(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】P2022071846
(43)【公開日】2022-05-16
(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/027 20060101AFI20220509BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20220509BHJP
【FI】
H01L21/30 562
H01L21/30 567
H01L21/68 A
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021173277
(22)【出願日】2021-10-22
(31)【優先権主張番号】10-2020-0141446
(32)【優先日】2020-10-28
(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】ハン,キウォン
(72)【発明者】
【氏名】コン,テ キョン
(72)【発明者】
【氏名】ソン,ジン ソン
【テーマコード(参考)】
5F131
5F146
【Fターム(参考)】
5F131AA02
5F131BA12
5F131BA14
5F131BB02
5F131BB03
5F131CA32
5F131DA32
5F131DA33
5F131DA36
5F131DA42
5F131DB52
5F131DB62
5F131DB72
5F131DB76
5F131DC06
5F131EA02
5F131EA06
5F131EA24
5F131EB72
5F131EB81
5F131EB82
5F131GA14
5F131GB03
5F131GB12
5F131JA27
5F131JA28
5F131JA32
5F146JA22
5F146KA10
5F146LA18
(57)【要約】
【課題】塗布モジュールや現像モジュールのような液処理ユニットの数量を増やして生産量を向上させることができる基板処理装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明の基板処理装置は搬送路と、前記搬送路の長さ方向に沿って配置される第1搬送ロボットと第2搬送ロボットと、前記搬送路の一側面に配置され、基板に液を供給して基板上に液を塗布する液処理部と、前記第1工程処理部と対向されるように前記搬送路の他側面に配置され、基板を熱処理する熱処理部と、を含み、前記熱処理部は前記第1搬送ロボットと前記第2搬送ロボットとの間の基板搬送及び基板クーリングのために提供されるクーリング搬送モジュールを含むことができる。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理する装置において、
搬送路と、
前記搬送路の長さ方向に沿って配置される第1搬送ロボットと第2搬送ロボットと、
前記搬送路の一側面に配置され、基板に液を供給して基板上に液を塗布する液処理部と、
前記第1工程処理部と対向されるように前記搬送路の他側面に配置され、基板を熱処理する熱処理部と、を含み、
前記熱処理部は、
前記第1搬送ロボットと前記第2搬送ロボットとの間の基板搬送及び基板クーリングのために提供されるクーリング搬送モジュールを含む基板処理装置。
【請求項2】
前記クーリング搬送モジュールは、
前記第1搬送ロボットの第1移動通路と前記第1搬送ロボットの第2移動通路が互いに接する境界に配置される請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記クーリング搬送モジュールは、
前記搬送路の長さ方向に沿って提供される第1領域と第2領域を有するハウジングと、
前記ハウジング内に提供され、前記第1領域と前記第2領域との間の基板を搬送する搬送プレートと、を含む請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記第1領域は、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1基板搬送領域内に提供され、
前記第2領域は、前記第2搬送ロボットが接近可能な第2基板搬送領域内に提供される請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記ハウジングは、
前記第1搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第1領域と隣接する第1開口と、
前記第2搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第2領域と隣接する第2開口と、を含む請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記クーリング搬送モジュールは、
基板をクーリングする冷却ユニットを含み、
前記冷却ユニットは、
前記第1領域及び前記第2領域の中で少なくとも1つに提供される請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記搬送プレートは、
内部に基板クーリングのための冷媒が通過する冷却流路を含む請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記液処理部は、
前記第1搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第1液を塗布する工程を遂行する第1液処理チャンバーと、
前記第2搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第2液を塗布する工程を遂行する第2液処理チャンバーと、を含む請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記第1液は、基板上に反射防止膜を形成するための液であり、
前記第2液は、前記基板上に形成された前記反射防止膜上にフォトレジスト膜を形成するための液である請求項8に記載の基板処理装置。
