KR20040081336A

KR20040081336A - 기판처리장치 및 송액장치

Info

Publication number: KR20040081336A
Application number: KR1020040016133A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 다카기; 타케시 후쿠치; 히로유키 기타자와; 미나코 안도
Original assignee: 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2004-09-21
Also published as: CN1530176A; TW200417418A; CN1295026C; TWI253359B

Abstract

파티클을 발생시키지 않고 처리액을 고정밀도로 송액하는 장치를 제공한다.

슬릿노즐(41)에 대해서 레지스트액(처리액)을 송액하는 송액기구(80)에, 레지스트 펌프(81)와 구동기구(82)를 설치한다. 또한 레지스트 펌프(81)에 지름이 작은 제1 벨로스, 지름이 큰 제2 벨로스, 제1 벨로스와 제2 벨로스와의 접합부재 및 레지스트액의 유로가 되는 튜브를 설치한다. 구동기구(82)가 도3에서 하방향으로 접합부재를 이동시키는 것에 의해, 튜브의 내부 용적이 감소하며, 튜브 내부의 레지스트액이 슬릿노즐(41)로 송액된다. 또 구동기구(82)가 도3에서 하방향으로 접합부재를 이동시키는 것에 의해, 튜브의 내부 용적이 증가하여 레지스트 펌프(81)에 레지스트액이 흡인된다.

Description

기판처리장치 및 송액장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND LIQUID FEEDING APPARATUS}

본 발명은, 기판에 도포하는 처리액을 송액(送液)하는 기술에 관한 것이다.

기판에 레지스트액 등의 처리액을 도포하는 경우에, 시린지 펌프(피스톤 펌프), 벨로스(bellows) 펌프, 기어 펌프 혹은 다이어프램 펌프 등 각종 펌프에 의해 레지스트액을 송액하는 장치와, 일정 압력으로 레지스트액을 송액하는 압송형의 장치 등이 알려져 있다.

특히, 슬릿노즐에 의해 레지스트액을 도포하는 슬릿코터에서는, 슬릿노즐의 이동속도와 공급되는 레지스트액의 양에 의해, 기판에 도포되는 레지스트액의 막두께가 결정된다. 따라서, 고정밀도로 레지스트액의 막두께를 컨트롤하기 위해서, 종래부터, 벨로스 펌프 또는 피스톤 펌프가 이용되고 있다.

그러나, 벨로스 펌프는 송액되는 레지스트액에 맥동(脈動)을 일으키기 쉽고, 벨로스 부분에서 협소한 간극의 존재가 구조상 불가피하기 때문에, 그 부분을 완전하게 세정하는 것이 실질적으로 불가능하다는 등의 문제가 있다. 그 때문에, 슬릿코터에서는 레지스트액을 송액하는 기구로서, 주로 피스톤 펌프가 채용되고 있다. 이와 같이, 피스톤 펌스를 이용한 슬릿코터가, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다.

도11은 특허문헌 1에 기재되어 있는 슬릿코터에 이용되는 송액기구(100)의 구조를 나타내는 개략도이다. 송액기구(100)는 피스톤 펌프(110), 배관기구(120) 및 구동기구(130)로 구성된다. 피스톤 펌프(110)는 실린더(111), 피스톤(112), 실재(113) 및 토출구(114)를 구비한다. 또 배관기구(120)는 토출배관(121)과 토출밸브(122)를 구비한다. 또한, 구동기구(130)는 모터(131), 볼나사(132), 너트부재(133)를 구비하고 있다. 또한 도시를 생략하고 있지만, 구동기구(130)는 모터(131)의 회전속도를 떨어뜨리기 위한 감속기 등을 더 구비하고 있다.

피스톤 펌프(110)의 토출구(114)는 배관기구(120)의 토출배관(121)에 접속되어 있으며, 토출배관(121)은 도시하지 않는 슬릿노즐에 연통 접속되어 있다. 토출배관(121)은 토출밸브(122)를 개방상태로 하는 것에 의해, 토출구(114)와 연통 접속된다.

송액기구(100)에서는, 모터(131)가 볼나사(132)를 회전시키면, 너트부재(133)가 볼나사(132)를 따라 이동한다. 너트부재(133)에는 피스톤(112)이 고정되어 있기 때문에, 너트부재(133)가 볼나사(132)를 따라 이동하면, 해당 이동에 따라 피스톤(112)이 Z축을 따라 이동한다. 너트부재(133)의 이동방향은 모터(131)의 회전방향에 의해 규정된다.

슬릿노즐에서 레지스트액을 토출할 때에는, 송액기구(100)는 토출밸브(122)를 개방상태로 함과 동시에, 모터(131)에 의해 너트부재(133)를 (+Z)방향으로 구동하는 것에 의해, 피스톤(112)을 실린더(111)에 삽입하여, 실린더(111) 내의 레지스트액을 슬릿노즐로 송액한다.

또 실린더(111) 내로 레지스트액을 흡인할 때에는, 토출밸브(122)를 폐쇄상태로 함과 동시에, 모터(131)를 토출할 때와 역방향으로 회전시켜, 피스톤(112)을 실린더(111)에서 빼는 방향((-Z)방향)으로 이동시키는 것에 의해, 도시하지 않는흡인구로부터 레지스트액을 흡인한다. 이와 같은 동작에 의해, 특허문헌 1에 기재되어 있는 슬릿코터는 레지스트액을 슬릿노즐에 송액할 수 있도록 되어 있다.

(특허문헌 1)

특개2000-334355 공보

그런데, 상술의 장치에서는, 피스톤(112)을 삽입할 때에 실린더(111)의 내벽의 일부가 외부 분위기에 노출되어, 부착하고 있는 레지스트액(R)이 변질한다는 문제가 있었다. 이와 같은 상태에서, 실린더(111) 내에 새로운 레지스트액을 흡인하기 위해 피스톤(112)을 이동시키면, 변질한 레지스트액(R)이 흡인된 레지스트액에 혼입하여 버려 파티클의 원인이 된다.

또 이와 같이 변질한 레지스트액(R)을 제거하기 위해서는, 피스톤(112)이나 실재(113) 등을 제거하여 세정하지 않으면 안되고, 펌프의 메인터넌스에 시간을 필요로 한다는 문제가 있었다.

또 피스톤(112)을 이동시키는 구동기구(모터(131), 볼나사(132) 및 너트부재(133))의 가공 정밀도·제어 정밀도가 낮기 때문에, 너트부재(133)(피스톤(112))의 이송 정밀도가 낮고, 결과로서 송액 정밀도가 저하한다는 문제가 있었다.

또한 피스톤 펌프(110)를 구동하는 것에 의해, 실재(113)가 실린더(111)와의 마찰에 의해 마모하여, 그것에 의해 생긴 파티클이 처리액에 혼입하거나, 실재(113)를 정기적으로 교환하지 않으면 안된다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 감안한 것으로, 파티클을 발생시키지 않고, 고정밀도로 처리액을 송액하는 것을 제1의 목적으로 한다.

또 실재(113)와 같이 마멸하는 부재를 사용하지 않고, 처리액을 송액하는 것을 제2의 목적으로 한다.

도1은 본 발명에 관한 제1의 실시형태에서의 기판처리장치의 외관 사시도이다.

도2는 기판처리장치의 정면도이다.

도3은 공급기구와 송액기구를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도4는 송액기구의 상세를 나타내는 도면이다.

도5는 구동기구의 상세를 나타내는 도면이다.

도6은 제2의 실시형태에서의 송액기구와 슬릿노즐과의 접속관계를 나타내는 개략도이다.

도7은 제2의 실시형태에서의 레지스트 펌프 및 구동기구를 나타내는 도면이다.

도8은 제3의 실시형태에서의 송액기구와 슬릿노즐과의 접속관계를 나타내는 개략도이다.

도9는 제4의 실시형태에서의 기판처리장치의 본체부의 정면도이다.

도10은 제4의 실시형태에서의 기판처리장치의 송액기구와 슬릿노즐과의 접속관계를 나타내는 개략도이다.

도11은 종래의 송액장치를 나타내는 도면이다.

(부호의 설명)

1 기판처리장치

3 스테이지

30 유지면

41 슬릿노즐

410,410a,410b 공급구

41a 토출구

42 갭센서

50,51 리니어 모터

6 제어계

70 공급기구

71 보급장치

72 버퍼탱크

73 센서

74 흡인배관

75,76,76a,76b,83,84 개폐밸브

77 필터

78 역지밸브

79,79c,79d 토출배관

79a 제1 배관

79b 제2 배관

80,80a,80b,80c,80d 송액기구

81,81a,81b 레지스트 펌프

810 덮개

811 제1 벨로스

812 제2 벨로스

813 접합부재

814 튜브

815 흡인구

816 토출구

82,82a,82b,82c 구동기구

85 예비배관

86 폐액밸브

87 폐액배관

88 에어방출밸브

89 에어배기배관

90 기판

LQ 간접액

상기의 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 기판에 소정의 처리액의 막을 형성하는 기판처리장치로서, 기판을 유지하는 유지대와, 상기 소정의 처리액을 기판의 주면에 토출하는 슬릿노즐과, 상기 소정의 처리액을 공급하는 공급기구와, 상기 소정의 처리액을 상기 슬릿노즐로 송액하는 송액수단을 구비하고, 상기 송액수단이, 내부 용적을 변경 가능한 용기부재와, 내부가 상기 소정의 처리액의 유로가 됨과 동시에, 내부 용적을 변경 가능한 튜브부재와, 상기 용기부재의 내부 용적을 변경 구동하는 구동수단을 가지며, 상기 용기부재의 내부에 상기 튜브부재가 배치되고, 상기 용기부재와 상기 튜브부재와의 사이의 공간에는 간접액이 내봉(內封)되어 있다.

또 청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 용기부재는 서로 내경이 다르며, 또 내부가 서로 연통한 제1 및 제2 벨로스로 이루어지며, 상기 구동수단은 상기 제1 제2 벨로스의 경계 근방을 소정의 방향으로 이동시킨다.

또 청구항 3의 발명은, 청구항 2의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 슬릿노즐은 기판에 대해서 상대적으로 이동하면서 상기 소정의 처리액을 토출하는 것이며, 상기 제1 및 제2의 벨로스의 경계 근방이 이동하는 속도는, 상기 슬릿노즐의 이동속도와 동기한 속도가 되도록 제어된다.

또 청구항 4의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단이, 상기 송액수단이 송액하는 상기 소정의 처리액의 송액량을 제어하는 정용량(定容量) 공급수단과, 상기 송액수단에 의한 상기 소정의 처리액의 유량을 제어하는 정류량(定流量) 공급수단을 가진다.

또 청구항 5의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 송액수단에는 상기 튜브부재의 양단측에 각각 위치하는 흡인구 및 토출구가 설치되어 있으며, 상기 흡인구 및 상기 토출구 중, 어느 한쪽의 높이 위치가 다른쪽보다 낮게 되도록 배치된다.

또 청구항 6의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 공급기구가, 상기 소정의 처리액을 저류(貯留)하는 버퍼탱크를 가지며, 상기 버퍼탱크가, 상기 송액수단에 대기압 하에서 상기 소정의 처리액을 흡인시킨다.

또 청구항 7의 발명은, 청구항 6의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 버퍼탱크의 액면은 상기 슬릿노즐의 토출구보다 낮은 높이가 되도록 설정되어 있다.

또 청구항 8의 발명은, 청구항 6의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 공급기구가, 상기 버퍼탱크에 상기 소정의 처리액을 보급하는 보급수단을 더 가지며, 상기 보급수단이, 상기 버퍼탱크에 저류된 상기 소정의 처리액을 소정의 압력으로 상기 슬릿노즐로 송액한다.

또 청구항 9의 발명은, 청구항 6의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 공급기구가, 상기 버퍼탱크에 저류된 상기 소정의 처리액의 양을 측정하는 측정수단을 더 가진다.

또 청구항 10의 발명은, 청구항 8의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 보급수단에 의해 상기 소정의 처리액을 가압하여 송액하는 경우에, 상기 송액수단을 통하지 않고 상기 소정의 처리액을 상기 슬릿노즐로 인도하는 예비유로를 더 구비한다.

또 청구항 11의 발명은, 청구항 10의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 소정의 처리액을 상기 슬릿노즐로 송액하는 경우에, 상기 구동수단을 구동하는 것에 의한 송액과, 상기 보급수단에 의한 송액 중 어느 한쪽을 선택하는 송액선택수단과, 상기 송액수단을 통해서 송액할지, 상기 예비유로를 통해서 송액할지를 선택하는 유로선택수단을 더 구비한다.

또 청구항 12의 발명은, 청구항 11의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 유로선택수단이, 상기 예비유로를 개폐하는 밸브를 가진다.

또 청구항 13의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 송액수단이, 복수의 상기 용기부재와, 상기 복수의 용기부재의 내부에 1개씩 배치되는 복수의 상기 튜브부재를 가진다.

또 청구항 14의 발명은, 청구항 13의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 복수의 용기부재와 상기 슬릿노즐과의 사이에서 상기 소정의 처리액의 유로를 형성하는 송액배관을 더 구비하고, 상기 슬릿노즐에 복수의 처리액 공급구가 설치됨과동시에, 상기 송액배관은 상기 복수의 처리액 공급구와 상기 복수의 용기부재를 일대일로 접속한다.

