KR20050122194A - 도포장치 - Google Patents

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KR20050122194A
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히데유키 다카모리
마사후미 노무라
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동경 엘렉트론 주식회사
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    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner

Abstract

상부개구 및 배기구를 구비한 컵부의 안쪽에서 기판에 도포막을 형성하는 도포방법은, (a)상기 상부개구를 통해 컵부내에 기판을 반입하고, 스핀척에 의해 기판을 유지하는 공정과, (b)상기 배기구를 통해 컵부내를 배기하면서 기판에 도포액을 공급하는 공정과, (c)상기 배기구를 통해 컵부내를 배기하면서 스핀척에 의해 기판을 회전시키고, 상기 공정(b)으로 공급된 도포액을 확산시켜 기판표면에 도포막을 형성하는 공정과, (d)기판의 회전을 정지시키고, 도포막을 갖는 기판을 컵부의 밖으로 반출하는 공정과, (e)상기 공정(c)에서 생기는 도포액의 미스트를 컵부로부터 배출하기 위하여, 상기 공정(c) 또는 상기 공정(d)의 사이에 있어서, 상기 공정(b) 및 (c)의 배기량 중 어느 한쪽이 큰 것보다도 더욱 큰 배기유량으로 상기 컵부의 배기를 바꾸는 공정을 구비한다.

Description

도포장치{COATING APPARATUS}
본 발명은 액정디스플레이(LCD)용 유리기판 등의 기판에 대하여 도포액을 도포하여, 포토레지스트막이나 반사방지막(Anti-Reflective Coating) 같은 도포막을 형성하는 도포방법에 관한 것이다.
LCD의 제조프로세스로서는 반도체디바이스의 제조프로세스와 같이 포토리소그래피기술이 이용된다. LCD의 포토리소그래피에 있어서는, 유리기판상에 레지스트도포막을 형성하여, 이것을 패턴노광하고, 또한 현상한다. 그리고, 기판에 형성된 반도체층, 절연체층, 전극층을 선택적으로 에칭하여, ITO(Indium Tin Oxide)의 얇은 막이나 전극패턴 등을 형성한다.
LCD 기판에 레지스트액을 도포하는 경우는 소위 스핀코팅법을 이용한다. 스핀코팅법에는 예컨대 미국특허번호 5,688,322호 공보에 개시된 도포장치가 이용된다. 이러한 도포장치로는, LCD 기판을 스핀척으로 흡착유지하여, 기판에 용제 및 레지스트액을 적하하고, 회전컵의 상부개구를 뚜껑으로 막으며, 스핀척과 회전컵을 동기회전시킨다. 이 때 기판으로부터 주위로 비산하는 액체방울이나 미스트를 드레인컵으로 받아, 액체방울등의 액체성분은 복수의 배액관을 통해 컵외부로 배출하여, 미스트등의 기체성분은 복수의 배기관을 통해 컵외부로 배출시킨다.
그런데, 각 배기관은 드레인컵의 바깥둘레부에 각각 개구하고 있기 때문에, 우선 배기관의 개구부(배기구) 근방에 존재하는 미스트가 국소배기되고, 그 후에 배기영역이 컵내부에서 서서히 확대하여 가기 때문에, 컵내부의 전영역을 신속히 배기하기 어렵다.
최근, LCD 기판의 사이즈는 650ㅧ550 mm에서 830ㅧ650 mm으로 대형화되고 있다. 이후 더욱 기판의 대형화가 진행할 경우에, 기판에 레지스트액을 도포하면 다량의 미스트가 발생하여, 이 미스트에 의해 레지스트 도포막이 오염되기 쉽기 때문에 성능의 향상이 한층 더 요구되고 있다. 특히 기판(G)의 회전정지 전후는 배기가 불충분하게 되어, 도포액의 미스트에 의해 레지스트 도포막이 오염되기 쉽다.
또한, 미스트 발생량의 증대화에 따라 미스트가 드레인컵내에서 충분히 기액분리되지 않고, 기액혼합의 상태로 배기관으로 배출되어 버리기 때문에, 배기관에 들어가는 미스트의 양도 많아지는 등의 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 도포액의 미스트가 기판상의 도포막을 오염시키지 않는 도포방법을 제공하는 것에 있다.
발명자들은, 컵내의 배기량을 단순히 증가시켜 가면, 배기에 의한 기류의 영향이 증대하여 LCD 기판의 표면에 균일한 레지스트 도포막을 형성하기가 곤란하게 되는 것, 특히 대형의 LCD 기판에 있어서는 레지스트 도포막의 막두께 격차가 커지는 것 등의 지견을 얻었다. 따라서, 본 발명자들은 예의 연구 결과, 다음과 같은 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
본 발명에 관한 도포방법은, 상부개구 및 배기구를 구비한 컵부의 안쪽에서 기판에 도포막을 형성하는 도포방법으로서, (a)상기 상부개구를 통해 컵부내에 기판을 반입하고, 스핀척에 의해 기판을 유지하는 공정과, (b)상기 배기구를 통해 컵부의 안을 배기하면서 기판에 도포액을 공급하는 공정과, (c)상기 배기구를 통해 컵부의 안을 배기하면서 스핀척에 의해 기판을 회전시켜, 상기 공정(b)으로 공급된 도포액을 확산시켜 기판표면에 도포막을 형성하는 공정과, (d)기판의 회전을 정지시켜, 도포막을 갖는 기판을 컵부의 밖으로 반출하는 공정과, (e)상기 공정(c)에서 생기는 도포액의 미스트를 컵부에서 배출하기 위해서, 상기 공정(c) 또는 상기 공정(d)의 사이에 있어서, 상기 공정(b) 및 (c)의 배기량 중 어느 한쪽이 큰 것보다도 더욱 큰 배기유량으로 상기 컵부의 배기를 바꾸는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 컵부는, 기판을 둘러싸는 내컵과, 이 내컵을 둘러싸고 해당 내컵 및 상기 배기구에 각각 연이어 통하여, 기액분리부재를 가지는 외컵을 구비하고 있으며, 상기 공정(e)에서는 기액분리부재에 의해 내컵으로부터 배출되는 도포액의 미스트를 포함하는 배출물을 액체성분과 기체성분으로 분리하여, 배출구를 통해 도포액의 미스트를 배출하고 있다.
