KR20030003235A - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반송 수단에 의해 기판을 반송하면서 기판에 습식 및 건식의 처리를 순차 행하는 기판처리장치에 관한 것이다. 이 기판처리장치는, 기판(W)을 반송하는 반송 기구(1)와, 반송되는 기판(W)에 대해 습식의 처리를 행하는 습식 처리부(WET)와, 습식 처리부(WET)로부터 반송 방향 하류측에 설치되어, 처리액을 막 형상으로 형성하여 기판(W) 상에 공급하는 막액 공급 기구(4)와, 슬릿 형상의 개구부를 구비하여, 이 개구부가 기판(W)의 전체 폭에 걸쳐 대치하도록 막액 공급 기구(4)의 반송 방향 하류측에 설치되어, 개구부로부터 기체를 분출시켜 판 형상의 기체를 발생시키는 기체 분출 기구(6)로 구성된다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

종래로부터, 액정 표시기, 포토 마스크 등의 글래스 기판이나, 프린트 배선 기판, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 제조하는 공정에서는, 기판 표면에 각종 처리액을 공급하여 이 처리액에 의해 기판 표면을 처리한 후, 이것을 기판 표면으로부터 제거하는 처리가 행해지고 있다.

예컨대, 기판의 세정을 행하는 공정에서는 세정 장치를 이용하여, 순수(純水) 등의 처리액을 기판의 표면에 끼얹어 이것을 세정한 후, 건조 장치 내에서 건조용의 기체를 기판 표면에 내뿜어, 상기 기판 표면에 부착한 처리액을 제거하고 있다.

이와 같은 세정 장치 및 건조 장치는 이들이 반송 수단을 통해 일체적으로 연결되어, 기판처리장치로서 구성되고 있고, 통상, 세정 장치와 건조 장치와의 사이에는, 기판을 반입, 반출하기 위한 개구부를 구비한 벽에 의해 구분되고 있다.

그러나, 상기 세정 장치 내에서는 스프레이 노즐로부터 안개 형상의 세정액이 기판에 대해 분무되도록 되어 있기 때문에, 분무된 세정액의 미스트가 상기 개구부를 통해 건조 장치 내에 침입하기 쉽고, 이 때문에 건조 장치 내에 침입한 미스트가 기판에 부착하여, 기판 표면에 점 형상의 얼룩을 발생하기 쉽다.

따라서, 종래, 세정 장치와 건조 장치와의 사이에 일정한 간격을 두고 이들을 설치하여, 미스트가 건조 장치 내에 침입하는 것을 방지하고 있다.

그러나, 이와 같이 구성된 상기 종래의 기판처리장치에서도 여전히 이하에 설명한 바와 같은 문제가 있었다.

즉, 상기 세정 장치에 의해 세정된 후의 기판 표면은, 상기 표면상에 공급된 세정액이 자연히 하류하여 표면상으로부터 제거되고, 세정액의 액체 잔류가 섬 형상으로 점재한 상태가 된다. 그리고, 이와 같이 액체 잔류가 섬 형상으로 점재한 상태 그대로 건조용 기체를 이용하여 기판을 건조시키면, 섬 형상의 액체 잔류가 제거, 건조될 때에 동일 부분에 얼룩을 발생해 버리는 것이다.

특히, 최근에는 기판이 대형화하고 있고, 이와 같은 대형의 기판에서는 상술한 섬 형상의 액체 잔류를 발생시키기 쉬워, 문제이다.

본 발명은 이상의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 기판 표면에 얼룩이 발생하지 않도록 상기 기판 표면으로부터 처리액을 제거하여 이들을 건조시킬 수 있고, 또 장치의 소형화가 가능한 기판처리장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 반송 수단에 의해 기판을 반송하면서, 기판에 습식 및 건식의 처리를 순차적으로 행하는 기판처리장치에 관한 것으로, 특히 기판 건조의 균일성에 뛰어난 기판처리장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 바람직한 기판처리장치의 주요부의 개략 구성을 도시한 모식적 단면도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 도 2의 주요부 상세도,

도 4는 도 1에 도시한 제1 상 에어나이프의 단면도,

도 5는 도 4의 화살표 V 방향의 평면도,

도 6은 도 4의 화살표 VI 방향의 정면도이다.

