KR100904278B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기판처리장치에 관한 것으로, 반송로 상에서 기판이 상하 에어나이프의 옆을 통과할 때, 각각의 기체 분출부는 반송방향 반대방향으로 나이프형상의 예리한 공기를 분출하여 각각 사선 위쪽 및 사선 아래쪽에서 기판 상면 및 하면에 분출한다. 그렇게 하면, 기판의 상하면에 있어서 린스액의 액막과 액방울이 표면장력에 대항하여 기판 후방으로 밀려보내어지거나, 혹은 모여서, 에어의 풍압을 직접 받는 각 미스트 흡입구 부근의 기판표면에서는 미스트가 발생한다. 그러나, 발생한 미스트는 주위로 확산되지 않고 신속하게 각 미스트회수부의 안쪽으로 빨아들여 배기관을 통해 배출된다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
도 1 은 본 발명의 기판처리장치에 적용가능한 도포현상처리 시스템의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2 는 상기 도포현상처리 시스템에 있어서 열적 처리부의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 3 은 상기 도포현상처리 시스템에 있어서 처리 순서를 도시하는 플로차트이다.
도 4 는 하나의 실시예에 있어서 스크럽세정 유닛의 전체구성을 도시하는 정면도이다.
도 5 는 실시예에서 이용하는 에어나이프 기구의 구성을 도시하는 일부 단면사시도이다.
도 6 은 실시예에 있어서 에어공급 및 미스트회수 시스템의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 7 은 실시예에 있어서 에어나이프 기구의 작용을 도시하는 개략 단면도이다.
도 8 은 실시예의 하나의 변형예에 있어서 에어나이프 기구의 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
도 9 는 제 2 실시예에 있어서 건조처리부 및 기판건조기구의 구성을 도시하는 개략 측면도이다.
도 10 은 제 2 실시예에 있어서 건조처리의 작용을 도시하는 부분확대 측면도이다.
도 11 은 미스트회수 시스템의 다른 실시예를 도시하는 도이다.
도 12 는 기체분출부의 하나의 변형예를 도시하는 도이다.
도 13 은 기체분출부에서 분출되는 기체의 분출량 변화를 도시하는 측면도이다.
도 14 는 기판의 표면상에서 에어가 강하게 분사되는 영역을 도시하는 평면도이다.
도 15 는 도 8에 도시한 에어나이프 기구의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 16 은 에어나이프의 하나의 변형예의 개략 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 도포현상처리 시스템 16(P/S) : 프로세스 스테이션
24 : 세정 프로세스부 42 : 스크럽세정 유닛
94(DEV) : 현상유닛 112 : 반송롤러
114 : 반송로 M5 : 건조처리부
140 : 상부 에어나이프 142 : 하부 에어나이프
152 : 기체분출부 154 : 미스트 회수부
156 : 기체분출구 157a ~ 157c : 구멍
164 : 급기관 168a : 측벽부의 하부
170 : 미스트 회수실 172 : 미스트 흡입구
174 : 배기관 180 : 블로어 팬
181 : 제습기 189 : 펌프
190 : 홈부 M5a : 상류측(저압)실
M5b : 하류측(고압)실 192 : 기판통과개구부
194 : 격벽 196 : 급기구
198 : 배기
본 발명은, 평류방식에서 피처리기판에 처리를 실시하는 기판처리장치에 관한 것이다.
최근, LCD(액정표시 디스플레이)제조에 있어서의 레지스트 도포현상 시스템에서는 LCD기판의 대형화에 유리하게 대응할 수 있는 세정방법 혹은 현상방법으로, 반송롤러와 반송벨트를 수평방향으로 식설하여 이루어지는 반송로 상에서 LCD기판을 반송하면서 세정처리 혹은 현상처리를 하도록 한, 소위 평류방식이 주목되고 있다.
일반적으로 평류방식의 세정장치와 현상장치에서는 처리공정의 최종단계에서 기판의 표면에 잔존 또는 부착되어 있는 액을 제거하여 기판을 건조시키기 위한 툴로, 에어나이프가 이용되고 있다. 에어나이프는 반송로의 좌우 폭방향에서 기판의 단부에서 단부까지 커버하는 무수의 가스토출구 또는 슬릿형상의 가스토출구를 갖고, 소정 위치에서 직하 또는 직상을 통과하는 기판에 대해 나이프형상의 예리한 기체류(통상은 공기류 또는 질소가스류)를 분출하는 것이다. 이 나이프형상의 예리한 기체류의 분사에 의해, 기판이 에어나이프의 옆을 통과할 때에, 기판표면의 액이 기판 후단측으로 모이게 되여 기판 바깥으로 제거된다.(즉 액제거된다.)
그러나, 종래의 이런 종류의 기판처리장치에서는, 에어나이프의 옆을 통과하는 기판표면에서 미스트가 발생하고, 주위에 비산 또는 날려 올라간 미스트의 일부가 에어나이프의 하류측으로 둘러쳐서 건조처리 직후의 기판표면에 부착하게 되고, 원료에 대한 제품의 비율을 낮추는 원인이 되고 있었다.
본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 평류방식에 있어서 피처리기판에 기체를 내뿜는 건조처리에 있어서 기판표면에서 발생하는 미스트의 기판에의 재부착을 효과적으로 방지하고, 처리품질을 향상시키도록 한 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 최근, LCD기판이 대형화하고 있는 것과 함께 에어나이프도 대형화하고 있으므로, 공장에 있어서 분출용 기체의 소비량이 과대해지는 문제도 있다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 기체의 소비량을 삭감하여 에너지 절약을 실현할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 기판처리장치는 피처리기판을 거의 수평한 자세에서 수평방향으로 반송하는 반송로와, 상기 반송로 상의 상기 기판을 향해 기체를 분출하여 내뿜는 기체분출부와, 상기 기체분출부로부터의 기체가 상기 기판의 표면에 닿으므로써 발생하는 미스트를 내뿜어 회수하기 위한 상기 기체분출부의 근방에 설치되는 미스트회수부를 갖는다.
상기 구성에 있어서는 반송로상의 기판에 대해 기체분출부가 기체를 분출함과 동시에 기체분출부에 인접하여 배치되어 있는 미스트회수부가 기판표면에서 발생하는 미스트를 흡입하여 회수하므로써, 반송방향 하류쪽으로 미스트가 들어가는 것을 방지하고, 나아가서 건조처리 직후의 기판표면으로의 미스트 재부착을 방지할 수 있다.
상기 제 1 기판처리장치에 있어서 바람직한 하나의 양태는 미스트회수부가 반송로를 향하는 미스트흡입구를 갖는 미스트회수부과, 이 미스트회수부에 배기로를 통해 접속되어 있는 부압원을 갖고, 상기 배기로에 미스트포집용 트랩을 설치하는 구성이다. 이러한 양태에 따르면, 기체분출부에서 내뿜는 기체의 풍압으로 기판표면에서 미스트가 발생해도, 미스트는 주위로 확산되는 일 없이 신속하게 미스트 흡입구에서 미스트회수부로 흡입되어 트랩측으로 회수된다.
이 양태에 있어서, 바람직하게는 미스트회수부의 부압원으로서 미스트회수부에 입구측이 접속되는 급배기팬으로 구성하고, 상기 급배기팬의 출구측을 급기로를 통해 기체분출부에 접속하는 구성으로 해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 하나의 공기순환 시스템에 의해, 기체분출부에 에어를 공급하면 동시에 미스트회수부에서 미스트를 회수할 수 있다. 이 구성에 있어서는 급기로에 기체중의 입자를 포집하는 필터 및/또는 유량조정기를 설치하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 기판처리장치에 있어서 바람직한 다른 양태는 기체분출부가 반송방향 반대방향으로 기체를 분출하고, 미스트회수부의 미스트 흡입구가 기체분출부보다도 반송방향 상류측에 배치되는 구성이다. 이러한 구성에서는 기체분출부가 반송로의 상류측을 향해 기체를 분출하므로써, 미스트는 기체분출부의 상류측에서만 발생하고, 기체분출부의 상류측에 배치되는 미스트회수로에 의해 확실하게 포착된다.
또, 기체분출부 및 미스트회수로를 반송로의 위쪽에 배치하는 경우, 미스트회수부에 있어서, 바람직하게는 미스트 흡입구의 내측에 액방울이 떨어지는 것을 방지하기 위한 홈부를 설치하는 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 하나의 양태는 상기 급기로에는 상기 급배기팬으로부터의 기체 습도를 조정하는 습도조정기구가 설치되어 있다. 상기 미스트포집용 트랩을 설치하여 미스트를 포집한 것만으로는 급배기팬으로부터의 기체에 수증기가 다량 포함되어 있다. 따라서, 본 발명의 습도조정기구에 의해, 급배기팬으로부터의 수증기 섞인 기체의 습도를 적절하게 조정하면, 예를 들면, 보다 건조된 기체를 다시 기체분출부에서 분출시킬 수 있다. 이에 의해 예를 들면 새로운 기체를 사용할 필요없이 기체의 소비량을 삭감할 수 있다. 또, 보다 건조된 기체를 분출시키므로써 기판의 주위 분위기도 건조하고, 미스트 발생을 억제할 수 있다. 습도조정기구로서는 예를 들면 건조장치와 제습장치를 이용하여 기체를 건조시키므로써 습도를 조정할 수 있 다.