또 청구항 15의 발명은, 청구항 4의 발명에 관한 기판처리장치로서, 기판의 표면에 형성된 상기 박막의 두께를 검출하는 막두께 검출수단을 더 구비하고, 상기 제어수단은 상기 막두께 검출수단에 의한 검출결과에 따라, 상기 박막의 두께가 균일하게 되도록 상기 구동기구를 제어한다.

또 청구항 16의 발명은, 청구항 13의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 구동기구는 상기 복수의 용기부재의 내부 용적을 각각 독립하여 변경 구동한다.

또 청구항 17의 발명은, 청구항 13의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 구동기구는 상기 복수의 용기부재를 연결하여 구동하는 것에 의해, 상기 복수의 용기부재의 내부 용적을 변경 구동한다.

또 청구항 18의 발명은, 청구항 17의 발명에 관한 기판처리장치로서, 상기 복수의 용기부재의 각각에서 상기 슬릿노즐까지의 사이의 상기 송액배관의 유로의 길이 및 굵기가, 각각 거의 동일하게 되어 있다.

또 청구항 19의 발명은, 기판에 도포하는 소정의 처리액을 송액하는 송액장치로서, 상기 소정의 처리액을 송액하기 위한 구동력을 생성하는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하는 볼나사와, 상기 볼나사와 나사결합(螺合)하는 너트부재와, 상기 너트부재의 구동방향을 안내하는 가이드 부재와, 상기 구동모터를 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 구동모터가 저속 회전시의 안정성이 높은 저속모터이며, 상기 볼나사와 상기 너트부재가 일체적으로 제조된 부재로 이루어진다.

또 청구항 20의 발명은, 청구항 19의 발명에 관한 송액장치로서, 상기 볼나사의 리드가 3㎜ 내지 6㎜이다.

또 청구항 21의 발명은, 청구항 19의 발명에 관한 송액장치로서, 상기 구동모터가, 500rpm 이하의 저속회전에서 1% 이하의 속도 정밀도를 가지며, 상기 제어수단에서의 제어에 대해서 2¹⁷p/rev 이상의 분해능 정밀도를 가진다.

이하, 본 발명의 알맞은 실시형태에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

< 1. 제1의 실시형태 >

< 1.1 구성의 설명 >

도1은 본 발명의 실시형태인 기판처리장치(1)의 개략을 나타내는 사시도이다. 도2는 기판처리장치(1)의 본체(2)의 정면도이다.

기판처리장치(1)는 본체(2)와 제어계(6)로 크게 나눌수 있으며, 액정표시장치의 화면패널을 제조하기 위한 사각형 유리기판을 피처리기판(90)으로 하고 있으며, 기판(90)의 표면에 형성된 전극층 등을 선택적으로 에칭하는 프로세스에 있어서, 기판(90)의 표면에 레지스트액을 도포하는 도포장치(슬릿코터)로서 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 슬릿노즐(41)은 기판(90)에 대해서 레지스트액을 토출하도록 되어 있다. 또한 기판처리장치(1)는 액정표시장치용의 유리기판 뿐아니라, 일반적으로 플랫패널 디스플레이용의 여러가지의 기판에 처리액(약액)을 도포하는 장치로서 변형 이용할 수도 있다.

본체(2)는 피처리기판(90)을 재치하여 유지하기 위한 유지대로서 기능함과동시에, 부속하는 각 기구의 베이스로서도 기능하는 스테이지(3)를 구비한다. 스테이지(3)는 직사각형 형상의 일체의 석제(石製)이며, 그 상면(유지면(30)) 및 측면은 평탄면으로 가공되어 있다.

스테이지(3)의 상면은 수평면으로 되어 있으며, 기판(90)의 유지면(30)으로 되어 있다. 유지면(30)에는 다수의 진공흡착구가 분포하여 형성되어 있으며, 각 진공흡착구는 도시하지 않는 진공펌프에 연통(連通) 접속되어 있다. 기판처리장치(1)에서 기판(90)을 처리하는 동안, 기판(90)을 흡착하는 것에 의해, 기판(90)을 소정의 수평 위치로 유지한다.

이 유지면(30) 중 기판(90)의 유지영역(기판(90)이 유지되는 영역)을 사이에 둔 양단부에는 거의 수평방향으로 평행하게 신장하는 한쌍의 주행레일(31a)이 고정 설치된다. 주행레일(31a)은 가교구조(4)의 양단부에 고정 설치되는 지지블록(31b)과 함께, 가교구조(4)의 이동을 안내한다(이동방향을 소정의 방향으로 규정한다). 즉, 주행레일(31a)은 가교구조(4)를 유지면(30)의 상방에 지지하는 리니어 가이드를 구성한다.

스테이지(3)의 상방에는, 이 스테이지(3)의 양측부분에서 거의 수평으로 놓여진 가교구조(4)가 설치되어 있다. 가교구조(4)는 카본파이버 수지를 골재로 하는 노즐 지지부(40)와, 그 양단을 지지하는 승강기구(43, 44)로 주로 구성된다.

노즐 지지부(40)에는 슬릿노즐(41), 갭센서(42) 및 송액기구(80)가 설치되어 있다.

수평 Y방향으로 신장하는 슬릿노즐(41)에는 슬릿노즐(41)로 처리액(레지스트액)을 송액하는 송액기구(80)가 접속되어 있다. 또 슬릿노즐(41)의 하면에는 토출구(41a)가 Y축 방향을 따라 설치되어 있다. 슬릿노즐(41)은 송액기구(80)에 의해 레지스트액이 이동되어 기판(90)의 표면을 주사하는 것에 의해, 기판(90)의 표면의 소정의 영역(이하, 「레지스트 도포영역」이라 부른다.)에 레지스트액을 토출한다. 여기서, 레지스트 도포영역이란, 기판(90)의 주면 중에서 레지스트액을 도포하려고 하는 영역으로서 통상, 기판(90)의 전제 면적에서, 가장자리에 따른 소정 폭의 영역을 제외한 영역이다.

각 갭센서(42)는 가교구조(4)의 노즐 지지부(40)에 지지면(30)과 대향하는 위치에 설치되어, 소정의 방향(-Z방방)의 존재물(예를 들면, 기판(90)과 레지스트막)과의 사이의 거리(갭)를 검출하여, 검출결과를 제어계(6)로 출력한다. 또한 각각의 갭센서(42)는 레지스트 도포영역의 Y축 방향의 양단부 부근의 상방이 되는 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 2개의 갭센서(42)의 각각의 설치위치는 Y축 방향의 위치가 다른 위치에 배치된다.

이와 같이, 노즐 지지부(40)에 슬릿노즐(41)과 갭센서(42)가 각각 설치되는 것에 의해, 이들의 상대적인 위치 관계가 고정된다. 따라서, 제어계(6)는 갭센서(42)의 검출결과에 의거하여, 기판(90)의 표면과 슬릿노즐(41)과의 거리를 검출할 수 있다. 또한 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 2개의 갭센서(42)를 구비하고 있지만, 갭센서(42)의 수는 이것에 한정되는 것이 아니라, 더욱 많은 갭센서(42)를 구비해도 된다.

노즐 지지부(40)에는 슬릿노즐(41)의 상방이 되는 위치에 송액기구(80)가 설치되어 있다. 도3은 레지스트액을 슬릿노즐(41)에 공급·송액하기 위한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 또한 도3에서는, 도시를 생략하고 있지만, 각 구성은 필요에 따라서 제어계(6)와 신호의 송수신이 가능한 상태로 접속되어 있으며, 제어계(6)로부터의 제어신호에 따라서 각각 동작하는 것이 가능하게 되어 있다.

기판처리장치(1)는 레지스트액을 공급하는 공급기구(70)로서, 보급장치(71), 버퍼탱크(72), 센서(73)를 구비함과 동시에, 슬릿노즐(41)에 레지스트액을 인도하기 위한 배관기구로서, 흡인배관(74), 개폐밸브(75, 76), 필터(77), 역지밸브(78), 토출배관(79), 개폐밸브(83, 84) 및 예비배관(85)을 구비한다.

보급장치(71)는 도시하지 않는 레지스트 보틀에서 레지스트액을 버퍼탱크(72)로 공급하는 기능을 가지고 있다. 또 버퍼탱크(72)에 저류(貯留)된 레지스트액을 압송하는 기능을 더 가진다.

버퍼탱크(72)는 레지스트액을 일시적으로 저류함으로써, 레지스트액에 혼입되어 있는 에어를 분리 제거하기 위해 설치되어 있다. 즉 레지스트액에 혼입되어 있는 에어는 레지스트액이 버퍼탱크(72)에 저류되어 있는 동안에, 버퍼탱크(72)의 저류조의 상부에 모여, 후술하는 에어방출밸브(88)가 개방상태로 되는 것에 의해, 에어배기배관(89)을 통해서 장치 밖으로 배기된다. 또 버퍼탱크(72)는 레지스트 펌프(81)가 레지스트액을 흡입할 때 대기압력 하에서 흡인시키는 기능을 더 가진다.

센서(73)는 버퍼탱크(72)에 저류되어 있는 레지스트액의 양을 검출하기 위해 설치되어 있다. 센서(73)는, 더욱 상세하게는 3개의 액면 센서로 구성되어 있으며, 각각의 액면 센서는 오버플로우, 상한량 및 하한량을 검출할 수 있도록 배치되어있다. 센서(73)에 의해 검출된 액면 위치정보는 제어계(6)로 전달되며, 이 검출결과에 의거하여 제어계(6)가 제어신호를 생성해서 보급장치(71)를 제어한다. 이것에 의해, 버퍼탱크(72)에 적절한 양의 레지스트액을 저류하여 둘 수 있다.

버퍼탱크(72)는 도2에는 도시하지 않지만, 승강기구(43)의 측방에서 슬릿노즐(41)과 거의 동일한 높이 위치에 설치되며, 버퍼탱크(72) 내의 액면은 슬릿노즐(41)의 토출구(41a)보다도 약간 하방위치가 되도록 설정된다.

흡인배관(74) 및 토출배관(79)은 레지스트액을 레지스트 펌프(81)를 통해서 슬릿노즐(41)로 인도하기 위한 배관이다. 레지스트액은, 제어계(6)로부터의 제어신호에 따라 유로의 개폐를 행하는 개폐밸브(75, 76)가 모두 개방상태인 경우에, 흡입배관(74)을 통해서 레지스트 펌프(81)에 흡인된 후, 토출배관(79)을 통해서 슬릿노즐(41)에 송액된다.

필터(77)는 도3에 나타내는 바와 같이, 레지스트 펌프(81)의 일차측에 설치되어 슬릿노즐(41)로 송액되는 레지스트액에서 이물을 제거하는 기능을 가지고 있다. 또 역지밸브(78)는 흡인배관(74) 내의 레지스트액이 역류하는 것을 방지하기 위해 배치되며, 도3에서 우측방향으로만 레지스트액을 통과시키는 밸브이다.

개폐빌브(83, 84) 및 예비배관(85)은 레지스트 펌프(81)를 통하지 않고, 레지스트액을 송액하기 위한 구성이다. 즉 개폐밸브(75)를 폐쇄상태로 하고 개폐밸브(83, 84)를 개방상태로 하면, 레지스트액은 흡인배관(74), 레지스트 펌프(81) 및 토출배관(79)을 통하지 않고, 예비배관(85)을 통해서 슬릿노즐(41)로 송액된다. 즉 제어계(6)와 개폐밸브(75, 83, 84)가 주로 본 발명에서의 유로선택수단에 상당한다.

또 기판처리장치(1)는 공급기구(70)에서 슬릿노즐(41)까지 송출하기 위한 구동력을 생성하는 송액기구(80)를 구비한다.

도4는 송액기구(80)의 상세를 나타내는 도면이다. 송액기구(80)는 레지스트 펌프(81) 및 구동기구(82)로 주로 구성된다. 또한 도4에서는 레지스트 펌프(81)의 단면을 나타내고 있다.

레지스트 펌프(81)는 제1 벨로스(811), 제2 벨로스(812), 접합부재(813), 튜브(814)를 가지고 있다. 또 레지스트 펌프(81)에는, 레지스트액을 흡인할 때에 레지스트액의 입구가 되는 흡인구(815)와, 레지스트액을 토출할 때에 레지스트액의 출구가 되는 토출구(816)가 각각 설치되어 있다. 흡인구(815)는 흡인배관(74)을 통해서 공급기구(70)에 연통 접속되며, 토출구(816)는 토출배관(79)을 통해서 슬릿노즐(41)에 연통 접속되어 있다. 또 흡인구(815)가 토출구(816)보다도 하방에 위치하도록 설치되어 있다.

또한 슬릿노즐(41)에서의 토출 정밀도를 향상시키기 위해서는, 레지스트 펌프(81)의 토출구(816)에서 슬릿노즐(41)까지의 거리를 짧게 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 해당 거리가 짧게 되도록 송액기구(80)가 노즐 지지부(40)에 배치되어 있으므로, 슬릿노즐(41)의 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

제1 벨로스(811) 및 제2 벨로스(812)는 Z축 방향을 따라 신축 가능한 부재로 구성되어 있다. 또 제1 벨로스(811)의 (-Z)측의 단부와, 제2 벨로스(812)의 (+Z)측의 단부가, 접합부재(813)를 통해서 서로 고착되어 있음과 동시에, 내부는 서로 연통하고 있다. 또 제1 벨로스(811)와 제2 벨로스(812)의 합계 길이(X)(도4)가 일정하게 되도록 그 양단이 덮개(810)를 통해서 도면 외의 강체(剛體)로 지지되어 있다. 제1 벨로스(811)의 내경 면적(Z축에 수직한 면의 면적)은 제2 벨로스(812)의 내경 면적보다 작기 때문에, 제1 벨로스(811)가 신장한 상태와, 제2 벨로스(812)가 신장한 상태의 사이에서 상태를 변화시키는 것에 의해, 레지스트 펌프(81)의 용적을 변경할 수 있다.

