KR100991086B1

KR100991086B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Info

Publication number: KR100991086B1
Application number: KR1020080113300A
Authority: KR
Inventors: 리앙 선; 미쯔유키 하카타; 다쿠야 즈시; 마사키 시노하라; 다카시 히구치
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2010-10-29
Also published as: JP2009178672A; CN101499408B; KR20090084650A; TW200937558A; TWI392045B; CN101499408A

Abstract

기판면 내에 의해 균일하게 처리를 실시함과 함께 스루풋의 향상을 도모한다.

기판 처리 장치(1)는, 기판(2)을 수평 반송하면서 그 상면에 현상액의 액층(X)을 형성하기 위한 액노즐(16)과, 기판(2) 상에 형성된 액층(X)을 제거하기 위한 제거 수단을 갖춘다. 이 제거 수단은, 기판(2)을 횡단하도록 설치되고 그 기판(2)의 상면을 향하여 에어를 토출하는 에어 나이프(18)와, 그 에어 나이프(18)에 의한 에어 토출 위치보다도 기판(2)의 후단측에 인접하는 위치에 배치되어, 상기 에어의 토출시에 생기는 액층(X)의 웨이브 발생을 억제하는 웨이브 제거 부재(20)를 구비하고 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은, LCD(액정표시장치)나 PDP(플라즈마 디스플레이) 등의 FPD(플랫 패널 디스플레이)용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판, 반도체 기판 등의 기판에 각종 처리액을 공급하여 처리를 실시하는 기판 처리 장치 등에 관한 것이다.

종래, LCD 등의 직사각형의 기판의 상면(주면)에 처리액을 공급하고 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되는 장치가 제안되어 있다.

이 문헌 1에 개시되는 장치는, 기판을 수평 자세로 반송하면서 기판 표면에 현상액을 공급하여 그 표면 장력으로 액층을 형성하고, 그 상태로 소정 시간만큼 현상 처리를 실시하는 소위 패들 현상 처리를 행한다. 그리고, 기판을 폭 방향으로 기울여(반송 방향과 직교하는 방향으로 기울여) 현상액을 기판을 따라 흘러내리게 한 후, 당해 기판을 경사 자세인 채로 반송하면서 세정액을 기판 표면에 공급하여 세정 처리를 실시하는 구성으로 되어 있다. 패들 현상 처리를 행하는 특허 문헌 1의 장치는, 샤워 형상으로 현상액을 공급하는 것에 비해 소량의 현상액으로 기판 전체에 얼룩 없이 현상 처리를 실시하는 것이 가능하며, 따라서 러닝 코스트를 억제하여 경제적으로 현상 처리를 행할 수 있다는 특징이 있다.

[특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 평11－87210호]

그러나, 상기 종래의 장치에서는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 액층 형성시에는, 기판에 대해서 그 반송 방향 선단측으로부터 순서대로 현상액을 공급하지만, 현상 처리 후에는, 기판을 그 폭 방향으로 경사시켜 현상액이 흘러내리게 하기 때문에, 기판면 내의 처리 시간에 자연히 차가 생긴다. 구체적으로는, 반송 방향에서의 기판의 후단측일수록, 또 경사 자세의 상위측이 되는 부위일수록 처리 시간이 짧아지는 경향이 있다. 기판의 사이즈가 작은 경우, 기판면 내에서의 처리 시간의 시간차(최장 처리 시간의 부위와 최단 처리 시간의 부위의 처리 시간의 시간차)는 짧아, 품질에 대한 영향은 거의 없어 무시할 수 있었다. 그러나, 최근 기판이 대형화함과 함께, 요구되는 처리 정도도 높아지는 경향에 있어, 기판면 내의 처리 시간의 시간차가 품질을 확보하는데 있어서 무시할 수 없게 되었다. 또, 최근에는, 스루풋의 향상이 보다 중요시되고 있어, 현상 처리 후, 기판 반송을 정지시켜 자세 변환을 행할 필요가 있는 종래 장치에서는, 이러한 요청에 대응하는 것이 어렵다.

본 발명은, 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 소위 패들 처리에 의해서 기판에 소정 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판면 내에, 보다 균일하게 처리를 실시함과 함께, 스루풋의 향상을 도모하는 것을 목적으로 하 는 것이다.

출원인은, 상기 과제가 기판의 자세를 변환하는 것에 곤란한 것인 점을 감안하여, 액층의 형성부터 제거까지의 일련의 처리를 수평 자세인 채로 행하기 위해, 기판을 수평 반송하면서 기판에 대해서 그 선단측으로부터 순서대로 유체를 공급하여(내뿜음), 이것에 의해서 액층을 제거하는 것을 검토했다. 그런데, 기판에 유체를 내뿜으면, 그 영향으로 액층이 흐트러져 처리액이 기판 상으로부터 흘러내리는 등, 패들 처리의 안정성이 손상된다는 과제가 발생했다. 그래서, 출원인은 더욱 검토하여, 이하와 같은 기판 처리 장치를 발명했다.

