KR20040079843A

KR20040079843A - 처리액 공급노즐 및 처리액 공급장치 및 노즐세정방법

Info

Publication number: KR20040079843A
Application number: KR1020040008887A
Authority: KR
Inventors: 무라마쓰마코토; 하시마히토시; 사사가와노리히코; 히라오다케시
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2004-09-16
Also published as: KR100935280B1; US20040173153A1; KR100935281B1; US7326299B2; KR20090120436A

Abstract

처리액 공급노즐은 도포액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 주노즐과, 상기 주노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 상기 주노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성되고, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비한다. 상기 노즐홀더 또는 노즐은 상대적으로 상하이동 가능한 구성으로 되어 있고, 상기 주노즐의 토출구가 상기 관통구멍으로부터 돌출한 상태에서 상기 토출구로부터 도포액이 토출되고, 상기 노즐은 상기 노즐홀더에 수용된 상태에서 세정액에 의해서 세정된다.

Description

처리액 공급노즐 및 처리액 공급장치 및 노즐세정방법{Process Liquid Supply Nozzle, Process Liquid Supply Apparatus and Nozzle Cleaning Method}

본 발명은 반도체웨이퍼 등의 기판상에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급노즐 및 처리액 공급장치 및 노즐세정방법에 관한 것으로, 예를 들면, 반도체웨이퍼의 표면에 층간절연막을 형성하기 위한 도포액을 공급하는 처리액 공급노즐 및 처리액 공급장치 및 노즐세정방법에 관한 것이다.

반도체디바이스의 제조공정에 있어서는, 예를 들면 SOD(Spin On Dielectric)시스템에 의해 반도체웨이퍼(이하 '웨이퍼'라고 한다)상에 층간절연막을 형성하고 있다. 이 SOD 시스템으로서는, 예를 들면 레지스트액을 웨이퍼상에 도포하는 기술과 마찬가지로, 웨이퍼상에 소정의 도포액을 스핀코트하여 도포막을 형성하여, 가열 등의 물리적 처리나 화학적 처리를 실시하여, 층간절연막을 형성하고 있다.

예를 들면, 실록산계 폴리머나 유기폴리머의 층간절연막을 형성하는 경우에는, 우선, 컵내에 설치된 스핀척에 웨이퍼를 유지시켜, 웨이퍼를 회전시키면서, 처리액 공급노즐로부터 웨이퍼의 회전중심에 유기용매로 희석된 도포액을 토출하여, 웨이퍼전면에 균일하게 신전시켜서, 도포막을 형성한다. 다음에, 단계적으로 목적에 따른 환경하에 웨이퍼를 열처리한다. 또, 도포액에 의해서는, 도포막형성 후에, 암모니아분위기에 의한 처리나 용제치환처리 등의 화학적 처리를 추가할 필요가 있다.

이러한 스핀코트공정에서 사용되는 처리액 공급노즐은 예를 들면, 웨이퍼표면을 향하여 처리액을 토출하는 토출구를 그 하단에 갖는 동시에, 그 상단이 이동기구에 의해서 파지되어 있다. 처리액 공급노즐은 이 이동기구에 의해서 컵내의 웨이퍼의 회전중심과 컵밖에 배치된 드레인컵과의 사이를 이동하도록 구성되어 있다.

여기서, 웨이퍼표면으로 처리액을 공급하면, 처리액 공급노즐의 선단부에 처리액이 잔존하여, 이 잔존액이 시간의 경과와 동시에 농축 또는 응고한다. 이렇게 해서 생성한 농축액이나 응고물이 웨이퍼에의 도포액공급중에 웨이퍼상에 낙하하면, 도포얼룩이나 막두께 변동 등이 야기된다.

그래서 본원출원인은 이 문제를 해결하기 위해서, 도 14 및 도 15에 나타내는 처리액 공급노즐 및 처리액 공급장치를, 일본 특허공개 2001-38272호 공보에서 제안하고 있다. 도 14는 처리액 공급노즐 및 처리액 공급장치의 개략구성을 나타내는 수직단면도이고, 도 15는 도 14에 나타낸 유지부재의 수평단면도이다.

웨이퍼의 표면에 절연막을 형성하는 도포액을 토출하기 위한 처리액 공급노즐(51)은 노즐유지체(50)에 고정되어 있다. 또한, 처리액 공급노즐(51)은 큰 지름관(52)과 그 내부에 삽입관통 배치된 작은 지름관(54)에 의해 구성되어 있다. 큰 지름관(52)의 토출구(53)의 근방에는, 작은 지름관(54)을 큰 지름관(52)에 유지하기 위한 유지부재(60)가 설치되어 있다. 큰 지름관(52)의 선단부에 형성된 토출구 (53)로부터 작은 지름관(54)의 선단부의 토출구(55)가 아래방향으로 돌출하도록, 작은 지름관(54)은 유지부재(60)에 유지되어 있다. 또, 도 15에 나타내는 바와 같이, 유지부재(60)는 복수의 구멍(60a)을 구비하고 있고, 후술하는 바와 같이 큰 지름관(52)에 공급되는 세정액의 유하(流下)를 방해하지 않게 되어 있다.

웨이퍼의 표면에 도포하는 도포액은 탱크(56)에 저장되어 있고, 거기에서 펌프(57)에 의해서 작은 지름관(54)으로 공급되게 되고 있다. 또한, 작은 지름관 (54)의 선단부주변을 세정하기 위한 세정액은 탱크(58)에 저장되어 있고, 거기에서 펌프(59)에 의해서 큰 지름관(52)에 공급되게 되고 있다.

이와 같이 구성된 처리액 공급장치에서는, 탱크(56)내의 도포액이 펌프(57)에 의해서 작은 지름관(54)에 공급되어, 토출구(55)로부터 웨이퍼표면에 도포된다. 이 도포종료후, 처리액 공급노즐(51)은 도시하지 않은 드레인컵상에 노즐유지체 (50)의 이동에 따라 이동하여, 작은 지름관(54)내에 남은 도포액을 드레인컵내에 토출한다. 여기서, 작은 지름관(54)의 선단부 주변, 특히 선단부의 바깥둘레면에는, 도포액이 잔존, 부착되어 있다. 그 때문에, 탱크(58)내의 세정액을 펌프(59)에 의해서 큰 지름관(52)에 공급하여, 작은 지름관(54)의 선단부 바깥둘레면에 세정액을 따라서 유하시켜, 작은 지름관(54)의 선단부 주변에 부착한 도포액을 씻어버려 세정한다.

그러나, 이러한 처리액 공급노즐(51)의 세정방법에서는, 세정액이 작은 지름관(54)의 바깥둘레면의 일부를 아래로 흐르게 하고, 작은 지름관(54)의 바깥둘레면 전면(全面)을 구석구석까지 아래로 흐르지 않는다고 하는 문제가 있다. 상술하면, 세정액이 작은 지름관(54)의 바깥둘레면에 접촉하여 그 바깥둘레면상에 한 줄기의 세정액의 흐름이 형성되면, 계속해서 공급된 세정액이 작은 지름관(54)의 바깥둘레면 전면을 구석구석까지 아래로 흐르게 하지 않고, 이 한 줄기상을 아래로 흘려버리는 것에 의해, 작은 지름관(54)의 바깥둘레면에 미세정액부분이 생겨, 이러한 부분에 도포액이 잔존하여 버리는 경우가 있다.

