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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022189772
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】基板処理装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/027 20060101AFI20221215BHJP
【FI】
H01L21/30 567
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022092988
(22)【出願日】2022-06-08
(31)【優先権主張番号】10-2021-0076031
(32)【優先日】2021-06-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】518162784
【氏名又は名称】セメス カンパニー,リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】ウム,キ サン
(72)【発明者】
【氏名】リ,ウー ラム
(72)【発明者】
【氏名】カン,ジョン ファ
(72)【発明者】
【氏名】パク,ドン ウン
【テーマコード(参考)】
5F146
【Fターム(参考)】
5F146KA04
5F146KA10
(57)【要約】
【課題】基板上に塗布された膜を均一に調節することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板にガスを供給するガス供給管と、前記内部空間から前記ガスを排気するガス排気管と、前記ガス供給管、そしてガス排気管と連結され、前記チャンバーの上部に提供されるガスブロックと、を含むことができる。
【選択図】図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理する装置において、
内部空間を有するチャンバーと、
前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された前記基板にガスを供給するガス供給管と、
前記内部空間から前記ガスを排気するガス排気管と、
前記ガス供給管、そしてガス排気管と連結され前記チャンバーの上部に提供されるガスブロックと、を含む基板処理装置。
【請求項2】
前記ガスブロックには、
前記ガス供給管から供給される前記ガスの供給経路を提供する供給空間と、
前記ガス排気管によって排気される前記ガスの排気経路を提供する排気空間と、が形成される請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記ガスブロックは、
上部から見る時、前記供給空間が前記内部空間の中央領域と重畳されるように配置される請求項2に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記排気空間は、
上部から見る時、前記供給空間を囲むように形成される請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記ガス排気管、そして前記ガス供給管の中で少なくとも1つは、
前記ガスブロックの側部に連結される請求項1乃至請求項4のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記排気空間は、
第1領域、そして前記第1領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第2領域を含み、
前記ガスブロックには、
前記第1領域と前記第2領域を流体連通させる排気チャンネルが形成される請求項1乃至請求項4のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記排気チャンネルは、
上部から見る時、前記供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成される請求項6に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記排気空間の上端は、前記供給空間の上端より高くなるように形成され、
前記排気チャンネルは、
正面から見る時、前記供給空間より上部に形成される請求項7に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記排気チャンネルは、
第1排気チャンネルと、
上部から見る時、前記第1排気チャンネルと交差して形成される第2排気チャンネルと、を含む請求項6に記載の基板処理装置。
【請求項10】
上部から見る時、前記第1排気チャンネルと前記第2排気チャンネルがなす交差角は、70°~110°である請求項9に記載の基板処理装置。
【請求項11】
基板を処理する装置において、
内部空間を有するチャンバーと、
前記内部空間で基板を支持し、前記基板の温度を調節する支持ユニットと、
前記内部空間にガスを供給するか、或いは前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、
前記ガスユニットは、
前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、
前記供給空間と連結されるガス供給管と、
前記排気空間と連結されるガス排気管と、を含む基板処理装置。
【請求項12】
前記ガス供給管、そして前記ガス排気管の中で少なくとも1つは、
前記ガスブロックの側部に連結される請求項11に記載の基板処理装置。
【請求項13】
前記供給空間は、
上部から見る時、前記ガスブロックの中央領域に形成され、
前記排気空間は、
上部から見る時、前記供給空間を囲むように前記ガスブロックの縁領域に形成される請求項11又は請求項12に記載の基板処理装置。
【請求項14】
前記排気空間は、
第1領域、そして前記第1領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第2領域を含み、
前記ガスブロックには、
前記第1領域と前記第2領域を流体連通させる排気チャンネルが形成される請求項13に記載の基板処理装置。
【請求項15】
前記排気チャンネルは、
第1排気チャンネルと、
上部から見る時、前記第1排気チャンネルと交差して形成される第2排気チャンネルと、を含む請求項14に記載の基板処理装置。
【請求項16】
前記第1排気チャンネル、そして前記第2排気チャンネルの交差点は、