즉, 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치는, 수평으로 지지된 기판에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 상대 이동에 수반하여, 상기 기판의 상면에 형성되어 있는 처리액의 액층을 기판의 일단측으로부터 타단측을 향하여 제거하는 제거 수단을 구비하고, 이 제거 수단은, 상기 액층의 제거를 행하기 위해 유량 조정된 제층(除層)용 유체를, 상기 상대 이동 방향과 교차하는 방향에 있어서 기판 전체 폭에 걸쳐 기판 상면에 토출하는 유체 공급부와, 상기 기판에서의 상기 제층용 유체의 공급 위치에 대해서 상기 상대 이동 방향의 상류측에 인접한 위치에서 기판 상면측으로부터 상기 액층에 대응하는 거리만큼 이간하여 대향 배치되고, 또한 상기 제층용 유체의 토출시에 생기는 상기 액층의 웨이브 발생을 억제하는 웨이브 제거부를 구비하고 있는 것이다.

이 장치에서는, 수평으로 지지되고, 또한 액층이 형성된 기판에 대해서 제거 수단이 상대적으로 이동하여, 이 이동중에, 유체 공급부로부터 기판에 제층용 유체가 토출됨으로써 기판의 일단측으로부터 타단측을 향하여 순차적으로 액층이 제거된다. 그 때, 상기 제층용 유체의 토출시에 생기는 상기 액층의 웨이브 발생이, 그 제층용 유체의 토출 위치보다도 상기 타단측에 인접한 위치에서 상기 웨이브 제거부에 의해 억제됨으로써, 기판 상에 남아 있는 액층의 안정성이 양호하게 유지되게 된다. 따라서, 패들 처리의 안정성을 손상시키는 일 없이, 수평 자세인 채로 양호하게 기판 상의 액층을 제거하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명과 관련되는 기판 처리 방법은, 이 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서, 수평으로 지지된 기판의 상면에 대해서 그 일단측으로부터 타단측을 향하여 처리액을 공급함으로써 기판 상면에 당해 처리액의 액층을 형성하는 액층 형성 공정과, 상기 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 액층이 형성된 상기 기판에 대해서 상대적으로 상기 제거 수단을 이동시키면서 상기 기판의 상면에 대해서 상기 제층용 유체를 토출시킴으로써 당해 기판의 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향하여 상기 액층을 제거하는 액층 제거 공정을 포함하는 것이다.

이 방법에 의하면, 액층의 형성, 및 당해 액층의 제거 중 어느 처리나 기판을 수평으로 지지한 상태로 행하고, 또 어느 처리나 기판의 같은 측(상기 일단측)으로부터 순서대로 행하므로, 패들 처리를 행하면서도, 기판면 내에서의 처리액에 의한 처리 시간을 균일화할 수 있고, 또 기판의 자세 변환이 불필요해지는 만큼, 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기의 기판 처리 장치의 구체적인 구성으로서, 상기 웨이브 제거부 는, 상기 기판의 상면에 대향하는 대향면을 가지고, 이 대향면과 상기 기판 상면 사이에 상기 처리액의 메니스커스를 형성하도록 구성되어 있다.

이 구성에 의하면, 웨이브 제거부의 대향면과 기판 상면에 의해서 액층의 상하동이 규제됨으로써, 액층의 웨이브 발생이 효과적으로 방지된다.

또, 웨이브 제거부에 처리액이 부착되면, 그 건조물이 다음 번의 기판의 액층에 혼입되는 등의 문제를 초래하는 것을 생각할 수 있으므로, 상기 장치에 있어서는, 웨이브 제거부에 대해서 세정액을 내뿜음으로써, 당해 웨이브 제거부를 세정하는 세정 수단이 설치된다.

이 구성에 의하면, 웨이브 제거부에 부착된 처리액을 제거하거나, 혹은 그 처리액의 건조를 방지하는 것이 가능해지기 때문에, 상기와 같은 문제를 해소할 수 있다.

또한, 상기 장치에 있어서는, 수평으로 지지된 기판에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 이동에 수반하여, 상기 일단측으로부터 기판 상면에 처리액을 공급함으로써 상기 액층을 형성하는 제1 처리액 공급 수단을 구비하는 것이어도 된다.

이 구성에 의하면, 기판을 수평 자세로 유지한 채로, 상기 액층의 형성부터 그 액층의 제거까지의 공정을 공통의 장치로 행할 수 있다.

또, 상기 장치는, 상기 제거 수단과 일체적으로 상기 기판에 대해서 상대 이동하고, 상기 이동에 수반하여, 상기 기판 중 상기 제층용 유체가 공급된 영역에 대해서 상기 액층과는 다른 처리액을 공급하는 제2 처리액 공급 수단을 가지는 것 이어도 된다.

이 구성에 의하면 기판에 대한 제거 수단의 상대 이동에 수반하여, 기판 중상기 제층용 유체가 공급된 영역(액층이 제거된 영역)에 대해서 즉시 다른 처리액을 공급하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 예를 들면 제2 처리액 공급 수단에 의해 다음 공정의 처리액을 공급하도록 하면, 액층이 제거된 영역에서의 기판의 건조 등을 방지하면서 신속하게 다음 공정의 처리로 이행할 수 있다.

