KR20230083008A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20230083008A
KR20230083008A KR1020210171049A KR20210171049A KR20230083008A KR 20230083008 A KR20230083008 A KR 20230083008A KR 1020210171049 A KR1020210171049 A KR 1020210171049A KR 20210171049 A KR20210171049 A KR 20210171049A KR 20230083008 A KR20230083008 A KR 20230083008A
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chamber
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liquid processing
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강동연
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 제1방향을 따라 순차적으로 배치되는 인덱스 모듈과 처리 모듈을 포함하되, 상기 인덱스 모듈은 기판이 수납되는 용기가 놓이는 로드 포트 및 상기 로드 포트에 놓인 용기와 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공되는 인덱스 프레임을 포함하고, 상기 처리 모듈은 기판에 대해 액 처리하는 액 처리 챔버, 기판에 대해 열 처리하는 제1열 처리 챔버, 기판에 대해 열 처리하는 제2열 처리 챔버 및 상기 액 처리 챔버, 상기 제1열 처리 챔버, 그리고 상기 제2열 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 반송 로봇이 제공되는 반송 프레임을 포함하고, 상기 제1열 처리 챔버는 상기 인덱스 프레임과 상기 반송 프레임의 사이에 위치하고, 상기 제1열 처리 챔버, 상기 반송 프레임, 그리고 상기 제2열 처리 챔버는 상기 제1방향을 따라 순차적으로 배치되고, 상기 액 처리 챔버와 상기 반송 프레임은 상기 제1방향에 수직한 제2방향을 따라 배치되되, 상기 반송 로봇은 상기 제1열 처리 챔버로부터 상기 액 처리 챔버로, 그리고 상기 액 처리 챔버로부터 상기 제2열 처리 챔버로 기판을 반송할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 상에 막을 형성하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 복수의 패턴들을 형성한다. 반도체 패턴 형성은 증착 공정(Depositing process), 사진 공정(Lithography process), 그리고 식각 공정(Etching Process) 등과 같은 다양한 공정을 연속적으로 수행함으로써 이루어진다.
반도체 패턴 형성 과정 중 사진 공정은 도포 공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정을 포함한다. 도포 공정은 기판 상에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하여 기판 상에 포토 레지스트 층을 형성한다. 노광 공정은 레티클(Reticle)에 형성된 패턴을 기판 상의 포토 레지스트 층에 전사하여 회로를 형성한다. 현상 공정은 현상액을 기판 상의 포토 레지스트 층에 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 선택적으로 제거한다. 기판 상에 포토 레지스트를 도포하기 전과 후, 그리고 기판 상에 현상액을 공급하기 전과 후에는 각각 기판에 대해 열 처리가 이루어진다.
일반적인 기판 처리 장치는 반송 로봇을 기준으로, 액 처리 유닛과 열 처리 유닛이 반송 로봇의 양 측부에 일렬로 배치된다. 이에 따라, 반송 로봇 또한 일렬로 배치된 액 처리 유닛과 열 처리 유닛에 기판을 반송하기 위해 직선 이동이 가능한 구조로 제공된다. 반송 로봇이 직선 이동하여 기판을 반송하는 경우, 공정 처리에 소요되는 시간이 증가된다. 이러한 문제는 마주보는 액 처리 유닛에서 액 처리 공정이 끝난 기판이 마주보는 열 처리 유닛에 반송되지 못하는 경우에 심화된다. 이 경우, 반송 로봇은 이격된 거리에 위치한 대각 방향의 열 처리 유닛에 기판을 반송하기 위해 반송 스텝을 낭비해야 한다. 이에, 공정 처리에 소요되는 시간이 증가되고, 공정 효율이 낮아지는 문제가 발생한다.
본 발명은 기판 처리시 기판의 반송 스텝을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 처리시 기판의 반송 경로를 최적화하여 기판 처리 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 제1방향을 따라 순차적으로 배치되는 인덱스 모듈과 처리 모듈을 포함하되, 상기 인덱스 모듈은 기판이 수납되는 용기가 놓이는 로드 포트 및 상기 로드 포트에 놓인 용기와 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공되는 인덱스 프레임을 포함하고, 상기 처리 모듈은 기판에 대해 액 처리하는 액 처리 챔버, 기판에 대해 열 처리하는 제1열 처리 챔버, 기판에 대해 열 처리하는 제2열 처리 챔버 및 상기 액 처리 챔버, 상기 제1열 처리 챔버, 그리고 상기 제2열 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 반송 로봇이 제공되는 반송 프레임을 포함하고, 상기 제1열 처리 챔버는 상기 인덱스 프레임과 상기 반송 프레임의 사이에 위치하고, 상기 제1열 처리 챔버, 상기 반송 프레임, 그리고 상기 제2열 처리 챔버는 상기 제1방향을 따라 순차적으로 배치되고, 상기 액 처리 챔버와 상기 반송 프레임은 상기 제1방향에 수직한 제2방향을 따라 배치되되, 상기 반송 로봇은 상기 제1열 처리 챔버로부터 상기 액 처리 챔버로, 그리고 상기 액 처리 챔버로부터 상기 제2열 처리 챔버로 기판을 반송할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1열 처리 챔버는 내부 공간을 갖는 제1하우징, 상기 제1하우징 내에 배치되며, 기판을 가열하는 제1가열 유닛, 상기 제1하우징 내에 배치되며, 기판을 냉각하는 제1냉각 유닛 및 상기 제1가열 유닛과 상기 제1냉각 유닛 간에 기판을 반송하는 제1반송 플레이트를 포함하고, 상기 제2열 처리 챔버는 내부 공간을 갖는 제2하우징, 상기 제2하우징 내에 배치되며, 기판을 가열하는 제2가열 유닛, 상기 제2하우징 내에 배치되며, 기판을 냉각하는 제2냉각 유닛 및 상기 제2가열 유닛과 상기 제2냉각 유닛 간에 기판을 반송하는 제2반송 플레이트를 포함하되, 상기 반송 로봇은 상기 제1냉각 유닛으로부터 상기 액 처리 챔버로 기판을 반송하고, 상기 액 처리 챔버로부터 상기 제2가열 유닛으로 기판을 반송할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 반송 로봇은 그 중심축을 기준으로 회전 가능하게 제공되는 지지축 및 상기 지지축에 결합되어 기판을 지지하는 핸드를 포함하되, 상기 중심축은 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 모두 수직한 제3방향이고, 상기 지지축은 위치가 고정되게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 인덱스 로봇은 상기 용기에 수납된 기판을 상기 제1가열 유닛으로 반송할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1가열 유닛과 상기 제1냉각 유닛은 상기 제2방향을 따라 배치되고, 상기 제2가열 유닛과 상기 제2냉각 유닛은 상기 제2방향을 따라 배치될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 제1방향을 따라 순차적으로 배치되는 인덱스 모듈과 처리 모듈을 포함하되, 상기 인덱스 모듈은 기판이 수납되는 용기가 놓이는 로드 포트 및 상기 로드 포트에 놓인 용기와 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공되는 인덱스 프레임을 포함하고, 상기 처리 모듈은 기판에 대해 액 처리하는 제1액 처리 챔버, 기판에 대해 액 처리하는 제2액 처리 챔버, 기판에 대해 열 처리하는 열 처리 챔버, 상기 제1액 처리 챔버와 상기 열 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 제1반송 로봇이 제공되는 제1반송 프레임 및 상기 열 처리 챔버와 상기 제2액 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 제2반송 로봇이 제공되는 제2반송 프레임을 포함하고, 상기 제1액 처리 챔버는 상기 제1반송 프레임을 기준으로 일 측부에 위치하되, 상기 제1반송 프레임과 상기 제1액 처리 챔버는 상기 제1방향과 수직한 제2방향을 따라 배치되고, 상기 제2액 처리 챔버는 상기 제2반송 프레임을 기준으로 일 측부에 위치하되, 상기 제2반송 프레임과 상기 제2액 처리 챔버는 상기 제2방향을 따라 배치되고, 상기 열 처리 챔버는 상기 제1반송 프레임과 상기 제2반송 프레임의 사이에 위치하고, 상기 제1반송 프레임, 상기 열 처리 챔버, 그리고 상기 제2반송 프레임은 상기 제1방향을 따라 순차적으로 배치되되, 상기 제1반송 로봇은 상기 제1액 처리 챔버로부터 상기 열 처리 챔버로 기판을 반송하고, 상기 제2반송 로봇은 상기 열 처리 챔버로부터 상기 제2액 처리 챔버로 기판을 반송할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 열 처리 챔버는 내부 공간을 갖는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며, 기판을 가열하는 가열 유닛, 상기 하우징 내에 배치되며, 기판을 냉각하는 냉각 유닛 및 상기 가열 유닛과 상기 냉각 