【請求項10】
基板を処理する装置において、
第1方向に沿って順次的に配置されるインデックスモジュールと処理モジュールを含み、
前記インデックスモジュールは、
基板が収容される容器が置かれるロードポートと、
前記ロードポートに置かれる容器と前記処理モジュールとの間に基板を搬送するインデックスロボットが提供されたインデックスフレームと、を含み、
前記処理モジュールは、
搬送路と、
前記搬送路の長さ方向に沿って配置される第1搬送ロボットと第2搬送ロボットと、
前記搬送路の一側面に配置され、基板に液を供給して基板上に液を塗布する液処理部と、
前記第1工程処理部と対向されるように前記搬送路の他側面に配置され、基板を熱処理する熱処理モジュール及び前記第1搬送ロボットの第1移動通路と前記第1搬送ロボットの第2移動通路が互いに接する境界に配置され、前記第1搬送ロボットと前記第2搬送ロボットとの間の基板搬送及び基板クーリングのためのクーリング搬送モジュールを有する熱処理部と、を含む基板処理装置。
【請求項11】
前記クーリング搬送モジュールは、
前記搬送路の長さ方向に沿って提供され、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域及び前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域を有するハウジングと、
前記ハウジング内に提供され、前記第1領域と前記第2領域との間の基板を搬送する搬送プレートと、
前記第1領域及び前記第2領域の中でいずれか1つに提供される基板をクーリングする冷却ユニットと、を含む請求項10に記載の基板処理装置。
【請求項12】
前記クーリング搬送モジュールは、
前記搬送路の長さ方向に沿って提供され、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域及び前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域を有するハウジングと、
前記ハウジング内に提供され、前記第1領域と前記第2領域との間の基板を搬送する搬送プレートと、を含み、
前記搬送プレートは、
内部に基板クーリングのための冷媒が通過する冷却流路と、を含む請求項11に記載の基板処理装置。
【請求項13】
前記ハウジングは、
前記第1搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第1領域と隣接する第1開口と、
前記第2搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第2領域と隣接する第2開口と、を含む請求項11に記載の基板処理装置。
【請求項14】
前記液処理部は、
前記第1搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第1液を塗布する工程を遂行する第1液処理チャンバーと、
前記第2搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第2液を塗布する工程を遂行する第2液処理チャンバーと、を含む請求項11に記載の基板処理装置。
【請求項15】
基板を処理する装置において、
第1方向に沿って第1搬送区間と第2搬送区間を提供する搬送路と、
前記第1搬送区間に配置される第1搬送ロボットと、
前記第2搬送区間に配置される第2搬送ロボットと、
前記第1搬送区間の両側に配置され、基板に反射防止膜を塗布する第1液処理モジュールと、反射防止膜塗布と関連して基板を熱処理する第1熱処理モジュールを含む第1処理グループと、
前記第2搬送区間の両側に配置され、反射防止膜が塗布された基板にフォトレジスト膜を塗布する第2液処理モジュールと、フォトレジスト塗布と関連して基板を熱処理する第2熱処理モジュールを含む第2処理グループと、
前記第1搬送区間と前記第2搬送区間が互いに接する境界に隣接するように配置されるように前記第1熱処理モジュールと前記第2熱処理モジュールとの間に提供され、前記第1搬送ロボットと前記第2搬送ロボットとの間の基板伝達及び基板クーリングのためのクーリング搬送モジュールを含む基板処理装置。
【請求項16】
前記クーリング搬送モジュールは、
前記搬送路の長さ方向に沿って提供され、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域及び前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域を有するハウジングと、
前記ハウジング内に提供され、前記第1領域で前記第2領域に基板を搬送する搬送プレートと、
前記搬送プレート、前記第1領域、そして前記第2領域の中でいずれか1つに提供され、基板をクーリングする冷却ユニットと、を含む請求項15に記載の基板処理装置。
【請求項17】
前記第2領域には
前記搬送プレートによって搬送された基板が置かれる、そして前記第2搬送ロボットによって搬送される基板が待機する第1プレートが提供される請求項16に記載の基板処理装置。
【請求項18】
基板を処理する方法において、
第1処理グループで基板に反射防止膜を形成する反射防止膜塗布段階と、
第2処理グループで前記基板に形成された反射防止膜上にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜塗布段階と、
前記フォトレジスト膜塗布段階の前に、前記第1処理グループと前記第2処理グループとの間に提供されるクーリング搬送モジュールで反射防止膜が形成された基板をクーリングするクーリング段階と、を含み、
前記クーリング段階は、
前記第1処理グループで基板を搬送する第1搬送ロボットがクーリングする前に、基板を前記クーリング搬送モジュールに搬入し、前記第2処理グループで基板を搬送する第2搬送ロボットがクーリングした後に基板を前記クーリング搬送モジュールから搬出する基板処理方法。
【請求項19】
前記クーリング段階で、
