KR100330088B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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KR100330088B1 KR1019950037308A KR19950037308A KR100330088B1 KR 100330088 B1 KR100330088 B1 KR 100330088B1 KR 1019950037308 A KR1019950037308 A KR 1019950037308A KR 19950037308 A KR19950037308 A KR 19950037308A KR 100330088 B1 KR100330088 B1 KR 100330088B1
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도오교오에레구토론큐우슈우가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 피처리체를 얹어놓는 얹어놓는대와, 얹어놓는대를 개재하여 피처피체를 가열하는 가열수단과, 얹어놓는대 표면으로부터 돌출함으로써 피처리체와 얹어놓는대와의 사이에 간격을 마련하여서 피처리체를 지지하는 복수의 지지부재를 구비하고, 각 지지부재의 높이는, 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 가변인 기판처리장치이다.
또, 본 발명은, 피처리체를 얹어놓는 얹어놓는대와, 얹어놓는대를 개재하여 피처리체를 가열하는 가열수단을 구비하고, 얹어놓는대의 표면은, 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 다른 방사형태인 영역을 가지는 기판 처리장치이다.

Description

기판처리장치
본 발명은, 예를 들어 LCD(Liquid Crystal Display) 기판이나 반도체기판 등의 피처리체를 처리하는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, LCD 디바이스의 제조공정에 있어서는, LCD 기판(유리기판)상에, 예를들어 ITO(Indium Tin Oxide) 박막으로 이루어진 전극이나 금속배선을 패터닝하기 위하여, 반도체 장치의 제조공정에 있어서 사용되는 포토리소그라피 기술을 사용한다. 즉, LCD 기판상에 포토레지스트막을 형성하고, 이것에 회로패턴 등을 축소하여 전사하고, 그후 포토레지스트막을 현상처리하는 일련의 처리가 행하여진다.
예를 들어, 피처리체인 직사각형상을 한 LCD 기판을 세정장치에서 세정한 후, LCD기판에 애드히젼처리장치에서 소수화(疎水化)처리를 하고, 이어서 냉각장치에서 냉각한다. 이어서, 레지스트 도포장치에서 LCD 기판상에 포토레지스트막, 즉 감광성 막을 형성하고, 포토레지스트막을 열처리장치에서 가열함으로써 포토레지스트막에 베이킹처리를 한다. 이어서, 이 LCD 기판을 노광장치에서 노광하여 포토레지스트막에 소정의 패턴을 전사한다. 그리고, 현상장치에서 노광하여 포토레지스트막에 소정의 패턴을 전사한다. 그리고, 현상장치에서 노광후의 LCD 기판에 현상액을 도포하여 현상한 후, 린스액에 의하여 현상액을 씻어낸다.
상기와 같은 일련의 처리에서, 열처리장치에서는, 포토플레이트라고 불리는 내부에 저항 가열히터등을 매설한 얹어놓는대가 사용되고 있으며, 예를 들어 200℃등의 소정온도로 설정 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 이 포토플레이트상에 LCD 기판을 직접 혹은 프록시미티갭을 형성한 상태로 재치하여, 열처리를 행한다.
그런데, 종래의 이 종류의 열처리장치에서는, LCD 기판의 둘레 가장자리부로 부터 열이 도망하기 쉽기 때문에, LCD 기판의 중심부쪽이 높고, 주변부족이 낮은 온도분포가 생기고, LCD 기판을 가열하는 온도가 불균일 하게 된다. 이에 의하여 포토레지스트막에 열처리가 불충분한 부분이 생기고, 그 부분의 패터닝이 양호하게 행해지지 않고, 생산수율이 저하를 일으킨다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하는 방법으로서, LCD 기판의 주변부의 분위기의 공기류를 콘트롤하는 것을 생각할 수 있는데, 이 방법을 실현할 경우에는, 장치의 구조가 복잡하게 됨과 동시에, 장치가 대형이 된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사정에 비추어서 하게 된 것으로서, 피처리체를 균일하게 가열할 수 있고, 그 밖에도 구조가 간단한 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 목적은, 복수의 관통구멍을 가지는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단과, 상기 관통구멍을 통하여 얹어 놓는대로부터 위쪽으로 돌출하는 것에 의해 피처리체를 얹어놓는대로부터 들어올려 지지하는 복수의 지지부재를 구비하고, 상기 지지부재중 적어도 하나는 상기 얹어놓는대 중앙의 관통구멍을 통하여 피처리체의 중앙부를 들어올리도록 배치되고, 각 지지부재의 높이는, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 가변인 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 의하여 달성된다.
또, 이 목적은, 피처리체를 얹어놓는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단을 구비하고, 상기 얹어놓는대의 표면은, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 다른 방사상태인 영역을 가지는 기판처리장치에 의하여 달성된다.
본 발명의 기판처리장치는, 피처리체를 얹어놓는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단과, 상기 얹어놓는대 표면으로부터 돌출함으로써 상기 피처리체와 상기 얹어놓는대와의 사이에 간격을 마련하여 상기 피처리체를 지지하는 복수의 지지부재를 구비하고, 각 지지부재의 높이는, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 가변인 것을 특징으로 하고 있다.
이 기판처리장치에 있어서, 예를 들어, 피처리체의 표면의 처리 중에, 피처리체가 중심부쪽보다 둘레가장자리부 쪽이 높은 온도분포를 가지는 경우에는, 피처리체의 중심부 쪽을 지지하는 지지부재의 높이를, 둘레가장자리부쪽을 지지하는 지지부재의 높이보다 낮게 설정하고, 반대로, 피처리체의 중심부쪽보다 둘레가장자리부쪽이 낮은 온도분포를 가지는 경우에는, 둘레가장자리부쪽을 지지하는 지지부재의 높이를 중심부쪽을 지지하는 지지부재의 높이보다 낮게 설정한다. 이로써, 가열수단으로부터의 피처리체의 온도가 낮은 부분으로의 열의 전달을 보다 많게 할 수 있다. 예를 들어, 피처리체의 둘레가장자리부쪽의 열의 도망에 의한 전열 손실을 고려하면, 피처리체의 중심부 쪽보다도 둘레가장자리부쪽의 열의 전달을 보다 많게 할 수 있다. 그 결과, 처리 중에 있어서의 피처리체의 면내 온도분포를 균일하게 할 수 있다.
