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KR102701436B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102701436B1
KR102701436B1 KR1020220151308A KR20220151308A KR102701436B1 KR 102701436 B1 KR102701436 B1 KR 102701436B1 KR 1020220151308 A KR1020220151308 A KR 1020220151308A KR 20220151308 A KR20220151308 A KR 20220151308A KR 102701436 B1 KR102701436 B1 KR 102701436B1
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손영준
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 하우징; 상기 내부 공간에 위치하고, 기판을 지지하는 지지 유닛; 내부에 처리 공간을 가지고, 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 감싸는 처리 용기; 상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 세정 유닛; 및 상기 처리 공간에 공급되는 유체를 가열하여, 상기 처리 공간의 상대 습도를 감소시키는 가열부를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR TREATING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 평판표시패널을 제조하기 위해 사진(Photo-lithography process) 공정, 에칭 공정, 애싱 공정, 박막 증착 공정, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은 반도체 기판에 포토레지스트를 공급하여 기판 표면에 도포 막을 형성하는 도포 공정, 그리고 마스크를 사용하여 형성된 도포 막에 대하여 노광 처리하는 노광 공정을 수행한 이후, 현상 액을 공급하여 반도체 기판 상에 원하는 패턴을 얻는 현상 공정을 순차적 또는 선택적으로 수행한다.
노광 공정을 수행하는 노광 장치에서 기판이 지지 판에 안착될 때, 기판의 하면에 파티클이 존재하면 해당 영역에 기판의 변형이 발생하고 노광 공정시 국부적인 왜곡이 유발된다. 이에, 도포 공정을 수행한 이후, 노광 공정을 수행하기 이전에, 기판의 하면을 세정하는 세정 공정이 수행될 수 있다. 기판의 하면에 세정액을 공급하여 기판의 하면을 세정하는 경우, 세정액이 공급된 공간 내에서 압력이 상승한다. 특히, 회전하는 기판의 하면에 세정액을 공급하는 경우, 회전에 의해 기판의 하측 공간의 압력이 비약적으로 상승한다. 이 경우, 증가된 공간의 압력에 의해 미스트(Mist)가 다량으로 발생하고, 기판의 외측에서 기판을 감싸는 처리 용기의 내벽면에 다량의 미스트가 부착된다. 처리 용기에 부착된 미스트는 후속하는 기판에 오염원으로 작용할 수 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 하면을 균일하게 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 처리 과정 중에 불순물이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 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. 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 하우징; 상기 내부 공간에 위치하고, 기판을 지지하는 지지 유닛; 내부에 처리 공간을 가지고, 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 감싸는 처리 용기; 상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 세정 유닛; 및 상기 처리 공간에 공급되는 유체를 가열하여, 상기 처리 공간의 상대 습도를 감소시키는 가열부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 기판의 제1영역과 상기 제1영역과 상이한 제2영역 중, 상기 제1영역을 지지하고 회전시키는 제1지지부를 포함하고, 상기 장치는, 상기 처리 공간에 상기 유체를 공급하는 유체 공급부를 더 포함하고, 상기 유체 공급부는, 상면에 그루브가 형성되고, 상기 제1지지부를 감싸는 형상을 가지는 바디; 및 상기 그루브와 연결되어 상기 유체를 공급하는 메인 배관을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유체 공급부는, 상기 메인 배관으로부터 상기 유체를 우회시키는 바이패스(bypass) 배관을 더 포함하고, 상기 가열부는 히터를 포함하고, 상기 히터는, 상기 바이패스 배관에 설치되어 상기 바이패스 배관을 유동하는 상기 유체를 가열할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가열부는 열선을 포함하고, 상기 열선은, 상기 그루브에 삽입되어 상기 그루브를 통과하는 상기 유체를 가열할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 상기 제1영역과 상기 제2영역 중, 상기 제2영역을 지지하는 제2지지부를 포함하되, 상기 제1지지부는, 상기 제1영역을 진공 흡착하는 스핀 척을 포함하고, 상기 제2지지부는, 상기 하우징의 측벽에 설치된 가이드 레일을 따라 이동하는 브라켓; 및 상기 브라켓에 연결되고, 상기 제2영역을 진공 흡착하는 사이드 척을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 세정 유닛은, 기판 상의 비패턴면에 상기 액을 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 세정 유닛은, 상기 제2지지부에 지지된 기판의 상기 제1영역에 액을 공급하는 제1세정부; 및 상기 제1지지부에 지지된 기판의 상기 제2영역에 액을 공급하는 제2세정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2세정부는, 상기 제1지지부가 기판을 회전시키는 동안, 기판의 하면을 향해 상기 액을 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1세정부는, 상기 브라켓에 의해 기판이 수평 이동하는 동안, 기판의 하면을 향해 상기 액을 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1세정부는, 상기 스핀 척의 외측에 위치하고, 기판의 하면으로 상기 액을 토출하는 제1노즐을 포함하고, 상기 제1노즐은 상기 제1영역과 상기 제2영역 중 상기 제2영역을 향하는 방향으로 갈수록 지면에 대해 상향 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 세정 유닛은 기판의 하면으로 상기 액을 토출하는 노즐을 포함하고, 상기 가열부는 상기 노즐 내부에 유동하는 상기 액에 가열된 상기 유체를 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 세정 유닛은 기판의 하면으로 상기 액을 토출하는 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 복수 개의 토출구를 포함하고, 상기 복수 개의 토출구 중 어느 하나는 상기 액을 토출하고, 상기 복수 개의 토출구 중 다른 하나는 상기 유체를 공급하되, 상기 가열부는 상기 토출구를 통해 공급되는 상기 유체를 가열할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가열부는 상기 유체를 섭씨 23도 이상의 온도로 가열할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 액은 탈이온수, 오존수, 수소수, 그리고 암모니아수 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 유체는 에어(air)일 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 일 실시예에 의한 기판 처리 방법은, 기판의 엣지 영역을 지지한 상태에서, 기판의 센터 영역을 처리 공간에 노출시켜 상기 센터 영역에 액을 공급하여 세정하는 센터 세정 단계; 상기 센터 세정 단계 이후, 상기 센터 영역을 건조하는 센터 건조 단계; 상기 센터 영역을 지지한 상태에서, 상기 엣지 영역을 처리 공간에 노출시켜 상기 엣지 영역을 세정하는 엣지 세정 단계; 및 상기 엣지 세정 단계 이후, 상기 엣지 영역을 건조하는 엣지 건조 단계를 포함하되, 상기 센터 세정 단계, 상기 센터 건조 단계, 상기 엣지 세정 단계, 그리고 상기 엣지 건조 단계 중 적어도 어느 하나의 단계에서는, 상기 처리 공간에 가열된 유체를 공급하여 상기 처리 공간의 상대 습도를 조절할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센터 세정 단계에서, 상기 엣지 영역을 지지하는 사이드 척은 기판을 지지한 상태로 수평면 상에서 왕복 이동하고, 상기 사이드 척이 왕복 이동하는 동안 센터 세정부는 상기 센터 영역에 상기 액을 공급하고, 상기 엣지 세정 단계에서, 상기 센터 영역을 지지하는 스핀 척은 기판을 지지한 상태로 회전하고, 상기 스핀 척이 회전하는 동안 엣지 세정부는 상기 엣지 영역에 액을 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센터 건조 단계에서, 상기 사이드 척이 기판을 지지한 상태로 수평면 상에서 왕복 이동하는 동안, 상기 센터 영역에 유체를 공급하여 상기 센터 영역을 건조시키고, 상기 엣지 건조 단계에서, 상기 스핀 척이 기판을 지지한 상태로 회전시켜 상기 엣지 영역을 건조시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센터 세정 단계와 상기 엣지 세정 단계에서는 각각 상기 엣지 영역을 향하는 방향으로 유체를 더 공급하고, 상기 센터 영역과 상기 엣지 영역은 기판의 비패턴면일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가열된 유체는, 상기 센터 건조 단계에서 공급되고, 상기 가열된 유체의 온도는 섭씨 23도 이상일 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 내부 공간을 가지는 하우징; 기판의 센터 영역을 지지하고 회전시키는 제1지지부; 기판의 엣지 영역을 지지하는 제2지지부; 처리 공간을 가지고, 상기 제1지지부 또는 상기 제2지지부에 지지된 기판을 감싸는 처리 용기; 기판의 센터 영역으로 액을 공급하는 제1세정부; 기판의 엣지 영역으로 액을 공급하는 제2세정부; 상기 제1지지부와 상기 처리 용기 사이에 배치되어 상기 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급부; 및 상기 유체를 가열하는 가열부를 포함하되, 상기 가열부는 상기 처리 공간에 공급되는 유체를 가열하여 상기 처리 공간의 상대 습도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판을 효율적으로 세정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 하면을 균일하게 세정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 처리 과정 중에 불순물이 발생되는 것을 최소화할 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 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 도포 블록 또는 현상 블록을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 열 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 열 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 액 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 하면 세정 챔버를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 하면 세정 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 유체 공급부와 가열부를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 세정 유닛을 위에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 일부 확대도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 제1세정부를 정면에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 일부 확대도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다.
도 13 내지 도 18은 일 실시예에 따른 센터 세정 단계와 센터 건조 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 19 내지 도 21은 일 실시예에 따른 엣지 세정 단계와 엣지 건조 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 22 내지 도 24는 다른 실시예에 따른 가열부를 개략적으로 보여주는 도면들이다.
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.
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.