본 발명은 이러한 사정에 비추어 봐 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 처리액 공급노즐의 세정시에 노즐바깥둘레면 전체를 구석구석까지 세정할 수가 있어, 노즐바깥둘레면에 남은 처리액을 씻어버릴 수 있는 처리액 공급노즐 및 처리액 공급장치 및 노즐세정방법을 제공하는 것에 있다.

도 1은 도포처리유니트의 개략구조를 나타내는 평면도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태인 도포액공급노즐의 개략구조와 처리액 공급부의 개략구성을 도시한 도면,

도 3은 도 2에 나타내는 도포액공급노즐의 세정상태를 나타내는 수직단면도,

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태인 도포액공급노즐의 개략구조를 나타내는 단면도,

도 5는 도 4에 나타내는 노즐홀더의 수평단면도,

도 6은 도 4에 나타내는 도포액공급노즐의 세정상태를 나타내는 수직단면도,

도 7은 본 발명의 제 3 실시형태인 도포액공급노즐의 개략구조를 나타내는 수직단면도,

도 8은 도 7에 나타내는 도포액공급노즐을 구성하는 노즐홀더의 수평단면도,

도 9는 도 7에 나타내는 노즐홀더의 변형예를 나타내는 수직단면도,

도 10A는 도 9에 나타내는 노즐홀더의 관통구멍의 형태를 나타내는 수평단면도,

도 10B는 도 9에 나타내는 노즐홀더의 별도의 변형예를 나타내는 수평단면도,

도 11은 본 발명의 제 4 실시형태인 도포액공급노즐의 개략구조를 나타내는 수직단면도,

도 12는 도 11에 나타내는 도포액공급노즐을 구성하는 노즐홀더의 수평단면도,

도 13은 도 9에 나타내는 도포액공급노즐을 구성하는 노즐홀더의 변형예를 나타내는 수평단면도,

도 14는 종래의 처리액 공급노즐 및 처리액 공급부의 개략구성을 나타내는 수직단면도,

도 15는 도 14에 나타내는 유지부재의 수평단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주노즐 1a : 토출구

1b,2a,6a : 관통구멍 1c,3a,3b,5a,5b,6b : 나사부

2 : 노즐홀더 2a : 관통구멍

3 : 홀더베이스 4 : 도포액공급관

5 : 유지부재 6 : 노즐고정부

7 : 패킹 9 : 도포액 공급원

10,14 : 밸브 11 : 홀더 구동기구

12 : 가스 공급원 13 : 세정액 공급원

15 : 세정액/가스공급구 110a : 도포액공급노즐

본 발명의 제 1 관점에 의하면, 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 상기 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서,

상기 노즐의 상기 토출구가 상기 관통구멍으로부터 돌출한 상태에서 상기 토출구로부터 상기 처리액이 토출되어, 상기 노즐이 상기 노즐홀더에 수용된 상태에서 상기 노즐은 상기 세정액에 의해서 세정되도록, 상기 노즐홀더와 상기 노즐은 상대적으로 상하이동 가능하게 구성되어 있는 처리액 공급노즐이 제공된다.

본 발명의 제 2 관점에 의하면, 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 구멍부를 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서,

상기 노즐은 상기 구멍부의 중심부를 삽입관통하도록 배치되고, 또한, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 구멍부의 벽면이 실질적으로 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐이 제공된다.

본 발명의 제 3 관점에 의하면, 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 관통구멍의 벽면에 상기 관통구멍의 지름방향으로 돌출하도록 설정된 복수의 돌기부와, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서,

상기 돌기부와 상기 노즐의 바깥둘레면이 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐이 제공된다.

본 발명의 제 4 관점에 의하면, 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐의 바깥둘레면에 상기 노즐의 지름방향으로 돌출하도록 설치된 복수의 돌기부와, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서, 상기 돌기부와 상기 관통구멍의 벽면이 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐이 제공된다.

본 발명의 제 5 관점에 의하면, 소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비한 처리액 공급노즐과,

상기 노즐에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급기구와,

상기 공간부에 상기 노즐세정하기 위한 소정의 세정액을 공급하는 세정액공급기구와,

상기 노즐의 토출구가 상기 노즐홀더의 관통구멍으로부터 돌출하여 상기 토출구로부터 처리액을 토출하고, 또한 상기 노즐이 상기 노즐홀더에 수용되어 상기 세정액에 의해 상기 노즐이 세정되는 상태가 되도록, 상기 노즐과 상기 노즐홀더를 상대적으로 상하이동시키는 노즐이동기구를 구비하는 처리액 공급장치가 제공된다.

본 발명의 제 6 관점에 의하면, 소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 구멍부를 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비하고, 상기 노즐은 상기 구멍부의 중심부에 삽입관통 배치되고, 또한, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 구멍부의 벽면이 실질적으로 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐과,

상기 노즐에 상기 소정의 처리액을 공급하는 처리액 공급기구와,

상기 공간부에 상기 노즐을 세정하기 위한 소정의 세정액을 공급하는 세정액공급기구를 구비하는 처리액 공급장치가 제공된다.

본 발명의 제 7 관점에 의하면, 소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 관통구멍의 벽면에 상기 관통구멍의 지름방향으로 돌출하도록 설치된 복수의 돌기부와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비하고, 상기 노즐은 상기 관통구멍의 중심부에 삽입관통 배치되고, 또한, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 돌기부가 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐과,

본 발명의 제 8 관점에 의하면, 소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐의 바깥둘레면에 상기 노즐의 지름방향으로 돌출하도록 설치된 복수의 돌기부와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비하고, 상기 노즐은 상기 관통구멍의 중심부에 삽입관통 배치되고, 또한, 상기 돌기부와 상기 관통구멍의 벽면이 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐과,

본 발명의 제 9 관점에 의하면, 소정의 처리액을 토출하는 대략 관형상의 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 노즐세정방법으로서,

하단에 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더에 상기 노즐을 수용하는 공정과,

상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되는 공간부에 소정량의 세정액이 쌓여진 상태가 유지되도록, 상기 공간부에 세정액을 공급하면서 상기 공간부에 공급된 세정액을 상기 관통구멍을 통해서 배출함에 의해, 상기 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 공정을 갖는 노즐세정방법이 제공된다.

본 발명의 제 10 관점에 의하면, 소정의 처리액을 토출하는 대략 관형상의 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 노즐세정방법으로서,

상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되는 공간부에 소정량의 세정액이 쌓여진 상태가 유지되도록, 상기 공간부에 세정액을 공급하면서 상기 공간부에 공급된 세정액을 상기 관통구멍을 통해서 배출함에 의해, 상기 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 공정과,

상기 노즐 또는 상기 노즐홀더 중 어느 하나를 소정각도 회전시켜, 그 후에 다시 상기 공간부에 소정의 세정액을 공급하여 상기 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 공정을 갖는 노즐세정방법이 제공된다.

상기 본 발명에 의하면, 노즐의 세정시에, 노즐의 선단부, 특히 노즐의 바깥둘레면 전체를 구석구석까지 세정할 수가 있어, 확실히 노즐선단부에 잔존한 처리액을 씻어버릴 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

이하, 본 발명에 대해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 여기서는, SOD시스템에 구비되는 스핀코트법에 의해 층간절연막을 형성하기 위해서 사용되는 도포처리유니트에 대해서 설명하는 것으로 한다.

