KR102616521B1 - 기판 처리 장치, 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 처리액 공급 장치를 제공한다. 처리액 공급 장치는 처리액 탱크; 상기 처리액 탱크와 연결되어 처리액이 순환되는 순환라인; 상기 순환라인으로부터 분기되고 각각의 처리액 처리부로 처리액을 공급하는 공급라인; 상기 공급라인으로부터 분기되어 상기 처리액 탱크로 처리액을 리턴시키는 리턴 라인; 및 상기 리턴 라인에 설치되고 처리액의 공급 및 차단 그리고 처리액의 유량을 제어하는 리턴 펌프를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 기판을 처리액으로 액처리하는 장치에서 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중 사진 공정(photo-lithography process)은 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성시키는 공정이다. 사진 공정은 보통 노광 설비가 연결되어 도포공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정을 연속적으로 처리하는 스피너(spinner local) 설비에서 진행된다. 이러한 스피너 설비는 HMDS(Hexamethyl disilazane) 공정, 도포공정, 베이크 공정, 그리고 현상 공정을 순차적 또는 선택적으로 수행한다.
도 8은 일반적인 도포 공정이 이루어지는 처리 장치에서의 처리액 공급 장치를 보여주는 도면이다.
도 8에서와 같이, 처리액 공급 장치(11)는 펌프(12)를 통해 탱크(13) 내 처리액을 흡입하고, 히터를 통해 처리액의 온도를 조절하며, 필터를 통해 이물질이 제거된다. 해당 과정을 거친 처리액은 순환라인(14)에 연결된 공급라인(15)을 통해 액처리 장치(19)로 공급된다. 공급라인(15)에는 유량계(17a), 유량 조절 밸브(17b) 그리고 온오프 밸브(17c)가 구비되어 있어, 액처리 장치 내 처리액의 토출 및 유량을 조절하게 된다.
그러나, 공급라인(15)을 통해 액처리 장치(19)로 공급되는 처리액은 공급라인 상에 설치된 밸브(17b,17c) 자체의 구조 및 개폐에 의해 유로가 변하게 되고, 그에 따라 처리액 내의 기포 및 입자들이 발생하게 된다. 또한, 밸브 내의 유로에 처리액이 잔존하여 배관(공급라인)이 오염되고 잔류 처리액을 드레인하게 되면서 처리액의 사용량 및 폐액량이 증가하게 된다.
본 발명은 공급 라인상에 밸브 없이 처리액을 공급할 수 있는 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 처리액이 공급되는 동안 기포 및 입자(파티믈) 발생을 최소화할 수 있는 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 폐액량을 줄일 수 있는 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 펌프를 이용하여 처리액의 공급 및 유량을 제어할 수 있는 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 처리액 탱크; 상기 처리액 탱크와 연결되어 처리액이 순환되는 순환라인; 상기 순환라인으로부터 분기되고 각각의 처리액 처리부로 처리액을 공급하는 공급라인; 상기 공급라인으로부터 분기되어 상기 처리액 탱크로 처리액을 리턴시키는 리턴 라인; 및 상기 리턴 라인에 설치되고 처리액의 공급 및 차단 그리고 처리액의 유량을 제어하는 리턴 펌프를 포함하는 처리액 공급 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 리턴 펌프를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 처리액 처리부로의 처리액 공급을 차단하도록 상기 리턴 펌프의 출력이 상승되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 처리액 처리부로의 처리액 공급 및 처리액 공급 유량을 조절하도록 상기 리턴 펌프의 출력이 감소 또는 중단되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 순환 라인에 설치되는 공급 펌프를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 리턴 펌프는 진공 펌프일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 처리 장치들; 상기 처리 장치들 각각의 노즐로 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 포함하되; 상기 처리액 공급부는 공급 펌프와 상기 노즐 사이의 처리액 이동 경로 상에는 밸브가 제공되지 않는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 처리액 공급부는 처리액 탱크; 상기 처리액 탱크와 연결되어 처리액이 순환되는 그리고 상기 공급 펌프가 제공되는 순환라인; 상기 순환라인으로부터 분기되고 상기 처리 장치들 각각의 노즐로 처리액을 공급하는 공급라인; 상기 공급라인으로부터 분기되어 상기 처리액 탱크로 처리액을 리턴시키는 리턴 라인; 및 상기 리턴 라인에 설치되는 리턴 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐에서의 처리액 토출 유무는 상기 리턴 펌프에 의해 제공될 수 있다.