제1 벨로스(811) 및 제2 벨로스(812)의 내부에는 튜브(814)가 배치되어 있다. 튜브(814)는 관모양의 가소성 부재로 구성되며, 양단이 각각 흡인구(815) 및 토출구(816)에 연통 접속되어 있다. 즉 튜브(814)는 레지스트액의 유로를 구성하고 있다. 또한 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 도4에 나타내는 바와 같이, 튜브(814)는 Z축을 따라 거의 수직방향으로 배치된다.

제1 벨로스(811), 제2 벨로스(812) 및 튜브(814)에 의해 둘러싸인 공간에는, 간접액(LQ)이 내봉되어 있다. 간접액(LQ)으로서는, 압력과 온도 등의 변화에 대해서 체적 변화율이 낮은 액체가 이용된다. 이것에 의해, 제1 벨로스(811) 및 제2 벨로스(812)가 신축에 의해 변형한 경우라도, 간접액(LQ)의 체적은 거의 변화하는 일은 없다.

이와 같은 구성에 의해, 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 제1 벨로스(811)가 신장할 때(접합부재(813)를 하방으로 이동시키는 경우)에는, 레지스트 펌프(81)의 제1 벨로스(811) 및 제2 벨로스(812)에 의해 둘러싸인 공간의 용적이감소하는 것에 의해 간접액(LQ)이 가압된다. 간접액(LQ)은 가압에 의해서도 체적이 거의 감소하지 않는 액체이므로, 가압된 간접액(LQ)에 의해 튜브(814)가 수축하여(오므라져) 튜브(814) 내부가 가압된다. 이때, 제어계(6)가 개폐밸브(84) 및 폐액밸브(86)를 폐쇄상태로 함과 동시에, 개폐밸브(76)를 개방상태로 해 두면, 튜브(814) 내부의 레지스트액은 토출구(816)에서 토출되어 슬릿노즐(41)을 향해 송액된다. 또한 흡인구(815) 측에는 역지밸브(78)가 설치되어 있기 때문에, 튜브(814) 내부의 레지스트액이 흡인구(815)로 역류하는 일은 없다.

한편, 제2 벨로스가 신장할때(접합부재(813)를 상방으로 이동시키는 경우)에는, 레지스트 펌프(81)의 제1 벨로스(811) 및 제2 벨로스(812)에 의해 둘러싸인 공간의 용적이 증가하여 간접액(LQ)이 감압된다. 간접액(LQ)은 감압에 의해서도 체적이 거의 증가하지 않는 액체이므로, 간접액(LQ)에 의해 튜브(814)가 팽창하여 튜브(814) 내부가 감압된다. 이때, 제어계가 개폐밸브(76, 84) 및 폐액밸브(86)를 폐쇄상태로 하여 두면, 버퍼탱크(72) 내의 레지스트액이 흡인구(815)에서 튜브(814) 내부로 흡인된다.

즉 레지스트 펌프(81)는 접합부재(813)를 Z축 방향을 따라 왕복 이동시키는 것에 의해, 레지스트액의 흡인동작과 토출동작을 반복하여 행할 수 있으며, 레지스트액을 송액하는 기능을 가지고 있다.

도5는 구동기구(82)의 상세를 나타내는 도면이다. 구동기구(82)는 베이스(820), 구동모터(821), 볼나사(822), 너트부재(823), 설치부재(824), 가이드(825), 축받침 부재(826) 및 가이드 고정부재(827)를 구비하고 있으며, 레지스트 펌프(81)가 레지스트액을 송액하기 위한 구동력을 생성하는 기능을 가진다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 구동모터(821)에 의해 생성되는 회전구동력을, 주로 볼나사(822)와 너트부재(823)로 이루어지는 구성에 의해 바로 동작하는 구동력으로 변환하여 레지스트 펌프(81)의 구동력으로 한다.

베이스(820)는 구동기구(82)의 각 구성을 탑재하여, 일체화하기 위한 부재이다. 또 도5에서는 도시를 생략하고 있지만, 베이스(820)에는 노즐 지지부(40)에 고정하기 위한 부재 등이 적절하게 설치되어 있다. 이와 같이, 구동기구(82)의 각 구성을 일체 구조로 한 상태에서 노즐 지지부(40)에 고정하는 것에 의해, 구동 정밀도를 향상할 수 있다. 또한 베이스(820)는 후술하는 가이드(825)에 의한 안내방향이 Z축에 따르도록 노즐 지지부(40)에 고정된다.

구동모터(821)는 저속회전(500rmp 이하)에서 속도 정밀도가 높은 DD(Direct Drive)모터이다. 이와 같이 구동모터(821)에 DD모터를 채용하는 것에 의해, 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 감속기 등을 통하지 않고 볼나사(822)와 구동모터(821)를 직접 연결할 수 있으므로, 장치를 저렴화 및 소형화시킬 수 있음과 동시에, 감속기의 정밀도와 백래시 등에 의해, 너트부재(823)의 이송 정밀도가 저하는 것을 방지할 수 있다. 또한 타이밍 벨트 등을 사용한 경우에 비해, 강성치(剛性値)를 유지할 수 있으므로, 회전편차와 제어특성(급격한 속도변화에 대한 응답 지연 등)의 저하를 억제할 수 있다. 또한 본 실시형태에서의 구동기구(82)에 사용하는 구동모터(821)는 DD모터에 한정되는 것이 아니라, 저속회전에서 속도 정밀도가 높은 것(1% 이하 100rpm)이면, 다른 방식의 모터가 사용되도 된다. 또한 저속시의 속도 정밀도가 충분치 않은 모터를 사용하는 경우에는 백래시 등이 적은, 이른바 고정밀도 감속기와 조합시켜 사용하면 되지만, 이 경우에도 모터는 고분해능(2¹⁷p/rev 이상)의 것을 이용한다.

또 도5에서는 도시를 생략하고 있지만, 구동모터(821)는 제어계(6)와 신호의 송수신이 가능한 상태로 접속되어 있으며, 제어계(6)에서의 제어신호에 따라 회전량 및 회전속도가 제어 가능하다. 또한 구동모터(821)로서는, AC서보모터, 스테핑모터, DD모터 등, 제어계(6)에서의 제어신호에 의해 회전위치 결정 가능한 모터를 이용할 수 있지만, 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 저속회전시의 정밀도를 고려하여 DD모터를 이용한다. 또 이송 정밀도를 향상시키기 위해서, 고분해능(분해능 2¹⁷p/rev 이상의 것)의 DD모터로 한다.

볼나사(822)는 중심축(P)을 가지는 원통 봉모양의 부재이며, 양단에 설치된 한쌍의 축받침 부재((826)에 의해, 베이스(820)에 설치된다. 또 볼나사(822)의 원통 표면에는 너트부재(823)와 나사결합하기 위한 나선(螺旋)모양의 리드가 설치되어 있다. 이 볼나사(822)의 리드 피치(D)는 3㎜ 내지 6㎜로 되어 있다.

너트부재(823)는 볼나사(822)와 나합하기 위한 관통구가 설치되어 있으며, 해당 관통구의 내벽에는 볼나사(822)에 설치된 리드와 맞물리는 방향으로 나선모양의 홈이 형성되어 있다. 또 너트부재(823)에는 설치부재(824)가 고정되어 있으며, 설치부재(824)가 레지스트 펌프(81)의 접합부재(813)에 설치된다.

너트부재(823)의 관통구에 볼나사(822)가 회전하면서 결합되면,너트부재(823)는 중심축(P)을 따라, 볼나사(822)에 대해서 소정의 방향으로 직선적으로 이동한다. 너트부재(823)와 접합부재(813)는 설치부재(824)를 통해서 연결되어 있기 때문에, 너트부재(823)를 전술과 같이 이동시키면, 접합부재(813)가 연동하여 동일방향으로 이동한다. 이와 같이 하여 기판처리장치(1)에서는 구동모터(821)에 의한 중심축(P) 주변의 회전 구동력이 레지스트 펌프(81)의 Z축 방향의 바로 동작하는 구동력으로 변환된다. 또한 너트부재(823)가 볼나사(822)를 따라 구동모터(821) 측으로 이동할 때의 구동모터(821)의 회전방향을, 「정방향」이라 한다.

또한 너트부재(823)에는 가이드(825)와 영합(迎合)하기 위한 안내부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 해당 안내부에는 복수의 볼이 설치되어 있으며, 너트부재(823)와 가이드(825)는 해당 볼을 통해서 영합하는 것에 의해, 너트부재(823)가 이동할 때의 마찰을 억제할 수 있다. 또 각 볼과 볼과의 사이에는 수지제의 스페이서 혹은 스페이서 볼이 배치된다. 이것에 의해, 볼의 전동(轉動) 및 순환에 따른 진동과 이송편차를 억제할 수 있으므로, 너트부재(823)의 속도 정밀도를 향상시킬 수 있다.

가이드(825)는 너트부재(823)의 안내부(도시하지 않음)와 영합하면서, 한쌍의 가이드 고정부재(827)에 의해 베이스(820)에 볼나사(822)와 함께, 충분한 정밀도와 강성을 가지고 일체로 조립 고정되어 있다. 가이드(825)는 직선모양의 안내축(J)을 가지고 있으며, 너트부재(823)와 영합하는 것에 의해, 볼나사(822)의 회전에 의해 이동하는 너트부재(823)의 이동방향을 안내축(J)에 따른 방향으로 규정하는 기능을 가진다.

너트부재(823)는 전술과 같이, 볼나사(822)가 회전하는 것에 의해 볼나사(822)의 중심축(P)을 따라 이동하지만, 중심축(P)의 방향은 볼나사(822)의 구동진동 등에 의해 변동한다. 따라서, 볼나사(822)만으로는 너트부재(822)의 이동방향을 정밀도 좋게 규정할 수 없다. 이것에 대해서, 가이드(825)는 정지하고 있기 때문에, 안내축(J)은 중심축(P)에 비해 그 방향이 안정되어 있다. 따라서, 구동기구(82)의 너트부재(823)가 안내축(J)에 의해 이동방향이 규정되어 있는 것에 의해, 너트부재(823)의 이동속도 및 이동방향의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

축받침 부재(826)에는, 도시하지 않는 서포트용의 베어링이 내부에 설치되어 있으며, 볼나사(822)에는 해당 베어링이 접촉한다. 이것에 의해, 볼나사(822)의 중심축(P) 주변의 회전을 저해하지 않고, 볼나사(822)를 베이스(820)에 설치할 수 있다. 또한 해당 베어링은 볼나사(822)의 회전 강성을 향상시키기 위해서, 축 부하를 고려하여 적절한 강성 등을 가지는 부재를 사용한다. 또 비교적 대형의 베어링을 사용하는 것에 의해, 볼나사(822)의 회전의 안정성을 향상시킬 수 있다.

도3으로 되돌아가, 기판처리장치(1)는 주로 메인터넌스 등에서 사용되는 배관기구로서, 폐액밸브(86), 폐액배관(87), 에어방출밸브(88) 및 에어배기배관(89)을 구비한다.

폐액밸브(86)는 흡인배관(74)과 폐액배관(87)과의 사이의 유로를 개폐하기 위한 밸브이다. 폐액밸브(86)는 제어계(6)에서의 제어신호에 따라 개폐 제어된다. 폐액배관(87)은 도시하지 않는 회수기구에 연통 접속되어 있으며, 폐액밸브(86)가개방상태로 되면, 레지스트 펌프(81)와 흡인배관(74) 내의 레지스트액이 폐액배관(87)을 통해서 해당 회수기구에 회수된다.

에어방출밸브(88)는 버퍼탱크(72)와 에어배기배관(89)과의 사이의 유로를 개폐하기 위한 밸브이다. 에어방출밸브(88)는 제어계(6)에서의 제어신호에 따라 개폐 제어된다. 에어배기배관(89)은 도시하지 않는 배기펌프에 연통 접속되어 있으며, 에어방출밸브(88)가 개방상태로 되면, 버퍼탱크(72) 내에서 레지스트액과 분리된 에어가 에어배기배관(89)을 통해서 배기된다. 또한 이 장치에서 사용하고 있는 모든 밸브는 그 밸브의 동작에 의해 배관내의 액체에 압력변화와 용적변화를 일으키지 않는, 이른바 캔슬타입의 것이 사용된다.

도1 및 도2로 되돌아가, 승강기구(43, 44)는 슬릿노즐(41)의 양측으로 나뉘어, 노즐 지지부(40)에 의해 슬릿노즐(41)과 연결되어 있다. 승강기구(43, 44)는 슬릿노즐(41)을 병진적으로 승강시킴과 동시에, 슬릿노즐(41)의 YZ평면 내에서의 자세를 조정하기 위해서도 이용된다.

