KR0167572B1 - 기판도포장치 - Google Patents

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KR0167572B1
KR0167572B1 KR1019920017074A KR920017074A KR0167572B1 KR 0167572 B1 KR0167572 B1 KR 0167572B1 KR 1019920017074 A KR1019920017074 A KR 1019920017074A KR 920017074 A KR920017074 A KR 920017074A KR 0167572 B1 KR0167572 B1 KR 0167572B1
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cleaning
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마사미 아키모토
아키히로 후지모토
하루오 이와쓰
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이노우에 아키라
도오교오 에레구토론 가부시끼 가이샤
다카시마 히로시
도오교오 에레구토론 큐우슈우 가부시끼 가이샤
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Abstract

내용없음.

Description

기관도포장치
제1도는 본 발명의 도포장치를 레지스트막 형성장치에 적용한 실시예를 나타내는 개략평면도.
제2도는 본 발명의 도포장치의 제1실시예를 나타내는 일부 종단단면도.
제3도는 제2도에 나타낸 도포장치에 이용되는 세정치구를 분해하여 나타내는 사시도.
제4도는 제2도에 나타낸 도포장치에 이용되는 세정치구를 분해하여 나타내는 사시도.
제4도는 제2도에 나타낸 도포장치의 일부 확대 종단단면도.
제5도는 제3도에 나타낸 세정치구의 다른 실시예를 나타내는 횡단단면도.
제6도는 제3도에 나타낸 세정치구의 또 다른 실시예를 나타내는 종단단면도.
제7도는 본 발명의 도포장치의 제2실시예를 나타내는 일부 종단단면도.
제8도는 본 발명의 도포장치의 제3실시예를 나타내는 일부 종단단면도.
제9도는 본 발명의 도포장치의 제4실시예를 나타내는 일부 종단단면도.
제10도는 제9도에 나타낸 도포장치의 요부의 일부 단면사시도.
제11도는 본 발명의 도포장치의 제5실시예를 나타내는 제12도의 XI-XI선을 따르는 종단 단면도.
제12도는 제11도에 나타낸 도포장치의 요부를 나타내는 사시도.
제13도는 본 발명의 도포장치의 제6실시예를 나타내는 종단 단면도.
제14도는 제13도에 나타낸 도포장치의 요부를 나타내는 단면도.
제15도는 본 발명의 도포장치의 제7 실시예를 나타내는 종단 단면도.
제16도는 제13도에 나타낸 제6실시예의 도포장치의 스핀척의 회전수와 유지시간 및 레지스트 막두께와의 관계를 나타내는 선도(線圖).
제17도는 종래의 도포장치의 종단 단면도.
제18도는 제17도에 나타낸 도포장치의 부분 종단단면도.
제19도는 다른 종래의 도포장치의 종단 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반입·반출기구 2,3 : 웨이퍼 캐리어
4 : 아암 6 : 정렬 스테이지
10 : 처리기구 유니트 11 : 반송로
12 : 반송기구 13 : 메인아암
14 : 점착처리기구 15 : 프리베이크기구
16 : 냉각기구 17 : 도포장치
18 : 표면피복층 도포기구 20 : 회전척
21 : 회전모터 21a : 에어실린더(왕복이동기구)
22 : 저판 23,24 : 세정컵(23:외컵; 24:내컵)
23a : 내벽면 24a : 외벽면
25 : 배액관 26 : 격벽
27 : 배기관 28 : 진공구멍
29 : 진공통로(흡입구멍) 30,130 : 세정치구
31 : 받이부 32 : 덮개부
33 : 도입구 34,45 : 돌기
35,135,400 : 저유부
36,36a,36b,36c,136,410,410a,410b : 토출구멍
37 : 간막이벽
40,250,250a,250b,250c,250d : 세정액 공급노즐
67,70 : 웨이퍼 60a : 주변부
61 : 회전척 62 : 레지스트 공급노즐
63 : 외컵 64 : 내컵
65a,65b : 도입로 66a,66b : 공급로
67 : 작은 구멍 68 : 조인트
69 : 튜브 230 : 회전축
240a : 세정액 유도부 260a,260b,260c : 세정액 받이부
270a,270b,270c : 세정액 유도구멍
420 : 둘레벽 430 : 세정액 도입구
440 : 중공부(속이 빈 부분) 720a,720b : 방출노즐
740 : 배관 760 : 세정액 공급부
780 : 제어수단 L : 세정액
LO1~LO4: 화살표 LO5,LO6: 흩날림 방향
L2 : 도포액 L3 : 거리
θ,θ2,θ3 : 경사각도
본 발명은, 반도체 웨이퍼등의 피도포체를 회전하여 그 표면에 도포액을 도포하는 도포장치에 관한 것으로, 특히 회전에 의하여 흩날리게 된 도포액이 부착한 용기의 내부를 세정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼등의 피도포체를 회전하여 도포액을 도포하는 도포장치로서, 제17도에 도시한 바와 같은, 레지스트 회전도포장치가 이용되고 있다.
이 도포장치는 반도체 웨이퍼(60)를 수평으로 유지하여 그것을 고속회전하는 회전유지수단으로서의 회전척(spin chuck) (61)과, 반도체 웨이퍼(60)상에 도포액으로서 레지스트액을 방울져서 떨어지게 하는 레지스트 공급노즐(62)과, 회전척(61)상의 반도체 웨이퍼(60)를 포위하도록 설치된 용기로서의 외컵(outer cup) (63) 및 내컵(inner cup) (64)으로 구성되어 있다.
레지스트 공급노즐(62)로부터 반도체 웨이퍼(60)상에 방울져서 떨어지는 레지스트액은, 회전척(61)의 고속회전에 의하여 반도체 웨이퍼(60)상에 균일하게 도포되며, 나머지 레지스트액은 반도체 웨이퍼(60)의 주변방향으로 흩날리어 외컵(63) 및 내컵(64)의 벽면에 부착한다. 이 외컵(63) 및 내컵(64)에 부착한 레지스트 액층(液層)을 그대로 방치하여 두면, 나중에는 레지스트가 적층하고 건조한다. 그리고 충격등에 의하여 외컵(63) 및 내컵(64)의 벽면에서 떨어져서 흩날리고 반도체 웨이퍼(60)를 오염시켜버리고 마는 웨이퍼의 가공성 저하를 초래하는 것으로 된다. 이 때문에, 외컵(63) 및 내컵(64)을 정기적으로 해체하여 부착물을 세정하여 제거하는 일이 행해지고 있다. 그러나, 이 작업은 매우 까다롭고 시간이 걸린다.
그래서 이 도포장치에는, 외컵(63) 및 내컵(64)에 부착한 레지스트를 자동적으로 제거하는 세정기구가 설치되어 있다. 즉, 제17도 및 제18도에 도시한 바와 같이, 외컵(63) 및 내컵(64)에는, 레지스트를 용해하는 세정액(L)을 도입하는 도입로(65a)(65b)로부터 도입된 세정액(L)을 외컵(63) 및 내컵(64)의 전체 둘레에 걸쳐서 분배공급하기 위한 고리형상의 공급로(66a)(66b)와, 공급로(66a)(66b)의 세정액(L)을 레지스트 부착면에 유출하기 위한 다수 개의 작은 구멍(67)이 형성되어 있다. 도입로(65)에는 조인트(68)를 통하여 세정액 도입용의 튜브(69)가 접속되어 있다. 그리고 공급로(66a)(66b)에 공급된 세정액(L)은 각 작은 구멍(67)을 통하여 유출되며 외컵(63)의 내주면 및 내컵(64)의 외주면에 전달되어 흘러서 떨어지도록 되어있다.