본 발명은 기판을 대략 수평으로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되는 기판에 대해 습식의 처리를 행하는 습식 처리부와, 상기 습식 처리부로부터 반송 방향 하류측으로 설치되어, 처리액을 막 형상(커텐 형상)으로 형성한 막액을 상기 기판상에 공급하는 막액 공급 수단과, 슬릿 형상의 개구부를 구비하고, 이 개구부가 상기 기판의 전체 폭에 걸쳐 대치하도록 상기 막액 공급 수단의 상기 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 개구부로부터 기체를 분출시켜 판 형상의 기류를 발생시키는 기체 분출 수단을 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 관한 것이다.

본 발명에 관한 상기 기판처리장치에 의하면, 먼저, 습식 처리부로부터 배출된 기판상에, 막액 공급 수단에 의해 막 형상으로 형성된 처리액이 공급된다. 이에 따라, 상기 반송 방향 및 이것과 직교하는 방향에 균질의 막 두께의 처리액이 얼룩없이, 즉 섬 형상의 액체 잔류를 발생시키지 않고 기판상에 도포된다.

이와 같은 방법으로 하여 기판상에 도포된 처리액은, 다음에 막액 공급 수단의 반송 방향 하류측에 설치된 기체 분출 수단의 바로 아래에 이르면, 이 기체 분출 수단으로부터 분출되는 판 형상의 기류에 의해 기판상으로부터 제거되고, 즉 액제거가 행해져, 상기 기판이 건조되고 있다.

이와 같이, 이 기판처리장치에 의하면, 기판상에 균질인 막 두께의 처리액이 도포된 상태, 즉 기판상에 섬 형상의 액체 잔류가 발생하지 않은 상태에서, 액체 제거를 행하도록 하고 있으므로, 종래 문제가 되고 있던 액체 제거시의 얼룩의 발생을 근본적으로 방지할 수 있다.

또, 기체 분출 수단으로부터 반송 방향 상류측에 막액 공급 수단을 설치했기 때문에, 습식 처리부에서 발생하는 미스트를 이 막액에 의해 완전히 차단할 수 있다. 따라서, 액체 제거, 건조 후의 기판 표면에 미스트가 부착하는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 이와 같은 미스트에 기인한 오염의 발생을 전부 없앨 수 있다. 이 때문에, 습식 처리부와 기체 분출 수단과의 사이의 거리를 길게 할 필요가 없어, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

또, 상기 기체 분출 수단은, 그 개구부 길이 방향이 상기 반송 방향과 직교하는 방향에 대해 경사지도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 기체 분출 수단으로부터 분출되는 기류에 의해, 처리액을 기판의 측변을 향해 흘러가게 할 수 있어, 원활하게 기판상으로부터 제거할 수 있다.

또, 기판의 하측에도 마찬가지로 상기 기체 분출 수단을 설치해도 된다.

또, 상기 기체 분출 수단의 개구부와 상기 기판과의 사이의 거리는, 이것을 1mm 이상 5mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 개구부와 기판과의 거리가 1mm 미만이면, 기판상에 도포된 처리액에 개구부가 접촉할 우려가 있는 한편, 5mm를 넘으면 건조 효과가 약해지기 때문이다.

또, 상기 기체 분출 수단은 그 다수를 상기 반송 방향을 따라 나란히 설치한 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 기판의 건조 효과를 보다 높일 수 있다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해, 첨부 도면에 따라 이것을 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 관한 기판처리장치는, 기판(W)을 화살표(10) 방향으로 수평 반송하는 반송 수단(1)과, 이 반송 수단(1)에 의해 반송되는 기판(W)에 대해 습식의 처리를 행하는 습식 처리부(WET)와, 건식의 처리를 행하는 건식 처리부(DRY)와, 습식 처리부(WET)와 건식 처리부(DRY)와의 사이에 설치된 막액 공급 수단(4), 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8) 및 제2 하 에어나이프(9) 등을 구비하여 이루어진다.

또, 상기 습식 처리부(WET), 막액 공급 수단(4), 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8), 제2 하 에어나이프(9) 및 건식 처리부(DRY)는 두 개의 측벽(15, 15), 바닥판(17) 및 상판(17)으로 이루어지는 커버체 내에 수납되어 있다. 또, 막액 공급 수단(4)은 에어나이프(본 예에서는 제1 상 에어나이프(6) 및 제1 하 에어나이프(7))의 반송 방향 상류측에 설치되어 있다.

