KR100212023B1

KR100212023B1 - 레지스트 도포장치

Info

Publication number: KR100212023B1
Application number: KR1019960017656A
Authority: KR
Inventors: 기미오 모토다; 기요히사 다테야마; 노리유키 아나이
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론 가부시키가이샤
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR960042125A; TW406216B; US5688322A

Abstract

레지스트 도포장치는, 승강가능하게 설치되고, 수취한 기판을 유지하고, 기판과 함께 스핀회전하는 스핀척과, 이 스핀척상의 기판에 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급원과, 스핀척상의 기판을 둘러싸고, 스핀척과 연동하여 회전되고, 기판으로 부터 원심분리되는 레지스트액을 받는 회전컵과, 이 회전컵 주위에 설치되고, 회전컵내로 부터 방출되는 폐기물을 받아내고, 받아낸 폐기물이 모이는 집합공간을 가지는 드레인컵과, 이 집합공간에 개구하는 배액구를 가지며, 이 배액구를 통해서 집합공간에 모인 폐기물 중 액체성분을 배출하는 배액통로와, 집합공간에 연이어 통하는 배기구를 가지며, 이 배기구를 통해서 집합공간에 모인 폐기물 중 가스성분을 배기하는 배기통로와, 가스성분을 집합공간로 부터 배기통로쪽으로 안내하기 위해서, 적어도 배액구보다도 높은 위치에 설치된 배기안내통로와, 이 배기안내통로에 설치되고, 가스성분을 따라 가는 기류가 충돌하면, 이것에 포함되는 액체성분은 응측시키고, 액체성분이 배기통로쪽으로 가는 것을 저지하는 기액분리부재를 구비한다.

Description

레지스트 도포장치

제1도는 LCD용 기판을 레지스트 처리하기 위한 레지스트 처리시스템을 나타낸 전체 개요 사시도.

제2도는 본 발명의 실시형태에 관계되는 레지스트 도포장치를 나타낸 단면 블록도.

제3도는 LCD용 유리기판을 유지한 메인아암 및 스핀척을 나타낸 사시도.

제4도는 드레인컵 및 회전컵의 일부를 각각 절결하여 나타낸 확대단면 모식도.

제5도는 다른 드레인컵 및 회전컵의 일부를 각각 절결하여 나타낸 확대단면 모식도.

제6도는 다른 드레인컵 및 회전컵의 일부를 각각 절결하여 나타낸 확대단면 모식도.

제7도는 다른 드레인컵 및 회전컵의 일부를 각각 절결하여 나타낸 확대단면 모식도.

제8도는 다른 드레인컵 및 회전컵의 일부를 각각 절결하여 나타낸 확대단면도.

제9도는 다른 드레인컵 및 회전컵의 일부를 각각 절결하여 나타낸 확대단면도.

제10도는 록기구를 구비한 스핀척 및 회전컵을 나타낸 분해사시도.

제11도는 회전컵을 스핀척에 연결하는 다른 록기구를 나타낸 확대단면도.

제12도는 회전컵을 스핀척에 연결하는 다른 록기구를 나타낸 확대단면도.

제13도는 회전컵을 스핀척에 연결하는 다른 록기구를 나타낸 확대단면도.

제14도는 종래의 스핀척 시일부를 나타낸 확대단면도.

제15도는 실시형태에 관계되는 스핀척 시일부를 나타낸 확대단면도.

제16도는 다른 실시형태에 관계되는 스핀척 시일부를 나타낸 확대단면도.

제17도는 다른 실시형태에 관계되는 스핀척 시일부를 나타낸 확대단면도.

제18도는 레지스트 도포장치의 동작을 설명하기 위해서 장치의 일부를 절결 하여 나타낸 부분 단면도.

제19도는 레지스트 도포장치의 동작을 설명하기 위해서 장치의 일부를 절결 하여 나타낸 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 회전컵 2A : 상부개구(처리공간)

