KR100446808B1

KR100446808B1 - 기판 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100446808B1
Application number: KR10-2001-7010402A
Authority: KR
Inventors: 페터 드레쓰; 카를 아피히; 페터 크라우쓰; 야콥 체케레쉬; 로베르트 바이힝
Original assignee: 스티그 하마테크 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2004-09-01
Also published as: DE19906398B4; HK1044307A1; IL144569A0; CA2362798C; WO2000048744A1; DE50000751D1; ATE227611T1; US6858088B1; EP1152839A1; TW538320B; JP2002537097A; EP1152839B1; HK1044307B; CN1339988A; CN1134310C; DK1152839T3; DE19906398A1; JP3574790B2; ES2187441T3; CA2362798A1

Abstract

기판(13)을 균일하게 코팅하기 위하여, 본 발명은 코팅될 기판 표면(15)이 아래쪽으로 향하여 노출되도록 기판(13)이 기판 고정부(5)에 지지되고, 기판(13)을 기판 고정부(5)와 함께 회전시킴으로써 기판을 코팅하는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 장치 및 방법은 커버(20)가 기판 고정부(5)에 고정되어, 기판 고정부(5)와 함께 기판(13)을 수용하기 위한 밀폐된 챔버(36)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법 {METHOD AND DEVICE FOR TREATING SUBSTRATES}

이러한 형태의 장치는, 예컨대 EP-A-0 711 108에 공지되어 있다. 상기 장치는 초기 코팅 스테이션(initial coating station)을 포함하는데, 이에 의하여 아래쪽으로 향하여 있는 코팅될 표면이 래커(lacquer)를 구비한 모세관 구멍을 지나가서 기판 표면에 코팅이 이루어진다. 그 후, 기판은 원심 분리 스테이션(centrifuging station)으로 이동하고, 보호 링(ring)내에서 회전 또는 원심 분리되며, 상기 보호 링은 기판으로부터 원심 분리된 잉여 래커를 운반한다.

DE-A-195 45 573에 기판에 균일한 래커층을 적용시키는 장치가 공개되어 있는데, 여기서는 기판의 코팅될 면이 위쪽으로 향하도록 회전판 위에 위치한다. 원심 분리 프로세스 동안, 기판을 적어도 부분적으로 덮고 있는 덮개가 기판 위에 약간 떨어져서 위치하거나 또는 기판상에 직접 위치한다.

DE-A-92 18 974에 원심 분리 장치에 의하여 기판에 박막층, 예컨대 래커층을 인가하기 위한 장치가 또한 공개되어 있다. 상기 장치는 코팅될 기판이 위쪽으로 향하도록 위치되는 회전판을 포함한다. 덮개는 기판을 수용할 챔버(chamber)를 형성하기 위하여 회전판 위에 위치될 수 있다. 덮개와 회전판 사이에 형성된 챔버는 회전판에 형성된 구멍에 의하여 외부 공기와 통해 있다. 또한, 덮개에 탄성 커버 스트립(elastic cover strips)이 제공되고, 탄성 커버 스트립은 위쪽으로 향하여 있는 기판의 가장자리와 접촉하여 커버와 기판 사이에 챔버를 형성한다.

US-A-5 042 421에 웨이퍼를 지지하기 위한 회전판과 웨이퍼를 둘러싸며 회전판에 단단히 고정될 수 있는 디스크를 포함하는 반도체 코팅을 위한 회전 헤드 장치가 공개되어 있다.

DE-A-40 24 642에는 진공에 의해서 회전판에 고정되는 기판을 수용하기 위한 회전판을 또한 공개하고 있다.

이러한 장치들은 원심 분리 프로세스에 의해서 수행되는 층 두께의 균일성이 때때로 적합하지 못한 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 기판 코팅을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 여기서 기판은 코팅될 기판 표면이 노출되도록 기판 고정부에 고정되며 기판 고정부와 함께 회전한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치로서, 기판을 운반하는 기판 고정부와 커버가 서로 떨어져 있는 상태를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 장치로서, 커버가 기판 고정부와 접촉해 있는 상태를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 장치로서, 커버가 기판 고정부에 확고히 위치되어 함께 회전하는 상태를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 장치로서, 커버가 기판 고정부로부터 떨어지고 기판 고정부가 커버로부터 이동하는 상태를 도시한 것이다.

도 5는 커버 및 상기 커버를 위한 수용기로서, 커버가 회전 프로세스 중에 있는 상태를 도시한 것이다.

