KR101485618B1 - 도포 장치 - Google Patents

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KR101485618B1
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에이지 마나베
다까시 나까미쯔
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
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Abstract

본 발명의 과제는 압력 리플에 기인하는 도포 불균일을 효과적으로 방지 또는 억제하면서, 도포 처리 개시 시에 있어서의 노즐 토출 압력의 상승 성능을 개선하여 도포막의 막 두께 균일성을 향상시키는 것이다.
이 레지스트 도포 장치에 있어서, 장척형의 레지스트 노즐(12)은 도포 처리 중에 주레지스트 펌프(22) 및 보조 레지스트 펌프(24)로부터 주레지스트관(26)을 통해 압송되어 오는 레지스트액을 슬릿 상의 토출구로부터 레지스트액을 스테이지(10) 상의 기판(G)을 향해 토출한다. 보조 레지스트 펌프(24)는 주레지스트 펌프(22)와 레지스트 노즐(12) 사이에서 주레지스트관(26)에 분기관(32)을 통해 접속되어 있다.

Description

도포 장치{COATING APPARATUS}
본 발명은 피처리 기판 상에서 노즐을 상대적으로 이동시켜 도포막을 형성하는 스핀리스법의 도포 장치에 관한 것이다.
LCD 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에는, 슬릿 형상의 토출구를 갖는 장척형의 레지스트 노즐을 사용하여 피처리 기판(글래스 기판 등) 상에 레지스트액을 스핀리스법으로 도포하는 도포 장치가 자주 사용되고 있다.
이와 같은 스핀리스 방식의 레지스트 도포 장치는 스테이지 상에 기판을 수평으로 적재하여, 이 스테이지 상의 기판과 장척형 레지스트 노즐의 토출구 사이에 100㎛ 이하의 미소한 갭을 설정하여, 기판 상방에서 레지스트 노즐을 도포 주사 방향(통상은 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향)으로 상대적으로 이동시키면서 기판 상에 레지스트액을 띠 형상으로 토출시켜 도포한다. 장척형 레지스트 노즐을 기판의 일단부로부터 타단부까지 1회 이동시키는 것만으로, 레지스트액을 기판의 밖으로 떨어뜨리지 않고 원하는 막 두께로 레지스트 도포막을 형성할 수 있다.
일반적으로, 스핀리스 방식의 레지스트 도포 장치는 레지스트액을 저류하는 레지스트 용기와 레지스트 노즐 사이에 레지스트 펌프를 개재시켜, 레지스트 용기로부터 기판 1매분의 레지스트액을 레지스트 펌프로 옮겨(흡입해) 두고, 도포 처리 시에 레지스트 펌프로부터 레지스트 노즐로 일정한 압력 내지 유량으로 레지스트액을 송출하도록 하고 있다.
종래부터 이러한 종류의 레지스트 펌프에는, 기밀성 또는 누설 방지 기능이 우수한 벨로즈 펌프가 많이 사용되어 왔다. 벨로즈 펌프는 벨로즈 내측의 실(室)을 그대로 레지스트 펌프실로 하고, 벨로즈의 신축 동작에 의해 레지스트액의 흡입ㆍ토출을 행한다.
또한, 예를 들어 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 튜브프램(tubephragm) 펌프를 벨로즈로 구동하는 방식의 펌프도 레지스트 펌프에 자주 사용되고 있다. 이 벨로즈 구동형의 튜브프램 펌프는 레지스트 펌프실을 탄성막으로 이루어지는 용적 가변의 튜브프램으로 구성하고, 이 튜브프램을 용적이 일정한 하우징 내에 수용하여, 이 하우징 내에서 튜브프램의 외측에 형성되는 작동유실에 기밀하게 봉입되는 작동유를 벨로즈에 의해 밖으로부터 출입하도록 하고 있다.
그러나, 스핀리스 방식의 레지스트 도포 장치에 있어서는, 레지스트 도포막의 균일성, 특히 막 두께의 균일성이 절실히 요구되고 있다. 이 점, 상기와 같은 벨로즈 펌프 혹은 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프는 벨로즈의 신축 운동에 상당한 시간 지연을 수반하므로, 흡입ㆍ토출 동작의 상승 성능이 좋지 않다. 이로 인해, 도포 처리의 개시 시에 레지스트 노즐로부터 피처리 기판 상으로 공급되는 레지스트액의 토출 압력 내지 토출 유량의 상승이 지연되어, 기판 상의 도포 개시 위치 부근의 제품 영역에서 레지스트 도포막의 막 두께가 설정치에 도달하지 않아, 막 두께 균일성이 좋지 않다고 하는 문제점을 안고 있다.
본 출원인은 이 문제를 해결하기 위해, 특허 문헌 2에 있어서, 시린지 구동형의 튜브프램 펌프를 레지스트 펌프에 사용하는 레지스트 도포 장치를 개시하고 있다.
이 레지스트 도포 장치에 있어서는, 튜브프램 펌프의 작동유실에 시린지가 접속된다. 이 시린지는 튜브프램 펌프의 작동유실과 연통하는 실린더 내에 시일 부재를 통해 플런저를 축방향으로 마찰 이동 가능하게 설치한다. 튜브프램 펌프로부터 레지스트 노즐을 향해 레지스트액을 송출할 때에는, 실린더 내에서 플런저를 진행 이동시켜 작동유실로 작동유를 압입하고, 레지스트 용기로부터 튜브프램 펌프로 레지스트액을 흡입할 때에는 실린더 내에서 플런저를 복귀 이동시켜 작동유실로부터 작동유를 뽑아내도록 하고 있다. 플런저를 왕복 이동시키는 시린지 구동부는 동력원인 모터와, 이 모터의 회전 구동력을 직진 운동으로 변환하는 전동 기구(예를 들어, 볼 나사 기구)를 갖고 있다.
이러한 구성의 시린지 구동형 튜브프램 펌프에 따르면, 시린지로부터 튜브프램 펌프로 송입되는 작동유 압력의 응답 속도를 향상시키고, 이에 의해 튜브프램 펌프의 레지스트 송출 압력의 상승 속도, 나아가서는 레지스트 노즐의 레지스트 토출 압력의 상승 속도를 개선하여, 기판 상의 도포 개시 위치 부근의 제품 영역에 설정과 같은 막 두께로 레지스트액을 도포할 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평10-305256 [특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2007-35713
그러나, 상기와 같은 시린지 구동형의 튜브프램 펌프를 사용하는 레지스트 도포 장치에 있어서는, 기판 상에 형성되는 레지스트 도포막의 표면에 줄무늬 형상의 도포 불균일이 발생하기 쉽다.
본 발명자가 원인을 해석한바, 시린지 구동형의 펌프는 응답 속도가 높은 반면 압력 리플이 커서 줄무늬 형상의 도포 불균일(리플 도포 불균일)을 일으키기 쉽고, 반대로 벨로즈 구동형의 펌프는 응답 속도가 낮은 대신에 압력 리플은 작아서 리플 도포 불균일을 일으키기 어려운 것을 알 수 있었다. 또한, 시린지 구동부의 전동 기구에서 발생하는 기계 진동이 압력 리플 내지 리플 도포 불균일의 주된 근원인 것을 알 수 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 압력 리플에 기인하는 도포 불균일을 효과적으로 방지 또는 억제하면서, 도포 처리 개시 시에 있어서의 노즐 토출 압력의 상승 성능을 개선하여 도포막의 막 두께 균일성을 향상시키는 도포 장치를 제공한다.
