KR20200017026A

KR20200017026A - 액 공급 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법

Info

Publication number: KR20200017026A
Application number: KR1020180092127A
Authority: KR
Inventors: 이승한; 정우신; 노상은; 김일영
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2020-02-18
Also published as: KR102243063B1

Abstract

본 발명은 기판 상에 액막을 형성하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 상에 감광액을 공급하는 유닛은 감광액을 공급하는 도포 노즐을 포함하되, 상기 도포 노즐은 내부에 감광액이 흐르는 메인 유로가 형성되고, 상기 메인 유로와 연결되어 외부로 감광액이 토출되는 복수의 토출홀이 형성된 바디 및 상기 바디에 설치되며, 상기 메인 유로의 상부에 제공되어 상기 메인 유로를 흐르는 감광액이 상기 토출홀을 통해 토출되도록 압력을 인가하는 압전소자를 포함한다. 이로 인해 액막 형성에 사용되는 감광액의 소비량을 절감할 수 있고, 감광액을 토출하는 과정에서 발생되는 퓸 또는 휘발성 물질의 휘발량이 극히 적어 주변 장비의 오염을 최소화할 수 있다.

Description

액 공급 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법 {Unit for supplying liquid, Apparatus for treating substrate, and Method for treating substrate}

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 상에 액막을 형성하는 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 공정이 순차적으로 수행되며, 각 공정이 수행되기 전후에는 기판의 베이처리하는 베이크 단계가 수행된다. 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.

일반적으로 도포 공정은 기판을 회전시키고, 회전되는 기판 상에 감광액을 공급한다. 감광액은 기판의 중심에 공급되고 기판의 원심력에 의해 확산된다. 그러나 이러한 도포 방법은 감광액막의 중심 영역과 가장자리 영역 간에 두께 차를 발생시키며, 불균일한 감광액막을 형성하는 요인이다.

또한 회전되는 기판 상에 감광액을 도포하는 경우에는, 기판의 회전 속도 조절을 통해 그 두께를 조절한다. 이로 인해 감광액은 필요한 양보다 다량으로 공급되어야 하며, 감광액의 일부는 회수된다. 이러한 과정에서 감광액으로부터 다량의 퓸이 발생되어 주변 장치를 오염시킨다. 뿐만 아니라, 이러한 회전되는 기판으로 액을 도포하는 경우에는 액의 소비량이 크다.

한국 특허 공개 번호: 2009-0070602

본 발명은 도포 공정을 수행 시 도포액의 소비량을 절감할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한 본 발명은 도포 공정을 수행 시 주변 장치의 오염을 최소화할수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한 본 발명은 도포 및 현상 공정을 동일 챔버에서 수행 가능한 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 기판 상에 액막을 형성하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 상에 감광액을 공급하는 유닛은 감광액을 공급하는 도포 노즐을 포함하되, 상기 도포 노즐은 내부에 감광액이 흐르는 메인 유로가 형성되고, 상기 메인 유로와 연결되어 외부로 감광액이 토출되는 복수의 토출홀이 형성된 바디 및 상기 바디에 설치되며, 상기 메인 유로의 상부에 제공되어 상기 메인 유로를 흐르는 감광액이 상기 토출홀을 통해 토출되도록 압력을 인가하는 압전소자를 포함한다.

상기 바디의 내부에는 상기 메인 유로에 연결되는 도입 유로와 상기 도입 유로에 연결되는 복수의 공급 유로들이 더 형성되고, 상기 도입 유로에는 상기 복수의 공급 유로들로부터 서로 다른 종류의 감광액들이 선택적으로 공급될 수 있다.

상기 도입 유로는 상기 메인 유로의 상부에 위치되고, 상기 압전 소자는 상기 도입 유로와 상기 메인 유로의 사이에 위치될 수 있다. 상기 바디에는 각각의 상기 공급 유로와 연결되며, 상기 공급 유로 및 상기 도입 유로가 세정되도록 상기 공급 유로에 세정액을 공급하는 복수의 세정액 유로들이 더 형성될 수 있다.

상기 유닛은 상기 복수의 공급 유로들 및 상기 복수의 세정액 유로들 각각을 개폐하는 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 공급 유로들 중 하나에서 감광액이 공급되고, 다른 하나에서 감광액이 공급되기 전에는 상기 하나에 세정액이 공급되도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.

상기 유닛은 상기 도포 노즐과 기판 간의 상대 위치를 이동시키는 도포 노즐 구동기 및 상기 도포 노즐 구동기 및 상기 도포 노즐을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 감광액을 기판에 공급되는 중에 상기 도포 노즐이 이동되도록 상기 도포 노즐 구동기를 제어할 수 있다.

상기 유닛은 감광액이 공급되기 전에, 기판 상에 웨팅액을 공급하는 웨팅액 노즐 및 상기 웨팅액 노즐을 이동시키며, 상기 제어기에 의해 제어되는 웨팅액 노즐 구동기를 더 포함하되, 상기 제어기는 웨팅액을 기판에 공급되는 중에 상기 웨팅액 노즐의 이동이 정지되도록 상기 웨팅액 노즐 구동기를 제어할 수 있다.

기판 상에 액막을 형성하는 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛 및 기판 상에 감광액을 공급하는 도포 노즐을 가지는 감광액 공급 유닛을 포함하되, 상기 도포 노즐은 내부에 감광액이 흐르는 메인 유로가 형성되고, 상기 메인 유로와 연결되어 외부로 감광액이 토출되는 복수의 토출홀이 형성된 바디 및 상기 바디에 설치되며, 상기 메인 유로의 상부에 제공되어 상기 메인 유로를 흐르는 감광액이 상기 토출홀을 통해 토출되도록 압력을 인가하는 압전소자를 포함한다.

상기 도입 유로는 상기 메인 유로의 상부에 위치되고, 상기 압전 소자는 상기 도입 유로와 상기 메인 유로의 사이에 위치될 수 있다. 상기 바디에는 각각의 상기 공급 유로와 연결되며, 상기 공급 유로 및 상기 도입 유로가 세정되도록 상기 공급 유로에 세정액을 공급하는 복수의 세정액 유로들이 더 형성될 수 있다. 상기 액 공급 유닛은 상기 복수의 공급 유로들 및 상기 복수의 세정액 유로들 각각을 개폐하는 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 공급 유로들 중 하나에서 감광액이 공급되고, 다른 하나에서 감광액이 공급되기 전에는 상기 하나에 세정액이 공급되도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 감광액이 기판에 공급되는 중에 기판의 회전이 정지되도록 상기 기판 지지 유닛을 더 제어할 수 있다.

상기 장치는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 현상액을 공급하는 현상 노즐을 가지는 현상액 공급 유닛을 더 포함할수있다.

또한 기판을 처리하는 방법은 상기 기판 상에 감광액을 도포하는 도포 단계를 포함하되, 상기 도포 단계에서 상기 감광액은 잉크젯 방식으로 상기 기판에 공급된다.

상기 감광액이 토출되는 바디는 내부에 상기 감광액이 흐르는 메인 유로와 상기 메인 유로로부터 연장되어 상기 감광액이 토출되는 복수의 토출홀들이 형성되고, 상기 바디의 내부에는 서로 다른 종류의 감광액들이 선택적으로 도입될 수 있다. 상기 서로 다른 종류의 감광액들은 상기 바디에 연결된 복수의 공급 유로들에 의해 선택적으로 공급되고, 상기 도포 단계 이후에는, 상기 복수의 공급 유로들 중 선택적으로 상기 감광액이 공급된 공급 유로에 세정액을 공급하여 상기 공급 유로 및 상기 바디의 내부를 세정하는 세정 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 도포 단계에는 상기 기판의 회전이 정지될 수 있다.

