特許 7418535 基板処理装置及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-11

(45)【発行日】2024-01-19

(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】

   G03F 7/40 20060101AFI20240112BHJP

   G03F 7/38 20060101ALI20240112BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

G03F7/40

G03F7/38

H01L21/30 567

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022190156

(22)【出願日】2022-11-29

(65)【公開番号】P2023082685

(43)【公開日】2023-06-14

【審査請求日】2022-11-29

(31)【優先権主張番号】10-2021-0171041

(32)【優先日】2021-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】パク，ドン ウォン

(72)【発明者】

【氏名】ジュン，ギ フン

(72)【発明者】

【氏名】オ，ジン テク

(72)【発明者】

【氏名】キム，テ シン

(72)【発明者】

【氏名】キム，ジュ ウォン

(72)【発明者】

【氏名】チョ，ア ラ

(72)【発明者】

【氏名】チョイ，ビョン ド

【審査官】中澤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５７－０５２０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１１０７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－３０２０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１８０１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４９－１２４９７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／４０

Ｇ０３Ｆ ７／３８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する方法であって、
表面に形成されたフォトレジスト層を含む複数の薄膜層が形成された基板を加熱する際、
前記複数の薄膜層のうち、金属を含む第１薄膜層に対して光を照射して前記第１薄膜層を加熱し、
前記第１薄膜層は、
前記フォトレジスト層である、基板処理方法。

【請求項2】

前記光はレーザー光である請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記レーザー光は、
前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射される請求項２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

基板を処理する方法であって、
表面に形成されたフォトレジスト層を含む複数の薄膜層が形成された基板を加熱する際、前記複数の薄膜層のうち、金属を含む第１薄膜層に対して光を照射して前記第１薄膜層を加熱し、
前記光は、
前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射され、
前記光が前記第１薄膜層に照射される領域は、前記光が前記第１薄膜層に照射される間に変更され、
前記光の照射領域変更は、前記光が照射される間に前記基板が移動することでなされ、
レーザ光が照射される領域が変更される間に、前記レーザ光の入射角は等しく維持される基板処理方法。

【請求項5】

前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される領域は、
前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される間に変更される請求項３に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記レーザー光の照射領域変更は前記レーザー光が照射される間に前記基板が移動することでなされる請求項５に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記レーザー光が照射される領域が変更される間に、前記レーザー光の入射角は等しく維持される請求項６に記載の基板処理方法。

【請求項8】

前記加熱は、基板に対して露光処理以後遂行される請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項9】

基板にフォトレジストを塗布する塗布工程、前記基板に光を照射する露光工程、および、前記基板に現像液を供給する現像工程を含む写真工程で前記基板を加熱する方法であって、
表面に形成されたフォトレジスト層を含んで複数の薄膜層が形成された前記基板を加熱する際、
前記複数の薄膜層のうちで金属を含む第１薄膜層に対してレーザー光を照射して前記第１薄膜層を加熱し、
前記第１薄膜層は、
前記フォトレジスト層である、加熱方法。

【請求項10】

前記レーザー光は、
前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射される請求項９に記載の加熱方法。

【請求項11】

基板にフォトレジストを塗布する塗布工程、前記基板に光を照射する露光工程、および前記基板に現像液を供給する現像工程を含む写真工程で前記基板を加熱する方法において、
表面に形成されたフォトレジスト層を含んで複数の薄膜層が形成された前記基板を加熱する際、
前記複数の薄膜層のうちで金属を含んで第１薄膜層に対してレーザ光を照射して前記第１薄膜層を加熱し、
前記レーザ光は前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射され、
前記レーザ光が前記第１薄膜層と照射される領域は、
前記レーザ光が前記第１薄膜層に照射される間に変更され、
前記レーザ光の照射領域変更は、前記レーザ光が照射される間に前記基板が移動することでなされ、
前記レーザ光が照射される領域が変更される間に、前記レーザ光の入射角は等しく維持される基板処理方法。

【請求項12】

前記レーザー光が前記第１薄膜層と照射される領域は、
前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される間に変更され、
前記レーザー光の照射領域変更は前記レーザー光が照射される間に前記基板が移動することでなされる請求項９に記載の加熱方法。

【請求項13】

前記加熱は前記露光工程以後に遂行される請求項９に記載の加熱方法。

【請求項14】

表面に形成されたフォトレジスト層を含んで複数の薄膜層が形成された基板を処理する装置であって、
処理空間を有するハウジングと、
前記処理空間内に位置し、前記基板を支持する支持ユニットと、
前記基板を加熱する加熱ユニットと、を含み、
前記加熱ユニットは、
前記複数の薄膜層のうちで金属を含む第１薄膜層に対してレーザー光を照射して前記第１薄膜層を加熱するように提供され、
前記第１薄膜層は、
前記フォトレジスト層である、基板処理装置。

【請求項15】

前記レーザー光は、
前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射される請求項１４に記載の基板処理装置。

【請求項16】

表面に形成されたフォトレジスト層を含んで複数の薄膜層が形成された基板を処理する装置であって、
処理空間を有するハウジングと、
前記処理空間内に位置し、前記基板を支持する支持ユニットと、
前記基板を加熱する加熱ユニットと、を含み、
前記加熱ユニットは、
前記複数の薄膜層のうちで金属を含む第１薄膜層に対してレーザー光を照射して前記第１薄膜層を加熱するように提供され、
前記レーザー光は前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射され、
前記装置は前記支持ユニットを制御する制御機をさらに含み、
前記支持ユニットは、
前記基板を支持する支持部と、
前記支持部の位置を変更させる移動ステージ部と、を含み、
前記制御機は、
前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される間に、前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される領域が変更されるように前記移動ステージ部を制御し、
前記レーザー光が照射される領域が変更される間に、前記レーザー光の入射角は等しく維持される基板処理装置。

【請求項17】

前記装置は前記支持ユニットを制御する制御機を含み、
前記支持ユニットは、
前記基板を支持する支持部と、
前記支持部の位置を変更させる移動ステージ部と、を含み、
前記制御機は、
前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される間に、前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される領域が変更されるように前記移動ステージ部を制御する請求項１４に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する装置及び基板を処理する方法に関するものであり、より詳細には、基板を加熱する基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。

【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、イオン注入のような多様な工程が遂行される。このような工程のうち写真工程は基板の表面にフォトレジストのような減光液を塗布して膜を形成する塗布工程、基板に形成された膜に回路パターンを転写する露光工程、露光処理された領域またはその反対領域で選択的に基板上に形成された膜を除去する現像工程(developing process)を含む。

【0003】

現像工程では基板に形成された薄膜層を熱処理する工程が遂行される。一般な熱処理工程は一般に基板の下部に具備された加熱プレートを利用して基板上に形成された薄膜層に間接的に熱を伝達する。このような方式は基板に間接的に熱が伝達されるので、基板に形成された薄膜層に熱が伝達される均一度を制御し難い。

【0004】

また、基板の上部で垂直に熱源を照射して基板に形成された薄膜層を直接的に加熱する。このような方式は基板上に垂直で熱源が照射されるので、基板の下部に形成されたパターンにダメージを与えることがある。また、熱源の強さを精密に制御しない場合、複数の薄膜層のうちで特定薄膜層に対する選択的な加熱を遂行し難い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、基板を効率的に処理することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。

【0006】

また、本発明は基板に形成された薄膜層を選択的に加熱することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。

【0007】

また、本発明は基板に形成された薄膜層を加熱する時、薄膜層に形成されたパターンにダメージを最小化することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。

【0008】

また、本発明は基板に形成された薄膜層のうちで特定層を加熱することで、特定層を熱源で活用することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。

【0009】

本発明の目的はこれらに制限されず、言及されない他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されることができるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、基板を処理する方法を提供する。基板を処理する方法は表面に形成されたフォトレジスト層を含む複数の薄膜層が形成された基板を加熱する際、前記複数の薄膜層のうちで金属を含む第１薄膜層に対して光を照射して前記第１薄膜層を加熱することができる。