또, 상기 장치에 있어서, 상기 제거 수단은, 상기 유체 공급부, 및 상기 기판에서의 상기 제층용 유체의 토출 위치를 덮는 커버 부재를 구비하고 있는 것이 적합하다.

이 구성에 의하면, 제층용 유체의 공급에 수반하는 미스트(미스트 형상의 처리액)의 비산을 유효하게 방지할 수 있다. 이 경우, 제2 처리액 공급 수단을 가지는 것에서는, 상기 커버 부재는, 상기 제2 처리액 공급 수단, 및 상기 기판 중 당해 제2 처리액 공급 수단에 의한 처리액의 공급 위치를 덮도록 설치되어 있는 것이어도 된다. 이 구성에 의하면, 제2의 처리액 공급 수단에 의한 처리액의 공급에 수반하는 미스트의 비산에 대해서도 이것을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 커버 부재를 가지는 경우에는, 또한 그 커버 부재의 내부 분위기를 배기하는 배기 수단을 가지는 것임이 적합하다.

이 구성에 의하면, 커버 부재의 내부에 미스트가 충만하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 커버 부재의 내면에 미스트가 부착, 건조되어 이것이 기판에 부착된다는 문제를 회피할 수 있다.

상기 본 발명을 적용하면, 액층의 형성, 및 액층의 제거 중 어느 처리에 대해서도, 기판을 수평으로 지지한 상태로 행할 수 있다. 그 때문에, 소위 패들 처리를 행하면서도, 종래에 비교하여 기판면 내의 처리 시간을 균일화할 수 있고, 또 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 도면을 이용하여 설명한다.

도 1은, 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치를 단면도로 개략적으로 나타내고 있다. 이 기판 처리 장치(1)는, 기판(2)을 도면 중의 화살표 방향으로 수평 자세로 반송하면서, 당해 기판(2)에 소정의 프로세스 처리를 실시하기 위한 장치이며, 현상 처리실(10A) 및 세정 처리실(10B)을 포함하고 있다.

각 처리실(10A, 10B)에는, 복수의 반송롤러(14)가 소정의 간격으로 나란히 설치되어 있고, 이들 반송롤러(14)에 의해서 구성되는 반송로를 따라 기판(2)이 수평 자세로 반송된다. 또한, 도면 중 부호(12)는, 현상 처리실(10A)과 그 상류측의 처리실 등의 칸막이벽(11A), 및 현상 처리실(10A)과 세정 처리실(10B)의 칸막이벽(11B)에 각각 형성되는 개구부이며, 이러한 개구부(12)를 기판(2)이 통과함으로써 인접 처리실로의 기판 반송이 가능하게 되어 있다.

상기 현상 처리실(10A)의 내부에는, 그 상류측(기판 반송 방향에서의 상류측) 단부에, 기판(2)에 대해서 현상액(처리액)을 공급하기 위한 액노즐(16)(제1 액노즐(16)이라고 한다； 본 발명과 관련되는 제1 처리액 공급 수단에 상당한다)이 설치되어 있다. 이 제1 액노즐(16)은, 상기 반송로의 폭 방향(기판 반송 방향과 직교하는 방향； 이 도면에서는 종이면에 직교하는 방향)으로 가늘고 길며, 또한 길이 방향으로 연속적으로 연장되는 가늘고 긴 토출구를 가지는 소위 슬릿 노즐로 이루어지며, 상기 개구부(12)의 상방 위치에, 토출구를 하류측(기판 반송 방향에서의 하류측)을 향하여 비스듬하게 하향으로 한 상태로 배치되어 있다. 제1 액노즐(16)은, 제1 액공급관(32)을 통해 현상액의 저장 탱크(30)에 접속되어 있고, 제1 액공급관(32) 사이에 설치되는 펌프(34)의 구동 및 도시 생략된 개폐 밸브의 제어에 의해, 상기 저장 탱크(30)로부터의 현상액의 공급을 받아 기판(2) 상에 현상액을 공급 가능하게 되어 있다.

한편, 현상 처리실(10A)과 세정 처리실(10B)의 칸막이벽(11B)의 부분에는, 제1 액노즐(16)에 의해 기판(2) 상에 공급된 현상액(후기 액층(X))을 제거하기 위한 제거 수단이 설치되어 있다. 이 제거 수단은, 에어 나이프(18), 웨이브 제거 부재(20), 웨이브 제거 세정 노즐(22), 기판 세정 노즐(24) 및 커버 부재(26) 등에 의해 구성되어 있다.