또한, 상기 리턴 펌프를 제어하여 상기 공급라인을 통한 처리액 공급 유무 및 처리액 공급 유량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 리턴 펌프의 출력 상승을 통해 상기 처리액 처리부로의 처리액 공급을 차단하도록 상기 리턴 펌프를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 처리액 처리부로의 처리액 공급시 상기 리턴 펌프의 출력은 상기 순환라인에 설치된 상기 공급 펌프의 출력보다 낮도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 처리액 처리부로의 처리액 공급시 상기 리턴 펌프의 출력을 중단하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 처리액 처리부로의 처리액 차단시 상기 리턴 펌프의 출력은 상기 순환라인에 설치된 상기 공급 펌프의 출력보다 높도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 리턴 펌프는 진공 펌프일 수 있다.
또한, 상기 처리 장치들은 다단으로 적층 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (가) 처리액 탱크에 연결된 순환 라인에서 처리액이 순환되는 단계; 및 (나) 상기 순환 라인으로부터 분기된 공급라인과 연결된 노즐로 처리액을 공급하는 단계를 포함하되; 상기 (나) 단계에서 처리액의 공급 및 차단은 리턴 라인에 설치된 리턴 펌프에 의해 이루어지는 처리액 공급 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 (나) 단계에서 상기 처리액의 공급은 상기 리턴 펌프의 출력이 상기 순환라인에 설치된 공급 펌프의 출력보다 낮도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 (나) 단계에서 상기 처리액의 차단은 상기 리턴 펌프의 출력이 상기 순환라인에 설치된 공급 펌프의 출력보다 높도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 (나) 단계에서 상기 처리액의 공급 유량 조절은 상기 리턴 펌프의 출력 제어를 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 공급 라인상에 밸브 없이 처리액을 공급함으로써, 기포 및 입자(파티클) 발생을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 폐액량을 줄일 수 있다.
본 발명은 펌프를 이용하여 처리액의 공급 및 유량을 제어할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 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 제1실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 레지스트 도포 챔버들 각각으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서 처리액 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5에서 처리액 차단을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일반적인 도포 공정이 이루어지는 처리 장치에서의 처리액 공급 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 레지스트 도포 챔버들 각각으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서 처리액 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5에서 처리액 차단을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일반적인 도포 공정이 이루어지는 처리 장치에서의 처리액 공급 장치를 보여주는 도면이다.
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 실시예를 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 명세서상에 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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
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.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
이하 도 1 내지 도 7을 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 설명한다.
도 1은 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함할 수 있다.
로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치될 수 있다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 칭하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 칭한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(200)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 가진다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 제 1 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 제 1 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 기판(W)을 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제 1 방향(12), 제 2 방향(14), 제 3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조를 가진다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 가진다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제 2 방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
제 1 버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 가진다. 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 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼(320)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 제 1 버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 1 버퍼(320)는 제 2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 후술하는 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(432)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
제 1 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 가진다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제 2 방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제 2 버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제 1 버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 위 또는 아래 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제 2 방향(14) 및 제 3 방향(16)을 따른 2축 구동만 되도록 제공될 수 있다.
냉각 챔버(350)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 가진다. 냉각 플레이트(352)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(353)을 가진다. 냉각 수단(353)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 후술하는 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇(482)이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(420)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(420)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(430)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(430) 내에는 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버들(420), 레지스트 도포 챔버들(410), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제 1 방향(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 제공되어 핸드(434)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(436)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(436)에 결합된다. 지지대(436)는 받침대(437)에 고정 결합되고, 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(433)에 결합된다.
레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 레지스트 도포 챔버(410)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다.
레지스트 도포 챔버(410)는 하우징(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(421) 또는 가열 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다
현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(480)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버들(470), 현상 챔버들(460), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(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 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제 3 방향(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)을 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 기판(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
현상모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 웨이퍼를 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(470)는 냉각 플레이트(471) 또는 가열 플레이트(472)를 가진다. 냉각 플레이트(471)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(473)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(472)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(474)이 제공된다. 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다.
