KR20200022624A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리공간으로 처리가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 처리가스의 농도를 조절하는 농도조절가스를 공급하는 농도 조절 유닛을 포함하되, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 공정 챔버에 결합되어 상기 처리공간으로 상기 처리가스를 공급하며, 제1밸브가 설치된 처리가스 공급라인을 포함하고, 상기 농도 조절 유닛은, 상기 처리 가스 공급 라인에 연결되어 상기 처리가스 공급라인으로 농도조절가스를 공급하고 제2밸브가 설치된 농도조절가스 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Liquid supply unit and substrate processing apparatus}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 기판을 처리하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판에 처리 가스를 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중 사진 공정(photo-lithography process)은 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성시키는 공정이다. 사진 공정은 보통 노광 설비가 연결되어 도포공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정을 연속적으로 처리하는 스피너(spinner local) 설비에서 진행된다. 이러한 스피너 설비는 헥사메틸다이사이레인(Hexamethyl disilazane, 이하, HMDS라 한다) 처리 공정, 도포공정, 베이크 공정, 그리고 현상 공정을 순차적으로 수행한다. 여기서, HMDS 처리 공정은 감광액(PR:Photo-resist)의 밀착 효율을 상승시키기 위해 감광액 도포 전에 웨이퍼 상에 HMDS를 공급하는 공정이다.
도 1은 HMDS 처리 공정을 수행하는 일반적인 장치(2)를 보여주는 도면이다. 장치(2)는 하우징(3), 지지 유닛(4), 가스 공급관(5), 탱크(6)를 가진다. 장치(2)는 질소가스 공급 라인(8)을 통해 탱크(6) 내에 질소를 공급하여 저장된 액상의 HMDS 가스를 버블링한다. 이에 탱크(6) 내의 액상의 HMDS 가스는 증기화 된다. 증기화 된 HMDS 가스는 HMDS가스 공급 라인(7)을 거쳐 가스 공급관(5)을 통해 하우징(3)내의 기판(W)으로 공급된다.
종래에는 공급되는 HMDS가스의 농도를 조절하는 것이 어렵다. 구체적으로, 탱크(6)에 공급되는 질소 가스의 단위시간당 공급 유량을 줄이는 경우에는 액상의 HMDS 가스의 버블링이 제대로 수행되지 않아, HMDS 가스의 증기화가 어렵다. 탱크(6)에 공급되는 질소 가스의 단위시간당 공급 유량을 늘리는 경우에는, HMDS 가스의 농도가 지나치게 커진다. 이 경우, HMDS 처리 공정 이후 수행되는 도포 공정에서 문제가 발생할 수 있다. 예컨대, 기판에 공급되는 HMDS 가스의 농도가 지나치게 높은 경우, 기판에 도포된 감광액의 종류에 따라 방사형의 결함이 발생할 수 있다.
본 발명은 HMDS 처리 공정 시 기판에 공급되는 HMDS 가스의 농도를 변화시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판에 HMDS 가스를 공급하여 처리하는 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판을 처리하는 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리공간 내에 위치하여 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 처리공간으로 처리가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 처리가스의 농도를 조절하는 농도조절가스를 공급하는 농도 조절 유닛을 포함하되, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 공정 챔버에 결합되어 상기 처리공간으로 상기 처리가스를 공급하며, 제1밸브가 설치된 처리가스 공급라인을 포함하고, 상기 농도 조절 유닛은, 상기 가스 공급 라인에 연결되어 상기 처리가스 공급라인으로 농도조절가스를 공급하고 제2밸브가 설치된 농도조절가스 공급라인을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 농도조절유닛은, 상기 가스공급라인에 설치되어 상기 처리가스의 농도를 측정하는 농도측정부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 농도측정부재는, 상기 가스공급관과 상기 농도조절가스 공급라인이 상기 가스공급라인에 연결되는 지점보다 하류의 위치에서 상기 가스공급라인에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 가스공급유닛은, 액상의 상기 처리 가스가 수용된 내부 공간을 가지는 탱크와; 상기 탱크로 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급라인을 더 포함하고, 상기 가스공급라인은 상기 탱크에 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 가스공급유닛과 상기 농도조절유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 탱크로 상기 캐리어 가스를 공급하여 처리 가스를 발생시키고, 발생된 상기 처리가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 가스공급라인에 상기 농도조절가스를 공급하여 상기 처리가스의 농도를 조절하도록 상기 가스공급유닛 및 상기 농도조절유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 유닛에 놓인 기판을 가열하도록 제공된 가열 부재와; 상기 처리공간을 배기하는 배기 유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어기는, 상기 농도측정부재의 측정값에 근거하여 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어기는, 상기 농도측정부재의 측정값이 설정값보다 높은 경우 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어기는, 제1기판에 대해 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제1유량으로 공급하고, 제2기판에 대해 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 상기 제1유량과 상이한 제2유량으로 공급하고, 상기 제1기판과 상기 제2기판은 상기 처리가스로 처리 후에 공급되는 감광액의 종류가 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 가스 공급 유닛과 상기 농도조절유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 처리가스를 상기 기판에 공급하여 기판을 처리하는 처리 단계에는 상기 제1밸브와 상기 제2밸브를 개방하고, 상기 처리 단계 이후에 상기 처리 공간에 잔류하는 상기 처리 가스를 배기하는 퍼지 단계에는 상기 제1밸브를 닫고 상기 제2밸브를 개방할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 농도조절가스와 상기 캐리어가스는 동일한 가스일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 농도조절가스와 상기 캐리어가스는 질소일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 처리가스는 상기 기판 상에 감광액을 도포하기 전에 상기 감광액의 부착력을 향상시키는 가스를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 처리가스는 헥사메틸다이사이레인(HMDS)을 포함하고, 상기 농도 조절가스는 질소를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판을 처리하는 방법은 기판에 감광액을 도포하기 전에 상기 감광액의 부착력을 향상시키는 처리 가스를 기판이 제공된 처리 공간으로 공급하여 기판을 처리하되, 상기 처리 가스를 