【0011】

一実施形態によれば、前記光はレーザー光であることがある。

【0012】

一実施形態によれば、前記レーザー光は前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射されることができる。

【0013】

一実施形態によれば、前記第１薄膜層は前記フォトレジスト層の下に形成された層であることができる。

【0014】

一実施形態によれば、前記第１薄膜層は前記フォトレジスト層であることができる。

【0015】

一実施形態によれば、前記レーザー光が前記第１薄膜層と照射される領域は前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される間に変更されることができる。

【0016】

一実施形態によれば、前記レーザー光の照射領域変更は前記レーザー光が照射される間に前記基板が移動することでなされることができる。

【0017】

一実施形態によれば、前記レーザー光の照射される領域が変更される間に、前記レーザー光の入射角は等しく維持されることができる。

【0018】

一実施形態によれば、前記加熱処理は基板に対して露光処理以後遂行されることができる。

【0019】

また、本発明は基板にフォトレジストを塗布する塗布工程、前記基板に光を照射する露光工程、および、前記基板に現像液を供給する現像工程を含む写真工程で前記基板を加熱する方法を提供する。加熱方法は表面に形成されたフォトレジスト層を含む複数の薄膜層が形成された前記基板を加熱する際、前記複数の薄膜層のうちで金属を含む第１薄膜層に対してレーザー光を照射して前記第１薄膜層を加熱することができる。

【0020】

一実施形態によれば、前記レーザー光は前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射されることができる。

【0021】

一実施形態によれば、前記第１薄膜層は前記フォトレジスト層の下に形成された層であることができる。

【0022】

一実施形態によれば、前記第１薄膜層は前記フォトレジスト層であることができる。

【0023】

一実施形態によれば、前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される領域は前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される間に変更され、前記レーザー光の照射領域変更は前記レーザー光が照射される間に前記基板が移動することでなされることができる。

【0024】

一実施形態によれば、前記加熱処理は前記露光工程以後に遂行されることができる。

【0025】

また、本発明は表面に形成されたフォトレジスト層を含んで複数の薄膜層が形成された基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は処理空間を有するハウジング、前記処理空間内に位置し、前記基板を支持する支持ユニット及び前記基板を加熱する加熱ユニットを含み、前記加熱ユニットは前記複数の薄膜層のうち金属を含む第１薄膜層に対してレーザー光を照射して前記第１薄膜層を加熱するように提供されることができる。

【0026】

一実施形態によれば、前記レーザー光は前記第１薄膜層の上面に対して傾くように入射されることができる。

【0027】

一実施形態によれば、前記第１薄膜層は前記フォトレジスト層の下に形成された層であることができる。

【0028】

一実施形態によれば、前記第１薄膜層は前記フォトレジスト層であることができる。

【0029】

一実施形態によれば、前記装置は前記支持ユニットを制御する制御機を含み、前記支持ユニットは前記基板を支持する支持部及び前記支持部の位置を変更させる移動ステージ部を含み、前記制御機は前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される間に、前記レーザー光が前記第１薄膜層に照射される領域が変更されるように前記移動ステージ部を制御することができる。

【発明の効果】

【0030】

本発明の実施形態によれば、基板を効率的に処理することができる。

【0031】

また、本発明の実施形態によれば、基板に形成された薄膜層を選択的に加熱することができる。

【0032】

また、本発明の実施形態によれば、基板に形成された薄膜層を加熱する時、薄膜層に形成されたパターンにダメージを最小化することができる。

【0033】

また、本発明の実施形態によれば、基板に形成された薄膜層のうちで特定層を加熱することで、特定層を熱源で活用することができる。

【0034】

本発明の効果は上述した効果に限定されるものではなくて、言及されない効果は本明細書及び添付した図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。

【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の塗布ブロックまたは現像ブロックを示す基板処理装置の正面図である。

【図3】図１の基板処理装置の平面図である。

【図4】図３の返送チャンバに提供されるハンドの一実施形態を示す図面である。

【図5】図３の第１熱処理チャンバの一実施形態を概略的に示す図面である。

【図6】図３の第２熱処理チャンバの一実施形態を概略的に示す図面である。

【図7】図３の液処理チャンバの一実施形態を概略的に示す図面である。

【図8】本発明の一実施形態による基板処理方法のフローチャートである。

【図9】図８の露光工程が完了された基板を正面から見た姿を概略的に示す図面である。

【図10】図８のポストベーク工程で第１薄膜層にレーザー光を照射する姿を概略的に示す図面である。

【図11】図１０の第１薄膜層で熱源が伝達される姿を示すA部分に対する拡大図である。

【図12】図８のポストベーク工程の時点を示す図面である。

【図13】図８のポストベーク工程の終点を示す図面である。

【図14】図８のポストベーク工程でフォトレジスト層にレーザー光を照射する姿を概略的に示す図面である。

【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より詳細に説明する。本発明の実施形態はさまざまな形態で変形されることができ、本発明の範囲が以下で詳細に説明する実施形態によって限定される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した者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での構成要素の形状などはより明確な説明のために誇張されたものである。

【0037】

以下、図１乃至図１４を参照して本発明の一実施形態を詳しく説明する。

【0038】

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る。図２は、図１の塗布ブロックまたは現像ブロックを示す基板処理装置の正面図である。図３は、図１の基板処理装置の平面図である。

【0039】

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１０(index module)、処理モジュール２０(treating module)、そして、インターフェースモジュール５０（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１０、処理モジュール２０、そして、インターフェースモジュール５０は順次に一列に配置される。以下、インデックスモジュール１０、処理モジュール２０、そして、インターフェースモジュール５０が配列された方向を第１方向２と称し、上部から眺める時第１方向２と垂直な方向を第２方向４と称し、第１方向２及び第２方向４を含んだ平面に垂直な方向を第３方向６と定義する。

【0040】

インデックスモジュール１０は基板(W)が収納された容器(F)から基板(W)を処理する処理モジュール２０に基板(W)を返送する。インデックスモジュール１０は処理モジュール２０で処理が完了された基板(W)を容器(F)に収納する。インデックスモジュール１０の長さ方向は第２方向４に提供される。インデックスモジュール１０はロードポート１２０とインデックスフレーム１４０を有する。

【0041】

ロードポート１２０には基板(W)が収納された容器(F)が安着される。ロードポート１２０はインデックスフレーム１４０を基準に処理モジュール２０の反対側に位置する。ロードポート１２０は複数個が提供されることができる。複数のロードポート１２０は第２方向４に沿って一列に配置されることができる。ロードポート１２０の個数は処理モジュール２０の工程効率及びフットプリント条件などによって増加するか、または減少することがある。

【0042】

容器(F)には基板(W)を地面に対して水平に配置した状態で収納するための複数のスロット(図示せず)が形成される。容器(F)としては前面開放一体型ポッド(Front Opening Unified Pod：FOUP)のような密閉用容器が使用されることができる。容器(F)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ヤー(Overhead Conveyor)、または自動案内車両(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１２０に置かれることができる。

【0043】

インデックスフレーム１４０の内部にはインデックスレール１４２とインデックスロボット１４４が提供される。インデックスレール１４２はインデックスフレーム１４０内にその長さ方向が第２方向４に沿って提供される。インデックスロボット１４４は基板(W)を返送することができる。インデックスロボット１４４はロードポート１２０、そして、後述するバッファーチャンバ２４０の間に基板(W)を返送することができる。インデックスロボット１４４はインデックスハンド１４４０を含むことができる。

