KR20160081010A

KR20160081010A - 베이크 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160081010A
Application number: KR1020140194033A
Authority: KR
Inventors: 이은탁
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-07-08

Abstract

본 발명은 베이크 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 베이크 유닛에 있어서, 챔버와 상기 챔버 내부에 위치하며 기판을 가열하는 가열 유닛과 상기 챔버 내부에 위치하며 상기 기판을 이송하는 이송 유닛과 그리고 상기 이송 유닛에 제공되어, 기판을 냉각하는 냉각 유닛을 포함하는 베이크 유닛을 포함한다.

Description

베이크 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법{BAKE UNIT, SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE UNIT, AND SUBSTRATE TREATING METHOD}

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판을 가열하는 베이크 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 패턴을 형성하기 위해 수행되는 포토 리소그래피 공정은 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.

포토리소그래피 공정은 실리콘으로 이루어진 반도체 기판 상에 포토레지스트패턴을 형성하기 위해 수행된다. 포토리소그래피 공정은 기판 상에 포토레지스트 막을 형성하기 위한 코팅 및 소프트 베이크 공정, 포토레지스트 막으로부터 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 노광 및 현상 공정, 포토레지스트 막 또는 패턴의 에지 부위를 제거하기 위한 에지 비드 제거(edge bead removal; 이하 'EBR'라 한다) 공정 및 에지 노광(edgeexposure of wafer; 이하 'EEW'라 한다) 공정, 포토레지스트 패턴을 안정화 및 치밀화시키기 위한 하드 베이크 공정 등을 포함한다.

베이크 공정은 가열 유닛을 통해서 기판을 가열한다. 가열 유닛에서 가열이 끝난 기판은 반송 유닛에서 의해서 반송된다. 일반적으로 베이크 공정 후에는 기판을 냉각하는 공정이 수행된다. 냉각 공정은 반송 유닛에 의해 이송된 뒤 별도의 냉각 장치에 의해서 냉각된다. 이러한 냉각 공정은 기판을 별도의 냉각 장치에서 냉각하여 다음 공정에 대기 시간이 소요된다.

본 발명은 베이크 공정의 효율을 높이기 위한 베이크 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 베이크 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 베이크 유닛을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 베이크 유닛은 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하며 기판을 가열하는 가열 유닛; 상기 챔버 내부에 위치하며, 상기 기판을 이송하는 이송 유닛과; 그리고 상기 이송 유닛에 제공되어 기판을 냉각하는 냉각 유닛을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 상기 가열 유닛은 가열판; 상기 가열판을 가열하는 히터를 포함하며 상기 이송 유닛은 기판이 놓이는 지지판; 상기 지지판을 지지하는 이송암; 그리고 상기 이송암을 이동시키는 구동기를 포함하며 상기 냉각 유닛은 상기 지지판에 제공될 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 상기 냉각 유닛은 상기 지지판의 내부에 제공되는 냉각 유로를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 상기 냉각 유로는 단일의 유로로 제공되며, 상기 지지판의 전체영역에 형성될 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 상기 챔버는 기판이 반입되는 출입구를 가지는 제1측벽; 상기 제1측벽과 마주보는 제2측벽을 포함하며 상기 가열 유닛은 상기 제1측벽보다 상기 제2측벽에 가깝게 위치할 수 있다.

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 기판에 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛; 기판에 처리액을 공급하여 공정을 수행하는 액처리 챔버; 그리고 상기 베이크 유닛과 상기 액처리 챔버간에 기판을 이송하는 이송 챔버를 포함하되 상기 베이크 유닛은 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하며 기판을 가열하는 가열 유닛; 상기 챔버 내부에 위치하며, 상기 기판을 이송하는 이송 유닛; 그리고 상기 이송 유닛에 제공되어 기판을 냉각하는 냉각 유닛을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 상기 냉각 유로는 단일의 유로로 제공되며 상기 지지판의 전체영역에 형성될 수 있다.