이하에서 설명하는 일 실시예에 의한 기판은, 반도체 웨이퍼(Wafer)와 같은 원형의 기판을 예로 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에서 설명하는 기판은 마스크(Mask), 또는 디스플레이 패널 등과 같은 사각형의 기판일 수 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에서는, 기판에 포토레지스트 등의 감광액을 공급하여 기판의 표면에 도포 막을 형성하는 도포 공정, 도포 막에 대하여 노광 처리하는 노광 공정, 그리고 기판에 현상액을 공급하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성하는 현상 공정 중 적어도 어느 하나 이상이 수행되는 기판 처리 장치를 예로 들어 설명한다. 다만, 상술한 예에 한정되는 것은 아니고, 일 실시예에 의한 기판 처리 장치는 기판에 대한 소정의 공정을 수행하는 다양한 장치에 적용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 도포 블록 또는 현상 블록을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10, Index Module), 처리 모듈(20, Treating Module), 그리고 인터페이스 모듈(50, Interface Module)을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 인터페이스 모듈(50)은 일렬로, 그리고 순차적으로 배치될 수 있다. 이하에서는, 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 인터페이스 모듈(50)이 배치된 방향을 제1방향(2)이라 정의한다. 또한, 위에서 바라볼 때, 제1방향(2)과 수직한 방향을 제2방향(4)이라 정의하고, 제1방향(2) 및 제2방향(4)을 모두 포함한 평면에 수직한 방향을 제3방향(6)이라 정의한다. 예컨대, 제3방향(6)은 지면에 대해 수직한 방향일 수 있다.
인덱스 모듈(10)은 용기(F)와 처리 모듈(20) 간에 기판을 반송한다. 보다 구체적으로, 인덱스 모듈(10)은 용기(F)로부터 기판을 인출하고, 기판을 처리하는 처리 모듈(20)로 인출된 기판을 반송한다. 또한, 인덱스 모듈(10)은 처리 모듈(20)에서 소정의 처리가 완료된 기판을 인출하여, 용기(F)로 반송한다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120)와 인덱스 프레임(140)을 가진다.
로드 포트(120)에는 기판이 수납된 용기(F)가 수용된다. 로드 포트(120)에는 후술하는 인덱스 프레임(140)을 기준으로, 처리 모듈(20)의 반대 측에 배치된다. 로드 포트(120)는 복수 개 구비될 수 있으며, 복수 개의 로드 포트(120)들은 제2방향(4)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 처리 모듈(20)의 공정 효율 또는 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
용기(F)에는 기판이 수납된다. 일 실시예에 의한 로드 포트(120)에 수용되는 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 수단이나 작업자에 의해 로드 포트(120)에 수용될 수 있다.
인덱스 프레임(140)은 제2방향(4)과 수평한 길이 방향을 가진다. 인덱스 프레임(140)의 내부에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 배치된다. 인덱스 레일(142)은 인덱스 프레임(140)의 길이 방향과 평행한 길이 방향을 가진다. 인덱스 로봇(144)은 기판을 반송한다. 보다 구체적으로, 인덱스 로봇(144)은 로드 포트(120)에 수용된 용기(F)와, 후술하는 전단 버퍼(242) 간에 기판을 반송할 수 있다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에서, 인덱스 레일(142)의 길이 방향을 따라 전진 및 후진한다.
인덱스 로봇(144)은 인덱스 핸드(146)를 가진다. 인덱스 핸드(146)에는 기판이 놓인다. 인덱스 핸드(146)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(6)을 축으로 한 회전 이동, 그리고 제3방향(6)을 따라 상하 이동한다.
처리 모듈(20)은 도포 공정 및/또는 현상 공정을 수행할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 처리 모듈(20)은 도포 블록(20a)과 현상 블록(20b)을 포함할 수 있다. 도포 블록(20a)은 기판에 대해 도포 공정(Coating process)을 수행한다. 현상 블록(20b)은 기판에 대해 현상 공정(Developing process)을 수행한다.
도포 블록(20a)과 현상 블록(20b)은 각각 복수로 구비될 수 있고, 복수의 도포 블록(20a)들과 복수의 현상 블록(20b)들은 서로 적층되게 배치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 도포 블록(20a)들은 현상 블록(20b)들의 하측에 배치될 수 있다. 또한, 각각의 도포 블록(20a)들은 서로 동일 또는 유사한 구조를 가지며, 서로 동일 또는 유사한 공정을 수행할 수 있다. 또한, 각각의 현상 블록(20b)들은 서로 동일 또는 유사한 구조를 가지며, 서로 동일 또는 유사한 공정을 수행할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 각각의 도포 블록(20a)은 서로 다른 공정을 수행하고, 각각의 현상 블록(20b)은 서로 다른 공정을 수행할 수 있다. 또한, 도포 블록(20a)들의 개수 및 배치, 그리고 현상 블록(20b)들의 개수 및 배치는 다양하게 변경될 수 있다.
일 실시예에 의한 도포 블록(20a)과 현상 블록(20b)은 서로 동일 또는 유사한 구조 및 배치를 가지므로, 이하에서는, 중복되는 설명을 피하기 위해, 현상 블록(20b)에 대한 설명은 생략하고 도포 블록(20a)을 중심으로 설명한다.
도포 블록(20a)은 반송 챔버(220), 버퍼 챔버(242, 244), 열 처리 챔버(300), 그리고 액 처리 챔버(400)를 가진다.
반송 챔버(220)는 제1방향(2)과 평행한 길이 방향을 가진다. 반송 챔버(220)에는 제1방향(2)과 평행한 길이 방향을 가지는 가이드 레일(222)과, 반송 로봇(224)이 배치된다. 반송 로봇(224)은 버퍼 챔버(242, 244), 열 처리 챔버(300), 그리고 액 처리 챔버(400) 간에 기판을 반송한다. 반송 로봇(224)은 가이드 레일(222) 상에서, 가이드 레일(222)의 길이 방향을 따라 전진 및 후진한다. 반송 로봇(224)은 기판이 놓이는 반송 핸드(226)를 가진다. 반송 핸드(226)의 구조는 전술한 인덱스 핸드(146)와 동일 또는 유사한 구조를 가지므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
버퍼 챔버(242, 244)는 도포 블록(20a)으로 반입되는 기판과 도포 블록(20a)으로부터 반출되는 기판이 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 챔버(242, 244)는 복수 개 구비될 수 있다. 버퍼 챔버들 중 어느 일부는 인덱스 프레임(140)과 반송 챔버(220) 사이에 배치된다. 이하에서는, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(242, Front buffer)로 정의한다. 또한, 버퍼 챔버들 중 다른 일부는 반송 챔버(220)와 후술하는 인터페이스 모듈(50) 사이에 배치된다. 이하에서는, 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(244, Rear buffer)로 정의한다. 전단 버퍼(242)는 복수 개 구비되며, 복수의 전단 버퍼(242)들은 상하 방향으로 적층될 수 있다. 또한, 후단 버퍼(244)는 복수 개 구비되며, 복수의 후단 버퍼(244)들은 상하 방향으로 적층될 수 있다.
전단 버퍼(242)들과 후단 버퍼(244)들은 각각 복수의 기판들을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(242)에 보관된 기판은 인덱스 로봇(144)과 반송 로봇(224)에 의해 반입 또는 반출된다. 또한, 후단 버퍼(244)에 보관된 기판은 반송 로봇(224)과 후술하는 제1로봇(552)에 의해 반입 또는 반출된다.
버퍼 챔버(242, 244)의 일 측에는 버퍼 로봇(246, 248)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 전단 버퍼(242)의 일 측에는 전단 버퍼 로봇(246)이 배치되고, 후단 버퍼(244)의 일 측에는 후단 버퍼 로봇(248)이 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 전단 버퍼(242)의 양 측에 버퍼 로봇들이 각각 배치되고, 후단 버퍼(244)의 양 측에 버퍼 로봇들이 각각 배치될 수 있다.
전단 버퍼 로봇(246)은 전단 버퍼(242)들 간에 기판을 반송한다. 보다 구체적으로, 전단 버퍼 로봇(246)은 제3방향(6)을 따라 이동하면서, 적층되게 배치된 전단 버퍼(242)들 간에 기판을 반송한다. 또한, 후단 버퍼 로봇(248)은 제3방향(6)을 따라 이동하면서, 적층되게 배치된 후단 버퍼(244)들 간에 기판을 반송한다.
열 처리 챔버(300)는 기판의 온도를 조절하는 열 처리 공정을 수행한다. 일 실시예에 의한 열 처리 공정은, 기판의 온도를 낮추는 냉각 공정과 기판의 온도를 승온시키는 가열 공정을 포함할 수 있다. 열 처리 챔버(300)는 복수 개 구비될 수 있다. 열 처리 챔버(300)들은 제1방향(2)을 따라 배치된다. 또한, 열 처리 챔버(300)들은 제3방향(6)으로 적층되게 배치된다. 열 처리 챔버(300)들은 반송 챔버(220)의 일 측에 위치한다.
액 처리 챔버(400)는 기판에 액을 공급하는 액 처리 공정을 수행한다. 액 처리 챔버(400)는 복수 개 구비될 수 있다. 액 처리 챔버(400)들은 제1방향(2)을 따라 배치된다. 또한, 액 처리 챔버(400)들은 제3방향(6)으로 적층되게 배치된다. 액 처리 챔버(400)들은 반송 챔버(200)의 타 측에 위치한다. 즉, 열 처리 챔버(300)와 액 처리 챔버(400)는 반송 챔버(220)를 기준으로 서로 대향되게 배치된다.
