KR101723243B1 - 액처리 장치 및 노즐의 프라이밍 처리 방법 - Google Patents

Abstract

노즐의 프라이밍 처리에 있어서, 롤러에 의한 약액의 권취 거리 및 권취량을 적게 하여, 롤러의 세정도 용이하게 하는 방법을 제공하는 것이다.
프라이밍 롤러(23)의 길이 방향의 바로 위를 따라서, 노즐(10)의 슬릿 형상 토출구를 대치시킨 상태에 있어서, 상기 노즐로부터 상기 롤러에 약액(R)을 토출시켜서, 상기 노즐과 롤러의 갭간에 약액이 개재되는 착액 스텝이 실행된다. 이 후에, 상기 프라이밍 롤러(23) 위에 토출된 약액(R)을 일시적으로 노즐측에 흡인하는 색 백 스텝이 실행된다. 상기 색 백 스텝의 실행에 의해, 롤러에 의한 약액의 권취 거리를 단축할 수 있으므로, 1개의 롤러에 있어서 프라이밍 처리에 이용할 수 있는 횟수를 증대시킬 수 있다.

Description

액처리 장치 및 노즐의 프라이밍 처리 방법{LIQUID PROCESS APPARATUS AND PRIMING PROCESS METHOD OF THE NOZZLE}

본 발명은, 피처리 기판에 대하여 처리액을 도포하는 도포 장치 및 이에 탑재된 노즐의 프라이밍 처리 방법에 관한 것이다.

예를 들어 LCD의 제조 기술 분야에 있어서는, LCD 기판 상에 형성된 반도체층, 절연체층, 전극층 등을 선택적으로 소정의 패턴에 에칭하는 공정이 실행된다. 이 경우, 상기 LCD 기판 상에 포토레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하고, 회로 패턴에 대응하여 레지스트막을 노광하고, 이를 현상 처리한다고 하는, 소위 포토리소그래피 기술이 응용된다.

상기한 LCD 기판 상에 포토레지스트액을 도포하는 경우에 있어서는, 용제에 감광성 수지를 용해하여 이루어지는 레지스트액을 띠 형상으로 토출하는 레지스트 공급 노즐이 채용되고, 방형상의 LCD 기판을 상기 노즐의 길이 방향에 직교하는 방향으로 상대적으로 이동시켜서 도포하는 방법이 알려져 있다.

이 경우, 상기 레지스트 공급 노즐에는 LCD 기판의 폭 방향으로 연장되는 미소 간격을 갖는 슬릿 형상의 토출 개구가 구비되고, 이 슬릿 형상의 토출 개구로부터 띠 형상(선 형상)으로 토출되는 레지스트액을 기판의 표면 전체에 공급하여 레지스트층을 형성하도록 이루어진다.

상기한 도포 장치에 사용되는 레지스트 공급 노즐은, 기판 상에 레지스트액을 도포하기 직전에 노즐의 토출구에 균일하게 레지스트액을 부착시키기 위한 프라이밍 처리가 실행된다.

즉 회전 가능한 프라이밍 롤러의 바로 위에 노즐의 토출구를 대치시켜서, 노즐 토출구로부터 롤러에 대하여 레지스트액을 토출한다. 그리고, 롤러를 회전시켜서 상기 레지스트액을 권취함으로써, 노즐 토출구에 있어서의 레지스트액의 부착 상태가 정렬되어, 노즐 토출구에 있어서의 레지스트액의 토출 상태를 안정화시킬 수 있다.

상기한 프라이밍 처리 방법 및 그 장치에 대해서는, 몇 개의 제안이 이루어져 있고, 예를 들어 다음에 기재되는 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

그런데, 프라이밍 처리에 대해서는, 상기한 바와 같이 프라이밍 롤러의 바로 위에 있어서 노즐로부터 처리액(약액)인 레지스트액을 롤러 위에 토출시키는 동작이 수반되고, 롤러 위에 토출된 레지스트액은 롤러의 회전에 의해서 권취된다.

도 9는, 종래의 프라이밍 처리의 모습을 모식적으로 도시한 것이며, 프라이밍 롤러(23)의 바로 위에 슬릿 노즐(10)이 대치되어, 프라이밍 처리가 실행되는 모습을 롤러 및 노즐의 길이 방향에 직교하는 방향으로 절단한 상태의 단면도로 도시하고 있다.

도 9의 (A)는, 노즐(10)로부터 회전 정지 중의 롤러(23)의 정상부 중앙에 미리 정해진 양의 레지스트액(R)을 토출하고, 노즐(10)의 선단과 롤러(23) 사이의 갭에 레지스트액(R)이 개재되어, 레지스트액(R)이 롤러(23)에 착액한 상태(착액 상태)를 도시하고 있다.

이 상태에서, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 수 초 정도 정지 상태(대기 상태)로 이루어지고, 요사이에 있어서, 레지스트액(R)이 노즐(10)의 토출구 전체에 퍼지도록 작용한다.

계속해서, 도 9의 (C)에 롤러(23)는, 예를 들어 화살표 a로 나타낸 바와 같이 시계 회전 방향으로 회전 구동되고, 롤러(23)는 노즐(10)로부터 토출된 레지스트액(R)을 권취하도록 동작한다. 상기 롤러(23)에 의한 레지스트액(R)의 권취 동작에 의해, 노즐과 롤러간의 약액의 개재 상태가 해제되고, 도 9의 (D)에 도시한 바와 같이, 레지스트액(R)이 노즐(10)의 선단으로부터 제거된 상태(액 제거 상태)로 이루어진다.

