KR100542499B1

KR100542499B1 - 도포장치 및 도포방법

Info

Publication number: KR100542499B1
Application number: KR1019990051561A
Authority: KR
Inventors: 타테야마키요히사
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2006-01-12
Also published as: TW434657B; US6299938B1; JP2000153212A; JP3458063B2; KR20000047684A

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이(LCD) 등에 사용되는 유리기판에 레지스트액을 도포하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 레지스터액 도포 장치에 있어서, 공정 수행될 부재(部材)를 고정시키고, 회전시키기 위한 고정부 및 회전부와, 공정 수행될 부재의 거의 중앙에 레지스트액을 직하시키기 위한 레지스트액 직하 노즐과, 상기 레지스트액 직하 노즐에 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트액 공급부와, 상기 레지스트액 공급부에 연결되어 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 직하되는 레지스트액의 양을 제어하는 직하 제어부를 구비하여, 직하가 개시된 후에 단계별로 점차 직하량을 줄이는 것을 특징으로 한다.

레지스트 도포장치 및 방법, 레지스트액 감소.

Description

도포장치 및 도포방법{Apparatus and method of applying resist}

도 1은 본 발명에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 일실시예를 설명하기 위한 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 일실시예의 전면도.

도 3은 본 발명에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 일실시예의 평면도.

도 4는 본 발명에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 일실시예의 주요 부분에 대한 측면을 보이는 측면도.

도 5A-5D는 직하 제어부에 의한 직하 제어에 대해 설명하기 위한 설명도.

도 6은 회전속도 제어부에 의해 스핀척의 회전속도를 제어하는 것을 설명하기 위한 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명도>

1 : 레지스트 도포 및 현상 시스템 2 : 로드 및 언로드부

3 : 소상자 탁자 4 : 로더 및 언로더

5 : 로더 및 언로더 몸체 6 : 핀셋

7 : 기판 고정 요소 C : 소상자

G : 유리기판 10, 11 : 전달경로

12 : 제1 수납부 16 : 세정장치

17 : 현상장치 18 : 가열장치

20 : 점착장치 21 : 냉각장치

22 : 가열장치 23 : 레지스트 도포장치

25 : 제1 전달장치 26 : 제2 전달장치

27 : 상하단 팔 28 : 스핀척

29 : 컵 30 : 덮개

30a : 삽입 틈 31 : 제 1모터

32 : 제2 모터 33 : 승강 실린더

36 : CPU 37 : 흡착장치

40 : 스핀척 테이블부 41 : 밀폐부재

43 : 회전축 44 : 고정 고리

45 :베어링 46 : 회전 실린더

47 : 스프라인 베어링 48 : 후차도르래

49 : 구동축 50 : 구동도르래

51 : 타이밍 벨트 52 : 진공 밀폐부분

53 : 베어링 54 : 환상형 외부 실린더

55 : 연결 실린더 56 : 후차도르래

57 : 구동축 58 : 구동도르래

59 : 타이밍 벨트 60 : 드레인 컵

61, 62 : 인코오더 70 : 공급부

73 : 피벗부재 74 : 레지스트액 직하 노즐

81 : 레지스트액 저장부 82 : 파이프

83a : 벨로펌프 83c : 볼스크류부

83b : 스텝모터 91 : 희석제 공급부

92 : 희석제 저장부 93 : 펌프

94 : 파이프 128 : 제2 수납부

129 : 반입/반출 핀셋 130 : 수납테이블

본 출원의 우선권은 일본 특허 출원 NO. 10/346638(1998년 11월 20일)을 근거로하여, 청구되었다. 상기 일본 특허 출원의 내용은 본 발명에 의해 구체화되고 있다.

LCD의 제조공정에서, 반도체 장치를 생산하기 위한 포토리토그래프 (Photolitography) 등은 ITO(Indium Tin Oxide)박막을 생성하기 위해 이용된다. 상기 포토리토그래피에 의해, 포토레지스트(photoresist)는 기판위에 도포되고, 광조사를 받고, 현상된다.

가장 널리 사용되는 레지스트도포 방법은 스핀 코트법이 사용되고 있다. 스핀 코드법은 회전하고 있는 유리기판 위에 레지스트액이 직하되면, 유리기판의 회전원심력에 의해 도포액이 확산되어 균일한 레지스트막이 현상되도록 하는 방법이다. 그러나, 상기 방법은 대부분의 레지스트액이 유리기판 외부로 퍼져기 때문에 레지스트액의 낭비가 있다. 상기 스핀 코트법은 레지스트도포에 사용되는 레지스트 용액의 총 용량 중에서 약 10% 만이 막을 현상하는데 기여할 뿐이다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 상기 레지스트 용액의 사용량을 줄일 수 있는 레지스트 도포 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로, 기판을 고정시키고, 회전시커기 위한 고정부 및 회전부와, 기판의 중심에 레지스트용액을 직하시키기 위한 레지스트액 직하 노즐과, 상기 레지스트액 직하 노즐에 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트액 공급부와, 상기 레지스트액 공급부와 연결되어 직하 개시후, 레지스트액 공급부로부터 공급되는 레지스트액의 용량을 단계적으로 줄이는 역활을 수행한는 직하 제어부를 구비하는 구성이 제시된다.