또한, 복수 개의 액 처리 챔버(400)들 중 어느 일부는 인덱스 모듈(10)과 인접한 위치에 배치된다. 인덱스 모듈(10)과 인접한 위치에 배치된 액 처리 챔버(400)에서는 기판에 제1액을 공급할 수 있다. 또한, 복수 개의 액 처리 챔버(400)들 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(50)과 인접한 위치에 배치된다. 인터페이스 모듈(50)과 인접한 위치에 배치된 액 처리 챔버(400)에서는 기판에 제2액을 공급할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사 방지막일 수 있다. 이 경우, 반사 방지막은 포토레지스트가 공급된 기판 상에 공급될 수 있다. 선택적으로, 제1액과 제2액은 모두 동일한 종류의 액일 수 있다. 이 경우, 제1액과 제2액은 농도가 서로 다른 포토레지스트일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 열 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 열 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 정면도이다.
열 처리 챔버(300)는 하우징(320), 냉각 유닛(340), 가열 유닛(360), 그리고 반송 플레이트(380)를 포함한다.
하우징(320)은 내부에 공간을 가지는 직육면체의 형상을 가진다. 하우징(320)의 측벽에는 기판이 출입하는 출입구(미도시)가 형성된다. 하우징(320)의 내부 공간에는 냉각 유닛(340), 가열 유닛(360), 그리고 반송 플레이트(380)가 위치한다. 냉각 유닛(340)과 가열 유닛(360)은 제2방향(4)을 따라 나란히 위치한다.
일 실시예에 의하면, 냉각 유닛(340)은 가열 유닛(360)보다 반송 챔버(220)에 더 가깝게 위치할 수 있다. 냉각 유닛(340)은 냉각 플레이트(342)와 냉각 유로(344)를 포함한다. 냉각 플레이트(342)는 위에서 바라볼 때, 대체로 원 형상을 가질 수 있다. 냉각 유로(344)는 냉각 플레이트(342)의 내부에 배치된다. 냉각 유로(344)에는 냉각 유체가 흐를 수 있다. 냉각 유로(344)에 냉각 유체가 흐르면서, 냉각 플레이트(342)의 온도를 낮출 수 있다.
가열 유닛(360)은 가열 플레이트(361), 커버(362), 그리고 히터(363)를 포함할 수 있다.
가열 플레이트(361)는 위에서 바라볼 때, 원 형상을 가질 수 있다. 가열 플레이트(361)는 기판보다 큰 직경을 가질 수 있다. 가열 플레이트(361)의 내부에는 히터(363)가 배치된다. 히터(363)는 전류에 저항하여 발열하는 공지된 발열체 중 어느 하나일 수 있다.
가열 플레이트(361)에는 제3방향(6)을 따라 상하 이동하는 복수의 핀(364)들이 배치된다. 핀(364)들은 가열 유닛(360) 외부의 반송 수단(예컨대, 반송 플레이트(380))으로부터 기판을 인수받아, 가열 플레이트(361)에 인계할 수 있다. 또한, 핀(364)들은 가열 플레이트(361)로부터 기판을 들어 올려 가열 유닛(360)의 외부의 반송 수단으로 기판을 인계할 수 있다.
커버(362)는 하부(lower portion)가 개방된 형상을 가진다. 커버(362)는 가열 플레이트(361)의 상측에 위치하며, 커버(362)에 결합된 구동기(365)에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있다. 구동기(365)는 구동력을 전달하는 공지된 모터 중 어느 하나일 수 있다. 커버(362)가 구동기(365)에 의해 아래 방향으로 이동하면, 커버(362)와 가열 플레이트(361)의 조합에 의해 밀폐된 공간이 형성될 수 있다. 커버(362)와 가열 플레이트(361)의 조합에 의해 형성된 공간은 기판을 가열하는 가열 공간으로 기능한다.
반송 플레이트(380)는 대체로 원판 형상을 가진다. 또한, 반송 플레이트(380)는 기판과 대응되는 직경을 가질 수 있다. 반송 플레이트(380)의 가장자리에는 노치(382)가 형성된다. 또한, 반송 플레이트(380)에는 플레이트 구동기(386)가 결합될 수 있다. 플레이트 구동기(386)는 제2방향(4)과 수평한 길이 방향을 가지는 레일(384) 상에 장착된다. 이에, 반송 플레이트(380)는 플레이트 구동기(386)에 의해 레일(384)을 따라 직선 이동할 수 있다.
또한, 반송 플레이트(380)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(388)이 복수 개 형성된다. 가이드 홈(388)은 반송 플레이트(380)의 끝단에서 반송 플레이트(380)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(388)은 제2방향(4)과 수평한 길이 방향을 가지고, 복수 개의 가이드 홈(388)들은 제1방향(2)을 따라 이격되게 형성된다. 반송 플레이트(380)와 가열 유닛(360) 간에 기판에 대한 인수 및 인계가 이루어질 때, 반송 플레이트(380)에 형성된 가이드 홈(388)에 의해, 반송 플레이트(380)와 핀(364)들이 서로 간섭되는 것을 피할 수 있다.
반송 플레이트(380)는 핀(364)에 기판을 인계하고, 핀(364)은 아래 방향으로 이동하여 가열 플레이트(361)에 기판을 안착시킨다. 가열 플레이트(361)에 안착된 기판은 히터(363)의 발열에 의해 그 온도가 상승될 수 있다. 또한, 반송 플레이트(380)는 냉각 플레이트(342)와 접촉할 수 있다. 보다 구체적으로, 반송 플레이트(380)의 상측에 기판이 놓인 상태에서, 반송 플레이트(380)는 냉각 플레이트(342)와 접촉할 수 있다. 반송 플레이트(380) 상에 안착된 기판은 냉각 유로(344)에 흐르는 냉각 유체에 의해 그 온도가 하강할 수 있다.
또한, 일 실시예에 의하면, 복수 개의 열 처리 챔버(300)들 중 어느 일부에 제공된 가열 유닛(360)은, 기판을 가열하는 동안에 가스를 공급하여 기판에 대한 포토레지스트의 부착율을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane) 일 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 액 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
액 처리 챔버(400)는 하우징(410), 컵체(420), 지지체(430), 그리고 액 공급 유닛(440)을 포함할 수 있다.
하우징(410)은 대체로 육면체의 형상을 가질 수 있다. 하우징(410)은 내부에 공간을 가진다. 하우징(410)의 내부에는 컵체(420)와 지지체(430)가 위치한다. 하우징(410)의 측벽에는 기판(W)이 반출입되는 출입구(미도시)가 형성된다.
컵체(420)는 상부(upper portion)가 개방된 컵 형상을 가진다. 컵체(420)는 후술하는 지지체(430)를 감쌀 수 있다. 보다 구체적으로, 컵체(420)는 지지체(430)와 지지체(430)에 지지된 기판(W)을 감쌀 수 있다. 컵체(420)는 대체로 링 형상을 가질 수 있다. 컵체(420)는 컵 구동기(425)와 결합할 수 있다. 컵 구동기(425)는 컵체(420)를 승강시킨다. 일 실시예에 의한 컵 구동기(425)는 모터일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 기판(W)을 처리할 때, 컵 구동기(425)는 컵체(420)를 위 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에, 기판(W)을 처리하는 동안, 컵체(420)의 상단이 지지체(430)에 지지된 기판(W)의 상단보다 높게 위치할 수 있다. 이와 반대로, 기판(W)에 대한 처리가 완료된 이후에는, 컵 구동기(425)는 컵체(420)를 아래 방향으로 이동시켜, 컵체(420)의 상단을 지지체(430)에 지지된 기판(W)의 상단보다 아래에 위치시킨다.
지지체(430)는 기판(W)을 지지하고 회전시킨다. 지지체(430)는 지지판(432), 지지 축(434), 그리고 지지체 구동기(436)를 포함할 수 있다.
지지판(432)의 상면에는 기판(W)이 안착된다. 지지판(432)의 상면은 위에서 바라볼 때, 대체로 원 형상을 가진다. 지지판(432)의 상면은 기판(W)보다 작은 직경을 가진다. 지지 축(434)은 지지판(432)의 하단에 결합한다. 지지 축(434)은 제3방향(6)과 평행한 길이 방향을 가진다. 지지 축(434)은 지지체 구동기(436)와 결합한다. 지지 축(434)은 지지체 구동기(436)로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있다.
액 공급 유닛(440)은 지지체(430)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급한다. 일 실시예에 의한 액은, 도포액을 포함할 수 있다. 예컨대, 도포액은 포토레지스트(Photoresist, PR)와 같은 감광액, 기판(W) 상에 반사 방지막을 형성하는 액, 그리고 기판(W)의 표면이 소수성의 성질을 가지도록 기판(W)의 표면 성질을 변화시키는 프리 웨트 액 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
액 공급 유닛(440)은 노즐(442)과 노즐 아암(444)을 포함할 수 있다. 노즐(442)은 기판(W)으로 액을 공급한다. 비록 도 6에서는, 노즐(442)이 1개인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 노즐(442)은 적어도 N 이상의 개수(N은 2 이상의 자연수)로 구비될 수 있다. 각각의 노즐(442)들은 서로 다른 액을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 또한, 일부 노즐(442)들은 서로 같은 액을 기판(W)으로 공급하되, 그 조성 비율이 다른 액을 기판(W)으로 공급할 수 있다.
노즐 아암(444)은 노즐(442)을 지지한다. 노즐 아암(444)의 일단에는 노즐(442)이 설치된다. 노즐 아암(444)은 도시되지 않은 구동기와 결합되어 그 위치가 변경될 수 있다. 이에, 노즐(442)들도 함께 그 위치가 변경되어, 기판(W)에 공급되는 액의 위치가 변경될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 인터페이스 모듈(50)은 처리 모듈(20)과 외부의 노광 장치(90)를 연결한다. 인터페이스 모듈(50)은 인터페이스 프레임(510), 인터페이스 버퍼(530), 반송부(550), 그리고 부가 공정 챔버(570)를 포함한다.