본 발명의 도포 장치는 도포 처리 중에 피처리 기판 상에 소정의 처리액을 토출하는 노즐과, 도포 처리 중에 상기 기판과 상기 노즐 사이에 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 행하게 하는 주사 기구와, 처리액을 저류하는 처리액 용기와, 제1 유로를 통해 상기 노즐에 접속되는 동시에 제2 유로를 통해 상기 처리액 용기에 접속되는 제1 펌프실을 갖고, 도포 처리에 앞서 상기 처리액 용기로부터의 처리액을 상기 제1 펌프실로 흡입하고, 도포 처리 중에 상기 제1 펌프실로부터 처리액을 상기 노즐을 향해 송출하는 주펌프와, 상기 주펌프에서 발생하는 압력 리플을 흡수하여 제거 또는 억제하기 위해, 상기 주펌프 또는 상기 제1 유로에 설치되는 압력 리플 제거부와, 상기 제1 유로, 상기 제2 유로, 상기 제1 펌프실 혹은 상기 노즐에 접속되는 제2 펌프실을 갖고, 도포 처리에 앞서 상기 제2 펌프실에 상기 처리액 용기로부터의 처리액을 흡입하여, 도포 처리 개시 직후의 일정한 기간 중에 상기 제2 펌프실로부터 처리액을 상기 노즐을 향해 송출하는 보조 펌프를 갖는다.
상기한 장치 구성에 있어서는, 도포 처리를 개시했을 때에, 압력 리플 제거부의 작용에 의해, 주펌프의 처리액 송출 압력에 포함되는 압력 리플이 효과적으로 감쇠하는 한편, 주펌프의 응답성이 낮아져, 처리액 송출 압력의 상승이 지연된다. 그러나, 주펌프와 동시에 보조 펌프도 처리액의 송출을 개시함으로써, 보조 펌프의 상승 특성에 의해 보조 펌프의 상승 특성을 보상 또는 보완하여, 노즐 토출 압력의 상승 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 적합한 일 형태에 있어서는, 제1 펌프실이 가요성의 탄력적인 벽을 갖고, 주펌프가, 제1 모터를 동력원으로 하여, 처리액을 흡입할 때에는 제1 펌프실에 팽창 또는 신장 운동을 행하게 하고, 처리액을 송출할 때에는 제1 펌프실에 수축 운동을 행하게 한다. 이 경우, 제1 펌프실의 가요성의 탄력적인 벽이, 압력 리플 제거부의 적어도 일부를 구성한다.
다른 적합한 일 형태에 있어서는, 제1 펌프실이 튜브프램에 의해 구성된다. 이 경우의 주펌프는 제1 펌프실을 수용하는 용적이 일정한 하우징과, 하우징 내에서 튜브프램의 외측에 형성되어, 작동 유체를 출입 가능하게 수용하는 작동 유체실과, 작동 유체실과 연통하여, 제1 모터를 동력원으로 하여, 제1 펌프실로부터 처리액을 송출하기 위해 작동 유체실로 작동 유체를 압입하고, 제1 펌프실에 처리액을 흡입하기 위해 작동 유체실로부터 작동 유체를 뽑아내는 시린지부를 갖는다.
이 시린지부(시린지 펌프)는 작동 유체실과 연통하여 작동 유체를 봉입하는 제1 실린더와, 제1 실린더 내에 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 플런저와, 제1 모터의 회전 구동력을 제1 플런저의 직진 운동으로 변환하는 제1 전동 기구를 갖는다. 제1 실린더 내에는 제1 플런저의 직진 운동에 따라서 수축 또는 신장하는 가요성의 탄력적인 벨로즈가 설치되고, 이 벨로즈는 압력 리플 제거부의 일부를 구성한다.
또한, 다른 적합한 일 형태로서, 주펌프의 펌프실(제1 펌프실)이 벨로즈에 의해 구성되어도 좋다. 이 경우, 주펌프가, 벨로즈의 일단부 또는 중간 탭에 결합되어, 벨로즈의 축방향과 평행하게 이동 가능한 직진 이동체와, 제1 모터의 회전 구동력을 직진 이동체의 직진 운동으로 변환하는 제1 전동 기구를 갖는다.
다른 적합한 일 형태에 있어서는, 보조 펌프의 펌프실(제2 펌프실)이, 제1 유로에 접속된 비탄성 부재로 이루어지는 제2 실린더를 갖는다. 그리고, 보조 펌프가, 제2 실린더에 시일 부재를 통해 축방향으로 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어지는 제2 플런저를 갖고, 제2 실린더로부터 처리액을 송출할 때에는 제2 플런저를 진행 이동시키고, 제2 실린더에 처리액을 흡입할 때에는 제2 플런저를 복귀 이동시킨다. 이 제2 플런저를 임의의 고속도로 왕복 이동시키기 위해, 제2 모터와, 제2 모터의 회전 구동력을 제2 플런저의 직진 운동으로 변환하는 제2 전동 기구를 구비해도 좋다. 이 제2 펌프실은, 적합하게는 압력 리플 제거부보다도 하류측에서 제1 유로에 접속되어도 좋다.
본 발명의 적합한 일 형태에 있어서, 제2 펌프실의 용적은 제1 펌프실의 용적의 1/100 이하이다. 또한, 보조 펌프는 도포 처리의 개시 시로부터 주펌프의 송출 압력이 소정의 기준치에 도달할 때까지의 상승 기간 동안만큼 처리액을 송출하고, 상승 기간 종료 후에는 처리액의 송출을 정지한다.
본 발명의 도포 장치에 따르면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 압력 리플에 기인하는 도포 불균일을 효과적으로 방지 또는 억제하면서, 도포 처리 개시 시에 있어서의 노즐 토출 압력의 상승 성능을 개선하고, 또한 도포막의 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 레지스트 도포 장치의 주요부의 구성을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1의 레지스트 도포 장치에 있어서의 1사이클 내의 각 부의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 3a는 실시 형태에 있어서의 주레지스트 펌프의 흡입 동작의 종료 직전의 상태를 도시하는 대략적인 종단면도.
도 3b는 상기 주레지스트 펌프의 송출 동작의 종료 직전의 상태를 도시하는 대략적인 종단면도.
도 4a는 실시 형태에 있어서의 보조 레지스트 펌프의 흡입 동작의 종료 직전의 상태를 도시하는 대략적인 종단면도.
도 4b는 상기 보조 레지스트 펌프의 송출 동작의 종료 직전의 상태를 도시하는 대략적인 종단면도.
도 5는 상기 주레지스트 펌프의 송출 압력의 상승 특성을 나타내는 도면.
도 6은 상기 보조 레지스트 펌프의 송출 압력의 상승 특성을 나타내는 도면.
도 7은 주레지스트 펌프 단독으로 도포 주사를 행한 경우의 도포 처리 개시 위치 부근의 레지스트 도포막을 도시하는 대략적인 단면도.
도 8은 주레지스트 펌프와 보조 레지스트 펌프를 병용한 경우의 도포 처리 개시 위치 부근의 레지스트 도포막을 도시하는 대략적인 단면도.
도 9는 일 변형예에 있어서의 레지스트 도포 장치의 주요부의 구성을 도시하는 사시도.
도 10은 도 9의 레지스트 도포 장치에 있어서의 1사이클 내의 각 부의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 11은 보조 레지스트 펌프 설치 개소에 관한 일 변형예를 도시하는 도면.