상기 구성에 의하면, 레지스트액 직하가 개시된 후, 원심력에 의해 레지스트액이 유리기판 전체를 도포하고, 도포된 유리기판에 재차 레지스트액을 직하하게 된다.상기 과정을 거치게 되면, 직하량이 줄어들어도 용이하게 일정한 두께를 유지하면서 직하할 수 있다. 그러므로, 직하 개시후, 직하량이 감소하더라도 유리기판 전체를 일정한 두께로 도포할 수 있고, 상기 종래기술에 비해 레지스트액 사용량을 줄일 수 있다.

또한, 레지스트 용액이 직하되고, 유리기판이 회전하는 상태에서 상기 레지스트도포 장치는 유리기판 주위를 밀폐된 공기로 유지하는 케이싱으로 구성됨이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 레지스트액에 포함된 용제는 훨씬 적게 기화되므로, 직하 제어의 장점을 쉽게 얻을 수 있고, 또한, 레지스트액의 공급은 감소될 것이다. 이 때, 공정수행될 부재와 그 케이싱은 서로 동기적으로 회전한다. 이러한 구조가 추가되면, 레지스트액에 포함되어 있는 용제는 더욱 기화가 되지 않는다.

본 발명의 제1 사상에 의한 실시예를 따르면, 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행될 부재에 전부 확산되는 시점까지 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어한다.

또한, 상기 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행될 부재에 전부 확산되는 시점까지 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어하고, 재차 증가될 직하량을 제어한다.

본 발명의 제1 사상에 추가하여 제2 사상에 의하면, 본 발명은 상기 직하 제어부에 의한 직하량과 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정되는 공정수행될 요소의 속도를 동기적으로 제어하는 회전 속도 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트도포 장치에 관한 것이다.

상기 구성에 의하면, 레지스트액의 직하가 한정되어 있는 경우에도 레지스트액이 유리기판 전체를 도포할 수 있다.

상기 제2 사상의 구체적인 예에 의하면, 회전속도 제어부는 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정된 유리기판속도를 제어하며,그 위에 레지스터액 직하 노즐에 직하되는 레지스트액의 양을 점차적으로 줄이기 위한 제어의 수행도 한다.

또한, 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행될 부재에 전부 확산되는 시점까지 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어하고, 그리고, 회전 속도 제어부는 상기 레지스트액 직하 노즐에 직하되는 레지스트 직하량이 소정량일 때, 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정되는 공정수행 부재의 속도는 가속화되게 제어하고, 레스트액이 점점 감소될 때, 회전 속도를 일정하게 유지하도록 제어한다.

또한, 상기 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행될 부재에 전부 확산되는 시점까지 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어하고, 재차 증가될 직하량을 제어하고, 그리고, 상기 회전 속도 제어부는 상기 레지스트액 직하 노즐에 직하되는 레지스트 직하량이 소정량일 때, 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정되는 공정수행 부재의 속도는 가속화되게 제어하고, 레스트액이 점점 감소될 때, 회전 속도를 일정하게 유지하도록 제어하고, 레지스트액의 량이 재차 증가될 때, 회전 속도를 감속하게 제어한다.

본 발명의 제3 사상에 의한 레지스트 도포방법에 있어서, 공정수행될 부재에 레지스트액을 공급하는 단계와, 밀폐된 케이싱에서 공정수행될 부재를 회전하여 레지스트액을 부재표면에 확산시키는 단계와, 직하 개시 후, 공정수행될 부재에 직하되는 레지스트액의 양을 점점 또는 단계별로 감소시키도록 제어하는 단계로 구성되어져 있다.

상기 본 발명의 제3 사상에 추가된 제4 사상에 의하면, 공정수행될 부재의 회전 속도를 직하되는 레지스트액의 양의 제어와 동기적으로 하는 단계를 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 사상에 의하면, 공정 수행될 부재(部材)를 고정시키는 동안 회전시키기 위한 고정부 및 회전부와, 공정수행 부재가 회전하는 동안, 공정수행 부재 주위의 공기를 밀폐하는 케이싱과, 공정 수행될 부재의 거의 중앙에 레지스트액을 직하시키기 위한 레지스트액 직하 노즐과, 상기 레지스트액 직하 노즐에 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트액 공급부를 구비하여, 직하 개시 후, 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 직하되는 레지스트액의 양을 조절하기 위해 레지스트액 공급에 연결되는 직하 제어부를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특성 및 장점은 관련 분야 기술자의 경우, 다음 그림 및 실시예를 보면 더 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 추가적인 목적 및 장점은 후술되는 설명 및 실시예에 의해 분명해질 것이고, 지금부터 설명될 장치 및 방법에 의해 알수 있을 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 그 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 사시도이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 유리기판(G)을 레지스트도포 및 현상 시스템에 로드하거나 언로드하는 로드 및 언로드부(2)가 상기 레지스트도포 및 현상 시스템(1)의 전방에 구비되어 있다. 또한, 소상자탁자(3) 위에는 미리 지정된 위치에 정렬되어진 작은 상자가 구비되어 있는데, 일예로서 상기 소상자에는 25개의 유리기판을 포함하고 있다. 또한, 각 소상자(C)로부터 작업이 수행될 유리기판(G)을 언로드하고, 레지스트도포 및 현상 장치(1)에서 작업이 수행된 유리기판(G)을 재차 각 소상자(C) 안으로 로드하기 위한 로더 및 언로더(4)가 로드 및 언로드부(2)에 구비되어 있다.