공급하는 탱크에서 상기 처리가스가 유출되어 상기 처리공간으로 공급되는 도중 상기 처리 가스의 농도를 변경시켜 상기 기판으로 공급할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 처리 가스를 저장하는 탱크에서 상기 처리가스가 유출되어 상기 처리공간으로 공급되는 도중 상기 처리가스에 농도조절가스를 공급하여 상기 처리가스의 농도를 변경할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 탱크에서 상기 처리공간으로 상기 처리가스가 공급되는 도중에 상기 처리가스의 농도를 측정하고, 상기 처리가스의 농도 측정값에 근거하여 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 처리가스의 상기 농도 측정값이 설정값보다 높은 경우 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1기판을 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제1유량으로 공급하고, 제2기판을 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제2유량으로 공급하고, 상기 제1기판과 상기 제2기판은 상기 처리가스로 처리 후에 공급되는 감광액의 종류가 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 처리가스를 상기 기판에 공급하여 기판을 처리하는 처리 단계에는 상기 처리가스 및 상기 농도조절가스를 공급하고, 상기 처리 단계 이후에 상기 처리 공간에 잔류하는 상기 처리가스를 배기하는 퍼지 단계에는 상기 농도조절가스를 공급할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 농도 조절 가스는 불활성 가스 일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 처리 가스는 헥사메틸다이사이레인(HMDS)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판에 도포하는 감광액의 종류에 따라 처리 가스의 농도를 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판에 감광액을 도포시 발생하는 결함을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 처리하는 공정을 수행한 이후 챔버의 내부를 배기할 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 1은 HMDS 공정을 수행하는 일반적인 장치를 보여주는 도면이다
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3는 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 5은 도 4의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평단면도이다.
도 7은 도 6의 열처리 챔버의 정단면도이다.
도 8은 도 7의 가열 유닛에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 단면도 이다.
도 9는 기판을 처리하는 공정의 순서를 보여주는 플로우 차트이다.
도 10은 도 9의 처리 단계에서 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 11은 제1기판에 대하여 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 12는 제2기판에 대하여 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 9의 퍼지 단계에서 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
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 과장 및 축소된 것이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3는 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2 내지 도 4을 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 X축 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 X축 방향(12)과 수직한 방향을 Y축 방향(14)이라 하고, X축 방향(12) 및 Y축 방향(14)에 모두 수직한 방향을 Z축 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 Y축 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 Y축 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 GuidedVehicle)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 Y축 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, Z축 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 Z축 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 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)을 가진다. 도포 블럭(30a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블럭(30b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블럭(30a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블럭(30b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블럭들(30b)은 서로 적층되게 제공된다. 도 3의 실시예에 의하면, 도포 블럭(30a)은 2개가 제공되고, 현상 블럭(30b)은 2개가 제공된다. 도포 블럭들(30a)은 현상 블럭들(30b)의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블럭들(30a)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블럭들(30b)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 4을 참조하면, 도포 블럭(30a)은 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 액 처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800)를 가진다. 열처리 챔버(3200)는 기판(W)에 대해 열처리 공정을 수행한다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액처리 챔버(3600)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토레지스트막 또는 반사방지막일 수 있다. 반송 챔버(3400)는 도포 블럭(30a) 내에서 열처리 챔버(3200)와 액처리 챔버(3600) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 X축 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 유닛(3420)이 제공된다. 반송 유닛(3420)은 열처리 챔버(3200), 액처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 유닛(3420)은 기판(W)이 놓이는 핸드(A)를 가지며, 핸드(A)는 전진 및 후진 이동, Z축 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 Z축 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 X축 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 유닛(3420)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 5는 도 4의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 핸드(A)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.