기교구조(4)의 양단부에는, 스테이지(3)의 양측의 테두리를 따라 나뉘어 배치된 한쌍의 AC코아리스 리니어 모터(이하, 단순히 「리니어 모터」라 약기한다.)(50, 51)가 각각 고정 설치된다.

리니어 모터(50)는 고정자(스테이터)(50a)와 이동자(50b)를 구비하고, 고정자(50a)와 이동자(50b)와의 전자적 상호작용에 의해 가교구조(4)를 X축 방향(기판(90)의 표면에 따른 방향)으로 이동시키기 위한 구동력을 생성하는 모터이다. 또 리니어 모터(50)에 의한 이동량 및 이동방향은 제어계(6)에서의 제어신호에 의해 제어 가능하게 되어 있다. 또한 리니어 모터(51)도 거의 동일한 기능, 구성을 가진다.

리니어 엔코더(52, 53)는 각각 스케일부 및 검출자(도시하지 않음)를 구비하고, 스케일부와 검출자와의 상대적인 위치 관계를 검출하여, 제어계(6)에 전달한다. 각 검출자는 가교구조(4)의 양단부에 각각 고정 설치되어 있으며, 리니어 엔코더(52, 53)는 가교구조(4)의 위치 검출을 행하는 기능을 가지고 있다.

제어계(6)는 프로그램에 따라 각종 데이터를 처리하는 연산부(60), 프로그램과 각종 데이터를 보존하는 기억부(61)를 내부에 구비한다. 또 전면(前面)에는 오퍼레이터가 기판처리장치(1)에 대해서 필요한 지시를 입력하기 위한 조작부(62) 및 각종 데이터를 표시하는 표시부(63)를 구비한다.

제어계(6)는 도시하지 않는 케이블에 의해 본체(2)에 부속하는 각 기구와 접속되어 있으며, 조작부(62) 및 각종 센서 등으로부터의 신호에 의거하여 스테이지(3), 가교구조(4), 승강기구(43, 44), 리니어 모터(50, 51), 공급기구(70) 및 송액기구(80) 등의 각 구성을 제어한다.

특히 제어계(6)는 오퍼레이터에서의 지시 입력에 의거하여 개폐밸브(75, 76, 83, 84)의 개폐제어를 행하는 것에 의해, 레지스트액을 슬릿노즐(41)로 인도할 때에, 흡인배관(74) 및 토출배관(79)을 사용할지, 예비배관(85)을 사용할지를 선택한다. 또 제어신호에 의해 구동모터(821)의 회전방향, 1스트로크당의 회전량 및 회전속도를 제어한다. 기판처리장치(1)에서는 구동모터(821)의 1스트로크당의 회전량에 의해 레지스트 펌프(81)의 접합부재(813)의 이동량(레지스트 펌프(81)의 용적 변화량)이 결정되기 때문에, 해당 회전량을 제어하는 것은 레지스트 펌프(81)가 송액하는 레지스트액의 송액량을 제어하는 것에 상당한다. 또 기판처리장치(1)에서는 구동모터(821)의 회전속도에 의해 접합부재(813)의 이동속도(레지스트 펌프(81)의 용적 변화속도)가 결정되기 때문에, 해당 회전속도를 제어하는 것은 레지스트 펌프에 의한 레지스트액의 유량을 제어하는 것에 상당한다.

제어계(6)의 구체적인 구성으로서는, 기억부(61)는 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM, 판독 전용의 ROM 및 자기디스크장치 등이 해당하고, 이동성이 있는 광자기디스크와 메모리 카드 등의 기억매체 및 그들의 판독장치 등이라도 된다. 또 조작부(62)는 오퍼레이터가 기판처리장치(1)에 대한 지시를 입력하기 위한 보턴 및 스위치류(키보드와 마우스 등을 포함한다.) 등이지만, 터치패널 디스플레이와 같이 표시부(63)의 기능을 겸비한 것이라도 된다. 표시부(63)는 액정디스플레이와 각종 램프 등이 해당한다.

< 1.2 동작의 설명 >

다음에, 기판처리장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 기판처리장치(1)에서는, 주로 3개의 동작모드(도포모드, 프리도포 모드, 메인터넌스 모드)가 존재하고, 어느 동작모드를 선택할지는 오퍼레이터로부터의 지시입력에 따라 제어계(6)가 각각의 구성을 제어하는 것에 의해 행한다.

< 1.2.1 도포모드의 동작 >

먼저, 통상의 도포모드의 동작에 대해서 설명한다. 오퍼레이터로부터의 지시입력에 의해, 도포모드가 선택되면, 제어계(6)가 개폐밸브(83, 84), 폐액밸브(86)및 에어방출밸브(88)를 폐쇄상태로 함과 동시에, 개폐밸브(75)를 개방상태로 한다. 이것에 의해 레지스트액의 유로로서 흡인배관(74) 및 토출배관(79)이 선택된다.

이때, 미리 버퍼탱크(72)에는 센서(73)로부터의 검출결과에 의거하여 보급장치(71)에 의해 상한 위치까지 레지스트액이 저류되어 있는 것으로 한다. 이후, 레지스트 펌프(81)가 레지스트액의 흡인동작을 행하고 있는 동안을 제외하고, 버퍼탱크(72)에는 제어계(6)의 제어에 의해 상한 위치까지 레지스트액의 공급이 행해진다.

기판처리장치(1)에서는 오퍼레이터 또는 도시하지 않은 반송기구에 의해, 소정의 위치로 기판(90)이 반송됨과 동시에, 스테이지(3)가 유지면(30) 상의 소정의 위치에 기판(90)을 흡착하여 유지한다. 계속해서, 제어계(6)에서의 제어신호에 의거하여 승강기구(43, 44)가 노즐 지지부(40)에 설치된 갭센서(42)를 기판(90)의 두께분보다도 높은 소정의 고도(이하, 「측정고도」라 한다.)로 이동시킨다.

갭센서(42)가 측정 고도에 설정되면, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 (+X)방향으로 이동시키는 것에 의해, 갭센서(42)를 레지스트 도포영역의 상방까지 이동시킨다. 이때, 제어계(6)는 리니어 엔코더(52, 53)의 검출결과에 의거하여, 각각의 리니어 모터(50, 51)에 제어신호를 부여하는 것에 의해, 갭센서(42)의 X축 방향의 위치를 제어한다.

다음에, 갭센서(42)가 기판(90)의 표면의 레지스트 도포영역에서의 기판(90) 표면과 슬릿노즐(41)과의 갭의 측정을 개시한다. 측정이 개시되면, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 더 (+X)방향으로 이동시킴으로써 갭센서(42)가 레지스트 도포영역을 주사하고, 주사중의 측정결과를 제어계(6)에 전달한다. 이때, 제어계(6)는 갭센서(42)의 측정결과를 리니어 엔코더(52, 53)에 의해 검출되는 수평 위치와 관련지어 기억부(61)에 보존한다.

가교구조(4)가 기판(90)의 상방을 (+X)방향으로 통과하여 갭센서(42)에 의한 주사가 종료하면, 제어계(6)는 가교구조(4)를 그 위치에서 정지시키고, 갭센서(42)에서의 검출결과에 의거하여 슬릿노즐(41)의 YZ평면에서의 자세가 적절한 자세(슬릿노즐(41)과 레지스트 도포영역과의 간격이 레지스트액을 도포하기 위해 적절한 간격이 되는 자세, 이하, 「적정자세」라 한다.)가 되는 노즐 지지부(40)의 위치를 산출하며, 산출결과에 의거하여, 각각의 승강기구(43, 44)에 제어신호를 부여한다. 그 제어신호에 의거하여, 각각의 승강기구(43, 44)가 노즐 지지부(40)를 Z축 방향으로 이동시켜 슬릿노즐(41)을 적정자세로 조정한다.

이와 같이, 레지스트액의 균일한 도포를 실현하기 위해서는 슬릿노즐(41)과 기판(90)의 표면과의 거리를 엄밀하게 조정할 필요가 있다. 기판처리장치(1)에서는 제어계(6)가 갭센서(42)의 검출결과에 의거하여 승강기구(43, 44)를 제어하는 것에 의해 해당 거리의 조정을 행하고 있다.

또한 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 (-X)방향으로 이동시켜 슬릿노즐(41)을 토출 개시위치로 이동시킨다. 여기서, 토출 개시위치란, 레지스트 도포영역의 일변에 슬릿노즐(41)이 거의 접한 위치이다.

슬릿노즐(41)이 토출 개시위치까지 이동하면, 제어계(6)가 제어신호를 리니어 모터(50, 51)에 부여한다. 그 제어신호에 의거하여, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 (-X)방향으로 이동시킴으로써 슬릿노즐(41)이 기판(90)의 표면을 주사한다.

이때 제어계(6)는 개폐밸브(76) 및 구동모터(821)에 대해서도 제어신호를 부여한다. 즉 제어계(6)는 슬릿노즐(41)에 의해 주사가 행해지고 있는 동안, 개폐밸브(76)를 개방상태로 함과 동시에, 구동모터(821)를 정방향으로 회전 구동하여 레지스트 펌프(81)의 접합부재(813)를 (-Z)방향으로 이동시킨다.

이 동작에 의해, 레지스트 펌프(81)의 제1 벨로스가 신장함과 동시에, 제2 벨로스가 수축하기 때문에, 간접액(LQ)이 가압된다. 간접액(LQ)이 가압되면, 튜브(814)가 수축하여 튜브(814) 내부에 흡인되어 있던 레지스트액이 토출구(816)에서 슬릿노즐(41)로 보내진다.

이와 같이 하여, 슬릿노즐(41)은 기판에 대해서 상대적으로 이동하면서, 레지스트 도포영역에 레지스트액을 토출한다. 이것에 의해, 기판(90)의 표면상에 레지스트액의 층이 형성된다. 또한 제어계(6)는 레지스트 펌프(81)의 제1 벨로스(811) 및 제2 벨로스(812)의 경계 근방(접합부재(813))의 이동속도를 슬릿노즐(41)의 이동속도(주사속도)와 동기한 속도가 되도록 구동모터(821)를 제어한다. 이것에 의해, 레지스트 펌프(81)에서 토출되는 레지스트액의 양을 적절하게 제어할 수 있다. 또 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 레지스트 펌프(81)의 접합부재(813)가 너트부재(823)와 함께 부드럽게 이동하기 때문에, 송액되는 레지스트액에 펌핑 등에 의한 맥동을 일으키지 않고 송액편차를 억제할 수 있다.

또 이 구성에서는, 슬릿노즐(41)의 토출구(41a)의 높이가 버퍼탱크(72) 내의레지스트액의 액면 높이보다도 높게 되도록, 버퍼탱크(72)가 배치되어 액면 높이가 설정되어 있다. 이것에 의해, 도포시에 슬릿노즐(41)에서의 원치않는 액 유출이 생기지 않는다.

또 이때의 구동모터(821)의 회전속도는 형성되는 레지스트액의 층 두께가 레지스트 도포영역의 전면에서 설정치가 되도록 제어계(6)에 의해 제어된다. 제어계(6)가 이와 같은 제어를 행하기 위한 구동모터(821)의 회전속도분포는 미리 실험 등에 의해 적정치가 구해져 있다. 또한 레지스트액의 송액 정밀도를 향상시키기 위해서는, 레지스트액을 비교적 저속으로 송액하는 것이 바람직하지만, 일반적인 모터는 고속회전에서 안정적이다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 구동기구(82)는 구동모터(821)에 저속회전 정밀도가 좋은 DD모터를 채용하고 있으므로, 레지스트액을 저속으로 송액한 경우에도 정밀도 좋은 제어를 행할 수 있으며, 슬릿노즐(41)의 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한 이와 같은 저속회전에서 회전 정밀도가 좋은 구동모터(821)를 이용하는 것에 의해, 볼나사(822)의 리드 피치(D)를 가공 정밀도가 저하하는 3㎜ 미만으로 하지 않고, 가공 정밀도가 좋은 3㎜ 내지 6㎜로 할 수 있으며, 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

슬릿노즐(41)이 토출 종료위치까지 이동하면, 제어계(6)가 제어신호를 구동기구(82), 승강기구(43, 44) 및 리니어 모터(50, 51)에 부여된다. 그 제어신호에 의거하여, 구동기구(82)가 정지하는 것에 의해 슬릿노즐(41)에서의 레지스트액의 토출이 정지하고, 승강기구(43, 44)가 갭센서(42)를 측정 고도로 이동시킨다. 또한제어계(6)는 개폐밸브(76)를 제어하여 폐쇄상태로 한다.

슬릿코터에서의 레지스터액의 토출량은 슬릿노즐에 대해서 공급되는 레지스트액의 양에 의해 거의 결정된다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 레지스트액의 토출개시부터 토출종료까지의 동안(1스트로크 중)에 레지스트 펌프(81)에서 송액되는 레지스트액의 양은, 구동모터(821)가 1스트로크 중에 회전하는 회전량으로서 제어계(6)에 의해 제어된다. 여기서, 구동모터(821)가 제어계(6)에 의한 제어에 대해서 분해능 2¹⁷p/rev 이상의 고분해능을 가지고 있기 때문에, 해당 회전량의 제어 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 따라서, 슬릿노즐(41)의 토출량의 정밀도 향상을 도모할 수 있다.