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 플레이트를 포함하되, 상기 제1반송 로봇은 상기 제1액 처리 챔버로부터 상기 가열 유닛으로 기판을 반송하고, 상기 제2반송 로봇은 상기 냉각 유닛으로부터 상기 제2액 처리 챔버로 기판을 반송할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1반송 로봇은 제1중심축을 기준으로 회전 가능하게 제공되는 제1지지축 및 상기 제1지지축에 결합되어 기판을 지지하는 제1핸드를 포함하되, 상기 제1중심축은 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 모두 수직한 제3방향이고, 상기 제1지지축은 위치가 고정되게 제공되고, 상기 제2반송 로봇은 제2중심축을 기준으로 회전 가능하게 제공되는 제2지지축 및 상기 제2지지축에 결합되어 기판을 지지하는 제2핸드를 포함하되, 상기 제2중심축은 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 모두 수직한 제3방향이고, 상기 제2지지축은 위치가 고정되게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가열 유닛과 상기 냉각 유닛은 상기 제2방향을 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 반송 경로 상에 열 처리 유닛을 제공하여 도포 공정 또는 현상 공정에 소요되는 기판의 반송 스텝을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 반송 경로를 최적화하여 도포 공정 또는 현상 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 도포 모듈 또는 현상 모듈에서 제한된 공간 내에 많은 수의 공정 챔버를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4은 도 3의 반송 프레임에 제공되는 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 5의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 7은 도 3의 액 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 순차적으로 보여주는 플로우 차트이다.
도 9는 도 3의 용기에서 노광 장치에 반입되기 전까지 기판의 반송 경로의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 도 3의 기판 처리 장치의 다른 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 11은 도 10의 용기에서 노광 장치에 반입되기 전까지 기판의 반송 경로의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 정면도이다. 도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10, index module), 처리 모듈(20, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(30, interface module)을 포함한다. 일 실시 예에 의하면, 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 인터페이스 모듈(30)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 인터페이스 모듈(30)이 배열된 방향을 제1방향(2)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(2)과 수직한 방향을 제2방향(4)이라 하고, 제1방향(2) 및 제2방향(4)을 모두 포함한 평면에 수직한 방향을 제3방향(6)이라 정의한다.
인덱스 모듈(10)은 기판(W)이 수납된 용기(F)로부터 기판(W)을 처리하는 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송한다. 인덱스 모듈(10)은 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 기판(W)을 용기(F)로 수납한다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2방향(4)으로 제공된다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120)와 인덱스 프레임(140)을 가진다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 용기(F)가 안착된다. 로드 포트(120)는 인덱스 프레임(140)을 기준으로 처리 모듈(20)의 반대 측에 위치한다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드 포트(120)는 제2방향(4)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 로드 포트(120)의 개수는 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
용기(F)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 용기(F)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 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(미도시)이나 작업자에 의해 로드 포트(120)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(140)의 내부에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 인덱스 프레임(140) 내에 그 길이 방향이 제2방향(4)을 따라 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 기판(W)을 반송할 수 있다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 모듈(10)과 후술할 제1열 처리 챔버(240a) 사이에 기판(W)을 반송할 수 있다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 핸드(1440)를 포함할 수 있다. 인덱스 핸드(1440)에는 기판(W)이 놓일 수 있다. 인덱스 핸드(1440)는 원주의 일부가 대칭되게 절곡된 환형의 링 형상을 가지는 인덱스 베이스(1442)와 인덱스 베이스(1442)를 이동시키는 인덱스 지지부(1444)를 포함할 수 있다. 인덱스 핸드(1440)는 인덱스 레일(142) 상에서 제2방향(4)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 이에, 인덱스 핸드(1440)는 인덱스 레일(142)을 따라 전진 및 후진 이동이 가능하다. 또한, 인덱스 핸드(1440)는 제3방향(6)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(6)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 핸드(1440)의 구성은 후술하는 제1핸드(2224)의 구성과 유사하게 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
처리 모듈(20)은 용기(F)에 수납된 기판(W)을 전달받아 기판(W)에 대해 도포 공정(Coating process) 및 현상 공정(Developing process)을 수행한다. 처리 모듈(20)은 도포 블록(20a) 및 현상 블록(20b)을 가진다. 도포 블록(20a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행한다. 현상 블록(20b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블록(20a)은 복수 개가 제공되며, 도포 블록(20a)들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블록(20b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블록(20b)들은 서로 적층되게 제공된다. 도 1의 실시예에 의하면, 도포 블록(20a)은 2개가 제공되고, 현상 블록(20b)은 2개가 제공된다. 도포 블록(20a)들은 현상 블록(20b)들의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블록(20a)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한 2개의 현상 블록(20b)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 3을 참조하면, 도포 블록(20a)은 반송 프레임(220), 열 처리 챔버(240), 그리고 액 처리 챔버(260)를 가진다. 반송 프레임(220)은 제1반송 프레임(220a)과 제2반송 프레임(220b)을 포함할 수 있다. 열 처리 챔버(240)는 제1열 처리 챔버(240a), 제2열 처리 챔버(240b), 그리고 제3열 처리 챔버(240c)를 포함할 수 있다. 액 처리 챔버(260)는 제1액 처리 챔버(260a)와 제2액 처리 챔버(260b)를 포함할 수 있다.
인덱스 프레임(140), 제1열 처리 챔버(240a), 제1반송 프레임(220a), 제2열 처리 챔버(240b), 제2반송 프레임(220b), 그리고 제3열 처리 챔버(240c)는 제1방향(2)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 제1열 처리 챔버(240a)는 인덱스 프레임(140)과 제1반송 프레임(220a) 사이에 위치할 수 있다. 제2열 처리 챔버(240b)는 제1반송 프레임(220a)과 제2반송 프레임(220b) 사이에 위치할 수 있다. 제3열 처리 챔버(240c)는 제2반송 프레임(220b)과 후술하는 인터페이스 모듈(30) 사이에 위치할 수 있다.