또한, 상기 공정(c)에서는, 뚜껑을 컵부에 씌워 상부개구를 닫은 상태로 하여, 기판을 상승시키고, 기판을 뚜껑에 근접대면시킴과 동시에, 기판을 배기구보다도 높은 곳에 위치시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공정(e)에서는, 뚜껑을 상승시키면서 기판을 상승시키는 것이 바람직하다. 이 경우에, 기판의 상승 속도를 뚜껑의 상승 속도보다도 빠르게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공정(b), (c), (e)에서는, 각각 기판의 회전방향과는 역방향이고, 또한 바깥둘레방향으로 상기 배출구를 통해 상기 컵부로부터 배기하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 도포방법은, 상부개구 및 배기구를 구비한 컵부의 안쪽에서 기판에 도포막을 형성하는 도포방법으로서, (a)상기 상부개구를 통해 컵부내에 기판을 반입하여, 스핀척에 의해 기판을 유지하는 공정과, (b)상기 배기구를 통해 컵부의 안을 배기하면서 기판에 도포액을 공급하는 공정과, (c)상기 배기구를 통해 컵부의 안을 배기하면서 스핀척에 의해 기판을 회전시키고, 상기 공정(b)으로 공급된 도포액을 확산시켜 기판표면에 도포막을 형성하는 공정과, (d)기판의 회전을 정지시키고, 도포막을 갖는 기판을 컵부의 밖으로 반출하는 공정과, (h)상기 공정(c)에서 기판을 회전시키고 있는 사이에, 상기 배기구보다 높은 곳에 위치하도록 기판을 상승시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 공정(h)에서는, 뚜껑을 상승시키면서 기판을 상승시키는 것이 바람직하다. 이 경우에, 기판의 상승 속도를 뚜껑의 상승 속도보다도 빠르게 하는 것이 바람직하다. 또한, 기판과 뚜껑과의 사이에 좁은 틈이 형성되도록 기판을 뚜껑에 근접대면시키는 것이 바람직하다. 또한, 공정(c)으로 생기는 도포액의 미스트를 컵부에서 배출하기 위하여, 공정(c) 또는 공정(d)의 사이에 있어서, 공정(b) 및 (c)의 배기량중 어느 한쪽이 큰 것보다도 더욱 큰 배기유량으로 컵부의 배기를 바꾸는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배기구를 통해 기판의 회전방향과는 역방향으로 배기유로에 도포액의 미스트를 이끌도록 하여도 좋다. 이 경우에, 복수의 배기구는 기판의 회전중심에 대칭으로 배치되고, 또한, 각 배기구는 외컵 축방향의 지름보다도 외컵 둘레방향의 지름쪽이 큰 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 배기구로부터 배기관으로 흘러 들어오는 유체(미스트의 흐름이 기판의 회전방향과 역방향이 되도록, 배기구에 배기관을 연통시키고 있기 때문에, 미스트가 배기관 내에 직접 들어가기 어렵게 된다. 또한, 본 발명에서는, 배기관을 외컵의 바깥둘레벽의 하부에 연통시킴으로써, 기액분리부재와 동시에 엇갈림의 유로를 형성하도록 하였기 때문에, 미스트가 배기관에 직접 들어가는 것이 방지되어, 미스트의 기액분리가 한층 더 촉진된다.
또한, 각 배기구는 외컵 축방향의 지름보다도 외컵 둘레방향의 지름쪽이 커지도록 형성하고 있기 때문에, 외컵(드레인컵)에 대한 배기구의 폭면적이 넓어져, 외컵으로부터 미스트의 배출이 원활하게 되고, 그 결과, 기판의 주위 분위기가 신속히 청정한 상태가 된다.
이하, 첨부의 도면을 참조하면서 본 발명의 여러 가지 바람직한 실시의 형태에 관해서 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 도포·현상처리 시스템(1)은, 로드/언로드부(2)와, 제1프로세스부(3)와, 제2프로세스부(4)와, 제3프로세스부(5)와, 인터페이스부(6)를 구비하고 있다. 이 처리 시스템(1)은, LCD 기판(G)에 포토레지스트액을 도포하여, 레지스트도포막을 현상하기 위한 여러가지의 처리기구를 구비하고 있고, 인터페이스부(6)를 통해 노광장치(7)에 연결되어 있다.
로드/언로드부(2)는, X축방향으로 각각 뻗어나가기 시작한 카세트재치대(10)및 반송부(11)를 구비하고 있다. 카세트재치대(10)에는 최대 4개의 카세트(C1,C2)가 모두 재치된다. 이 중 2개의 카세트(C1)에는 처리전의 LCD 기판(G)이 수납되고, 다른 2개의 카세트(C2)에는 처리 후의 LCD 기판(G)이 수납된다. 각 카세트(C1,C2)에는 예컨대 최대 25장까지의 LCD 기판(G)이 수납가능하다.
로드/언로드부(2)의 반송부(11)에는 제1서브아암기구(13)가 설치된다. 이 제1서브아암기구(13)는, 기판(G)을 카세트(C1,C2)에 대하여 출납하기 위한 홀더와, 이 홀더를 전진 또는 후퇴시키는 진퇴구동장치와, 홀더를 X축방향으로 이동시키는 X축구동장치와, 홀더를 Z축방향으로 이동시키는 Z축이동기구와, 홀더를 Z축주위로 회전요동시키는 θ회전구동장치를 구비하고 있다.
제1의 프로세스부(3)는, Y축방향으로 뻗은 중앙 반송로(15A)와, 이 반송로(15A)를 따라 주행이 가능하도록 설치된 제1주아암기구(14A)와, 복수의 처리유니트(16,17,18,19)를 구비하고 있다. 반송로(15A)의 한쪽에는 2개의 습식세정유니트(16)가 배치되어 있다. 이 유니트(16)는 기판(G)에 세정처리액을 뿌리면서 회전브러쉬로 기판(G)의 표면을 스크러브세정하기 위한 브러쉬스크러버(SCR)를 구비하고 있다. 반송로(15A)의 다른 쪽에는 가열유니트(17), 건식세정유니트(18), 냉각유니트(19)가 배치되어 있다. 가열유니트(17)는 기판(G)을 가열하기 위한 상하 2단의 보온기(HP1)를 구비하고 있다. 건식세정유니트(18)는 기판(G)에 자외선을 조사하여 기판(G)의 표면을 세정하기 위한 자외선세정장치(UV)를 구비하고 있다. 냉각유니트(19)는 기판(G)을 냉각하기 위한 쿨링플레이트(COL1)를 구비하고 있다. 제1주아암기구(14A)는, 기판(G)을 유지하는 홀더(14a)와, 이 홀더(14a)를 전진 또는 후퇴시키는 진퇴구동장치와, 홀더(14a)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축구동장치와, 홀더(14a)를 Z축방향으로 이동시키는 Z축이동기구와, 홀더(14a)를 Z축주위로 요동회전시키는 ?? 회전구동장치를 구비하고 있다.
제2프로세스부(4)는, Y축방향으로 뻗는 중앙 반송로(15B)와, 이 반송로(15B)를 따라 주행이 가능하도록 설치된 제2주아암기구(14B)와, 복수의 처리유니트(21,24,25,26)를 구비하고 있는 반송로(15B)의 한쪽에는 레지스트도포/둘레가장자리 레지스트 제거유니트(21)가 배치되어 있다. 이 유니트(21)는, 기판(G)을 스핀회전시키면서 레지스트액을 도포하는 도포장치(CT)와, 기판(G)의 둘레가장자리부로부터 레지스트도포막을 제거하는 둘레가장자리 레지스트제거장치(ER)를 구비하고 있다. 반송로(15B)의 다른쪽에는 어드히젼/냉각유니트(24), 가열/냉각유니트(25), 가열/가열유니트(26)가 배치되어 있다. 어드히젼/냉각유니트(24)는, 기판(G)의 표면을 HMDS의 증기에 의해 소수화처리하는 어드히젼장치(AD)와, 기판(G)을 냉각하는 쿨링플레이트(COL3)를 구비하고 있다. 가열/냉각유니트(25)는, 기판(G)을 가열하는 보온기(HP2)와, 기판(G)을 냉각하는 쿨링플레이트(COL3)를 구비하고 있다. 가열/가열유니트(26)는, 기판(G)을 가열하는 상하 2단의 보온기(HP2)를 구비하고 있다.