도 1은 도포처리유니트(100)의 개략구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1에 나타내는 도포처리유니트(100)에 설치되어 있고, 본 발명의 처리액 공급노즐의 제 1 실시형태인 도포액공급노즐(110a)의 개략구조 및 도포액공급노즐(110a)로 도포액이나 세정액 등을 공급하는 처리액 공급부(120)의 개략구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 도포액공급노즐(110a)의 세정상태를 나타내는 수직단면도이다.

이 도포처리유니트(100)의 유니트바닥판의 대략 중앙부에는, 고리형상의 컵(CP)이 배치되고, 그 안쪽에는 도시하지 않은 스핀척이 배치되어 있다. 이 스핀척은 진공흡착에 의해서 웨이퍼(W)를 고정유지한 상태에서, 도시하지 않은 구동모터의 회전구동력으로 회전하도록 되어 있다. 도포처리유니트(100)의 케이싱(90)에는, 웨이퍼(W)를 도포처리유니트(100)에 대하여 반입 반출하기 위한 개구부(89)가 설치되어 있다. SOD시스템에 설치된 핀셋(88)은 이 개구부(89)를 통해서 도포처리유니트(100)내에 진퇴자유자재이고, 핀셋(88)과 스핀척과의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고 받음이 행하여진다.

도포처리유니트(100)는 스핀척에 유지된 웨이퍼(W)에 도포액을 토출하는 도포액공급노즐(110a)과, 도포액공급노즐(110a)을 유지하는 유지부재(5)를 그 선단에 구비한 노즐스캔아암(81)과, 도포액공급노즐(110a)을 노즐스캔아암(81)에 대하여탈착하기 위해서 컵(CP)의 바깥쪽에 배치된 노즐대기부(80)를 갖고 있다.

노즐스캔아암(81)은 유니트바닥판의 위에 한 방향(Y방향)에 부설된 가이드레일(82)상에서 수평이동 가능한 수직지지부재(83)의 상단부에 부착되어 있고, 도시하지 않은 Y방향구동기구에 의해서 수직지지부재(83)와 일체로 Y방향에서 이동가능하게 되고 있다. 또한, 수직지지부재(83)는 도시하지 않은 Z방향 구동기구를 구비하고 있고, 이것에 의해서 노즐스캔아암(81)에 유지된 도포액공급노즐(110a)의 높이위치를 조절할 수가 있게 되어 있다. 또한, 노즐스캔아암(81)은 도시하지 않은 X방향 구동기구에 의해서, X방향으로 신축자유자재이다. 이에 따라, 노즐스캔아암 (81)에 유지된 도포액공급노즐(110a)을, 스핀척에 유지된 웨이퍼(W)의 위쪽의 소정의 도포액토출위치로 이동시킬 수 있고, 또한, 도포액공급노즐(110a)을 노즐대기부 (80)에 있어서 선택적으로 노즐스캔아암(81)에 탈착시킬 수 있다.

또, 노즐대기부(80)에서는, 될 수 있는 한 도포액공급노즐(110a)의 선단부의 도포액이 고화 또는 열화하지 않도록, 도포액공급노즐(110a)의 선단부가 용매분위기실(도시하지 않음)의 입구(80a)에 삽입되어, 그 속에서 용매의 증기에 쐬어지도록 되어 있다. 또한, 노즐대기부(80)에는 복수의 도포액공급노즐(110a)이 배치되어, 이들은 도포액의 종류에 따라서 분간하여 사용되도록 되어 있다.

컵(CP)과 노즐대기부(80)와의 사이에는, 웨이퍼(W)에 대한 도포액의 공급에 앞서 또는 공급 후에, 도포액공급노즐(110a)의 더미디스펜스나 세정처리가 행하여지는 드레인컵(84)이 설치되어 있다.

도포처리유니트(100)는 또한, 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부의 도포막을 제거하는 사이드린스용의 린스노즐(87)와, 린스노즐(87)을 유지하는 린스노즐스캔아암 (85)과, 린스노즐스캔아암(85)을 지지하여, 가이드레일(82)위를 Y방향 구동기구(도시하지 않음)에 의해서 Y방향 이동자유자재로 설치된 수직지지부재(86)를 갖고 있다. 린스노즐스캔아암(85) 및 린스노즐(87)은 컵(CP)의 옆쪽에 설정된 노즐대기위치(실선의 위치)와 스핀척에 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부의 바로 위에 설정된 린스액 토출위치(점선의 위치)와의 사이에서 이동가능하다. 웨이퍼(W)의 표면에 도포막을 형성한 후에 린스노즐(87)로부터 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부에 소정의 용제를 공급하여 이 부분의 도포막을 용해하여 제거함에 의해, 예를 들면, 도포막이 형성된 후의 웨이퍼(W)의 반송시에, 도포막이 핀셋(88) 등의 반송계장치에 접촉하여 도포막이 벗겨져, 먼지가 날리는 것을 방지할 수 있다.

또, 도 1에서는, 도포액공급노즐(110a) 및 린스노즐(87)에 각각 도포액이나 용제를 공급하기 위한 배관이나, 개구부(89)를 개폐하는 셔터의 도시를 생략하고 있다.

다음에, 도포액공급노즐(110a)로 도포액이나 세정액을 공급하는 처리액 공급부(120)의 구성과, 도포액공급노즐(110a)의 보다 상세한 구조에 대해서 설명한다.

처리액 공급부(120)는 도포액공급노즐(110a)에 도포액을 공급하는 도포액공급원(9)과, 도포액공급원(9)으로부터 도포액공급노즐(110a)에의 도포액의 공급을 제어하는 밸브(10)와, 도포액공급노즐(110a) 자체를 세정하기 위해서 도포액공급노즐(110a)에 세정액을 공급하는 세정액공급원(13)과, 도포액공급노즐(110a)의 세정시 및/또는 건조시에 도포액공급노즐(110a)에 소정의 가스를 공급하는 가스공급원(12)과, 도포액공급노즐(110a)에의 세정액 및/또는 가스의 공급을 제어하는 밸브 (14)를 갖고 있다.

도포액공급원(9)은 예를 들면, 도포액을 저류하는 탱크와, 탱크에 저류된 도포액을 보내기 위한 펌프를 구비하고 있다. 세정액공급원(13)도 도포액공급원(9)과 같은 구성으로 되어 있다.

도포액공급노즐(110a)은 실질적으로 도포액을 토출하는 부재인 주노즐(1)과, 주노즐(1)의 아래쪽부가 삽입관통 가능한 관통구멍(2a)을 갖고, 주노즐(1)을 수용가능한 노즐홀더(2)와, 노즐홀더(2)를 상하이동 가능하게 유지하는 홀더베이스(3)와, 주노즐(1)에 도포액을 공급하기 위한 도포액공급관(4)과, 주노즐(1)을 고정하여, 유지부재(5)와 탈착자유자재인 노즐고정부(6)를 구비하고 있다.

주노즐(1)의 아래쪽부는 작은 지름의 원관형상을 갖고, 그 선단이 도포액의 토출구(1a)가 되어 있다. 또한, 주노즐(1)의 위쪽부는 아래쪽부보다도 큰 지름의 원통형상을 갖고, 그 중심부가 토출구(1a)에 연결되는 관통구멍(1b)이 되어 있고, 이 관통구멍(1b) 내에 도포액공급관(4)이 끼워맞춤 되어 있다. 주노즐(1)의 위쪽부 바깥둘레면에는 나사부(1c)가 형성되어 있고, 나사부(1c)는 노즐고정부(6)의 나사부(6c)에 나사맞춤되어 있다.