에어 나이프(18)(본 발명과 관련되는 유체 공급부에 상당한다)는, 칸막이벽(11B)의 개구부(12)의 부분이며 상기 반송로의 상방 위치에 배치되어 있다. 에어 나이프(18)는, 상기 반송로의 폭 방향으로 가늘고 길며, 또한 길이 방향으로 연속적으로 연장되는 가늘고 긴 토출구를 가지는 슬릿 노즐로 이루어지고, 토출구를 바로 아래, 혹은 약간 상류측을 향한 상태로 배치되어 있다. 이 에어 나이프(18)는, 에어 공급관(28)을 통해 에어 공급원(29)에 접속되어 있고, 도시 생략된 개폐 밸브 등의 조작에 의해, 상기 에어 공급원(29)으로부터 소정 유량의 에어, 구체적으로는 청정도 및 온습도가 소정 레벨로 조정된 소위 CDA((Clean Dry Air； 본 발명과 관련되는 제층용 유체에 상당한다)의 공급을 받아 기판(2) 상에 그 에어를 토출 가능하게 되어 있다. 즉, 에어 나이프(18)로부터 기판(2) 상에 에어를 토출함으로써, 그 에어압에 의해 기판(2) 상의 현상액(후기 액층(X))을 제거하도록 되어 있다. 또한, 상기 반송로에 있어서, 상기 에어 나이프(18)에 의한 에어 토출 위치에는, 반송롤러(14)로서, 기판(2)의 전체 폭에 걸쳐 그 기판(2)을 지지 가능한 반송롤러(14)가 배치되어 있고, 이것에 의해서 상기 에어압에 의한 기판(2)의 휨 변형이 방지되게 되어 있다.

상기 웨이브 제거 부재(20)(본 발명의 웨이브 제거부에 상당한다)는, 상기 에어 토출에 수반하는 현상액 (후기 액층(X))의 웨이브 발생을 방지하기 위한 부재이다. 웨이브 제거 부재(20)는, 반송로의 상방 위치이며 상기 에어 나이프(18)의 상류측에 인접하는 위치에, 반송로의 폭 방향에 걸쳐 설치되어 있다.

이 웨이브 제거 부재(20)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 반송기판(2)에 대향하고, 또한 그 기판(2)의 상면과 대략 평행한 대향면(21)을 가지는 단면 L형의 형상을 가지고 있다. 웨이브 제거 부재(20)는, 상기 대향면(21)과 반송기판(2)의 간극(S)이, 그 기판(2)의 상면에 형성되는 현상액의 액층(액고임)(X)의 두께(t)와 동등하거나, 바람직하게는 그 두께(t)보다도 약간 넓어지도록 설치되어 있다. 이것에 의해서 기판(2)과 대향면(21) 사이에 메니스커스(즉 현상액의 액체 가교)를 형성 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 기판(2) 상에 형성되는 액층(X)의 두 께(t)는 대략 3~4mm이며, 상기 간극(S)이 그 두께(t)＋1mm정도가 되도록 웨이브 제거 부재(20)가 설치되어 있다. 또, 기판 반송 방향에서의 상기 대향면(21)의 길이 치수(W)는, 이 방향에서의 기판(2)의 전체 길이보다도 짧아, 실시 형태에서는, 기판(2)의 전체 길이가 1600mm정도에 대해서 대향면(21)의 길이 치수(W)가 10mm정도로 설정되어 있다.

웨이브 제거 세정 노즐(22)(본 발명과 관련되는 세정 수단에 상당한다)은, 세정액으로서, 상기 현상액을 웨이브 제거 부재(20)의 주로 대향면(21)에 내뿜는 것이다. 이 웨이브 제거 세정 노즐(22)은, 반송로의 폭 방향으로 가늘고 길며, 또한 길이 방향으로 소정 간격으로 토출구가 나란한 소위 샤워 노즐로 이루어지고, 상기 반송로의 하방 위치이며 칸막이벽(11B)의 근방에, 토출구를 웨이브 제거 부재(20)(대향면(21))를 향한 상태로 배치되어 있다. 이 웨이브 제거 세정 노즐(22)은, 제2 액공급관(36)을 통해 상기 저장 탱크(30)에 접속되어 있고, 제2 액공급관(36) 사이에 설치되는 펌프(38)의 구동 및 도시 생략된 개폐 밸브의 제어에 의해, 상기 저장 탱크(30)로부터의 현상액의 공급을 받아 웨이브 제거 부재(20)에 현상액을 공급 가능하게 되어 있다.

기판 세정 노즐(24)은, 현상 처리실(10A)의 처리에 앞서 액층(X)이 제거된 기판 상에 린스액(본 실시 형태에서는 순수(純水))을 공급하는 것이다. 이 기판 세정 노즐(24)(제2 액노즐(24)이라고 한다； 본 발명과 관련되는 제2 처리액 공급 수단에 상당한다)은, 반송로의 상방 위치이며, 에어 나이프(18)의 바로 하류측에 인접하는 위치에 배치되어 있으며, 실제로는 상기 칸막이벽(11B)보다도 세정 처리 실(10B)측에 배치되어 있다. 제2 액노즐(24)도, 상기 제1 액노즐(16)과 동일하게, 반송로의 폭 방향으로 가늘고 긴 슬릿 노즐로 이루어지며, 토출구를 약간 하류측을 향한 상태로 배치되어 있다. 이 제2 액노즐(24)은, 순수 공급관(25)을 통해 도시 생략된 순수 공급원에 접속되어 있고, 그 공급원으로부터의 순수의 공급을 받아 기판(2) 상에 순수를 공급 가능하게 되어 있다. 즉, 기판(2) 상에 순수를 토출함으로써 현상 처리실(10A)에서 처리된 기판(2)을 수세하도록 되어 있다.