본 발명의 한 양태는 상기 홈부에 모인 액을 회수하는 진공기구를 더 구비한다. 이로써 홈부에 모인 액이 가득차서 흘러넘치는 것을 방지할 수 있고, 처리품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 한 양태는 상기 반송로 상의 기판 단부의 영역에 분출하는 기체양을 상기 양 단부 이외의 기판 상의 영역에 분출하는 기체의 양보다 많게 하는 분출량 조정수단을 더 구비한다. 기판의 단부 영역에는 액을 제거하지 못하고, 「액남음」이 발생하기 쉽고, 본 발명에 따르면, 확실하게 그 「액남음」을 방지할 수 있다. 여기에서 기체의 분출량은 예를 들면 단위시간당 기체의 분출량이어도 좋고, 기판상의 단위면적당 내뿜어지는 기체의 양이어도 좋다. 특히 기판이 직사각형인 경우에 「액남음」이 발생하기 쉽다.
본 발명의 한 양태는 상기 기체분출부는 기판의 기체를 분출하는 분출구를 가진 긴 형태의 노즐이고, 이 분출구는 그 길이방향으로 복수열 설치되고, 상기 분출량 조정수단은, 상기 노즐의 단부로부터의 기체 분출하는 양을, 상기 노즐의 중앙부로부터의 기체 분출하는 양보다 많게 하는 것이다. 열로 설치된 복수의 분출구는 예를 들면 노즐의 길이방향으로 설치된 하나의 분출구를 구분판 등으로 분할하여 구성해도 좋다.
본 발명의 한 양태는, 상기 미스트를 회수하여 상기 미스트를 포함하는 기체를 배기할 때의 배기량을 가변하는 배기량 가변수단을 더 구비한다. 배기량을 가변하게 하는 수단으로는 예를 들면 부압원의 압력을 가변하므로써 실현할 수 있다. 이에 의해 미스트의 발생량이 적을 때에는 배기량을 적게 하고, 즉, 부압원에 이용되는 에너지를 작게하여 에너지 절약을 달성할 수 있다.
본 발명의 한 양태는, 상기 배기량 가변수단은, 상기 반송로 상에서 반송되는 기판의 반송상류 또는 반송하류측 단부의 영역에 분사할 때에 발생하는 미스트를 포함하는 기체를 배기할 때의 배기량을, 상기 단부의 영역이외의 기판상의 영역에 있어서 상기 배기량보다 많게 한다. 이러한 기판의 단부 영역은 상기와 같이 「액남음」이 발생하기 쉬우므로, 이 단부의 영역에 기체를 분사했을 때는 다량의 미스트가 발생한다. 따라서, 이 때에 배기량을 많게 하므로써 다량의 미스트가 발생해도 문제없이 미스트를 회수할 수 있다. 여기에서 배기량이란 단위시간당 배기량이다.
본 발명의 제 2 기판처리장치는 피처리기판을 거의 수평인 자세로 수평방향으로 반송하는 반송로와, 상기 반송로상의 상기 기판을 향해 기체를 분출하여 분출하는 기체분출부와, 상기 기체분출부로부터의 기체가 상기 기판의 표면에 닿으므로써 발생하는 미스트를 흡입하여 회수하기 위한 상기 기체분출부의 근방에 설치되는 미스트회수부와, 상기 기체분출부로부터의 기체 분출량을 가변하는 분출량 가변수단과, 상기 미스트를 회수하여 상기 미스트를 포함하는 기체를 배기할 때의 배기량을 가변하는 배기량 가변수단을 갖는다.
본 발명에서는 반송로 상의 기판에 대해 기체분출부가 기체를 분출함과 동시에 기체분출부에 인접하여 배치되어 있는 미스트회수부가 기판표면으로부터 발생되는 미스트를 흡입하여 회수하므로써 반송방향 하류측으로 미스트가 돌아 들어가는 것을 방지하고, 따라서 건조처리 직후의 기판표면으로의 미스트 재부착을 방지할 수 있다.
또, 예를 들면, 상기 분출량 가변수단 및 상기 배기량 가변수단 중 적어도 한쪽을 가변하므로써, 상기 반송로 상의 기판 주위의 분위기가 대기압보다 커지도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 분출량가변수단에 의해 기체 분출량을 낮추는 경우, 이에 맞추어 배기량을 낮추므로써 기판 주위의 분위기가 대기압보다 커지도록 제어할 수 있다. 이에 의해 외부로부터 파티클이 침입하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 3 기판처리장치는, 피처리기판을 거의 수평인 자세로 수평방향으로 반송하는 반송로와, 상기 반송로 상의 상기 기판을 향해 기체를 분출하여 분사하는 기체분출노즐과, 상기 기체분출노즐에 있어서 기판 반송상류측으로 설치되고, 이 기체분출노즐로부터의 기체가 상기 기판 표면에 잔존하는 처리액에 닿으므로써 발생하는 미스트를 흡입하는 상기 반송로를 향한 미스트흡입구를 가진 미스트회수부재를 구비하고, 상기 미스트회수부재는 기판이 반송되고 있는 동안, 기판상의 처리액에 접하므로써, 상기 처리액을 제거하는 처리액제거부재를 갖는다.
본 발명에서는 기체분출노즐의 반송상류측에 설치된 미스트회수부재가 처리액제거부재를 구비하고 있다. 따라서, 반송되는 기판상의 처리액을 어느 정도 제거할 수 있다. 이에 의해 기체분출노즐에 의해 분출하는 기체의 양을 적게 하거나, 혹은 기체의 분출압을 작게 하여 미스트를 발생시키고, 이 미스트를 흡입할 수 있으므로, 에너지 절약을 달성할 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 4 기판처리장치는 피처리기판을 거의 수평인 자세로 수평방향으로 반송하는 반송로와, 상기 반송로 상에서 상기 기판이 작은 간극을 두고 통과할 수 있는 개구부를 갖는 격벽과, 상기 격벽을 사이에 두고 상기 반송로의 상류측 및 하류측에 각각 설치된 제 1 및 제 2 실과 상기 제 2 실 내에 상기 제 1 실내보다도 상대적으로 높은 압력공간을 형성하는 차압형성수단을 갖고, 상기 기판이 상기 격벽의 개구부를 통과할 때에, 상기 기판과 상기 개구부간에 형성되는 간격을 통해 상기 제 2 실에서 상기 제 1 실로 흐르는 기체의 풍압에 의해 상기 기판의 표면에 묻어있는 액을 털어내는 구성으로 했다.
이 제 4 기판처리장치에 있어서는 반송로 상에서 기판이 격벽의 개구부를 통과할 때에, 기판과 개구부 사이에 형성되는 간격을 통해 하류측 제 2 실에서 상류측 제 1 실을 향해, 즉 반송방향 반대방향으로 공기류가 빠져나가므로써, 기판의 표면에 부착되어 있는 액이 상기 공기류의 풍압에 의해 기판 후방으로 떨어져나가고, 일부는 미스트가 되어 제 1 실내에서 비산 내지 확산된다. 이렇게 해서 개구부를 빠져나온 기판 표면은 액을 제거한 상태 즉 건조상태가 된다. 기판과 개구부 사이에 형성되는 간격은, 좁은 만큼 큰 액제거용 풍압을 얻을 수 있고, 바람직하게는 4mm 이하로 설정되어도 좋다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 최적의 실시예를 설명한다.
도 1에, 본 발명의 기판처리장치를 적용할 수 있는 하나의 구성예로서의 도포현상처리 시스템을 도시한다. 이 도포현상처리 시스템(10)은, 클린 룸 내에 설치 되고, LCD기판을 피처리기판으로 하고, LCD 제조프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정 중의 세정, 레지스트도포, 프리베이크, 현상 및 포스트베이크 등의 각 처리를 하는 것이다. 노광처리는 이 시스템에 인접하여 설치되는 외부 노광장치(12)에서 이루어진다.
이 도포현상처리 시스템(10)은, 중심부에 가로로 긴 프로세스 스테이션(P/S, 16)을 배치하고, 그 길이방향(X방향) 양단부에 카세트 스테이션(C/S, 14)과 인터페이스 스테이션(I/F, 18)을 배치하고 있다.
카세트 스테이션(C/S, 14)은, 시스템(10)의 카세트 반입출포트이고, 기판(G)을 다단으로 적층하도록 하여 복수매 수용가능한 카세트(C)를 수평방향 예를 들면 Y방향으로 4개까지 나열하여 재치 가능한 스테이지(20)와, 이 스페이지(20) 상의 카세트(C)에 대해 기판(G)의 출입을 하는 반송기구(22)를 구비하고 있다. 반송기구(22)는 기판(G)을 유지할 수 있는 수단 예를 들면 반송암(22a)을 갖고, X, Y, Z, θ의 4축에서 동작가능하며, 인접하는 프로세스 스테이션(P/S, 16)측과 기판(G)의 인수인계를 행할 수 있게 되어 있다.
