KR101359751B1 - 감압 건조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 피처리 기판을 지지하는 핀의 흔적이 기판에 전사(轉寫)되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.

피처리 기판(G)을 수용하는 챔버(106)와, 챔버(106) 내를 감압하는 감압 수단(142)과, 챔버(106) 내에 배열되어, 피처리 기판(G)을 하측으로부터 지지하는 복수 개의 리프트 핀(128)과, 리프트 핀(128) 복수 개를 그룹 단위로 하여, 각 그룹 내의 리프트 핀(128)을 각각 독립적으로 승강시키는 리프트 핀 승강 수단(126)과, 감압 건조 처리에 따라 변화되는 기판(G)의 온도를, 소정의 온도 범위로 구획지어 검출하는 기판 온도 범위 검출 수단(133)과, 상기 그룹 내의 리프트 핀(128)마다, 상기 핀에 있어서의 기판(G)과의 접촉부를 상기 기판 온도 범위 검출 수단(133)에 의해 검출된 온도 범위에 포함되는 소정 온도로 설정하는 리프트 핀 온도 조절 수단(131, 132)과, 리프트 핀 승강 수단(126)의 구동 제어를 행하는 제어 수단(133)을 구비한다.

Description

감압 건조 장치{DECOMPRESSION DRYING EQUIPMENT}

본 발명은, 포토리소그래피 공정에 있어서 도포막을 형성하기 위해, 처리액이 도포된 피처리 기판에 감압 환경 하에서 건조 처리를 실시하는 감압 건조 장치에 관한 것이다.

예컨대, FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조에 있어서는, 유리 기판 등의 피처리 기판에 소정의 막을 성막한 후, 처리액인 포토레지스트(이하, 레지스트라고 함)를 도포하여 레지스트막을 형성하고, 회로 패턴에 대응하여 레지스트막을 노광하며, 이것을 현상 처리한다고 하는, 소위 포토리소그래피 공정에 의해 회로 패턴을 형성한다.

상기 레지스트막의 형성 공정에 있어서, 기판에 대한 레지스트 도포 후, 감압에 의해 도포막을 건조시키는 감압 건조 처리가 행해진다.

종래에는, 이러한 감압 건조 처리를 행하는 장치로서는, 예컨대 도 10의 단면도에 도시하는 특허 문헌 1에 개시된 감압 건조 유닛이 있다.

도 10에 도시하는 감압 건조 처리 유닛은, 하부 챔버(61)와 상부 챔버(62)가 밀착하여, 내부에 처리 공간이 형성된다. 그 처리 공간에는, 피처리 기판을 얹어 놓기 위한 스테이지(63)가 마련되어 있다. 스테이지(63)에는 기판(G)을 얹어 놓기 위한 복수 개의 고정 핀(66)이 마련되어 있다.

이 감압 건조 처리 유닛에 있어서는, 피처리면에 레지스트가 도포된 기판(G)이 반입되면, 기판(G)은 스테이지(63) 상에 고정 핀(66)을 통해 얹어 놓여진다.

이어서, 하부 챔버(61)에 상부 챔버(62)가 밀착하여, 기판(G)은 기밀 상태의 처리 공간 내에 놓여진 상태로 된다.

이어서, 처리 공간 내의 분위기가 배기구(64)로부터 배기되어, 소정의 감압 분위기가 이루어진다. 이 감압 상태가 소정 시간 유지됨으로써, 레지스트액 중의 신나 등의 용제가 어느 정도 증발되고, 레지스트액 중의 용제가 서서히 방출되어, 레지스트에 악영향을 미치지 않고서 레지스트의 건조가 촉진된다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-181079호 공보

그런데, 종래의 감압 건조 처리에 있어서는, 기판을 고정 핀에 의해 지지하면, 고정 핀의 접촉부의 형상이 기판에 전사(轉寫)되기 때문에, 화소 배치 영역이 아닌 곳을 핀으로 지지하여, 전사의 영향을 회피하는 수단이 많이 채용되어 왔다.

그러나, 최근에는 모따기 형상이 다양화되어, 화소 영역이 아닌 곳을 지지할 수 없다고 하는 과제나, 스크린 사이즈가 대형화됨에 따라, 화소 영역이 아닌 곳을 고정 핀으로 지지하여도, 휨이 커져 레지스트 건조 처리에 악영향을 미친다고 하는 다른 과제가 생기고 있었다.

따라서, 상기 두 과제를 해결하기 위해서는, 화소 영역 내를 핀으로 지지할 필요가 있고, 이 경우에도 핀의 전사를 방지할 수 있는 기술이 요구되고 있었다.

또한, 상기 특허 문헌 1에 개시된 감압 건조 처리에 있어서는, 레지스트 도포 처리 후에 스테이지(63)의 온도를 조정하여, 기판(G)에 온도 변화를 부여하지 않도록 제어를 행함으로써, 고정 핀(66)의 흔적이 기판(G)에 전사되는 것을 억제하고 있다.

그러나, 특허 문헌 1에 개시된 방법에 있어서는, 기판(G)에 대한 감압 건조 처리가 실시되는 동안, 기판(G)의 동일한 곳이 핀에 의해 지지되기 때문에, 핀에 접촉하는 곳과 접촉하지 않는 곳에서 레지스트의 건조 속도에 차이가 생겨, 핀의 전사가 발생할 우려가 있었다.

또한, 기판(G)의 온도가 변화하지 않더라도, 기판(G)을 지지하는 핀의 온도 가 챔버 내의 감압에 의해 서서히 저하하여, 핀과 기판(G)의 온도차가 커져서 전사가 발생할 우려가 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 사정 하에서 이루어진 것으로, 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 기판 처리 장치에 있어서, 피처리 기판을 지지하는 핀의 흔적이 기판에 전사되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 감압 건조 장치는, 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 감압 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 장치로서, 상기 피처리 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버 내를 감압하는 감압 수단과, 상기 챔버 내에 배열되어, 상기 피처리 기판을 하측으로부터 지지하는 복수의 리프트 핀과, 상기 리프트 핀의 복수 개를 하나의 유닛으로 하여, 상기 유닛이 복수 설치된 핀 유닛과, 상기 각 유닛 내의 리프트 핀을 각각 독립적으로 승강시키는 리프트 핀 승강 수단과, 하나의 상기 유닛 내의 각각의 리프트 핀을 상이한 특정 온도로 온도 조절하고, 다른 상기 유닛 내의 각각의 리프트 핀을, 상기 하나의 유닛 내의 각각의 리프트 핀의 특정 온도와 동일한 특정 온도로 온도 조절하는 리프트 핀 온도 조절 수단과, 상기 리프트 핀 승강 수단의 구동 제어를 행하는 제어 수단과, 상기 감압 건조 처리에 따라 변화되는 기판의 온도를, 미리 설정된 복수의 온도 범위로부터 미리 결정된 온도 범위로 하여 검출하는 기판 온도 범위 검출 수단을 포함하고, 상기 리프트 핀 온도 조절 수단에 의해 온도 조절되는, 상기 각 유닛 내의 각각의 리프트 핀의 특정 온도는, 상기 미리 설정된 복수의 온도 범위 중 어느 하나의 온도 범위에 포함되는 온도로서, 리프트 핀마다 상이한 온도 범위에 포함되는 온도에 설정되고, 상기 제어 수단은, 상기 기판 온도 범위 검출 수단에 의해 검출된 온도 범위에 포함되는 특정 온도로 온도 조절된 상기 각 유닛에 배치된 리프트 핀에 의해, 상기 피처리 기판을 지지하도록 상기 리프트 핀 승강 수단의 구동 제어를 행하고, 또한, 상기 감압 건조 처리에 의한 기판의 온도 변화에 따라, 상이한 특정 온도로 온도 조절된 상기 각 유닛에 배치된 리프트 핀에 의해, 상기 피처리 기판을 지지하고, 상기 각 유닛에 배치된 리프트 핀과 상기 기판의 접촉 개소를 순차 전환하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 피처리 기판을 지지하는 리프트 핀이, 기판 온도에 가까운 온도로 조정된 핀이 되도록 전환 제어가 이루어지고, 또한 그 전환에 따라 리프트 핀과 기판의 접촉 개소(箇所)가 전환된다.