커버 부재(26)는, 반송로의 폭 방향 전역에 걸쳐 상기 에어 나이프(18), 웨이브 제거 부재(20), 제2 액노즐(24) 및 에어 등의 토출 위치를 그 상방으로부터 일체로 덮는 것이다. 이 커버 부재(26)는, 상기 칸막이벽(11B)에 연속하고, 또한 상기 기판(2)의 사이에 소정의 공간을 형성하도록 단면 돔형으로 형성되어 있다. 도시를 생략하지만, 이 커버 부재(26) 또는 처리실(10A, 10B)의 내측면에는, 흡인 펌프 등에 연통하는 흡인구가 형성되어 있고, 커버 부재(26)의 내부 분위기가 이 흡인구를 통해 흡인, 배기 가능하게 되어 있다. 이 실시 형태에서는, 이 흡인 펌프 등이나 흡인구가 본 발명과 관련되는 배기 수단에 상당한다.

또한, 현상 처리실(10A)에는, 그 내측 바닥부에 깔때기 형상의 회수 팬이 설치되어 있어, 사용이 끝난 현상액이 이 회수 팬에 의해 수집되면서 회수관(31)을 통해서 상기 저장 탱크(30)에 되돌려지게 되어 있다. 즉, 이 현상 처리실(10A)에서는, 저장 탱크(30)와 상기 제1 액노즐(16) 및 웨이브 제거 세정 노즐(22) 사이에서 현상액을 순환시키면서 기판(2)의 처리에 사용하도록 현상액의 공급 배출 계통이 구성되어 있다.

상기 세정 처리실(10B)에 대해서는, 상세하게 도시하고 있지 않지만, 그 처리실 내에는, 예를 들면 기판(2)의 반송로의 상방 위치이며, 그 반송로를 따라 샤워 노즐로 이루어지는 기판 세정 노즐이 배치되어 있다. 이것에 의해서 반송롤러(14)에 의해 수평 자세에서는 반송되는 기판(2)의 상면에 대해서, 세정액(본 실시 형태에서는 순수)이 공급 가능하게 되어 있다.

또한, 기판 처리 장치(1)에는 컴퓨터를 구성요소로 하는 도시 생략된 콘트롤러가 설치되어 있고, 반송롤러(14)나 펌프(34, 38) 등의 구동, 및 각종 밸브의 개폐 등이 이 콘트롤러(40)에 의해 통괄적으로 제어되게 되어 있다. 예를 들면 이 장치(1)는, 현상 처리실(10A)에서의 상류측의 칸막이벽(11A)의 개구부(12)보다도 약간 상류측의 위치와, 상기 커버 부재(26)의 근방에 기판(2)의 검지 센서(40a, 40b)를 구비하고 있으며, 이들 센서(40a, 40b)에 의한 기판(2)의 검지에 기초하여, 상기 콘트롤러가 개폐 밸브 등을 제어하도록 구성되어 있다.

다음, 이 기판 처리 장치(1)에 의한 기판(2)의 처리에 대해 그 작용 효과와 함께 설명한다.

이 기판 처리 장치(1)에서는, 검지 센서(40a, 40b)에 의해 기판(2)이 검지될 때까지는 각 밸브가 폐지된다. 따라서, 각 노즐로의 현상액이나 세정액의 공급은 정지되어 있다.

반송롤러(14)의 구동에 의해 기판(2)이 반송되고, 그 선단이 검지 센서(40a)에 의해 검출되면, 저장 탱크(30)로부터 상기 제1 액노즐(16)로의 현상액의 공급이 개시된다. 그리고, 기판(2)이 개구부(12)를 통해서 현상 처리실(10A) 내에 반입되 어 오면, 당해 반입에 수반하여 기판(2)의 상면에 대해서 그 선단(기판(2)의 진행 방향 선단)으로부터 순서대로 현상액이 공급된다. 이것에 의해서, 기판(2)의 상면에 소정 두께(t)를 가지는 현상액의 액층(X)이 형성됨과 함께, 그 액층(X)이 형성된 상태로 기판(2)이 저속 반송됨으로써, 기판(2)에 현상 처리가 실시된다. 즉, 소위 패들 현상 처리가 실시된다.

또한 기판(2)이 반송되고, 그 선단이 검지 센서(40b)에 의해 검출되면, 에어 나이프(18)로의 에어의 공급, 및 제2 액노즐(24)로의 순수의 공급이 개시되고, 또한 커버부재(26) 내의 배기가 개시된다. 그리고, 기판(2)의 선단이 웨이브 제거 부재(20)의 하방 위치를 통과하면, 에어 나이프(18)로부터 기판(2)에 에어가 토출되고, 이 에어압에 의해 기판 상의 액층(X)이 그 선단측으로부터 제거됨과 함께, 당해 제거 개소에 대해서 제2 액노즐(24)로부터 순수가 토출된다. 이것에 의해서 기판(2)의 선단측으로부터 순서대로, 현상 처리가 종결됨과 함께, 기판(2)의 세정(치환 수세) 처리가 개시되게 된다.