이에 의해, 노즐(10)의 선단에 부착되는 레지스트액의 양이 전체에 균일하게 되도록 조정되어, 프라이밍 처리가 종료된다.

일본 특허 출원 공개 제2007-237046호 공보

그런데, 상기한 프라이밍 처리 방법에 있어서는, 노즐(10)로부터 규정량의 레지스트액을 토출하고, 이를 롤러(23)에 의해서 권취하도록 되므로, 롤러(23) 위에 있어서의 레지스트액의 권취 거리가 상응하게 길어진다. 따라서, 롤러의 표면 위치를 바꿔서, 다음의 프라이밍 처리를 실시하는 것으로 해도, 프라이밍 처리의 실행 횟수를 많게 취하는 것은 불가능하게 된다.

또한, 도 9의 (A)에 도시한 레지스트액(R)의 착액 개소에 있어서의 레지스트액의 양이 가장 많아지고, 롤러의 회전에 수반하여 액이 떨어져 롤러 위를 돌아 들어가는 등으로 하여, 다음의 프라이밍 처리에 있어서의 롤러 위의 액의 토출 개소의 확보가 곤란해진다.

따라서, 프라이밍 롤러를 세정 처리하는 빈도가 많아지고, 또한 다량의 레지스트액이 롤러에 부착되기 때문에, 세정액의 낭비, 나아가서는 프라이밍 처리에 의한 레지스트액(R)의 낭비도 겹치게 된다.

상기한 문제를 해소하기 위해, 프라이밍 처리에 있어서의 레지스트액의 토출량을 적게 하도록 미리 조정하는 것도 생각할 수 있지만, 단순히 액의 토출량이 적어지도록 좁힌 경우에는, 슬릿 노즐의 길이 방향의 전체에 있어서 균일하게 액을 토출시키는 것이 불가능하게 되고, 결과적으로 노즐의 토출구에 있어서의 레지스트액의 부착 상태를 균일하게 정렬하는 것이 불가능하게 된다.

즉, 상기 프라이밍 처리에 있어서는, 그 초기에 있어서 롤러 위의 길이 방향으로 균일하게 레지스트액이 올라타도록 하여 액을 퍼뜨리는 작용이 필요하며, 이를 위해서는 특히 상기한 착액의 공정에 있어서, 어느 정도의 액량을 노즐로부터 토출시킬 필요가 있다.

본 발명은, 상기한 종래 기술의 여러 문제를 해소하기 위해 이루어진 것이며, 기판의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 구비한 도포 장치에 있어서, 프라이밍 롤러 위에서의 처리액(약액)으로서의 레지스트액의 권취 거리 및 권취량을 적게 하여, 프라이밍 롤러의 세정도 용이하게 할 수 있는 도포 장치 및 노즐의 프라이밍 처리 방법을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 독립 청구항에서 나타내는 본 발명에 관한 액처리 장치는, 토출구로부터 약액을 토출하는 장척 형상의 노즐과, 상기 노즐에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 액처리 장치이며, 상기 액처리 장치의 일부에 배치된 상기 기판에의 약액의 액처리의 준비에 사용되는 프라이밍 롤러와, 상기 노즐의 토출구를 상기 프라이밍 롤러의 바로 위에 대치시키는 것이 가능한 노즐 이동 기구와, 상기 노즐에 약액을 공급하는 약액 공급로 중에 배치되고, 상기 노즐로부터 토출된 약액을 일시적으로 흡인할 수 있는 감압 수단이 구비되고, 상기 노즐 이동 기구에 의해, 상기 프라이밍 롤러의 길이 방향의 바로 위를 따라서, 상기 노즐의 토출구를 대치시켜서, 상기 프라이밍 롤러 위에 약액을 토출하는 프라이밍 처리가 실행되는 상태에 있어서, 상기 감압 수단에 의해 프라이밍 롤러 위에 토출된 약액을 일시적으로 노즐측에 흡인하는 동작이 실행 가능하게 구성되어 있는 점에 특징을 갖는다.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 독립 청구항에서 나타내는 본 발명에 관한 액처리 장치에 있어서의 노즐의 프라이밍 처리 방법은, 토출구로부터 약액을 토출하는 장척 형상의 노즐과, 상기 노즐에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 액처리 장치에 있어서의 노즐의 프라이밍 처리 방법이며, 프라이밍 롤러의 길이 방향의 바로 위를 따라서, 상기 노즐의 토출구를 대치시킨 상태에 있어서, 상기 노즐로부터 상기 롤러에 약액을 토출시켜서, 상기 노즐과 롤러 사이의 갭에 약액을 개재시키는 착액 스텝과, 상기 프라이밍 롤러 위에 토출된 약액을 일시적으로 노즐측에 흡인하는 색 백(sack-back) 스텝과, 상기 프라이밍 롤러를 회전 구동시킴으로써, 상기 갭에 개재하는 약액을 롤러측에 권취하고, 노즐과 롤러간의 약액의 개재를 해제하여 액 제거 상태로 하는 권취 스텝을 실행하는 점에 특징을 갖는다.

상기한 도포 장치 및 노즐의 프라이밍 처리 방법에 따르면, 프라이밍 롤러 위에 노즐로부터 약액이 토출되어 프라이밍 처리가 실행되는 상태에 있어서, 미리 정해진 양의 레지스트액이 노즐로부터 토출되고, 노즐과 롤러의 갭간에 약액이 개재된 착액 상태로 된다. 그 후에 있어서, 상기 프라이밍 롤러 위에 토출된 약액을 일시적으로 노즐측에 흡인하는 색 백 스텝이 실행된다.