즉, 감압 건조 처리 동안, 챔버 내의 기압이나 온도가 변화되어도, 항상 기판 온도와 대략 동일한 온도로 온도 조절된 리프트 핀에 의해 기판을 지지할 수 있고, 또한 기판의 동일한 곳에 리프트 핀이 장시간 접촉되지 않는다. 이 때문에, 리프트 핀의 기판에 대한 영향을 최대한 작게 할 수 있고, 기판을 지지하는 리프트 핀의 흔적이 기판에 전사되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 챔버 내의 기압을 검출하는 기압 검출 수단과, 상기 챔버 내의 기압과 상기 기판 온도 범위의 상관 관계를 나타내는 변환 테이블을 기록한 기억 수단을 구비하고, 상기 기판 온도 범위 검출 수단은, 상기 기압 검출 수단이 검출한 챔버 내의 기압에 기초하여 상기 변환 테이블을 참조하고, 소정의 온도 범위를 검출 결과로서 출력하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써 검출한 기압에 기초하여, 용이하게 기판 온도 범위를 출력할 수 있다.

혹은, 상기 챔버 내에 배치된 피처리 기판의 온도를 검출하는 기판 온도 검출 수단과, 이 기판 온도 검출 수단에 의해 검출된 기판 온도를 소정의 기판 온도 범위로 분류하는 변환 테이블을 기록한 기억 수단을 구비하고, 상기 기판 온도 범 위 검출 수단은, 상기 기판 온도 검출 수단이 검출한 기판 온도에 기초하여 상기 변환 테이블을 참조하고, 소정의 온도 범위를 검출 결과로서 출력하도록 하여도 좋다.

이와 같이 구성함으로써 검출한 기판 온도에 기초하여, 용이하게 기판 온도 범위를 출력할 수 있다.

또한, 혹은, 감압 건조 처리의 경과 시간과 상기 기판 온도 범위의 상관 관계를 나타내는 변환 테이블을 기록한 기억 수단을 구비하고, 상기 기판 온도 범위 검출 수단은, 감압 건조 처리의 경과 시간에 기초하여 상기 변환 테이블을 참조하고, 소정의 온도 범위를 검출 결과로서 출력하도록 하여도 좋다.

이와 같이 구성함으로써 감압 건조 처리의 경과 시간에 기초하여, 용이하게 기판 온도 범위를 출력할 수 있다.

본 발명에 따르면, 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 기판 처리 장치에 있어서, 피처리 기판을 지지하는 핀의 흔적이 기판에 전사되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시형태에 대해, 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 감압 건조 장치를 구비하는 도포 현상 처리 시스템의 평면도이다.

이 도포 현상 처리 시스템(10)은, 클린룸 내에 설치되고, 예컨대 LCD용의 유 리 기판을 피처리 기판으로 하여, LCD 제조 프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정 중의 세정, 레지스트 도포, 프리 베이킹, 현상 및 포스트 베이킹 등의 일련의 처리를 행하는 것이다. 노광 처리는, 이 시스템에 인접하게 설치되는 외부의 노광 장치(12)에 의해 행해진다.

도포 현상 처리 시스템(10)은, 중심부에 가로 방향으로 긴 프로세스 스테이션(P/S)(16)을 배치하고, 그 길이 방향(X 방향)의 양단부에 카세트 스테이션(C/S)(14)과 인터페이스 스테이션(I/F)(18)을 배치하고 있다.

카세트 스테이션(C/S)(14)은, 기판(G)을 다단으로 적층하여 복수 장 수용한 카세트(C)를 반입ㆍ반출하는 포트이고, 수평한 한 방향(Y 방향)으로 4개까지 나란히 배치할 수 있는 카세트 스테이지(20)와, 이 스테이지(20) 상의 카세트(C)에 대해 기판(G)을 출입시키는 반송 기구(22)를 구비하고 있다. 반송 기구(22)는, 기판(G)을 유지할 수 있는 수단, 예컨대 반송 아암(22a)을 구비하고, X, Y, Z, θ의 4축으로 동작 가능하며, 인접하는 프로세스 스테이션(P/S)(16)측에 기판(G)을 전달할 수 있게 되어 있다.

프로세스 스테이션(P/S)(16)은, 수평한 시스템 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 평행하면서 역방향인 한 쌍의 라인 A, B에 각 처리부를 프로세스 흐름 또는 공정의 순서로 배치하고 있다.

즉, 카세트 스테이션(C/S)(14)측으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측으로 향하는 프로세스 라인 A에는, 반입 유닛(IN PASS)(24), 세정 프로세스부(26), 제1 열적 처리부(28), 도포 프로세스부(30) 및 제2 열적 처리부(32)가 제1 평류(平 流) 반송로(34)를 따라, 상류측으로부터 이 순서로 일렬로 배치되어 있다.

보다 상세하게는, 반입 유닛(IN PASS)(24)은 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)로부터 미처리 기판(G)을 수취하고, 소정의 택트(tact)로 제1 평류 반송로(34)에 투입하도록 구성되어 있다.

세정 프로세스부(26)에는, 제1 평류 반송로(34)를 따라 상류측으로부터 순서대로 엑시머 UV 조사 유닛(E-UV)(36) 및 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)이 설치되어 있다.

제1 열적 처리부(28)에는, 상류측으로부터 순서대로 부착 유닛(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)이 설치되어 있다. 도포 프로세스부(30)에는, 상류측으로부터 순서대로 레지스트 도포 유닛(COT)(44) 및 본 발명에 따른 감압 건조 장치로서의 감압 건조 유닛(VD)(46)이 설치되어 있다.

제2 열적 처리부(32)에는, 상류측으로부터 프리 베이킹 유닛(PRE-BAKE)(48) 및 냉각 유닛(COL)(50)이 설치되어 있다.

제2 열적 처리부(32)의 하류측 옆에 위치하는 제1 평류 반송로(34)의 종점에는 패스 유닛(PASS)(52)이 설치되어 있다.

제1 평류 반송로(34) 상에서 평류 반송되어 온 기판(G)은, 이 종점의 패스 유닛(PASS)(52)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)으로 전달되도록 되어 있다.

한편, 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측으로부터 카세트 스테이션(C/S)(14)측을 향하는 하류부의 프로세스 라인(B)에는, 현상 유닛(DEV)(54), 포스트 베이킹 유닛(POST-BAKE)(56), 냉각 유닛(COL)(58), 검사 유닛(AP)(60) 및 반출 유닛(OUT PASS)(62)이 제2 평류 반송로(64)를 따라 상류측으로부터 이 순서로 일렬로 배치되어 있다.

여기서, 포스트 베이킹 유닛(POST-BAKE)(56) 및 냉각 유닛(COL)(58)은, 제3 열적 처리부(66)를 구성한다. 반출 유닛(OUT PASS)(62)은, 제2 평류 반송로(64)로부터 처리가 끝난 기판(G)을 1장씩 수취하여, 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)에 전달하도록 구성되어 있다.

또한, 양 프로세스 라인(A, B) 사이에는 보조 반송 공간(68)이 마련되어 있어, 기판(G)을 1장 단위로 수평하게 얹어 놓을 수 있는 셔틀(70)이 도시 생략된 구동 기구에 의해 프로세스 라인 방향(X 방향)에 있어서 양방향으로 이동할 수 있게 되어 있다.