제1반송 프레임(220a)의 일 측부에는 제1액 처리 챔버(260a)가 위치할 수 있다. 제1반송 프레임(220a)과 제1액 처리 챔버(260a)는 제2방향(4)을 따라 배치될 수 있다. 제2반송 프레임(220b)의 일 측부에는 제2액 처리 챔버(260b)가 위치할 수 있다. 제2반송 프레임(220b)과 제2액 처리 챔버(260b)는 제2방향(4)을 따라 배치될 수 있다.
제1반송 프레임(220a)을 기준으로, 제1열 처리 챔버(240a), 제1액 처리 챔버(260a), 그리고 제2열 처리 챔버(240b)는 방사 형태로 배치될 수 있다. 제2반송 프레임(220b)을 기준으로, 제2열 처리 챔버(240b), 제2액 처리 챔버(260b), 그리고 제3열 처리 챔버(240c)는 방사 형태로 배치될 수 있다.
제1반송 프레임(220a)은 제1열 처리 챔버(240a)와 제1액 처리 챔버(260a) 간에, 그리고 제1액 처리 챔버(260a)와 제2열 처리 챔버(240b) 간에 기판(W)을 반송하는 공간을 제공한다. 제1반송 프레임(220a)에는 제1반송 로봇(222)이 제공된다. 제1반송 로봇(222)은 제1열 처리 챔버(240a)와 제1액 처리 챔버(260a) 간에, 그리고 제1액 처리 챔버(260a)와 제2열 처리 챔버(240b) 간에 기판(W)을 반송한다.
일 예로, 제1반송 로봇(222)은 제1열 처리 챔버(240a)로부터 제1액 처리 챔버(260a)로 기판(W)을 반송할 수 있다. 다른 예로, 제1반송 로봇(222)은 후술하는 제1냉각 유닛(2460a)으로부터 제1액 처리 챔버(260a)로 기판(W)을 반송할 수 있다. 일 예로, 제1반송 로봇(222)은 제1액 처리 챔버(260a)로부터 제2열 처리 챔버(240b)로 기판(W)을 반송할 수 있다. 다른 예로, 제1반송 로봇(222)은 제1액 처리 챔버(260a)로부터 후술하는 제2가열 유닛(2440b)으로 기판(W)을 반송할 수 있다.
제1반송 로봇(222)은 제1지지축(2222)과 제1핸드(2224)를 가질 수 있다. 제1지지축(2222)은 그 중심축을 기준으로 제1반송 로봇(222)이 회전 가능하게 제공된다. 제1지지축(2222)은 제3방향(6)으로 승하강 할 수 있다. 제1핸드(2224)는 기판(W)을 지지한다. 제1핸드(2224)는 제1지지축(2222)에 결합된다. 제1핸드(2224)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(6)을 축으로 회전 가능하도록 제1지지축(2222)에 결합될 수 있다. 일 예에 의하면, 제1반송 로봇(222)의 제1지지축(2222)은 제1방향(2) 및/또는 제2방향(4)으로 이동하지 않고, 기설정된 위치에 고정되도록 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 제1반송 프레임에 제공되는 제1반송 로봇의 제1핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 제1핸드(2224)는 제1베이스(2226) 및 제1지지 돌기(2228)를 가진다. 제1베이스(2226)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 제1베이스(2226)는 원주의 일부가 대칭되게 절곡된 링 형상을 가질 수 있다. 제1베이스(2226)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 제1지지 돌기(2228)는 제1베이스(2226)로부터 내측으로 연장된다. 제1지지 돌기(2228)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하면, 제1지지 돌기(2228)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다.
제2반송 프레임(220b)은 제2열 처리 챔버(240b)와 제2액 처리 챔버(260b) 간에, 그리고 제2액 처리 챔버(260b)와 제3열 처리 챔버(240c) 간에 기판(W)을 반송하는 공간을 제공한다. 제2반송 프레임(220b)에는 제2반송 로봇(224)이 제공된다. 제2반송 로봇(224)은 제2열 처리 챔버(240b)와 제2액 처리 챔버(260b) 간에, 그리고 제2액 처리 챔버(260b)와 제3열 처리 챔버(240c) 간에 기판(W)을 반송한다.
일 예로, 제2반송 로봇(224)은 제2열 처리 챔버(240b)로부터 제2액 처리 챔버(260b)로 기판(W)을 반송할 수 있다. 다른 예로, 제2반송 로봇(224)은 후술하는 제2냉각 유닛(2460b)으로부터 제2액 처리 챔버(260b)로 기판(W)을 반송할 수 있다. 일 예로, 제2반송 로봇(224)은 제2액 처리 챔버(260b)로부터 제3열 처리 챔버(240c)로 기판(W)을 반송할 수 있다. 다른 예로, 제2반송 로봇(224)은 제2액 처리 챔버(260b)로부터 후술하는 제3가열 유닛(2440c)으로 기판(W)을 반송할 수 있다.
제2반송 로봇(224)은 제1반송 로봇(222)과 유사하게 제공되므로, 내용의 중복을 방지하기 위해 이에 대한 설명은 생략한다.
도 5는 도 3의 열 처리 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 6은 도 5의 열 처리 챔버의 평면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 열 처리 챔버(240)는 기판(W)에 대해 열 처리 공정을 수행한다. 열 처리 공정은 가열 공정과 냉각 공정을 포함할 수 있다.
제1열 처리 챔버(240a)는 제1반송 프레임(220a)의 일 측에 위치한다. 제2열 처리 챔버(240b)는 제1반송 프레임(220a)과 제2반송 프레임(220b)의 사이에 위치한다. 즉, 제2열 처리 챔버(240b)는 제1반송 프레임(220a)을 기준으로, 제1열 처리 챔버(240a)와 마주보는 타 측에 위치한다. 제3열 처리 챔버(240c)는 제2반송 프레임(220b)과 후술하는 인터페이스 모듈(30) 사이에 위치한다. 즉, 제3열 처리 챔버(240c)는 제2반송 프레임(220b)을 기준으로, 제2열 처리 챔버(240b)와 마주보는 타 측에 위치한다. 제1열 처리 챔버(240a), 제1반송 프레임(220a), 제2열 처리 챔버(240b), 제2반송 프레임(220b), 그리고 제3열 처리 챔버(240c)는 제1방향(2)을 따라 순차적으로 배치된다.
제1열 처리 챔버(240a)는 기판(W)을 열 처리한다. 예컨대, 제1열 처리 챔버(240a)는 기판(W) 상에 포토 레지스트 또는 반사 방지막을 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(Prebake) 공정을 수행할 수 있다. 제1열 처리 챔버(240a)는 제1하우징(2420a), 제1가열 유닛(2440a), 제1냉각 유닛(2460a), 그리고 제1반송 플레이트(2480a)를 포함할 수 있다.
제1하우징(2420a)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 제1하우징(2420a)은 내부에 공간을 제공한다. 제1하우징(2420)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 출입구(미도시)가 형성될 수 있다. 출입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로, 출입구를 개폐하도록 도어(미도시)가 제공될 수 있다. 제1하우징(2420a)의 내부 공간에는 제1가열 유닛(2440a), 제1냉각 유닛(2460a), 그리고 제1반송 플레이트(2480a)가 제공된다. 제1가열 유닛(2440a)과 제1냉각 유닛(2460a)은 제2방향(4)을 따라 나란히 제공된다.
제1하우징(2420a)의 내부 공간은 제1영역(2421a)과 제2영역(2422a)을 가진다. 제1영역(2421a)과 제2영역(2422a)은 제2방향(4)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 제1가열 유닛(2440a)은 제1영역(2421a)에 배치되고, 제1냉각 유닛(2460a)은 제2영역(2422a)에 배치될 수 있다.