다음에, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 X방향으로 이동시킴으로써 갭센서(42)가 레지스트 도포영역을 주사하고, 기판(90) 상에 형성된 레지스트막과의 갭을 측정하여 제어계(6)에 전달한다. 제어계(6)는 레지스트 도포전에 측정한 갭의 값(기판(90) 표면과의 사이의 거리)과, 레지스트 도포후에 측정한 갭의 값(레지스트막 표면과의 사이의 거리)과의 차이를 계산하는 것에 의해, 기판(90) 상에 형성된 레지스트막의 두께 치수를 산출한다.

또한 산출한 두께 치수에 따라서, 허용되는 두께 치수의 범위로서 미리 설정되어 있는 소정치와 비교하는 것에 의해, 기판(90)에 대해서 행해진 도포처리의 양부(良否)를 판정하고, 판정결과를 표시부(63)에 표시한다.

이것에 의해, 기판(90)의 표면상에 처리액의 층(레지스트막)을 형성한 후, 신속하게 양부 판정을 행할 수 있기 때문에, 표시부(63)에 표시된 판정결과에 의거하여, 예를 들면 오퍼레이터 등이 처리상황에 신혹하게 대응할 수 있다. 또한 갭센서(42)를 이용한 검사에서는 주로 X축 방향의 이상 검출을 행할 수 있기 때문에, 예를 들면 레지스트액이 도포되어 있지 않은(레지스트액의 부족), 토출 개시위치와 토출 종료위치가 어긋나 있는, 도포 종료위치에서 후막화 현상이 생기는 등의 이상을 검출할 수도 있다. 또한 이 막압(膜壓) 측정결과에 의거하여, 예를 들면 막두께가 소망의 두께보다 얇은 경우에는, 다음 도포시의 구동모터(821)의 속도를 높이는 등, 레지스트 펌프(81)를 상황에 따라 유연하게 제어할 수 있어, 소망의 도포결과를 얻는데 적합하다.

또 이 사이에, 제어계(6)는 제어신호에 의해 구동기구(82)의 구동모터(821)를 역회전시켜, 너트부재(823)를 (+Z)방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 접합부재(813)가 (+Z)방향으로 이동하기 때문에, 제1 벨로스(811)가 수축함과 동시에, 제2 벨로스(812)가 신장한다. 따라서, 간접액(LQ)이 감압되어 튜브(814)가 팽창하고, 흡인구(815)를 통해서 튜브(814) 내부에 공급기구(70)로부터 레지스트액이 흡인된다.

이와 같이, 레지스트 펌프(81)는 토출동작 및 흡인동작에 있어서, 레지스트액의 유로가 되는 부분이 외부 공기에 노출되는 일이 없다. 즉 도11에 나타내는 종래의 피스톤 펌프를 이용하는 장치와 같이 외부 공기에 노출된 레지스트액이 변질하여 도포되는 레지스트액에 혼입되는 일이 없다. 따라서, 기판처리장치(1)는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.

레지스트막의 검사가 종료하면, 스테이지(3)는 기판(90)의 흡착을 정지하고,오퍼레이터 또는 반송기구가 기판(90)을 유지면(30)에서 들어올려, 다음의 처리공정으로 반송한다.

이상이 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 도포모드에서의 동작이다.

< 1.2.2 프리도포 모드의 동작 >

다음에, 기판처리장치(1)의 프리도포 모드에 대해서 설명한다. 프리도포 모드란 기판처리장치(1)가 레지스트 펌프(81)의 구동에 의하지 않고 레지스트액을 슬릿노즐(41)에 송액하는 모드이다.

기판처리장치(1)에서는, 예를 들면 도포모드에 앞서, 슬릿노즐(41)의 선단이 건조 등에 의해 정상적으로 레지스트액을 토출할 수 없는 상태로 되어 있지 않던지, 혹은 슬릿노즐(41)의 선단부에서 변질한 레지스트액을 미리 폐액·제거하는 등의 이유로 프리도포(시험 도포)가 행해진다. 또 세정후의 에어방출 등의 처리에서도 프리도포가 행해진다.

오퍼레이터로부터의 지시에 의해 프리도포 모드가 선택되면, 먼저, 제어계(6)가 제어신호에 의해 개폐밸브(75, 76)를 개방상태로 함과 동시에, 개폐밸브(83, 84), 폐액밸브(86) 및 에어방출밸브(88)를 폐쇄상태로 한다. 이것에 의해, 공급기구(70)에서 슬릿노즐(41)까지의 레지스트액의 유로로서 흡인배관(74) 및 토출배관(79)이 선택된다.

다음에, 제어계(6)의 리니어 모터(50, 51)를 제어하는 것에 의해 가교구조(4)를 대기위치에서, 프리도포를 행하는 위치(도시하지 않은 프리도포 플레이트에 대해서 도포를 행하는 위치)로 이동시킨다.

또한 제어계(6)가 버퍼탱크(72)를 제어하는 것에 의해 대기압에 의해 슬릿노즐(41)에 레지스트액의 송액을 행한다.

기판처리장치(1)의 프리도포 처리에 있어서는, 고정밀도 토출을 행할 필요는 없으며, 레지스트 펌프(81)를 제어하는 것에 의해 토출량·토출유량의 고정밀도 제어를 행할 필요가 없다. 따라서, 제어계(6)가 레지스트액을 송액하는 방법으로서, 레지스트 펌프(81)의 구동에 의하지 않고, 버퍼탱크(72)의 대기압에 의해 송액하는 방법을 선택하는 것에 의해, 구동력을 생성하지 않고 레지스트액의 송액을 행할 수 있다.

슬릿코터에서는, 점도가 높은 레지스트액이 사용되는 경우와, 세정과 폐액을 행할 때에 변질한 레지스트액 및 파티클을 한번에 흘러가게 하는 경우 등에 있어서, 고압력에 의한 송액을 행할 필요가 있다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 이와 같은 처리에서도 프리도포에 의해 대응할 수 있다.

오퍼레이터로부터의 지시입력에 의해 고압력에 의한 프리도포가 선택되면, 먼저 제어계(6)가 제어신호에 의해 개폐밸브(83, 84)를 개방상태로 함과 동시에, 개폐밸브(75), 폐액밸브(86) 및 에어방출밸브(88)를 폐쇄상태로 한다. 이것에 의해, 공급기구(70)에서 슬릿노즐(41)까지의 레지스트액의 유로로서 예비배관(85)이 선택된다.

다음에, 제어계(6)가 리니어 모터(50, 51)를 제어하여 가교구조(4)를 이동시킨다. 이때, 기판(90)에 도포하는 경우는 도포모드와 동일하게 갭센서(42)에 의한 측정 등이 행해진 후, 가교구조(4)는 전술의 토출 개시위치에 배치된다. 또 프리도포 플레이트에 도포하는 경우는, 가교구조(4)는 전술의 프리도포 위치에 배치된다.

가교구조(4)가 소정의 위치에 배치되면, 제어계(6)가 리니어 모터(50, 51)를 제어하는 것에 의해 가교구조(4)를 소정의 방향으로 이동시키면서, 슬릿노즐(41)에 의한 주사를 행한다. 이때 제어계(6)는 개폐밸브(76)를 개방상태로 함과 동시에, 공급기구(70)의 보급장치(71)를 제어하여 레지스트액을 가압한다. 이것에 의해, 가압된 레지스트액이 공급기구(70)에서 슬릿노즐(41)을 향해 송액되어 슬릿노즐(41)에서 레지스트액이 토출된다.

이와 같이, 기판처리장치(1)가 예비배관(85)을 구비하고 있으며, 제어계(6)가 예비배관(85)을 적절하게 선택하는 기능을 가지고 있는 것에 의해, 예를 들면 레지스트 펌프(81)의 튜브(814)가 파손될 염려가 있는 정도의 고압력이 레지스트액에 가해지는 경우라도, 기판처리장치(1)는 레지스트액의 송액을 행할 수 있다. 따라서, 기판처리장치(1)는 고점도의 레지스트액이라도, 처리액으로서 사용할 수 있다.

소정량의 토출이 실행되면, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 대기위치에 퇴피시키고, 프리도포 모드를 종료한다. 이상이 기판처리장치(1)에서의 프리도포 모드의 동작설명이다.

< 1.2.3 메인터넌스 모드의 동작 >

다음에, 기판처리장치(1)의 메이터넌스 모드의 동작에 대해서 설명한다. 기판처리장치(1)에서는 배관(흡인배관(74), 토출배관(79), 예비배관(85), 폐액배관(87) 등)과 레지스트 펌프(81)를 세정하는 혹은 레지스트액을 교환하는 등의 메인터넌스가 적절하게 행해진다.

기판처리장치(1)는 오퍼레이터로부터의 지시입력에 의해, 메인터넌스 모드가 선택되면, 제어계(6)에 의해 폐액밸브(86)가 개방상태로 된다.

기판처리장치(1)에서는, 도3 및 도4에 나타내는 바와 같이, 레지스트 펌프(81)의 튜브(814)가 Z축에 향하는 방향으로 배치되어 있다. 즉 레지스트 펌프(81) 내의 레지스트액의 송액방향이 Z축에 따른 방향이 되도록 배치되어 있으며, 흡인구(815)의 높이 위치가 토출구(816)의 높이 위치보다 낮은 위치에 배치되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 흡인구(815) 및 토출구(816) 중 높이 위치가 낮은 위치에 배치되어 있는 흡인구(815) 측을 폐액배관(87)에 접속하는 것에 의해, 제어계(6)가 폐액밸브(86)를 개방상태로 함으로써, 레지스트 펌프(1) 내의 레지스트액을 용이하게 추출할 수 있다.

또 레지스트액의 유로가 되는 튜브(814)의 내벽에는 복잡한 요철 등이 형성되지 않고, 폐액밸브(86)를 개방상태로 하는 것만으로, 레지스트 펌프(81)내의 레지스트액이 폐액배관(87)에 인도되어 부드럽게 추출된다. 따라서, 세정 등의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

또 이와 같은 배치에 의해 레지스트 펌프(81) 내의 기포가 효율좋게 상부에서 추출되기 때문에, 기포 제거 작업도 용이하게 행할 수 있다.

또 기판처리장치(1)에서는 폐액밸브(86)를 개방상태로 할때에, 개폐밸브(76)도 개방상태로 하는 것에 의해, 슬릿노즐(41) 내의 레지스트액도 효율좋게 회수할수 있다. 또한 폐액밸브(86)를 개방상태로 할때에, 제어계(6)가 도시하지 않은 회수기구를 제어하는 것에 의해, 폐액배관(87)을 진공 흡인하도록 구성해도 된다. 그 경우는, 더욱 용이하게 레지스트액을 추출할 수 있다.

소정의 시간이 경과하여, 폐액, 세정 및 제거처리가 종료하면, 기판처리장치(1)는 메인터넌스 모드를 종료함과 동시에, 메인터넌스 작업이 종료한 것을 표시부(63)에 표시한다. 이것에 의해, 오퍼레이터는 기판처리장치(1)가 도포처리를 개시할 수 있는 상태로 된 것을 지득할 수 있다.

이상과 같이, 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 송액기구(80)가 토출동작 및 흡인동작을 행할 때에, 도11에 나타내는 종래의 피스톤 펌프(110)와 같이 처리액의 유로(실린더(111)의 내벽)가 외부 분위기에 노출되지 않고, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.

또 송액기구(80)가 튜브(814)를 수축시키는 것에 의해 처리액을 송액하기 때문에, 처리액의 흐름의 맥동을 억제할 수 있으며, 고정밀도로 송액할 수 있다. 기판처리장치(1)와 같은 슬릿코터에 있어서는, 슬릿노즐(41)에 대한 레지스트액의 송액 정밀도에 의해 토출 정밀도가 크게 영향을 받으므로, 특히 유효하다.

또 레지스트 펌프(81)에 있어서, 종래의 피스톤 펌프(110)의 실재(113)와 같이 마모하는 부재(예를 들면, O링 등)를 사용하고 있지 않으므로, 부품의 교환빈도를 억제할 수 있다. 또 마모에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.

또 레지스트 펌프(81)의 내부 형상이 원통모양의 간단한 형상(튜브(814))으로 되어 있으므로, 레지스트 펌프(81) 내부의 처리액을 용이하게 폐액할 수 있다.따라서, 처리액의 세정 및 제거를 용이하게 행할 수 있으므로, 메인터넌스 작업을 용이하게 할 수 있다. 특히, 일반적인 벨로스 펌프와 비교해서 처리액의 치환성이 좋으므로, 컬러레지스트의 도포에 적합하다.

또 흡인구(815) 및 토출구(816) 중, 한쪽의 높이 위치를 낮게 배치하는 것에 의해, 레지스트 펌프(81) 내의 기포를 용이하게 상부에서 추출할 수 있음과 동시에, 처리액은 하부에서 용이하게 폐액할 수 있다. 이것에 의해서도 메인터넌스 작업이 용이하게 된다.

또 제어계(6)가 구동기구(82)의 구동모터(821)를 구동하는 것에 의한 송액과, 보급장치(71)에 의한 송액을 선택하는 것에 의해, 기판처리장치(1)의 사용상황에 따른 송액을 행할 수 있다.

또 기판처리장치(1)에서는 레지스트 펌프(81) 및 흡인배관(74)을 통해서 레지스트액을 송액할지, 예비배관(85)을 통해서 레지스트액을 송액할지를 선택하는 것에 의해, 사용되는 처리액의 상황에 따른 송액을 행할 수 있다.

