KR100379647B1

KR100379647B1 - 처리장치

Info

Publication number: KR100379647B1
Application number: KR1019970037949A
Authority: KR
Inventors: 다케시 쓰카모토; 기요히사 다테야마; 가즈히코 무라타
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 2003-06-19
Also published as: TW353190B; US5993552A; KR19980018527A; SG74019A1

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 LCD기판이나 반도체웨이퍼와 같은 기판의 가장자리부로부터 처리제를 제거하는 처리장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 자제

본 발명은 레지스트와 같은 처리제를 용해제거하기 위하여 사용한 용제의 증기가 주변분위기중으로 추출하는 것을 방지하는 기구를 가지는 처리장치를 제공하는 데 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명의 처리장치는, 기판의 표면에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포장치와, 레지스트 도포장치로부터 반출되고 기판의 가장자리부에 부착한 불필요한 레지스트를 제거하는 레지스트 제거장치와, 레지스트 도포장치로부터 레지스트 제거장치로 기판을 반송하는 반송아암으로 구성되며, 레지스트 제거장치는, 반송아암에 의해서 반입된 기판을 재치하는 재치대와, 재치대에 재치된 기판의 가장자리부에 부착한 불필요한 레지스트를 용해제거하기 위하여 가장자리부에 용제를 분출하는 노즐과, 불필요한 레지스트를 용해 제거하기 위하여 사용된 용제 및 용해 제거된 레지스트를 배출하기 위한 배출장치와, 재치대 하부의 분위기를 하방으로 배기하는 배기장치로 구성된다.

4. 발명의 중요한 용도

레지스트와 같은 처리제를 기판상에 도포하는 장치에 사용한다.

Description

처리장지

본 발명은 예를 들면 LCD기판이나 반도체웨이퍼와 같은 기판의 가장자리부로부터 처리제를 제거하는 처리장치에 관한 것이다.

액정디스플레이(LCD)나 반도체 등의 제조에 있어서는, 기판인 LCD기판 이나 반도체웨이퍼의 상면에 레지스트막 패턴을 형성시키기 위하여, 이른바, 리소그래피 처리(lithograph processing)가 행하여진다. 이 리소그래피처리는, 기판의 세정, 기판의 건조, 기판의 표면으로의 레지스트 도포, 감광막(photosensitive film)의 노광, 현상 등, 각종인 처리공정을 포함하고 있다. 예를 들면, 기판을 세정한 후, 소수화처리(adhesion process)를 하고, 다시 냉각시킨 후, 포토 레지스트로서의 레지스트를 기판에 도포하여 기판 표면에 감광막을 형성한다. 가열하여 베이킹처리(baking process)를 실시한 후, 노광장치(exposure machine or opticalstepper)로 감광막에 소정의 패턴을 노광한다. 노광 후의 기판의 표면에 현상액(developer liquid)을 도포하여 현상한 후, 린스액(rinse liquid)으로 현상액을 씻어내어 현상처리를 완료한다.

이상과 같은 리소그래피처리에 있어서, 레지스트를 도포하는 공정은, 스핀코팅법(spin coating method)이나 스프레이법(spray method) 등을 채용하고 있다. 이러한 방법으로 레지스트를 도포한 경우, 도포 식후에서와 막두께는 균일하나 회전이 정지되어 원심력이 작용하지 않게된 후나, 시간 경과에 따라 표면장력의 영향으로 기판 가장자리부에서 래지스트가 부풀어 오르듯이 두꺼워져 버린다. 또, 회전으로 뿌리쳐진 레지스트가 기판의 이면으로 튀어서 불필요한 곳에 레지스트가 부착하는 경우도 있다.

이와 같이 기판의 가장자리부에 형성된 불균일한 두꺼운 막이나 이면에 부착한 레지스트는, 그 후의 기판 반송 과정 등에서 파티클 발생(generation of particies)의 원인이 된다. 또, 이면에 부착한 래지스트는 기판을 반송하는 기기를 오염시키는 원인도 된다.

그래서 종래부터, 기판 표면에 레지스트를 도포한 후, 기판의 가장자리부나 이면에 부착한 불필요한 레지스트를 제거하는 처리가 행하여지고 있다. 이 제거처리는, 기판의 가장자리를 따라 노즐을 이동시키고, 그 노즐로부터 레지스트의 용제를 공급함과 동시에, 용제의 공급으로 용해된 레지스트를 흡인 제거하므로써 행하여진다.

그러나, 일반적으로 사용되는 용제는 휘발성이 높으므로, 이와 같이 용제를 사용하여 불필요한 레지스트를 제거하면, 용제가 주변 분위기중으로 증발하여 환경을 악화시킨다는 염려가 있다. 또, 주변 분위기중으로 증발한 용제가, 기판의 다른 처리공정에서 기판등에 악영향을 미칠 가능성도 있다. 기판을 리소그레피 처리하기 위한 처리시스템에서는, 그와 같은 용제증기의 주변 분위기중으로의 누출을 방지하기 위하여, 상방에 팬필터유니트(fan filter unit)등을 배치하여 다운플로우(down flow)를 형성하고 있으나, 그와 같은 팬필터유니트등을 배치하는 것 만으로는 용제증기의 누출을 완전하게는 방지할 수 있다.

본 발명의 목적은, 레지스트와 같은 처리제를 용해제거하기 위하여 사용한 용제의 증기가, 주변분위기중으로 누출하는 것을 방지하는 기구를 가지는 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은, 표면에 처리제가 도포되어 있는 기판이 재치되는 재치대와, 이 재치대에 재치된 기판의 가장자리를 따라 상대적으로 이동하여, 적어도 기판의 가장자리부 표면에 부착한 처리제를 용해시키기 위해서 가장자리부에 용제를 공급하는 노즐과, 용제의 공급에 의하여 용해된 처리제를 흡인 제거하는 흡인장치와, 재치대에 재치된 기판의 하방에 배치된 배기장치에 의하여 구성되는 처리장치를 제공한다.