이에 따르면, 최초의 스텝의 착액 상태에 있어서는, 미리 정해진 양의 레지스트액을 노즐로부터 토출시킬 수 있으므로, 레지스트액은 노즐의 토출구 전체에 퍼지도록 작용하고, 그 후의 프라이밍 처리를 순조롭게 행할 수 있다.

그 후에 있어서, 상기 색 백 동작이 실행되므로, 이번에는 롤러 위에 더 퍼지려고 하는 레지스트액이 일시적으로 회수되게 되고, 프라이밍 롤러 위에서의 레지스트액의 권취 거리 및 권취량을 적게 할 수 있다.

따라서, 프라이밍 처리에 의한 롤러에의 레지스트액의 부착량이 저감되기 때문에, 롤러의 세정도 용이하게 할 수 있어, 롤러의 세정액 및 프라이밍 처리에 기초하는 레지스트액의 낭비도 억제시킬 수 있다.

또한, 롤러에 의한 레지스트액의 권취 거리도 짧게 할 수 있으므로, 1개의 롤러에 있어서, 프라이밍 처리에 이용할 수 있는 횟수를 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 롤러의 세정 빈도를 적게 할 수 있거나, 혹은 직경이 작은 롤러를 사용할 수 있는 등의 효과도 향수할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 구비한 도포 장치에 있어서, 프라이밍 롤러 위에서의 처리액의 권취 거리 및 권취량을 적게 할 수 있으므로, 프라이밍 롤러의 세정도 용이하게 할 수 있는 도포 장치 및 노즐의 프라이밍 처리 방법을 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 관한 도포 장치의 전체 구성을 도시한 평면도.
도 2는 도 1에 도시한 도포 장치에 탑재된 노즐 형태를 도시하는 종단면도.
도 3은 도 2에 있어서의 A-A선으로부터 화살표 방향에서 본 노즐의 확대 단면도.
도 4는 도 1에 도시한 도포 장치에 탑재된 색 백 밸브의 예를 도시한 단면도.
도 5는 도 1에 도시한 도포 장치에 있어서 실행되는 프라이밍 처리의 제1 예를 도시한 모식도.
도 6은 마찬가지의 프라이밍 처리의 제2 예를 도시한 모식도.
도 7은 마찬가지의 프라이밍 처리의 제3 예를 도시한 모식도.
도 8은 마찬가지의 프라이밍 처리의 제4 예를 도시한 모식도.
도 9는 마찬가지의 프라이밍 처리의 일례를 나타낸 모식도.
도 10은 제2 실시 형태에 있어서 실행되는 프라이밍 처리의 설명도.
도 11은 제3 실시 형태에 있어서 실행되는 프라이밍 처리의 설명도.

이하, 본 발명에 관한 도포 장치 및 노즐의 프라이밍 처리 방법에 대해서, 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 도 1에 도시한 실시 형태는, 본 발명에 관한 도포 장치를, 피처리 기판인 글래스 기판을 부상 반송하면서, 상기 기판에 대하여 레지스트액의 도포막 형성을 행하는 유닛에 적용한 예에 기초하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 도포 장치(1)는 글래스 기판(G)을 매양식으로 1매씩 부상 반송하기 위한 부상 반송부(2A)와, 상기 부상 반송부(2A)로부터 기판(G)을 수취하고, 롤러 반송하는 롤러 반송부(2B)를 구비하고, 기판(G)을 소위 평류 반송하도록 구성되어 있다. 상기 부상 반송부(2A)에 있어서는, 기판의 반송 방향인 X 방향으로 연장된 부상 스테이지(3)가 설치되어 있다.

부상 스테이지(3)의 상면에는, 도시한 바와 같이 다수의 가스 분출구(3a)와 가스 흡기구(3b)가 X 방향과 Y 방향으로 일정 간격으로 교대로 설치되고, 가스 분출구(3a)로부터의 불활성 가스의 분출량과, 가스 흡기구(3b)로부터의 흡기량의 압력 부하를 일정하게 함으로써, 글래스 기판(G)을 부상시키도록 이루어져 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 가스의 분출 및 흡기에 의해 기판(G)을 부상시키도록 하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 가스 분출만의 구성에 의해서 기판을 부상시킬 수도 있다.

또한, 상기 롤러 반송부(2B)에 있어서는, 부상 스테이지(3)의 후단에, 롤러 구동부(4)에 의해서 회전 구동되는 복수개의 롤러 축(4a)이 병렬로 설치되어 있다. 각 롤러 축(4a)에는, 복수의 반송 롤러(4b)가 설치되고, 이들 반송 롤러(4b)의 회전에 의해서 기판(G)을 반송하도록 이루어진다.

또한, 상기 부상 스테이지(3)의 폭 방향(Y 방향)의 좌우 측방에는, X 방향으로 평행하게 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(5)이 배치되어 있다. 이 한 쌍의 가이드 레일(5)에는, 글래스 기판(G)의 네 구석의 테두리부를 하방으로부터 흡착 유지하여 가이드 레일(5) 위를 이동하는 4개의 기판 캐리어(6)가 설치되어 있다. 이들 기판 캐리어(6)에 의해 부상 스테이지(3) 위에 부상한 글래스 기판(G)을 반송 방향(X 방향)을 따라서 이동시키도록 작용한다.

또한, 상기 부상 반송부(2A)로부터 롤러 반송부(2B)에의 기판의 전달을 원활하게 행하기 위해, 가이드 레일(5)은 상기 부상 스테이지(3)의 좌우 측방뿐만 아니라, 롤러 반송부(2B)의 측방에까지 연장 설치되어 있다. 또한, 상기 기판 캐리어(6)에 의한 기판(G)의 보유 지지 및 반송 동작은, 컴퓨터로 이루어지는 제어부(30)에 의해 제어된다.