前記ガス排気管を延長した仮想の直線上に配置され、
前記第1排気チャンネル、そして前記第2排気チャンネルがなす交差角は、
70°~90°である請求項15に記載の基板処理装置。
【請求項17】
前記排気チャンネルは、
上部から見る時、前記供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成され、
正面から見る時、前記供給空間より上部に形成される請求項13に記載の基板処理装置。
【請求項18】
前記チャンバーは、
上部が開放されたハウジングと、
前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義するカバーと、
前記ハウジング、そして前記カバーの間にギャップ(Gap)を形成するギャップブロックを含む請求項11又は請求項12に記載の基板処理装置。
【請求項19】
前記チャンバーは、
上部が開放されたハウジングと、
前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義し、前記排気空間と流体連通する排気経路が形成されたカバーと、を含み、
前記ガスユニットは、
前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルを含む請求項11又は請求項12に記載の基板処理装置。
【請求項20】
基板を処理する装置において、
内部空間を有するチャンバーと、
前記内部空間で基板を支持し、前記基板を加熱する支持ユニットと、
前記内部空間にガスを供給するか、又は前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、
前記チャンバーは、
上部が開放されたハウジングと、
前記ハウジングより上方に配置され、排気経路を定義するカバーと、を含み、
前記ガスユニットは、
前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、
前記供給空間と連結されるガス供給管と、
前記排気空間と連結されるガス排気管と、
前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルと、を含み、
前記排気空間は、
第1領域、そして前記第1領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第2領域を含み、
前記ガスブロックには、
前記第1領域と前記第2領域を流体連通させる排気チャンネルが形成され、
前記排気チャンネルは、
第1排気チャンネルと、
上部から見る時、前記第1排気チャンネルと交差して形成される第2排気チャンネルと、を含む基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子を製造するためには洗浄、蒸着、写真、蝕刻、そしてイオン注入等のような多様な工程が遂行される。このような工程の中で基板上に膜を形成する工程で蒸着及び塗布工程が使用される。一般的に蒸着工程は工程ガスを基板上に蒸着して膜を形成する工程であり、塗布工程は処理液を基板上に塗布して液膜を形成する工程である。
【0003】
ウエハ等の基板上に膜を形成する前後には基板をベーク処理するベーク工程が進行される。ベーク工程は密閉された空間で基板を工程温度又はその以上に加熱処理する過程である。基板上に膜を形成した後に遂行されるベーク工程は基板上に塗布されたフォトレジスト膜等を加熱し、揮発させて膜厚さを設定厚さに調節する。一般的に、ベーク工程では基板上にガスを供給する。ガスは基板上に塗布されたフォトレジスト膜を効果的に揮発させる。また、ガスはベーク工程を遂行するチャンバー内のヒューム(Fume)をチャンバーの外に排気させる。基板の上の膜厚さを精密に制御するためには、基板上にガスが均一に供給され、基板上に供給されたガスが均一に排気されなければならない。基板上にガスが均一に供給されないか、又はガスが均一に排気されない場合、基板の上の膜厚さは精密に制御されない。基板の上の膜厚さが基板の領域ごとに異なる場合、製造される半導体素子には不良が発生されることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】韓国特許公開第10-2020-0097648号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一目的は基板上に塗布された膜を均一に調節することができる基板処理装置を提供することにある。
【0006】
また、本発明の一目的は加熱工程の時、基板上にガスを均一に供給することができる基板処理装置を提供することにある。
【0007】
また、本発明の一目的は加熱工程の時、基板上に供給されたガスを均一に排気することができる基板処理装置を提供することにある。
【0008】
また、本発明の一目的は基板に対する加熱工程を遂行する加熱ユニットが占める面積が増加されることを最小化することができる基板処理装置を提供することにある。
【0009】
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板にガスを供給するガス供給管と、前記内部空間から前記ガスを排気するガス排気管と、前記ガス供給管、そしてガス排気管と連結され、前記チャンバーの上部に提供されるガスブロックと、を含むことができる。
【0011】
一実施形態によれば、前記ガスブロックには、前記ガス供給管から供給される前記ガスの供給経路を提供する供給空間と、前記ガス排気管によって排気される前記ガスの排気経路を提供する排気空間とが形成されることができる。
【0012】
一実施形態によれば、前記ガスブロックは、前記供給空間が前記内部空間の中央領域と重畳されるように配置されることができる。
【0013】
一実施形態によれば、前記排気空間は、前記供給空間を囲むように形成されることができる。
【0014】
一実施形態によれば、前記ガス排気管、そして前記ガス供給管の中で少なくとも1つは、前記ガスブロックの側部に連結されることができる。
【0015】
一実施形態によれば、前記排気空間は、第1領域、そして前記第1領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第2領域を含み、前記ガスブロックには、前記第1領域と前記第2領域を流体連通させる排気チャンネルが形成されることができる。
【0016】
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、前記供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成されることができる。