본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 외부에 기판이 반입되어 상기 지지판에 놓이는 제1단계; 상기 이송 유닛으로 기판을 이송하여 상기 가열판에 기판을 놓는 제2단계; 상기 기판을 상기 히터로 가열하는 제3단계; 상기 기판을 상기 이송 유닛으로 냉각하는 제4단계; 및 상기 기판을 외부로 반송하는 제5단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 상기 제4단계는 상기 이송 유닛으로 상기 기판을 상기 챔버에 형성된 출입구로 이송하는 동안에 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 반송 유닛에 냉각 유닛을 제공하여 베이크 공정에 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 반송 유닛에 냉각 유닛을 제공하여 기판을 단시간에 냉각시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 반송 유닛에 냉각 유닛을 제공하여 기판을 반송하는 중에 냉각하여 공정 시간을 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치(1)를 A-A 방향에서 바라본 도면이이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치(1)를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이크 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 4의 지지판의 냉각 유로를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 4의 베이크 유닛의 평면도이다.
도 7은 도4의 베이크 유닛의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 개략적으로 보여주는 플로우 차트 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 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 사용된다. 특히 본 실시예의 설비는 기판에 대해 도포 공정, 현상 공정을 수행하는 데 사용된다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1은 기판 처리 장치(1)를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치(1)를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치(1)를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 인터페이스 모듈(700), 그리고 퍼지 모듈(800)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다. 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 내에 제공될 수 있다. 이와 달리 퍼지 모듈(800)은 인터페이스 모듈(700) 후단의 노광 장치가 연결되는 위치 또는 인터페이스 모듈(700)의 측부 등 다양한 위치에 제공될 수 있다.

이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12) 및 제2방향(14)과 각각 수직한 방향을 제3방향(16)이라 한다.

기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.

로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4개의 재치대(120)가 제공된다.

인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공된다. 프레임(210)은 로드 포트(100)와 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 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 제1방향(12), 제2방향(14) 그리고 제3방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조이다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제3방향(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 제2방향(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.

버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 포함한다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제3방향(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 제공된다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼(320)와 제2방향(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 제3방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220)과 제 1 버퍼 로봇(360)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향과 제 1 버퍼 로봇(360)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 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 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 버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 포함한다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제2방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제3방향(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 상부 또는 하부 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361)가 제2방향(14) 및 제3방향(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 포함한다. 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 어셈블리가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇이 제공된 방향에 개구를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들이 제공될 수 있다.

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 액처리 챔버(410), 베이크 유닛(500), 그리고 이송 챔버(430)를 가진다. 액처리 챔버(410), 베이크 유닛(500), 그리고 이송 챔버(430)는 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 액처리 챔버(410)는 기판(W)에 레지스트 도포 공정을 수행하는 레지스트 도포 챔버(410)로 제공될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 베이크 유닛(500)는 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.

이송 챔버(430)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제1방향(12)으로 나란하게 위치된다. 이송 챔버(430) 내에는 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)이 위치된다. 이송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(432)은 베이크 유닛들(420), 레지스트 도포 챔버들(410), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제1방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(432)은 핸드(434), 아암(435), 지지대(436), 그리고 받침대(437)를 가진다. 핸드(434)는 아암(435)에 고정 설치된다. 아암(435)은 신축 가능한 구조로 제공된다. 아암(435)는 핸드(434)가 수평 방향으로 이동 가능하게 한다. 지지대(436)는 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 배치된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제3방향(16)으로 직선 이동 가능하다. 아암(435)은 지지대(436)에 결합된다. 지지대(436)는 받침대(437)에 고정 결합된다. 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하다. 받침대(437)은 가이드 레일(433)에 결합된다.

레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 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 포함한다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)를 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. 레지스트 도포 챔버(410)에는 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다. 세정액은 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정한다. 일 예로 세정액은 탈이온수로 공급될 수 있다.

도 4 내지 도 7은 베이크 유닛을 보여주는 도면이다. 이하 도 4 내지 도 7을 참조하면, 베이크 유닛(500)은 기판(W)에 대해 베이크 공정을 수행한다. 예컨대, 베이크 유닛들(500)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.

베이크 유닛(500)은 챔버(510), 이송 유닛(520), 가열 유닛(550), 냉각 유닛(580) 그리고 제어기(미도시)를 포함한다.

챔버(510)는 내부에 처리 공간을 제공한다. 처리 공간에서는 베이크 공정 냉각 공정이 수행된다. 챔버(510)는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(510)는 제1측벽(511), 제2측벽(513), 제3측벽(514), 그리고 제4측벽(515)을 포함한다.

제1측벽(511)은 챔버(510)의 일측면에 제공된다. 제2측벽(513)은 제1측벽(511)과 맞은편에 제공된다. 챔버(510)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 출입구(512)가 형성된다. 일 예로 출입구(512)는 제1측벽(511)에 형성될 수 있다. 출입구(512)는 기판(W)이 이송 또는 반송 되도록 기판(W)의 이동하는 통로를 제공한다.

제3측벽(514)은 제1측벽(511)과 제2측벽(513) 사이에 위치한다. 제3측벽(514)은 제1측벽(511)과 제2측벽(513)에 수직하게 제공된다. 제3측벽(514)의 길이는 제1측벽(513)의 길이보다 길게 제공될 수 있다.

