KR101552364B1 - 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 프라이밍 처리의 신뢰성을 보장하면서 세정액의 사용량을 한층 삭감하는 것이다.
슬릿 노즐(72)의 토출구를 프라이밍 롤러(14)의 정상부에 대해 평행하게 대향시켜, 슬릿 노즐(72)에 일정량의 레지스트액(R)을 토출시켜, 그대로 소정 시간 방치한다. 다음에, 프라이밍 롤러(14)의 회전을 개시하여, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에 레지스트액(R)을 권취한다. 계속해서, 프라이밍 롤러(14)의 회전 속도를 한번에 올려, 슬릿 노즐(72)측과 프라이밍 롤러(14)측으로 나뉘도록 레지스트액(R)의 액막을 분리하고, 분리한 후에도 프라이밍 롤러(14)의 회전을 그대로 계속시켜, 프라이밍 롤러(14) 상의 레지스트 액막(RM1)을 소정의 대기용 회전각 위치에 오게 한다.

Description

프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치{PRIMING METHOD AND PRIMING APPARATUS}
본 발명은 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치에 관한 것이다.
LCD 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에는, 슬릿 형상의 토출구를 갖는 장척형의 슬릿 노즐을 주사하여 피처리 기판(예를 들어, 글래스 기판) 상에 레지스트액을 도포하는 스핀리스법이 많이 사용되고 있다.
이와 같은 스핀리스법에 있어서는, 레지스트 건조막의 막 두께의 불균일성이나 도포 불균일을 방지하기 위해, 도포 주사 중에 기판 상에 토출된 레지스트액이 주사 방향에 있어서 슬릿 노즐의 배면측으로 돌아서 형성되는 메니스커스가 노즐 길이 방향으로 수평 일직선으로 정렬되는 것이 바람직하고, 그것을 위해서는 도포 주사의 개시 직전에 슬릿 노즐의 토출구와 기판 사이의 도포 갭이 간극 없이 적당량의 레지스트액으로 막히는 것이 필요 조건으로 되어 있다. 이 요건을 만족시키기 위해, 도포 주사의 사전 준비로서 슬릿 노즐의 토출구로부터 배면 하단부에 걸쳐서 레지스트액의 액막을 형성하는 프라이밍 처리가 행해지고 있다.
대표적인 프라이밍 처리법은 슬릿 노즐과 동등하거나 또는 그 이상의 길이를 갖는 원통 형상의 프라이밍 롤러를 도포 처리부의 근처에서 수평으로 설치하여, 미소한 갭을 통해 프라이밍 롤러의 정상부와 대향하는 위치까지 슬릿 노즐을 근접시켜 레지스트액을 토출시키고, 그 직후에 프라이밍 롤러를 소정 방향으로 회전시킨다. 그렇게 하면, 프라이밍 롤러의 정상부 부근에 토출된 레지스트액이 슬릿 노즐의 배면 하부로 돌아 들어가 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취되어, 슬릿 노즐측과 프라이밍 롤러측으로 나뉘는 형태로 레지스트액의 액막이 분리된다. 슬릿 노즐에는 노즐 토출구로부터 배면 하단부에 걸쳐서 레지스트액의 액막이 남는다.
종래 일반적인 프라이밍 처리 장치는 프라이밍 롤러를 회전 구동하는 회전 기구뿐만 아니라, 프라이밍 롤러를 클리닝하기 위한 스크레이퍼나 세정 노즐 및 건조 노즐 등을 구비하고 있고, 1회의 프라이밍 처리가 종료되면, 그 후처리로서, 회전 기구에 의해 프라이밍 롤러를 연속 회전시켜, 스크레이퍼로 프라이밍 롤러의 외주면으로부터 레지스트액을 깎아내어 떨어뜨려, 세정 노즐 및 건조 노즐로부터 세정액 및 건조 가스를 각각 프라이밍 롤러의 외주면으로 분출하도록 하고 있다.
그러나, 1회의 프라이밍 처리에서 슬릿 노즐로부터 토출되는 레지스트액을 받아서 권취하기 위해 사용되는 프라이밍 롤러 상의 영역은, 슬릿 노즐이나 프라이밍 롤러의 사이즈에 따라서 다르지만, 프라이밍 롤러의 전체 둘레(360°)를 필요로 하는 것은 아니고, 통상은 반주(180°) 이하이고, 1/4주(90°) 이하 혹은 1/5주(72°) 이하로 되는 것도 가능하다. 그런데, 종래 일반적인 프라이밍 처리 장치는 프라이밍 처리를 실행할 때마다 후처리로서 상기와 같이 프라이밍 롤러를 연속 회전시켜 프라이밍 롤러의 외주면 전체(전체 둘레)에 세정액을 분출하므로, 세정액(통상 시너)을 다량으로 사용한다고 하는 문제가 있었다.
본 출원인은 이 문제를 해결하기 위해, 특허 문헌 1에 있어서, 1회의 프라이밍 처리를 위해, 슬릿 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 상단부를 소정의 갭을 이격하여 대향시켜, 슬릿 노즐로부터 일정량의 처리액 또는 도포액(예를 들어, 레지스트액)을 토출시키는 동시에 프라이밍 롤러를 소정의 회전각만큼 회전시켜, 프라이밍 롤러의 반주 이하의 부분적 표면 영역을 당해 프라이밍 처리에 사용하여, 연속한 소정 횟수의 프라이밍 처리가 종료된 후에 프라이밍 롤러의 외주면을 전체 둘레에 걸쳐서 일괄하여 세정하는 프라이밍 처리법을 개시하고 있다.
이 프라이밍 처리법은 프라이밍 롤러의 외주면을 그 둘레 방향으로 복수로 분할하여 그들 분할 영역(부분적 표면 영역)을 연속하는 소정 횟수의 프라이밍 처리에 순차적으로 할당하여 사용하고, 그 후에 프라이밍 롤러의 외주면을 전체 둘레에 걸쳐서 일괄 세정한다. 이 일괄 세정 처리는 회전 기구에 의해 프라이밍 롤러를 연속 회전시키면서 세정 기구와 건조부를 작동시켜 프라이밍 롤러의 외주면을 전체 둘레에 걸쳐서 일괄하여 세정하는 것으로, 각 프라이밍 처리 시에 프라이밍 롤러의 표면에 권취된 도포액의 액막을 깎아내어 떨어뜨리기 위한 스크레이퍼는 불필요해, 프라이밍 처리 후의 세정 처리에서 소비하는 세정액을 절감시킬 수 있는 동시에, 세정 처리 시에 파티클의 발생을 방지할 수도 있다.
일본 특허 출원 공개 제2007-237046호
본 발명은 본 출원인이 상기 특허 문헌 1에서 개시한 프라이밍 처리법의 개량판인 동시에, 독자적인 관점으로부터, 프라이밍 처리의 수율 또는 신뢰성도 배려하면서 프라이밍 처리에서 사용하는 세정액의 가일층의 절감을 실현하는 것이다.
즉, 본 발명은 프라이밍 처리의 신뢰성을 보장하면서 세정액의 사용량을 한층 삭감할 수 있는 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 관점에 있어서의 프라이밍 처리 방법은, 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 도포액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 방법이며, 1회분의 제1 프라이밍 처리를 위해, 수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키는 제1 공정과, 상기 도포액의 토출 직후에 상기 프라이밍 롤러를 정지시킨 상태로 소정 시간 그대로 방치하는 제2 공정과, 상기 프라이밍 롤러를 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 토출된 상기 도포액의 일부를 제1 도포 액막으로서 권취하는 제3 공정과, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제1 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제1 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키는 제4 공정과, 상기 제1 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 자연 건조시키는 제5 공정과, 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 세정에 의해 제거하는 제6 공정을 갖는다.
또한, 본 발명의 제1 관점에 있어서의 프라이밍 처리 장치는, 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 장치이며, 소정 위치에 수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러와, 상기 프라이밍 롤러를 그 중심축의 주위로 회전시키는 회전 기구와, 상기 프라이밍 롤러의 외주면을 세정하기 위해 세정액을 분출하는 세정 기구와, 상기 프라이밍 롤러의 주위를 강제적으로 배기하기 위한 배기 기구와, 상기 회전 기구, 상기 세정 기구 및 상기 배기 기구의 각 동작을 제어하는 제어부를 갖고, 1회분의 제1 프라이밍 처리를 위해, 수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키고, 상기 도포액의 토출 직후에 상기 프라이밍 롤러를 정지시킨 상태로 소정 시간 그대로 방치하고, 상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 토출된 상기 도포액의 일부를 제1 도포 액막으로서 권취하고, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제1 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제1 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키고, 상기 제1 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 제1 도포 액막을 자연 건조시키고, 상기 세정 기구와 상기 배기 기구를 작동시켜 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 세정에 의해 제거한다.
상기 제1 관점의 프라이밍 처리 방법 또는 프라이밍 처리 장치에 있어서는, 프라이밍 롤러의 외주면을 그 둘레 방향으로 복수로 분할하여 그들 분할 영역을 연속하는 소정 횟수의 프라이밍 처리에 각각 할당하여 사용한다. 그리고, 마지막회의 프라이밍 처리를 제외한 각 프라이밍 처리에 있어서는, 각 레지스트 액막을 권취한 직후에 소정의 각 대기용 회전각 위치로 이동시키고, 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 그 대기용 회전각 위치에서 대기시킴으로써 각 도포 액막(특히, 액막의 일단부의 액저류부)으로부터의 액늘어짐을 방지하여 자연 건조의 덜 마른 상태로 할 수 있다.