【0017】
一実施形態によれば、前記排気空間の上端は、前記供給空間の上端より高くなるように形成され、前記排気チャンネルは、正面から見る時、前記供給空間より上部に形成されることができる。
【0018】
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、第1排気チャンネルと、前記第1排気チャンネルと交差して形成される第2排気チャンネルと、を含むことができる。
【0019】
一実施形態によれば、前記第1排気チャンネルと前記第2排気チャンネルがなす交差角は、70°~110°であり得る。
【0020】
また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持し、前記基板の温度を調節する支持ユニットと、前記内部空間にガスを供給するか、或いは前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、前記ガスユニットは、前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、前記供給空間と連結されるガス供給管と、前記排気空間と連結されるガス排気管と、を含むことができる。
【0021】
一実施形態によれば、前記ガス供給管、そして前記ガス排気管の中で少なくとも1つは、前記ガスブロックの側部に連結されることができる。
【0022】
一実施形態によれば、前記供給空間は、前記ガスブロックの中央領域に形成され、前記排気空間は、前記供給空間を囲むように前記ガスブロックの縁領域に形成されることができる。
【0023】
一実施形態によれば、前記排気空間は、第1領域、そして前記第1領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第2領域を含み、前記ガスブロックには、前記第1領域と前記第2領域を流体連通させる排気チャンネルが形成されることができる。
【0024】
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、第1排気チャンネルと、前記第1排気チャンネルと交差して形成される第2排気チャンネルと、を含むことができる。
【0025】
一実施形態によれば、前記第1排気チャンネル、そして前記第2排気チャンネルの交差点は、前記ガス排気管を延長した仮想の直線上に配置され、前記第1排気チャンネル、そして前記第2排気チャンネルがなす交差角は、70°~90°であり得る。
【0026】
一実施形態によれば、前記排気チャンネルは、前記供給空間と少なくとも一部が重畳される位置に形成され、正面から見る時、前記供給空間より上部に形成されることができる。
【0027】
一実施形態によれば、前記チャンバーは、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義するカバーと、前記ハウジング、そして前記カバーの間にギャップ(Gap)を形成するギャップブロックと、を含むことができる。
【0028】
一実施形態によれば、前記チャンバーは、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングより上方に配置され、前記ハウジングと互いに組み合わせて前記内部空間を定義し、前記排気空間と流体連通する排気経路が形成されたカバーと、を含み、前記ガスユニットは、前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルを含むことができる。
【0029】
また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、基板を処理する装置において、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持し、前記基板を加熱する支持ユニットと、前記内部空間にガスを供給するか、又は前記内部空間から前記ガスを排気するガスユニットと、を含み、前記チャンバーは、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングより上方に配置され、排気経路を定義するカバーと、を含み、前記ガスユニットは、前記チャンバーの上部に提供され、前記ガスの供給経路を提供する供給空間、そして前記ガスの排気経路を提供する排気空間を有するガスブロックと、前記供給空間と連結されるガス供給管と、前記排気空間と連結されるガス排気管と、前記カバーに設置され、前記供給空間から供給される前記ガスと対向するように配置されるバッフルと、を含み、前記排気空間は、第1領域、そして前記第1領域より前記ガス排気管が前記排気空間に連結された位置と遠い領域である第2領域を含み、前記ガスブロックには、前記第1領域と前記第2領域を流体連通させる排気チャンネルが形成され、前記排気チャンネルは、第1排気チャンネルと、前記第1排気チャンネルと交差して形成される第2排気チャンネルと、を含むことができる。
【発明の効果】
【0030】
本発明の一実施形態によれば、基板上に塗布された膜を均一に調節することができる。
【0031】
また、本発明の一実施形態によれば、加熱工程の時、基板上にガスを均一に供給することができる。
【0032】
また、本発明の一実施形態によれば、加熱工程の時、基板上に供給されたガスを均一に排気することができる。
【0033】
また、本発明の一実施形態によれば、基板に対する加熱工程を遂行する加熱ユニットが占める面積が増加されることを最小化することができる。
【0034】
本発明の効果は上述した効果に限定されることではなく、本発明の詳細な説明又は特許請求の範囲に記載された発明の構成から推論可能なすべての効果を含むことと理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【0035】
図1】本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す斜視図である。
図2図1の塗布ブロック又は現像ブロックを示す基板処理装置の断面図である。
図3図1の基板処理装置の平面図である。
図4図3の搬送ロボットのハンドの一例を示す図面である。
図5図3の熱処理チャンバーの一例を概略的に示す平面図である。
図6図5の熱処理チャンバーの正面図である。
図7図6の加熱ユニットに提供される基板処理装置を示す図面である。
図8図7のハウジング及びギャップブロックを示す図面である。
図9図7のガスブロックをA-A’断面から見た図面である。