【0044】

インデックスハンド１４４０には基板(W)が置かれることができる。インデックスハンド１４４０はインデックスベース１４４２とインデックス支持部１４４４を含むことができる。インデックスベース１４４２は円周の一部が対称となるように折曲された環形のリング形状を有することができる。インデックス支持部１４４４はインデックスベース１４４２を移動させることができる。インデックスハンド１４４０の構成は後述する返送ハンド２２４０の構成と同一または類似である。

【0045】

インデックスハンド１４４０はインデックスレール１４２上で第２方向４に沿って移動可能に提供されることができる。これに、インデックスハンド１４４０はインデックスレール１４２に沿って前進及び後進移動が可能である。また、インデックスハンド１４４０は第３方向６を軸にした回転、そして、第３方向６に沿って移動可能に提供されることができる。

【0046】

制御機８は基板処理装置１を制御することができる。制御機８は基板処理装置１の制御を実行するマイクロプロセッサー(コンピューター)で構成されるプロセスコントローラーと、オペレーターが基板処理装置１を管理するためにコマンド入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどで構成されるユーザーインターフェースと、基板処理装置１で実行される処理をプロセスコントローラーの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件によって各構成部に処理を実行させるためのプログラム、すなわち、処理レシピが記憶された記憶部を具備することができる。また、ユーザーインターフェース及び記憶部はプロセスコントローラーに接続されていることがある。処理レシピは記憶部のうちで記憶媒体に記憶されていることがあって、記憶媒体は、ハードディスクでも良く、CD-ROM、DVDなどの可搬性ディスクや、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーであることもある。

【0047】

制御機８は、以下で説明する基板処理方法を遂行するように基板処理装置１を制御することができる。例えば、制御機８は以下で説明する基板処理方法を遂行できるように第１熱処理チャンバ２７０に提供される構成らを制御することができる。

【0048】

処理モジュール２０は容器(F)に収納された基板(W)の伝達を受けて基板(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２０は塗布ブロック２０a及び現像ブロック２０bを有する。塗布ブロック２０aは基板(W)に対して塗布工程(Coating process)を遂行する。現像ブロック２０bは基板(W)に対して現像工程(Developing process)を遂行する。

【0049】

塗布ブロック２０aは複数個が提供され、塗布ブロック２０aはお互いに積層されるように提供される。現像ブロック２０bは複数個が提供され、現像ブロック２０bらはお互いに積層されるように提供される。一実施形態によれば、塗布ブロック２０aは２個が提供され、現像ブロック２０bは２個が提供されることができる。塗布ブロック２０aは現像ブロック２０bの下に配置されることができる。一実施形態によれば、２個の塗布ブロック２０aは互いに等しい工程を遂行し、互いに等しい構造で提供されることができる。また、２個の現像ブロック２０bは互いに等しい工程を遂行し、互いに等しい構造で提供されることができる。但し、これに限定されるものではなくて、塗布ブロック２０aと現像ブロック２０bの個数及び配置は多様に変形されて提供されることができる。

【0050】

図３を参照すれば、塗布ブロック２０aは返送チャンバ２２０、バッファーチャンバ２４０、熱処理チャンバ２６０、そして、液処理を遂行する液処理チャンバ２９０を有することができる。現像ブロック２０bは返送チャンバ２２０、バッファーチャンバ２４０、熱処理チャンバ２６０、および、液処理を遂行する液処理チャンバ２９０を有することができる。

【0051】

返送チャンバ２２０はバッファーチャンバ２４０と熱処理チャンバ２６０との間、バッファーチャンバ２４０と液処理チャンバ２９０との間、および、熱処理チャンバ２６０と液処理チャンバ２９０との間に基板(W)を返送する空間を提供する。バッファーチャンバ２４０は現像ブロック２０b内に搬入される基板(W)と現像ブロック２０bから搬出される基板(W)が一時的にとどまる空間を提供する。熱処理チャンバ２６０は基板(W)に対して熱処理工程を遂行する。熱処理工程は加熱工程及び/または冷却工程を含むことができる。液処理チャンバ２９０は基板(W)上に現像液を供給して基板(W)を現像処理する現像工程(developing process)を遂行する。

【0052】

塗布ブロック２０aの返送チャンバ２２０、バッファーチャンバ２４０、熱処理チャンバ２６０、および、液処理チャンバ２９０は現像ブロック２０bの返送チャンバ２２０、バッファーチャンバ２４０、熱処理チャンバ２６０、および、液処理チャンバ２９０と概して類似する構造及び配置で提供される。但し、塗布ブロック２０aの液処理を遂行する液処理チャンバ２６０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であることがある。選択的に、液膜はフォトレジスト膜または反射防止膜であることがある。一例では、塗布ブロック２０aから基板(W)に供給される液膜はEUV(極紫外線)用フォトレジスト膜であることがある。塗布ブロック２０aは現像ブロック２０bと概して類似する構造及び配置で提供されるので、これに対する説明は略する。以下、現像ブロック２０bに関し説明する。

【0053】

返送チャンバ２２０は長さ方向が第１方向２に提供されることができる。返送チャンバ２２０にはガイドレール２２２と返送ロボット２２４が提供される。ガイドレール２２２は長さ方向が第１方向２に提供される。返送ロボット２２４はガイドレール２２２上で第１方向２に沿って直線移動可能に提供されることができる。返送ロボット２２４はバッファーチャンバ２４０と熱処理チャンバ２６０との間、バッファーチャンバ２４０と液処理チャンバ２９０の間、および、熱処理チャンバ２６０と液処理チャンバ２９０との間で基板(W)を返送する。

【0054】

一例によれば、返送ロボット２２４は基板(W)が置かれる返送ハンド２２４０を有する。返送ハンド２２４０は前進及び後進移動、第３方向６を軸にした回転、そして、第３方向６に沿って移動可能に提供されることができる。

【0055】

図４は、図３の返送チャンバに提供されるハンドの一実施形態を示す図面である。図４を参照すれば、返送ハンド２２４０はベース２２４２及び支持突起２２４４を有する。ベース２２４２は円周の一部が折曲された環形のリング形状を有することができる。ベース２２４２は円周の一部が対称となるように折曲されたリング形状を有することができる。ベース２２４２は基板(W)の直径より大きい内径を有する。支持突起２２４４はベース２２４２から内側に延長される。支持突起２２４４は複数個が提供され、基板(W)の縁領域を支持する。一例では、支持突起２２４４は等間隔で４個提供されることができる。

【0056】

再び図２及び図３を参照すれば、バッファーチャンバ２４０は複数個提供される。バッファーチャンバ２４０のうちの一部はインデックスモジュール１０と返送チャンバ２２０との間に配置される。以下、これらバッファーチャンバを前端バッファー２４２(front buffer)と定義する。前端バッファー２４２らは複数個提供され、上下方向に沿ってお互いに積層されるように位置される。バッファーチャンバ２４０のうち他の一部は返送チャンバ２２０とインターフェースモジュール５０との間に配置される。以下、これらバッファーチャンバを後端バッファー２４４（rear buffer)で定義する。後端バッファー２４４らは複数個で提供され、上下方向に沿ってお互いに積層されるように位置される。

【0057】

前端バッファー２４２及び後端バッファー２４４のそれぞれは複数の基板(W)を一時的に保管する。前端バッファー２４２に保管された基板(W)はインデックスロボット１４４及び返送ロボット２２４によって搬入または搬出される。後端バッファー２４４に保管された基板(W)は返送ロボット２２４及び後述する第１ロボット５８２０によって搬入または搬出される。

【0058】

バッファーチャンバ２４０の一側（一方側）にはバッファーロボット２４２０、２４４０が提供されることができる。バッファーロボット２４２０、２４４０は前端バッファーロボット２４２０と後端バッファーロボット２４４０を含むことができる。前端バッファーロボット２４２０は前端バッファー２４２の一側に提供されることができる。後端バッファーロボット２４４０は後端バッファー２４４の一側（一方側）に提供されることができる。これに限定されるものではなくて、バッファーロボット２４２０、２４４０はバッファーチャンバ２４０の両側に提供されることができる。