또, 다른 세정수단으로서 제19도에 나타낸 바와 같이, 회전척(61)상에 더미 웨이퍼(70)를 재치하고 회전척(61)을 고속회전시키면서 위 쪽의 세정액 공급노즐(62)로부터 세정액을 웨이퍼(70)상에 공급하고 흩날리어 외컵(63) 및 내컵(64)을 세정하는 기술도알려져 있다.(일본국 특개소 58-184725호 공보, 특개소 62-73630호 공보 참조).
상기한 것 이외에, 이러한 종류의 세정기구로서는, 예를들면 일본국 특개소 59-211226호, 특개소 62-73629호, 특공소 63-41630호, 실공편 1-25665호 공보에 개시된 기술이 있다.
그러나 상기한 전자의 도포장치에 있어서의 세정기구에서는, 제17도 및 제18도에 나타낸 바와 같이, 외컵(63) 및 내컵(64)의 구조가 복잡하며, 고가로 될 뿐 만 아니라 그 가공, 부착이 어렵다. 또, 수백개의 작은 구멍(67)으로부터 세정액(L)을 흐러게하고 있으나, 세정액(L)은 일단 흐른 경로를 따라 흐르기 쉽기 때문에 외컵(63) 및 내컵(64)의 전주의에 걸쳐서 세정액(L)이 퍼져서 흐르지 않고 세정얼룩이 생겨버리고마는 문제가 있었다. 또 이 세정기구에서는, 세정액(L)을 조금씩 흘려서 레지스트를 용해 제거하는 방식이기 때문에, 세정시간이 길고 세정액(L)의 소비량도 많다. 또 조인트(68)등으로부터 세정액(L)이 리크(reek)하는 등의 문제가 발생할 염려도 있었다. 또 세정액의 흩날림 방향을 콘트롤하는 일이 어렵고 컵을 효과적으로 세정할 수 없는 등의 문제도 있었다.
또 후자, 즉 제18도에 나타내는 세정기구에 있어서는, 세정시간의 단축 및 세정액의 소비량의 삭감을 도모하는 것은 가능하지만, 더미 웨미퍼(70)의 반입·반출에 시간이 걸림과 동시에 더미 웨이퍼(70)의 대기 스페이스나 사람의 손에 의한 출입이 필요하였다. 또 더미 웨이퍼(70)의 표면에 부착한 먼지가 회전척(61)에 부착하고 웨이퍼(60)를 오염한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 소량의 세정액으로 균일하고 단시간에 효율좋게 용기의 부착한 도포액의 세정을 행할 수 있는 구조의 간단한 도포장치를 제공함에 있다.
본 발명은, 피도포체를 유지하여 회전하는 회전유지수단과, 이 회전유지수단을 둘러싸도록 설치되고 상기 피도포체에 공급된 도포액의 흩날림을 방지하기 위한 용기를 가지는 도포장치로서, 상기 회전유지수단에 설치되고, 상기 용기내에 부착한 도포액을 세정하기 위한 세정액이 공급되는 세정용 치구를 구비하며, 이 세정용 치구는 상기 세정액을 저유(貯留) 할 수 있는 저유부를 그 중앙에 가짐과 동시에, 상기 회전유지수단의 회전에 의하여 상기 저유부의 세정액을 상기 용기를 향하여 토출하는 토출구멍을 가진다.
본 발명에서 상기 피도포체로서는, 반도체 웨이퍼, 프린트 기관, LCD기판등이며, 또 레지스트액 도포처리, 현상액 도포처리, 에칭 피도포처리, 자성액 도포처리등을 하는 장치에 본 발명이 적용된다.
또 상기한 세정용 치구는, 도포액을 용해하는 용제등의 세정액에 침식되지 않고, 또 회전유지수단에 의하여 고속회전할 수 있도록 비중이 가벼운 재질의 것, 예를들면 델루틴, 테프론(모두 상품명임) 또는 염화비닐등을 이용하는 것이 좋다. 또 세정용 치구에 설치한 토출구멍은, 예를 들면 상, 중, 하단으로 각각 1개 이상 설치하면 좋다.
회전유지수단에 놓여진 세정용 치구에는 세정용 공급노즐으로부터 미리, 또는 그 회전중에 세정액이 적절하게 공급된다. 세정용 치구에 공급된 세정액은, 회전유지수단의 회전에 따르는 원심력에 의하여, 세정용 치구의 주의 테두리부측의 저유부에 모이며, 또 회전유지수단의 회전에 의한 회전력 및 원심력을 받아서 세정액은 토출구멍으로부터 고속으로 토출하고 흩날리어 용기내면에 충돌한다.
세정액은 저유부에 일단 저장되며 큰 운동량을 가진 세정액이, 예를들면 연속적으로 토출구멍으로부터 토출되기 때문에, 용기 내면에 부착한 도포액은 세정/제거된다. 또 토출구멍이 용기에 갖추어져서 세정용 치구의 상하에 여러 개가 형성되어 있기 때문에, 용기 내면에 넓게 세정액이 산포된다.
[제1실시예]
이하에, 본 발명의 제1실시예를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 이 제1실시예는 레지스트막 형성장치에 본 발명의 도포장치를 적용한 것이다.
제1도의 평면도에 도시한 바와 같이, 이 레지스트막 형성장치는, 피도포체, 예를들면 반도체 웨이퍼(60)(이하, 간단히 '웨이퍼' 라고 함)에 여러 가지 처리를 하는 처리기구가 배열설치된 처리기구 유니트(10)와, 처리기구 유니트(10)에 웨이퍼(60)를 자동적으로 반입·반출하기 위한 반입·반출기구(1)로 주로 구성되어 있다.
이 반입·반출기구(1)는, 처리전의 웨이퍼(60)를 수납하는 웨이퍼 캐리어(2)와, 처리후의 웨이퍼(60)를 수납하는 웨이퍼 캐리어(3)와, 웨이퍼(60)를 흡착유지하는 아암(4)과, 이 아암(4)을 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동시키는 이동기구(5)와, 웨이퍼(60)가 정렬되고, 또 처리기구 유니트(10) 사이에서 웨이퍼(60)를 받아서 건네주는 공정이 이루어지는 정렬 스테이지(alignment stage)(6)를 구비하고 있다.
또 처리기구 유니트(10)에는 노광장치(도시하지 않음)가 연결접속되어 있다.
처리기구 유니트(10)에는, 정렬 스테이지(6)로부터 X 방향으로 형성된 반송로(11)를 따라서 이동이 자유롭게 반송기구(12)가 설치되어 있다. 반송기구(12)에는 Y,Z 및 θ 방향으로 이동이 자유롭게 메인 아암(13)이 설치되어 있다.
반송로(11)의 한 쪽에는 웨이퍼(60)와 레지스트액막과의 밀착성을 향상시키기 위한 점착처리를 하는 점착처리기구(14)와, 웨이퍼(60)에 도포된 레지스트액 속에 남아있는 용제를 가열증발시키기 위한 프리베이크기구(15)와, 가열처리된 웨이퍼(60)를 냉각하는 냉각기구(16)가 배열설치 되어있다. 또 반송로(11)의 다른 쪽에는, 웨이퍼(60)의 표면에 레지스트액을 도포하는 도포장치(17)와, 조광공정시의 광란반사를 방지하기 위하여 웨이퍼(60)의 레지스트상에 CEL 막등을 도포형성하는 표면 피복층 도포기구(18)가 배열설치되어 있다.
우선, 처리전의 웨이퍼(60)는, 반입·반출기구(1)의 아암(4)에 의하여 웨이퍼 캐리어(2)로부터 반출되어 정렬 스테이지(6) 상에 놓인다.
이어서 정렬 스테이지(6) 상의 웨이퍼(60)는, 반송기구(12)의 메인아암(13)에 유지되어 각 처리기구(12)-(18)로 반송된다.
그리고, 처리후의 웨이퍼(60)는, 메인아암(13)에 의하여 정렬 스테이지(6)로 되돌아오고, 또 아암(4)에 의하여 반송되어 웨이퍼 캐리어(3)에 수납되는 것으로 된다.