도 6은 커버 및 상기 커버를 위한 수용기로서, 커버가 수용기에 위치된 상태를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시예의 단면도로서, 커버에 기판 고정부가 위치된 상태를 도시한 것이다..

도 8은 도 7에 도시된 본 발명에 따른 장치의 평면도이다.* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *1 : 코팅 장치 2 : 기판 수용/전송 유니트3 : 커버 유니트 5 : 기판 고정부6 : 회전 샤프트 8 : 베이스판10 : 리세스 11 : 하부면12 : 리세스 13 : 기판15 : 기판 표면/기판 고정부 16 : 외주면/경사진 부분17 : 진공 고정 장치 18 : 진공 그리퍼20 : 커버 22 : 수용기24 : 베이스판 25 : 측벽28 : 중앙벽 30 : 플랜지31 : 평면/상부 표면 32 : 노치34 : 돌출부 36 : 밀폐된 챔버40 : 노즐 50 : 진공 개구부52 : O-링 54 : 진공 개구부56 : 밀봉 수단 60 : 상부면62 : 내주면 64 : 돌출부66 : 내주면 A : 회전축선B : 중앙평면 C : 중심축선

그러므로, 본 발명의 목적은 처리될 기판 표면이 균일하게 코팅되는 기판 처리를 위한 전술한 형태의 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 기판 및 기판 고정부의 오염을 방지할 수 있고, 또한 단순한 형태로서 기판, 기판 고정부의 센터링(중심맞추기)가 가능한 기판 코팅 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 의하여 성취될 수 있는데, 여기서 커버는 기판 고정부에 확고히 위치될 수 있으며 기판 고정부와 함께 기판을 수용하기 위한 밀폐된 챔버를 형성한다. 기판 고정부에 확고히 위치될 수 있는 커버에 의해서, 기판 고정부와 커버 사이에 위치하는 기판에 대하여 주위가 둘러싸인 상태(defined environmental condition)가 된다. 특히, 챔버에 존재하는 기체, 예컨대 공기가 기판 고정부 및 그 곳에 확고히 위치된 커버를 함께 회전시키는 방식으로 정적 영역(static region)이 챔버내에 형성된다. 또한, 기판과 대향하는 커버 면 사이의 거리는 회전 프로세스 동안 일정한 값을 유지한다. 그 결과, 챔버에 존재하는 기체와 기판 사이에 상대적인 운동 또는 난류(turbulence)가 최소화되며, 이는 기판에 매우 균일한 코팅을 가능하게 한다. 코팅될 전체 표면이 1차적으로 코팅(pre-coated)되는가 또는 기판 표면의 중앙부와 같이 단지 일정한 부분만이 1차적으로 코팅되는가는 중요하지 않으며, 완전한 코팅은 회전 프로세스에 의해서 영향을 받는다. 기판에 대하여 주위가 둘러싸인 상태는 코팅에 포함된 용매의 보다 균일하고 점차적인 드라잉을 가능하게 한다. 코팅될 표면이 아래쪽으로 향하도록 고정되기 때문에, 기판으로부터 제거되는 코팅 매체는 기판의 측면 가장자리나 후면(backside)에는 접촉되지 않는다.

코팅될 기판 표면에 역효과를 일으키지 않으면서 기판을 기판 고정부에 단단하게 유지시키기 위하여, 기판 고정부는 기판을 진공으로 고정시키도록 고정 메카니즘(holding mechanism)을 구비한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판 고정부는 커버를 진공으로 고정하기 위한 고정 메카니즘을 구비한다. 기판 및 커버를 위한 고정 메카니즘은 유리하게도 진공 펌프와 같은 진공 소스(vacuum source)를 단지 하나만 사용하기 위하여 공통의 진공 서플라이와 연결된다. 기판은 오랜 시간동안, 특히 1차 코팅 프로세스에도 기판 고정부에 고정되는 반면 커버는 단지 회전 또는 원심 분리 프로세스를 위하여 기판 고정부에 확고히 위치하기 때문에, 기판 및 커버를 위한 고정 메카니즘은 예컨대 밸브 유니트 등에 의하여 서로 독립적으로 제어되는 것이 바람직하다.