이와 같이, 프라이밍 롤러 상에서, 도포 액막의 액늘어짐을 방지할 수 있으므로, 이웃하는 미사용 분할 영역을 오염시킬 우려는 없고, 따라서 후속의 프라이밍 처리가 이전의 프라이밍 처리에 의해 영향을 받는 경우가 없어, 프라이밍 처리의 재현성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 프라이밍 롤러 상에 부착된 도포 액막은 자연 건조에 의한 반건조 상태의 도포 액막으로서, 혹은 완전한 액상의 상태로 세정되므로, 씻어내기가 용이해, 세정 기구의 부담을 경감시켜, 세정액의 사용량을 적게 할 수 있다.
또한, 일괄 세정에서는 프라이밍 롤러의 외주면 중 도포 액막이 부착되어 있는 영역에만 적당량의 세정액을 분출함으로써, 세정액의 사용량을 한층 삭감할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 있어서의 프라이밍 처리 방법은, 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 도포액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 방법이며, 1회분의 제1 프라이밍 처리를 위해, 수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키는 제1 공정과, 상기 도포액의 토출 직후에 상기 프라이밍 롤러에 소정의 회전각으로 왕복의 회전 운동을 행하게 하는 제2 공정과, 상기 프라이밍 롤러를 정방향으로 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 토출된 상기 도포액의 일부를 제1 도포 액막으로서 권취하는 제3 공정과, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제1 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제1 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키는 제4 공정과, 상기 제1 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 자연 건조시키는 제5 공정과, 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 세정에 의해 제거하는 제6 공정을 갖는다.
또한, 본 발명의 제2 관점에 있어서의 프라이밍 처리 장치는, 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 장치이며, 소정 위치에 수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러와, 상기 프라이밍 롤러를 그 중심축의 주위로 회전시키는 회전 기구와, 상기 프라이밍 롤러의 외주면을 세정하기 위해 세정액을 분출하는 세정 기구와, 상기 프라이밍 롤러의 주위를 강제적으로 배기하기 위한 배기 기구와, 상기 회전 기구, 상기 세정 기구 및 상기 배기 기구의 각 동작을 제어하는 제어부를 갖고, 1회분의 제1 프라이밍 처리를 위해, 수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키고, 상기 도포액의 토출 직후에 상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러에 소정의 회전각으로 왕복의 회전 운동을 행하게 하고, 상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 토출된 상기 도포액의 일부를 제1 도포 액막으로서 권취하고, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제1 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제1 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키고, 상기 제1 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 자연 건조시키고, 상기 세정 기구와 상기 배기 기구를 작동시켜 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 세정에 의해 제거한다.
상기 제2 관점의 프라이밍 처리 방법 또는 프라이밍 처리 장치에 있어서는, 도포액의 토출 직후에, 프라이밍 롤러에 바람직하게는 저속의 왕복 회전 운동을 행하게 함으로써, 슬릿 노즐로부터 프라이밍 롤러 상에 토출된지 얼마 지나지 않은 도포액이 슬릿 노즐의 토출부(하단부면)에 의해 롤러 둘레 방향으로 균일해져, 액막 단부에 액이 고이기 어려워진다. 이에 의해, 프라이밍 롤러 상에 형성되는 도포 액막은 소정의 대기용 회전 위치로 이동하는 도중에 액늘어짐을 일으키지 않는 것은 물론, 액저류부가 없으므로, 대기용 회전 위치에서 정지했을 때 내지 정지한 상태에서도 액늘어짐을 한층 일으키기 어려워진다. 이에 의해, 상기 제1 관점의 프라이밍 처리 방법 또는 프라이밍 처리 장치의 작용 효과를 발휘할 뿐만 아니라, 대기용 회전 위치의 설정 범위를 확장할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 프라이밍 처리 방법 또는 프라이밍 처리 장치에 있어서는, 프라이밍 롤러 상에 도포 액막을 권취하여 분리한 직후에, 프라이밍 롤러의 회전 동작을 그대로 소정 시간 계속시키는 동작을 행한 후, 마지막에 소정의 대기용 회전 위치에 오게 하는 동작을 적절하게 채용할 수 있다. 이에 의해, 프라이밍 롤러 상에 형성되는 도포 액막은 계속 회전 동작 사이에 액늘어짐을 일으키지 않는 것은 물론, 회전 운동 중에 막 두께가 어느 정도 균일해짐으로써, 대기용 회전 위치에서 정지했을 때 내지 정지한 상태에서도 액늘어짐을 한층 일으키기 어려워진다. 이에 의해, 대기용 회전 위치의 설정 범위를 확장 또는 가일층 확장할 수 있는 효과가 얻어진다.
본 발명의 프라이밍 처리 방법 또는 프라이밍 처리 장치에 따르면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 프라이밍 처리의 신뢰성을 보장하면서 세정액의 사용량을 한층 삭감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 프라이밍 처리 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시예에 있어서 1회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 3은 제1 실시예에 있어서 1회분의 프라이밍 처리 동작에 있어서의 프라이밍 롤러의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타내는 도면.
도 4는 제1 실시예에 있어서 2회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 5는 제1 실시예에 있어서 프라이밍 롤러의 일주 내에서 마지막(4회째)의 프라이밍 처리 및 직후의 일괄 세정 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 6은 도 5의 프라이밍 처리 동작 및 일괄 세정 처리에 있어서의 프라이밍 롤러의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타내는 도면.
도 7은 세정 공정에 있어서의 프라이밍 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 8은 제1 실시예의 일 변형예에 있어서 1회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 9는 상기 변형예에 있어서 2회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 10은 제1 실시예의 다른 변형예에 있어서 1회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 11은 상기 변형예에 있어서 2회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 12는 제2 실시예에 있어서 1회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 13은 제2 실시예에 있어서 1회분의 프라이밍 처리 동작에 있어서의 프라이밍 롤러의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타내는 도면.
도 14는 제3 실시예에 있어서 1회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 15는 제3 실시예에 있어서 1회분의 프라이밍 처리 동작에 있어서의 프라이밍 롤러의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타내는 도면.
도 16은 제4 실시예에 있어서 2회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 도포 위치를 도시하는 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시 형태를 설명한다.
[프라이밍 처리 장치의 구성]
도 1에 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 프라이밍 처리 장치의 구성을 도시한다. 이 프라이밍 처리 장치는, 예를 들어 LCD 제조 프로세스용 포토리소그래피 공정에 있어서 스핀리스법의 레지스트 도포 처리를 행하는 레지스트 도포 장치(도시하지 않음)에 세트되고, 레지스트 도포 처리를 위해 피처리 기판을 적재 혹은 부상 반송하는 도포 스테이지(도시하지 않음)의 근처에 배치된다.
도시한 프라이밍 처리 장치에 있어서, 하우징(10)은 상면에 슬릿 형상의 개구부(12)를 갖는 장척형의 하우징으로 이루어지고, 수용하는 프라이밍 롤러(14)를 그 정상부가 개구부(12)를 통해 상방으로 노출되도록 베어링(도시하지 않음)으로 수평하게 또한 회전 가능하게 지지하고 있다.
프라이밍 롤러(14)는, 예를 들어 스테인리스강으로 이루어지는 원통 형상 또는 원기둥 형상의 롤러로, 일정한 외경(예를 들어, 100 내지 150㎜)이라고 후술하는 슬릿 노즐(72)의 전체 길이를 커버하는 길이를 갖고 있다. 하우징(10)도, 예를 들어 스테인리스강으로 제작되어도 좋다.
하우징(10) 내에는, 프라이밍 롤러(14)의 정상부 또는 최상부를 기준 위치(P0)(0°)로 하여, 정회전(도 1에서는 반시계 방향)의 둘레 방향에서 바람직하게는 회전각 위치 90° 내지 180°의 구간 내에, 세정 기구(16)의 세정 노즐(18)이 설치되어 있다. 이 세정 노즐(18)은, 바람직하게는 장척형의 2유체 제트 노즐(18)로 이루어지고, 프라이밍 롤러(14)의 전체 길이를 커버하는 길이로 그것과 평행하게 배치되어, 배관(20, 22)을 통해 세정액 공급부(24) 및 가스 공급부(26)에 접속되어 있다. 배관(24, 26)의 도중에는 개폐 밸브(28, 30)가 각각 설치되어 있다.
프라이밍 롤러(14)를 세정할 때에는, 개폐 밸브(28, 30)가 개방되어, 2유체 제트 노즐(18)은, 세정액 공급부(24) 및 가스 공급부(26)로부터 각각 세정액(예를 들어, 시너) 및 가스(예를 들어, 에어 또는 질소 가스)를 원하는 유량으로 수취하여, 노즐 내에서 세정액과 가스를 혼합하여 슬릿 또는 다공형의 토출구로부터 제트류로 프라이밍 롤러(14)의 외주면으로 분출하도록 구성되어 있다. 세정 제어부(25)는 세정액 공급부(24), 가스 공급부(26) 및 개폐 밸브(28, 30)를 제어하여, 특히 후술하는 주제어부(70)로부터의 지시 하에서 세정액 및 가스의 유량을 개별적으로 또한 임의로 제어할 수 있도록 되어 있다.
개구부(12)와 세정 기구(16) 사이의 구간은 하우징(10)의 내벽이 프라이밍 롤러(14)의 외주면과 접촉하지 않을 정도의 약간의 간극을 남기고 근접하여, 미스트 차폐부(32)로 되어 있다. 프라이밍 롤러(14)를 세정할 때에 2유체 제트 노즐(18)의 주위에서 발생하는 미스트는 미스트 차폐부(32)의 간극을 통해 개구부(12)측으로 나오는 경우는 없고, 그곳에서 차단되도록 되어 있다.