도 1에 도시한 바와 같이 도포 장치(1)의 부상 스테이지(3) 위에는, 글래스 기판(G)에 레지스트액을 토출하는 노즐(10)이 설치되어 있다. 상기 노즐(10)은, Y 방향을 향하여 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되고, 글래스 기판(G)의 Y 방향의 폭보다도 길게 형성되어 있고, 그 상세한 것은 도 2 및 도 3에 기초하여 나중에 설명한다.

또한, 도 1에 도시한 구성에 있어서는, 노즐(10)의 하방과 부상 스테이지(3) 사이에 있어서 글래스 기판(G)이 X 방향으로 반송된다. 즉, 가이드 레일(5) 및 기판 캐리어(6)에 의해, 노즐(10)에 대하여 기판(G)을 상대적으로 이동시키는 상대 이동 수단이 구성되어 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이 노즐(10)의 양쪽 외측에는, X 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(21)이 배치되어 있다. 상기 노즐(10)은, 가이드 레일(21) 위를 이동하는 노즐 아암(22)에 의해서 보유 지지되어 있다. 그리고 노즐(10)은, 노즐 아암(22)이 갖는 구동 기구에 의해, 가이드 레일(21)을 따라서 X 방향으로 이동 가능하게 이루어져 있다. 덧붙여, 상기 노즐 아암(22)에는, 승강 기구가 설치되어 있고, 이에 의해 노즐(10)은, 소정의 높이로 승강 가능하게 이루어진다.

이러한 구성에 의해, 상기 노즐(10)은, 글래스 기판(G)에 레지스트액을 토출하는 토출 위치와, 그것보다 상류측에 있는 프라이밍 롤러(23) 및 대기부(25) 사이를 이동 가능하게 이루어져 있다.

또한, 노즐 아암(22)의 상기한 구동 기구 및 승강 기구는, 컴퓨터로 이루어지는 상기 제어부(30)에 의해 제어되고, 상기 노즐(10)을 기판(G)에 레지스트액을 도포하는 위치와, 상기 기판(G)이 반송되는 영역의 상부에 고정 배치된 상기 프라이밍 롤러(23) 및 대기부(25)의 위치 사이에서 이동시키는 노즐 이동 기구를 구성하고 있다.

상기 프라이밍 롤러(23)는, 노즐(10)의 후술하는 토출구(14)에 균일하게 레지스트액을 부착시키기 위한 프라이밍 처리에 사용된다. 이 롤러(23)는, 세정 탱크(24) 내에 축 주위에 회전 가능하게 수용되어 있고, 상기 제어부(30)로부터의 지령에 의해, 도시하지 않는 구동원으로부터의 동력을 받아서 회전 제어되도록 구성되어 있다.

상기 노즐(10)의 프라이밍 처리시에는, 롤러(23)의 바로 위에 노즐(10)의 토출구(14)를 대치시켜서, 롤러(23)를 회전시키면서, 토출구(14)로부터 롤러(23)에 레지스트액을 토출한다. 이에 의해, 토출구(14)에 있어서의 레지스트액의 부착 상태가 정렬되어, 토출구(14)에 있어서의 레지스트액의 토출 상태를 안정화시킬 수 있다.

또한, 상기한 대기부(25)에는, 상기 노즐(10)의 토출구(14)에 부착된 여분의 레지스트액을 세정하여 제거하는 노즐 세정부(25a), 및 노즐(10)로부터 소위 더미 토출을 행하는 더미 디스펜스부(25b)가 구비되어 있다.

상기한 도포 장치(1)에는, 그 밖에 부대 설비로서 레지스트액의 공급원(40), 세정액의 공급원(41)이 구비되고, 이들과 상기 노즐(10) 사이에서, 펌프 및 삼방 밸브 등을 통하여 약액의 공급이 이루어지도록 구성되어 있다.

즉, 레지스트액의 공급원(도 1에서는, 레지스트 공급원이라고 표기하고 있음)(40)에는, 송출 펌프(42)가 구비되고, 레지스트액의 공급원(40)으로부터 송출 펌프(42), 삼방 밸브(44), 감압 수단으로서 기능하는 색 백 밸브(46), 약액 공급로(47)를 통하여 레지스트액이 노즐(10)에 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 세정액 공급원(41)에는 노즐(10) 내를 세정하기 위한 시너가 저류되고, 이 세정액은, 송출 펌프(43), 삼방 밸브(44), 약액 공급 라인(47) 등을 통하여 노즐(10)에 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 송출 펌프(42, 43), 삼방 밸브(44) 및 색 백 밸브(46)는 컴퓨터로 이루어지는 상기 제어부(30)에 의해 동작이 제어되도록 구성되어 있다.

도 2 및 도 3은, 도 1에 도시한 도포 장치(1)에 탑재된 슬릿 노즐(10)의 구성을 도시한 것이다. 즉, 도 2는 노즐의 슬릿 부분을 따라서 파단하여 도시한 상태의 종단면도이며, 도 3은 도 2에 있어서의 A-A선으로부터 화살표 방향에서 본 상태를 확대하여 도시한 단면도이다.

이 슬릿 노즐(10)은 장척 형상으로 형성된 제1과 제2 노즐 부품(11, 12)이 소정의 갭을 통하여 대치한 구성으로 되어 있다.

