KR101722788B1 - 도포 처리 장치 및 도포 처리 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 노즐내의 유로에서의 이물의 부착을 방지하고, 피처리 기판에 대한 도포액의 도포시에, 노즐 토출구로부터 처리액을 균일하게 토출한다.
[해결수단] 토출구(16a)로부터 도포액을 토출하는 노즐(16)과, 상기 노즐(16)의 대기 기간에서 상기 노즐(16)내의 유로가 상기 도포액으로부터 상기 도포액의 용제(T)로 치환된 상태로 유지하는 메인터넌스 수단(26)을 구비하고, 상기 메인터넌스 수단(26)은, 상기 노즐(16)에 상기 용제(T)를 공급하는 용제 공급 수단(33, 34)과, 상기 노즐(16)의 토출구(16a)와의 사이에 소정의 간극을 형성하는 액 유지판(28)의 액 유지면(28a)과, 이 액 유지면(28a)을 세정하는 액 유지면 세정 수단(51)을 가진다.

Description

도포 처리 장치 및 도포 처리 방법{COATING PROCESS APPARATUS AND COATING PROCESS METHOD}

본 발명은, 피처리 기판에 대해서 도포액을 도포하는 도포 처리 장치, 및 도포 처리 방법에 관한 것이다.

예를 들면, FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조에 있어서는, 이른바 포토리소그래피 공정에 의해 회로 패턴을 형성하는 것이 행해지고 있다.

이 포토리소그래피 공정에서는, 유리 기판 등의 피처리 기판에 소정의 막을 성막한 후, 도포액인 포토레지스트(photoresist)(이하, 레지스트라고 부른다)가 도포되고 레지스트막(감광막)이 형성된다. 그리고, 회로 패턴에 대응하여 상기 레지스트막이 노광되고, 이것이 현상 처리되어, 패턴 형성된다.

이러한 포토리소그래피 공정에 있어서, 피처리 기판에 레지스트액을 도포하고 레지스트막을 형성하는 방법으로서, 슬릿 형상의 노즐 토출구로부터 레지스트액을 띠 형상으로 토출하고, 레지스트를 기판상에 도포하는 방법이 있다.

이 방법을 이용한 종래의 레지스트 도포 처리 장치에 대해서, 도 11을 이용하여 간단하게 설명한다.　도 11에 도시하는 레지스트 도포 처리 장치(200)는, 기판(G)을 얹어놓는 스테이지(201)와, 이 스테이지(201)의 상방에 배치되는 레지스트 공급 노즐(202)과, 이 노즐(202)을 이동시키는 노즐 이동 수단(203)을 구비하고 있다.

레지스트 공급 노즐(202)에는, 기판의 폭방향으로 늘어나는 미소 간극을 가지는 슬릿 형상의 토출구(202a)가 설치되고, 레지스트액 공급원(204)으로부터 공급된 레지스트액(R)을 토출구(202a)로부터 토출하도록 되어 있다.

그런데, 슬릿 형상의 토출구(202a)는, 미소한 간극에 의해 형성되어 있기 때문에, 노즐 대기시에 있어서 노즐 선단의 메인터넌스 처리를 실시하지 않으면, 레지스트액의 건조 등에 의해 막힘이 발생한다. 이 때문에, 레지스트 도포 처리 장치(200)는, 도 11에 도시하는 바와 같이 노즐 선단을 세정하기 위한 노즐 메인터넌스 수단(208)을 구비하고 있다.

이 노즐 메인터넌스 수단(208)은, 예를 들면, 노즐 토출구(202a)에 세정액(시너)을 내뿜어서 노즐 선단을 세정하는 노즐 세정부(208a)와, 대기시에서 토출구(202a)가 건조하지 않도록 토출구(202a)를 용제의 증기 분위기하에서 유지하기 위한 노즐 버스(208b)를 가진다. 게다가, 기판(G)으로의 도포 처리전에, 회전이 자유로운 원기둥 형상의 프라이밍 롤러의 표면에 레지스트액(R)을 토출하고, 노즐 선단에 부착한 레지스트액(R)을 균일화(프라이밍 처리)하는 프라이밍 처리부(208c)를 가지고 있다.

이 구성에 있어서, 기판(G)으로의 레지스트 도포 처리시에 있어서는, 노즐(202)을 노즐 이동 수단(203)에 의해서 수평 이동시키면서, 슬릿 형상의 토출구(202a)로부터 레지스트액(R)을 기판의 표면 전체에 띠 형상으로 토출하는 것에 의해, 레지스트액(R)의 도포 처리가 이루어진다.

또, 노즐(202)의 대기시에서는, 상기 노즐 메인터넌스 수단(208)에 의한 노즐의 메인터넌스 처리가 행해진다. 이 메인터넌스 처리에서는, 먼저 노즐(202)이 노즐 이동 수단(203)에 의해서 노즐 세정부(208a)로 이동된다. 그리고, 노즐 세정부(208a)에서 노즐 선단에 대한 세정 처리가 실시되고, 이어서, 도 12에 도시하는 바와 같이 노즐 버스(208b)에서 노즐 토출구(202a)가 건조하지 않도록 노즐(202)이 유지된다.