다시 도 3와 도 4를 참조하면, 열처리 챔버(3200)는 복수 개로 제공된다. 열처리 챔버들(3200)은 제1방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버들(3200)은 반송 챔버(3400)의 일측에 위치된다.
도 6은 도 4의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평단면도이고, 도 7은 도 6의 열처리 챔버의 정단면도이다. 열처리 챔버(3200)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(5000), 그리고 반송 플레이트(3240)를 가진다.
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), 가열 유닛(5000), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(5000)은 Y축 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(5000)에 비해 반송 챔버(3400)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(3220)은 냉각판(3222)을 가진다. 냉각판(3222)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각판(3222)에는 냉각부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각부재(3224)는 냉각판(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
반송 플레이트(3240)는 대체로 원판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(3240)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(3420)의 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(3244)는 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3429)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(A)와 반송 플레이트(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(3240)는 가이드 레일(3249) 상에 장착되고, 구동기(3246)에 의해 가이드 레일(3249)을 따라 이동된다. 반송 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)의 끝단에서 반송 플레이트(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 Y축 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 X축 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(5000) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
열처리 챔버들(3200) 중 일부의 열처리 챔버(3200)에 제공된 가열 유닛(5000)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착력을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸다이사이레인(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다. 이하에서는, 열처리 챔버(3200)에 제공된 가열 유닛(5000) 중 기판에 포토레지스트의 부착력을 향상시키는 가스를 공급하는 장치를 예를 들어 설명한다.
도 8은 도 7의 가열 유닛에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 이하, 도 8을 참조하면, 가열 유닛(5000)에 제공되는 기판 처리 장치는, 공정 챔버(5010), 실링부재(5020), 지지 유닛(5030), 가스 공급 유닛(5050), 농도 조절 유닛(5050), 배기 유닛(5070), 그리고 제어기(5090)를 포함한다.
공정 챔버(5010)는 내부에 처리 공간(5001)을 제공한다. 공정 챔버(5010)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 공정 챔버(5010)는 상부 챔버(5011)와 하부 챔버(5013)를 포함할 수 있다. 상부 챔버(5010)와 하부 챔버(5013)는 서로 조합되어 내부에 처리 공간(5001)을 가질 수 있다.
상부 챔버(5011)는 상부에서 바라 볼 때, 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 하부 챔버(5013)는 상부 챔버(5011)의 하부에 위치할 수 있다. 하부 챔버(5013)는 상부에서 바라 볼 때, 원형의 형상으로 제공될 수 있다.
구동기(5015)는 상부 챔버(5011)와 결합할 수 있다. 구동기(5015)는 상부 챔버(5011)를 상하로 승하강시킬 수 있다. 구동기(5015)는 공정 챔버(5010) 내부로 기판(W)을 반입시 상부 챔버(5011)를 상부로 이동시켜 공정 챔버(5010)의 내부를 개방할 수 있다. 구동기(5015)는 기판(W)을 처리하는 공정 시 상부(5011)를 하부 챔버(5013)와 접촉시켜 공정 챔버(5010) 내부를 밀폐시킬 수 있다. 본 실시예에서는 구동기(5015)가 상부챔버(5011)와 연결되어 제공되는 것을 예로 들었으나, 이와 달리 구동기(5015)는 하부 챔버(5013)와 연결되어 하부챔버(5013)를 승하강 시킬 수 있다.
실링 부재(5020)는 처리 공간(5001)의 외부로부터 밀폐시킨다. 실링 부재(5020)는 상부 챔버(5011)와 하부 챔버(5013)의 접촉면에 설치된다. 일 예로 실링 부재(5020)는 하부 챔버(5013)의 접촉면에서 설치될 수 있다.
지지 유닛(5030)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(5030)은 처리 공간(5001) 내에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(5030)은 상부에서 바라 볼 때, 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 지지 유닛(5030)의 상면은 기판(W)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 지지 유닛(5030)은 열 전도성이 좋은 재질로 제공될 수 있다. 지지 유닛(5030)은 내열성이 우수한 재질로 제공될 수 있다.
지지 유닛(5030)은 기판(W)을 승하강 시키는 리프트 핀 모듈(5032)을 포함할 수 있다. 리프트 핀 모듈(5032)은 공정 챔버(5010) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 지지 유닛(5030) 상에 내려 놓거나, 기판(W)을 들어올려 공정 챔버(5010)의 외부의 반송 수단으로 인계할 수 있다. 일 예에 의하면, 리프트 핀 모듈(5032)의 리프트 핀은 3개가 제공될 수 있다.