반송 수단(1)은 대경의 반송 롤러(R)와 보조 롤러(r)를 구비하여 구성된다. 반송 롤러(R)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 양 측벽(15, 15) 사이에 가로로 설치된 샤프트(11)에 적당한 간격을 두고 다수 개 설치되어 있고, 샤프트(11)의 양단은 베어링에 의해 회동 가능하게 지지되어 있다. 또, 이 샤프트(11)의 일단은 한 쪽의 측벽(15)으로부터 외부로 돌출하여, 측벽(15)의 외부에 설치된 롤러 구동 장치(12)에 연결되어 있다. 이렇게 하여, 반송 롤러(R)는 롤러 구동 장치(12)에 의해 구동되어 기판(W)을 화살표(10)의 방향으로 반송한다.

또, 보조 롤러(r)는 기판(W)의 반송 방향을 따라 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8) 및 제2 하 에어나이프(9)의 근방에 짧은 간격으로 다수 개 설치되어 있고, 지지 플레이트(21, 23, 25)상에 각각 설치된 지지 부재(22, 24, 26)에 의해, 적당히 회동 가능하게 지지되어 있다. 이와 같이, 보조 롤러(r)를 다수 설치함으로써, 기판(W)의 변형이나 휘어짐 등을 방지하여, 기판(W)의 평면도를 고정밀도인 것으로 하여, 막액 공급 수단(4)에 의해 기판(W)상에 공급된 처리액의 층이 불균일해지는 것을 방지할 수 있다. 또, 지지 플레이트(21, 23, 25)는 상기 양 측벽(15, 15)에 적당히 고정하여 설치되어 있다.

습식 처리부(WET)에는 처리액을 기판(W)의 상면 및/또는 하면에 공급하는 처리액 공급수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이 처리액 공급 수단(도시하지 않음)은 기판(W)의 윗쪽 및/또는 아래쪽에 설치된 배관(도시하지 않음)과, 이 배관(도시하지 않음)에 연결된 다수의 샤워 노즐(도시하지 않음)을 구비하며, 처리액을 공급하는 적정 처리액 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또, 샤워 노즐(도시하지 않음)은 그 각 분무 영역이 전체로서 기판(W)의 폭 방향 전역을 커버하도록 배치되어 있다. 또, 도시하지 않지만 바닥판(16)에는 액체 모임부가 형성되고, 이 액체 모임부에는 액체 배출관이 접속되어 있어, 액체 모임부에 모인 처리액이 액체 배출관을 통해 외부로 배출되도록 되어 있다.

막액 공급 수단(4)은 도 2에 도시된 바와 같이, 액체 공급원(40)으로부터 공급된 처리액을 막 형상(커텐 형상)으로 하여 기판(W) 상에 전체 폭에 걸쳐 하류시키도록 구성되어 있다.

또, 기판(W)의 아래쪽 위치에서, 상기 기판(W)을 끼워 상기 막액 공급 수단(4)과 대향하는 위치에는 기판(W)의 하면을 향해 처리액을 분사하는 처리액 분사 수단(5)이 설치되어 있다. 또, 막액 공급 수단(4) 및 액체 분사 수단(5)으로부터 공급되는 처리액은 통상은 순수이지만, 이것에 한하지 않고, 각종의 처리액을 적용할 수 있다.

제1 상 에어나이프(6) 및 제1 하 에어나이프(7)는 기판(W)을 끼워 서로 대향하도록 상하에 나란히 설치되고, 또 제2 상 에어나이프(8) 및 제2 하 에어나이프(9)도 마찬가지로, 기판(W)을 끼워 서로 대향하도록 상하에 나란히 설치되고 있고, 각 취출구(61)로부터 건조 기체를 분출하여 판 형상의 기류를 발생시켜, 기판(W)의 상하면에 부착한 처리액을 제거한다.

이들, 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8), 제2 하 에어나이프(9)는, 그 각 길이 방향(L)이 기판(W)의 반송 방향과 직교하는 방향, 즉 기판(W)의 폭 방향(H)에 대해 경사지도록 배치되어 있어, 각 취출구(61)가 기판(W)의 전체 폭에 걸쳐 대치하도록 구성되어 있다.