그리고, 제1과 제2 노즐 부품(11, 12) 중, 적어도 한편, 즉 도면에 도시한 형태에 있어서는, 제1 노즐 부품(11)의 내측면의 대략 중앙부에 길이 방향을 따라서 반원 기둥 형상의 도려냄부(13)가 형성되어 있고, 이것이 노즐(10)의 캐비티를 구성하고 있다. 그리고, 노즐(10)에 있어서의 중앙의 상단부에는 상기 캐비티(13)에 연통하도록 하여 약액 도입부(15)가 설치되어 있다.

상기한 구성의 노즐(10)에는, 그 길이 방향의 중앙에 형성된 약액 도입부(15)로부터 상기한 레지스트액이 도입되고, 레지스트액은 캐비티(13)를 통하여 노즐의 길이 방향으로 흐르는 동시에, 노즐(10)의 하단부에 슬릿 형상으로 형성된 토출구(14)로부터 레지스트액을 띠 형상(선 형상)으로 토출하도록 작용한다.

다음으로 도 4는, 도 1에 도시한 도포 장치(1)에 탑재되고, 펌프(42, 43)와 노즐(10) 사이의 약액 공급로(47) 중에 배치된 색 백 밸브(46)의 예를 도시하는 것이다. 이것은, 실린더(46a)와, 이 실린더(46a) 내를 상하 이동하는 밸브(46b)와, 밸브(46b)를 지지하는 로드(46c)와, 상기 로드(46c)를 상하 이동시키는 액추에이터(46d)와, 코일 형상 스프링(46e)으로 구성되어 있다.

상기의 구성에 있어서, 액추에이터(46d)가 도 1에 도시한 제어부(30)로부터의 지령을 받아서 작동하면, 로드(46c)가 도면의 상방향으로 이동하고, 이에 수반하여 밸브(46b)도 동일 방향으로 이동한다. 따라서, 밸브(46b)의 바로 아래에 있어서의 공간 용적(46f)이 일시적으로 확장되어, 색 백 밸브(46)가 접속된 상기 약액 공급로(47) 내가 감압된다.

한편, 상기 액추에이터(46d)가 비동작 상태로 되면, 상기 스프링(46e)에 의해서, 밸브(46b)의 위치는 원래의 상태로 복귀하도록 구성되어 있다.

이상 설명한 도 1 내지 도 4에 도시한 도포 장치(1)에 의해서 이루어지는 노즐(10)의 프라이밍 처리 방법에 대해서, 도 5 내지 도 8에 도시한 각 예에 기초하여 설명한다. 또한, 도 5 내지 도 8에 도시한 각 예는, 롤러(23) 및 노즐(10)의 길이 방향에 직교하는 방향으로 절단한 상태의 단면도로 도시하고 있고, 이것은 이미 설명한 종래의 프라이밍 처리 방법을 도시하는 도 9와 같은 단면도로 도시하고 있다.

도 5는, 본 발명에 관한 프라이밍 처리 방법의 제1 예를 도시하는 것이다. 우선, 노즐(10)의 프라이밍 동작시에 있어서는, 도 1에 기초하여 설명한 바와 같이, 노즐 아암(22)을 포함하는 상기 노즐 이동 기구를 이용하여, 노즐(10)의 슬릿 형상 토출구(14)가 상기 프라이밍 롤러(23)의 길이 방향의 바로 위를 따라서 대치하도록 이동된다.

도 5의 (A)는, 프라이밍 처리의 초기에 있어서 행해지는 착액 스텝을 도시하고 있고, 노즐(10)로부터 회전 정지 중의 롤러(23)의 정상부 중앙에 미리 정해진 양의 레지스트액(R)이 토출된다. 이에 의해, 레지스트액(R)이 롤러(23) 위에 착액되고, 노즐(10)의 선단과 롤러(23) 사이의 갭에 레지스트액(R)이 개재된 상태로 된다.

이 스텝의 실행에 의해, 레지스트액(R)은 롤러(23) 위에 퍼지면서, 노즐(10)의 슬릿 형상 토출구(14)의 전체에 퍼지도록 작용한다.

도 5의 (B)는, 색 백 스텝을 도시하고 있고, 이것은 감압 수단으로서 작용하는 상기한 색 백 밸브(46)의 작용을 이용하는 것이다. 이에 의해, 프라이밍 롤러(23) 위에 토출된 레지스트액(R)은, 일시적으로 노즐(10) 측에 흡인하도록 이루어진다.

계속해서 도 5의 (C)는, 약액[레지스트액(R)]의 권취 스텝의 초기 상태를 도시하고 있고, 여기서는 상기 프라이밍 롤러(23)는, 도면에 있어서 화살표 a 방향, 즉 시계 회전 방향으로 회전 구동되고, 이에 의해 롤러(23)는 노즐(10) 사이의 갭에 개재하는 레지스트액(R)을 롤러(23) 측에 권취하도록 작용한다.

도 5의 (D)는, 상기 권취 스텝의 마지막의 상태를 도시하는 것이며, 이 도면에 도시한 예에서는, 상기 갭에 개재하는 약액[레지스트액(R)]은, 롤러(23) 측에 권취됨으로써, 노즐과 롤러간의 개재 상태가 해재되어, 약액은 노즐(10)의 선단으로부터 제거된 상태(액 제거 상태)로 이루어진다.

상기 액 제거 상태에 있어서, 노즐(10)의 선단에 부착되는 레지스트액의 양은, 그 길이 방향에 있어서 거의 균일하게 되도록 조정된다. 이 시점에서 롤러(23)의 회전 구동은 정지되고, 프라이밍 처리는 종료된다.