제1가열 유닛(2440a)은 제1가열 플레이트(2441a), 제1히터(2443a), 제1커버(2445a), 그리고 제1구동기(2447a)를 포함한다. 제1가열 플레이트(2441a)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 제1가열 플레이트(2441a)는 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 제1가열 플레이트(2441a)에는 제1히터(2443a)가 설치된다. 제1히터(2443a)는 전류가 인가되는 발열 저항체로 제공될 수 있다. 제1가열 플레이트(2441a)에는 제3방향(6)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 제1리프트 핀(2449a)들이 제공된다. 제1리프트 핀(2449a)은 인덱스 로봇(144)으로부터 기판(W)을 인수받아 제1가열 플레이트(2441a) 상에 내려 놓을 수 있다. 일 예에 의하면, 제1리프트 핀(2449a)은 3개가 제공될 수 있다. 제1커버(2445a)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 제1커버(2445a)는 제1가열 플레이트(2441a)의 상부에 위치되며 제1구동기(2447a)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 제1커버(2445a)가 이동되어 제1커버(2445a)와 제1가열 플레이트(2441a)가 형성하는 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다.
제1냉각 유닛(2460a)은 제1냉각 플레이트(2462a)를 포함한다. 제1냉각 플레이트(2462a)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 제1냉각 플레이트(2462a)에는 제1냉각 부재(2464a)가 제공된다. 일 예에 의하면, 제1냉각 부재(2464a)는 제1냉각 플레이트(2462a)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
제1반송 플레이트(2480a)는 대체로 원판 형상으로 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 제1반송 플레이트(2480a)의 가장자리에는 제1노치(2482a)가 형성된다. 제1노치(2482a)는 인덱스 핸드(1440)와 제1핸드(2224)에 형성된 지지 돌기(2228)와 대응되는 수로 제공되고, 인덱스 핸드(1440)와 제1핸드(2224)의 지지 돌기(2228)와 대응되는 위치에 형성된다.
인덱스 핸드(1440) 또는 제1핸드(2224)와 제1반송 플레이트(2480a)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 인덱스 핸드(1440) 또는 제1핸드(2224)와 제1반송 플레이트(2480a)의 상하 위치가 변경되면, 인덱스 핸드(1440) 또는 제1핸드(2240)와 제1반송 플레이트(2480a) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 제1반송 플레이트(2480a)는 제1가이드 레일(2492a) 상에 장착되고, 제1구동기(2494a)에 의해 제1가이드 레일(2492a)을 따라 제1영역(2421a)과 제2영역(2422a) 간에 이동할 수 있다.
제1반송 플레이트(2480a)에는 슬릿 형상의 제1가이드 홈(2484a)이 복수 개 제공된다. 제1가이드 홈(2484a)은 제1반송 플레이트(2480a)의 끝 단에서 제1반송 플레이트(2480a)의 내부까지 연장된다. 제1가이드 홈(2484a)은 그 길이 방향이 제2방향(4)을 따라 제공되고, 제1가이드 홈(2484a)들은 제1방향(2)을 따라 서로 이격되게 위치한다. 제1가이드 홈(2484a)은 제1반송 플레이트(2480a)와 제1가열 유닛(2440a) 간에 기판(W)의 인수 인계가 이루어질 때, 제1반송 플레이트(2480a)와 제1리프트 핀(2469a)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 제1반송 플레이트(2480a)가 제1냉각 플레이트(2462a)에 접촉된 상태로 이루어진다. 제1냉각 플레이트(2462a)와 기판(W) 간에 열 전달이 잘 이루어지도록 제1반송 플레이트(2480a)는 열 전도성이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 제1반송 플레이트(2480a)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
제2열 처리 챔버(240b)는 기판(W)을 열 처리한다. 예컨대, 제2열 처리 챔버(240b)는 기판(W) 상에 반사 방지막을 도포한 후에 소프트 베이크(Soft bake) 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로, 제2열 처리 챔버(240b)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한 후에 소프트 베이크(Soft bake) 공정을 수행할 수 있다. 제2열 처리 챔버(240b)는 제2하우징(2420b), 제2냉각 유닛(2440b), 제2가열 유닛(2460b), 그리고 제2반송 플레이트(2480b)를 포함할 수 있다.
제2하우징(2420b), 제2냉각 유닛(2440b), 제2가열 유닛(2460b), 그리고 제2반송 플레이트(2480b)는 제1하우징(2420a), 제1냉각 유닛(2440a), 제1가열 유닛(2460a), 그리고 제1반송 플레이트(2480a)과 유사하게 제공되므로, 중복되는 설명을 피하기 위해 이하에서 설명을 생략한다.
제3열 처리 챔버(240c)는 기판(W)을 열 처리한다. 예컨대, 제3열 처리 챔버(240c)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한 후에 소프트 베이크(Soft bake) 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로, 제3열 처리 챔버(240c)는 기판(W) 상에 반사 방지막을 도포한 후에 소프트 베이크(Soft bake) 공정을 수행할 수 있다. 제3열 처리 챔버(240c)는 제3하우징(2420c), 제3냉각 유닛(2440c), 제3가열 유닛(2460c), 그리고 제3반송 플레이트(2480c)를 포함할 수 있다.
제3하우징(2420c), 제3냉각 유닛(2440c), 제3가열 유닛(2460c), 그리고 제3반송 플레이트(2480c)는 제1하우징(2420a), 제1냉각 유닛(2440a), 제1가열 유닛(2460a), 그리고 제1반송 플레이트(2480a)과 유사하게 제공되므로, 중복되는 설명을 피하기 위해 이하에서 설명을 생략한다.
열 처리 챔버(240)들 중 일부의 열 처리 챔버(240)에 제공된 가열 유닛(2440a, 2440b, 2440c)은 기판(W)을 가열하는 중에 가스를 공급하여 포토 레지스트의 기판(W) 부착율을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(Hexamethyldisilane)일 수 있다.
제1액 처리 챔버(260a)는 기판(W) 상에 제1액을 도포하고, 제2액 처리 챔버(260b)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 방사 방지막이고, 제2액은 포토 레지스트이다. 포토 레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로, 제1액은 포토 레지스트이고, 제2액은 반사 방지막일 수 있다. 이 경우, 반사 방지막은 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 제1액과 제2액 모두 포토 레지스트일 수 있다. 선택적으로, 제1액과 제2액은 서로 다른 종류의 포토 레지스트일 수 있다.
제1액 처리 챔버(260a)와 제2액 처리 챔버(260b)는 복수 개(2 이상의 자연수)로 제공될 수 있다. 일 예로, 제1액 처리 챔버(260a)들 중 일부는 제1반송 프레임(220a)의 일 측에 2개 제공되고, 제1액 처리 챔버(260a)들 중 다른 일부는 제1반송 프레임(220a)의 일 측과 마주보는 타 측에 2개 제공될 수 있다. 일 예로, 제2액 처리 챔버(260b)들 중 일부는 제2반송 프레임(220b)의 일 측에 2개 제공되고, 제2액 처리 챔버(260b)들 중 다른 일부는 제2반송 프레임(220b)의 일 측과 마주보는 타 측에 2개 제공될 수 있다.