상기 도포 단계에는 상기 감광액을 공급하는 도포 노즐과 상기 기판의 상대 위치가 변경되도록 상기 도포 노즐을 이동시킬 수 있다.

본 발명이 실시예에 의하면, 감광액을 잉크젯 방식으로 토출한다. 이로 인해 액막 형성에 사용되는 감광액의 소비량을 절감할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 감광액을 소량으로 사용하므로, 감광액을 토출하는 과정에서 발생되는 퓸 또는 휘발성 물질의 휘발량이 극히 적으며, 감광액의 회수량이 없고, 주변 장비의 오염을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 도포 노즐은 다양한 종류의 감광액을 선택적으로 공급한다. 이로 인해 장비를 단순화시키며, 공간 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 각 공급 유로에 세정액이 공급된다. 이로 인해 단일의 도포 노즐로 복수의 감광액을 선택적으로 토출하는 과정에서 감광액들이 혼합되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 회전되는 기판 상에 감광액을 공급하여 형성된 액막을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치의 정면도이다.
도 4는 도 2의 공정 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 5는 도 3의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 처리 챔버의 정면도이다.
도 8은 도 7의 처리 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 8의 처리 유닛을 보여주는 평면도이다.
도 10은 도 9의 도포 노즐을 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 10의 도포 노즐을 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 9의 현상 노즐을 보여주는 사시도이다.
도 13 내지 도 19은 도 8의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 20은 도 11의 도포 노즐의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 기판 처리 장치의 정면도이다. 도 4는 도 2의 공정 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 평면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(20,index module), 처리 모듈(30, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(40, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)이라 한다.

인덱스 모듈(20)은 기판(W)이 수납된 용기(10)로부터 기판(W)을 처리 모듈(30)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(10)로 수납한다. 인덱스 모듈(20)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(20)은 로드포트(22)와 인덱스 프레임(24)을 가진다. 인덱스 프레임(24)을 기준으로 로드포트(22)는 처리 모듈(30)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(10)는 로드포트(22)에 놓인다. 로드포트(22)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(22)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.

용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(10)가 사용될 수 있다. 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(22)에 놓일 수 있다.

인덱스 프레임(24)의 내부에는 인덱스 로봇(2200)이 제공된다. 인덱스 프레임(24) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(2300)이 제공되고, 인덱스 로봇(2200)은 가이드 레일(2300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(2200)은 기판(W)이 놓이는 핸드(2220)를 포함하며, 핸드(2220)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.

처리 모듈(30)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(30)은 복수의 공정 블럭들(31)을 포함한다. 공정 블럭(31)은 기판(W)에 대해 도포 공정, 현상 공정, 그리고 베이크 공정을 수행한다. 공정 블럭들(31)은 서로 적층되게 제공된다. 도 1의 실시예에 의하면, 공정 블럭(31)은 4개가 제공된다. 일 예에 의하면, 2개의 공정 블럭들(31)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.

도 4를 참조하면, 공정 블럭(31)은 반송 챔버(3400), 처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800)를 가진다. 처리 챔버(3600)는 기판(W)에 대해 베이크 공정, 도포 공정, 그리고, 현상 공정을 수행한다. 예컨대, 베이크 공정은 열처리 공정이고, 도포 공정은 액막 형성 공정일 수 있다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함하고, 액막은 포토레지스트막 또는 반사방지막을 포함할 수 있다. 반송 챔버(3400)는 공정 블럭(31) 내에 위치된 처리 챔버들(3600) 간, 그리고 처리 챔버(3600)와 버퍼 챔버(3800) 간에 기판(W)을 반송한다.

반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 로봇(3422)이 제공된다. 반송 로봇(3422)은 처리 챔버들(3600) 간, 그리고 처리 챔버(3600)와 버퍼 챔버(3800) 간에 기판(W)을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(3422)은 기판(W)이 놓이는 핸드(3420)를 가지며, 핸드(3420)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 로봇(3422)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.

도 5는 도 4의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 핸드(3420)는 베이스(3428) 및 지지 돌기(3429)를 가진다. 베이스(3428)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(3428)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지 돌기(3429)는 베이스(3428)로부터 그 내측으로 연장된다. 지지 돌기(3429)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하며, 지지 돌기(3429)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다.

처리 챔버(3600)는 복수 개로 제공된다. 처리 챔버들(3600) 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 처리 챔버들(3600)은 반송 챔버(3402)의 양측에 배치된다. 처리 챔버들(3600)은 제1방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 처리 챔버들(3600) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 처리 챔버(3600)를 전단 처리 챔버(3602)(front treating chamber)라 칭한다. 처리 챔버들(3600) 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(40)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 처리 챔버(3600)를 후단 처리 챔버(3604)(rear treating chamber)라 칭한다.

전단 처리 챔버(3602)와 후단 처리 챔버(3604)는 도포 공정에서 사용되는 액의 종류가 달리 제공된다. 일 실시예에 의하면, 전단 처리 챔버(3602)의 도포 공정에는 도포액이 반사 방지막이고, 후단 처리 챔버(3604)의 도포 공정에는 도포액이 포토레지스트일 수 있다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 전단 처리 챔버(3602)의 도포액은 포토레지스트이고, 후단 처리 챔버(3604)의 도포액은 반사방지막일 수 있다. 이 경우, 반사방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 전단 처리 챔버(3602)와 후단 처리 챔버(3604) 각각의 도포 공정에 사용되는 도포액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.

처리 챔버들(3602, 3604)은 모두 동일한 구조를 가지며, 전단 처리 챔버(3602)를 일 예로 설명한다. 도 6는 도 4의 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 7은 도 6의 처리 챔버의 정면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 전단 처리 챔버(3602)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 그리고 처리 유닛(800)을 포함한다. 하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220) 및 처리 유닛(800)은 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 처리 유닛(800)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 처리 유닛(800)에 비해 반송 챔버(3400)에 더 가깝게 위치될 수 있다.

냉각 유닛(3220)은 냉각 플레이트(3240), 가이드 레일(3249), 그리고 구동기(3246)를 포함한다. 냉각 플레이트(3240)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 일 예에 의하면, 냉각 플레이트(3240)의 내부에는 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(3240)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(3422, 3424)의 핸드(3420)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(3244)는 핸드(3420)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3429)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(3420)와 냉각 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(3420)와 냉각 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(3420)와 냉각 플레이트(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 가이드 레일(3249) 및 구동기(3246)는 냉각 플레이트를 이동시키는 플레이트 이동 부재(3249,3246)로 제공된다. 냉각 플레이트(3240)는 가이드 레일(3249) 상에 장착되고, 구동기(3246)에 의해 가이드 레일(3249)을 따라 제1위치와 제2위치 간에 이동될 수 있다. 여기서 제1위치는 냉각 플레이트(3240)가 기판 지지 유닛(830)과 마주하는 위치이고, 제2위치는 제1위치를 벗어난 위치이다. 제2위치는 제1위치보다 하우징의 반출입구에 더 가까운 위치이다. 냉각 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 냉각 플레이트(3240)의 끝단에서 냉각 플레이트(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 냉각 플레이트(3240)와 처리 유닛(800) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 냉각 플레이트(3240)와 리프트 핀(1340)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.