상기 로더 및 언로더(4)는 몸체(5)를 경유하여 소상자(C) 정렬방향으로 이동되고, 유리기판(G)은 상기 로더 및 언로더 몸체(5)에 탑재된 평판 모양의 핀셋(6)에 의해 각 소상자(C)로부터 언로드되고, 재차 각 소상자(C) 안으로 로드된다.

유리기판에서 모서리진 네 부분(7)의 위치를 인식해서 고정시키는 기판 고정요소는 상기 핀셋(6)의 양면에 구비되어 있다. 세로 방향으로 길게 쭉 뻗은 복도 모양을 지닌 전달 경로(10, 11)는 레지스트 도포 및 현상 시스템(1)의 중앙의에 위치한 제1 수납부(12)를 경유하여 직선모양으로 구비되어 있다.

유리기판(G)에 대한 작업을 수행하기 위한 다양한 작업장치(16 ~ 23), 전달 경로(10, 11)의 양면에 나열되어 있다.

예를 들면, 전달경로(10) 일단면에는 유리기판(G)을 세정하기 위한 두조의 세정장치가 구비되어, 상기 세정장치의 고압 분사수에의해 세정이 수행된다.전달경로(10)의 다른 일단면에는 두조의 현상장치(17)가 구비되어 있고, 두조의 가열장치(18)는 상기 현상장치(17)위에 축적되어져 있다.

전달경로(11)의 일단면에는 유리기판(G)에 레지스트도포를 하기 전에 소수(疎水)공정에서 유리기판(G)를 처리하기 위한 점착장치가 구비되어 있고, 냉각장치(21)가 점착장치(20)의 하단에 나열되어 있다. 또한, 가열장치(22)는 상하 2단으로 배치된 2조의 가열장치가 두조의 열로서 적층되어 있고, 각 열에는 두개 씩 적층되어 있으면서, 점착장치(20)와 냉각장치(21) 측면에 배치되어 있다.

전달경로(11)의 다른 일단면에는 유리기판 표면에 레지스트막을 형성시키기 위해 유리기판 표면에 레지스트액을 도포처리하는 레지스트도포장치(23)가 구비되어 있다.

다른 수납(acceptance)부를 경유하여 유리기판 표면에 형성된 레지스트막에 소정의 패턴을 노광(露光)하기 위한 노광(露光)장치 혹은 이에 준하는 장치(도시 않됨)가 레지스트도포장치(23)의 측부에 배치되어 있다.

다른 수납부는 유리기판(G)의 반출 및 반입을 관리하는 반출 및 반입 핀셋과, 수납 테이블로 구성되어져 있다.

상기 공정장치(16 - 18 및 20 -23)은 전달경로(10,11)의 양측면에 배치되어 있어서, 상기 공정장치(16 -18 및 20 -23)의 유리기판 반입구 및 반출구는 각 장치 내부로 향하고 있다.

제1 전달장치(25)는 적재(積載) 및 양륙(揚陸)장치(2), 공정장치(16 - 18) 및 제1 수납장치 사이에 배치되어 있는 제1 전달경로(11)를 경주하면서 유리기판을 전달하며, 제2 전달장치(26)는 상기 제1 전달장치(25), 상기 제1 수납장치, 제2 수납장치 및 공정장치(20 - 23)사이에 배치되어 있는 제2 전달경로(11)를 경주하면서 유리기판을 전달하고 있다.

상기 각 전달장치(25, 26)는 한 쌍을 이루는 상단 팔과 하단 팔(27)을 가지고 있는데, 상기 전달장치(25, 26)가 상기 공정장치(16 - 18 및 20 - 23)에 접근하면, 공정처리된 유리기판은 상기 전달장치(25, 26)의 한 쌍의 팔(27)중 하나의 팔에 의해 상기 공정장치(16 -18 및 20 - 23)의 공정실로 부터 반출되며, 공정처리전의 유리기판은 상기 전달장치(25, 26)의 한 쌍의 팔(27)중 또 다른 팔에 의해 상기 공정장치(16 -18 및 20 - 23)의 공정실로 반입된다.

도 2는 본 발명에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 일실시예의 전면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 일실시예의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 레지스트도포 및 현상 시스템의 일실시예의 주요 부분에 대한 측면을 보이는 측면도이다.