인터페이스 프레임(510)의 내부에는 인터페이스 버퍼(530), 반송부(550), 그리고 부가 공정 챔버(570)가 위치한다. 인터페이스 버퍼(530)는 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(570), 노광 장치(90), 그리고 현상 블록(20b) 간에 기판을 반송하는 과정에서, 기판이 일시적으로 보관되는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(530)는 복수 개 구비될 수 있고, 복수 개의 인터페이스 버퍼(530)들은 서로 적층되게 배치될 수 있다.
반송부(550)는 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(570), 노광 장치(90), 또는 현상 블록(20b) 간에 기판을 반송한다. 반송부(550)는 적어도 하나 이상의 로봇을 포함한다. 일 실시예에 의하면, 반송부(550)는 제1로봇(552), 제2로봇(554), 그리고 제3로봇(미도시)을 포함할 수 있다.
제1로봇(552)은 도포 블록(20a), 부가 공정 챔버(570), 그리고 노광 장치(90) 간에 기판을 반송할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1로봇(552)은 후단 버퍼(244), 부가 공정 챔버(570), 그리고 노광 장치(90) 간에 기판을 반송할 수 있다. 또한, 제2로봇(554)은 인터페이스 버퍼(530)와 노광 장치(90) 간에 기판을 반송할 수 있다. 도시되지 않은 제3로봇은 인터페이스 버퍼(530)와 현상 블록(20b) 간에 기판을 반송할 수 있다. 제1로봇(552), 제2로봇(554), 그리고 제3로봇(미도시)은 각각 기판이 놓이는 핸드를 포함할 수 있다. 각각의 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3방향(6)과 평행한 축을 기준으로 한 회전 이동, 그리고 제3방향(6)을 따라 수직 이동할 수 있다.
부가 공정 챔버(570)는 도포 블록(20a)에서 소정의 처리가 완료된 기판이 노광 장치(90)로 반입되기 전에, 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 또한, 부가 공정 챔버(570)는 노광 장치(90)에서 소정의 처리가 완료된 기판이 현상 블록(20b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다.
부가 공정 챔버(570)는 복수 개 구비될 수 있다. 또한, 복수 개의 부가 공정 챔버(570)들은 서로 적층되게 배치될 수 있다. 부가 공정 챔버(570)는 모두 동일한 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로, 부가 공정 챔버(570)들은 서로 다른 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 복수의 부가 공정 챔버(570)들 중 어느 일부에서는, 기판의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정을 수행할 수 있다. 또한, 복수의 부가 공정 챔버(570)들 중 다른 일부에서는, 기판의 상면을 세정하는 상면 세정 공정을 수행할 수 있다. 또한, 복수의 부가 공정 챔버(570)들 중 또 다른 일부에서는, 기판의 하면을 세정하는 하면 세정 공정을 수행할 수 있다.
이하에서는, 일 실시예에 의한 부가 공정 챔버(570)가 기판의 하면을 세정하는 하면 세정 챔버(600)인 것을 예로 들어 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따른 하면 세정 챔버를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 하면 세정 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 유체 공급부와 가열부를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 10은 일 실시예에 따른 세정 유닛을 위에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 일부 확대도이다. 도 11은 일 실시예에 따른 제1세정부를 정면에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 일부 확대도이다.
하면 세정 챔버(600)는 하우징(610), 처리 용기(620), 지지 유닛(630, 640), 유체 공급부(650), 가열부(660), 그리고 세정 유닛(670, 680)을 포함할 수 있다.
하우징(610)은 대체로 육면체 형상을 가진다. 일 실시예에 의하면, 하우징(610)은 상부(upper portion)가 개방된 육면체 형상을 가질 수 있다. 비록 도시되지 않았으나, 하우징(610)의 개방된 상면은 커버에 의해 밀폐될 수 있다.
하우징(610)은 내부 공간을 가진다. 하우징(610)의 내부 공간에는 후술하는 처리 용기(620), 지지 유닛(630, 640), 유체 공급부(650), 그리고 세정 유닛(670, 680)이 위치한다. 비록 도시되지 않았으나, 하우징(610)의 바닥에는 음압을 제공하는 펌프와 연결되어, 하우징(610)의 내부 공간의 분위기를 배기하는 배기 홀이 형성된다. 또한, 하우징(610)의 바닥에는 회수 라인(612)이 연결될 수 있다. 회수 라인(612)은 위에서 바라볼 때, 후술하는 처리 용기(620)의 안쪽에 위치할 수 있다. 회수 라인(612)은 후술하는 세정 유닛(670, 680)이 기판(W)의 하면으로 공급한 액을 회수할 수 있다. 회수 라인(612)이 회수한 액은 외부의 재생 시스템(미도시)에서 재사용될 수 있다.
하우징(610)의 측벽에는 가이드 레일(614)이 설치된다. 가이드 레일(614)은 복수로 구비될 수 있다. 복수의 가이드 레일(614)들 중 어느 일부는 하우징(610)의 일 측벽에 설치되고, 복수의 가이드 레일(614)들 중 다른 일부는 하우징(610)의 일 측벽과 마주보는 타 측벽에 설치될 수 있다. 가이드 레일(614)은 제1방향(2)과 평행한 길이 방향을 가진다.
처리 용기(620)는 상부(upper portion)가 개방된 바울(Bowl)일 수 있다. 처리 용기(620)는 대체로 링 형상을 가진다. 처리 용기(620)는 처리 공간(621)을 가진다. 처리 공간(621)은 기판(W)이 처리되는 공간으로 기능한다. 처리 공간(621)에는 후술하는 스핀 척(631), 사이드 척(644)의 일부, 바디(651), 제1노즐(672), 그리고 제2노즐(682)이 위치한다. 또한, 처리 용기(620)는 제1지지부(630) 또는 제2지지부(640)에 지지된 기판(W)을 감쌀 수 있다.
처리 용기(620)는 측부(622)와 경사부(624)로 구성될 수 있다. 측부(622)와 경사부(624)는 일체로 형성될 수 있다. 또한, 측부(622)와 경사부(624)는 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 측부(622)는 대체로 링 형상을 가진다. 또한, 측부(622)는 하우징(610)의 바닥으로부터 위 방향으로 연장될 수 있다. 측부(622)의 내측면은 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 측부(622)에는 홈이 형성된다. 측부(622)에 형성된 홈에는 후술하는 사이드 척(644)이 삽입된다.
경사부(624)는 대체로 링 형상을 가진다. 경사부(624)는 측부(622)의 둘레 방향을 따라 형성된다. 또한, 경사부(624)는 측부(622)의 끝단으로부터 위 방향으로 연장된다. 경사부(624)는 제1지지부(630) 또는 제2지지부(640)에 지지된 기판(W)의 중심을 향하는 방향으로 연장된다. 또한, 경사부(624)는 그 상단으로 갈수록 지면에 대해 상향 경사질 수 있다.
지지 유닛(630, 640)은 하우징(610)의 내부 공간에 위치한다. 지지 유닛(630, 640)은 기판(W)을 지지한다. 보다 구체적으로, 지지 유닛(630, 640)은 기판(W)의 하면을 지지한다. 이하에서 설명하는 기판(W)의 하면이란, 패턴이 형성되지 않은 면을 의미할 수 있다. 이와 반대로, 기판(W)의 상면은, 패턴이 형성된 면을 의미할 수 있다. 지지 유닛(630, 640)은 제1지지부(630)와 제2지지부(640)를 포함한다.
제1지지부(630)는 기판(W)의 제1영역을 지지한다. 일 실시예에 의한 제1영역은, 기판(W)의 센터 영역과 이를 감싸는 엣지 영역 중, 센터 영역을 의미할 수 있다. 이에, 제1지지부(630)는 기판(W)의 센터 영역을 지지하되, 기판(W)의 엣지 영역을 처리 공간(621) 상에 노출시킨다. 또한, 제1지지부(630)는 기판(W)을 회전시킨다. 즉, 제1지지부(630)는 기판(W)의 센터 영역을 지지한 상태로, 기판(W)을 회전시킨다.
제2지지부(640)는 기판(W)의 제2영역을 지지한다. 일 실시예에 의한 제2영역은, 기판(W)의 센터 영역과 엣지 영역 중 엣지 영역을 의미할 수 있다. 이에, 제2지지부(640)는 기판(W)의 엣지 영역을 지지하되, 기판(W)의 센터 영역을 처리 공간(621) 상에 노출시킨다.
제1지지부(630)는 스핀 척(631), 스핀 축(637), 그리고 축 구동기(639)를 포함할 수 있다.
스핀 척(631)의 상면에는 기판(W)이 안착된다. 스핀 척(631)은 위에서 바라볼 때, 대체로 원 형상을 가진다. 스핀 척(631)은 기판(W)보다 작은 직경을 가진다. 스핀 척(631)의 상부(upper portion)에는 진공 홀(633)이 형성될 수 있다. 도시된 바와 달리, 진공 홀(633)은 스핀 척(631)의 상부에 복수 개 형성될 수 있다. 진공 홀(633)은 진공 라인(635)과 연결된다. 진공 라인(635)은 스핀 척(631)의 내부와, 후술하는 스핀 축(637)의 내부를 관통한다. 진공 라인(635)의 일단은 진공 홀(633)과 연결되고, 타단은 음압을 가하는 펌프와 연결된다. 이에, 진공 홀(633)은 스핀 척(631)의 상면에 안착된 기판(W)을 진공 흡착 방식으로 스핀 척(631)에 고정한다. 상술한 바와 달리, 진공 홀(633)은 홀 형태가 아닌, 슬릿 형태로 구비될 수 있다.