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.
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)을 가진다. 프레임(510)은 직육면체의 형상을 가진다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)은 프레임(510) 내에 위치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에 대응하는 높이에 배치된다. 제 2 냉각 챔버(540)는 현상 모듈(402)에 대응하는 높이에 배치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 제 2 냉각 챔버(540)는 순차적으로 제 3 방향(16)을 따라 일렬로 배치된다. 상부에서 바라볼 때 버퍼(520)은 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제 1 방향(12)을 따라 배치된다. 에지 노광 챔버(550)는 버퍼(520) 또는 제 1 냉각 챔버(530)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 배치된다.
제 2 버퍼 로봇(560)은 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550) 간에 기판(W)을 운반한다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 에지 노광 챔버(550)와 버퍼(520) 사이에 위치된다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 제 1 버퍼 로봇(360)과 유사한 구조로 제공될 수 있다. 제 1 냉각 챔버(530)와 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 후속 공정을 수행한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판(W)을 냉각한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)과 유사한 구조를 가진다. 에지 노광 챔버(550)는 제 1 냉각 챔버(530)에서 냉각 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 후술하는 전처리 모듈(601)로 운반되기 전에 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 냉각 챔버(540)는 후술하는 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 웨이퍼들(W)을 냉각한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 현상 모듈(402)와 대응되는 높이에 추가된 버퍼를 더 가질 수 있다. 이 경우, 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)은 추가된 버퍼에 일시적으로 보관된 후 현상 모듈(402)로 운반될 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은, 노광 장치(1000)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 기판(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정을 처리할 수 있다. 또한, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 이후에 기판(W)을 세정하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 도포 공정이 수행된 경우, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 후 베이크 공정을 처리할 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)을 가진다. 전처리 모듈(601)은 노광 공정 수행 전에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행하고, 후처리 모듈(602)은 노광 공정 이후에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 전처리 모듈(601)은 후처리 모듈(602)의 상부에 위치된다. 전처리 모듈(601)은 도포 모듈(401)과 동일한 높이로 제공된다. 후처리 모듈(602)은 현상 모듈(402)과 동일한 높이로 제공된다. 전처리 모듈(601)은 보호막 도포 챔버(610), 베이크 챔버(620), 그리고 반송 챔버(630)를 가진다. 보호막 도포 챔버(610), 반송 챔버(630), 그리고 베이크 챔버(620)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 보호막 도포 챔버(610)와 베이크 챔버(620)는 반송 챔버(630)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 보호막 도포 챔버(610)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 보호막 도포 챔버(610)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 베이크 챔버(620)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 베이크 챔버(620)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(630)는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(630) 내에는 전처리 로봇(632)이 위치된다. 반송 챔버(630)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 전처리 로봇(632)은 보호막 도포 챔버들(610), 베이크 챔버들(620), 제 2 버퍼 모듈(500)의 버퍼(520), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720) 간에 기판(W)을 이송한다. 전처리 로봇(632)은 핸드(633), 아암(634), 그리고 지지대(635)를 가진다. 핸드(633)는 아암(634)에 고정 설치된다. 아암(634)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 아암(634)은 지지대(635)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(635)에 결합된다.
보호막 도포 챔버(610)는 액침 노광 시에 레지스트 막을 보호하는 보호막을 기판(W) 상에 도포한다. 보호막 도포 챔버(610)는 하우징(611), 지지 플레이트(612), 그리고 노즐(613)을 가진다. 하우징(611)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(612)는 하우징(611) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(612)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(613)은 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W) 상으로 보호막 형성을 위한 보호액을 공급한다. 노즐(613)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 보호액을 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(613)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(613)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(612)는 고정된 상태로 제공될 수 있다. 보호액은 발포성 재료를 포함한다. 보호액은 포토 레지스터 및 물과의 친화력이 낮은 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 보호액은 불소계의 용제를 포함할 수 있다. 보호막 도포 챔버(610)는 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 보호액을 공급한다.