기판(W)의 가열은 기판(W)이 지지 플레이트(1320) 상에 직접 놓인 상태에서 이루어지고, 기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 냉각 플레이트(3240)가 냉각판(3222)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각판(3222)과 기판(W) 간에 열전달이 잘 이루어지도록 냉각 플레이트(3240)은 열전달율이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 플레이트(3240)은 금속 재질로 제공될 수 있다.

도 8은 도 7의 처리 유닛을 보여주는 단면도이고, 도 9는 도 8의 처리 유닛을 보여주는 평면도이다. 처리 유닛(800)은 기판(W) 상에 액막을 형성하는 장치로 제공된다. 처리 유닛(800)은 처리 용기(850), 기류 제공 유닛(820), 기판(W) 지지 유닛(830), 가열 유닛(860), 승강 유닛(890), 액 공급 유닛(900), 그리고 제어기(990)를 포함한다.

처리 용기(850)는 하우징(810)의 내부 공간에 위치된다. 처리 용기(850)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(850)는 내부에 기판(W)의 도포 공정, 베이크 공정, 그리고 현상 공정이 수행되는 처리 공간(812)을 제공한다. 처리 용기(850)는 제1회수통(852)과 제2회수통(858)을 포함한다. 제1회수통(852)은 기판(W)을 처리한 감광액을 회수하는 통으로 제공되고, 제2회수통(858)은 기판(W)을 처리한 현상액을 회수하는 통으로 제공된다. 제1회수통(852) 및 제2회수통(858) 각각은 환형의 링 형상을 가지며, 제2회수통(858)은 제1회수통(852)의 주변을 감싸는 형상을 가진다.

제1회수통(852)은 내측 컵(854) 및 외측 컵(856)을 포함한다. 외측 컵(856)과 내측 컵(854)의 사이 공간은 감광액이 유입되는 유입구로서 기능한다.

내측 컵(854)은 회전축(834)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(854)은 내측 배기구(814)와 중첩되도록 위치된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(854)의 상면은 그 외측 영역과 내측 영역 각각이 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 내측 컵(854)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(854)의 외측 영역과 내측 영역이 서로 만나는 지점은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 대응되게 제공된다. 내측 컵(854)의 상면 외측 영역은 라운드지도록 제공된다. 내측 컵(854)의 상면 외측 영역은 아래로 오목하게 제공된다. 내측 컵(854)의 상면 외측 영역은 처리액이 흐르는 영역으로 제공될 수 있다.

외측 컵(856)은 기판 지지 유닛(830) 및 내측 컵(854)을 감싸는 컵 형상을 가지도록 제공된다. 외측 컵(856)은 바닥벽, 측벽, 상벽, 그리고 경사벽을 가진다. 바닥벽은 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 바닥벽에는 회수 라인(855)이 형성된다. 회수 라인(855)은 기판(W) 상에 공급된 처리액을 회수한다. 회수 라인(855)에 의해 회수된 처리액은 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수 있다. 측벽은 기판 지지 유닛(830)을 감싸는 원형의 통 형상을 가지도록 제공된다. 측벽은 바닥벽의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측벽은 바닥벽으로부터 위로 연장된다.

경사벽은 측벽의 상단으로부터 외측 컵(856)의 내측 방향으로 연장된다. 경사벽은 위로 갈수록 기판 지지 유닛(830)에 가까워지도록 제공된다. 경사벽은 링 형상을 가지도록 제공된다. 경사벽의 상단은 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다.

제2회수통(858)은 외측 컵(856)을 감싸는 컵 형상으로 제공된다. 제2회수통(858)은 외측 컵(856)을 감싸도록 외측 컵(856)보다 큰 형상으로 제공된다. 제2회수통(858)과 외측 컵(856)의 사이 공간은 현상액이 유입되는 유입구로서 기능한다.

기류 제공 유닛(820)은 하우징(3210) 내에 하강 기류를 형성한다. 기류 제공 유닛(820)은 팬(824), 기류 공급 라인(822), 그리고 필터(826)를 포함한다. 팬(824)은 하우징(3210)의 천장면에서 처리 용기(850)과 마주하도록 위치된다. 팬(824)은 처리 용기(850)의 처리 공간(812)에 하강 기류를 형성한다. 기류 공급 라인(822)은 하우징(3210)의 외부에서 팬(824)에 연결된다. 기류 공급 라인(822)은 외부의 에어를 하우징(3210) 내에 공급한다. 필터(826)는 기류 공급 라인(822)으로부터 제공되는 에어를 필터링 한다. 필터(826)는 에어에 포함된 불순물을 제거한다. 기류 공급 라인(822)으로부터 팬(824)에 에어가 공급되면, 팬(824)은 아래 방향으로 에어를 공급한다.

기판 지지 유닛(830)은 처리 공간(812)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(830)은 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 기판 지지 유닛(830)은 지지판(832), 회전 구동기(834,836), 그리고 리프트 핀(1340)을 포함한다. 지지판(832)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원 형상으로 제공된다. 지지판(832)의 상면은 기판(W)이 놓여지는 안착면으로 제공된다. 지지판(832)의 상면에는 기판(W)이 접촉되게 놓여질 수 있다. 상부에서 바라볼 때 지지판(832)은 기판(W)보다 작은 크기를 가지되, 일정 크기 이상으로 제공된다. 예컨대, 지지판(832)의 상면의 면적은 기판(W)의 80% 이상일 수 있다. 이는 지지판(832)을 통한 전도열이 기판(W)의 일정 부분 이상을 가열하기 위함이다. 일 예에 의하면, 지지판(832)은 기판(W)을 진공 흡입하여 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택적으로, 지지판(832)은 정전기를 이용하여 기판(W)을 척킹하는 정전척으로 제공될 수 있다. 또한 지지판(832)은 기판(W)을 물리적 힘으로 척킹할 수 있다.

회전 구동기(834,836)는 지지판(832)을 지지하고, 지지판(832)을 선택적으로 회전시킨다. 회전 구동기(834,836)는 회전축(834) 및 구동기(836)를 포함한다. 회전축(834)은 지지판(832)의 아래에서 지지판(832)을 지지한다. 회전축(834)은 그 길이 방향이 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 회전축(834)의 회전 속도를 가변 가능한 모터일 수 있다.

리프트 핀(1340)은 승하강 이동되어 지지판(832)에 기판(W)을 내려놓거나, 지지판(832)으로부터 기판(W)을 들어올린다. 리프트 핀(1340)은 복수 개로 제공되며, 서로 조합되어 환형의 링 형상을 가지도록 배열된다. 상부에서 바라볼 때 리프트 핀(1340)은 지지판(832)과 중첩되게 위치된다. 리프트 핀(1340)은 지지판(832)에 제공되며, 리프트 핀(1340)은 승하강 이동되어 지지판(832) 내에 삽입되거나 지지판(832)으로부터 위로 돌출되도록 위치될 수 있다.

선택적으로 상부에서 바라볼 때 리프트 핀(1340)은 지지판(832)의 주변을 감싸도록 위치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 리프트 핀(1340)은 지지판(832)과 중첩되지 않고, 지지판(832)에 놓여진 기판(W)과 중첩되도록 위치될 수 있다.