주노즐(1)의 소재로서는, 내열성과 내약품성에 뛰어난 불소수지가 바람직하게 사용된다. 불소수지는 일반적으로 소수성(발수성)이지만, 주노즐(1)의 바깥둘레면은 친수성에 개질되어 있다. 이러한 불소수지표면의 친수성화는 예를 들면, UV조사 등의 화학적 처리에 의한 표면개질이나, 줄질 등의 기계적 처리에 의한 조면화에 의해 행하여진다. 이에 따라, 후술하는 바와 같이, 주노즐(1)의 세정시에 주노즐(1)의 바깥둘레면을 세정액이 구석구석까지 아래로 흐르게 된다.

노즐고정부(6)는 도포액공급관(4)을 삽입 관통하여 고정하는 관통구멍(6a)을 구비하고 있다. 이 노즐고정부(6)의 상부 바깥둘레면에는 나사부(6b)가 형성되어, 노즐스캔아암(81)에 고정되는 유지부재(5)의 나사부(5b)에 나사맞춤하여, 유지부재 (5)에 고정가능하게 되어 있다. 이와 같이 주노즐(1)은 노즐고정부(6)를 통해 유지부재(5)에 고정되어 있기 때문에, 스핀코트 중에 요동하지 않는다.

노즐홀더(2)는 대략 그릇형상을 갖고, 노즐홀더(2)의 안둘레면과 주노즐(1)의 바깥둘레면과의 사이에는, 공간부(S₁)가 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이 공간부(S₁)에는 주노즐(1)을 세정 또는 건조하기 위한 세정액이나 가스를 도입할 수가 있다. 노즐홀더(2)의 바깥둘레면에는 나사부(2b)가 형성되어 있고, 이 나사부(2b)는 홀더베이스(3)의 나사부(3b)와 나사맞춤하고 있다.

노즐홀더(2)는 홀더구동기구(11)에 의해 회전자유자재이고, 노즐홀더(2)를 회전시키는 것에 따라, 노즐홀더(2)가 상하이동하게 되고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 주노즐(1)로부터 도포액을 토출할 때는, 노즐홀더(2)는 주노즐(1)의 아래쪽부가 노즐홀더(2)의 하단면으로부터 돌출한 상태가 되도록 위치결정된다. 한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 주노즐(1)을 세정할 때에는, 노즐홀더(2)는 주노즐(1)이 노즐홀더(2)의 내부에 수용된 상태가 되도록 위치결정된다. 또한, 노즐홀더(2)는 홀더구동기구(11)에 의한 회전에 의해, 홀더베이스(3)에 대하여 탈착자유자재이다.

홀더구동기구(11)는 예를 들면, 주노즐(1)의 세정처리가 행하여지는 드레인컵(84)의 근방에 노즐홀더(3)와 탈착자유자재로 배치하더라도 좋고, 도포액공급노즐(110a)과 같이 이동하도록 배치하더라도 좋다. 또한, 홀더구동기구(11)는 소정의 레시피에 의해 구동제어되는 것이 바람직하지만, 다른 사람의 손에 의한 것이라도 좋다.

노즐대기부(80)에 있어서의 도포액공급노즐(110a)의 교환은 노즐홀더(2)가 홀더베이스(3)로부터 벗겨진 상태에서, 주노즐(1) 및 노즐유지부(6)를 일괄해서 별도의 주노즐 및 노즐유지부와 교환함에 의해 행하여진다.

유지부재(5)는 주노즐(1)을 세정하기 위한 세정액 혹은 세정처리후에 주노즐 (1)을 건조하기 위한 질소가스(N₂) 등의 가스를 공간부(S₁)에 공급하기 위한 세정액/가스공급구(15)를 구비하고 있다. 이 세정액/가스공급구(15)에는, 밸브 (14)를 통해 세정액공급원(13) 및 가스공급원(12)으로부터 세정액 및/또는 가스가 공급된다. 유지부재(5)와 홀더베이스(3)는 유지부재(5)에 형성된 나사부(5a)와 홀더베이스(3)에 형성된 나사부(3a)를 나사맞춤함에 의해 연결되어 있다. 이 연결부에 세정액이나 가스가 새지 않도록, 패킹(7)이 배치되어 있다.

다음에, 이상과 같이 구성된 도포액공급노즐(110a)을 구비한 도포처리유니트 (100)와 처리액 공급부(120)를 사용한 웨이퍼(W)에의 도포막형성의 순서에 대해서 설명한다.

당초, 도포액공급노즐(110a)은 컵(CP)의 바깥쪽에 설치되어 있는 노즐대기부 (80)에서 대기하고 있다. 핀셋(88)에 유지된 웨이퍼(W)를 스핀척에 주고 받고, 웨이퍼(W)를 회전가능한 상태에 유지한다. 이어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 도포액공급노즐(110a)을, 주노즐(1)의 토출구(1a)가 노즐홀더(2)로부터 돌출한 상태, 요컨대, 주노즐(1)의 아래쪽부가 관통구멍(2a)으로부터 돌출한 상태에서 한다. 그 후, 노즐스캔아암(81)을 Y방향에 스캔시켜, 주노즐(1)의 토출구(1a)가 웨이퍼(W)의 중심 바로 위 부분에서 웨이퍼(W)와 소정의 거리를 갖고 위치하도록, 도포액공급노즐(110a)을 위치 결정한다.

웨이퍼(W)를 소정의 회전수로 회전시켜, 계속해서 밸브(10)를 열어 도포액공급원(9)으로부터 도포액공급관(4)을 통해 주노즐(1)에 도포액을 공급하여, 토출구 (1a)에서 소정량의 도포액을 웨이퍼(W)의 표면에 토출한다. 이렇게 해서 웨이퍼(W)상에 토출된 도포액은 웨이퍼(W)가 회전하고 있기 때문에 원심력에 의해 웨이퍼(W) 전면(全面)에 신전되어, 도포막이 형성된다. 또, 도포액이 웨이퍼(W) 전면에 확대된 후에, 웨이퍼(W)의 회전수를 올리는 것에 의해, 도포막두께를 조정하더라도 좋다.

웨이퍼(W)상에의 도포액토출이 종료하면, 밸브(10)가 닫혀진다. 이 때 주노즐(1)의 토출구(1a)는 개방된 상태로 되어 있지만, 밸브(10)가 닫혀지기 때문에, 밸브(10)와 노즐(1)의 토출구(1a)와의 사이에 잔존하는 도포액은 표면장력에 의해 토출구(1a)로부터 낙하하지 않는다.

계속해서, 노즐스캔아암(81)을 Y방향으로 구동시키고, 드레인컵(84)상에 도포액공급노즐(110a)을 이동시킨다. 또한, 린스노즐(87)을 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부에 이동시켜, 웨이퍼(W)를 소정의 회전수로 회전시킨 상태에서 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부에 린스액을 토출하여, 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부에 형성된 도포막을 제거한다. 그 후, 린스노즐(87)을 컵(CP) 밖으로 이동시켜, 스핀척에 유지된 웨이퍼(W)를 핀셋(88)에 의해 도포처리유니트(100)밖으로 반출한다.