하우징(10) 내에는 프라이밍 롤러(14)를 중심으로 하여 미스트 차폐부(32) 및 세정 기구(16)의 반대측에, 미스트 도입부(34), 흡인구(36) 및 강제 건조부(38)가 설치되어 있다.
미스트 도입부(34)는, 바람직하게는 프라이밍 롤러(14)의 정상부를 기준 위치(P0)(0°)로 하여 정회전의 둘레 방향에서 회전각 위치 180° 내지 270°의 구간 내에 설치된다. 도시한 구성예의 미스트 도입부(34)는 상기 구간 내에서 하우징(10)의 내벽과 프라이밍 롤러(14)의 외주면 사이에 형성된 미스트 도입용 간극(40)을 갖고 있다.
강제 건조부(38)는, 바람직하게는 미스트 도입부(34)보다도 하류측에서 회전각 위치 270° 내지 360°의 구간 내에 설치된다. 도시한 구성예의 강제 건조부(38)는 상기 구간 내에서 하우징(10)의 내벽과 프라이밍 롤러(14)의 외주면 사이에 형성된 액제거용의 간극(42)을 갖고 있다.
흡인구(36)는 배큐엄(Vacuum) 통로(44) 및 배큐엄관(46)을 통해, 예를 들어 진공 펌프 또는 흡기 팬(도시하지 않음) 및 미스트 트랩 또는 필터 등을 갖는 배큐엄 장치(48)에 통하고 있다. 배큐엄 통로(44)의 종단부 부근에는 배기 밸브 제어부(50)에 의해 개폐 제어되는 배기 댐퍼(52)가 설치되어 있다. 배큐엄 장치(48)를 온으로 하여, 배기 댐퍼(52)를 개방 상태로 하면, 미스트 도입부(34) 및 강제 건조부(38)가 작동하여, 미스트 도입용 간극(40) 및 액제거용 간극(42)에 외부로부터 흡기구(36)를 향해 미스트 도입용 기류 및 액제거용의 기류가 각각 흐르도록 되어 있다. 배기 댐퍼(52)를 폐쇄하면, 배큐엄 장치(48)가 온으로 되어 있어도, 흡기구(36)에는 배큐엄이 미치지 못해, 미스트 도입부(34) 및 강제 건조부(38)는 오프 상태로 된다.
이 프라이밍 처리 장치에 있어서, 프라이밍 롤러(14)의 주위를 강제적으로 배기하기 위한 배기 기구(45)는 상기와 같이 미스트 도입부(34), 흡인구(36), 강제 건조부(38), 배큐엄 장치(48), 배기 밸브 제어부(50) 및 배기 댐퍼(52)를 구비하고 있다.
하우징(10)의 바닥에는 프라이밍 롤러(14)의 바로 아래의 위치에 배출구(54)가 형성되어 있다. 이 배출구(54)는 액 배출관(56)을 통해 배출 탱크(58)에 통하고 있다.
이 프라이밍 처리 장치에 있어서, 프라이밍 롤러(14)를 회전시키기 위한 회전 기구(65)는 모터(60), 회전 제어부(62) 및 인코더(64)를 구비하고 있다. 모터(60)는, 바람직하게는 서보 모터로 이루어지고, 그 회전 구동축은, 예를 들어 풀리나 전동 벨트 등의 전동 기구(도시하지 않음)를 통해 프라이밍 롤러(14)의 회전축에 접속되어 있다. 회전 제어부(62)는 모터(60)의 기본 동작(회전, 정지, 속도 제어 등)뿐만 아니라, 인코더(64)를 통해 모터(60)의 회전량 및 회전 각도 위치를 임의로 제어할 수 있도록 되어 있다.
이 프라이밍 처리 장치에는 프라이밍 롤러(14) 상의 레지스트막의 막 두께를 측정하기 위한 막 두께 측정부(67)가 설치되어 있다. 막 두께 측정부(67)는 막 두께 센서(66) 및 막 두께 연산부(68)를 갖고 있다.
막 두께 센서(66)는 슬릿 노즐(72)과 간섭을 일으키지 않도록 개구부(12)의 근방에 설치 또는 배치되고, 그 위치로부터 바로 맞은편의 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에 부착되어 있는 레지스트 액막의 막 두께를 비접촉식, 즉 광학식으로 측정한다. 다른 구성예로서, 막 두께 센서(66)를, 예를 들어 지지 아암 등으로 이동 가능하게 지지하여, 슬릿 노즐(72)이 하우징(10)의 개구부(12)로부터 떨어져 있을 때에, 막 두께 센서(66)를 개구부(12) 상에 위치 정렬시켜도 좋다.
막 두께 연산부(68)는 막 두께 센서(66)의 출력 신호를 입력하여, 프라이밍 롤러(14) 상의 레지스트 액막의 막 두께 측정치를 연산한다. 바람직하게는, 프라이밍 롤러(14)의 축방향에 일정 간격으로 복수개의 막 두께 센서(66)가 일렬로 배치되어, 프라이밍 롤러(14)의 둘레 방향뿐만 아니라 축방향에 있어서도 레지스트 액막의 막 두께 분포 특성을 측정할 수 있도록 되어 있다. 막 두께 측정부(67)에서 얻어지는 막 두께 측정치 내지 막 두께 분포 특성 측정치는 주제어부(70)로 보내진다.
주제어부(70)는 소정의 소프트웨어에 따라서 동작하는 마이크로 컴퓨터를 포함하고, 이 프라이밍 처리 장치 내의 세정 기구(16), 배기 기구(45), 회전 기구(65) 및 막 두께 측정부(67)의 동작을 통괄하여 제어한다. 도시한 구성예에서는 주제어부(70)가, 배큐엄 장치(48), 막 두께 센서(66) 및 막 두께 연산부(68)의 각 동작을 직접 제어하는 동시에, 세정 제어부(25), 배기 밸브 제어부(50) 및 회전 제어부(62)를 통해 2유체 제트 노즐(18), 배기 댐퍼(52) 및 모터(60)의 각 동작을 제어한다. 또한, 주제어부(70)는 회전 기구(65)의 회전 제어부(62)를 통해 프라이밍 롤러(14)의 회전량 및 회전각 위치를 파악 내지 제어할 수 있도록 되어 있다.
또한, 주제어부(70)는 이 프라이밍 처리 장치 내의 전체의 시퀀스를 통괄하여 제어하는 동시에, 적어도 프라이밍 처리에 관해서는, 당해 레지스트 도포 장치에 구비되어 있는 레지스트 도포 처리용 슬릿 노즐(72)의 일체의 동작을 제어하도록 되어 있다.
즉, 당해 레지스트 도포 장치에 있어서, 슬릿 노즐(72)은 노즐 이동 기구(74)에 의해 지지되고, 또한 미리 설정된 스페이스 내에서 임의의 위치로 반송되어, 임의의 위치에 위치 결정되도록 되어 있다. 또한, 슬릿 노즐(72)에는 레지스트 공급부(76)로부터 레지스트 공급관(78)을 통해 레지스트액이 공급된다. 여기서, 레지스트 공급관(78)에는 개폐 밸브(80)가 설치되어 있다. 프라이밍 처리에 관해서는, 주제어부(70)가, 노즐 이동 기구(74), 레지스트 공급부(76), 개폐 밸브(80)를 통해, 슬릿 노즐(72)의 이동이나 위치 결정 및 레지스트액 토출 동작을 제어하도록 되어 있다.
[프라이밍 처리 방법의 제1 실시예]
다음에, 도 2 내지 도 11에 대해, 이 프라이밍 처리 장치에서 실시 가능한 프라이밍 처리 방법의 제1 실시예를 설명한다.
이 프라이밍 처리 장치가 세트되는 당해 레지스트 도포 장치에 있어서는, 도포 스테이지 상에서 기판 1매분의 도포 처리가 종료될 때마다 다음의 도포 처리의 사전 준비로서 이 프라이밍 처리 장치에서 1회분의 프라이밍 처리가 행해진다.
도 2에, 프라이밍 롤러(14)의 외주면이 전체 둘레에 걸쳐서 청정한 상태로 리셋된 후 최초(1회째)의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 도시한다. 도 3에, 1회분의 프라이밍 처리 동작에 있어서의 프라이밍 롤러(14)의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타낸다.
이 프라이밍 처리에서는, 우선, 도 1에 도시한 바와 같이 슬릿 노즐(72)의 토출구가 프라이밍 롤러(14)의 정상부와 소정의 갭(예를 들어, 수십 내지 수백㎛)을 이격하여 평행하게 대향하도록, 노즐 이동 기구(74)를 통해 슬릿 노즐(72)을 위치 결정한다. 이 장면에서는, 세정 기구(16)는 물론, 배기 기구(45)도 멈춘 상태로 해 둔다.
다음에, 도 2의 I(토출ㆍ방치)에 도시한 바와 같이, 프라이밍 롤러(14)를 정지시킨 채, 레지스트 공급부(76)를 통해 슬릿 노즐(72)에 소정 시간(t0 내지 t1 : 예를 들어, 1초간)을 들여 일정량의 레지스트액(R)을 토출시키고, 그 직후에 소정 시간(t1 내지 t2 : 예를 들어, 3초간) 그대로 방치한다. 슬릿 노즐(72)로부터 토출된 레지스트액(R)은 방치 시간(t1 내지 t2) 중에 슬릿 노즐(72)의 토출구 부근 및 프라이밍 롤러(14)의 정상부 부근에서 노즐 길이 방향 및 롤러 둘레 방향에서 주위로 퍼진다.