또한, 기판(2)에 에어가 토출되면, 웨이브 제거 부재(20)보다도 선단측에서 액층(X)에 웨이브가 발생하고, 이것에 의해 웨이브 제거 부재(20)의 대향면(21)에 액층(X)이 접촉하여 그 대향면(21)과 기판(2) 사이에 메니스커스가 형성된다. 이와 같이 메니스커스가 형성되는 결과, 상기 대향면(21)과 기판(2)에 의해 액층(X)의 상하 움직임이 규제되어, 기단 후단측으로의 파동(액층(X)의 웨이브 발생)의 전달이 억제되게 된다. 따라서, 파동이 액층 전체에 전해져 액층(X) 전체가 웨이브가 발생된다는 사태가 미연에 방지되어, 남은 액층(X)의 안정성이 유지된다.

또, 기판(2)에 대해서 에어나 순수가 내뿜어지면, 현상액이나 순수의 미스트가 발생하지만, 상기와 같이 에어나 순수의 분사 위치가 커버 부재(26)에 덮히고, 또한 이 커버 부재(26) 내의 분위기가 흡인 배기되어 있는 결과, 당해 미스트가 넓게 기판(2) 상에 비산하는 것이 방지되게 된다.

이렇게 하여 기판(2)이 반송되고, 기판(2)의 후단이 순차적으로 검지 센서(40a, 40b)에 검지되면, 당해 검지에 기초하는 타이머의 계시에 의해서 기판(2)이 제1 액노즐(16)에 의한 현상액의 토출 위치, 에어 나이프(18)에 의한 에어의 토출 위치, 및 제2 액노즐(24)에 의한 순수의 토출 위치를 각각 통과한 것이 검출되고, 이것에 수반하여, 순차적으로, 제1 액노즐(16)로의 현상액의 공급, 에어 나이프(18)로의 에어의 공급, 및 제2 액노즐(24)로의 순수의 공급이 정지된다. 이것에 의해서 현상 처리실(10A)에서의 당해 기판(2)에 대한 일련의 현상 처리가 종료되게 된다.

또한, 처리 종료 후에는, 상기 웨이브 방지 세정 노즐(22)로부터 웨이브 방지 부재(20)에 대해서 정기적으로 현상액이 내뿜어지고, 이것에 의해서 웨이브 방지 부재(20)의 세정이 행해짐과 함께, 웨이브 방지 부재(20)에 부착된 현상액의 건조가 억제된다.

이상과 같이, 이 기판 처리 장치(1)에서는, 기판(2)을 수평 반송하면서 그 기판(2)에 패들 현상 처리를 실시하는 것이지만, 액층(X)의 형성(처리)뿐만 아니라, 액층(X)의 제거(처리)에 대해서도 기판(2)을 수평 반송하면서 실시하고, 또 어느 처리나 동일 방향으로 기판(2)을 반송하면서 그 선단측으로부터 순서대로 처리 를 실시하게 되어 있다. 그 때문에, 패들 현상 처리를 행하는 종래의 이런 종류의 장치, 즉 수평 자세로 액층 형성을 행하고, 그 후, 기판의 자세를 경사 자세로 변환하여 액층을 제거하는 장치와 같이 기판면 내에 있어서 처리 시간에 차가 생기는 일이 없고, 또 기판의 자세 변환이 불필요한 만큼, 토탈 처리한 시간도 단축하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 기판 처리 장치(1)에 의하면, 현상액의 사용량을 억제하여 경제적으로 현상 처리를 행할 수 있다는 패들 현상 처리의 이익을 향수하는 한편으로, 기판면 내의 현상 처리의 균일성을 높임과 함께, 스루풋을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

특히, 이 기판 처리 장치(1)에서는, 에어압에 의해 기판 상의 액층(X)을 제거하지만, 상기한 대로, 기판(2)의 반송로 상방에 웨이브 제거 부재(20)를 구비하고, 이것에 의해 액층(X)에 생기는 파동의 전달을 억제하여 액층 전체가 웨이브가 발생하는 것을 방지하므로, 액층(X)의 안정성을 양호하게 유지할 수 있다. 따라서, 액층(X)의 안정성이 손상되어 현상액이 기판 상으로부터 흘러내리고, 그 결과 현상 처리의 품질에 영향을 주는 사태의 발생을 미연에 방지할 수 있어, 이 점에서도 기판면 내의 현상 처리의 균일성을 높일 수 있다는 이점이 있다.