이어서, 도포장치(17)에 대하여 제2도를 들어 설명한다.
이 도포장치(17)는, 회전도포기로 되는 웨이퍼(60)(제2도에는 도시하지 않음)를 흡착유지하여 회전하는 회전유지수단으로서의 회전척(20)을 가진다. 이 회전척(20)에는, 이것을 회전구동하는 회전모터(21)가 연결되어 있으며, 회전모터(21)에 의하여 회전척(20)을 원하는 회전수로 회전제어할 수 있도록 되어있다.
또 에어실린더(21a)에 의하여 회전척(20)이 상하운동할 수 있도록 되어 있다.
또 회전척(20)이 하부 외주에 접하여 저판(底板)(22)이 설치되며, 저판(22)상에는 도포액이 흩날림 방지 용기로 되는 외컵(23)과 내컵(24)이, 회전척(20)상에 놓인 웨이퍼(60)를 포위하도록 설치되어 있다.
스테인레스 스틸 또는 폴리 플로필렌등으로 되는 외컵(23)과 내컵(24)은, 회전척(20)의 반경방향을 항하여 하강하도록 경사형성되어 있으며 흩날린 레지스트액을 저판(22)으로 유도하도록 되어 있다.
저판(22)은 완만하게 경사져서 설치되어 있고 저판(22)의 경사진 가장 아래의 위치에는, 레지스트액등을 배출하는 배액관(排液管)(25)이 접속되어 있다.
또 저판(22)에는 배액의 침입을 방지하기 위한 격벽(26)이 수직으로 설치되어 있고, 격벽(26)의 내측의 저판(22)에는, 양 컵내의 배기를 하기 위한 배기관(27)이 접속되어 있다.
웨이퍼(60)의 레지스트액 도포처리는, 회전척(20)상에 반송장치의 반송아암에 의하여 웨이퍼(60)를 놓고, 웨이퍼(60)의 상면에 레지스트 공급노즐(도시하지 않음)로 레지스트액을 방울져서 떨어뜨리고, 회전척(20)을, 예를들면 매분 3000 회 정도로 회전하여간다. 이에따라 웨이퍼상에 1㎛ 정도의 코팅이 되고 레지스트막이 형성된다. 이 레지스트 도포처리를 몇번 되풀이하면 흩날린 레지스트액이 외컵(23)과 내컵(24)의 벽면에 적층하여 부착한다. 외컵(23)과 내컵(24)은 교환가능하게 도포장치에 장착되어 있다. 그러나, 이 들의 세정컵(23)(24)의 벽면에 부착한 레지스트액이 불순물로 되어 도포처리중에 다시 흩날리고 웨이퍼(60)의 표면에 부착하여 그 가공성 저하의 원으로 되는 수가 많다. 그래서 이 실시예에서는, 자동화된 세정기구를 구비하고 있기 때문에, 세정공정을 자동적으로 프로그램하는 것이 가능하다. 즉 세정치구(30)를 이용하여 이 세정컵(23)(24)의 벽면상에 부착한 레지스트액의 세정제거를 할 수 있도록 하고 있다.
세정치구(30)는, 제2 도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(60)와 거의 원형의 원반형상으로 하고, 세정치구(30) 내는 속이 빈 구조로 되어 있다.
구체적으로는, 제2도에 도시한 바와 같이, 세정액을 수용하는 받이부(31)와, 받이부(31)의 상부 개구를 덮어서 부착하는 덮개부(32)로 된다. 이 재료는 내용제성(耐溶劑性) 있고, 또 비중이 가벼운 델루린(상품명), 테프론(상품명)등을 이용하면 좋다. 형상은 웨이퍼(60)와 반드시 동일하지 않은 사각형상이어도 좋으며, 세정효과에 따라 선택가능하다. 또 재료도 델루린외의 것, 예를들면 금속의 알루미판등도 좋다.
컵 세정시에는, 회전척(20)에 세정치구(30)를 흡착하고 회전척(20)의 중심 위 쪽에는 제2도 또는 제4도에 도시한 바와 같이, 세정액(L)(예를들면 신나)을 공급하는 세정액 공급수단, 예를들면 세정액 공급노즐(40)을 전후, 상하방향으로 이동하여 배치하는 세정액 공급노즐(40)로부터 흘러내리는 세정액(L)을 세정치구(30)내에 도입하기 위하여, 제3도에 도시한 바와 같이, 덮개부(32)의 중앙에는 도입구(33)가 형성되어 있다. 또 세정액(L)이 닿는 받이부(31)의 중심에는, 세정액(L)을 세정치구(30)내의 전 둘레에 균등하게 분배공급함과 동시에 원추형상의 돌기(34)가 형성되어 있다. 또 세정치구(30)내의 외주부측에는 원심력에 의하여 모여지는 세정액(L)을 저장할 수가 있는 저유부(35)가 형성되어 있다.
또 저유부(35)에 모이는 세정액(L)을 외컵(23)과 내컵(24)을 향하여 토출하기 위하여, 어러 개의 토출구멍(36)이 세정치구(30)에 형성되어 있다. 이 들 토출구멍(36)은, 받이부(31)의 둘레벽에 수평으로 형성된 토출구멍(36b) 및 그 상방에 수평으로 소정의 각도, 반경방향 외방으로 상향지게하여 형성된 토출구멍(36a)과, 받이부(31)의 저벽에 수평으로부터 소정의 각도, 반격방향 외방으로 하향지게하여 형성된 토출구멍(36c) 및 수직방향으로 형성된 토출구멍(36d)으로 된다.
또 토출구멍(36a)∼토출구멍(36d)은, 받이부(31)의 바깥둘레를 따라서 등토출구멍(36a)∼토출구멍(36d)은, 받이부(31)의 바깥둘레를 따라서 등간격으로, 예를들면 3개소에 설치되어 있다.
컵 세정은 레지스트도포처리가 소정회수(예를들면 50 회)가 실행된후, 또는 로트 시작등으로 된다.
이 때에는 정렬스테이지(6)나 냉각기구(16)등의 위 쪽에 설치한 대기 스테이션(도시하지 않음)에 대기시켜 둔 세정치구(30)를 메인 아안(13)으로 유지하여 회전척(20)상에 놓는다.
또 레지스트 도포처리시에 사용한 레지스트 공급노출(도시하지 않음)에 대신하여 세정액 공급노출(40)을 이동시켜서 회전척(20)의 중심에 세트한다. 그리고 노즐(40)로부터 세정액(L)을 흘려서 도입구(33)에서 세정치구(30)내에 공급한다. 도입구(33)는 세정치구(30)의 회전중심이 바람직하다. 또 회전척(20)의 회전중심에도 세정액을 공급한다.
세정치구(30)가 정지하고 있는 때, 또는 회전적(20)의 구동에 의하여 저속회전(50∼100 RPM)되어 있는 때에는, 저유부(35)의 세정치구는 토출구멍(36d)으로부터 흘러 내리고 내컵(24)의 세정이 이루어진다. 또 세정치구(30)가 중속 고속(500∼1000 RPM)으로 회전단계 되면, 원심력에 의하여 저유부(35)에 모여져 온 세정액(L)은, 주로 토출구멍(36a)(36b)(36c)로부터 고속으로 토출되도록 된다. 토출구멍(36a)(36b)로부터 토출된 세정액(L)은 외컵(23) 내주면에 충돌하여 거기에 부착한 레지스트액의 세정이 이루어진다. 또 토출구멍(36c)으로부터 토출된 세정액(L)은 내컵(24)의 외주면에 닿아서 내컵(24)의 벽면의 세정이 이루어진다.