또한, 지지 유닛(5030)은 지지 유닛(5030)에 놓인 기판(W)을 가열하는 가열 부재(5040)를 포함할 수 있다. 예컨대, 가열 부재(5040)는 지지 유닛(5030)의 내부에 위치할 수 있다. 일 예로, 가열 부재(5040)는 히터로 제공될 수 있다. 히터는 지지 유닛(5030)의 내부에 복수개로 제공될 수 있다.
가스 공급 유닛(5050)은 처리 공간(5001) 내에 위치한 기판(W)으로 처리 가스를 공급할 수 있다. 처리 가스는 밀착용 가스를 포함할 수 있다. 일 예로 처리 가스는 헥사메틸다이사이레인(HMDS)을 포함할 수 있다. 처리 가스는 기판(W)의 성실을 친수성에서 소수성으로 변화시킬 수 있다. 또한 처리 가스는 캐리어 가스와 혼합되어 제공될 수 있다. 캐리어 가스는 불활성가스로 제공될 수 있다. 일 예로 불활성 가스는 질소 가스일 수 있다.
가스 공급 유닛(5050)은 가스 공급관(5051), 처리 가스 공급 라인(5053), 그리고, 탱크(5054)를 포함할 수 있다. 가스 공급관(5051)은 상부 챔버(5011)의 중앙 영역에 연결될 수 있다. 가스 공급관(5051)은 처리 가스 공급 라인(5053)에서 전달된 처리 가스를 기판(W)으로 공급할 수 있다. 가스 공급관(5051)이 공급하는 처리 가스의 공급 위치는 기판(W)의 중앙 상부 영역과 대향되도록 위치할 수 있다.
처리 가스 공급 라인(5053)은 탱크(5054)와 연결될 수 있다. 처리 가스 공급 라인(5053)은 탱크(5054)에서 발생시키는 처리 가스를 가스 공급관(5051)에 전달할 수 있다. 또한, 처리 가스 공급 라인(5053)에는 제1밸브(5056)가 설치될 수 있다. 제1밸브(5056)는 온/오프 밸브이거나, 유량조절밸브일 수 있다.
탱크(5054)는 액상의 처리 가스가 수용된 내부 공간을 가질 수 있다. 또한, 탱크(5054)에는 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급라인(5055)이 연결될 수 있다. 캐리어 가스 공급라인(5055)은 탱크(5054)의 내부 공간으로 캐리어 가스를 공급하여 액상의 처리 가스를 버블링한다. 이에 액상의 처리 가스는 증기화 된다. 증기화 된 처리 가스는 캐리어 가스와 혼합되어 처리 가스 공급 라인(5053)으로 전달될 수 있다. 캐리어 가스는 불활성가스로 제공될 수 있다. 일 예로 불활성 가스는 질소 가스일 수 있다.
농도 조절 유닛(5060)은 처리 공간(5001)으로 공급되는 처리가스의 농도를 조절할 수 있다. 농도 조절 유닛(5060)은 농도조절가스 공급라인(5063)과 농도측정부재(5064)를 포함할 수 있다.
농도조절가스 공급라인(5063)은 처리가스 공급라인(5053)과 연결될 수 있다. 예컨대, 농도조절가스 공급라인(5063)은 제1밸브(5056)가 설치된 지점보다 하류에서 연결될 수 있다. 농도조절가스 공급라인(5063)은 탱크(5054)에서 발생된 처리 가스가 처리 공간(5001)으로 공급되는 도중 처리가스 공급라인(5053)에 농도조절가스를 공급할 수 있다. 이에 처리 공간(5001)으로 공급되는 처리가스의 농도를 조절할 수 있다. 농도조절가스는 불활성 가스일 수 있다. 일 예로, 농도조절가스는 질소 가스일 수 있다. 또한 농도조절가스는 캐리어 가스와 동일한 가스일 수 있다.
또한 농도조절가스 공급라인(5063)에는 제2밸브(5066)가 설치될 수 있다. 제2밸브(5066)는 유량조절밸브 일 수 있다. 제2밸브(5066)의 개방율을 조절하여 처리가스 공급라인(5053)에 공급하는 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 변경할 수 있다.
농도측정부재(5064)는 처리 공간(5001)으로 공급되는 처리 가스의 농도를 측정할 수 있다. 여기서 처리 가스의 농도는 처리 가스에 포함된 밀착용 가스의 농도를 의미한다. 농도측정부재(5064)는 처리가스 공급라인(5053)과 농도조절가스 공급라인(5063)이 연결되는 지점보다 하류의 위치에 제공될 수 있다.