또, 다음 기판(G)으로의 도포 처리를 행하기 전에는, 노즐(202)은 프라이밍 처리부(208c)로 이동되고, 프라이밍 롤러로 레지스트액 토출이 행해지는 것에 의해, 노즐 선단의 프라이밍 처리가 실시된다.

한편, 이러한 메인터넌스 처리를 행하는 장치 구성에 대해서는 특허문헌 1에 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2005-236092호

상기한 바와 같이, 노즐 대기 기간에서의 노즐(202)의 메인터넌스 처리에 있어서는, 노즐(202)은, 그 선단부(토출구(202a))가 노즐 세정부(208a)에 의해 세정 되고, 도 12에 도시하는 바와 같이 노즐 버스(208b)에서 노즐 토출구(202a)가 건조하지 않도록 노즐(202)이 유지된다.

여기서, 동일 로트내에서 연속적으로 처리되는 기판간의 대기기간이면, 다음 기판(G)의 도포 처리까지 장시간 비는 일이 없기 때문에, 노즐(202)내의 유로(202b)에는 도포액인 레지스트액이 충전된 채로 있다.

한편, 다른 로트간에서의 대기 기간에서는, 장시간의 대기로 되는 것도 있어, 노즐(202)내의 유로(202b)는, 레지스트의 건조 부착 방지, 유로 세정 등의 목적에 의해, 레지스트액(R)으로부터 용제(T)(시너)로 치환되어 있다.

그러나, 노즐 유로(202b)가 용제(T)로 치환된 상태로 장시간 방치되면, 대기중의 시간 경과에 따라, 노즐 선단(토출구(202a))까지 충전되어 있던 용제(T)의 증발이 진행되고, 도 13에 도시하는 바와 같이 용제(T)에 용출된 레지스트 성분이 용제(T)의 계면(T1) 부근에서 석출하고, 유로(202b)내에서 이물(D)로 되어서 고착한다고 하는 과제가 있었다.

또, 그와 같이 유로(202b)에 이물(D)이 부착한 채이면, 토출구(202a)로부터의 레지스트 토출 상태가 불균일하게 되고, 기판(G)으로의 레지스트액(R)의 도포 처리에 있어서 도포막에 도포 얼룩이 생길 우려가 있었다.

또, 유로(202b)내를 손상시키는 일 없이 이물(D)을 제거하기에는, 노즐(202)을 분해하고 세정할 필요가 있고, 수고와 시간을 필요로 한다고 하는 과제가 있었다.

또, 유로(202b)내를 용제(T)로 치환한 후, 토출구(202a) 부근의 건조를 방지하기 위해서 용제(T)를 토출하는, 이른바 더미 디스펜스를 행하는 방법이 있으나, 다량의 용제(T)를 토출하고 폐기할 필요가 있기 때문에, 비용이 커진다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점에 감안하여 이루어진 것이며, 피처리 기판에 도포액을 도포하는 도포 처리에 있어서, 노즐내의 유로에서의 이물의 부착을 방지하고, 피처리 기판에 대한 도포액의 도포시에, 슬릿 형상의 노즐 토출구로부터 도포액을 균일하게 토출할 수 있는 도포 처리 장치 및 도포 처리 방법을 제공한다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 도포 처리 장치는, 기판의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구로부터 도포액을 상방에서 토출하는 노즐과, 상기 노즐의 대기 기간에서 상기 노즐내의 유로가 상기 도포액으로부터 상기 도포액의 용제로 치환된 상태로 유지되는 메인터넌스 수단을 구비하고, 상기 노즐의 토출구로부터 상기 기판에 도포액을 토출하여 도포막을 형성하는 도포 처리 장치로서, 상기 메인터넌스 수단은, 상기 노즐에 상기 용제를 공급하여, 노즐의 유로내를 용제로 치환하는 용제 공급 수단과, 액 유지면을 가지며, 상기 액 유지면과 상기 노즐의 토출구와의 사이에 소정의 간극을 형성하고, 상기 노즐로부터 토출된 용제를 상기 간극에 유지하여, 상기 용제의 노즐에 대한 계면을 노즐 외면에 형성하는 액 유지 수단과, 이 액 유지 수단의 액 유지면을 세정하는 액 유지면 세정 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성하는 것에 의해, 용제에 용출된 도포액의 성분이, 용제의 증발에 의해 계면 부근에서 석출했다고 해도, 석출한 이물이 유로내로 부착되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 유로내를 청정한 상태로 하고, 피처리 기판에 대한 도포액의 도포시에, 슬릿 형상의 노즐 토출구로부터 도포액을 균일하게 토출할 수 있다.

또, 용제로부터 석출한 도포액 성분으로 이루어지는 이물은, 노즐 외면에 부착하기 때문에, 노즐을 분해하는 일 없이, 그 제거 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

또, 이와 같이 구성하는 것에 의해, 액 유지 수단의 액 유지면을 사용한 후에, 액 유지면 세정 수단을 이용하여 액 유지면을 세정하는 것이 가능하고, 액 유지면이 청정한 상태로 사용하는 것이 가능하다.