스핀 축(637)은 스핀 척(631)과 결합한다. 보다 구체적으로, 스핀 축(637)은 스핀 척(631)의 하단에 결합한다. 스핀 축(637)은 제3방향(6)과 평행한 길이 방향을 가진다. 스핀 축(637)은 축 구동기(639)와 결합한다. 축 구동기(639)는 스핀 축(637)의 축 방향을 회전 축으로 하여, 스핀 축(637)을 회전시킨다. 축 구동기(639)는 회전력을 전달하는 공지된 모터 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 축 구동기(639)는 스핀 축(637)을 제3방향(6)과 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 스핀 척(631)에 안착된 기판(W)은 제3방향(6), 그리고 제3방향(6)을 축으로 한 회전 이동할 수 있다.
제2지지부(640)는 브라켓(642)과 사이드 척(644)을 포함할 수 있다.
브라켓(6423)은 대체로 ‘ㄷ’ 자의 형상을 가진다. 브라켓(642)은 하우징(610)의 측벽 상에 위치한다. 또한, 브라켓(642)은 가이드 레일(614) 상에 배치된다. 브라켓(642)은 후술하는 사이드 척(644)과 결합된다. 또한, 브라켓(642)은 브라켓 구동기(648)와 결합된다. 가이드 레일(614)의 길이 방향을 따라 브라켓(642)을 이동시킨다. 이에, 사이드 척(644)은 브라켓(642)을 매개로 가이드 레일(614)을 따라 직선 이동할 수 있다. 예컨대, 사이드 척(644)은 제1방향(2)으로 전진 및 후진할 수 있다.
사이드 척(644)은 대체로 플레이트 형상을 가질 수 있다. 사이드 척(644)은 브라켓(642)의 일단에 결합된다. 사이드 척(644)은 측부(622)에 형성된 홈에 삽입된다. 이에, 사이드 척(644)이 제1방향(2)으로 이동하면, 처리 용기(620)도 함께 제1방향(2)으로 이동할 수 있다. 사이드 척(644)의 상면에는 기판(W)이 안착된다. 사이드 척(644)은 대체로 플레이트 형상을 가진다. 또한, 사이드 척(644)의 상부(upper portion)에는 적어도 하나 이상의 흡착 홀(646)이 형성될 수 있다. 흡착 홀(646)은 도시되지 않은 진공을 인가하는 라인과 연결되어, 기판(W)의 엣지 영역을 진공 흡착한다. 이에, 사이드 척(644)의 상면에 안착된 기판(W)은 흡착 홀(646)에 의해 사이드 척(644)에 고정된다.
유체 공급부(650)는 처리 공간(621)으로 유체를 공급한다. 보다 구체적으로, 유체 공급부(650)는 지지 유닛(630, 640)에 지지된 기판(W)의 하면으로 유체를 공급한다. 일 실시예에 의한 유체란, 공기(Air)일 수 있다.
유체 공급부(650)는 바디(651), 그루브(652), 메인 배관(653), 그리고 바이패스 배관(655)을 포함할 수 있다.
바디(651)는 상부(upper portion)가 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 바디(651)는 스핀 척(631)과 스핀 축(637)의 외측을 감싸도록 배치된다. 바디(651)는 스핀 척(631)과 처리 용기(620)의 측부(622) 사이에 위치한다. 바디(651)의 상단은, 스핀 척(631)에 지지된 기판(W), 또는 사이드 척(644)에 지지된 기판(W)보다 낮은 높이에 위치한다. 또한, 바디(651)의 상단은 경사지게 형성될 수 있다. 예컨대, 정면에서 바라볼 때, 바디(651)의 상단은 기판(W)의 엣지 영역을 향하는 방향으로 갈수록, 하향 경사지게 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 바디(651)의 상단은 지면과 수평하게 형성될 수 있다.
또한, 바디(651)의 상면에는 그루브(652)가 형성된다. 일 실시예에 의한 그루브(652)는 링 형상의 슬릿(Slit)일 수 있다. 이에, 그루브(652)는 바디(651)의 둘레 방향을 따라 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 그루브(652)는 홀 형태일 수 있다.
메인 배관(653)의 일단은 그루브(652)와 연결되고, 타단은 유체 공급원(654)과 연결된다. 이에, 유체는 메인 배관(653)을 통해 그루브(652)로 공급된다. 또한, 메인 배관(653)은 복수 개의 배관으로 분기되어 그루브(652)의 서로 다른 지점에 연결될 수 있다. 예컨대, 메인 배관(653)은 2개의 배관으로 분기되어 그루브(652)의 일 지점과, 타 지점에 각각 연결될 수 있다. 일 지점과 타 지점은 서로 마주보는 지점일 수 있다.
바이패스 배관(655)은 메인 배관(653)으로부터 유체를 우회시킨다. 보다 구체적으로, 바이패스 배관(655)은 메인 배관(653)의 상류 지점과, 메인 배관(653)의 하류 지점에 각각 연결되어, 메인 배관(653)을 흐르는 유체를 우회시킨다. 즉, 바이패스 배관(655)의 일단은 메인 배관(653)의 상류 지점과 연결되고, 바이패스 배관(655)의 타단은 메인 배관(653)의 하류 지점과 연결될 수 있다. 바이패스 배관(655)의 일단이 연결된 메인 배관(653)의 상류 지점에는 유체 밸브(656)가 설치된다. 유체 밸브(656)는 유체의 흐름 방향을 변경시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 유체 밸브(656)는 바이패스 배관(655)을 통해 그루브(652)로 유체를 유동시킬 수 있다. 선택적으로, 유체 밸브(656)는 바이패스 배관(655)을 통하지 않고 메인 배관(653)을 통해 그루브(652)로 유체를 유동시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 유체 밸브(656)는 3-way 밸브일 수 있다.
가열부(660)는 바이패스 배관(655)에 설치될 수 있다. 가열부(660)는 바이패스 배관(655)을 통해 흐르는 유체의 온도를 승온시킬 수 있다. 가열부(660)는 그루브(652)를 통해 처리 공간(621)에 가열된 유체를 공급하여 처리 공간(621)의 상대 습도를 감소시킬 수 있다. 이에 대한 상세한 메커니즘은 후술한다. 일 실시예에 의한 가열부(660)는 공급되는 전류에 저항하여 발열하는 저항 발열체 중 어느 하나일 수 있다. 예컨대, 가열부(660)는 히터일 수 있다. 일 실시예에 의한 가열부(660)는 바이패스 배관(655)을 통해 흐르는 유체의 온도를 섭씨 23도 이상의 온도로 가열할 수 있다.
세정 유닛(670, 680)은 지지 유닛(630, 640)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급한다. 보다 구체적으로, 세정 유닛(670, 680)은 지지 유닛(630, 640)에 지지된 기판(W)의 하면으로 액을 공급하여 기판(W)의 하면을 세정한다. 즉, 세정 유닛(670, 680)은 기판(W)의 비패턴면을 세정한다. 일 실시예에 의한 액이란, 탈이온수, 탈이온 이산화탄소수, 오존수, 수소수, 그리고 암모니아수 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 세정 유닛(670, 680)은 제1세정부(670)와 제2세정부(680)를 포함할 수 있다.
제1세정부(670)는 기판(W)의 하면 전 영역 중, 센터 영역을 세정한다. 보다 구체적으로, 제1세정부(670)는 제2지지부(640)가 기판(W)의 엣지 영역을 지지한 상태에서, 기판(W)의 센터 영역을 세정한다. 제1세정부(670)가 기판(W)의 센터 영역을 세정하는 메커니즘은 후술한다.
제1세정부(670)는 처리 용기(620)의 안 쪽에 위치한다. 위에서 바라볼 때, 제1세정부(670)는 전술한 바디(651)와 측부(622)의 사이에 위치한다. 제1세정부(670)는 적어도 하나 이상의 제1노즐(672)을 포함한다. 제1노즐(672)이 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 제1노즐(672)들은 제2방향(4)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 제1노즐(672)은 하우징(610)의 바닥에 결합된 브라켓에 의해 지지된다. 제1노즐(672)은 기판(W)의 센터 영역으로 액을 토출한다. 제1노즐(672)은 경사지게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1노즐(672)은 정면에서 바라볼 때, 기판(W)의 엣지 영역을 향하는 방향으로 갈수록, 지면에 대해 상향 경사지게 형성될 수 있다.
제2세정부(680)는 기판(W)의 하면 전 영역 중, 엣지 영역을 세정한다. 보다 상세하게, 제2세정부(680)는 제1지지부(630)가 기판(W)의 센터 영역을 지지한 상태에서, 기판(W)의 엣지 영역을 세정한다. 제2세정부(680)가 기판(W)의 엣지 영역을 세정하는 상세한 메커니즘은 후술한다.
제2세정부(680)는 처리 용기(620)의 안 쪽에 위치한다. 또한, 제2세정부(680)는 위에서 바라볼 때, 바디(651)와 측부(622) 사이에 위치한다. 또한, 제2세정부(680)는 제1세정부(670)와 간섭되지 않는 위치에 배치된다. 제2세정부(680)는 복수 개의 제2노즐(682)을 포함할 수 있다. 제2노즐(682)은 서로 이격되게 배치될 수 있다. 복수 개의 제2노즐(682)들은 수평면 상에서 사선 방향으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 제2노즐(682)들은 제1방향(2) 및 제2방향(4)을 포함한 평면 상에서, 제1방향(2) 및 제2방향(4) 모두에 대해 경사진 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 제2노즐(682)들은 하우징(610)의 바닥에 설치된 브라켓에 의해 지지될 수 있다.