가열 유닛(860)은 지지판(832)에 지지된 기판(W)을 가열한다. 가열 유닛(860)은 복수의 히터(862)를 포함한다. 복수의 히터들(862)은 지지판(832) 내에 위치되며, 이들 각각은 동일 평면 상에 위치된다. 히터(862)들은 지지판(832)의 안착면의 서로 다른 영역을 가열한다. 상부에서 바라볼 때 각 히터(862)에 대응되는 지지판(832)의 영역들은 히팅존들로 제공될 수 있다. 히터(862)들 중 일부는 지지판(832)의 중앙 영역에 위치되고, 다른 일부는 가장자리에 위치될 수 있다. 각각의 히터(862)는 온도가 독립되게 조절 가능하다. 히터(862)는 열전 소자 또는 열선일 수 있다.

승강 유닛(890)은 제1회수통(852) 및 제2회수통(858)을 각각 승강 이동시킨다. 승강 유닛(890)은 내측 이동 부재(892) 및 외측 이동 부재(894)를 포함한다. 내측 이동 부재(892)는 제1회수통(852)을 승강 이동시키고, 외측 이동 부재(894)는 제2회수통(858)을 승강 이동시킨다. 이와 달리, 제1회수통(852)과 제2회수통(858)은 일체형으로 제공되어 함께 승강 이동될 수 있다.

액 공급 유닛(900)은 기판(W) 상에 감광액, 현상액, 그리고 린스액을 공급한다. 액 공급 유닛(900)은 감광액 공급 유닛(920), 현상액 공급 유닛(940), 그리고 린스액 공급 유닛(960)을 포함한다. 감광액 공급 유닛(920)은 기판(W) 상에 감광액을 공급하고, 현상액 공급 유닛(940)은, 기판(W) 상에 현상액을 공급하며, 린스액 공급 유닛(960)은 기판(W) 상에 린스액을 공급한다.

감광액 공급 유닛(920)은 감광액을 잉크젯 방식으로 공급한다. 감광액 공급 유닛(920)은 가이드 레일(922), 도포 아암(924), 도포 노즐(930), 웨팅액 노즐을 포함한다. 가이드 레일(922) 및 도포 아암(924)은 도포 노즐(930)을 이동시키는 도포 노즐(930) 구동기로 제공된다. 가이드 레일(922)은 도포 아암(924)을 수평 방향으로 이동시킨다. 가이드 레일(922)은 처리 용기(850)의 일측에 위치된다. 가이드 레일(922)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 가이드 레일(922)의 길이 방향을 제2방향(14)과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 가이드 레일(922)에는 도포 아암(924)이 설치된다. 도포 아암(924)은 가이드 레일(922)의 내부에 제공된 리니어 모터에 의해 이동될 수 있다. 도포 아암(924)은 상부에서 바라볼 때 가이드 레일(922)과 수직한 길이 방향을 향하도록 제공된다. 도포 아암(924)의 일단은 가이드 레일(922)에 장착되고, 타단에는 도포 노즐(930)이 각각 설치된다. 도포 노즐(930)은 가이드 레일(922)에 의해 공정 위치와 제1대기 포트(920a)로 이동된다. 여기서 공정 위치는 도포 노즐(930)이 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)과 마주하는 위치이고, 제1대기 포트(920a)는 도포 노즐(930)이 대기되는 위치로 제공된다.

도 10은 도 9의 도포 노즐을 보여주는 단면도이고, 도 11은 도 10의 도포 노즐을 보여주는 사시도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 도포 노즐(930)은 도포 바디(932) 및 압전 소자(934)를 포함한다. 도포 바디(932) 내에는 감광액이 흐르는 유로가 형성되고, 압전 소자(934)는 유로에 흐르는 감광액에 압력을 인가하여, 감광액의 토출 및 토출 압력을 조절한다.

도포 바디(932)는 기판(W)을 향하는 방향으로 감광액을 토출하는 토출홀(932a)이 형성된다. 토출홀(932a)은 복수 개로 제공되며, 도포 바디(932)의 저면에 일렬로 배열된다. 선택적으로 토출홀들(932a)은 복수 열로 배열될 수 있다. 도포 바디(932)의 내부에는 메인 유로(932b), 도입 유로(932c), 공급 유로(936), 그리고 세정액 유로(938)가 형성된다.

메인 유로(932b)는 감광액이 흐르는 유로이며, 토출홀들(932a)은 메인 유로(932b)로부터 연장되게 제공된다. 예컨대, 메인 유로(932b)는 도포 바디(932)의 저면과 인접하게 제공될 수 있다.

도입 유로(932c)는 도포 바디(932) 내에 감광액이 도입되는 유로로 기능한다. 도입 유로(932c)는 메인 유로(932b)의 상부에 위치된다. 도입 유로(932c)와 메인 유로(932b)의 사이에는 압전 소자(934)가 위치된다. 압전 소자(934)는 메인 유로(932b)에 흐르는 감광액에 압력을 인가한다. 압전 소자(934)에 의한 압력에 의해 메인 유로(932b)에 흐르는 감광액은 토출홀들(932a)을 통해 토출된다. 이로 인해 감광액은 잉크젯 방식으로 토출된다.

공급 유로(936)는 감광액 저장부(937)에 수용된 감광액을 도입 유로(932c)에 공급한다. 공급 유로(936)는 도입 유로(932c)에 연결된다. 공급 유로(936)는 복수 개로 제공되며, 이들 각각을 통해서 서로 다른 종류의 감광액들이 도입 유로(932c)에 공급된다. 공급 유로(936)들 간에는 서로 독립되게 제공된다.

세정액 유로(938)는 각 공급 유로(936)에 연결된다. 세정액 유로(938)는 복수 개로 제공되며, 공급 유로(936)에 일대일 연결된다. 세정액 유로(938)은 세정액 저장부(939)에 수용된 세정액을 각 공급 유로에 공급한다. 세정액 유로(938)는 도입 유로(932c) 및 일대일 대응되는 공급 유로(936)가 세정되도록 그 대응되는 공급 유로(936)에 세정액을 공급한다. 예컨대, 세정액은 시너(Thinner)일 수 있다.

웨팅액 노즐은 감광액이 공급되기 전에, 기판(W) 상에 웨팅액을 공급한다. 웨팅액은 기판(W)의 표면을 젖음 상태로 전환시킨다. 웨팅액은 기판(W)의 표면을 감광액과 유사한 성질로 전환시킨다. 웨팅액 노즐은 회전되는 기판의 중심으로 웨팅액을 공급할 수 있다. 이에 따라 기판의 원심력에 의해 웨팅액은 기판의 전체영역으로 확산될 수 있다. 예컨대, 웨팅액 노즐은 도포 아암(924)에 설치되어 도포 노즐(930)과 함께 이동되거나, 도포 노즐(930)과 독립되게 이동될 수 있다.