또, 상기 기판처리장치에 있어서, 피처리체의 표면의 처리 중에 온도가 높은 부분의 피처리체를 지지하는 지지부재가, 피처리체의 다른 부분을 기지하는 지지부재보다도 높게 설정되어 있으며, 지지부재는 얹어놓는대에 대하여 고착되어 있어도 좋고, 착탈 가능하게 부착되어 있어도 좋다.
또, 얹어놓는대와 지지부재를 상대적으로 이동가능하게 구성하여도 좋다. 이와같이 얹어놓는대와 지지부재를 상대적으로 이동가능하게 구성함으로써, 피처리체를 받아넘기기 위한 승강수단으로 겸용할 수 있다.
또, 개개의 지지부재를 독립해서 이동가능하게 구성함으로써, 피처리체의 크기나 두께등에 대응시켜서 지지부재의 높이를 미세 조정할 수 있다.
또, 지지부재는 얹어놓는대로부터 돌출하는 높이가 불변인 고정지지부재와, 얹어놓는대로부터 돌출하는 높이가 가변인 가변지지부재를 갖도록 설치되어 있어도 좋다. 이 경우, 고정지지부재와 가편지지부재의 수나 위치는, 피처리체의 표면의 처리중에 온도가 높은 부분의 피처리체를 지지하는 지지부재가, 피처리체의 다른 부분을 지지하는 지지부재보다도 높게 설정되어 있으면, 특히 제한되지 않는다.
또한, 지지부재란, 지지핀, 프록시미티핀 등을 의미한다.
또한, 상기 기판처리장치에 있어서는, 복수의 관통구멍을 가지는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단과, 상기 관통구멍을 통하여 얹어놓는대로부터 위쪽으로 돌출하는 것에 의해 피처리체를 얹어놓는대로부터 들어올려 지지하는 복수의 지지부재와, 이들 복수의 지지부재중 적어도 하나는 상기 얹어놓는대 중앙의 관통구멍을 통하여 피처리체의 중앙부를 들어올리도록 배치되고, 다른 지지부재는 상기 얹어놓는대의 둘레가장자리의 관통구멍을 통하여 피처리체의 둘레가장자리부를 들어올리도록 배치되어 있는 것과, 상기 복수의 지지부재에 접속되어 있으며, 상기 지지부재의 높이를 바꾸는 구동수단과, 처리중에 있어서의 상기 피처리체의 표면의 온도를 측정하는 온도측정수단과, 상기 구동수단 및 상기 온도측정수단에 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 온도측정수단에 의한 온도정보에 의거하여 상기 지지부재의 높이를 변화시키는 제어수단을 갖춘 구성을 취할 수도 있다. 이로써, 피처리체의 처리 중에 있어서, 피처리체 표면의 온도 분포를 검지하면서, 차례를 따라서 지지부재의 높이를 조절할 수 있고, 처리 중에 있어서도, 피처리체의 면내 균일성을 유지할 수 있다. 그 결과, 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 기판처리장치는, 피처리체를 얹어 놓는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단을 구비하고, 상기 얹어놓는대의 표면은, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 다른 열방사 상태인 영역을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
다른 방사상태로 하는 수단으로서는, 예를 들어 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 명도가 다른 영역을 마련하는 방법과, 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 표면 조잡도가 다른 영역을 마련하는 방법을 들 수 있다.
명도가 다른 영역을 마련하는 방법에 있어서는, 피처리체의 표면의 처리중의 온도가 다른 부분보다도 낮은 부분에 대응하는 얹어놓는대의 영역의 명도를 다른 영역보다도 낮게 설정한다. 예를 들어, 피처리체의 표면의 처리 중에, 피처리체의 중심부쪽보다 둘레가장자리부쪽이 높은 온도분포를 가지는 경우에는, 피처리체의 중심부쪽의 명도를 둘레가장자리부쪽의 명도보다 낮게 설정하고, 반대로, 피처리체의 중심부쪽보다 둘레가장자리부쪽이 낮은 온도분포를 가지는 경우에는, 둘레가장자리부쪽의 명도를 중심부쪽의 명도보다 낮게 설정한다.
명도와 온도와의 관계에 대해서는, 예를 들어, 명도가 낮은 편이 열의 방사율은 커지고, 피처리체는 높은 온도로 가열된다.
표면 조잡도가 다른 영역을 마련하는 방법에 있어서는, 피처리체의 표면의 처리중의 온도가 다른 부분보다도 낮은 부분에 대응하는 얹어놓는대의 영역의 표면조잡도를 다른 영역보다도 크게 설정한다. 예를 들어, 피처리체의 표면의 처리 중에, 피처리체의 중심부쪽보다 둘레가장자리부쪽이 높은 온도분포를 가지는 경우에는, 피처리체의 중심부쪽의 표면 조잡도를 둘레가장자리부쪽의 표면 조잡도보다 크게 설정하고, 반대로, 피처리체의 중시부쪽보다 둘레가장자리 부쪽이 낮은 온도분포를 가지는 경우에는, 둘레가장자리부쪽의 표면조잡도를 중심부쪽의 표면 조잡도보다 크게 설정한다.
표면조잡도와 온도와의 관계에 대해서는, 예를 들어 표면이 조잡할수록 열의 방사율이 커지고, 피처리체는, 높은 온도로 가열된다.