또한, 인터페이스 스테이션(I/F)(18)은, 상기 제1 및 제2 평류 반송로(34, 64)나 인접하는 노광 장치(12)와 기판(G)의 교환을 행하기 위한 반송 장치(72)를 구비하고, 이 반송 장치(72)의 주위에 회전 스테이지(R/S)(74) 및 주변 장치(76)를 배치하고 있다. 회전 스테이지(R/S)(74)는, 기판(G)을 수평면 내에서 회전시키는 스테이지이고, 노광 장치(12)와의 전달에 있어서 직사각형의 기판(G)의 방향을 변환하기 위해 이용된다. 주변 장치(76)는, 예컨대 타이틀러(TITLER)나 주변 노광 장치(EE) 등을 제2 평류 반송로(64)에 접속하고 있다.

도 2에, 이 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 1장의 기판(G)에 대한 전체 행정의 처리 순서를 도시한다. 우선, 카세트 스테이션(C/S)(14)에 있어서, 반송 기구(22)가 스테이지(20) 상의 어느 하나의 카세트(C)로부터 기판(G)을 꺼내고, 꺼 낸 기판(G)을 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인 A측의 반입 유닛(IN PASS)(24)에 반입한다(도 2의 단계 S1). 기판(G)은 반입 유닛(IN PASS)(24)으로부터 제1 평류 반송로(34) 상에 옮겨 놓여지거나 또는 투입된다.

제1 평류 반송로(34)에 투입된 기판(G)은, 먼저 세정 프로세스부(26)에 있어서 엑시머 UV 유닛(E-UV)(36) 및 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)에 의해 자외선 세정 처리 및 스크러빙 세정 처리가 순차적으로 실시된다(도 2의 단계 S2, 단계 S3).

스크러버 세정 유닛(SCR)(38)은, 평류 반송로(34) 상을 수평으로 이동하는 기판(G)에 대해, 브러싱 세정이나 블로우 세정을 실시함으로써 기판 표면으로부터 입자형의 오물을 제거하고, 그 후에 린스 처리를 실시하며, 마지막으로 에어나이프 등을 이용하여 기판(G)을 건조시킨다. 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)에 있어서 일련의 세정 처리를 끝내면, 기판(G)은 그 상태로 제1 평류 반송로(34)에서 후송되어 제1 열적 처리부(28)에 이른다.

제1 열적 처리부(28)에 있어서, 기판(G)은 먼저 부착 유닛(AD)(40)에서 증기형의 HMDS를 이용하는 부착 처리가 실시되어, 피처리면이 소수화된다(도 2의 단계 S4). 이 부착 처리의 종료 후에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(42)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다(도 2의 단계 S5). 이 후에, 기판(G)은 제1 평류 반송로(34)에서 후송되어 도포 프로세스부(30)에 반입된다.

도포 프로세스부(30)에 있어서, 기판(G)은 먼저 레지스트 도포 유닛(COT)(44)에서 평류하는 상태에서 슬릿 노즐을 이용한 스핀리스법에 의해 기판 상면(피처리면)에 레지스트액이 도포되고, 직후에 하류측 옆의 감압 건조 유 닛(VD)(46)에서 감압에 의한 상온의 건조 처리를 받는다(도 2의 단계 S6).

도포 프로세스부(30)를 나온 기판(G)은, 제1 평류 반송로(34)에서 후송되어 제2 열적 처리부(32)에 이른다. 제2 열적 처리부(32)에 있어서, 기판(G)은 먼저 프리 베이킹 유닛(PRE-BAKE)(48)에서 레지스트 도포 후의 열처리 또는 노광 전의 열처리로서 프리 베이킹을 받는다(도 2의 단계 S7).

이 프리 베이킹에 의해, 기판(G) 상의 레지스트막 중에 잔류하고 있었던 용제가 증발하여 제거되고, 기판에 대한 레지스트막의 밀착성이 강화된다. 다음으로, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(50)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다(도 2의 단계 S8). 그 후, 기판(G)은, 제1 평류 반송로(34)의 종점의 패스 유닛(PASS)(52)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)의 반송 장치(72)에 인수된다.

인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 있어서, 기판(G)은 회전 스테이지(74)에서, 예컨대 90°의 방향 전환이 행해지고 나서 주변 장치(76)의 주변 노광 장치(EE)에 반입되고, 그곳에서 기판(G)의 주변부에 부착되는 레지스트를 현상 시에 제거하기 위한 노광 처리를 받은 후에, 옆의 노광 장치(12)로 이송된다(도 2의 단계 S9).

노광 장치(12)에서는, 기판(G) 상의 레지스트에 소정의 회로 패턴이 노광된다. 그리고, 패턴 노광을 끝낸 기판(G)은, 노광 장치(12)로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 되돌아가면, 우선 주변 장치(76)의 타이틀러(TITLER)에 반입되고, 그곳에서 기판 상의 소정의 부위에 소정의 정보가 기록된다(도 2의 단계 S10). 그 후, 기판(G)은, 반송 장치(72)로부터 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(B)측에 부설(敷設)되어 있는 제2 평류 반송로(64)의 현상 유닛(DEV)(54)의 기점 에 반입된다.

이렇게 하여 기판(G)은, 이번에는 제2 평류 반송로(64) 상을 프로세스 라인(B)의 하류측으로 향하는 반송된다. 최초의 현상 유닛(DEV)(54)에 있어서, 기판(G)은, 평류 반송되는 동안에 현상, 린스, 건조의 일련의 현상 처리가 실시된다(도 2의 단계 S11).

현상 유닛(DEV)(54)에서 일련의 현상 처리를 끝낸 기판(G)은, 그대로 제2 평류 반송로(64)에 올려진 상태로 제3 열적 처리부(66) 및 검사 유닛(AP)(60)을 순차 통과한다. 제3 열적 처리부(66)에 있어서, 기판(G)은 먼저 포스트 베이킹 유닛(POST-BAKE)(56)에서 현상 처리 후의 열처리로서 포스트 베이킹을 받는다(도 2의 단계 S12).

이 포스트 베이킹에 의해, 기판(G)의 레지스트막에 잔존하고 있었던 현상액이나 세정액이 증발하여 제거되고, 기판에 대한 레지스트 패턴의 밀착성이 강화된다. 다음으로, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(58)에서 소정의 기판 온도로 냉각된다(도 2의 단계 S13). 검사 유닛(AP)(60)에서는, 기판(G) 상의 레지스트 패턴에 대해 비접촉식의 선폭 검사나 막질ㆍ막 두께 검사 등이 행해진다(도 2의 단계 S14).

반출 유닛(OUT PASS)(62)은, 전체 공정의 처리를 끝내고 온 기판(G)을 제2 평류 반송로(64)로부터 수취하여, 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)로 전달한다. 카세트 스테이션(C/S)(14)측에서는, 반송 기구(22)가 반출 유닛(OUT PASS)(62)으로부터 수취한 처리가 끝난 기판(G)을 어느 하나(통상은 원래)의 카세트(C)에 수용한다(도 2의 단계 S15).

이 도포 현상 처리 시스템(10)에 있어서는, 도포 프로세스부(30) 내의 감압 건조 유닛(VD)(46)에 본 발명의 감압 건조 장치를 적용할 수 있다.

이어서, 도 3∼도 6에 기초하여, 본 발명에 따른 적합한 실시형태에 있어서 도포 프로세스부(30) 내의 감압 건조 유닛(VD)(46)의 구성 및 작용을 설명한다.

도 3은 도포 프로세스부(30)의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 4∼도 6은 감압 건조 유닛(VD)(46)의 구성을 나타내는데, 도 4는 그 평면도, 도 5는 그 단면도, 도 6은 그 일부 확대 단면도이다.