본 처리장치에 의하면, 기판의 하방에 배치한 배기장치에 의하여 처리제를 용해 제거하기 위해 사용한 용제증기를 하방으로 배기하여 용제증기가 주변 분위기 중으로 누출하는 것을 방지할 수가 있다. 특히, 기판의 상방에 팬필터유니트 등이배치되어 있는 경우는, 팬필터유니트 등에 의한 흡기와 배기장치에 의한 배기를 동시애 하므로써, 기판 주위에 다운플로우를 형성할 수가 있므며, 용제증기를 하방으로 효율적으로 배기 가능하게 된다.

본 발명에서, 재치대에 재치된 기판과 배기장치와의 사이에는, 재치대 부근의 기체를 균일하게 흡인하는 확산판을 개제시켜도 좋다. 그와 같이 하면, 기판의 하방 전체에서 전체적으로 균일한 배기를 할 수 있게 된다.

또, 노즐에 기판 가장자리부의 이면에 처리제의 용제를 공급하는 스프레이 구멍을 형성하여도 좋다. 기판 가장자리부의 이면에 처리제의 용제를 공급하므로써 기판의 이면에 부착한 처리제도 동시에 제거 가능하게 된다.

또한, 기판 표면에 처리제를 도포하는 도포장치를 재치대에 인접시켜서 배치하고, 이들 도포장치와 재치대와의 사이에서 기판을 반송하는 반송장치를 설치하여도 좋다.

제 1 도는 레지스트 처리시스템의 사시도이다.

제 2 도는 가장자리 래지스트 제거장치의 정면도이다.

제 3 도는 가장자리 레지스트 제거장치의 평면도이다.

제 4 도는 가장자리 레지스트 제거장지에서 기판의 반입 · 반출을 설명하는 사시도이다.

제 5 도는 상측 확산판의 평면도이다.

제 6 도는 하측 확산판의 평면도이다.

제 7 도는 다른예의 하측 확산판의 평면도이다.

제 8 도는 노즐의 이동기구의 사시도이다.

제 9 도는 노즐의 종단면도이다.

제 10 도는 틈새의 상면을 나타내는 노즐의 횡단면도이다.

제 11 도는 틈새의 하면을 나타내는 노즐의 횡단면도이다.

제 12 도는 다른 실시예에 따른 기판과 노즐 어샘블리와의 배치를 나타내는 평면도이다.

제 13 도는 제 2 도에 나타낸 노즐 어셈블리의 노즐과 기판의 사시도이다.

제 14 도는 제 13 도에 나타낸 노즐 어샘블리의 노즐본체와 기판의 사시도이다.

제 15 도는 레지스트 도포장치와 가장자리 레지스트 제거장치를 인접시켜서 배치한 유니트의 평면도이다.

제 16 도는 개량한 솔벤트 배스(solvent bath)의 사시도이다.

제 17 도는 종래의 솔벤트 배스의 사시도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제 1 도에 나타낸 레지스트 처리시스템(1)은, 그 일단측에 카세트 스테이션(3)을 구비하고 있다. 이 카세트 스테이션(3)에는 직사각형을 이루는 LCD용 기판(S)(이하, 「기판(S)」이라 한다)을 수용한 복수의 카세트(2)가 재치되어 있다. 카세트 스테이션(3)의 카세트(2) 정면쪽에는, 기판(S)의 반송 및 위치결정을 함괴 동시에 기판(S)을 유지하여 메인아암(4)과의 사이에서 인도하기 위한 보조아암(5)이 설치되어 있다. 2대의 메인아암(4)은 처리시스템(1)의 중앙부를 길이방향으로 이동 가능하게 직렬 배치되어 있으며, 그 이송로 양측에는 기판(S)에 대하여 각 처리를 하기 위한 각종 처리장치가 배치되어 있다.

도시한 처리시스템(1)에 있어서, 카세트 스테이션(3)쪽의 측방에는 기판(S)을 브러시 세정하기 위한 브러시 스크라이버(7) 및 고압 제트수(high pressure jet water)로 세정을 실시하기 위한 고압 제트세정기(8)등이 나란하게 설치되어 있다. 또, 메인아암(4)의 이송로를 사이에 두고 반대측에 2대의 현상장치(6)가 나란하게 설치되고, 그에 인접하여 2대의 가열장치(9)가 적층되어 설치되어 있다.

이들 각 기기의 측방에는 접속용 인터페이스 유니트(10)를 통하여, 기판(S)에 레지스트를 도포하기 전에 기판(S)을 소수처리하는 어드히젼장치(11)가 설치되며, 이 어드히젼장치(11) 하방에는 냉각용 쿨링장치(12)가 배치되어 있다. 또한 이들 어드히젼장치(11) 및 쿨링장치(12)의 측방에 4개의 가열장치(13)가 2열로 2개씩 적층되어 배지된다. 메인아암(4)의 이송로를 사이에 두고 반대측에는 기판(S)에 레지스트를 도포하므로써 기판(S)의 표면에 레지스트막(감광막)을 형성하는 레지스트 도포장치(14)와, 기판의 가장자리부의 레지스트를 제거하는 가장자리 레지스트 제거장치(15)가 나란하게 배치되어 있다. 도시는 하지 않았으나, 이들 레지스트 도포장치(14)와 가장자리 레지스트 제거장치(15)의 축부에는 기판(S) 상에 형성된 감광막에 소정의 미세패턴을 노광하기 위한 노광장치 등이 설치된다.

메인아암(4)은 도시된 X축, Y축, Z축의 각 방향으로 이동하기 위한 X측 구동기구, Y축 구동기구 및 Z축 구동기구를 갖추고 있으며, 또한 Z축을 중심으로 회전하는 θ회전 구동기구를 갖추고 있다. 이 메인아암(4)이 레지스트 처리시스템(1)의중앙통로를 따라 적절히 주행하여 각 처리장치(6,9,11~15) 사이에서 기판(S)을 반송한다. 메인아암(4)은 각 처리장치(6,9,11~15)내로 처리전의 기판(S)을 반입하고, 또, 각 처리장치(6,9,11∼15)내로부터 처리후의 기판(S)을 반출한다.