도 7은 도 3의 액 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 제1액 처리 챔버(260a)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토 레지스트막 또는 반사 방지막일 수 있다. 제1액 처리 챔버(260a)는 제1하우징(2610a), 제1처리 용기(2620a), 제1지지 유닛(2630a), 제1승강 유닛(2640a), 그리고 제1액 공급 유닛(2650a)을 포함할 수 있다.
제1하우징(2610a)은 내부에 공간을 제공한다. 제1하우징(2610a)은 대체로 직육면체 형상으로 제공된다. 제1하우징(2610a)의 일 측에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 내부 공간으로 반입되거나, 내부 공간에서 기판(W)이 반출되는 출입구로 기능한다. 또한, 출입구를 선택적으로 밀폐시키기 위해, 출입구와 인접한 영역에는 도어(미도시)가 설치될 수 있다. 도어는 내부 공간에 반입된 기판(W)에 대한 처리 공정이 수행되는 동안 출입구를 차단하여 내부 공간을 밀폐할 수 있다. 제1처리 용기(2620a), 제1지지 유닛(2630a), 제1승강 유닛(2640a), 그리고 제1액 공급 유닛(2650a)은 제1하우징(2610a) 내에 배치된다.
제1처리 용기(2620a)는 상부가 개방된 처리 공간을 가질 수 있다. 제1처리 용기(2620a)는 처리 공간을 가지는 바울(bowl)일 수 있다. 내부 공간은 처리 공간을 감싸도록 제공될 수 있다. 제1처리 용기(2620a)는 상부가 개방된 컵 형상을 가질 수 있다. 제1처리 용기(2620a)가 가지는 처리 공간은 후술하는 제1지지 유닛(2630a)이 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 공간일 수 있다. 처리 공간은 후술하는 제1액 공급 유닛(2650a)이 유체를 공급하여 기판(W)이 처리되는 공간일 수 있다.
제1지지 유닛(2630a)은 기판(W)을 처리 공간 내에서 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 제1지지 유닛(2630a)은 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 척일 수 있다. 제1지지 유닛(2630a)은 제1몸체(2632a), 제1지지 축(2634a), 그리고 제1구동부(2636a)를 포함할 수 있다. 제1몸체(2632a)는 기판(W)이 안착되는 상부면을 가질 수 있다. 제1몸체(2632a)의 상부면은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공된다. 제1몸체(2632a)의 상부면은 기판(W)보다 작은 직경을 갖도록 제공될 수 있다. 제1몸체(2632a)에는 흡착 홀(미도시)이 형성되어 진공 흡착 방식으로 기판(W)을 척킹(chucking)할 수 있다. 선택적으로 제1몸체(2632a)에는 정전 판(미도시)이 제공되어 정전기를 이용한 정전 흡착 방식으로 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택적으로 제1몸체(2632a)에는 기판(W)을 지지하는 지지 핀들이 제공되어 지지 핀과 기판(W)이 서로 물리적으로 접촉되어 기판(W)을 척킹할 수 있다.
제1지지 축(2634a)은 제1몸체(2632a)와 결합한다. 제1지지 축(2634a)은 제1몸체(2632a)의 하면과 결합할 수 있다. 제1지지 축(2634a)은 길이 방향이 상하 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 제1지지 축(2634a)은 제1구동부(2636a)로부터 동력을 전달받아 회전 가능하도록 제공된다. 제1지지축(2634a)이 제1구동부(2636a)의 회전에 의해 회전함으로써 제1몸체(2632a)를 회전시킨다. 제1구동부(2636a)는 제1지지 축(2634a)의 회전 속도를 가변할 수 있다. 제1구동부(2636a)는 구동력을 제공하는 모터일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 구동력을 제공하는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
제1승강 유닛(2640a)은 제1처리 용기(2620a)와 제1지지 유닛(2630a) 간의 상대 높이를 조절한다. 제1승강 유닛(2640a)은 제1처리 용기(2620a)를 제3방향(6)으로 직선 이동시킨다.
제1액 공급 유닛(2650a)은 제1지지 유닛(2630a)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급할 수 있다. 제1액 공급 유닛(2650a)은 제1지지 유닛(2630a)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급할 수 있다. 제1액 공급 유닛(2650a)이 기판(W)으로 공급하는 액은 도포액일 수 있다. 예를 들어 도포액은 포토 레지스트(PR, Photoresist)와 같은 감광액일 수 있다. 또한, 제1액 공급 유닛(2650a)은 제1지지 유닛(2630a)에 지지된 기판(W)으로 프리 웨트 액을 공급할 수 있다. 제1액 공급 유닛(2650a)이 기판(W)으로 공급하는 프리 웨트 액은 기판(W)의 표면 성질을 변화시킬 수 있는 액일 수 있다. 예를 들어 프리 웨트 액은 기판(W)의 표면 성질을 소수성 성질을 가지도록 변화시킬 수 있는 액일 수 있다. 예를 들어 프리 웨트 액은 시너(Thinner)일 수 있다.
제2액 처리 챔버(260b)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토 레지스트막 또는 반사 방지막일 수 있다. 제2액 처리 챔버(260b)는 제2하우징(2610b), 제2처리 용기(2620b), 제2지지 유닛(2630b), 제2승강 유닛(2640b), 그리고 제2액 공급 유닛(2650b)을 포함할 수 있다. 제2액 처리 챔버(260b)는 제1액 처리 챔버(260a)와 유사하게 제공된다. 이에, 이하에서는 중복되는 설명을 피하기 위해 제2액 처리 챔버(260b)에 대한 설명은 생략한다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 현상 블록(20b)은 반송 프레임(220), 열 처리 챔버(240), 그리고 액 처리 챔버(260)를 가진다. 현상 블록(20b)의 반송 프레임(220), 열 처리 챔버(240), 그리고 액 처리 챔버(260)는 도포 블록(20a)의 반송 프레임(220), 열 처리 챔버(240), 그리고 액 처리 챔버(260)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
다만, 현상 블록(20b)의 제1열 처리 챔버(240a)에서는 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크(Post bake) 공정을 수행할 수 있다. 제2열 처리 챔버(240b)와 제3열 처리 챔버(240c)에서는 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크(Hard bake) 공정을 수행할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 제1열 처리 챔버(240a), 제2열 처리 챔버(240b), 그리고 제3열 처리 챔버(240c)에서는 포스트 베이크 또는 하드 베이크 중 어느 하나를 수행할 수 있다. 현상 블록(20b)의 액 처리 챔버(260)들은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판(W)을 현상 처리하는 현상 공정(developing process)을 수행한다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 인터페이스 모듈(50)은 처리 모듈(20)과 외부의 노광 장치(60)를 연결한다. 인터페이스 모듈(50)은 인터페이스 프레임(520), 부가 공정 챔버(540), 인터페이스 버퍼(560), 그리고 반송 부재(580)를 포함한다.
인터페이스 프레임(520)은 내부 공간을 제공한다. 인터페이스 프레임(520)의 상단에는 내부 공간에 하강 기류를 형성하는 팬 필터 유닛이 제공될 수 있다. 인터페이스 프레임(520)의 내부 공간에 부가 공정 챔버(540), 인터페이스 버퍼(560), 그리고 반송 부재(580)가 제공된다.
부가 공정 챔버(540)는 도포 블록(20a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(60)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로, 부가 공정 챔버(540)는 노광 장치(60)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블록(20b)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 세정 공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(540)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(540)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로, 부가 공정 챔버(540)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(560)는 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(540), 노광 장치(60), 그리고 현상 블록(20b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송 도중 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(560)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼(560)들은 서로 적층되게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 챔버(220)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(540)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(560)가 배치될 수 있다.