프로세스 스테이션(P/S, 16)은 시스템 길이방향(X방향)으로 연재하는 평행 또는 역방향 한쌍의 라인(A, B)에 각 처리부를 프로세스 플로 또는 공정순으로 배치되어 있다. 보다 상세하게는 카세트 스테이션(C/S, 14)측에서 인터페이스 스테이션(18)측을 향하는 상류부 프로세스 라인(A)에는 세정프로세스부(24)와, 제 1 열적 처리부(26)와, 도포 프로세스부(28)와, 제 2 열적처리부(30)를 가로 일렬로 배치하고 있다. 한편, 인터페이스 스테이션(I/F, 18)측에서 카세트 스테이션(C/S, 14)측 을 향하는 하류부 프로세스 라인(B)에는 제 2 열적처리부(30)와, 현상프로세스부(32)와, 탈색프로세스부(34)와, 제 3 열적처리부(36)를 가로 일렬로 배치하고 있다. 이 라인형태에서는 제 2 열적처리부(30)가 상류측 프로세스라인(A)의 최후미에 위치함과 동시에 하류측 프로세스라인(B)의 선단에 위치하고 있고, 양 라인(A, B)간에 걸쳐있다.
양 프로세스라인(A, B)간에는 보조반송공간(38)이 설치되어 있고, 기판(G)을 1매 단위로 수평으로 재치가능한 셔틀(40)이 미도시의 구동기구에 의해 라인방향(X방향)으로 쌍방향으로 이동할 수 있게 되어 있다.
상류부의 프로세스라인(A)에 있어서, 세정프로세스부(24)는 스크럽세정유닛(SCR, 42)을 포함하고 있고, 이 스크럽세정유닛(SCR, 42) 내의 카세트 스테이션(C/S, 14)과 인접하는 장소에 엑시머UV조사 유닛(e-UV, 41)을 배치하고 있다. 뒤에서 서술하는 것과 같이 스크럽세정 유닛(SCR, 42) 내의 세정부는 LCD기판(G)을 코로반송 또는 벨트반송에 의해 수평자세로 라인 A방향으로 반송하면서 기판(G)의 상면(피처리면)에 브러싱세정과 블로세정을 실시하게 되어 있다.
세정프로세스부(24)의 하류측에 인접하는 제 1 열적처리부(26)는 프로세스 라인(A)을 따라 중심부에 세로형 반송기구(46)을 설치하고, 그 전후 양측에 복수의 유닛을 다단으로 적층배치하고 있다. 예를 들면, 도 2에 도시하는 것과 같이 상류측 다단유닛부(TB, 44)에는 기판인수인계용 패스유닛(PASS, 50), 탈수베이크용 가열유닛(DHP, 52, 54) 및 부착유닛(AD, 56)이 아래로부터 순서대로 적층되어 있다. 여기에서 패스유닛(PASS, 50)은 스크럽세정유닛(SCR, 42)측과 기판(G)의 인수인계 를 하기 위해 이용된다. 또, 하류부의 다단유닛부(TB, 48)에는 기판인수인계용 패스유닛(PASS, 60), 냉각유닛(CL, 62, 64) 및 부착유닛(AD, 66)이 아래로부터 순서대로 적층되어 있다. 여기에서 패스유닛(PASS, 60)은 도포프로세스부(28)측과 기판(G)의 인수인계를 하기 위한 것이다.
도 2에 도시하는 것과 같이 반송기구(46)는 연직방향으로 연재하는 가이드레일(68)을 따라 승강이동가능한 승강반송체(70)와, 이 승강반송체(70) 상에서 θ방향으로 회전 또는 선회가능한 선회반송체(72)와, 이 선회반송체(72) 상에서 기판(G)을 지지하면서 전후 방향으로 진퇴 또는 신축가능한 반송암 또는 핀셋(74)을 갖고 있다. 승강반송체(70)를 승강구동하기 위한 구동부(76)가 수직가이드 레일(68)의 기판측에 설치되고, 선회반송체(72)를 선회구동하기 위한 구동부(78)가 승강반송체(70)에 설치되고, 반송암(74)을 진퇴구동하기 위한 구동부(80)가 선회반송체(72)에 설치되어 있다. 각 구동부(76, 78, 80)는 예를 들어 전기모터 등으로 구성되어도 있어도 좋다.
상기와 같이 구성된 반송기구(46)는 고속으로 승강 내지 선회운동하여 양 옆 다단유닛부(TB, 44, 48) 중 임의의 유닛에 액세스가능하고, 보조반송공간(38)측 셔틀(40)과도 기판(G)을 인수인계할 수 있게 되어 있다.
제 1 열적처리부(26)의 하류측에 인접하는 도포프로세스부(28)는 도 1에 도시하는 것과 같이 레지스트도포 유닛(CT, 82), 감압건조유닛(VD, 84) 및 에지 리무버 ·유닛(ER, 86)을 프로세스라인(A)을 따라 일렬로 배치하고 있다. 도시를 생략하지만, 도포프로세스부(28) 내에는 이 3개의 유닛(CT, 82), (VD, 84), (ER, 86)에 기판(G)을 공정순으로 1매씩 반입 ·반출하기 위한 반송장치가 설치되어 있고, 각 유닛(CT, 82), (VD, 84), (ER, 86) 내에서는 기판 1매 단위로 각 처리가 이루어지게 되어 있다.
도포프로세스부(28)의 하류측에 인접하는 제 2 열적처리부(30)는, 상기 제 1 열적처리부(26)와 동일한 구성을 갖고 있고, 양 프로세스라인(A,B) 사이에 길이형태의 반송기구(90)를 설치하고, 프로세스라인 A측(최후미)에 한쪽 다단유닛부(TB, 88)를 설치하여, 프로세스라인 B측(선두)에 다른 쪽 다단유닛부(TB, 92)를 설치하고 있다.
도시를 생략하지만, 예를 들면, 프로세스라인 A측 다단유닛부(TB, 88)에는 최하단에 기판인수인계용 패스유닛(PASS)이 설치되고, 그 위에 프리베이크용 가열유닛(PREBAKE)이 3단으로 적층되어 있어도 좋다. 또, 프로세스라인 B측의 다단유닛부(TB, 92)에는 최하단에 기판인수인계용 패스유닛(PASS)이 놓여지고, 그 위에 냉각유닛(COL)이 1단 적층되고, 그 위에 프리베이크용 가열유닛(PREBAKE)이 2단 적층되어 있어도 좋다.
제 2 열적처리부(30)에 있어서 반송기구(90)는 양 다단유닛부(TB, 88, 92)의 각각의 패스유닛(PASS)을 통해 도포프로세스부(28) 및 현상프로세스부(32)와 기판(G)을 1매 단위로 인수인계할 수 있을 뿐 아니라, 보조반송공간(38) 내의 셔틀(40)과 뒤에서 서술하는 인터페이스 스테이션(T/F, 18)과도 기판(G)을 1매 단위로 인수인계할 수 있게 되어 있다.
하류부의 프로세스라인 B에 있어서 현상프로세스부(32)는 기판(G)을 수평자 세로 반송하면서 일련의 현상처리공정을 행하고, 소위 평류방식 현상유닛(DEV, 94)을 포함하고 있다.
현상프로세스부(32)의 하류측에는 탈색프로세스부(34)를 사이에 두고 제 3 열적처리부(36)가 배치된다. 탈색프로세스부(34)는 기판(G)의 피처리면에 i선(파장 365nm)을 조사하여 탈색처리를 하기 위한 i선 UV조사유닛(i-UV, 96)을 구비하고 있다.
제 3 열적처리부(36)는 상기 제 1 열적처리부(26)와 제 2 열적처리부(30)와 동일한 구성을 갖고 있고, 프로세스라인(B)을 따라 종형 반송기구(100)와 그 전후 양측에 한쌍의 다단유닛부(TB, 98, 102)를 설치하고 있다.
도시를 생략하지만, 상류측 다단유닛부(TB, 98)에는 최하단에 패스유닛(PASS)이 놓여지고, 그 위에 포스트베이킹용 가열유닛(POBAKE)이 3단 적층되어 있어도 좋다. 또, 하류측 다단유닛부(TB, 102)에는 최하단에 포스트베이킹 ·유닛(POBAEK)이 놓여지고, 그 위에 기판 인수인계 및 냉각용 패스 ·클리닝유닛(PASS ·COL)이 1단 적층되고, 그 위에 포스트베이킹용 가열유닛(POBAKE)이 2단 적층되어 있어도 좋다.
제 3 열적처리부(36)에 있어서 반송기구(100)는 양 다단유닛부(TB, 98, 102)의 패스유닛(PASS) 및 패스 ·클리닝유닛(PASS ·COL)을 통해 각각 i선 UV조사유닛(i-UV, 96) 및 카세트스테이션(C/S, 14)과 기판(G)을 1매 단위로 인수인계할 수 있을 뿐 아니라, 보조반송공간(38) 내의 셔틀(40)과도 기판(G)을 1매 단위로 인수인계할 수 있게 되어 있다.