제2노즐(682)은 기판(W)의 엣지 영역을 향해 액을 분사한다. 보다 구체적으로, 복수 개의 제2노즐(682)들 중 어느 일부는, 제1지지부(630)에 지지된 기판(W)의 엣지 영역 중 일 영역에 액을 분사할 수 있다. 또한, 복수 개의 제2노즐(682)들 중 다른 일부는, 제1지지부(630)에 지지된 기판(W)의 엣지 영역 중 타 영역에 액을 분사할 수 있다. 상술한 일 영역과 타 영역은 스핀 척(631)을 기준으로 서로 마주보는 영역일 수 있다.
이하에서는, 일 실시예에 의한 기판 처리 방법에 대해 설명한다. 이하에서 설명하는 기판 처리 방법은, 도 1 내지 도 11를 참조하여 설명한 기판 처리 장치에 의해 수행될 수 있다. 이에, 이하에서는, 도 1 내지 도 11에 도시된 참조 부호를 그대로 인용하여 일 실시예에 의한 기판 처리 방법을 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 기판 처리 방법은 도시되지 않은 제어기가 상술한 기판 처리 장치에 포함되는 구성들을 제어하여 수행될 수 있다.
제어기(미도시)는 기판 처리 장치(1)의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치(1)를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치(1)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 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다. 도 13 내지 도 18은 일 실시예에 따른 센터 세정 단계와 센터 건조 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 도 19 내지 도 21은 일 실시예에 따른 엣지 세정 단계와 엣지 건조 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
이하에서는, 도 12 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 세정 단계 및 센터 건조 단계에 대해 설명하고, 도 12, 그리고 도 19 내지 도 21을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 엣지 세정 단계 및 엣지 건조 단계에 대해 설명한다.
일 실시예에 의한 기판 처리 방법은, 센터 세정 단계(S10), 센터 건조 단계(S20), 엣지 세정 단계(S30), 그리고 엣지 건조 단계(S40)를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 센터 세정 단계(S10)와 센터 건조 단계(S20)는 시계열의 순서대로 수행될 수 있다. 또한, 엣지 세정 단계(S30)와 엣지 건조 단계(S40)는 시계열의 순서대로 수행될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 기판(W)의 하면 전 영역 중 센터 영역을 선행적으로 세정한 이후, 엣지 영역을 세정할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 기판(W)의 엣지 영역을 먼저 세정한 뒤, 기판(W)의 센터 영역을 세정할 수 있다. 이하에서는, 이해의 편의를 위해 기판(W)의 센터 영역을 세정한 이후, 기판(W)의 엣지 영역을 세정하는 것을 예로 들어 설명한다.
센터 세정 단계(S10)를 수행하기 이전에, 외부의 반송 수단(예컨대, 제1로봇(552))은 기판(W)을 제1지지부(630)로 인계할 수 있다. 제1지지부(630)로 인계되는 기판(W)은 전 처리가 완료된 기판(W)일 수 있다. 예컨대, 제1지지부(630)로 인계되는 기판(W)은 도포 공정이 수행된 기판(W)일 수 있다.
외부의 반송 수단이 제1지지부(630)로 기판(W)을 인계하기 위해, 스핀 척(631)은 위 방향으로 이동한다. 이 때, 스핀 척(631)은 처리 용기(620)의 상단보다 높은 위치까지 이동한다. 외부의 반송 수단은 스핀 척(631)에 기판(W)을 인계한다. 기판(W)을 인수받은 스핀 척(631)은 아래 방향으로 이동한다. 예컨대, 스핀 척(631)의 상단이 사이드 척(644)의 상단보다 아래에 위치할 때까지, 스핀 척(631)은 하강한다. 스핀 척(631)이 하강하는 과정에서, 기판(W)은 사이드 척(644)의 상면에 인계된다. 사이드 척(644)에 기판(W)이 안착되면, 흡착 홀(646)은 진공 흡착 방식으로 기판(W)을 고정한다. 이에 따라, 제2지지부(640)는 기판(W)의 엣지 영역을 고정 지지하고, 기판(W)의 센터 영역을 처리 공간(621) 상에 노출시킨다.
제2지지부(640)가 기판(W)의 엣지 영역을 고정 지지하면, 사이드 척(644)은 센터 세정 위치로 이동한다. 센터 세정 위치란, 위에서 바라볼 때, 사이드 척(644)에 고정 지지된 기판(W)의 센터 영역과, 제1노즐(672)이 서로 중첩되는 위치일 수 있다. 사이드 척(644)이 센터 세정 위치로 이동이 완료되면, 센터 세정 단계(S10)가 수행된다. 센터 세정 단계(S10)를 수행하는 동안, 사이드 척(644)은 기판(W)을 고정 지지한다. 또한, 센터 세정 단계(S10)를 수행하는 동안, 처리 용기(620)는 수평 이동할 수 있다. 전술한 바와 같이, 사이드 척(644)은 브라켓(642)을 매개로 제1방향(2)을 따라 전진 및 후진할 수 있다.
또한, 사이드 척(644)은 처리 용기(620)의 측부(622)에 형성된 홈에 삽입되므로, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 처리 용기(620)도 사이드 척(644)을 매개로 제1방향(2)을 따라 전진 및 후진할 수 있다. 일 실시예에 의한 처리 용기(620)는 안 쪽에 배치된 제1노즐(672), 제2노즐(682), 그리고 바디(651)와 간섭되지 않는 위치 내에서 왕복 이동할 수 있다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 제1세정부(670)는 기판(W)이 수평면 상에서 왕복 이동하는 동안, 기판(W)의 센터 영역(A1)을 향해 액을 공급한다. 일 실시예에 의하면, 기판(W)은 레시피에 따라 설정된 횟수로 수평면 상에서 복수 회 왕복 이동할 수 있다.
제1노즐(672)은 도 17에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 센터 영역을 향해 액(L)을 토출한다. 전술한 바와 같이, 제1노즐(672)은 정면에서 바라볼 때, 기판(W)의 엣지를 향하는 방향으로 갈수록 지면에 대해 상향 경사지게 형성되므로, 제1노즐(672)이 토출한 액은 기판(W)의 센터 영역에서 엣지 영역을 향하는 방향으로 나아간다. 이에 따라, 기판(W)의 센터 영역에 부착된 불순물은 제1노즐(672)로부터 토출된 액에 의해 기판(W)으로부터 제거되고, 처리 용기(620)의 내측벽에 탄착된다. 처리 용기(620)의 내측벽에 탄착된 액(L)과 불순물은, 처리 용기(620)의 내측벽을 따라 흘러 회수 라인(612)에 의해 회수된다.
또한, 센터 세정 단계(S10)에서 유체 공급부(650)는 처리 공간(621)으로 유체(G)를 공급한다. 보다 구체적으로, 유체 공급부(650)는 기판(W)의 하면을 향해 유체(G)를 공급한다. 액(L)과 유체(G)는 기판(W)의 센터 영역을 향해 동시에 공급될 수 있다. 또한, 일 실시예에 의하면, 센터 세정 단계(S10)에서 공급되는 유체(G)는, 바이패스 배관(655)을 통하지 않고, 기판(W)의 하면으로 공급될 수 있다. 즉, 센터 세정 단계(S10)에서 공급되는 유체는 가열부(660)에 의해 가열되지 않는 유체일 수 있다.
전술한 바와 같이 바디(651)의 상단은 기판(W)의 엣지를 향하는 방향으로 갈수록 지면에 대해 하향 경사지게 형성되므로, 그루브(652)로부터 기판(W)의 센터 영역으로 공급된 유체(G)는 기판(W)의 엣지를 향해 나아간다. 이에 따라, 제1노즐(672)로부터 토출된 액(L)이 스핀 척(631)으로 유입되는 것을 최소화될 수 있다. 제1노즐(672)로부터 토출된 액(L)과, 기판(W)의 센터 영역에서 제거된 불순물은 유체 공급부(650)에서 공급된 유체(G)에 의해 처리 용기(620)의 내측벽에 탄착되고, 처리 용기(620)의 내측벽을 따라 흐른다. 처리 용기(620)의 내측벽을 따라 흐르는 액(L)과 불순물은 회수 라인(612)에 의해 회수된다.
기판(W)이 수평면 상에서 레시피에 따라 설정된 횟수만큼 왕복 이동하면서 기판(W)의 센터 영역에 액을 토출한 이후에 센터 건조 단계(S20)가 수행된다. 센터 건조 단계(S20)에서는, 전술한 센터 세정 단계(S10)와 유사하게 기판(W)이 수평면 상에서 왕복 이동할 수 있다. 즉, 센터 건조 단계(S20)를 수행하는 동안에, 기판(W)은 제1방향(2)을 따라 전진 및 후진할 수 있다.
기판(W)이 수평면 상에서 왕복 이동하는 동안, 유체 공급부(650)는 기판(W)의 센터 영역을 향해 유체를 공급한다. 기판(W)의 센터 영역으로 공급된 유체는 바디(651)의 경사진 상단 구조로 인해, 기판(W)의 엣지 영역을 향해 나아간다. 이에 따라, 기판(W)의 센터 영역에 잔류하는 액은 유체에 의해 건조된다. 또한, 센터 세정 단계(S10)에서 제거되지 않고 기판(W)의 센터 영역에 잔류하는 불순물을 유체에 의해 기판(W)으로부터 2차적으로 제거된다.