기판 고정부와 커버 사이에 잘 밀폐된 진공 영역을 얻기 위하여, 그리고 이에 의해서 확고히 고정시키기 위하여, 기판 고정부와 커버 사이는 밀폐된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판을 적어도 부분적으로 수용하기 위하여 기판 고정부에 리세스가 구비된다. 상기 리세스에 의하여, 기판 고정부에 대하여 기판을 중심에 위치시킬 수 있다. 또한, 회전 또는 원심 분리 프로세스 동안 리세스는 기판을 측면에서 지지한다.

상기 장치는 바람직하게도 기판 및 기판 고정부에 대하여 커버를 정해진 위치에 위치시키기 위하여 커버와 기판 고정부의 중심을 서로 맞추기 위한 센터링 수단(centering means)을 구비한다. 간단하고 효율적으로 중심을 맞추기 위하여, 센터링 수단은 바람직하게도 커버 및/또는 기판 고정부에 적어도 하나의 경사진 센터링 부분을 구비한다. 회전하는 동안에 기판 고정부에 대해서 커버가 옆으로 이동하거나 균형을 잃는 것을 방지하기 위하여, 커버는 바람직하게도 중심축에 대하여 대칭이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원심 분리된 잉여 래커를 위한 적절한 공간을 형성하기 위하여 챔버를 정의하는 커버 부분의 외곽 영역에 노치(notch)를 구비한다. 외곽 영역에 노치를 형성함으로써, 회전하는 동안 원심력으로 인하여 잉여 래커가 기판 및 기판 고정부의 영역에서 바깥쪽으로 확실히 운반되어 오염을 방지한다. 노치는 기판 고정부와 대향하는 면이 경사져 바깥쪽으로 점점 가늘어지는 것이 바람직하다. 이는 기판 및 기판 고정부로부터 바깥쪽으로 래커가 운반되는 것을 더 향상시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 커버는 수평의 중앙 평면에 대하여 대칭이며, 커버를 회전시키기 위한 터닝 장치(turn-over device)가 제공되어 커버가 처음 위치에서 약 180°회전된 위치로 회전될 수 있다. 여기서, 상기 터닝 장치는 예컨대, 커버를 회전시키기 위한 공지의 턴-오버 장치 또는 커버를 상하로 뒤집을 수 있는 공지의 터닝 장치로서, 기판 고정부에 의해 유지되는 물체를 수평으로 배향된 회전 축선을 중심으로 180°만큼 회전시키기 위한 회전 수단을 구비하는, 종래 기술의 기판 고정부가 사용될 수 있다. 커버가 기판 고정부에 확고히 위치될 때, 바람직하게로는 회전 프로세스 중에 커버를 지지하기 위하여, 높이의 조절이 가능한 커버 지지용 수용기(receiver)가 바람직하게 제공된다. 각각의 원심 프로세스 동안 또는 원심 프로세스 사이에 커버가 세척될 수 있도록, 린싱 및/또는 드라잉 장치가 커버에 제공된다. 이러한 린싱 및/또는 드라잉 장치는 기판의 오염을 방지하며, 커버에 부착된 오염물을 처리한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 린싱 및/또는 드라잉 장치는 수용기의 일부이며, 커버 및/또는 노치를 향하는 하나 이상의 노즐을 구비한다. 상술한 바와 같이, 잉여 래커가 바람직하게 이들 노치에 수집되고, 만약 이들 노치가 세척되지 않았다면, 시간이 경과해서 잉여 래커가 노치를 채우기 때문에, 노즐이 노치를 향하는 방향으로 위치하는 것이 특히 바람직하다. 잉여 래커를 제거하기 위하여, 바람직하게 하나 이상의 노즐이 용매를 포함하는 린싱 유체를 공급할 수 있다. 린싱 후에, 바람직하게로는 커버를 건조시키기 위하여 동일한 또는 부가적인 노즐을 통해 드라잉 유체가 커버에 유입된다.

본 발명의 목적은 또한 코팅될 기판 표면이 아래쪽으로 향하여 노출되도록 기판이 기판 고정부에 고정되는 단계, 그리고 상기 기판이 기판 고정부와 함께 회전하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법에 의하여 구현되며, 여기서 커버가 기판 고정부에 확고히 위치되어, 기판 고정부와 함께 기판을 수용하기 위한 밀폐된 챔버를 형성한다. 커버를 기판 고정부에 확고히 위치시키고 밀폐된 챔버를 형성함으로써 전술한 장점을 얻을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판을 향하는 커버 면은 회전 프로세스 동안에 린싱 및/또는 드라잉 된다. 회전 프로세스 동안에 린싱 및/또는 드라잉 작업이 모두 수행되므로 린싱 및/또는 드라잉 작업이 중간 단계에서 수행될 필요가 없기 때문에 시간이 절약된다. 또한, 회전 프로세스로 인한 원심력은 린싱 및/또는 드라잉 효과를 높인다.