이하, 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8), 제2 하 에어나이프(9)의 구체적인 구성에 대해서, 도 4 내지 도 6에 따라 설명한다. 또, 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8) 및 제2 하 에어나이프(9)는 각각 동일 구성으로 되어 있다. 따라서, 이하에서는 제1 상 에어나이프(6)를 대표로 그 구성을 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 상 에어나이프(6)는 장척 형상의 본체(64)에 앞판(63)을 나사(65)로 체결하고, 이들 앞판(63), 본체(64)의 사이에 형성되는 폭이 넓은 슬릿(66)의 폭(M)을 조정가능하게 한 것이다. 또, 슬릿(66)의 개구부가 상기 취출구(61)로 되어 있다.

또, 본체(64) 내에는 기체실(67), 기체 공급로(68)가 형성되어 있어, 이 기체 공급로(68)가 기체 공급원(60)에 접속하고 있다. 또, 특별히 도시하지 않지만, 기체 공급로(68)와 기체 공급원(60)과의 사이에는 유량 조정 기구나 에어 필터 등이 개재하고 있다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 슬릿(66), 기체실(67) 및 기체 공급로(68)는 이들을 한 쌍으로 구성되는 블록(B)이 길이 방향(L)에 직렬로 연결된 구성으로 되어 있어, 각 기체 공급로(68)에 각각 기체 공급원(60)으로부터 기체가 공급된다. 또, 각 슬릿(66) 및 기체실(67)은 각각 길이 방향(L)을 따라 형성되며, 각 슬릿(66)은 인접하는 슬릿(66)과 서로 연통하고 있다. 또, 기체 공급로(68)는 블록(B)의 대략 중앙에 윗쪽으로부터 기체실(67)을 향해 직선적으로 형성되어 있다. 이와 같이, 블록(B)을 연결한 구성으로 함으로써, 폭이 넓은 장척의 기판(W)에 대해 용이하게 대응할 수 있게 된다.

이상의 구성을 구비한 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상에어나이프(8) 및 제2 하 에어나이프(9)는 도 1에 도시한 바와 같이, 각각 기판(W)의 법선 방향에 대해, 반송 방향 하류측에 각도(θ1)만큼 경사진 상태로 고정되어 있다. 이와 같이 경사시킴으로써, 기판(W)에 부착한 처리액이 반송 방향 상류측을 향해 불어 날려지게 된다.

또, 도 1에서 제1 상 에어나이프(6) 및 제2 상 에어나이프(8)에 대해서는 설명의 편의상, 각도 조정용의 눈금판(62)의 도시를 생략하고 있지만, 제1 상 에어나이프(6) 및 제2 상 에어나이프(8)도 제1 하 에어나이프(7) 및 제2 하 에어나이프(9)와 마찬가지로 각도 조정용의 눈금판(62)을 구비하고 있고, 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8), 제2 하 에어나이프(9)는 각각 각도 조정용의 눈금판(62)을 이용함으로써, 상기 경사각(θ1)의 각도 조정을 행할 수 있도록 되어 있다.

또, 도시하지 않지만, 제1 상 에어나이프(6), 제1 하 에어나이프(7), 제2 상 에어나이프(8) 및 제2 하 에어나이프(9)의 양단은 각각 상하 방향으로 이동 가능하게 적절히 받침대에 부착되어 있어, 기판(W)과의 사이의 거리를 조절할 수 있게 되어 있다.

또, 제1 상 에어나이프(6) 및 제2 상 에어나이프(8)의 취출구(61)와, 기판(W)과의 사이의 거리는 1mm 이상 5mm 이하의 범위인 것이 바람직하다. 취출구(61)와 기판(W)의 거리가 1mm 미만이면, 기판(W) 상에 도포된 처리액에 취출구(61)가 접촉할 우려가 있고, 5mm를 넘으면 건조 효과가 약해지기 때문이다. 또, 상기 경사각(θ1)은 15도 이상 60도 이하이지만, 얼룩이 없고, 액체의 비산도 없는안정된 경계면을 형성할 수 있다는 관점에서 바람직하다.