혹은, 본 발명에 관한 도포 처리 방법은, 노즐의 긴 슬릿 형상의 토출구로부터 상방에서 도포액을 기판에 공급하여 기판에 도포액을 도포하는 공정과, 기판에 도포액을 도포하는 공정 후, 소정 기간, 기판에 도포액을 도포하지 않는 경우에는, 상기 노즐 내에 도포액의 용제를 공급하여 상기 노즐내를 도포액으로부터 용제로 치환하고, 상기 노즐을 액 유지면에 근접시켜서 용제를 토출하여 상기 노즐의 외면과 상기 액 유지면과의 사이에 용제를 유지하는 공정과, 상기 노즐이 액 유지 수단의 액 유지면으로부터 떨어진 후, 용제가 부착된 상기 액 유지면을, 액 유지면 세정 수단이 세정하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

이러한 방법에 의하면, 용제에 용출된 도포액의 성분이, 용제의 증발에 의해 계면 부근에서 석출했다고 해도, 석출한 이물이 유로내로 부착하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 유로내를 청정한 상태로 하고, 피처리 기판에 대한 도포액의 도포시에, 슬릿 형상의 노즐 토출구로부터 도포액을 균일하게 토출할 수 있다.

또, 용제로부터 석출한 도포액 성분으로 이루어지는 이물은, 노즐 외면에 부착하기 때문에, 노즐을 분해하는 일 없이, 그 제거 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또, 이러한 방법에 의하면, 액 유지 수단의 액 유지면을 사용한 후에, 액 유지면 세정 수단을 이용하여 액 유지면을 세정하는 것이 가능하고, 액 유지면이 청정한 상태로 사용하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면, 피처리 기판에 도포액을 도포하는 도포 장치에 있어서, 노즐내의 유로에서의 이물의 부착을 방지하고, 피처리 기판에 대한 도포액의 도포시에, 노즐 토출구로부터 도포액을 균일하게 토출할 수 있는 도포 처리 장치 및 도포 처리 방법을 얻을 수 있다.

도 1은, 본 발명에 관한 1 실시형태의 전체 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는, 본 발명에 관한 1 실시형태의 전체 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은, 도 1의 A-A에서 본 단면도이다.
도 4는, 본 발명에 관한 도포 처리 장치가 구비하는 대기부의 단면도이다.
도 5는, 도 4의 B-B에서 본 단면도이다.
도 6은, 도 4의 대기부가 가지는 노즐 버스의 일부 확대 단면도이다.
도 7은, 본 발명에 관한 액 유지면 세정 수단의 제 1의 실시형태의 단면도이다.
도 8은, 본 발명에 관한 도포 처리 장치의 동작의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 9는, 본 발명에 관한 액 유지면 세정 수단의 제 2의 실시형태의 단면도이다.
도 10은, 본 발명에 관한 액 유지면 세정 수단의 제 3의 실시형태의 단면도이다.
도 11은, 종래의 도포 처리 유닛의 개략 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는, 종래의 도포 처리 유닛이 구비하는 노즐 버스의 단면도이다.
도 13은, 도 12의 노즐 버스에 배치된 노즐의 선단부의 상태를 나타내는 일부 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 도포 처리 장치 및 도포 처리 방법에 관한 1 실시형태를, 도면에 기초하여 설명한다. 한편, 이 실시형태에 있어서는, 도포 처리 장치를, 피처리 기판인 유리 기판을 부상 반송하면서, 상기 기판에 대해 도포액인 레지스트액의 도포 처리를 실시하는 레지스트 도포 처리 유닛에 적용한 경우를 예로서 설명한다.

도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 레지스트 도포 처리 유닛(1)은, 유리 기판(G)을 매(枚) 양식으로 1장씩 부상 반송하기 위한 부상 반송부(2A)와, 상기 부상 반송부(2A)로부터 기판(G)을 받고, 롤러 반송하는 롤러 반송부(2B)를 구비하고, 기판(G)이, 이른바 평류(平流) 반송되도록 구성되어 있다.

상기 부상 반송부(2A)에는, 기판 반송 방향인 X방향으로 연장된 부상 스테이지(3)가 설치되어 있다. 부상 스테이지(3)의 상면에는, 도시하는 바와 같이 다수의 가스 분출구(3a)와 가스 흡기구(3b)가 X방향과 Y방향으로 일정 간격으로 교대로 설치되고, 가스 분출구(3a)로부터의 불활성 가스의 분출량과, 가스 흡기구(3b)로부터의 흡기량과의 압력 부하를 일정하게 하는 것에 의해서, 유리 기판(G)을 부상시키고 있다.

한편, 이 실시형태에서는, 가스의 분출 및 흡기에 의해 기판(G)을 부상시키도록 했으나, 그것에 한정되지 않고, 가스 분출만의 구성에 의해서 기판 부상시키도록 하여도 좋다.

또, 롤러 반송부(2B)에서는, 스테이지(3)의 후단에, 롤러 구동부(40)에 의해서 회전 구동되는 복수개의 롤러 축(41)이 병렬로 설치되어 있다. 각 롤러축(41)에는, 복수의 반송 롤러(42)가 장착되고, 이들 반송 롤러(42)의 회전에 의해서 기판 (G)을 반송하는 구성으로 되어 있다.