계속해서, 회전 기구(65)에 의해 소정의 타이밍(도 3의 시점 t2)에 프라이밍 롤러(14)에 정방향의 회전 동작을 개시시켜, 도 2의 Ⅱ(권취)에 도시한 바와 같이, 레지스트액(R)을 슬릿 노즐(72)의 배면 하부(72a)로 돌아 들어가게 하여, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에 설정된 제1 분할 영역[14(1)]에 레지스트액(R)을 권취한다. 여기서, 레지스트액(R)을 권취할 때의 롤러 회전 속도(Va)는, 레지스트액(R)의 액막을 빠르게 제거되어 버리지 않는 비교적 낮은 속도가 바람직하고, 예를 들어 주속도로 수십㎜/초로 선택된다.
계속해서, 소정의 타이밍(도 3의 시점 t3)에 프라이밍 롤러(14)의 회전 속도를 한번에 올린다. 이에 의해, 도 2의 Ⅲ(분리)에 도시한 바와 같이, 레지스트액(R)의 액막이 분리되어, 슬릿 노즐(72)측과 프라이밍 롤러(14)측으로 나뉜다. 이때, 슬릿 노즐(72)을 상승시키면, 레지스트 액막의 분리를 소정의 부위에서 보다 원활하고 또한 확실하게 행할 수 있다. 이렇게 하여, 슬릿 노즐(72)에는 노즐 토출구로부터 배면 하단부(72a)에 걸쳐서 레지스트액의 액막(RF)이 남는다.
한편, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에는 상기와 같이 하여 권취된 레지스트액의 액막(RM1)이 제1 레지스트 액막(도포 액막)으로서 남는다. 여기서, 프라이밍 롤러(14)의 정회전 방향에 있어서 제1 레지스트 액막(RM1)의 전단부에 단면 혹형상의 액저류부(m1)가 발생하는 경향이 있다.
예를 들어, 프라이밍 롤러(14)의 외주면을 둘레 방향에서 4등분에 분할하여 각 분할 영역[14(n)](n ＝ 1 내지 4)을 1회분의 프라이밍 처리에 할당하는 경우, 각 분할 영역[14(n)]에 형성되는 각 레지스트 액막(RMn)의 둘레 방향 권취 사이즈는, 회전 각도 범위에서, 예를 들어 75° 내지 85°의 사이즈로 설정할 수 있다.
이렇게 하여 슬릿 노즐(72)로부터 제1 레지스트 액막(RM1)을 분리한 후에는, 프라이밍 롤러(14)의 회전을 멈추지 않고, 제1 레지스트 액막(RM1)을 도 2의 Ⅳ(정지ㆍ대기)에 도시한 바와 같은 제1 대기용 회전각 위치<P1>까지 회전 이동시키고, 그곳에서 프라이밍 롤러(14)의 회전을 정지시킨다.
이 경우, 레지스트 액막(RM1)을 분리한 후 정지할 때까지(t4 내지 t5)의 프라이밍 롤러(14)의 회전 속도 특성은 임의로 설정 가능하지만, 도 3에 도시한 바와 같이 분리 속도(Vb)보다도 한층 높은 속도(Vc)로 올린 후 일정한 비율(부의 가속도)로 감속시키는 특성으로 정형화하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여, 회전 운동 중의 프라이밍 롤러(14) 상에서 제1 레지스트 액막(RM1)[특히, 액저류부(m1)]으로부터 레지스트액이 중력에 의해 늘어지는 일 없이, 즉 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상의 다른 분할 영역(미사용 영역)을 오염시키는 일 없이, 제1 레지스트 액막(RM1)을 제1 대기용 회전각 위치<P1>까지 안정적으로 이동시킬 수 있다.
즉, 레지스트 액막(RMn)을 분리한 직후에, 프라이밍 롤러(14)의 회전을 멈추면, 레지스트 액막(RMn)에는 중력에 의해 둘레 방향 하향의 힘이 지속적으로 작용하여, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에서 레지스트 액막(RMn)이 하방 또는 전방으로 늘어진다. 슬릿 노즐을 사용하는 스핀리스 도포법에서는, 통상 20cp 이하의 저점도 레지스트액이 사용되므로, 프라이밍 롤러 상에서 상기와 같은 레지스트 액막의 액늘어짐이 발생하기 쉽다. 그런데, 본 실시예에서는, 프라이밍 롤러(14)의 회전을 멈추지 않고 그대로 계속시킴으로써 레지스트 액막(RMn)에 작용하는 중력의 작용(액늘어짐을 유인하는 힘)을 실질적으로 캔슬하여, 프라이밍 롤러(14) 상에 권취한 레지스트 액막(RMn)을 액늘어짐에 의해 퍼지는 일 없이 표면 장력으로 소정의 영역(분할 영역) 내에 멈추게 해둘 수 있다.
제1 대기용 회전각 위치<P1>로서, 바람직하게는 도 2의 Ⅳ(정지ㆍ대기)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 액막(RM1)의 중심이 롤러 최하부(180°)에 오게 하는 위치를 선정할 수 있다. 이 경우, 프라이밍 롤러(14)의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 제1 레지스트 액막(RM1)의 전단부는 225°의 회전각 위치보다도 상류측으로 들어가고, 제1 레지스트 액막(RM1)의 후단부는 135°의 회전각 위치보다도 하류측으로 들어간다.
이 제1 대기용 회전각 위치<P1>에서 제1 레지스트 액막(RM1)을 정지시켜 둠으로써, 가령 제1 레지스트 액막(RM1) 중에서 액의 이동이 있어도, 특히 액저류부(m1)로부터 저위의 부위로 레지스트액의 이동이 있어도, 제1 레지스트 액막(RM1)의 막 두께가 균일해지는 방향으로 작용할 뿐이고, 이웃하는 분할 영역(미사용 영역)으로 밀려나오는 경우는 없다.
이렇게 하여, 제1 레지스트 액막(RM1)은 다음 회(2회째)의 프라이밍 처리가 행해질 때까지, 프라이밍 롤러(14) 상의 제1 대기용 회전각 위치<P1>에서 정지한 상태로 소정 시간(t4 내지 t5 : 예를 들어, 40 내지 50초간) 주위의 공기 또는 자연 건조에 노출된다.
이 사이에, 슬릿 노즐(72)은 노즐 이동 기구(74)에 의해 도포 스테이지로 보내져, 그곳에서 기판 1매분의 레지스트 도포 처리에 제공된다. 그리고, 레지스트 도포 처리를 종료하면, 슬릿 노즐(72)은 다시 이 프라이밍 처리 장치로 복귀되어, 도 1에 도시한 바와 같이 그 토출구가 프라이밍 롤러(14)의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 평행하게 대향하도록 위치 결정된다.
도 4에, 2회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 도시한다. 바람직하게는, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에서 제1 레지스트 액막(RM1)의 하류측 옆의 분할 영역[14(2)]이 2회째의 프라이밍 처리에 할당된다. 이로 인해, 2회째의 프라이밍 처리를 개시하기 직전에, 프라이밍 롤러(14)를 소정의 회전각만큼 정방향으로 회전시켜 둔다.
이 2회째의 프라이밍 처리에서는, 도 4의 I(토출ㆍ방치)에 도시한 바와 같이, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상의 분할 영역[14(2)](보다 정확하게는, 이 분할 영역의 전단부)을 프라이밍 롤러(14)의 정상부에 위치시켜, 1회째의 프라이밍 처리 시와 완전히 동일한 동작 및 타이밍으로, 슬릿 노즐(72)에 일정량의 레지스트액(R)을 토출시키고, 직후에 소정 시간 그대로 방치한다.
계속해서, 도 4에 도시한 바와 같이, 마찬가지로 1회째의 프라이밍 처리 시와 동일한 동작 및 타이밍으로, 레지스트액(R)의 권취(Ⅱ), 분리(Ⅲ), 정지ㆍ대기(Ⅳ)의 각 공정이 순차적으로 행해진다.
이 경우에도, 1회째의 프라이밍 처리 시와 마찬가지로, 권취(Ⅱ) 및 분리(Ⅲ)의 공정에 의해, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에 소정의 둘레 방향 사이즈(회전 각도 범위에서 75° 내지 85°)로 레지스트액(R)이 권취되어 제2 레지스트 액막(RM2)이 형성된다. 그리고, 프라이밍 롤러(14)의 회전을 그대로 계속하여 분리(Ⅲ)의 위치로부터 제2 대기용 회전각 위치<P2>까지 제2 레지스트 액막(RM2)을 이동시킨다.
이렇게 하여, 회전 운동 중의 프라이밍 롤러(14) 상에서 제2 레지스트 액막(RM2)[특히, 액저류부(m2)]으로부터 레지스트액이 중력에 의해 늘어지는 일 없이, 제2 레지스트 액막(RM2)을 제2 대기용 회전각 위치<P2>까지 안정적으로 이동시킬 수 있다.