도 12는 보조 레지스트 펌프 설치 개소에 관한 다른 변형예를 도시하는 도면.
이하, 첨부도를 참조하여 본 발명의 적합한 실시 형태를 설명한다.
도 1에, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 레지스트 도포 장치의 주요부의 구성을 도시한다. 이 레지스트 도포 장치는 피처리 기판으로서, 예를 들어 FPD용 글래스 기판(G)을 수평으로 적재하여 보유 지지하는 스테이지(10)와, 이 스테이지(10) 상에 적재되는 기판(G)의 상면(피처리면)에 장척형의 레지스트 노즐(12)을 사용하여 스핀리스법으로 레지스트액을 도포하기 위한 도포 처리부(14)와, 장치 내의 각 부의 동작을 제어하는 제어부(16)를 구비하고 있다.
도포 처리부(14)는 레지스트 노즐(12)을 포함하는 레지스트액 공급 기구(18)와, 도포 처리 중에 레지스트 노즐(12)과 스테이지(10) 또는 기판(G) 사이에서 소정의 방향(도의 X방향)으로 도포 주사용의 상대적인 수평 이동을 행하게 하는 주사 기구(20)를 갖는다.
레지스트액 공급 기구(18)에 있어서, 레지스트 노즐(12)은 스테이지(10) 상의 기판(G)을 주사 방향(X방향)과 직교하는 수평 방향(Y방향)에서 일단부로부터 타단부까지 커버할 수 있는 가로로 긴 또는 장척형의 슬릿 노즐이고, 도포 처리 중에 주레지스트 펌프(22) 및 보조 레지스트 펌프(24)로부터 주레지스트관(26)을 통해 압송되어 오는 레지스트액을 노즐 내의 버퍼실에 일단 저류하여 노즐 길이 방향으로 압력을 균등하게 한 후, 슬릿 상의 토출구로부터 레지스트액을 기판(G) 상으로 토출하도록 되어 있다.
주레지스트관(26)은 제1 유로를 구성하고 있고, 그 일단부(시단부)가 주레지스트 펌프(22)의 송출구(22a)에 접속되고, 타단부(종단부)가 레지스트 노즐(12)의 레지스트 도입구(12a)에 접속되어 있다.
주레지스트관(26)의 도중에 개폐 밸브(28) 및 압력 센서(30)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(28)는, 예를 들어 에어 오퍼레이트 밸브로 이루어지고, 제어부(16)의 제어 하에서 도포 처리 중에 개방 상태(OPEN)로 되고, 도포 처리를 행하지 않는 동안은 폐쇄 상태(CLOSE)로 유지된다. 압력 센서(30)는 주레지스트관(26) 내의 압력을 계측하여, 그 출력 신호(계측치)를 제어부(16)에 부여한다.
보조 레지스트 펌프(24)는 송출구와 흡입구를 겸용하는 단일의 펌프구(24p)를 갖고, 제어부(16)의 제어 하에서 레지스트액(R)의 흡입과 송출을 행하도록 되어 있다. 이 보조 레지스트 펌프(24)의 펌프구(24p)는 분기관(32)을 통해 주레지스트관(26)에 접속되어 있다. 보조 레지스트 펌프(24)의 구체적인 구성예 및 작용은 후에 상세하게 설명한다.
주레지스트 펌프(22)는 송출구(22a)와 흡입구(22b)를 따로따로 갖고, 제어부(16)의 제어 하에서 레지스트액(R)의 흡입과 송출을 행하도록 되어 있다. 주레지스트 펌프(22)의 구체적인 구성예 및 작용은 후에 상세하게 설명한다.
주레지스트 펌프(22)의 흡입구(22b)는 레지스트액(R)을 저류하고 있는 레지스트 용기(34)에 흡입관(36)을 통해 통하고 있다. 흡입관(36)은 제2 유로를 구성하고 있고, 그 도중에는, 예를 들어 에어 오퍼레이트 밸브로 이루어지는 개폐 밸브(38)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(38)는 제어부(16)의 제어 하에서 개폐 동작하여, 도포 처리에 앞서 주레지스트 펌프(22) 및 보조 레지스트 펌프(24)에 레지스트액(R)을 보급할 때에만 개방 상태(OPEN)로 되고, 그 이외의 기간 동안, 특히 도포 처리 중에는 폐쇄 상태(CLOSE)로 유지되도록 되어 있다.
제어부(16)는 마이크로 컴퓨터를 갖고 있고, 상기와 같이 장치 내의 각 부의 개개의 상태 또는 동작을 제어하는 동시에, 도포 처리를 위한 장치 전체의 시퀸스를 통괄 제어한다.
여기서, 도 2의 타이밍도에 대해, 이 레지스트 도포 장치에 있어서의 매엽식 도포 처리 1사이클 내의 각 부의 동작을 설명한다. 도면 중, 기간(TS)이 1사이클의 시간이다.
우선, 도포 처리에 앞서, 시점(t0)에서 흡입관(36)의 개폐 밸브(38)를 그때까지의 폐쇄 상태(CLOSE)로부터 개방 상태(OPEN)로 절환한다. 한편, 주레지스트관(26)의 개폐 밸브(28)는 폐쇄 상태(CLOSE)로 유지해 둔다.
계속해서, 일정한 시간(t1 내지 t2)을 들여, 주레지스트 펌프(22)에 레지스트 흡입 동작을 행하게 한다. 이 흡입 동작에 의해, 레지스트 용기(34)로부터 미리 설정된 일정량의 레지스트액(R)이 흡입관(36)을 통해 주레지스트 펌프(22) 내로 흡입된다.
주레지스트 펌프(22)의 흡입 동작이 종료된 후에, 일정한 시간(t3 내지 t4)을 들여, 이번에는 보조 레지스트 펌프(24)에 레지스트 흡입 동작을 행하게 한다. 이 흡입 동작에 의해, 레지스트 용기(34)로부터의 미리 설정된 일정량의 레지스트액(R)이 흡입관(36), 주레지스트 펌프(22), 주레지스트관(26) 및 분기관(32)을 통해 보조 레지스트 펌프(24) 내로 흡입된다. 양 펌프(22, 24)의 레지스트 흡입 동작이 완료된 직후의 시점(t5)에서, 흡입관(36)의 개폐 밸브(38)를 폐쇄 상태(CLOSE)로 복귀시켜 둔다.
그 후, 도포 처리를 실행하기 위해, 그 직전(t6)에 주레지스트관(26)의 개폐 밸브(28)를 그때까지의 폐쇄 상태(CLOSE)로부터 개방 상태(OPEN)로 절환하고, 계속해서 주레지스트 펌프(22) 및 보조 레지스트 펌프(24)에 각각의 레지스트 송출 동작을 개시시키는 동시에, 주사 기구(20)에 도포 주사를 위한 상대 이동[예를 들어, 레지스트 노즐(12)측의 수평 이동]을 개시시킨다. 여기서, 주레지스트 펌프(22)의 토출 개시 시점(t7), 보조 레지스트 펌프(22)의 토출 개시 시점(t8) 및 주사 기구(20)의 주사 개시 시점(t9)은, 통상은 동일해도 좋지만, 조금 다르게 되어 있어도 좋고, 그들의 타이밍 관계(전후 관계)는 임의로 조정되어도 좋다.