基板は、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域、前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域、前記第1領域から前記第2領域に基板を搬送する搬送プレートの中でいずれか1つでクーリングされる請求項18に記載の基板処理方法。
【請求項20】
前記第1液は、基板上に反射防止膜を形成するための液であり、
前記第2液は前記基板上に形成された前記反射防止膜上にフォトレジスト膜を形成するための液である請求項18に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板を処理する装置及び方法に関り、さらに詳細には基板上に感光液のような液膜を形成する装置及び方法に係る。
【背景技術】
【0002】
半導体素子を製造するためには半導体ウエハのような基板上に様々なパターンを形成しなければならない。半導体パターン形成は蒸着工程(depositing process)、写真工程(lithography process)、そして蝕刻工程(etching process)等のような様々な工程を連続的に遂行することによって成される。
【0003】
この中で、写真工程は基板上にフォトレジストのような感光液を塗布して基板上にフォトレジスト層(photoresist layer)を形成する塗布工程、レチクル(reticle)に形成されたパターンを基板の上のフォトレジスト層に転写して回路を形成する露光工程、そして現像液を基板の上のフォトレジスト層に供給して露光された領域又はその反対領域を選択的に除去する現像工程を含む。基板上にフォトレジストを塗布する前と後、そして基板上に現像液を供給する前と後には各々基板に対して熱処理が行われる。
【0004】
特許文献1には上述した塗布工程と現像工程を遂行する基板処理装置の一例が開示されている。これによれば、基板処理装置は互いに積層された塗布モジュール及び現像モジュールを有し、塗布モジュールと現像モジュールの各々は搬送チャンバー、液処理チャンバー、そしてベークユニットを有する。搬送チャンバーはその長さ方向が第1方向に沿って長く提供され、第1方向を基準に両側部の中で1つの側部にはベークチャンバーが配置され、他の側部には液処理チャンバーが提供される。また、インデックスモジュール及びインターフェイスモジュールとの基板を搬送するために搬送チャンバーの両終端には各々バッファが提供される。ベークチャンバーのハウジング内には冷却ユニットと加熱ユニットが順次的に配置され、ハウジングにはその内部で基板を搬送する搬送プレートが提供される。搬送プレートは基板を加熱ユニットに搬送し、加熱が完了されれば、基板が搬送プレートに置かれる状態で基板は搬送プレートを通じて冷却ユニットによって冷却される。
【0005】
しかし、上述した構造の基板処理装置は搬送チャンバーの長さ方向を基準に両側部の中で1つの側部にはベークチャンバーが提供されるので、塗布モジュールや現像モジュール内に提供される液処理チャンバーの数が制限される。したがって、設備の生産量を増大するためには液処理チャンバー(コーティングユニット)のプロセス時間を短縮するか、又は液処理チャンバーの数を増やすことと対応することができるが、液処理チャンバーの数を増やす場合、一台の搬送ロボットではその処理能力を対応するのが困難な問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】韓国公開特許10-2016-0017699号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の一目的は塗布モジュールや現像モジュールのような液処理ユニットの数量を増やして生産量を向上させることができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
【0008】
また、本発明の一目的は2台の基板搬送ロボット間の基板搬送の時、クーリングが可能な基板処理装置及び方法を提供することにある。
【0009】
また、本発明の一目的は処理工程を進行する時、基板の搬送ステップを減らすことができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
【0010】
また、本発明の一目的は基板に対して冷却処理と基板搬送を同時に遂行することができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
【0011】
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】
【0012】
本発明の一側面によれば、搬送路と、前記搬送路の長さ方向に沿って配置される第1搬送ロボットと第2搬送ロボットと、前記搬送路の一側面に配置され、基板に液を供給して基板上に液を塗布する液処理部と、前記第1工程処理部と対向されるように前記搬送路の他側面に配置され、基板を熱処理する熱処理部と、を含み、前記熱処理部は前記第1搬送ロボットと前記第2搬送ロボットとの間の基板搬送及び基板クーリングのために提供されるクーリング搬送モジュールを含む基板処理装置が提供されることができる。
【0013】
また、前記クーリング搬送モジュールは前記第1搬送ロボットの第1移動通路と前記第1搬送ロボットの第2移動通路が互いに接する境界に配置されることができる。
【0014】
また、前記クーリング搬送モジュールは前記搬送路の長さ方向に沿って提供される第1領域と第2領域を有するハウジングと、前記ハウジング内に提供され、前記第1領域と前記第2領域との間の基板を搬送する搬送プレートと、を含むことができる。
【0015】
また、前記第1領域は前記第1搬送ロボットが接近可能な第1基板搬送領域内に提供され、前記第2領域は前記第2搬送ロボットが接近可能な第2基板搬送領域内に提供されることができる。
【0016】
また、前記ハウジングは前記第1搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第1領域と隣接する第1開口と、前記第2搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第2領域と隣接する第2開口と、を含むことができる。
