KR20210070556A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20210070556A
KR20210070556A KR1020190160406A KR20190160406A KR20210070556A KR 20210070556 A KR20210070556 A KR 20210070556A KR 1020190160406 A KR1020190160406 A KR 1020190160406A KR 20190160406 A KR20190160406 A KR 20190160406A KR 20210070556 A KR20210070556 A KR 20210070556A
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cooling
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plate
heating plate
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KR1020190160406A
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방제오
이종근
김현민
이승환
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 공정 챔버의 처리 공간에 제공된 상기 기판에 잔류하는 수분을 증발시키도록 상기 기판을 가열하는 가열 단계와; 상기 가열 단계 이후에 상기 기판으로 소수화 가스를 공급하는 소수화 처리 단계를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating a substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 가열 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진, 식각, 증착, 이온 주입, 그리고 세정 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이 중 사진 공정은 패턴을 형성하기 위한 공정으로 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 한다.
사진 공정은 크게 도포 공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정으로 이루어지며, 노광 공정이 진행되기 전 후 단계에는 베이크 공정을 수행한다. 베이크 공정은 기판에 열을 전달하여 기판을 열 처리하는 공정이다. 베이크 공정에서는 히팅 플레이트에 기판이 놓이면 히팅 플레이트에 제공된 가열 부재가 기판으로 열을 전달하여 기판을 열 처리 한다.
도 1은 베이크 공정을 수행하는 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 베이크 공정을 수행하는 일반적인 기판 처리 장치(5000)는 히팅 플레이트(5100), 그리고 냉각 플레이트(5200)를 포함한다. 히팅 플레이트(5100)의 상면에는 기판(W)과 히팅 플레이트(5100)를 일정 간격 이격시킬 수 있도록 구성되는 지지핀들이 제공된다. 또한, 히팅 플레이트(5100)의 하면에는 열을 발생시키는 가열 부재(5110)가 제공된다. 히팅 플레이트(5100)의 하부에는 냉각 플레이트(5200)가 제공된다. 냉각 플레이트(5200)에는 냉각 가스(G)를 토출하는 냉각 부재(5210)들이 제공된다.
히팅 플레이트(5100)의 상부에 기판(W)이 안착되면 가열 부재(5110)는 열을 발생시킨다. 발생된 열은 기판(W)으로 전달되어 기판(W)을 열 처리한다. 또한, 공정이 수행됨에 따라 히팅 플레이트(5100)의 온도를 강제로 낮춰야 할 경우가 있는데, 이때 냉각 플레이트(5200)에 제공되는 냉각 부재(5210)가 냉각 가스(G)를 토출하여 히팅 플레이트(5100)의 온도를 낮춘다.
그러나, 일반적인 베이크 공정을 수행하는 기판 처리 장치(5000)는 그 크기를 소형화 하는 것이 어렵다. 구체적으로, 기판 처리 장치(5000)에 제공되는 히팅 플레이트(5100)는 일정한 두께를 가진다. 기판 처리 장치(5000)의 크기를 소형화하기 위해서 히팅 플레이트(5100)의 두께를 얇게 제작하는 방안을 고려할 수 있다. 그러나, 히팅 플레이트(5100)의 두께를 얇게 제작하는 경우 가열 부재(5110)가 발생시키는 열에 의해 히팅 플레이트(5100)가 휘어질 수 있다. 또한, 히팅 플레이트(5100)의 두께를 얇게 하는 경우 기판(W)을 처리하는 과정에서 취성 파괴되는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 기판 처리 장치(5000)의 크기를 소형화 하기 위해 히팅 플레이트(5100)의 두께를 얇게 하는 경우 히팅 플레이트(5100)가 변형되거나 파손하는 문제가 발생한다.
또한, 상술한 바와 같이 히팅 플레이트(5100)를 강제 냉각시키는 공정이 요구되는데, 일반적인 베이크 공정을 수행하는 기판 처리 장치(5000)는 히팅 플레이트(5100)를 냉각시키는 효율이 낮다. 구체적으로, 히팅 플레이트(5100)는 냉각 플레이트(5200)에 제공되는 냉각 부재(5210)가 토출하는 냉각 가스(G)에 의해 냉각된다. 이 경우, 냉각 부재(5210)는 히팅 플레이트(5100)와 일정 간격 이격된 상태에서 냉각 가스(G)를 토출하기 때문에, 히팅 플레이트(5100)와 냉각 플레이트(5200)가 서로 접촉한 상태에서 히팅 플레이트(5100)를 냉각시키는 직접 냉각 방식보다 냉각 효율이 떨어진다. 또한, 냉각 가스(G)를 토출하여 히팅 플레이트(5100)를 냉각시키는, 이른바 공냉 방식은 히팅 플레이트(5100)를 균일하게 냉각시키는 것 또한 어렵게 한다. 또한, 냉각 가스(G)가 냉각 부재(5210)에서 토출되기 위해서는 히팅 플레이트(5100)와 일정 간격 이격되어야 하므로 기판 처리 장치(5000)의 소형화를 더욱 어렵게 한다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 지지 유닛에 제공되는 기재들의 두께를 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가열 플레이트가 열에 의해 휘어지는 현상이 발생하는 것을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가열 플레이트에 대한 강제 냉각 효율을 극대화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 냉매 공급원이 냉각 플레이트, 그리고 칠러 플레이트로 냉각 유체를 공급할 수 있도록 구성되어, 기판 처리 장치가 차지하는 면적을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