도포 처리가 개시되면, 도 8에 도시한 바와 같이, 기판(G) 상에서 레지스트 노즐(12)이 그 토출구로부터 레지스트액(R)을 띠 형상으로 토출시키면서 수평한 일방향(X방향)으로 일정한 속도로 이동함으로써, 기판(G) 상의 일단부로부터 타단부를 향해 마치 융단을 까는 것과 같이 원하는 막 두께(K)로 레지스트 도포막(RM)이 형성되어 간다. 여기서, 레지스트 노즐(12)로부터 토출되는 레지스트액(R)의 유량은, 주레지스트 펌프(22)로부터 보내져 오는 레지스트액(R)의 유량과 보조 레지스트 펌프(24)로부터 보내져 오는 레지스트액(R)의 유량을 합한 것이다.
본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 주레지스트 펌프(22)에는 도포 처리의 전체 기간(TA)(t7 내지 t11 : 예를 들어, 30 내지 60초)을 통해 처음부터 끝까지 레지스트 송출 동작을 행하게 하는 한편, 보조 레지스트 펌프(24)에는 도포 처리 개시 직후의 극히 짧은 일정 기간(TB)(t8 내지 t10 : 통상 1초 이하)만큼 레지스트 송출 동작을 행하게 한다. 이와 같이 양 펌프(22, 24)의 레지스트 송출 시간에 큰 차이를 갖게 하는 것의 기술적 의의 및 작용 효과에 대해서는 후에 상세하게 설명한다.
레지스트 노즐(12)에 의한 상기와 같은 도포 주사가 기판(G)의 타단부 근처에 도달하면, 소정의 시점(t11)에서 주레지스트 펌프(22)의 레지스트 송출 동작을 정지시키고, 그것과 대략 동시(t12)에 노즐 주사도 정지시킨다. 그 직후(t13)에 주레지스트관(26)의 개폐 밸브(28)를 폐쇄 상태(CLOSE)로 복귀시켜, 기판 1매분의 도포 처리를 완료한다.
제어부(16)는 압력 센서(30)로부터 보내져 오는 압력 계측치에 기초하여, 주레지스트관(26) 내의 압력을 도포 처리 양부 판정용 파라미터로서 수시 또는 항시 모니터하는 것이 가능해, 필요에 따라서 펌프 송출 압력의 피드백 제어(단, 저속 제어)도 행할 수 있도록 되어 있다.
상기와 같이, 본 실시 형태의 레지스트 도포 장치는 레지스트액 공급 기구(18)에 주레지스트 펌프(22)와 보조 레지스트 펌프(24)를 구비한다. 주레지스트 펌프(22)는 레지스트 노즐(12)을 향해 레지스트액(R)을 도포 처리의 전체 기간(TA)을 통해 처음부터 끝까지 지속적으로 송출한다. 한편, 보조 레지스트 펌프(24)는 레지스트 노즐(12)을 향해 레지스트액(R)을 도포 처리 개시 직후의 극히 짧은 일정 기간(TB)만큼 송출한다.
여기서, 주레지스트 펌프(22)에 요구되는 가장 중요한 성능(제1 특질)은, 그 송출 압력에 리플이 거의 포함되어 있지 않거나, 포함되어 있어도 무시할 수 있을 만큼 작은 것이다. 한편, 보조 레지스트 펌프(24)에 요구되는 가장 중요한 성능(제2 특질)은 그 송출 압력의 응답 속도(상승 속도)가 최대한 높은 것이다. 양 펌프(22, 24)가 그와 같은 제1 및 제2 특질을 각각 충분히 서로 발휘함으로써, 도포 주사의 개시 직후로부터 기판(G) 상의 제품 영역에서는 확실하게 설정과 같은 막 두께(K)로 레지스트 도포막(RM)을 형성할 수 있는 동시에, 제품 영역의 대략 전체 영역에서 리플 도포 불균일을 방지할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 본 실시 형태에 있어서의 주레지스트 펌프(22)의 적합한 구성예를 도시한다. 이 주레지스트 펌프(22)는 튜브프램 펌프(40)를 벨로즈 펌프(42)에 의해 구동하는, 소위 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프로서 구성되어 있다.
튜브프램 펌프(40)는 레지스트액(R)의 흡입ㆍ토출을 행하는 펌프실을 용적 가변의 원통 형상 튜브프램(44)으로 구성하고, 이 튜브프램(44)을 용적이 일정한 원통 형상 하우징(46) 중에 동축으로 수용하여, 하우징(46) 내에서 튜브프램(44)의 외측에 형성되는 작동유실(48)에 외부로부터 작동유(S)를 출입시킴으로써, 튜브프램(44)을 팽창ㆍ수축시켜, 레지스트액 흡입ㆍ송출 동작을 행하도록 구성되어 있다.
튜브프램(44)은 가요성의 탄성체, 예를 들어 PFA(4불화-퍼플루오로알킬비닐에테르 수지)로 이루어지고, 하우징(46)은 내구성이나 내약품성이 우수한 강체, 예를 들어 스테인리스 또는 PTFE(4불화에틸렌 수지)로 이루어진다. 튜브프램(44)의 일단부의 개구(44a)[송출구(22a)]는 주레지스트관(26)의 시단부에 접속되고, 타단부의 개구(44b)[흡입구(22b)]는 흡입관(36)의 종단부에 접속되어 있다. 작동유실(48)에는 그 외주면의 1개소에 작동유 출입용 벤트(50)가 형성되어 있다.
벨로즈 펌프(42)는 원통 형상의 실린더(52)와, 이 실린더(52) 내에 축방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되고, 또한 벨로즈 구동부(54)에 결합되어 있는 막대 형상 또는 원기둥 형상의 플런저(56)와, 실린더(52) 내에서 플런저(56)의 주위를 기밀하게 포위하여, 플런저(56)의 직진 운동에 따라서 수축 또는 신장하는 벨로즈(58)를 갖고 있다. 플런저(56)의 선단에는 원반 형상의 피스톤 헤드(60)가 일체로 결합되어, 이 피스톤 헤드(60)의 이면에 벨로즈(58)의 가동 단부가 고착되어 있다. 벨로즈(58)는 가요성의 탄성체, 예를 들어 PFA로 이루어진다. 이와 같이, 실린더(52) 내에는 피스톤 헤드(60) 및 벨로즈(58)의 외측 또는 주위에 용적 가변의 작동유실(55)이 형성되어 있다.
벨로즈 구동부(54)는 제어부(16)(도 1)의 제어 하에서 회전 동작하여 회전 토크를 발생시키는 모터, 예를 들어 서보 모터 또는 스텝 모터(60)와, 이 모터(60)의 회전 구동력을 플런저(56)의 직진 운동 및 벨로즈(58)의 신축 운동으로 변환하는 전동 장치(62)를 갖는다. 이 전동 장치(62)는, 예를 들어 볼 나사 기구나 직진 가이드부 등으로 구성된다.
벨로즈 펌프(42)의 작동유실(55)과 튜브프램 펌프(40)의 작동유실(48)은 배관(64)을 통해 서로 연통되어 있고, 협동하여 일정량의 작동유(S)를 간극 없이 충전 또는 봉입하고 있는 작동유 봉입부를 구성하고 있다.