제2 대기용 회전각 위치<P2>도, 바람직하게는 도 4의 Ⅳ(정지ㆍ대기)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 액막(RM2)의 중심이 롤러 최하부(180°)로 오는 위치를 선정할 수 있다. 이 경우, 프라이밍 롤러(14)의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 제2 레지스트 액막(RM2)의 전단부는 회전각 225°의 위치보다도 하류측으로 들어가고, 제2 레지스트 액막(RM2)의 후단부는 135°의 회전각 위치보다도 상류측으로 들어간다. 이 제2 대기용 회전각 위치<P2>에서 제2 레지스트 액막(RM2)을 정지시켜 둠으로써, 가령 제2 레지스트 액막(RM2) 중에서 액의 이동이 있어도, 이웃하는 분할 영역(미사용 영역)으로 밀려나오는 경우는 없다.
또한, 제1 레지스트 액막(RM1)은 프라이밍 롤러(14)의 정회전의 둘레 방향에 있어서 제2 레지스트 액막(RM2)의 상류측 옆, 즉 회전각 위치 45° 내지 135°의 범위 내에서 대기하게 된다. 여기서, 제1 레지스트 액막(RM1)은 1회째의 프라이밍 처리가 종료되었을 때부터 2회째의 프라이밍 처리가 개시될 때까지의 사이에, 제1 대기용 회전각 위치<P1>에서 자연 건조를 받고 있었으므로, 그 액막 표면이 어느 정도 건조되어 있어, 제1 대기용 회전각 위치<P1>로부터 벗어난 위치(45° 내지 135°의 범위 내)에서 정지해도 액늘어짐을 일으키기 어렵게 되어 있다. 또한, 가령, 프라이밍 롤러(14) 상에서, 제1 레지스트 액막(RM1)의 전단부[액저류부(m1)]로부터 저위의 장소[제2 레지스트 액막(RM2)의 후단부측]로 레지스트액의 이동(액늘어짐)이 있다고 해도, 그 장소는 사용 종료된 분할 영역[14(1) 내지 14(2)] 내이므로, 어떠한 지장도 발생하지 않는다(미사용 영역을 오염시키는 일은 없음).
3회째의 프라이밍 처리도, 도시 생략하지만, 상술한 1회째 및 2회째의 프라이밍 처리와 완전히 동일한 수순 및 동작으로 행해진다. 결과적으로, 프라이밍 롤러(14) 상에서, 제1 및 제2 레지스트 액막(RM1, RM2)과는 다른 영역에, 통상은 정회전의 둘레 방향에 있어서 제2 레지스트 액막(RM2)의 하류측 옆의 분할 영역[14(3)]에, 3회째의 프라이밍 처리에 부수된 잔존물로서 제3 레지스트 액막(RM3)이 소정의 둘레 방향 사이즈(75° 내지 85°)로 형성된다. 이 제3 레지스트 액막(RM3)은 프라이밍 롤러(14)가 권취된 직후에 롤러 최하부(180°) 부근에 설정된 제3 대기용 회전각 위치<P3>로 이동하여, 그곳에서 자연 건조를 받는다.
도시는 생략하지만, 프라이밍 롤러(14) 상에서, 제3 레지스트 액막(RM3)이 롤러 최하부(180°)의 제3 대기용 회전각 위치<P3>에서 대기하는 동안, 제2 레지스트 액막(RM2)은 제3 레지스트 액막(RM3)의 상류측 옆, 즉 회전각 위치 45° 내지 135°의 영역 내에서 대기하고, 제1 레지스트 액막(RM1)은 제2 레지스트 액막(RM2)의 상류측 옆, 즉 회전각 위치 -45° 내지 45°의 영역 내에서 대기하게 된다.
이 경우, 제2 레지스트 액막(RM2)에 대해서는, 상술한 바와 같은 2회째의 프라이밍 처리 후의 제1 레지스트 액막(RM1)과 동일하게, 액늘어짐의 문제는 없다. 또한, 제1 레지스트 액막(RM1)은 그 중심부가 롤러 최상부에 위치하고, 그 후단부가 이웃하는 미사용 영역, 즉 제4 분할 영역[14(4)]보다도 높은 위치로 된다. 그러나, 제1 레지스트 액막(RM1)은 상당히 장시간(통상, 100초 이상)의 자연 건조에 노출되어 왔으므로, 제1 레지스트 액막(RM1)의 후단부로부터 이웃하는 미사용 영역{제4 분할 영역[14(4)]}으로 액이 늘어지는 경우는 없다.
이 제1 실시예에서는, 프라이밍 롤러(14)의 외주면이 전체 둘레에 걸쳐서 청정한 상태로 리셋된 후 소정 횟수, 예를 들어 4회의 프라이밍 처리를 계속해서 행한 후에, 프라이밍 롤러(14)의 일괄 세정(외주면 전체 둘레의 청정화)을 행하도록 하고 있다.
도 5에 프라이밍 롤러(14)의 일주 내에서 마지막(4회째)의 프라이밍 처리 및 직후의 일괄 세정 처리가 행해질 때의 각 단계를 도시한다. 도 6에 도 5의 프라이밍 처리 동작 및 일괄 세정 처리 동작에 있어서의 프라이밍 롤러(14)의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타낸다.
마지막회(4회째)의 프라이밍 처리에서도, 도 5에 도시한 바와 같이, 레지스트액(R)의 토출ㆍ방치(I), 레지스트 액막(RM4)의 권취(Ⅱ) 및 분리(Ⅲ)의 각 공정은 1회째 내지 3회째의 각 프라이밍 처리 시와 동일하고, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에는 제3 레지스트 액막(RM3)의 하류측 옆의 제4 분할 영역[14(4)]에 제4 레지스트 액막(RM4)이 권취된다.
그러나, 분리(Ⅲ) 후에는, 정지ㆍ대기(Ⅳ)의 공정을 건너 뛰어, 프라이밍 롤러(14)의 회전을 계속한 채, 세정(V)의 공정으로 이행한다. 이 세정(V)의 공정에서는 세정 기구(16) 및 배기 기구(45)를 작동시킨다.
또한, 세정(V)의 공정을 개시하기 전에, 주제어부(70)는 회전 기구(65) 및 막 두께 측정부(67)를 통해, 프라이밍 롤러(14) 상에 부착되어 있는 레지스트 액막(RM1, RM2, RM3, RM4)의 범위(면적) 및 막 두께를 측정하고, 그 측정 결과에 기초하여 세정(V)의 공정에 있어서의 세정액의 사용량을 연산에 의해 결정한다. 예를 들어, 프라이밍 롤러(14) 상에 부착되어 있는 모든 레지스트 액막의 총 레지스트량(범위 × 막 두께)을 기준치로 하여, 세정액 사용량을 그 기준치(총 레지스트량)에 동등한 값으로 결정해도 좋다.
또한, 레지스트 액막 측정에 관해서는, 통상은 프라이밍 롤러(14) 상에서 동일한 프라이밍 처리가 반복되므로, 각 분할 영역[14(n)]에 부착되어 있는 레지스트 액막(RMn)의 범위 및 막 두께는 동일하다고 간주하고, 그 중 하나, 예를 들어 제1 레지스트 액막(RM1)의 범위(면적) 및 막 두께만의 측정으로만 해도 좋다.
세정(V)의 공정에 있어서의 적합한 일 형태로서, 주제어부(70)는 2유체 제트 노즐(18)이 프라이밍 롤러(14)의 외주면 중에서 레지스트 액막(RM1 내지 RM4)이 부착되어 있는 영역 또는 부위에만 세정액 및 에어의 2유체 제트류를 분출하도록, 회전 기구(65)와 세정 기구(16)를 연동(연계)시켜 제어한다. 여기서, 세정액의 유량 내지 사용량은 상기와 같은 레지스트막 측정에 기초하여 결정된 것이다.
이렇게 하여, 2유체 제트 노즐(18)로부터 분사되는 2유체 제트류의 강한 충격력에 의해, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 상에 부착된지 얼마 지나지 않은 제4 레지스트 액막(RM4)은 물론 자연 건조에 의해 덜 마르거나 또는 반건조 상태로 되어 있는 다른 모든 레지스트 액막(RM1, RM2, RM3)도 용이하게 씻겨져, 그 대부분은 세정액에 섞여 바로 아래의 배출구(54)로 낙하하고, 나머지는 미스트(ma)로 바뀌어 부근으로 비산된다. 이렇게 하여 일괄 세정 중에 2유체 제트 노즐(18)의 주위에서 발생하는 미스트(ma) 중 상방으로 날아 올라간 것은, 미스트 차폐부(32)에 차단되어, 하우징(10)의 개구부(12)측으로 나오는 경우는 거의 없다.
한편, 배기 기구(45)에서는, 배기 댐퍼(52)가 개방되어, 배큐엄 장치(48)로부터의 배큐엄이 배큐엄관(46), 배큐엄 통로(44) 및 흡인구(36)를 통해 미스트 도입부(34) 및 강제 건조부(38)에 공급된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 미스트 도입부(34)는 2유체 제트 노즐(18)의 주위에서 발생하는 미스트(ma)를 간극(40)의 하단부로부터 속으로 흡입하여, 간극(40) 중에서 미스트(ma)를 프라이밍 롤러(14)의 외주면을 따라서 회전 방향으로 흘리고, 간극(40)의 상단부로부터 흡인구(36)로 나온 미스트(ma)를 배큐엄 장치(48)로 보낸다. 강제 건조부(38)는 개구부(12)를 통해 상방의 대기 공간으로부터 에어를 간극(42) 중으로 흡입하여, 간극(42) 중에서 에어를 프라이밍 롤러(14)의 외주를 따라서 회전 방향과 역방향으로 흘리고, 프라이밍 롤러(14)의 외주면에 남아 있는 액을 에어의 압력으로 깎아 떨어뜨려 액적화하고, 간극(42)의 하단부로부터 흡인구(36)로 나온 미스트(mb)를 배큐엄 장치(48)로 보낸다. 이와 같이, 배큐엄을 이용하여 프라이밍 롤러(14)의 외주면에 대해 회전 방향과 역방향의 에어류를 쐬어 액을 제거하고, 그 액 제거에 의해 발생한 미스트(mb)를 그대로 배큐엄으로 회수하므로, 건조 효율이 높고 또한 미스트의 비산을 방지할 수 있다.