도 5에 도시한 예는, 색 백 스텝을 포함하는 본 발명에 관한 프라이밍 처리 방법의 가장 기본적인 동작이며, 상기한 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 있어서 기재된 독자의 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기한 프라이밍 처리 방법에 있어서, 도 5의 (B)에 도시한 색 백 스텝에 있어서는, 프라이밍 롤러(23)의 회전은 정지시킨 상태에서, 롤러에 착액한 약액을 흡인하고, 그 후에 권취 스텝이 개시되도록 이루어져 있다.

그러나, 이것은 색 백 스텝의 실행 중에 있어서, 상기 권취 스텝이 개시되도록 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

도 6은, 프라이밍 처리 방법의 제2 예를 도시하는 것이다. 이 예는 권취 스텝으로서, 프라이밍 롤러의 일방향으로의 회전 동작에 계속해서, 프라이밍 롤러의 역방향으로의 회전 동작이 실행되도록 이루어지는 것이다.

즉, 도 6의 (A)는, 착액 스텝을 도시하고 있고, 이것은 이미 설명한 도 5의 (A)에 도시한 착액 스텝의 예와 마찬가지이다.

계속해서, 도 6의 (B)는, 색 백 스텝을 도시하고 있고, 이 예에서는 약액의 색 백 동작과 동시에 프라이밍 롤러(23)가 한 방향, 즉 화살표 a 방향으로 회전 구동되도록 이루어진다.

계속해서, 도 6의 (C)에 도시한 바와 같이, 프라이밍 롤러(23)는 다른 방향, 즉 화살표 b 방향으로 회전 구동되도록 이루어진다. 이 때, 도 6의 (C)에 도시한 예에서는 약액의 색 백 동작은 정지되어 있지만, 이 도 6의 (C)에 도시한 상태에 있어서도 색 백 동작이 계속되어 있어도 된다.

도 6의 (D)는, 약액이 롤러(23) 측에 권취됨으로써 액 제거 상태로 이루어진 예를 도시하고 있고, 상기한 색 백 동작 및 롤러(23)의 정역 회전의 작용에 의해, 비교적 짧은 롤러 위의 회전 방향의 거리에 있어서 액 제거 상태로 되어, 정상적인 프라이밍 처리가 이루어지는 것이 도시되어 있다.

도 7은, 프라이밍 처리 방법의 제3 예를 도시하는 것이다. 이 예는 권취 스텝의 마지막에 있어서 이루어지는 액 제거 상태가 촉진되도록 고안을 실시한 것이다.

즉, 도 7에 있어서의 (A) 내지 (C)는, 이미 설명한 도 5의 (A) 내지 (C)와 작용은 동일하다.

그리고 도 7의 (D)는, 액 제거 상태로 이루어지는 경우를 도시하고 있고, 이것은, 권취 스텝의 종료시에 있어서, 상기 프라이밍 롤러(23)의 회전 속도를, 화살표 a로 나타내는 회전 속도에 더하여, 화살표 c로 나타낸 바와 같이 가속시킴으로써, 액 제거 상태를 촉진하도록 작용시키는 것이다. 이와 같은 조작을 실행함으로써, 롤러 위의 비교적 짧은 회전 방향의 거리에 있어서 액 제거 상태로 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 액 제거 상태를 촉진하도록 작용시키기 위해서는, 도 7의 (D)에 화살표 d로 나타낸 바와 같이 노즐(10)을 수평 방향으로 이동하고, 상기 노즐(10)과 프라이밍 롤러(23)의 수평 방향의 거리를 일시적으로 이격하는 동작을 실행하는 것도 효과적이다.

도 7의 (D)에 도시한 예에서는, 상기한 노즐 이동 기구를 이용하여 노즐(10)을 도 1에 도시한 X 방향으로 이동시킴으로써 실현할 수 있고, 이 동작에 의해서도, 롤러 위의 비교적 짧은 회전 방향의 거리에 있어서 액 제거 상태로 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 7의 (D)에 화살표 d로 나타낸 바와 같이 노즐(10)을 수평 방향으로 이동시키는 대신에, 상대적으로 롤러(23)를 수평 방향으로 이동시켜도 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 7의 (D)에 도시한 바와 같이 롤러(23)의 회전 속도를 화살표 c로 나타낸 바와 같이 가속시키는 수단과, 화살표 d로 나타낸 바와 같이 노즐(10)을 수평 방향으로 이동시키는 수단을 병용하면, 보다 효과적으로 액 제거 상태로 할 수 있다.

도 8은, 프라이밍 처리 방법의 제4 예를 도시하는 것이다. 이 예는 착액 스텝의 실행 후에 있어서, 노즐과 롤러 사이의 갭을 좁히는 동작이 실행되고, 색 백 스텝의 실행 후에 있어서, 노즐과 롤러 사이의 갭을 상기 착액 스텝의 실행시의 상태로 복귀하도록 동작시키는 것이다.

즉, 도 8의 (A)는, 착액 스텝을 도시하고 있고, 이것은 이미 설명한 도 5의 (A)에 도시한 착액 스텝의 예와 마찬가지이다.

계속해서, 도 8의 (B)는, 색 백 스텝을 도시하고 있고, 이 예에서는 약액의 색 백 동작과 동시에, 노즐(10)이 화살표 e 방향으로 하강하여 롤러(23)와 노즐(10) 사이의 갭이 좁혀진다.

그리고, 색 백 스텝의 실행 후에 있어서, 도 8의 (C)에 도시한 바와 같이 노즐(10)이 화살표 f 방향으로 상승하고, 롤러(23)와 노즐(10) 사이의 갭이 상기 착액 스텝의 실행시의 상태로 복귀된다.