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. 기판을 처리하는 장치는, 처리 공간을 가지는 공정 챔버와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고, 상기 지지 유닛은, 지지된 기판을 가열하는 가열 플레이트를 포함하고, 상기 가열 플레이트는, 그 하면에 가열기가 제공되고, 상기 가열기와 상기 가열 플레이트의 하면을 덮도록 보호층이 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 보호층은, 열 경화성 플라스틱을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 열 경화성 플라스틱은, 에폭시(Epoxy)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 보호층은, 에폭시 몰딩 컴파운드(Eposy moding compound)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 상기 가열 플레이트를 냉각 시키는 냉각 플레이트를 더 포함하고, 상기 냉각 플레이트는, 그 상면이 상기 보호층의 하면과 접하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 냉각 플레이트 내에는 냉각수가 흐르는 냉각 유로가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 냉각 플레이트는, 결합 수단에 의해 상기 보호층에 결합되고, 상기 결합 수단은 상기 보호층에 형성된 적어도 하나 이상의 결합 홀에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 가열기는, 복수로 제공되고, 각각의 가열기들은 상부에서 바라본 가열 플레이트의 서로 다른 영역에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 가열기들은, 상기 가열기에 전력을 전달하는 전원 라인들과 각각 연결되고, 상기 전원 라인들은, 상기 보호층에 형성된 하나의 삽입 홀에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 상부가 개방된 통 형상을 가지는 컵을 더 포함하고, 상기 가열 플레이트, 그리고 상기 냉각 플레이트는 상기 컵 내에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 가열 플레이트의 반경은, 상부에서 바라본 상기 컵의 중심으로부터 상기 컵의 내면까지의 거리보다 작을 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 온열 또는 냉열을 전달하여 기판을 처리하는 열 처리 챔버를 포함하고, 상기 열 처리 챔버는, 상기 온열을 기판으로 전달하는 가열 유닛과; 상기 냉열을 기판으로 전달하는 냉각 유닛과; 상기 냉각 유닛, 그리고 상기 가열 유닛으로 냉각 유체를 공급 및/또는 회수하는 냉매 공급원을 포함하고, 상기 냉각 유닛은, 내부에 냉각 채널이 형성된 칠러 플레이트를 포함하고, 상기 가열 유닛은, 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고, 상기 지지 유닛은, 지지된 기판을 가열하는 가열 플레이트와; 상기 가열 플레이트를 냉각 시키고 내부에 냉각 유로가 형성된 냉각 플레이트를 포함하고, 상기 냉매 공급원은, 상기 냉각 채널, 그리고 상기 냉각 유로로 상기 냉각 유체를 공급 및 회수할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 냉매 공급원은, 공급 라인을 통해 상기 냉각 채널, 그리고 상기 냉각 유로에 냉각 유체를 공급하고, 상기 공급 라인은, 상기 냉매 공급원과 연결되는 메인 라인과; 상기 메인 라인으로부터 분기되어 상기 냉각 유로와 연결되는 제1공급 라인과; 상기 메인 라인으로부터 분기되어 상기 냉각 채널과 연결되는 제2공급 라인을 포함하고, 상기 제1공급 라인에는 제1밸브가 설치되고, 상기 제2공급 라인에는 제2밸브가 설치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 냉매 공급원은, 회수 라인을 통해 상기 냉각 채널, 그리고 상기 냉각 유로에 공급된 냉각 유체를 회수하고, 상기 회수 라인은, 상기 냉각 유로와 상기 냉매 공급원을 연결하는 제1회수 라인과; 상기 냉각 채널과 상기 냉매 공급원을 연결하는 제2회수 라인을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 냉각 채널에 잔류하는 냉각 유체를 회수시 상기 제1회수 라인에 감압을 제공하도록 상기 냉매 공급원을 제어하고, 상기 냉각 유로에 잔류하는 냉각 유체를 회수시 상기 제2회수 라인에 감압을 제공하도록 상기 냉매 공급원을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 가열 플레이트는, 그 하면에 가열기가 제공되고, 상기 가열기와 상기 가열 플레이트의 하면을 덮도록 보호층이 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 보호층은, 에폭시 몰딩 컴파운드(Eposy moding compound)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 냉각 플레이트는, 그 상면이 상기 보호층의 하면과 접하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 냉각 플레이트는, 결합 수단에 의해 상기 보호층에 결합되고, 상기 결합 수단은 상기 보호층에 형성된 적어도 하나 이상의 결합 홀에 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 지지 유닛에 제공되는 기재들의 두께를 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 가열 플레이트가 열에 의해 휘어지는 현상이 발생하는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 가열 플레이트에 대한 강제 냉각 효율을 극대화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하나의 냉매 공급원이 냉각 플레이트, 그리고 칠러 플레이트로 냉각 유체를 공급할 수 있도록 구성되어, 기판 처리 장치가 차지하는 면적을 최소화 할 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 베이크 공정을 수행하는 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 반송 유닛의 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 도 8의 가열 플레이트를 하부에서 바라본 도면이다.
도 10은 도 8의 지지 유닛이 가지는 가열 플레이트, 보호층, 그리고 냉각 플레이트의 모습을 보여주는 도면이다.