상기와 같은 세정(V)의 공정을 개시한 후 소정 시간이 경과했을 때(도 6의 시점 tG)에 세정 기구(16)를 오프하여, 2유체 제트 세정을 멈춘다. 그 후에는, 프라이밍 롤러(14)를 연속 회전시킨 채 배기 기구(45)[미스트 도입부(34) 및 강제 건조부(38)]의 동작만을 계속시켜, 프라이밍 롤러(14)의 외주면을 전체 둘레에 걸쳐서 배큐엄의 힘으로 건조시키는 강제 건조(Ⅵ)의 공정으로 전환한다. 그리고, 소정 시간의 경과 후에 배기 댐퍼(52)를 폐쇄하고 배기 기구(45)를 오프로 하여 건조 처리를 정지하고, 이것으로 일괄 세정 처리의 전체 공정을 종료한다.
또한, 택트를 정렬시키는 관점으로부터, 일괄 세정 처리에 있어서 세정(V) 및 강제 건조(Ⅵ)를 합한 전체 처리 시간(도 6의 t4 내지 tH)이, 이동ㆍ대기(Ⅳ)의 소요 시간(도 3의 t4 내지 t6)과 동일한 길이(예를 들어, 60초)로 설정되는 것이 바람직하다. 이 경우, 세정(V)의 처리 시간(도 6의 t4 내지 tG)이, 예를 들어 20초로 설정되고, 강제 건조(Ⅵ)의 처리 시간(도 6의 tG 내지 tH)이, 예를 들어 40초로 설정되어도 좋다.
상술한 바와 같이, 이 제1 실시예에 따르면, 프라이밍 롤러(14)의 외주면을 그 둘레 방향으로 복수(예를 들어, 4개)로 분할하여 그들의 분할 영역[14(1) 내지 14(4)]을 연속하는 소정 횟수(4회)의 프라이밍 처리에 각각 할당하여 사용한다. 그리고, 마지막회(4회째)의 프라이밍 처리를 제외한 각 프라이밍 처리에 있어서는, 각 레지스트 액막(RMn)을 프라이밍 롤러(14) 상에 권취한 직후에 특별한 대기용 회전각 위치<Pn>로 오게 하여, 다음의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 그 대기용 회전각 위치<Pn>에서 대기시킴으로써, 각 레지스트 액막(RMn)[특히, 액저류부(mn)]으로부터의 액늘어짐을 방지하여 자연 건조의 덜 마르거나 또는 반건조 상태로 할 수 있다.
이와 같이, 프라이밍 롤러(14) 상에서, 레지스트 액막(RMn)의 액늘어짐을 방지할 수 있으므로, 이웃하는 미사용 분할 영역을 오염시킬 우려는 없고, 따라서 후속의 프라이밍 처리가 이전의 프라이밍 처리에 의해 영향을 받는 일 없이, 프라이밍 처리의 재현성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 프라이밍 롤러(14) 상에 부착된 레지스트 액막(RMn)은 자연 건조에 의한 덜 마른 상태의 레지스트 액막으로서, 혹은 완전한 액상 상태로 세정되므로, 씻어내기가 용이해, 세정 기구(16)의 부담을 경감시켜, 세정액의 사용량을 적게 할 수 있다.
또한, 일괄 세정에서는, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 중 레지스트 액막(RM1, RM2, RM3, RM4)이 부착되어 있는 영역에만 적량의 세정액을 분출하므로, 세정액의 사용량을 한층 삭감할 수 있다.
또한, 도시한 예에서는, 프라이밍 롤러(14)의 외주면을 둘레 방향에서 4등분으로 분할하여, 1회의 프라이밍 처리에 있어서의 둘레 방향의 레지스트액 권취 사이즈를 75° 내지 85°로 하였다. 그러나, 임의의 분할 수 및 권취 사이즈가 가능해, 예를 들어 1회당의 둘레 방향 권취 사이즈를 72° 이하로 하고, 프라이밍 롤러(14)의 외주면을 5분할하여 5회 연속 사용하는 것도 가능하다.
또한, 대기용 회전각 위치<Pn>에 관한 다른 적합한 예로서, 예를 들어 도 8(1회째의 프라이밍 처리) 및 도 9(2회째의 프라이밍 처리)에 도시한 바와 같이, 프라이밍 롤러(14)의 외주면에 권취되어 잘라내어진 직후의 레지스트 액막(RMn)의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치를 설정하는 것도 가능하다. 도시한 바와 같은 대기용 회전각 위치<Pn>에서 레지스트 액막(RMn)을 대기(정지)시켜 둠으로써, 가령 당해 레지스트 액막(RM1) 중에서 액의 이동이 있어도, 최하위의 액저류부(mn)에 모여(멈춰), 하류측 옆의 분할 영역(미사용 영역)으로 밀려나오는 경우는 없다.
결국, 기본적으로, 대기용 회전각 위치<Pn>는 레지스트 액막(RMn)의 중심이 롤러 최하부에 오는 회전각 위치(도 2, 도 4)와, 레지스트 액막(RMn)의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치(도 8, 도 9)의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다.
대기용 회전각 위치<Pn>에 관한 또 다른 적합한 예로서, 예를 들어 도 10(1회째의 프라이밍 처리) 및 도 11(2회째의 프라이밍 처리)에 도시한 바와 같이, 프라이밍 롤러(14)의 외주면에 권취되어 잘라내어진 직후의 레지스트 액막(RMn)의 전단부가 롤러 최상부에 오는 회전각 위치를 설정하는 것도 가능하다. 도시한 바와 같은 대기용 회전각 위치<Pn>에서 레지스트 액막(RMn)을 대기(정지)시켜 둠으로써, 가장 액늘어짐을 일으키기 쉬운 액저류부(mn)가 대략 수평한 롤러 정상면에 적재되어 있으므로, 그곳으로부터 하류측 옆의 분할 영역(미사용 영역)으로 밀려나오는 경우는 없다.
[프라이밍 처리 방법의 제2 실시예]
다음에, 도 12 및 도 13에 대해, 이 프라이밍 처리 장치에서 실시 가능한 프라이밍 처리 방법의 제2 실시예를 설명한다.
도 12에, 제2 실시예에 있어서, 프라이밍 롤러(14) 상에서 1회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 도시한다. 도 13에, 1회분의 프라이밍 처리 동작에 있어서의 프라이밍 롤러(14)의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타낸다.
이 제2 실시예는, 프라이밍 롤러(14)의 외주면에 권취되는 레지스트 액막(RMn)의 전단부에 액저류부(mn)를 발생시키지 않는 것을 특징으로 한다. 그것을 위한 방법으로서, 레지스트 토출 공정(I) 직후에, 잠시 동안 그대로 방치하는 것이 아니라, 도 12의 ⅡA에 도시한 바와 같이, 우선 프라이밍 롤러(14)를 권취 속도(Va)보다도 낮은 속도(예를 들어, 주속도로 10㎜/초 이하)(Ve)로 소정의 회전각(예를 들어, 30° 내지 50°) 또는 소정 시간(도 13의 t1 내지 tN : 예를 들어, 약 1.5초)만큼 정방향으로 회전시킨다. 다음에, 즉 프라이밍 롤러(14)의 저속 정회전을 정지시킨 후, 도 12의 ⅡB에 도시한 바와 같이, 프라이밍 롤러(14)를 이번에는 동일 또는 동일한 정도의 저속도(Vf)로 대략 동일한 회전각 또는 소정 시간(도 13의 tN 내지 t2 : 예를 들어, 약 1.5초)만큼 역방향으로 회전시킨다.
이와 같은 프라이밍 롤러(14)의 바람직하게는 저속의 왕복 회전 운동에 의해, 레지스트 노즐(72)로부터 프라이밍 롤러(14) 상으로 토출된 레지스트액(R)이 레지스트 노즐(72)의 토출부(하단부면)에 의해 롤러 둘레 방향에서 균등해져, 액막 단부에 액저류부(mn)가 발생하기 어려워진다. 또한, 부수적 효과로서, 레지스트 노즐(72)에 있어서, 그 토출구 부근에 형성되는 레지스트액의 비드의 균일성이 향상된다.
이렇게 하여, 레지스트 노즐(72)의 토출구 주위에서 레지스트액(R)을 롤러 둘레 방향에 있어서(또는 노즐 길이 방향에 있어서도) 충분히 균등하게 한 후, 상술한 제1 실시예와 동일한 동작 및 타이밍으로, 권취 동작(Ⅲ), 분리(Ⅳ) 및 대기용 회전각 위치<Pn>로의 이동ㆍ정지(V)의 각 공정을 실행한다. 그 결과, 프라이밍 롤러(14) 상에는 액저류부(mn)가 없는 평탄한 레지스트 액막(RMn)이 권취되고, 이 평탄한 레지스트 액막(RMn)이 대기용 회전각 위치<Pn>에서 자연 건조에 노출된다.
