KR20220165569A - 기판 처리 방법 및 장치, 온도 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판 처리 방법은, 막이 형성된 상기 기판을 열 처리하는 제1가열 공정 및 상기 제1가열 공정이 수행된 이후, 상기 기판을 열 처리하는 제2가열 공정을 수행하되, 상기 제1가열 공정에서 상기 기판을 가열하는 제1가열 플레이트의 온도 데이터를 수집하는 수집 단계와; 그리고, 상기 온도 데이터에 근거하여, 상기 제2가열 공정에서 상기 기판을 가열하는 제2가열 플레이트의 온도를 조절하는 제1제어 단계를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 방법 및 장치, 온도 제어 방법{METHOD AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTREATE, TEMPERATURE CONTROL METHOD}
본 발명은 기판 처리 방법 및 장치, 그리고 온도 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열 플레이트를 이용하여 기판을 가열하는 기판 처리 방법 및 장치, 그리고 상기 가열 플레이트의 온도를 제어하는 온도 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 평판표시패널을 제조하기 위해 포토리소그라피 공정, 에칭 공정, 애싱 공정, 박막 증착 공정, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 포토리소그라피 공정은 웨이퍼 등의 기판 상에 도포막을 형성하는 도포 공정과, 기판 상에 형성된 도포막에 마스크를 이용하여 광을 조사하는 노광 공정과, 그리고 노광 공정이 수행된 도포막에 현상액을 공급하여 기판 상에 원하는 패턴을 얻는 현상 공정을 포함한다.
또한, 일반적으로 기판 상에 형성된 도포막 및 패턴을 안정화하기 위해, 도포 공정과 노광 공정의 사이, 노광 공정과 현상 공정 사이, 그리고 현상 공정 이후에 열 처리 공정이 수행된다. 이러한 열 처리 공정은 열 처리 챔버 내에 배치되는 가열 플레이트 상에 기판이 놓이고, 가열 플레이트가 기판을 가열하여 수행된다.
도 1은 일반적인 열 처리 공정에서, 가열 플레이트의 온도 제어 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 기준 데이터로 입력되는 가열 플레이트의 설정 온도를 보여주는 그래프이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 일반적으로 기판을 균일하게 처리하기 위해 기판이 열 처리 챔버의 가열 플레이트는 설정 온도(RT)로 일정하게 유지되는 것을 목표로 한다. 이에, 가열 플레이트의 온도를 제어하는 제어기(C)는 기준 데이터(Ref)로 설정 온도(RT)를 전달 받는다. 또한, 제어기(C)는 가열 플레이트의 온도가 기준 데이터(Ref)로 입력된 설정 온도(RT)로 유지될 수 있도록 피드백(Feedback) 제어한다.
도 3은 도 1의 가열 플레이트의 실제 온도 변화를 나타낸 그래프이다. 도 3의 t1은 열 처리 챔버로 기판이 투입되는 시점 또는 기판이 가열 플레이트에 놓이는 시점이다.
기판의 온도는 가열 플레이트보다 낮다. 이에, 낮은 온도의 기판이 열 처리 챔버로 반입되면 가열 플레이트의 온도는 급격히 떨어진다. 이 경우, 가열 플레이트에 열 충격이 가해질 수 있다.
또한, 가열 플레이트의 온도가 떨어지면 제어기(C)는 피드백 제어를 통해 가열 플레이트의 온도를 설정 온도(RT)로 되돌린다. 예를 들어, 제어기(C)는 온도 센서가 측정하는 가열 플레이트의 온도 측정 값을 전달받고, 가열 플레이트를 가열하는 히터의 출력을 조절하여 가열 플레이트의 온도를 설정 온도(RT)로 되돌린다. 이 경우, 가열 플레이트의 온도를 설정 온도(RT)로 안정화시키는데 t1으로부터 t2까지, 즉, a 만큼의 시간이 소요된다. 이에 열 처리 공정이 수행되는데 소요되는 시간이 증가한다. 또한, 온도 변화 폭도 b 로 증가한다. 온도 변화 폭이 커지면, 기판 상에 형성된 패턴과 패턴 사이의 간격은 일정하지 않고, 기판의 영역 별로 편차가 발생할 수 있다. 즉, 가열 플레이트의 온도 변화는 노광 공정 이후에 수행되는 열 처리 공정에서 더욱 치명적으로 작용할 수 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 방법 및 장치, 그리고 가열 플레이트의 온도 제어 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 가열하는 가열 플레이트의 온도 변화를 최소화 할 수 있는 기판 처리 방법 및 장치, 그리고 가열 플레이트의 온도 제어 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가열 공정을 수행하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있는 기판 처리 방법 및 장치, 그리고 가열 플레이트의 온도 제어 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가열 플레이트의 온도 변화를 빠르게 안정화 시킬 수 있는 기판 처리 방법 및 장치, 그리고 가열 플레이트의 온도 제어 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판 처리 방법은, 막이 형성된 상기 기판을 열 처리하는 제1가열 공정 및 상기 제1가열 공정이 수행된 이후, 상기 기판을 열 처리하는 제2가열 공정을 수행하되, 상기 제1가열 공정에서 상기 기판을 가열하는 제1가열 플레이트의 온도 데이터를 수집하는 수집 단계와; 그리고, 상기 온도 데이터에 근거하여, 상기 제2가열 공정에서 상기 기판을 가열하는 제2가열 플레이트의 온도를 조절하는 제1제어 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 온도 데이터로부터, 상기 제2가열 플레이트의 온도 제어를 위한 타겟 프로파일을 생성하는 생성 단계를 더 포함하고, 상기 제1제어 단계는, 상기 타겟 프로파일에 근거하여 상기 제2가열 플레이트의 온도를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제2가열 공정에서 상기 제2가열 플레이트의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 근거하여 상기 제2가열 플레이트의 온도를 피드백 제어하는 제2제어 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 막에 광을 조사하는 노광 공정을 더 포함하고, 상기 제2가열 공정은, 상기 노광 공정 이후에 수행될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 광이 조사된 상기 막에 현상 액을 공급하는 현상 공정을 더 포함하고, 상기 제2가열 공정은, 상기 현상 공정 이전에 수행될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제2가열 공정은 복수 회 수행되고, 상기 광이 조사된 상기 막에 현상 액을 공급하는 현상 공정을 더 포함하고, 상기 제2가열 공정들 중 어느 하나는, 상기 현상 공정 이전에 수행되고, 상기 제2가열 공정들 중 다른 하나는, 상기 현상 공정 이후에 수행될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1가열 공정은, 상기 노광 공정 이전에 수행될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1가열 공정은 복수 회 수행되고, 상기 수집 단계는, 상기 제1가열 공정들로부터 적어도 둘 이상의 상기 온도 데이터를 수집하고, 상기 생성 단계에는, 상기 온도 데이터들로부터 상기 타겟 프로파일을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 온도를 조절하는 온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 방법으로서, 막이 형성된 상기 기판의 온도를 조절하는 온도 조절 공정을 복수 회 수행하되, 상기 온도 조절 공정들 중 노광 공정 이전에 수행되는 제1온도 조절 공정에서 사용되는 제1온도 조절 플레이트의 온도 데이터를 수집하는 수집 단계와; 상기 온도 데이터에 근거하여 상기 온도 조절 공정들 중 상기 노광 공정 이후에 수행되는 제2온도 조절 공정에서 사용되는 제2온도 조절 플레이트의 온도 변화를 예측하여 예측 프로파일을 생성하는 생성 단계와; 그리고, 상기 예측 프로파일에 근거하여 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 제1제어 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 생성 단계에는, 설정 온도를 기준으로 상기 예측 프로파일과 대칭되는 타겟 프로파일을 생성하고, 상기 제1제어 단계에서 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 제어 값은, 상기 타겟 프로파일을 근거로 결정될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 온도 데이터는, 상기 제1온도 조절 공정이 수행되는 동안 상기 제1온도 조절 플레이트의 온도 변화에 관한 정보를 포함하고, 상기 예측 프로파일의 생성은, 상기 온도 데이터를 입력 받아 상기 예측 프로파일을 출력하는 변환 함수에 의해 생성되고, 상기 변환 함수는, 미리 획득된 상기 제1온도 조절 플레이트를 사용하여 기판 가열시 설정된 처리 조건에 따른 상기 제1온도 조절 플레이트의 온도 변화 정보와 상기 제2온도 조절 플레이트를 사용하여 기판 가열시 설정된 처리 조건에 따른 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도 변화 정보를 포함하는 참조 데이터에 근거하여 생성될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제2온도 조절 공정에서 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 근거하여 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도가 상기 설정 온도가 되도록 피드백 제어하는 제2제어 단계를 더 포함하고, 상기 제2제어 단계에서 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 제어 값은, 측정된 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도에 근거하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1제어 단계가 수행되는 시간, 그리고 상기 제2제어 단계가 수행되는 시간은 적어도 일부가 중첩될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1온도 조절 공정은, 복수 회 수행되고, 상기 수집 단계는, 각각의 상기 제1 온도 조절 공정들로부터 상기 온도 데이터들을 수집하고, 상기 생성 단계에는, 상기 온도 데이터들로부터 상기 타겟 프로파일을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 상기 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버와; 상기 기판을 열 처리하는 열 처리 챔버와; 상기 액 처리 챔버, 상기 열 처리 챔버, 그리고 외부의 노광 장치 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송 유닛과; 그리고, 제어기를 포함하고, 상기 열 처리 챔버는, 상기 노광 장치에 의한 노광 공정이 수행되기 전의 상기 기판을 열 처리하는 제1열 처리 챔버와; 그리고, 상기 노광 공정이 수행된 상기 기판을 열 처리하는 제2열 처리 챔버를 포함하고, 상기 제1열 처리 챔버는, 상기 기판을 가열하는 제1가열 플레이트와; 상기 제1가열 플레이트의 온도를 측정하는 제1온도 센서와; 상기 제1가열 플레이트의 온도를 제어하는 제1히터를 포함하고, 상기 제2열 처리 챔버는, 상기 기판을 가열하는 제2가열 플레이트와; 상기 제2가열 플레이트의 온도를 측정하는 제2온도 센서와; 그리고 상기 제2가열 플레이트의 온도를 제어하는 제2히터를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 