보다 상세하게는, 실린더(58)의 일단부(상부)에 작동유 출입용 벤트(66)가 형성되어 있고, 이 벤트(66)와 작동유실(48)의 벤트(50)가 배관(64)으로 접속되어 있다. 벨로즈 구동부(54)를 작용시켜, 벨로즈 펌프(42)의 플런저(56) 및 벨로즈(58)를 진행 이동 또는 신장시키면, 그 진행 이동 스트로크에 대응하는 양의 작동유(S)가 벨로즈 펌프(42)의 작동유실(55)로부터 배관(64)을 통해 튜브프램 펌프(40)의 작동유실(48)로 옮겨진다(압입된다). 반대로, 벨로즈 펌프(42)의 플런저(56) 및 벨로즈(58)를 복귀 이동 또는 단축시키면, 그 복귀 이동 스트로크에 대응하는 양의 작동유(S)가 튜브프램 펌프(40)의 작동유실(48)로부터 배관(64)을 통해 벨로즈 펌프(42)의 작동유실(55)로 옮겨지도록(뽑아내어지도록) 되어 있다.
도 3a는 주레지스트 펌프(22)에 있어서, 레지스트 용기(34)(도 1)로부터 레지스트액(R)을 흡입하는 동작(레지스트 흡입 동작)의 종료 직전의 상태를 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 플런저(56) 및 벨로즈(58)의 후퇴(단축) 운동에 수반하여 실린더(52) 내의 작동유실(55)이 체적 팽창되어, 튜브프램 펌프(40)의 작동유실(48)로부터 작동유(S)를 흡입한다. 튜브프램 펌프(40)측은 작동유실(48)로부터 작동유(S)가 뽑아내어짐으로써, 작동유실(48)로부터 튜브프램(44)에 가해지는 압력이 저하되어, 튜브프램(44)이 팽창되는 방향으로 변형되고, 그 흡입구[44b(22b)]로부터 튜브 내로 레지스트액(R)을 도입한다.
도 3b는 주레지스트 펌프(22)에 있어서, 레지스트 노즐(12)을 향해 레지스트액(R)을 송출하는 동작(레지스트 송출 동작)의 종료 직전의 상태를 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 플런저(56) 및 벨로즈(58)의 전진(신장) 운동에 수반하여 실린더(52) 내의 작동유실(55)이 체적 수축되어, 튜브프램 펌프(40)의 작동유실(48)로 작동유(S)를 압입한다. 튜브프램 펌프(40)측은 작동유실(48)에 작동유(S)가 압입됨으로써, 작동유실(48)로부터 튜브프램(44)으로 가해지는 압력이 상승하여, 튜브프램(44)이 수축하는 방향으로 변형되고, 그 송출구[44a(22a)]로부터 주레지스트관(26)으로 레지스트액(R)을 토출한다.
1회(기판 1매분)의 도포 처리에서 주레지스트 펌프(22)로부터 레지스트 노즐(12)로 송출되는 레지스트액(R)의 총량은 기판(G)의 사이즈 및 레지스트 막 두께에도 의존하지만, 예를 들어 제10 세대(2850 × 3050㎜)의 FPD용 글래스 기판에서는 통상 200cc 이상이고, 300cc를 초과하는 경우도 있다. 이 경우, 튜브프램 펌프(40)에 있어서의 펌프실의 최대 용적은 500cc 정도로 선택되어도 좋다.
도 5에 주레지스트 펌프(22)를 상기와 같은 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프로서 구성한 경우의 송출 압력의 상승 특성을 나타낸다. 도면 중, 횡축(시간축) 상의 tS는 토출 개시 시점이고, tE는 도포 주사의 개시 직후에 레지스트 노즐(12)의 토출구가 기판(G) 상의 주변 제외 영역과 제품 영역 사이의 경계(E)를 통과하는 시점이다. 종축(압력축) 상의 PS는 기판(G) 상에서 원하는 레지스트 막 두께(K)를 얻기 위해 설정되는 기준 압력이다.
이 펌프 압력 특성에는 주목해야 할 2개의 특징이 있다. 하나는 상승 속도가 낮은 것이고, 또 하나는 리플이 무시할 수 있을 만큼 작은 것이다.
상기와 같은 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프에 있어서는, 벨로즈 펌프(42)의 벨로즈(58)가, 가요성의 탄성체로 이루어지고, 실린더(52) 내에서 진행 이동(신장)할 때에 작동유(S)로부터 받는 반작용에 의해 탄성 변형되고, 이것이 펌프 송출 압력의 상승 속도 또는 가속도를 약화시키는 방향으로 작용한다. 동시에, 벨로즈(58)에는 펌프 구동부(54)로부터 플런저(56) 및 피스톤 헤드(60)를 통해 전해져 오는 기계 진동을 흡수하여, 압력 리플의 발생을 방지 내지 억제하는 작용도 있다.
또한, 튜브프램 펌프(40)에 있어서도, 가요성의 탄성체로 이루어지는 튜브프램(44)이, 벨로즈(58) 정도는 아니지만, 펌프 송출 압력의 상승 속도 또는 가속도를 약화시키는 방향으로 작용하여, 벨로즈 펌프(42)로부터 작동유(S)를 통해 부여되는 압력에 리플이 포함되어 있으면 압력 리플을 어느 정도 억제하는 작용이 있다.
이와 같이, 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프는 벨로즈 펌프(42)의 벨로즈(58)와 튜브프램 펌프(40)의 튜브프램(44)이 동일한 작용을 동시에 발휘함으로써, 주레지스트 펌프(22)에 요구되는 가장 중요한 성능, 즉 상기 제1 특질(펌프 송출 압력에 리플이 거의 포함되어 있지 않거나, 포함되어 있어도 무시할 수 있을 만큼 작은 것)을 충분히 일치시킬 수 있다.
한편, 압력 리플이 매우 작은 것의 반대로서, 펌프 송출 압력의 응답 성능은 낮고, 도 5에 도시한 바와 같이, 도포 주사의 개시 직후에 레지스트 노즐(12)의 토출구가 기판(G) 상에서 주변 제외 영역으로부터 제품 영역 내로 들어가는 시점(tE)까지, 펌프 송출 압력을 설정치 또는 기준치(PS)에 도달시키는 것이 매우 곤란하다. 이로 인해, 도 7에 도시한 바와 같이, 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프 단독의 경우[보조 레지스트 노즐(24)을 사용하지 않는 경우]에는 기판(G) 상의 도포 주사 개시 위치 부근의 제품 영역에서 레지스트 도포막(RM)의 막 두께가 설정치(K)에 도달하지 않아, 막 두께 균일성은 좋지 않다.
또한, FPD에서는 기판의 대형화와는 관계없이, 주변 제외 영역의 사이즈가 점점 축소화되고 있어, 예를 들어 종래에는 20㎜였던 것이, 최근에는 15㎜까지 좁게 되어 있다. 따라서, 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프만으로, 그와 같은 좁은 주변 제외 영역의 전치 주사 구간 내에서 노즐 토출 압력을 원하는 설정치까지 구동하는 것은 점점 곤란해지고 있다.
본 실시 형태에 따르면, 주레지스트 펌프(22)를 구성하고 있는 상기와 같은 벨로즈 구동형 튜브프램 펌프의 약점(토출 개시 시의 응답성이 낮은 것)이, 후술하는 바와 같이 보조 레지스트 펌프(24)에 의해 보충되도록 되어 있다.
도 4a 및 도 4b에 본 실시 형태에 있어서의 보조 레지스트 펌프(24)의 적합한 구성예를 도시한다. 이 보조 레지스트 펌프(24)는 비탄성 부재(예를 들어, 스테인리스)로 이루어지는 강체의 실린더(70)를 펌프실로 하고, 이 실린더(70) 내에 시일 부재(72)를 통해 축방향으로 마찰 이동 가능하게 설치한 플런저(74)를 왕복이동시키는 시린지 펌프로서 구성되어 있다.