현상액 공급 유닛(940)은 현상액을 적하 방식으로 공급한다. 현상액은 물줄기인 스트림 형태와 액 커튼 형태로 각각 공급될 수 있다. 현상액 공급 유닛(940)은 회전축(942), 현상 아암(944), 현상 노즐(950)을 포함한다. 회전축(942) 및 현상 아암(944)은 현상 노즐(950)을 이동시키는 노즐 구동기로 제공된다. 회전축(942)은 처리 용기(850)의 일측에 위치된다. 회전축(942)은 도포 노즐(930) 및 도포 아암이 이동되는 경로와 중첩되지 않도록 위치된다. 회전축(942)은 구동기(미도시)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 현상 아암(944)은 회전축(942)의 상단으로부터 수직한 방향으로 길게 연장되는 바 형상을 가진다. 현상 아암(944)의 끝단에는 현상 노즐(950)이 설치된다. 현상 노즐(950)은 현상 아암(944) 및 회전축(942)에 의해 공정 위치와 제2대기 포트(940a)로 이동된다. 여기서 공정 위치는 현상 노즐(950)이 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)과 마주하는 위치이고, 제2대기 포트(940a)는 현상 노즐(950)이 대기되는 위치로 제공된다.

도 12는 도 9의 현상 노즐을 보여주는 사시도이다. 도 12를 참조하면, 현상 노즐(950)은 몸체(952) 및 현상 바디(956)를 포함한다. 몸체(952)의 저면에는 원형 토출구(952b) 및 웨팅액 토출구(952a)가 형성된다. 원형 토출구(952b) 및 웨팅액 토출구(952a)는 일 방향을 따라 배열된다. 원형 토출구(952b)에는 현상액이 적하 방식으로 원형의 스트림 형태로 토출되고, 웨팅액 토출구(952a)에는 프리 웨팅액이 적하 방식으로 원형의 스트림 형태로 토출된다. 현상 바디(956)는 몸체(952)의 일측에 결합된다. 현상 바디(956)에는 슬릿 토출구(958)가 형성된다. 슬릿 토출구(958)는 원형 토출구(952b)와 웨팅액 토출구(952a)가 배열되는 방향과 평행한 길이 방향을 가진다. 슬릿 토출구(958)는 몸체에 가까워지수록 하향 경사지게 제공된다. 슬릿 토출구(958)에는 원형 토출구(952b)에서 토출되는 액과 동일한 종류의 액이 토출될 수 있다. 슬릿 토출구(958)에는 현상액이 적하 방식으로 액 커튼의 스트림 형태로 토출된다. 일 예에 의하면, 현상액은 원형 토출구(952b)를 통해 1차 공급된 후, 슬릿 토출구(958)를 통해 2차 공급될 수 있다. 원형의 스트림 형태의 현상액은 기판(W) 상에 균일한 현상액막을 형성하고, 액 커튼의 스트림 형태의 현상액은 현상액막의 두께를 증가시킬 수 있다.

다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 린스액 공급 유닛(960)은 린스액을 적하 방식으로 공급한다. 린스액은 원형의 스트림 형태로 공급될 수 있다. 린스액 공급 유닛(960)은 회전축(962), 린스 아암(964), 린스 노즐(966)을 포함한다. 회전축(962) 및 린스 아암(964)은 린스 노즐(966)을 이동시키는 노즐 구동기로 제공된다. 회전축은 처리 용기(850)의 타측에 위치된다. 회전축은 도포 노즐(930) 및 도포 아암(924)이 이동되는 경로와 중첩되지 않도록 위치된다. 회전축(962)은 구동기(미도시)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 린스 아암(964)은 회전축(962)의 상단으로부터 수직한 방향으로 길게 연장되는 바 형상을 가진다. 린스 아암(964)의 끝단에는 린스 노즐(966)이 설치된다. 린스 노즐(966)은 린스 아암(964) 및 회전축(962)에 의해 공정 위치와 제3대기 포트(960a)로 이동된다. 여기서 공정 위치는 린스 노즐(966)이 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)과 마주하는 위치이고, 제3대기 포트(960a)는 린스 노즐(966)이 대기되는 위치로 제공된다. 예컨대, 린스액은 현상액을 린스 처리할 수 있는 액일 수 있다. 린스액은 순수일 수 있다.

제1대기 포트(920a)는 도포 노즐(930)이 대기하는 공간을 제공한다. 상부에서 바라볼 때 제1대기 포트(920a)는 도포 노즐(930)이 이동되는 경로 상에 위치된다. 제1대기 포트(920a)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지며, 도포 노즐(930)에 잔류된 이물질을 세정 처리한다. 제1대기 포트(920a) 내에는 제1세정액이 수용되며, 도포 노즐(930)은 제1세정액에 침지되도록 이동되어 도포 노즐(930)을 세정할 수 있다. 예컨대, 제1세정액은 시너(Thinner)일 수 있다.

제2대기 포트(940a)는 현상 노즐(950)이 대기하는 공간을 제공된다. 상부에서 바라볼 때 제2대기 포트(940a)는 현상 노즐(950)이 이동되는 경로 상에 위치된다. 제2대기 포트(940a)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지며, 현상 노즐(950)에 잔류된 이물질을 세정 처리한다. 제2대기 포트(940a) 내에는 제2세정액이 수용되며, 현상 노즐(950)은 제2세정액에 침지되도록 이동되어 현상 노즐(950)을 세정할 수 있다. 예컨대, 제2세정액은 린스액일 수 있다. 제2세정액은 순수일 수 있다.

제3대기 포트(960a)는 린스 노즐(966)이 대기하는 공간을 제공한다. 상부에서 바라볼 때 제3대기 포트(960a)는 린스 노즐(966)이 이동되는 경로 상에 위치된다. 제3대기 포트(960a)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지며, 린스 노즐(966)에 잔류된 이물질을 세정 처리한다. 제3대기 포트(960a) 내에는 제3세정액이 수용되며, 린스 노즐(966)은 제3세정액에 침지되도록 이동되어 린스 노즐(966)을 세정할 수 있다. 예컨대, 제3세정액은 순수일 수 있다.

제어기(990)는 감광액 공급 유닛(920), 현상액 공급 유닛(940), 기판 지지 유닛(830), 그리고 가열 유닛(860)을 제어한다. 제어기(990)는 기판(W) 상에 감광액을 도포 처리하여 감광액막을 형성하는 도포 공정, 노광된 기판(W) 상에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 공정, 그리고 기판(W)을 가열하는 가열 공정이 진행되도록 각 유닛을 제어할 수 있다.

제어기(990)는 도포 공정을 진행 시 서로 다른 종류의 감광액들 중 어느 하나가 바디(932)에 연결된 복수의 공급 유로들(936)에 의해 선택적으로 공급되도록 공급 유로(936)에 설치된 밸브들을 제어한다.

제어기(990)는 도포 공정 이후에, 복수의 공급 유로들(936) 중 감광액이 공급된 공급 유로에 세정액을 공급하여 그 공급 유로(936) 및 바디(932)의 내부를 세정하는 세정 공정이 진행되도록 세정액 유로(938)에 설치된 밸브들을 제어할 수 있다. 이러한 세정 공정은 제1대기 포트(920a)에서 대기되는 중에 진행할 수 있다.

각 공정에 대해 제어기(990)는 기판(W)에 액이 공급되는 액 처리 공정 중에는 히터(862)를 오프(Off)하고, 가열 공정 중에는 히터(862)를 온(On)하도록 가열 유닛(860)을 제어한다.

또한 제어기(990)는 기판(W)에 공급되는 액 종류에 따라 지지판(832)을 회전 또는 정지되도록 회전 구동기(834,836)를 제어한다. 일 예에 의하면, 제어기(990)는 기판(W) 상에 감광액이 공급되는 중에는 기판(W) 및 지지판(832)의 회전이 중지되도록 회전 구동기(834,836)를 제어할 수 있다. 또한 제어기(990)는 기판(W) 상에 웨팅액, 현상액, 그리고 린스액이 공급되는 중에는 기판(W)과 지지판(832)이 회전되도록 회전 구동기(834,836)를 제어할 수 있다.