이와같이, 세정치구(30)의 회전에 의한 원심력에 의하여 그 외주부에 이동하는 세정액(L)을 저유부(35)에 일단 저유하고 이 저유된 세정액(L)을 토출구멍(36)으로부터 토출하도록 하고 있기 때문에, 어느 정도 모인양의 세정액(L)을 고속으로 연속적으로 분사할 수 있고, 유효한 컵 벽면의 세정을 행할 수 있다.
또 토출구가 수평면으로부터 소정의 각도(앙각, 복각)를 이루는 여러개의 토출구멍(36)도 형성되어 있기 때문에, 외컵(23)과 내컵(24)의 벽면의 넓은 범위에 걸쳐서 세정액(L)을 산포할 수 있다.
또 상기 실시예에서는, 토출구멍(36a)∼토출구멍(36d)을, 제3도에 토출구멍(36a)∼토출구멍(36d)을, 제3도에 도시한 바와 같이, 3개소에 설치하였으나, 제5도에 도시한 바와 같이, 1개소만(또는 대칭적으로 2개소)설치하여도 좋다. 이것은, 세정치구(30)는 회전척(20)에 의하여 회전되기 때문에 토출구멍(토출구멍군(群))(36)의 수를 줄이면 1 개의 토출구멍(36)으로부터의 토출유량을 증가할 수 있다. 이 경우, 1개소에 설치한 토출구멍(36)에 세정액(L)을 가이드하기 위하여, 제5도에 도시한 바와 같은 간막이벽(37)을 설치하는 것이 좋다. 또, 간막이벽(37)과는 반대측에도 대칭으로 뻗어나오게 한 것은, 세정치구(30)의 회전시의 균형을 고려한 것이다. 이와같이, 토출구멍(36a)∼토출구멍(36d)은 각 1개씩도 좋으나, 이 들중, 어느 것인가를 생략하면 외컵(23)과 내컵(24)에 분사공급되는 세정액(L)의 범위가 감소하는 것으로 된다.
또 상기 실시예에서는 토출구멍(36a)∼토출구멍(36d)을, 반경방향을 따라서, 즉 방사상으로 형성하였으나, 반경방향으로부터 경사하여 형성하도록 하여도 좋다. 이와같이 하면, 회전척(20)의 회전방향에 대한 토출구멍의 반경방향에 대한 경사방향 및 각도 회전척(20)의 회전속도에 의하여 토출구멍(36)으로부터 세정치구(30)의 거의 접선방향으로 토출되는 세정액(L)의 흩날림 방향을 반경방향측으로 변경하는 것도 가능하게 된다.
또, 상기 실시예에는 토출구멍(36)을 세정치구(30)의 벽에 뚫어서 형성하였으나, 저유부(35)로부터 노즐을 빼서 토출구멍으로 하여도 좋다. 또 세정치구(30)는 원반형상뿐 만 아니라 타원형상이나 다각형상이어도 좋으며 또 회전척(20)상에 유지가능하게 재치할 수 있는 것이라면 원반형상이 아니어도 좋다. 또 세정치구(30)의 회전속도는, 세정액의 흩날림 상태에 따라 선택하며, 예를들면 300∼3000 RPM 이 바람직하다.
또 상기 설명의 세정치구의 또 하나의 다른 실시예로서, 제6도에 도시한 바와 같은 것으로 구성하여도 좋다.
이 세정치구(130)는, 그 둘레 테두리부 하면측에, 세정액(L)의 저유부(135) 및 세정액(L)의 토출구멍(136)을 설치한 것이다. 그리고, 이 세정치구(130)를 회전척(20)에 흡입구멍(29)으로부터 진공에 의하여 흡착 유지하고 회전척(20) 근방에 배치한 세정액 공급노즐(140)로부터 세정액(L)을 토출시키며 저유부(135)내에 세정액을 도입하여 토출구멍(136)으로부터 세정액(L)을 토출하여 컵 벽면을 세정하는 것이다. 또 세정동작등에 대하여는, 앞의 실시예와 같기 때문에 여기서는 그 설명을 생략한다.
이상 설명에 의하여 밝혀진 바와 같이, 본 제1실시예에 의하면 회전 유지수단에 재치되어 컵을 향하여 세정액을 토출하는 세정치구가 설치되어 있기 때문에 종래의 컵 꼭대기로부터 세정액을 흘리는 방식의 것에 비교하여, 그 구조를 간소화할 수 있다. 또, 피도포체와 같이 회전유지 수단에 세정치구를 놓으면 좋기 때문에, 특별한 취급도 필요하지 않으며, 용이하게 세정의 자동화가 될 수 있다. 또 일단 저유부에 세정액을 저장할 수가 있기 때문에, 토출구멍으로부터 컵을 향하여 큰 운동량을 가진 세정액을 연속적으로 토출할 수 있고, 컵 벽면에 부착한 도포액을 효과적으로 단시간에 세정제거할 수 있으며, 또, 세정액의 사용량도 저감할 수 있다.
또, 토출구멍을 컵에 설치하여 상하로 여러 개 설치하고 있기 때문에, 세정액이 컵면으로부터 넓고 균일하게 퍼져서 공급되어 세정얼룩도 크게 감소할 수 있다.
[제2실시예]
제7도에는 본 발명의 도포장치의 제2실시에의 측면도를 나타내고 있다. 이 제2실시예의 도포장치(17)는, 웨이퍼(60)(제7도에는 도시하지 않음)를 그 상부표면에 유지하는 데, 예를들면 진공으로 흡착유지하여 회전하는 회전유지수단으로서의 회전척(20)과, 이 회전척(20)을 회전구동하는 회전모터(21)와, 회전척(20)과 회전모터(21)를 연결하는 회전축(230)의 도중에 배열설치되어 회전축(230) 및 회전척(20)을 회전축선을 따라서 왕복이동하는, 예를들면 에어 실린더등의 왕복이동기구(21a)로, 그 주요부가 구성되어 있다.
이 제2실시예의 경우, 회전모터(21)에 의하여 회전척(20)이 바람직한 회전수로 회전제어되며 주로 왕복이동기구(21a)에 의하여 회전척(20)이 회전축선을 따라서 왕복이동하는, 즉, 승강가능하게 제어되고 있다.
또 회전척(20)이 웨이퍼 유지부의 이면(裏面)측, 즉 회전척(20)의 이면측에는 바깥둘레부의 한 쪽단에서 다른 쪽단을 향하여 구배(대형단면:臺形斷面)을 가지며, 세정액을 바깥둘레방향으로 반사하도록 구성된 세정액 반사안내면으로 형성되는 세정액 유도부(240a)가 형성되어 있다.
또, 이 세정액 유도부(240a)의 근접위치에는, 세정액 유도부(240a)를 향하여 세정액(L)을 분사하는 세정액 공급노즐(250a)이 설치되어 있다.
또, 회전척(20)의 상면에는 둘레방향으로 적절한 간격을두고 웨이퍼 유지용 진공구멍(28)이 설치되어 있다. 이 진공구멍(28)은, 회전척(20)에 설치된 진공통로(29)를 통하여 도시하지 않은 진공펌프에 접속되어 있다. 또 이 경우, 회전척(20)의 적어도 세정액 유도부(240a)는 세정액(L)에 대하여 내용제성을 가질 필요가 있다. 이 때문에, 예를들면 회전척(20) 전체를 스테인레스 강제의 내용제성 재료로 형성하거나 또는 세정액 유도부(240a)를, 예를들면 델루린, 테프론(모두 상품명임) 또는 염화비닐등의 내용제성 재료로 형성하거나, 또는 그 표면에 피막을 실시할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예의 도포장치에 있어서, 웨이퍼에 레지스트액 도포처리를 하는 경우, 회전척(20)상에 웨이퍼(60)를 놓고, 웨이퍼(60) 상면에 레지스트 공급노즐(도시하지 않음)로부터 레지스트액을 방울져서 떨어뜨리고, 회전척(20)을 회전(예를들면 3000 RPM)하여 간다. 이 레지스트 도포처리를 몇번 되풀이하면 흩날린 레지스트액이 외컵(23)의 내벽면 및 내컵(24)의 외벽면에 적충하여 부착한다.