이 시린지 펌프에 있어서, 플런저(74)를 왕복 이동시키기 위한 시린지 구동부(76)는 제어부(16)(도 1)의 제어 하에서 회전 동작하여 회전 토크를 발생시키는 모터, 예를 들어 서보 모터 또는 스텝 모터(78)와, 이 모터(78)의 회전 구동력을 플런저(74)의 직진 운동으로 변환하는 전동 장치(80)를 갖는다. 이 전동 장치(80)는, 예를 들어 볼 나사 기구나 직진 가이드부, 감속기 등으로 구성된다.
실린더(70)의 일단부에 형성되어 있는 레지스트액 출입용 벤트(82)는 상기 단일 포트의 흡입/송출구(24p)로, 분기관(32)을 통해 주레지스트관(26)에 접속되어 있다.
상기와 같이, 주레지스트관(26)의 개폐 밸브(28)를 폐쇄하고, 흡입관(36)의 개폐 밸브(38)를 개방한 상태 하에서, 시린지 구동부(76)를 움직여 플런저(74)를 복귀 이동 또는 후퇴 이동시키면, 레지스트 용기(34)(도 1)로부터 그 복귀 이동 스트로크에 대응하는 양의 레지스트액(R)이 주레지스트관(26) 및 분기관(32)을 통해 실린더(70)의 펌프실로 흡입된다.
또한, 흡입관(36)의 개폐 밸브(38)를 폐쇄하여 주레지스트관(26)의 개폐 밸브(28)를 개방한 상태 하에서, 시린지 구동부(76)를 움직여 플런저(74)를 진행 이동 또는 전진 이동시키면, 그 진행 이동 스트로크에 대응하는 양의 레지스트액(R)이 분기관(32) 및 주레지스트관(26)을 통해 레지스트 노즐(12)측으로 송출되도록 되어 있다.
도 4a는 보조 레지스트 펌프(24)에 있어서, 레지스트 용기(34)(도 1)로부터 레지스트액(R)을 흡입하는 동작(레지스트 흡입 동작)의 종료 직전의 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 4b는 보조 레지스트 펌프(24)에 있어서, 레지스트 노즐(12)을 향해 레지스트액(R)을 송출하는 동작(레지스트 송출 동작)의 종료 직전의 상태를 도시하고 있다.
1회(기판 1매분)의 도포 처리로 보조 레지스트 펌프(24)로부터 송출되는 레지스트액(R)의 총량은 기판(G)의 사이즈, 레지스트 막 두께(설정치)뿐만 아니라, 주레지스트 펌프(22)에 있어서의 송출 압력의 상승 특성(도 5)에도 좌우된다. 당연히, 도포 처리 개시 후의 극히 짧은 시간(수초 이하)의 송출이므로, 상기와 같은 제10 세대의 FPD용 글래스 기판에서도 통상은 수cc 이하이다. 따라서, 펌프실의 최대 용적도 수cc 정도의 것으로 충분하다.
이와 같이, 펌프실의 용적이 매우 작으므로, 상기와 같은 구성의 시린지 펌프에 따르면, 도 6에 도시한 바와 같이, 펌프 송출 압력의 상승 속도를 임의로 또한 고속으로 제어하는 것이 가능하다. 이에 의해, 도 5에 가상선(1점 쇄선)으로 나타낸 바와 같이, 도포 처리 개시 직후의 합성 펌프 송출 압력에 있어서 주레지스트 펌프(22)의 저속의 상승을 보조 레지스트 펌프(24)의 고속의 상승에 의해 보충하여, 기판(G) 상의 도포 주사가 주변 제외 영역으로부터 제품 영역 내로 들어가는 시점(tE)까지 설정 압력(PS)에 도달시킬 수 있다. 이에 의해, 도 8에 도시한 바와 같이, 기판(G) 상의 도포 주사 개시 위치 부근의 제품 영역에서도 설정과 같은 막 두께(K)로 레지스트액의 도포막(RM)을 형성하여, 막 두께 균일성을 개선할 수 있다.
이 시린지 펌프는 벨로즈, 튜브프램 혹은 다이어프램 등의 압력 리플 흡수(제거) 부재를 일절 구비하고 있지 않으므로, 펌프 구동부(76)로부터의 기계 진동이 플런저(74)를 통해 실린더(70) 내의 레지스트액(R)으로 직접 전해져, 도 5 및 도 6에 과장하여 도시한 바와 같이 송출 압력에 압력 리플(rp)이 발생하기 쉬운 면이 있다. 이 경우, 상승 기간(가속 기간) 중의 압력 리플(rp)은 특히 크고, 상승된 후의 압력 리플(rp)은 다소 완화된다.
당연히, 주레지스트 펌프(22)의 토출 유량에 비해 보조 레지스트 펌프(24)의 토출 유량은 각별히 적으므로, 보조 레지스트 펌프(24)로부터의 레지스트액(R)의 송출 압력에 큰 압력 리플이 포함되어 있어도, 주레지스트 펌프(22)로부터의 압력 리플을 거의 포함하고 있지 않은 상대적으로 대유량인 레지스트액(R)과 섞임으로써 주레지스트관(26) 내에서 압력 리플이 상당히 상쇄되어, 레지스트 노즐(12)의 토출 압력에 포함되는 압력 리플은 상당히 작은 것으로 된다.
또한, 상기와 같이, 보조 레지스트 펌프(24)의 송출 압력이 상승된 후에는[즉, 기판(G) 상에서 도포 주사가 제품 영역으로 들어가면], 보조 레지스트 펌프(24)의 압력 리플(rp) 자체가 다소 완화되므로, 이 면으로부터도 레지스트 노즐(12)의 토출 압력에 포함되는 압력 리플은 기판 상의 제품 영역에서 한층 작아진다.
또한, 보조 레지스트 펌프(24)로부터의 레지스트액(R)이 기판(G) 상으로 공급되는 영역은 도포 주사 개시점으로부터 수십㎜ 이내의 주변 영역이고, 제품 영역에 한정하여 보면 불과 수㎜의 에지 부분으로 한정된다.
이와 같이, 본 실시 형태의 레지스트 도포 장치에 있어서는, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 기판(G) 상의 제품 영역에 있어서, 레지스트 도포막(RM)의 막 두께 균일성을 개선할 뿐만 아니라, 레지스트 도포막(RM)의 표면에 레지스트 펌프의 압력 리플에 기인한 줄무늬 형상의 도포 불균일이 발생하는 것을 효과적으로 방지 내지 억제하는 것도 가능하다.
[다른 실시 형태]
이상 본 발명의 적합한 일 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다른 실시 형태 혹은 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는 보조 레지스트 펌프(24)가, 주레지스트 펌프(22)와 레지스트 노즐(12) 사이에서 주레지스트관(26)에 접속되어 있다. 그러나, 레지스트액 공급 기구(18) 내에 있어서 보조 레지스트 펌프(24)의 설치 개소를 임의로 선택하는 것이 가능해, 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이 보조 레지스트 펌프(24)를 레지스트 노즐(12) 내의 레지스트 도입부 내지 버퍼실에 접속하는 구성도 가능하다.
도 10에 도 9의 레지스트 도포 장치에 있어서의 1사이클 내의 각 부의 동작을 타이밍도로 도시한다. 기간(TS)이 매엽식 도포 처리의 1사이클이다.