주노즐(1)의 선단부에는 도포액토출후에 도포액이 부착한다. 그래서 다음에, 주노즐(1)의 선단부에 부착한 도포액을 제거한다. 이 주노즐(1)의 세정처리에서는, 우선, 홀더구동기구(11)를 구동함에 의해, 노즐홀더(2)를 회전시키면서 아래쪽으로 이동시키고, 도 3에 나타내는 바와 같이 주노즐(1)을 노즐홀더(2)의 내부에 수용한다. 계속해서, 밸브(14)의 세정액공급원(13)측을 밸브를 열어, 세정액공급원(13)으로부터 세정액/가스공급구(15)를 통해서 공간부(S₁)에 세정액을 공급한다. 이 때, 공간부(S₁)가 어느 정도, 세정액으로 채워진 상태를 유지하면서, 공간부(S₁)에 공급된 세정액이 노즐홀더(2)의 하단의 관통구멍(2a)을 통해서 드레인컵(84)내에 흘러내리도록 한다. 이에 따라, 주노즐(1)에 부착한 도포액은 이 세정액과 동시에 공간부(S₁)로부터 배출된다.

주노즐(1)의 바깥둘레면은 친수성화되어 있고, 더구나 이와 같이 공간부(S₁)가 소정량의 세정액이 쌓여진 상태에서 유지되기 때문에, 주노즐(1) 전체를 구석구석까지 세정할 수가 있다. 이에 따라, 종래의 도포액공급노즐에서는 그 선단부에 잔존하고 있던 도포액의 농축액이나 응고물이 웨이퍼(W)에 낙하하여 도포얼룩이나막두께변동 등이 생기는 경우가 있다고 하는 불량을 해소할 수가 있다.

또, 주노즐(1)을 노즐홀더(2)에 수용할 때에, 주노즐(1)의 선단부에 부착한 도포액이 노즐홀더(2)의 관통구멍(2a)의 벽면에 부착할 우려가 있지만, 이러한 세정방법에 의하면, 관통구멍(2a)의 벽면에 부착한 도포액도 제거할 수가 있다.

이어서, 주노즐(1)의 바깥둘레면과 노즐홀더(2)의 안둘레면의 건조처리를 한다. 이 건조처리는 밸브(14)의 세정액공급원(13)측 밸브를 닫고 가스공급원(12)측 밸브를 열어, 가스공급원(12)으로부터 소정압력의 N₂가스를 세정액/가스공급구(15)를 통해서 공간부(S₁)에 공급하는 것에 의해 행한다. 공간부(S₁)에 공급된 N₂가스는 주노즐(1)의 바깥둘레면과 노즐홀더(2)의 안둘레면에 부착한 세정액을 불어 날려버리면서, 노즐홀더(2)의 하단으로부터 배출된다. 또, 공간부(S₁)에 공급되는 N₂가스의 압력을 올리는 것에 의해, 건조시간을 단축할 수가 있다. 소정시간경과후에 밸브(14)의 가스공급원(12) 밸브를 닫고 공간부(S₁)에의 N₂가스공급을 정지함으로써, 이 건조처리를 종료시킨다.

이렇게 하여 주노즐(1)의 일련의 세정처리가 종료한 후에 새로운 웨이퍼(W)에의 도포액 토출을 하는 경우에는, 노즐홀더(2)를 회전상승시켜 주노즐(1)의 선단부가 노즐홀더(2)의 하단으로부터 돌출한 상태로 하여, 주노즐(1)내의 도포액을 일정량 토출하는 더미디스펜스를 한 후에, 도포액공급노즐(110a)을 웨이퍼(W)의 중심 바로 위의 소정높이로 이동시켜, 웨이퍼(W)로 소정량의 도포액을 토출시킬 수 있다. 한편, 새로운 웨이퍼(W)에의 도포액토출까지 일정한 시간이 있는 경우에는,도포액공급노즐(110a)을 노즐대기부(80)로 이동시켜, 주노즐(1)의 선단부에서 도포액이 마르지 않도록 유지한다.

또, 도포액공급노즐(110a)의 세정처리는 도포액을 웨이퍼(W)에 도포한 후에 한정되는 것이 아니라, 도포액을 웨이퍼(W)에 도포하기 전에 행하더라도 좋다. 또한, 상술한 도포액공급노즐(110a)의 세정처리는 웨이퍼(W)에의 도포액 토출마다 해야하는 것은 아니고, 여러장의 웨이퍼(W)로 도포액을 토출한 후에 하도록 하더라도 좋고, 일정시간마다 하도록 하더라도 좋다. 또한, 상술한 도포액공급노즐(110a)의 세정방법에 있어서는, 주노즐(1)의 세정과 건조를 공간부(S₁)에 세정액을 공급한 후에 N₂가스를 공급하는 것에 의해 행하였지만, 이에 한정하지 않고, 공간부(S₁)에 세정액과 N₂가스를 동시공급하여 주노즐(1)의 세정처리를 하여, 그 후에 N₂가스에 의한 건조처리를 하더라도 좋다. 이러한 세정액과 N₂가스의 동시공급에 의한 세정처리에서는, 세정액자체의 세정효과에 덧붙여, 가스의 기포에 의한 세정효과를 얻을 수 있어, 주노즐(1)의 세정처리의 확실성을 높여, 효율, 처리시간을 단축할 수가 있다.

다음에, 처리액 공급노즐의 제 2 실시형태에 관해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 처리액 공급노즐의 제 2 실시형태인 도포액공급노즐(110b)의 개략구조를 나타내는 수직단면도이고, 도 5는 도포액공급노즐(110b)을 구성하는 노즐홀더(20)의 수평단면도이고, 도 6은 도포액공급노즐(110b)의 세정상태를 나타내는 수직단면도이다.

이 도포액공급노즐(110b)과 먼저 설명한 도포액공급노즐(110a)은 각각이 갖는 노즐홀더(2)와 노즐홀더(20)의 형상이 다른 것을 제외하고, 다른 구성은 동일한다. 그래서, 이하, 도포액공급노즐(110b)을 구성하는 노즐홀더(20)의 구조 및 그 기능을 중심으로 설명한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 노즐홀더(20)의 안둘레면에는, 노즐홀더(20)의 길이방향의 대략 중간부로부터 시작되어, 노즐홀더(20)의 하단부에 형성되어 있는 관통구멍(20a)에 연결되는 나선형상홈(20b)이 형성되어 있다. 이 나선형상홈(20b)은 주노즐(1)의 바깥둘레면과 노즐홀더(20)의 안둘레면에 형성되는 공간부(S₂)에 공급되는 세정액에 회전류를 발생시킨다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 도포액공급노즐(110b)에 의한 도포액의 토출은 주노즐(1)이 노즐홀더(20)로부터 돌출한 상태에서 행하여진다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 주노즐(1)의 세정은 홀더구동기구(11)에 의해서 노즐홀더(20)를 아래쪽으로 이동시켜, 주노즐(1)의 전체가 노즐홀더(20)내에 수용된 상태에서 행하여진다.