상기한 동작에 따르면, 롤러와 노즐간의 갭이 일시적으로 좁혀지므로, 약액의 토출량은 적어도 되는 동시에, 롤러 위의 비교적 짧은 회전 방향의 거리에 있어서 액 제거 상태로 하는 것이 가능하게 된다.

덧붙여, 도 8의 (D)에 도시한 액 제거 상태로 이루어지는 경우에 있어서, 롤러(23)의 회전 속도를, 화살표 a로 나타낸 회전 속도에 더하여 화살표 c로 나타낸 바와 같이 가속시킴으로써, 효과적으로 액 제거 상태로 할 수 있다.

또한, 이상 설명한 실시 형태에 있어서는, 약액의 색 백 동작을 실행하기 위한 감압 수단으로서, 색 백 밸브(46)를 이용하도록 하고 있지만, 이것은 도 1에 도시한 펌프(42)의 리로드 동작에 의해 행하는 것도 가능하다.

다음으로, 제2 실시 형태를 설명한다. 전술한 실시 형태와 동일 부분은, 설명을 생략한다. 이 실시 형태에서는, 프라이밍 처리를 행할 때, 우선, 노즐(10)과 프라이밍 롤러(23)의 거리 S1을 기판에 실제로 도포하는 경우에 있어서의 접액할 때의 노즐(10)과 기판의 거리 S2와 거의 동등할 때까지 근접시킨다(스텝 1). 그 후, 롤러(23)는, 회전을 정지한 상태로 노즐(10)로부터 레지스트액을 토출한다[스텝 2, 도 10의 (A)].

노즐(10)과 롤러(23) 사이에 연속되는 액 저류부가 생기면, 연속되는 액 저류부를 유지한 상태로 소정의 높이까지 노즐(10)을 상승시킨다[도 10의 (B)]. 노즐(10)이 상승한 위치는, 전술한 실시 형태의 착액 스텝에 있어서의 위치와 거의 동일하다. 그리고, 노즐(10)의 상승과 동시 또는 그 후에, 롤러(23)가 회전을 개시한다[스텝 3, 도 10의 (C)]. 롤러(23)를 회전시키면 노즐(10)로부터 액이 제거된 상태로 되어, 프라이밍 처리는 종료된다[도 10의 (D)].

상기한 바와 같이 함으로써, 색 백 동작을 행하지 않고 프라이밍 처리에 있어서 롤러(23)에 도포되는 레지스트액의 양을 감소할 수 있다. 노즐(10)과 롤러(23)는 가능한 한 근접한 상태에서, 레지스트액의 토출을 행하므로, 액 저류부의 액량을 적게 할 수 있다. 게다가, 근접하고 있으므로, 액 저류부가 용이하게 연속해서 형성된다. 그리고, 노즐(10)이 롤러(23)에 근접할 때에는 롤러(23)는 회전 정지하고 있으므로, 롤러(23)의 회전축이 편심되어 있어도 노즐(10)과 롤러(23)가 충돌하여 파손되는 일도 없다. 또한, 롤러(23)에의 착액 후에 노즐(10)을 상승시켜, 롤러(23)를 회전 개시하므로, 노즐(10)로부터의 액 제거 상태를 촉진한다. 또한, 색 백 동작이 불필요하므로, 프라이밍 처리 시간을 단축할 수 있다.

또한, 롤러(23)에 도포되는 레지스트량을 더 줄이고자 한다면, 상기의 스텝 2 후에, 색 백 동작을 행해도 된다. 그 후, 스텝 3의 동작을 행한다.

다음으로, 제3 실시 형태를 설명한다. 전술한 실시 형태와 동일한 부분은 설명을 생략한다. 제3 실시 형태에서는, 프라이밍 처리를 행하는 경우에, 우선 노즐(10)과 프라이밍 롤러(23)를 도 5의 (A)와 동일한 위치에 배치하고, 노즐(10)로부터 회전 정지한 롤러(23)에 레지스트가 토출된다[스텝 B1, 도 11의 (A)].

계속해서, 롤러(23)는 회전 개시되어, 레지스트액이 롤러(23) 측에 권취된다[스텝 B2, 도 11의 (B)].

그리고, 롤러(23)에 권취된 레지스트 길이가 소정 길이로 이루어지면, 색 백 동작을 행한다[도 11의 (C)]. 그러면, 프라이밍 처리에 의해 롤러(23) 위에 형성되는 레지스트액의 길이를 원하는 길이로 할 수 있다[도 11의 (D)]. 이것은, 롤러(23)의 국면상에서, 프라이밍 처리를 예로 들어 4회 행하거나, 5회 행하거나 용이하게 설정할 수 있다고 하는 것이다.

또한, 전술한 실시 형태를 부분적으로 조합하여 행해도 되고, 또한 롤러(23)에 부착되는 레지스트액의 양을 줄일 수 있다.

또한, 노즐(16)은, 슬릿 형상의 토출구를 갖는 슬릿 노즐에 한정되지 않고, 예를 들어 글래스 기판(G)의 폭보다 길게 형성된 장척 형상의 노즐이고, 토출구로서 복수의 미세 구멍이 연이어 설치된 노즐이라도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이상은 본 발명에 관한 도포 장치를 레지스트 도포 처리 유닛에 적용한 예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명에 관한 도포 장치는, 이와 같은 유닛에 한정되지 않고, 다른 기판 처리 유닛이나 액처리 장치 등에도 적절하게 사용할 수 있다.