도 3에 있어서, 레지스트 도포 유닛(COT)(44)은, 제1 평류 반송로(34)(도 1)의 일부 또는 일구간을 구성하는 부상식의 스테이지(80)와, 이 스테이지(80) 상에서 공중에 부유하고 있는 기판(G)을 스테이지 길이 방향(X 방향)으로 반송하는 기판 반송 기구(82)와, 스테이지(80) 상에서 반송되는 기판(G)의 상면에 레지스트액을 공급하는 레지스트 노즐(84)과, 도포 처리의 틈틈이 레지스트 노즐(84)을 리프레시하는 노즐 리프레시부(86)를 구비하고 있다.

스테이지(80)의 상면에는 소정의 가스(예컨대, 에어)를 위쪽으로 분출하는 다수의 가스 분출구(88)가 마련되어 있고, 이들 가스 분출구(88)로부터 분출되는 가스의 압력에 의해 기판(G)이 스테이지 상면으로부터 일정 높이로 부상되도록 구성되어 있다.

기판 반송 기구(82)는, 스테이지(80)를 사이에 두고 X 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(90A, 90B)과, 이들 가이드 레일(90A, 90B)을 따라 왕복 이동 가능한 슬라이더(92)와, 스테이지(80) 상에서 기판(G)의 양측 단부를 착탈 가능하게 유지하도록 슬라이더(92)에 설치된 흡착 패드 등의 기판 유지 부재(도시 생략)를 구비하고 있고, 직진 이동 기구(도시 생략)에 의해 슬라이더(92)를 반송 방향(X 방향)으로 이동시킴으로써, 스테이지(80) 상에서 기판(G)의 부상 반송을 행하도록 구성되어 있다.

레지스트 노즐(84)은, 스테이지(80)의 위쪽을 반송 방향(X 방향)과 직교하는 수평 방향(Y 방향)으로 횡단하여 연장되는 장척(長尺)형 노즐이고, 소정의 도포 위치에서 그 바로 아래를 통과하는 기판(G)의 상면에 대해 슬릿형의 토출구로부터 레지스트액을 띠 형상으로 토출하도록 되어 있다. 또한, 레지스트 노즐(84)은, 이 노즐을 지지하는 노즐 지지 부재(94)와 일체로 X 방향으로 이동 가능하고, 또한 Z 방향으로 승강 가능하게 구성되어 있으며, 상기 도포 위치와 노즐 리프레시부(86) 사이에서 이동할 수 있게 되어 있다.

노즐 리프레시부(86)는, 스테이지(80)의 위쪽의 소정 위치에서 지주 부재(96)에 유지되어 있고, 도포 처리를 위한 사전 준비로서 레지스트 노즐(84)에서 레지스트액을 토출시키기 위한 프라이밍(priming) 처리부(98)와, 레지스트 노즐(84)의 레지스트 토출구 근방에 부착된 레지스트를 제거하기 위한 노즐 세정 기구(102)를 구비하고 있다.

이와 같이 구성된 레지스트 도포 유닛(COT)(44)에 있어서는, 우선 이전 단계의 제1 열적 처리부(28)에 의해, 예컨대 롤러 반송으로 이송되어 온 기판(G)이 스테이지(80) 상의 전방 단부측에 설정된 반입부에 반입되고, 그곳에서 대기하고 있었던 슬라이더(92)가 기판(G)을 유지하여 수취한다. 스테이지(80) 상에서 기판(G) 은 가스 분출구(88)로부터 분출되는 가스(에어)의 압력을 받아 대략 수평한 자세로 부상 상태를 유지한다.

그리고, 슬라이더(92)가 기판(G)을 유지하면서 감압 건조 유닛(VD)(46)측으로 향하는 반송 방향(X 방향)으로 이동하고, 기판(G)이 레지스트 노즐(84)의 아래를 통과할 때에, 레지스트 노즐(84)이 기판(G)의 상면을 향해 레지스트액을 띠 형상으로 토출하는 것에 의해, 기판(G) 상에 기판의 전방 단부로부터 후방 단부를 향해 융단이 깔리는 것처럼 레지스트액의 액막이 일면에 형성된다.

이렇게 해서 레지스트액이 도포된 기판(G)은, 그 후에도 슬라이더(92)에 의해 스테이지(80) 상에서 부상 반송되며, 스테이지(80)의 후방 단부를 넘어 후술하는 롤러 반송로(104)에 옮겨 놓여지고, 그리하여 슬라이더(92)에 의한 유지가 해제된다. 롤러 반송로(104)에 옮겨 놓여진 기판(G)은 그 다음에는, 후술하는 바와 같이 롤러 반송로(104) 상에서 롤러 반송에 의해 이동되어 이후 단계의 감압 건조 유닛(VD)(46)에 반입된다.

다음으로 본 발명에 따른 감압 건조 장치로서의 감압 건조 유닛(VD)(46)에 대해 상세하게 설명한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 레지스트 도포 유닛(COT)(44)의 스테이지(80)의 연장선 상(하류측)에는, 제1 평류 반송로(34)의 일부 또는 일구간을 구성하는 롤러 반송로(104)가 부설되어 있다. 이 롤러 반송로(104)는, 감압 건조 유닛(VD)(46)의 챔버(106)의 안과 밖(전후)에 연속하여 부설되어 있다.

보다 상세하게는, 이 감압 건조 유닛(VD)(46)의 롤러 반송로(104)는, 챔 버(106)의 반송 상류측, 즉 반입측에 부설되어 있는 반입측 롤러 반송로(104a)와, 챔버(106) 내에 부설되어 있는 내부 롤러 반송로(104b)와, 챔버(106)의 반송 하류측, 즉 반출측에 부설되어 있는 반출측 롤러 반송로(104c)로 구성되어 있다.

각 롤러 반송로(104a, 104b, 104c)는, 반송 방향(X 방향)에 각각 적당한 간격을 두고 배치된 복수 개의 롤러(108a, 108b, 108c)를 독립 또는 공통의 반송 구동부에 의해 회전시켜, 기판(G)을 롤러 반송에 의해 반송 방향(X 방향)으로 이송하도록 이루어져 있다. 여기서, 반입측 롤러 반송로(104a)는, 레지스트 도포 유닛(COT)(44)의 스테이지(80)로부터 부상 반송의 연장으로 반출된 기판(G)을 수취하고, 감압 건조 유닛(VD)(46)의 챔버(106) 안으로 롤러 반송에 의해 이송하도록 기능한다.

내부 롤러 반송로(104b)는, 반입측 롤러 반송로(104a)로부터 롤러 반송에 의해 이송되어 오는 기판(G)을 동일한 속도의 롤러 반송에 의해 챔버(106) 내에 인입하고, 챔버(106) 내에서 감압 건조 처리가 끝난 기판(G)을 챔버(106)의 밖으로 롤러 반송에 의해 송출하도록 기능한다. 반출측 롤러 반송로(104c)는, 챔버(106) 내의 내부 롤러 반송로(104b)로부터 송출되어 오는 처리 종료된 기판(G)과 동일한 속도의 롤러 반송에 의해 인출하여, 이후 단계의 처리부[제2 열적 처리부(32)]로 이송하도록 기능한다.

도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 감압 건조 유닛(VD)(46)의 챔버(106)는, 비교적 편평한 직방체로 형성되고, 그 안에 기판(G)을 수평하게 수용할 수 있는 공간을 갖고 있다. 이 챔버(106)의 반송 방향(X 방향)에 있어서 서로 마주 향 하는 한 쌍(상류측 및 하류측)의 챔버 측벽에는, 기판(G)이 평류하여 겨우 통과할 수 있는 크기로 형성된 슬릿형의 반입구(110) 및 반출구(112)가 각각 마련되어 있다. 또한, 이들 반입구(110) 및 반출구(112)를 개폐하기 위한 게이트 기구(114, 116)가 챔버(106)의 외벽에 부착되어 있다. 또한, 챔버(106)의 상면부는, 유지 보수를 목적으로 벗겨낼 수 있도록 이루어져 있다.