【0017】
また、前記クーリング搬送モジュールは基板をクーリングする冷却ユニットを含み、前記冷却ユニットは前記第1領域及び前記第2領域の中で少なくとも1つに提供されることができる。
【0018】
また、前記搬送プレートは内部に基板クーリングのための冷媒が通過する冷却流路を含むことができる。
【0019】
また、前記液処理部は、前記第1搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第1液を塗布する工程を遂行する第1液処理チャンバーと、前記第2搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第2液を塗布する工程を遂行する第2液処理チャンバーと、を含むことができる。
【0020】
また、前記第1液は基板上に反射防止膜を形成するための液であり、前記第2液は前記基板上に形成された前記反射防止膜上にフォトレジスト膜を形成するための液であり得る。
【0021】
本発明の他の側面によれば、第1方向に沿って順次的に配置されるインデックスモジュールと処理モジュールを含み、前記インデックスモジュールは、基板が収容される容器が置かれるロードポートと、前記ロードポートに置かれる容器と前記処理モジュールとの間に基板を搬送するインデックスロボットが提供されたインデックスフレームと、を含み、前記処理モジュールは搬送路と、前記搬送路の長さ方向に沿って配置される第1搬送ロボットと第2搬送ロボットと、前記搬送路の一側面に配置され、基板に液を供給して基板上に液を塗布する液処理部と、前記第1工程処理部と対向されるように前記搬送路の他側面に配置され、基板を熱処理する熱処理モジュール及び前記第1搬送ロボットの第1移動通路と前記第1搬送ロボットの第2移動通路が互いに接する境界に配置され、前記第1搬送ロボットと前記第2搬送ロボットとの間の基板搬送及び基板クーリングのためのクーリング搬送モジュールを有する熱処理部と、を含む基板処理装置が提供されることができる。
【0022】
また、前記クーリング搬送モジュールは前記搬送路の長さ方向に沿って提供され、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域及び前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域を有するハウジングと、前記ハウジング内に提供され、前記第1領域と前記第2領域間の基板を搬送する搬送プレートと、前記第1領域及び前記第2領域の中でいずれか1つに提供される基板をクーリングする冷却ユニットと、を含むことができる。
【0023】
また、前記クーリング搬送モジュールは前記搬送路の長さ方向に沿って提供され、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域及び前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域を有するハウジングと、前記ハウジング内に提供され、前記第1領域と前記第2領域間の基板を搬送する搬送プレートと、を含み、前記搬送プレートは内部に基板クーリングのための冷媒が通過する冷却流路を含むことができる。
【0024】
また、前記ハウジングは前記第1搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第1領域と隣接する第1開口と、前記第2搬送ロボットによって基板が出入する、そして前記第2領域と隣接する第2開口と、を含むことができる。
【0025】
また、前記液処理部は、前記第1搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第1液を塗布する工程を遂行する第1液処理チャンバーと、前記第2搬送ロボットが接近可能な移動通路上に配置され、基板に対して第2液を塗布する工程を遂行する第2液処理チャンバーと、を含むことができる。
【0026】
本発明の他の側面によれば、第1方向に沿って第1搬送区間と第2搬送区間を提供する搬送路と、前記第1搬送区間に配置される第1搬送ロボットと、前記第2搬送区間に配置される第2搬送ロボットと、前記第1搬送区間の両側に配置され、基板に反射防止膜を塗布する第1液処理モジュールと、反射防止膜塗布と関連して基板を熱処理する第1熱処理モジュールを含む第1処理グループと、前記第2搬送区間の両側に配置され、反射防止膜が塗布された基板にフォトレジスト膜を塗布する第2液処理モジュールと、フォトレジスト塗布と関連して基板を熱処理する第2熱処理モジュールを含む第2処理グループと、前記第1搬送区間と前記第2搬送区間が互いに接する境界に隣接するように配置されるように前記第1熱処理モジュールと前記第2熱処理モジュールとの間に提供され、前記第1搬送ロボットと前記第2搬送ロボットとの間の基板伝達及び基板クーリングのためのクーリング搬送モジュールと、を含む基板処理装置が提供されることができる。
【0027】
また、前記クーリング搬送モジュールは前記搬送路の長さ方向に沿って提供され、前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域及び前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域を有するハウジングと、前記ハウジング内に提供され、前記第1領域で前記第2領域に基板を搬送する搬送プレートと、前記搬送プレート、前記第1領域、そして前記第2領域の中でいずれか1つに提供され、基板をクーリングする冷却ユニットと、を含むことができる。
【0028】
また、前記第2領域には前記搬送プレートによって搬送された基板が置かれる、そして前記第2搬送ロボットによって搬送される基板が待機する第1プレートが提供されることができる。
【0029】