도 11은 도 7의 냉매 공급원이 칠러 플레이트로 냉각 유체를 공급 및 회수하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 7의 냉매 공급원이 냉각 플레이트로 냉각 유체를 공급 및 회수하는 모습을 보여주는 도면이다.
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 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 4는 도 2의 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 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 2의 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 4를 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 유닛의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 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 3과 도 4를 참조하면, 열처리 챔버(3200)는 복수 개로 제공된다. 열처리 챔버들(3200)은 X축 방향(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 온열 또는 냉열을 전달하여 기판을 처리할 수 있다. 열처리 챔버(3200)는 온열 또는 냉열을 전달하여 기판에 대하여 열 처리 공정을 수행할 수 있다. 열처리 챔버(3200)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 반송 플레이트(3240), 가열 유닛(3260), 그리고 냉매 공급원(3280)을 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(3260), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(3260)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 기판(W)을 열 처리할 수 있다. 냉각 유닛(322)은 기판(W)으로 냉열을 전달하여 기판(W)을 열 처리할 수 있다. 냉각 유닛(3220)은 칠러 플레이트(3222)를 포함할 수 있다. 칠러 플레이트(3222)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 칠러 플레이트(3222)는 기판(W)을 지지하는 안착면을 가질 수 있다. 칠러 플레이트(3222)의 내부에는 냉각 채널(3224)이 형성될 수 있다. 냉각 채널(3224)은 냉각 유체가 흐르는 유로일 수 있다. 냉각 채널(3224)에 흐르는 냉각 유체는 냉각수 일 수 있다. 냉각 채널(3224)에 흐르는 냉각 유체는 후술하는 냉각 유로(6442)에 흐르는 냉각 유체와 동일한 종류의 냉각 유체일 수 있다. 예컨대, 냉각 채널(3224), 그리고 냉각 유로(6442)에 흐르는 냉각 유체는 냉각수 일 수 있다. 냉각 채널(3224)의 일 단은 후술하는 제1공급 라인(3285)과 연결될 수 있다. 또한, 냉각 채널(3224)의 타 단은 후술하는 제1회수 라인(3289)과 연결될 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.
가열 유닛(3260)은 기판(W)에 온열을 전달하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 열처리 챔버(3200)들 중 일부의 열처리 챔버(3200)에 제공된 가열 유닛(3260)은 기판(W)을 가열하는 중에 가스를 공급하여 포토레지스트와 기판(W) 사이의 부착력을 향상시킬 수 있다. 가스는 기판(W)을 소수화시키는 소수화 가스일 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸다이사이레인(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다. 또한, 열처리 챔버(3200)들 중 다른 일부의 열처리 챔버(3200)에 제공된 가열 유닛(3260)은 기판(W)을 가열하여 베이크 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 열 처리 챔버(3200)들 중 다른 일부의 열처리 챔버(3200)에 제공된 가열 유닛(3260)은 노광 공정이 수행되기 전 후 단계에 기판(W)을 가열하여 열 처리할 수 있다. 이하에서는, 가열 유닛(3260) 중 기판(W)을 가열하여 베이크 공정을 수행하는 가열 유닛(3260)을 예를 들어 설명하며, 가열 유닛(3260)의 구체적인 구성은 후술한다.
냉매 공급원(3280)은 냉각 유체를 저장할 수 있다. 냉매 공급원(3280)은 냉각 유체를 냉각 유닛(3220) 및/또는 가열 유닛(3260)으로 공급할 수 있다. 또한, 냉매 공급원(3280)은 냉각 유체를 냉각 유닛(3220) 및/또는 가열 유닛(3260)으로부터 회수할 수 있다. 냉매 공급원(3280)이 공급 및/또는 회수하는 냉각 유체는 냉각수일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 냉각 유체는 냉각 기체일 수도 있다. 냉매 공급원(3280)은 상술한 냉각 채널(3224), 그리고 후술하는 냉각 유로(6442)에 냉각 유체를 공급 및 회수할 수 있다.
냉매 공급원(3280)은 냉매 공급구(3281), 그리고 냉매 회수구(3282)를 포함할 수 있다. 냉매 공급구(3281)는 냉각 유체를 공급할 수 있다. 냉매 공급구(3281)는 냉각 채널(3222) 및/또는 냉각 유로(6442)에 냉각 유체를 공급할 수 있다. 냉매 공급구(3281)는 공급 라인(3283, 3284, 3285)과 연결될 수 있다. 냉매 공급구(3281)는 공급 라인(3283, 3284, 3285)을 통해 냉각 채널(3222), 그리고 냉각 유로(6442)에 냉각 유체를 공급할 수 있다. 공급 라인(3283, 3284, 3285)은 메인 라인(3283), 제1공급 라인(3284), 그리고 제2공급 라인(3285)을 포함할 수 있다. 제1공급 라인(3284)은 메인 라인(3283)으로부터 분기되어 냉각 플레이트(6440)에 형성된 냉각 유로(6442)와 연결될 수 있다. 제2공급 라인(3285)은 메인 라인(3283)으로부터 분기되어 냉각 채널(3224)과 연결될 수 있다. 제1공급 라인(3284)에는 제1공급 밸브(3286)가 설치될 수 있다. 제2공급 라인(3285)에는 제2공급 밸브(3287)가 설치될 수 있다. 제1공급 밸브(3286), 그리고 제2공급 밸브(3287)는 온/오프 밸브일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 제1공급 밸브(3286), 그리고 제2공급 밸브(3287)는 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다.