이들 방법에 따라, 가열수단으로부터의 피처리체의 온도가 낮은 부분으로의 방사열을 보다 많게 할 수 있다. 예를 들어, 피처리체의 둘레가장자리부쪽의 열이 도망에 의한 전열 손실을 고려하면, 피처리체의 중심부쪽보다도 둘레 가장자리부쪽의 방사열의 전달을 보다 많게 할 수 있다.
그 결과, 처리 중에 있어서의 피처리체의 면내 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에서는, 본 발명에 관계된 기판처리장치를 LCD 기판의 도포·현상처리시스템에 적용한 경우에 대하여 설명한다.
상기 도포·현상처리시스템은, 제 1 도에 도시한 바와 같이, 피처리체로서 LCD 기판(G)(이하, 기판이라고 함)을 반입·반출하는 로더부(1)와, 기판(G)에 처리를 시행하는 제 1의 처리부(2)와, 중계부(3)를 개재하여 제 1의 처리부(2)에 연이어 설치되는 제 2의 처리부(4)로 주로 구성되어 있다. 또한, 제 2의 처리부(4)에는, 인수인도부(5)를 개재하여 레지스트막에 소정의 미세패턴을 노광하기 위한 노광장치(6)가 연이어 설치 가능하게 되어 있다.
상기 로더부(1)는, 미처리의 기판(G)을 수용하는 카세트(7)와, 처리가 끝난 기판(G)을 수용하는 카세트(7a)를 얹어 놓는 카세트 얹어놓는대(8)와, 이 카세트 얹어놓는대(8) 상의 카세트(7),(7a)로부터 기판(G)을 반입·반출하기 위하여 수평(X),(Y)방향 및 수직(Z)방향의 이동 및 회전(θ)가능한 기판 반출입 핀세트(9)로 구성되어 있다.
상기 제 1의 처리부(2)는, X, Y, Z방향의 이동 및 θ 회전 가능한 메인암(10)의 반송로(11)의 한쪽에, 기판(G)을 브러시 세정하는 브러시 세정장치(12)와, 기판(G)을 고압제트수로 세정하는 제트수세정장치(13)와, 기판(G)의 표면을 소수화 처리하는 애드히젼 처리장치(14)와, 기판(G)을 소정온도로 냉각하는 냉각처리장치(15)를 배치하고, 반송로(11)의 다른쪽에, 레지스트 도포장치(16) 및 도포막 제거장치(17)를 배치하여서 이루어진다.
한편, 상기 제 2의 처리부(4)는, 제 1의 처리부(2)와 마찬가지로, X, Y, Z 방향의 이동 및 θ 회전 가능한 메인암(10a)을 가지고, 이 메인암(10a)의 반송로(11a)의 한쪽에, 레지스트액 도포의 전후에서 기판(G)을 가열하여 프리베이크 또는 포스트베이크를 행하는 본 발명에 관계된 기판처리장치(18)를 배치하고, 반송로(11a)의 다른쪽에 현상장치(20)를 배치하여 이루어진다.
또, 중계부(3)는, 기판(G)을 지지하는 지지핀(3a)이 세워 설치되어 있는 인수인도대(3b)를 가지는 상자체(3c)의 바닥면에 캐스터(3d)를 구비한 구조로 되어 있으며, 필요에 따라서 이 중계부(3)를 제 1의 처리부(2) 및 제 2의 처리부(4)로부터 인출하여서, 제 1의 처리부(2)와 제 2의 처리부(4)를 분리하여 스페이스를 확보하고, 제 1의 처리부(2) 또는 제 2의 처리부(4)내에 작업원이 들어가서 보수나 점검등을 용이하게 할 수 있도록 되어 있다.
또한, 인수인도부(5)에는, 기판(G)을 일시 대기시키기 위한 카세트(19a)와, 이 카세트(19a)와의 사이에서 기판(G)의 반입·반출을 하는 반송용 핀세트(19b)와, 기판(G)의 인수인도대(19c)로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 도포·현상처리시스템에 있어서, 카세트(7)내에 수용된 미처리의 기판(G)은, 로더부(1)의 반출입 핀세트(9)에 의하여 꺼내진 후, 제 1의 처리부(2)의 메인암(10)에 받아넘겨지고, 그리고, 브러시세정장치(12)내에 반송된다. 이 브러시세정장치(12)내에서 브러시세정된 기판(G)을 필요에 따라서 제트수세정장치(13)내에서 고압제트수에 의하여 세정된다. 이후, 기판(G)에는, 애드히젼 처리장치(14)에서 소수화처리가 시행되고, 냉각처리장치(15)에서 냉각된 후, 레지스트도포장치(16)에서 포토레지스트막이 도포형성되고, 계속해서 도포막제거장치(17)에서 기판(G)의 주변부의 불필요한 레지스트막이 제거된다. 그후, 이 포토레지스트막은 열처리장치(18)에서 가열되어서 베이킹처리가 시행된 후, 노광장치(6)에서 노광됨으로써 소정의 패턴이 전사된다. 그리고, 노광후의 기판(G)은 현상장치(20)내에 반송되고, 현상액에 의하여 현상된 후에 린스액에 의하여 현상액이 씻기고, 현상처리가 완료한다. 현상처리된 처리가 끝난 기판(G)은, 로더부(1)의 카세트(7a)내에 수용된 후에, 반출되어서 다음의 처리공정을 향해서 이송된다.
다음에, 상기 LCD 기판의 도포·현상처리시스템에 사용되는 본 발명의 기판처리장치의 구성에 대하여 설명한다.
제 2 도는 본 발명의 기판처리장치의 1실시예를 나타낸 개략도이고, 제 3 도는 제 2도에 도시한 기판처리장치의 일부를 나타낸 요부확대측면도이고, 제 4 도는 제 2 도에 도시한 기판처리장치에 요부평면도이다.