제3프로세스부(5)는, Y축방향으로 뻗은 중앙 반송로(15C)와, 이 반송로(15C)를 따라 주행이 가능하도록 설치된 제3주아암기구(14C)와, 복수의 처리유니트(28,29,30,31,32,33,34)를 구비하고 있다. 반송로(15C)의 한쪽에는 3가지의 현상유니트(28,29,30)가 배치되어 있다. 각 유니트(28,29,30)는 기판(G)에 현상액을 뿌려서 레지스트도포막을 현상처리하기 위한 현상장치(DEV)를 구비하고 있다. 반송로(15C)의 다른쪽에는 타이틀러(31), 가열/가열유니트(32), 가열/냉각유니트(33,34)가 배치되어 있다. 또, 제2 및 제3주아암기구(14B,14C)는 상기 제1주아암기구(14A)와 실질적으로 동일하다. 또한, 제1프로세스부(3)와 제2프로세스부(4)와의 사이에는 냉각유니트(20)를 설치하고, 제2프로세스부(4)와 제3프로세스부(5)와의 사이에는 냉각유니트(27)를 설치하고 있다. 이들 냉각유니트(20,27)는 처리를 기다리는 기판(G)을 일시적으로 대기시켜 놓기 위해서도 이용된다.
인터페이스부(6)는 제3프로세스부와 노광장치(7)와의 사이에 설치된다. 인터페이스부(6)는 반송/대기부(36) 및 주고받음부(37)를 구비하고 있다. 반송/대기부(36)에는 제2서브아암기구(35) 및 2개의 버퍼카세트(BC)가 설치된다. 제2서브아암기구(35)는 제1서브아암기구(13)와 실질적으로 같은 것이다. 각 버퍼카세트(BC)에는 처리 대기중인 기판(G)이 수납되고, 여기서 기판(G)은 일시적으로 대기하도록 되어 있다. 주고받음부(37)에는 주고받음대(도시하지 않음)가 설치되고, 이 주고받음대를 통해 노광장치(7)의 반송기구(도시하지 않음)로 제2서브아암기구(35)와의 사이에서 기판(G)이 주고받아지게 되어 있다.
다음에, 도 3 및 도 7을 참조하면서 레지스트도포/둘레가장자리 도포막제거유니트(21)에 관해서 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 유니트(21)는 레지스트도포부(21A)(CT)및 둘레가장자리 도포막제거부(21B)(ER)를 구비하고 있다. 유니트(21)의 정면벽에는 2개의 개폐구(도시하지 않음)가 형성되어, 한쪽의 개폐구를 통해 레지스트도포부(21A)에 기판(G)이 반입되고, 다른 쪽의 개폐구를 통해 둘레가장자리 도포막제거부(21B)에서 기판(G)이 반출되도록 되어 있다. 또, 레지스트도포장치(21A)와 둘레가장자리 도포막제거부(21B)와의 사이에는 이송기구(100)가 설치되어, 기판(G)이 레지스트도포장치(21A)에서 둘레가장자리 도포막제거부(21B)로 향하여 이송되도록 되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 레지스트도포장치(21A)는, 스핀척(40)과, 뚜껑(42)과, 내측의 회전컵(41)과, 외측의 드레인컵(43)과, 레지스트액공급기구(60)를 구비하고 있다. 스핀척(40)은 기판(G)을 흡착유지하기 위한 진공흡착기구(40c)와, 기판(G)을 회전시키는 회전축(40b)을 구비하고 있다. 스핀척(40)의 주위를 둘러싸도록 회전컵(41)이 설치된다. 또한, 회전컵(41)의 주위를 둘러싸도록 드레인컵(43)이 설치된다. 회전컵(41)의 상부개구에는 뚜껑(42)이 씌워지게 되어 있다. 드레인컵(43)의 바닥부(43b)에는 복수의 배액관(드레인관)(43f)이 부착되고, 이들 드레인관(43f)을 통해 회수재생장치(도시하지 않음)에 미스트와 폐액이 배출되게 되어 있다. 도포액공급기구(60)는, 용제공급노즐(61)과, 레지스트액공급노즐(62)과, 수평아암(63)과, 요동기구(64)를 구비하고 있다. 2개의 노즐(61,62)은 공통의 수평아암(63)에 의해 지지되어 있고, 요동기구(64)에 의해 수직축 주위로 수평아암(63)이 요동되면 노즐(61,62)이 홈위치와 사용위치와의 사이를 왕복이동한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 둘레가장자리 도포막제거부(21B)는, 4개의 용제토출노즐(83)과, 각 노즐(83)을 가이드레일(81)을 따라 각각 스캔이동시키는 스캔이동기구(82)와, 기판(G)을 흡착유지하는 재치대(80)를 구비하고 있다. 또한, 노즐(83)끼리의 상호 간섭을 방지하기 위해서 접근센서(84)가 적소에 설치된다. 또한, 용제(신너)를 회수하고 재이용하는 수단으로서, 재생장치(93)와 저류탱크(94)를 구비하고 있다. 재생장치(93)는 흡인배기물로부터 신너성분을 분리하여 정화하기 위한 필터를 내장하고 있다. 저류탱크(94)는, 재생장치(93)로 정화된 신너를 일시 저장해 놓은 것이다. 이 저류탱크(94)는, 레지스트도포부(21A)의 세정용노즐(N1,N2,N3)에 신너를 공급하기 위한 펌프를 내장하고 있다.
드레인컵(43)내의 적소에는 복수의 노즐(N1∼N3)이 배치되어 있다. 노즐(N1)에서는 드레인컵(43)의 안쪽벽(43d)에서 신너를 회전컵(41)을 향하여 분사시키고, 노즐(N2)에서는 외측벽(43e)의 안쪽면 및 안쪽벽(43d)의 외측면을 향하여 신너를 분사시키며, 노즐(N3)에서는 회전컵(41)의 둘레가장자리 하면 및 안쪽벽(43d)의 안쪽면을 향하여 신너를 분사시키도록 되어 있다.
각 노즐(N1∼N3)에는 탱크(94)로부터 신너가 각각 공급되게 되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 탱크(94)는 재생장치(93)를 통해 둘레가장자리 도포막제거부(21B)의 회수라인(95)에 연통하고 있다. 재생장치(93)는 흡인기능, 기액분리기능 및 고체액체분리기능을 구비하고 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 회수라인(95)은 용제토출노즐(83)의 근방에서 각각 개구하고 있다. 재생장치(93)는, 회수라인(95)을 통해 남은 신너와 용해물을 기판(G)의 위에서 흡인회수한다. 또한, 재생장치(93)는, 회수물로부터 신너를 분리하고, 분리한 신너를 정화하여, 이것을 탱크(94)에 보낸다.
다음에, 도 4∼도 10을 참조하면서 레지스트도포부(21A)에 관해서 더욱 자세히 설명한다.
스핀척(40)의 하부에는 회전구동장치(46)의 회전축(40b)이 연결되어 있다. 이 회전축(40b)은, 진공흡착기구(40c)를 통해 승강실린더(40d)에 연결됨과 동시에, 스플라인축받이(D6)를 통해 회전컵(41)의 하부에 미끄럼운동이 가능하도록 지지되어 있다.
또한, 스플라인축받이(D6)에는 종동풀리(D5A)가 장착되고, 이 종동풀리(D5A)와 구동풀리(D3)와의 사이에 벨트(D4A)가 걸려 있다. 구동풀리(D3)는 모터(D1)의 구동축(D2)에 부착되어 있다. 또한, 스핀척(40)은 승강실린더(40d)에 의해 승강이 자유롭게 지지되어 있다.
스핀척(40)의 상부 및 바깥둘레부를 포위하도록 회전컵(41)이 설치된다. 회전컵(41)의 내부에는 기판(G)을 처리하기 위한 처리실(처리공간)(49)이 형성되고, 회전컵(41)의 하면(41a)의 중앙에는 배출구멍(41f)이 형성되어 있다. 스핀척(40)은 이 배출구멍(41f)으로부터 처리실(49) 안으로 삽입되어 있다.