제1온도 센서가 측정하는 상기 제1가열 플레이트의 온도 데이터를 전달받고, 상기 온도 데이터에 근거하여 상기 제2가열 플레이트가 설정 온도에 이를 수 있도록 상기 제2히터를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 온도 데이터로부터 상기 제2가열 플레이트의 온도 변화를 예측하여 예측 프로파일을 생성하고, 상기 예측 프로파일에 대하여 상기 설정 온도를 기준으로 대칭되는 타겟 프로파일을 생성하고, 상기 타겟 프로파일에 근거하여 상기 제2히터를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 제2온도 센서가 측정하는 상기 제2가열 플레이트의 온도 값을 전달받고, 전달받은 상기 온도 값이 상기 설정 온도에 이를 수 있도록 상기 제2히터를 피드백 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1히터는, 상부에서 바라본 상기 기판의 제1영역, 그리고 상기 제1영역과 상이한 제2영역을 독립적으로 가열할 수 있도록 복수로 제공되고, 상기 제2히터는, 상부에서 바라본 상기 기판의 상기 제1영역, 그리고 상기 제1영역과 상이한 상기 제2영역을 독립적으로 가열할 수 있도록 복수로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1온도 센서는, 상기 제1영역과 대응하는 상기 제1가열 플레이트의 제1온도 데이터, 그리고 상기 제2영역과 대응하는 상기 제1가열 플레이트의 제2온도 데이터 각각을 상기 제어기로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 제1온도 데이터로부터 제1타겟 프로파일을 생성하고, 상기 제2온도 데이터로부터 제2타겟 프로파일을 생성하고, 상기 제1타겟 프로파일을 근거로 상기 제2가열 플레이트의 상기 제1영역에 대응하는 상기 제2히터를 제어하고, 상기 제2타겟 프로파일을 근거로 상기 제2가열 플레이트의 상기 제2영역에 대응하는 상기 제2히터를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 방법 및 장치, 그리고 가열 플레이트의 온도 제어 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 가열하는 가열 플레이트의 온도 변화를 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 가열 공정을 수행하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 가열 플레이트의 온도 변화를 빠르게 안정화시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다
도 1은 일반적인 열 처리 공정에서, 가열 플레이트의 온도 제어 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 기준 데이터로 입력되는 가열 플레이트의 설정 온도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 도 1의 가열 플레이트의 실제 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 6은 도 4의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 7의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 9은 도 7의 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 도 9의 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제어기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법 및 온도 제어 방법을 개략적으로 나타낸 플로우 차트이다.
도 13은 도 12의 생성 단계의 상세 플로우 차트이다.
도 14는 도 13의 생성 단계에서 생성하는 예측 프로파일 및 타겟 프로파일의 모습을 보여주는 그래프이다.
도 15는 도 12의 제어 단계의 상세 플로우 차트이다.
도 16은 도 15의 제1제어 단계, 그리고 제2제어 단계가 적용된 제2가열 플레이트의 온도 제어 동작의 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 17은 제2가열 플레이트의 온도 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 18, 그리고 도 19는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 방법 및 온도 제어 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 20은 도 15의 제1제어 단계, 그리고 제2제어 단계가 적용된 냉각 플레이트의 온도 제어 동작의 다른 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 21은 냉각 플레이트의 온도 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 도 4 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 기판(W)을 반송하는 모든 구성들은 반송 유닛(Transfer Unit)으로 칭해질 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 6은 도 4의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 인덱스 모듈(100, index module), 처리 모듈(300, treating module), 인터페이스 모듈(500, interface module), 그리고 제어기(600)를 포함한다. 제어기(600)에 관하여는 후술한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하에서 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)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)으로 정의한다.
인덱스 모듈(100)은 기판(W)이 수납된 용기(F)로부터 기판(W)을 처리 모듈(300)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(F)로 수납한다. 인덱스 모듈(100)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(100)은 로드 포트(110)와 인덱스 프레임(130)을 가진다. 인덱스 프레임(130)을 기준으로 로드 포트(110)는 처리 모듈(300)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(F)는 로드 포트(110)에 놓인다. 로드 포트(110)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드 포트(110)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(F)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(F)가 사용될 수 있다. 용기(F)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 로드 포트(110)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(130)의 내부에는 인덱스 로봇(132)이 제공된다. 인덱스 프레임(130) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(136)이 제공되고, 인덱스 로봇(132)은 가이드 레일(136) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(132)은 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(300)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(300)은 용기(F)에 수납된 기판(W)을 전달받아 기판 처리 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(300)은 도포 블록(300a) 및 현상 블록(300b)을 가진다. 도포 블록(300a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블록(300b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블록(300a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블록(300b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블록(300b)들은 서로 적층되게 제공된다. 도 4의 실시 예에 의하면, 도포 블록(300a)은 2개가 제공되고, 현상 블록(300b)은 2개가 제공된다. 도포 블록 (300a)들은 현상 블록(300b)들의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블록(300a)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블록(300b)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 도포 블록(300a), 그리고 현상 블록(300b)은 각각 열 처리 챔버(320), 반송 챔버(350), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316)를 가진다. 도포 블록(300a)이 가지는 열 처리 챔버(320), 반송 챔버(350), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316)를 제1열 처리 챔버, 제1반송 챔버, 제1액 처리 챔버, 그리고 제1버퍼 챔버라 칭할 수 있다. 현상 블록(300b)이 가지는 열 처리 챔버(320), 반송 챔버(350), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316)를 제2열 처리 챔버, 제2반송 챔버, 제2액 처리 챔버, 그리고 제2버퍼 챔버라 칭할 수 있다.
열 처리 챔버(320)는 기판(W)에 대해 가열 공정을 수행한다. 액 처리 챔버(360)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액 막을 형성하거나, 노광 공정이 수행된 액 막으로부터 패턴을 취출하는 현상 액을 공급할 수 있다. 액 막은 포토레지스트막(Photoresist Layer) 또는 반사방지막(ARC, Anti Reflective Coating Layer)일 수 있다. 반송 챔버(350)는 도포 블록(300a) 또는 현상 블록(300b) 내에서 열 처리 챔버(320)와 액 처리 챔버(360) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(350)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(350)에는 반송 로봇(352)이 제공된다. 반송 로봇(352)은 열 처리 챔버(320), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(352)은 기판(W)이 놓이는 핸드를 가지며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(350) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(356)이 제공되고, 반송 로봇(352)은 가이드 레일(356) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)는 복수 개로 제공된다. 열 처리 챔버(320)들은 제1 방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버(320)들은 반송 챔버(350)의 일 측에 위치된다.
도 4는 도 3의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 4의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 4, 그리고 도 5를 참조하면, 열 처리 챔버(320)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)를 가진다.