本発明の他の側面によれば、第1処理グループで基板に反射防止膜を形成する反射防止膜塗布段階と、第2処理グループで前記基板に形成された反射防止膜上にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜塗布段階と、前記フォトレジスト膜塗布段階の前に、前記第1処理グループと前記第2処理グループとの間に提供されるクーリング搬送モジュールで反射防止膜が形成された基板をクーリングするクーリング段階と、を含み、前記クーリング段階は前記第1処理グループで基板を搬送する第1搬送ロボットがクーリングの前に基板を前記クーリング搬送モジュールに搬入し、前記第2処理グループで基板を搬送する第2搬送ロボットがクーリングの後に基板を前記クーリング搬送モジュールから搬出する基板処理方法が提供されることができる。
【0030】
また、前記クーリング段階で基板は前記第1搬送ロボットが接近可能な第1領域、前記第2搬送ロボットが接近可能な第2領域、前記第1領域で前記第2領域に基板を搬送する搬送プレートの中でいずれか1つでクーリングされることができる。
【0031】
また、前記第1液は基板上に反射防止膜を形成するための液であり、前記第2液は前記基板上に形成された前記反射防止膜上にフォトレジスト膜を形成するための液であり得る。
【発明の効果】
【0032】
本発明によれば、塗布モジュールや現像モジュールで制限された空間内に多数の処理チャンバーを提供することができる。
【0033】
また、本発明によれば、処理工程を進行する時、基板の搬送ステップを減らすことができる。
【0034】
また、本発明によれば、搬送空間での気流制御が容易することができる。
【0035】
また、本発明によれば、クーリング搬送チャンバー内で基板を搬送する過程で基板に対して冷却処理を遂行することができる。
【0036】
本発明の効果が上述した効果によって限定されることはなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【
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3】塗布ブロックを示す
図1の基板処理装置の平面図である。
【
図4】搬送ロボットのハンドの一例を示す図面である。
【
図5】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7】液処理チャンバーの一例を概略的に示す図面である。
【
図8】クーリング搬送モジュールを説明するための図面である。
【
図9】クーリング搬送モジュールを説明するための図面である。
【
図10】基板処理方法を順次的に示すフローチャートである。
【
図11】容器で露光装置に搬入される前まで基板の搬送経路の一例を概略的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
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して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。
【0039】
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は
図1の基板処理装置の正面図である。
図3は塗布ブロックを示す
図1の基板処理装置の平面図である。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
図1の実施形態によれば、塗布ブロック30aは3つが提供され、現像ブロック30bは3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、3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、3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。
【0048】
図2を参照すれば、塗布ブロック30aは熱処理部3200(heat treating part)、搬送部3400(transfer part)、そして液処理部3600(liquid treating part)を含む。
【0049】
搬送部3400は塗布ブロック30a内で熱処理部3200と液処理部3600との間に基板Wを搬送する。搬送部3400は第1移動通路である第1搬送区間3402と、第2移動通路である第2搬送区間3404を含むことができる。第1、2搬送区間3402、3404はその長さ方向が第1方向12と平行に提供され、互いに連結される。第1、2搬送区間3402、3404には第1、2搬送ロボット3422、3424が各々提供される。
【0050】
一例によれば、第1、2搬送ロボット3422、3424は基板Wが置かれるハンド3420を有し、ハンド3420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3402、3404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3422、3424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。
【0051】
図4は搬送ロボットのハンドの一例を示す図面である。
【0052】
図4を参照すれば、ハンド3420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。
【0053】
図2を参照すれば、第1、2搬送区間3402、3404は互いに同一な構造で提供されることができる。第1搬送区間3402はインデックスモジュール20にさらに隣接するように位置され、第2搬送区間3404はインターフェイスモジュール40にさらに隣接するように位置される。
【0054】
熱処理部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。液処理部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及び反射防止膜であり得る。
【0055】
液処理部3600は基板に反射防止膜を塗布する液処理チャンバーを有する第1液処理部3600-1と、反射防止膜が塗布された基板にフォトレジスト膜を塗布する液処理チャンバーを有する第2液処理部3600-2を含むことができる。第1液処理部3600-1は第1搬送区間3402の一側に配置され、第2液処理部3600-2は第2搬送区間3404の一側に配置される。