회전컵의 하면(41a)이 연결통(D12)을 통해 회전외통(D7)의 상단부에 연결되어 있고, 이 회전외통(D7)은 베어링(D9)을 통해 고정컬러(D8)에 연결되어 있다. 고정컬러(D8)는 베어링(D10)을 통해 회전내통(D11)에 연결되어 있고, 회전축(40b)이 스플라인축받이(D6)를 통해 회전내통(D11)에 연결되어 있다. 또한, 고정컬러(D8)와 회전내통(D11)의 대향면과, 고정컬러(D8)와 회전외통(D7)의 대향면과는, 래버린스시일(도시하지 않음)이 각각 형성되어 있다. 이들 래버린스시일에 의해 아래 쪽의 구동장치에 발생한 파티클이 처리공간(49)에 침입하는 것이 방지되어 있다.
회전외통(D7)에는 종동풀리(D5B)가 장착되어 있다. 이 종동풀리(D5B)에는 벨트(D4B)를 통해 모터(D1)의 구동풀리(D3)로부터 회전구동력이 전달되게 되어 있다. 덧붙여서 말하면, 종동풀리(D5B)의 지름은 종동풀리(D5A)의 지름과 같고, 또한, 양자는 공통의 모터(D1)에 의해서 회전구동되기 때문에, 스핀척(40)과 회전컵(41)과는 동기회전된다.
회전컵(41) 그 자체는, 평판상의 바닥이 있는 개구원통용기이고, 거기에 기판(G)이 수납되는 크기를 가지며, 회전구동기구(46)에 의해서 고속회전이 가능하다. 회전컵(41)의 바닥부 중앙은, 스핀척(40)으로써 막히는 구조로 되어 있고, 또한 회전컵측 측벽(41b,41c)의 안둘레면은 위쪽을 향하여 지름이 축소된 테이퍼면으로 형성된다. 또한, 회전컵측 측벽(41b)의 하부에는 복수의 배출구멍(41d)이 형성되어, 배출구멍(41d)을 통하여 액체방울이나 미스트가 회전컵(41)으로부터 드레인컵(43)으로 배출되게 되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 회전컵(41)의 상부개구는 뚜껑(42)에 의해 막혀 있다. 이 뚜껑(42)의 둘레가장자리부는 회전컵(41)의 둘레가장자리부에 대하여 틈새없게 밀착하여, 둘레가장자리부로부터 회전컵(41)의 내부에 외기가 침입하지 않는 기밀구조로 되어있다. 뚜껑(42)의 중앙근방에는 복수의 급기구멍(42a)이 형성되고, 이들 급기구멍(42a)을 통해 회전컵(41)의 내부에 외기가 도입되도록 되어 있다.
뚜껑(42)의 하부에는 정류판(42e)이 부착되어 있다. 공기는, 급기구멍(42a)에서 처리공간(49)으로 도입되고, 정류판(42e)을 따라 방사상으로 넓어져, 배출구멍(41d)을 통하여 처리공간(49)으로부터 드레인컵의 기액분리유로(43g,43h,43i)로 흘러 나오게 되어 있다. 이 급기구멍(42a)에서 배출구멍(41d)을 향하는 공기의 기류는, 처리공간(49)으로부터 레지스트액의 액체방울이나 미스트를 신속하고 또한 원활히 배출시키는 역할을 갖는다. 또한, 급기구멍(42a) 및 배출구멍(41d)은 회전컵(41)의 내압이 과도하게 부압이 되는 것을 방지하기 때문에, 뚜껑(42)을 회전컵(41)으로부터 용이하게 떼낼 수 있다.
다음에, 도 9A 및 도 9B를 참조하면서 뚜껑(42)에 관해서 설명한다.
뚜껑본체(42m)의 중앙부에서 윗쪽을 향해 축(42b)이 뻗어있고, 이 축(42b)의 상단에 헤드(42c)가 부착되어 있다. 헤드(42c)는 원반형상을 이루며, 그 둘레가장자리 하면에는 3개의 결합부재(42d)가 부착되어 있다. 결합부재(42d)에는 홈부(42K)가 형성되어 있다.
뚜껑본체(42m)와 헤드(42c)와의 사이에는 가동브래킷(42f)이 삽입되어 있다. 가동브래킷(42f)은 2자루의 수평아암(47)에 의해 승강이 가능하도록 지지되어 있다. 가동브래킷(42f)의 중앙에는 루즈구멍(42g)이 개구하고, 이 루즈구멍(42g)에는 축(42b)이 삽입되어 있다. 가동브래킷(42f)의 상면에는 3가지의 로크핀(42R)이 부착되어 있다. 각 로크핀(42R)은 결합부재(42d)의 홈부(42K)에 각각 끼워 넣고, 이에 따라 가동브래킷(42f)은 뚜껑본체(42m)에 로크된다.
또한, 가동브래킷(42f)의 상면에는 지지부재(42h)를 통해 3가지의 센서(42S)가 부착되어 있다. 뚜껑(42)을 회전컵(41)에 장착하였을 때(뚜껑을 닫을 때)는, 도 9A에 나타낸 바와 같이 각 센서(42S)는 헤드(42c)의 바깥둘레끝단면에 각각 마주 향하게 되어 있다. 센서(42S)는 헤드(42c)의 측벽을 향하여 수평방향으로 검출광을 사출하여, 헤드(42c)의 측벽으로부터의 반사광이 센서(42S)에 입사하도록 되어 있다. 3가지의 센서(42S)는 제어기(90)에 신호를 각각 보내고, 이들 검출신호에 근거하여 제어기(90)는 뚜껑(42)이 수평인가 아닌가를 판정하게 되어 있다. 즉, 뚜껑(42)을 회전컵(41)에 장착하였을 때에 뚜껑(42)이 기울어져 있거나, 위치가 어긋나 있거나 하면, 제어기(90)는 처리를 그대로 속행할 것인가 중지할 것인가를 판단하여, 각 처리부에 지령신호를 내릴 것인가의 여부를 결정한다. 또한, 제어기(90)는 경보장치(도시하지 않음)에 이상신호를 보내어, 경보장치를 작동시킨다. 또, 도 9A에 나타내는 상태에서는 로크핀(42R)은 결합부재(42d)로부터 해제되어 있기 때문에, 가동브래킷(42f) 및 수평아암(47)은 정지한 상태에서, 뚜껑본체(42m)를 회전컵(41)과 함께 회전시킬 수 있다.
한편, 뚜껑(42)을 회전컵(41)으로부터 들어올렸을 때(뚜껑을 열 때)는, 도 9B에 나타낸 바와 같이, 로크핀(42R)이 홈부(42K)에 끼워 넣어지고, 가동브래킷(42f)은 뚜껑본체(42m)에 로크된다. 또, 로크핀(42R)과 홈부(42K)와의 위치 맞춤은 서보 모터(D1)의 회전각제어에 의해서 이루어진다. 또, 뚜껑(42)은 알루미늄으로 만들어지고, 회전컵(41) 및 드레인컵(43)은 스텐레스스틸과 같은 내식성 금속재료로 만들어지고 있다.
드레인컵(43)은 링형상을 하고 있으며, 회전컵(41)으로부터 배출되는 폐액이나 소용없게된 미스트를 받아 기액분리하고, 기액분리된 각 성분을 드레인장치(도시하지 않음)나 배기장치(91) 혹은 재생장치(도시하지 않음)에 각각 배출하게 되어 있다.
