KR20220088593A - 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 반송 장치 Download PDF

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KR20220088593A
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드포트 및 상기 로드 포트에 놓인 용기와 기판을 주고받는 인덱스 로봇이 제공된 프레임을 가지는 인덱스 모듈과; 상기 인덱스 모듈과 인접하게 배치되고, 기판에 대해 도포 공정 및 현상공정을 포함하는 처리 공정을 수행하는 처리 모듈과; 그리고 노광 공정을 수행하는 외부의 노광 설비와 기판을 주고 받는 인터페이스 로봇을 가지며, 상기 처리 모듈과 인접하게 배치되는 인터페이스 모듈을 포함하되, 상기 인터페이스 로봇은, 지지 프레임에 매달리도록 고정되는 몸체; 상기 몸체의 저면 아래에 위치되고, 상기 몸체 내부의 구동부에 의해 전후 및 상하 이동되는 제1아암 및 제2아암; 상기 몸체의 일측에 제공되고, 상기 몸체 내부에서 발생되는 파티클을 외부로 배기하는 배기덕트를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 반송 장치{Apparatus for treating substrate and substrate carrying apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 다양한 패턴을 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 포토 리소그래피 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. 기판 상에 포토레지스트를 도포하기 전과 후, 그리고 기판 상에 현상액을 공급하기 전과 후에는 각각 기판에 대해 열처리가 이루어진다.
이러한 포토 리소그래피 공정을 수행하는 설비는 인터페이스 챔버내에 노광 설비와의 기판 반송을 위한 인터페이스 반송 로봇 이외에도 버퍼 모듈, 부가 공정 모듈들 그리고 반송 로봇들이 비효율적으로 배치되어 있다.
본 발명의 일 과제는 협소한 영역에 인터페이스 로봇을 배치할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 과제는 반송 아암 상부에 구동부를 갖는 기판 반송 로봇을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 과제는 파티클에 의한 기판 오염을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 반송 로봇을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드포트 및 상기 로드 포트에 놓인 용기와 기판을 주고받는 인덱스 로봇이 제공된 프레임을 가지는 인덱스 모듈과; 상기 인덱스 모듈과 인접하게 배치되고, 기판에 대해 도포 공정 및 현상공정을 포함하는 처리 공정을 수행하는 처리 모듈과; 그리고 노광 공정을 수행하는 외부의 노광 설비와 기판을 주고 받는 인터페이스 로봇을 가지며, 상기 처리 모듈과 인접하게 배치되는 인터페이스 모듈을 포함하되, 상기 인터페이스 로봇은, 지지 프레임에 매달리도록 고정되는 몸체; 상기 몸체의 저면 아래에 위치되고, 상기 몸체 내부의 구동부에 의해 전후 및 상하 이동되는 제1아암 및 제2아암; 상기 몸체의 일측에 제공되고, 상기 몸체 내부에서 발생되는 파티클을 외부로 배기하는 배기덕트를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체는 상기 배기덕트가 연결되는 배기구; 및 상기 배기구에 제공되는 배기팬을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1아암 및 상기 제2아암 각각은 상기 몸체의 측면에 형성된 개구부를 통해 상기 구동부와 연결되는 아암 지지부를 갖고, 상기 아암 지지부는 상면으로부터 아래 방향으로 형성된 슬롯을 포함하며, 상기 몸체는 상기 개구부의 상단으로부터 하방으로 연장되어 상기 슬롯에 삽입되는 제1차단 격벽을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1차단 격벽의 길이는 상기 제1아암 및 상기 제2아암의 승하강 이동 거리보다 길게 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체는 상기 제1차단 격벽보다 전방에 위치되고 상기 개구부의 하단으로부터 상방으로 연장되어 형성되는 제2차단 격벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개구부를 정면에서 바라보았을 때 상기 제1차단 격벽의 하단과 상기 제2차단 격벽의 상단이 겹쳐지도록 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 지지 프레임에 매달린 상태로 고정되는 몸체; 상기 몸체 내부 공간에 제공되는 제1구동부, 제2구동부; 상기 몸체의 저면 아래에 위치되고 상기 제1구동부에 의해 전후 및 상하 이동되는 제1아암; 상기 몸체의 저면 아래에 위치되고 상기 제2구동부에 의해 전후 및 상하 이동되는 제2아암; 상기 몸체의 일측에 제공되고, 상기 몸체 내부에서 발생되는 파티클을 외부로 배기하는 배기덕트를 포함하는 기판 반송 로봇이 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체는 상기 배기덕트가 연결되는 배기구; 및 상기 배기구에 제공되는 배기팬을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1아암 및 상기 제2아암 각각은 상기 몸체의 측면에 형성된 개구부를 통해 상기 제1구동부 및 제2구동부와 연결되는 아암 지지부를 포함하고, 상기 아암 지지부는 상면으로부터 아래 방향으로 형성된 슬롯을 포함하며, 상기 몸체는 상기 개구부의 상단으로부터 하방으로 연장되어 상기 슬롯에 삽입되는 제1차단 격벽을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1차단 격벽의 길이는 상기 제1아암 및 상기 제2아암의 승하강 이동 거리보다 길게 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체는 상기 제1차단 격벽보다 전방에 위치되고 상기 개구부의 하단으로부터 상방으로 연장되어 형성되는 제2차단 격벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개구부를 정면에서 바라보았을 때 상기 제1차단 격벽의 하단과 상기 제2차단 격벽의 상단이 겹쳐지도록 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 협소한 영역에 인터페이스 로봇을 배치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 반송 아암 상부에 구동부를 갖는 기판 반송 로봇에서의 기류 파티클 문제를 해소할 수 있다.
본 발명의 실시에에 의하면, 기류 파티클에 의한 기판 오염을 최소화할 수 있다.
발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 인터페이스 로봇을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 인터페이스 로봇의 정면도이다.
도 7은 인터페이스 로봇의 단면도이다.
도 8은 몸체 개구부를 보여주는 요부확대도이다.