제 2, 3 도에 나타낸 바와 같이, 가장자리 레지스트 제거장치(15)의 중앙에는, 받침대(20)의 상단에서 지지된 재치대(21)가 배치되어 있다. 재치대(21) 상면에는 복수의 흡착부재(22)가 장착되어 있으며, 이 흡착부재(22)로 기판(S)의 하면을 흡착함으로써 기판(S)을 재치대(21) 상면에 유지하고 있다.

받침대(20) 하단은, 장치프레임(23)에 고정된 축받이(24)를 관통하고 있으며, 이 축받이(24) 내를 받침대(20)가 미끄럼운동을 하므로써 재치대(21)는 받침대(20)와 함께 승강한다. 단, 받침대(20)는 장치프레임(23)에 고정된 실린더(26)의 피스톤로드(27)에 접속부재(28)로 결합되어 있으며, 또, 축받이(24) 및 실린더(26)를 덮는 커버(25)가 피스턴로드(27)에 결합되어 있다. 따라서, 실린더(26)가 신축가동하는 것에 의해 커버(25)와 함께 재치대(21)가 승강동작한다.

상기 구성의 가장자리 레지스트 제거장치(15)로 기판(S)이 반입될 때에는, 기판(S)은 메인아암(4)에 의하여 가장자리 레지스트 제거장치(15)내부로 반입된다. 즉, 제 4 도에 나타낸 바와 같이 메인아암(4)이 기판(S)을 유지하며. 이 기판(S)을 가장자리 레지스트 제거장치(15)의 내부로 반입한다.

그리하여 반입된 기판(S)은 실린더(26)의 신장가동에 따라 상승하는 재치대(21)의 상면에 의해서 밀려 올라간다. 이 때, 이 기판(S)의 하면이 흡착부재(22)에 의하여 홉착되며, 이에 의하여 기판(S)이 재치대(21)상면에 놓여져유지된다. 그후, 실린더(26)의 단축가동에 의하여 재치대(21)가 하강되고, 가장자리 레지스트 제거장치(15) 내로 기판(S)이 반입된다.

가장자리 레지스트 제거장치(15)로부터 기판(S)을 반출하는 경우에는, 가장자리 레지스트 제거장치(15) 내의 기판(S)이 실린더(26)의 신장가동에 따라 상승한 재치대(21) 상면에 의하여 밀려 올라간다. 제 2 도는, 1점쇄선으로 표시한 기판(S')과 재치대(21')가, 실린더(26)의 신장가동에 따라 상승된 상태를 도시하고 있다. 이와 같이, 기판(S)을 상승시킨후, 비어 있는 메인아암(4)이 가장자리 레지스트 제거장치(15)의 내부로 진입하면, 실린더(26)의 단축가동에 따라 재치대(21)가 하강하고, 이 하강시에 기판(S)이 메인아암(4)으로 인도된다. 그후, 메인아암(4)이 가장자리 레지스트 제거장치(15) 내로부터 후퇴함으로써 기판(S)이 가장자리 레지스트 제거장치(15)내로부터 반출된다.

재치대(21)에 재치된 기판(S)의 하방에는, 뒤에 설명하는 바와 같이 기판(S)의 가장자리의 레지스트를 제거할 때에 사용한 용제나 레지스트 등이 낙하였을 때에 이들 용제나 레지스트를 받아 들이기 위한 드레인팬(30)이 배치되어 있다. 도시한 드레인팬(30)은 앞서 설명한 축받이(24)나 실린더(26) 등과 같은 재치대(21)의 구동부분 주위를 둘러 싸도록 배치되어 있다. 이 드레인팬(30)의 저면(29)에는, 드래인팬(30)에 모인 용제를 배액(排液)하기 위한 드레인관(31)과 가장자리 레지스트 제거장치(15) 내의 분위기를 배기하기 위한 배기관(32)이 접속되어 있다. 배기관(32) 상단은 드레인팬(30)의 저면보다도 약간 높은 위치에 개구하여 설치되어 있다. 도시는 하지않았지만, 드레인관(31) 및 배기관(32)은 도시되지 않은 배액계통 및 배기계통에 각각 접속된다. 폐액계통은 축액탱크를 갖추고, 드레인팬(30)에 모아진 용액을 축액탱크로 유도한다. 배기계통은 펌프등의 횹기장치를 구비하고 있으며, 그 가동에 의하여 가장자리 레지스트 제거장치(15) 내의 분위기를 공장 배기계통을 통하여 배기한다.

도시한 예에서는, 드레인팬(30)의 내주벽(35)은, 외주벽(36)보다도 높게 형성되어 있으며, 앞서 설명한 커버(25)에는, 이 내주벽(35)의 주위를 덮도록 고리형상의 커버벽(37)이 형성되어 있다. 이와같이 드레인팬(30)의 내주벽(35)을 커버채(25)의 커버벽(37)으로 항시 덮으므로써 재치대(21)의 자유로운 승강이동을 방해함이 없이, 축받이(24), 실린더(26) 등과 같은 재치대(21)의 구동부분이 용제나 레지스트로 오염되는 것을 방지하고 있다.

또, 본 실시예에서는, 재치대(21)에 재치된 기판(S)과 배기관(32) 사이에 2매의 확산판(40,41)이 상하로 배치되어 있다. 이들 확산판(40,41)은 모두 펀칭메탈(punched metal plate)로 구성되어 있으며, 확산판(40,41)에는 제 5, 6 도에 나타낸 바와 같이 다수의 통기공(42,43)이 각각 뚫려 있다. 도시한 예에서는, 상측에 배치되어 있는 확산판(40)의 통기공(42)은 비교적 큰 구멍으로 형성되고 있으며, 통기공(42)서로의 간격은 비교적 넓게 되어 있다. 한편, 하측에 배치되어 있는 확산판(41)의 통기공(43)은 비교적 작은 구멍으로 형성되어 있으며, 통기공(43) 서로의 간격은 비교적 좁게 되어 있다.

확산판(41) 아래에 배기관(32)이 위치하고 있으며, 확산판(40,41)의 통기공(42.43)을 통한 배기가스가 배기관(32)을 지나서 공장배기관으로 유도된다.