< 2. 제2의 실시형태 >

제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 1개의 레지스트 펌프(81)에 의해 슬릿노즐(41)에 레지스트액을 송액하는 구성으로 되어 있다. 여기서, 처리해야할 기판(90)이 대형화하고, 도포처리에서의 1스트로크당의 토출량을 증가시킬 필요가 생긴 경우, 종래에서는 레지스트 펌프(81)를 토출량이 큰 대형 펌프로 교환하는 것에 의해 대응하고 있다. 그러나, 이와 같은 대형 펌프는 정밀도 좋게 제조하는 것이 어려우므로, 결과로서 도포 정밀도가 저하한다는 문제가 있다. 본 발명에서는 제1의 실시형태에 나타내는 기판처리장치(1)와 같이, 레지스트액을 송액하는 펌프는 1개에 한정되는 것이 아니라, 복수라도 된다.

도6은, 이와 같은 원리에 의거하여 구성한 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 송액기구(80a)와 슬릿노즐(41)과의 접속관계를 나타내는 도면이다. 또한 도6에서는, 예비배관(85) 등의 제1의 실시형태와 거의 같은 구성에 대해서는 도시를 생략하고 있다.

본 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 송액기구(80a)는 2개의 레지스트 펌프(81a, 81b)와, 2개의 구동기구(82a, 82b)를 구비하고 있는 점이 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 다르다.

도7은, 레지시트 펌프(81a, 81b) 및 구동기구(82a, 82b)를 나타내는 도면이다. 레지스트 펌프(81a) 및 레지스트 펌프(81b)는 제1의 실시형태에서의 레지스트 펌프(81)와 거의 동일한 구조를 가지고 있다. 또 구동기구(82a) 및 구동기구(82b)는 제1의 실시형태에서의 구동기구(82)와 거의 동일한 구조를 가지고 있으므로, 적절하게 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

각 구동모터(821)는 DD모터로서, 각각이 독립하여 제어계(6)에 접속되어 있다. 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 구동기구(82a)의 설치부재(824)가 레지스트 펌프(81a)의 접합부재(813)에 고정되며, 구동기구(82b)의 설치부재(824)가 레지스트 펌프(81b)의 접합부재(813)에 고정된다. 즉 구동기구(82a)가 레지스트 펌프(81a)의 구동력을 생성하고, 구동기구(82b)가 레지스트 펌프(81b)의 구동력을 생성하는 기능을 가진다.

이와 같이, 2개의 레지스트 펌프(81a, 81b)가 각각 독립한 구동기구(82a, 82b)에 의해 구동되므로, 제어계(6)는 레지스트 펌프(81a)와 레지스트 펌프(81b)를 각각 독립하여 제어할 수 있으며, 레지스트액의 송액을 상황에 맞추어 유연하게 제어할 수 있다. 또한 상세한 설명은 후술한다.

또 도6에 나타내는 바와 같이, 송액기구(80a)는 슬릿노즐(41)에 레지스트액을 인도하기 위한 송액배관으로서, 토출배관(79)이 제1 배관(79a)과 제2 배관(79b)으로 분기되어 있다.

제1 배관(79a)은 레지스트 펌프(81a)의 토출구(816)에 연통 접속되어 있으며, 레지스트 펌프(81a)에서 토출되는 레지스트액을 인도하는 기능을 가진다. 또 제2 배관(79b)은 레지스트 펌프(81b)의 토출구(816)에 연통 접속되어 있으며, 레지스트 펌프(81b)에서 토출되는 레지스트액을 인도하는 배관이다. 제1 배관(79a)과 제2 배관(79b)은 그들의 레지스트액의 유로의 길이 및 굵기가 거의 동일하게 되어 있다. 제1 배관(79a)과 제2 배관(79b)은 연결부(CP)에서 연통 접속되어 있으며, 각각에 의해 인도된 레지스트액은 연결부(CP)에서 합류한 후, 토출배관(79)에 의해 인도된다. 토출배관(79)은 슬릿노즐(41)의 Y축 방향(길이방향) 중앙부에 설치된 공급구(410)에 연통 접속되어 있다.

다음에 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)가 기판(90)의 표면에 레지스트막을 형성하는 동작은, 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 거의 동일한 동작에 의해 행해지므로, 적절하게 생략하면서 설명한다.

먼저, 기판(90)이 기판처리장치(1)로 반송되는 것에 의해 처리가 개시되며, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 (+X)방향으로 이동시키면서, 갭센서(42)에 의한 갭측정을 행하고, 갭센서(42)의 출력에 의거하여 승강기구(43, 44)가 슬릿노즐(41)의 자세를 조정한다.

다음에, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 (-X)방향으로 이동시키는 것에 의해 슬릿노즐(41)을 토출 개시위치로 이동하며, 슬릿노즐(41)에 의한 주사를 개시한다.

이 슬릿노즐(41)에 의한 주사의 개시와 함께, 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서도 슬릿노즐(41)에서 레지스트액을 토출시킨다. 구체적으로는 제어계(6)가 개폐밸브(76) 및 2개의 구동모터(821)에 대해서 제어신호를 부여하여, 슬릿노즐(41)에 의해 주사가 행해지고 있는 동안, 개폐밸브(76)를 개방상태로 함과 동시에, 각각의 구동모터(821)를 정방향으로 회전 구동하여 레지스트 펌프(81a, 81b)의 접합부재(813)를 (-Z)방향으로 이동시킨다.

이 동작에 의해, 레지스트 펌프(81a, 81b)의 제1 벨로스(811)가 신장함과 동시에, 제2 벨로스(812)가 수축하므로, 튜브(814) 내에 흡인되어 있던 레지스트액이 각각의 토출구(816)에서 토출된다. 즉 레지스트 펌프(81a)의 토출구(816)에서 제1 배관(79a)으로 레지스트액이 토출됨과 동시에, 레지스트 펌프(81b)의 토출구(816)에서 제2 배관(79b)으로 레지스트액이 토출된다.

이와 같이 하여 토출된 레지스트액은 연결부(CP)에서 서로 합류하여 토출배관(79)에 의해 공급구(410)로 인도되어 슬릿노즐(41)에 공급된다. 즉기판처리장치(1)에서의 슬릿노즐(41)의 토출량은 레지스트 펌프(81a)의 토출량과 레지스트 펌프(81b)의 토출량의 합계량으로 한다. 이것에 의해, 대형의 기판(90)에 대해서 레지스트액을 도포하는 경우에 있어, 슬릿노즐(41)이 비교적 많은 레지스트액을 토출하지 않으면 안되는 경우에 있어서도, 송액기구(80a)의 펌프를 대형화하지 않고 필요한 토출량을 확보할 수 있다. 따라서, 기판처리장치(1)는 고정밀도의 소형펌프(레지스트 펌프(81a, 81b))를 이용하는 것에 의해, 토출 정밀도를 저하시키지 않고 기판(90)의 대형화에 대응할 수 있다.

이때, 제어계(6)는 슬릿노즐(41)에서 토출되는 레지스트액의 유량을 소망하는 막두께의 박막을 형성하기 위해 필요한 유량이 되도록, 레지스트 펌프(81a)의 토출유량과, 레지스트 펌프(81b)의 토출유량을 제어한다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 레지스트 펌프(81a)의 토출유량과 레지스트 펌프(81b)의 토출유량이 거의 동일하게 되며, 또 그들의 합계 유량이 소망하는 슬릿노즐(41)의 토출유량이 되도록 레지스트 펌프(81a) 및 레지스트 펌프(81b)의 각각의 접합부재(813)의 이동속도를 제어한다.

각 접합부재(813)의 이동속도는 구동기구(82a) 및 구동기구(82b)의 각각의 구동모터(821)의 회전속도를 제어하는 것에 의해 실현된다. 한편, 도7에 나타내는 바와 같이, 레지스트 펌프(81a)와 레지스트 펌프(81b)가 거의 동일한 구성으로 되어 있다. 또 구동기구(82a)와 구동기구(82b)에 대해서도 서로 거의 동일한 구성으로 되어 있다. 또한, 제1 배관(79a)과 제2 배관(79b)에서, 레지스트액의 유로의 길이 및 굵기가 거의 동일하게 되어 있다. 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의송액기구(80a)가, 이와 같은 구조(이른바 상사(相似)구조)를 가지고 있는 것에 으해, 제어계(6)가 2개의 구동모터(821)를 서로 동기하도록 제어하면, 레지스트 펌프(81a)의 토출유량과 레지스트 펌프(81b)의 토출유량을 동일하게 되도록 용이하게 제어할 수 있다.

또 레지스트 펌프(81a)의 토출량과 레지스트 펌프(81b)의 토출량의 합계유량을, 소망하는 막두께의 박막을 형성하기 위해 필요한 유량으로 하기 위한 구동모터(821)의 속도분포는 미리 실험과 예비도포처리 등에 의해 구해져 있으며, 해당 결과에 의거하여, 전술과 같은 동기적 제어가 행해진다.

또한 제어계(6)에 의해 각 구동모터(821)에 대해서 행해지는 제어는, 전술과 같은 동기적 제어에 한정되는 것이 아니라, 비동기적인 제어가 행해져도 된다. 예를 들면, 레지스트 펌프(81a, 81b) 및 구동기구(82a, 82b)에 사용되는 각 부재의 사용환경과 열화상태 등의 상위, 혹은 이들의 부재의 가공 정밀도의 상위에 의해, 제어계(6)가 각 구동모터(821)를 전술과 같이 동기적으로 제어하면, 레지스트 펌프(81a)의 토출량과 레지스트 펌프(81b)의 토출량에 오히려 편차를 생기게 하는 경우가 있다. 그러나, 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)는 2개의 구동기구(82a, 82b)를 가지고 있으며, 레지스트 펌프(81a)와 레지스트 펌프(81b)를 독립하여 제어할 수 있도록 구성되어 있으므로, 이와 같은 경우에는 제어계(6)는 동기적 제어를 행하지 않고, 이들의 편차를 제거하도록 하는 제어를 행해도 된다.

또 레지스트 펌프(81a)와 레지스트 펌프(81b)가 동시에 구동되지 않아도 된다. 예를 들면, 슬릿노즐(41)에서 토출을 개시할 때에, 먼저 레지스트 펌프(81a)만을 구동하고, 레지스트 펌프(81a)에 의한 토출을 완료한 시점에서 레지스트 펌프(81b)가 토출을 이어서 계속하는 제어로 해도 된다.

즉 슬릿노즐(41)이 레지스트 도포영역을 주사하는 동안, 슬릿노즐(41)에서의 레지스트액의 토출유량이 적절하게 제어되고 있으면 어떠한 제어가 행해져도 된다.

이와 같이, 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)는 각 구동모터(821)를 독립하여 제어할 수 있도록 구성되어 있으므로, 상황에 따라 유연하게 송액상태를 제어할 수 있다. 따라서, 슬릿노즐(41)의 고정밀도 토출을 실현할 수 있다.

가교구조(4)가 (-X)방향으로 이동하여 슬릿노즐(41)이 토출 종료위치까지 이동하면, 제어계(6)가 개폐밸브(76)를 폐쇄상태로 함과 동시에, 각 구동모터(821)의 회전을 정지시켜 슬릿노즐(41)에서 레지스트액의 토출을 정지한다.

이후, 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 동일한 동작 및 제어가 행해져, 기판처리장치(1)에 대한 처리가 종료하면, 기판(90)이 기판처리장치(1)에서 장치 밖으로 반출된다.

이상과 같이, 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 적어도 2이상의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 구비하는 것에 의해, 슬릿노즐(41)이 토출하는 레지스트액의 토출량을 확보하도록 구성되어 있다. 따라서, 고정밀도 소형펌프를 사용할 수 있으므로, 대형펌프를 사용하는 경우에 비해서 슬릿노즐(41)의 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 일반적으로, 1스트로크당의 토출량이 200cc 이하, 토출유량이 0.2 내지 10cc/sec 정도의 소형펌프이면, 토출유량 정밀도를 ±5% 정도로 제조하는 것이 가능하며, 기판(90)에 레지스트막을 형성할 때에 필요한 토출 정밀도를 얻을수 있다.

또 적어도 2이상의 구동기구(82a, 82b)를 구비하고, 적어도 2이상의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 각각 독립하여 구동하는 것에 의해, 상황상태에 따라 송액유량을 유연하게 제어할 수 있다.

또한 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 2개의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 구비하고 있지만, 슬릿노즐(41)에 레지스트액을 송액하는 펌프의 수는 이들에 한정되는 것이 아니라, 더욱 많은 펌프가 이용되도 된다. 이하의 실시형태에서도 마찬가지이다.

< 3. 제3의 실시형태 >

제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)는 2개의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 구동하기 위해서, 2개의 구동기구(82a, 82b)를 구비하고 있으며, 각각의 구동기구(82a, 82b)에 의해 각각의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 독립하여 구동하고 있다. 따라서, 레지스트 펌프(81a)와 레지스트 펌프(81b)의 토출유량을 동일하게 하기 위해서는 제어계(6)가 구동부(82a, 82b)를 동기하도록 제어하고 있다. 그러나, 2개의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 동기적으로 구동하는 방법은 제어계(6)에 의해 제어되는 경우에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 기계적으로 행해져도 된다.