2B : 개구부 2C : 회전컬러

2D : 바닥부 4 : 뚜껑

4A : 바깥뚜껑 6 : 스핀척

8 : 시일기구 8A : 홈

8B, 8C, 8D, 8E : O링 10 : 록(LOCK)기구

10A : 오목부 10B, 10E, 10F : 돌기

10C : 볼록부 10D, 10G : 오목홈

12 : 승강구동부 14 : 수직축

16 : 스프링 축받이 18, 26 : 종동풀리

20, 28 : 구동벨트 22, 30 : 구동풀리

24 : 스핀모터 32 : 공동축

36 : 노즐 38 : 베어링

40 : 승강기구 42 : 승강아암

45 : 하부 공간 46, 47 : 상부 클리어런스

50, 250, 350 : 드레인컵 50A : 바닥내벽

52A, 52B : 배액구멍 54 : 드레인통로

55 : 이너링 56 : 배기안내통로

56A, 56E : 언덕부 58 : 배기통로

60A, 60B, 60C, 60D, 60E : 차단부재 62 : 필터

64A : 제1노즐 64B : 제2노즐

66 : 서포트 71 : 카세트 스테이지

72 : 반출입 핀셋 74 : 메인 아암

81 : 브러시 세정 유니트 82 : 제트수 세정 유니트

83 : 레지스트 도포 유니트 84 : 어드히젼 유니트

85 : 냉각 유니트 86 : 가열 유니트

87 : 현상 유니트 91 : 반출입 핀셋

92 : 받아 넘김대 93 : 노광장치

95 : 제어부 96 : 배액부

97 : 배기부 98 : 크리닝액 공급원

98a : 배관 99 : 센서

102 : 회전컵 106 : 스핀척

108B : 0링 108C, 108D : 접촉면

200 : 덕트 264 : 노즐

355 : 이너링 357 : 수직 간막이벽

359 : 천정내벽 360 : 제3노즐

362 : 분사구 364 : 제1노즐

365 : 제2노즐

본 발명은 액정표시 디스플레이(LCD)용 유리기판이나 반도체 웨이퍼와 같은 기판에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포장치에 관한 것이다.

LCD의 제조공정에 있어서는, 반도체 디바이스의 제조공정과 같은 포토리소그래피기술을 이용하여 유리기판 위에 ITO(Indium Tin Oxide)의 박막전극이나 회로패턴을 형성한다. 먼저 유리기판을 세정하고, 어드히전처리하고, 냉각하고, 기판상에 레지스트를 도포한다. 또한, 도포 레지스트를 베이킹하고, 노광한다. 그리고, 노광 레지스트에 현상액을 뿌려서 현상, 린스, 건조한다.

레지스트 도포공정에는, 통상, 스핀코터가 이용된다. 스핀코터의 스핀척상에 기판을 얹어놓고, 이것을 회전시키면서 윗쪽 공급관으로 부터 기판상에 레지스프액을 떨어뜨린다. 스핀척 및 기판은 회전컵 및 드레인컵에 의해서 주위가 둘러싸여 있다. 이때문에, 기판으로 부터 원심분리되는 레지스트액은, 회전컵 및 드레인컵에 의해서 받아들여지고, 드레인컵의 배액통로를 통해서 외부로 배출되므로, 주위를 오염시키지 않는다. 또한, 드레인컵에는 배액통로 외에 배기통로가 설치되어 있다. 이 배기통로의 배기구는 배액통로의 배액구보다도 높은 위치에 설치되어서, 분무상태의 배액이 배기구쪽으로 돌아 들어가기 어렵게 하고 있다.

또한, 회전컵 바닥면의 개구부는 스핀척 시일부에 의해서 액체가 밀폐적으로 시일되어 있다. 이에 의해서 아래쪽 회전기구 및 승강기구에 레지스트액이 부착하지 않고, 이들 기구의 오염이 방지되도록 되어 있다.

그러나, 종래의 스핀코터에는 아래와 같은 문제점이 있다.

첫째로, 장기간에 걸쳐서 사용하는 중에, 분무상태의 폐액이 배액구와 배기구 사이의 언덕부로 돌아 들어가고, 이것이 배기구 근방이나 회전컵 뒷면에 부착하여 이들을 오염시켜 버린다.

둘째로, 스핀척 회전기구에 있어서는, 종등풀리 및 벨트를 공통의 구동축 및 구동풀리에서 구동하도록 하고 있기 때문에, 본래의 회전컵과 스핀척은 동기하여 회전하는데, 실제로는 기동시에 양자간에 회전의 어긋남이 발생하게 된다. 이 양자간의 회전이 어긋남에 의해서 회전컵과 스핀척과의 사이에 마찰을 발생시켜서, 스핀척 시일부가 손상을 받는다. 손상된 스핀척 시일부로 부터 액체가 새면, 아래쪽 회전기구나 승각기구가 액체로 오염된다. 또한, 스핀척 시일부가 마모됨으로써 파티클이 발생하고, 이것이 레지스트막에 부착한다는 문제도 있다.

세째로, 제14도에 나타낸 바와 같이, 종래의 스핀척 시일부(108)에 있어서는, 회전컵(102)의 홈(108A)안에 0링(108B)을 삽입하고, 이것을 스핀척(106)으로 눌러서 부착함으로써 양 부재(102,106)사이를 시일하고 있다. 그러나, 높은 시일성을 얻기 위해서는 0링(108B)을 프레스하는 승강기구의 파워를 증대시킬 필요가 있고, 장치가 대형화된다는 문제가 있다. 특히, 퍼플로로(불화 에틸렌계 수지)제의 0일(108B)은 다른 고무계 재료보다도 단단하므로, 0링(108B)에 누르는 힘을 크게 가하지 않으면 높은 시일성이 발휘되지 않는다.

본 발명이 목적하는 바는, 드레인컵내의 분무상태의 액체성분이 배기구쪽으로 돌아들어가는 것을 유효하게 방지할 수 있음과 동시에, 장기간의 사용중에 발생한 드레인컵내의 오염을 유효하게 제거할 수 있는 레지스트 도포장치를 제공하는데에 있다.