図10図7の基板処理装置が基板を処理する形状を示す図面である。
図11図7のガスブロックでガスが流れる形状を示す図面である。
図12図7のガスブロックに排気チャンネルが形成されない比較実施形態を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることと解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されたことである。
【0037】
図1は本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す斜視図であり、図2図1の塗布ブロック又は現像ブロックを示す基板処理装置の断面図であり、図3図1の基板処理装置の平面図である。
【0038】
図1乃至図3を参照すれば、基板処理装置1はインデックスモジュール20(index module)、処理モジュール30(treating module)、そしてインターフェイスモジュール40(interface module)を含む。一実施形態によれば、インデックスモジュール20、処理モジュール30、そしてインターフェイスモジュール40は順次的に一列に配置される。以下、インデックスモジュール20、処理モジュール30、そしてインターフェイスモジュール40が配列された方向を第1方向12とし、上部から見る時、第1方向12と垂直になる方向を第2方向14とし、第1方向12及び第2方向14と全て垂直になる方向を第3方向16とする。
【0039】
インデックスモジュール20は基板Wが収納された容器10から基板Wを処理モジュール30に搬送し、処理が完了された基板Wを容器10に収納する。インデックスモジュール20の長さ方向は第2方向14に提供される。インデックスモジュール20はロードポート22とインデックスフレーム24を有する。インデックスフレーム24を基準にロードポート22は処理モジュール30の反対側に位置される。基板Wが収納された容器10はロードポート22に置かれる。ロードポート22は複数が提供されることができ、複数のロードポート22は第2方向14に沿って配置されることができる。
【0040】
容器10としては前面開放一体型ポッド(Front Open Unified Pod:FOUP)のような密閉用容器10が使用されることができる。容器10はオーバーヘッドトランスファー(Overhead Transfer)、オーバーヘッドコンベア(Overhead Conveyor)、又は自動案内車両(Automatic Guided Vehicle)のような移送手段(図示せず)や作業者によってロードポート22に置かれることができる。
【0041】
インデックスフレーム24の内部にはインデックスロボット2200が提供される。インデックスフレーム24内には長さ方向が第2方向14に提供されたガイドレール2300が提供され、インデックスロボット2200はガイドレール2300上で移動可能に提供されることができる。インデックスロボット2200は基板Wが置かれるハンド2220を含み、ハンド2220は前進及び後進移動、第3方向16を軸とした回転、そして第3方向16を沿って移動可能に提供されることができる。
【0042】
処理モジュール30は基板Wに対して塗布工程及び現像工程を遂行する。処理モジュール30は塗布ブロック30a及び現像ブロック30bを有する。塗布ブロック30aは基板Wに対して塗布工程を遂行し、現像ブロック30bは基板Wに対して現像工程を遂行する。塗布ブロック30aは複数が提供され、これらは互いに積層されるように提供される。現像ブロック30bは複数が提供され、現像ブロック30bは互いに積層されるように提供される。図1の実施形態によれば、塗布ブロック30aは2つが提供され、現像ブロック30bは2つが提供される。塗布ブロック30aは現像ブロック30bの下に配置されることができる。一例によれば、2つの塗布ブロック30aは互いに同一な工程を実行し、互いに同一な構造で提供されることができる。また、2つの現像ブロック30bは互いに同一な工程を実行し、互いに同一な構造で提供されることができる。
【0043】
図3を参照すれば、塗布ブロック30aは熱処理チャンバー3200、搬送チャンバー3400、液処理チャンバー3600、そしてバッファチャンバー3800を有する。熱処理チャンバー3200は基板Wに対して熱処理工程を遂行する。熱処理工程は冷却工程及び加熱工程を含むことができる。液処理チャンバー3600は基板W上に液を供給して液膜を形成する。液膜はフォトレジスト膜又は反射防止膜であり得る。搬送チャンバー3400は塗布ブロック30a内で熱処理チャンバー3200と液処理チャンバー3600との間に基板Wを搬送する。
【0044】
搬送チャンバー3400はその長さ方向が第1方向12と平行に提供される。搬送チャンバー3400には搬送ロボット3422が提供される。搬送ロボットは3422は熱処理チャンバー3200、液処理チャンバー3600、そしてバッファチャンバー3800の間に基板を搬送する。一例によれば、搬送ロボット3420は基板Wが置かれるハンド3422を有し、ハンド3422は前進及び後進移動、第3方向16を軸とする回転、そして第3方向16に沿って移動可能に提供されることができる。搬送チャンバー3400内にはその長さ方向が第1方向12と平行に提供されるガイドレール3300が提供され、搬送ロボット3420はガイドレール3300上で移動可能に提供されることができる。
【0045】
図4図1の搬送ロボットのハンドの一例を示す図面である。図4を参照すれば、ハンド3422はベース3428及び支持突起3429を有する。ベース3428は円周の一部が切断された環状のリング形状を有することができる。ベース3428は基板Wの直径より大きい内径を有する。支持突起3429はベース3428からその内側に延長される。支持突起3429は複数が提供され、基板Wの縁領域を支持する。一実施形態によれば、支持突起3429は等間隔に4つが提供されることができる。
【0046】
熱処理チャンバー3200は複数に提供される。熱処理チャンバー3200は第1の方向12に沿って並べに配置される。熱処理チャンバー3200は搬送チャンバー3400の一側に位置される。
【0047】
図5図3の熱処理チャンバーの一例を概略的に示す平面図であり、図6図5の熱処理チャンバーの正面図である。図5及び図6を参照すれば、熱処理チャンバー3200はハウジング3210、冷却ユニット3220、加熱ユニット4000、そして搬送プレート3240を有する。
【0048】
