KR20190126996A - 기판 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 방법 및 장치를 제공한다.
기판을 처리하는 장치는 기판을 처리하는 공정을 수행하는 기판 처리 유닛, 상기 기판 처리 유닛에서 발생하는 흄(Fume)을 배기하는 배기 유닛을 포함하되, 상기 배기 유닛은 상기 기판 처리 유닛에 연결되어 배기통로를 가지는 배기관, 상기 배기관에 설치되어 상기 기판 처리 유닛을 감압하는 감압 부재 및 상기 기판 처리 유닛과 상기 감압 부재 사이에 배치되며 상기 흄(Fume)을 수집하는 흄 수집부를 포함할 수 있다.
이로 인해 배기관에 흄 수집부가 제공되므로 배기관의 내벽에 흄이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 흄 수집부에 액을 채우고 흄(Fume)이 액에 떨어지므로 흄(Fume) 수집을 효과적으로 할 수 있다. 또한 흄(Fume)이 일정량 수집되면 자동으로 흄(Fume)이 용해된 액의 배기와 흄 수집부로 새로운 액의 공급을 자동으로 수행할 수 있으므로 유지보수에 소요되는 시간을 줄이고, 이로 인해 설비 가동율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 처리 방법 및 장치{Method and Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 복수의 패턴들을 형성하여야 한다. 반도체 패턴 형성은 증착 공정(depositing process), 사진 공정(lithography process), 그리고 식각 공정(etching process) 등과 같은 다양한 공정을 연속적으로 수행함으로써 이루어진다.

이들 중 사진 공정은 기판 상에 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하여 기판 상에 포토레지스트 층(photoresist layer)을 형성하는 도포 공정, 레티클(reticle)에 형성된 패턴을 기판 상의 포토레지스트 층에 전사하여 회로를 형성하는 노광 공정, 그리고 현상액을 기판 상의 포토레지스트 층에 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 선택적으로 제거하는 현상 공정을 포함한다.

이들 중 도포 공정은 도포 유닛에서 수행된다. 일반적으로 도포 유닛은 컵 내에 기판을 위치시키는 기판 지지 유닛, 기판 상에 포토레지스트 액과 같은 감광액을 공급하는 감광액 노즐, 그리고 기판의 상면 가장자리 영역 또는 기판의 저면으로 신나(Thinner)와 같은 제거액을 공급하는 제거액 노즐을 포함한다. 이와 같은 도포 유닛을 이용하여 기판에 포토레지스트와 같은 감광액을 공급하고, 이후에 기판의 상면 가장자리 영역 또는 기판의 저면으로 신나(Thinner)를 공급하여 기판의 가장자리 영역에서 포토 레지스트 막을 제거하거나 기판의 저면 상에 잔류하는 이물을 제거한다. 포토레지스트 액 또는 신나(Thinner)를 공급하면, 흄(Fume)이 발생하며, 흄(Fume)은 컵 내부를 감압하여 배기 덕트를 통해 컵 외부로 배기된다.

그러나 흄(Fume)이 배기 덕트를 통해 배기되는 동안 배기 덕트의 내벽에 부착된다. 흄(Fume)이 다량 부착되는 경우, 공정 진행시 컵 내부로 설정된 공정 압력을 제공하지 못한다. 때문에. 도포 유닛으로 도포 공정을 일정 기간 수행한 후에는 주기적으로 배기 덕트를 분리하여 배기 덕트에 부착된 흄(Fume)을 제거하여야 하므로, 설비 가동율이 저하된다.

본 발명은 기판 처리 유닛에서 발생하는 흄(Fume)이 배기관에 부착되는 것을 최소화할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한 본 발명은 배기 유닛의 유지보수로 인해 설비 가동율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다..

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 방법 및 장치를 제공한다.

일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 기판을 처리하는 공정을 수행하는 기판 처리 유닛, 상기 기판 처리 유닛에서 발생하는 흄(Fume)을 배기하는 배기 유닛을 포함하되, 상기 배기 유닛은 상기 기판 처리 유닛에 연결되어 배기통로를 가지는 배기관, 상기 배기관에 설치되어 상기 기판 처리 유닛을 감압하는 감압 부재 및 상기 기판 처리 유닛과 상기 감압 부재 사이에 배치되며 상기 흄(Fume)을 수집하는 흄 수집부를 포함한다.