이 실시예에 있어서, 프라이밍 롤러(14) 상에 형성되는 레지스트 액막(RMn)은 대기용 회전각 위치<Pn>로 이동하는 도중에 액늘어짐을 일으키지 않는 것은 물론, 액저류부(mn)가 없으므로, 대기용 회전각 위치<Pn>에서 정지했을 때 내지 정지한 상태에서도 액늘어짐을 한층 일으키기 어렵게 되어 있다. 즉, 대기용 회전각 위치<Pn>의 설정 범위를 확장할 수 있는 효과가 얻어진다. 예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 레지스트 액막(RMn)의 전단부가 롤러 최하부에 오게 하는 위치<APn>는 물론, 한계 위치로서 레지스트 액막(RMn)의 전단부가 270°인 회전각 위치에 오게 하는 위치<BPn>에서도 액늘어짐을 일으키지 않도록 하는 것이 가능하다.
이 제2 실시예의 변형예로서, 특히 프라이밍 롤러(14)의 왕복 회전 동작(ⅡA, ⅡB)에 관한 변형예로서, 왕복 횟수를 2회 이상으로 하는 것, 역회전을 먼저 행하는 것, 정회전 동작과 역회전 동작의 조건(속도, 시간, 이동 거리 등)을 독립적으로 설정하는 것 등이 가능하다.
[프라이밍 처리 방법의 제3 실시예]
다음에, 도 14 및 도 15에 대해, 이 프라이밍 처리 장치에서 실시 가능한 프라이밍 처리 방법의 제3 실시예를 설명한다.
도 14에 제3 실시예에 있어서, 프라이밍 롤러(14) 상에서 1회째의 프라이밍 처리가 행해질 때의 각 단계를 도시한다. 도 15에 1회분의 프라이밍 처리 동작에 있어서의 프라이밍 롤러(14)의 회전 속도 특성을 시간축 상의 파형으로 나타낸다.
이 제3 실시예는 프라이밍 롤러(14) 상에 레지스트 액막(RMn)을 권취하여 분리한 직후에, 프라이밍 롤러(14)의 회전 운동을 그대로 일정 속도[예를 들어, 분리 속도(Va)와 동일한 속도]로 소정 시간(도 15의 t4 내지 tJ : 바람직하게는 10초 이상) 계속시키는 계속 회전의 동작(Q)을 행한 후, 마지막에(도 15의 tJ 내지 tK에서) 소정의 대기용 회전각 위치<Pn>로 오게 하는 동작(Ⅳ)을 행한다.
계속 회전 동작(Q) 동안에는, 배기 기구(45)는 멈춰 둔다. 즉, 배기 기구(45)를 온으로 하여 프라이밍 롤러(14)를 회전시키면, 프라이밍 롤러(14) 상의 레지스트 액막(RM1)이 강제 건조부(38)의 간극(42) 중에서 역풍에 의한 큰 스트레스를 받아, 막 두께 균일성을 저하시키기 쉽다. 특히, 강제 건조부(38)의 간극(42) 내에서 레지스트 액막(RMn)에 가해지는 역풍의 압력에 축방향에서 편차가 있으면, 레지스트 액막(RMn)의 표면에 둘레 방향으로 연장되는 줄무늬 형상의 요철이 생기기 쉽다. 배기 기구(45)를 멈춰 두면, 프라이밍 롤러(14)의 회전 중에 그 외주면 상의 레지스트 액막(RMn)은 간극(42)을 통과할 때라도 역풍의 압력을 받는 경우는 없고, 대기 중에 정지 상태로 방치되어 있던 경우와 동등한 자연 건조를 보다 효과적으로 받을 수 있다.
이 제3 실시예에 있어서도, 프라이밍 롤러(14) 상에 형성되는 레지스트 액막(RMn)은 계속 회전 동작(Q) 동안에 액늘어짐을 일으키지 않는 것은 물론, 회전 운동 중에 전단부의 액저류부(mn)가 어느 정도 균등해짐으로써, 대기용 회전각 위치<Pn>에서 정지했을 때 내지 정지한 상태에서도 액늘어짐을 한층 일으키기 어렵게 되어 있다. 즉, 제2 실시예와 마찬가지로, 대기용 회전각 위치<Pn>의 설정 범위를 확장할 수 있는 효과가 얻어진다. 예를 들어, 도 14에 도시한 바와 같이, 레지스트 액막(RMn)의 전단부가 롤러 최하부에 오게 하는 위치<APn>는 물론, 한계 위치로서 레지스트 액막(RMn)의 전단부가 270°의 회전각 위치에 오게 하는 위치<BPn>에서도 액늘어짐을 일으키지 않도록 하는 것이 가능하다.
[다른 실시예]
이 제3 실시예를 상기 제2 실시예와 조합하는 것도 가능하고, 그 경우에는 상승 작용에 의해 액늘어짐 방지 효과를 한층 향상시킬 수 있다.
일괄 세정 처리에 있어서는, 세정액의 사용량은 증가하지만, 프라이밍 롤러(14)의 외주면 전체 둘레에 세정액을 분출하는 것도 가능하다.
프라이밍 처리 장치 내의 각 부의 구성 또는 기능도 상술한 실시 형태의 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 세정 기구(16)에 있어서 2유체 제트 노즐 이외의 세정 툴, 예를 들어 스크레이퍼도 사용 또는 병용 가능해, 배기 기구(45)의 각 부, 특히 강제 건조부(38)의 구성을 다양하게 변형할 수 있다.
다음에, 제4 실시예를 설명한다. 제1 실시예에서는 도 4에 도시하는 위치에 2회째의 프라이밍 처리를 행하였지만, 2회째의 도포를 도 16에 도시한 바와 같이, 프라이밍 롤러(14) 상에서, 또한 1회째의 프라이밍 처리에서 도포한 위치와 대향하는 위치에 도포해도 좋다. 이 위치에 2회째의 프라이밍 처리를 행함으로써, 도 2의 Ⅳ의 위치로부터 2회째의 프라이밍 처리까지 프라이밍 롤러가 회전하는 각도를 작게 할 수 있다.
다음에, 제5 실시예를 설명한다. 제5 실시예는 제1 실시예에 있어서의, 도 5의 Ⅵ의 동작까지는 동일하다. 도 5의 Ⅵ의 동작이 종료되고, 새롭게 1회째의 프라이밍 처리를 행하는데, 그때, 도 4의 I의 위치에서 프라이밍 롤러(14) 상에 행한다. 즉, 전회의 2회째의 프라이밍 처리의 위치에 새로운 1회째의 프라이밍 처리를 행한다. 기본적으로, 도 5의 Ⅵ의 상태에서, 프라이밍 롤러(14)의 전체 둘레가 세정되어 있을 것이지만, 세정액의 가일층의 삭감이나, 세정 시간의 가일층의 단축을 행하면, 프라이밍 롤러(14)의 일부에 레지스트가 미소하게 남아 있는 경우도 생각된다. 레지스트가 미소하게 남을 가능성으로서는, 1회째의 프라이밍 처리에서 도포한 레지스트일 가능성이 가장 높고, 4회째의 프라이밍 처리에서 도포한 레지스트일 가능성이 가장 낮다. 이는, 프라이밍 롤러(14)에 레지스트를 도포한 후, 프라이밍 롤러(14)를 세정할 때까지의 시간이 요인으로 되기 때문이다. 그러나, 프라이밍 롤러(14) 상에 있어서, 새로운 1회째의 프라이밍 처리의 위치를, 전회의 1회째의 프라이밍 처리의 위치와 다른 위치에 행함으로써, 프라이밍 롤러(14)의 2회째의 세정 후에 미소하게 남은 레지스트의 범위는 넓어지지만, 남은 레지스트의 막 두께가 퇴적되어 두꺼워지는 경우가 없어, 프라이밍 처리에서 문제가 일어날 가능성을 저감시킬 수 있다. 이에 대해, 새로운 1회째의 프라이밍 처리를 전회의 1회째의 프라이밍 처리와 동일한 위치에서 행하면, 프라이밍 롤러(14)의 2회째의 세정 후에, 미소하게 남은 레지스트의 막 두께가, 적층에 의해 점점 두꺼워져, 다음 회의 프라이밍 처리 시의 문제점의 원인이 되거나, 혹은 세정액량을 증대시키거나, 세정 시간을 길게 해야만 한다. 그리고, 4회의 프라이밍 처리를 행하여, 프라이밍 롤러(14)의 세정이 종료되고, 새로운 1회째의 프라이밍 처리를 행할 때에는, 도 5에 있어서의 3회째의 프라이밍 처리의 위치에 행한다. 그것으로부터 프라이밍 처리를 4회 행하여, 프라이밍 롤러(14)의 세정이 종료되고, 새로운 1회째의 프라이밍 처리를 행할 때에는, 도 5에 있어서의 4회째의 프라이밍 처리의 위치에 행한다. 이와 같이 동작시켜, 프라이밍 롤러(14)를 4회 세정한 후의, 새로운 1회째의 프라이밍 처리를 행할 때에는, 도 2의 1회째의 프라이밍 처리의 위치로 돌아온다. 또한, 4회째의 세정 동작 시에는, 1 내지 3회째의 세정 동작에서 제거하지 못한 미소한 레지스트가, 프라이밍 롤러(14)의 전체 둘레에 분포되어 있을 가능성이 있으므로, 예를 들어 4회째의 세정 동작 시에만, 다른 세정 동작에 비해, 세정액량을 증대시키거나, 또는 세정 시간을 길게 하여 세정을 행해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 프라이밍 롤러(14)에 부착된 미소한 레지스트를 완전히 제거하면서, 세정액의 처리량을 전체적으로 삭감할 수 있다.