도8은, 이와 같은 원리에 의거하여 구성한 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 송액기구(80b)와 슬릿노즐(41)과의 접속관계를 나타내는 개략도이다. 또한 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에 대해서, 제1 및 제2의 실시형태와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는, 적절하게 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

제3의 실시형태에서의 구동기구(82c)의 너트부재(823a)에는 2개의 설치부재(824a, 824b)가 고정되어 있다. 설치부재(824a)는 제2의 실시형태에서의 구동기구(82a)의 설치부재(824)와 동일한 기능을 가지는 부재로서, 너트부재(823a)의 레지스트 펌프(81a) 측에 고정되어 있다. 한편, 설치부재(824b)는 너트부재(823a)의 레지스트 펌프(81b) 측에 고정되어 있으며, 또 레지스트 펌프(81b)의 접합부재(813)에 설치되어 있다.

다음에, 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)가 기판(90)의 표면에 레지스트막을 형성하는 동작은 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 거의 동일한 동작에 의해 행해지므로, 적절하게 생략하면서 설명한다.

먼저, 기판(90)이 기판처리장치(1)에 반송되는 것에 의해 처리가 개시되고, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 (+X)방향으로 이동시키면서, 갭센서(42)에 의한 갭측정을 행하고, 갭센서(42)의 출력에 의거하여 승강기구(43, 44)가 슬릿노즐(41)의 자세를 조정한다.

이 슬릿노즐(41)에 의한 주사의 개시와 함께, 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서도 슬릿노즐(41)에서 레지스트액을 토출시킨다.

먼저, 제어계(6)가 개폐밸브(76)를 개방상태로 함과 동시에, 구동기구(82c)의 구동모터(821)를 정회전시켜, 너트부재(823a)를 (-Z)방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 레지스트 펌프(81a)의 접합부재(813)와 레지스트 펌프(81b)의 접합부재(813)가 일체로 같은 속도로 (-Z)방향으로 이동한다. 레지스트 펌프(81a)와 레지스트 펌프(81b)가 거의 같은 구조의 부재로 구성되어 있으므로, 각각의 접합부재(813)가 동일한 속도로 이동하면, 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 마찬가지로, 각각의 레지스트 펌프(81a, 81b)에서 토출되는 레지스트액의 양이 동일하게 된다.

가교구조(4)가 (-X)방향으로 이동하여, 슬릿노즐(41)이 토출 종료위치까지 이동하면, 제어계(6)가 개폐밸브(76)를 폐쇄상태로 함과 동시에, 구동모터(821)의 회전을 정지시켜, 슬릿노즐(41)에서 레지스트액의 토출을 정지한다.

이후, 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)과 동일한 동작 및 제어가 행해져 기판(90)에 대한 처리가 종료하면, 기판(90)이 기판처리장치(1)에서 장치 밖으로 반출된다.

이상과 같이, 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서도 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또 제2의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 구동기구(82c)가 복수의 설치부재(824a, 824b)를 가지는 너트부재(823a)에 의해, 2개의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 연결하여 구동하는 것에 의해, 제어계(6)에 의한 복잡한 제어를 행하지 않고, 각각의 토출유량이 용이하게 같게 되도록 레지스트 펌프(81a, 81b)를 구동할 수 있다.

< 4. 제4의 실시형태 >

상기 실시형태에서는 슬릿노즐(41)에 레지스트액을 한곳에서 공급하는 경우에 대해서 설명했지만, 레지스트액을 공급하는 위치는 하나에 한정하는 것은 아니다.

도9는, 이와 같은 원리에 의거하여 구성한 제4의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 본체(2)의 정면도이다. 또한 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서도 제1 및 제2의 실시형태와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 적절하게 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

본 실시형태에서의 본체(2)에는, 상기 실시형태와 마찬가지로 가교구조(4)가 설치되어 있다. 또 가교구조(4)는 승강기구(43, 44) 및 노즐 지지부(40)로 구성된다.

노즐 지지부(40)의 Y축 방향 양측에는, 송액기구(80c)와 송액기구(80d)가 각각 나뉘어 배치되어 있다. 즉 각각의 송액기구(80c, 80d)는 슬릿노즐(41)의 길이방향의 양단부 상방에 배치되어 있다. 이와 같은 배치로 함으로써, 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)는 각 레지스트 펌프(81a, 81b)에서 슬릿노즐(41)까지의 레지스트액의 유로를 짧게 할 수 있으며, 슬릿노즐(41)의 응답성을 향상시킬 수 있다.

도10은 제4의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 슬릿노즐(41)과 송액기구(80c, 80d)와의 접속관계를 나타내는 개략도이다.

슬릿노즐(41)에는, 레지스트액을 공급하기 위한 2개의 공급구(공급구(410a) 및 공급구(410b))가 Y축 방향으로 배열하도록 설치되어 있다. 즉 공급구(410a) 및공급구(410b)의 배치위치는 슬릿노즐(41)의 길이방향의 위치가 각각 다르다.

송액기구(80c)와 송액기구(80d)는 거의 동일한 구성을 가지고 있으며, 송액기구(80c)는 레지스트 펌프(81a), 구동기구(82a), 토출배관(79c) 및 개폐밸브(76a)를 가지고, 송액기구(80d)는 레지스트 펌프(81b), 구동기구(82b), 토출배관(79d) 및 개폐밸브(76b)를 가진다.

본 실시형태에 있어서는, 레지스트 펌프(81a)의 토출구(816)는 토출배관(79c)에 연통 접속되어 있으며, 토출배관(79c)은 개폐밸브(76a)를 통해서 슬릿노즐(41)의 공급구(410a)에 설치되어 있다. 또 레지스트 펌프(81b)의 토출구(816)는 토출배관(79d)에 연통 접속되어 있으며, 토출배관(79d)은 개폐밸브(76b)를 통해서 슬릿노즐(41)의 공급구(410b)에 설치되어 있다. 즉 레지스트 펌프(81a) 및 레지스트 펌프(81b)는 공급구(410a) 및 공급구(410b)와 일대일로 접속되어 있다.

제어계(6)는 2개의 갭센서(42)의 출력에 의거하여 구해진 박막의 막두께 값을 서로 비교하는 것에 의해, 형성된 박막의 Y축 방향의 편차을 검출하여, 해당 편차를 제거하도록 공급구(410a) 및 공급구(410b)에 공급하는 레지스트액의 송액유량을 조정한다. 공급구(410a) 및 공급구(410b)에 공급되는 레지스트액의 송액유량은 각각의 레지스트 펌프(81a, 81b)를 구동하는 각 구동모터(821)의 회전속도에 의해 결정되므로, 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 제어계(6)는 각각의 구동모터(821)에 대해서, 갭센서(42)의 출력에 따른 피드백 제어를 행한다.

다음에, 제4의 실시형태에서의 기판처리장치(1)의 동작에 대해서 설명한다.본 실시형태에서의 기판처리장치(1)가 기판(90)의 표면에 레지스트막을 형성하는 동작은 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 거의 동일한 동작에 의해 행해지므로, 적절하게 생략하면서 설명한다.

먼저, 기판(90)이 기판처리장치(1)에 반송되는 것에 의해 처리가 개시되며, 리니어 모터(50, 51)가 가교구조(4)를 (+X)방향으로 이동시키면서, 갭센서(42)에 의한 갭측정을 행하고, 갭센서(42)의 출력에 의거하여 승강기구(43, 44)가 슬릿노즐(41)의 자세를 조정한다.

이 슬릿노즐(41)에 의한 주사의 개시와 함께, 제4의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서도 슬릿노즐(41)에서 레지스트액을 토출시킨다.

먼저, 제어계(6)가 개폐밸브(76a, 76b)를 각각 개방상태로 함과 동시에, 각 구동기구(82a, 82b)의 각 구동모터(821)를 정회전시켜, 각각의 너트부재(823)를 (-Z)방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 제2의 실시형태와 마찬가지로 레지스트 펌프(81a, 81b)에서 레지스트액이 토출된다.

여기서, 제2 및 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 2개의 레지스트 펌프(81a, 81b)에서 토출된 레지스트액은 슬릿노즐(41)에 송액되는 도중에 합류하여 1개의 공급구(410)로부터 슬릿노즐(41)로 공급되어 있다.

제1 내지 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 같이, 레지스트액을 한곳에서 슬릿노즐(41)로 공급하는 슬릿코터에서는, 기판(90)의 대형화와 함께 슬릿노즐(41)을 대형화시키면, 공급구(410)에서 가장 가까운 위치와, 공급구(410)에서 가장 먼 위치와의 사이에서 공급구(410)로부터의 거리차가 증가한다. 따라서, 그들의 위치에서의 레지스트액의 공급량에 편차가 생겨, 슬릿노즐(41)의 토출유량이 Y축 방향에 대해서 불균일하게 된다. 또 슬릿노즐(41)이 대형화하면, 슬릿노즐(41)의 가공 정밀도가 저하하는 것에 의해 토출유량이 Y축 방향에 대해서 불균일하게 된다.

그러나, 제4의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 각 레지스트 펌프(81a, 81b)에서 토출되는 레지스트액은 각각이 독립적인 유로(토출배관(79c) 및 토출배관(79d))를 통해서 슬릿노즐(41)이 다른 위치에 공급된다. 따라서, 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)는 공급구에 가장 가까운 위치와 공급구에서 가장 먼 위치에서의 공급구로부터의 거리차를, 제1 내지 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에 비교해서, 작게 억제할 수 있기 때문에, 슬릿노즐(41)의 길이방향에서의 토출유량의 편차를 억제할 수 있다. 이것에 의해, 슬릿노즐(41)의 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

가교구조(4)가 (-X)방향으로 이동하여 슬릿노즐(41)이 토출 종료위치까지 이동하면, 제어계(6)가 개폐밸브(76a, 76b)를 폐쇄상태로 함과 동시에, 각 구동모터(821)의 회전을 정지시켜 슬릿노즐(41)에서 레지스트액의 토출을 정지한다.

다음에, 제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 동일한 동작에 의해서, 갭센서(42)에 의해, 기판(90)의 표면에 형성된 레지스트막의 갭이 측정된다. 연산부(60)는 2개의 갭센서(42)에서의 출력에 의거하여 각각의 위치에서의 레지스트막의 두께치수를 구하고, 그들의 값을 서로 비교하는 것에 의해 형성된 레지스트막의 막두께에 대해서 Y축 방향의 편차(막두께 차)를 검출한다.

제어계(6)는 다음에 처리하는 기판(90)에 대해서 레지스트액을 토출할 때에, 연산부(60)에 의해 구한 막두께 차에 따라서, 각 구동모터(821)를 제어한다. 즉 형성되는 레지스트막의 막두께가 Y축 방향에 대해서 균일하게(구해진 막두께 차가 「0」)되도록, 각 구동모터(821)의 회전속도를 제어한다.

이와 같이, 기판처리장치(1)는 갭센서(42)의 출력에 의거하여, 제어대상인 레지스트막의 막두께 값에 따라 각 구동모터(821)를 독립적으로 피드백 제어할 수 있다. 이것에 의해, 예를 들면 슬릿노즐(41)의 가공 정밀도가 대형화에 의해 저하한 경우라도, Y축 방향의 토출유량의 편차를 제거하도록 레지스트 펌프(81a, 81b)의 송액유량을 제어할 수 있으므로, 슬릿노즐(41)의 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

제1의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 마찬가지로, 레지스트막의 검사가 종료되면, 스테이지(3)는 기판(90)의 흡착을 정지하고, 오퍼레이터 또는 반송기구가 기판(90)을 유지면(30)에서 들어올려, 다음의 처리공정으로 반송한다.

이상과 같이, 제4의 실시형태에서의 기판처리장치(1)는 기판(90)의 대형화와 함께 길이방향(Y축 방향)의 길이가 1m 이상의 대형의 슬릿노즐(41)을 이용하는 경우라도, 송액기구(80c, 80d)가 각각 슬릿노즐(41)의 양단부로 나뉘어 배치되며, 각각이 독립하여 두군데에서 슬릿노즐(41)에 레지스트액을 공급하는 것에 의해, 슬릿노즐(41)의 길이방향에서의 레지스트액의 공급량을 균일화시킬 수 있다. 따라서, 슬릿노즐(41)의 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또 갭센서(42)의 출력에 의거하여, 각 레지스트 펌프(81a, 81b)를 구동하는 각 구동모터(821)를 피드백 제어하는 것에 의해, 실측치에 따른 제어를 행할 수 있으며, 또한 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는, 레지스트액을 슬릿노즐(41)에 두군데서 공급하는 경우에 대해서 설명했지만, 더 많은 위치에서 레지스트액을 공급하도록 구성해도 된다.

< 5. 변형예 >

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라 여러가지 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에서의 기판처리장치(1)는 슬릿노즐에서 레지스트액을 토출하는, 이른바 슬릿코터이지만, 본 발명은 슬릿코터에 한정되는 것이 아니다.

또 구동기구(82)가 구동하는 펌프는, 레지스트 펌프(81)와 같은 형식의 펌프에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 피스톤 펌프의 피스톤을 구동하기 위해 이용되도 된다. 즉 가동부를 직선모양의 축을 따라 구동하는 것에 의해 송액하는 펌프이면, 어떠한 펌프라도 된다.

또 레지스트 펌프(81, 81a, 81b)는 슬릿노즐(41)의 하방에 설치되어 있어도된다. 이 경우에는, 레지스트 펌프(81) 및 슬릿노즐(41) 내의 레지스트액을 더 효율좋게 회수·폐액할 수 있다.