【0059】

前端バッファーロボット２４２０は前端バッファー２４２の間に基板(W)を返送することができる。前端バッファーロボット２４２０は前端バッファーハンド２４２２を含むことができる。前端バッファーハンド２４２２は第３方向６に沿って上下方向に移動されることができる。前端バッファーハンド２４２２は回転されることができる。後端バッファーロボット２４４０は後端バッファー２４４の間に基板(W)を返送することができる。後端バッファーロボット２４４０は後端バッファーハンド２４４２を含むことができる。後端バッファーハンド２４４２の構成は前端バッファーハンド２４２２の構成と同一または類似する。重複となる、後端バッファーハンド２４４２に対する説明は省略する。

【0060】

熱処理チャンバ２６０は複数個提供される。熱処理チャンバ２６０は第１方向２に沿って配置される。熱処理チャンバ２６０は返送チャンバ２２０の一側に位置する。熱処理チャンバ２６０は基板(W)に対して熱処理工程を遂行することができる。熱処理チャンバ２６０は基板(W)に対して冷却処理及び/または加熱処理を遂行することができる。

【0061】

熱処理チャンバ２６０は第１熱処理チャンバ２７０と第２熱処理チャンバ２８０を含むことができる。一例で、第１熱処理チャンバ２７０は基板(W)を加熱する加熱処理を遂行することができる。第１熱処理チャンバ２７０では露光装置６０で基板(W)に対する露光工程が完了された以後遂行されるポストベーク(Post Exposure Bake：PEB)処理を遂行することができる。一例で、第２熱処理チャンバ２８０は基板(W)を冷却及び加熱する処理を遂行することができる。第２熱処理チャンバ２８０では後述する液処理チャンバ２９０から基板(W)上に現像液を供給して現像工程を遂行した以後基板(W)を加熱及び/または冷却するハードベーク(Hard Bake)処理を遂行することができる。但し、これに限定されるものではなくて、第１熱処理チャンバ２７０はポストベーク及びハードベークをすべて遂行することもできる。また、第２熱処理チャンバ２８０はポストベーク及びハードベークをすべて遂行することもできる。

【0062】

図５は、図３の第１熱処理チャンバの一実施形態を概略的に示す図面である。図５を参照すれば、第１熱処理チャンバ２７０はハウジング２７１０、支持ユニット２７３０、そして、加熱ユニット２７５０を含むことができる。

【0063】

ハウジング２７１０は内部に処理空間を有する。ハウジング２７１０の処理空間は基板(W)に対する熱処理が遂行される空間であることができる。ハウジング２７１０の側壁には基板(W)が出入りされる出入口(図示せず)が形成される。ハウジング２７１０の内部には支持ユニット２７３０と加熱ユニット２７５０が位置することができる。

【0064】

支持ユニット２７３０は基板(W)を支持する。支持ユニット２７３０は基板(W)を支持するチャックであることができる。支持ユニット２７３０は支持部２７３２と移動ステージ部２７３４を含むことができる。支持部２７３２は基板(W)を支持する上面を有することができる。支持部２７３２には吸着ホール(図示せず)が形成されて真空吸着方式で基板(W)をチャッキング(Chucking)することができる。選択的に、支持部２７３２は静電ピン(図示せず)が提供されて静電気を利用した静電吸着方式で基板(W)をチャッキングすることができる。選択的に、支持部２７３２の上面には基板(W)の下面を支持する支持ピン(図示せず)らが提供されることができる。支持ピン(図示せず)と基板(W)はお互いに物理的に接触されることができる。

【0065】

移動ステージ部２７３４は支持部２７３２の下端に結合されることができる。移動ステージ部２７３４は支持部２７３２を移動させることができる。移動ステージ部２７３４が支持部２７３２を移動させることで、支持部２７３２に支持された基板(W)も移動されることができる。一例で、移動ステージ部２７３４は支持部２７３２を第１方向２に移動させることができる。また、移動ステージ部２７３４は支持部２７３２を第２方向４に移動させることができる。移動ステージ部２７３４は図示されない駆動部から動力の伝達を受けて支持部２７３２を第１方向２及び第２方向４に移動させることができる。図示されない駆動機は駆動力を発生させるモータ、空圧シリンダー、油圧シリンダー、またはソレノイドなど動力を発生させる公知された装置のうちで何れか一つで提供されることができる。

【0066】

加熱ユニット２７５０は基板(W)を熱処理することができる。一例で、加熱ユニット２７５０は支持ユニット２７３０に支持された基板(W)を加熱することができる。加熱ユニット２７５０は基板(W)に形成された特定層をターゲティングして加熱することができる。加熱ユニット２７５０は表面に形成されたフォトレジスト層(PR)を含む複数の薄膜層(DL)が形成された基板(W)で、複数の薄膜層(DL)のうちの特定層を加熱することができる。一例で、加熱ユニット２７５０はレーザー光(L)を照射するレーザーモジュールであることができる。本発明の一実施形態による加熱ユニット２７５０はフォトレジスト層(PR)を含む複数の薄膜層(DL)のうちで金属を含む第１薄膜層(TL)にレーザー光を照射することができる。

【0067】

加熱ユニット２７５０はレーザー照射部２７５２、ビームエキスパンダー２７５４、ティルティング部材２７５６、および、固定部材２７５８を含むことができる。レーザー照射部２７５２はレーザー光(L)を照射する。レーザー照射部２７５２は直進性を有するレーザー光(L)を照射することができる。レーザー照射部２７５２は後述するティルティング部材２７５６によって地面に対して傾くように配置されることができる。レーザー照射部２７５２は支持ユニット２７３０に支持された基板(W)の上面から傾くように配置されることができる。例えば、図５のように、レーザー照射部２７５２から照射される直進性を有するレーザー光(L)は基板(W)の上面に傾くように入射されることができる。また、レーザー照射部２７５２から照射されるレーザー光(L)は基板(W)に形成された金属を含む第１薄膜層(TL)の上面に対して傾くように入射されることができる。

【0068】

ビームエキスパンダー２７５４はレーザー照射部２７５２で照射されたレーザー光(L)の特性を制御することができる。ビームエキスパンダー２７５４はレーザー照射部２７５２で照射されたレーザー光(L)の形状を調整することができる。また、ビームエキスパンダー２７５４はレーザー照射部２７５２から照射されたレーザー光(L)のプロファイルを調整することができる。例えば、レーザー照射部２７５２から照射されたレーザー光(L)はビームエキスパンダー２７５４から直径、波長、または周波数などが変更されることができる。

【0069】

ティルティング部材２７５６はレーザー照射部２７５２と結合されることができる。ティルティング部材２７５６はレーザー照射部２７５２の角度を調節することができる。これに、ティルティング部材２７５６はレーザー照射部２７５２を地面に対して傾くように位置させることができる。ティルティング部材２７５６によってレーザー照射部２７５２から照射されるレーザー光(L)は基板(W)の上面に対して傾くように入射されることができる。固定部材２７５８はハウジング２７１０の側壁に結合されることができる。固定部材２７５８の一端はハウジング２７１０の一側壁（一の側壁）と結合され、固定部材２７５８の他端はティルティング部材２７５６と結合されることができる。前述と異なり、シャフト、そして、シャフトに結合された駆動機によって加熱ユニット２７５０のレーザー照射部２７５２を水平移動、垂直移動、または回転移動されることもできる。

【0070】

図６は、図３の第２熱処理チャンバの一実施例を概略的に示す図面である。図６を参照すれば、第２熱処理チャンバ２８０はハウジング２６２０、冷却ユニット２６４０、加熱ユニット２６６０、そして、返送プレート２６８０を含むことができる。