커버는 연속적인 회전 프로세스 동안에 바람직하게도 회전되어 커버의 깨끗한 면이 항상 처리될 기판을 향하게 되는 반면에, 이전의 회전 프로세스에서 오염된 면은 기판으로부터 떨어져서 세척된다.

본 발명은 균일한 래커층 또는 예컨대 컬러 필터나 특별한 보호층과 같은 또 다른 초기 액체 매체층을 구비하는 직각 또는 둥근 플레이트를 제공하기 위하여, 박막층 산업계 특히 LCD 이미지 스크린, 반도체 생산을 위한 마스크, 반도체 또는 세라믹 기판의 제조에 적합하다.

본 발명을 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 기판 코팅 장치(1)의 작동 과정을 도시한 것이다. 이러한 코팅 장치(1)는 본질적으로 기판 수용/전송 유니트(2)와 커버 유니트(3)를 포함한다.

기판 수용/전송 유니트(2)는 전송 장치(상세히 도시되지는 않았다)를 구비하며, 회전 샤프트(rotary shaft; 6)를 회전 장치와 결합시키는 기판 고정부(5)(상세히 도시되지는 않았다)를 구비한다. 회전 장치는 전송 장치와 결합되어 있으며 전송 장치와 함께 움직인다. 전송 장치, 회전 장치 및 기판 고정부를 구비하는 이러한 형태의 기판 수용/전송 유니트는 예컨대 전술한 EP-A-0 711 108에 공개되어 있으며, 상기 내용은 본 명세서에 참조되어 병합된다.

기판 고정부(5)는 베이스판(8)을 포함하는데, 이러한 베이스판(8)은 회전 샤프트(6)를 적절히 수용하기 위한 리세스(10)를 구비하며, 베이스판(8)의 상부면은 전송 장치와 대향한다. 기판 고정부(5)는 회전 샤프트(6)의 회전축선(A)에 대해 회전운동과 관련해서 대칭이다. 기판(13)을 수용하기 위한 리세스(12)는 베이스판(8)의 하부면(11)에 형성되며, 상기 하부면은 전송 장치와 반대쪽에서 대향한다. 기판(13)은 코팅될 기판의 표면(15)이 기판 고정부(5)로부터 바깥쪽으로 향하여 노출되도록 리세스(12)에 수용된다. 리세스(12)의 깊이는 수용될 기판의 두께에 상응하며, 그 결과 기판(13)이 리세스(12)에 삽입될 경우 베이스판(8)의 하부면(11)은 코팅될 기판의 하부면(15)과 동일한 평면을 유지한다. 그러나, 경우에 따라서는, 코팅될 기판의 하부면(15)이 베이스판(8)의 하부면(11)에 의해 형성되는 평면으로부터 이격될 수 있으며, 특히 하부면(11)으로부터 아래로 돌출될 수 있다. 기판(13)은, 진공 펌프와 같은 진공 소스(미도시)와 연결되며 베이스판에 형성된 진공 개구부(미도시)에 의해 기판 고정부(15) 상에 유지된다.

베이스판(8)은 하기에 상세히 설명되는 바와 같이 경사진 센터링 부분으로서 역할을 하며 아래로 끝이 점점 가늘어지는 얇은 원뿔형의 외주면(16)을 구비한다.

기판(13)을 수용하기 위한 진공 개구부 이외에, 기판 고정부(5)는 도시되지 않은 라인을 통해서 진공 소스와 연결되는 컵 모양의 진공 그리퍼(gripper; 18)를 지닌 부가적인 진공 고정 장치(17)를 구비한다. 상기 진공 소스는 기판(13)을 수용하기 위한 진공 개구부와 연결되는 종류의 장치이다. 그러나, 진공 그리퍼(18)는 밸브에 의해서 기판(13)을 수용하기 위한 진공 개구부와는 독립적으로 진공이 될 수 있다. 진공 그리퍼(18)는 기판 고정부(5)의 베이스판(8) 주위에 방사상으로 배치되며, 하부면(11)에 비해서는 들어가 있다. 도 1에는 비록 단지 2개의 진공 그리퍼(18)가 도시되어 있지만, 다수의 진공 그리퍼(18)가 기판 고정부(5)의 주위에 대칭적으로 배치되어 있다. 기판을 위한 진공 개구부와 진공 그리퍼(18)에 대하여 공통의 진공 소스를 사용하는 대신에 2개의 분리된 진공 소스를 사용하는 것도 가능한다.