【0056】
熱処理部3200は反射防止膜塗布と関連して基板を熱処理する熱処理チャンバー3202を有する第1熱処理部3200-1とフォトレジスト塗布と関連して基板を熱処理する熱処理チャンバー3204を有する第2熱処理部3200-2を含むことができる。第1熱処理部3200-1は第1搬送区間3402の他側に配置され、第2熱処理部3200-2は第2搬送区間3404の他側に配置される。第1搬送区間3402の側部に配置される熱処理チャンバー3202を前段熱処理チャンバーと称し、第2搬送区間3404の側部に配置される熱処理チャンバー3204を後段熱処理チャンバーと称する。
【0057】
即ち、基板に反射防止膜を形成するための処理部3600-1、3200-1は第1搬送区間3402に配置され、基板にフォトレジスト膜を形成するための処理部3600-2、3200-2は第2搬送区間3404に配置される。
【0058】
一方、処理モジュール30は複数のバッファチャンバー3802、3804を含む。バッファチャンバー3802、3804の中で一部はインデックスモジュール20と搬送部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は前段バッファ3802(FRONT BUFFER)と称する。前段バッファ3802は複数に提供されて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部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。後段バッファ3804は複数に提供されて上下方向に沿って互いに積層されるように位置される。前段バッファ3802及びリアーバフファ3804の各々は複数の基板Wを一時的に保管する。一方、バッファチャンバーには基板を搬送するためのバッファ搬送ロボット3812、3814が提供されることができる。
【0059】
図5は熱処理部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は
図5の熱処理チャンバーの正面図である。
【0060】
熱処理チャンバー3202、3204はハウジング3210、冷却ユニット3220、加熱ユニット3230、そして搬送プレート3240を有する。
【0061】
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3211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3230、そして搬送プレート3240はハウジング3210内に提供される。ハウジング3210の内部は第1領域3212と第2領域3214を有する。第1領域3212と第2領域3214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は第1領域3212に配置され、加熱ユニット3230は第2領域3214に配置される。
【0062】
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。
【0063】
加熱ユニット3230は加熱板3232、カバー3234、そしてヒーター3233を有する。加熱板3232は上部から見る時、大体に円形状を有する。加熱板3232は基板Wより大きい直径を有する。加熱板3232にはヒーター3233が設置される。ヒーター3233は電流が印加される発熱抵抗体で提供されることができる。加熱板3232には第3方向16に沿って上下方向に駆動可能なリフトピン3238が提供される。リフトピン3238は加熱ユニット3230外部の搬送手段から基板Wを引き受けて加熱板3232上に置くか、或いは加熱板3232から基板Wを持ち上げて加熱ユニット3230の外部の搬送手段に引き渡す。一実施形態によれば、リフトピン3238は3つが提供されることができる。カバー3234は内部に下部が開放された空間を有する。カバー3234は加熱板3232の上部に位置され、駆動器3236によって上下方向に移動される。カバー3234が加熱板3232に接触されれば、カバー3234と加熱板3232によって囲まれた空間は基板Wを加熱する加熱空間として提供される。
【0064】
搬送プレート3240は大体に円板形状を提供され、基板Wと対応される直径を有する。搬送プレート3240の縁にはノッチ3244が形成される。ノッチ3244は上述した搬送ロボット3422、3424のハンド3420に形成された突起3429と対応される形状を有することができる。また、ノッチ3244はハンド3420に形成された突起3429と対応される数に提供され、突起3429と対応される位置に形成される。ハンド3420と搬送プレート3240が上下方向に整列された位置でハンド3420と搬送プレート3240の上下位置が変更すれば、ハンド3420と搬送プレート3240との間に基板Wの伝達が行われる。搬送プレート3240はガイドレール3249上に装着され、駆動器3246によってガイドレール3249に沿って第1領域3212と第2領域3214との間に移動されることができる。搬送プレート3240にはスリット形状のガイド溝3242が複数が提供される。ガイド溝3242は搬送プレート3240の終端で搬送プレート3240の内部まで延長される。ガイド溝3242はその長さ方向が第2方向14に沿って提供され、ガイド溝3242は第1方向12に沿って互いに離隔されるように位置される。ガイド溝3242は搬送プレート3240と加熱ユニット3230との間に基板Wの引受引渡が行われる時、搬送プレート3240とリフトピン3238が互いに干渉されることを防止する。
【0065】
図5の実施形態によれば、基板Wの加熱は基板Wが加熱板3232上に直接置かれた状態で行われ、基板Wの冷却は基板Wが置かれた搬送プレート3240が冷却板3222に接触された状態で行われる。冷却板3222と基板Wとの間に熱伝達がよく行われるように搬送プレート3240は熱伝達率が高い材質で提供される。一例によれば、搬送プレート3240は金属材質で提供されることができる。