챔버(106) 내에 있어서, 내부 롤러 반송부(104b)를 구성하는 롤러(108b)는, 반입구(110) 및 반출구(110, 112)에 대응한 높이 위치에 반송 방향(X 방향)으로 적당한 간격을 두고 일렬로 배치되어 있고, 일부 또는 모든 롤러(108b)가 챔버(106)의 밖에 설치되어 있는 모터 등의 회전 구동원(120)에 적당한 전동 기구를 통해 접속되어 있다.

각 롤러(108b)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 기판(G)의 이면에 외경이 똑같은 원통부 또는 원주부로 접촉하는 막대체로서 구성되어 있고, 그 양단부가 챔버(106)의 좌우 양측벽 또는 그 부근에 설치된 베어링(도시 생략)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 전동 기구의 회전축(122)이 관통하는 챔버(106)의 외벽 부분은 시일 부재(124)로 밀봉되어 있다.

또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 이 감압 건조 유닛(VD)(46)은, 챔버(106) 내에서 기판(G)을 대략 수평하게 지지하여 승강시키기 위한 복수 개의 리프트 핀(128)을 구비하고 있다. 복수 개의 리프트 핀(128)은, 챔버(106) 내에 소정의 배치 패턴으로 배열되고, 각 리프트 핀(128)은, 각각에 대응하는 리프트 기구(126)(리프트 핀 승강 수단)에 의해 수직 방향으로 승강 가능하게 이루어져 있 다. 리프트 기구(126)는, 예컨대 실린더 구동 혹은 볼나사 구동 방식이 이용된다.

보다 상세하게는, 도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이, 서로 인접하는 2개의 롤러(108b) 사이의 간극에, 기판 반송 방향(X 방향)을 따라 복수개, 이 실시형태에서는 3개의 리프트 핀(128)이 수직 방향으로 각각 승강 가능하게 배치된다.

또한, 이들 3개의 리프트 핀(128)에 의해 하나의 그룹으로서의 핀 유닛(129)이 구성되어 있다. 상기 핀 유닛(129)은, 예컨대 도 4에 도시하는 바와 같이, X 방향 및 Y 방향으로, 각각 복수 유닛(도에서는 7 유닛씩)이 나란히 놓여 있고, 이에 따라 챔버(106) 내에는, 리프트 핀(128)이 매트릭스형으로 배열된 상태로 이루어져 있다.

각 리프트 핀(128)은, 도 5에 도시하는 바와 같이 리프트 기구(126)에 의해 승강 동작하는 직선 막대 형상의 핀 본체(128a)와, 핀 본체(128a)의 상단으로부터 수직 상측으로 돌출하는 핀 선단부(128b)를 구비하고 있다.

핀 본체(128a)는, 예컨대 스테인레스강(SUS)으로 이루어지는 강체의 중공관으로서 구성되어 있다. 또한, 핀 선단부(128b)는, 예컨대 PEEK(폴리에테르에테르케톤) 등의 수지에 의해 형성되며, 매우 가늘고 선단이 둥글게 된 형상으로 이루어져, 기판(G)에 대해 극소면적으로 점 접촉하여 지지하도록 구성되어 있다.

또한, 핀 본체(128a)는, 챔버(106)의 바닥벽에 대해 시일 부재(134)를 통해 기밀하게 관통하고, 또한 상기한 바와 같이 리프트 기구(126)에 의해 승강 가능하게 이루어져 있다.

또한, 각 리프트 핀(128)은, 예컨대 도 6에 도시하는 바와 같이, 핀 선단 부(128b) 내에 펠티에 소자(131)를 구비하고 있고, 이 펠티에 소자(131)에 대해 전류 공급 제어 수단(132)에 의해 소정의 전류가 공급되어, 핀 선단부(128b)가 소정 온도가 되도록 조정된다[즉, 펠티에 소자(131)와 전류 공급 제어 수단(132)에 의해 리프트 핀 온도 조절 수단이 구성된다].

구체적으로는, 각 핀 유닛(129)을 구성하는 3개의 리프트 핀(128)의 핀 선단부(128b)가, 각각 다른 온도로 되도록 설정된다. 예컨대, 3개의 리프트 핀(128)을 도 6에 도시하는 바와 같이, 각각 핀 A, 핀 B, 핀 C라고 하면, 핀 A는 유리 기판(G)의 초기 온도와 동일한 23℃, 핀 B는 그것보다 낮은 21℃, 핀 C는 더욱 낮은 17℃로 되고, 각각의 온도를 유지하도록 제어된다.

또한, 각 핀 유닛(129)에 있어서의 리프트 핀(128)은, 각각 독립된 승강 구동 제어가 이루어지기 때문에, 각 핀 유닛(129)에 있어서는, 3개의 리프트 핀(128)중 어느 하나가 위쪽으로 돌출하여 유리 기판(G)을 지지하도록 제어가 이루어진다.

즉, 전체 핀 유닛(129)에 있어서의 핀 A, 또는 핀 B, 또는 핀 C[에 해당하는 리프트 핀(128)]마다, 각각 대응하는 리프트 기구(126)가, 동일 타이밍으로 리프트 핀(128)에 대한 동일 스트로크의 전진(상승) 또는 후퇴(하강) 구동을 일제히 행하는 제어가 이루어진다. 이 때, 핀 A, 또는 핀 B, 또는 핀 C마다, 핀 선단의 높이를 가지런히 하여, 도 5에 도시하는 바와 같이 핀 선단이 롤러 반송로(104b)보다도 낮게 되는 하강 위치와, 핀 선단이 롤러 반송로(104b)보다도 높게 되는 상승 위치 사이에서, 승강 이동이 가능하게 이루어져 있다.

또한, 챔버(106)의 바닥벽에는 한 곳에 또는 여러 곳에 배기구(138)가 형성 되어 있다. 이들 배기구(138)에는 배기관(140)을 통해 진공 배기 장치(142)(감압 수단)가 접속되어 있다. 각 진공 배기 장치(142)는, 챔버(106) 내를 대기압 상태로부터 진공 흡인하여 소정의 진공도 감압 상태를 유지하기 위한 진공 펌프(도시 생략)를 갖고 있다. 또한, 이들 복수의 진공 배기 장치(142)의 배기 능력의 변동을 평균화하기 위해, 각각의 배기관(140)끼리를 배기관(도시 생략)으로 연결하여도 좋다.

또한, 챔버(106) 내의 양단부, 즉 반입구(110) 및 반출구(112)의 가까이에서 롤러 반송로(104b)보다도 낮은 위치에, Y 방향으로 연장되는 원통형의 질소 가스 분출부(144)가 마련되어 있다. 이들 질소 가스 분출부(144)는, 예컨대 금속 분말을 소결하여 만들어진 다공질의 중공관으로 이루어지고, 배관(146)(도 4)을 통해 질소 가스 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다. 감압 건조 처리의 종료 후에 챔버(106)는 상기 질소 가스 분출부의 전체 둘레면으로부터 질소 가스를 분출하도록 되어 있다.

또한, 챔버(106) 내의 대략 중앙에는, 실내의 분위기압을 검출하는 기압 센서(135)(기압 검출 수단)가 설치되어 있다. 이 기압 센서(135)는, 예컨대 다이어프램(격막)의 변형을 정전 용량의 변화에 의해 검출하고, 압력을 구하는 다이어프램게이지를 이용할 수 있다.

또한, 감압 건조 유닛(VD)(46)에는, 그 동작 제어를 행하는 컴퓨터 및 기억 장치 등으로 이루어지는 제어 장치(133)(제어 수단)가 설치되고, 실행되는 컴퓨터 프로그램에 기초하여, 게이트 기구(114, 116), 회전 구동원(120), 각 핀 유닛(129) 의 리프트 기구(126), 진공 배기 장치(142), 전류 공급 제어 수단(132) 등의 각각에 대해 구동 제어를 행하도록 이루어져 있다.