커버 유니트(3)는 본질적으로 커버(20)라고 불리는 커버 요소 및 커버를 수용하기 위한 수용 요소 즉, 수용기(22)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수용기(22)는 베이스판(24)과 이에 수직으로 연장된 측벽(25)으로 구성된 대야(basin) 형상의 구조를 가진다.

커버(20)는 수평의 중앙 평면(B)을 갖는 중앙벽(28)을 구비한다. 커버(20)는 수평의 중앙 평면(B)에 대하여 대칭이므로 여기에서는 커버의 상부만 설명한다. 플랜지(30)가 커버(20)의 중심축선(C) 주위에 대칭적으로 중앙벽(28)으로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 플랜지(30)는 하기에 설명되는 바와 같이 진공 그리퍼(18)와 결합하기 위하여 진공 그리퍼와 접촉하는 평면(31)을 형성한다. 플랜지(30)는 중앙벽(28) 근처에서 중심축선(C)에 대하여 주위에 대칭적으로 형성되는 노치(32)를 구비한다. 노치(32)는 중앙벽(28)과 동일 평면상에 위치한다. 상기 노치(32)에 의하여, 노치(32) 위에 위치하며 또한 중심축선에 대하여 주위에 대칭적으로 방사상으로 연장된 돌출부(34)가 플랜지(30)상에 형성된다. 이러한 돌출부는 평면(31)을 형성한다. 돌출부(34)의 내주면은 베이스판(8)의 외주면과 합치하며, 그 결과 베이스판(8)은 플랜지(30)의 돌출부(34) 사이에 수용될 수 있어서, 테이퍼링(tapering)된 외주면은 기판 고정부(5)와 커버(20) 사이의 중심을 맞추게 한다.

기판 고정부(5)의 베이스판(8)이 커버에 수용될 경우, 진공 그리퍼(18)는 플랜지(30)의 평면(31)과 맞물린다. 이러한 맞물림 위치에서, 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이 기판 고정부(5) 및 커버(20) 사이에 챔버(36)가 형성된다. 이러한 위치에서, 진공 그리퍼(18)에 진공이 적용되어, 커버(20)가 기판 고정부(5)에 단단하게 유지된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 커버(20)의 하부면을 향하는, 특히 리세스를 향하는 노즐(40)이 수용기(22)내에 구비된다. 이러한 노즐(40)에 의해서 린싱 및/또는 드라잉 유체(rinsing and/or drying fluid)가 커버(20)의 하부면을 향하여 분무된다. 노즐(40)은 수용기(22) 내에서 화살표로 표시된 방향으로 이동이 가능하다. 그리고, 하나의 노즐을 사용하는 대신에 다수를 노즐을 사용할 수도 있다.

커버 유니트(3)는 도 5에 도시된 바와 같이 중앙 평면(B)에 대하여 커버(20)를 회전시키는 터닝 장치(turning device; 도시 안함)를 더 구비한다.

도 7 및 도 8은 대안의 실시예의 커버(20)를 구비한 대안의 실시예의 기판 고정부(5)를 도시한 것이다. 도 1 내지 도 6에 도시된 요소와 동일 또는 유사한 요소에 대하여는 도 7 및 도 8에서 동일한 참조부호를 사용하였다.

기판 고정부(5)는 상부면에 회전 샤프트를 수용하기 위한 리세스를 구비하는 베이스판(8)을 가진다. 도 1 내지 도 6의 실시예와는 대조적으로, 기판과 대향하는 베이스판(8)의 하부면(11)은 기판(13)을 수용하기 위한 리세스를 구비하지 않는다. 하부면(11)은 평평하며, 베이스판(8)의 진공 개구부(50)를 통해서 기판(13)은 베이스판(8)에 고정된다. 도 1 내지 도 6의 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로, 진공 개구부(50)는 진공 소스와 접촉해 있다. O-링(52)과 같은 밀봉 요소(sealing element)를 수용하기 위하여 진공 개구부(50)를 둘러싸는 홈이 베이스판(8)의 하부면에 형성된다.