부상 반송부(2A)에서의 부상 스테이지(3)의 폭방향(Y방향)의 좌우 측방에는, X방향으로 평행으로 늘어나는 한 쌍의 가이드 레일(5)이 설치되어 있다. 이 한 쌍의 가이드 레일(5)에는, 유리 기판(G)의 네 모퉁이의 가장자리부를 하방으로부터 흡착 유지하고 가이드 레일(5)상을 이동하는 4개의 기판 캐리어(6)가 설치되어 있다. 이들 기판 캐리어(6)에 의해 부상 스테이지(3)상으로 부상한 유리 기판(G)을 반송 방향(X방향)을 따라서 이동시킬 수 있다.

한편, 부상 반송부(2A)로부터 롤러 반송부(2B)로의 기판 인도를 원활하게 행하기 위해서, 가이드 레일(5)은, 부상 스테이지(3)의 좌우 측방뿐 아니라, 롤러 반송부(2B)의 측방에까지 연장하여 설치되어 있다.

각 기판 캐리어(6)는, 도 3(도 1의 A-A에서 본 단면)에 도시하는 바와 같이, 가이드 레일(5)을 따라서 이동 가능하게 설치된 슬라이드 부재(6a)와, 기판(G)의 하면에 대하여 흡인·개방동작에 의해 흡착 가능한 흡착 부재(6b)와, 흡착 부재 (6b)를 승강 이동시키는 승강 구동부(6c)를 가진다.

한편, 흡착 부재(6b)에는, 흡인 펌프(도시하지 않음)가 접속되고, 기판(G)과의 접촉 영역의 공기를 흡인하여 진공 상태로 접근하는 것에 의해, 기판(G)에 흡착하도록 되어 있다.

또, 상기 슬라이드 부재(6a)와 승강 구동부(6c)와 상기 흡인 펌프와는, 각각 컴퓨터로 이루어지는 제어부(50)에 의해서, 그 구동이 제어된다.

또, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 부상 반송부(2A)의 부상 스테이지(3)상에는, 유리 기판(G)에 레지스트액을 토출하는 노즐(16)이 설치되어 있다. 노즐(16)은, Y방향을 향해, 예를 들면 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되고, 유리 기판(G)의 Y방향의 폭보다도 길게 형성되어 있다. 도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이 노즐(16)의 하단부에는, 부상 스테이지(3)의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구(16a)가 형성되어 있다.

또, 이 노즐(16)에는, 레지스트 공급부(30)로부터 송출 펌프(31) 및 전환 밸브(32)를 통하여 레지스트액이 공급된다.

한편, 노즐(16)의 메인터넌스시(대기시)에 있어서는, 용제 공급부(33)로부터 송출 펌프(34) 및 전환 밸브(32)를 통하여 레지스트액의 용제(시너)가 공급되도록 되어 있다. 즉, 용제 공급부(33) 및 송출 펌프(34)에 의해 용제 공급 수단이 구성된다.

또, 도 1과 도 3에 도시하는 바와 같이 노즐(16)의 양측에는, X방향으로 늘어나는 한 쌍의 가이드 레일(10)이 설치되어 있다. 이 가이드 레일(10)을 따라서 슬라이드 이동이 가능한 한 쌍의 슬라이드 부재(17)가 설치되고, 도 3에 도시하는 바와 같이 각 슬라이드 부재(17)의 위에 수직으로 샤프트(18)가 세워 설치되어 있다. 상기 샤프트(18)에는, 이 샤프트(18)를 따라서 승강 이동이 가능한 승강 구동부(19)가 설치되고, Y방향으로 대향하는 한 쌍의 승강 구동부(19)의 사이에 노즐(16)을 유지하는 곧은 막대형상의 노즐 암(11)이 가설되어 있다.

이러한 구성에 의해 노즐(16)은, 승강 이동이 가능하고, 또한 가이드 레일(10)을 따라서 X방향으로 이동이 가능하게 되어 있다.

또, 스테이지(3) 상방에서, 노즐(16)보다도 상류측에는, 노즐(16)의 메인터넌스 수단으로서, 노즐 선단(토출구(16a))을 세정하고, 노즐(16)을 소정 시간 대기시키는 대기부(14)와, 도포 처리 전에 노즐 선단에 부착된 레지스트액을 균일화하기 위한 프라이밍 처리부(20)가 설치되어 있다.

대기부(14)는, 노즐(16)의 토출구(16a)에 부착한 여분의 레지스트액을 세정하여 제거하는 노즐 세정부(24)와, 대기시에 토출구(16a)가 건조하지 않도록 토출구(16a)를 용제(시너)의 증기 분위기하에서 유지하기 위한 노즐 버스(26)를 가지고 있다.

또, 프라이밍 처리부(20)는, 기판 폭방향(Y방향)으로 가늘고 긴 상부 개구(21a)를 가지는 상자 모양의 케이싱(21)과, 케이싱(21)내에서 모터 등의 회전 구동부(22)에 의해 축 주위로 회전 가능하게 설치된 원통 또는 원기둥 형상의 프라이밍 롤러(23)를 구비하고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이 프라이밍 롤러(23)의 상부는, 케이싱(21)의 상부 개구(21a)로부터 돌출한 상태로 설치되어 있다.