일 실시예에 의하면, 센터 건조 단계(S20)에서는, 기판(W)의 하면을 향해 가열된 유체(HG)를 공급한다. 보다 구체적으로, 센터 건조 단계(S20)에서는, 유체가 바이패스 배관(655)을 통해 흐르도록 유체 밸브(656)의 개방 경로를 선택적으로 조정한다. 유체가 바이패스 배관(655)을 통해 흐르는 과정에서, 가열부(660)에 의해 가열된다. 일 실시예에 의하면, 유체는 섭씨 23도 이상으로 가열되어 그루브(652)를 통해 처리 공간(621) 상으로 공급된다. 처리 공간(621)으로 공급된 가열된 유체(HG)는 처리 공간(621)의 온도를 승온시킨다. 이에 따라, 처리 공간(621)의 상대 습도는 감소된다. 즉, 섭씨 23도 이상의 온도로 승온된 유체가 처리 공간(621)에 공급되면, 처리 공간(621)의 상대 습도가 현저히 낮아질 수 있다. 처리 공간(621)의 상대 습도가 감소하면, 기 공급된 액으로 인한 처리 공간(621) 내의 미스트(mist)가 액적화 되는 것이 방지되고, 처리 공간(621) 내의 분위기에 녹아 들어간다. 이에 따라, 처리 용기(620)의 내측벽에 액이 잔류하여 고화되는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 처리 용기(620)의 내측벽에 잔류한 액이 기판(W)으로 되튀어 기판(W)을 역 오염시키는 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 처리 공간(621)에 공급된 가열된 유체(HG)는 기판(W)의 온도를 간접적으로 승온시킨다. 이에 따라, 기판(W)에 불순물이 부착되는 현상을 최소화할 수 있다.
센터 건조 단계(S20)가 수행된 이후, 사이드 척(644)은 스핀 척(631)에 기판(W)을 인계한다. 보다 구체적으로, 사이드 척(644)이 기판(W)의 중심을 스핀 척(631)의 중심과 일치되도록 위치시킨 이후, 스핀 척(631)은 아래에서 위를 향하는 방향으로 이동한다. 스핀 척(631)이 위 방향으로 이동하는 과정에서, 기판(W)은 스핀 척(631)의 상면에 안착된다. 기판(W)이 스핀 척(631)의 상면에 안착되면, 진공 홀(633)은 기판(W)을 진공 흡착 방식으로 고정 지지한다.
스핀 척(631)은 엣지 세정 위치까지 승강한다. 일 실시예에 의한 엣지 세정 위치란, 스핀 척(631)에 지지된 기판(W)의 상단이 처리 용기(620)의 상단보다 낮은 높이에 있는 위치일 수 있다. 또한, 엣지 세정 위치란, 스핀 척(631)에 지지된 기판(W)의 하단이 제2노즐(682)의 상단보다 위에 있는 위치일 수 있다. 또한, 엣지 세정 위치란, 스핀 척(631)에 지지된 기판(W)의 하단이 사이드 척(644)의 상단보다 위에 있는 위치일 수 있다.
스핀 척(631)이 엣지 세정 위치까지 이동하면, 엣지 세정 단계(S30)가 수행될 수 있다. 축 구동기(639)는 스핀 척(631)을 회전시키고, 스핀 척(631)에 고정 지지된 기판(W)도 함께 회전한다. 도 19에서는 스핀 척(631)에 지지된 기판(W)이 반시계 방향으로 회전하는 것으로 도시되어 있으나, 기판(W)은 시계 방향으로 회전할 수 있다.
도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 제2세정부(680)는 회전하는 기판(W)의 엣지 영역(A2)으로 액(L)을 공급하여, 기판(W)의 엣지 영역(A2)을 세정한다. 보다 구체적으로, 위에서 바라볼 때, 기판(W)의 엣지 영역(A2)과 중첩되게 위치하는 제2노즐(682)은 기판(W)의 엣지 영역(A2)을 향해 액(L)을 토출한다. 기판(W)의 엣지 영역(A2)으로 토출된 액(L)에 의해 기판(W)의 엣지 영역(A2)에 부착된 불순물은 기판(W)의 하면으로부터 제거될 수 있다.
또한, 도 20에 도시된 바와 같이, 유체 공급부(650)는 처리 공간(621)으로 유체(G)를 공급한다. 보다 구체적으로, 유체 공급부(650)는 기판(W)의 하면을 향해 유체(G)를 공급한다. 액(L)과 유체(G)는 기판(W)의 엣지 영역으로 동시에 공급될 수 있다. 또한, 일 실시예에 의하면, 엣지 세정 단계(S30)에서 공급되는 유체는, 바이패스 배관(655)을 통하지 않고 기판(W)의 하면으로 공급될 수 있다. 즉, 엣지 세정 단계(S30)에서 공급되는 유체는 가열부(660)에 의해 가열되지 않은 유체일 수 있다. 제2노즐(682)로부터 토출된 액(L)과, 기판(W)으로부터 제거된 불순물은 유체 공급부(650)에서 공급된 유체(G)에 의해 처리 용기(620)의 내측벽에 탄착되고, 처리 용기(620)의 내측벽을 따라 흐른다. 처리 용기(620)의 내측벽을 따라 흐르는 액(L)과 불순물은 회수 라인(612)에 의해 회수된다.
엣지 세정 단계(S30)는 전술한 바와 같이, 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 엣지 영역을 세정하므로, 기판(W)의 하측 공간의 압력이 상승한다. 즉, 처리 공간(621)의 압력이 증가하고, 이로 인해 처리 공간(621) 내에 미스트가 다량으로 발생할 수 있다. 상술한 바와 같이, 엣지 세정 단계(S30)를 수행하기 이전에, 처리 공간(621)에 가열된 유체를 공급할 수 있다. 상술한 실시예에 의하면, 엣지 세정 단계(S30)를 수행하기 이전의 센터 건조 단계(S20)에서 처리 공간(621)의 상대 습도를 급격히 감소시키므로, 엣지 세정 단계(S30)에서 기판(W)의 회전에 따른 처리 공간(621) 내의 미스트 증가 현상은 억제될 수 있다. 이에 따라, 처리 용기(6200 및/또는 기판(W)에 불순물이 부착되고 증착되는 현상을 최소화할 수 있다.
레시피에 따라 결정된 기 설정된 횟수만큼 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 엣지 영역을 향해 액(L)과 유체(G)를 공급한 이후, 엣지 건조 단계(S40)가 수행된다. 엣지 건조 단계(S40)에서는 기판(W)을 회전시켜 기판(W)을 건조한다. 또한, 도 21에 도시된 바와 같이, 엣지 건조 단계(S40)에서 유체 공급부(650)는 회전하는 기판(W)의 엣지 영역을 향해 유체를 공급한다. 기판(W)의 엣지 영역에 잔류한 액은 공급된 유체(G)에 의해 건조된다. 또한, 엣지 세정 단계(S30)에서 제거되지 않고, 잔류하는 불순물은 공급된 유체(G)에 의해 2차적으로 제거될 수 있다.
상술한 예에서는, 센터 세정 단계(S10), 센터 건조 단계(S20), 엣지 세정 단계(S30), 그리고 엣지 건조 단계(S40) 모두에서 기판(W)의 하면을 향해 유체를 공급하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 센터 세정 단계(S10), 센터 건조 단계(S20), 엣지 세정 단계(S30), 그리고 엣지 건조 단계(S40) 중 적어도 어느 하나의 단계에서 기판(W)의 하면을 향해 유체를 공급할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 센터 건조 단계(S20)에서만 기판(W)의 하면을 향해 가열된 유체를 공급하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 센터 세정 단계(S10), 센터 건조 단계(S20), 엣지 세정 단계(S30), 그리고 엣지 건조 단계(S40) 중 적어도 어느 하나의 단계에서 기판(W)의 하면을 향해 가열된 유체를 공급할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가열부에 대해 설명한다. 이하에서 설명하는 가열부는 추가적으로 설명하는 경우 외에는, 상술한 가열부의 구성과 대부분 동일 또는 유사하다. 이에, 중복되는 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 22 내지 도 24는 다른 실시예에 따른 가열부를 개략적으로 보여주는 도면들이다.
도 22를 참조하면, 가열부(660)는 열선(661), 전원(662), 전원 라인(663), 그리고 전원 스위치(664)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 의한 열선(661)은 링 형상을 가질 수 있다. 열선(661)은 바디(651)의 상단에 형성된 그루브(652)에 삽입될 수 있다. 열선(661)은 전원 라인(663)을 통해 전원(662)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 전원 라인(663)에는 전원 스위치(664)가 설치될 수 있다. 전원 스위치(664)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 열선의 발열 여부가 결정될 수 있다. 예컨대, 전원 스위치(664)가 온(ON) 되면, 열선(661)에는 전류가 흐르고, 열선(661)은 흐르는 전류에 저항하여 발열한다. 이에 따라, 열선(661)은 그루브(652)를 통해 공급되는 유체의 온도를 승온시킬 수 있다.
도 23을 참조하면, 제1세정부(670)는 제1노즐(672), 액 공급원(673), 그리고 액 공급 배관(674)을 포함할 수 있다. 제1노즐(672)은 상술한 실시예와 대부분 동일 또는 유사한 구조를 가지므로 이에 대한 중복된 설명은 생략한다. 액 공급 배관(674)의 일단은 제1노즐(672)의 상단에 형성된 토출구와 연결된다. 또한, 액 공급 배관(674)의 타단은 액 공급원(673)과 연결된다.