1 : 도포 장치
10 : 노즐
14 : 토출구
23 : 프라이밍 롤러
42, 43 : 펌프
46 : 감압 수단(색 백 밸브)
47 : 약액 공급로
G : 피처리 기판

Claims (12)

1. 토출구로부터 약액을 토출하는 장척 형상의 노즐과, 상기 노즐에 대해 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 액처리 장치이며,
   상기 액처리 장치의 일부에 배치된 상기 기판에의 약액의 액처리의 준비에 사용되는 프라이밍 롤러와, 상기 노즐의 토출구를 상기 프라이밍 롤러의 바로 위에 대치시키는 것이 가능한 노즐 이동 기구와, 상기 노즐에 약액을 공급하는 약액 공급로 중에 배치되고, 상기 노즐로부터 토출된 약액을 일시적으로 흡인할 수 있는 감압 수단이 구비되고,
   상기 노즐 이동 기구에 의해, 상기 프라이밍 롤러의 길이 방향의 바로 위를 따라서, 상기 노즐의 토출구를 대치시켜서, 상기 프라이밍 롤러 위에 약액을 토출하는 프라이밍 처리가 실행되는 상태에 있어서, 상기 감압 수단에 의해 프라이밍 롤러 위에 토출된 약액을 일시적으로 노즐측에 흡인하는 동작이 실행 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 감압 수단은, 상기 노즐과, 당해 노즐로부터 약액을 토출시키는 펌프 사이의 약액 공급로 중에 설치되고, 공간 용적을 일시적으로 확장할 수 있는 색 백 밸브인 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
3. 토출구로부터 약액을 토출하는 장척 형상의 노즐과, 상기 노즐에 대해 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 액처리 장치이며,
   상기 액처리 장치의 일부에 배치된 상기 기판에의 약액의 액처리의 준비에 사용되는 프라이밍 롤러와,
   상기 노즐의 토출구를 상기 프라이밍 롤러의 바로 위에 대치시키는 것이 가능한 노즐 이동 기구와,
   상기 노즐 이동 기구의 동작 및 약액의 토출 동작을 제어하는 제어부를 갖고,
   상기 제어부는,
   상기 노즐 이동 기구에 의해, 상기 프라이밍 롤러의 길이 방향의 바로 위를 따라서, 상기 노즐의 토출구를 대치시켜서, 상기 프라이밍 롤러 위에 약액을 토출하고, 그 후 상기 노즐과 상기 프라이밍 롤러 사이에 연속되는 액 저류부를 유지하면서 상기 노즐을 소정 높이까지 상승시켜서 정지하고, 그 후 상기 프라이밍 롤러를 회전시켜서 상기 노즐의 액 제거를 행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
4. 토출구로부터 약액을 토출하는 장척 형상의 노즐과, 상기 노즐에 대해 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 액처리 장치에 있어서의 노즐의 프라이밍 처리 방법이며,
   프라이밍 롤러의 길이 방향의 바로 위를 따라서, 상기 노즐의 토출구를 대치시킨 상태에 있어서, 상기 노즐로부터 상기 롤러에 약액을 토출시켜서, 상기 노즐과 롤러 사이의 갭에 약액을 개재시키는 착액 스텝과,
   상기 프라이밍 롤러 위에 토출된 약액을 일시적으로 노즐측에 흡인하는 색 백 스텝과,
   상기 프라이밍 롤러를 회전 구동시킴으로써, 상기 갭에 개재하는 약액을 롤러측에 권취하고, 노즐과 롤러간의 약액의 개재를 해제하여 액 제거 상태로 하는 권취 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 색 백 스텝의 실행 중에 있어서, 상기 권취 스텝이 개시되는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 권취 스텝은, 상기 프라이밍 롤러의 일방향으로의 회전 동작에 계속해서, 프라이밍 롤러의 역방향으로의 회전 동작이 실행되도록 이루어지고, 적어도 상기 프라이밍 롤러의 일방향으로의 회전 동작 중에 있어서 상기 색 백 스텝이 실행되는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 권취 스텝의 종료시에 있어서, 상기 프라이밍 롤러의 회전 속도를 가속시킴으로써, 상기 액 제거 상태로 하는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
8. 제4항에 있어서,
   상기 권취 스텝의 종료시에 있어서, 상기 노즐과 프라이밍 롤러의 수평 방향의 거리를 이격하는 동작을 실행함으로써, 상기 액 제거 상태로 하는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
9. 제4항에 있어서,
   상기 착액 스텝의 실행 후에 있어서, 상기 노즐과 롤러 사이의 갭을 좁히는 동작이 실행되고, 상기 색 백 스텝의 실행 후에 있어서, 상기 노즐과 롤러 사이의 갭을 상기 착액 스텝의 실행시의 상태로 복귀하고, 상기 권취 스텝이 개시되는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 권취 스텝의 종료시에 있어서, 상기 프라이밍 롤러의 회전 속도를 가속시킴으로써, 상기 액 제거 상태로 하는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
11. 토출구로부터 약액을 토출하는 장척 형상의 노즐과, 상기 노즐에 대해 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 액처리 장치에 있어서의 노즐의 프라이밍 처리 방법이며,
    프라이밍 롤러의 길이 방향의 바로 위를 따라서 상기 토출구를 대치시키는 공정과,
    그 후, 상기 토출구로부터 약액을 토출하는 공정과,
    그 후, 상기 토출구로부터 약액의 토출을 정지하여 상기 노즐을 소정 높이까지 상승시키는 공정과,
    그 후, 정지한 상기 프라이밍 롤러를 회전시키면서 상기 노즐의 액 제거를 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 토출구를 대치시키는 공정에 있어서,
    상기 토출구와 상기 프라이밍 롤러의 거리는, 기판에 실제 도포할 때의 상기 토출구와 기판의 거리와 동일한 것을 특징으로 하는, 프라이밍 처리 방법.

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