배기 유닛(5070)은 처리 공간(5001)을 배기한다. 배기 유닛(5070)은 상부 배기라인(5071), 하부 배기라인(5073), 통합 배기라인(5075), 그리고 감압 부재(5077)를 포함할 수 있다.
상부 배기라인(5071)은 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 상부 배기라인(5071)은 공정 챔버(5010)의 측벽에 제공될 수 있다. 이에 상부 배기라인(5071)는 처리 공간(5001)의 내부를 측방향으로 배기할 수 있다. 상부 배기라인(5071)은 하부 배기라인(5073) 보다 상부의 위치에서 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 상부 배기라인(5071)은 지지 유닛(5030)의 상면의 주변 위치에서 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 예컨대, 상부 배기라인(5071)은 지지 유닛(5030)의 상면과 같거나 높은 위치에서 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 상부 배기 라인(5071)은 상부 배기홀(5072)과 연결될 수 있다. 상부 배기홀(5072)은 하부 챔버(5013)에 형성될 수 있다. 예컨대, 상부 배기홀(5072)은 상부 챔버(5011)와 하부 챔버(5013)가 접촉되는 영역에 제공될 수 있다. 또한, 상부 배기홀(5072)은 지지 유닛(5030)을 기준으로 실링 부재(5020)보다 내측에 형성될 수 있다. 상부 배기홀(5072)은 상부 챔버(5011)에 링 형상으로 제공될 수 있다. 이와 달리 상부 배기홀(5072)은 복수개의 홀로 제공될 수 있다. 상부 배기라인(5071)은 상부 배기홀(5072)과 연결되어 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 상부 배기 라인(5071)은 상부 배기홀(5072)과 대응되는 개수로 제공될 수 있다.
하부 배기 라인(5073)은 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 하부 배기라인(5073)은 공정 챔버(5010)의 하벽에 제공될 수 있다. 이에 하부 배기라인(5073)은 처리 공간(5001)의 내부를 아래 방향으로 배기할 수 있다. 하부 배기라인(5073)은 상부 배기라인(5071)보다 아래의 위치에서 처리 공간(5001)의 내부를 배기할 수 있다. 예컨대, 하부 배기라인(5073)은 지지 유닛(5030)에 지지된 기판(W)보다 아래의 위치에서 처리 공간(5001)을 배기할 수 있다. 하부 배기라인(5073)은 하부 배기홀(5074)과 연결될 수 있다. 하부 배기홀(5074)은 하부 챔버(5013)에 형성될 수 있다. 하부 배기홀(5074)은 처리 공간(5001)에 위치할 수 있다. 하부 배기홀(5074)은 지지 유닛(5030)의 외측에 위치할 수 있다. 하부 배기홀(5074)은 복수개로 제공될 수 있다. 하부 배기라인(5073)은 하부 배기홀(5074)과 대응되는 개수로 제공될 수 있다.
통합 라인(5075)은 하부 배기라인(5073) 및 상부 배기라인(5071)에 각각 연결된다. 통합 라인(5075)은 하부 배기라인(5073)과 상부 배기라인(5071)에 배기물이 외부로 배출되도록 제공된다.
감압부재(5077)는 처리 공간(5001)의 배기 시 감압을 제공한다. 감압부재(5077)는 통합 라인(5075)에 설치되어 제공될 수 있다. 이와는 달리 감압부재(5077)는 복수개로 제공되어 하부 배기라인(5073)과 상부 배기라인(5071)에 각각 설치될 수 있다. 일 예로 감압부재(5077)는 펌프로 제공될 수 있다. 이와는 달리 감압을 제공하는 공지된 다른 종류의 장치로 제공될 수 있다.
제어기(5090)는 가스 공급 유닛(5050)과 농도조절유닛(5060)을 제어할 수 있다. 제어기(5090)는 기판(W)에 처리가스를 공급시 공급되는 처리 가스의 농도를 조절하도록 농도조절유닛(5060)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(5090)는 탱크(5054)에서 발생된 처리가스가 처리 공간(5001)으로 공급되는 도중 처리가스공급라인(5053)에 농도조절가스를 공급하여 처리가스의 농도를 변경할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 설명한다.
도 9는 기판을 처리하는 공정의 순서를 보여주는 플로우 차트이다. 도 9를 참조하면, 기판을 처리하는 공정은 처리 가스를 기판에 공급하여 기판을 처리하는 처리 단계(S01)와, 처리 단계 이후에 처리 공간에 잔류하는 처리 가스를 배기하는 퍼지 단계(S02)를 포함할 수 있다.