인터페이스 스테이션(I/F, 18)은 인접하는 노광장치(12)와 기판(G)의 왕래를 하기 위한 반송장치(104)를 갖고, 그 주위에 버퍼·스테이지(BUF, 105), 익스텐션 ·쿨링 스테이지(EXT·COL, 106) 및 주변장치(110)를 배치하고 있다. 버퍼·스테이지(BUF, 105)에는 정치형 버퍼 카세트(미도시)가 놓여있다. 익스텐션 쿨링 스테이지(EXT·COL, 106)는 냉각기능을 구비한 기판 인수인계용 스테이지이고, 프로세스 스테이션(P/S, 16)측과 기판(G)을 왕래할 때에 이용된다. 주변장치(110)는 예를 들면, 타이틀러(TITLER)와 주변노광장치(EE)를 상하로 적층한 구성이어도 좋다. 반송장치(104)는 기판(G)을 유지할 수 있는 반송수단인 반송암(104a)을 갖고, 인접하는 노광장치(12)와 각 유닛(BUF, 105), (EXT·COL, 106), (TITLER/EE, 110)과 기판(G)의 인수인계를 행하게 되어 있다.
도 3에 이 도포현상처리 시스템에 있어서 처리 순서를 도시한다. 우선, 카세트 스테이션(C/S, 14)에 있어서, 반송기구(22)가 스테이지(20) 상의 소정 카세트(C) 중에서 하나의 기판(G)을 반출하고, 프로세스 스테이션(P/S, 16)의 세정프로세스부(24)의 엑시머UV조사 유닛(e-UV, 41)으로 반입한다.(스텝 S1)
엑시머UV조사 유닛(e-UV, 41) 내에서 기판(G)은 자외선 조사에 의한 건식세정을 실시한다.(스텝 S2) 이 자외선 세정에서는 주로 기판표면의 유기물이 제거된다. 자외선세정 종료후에, 기판(G)은 카세트 스테이션(C/S, 14)의 반송기구(22)에 의해 세정프로세스부(24)의 스크럽세정 유닛(SCR, 42)으로 옮겨진다.
스크럽세정 유닛(SCR, 42)에서는 상기한 것과 같이 기판(G)을 코로반송 또는 벨트반송에 의해 수평자세로 프로세스라인 A방향으로 평류하여 반송하면서 기판(G) 의 상면(피처리면)에 브러싱세정과 블로세정을 실시하므로써, 기판표면에서 입자상태의 오염을 제거한다.(스텝 S3) 그리고, 세정 후도 기판(G)을 평류하여 반송하면서 린스처리를 실시하고, 마지막에 에어나이프 등을 이용하여 기판(G)을 건조시킨다.
스크럽세정 유닛(SCR, 42) 내에서 세정처리를 마친 기판(G)은 제 1 열적 처리부(26)의 상류측 다단 유닛부(TB, 44) 내의 패스유닛(PASS, 50)으로 반입된다.
제 1 열적처리부(26)에 있어서, 기판(G)은 반송기구(46)에 의해 소정 시퀀스에서 소정 유닛을 두른다. 예를 들면, 기판(G)은 처음에 패스유닛(PASS, 50)에서 가열유닛(DHP, 52, 54) 중 하나로 옮겨지고, 거기에서 탈수처리를 받는다.(스텝 4) 다음으로, 기판(G)은 냉각유닛(COL, 62, 64) 중 하나로 옮겨지고, 거기에서 일정한 기판온도까지 냉각된다.(스텝 S5) 그 후, 기판(G)은 부착유닛(AD, 56)으로 옮겨지고, 거기에서 소수화처리를 받는다.(스텝 S6) 이 소수화처리 종료후에, 기판(G)은 냉각유닛(COL, 62, 64) 중 하나에서 일정한 기판온도까지 냉각된다.(스텝 S7) 마지막으로 기판(G)은 하류측 다단 유닛부(TB, 48)에 속하는 패스유닛(PASS, 60)으로 옮겨진다.
이렇게 제 1 열적처리부(26) 내에서는 기판(G)이 반송기구(46)를 통해 상류측 다단유닛부(TB, 44)와 하류측 다단유닛부(TB, 48) 사이에 임의로 왕래할 수 있게 되어 있다. 또한, 제 2 및 제 3 열적 처리부(30, 36)에서도 동일한 기판반송동작을 행할 수 있게 되어 있다.
제 1 열적처리부(26)에서 상기와 같은 일련의 열적 또는 열계 처리를 받은 기판(G)은 하류측 다단유닛부(TB, 48) 내의 패스유닛(PASS, 60)에서 하류측 옆 도포 프로세스부(28)의 레지스트도포 유닛(CT, 82)으로 옮겨진다.
기판(G)은 레지스트도포 유닛(CT, 82)에서 스핀코트법에 의해 기판 상면(피처리면)에 레지스트액을 도포하고, 직후에 하류측 옆 감압건조 유닛(VD, 84)에서 감압에 의한 건조처리를 받고, 이어서 하류측 옆 에지 리무버 ·유닛(ER, 86)에서 기판주연부의 여분(불필요한)의 레지스트가 제거된다.(스텝 S8)
상기와 같은 레지스트 도포처리를 받은 기판(G)은 감압건조 유닛(VD, 84)에서 옆의 제 2 열적처리부(30)의 상류측 다단유닛부(TB, 88)에 속하는 패스유닛(PASS)에 인수인계된다.
제 2 열적처리부(30) 내에서 기판(G)은 반송기구(90)에 의해 소정 시퀀스에서 소정의 유닛을 둘러싼다. 기판(G)은 처음에 상기 패스유닛(PASS)에서 가열유닛(PREBAKE) 중 하나에 옮겨진다. 거기에서 레지스트 도포 후의 베이킹을 받는다.(스텝 S9) 다음으로 기판(G)은 냉각유닛(COL) 중 하나에 옮겨지고, 거기에서 일정한 기판온도까지 냉각된다.(스텝 S10) 그 후, 기판(G)은 하류측 다단유닛부(TB, 92)측의 패스유닛(PASS)을 경유하고, 혹은 경유하지 않고 인터페이스 스테이션(I/F, 18)측의 익스텐션 ·쿨링 스테이지(EXT ·COL, 106)로 인도된다.
인터페이스 스테이션(I/F, 18)에 있어서, 기판(G)은 익스텐션 ·쿨링스테이지(EXT ·COL, 106)에서 주변장치(110)의 주변노광장치(EE)로 반입되고, 거기에서 기판(G)의 주변부에 부착되는 레지스트를 현상 시에 제거하기 위한 노광을 받은 후에, 이웃한 노광장치(12)로 보내어진다.(스텝 S11)
노광장치(12)에서는 기판(G) 상의 레지스트에 소정 회로패턴이 노광된다. 그리고, 패턴노광을 마친 기판(G)은 노광장치(12)에서 인터페이스 스테이션(I/F, 18)으로 되돌리면(스텝 S11) 우선 주변장치(110)의 타이틀러(TITLRER)에 반입되고, 거기에서 기판상의 소정 부위에 소정 정보가 기록된다.(스텝 S12) 그 후, 기판(G)은 익스텐션 ·쿨링 스테이지(EXT ·COL, 106)로 되돌린다. 인터페이스 스테이션(I/F, 18)에 있어서 기판(G)의 반송 및 노광장치(12)의 기판(G) 왕래는 반송장치(104)에 의해 이루어진다.
프로세스 스테이션(P/S, 16)에서는 제 2 열적 처리부(30)에 있어서 반송기구(90)가 익스텐션 ·쿨링 스테이지(EXT ·COL, 106)보다 노광을 마친 기판(G)을 수취하고, 프로세스라인 B측의 다단유닛부(TB, 92) 내의 패스유닛(PASS)을 통해 현상프로세스부(32)로 인도된다.
현상프로세스부(32)에서는 상기 다단유닛부(TB, 92) 내의 패스유닛(PASS)에서 수취한 기판(G)을 현상유닛(DEV, 94)으로 반입한다. 현상유닛(DEV, 94)에 있어서 기판(G)은 프로세스라인 B의 하류를 향해 평류방식으로 반송되고, 그 반송중에 현상, 린스, 건조의 일련의 현상처리공정이 이루어진다.(스텝 S13)
현상프로세스부(32)에서 현상처리를 받은 기판(G)은 하류측 옆의 탈색프로세스부(34)로 반입되고, 거기에서 i선 조사에 의한 탈색처리를 받는다.(스텝 S14) 탈색처리를 마친 기판(G)은 제 3 열적처리부(36)의 상류측 다단유닛부(TB, 98) 내의 패스유닛(PASS)에 인도된다.
제 3 열적처리부(36)에 있어서, 기판(G)은 처음에 상기 패스유닛(PASS)에서 가열유닛(POBAKE) 중 하나로 옮겨지고, 거기에서 포스트베이킹을 받는다.(스텝 S15) 다음으로 기판(G)은 하류측 다단유닛부(TB, 102) 내의 패스쿨링 ·유닛(PASS ·COL)로 옮겨지고, 거기에서 소정의 기판온도로 냉각된다.(스텝 S16) 제 3 열적처리부(36)에 있어서 기판(G)의 반송은 반송기구(100)에 의해 이루어진다.