또한, 본 발명이 목적하는 바는, 기동시에 회전컵과 스핀척과의 회전이 어긋남을 유효하게 방지할 수 있는 레지스트 도포장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명이 목적하는 바는, 회전컵과 스핀척과의 사이의 시일부가 높은 시일성을 가지는 레지스트 도포장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 레지스트 도포장치는, 승강가능하게 설치되고, 수취한 기판을 유지하고, 기판과 함께 스핀회전하는 스핀척과,

이 스핀척상의 기판에 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급수단과,

상기 스핀척상의 기판을 둘러싸고, 상기 스핀척과 연동하여 회전되고, 기판으로부터 원심분리되는 레지스트액을 받는 회전컵과,

이 회전컵 주위에 설치되어서, 상기 회전컵 내로 부터 방출되는 폐기물을 받아내고, 받아낸 폐기물이 모이는 집합공간를 가지는 드레인컵과,

이 집합공간에 개구하는 배액구를 가지며, 이 배액구를 통해서 상기 집합공간에 모인 폐기물 중 액체성분을 배출하는 배액통로와,

상기 집합공간에 연이어 통하는 배기구를 가지며, 이 배기구를 통해서 상기 집합공간에 모인 폐기물 중 가스성분을 배기하는 배기통로와,

상기 가스성분을 상기 집합공간로 부터 상기 배기통로쪽으로 안내하기 위해서, 적어도 상기 배액구보다도 높은 위치에 설치된 배기안내통로와,

이 배기안내통로내에 설치되고, 상기 가스성분을 따라가는 기류가 충돌하면, 이것에 포함되는 액체성분을 응측시켜서, 액체성분이 상기 배기통로 쪽으로 가는 것을 저지하는 기액분리부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

드레인컵의 집합공간에 모인 폐기물은, 레시즈트 및 그 용제외에 미소한 파티클이나 알칼리 이온 등의 이물질도 포함하는 것이다. 이와 같은 폐기물 중에 포함되는 액체성분의 대부분은 드레인 통로를 통해서 배출되는데, 그 일부는 분무상태가 되어 배기통로쪽으로 침입한다. 그러나 분무상태의 액체성분은, 배기안내통로내에서 기액분리부재에 충돌하고, 응축액화되어, 여기에서 침입이 방지된다.

본 발명의 제2관점에 의하면, 회전컵과 스핀척과의 사이에 록기구를 설치하고, 양자를 연결하여 완전 동기회전시키고 있으므로, 회전컵과 스핀척과의 사이의 회전어긋남이 방지된다.

본 발명의 제3관점에 의하면, 시일수단으로서 여러단 중첩된 0링부재를 회전컵과 스핀척과의 사이에 삽입하므로, 경도가 높은 0링 부재라도, 작은 압력으로 충분한 시일성이 확보된다.

[실시예]

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다.

제1도에 나타낸 바와 같이, 레지스트 처리시스템은, 로드/언로드부와, 2개의 프로세스부와, 2개의 인터페이스부를 구비하고 있다. 로드/언로드부에는 카세트 스테이지(71)가 설치되고, 여러개의 카세트(C1,C2)가 카세트 스테이지(71)위에 얹어 놓이도록 되어 있다. 카세트(C1)에는 여러장의 미처리된 유리기판(S)이 수납되고, 카세트(C2)에는 여러장의 처리완료된 유리기판(S)이 수납되어 있다. 또한, 로드/언로드부에는 기판(S)을 반입 또는 반출하기위한 반출입 핀셋(72)이 설치되어 있다.

제1프로세스부는 브러시 세정 유니트(81), 제트부 세정 유니트(82), 2개의 레지스트 도포 유니트(83), 어드히젼 유니트(84) 및 냉각 유니트(85)를 구비하고 있다. 또한, 제1프로세스부의 중앙통로에는 메인아암(74)이 주행가능하게 설치되어 있다. 제2프로세스부는, 받아 넘김대(75)를 구비한 제1인터페이스부에 의해서 제1프로세스부에 연결되어있다. 제2프로세스부는, 여러개의 가열 유니트(86) 및 2개의 현상 유니트(87)를 구비하고 있다. 이 제2프로세스부의 중앙통로에도 메인아암(74)잉 주행가능하게 설치되어 있다.

또한, 제2인터페이스부에 의해서 제2프로세스부는 노광장치(93)에 연결되어 있다. 이 제2인터페이스부는, 기판(S)을 반입 또는 반출하기 위한 반출입 핀셋(91) 및 받아 넘김대(92)를 구비하고 있다.

제2도에 나타낸 바와 같은 레지스트 도포장치가, 각 레지스트 도포 유니트(83)냉에 각각 설치되어 있다. 레지스트 도포장치는, 스핀척(6)과, 회전컵(2)과, 드레인컵(50)과, 배액부(96)와, 배기부(97)와 크리닝액 공급원(98)과, 제어부(95)를 구비하고 있다. 제어부(95)의 출력측은 스핀(6)의 회전구동부(24) 및 승강구동부(12), 배액부(96)의 구동부, 배기부(97)의 구동부, 크리닝액 공급원(98)의 구동부에 각각 접속되어 있고, 이들 구동부는 제어부(95)에 의해서 각각 제어되도록 되어 있다.