제4측벽(515)은 제3측벽(514)과 맞은편에 제공된다. 제4측벽(515)은 제1측벽(511)과 제2측벽(513) 사이에 위치한다. 제3측벽(514)과 제4측벽(515)은 서로 평행하게 제공된다. 제1측벽(511), 제2측벽(513), 제3측벽(514) 그리고 제4측벽(515)은 서로 동일한 높이로 제공될 수 있다.

이송 유닛(520)은 기판(W)을 이송한다. 일 예로 이송 유닛(520)은 기판(W)을 가열 유닛(550으로 이송하거나, 공정이 끝난 기판(W)을 외부로 반송하도록 기판(W)을 이송시킨다. 이송 유닛(520)은 지지판(521), 이송암(522), 지지링(533), 그리고 구동기(527)를 포함한다.

지지판(521)에는 기판(W)이 놓인다. 지지판(521)은 원형의 형상으로 제공된다. 지지판(521)은 원형의 플레이트로 제공될 수 있다. 지지판(521)은 기판(W)과 동일한 크기로 제공될 수 있다. 지지판(521)은 열전도도가 좋은 금속의 재질로 제공된다. 지지판(521)에는 가이드 홀(525)이 형성되어 있다. 가이드 홀(525)은 리프트 핀(553)을 수용하기 위한 공간이다. 가이드 홀(525)은 지지판(521)의 외측으로부터 그 내측으로 연장되어 제공된다. 가이드 홀(525)은 지지판(521)의 이동 시 리프트 핀(553)과 간섭 또는 충돌이 일어나지 않도록 한다.

이송암(522)은 지지판(521)과 고정결합된다. 이송암(522)은 지지판(521)과 구동기(527) 사이에 제공된다. 이송암(522)은 플레이트로 제공될 수 있다.

지지링(533)은 지지판(521) 주위를 감싸며 제공된다. 지지링(533)은 지지판(521)의 가장 자리를 지지한다. 지지링(533)은 기판(W)이 지지판(521)에 놓여진 후 기판(W)이 정위치에 놓이도록 기판(W)을 지지하는 역할을 한다.

구동기(527)는 지지판(521)를 이송 또는 반송할 수 있도록 한다. 구동기(527)는 지지판(521)를 직선 운동 또는 상하 구동할 수 있도록 제공된다. 구동기(527)는 지지판(521)를 출입구(512)와 가열 유닛(550) 사이로 이동시킬 수 있다.

가열 유닛(550)은 기판(W)을 설정 온도로 가열한다. 가열 유닛(550)은 가열판(551), 리프트 핀(553), 커버(555) 그리고 구동기(557)를 포함한다.

가열판(551)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 가열 수단이 제공된다. 가열판(551)에는 기판(W)이 놓인다. 가열판(551)는 원통의 형상으로 제공된다. 가열판은 제1측벽(511)보다 제2측벽(513)에 인접하게 위치한다. 가열판(551)의 상부에는 리프트 핀(553)을 수용하는 핀 홀(554)이 형성되어 있다.

가열판(551)내에는 히터(553)가 제공된다. 히터(553)는 가열판(551)을 가열하여 기판(W)을 가열한다. 이와는 달리 가열 수단으로 가열판(551)에 발열 패턴들이 제공될 수 있다.

핀 홀(554)은 리프트 핀(553)이 기판(W)을 상하로 이동시킬 때 리프트 핀(553)의 이동하는 경로를 위해 제공된다. 핀 홀(554)은 가열판(551)의 상부에 제공되며, 복수개가 제공될 수 있다.

리프트 핀(554)은 승강 기구(미도시)에 의해 상하로 이동된다. 리프트 핀(554)은 기판(W)을 가열판(551) 상에 안착시킬 수 있다. 리프트 핀(554)은 기판(W)을 가열판(551)로부터 일정거리 이격된 위치로 기판(W)을 승강시킬 수 있다.

커버(555)는 가열판(551)의 상부에 위치한다. 커버(555)는 원통형의 형상으로 제공된다. 커버(555)는 내부에 가열 공간을 제공한다. 커버(555)는 기판(W)이 가열판(551)로 이동시 구동기(557)에 의해 가열판(551)의 상부로 이동한다. 커버(555)는 기판(W)이 가열판(551)에 의해 가열 시 구동기(557)에 의해 하부로 이동하여 기판(W)이 가열되는 가열 공간을 형성한다.