기판 고정부(5)의 베이스판(8)의 외곽 부분에도 진공 개구부(54)가 형성된다. 상기 진공 개구부는 진공 장치와 연결되며, 도 1 내지 도 6의 진공 그리퍼를 대신한다. 비록 도 7에는 단지 2개의 진공 개구부(54)가 도시되었지만, 다수의 진공 개구부가 기판 고정부(5)의 회전축선(A) 주위에 대칭적으로 구비된다는 것을 주의해야 한다. O-링과 같은 밀봉 요소를 수용하기 위한 2개의 원형 홈이 진공 개구부(54) 근처의 하부면(11)에 구비된다.

커버(20)는 중앙 평면(B)을 갖는 중앙벽(28)을 구비하며, 커버(20)의 상측과 하측은 중앙 평면(B)에 대하여 대칭이다. 따라서, 커버(20)의 상부에 대해서만 설명한다. 평평한 상부 평면을 갖는 원형 플랜지(30)가 중앙벽(28)의 외곽부분에서 위쪽으로 연장된다. 플랜지(30)는 기판 고정부(5)의 회전축선(A)과 일치하는 도 7의 중심축선(C)에 대하여 대칭이다. 플랜지(30)는 중앙벽 근처에 중앙벽과 동일 평면상에 있는 노치(32)를 구비한다. 상기 노치(32)에 의하여, 내부로 연장된 플랜지(30)의 돌출부(34)가 형성된다. 돌출부의 내주면(62)은 코팅될 기판(13)이 돌출부에 접촉하지 않으면서 돌출부 사이 또는 돌출부내에 수용될 수 있도록 크기가 형성된다. 노치(32)는 경사진 상부면(60)을 구비하여, 그 결과 바깥쪽으로 갈수록 방사상으로 끝이 점점 가늘어진다.

플랜지(30)는 평평한 상부 표면(31)으로부터 축 방향으로 연장되며 아래쪽으로 경사진 내주면(66)을 갖는 부가적인 돌출부(64)를 구비한다. 아래쪽으로 경사진 내주면(66)은 기판 고정부(5)의 외주면 형상과 조화를 이루며 경사진 중앙부를 형성하여, 기판 고정부(5)의 베이스판(8)의 하부면(11)이 커버(20)의 플랜지(30)의 상부 평면(31)에 위치할 때까지 베이스판(8)이 내주면(66)을 따라서 미끄러진다. 내주면 형상을 테이퍼링 형상으로 구성함으로써, 커버(20)에 대한 기판 고정부(5)의 중심 맞추기(센터링)과, 이에 따른 기판 고정부(5)에 대한 기판(13)의 중심 맞추기가 보장된다.

도 7에 따르면 밀봉 수단(56)이 베이스판(8) 내에 구비되어 있지만, 이는 커버(20)의 상부 평면(31)에 있는 리세스에도 동일한 방법으로 형성될 수 있다.

도 8은 커버(20)의 평면도이다. 도 8은, 원형 형상에 추가로, 커버를 기판 고정부에 점착 또는 결합시키는 진공 영역을 형성하는 플랜지(30)의 상부 평면(31)의 위치를 명백하게 설명한다. 상기 위치에 따라서, 상기 영역의 오염이 거의 방지될 수 있다.

이제부터, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 코팅 프로세스의 동작 과정을 설명하며, 도 7의 요소에 대해서도 동일한 과정이 적용된다.

도 1에서, 각각 화살표로 표시된 바와 같이, 기판 수용/전송 유니트는 커버 유니트(3) 위로 이동하며, 커버 유니트(3)는 리프팅 장치(lifting device)(미도시)에 의하여 기판 수용/전송 유니트의 방향으로 상승한다. 이 때, 기판 표면(15)은 상기 EP-A-0 711 108에 설명된 바와 같이, 예컨대 캡(cap) 코팅 프로세스 등에 의해서 1차 코팅된다. 캡 코팅 프로세스에 의해서, 코팅될 기판 표면이 예컨대 1∼2㎛의 일정한 두께로 코팅된다.