드레인컵(50)의 드레인통로(54)는 배액부(96)의 배관에 연이어 통하여 있다. 또한, 드레인컵(50)의 배기통로(58)는 배기부(97) 덕트에 연이어 통하여 있다. 또한, 각 노즐(64A,64B)은 크리닝액 공급원(98)의 배관(98a)에 각각 연이어 통하여 있다.

회전컵(2)은 구동기구에 의해서 수직축(14)주위에 회전이 가능하게 지지되어 있다. 한편, 스핀척(6)은 구동기구에 의해서 수직축(14)주위에 회전이 가능하게, 또한 승강이 가능하게 지지되어 있다. 회전컵(2) 하부에는 회전컬러(2C)가 형성되어 있다. 스핀척(6)의 수직축(14)은, 이 회전컬러(2C)안을 통해서, 그 아래끝단부가 승강구동부(12)에 연결되어 있다. 또한, 승강구동부(12)는 에어실린더를 포함하는 기구이다.

스핀척(6)은 상면부에 개구하는 진공배기통로(도시하지 않음)를 구비하고 있고, 기판(S)을 흡착유지하는 기능을 가지고 있다. 스핀척(6)의 진공배기통로는 수직축(14)내에 형성되고, 외부의 진공펌프(도시하지 않음)의 흡입구에 연이어 통하여 있다. 제3도에 나타낸 바와 같이, 기판(S)은, 메인아암(74)에 의해서 레지스트 도포 유니트(83) 안에 반입되고, 또한 상승된 스핀척(6)위에 옮겨 싣게 되어 있다.

회전컵(2)의 바닥면 중앙부에는 개구부(2B)가 형성되어 있고, 그 개구테두리에는 회전컬러(2C) 윗테두리가 접속되어 있다. 회전컵(2)에는 뚜껑(4)이 덮여지고, 컵(2)의 상부개구(2A)가 뚜껑(4)에 의해서 막히도록 되어 있다. 또한 이 실시형태에서는, 회전컵(2) 및 뚜껑(4)은 일체적으로 회전하는 회전용기를 이루는 것이다.

제18도에 나타낸 바와 같이, 뚜껑(4)은 승강기구(40)의 아암(42)에 의해서 승강이 가능하게 지지되어 있다. 뚜껑(4)을 회전컵(2)에 덮으면, 기판(S)에 레지스트액을 도포하기 위한 처리공간(2A)가 형성된다. 또한, 제8도, 제9도에 나타낸 바와 같이, 드레인컵(50, 250, 350)각각에도 바깥뚜껑(4A)이 덮이도록 되어 있다. 이 바깥뚜껑(4A)은 승강기구의 아암(도시하지 않음)에 의해서 승강이 가능하게 지지되어 있다.

제2도, 제19도에 나타낸 바와 같이, 뚜껑(4) 중심부에는 노즐(36)이 베어링(38)을 통해서 부착되어 있다. 이 노즐(36)은 레지스트액 공급원(도시하지 않음)에 연이어 통하여 있고, 스핀척(6)위의 기판(S)에 레지스트액을 분사하도록 되어 있다. 또한, 노즐(36)의 일부는 승강아암(42)에 고정되어 있다.

수직축(14)은, 스프라인 축받이(16), 종동풀리(18), 구동벨트(20)를 통해서 구동풀리(22)에 연결되어 있고, 스핀모터(24)에 의해서 회전 구동력이 부여되도록 되어 있다. 마찬가지로, 회전컬러(2C)는, 종동풀리(26), 구동벨트(28)를 통해서 구동풀리(30)에 연결되어 있다. 또한, 구동풀리(22)와 구동풀리(30)와는 공동축(32)에 배치되어 있고, 공통의 스핀모터(24)에 의해서 회전구동력이 부여되도록 되어 있다. 이 때문에, 스핀척(6)과 회전컵(2)과는 동기하여 회전할 수 있도록 되어 있다.

또한, 회전컵(2) 바닥부(2D)의 윗면과 스핀척(6)의 아래면과의 사이에는 시일기구(8)가 설치되고, 이 시일기구(8)에 의해서 스핀척(6) 주위의 기류의 흐트러짐을 방지할 수 있고, 균일한 레지스트 막두께를 얻을 수 있다.

다음으로, 제4도 내지 제9도를 참조하면서 회전컵 및 드레인컵에 대하여 상세하게 설명한다.