ハウジング3210は大体に直方体の形状に提供される。ハウジング3210の側壁には、基板Wが出入される搬入口(図示せず)が形成される。搬入口は開放された状態に維持されることができる。選択的に、搬入口を開閉するようにドア(図示せず)が提供されることができる。冷却ユニット3220、加熱ユニット4000、そして搬送プレート3240はハウジング3210内に提供される。冷却ユニット3220及び加熱ユニット4000は第2方向14に沿って並べて提供される。一例によれば、冷却ユニット3220は加熱ユニット4000に比べて搬送チャンバー3400にさらに近く位置されることができる。
【0049】
冷却ユニット3220は冷却板3222を有する。冷却板3222は上部から見る時、大体に円形状を有することができる。冷却板3222には冷却部材3224が提供される。一実施形態によれば、冷却部材3224は冷却板3222の内部に形成され、冷却流体が流れる流路として提供されることができる。
【0050】
加熱ユニット4000は基板を常温より高い温度に加熱する装置として提供される。加熱ユニット4000は常圧又はがより低い減圧雰囲気で基板Wを加熱処理する。加熱ユニット4000は基板Wに対してベーク工程を遂行することができる。加熱ユニット4000には基板Wに対してベーク工程を遂行する基板処理装置3300が提供されることができる。
【0051】
図7図6の加熱ユニットに提供される基板処理装置を示す図面である。図7を参照すれば、加熱ユニット4000は、チャンバー4100、支持ユニット4300、ガスユニット4500、そして昇降ユニット4600を含むことができる。加熱ユニット4000はベーク工程を遂行する。ベーク工程は基板W上に塗布された膜、例えばフォトレジスト膜を安定化させることができる。また、ベーク工程は基板W上に塗布された膜の厚さを設定厚さに調節することができる。
【0052】
チャンバー4100は内部に基板Wが処理される内部空間4102を有することができる。チャンバー4100はハウジング4110、カバー4120、そしてギャップブロック4130を含むことができる。ハウジング4110とカバー4120は互いに組み合わせて内部空間4102を定義することができる。ハウジング4110は上部が開放された筒形状を有することができる。ハウジング4110は上部が開放された円筒形状を有することができる。ハウジング4110の下部、中央領域には開口4112が形成されることができる。開口4112には支持ユニット4300を駆動するのに必要である様々なインターフェイスラインが通過することができる。例えば、後述するヒーター電源4332とヒーター4330を互いに連結する電源ライン、又は駆動電源4377と駆動器4375を互いに連結する電源ラインが通過することができる。
【0053】
カバー4120はハウジング4110の上部を覆うことができる。カバー4120は昇降ユニット4600によって上下方向に移動可能に提供されることができる。カバー4120は昇降ユニット4600によって上下方向に移動され、ハウジング4110と互いに組み合わせて内部空間を定義することができる。
【0054】
カバー4120は外壁、そして内壁を含むことができる。カバー4120の外壁、そして外壁の間の空間は後述するガスユニット4500が供給するガスが排気される排気経路4122を形成することができる。排気経路4122は排気ホール4124を媒介に内部空間4102と流体連通することができる。また、排気経路4122は後述するガスブロック4530の排気空間4533と流体連通することができる。また、排気ホール4124は上部から見た、内部空間4102の縁領域に配置されるように形成されることができる。排気ホール4124は複数が形成されることができる。排気ホール4124は複数が互いに離隔されて形成されることができる。カバー4120は、上部から見る時、円形状を有することができる。排気ホール4124は上部から見た、カバー4120の縁領域に沿って形成されることができる。排気ホール4124は円周方向に沿って互いに離隔されて形成されることができる。また、カバー4120の内壁には、後述するガスブロック4530の供給空間4531と直接流体連通される供給開口4121が形成されることができる。また、カバー4120の外壁には、後述するガスブロック4530の排気空間4533と直接流体連通される排気開口が形成されることができる。
【0055】
また、ハウジング4110とカバー4120との間にはギャップG(Gap)が形成されることができる。例えば、図8に図示されたように、ハウジング4110には溝が形成され、溝にはギャップブロック4130が嵌合することができる。ギャップブロック4130は複数が提供され、ハウジング4110に形成された溝はギャップブロック4130に対応する数で形成されることができる。ギャップブロック4130の上端は、カバー4120と互いに接触されることができる。ギャップブロック4130によって、ハウジング4110、そしてカバー4120間にはギャップ(Gap)が形成されることができる。
【0056】
再び図7を参照すれば、支持ユニット4300は基板Wを支持することができる。支持ユニット4300は内部空間4102で基板Wを支持することができる。支持ユニット4300は基板Wの温度を調節することができる。例えば、支持ユニット4300は基板Wを加熱することができる。
【0057】
支持ユニット4300は加熱プレート4310、ヒーター4330、支持ピン4350、そしてリフトピンモジュール4370を含むことができる。加熱プレート4310は板形状を有することができる。加熱プレート4310は熱伝導率が高い素材で提供されることができる。加熱プレート4310は金属を含む素材で提供されることができる。加熱プレート4310は後述するヒーター4330から熱が伝達されてヒーター4330が発生させる熱を基板に伝達することができる。加熱プレート4310はハウジングの底面から離隔されるように設置されることができる。加熱プレート4310は支持部材4312によって支持されることができる。支持部材4312は棒形状を有することができる。支持部材4312は複数が提供されることができる。支持部材4312は複数が提供されて加熱プレート4310の下面をハウジングの底面と離隔させることができる。
【0058】