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.
도 1은 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 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) 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) 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) 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 로봇(360)을 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 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 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 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 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 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 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제 1 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 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제 2 방향(14) 및 제3 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 현상모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수개씩 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 반송 로봇(2500) 및 로봇 이동 유닛이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 반송 로봇(2500)은 인터페이스 모듈(700)들, 레지스트 도포 챔버들(410), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)간에 기판(W)을 이송한다.
레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 레지스트 도포 챔버(410)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다.
레지스트 도포 챔버(410)는 하우징(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
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.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 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 반송 로봇(2500)과 로봇 이동 유닛이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 반송 로봇(2500)은 인터페이스 모듈(700), 현상 챔버들(460), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350) 간에 기판(W)를 이송한다.
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 하우징(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 하우징(461)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 하우징(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.
현상모듈(402)의 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. 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 도포 모듈(401)의 베이크 챔버와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
인터페이스 모듈(700)은 도포 및 현상 모듈(400)을 노광 장치(900)와 연결한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(702), 제 1 버퍼 모듈(710), 제 2 버퍼 모듈(720), 부가 공정 챔버(730), 제1버퍼로봇(740), 제2버퍼로봇(750) 그리고 인터페이스 로봇(760)를 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(700)의 프레임(702) 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛(미도시됨)이 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 모듈(710), 제 2 버퍼 모듈(720), 부가 공정 챔버(730), 제1버퍼로봇(740), 제2버퍼로봇(750) 그리고 인터페이스 로봇(760)은 프레임(710)의 내부에 배치될 수 있다.
부가 공정 챔버(730)는 도포 모듈(401)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(900)로 반입되기 전 또는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판이 현상 모듈(402)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 부가 공정 챔버(730)는 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정을 수행하는 모듈일 수있다. 그러나, 부가 공정 챔버(730)는 이에 한정되는 것은 아니며, 부가 공정 챔버(730)는 기판을 세정하는 세정 공정, 노광 장치(900)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 기판(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정, 노광 이후에 기판(W)을 세정하는 공정, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 도포 공정이 수행된 경우에는 노광 후 베이크 공정을 수행할 수 있도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(730)는 복수 개가 제공될 수 있고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(730)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(730)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
제1버퍼 모듈(710) 및 제2버퍼 모듈(720)은 도포 및 현상 모듈(400)과 인터페이스 모듈(700) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 제1버퍼 모듈(710) 및 제2버퍼 모듈(720)은 동일선상에 배치될 수 있다. 제1버퍼 모듈(710)과 제2버퍼 모듈(720) 사이에는 기판 열처리를 위한 열처리 모듈(WCP)이 제공될 수 있다.