도 10은 처리 단계에서 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 10을 참조하면, 처리 공간(5001)의 내부는 설정된 온도로 가열된다. 이후, 상부 챔버(5011)가 상승하여 처리 공간(5001)이 외부에 개방된다. 기판(W)이 처리 공간(5001) 내로 반입된 후, 기판(W)은 지지유닛(5030)에 안착한다. 기판(W)이 지지유닛(5030)에 안착된 이후, 공정챔버(5010)는 상부챔버(5011)의 하강으로 밀폐된다. 처리 공간(5001)이 밀폐된 후 가스 공급 유닛(5050)에서는 가스를 공급한다. 공급되는 처리 가스는 헥사메틸다이사이레인 가스 또는 헥사메틸다이사이레인과 캐리어가스가 혼합되어 공급될 수 있다.
일 실시예로, 제어기(5090)는 액상의 처리 가스가 수용된 탱크(5054)에 캐리어 가스를 공급하여 처리 가스를 버블링할 수 있다. 이에 처리 가스는 증기화 된다. 증기화 된 처리 가스는 캐리어 가스와 혼합되어 처리가스 공급라인(5053)을 통하여 처리 공간(5001)으로 공급된다. 이때 처리가스 공급라인(5053)에 설치된 제1밸브(5056)는 개방된다.
제어기(5090)는 탱크(5054)에서 발생된 처리 가스가 처리 공간(5001)으로 공급되는 도중 처리가스의 농도를 조절하도록 농도조절유닛(5060)을 제어할 수 있다. 예컨대, 농도조절가스 공급라인(5063)을 통해 처리가스 공급라인(5053)에 농도조절가스를 추가로 공급할 수 있다. 이때 농도조절가스 공급라인(5063)에 설치된 제2밸브(5066)는 개방된다. 또한, 농도조절가스는 불활성 가스 일 수 있다. 일 예로, 농도조절가스는 질소 가스일 수 있다. 또한, 농도조절가스는 캐리어 가스와 동일한 가스일 수 있다. 공급된 농도조절가스로 인하여, 처리 가스의 농도는 낮아진다. 이와 같은 방식으로, 처리 가스의 농도는 추가되는 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 조절하여 변경할 수 있다. 이때, 농도조절가스 공급라인(5063)에 설치된 제2밸브(5066)의 개방율을 조절하여 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 조절할 수 있다.
다른 실시예로, 제어기(5090)는 처리가스 공급라인(5053)에 설치된 농도측정부재(5064)가 측정한 처리가스의 농도 측정값에 근거하여, 처리가스 공급라인(5053)에 추가로 공급되는 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 농도측정부재(5064)의 측정값이 설정값보다 높은 경우 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시킬 수 있다. 이에 처리 공간(5001)으로 공급되는 처리 가스의 농도는 낮아진다.
다른 실시예로, 제어기(5090)는 처리가스로 기판을 처리 후에 공급되는 감광액의 종류에 따라 처리가스 공급라인(5053)에 추가로 공급되는 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 상이하게 조절할 수 있다. 후술하는 제1기판과 제2기판은 처리가스로 처리된 후에 공급되는 감광액의 종류가 서로 상이한 기판으로 정의된다. 예컨대, 제1기판에 대하여 처리시에는 처리가스 공급라인(5053)에 추가로 공급되는 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제1유량으로 조절할 수 있다. 또한, 제2기판에 대하여 처리시에는 처리가스 공급라인(5053)에 추가로 공급되는 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제2유량으로 조절할 수 있다. 제1유량과 제2유량은 서로 상이한 유량일 수 있다.
상술한 제1기판과 제2기판에 대해 각각 공정을 수행하는 방법을 설명한다. 도 11은 제1기판에 대하여 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이고, 도 12는 제2기판에 대하여 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 11과 도 12를 참조하면, 제1기판(W1)을 처리할 때에는 HMDS가스(H)가 제1농도(D1)로 제1기판(W1)으로 공급된다. 이후 HMDS 처리가 완료되면 기판(W1)에 감광액으로 제1포토레지스트(P1)를 도포한다. HMDS 처리와 감광액의 도포 사이에 기판(W1)을 냉각하는 공정이 포함될 수 있다.
제2기판(W2)을 처리할 때에는 HMDS 가스(H)가 제2농도(D2)로 제2기판(W2)으로 공급된다. 제2농도(D2)는 제1농도(D1)와 상이한 농도이다. 이후, HMDS 처리가 완료되면 기판에 감광액으로 제2포토레지스트(P2)를 도포한다. 제2포토레지스트(P2)는 제1포토레지스트(P1)와 상이한 종류의 포토레지스트이다. 상이한 종류는 감광액의 성분이 상이하거나, 성분은 동일하나 그 성분들의 함유량이 상이한 경우를 포함한다. HMDS 처리와 감광액의 도포 사이에 기판(W2)을 냉각하는 공정이 포함될 수 있다.