이 장치 구성에 있어서는, 일정한 시간(t1 내지 t2)을 들여 주레지스트 펌프(22)에 레지스트 흡입 동작을 행하게 한 후에, 일정한 시간(t5 내지 t6)을 들여 보조 레지스트 펌프(24)에 레지스트 흡입 동작을 행하게 한다.
단, 보조 레지스트 펌프(24)에 흡입 동작을 행하게 할 때에는, 더미 디스펜스를 행할 수 있는 장소에 레지스트 노즐(12)을 옮겨 두고, 흡입관(36)측의 개폐 밸브(38)를 폐쇄한 채 주레지스트관(26)측의 개폐 밸브(28)를 개방하여, 주레지스트 펌프(22)에 레지스트 송출 동작을 행하게 한다. 또한, 주레지스트 펌프(22)로부터 주레지스트관(26)을 통해 레지스트 노즐(12)로 보내져 온 레지스트액(R)의 일부는 보조 레지스트 펌프(24)에 흡입되고, 나머지는 레지스트 노즐(12)의 토출구로부터 배출된다.
보조 레지스트 펌프(24)의 흡입 동작이 종료된 후, 주레지스트관(26)측의 개폐 밸브(28)를 폐쇄한 후 흡입관(36)측의 개폐 밸브(38)를 개방하여, 일정한 시간(t9 내지 t10)을 들여 주레지스트 펌프(22)에 다시 레지스트 흡입 동작을 행하게 한다. 도포 처리를 행할 때의 각 부의 동작은 상술한 실시 형태의 동작(도 2)과 기본적으로는 동일하다.
이와 같이 보조 레지스트 펌프(24)를 레지스트 노즐(12)에 직결하는 구성은, 도포 주사 방향(X방향)으로 레지스트 노즐(12)을 고정하여 스테이지(10) 상의 기판(G)을 부상 반송하는 방식의 도포 장치에 적절하게 적용할 수 있다.
다른 변형예로서, 도시는 생략하지만, 보조 레지스트 펌프(24)를 주레지스트 펌프(22)보다도 상류측의 흡입관(36)에 접속하는 구성도 가능하다. 당연히, 그 경우에는 보조 레지스트 펌프(24)로부터 송출되는 레지스트액이 주레지스트 펌프(22)의 튜브프램(44)을 통과하게 되므로, 보조 레지스트 펌프(24)의 압력 응답성(특히, 상승 속도)이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 보조 레지스트 펌프(24)에 의한 토출 압력 상승 속도 향상 효과를 최대한으로 발휘시키기 위해서는, 도 9에 도시한 바와 같이 보조 레지스트 펌프(24)를 레지스트 노즐(12)에 직결시키거나, 레지스트 노즐(12)의 레지스트 도입구(12a)에 가능한 한 가까운 위치에서 주레지스트관(26)에 보조 레지스트 펌프(24)를 접속하는 구성이 유리하다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이 보조 레지스트 펌프(24)를 주레지스트관(26)[또는 흡입관(36)]에 직렬 접속(삽입)하는 구성, 혹은 도 12에 도시한 바와 같이 보조 레지스트 펌프(24)를 주레지스트 펌프(22)의 펌프실에 직결하는 구성도 가능하다. 또한, 도 11의 구성예에 있어서의 보조 레지스트 펌프(24)는 흡입구(24a)와 송출구(24b)를 따로따로 갖는다.
또한, 주레지스트 펌프(22) 자체의 구성 혹은 보조 레지스트 펌프(24) 자체의 구성도 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 주레지스트 펌프(22)에 있어서는, 튜브프램 펌프(40)의 펌프실, 즉 튜브프램(44)의 탄력성이 상당히 커서, 압력 리플을 흡수하여 제거 또는 억제하는 작용이 충분히 크면, 벨로즈 펌프(42)를 시린지 펌프로 치환해도 좋다. 즉, 주레지스트 펌프(22)에 시린지 구동형의 튜브프램 펌프를 사용하는 것도 가능하다.
혹은, 벨로즈를 레지스트 펌프실에 사용하는 벨로즈 펌프도 주레지스트 펌프(22)에 사용 가능하다. 이 경우의 벨로즈 구동부는 가변 또는 임의의 속도 제어를 가능하게 하기 위해, 구동원으로서의 모터와, 벨로즈의 일단부 또는 중간 탭에 결합되어 벨로즈의 축방향과 평행하게 이동 가능한 직진 이동체와, 모터의 회전 구동력을 상기 직진 이동체의 직진 운동으로 변환하는 전동 기구를 구비하는 구성이 바람직하다.
또한, 보조 레지스트 펌프(24)는 시린지 펌프로 한정되지 않고, 다른 방식의 펌프를 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서 펌프 송출 압력에 포함되는 압력 리플을 흡수하여 제거 또는 억제하는 부재(압력 리플 제거 부재)는, 상기 실시 형태에서는 벨로즈 및/또는 튜브프램의 형태로 주레지스트 펌프(22) 내에 설치되었지만, 주레지스트 펌프(22) 외에, 예를 들어 주레지스트관(26) 또는 그것에 상당하는 유로(제1 유로) 내에, 탄성 변형 가능한 격막으로서 설치되는 구성도 가능하다. 그 경우에는 주레지스트 펌프(22)가 벨로즈 또는 튜브프램 등의 압력 리플 제거 부재를 구비하고 있지 않아도 좋다.
도포 처리 개시 직후에 보조 레지스트 펌프(24)에 레지스트 송출 동작을 행하게 하는 기간(TB)(도 2, 도 10)은, 통상은 주레지스트 펌프(22)의 송출 압력이 소정의 기준치(설정치)(PS)에 도달할 때까지의 상승 시간에 대체로 일치시켜도 좋지만, 물론 임의의 길이로 선정 가능하고, 극단적으로는 도포 주사 기간(TA)의 중반 또는 종반까지 연장시키는 것도 가능하다.
상기한 실시 형태는 FPD 제조용 레지스트 도포 장치에 관한 것이었지만, 본 발명은 피처리 기판 상에 노즐을 사용하여 처리액을 공급하는 임의의 도포 장치나 어플리케이션에 적용 가능하다. 따라서, 본 발명에 있어서의 처리액으로서는, 레지스트액 이외에도, 예를 들어 층간 절연 재료, 유전체 재료, 배선 재료 등의 도포액도 가능하고, 현상액이나 린스액 등도 가능하다. 본 발명에 있어서의 피처리 기판은 LCD 기판으로 한정되지 않고, 다른 플랫 패널 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, CD 기판, 글래스 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.