카세트 스테이션(C/S, 14)측에서는 반송기구(22)가 제 3 열적처리부(36)의 패스쿨링 ·유닛(PASS ·COL)으로부터 도포현상처리의 전공정을 마친 기판(G)을 수취하고, 수취한 기판(G)을 어느 하나의 카세트(C)에 수용한다.(스텝 S1)
이 도포현상처리 시스템(10)에 있어서는 세정프로세스부(24)의 스크럽세정 유닛(SCR, 42)에 본 발명을 적용할 수 있다. 이하, 도 4 ~ 도 10을 참조하여 본 발명을 스크럽세정유닛(SCR, 42)에 적용한 실시예를 설명한다.
도 4에 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스크럽세정 유닛(SCR, 42)의 전체구성을 도시한다. 이 스크럽세정 유닛(SCR, 42)은 프로세스라인 A를 따라 수평방향(X방향)으로 반송롤러(112)를 식설하여 이루어지는 코로반송형 반송로(114)를 갖고, 이 반송로(114)를 따라 격벽(116)을 통해 6개의 블럭 또는 모듈(M1 ~ M6)을 일렬로 연속배치하여 이루어진다.
이들 6개의 모듈(M1 ~ M6) 중, 최상류 단부에 위치하는 1번째의 모듈(M1)은 기판반입부를 구성하고, 2번째의 모듈(M2)은 스크럽세정처리부를 구성하고, 3번째 모듈(M3)은 블로세정처리부를 구성하고, 4번째의 모듈(M4)은 린스처리부를 구성하고, 5번째의 모듈(M5)은 건조처리부를 구성하고, 6번째 즉 최후미의 모듈(M6)은 기 판반출부를 구성하고 있다.
기판반입부(M1)에는 상류측 옆의 기판반송기구(미도시)에서 인수되는 기판(G)을 수평자세로 수취하여 반송로(114) 상으로 이동하기 위한 승강가능한 복수개의 리프트핀(118)이 설치되어 있다. 기판반출부(M6)에도 기판(G)을 수평자세로 들어올려서 옆의 기판반송기구(미도시)로 인도하기 위한 승강가능한 복수개의 리프트핀(120)이 설치되어 있다. 더욱이, 리프트핀(118, 120)을 설치하지 않고 반송롤러(112)를 연설하므로써 기판(G)의 인수인계를 하는 구성도 가능하다.
스크럽세정처리부(M2)에는 반송로(114)를 따라 상류측에서 순서대로 약액노즐(122), 프리웨트용 세정스프레이관(124), 스크럽세정용 상하 한쌍의 롤 브러시(126, 128), 씻어내기 위한 상하 한쌍의 세정스프레이관(130, 131) 등이 배치되어 있다. 또, 하류측 단부 또는 벽에는 인접실(M3)과 공간을 공기적으로 구획하기 위한 에어커튼 형성부 또는 에어흡출부(132)가 설치되어 있다.
블로세정처리부(M3)에는 예를 들면 2유체 제트 노즐로 이루어지는 세정노즐(134, 135)이 반송로(114)를 사이에 두고 상하로(도시한 예에서는 한쌍) 배치됨과 동시에 하류측의 인접실(M4)과 공간을 공기적으로 구획하기 위한 에어커튼 형성부(136)도 설치되어 있다.
린스처리부(M4)에는 반송로(114)를 사이에 두고 상하 한쌍의 린스노즐(137, 138)이 배치됨과 동시에 하류측 인접실(M5)과 공간을 공기적으로 구획하기 위한 에어커튼 형성부(139)도 설치되어 있다.
건조처리부(M5)에는 본 실시예에 있어서 액제거용 에어나이프기구로서 복수( 도시한 예에서는 한쌍)의 에어나이프(140, 142)가 반송로(114)를 사이에 두고 상하에 배치되어 있다.
처리부(M2 ~ M5)에 있어서는 반송로(114) 아래에 떨어진 액을 수집하기 위한 팬(144, 146, 148, 150)이 각각 설치되어 있다. 각 팬(144 ~ 150)의 저부에 설치된 배액구에는 회수계통 또는 배액계통의 배관이 접속되어 있다.
여기에서, 이 스크럽세정유닛(SCR, 42)에 있어서 전체 동작 및 작용을 설명한다. 기판반입부(M1)는 인접 기판반송기구(미도시)에서 기판(G)을 1매 단위로 수취하여 반송로(114)로 이동 또는 반입한다. 반송로(114)를 구성하는 반송롤러(112)는 회전구동샤프트와 브레이크 등의 전동기구(미도시)를 통해 전기모터(미도시)의 구동력에 의해 전진방향으로 회전하고 있다. 따라서, 반송롤러(112)에 실은 기판(G)은 바로 인접 스크럽세정처리부(M2)를 향해 반송된다. 통상, LCD용 기판(G)은 장방형으로 형성되어 있고, 그 긴변 방향 또는 길이방향이 반송방향과 평행하게 되는 방향에서 반송로(114) 상을 반송된다.
스크럽세정처리부(M2)에서는 반송로(114) 상을 반송되는 기판(G)의 상면(피처리면)에 대해, 처음에 약액노즐(122)이 산 또는 알칼리계의 약액을 기판(G) 상면에 내뿜고, 직후에 세정스프레이관(124)이 프리웨트용 세정액인 순수를 내뿜는다. 또한, 도시하지 않지만, 반송로(114)의 아래쪽에도 동일한 약액노즐 및 세정스프레이관을 배치하고, 기판(G)의 하면에도 약액과 프리웨트액을 분출해도 좋다.
이어서, 기판(G)은 상하 롤 브러시(126, 128) 사이를 통과하고, 그 때에 각 롤 브러시(126, 128)가 기판(G)의 상하면에 붙어있는 이물(티끌과 먼지, 파편, 오 염물 등)을 털어낸다. 직후에 상하 세정스프레이관(130, 131)이 기판(G)의 상하면에 세정액인 순수를 내뿜고, 기판표면에 부유하고 있는 이물을 씻어낸다.
스크럽세정처리부(M2)를 통과하면, 기판(G)은 다음으로 블로세정처리부(M3)에 들어간다. 그 때, 에어커튼 형성부(132)보다 공기류가 기판(G)의 상면에 내뿜어지므로써, 어느 정도이지만, 기판상면의 액이 기판후단부에서 처리부(M2)측의 팬(144)에 떨어진다.
블로세정처리부(M3)에서는 상하 세정노즐(134, 135)이 가압된 세정액(예를 들면, 순수)과 가압된 기체(예를 들면, 질소)를 노즐내에서 혼합하여 입자형상의 액방울을 생성하고, 생성한 액방울을 기판(G)의 상하면을 향해 분사한다. 이렇게 해서 가스가 녹아든 세정액이 기판(G)의 표면에 충돌하므로써, 기판표면에 부착 또는 잔존하고있는 이물이 제거된다.
블로세정처리부(M3)의 다음에 기판(G)은 린스처리부(M4)를 통과한다. 블로세정처리부(M3)를 통과할 때에도 에어커튼 형성부(136)보다 공기류가 기판(G)의 상면에 분사되므로, 어느 정도이지만, 기판상면의 액이 기판 후단부에서 처리부(M3)의 팬(146)에 떨어진다.
린스처리부(M4)에서는 반송로(114) 상을 수평자세로 반송되는 기판(G)의 상하 양면에 대해 상하 린스노즐(137, 138)이 린스액인 순수를 내뿜으므로써, 블로세정처리부(M3)에서 반입된 기판(G) 상의 액(이물이 부유하고 있는 액)이 린스액과 함께 흘러 기판의 바깥으로 제거되고, 기판표면에는 청정한 린스액이 남는다.(즉 치환된다.)
린스처리부(M4)의 다음에 기판(G)은 건조처리부(M5)로 보내어진다. 린스처리부(M4)를 통과할 때에도 에어커튼 형성부(139)보다 공기류가 기판(G)의 상면에 분사되므로, 어느 정도이지만, 기판상면의 액이 기판 후단부에서 처리부(M4)측의 팬(148)에 떨어진다.
건조처리부(M5)에서는 반송로(114) 상을 수평자세로 반송되는 기판(G)의 양면에 대해, 상하의 에어나이프(140, 142)가 기체(예를 들면 공기 또는 질소가스 등의 중성가스)를 내뿜으므로써, 기판표면에 붙어있던 린스액을 제거한다.(액제거한다.) 나중에 상세하게 설명하는 것과 같이 이 액제거에 있어서는 에어나이프(140, 142) 부근의 기판표면에서 발생하는 미스트가 주위로 확산되거나 기판표면에 재부착되는 일 없이 회수제거되게 되어 있다.
또한, 건조처리 후에 기판(G) 상에 물때나 부분적 또는 국소적으로 남는 것을 방지하기 위해, 에어나이프(140, 142)의 약간 상류측에서 프리웨트용 노즐(미도시)에서 순수를 기판(G)의 상면 또는 전면에 빈틈없이 분사하는 것이 바람직하다.
건조처리부(M5)에서 액제거된 기판(G)은 그 대로 반송로(114)를 타고 기판반출부(M6)로 보내어진다. 기판반출부(M6)는 기판반입부(M1)와 동일한 구성을 갖고 있고, 기판의 인수인계 순서가 반입과 반출에서 반대가 되는만큼 기판반입부(M1)와 동일하게 동작한다. 즉, 기판 인수인계용 리프트핀(120)을 반송로(114)보다도 낮은 위치에 대기시키고 기판(G)이 상류측(건조부(M5))에서 흘러오는 것을 기다리고, 기판(G)이 리프트핀(120)의 바로 위의 소정위치에 도착하면 리프트핀(120)을 위쪽으로 밀어올려서 기판(G)을 수평자세로 들어올리고, 인접한 기판반송기구(미도시)로 인도한다.