【0071】

ハウジング２６２０は概して直方体の形状で提供される。ハウジング２６２０は内部に空間を提供する。ハウジング２６２０の側壁には基板(W)が出入りされる出入口(図示せず)が形成される。出入口は開放された状態で維持されることができる。選択的に出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。ハウジング２６２０の内部空間には冷却ユニット２６４０、加熱ユニット２６６０、そして、返送プレート２６８０が提供される。

【0072】

冷却ユニット２６４０と加熱ユニット２６６０は第２方向４に沿って並んで提供される。一例によれば冷却ユニット２６４０は加熱ユニット２６６０より相対的に返送チャンバ２２０に近く位置することができる。冷却ユニット２６４０は冷却プレート２６４２を含む。冷却プレート２６４２は上部から眺める時略円形の形状を有することができる。冷却プレート２６４２には冷却部材２６４４が提供される。一例では、冷却部材２６４４は冷却プレート２６４２の内部に形成され、冷却流体が流れる流路に提供されることができる。

【0073】

加熱ユニット２６６０は加熱プレート２６６１、ヒーター２６６３、カバー２６６５、そして、駆動機２６６７を含む。加熱プレート２６６１は上部から眺める時略円形の形状を有する。加熱プレート２６６１は基板(W)より大きい直径を有する。加熱プレート２６６１にはヒーター２６６３が設置される。ヒーター２６６３は電流が印加される発熱低抗体で提供されることができる。加熱プレート２６６１には第３方向６に沿って上下方向に駆動可能なリフトピン２６６９らが提供される。リフトピン２６６９は加熱ユニット２６６０外部の返送手段から基板(W)の引受を受けて加熱プレート２６６１上に下ろすか、または加熱プレート２６６１から基板(W)を持ち上げて加熱ユニット２６６０外部の返送手段に引き継ぐ。カバー２６６５は内部に下部が開放された空間を有する。カバー２６６５は加熱プレート２６６１の上部に位置されて駆動機２６６７によって上下方向に移動される。カバー２６６５が移動されてカバー２６６５と加熱プレート２６６１が形成する空間は基板(W)を加熱する加熱空間として提供される。

【0074】

返送プレート２６８０は略円盤形状で提供され、基板(W)に対応する直径を有する。返送プレート２６８０は返送ハンド２２４０と基板(W)を引受または引き継ぐことができる。返送プレート２６８０はガイドレール２６９２上に装着され、駆動機２６９４によってガイドレール２６９２に沿って冷却ユニット２６４０の上部と加熱ユニット２６６０との上部を移動することができる。冷却プレート２６４２と基板(W)との間に熱伝達がよくなされるように返送プレート２６８０は熱伝導性が高い材質で提供される。一例では、返送プレート２６８０は金属材質で提供されることができる。

【0075】

再び図２及び図３を参照すれば、液処理を遂行する液処理チャンバ２９０は複数個提供される。液処理チャンバ２９０らのうちの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２９０は返送チャンバ２２０の一側（一方の側）に配置され得る。液処理チャンバ２９０は第１方向２に沿って並んで配列される。

【0076】

図７は、図３の液処理チャンバの一実施形態を概略的に示す図面である。図７を参照すれば、液処理チャンバ２９０はハウジング２９１０、処理容器２９２０、支持ユニット２９３０、昇降ユニット２９４０、および、液供給ユニット２９５０を含むことができる。

【0077】

ハウジング２９１０は内部に空間を提供する。ハウジング２９１０は略直方体形状で提供される。ハウジング２９１０の一側（一方の側）には開口(図示せず)が形成されることができる。開口は基板(W)が内部空間に搬入されるか、または、内部空間で基板(W)が搬出される出入口として機能する。また、出入口を選択的に密閉させるために、出入口と隣接した領域にはドア(図示せず)が設置されることができる。ドアは内部空間に搬入された基板(W)に対する処理工程が遂行されるときに出入口を遮断して内部空間を密閉することができる。処理容器２９２０、支持ユニット２９３０、昇降ユニット２９４０、および、液供給ユニット２９５０はハウジング２９１０内に配置される。

【0078】

処理容器２９２０は上部が開放された処理空間を有することができる。処理容器２９２０は処理空間を有するボール(bowl)であってもよい。内部空間は処理空間をくるむように提供されることができる。処理容器２９２０は上部が開放されたコップ形状を有することができる。処理容器２９２０が有する処理空間は後述する支持ユニット２９３０が基板(W)を支持、そして、回転させる空間であり得る。処理空間は後述する液供給ユニット２９５０が流体を供給して基板(W)が処理される空間であることができる。

【0079】

一例では、処理容器２９２０は内側コップ２９２２と外側コップ２９２４を含むことができる。外側コップ２９２４は支持ユニット２９３０のまわりをくるむように提供され、内側コップ２９２２は外側コップ２９２４の内側に位置することができる。内側コップ２９２２及び外側コップ２９２４のそれぞれは上部から眺める時環形のリング形状を有することができる。内側コップ２９２２及び外側コップ２９２４の間の空間は処理空間に流入された流体が回収される回収経路として提供されることができる。

【0080】

内側コップ２９２２は上部から眺める時、後述する支持ユニット２９３０の支持軸２９３２をくるむ形状で提供されることができる。例えば、内側コップ２９２２は上部から眺める時支持軸２９３２をくるむ円形の板形状で提供されることができる。

【0081】

外側コップ２９２４は支持ユニット２９３０及び内側コップ２９２２をくるむコップ形状で提供されることができる。外側コップ２９２４は底部、側部、そして、傾斜部で形成されることができる。外側コップ２９２４の底部は中空を有する板形状を有することができる。外側コップ２９２４の底部には回収ライン２９７０が連結されることができる。回収ライン２９７０は基板(W)上に供給された処理媒体を回収することができる。回収ライン２９７０によって回収された処理媒体は外部の再生システム(図示せず)によって再使用されることがある。

【0082】

外側コップ２９２４の側部（側面部）は支持ユニット２９３０をくるむ環形のリング形状を有することができる。外側コップ２９２４の傾斜部はリング形状を有するように提供されることができる。外側コップ２９２４の傾斜部は側部の上端から外側コップ２９２４の中心軸を向ける方向に延長されることができる。外側コップ２９２４の傾斜部の内側面は支持ユニット２９３０に近くなるように上向きに傾くように形成されることができる。また、外側コップ２９２４の傾斜部の上端は基板(W)処理工程が進行中には沈むユニット２９３０に支持された基板(W)より高く位置されることがある。

【0083】

支持ユニット２９３０は基板(W)を処理空間内で基板(W)を支持して基板(W)を回転させる。支持ユニット２９３０は基板(W)を支持して回転させるチャックであることがある。支持ユニット２９３０は胴体２９３１、支持軸２９３２、そして、駆動部２９３３を含むことができる。胴体２９３１は基板(W)が安着される上部面を有することができる。胴体２９３１の上部面は上部から眺める時概して円形で提供される。胴体２９３１の上部面は基板(W)より小さな直径を有するように提供されることができる。

【0084】

支持軸２９３２は胴体２９３１と結合する。支持軸２９３２は胴体２９３１の下面と結合することができる。支持軸２９３２は長さ方向が上下方向を向けるように提供されることができる。支持軸２９３２は駆動部２９３３から動力の伝達を受けて回転可能になるように提供される。支持軸２９３２が駆動部２９３３の回転によって回転することで胴体２９３１を回転させる。駆動部２９３３は支持軸２９３２の回転速度を可変することができる。駆動部２９３３は駆動力を提供するモータであることができる。しかし、これに限定されるものではなくて、駆動力を提供する公知された装置で多様に変形されることができる。

【0085】

昇降ユニット２９４０は処理容器２９２０と支持ユニット２９３０との間の相対高さを調節する。昇降ユニット２９４０は処理容器２９２０を第３方向６に直線移動させる。昇降ユニット２９４０は内側昇降部材２９４２、そして、外側昇降部材２９４４を含むことができる。内側昇降部材２９４２は内側コップ２９２２を昇降移動させることができる。外側昇降部材２９４４は外側コップ２９２４を昇降移動させることができる。