【0066】
熱処理チャンバー3202、3204の中で一部の熱処理チャンバーに提供された加熱ユニット3230は基板W加熱のうちにガスを供給してフォトレジストの基板Wの付着率を向上させることができる。一例によれば、ガスはヘキサメチルジシラン(hexamethyldisilane)ガスであり得る。
【0067】
液処理部3600は複数の液処理チャンバー3602、3604を有する。液処理チャンバー3602、3604は搬送部3400の長さ方向に沿って複数が配置されることができる。また、液処理チャンバー3602、3604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。
【0068】
図7は液処理チャンバー3602、3604の一例を概略的に示す図面である。
【0069】
図7を参照すれば、液処理チャンバー3602、3604はハウジング3610、カップ3620、支持ユニット3640、そして液供給ユニット3660を有する。
【0070】
ハウジング3610は大体に直方体の形状に提供される。ハウジング3610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。搬入口はドア(図示せず)によって開閉されることができる。カップ3620、支持ユニット3640、そして液供給ユニット3660はハウジング3610内に提供される。ハウジング3610の上壁にはハウジング3260内に下降気流を形成するファンフィルターユニット3670が提供されることができる。カップ3620は上部が開放された処理空間を有する。支持ユニット3640は処理空間内に配置され、基板Wを支持する。支持ユニット3640は液処理途中に基板Wが回転可能するように提供される。液供給ユニット3660は支持ユニット3640に支持された基板Wに液を供給する。
【0071】
再び
図2を参照すれば、液処理チャンバー3602、3604の中で一部は第1搬送区間3402の側部に配置されることができる。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3602、3604の中で他の一部は第2搬送区間3404の側部に配置されることができる。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。前段液処理チャンバー3602は第1搬送区間3402の長さ方向を基準に一側に提供されることができる。後段液処理チャンバー3604は第2搬送区間3404の長さ方向を基準に一側に提供されることができる。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。一例によれば、搬送部材4600は第1ロボット4602そしてインターフェイスロボット4606を含むことができる。
【0077】
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を搬送するように提供されることができる。
【0078】
インデックスロボット2200、第1ロボット4602、インターフェイスロボット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。
【0079】
再び
図2を参照すれば、クーリング搬送モジュール3900は第1搬送ロボット3422と第2搬送ロボット3424との間の基板搬送及び基板クーリングのために提供される。クーリング搬送モジュール3900は第1搬送ロボット3422の第1移動通路と第2搬送ロボット3424の第2移動通路が互いに接する境界に隣接する熱処理部3200に配置される。クーリング搬送モジュール3900は熱処理チャンバーのように多段に積層配置されることができる。
【0080】
図8及び
図9はクーリング搬送モジュールを説明するための図面である。
【0081】
図2及び
図8、そして
図9を参照すれば、クーリング搬送モジュール3900はハウジング3910、第1プレート3920、第2プレート3930、そして搬送プレート3940を含む。
【0082】
ハウジング3910は大体に直方体の形状に提供される。ハウジング3910の一側壁には基板Wが出入される第1、2開口3911、3912が形成される。第1、2開口3911、3912は開放された状態に維持されることができる。選択的に、開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。第1開口3911は第1搬送ロボットによって基板が出入され、第2開口3912は第2搬送ロボットによって基板が出入される。
【0083】
第1プレート3920、第2プレート3930、そして搬送プレート3940はハウジング3910内に提供される。ハウジング3910の内部は第1領域3914と第2領域3916を有する。第1領域3914と第2領域3916は搬送部の長さ方向である第1方向12に沿って並べて提供される。一例によれば、第1プレート3920は第1領域3914に配置され、第2プレート3930は第2領域3214に配置される。第1領域3914は第1搬送ロボットが接近可能な第1基板搬送領域内に提供され、第2領域3916は第2搬送ロボットが接近可能な第2基板搬送領域内に提供される。
【0084】
第1プレート3920は冷却板3922を有する。冷却板3922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3922には冷却部材3924が提供される。一例によれば、冷却部材3924は冷却板3922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。
【0085】
第2プレート3930は上部から見る時、大体に円形状を有する。第2プレート3930には第3方向16に沿って上下方向に駆動可能なリフトピン3938が提供される。リフトピン3938は搬送プレート3940から基板Wを引き受けて第2プレート3932上に置くか、第2プレート3930の上面から基板を持ち上げて第2搬送ロボット引き渡す。一例として、第2プレート3930は上面に安着された基板を冷却するための冷却板3932を有することができる。冷却板3932の内部には冷却流体が流れる流路が提供される冷却部材3934が提供されることができる。