그런데 배기시, 배기관(32)이 위치하고 있는 확산판(41) 부분에서의 배기는 양호하게 행하여져 배기에 치우침이 생길 수도 있다. 그래서, 배기판(32)이 위치하고 있는 확산판(41) 부분은 제 7 도에 나타낸 바와 같이 막아두고, 즉 통기공을 형성하지 않도록 하면, 확산판(41) 전체면에 균등하게 배기가 행하여질 수 있게 되어, 배기효율이 향상된다.

또한, 드레인팬(30)으로 낙하한 신너등 세정제가 가스화하여 가장자리 레지스트 제거장치(15)의 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 드레인팬(30)을 둘러 싸도록 측벽부재(38)가 설치된다.

제 3 도에 나타낸 바와 같이 재치대(21)에 재치된 기판(S)의 주위에는 직4각형인 기판(S)의 4변 각각을 따라 이동하는 노즐(45,46,47,48)이 배치되어 있다(설명을 위하여 제 2 도에서는 노즐(46,48)을 생략하여 도시하고 있다). 본 실시예에서는 노즐(45,47)을 기판(S)의 짧은 변(L1,L3)을 따라서 각각 이동하도륵 대향해서 배치하고, 노즐(46,48)을 기판(S)의 긴 변(L2,L4)를 따라서 각각 이동하도록 대향해서 배치하고 있다. 이들 노즐(45,46,47,48)은, L자형을 이루는, 이동부재(50,51,52,53)의 선단에 각각 장착되어 있다. 도시하는 바와 같이, 기판(S)의 주위를 둘러 싸도록 가이드레일(55,56,57,58)이 배치되어 있으며, 이들 가이드레일(55,56,57,58)은 장치프레임(23)에 고정 지지부재(60,61,62,63,64,65,66,67)에 의하여 각각 지지되어 있다. 이동부재(50,51,52,53)의 일끝단쪽을 이들 가이드레일(55,56,57,58)의 각각에 미끄럼운동이 자유롭게 장착하므로써 노즐(45,46,47,48)이 기판(S)의 4번(L1,L2,L3,L4)의 각각을 따라서 이동 되도록 구성되어 있다.

제 2, 3 도 및 제 8 도에 의거하여 기판(S)의 짧은 변(L1,L3)을 따라 이동하는 노즐(45,47)에 관하여 설멍하면, 지지부재(61)의 외측에 모터(70)가 장착되어 있으며, 그 구동축(71)이 지지부재(61)와 대향해서 배치되어 있는 지지부재(64)까지 연장되어 있다. 또, 이 구동축(71)에는 지지부재(61)의 내측 근방에 구동풀리(72)가 장착되어 있으며, 지지부재(64)의 내측 근방에는 구동풀리(73)가 장착되어 있다. 한편, 지지부재(60)의 내측 근방에는 종동풀리(74)가 장착되어 있으며, 마찬가지로 지지부재(65)의 내측 근방에도 종동풀리(75)가 장착되어 있다.

구동폴리(72)와 종동풀리(74)에는 무단벨트(76)가 감겨져 있고, 구동풀리(73)와 종동풀리(75)에는 무단벨트(77)이 감겨져 있다. 따라서, 모터(70)의 가동에 의하여 이들 2개의 무단벨트(76,77)가 같은 방향으로 주행된다.

또, 노즐(45)을 지지하고 있는 이동부재(50)가 브라켓(78)을 통하여 무단벨트(76) 상측에 접속되어 있으며, 노출(47)을 지지하고 있는 이동부재(52)가 브라켓(79)을 통하여 무단벨트(77) 하측에 접속되어 있다.

이와 같이 한 쪽의 이동부재(50)를 무단벨트(76) 상측에 연동시키고, 다른 쪽의 이동부재(52)를 무단벨트(77) 하측에 연동시키므로써 모터(70)의 가동으로 노즐(45,47)이 서로 반대방힝으로 평행이동 된다. 즉, 제 8 도에서 모터(70)의 가동으로 구동축(71)이, 예를 들면 시계회전방향 a로 회전구동된 경우는, 노즐(45)은 기판(S)의 좌측의 짧은 변(L1)을 따라 안쪽으로 이동하고, 노즐(47)이 기반(S)의 우측 짧은 변(L3)을 따라 양쪽으로 이동한다. 또, 제 8 도에서, 모터(70)의 가동에의하여 구동축(71)을, 예를 들면 반시계 회전방항 b로 회전구동한 경우는, 노즐(45)은, 기판(S)의 좌측의 짧은 변(L1)을 따라 앞쪽으로 이동하며, 노즐(47)이 기판(S)의 우측 짧은 변(L3)을 따라서 안쪽으로 이동한다.

이상은, 기판(S)의 짧은 변(L1,L3)을 따라서 이동하는 노즐(45,47)에 관하여 설명하였으나, 노즐(46,48)도 노즐(45,47)과 전적으로 같은 구성에 의해서 기판(S)의 긴 변(L2,L4)을 따라 이동하도륵 되어 있다. 즉, 제 3 도에 나타낸 바와 같이 지지부재(67)의 외측에 모터(80)가 장착되어 있으며, 그 구동축(81)이 지지부재(67)와 대향하여 배치되어 있는 지지부재(62)까지 연장되어 있다. 또, 이 구동축(81)에는 지지부재(67)의 내측 근방에 구동풀리(82)가 장착되어 있으며, 지지부재(62)의 내측 근방에 구동풀리(83)이 장착되어 있다. 한편, 지지부재(66)의 내측 근방에는 종동풀리(84)가 장착되어 있으며, 마찬가지로 지지부재(63)의 내측 근방에도 중동풀리(85)가 장착되어 있다.

구동풀리(82)와 종동풀리(84)에는 무단벨트(86)이 감겨져 있으며, 구동풀리(83)과 종동풀리(85)에는 무단벨트(87)이 감겨져 있다. 앞서 설명한 노즐(45,47)과 마찬가지로 이들 노즐(46,48)은 모터(80)의 가동에 의하여 기판(S)의 긴 변(L2,L4)을 따라 서로 반대 방향으로 평행이동하도록 구성되어 있다.