레지스트도포장치(23)의 거의 중앙에 컵(29)이 배치되어 있고, 유리기판을 고정시키고, 회전시키기 위한 고정부재 및 회전부재의 역활을 수행하는 스핀척(28)이 상기 컵내부에 구비되어 있다. 진공흡착공정에서 유리기판을 고정시키기 위한 진공흡착장치(37)가 상기 스핀척(28)에 연결되어 있고, 유리기판(G)이 반입되고 반 출되는 개구부가 상기 컵의 상단에 배치되어 있다.또한, 덮개(30)는 상기 개구부를 덮는 역활을 수행하는데, 개폐작업(도시 않됨)의 수행시 상기 덮개(30)가 상하이동을 수행하면서, 상기 개구부를 개폐한다. 또한, 상기 덮개(30)에는 삽입 틈이 형성되어 있는데, 상기 삽입 틈은 후술되는 노즐(74)이 상기 컵(29)내부로 삽입되도록 한다.

제1 모터(31)는 상기 스핀척(28)을 회전시키기 위한 구동역활을 수행하고, 제2 모터(32)는 상기 컵(29)를 회전시키기 위한 구동역활을 수행한다. 승강실린더는 스핀척(28)을 Z 방향으로 승강 및 하강 시키기 위한 구동역활을 수행한다. 또한, 상기 스핀척(28)의 테이블부(40)의 외주(外周)면 표면에 배치되어 있는 상기 스핀척(28)을 하강하면, 밀폐부재(41)가 컵(29)의 하단부에 접근하여, 밀폐공정 공간(42)이 생성된다.

또한, CPU(36)는 제1 모터(31) 과 제2 모터(32)가 회전하는 것을 제어하며, 승강 실린더가 상하 이동하는 것도 상기 CPU(36)에 의해 제어를 받는다. 또한, 승강 실린더(33)의 회전축(43)은 스프라인 베어링(spline bearing) 살짝 연결되어, 베어링(45)을 경유하여 고정 고리(fixed collar)의 내부 둘레 표면에 동그랗게 배치된 회전 실린더(46)의 원주의 표면에 구비되어 있다.

또한,후차(follower)도르래(48)가 상기 스프라인 베어링 위에 배치되어 있고, 타이밍 벨트(51)은 상기 후차도르래(48)와 제 1 모터(31)의 구동 축(49)인 구동도르래(50) 사이에 연결되어 있다.

그러므로, 회전축(43)은 제1 모터(31)의 구동에 의해 타이밍 벨트(51)를 통 해 회전되어지고, 상기 회전축을 통해 스핀척(28)이 회전되어진다. 회전축의 하단부분(43)은 원통형(도시 않됨.) 모양을 하고 있는데, 상기 원통형 모양에서 회전축(43)은 Z축 방향으로 진입할 수 있는데, 진공 밀폐부분(52)을 경유하여 승강 실린더의 구동에 의해 동작된다.

상기 컵(29)은 베어링(53)을 경유하여 고정 고리(44)의 주면 둘레 표면에 배치된 환상의 외부 실린더(54)의 상단 끝 부분에 고정된 연결실린더(55)를 경유하여 구비되어져 있다. 제2 모터(32)에 의한 구동은 환상 외부 실린더(54)위에 배치된 후축도르래(56)와 제2 모터(32)의 구동축(57)위에 배치된 구동도르래(58) 사이에 연결된 타이밍 벨트(59)에 의해 상기 컵(29)에 전달되어, 상기 컵(29)은 수평으로 회전한다.

또한 , 링(hollow ring)에 형성된 드레인 컵(60)은 컵(29)의 외부 둘레 면에 배치되어 있다.

또한, 하나의 인코오더(61)는 제1 모터(31)에 부착되고, 다른 인코오더는 제2 모터에 부착된다. 상기 인코오더(61, 62)에 의해 검출되는 검출신호는 CPU(36)로 전달되며, 상기 CPU(36)연산에 의한 출력으로써, 제1 모터(31)의 회전과 제2 모터의 회전이 제어된다.

도 3에서 보인 바와 같이, 유리기판에 희석제 및 레지스트액을 공급하는 공급부(70)가 상기 컵(29)에 외측에 배치되어 있다.

공급부(70)는 구동부(도시 않됨)에 의해 선회되어 지는 피봇 부재(pivoting member)가 존재하고, 회전하는 유리기판(G)의 정중앙에 희석제 및 레지스트액을 공 급하는 노즐을 가지는 공급헤드(74)가 상기 피봇 부재(73)의 상단부에 접착되어 있다.

또한, 상기 공급헤드에 레지스트액의 공급하는 것을 제어하는 용액 공급부에 대해서 설명하면 다음과 같다.

용액 공급메커니즘(80)은 레지스트액을 저장하는 저장부(81)와, 공급부 두부(頭部)에 상기 저장부(81)를 연결하기 위한 파이프(82)와, 직하 제어부로 구성된다.특히, 상기 직하 제어부(83)는 일실시예로서, 파이프에 연결되는 벨로펌프(83a)와, 상기 벨로펌프의 구동을 제어하기 위한 스텝모터(83b)와, 벨로펌프와 스텝모터(83b)의 사이에 존재하여 스텝모터(83b)의 회전운동을 수직동작으로 변환시키고, 벨로 펌프를 동작시키는 볼 스크류부(ball screw mechanism)(83C)로 구성되어 진다.