열처리장치(18)는, 상자형 용기로 형성되는 케이스(21)내에, 기판(G)을 얹어놓는 얹어놓는대(22)(이하, 핫플레이트라고 함)를 수용하여서 이루어진다. 핫플레이트(22)는, 예를 들어 알루미늄합금등에 의하여 구성되어 있으며, 그 내부에는 핫플레이트(22)를 가열함으로써, 이 핫플페이트(22)를 통하여 기판(G)을 가열하기 위한 가열히터(23)(가열수단)가 매설되어 있으며, 또한 도시하지않은 온도센서가 갖추어져 있다. 이에 의하여, 예를 들어 200℃등의 소정의 가열온도로 온도설정가능하게 구성되어 있다.
또, 핫플레이트(22)에는, 예를 들어 4개의 투시구멍(24)이 형성되어 있고, 이들 투시구멍(24)에는, 각각 기판인수인도용 승강핀(25)이 관통하여 삽입되어 있다. 이들 승강핀(25)은, 그 하부를 연결가이드(26)에 의하여 고정되어 있고, 연결가이드(26)는, 승강기구(27)에 연결되어 있다. 이 경우, 승강기구(27)는, 구동모우터인 스테핑모우터(28)와 이 스테핑모우터(28)에 의하여 구동되는 구동풀리(29)와, 이 구동풀리(29)의 위편에 배설되는 종동풀리(30)와 이들 구동풀리(29)와 종동풀리(30)에 건너걸려지고 연결가이드(26)를 연결하는 타이밍벨트(31)로 구성되어 있다. 따라서, 스테핑모우터(28)의 정역회전에 의하여 승강핀(25)과 핫플레이트(22)가 상대적으로 상하이동할 수 있도록 구성된다.
한편, 상기 핫플레이트(22)의 상면에는, 단면 칫수가 폭이 예를 들어 1mm, 깊이가 예를 들어 1mm, 이 직사각형상의 진공척용 홈(32)이, 동심형상으로 복수(제 4도에 있어서는 3개의 경우를 나타냄) 형성되어 있다.
이들 진공척용 홈(32)은, 크기가 다른 복수 종류의 기판(G)을 흡착가능하게 하기 위한 것이다.
또, 핫플레이트(22)의 상면에는, 기판(G)의 둘레가장자리부를 걸기 위한 가이드핀(33) 및 핫플레이트(22)상에 돌출하여 기판(G)과 핫플레리트(22)면과의 사이에 소정의 간격(프록시미티 갭)을 형성하는 지지수단(40)이 설치되어 있다. 이 경우, 지지수단(40)은, 핫플레이트(22)의 중심위치에 배치되는 복수의 지지부재, 예를 들어 제 1의 지지핀(41a)과, 핫플레이트(22)의 중간부의 동심형상에 배치되는 4개의 제 2의 지지핀(41b)과, 핫플레이트(22)의 주변부에 배치되는 8개의 제 3의 지지핀(41c)등으로 구성되어 있다. 이들 지지핀(41a)∼(41c)은 예를들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)등의 내열성 및 내식성이 풍부한 불소수지에 의하여 구성되어 있으며, 핫플레이트(22)상면에 형성된 삽입구멍(42)에 끼워맞춤용 링(43)을 개재하여 붙이고 떼기 가능하게 고정되어 있다.(제 3도 참조).
각 기판(G)의 크기에 따라서 이들 가이드핀(33) 및 지지핀(41a)∼(41c)의 위치를 변경함으로써, 크기가 다른 기판(G)에 대응할 수 있도록 되어 있다. 또, 각 지지핀(41a)∼(41c)의 선단부는, 반구형상 또는 바늘형상으로 형성되어서 기판(G)과의 접촉을 점접촉으로 하고, 기판(G)과의 접촉에 의한 파티클의 발생을 가급적으로 적게 하고 있다. 또한, 지지핀(41a)∼(41c)은 일부 사용하지 않는 경우도 있다. 이 경우에는, 사용하지 않는 삽입구멍(42)에 더미의 핀(뚜껑)이 배치된다.
또한, 상기 지지핀(41a)∼(41c)은, 기판(G)과 핫플레이트(22)와의 간격이 기판(G)전면에 걸쳐서 동일간격으로 설정되어 있을 때의 가열히터(23)로부터 기판(G)에 전열되는 온도분포에 따라서 높이가 변경되어 있다. 즉, 동일 간격시에는, 상기 핫플레이트(22)상에 얹어놓이는 기판(G)으로의 가열히터(23)로부터의 온도분포는, 기판(G)의 주변부쪽이 열이 도망하기 때문에 중심부쪽보다 낮은 상태가 되므로, 이것을 고려하여 제 2 도 및 제 3 도에 도시한 바와 같이, 핫플레이트(22)의 중심부쪽의 제 1의 지지핀(41a)의 높이(H1), 중간부쪽의 제 2 의 지지핀(41b)의 높이(H2), 주변부쪽의 지지핀(41c)의 높이(H3)로 한 경우, H1>H2>H3의 관계가 되도록 지지핀(41a)∼(41c)의 높이를 점차 변경하고 있다. 이 지지핀((41a)∼(41c)의 높이는, 기판(G)의 크기나 두께에 의하여 적당히 설정한다. 구체적으로는, 기판(G)의 크기가 470mm x 370mm인 경우에는, 제 1의 지지핀(41a)의 높이 H1=0.3mm, 제 2의 지지핀(41b)의 높이 H2=0.25mm, 제 3의 지지핀(41c)의 높이 H3=0.2∼0.15mm로 한다.
상기의 조건하에서 가열히터(23)로부터의 온도를 120℃로 하여서 기판(G)을 가열한 바, 기판(G)의 중심부쪽의 온도가 110℃, 중간부쪽의 온도가 105℃, 주변부쪽의 온도가 100℃로 되고, 기판(G)의 온도분포(면내 열분포)를 약 9% 이내로 할 수 있고, 기판(G)의 가열온도의 균일화를 도모할 수 있었다.