ヒーター4330は加熱プレート4310を加熱することができる。ヒーター4330は加熱プレート4310の下面に提供されることができる。ヒーター4330は加熱プレート4310の下面がパターン形式で提供されることができる。ヒーター4330はヒーター電源4332から電力が伝達されて熱を発生させることができる。ヒーター4330が発生させる熱は加熱プレート4310に伝達されることができる。加熱プレート4310に伝達された熱は基板に伝達されることができる。上述した例ではヒーター4330が加熱プレート4310の下面にパターン形式で付着されることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、ヒーター4330は加熱プレート4310の内部に埋設されることができる。例えば、ヒーター4330はコイル形状に提供されてもよい。
【0059】
支持ピン4350は基板Wの下面を支持することができる。支持ピン4350は加熱工程の時、基板Wの下面と加熱プレート4310の上面を一定距離に離隔させることができる。支持ピン4350は複数が提供されることができる。支持ピン4350は加熱プレート4310の上部に設置されることができる。支持ピン4350の上端高さは固定されることができる。
【0060】
リフトピンモジュール4370は基板を上下方向に移動させることができる。リフトピンモジュール4370は基板Wを支持ユニット4300にローディング、又はアンローディングさせることができる。リフトピンモジュール4370はリフトピン4371、昇降プレート4373、そして駆動器4375を含むことができる。リフトピンは昇降プレートに固定設置されることができる。リフトピン4371は加熱プレート4310に形成されるリフトピンホールに挿入されることができる。昇降プレート4373はシリンダー、モーター等である駆動器4375から駆動力が伝達されて上下方向に移動されることができる。駆動器4375は駆動電源4377から電力が伝達されて駆動力を発生させることができる。
【0061】
ガスユニット4500は内部空間4102にガスを供給することができる。ガスは外気であり得る。ガスユニット4500が供給するガスは清浄エアであり得る。ガスユニット4500が供給するガスは温度と湿度が調節されたガスであり得る。ガスユニット4500は内部空間4102に降下気流を形成することができる。また、ガスユニット4500は内部空間4102に供給されたガスを排気することができる。ガスユニット4500は内部空間4102に供給されるガスを排気して、内部空間4102で発生されることができるヒューム(Fume)のような工程副産物を外部に排出することができる。
【0062】
ガスユニット4500は、第1バッフル4512、第2バッフル4514、ガスブロック4530、ガス供給管4550、そしてガス排気管4570を含むことができる。
【0063】
第1バッフル4512、そして第2バッフル4514は通称してバッフルユニットと称されることもできる。第1バッフル4512には第1ホール4513が複数が形成されることができる。第2バッフル4514には複数の第2ホール4515が形成されることができる。第1バッフル4512、そして第2バッフル4514はカバー4120の内壁に設置されることができる。第1バッフル4512、そして第2バッフル4514はガス供給管4550によって供給されるガスが供給開口4521を経て内部空間4102に流入する時、内部空間4102に流入されるガスと互いに対向することができる。第1バッフル4512、そして第2バッフル4514の各々に形成された第1ホール4514、そして第2ホール4515は互いに重畳されないように形成されることができる、したがって、供給開口4521を経て内部空間4102に流入されるガスは、第1バッフル4512、そして第2バッフル4514によって分散されることができる。分散されたガスは内部空間4102で支持される基板Wに均一に供給されることができる。
【0064】
図9図7のガスブロックをA-A’断面から見た図面である。図7及び図9を参照すれば、ガスブロック4530はチャンバー4100の上部に提供されることができる。ガスブロック4530はチャンバー4100の上部中央領域に提供されることができる。ガスブロック4530はカバー4120の上部中央領域に挿入されて提供されることができる。これと異なりに、ガスブロック4530はカバー4120と一体に提供されてもよい。ガスブロック4530には、ガス供給管4550及びガス排気管4570と連結されることができる。ガス供給管4550はガス供給ライン4552と連結されることができる。ガス排気管4570はガス排気ライン4572と連結されることができる。ガス供給管4550とガス排気管4570はガスブロック4530の側部に連結されることができる。これは、ガス供給管4550及び/又はガス排気管4570がガスブロック4530の上部と連結される場合、加熱ユニット4000が占める面積を非常に増加させることができるためである。本発明の実施形態によれば、ガス供給管4550及び/又はガス排気管4570がガスブロック4530の側部と連結されて、このような面積増加を最小化することができる。
【0065】
ガスブロック4530には、供給空間4531、排気空間4533、そして排気チャンネル4535が形成されることができる。供給空間4531はガス供給管4550から供給されるガスの供給経路を提供することができる。供給空間4531は上述した供給開口4121と直接連通されることができる。供給空間4531はガス供給管4550が有する流路と直接連通されることができる。供給空間4531は上部から見る時、ガスブロック4530の中央領域に形成されることができる。供給空間4531はガスブロック4530の下端から上に向かう方向に湾入されて形成されることができる。供給空間4531は上部から見る時、内部空間4102の中央領域と重畳されることができる。
【0066】
排気空間4533は上部から見る時、供給空間4531を囲むように形成されることができる。排気空間4533は上述した排気経路4122と直接連通される空間であり得る。排気空間4533の上端は供給空間4531の上端より高く形成されることができる。排気空間4533の下端は供給空間4531の下端より高く形成されることができる。排気空間4533はガス排気管4570によって排気されるガスの排気経路を提供することができる。
【0067】
排気空間4533は第1領域4533aと第2領域4533bを含むことができる。第1領域4533aと第2領域4533bは排気空間4533の一部領域であり得る。第1領域4533aは、第2領域4533bよりガス排気管4570と隣接することができる。上部から見る時、第1領域4533aはガス排気管4570と隣接する排気空間4533の領域に定義されることができ、第2領域4533bはガス排気管4570と相対的に遠い排気空間4533の領域に定義されることができる。
【0068】