회전컵(2)은 스핀척(6)위의 기판(S)을 둘러싸도록 설치되어 있다. 또한 드레인컵(50)은 회전컵(2)을 둘러싸도록 설치되어 있다. 이 드레인컵(50)은 고정부재(도시하지 않음)에 고정되어 있다. 회전컵(2)의 바깥둘레면부에는 다수의 배액구멍(52A)이 형성되어 있고, 기판(S)으로 부터 원심분리된 레지스트액이 배액구멍(52A)을 통해서 처리 공간(2A)내로 부터 방출되도록 되어 있다. 또한, 회전컵(2)의 바닥부 테두리부에도 다수의 배액구멍(52B)이 형성되고 있고, 기판(S)으로 부터 원심분리된 레지스트액이 배액구멍(52B)을 통해서 처리 공간(2A)내로 부터 방출되도록 되어 있다. 이들 배액구멍(52A, 52B)을 통해서 처리 공간(2A)내로 부터 방출된 폐기물은, 하부공간(45)에 모이고, 드레인 통로(54)를 통해서 드레인컵(50)으로 부터 배출된다. 또한, 이 폐기물에는 레지스트 및 용제외에 미량의 파티클이나 알칼리이온 등의 이물질이 포함되어 있다. 또한, 배액구멍(52A, 52B)의 형상은, 반드시 원이 않이어도 좋고, 가로로 길거나 또는 슬릿형상이어도 좋다.

또한, 드레인컵(50)의 수직내벽과 회전컵(2)의 바깥둘레면부와의 사이에는 상부 클리어런스(46)가 형성되어 있다. 이 상부 클리어런스(46)는, 배액구멍(52A)을 통해서 방축되는 액체의 아래쪽으로의 흐름을 좋게 하기 위해서, 지나치게 좁게하지 않도록 하는 쪽이 바람직하다.

하부 공간(45)는 드레인 컵(50)의 수직내벽, 이너링(55)의 바깥둘레벽, 및 바닥내벽(50A)에 의해서 규정되어 있다. 이 하부 공간(45)는 드레인통로(54)를 통해서 배출되는 액체의 아래쪽으로의 흐름을 좋게 하기 위해서, 허용되는 범위에서 가능한한 충분하게 크게하는 쪽이 바람직하다.

이너링(55)은 배기통로(58)의 개구부를 덮고 있고, 이 이너링(55)과 드레인 컵(50)의 언덕부(56A)와의 사이에 배기안내통(56)가 형성되어 있다.

또한, 드레인통로(54)의 개구부는, 배기통로(58)의 개구부보다도 낮은곳에 위치해 있다. 환언하면, 드레인컵(50)의 바닥면부에는 언덕부(56A)가 형성되고, 이 언덕부(56A)는 바닥내벽(50A)보다도 높은 곳에 위치해 있다. 더 환언하면, 배기안내통로(56)는 드레인통로(54)의 개구부보다도 높은 곳에 위치해 있다.

제4도에 나타낸 바와 같이, 배기안내통로(56)의 입구(상류측 개구)에는 필터(62)가 설치되어 있다. 배기통로(58)로 유도되는 분무는 필터(62)에 의해서 기액분리되고, 분리된 액체성분은 드레인통로(54)쪽으로 배출되는 한편, 분리된 가스성분은 배기통로(58)쪽으로 배출되도록 되어 있다. 또한, 필터(62)에는 스테인레스강과 같은 내식성 와이어를 그물코 형상으로 배치한 것, 펀칭 메탈, 수지 등의 섬유를 짠 것을 이용하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 오스테나이트계 스레인레스강제의 금그물을 이용하고 있다.

드레인컵(50)의 언덕부(56A)에는 링형상의 제1노즐(64A) 및 차단부재(기액분리부재)(60A)가 설치되어 있다. 제1노즐(64A)은 배관(98a)을 통해서 크리닝액 공급원(98)에 연이어 통해 있다. 크리닝액 공급원(98)에는 크리닝액으로서 예를 들면 신나 등의 용제가 수용되어 있다. 제1노즐(64A)의 분사구는 배기안내통로(56)의 입구측으로 향해지고, 제1노즐(64A)로 부터는 필터(62) 및 이너링(55)의 내벽을 향해서 크리닝액이 분사되도록 되어 있다. 차단부재(60A)는, 언덕부(56A)의 적단한 장소에 설치되고, 분무기류를 충돌시켜서 응축액화시킴과 동시에, 언덕부(56A)에 얹혀서 퇴적하려고 하는 액체성분을 여기에서 막는 역할을 가지고 있다.

또한, 이너링(55)의 윗면과 회전컵 바닥부(2D)의 아래면과의 사이에 클리어런스(47)가 형성되어 있으나, 이 클리어런스(47)내에 있어서 이너링(55)으 윗면에도 폐기액이 얹혀 퇴적한다. 이 때문에, 클리어런스(47)내에도 링형상의 제2노즐(64B) 및 차단부재(60B)를 설치하고 있다. 제2노즐(64B)은 배관(98a)을 통해서 크리닝액 공급원(98)에 연이어 통해 있다. 제2노즐(64B)의 분사구는 드레인컵(50)의 수직내벽 및 이너링(55)의 바깥면으로 향해 있다.

제5도 내지 제9도는 각종 변형예의 장치를 나타낸 것이다.

제5도에 나타낸 바와 같이, 기액분리부재로서 링형상의 파이프(60C)를 언덕부(56A)위에 설치하여도 좋다. 또한, 제6도에 나타낸 바와 같이, 기액분리부재로서 1개의 필터(62)를 단독으로 배기안내통로(56)의 입구에 설치하여도 좋다. 또한, 제7도에 나타낸 바와 같이, 기액분리부재로서 2종의 필터(62A, 62B)를 배기안내통로(56)입구에 설치함과 동시에, 기액분리부재로서 더블링형상의 차단부재(60C, 60D)를 언덕부(56A)위에 설치하여도 좋다.