또한, 하면 세정 챔버(600)는 가열 유체 공급부(690)를 더 포함할 수 있다. 가열 유체 공급부(690)는 제1세정부(670)를 매개로 처리 공간에 가열된 유체를 공급한다. 가열 유체 공급부(690)는 가열 유체 공급 배관(692)을 포함할 수 있다. 가열 유체 공급 배관(692)의 일단은 도시되지 않은 유체 공급원과 연결되고, 타단은 액 공급 배관(674)과 연결된다. 또한, 가열 유체 공급 배관(692)에는 가열부(660)가 설치될 수 있다. 일 실시예에 의한 가열부(660)는 전술한 히터일 수 있다. 가열부(660)는 가열 유체 공급 배관(692)을 통과하는 유체를 가열한다. 가열부(660)에 의해 가열된 유체는 액 공급 배관(674)에 공급되고, 가열된 유체는 액과 함께 기판(W)의 하면을 향해 공급된다.
도 24를 참조하면, 제1노즐(672)의 상단에는 2개의 토출구가 형성될 수 있다. 2개의 토출구 중 어느 하나에는 액 공급 배관(674)이 연결되고, 2개의 토출구 중 다른 하나에는 가열 유체 공급 배관(692)이 연결될 수 있다. 즉, 일 실시예에 의하면, 기판(W)의 하면으로 액과 가열된 유체를 독립적으로 공급할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 바이패스 배관(655) 등을 설치할 필요가 없으므로, 기판 처리 장치의 구조적 복잡성을 효율적으로 해소할 수 있다. 또한, 액의 공급과 함께 처리 공간의 상대 습도를 조절할 수 있으므로, 보다 단순한 메커니즘으로 기판(W) 상에 불순물이 형성되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 도 23 및 도 24를 참조하여 설명한 실시예에서는, 제1노즐(672)을 예로 들어 설명하였으나, 제2노즐(682)에도 본 실시예가 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
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
50: 인터페이스 모듈
90: 노광 장치
300: 열 처리 챔버
400: 액 처리 챔버
600: 하면 세정 챔버
610: 하우징
620: 처리 용기
630, 640: 지지 유닛
630: 제1지지부
631: 스핀 척
640: 제2지지부
644: 사이드 척
650: 유체 공급부
660: 가열부
670, 680: 세정 유닛
670: 제1세정부
680: 제2세정부

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부 공간을 가지는 하우징;
    상기 내부 공간에 위치하고, 기판을 지지하는 지지 유닛;
    내부에 처리 공간을 가지고, 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 감싸는 처리 용기;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 세정 유닛; 을 포함하고,
    상기 지지 유닛은,
    기판의 센터 영역을 지지하고 회전시키는 제1지지부;
    기판의 엣지 영역을 지지하는 제2지지부; 를 포함하고,
    상기 세정 유닛은,
    상기 센터 영역으로 액을 공급하는 제1세정부;
    상기 엣지 영역으로 액을 공급하는 제2세정부; 를 포함하고,
    상기 장치는,
    상기 제1지지부와 상기 처리 용기 사이에 배치되어 상기 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급부; 및
    상기 유체를 가열하여, 상기 처리 공간의 상대 습도를 감소시키는 가열부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체 공급부는,
    상면의 일부가 개방되도록 제공되고, 상기 제1지지부를 감싸는 형상을 가지는 바디; 및
    상기 상면과 연결되어 상기 유체를 공급하는 메인 배관을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유체 공급부는, 상기 메인 배관으로부터 상기 유체를 우회시키는 바이패스(bypass) 배관을 더 포함하고,
    상기 가열부는 히터를 포함하고,
    상기 히터는, 상기 바이패스 배관에 설치되어 상기 바이패스 배관을 유동하는 상기 유체를 가열하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가열부는 열선을 포함하고,
    상기 바디의 상면에는 그루브가 형성되고,상기 열선은, 상기 그루브에 삽입되어 상기 그루브를 통과하는 상기 유체를 가열하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 제1지지부는, 상기 센터 영역을 진공 흡착하는 스핀 척을 포함하고,
    상기 제2지지부는,
    상기 엣지 영역을 진공 흡착하는 사이드 척을 포함하고,
    상기 사이드 척은,
    상기 하우징의 측벽을 따라 수평 이동 가능하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 세정 유닛은,
    기판 상의 비패턴면에 상기 액을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2세정부는,
    상기 제1지지부가 기판을 회전시키는 동안, 기판의 하면을 향해 상기 액을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1세정부는,
    상기 사이드 척에 의하여 기판이 수평 이동하는 동안, 기판의 하면을 향해 상기 액을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1세정부는,
    상기 스핀 척의 외측에 위치하고, 기판의 하면으로 상기 액을 토출하는 제1노즐을 포함하고,
    상기 제1노즐은 상기 센터 영역과 상기 엣지 영역 중 상기 엣지 영역을 향하는 방향으로 갈수록 지면에 대해 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 세정 유닛은 기판의 하면으로 상기 액을 토출하는 노즐을 포함하고,
    상기 가열부는 상기 노즐 내부에 유동하는 상기 액에 가열된 상기 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 세정 유닛은 기판의 하면으로 상기 액을 토출하는 노즐을 포함하고,
    상기 노즐은 복수 개의 토출구를 포함하고,
    상기 복수 개의 토출구 중 어느 하나는 상기 액을 토출하고,
    상기 복수 개의 토출구 중 다른 하나는 상기 유체를 공급하되,
    상기 가열부는 상기 토출구를 통해 공급되는 상기 유체를 가열하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 유체를 섭씨 23도 이상의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 액은 탈이온수, 오존수, 수소수, 그리고 암모니아수 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 유체는 에어(air)인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    기판의 엣지 영역을 지지한 상태에서, 기판의 센터 영역을 처리 공간에 노출시켜 상기 센터 영역에 액을 공급하여 세정하는 센터 세정 단계;
    상기 센터 세정 단계 이후, 상기 센터 영역을 건조하는 센터 건조 단계;
    상기 센터 영역을 지지한 상태에서, 상기 엣지 영역을 처리 공간에 노출시켜 상기 엣지 영역을 세정하는 엣지 세정 단계; 및
    상기 엣지 세정 단계 이후, 상기 엣지 영역을 건조하는 엣지 건조 단계를 포함하되,
    상기 센터 세정 단계, 상기 센터 건조 단계, 상기 엣지 세정 단계, 그리고 상기 엣지 건조 단계 중 적어도 어느 하나의 단계에서는, 상기 처리 공간에 가열된 유체를 공급하여 상기 처리 공간의 상대 습도를 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 센터 세정 단계에서,
    상기 엣지 영역을 지지하는 사이드 척은 기판을 지지한 상태로 수평면 상에서 왕복 이동하고, 상기 사이드 척이 왕복 이동하는 동안 센터 세정부는 상기 센터 영역에 상기 액을 공급하고,
    상기 엣지 세정 단계에서,
    상기 센터 영역을 지지하는 스핀 척은 기판을 지지한 상태로 회전하고, 상기 스핀 척이 회전하는 동안 엣지 세정부는 상기 엣지 영역에 액을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 센터 건조 단계에서,
    상기 사이드 척이 기판을 지지한 상태로 수평면 상에서 왕복 이동하는 동안, 상기 센터 영역에 유체를 공급하여 상기 센터 영역을 건조시키고,
    상기 엣지 건조 단계에서,
    상기 스핀 척이 기판을 지지한 상태로 회전시켜 상기 엣지 영역을 건조시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 센터 세정 단계와 상기 엣지 세정 단계에서는 각각 상기 엣지 영역을 향하는 방향으로 유체를 더 공급하고,
    상기 센터 영역과 상기 엣지 영역은 기판의 비패턴면인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 가열된 유체는, 상기 센터 건조 단계에서 공급되고,
    상기 가열된 유체의 온도는 섭씨 23도 이상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  20. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부 공간을 가지는 하우징;
    기판의 센터 영역을 지지하고 회전시키는 제1지지부;
    기판의 엣지 영역을 지지하는 제2지지부;
    처리 공간을 가지고, 상기 제1지지부 또는 상기 제2지지부에 지지된 기판을 감싸는 처리 용기;
    기판의 센터 영역으로 액을 공급하는 제1세정부;
    기판의 엣지 영역으로 액을 공급하는 제2세정부;
    상기 제1지지부와 상기 처리 용기 사이에 배치되어 상기 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급부; 및
    상기 유체를 가열하는 히터를 포함하되,상기 제1지지부는, 상기 센터 영역을 진공 흡착하는 스핀 척을 포함하고,
    상기 제2지지부는, 상기 엣지 영역을 진공 흡착하는 사이드 척을 포함하고,
    상기 사이드 척은, 상기 하우징의 측벽을 따라 수평 이동 가능하도록 제공되고,
    상기 유체 공급부는,
    상면에 개구가 형성되고, 상기 제1지지부를 감싸는 형상을 가지는 바디;
    상기 개구와 연결되어 상기 유체를 공급하는 메인 배관; 및
    기 메인 배관으로부터 상기 유체를 우회시키는 바이패스(bypass) 배관을 더 포함하고,
    상기 히터는,
    상기 바이패스 배관에 설치되고,
    상기 바이패스 배관을 유동하며, 상기 처리 공간에 공급되는 상기 유체를 가열하여 상기 처리 공간의 상대 습도를 감소시키고,
    상기 제2세정부는,
    상기 제1지지부가 기판을 회전시키는 동안, 상기 기판의 하면을 향해 상기 액을 공급하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1세정부는,
    상기 사이드 척에 의하여 기판이 수평 이동하는 동안, 상기 기판의 하면을 향해 상기 액을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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