다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 버퍼 챔버(3800)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버들(3800) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 반송 챔버(3400) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(3802)(front buffer)라 칭한다. 전단 버퍼들(3802)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버들(3802, 3804) 중 다른 일부는 반송 챔버(3400)와 인터페이스 모듈(40) 사이에 배치된다 이하. 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(3804)(rear buffer)라 칭한다. 후단 버퍼들(3804)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼들(3802) 및 후단 버퍼들(3804) 각각은 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(3802)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(2200) 및 반송 로봇(3422)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(3422) 및 제1로봇(4602)에 의해 반입 또는 반출된다.

인터페이스 모듈(40)은 처리 모듈(30)을 외부의 노광 장치(50)와 연결한다. 인터페이스 모듈(40)은 인터페이스 프레임(4100), 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)를 가진다.

인터페이스 프레임(4100)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬 필터 유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)는 인터페이스 프레임(4100)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(4200)는 공정 블럭(31)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(50)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)는 노광 장치(50)에서 공정이 완료된 기판(W)이 공정 블럭(31)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.

인터페이스 버퍼(4400)는 공정 블럭(31), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 공정 블럭(31) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(4400)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼들(4400)은 서로 적층되게 제공될 수 있다.

일 예에 의하면, 반송 챔버(3400)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(4200)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(4400)가 배치될 수 있다.

반송 부재(4600)는 공정 블럭(31), 부가 공정 챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 공정 블럭(31) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(4600)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(4600)는 제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)을 가진다. 제1로봇(4602)은 공정 블럭(31), 부가 공정챔버(4200), 그리고 인터페이스 버퍼(4400) 간에 기판(W)을 반송하고, 인터페이스 로봇(4606)은 인터페이스 버퍼(4400)와 노광 장치(50) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(4400)와 공정 블럭(31) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.

제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.

인덱스 로봇(2200), 제1로봇(4602), 그리고 제2 로봇(4606)의 핸드는 모두 반송 로봇(3422, 3424)의 핸드(3420)와 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 열처리 챔버의 냉각 플레이트(3240)와 직접 기판(W)을 주고받는 로봇의 핸드는 반송 로봇(3422, 3424)의 핸드(3420)와 동일한 형상으로 제공되고, 나머지 로봇의 핸드는 이와 상이한 형상으로 제공될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 인덱스 로봇(2200)은 공정 블럭(31)에 제공된 전단 열처리 챔버(3200)의 처리 유닛(800)과 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공된다.

또한, 공정 블럭(31) 및 공정 블럭(31)에 제공된 반송 로봇(3422)은 열처리 챔버(3200)에 위치된 냉각 플레이트(3240)와 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공될 수 있다.

다음에는 상술한 기판 처리 장치(1)를 이용하여 기판을 처리하는 방법의 일 실시예에 대해 설명한다.

기판(W)에 대해 도포 공정, 에지 노광 공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정이 순차적으로 수행된다.

도포 공정 및 현상 공정은 각각 처리 챔버(3600)에서 수행된다. 일 예에 의하면, 도포 공정 및 현상 공정은 동일 처리 챔버(3600)에서 수행될 수 있고, 서로 다른 처리 챔버들(3600)에서 수행될 수 있다. 도포 공정의 전후 각각, 그리고 현상 공정의 전후 각각에는 기판(W)을 가열하는 가열 공정이 수행된다. 일 예에 의하면, 도포 공정의 전에는 도포 전 가열 공정이, 도포 공정의 후에는 도포 후 가열 공정이 수행되고, 현상 공정 전에는 현상 전 가열 공정이, 현상 공정의 후에는 현상 후 가열 공정이 수행될 수 있다.

이하, 용기(10)에서 노광 장치(50)까지 기판(W)의 반송 경로의 일 예를 설명한다.

인덱스 로봇(2200)은 기판(W)을 용기(10)에서 꺼내서 전단 버퍼(3802)로 반송한다. 반송 로봇(3422)은 전단 버퍼(3802)에 보관된 기판(W)을 처리 챔버들(3600) 중 하나로 반송한다. 기판(W)은 냉각 플레이트(3240)에 의해 처리 유닛(800)에 기판(W)을 반송한다.

처리 유닛(800)에는 기판(W)의 도포 전 가열 공정, 도포 공정, 그리고 도포 후 가열 공정이 순차적으로 수행된다. 도 13은 기판의 도포 전 가열 공정을 보여주는 단면도이고, 도 14는 기판의 도포 공정을 보여주는 단면도이며, 도 15는 기판의 도포 후 가열 공정을 보여주는 단면도이다.

처리 유닛(800)의 기판 지지 유닛(830)에 기판(W)이 놓여지면, 기판(W)의 도포 전 가열 공정이 수행된다.

도포 전 가열 공정이 진행되면, 기판(W)은 정지 상태이고, 히터(862)의 전원(864)은 온(On)되어 기판을 가열한다. 도포 전 가열 공정이 완료되면, 도포 공정이 수행된다.

도포 공정에서 기판(W)은 정지 상태를 유지한다. 도포 노즐(930)은 공정 위치로 이동되어 기판(W) 상에 감광액을 잉크젯 방식으로 공급한다. 도포 노즐(9300은 감광액의 탄착 위치가 기판(W)의 전체 영역을 포함하도록 기판(W)을 스캔 이동하면서 감광액을 토출한다. 감광액은 잉크젯 방식으로 토출되므로, 기판(W) 상에 균일한 감광액막을 형성할 수 있고, 적하 방식에 비해 얇은 감광액막을 형성할 수 있다. 이에 따라 감광액의 소비량을 절감할 수 있으며, 감광액으로부터 발생되는 휘발성 물질을 최소화할 수 있다. 휘발성 물질은 휘발되는 과정에서 주변 장치을 오염시키며, 현상 공정 및 가열 공정을 포함하는 베이크 공정에 악영향을 끼친다. 본 실시예는 감광액을 잉크젯 방식으로 토출함으로써, 감광액의 소비량을 최소화하여 휘발성 물질을 함께 최소화한다. 이로 인해 주변 장치의 오염을 최소화시켜, 도포 공정을 현상 공정 및 베이크 공정과 동일 챔버 내에서 수행할 수 있다.

또한 토출된 감광액 중 잉여 액이 발생되지 않으므로, 감광액의 회수가 발생되지 않아 주변 장치의 오염을 방지할 수 있다. 다만, 상술한 실시예에는 제1회수통이 감광액을 회수하는 것으로 설명하였다. 이는 장치의 오류 또는 불량 등으로 인해 감광액이 과다 토출될 수 있으며, 이 경우를 대비하여 감광액을 회수하는 제1회수통(852)을 필요로 한다. 도포 공정이 완료되면, 도포 노즐(930)은 제1대기 포트(920a)로 이동되어 대기되고, 도포 후 가열 공정이 수행된다. 이때 도포 노즐(930)은 제1대기 포트(920a)에서 감광액이 공급된 공급 유로(936) 및 바디(932)의 내부를 세정하는 세정 단계를 수행한다. 세정액은 복수의 공급 유로들(936) 중 감광액이 공급된 공급 유로(936)에 공급되어 그 공급 유로(936) 및 바디(932)의 내부를 세정한다.