또한, 상기 케이스(21)의 측부에는, 개폐가 자유로운 셔터를 갖춘 반입·반출구(44)가 형성되어 있고, 이 반입·반출구(44)로부터 도시하지 않은 반송암등에 의하여 기판(G)의 반입 및 반출이 행하여지도록 되어 있다.
또, 기판(G)의 위편에는, 기판(G) 표면의 온도를 측정하는 온도측정수단(34), 예를 들어 서모그라피라고 불리고 있는 면내온도분포를 측정할 수 있는 장치가 설치되어 있다. 이 온도측정수단(34)은, 제어수단(35)을 개재하여 스테핑모우터(28)에 전기적으로 접속되어 있다.
다음에, 상기 구성을 가지는 본 발명의 기판처리장치를 사용하여 기판(G)에 가열처리를 시행하는 경우의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 미리 핫플레이트(22)를 예를 들어 200℃ 정도의 소정온도로 설정하여 놓고, 반입·반출구(44)로부터 반송암등에 의하여 핫플레이트(22)상에 기판(G)을 얹어놓는다. 이후, 이 상태로 승강핀(25)을 상승(혹은 반송암을 하강)시켜서 승강핀(25)상에 기판(G)을 지지하고, 반송암을 후퇴시킨다.
그리고, 승강핀(25)을 하강시켜서 기판(G)을 핫플레이트(22)상에 돌출하고 있는 지지핀(41a)∼(41c)상에 얹어놓는다. 또한, 기판(G)을 옮김에 즈음하여, 기판(G)의 위치어긋남을 방지하기 위하여, 일시적으로 진공흡착상태로 하여도 좋다. 이 상태로, 기판(G)은 상술한 바와같이 중심부쪽이 주변부쪽보다 높게 지지되어서, 소정시간 가열처리가 행하여지면, 기판(G)은 전면에 걸쳐서 동일 가열온도분포가 되고 균일하게 가열처리된다.
이와 같이 하여서, 소정시간의 가열처리가 종료하면 다음에, 승강핀(25)을상승시켜서 핫플레이트(22)로부터 기판(G)을 들어올린다. 이 때, 반입·반출구(44)로부터 케이스(21)내에 침입하는 반송암등이 기판(G)을 받는다. 그리고, 승강핀(25)이 하강(혹은 반송암이 상승)하여 기판(G)이 반송암에 받아 넘겨지면, 반송암이 케이스(21)밖으로 후퇴하여서 기판(G)을 다음 공정으로 소정장소로 반송한다.
상기 실시예에서는, 핫플레이트(22)의 중심부쪽의 제 1의 지지핀(41a)을 중간부쪽의 제 2의 지지핀(41b) 및 주변부쪽의 제 3의 지지핀(41c)보다 높게 설정함으로써, 기판(G)을 균일온도로 가열하도록 한 경우에 대하여 설명하였으나, 반드시 이와같이 지지핀(41a)∼(41c)의 높이를 설정하는 것에 한정하는 것은 아니고, 동일 간격시의 가열히터(23)로부터의 온도분포에 따라서 지지핀의 높이를 임의로 설정할 수 있다. 예를 들어, 히터(23)로부터의 기판(G)으로의 온도분포가 중심부쪽의 주변부쪽보다도 낮을 경우에는, 중심부쪽의 제 1의 지지핀(41a)의 높이를, 주변부쪽의 제 3의 지지핀(41c)의 높이보다 낮게 설정하면 된다.
제 5 도는 본 발명에 관계된 기판처리장치의 다른 실시예를 나타낸 요부단면도이다. 이 실시예에서는, 지지수단(40)의 지지핀(41a)∼(41c)(이하, 부호(41)로 대표한다)을 핫플레이트(22)에 대하여 높이조정가능하게 한 경우에 대하여 설명한다. 즉, 핫플레이트(22)에 관통구멍(45)을 형성하고, 이 관통구멍(45)내에 지지핀(41)을 상하이동 가능하게 관통시킴과 동시에, 지지핀(41)을 볼나사기구(46)를 개재하여 높이 조정용 구동 모우터인 스테핑모우터(47)에 연결한다.
이 경우, 볼나사기구(46)는, 지지핀(41)의 하부에 설치된 나사축(48)과, 핫플레이트(22)의 하부에 베어링(49)을 개재하여 회전이 자유롭게 유지되어서 나사축(48)에 나사맞춤하는 이동용 너트(50)로 구성되어 있다.
상기와 같이, 지지핀(41)을 핫플레이트(22)에 대하여 높이 조정이 자유롭게 구성함으로써, 기판(G)의 크기나 두께등에 의하여 다른 온도분포에 대응시켜서 지지핀(41)의 높이를 조정할 수 있다. 이와같이 지지핀(41)의 높이를 임의로 조정함으로써, 단계적으로 기판(G)의 가열온도를 변경한 열처리를 가능하게 할 수 있다. 또, 처리중의 기판(G) 표면의 온도를 온도측정수단(34)에 의하여 측정하고, 그 온도정보에 기초하여 제어수단(35)에 의하여 스테핑모우터(28)의 구동을 제어함으로써, 기판(G)의 처리중에 있어서도 기판(G)의 온도분포를 전면에 걸쳐서 균일하게 조정하는 것이 가능해진다. 또, 지지핀(41)의 상하 이동범위를 크게함으로써, 지지핀(41)이 승강핀을 겸용할 수 있고, 구성부재의 삭감을 도모할 수 있고, 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 이 경우, 볼나사기구(46)를 상기 승강기구(27)에 바꿔놓고 구성할 수 있다.