상기와 같이 노즐(16)은, 승강 이동이 가능하고, 또한 가이드 레일(10)을 따라서 X방향으로 이동이 가능하게 되어 있으며, 유리 기판(G)에 레지스트액을 토출하는 토출 위치와, 그것보다 상류측에 있는 프라이밍 처리부(20) 및 대기부(14)와의 사이를 이동할 수 있다.

즉, 노즐 대기시에, 노즐(16)은 대기부(14)로 이동되고, 거기서 노즐 세정 등이 행해지고, 도포 처리 전에는 프라이밍 처리부(20)로 이동되고, 프라이밍 처리가 실시되도록 구성되어 있다.

상기 대기부(14)에 대해서, 더 자세하게 설명한다.

도 4의 단면도에 도시하는 바와 같이 노즐 세정부(24)는, 노즐 세정 헤드(25)를 구비한다.

노즐 세정 헤드(25)는, 노즐 토출구(16a) 근방을 향해서 시너 등의 세정액을 토출하는 시너 토출 노즐(25a)과, 세정 사용후의 시너를 흡인 회수하는 시너 배출관(25b)과, 노즐 토출구(16a) 근방을 향해서 질소 가스 등의 소정의 가스를 분사하는 가스 분사 노즐(25c)을 가진다.

이 노즐 세정 헤드(25)는, 헤드 스캔 기구(도시하지 않음)에 의해서, 기판 폭방향(Y방향)으로 스캔 이동하고, 이에 의해 노즐 토출구(16a)의 일단으로부터 타단까지 세정 가능하게 되어 있다.

또, 노즐 버스(26)는, 기판 폭방향(Y방향)으로 가늘고 긴 상부 개구(27a)를 가지는 상자 모양의 케이싱(27)을 가지고, 이 케이싱(27)내에 소정량의 용제(T)(시너)가 저장되어 있다. 케이싱(27)의 측부에는 배출관(27b)이 설치되고, 저장된 용제(T)가 소정의 용량을 넘지 않도록 되어 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 노즐 대기시에는, 노즐 선단부(토출구(16a))가 상기 상부 개구(27a)로부터 케이싱(27)내에 삽입된 상태로 유지된다.

또, 도 4, 도 5(도 4의 B-B에서 본 단면)에 도시하는 바와 같이, 케이싱(27)내에서, 저장되어 있는 용제(T)의 상방에는, 노즐의 토출구(16a)와의 사이에 소정의 간극을 형성하는 액 유지 수단, 예를 들면 기판 폭방향으로 늘어나는 장방형 판 형상의 액 유지판(28)(판부재)이, 예를 들면 막대형상의 지지 부재(36)에 하방으로부터 지지되어 설치되어 있다. 이 액 유지판(28)의 상면에는 면이 일치한 액 유지면(28a)이 형성되고, 이 액 유지면(28a)은 내약품성(내레지스트성, 내용제성), 저마찰 계수를 가지는 재질, 예를 들면 불소 수지나, 스테인리스 합금 등으로 이루어진다.

또, 이 액 유지판(28)은, 로트간의 대기 기간에 사용되지만, 그 대기 기간에서는, 제어부(50)의 제어에 의해, 노즐(16)내의 유로(16b)가, 레지스트액으로부터 용제(T)(시너)로 치환된다. 게다가, 노즐 토출구(16a)로부터 액 유지판(28)(액 유지면(28a))상에 소정량의 용제(Ta)가 토출되도록 되어 있다.

이에 의해, 도 6(노즐 선단부의 확대도)에 도시하는 바와 같이, 노즐(16)과 액 유지판(28)과의 사이에는, 용제(Ta)가, 그 표면장력에 의해 형상 유지된 상태로 유지된다. 그리고, 용제(Ta)에 있어서의 노즐(16)과의 계면(T1)이, 노즐(16)의 유로(16b)내가 아니라, 노즐(16)의 외면에 형성된다.

다음에, 본 발명의 주요부인, 액 유지면(28a)을 세정하기 위한 세정 수단, 예를 들면 액 유지면 세정 수단(51)의 제 1의 실시형태를 설명한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 액 유지면 세정 수단(51)은, 액 유지면(28a)에 세정액인 처리액, 예를 들면 용제(T)(시너)를 공급하기 위한 세정 노즐(55)과, 노즐(55)을 액 유지면 (28a)을 따라서 이동시키는 세정 노즐 이동 수단(56)을 가진다. 세정 노즐 이동 수단(56)은, 세정 노즐(55)을 액 유지면(28a)을 따라서 X, Y방향으로 이동시킬 수 있다. 한편, 액 유지면 세정 수단(51)은, 제어부(50)에 의해 제어된다.

계속해서, 이와 같이 구성된 레지스트 도포 처리 유닛(1)에 있어서, 기판(G)으로의 레지스트액의 도포로부터 대기시에서의 노즐의 프라이밍 처리를 포함하는 일련의 흐름에 대해서, 도 8을 이용하여 더 설명한다.