하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(미도시)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(3230)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)에 비해 반송 챔버(350)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(3220)은 냉각 플레이트(3222)를 가진다. 냉각 플레이트(3222)를 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각 플레이트(3222)에는 냉각 부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 부재(3224)는 냉각 플레이트(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(3230)은 가열 플레이트(3232), 커버(3234), 히터(3233), 그리고 온도 센서(3239)를 가진다. 가열 플레이트(3232)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 가열 플레이트(3232)는 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열 판(3232)에는 히터(3233)가 설치된다. 히터(3233)는 전류가 인가되는 발열 저항체로 제공될 수 있다. 가열 플레이트(3232)에는 제3 방향(16)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 리프트 핀(3238)들이 제공된다. 리프트 핀(3238)은 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 가열 플레이트(3232) 상에 내려놓거나 가열 플레이트(3232)으로부터 기판(W)을 들어올려 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로 인계한다. 일 예에 의하면, 리프트 핀(3238)은 3개가 제공될 수 있다. 커버(3234)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(3234)는 가열 플레이트(3232)의 상부에 위치되며 구동기(3236)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 커버(3234)가 이동되어 커버(3234)와 가열 플레이트(3232)가 형성하는 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다. 온도 센서(3239)는 가열 플레이트(3232)의 온도를 실시간으로 측정하고, 측정된 가열 플레이트(3232)의 온도 측정 값을 실시간으로 제어기(600)로 전달할 수 있다.
또한, 도포 블록(300a)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제1열 처리 챔버가 가지는 가열 플레이트(3232), 커버(3234), 히터(3233), 그리고 온도 센서(3239)는 제1가열 플레이트, 제1커버, 제1히터, 그리고 제1온도 센서로 칭해질 수 있다. 또한, 상술한 현상 블록(300b)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제2열 처리 챔버가 가지는 가열 플레이트(3232), 커버(3234), 히터(3233), 그리고 온도 센서(3239)는 제2가열 플레이트, 제2커버, 제2히터, 그리고 제2온도 센서로 칭해질 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(352)의 핸드(354)에 형성된 돌기(3543)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(3244)는 핸드(354)에 형성된 돌기(3543)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3543)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(354)와 반송 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(354)와 반송 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(354)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 제1영역(3212)과 제2영역(3214) 간에 이동될 수 있다. 반송 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)의 끝 단에서 반송 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 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(3230) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀(3238)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(3240)가 냉각 판(3222)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각 판(3222)과 기판(W) 간에 열 전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(3240)는 열 전도성이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(3240)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)들 중 일부의 열처리 챔버(320)에 제공된 가열 유닛(3230)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착율을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(HMDS, hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.
액 처리 챔버(360)는 복수 개로 제공된다. 액 처리 챔버(360)들 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버(360)들은 반송 챔버(350)의 일 측에 배치된다. 액 처리 챔버(360)들은 제1 방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버(360)들 중 어느 일부는 인덱스 모듈(100)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 전단 액 처리 챔버(362)(front liquid treating chamber)라 칭한다. 액 처리 챔버(360)들 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(500)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 후단 액처리 챔버(364)(rear heat treating chamber)라 칭한다.
도포 블록(300a)에 제공되는 액 처리 챔버(360)인 제1액 처리 챔버에서는, 도포액을 공급할 수 있고, 현상 블록(300b)에 제공되는 액 처리 챔버(360)인 제2액 처리 챔버에서는 현상액을 공급할 수 있다. 도포 블록(300a)에 제공되는 액 처리 챔버(360)들 중 전단 액 처리 챔버(362)는 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 도포 블록(300a)에 제공되는 액 처리 챔버(360)들 중 후단 액 처리 챔버(364)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1액은 반사 방지막을 형성하는 도포액이고, 제2액은 포토레지스트막을 형성하는 도포액일 수 있다. 포토레지스트는 반사 방지막 형성된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사 방지막일 수 있다. 이 경우, 반사 방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
도 9은 도 7의 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 10은 도 9의 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 평면도이다. 도 9, 그리고 도 10에서는 도포 블록(300a)에 제공되는 액 처리 챔버(360)인 제1액 처리 챔버에 대하여 도시한다. 다만, 현상 블록(300b)에 제공되는 액 처리 챔버(360)인 제2액 처리 챔버는 제1액 처리 챔버와 동일 또는 유사한 구성들을 가지므로, 제2액 처리 챔버에 대한 반복된 설명은 생략한다.
도 9, 그리고 도 10을 참조하면, 액 처리 챔버(360)에는 기판(W)을 처리하는 기판 처리 장치(1000)가 제공될 수 있다. 액 처리 챔버(360)에는 기판(W)에 대하여 액 처리를 수행하는 기판 처리 장치(1000)가 제공될 수 있다.
액 처리 챔버(360)에 제공되는 기판 처리 장치(1000)는 하우징(1100), 처리 용기(1200), 지지 유닛(1300), 기류 공급 유닛(1400), 액 공급 유닛(1500), 그리고 제어기(1900)를 포함할 수 있다.
하우징(1100)은 내부 공간(1102)을 가질 수 있다. 하우징(1100)은 내부 공간(1102)을 가지는 사각의 통 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(1100)의 일 측에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 내부 공간(1102)으로 반입되거나, 내부 공간(1102)에서 기판(W)이 반출되는 입구로 기능할 수 있다. 또한, 개구를 선택적으로 밀폐시키기 위해, 개구와 인접한 영역에는 도어(미도시)가 설치될 수 있다. 도어는 내부 공간(1102)에 반입 된 기판(W)에 대한 처리 공정이 수행되는 동안, 개구를 차단하여 내부 공간(1102)을 밀폐 시킬 수 있다.
처리 용기(1200)는 내부 공간(1102)에 배치될 수 있다. 처리 용기(1200)는 처리 공간(1202)을 가질 수 있다. 즉, 처리 용기(1200)는 처리 공간(1202)을 가지는 바울일 수 있다. 이에, 내부 공간(1102)은 처리 공간(1202)을 감싸도록 제공될 수 있다. 처리 용기(1200)는 상부가 개방된 컵 형상을 가질 수 있다. 처리 용기(1200)가 가지는 처리 공간(1202)은 후술하는 지지 유닛(1300)이 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 공간일 수 있다. 처리 공간(1202)은 액 공급 유닛(1500), 그리고 습윤 유닛(1600)이 각각 처리 매체를 공급하여 기판(W)이 처리되는 공간일 수 있다.
처리 용기(1200)는 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)을 포함할 수 있다. 외측 컵(1230)은 지지 유닛(1300)의 둘레를 감싸도록 제공되고, 내측 컵(1210)은 외측 컵(1230)의 내측에 위치될 수 있다. 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230) 각각은 상부에서 바라볼 때 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)의 사이 공간은 처리 공간(1202)으로 유입된 처리 매체가 회수되는 회수 경로로 기능할 수 있다.
내측 컵(1230)은 상부에서 바라볼 때, 후술하는 지지 유닛(1300)의 회전 축(1330)을 감싸는 형상으로 제공될 수 있다. 예컨대, 내측 컵(1230)은 상부에서 바라볼 때 회전 축(1330)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 내측 컵(1230)은 하우징(1100)에 결합되는 배기구(1120)와 중첩되도록 위치될 수 있다. 내측 컵(1230)은 내측 부 및 외측 부를 가질 수 있다. 내측 부와 외측 부 각각의 상면은 가상의 수평 선을 기준으로 서로 상이한 각도를 가지도록 제공될 수 있다. 예컨대, 내측 부는 상부에서 바라 볼 때, 후술하는 지지 유닛(1300)의 지지 판(1310)과 중첩되게 위치될 수 있다. 내측 부는 회전 축(1330)과 마주하게 위치될 수 있다. 내측 부는 외전 축(1330)으로부터 멀어질수록 그 상면이 상향 경사진 방향을 향하고, 외측 부는 내측 부로부터 외측 방향으로 연장될 수 있다. 외측 부는 그 상면이 회전 축(1330)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향할 수 있다. 내측 부의 상단은 기판(W)의 측단 부와 상하 방향으로 일치될 수 있다. 일 예에 의하면, 외측 부와 내측 부가 만나는 지점은 내측 부의 상단보다 낮은 위치일 수 있다. 내측 부와 외측 부가 서로 만나는 지점은 라운드지도록 제공될 수 있다. 외측 부는 외측 컵(1230)과 서로 조합되어 처리 액, 습윤 매체와 같은 처리 매체가 회수되는 회수 경로를 형성할 수 있다.