그러나, 상기 장치를 장기간에 걸쳐서 사용하면, 필터(62)에 부착한 레지스트가 건조 고체화되어서, 필터(62)에 막힘을 발생시키고, 배기효율이 저하하는 경우가 있다. 그래서, 제8도에 나타낸 바와 같이, 노즐(264)을 배기안내통로(56)안에서 언덕부(56A)로 부터 떠오르게 하여 서포트(66)로 지지하고, 노즐(264)로 부터 분사되는 크리닝액이 필터(62)에 직접 부착되도록 한다. 이에 의해서 필터(62)의 막힘이 해소되고, 소망하는 배기효율이 얻어진다.

필터세정용 노즐(264)을 기동시키는 타이밍으로서는, 소정의 사용시간경과마다, 또는 소정로트의 처리전이나 종료마다 정기적으로 기동시키는 것이 바람직하다. 또는, 제2도에 나타낸 바와 같이, 배기통로(58)에 배리량 센서(99)를 설치하고, 배기량을 온라인으로 계측하도록 하여도 좋다. 센서(99)에 의한 계측배기량이 저하한 경우에, 자동적으로 세정노즐(264)(64A)을 기동시키도록 하여도 좋다.

또한, 덕트(200) 직경을 크게 하여 배기통로(58)을 확장하면, 배기효율이 상승한다. 또한, 제1차단부재(60E)를 노즐(264) 뒷쪽(하류측)에 설치하면, 언덕부(56E)에 얹어진 액체성분의 배리통로(58)쪽으로의 침입이 방지된다. 이 제1차단부재(60E)는, 드레인통로(54)를 형성하는 배관(54a, 65)의 끝단부를 구부려서 형성되어 있다. 또한, 제2차단부재(60F)를 클리어런스(47)에 배치하고 있다.

제9도에 나타낸 바와 같이, 대형 덕트(300)를 드레인컵(350) 바깥측에 설치하고, 배기통로(58)를 한층 더 확장하여도 좋다. 또한, 배기안내공간(56)내에는 제1 및 제2노즐(364, 365)을 설치하여도 좋다. 제1노즐(364)로 부터는 이너링(355), 수직 간막이벽(357) 및 필터(62) 각각에 크리닝액이 분사되도록 되어 있다. 제2노즐(365)로 부터는 드레인컵 수직벽(357) 및 천정내벽(359)에 크리닝액이 분사되도록 되어 있다.

또한 제3노즐(360)을 클리어런스(47)에 설치하고, 회전컵 바닥부(2D)아래면 및 이너링(355)의 윗면에 분사구(362)로 부터 크리닝액을 각각 분사하도록 하여도 좋다.

다음으로, 제10도 내지 제13도를 참조하면서 회전컵과 스핀척을 연결하는 록기구에 대하여 설명한다.

제10도, 제11도에 나타낸 바와 같이, 회전컵 바닥부(2D)와 스핀척(6)과는 록기구(10)에 의해서 서로 연결되어 있다. 회전컵 바닥부(2D)의 윗면 테두리부에는 2개의 오목부(10A)가 형성되어 있다. 한편, 스핀척(6) 아래면에는 돌기(10B)가 형성되어 있다. 제11도에 나타낸 바와 같이, 돌기(10B)를 각 오목부(10A)에 각각 끼워 넣으면, 회전컵(2)은 스핀척(6)과 함께 완전하게 동기회전되게 된다.

제12도에 나타낸 바와 같이, 회전컵 바닥부(2D) 윗면의 일부를 쌓아올려서 1쌍의 볼록부(10C)를 형성하고, 이 1쌍의 볼록부(10C)의 상호간에 설치된 오목홈(10D)에 스핀척(6)의 돌기(10E)를 끼워넣도록 하여도 좋다. 또한, 제13도에 나타낸 바와 같이, 스핀척(6)쪽에 오목홈(10G)을 형성함과 동시에, 회전컵 바닥부(2D)쪽에는 돌기(10F)를 형성하고, 이 돌기(10F)를 오목홈(10G)에 끼워넣도록 하여도 좋다.

다음으로, 제14도~제17도를 참조하면서 회전컵과 스핀척을 액체 밀폐적으로 시일하는 스핀척 시일기구에 대하여 설명한다.

스핀척 시일기구에 고무계 등의 연질의 0링을 이용하면, 장기간 사용하고 있는 중에 0링이 변형된 상태에서 원래의 형상으로 복귀하지 않게 되고, 소망하는 시일성을 얻을 수 없게 된다는 문제가 있다. 한편, 고강성율의 0링을 이용하면, 종래의 승강기구에 의한 누르는 힘(예를 들면, 8kg정도의 무게)에서는 0링이 충분히 균일하게 변형하지 않으므로, 높은 시일성을 얻을 수 없다.