도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 드레인컵(43)의 내부에는 고리형상의 기액분리유로(43g,43h,43i)가 형성되어 있다. 이 기액분리유로(43g,43h,43i)는, 드레인컵 바닥부(43b)와 드레인컵 천장부(43c)와 2개의 수직벽(43c,43e)에 의하여 래버린스형상으로 규정되어 있다. 한쪽의 수직벽(43d)은 드레인컵 천장부(43c)에서 수직 하강하고, 그 하단부는 드레인컵 바닥부(43b)와의 사이에 틈을 갖고 있다. 다른 쪽의 수직벽(43e)은 드레인컵 바닥부(43b)에서 세워져, 그 위끝단부는 드레인컵 천장부(43c)와의 사이에 틈을 갖고 있다. 또, 벽(43d)과 벽(43e) 사이에 위치하는 바닥부(43b)에는 복수의 배액관(43f)이 설치되어 있다. 또한, 내측의 수직벽(43d)의 상단부에도 배기통로(43j)가 형성되어, 이 배기통로(43j)로부터의 기류에 의해 드레인컵(43)내에서 미스트가 날리는 것을 억제하고 있다.
덧붙여서 말하면, 830ㅧ650 mm의 기판(G)에 해당하는 도포장치(21A)의 각부 사이즈를 다음에 나타낸다. 드레인컵(43)의 외경(L1)은 약 1300mm 이다. 드레인컵(43)의 높이(H1)는 약 220mm 이다. 뚜껑(42) 및 회전컵(내컵)(41)의 외경(L2)은 약 1100mm 이다. 또한 회전컵(41)의 높이(H2)는 약 40mm 이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 4개의 배기구(48)가 드레인컵 바깥둘레벽(43a)으로부터 개구하고, 각 배기구(48)는 배기라인(70)을 통해 배기장치(91)의 흡입측에 연통하고 있다. 배기라인(70)을 구성하는 배기관(70a)의 유로(70b)에는 댐퍼(71)가 설치된다. 각 댐퍼(71)의 구동부의 전원스위치는 제어기(90)의 출력측에 접속되고, 처리에 따라서 각 댐퍼(71)의 개방도가 조정되도록 되어 있다. 배기장치(91)는 분리기(92)에 연통하고 있다. 분리기(92)는 흡인배기물로부터 유효성분을 분리추출하게 되어 있다. 레지스트액의 미스트는, 그 일부는 드레인컵(43)의 기액분리유로(43g,43h,43i)에서 액화되고, 다른 일부는 배기구(48)를 통해 배기관(70a)의 유로(70b)로 미스트 상태로 드레인컵(43)으로부터 배출된다. 그리고, 미스트는 분리기(92)에 의해 기액분리되어, 유효성분만이 포착된다. 또, 분리추출한 유효성분을 재이용하기 위한 재생장치(도시하지 않음)를 설치하도록 하여도 좋다.
다음에, 도 5 및 도 6을 참조하면서 드레인컵 내의 배기에 관하여 더욱 자세히 설명한다.
레지스트액을 기판(G)에 공급하여, 스핀척(40) 및 회전컵(41)을 동기회전시키면, 기판(G)에서 레지스트액이 분리하여 액체방울의 미립자(미스트)가 다량 발생한다. 이 미스트는 배기구멍(41d)을 통해 회전컵(41)으로부터 드레인컵(43)을 향하여 강하게 사출된다. 이 미스트의 사출속도는 고속이기 때문에, 배기구(48)를 통해 배기유로의 안으로 직접 날라들어오기 쉽다. 특히 대형의 기판(G)에 있어서는 큰 원심력이 작용하기 때문에, 미스트가 배기 유로의 안으로 직접 날라들어오고, 그 결과로서 배기구(48)의 정면영역에서는 미스트밀도가 낮고, 배기구(48)의 주변영역에서는 미스트밀도가 높게 된다. 그리고, 기판의 회전을 정지하면, 배기구(48)의 주변영역에 고밀도의 미스트가 국소적으로 잔류한다.
그래서, 본 실시형태의 장치로는 드레인컵(43)의 전영역에서 미스트를 모조리 신속히 배출하기 위해서, 배기관(70a)을 드레인컵(43)에 대하여 특별한 방향으로 부착하고 있다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 드레인컵(43)의 바깥둘레벽(43a)에 등간격으로 4개의 배기구(48)가 개구하고, 각 배기구(48)에 배기관(70a)의 유로(70b)가 각각 연통하고 있으며, 이 배기 유로(70b)의 방향을 회전컵(41)의 회전방향(기판(G)의 회전방향)과는 역방향이고, 또한 외측을 향하여 배출되도록 하고 있다. 요컨대, 배기관(70a)은, 회전컵(41)의 회전방향과 역방향으로 배기를 도입하도록 드레인컵의 바깥둘레벽(43a)에 부착된다. 배기 유로(70b)를 이러한 방향으로 함으로써, 드레인컵(43)의 내부에 있어서의 기액분리효율이 대폭 향상하여, 미스트의 배기 유로(70b)로의 직접 유입이 효율적으로 저지된다.
또한, 배기 유로(70b)의 횡단면형상은 완전한 원에 가까운 것이며, 배기관(70a)은 드레인컵 바깥둘레벽(43a)의 접선을 따라 부착되기 때문에, 배기구(48)는 유사타원형상이 된다. 이러한 유사타원형상의 배기구(48)의 장지름은 200∼300 mm, 단지름은 80∼100 mm으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 배기관(70a)을 드레인컵(43)에 부착함으로써, 배기구(48)의 개구량이 확대되어, 그 결과적으로 드레인컵(43)의 내부를 광범위에 걸쳐 배기하는 것이 가능해진다. 이에 따라 드레인컵(43)의 내부가 신속하게 배기되어, 회전컵(41)내에서 미스트를 조속히 배출할 수가 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태로서는 종래부터도 바깥둘레벽(43a)의 높이만큼 드레인컵(43)의 깊이(H1)를 깊게 하고 있다. 이와 같이 드레인컵(43)의 깊이(H1)를 깊게 하면, 미스트가 통류할 수 있는 유로가 확장되기 때문에, 드레인컵(43)내에서의 기액분리가 더욱 촉진된다. 더욱 자세히 설명하면, 드레인컵(43)내의 기액분리유로 중 최후의 유로(43i)에서 배기구(48)는 아래 쪽으로 개구하고, 드레인컵(43)의 상단 보다도 배기관(70a)의 상단 쪽을 낮은 곳에 위치시키고 있다(단차가 있는 배기유로). 따라서, 미스트는, 수직벽(43d)의 내벽을 따라 하강하여, 수직벽(43e)의 외벽을 따라 상승하며, 상부배기통로(43j)를 통하여 바깥둘레벽(43a)에 일단 부딪치고, 상부배기통로(43j)에서 그대로 배기 유로(70b)로 침입하는 일이 없다. 이 바깥둘레벽(43a)에 있어서도 미스트의 기액분리가 촉진되기 때문에, 기액분리되지 않은 상태로 배기 유로(70b)에 직접 날라오는 미스트의 양이 적어진다.