또, 특별히 도시하지 않지만, 상기 측벽(15, 15), 바닥판(17) 및 상판(17)에 의해 둘러싸인 실내에는 적당히 배기 기구가 접속되어 있어, 이 배기 기구에 의해 상기 실내에 기체가 배기되도록 되어 있다.

이상의 구성을 구비한 본 예의 기판처리장치에 의하면, 반송 수단(1)에 의해 반송되어, 습식 처리부(WET)로부터 배출된 기판(W) 상에 막액 공급 수단(4)으로부터 막 형상으로 형성된 처리액이 공급된다. 이에 따라, 상기 반송 방향 및 이것과 직교하는 방향에 균질인 막 두께의 처리액이 얼룩없이, 즉 섬 형상의 액체 잔류를 발생하지 않고 기판(W) 상에 도포된다.

한편, 기판(W)의 하면에는 처리액 분사 수단(5)으로부터 처리액이 분무되어, 상기 하면이 세정된다.

그리고, 기판(W)이 다시 반송되면, 이것이 상기 제1 상 에어나이프(6)와, 제1 하 에어나이프(7)와의 사이에 이르러, 제1 상 에어나이프(6)로부터 분출되는 판 형상의 기류에 의해, 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(W)상의 처리액이 화살표 (13) 방향으로 눌리어져 제거되어, 상기 기판(W)의 상면이 건조된다.

한편, 기판(W)의 하면은 제1 하 에어나이프(7)로부터 분출되는 판 형상의 기류에 의해, 상기 하면에 부착한 물방울이 제거되어, 건조된다.

그리고, 기판(W)이 다시 화살표(10) 방향으로 반송되면, 그 상하면이 각각 제2 상 에어나이프(8) 및 제2 하 에어나이프(9)에 의해 건조되고, 건조 후의 기판(W)이 건식 처리부(DRY)에 반입된다.

이와 같이, 이 기판처리장치에 의하면, 기판(W) 상에 균질인 막 두께의 처리액을 도포한 상태, 즉 기판상에 섬 형상의 액체 잔류가 발생하지 않은 상태에서, 액체 제거를 행하도록 하고 있기 때문에, 종래 문제가 되어 왔던 액체 제거시의 오염의 발생을 근본적으로 방지할 수 있다.

또, 제1 상 에어나이프(6)로부터 반송 방향 상류측에 막액 공급 수단(4)을 설치했기 때문에, 습식 처리부에서 발생하는 미스트를 이 막액에 의해 완전히 차단할 수 있다. 따라서, 액체 제거, 건조 후의 기판(W) 표면에 미스트가 부착하는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 이와 같은 미스트에 기인한 오염의 발생을 전부 없앨 수 있다. 이 때문에, 습식 처리부(WET)와 제1 상 에어나이프(6)와의 사이의 거리를 길게 할 필요가 없어, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

또, 제1 상 에어나이프(6)를 경사시킨 상태로 배치하고 있으므로, 처리액을 기판(W)의 측변을 향해 눌러 흐르게 할 수 있어, 이것을 원활하게 기판(W) 상에서 제거할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 관한 기판처리장치는 액정 표시기, 포토 마스크 등의 글래스 기판이나, 프린트 배선 기판, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 제조 공정에 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 기판을 대략 수평으로 반송하는 반송 수단과,

   상기 반송 수단에 의해 반송되는 기판에 대해 습식의 처리를 행하는 습식 처리부와,

   상기 습식 처리부로부터 반송 방향 하류측에 설치되어, 처리액을 막 형상으로 형성하여 상기 기판 상에 공급하는 막액 공급 수단과,

   슬릿 형상의 개구부를 구비하고, 이 개구부가 상기 기판의 전체 폭에 걸쳐 대치하도록 상기 막액 공급 수단의 상기 반송 방향 하류측에 설치되고, 상기 개구부로부터 기체를 분출시켜 판 형상의 기류를 발생시키는 기체 분출 수단을 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기체 분출 수단을, 그 상기 개구부 길이 방향이 상기 반송 방향과 직교하는 방향에 대해 경사하도록 설치한 것을 특징으로 하는 기판처리장치,
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 기체 분출 수단의 개구부와 상기 기판과의 사이의 거리를, 1mm 이상 5mm 이하로 한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   다수의 상기 기체 분출 수단을 상기 반송 방향을 따라 나란히 설치한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.