제1기판(W1)과 제2기판(W2)은 연속적으로 처리되는 기판일 수 있다. 선택적으로 제1기판(W1)은 용기(10)들 중 제1용기에 수납된 기판이고, 제2기판(W2)은 용기(10)들 중 제2용기에 수납된 기판이며, 제1용기에 수납된 기판들에 대해 처리가 완료되면, 제2용기에 수납된 기판들에 대해 처리가 수행될 수 있다. 제1용기와 제2용기는 서로 상이한 용기일 수 있다.
종래의 기판 처리 장치에 의하면 처리 공간(5001)으로 공급되는 처리 가스의 농도를 조절하는 것이 어려웠다. 액상의 처리가스를 수용하는 탱크에 공급되는 캐리어 가스의 단위시간당 공급 유량을 낮추면, 액상의 처리가스에 대하여 버블링이 제대로 이루어지지 않는다. 이 경우에는 처리가스의 증기화가 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생한다. 반대로, 액상의 처리가스를 수용하는 탱크에 공급되는 캐리어 가스의 단위시간당 공급 유량을 높이게 되면, 액상의 처리가스에 대하여 과도한 버블링이 이루어질 수 있다. 이 경우에는, 처리가스로 기판이 처리된 후에 공급되는 감광액의 종류에 따라, 도포막에 방사형의 결함이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예는, 탱크(5054)에 캐리어 가스를 공급하여 처리 가스를 증기화 시키는 것과는 별개로, 처리가스를 공급하는 처리가스 공급라인(5053)에 추가로 농도조절가스를 공급하여 처리가스의 농도를 변경한다. 이에, 액상의 처리가스에 대하여 버블링이 제대로 이루어지지 않거나, 버블링이 과도하게 이루어져 발생하는 상술한 문제점들을 해결할 수 있다.
도 13은 도 9의 퍼지 단계에서 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 퍼지 단계(S02)에서 제어기(5090)는 제1밸브(5056)는 닫고, 제2밸브(5066)는 개방할 수 있다. 이에 퍼지 단계(S02)에서는 오직 농도조절가스 공급라인(5063)에 흐르는 농도조절가스가 처리 공간(5001)로 공급된다. 농도조절가스는 상술한 바와 같이 불활성 가스 일 수 있다. 일 예로, 농도조절가스는 질소 가스일 수 있다. 처리 공간(5001)으로 유입된 농도조절가스는, 배기 유닛(5070)이 처리 공간(5001)에 잔류하는 처리 가스를 배기할 수 있게 한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 농도조절라인(5063)은 처리 단계(S01)에서 처리 가스의 농도를 조절할 뿐 아니라, 퍼지 단계(S02)에서 처리 공간(5001)에 잔류하는 처리 가스를 처리 공간(5001)의 외부로 배기 할 수 있게 한다. 이에, 처리 단계(S01)와 퍼지 단계(S02)를 각각 수행하는 별개의 가스 공급라인의 설치가 요구되지 않아, 기판 처리 장치를 단순화 할 수 있고 장치의 제작 비용을 절감할 수 있다.
다시 도 4 및 도 5를 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(3420)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(3420) 및 제1로봇(4602)에 의해 반입 또는 반출된다.
현상 블럭(30b)은 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)를 가진다. 현상 블럭(30b)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)는 도포 블럭(30a)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 현상 블록(30b)에서 액처리 챔버들(3600)은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판을 현상 처리하는 현상 챔버(3600)로 제공된다.
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 팬필터유닛이 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 도포 블럭(30a)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 현상 블럭(30b)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 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 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 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 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 도포 블럭(30a), 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 현상 블럭(30b) 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, Z축 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 Z축 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
상술한 예에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 바탕으로 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 기판을 처리하는 모든 장치에 적용 가능하다.
상술한 예에서는, 상부 배기홀(5073)이 하부 챔버(5013)에 형성되는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이와 달리 상부 배기홀(5073)은 상부 챔버(5011)에 형성될 수 있다.
상술한 예에서는, 처리가스 공급라인(5053)에 공급되는 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 유량조절밸브를 통하여 조절하는 것을 예로 들어 설명하였다. 이와 달리, 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량의 조절은, 가스의 단위시간당 공급 유량을 조절할 수 있는 공지의 장치에 의해서도 가능하다.