그리고, 이 제2실시예에서는, 자동화된 세정기구를 구비하고 있다. 따라서 세정공정을 자동적으로 프로그램하는 것이 가능하다. 이 컵 세정은, 레지스트 도포처리가 소정회수 실행된 후, 로트 시작등으로 된다. 이 때에는 세정액 공급노즐(250a)로부터 분사되는 세정액(L)(예를들면 신나)를 회전척(20) 이면의 세정액 유도부(240a)에 충돌시키고 그 반사에 의하여 컵 벽면에 세정액(L)을 산포하여 컵 벽면상에 부착한 레지스트액의 세정제거를 한다. 이 때, 세정액 유도부(240a)의 표면은 회전척(20)의 회전축에 대하여 경사하여 있기 때문에, 여기에서 반사한 세정액(L)은 상하방향으로 넓게 퍼지게 된다.
또, 회전척(20)의 회전을 콘트롤(예를들면 300∼3000 RPM)함과 동시에, 회전척(20)을 회전축선 방향, 즉 상하로 왕복이동기구(21a)에 의하여 왕복이동시키는 것에 의하여 세정액 유도부(240a)에 충돌하여 반사하는 세정액(L)의 산포방향이 더욱 광범위하게 되며, 컵(23) 벽면에 광범위하게 또 균일하게 세정액(L)을 산포할 수 있다. 또, 상기와 같이, 세정기구를 구성하므로서 전용의 세정기구나 세정치구를 설치할 필요가 없기 때문에, 전용치구의 대기공간이나 수작업에 의한 출입등이 필요없게 된다.
따라서 도포장치의 구조를 간략화할 수 있음과 동시에, 장치전체를 소형화 할 수 있다.
[제3실시예]
제8도에는 본 발명의 도포장치의 제3실시예의 요부측면도를 나타낸다. 이 제3실시예에 있어서의 도포장치는, 상기한 제2실시예와같이, 세정액 공급노즐(250b)로부터 분사되는 세정액(L)을, 회전척(20)을 통하여 컵 벽면에 산포하는 방식의 변형예로서, 제7도에 나타낸 회전척(20)에 세정액 유도부(240a)를 여러 토출각도가 다른 유도구멍에 의하여 형성한 것이다.
즉, 제8도에 도시한 바와 같이, 회전척(20)의 웨이퍼(60)유지부의 이면측에 3개의 고리형상의 세정액 받이부(260a)(260b)(260c)를 둘레에 형성함과 동시에, 각 세정액 받이부(260a)(260b)(260c)와 회전척(20)의 바깥둘레면과의 사이에, 예를들면 각각 경사각도가 다른 세정액 유도구멍(270a)(270b)(270c)를 형성한다. 그리고, 세정액 공급노즐(250b)을 각 세정액 받이부(260a)(260b)(260c)를 향하여 세정액(L)을 공급할 수 있도록 회전척(20)의 반경방향으로 이동가능하게 형성하였다.
상기와 같이 구성한 본 발명의 제3실시예의 도포장치에 있어서, 세정액 공급노즐(250b)을 소정의 위치로 이동하여 세정액(L)을 세정액 받이부(260)의 임의의 위치에 공급하므로서 컵(23)(24)의 벽면을 선택적으로 세정할 수 있다. 따라서 레지스트액이 많이 부착한 컵 벽면의 부상기 설명에서는 세정액 공급노즐(250b)을 이동가능하게 배설한 경우에 대하여 설명하였으나, 반드시 세정액 공급노즐(250b)을 이동시킬 필요는 없고, 각 세정액 받이부(260a)(260b)(260c)를 향하여 세정액 공급노즐(250b)의 분사구멍 방향을 변화할 수 있도록 하여도 좋다.
또, 이 제3실시예에 있어서, 기타 부분은 상기한 제2실시예와 같기 때문에, 동일부분에는 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략하였다.
[제4실시예]
제9도는 본 발명의 도포장치의 제4실시예의 종단면도, 제10도는 그 요부의 일부 단면 사시도를 나타내고 있다. 이 제4실시예에 있어서의 도포장치는, 회전척(20)에 세정액 저유부(400)를 설치함과 동시에, 이 세정액 저유부(400)에 저유된 세정액(L)을 토출구멍(410)으로부터 컵 벽면에 토출하여 산포하도록 형성한다.
즉 회전척(20)의 웨이퍼 유지부 이면측의 둘레 테두리부에 단면형상이 고리형사 통형의 저유부(400)를 둘레에 설치함과 동시에, 회전척(20)의 둘레벽(420)에 원주방향을 따라서 적절한 간격을 두고 여러 개의 토출구멍(410)을 뚫고, 회전척(20)의 하부에 배설된 세정액 공급노즐(250c)로부터 세정액(L)을 저유부(400)내에 공급할 수 있도록 한다, 또, 이 실시예의 경우, 토출구멍(410)은, 저유부(400)에 세정액 공급노즐(250c)로부터 세정액(L)을 저유부(400)내에 공급할 수 있도록 한다. 또, 이 실시예의 경우, 토출구멍(410)은, 저유부(400)에 공급되어 회전척(20)의 회전에 의한 원심력에 의하여 모여지는 세정액(L)을 컵(23)(24)의 벽면을 향하여 산포하기 위하여 여러개가 형성되어 있다. 예를들면 이들 토출구멍(410)은, 둘레벽(420)에 수평으로 형성된 토출구멍(410a) 및 그 하방의 저유부(400)의 저벽에 수평에서 소정각도, 반경방향 외방으로 하향지게하여 형성된 토출구멍(410b)을 가진다.
이들 토출구멍(410a)(410b)은, 회전척(20)의 둘레벽(420)을 따라서 등간격으로 여러 개소(예를들면 8개소)에 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 제4실시예의 도포장치에 있어서, 세정액 공급노즐(250c)로부터 미리 또는 회전중에 세정액(L)이 적절하게 공급된다. 회전척(20)의 고속회전에 수반하는 원심력에 의하여, 세정액(L)은 저유부(400)에 모이고, 이어서 회전척(20)의 회전에 의한 회전력 및 원심력을 받아서 세정액(L)은 토출구멍(410a)(410b)으로부터 고속으로 토출, 비산하고 컵 벽면에 충돌한다.
이 때, 회전척(20)이 정지하는 때, 또는 회전척(20)이 저속회전되고 있는 때에는, 저유부(400)의 세정액은 토출구멍(410b)으로부터 흘러 내리고 내컵(24)의 세정이 이루러진다. 또, 회전척(20)이 중속/고속으로 회전되도록 하면, 원심력에 의하여 저유부(400)에 모여져 온 세정액(L)은, 주로 토출구멍(410a)으로부터 고속으로 토출되도록 된다.
토출구멍(410a)으로부터 토출된 세정액(L)은, 외컵(23)의 내벽면에 충돌하여 레지스트액의 세정이 이루어진다.
또, 토출구멍(410b)으로부터 토출된 세정액(L)은, 내컵(24)의 외벽면에 닿아서 내컵(24)의 세정이 이루어진다.
이와같이, 세정액(L)은 저유부(400)에 일단 저장되며 큰 운동량을 가진 세정액(L)이, 예를들면 연속적으로 토출구멍(410a)(410b)으로부터 토출되기 때문에, 컵 벽면에 부착한 도포액을 신속하게 세정/제거할 수 있다. 이 때, 회전척(20)의 회전수를 변화시킴과 동시에, 회전척(20)을 이동기구에 의하여 상하이동하므로서, 넓은 범위에 걸쳐서 컵(23)(24)의 벽면을 세정할 수 있다. 이 경우, 회전척(20)의 회전속도는 세정액(L)의 흩날림 상태에서 선택하여, 예를들면 300∼3000 RPM 이 바람직하다.