베이크 챔버(620)는 보호막이 도포된 기판(W)을 열처리한다. 베이크 챔버(620)는 냉각 플레이트(621) 또는 가열 플레이트(622)를 가진다. 냉각 플레이트(621)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(623)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(622)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(624)이 제공된다. 가열 플레이트(622)와 냉각 플레이트(621)는 하나의 베이크 챔버(620) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버들(620) 중 일부는 가열 플레이트(622) 만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(621) 만을 구비할 수 있다.
후처리 모듈(602)은 세정 챔버(660), 노광 후 베이크 챔버(670), 그리고 반송 챔버(680)를 가진다. 세정 챔버(660), 반송 챔버(680), 그리고 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 세정 챔버(660)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 반송 챔버(680)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 세정 챔버(660)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 세정 챔버(660)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(680)는 상부에서 바라볼 때 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(680)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 반송 챔버(680) 내에는 후처리 로봇(682)이 위치된다. 후처리 로봇(682)은 세정 챔버들(660), 노광 후 베이크 챔버들(670), 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 2 버퍼(730) 간에 기판(W)을 운반한다. 후처리 모듈(602)에 제공된 후처리 로봇(682)은 전처리 모듈(601)에 제공된 전처리 로봇(632)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.
세정 챔버(660)는 노광 공정 이후에 기판(W)을 세정한다. 세정 챔버(660)는 하우징(661), 지지 플레이트(662), 그리고 노즐(663)을 가진다. 하우징(661)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(662)는 하우징(661) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(662)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(663)은 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액으로는 탈이온수와 같은 물이 사용될 수 있다. 세정 챔버(660)는 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 직선 이동 또는 회전 이동할 수 있다.
노광 후 베이크 챔버(670)는 원자외선을 이용하여 노광 공정이 수행된 기판(W)을 가열한다. 노광 후 베이크 공정은 기판(W)을 가열하여 노광에 의해 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화를 완성시킨다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 가열 플레이트(672)를 가진다. 가열 플레이트(672)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(674)이 제공된다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 그 내부에 냉각 플레이트(671)를 더 구비할 수 있다. 냉각 플레이트(671)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(673)이 제공된다. 또한, 선택적으로 냉각 플레이트(671)만을 가진 베이크 챔버가 더 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 노광 전후 처리 모듈(600)에서 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 완전히 분리되도록 제공된다. 또한, 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(680)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 보호막 도포 챔버(610)와 세정 챔버(660)는 서로 동일한 크기로 제공되어 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 베이크 챔버(620)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다.
인터페이스 모듈(700)은 노광 전후 처리 모듈(600), 및 노광 장치(1000) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 가진다. 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 적층되도록 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720) 및 제 2 버퍼(730)와 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 노광 장치(1000) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 2 버퍼 로봇(560)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 노광 장치(1000)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(1000)에서 공정이 완료된 기판들(W)이 후처리 모듈(602)로 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 제 3 방향(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)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 2 버퍼(730)의 하우징(4531)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
도 5는 레지스트 도포 챔버들 각각으로 감광액을 공급하는 처리액 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서 처리액 공급 장치(900)는 감광액을 레지스트 도포 챔버들 각각으로 공급하는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 처리액을 이용하여 기판 표면을 처리하는 액처리 장치에 모두 적용 가능하다. 레지스트 도포 챔버는 이하 설명된 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 액처리 장치(800)로 제공될 수 있다. 액처리 장치(800) 각각은 기판 지지 유닛(810), 처리 용기(820), 노즐(830)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 액처리 장치(800)들은 적층 배치될 수 있다. 처리액 공급 장치(900)는 리턴 펌프(960)를 통해 처리액의 토출 및 유량을 제어한다.
일 예로, 처리액 공급 장치(900)는 보틀(bottle;910), 저장 탱크(920), 순환라인(932), 공급라인(942), 리턴 라인(952), 공급 펌프(934) 그리고 리턴 펌프(960)를 포함할 수 있다.
보틀(910)에는 처리액이 채워져 있으며, 불활성가스 공급라인(912)과 메인 공급라인(L1)이 연결되어 있다. 보틀(910)에는 불활성가스 공급라인(912)을 통해 밀폐된 보틀(910) 내부를 불활성기체의 분위기로 만들기 위해 불활성가스(헬륨가스 또는 질소 가스)가 레귤레이터를 통해 공급되며, 상대적인 압력으로 내부의 처리액이 메인공급라인(L1)을 통해 저장 탱크(920)로 이동된다.