그리고, 상술한 바와 같이 재치대(21)의 승강에 의하여 제거장치(15)내로 기판(S)을 반입할 때나 제거장치(15)내로부터 기판(S)을 반출할 때에는 제 3 도에 나타낸 바와 같이 노즐(45,46,47,48)은 기판(S)의 주위로부터 떨어진 위치로 후퇴함으로써 기판(S)의 반입 · 반출이 노즐(45,46,47,48)의 존재에 의하여 방해될 염려가 없다.

노즐(45,46,47,48)은 모두 같은 구성을 갖추고 있으므로, 대표적으로 기판(S)의 짧은 변(L1)을 따라서 이동하는 노즐(45)의 구성에 관하여 설명한다. 노즐(45)은 제 9 도에 나타낸 바와 같이 기판(S)의 가장자리의 상하 양면을 덮는 단면이 대략 L자 형상인 노즐본체(90)를 구비하고 있다. 노즐본체(90)에는, 기판(S)의 가장자리 근방을 덮도록 하여 틈새(91)가 형성되어 있고, 상술한 바와 같이 재치대(21) 상면에 흡착유지된 기판(S)의 가장자리가 비접촉상태로 이 틈새(91)에 끼워 넣어진다. 또, 이 틈새(91)에 끼워진 기판(S)의 가장자리 상면을 향하여 레지스트 용제를 뿜기 위한 상부 스프레이구멍(S2)과, 기판(S)의 가장자리 하면을 향하여 레지스트의 용제를 뿜기 위한 하부 스프레이구멍(93,94)이 각각 형성되어 있다.

즉, 틈새(91) 상면에는 제 10 도에 나타낸 바와 같이 모두 네곳에 상부 스프레이구멍(92)이 형성되어 있다. 이들 상부 스프레이구멍(93)은, 기판(S)의 가장자리 근방을 따라 짧은 변(L1)과 평행하게 배치되어 있다. 이들 상부 스프레이구멍(92)에는, 노즐본체(90) 내부 상방을 지나는 액체통과구멍(95)을 통하여 용제가 공급되며, 그 용재가 상부 스프레이구멍(92)으로부터 하방으로 분출하여 기판(S)의 가장자리 상면에 뿜어 지도록 되어 있다.

또한, 틈새(91) 하면에는, 제 11 도에 나타낸 바와 같이 두곳의 하부 스프레이 구멍(93)과 네곳의 하부 스프레이구멍(94)이 형성되어 있다. 하부 스프레이구멍(93)은 기판(S)의 가장자리 근방을 따라 짧은 변(L1)과 평행으로 배치되어 있다. 한편, 하부 스프레이구멍(94)은 기판(S)의 가장자리 근방으로부터기판(S)의 내측으로 향하도록 짧은 변(L1)과 직교하여 배치되어 있다. 이들 하부 스프레이구멍(93)과 하부 스프레이구멍(94)에는 노즐본체(90) 내부 하방을 지나는 액체통과구멍(96,97)을 통해서 용제가 각각 공급되고, 그 용제가 이들 하부 스프레이구멍(93,94)으로부터 상방으로 분출하여 기판(S)의 가장자리 하면에 뿜어지도록 되어 있다.

또한, 제 9 도에 나타낸 바와 같이 노즐본체(90)의 대략 중앙에는, 틈새(91) 내에서의 기판(S)의 가장자리 근방의 분위기를 외측으로 흡인 배기하기 위한 흡인구멍(98)이 형성되어 있다.

그리고, 대표적으로 기판(S)의 짧은 변(L1)을 따라 이동하는 노즐(45)의 구성에 관하여 설명하였으나, 다른 노즐(46,47,46)도 노즐(45)과 전적으로 같은 구성을 갖추고 있으므로, 다른 노즐(46,47,48)에 관하여는 상세한 설명을 생략한다.

그리고, 이 레지스트 처리시스템(1)의 처리공정을 순서에 따라 설명하면, 우선 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 카세트 스테이션(3)에 재치된 카세트(2) 내로부터 보조아암(5)에 의해서 기판(S)을 꺼내고, 이를 메인아암(4)에 인도한다. 매인아암(4)은 기판(S)을 브러시 스크라이버(7)로 반입하고, 브러시 스크라이버(7)는 그 기판(S)을 브러시 세정 처리한다. 그리고, 프로세스에 따라서 고압 제트세정기(8)내에서 고압 제트수로 기판(S)을 세정하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하여 세정한 기판(S)을 메인아암(4)으로 반송하고, 가열장지(9)내에서 가열처리한다. 가열장치(9)내에서의 가열처리가 종료된 기판(S)은 다음으로, 어드히젼장치(11)에서 어드히젼 처리된다. 또한, 쿨링장치(12)로 기판(S)을 냉각시킨 후에 스핀코팅법이나스프레이법 등에 의하여 코팅장치(14)에서 레지스트가 기판(S)의 표면에 도포된다. 이 때, 표면장력의 영향으로 기판 가장 자리부에서 레지스트가 부풀어 오르는 것과 같이 두꺼워져 버리거나, 회전에 의하여 가장자리쪽으로 밀리던 레지스트가 기판의 이면에 묻게 되므로 불필요한 곳에 레지스트가 부착되는 경우도 있다.

이와 같이 하여, 코팅장치(14)로 레지스트가 도포된 기판(S)은 메인아암(4)에 의하여 반송되고, 가장자리 레지스트 제거장치(15)에 반입된다. 이 반입에 있어서는, 제 3 도와 같이 노즐(45,46,47,48)은 모두 기판(S)의 주위로부터 떨어진 위치로 후퇴하고 있다.

앞서 제 4 도에서 설명한 바와 같이 메인아암(4)에 의하여 가장자리 레지스트 제거장치(15)내로 반입된 기판(S)이 먼저 실린더(26)의 신장가동에 따라 상승한 재치대(21) 상면에 의하여 밀려 올라가고, 흡착부재(22)로 기판(S)의 하면이 흡착되므로써, 기판(S)이 재치대(21) 상면에 재치된다. 이 재치후, 비어 있는 메인아암(4)이 가장자리 레지스트 제거장치(15) 밖으로 후퇴되면, 실린더(26)의 단숙가동에 따라 재치대(21)가 하강하고, 가장자리 레지스트 제거장치(15) 내로 기판(S)이 반입된다.