또, 이 제4실시예에 있어서, 기타 부분은 상기한 제3실시예와 같기 때문에, 동일부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
[제5실시예]
제11도는 본 발명의 도포장차의 제5실시예의 종단면도, 제12도는 그 요부 사시도를 나타내고 있다. 이 제5실시예에 있어서의 도포장치는, 상기한 제4실시예와 같이, 회전척(20)에 설치한 저유부(400)에 세정액(L)을 저유한 후, 토출구멍(410)으로부터 컵 벽면에 세정액을 산포하는 방식의 변형예에 상당하는 것이다.
즉, 회전척(20)의 웨이퍼 유지부를 속이 빈 원반형상으로 형성함과 동시에, 웨이퍼 유지부의 상면 중심부에 세정액 도입부(430)를 설치하고, 중공부(中空部)(440) 안의 바깥 둘레부측에는 원심력에 의하여 모이는 세정액(L)을 저장할 수 있는 저유부(400)를 설치하며, 또 회전척(20)의 둘레벽(420)에, 상기한 제4실시예와 같이 적절한 간격으로 토출구멍(410a)(410b)을 설치한다.
또, 중공부(440)내의 저부중심위치에는 세정액(L)을 중공부내의 저네둘레에, 균등하게 분배공급함과 동시에 세정액(L)의 되튀김을 방지하기 위하여 원추형상의 돌기(45)가 형성되어 있다.
또, 회전척(20)의 중심 상방위치에는 세정액 공급노즐(250d)이 전후 상하로 이동가능하게 배설되어 있다.
컵 세정을 하는 경우는, 우선, 레지스트액 도포처리의 때에 사용한 레지스트 공급노즐(도시하지 않음)에 대신하여 세정액 공급노즐(250d)을 회전척(20)의 중심부에 세트한다. 그리고, 세정액 공급노즐(250d)로부터 세정액(L)을 흘러 내리고, 도입구(430)로부터 중공부(440) 내로 공급한다. 또 회전척(20)의 회전중에도 세정액을 공급한다. 중공부(440)내에 공급된 세정액(L)은 회전척(20)의 회전으로 회전력 및 원심력에 의하여 저유부(400)에 모이며, 토출구멍 (410a)(410b)으로부터 토출되어 컵(23)(24)의 벽면에 충돌하여 거기에 부착한 레지스트액의 세정을 한다.
이와같이, 회전척(20)의 회전에 의한 원심력에 의하여 저유부(400)에 이동하는 세정액(L)을 저유부(400)에 일단 저유하고 이 저유된 세정액(L)을 토출구멍(410)으로부터 토출하도록 하고 있기 때문에, 어느 정도 모인 세정액(L)을 고속으로 연속적으로 분사할 수 있고, 유효한 컵 벽면의 세정을 행할 수 있다. 또 토출구가 수평면으로부터 소정의 각도(앙각, 복각)를 이루도록 여러 개의 토출구멍(410)을 형성하고 있기 때문에, 외컵(23)과 내컵(24)의 벽면의 넓은 범위에 걸쳐서 세정액(L)을 산포할 수 있다.
또, 이 제5실시예에 있어서, 기타 부분은 상기 제2실시예 내지 제4실시예와 같기 때문에, 동일부분은 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
또, 상기 제4실시예 및 제5실시예에서는, 토출구멍(410a)(410b)을 여러개 형성하였으나, 1개소만으로 하여도 좋다(제5도 및 그 설명참조).
본 발명의 제2∼5실시예의 도포장치에 의하면, 회전유지수단에 형성된 세정액 유도부를 향하여 세정액 공급노즐로부터 세정액을 분사하여 용기에 산포시키고, 용기 벽면의 세정을 하기 때문에, 세정액이 고르게 또 단시간에 효율좋게 도포액의 세정을 행할 수 있게 된다. 그 결과, 도포장치의 소형화를 도모할 수 있다.
또, 회전유지수단은 세정액을 저유할 수 있는 저유부를 가짐과 동시에 회전유지수단의 회전에 따라 저유부에 저장한 세정액을 용기를 향하여 토출하는 토출구멍을 가진다. 이 때문에, 저유부에 세정액을 일단 저유한 후, 토출구멍으로부터 용기를 향하여 큰 운동량을 가진 세정액을 연속적으로 토출할 수 있으며, 용기내면에 부착한 도포액을 단시간에 세정/제거할 수 있다.
또 회전유지수단을 회전축선 방향으로 왕복이동이 가능하게 형성하였기 때문에, 세정액을 용기면으로부터 균일하게 산포공급할 수 있으며 세정얼룩이 크게 감소될 수 있다.
[제6실시예]
본 발명의 도포장치의 제6실시예의 측단면도를 제13도에 나타낸다. 이 제6실시예에서는, 회전척(20)의 상면에는 웨이퍼(60)가 흡착되며 또 그 하방에는 웨이퍼(60)의 이면을 향하여 신나와 같은 세정액(L)을 방출하기 위한 여러 개의, 예를들면 2개의 세정액 방출 노즐(720a)(720b)이 각각 설치되어 있다. 이 들 세정액 방출 노즐(720a)(720b)이은 회전척(20)의 회전 중심을 중심으로하여 점대칭으로 배치되어 있고, 예를들면 8인치 웨이퍼와 같이 반경이 큰 웨이퍼에 대해서도 유효하게 이면세정을 할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 이 들 방출 노즐의 수는, 1개 또는 3개이상 형성하여도 좋으며 그 수는 한정되지 않는다. 방출 노즐의 수가 여러 개인 경우에는 회전척(20)의 둘레방향을 따라서 등간격으로 배치한다.
이 경우, 상기 방출 노즐(720a)(720b)의 수직방향에 대한 경사각도(θ)는, 예를들면 45°정도로 설정하며 웨이퍼(60)의 고속회전시에는 웨이퍼 이면에서 흩날린 세정액이 외컵(23)의 내벽에 도달하고, 또 저속회전시에는 웨이퍼 흩날린 세정액이 내컵(24)의 내벽에 미치도록 구성되어 있다. 또 상기 경사각도(θ)는, 45°에 한정되지 않으며, 예를들면 25°∼65°의 범위내로 또 회전척(20)과의 회전수의 관계에서 수동으로 설정 가능하다.
그리고, 각 노즐(720a)(720b)의 연장방향과 웨이퍼(60)와의 교점은 상기 회전척(20)의 바깥둘레로부터 소정거리(L3), 예를들면 15㎜ 정도만큼 떨어지도록 노즐위치를 결정한다.
그리고, 상기 노즐(720a)(720b)은, 각각 배관(740)을 통하여 세정액 탱크나 공급펌프등들 가지는 세정액 공급부(760)에 접속되어 있다. 또, 이 세정액 공급부(760)는, 미리 세정공정등이 프로그램된, 예를들면 마이크로 프로세서 등으로 되는, 제어수단(780)으로부터의 제어신호에 의하여 제어된다. 이 제어수단(780)은 회전모터(21)의 회전수를 제어하며, 웨이퍼(60)의 이면 세정조작을 하고 있는 사이에, 회전척(20)의 회전수를 저속에서 고속(50∼1000 RPM)으로, 또는 그 반대로 변화시켜 웨이퍼 이면에 충돌한 세정액(L)의 수평방향으로서의 흩날림 각도등을 변화할 수 있도록 구성되어 있다.
그리고, 이 회전척(20)의 위 쪽에는 웨이퍼(60)상에 레지스트등의 도표액(L2)을 공급하기위한 레지스트액 공급노즐(40)이 전후좌우로 이동이 자유롭게 설치되어 있다.
이어서 이상과 같이 구성된 본 발명의 제6실시예의 동작에 대하여 설명한다.