또 전술과 같이, 슬릿노즐(41)에서의 토출 정밀도를 향상시키기 위해서는 레지스트 펌프(81, 81a, 81b)의 각각의 토출구(816)에서 슬릿노즐(41)(공급구(410))까지의 거리를 짧게 하는 것이 바람직하다. 제1 내지 제3의 실시형태에서의 기판처리장치(1)에서는 송액기구(80, 80a, 80b)를 노즐 지지부(40)에 설치하는 것에 의해 해당 거리를 짧게 하고 있다. 그러나, 예를 들면 송액기구(80, 80a, 80b)를 노즐 지지부(40)의 중앙부 부근에 설치하는 것에 의해, 더욱 해당 거리를 짧게 하도록 배치해도 된다.

또 제4의 실시형태에서의 기판처리장치(1)와 같이, 슬릿노즐(41)이 복수의 공급구(410a, 410b)를 가지고 있는 경우에, 슬릿노즐(41)의 Y축 방향의 토출 불균일을 시정하기 위해 피드백 제어를 이용하는 것으로 설명했지만, 피드백 제어가 유효한 것은, 이와 같은 경우에 한정되는 것은 아니다. 즉 제1 내지 제3의 실시형태와 같이 슬릿노즐(41)이 단일의 공급구(410)만을 가지고 있는 경우라도, 슬릿노즐(41)에서 토출되는 레지스트액의 유량을 적정량으로 제어하기 위해서, 갭센서(42)의 출력으로부터 구한 레지스트막의 막두께에 의거하여 각 구동모터(821)의 피드백 제어를 행해도 된다. 즉 미리 실험 등에 의해 구해져 있는 구동모터(821)의 속도분포를 피드백 제어에 의해 보정하도록 해도 된다.

청구항 1 내지 18에 기재의 발명에서는, 용기부재의 내부에 튜브부재가 배치되고, 용기부재와 튜브부재와의 사이의 공간에는 간접액이 내봉되어 있는 것에 의해, 처리액의 유로의 일부가 대기에 노출되지 않아 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또 세정 등의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

청구항 4에 기재의 발명에서는, 제어수단이, 송액수단이 송액하는 소정의 처리액의 송액량을 제어하는 정용량 공급수단과, 송액수단에 의한 소정의 처리액의 유량을 제어하는 정류량 공급수단을 가지는 것에 의해, 처리액을 고정밀도로 토출할 수 있다.

청구항 5에 기재의 발명에서는, 튜브부재의 양단측에 각각 위치하는 흡인구 및 토출구 중, 어느 한쪽의 높이 위치가 다른쪽보다 낮게 되도록 배치되는 것에 의해 송액수단의 기포 제거에 유리하다. 또 배액이 용이하다.

청구항 6에 기재의 발명에서는, 버퍼탱크가, 송액수단에 대기압 하에서 상기 소정의 처리액을 흡인시키는 것에 의해, 송액수단이 처리액을 흡인할 때의 흡인력을 작게 할 수 있다.

청구항 7에 기재의 발명에서는, 버퍼탱크의 액면이 슬릿노즐의 토출구보다도 낮은 위치가 되도록 설정되어 있는 것에 의해, 원치않는 처리액이 슬릿노즐에서 토출되는 것을 억제할 수 있다.

청구항 8에 기재의 발명에서는, 보급수단이, 버퍼탱크에 저류된 소정의 처리액을 소정의 압력으로 슬릿노즐에 송액하는 것에 의해, 구동수단을 구동시키지 않고 용이하게 처리액을 송액할 수 있다.

청구항 9에 기재의 발명에서는, 버퍼탱크에 저류된 소정의 처리액의 양을 측정하는 측정수단을 더 가지는 것에 의해, 버퍼탱크 내의 처리액의 양을 적절하게 유지할 수 있다.

청구항 10에 기재의 발명에서는, 송액수단을 통하지 않고 소정의 처리액을 슬릿노즐로 인도하는 예비유로를 더 구비하는 것에 의해, 예를 들면 점도가 높은 처리액을 사용하는 경우에 있어서, 비교적 높은 압력이 가해지는 경우라도 송액수단을 파괴하지 않고 처리액을 송액할 수 있다.

청구항 11에 기재의 발명에서는, 소정의 처리액을 슬릿노즐로 송액하는 경우에, 구동수단을 구동하는 것에 의한 송액과, 보급수단에 의한 송액 중 어느 한쪽을 선택하는 송액선택수단과, 송액수단을 통해서 송액할지, 예비유로를 통해서 송액할지를 선택하는 유로선택수단을 더 구비하는 것에 의해, 상황에 따른 송액을 행할 수 있다.

청구항 12에 기재의 발명에서는, 유로선택수단이, 예비유로를 개폐하는 밸브를 가지는 것에 의해, 유로선택을 용이하게 행할 수 있다.

청구항 13에 기재의 발명에서는, 슬릿노즐에 소정의 처리액을 송액하는 송액기구가 적어도 2개의 송액펌프를 가지는 것에 의해, 송액 정밀도가 높은 송액펌프를 사용할 수 있으므로, 슬릿노즐의 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

청구항 14에 기재의 발명에서는, 송액배관이, 적어도 2개의 처리액 공급구와 적어도 2개의 송액펌프를 일대일로 접속하는 것에 의해, 처리액을 슬릿노즐에 대해서 한곳에서 공급하는 경우에 비해, 슬릿노즐의 토출 밸런스를 균일화시킬 수 있다.

청구항 15에 기재의 발명에서는, 막두께 검출수단에 의한 검출결과에 따라, 박막의 두께가 균일하게 되도록 구동기구를 제어하는 것에 의해, 실측치에 따른 제어가 가능하게 되기 때문에, 소망하는 박막을 형성할 수 있다.

청구항 16에 기재의 발명에서는, 구동기구가, 적어도 2개의 송액펌프를 각각 독립하여 구동하는 것에 의해, 처리액의 토출상태의 상황에 따라 유연하게 송액펌프에 의한 송액상태를 제어할 수 있다.

청구항 17에 기재의 발명에서는, 구동기구가, 적어도 2개의 송액펌프를 연결하여 구동하는 것에 의해, 복잡한 제어를 행하지 않고 용이하게 복수의 송액펌프를 동기적으로 구동할 수 있다.

청구항 18에 기재의 발명에서는, 적어도 2개의 송액펌프의 각각에서 슬릿노즐까지의 사이의 송액배관의 유로의 길이 및 굵기가 서로 거의 동일하게 되어 있는 것에 의해, 송액펌프를 연결하여 구동한 경우의 토출 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

청구항 19에 기재의 발명에서는, 구동모터가 저속회선시에서의 안정성이 높은 저속모터이며, 볼나사와 너트부재가 일체적으로 제조된 부재로 이루어지는 것에 의해, 구동모터에 의한 너트부재의 이송 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 송액시의 처리액의 유량을 고정밀도로 제어할 수 있다.

청구항 20에 기재의 발명에서는, 볼나사의 리드가 3㎜ 내지 6㎜인 것에 의해, 가공 정밀도가 가장 높은 볼나사를 사용하는 것에 의해, 더욱 이송 정밀도를 향상시킬 수 있다.

청구항 21에 기재의 발명에서는, 구동모터가 500rpm 이하의 저속회전에서 1% 이하의 속도 정밀도를 가지고, 제어수단으로부터의 제어에 대해서 2¹⁷p/rev 이상의 분해능 정밀도를 가지는 것에 의해, 이송 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims

기판에 소정의 처리액의 막을 형성하는 기판처리장치로서,

기판을 유지하는 유지대와,

상기 소정의 처리액을 기판의 주면에 토출하는 슬릿노즐과,

상기 소정의 처리액을 공급하는 공급기구와,

상기 소정의 처리액을 상기 슬릿노즐에 송액(送液)하는 송액수단을 구비하고,

상기 송액수단이,

내부 용적을 변경 가능한 용기부재와,

내부가 상기 소정의 처리액의 유로가 됨과 동시에, 내부 용적을 변경 가능한 튜브부재와,

상기 용기부재의 내부 용적을 변경 구동하는 구동수단을 가지며,

상기 용기부재의 내부에 상기 튜브부재가 배치되고, 상기 용기부재와 상기 튜브부재와의 사이의 공간에는 간접액이 내봉(內封)되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용기부재는 서로 내경이 다르며, 또 내부가 서로 연통한 제1 및 제2 벨로스로 이루어지며,

상기 구동수단은 상기 제1 및 제2 벨로스의 경계 근방을 소정의 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 2 항에 있어서,

상기 슬릿노즐은 기판에 대해서 상대적으로 이동하면서 상기 소정의 처리액을 토출하는 것이며,

상기 제1 및 제2의 벨로스의 경계 근방이 이동하는 속도는 상기 슬릿노즐의 이동속도와 동기한 속도가 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 구비하고,

상기 제어수단이,

상기 송액수단이 송액하는 상기 소정의 처리액의 송액량을 제어하는 정용량(定容量) 공급수단과,

상기 송액수단에 의한 상기 소정의 처리액의 유량을 제어하는 정류량(定流量) 공급수단을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 송액수단에는 상기 튜브부재의 양단측에 각각 위치하는 흡인구 및 토출구가 설치되어 있으며,

상기 흡인구 및 상기 토출구 중, 어느 한쪽의 높이 위치가 다른쪽보다 낮게 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 공급기구가,

상기 소정의 처리액을 저류(貯留)하는 버퍼탱크를 가지며,

상기 버퍼탱크가,

상기 송액수단에 대기압 하에서 상기 소정의 처리액을 흡인시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 6 항에 있어서,

상기 버퍼탱크의 액면은 상기 슬릿노즐의 토출구보다 낮은 높이가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 6 항에 있어서,

상기 공급기구가,

상기 버퍼탱크에 상기 소정의 처리액을 보급하는 보급수단을 더 가지며,

상기 보급수단이,

상기 버퍼탱크에 저류된 상기 소정의 처리액을 소정의 압력으로 상기 슬릿노즐에 송액하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 6 항에 있어서,

상기 공급기구가,

상기 버퍼탱크에 저류된 상기 소정의 처리액의 양을 측정하는 측정수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 8 항에 있어서,

상기 보급수단에 의해 상기 소정의 처리액을 가압하여 송액하는 경우에, 상기 송액수단을 통하지 않고 상기 소정의 처리액을 상기 슬릿노즐로 인도하는 예비유로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서,

상기 소정의 처리액을 상기 슬릿노즐에 송액하는 경우에, 상기 구동수단을 구동하는 것에 의한 송액과, 상기 보급수단에 의한 송액 중 어느 한쪽을 선택하는 송액선택수단과,

상기 송액수단을 통해서 송액할지, 상기 예비유로를 통해서 송액할지를 선택하는 유로선택수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 11 항에 있어서,

상기 유로선택수단이,

상기 예비유로를 개폐하는 밸브를 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 송액수단이,

복수의 상기 용기부재와,

상기 복수의 용기부재의 내부에 1개씩 배치되는 복수의 상기 튜브부재를 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 13 항에 있어서,

상기 복수의 용기부재와 상기 슬릿노즐과의 사이에서 상기 소정의 처리액의 유로를 형성하는 송액배관을 더 구비하고,

상기 슬릿노즐에 복수의 처리액 공급구가 설치됨과 동시에,

상기 송액배관은 상기 복수의 처리액 공급구와 상기 복수의 용기부재를 일대일로 접속하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 4 항에 있어서,

기판의 표면에 형성된 상기 박막의 두께를 검출하는 막두께 검출수단을 더 구비하고,

상기 제어수단은 상기 막두께 검출수단에 의한 검출결과에 따라, 상기 박막의 두께가 균일하게 되도록 상기 구동기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 13 항에 있어서,

상기 구동기구는 상기 복수의 용기부재의 내부 용적을 각각 독립하여 변경 구동하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 13 항에 있어서,

상기 구동기구는 상기 복수의 용기부재를 연결하여 구동하는 것에 의해, 상기 복수의 용기부재의 내부 용적을 변경 구동하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 17 항에 있어서,

상기 복수의 용기부재의 각각에서 상기 슬릿노즐까지의 사이의 상기 송액배관의 유로의 길이 및 굵기가, 각각 거의 동일하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
기판에 도포하는 소정의 처리액을 송액하는 송액장치로서,

상기 소정의 처리액을 송액하기 위한 구동력을 생성하는 구동모터와,

상기 구동모터에 의해 회전하는 볼나사와,

상기 볼나사와 나사결합(螺合)하는 너트부재와,

상기 너트부재의 구동방향을 안내하는 가이드 부재와,

상기 구동모터를 제어하는 제어수단을 구비하고,

상기 구동모터가 저속 회전시의 안정성이 높은 저속모터이며,

상기 볼나사와 상기 너트부재가 일체적으로 제조된 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 송액장치.
제 19 항에 있어서,

상기 볼나사의 리드가 3㎜ 내지 6㎜인 것을 특징으로 하는 송액장치.
제 19 항에 있어서,

상기 구동모터가,

500rpm 이하의 저속회전에서 1% 이하의 속도 정밀도를 가지며, 상기 제어수단에서의 제어에 대해서 2¹⁷p/rev 이상의 분해능 정밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 송액장치.