상기 흄 수집부는 상부가 개방된 수집 공간을 가지고, 상기 배기관의 아래에 결합되고, 상기 수집 공간은 상기 배기 통로와 통하도록 제공될 수 있다.

상기 배기관은 제1배관과 제2배관을 가지고, 상기 제1배관은 상기 기판 처리 유닛과 연결되고 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공되고, 상기 제2배관은 상기 제1배관과 수직하게 상기 제1배관으로부터 연장되고, 상기 흄 수집부는 상기 제1배관과 상기 제2배관의 연결 지점에 위치될 수 있다.

상기 배기 유닛은 상기 수집 공간으로 액을 공급하는 액 공급관을 더 포함할 수 있다.

상기 배기 유닛은 상기 수집 공간 내에서 상기 액의 수위를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 배기 유닛은 상기 수집 공간에 연결되어 상기 액을 배출하는 액 배출관을 더 포함할 수 있다.

상기 액 공급관에는 액 공급 밸브가 설치되고, 상기 액 배출관에는 액 배출 밸브가 설치되고, 상기 배기 유닛은 상기 센서로부터 신호를 전송 받고, 전송된 상기 신호에 근거하여 상기 액 공급 밸브와 상기 액 배출 밸브의 개폐를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.

상기 기판 처리 유닛은 내부에 처리 공간을 제공하는 처리 용기와, 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과, 상기 처리 공간에서 상기 처리액을 배출하는 처리액 배출관을 포함하고, 상기 처리액 배출관은 상기 처리 공간에 연결될 수 있다.

상기 처리액 공급 유닛은 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 감광액을 공급하는 감광액 공급 노즐을 포함할 수 있다.

상기 처리액 공급 유닛은 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 신나(Thinner)를 공급하는 신나 공급 노즐을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 기판 처리 유닛에서 처리액을 기판에 공급하여 기판을 처리하고, 상기 기판 처리 유닛 내의 흄을 배기관을 통해 배기하되, 상기 배기관에는 흄이 배기되는 배기 통로 상에 액이 채워진 흄 수집부를 제공하여, 상기 액에 상기 흄을 수집한다.

상기 흄 수집부는 액 공급관 및 액 배출관을 포함하고, 상기 흄 수집부 내에 채워진 상기 액의 수위를 센서를 통해 감지하되, 상기 센서가 신호를 발생하면 상기 흄 수집부에 설치된 상기 액 배출관을 통해 상기 흄 수집부에 채워진 상기 액을 배출하고, 상기 액이 배출된 이후에 상기 액 공급관을 통해 상기 흄 수집부에 새로운 액을 공급한다.

상기 처리액은 감광액을 포함할 수 있다.

상기 처리액은 신나(Thinner)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 배기관에 흄 수집부가 제공되므로 배기관의 내벽에 흄이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

흄 수집부에 액을 채우고 흄(Fume)이 액에 떨어지므로 흄(Fume) 수집을 효과적으로 할 수 있다.

흄(Fume)이 일정량 수집되면 자동으로 흄(Fume)이 용해된 액의 배기와 흄 수집부로 새로운 액의 공급을 자동으로 수행할 수 있으므로 유지보수에 소요되는 시간을 줄이고, 이로 인해 설비 가동율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도 2은 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 3는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 3의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5은 도 1의 도포 챔버를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 5의 기판 처리 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 기판 처리 유닛과 연결된 배기 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 도 6의 배기 유닛의 동작을 보여주는 단면도들이다.

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 1 내지 도 8를 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 설명한다.

도 1는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2은 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3는 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 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 1에서는 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 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 반송 챔버(430), 그리고 제어기를 가진다. 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 3 방향(16)으로 서로 적층되게 위치된다. 도면에서는 3 개의 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), 도포 챔버들(410), 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.

도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 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. 도 5은 도 1의 도포 챔버를 보여주는 평면도이고, 도 6은 도 5의 도포 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 도포 챔버(410)는 내부에 공간(812)을 가지는 직사각의 통 형상의 하우징(810)으로 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)은 내부에 기판 처리 유닛(800)이 위치되는 내부 공간(812)을 가진다. 내부 공간(812)에는 복수 개의 기판 처리 유닛들(800)이 위치된다. 각각의 기판 처리 유닛(800)은 기판 상에 감광액과 같은 처리액을 도포하는 도포 공정을 수행한다. 기판 처리 유닛들은 제1방향(12)을 따라 순차적으로 배열될 수 있다. 예컨대, 하우징(810) 내에는 3 개의 기판 처리 유닛들이 위치될 수 있다. 각각의 기판 처리 유닛은 기판 지지 유닛(830), 처리 용기(850), 팬 필터 유닛(820) 승강 유닛(890), 액 공급 유닛(840)을 포함한다.