외측 컵(1230)은 지지 유닛(1300) 및 내측 컵(1210)을 감싸는 컵 형상으로 제공될 수 있다. 외측 컵(1230)은 바닥 부(1232), 측 부(1234), 경사 부(1236)를 가질 수 있다. 바닥 부(1232)는 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가질 수 있다. 바닥 부(1232)에는 회수 라인(1238)이 연결될 수 있다. 회수 라인(1238)은 기판(W) 상에 공급된 처리 매체를 회수할 수 있다. 회수 라인(1238)에 의해 회수된 처리 매체는 외부의 재생 시스템에 의해 재 사용될 수 있다. 측 부(1234)는 지지 유닛(1300)을 감싸는 환 형의 링 형상을 가질 수 있다. 측 부(1234)는 바닥 부(1232)의 측 단으로부터 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 측 부(1234)는 바닥 부(1232)로부터 위로 연장될 수 있다.
경사 부(1236)는 측 부(1234)의 상단으로부터 외측 컵(1230)의 중심 축을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 경사 부(1236)의 내측 면은 지지 유닛(1300)에 가까워지도록 상향 경사지게 제공될 수 있다. 경사 부(1236)는 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 기판(W)에 대한 처리 공정 중에는 경사 부(1236)의 상단이 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치될 수 있다.
내측 승강 부재(1242), 그리고 외측 승강 부재(1244)는 각각 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)을 승강 이동시킬 수 있다. 내측 승강 부재(1242)는 내측 컵(1210)과 결합되고, 외측 승강 부재(1244)는 외측 컵(1230)과 결합되어 각각 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)을 승강 이동시킬 수 있다.
지지 유닛(1300)은 기판(W)을 지지, 그리고 회전시킬 수 있다. 지지 유닛(1300)은 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 척 일 수 있다. 지지 유닛(1300)은 지지 판(1310), 회전 축(1330), 그리고 회전 구동기(1350)를 포함할 수 있다. 지지 판(1310)은 기판(W)이 안착되는 안착 면을 가질 수 있다. 지지 판(1310)은 상부에서 바라볼 때 원 형상을 가질 수 있다. 지지 판(1310)은 상부에서 바라볼 때, 그 직경이 기판(W)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 지지 판(1310)에는 흡착 홀(미도시)이 형성되어, 진공 흡착 방식으로 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택 적으로 지지 판(1310)에는 정전 판(미도시)이 제공되어 정전기를 이용한 정전 흡착 방식으로 기판(W)을 척킹 할 수 있다. 선택 적으로 지지 판(1310)에는 기판(W)을 지지하는 지지 핀들이 제공되어 지지 핀과 기판(W)이 서로 물리적으로 접촉되어 기판(W)을 척킹할 수도 있다.
회전 축(1330)은 지지 판(1310)과 결합될 수 있다. 회전 축(1330)은 지지 판(1310)의 하면과 결합될 수 있다. 회전 축(1330)은 그 길이 방향이 상하 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 회전 축(1330)은 회전 구동기(1350)로부터 동력을 전달 받아 회전될 수 있다. 이에, 회전 축(1330)은 지지 판(1310)을 회전시킬 수 있다. 회전 구동기(1350)는 회전 축(1330)의 회전 속도를 가변할 수 있다. 회전 구동기(1350)는 구동력을 제공하는 모터일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 회전 구동기(1350)는 구동력을 제공하는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
기류 공급 유닛(1400)은 내부 공간(1102)으로 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 내부 공간(1102)으로 하강 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 내부 공간(1102)으로 온도 및/또는 습도가 조절된 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 하우징(1100)에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 처리 용기(1200), 그리고 지지 유닛(1300)보다 상부에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 팬(1410), 기류 공급 라인(1430), 그리고 필터(1450)를 포함할 수 있다. 기류 공급 라인(1430)은 온도 및/또는 습도가 조절된 외부의 기류를 내부 공간(1102)으로 공급할 수 있다. 기류 공급 라인(1430)에는 필터(1450)가 설치되어, 기류 공급 라인(1430)에 흐르는 외부의 기류가 가지는 불순물을 제거할 수 있다. 또한, 팬(1410)이 구동되면 기류 공급 라인(1430)이 공급하는 외부의 기류를 내부 공간(1102)으로 균일하게 전달할 수 있다.
액 공급 유닛(1500)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)으로 처리 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(1500)이 기판(W)으로 공급하는 처리 액(PR)은 도포 액일 수 있다. 예컨대, 도포 액은 포토레지스트와 같은 감광액일 수 있다. 또한, 액 공급 유닛(1500)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)으로 프리 웨트 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(1500)이 기판(W)으로 공급하는 프리 웨트 액(TH)은 기판(W)의 표면 성질을 변화시킬 수 있는 액 일 수 있다. 예컨대, 프리 웨트 액(TH)은 기판(W)의 표면 성질을 소수성 성질을 가지도록 변화시킬 수 있는 시너(Thinner)일 수 있다.
액 공급 유닛(1500)은 프리 웨트 노즐(1510), 처리 액 노즐(1530), 아암(1540), 가이드 레일(1550), 그리고 구동기(1560)를 포함할 수 있다.
프리 웨트 노즐(1510)은 상술한 프리 웨트 액(TH)을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 프리 웨트 노즐(1510)은 스트림 방식으로 프리 웨트 액(TH)을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리 액 노즐(1530)은 상술한 처리 액(PR)을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리 액 노즐(1530)은 상술한 포토레지스트와 같은 도포 액을 공급하는 도포 액 노즐일 수 있다. 처리 액 노즐(1530)은 스트림 방식으로 처리 액(PR)을 기판(W)으로 공급할 수 있다.
아암(1540)은 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)을 지지할 수 있다. 아암(1540)의 일 단에는 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)이 설치될 수 있다. 아암(1540)의 일 단 하면에는 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)이 각각 설치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 프리 웨트 노즐(1510) 및 처리 액 노즐(1530)은 후술하는 가이드 레일(1550)의 길이 방향과 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 아암(1540)의 타 단은 구동기(1560)와 결합될 수 있다. 아암(1540)은 아암(1540)을 이동시키는 구동기(1560)에 의해 이동될 수 있다. 이에, 아암(1540)에 설치된 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)의 위치는 변경될 수 있다. 아암(1540)은 구동기(1560)가 설치되는 가이드 레일(1550)을 따라 그 이동 방향이 가이드 될 수 있다. 가이드 레일(1550)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 가이드 레일(1550)은 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 아암(1540)은 길이 방향이 제3 방향(16)을 향하는 회전 축에 결합되어 회전될 수 있다. 회전 축은 구동기에 의해 회전 될 수 있다. 이에, 아암(1540)에 설치되는 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)의 위치는 변경될 수 있다.
다시 도 5, 그리고 도 6을 참조하면, 버퍼 챔버(312, 316)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버(312, 316)들 중 일부는 인덱스 모듈(100)과 반송 챔버(350) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(312)(front buffer)라 칭한다. 전단 버퍼(312)들은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버(312, 316)들 중 다른 일부는 반송 챔버(350)와 인터페이스 모듈(500) 사이에 배치된다 이하. 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(316)(rear buffer)라 칭한다. 후단 버퍼(316)들은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼(312)들 및 후단 버퍼(316)들 각각은 복수의 기판(W)들을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(312)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(132) 및 반송 로봇(352)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(316)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(352) 및 제1로봇(552)에 의해 반입 또는 반출된다.
또한, 전단 버퍼(312)의 일 측 및 타 측에는 전단 버퍼(312)들 간에 기판(W)을 반송하는 제1전단 버퍼 로봇(314), 그리고 제2전단 버퍼 로봇(315)이 제공될 수 있다. 제1전단 버퍼 로봇(314), 그리고 제2전단 버퍼 로봇(315)은, 상부에서 바라볼 때 전단 버퍼(312)를 사이에 두고 서로 대칭되게 위치될 수 있다. 또한, 제1전단 버퍼 로봇(314), 그리고 제2전단 버퍼 로봇(315)은 각각 반송 핸드를 가질 수 있다. 또한, 제1전단 버퍼 로봇(314), 그리고 제2전단 버퍼 로봇(315)은 서로 상이한 높이에 제공될 수 있다.
또한, 후단 버퍼(316)의 일 측 및 타 측에는 후단 버퍼(316)들 간에 기판(W)을 반송하는 제1후단 버퍼 로봇(318), 그리고 제2후단 버퍼 로봇(319)이 제공될 수 있다. 제1후단 버퍼 로봇(318), 그리고 제2후단 버퍼 로봇(319)은, 상부에서 바라볼 때 후단 버퍼(316)를 사이에 두고 서로 대칭되게 위치될 수 있다. 또한, 제1후단 버퍼 로봇(318), 그리고 제2후단 버퍼 로봇(319)은 각각 반송 핸드를 가질 수 있다. 또한, 제1후단 버퍼 로봇(318), 그리고 제2후단 버퍼 로봇(319)은 서로 상이한 높이에 제공될 수 있다.