또한, 상기 기압 센서(135)에 의해 검출된 신호는 상기 제어 장치(133)에 출력되고, 제어 장치(133)는 검출된 챔버실 내의 압력에 기초하여, 각 핀 유닛(129)의 리프트 기구(126)를 구동 제어하도록 이루어져 있다.

상세하게는, 제어 장치(133)는, 구비하는 기억부(133a)(기억 수단)에 미리 기록된, 챔버실 내의 압력과 기판(G)의 온도(온도 범위)의 상관 관계를 나타내는 변환 테이블을 참조하여, 각각 상이한 온도로 온도 조절된 리프트 핀(128)을 전환한다.

구체적으로 예를 들면, 제어 장치(133) 내의 기억부(133a)에는, 「챔버(106) 내의 기압이 대기압으로부터 53088.5 Pa로 감압하는 동안, 기판(G)의 온도는 제1 기판 온도 범위(예컨대, 23℃ 이상 25℃ 미만)에 있고, 챔버(106) 내의 기압이 53088.4 Pa로부터 293.9 Pa로 감압하는 동안, 기판(G)의 온도는 제2 기판 온도 범위(예컨대, 21℃ 이상 23℃ 미만)에 있으며, 챔버(106) 내의 기압이 293.8 Pa로부터 19.5 Pa로 감압하는 동안, 기판(G)의 온도는 제3 기판 온도 범위(예컨대, 17℃ 이상 21℃ 미만)에 있다」는 취지의 사전 측정에 기초한 변환 테이블(T)(도 7 참조)이 기록되어 있다.

제어 장치(133)는 기판 온도 범위 검출 수단으로서 기능하고, 상기 기압 센서(135)에 의해 검출된 챔버(106) 내의 기압값에 기초하여, 상기 기억부(133a)에 기록된 변환 테이블(T)을 참조하여, 그 때의 기판(G)의 온도 범위를 검출한다.

그리고, 제어 장치(133)는, 각 핀 유닛(129)에 있어서, 상기 검출한 기판 온도 범위에 포함되는 소정 온도로 온도 조절된 핀 A(23℃), 핀 B(21℃), 핀 C(17℃)중 어느 하나의 리프트 핀(128)에 의해 기판(G)을 지지하게 하는 제어를 행하도록 이루어져 있다.

이어서, 이 감압 건조 유닛(VD)(46)의 동작에 대해 도 8의 흐름도 및 도 9의 리프트 핀 동작 천이도에 기초하여 설명한다.

상류의 레지스트 도포 유닛(COT)(44)에서 레지스트액이 도포된 기판(G)은, 평류 반송에 의해 스테이지(80) 상의 부상 반송로로부터 반입측 롤러 반송로(104a) 상에 옮겨 놓여진다.

그 후, 기판(G)은, 반입측 롤러 반송로(104a) 상을 롤러 반송에 의해 이동하여, 감압 건조 유닛(VD)(46)의 챔버(106)의 안에, 그 반입구(110)로부터 진입한다(도 8의 단계 ST1). 이때, 게이트 기구(114)에 의해 반입구(110)는 개방된 상태로 된다.

내부 롤러 반송로(104b)도, 회전 구동원(120)의 회전 구동에 의해, 반입측롤러 반송로(104a)의 롤러 반송 동작과 타이밍을 맞춰 동일 반송 속도의 롤러 반송 동작을 행하여, 도 5에 도시하는 바와 같이, 반입구(110)로부터 들어 온 기판(G)을 롤러 반송에 의해 챔버(106)의 안에 인입한다. 이때, 모든 리프트 기구(126)는 모든 리프트 핀(128)의 각 핀 선단이 내부 롤러 반송로(104b)의 반송면보다도 낮게 되는 하강 위치에 대기시켜 둔다.

그리고, 기판(G)이 챔버(106) 내의 대략 중심의 위치에 도착하면, 그곳에서 내부 롤러 반송로(104b)의 롤러 반송 동작이 정지한다. 이와 동시에 또는 직전에 반입측 롤러 반송로(104a)의 롤러 반송 동작도 정지하여도 좋다.

이와 같이 하여, 레지스트 도포 유닛(COT)(44)에 레지스트액이 도포되어 온 기판(G)이, 반입측 롤러 반송로(104a) 및 내부 롤러 반송로(104b) 상의 연속적인 롤러 반송에 의해 감압 건조 유닛(VD)(46)의 챔버(106)에 반입된다. 이 직후에, 게이트 기구(114, 116)가 작동하여, 지금까지 개방되어 있었던 반입구(110) 및 반출구(112)를 각각 폐쇄하고 챔버(106)를 밀폐한다.

한편, 챔버(106)가 밀폐되면 진공 배기 장치(142)가 작동하여, 챔버(106) 내를 소정의 진공도까지 진공 배기한다(도 8의 단계 ST2). 이렇게 해서, 챔버(106) 내에서 기판(G)이 감압 분위기 속에 놓여짐으로써, 기판(G) 상의 레지스트 액막이 상온 하에서 효율적으로 적절하게 건조하게 된다.

또한, 기압 센서(135)에 의해 검출된 전기 신호가 제어 장치(133)에 항상 입력되고, 제어 장치(133)에서는 챔버(106) 내의 기압의 모니터링을 개시하며, 검출된 기압값에 기초하여, 그 때의 기판(G)의 온도를 소정의 기판 온도 범위로서 검출한다(도 8의 단계 ST3). 또한, 상기 기판 온도 범위는, 예컨대 제1 내지 제3의, 3가지 기판 온도 범위 중 어느 하나로 되고, 제1 기판 온도 범위는, 반입되는 기판(G)의 초기 온도를 포함하는, 예컨대 23℃ 이상 25℃ 미만, 제2 기판 온도 범위는 보다 낮은, 예컨대 21℃ 이상 23℃ 미만, 제3 기판 온도 범위는, 예컨대 17℃ 이상 21℃ 미만으로 된다.

또한, 도 6에 도시하는 전류 공급 제어 수단(132)에 의해, 모든 핀 유 닛(129)의 각 리프트 핀(128)에 있어서, 핀 선단부(128b)의 펠티에 소자(131)에 소정의 전류가 공급되고, 핀 선단부(128b)는 핀 A∼C 마다 미리 설정된 소정 온도가 되도록 조정된다(도 8의 단계 ST4). 구체적으로는, 예컨대 핀 A에 해당하는 리프트 핀(128)이 상기 제1 기판 온도 범위[반입되는 기판(G)의 초기 온도를 포함]에 포함되는 23℃로, 핀 B에 해당하는 리프트 핀(128)이 보다 저온인 상기 제2 기판 온도 범위에 포함되는 21℃로, 핀 C에 해당하는 리프트 핀(128)이 더욱 저온인 상기 제3 기판 온도 범위에 포함되는 17℃로 설정된다.

이어서, 제어 장치(133)에 있어서 실행되는 컴퓨터 프로그램의 소정의 알고리즘에 기초하여 리프트 핀(128)의 승강 제어가 행해진다.

즉, 모든 핀 유닛(129)에 있어서, 3개의 리프트 핀(128)(핀 A, 핀 B, 핀 C) 중, 반입되는 기판(G)의 초기 온도에 가까운 23℃로 설정된 핀 A에 해당하는 리프트 핀(128)의 리프트 기구(126)가 구동된다. 그리고, 그 핀 선단이, 내부 롤러 반송로(104b)의 반송면을 넘어선 소정의 높이 위치가 되도록, 핀 본체(128a)가 소정의 스트로크만큼 상승된다.

이에 따라, 기판(G)은, 내부 롤러 반송로(104b)로부터 수평 자세인 상태로, 핀 A에 해당하는 리프트 핀(128)의 핀 선단부(128b)에 옮겨 놓여지고, 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 그대로 내부 롤러 반송로(104b)의 위쪽으로 들어 올려진다(도 8의 단계 ST5).