본 발명은 도포장치의 제6실시예에 있어서는 이하와 같이 레지스트막 형성조작이 이루어진다.
우선, 회전척(20)상에 웨이퍼(60)를 놓고, 이것을 진공흡인에 의하여 회전척(20)에 흡착유지한다. 그리고 웨이퍼(60)를 유지한 상태에서 회전모터(21)를 구동하므로서 회전척(20) 및 이것에 흡착되는 웨이퍼(60)를, 예를들면 2000 RPM 의 회전수로 고속회전하며 이와 동시에 레지스트액 공급노즐(40b)로부터 소정량의 도포액(L2)을 웨이퍼(60)상에 떨어뜨려 공급한다. 이 때, 배기관(27)을 통하여 컵 내의 분위기는 흡인력으로 배기되고 있다.
공급된 도포액은 회전하는 웨이퍼(60)에 의하여 원심력을 부여받아 웨이퍼 중심으로부터 그 반경방향으로 고르게 퍼지면서 웨이퍼 표면에 고르게 도포되며, 나머지분은 고속회전에 의한 뿌림에 의하여 웨이퍼 주변부로부터 바깥방향으로 흩날리어 외컵(23)의 내벽면이나 내컵(24)의 외벽면에 부착하고, 또 안개상태의 도포액이 웨이퍼(60)의 옆면이나 뒷면에 부착한다. 그리고, 부착한 채 방치하여 두면 불순물의 발생원인으로 되고 가공수율의 저하를 초래하는 것으로 된다. 그래서 이와같이하여 소정시간의 웨이퍼(60)에의 도포공정이 종료하였다면, 제어수단(780)에 의하여 세정액 공급부(760)를 구동하여 양세정액 방출 노즐(720a)(720b)로부터 신나와 같은 세정액(L)을 방출하여 웨이퍼(60)의 뒷면 세정 및 사이드 린스를 하여 여기에 부착한 도포액을 제거한다.
이 뒤면세정을 하는 때에는, 세정액(L)을 방출한 채 제어수단(780)에 의하여 회전모터(21)를 제어하여 웨이퍼(60)의 회전수를, 예를들면 500∼2000 RPM 의 범위로 증감되어 변화하고 웨이퍼(60)의 뒤면에 충돌하여 흩날리는 세정액에 부여되는 원심력을 점점 증가 또는 점점 감소시킨다. 이에따라 흩날린 세정액은 외컵(23)의 내벽면 및 내컵(24)의 외벽면에 뿌려지고 이들 표면을 세정하는 것으로 된다.
즉, 제14도에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(60)가 고속회전하고 있는 경우, 예를들면 200 RPM 시에는 웨이퍼(60)의 뒷면에 충돌한 세정액(L)에는 비교적 큰 원심력이 부여되기 때문에, 세정액(L)은 웨이퍼 뒷면을 세정하면서 그 주변부(60a)까지 도달하며, 화살표(LO1)로 나타내는 바와 같이 거의 수평방향으로 흩날리어 외컵(24)의 외벽면(24a)에 부착하고, 이 부분을 흘러 내리면서 세정하는 것으로 된다.
그리고, 웨이퍼(60)의 회전수가 저하함에 따라서 세정액의 흩날림 방향은 수평방향에서 제14도에 나타낸 바와 같이, 서서히 하향경사하며 세정액은 내컵(24)의 외벽면(24a)에도 부착하는 것으로 된다.
특히, 웨이퍼(60)의 회전수를 가장 낮게 한 경우, 예를들면 50 RPM 시에는, 세정액에 부여되는 원심력은 꽤 작기 때문에, 웨이퍼 뒤면에 충돌한 세정액 웨이퍼(60)의 반경방향의 도중으로부터 화살표(LO4)로 나타내는 바와 같이 하향경사하여 낙하하고, 내컵(24)의 외벽면(24a)에 부착하고, 이것을 세정하면서 낙하하는 것으로 된다.
이와같은 웨이퍼 뒷면 세정조작은, 종래의 웨이퍼 뒷면 세정조작과 같은 시간, 예를들면 10 수초에 행하고, 그 후, 고속회전으로 신나의 뿌림 및 건조를 한다. 그리고, 세정액의 건조가 종료하였다면, 웨이퍼(60)를 다음의 처리기구를 향하여 반송하는 것으로 된다.
이와같이, 본 실시에에 있어서는, 웨이퍼의 레지스트막 형성조작마다 웨이퍼 뒷면의 세정과 컵(23)(24) 벽면의 세정을 동시에 하도록 하였기 때문에, 종래장치와 같이, 일정수의 웨이퍼를 처리 할 때마다 특별히 세정용 시간을 설정하여 용기세정작업을 할 필요가 없고, 레지스트 형성 처리의 가공수율을 향상시킬 수 있다.
특히, 제6실시예에 있어서는, 제13도에 나타낸 바와 같이, 세정액 방출노즐(720a)(720b)을 회전척(20)의 회전중심에 대하여 점대칭의 위치에 배치하였기 때문에, 예를들면 웨이퍼(60)의 크기가, 예를들면 8인치 웨이퍼와 같이 크더라도 웨이퍼(60)의 뒷면 및 외컵(23)과 내컵(24)의 벽면을 확실하게 세정할 수 있다.
또, 상기 제6실시예에 있어서는, 회전척(20)의 회전수를 500∼2000 RPM 의 범위내에서 변화하도록 설정하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 세정액의 흩날림 방향은 각 방출노즐(720a)(720b)의 경사각도(θ)에도 의존하기 때문에, 이 경사각도(θ)도 가미하여 회전척(20)의 회전수도 결정하고, 외컵(23)과 내컵(24)의 벽면에 세정액이 부착하도록 회전수를 제어한다. 이 때, 회전척(20)을 상하운동시켜도 좋다. 이렇게 하므로서 외컵(23)의 상부벽면, 또 내컵(24)의 상변면부를 더욱 유효하게 세정하는 것이 가능해 진다.
[제7실시예]
또, 제6실시예에 있어서는, 2개의 세정액 방출노즐(720a)(720b)의 경사각도(θ)를 함께 같은 수치로 설정하여 웨이퍼 뒷면 세정시에 있어서 웨이퍼의 회전수를 변화시키는 것에 의하여 외컵(23)의 내벽면 및 내컵(24)의 외벽면을 향하여 세정액을 흩날리게 하도록 하였으나, 제15도에 도시한 바와 같이, 구성하여도 좋다.
또, 제14도에 도시하는 장치와 동일 부분에 대해서는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.
즉, 한 쪽의 세정액 방출노즐(720)의 경사각도(θ2)를 제14도에 나타내는 경우와 같은 각도로서 회전척(20)의 주변부로부터의 거리(L3)도 약 15㎜ 정도로 설정한다. 그리고, 웨이퍼의 뒷면 세정조작시의 웨이퍼(60)의 회전수도 일정하게 하고 이 때의 세정액의 흩날림 방향(LO5)이 내컵(24)의 외벽면의 비교적 중심부 근방으로 향하도록 상기 회전척(20)의 회전수를 설정한다.
그리고, 다른 쪽의 세정액 방출노즐(720b)의 경사각도(θ3)를 상기 경사각도(θ2) 보다도 크게 설정하여 방출된 세정액이 웨이퍼의 반경방향의 대략 중앙부에 닿도록 하며 상기 웨이퍼 뒤면 세정시에 있어서의 회전수에 대하여 세정액의 흩날림 방향(LO6)이 거의 웨이퍼(60)의 표면에 대하여 수평방향이 되도록 한다. 즉, 상기 경사각도(θ3)를, 웨이퍼 뒷면으로부터 흩날리는 세정액이 외컵(23)의 내벽면에 도달할 수 있는 각도로 설정한다.