기판 고정부(5)는 도 2에 도시된 바와 같이 커버(20)와 접촉하고, 기판 고정부의 중앙으로 경사진 부분(16) 또는 커버의 중앙으로 경사진 부분(66)에 의해서 기판 고정부가 센터링되며, 그 결과 기판 고정부(5)의 회전축선(A)과 커버(20)의 중심축선(C)이 일치하게 된다. 그리고, 커버(20)는 진공 그리퍼(18) 또는 진공 개구부(54)로 인한 진공에 의하여 기판 고정부(5)에 흡착되어 단단히 유지된다. 그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, 기판 고정부(5)와 커버(20) 사이에 밀폐된 챔버(36)가 형성된다.

그 다음은, 도 3에 도시된 바와 같이, 수용기(22)가 약간 아래로 이동해서, 커버(20)가 더 이상 수용기(22)에 접촉하지 않는다. 터닝 장치(미도시)에 의해서 기판(13) 및 커버(20)와 함께 기판 고정부(5)가 회전하고, 이에 의해서 1차 코팅된 기판(13)의 상부면(15)으로부터 잉여 물질이 원심 분리되며, 이러한 잉여 물질은 원심력에 의하여 커버(20)의 노치(32)에 모아지게 된다. 원심 분리 프로세스 동안 기판(13)이 밀폐된 챔버(36)에 위치하고 있으므로, 0.2∼1.0㎛ 범위의 층 두께에 대하여 코팅 두께에 대한 편차가 1% 이하로 기판의 전체 표면에 대하여 균일한 코팅이 이루어진다. 특히, 직사각형 기판의 모서리 부분에서 코팅의 균일성이 향상된다. 이는 단지 2mm 미만의 작은 가장자리 부분에서만 코팅의 균일성이 보장되지 않는다.

동시에 노즐(40)을 통해서 용매를 포함하는 린싱 유체가 커버를 세척하기 위하여 커버의 하부면에 분무된다. 커버(20)를 회전시키므로써 세척 효과는 향상된다. 린싱 유체를 분무한 후에, 드라잉 유체가 커버를 건조시키기 위하여 커버의 하부면에 유입된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 원심 분리 프로세스가 끝난 후에는 커버(20)가 다시 수용기(22)에 위치하게 되며, 기판 수용/전송 유니트(2)는 커버 유니트(3)의 영역으로부터 벗어나게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수용기(22)가 커버(20)의 회전을 위하여 하강하는 한편, 커버(20)는 터닝 장치(미도시)에 의해서 수평의 중앙 평면에 대하여 180°회전하게 된다. 여기서, 터닝 장치는 예컨대, 커버(20)를 회전시키기 위한 공지의 턴-오버 장치(turn-over device) 또는 커버(20)를 상하로 뒤집을 수 있는 공지의 터닝 장치(turning device)로서, 기판 고정부(5)에 의해 유지되는 기판(13)을 수평으로 배향된 회전 축선을 중심으로 180°만큼 회전시키기 위한 회전 수단을 구비하는, 종래 기술의 기판 고정부가 사용될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 회전 프로세스가 끝난 후에 수용기(22)는 다시 상승하고 커버(20)는 수용기(22)에 위치하게 된다. 회전 프로세스 후에는 이전에 세척된 커버(20) 면이 위쪽으로 향하고, 상기 원심 분리 프로세스에서 오염된 면이 아래쪽으로 향한다. 따라서, 커버(20)는 새로운 원심 분리 프로세스를 위해 준비된다.

상술한 바에 의해 알 수 있듯이, 커버(20)는 자신의 회전축을 가지지 않는다. 즉, 커버(20)는 별도의 터닝 장치에 의해 스스로 회전하지 않고, 구동되는 기판 고정부에 의해서 수동적으로 회전된다. 만약 커버(20)가 자신의 회전 장치에 의해서 능동적으로 회전하게 된다면, 2개의 회전축을 서로 일치시키는 것과 같은 복잡한 과정이 필요하다.

비록 본 발명이 바람직한 실시예를 참조로 하여 설명되었지만, 본 발명이 상기 실시예에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 원심 분리 프로세스를 위하여, 커버(20)가 전자석이나 또는 기계적인 클램핑 장치(clamping device)와 같은 다른 수단에 의해서 기판 고정부에 확고히 위치될 수도 있다. 또한, 커버의 세척이 반드시 원심 분리 프로세스와 동시에 수행될 필요가 없으며, 윈심 분리 프로세스 전에 또는 원심 분리 프로세스 동안에 브러쉬 작업이 수행될 수도 있다.