이리하여 가장자리 레지스트 제거장치(15)내로 기판(S)에 반입되면, 다음에 모터(70,80)의 가동으로 각 노즐(45,46,47,48)이 기판(S)의 4변(L1,L2,L3,L4) 각각을 따라 이동을 개시한다. 이 이동에 의하여, 기판(S)의 가장자리가 비접촉 상태로 각 노즐(45,46,47,48)의 틈새(91)에 끼워진다. 이와 같이 각 노즐(45,46,47,48)의 틈새(91)에 기판(S)의 가장 자리가 끼워진 상태로 상부 스프레이구멍(92) 및 하부스프레이구멍(93,94)으로부터의 용제 분출이 개시됨과 동시에, 흡인구멍(98)으로부터의 흡인배기가 개시된다. 이에 의하여, 기판(S)의 가장자리에 부착하고 있는 불필요한 레지스트가 용제에 의하여 용해되고, 그 용해된 레지스트는 흡인구멍(98)으로분터 흡인 배기되므로써, 기판(S)의 가장자리의 불필요한 레지스트가 제거된다.

한편, 이와같이 용제에 의하여 기판(S) 가장자리의 레지스트가 제거되고 있는 동안에는, 기판(S)의 하방에서 배기관(32)으로부터 배기가 이루어지고, 가장자리 레지스트 제거장치(15) 내의 분위기가 하방으로 배기된다. 이에 따라서, 레지스트를 용해 제어하였을 때에 사용한 용제의 증기가 주변 분위기 중으로 누출되는 것이 방지된다. 이 경우, 기판(S)과 배기관(32) 사이에 확산판(40,41)이 배치되어 있으므로, 기판(S)의 하방 전체에서 균일한 배기를 행하는 것이 가능하게 된다. 이와 같은 균일한 배기를 하기 위하여는, 확산판을 1매만 설치하여도 좋으나, 보다 높은 분산효과를 얻기 위하여는, 도시한 바와 같이 2매의 확산판(40,41)을 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여, 기판(S)의 가장자리에 부착하고 있는 불필요한 레지스트가 제거된 후, 재치대(21)가 상승되어 메인아암(4)이 기판(S)을 인수한다. 이에 의하여 가장자리 레지스트 제거장치(15)로부터 기판(S)이 반출된다. 그리고, 이 반출시에는 제 3 도에 나타낸 바와 같이 노즐(45,46,47,48)은 모두 기판(S)의 주위로부터 떨어진 위치로 후퇴 된다.

이어서, 이 기판(S)은 가열장치(13)로 가열처리된 후에, 노광장치(도시생략)로 레지스트막이 노광처리된다. 노광후의 기판(S)은 현상장치(6)내로 반입되어 현상처리된다. 현상처리의 종료후 기판(S)은 매인아암(4)에 의해 현상장치(6)로부터 반출되고, 그 기판(S)은 가열장치(9)로 재차 가열되어서 건조되며, 다시 카세트 스테이션(3)의 카세트(2)내에 수납된다.

상기 실시예에서는 각 노즐(45,46,47,48)을 기판(S)의 4변(L1.L2,L3,L4) 각각을 따라서 이동시키므로써 불필요한 레지스트를 제거하도록 되어 있다. 이에 대하여, 제 12 ~ 14 도의 실시예에 의하면, 세정할 기판의 폭에 상당하는 폭을 가지는 노즐(145) 및 (146)이 기판에 대하여 상대적으로 이동하도록 구성된다. 예를 들면, 노즐(145) 및 (146) 이 기판(S)쪽으로 이동되어 기판에 끼워지고, 이 상태에서 노즐로부터 세정제를 분출하므로써 기판의 변을 일괄하여 세정한다. 이와 같이 하여 기판(S)이 대향하는 2변이 세정되면, 한번 노즐을 기판으로부터 이격시키고, 그 후 기판(S)을 90° 회전시켜 남은 미세정의 2변을 노즐에 대향시킨다. 재차 노즐을 기판에 끼우므로써 남은 2변이 세정된다.

제 12 도의 예에서는, 2개의 노즐(145) 및 (146)이 기판에 대향하는 2변에 각각 대향하여 배치되어 있으나, 노즐 하나를 기판의 l변과 대향하도록 배치하고, 기판을 1변씩 세정할 때 마다 기판을 회전시켜, 순차로 남은 미세정 변을 세정하도록 구성하여도 좋다.

그리고, 제 14 도는 노즐(145,146)의 선형노즐본체(147)를 나타내고 있으며, 이 선형노즐본체(147)의 선형분출구로부터 세정제가 분출된다.

이상, 본 발명의 일실시예를 설명하였으나, 예를 들면 제 15 도에 나타낸 바와 같이 레지스트 도포장치(14)와 가장자리 레지스트 제거장치(15)를 동일한 유니트(100)내에 인접시켜 배치하고, 이들 레지스트 도포장치(14)와 가장자리 레지스트 제거장치(15)와의 사이에서 기판(S)을 반송아암(101)에 의하여 반송하도록 구성하여도 좋다. 제 15 도에 나타낸 레지스트 도포장치(14)는, 컵(102)내에서 스핀척(103)에 의하여 흡착유지한 기판(S)의 중앙 상방에 레지스트 노즐(104)을 이동시켜서 레지스트를 공급하고, 기판(S)을 회전시키므로써 레지스트가 기판(S)의 표면 전체에 원심력으로 도포되는 구성으로 되어 있다. 또, 그와 같이 레지스트 도포장치(14)에서 레지스트가 도포된 기판(S)은, 반송아암(101)으로 집고, 반송아암(101)을 레일(105)을 따라 이동시키므로써, 가장자리 레지스트 제거장치(15)까지 반송된다. 그리고, 레지스트 도포장치(104)에 있어서, 레지스트 노즐(104)은 사용시 이외는 레지스트의 용제가 충만되어 있는 솔밴트 배스(106)에 침지되므로써, 레지스트 노즐(104) 선단에서의 레지스트 고화를 방지하고 있다. 또, 가장자리 레지스트 제거장치(15)는 레지스트 도포장치(14)로 레지스트가 도포되고, 아암(101)에 의하여 반송된 기판(S)을 재치대(21) 상에 재치하며, 기판(S)의 4변을 따라 각 노즐(45,46,47,46)을 이동시키므로써, 기판(S)의 가장자리에 부착하고 있는 불필요한 레지스트를 용해 제거한다.