제14도에 나타낸 바와 같이, 0링(108B)의 접촉면(108C, 108D)이 확대하도록, 누르는 힘을 높이면, 스핀척(106)이나 회전컵(102)이 변형하여, 소망하는 평탄도를 얻을 수 없다는 문제가 있다.

제15도에 나타낸 바와 같이, 회전컵(2)쪽의 홈(8A)을 깊게 하고, 홈(8A) 안에 2개의 0링(8B, 8C)를 중첩하여 배치하여도 좋다. 이와같이 하면, 누르는 힘이 더블 0링(8B, 8C)의 변형에 분산하여 작용하고, 고강성율의 0링이라도 충분히 변형하여 양호한 시일성을 확보할 수 있다. 또한, 제16도에 나타낸 바와 같이, 회전컵(2)쪽의 홈(8A)을 한층 더 깊게 하고, 홈(8A) 안에 3개의 0링(8B, 8C 8D)을 중첩하여 배치하여도 좋다. 또한, 제17도에 타타낸 바와 같이, 속이 빈 0링(8E)을 홈(8A) 안에 삽입 배치하여도 좋다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 레지스트 도포장치의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 제18도에 나타낸 바와 같이, 뚜껑(4)을 상승시켜서 회전컵(2)으로 부터 떨어뜨려 놓고, 스핀척(6)을 상승시켜서, 메인아암(74)으로부터 스핀척(6)에 기판(S)을 받아넘긴다. 스핀척(6)은 기판(S)을 흡착유지한다. 이어서 스핀척(6)을 하강시키고, 스핀척(6)을 회전컵(2) 바닥부에 록기구(10)를 통해서 연결한다. 이 때, 시일기구(8)에 의해서 스핀척(6) 및 회전컵(2) 양자는 액체밀폐적으로 시일된다. 제19도에 나타낸 바와 같이, 윗쪽 노즐(36)로 부터 레지스트액(R)을 기판(S) 중앙부에 소정량 적하한다.

모터(24)를 기동시키고, 회전컬러(2C)와 승강축(14)을 같은 회전속도로 회전시킨다. 또한, 록기구(10)에 의해서 회전컵(2)과 스핀척(6)이 연결고정되어 있으므로, 양자(2, 6)가 동기회전하고, 양자간에 회전속도의 어긋남이 발생하지 않는다.

기판(S)으로 부터 원심분리된 도포액은, 회전컵(2)의 바닥부 바깥테두리 및 측부에 설치된 배액구멍(52A, 52B)을 통해서 드레인컵(50)내로 배출된다. 그리고, 드레인컵(50) 바닥부에 설치된 드레인구멍(54)으로 부터 외부로 배출된다. 동시에 배기통로(58)를 통해서 드레인컵(50)내의 배기도 행하여지나, 배기중에 포함되는 분무상태의 액체는 필터(62) 및 차단부재(60)에 의해서 포착 또는 정지되고, 재응축되어서 드레인구멍(54)으로 부터 배출된다. 또한, 필터(62)의 막힘이 발생한 경우에는, 노즐(64)로 부터 세정액을 필터(62)에 분사한다.

상기 실시형테에서는 LCD용 기판의 레지스트 처리 시스템에 본 발명의 레지스트 도포장치를 조립한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 레지스트 도포장치는 단독장치로 하여도 사용할 수 있다.

특히, 회전컵(2)과 스핀척(6)의 회전기구에 대하여 2계통의 벨트구동식의 것을 나타내었으나, 본 발명은 이러한 구동형식에 한정되지 않고, 각종 구동방식에 대응가능하고, 어떤 경우라도, 회전컵(2)과 스핀척(6)을 잠금으로써 효과적으로 회전어긋남을 방지할 수 있다.

또한 상기 실시형태에서는 LCD용 유리기판에 레지스트액을 도포하는 장치를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은, 반도체 웨이터 등의 다른 기판에 대하여 도포액을 도포하는 장치에도 이용할 수 있다.

본 발명의 제1관점에 의하면, 드레인컵 내의 분무상태의 폐기물은 기액분리부재에 의해서, 응축액화되고, 드레인통로를 통해서 배출된다. 또한, 기액분리부재로서 필터를 이용한 경우는, 세정용 노즐로 부터 크리닝액을 분사함으로써, 응축하여 고체화된 레지스트에 의한 필터의 막힘을 해소할 수 있다.

본 발명의 제2관점에 의하면, 회전컵과 스핀척과의 사이에 록기구를 설치하고 있으므로, 회전컵과 스핀척과의 사이의 회전어긋남을 유효하게 방지할 수 있다.

본 발명의 제3관점에 의하면, 여러개의 시일부재를 축방향으로 중첩시키고 있으므로, 경도가 높은 시일부재라고, 비교적 약한 압력으로 회전컵과 스핀척 사이의 시일성을 확보할 수 있다.