도 7에는 레지스트도포부(21A) 및 주변도포막제거부(21B)에서의 배기를 설명하기 위해서 장치를 모식적으로 나타내었다. 레지스트도포부(21A)는 4개의 유니트배기관(72)을 구비하며, 주변도포막제거부(21B)는 4개의 유니트배기관(95)을 구비하고 있다. 이것들의 유니트배기관(72,95)을 통해 레지스트도포부(21A) 및 주변도포막제거부(21B)를 배기함으로써, 기화한 용제(신너)가 유니트(21)내에서 체류하지 않도록 하고 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 드레인컵 바닥부(43b)는 회전컵(41)의 바깥둘레부의 아래쪽으로 뻗어 나가고 있고, 서로 비접촉인 양자(41,43b) 사이에는 틈(41e)이 존재한다. 이 틈(41e)을 통하여 미스트가 회전구동장치(46) 쪽으로 침입하지 않도록 하기 위해서, 조정기구(50)가 도시한 바와 같이 부착되어 있다. 즉, 상단부가 회전컵(41)의 바닥부와 대면하도록 조정기구(50)를 부착하고, 틈(41e)보다도 더욱 좁은 틈(42f)을 형성하고 있다. 이 좁은 틈(42f)은 수 밀리로 설정하는 것이 바람직하다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 조정기구(50)는, 상부기둥(50a)과, 하부대(50b)와, 상부기둥(50a)과 하부대(50b)와의 사이에 설치된 너트(50c) 및 볼트(50d)를 구비하고 있다. 너트(50c)를 상부기둥(50a)에 대하여 상대회전시키면, 하부대(50b)에 대하여 상부기둥(50a)의 높이가 변하게 되어 있다. 이에 따라 상단부(50e)가 회전컵(41)에 충돌하지 않는 범위에서, 틈(42f)을 가능한 한 좁게 조정할 수 있다. 이 조정기구(50)는 기판(G)이 대형화하면 할수록 필요하게 되는 것이다. 덧붙여서 말하면, 종래 장치로는 워셔 등의 부재를 끼움으로써 틈을 좁게 하고 있었으나, 본 실시형태의 장치로는 상기의 조정기구(50)를 이용하여 틈을 간단히 좁게 할 수가 있다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 이송기구(100)는 1쌍의 분기아암(102)을 구비하고 있다. 분기아암(102)의 첨단부에는 척(103)이 부착되고, 이에 따라 기판(G)이 흡착유지되게 되어 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 척(103)은, 톱패드(104)와, 진공구멍(105)과, 패킹(106)을 구비하고 있다. 톱패드(104)에는 진공구멍(105)에 연이어 통하는 점차로 넓어지는 형상의 흡인구멍이 형성되어 있다. 진공구멍(105)은 배관(107)의 유로에 연통하고 있다. 이러한 척(103)에 의하여 기판(G)의 이면둘레가장자리부를 흡착하여, 기판(G)을 유지하도록 되어 있다. 또, 대형의 기판(G)에서는 중간부분이 만곡하는 경우가 있으므로, 분기아암(102)의 적소에 중간지지부재를 부착하고, 이에 따라 기판(G)의 중간부분을 지탱하도록 하고 있다.
다음에, 도 13∼도 20을 참조하면서 LCD 기판(G)의 일련의 레지스트 처리프로세스에 관해서 설명한다.
제1서브아암기구(13)에 의해서 카세트(C1)로부터 1장의 기판(G)을 집어낸다(공정S1). 기판(G)을 제1서브아암기구(13)으로부터 제1주아암기구(14A)에 건네준다. 제1주아암기구(14A)는 습식세정유니트(16)에 기판(G)을 반송하고, 이것을 스크러브세정한다(공정S2). 이어서 기판(G)을 순수한 물로 린스하여, 가열건조시킨다(공정S3).
이어서, 제1주아암기구(14A)는 기판(G)을 어드히젼유니트(24)에 반송하고, 기판(G)을 가열하면서 HMDS 증기를 작용시켜, 그 표면을 소수화처리한다(공정S4). 이어서, 제1주아암기구(14A)는 기판(G)을 제2주아암기구(14B)로 건네주고, 제2주아암기구(14B)는 기판(G)을 냉각유니트(25)로 반송하여, 기판(G)을 냉각한다(공정S5).
제2주아암기구(14B)는 기판(G)을 냉각유니트(25)로부터 반출하여, 이것을 유니트(21)에 반송한다. 제2주아암기구(14B)가 레지스트도포부(21A)의 전방에 도착하면, 셔터(도시하지 않음)를 열어, 기판(G)을 레지스트도포부(21A) 안에 반입한다.
뚜껑(42)을 열고, 스핀척(40)을 상승시켜, 기판(G)을 제2주아암기구의 홀더(14b)로부터 스핀척(40)의 위로 옮겨싣는다. 홀더(14b)를 퇴출시켜, 셔터를 닫는다. 스핀척(40)에 의해 기판(G)을 흡착유지하고, 스핀척(40)을 하강시킨다(공정S611).
이어서, 레지스트액공급기구(60)를 홈 위치로부터 사용위치를 향하여 이동시키고, 용제공급노즐(61)을 기판(G)의 중앙수직 상부에 위치시킨다. 기판(G)을 저속회전시키면서, 용제공급노즐(61)로부터 기판(G)에 용제(예컨대 에틸세로솔브 아세테이트「ECA」)를 공급한다. 뚜껑(42)을 닫고, 기판(G)과 회전컵(41)을 동기회전시킨다.
뚜껑(42)을 열어, 레지스트공급노즐(62)을 기판(G)의 중앙수직 상부에 위치시키고, 노즐(62)로부터 기판(G)에 레지스트액을 공급한다(공정S612). 뚜껑(42)을 닫고(공정S613), 드레인컵(43)의 배기를 시작함과 동시에, 기판(G) 및 회전컵(41)의 동기회전을 시작한다(공정S614).
도 14는, 가로축에 기판(G)의 회전개시부터의 경과시간(초)을 잡고, 세로축에 기판(G)의 회전속도(rpm)를 잡아, 레지스트도포처리중에 있어서 기판의 회전속도이력을 나타내는 그래프도이다. 회전개시(기동) 후에 소정회전속도 X1 에 도달한 뒤로부터 시간 T1 까지의 사이는, 기판(G)을 소정의 회전속도 X1 로 유지한다(공정S614). 회전개시로부터 소정의 시간 T1 을 경과하기까지의 사이에, 기판(G)의 표면에 균일한 막두께의 레지스트막이 형성된다(공정S615). 소정시간 T1 후에는, 제어부(90)로부터 지령신호가 모터(D1)의 전원회로로 출력되고, 스핀척(40)의 회전을 회전속도 X1 에서 회전속도 X2 로 감속한다(공정S616). 이에 따라 회전속도 X1 일 때보다 레지스트도포막의 상태가 안정된다. 이후, 도포처리종료까지 기판(G)의 회전을 회전속도 X2 로 유지한다.
도 17은, 가로축에 드레인컵의 배기개시로부터의 경과시간(초)을 잡고, 세로축에 컵배기량(Nm3/min)을 잡아, 레지스트도포처리 중에 있어서의 컵배기량이력을 나타내는 그래프도이다. 여기서「컵배기량」이란 4개의 배기구(48)에 있어서의 배기량을 합계한 총배기량을 말한다. 배기개시로부터 시간 T1 까지의 사이는, 소정의 배기량 Y1 로 유지한다(공정S612∼S616). 소정시간 T1 후에는, 제어부(90)로부터 지령신호가 배기장치(91)의 전원회로와 댐퍼(71)의 전원회로로 각각 출력되며, 이에 따라 컵배기량은 배기량 Y1 로부터 배기량 Y2 로 증가한다(공정S617). 이후, 도포처리종료까지 컵배기량을 배기량 Y2 로 유지한다.