【0086】
搬送プレート3940は大体に円板形状を提供され、基板Wと対応される直径を有する。搬送プレート3940の縁にはノッチ3944が形成される。ノッチ3944は上述した第1、2搬送ロボット3422、3424のハンド3420に形成された突起3429と対応される形状を有することができる。また、ノッチ3244はハンド3420に形成された突起3429と対応される数に提供され、突起3429と対応される位置に形成される。ハンド3420と搬送プレート3940が上下方向に整列された位置でハンド3420と搬送プレート3940の上下位置が変更すれば、ハンド3420と搬送プレート3940との間に基板Wの伝達が行われる。搬送プレート3940はガイドレール3949上に装着され、駆動器3946によってガイドレール3949に沿って第1領域3211と第2領域3212との間に移動されることができる。搬送プレート3940にはスリット形状のガイド溝3942が複数に提供される。ガイド溝3942は搬送プレート3940の終端で搬送プレート3940の内部まで延長される。ガイド溝3942はその長さ方向が第1方向12に沿って提供され、ガイド溝3942は第2方向14に沿って互いに離隔されるように位置される。ガイド溝3942は搬送プレート3940と第2プレート3930との間に基板Wの引受引渡が行われる時、搬送プレート3940とリフトピン3938が互いに干渉されることを防止する。
【0087】
図8、
図9の実施形態によれば、基板Wの冷却は基板Wが置かれる搬送プレート3940が第1プレート3920の冷却板3922に接触された状態で行われる。冷却板3922と基板Wとの間に熱伝達がよく行われるように搬送プレート3940は熱伝達率が高い材質で提供される。一例によれば、搬送プレート3940は金属材質で提供されることができる。
【0088】
その他の例として、基板の冷却は基板が第2プレート3930に置かれる状態で行われることができる。
【0089】
その他の例として、基板の冷却は搬送プレート3940によって第1領域3914で第2領域3916に基板を搬送する間に行われることができる。このために、搬送プレート3940は内部に冷却流体が流れる流路が提供される冷却部材(図示せず)が提供されることができる。
【0090】
本発明のクーリング搬送モジュール3900は第1プレート3920、第2プレート3930、そして搬送プレート3940の中で少なくとも1つに冷却手段が提供されて基板を冷却させることができる。
【0091】
上述した、本発明は処理モジュールに2台の搬送装置を配置し、2台の搬送装置が基板を引渡引受できるようにその間にクーリング搬送モジュールを配置することによって、搬送ロボットの接近性、メンテナンス、気流制御の難しいさを改善することができる。
【0092】
次には、
図10及び
図11を参照して、
図1の基板処理装置を利用して基板を処理する方法の一実施形態に対して説明する。
【0093】
図10は基板処理方法を順次的に示すフローチャートであり、
図11は容器で露光装置に搬入される前まで基板の搬送経路の一例を概略的に示す図面である。下では露光工程及び現像処理工程に対する説明は省略する。
【0094】
図10及び
図11を参照すれば、基板Wに対して塗布処理工程(S20)は第1液処理部3600-1の前段液処理チャンバー3602で反射防止膜塗布工程(S22)、第1熱処理部(3200-1)の前段熱処理チャンバー3202で熱処理工程(S23)、クーリング搬送チャンバー3900でクーリング工程(S24)、第2液処理部3600-2の後段液処理チャンバー3604でフォトレジスト膜塗布工程(S25)、第2熱処理部3200-2の後段熱処理チャンバー3204で熱処理工程(S26)が順次的に遂行される。
【0095】
以下、
図11を参照して塗布ブロックでの基板Wの搬送経路の一例を説明する。、
【0096】
第1搬送ロボット3422は前段バッファ3802で基板を取り出して前段液処理チャンバー3602に搬送する。反射防止膜塗布が完了されれば、第1搬送ロボット3422は前段液処理チャンバー3602から基板を搬出して前段熱処理チャンバー3202に搬送する。熱処理が完了されれば、第1搬送ロボット3422は前段熱処理チャンバー3202から基板を搬出してクーリング搬送チャンバー3900の第1開口3911を通じて搬送プレート3940に基板を搬送する。基板はクーリング搬送チャンバー3900でクーリング及び搬送が行われる。クーリングが完了された基板は第2プレート3930で待機するようになる。第2搬送ロボット3424は第2開口3912を通じて基板を搬出して後段液処理チャンバー3604に搬送する。フォトレジスト膜塗布が完了されれば、第2搬送ロボット3424は後段液処理チャンバー3604から基板を搬出して後段熱処理チャンバー3204に搬送する。熱処理が完了されれば、第2搬送ロボット3424は後段熱処理チャンバー3204から基板を搬出して後段バッファ3804に基板を搬送する。後段バッファ3804で基板は冷却処理されることができる。その他の例として、熱処理が完了されれば、第2搬送ロボット3424は後段熱処理チャンバー3204から基板を搬出してクーリング搬送チャンバー3900の第2開口3912を通じて第2プレート3930に基板を搬送して基板クーリングを実施した後、後段バッファ3804に基板を搬送することができる。
【0097】
参考として、反射防止膜塗布の前とフォトレジスト膜塗布の前に基板熱処理工程が追加されることができる。
【0098】
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】
【0099】
20 インデックスモジュール
30 処理モジュール
30a 塗布ブロック
30b 現像ブロック
40 インターフェイスモジュール
50 露光装置
3200 熱処理チャンバー
3202 前段熱処理チャンバー
3204 後段熱処理チャンバー
3206 中間熱処理チャンバー
3400 搬送部