다음으로, 도 5 ~ 도 8에 관해, 이 실시예의 건조처리부(M5)에 설치된 에어나이프기구의 실시예를 설명한다.
도 5에 이 실시예에 있어서 에어나이프기구의 하나의 실시예를 일부 단면사시도에서 도시한다. 이 실시예의 에어나이프(140)는 나이프 상의 예리한 기체인 에어를 분출하는 기체분출부(152)와 이 기체분출부(152)의 길이방향으로 긴 하나의 측면에 연설된 미스트회수부(154)를 갖는다.
기체분출부(152)는 반송로(114)의 좌우 폭방향에 있어서 기판(G)(도 5에는 미도시)의 단부에서 단부까지 커버하는 슬릿형 기체분출구(156)를 갖는 긴형상 노즐체로 구성되어 있고, 이 노즐체의 내부는 정류용 다공판(158)에 의해 상부 버퍼실(160)과 하부 단면 테이퍼상의 분사실(162)로 구획되어 있다. 또한, 이 노즐체의 좌우단면은 폐쇄되어 있다. 버퍼실(160)의 천정부에는 1개소 또는 복수개소에서 급기관(164)이 접속되어 있다. 미도시의 기체공급원으로부터의 양압 에어가 급기관(164)을 통해 버퍼실(160)에 공급되고, 버퍼실(160)에 일단 축적된 에어가 다공판(158) 및 분사실(162)을 통해 기체분출구(156)에서 소정 압력 및 유량으로 나이프상으로 분출 또는 토출되게 되어 있다.
미스트회수부(154)는 기체분출부(152)의 한 측벽을 겸하는 한쪽(내측)의 측벽부(166)와 이 측벽부(166)에 접속하는 천정부(167)에서 기체분출부(152)의 기체분출구(156)보다도 약간 위의 높이위치까지 만곡하면서 덮힌 형상으로 연재하는 다른 쪽(외측) 측벽부(168)로 구성되는 미스트회수부(170)을 갖고 있고, 이 미스트회수부(170)의 하단부에 형성되는 개구를 미스트흡입구(172)로 하고 있다. 또한, 미스트회수부(170)의 좌우 양단부는 폐쇄되어 있다. 미스트회수부(170)의 천정부(167)에는 1개소 또는 복수개소에서 배기관(174)이 접속되어 있다. 미도시의 부압원으로부터의 부압흡인력이 배기관(174)을 통해 미스트회수부(170)에 전달되므써, 미스트흡입구(172)부근에 부유하고 있는 미스트가 주위의 에어와 함께 미스트회수부(170) 내부로 빨려들어가고, 배기관(174)을 통해 부압원측으로 보내어지게 되어 있다.
미스트회수부(154)는 기체분출부(152)로부터의 기체 풍압에서 기판표면(미도시)에서 발생하는 미스트를 거의 새지 않게 회수할 수 있도록 기체분출부(152)에서 분출되는 기체의 대부분을 외부로 놓치지 않고 흡수하는 것이 바람직하다. 이 조건을 충족하도록 미스트회수부(154)측에서 미스트흡입구(172)의 형상 ·사이즈와 부압흡인력 또는 배기유량 등을 적당히 설정하거나, 기체분출부(152)측에서 기체분출구(156)의 형상 ·사이즈와 기체분출량 등을 적당히 설정해도 좋다.
도 6에 본 실시예에 있어서 에어나이프(140)의 기체분출부(152)에 액제거용 에어를 공급하고 에어나이프(140)의 미스트회수부(154)에서 미스트를 회수하는 시스템의 하나의 실시예를 도시한다.
이 실시예의 에어공급 및 미스트회수 시스템은, 급기 및 배기 겸용형 전동식 블로어 팬(180)을 갖는 공기순환계통으로 구성되어 있다. 보다 상세하게는 팬(180)의 출구측을 급기관(164)을 통해 기체분출부(152)에 접속하고, 팬(180)의 입구측을 배기관(174)을 통해 미스트회수부(154)에 접속하고 있다. 급기관(164)의 도중에는 팬(180)에서 급기되는 에어 중에 포함되는 먼지, 티끌 등의 입자를 포집하기 위한 에어 필터인 ULPA필터(182)와 에어의 급기유량을 조정하기 위한 유량조정기(184) 등이 설치된다. 또 배기관(174)의 도중에는 미스트회수부(154)에서 회수되는 에어 중에 포함되는 미스트를 포집하기 위한 미스트트랩(186)과 에어의 배기유량을 조정하기 위한 유량조정기(188) 등이 설치된다.
이 에어공급 및 미스트회수 시스템에 있어서 블로어 팬(180)의 출구측에서 송출된 에어는 급기관(164)을 통해 기체분출부(152)에 공급된다. 도중의 ULPA필터(182)에서는 원하지 않는 입자를 제거하여 청정한 공기가 되고, 유량조정기(184)에서는 원하는 유량으로 조정된다. 상기와 같이 기체분출부(152)에 공급된 에어는 내부에서 축적 ·정류된 다음에 슬릿형상의 기체분출구(156)에서 나이프형상의 예리한 공기류로 토출된다. 이 기체분출구(156)에서 분출된 에어는 미도시의 기판(G) 표면에 닿아 반사되고, 미스트흡입구(172)에서 미스트회수부(170)에 흡수된다. 그 때, 에어의 풍압으로 기판표면에서 미스트가 발생했을 때는 그 미스트도 에어와 같이 휩쓸리게 되어 미스트회수부(170)로 빨려들어가고, 배기관(174)으로 보내어진다. 배기관(174)을 통해 회수된 미스트 및 에어 중 미스트만이 미스트 트랩(186)에 포집되고, 에어는 블로어 팬(180)의 입구측으로 보내어진다. 미스트 트랩(186)은 공지의 미로방식 또는 사이클론방식에 의해 미스트를 트랩부재에 포집하는 것이어도 좋다. 유량조정기(188)는 배기관(174)을 흐르는 에어의 유량을 조정하고 나아가서는 미스트흡입구(172) 내지 미스트회수부(170)의 흡입력을 조정할 수 있다.
이 실시예에 있어서, 반송로(114) 아래에 배치되는 다른 쪽 에어나이프(142)도 상기 에어나이프(140)와 실질적으로 동일 구성 및 기능을 갖는 것이어도 좋다. 또, 양 에어나이프(140, 142)를 상기와 같은 에어공급 및 미스트회수 시스템 중에서 병렬접속하는 구성으로 해도 좋다.
다음으로 도 7에 관해 이 실시예에 있어서 건조처리부(M5) 내의 에어나이프 기구의 작용을 설명한다. 양 에어나이프(140, 142)를 통과하는 기판(G)은 전 단계의 린스처리부(M4)에서 상하 린스노즐(137, 138)에서 린스액을 맞고 오고, 대체로 기판상면에는 린스액이 하나 내지 수개의 액막(Ra)의 형태로 붙어있고, 기판하면에는 린스액이 무수한 액방울(Rb)의 형태로 붙어있다.
반송로(114)상에서 기판(G)이 상하 에어나이프(140, 142) 옆을 통과할 때, 각 에어나이프(140, 142)의 기체분출부(152)는 반송방향 반대방향으로 나이프형상의 예리한 공기류를 분출하여 각각 사선 위쪽 및 사선 아래쪽에서 기판(G)의 상면 및 하면에 분사한다.
그렇게하면, 기판(G)의 상면에서는 린스액의 액막(Ra)이 표면장력에 대항하여 기판 후방으로 밀려보내어짐과 동시에 에어의 풍압을 직접 받는 상부 미스트흡입구(172) 부근의 기판표면에서 미스트(m)가 발생하고, 발생한 미스트(m)는 주위에 확산되는 일 없이 신속하게 상부 미스트회수부(170)의 내부로 흡입되고, 배기관(174)을 통해 배출된다. 또, 기판(G)의 하면에서도 린스액의 액방울(Rb)이 기판 후방으로 모임과 동시에 에어의 풍압을 직접 받는 하부미스트 흡입구(172) 부근의 기판표면에서 미스트(M)가 발생하고, 발생한 미스트(m)는 주위로 확산되는 일없이 신속하게 하부미스트 회수실(170)의 내부로 흡입되고, 배기관(174)을 통해 배출된다.
일례로서 각 에어나이프(140, 142)에 있어서, 기체분출부(152)의 에어분출유량은 약 1m3/분으로 설정되고, 미스트회수부(154)의 에어배기유량은 에어분출유량을 상회하는 유량인 1.2m3/분으로 설정되어도 좋다. 또, 기판(G)과의 이간거리는 기체분출구(156)가 약 3 ~ 4mm, 미스트회수부(170)의 외측벽부(168)이 약 5 ~ 6mm로 설정되어도 좋다.