또한, 냉매 회수구(3282)는 냉각 유체를 회수할 수 있다. 냉매 회수구 (3282)는 냉각 채널(3222) 및/또는 냉각 유로(6442)에 공급된 냉각 유체를 회수할 수 있다. 냉매 회수구(3282)는 회수 라인(3288, 3289)와 연결될 수 있다. 냉매 회수구(3282)는 회수 라인(3288, 3289)을 통해 냉각 채널(3222), 그리고 냉각 유로(6442)에 공급된 냉각 유체를 회수할 수 있다. 예컨대, 냉매 회수구(3282)는 회수 라인(3288, 3289)을 매개로 냉각 채널(3222), 그리고 냉각 유로(6442)에 감압을 제공하여 공급된 냉각 유체를 회수할 수 있다. 회수 라인(3288, 3289)은 제1회수 라인(3288), 그리고 제2회수 라인(3289)을 포함할 수 있다. 제1회수 라인(3288)은 냉각 유로(6442)와 냉매 회수구(3282)를 연결할 수 있다. 제2회수 라인(3289)은 냉각 채널(3224)과 냉매 회수구(3282)를 연결할 수 있다. 제1회수 라인(3288)에는 제1회수 밸브(3271)가 설치될 수 있다. 제2회수 라인(3289)에는 제2회수 밸브(3272)가 설치될 수 있다. 제1회수 밸브(3271), 그리고 제2회수 밸브(3272)는 온/오프 밸브일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 제1회수 밸브(3271), 그리고 제2회수 밸브(3272)는 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다.
도 8은 도 7의 가열 유닛에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 단면도 이다. 도 8을 참조하면, 가열 유닛(3260)에 제공되는 기판 처리 장치(6000)는 공정 챔버(6100), 구동기(6200), 배기 라인(6300), 그리고 지지 유닛(6400)을 포함할 수 있다.
공정 챔버(6100)는 내부에 처리 공간(6102)을 가진다. 공정 챔버(6100)는 상부 챔버(6110), 하부 챔버(6120)를 포함할 수 있다. 상부 챔버(6110)는 상부에서 바라볼 때, 원형으로 제공될 수 있다. 상부 챔버(6110)는 하부가 개방된 통 형상으로 제공될 수 있다. 상부 챔버(6110)는 하부가 개방된 원통 형상으로 제공될 수 있다. 하부 챔버(6120)는 상부 챔버(6120)의 아래에 배치될 수 있다. 하부 챔버(6120)는 상부에서 바라볼 때 원형으로 제공될 수 있다. 하부 챔버(6120)는 상부가 개방된 통 형상으로 제공될 수 있다. 하부 챔버(6120)는 상부가 개방된 원통 형상으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 상부 챔버(6110), 그리고 하부 챔버(6120)는 서로 동일한 직경을 가질 수 있다. 상부 챔버(6110), 그리고 하부 챔버(6120)는 서로 조합되어 처리 공간(6102)을 형성할 수 있다. 또한, 상부 챔버(6110), 그리고 하부 챔버(6120) 사이에는 실링 부재(미도시)가 제공되어, 처리 공간(6102)을 더욱 기밀하게 밀폐 시킬 수 있다.
구동기(6200)는 공정 챔버(6100)가 가지는 처리 공간(6102)을 개방 또는 밀폐할 수 있다. 구동기(6200)는 상부 챔버(6110), 그리고 하부 챔버(6120) 중 어느 하나와 결합될 수 있다. 예컨대, 구동기(6200)는 상부 챔버(6110)에 결합될 수 있다. 상부 챔버(6110)에 결합된 구동기(6200)는 상부 챔버(6110)를 상하로 승강시킬 수 있다. 구동기(6200)는 기판(W)을 처리 공간(6102)으로 반입시 상부 챔버(6110)를 상승시켜, 처리 공간(6102)을 개방할 수 있다. 또한, 구동기(6200)는 기판(W)을 처리하는 공정이 수행되는 동안 상부 챔버(6110)와 하부 챔버(6120)를 서로 접촉시켜, 처리 공간(6102)을 밀폐시킬 수 있다. 상술한 예에서는, 구동기(6200)가 상부 챔버(6110)에 결합되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 구동기(6200)는 하부 챔버(6120)에 결합되어 하부 챔버(6120)를 승하강 시킬 수도 있다.
배기 라인(6300)은 처리 공간(6102)의 분위기를 배기할 수 있다. 예컨대, 배기 라인(6300)은 처리 공간(6102)에서 기판(W)이 처리되면서 발생하는 파티클 등의 부산물을 외부로 배기할 수 있다. 배기 라인(6300)은 공정 챔버(6100)에 연결될 수 있다. 배기 라인(6300)은 상부 챔버(6110), 그리고 하부 챔버(6120) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 예컨대, 배기 라인(6300)은 상부 챔버(6110)에 연결될 수 있다. 배기 라인(6300)은 후술하는 지지 유닛(6400)과 마주보는 위치에서 처리 공간(6102)의 분위기를 배기할 수 있다.
지지 유닛(6400)은 처리 공간(6102)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(6400)은 컵(6410), 가열 플레이트(6420), 냉각 플레이트(6440), 그리고 전원(6450)을 포함할 수 있다.