저장 탱크(920)에는 메인공급라인(L1)을 통해 제공받은 처리액이 저장되고, 일측에는 수위 감지센서(922)들이 설치되어 처리액의 수위를 감지하여 적정 수위까지 처리액이 계속적으로 충진되도록 한다. 한편, 저장 탱크(920)의 상단에는 드레인 라인(924)에 연결되는데, 이 드레인 라인(924)은 저장 탱크(920)의 상단에 모아지는 기포를 제거하거나 또는 처리액의 성질 변화에 대응하여 수동적으로 처리액을 드레인시키게 된다. 드레인 라인(924)을 통해 배출되는 기포 및 성질 변화된 처리액은 폐액 탱크(미도시됨)로 제공될 수 있다. 저장 탱크(920)의 저면에는 순환라인(932)이 연결된다. 순환 공급라인(932)에는 공급 펌프(934)가 설치된다.
공급 펌프(934)는 저장 탱크(920)에 저장되어 있는 처리액을 액처리 장치들 각각의 노즐(830)로 공급한다.
순환 라인(932)에는 히터 및 필터가 설치될 수 있다. 순환 라인(932)에는 액처리 장치들 각각의 노즐(830)과 연결된 분기배관인 공급라인(942)들이 연결될 수 있다. 공급 라인에는 유량계가 설치될 수 있다. 유량계에서 측정된 유량 데이터는 제어부(970)로 제공될 수 있다. 제어부(970)는 유량 데이터에 따라 리턴 펌프(960)를 제어할 수 있다. 리턴 라인(952)은 공급라인(942) 각각에 연결된다. 처리액은 액처리 장치(800)의 노즐에서 미토출시 리턴 라인(952)을 통해 저장탱크(920)로 리턴된다.
리턴 라인(952)에는 리턴 펌프(960)가 설치된다. 리턴 펌프(960)는 제어부(970)에 의해 제어된다.
도 6은 도 5에서 처리액 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서와 같이, 노즐(830) 토출 미동작시 제어부(970)는 리턴 펌프(960)의 출력을 상승시켜 처리액이 노즐(830)로 공급되지 않도록 처리액을 펌핑한다. 즉, 처리액은 공급 펌프(934)에 의해 공급 라인(942)으로 유입되고, 공급라인(942)으로 유입된 처리액은 리턴 펌프(960)의 음압에 의해 리턴 라인(952)을 통해 저장탱크(920)로 리턴된다. 또한, 리턴 라인(952)의 분기점에서 노즐(830) 사이의 공급 라인(942)상의 잔류 처리액을 흡입하게 된다. 여기서, 제어부(970)는 리턴 펌프(960)의 출력이 순환라인(932)에 설치된 공급 펌프(934)의 출력에 의한 처리액의 공급압력보다 높도록 제어하는 것이 바람직하다. 도면에서 점선으로 표시된 라인은 처리액의 이동 경로를 보여주는 것임.
도 7은 도 5에서 처리액 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 노즐(820)의 토출 동작시 제어부(970)는 리턴 펌프(960)의 출력을 낮추거나 중단시켜 처리액이 노즐(930)로 공급되도록 한다. 즉, 처리액은 공급 펌프(934)에 의해 공급 라인(942)으로 유입되고, 공급라인(942)으로 유입된 처리액은 노즐(830)을 통해 토출된다. 여기서, 제어부(970)는 리턴 펌프(960)를 정지시키거나 공급라인(942)상의 처리액의 공급압력보다 낮은 출력을 갖도록 제어하는 것이 바람직하다. 도면에서 점선으로 표시된 라인은 처리액의 이동 경로를 보여주는 것임.