구동기(557)는 지지부(558)에 의해 커버(555)와 고정 결합된다. 구동기(557)는 기판(W)의 가열판(551)로 이송 또는 반송 되는 경우 커버(555)를 상하로 승하강시킨다. 일 예로 구동기(557)는 실린더 구동기로 제공될 수 있다.

냉각 유닛(580)은 가열판(551) 또는 처리가 끝난 기판(W)을 냉각시키는 역할을 한다. 냉각 유닛(580)은 지지판(521)의 내부에 제공된다. 일 예로 냉각 유닛(580)은 냉각 유로로 제공될 수 있다. 냉각 유로(580)는 단일의 유로로 제공된다. 냉각 유로는 지지판의 전체 영역에 제공된다. 냉각 유로(580)에는 냉각수가 공급되어 기판(W)을 냉각 할 수 있다.

제어기(미도시)는 이송 유닛(520)과 냉각 유닛(580)을 제어한다. 제어기(미도시)는 가열판(551)에서 가열된 기판(W)을 냉각 시 기판(W)을 지지판(521) 상에 위치시킨다. 이 후 이송 유닛(520)을 이용해 지지판(521)를 챔버(510)의 입구로 이동시킨다. 제어기(미도시)는 지지판(521)가 이동되는 과정 또는 챔버(510)의 외부로 기판(W)이 이송되기 전까지 냉각 유닛(580)을 이용해 기판(W)을 냉각시키도록 제어한다.

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 액처리 챔버(460), 베이크 유닛(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 액처리 챔버(460), 베이크 유닛(500), 그리고 반송 챔버(480)는 제2방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 액처리 챔버(460)는 현상 챔버로 제공될 수 있다. 현상 챔버(460)와 베이크 유닛(500)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제2방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제1방향(12) 및 제3방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.

반송 챔버(480)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제1방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 유닛들(470), 현상 챔버들(460), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350) 간에 기판(W)를 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제1방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484), 아암(485), 지지대(486), 그리고 받침대(487)를 가진다. 핸드(484)는 아암(485)에 고정 설치된다. 아암(485)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(484)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(486)는 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제3방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.

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)를 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.

현상 모듈(402)에 제공되는 베이크 유닛(500)은 전술한 베이크 유닛(500)과 대체로 동일하게 제공된다.

상술한 바와 같이 도포 및 현상 모듈(400)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.

인터페이스 모듈(700)은 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 포함한다. 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(720)와 제 2 버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다.

인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720) 및 제 2 버퍼(730)와 제2방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 운반한다.

제 1 버퍼(720)는 공정이 수행된 기판(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판(W)들이 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(722)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740) 및 전처리 로봇(632)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 기판(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 유사한 구조를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 개략적으로 보여주는 플로우 차트 도면이다. 이하 도 8을 참조하면, 기판 처리 방법(S100)은 제1단계(S110), 제2단계(S120), 제3단계(S130), 제4단계(S140) 그리고 제5단계(S150)를 포함한다. 제1단계(S110), 제2단계(S120), 제3단계(S130), 제4단계(S140) 그리고 제5단계(S150)는 순차적으로 수행된다.

제1단계(S110)는 외부에 기판(W)이 챔버(510)로 반입된다. 기판(W)은 별도의 반송 유닛(미도시)을 챔버(510)로 반입된다. 챔버(510) 내부로 유입된 기판(W)은 지지판(521)에 놓인다.

제2단계(S120)는 기판(W)을 이송하여 가열판(551)에 기판(W)을 놓는 단계이다. 지지판(521)로 이송된 기판(W)은 구동기(527)에 의해 이동한다. 이동 과정에서 구동기(557)는 커버(555)를 상부로 이동시킨다. 기판(W)은 지지판(521)에서 가열판(551)으로 이송된다. 기판(W)의 이송은 리프트 핀(553)이 기판(W)을 상부로 들어 올린 후 리프트 핀(553)을 하강하여 가열판(551) 위에 놓인다. 구동기(557)는 커버(555)를 하부로 이동시켜 가열 공간을 제공한다.

제3단계(S130)는 기판(W)을 가열한다. 기판(W)은 가열판(551) 위에 놓인다. 이 후 가열판(551) 내에 히터(553)가 가열판(551)을 가열한다. 가열판(551)에 전달된 열은 기판(W)으로 전달되어 기판(W)을 가열한다.

제4단계(S140)는 가열된 기판(W)을 이송 유닛(520)으로 냉각하는 단계이다. 기판(W)이 가열된 후 구동기(557)는 커버(555)를 상부로 이동시킨다. 기판(W)은 리프트 핀(553)에 의해서 상승된다. 지지판(521)은 가열판(551)의 상부로 이동한다. 리프트 핀(553)의 하강으로 기판(W)은 지지판(521) 상에 놓인다. 구동기(527)는 지지판(521)를 제1측벽(511)에 가까운 위치로 이동한다. 기판(W)은 이송 유닛을 통해서 출입구(512)로 이동되는 과정에서 기판(W)이 챔버(510)의 밖으로 나가기 전까지 냉각 유닛(580)은 기판(W)을 냉각한다.