이와 같이 레지스트 도포장치(14)와 가장자리 레지스트 제거장치(15)를 인접 배치하고, 양자간으로 기판(S)을 반송아암(101)에 의하여 반송하도록 구성하면, 메인아암(4)의 반송동작이 간략화되어 스루풋(through-put)의 힝상이 도모된다.

그리고, 종래에 일반적으로 사용되고 있는 솔벤트 배스(106)로의 용제의 공급라인(107)은, 제 17 도에 나타낸 바와 같이 솔벤트 배스(106)의 횡방향으로 배관되어 있다. 이 때문에, 솔벤트 배스(106)는, 솔벤트 배스(106)내로 공급된 용제가 드레인(108)으로 원활하개 흐르지 못하며, 공급라인(107)으로 역류할 염려가 있었다.

그래서, 제 16 도에 나타낸 바와 같이 솔벤트 배스(106)로의 용제의 공급라인(107)을 솔벤트 배스(106)의 상방향으로부터 배관하도륵 변경하는 것이 좋다. 그리하면, 공급라인(107)으로의 용제의 역류를 방지할수 있게 된다.

그외에, 이와 같은 레지스트 도포장치(14)와 가장자리 레지스트 제거장치(15)를 동일한 유니트(100)내에 설치한 경우, 유니트(100)내에 대한 기판(S)의 반입 · 반출은, 쿨링장치(12)로 온도 조절한 기판(S)을 메인아암(4)으로 잡은 채로 가장자리의 불필요 레지스트를 제거한 처리완료 기판(S)을 인수하여 온도조절한 기판(S)를 레지스트 도포장치(14)로 반출하고 있다.

그와 같은 동작으로 하면, 1매째의 기판(S)과 그 이후의 기판(S) 사이에는 분명하게 기판(S)에 온도차가 생겨, 평균 막두께(AVe)에 악영향이있는 것으로 생각된다. 그래서, 첫째로 유니트(100)내에 3매의 기판(S)을 잡을 수 있도록 하는 것이 좋다. 경우에 따라서는, 유니트(100)의 가로 크기를 약간 넓히는 것도 좋다. 또한, 둘째로 쿨링장치(12)로부터 인수한 기판(S)은, 즉시 레지스트 도포장치(14)로 반송한 후, 가장자리 레지스트 제거장치(15)의 기판(S)을 인수하도록 변경하는 것이 좋다.

또한, 현 상태의 레지스트 도포장치(14)에서는, 장치전원을 오프로 하고, 용력(用力) 오프(AIR)로 하면, 레지스트 도포장치(14)의 챔버가 스핀척(103)보다도먼저 내려가, 챔버가 스핀척(103)을 밀어 내려 버린다. 이 상태가 계속되면, 스핀척(103) 표면이 손상되고, 스핀척(103) 표면에 대한 미스트(mist) 부착등을 생각할 수 있다. 그래서, 레지스트 도포장치(14)의 장치전원을 오프로 한 경우, 스핀척(103)을 먼저 내리도록 구성하는 것이 좋다.

본 발명에 의하면, 기판의 하방에 배치한 배기장치에 의하여 처리제를 용해 제거하기 위해 사용한 용제 증기를 하방으로 배기하여서 용제 증기가 기판의 주변분위기 중으로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 제 2 도에 나타낸 바와 같이, 기판(S)의 상방에 팬필터유니트(110)등이 배치되어 있는 경우는 팬필터유니트(110)등에 의한 공기(給氣)와, 배기장치에 의한 배기를 동시에 하므로써 기판의 주위에 다운플로우를 형성할수 있어, 용제 증기를 하방으로 효율적으로 배기할 수 있게 된다.

그리고, 재치대에 재치된 기판과 배기장치와의 사이에 1개 또는 2개 이상의 확산판을 개재시켜, 기판의 하방 전체에서 전체적으로 균일한 배기를 하도록 구성하는 것이 바람직하다. 또, 노즐에 의하여 기판 가장 자리부 이면에도 처리제의 용제를 공급하고, 기판 이면에 부착한 처리제도 동시에 제거하여도 좋다.

또한, 기판표면에 처리제를 도포하는 도포장치를 재치대에 인접시켜서 배치하고, 이들 도포장치와 재치대와의 사이에서 기판을 반송하는 반송 장치를 설치하도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성한 도포장치와 재치대 및 반송장치 각각에 기판을 갖게 하므로써, 처리장치 내부에 동시에 3개의 기판을 갖게되어 처리액의 도포와 기판의 가장자리부로부터 처리재를 제거하는 처리가 연속적으로 가능하여, 처리시간의 단축화가 도모된다. 또, 이에 의하여 최초에 처리한 기판과 그 이후에 처리를 하는 기판과의 온도차가 없어져서, 처리의 균일화가 도모된다.

Claims

표면과 가장자리부에 처리제가 도포되어 있는 기판이 재치되는 재치대와,

상기 재치대의 가장자리에 배치되고, 적어도 상기 기판의 가장자리부에 부착한 처리제를 용해시키기 위해서 상기 가장자리부에 용제를 공급하는 노즐기구와,