이때, 기판(G)에 접하는 핀 선단부(128b)는, 극소면적으로 기판(G)에 접할뿐만 아니라, 기판(G)의 온도(약 23℃)와 거의 동일하게 설정되어 있기 때문에, 기 판(G)에는 핀 선단부(128b)의 흔적이 전사되는 경우가 없다.

여기서, 감압 건조 처리가 진행하고, 챔버실 내의 기압이 감압하여 제1 기압(예컨대, 53088.4 Pa)까지 내려가면, 제어 장치(132)는 기판 온도가 상기 제2 기판 온도 범위로 이동했다고 판단한다(도 8의 단계 ST6).

그리고, 모든 핀 유닛(129)에 있어서, 상기 제2 기판 온도 범위에 포함되는 21℃로 온도 조절된 핀 B에 해당하는 리프트 핀(128)을 구동하고, 그 핀 선단을 내부 롤러 반송로(104b)의 반송면을 넘어선 소정의 높이 위치까지 상승시킨다. 또한, 그 소정의 높이 위치까지 핀 B의 핀 선단부(128b)가 도달함과 동시에, 핀 A의 핀 선단부(128b)를 하강시킨다.

이에 따라, 기판(G)을 지지하는 리프트 핀(128)은, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 핀 A로부터 핀 B로 전환된다(도 8의 단계 ST7). 이때, 기판(G)에 접하는 핀 선단부(128b)는, 극소면적으로 핀 A와는 다른 곳에서 기판(G)에 접할뿐만 아니라, 챔버 내의 감압에 따라 온도가 저하한 기판(G)의 온도(약 21℃)와 거의 동일하게 설정되어 있기 때문에, 기판(G)에는 핀 선단부(128b)의 흔적이 전사되는 경우가 없다.

감압 건조 처리가 더 진행되고, 챔버실 안이 제2 기압(예컨대, 293.8 Pa)까지 내려가면, 제어 장치(132)는 기판 온도가 상기 제3 기판 온도 범위로 이동했다고 판단한다(도 8의 단계 ST8).

그리고, 모든 핀 유닛(129)에 있어서, 상기 제3 기판 온도 범위에 포함되는 17℃로 온도 조절된 핀 C에 해당하는 리프트 핀(128)을 구동하고, 그 핀 선단을 내 부 롤러 반송로(104b)의 반송면을 넘어선 소정의 높이 위치까지 상승시킨다. 또한, 그 소정의 높이 위치까지 핀 C의 핀 선단부(128b)가 도달함과 동시에, 핀 B의 핀 선단부(128b)를 하강시킨다.

이에 따라, 기판(G)을 지지하는 리프트 핀(128)은, 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 핀 B로부터 핀 C로 전환된다(도 8의 단계 ST9). 이때, 기판(G)에 접하는 핀 선단부(128b)는, 극소면적으로 핀 B와는 다른 곳에서 기판(G)에 접할뿐만 아니라, 챔버 내의 감압에 따라 온도가 저하한 기판(G)의 온도(약 17℃)와 거의 동일하게 설정되어 있기 때문에, 기판(G)에는 핀 선단부(128b)의 흔적이 전사되는 경우가 없다.

감압 건조 처리가 더 진행되고, 챔버실 안이 제3 기압(예컨대 19.5 Pa)까지 내려가면, 제어 장치(133)는 감압 건조 처리가 종료되었다고 판단하고, 진공 배기 장치(142)에 의한 배기 동작을 정지시킨다(도 8의 단계 ST10). 이를 대신하여, 질소 가스 분출부(144)가 챔버(106) 내에 질소 가스를 유입시킨다. 그리고, 실내의 압력이 대기압까지 오르고 나서, 게이트 기구(114, 116)가 작동하여 반입구(110) 및 반출구(112)를 개방한다.

이를 전후하여, 제어 장치(132)는 모든 핀 유닛(129)에 있어서, 핀 C에 해당하는 리프트 핀(128)의 리프트 기구(126)를 구동하고, 그 핀 선단을 내부 롤러 반송로(104b)의 반송면보다도 아래쪽이 되는 소정의 대기 위치의 높이 위치까지 하강시킨다. 이 리프트 기구(126)의 하강 동작에 의해, 기판(G)은 수평 자세로 리프트 핀(128)의 핀 선단부로부터 내부 롤러 반송로(104b)에 옮겨 놓여진다.

그리고, 그 직후에 내부 롤러 반송로(104b) 및 반출측 롤러 반송로(104c) 상에서 롤러 반송 동작이 개시되고, 감압 처리를 받은지 얼마되지 않은 기판(G)은 반출구(112)로부터 롤러 반송에 의해 반출되어, 그대로 이후 단계의 제2 열적 처리부(32)로 평류 이송된다(도 8의 단계 ST11).

또한, 이 처리 종료 기판(G)의 반출 동작과 동시에, 레지스트 도포 유닛(COT)(44)으로부터의 후속 기판(G)이, 반입측 롤러 반송로(104a) 및 내부 롤러 반송로(104b) 상의 연속적인 롤러 반송에 의해 반입구(110)로부터 챔버(106) 내에 반입되어도 좋다.

이상과 같이 본 발명의 기판 처리 장치에 따른 실시형태에 의하면, 감압 건조 유닛(VD)(46)에 있어서, 기판(G)을 지지하는 리프트 핀(128)이, 기판 온도에 가까운 온도로 조정된 핀이 되도록 전환 제어가 이루어지고, 또한 그 전환에 따라 리프트 핀(128)과 기판(G)의 접촉 개소가 전환된다.

즉, 감압 건조 처리 동안, 챔버 내의 기압이나 온도가 변화되어도, 항상 기판 온도와 대략 동일한 온도로 온도 조절된 리프트 핀(128)에 의해 기판(G)을 지지할 수 있고, 또한 기판(G)의 동일한 곳에 리프트 핀(128)이 장시간 접촉하는 경우가 없다. 이 때문에, 리프트 핀(128)의 기판(G)에 대한 영향을 최대한 작게 할 수 있고, 리프트 핀(128)의 흔적이 기판(G)에 전사되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 챔버(106) 내의 기압을 모니터링하고, 미리 기록한 기압과 기판 온도 범위의 상관 관계(변환 테이블)에 기초하여 리프트 핀(128)을 전환하도록 했지만, 다른 방법으로서, 예컨대 방사 온도계(기판 온도 검 출 수단)를 챔버(106) 내에 설치함으로써 기판(G)의 온도를 직접 측정하고, 그 측정 온도에 기초하여, 변환 테이블(이 경우, 기판 온도를 소정의 기판 온도 범위로 분류하기 위한 것)을 참조하여, 리프트 핀(128)을 전환하도록 하여도 좋다.

혹은, 시간 경과와 기판 온도 범위의 상관 관계를 미리 기록한 변환 테이블에 기초하여 시간 경과에 의해 리프트 핀(128)을 전환하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 펠티에 소자(131)와 전류 공급 제어 수단(132)에 의해 리프트 핀 온도 조절 수단을 구성했지만, 여기에 한정되지 않고, 리프트 핀 온도 조절 수단을 핀 선단(128b) 내에 온수를 흐르게 함으로써 소정 온도로 온도 조절하는 구성으로 하여도 좋다.

[실시예]

이어서, 본 발명에 따른 감압 건조 장치에 대해, 실시예에 기초하여 더 설명한다. 본 실시예에서는, 상기 실시형태에 나타낸 구성의 감압 건조 장치를 이용하여, 실제로 실험을 행함으로써, 그 효과를 검증했다.