이와같이, 2개의 세정액 방출노즐(720a)(720b)의 경사각도를 미리 다르게 설정하여 둠으로서 웨이퍼 뒷면 세정시에 웨이퍼의 회전수를 변화시키지 않아도 외컵(23)의 내벽면 및 내컵(24)의 외벽면을 동시에 세정하는 것이 가능하며 상기한 실시예와 같은 작용효과를 발휘할 수 있다.
또, 제13도에서 제15도에 도시한 실시예의 도포장치에서는, 제16도에 도시한 바와 같이, 피도포체(웨이퍼)상에 소정량의 도포액을 떨어뜨려 공급하면서 피도포체, 예를들면 15초간, 500 RPM 의 범위로 회전시키고, 그 후, 3000 RPM 회전시키며 피도포체의 표면상에, 예를들면 1㎛ 두께의 레지스트막을 형성시킨다. 이 레지스트막 형성 후, 세정액 공급부를 구동하여 양 세정액 방출노즐로부터 세정액을 방출하면서 피도포체의 회전수를 5초마다 1000 RPM, 500 RPM, 100 RPM 및 50 RPM이라는 상태로 단계적으로 저감하여 피도포체의 뒷면 세정 및 사이드 린스를 하여 여기에 부착한 도포액 및 외컵 내벽면 및 내컵의 외벽면의 세정을 한다. 또, 세정 때에 피도포체의 회전수를 단계적으로 저감하는 대신에 증가하여도 좋으며 또 회전수도 무단계로 증감시켜도 좋다.
또 본 발명에 있어서 피처리체로서는 반도체 웨이퍼 외에, 프린트 기판, LCD 기판등에도 적용할 수 있으며, 또 본 발명은 레지스트 도포장치뿐만 아니라 현상에 도포장치, 에칭액 도포장치, 자성(磁性)액 도포장치, 세정장치등에도 적용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제6 및 제7실시예에 의하면, 다음과 같은 우수한 작용 효과를 발휘 할 수가 있다.
피처리체의 뒷면 세정과 용기의 벽면의 세정을 동시에 할 수 있기 때문에 장치와 같이 용기의 세정조작만을 단독으로 할 필요가 없고, 따라서 처리효율 내지는 생산효율을 크게 향상시킬 수 있다.
또, 용기의 구조 자체를 간단화할 수 있기 때문에, 장치 자체의 코스트를 크게 저감할 수 있을 뿐 만 아니라 보수 및 쉽게 할 수 있다.

Claims (20)

  1. 피도포체를 유지하여 회전하는 회전유지수단과, 이 회전유지수단을 둘러싸도록 설치되고 상기 피도포에에 공급 된 도포액(L2)의 흩날림을 방지하기 위한 용기와, 상기 회전유지수단에 설치되고, 또 상기 용기에 부착한 도포액(L2)을 세정하기위한 세정액(L)이 공급되는 세정용 치구를 구비하며, 이 세정용 치구는 상기 세정액(L)을 저유할 수 있는 저유부(35)를 가짐과 동시에 상기 회전유지수단의 회전에 의하여 상기 저유뷰(35)에 저유한 세정액(L)을 상기 용기를 향하여 토출하는 토출구멍(36)을 가지는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전유지수단이, 이동기구에 의하여 상 하운동이 자유로운 것을 특징으로 하는 도포장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 토출구멍(36)이, 세정용 치구의 외주부에 수평으로부터 각도를 변하여 여러개소에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 세정용 치구의 받이부(31)의 중심에는 원추형상의 돌기(34)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 토출구멍(36)이 한 개소에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 저유부(35)가 세정용 치구의 둘레 테두리의 하면측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 회전유지수단이, 회전착(20)인 것을 특징으로 하는 도포장치.
  8. 피도포체를 유지하여 회전하는 회전유지수단과, 이 회전유지수단을 둘러싸도록 설치되고 상기 피도포체에 공급된 도포액(L2)의 흩날림을 방지하기 위한 용기와, 상기 회전유지수단에 세정액 유도부(240a)를 구비하며, 상기 세정액 유도부(240a)를 향하여 상기 용기에 부착한 도포액(L2)을 세정하기 위한 세정액 공급노즐(40)을 맞닿게 설치하고, 이 공급노즐(40)로부터 분사되는 세정액(L)을 상기 회전유지수단의 세정액 유도부(240a)를 통하여 상기 용기내에 산포(散布) 시키도록 한 것을 특징으로 하는 도포장치.
  9. 피도포체를 유지하여 회전하는 회전유지수단과, 이 회전유지수단을 둘러싸도록 설치되고 상기 피도포체에 공급된 도포액(L2)의 흩날림을 방지하기 위한 용기를 구비하며, 상기 회전유지수단이 상기 용기내에 부착한 도포액(L2)을 세정하기 위한 세정액을 저유할 수 있는 저유부를 가짐과 동시에 상기 회전유지수단의 회전에 의하여 저유부의 세정액(L)을 상기 용기내를 향하여 토출하는 토출구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  10. 제8항에 있어서, 회전유지수단을 회전축선방향으로 왕복이동이 가능하게 형성하여 되는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 세정액 유도부(240a)가 상기 회전유지수단의 하부측에 그 외주부와 일단으로부터 타단을 향하여 구배를 이루어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 저유부가, 회전유지수단의 이면측에 형성한 여러 개의 세정액 받이부(31)임과 동시에, 이 세정액 받이부(31)에 1개의 세정액 공급노즐이 이동이 자유롭게 대응하며, 또 토출구멍이 상기 세정액 받이부(31)에 각각 연결되어 통하고 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 회전유지수단의 이면측의 둘레 테두리부에 상기 토출구멍과 연결되어 통하는 고리형상 통형의 저유부를 설치함과 동시에 세정액 공급노즐을 이 저유부에 대향시킨 것을 특징으로 하는 도포장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 회전유지수단을 속이 빈 원반형상으로 하여 저유부를 형성함과 동시에 그 상면 중심부에 세정액 도입구(430)를 설치한 것을 특징으로 하는 도포장치.
  15. 제8항에 있어서, 상기 회전유지수단이, 회전척인 것을 특징으로 하는 도포장치.
  16. 피처리체를 유지하여 회전하는 회전유지수단과, 상기 회전유지수단을 둘러싸도록 설치되어 상기 피처리에에 공급된 도포액(L2)의 흩날림을 방지하기 위한 용기와, 상기 회전유지수단에 유지된 상기 피처리에의 이면을 향하여 세정액을 방출하는 세정액 방출노즐(720a)(720b)과, 상기 피처리체의 이면을 세정할 때에 상기 회전유지수단의 회전속도를 변화시키기 위한 제어수단(780)을 설치하여, 상기 피처리체의 이면에 닿은 상기 세정액을 상기 용기의 벽면을 향하여 흩날리도록 구성한 것을 특징으로 하는 도포장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 세정액 방출노즐(720a)(720b)이, 상기 회전유지수단의 회전축(230)에 대하여 소정의 경사각을 가지고 여러 개가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  18. 피처리체를 유지하여 회전하는 회전유지수단과, 상기 회전유지수단을 둘러싸도록 설치되어 상기 피처리체에 공급된 도포액(L2)의 흩날림을 방지하기 위한 제1용기와, 제2용기를 구비하며, 상기 피처리체를 향하여 방출된 세정액(L2)이 상기 제1용기에 도달하도록 설정된 제1세정액 방출노즐과, 상기 피처리체를 향하여 방출된 세정액(L2)이 상기 제2용기에 도달하도록 설정된 제2세정액 방출노즐을 구비하도록 구성한 것을 특징으로 하는 도포장치.
  19. 제17항에 있어서, 어러 개가 설치된 상기 세정액 방출노즐(720a)과 (720b)의 경사각이 동일하게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 도로장치.
  20. 제17항에 있어서, 어러 개가 설치된 상기 세정액 방출노즐(720a)과 (720b)의 경사각이 서로 다르게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
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