레지스트 도포 처리 유닛(1)에 있어서, 부상 스테이지(3)상에 새롭게 유리 기판(G)이 반입되면, 기판(G)은 스테이지(3)상에 형성된 불활성 가스의 기류에 의해서 하방으로부터 지지되어, 기판 캐리어(6)에 의해 유지된다(도 8의 스텝 S1).

그리고, 제어부(50)의 제어에 의해 기판 캐리어(6)가 구동되고, 기판 반송 방향으로 반송 개시된다(도 8의 스텝 S2).

또, 레지스트 노즐(16)의 토출구(16a)로부터 도포액인 레지스트액이 토출되어, 노즐(16)의 하방을 통과하는 기판(G)에 대해 도포 처리가 실시된다(도 8의 스텝 S3).

기판(G)상으로의 레지스트액의 도포 처리가 종료되면, 노즐(16)로부터의 레지스트액의 토출이 정지되고, 도포 처리가 완료된 기판(G)은, 부상 반송부(2A)로부터 롤러 반송부(2B)에 인도되고, 롤러 반송에 의해서 후단의 처리부로 반출된다(도 8의 스텝 S4).

대기 기간이 되면, 제어부(50)는, 노즐(16)을 레일(10)을 따라서 대기부(14)의 상방으로 이동시킨다(도 8의 스텝 S5).

그리고, 먼저 대기부(14)의 노즐 세정부(24)에서, 노즐(16)의 선단부에 대해 노즐 세정 헤드(25)가 스캔되고, 세정액을 이용한 세정 처리가 행해진다(도 8의 스텝 S6).

이어서, 노즐(16)은 노즐 버스(26)로 이동되고, 노즐 선단부가 케이싱(27)의 상부 개구(27a)로부터 케이싱(27)내에 삽입된 상태로 유지된다(도 8의 스텝 S7).

여기서, 로트내의 모든 기판(G)에 대한 도포 처리가 완료하고 있지 않은 경우(도 8의 스텝 S8), 노즐(16)은 그대로 소정 시간 유지되고, 그 사이, 토출구 (16a)는, 건조하지 않도록 용제(T)의 증기에 노출된다(도 8의 스텝 S9).

노즐 버스(26)에서의 소정 시간의 대기 후, 노즐(16)은 프라이밍 처리부(20)의 상방으로 이동된다. 그리고, 토출구(16a)로부터 소정량의 레지스트액이 프라이밍 롤러(23)의 표면으로 토출되는 동시에, 프라이밍 롤러(23)가 소정 방향으로 회전하는 것에 의해서 노즐 선단의 프라이밍 처리가 실시된다(도 8의 스텝 S10).

또, 프라이밍 처리가 실시된 노즐(16)은, 기판(G)에 대한 레지스트액의 도포 처리 위치까지 이동되고, 다음의 기판(G)에 대한 도포 처리가 행해진다(도 8의 스텝 S3).

한편, 스텝 S8에 있어서, 로트내의 모든 기판(G)에 대한 도포 처리가 완료된 경우, 제어부(50)는 전환 밸브(32)의 전환 제어를 행하고, 노즐(16)에 대해 용제 공급부(33)로부터 용제(T)(시너)를 공급한다. 이에 의해, 노즐(16)내의 유로(16b)는, 레지스트액으로부터 용제(T)로 치환되고, 용제(T)가 충전된 상태로 된다(도 8의 스텝 S11). 또, 게다가, 노즐 토출구(16a)로부터 액 유지판(28)에 대해, 소정량의 용제(Ta)가 토출된다(도 8의 스텝 S12). 이에 의해, 도 6에 도시하는 바와 같이 토출구(16a)와 액 유지판(28)(액 유지면(28a))과의 사이에는, 용제(Ta)가, 그 표면장력에 의해 형상 유지한 상태로 되며, 그 상태로 소정 시간 유지된다(도 8의 스텝 S13).

또, 그 상태에서, 용제(Ta)에 있어서의 노즐(16)과의 계면(T1)은, 노즐(16)의 외면에 형성된다. 이 때문에, 용제(Ta)에 용출된 레지스트 성분이, 용제(Ta)의 증발에 의해 계면(T1) 부근에서 석출하여도, 석출한 이물(D)이 유로(16b)내에 부착하는 것을 방지할 수 있다.

또, 레지스트 도포 처리 유닛(1)에 있어서 새롭게 도포 처리를 행하는 로트가 있는 경우(도 8의 스텝 S14), 노즐(16)은 프라이밍 처리부(20)의 상방으로 이동된다.

그리고, 제어부(50)는 전환 밸브(32)의 전환 제어를 행하고, 노즐(16)에 대해서 레지스트 공급부(30)로부터 레지스트액을 공급한다. 이에 의해, 노즐(16)내의 유로(16b)는, 용제(T)로부터 다시 레지스트액으로 치환된다(도 8의 스텝 S15).

그리고, 토출구(16a)로부터 소정량의 레지스트액이 프라이밍 롤러(23)의 표면에 토출되는 동시에, 프라이밍 롤러(23)가 소정 방향으로 회전하는 것에 의해서 프라이밍 처리가 실시된다(도 8의 스텝 S10).