반송 부재(580)는 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(540), 노광 장치(60), 그리고 현상 블록(20b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(580)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(580)는 제1로봇(5820), 제2로봇(5840), 그리고 제3로봇(5860)을 포함한다. 제1로봇(5820)은 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(540), 그리고 인터페이스 버퍼(560) 간에 기판(W)을 반송한다. 일 예로, 제1로봇(5820)은 제3열 처리 챔버(240c), 부가 공정 챔버(540), 그리고 인터페이스 버퍼(560) 간에 기판(W)을 반송할 수 있다. 일 예로, 제1로봇(5820)은 제3냉각 유닛(2460c), 부가 공정 챔버(540), 그리고 인터페이스 버퍼(560) 간에 기판(W)을 반송할 수 있다. 제2로봇(5840)은 인터페이스 버퍼(560)와 노광 장치(60) 간에 기판(W)을 반송한다. 제3로봇(5860)은 인터페이스 버퍼(560)와 현상 블록(20b) 간에 기판(W)을 반송한다.
제1로봇(5820), 제2로봇(5840), 그리고 제3로봇(5860)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함한다. 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3방향(6)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3방향(6)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 제1로봇(5820), 제2로봇(5840), 그리고 제3로봇(5860)의 핸드는 모두 반송 로봇(224)의 반송 핸드(2240)와 동일 또는 유사한 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 제어기(3000)를 더 포함할 수 있다. 제어기(3000)는 인덱스 로봇(144), 제1반송 로봇(222), 제2반송 로봇(224), 그리고 제1로봇(5820)을 제어할 수 있다.
제어기(3000)는 용기(F)에서 반출한 기판(W)을 제1가열 유닛(2440a)으로 이송하도록 인덱스 로봇(144)을 제어할 수 있다. 제어기(3000)는 제1열 처리 챔버(240a)에서 냉각 처리가 끝난 기판(W)을 제1냉각 유닛(2460a)으로부터 반출하도록 제1반송 로봇(222)을 제어할 수 있다. 제어기(3000)는 제1냉각 유닛(2460a)으로부터 반출한 기판(W)을 제1액 처리 챔버(260a)로 이송하도록 제1반송 로봇(222)을 제어할 수 있다. 제어기(3000)는 제1액 처리 챔버(260a)에서 액 처리가 끝난 기판(W)을 제2가열 유닛(2440b)으로 이송하도록 제1반송 로봇(222)을 제어할 수 있다.
제어기(3000)는 제2열 처리 챔버(240b)에서 냉각 처리가 끝난 기판(W)을 제2냉각 유닛(2460b)으로부터 반출하도록 제2반송 로봇(224)을 제어할 수 있다. 제어기(3000)는 제2냉각 유닛(2460b)으로부터 반출한 기판(W)을 제2액 처리 챔버(260b)로 이송하도록 제2반송 로봇(224)을 제어할 수 있다. 제어기(3000)는 제2액 처리 챔버(260b)에서 액 처리가 끝난 기판(W)을 제3가열 유닛(2440c)으로 이송하도록 제2반송 로봇(224)을 제어할 수 있다.
제어기(3000)는 제3열 처리 챔버(240c)에서 냉각 처리가 끝난 기판(W)을 제3냉각 유닛(2460c)으로부터 반출하도록 제1로봇(5820)을 제어할 수 있다. 제어기(3000)는 제3냉각 유닛(2460c)으로부터 반출한 기판(W)을 부가 공정 챔버(540) 또는 인터페이스 버퍼(560)로 이송하도록 제1로봇(5820)을 제어할 수 있다.
도 8은 도 1의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 순차적으로 보여주는 플로우 차트이다. 도 8을 참조하면, 기판(W)에 대해 도포 처리 공정(S20), 에지 노광 공정(S40), 그리고 노광 공정(S60)이 순차적으로 수행된다.
도포 처리 공정(S20)은 제1열 처리 챔버(240a)에서 가열 처리 공정(S21)과 냉각 처리 공정(S22), 제1액 처리 챔버(260a)에서 반사 방지막 도포 공정(S23), 제2열 처리 챔버(240b)에서 가열 처리 공정(S24)과 냉각 처리 공정(S25), 제2액 처리 챔버(260b)에서 포토 레지스트막 도포 공정(S26), 그리고 제3열 처리 챔버(240c)에서 가열 처리 공정(S27)과 냉각 처리 공정(S28)이 순차적으로 이루어진다.
일 예로, 가열 처리 공정(S21)은 기판(W) 상에 반사 방지막이 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크 공정일 수 있다. 일 예로, 가열 처리 공정(S24)은 기판(W) 상에 반사 방지막을 도포한 후에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하는 소프트 베이크 공정일 수 있다. 일 예로, 가열 처리 공정(S27)은 기판(W) 상에 포토 레지스트막을 도포한 후에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하는 소프트 베이크 공정일 수 있다.
도 9는 도 3의 용기에서 노광 장치에 반입되기 전까지 기판의 반송 경로의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 이하에서는 도 9를 참조하여 용기(F)에서 노광 장치(60)까지 기판(W)이 반송되는 경로의 일 실시예에 대해 설명한다.
인덱스 로봇(144)은 용기(F)에서 기판(W)을 반출하여 제1열 처리 챔버(240a)의 제1영역(2421a)으로 기판(W)을 반입한다. 제1열 처리 챔버(240a)에 반송된 기판(W)에 대해 가열 처리 공정(S21)과 냉각 처리 공정(S22)를 수행한다. 기판(W)에 대해 가열 처리 공정(S21)이 완료되면, 제1반송 플레이트(2480a)가 제1가열 유닛(2440a)에서 기판(W)을 반출한다. 제1반송 플레이트(2480a)는 제1영역(2421a)에서 제2영역(2422a)으로 이동하고, 이후 제1반송 플레이트(2480a)가 제1냉각 유닛(2460a)과 접촉되어 냉각 처리 공정(S22)을 수행한다. 냉각 처리 공정(S22)이 완료되면, 제1반송 플레이트(2480a)가 제1냉각 유닛(2460a)의 상부로 이동된다. 제1반송 로봇(222)이 기판(W)을 인수받아 제1냉각 유닛(2460a)으로부터 기판(W)을 반출하여 제1액 처리 챔버(260a)로 기판(W)을 반송한다.
제1액 처리 챔버(260a)에서 반사 방지막 도포 공정(S23)이 완료되면, 제1반송 로봇(222)은 제1액 처리 챔버(260a)로부터 기판(W)을 반출하여 제2열 처리 챔버(240b)의 제1영역(2421b)으로 기판(W)을 반입한다. 제2열 처리 챔버(240b)에 반송된 기판(W)에 대해 가열 처리 공정(S24)과 냉각 처리 공정(S25)을 수행한다. 기판(W)에 대해 가열 처리 공정(S24)이 완료되면, 제2반송 플레이트(2480b)가 제2가열 유닛(2440b)에서 기판(W)을 반출한다. 제2반송 플레이트(2480b)는 제1영역(2421b)에서 제2영역(2422b)으로 이동하고, 이후 제2반송 플레이트(2480b)가 제2냉각 유닛(2460b)과 접촉되어 냉각 처리 공정(S25)을 수행한다. 냉각 처리 공정(S25)이 완료되면, 제2반송 플레이트(2480b)가 제2냉각 유닛(2460b)의 상부로 이동된다. 제2반송 로봇(222)이 기판(W)을 인수받아 제2냉각 유닛(2460b)으로부터 기판(W)을 반출하여 제2액 처리 챔버(260b)로 기판(W)을 반송한다.