상기 구성에 의하면, 상기 CPU(36)의 제어에 의한 스텝모터(83b)에 입력되는 펄스신호가 변화함에 의해 벨로 펌프(83a)의 동작과, 공급헤드에 인가되는 레지스트용액량이 제어된다.

그렇지만, 상기 내용은 일실시예이고, 공급헤드로부터 직하되는 용액의 양은 파이프(82)에 존재하는 유출제어밸브(도시 않됨)에 의해 제어될 수도 있다.

더우기, 습도를 높여주고, 레지스트용액이 더욱 얇게 도포되도록 함으로써, 레지스트용액의 사용량을 줄일 수 있게 함으로써, 레지스트액을 공급하기 전에 유리기판 표면에 희석제를 공급하는 희석제 공급부는 본 발명의 실시예에 의한 레지스트도포 장치(23)에 구비되어 진다. 희석제 공급원(도시 않됨)로부터 희석제를 공급시키는 희석제 공급부(91)는 펌프(93)와, 파이프(94)를 경유해서 유리기판 위의 공급부두(74)로 부터 유리기판 표면에 희석제가 공급된다.

다음으로, 상기 레지스트도포장치(23)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

스핀척(28)이 컵(29)의 개구부 위로 상승 이동하면, 유리기판(G)은 전달장치(26)로부터 스핀척(28)으로 이동하고, 진공 흡착은 유지된다. 그런 후, 스핀척(28)은 하강하고, 유리기판(G)은 승강 실린더(33)의 구동에 의해 개구부를 지나 컵(29) 안으로 전달되어 진다. 그런 후, 덮개(30)은 컵(29)를 덮기위하여 하강한다.그런 후, 피벗부재(73)는 선회하고, 피벗부재(73) 가장자리 끝부분의 공급두부는 유리기판의 거의 정중앙에 배치되고, 상기 가장자리 끝부분은 덮개(30)의 삽입 틈을 통과하여 컵(29)에 배치되어 진다. 이 때, 공급헤드(74)의 외주(外周)와 삽입 틈(30a)의 내벽사이의 공간은 틈이 완전히 없게 한다.

제1 모터(31)에 의해 스핀척(28)이 회전되는 동시에, 공급헤드 노즐(74)로부터 레지스트액의 공급이 개시된다. 이 때, 레지스트도포전에 파이프를 경유하여 희석제(thinner) 공급원으로부터 공급된 희석제를 저장하는 저장부(92)로부터 유리기판에 먼저 희석제가 공급될 수 도 있다. 상기의 동작에 의해, 유리기판 위의 레지스트액의 습도가 향상될 수 있고, 레지스트액은 더욱 얇게 도포될 수 있기 때문에 레지스트액의 양이 감소될 수 있다.

그림 5에 도시한 바와 같이, 공급헤드(74)로부터 직하되는 레지스트용액의 양은 상기 레지스트액 공급부(80)에 구비되어진 직하 제어부에 의해 제어된다.그림 5에서 보인 제어에 의하면, 직하량이 최대인 경우는 레지스트액 직하 노즐에서 직하될 경우이고, 직하 후에는 직하되는 레지스트액이 점차 감소한다. 레지스트액이 유리기판 위로 직하되는 경우, 레지스트액은 스핀척(28)에 의해 발생되는 원심력에 의해 외부로 확산된다.그러나, 상기 과정 후에, 직하되는 레지스트액은 확산되고 있는 레지스트액 위에 직하된다. 따라서,일정량으로 레지스트액을 공급하는 종래기술과 비교하면, 레지스트액의 낭비를 막을 수 있으며, 레지스트액을 균일한 두께로 도포처리할 수 있다. 이 때, 컵(29) 내부의 유리기판 주위공기는 덮개(30)에 의해 완전히 밀폐되어 있으므로, 레지스트액을 포함하고 있는 용제(溶劑)는 거의 기화되지 않고, 이러한 이유로 레지스터액의 점도(粘度)는 거의 변하지 않는다. 따라서, 직하되는 레지스트액의 양은 더욱 효과적으로 줄일 수가 있다.

한편, 그림 5B에서 보인 제어방법에 의해, 소정기간 특히, 유리기판 전체에 레지스트액이 퍼질때 까지의 기간동안 레지스트액 직하 노즐로 부터 직하되는 소정의 양보다 더 많은 레지스트액이 직하되고, 그 후에는 직하량이 점차 감소한다. 상기 방법에 의하면, 레지스트액이 유리기판 전체에 완전히 확산될 때 까지는 소정량 이상으로 레지스트액이 직하되므로, 레지스트액은 유리기판(G)의 외주(外周)를 향해 용이하게 확산될 수 있다.

한편, 레지스트액이 유리기판 전체에 확산되면, 이 후에 직하되는 레지스트액은 레지스트막을 균일한 두께로 만드는 역확을 한다. 그러므로, 직하량이 감소될지라도 문제는 발생하지 않고, 종래 기술에 비해, 레지스트액의 사용량은 줄일 수 있다.