또, 프라이밍 처리가 실시된 노즐(16)은, 기판(G)에 대한 레지스트액의 도포 처리 위치까지 이동되고, 다음의 로트의 기판(G)에 대한 도포 처리가 행해지게 된다(도 8의 스텝 S3).

이와 같이 하여, 다음의 로트의 기판(G)에 대한 도포 처리가 개시되고, 다음에 액 유지판(28)에 노즐(16)로부터 용제가 공급되기까지의 사이(도 8의 S3~S12)에, 세정액인 처리액 또는 용제가 세정 노즐(55)로부터 액 유지면(28a)에 공급된다. 이때에, 세정 노즐(55)을, 액 유지면(28a)을 따라서 이동시키면서, 액 유지면(28a)에 세정액을 공급하는 것에 의해, 액 유지면(28a)을 고르게 세정하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 실시형태에 의하면, 노즐(16)을 이용한 도포 처리가 실시되지 않는, 로트간의 대기 기간에서, 노즐내의 유로(16b)가 레지스트액으로부터 용제(T)로 치환되는 동시에, 액 유지면(28a)에 공급된 용제(Ta)에서의 노즐(16)과의 계면(T1)이, 노즐(16)의 외면에 형성되는 상태로 유지된다.

이에 의해, 용제(Ta)에 용출된 레지스트 성분이, 용제(Ta)의 증발에 의해 계면(T1) 부근에서 석출했다고 해도, 석출한 이물(D)의 유로(16b)내로의 부착을 방지할 수 있다.

즉, 유로(16b)내를 청정한 상태로 하고, 기판(G)에 대한 레지스트액의 도포시에, 슬릿 형상의 노즐 토출구(16a)로부터 레지스트액을 균일하게 토출할 수 있다.

또, 액 유지면(28a)을 세정하는 액 유지면 세정 수단(51)인, 세정 노즐(55)과, 세정 노즐 이동 수단(56)을 설치했기 때문에, 도포 처리가 실시되지 않는 로트간의 대기 기간에, 사용이 끝난 액 유지면(28a)을 세정하는 것이 가능하고, 다음에 액 유지면(28a)을 사용할 때에, 액 유지면(28a)이 청정된 상태로 사용할 수 있다.

다음에, 본 발명의 주요부인 액 유지면 세정 수단(51)의 제 2의 실시형태를 설명한다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 액 유지면 세정 수단(51)은, 자전하면서 액 유지면(28a)을 물리적으로 세정하는 세정 브러시(60)와, 세정 브러시(60)와 액 유지면(28a)에 세정액인 처리액, 예를 들면 용제(T)(시너)를 공급하는 세정액 공급구 (61)와, 세정 브러시(60)와 세정액 공급구(61)를 액 유지면(28a)에 대해서 상대적으로 이동시키는 세정 브러시 이동 수단(62)을 가진다. 세정 브러시(60)에 의해, 액 유지면(28a)의 전체면을 세정하는 것이 가능하다.

다음에, 제 2의 실시형태에 있어서의, 액 유지면 세정 수단(51)의 동작에 관해서 설명한다. 본 실시형태에서도, 제 1의 실시형태에서 액 유지면(28a)이 세정되는 것과 동일한 타이밍(도 8의 S3~S12)으로, 액 유지면(28a)과 세정 브러시(60)에 세정액이 공급되고, 세정 브러시(60)를 회전시키면서, 세정 브러시(60)를 액 유지면(28a)에 대해서 상대적으로 이동시키면서, 액 유지면(28a)의 전체면을 세정한다. 이와 같이, 액 유지면(28a)을 세정하는 액 유지면 세정 수단(51)인, 세정 브러시 (60)와, 세정액 공급구(61)와, 세정 브러시 이동 수단(62)을 설치했기 때문에, 도포 처리가 실시되지 않는 로트간의 대기 기간에, 사용이 끝난 액 유지면(28a)을 세정하는 것이 가능하고, 다음에 액 유지면(28a)을 사용할 때에, 액 유지면(28a)이 청정된 상태로 사용할 수 있다.

다음에, 본 발명의 주요부인 액 유지면 세정 수단(51)의 제 3의 실시형태를 설명한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 액 유지면 세정 수단(51)은, 액 유지면 (28a)의 주위에 배치되고, 용제(T)를 저장하는 용기(70)와, 액 유지판(28)을 승강하는 액 유지 판 승강 수단(71)과, 액 유지면(28a)상의 용제(T)를 액 자르기 하는 액 자르기 수단인, 예를 들면 에어 나이프(72)를 가진다. 액 유지판 승강 수단(71)에 의해서 액 유지판(28)을 하강시키는 것에 의해, 용기(70)내의 용제(T)에 액 유지면(28a)을 침지시키는 것이 가능하다. 또, 에어 나이프(72)는, 액 유지면(28a)에 대해서 상대적으로 수평 이동이 가능하고, 에어 나이프(72)로부터 기체를 공급하면서 에어 나이프(72)를 액 유지면(28a)에 대해서 이동시키는 것에 의해, 액 유지면 (28a)상의 여분인 용제(T)를 액 자르기할 수 있다.