【0086】

液供給ユニット２９５０は支持ユニット２８３０に支持された基板(W)に液を供給することができる。液供給ユニット２９５０が基板(W)に供給する液は現像液であることができる。また、液供給ユニット２９５０が基板(W)に供給する液は脱イオン水(DIW)であることがある。また、液供給ユニット２９５０は基板(W)に窒素(N_２)を供給することもできる。図７には単一の液供給ユニット２９５０が提供されることで図示されているが、これに限定されないで、液供給ユニット２９５０は複数個提供されることができる。

【0087】

気流供給ユニット２８６０はハウジング２８１０上部に設置されることができる。気流供給ユニット２８６０はハウジング２８１０の内部空間に気流を供給する。気流供給ユニット２８６０は内部空間に下降気流を供給することができる。気流供給ユニット２８６０は温度及び/または湿度が調節された気流を内部空間に供給することができる。

【0088】

再び図１乃至図３を参照すれば、インターフェースモジュール５０は処理モジュール２０と外部の露光装置６０を連結する。インターフェースモジュール５０はインターフェースフレーム５２０、付加液処理チャンバ５４０、インターフェースバッファー５６０、そして、返送部材５８０を含むことができる。

【0089】

インターフェースフレーム５２０は内部空間を提供する。インターフェースフレーム５２０の上端には内部空間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。インターフェースフレーム５２０の内部空間に付加液処理チャンバ５４０、インターフェースバッファー５６０、そして、返送部材５８０が提供される。

【0090】

付加液処理チャンバ５４０は塗布ブロック２０aで工程が完了された基板(W)が露光装置６０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、付加液処理チャンバ５４０は露光装置６０で工程が完了された基板(W)が現像ブロック２０b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。一例によれば、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、または基板(W)の上面を洗浄する上面洗浄工程、または基板(W)の下面を洗浄する下面洗浄工程であることができる。

【0091】

付加液処理チャンバ５４０は複数個提供され、これらはお互いに積層されるように提供されることができる。付加液処理チャンバ５４０はすべて等しい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、付加液処理チャンバ５４０らのうちの一部はお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。

【0092】

インターフェースバッファー５６０は塗布ブロック２０a、付加液処理チャンバ５４０、露光装置６０、および、現像ブロック２０bの間で返送される基板(W)が返送途中一時的にとどまる空間を提供する。インターフェースバッファー５６０は複数個提供され、複数インターフェースバッファー５６０は互いに積層されるように提供されることができる。一例では、返送チャンバ２２０の長さ方向の延長線を基準として一側面には付加液処理チャンバ５４０が配置され、他の側面にはインターフェースバッファー５６０が配置されることができる。

【0093】

返送部材５８０は塗布ブロック２０a、付加液処理チャンバ５４０、露光装置６０、および、現像ブロック２０bの間で基板(W)を返送する。返送部材５８０は１個または複数個のロボットで提供されることができる。一例では、返送部材５８０は第１ロボット５８２０と第２ロボット５８４０を含む。第１ロボット５８２０は塗布ブロックまたは現像ブロック２０a、２０b、付加液処理チャンバ５４０、および、インターフェースバッファー５６０の間で基板(W)を返送する。第２ロボット５８４０はインターフェースバッファー５６０と露光装置６０の間で基板(W)を返送する。

【0094】

第１ロボット５８２０と第２ロボット５８４０はそれぞれ基板(W)が置かれるハンドを含む。ハンドは前進及び後進移動、第３方向６に平行な軸を基準にした回転、そして、第３方向６に沿って移動可能に提供されることができる。第１ロボット５８２０と第２ロボット５８４０のハンドはすべて返送ロボット２２４の返送ハンド２２４０と同一または類似な形状で提供されることができる。

【0095】

以下、本発明の一実施形態による基板処理方法に対して詳しく説明する。以下で説明する基板処理方法は第１熱処理チャンバ２７０が遂行することができる。また、制御機８は以下で説明する基板処理方法を第１熱処理チャンバ２７０が遂行できるように、第１熱処理チャンバ２７０が有する構成らを制御することができる。

【0096】

図８は、本発明の一実施形態による基板処理方法のフローチャートである。図８を参照すれば、本発明の一実施形態による基板処理方法は前処理工程(Ｓ１０）、塗布工程(Ｓ２０）、ソフトベーク工程(Ｓ３０）、露光工程(Ｓ４０）、ポストベーク工程(Ｓ５０）、現像工程(Ｓ６０)、および、ハードベーク工程(Ｓ７０)を含むことができる。前処理工程(Ｓ１０）、塗布工程(Ｓ２０）、そして、ソフトベーク工程(Ｓ３０）は塗布ブロック２０aで遂行されることができる。露光工程(Ｓ４０）は露光装置６０で遂行されることができる。ポストベーク工程(Ｓ５０）、現像工程(Ｓ６０)、そして、ハードベーク工程(Ｓ７０)は現像ブロック２０bで遂行されることができる。

【0097】

前処理工程(Ｓ１０）は基板(W)を液処理することができる。前処理工程(Ｓ１０）は塗布ブロック２０aの液処理チャンバ２９０で遂行されることができる。例えば、前処理工程(Ｓ１０）では基板(W)の表面に付着された有機物、イオン、または金属不純物などを洗浄することができる。また、前処理工程(Ｓ１０）では基板(W)の表面を疎水化するために基板(W)上にHMDS(Hexamethyldisilazane)を供給することができる。これにより、前処理工程(Ｓ１０）で基板(W)を疎水化させて基板(W)とフォトレジストとの接着性を向上させることができる。

【0098】

前処理工程(Ｓ１０）が完了された以後、基板(W)を加熱するフリーベーク(Pre-Bake)工程を遂行されることができる。フリーベーク工程では前処理工程(Ｓ１０）進行過程中に基板(W)上に存在する水分及び/または有機物を除去することができる。フリーベーク工程は塗布ブロック２０aの熱処理チャンバ２６０で遂行されることができる。フリーベーク工程では基板(W)を加熱した以後、基板(W)を冷却することができる。フリーベーク工程を完了した以後、SiO_２、Si_３N_４、及び/またはPoly-Siなどの酸化層、金属を含む第１薄膜層(TL)、誘電層、または/及びハードマスク層などの薄膜層を基板(W)上に形成することができる。前述した例と異なり、前処理工程(Ｓ１０）以後にフリーベーク工程が遂行されないで、直ちに基板(W)上に薄膜層を蒸着して塗布工程(Ｓ２０）を遂行することもできる。

【0099】

塗布工程(Ｓ２０）は塗布ブロック２０aの液処理チャンバ２９０で遂行されることができる。塗布工程(Ｓ２０）は基板(W)上にフォトレジストを供給する。塗布工程(Ｓ２０）で基板(W)上に供給されるフォトレジストはEUV(極紫外線)用フォトレジストであることができる。一実施形態によるEUV用フォトレジストは化学増幅型フォトレジストまたは金属が含まれる成分を有するフォトレジストで提供されることができる。塗布工程(Ｓ２０）で基板(W)上にフォトレジストを供給することで、基板(W)の表面にはフォトレジスト層(PR)が形成されることができる。すなわち、塗布工程(Ｓ２０）が完了された基板には表面にフォトレジスト層(PR)が形成され、フォトレジスト層(PR)の下には複数の薄膜層(DL)が形成されることができる。

【0100】

ソフトベーク工程(Ｓ３０）は塗布ブロック２０aの熱処理チャンバ２６０で遂行されることができる。ソフトベーク工程(Ｓ３０）は基板(W)に対して熱処理を遂行することができる。ソフトベーク工程(Ｓ３０）は表面にフォトレジスト層が形成された基板(W)を熱処理することができる。ソフトベーク工程(Ｓ３０）は基板(W)を加熱してフォトレジスト層(PR)内に存在する有機溶媒を除去することができる。ソフトベーク工程(Ｓ３０）は基板(W)を加熱した以後、基板(W)を冷却することができる。