이와 같이 컵배기량을 배기량 Y2 로 증가시킴으로써, 처리실(49)의 배기기능이 강화되어, 미스트를 회전컵(41), 드레인컵(43) 안에서 모조리 신속히 배출할 수가 있다. 또한, 레지스트도포막의 막두께를 균일하게 하는 공정에서는 컵배기량을 초기에서 배기량 Y1 로 억제하고, 후기에 있어서 컵배기량 Y2 로 증가시키고 있기 때문에, 레지스트막의 막두께 균일성의 형성시에 악영향을 주는 일은 없다. 또한, 컵배기량을 증가시킴과 동시에, 스핀척(40)의 회전속도를 감속하기 때문에, 레지스트도포막의 막두께 균일성은 더욱 유지된다.
또한, 도 19에 나타내는 바와 같이, 처리실(49)의 안에서 회전중인 기판(G)을 상승시켜, 배기구(48)보다 높은 위치로 기판을 뚜껑(42)에 근접대면시킨다(공정S618). 뚜껑(42)과 기판(G) 상면과의 사이 공간(49a)을 좁힘으로써, 이 공간(49a)에서는 기판(G)의 중앙부로부터 둘레가장자리부로 향하는 기류가 발생한다.
처리개시로부터 소정의 시간 T2 을 경과하면, 도 14에 나타낸 바와 기판(G)의 회전을 정지시킨다(공정S619). 도 16에 나타내는 바와 같이, 뚜껑(42)을 상승시킴과 동시에 기판도 상승시킨다(공정S620). 이 경우는, 공정 S620에 있어서 기판(G)의 상승 속도를 뚜껑(42)의 상승 속도보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 해서 기판(G)의 둘레가장자리부로부터 공간(49a)으로의 미스트 침입이 방지되고, 기판(G)으로의 미스트 부착량을 저감할 수가 있다. 또, 기판(G)은, 회전 중에는 상승시키지 않고, 회전정지 후에 처음으로 상승시키도록 하여도 좋다.
소정의 시간(T1∼T2)까지의 사이에서, 처리실(49)내에서 충분히 미스트가 배기되어 있으므로, 처리실(49)내에 부유 미스트가 감소한다. 따라서, 레지스트도포막에 미스트가 부착하기 어렵게 되어, 처리수율이 대폭 향상한다. 또한, 컵/기판의 동기회전에 의해 기판(G)의 주위에 기판(G)과 상대적인 기류가 실질적으로 거의 발생하지 않기 때문에, 똑같은 막두께의 레지스트도포막이 형성된다.
또, 기판(G)의 회전속도의 감속타이밍과 컵배기량의 증가 타이밍과는 반드시 같지 않아도 좋다. 처리의 종류에 따라서 기판(G)의 회전수가 저하한 뒤에 컵배기량을 증가시켜도 좋고, 그 반대이더라도 좋다. 또한, 초기에서의 기판(G)의 회전속도는 반드시 일정하게 할 필요는 없고, 처리의 종류에 따라서 임의로 변화시키도록 하여도 좋다. 마찬가지로 컵배기량도 처리의 종류에 따라서 임의로 변화시키도록 하여도 좋다.
레지스트도포처리 후, 뚜껑(42)을 열어, 스핀척(40)을 상승시키고, 이송기구(100)에 의해 기판(G)을 둘레가장자리 도포막제거부(21B)에 반송한다. 둘레가장자리 도포막제거부(21B)에서는, 기판(G)이 반입되면, 재치대(80)를 상승시켜, 이송기구(100)로부터 재치대(80) 위로 기판(G)을 옮긴다. 이송기구(100)를 퇴피시키고, 재치대(80)를 하강시킨다.
각 노즐(83)을 기판(G)의 네방향을 따라 각각 이동시키면서 신너를 각각 토출시켜, 기판(G)의 둘레가장자리부로부터 레지스트도포막을 제거한다(공정S7). 재치대(80)를 상승시켜, 제2주아암기구(14B)에 의해 재치대(80)로부터 기판(G)을 들어내고, 이것을 유니트(21)로부터 반출한다.
제2주아암기구(14B)는 기판(G)을 베이킹 유니트(26)에 반송하여, 이것을 가열하고, 레지스트도포막으로부터 용제를 휘발시킨다(공정S8). 이어서, 기판(G)을 냉각유니트(27)에 반송하여, 이것을 냉각한다(공정S9). 이어서, 인터페이스부(6)를 통해 기판(G)을 노광장치(7)에 반입하여, 노광장치(7)에 의해 레지스트도포막을 패턴노광한다(공정S10).
노광처리후, 기판(G)을 현상유니트(28)에 반송하여, 패턴노광된 레지스트도포막을 현상한다(공정S11). 또한, 기판(G)을 순수한 물로 린스하여, 가열건조시킨다(공정S12). 또한, 기판(G)을 냉각유니트(33)에 반송하여, 냉각한다(공정S13). 처리가 끝난 기판(G)은, 제1∼제3주아암기구(14A,14B,14C) 및 서브아암기구(13)에 건네지고, 또한 서브반송아암(13)에 의해 로더/언로더부(2)의 카세트(C2)내에 수납된다(공정S14). 그리고, 최종적으로는 카세트(C2)마다 기판(G)은 시스템(1)으로부터 반출되고, 다음 공정의 처리장치를 향하여 반송된다.
다음에, 도 18∼도 20을 참조하면서 다른 실시형태에 관해서 설명한다. 또, 이 실시형태가 상기 실시형태와 공통하는 부분의 설명은 생략한다.
도 18의 플로우 챠트에 나타내는 공정 S641, 공정 S644, 공정 S 645는 상기 실시형태의 공정과 실질적으로 같은 조작이다. 단지, 뚜껑(42)을 연 상태로 기판(G)에 용제를 공급하고(공정S642), 기판(G)을 회전시켜(공정S643), 기판(G)의 상면을 용제로 미리 적셔 놓는다. 이 용제의 프리웨트조작 후에 레지스트액을 기판(G)에 공급하고(공정S644), 뚜껑(42)을 연 상태로 기판(G)을 회전시켜, 레지스트도포막을 형성하며(공정S645), 도 14에 나타낸 바와 같이 기판(G)의 회전속도를 저감한다(공정S646).
공정 S647에서는 도 19에 나타내는 바와 같이, 레지스트도포막이 형성된 기판(G)을 회전컵(41) 안에서 들어 올린다. 처리공간(49)의 상부로 갈수록 미스트가 적다. 이 때문에, 기판(G)의 회전을 정지시킨 후에도, 레지스트도포막으로의 미스트 부착이 효율적으로 회피된다. 또한, 뚜껑(42)의 급기구멍(42a)에서 도입되는 청정공기의 기류에 의해 레지스트도포막은 보호되기 때문에, 미스트에 의한 오염이 더욱 방지된다. 그리고, 기판(G)의 회전을 정지시킨다(공정S648). 이렇게 해서 도포처리가 완료한 기판(G)은 이송기구(100)에 의해 둘레가장자리 도포막제거부(21B)에 반송된다. 상기 공정S641∼S648에 있어서의 배기량은 일정하여도 좋고, 레지스트막을 형성하는 공정S645의 후기 또는 그 후로부터 증가시키도록 하여도 좋다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 회전컵(41A)의 상부에 배기구멍(88)을 형성하여, 이 배기구멍(88)을 통해 회전컵(41A)의 안을 배기하도록 하여도 좋다. 즉, 하부 배출구멍(41d)을 통해 액체성분을 회전컵(41A)에서 배출함과 동시에, 상부 배기구멍(88)을 통해 기체성분을 회전컵(41A)으로부터 배기한다. 이에 따라 회전컵(41A)의 안에서 미스트를 신속히 배출할 수가 있다.