이렇게 본 실시예에서는 각 에어나이프(140, 142)에 있어서 그 옆을 통과하는 반송로(114)상의 기판(G)에 대해 기체분출부(152)가 반송방향 반대방향으로 나이프형상의 예리한 공기류를 내뿜는 것과 병행하여, 기체분출부(152) 상류측에 인접하여 배치되어 있는 미스트회수부(154)가 기판표면에서 발생하는 미스트를 주위로 확산하기 전에 흡입되어 회수하므로써 반송방향 하류측으로 미스트가 흘러가는 것을 방지하고, 나아가서는 건조처리 직후의 기판표면으로의 미스트 재부착을 확실하게 방지할 수 있다.
도 8에 본 실시예에 있어서 상부 에어나이프(140)의 하나의 변형예를 도시한다. 상부 에어나이프(140)에서는 미스트회수부(170)에 흡수된 미스트(m)의 일부가 내벽(166, 168)에 부착되어 액방울이 되고, 중력에 의해 기판(G) 상에 떨어질 가능성이 있다. 이 변형예에서는 미스트회수부(170)의 하단부 내측에 홈부(190)를 설치하고, 이 홈부(190) 중에 액방울을 떨어뜨려 집액하므로써 떨어짐을 방지하게 하고 있다. 이 홈부(190)에 집액된 액은 적당히 회수되어 있어도 좋고 예를 들면 미스트회수부(170)의 좌우단부의 한쪽 및/양쪽에서 부압 또는 진공흡인력으로 배액하는 구성으로 해도 좋다.
도 9에 제 2 실시예에 있어서 건조처리실(M5) 및 기판건조기구의 구성을 도시한다. 이 실시예의 건조처리실(M5)은 격벽(194)에 의해 반송방향을 따라 두개의 실(M5a, M5b)로 분할되어 있고, 격벽(194)에는 반송로(114) 상의 기판(G)이 작은 간극을 비워 통과할 수 있는 개구부(192)가 설치되어 있다. 하류측 실(M5b)내에는 기체공급계(미도시)로부터 급기구(196)를 통해 기체인 공기가 적당한 유량으로 공급되는 한편, 상류측 실(M5a)내의 공기는 주로 배기구(198) 및 드레인구(200)에서 적당한 유량으로 배기계통(미도시)으로 배기된다. 이에 의해 양 실(M5b, M5a) 사이에서는 상대적으로 고압 및 저압의 공간이 각각 형성되고, 하류측 고압실(M5b)에서 격벽(194)의 기판통과개구부(192)를 통해 상류측 저압실(M5a)로 공기가 흘러들어간다. 이 공기류의 풍속 및 유량은 양실(M5b, M5a)간의 압력차를 바꾸므로써 적당히 조절할 수 있다. 또한, 팬(150)은 상류측 실(M5a)에만 설치되어 있어도 좋다.
도 10에 이 실시예에 있어서 기판건조처리의 작용을 도시한다. 반송로(114) 상에서 기판(G)이 격벽(194)의 개구부(192)를 통과할 때, 기판(G)과 개구부(192)의 사이에는 작은 간극(K)이 형성되고, 이 간극(K)을 통해 하류측 실(M5b)에서 상류측 실(M5a)를 향해, 즉 반송방향 반대방향으로 공기류(A)가 분사되므로, 기판(G)의 표면에 부착되어 있는 액(Ra, Rb)은 공기류(A)의 풍압에 의해 기판 후방으로 제거됨과 동시에 일부가 미스트(m)가 되어 상류측 실(M5a)내로 비산 내지 확산한다. 이에 의해 기판(G)은 표면에서 액을 제거한 상태 즉 건조상태로 하류측 실(M5b)을 통과하게 되고, 실(M5b) 내에서는 미스트(m)의 재부착할 우려도 없다. 상류측 실(M5a)에서는 배기구(198)와 드레인구(200)를 통해 미스트가 실외로 배출된다(도 9 참조).
상기 기판(G)과 개구부(192) 사이에 형성되는 간극(K, Da, Db)은 좁은 만큼 공기류(A)의 풍압을 크게할 수 있고, 바람직하게는 4mm 이하로 설정해도 좋다. 또, 하류측 실(M5b)에 있어서 격벽(194)을 가상선(한점쇄선, 194')으로 표시하는 것과 같이 개구부(192)를 향해 단면테이퍼형상으로 좁아지는 구성으로 하므로써, 개구부(192)를 통과하는 공기류(A)의 지향성을 높일 수 있다.
또, 격벽(194)의 개구부(192) 부근에서 기판(G)은 반송방향 반대방향의 공기류(A)를 받으므로, 기판(G)이 어긋나지 않도록 수평자세를 유지하는 것이 바람직하다. 이 실시예에서는 도 9에 도시하는 것과 같이 개구부(192)의 전후 또는 양측에서 반송로(114)상에, 기판(G)의 상면 좌우양측 테두리부에 접촉하는 누름롤러(202)를 설치하고 있다.
상기한 실시예에서는 반송로(114)를 따라 상하 한쌍의 에어노즐(140, 142)을 배치했지만, 3개 이상 또는 2쌍 이상 배치하는 구성과, 한쪽에만 1개 또는 복수개 배치하는 구성도 가능하다.
상기 실시예의 기체공급 및 미스트회수 시스템(도 6)은 블로어 팬(180)을 갖는 공기순환계통에 의해 구성되었다. 그러나, 기체공급 시스템과 미스트회수 시스템을 독립시키는 구성도 가능하다. 그 경우, 기체공급시스템에 기체탱크와 급기펌프를 사용해도 좋고 미스트회수 시스템에 진공장치인 이젝트장치를 사용해도 좋다.
상기 실시예인 에어나이프기구는 기체분출부(152)의 한쪽에 미스트회수부(154)를 연설하는 구성이었다. 그러나, 기체분출부(152)의 양측에 미스트회수부(154)를 이어서 접속하는 구성도 가능하다. 또, 기체분출부(152)와 미스트회수부(154)를 일체형으로 바꾸어 분리독립형 구성으로 하는 것도 가능하다. 또, 기체분출부(152)의 기체분출구(156)를 슬릿형으로 바꾸어 다공형으로 하는 것도 가능하고, 미스트회수부(154)에 있어서도 미스트회수부(170) 등의 각 부 구성을 여러가지로 변형할 수 있다.
상기한 실시예에서는 반송롤러(112)를 수평방향으로 식설하여 이루어지는 코로반송형 반송로(114)를 구성했다. 이러한 코로반송형 반송로에서는 각 대향하는 한쌍의 반송롤러(112), 112의 중간위치에도 기판반송용 롤러를 설치해도 좋다. 또, 일정한 간격을 두고 한쌍의 벨트를 수평방향으로 식설하여 이루어지는 벨트반송형 반송로도 가능하고, 나아가서는 적당한 치구에 의해 기판을 수평방향으로 반송하는 방식도 가능하다.
반송로 도중에, 예를 들면 건조처리부(M5) 내에서 기판(G)을 경사상태로 정지 또는 반송하는 것도 가능하다. 그 경우, 본 발명에 있어서 에어나이프도 기판 경사에 맞추어 경사상태로 전환하는 구성으로 할 수 있다.
상기한 실시예는 스크럽세정 유닛 또는 세정처리장치에 관한 것이었지만, 본 발명은 세정처리장치 이외의 기판처리장치에도 적용가능하고, 상기와 같은 도포현상처리 시스템에 있어서는 현상유닛(DEV, 94)에도 적용가능하다. 즉, 현상유닛(DEV, 94)에 있어서 반송로 상의 린스처리부 하류측에서 상기 실시예와 동일한 건조처리를 할 수 있다. 또, 본 발명은 린스액 이외에도 임의의 액제거에 적 용가능하다. 본 발명에 있어서 피처리기판은 LCD기판에 한정되는 것은 아니고, 액제거 또는 건조를 필요로 하는 임의의 피처리기판이 포함된다.
도 11은, 도 6에 도시하는 미스트회수 시스템의 다른 실시예를 도시하는 도이다. 또한, 도 11에 있어서 도 6에 있어서의 구성요소와 동일한 것에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 하고, 그 설명을 생략한다.
본 실시예에서는 에어의 습도를 감소시키기 위해, 미스트 트랩(174)과 유량조정기(188) 사이에 제습기(181)를 더 설치하고 있다. 미스트 회수부(154)에서 배기된 기체는 미스트 트랩(186)에서 미스트를 포집한 후라도, 여전히 수증기가 포함되어 있다. 제습기(181)에 의해 수증기가 혼합된 기체의 습도를 적절하게 조정하면, 예를 들면, 보다 건조된 기체를 다시 기체분출부(152)에서 분출시킬 수 있다. 이에 의해 예를 들면 새로운 기체를 사용할 필요가 없이 기체의 소비량을 삭감할 수 있다. 또, 보다 건조된 기체를 분출시키므로써 기판의 주위 분위기도 건조하고, 미스트의 발생을 억제할 수 있다.
도 12는 기체분출부에 관한 하나의 변형예를 도시한 것이다.
도 12(a)는 기체분출부(기체분출노즐, 152)를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 기체분출노즐(152)의 선단부에 토출구(157)가 설치되어 있다.