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.

내측컵(852)은 회전축(834)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측컵(852)은 배기구(814)와 중첩되도록 위치된다. 내측컵은 내측부 및 외측부를 가진다. 내측부와 외측부 각각의 상면은 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측부는 스핀척과 중첩되게 위치된다. 내측부는 회전축(836)과 마주하게 위치된다. 내측부는 회전축(836)으로부터 멀어질수록 상향 경사진 방향을 향하고, 외측부는 내측부로부터 외측 방향으로 연장된다. 외측부는 회전축(836)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향한다. 내측부의 상단은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 일치될 수 있다. 일 예에 의하면, 외측부와 내측부가 만나는 지점은 내측부의 상단보다 낮은 위치일 수 있다. 내측부와 외측부가 서로 만나는 지점은 라운드지도록 제공될 수 있다. 외측부는 외측컵(862)과 조합되어 처리액이 회수되는 회수 경로(851)를 형성할 수 있다.

외측컵(862)은 기판 지지 유닛(830) 및 내측컵(852)을 감싸는 컵 형상을 가지도록 제공된다. 외측컵(862)은 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 환형의 링 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.

팬 필터 유닛(820)은 처리 공간과 마주하도록 하우징(810)의 천장면에 설치된다. 팬 필터 유닛(820)은 복수 개의 기판 처리 유닛들에 청정 에어를 공급한다. 팬 필터 유닛(820)은 기판 처리 유닛들 각각의 처리 공간에 하강 기류를 형성한다.

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.

액 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 도 7을 참조하여 배기 유닛(900)에 대해 설명한다. 배기 유닛(900)은 배기관(901), 흄 수집부(902), 액 공급관(903), 액 배출관(905), 감압 부재(907), 센서(910), 제어기(911)을 포함한다. 배기 유닛(900)은 기판 처리 유닛(800)과 대응되는 개수로 제공될 수 있다.

배기관(901)은 기판 처리 유닛(800)과 연결된다. 배기관(901)은 기판 처리 유닛(800)이 처리액을 공급하는 과정에서 발생된 흄(Fume)을 기판 처리 유닛(800)의 외부로 배기한다. 배기관(901)은 배기통로(909)를 가진다. 배기관(901)은 제1배관(901a)와 제2배관(901b)를 가질 수 있다. 제1배관(901a)는 기판 처리 유닛(800)과 연결되고 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공될 수 있다. 제2배관(901b)는 제1배관(901a)와 수직하게 제1배관(901a)으로부터 연장될 수 있다. 또한 제1배관(901a)는 제1배기통로(909a)를 가지고, 제2배관(901b)은 제2배기통로(909b)를 가진다.

흄 수집부(902)는 배기통로(909)에 부착될 수 있는 흄(Fume)을 수집한다. 흄 수집부(902)는 기판 처리 유닛(800)과 감압 부재(907) 사이에 배치된다. 따라서, 배기 통로(909) 내의 흄(Fume)의 부착은 흄 수집부(902)로 집중된다. 흄 수집부(902)는 상부가 개방된 수집 공간(908)을 가진다. 흄 수집부(902)는 배기관(901)의 아래에 결합될 수 있다. 수집 공간(908)은 배기 통로(909)와 통하도록 제공될 수 있다. 또한 흄 수집부(902)는 제1배관(901a)와 제2배관(901b)의 연결 지점에 위치될 수 있다. 이에 흄 수집부(902)는 배기관(901)내의 흄(Fume)을 더 효율적으로 수집할 수 있다.

흄 수집부(902)에는 수집 공간(908)으로 액을 공급하는 액 공급관(903)이 연결될 수 있다. 액 공급관(903)에는 액 공급 밸브(904)가 설치된다. 수집 공간(908)에 공급되는 액은 신나(Thinner)일 수 있다. 액 공급관(903)은 수집 공간(908)으로 신나(Thinner) 등의 액을 공급하여 수집 공간(908)에 액을 일정 높이로 채운다. 수집 공간(908)에 공급 되는 액은 액 공급관(903)에 설치된 액 공급 밸브(904)의 개폐를 통해 제어될 수 있다.