게다가, 이 기판 처리 장치(1)에서는, 기판(2)의 비처리 중, 정기적으로 웨이브 제거 세정 노즐(22)로부터 현상액을 웨이브 제거 부재(20)에 내뿜어, 대향면(21)에 부착된 현상액의 건조물(이물)을 제거하거나, 혹은 현상액이 건조되는 것을 방지하도록 구성되어 있으므로, 액층(X) 내에 이물이 혼입된다는 문제를 미연에 방지할 수 있다. 즉, 메니스커스의 형성에 수반하여 웨이브 제거 부재(20)에 부착 된 현상액이 건조되면, 이 건조물(이물)이 다음 번의 기판(2)의 액층(X)에 혼입되어 기판(2)에 부착되는 것을 생각할 수 있지만, 이 장치(1)에서는, 상기와 같이 정기적으로 현상액을 웨이브 제거 부재(20)에 내뿜기 위해, 상기 건조물을 제거하고, 또, 웨이브 제거 부재(20)에 부착된 현상액의 건조를 막을 수 있다. 따라서, 웨이브 제거 부재(20)를 설치하여 액층(X)의 안정성을 확보하는 한편으로, 이것에 의한 상기 폐해, 즉 건조물이 액층(X)에 혼입되는 사태를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 이 기판 처리 장치(1)에서는, 에어 나이프(18)의 하류측에 인접하는 위치에 제2 액노즐(24)을 구비하고, 액층(X)의 제거 후, 즉시 기판(2) 상에 순수를 공급하는 구성으로 되어 있다. 따라서, 액층(X)의 제거 후에는, 즉시 순수의 액막을 기판 상에 형성하여 건조를 방지하면서 신속하게 세정 처리(치환 수세)를 기판(2)에 실시할 수 있다. 특히, 제2 액노즐(24)로서 슬릿 노즐을 적용함으로써 기판(2)의 전체 폭에 걸쳐 순수를 공급하므로, 기판(2)의 처리를 그 전체 폭에 걸쳐 동시에 현상 처리로부터 세정 처리로 전환할 수 있고, 이것에 의해서 기판면 내의 처리의 균일성을 높일 수 있다.

게다가, 이 기판 처리 장치(1)에서는, 상기와 같이 에어 나이프(18)나 제2 액노즐(24)이 커버 부재(26)에 의해 덮히고, 그 커버 부재(26) 내의 분위기가 흡인 배기됨으로써, 미스트(현상액이나 순수)의 기판 상으로의 비산이 방지되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 액층(X)이 제거된 부분에 현상액의 미스트가 재부착되거나, 혹은 액층(X)에 순수의 미스트가 부착되어 현상액을 희석한다는 사태의 발생을 미연에 방지할 수 있다는 이점도 있다.

그런데, 이상 설명한 기판 처리 장치(1)는, 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치의 바람직한 실시 형태의 일례이며, 그 구체적인 구성은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경 가능하다.

예를 들면, 웨이브 제거 부재(20)로서, 도 3에 나타낸 바와 같이 모서리부(특히 상류측)를 둥그스름하게 하거나, 혹은 모서리부에 모따기 가공을 실시한 것을 적용하여, 이것에 의해서 액층(X)의 안정을 유지하면서 웨이브 제거 부재(20)(대향면(21))의 하방 위치로 부드럽게 기판(2)을 반송할 수 있도록 해도 된다. 또, 도 4에 나타낸 바와 같이, 웨이브 제거 부재(20)를 단면 역T자형으로 형성함으로써, 웨이브 제거 부재(20)의 강성을 높이도록 해도 된다. 이 웨이브 제거 부재(20)에 의하면, 휨에 의한 대향면(21)의 변형을 방지하는데 있어서 유효하다. 또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 기판(2)와의 대향면(21a~21c)을 각각 가지는 단위 부재(20a~20c)를 기판 반송 방향으로 소정 간격을 두고 나란히 설치함으로써 대향면(21)이 불연속이 되는 웨이브 제거 부재(20)를 적용해도 된다. 요컨데, 웨이브 제거 부재(20)는, 에어의 토출시에 액층(X)에 생기는 파동의 전달을 억제하여 액층 전체가 웨이브가 발생하는 것을 방지할 수 있으면, 그 구체적인 형상은, 상기 실시 형태 등의 형상에 한정되는 것은 아니다.