또한, 하우징(10) 내의 프라이밍 롤러(14) 근방의 분위기는, 프라이밍 롤러에 도포한 레지스트가 지나치게 건조되지 않도록, 유기용제의 분위기를 유지하는 것이 좋다. 이와 같이 하면, 프라이밍 롤러(14)의 세정 동작 시에, 레지스트가 남을 가능성이 저감되고, 또한 1회째의 프라이밍 처리에서 도포한 레지스트 액막도 미소하게 남는 일 없이 제거할 수 있다.
또한, 막 두께 측정부(67)를 설치하는 대신에, 실험 등에서 레지스트 액막의 범위나 막 두께의 데이터를 미리 수집하여 기억시켜 두고, 이 데이터에 기초하여, 프라이밍 롤러(14)를 세정시켜도 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 막 두께 측정부를 항상 설치해 둘 필요가 없어지므로, 장치의 구성을 단순화할 수 있어, 장치의 신뢰성이 더욱 향상된다.
여기서, 제1 실시예 내지 제5 실시예의 요점을 정리한다. 프라이밍 롤러(14) 상에 1회째의 프라이밍 처리(레지스트 액막의 도포)를 행하여, 도포한 레지스트 액막이 늘어져 퍼지는 위치까지 프라이밍 롤러(14)를 회전시켜 정지하고, 그 위치에서 레지스트 액막을 어느 정도 건조시키고, 그 후, 2회째의 프라이밍 처리는 1회째의 프라이밍 처리의 위치보다도 프라이밍 롤러(14)의 회전 방향측의 위치에 행한다. 이 동작을 복수회 행하여, 프라이밍 롤러(14)의 전체 둘레에 프라이밍 처리를 행한 후, 프라이밍 롤러(14)를 일괄하여 세정하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 프라이밍 처리에서 도포한 레지스트 액막이, 다음의 프라이밍 처리를 행하는 영역으로 늘어져 퍼지는 것을 방지할 수 있어, 프라이밍 처리를 정밀도 좋게 행할 수 있다. 또한, 복수회의 프라이밍 처리를 행한 후에, 프아이밍 롤러(14)를 일괄 세정하므로, 세정 횟수를 종래보다 삭감할 수 있어, 세정액의 사용량의 삭감이나, 세정 시간의 단축 등이 가능해진다.
본 발명에 있어서의 도포액으로서는, 레지스트액 이외에도, 예를 들어 층간 절연 재료, 유전체 재료, 배선 재료 등의 도포액도 가능하고, 각종 약액, 현상액이나 린스액 등도 가능하다. 본 발명에 있어서의 피처리 기판은 LCD 기판으로 한정되지 않고, 다른 플랫 패널 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, CD 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.

Claims (34)

  1. 장척형의 슬릿 노즐을 사용하여 피처리 기판 상에 도포액을 도포하는 도포 처리에 있어서 상기 슬릿 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 도포액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 방법이며,
    수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러의 외주면을 그 둘레 방향으로 3개 이상의 복수로 분할하여 그들 복수의 분할 영역을 연속하는 복수회의 프라이밍 처리에 각각 할당하여 사용하고,
    1회분의 제1 프라이밍 처리를 위해, 상기 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키는 제1 공정과,
    상기 도포액의 토출 직후에 상기 프라이밍 롤러를 정지시킨 상태로 소정 시간 그대로 방치하는 제2 공정과,
    상기 프라이밍 롤러를 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 토출된 상기 도포액의 일부를 제1 도포 액막으로서 권취하는 제3 공정과,
    상기 제1 도포 액막을 권취한 후에도 상기 프라이밍 롤러를 그대로 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제1 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제1 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키는 제4 공정과,
    상기 제1 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 자연 건조시키는 제5 공정과,
    상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 세정에 의해 제거하는 제6 공정을 갖고,
    상기 제1 대기용 회전각 위치를, 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제1 도포 액막의 후단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제1 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내로 설정하고, 또는 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제1 도포 액막의 중심이 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제1 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내로 설정하고, 또는 상기 제1 도포 액막의 전단부가 롤러 최상부에 오는 위치로 설정하는, 프라이밍 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 별도의 1회분의 제2 프라이밍 처리를 위해, 상기 프라이밍 롤러를 소정 각도만큼 회전시킴으로써, 상기 제1 도포 액막을 제거하고 상기 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키는 제7 공정과,
    상기 도포액의 토출 직후에 상기 프라이밍 롤러를 정지시킨 상태로 소정 시간 그대로 방치하는 제8 공정과,
    상기 프라이밍 롤러를 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 토출된 상기 도포액의 일부를 제2 도포 액막으로서 권취하는 제9 공정과,
    상기 제2 도포 액막을 권취한 후에도 상기 프라이밍 롤러를 그대로 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제2 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제2 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키는 제10 공정과,
    상기 제2 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제2 도포 액막을 자연 건조시키는 제11 공정을 갖고,
    상기 제6 공정에 있어서, 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 및 제2 도포 액막을 세정에 의해 일괄 제거하고,
    상기 제2 대기용 회전각 위치를, 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제2 도포 액막의 후단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제2 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내에 설정하고, 또는 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제2 도포 액막의 중심이 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제2 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내로 설정하고, 또는 상기 제2 도포 액막의 전단부가 롤러 최상부에 오는 위치로 설정하는, 프라이밍 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 프라이밍 처리가 상기 제1 프라이밍 처리의 다음에 행해지는 프라이밍 처리일 때에는, 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서 상기 제2 도포 액막이 상기 제1 도포 액막의 하류측 옆에 형성되도록, 상기 제2 프라이밍 처리를 위해 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상의 소정의 영역이 할당되는, 프라이밍 처리 방법.
  4. 장척형의 슬릿 노즐을 사용하여 피처리 기판 상에 도포액을 도포하는 도포 처리에 있어서 상기 슬릿 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 장치이며,
    소정 위치에 수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러와,
    상기 프라이밍 롤러를 그 중심축의 주위로 회전시키는 회전 기구와,
    상기 프라이밍 롤러의 외주면을 세정하기 위해 세정액을 분출하는 세정 기구와,
    상기 프라이밍 롤러의 주위를 강제적으로 배기하기 위한 배기 기구와,
    상기 회전 기구, 상기 세정 기구 및 상기 배기 기구의 각 동작을 제어하는 제어부를 갖고,
    수평으로 배치된 원통 형상 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러의 외주면을 그 둘레 방향으로 3개 이상의 복수로 분할하여 그들 복수의 분할 영역을 연속하는 복수회의 프라이밍 처리에 각각 할당하여 사용하고,
    1회분의 제1 프라이밍 처리를 위해, 상기 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키고,
    상기 도포액의 토출 직후에 상기 프라이밍 롤러를 정지시킨 상태로 소정 시간 그대로 방치하고,
    상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 토출된 상기 도포액의 일부를 제1 도포 액막으로서 권취하고,
    상기 회전 기구에 의해 상기 제1 도포 액막을 권취한 후에도 상기 프라이밍 롤러를 그대로 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제1 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제1 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키고,
    상기 제1 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 제1 도포 액막을 자연 건조시키고,
    상기 세정 기구와 상기 배기 기구를 작동시켜 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제1 도포 액막을 세정에 의해 제거하고,
    상기 회전 기구를 통해, 상기 제1 대기용 회전각 위치를, 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제1 도포 액막의 후단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제1 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내로 제어하고, 또는 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제1 도포 액막의 중심이 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제1 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내로 제어하고, 또는 상기 제1 도포 액막의 전단부가 롤러 최상부에 오는 위치로 제어하는, 프라이밍 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 별도의 1회분의 제2 프라이밍 처리를 위해, 상기 프라이밍 롤러를 소정 각도만큼 회전시킴으로써, 상기 제1 도포 액막을 제거하고 상기 프라이밍 롤러의 정상부에 대해 소정의 갭을 이격하여 상기 슬릿 노즐의 토출구를 평행하게 대향시켜, 상기 슬릿 노즐에 일정량의 도포액을 토출시키고,
    상기 도포액의 토출 직후에 상기 프라이밍 롤러를 정지시킨 상태로 소정 시간 그대로 방치하고,
    상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 상기 토출된 도포액의 일부를 제2 도포 액막으로서 권취하고,
    상기 회전 기구에 의해 상기 제2 도포 액막을 권취한 후에도 상기 프라이밍 롤러를 그대로 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상에 권취된 상기 제2 도포 액막을 다음 회의 프라이밍 처리가 행해질 때까지 대기시켜 두기 위한 제2 대기용 회전각 위치에 오게 하여, 상기 프라이밍 롤러의 회전을 정지시키고,
    상기 제2 대기용 회전각 위치에서 상기 프라이밍 롤러 상의 상기 제2 도포 액막을 자연 건조시키고,
    상기 세정 기구와 상기 배기 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러의 외주면 상의 상기 제1 및 제2 도포 액막을 세정에 의해 일괄 제거하고,
    상기 회전 기구를 통해, 상기 제2 대기용 회전각 위치를, 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제2 도포 액막의 후단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제2 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내로 제어하고, 또는 상기 프라이밍 롤러의 정회전의 둘레 방향에 있어서, 상기 제2 도포 액막의 중심이 롤러 최하부에 오는 회전각 위치와, 상기 제2 도포 액막의 전단부가 롤러 최하부에 오는 회전각 위치의 범위 내로 제어하고, 또는 상기 제2 도포 액막의 전단부가 롤러 최상부에 오는 위치로 제어하는, 프라이밍 처리 장치.
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