이 도 6에 나타낸 상태에 있어서, 밸브(14)의 세정액공급원(13)측을 열어 공간부(S₂)에 공간부(S₂)가 일정량의 세정액이 쌓여진 상태에서 유지되도록 세정액을 공급하면, 이 세정액은 노즐홀더(20)의 안둘레면에 형성된 나선형상홈(20b)에 의해서, 주노즐(1)의 바깥둘레면 전체를 구석구석까지 회전하면서 아래로 흐른다. 이러한 세정액의 회전류에 의해서, 보다 효과적으로 주노즐(1)에 부착한 도포액을 씻어 버려, 주노즐(1)을 세정할 수가 있다. 그 후, 밸브(14)의 세정액공급원(13)측 밸브를 닫고, 가스공급원(12)측 밸브를 열어, 가스공급원(12)으로부터 N₂가스를 공간부(S₂)에 공급하면, 노즐홀더(20)의 안둘레면에 형성된 나선형상홈에 따라 N₂가스가 흘러 회전류가 발생하기 때문에, 주노즐(1)의 바깥둘레면 및 노즐홀더(20)의 안둘레면을 효율적으로 건조시킬 수 있다.

또, 도포액공급노즐(110b)에 있어서도, 공간부(S₂)에 세정액을 공급할 때에 동시에 N₂가스를 공급하더라도 좋다. 이에 따라, 세정액 자체의 세정효과, 세정액의 회전류에 의한 효과, 가스의 거품에 의한 세정효과에 의해, 보다 확실하게 주노즐(1)을 세정할 수가 있다.

계속해서, 처리액 공급노즐의 제 3 실시형태에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 처리액 공급노즐의 제 3 실시형태인 도포액 공급노즐(110c)의 개략구조를 나타내는 수직단면도이다. 먼저 설명한 도포액공급노즐(110a)과 도포액공급노즐 (110c)은 각각이 갖는 노즐홀더(2)와 노즐홀더(30)의 형상이 다른 것, 노즐홀더(2)는 홀더구동기구(11)에 의해 회전자유자재이지만, 노즐홀더(30)는 고정되어 있는 것, 주노즐(1)은 고정되어 있지만, 주노즐(1)은 길이방향 축주위에 노즐구동기구 (11')에 의해 90도 이내의 각도로 회전자유자재인 것의 3점을 제외하고 다른 구성은 동일하다. 그래서, 이하, 이것들의 차이점을 중심으로 설명한다.

도포액 공급노즐(110c)에서는, 주노즐(1)을 90도 이내의 각도로 그 길이방향 축주위에 회전자유자재가 되도록, 주노즐(1)이 구비하는 나사부(1c)와 노즐고정부(6)의 나사부(6c)가 나사맞춤되어 있다. 주노즐(1)을 회전시키는 노즐구동기구 (11')는 도포액 공급노즐(110c)이 드레인컵(84)상에 배치된 상태에 있어서, 주노즐(1)에 대하여 탈착자유자재로 배치되어 있다.

먼저 설명한 도포액 공급노즐(110a)에서는, 노즐홀더(2)는 홀더베이스(3)와 탈착가능하고, 또한, 홀더베이스(3)가 유지부재(5)에 고정되어 있지만, 도포액 공급노즐(110c)에서는, 노즐홀더(30)가 직접적으로 유지부재(5)에 고정되어 있다. 즉, 노즐홀더(30)와 유지부재(5)는 노즐홀더(30)에 형성된 나사부(30c)와 유지부재 (5)에 형성된 나사부(5a)를 나사맞춤함에 의해 연결되어 있다. 또, 이 연결부에 세정액이나 가스가 새지 않도록, 패킹(7)이 배치되어 있다.

노즐홀더(30)의 안둘레면과 주노즐(1)의 바깥둘레면과의 사이에는 공간부 (S₃)가 형성된다. 노즐홀더(30)의 선단부(하단부)는 그 최선단부에 가까이함에 따라서 두께가 얇아지고 있고, 그 최선단부는 구멍부(30a)가 형성되어 있다. 이 구멍부(30a)는 도 8의 수평단면도에 나타내는 바와 같이, 평면형상이 정사각형이고, 주노즐(1)의 바깥둘레면은 이 정사각형의 각 근처와 실질적으로 점접촉하고 있다. 이에 따라, 주노즐(1)의 바깥둘레면과 구멍부(30a)의 벽면과의 사이에 형성되어, 같은 개구면적을 갖는 4개소의 빈틈(30b)이 세정액이나 가스를 배출하는 배출구로서 기능한다.

상술한 바와 같이, 도포처리유니트(100)내에서의 먼저 설명한 도포액공급노즐(110a)의 교환은 노즐홀더(2)가 도포액공급노즐(110a)로부터 벗겨진 상태에서 가능하다. 이 때문에, 도포액공급노즐(110c)를 사용하는 경우에는, 예를 들면, 도포처리유니트(100)내에 노즐홀더(30)를 회전시켜 노즐홀더(30)를 도포액 공급노즐 (110c)에 탈착시키는 기구를 더욱 설치하는 것이 필요하다.

도포액 공급노즐(110c)에 의한 도포액 토출동작은 먼저 설명한 도포액 공급노즐(110a)과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 할애한다. 도포액 공급노즐 (110c)자체의 세정처리는 아래와 같이 하여 행하여진다. 즉, 드레인컵(84)상에 배치된 도포액 공급노즐(110c)의 공간부(S₃)에, 일정량의 세정액으로 공간부(S₃)가 채워지고, 또한, 구멍부(30a)의 벽면과 주노즐(1)의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 빈틈(30b)으로부터 일정량의 세정액이 드레인컵(84)으로 흘러 내리도록, 소정량의 세정액이 공급된다.

이 때, 빈틈(30b)은 같은 면적을 갖고 있기 때문에, 빈틈(30b)으로부터 토출된 세정액은 주노즐(1)의 선단부에 한결같이 흐른다. 또한, 주노즐(1)의 바깥둘레면과 구멍부(30a)의 벽면과는 실질적으로 점접촉하고 있기 때문에, 이 접촉부분에서도, 도포액이 잔존하지 않고 세정액에 의해서 확실히 흘려 버릴 수 있다. 이와 같이, 도포액 공급노즐(110c)에서는, 주노즐(1)의 바깥둘레면을 구석구석까지 세정할 수가 있다. 또한, 이러한 세정을 소정시간 행한 후, 주노즐(1)을 노즐구동기구 (11')에 의해, 주노즐(1)과 노즐홀더(30)와의 점접촉위치가 변하도록, 예를 들면 45도 회전시켜, 그 후에 다시 먼저와 마찬가지로 세정처리를 한다. 이에 따라, 먼저의 주노즐(1)과 노즐홀더(30)와의 접점부에 남은 도포액을 효과적으로 씻어 버릴수 있다. 그 후의 건조처리에 있어서도, 그 도중에서 주노즐(1)을 회전시키더라도 좋다.