흄 수집부(902)에는 수집 공간(908)에서 액을 외부로 배출하는 액 배출관(905)이 연결될 수 있다. 액 배출관(905)에는 액 배출 밸브(906)가 설치된다. 수집 공간(908)에 채워진 액을 배출하는 것은 액 배출관(905)에 설치된 액 배출 밸브(906)의 개폐를 통해 제어될 수 있다.

감압 부재(907)은 배기관(901)에 설치되어 기판 처리 유닛(800)을 감압한다. 감압 부재는 감압 펌프가 사용될 수 있다. 이에 따라, 흄(Fume)은 배기관(901)을 통해 기판 처리 유닛(800)의 외부로 배기된다.

배기 유닛(900)은 수집 공간(908)에 채워진 액의 수위를 감지하는 센서(910)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 센서(910)는 흄 수집부(902)의 수집 공간(908)에 위치하여 액이 센서에 닿는 경우 신호를 발생시키는 센서일 수 있다. 또한, 센서(910)는 흄 수집부(902)의 수집 공간(908)에 기 설정된 수위에 해당하는 높이에 레이저 등의 빛을 투과하여 액의 수위를 감지하는 센서일 수 있다. 또한, 센서(910)는 흄 수집부(902)의 외측 하부에 결합되어, 흄 수집부(902)의 수집 공간(908)에 채워진 액의 무게를 감지하여 신호를 발생시키는 센서일 수 있다. 또한, 센서는 흄 수집부(902)의 수집 공간(908)에 위치하고, 수집 공간(908)에 채워진 흄(Fume)이 수집 공간에 채워진 액을 오염시키는 정도를 감지하여 신호를 발생시키는 센서일 수 있다.

배기 유닛(900)은 수집 공간(908)에 채워진 액의 수위를 감지하는 센서(910)을 더 포함할 수 있다. 제어기(911)는 배기 유닛은 센서(910)로부터 신호를 전송 받고, 전송된 신호에 근거하여 액 공급 밸브(904)와 액 배출밸브(906)의 개폐를 제어할 수 있다.

다음은 상술한 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 방법을 설명하고자 한다.

도 8 내지 도 10 을 참조하여 배기 유닛의 동작을 설명한다.

배기 유닛(900)은 기판 처리 유닛(800)이 처리액을 공급하는 과정에서 발생된 흄(Fume)을 배기관(901)을 통해 외부로 배기한다. 감압 부재(907)는 기판 처리 유닛(800)을 감압한다. 이에 흄(Fume)은 배기관(901)을 통해 기판 처리 유닛(800)의 외부로 배기된다.

흄 수집부(902)의 수집 공간(908)에는 액이 채워져 있다. 흄 수집부(902)는 배기 통로(909)상에 제공된다. 따라서, 배기 통로(909) 내의 흄(Fume)의 부착은 흄 수집부(902)로 집중된다. 배기관(901)에서의 흄(Fume)은 수직 아래로 떨어져서 수집 공간(908)에 채워진 액에 잠긴다. 수집 공간(908)에 채워진 액의 수위는 수집 공간(908)에 흄(Fume)이 수집되면서 점차 높아진다. 수집 공간(908)에 채워진 액의 수위가 기 설정 수위(a)를 초과하면 센서(910)는 신호를 발생시킨다.

배기 유닛(900)은 센서(910)로부터 전송 받은 신호에 근거하여 액 배출 밸브(906)를 연다. 수집 공간(908)에 채워진 액이 배출되면 액 배출 밸브(906)를 닫는다. 배기 유닛(900)는 액 배출 밸브(906)가 닫힌 이후에 액 공급 밸브(904)를 열어 액을 수집 공간(908)에 공급한다. 이에 수집 공간(908)에 다시 액을 기 설정된 수위까지 채울 수 있다.

또한, 도 7에서는 수집 공간(908)내의 액을 수위를 감지하는 센서(910)이 제공된 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 센서 없이 일정 주기로 액을 배출할 수 있다.

또한, 도 7에서는 흄 수집부(902)가 배기관(901)과 결합 되어 있는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 도 11에 도시된 바와 같이 흄 수집부(902)가 착탈이 가능하게 제공되어, 일정 주기로 흄 수집부(902)의 수집 공간(908) 내의 액을 버리고 새로운 액을 채울 수 있다.

본 발명에서는 포토레지스트를 도포하는 도포 유닛 예로 들어 설명하였다. 이와 달리, 현상 공정을 수행하는 처리 유닛에도 상술한 배기 유닛 구조가 제공될 수 잇다.