공정 챔버: 5010
실링부재 : 5020
지지 유닛 : 5030
가스 공급 유닛 : 5050
농도 조절 유닛 : 5060
배기 유닛 : 5070
제어기:5090

Claims (22)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
    상기 처리공간 내에 위치하여 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 처리공간으로 처리가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 처리가스의 농도를 조절하는 농도조절가스를 공급하는 농도 조절 유닛을 포함하되,
    상기 가스 공급 유닛은,
    상기 공정 챔버에 결합되어 상기 처리공간으로 상기 처리가스를 공급하며, 제1밸브가 설치된 처리가스 공급라인을 포함하고,
    상기 농도 조절 유닛은,
    상기 처리 가스 공급 라인에 연결되어 상기 처리가스 공급라인으로 농도조절가스를 공급하고 제2밸브가 설치된 농도조절가스 공급라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 농도조절유닛은,
    상기 처리가스공급라인에 설치되어 상기 처리가스의 농도를 측정하는 농도측정부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 농도측정부재는,
    상기 처리가스 공급라인과 상기 농도조절가스 공급라인이 상기 처리가스 공급라인에 연결되는 지점보다 하류의 위치에서 상기 처리가스 공급라인에 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가스공급유닛은,
    액상의 상기 처리 가스가 수용된 내부 공간을 가지는 탱크와;
    상기 탱크로 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급라인을 더 포함하고,
    상기 가스공급라인은 상기 탱크에 결합된 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가스공급유닛과 상기 농도조절유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 탱크로 상기 캐리어 가스를 공급하여 처리 가스를 발생시키고, 발생된 상기 처리가스가 상기 처리 공간으로 공급되는 도중 상기 처리가스공급라인에 상기 농도조절가스를 공급하여 상기 처리가스의 농도를 조절하도록 상기 가스공급유닛 및 상기 농도조절유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지 유닛에 놓인 기판을 가열하도록 제공된 가열 부재와;
    상기 처리공간을 배기하는 배기 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 농도측정부재의 측정값에 근거하여 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 농도측정부재의 측정값이 설정값보다 높은 경우 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시키는 기판 처리 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    제1기판에 대해 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제1유량으로 공급하고,
    제2기판에 대해 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 상기 제1유량과 상이한 제2유량으로 공급하고,
    상기 제1기판과 상기 제2기판은 상기 처리가스로 처리 후에 공급되는 감광액의 종류가 서로 상이한 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급 유닛과 상기 농도조절유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 처리가스를 상기 기판에 공급하여 기판을 처리하는 처리 단계에는 상기 제1밸브와 상기 제2밸브를 개방하고,
    상기 처리 단계 이후에 상기 처리 공간에 잔류하는 상기 처리 가스를 배기하는 퍼지 단계에는 상기 제1밸브를 닫고 상기 제2밸브를 개방하는 기판 처리 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 농도조절가스와 상기 캐리어가스는 동일한 가스인 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 농도조절가스와 상기 캐리어가스는 질소인 기판 처리 장치.
  13. 제1항 내지 제9항에 있어서,
    상기 처리가스는 상기 기판 상에 감광액을 도포하기 전에 상기 감광액의 부착력을 향상시키는 가스를 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 처리가스는 헥사메틸다이사이레인(HMDS)을 포함하고,
    상기 농도 조절 가스는 질소를 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    기판에 감광액을 도포하기 전에 상기 감광액의 부착력을 향상시키는 처리 가스를 기판이 제공된 처리 공간으로 공급하여 기판을 처리하되,
    상기 처리 가스를 공급하는 탱크에서 상기 처리가스가 유출되어 상기 처리공간으로 공급되는 도중 상기 처리 가스의 농도를 변경시켜 상기 기판으로 공급하는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 처리 가스를 저장하는 탱크에서 상기 처리가스가 유출되어 상기 처리공간으로 공급되는 도중 상기 처리가스에 농도조절가스를 공급하여 상기 처리가스의 농도를 변경하는 기판 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 탱크에서 상기 처리공간으로 상기 처리가스가 공급되는 도중에 상기 처리가스의 농도를 측정하고, 상기 처리가스의 농도 측정값에 근거하여 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급 유량을 조절하는 기판 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 처리가스의 상기 농도 측정값이 설정값보다 높은 경우 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 증가시키는 기판 처리 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    제1기판을 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제1유량으로 공급하고,
    제2기판을 처리시에는 상기 농도조절가스의 단위시간당 공급유량을 제2유량으로 공급하고,
    상기 제1기판과 상기 제2기판은 상기 처리가스로 처리 후에 공급되는 감광액의 종류가 서로 상이한 기판 처리 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 처리가스를 상기 기판에 공급하여 기판을 처리하는 처리 단계에는 상기 처리가스 및 상기 농도조절가스를 공급하고,
    상기 처리 단계 이후에 상기 처리 공간에 잔류하는 상기 처리가스를 배기하는 퍼지 단계에는 상기 농도조절가스를 공급하는 기판 처리 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 농도 조절 가스는 불활성 가스인 기판 처리 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 처리 가스는 헥사메틸다이사이레인(HMDS)을 포함하는 기판 처리 방법.
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