또, 노즐홀더(30)에서는 구멍부(30a)의 평면형상을 정사각형으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 정삼각형이나 정육각형 등의 정다각형상이더라도 좋다. 구멍부의 평면형상이 정다각형인 경우에는, 주노즐(1)을 이러한 정다각형의 각 변의 중점과 점접촉시킬 수 있기 때문에, 이러한 접촉부에 도포액이 남는 것을 방지할 수가 있다. 또한, 도포액 공급노즐(110c)에서는, 노즐구동기구(11')에 의해서 주노즐(1)을 회전시켰지만, 먼저 설명한 도포액 공급노즐(110a)과 같이, 주노즐(1)을 고정하여, 노즐홀더(30)를 소정각도 회전시키는 구조로 하더라도 좋다. 또한, 노즐구동기구(11')는 상시, 주노즐(1)에 부착하고 있더라도 좋지만, 이 경우에는, 노즐구동기구(11')에는 주노즐(1)의 세정처리후에 세정액이 부착하지 않는 구조인 것이 요구된다. 또한, 주노즐(1)의 세정은 도포액의 토출마다 해야 하는 것은 아니기 때문에, 주노즐(1)의 회전구동은 남의 손에 의해서 행하더라도 좋다.

노즐홀더(30)는 도 9 및 도 10A에 나타내는 노즐홀더(35)와 같이 변형하더라도 좋다. 도 9는 노즐홀더(35)의 개략구조를 나타내는 수직단면도이고, 도 10A는 노즐홀더(35)의 수평단면도이다. 노즐홀더(35)의 하단부에 형성되어 있는 관통구멍(35a)의 수평단면형상은 원형이고, 이 관통구멍(35a)의 벽면에는, 지름방향 안쪽으로 돌출하는 4개의 돌기부(31)가 같은 간격으로 설치되어 있다. 주노즐(1)은 관통구멍(35a)의 중심에 배치되어, 이들 돌기부(31)는 각각 주노즐(1)의 바깥둘레면과 점접촉하고 있다. 이에 따라, 주노즐(1)의 주위에는 균등한 빈틈(35b)이 형성되고, 이 빈틈(35b)은 먼저 설명한 빈틈(30b)과 마찬가지로 기능한다.

또, 돌기부(31)의 수는 4개에 한정되는 것이 아니라, 주노즐(1)의 선단부를 관통구멍(35a)의 중심에 배치할 수가 있고, 또한, 관통구멍(35a)의 벽면과 주노즐 (1)의 바깥둘레면과의 사이에 세정액 등을 한결같이 배출할 수가 있는 빈틈이 형성되는 구성이면 좋다. 예를 들면, 돌기부(31)의 수는 3개 이상이면 좋다.

노즐홀더(35)에서는, 관통구멍(35a)의 벽면에 돌기부(31)를 형성한 경우를 나타내었지만, 도 10B의 수평단면도에 나타내는 노즐홀더(35')와 같이, 주노즐(1)의 바깥둘레면에 3개 이상의 돌기부(31)를 설치하여, 이러한 돌기부와 관통구멍 (35a)의 벽면이 점접촉하는 구성으로 하더라도 좋다.

노즐홀더(30)는 또한 도 11 및 도 12에 나타내는 노즐홀더(30')와 같이 변형하더라도 좋다. 도 11은 노즐홀더(30')를 구비한 도포액 공급노즐(110d)의 개략구조를 나타내는 수직단면도이고, 도 12는 노즐홀더(30')의 수평단면도이다. 도포액 공급노즐(110d)과 먼저 설명한 도포액 공급노즐(110c)은 각각이 구비하는 노즐홀더의 구조만이 다르기 때문에, 이하에서는 노즐홀더(30')의 구조에 대해서만 설명한다.

노즐홀더(30')의 안둘레면의 아래쪽부분에는, 나선형상홈(39)이 형성되어 있다. 이 나선형상홈(39)은 노즐홀더(30')의 안둘레면에서 수직부분으로부터 경사부분으로 변하는 부근에서 시작되어 노즐홀더(30')의 하단부에 형성되어 있는 구멍부 (30a)에 연결되고 있고, 공간부(S₃)에 공급된 세정액에 회전류를 발생시킨다. 이러한 세정액의 회전류는 주노즐(1)의 바깥둘레면을 구석구석까지 적시면서 아래로 흘러, 주노즐(1)의 바깥둘레면을 세정한다. 또한, 이 세정액의 회전류는 구멍부 (30a)로부터 배출될 때에, 주노즐(1)의 선단부를 구석구석까지 세정한다. 또한, 공간부(S₃)로 가스를 공급함에 의해, 주노즐(1)의 바깥둘레면과 노즐홀더(30')의 안둘레면을 건조시킬 때에도, 이 나선형상홈(39)에 따른 가스의 회전류가 발생하기 때문에, 보다 효과적으로 건조처리를 할 수 있다.

이러한 나선형상홈(39)은 먼저 설명한 노즐홀더(35)에 설치하더라도 좋다. 도 13에, 먼저 설명한 노즐홀더(35)의 안둘레면의 아래쪽 부분에 나선형상홈(39)을 형성한 구조를 갖는 노즐홀더(35")의 수평단면도를 나타낸다.

이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명하여 왔지만, 본 발명은 이러한 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도포액 공급노즐 (110a)에서는, 노즐홀더(3)를 노즐홀더구동기구(11)에 의해서 회전시키는 것에 따라, 상하이동시켰지만, 주노즐(1) 자체를 상하이동 가능한 구조로 하여, 이 주노즐(1) 전체가 노즐홀더(3)내에 수용되는 구성으로 하더라도 좋다. 또한, 상기 설명에 있어서는, SOD시스템에 있어서의 도포처리유니트를 예로 들었지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 본 발명은 SOG(Spin On Glass)막의 형성이나, 레지스트막, 폴리이미드막, 강유전체, 다른 절연막 등의 형성에 적용할 수가 있다. 또한, 상기 설명에서는, 반도체웨이퍼에 층간절연막을 형성하는 경우를 들었지만, 본 발명은 FPD(플랫패널디스플레이)(flat-panel display)나 마스크 등에 사용되는 유리기판에 레지스트막 등을 형성하는 장치에 적용할 수도 있다.

이상 설명한 실시의 형태는 어디까지나 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하는 것을 의도하는 것으로서, 본 발명은 이러한 구체예에만 한정하여 해석되는 것이 아니라, 본 발명의 정신과 청구항에 서술하는 범위에서, 여러 가지 변경하여 실시할 수가 있는 것이다.

Claims

처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 상기 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서,

상기 노즐의 상기 토출구가 상기 관통구멍으로부터 돌출한 상태에서 상기 토출구로부터 상기 처리액이 토출되어, 상기 노즐이 상기 노즐홀더에 수용된 상태에서 상기 노즐은 상기 세정액에 의해서 세정되도록, 상기 노즐홀더와, 상기 노즐은 상대적으로 상하이동 가능하게 구성되어 있는 처리액 공급노즐.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐이 상기 노즐홀더에 수용되어 있는 상태에서, 상기 공간부에 가스가 공급되는 처리액 공급노즐.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐홀더의 내면에 나선형상 홈이 형성되어 있는 처리액 공급노즐.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐의 바깥둘레면은 조면이고, 친수성을 갖는 처리액 공급노즐.
처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 구멍부를 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서,

상기 노즐은 상기 구멍부의 중심부를 삽입관통하도록 배치되고, 또한, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 구멍부의 벽면이 실질적으로 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐.
제 5 항에 있어서, 상기 구멍부의 평면형상이 정다각형이고, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 구멍부의 벽면이 상기 정다각형의 각 근처의 중점에서 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐.
제 5 항에 있어서, 상기 노즐 또는 상기 노즐홀더의 적어도 한쪽은 소정각도 회전가능한 처리액 공급노즐.
제 5 항에 있어서, 상기 노즐홀더의 내면에 나선형상 홈이 형성되어 있는 처리액 공급노즐.
제 5 항에 있어서, 상기 노즐의 바깥둘레면은 조면이고, 친수성을 갖는 처리액 공급노즐.
처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 관통구멍의 벽면에 상기 관통구멍의 지름방향으로 돌출하도록 설치된 복수의 돌기부와, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서,