제2액 처리 챔버(260b)에서 포토 레지스트막 도포 공정(S26)이 완료되면, 제2반송 로봇(224)은 제2액 처리 챔버(260b)로부터 기판(W)을 반출하여 제3열 처리 챔버(240c)의 제1영역(2421c)으로 기판(W)을 반입한다. 제3열 처리 챔버(240c)에 반송된 기판(W)에 대해 가열 처리 공정(S27)과 냉각 처리 공정(S28)을 수행한다. 기판(W)에 대해 가열 처리 공정(S27)이 완료되면, 제3반송 플레이트(2480c)가 제3가열 유닛(2440c)에서 기판(W)을 반출한다. 제3반송 플레이트(2480c)는 제1영역(2421c)에서 제2영역(2422c)으로 이동하고, 이후 제3반송 플레이트(2480c)가 제3냉각 유닛(2460c)과 접촉되어 냉각 처리 공정(S28)을 수행한다. 냉각 처리 공정(S28)이 완료되면, 제3반송 플레이트(2480c)가 제3냉각 유닛(2460c)의 상부로 이동된다. 제1로봇(5820)이 기판(W)을 인수받아 제3냉각 유닛(2460c)으로부터 기판(W)을 반출하여 부가 공정 챔버(540)로 기판(W)을 반송한다.
부가 공정 챔버(540)에서 기판(W)에 대해 에지 노광 공정(S40)이 수행된다. 에지 노광 공정(S40)이 완료되면, 제1로봇(5820)이 부가 공정 챔버(540)에서 기판(W)을 반출하여 인터페이스 버퍼(560)로 기판(W)을 반송한다. 이후, 제2로봇(5840)이 인터페이스 버퍼(560)에서 기판(W)을 반출하여 노광 장치(60)로 기판(W)을 반송한다.
상술한 실시예에 따르면, 선행 처리 기판(W)과 후행 처리 기판(W)이 도포 처리 공정(S20)을 수행한다. 제1반송 로봇(222)은 제1열 처리 챔버(240a)에서 프리 베이크가 완료된 선행 처리 기판(W)을 제1액 처리 챔버(260a)들 중 어느 하나에 반송한다. 제1반송 로봇(222)이 선행 처리 기판(W)의 반송을 완료한 후, 제1열 처리 챔버(240a)에서 프리 베이크가 완료된 후행 처리 기판(W)을 제1액 처리 챔버(260a)들 중 다른 하나에 반송한다. 후행 처리 기판(W)을 제1액 처리 챔버(260a)에 반송하는 동안, 선행 처리 기판(W)이 제1액 처리 챔버(260a)에서 도포 공정(S23)이 완료될 경우, 제1반송 로봇(222)은 선행 처리 기판(W)을 제2가열 유닛(2460b)에 반송한다. 선행 처리 기판(W)이 제2열 처리 챔버(240b)에서 가열 공정이 완료되면, 제2반송 플레이트(2480b)는 선행 처리 기판(W)을 제2냉각 유닛(2440b)에 반송한다. 이어, 후행 처리 기판(W)이 제1액 처리 챔버(260a)에서 도포 공정(S23)을 완료한 후, 선행 처리 기판(W)이 제2냉각 유닛(2440b)에 반송되면, 제1반송 로봇(222)은 후행 처리 기판(W)을 제2가열 유닛(2460b)에 반송한다. 이와 같이, 제1열 처리 챔버(240a) 및 제2열 처리 챔버(240b) 내에서 선행 기판에 대해 냉각 처리를 진행하는 도중에도 새로운 후행 기판에 대해서도 가열 처리를 진행할 수 있다. 처리 모듈(20)에서 열 처리 공정과 액 처리 공정을 수행할 때, 반송 프레임(220)을 기준으로 양 측에 배치된 열 처리 챔버(240)는 기판(W)이 일시적으로 머무르는 역할과 기판(W)에 대한 열 처리 공정을 아울러 수행할 수 있다. 이에, 도포 공정과 현상 공정에 대한 효율성이 증가한다.
본 발명의 상술한 실시예에 따르면, 반송 프레임(220)을 기준으로, 열 처리 챔버(240), 액 처리 챔버(260)가 방사형으로 배치됨으로써, 도포 공정과 현상 공정에서 제한된 공간 내에서 많은 수의 챔버를 제공할 수 있다. 또한, 반송 프레임(220)을 기준으로 처리 모듈(20)을 구성함으로써, 처리 모듈의 유지 보수 및 처리 모듈(20)별로 유닛의 장착 및 탈착이 용이하다.
또한, 방사 형태로 배치되어 반송 로봇의 회전 운동으로도 도포 공정과 현상 공정을 수행할 수 있으므로, 공정 진행시 기판의 반송 스텝을 줄이고, 반송 로봇의 반송 부하를 최소화할 수 있다. 이에, 반송 로봇의 불필요한 이동을 최소화하여 도포 공정과 현상 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
상술한 실시예에서는 도포 처리 공정(S20)을 예로 들어 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 현상 처리 공정에서도 유사하게 제공된다.
현상 처리 공정은 제1열 처리 챔버(240a)에서는 현상액 도포 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정과 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정을 수행할 수 있다. 액 처리 챔버(260)들에서는 기판(W) 상에 현상액을 공급하는 현상액 도포 공정이 진행될 수 있다. 제2열 처리 챔버(240a)에서는 현상액 도포 공정을 수행한 이후, 기판(W)을 가열하고 냉각하는 하드 베이크 공정과 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정을 수행할 수 있다. 현상 처리 공정에서의 기판(W)의 반송 경로는 상술한 도포 처리 공정과 유사하게 이루어진다. 이에, 중복되는 설명을 피하고자 이하에서는 설명을 생략한다.
상술한 실시예에서는 처리 모듈(20)은 제1반송 프레임(220a), 제2반송 프레임(220b), 제1열 처리 챔버(240a), 제2열 처리 챔버(240b), 제3열 처리 챔버(240c), 제1액 처리 챔버(260a), 그리고 제2액 처리 챔버(260b)가 제공되는 것으로 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고 도 10에 도시된 바와 같이 처리 모듈(20)은 제3반송 프레임(220c), 제4열 처리 챔버(240d), 그리고 제3액 처리 챔버(260c)를 더 포함할 수 있다.
제1열 처리 챔버(240a), 제1반송 프레임(220a), 제2열 처리 챔버(240b), 제2반송 프레임(220b), 제3열 처리 챔버(240c), 제3반송 프레임(220c), 그리고 제4열 처리 챔버(240d)는 제2방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 제3반송 프레임(220c)의 일 측부에는 제3액 처리 챔버(260c)가 위치할 수 있다. 제3반송 프레임(220c)과 제3액 처리 챔버(260c)는 제2방향(4)을 따라 배치될 수 있다. 제3반송 프레임(220c)을 기준으로, 제3열 처리 챔버(240c), 제3액 처리 챔버(260c), 그리고 제4열 처리 챔버(240d)는 방사 형태로 배치될 수 있다.