【0101】

露光工程(Ｓ４０）は露光装置６０で遂行されることができる。露光工程(Ｓ４０）は基板(W)の表面に形成されたフォトレジスト層(PR)に光を照射してフォトレジストの性質を変化させることができる。露光工程(Ｓ４０）を遂行する以前に、基板(W)に対して露光を遂行する時フォトレジスト層(PR)を保護するために保護液を塗布することができる。保護液は発泡性材料またはフッ素系溶剤を含むことができる。また、露光工程(Ｓ４０）を遂行する前後に基板(W)の上面及び/または下面を洗浄する洗浄工程をさらに遂行することができる。また、露光工程(Ｓ４０）を遂行する前後に基板(W)のエッジ領域を露光するエッジ露光工程がさらに遂行されることもできる。

【0102】

ポストベーク工程(Ｓ５０、Post Exposure Bake：PEB)は基板(W)に対する露光以後熱処理を遂行する工程である。ポストベーク工程(Ｓ５０）は露光工程(Ｓ４０）が完了された基板(W)を加熱することができる。ポストベーク工程(Ｓ５０）では基板(W)にレーザー光を照射して基板(W)を加熱することができる。また、ポストベーク工程(Ｓ５０）では基板(W)に形成された複数の薄膜層(DL)のうちで金属を含む第１薄膜層(TL)をターゲティングして加熱することができる。

【0103】

ポストベーク工程(Ｓ５０）は基板(W)にレーザー光を照射して露光工程(Ｓ４０）で要求される露光エネルギーを補うことで、露光工程(Ｓ４０）で要求される露光エネルギーを低めることができる。また、ポストベーク工程(Ｓ５０）では化学増幅型EUV用フォトレジスト層(PR)が基板(W)の表面に塗布された場合、フォトレジスト層(PR)を間接的に加熱することでフォトレジスト層(PR)の化学反応を活性化させることができる。また、ポストベーク工程(Ｓ５０）では金属が含まれたEUV用フォトレジスト層(PR)が基板(W)の表面に塗布された場合、フォトレジスト層(PR)を直接的に加熱することで、フォトレジスト層(PR)をベイキングすることができる。ポストベーク工程(Ｓ５０）は本発明の一実施例による現像ブロック２０bの熱処理チャンバ２６０で遂行されることができる。例えば、ポストベーク工程(Ｓ５０）は第１熱処理チャンバ２７０で遂行されることができる。第１熱処理チャンバ２７０で遂行されるポストベーク工程(Ｓ５０）に対する詳細な説明は後述する。

【0104】

現像工程(Ｓ６０)は基板(W)に処理液を供給してフォトレジスト層(PR)を除去する。一例では、陽性フォトレジスト層(PR)が基板(W)に塗布され、これを露光処理した場合、基板(W)に現像液を供給して露光されたフォトレジスト層(PR)は除去され、露光されないフォトレジスト層(PR)は除去されないこともある。選択的に、陰性フォトレジスト層(PR)が基板(W)に塗布され、これを露光処理した場合、基板(W)に現像液を供給して露光されたフォトレジスト層(PR)は除去されないで、露光されないフォトレジスト層(PR)は除去されることができる。現像工程(Ｓ６０)は現像ブロック２０bの液処理チャンバ２９０で遂行されることができる。

【0105】

ハードベーク工程(Ｓ７０)は現像工程(Ｓ６０)が完了された基板(W)を熱処理する。一例では、ハードベーク工程(Ｓ７０)は基板(W)を加熱し、冷却することができる。ハードベーク工程(Ｓ７０)は一実施形態による現像ブロック２０bの第２熱処理チャンバ２８０で遂行されることができる。ハードベーク工程(Ｓ７０)では基板(W)を加熱して残余現像液及び/または有機溶媒を除去し、フォトレジスト層(PR)の接着力を向上させることができる。また、ハードベーク工程(Ｓ７０)では基板(W)を加熱した以後冷却することができる。

【0106】

図９は、図８の露光工程が完了された基板を正面から見た姿を概略的に示す図面である。図９を参照すれば、基板(W)は表面にフォトレジスト層(PR)が形成される。また、基板(W)のフォトレジスト層(PR)の下部には薄膜層(DL)が形成されることができる。薄膜層(DL)は複数個で形成されることができる。薄膜層(DL)はSiO_２、Si_３N_４、及び/またはPoly-Siなどの酸化層、金属を含む第１薄膜層(TL)、誘電層、またはハードマスク層のうちで少なくとも何れか一つ以上を含むことができる。

【0107】

以下では、説明の便宜のために薄膜層(DL)はフォトレジスト層(PR)、第１薄膜層(TL)、第２薄膜層(DL２)、第３薄膜層(DL３)、そして、第４薄膜層(DL４)を含むことを例として挙げて説明する。但し、これに限定されるものではなくて、フォトレジスト層(PR)の下部に形成される薄膜層(DL)の個数及び種類は多様に変更されることができる。

【0108】

第１薄膜層(TL)、第２薄膜層(DL２)、第３薄膜層(DL３)、そして、第４薄膜層(DL４)はすべてフォトレジスト層(PR)の下部に位置する。以下で説明するフォトレジスト層(PR)は化学増幅型EUV用フォトレジスト層(PR)であることがある。第１薄膜層(TL)は金属を含むことができる。一例では、第１薄膜層(TL)は薄膜層(DL)に形成されたトランジスタセルに電源を供給するパワーレール(Power Rail)で機能することができる。第１薄膜層(TL)の下部には第２薄膜層(DL２)が配置されることができる。また、第１薄膜層(TL)の上部には順次に第３薄膜層(DL３)と第４薄膜層(DL４)が配置されることができる。以下では、説明の便宜のために薄膜層(DL)のうちで第１薄膜層(TL)だけに金属が含まれたことを例として挙げて説明する。

【0109】

ポストベーク工程(Ｓ５０）では複数の層で積層された薄膜層(DL)のうちで金属を含む層のみに対してレーザー光(L)を照射する。例えば、ポストベーク工程(Ｓ５０）では基板(W)に形成された薄膜層(DL)のうちで第１薄膜層(TL)をターゲティングしてレーザー光(L)を照射することができる。

【0110】

図１０は、図８のポストベーク工程で第１薄膜層にレーザー光を照射する姿を概略的に示す図面である。図１１は、図１０の第１薄膜層で熱源が伝達される姿を見せてくれるA部分に関する拡大図である。図１０及び図１１を参照すれば、第１熱処理チャンバ２７０の内部空間では基板(W)が加熱されることができる。加熱ユニット２７５０は基板(W)に形成された薄膜層(DL)のうちで第１薄膜層(TL)に対してレーザー光(L)を照射することができる。加熱ユニット２７５０から照射されたレーザー光(L)は第１薄膜層(TL)の上部に形成され、金属を含まない第３薄膜層(DL３)、第４薄膜層(DL４)、そして、フォトレジスト層(PR)には吸収されない。これにより、加熱ユニット２７５０から照射されたレーザー光(L)はフォトレジスト層(PR)、第４薄膜層(DL４)、そして、第３薄膜層(DL３)を順次に通過して金属を含む第１薄膜層(TL)に照射されることができる。

【0111】

加熱ユニット２７５０から照射されたレーザー光(L)は第１薄膜層(TL)の上面に対して傾くように入射されることができる。加熱ユニット２７５０から照射されたレーザー光(L)の傾斜はティルティング部材２７５６の角度を変更して必要によって多様に変更されることができる。図１１のように、第１薄膜層(TL)に傾くように入射されたレーザー光(L)は、第１薄膜層(TL)内部で反射されることができる。第１薄膜層(TL)は金属を含むので、第１薄膜層(TL)内部でレーザー光(L)が有する熱エネルギーは吸収される。これに、レーザー光(L)が第１薄膜層(TL)の内部で反射され、流動することで第１薄膜層(TL)に均一に熱エネルギーを転嫁することができる。