도 5C에서 보인 제어방법과 도 5B에서 보인 제어방법은 유리기판(G)에 레지 스트액을 확산시키는 단계에서 다량의 레지스트액을 직하하고, 막두께를 균일하게 하는 단계에서 레지스트액을 줄이는 특징에 있어서는 동일하지만, 직하가 중지되기 전에 재차 직하량을 증가시키는 특징에 있어서는 다르다. 즉, 도 5A 및 5B에서 보인바와 같이, 직하를 멈출 시기가 가까워짐에 따라 직하가 점점 감소되는 상황에서, 직하가 감소하기 때문에 레지스트액제는 유리기판(G) 외주(外周)에 발생될 수도 있다. 직하가 중지되기 전에 직하량이 다시 증가하면, 용액의 유출과 레이크(lake)가 사라지므로, 레지스트액의 두께는 유리기판(G) 전체에 균일하게 될 수 있다. 직하량은 도 5D에서 보인 단계에서 줄여 질 수 있다.

또한, 고정 및 회전부재로 사용되는 스핀척(28)의 회전 제어부로 이루어진 CPU(36)는 레지스트액 직하 노즐(74)로부터의 직하와 스핀척(28)의 회전속도를 제어하는 것이 바람직하다. 이런 작용에 의해, 직하되는 레지스트액의 양이 제어될 경우에도, 레지스트액의 두께는 확실히 유리기판(G) 전체에 균일하게 유지될 수 있으므로, 레지스트액의 사용을 줄일 수 있다. 예를 들면, 도 5B 및 5C에서 보인 바와 같이 직하가 제어될 경우, 바람직한 직하는 소정량 이상의 양으로 직하되는 동안에 유리기판(G) 전체에 레지스트액의 확산이 촉진되는 것이고, 직하량이 점점 감소할 때, 도 6에서 보인 바와 같이, 용액의 두께가 균일하게 되도록 하는 동안에 균일한 두께를 용이하게 형성하도록 스핀척(28)이 일정한 속도로 회전하는 것이다. 또한, 일단 레지스트액이 균일하게 되고나면, 제1 모터(31)의 회전은 점점 감속된다.

그 후, 제1 모터(31)의 회전은 정지되고, 그에 따라, 유리기판(G)의 회전도 정지된다. 그런 후, 공급헤드(74)는 위로 이동하면서, 컵(29)으로부터 반출되고, 피벗부재(73)는 컵(29) 외부로 선회되어 지게 된다. 그러므로, 공급헤드(74)는 컵(29) 외부의 대기상태 위치로 이동되어 진다. 이 때, 덮개(30)는 컵(29)의 개구부를 계속적으로 덮는다.

제1 모터(31)과 제2 모터(32)는 동기적으로 회전되고, 스핀척(28), 컵(29), 덮개(30) 및 유리기판(G)는 일체가 되어 회전된다. 결국, 유리기판(G) 위에 도포된 도포액은 건조되고, 레지스트막은 유리기판(G) 위에 형성된다.

그 후, 제1 모터(31)의 회전과 제2 모터(32)의 회전은 정지되고, 스핀척(28), 컵(290, 덮개(30), 유리기판(G)의 일체적 회전은 정지되고, 덮개(30)은 위로 이동되고, 개구부(38)는 개폐부(도시 않됨)에 의해 열려진다.

그리고, 스핀척(28)이 승강 실린더(33)의 구동에 의해 위로 이동될 때, 유리기판(G)은 개구부를 경유하여 컵(29)의 외부로 전달되고, 스핀척(28)으로 부터 전달장치(26)로 이동된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되어 있지 않고, 발명의 골자를 변화하지 않는 범위에서 다양하게 수정될 수 있다.

예를 들면, 레지스트액이 직하될 때(혹은 연마제(thinner)가 공급되는 때), 스핀척만이 회전되지만, 실시예는 상기에 한정되지 않는다.

스핀척(28), 컵(29), 덮개(30) 및 유리기판(G)는 공급헤드(74)로부터 레지스트액을 공급하는 동안에 제1 모터(31)와 제2 모터(32)를 동기적으로 회전함으로써, 일체적으로 회전될 수 있다. 이런 구조는 유리기판(G)이 회전할 때, 컵(29) 내부의 유리기판(G) 주위의 공기가 유리기판에 비례하여 회전하지 못하도록 하고 있다, 그러므로, 용제가 레지스트액으로 부터 거의 기화되지 않도록 레지스트액의 직하가 제어될 수 있다. 따라서, 레지스트액의 확산은 더욱 정확하게 제어될 수 있다. 그러므로, 직하되는 레지스트액의 양은 적은 양으로 줄여질 수 있다.

또한, 예를 들어, 본 발명은 상기 실시예의 레지스트액 도포 장치에 적용되어진다. 그렇지만, 본질적으로 본 발명은 다른 용액을 도포하는 장치에 적용될 수 도 있고, 유리기판 뿐만 아니라, 다른 공정부재에도 적용될 수 있다.