排気チャンネル4533は第1領域4533aと第2領域4533bとの間を流体連通させることができる。排気チャンネル4533は第1領域4533aと第2領域4533bとの間に直線流体経路を提供することができる。排気チャンネル4533はガスブロック4530の側部をドリルを利用して加工するドリル加工形式で形成されることができる。ドリル加工形式によって形成される孔は密閉部材4536で閉鎖されることができる。
【0069】
排気チャンネル4533は、上部から見る時、供給空間4531と少なくとも一部が重畳される位置に形成されることができる。排気チャンネル4533はガスブロック4530の正断面から見る時、供給空間4531より上部に形成されることができる。
【0070】
また、排気チャンネル4533は複数に形成されることができる。例えば、排気チャンネル4533は第1排気チャンネル4533aと、第2排気チャンネル4533bを含むことができる。第1排気チャンネル4533aと、第2排気チャンネル4533bは互いに交差して形成されることができる。上部から見る時、第1排気チャンネル4533aと、第2排気チャンネル4533bがなす交差角CAは、好ましくは約70°乃至約90°であり得る。以下は、シミュレーションを通じて交差角CAの変化に応じて、排気空間4533に流れるガスの流速平均の特異値、3シグマ法を通じて検出した表である。
【表1】
【0071】
排気されるガスが均一な速度に排気されるために、交差角CAは約70°~90°であり得る。より好ましくは、交差角CAは90°であり得る。また、第1排気チャンネル4533aと、第2排気チャンネル4533bの仮想の交差点CPは、上部から見る時、ガス排気管4570の中心を延長した仮想の直線VL上に配置されることができる。図10図7の基板処理装置が基板を処理する形状を示す図面である。図10を参照すれば、ガス供給管4550が供給するガスは、ガス供給管4550、供給空間4531、供給開口4121、第1ホール4512、そして第2ホール4515を経て基板Wに供給されることができる。ガス供給管4550が供給するガスは、第1バッフル4512と第2バッフル4514によって均一に拡散されて基板Wに供給されることができる。
【0072】
ガス排気管4570によって、内部空間4102のガスが排気される経路は、内部空間4102、排気ホール4124、排気経路4122、排気空間4533、そして排気管4570を経て内部空間4102から排気されることができる。排気空間4533の中で第1領域4533aに流入されるガスは、ガス排気管4570に直ちに流入されることができる。排気空間4533の中で第2領域4533bに流入されるガスは、図11に図示されたように排気チャンネル4535、そして第1領域4533aを経てガス排気管4570に流入されることができる。
【0073】
ガス供給管4550及びガス排気管4570をガスブロック4530の側部に連結する場合、ガスの供給及び排気が均一に行われない場合があり得る。このような問題を解決するために、ガス供給管4550及びガス排気管4570をガスブロック4530の上部に連結する方案も考慮することができるが、これは加熱ユニット4000が有する面積を増加させるので、好ましくない。したがって、本発明の一実施形態によれば、ガス供給管4550及びガス排気管4570をガスブロック4530の側部に連結して加熱ユニット4000が占める面積増加(具体的には、上下面積)を最小化し、ガス供給を均一にするために第1バッフル4512及び第2バッフル4514を配置する。
【0074】
また、ガス排気を均一にするために、ガスブロック4530に排気チャンネル4533を形成する。具体的に、図12に図示されたようにガスブロック4530に排気チャンネル4533が形成されない場合、ガス排気管4570と隣接するA1領域でのガス排気速度が、ガス排気管4570と遠いA2領域でのガス排気速度が互いに異なる。具体的に、A1領域でのガス排気速度がより速い。この場合、内部空間4102に供給されたガスは均一に排気されないこともあり得る。しかし、図11に図示された本発明の実施形態のように、排気チャンネル4533を形成する場合、第1領域4533aと第2領域4533bとの間で排気速度差が発生することを緩和することができる。
【0075】
再び図2及び図3を参照すれば、液処理チャンバー3600は複数に提供される。液処理チャンバー3600の中で一部は互いに積層されるように提供されることができる。液処理チャンバー3600は搬送チャンバー3402の一側に配置される。液処理チャンバー3600は第1の方向12に沿って並んで配列される。液処理チャンバー3600の中で一部はインデックスモジュール20と隣接する位置に提供される。以下、これらの液処理チャンバーを前段液処理チャンバー3602(front liquid treating chamber)と称する。液処理チャンバー3600の中で他の一部はインターフェイスモジュール40と隣接する位置に提供される。以下、これらの液処理チャンバーを後段液処理チャンバー3604(rear heat treating chamber)と称する。
【0076】
前段液処理チャンバー3602は基板W上に第1液を塗布し、後段液処理チャンバー3604は基板W上に第2液を塗布する。第1液と第2液は互いに異なる種類の液であり得る。一実施形態によれば、第1液は反射防止膜であり、第2液はフォトレジストである。フォトレジストは反射防止膜が塗布された基板W上に塗布されることができる。選択的に、第1液はフォトレジストであり、第2液は反射防止膜であり得る。この場合、反射防止膜はフォトレジストが塗布された基板W上に塗布されることができる。選択的に、第1液と第2液は同一な種類の液であり、これらは全てフォトレジストであり得る。
【0077】
バッファチャンバー3800は複数に提供される。バッファチャンバー3800の中で一部はインデックスモジュール20と搬送チャンバー3400との間に配置される。以下、これらのバッファチャンバーを前段バッファ3802(front buffer)と称する。フロントバッファ3802は複数に提供され、上下方向に沿って互いに積層されるように位置される。バッファチャンバー3802、3804の中で他の一部は搬送チャンバー3400とインターフェイスモジュール40との間に配置される。以下、これらのバッファチャンバーを後段バッファ3804(rear buffer)と称する。リアーバフファ3804は複数に提供され、上下方向に沿って互いに積層されるように位置される。フロントバッファ3802及びリアーバフファ3804の各々は複数の基板がWを一時的に保管する。前段バッファ3802に保管された基板Wはインデックスロボット2200及び搬送ロボット3422によって搬入又は搬出される。後段バフファ3804に保管された基板Wは搬送ロボット3422及び第1ロボット4602によって搬入又は搬出される。