또한, 본 발명에서는 포토 공정을 수행하는 설비를 예로 들어 설명하였다. 이와 달리 상술한 배기 유닛(900) 구조는 기판을 케미칼을 공급하여 기판을 세정하는 공정, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정(식각, 증착, 애싱 등)에도 적용될 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 중앙 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 중앙 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중앙 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.

800: 기판 처리 유닛 900: 배기 유닛
901: 배기관 901a : 제1배관
901b : 제2배관 902 : 흄 수집부
903 : 액 공급관 904 : 액 공급 밸브
905 : 액 배출관 906 : 액 배출 밸브
907 : 감압 부재 908 : 수집 공간
909 : 배기 통로 909a : 제1배기통로
909b : 제2배기통로 910 : 센서
911 : 제어기

Claims (14)

1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
   기판을 처리하는 공정을 수행하는 기판 처리 유닛;
   상기 기판 처리 유닛에서 발생하는 흄(Fume)을 배기하는 배기 유닛을 포함하되;
   상기 배기 유닛은,
   상기 기판 처리 유닛에 연결되며 배기통로를 가지는 배기관;
   상기 배기관에 설치되어 상기 기판 처리 유닛을 감압하는 감압 부재 및;
   상기 기판 처리 유닛과 상기 감압 부재 사이에 배치되며 상기 흄(Fume)을 수집하는 흄 수집부를 포함하는 기판 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 흄 수집부는 상부가 개방된 수집 공간을 가지고, 상기 배기관의 아래에 결합되고,
   상기 수집 공간은 상기 배기 통로와 통하도록 제공되는 기판 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 배기관은 제1배관과 제2배관을 가지고,
   상기 제1배관은 상기 기판 처리 유닛과 연결되고 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공되고,
   상기 제2배관은 상기 제1배관과 수직하게 상기 제1배관으로부터 연장되고,
   상기 흄 수집부는 상기 제1배관과 상기 제2배관의 연결 지점에 위치되는 기판 처리 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배기 유닛은 상기 수집 공간으로 액을 공급하는 액 공급관을 더 포함하는 기판 처리 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 배기 유닛은 상기 수집 공간 내에서 상기 액의 수위를 감지하는 센서를 더 포함하는 기판 처리 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 배기 유닛은 상기 수집 공간에 연결되어 상기 액을 배출하는 액 배출관을 더 포함하는 기판 처리 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 액 공급관에는 액 공급 밸브가 설치되고,
   상기 액 배출관에는 액 배출 밸브가 설치되고,
   상기 배기 유닛은 상기 센서로부터 신호를 전송 받고, 전송된 상기 신호에 근거하여 상기 액 공급 밸브와 상기 액 배출 밸브의 개폐를 제어하는 제어기를 더 포함하는 기판 처리 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 기판 처리 유닛은,
   내부에 처리 공간을 제공하는 처리 용기와;
   상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
   상기 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
   상기 처리 공간에서 상기 처리액을 배출하는 처리액 배출관을 포함하고,
   상기 처리액 배출관은 상기 처리 공간에 연결되는 기판 처리 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 처리액 공급 유닛은,
   상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 감광액을 공급하는 감광액 공급 노즐을 포함하는 기판 처리 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은,
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 신나(Thinner)를 공급하는 신나 공급 노즐을 더 포함하는 기판 처리 장치.
11. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    기판 처리 유닛에서 처리액을 기판에 공급하여 기판을 처리하고, 상기 기판 처리 유닛 내의 흄(Fume)을 배기관을 통해 배기하되,
    상기 배기관에는 상기 흄(Fume)이 배기되는 배기 통로 상에 액이 채워진 흄 수집부를 제공하여, 상기 액에 상기 흄(Fume)을 수집하는 기판 처리 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 흄 수집부는 액 공급관 및 액 배출관을 포함하고,
    상기 흄 수집부 내에 채워진 상기 액의 수위를 센서를 통해 감지하되,
    상기 센서가 신호를 발생하면 상기 흄 수집부에 설치된 상기 액 배출관을 통해 상기 흄 수집부에 채워진 상기 액을 배출하고, 상기 액이 배출된 이후에 상기 액 공급관을 통해 상기 흄 수집부에 새로운 액을 공급하는 기판 처리 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 처리액은 감광액을 포함하는 기판 처리 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 액은 신나(Thinner)를 더 포함하는 기판 처리 방법.
    
    

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