또한, 제어부(970)는 리턴 펌프(960)의 출력 조절을 통해 노즐(830)을 통해 토출되는 처리액의 유량을 조절할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 처리액 공급 장치는 공급 펌프에서 노즐로 이어지는 처리액의 이동 경로상에 밸브와 같은 유로 변경 요소를 제거함으로써 기포 및 파티클 생성을 방지할 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
800: 액처리 장치 810 : 기판 지지 유닛
820 : 처리 용기 830 : 노즐
900 : 처리액 공급 장치 910 : 보틀
920 : 저장 탱크 932 : 순환 라인
942 : 공급 라인 952 : 리턴 라인
934 : 공급 펌프 960 : 리턴 펌프
970 : 제어부
820 : 처리 용기 830 : 노즐
900 : 처리액 공급 장치 910 : 보틀
920 : 저장 탱크 932 : 순환 라인
942 : 공급 라인 952 : 리턴 라인
934 : 공급 펌프 960 : 리턴 펌프
970 : 제어부
Claims (20)
- 처리액 탱크;
상기 처리액 탱크와 연결되어 처리액이 순환되는 그리고 공급 펌프가 설치되는 순환라인;
상기 순환라인으로부터 분기되고 각각의 처리액 처리부로 처리액을 공급하는 공급라인;
상기 공급라인으로부터 분기되어 상기 처리액 탱크로 처리액을 리턴시키는 리턴 라인;
상기 리턴 라인에 설치되고 처리액의 공급 및 차단 그리고 처리액의 유량을 제어하는 리턴 펌프; 및
상기 처리액 처리부로의 처리액 공급을 차단하도록 상기 리턴 펌프의 출력을 상기 공급 펌프의 출력보다 높도록 제어하는 제어부를 포함하는 처리액 공급 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 처리액 처리부로의 처리액 공급 및 처리액 공급 유량을 조절하도록 상기 리턴 펌프의 출력이 상기 공급 펌프의 출력보다 낮도록 제어하는 처리액 공급 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 리턴 펌프는 진공 펌프인 처리액 공급 장치. - 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 처리 장치들;
상기 처리 장치들 각각의 노즐로 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 포함하되;
상기 처리액 공급부는
처리액 탱크;
상기 처리액 탱크와 연결되어 처리액이 순환되는 그리고 공급 펌프가 제공되는 순환라인;
상기 순환라인으로부터 분기되고 상기 처리 장치들 각각의 노즐로 처리액을 공급하는 공급라인;
상기 공급라인으로부터 분기되어 상기 처리액 탱크로 처리액을 리턴시키는 리턴 라인; 및
상기 리턴 라인에 설치되는 리턴 펌프;
상기 노즐에서의 처리액 토출 유무 및 토출 유량을 제어하도록 상기 리턴 펌프의 출력을 상기 공급 펌프의 출력보다 높거나 낮도록 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 노즐로의 처리액 공급시 상기 리턴 펌프의 출력을 상기 공급 펌프의 출력보다 낮도록 제어하는 기판 처리 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 노즐로의 처리액 공급시 상기 리턴 펌프의 출력을 중단하도록 제어하는 기판 처리 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 노즐로의 처리액 차단시 상기 리턴 펌프의 출력을 상기 순환라인에 설치된 상기 공급 펌프의 출력보다 높도록 제어하는 기판 처리 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 리턴 펌프는 진공 펌프인 기판 처리 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 처리 장치들은
다단으로 적층 배치되는 기판 처리 장치. - 처리액 공급 방법에 있어서:
(가) 처리액 탱크에 연결된 순환 라인에서 처리액이 순환되는 단계; 및
(나) 상기 순환 라인으로부터 분기된 공급라인과 연결된 노즐로 처리액을 공급하는 단계를 포함하되;
상기 (나) 단계에서
처리액의 공급 및 차단은 리턴 라인에 설치된 리턴 펌프에 의해 이루어지되;
상기 (나) 단계에서 상기 처리액의 공급은
상기 리턴 펌프의 출력이 상기 순환라인에 설치된 공급 펌프의 출력보다 낮도록 제어하는 처리액 공급 방법.
- 삭제
- 제 17 항에 있어서,
상기 (나) 단계에서 상기 처리액의 차단은
상기 리턴 펌프의 출력이 상기 순환라인에 설치된 공급 펌프의 출력보다 높도록 제어하는 처리액 공급 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 (나) 단계에서 상기 처리액의 공급 유량 조절은
상기 리턴 펌프의 출력 제어를 통해 이루어지는 처리액 공급 방법.
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020200130527A KR102616521B1 (ko) | 2020-10-08 | 2020-10-08 | 기판 처리 장치, 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 |
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