【0078】
現像ブロック30bは熱処理チャンバー3200、搬送チャンバー3400、そして液処理チャンバー3600を有する。現像ブロック30bの熱処理チャンバー3200、搬送チャンバー3400、そして液処理チャンバー3600は塗布ブロック30aの熱処理チャンバー3200、搬送チャンバー3400、そして液処理チャンバー3600と大体に類似な構造及び配置に提供するので、これに対する説明は省略する。但し、現像ブロック30bで液処理チャンバー3600は全て同様に現像液を供給して基板を現像処理する現像チャンバー3600として提供される。
【0079】
インターフェイスモジュール40は処理モジュール30を外部の露光装置50と連結する。インターフェイスモジュール40はインターフェイスフレーム4100、付加工程チャンバー4200、インターフェイスバッファ4400、そして搬送部材4600を有する。
【0080】
インターフェイスフレーム4100の上端には内部に下降気流を形成するファンフィルターユニットが提供されることができる。付加工程チャンバー4200、インターフェイスバッファ4400、そして搬送部材4600はインターフェイスフレーム4100の内部に配置される。付加工程チャンバー4200は塗布ブロック30aから工程が完了された基板Wが露光装置50に搬入される前に所定の付加工程を遂行することができる。選択的に、付加工程チャンバー4200は露光装置50から工程が完了された基板Wが現像ブロック30bに搬入される前に所定の付加工程を遂行することができる。一実施形態によれば、付加工程は基板Wのエッジ領域を露光するエッジ露光工程、又は基板Wの上面を洗浄する上面洗浄工程、又は基板Wの下面を洗浄する下面洗浄工程であり得る。付加工程チャンバー4200は複数が提供され、これらは互いに積層されるように提供されることができる。付加工程チャンバー4200は全て同一な工程を遂行するように提供されることができる。選択的に、付加工程チャンバー4200の中で一部は互いに異なる工程を遂行するように提供されることができる。
【0081】
インターフェイスバッファ4400は塗布ブロック30a、付加工程チャンバー4200、露光装置50、そして現像ブロック30bとの間に搬送される基板Wが搬送される途中に一時的に留まる空間を提供する。インターフェイスバッファ4400は複数が提供され、複数のインターフェイスバッファ4400は互いに積層されるように提供されることができる。
【0082】
一実施形態によれば、搬送チャンバー3400の長さ方向の延長線を基準として一側面には付加工程チャンバー4200が配置し、他の側面にはインターフェイスバッファ4400が配置されることができる。
【0083】
搬送部材4600は塗布ブロック30a、付加工程チャンバー4200、露光装置50、そして現像ブロック30bの間に基板Wを搬送する。搬送部材4600は1つ又は複数のロボットが提供されることができる。一実施形態によれば、搬送部材4600は第1ロボット4602及び第2ロボット4606を有する。第1ロボット4602は塗布ブロック30a、付加工程チャンバー4200、そしてインターフェイスバッファ4400との間に基板Wを搬送し、インターフェイスロボット4606はインターフェイスバッファ4400と露光装置50との間に基板Wを搬送し、第2ロボット4604はインターフェイスバッファ4400と現像ブロック30bとの間に基板Wを搬送するように提供されることができる。
【0084】
第1ロボット4602及び第2ロボット4606は各々基板Wが置かれるハンドを含み、ハンドは前進及び後進移動、第3方向16と平行である軸を基準とした回転、そして第3方向16に沿って移動可能に提供されることができる。
【0085】
インデックスロボット2200、第1ロボット4602、そして第2ロボット4606のハンドは全て搬送ロボット3422,3424のハンド3420と同一な形状に提供されることができる。選択的に、熱処理チャンバーの搬送プレート3240と直接基板Wを受け渡すロボットのハンドは搬送ロボット3422,3424のハンド3420と同一な形状に提供され、残りのロボットのハンドはこれと異なる形状に提供されることができる。
【0086】
一実施形態によれば、インデックスロボット2200は塗布ブロック30aに提供された前段熱処理チャンバー3200の加熱ユニット4000と直接基板Wを受け渡すことができるように提供される。
【0087】
また、塗布ブロック30a及び現像ブロック30bに提供された搬送ロボット3422は熱処理チャンバー3200に位置された搬送プレート3240と直接基板Wを受け渡すことができるように提供されることができる。
【0088】
上述した例では、ガスブロック4530が1つの本体に提供及び加工される一体であることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、ガスブロック4530は供給空間4531を形成する第1ボディー及び第1ボディーと互いに組み合わせて排気空間4533を形成する第2ボディーで構成されてもよい。
【0089】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び/又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。
【符号の説明】
【0090】
4000 基板処理装置
4100 チャンバー
4102 内部空間
4110 ハウジング
4112 開口
4120 カバー
4121 供給開口
4122 排気経路
4124 排気ホール
4130 ギャップブロック
G ギャップ
4300 支持ユニット
4310 加熱プレート
4312 支持部材
4330 ヒーター
4332 ヒーター電源
4350 支持ピン
4370 リフトピンモジュール
4371 リフトピン
4373 昇降プレート
4375 駆動器
4377 駆動電源
4500 ガスユニット
4512 第1バッフル
4513 第1ホール
4514 第2バッフル
4515 第2ホール
4530 ガスブロック
4531 供給空間
4533 排気空間
4533a 第1領域
4533b 第2領域
4535 排気チャンネル
4535a 第1排気チャンネル
4535b 第2排気チャンネル
4550 ガス供給管
4570 ガス排気管
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12