또, 상기 실시 형태에서는, 액층(X)의 제거 수단(에어 나이프(18), 웨이브 제거 부재(20) 등)을 고정적으로 배치하여, 기판측을 이동시킴으로써, 상기 제거 수단에 대해서 상대적으로 기판(2)을 이동시키면서 액층(X)을 제거하는 구성으로 되어 있지만, 물론 반대의 구성이어도 된다. 즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 기 판(2)을 정지시키고, 이것에 대해서 제거 수단을 이동시키면서 액층(X)의 제거 등을 행하도록 구성해도 된다. 이 경우에는, 기판(2)을 반송하면서 액층(X)을 형성하고, 그 후, 기판(2)을 정지시킨 상태로, 칸막이벽(11B) 근방의 홈 포지션으로부터 제거 수단을 상류측으로 이동시키면서 액층(X)을 제거하도록 하면 된다. 그 경우, 웨이브 제거 세정 노즐(22)은 홈 포지션에 배치해 두고, 그 포지션에 리셋되었을 때에 웨이브 제거 부재(20)에 대해서 현상액을 내뿜도록 구성하면 된다. 또한, 이와 같이 기판(2) 및 제거 수단 중 어느 일방만을 이동시키는 것 이외에, 기판(2) 및 제거 수단의 쌍방을 이동시키면서, 액층(X)의 제거 등을 행하도록 구성해도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 에어 나이프(18)는, 그 토출구가 반송로의 폭 방향으로 연장되도록 설치되어 있지만, 기판(2)의 전체 폭에 걸쳐 현상액을 토출할 수 있으면, 에어 나이프(18)는, 그 토출구가 폭 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 것이어도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 현상액을 순환 사용하기 때문에, 웨이브 방지 부재(20)의 세정액으로서 현상액을 이용하고 있지만, 현상액을 순환 사용하지 않는 경우 등에는, 웨이브 방지 부재(20)의 세정액으로서 현상액 이외의 것을 적용해도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 액층(X)에 에어(CDA)를 내뿜음으로써 기판(2)으로부터 액층(X)을 제거하고 있지만, 물론, 이외의 유체를 적용하는 것도 가능하다. 예를 들면 N₂(질소) 등의 불활성 가스도 적용 가능하다. 또, 현상액이나, 혹은 현상액과 에어 (CDA)의 혼합 유체 등을 적용하는 것도 가능하다.

또한, 상기의 실시 형태에서는, 기판(2)에 현상 처리를 실시하는 기판 처리 장치(1)에 대해서 본 발명을 적용한 예에 대해 설명했지만, 본 발명은, 패들 처리를 행하는 것이면, 물론, 현상 처리 이외의 처리, 예를 들면 에칭 처리 등을 기판에 실시하는 기판 처리 장치에 대해서도 적용 가능하다.

도 1은 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 기판 처리 장치의 주요부를 나타내는 도 1의 확대도이다.

도 3은 웨이브 제거 부재의 다른 예를 나타내는 단면 개략도이다.

도 4는 웨이브 제거 부재의 다른 예를 나타내는 단면 개략도이다.

도 5는 웨이브 제거 부재의 다른 예를 나타내는 단면 개략도이다.

도 6은 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판 처리 장치 2 : 기판

10A : 현상 처리실 10B : 세정 처리실

14 : 반송롤러 16 : 액노즐(제1 액노즐)

18 : 에어 나이프 20 : 웨이브 제거 부재

21 : 대향면 22 : 웨이브 제거 세정 노즐

24 : 액노즐(제2 액노즐) 26 : 커버 부재

X : 액층

Claims

수평으로 지지된 기판에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 상대 이동에 수반하여, 상기 기판의 상면에 형성되어 있는 처리액의 액층을 기판의 일단측으로부터 타단측을 향하여 제거하는 제거 수단을 구비하고,

상기 제거 수단은, 상기 액층의 제거를 행하기 위해 유량 조정된 제층용 유체를, 상기 상대 이동 방향과 교차하는 방향에 있어서 기판 전체 폭에 걸쳐 기판 상면에 토출하는 유체 공급부와, 상기 기판에서의 상기 제층용 유체의 공급 위치에 대해서 상기 상대 이동 방향의 상류측에 인접하는 위치에서 기판 상면측으로부터 상기 액층에 대응하는 거리만큼 이간하여 대향 배치되고, 또한 상기 제층용 유체의 토출시에 생기는 상기 액층의 웨이브 발생을 억제하는 웨이브 제거부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 웨이브 제거부는, 상기 기판의 상면에 대향하는 대향면을 가지고, 이 대향면과 상기 기판 상면 사이에 상기 처리액의 메니스커스를 형성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 웨이브 제거부에 대해서 세정액을 내뿜음으로써, 상기 웨이브 제거부를 세정하는 세정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

수평으로 지지된 기판에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 이동에 수반하여, 상기 일단측으로부터 기판 상면에 상기 처리액을 공급함으로써 상기 액층을 형성하는 제1 처리액 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 제거 수단과 일체적으로 상기 기판에 대해서 상대 이동하고, 상기 이동에 수반하여, 상기 기판 중 상기 제층용 유체가 공급된 영역에 대해서 상기 액층과는 다른 처리액을 공급하는 제2 처리액 공급 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 제거 수단은, 상기 유체 공급부, 및 상기 기판에서의 상기 제층용 유체의 토출 위치를 덮는 커버 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 제2 처리액 공급 수단을 가지는 것이며, 상기 커버 부재는, 상기 제2 처리액 공급 수단, 및 상기 기판 중 상기 제2 처리액 공급 수단에 의한 처리액의 공급 위치를 덮도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 커버 부재의 내부 분위기를 배기하는 배기 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
상기 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서,

수평으로 지지된 기판의 상면에 대해서 그 일단측으로부터 타단측을 향하여 처리액을 공급함으로써 기판 상면에 상기 처리액의 액층을 형성하는 액층 형성 공정과,

상기 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 액층이 형성된 상기 기판에 대해서 상대적으로 상기 제거 수단을 이동시키면서 상기 기판의 상면에 대해서 상기 제층용 유체를 토출시킴으로써 상기 기판의 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향하여 상기 액층을 제거하는 액층 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.