컵(6410)은 통 형상을 가질 수 있다. 컵(6410)은 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 컵(6410)은 상부가 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 컵(6410)은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 컵(6410)은 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 컵(6410)은 표면 처리가 된 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 컵(6410)의 내부 공간에는 후술하는 가열 플레이트(6420), 그리고 냉각 플레이트(6440)가 제공될 수 있다.
가열 플레이트(6420)는 지지된 기판(W)을 가열할 수 있다. 가열 플레이트(6420)는 상부에서 바라볼 때 판 형상을 가질 수 있다. 가열 플레이트(6420)는 상부에서 바라볼 때 원판 형상을 가질 수 있다. 또한, 가열 플레이트(6420)는 상부에서 바라볼 때, 그 직경이 컵(6410)의 직경보다 작게 제공될 수 있다. 예컨대, 가열 플레이트(6420)의 반경은 상부에서 바라본 컵(6410)의 중심으로부터 컵(6410)의 내면까지의 거리보다 작을 수 있다. 즉, 가열 플레이트(6420)는 컵(6410)의 내부 공간에 제공되고, 컵(6410)과 일정 거리 이격되는 직경을 가질 수 있다.
가열 플레이트(6420)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 예컨대, 가열 플레이트(6420) 상에는 지지 핀(6422), 그리고 가이드 핀(6423)이 제공될 수 있다. 그리고 가열 플레이트(6420)는 지지 핀(6422), 그리고 가이드 핀(6423)을 매개로 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 핀(6422)은 복수로 제공될 수 있다. 지지 핀(6422)은 기판(W)의 하면을 지지할 수 있다. 지지 핀(6422)은 기판(W)의 하면과 가열 플레이트(6420)의 상면을 일정 간격 이격시킬 수 있다. 또한, 가이드 핀(6422)은 기판(W)의 하면 및 측부를 지지할 수 있다. 가이드 핀(6422)은 기판(W)이 지지 유닛(6400) 상에 정 위치로 안착되는 것을 돕는다. 가이드 핀(6422)은 기판(W)에 열이 전달되어 기판(W)이 열 변경되더라도, 기판(W)이 지지 유닛(6400)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 도 8에서는 가이드 핀(6423)의 기판(W)의 하면을 지지하는 지지면과 기판(W)의 측부를 지지하는 돌출면이 서로 직각인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 기판(W)의 측부를 지지하는 돌출면은 가열 플레이트(6420)의 반경 방향을 따라 외측으로 갈수록 상향 경사지도록 제공될 수 있다. 이에, 기판(W)이 다소 부정확하게 지지 유닛(6400)에 안착되더라도, 기판(W)이 지지 유닛(6400)에 정위치 될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 가열 플레이트(6420)에는 리프트 핀 홀(6425)이 형성될 수 있다. 리프트 핀 홀(6425)은 복수로 제공될 수 있다. 리프트 핀 홀(6425)은 상부에서 바라볼 때 가열 플레이트(6420)의 원주 방향을 따라 서로 이격되어 형성될 수 있다. 리프트 핀 홀(6425)들에는 각각 리프트 핀(6424)들이 삽입될 수 있다. 리프트 핀(6424)들은 기판(W)의 하면을 지지하고, 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
가열 플레이트(6420)는 열 전도성 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 가열 플레이트(6420)는 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 이와 달리, 가열 플레이트(6420)는 세라믹을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 가열 플레이트(6420)의 하면에는 가열기(6411)가 제공될 수 있다. 가열기(6411)는 전원(6450)과 연결될 수 있다. 전원(6450)이 인가하는 전력에 의해 가열기(6411)는 발열할 수 있다.
도 9는 도 8의 가열 플레이트를 하부에서 바라본 도면이다. 도 9를 참조하면, 가열 플레이트(6420)의 하면에 제공되는 가열기(6411)는 복수로 제공될 수 있다. 가열기(6411)는 패턴을 이룰 수 있다. 복수의 가열기(6411)들 각각은 상부에서 바라본 기판(W)의 서로 다른 영역의 온도를 조절할 수 있다. 복수의 가열기(6411)들 각각은 상부에서 바라본 가열 플레이트(6420)의 서로 다른 영역에 제공될 수 있다. 또한, 복수의 가열기(6411)들 각각은 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 가열기(6411)는 제1가열기(6411a), 제2가열기(6411b), 제3가열기(6411c), 제4가열기(6411d), 제5가열기(6411e), 제6가열기(6411f), 제7가열기(6411g)를 포함할 수 있다. 또한, 전원(6450)은 제1전원(6450a), 제2전원(6450b), 제3전원(6450c), 제4전원(6450d), 제5전원(6450e), 제6전원(6450f), 제7전원(6450g)을 포함할 수 있다. 또한, 제1가열기(6411a), 제2가열기(6411b), 제3가열기(6411c), 제4가열기(6411d), 제5가열기(6411e), 제6가열기(6411f), 제7가열기(6411g) 각각은 제1전원(6450a), 제2전원(6450b), 제3전원(6450c), 제4전원(6450d), 제5전원(6450e), 제6전원(6450f), 제7전원(6450g) 각각에 연결될 수 있다. 즉, 복수의 가열기(6411)들 각각에 전달되는 전력을 독립적으로 제어하여, 상부에서 바라본 기판(W)의 영역에 따라 기판(W)에 전달되는 온열을 독립적으로 제어할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 가열 플레이트(6420)의 하면에는 보호층(6430)이 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 가열 플레이트(6420)의 하면을 덮도록 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 가열기(6411)를 덮도록 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 가열 플레이트(6420)의 하면, 그리고 가열기(6411)를 덮도록 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 가열 플레이트(6420)의 하면, 그리고 가열기(6411) 상에 도포되는 방식으로 형성될 수 있다. 보호층(6430)은 플라스틱을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 열 경화성 플라스틱을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 여기서 열 경화성 플라스틱은 에폭시(Epoxy)를 포함할 수 있다. 예컨대, 보호층(6430)은 에폭시 몰딩 컴파운드(Eposy moding compound)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 열 전도성이 우수한 열 전도성 에폭시 몰딩 컴파운드(Eposy moding compound)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 에폭시 몰딩 컴파운드(Eposy moding compound)를 포함하는 재질로 제공되는 보호층(6430)은 수분, 충격, 그리고 전하 등 외부 환경으로부터 가열기(6411)를 보호할 수 있다.