인터페이스 모듈(500)은 처리 모듈(300)을 외부의 노광 장치(700)와 연결한다. 인터페이스 모듈(500)은 인터페이스 프레임(510), 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(550)을 가진다.
인터페이스 프레임(510)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(550)은 인터페이스 프레임(510)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(520)는 도포 블록(300a)에서 공정이 완료된 기판(W)은 노광 장치(700)로 반송될 수 있다. 노광 장치(700)에서는 도포막이 형성된 기판(W) 상에 마스크를 이용하여 광을 조사하는 노광 공정이 수행될 수 있다. 또한, 기판(W)이 노광 장치(700)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(520)는 노광 장치(700)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블록(300b)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(520)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(520)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(520)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(530)는 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(530)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼(530)들은 서로 적층되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 챔버(350)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(520)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(530)가 배치될 수 있다.
인터페이스 로봇(550)은 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송한다. 인터페이스 로봇(550)은 기판(W)을 반송하는 반송 핸드를 가질 수 있다. 인터페이스 로봇(550)은 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 인터페이스 로봇(550)은 제1로봇(552) 및 제2로봇(554)을 가진다. 제1로봇(552)은 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 그리고 인터페이스 버퍼(530) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(554)은 인터페이스 버퍼(530)와 노광 장치(700) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(530)와 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.
제1로봇(552) 및 제2로봇(554)은 각각 기판(W)이 놓이는 반송 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.
도 11은 본 발명의 제어기를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 제어기(600)는 기판 처리 장치(10)를 제어할 수 있다. 제어기(600)는 기판 처리 장치(10)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다. 제어기(600)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법, 그리고 온도 제어 방법을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(10)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(600)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법, 그리고 온도 제어 방법을 수행할 수 있도록 제2열 처리 챔버가 가지는 제2히터를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(600)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법, 그리고 온도 제어 방법을 수행할 수 있도록 제1온도 센서, 그리고 제2온도 센서로부터 각각 제1가열 플레이트, 그리고 제2가열 플레이트의 온도 변화에 관한 온도 데이터를 실시간으로 전달받을 수 있다.
제어기(600)는 제1제어부(610), 제2제어부(620), 그리고 프로파일 생성부(630)를 포함할 수 있다. 제1제어부(610)는 이하에서 설명하는 제1제어 단계(S23-1)를 수행하는 Tracking Controller일 수 있다. 제2제어부(620)는 이하에서 설명하는 제2제어 단계(S23-2)를 수행하는 Regulation Controller일 수 있다. 프로파일 생성부(630)는 이하에서 설명하는 생성 단계(S22)를 수행할 수 있다. 또한, 제어기(600)는 기판 처리 장치(10)의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치(10)를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(10)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치(10)에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법 및 온도 제어 방법을 개략적으로 나타낸 플로우 차트이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 도포 공정(S11, S13), 노광 공정(S15), 그리고 현상 공정(S17)을 포함할 수 있다. 도포 공정(S11, S13)은 제1도포 공정(S11), 그리고 제2도포 공정(S13)을 포함할 수 있다. 제1도포 공정(S11)은 도포액을 공급하여 상술한 반사방지막(ARC)과 같은 박막을 기판(W) 상에 형성하는 공정일 수 있다. 제2도포 공정(S13)은 도포액을 공급하여 상술한 포토레지스트막과 같은 박막을 기판(W) 상에 형성하는 공정일 수 있다. 노광 공정(S15)은 마스크를 사용하여 기판(W) 상에 형성된 박막에 광을 조사하는 공정일 수 있다. 현상 공정(S17)은 노광 공정(S15)이 수행된 기판(W) 상의 박막으로 현상액을 공급하여 기판(W) 상에 패턴을 형성하는 공정일 수 있다.
제1도포 공정(S11)과 제2도포 공정(S13) 사이에는 제1-1가열 공정(S12)이 수행될 수 있다. 제1-1가열 공정(S12)은 상술한 반사방지막(ARC)을 안정화시키는 ARC Bake 공정일 수 있다.
제2도포 공정(S13)과 노광 공정(S15) 사이에는 제1-2가열 공정(S14)이 수행될 수 있다. 제1-2가열 공정(S14)은 상술한 포토레지스트막을 안정화시키며, 약한 온도로 기판(W)을 가열하는 Soft Bake 공정일 수 있다. 제1-2가열 공정(S14)에서는 기판(W) 상에 남아 있는 Solvent 성분을 증발시킬 수 있다.
또한, 노광 공정(S15) 이전에 수행되는 제1-1가열 공정(S12), 그리고 제1-2가열 공정(S14)은 제1가열 공정으로 칭해질 수 있다.
노광 공정(S15)과 현상 공정(S17) 사이에는 제2-1가열 공정(S16)이 수행될 수 있다. 제2-1가열 공정(S16)은 PEB(Post Exposure Bake) 공정일 수 있다. 제2-1가열 공정(S16)에서는 기판(W) 상의 포토레지스트막의 표면을 평탄화시키고, Standing Wave(노광 처리시 광의 간섭으로 인해 포토레지스트막 계면에 결이 생긴 것)를 개선할 수 있다.
현상 공정(S17)이 수행된 이후, 제2-2가열 공정(S18)이 수행될 수 있다. 제2-2가열 공정(17)은 기판(W) 상에 남아 있는 Solvent와 현상액을 제거하고, 포토레지스트막의 열적 특성을 향상시키는 Hard Bake 공정일 수 있다.
또한, 노광 공정(S15) 이후에 수행되는 제2-1가열 공정(S16), 그리고 제2-2가열 공정(S18)은 제2가열 공정으로 칭해질 수 있다.
제1가열 공정은 상술한 도포 블록(300a)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제1열 처리 챔버에서 수행될 수 있다. 제2가열 공정은 상술한 현상 블록(300b)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제2열 처리 챔버에서 수행될 수 있다.
이하에서는 제2열 처리 챔버에 제공되는 제2가열 플레이트의 온도 제어 방법에 대하여 상세히 설명한다.
다시 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판(W)을 가열하는 제2가열 플레이트의 온도 제어 방법은, 수집 단계(S21), 생성 단계(S22), 그리고 제어 단계(S23)를 포함할 수 있다.
수집 단계(S21)에는 제1가열 공정(S12, S14)에서 기판(W)을 가열하는 제1가열 플레이트의 온도 데이터(MP)를 수집할 수 있다. 예컨대, 수집 단계(S21)에서는 제1가열 플레이트의 온도를 제1온도 센서가 측정하고, 측정된 온도 데이터를 제어기(600)로 전달할 수 있다. 온도 데이터(MP)는 시간에 따른 제1가열 플레이트의 온도 변화에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 수집 단계(S21)는 복수 회 수행될 수 있다. 예컨대, 수집 단계(S21)는 제1-1가열 공정(S12), 그리고 제1-2가열 공정(S14) 각각에서 수행될 수 있다. 즉, 수집 단계(S21)에는 복수 회 수행되는 제1가열 공정 각각으로부터, 적어도 둘 이상의 온도 데이터(MP)를 수행할 수 있다.
생성 단계(S22)에는 수집된 온도 데이터(MP)들을 토대로, 제2가열 플레이트의 온도가 설정 온도에 이르게 하기 위한 타겟 프로파일(TP)을 생성할 수 있다.
도 13은 도 12의 생성 단계의 상세 플로우 차트이고, 도 14는 도 13의 생성 단계에서 생성하는 예측 프로파일 및 타겟 프로파일의 모습을 보여주는 그래프이다. 도 13, 그리고 도 14를 참조하면, 생성 단계(S22)는 예측 프로파일 생성 단계(S22-1), 그리고 타겟 프로파일 생성 단계(S22-2)를 포함할 수 있다.
예측 프로파일 생성 단계(S22-1)에는 수집 단계(S21)에서 수집된 제1가열 플레이트의 온도 변화에 관한 온도 데이터(MP)들을 토대로 예측된, 제2가열 플레이트의 온도 변화에 관한 예측 프로파일(PP)을 생성할 수 있다. 일 예로 예측 프로파일(PP)은, 온도 데이터(MP)를 입력 값으로 하고, 예측 프로파일(PP)을 출력 값으로 하는 변환 함수 의해 생성될 수 있다. 변환 함수는 미리 획득된 참조 데이터들에 의해 생성될 수 있다.