상기 재치대의 가장자리에 배치되고, 상기 용제에 의하여 용해된 처리제를 흡인제거하는 흡인수단과,

상기 재치대에 재치된 기판 하방에 떨어져 배치되고, 기판 하방으로 가스를 배기하는 배기수단과,

기판과 상기 배기수단 사이에 배치되며, 상기 재치대 주위로부터 증기를 균일하게 흡인하는 하나 이상의 확산판을 포함하여 구성되는 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 재치대에 인접배치되고, 상기 기판 표면에 처리제를 도포하는 도포수단과, 이 도포수단과 상기 재치대와의 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송수단을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐기구는 상기 기판의 가장자리부 표면 및 이면에 상기 용제를 공급하는 노즐을 갖는 처리장치.
제 3 항에 있어서, 상기 재치대에 인접배치하고, 상기 기판의 표면에 처리제를 도포하는 도포수단과, 이 도포수단과 상기 재치대와의 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송수단을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐기구는 직사각형상 기판의 4변에 각각 배치되고, 상기 용액을 상기 변에 분출하면서 상기 기판의 변을 따라 이동하는 4개의 노즐로 구성되는 처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐기구는, 직사각형상의 기판의 적어도 일끝단 가장자리부에 배치되고, 상기 기판에 용제를 분출하는 적어도 1개의 리니어 노즐을 가지며, 상기 기판 재치대는, 상기 기판이 일끝단 가장자리가 용제로 세정될 대마다 기판을 회전시키는 수단을 갖는 처리장치.
기판 표면에 처리막을 도포하는 도포장치와,

처리제 제거장치와,

상기 도포장치로부터 상기 처리제 제거장치로 상기 기판을 반송하는 반송장치로 구성되고,

상기 처리제 제거장치는,

상기 반송장치에 의하여 반입된 상기 기판을 재치하는 재치대와,

상기 재치대에 재치된 상기 기판의 가장자리부에 부착된 처리제를 용해 제거하기 위해 상기 가장자리부에 용제를 분출하는 용제분출수단과,

상기 처리제를 용해 제거하기 위해 사용된 용제 및 용해 제거된 처리제를 배출하기 위한 배출수단과,

상기 재치대 아래의 분위기를 하방으로 배기하는 배기수단을 포함하여 구성되며,

상기 재치대는 상기 기판을 흡착유지하기 위하여 상기 기판의 상부표면에 마련된 복수의 흡착부재를 갖는 것을 특징으로 하는 처리장치.
제 7 항에 있어서, 상기 용제분출수단은, 상기 기판의 반입 및 반출시에는 상기 재치대로부터 후퇴하고, 상기 재치대에 재치된 상기 기판의 주위를 따라 이동하며, 상기 기판의 가장자리부에 용제를 분출하는 복수의 노즐로 구성되는 처리장치.
제 7 항에 있어서, 상기 재치대에 재치되는 상기 기판은 4변을 가지는 직사각형상의 기판이며, 상기 용제분출수단은, 상기 기판의 주위를 둘러싸도록 설치된 복수의 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 각각 미끄럼 운동이 자유롭게 된 복수의 이동부재와, 상기 이동부재에 각각 장착되고 상기 기판의 4변 각각을 따라서 이동하며 상기 기판의 4변부에 각각 용제를 분출하는 복수의 노즐로 구성되는 처리장치.
제 9 항에 있어서, 상기 노즐 각각은, 상기 기판의 가장자리의 상하 양면을덮는 단면이 대략 L자 형상인 노즐본체를 가지며, 상기 노즐본체는 상기 기판의 가장자리가 비접촉인 상태로 끼워지는 틈새와, 이 틈새에 끼워진 상기 기판의 가장자리 상면을 향하여 용제를 분출하기 위한 상부 스프레이 구멍과, 상기 기판의 가장자리 하면을 향하여 용제를 분출하기 위한 하부 스프레이 구멍을 갖는 처리장치.
제 7 항에 있어서, 상기 재치대에 재치되는 상기 기판은 4변을 가지는 직사각형상 기판이며, 상기 용제분출수단은, 상기 기판의 4변중 적어도 1변에 배치되고, 이 1변에 용제를 분출하는 적어도 하나의 노즐로 구성되고, 상기 기판 재치대는 상기 기판의 상기 1변이 용제로 세정될 때마다 피세정변을 상기 노즐에 위치시키기 위하여 상기 기판을 회전시키는 수단을 갖는 처리장치.
제 7 항에 있어서, 상기 처리제 제거장치는, 상기 재치대를 그 상단에서 지지하는 받침대와, 상기 받침대를 상하로 미끄럼 운동이 가능하게 유지하는 축받이와, 상기 받침대에 결합되고 상기 받침대와 함께 상기 재치대를 승강하는 승강구동수단을 포함하는 처리장치.
제 7 항에 있어서, 상기 배출수단은, 상기 재치대 하방에서 상기 기판의 가장자리를 따라 배치되고, 상기 처리제를 용해 제거하기 위하여 사용된 용제 및 용해 제거된 처리제를 인수하는 드레인팬과, 이 드레인팬에 모인 용제 및 처리제를 배출하는 드레인관을 포함하는 처리장치.
제 13 항에 있어서, 상기 처리장치 내부로의 먼지침입을 방지하기 위하여 상기 드레인팬을 둘러싸는 측벽을 갖는 처리장치.
기판 표면에 처리막을 도포하는 도포장치와, 처리제 제거장치와,

상기 도포장치로부터 상기 처리제 제거장치로 상기 기판을 반송하는 반송장치를 포함하여 구성되는 처리장치이며,

상기 처리제 제거장치는 상기 반송장치에 의하여 반입된 상기 기판을 재치하는 재치대와,

상기 재치대에 재치된 상기 기판의 가장자리에 부착된 처리제를 용해 제거하기 위해 상기 가장자리부에 용제를 분출하는 용제분출수단과,

상기 처리제를 용해 제거하기 위해 사용된 용제 및 용해 제거된 처리제를 배출하기 위한 배출수단,

상기 재치대 아래의 분위기를 하방으로 배기하는 배기수단을 포함하여 구성되며,

상기 재치대아 상기 배기수단 사이에 설치되며, 상기 기판 아래로 가스를 확산하기 위한 확산수단을 더욱 포함하는 처리장치.
제 15 항에 있어서, 상기 확산수단은, 상기 상하로 배치되는 복수의 확산판으로 구성되며, 상기 확산판은 다수의 통기공이 뚫린 제 1의 확산판과, 이 제 1의확산판 상부에 설치되고 상기 제 1의 확산판의 통기공보다도 큰 사이즈와 넓은 간격을 가지는 다수의 통기공을 갖는 제 2의 확산판을 포함하는 처리장치.
제 16 항에 있어서, 적어도 상기 제 2의 확산판은, 배기관에 인접하는 적어도 1곳에 무통기공 영역을 갖는 처리장치.