도포 후 가열 공정은 도포 전 가열 공정과 동일한 조건으로 진행된다. 다만, 도포 후 가열 공정은 도포 전 가열 공정에 비해 낮은 온도로 기판(W)을 가열할 수 있다.

도포 후 가열 공정이 완료되면, 기판(W)은 냉각 플레이트(3240)에 의해 제1위치에서 제2위치로 이동된다. 기판(W)이 냉각 플레이트(3240)에 놓여지는 동안에는 기판(W)의 냉각 처리가 진행된다. 이후 반송 로봇(3422)은 냉각 플레이트(3240)로부터 인수하여 기판(W)을 후단 버퍼(3804)로 반송한다. 인터페이스 모듈(40)의 제1로봇(4602)이 후단 버퍼(3804)에서 기판(W)을 반출하여 보조 공정챔버(4200)로 반송한다.

보조 공정챔버(4200)에서 기판(W)에 대해 에지 노광 공정이 수행된다.

이후, 제1로봇(4602)이 보조 공정챔버(4200)에서 기판(W)을 반출하여 인터페이스 버퍼(4400)로 기판(W)을 반송한다.

이후, 제2로봇(4606)은 인터페이스 버퍼(4400)에서 기판(W)을 반출하여 노광 장치(50)로 반송한다.

다음은 노광 장치(50)에서 용기(10)까지 기판(W)의 반송 경로의 일 예를 설명한다,

제2로봇(4606)이 노광 장치(50)에서 기판(W)을 반출하여 인터페이스 버퍼(4400)로 기판(W)을 반송한다.

이후, 제1로봇(4602)이 인터페이스 버퍼(4400)에서 기판(W)을 반출하여 후단 버퍼(3804)로 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(3422)은 후단 버퍼(3804)에서 기판(W)을 반출하여 노광된 기판을 처리 챔버(3600)로 반송한다.

반송 로봇(3422)은 처리 챔버(3200) 내에 위치된 냉각 플레이트(3240)로 기판(W)을 인계한다. 기판(W)은 냉각 플레이트(3240)에 의해 처리 유닛(800)으로 반송된다. 처리 유닛(800)에는 기판(W)의 현상 전 가열 공정, 현상 공정, 현상 후 가열 공정, 그리고 린스 공정이 순차적으로 수행된다. 도 16은 기판의 현상 전 가열 공정을 보여주는 단면도이고, 도 17은 기판의 현상 공정을 보여주는 단면도이며, 도 18은 기판의 린스 공정을 보여주는 단면도이고, 도 19는 기판의 현상 후 가열 공정을 보여주는 단면도이다. 냉각 플레이트(3240)으로부터 기판(W)이 지지판(832)에 놓여지면 현상 전 가열 공정이 수행된다.

현상 전 가열 공정이 진행되면, 기판(W)은 정지 상태이고, 히터(862)의 전원(864)은 온(On)되어 기판을 가열한다. 현상 전 가열 공정이 완료되면, 현상 공정이 수행된다.

현상 공정이 진행되면, 기판(W)은 회전된다. 현상 노즐(950)은 공정 위치로 이동되어 기판(W) 상에 현상액을 원형의 스트림 형태로 공급하고, 이후에 액 커튼 형태로 공급한다. 현상 노즐(950)은 원형의 스트림 형태로 현상액을 공급 시 기판(W)의 중심에 현상액을 공급하고, 액 커튼 형태로 현상액을 공급 시 기판(W)의 중심에서 가장자리 영역으로 이동하면서 현상액을 공급한다. 현상 공정이 완료되면, 린스 공정이 수행된다.

린스 공정이 진행되면, 기판(W)은 회전 상태를 유지한다. 린스 노즐(966)은 공정 위치로 이동되어 기판(W) 상에 린스액을 공급한다. 린스액은 기판(W) 상에 잔류된 현상액을 린스 처리한다. 린스 공정이 완료되면, 현상 후 가열 공정을 수행한다.

현상 후 가열 공정은 현상 전 가열 공정과 동일한 조건으로 진행된다. 다만, 현상 후 가열 공정은 현상 전 가열 공정과 다른 온도로 기판을 가열할 수 있다.

현상 후 가열 공정이 완료되면, 냉각 플레이트(3240)는 기판(W)을 기판 지지 유닛(830)에서 제2위치로 이동시킨다. 기판(W)이 냉각 플레이트(3240)에 놓여지는 중에 기판(W)은 냉각 처리된다. 기판(W)은 반송 로봇(3422)에 의해 처리 챔버(3600)에서 기판(W)을 반출되어 전단 버퍼(3802)로 반송한다.

이후, 인덱스 로봇(2200)이 전단 버퍼(3802)에서 기판(W)을 꺼내어 용기(10)로 반송한다.

상술한 실시예에 의하면, 도포 노즐(930)의 토출홀들(932a)은 일 방향을 따라 일렬 또는 복수 열로 배열되는 것으로 설명하였다. 그러나 도포 노즐(930)의 바디(932) 저면은 원형으로 제공되며, 토출홀들(932a)은 원형의 저면에 균일하게 배열될 수 있다.

상술한 기판 처리 장치(1)의 동일한 처리 챔버(3600)에서 도포 공정과 현상 공정이 각각 수행하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 도포 공정과 현상 공정은 서로 다른 처리 챔버(3600)에서 수행될 수 있다. 일 예에 의하면, 도포 공정 전의 제1기판(W)은 처리 챔버들(3600) 중 어느 하나에서 도포 공정을 수행하고, 노광 처리된 제2기판(W)은 상기 어느 하나의 처리 챔버(3600)에서 현상 공정을 수행할 수 있다. 이후 노광 처리된 제1기판(W)은 처리 챔버들 중 다른 하나의 처리 챔버에서 현상 공정을 수행할 수 있다.

또한 노광 처리된 기판(W)은 처리 챔버들(3600) 중 공정 대기 상태인 처리 챔버(3600)로 반송되어 현상 공정을 수행할 수 있다. 여기서 공정 대기 중인 처리 챔버(3600)는 공정 진행이 수행되고 있지 않은 처리 챔버(3600)로 정의한다.

또한 상술한 실시예와 달리, 처리 모듈(30)은 도포 모듈과 현상 모듈을 포함할 수 있다. 도포 모듈과 현상 모듈은 서로 적층되게 위치될 수 있다.

도포 모듈에는 도포 챔버가 제공되고, 도포 챔버에는 도포 전 가열 공정, 도포 공정, 그리고 도포 후 가열 공정이 수행될 수 있다. 또한 현상 모듈에는 현상 챔버가 제공되고, 현상 챔버에는 현상 전 가열 공정, 현상 공정, 린스 공정, 그리고 현상 후 가열 공정이 수행될 수 있다.