제3열 처리 챔버(240c)는 기판(W)에 대해 소프트 베이크 공정을 수행할 수 있다. 제3액 처리 챔버(260c)는 기판(W)에 대해 포토 레지스트막을 도포하는 공정을 수행할 수 있다. 인덱스 프레임(140)으로부터 제3열 처리 챔버(240c)까지 기판(W)이 반송되는 경로는 상술한 실시예와 유사하게 제공된다. 이하에서는 제3열 처리 챔버(240c)부터 제4열 처리 챔버(240d)까지 기판(W)이 반송되는 경로에 대해서 설명한다.
도 11은 도 10의 용기에서 노광 장치에 반입되기 전까지 기판의 반송 경로의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 11을 참조하면, 제3반송 프레임(220c)에 제공되는 제3반송 로봇(226)은 제3열 처리 챔버(240c)의 제3냉각 유닛(2660c)으로부터 제3액 처리 챔버(260c)로 기판(W)을 반송한다. 제3반송 로봇(226)은 제3액 처리 챔버(260c)로부터 제4열 처리 챔버(240d)의 제4가열 유닛(2640d)으로 기판(W)을 반송한다. 제1로봇(5820)이 기판(W)을 인수받아 제4냉각 유닛(2660d)으로부터 기판(W)을 반출하여 부가 공정 챔버(540)로 기판(W)을 반송한다.
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 범위 내에서 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.
10: 인덱스 모듈
20: 처리 모듈
30: 인터페이스 모듈
140: 인덱스 프레임
220: 반송 프레임
240: 열 처리 챔버
260: 액 처리 챔버

Claims (9)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    제1방향을 따라 순차적으로 배치되는 인덱스 모듈과 처리 모듈을 포함하되,
    상기 인덱스 모듈은,
    기판이 수납되는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트에 놓인 용기와 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공되는 인덱스 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    기판에 대해 액 처리하는 액 처리 챔버;
    기판에 대해 열 처리하는 제1열 처리 챔버;
    기판에 대해 열 처리하는 제2열 처리 챔버; 및
    상기 액 처리 챔버, 상기 제1열 처리 챔버, 그리고 상기 제2열 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 반송 로봇이 제공되는 반송 프레임을 포함하고,
    상기 제1열 처리 챔버는 상기 인덱스 프레임과 상기 반송 프레임의 사이에 위치하고,
    상기 제1열 처리 챔버, 상기 반송 프레임, 그리고 상기 제2열 처리 챔버는 상기 제1방향을 따라 순차적으로 배치되고,
    상기 액 처리 챔버와 상기 반송 프레임은 상기 제1방향에 수직한 제2방향을 따라 배치되되,
    상기 반송 로봇은,
    상기 제1열 처리 챔버로부터 상기 액 처리 챔버로, 그리고 상기 액 처리 챔버로부터 상기 제2열 처리 챔버로 기판을 반송하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1열 처리 챔버는,
    내부 공간을 갖는 제1하우징;
    상기 제1하우징 내에 배치되며, 기판을 가열하는 제1가열 유닛;
    상기 제1하우징 내에 배치되며, 기판을 냉각하는 제1냉각 유닛; 및
    상기 제1가열 유닛과 상기 제1냉각 유닛 간에 기판을 반송하는 제1반송 플레이트를 포함하고,
    상기 제2열 처리 챔버는,
    내부 공간을 갖는 제2하우징;
    상기 제2하우징 내에 배치되며, 기판을 가열하는 제2가열 유닛;
    상기 제2하우징 내에 배치되며, 기판을 냉각하는 제2냉각 유닛; 및
    상기 제2가열 유닛과 상기 제2냉각 유닛 간에 기판을 반송하는 제2반송 플레이트를 포함하되,
    상기 반송 로봇은,
    상기 제1냉각 유닛으로부터 상기 액 처리 챔버로 기판을 반송하고,
    상기 액 처리 챔버로부터 상기 제2가열 유닛으로 기판을 반송하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반송 로봇은,
    그 중심축을 기준으로 회전 가능하게 제공되는 지지축; 및
    상기 지지축에 결합되어 기판을 지지하는 핸드를 포함하되,
    상기 중심축은 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 모두 수직한 제3방향이고,
    상기 지지축은 위치가 고정되게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인덱스 로봇은 상기 용기에 수납된 기판을 상기 제1가열 유닛으로 반송하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1가열 유닛과 상기 제1냉각 유닛은 상기 제2방향을 따라 배치되고,
    상기 제2가열 유닛과 상기 제2냉각 유닛은 상기 제2방향을 따라 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    제1방향을 따라 순차적으로 배치되는 인덱스 모듈과 처리 모듈을 포함하되,
    상기 인덱스 모듈은,
    기판이 수납되는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트에 놓인 용기와 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공되는 인덱스 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    기판에 대해 액 처리하는 제1액 처리 챔버;
    기판에 대해 액 처리하는 제2액 처리 챔버;
    기판에 대해 열 처리하는 열 처리 챔버;
    상기 제1액 처리 챔버와 상기 열 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 제1반송 로봇이 제공되는 제1반송 프레임; 및
    상기 열 처리 챔버와 상기 제2액 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 제2반송 로봇이 제공되는 제2반송 프레임을 포함하고,
    상기 제1액 처리 챔버는,
    상기 제1반송 프레임을 기준으로 일 측부에 위치하되, 상기 제1반송 프레임과 상기 제1액 처리 챔버는 상기 제1방향과 수직한 제2방향을 따라 배치되고,
    상기 제2액 처리 챔버는,
    상기 제2반송 프레임을 기준으로 일 측부에 위치하되, 상기 제2반송 프레임과 상기 제2액 처리 챔버는 상기 제2방향을 따라 배치되고,
    상기 열 처리 챔버는,
    상기 제1반송 프레임과 상기 제2반송 프레임의 사이에 위치하고, 상기 제1반송 프레임, 상기 열 처리 챔버, 그리고 상기 제2반송 프레임은 상기 제1방향을 따라 순차적으로 배치되되,
    상기 제1반송 로봇은,
    상기 제1액 처리 챔버로부터 상기 열 처리 챔버로 기판을 반송하고,
    상기 제2반송 로봇은,
    상기 열 처리 챔버로부터 상기 제2액 처리 챔버로 기판을 반송하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열 처리 챔버는,
    내부 공간을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되며, 기판을 가열하는 가열 유닛;
    상기 하우징 내에 배치되며, 기판을 냉각하는 냉각 유닛; 및
    상기 가열 유닛과 상기 냉각 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 플레이트를 포함하되,
    상기 제1반송 로봇은,
    상기 제1액 처리 챔버로부터 상기 가열 유닛으로 기판을 반송하고,
    상기 제2반송 로봇은,
    상기 냉각 유닛으로부터 상기 제2액 처리 챔버로 기판을 반송하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1반송 로봇은,
    제1중심축을 기준으로 회전 가능하게 제공되는 제1지지축; 및
    상기 제1지지축에 결합되어 기판을 지지하는 제1핸드를 포함하되,
    상기 제1중심축은 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 모두 수직한 제3방향이고,
    상기 제1지지축은 위치가 고정되게 제공되고,
    상기 제2반송 로봇은,
    제2중심축을 기준으로 회전 가능하게 제공되는 제2지지축; 및
    상기 제2지지축에 결합되어 기판을 지지하는 제2핸드를 포함하되,
    상기 제2중심축은 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 모두 수직한 제3방향이고,
    상기 제2지지축은 위치가 고정되게 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 가열 유닛과 상기 냉각 유닛은 상기 제2방향을 따라 배치되는 기판 처리 장치.
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