상기 발명에 잇점 및 수정을 추가적으로 수행하는 것은 용이하다. 그러므로, 본 발명을 개선한 발명은 상기의 상세 내용 및 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구항 등에 의해 제시된 전체적인 발명 사상과 범위에 벗어나지 않는 한도내 다양한 변경을 가할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 레지스트 도포 장치 및 방범에서, 기판을 고정시키고, 회전시커기 위한 고정부 및 회전부와, 기판의 중심에 레지스트용액을 직하시키기 위한 레지스트액 직하 노즐과, 상기 레지스트액 직하 노즐에 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트액 공급부와, 상기 레지스트액 공급부와 연결되어 직하 개시후, 레지스트액 공급부로부터 공급되는 레지스트액의 용량을 단계적으로 줄이는 역활을 수행한는 직하 제어부를 구비하여, 레지스트액 직하가 개시된 후, 원심력에 의해 레지스트액이 유리기판 전체를 도포하고, 도포된 유리기판에 재차 레지스트액을 직하하게 되므로, 직하량이 줄어들어도 용이하게 일정한 두께를 유지하면서 직하할 수 있다. 따라서, 직하 개시후, 직하량이 감소하더라도 유리기판 전체를 일정한 두께로 도포할 수 있고, 상기 종래기술에 비해 레지스트액 사용량을 줄일 수 있다.

또한, 레지스트 용액이 직하되고, 유리기판이 회전하는 상태에서 상기 레지스트도포 장치는 유리기판 주위를 밀폐된 공기로 유지하는 케이싱을 더 구비하여,

레지스트액에 포함된 용제는 훨씬 적게 기화되므로, 직하 제어의 장점을 쉽게 얻을 수 있고, 또한, 레지스트액의 공급은 감소되게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

레지스트액 도포장치에 있어서,

공정수행부재를 고정시키는 동안 회전시키기 위한 고정부 및 회전부와,

공정수행부재의 거의 중앙에 레지스트액을 직하시키기 위한 레지스트액 직하 노즐과,

상기 레지스트액 직하 노즐에 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트액 공급부와,

상기 레지스트액 공급부에 연결되어 상기 레지스트액 직하 노즐로부터 직하되는 레지스트액의 양을 제어하는 직하 제어부와,

상기 레지스트액이 직하되는 동안 혹은 공정수행부재가 회전하는 동안에 공정수행부재의 주변 공기를 밀폐하는 케이싱과,

상기 공정수행부재의 회전과 동기적으로 상기 케이싱이 회전하도록 하는 케이싱 회전부를 포함하고,

직하가 개시된 후에 단계별로 점차 직하량을 줄이는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포장치.
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청구항 1에 있어서,

상기 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지 기간동안 상기 레지스트액 직하 노즐로부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포장치.
레지스트액 도포장치에 있어서,

공정수행부재를 고정시키는 동안 회전시키기 위한 고정부 및 회전부와,

공정수행부재의 거의 중앙에 레지스트액을 직하시키기 위한 레지스트액 직하 노즐과,

상기 레지스트액 직하 노즐에 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트액 공급부와,

상기 레지스트액 공급부에 연결되어 상기 레지스트액 직하 노즐로부터 직하되는 레지스트액의 양을 제어하는 직하 제어부를 구비하고,

상기 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지의 기간동안 상기 레지스트액 직하 노즐로부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어하고, 재차 증가되도록 직하량을 제어하는 것을 포함하는 레지스트액 도포장치.
레지스트액 도포장치에 있어서,

공정수행부재를 고정시키는 동안 회전시키기 위한 고정부 및 회전부와,

공정수행부재의 거의 중앙에 레지스트액을 직하시키기 위한 레지스트액 직하 노즐과,

상기 레지스트액 직하 노즐에 레지스트액을 공급하기 위한 레지스트액 공급부와,

상기 레지스트액 공급부에 연결되어 상기 레지스트액 직하 노즐로부터 직하되는 레지스트액의 양을 제어하는 직하 제어부와,

상기 직하 제어부에 의한 직하량의 제어와 동기적으로 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정되는 공정수행 요소의 속도를 제어하는 회전 속도 제어부를 구비하여,

직하가 개시된 후에 단계별로 점차 직하량을 줄이는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포장치.
청구항 6에 있어서,

상기 회전 속도 제어부는 상기 레지스트액 직하 노즐에 직하되는 레지스트액 직하량이 점점 감소될 때, 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정되는 공정수행부재의 속도는 일정하게 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포장치.
청구항 6에 있어서,

상기 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지 기간동안 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어함에 있어서,

상기 회전 속도 제어부는 상기 레지스트액 직하 노즐에 직하되는 레지스트 직하량이 소정량일 때, 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정되는 공정수행부재의 속도는 가속화되게 제어하고, 레지스트액이 점점 감소될 때, 회전 속도를 일정하게 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포장치
청구항 6에 있어서,

상기 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지 기간동안 상기 레지스트액 직하 노즐로 부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어하고, 재차 증가될 직하량을 제어함에 있어서,