또한, 보호층(6430)에는 하나의 삽입홀이 형성될 수 있다. 삽입홀에는 상술한 복수의 가열기(6411)들과 복수의 전원(6450)들을 각각 연결하는 복수의 전력 라인이 삽입될 수 있다. 즉, 복수의 가열기(6411)들과 복수의 전원(6450)들은 데이지 체인(Daisy chain) 방식으로 연결될 수 있다. 이에, 전력 라인을 더욱 효과적으로 정리할 수 있고, 전력 라인들이 외부로 다수 노출되는 것을 최소화 할 수 있다.
냉각 플레이트(6440)는 가열 플레이트(6420)를 냉각시킬 수 있다. 냉각 플레이트(6440)는 그 상면이 보호층(6430)의 하면과 서로 접하도록 배치될 수 있다. 냉각 플레이트(6440)는 가열 플레이트(6420)의 하면에 제공되는 가열기(6411)가 발열하여 기판(W)을 가열 처리하고 난 후 가열 플레이트(6420)의 온도를 낮출 수 있다. 또한, 냉각 플레이트(6440)는 기판(W) 처리에 요구되는 레시피에 따라 가열 플레이트(6420)의 온도를 조절할 수 있도록 가열 플레이트(6420)를 냉각시킬 수 있다. 또한, 냉각 플레이트(6440)는 열 전도성이 우수한 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 냉각 플레이트(6440)는 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 또한, 냉각 플레이트(6440)는 세라믹을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(6440)에는 냉각 유로(6442)가 형성될 수 있다. 냉각 유로(6442)에는 냉각 유체가 흐를 수 있다. 냉각 유로(6442)의 일단은 제1공급 라인(3284)과 연결될 수 있다. 냉각 유로(6442)의 타단은 제1회수 라인(3288)과 연결될 수 있다.
도 10은 도 8의 지지 유닛이 가지는 가열 플레이트, 보호층, 그리고 냉각 플레이트의 모습을 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치에 제공되는 히팅 플레이트는 그 두께가 두꺼웠다. 히팅 플레이트의 두께를 얇게 하는 경우, 열에 의해 히팅 플레이트가 휘어지거나 취성 파괴되는 등의 문제를 발생되기 때문이다. 그러나, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 가열 플레이트(6420)의 하면에는 보호층(6430)이 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 에폭시 몰딩 컴파운드를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 보호층(6430)은 열 전도성이 우수한 열 전도성 에폭시 몰딩 컴파운드를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 즉, 가열 플레이트(6420)의 하면에 보호층(6430)이 제공됨으로써, 가열 플레이트(6420)의 두께를 매우 얇게 하더라도, 가열 플레이트(6420)가 열에 의해 변형되어 휘어지는 현상을 최소화 할 수 있다. 다시 말해, 보호층(6430)이 제공됨으로써, 가열 플레이트(6420)의 두께를 획기적으로 줄일 수 있게 된다.
또한, 기존에는 냉각수가 흐르는 냉각 플레이트를 가열 플레이트에 직접적으로 접촉시키는 것이 어려웠다. 이는 냉각수가 냉각 플레이트에 흐르게 되면, 냉각 플레이트의 표면에 물방울 등의 수분이 발생하고, 이러한 수분은 히터 등의 가열 부재가 적절히 작동하는 것을 방해하기 때문이다. 그러나, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 가열 플레이트(6420)의 하면에 보호층(6430)이 제공됨으로써, 가열기(6411)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있게 된다. 이에, 냉각수가 흐르는 냉각 플레이트(6440)를 보호층(6430)을 매개로 가열 플레이트(6420)에 접촉시키더라도 가열기(6411)를 적절하게 구동시킬 수 있다.