도포 챔버(3600) 및 현상 챔버(3200) 각각은 도 8의 처리 챔버(3600)와 대체로 유사하게 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 그리고 처리 유닛(800)을 포함한다. 다만, 도포 챔버(3600)의 처리 유닛은 도 8의 처리 챔버(3600)에서 현상액 공급 유닛(940) 및 린스액 공급 유닛(960)이 제외된 형상을 가지고, 현상 챔버(3200)의 처리 유닛은 도 8의 처리 챔버(3600)에서 감광액 공급 유닛(920)이 제외된 형상을 가진다. 이로 인해 기판(W)은 도포 모듈에서 도포 공정 및 이에 관련된 가열 공정이 수행되고, 이후에 노광 처리된 후, 현상 모듈(3200)로 반송되어 현상 공정 및 이에 관한 가열 공정이 수행된다

선택적으로 공정 모듈은 상술한 도포 챔버와 현상 챔버를 포함하고, 반송 챔버(3400)의 일측에는 도포 챔버들이 배열되고, 타측에는 현상 챔버들이 배열되게 위치될 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

800: 처리 유닛 830: 기판 지지 유닛
850: 처리 용기 860: 히터 유닛
900: 액 공급 유닛 920: 감광액 공급 유닛
930: 도포 노즐 932: 도포 바디
934: 압전 소자 932a: 토출홀
932b: 메인 유로 932c: 도입 유로

Claims

기판 상에 감광액을 공급하는 유닛에 있어서,
감광액을 공급하는 도포 노즐을 포함하되,
상기 도포 노즐은,
내부에 감광액이 흐르는 메인 유로가 형성되고, 상기 메인 유로와 연결되어 외부로 감광액이 토출되는 복수의 토출홀이 형성된 바디와;
상기 바디에 설치되며, 상기 메인 유로의 상부에 제공되어 상기 메인 유로를 흐르는 감광액이 상기 토출홀을 통해 토출되도록 압력을 인가하는 압전소자를 포함하는 액 공급 유닛.
제1항에 있어서,
상기 바디의 내부에는 상기 메인 유로에 연결되는 도입 유로와 상기 도입 유로에 연결되는 복수의 공급 유로들이 더 형성되고,
상기 도입 유로에는 상기 복수의 공급 유로들로부터 서로 다른 종류의 감광액들이 선택적으로 공급되는 액 공급 유닛.
제2항에 있어서
상기 도입 유로는 상기 메인 유로의 상부에 위치되고, 상기 압전 소자는 상기 도입 유로와 상기 메인 유로의 사이에 위치되는 액 공급 유닛.
제3항에 있어서,
상기 바디에는 각각의 상기 공급 유로와 연결되며, 상기 공급 유로 및 상기 도입 유로가 세정되도록 상기 공급 유로에 세정액을 공급하는 복수의 세정액 유로들이 더 형성되는 액 공급 유닛.
제4항에 있어서,
상기 유닛은,
상기 복수의 공급 유로들 및 상기 복수의 세정액 유로들 각각을 개폐하는 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되,
상기 제어기는 상기 공급 유로들 중 하나에서 감광액이 공급되고, 다른 하나에서 감광액이 공급되기 전에는 상기 하나에 세정액이 공급되도록 상기 밸브를 제어하는 액 공급 유닛.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유닛은,
상기 도포 노즐과 기판 간의 상대 위치를 이동시키는 도포 노즐 구동기와;
상기 도포 노즐 구동기 및 상기 도포 노즐을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
상기 제어기는 감광액을 기판에 공급되는 중에 상기 도포 노즐이 이동되도록 상기 도포 노즐 구동기를 제어하는 액 공급 유닛.
제6항에 있어서,
상기 유닛은,
감광액이 공급되기 전에, 기판 상에 웨팅액을 공급하는 웨팅액 노즐과;
상기 웨팅액 노즐을 이동시키며, 상기 제어기에 의해 제어되는 웨팅액 노즐 구동기를 더 포함하되,
상기 제어기는 웨팅액을 기판에 공급되는 중에 상기 웨팅액 노즐의 이동이 정지되도록 상기 웨팅액 노즐 구동기를 제어하는 액 공급 유닛.
기판 상에 액막을 형성하는 장치에 있어서,
기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
기판 상에 감광액을 공급하는 도포 노즐을 가지는 감광액 공급 유닛을 포함하되,
상기 도포 노즐은,
내부에 감광액이 흐르는 메인 유로가 형성되고, 상기 메인 유로와 연결되어 외부로 감광액이 토출되는 복수의 토출홀이 형성된 바디와;
상기 바디에 설치되며, 상기 메인 유로의 상부에 제공되어 상기 메인 유로를 흐르는 감광액이 상기 토출홀을 통해 토출되도록 압력을 인가하는 압전소자를 포함하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 바디의 내부에는 상기 메인 유로에 연결되는 도입 유로와 상기 도입 유로에 연결되는 복수의 공급 유로들이 더 형성되고,
상기 도입 유로에는 상기 복수의 공급 유로들로부터 서로 다른 종류의 감광액들이 선택적으로 공급되는 기판 처리 장치.
제9항에 있어서
상기 도입 유로는 상기 메인 유로의 상부에 위치되고, 상기 압전 소자는 상기 도입 유로와 상기 메인 유로의 사이에 위치되는 기판 처리 장치.
제10항에 있어서,
상기 바디에는 각각의 상기 공급 유로와 연결되며, 상기 공급 유로 및 상기 도입 유로가 세정되도록 상기 공급 유로에 세정액을 공급하는 복수의 세정액 유로들이 더 형성되는 기판 처리 장치.
제11항에 있어서,
상기 액 공급 유닛은,
상기 복수의 공급 유로들 및 상기 복수의 세정액 유로들 각각을 개폐하는 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되,
상기 제어기는 상기 공급 유로들 중 하나에서 감광액이 공급되고, 다른 하나에서 감광액이 공급되기 전에는 상기 하나에 세정액이 공급되도록 상기 밸브를 제어하는 기판 처리 장치.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유닛은,
상기 도포 노즐과 기판 간의 상대 위치를 이동시키는 도포 노즐 구동기와;
상기 도포 노즐 구동기 및 상기 도포 노즐을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
상기 제어기는 감광액을 기판에 공급되는 중에 상기 도포 노즐이 이동되도록 상기 도포 노즐 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
제13항에 있어서,
상기 제어기는 감광액이 기판에 공급되는 중에 기판의 회전이 정지되도록 상기 기판 지지 유닛을 더 제어하는 기판 처리 장치.
제13항에 있어서,
상기 장치는,
상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 현상액을 공급하는 현상 노즐을 가지는 현상액 공급 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
기판을 처리하는 방법에 있어서,
상기 기판 상에 감광액을 도포하는 도포 단계를 포함하되,
상기 도포 단계에서 상기 감광액은 잉크젯 방식으로 상기 기판에 공급되는 기판 처리 방법.
제16항에 있어서,
상기 감광액이 토출되는 바디는 내부에 상기 감광액이 흐르는 메인 유로와 상기 메인 유로로부터 연장되어 상기 감광액이 토출되는 복수의 토출홀들이 형성되고,
상기 바디의 내부에는 서로 다른 종류의 감광액들이 선택적으로 도입되는 기판 처리 방법.
제17항에 있어서,
상기 서로 다른 종류의 감광액들은 상기 바디에 연결된 복수의 공급 유로들에 의해 선택적으로 공급되고,
상기 도포 단계 이후에는, 상기 복수의 공급 유로들 중 선택적으로 상기 감광액이 공급된 공급 유로에 세정액을 공급하여 상기 공급 유로 및 상기 바디의 내부를 세정하는 세정 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포 단계에는 상기 기판의 회전이 정지되는 기판 처리 방법.
제19항에 있어서,
상기 도포 단계에는 상기 감광액을 공급하는 도포 노즐과 상기 기판의 상대 위치가 변경되도록 상기 도포 노즐을 이동시키는 기판 처리 방법.