제1버퍼 모듈(710)은 도포 모듈(401)에 대응하는 높이에 배치될 수 있다. 제2버퍼 모듈(720)은 현상 모듈(402)에 대응하는 높이에 배치될 수 있다.
제1버퍼 로봇(740)과 제2버퍼 로봇(750)은 제1버퍼 모듈(710) 및 제2버퍼 모듈(720)을 기준으로 양측에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1버퍼 로봇(740)은 제1버퍼 모듈(710), 부가 공정 챔버(730), 열처리 모듈(WCP) 간에 기판을 반송할 수 있다. 제2버퍼 로봇(750)은 제2버퍼 모듈(720), 열처리 모듈(WCP), 인터페이스 로봇(760) 간에 기판을 반송할 수 있다.
제1버퍼 로봇(740)과 제2버퍼 로봇(750)은 인터페이스 로봇(760)과 직접적으로 기판을 주고받을 수 있는 핸드 형상을 갖는다.
도 5는 인터페이스 로봇을 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 인터페이스 로봇의 정면오디며, 도 7은 인터페이스 로봇의 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 인터페이스 로봇(760)은 몸체(762), 제1구동부(770a), 제2구동부(770b), 제1아암(780a), 제2아암(780b) 그리고 배기덕트(790)를 포함할 수 있다.
몸체(762)는 지지 프레임(798)에 매달린 상태로 고정 설치된다. 제1구동부(770a)와 제2구동부(770b)는 몸체(762)의 내부 공간 좌우에 각각 제공된다. 제1,2구동부(770a,770b)는 제1아암(780a)과 제2아암(780b)을 각각 상하 방향 그리고 전후 방향으로 이동시킨다. 예를 들어, 제1구동부(770a)와 제2구동부(770b)는 수직 구동부재(774)와 수평구동부재(772)를 포함할 수 있다. 제1아암(780a)과 제2아암(780b)은 각각의 구동부에 의해 전후 방향과 상하 방향으로 이동 될 수 있다.
배기 덕트(790)는 몸체(762)의 일측에 제공될 수 있다. 몸체(762) 내부에서 발생되는 파티클은 배기 덕트(790)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 이를 위해 몸체(762)는 배기덕트(790)가 연결되는 배기구 및 배기구에 제공되는 배기팬(792)을 포함할 수 있다. 배기 덕트(790)의 끝은 지지 프레임(798)에 연결된다. 지지 프레임(798)은 내부에 배기 통로(미도시됨)를 가지며, 배기 덕트(790)는 이 배기 통로와 연결될 수 있다.
제1아암(780a)과 제2아암(780b)은 몸체(762)의 아래에 위치된다. 제1아암(780a)과 제2아암(780b) 각각은 핸드(782), 아암(784), 그리고 아암 지지부(786)를 포함할 수 있다. 핸드(782)는 제1버퍼 로봇(740) 및 제2버퍼 로봇(750)과 직접적으로 기판을 주고받을 수 있는 형상을 갖는다.
아암 지지부(786)는 몸체(762)의 측면에 형성된 개구부(764)를 통해 수직 구동부재(774)와 연결된다. 아암 지지부(786)는 상면으로부터 아래 방향으로 형성된 슬롯(787)을 포함한다. 몸체(762)에는 개구부(764)의 상단으로부터 하방으로 연장되어 슬롯(787)에 삽입되는 제1차단 격벽(765)을 갖는다. 제1차단 격벽(765)의 길이는 아암 지지부(786)의 승강 이동 거리보다 길게 제공되는 것이 바람직하다. 특히, 몸체(762)는 제1차단 격벽(765)보다 전방에 위치되고 개구부(764)의 하단으로부터 상방으로 연장되어 형성되는 제2차단 격벽(766)을 포함한다. 개구부(764)를 정면에서 바라보았을 때 제1차단 격벽(765)의 하단과 제2차단 격벽(766)의 상단이 겹쳐지도록 제공된다.
도 8은 몸체 개구부를 설명하기 위한 도면이다.