제5단계(S150)는 기판을 외부로 반송한다. 지지판(521)에 놓인 기판은 외부의 반송 유닛(미도시)에 의해 챔버(510) 외부로 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 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.

100 : 로드 포트 200 : 인덱스 모듈
300 : 버퍼 모듈 400 : 도포 및 현상 모듈
500 : 베이크 유닛 510 : 챔버
520 : 이송 유닛 521 : 지지판
535 : 가이드 홀 537 : 구동기
550 : 가열 유닛 551 : 가열판
553 : 리프트 핀 555 : 커버
557 : 구동기 580 : 냉각 유닛
700 : 인터페이스 모듈

Claims

베이크 유닛에 있어서,
챔버와;
상기 챔버 내부에 위치하며 기판을 가열하는 가열 유닛과;
상기 챔버 내부에 위치하며, 상기 기판을 이송하는 이송 유닛과; 그리고
상기 이송 유닛에 제공되어, 기판을 냉각하는 냉각 유닛을 포함하는 베이크 유닛.
제1항에 있어서,
상기 가열 유닛은,
가열판과;
상기 가열판을 가열하는 히터를 포함하며,
상기 이송 유닛은,
기판이 놓이는 지지판과;
상기 지지판을 지지하는 이송암과; 그리고
상기 이송암을 이동시키는 구동기를 포함하며,
상기 냉각 유닛은 상기 지지판에 제공되는 베이크 유닛.
제2항에 있어서,
상기 냉각 유닛은 상기 지지판의 내부에 제공되는 냉각 유로를 포함하는 베이크 유닛.
제3항에 있어서,
상기 냉각 유로는 단일의 유로로 제공되며, 상기 지지판의 전체영역에 형성되는 베이크 유닛.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 챔버는,
기판이 반입되는 출입구를 가지는 제1측벽과;
상기 제1측벽과 마주보는 제2측벽을 포함하며,
상기 가열 유닛은 상기 제1측벽보다 상기 제2측벽에 가깝게 위치하는 베이크 유닛.
기판을 처리하는 장치에 있어서,
기판에 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛과;
기판에 처리액을 공급하여 공정을 수행하는 액처리 챔버와; 그리고
상기 베이크 유닛과 상기 액처리 챔버간에 기판을 이송하는 이송 챔버를 포함하되,
상기 베이크 유닛은,
챔버와;
상기 챔버 내부에 위치하며 기판을 가열하는 가열 유닛과;
상기 챔버 내부에 위치하며, 상기 기판을 이송하는 이송 유닛과; 그리고
상기 이송 유닛에 제공되어, 기판을 냉각하는 냉각 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 가열 유닛은,
가열판과;
상기 가열판을 가열하는 히터를 포함하며,
상기 이송 유닛은,
기판이 놓이는 지지판과;
상기 지지판을 지지하는 이송암과; 그리고
상기 이송암을 이동시키는 구동기를 포함하며,
상기 냉각 유닛은 상기 지지판에 제공되는 기판 처리 장치.
제7항에 있어서,
상기 냉각 유닛은 상기 지지판의 내부에 제공되는 냉각 유로를 포함하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 냉각 유로는 단일의 유로로 제공되며, 상기 지지판의 전체영역에 형성되는 기판 처리 장치.
제6항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서,
상기 챔버는,
기판이 반입되는 출입구를 가지는 제1측벽과;
상기 제1측벽과 마주보는 제2측벽을 포함하며,
상기 가열 유닛은 상기 제1측벽보다 상기 제2측벽에 가깝게 위치하는 기판 처리 장치.
제2항의 베이크 유닛으로 기판을 처리하는 방법에 있어서,
외부에 기판이 반입되어 상기 지지판에 놓이는 제1단계;
상기 이송 유닛으로 기판을 이송하여 상기 가열판에 기판을 놓는 제2단계;
상기 기판을 상기 히터로 가열하는 제3단계;
상기 기판을 상기 이송 유닛으로 냉각하는 제4단계; 및
상기 기판을 외부로 반송하는 제5단계를 포함하는 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 제4단계는 상기 이송 유닛으로 상기 기판을 상기 챔버에 형성된 출입구로 이송하는 동안에 이루어지는 기판 처리 방법.