구체적으로, 제1가열 공정(S12, S14)과 제2가열 공정(S16, S18)은 기판을 처리하는 처리 조건이 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1가열 공정(S12, S14)에서 기판(W)을 가열하는 온도와 제2가열 공정(S16, S18)에서 기판(W)을 가열하는 온도는 상이할 수 있다. 또한, 제1가열 공정(S12, S14)시 제1가열 유닛으로 반입되는 기판(W)의 온도와 제2가열 공정(S16, S18)시 제2가열 유닛으로 반입되는 기판(W)의 온도는 서로 상이할 수 있다. 요컨대, 제1가열 공정(S12, S14)에서의 제1가열 플레이트의 온도 변화가, 제2가열 공정(S16, S18)에서 제2가열 플레이트의 온도 변화가 완전히 같을 수 없다. 변환 함수는 가열 공정들 간 처리 설정된 처리 조건의 차이를 고려하여 예측 프로파일(PP)을 출력할 수 있다. 또한, 변환 함수는 제1가열 플레이트와 제2가열 플레이트 간의 물리적 특성 차이를 고려하여 예측 프로파일(PP)을 출력할 수 있게 한다.
변환 함수는 미리 획득된 참조 데이터를 통해 생성될 수 있다. 참조 데이터는 미리 획득된 데이터일 수 있다. 참조 데이터는, 제1가열 플레이트를 사용하여 기판을 가열시 설정된 처리 조건에 따른 제1가열 플레이트의 온도 변화 정보, 그리고 제2가열 플레이트를 사용하여 기판 가열시 설정된 처리 조건에 따른 제2가열 플레이트의 온도 변화 정보를 포함할 수 있다. 참조 데이터에서 제1가열 플레이트의 온도 변화와 제2가열 플레이트의 온도 변화를 수집할 때, 피 처리 대상물은 같은 기판일 수 있다. 예컨대, 참조 데이터를 획득할 때 제1가열 플레이트에서 가열된 기판이 제2가열 플레이트로 반송될 수 있다. 참조 데이터에는 제1가열 플레이트를 이용하여 기판(W)을 가열 할 때, 설정되는 처리 조건(예컨대, 기판(W)의 목표 가열 온도, 가열 시간 등)과 제2가열 플레이트를 이용하여 기판(W)을 가열 할 때, 설정되는 처리 조건(예컨대, 기판(W)의 목표 가열 온도, 가열 시간 등)을 포함할 수 있다.
이와 같은 참조 데이터는 복수 개가 획득될 수 있다. 복수의 참조 데이터는 통계화될 수 있다. 통계화된 참조 데이터들을 근거로 하여 생성된 변환 함수는, 제1가열 공정(S12, S14)에서 획득된 온도 데이터(MP)를 입력 값으로 하여, 제2가열 공정(S16, S18)에서의 제2가열 플레이트의 온도 변화인 예측 프로파일(PP)을 출력할 수 있다.
타겟 프로파일 생성 단계(S22-2)에는 예측 프로파일(PP)로부터 제2가열 플레이트가 설정 온도(RT)에 이르게 하기 위한 타겟 프로파일(TP)을 생성할 수 있다. 타겟 프로파일(TP)은 설정 온도(RT)를 기준으로 예측 프로파일(PP)과 대칭된 형상을 가질 수 있다.
또한, 생성 단계(S22)는 노광 공정(S15)이 수행되는 동안 수행될 수 있다. 즉, 타겟 프로파일(TP)의 생성 작업이 노광 공정(S15)이 수행되는 동안 이루어지므로, 상술한 제2가열 공정의 진행이 늦어지는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 생성 단계(S22)에서 생성된 타겟 프로파일(TP)은 제2가열 공정에서 기판(W)을 가열하는 제2가열 플레이트의 온도를 제어하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 타겟 프로파일(TP)은 노광 공정(S15) 이후에 수행되는 제2-1가열 공정(S16) 및/또는 현상 공정(S17) 이후에 수행되는 제2-2가열 공정(S18)에서 기판(W)을 가열하는 제2가열 플레이트의 온도를 제어하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 타겟 프로파일(TP)은 제2가열 플레이트의 온도를 결정하는 제2히터의 출력을 제어하는 기준 데이터로 사용될 수 있다.
도 15는 도 12의 제어 단계의 상세 플로우 차트이고, 도 16은 도 15의 제1제어 단계, 그리고 제2제어 단계가 적용된 제2가열 플레이트의 온도 제어 동작의 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 17은 제2가열 플레이트의 온도 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 단계(S23)는 제1제어 단계(S23-1)와, 그리고 제2제어 단계(S23-2)를 포함할 수 있다.
제1제어 단계(S23-1)는 제1제어부(610)가 수행할 수 있다. 제1제어 단계(S23-1)에서는 기준 데이터(Ref1)로 타겟 프로파일(TP)을 사용할 수 있다. 제1제어 단계(S23-1)에서는 타겟 프로파일(TP)에 근거하여 제2가열 플레이트의 온도 조절이 이루어질 수 있다. 제1제어 단계(S23-1)에서 제2가열 플레이트의 온도를 제어하는 제어 값은, 제2온도 센서가 측정하는 측정 값에 영향을 받지 않고 타겟 프로파일(TP)에 근거하여 결정될 수 있다.
제2제어 단계(S23-2)는 제2제어부(620)가 수행할 수 있다. 제2제어 단계(S23)에서는 기준 데이터(Ref2)로 설정 온도(RT)를 사용할 수 있다. 제2제어 단계(S23-2)에서는 설정 온도(RT)에 근거하여 제2가열 플레이트의 온도 조절이 피드백 제어될 수 있다. 예를 들어, 제2온도 센서가 측정하는 제2가열 플레이트의 온도가 설정 온도(RT)와 차이가 있는 경우, 제2제어부(620)는 제2히터를 제어하여 제2가열 플레이트의 온도가 설정 온도(RT)에 이를 수 있게 한다. 그리고 이러한 과정을 제2가열 플레이트의 온도가 설정 온도(RT)에 이를 때까지 반복한다.
또한, 제1제어 단계(S23-1)와 제2제어 단계(S23-2)가 수행되는 시간은 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 예컨대, 제1제어 단계(S23-1)와 제2제어 단계(S23-2)는 함께 수행될 수 있다. 또는, 제1제어 단계(S23-1)가 제2제어 단계(S23-2)보다 먼저 시작될 수 있다. 또는, 제1제어 단계(S23-1)가 제2제어 단계(S23-2)보다 늦게 시작될 수도 있다.
제1제어 단계(S23-1)와 제2제어 단계(S23-2)가 함께 수행되는 시기에는, 제1제어 부(610)의 제어 값 출력과 제2제어 부(620)의 제어 값 출력은 병합되어 제2가열 플레이트의 온도를 조절하는 제2히터로 전달될 수 있다.
기판(W)을 가열하는 열 처리 공정에서 사용되는 가열 플레이트의 온도 변화는, 앞서 설명한 도 3과 같다. 도 3에 도시된 가열 플레이트의 온도 변화는 가열 플레이트의 온도를 제어하는 제어기(C)가 기준 데이터(Ref)로 온도 값이 일정한 설정 온도(RT) 만 사용하고, 피드백 제어를 하기 때문에 나타나는 결과이다. 좀 더 구체적으로, 제어기(C)는 가열 플레이트의 온도를 측정하고, 측정된 온도가 설정 온도(RT)와 차이가 있는 경우 가열 플레이트의 온도를 조절하는 과정을 반복한다. 요컨대, 선결적으로 가열 플레이트의 온도가 측정되고 난 이후, 가열 플레이트의 온도 제어가 이루어지므로, 가열 플레이트의 온도를 안정화시키는데 많은 시간이 소요된다.