도면에서와 같이, 몸체의 측면에 형성된 개구부(764)는 제1차단 격벽(765)과 제2차단 격벽(766)에 의해 외부에서 내부로 또는 내부에서 외부로의 기류 흐름을 최소화할 수 있다. 만약, 이러한 격벽이 존재하지 않을 경우 넓은 개구부를 통해 외부 기류가 유입되거나 또는 내부 오염원이 외부로 유출될 수 있지만, 본 발명에서는 이러한 문제를 최소화할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
700 : 인터페이스 모듈 702 : 프레임
710 : 제1버퍼 모듈 720 : 제2버퍼모듈
730 : 부가 공정 모듈 740 : 제1버퍼로봇
750 : 제2버퍼로봇 760 : 인터페이스 로봇

Claims (12)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드포트 및 상기 로드 포트에 놓인 용기와 기판을 주고받는 인덱스 로봇이 제공된 프레임을 가지는 인덱스 모듈과;
    상기 인덱스 모듈과 인접하게 배치되고, 기판에 대해 도포 공정 및 현상공정을 포함하는 처리 공정을 수행하는 처리 모듈과; 그리고
    노광 공정을 수행하는 외부의 노광 설비와 기판을 주고 받는 인터페이스 로봇을 가지며, 상기 처리 모듈과 인접하게 배치되는 인터페이스 모듈을 포함하되,
    상기 인터페이스 로봇은,
    지지 프레임에 매달리도록 고정되는 몸체;
    상기 몸체의 저면 아래에 위치되고, 상기 몸체 내부의 구동부에 의해 전후 및 상하 이동되는 제1아암 및 제2아암;
    상기 몸체의 일측에 제공되고, 상기 몸체 내부에서 발생되는 파티클을 외부로 배기하는 배기덕트를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는
    상기 배기덕트가 연결되는 배기구; 및
    상기 배기구에 제공되는 배기팬을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1아암 및 상기 제2아암 각각은
    상기 몸체의 측면에 형성된 개구부를 통해 상기 구동부와 연결되는 아암 지지부를 갖고,
    상기 아암 지지부는 상면으로부터 아래 방향으로 형성된 슬롯을 포함하며,
    상기 몸체는
    상기 개구부의 상단으로부터 하방으로 연장되어 상기 슬롯에 삽입되는 제1차단 격벽을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1차단 격벽의 길이는
    상기 제1아암 및 상기 제2아암의 승하강 이동 거리보다 길게 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 몸체는
    상기 제1차단 격벽보다 전방에 위치되고 상기 개구부의 하단으로부터 상방으로 연장되어 형성되는 제2차단 격벽을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개구부를 정면에서 바라보았을 때 상기 제1차단 격벽의 하단과 상기 제2차단 격벽의 상단이 겹쳐지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 기판 반송 로봇은,
    지지 프레임에 매달린 상태로 고정되는 몸체;
    상기 몸체 내부 공간에 제공되는 제1구동부, 제2구동부;
    상기 몸체의 저면 아래에 위치되고 상기 제1구동부에 의해 전후 및 상하 이동되는 제1아암;
    상기 몸체의 저면 아래에 위치되고 상기 제2구동부에 의해 전후 및 상하 이동되는 제2아암;
    상기 몸체의 일측에 제공되고, 상기 몸체 내부에서 발생되는 파티클을 외부로 배기하는 배기덕트를 포함하는 기판 반송 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몸체는
    상기 배기덕트가 연결되는 배기구; 및
    상기 배기구에 제공되는 배기팬을 더 포함하는 기판 반송 로봇.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1아암 및 상기 제2아암 각각은
    상기 몸체의 측면에 형성된 개구부를 통해 상기 제1구동부 및 제2구동부와 연결되는 아암 지지부를 포함하고,
    상기 아암 지지부는 상면으로부터 아래 방향으로 형성된 슬롯을 포함하며,
    상기 몸체는
    상기 개구부의 상단으로부터 하방으로 연장되어 상기 슬롯에 삽입되는 제1차단 격벽을 포함하는 기판 반송 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1차단 격벽의 길이는
    상기 제1아암 및 상기 제2아암의 승하강 이동 거리보다 길게 제공되는 기판 반송 로봇.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 몸체는
    상기 제1차단 격벽보다 전방에 위치되고 상기 개구부의 하단으로부터 상방으로 연장되어 형성되는 제2차단 격벽을 더 포함하는 기판 반송 로봇.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 개구부를 정면에서 바라보았을 때 상기 제1차단 격벽의 하단과 상기 제2차단 격벽의 상단이 겹쳐지도록 제공되는 기판 반송 로봇.
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