또한, 지지핀(41)의 높이조정은 각 지지핀(41)을 독립해서 행하여도 좋고, 상기 실시예의 제 1의 지지핀(41a), 제 2의 지지핀(41b), 제 3의 지 지핀(41c)의 단위마다 행해도 좋다. 혹은, 제 1의 지지핀(41a), 제 2의 지지핀(41b) 및 제 3의 지지핀(41c)사이의 높이의 차가 일정한 경우에는, 제 1 내지 제 3의 지지핀(41a)∼(41c)을 동시에 이동하여, 높이조정을 하는 것도 가능하다. 또, 핫플레이트(22)로부터 돌출하는 높이가 불변인 고정지지부재와, 핫플레이트(22)로부터 돌출하는 높이가 가변인 가변지지부재를 포함하여, 스테핑모우터(28)가 가변지지부재에 접속되어 있는 구성으로 하여도 좋다.
상기 실시예에서는, 지지핀을 승강시켜서 지지핀(41)의 높이 조정을 행하도록 한 경우에 대하여 설명하였으나, 지지핀(41)을 고정하여 핫플레이터(22)를 상하이동시켜서 지지핀(41)의 높이조정을 행하도록 하여도 좋다. 또, 양자를 상하 이동시켜도 좋다.
또, 이 실시예에 있어서는, 핫플레이트(22)와 기판(G)과의 사이의 간격을 조정장소를 이동시키도록, 지지핀의 승장을 제어함으로써 예를 들어 기판(G)의 고온가열 영역을 시간과 함께 이동시켜서 가열처리하는 것도 가능하게 된다.
제 6 도는 본 발명의 기판처리장치의 다른 실시예를 나타낸 요부 평면도이고, 제 7 도는 본 발명의 기판처리장치의 다른 실시예를 나타낸 요부분해사시도이다. 이 실험예는 얹어놓는대(핫플레이트)의 표면의 명도를 변화시킴으로써, 얹어놓는대로부터의 발열량(방사열)을 제어하여 피처리체의 온도분포를 균일하게 하고, 피처리체의 가열의 균일화를 도모한 것이다. 즉, 핫플레이트(22)의 표면을, 예를 들어 중심부영역(H), 중심부영역(H)과 동심형상의 중간부영역(M) 및 중심부영역(H)과 동심형상의 주변부영역(D)으로 구획하고, 핫플레이트 표면의 명도를 변경하지 않는 경우에, 기판(G)의 중심부의 가열온도가 둘레가장자리부보다 높을 때는, 중심부영역(H)의 명도를 제일 밝은 "백색" 으로 하고, 중간부영역(M)의 명도를 중간의 "회색" 으로 하고, 그리고, 바깥쪽영역(D)의 명도를 제일 어두운 "검정색" 으로 하여서, 가열히터(23)로부터 발열되는 열량을 중심부영역(H), 중간부영역(M) 및 주변부쪽영역(D)에 따라서 점차 많게 한다. 이에 의하여, 기판(G)의 면내 온도분포를균일하게 하고, 기판(G)의 가열의 균일화를 도모한 것이다.
이 경우, 핫플레이트(22)의 표면에 타프람처리를 시행하던가 혹은 내열성의 도료를 달구어 붙여서 착색함으로써, 핫플레이트(22) 표면의 명도를 바꿀수 있다. 또, 제 7 도에 도시한 바와같이, 예를 들어, "백색", "회색", "검정색"으로 착색한 틀부재(51a)∼(51c)를 핫플레이트(22)의 표면에 고착함으로써, 핫플레이트(22) 표면에 명도가 다른 영역을 마련하여도 좋다.
또한, 틀부재(51a)∼(51c)에는, 지지핀(41) 및 승강핀(25)의 가이드구멍(52)이 형성되어 있다.
또한, 상기 설명에 있어서는, 명도가 다른 영역을 3개 설치한 경우에 대하여 설명하였으나, 더욱 정밀도가 높은 온도제어를 할 경우에는, 명도가 다른 영역을 4개 이상 설치하면 좋다. 또, 이 실시예에서는, 핫플레이트(22) 표면의 명도를 중심부쪽으로부터 주변부쪽을 향해서 점차 낮게 한 경우에 대하여 설명하였으나, 기판(G)의 중심부쪽의 온도를 주변부쪽보다 높게 할 경우에는, 핫플레이트(22) 표면의 명도를 중심부쪽으로부터 주변부쪽을 향하여 점차 높게 하면 좋다. 또, 이 실시예에 있어서, 지지핀(41)의 높이가 일정한 이외는 상기 실시예와 같으므로, 동일 부분에는 동일부호를 붙여서, 그 설명은 생략한다.
제 8 도는 본 발명에 관계된 기판처리장치의 다른 실시예를 나타낸 요부평면도이고, 제 9 도는 이 기판처리장치의 요부확대단면도이다. 이 실시예는 얹어놓는대의 표면조잡도를 변경함으로써, 얹어놓는대로부터의 발열량(방사열)을 제어하여 피처리체의 온도분포를 균일하게 하고, 피처리체의 가열의 균일화를 도모한 것이다.
즉, 핫플레이트(22)의 표면을 예를들어 중심부영역(A), 중심부영역(A)과 동심형상의 중간부영역(B) 및 중심부영역(A)과 동심형상의 주변부영역(C)으로 구획하고, 핫플레이트 표면의 표면조잡도를 변경하지 않을 경우에, 기판(G)의 중심부의 가열온도가 바깥쪽부보다 높을 때에 중심부영역(A)의 표면조잡도가 작은상태(표면적이 적은 상태)로 하고, 주변부영역(C)이 표면조잡도가 큰 상태(표면적이 많은 상태)로 하고, 중간부영역(B)의 표면조잡도를 중심부영역(A)과 주변부영역(C)의 중간으로 하여서, 가열히터(23)로부터 발열되는 열량을 중심부영역(A), 중간부영역(B) 및 주변부영역(C)에 따라서 점차 많게 한다.
이에 의하여 기판(G)의 가열온도분포를 균일하게 하고, 기판(G)의 가열의 균일화를 도모한 것이다.