그러나, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 수집 단계(S21)에서 수집되는 온도 데이터(MP)들을 통해 제2가열 플레이트의 온도 변화를 예측하여 예측 프로파일(PP)을 생성하고, 생성된 예측 프로파일(PP)을 통해 타겟 프로파일(TP)을 생성한다. 그리고, 제어 단계(S23)에서는 제1제어 부(610)의 제어 값과 제2제어 부(620)의 제어 값이 병합되어 제2가열 플레이트의 온도가 조절된다. 제1제어 부(610)가 출력하는 제어 값으로 제2가열 플레이트의 실제 온도(AT)가 설정 온도(RT)에 빠르게 근접해질 수 있다(큰 온도 변화에 대한 선제 대응). 제2제어 부(620)가 출력하는 제어 값으로 제2가열 플레이트의 실제 온도(AT)와 설정 온도(RT)의 미세한 차이가 정밀하게 조절될 수 있다(미세 온도 차이 제거). 이에, 제2가열 공정이 수행되는 시간을 효과적으로 단축할 수 있고, 제2가열 플레이트의 급격한 온도 하강을 막아 제2가열 플레이트에 열 충격이 과도하게 인가되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 노광 공정(S15) 이후, 첫 번째로 수행되는 제2-1가열 공정(S16)은 기판(W) 상에 형성되는 패턴 품질에 가장 큰 영향을 미치는 가열 공정이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 단계(S23)를 제2-1가열 공정(S16)에서 수행하는 경우, 제2가열 플레이트의 온도를 설정 온도(RT)로 유지할 수 있게 되므로 기판(W) 상에 형성되는 패턴 품질을 보다 개선할 수 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같이 타겟 프로파일(TP)의 생성은 노광 공정(S15)이 수행되는 동안 이루어지므로, 제2가열 공정의 시작이 지연될 수 있는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 크기, 종류 등 기판(W)의 특성에 따라, 가열 플레이트의 온도 변화 정도는 달라질 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 하나의 기판(W)에 대하여 공정들이 수행되는 동안, 노광 전 제1가열 공정에서의 제1가열 플레이트의 온도 변화를 통해 노광 후 제2가열 공정에서의 제2가열 플레이트의 온도 변화를 예측하여 제2가열 플레이트의 온도를 제어한다. 요컨대, 제2가열 플레이트의 온도 제어를 위한 타겟 프로파일(TP)은 기판(W)마다 각각 생성되므로, 개별 기판(W)이 가지는 고유의 특성을 제2가열 플레이트의 온도 제어에 보다 정밀하게 반영할 수 있게 된다.
도 18, 그리고 도 19는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 방법 및 온도 제어 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
상술한 도포 블록(300a)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제1열 처리 챔버가 가지는 제1히터는, 제1가열 플레이트가, 상부에서 바라본 기판(W)의 제1영역(A1, 중앙 영역), 그리고 제2영역(A2, 가장자리 영역)을 독립적으로 가열할 수 있도록 복수로 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)의 중앙 영역과 대응하는 제1가열 플레이트의 영역에 제1히터들 중 어느 하나가 제공되고, 기판(W)의 가장자리 영역과 대응하는 제1가열 플레이트의 영역에 제1히터들 중 다른 하나가 제공될 수 있다.
이와 유사하게, 현상 블록(300b)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제2열 처리 챔버가 가지는 제2히터는, 제2가열 플레이트가, 상부에서 바라본 기판(W)의 제1영역(A1, 중앙 영역), 그리고 제2영역(A2, 가장자리 영역)을 독립적으로 가열할 수 있도록 복수로 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)의 중앙 영역인 제1영역(A1)과 대응하는 제2가열 플레이트의 영역에 제2히터들 중 어느 하나가 제공되고, 기판(W)의 가장자리 영역인 제2영역(A2)과 대응하는 제2가열 플레이트의 영역에 제2히터들 중 다른 하나가 제공될 수 있다.
그리고, 제1온도 센서는 제1영역(A1)과 대응하는 제1가열 플레이트의 제1온도 데이터(MP1) 및, 제2영역(A2)과 대응하는 제1가열 플레이트의 제2온도 데이터(MP2)를 각각 제어기(600)로 전달할 수 있다.
제어기(600)는 제1온도 데이터(MP1)로부터 제1타겟 프로파일(TP1)을 생성할 수 있다. 또한, 제어기(600)는 제2온도 데이터(MP2)로부터 제2타겟 프로파일(TP2)을 생성할 수 있다.
제어기(600)는 제1타겟 프로파일(TP1)에 근거하여 기판(W)의 중앙 영역인 제1영역(A1)과 대응하는 제2가열 플레이트의 영역에 제2히터들 중 어느 하나를 제어하고, 기판(W)의 가장자리 영역인 제2영역(A2)과 대응하는 제2가열 플레이트의 영역에 제2히터들 중 다른 하나가 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 제1가열 공정은 상술한 도포 블록(300a)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제1열 처리 챔버에서 수행되고, 제2가열 공정은 상술한 현상 블록(300b)에 제공되는 열 처리 챔버(320)인 제2열 처리 챔버에서 수행되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1가열 공정, 그리고 제2가열 공정은 동일한 열 처리 챔버(320)에서 수행될 수도 있다. 이 경우, 상술한 제1가열 플레이트, 그리고 제2가열 플레이트는 서로 동일한 구성을 의미할 수 있다.
상술한 예에서는, 기판(W)의 온도를 조절하는 플레이트의 온도 제어 방법을 가열 플레이트에 적용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 기판(W)의 온도를 조절하는 플레이트의 온도 제어 방법은 냉각 플레이트(3222)의 온도 제어에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 예컨대, 도 20, 그리고 도 21에 도시된 바와 같이 노광 공정 전 기판(W)을 냉각하는 냉각 플레이트(3222)를 제1냉각 플레이트라 하고, 노광 공정 후 기판(W)을 냉각하는 플레이트를 제2냉각 플레이트라 하고, 노광 공정 이전에 수행되는 제1냉각 공정에서 사용되는 제1냉각 플레이트의 온도 데이터를 수집하여, 제2냉각 플레이트의 온도 변화를 예측하여 예측 프로파일(PP)을 생성하고, 생성된 예측 프로파일(PP)로부터 타겟 프로파일(TP)을 생성하고, 생성된 타겟 프로파일(TP)에 근거하여 제2냉각 플레이트의 온도를 조절하는 제1제어 단계(S23-1)와, 제2냉각 플레이트의 온도를 측정 및 측정된 온도에 근거하여 제2냉각 플레이트의 온도를 피드백 제어하는 제2제어 단계(S23-2)를 수행할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 제1제어 단계(S23-1)와 제2제어 단계(S23-2)가 함께 수행되는 시기에 제1제어 부(610)의 제어 값 출력과 제2제어 부(620)의 제어 값 출력이 병합되어 제2가열 플레이트의 온도를 조절하는 제2히터로 전달되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1제어 부(610)의 제어 값 출력과 제2제어 부(620)의 제어 값 출력은 교번하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 공정 시작 후 0.1 초 후에는 제1제어 부(610)가 제어 값을 출력하고, 공정 시작 후 0.2 초 후에는 제2제어 부(620)가 제어 값을 출력하고, 0.3 초 후에는 제1제어 부(610)가 다시 제어 값을 출력하고, 공정 시작 후 0.4 초 후에는 제2제어 부(620)가 제어 값을 출력할 수 있다. 제1제어 부(610)는 기준 데이터(Ref1)가 제2온도 센서의 측정 값과는 독립적으로 타겟 프로파일(TP)에 의해 제어 값을 출력하므로, 제2가열 플레이트의 큰 온도 변화에 대해 대응할 수 있는 제어 값을 출력할 수 있다. 제2제어 부(620)가 출력하는 제어 값은 제2온도 센서가 측정하는 제2가열 플레이트의 온도에 근거하여 결정되므로, 제2가열 플레이트의 미세한 온도 변화에 대해 대응하는 제어 값을 출력할 수 있게 된다.
또한, 상술한 예측 프로파일(PP)에 대한 정확도는 실제 공정 결과를 토대로 보완할 수도 있다. 예컨대, 기판(W)이 제2가열 플레이트로 반송된 이후, 제2온도 센서가 측정하는 제2가열 플레이트의 온도와 예측된 예측 프로파일(PP)를 비교하여 차이가 있는 경우, 예측 프로파일(PP)의 보정을 수행하고, 보정된 예측 프로파일(PP)을 근거로 타겟 프로파일(TP)을 다시 생성할 수도 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.
