 대해 하드 베이크 공정을 수행한다.
현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내어 제1버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)로 운반한다. 냉각 챔버(350)는 기판(W)을 냉각하는 공정을 수행한다. 인덱스 로봇(360)은 냉각 챔버(350)부터 기판(W)을 카세트(20)로 운반한다. 이와 달리, 현상부 로봇(482)는 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내 제1버퍼 모듈(300)의 제2버퍼(330)으로 운반하고, 이후 인덱스 로봇(360)에 의해 카세트(20)로 운반될 수 있다.
V1: 제1속도 V2:제2속도
V3:제3속도 322: 버퍼 플레이트
326: 측정 부재 1400: 제어기

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    회전되는 기판 상에 처리액을 공급하여 상기 기판 상에 액막을 형성하되,
    상기 기판의 회전 속도는 휨 정도에 대한 상기 기판의 상태에 따라 상이하게 설정되는 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태를 포함하고,
    상기 제1상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 크게 제공되는 기판 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하고,
    상기 제2상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 작게 제공되는 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상태는,
    상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태와;
    상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태와; 그리고
    상기 기판이 평평한 제3상태를 포함하되,
    상기 제1상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제1속도로 설정하고,
    상기 제2상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제2속도로 설정하며,
    상기 제3상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제3속도로 설정하되,
    상기 제1속도는 상기 제3속도보다 빠르고, 상기 제2속도는 상기 제3속도보다 느린 기판 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상태는,
    상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태와;
    상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하되,
    상기 제1상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제1속도로 설정하고,
    상기 제2상태에는 상기 기판의 회전 속도를 제2속도로 설정하며,
    상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 기판 처리 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휨 정도는 상기 기판에 광을 발광하고, 상기 기판으로부터 반사되는 반사각을 근거로 측정되는 기판 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액은 감광액을 포함하는 기판 처리 방법.
  8. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    기판을 열 처리하는 제1열 처리 단계와;
    상기 제1열 처리 단계 이후에 상기 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판 상에 처리액을 도포하는 도포 단계와;
    상기 도포 단계 이후에 상기 기판을 열 처리하는 제2열 처리 단계를 포함하되,
    상기 도포 단계에서 상기 기판의 회전 속도는 상기 기판의 휨 정도에 대한 상기 기판의 상태에 따라 상이하게 설정되는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 도포 단계 이전에는 상기 기판의 휨 정도를 측정하는 측정 단계를 더 포함하되,
    상기 휨 정도는 상기 기판에 광을 발광하고, 상기 기판으로부터 반사되는 반사각을 근거로 측정되는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1열 처리 단계는,
    상기 기판을 냉각하는 냉각 단계를 포함하되,
    상기 냉각 단계와 상기 도포 단계는 서로 상이한 유닛에서 수행되며,
    상기 측정 단계는 상기 냉각 단계가 수행되는 유닛에서 수행되는 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도포 단계는,
    상기 기판 상에 전처리액을 공급하는 전처리 단계와;
    상기 기판 상에 상기 처리액을 공급하는 액 공급 단계와;
    상기 처리액의 공급을 중단하고, 상기 기판 상에서 상기 처리액을 확산시키는 확산 단계를 더 포함하되,
    상기 기판의 회전 속도는 상기 액 공급 단계에서 회전되는 상기 기판의 속도를 포함하는 기판 처리 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태를 포함하고,
    상기 제1상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 크게 제공되는 기판 처리 방법.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하고,
    상기 제2상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 작게 제공되는 기판 처리 방법.
  14. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판의 열 처리 공정을 수행하는 열 처리 챔버와;
    상기 기판 상에 액막을 도포하는 액막 도포 공정을 수행하는 도포 챔버를 포함하되,
    상기 도포 챔버는,
    내부에 처리 공간을 가지는 하우징과;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 제어기는 기판의 휨 정도에 대한 기판의 상태에 따라 기판의 회전 속도가 상이하도록 상기 기판 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 열 처리 유닛은,
    상기 기판을 지지하는 지지 플레이트와;
    상기 지지 플레이트에 제공되며, 상기 지지 플레이트에 지지된 기판을 냉각시키는 냉각 부재와;
    상기 지지 플레이트에 지지된 기판의 상기 휨 정도를 측정하는 측정 부재를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 측정 부재로부터 측정된 측정 정보를 전달받아 상기 기판 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 측정 부재는 광 센서를 포함하되,
    상기 광 센서는,
    상기 지지 플레이트에 지지된 기판 상에 광 소자를 발광하는 발광기와;
    상기 발광기로부터 발광된 광 소자를 수광하는 수광기를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 수광기로부터 광 소자의 반사각에 대한 상기 측정 정보를 근거로 상기 기판 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  17. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    회전되는 상기 기판 상에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하되,
    상기 처리액을 공급하는 동안에 상기 기판의 회전속도는 상기 기판의 휨 정도에 대한 상기 기판의 상태에 따라 상이하게 설정되는 기판 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판을 처리하는 것은,
    상기 기판을 세정 처리하는 세정 공정, 상기 기판을 식각 처리하는 식각 공정, 또는 상기 기판을 현상 처리하는 현상 공정을 포함하는 기판 처리 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 아래로 볼록한 제1상태를 포함하고,
    상기 제1상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 크게 제공되는 기판 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 기판의 상태는 상기 기판의 중앙 영역이 위로 볼록한 제2상태를 포함하고,
    상기 제2상태에서 상기 기판의 휨이 클수록 상기 회전 속도는 더 작게 제공되는 기판 처리 방법.


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