또한, 상기 설명에서는, 표면조잡도가 다른 영역을 3개 설치한 경우에 대하여 설명하였으나, 더욱 정밀도가 높은 온도제어를 할 경우에는, 표면조잡도가 다른 영역을 4개 이상 설치하면 좋다. 또, 이 실시예에서는, 핫플레이트(22)의 표면조잡도를 중심부쪽으로부터 주변부쪽을 향해서 점차 크게 한 경우에 대하여 설명하였으나, 기판(G)의 중심부쪽의 온도를 주변부쪽보다 높게 할 경우에는 핫플레이트(22)의 표면조잡도를 중심부쪽으로부터 주변부쪽을 향해서 점차 작게 하면 좋다. 또, 이 실시예에 있어서, 지지핀(41)의 높이가 일정한 이외는 상기 실시예와 같으므로, 동일부분에는 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
상기 각 실시예에서는, 각 실시예의 기술적수단을 강구하지 않는 경우에, 예를들어 기판(G)의 중심부쪽의 가열온도가 둘레가장자리부의 온도보다 높을 때, 또는 그 반대일 때에, 기판(G)의 면내온도분포를 균일하게 하기 위하여, 핫플레이트(22)로부터의 발열량(방사열)을 중심부쪽은 낮게 둘레가장자리부는 높게 또는 그 반대로 제어하는 구성에 대하여 설명하였으나, 기판(G)의 가열온도를 국부적으로 제어가능하게 구성할 수도 있다.
예를들어, 기판(G)의 특정영역을 그 주변영역보다도 높은 온도로 가열하고 싶을 경우에는, 그 특정영역에 있어서 기판(G)과 핫플레이트(22)와의 간격을 주변영역보다도 좁게 설정하거나, 핫플레이트(22) 표면의 명도를 주변영역보다도 높게 되도록 설정하거나, 또 핫플레이트(22) 표면의 조잡도를 주변영역보다도 크게함으로써 실현가능하게 된다. 또, 기판(G)의 특정영역을 그 주변영역보다도 낮은 온도로 가열하고 싶을 경우에는, 그 반대로 특정영역에 있어서 기판(G)과 핫플레이트(22)와의 간격을 주변영역보다도 넓게 설정하거나, 핫플레이트(22) 표면의 명도를 주변영역보다도 보다 낮게 되도록 설정하거나, 또, 핫플레이트(22) 표면의 조잡도를 주변영역보다 작게 함으로써 실현가능하게 된다.
상기한 바와 같이, 기판(G)의 면내온도분포를 제어함으로써, 기판(G) 전면에 걸쳐서 균일하게 가열할 수 있고, 또, 부분적으로 온도가 다르게 하여서 가열할 수 있다. 따라서, 기판(G)의 크기나 형상에 따른 여러가지의 가열프로세스에 대응할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 본 발명의 기판처리장치를 LCD기판의 도포·현상처리시스템에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 단독의 열처리장치에도 적용할 수 있는 외에, 프로우버, 에씽장치, 노광장치등에도 적용할 수 있다. 또 피처리체로서는, 실리콘웨이퍼등의 반도체기판을 처리하는 경우에도 적용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 기판처리장치는, 복수의 관통구멍을 가지는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단과, 상기 관통구멍을 통하여 얹어놓는대로부터 위쪽으로 돌출하는 것에 의해 피처리체를 얹어놓는대로부터 들어올려 지지하는 복수의 지지부재를 구비하고, 상기 지지부재중 적어도 하나는 상기 얹어놓는대 중앙의 관통구멍을 통하여 피처리체의 중앙부를 들어올리도록 배치되고, 각 지지부재의 높이는, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 가변이므로, 가열수단으로부터 피처리체로의 열 전달에 의한 온도분포를 피처리체의 중심부위와 둘레가장자리부에 걸쳐 균일하게 하고, 피처리체의 가열처리를 균일하게 할 수 있으며, 생산수율의 향상을 도모할 수 있다.
또, 본 발명의 기판처리장치는, 피처리체를 얹어놓는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단을 구비하고, 상기 얹어놓는대의 표면은, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 다른 방사상태인 영역을 가지므로, 가열수단으로부터 피처리체로의 방사열에 의한 전달을 피처리체 전면에 걸쳐서 균일하게 할 수 있고, 피처리체의 가열처리의 균일화 및 생산수율의 향상을 도모할 수 있다.