Claims (14)

  1. 도포 처리 중에 피처리 기판 상에 소정의 처리액을 토출하는 노즐과,
    도포 처리 중에 상기 기판과 상기 노즐 사이에 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 행하게 하는 주사 기구와,
    처리액을 저류하는 처리액 용기와,
    제1 유로를 통해 상기 노즐에 접속되는 동시에 제2 유로를 통해 상기 처리액 용기에 접속되는 제1 펌프실을 갖고, 도포 처리에 앞서 상기 처리액 용기로부터의 처리액을 상기 제1 펌프실로 흡입하고, 도포 처리 중에 상기 제1 펌프실로부터 처리액을 상기 노즐을 향해 송출하는 주펌프와,
    상기 주펌프에서 발생하는 압력 리플을 흡수하여 제거 또는 억제하기 위해, 상기 주펌프 또는 상기 제1 유로에 설치되는 압력 리플 제거부와,
    상기 제1 유로, 상기 제2 유로, 상기 제1 펌프실 혹은 상기 노즐에 접속되는 제2 펌프실을 갖고, 도포 처리에 앞서 상기 제2 펌프실에 상기 처리액 용기로부터의 처리액을 흡입하고, 도포 처리 개시 직후의 일정한 기간 중에 상기 제2 펌프실로부터 처리액을 상기 노즐을 향해 송출하는 보조 펌프를 갖는, 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 펌프실이 가요성의 탄력적인 벽을 갖고,
    상기 주펌프가, 제1 모터를 동력원으로 하여, 처리액을 흡입할 때에는 상기 제1 펌프실에 팽창 또는 신장 운동을 행하게 하고, 처리액을 송출할 때에는 상기 제1 펌프실에 수축 운동을 행하게 하고,
    상기 제1 펌프실의 가요성의 탄력적인 벽이, 상기 압력 리플 제거부의 적어도 일부를 구성하는, 도포 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 펌프실이 튜브프램에 의해 구성되어 있는, 도포 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주펌프가,
    상기 제1 펌프실을 수용하는 용적이 일정한 하우징과,
    상기 하우징 내에서 상기 튜브프램의 외측에 형성되어, 작동 유체를 출입 가능하게 수용하는 작동 유체실과,
    상기 작동 유체실과 연통하여, 상기 제1 모터를 동력원으로 하여, 상기 제1 펌프실로부터 처리액을 송출하기 위해 상기 작동 유체실로 상기 작동 유체를 압입하고, 상기 제1 펌프실에 처리액을 흡입하기 위해 상기 작동 유체실로부터 상기 작동 유체를 뽑아내는 시린지부를 갖는, 도포 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시린지부가,
    상기 작동 유체실과 연통하여 상기 작동 유체를 봉입하는 제1 실린더와,
    상기 제1 실린더 내에 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 플런저와,
    상기 제1 모터의 회전 구동력을 상기 제1 플런저의 직진 운동으로 변환하는 제1 전동 기구를 갖는, 도포 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 실린더 내에, 상기 제1 플런저의 직진 운동에 따라서 수축 또는 신장하는 가요성의 탄력적인 벨로즈가 설치되고,
    상기 벨로즈가 상기 압력 리플 제거부의 일부를 구성하는, 도포 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1 펌프실이 벨로즈에 의해 구성되어 있는, 도포 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 주펌프가,
    상기 벨로즈의 일단부 또는 중간 탭에 결합되어, 상기 벨로즈의 축방향과 평행하게 이동 가능한 직진 이동체와,
    상기 제1 모터의 회전 구동력을 상기 직진 이동체의 직진 운동으로 변환하는 제1 전동 기구를 갖는, 도포 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 펌프실이, 상기 압력 리플 제거부보다도 하류측에서 상기 제1 유로에 접속되어 있는, 도포 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 펌프실이, 상기 제1 유로에 접속된 비탄성 부재로 이루어지는 제2 실린더를 갖고,
    상기 보조 펌프가, 상기 제2 실린더에 시일 부재를 통해 축방향으로 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어지는 제2 플런저를 갖고, 상기 제2 실린더로부터 처리액을 송출할 때에는 상기 제2 플런저를 진행 이동시키고, 상기 제2 실린더에 처리액을 흡입할 때에는 상기 제2 플런저를 복귀 이동시키는, 도포 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보조 펌프가,
    제2 모터와,
    상기 제2 모터의 회전 구동력을 상기 제2 플런저의 직진 운동으로 변환하는 제2 전동 기구를 갖는, 도포 장치.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 펌프의 송출 압력의 상승 속도는 상기 주펌프의 송출 압력의 상승 속도보다도 큰, 도포 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 펌프실의 용적은 상기 제1 펌프실의 용적의 1/100 이하인, 도포 장치.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 펌프는 도포 처리의 개시 시로부터 상기 주펌프의 송출 압력이 소정의 기준치에 도달할 때까지의 상승 기간 동안만큼 처리액을 송출하고, 상기 상승 기간 종료 후에는 처리액의 송출을 정지하는, 도포 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180018445A (ko) * 2016-08-11 2018-02-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 고순도 분배 시스템
KR20180018446A (ko) * 2016-08-11 2018-02-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 메니스커스 제어에 의한 고정밀 분배 시스템
KR101840174B1 (ko) * 2016-12-12 2018-03-19 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 도포액 공급 장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101112423B1 (ko) * 2011-07-14 2012-02-14 (주) 대진유압기계 조선블록 리프트
JP6655450B2 (ja) * 2016-03-31 2020-02-26 東京応化工業株式会社 塗布装置及び塗布方法
JP6861084B2 (ja) * 2016-08-25 2021-04-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置及び記録媒体
TWI800623B (zh) * 2018-03-23 2023-05-01 日商東京威力科創股份有限公司 液處理裝置及液處理方法
CN111970837B (zh) * 2019-05-20 2024-07-12 登泰电路机械股份有限公司 湿制程设备
KR102616524B1 (ko) * 2020-07-22 2023-12-26 세메스 주식회사 기판 처리 장치, 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법
WO2023188207A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 株式会社Sat 塗布装置及び塗布方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58120162A (ja) * 1982-01-11 1983-07-16 Yokogawa Hewlett Packard Ltd ポンプ
JPS6181584A (ja) * 1984-09-28 1986-04-25 Shimadzu Corp 送液ポンプ
JP2007057539A (ja) 2006-10-02 2007-03-08 Hitachi High-Technologies Corp 液体クロマトグラフ装置
JP2008274841A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Tokyo Electron Ltd 処理液供給システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3266848B2 (ja) * 1997-03-03 2002-03-18 東京エレクトロン株式会社 塗布装置と塗布方法
JP2001230191A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Tokyo Electron Ltd 処理液供給方法及び処理液供給装置
JP2002192050A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Fuji Photo Film Co Ltd 塗布装置および塗布方法
JP2004281645A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP4695371B2 (ja) * 2004-09-29 2011-06-08 大日本印刷株式会社 電極板の製造装置および製造方法
JP2006156655A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および送液システム
JP4592524B2 (ja) * 2005-07-22 2010-12-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP4845204B2 (ja) * 2006-11-30 2011-12-28 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58120162A (ja) * 1982-01-11 1983-07-16 Yokogawa Hewlett Packard Ltd ポンプ
JPS6181584A (ja) * 1984-09-28 1986-04-25 Shimadzu Corp 送液ポンプ
JP2007057539A (ja) 2006-10-02 2007-03-08 Hitachi High-Technologies Corp 液体クロマトグラフ装置
JP2008274841A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Tokyo Electron Ltd 処理液供給システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180018445A (ko) * 2016-08-11 2018-02-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 고순도 분배 시스템
KR20180018446A (ko) * 2016-08-11 2018-02-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 메니스커스 제어에 의한 고정밀 분배 시스템
KR20220016252A (ko) * 2016-08-11 2022-02-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 고순도 분배 시스템
KR102462049B1 (ko) * 2016-08-11 2022-11-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 고순도 분배 시스템
KR102485546B1 (ko) * 2016-08-11 2023-01-05 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 고순도 분배 시스템
KR102545444B1 (ko) * 2016-08-11 2023-06-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 메니스커스 제어에 의한 고정밀 분배 시스템
KR101840174B1 (ko) * 2016-12-12 2018-03-19 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 도포액 공급 장치

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