Claims

코팅될 기판 표면(15)이 아래쪽을 향해 노출되도록 기판(13)을 지지하는 기판 고정부(5), 및 상기 기판 고정부(5)를 회전시키기 위한 회전 장치를 구비하는, 기판(13)을 코팅하기 위한 장치(1)에 있어서,

상기 기판 고정부(5)에 고정가능하며, 상기 기판 고정부(5)와 함께 상기 기판(13)을 수용하기 위한 밀폐된 챔버(36)를 형성하는 커버(20)를 포함하고,

상기 챔버(36)를 한정하는 상기 커버(20)의 외부 영역에 외측으로 가늘어지는 노치(32)가 형성되어 있으며, 상기 노치(32)는 상기 기판 고정부(5)와 대면하는 측면(60)에서 경사져 있는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 고정부(5)는 상기 기판(13)을 진공에 의해 고정시키기 위한 고정 메카니즘(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판 고정부(5)는 상기 커버(20)를 진공에 의해 고정시키기 위한 고정 메카니즘(18;54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판(13) 및 상기 커버(20)를 위한 고정 메카니즘(50;18;54)은 공통의 진공 소스에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판(13) 및 상기 커버(20)를 위한 고정 메카니즘(50;18;54)은 서로 독립적으로 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판 고정부(5)와 상기 커버(20) 사이에서 진공 영역을 한정하는 하나 이상의 밀폐 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판(13)을 적어도 부분적으로 수용하기 위하여 상기 기판 고정부(5) 내에 리세스(12)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 커버(20)와 상기 기판 고정부(5)에 대하여 서로 중심을 맞추기 위하여 센터링 메카니즘(16;66)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판 고정부(5) 및/또는 상기 커버(20) 상에 하나 이상의 경사진 센터링 부분(16; 66)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 커버(20)는 중심축선(C)에 대하여 대칭인 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
삭제
삭제
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 커버(20)는 상기 커버(20)의 중앙 평면(B)에 대해 대칭인 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 커버(20)를 회전시키기 위한 터닝 장치(turning device)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 커버(20)를 지지하기 위한 수용기(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 수용기(22)를 상승 또는 하강시키기 위한 리프팅 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 커버(20)용 린싱 및/또는 드라잉 장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 린싱 및/또는 드라잉 장치(40)는 수용기(22)의 부품이며, 상기 커버(20) 및/또는 상기 노치(32)에 대해 인도되는 하나 이상의 노즐(40)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 하나 이상의 노즐(40)는 린싱 및/또는 드라잉 유체를 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 린싱 유체는 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
코팅될 기판 표면(15)이 아래쪽으로 향하여 노출되도록 기판(13)이 기판 고정부(5)에 지지되는 단계, 그리고

상기 기판(13)이 상기 기판 고정부(5)와 함께 회전하는 단계를 포함하는, 기판(13)을 코팅하기 위한 방법에 있어서,

상기 기판 고정부(5)에 커버(20)가 확고히 고정되고, 상기 커버(20)가 상기 기판 고정부(5)와 함께 상기 기판(13)을 수용하기 위한 밀폐된 챔버(36)를 형성하며,

상기 기판 고정부(5) 및 상기 커버(20)가 회전하는 동안 발생되는 원심력으로 인해, 상기 기판 고정부(5)와 상기 기판(13)의 영역으로부터, 상기 챔버(36)를 한정하는 상기 커버(20)의 일부분의 외부 영역에 제공된 외측으로 가늘어지는 노치(32) 안으로 잉여 물질이 전달되고,

상기 노치(32)는 상기 기판 고정부(5)와 대향하는 측면(60)상에서 경사져 있는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
제 22 항에 있어서,

상기 기판(13)은 진공에 의해서 상기 기판 고정부(5)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

상기 커버(20)는 진공에 의해서 상기 기판 고정부(5)에 고정되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

상기 커버(20) 및 상기 기판 고정부는 확고히 위치되기 전에 서로 중심이 맞추어지는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

상기 기판(13)을 확고히 위치시키는 것과는 개별적으로, 회전 프로세스 후에 상기 커버(20)가 확고히 위치된 것을 해제시키는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

회전 프로세스 동안 상기 기판(13)을 향하는 상기 커버(20)의 측면이 린싱 및/또는 드라잉되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

린싱 또는 드라잉 유체가 하나 이상의 상기 노즐(40)을 통해서 상기 커버(20)에 유입되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

상기 커버(20)는 연속적인 회전 프로세스 중에 터닝되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.