Claims

승강이 가능하게 설치되고, 수취한 기판을 유지하고, 기판과 함께 스핀회전하는 스핀척과, 이 스핀척상의 기판에 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급수단과, 상기 스핀척상의 기판을 둘러싸고, 상기 스핀척과 연동하여 회전되고, 기판으로 부터 원심분리되는 레지스트액을 받는 회전컵과, 이 회전컵 주위에 설치되고, 상기 회전컵 내로 부터 방출되는 폐기물을 받아내고, 받아낸 폐기물이 모이는 집합공간을 가지는 드레인컵과, 이 집합공간에 개구하는 배액구를 가지며, 이 배액구를 통해서 상기집합공간에 모인 폐기물 중 액체성분을 배출하는 배액통로와, 상기 집합공간에 연이어 통하는 배기구를 가지며, 이 배기구를 통해서 상기 집합공간에 모인 폐기물 중 가스성분을 배기하는 배기통로와, 상기 가스성분을 상기 집합공간로 부터 상기 배기통로쪽으로 안내하기 위해서, 적어도 상기 배액구보다도 높은 위치에 설치된 배기안내통로와 이 배기안내통로 내에 설치되고, 상기 가스성분을 동반하는 기류가 충돌하면, 이것에 포함되는 액체성분을 응축시켜서, 액체성분이 상기 배기 통로쪽으로 가는 것을 저지하는 기액분리부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 기액분리부재는, 배기안내통로 중 실질적으로 수평한 부분을 규정하는 내벽 아래측에 설치된 링형상의 차단부재인 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 기액분리부재는, 배기안내통로 중 실질적으로 수평한 부분을 규정하는 내벽 아래측에 설치된 링형상의 파이프부재인 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 기액분리부재는, 배기안내통로의 입구측에 설치된 금속메쉬 필터인 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제4항에 있어서, 상기 금속메쉬 필터를 향해서 크리닝액을 분사하는 노즐수단을 더욱 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제5항에 있어서, 상기 크리닝액은, 적어도 레지스트엑 중의 용제를 성분으로서 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제5항에 있어서, 상기 노즐수단은, 소정시간 경과후나 또는 소정로트수의 처리마다의 타이밍으로 크리닝액을 상기 금속메쉬필터를 향해서 분사하는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제7항에 있어서, 상기 배기통로내를 통과하는 배기량을 계측하는 배기량 계측수단을 더욱 구비하고, 계측된 배기량에 따라서 상기 노즐수단으로 부터 상기 금속메쉬필터를 향해서 크리닝액이 분사되는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 배기안내통로를 규정하는 내벽을 향해서 크리닝액을 분사하는 노즐수단을 더욱 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 집합공간을 둘러싸는 내벽을 향해서 크리닝액을 분사하는 노즐수단을 더욱 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 회전컵의 아래면을 향해서 크리닝액을 분사하는 노즐수단을 더욱 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 배기안내통로를 규정하는 상부벽과 상기 회전컵 아래면과의 사이에 형성된 클리어런스에 설치된 링형상의 차단부재를 더욱 가지는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 배기안내통로 및 배기통로는, 드레인컵 안쪽에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
제1항에 있어서, 상기 배기안내통로 및 배기통로는, 드레인컵 바깥쪽으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
승강가능하게 설치되고, 수취한 기판을 유지하여, 기판과 함께 스핀회전하는 스핀척과, 이 스핀척사의 기판에 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급수단과, 상기 스핀척상의 기판을 둘러싸고, 상기 스핀척과 연동하여 회전되고, 기판으로 부터 원심분리되는 레지스트액을 받는 회전컵과, 이 회전컵 주위에 설치되고, 상기 회전컵 내로 부터 방출되는 폐기물을 받아내고, 받아낸 폐기물이 모이는 집합공간을 가지는 드레인컵과, 상기 집합공간으로 개구하는 배액구를 가지며, 이 배액구를 통하여 상기 집합공간에 모인 폐기물중의 액체성분을 배출하는 배액통로와, 상기 회전컵과 상기 스핀척이 서로 움직이며 돌지 않도록 잠그는 록기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.
승강가능하게 설치되고, 수취한 기판을 유지하고, 기판과 함께 스핀회전하는 스핀척과, 이 스핀척사의 기판에 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급수단과, 상기 스핀척상의 기판을 둘러싸고, 상기 스핀척과 연동하여 회전되고, 기판으로 부터 원심분리되는 레지스트액을 받는 회전컵과, 이 회전컵 주위에 설치되고, 상기 회전컵내로 부터 방출되는 폐기물을 받아내고, 받아낸 폐기물이 모이는 집합공간을 가지는 드레인컵과, 이 집합공간에 개구하는 배액구를 가지며, 이 배액구를 통해서 상기 집합공간에 모인 폐기물 중 액체성분을 배출하는 배액통로와, 상기 집합공간에 연이어 통하는 배기구를 가지며, 이 배기구를 통해서 상기 집합공간에 모인 폐기물 중 가스성분을 배기하는 배기통로와, 상기 회전컵과 상기 스핀척과의 사이에 삽입된 시일수단을 구비하고, 상기 시일수단은, 상기 회전컵 및 상기 스핀척 중 적어도 한쪽에 형성된 홈부와, 이 홈부 안에 중첩된 여러개의 0링부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포장치.