또한, 냉각 플레이트(6440)를 보호층(6430)을 매개로 가열 플레이트(6420)에 직접 결합할 수 있게 된다. 보호층(6430)은 에폭시 몰딩 컴파운드를 포함하는 재질로 제공되므로, 보호층(6430) 자체에 결합 홀을 형성하는 것이 가능하다. 보호층(6430) 자체에 결합 홀이 형성되면, 냉각 플레이트(6440)는 나사, 볼트 등의 결합 수단에 의해 보호층(6430)에 결합될 수 있다. 이때, 결합 수단은 보호층(6430)에 형성된 적어도 하나 이상의 결합 홀에 삽입될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 냉각 플레이트(6440)를 보호층(6430)을 매개로 가열 플레이트(6420)에 직접 결합할 수 있게 되어, 냉각 플레이트(6440)가 가열 플레이트(6420)를 직접 냉각할 수 있게 된다. 이에 가열 플레이트(6420)에 대한 강제 냉각 효율을 극대화할 수 있다. 또한, 냉각 플레이트(6440)를 보호층(6430)을 매개로 가열 플레이트(6420)에 직접 결합할 수 있게 되어, 컵(6410) 내에 제공되는 가열 플레이트(6420), 보호층(6430), 냉각 플레이트(6440) 전체 두께를 감소시킬 수 있다. 냉각 가스를 토출하여 가열 플레이트(6420)를 냉각하는 방식은 가열 플레이트(6420)와 냉각 플레이트(6440)를 서로 일정 간격 이격시켜야 하지만, 본 발명은 냉각 수에 의해 냉각된 냉각 플레이트(6440) 자체가 보호층(6430)과 접하여 냉열을 가열 플레이트(6420)로 전달할 수 있기 때문이다.
이하에서는, 냉매 공급원(3280)이 냉각 채널(3224), 그리고 냉각 유로(6442)에 냉각 유체를 공급 및/또는 회수하는 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 냉각 유체를 공급 및/또는 회수하는 방법은 기판 처리 장치(10)를 제어하는 제어기(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 제어기는 냉매 공급원을 제어할 수 있다.
도 11은 도 7의 냉매 공급원이 칠러 플레이트로 냉각 유체를 공급 및 회수하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 11과 도 12를 참조하면, 냉매 공급원(3280)이 칠러 플레이트(3222)에 형성된 냉각 채널(3224)에 냉각 유체를 공급하는 경우, 냉매 공급구(3281)는 메인 라인(3283)과 제2공급 라인(3255)을 통해 냉각 유체를 공급할 수 있다. 이때, 제2공급 밸브(3287)는 개방되고 제1공급 밸브(3286)는 폐쇄될 수 있다. 또한, 냉각 채널(3224)에 냉각 유체가 계속하여 순환할 수 있도록, 냉매 회수구(3282)는 냉각 채널(3224)에 감압을 제공할 수 있다. 이때, 제2회수 밸브(3272)는 개방되고, 제1회수 밸브(3271)는 폐쇄될 수 있다. 또한, 냉각 채널(3224)에 잔류하는 냉각 유체를 회수시 냉매 공급원(3280)은 제2회수 라인(3289)에 감압을 제공할 수 있다.
도 12는 도 7의 냉매 공급원이 냉각 플레이트로 냉각 유체를 공급 및 회수하는 모습을 보여주는 도면이다. 냉매 공급원(3280)이 냉각 플레이트(6440)에 형성된 냉각 유로(6442)에 냉각 유체를 공급하는 경우, 냉매 공급구(3281)는 메인 라인(3283)과 제1공급 라인(3254)을 통해 냉각 유체를 공급할 수 있다. 이때, 제1공급 밸브(3286)는 개방되고 제2공급 밸브(3287)는 폐쇄될 수 있다. 또한, 냉각 유로(6442)에 냉각 유체가 계속하여 순환할 수 있도록, 냉매 회수구(3282)는 냉각 유로(6442)에 감압을 제공할 수 있다. 이때, 제1회수 밸브(3271)는 개방되고, 제2회수 밸브(3272)는 폐쇄될 수 있다. 또한, 냉각 유로(6442)에 잔류하는 냉각 유체를 회수시 냉매 공급원(3280)은 제1회수 라인(3288)에 감압을 제공할 수 있다.
상술한 예에서는 칠러 플레이트(3222) 또는 냉각 플레이트(6440)에 냉각 유체를 공급 및 회수하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 칠러 플레이트(3222), 그리고 냉각 플레이트(6440)로의 냉각 유체의 공급은 동시에 이루어질 수 있다. 또한, 칠러 플레이트(3222), 그리고 냉각 플레이트(6440)로의 냉각 유체의 회수도 동시에 이루어질 수 있다.
일반적인 열 처리 챔버에 제공되는 칠러 플레이트와 냉각 플레이트는 서로 상이한 종류의 냉각 유체를 통해 각각 기판(W), 그리고 가열 플레이트를 냉각 시켰다. 그러나 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 칠러 플레이트(3222)와 냉각 플레이트(6440)에 형성된 유로들은 하나의 냉매 공급원(3280)과 연결된다. 다시 말해, 칠러 플레이트(3222)와 냉각 플레이트(6440)에 동일한 종류의 냉각 유체를 이용할 수 있게 되어, 하나의 냉매 공급원(3280)만으로도 칠러 플레이트(3222)와 냉각 플레이트(6440)의 온도를 낮출 수 있다. 이에, 기판 처리 장치의 크기를 더욱 소형화 할 수 있게 된다.
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(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.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 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.