우선, 지지핀 전환 제어에 이용하는 기판 온도 범위를 설정하기 위해, 소정의 배기 속도(유량)로 챔버 내를 대기압으로부터 감압 목표치(19.5 Pa)까지 감압하는 처리를 행하고, 챔버 내에서의 감압 추이 곡선을 구했다. 그 결과, 도 11에 그래프로 나타내는 결과가 얻어졌다. 도 11에 있어서, 가로축은 경과 시간(sec), 세로축은 기압값(Pa)이다.

도 11에 도시하는 바와 같이 대기압(100000 Pa)으로부터 목표치(19.5 Pa)까지의 감압 추이는, 대기압으로부터 53088.4 Pa까지의 기간, 53088.4 Pa로부터 293.8 Pa까지의 기간, 293.8 Pa로부터 목표치(19.5 Pa)까지의 기간에서, 각각 감압 기울기가 달랐다.

이 결과에 기초하여, 상기 실시형태와 마찬가지로, 챔버 내의 기압이 대기압으로부터 53088.4 Pa까지의 기간에서의 기판 온도를 제1 기판 온도 범위(23℃ 이상 25℃ 미만)로 하고, 챔버 내의 기압이 53088.4 Pa로부터 293.8 Pa까지의 기간에서의 기판 온도를 제2 기판 온도 범위(21℃ 이상 23℃ 미만)로 하며, 챔버 내의 기압이 293.8 Pa로부터 19.5 Pa까지의 기간에서의 기판 온도를 제3 기판 온도 범위(17℃ 이상 21℃ 미만)로 했다.

또한, 제1 기판 온도 범위에서 기판 지지에 이용하는 리프트 핀의 온도를 23℃로 하고, 제2 기판 온도 범위에서 기판 지지에 이용하는 리프트 핀의 온도를 21℃로 하며, 제3 기판 온도 범위에서 기판 지지에 이용하는 리프트 핀의 온도를 17℃로 했다.

실험에서는, 상기 실시형태와 마찬가지로 레지스트가 도포된 기판을 반입하여 감압 건조 처리를 실시하는 한편, 챔버 내의 기압을 모니터링하면서 기판 온도 범위를 검출하여, 기판을 지지하는 리프트 핀을 전환했다.

그리고, 감압 건조 처리 후에 반출된 기판에 있어서 리프트 핀과의 접촉 개소를 관찰하여, 전사가 발생하고 있는지의 여부를 검증했다. 그 결과, 리프트 핀의 전사는 확인되지 않았다.

이상의 실시예의 결과, 본 발명의 감압 건조 장치에 따르면, 기판을 지지하는 핀의 전사를 방지할 수 있는 것으로 확인되었다.

도 1은 본 발명에 따른 감압 건조 장치를 구비하는 도포 현상 처리 시스템의 평면도.

도 2는 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 기판 처리의 흐름을 도시하는 흐름도.

도 3은 도 1의 도포 현상 처리 시스템이 구비하는 도포 프로세스부의 전체 구성을 도시하는 평면도.

도 4는 도 3의 도포 프로세스부가 구비하는 감압 건조 유닛의 평면도.

도 5는 감압 건조 유닛의 단면도.

도 6은 감압 건조 유닛의 일부 확대 단면도.

도 7은 핀 승강 제어에 이용되는 변환 테이블을 모식적으로 도시한 표.

도 8은 감압 건조 유닛의 동작을 도시하는 흐름도.

도 9는 감압 건조 유닛에 있어서의 리프트 핀 동작 천이도.

도 10은 종래의 감압 건조 유닛의 개략적인 구성을 도시하는 단면도.

도 11은 실시예에서 이용한 챔버 내의 감압 추이 곡선을 도시하는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 도포 현상 처리 시스템

30: 도포 프로세스부

46: 감압 건조 유닛(감압 건조 장치)

104: 롤러 반송로

106: 챔버

126: 리프트 기구(리프트 핀 승강 수단)

128: 리프트 핀

128a: 핀 본체

128b: 핀 선단부

129: 핀 유닛

133: 제어 장치(제어 수단, 기판 온도 범위 검출 수단)

133a: 기억부(기억 수단)

135: 기압 센서(기압 검출 수단)

142: 진공 배기 장치(감압 수단)

G: 기판

Claims (4)

1. 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 감압 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 장치로서,

   상기 피처리 기판을 수용하는 챔버와,

   상기 챔버 내를 감압하는 감압 수단과,

   상기 챔버 내에 배열되어, 상기 피처리 기판을 하측으로부터 지지하는 복수의 리프트 핀과,

   상기 리프트 핀의 복수 개를 하나의 유닛으로 하여, 상기 유닛이 복수 설치된 핀 유닛과,

   상기 각 유닛 내의 리프트 핀을 각각 독립적으로 승강시키는 리프트 핀 승강 수단과,

   하나의 상기 유닛 내의 각각의 리프트 핀을 상이한 특정 온도로 온도 조절하고, 다른 상기 유닛 내의 각각의 리프트 핀을, 상기 하나의 유닛 내의 각각의 리프트 핀의 특정 온도와 동일한 특정 온도로 온도 조절하는 리프트 핀 온도 조절 수단과,

   상기 리프트 핀 승강 수단의 구동 제어를 행하는 제어 수단과,

   상기 감압 건조 처리에 따라 변화되는 기판의 온도를, 미리 설정된 복수의 온도 범위로부터 미리 결정된 온도 범위로 하여 검출하는 기판 온도 범위 검출 수단

   을 포함하고,

   상기 리프트 핀 온도 조절 수단에 의해 온도 조절되는, 상기 각 유닛 내의 각각의 리프트 핀의 특정 온도는, 상기 미리 설정된 복수의 온도 범위 중 어느 하나의 온도 범위에 포함되는 온도로서, 리프트 핀마다 상이한 온도 범위에 포함되는 온도에 설정되고,

   상기 제어 수단은, 상기 기판 온도 범위 검출 수단에 의해 검출된 온도 범위에 포함되는 특정 온도로 온도 조절된 상기 각 유닛에 배치된 리프트 핀에 의해, 상기 피처리 기판을 지지하도록 상기 리프트 핀 승강 수단의 구동 제어를 행하고,

   또한, 상기 감압 건조 처리에 의한 기판의 온도 변화에 따라, 상이한 특정 온도로 온도 조절된 상기 각 유닛에 배치된 리프트 핀에 의해, 상기 피처리 기판을 지지하고, 상기 각 유닛에 배치된 리프트 핀과 상기 기판의 접촉 개소를 순차 전환하는 것을 특징으로 하는 감압 건조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 챔버 내의 기압을 검출하는 기압 검출 수단과, 상기 챔버 내의 기압과 상기 기판의 온도 범위의 상관 관계를 나타내는 변환 테이블을 기록한 기억 수단을 포함하고,

   상기 기판 온도 범위 검출 수단은, 상기 기압 검출 수단이 검출한 챔버 내의 기압에 기초하여 상기 변환 테이블을 참조하고, 미리 결정된 온도 범위를 검출 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 감압 건조 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 챔버 내에 배치된 피처리 기판의 온도를 검출하는 기판 온도 검출 수단과, 상기 기판 온도 검출 수단에 의해 검출된 기판 온도를 미리 결정된 기판 온도 범위로 분류하는 변환 테이블을 기록한 기억 수단을 포함하고,

   상기 기판 온도 범위 검출 수단은, 상기 기판 온도 검출 수단이 검출한 기판 온도에 기초하여 상기 변환 테이블을 참조하고, 미리 결정된 온도 범위를 검출 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 감압 건조 장치.
4. 제1항에 있어서, 감압 건조 처리의 경과 시간과 상기 기판의 온도 범위의 상관 관계를 나타내는 변환 테이블을 기록한 기억 수단을 포함하고,

   상기 기판 온도 범위 검출 수단은, 감압 건조 처리의 경과 시간에 기초하여 상기 변환 테이블을 참조하고, 미리 결정된 온도 범위를 검출 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 감압 건조 장치.

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