도 12(b)는 토출구(157)의 형상을 도시한 것이다. 토출구(157)는 예를 들면 3개의 에리어로 구성되고, 각각의 에리어에는 기체가 분출되는 구멍(157a, 157b) 및 (157c)가 설치되어 있다. 양 단부의 에리어의 구멍(157c) 및 (157c)는 중앙의 에리어 구멍(157b)보다도 커져 있다. 기체분출부(152)에서 기체가 분출되는 경우에 는, 도 12(c)와 같이 양 단부의 에리어로부터의 기체분출량이 중앙 에리어로부터의 기체분출량보다도 많아진다. 이에 의해 남는 액이 많은 기판의 단부에 강하게 기체를 분출할 수 있다.
일반적으로 기판(G)의 단부 영역에는 처리액을 다 제거하지 못하고 「액남음」이 발생하기 쉽지만, 본 실시예에 따르면, 확실하게 그 「액남음」을 방지할 수 있다.
또한, 이들 구멍(157a, 157b) 및 (157c)는 노즐(152)의 길이방향 단부에서 중앙부에 걸쳐서 단계적으로 작아지도록 형성해도 좋다.
도 13은 기체분출부(152)에서 분출되는 기체의 분출량 변화를 도시하는 도이다.
위에서 서술하는 것과 같이 일반적으로 장방형 기판(G)의 단부에는 처리액이 남기쉬워진다. 그래서, 이 도에 도시하는 실시예에서는 도 13(a), (c)에 도시하는 것과 같이 화살표 방향으로 흘러오는 기판(G)의 하류측 단부 및 상류측 단부의 영역에 분출하는 기체의 양을 도 13(b)에 도시하는 것과 같이 기판(G)의 중앙부의 영역에 분출하는 양보다 많게 한다. 기판(G)의 중앙부 영역은 남는 액이 적으므로, 도 13(b)에 도시하는 것과 같이 비교적 약하게 분출해도 제거할 수 있다.
이렇게 기판(G)이 반송되므로써, 기체를 분출하는 장소가 순서대로 단부, 중앙부, 단부를 흐르는 데 대해, 기체분출의 강도는 강하게, 강하게, 약하게와 같은 식으로 남는 액의 양에 따라 기체분출 강도를 조정하는 것이 바람직하다. 이에 의해 남는 액을 제거하기 위해 필요한 강도로 기체분출을 할 수 있고, 에너지 절약을 도모할 수 있다. 이 기체의 분출량은 유량조정기(184)에 의해 조정한다.
또, 유량조정기(184)의 조절에 따라, 유량조정기(188)를 조절하므로써, 미스트의 발생량에 따라 배기량을 조절해도 좋다. 상기와 같이 기판(G) 단부를 향해 기체를 강하게 분출한 경우, 단부에 남아있는 액이 많기 때문에 미스트도 많이 발생한다. 또 기판(G)의 중앙부를 향해 기체를 분출한 경우에는 중앙부에 남아 있는 액이 적으므로 미스트 발생량도 적다. 이 때, 예를 들면, 기체를 강하게 분출하는 경우에는 배기량이 많아지도록 약하게 분출하는 경우에는 배기량이 적어지도록 조정한다. 즉, 유량조정기(184)에 의해 분출량이 강하게 조정되어 있는 경우에는 유량조정기(188)에 의해 배기량을 강하게 조정한다. 또, 유량조정기(184)에 의해 분출량이 약하게 조정되어 있는 경우에는 유량조정기(188)에 의해 배기량을 약하게 조정한다. 이 동작은 자동으로 제어시키게 해도 좋다.
이렇게, 유량조정기(184)와 유량조정기(188)를 연동하여 작동시키고, 필요한 강도로 효율적으로 미스트를 제거할 수 있다. 이에 의해 블로어 팬(180)에 이용되는 에너지를 가능한 한 작게 할 수 있고, 에너지 절약을 달성할 수 있다.
이 경우, 에어나이프(140)가 설치되어 있는 건조부(M5) 내의 압력이 대기압보다도 커지도록 제어하는 것이 바람직하다. 이에 의해 외부로부터 파티클이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 이 부분은?
도 14는 이상의 도 12 및 도 13에 있어서 설명한, 기판(G)의 표면상에서 에어가 강하게 분사되는 영역(파선으로 표시)을 도시한 것이다.
도 15는 도 8에 도시하는 에어나이프(140)의 다른 예를 도시하는 도이다. 이 예에서는 홈부(190)에 모인 처리액을 펌프(189)에 의해 흡인하는 구성으로 해도 좋다. 이에 의해 홈부(190)에 모인 액이 가득차서 흘러넘치는 것을 방지할 수 있고, 처리품질을 향상시킬 수 있다.
도 16에 상기 실시예에 있어서 상부 에어나이프(140)의 다른 변형예를 도시한다. 이 예에서는 미스트회수부(154)에 있어서 측벽부9168)의 하부(168a)에 의해 기판(G)상의 처리액을 제거하고 있다. 이렇게 길게 아래쪽으로 긴 측벽부(168)에 의해 처리액의 일부가 막혀서 제거되기 때문에 기체분출부(152)로부터 기체의 양을 적게할 수 있다.
이에 의해 에너지 절약화를 달성할 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같이 본 발명의 기판처리장치에 따르면, 평류방식에 있어서 피처리기판에 기체를 내뿜는 건조처리에 있어서 기판표면에서 발생하는 미스트의 기판에 대한 재부착을 효과적으로 방지하고, 처리품질을 향상시키고, 나아가서는 원료에 대한 제품의 비율을 향상시킬 수 있다. 또, 분출하는 기체의 소비량을 삭감하여 에너지 절약을 실현할 수 있다.

Claims (21)

  1. 피처리기판을 수평인 자세로 수평방향으로 반송하는 반송로와,
    상기 반송로상의 상기 기판을 향해 상기 반송로의 위쪽으로부터 기체를 분출하여 내뿜는 기체분출부와,
    상기 기체분출부로부터의 기체가 상기 기판 표면에 닿음으로써 발생하는 미스트를 흡입하고 회수하기 위하여 상기 기체분출부의 근방에 설치되는 미스트 흡입구를 가지는 미스트회수부와,
    상기 미스트 흡입구의 내측에 상기 미스트 흡입구의 하단과 연속해서 설치되어 액방울의 떨어짐을 방지하는 홈통부와,
    상기 홈통부에 모여진 액을 회수하는 버큠기구를 갖는 기판처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 미스트회수부에 배기로를 통해 접속되어 있는 부압원과,
    상기 배기로에 설치되는 미스트포집용 트랩을 더 포함하고,
    상기 부압원이 상기 미스트회수부에 입구측을 접속시킨 급배기팬으로 구성되고, 상기 급배기팬의 출구측이 급기로를 통하여 상기 기체분출부에 접속되는 기판처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 급기로에 기체중 입자를 포집하는 필터가 설치되는 기판처리장치.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 급기로에 유량조정기가 설치되는 기판처리장치.
  5. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 급기로에는 상기 급배기팬으로부터의 기체의 습도를 조정하는 습도조정기구가 설치되어 있는 기판처리장치.
  6. 청구항 1 또는 2 또는 3에 있어서,
    상기 기체분출부가 반송방향 반대방향으로 상기 기체를 분출하고,
    상기 미스트회수부의 미스트흡입구가 상기 기체분출부보다도 반송방향 상류측으로 배치되는 기판처리장치.
  7. 청구항 1 또는 2 또는 3에 있어서,
    상기 반송로상의 기판 단부의 영역에 제1의 양의 기체를 내뿜고, 상기 단부 이외의 기판상의 영역에 상기 제1의 양보다 적은 제2의 양의 기체를 내뿜는 분출량 조정수단을 더 구비하는 기판처리장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 기판은 장방형이고, 상기 기판의 단부 영역은 상기 반송로 상에서의 기판 반송방향에 평행인 변을 따라 이어지는 영역인 기판처리장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기체분출부는 상기 기판의 반송 방향에 수직인 방향에 있어서 상기 기판과 같은 길이를 갖고, 기판에 기체를 분출하는 분출구를 가진 노즐이고, 이 분출구는 그 길이방향으로 복수열 설치되고,
    상기 분출량조정수단은, 상기 노즐의 단부에 설치된 제1의 면적을 갖는 복수의 분출구와 상기 노즐의 중앙부에 설치된 상기 제1의 면적보다 작은 제2의 면적을 갖는 복수의 분출구를 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 기판은 장방형이고, 상기 기판의 단부 영역은 상기 반송로상에서의 기판 상류측 또는 하류측 변을 따라 이어진 영역인 기판처리장치.
  11. 청구항 1 또는 2 또는 3에 있어서,
    상기 미스트를 회수하여 상기 미스트를 포함하는 기체를 배기할 때의 배기량을 가변하는 배기량 가변수단을 더 구비하는 기판처리장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 반송로상에서 반송되는 기판의 반송상류측 또는 반송하류측 단부의 영역에 내뿜을 때에 발생하는 미스트를 포함하는 기체를 제1의 배기량으로 배기하고, 상기 단부 영역 이외의 기판상 영역을 상기 제1의 배기량보다 적은 제2의 배기량으로 배기하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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