열 처리 챔버 : 3200
하우징 : 3210
냉각 유닛 : 3220
칠러 플레이트 : 3222
냉각 채널 : 3224
반송 플레이트 : 3240
가열 유닛 : 3260
냉매 공급원 : 3280
냉매 공급구 : 3281
냉매 회수구 : 3282
메인 라인 : 3283
제1분기 라인 : 3284
제2분기 라인 : 3285
제1밸브 : 3286
제2밸브 : 3287
제1회수 라인 : 3288
제2회수 라인 : 3289
기판 처리 장치 : 6000
공정 챔버 : 6100
처리 공간 : 6102
상부 챔버 : 6110
하부 챔버 :6120
구동기 : 6200
배기 라인 : 6300
지지 유닛 : 6400
컵 : 6410
가열 플레이트 : 6420
가열기 : 6411
지지핀 : 6422
가이드 핀 : 6423
리프트 핀 : 6424
리프트 핀 홀 : 6425
보호층 : 6430
냉각 플레이트 : 6440
냉각 유로 : 6442
전원 : 6450

Claims (19)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 지지 유닛은,
    지지된 기판을 가열하는 가열 플레이트를 포함하고,
    상기 가열 플레이트는,
    그 하면에 가열기가 제공되고,
    상기 가열기와 상기 가열 플레이트의 하면을 덮도록 보호층이 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은,
    열 경화성 플라스틱을 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열 경화성 플라스틱은,
    에폭시(Epoxy)를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은,
    에폭시 몰딩 컴파운드(Eposy moding compound)를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 가열 플레이트를 냉각 시키는 냉각 플레이트를 더 포함하고,
    상기 냉각 플레이트는,
    그 상면이 상기 보호층의 하면과 접하도록 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트 내에는 냉각수가 흐르는 냉각 유로가 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트는,
    결합 수단에 의해 상기 보호층에 결합되고,
    상기 결합 수단은 상기 보호층에 형성된 적어도 하나 이상의 결합 홀에 삽입되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열기는,
    복수로 제공되고,
    각각의 가열기들은 상부에서 바라본 가열 플레이트의 서로 다른 영역에 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가열기들은,
    상기 가열기에 전력을 전달하는 전원 라인들과 각각 연결되고,
    상기 전원 라인들은,
    상기 보호층에 형성된 하나의 삽입 홀에 삽입되는 기판 처리 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상부가 개방된 통 형상을 가지는 컵을 더 포함하고,
    상기 가열 플레이트, 그리고 상기 냉각 플레이트는 상기 컵 내에 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가열 플레이트의 반경은,
    상부에서 바라본 상기 컵의 중심으로부터 상기 컵의 내면까지의 거리보다 작은 기판 처리 장치.
  12. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    온열 또는 냉열을 전달하여 기판을 처리하는 열 처리 챔버를 포함하고,
    상기 열 처리 챔버는,
    상기 온열을 기판으로 전달하는 가열 유닛과;
    상기 냉열을 기판으로 전달하는 냉각 유닛과;
    상기 냉각 유닛, 그리고 상기 가열 유닛으로 냉각 유체를 공급 및/또는 회수하는 냉매 공급원을 포함하고,
    상기 냉각 유닛은,
    내부에 냉각 채널이 형성된 칠러 플레이트를 포함하고,
    상기 가열 유닛은,
    기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 지지 유닛은,
    지지된 기판을 가열하는 가열 플레이트와;
    상기 가열 플레이트를 냉각 시키고 내부에 냉각 유로가 형성된 냉각 플레이트를 포함하고,
    상기 냉매 공급원은,
    상기 냉각 채널, 그리고 상기 냉각 유로로 상기 냉각 유체를 공급 및 회수하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 냉매 공급원은,
    공급 라인을 통해 상기 냉각 채널, 그리고 상기 냉각 유로에 냉각 유체를 공급하고,
    상기 공급 라인은,
    상기 냉매 공급원과 연결되는 메인 라인과;
    상기 메인 라인으로부터 분기되어 상기 냉각 유로와 연결되는 제1공급 라인과;
    상기 메인 라인으로부터 분기되어 상기 냉각 채널과 연결되는 제2공급 라인을 포함하고,
    상기 제1공급 라인에는 제1밸브가 설치되고,
    상기 제2공급 라인에는 제2밸브가 설치되는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 냉매 공급원은,
    회수 라인을 통해 상기 냉각 채널, 그리고 상기 냉각 유로에 공급된 냉각 유체를 회수하고,
    상기 회수 라인은,
    상기 냉각 유로와 상기 냉매 공급원을 연결하는 제1회수 라인과;
    상기 냉각 채널과 상기 냉매 공급원을 연결하는 제2회수 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 장치는,
    제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 냉각 채널에 잔류하는 냉각 유체를 회수시 상기 제1회수 라인에 감압을 제공하도록 상기 냉매 공급원을 제어하고,
    상기 냉각 유로에 잔류하는 냉각 유체를 회수시 상기 제2회수 라인에 감압을 제공하도록 상기 냉매 공급원을 제어하는 기판 처리 장치.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 플레이트는,
    그 하면에 가열기가 제공되고,
    상기 가열기와 상기 가열 플레이트의 하면을 덮도록 보호층이 제공되는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보호층은,
    에폭시 몰딩 컴파운드(Eposy moding compound)를 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트는,
    그 상면이 상기 보호층의 하면과 접하도록 배치되는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트는,
    결합 수단에 의해 상기 보호층에 결합되고,
    상기 결합 수단은 상기 보호층에 형성된 적어도 하나 이상의 결합 홀에 삽입되는 기판 처리 장치.
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