제1도포 공정 : S11
제1-1가열 공정 : S12
제2도포 공정 : S13
제1-2가열 공정 : S14
노광 공정 : S15
제2-1가열 공정 : S16
현상 공정 : S17
제2-2가열 공정 : S18
수집 단계 : S21
생성 단계 : S22
제어 단계 : S23

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    막이 형성된 상기 기판을 열 처리하는 제1가열 공정 및 상기 제1가열 공정이 수행된 이후, 상기 기판을 열 처리하는 제2가열 공정을 수행하되,
    상기 제1가열 공정에서 상기 기판을 가열하는 제1가열 플레이트의 온도 데이터를 수집하는 수집 단계와; 그리고,
    상기 온도 데이터에 근거하여, 상기 제2가열 공정에서 상기 기판을 가열하는 제2가열 플레이트의 온도를 조절하는 제1제어 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도 데이터로부터, 상기 제2가열 플레이트의 온도 제어를 위한 타겟 프로파일을 생성하는 생성 단계를 더 포함하고,
    상기 제1제어 단계는,
    상기 타겟 프로파일에 근거하여 상기 제2가열 플레이트의 온도를 조절하는 기판 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2가열 공정에서 상기 제2가열 플레이트의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 근거하여 상기 제2가열 플레이트의 온도를 피드백 제어하는 제2제어 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 막에 광을 조사하는 노광 공정을 더 포함하고,
    상기 제2가열 공정은,
    상기 노광 공정 이후에 수행되는 기판 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광이 조사된 상기 막에 현상 액을 공급하는 현상 공정을 더 포함하고,
    상기 제2가열 공정은,
    상기 현상 공정 이전에 수행되는 기판 처리 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2가열 공정은 복수 회 수행되고,
    상기 광이 조사된 상기 막에 현상 액을 공급하는 현상 공정을 더 포함하고,
    상기 제2가열 공정들 중 어느 하나는,
    상기 현상 공정 이전에 수행되고,
    상기 제2가열 공정들 중 다른 하나는,
    상기 현상 공정 이후에 수행되는 기판 처리 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1가열 공정은,
    상기 노광 공정 이전에 수행되는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1가열 공정은 복수 회 수행되고,
    상기 수집 단계는,
    상기 제1가열 공정들로부터 적어도 둘 이상의 상기 온도 데이터를 수집하고,
    상기 생성 단계에는,
    상기 온도 데이터들로부터 상기 타겟 프로파일을 생성하는 기판 처리 방법.
  9. 기판의 온도를 조절하는 온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 방법으로서,
    막이 형성된 상기 기판의 온도를 조절하는 온도 조절 공정을 복수 회 수행하되,
    상기 온도 조절 공정들 중 노광 공정 이전에 수행되는 제1온도 조절 공정에서 사용되는 제1온도 조절 플레이트의 온도 데이터를 수집하는 수집 단계와;
    상기 온도 데이터에 근거하여 상기 온도 조절 공정들 중 상기 노광 공정 이후에 수행되는 제2온도 조절 공정에서 사용되는 제2온도 조절 플레이트의 온도 변화를 예측하여 예측 프로파일을 생성하는 생성 단계와; 그리고,
    상기 예측 프로파일에 근거하여 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 제1제어 단계를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 생성 단계에는,
    설정 온도를 기준으로 상기 예측 프로파일과 대칭되는 타겟 프로파일을 생성하고, 상기 제1제어 단계에서 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 제어 값은, 상기 타겟 프로파일을 근거로 결정되는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 온도 데이터는,
    상기 제1온도 조절 공정이 수행되는 동안 상기 제1온도 조절 플레이트의 온도 변화에 관한 정보를 포함하고,
    상기 예측 프로파일의 생성은,
    상기 온도 데이터를 입력 받아 상기 예측 프로파일을 출력하는 변환 함수에 의해 생성되고,
    상기 변환 함수는,
    미리 획득된 상기 제1온도 조절 플레이트를 사용하여 기판 가열시 설정된 처리 조건에 따른 상기 제1온도 조절 플레이트의 온도 변화 정보와 상기 제2온도 조절 플레이트를 사용하여 기판 가열시 설정된 처리 조건에 따른 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도 변화 정보를 포함하는 참조 데이터에 근거하여 생성되는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2온도 조절 공정에서 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 근거하여 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도가 상기 설정 온도가 되도록 피드백 제어하는 제2제어 단계를 더 포함하고,
    상기 제2제어 단계에서 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도를 제어하는 제어 값은, 측정된 상기 제2온도 조절 플레이트의 온도에 근거하여 결정되는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1제어 단계가 수행되는 시간, 그리고 상기 제2제어 단계가 수행되는 시간은 적어도 일부가 중첩되는 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1온도 조절 공정은,
    복수 회 수행되고,
    상기 수집 단계는,
    각각의 상기 제1 온도 조절 공정들로부터 상기 온도 데이터들을 수집하고,
    상기 생성 단계에는,
    상기 온도 데이터들로부터 상기 타겟 프로파일을 생성하는 방법.
  15. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    상기 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버와;
    상기 기판을 열 처리하는 열 처리 챔버와;
    상기 액 처리 챔버, 상기 열 처리 챔버, 그리고 외부의 노광 장치 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송 유닛과; 그리고,
    제어기를 포함하고,
    상기 열 처리 챔버는,
    상기 노광 장치에 의한 노광 공정이 수행되기 전의 상기 기판을 열 처리하는 제1열 처리 챔버와; 그리고,
    상기 노광 공정이 수행된 상기 기판을 열 처리하는 제2열 처리 챔버를 포함하고,
    상기 제1열 처리 챔버는,
    상기 기판을 가열하는 제1가열 플레이트와;
    상기 제1가열 플레이트의 온도를 측정하는 제1온도 센서와;
    상기 제1가열 플레이트의 온도를 제어하는 제1히터를 포함하고,
    상기 제2열 처리 챔버는,
    상기 기판을 가열하는 제2가열 플레이트와;
    상기 제2가열 플레이트의 온도를 측정하는 제2온도 센서와; 그리고
    상기 제2가열 플레이트의 온도를 제어하는 제2히터를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 제1온도 센서가 측정하는 상기 제1가열 플레이트의 온도 데이터를 전달받고, 상기 온도 데이터에 근거하여 상기 제2가열 플레이트가 설정 온도에 이를 수 있도록 상기 제2히터를 제어하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 온도 데이터로부터 상기 제2가열 플레이트의 온도 변화를 예측하여 예측 프로파일을 생성하고, 상기 예측 프로파일에 대하여 상기 설정 온도를 기준으로 대칭되는 타겟 프로파일을 생성하고,
    상기 타겟 프로파일에 근거하여 상기 제2히터를 제어하는 기판 처리 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제2온도 센서가 측정하는 상기 제2가열 플레이트의 온도 값을 전달받고, 전달받은 상기 온도 값이 상기 설정 온도에 이를 수 있도록 상기 제2히터를 피드백 제어하는 기판 처리 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1히터는,
    상부에서 바라본 상기 기판의 제1영역, 그리고 상기 제1영역과 상이한 제2영역을 독립적으로 가열할 수 있도록 복수로 제공되고,
    상기 제2히터는,
    상부에서 바라본 상기 기판의 상기 제1영역, 그리고 상기 제1영역과 상이한 상기 제2영역을 독립적으로 가열할 수 있도록 복수로 제공되는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1온도 센서는,
    상기 제1영역과 대응하는 상기 제1가열 플레이트의 제1온도 데이터, 그리고 상기 제2영역과 대응하는 상기 제1가열 플레이트의 제2온도 데이터 각각을 상기 제어기로 전달하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1온도 데이터로부터 제1타겟 프로파일을 생성하고,
    상기 제2온도 데이터로부터 제2타겟 프로파일을 생성하고,
    상기 제1타겟 프로파일을 근거로 상기 제2가열 플레이트의 상기 제1영역에 대응하는 상기 제2히터를 제어하고,
    상기 제2타겟 프로파일을 근거로 상기 제2가열 플레이트의 상기 제2영역에 대응하는 상기 제2히터를 제어하는 기판 처리 장치.

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080092861A (ko) * 2007-04-13 2008-10-16 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 열처리 장치, 제어 상수의 자동 조정 방법 및 기억 매체
JP2011165693A (ja) * 2010-02-04 2011-08-25 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置、塗布現像処理システム、熱処理方法、塗布現像処理方法及びその熱処理方法又は塗布現像処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
KR20210009891A (ko) * 2019-07-18 2021-01-27 세메스 주식회사 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20210054642A (ko) * 2019-11-05 2021-05-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141086A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
WO2015045997A1 (ja) * 2013-09-24 2015-04-02 東レエンジニアリング株式会社 実装装置および実装方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080092861A (ko) * 2007-04-13 2008-10-16 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 열처리 장치, 제어 상수의 자동 조정 방법 및 기억 매체
JP2011165693A (ja) * 2010-02-04 2011-08-25 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置、塗布現像処理システム、熱処理方法、塗布現像処理方法及びその熱処理方法又は塗布現像処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
KR20210009891A (ko) * 2019-07-18 2021-01-27 세메스 주식회사 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20210054642A (ko) * 2019-11-05 2021-05-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

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