【0112】

また、一実施形態によれば基板(W)上に積層された薄膜層(DL)のうちで第１薄膜層(TL)の上下部に積層された層(例えば、第２薄膜層(DL２)と第３薄膜層(DL３))は金属を含まない。これに、第１薄膜層(TL)に入射されたレーザー光(L)が第１薄膜層(TL)内部で屈折されて第２薄膜層(DL２)と第３薄膜層(DL３)に入射されても、第２薄膜層(DL２)と第３薄膜層(DL３)に吸収されず、第２薄膜層(DL２)と第３薄膜層(DL３)に影響を与えない。これにより、本発明の一実施形態によるポストベーク工程(Ｓ５０）で基板(W)を加熱する時、金属を含む特定層(例えば、第１薄膜層(TL))のみを選択的に加熱することができる。

【0113】

図１２は、図８のポストベーク工程の時点を見せてくれる図面である。図１３は、図８のポストベーク工程の終点を見せてくれる図面である。図１２と図１３を参照すれば、本発明の一実施例によるポストベーク工程(Ｓ５０）では基板(W)に形成された薄膜層(DL)のうちで金属を含む第１薄膜層(TL)をターゲティングしてレーザー光を傾くように照射することができる。また、ポストベーク工程(Ｓ５０）で加熱ユニット２７５０がレーザー光(L)を照射する時、支持ユニット２７３０は移動することができる。制御機８はポストベーク工程(Ｓ５０）を遂行する間に移動ステージ部２７３４を制御することができる。一例では、制御機８は加熱ユニット２７５０が第１薄膜層(TL)に対してレーザー光(L)を照射する間に、レーザー光(L)が第１薄膜層(TL)に照射される領域が変更されるように移動ステージ部２７３４を制御することができる。

【0114】

図１２のように、制御機８はポストベーク工程(Ｓ５０）を遂行するために加熱ユニット２７５０が第１薄膜層(TL)にレーザー光(L)を照射する時点(Start Point)で、第１薄膜層(TL)の一端にレーザー光(L)を照射するように移動ステージ部２７３４を制御する。すなわち、制御機８は移動ステージ部２７３４に結合された支持部２７３２の上面に支持された基板(W)の一端にレーザー光(L)が照射されるように移動ステージ部２７３４を制御することができる。

【0115】

図１３のように、制御機８は加熱ユニット２７５０が第１薄膜層(TL)にレーザー光(L)が照射される終点(End Point)で、第１薄膜層(TL)の一端と対向される他端にレーザー光(L)が照射されるように移動ステージ部２７３４を制御する。すなわち、制御機８はポストベーク工程(Ｓ５０）を遂行する間に、第１薄膜層(TL)に入射されるレーザー光(L)が上部から眺める時、第１薄膜層(TL)の一端から他端まで移動されるように移動ステージ部２７３４を制御することができる。これに、本発明の一実施例によるポストベーク工程(Ｓ５０）を遂行する場合、レーザー光(L)が金属を含む第１薄膜層(TL)をスキャンして入射されることができる。

【0116】

前述した本発明の一実施形態によるポストベーク工程(Ｓ５０）によれば、加熱ユニット２７５０から照射されたレーザー光(L)が傾くように第１薄膜層(TL)に入射させ、金属を含む第１薄膜層(TL)のみに対して選択的にレーザー光(L)を照射して加熱することで、第１薄膜層(TL)の上下部に積層された他の薄膜層(DL)にレーザー光(L)によるダメージを最小化することができる。

【0117】

また、加熱ユニット２７５０から照射されたレーザー光(L)が傾くように第１薄膜層(TL)に入射されることで、第１薄膜層(TL)の内部でレーザー光(L)が反射されながら流動することができる。第１薄膜層(TL)の内部で均一な熱伝達が可能である。これにより、第１薄膜層(TL)内部のパターン密度を局所的に調節することで、薄膜層(DL)に形成された多様なチップ(Chip)の均一度を調節することができる。すなわち、第１薄膜層(TL)がいわゆる熱伝達層の役割を遂行することができる。これにより、均一な熱伝達がなされた第１薄膜層(TL)によって基板(W)の表面に形成されたフォトレジスト層(PL)に対する熱伝達が円滑に遂行されることができる。すなわち、化学増幅型EUV用フォトレジスト層(PL)に対する化学反応を活性化させることができる。また、露光工程(Ｓ４０）で要求される露光エネルギーを低めることができる。

【0118】

また、本発明の一実施形態によるポストベーク工程(Ｓ５０）では別途の熱源(例えば、ヒーター)を利用しないで、レーザー光(L)を、金属を含む層に入射させることで、基板(W)に形成された薄膜層(DL)に均一に熱エネルギーを伝達することができる。

【0119】

また、本発明の一実施形態によるポストベーク工程(Ｓ５０）が遂行されるうちに制御機８によって移動ステージ部２７３４の移動が調節されることで、基板(W)に形成された金属を含む第１薄膜層(TL)の全領域に対してレーザー光(L)を均一に入射させることができる。これに、第１薄膜層(TL)の内部に効率的にレーザー光(L)が有する熱エネルギーを伝達することができる。

【0120】

図１４は、図８のポストベーク工程でフォトレジスト層にレーザー光を照射する姿を概略的に示す図面である。図１４を参照すれば、本発明の一実施形態によるポストベーク工程(Ｓ５０）では基板(W)に形成された薄膜層(DL)のうちで金属を含むフォトレジスト層(PR)を加熱することができる。図１４のように、加熱ユニット２７５０は金属を含むEUV用フォトレジスト層(PR)にレーザー光(L)を照射することができる。これに、金属を含むフォトレジスト層(PR)が加熱されてベイキングされることがある。

【0121】

また、前述と異なり、加熱ユニット２７５０で照射されるレーザー光(L)は第１薄膜層(TL)をターゲティングして照射されることができる。第１薄膜層(TL)にレーザー光(L)が照射される過程で、基板(W)の表面に形成された金属を含むEUV用フォトレジスト層(PR)にも入射されることができる。これに、EUV用フォトレジスト層(PR)をベイキングする同時に、金属を含む第１薄膜層(TL)を直接的に加熱してEUV用フォトレジスト層(PR)に間接的に熱を伝達することもできる。

【0122】

前述した本発明の実施形態では本発明のポストベーク工程(Ｓ５０）でレーザー光(L)を薄膜層(DL)に対して傾くように入射して加熱することを例として挙げて説明したが、これに限定されるものではない。一例では、本発明の第１熱処理チャンバ２７０ではハードベーク工程(Ｓ７０)が遂行されることができる。また、本発明の第１熱処理チャンバ２７０は塗布ブロック２０aの熱処理チャンバ２６０にも提供されることができるし、ソフトベーク工程(Ｓ３０）また第１熱処理チャンバ２７０で遂行されることもできる。

【0123】

以上の詳細な説明は本発明を実施形態により例示するものである。また前述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明するものであり、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。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、説明された開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。説明され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構成を説明するものであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様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で本発明を制限しようとする意図ではない。また、請求範囲には他の実施状態も含むと解釈されなければならない。

【符号の説明】

【0124】

１０ インデックスモジュール
２０ 処理モジュール
２０a 塗布ブロック
２０b 現像ブロック
５０ インターフェースモジュール
６０ 露光装置
２６０ 熱処理チャンバ
２７０ 第１熱処理チャンバ
２８０ 第２熱処理チャンバ
２９０ 液処理チャンバ
２７３０ 支持ユニット
２７５０ 加熱ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】