상기 회전 속도 제어부는 상기 레지스트액 직하 노즐에 직하되는 레지스트 직하량이 소정량일 때, 상기 고정부 및 회전부에 의해 결정되는 공정수행부재의 속도는 가속화되게 제어하고, 레지스트액이 점점 감소될 때, 회전 속도를 일정하게 유지하도록 제어하고, 레지스트액의 양이 재차 증가될 때, 회전 속도를 감속하게 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포장치.
청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피처리체의 회전중, 사기 피처리체의 주의의 분위기를 밀폐하기 위한 용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포장치.
삭제
삭제
레지스트액을 도포하는 방법에 있어서,

공정수행부재에 레지스트액을 공급하는 단계와,

밀폐된 케이싱에서 공정수행될 부재를 회전하여 레지스트액을 부재 표면에 확산시키는 단계와,

직하 개시 후, 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양을 점점 또는 단계별로 감소시키도록 제어하는 단계를 포함하고,

상기 직하되는 레지스트액의 양을 제어하는 단계는, 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지의 기간에 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양이 소정량이 되도록 제어되고, 그 후는 레지스트액의 직하량이 점점 감소되게 제어하고, 직하가 중지되기전에 재차 증가되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포방법.
청구항 13에 있어서,

공정수행부재의 회전 속도의 제어를 직하되는 레지스트액의 양의 제어와 동기적으로 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포방법.
레지스트액을 도포하는 방법에 있어서,

공정수행부재에 레지스트액을 공급하는 단계와,

밀폐된 케이싱에서 공정수행될 부재를 회전하여 레지스트액을 부재 표면에 확산시키는 단계와,

직하 개시 후, 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양을 점점 또는 단계별로 감소시키도록 제어하는 단계와,

상기 공정수행부재의 회전 속도의 제어를 직하되는 레지스트액의 양의 제어와 동기적으로 하는 단계를 포함하고,

상기 직하되는 레지스트액의 양을 제어하는 단계는, 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지의 기간에 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양이 소정량이 되도록 제어되고, 그 후는 레지스트액의 직하량이 점점 감소되게 제어하고,

상기 공정수행부재의 회전 속도를 제어하는 단계는, 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양이 점점 감소될 때, 공정수행부재의 회전속도는 일정한 속도를 유지하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 레지스트액 도포방법.
레지스트액을 도포하는 방법에 있어서,

공정수행부재에 레지스트액을 공급하는 단계와,

밀폐된 케이싱에서 공정수행될 부재를 회전하여 레지스트액을 부재 표면에 확산시키는 단계와,

직하 개시 후, 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양을 점점 또는 단계별로 감소시키도록 제어하는 단계와,

상기 공정수행부재의 회전 속도의 제어를 직하되는 레지스트액의 양의 제어와 동기적으로 하는 단계를 포함하고,

상기 직하되는 레지스트액의 양을 제어하는 단계는, 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지의 기간에 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양이 소정량이 되도록 제어되고, 그 후는 레지스트액의 직하량이 점점 감소되게 제어하고,

상기 공정수행부재의 회전속도를 제어하는 방법은, 공정수행부재위에 직하되는 레지스트액의 양이 소정의 양이 되도록 제어되면, 공정수행부재의 회전속도는 가속되도록 제어되는 단계와,

레지스트액의 양이 점점 감소되어 지도록 제어되면 회전속도를 일정하게 유지되도록 하는 단계를 포함하는 레지스트액 도포방법.
레지스트액을 도포하는 방법에 있어서,

공정수행부재에 레지스트액을 공급하는 단계와,

밀폐된 케이싱에서 공정수행될 부재를 회전하여 레지스트액을 부재 표면에 확산시키는 단계와,

직하 개시 후, 공정수행부재에 직하되는 레지스트액의 양을 점점 또는 단계별로 감소시키도록 제어하는 단계와,

상기 공정수행부재의 회전 속도의 제어를 직하되는 레지스트액의 양의 제어와 동기적으로 하는 단계를 포함하고,

레지스트액의 양을 제어하는 단계에 있어서,

상기 직하 제어부는 직하가 시작되는 시점부터 레지스트액이 공정수행부재에 전부 확산되는 시점까지 기간동안 상기 레지스트액 직하 노즐로부터 레지스트액 직하량을 제어하고, 그 후, 레지스트액의 양이 점점 줄어들게 제어하고, 직하가 중지되기전에 직하가 재차 증가되도록 제어함에 있어서,

공정수행부재의 회전속도를 제어하는 단계는, 공정수행부재 위에 직하되는 레지스트액의 양이 소정의 양을 가지도록 제어되는 경우에 공정수행부재의 회전속도는 가속되도록 제어되는 단계와,

레지스트액의 양이 점점 감소되도록 제어되는 경우에 회전속도가 일정하게 되도록 제어되는 단계와,

레지스트액의 양이 재차 증가되도록 제어되는 경우에 회전속도가 재차 감속되도록 제어되는 단계를 포함하는 레지스트액 도포방법.