본 발명의 도포방법에 의하면, 처리실내에서 미스트가 충분히 배기되어 처리실내에 부유 미스트가 감소되므로 도포액의 미스트가 기판상의 도포막을 오염시키는 처리불량을 줄일 수 있다. 또한, 컵/기판의 동기회전에 의해 기판의 주위에 기판과 상대적인 기류가 실질적으로 거의 발생하지 않기 때문에, 똑같은 막두께의 레지스트도포막이 형성된다.
도 1은, LCD 기판처리 시스템의 개요를 나타내는 평면 레이아웃도,
도 2는, LCD 기판처리 시스템의 개요를 나타내는 정면외관도,
도 3은, 도포/둘레가장자리 도포막 제거유니트의 개요를 나타내는 평면블럭도,
도 4는, 도포부의 주요부를 나타내는 내부 투시단면도,
도 5는, 컵배기기구를 나타내는 평면블럭도,
도 6은, 컵의 일부를 확대하여 나타내는 부분확대단면도,
도 7은, 도포부 및 주변도포막 제거부에서의 유니트배기를 설명하기 위한 평면모식도,
도 8은, 도포부에서의 배기계 및 회전구동계의 제어블럭도,
도 9A 및 도 9B는, 뚜껑의 인터로크기구를 각각 나타내는 종단면도,
도 10은, 회전컵과 드레인컵과의 틈새를 조정하기 위한 조정기구를 나타내는 부분단면도,
도 11은, 도포부에서 주변도포막 제거부를 향하여 기판을 반송하기 위한 캐리어를 나타내는 사시도,
도 12는, 기판을 지지한 캐리어를 나타내는 부분단면도,
도 13은, 일련의 레지스트 처리프로세스를 나타내는 플로우 챠트,
도 14는, 처리시간과 LCD 기판의 회전수와의 관계를 나타내는 그래프도,
도 15는, 본 발명의 실시형태에 관하는 기판처리방법을 나타내는 플로우 챠트,
도 16은, 뚜껑 및 LCD 기판의 움직임을 설명하기 위한 내부투시단면도,
도 17은, 처리시간과 컵배기량과의 관계를 나타내는 그래프도,
도 18은, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 기판처리방법을 나타내는 플로우 챠트,
도 19는, 컵내에서의 LCD 기판의 움직임을 설명하기 위한 내부투시단면도,
도 20은, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 기판처리장치의 주요부를 나타내는 확대단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 도포·현상처리 시스템 2 : 로드/언로드부
3,4,5 : 프로세스부 6 : 인터페이스부
7 : 노광장치 10 : 카세트 재치대
11 : 반송부 13,35 : 서브아암기구(서브반송아암)
14A,14B,14C : 주아암기구 15A,15B,15C : 반송로
21A(CT) : 레지스트도포부(도포장치)
21B(ER) : 도포막제거부 40 : 스핀척
40b : 회전축 41,41A : 회전컵
41d : 배출구멍 42 : 뚜껑
42a : 급기구멍 43 : 드레인컵
43g,43h,43i : 기액분리유로 47 : 수평아암
48 : 배기구 49 : 처리실(처리공간)
50 : 조정기구 60 : 레지스트액 공급기구
61 : 용제공급노즐 62 : 레지스트액 공급노즐
63 : 수평아암 64 : 요동기구
70 : 배기라인 70a : 배기관
70b : 유로 71 : 댐퍼
80 : 재치대 90 : 제어기
91 : 배기장치 92 : 분리기
93 : 재생장치 94 : 저류탱크
95 : 회수라인 100 : 이송기구
G : 기판 C1,C2 : 카세트

Claims (9)

  1. 기판을 회전가능하게 유지하는 스핀척과,
    이 스핀척에 유지된 기판에 도포액을 공급하는 노즐과,
    상기 스핀척에 유지된 기판을 둘러싸고, 회전하는 기판에서 분리·비산한 도포액을 배출하기 위한 배출구멍을 가지는 회전컵과,
    이 회전컵을 둘러싸고, 그 바닥부에 액체를 배출하기 위한 배액구를 가지고, 그 바깥둘레부에 기체를 배출하기 위한 복수의 배기구를 가지며, 이 배액구와 배출구멍과의 사이에 서로 다른 기액분리유로가 형성된 드레인컵과,
    상기 배기구에 연이어 통하는 유로를 가지는 배기관과, 이 유로는 기판의 회전방향과는 역방향으로 미스트 형태의 도포액을 도입하도록 기판의 회전원주에 외접하는 접선을 따라 상기 드레인컵의 바깥둘레부에서 외부로 연장하고 있는 것을 구비하는 도포장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전컵을 상기 기판과 동기회전시키는 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 드레인컵은 링형상을 이루고, 상기 배기관은 실질적으로 드레인컵의 바깥둘레부에 외접(外接)하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전컵의 둘레가장자리 하부를 향하여 돌출하는 돌출부를 가지고, 이 돌출부와 회전컵과의 사이에 형성되는 틈새를 조정하는 틈새 조정기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 틈새 조정기구는,
    상단(上端)이 상기 드레인컵의 상기 회전컵의 바깥둘레부 아래쪽으로 돌출하는 부분에 맞닿는 상부기둥과,
    상기 상부기둥을 지지하는 하부대와,
    상기 하부대에 대하여 상기 상부기둥을 상하동작시켜 상기 드레인컵의 상기 회전컵의 바깥둘레부 아래쪽으로 돌출하는 부분의 높이 위치를 조절하는 볼트 및 너트로 이루어진 상하승강부분을 구비한 것을 특징으로 하는 도포장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 회전컵에 대하여 착탈가능하게 부착되어진 뚜껑과,
    이 뚜껑을 지지하는 수평아암과,
    이 수평아암을 이동가능하게 지지하는 뚜껑이동수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 뚜껑은,
    기판에 도포액을 도포할 때는 회전컵의 상부 개구를 닫고, 이 회전컵과 함께 회전하는 뚜껑본체와,
    이 뚜껑본체의 중앙부에서 상방으로 연장하도록 뚜껑본체에 연결된 축과,
    이 축의 상부에 부착되어진 헤드와,
    이 헤드의 둘레가장자리 하부에 부착되고, 홈부를 가지는 결합부재와,
    상기 수평아암에 연결되고, 상기 두껑본체와 상기 수평아암이 서로 간섭하지 않도록 상기 축이 루즈에 삽입되는 루즈구멍을 가지는 가동브래킷과,
    상기 결합부재의 홈부를 검출하는 센서와,
    상기 가동브래킷에 부착되어진 로크핀과,
    상기 회전컵의 회전각도를, 상기 센서에서 검출한 홈부의 위치에 의거하여 제어하는 것에 의해 상기 로크핀과 홈부와의 결합을 가능하게 하는 회전각도제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가동브래킷에 부착되어지고, 상기 뚜껑과 회전컵과의 위치 어긋남을 검출하는 복수의 인터로크 센서를 더 가지는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 배기구는, 각각 드레인컵 바깥둘레를 따르는 장지름이 200∼300㎜, 및 드레인컵의 축을 따르는 단지름이 80∼100㎜인 것을 특징으로 하는 도포장치.
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