제 1 도는, 본 발명의 기판처리장치를 적용한 LCD 기판의 도포·현상 처리시스템을 나타낸 사시도,
제 2 도는, 본 발명의 기판처리장치의 1 실시예를 나타낸 개략도,
제 3 도는, 제 2 도에 나타낸 기판처리장치의 일부를 나타낸 요부 확대단면도,
제 4 도는, 제 2 도에 나타낸 기판처리장치의 요부 평면도,
제 5 도는, 본 발명의 열처리장치의 다른 실시예를 나타낸 요부 단면도,
제 6 도 및 제 8 도는, 본 발명의 열처리장치의 다른 실시예를 나타낸 요부 평면도,
제 7 도는 제 6 도에 나타낸 열처리장치의 다른 구조를 나타낸 요부 분해사시도,
제 9 도는, 제 8 도에 나타낸 열처리장치의 요부확대 단면도,
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 로더부 2 : 제 1의 로더부
3 : 중계부 3a : 지지핀
3b : 인수인도대 3c : 상자체
3d : 캐스터 4 : 제 2의 처리부
5 : 인수인도부 6 : 노광장치
7 : 카세트(미처리기판 수용) 7a : 카세트(기처리기판 수용)
8 : 카세트 얹어놓은대 9 : 기판 반출입 핀세트
10, 10a : 메인암 11,11a : 반송로
12 : 브러시 세정장치 13 : 제트수 세정장치
14 : 애드히젼 처리장치 15 : 냉각처리장치
16 : 레지스트 도포장치 17 : 도포막 제거장치
18 : 열처리장치 19a: 카세트
19b : 반송용 핀세트 19c : 인수인도대
20 : 현상장치 21 : 케이스
22 : 얹어놓는대(핫플레이트) 23 : 가열히터(가열수단)
24 : 투시구멍 25 : 승강핀
26 : 연결가이드 27 : 승강기구
28 : 스테핑모우터 29 : 구동풀리
30 : 종동풀리 31 : 타이밍벨트
32 : 진공척용 홈 33 : 가이드핀
34 : 온도측정수단 35 : 제어수단
40 : 지지수단 41a : 제 1의 지지핀
41b : 제 2의 지지핀 41c : 제 3의 지지핀
42 : 삽입구멍 43 : 끼워 맞춤용 링
44 : 반입· 반출구 45 : 관통구멍
46 : 볼나사기구 47 : 스테핑모우터
48 : 나사축 49 : 베어링
50 : 이동용 너트 51a∼51c : 틀부재
52 : 가이드구멍 G : LCD기판
X, Y : 수평방향 Z : 수직방향
θ : 회전 H1 : 제 1의 지지핀(41a)의 높이
H2 : 제 2의 지지핀(41b)의 높이 H3 : 제 3의 지지핀(41c)의 높이
H : 중심부 영역 M : 중간부 영역
D : 주변부 영역

Claims (15)

  1. 복수의 관통구멍을 가지는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 대형 박판의 LCD기판을 가열하는 가열수단과, 상기 관통구멍을 통하여 얹어놓는대로부터 위쪽으로 돌출하는 것에 의해 대형 박판의 LCD기판을 얹어놓는대로부터 들어올려 지지하는 복수의 지지핀을 구비하고,
    상기 지지핀중 적어도 하나는 상기 얹어놓는대 중앙의 관통구멍을 통하여 대형 박판의 LCD기판의 중앙부를 들어올리도록 배치되고, 각 지지핀의 높이는, 상기 대형 박판의 LCD기판의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 가변되며, 상기 지지핀을 중앙의 관통구멍을 통하여 얹어놓는대로부터 돌출시켜 대형 박판의 LCD기판의 중앙부분을 얹어놓는대로부터 들어올리면, 이 기판의 둘레가장자리부분이 자중에 의해 아랫방향으로 휘고, 이것에 의해 이 기판의 둘레가장자리 부분으로부터 얹어놓는대까지의 거리보다도 이 기판의 중앙부분에서 얹어놓는대까지의 거리의 쪽이 크게 되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 얹어놓는대와 상기 지지핀이 상대적으로 이동가능하게 구성되어 있는 기판처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지핀은, 상기 얹어놓는대로부터 돌출하는 높이가 불변인 고정지지부재와, 상기 얹어놓는대로부터 돌출하는 높이가 가변인 가변지지부재를 포함하는 기판처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지핀은, 얹어놓는대의 중앙부와 둘레가장자리부 사이의 중간부에도 배치되어 있는 기판처리장치.
  5. 복수의 관통구멍을 가지는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 대형 박판의 LCD기판을 가열하는 가열수단과, 상기 관통구멍을 통하여 얹어놓는대로부터 위쪽으로 돌출하는 것에 의해 대형 박판의 LCD기판을 얹어놓는대로부터 들어올려 지지하는 복수의 지지핀과, 이들 복수의 지지핀중 적어도 하나는 상기 얹어놓는대 중앙의 관통구멍을 통하여 대형 박판의 LCD기판의 중앙부를 들어올리도록 배치되고, 다른 지지핀은 상기 얹어놓는대의 둘레가장자리의 관통구멍을 통하여 대형 박판의 LCD기판의 둘레가장자리부를 들어올리도록 배치되어 있는 것과, 상기 복수의 지지핀에 접속되어 있으며, 상기 지지핀의 높이를 바꾸는 구동수단과, 처리중에 있어서의 상기 대형 박판의 LCD기판의 표면 온도를 측정하는 온도측정수단과, 상기 구동수단 및 상기 온도측정수단에 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 온도측정수단에 의한 온도정보에 의거하여 상기 지지핀의 높이를 변화시키는 제어수단을 구비하는 기판처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 지지핀은, 상기 얹어놓는대로부터 돌출하는 높이가 불변하는 고정지지부재와, 상기 얹어놓는대로부터 돌출하는 높이가 가변인 가변지지부재를 포함하고, 상기 구동수단이 상기 가변지지부재에 접속되어 있는 기판처리장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 지지핀은, 얹어놓는대의 중앙부와 둘레가장자리부 사이의 중간부에도 배치되어 있는 기판처리장치.
  8. 피처리체를 얹어놓는 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대를 개재하여 상기 피처리체를 가열하는 가열수단을 구비하고,
    상기 얹어놓는대의 표면은, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 다른 열방사 상태에 있는 영역을 가지는 기판처리장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 명도가 다른 영역을 가지는 기판처리장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도가 다른 부분보다도 낮은 부분에 대응하는 상기 얹어놓는대의 영역의 명도를 다른 영역보다도 낮게 설정하는 기판처리장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도분포에 따라서 표면조잡도가 다른 영역을 가지는 기판처리장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 피처리체의 표면의 처리중의 온도가 다른 부분보다도 낮은 부분에 대응하는 상기 얹어놓는대의 영역의 표면조잡도를 다른 영역보다도 크게 설정하는 기판처리장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 지지핀은, 얹어놓는대에 착탈가능하게 부착되어 있는 기판처리장치.
  14. 제 5 항에 있어서, 상기 지지핀은, 얹어놓는대에 착탈가능하게 부착되어 있는 기판처리장치.
  15. 제 2 항에 있어서, 상기 지지핀은, 피처리체의 인수인도용 승강핀으로도 겸용되는 기판처리장치.
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