다음에, 제 3의 실시형태에 있어서의 액 유지면 세정 수단(51)의 동작에 관해서 설명한다. 본 실시형태에서도, 제 1의 실시형태에서 액 유지면(28a)이 세정되는 것과 동일한 타이밍(도 8의 S3~S12)으로, 액 유지판(28)을 하강시키고, 액 유지면(28a)을 용제(T)에 침지시키고, 액 유지면(28a)을 세정하는 것이 가능하다. 그 후, 액 유지판(28)을 상승시키고, 에어 나이프(72)로부터 기체를 공급하면서 액 유지면(28a)에 대해서 이동시키고, 액 유지면(28a)상의 여분인 용제(T)를 액 자르기한다. 이와 같이, 액 유지면(28a)을 세정하는 액 유지면 세정 수단(51)인, 용기(70)와, 액 유지면 승강 수단(71)과, 에어 나이프(72)를 설치했기 때문에, 도포 처리가 실시되지 않는 로트간의 대기 기간에, 사용이 끝난 액 유지면(28a)을 세정하는 것이 가능하고, 다음에 액 유지면(28a)을 사용할 때에, 액 유지면(28a)이 청정된 상태로 사용할 수 있다.

한편, 상술한 액 유지면 세정 수단(51)은, 제 1~3의 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 액 유지판(28)을 세정할 수 있는 구성이나 방법이면 좋은 것은, 말할 나위도 없다. 또, 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 도출할 수 있는 것은 분명하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다. 또, 상술한 실시형태는, FPD의 기판에 레지스트액을 도포하는 예였지만, 본 발명은, 기판이 액정, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 등의 FPD의 기판 이외의 반도체 웨이퍼, 포토마스크용의 마스크 레티클, 태양전지 제조용의 기판 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있고, 레지스트액 이외의 액을 기판에 도포하는 경우에도 적용이 가능하다.

본 발명은, 예를 들면 FPD기판 등에 레지스트막을 형성할 때에 유용하다.

1 : 레지스트 도포 처리 유닛(도포 처리 장치)
16 : 노즐 16a : 토출구
16b : 유로
26 : 노즐 버스(메인터넌스 수단)
28 : 액 유지판 28a : 액 유지면
33 : 용제 공급부(용제 공급 수단)
34 : 송출 펌프(용제 공급 수단)
51 : 액 유지면 세정 수단
55 : 세정 노즐
56 : 세정 노즐 이동 수단
60 : 세정 브러시
61 : 세정액 공급구
62 : 세정 브러시 이동 수단
70 : 용기
71 : 액 유지판 승강 수단
72 : 에어 나이프
G : 유리 기판(피처리 기판)
T, Ta : 용제 T1 : 용제의 계면

Claims (8)

1. 기판의 폭방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구로부터 도포액을 상방에서 토출하는 노즐과, 상기 노즐의 대기 기간에서 상기 노즐내의 유로가 상기 도포액으로부터 상기 도포액의 용제로 치환된 상태로 유지되는 메인터넌스 수단을 구비하고, 상기 노즐의 토출구로부터 상기 기판에 도포액을 토출하여 도포막을 형성하는 도포 처리 장치로서,
   상기 메인터넌스 수단은,
   상기 노즐에 상기 용제를 공급하여, 노즐의 유로내를 용제로 치환하는 용제 공급 수단과,
   액 유지면을 가지고, 상기 액 유지면과 상기 노즐의 토출구와의 사이에 소정의 간극을 형성하고, 상기 노즐로부터 토출된 용제를 상기 간극에 유지하여, 상기 용제의 노즐에 대한 계면을 노즐 외면에 형성하는 액 유지 수단과,
   이 액 유지 수단의 액 유지면을 세정하는 액 유지면 세정 수단을 가지고,
   상기 액 유지면 세정 수단은,
   상기 액 유지면의 주위에 배치되고, 상기 용제를 저장하는 용기와,
   이 용기에 대해서 상기 액 유지면을 상대적으로 승강시켜서 상기 용기에 저장된 상기 용제에 상기 액 유지면을 침지시키는 액 유지면 승강 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 도포 처리 장치.
2. 기판에 도포액을 도포하는 도포 처리 방법으로서,
   노즐의 긴 슬릿 형상의 토출구로부터 상방에서 도포액을 기판에 공급하여 기판에 도포액을 도포하는 공정과,
   기판에 도포액을 도포하는 공정 후, 소정 기간, 기판에 도포액을 도포하지 않는 경우에는, 상기 노즐내에 도포액의 용제를 공급하여 상기 노즐내를 도포액으로부터 용제로 치환하고, 상기 노즐을 액 유지면에 근접시켜서 용제를 토출하여 상기 노즐의 외면과 상기 액 유지면과의 사이에 용제를 유지하는 공정과,
   상기 노즐이 액 유지 수단의 액 유지면으로부터 떨어진 후, 용제가 부착된 상기 액 유지면을, 용제가 저장된 용기에 상대적으로 승강시킴으로써 상기 용제에 침지시켜서 액 유지면 세정 수단이 상기 액 유지면을 세정하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 도포 처리 방법.
   
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