상기 돌기부와 상기 노즐의 바깥둘레면이 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐.
처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐의 바깥둘레면에 상기 노즐의 지름방향으로 돌출하도록 설치된 복수의 돌기부와, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되어, 적어도 소정의 세정액이 공급되는 공간부를 구비하는 처리액 공급노즐로서,

상기 돌기부와 상기 관통구멍의 벽면이 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐.
소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비한 처리액 공급노즐과,

상기 노즐에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급기구와,

상기 공간부에 상기 노즐을 세정하기 위한 소정의 세정액을 공급하는 세정액 공급기구와,

상기 노즐의 토출구가 상기 노즐홀더의 관통구멍으로부터 돌출하여 상기 토출구로부터 처리액을 토출하고, 또한 상기 노즐이 상기 노즐홀더에 수용되어 상기 세정액에 의해 상기 노즐이 세정되는 상태가 되도록, 상기 노즐과 상기 노즐홀더를 상대적으로 상하이동시키는 노즐이동기구를 구비하는 처리액 공급장치.
제 12 항에 있어서, 상기 공간부에 소정의 가스를 공급하는 가스공급기구를 더욱 구비하는 처리액 공급장치.
제 12 항에 있어서, 상기 노즐홀더의 내면에 나선형상 홈이 형성되어 있는 처리액 공급장치.
제 12 항에 있어서, 상기 노즐의 바깥둘레면이 조면이고, 친수성을 갖는 처리액 공급장치.
소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 구멍부를 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비하여, 상기 노즐은 상기 구멍부의 중심부에 삽입관통 배치되고, 또한, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기구멍부의 벽면이 실질적으로 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐과,

상기 노즐에 상기 소정의 처리액을 공급하는 처리액 공급기구와,

상기 공간부에 상기 노즐을 세정하기 위한 소정의 세정액을 공급하는 세정액 공급기구를 구비하는 처리액 공급장치.
제 16 항에 있어서, 상기 구멍부의 평면형상은 정다각형이고, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 구멍부의 벽면이 상기 정다각형의 각 변의 중점에서 점접촉하고 있는 처리액 공급장치.
제 16 항에 있어서, 상기 노즐 또는 상기 노즐홀더의 적어도 한쪽을 소정각도 회전시키는 회전기구를 더욱 구비하는 처리액 공급장치.
제 16 항에 있어서, 상기 공간부에 소정의 가스를 공급하는 가스공급기구를 더욱 구비하는 처리액 공급장치.
제 16 항에 있어서, 상기 노즐홀더의 내면에 나선형상 홈이 형성되어 있는 처리액 공급장치.
제 16 항에 있어서, 상기 노즐의 바깥둘레면은 조면이고, 친수성을 갖는 처리액 공급장치.
소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 관통구멍의 벽면에 상기 관통구멍의 지름방향으로 돌출하도록 설치된 복수의 돌기부와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비하고, 상기 노즐은 상기 관통구멍의 중심부에 삽입 관통 배치되고, 또한, 상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 돌기부가 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐과,

상기 노즐에 상기 소정의 처리액을 공급하는 처리액 공급기구와,

상기 공간부에 상기 노즐을 세정하기 위한 소정의 세정액을 공급하는 세정액 공급기구를 구비하는 처리액 공급장치.
소정의 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 대략 관형상의 노즐과, 상기 노즐이 삽입관통 가능한 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더와, 상기 노즐의 바깥둘레면에 상기 노즐의 지름방향으로 돌출하도록 설치된 복수의 돌기부와, 상기 노즐홀더의 안둘레면과 노즐의 바깥둘레면과의 사이에 형성된 공간부를 구비하고, 상기 노즐은 상기 관통구멍의 중심부에 삽입관통 배치되고, 또한, 상기 돌기부와 상기 관통구멍의 벽면이 점접촉하고 있는 처리액 공급노즐과,

상기 노즐에 상기 소정의 처리액을 공급하는 처리액 공급기구와,

상기 공간부에 상기 노즐을 세정하기 위한 소정의 세정액을 공급하는 세정액 공급기구를 구비하는 처리액 공급장치.
소정의 처리액을 토출하는 대략 관형상의 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 노즐세정방법으로서,

하단에 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더에, 상기 노즐을 수용하는 공정과,

상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되는 공간부에 소정량의 세정액이 쌓여진 상태가 유지되도록, 상기 공간부에 세정액을 공급하면서 상기 공간부에 공급된 세정액을 상기 관통구멍을 통해서 배출함에 의해, 상기 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 공정을 갖는 노즐세정방법.
제 24 항에 있어서, 상기 노즐홀더의 내면에 나선형상 홈을 형성하여, 상기 공간부에서 상기 세정액을 상기 나선형상 홈을 따라 상기 노즐의 바깥둘레면상을 선회시키면서 배출시키는 노즐세정방법.
제 24 항에 있어서, 상기 공간부에 상기 세정액을 공급할 때에 동시에 상기 공간부에 소정의 가스를 공급하는 노즐세정방법.
제 24 항에 있어서, 상기 노즐의 바깥둘레면에 부착한 처리액을 상기세정액에 의해서 제거하는 공정 후에, 상기 공간부에 소정의 가스를 공급함으로써, 상기 노즐의 바깥둘레면에 부착한 세정액을 제거하여, 상기 노즐의 바깥둘레면을 건조시키는 노즐세정방법.
소정의 처리액을 토출하는 대략 관형상의 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 노즐세정방법으로서,

하단에 관통구멍을 갖는 대략 그릇형상의 노즐홀더에, 상기 노즐을 수용하는 공정과,

상기 노즐의 바깥둘레면과 상기 노즐홀더의 안둘레면과의 사이에 형성되는 공간부에 소정량의 세정액이 쌓여진 상태가 유지되도록, 상기 공간부에 세정액을 공급하면서 상기 공간부에 공급된 세정액을 상기 관통구멍을 통해서 배출함에 의해, 상기 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 공정과,

상기 노즐 또는 상기 노즐홀더 중 어느 하나를 소정각도 회전시켜, 그 후에 다시 상기 공간부에 소정의 세정액을 공급하여 상기 노즐에 부착한 처리액을 제거하는 공정을 갖는 노즐세정방법.
제 28 항에 있어서, 상기 노즐홀더의 내면에 나선형상 홈을 형성하여, 상기 공간부에서 상기 세정액을 상기 나선형상 홈에 따라 상기 노즐의 바깥둘레면상을 선회시키면서 배출시키는 노즐세정방법.
제 28 항에 있어서, 상기 공간부에 상기 세정액을 공급할 때에 동시에 상기 공간부에 가스를 공급하는 노즐세정방법.
제 28 항에 있어서, 상기 노즐의 바깥둘레면에 부착한 처리액을 상기세정액에 의해서 제거하는 공정 후에, 상기 공간부에 소정의 가스를 공급함으로써, 상기 노즐의 바깥둘레면에 부착한 세정액을 제거하여, 상기 노즐의 바깥둘레면을 건조시키는 노즐세정방법.