KR20070006598A

KR20070006598A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20070006598A
Application number: KR1020060063665A
Authority: KR
Inventors: 미쯔히로 사까이
Original assignee: 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2007-01-11
Also published as: KR101237126B1; JP2007019340A; JP4620536B2

Abstract

본 발명의 과제는 유착 처리에 있어서 처리량 내지 택트의 향상, HMDS 소비량의 절감, 장치 구성의 간이화, 저비용화 및 파티클의 해소를 실현 내지 달성하는 것이다.

이 열적 처리부(26)는 프로세스 라인(A)과 평행한 수평 방향(X 방향)으로 평류 반송로(32)를 마련하고, 이 반송로(32)를 따라서 상류측으로부터 차례로 탈수 베이크 유닛(DHP)(38), 유착 유닛(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)을 설치하고 있다. 유착 유닛(AD)(40)은 유닛 입구 부근에 설치되는 긴형의 HMDS 노즐(98)과, 이 노즐(98)의 하단부 부근의 위치로부터 유닛 출구 부근의 위치까지 반송로(32) 상의 기판(G)과 소정의 갭을 두고 연장되는 상부 커버(100)와, 이들 HMDS 노즐(98) 및 상부 커버(100)와 마주 보고 반송로(32)의 아래로 연장되는 하부 커버(102)를 갖고 있다.

기판 처리 장치, 평류 반송로, 유착 유닛, 탈수 베이크 유닛, HMDS 노즐

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

도1은 본 발명의 적용 가능한 도포 현상 처리 시스템의 구성을 도시하는 평면도.

도2는 상기 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 처리 순서를 나타내는 흐름도.

도3은 실시 형태에 있어서의 유착 유닛을 포함하는 열적 처리부 내의 전체 구성을 도시하는 측면도.

도4는 실시 형태에서 사용하는 균열 방열판의 구성예를 나타내는 단면도.

도5는 실시 형태의 탈수 베이크 유닛에 있어서의 반송 방향의 방열(가열) 온도 분포를 나타내는 도면.

도6은 실시 형태의 탈수 베이크 유닛에 있어서의 기판 온도의 상승 특성을 나타내는 도면.

도7은 실시 형태에 있어서의 평류 반송로의 구성을 도시하는 평면도.

도8은 실시 형태에 있어서의 HMDS 노즐의 일 변형예의 구성을 도시하는 도면.

도9는 실시 형태에 있어서의 탈수 베이크 유닛의 일 변형예의 구성을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도포 현상 처리 시스템

24 : 세정 프로세스부

26 : 제1 열적 처리부

32 : 제1 평류 반주로

36 : 스크러버 세정 유닛(SCR)

38 : 탈수 베이크 유닛(DHP)

40 : 유착 유닛(AD)

42 : 냉각 유닛(COL)

80 : 회전자

84, 84a, 84b, 84c : 상부 균열 방사판

86, 86a, 86b, 86c : 하부 균열 방사판

98 : HMDS 노즐

100 : 상부 커버

102 : 하부 커버

104 : HMDS 가스 생성부

110 : 상부 배기구

112, 122 : 배기 장치

118 : 하부 균열 방사판

120 : 하부 배기구

126 : 상부 1차 냉각 노즐

128 : 하부 1차 냉각 노즐

130 : 2차 냉각 노즐

136 : 온도 조절기

[문헌 1] 일본 특허 공개 평10-135307호(도6 및 그 설명문)

본 발명은 포토리소그래피에 있어서 레지스트의 밀착성을 강화시키기 위해 피처리 기판에 유착(adhesion) 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

FPD(플랫 패널 디스플레이) 제조나 반도체 디바이스 제조의 포토리소그래피에서는 피처리 기판(유리 기판, 반도체 웨이퍼 등)에 대한 레지스트막의 밀착성을 양호하게 하기 위해, HMDS(헥사메틸디실라잔)에 의해 기판의 피처리면을 소수화하는 유착 처리 기술이 이용되고 있다. 통상, 유착 처리는 기판을 세정한 후에 레지스트 도포에 앞서서 행해진다.

종래의 유착 처리 장치는, 예를 들어 특허문헌 1에 도시된 바와 같이, 소위 핫플레이트 오븐의 구성을 채용하고 있고, 열판 상에 기판을 적재하고, 상부로부터 덮개를 씌워 챔버를 형성하고, 챔버 내에 증기형의 HMDS를 인입하여 기판의 표면에 HMDS를 도포하도록 하고 있다. 이러한 종류의 처리 장치는 외부의 반송 로봇과 기 판의 교환을 행하기 위해 열판의 관통 구멍으로부터 복수개의 리프트 핀을 출몰시켜 기판을 오르내림하는 리프트 핀 기구나, 덮개를 열판 상에 씌우거나 상방으로 개방하거나 하는 덮개 개폐 기구를 구비하고 있다. 혹은, 상부 덮개를 고정하고 일측벽에 기판의 반입 출구를 마련하는 타입의 것은 상기 기판 반입 출구를 개폐하기 위한 게이트 기구를 구비하고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평10-135307호(도6 및 그 설명문)

그러나, 종래의 유착 처리 장치에 있어서는 기판의 반입출에 소비하는 시간이 많고, 처리량이 낮다는 문제가 있다. 즉, 매엽 방식(single type)으로 1회의 유착 처리를 종료하면, 덮개 개폐 기구 또는 게이트 기구가 덮개 또는 게이트를 개방하는 한편, 리프트 핀 기구가 리프트 핀을 상승시켜 기판을 열판의 상방으로 들어올린다. 직후에, 외부의 반송 로봇이 상기 처리 완료된 기판을 리프트 핀으로부터 수취하고, 대신에 새로운 미처리 기판을 리프트 핀에 전달한다. 이 새로운 기판이 리프트 핀에 적재된 직후에 리프트 핀 기구가 리프트 핀을 내리게 하고 기판을 열판 상으로 이동 탑재하고, 반송 로봇이 퇴피한 후에 덮개 개폐 기구 또는 게이트 기구가 덮개 또는 게이트를 폐쇄한다. 이 일련의 기판 반출/반입 동작에 상당(예를 들어, 수십초 정도)의 시간을 필요로 한다. 또한, 덮개 또는 게이트를 개방하였을 때에 챔버 내의 분위기가 바뀌는 동시에 열판의 온도가 내려가고, 덮개 또는 게이트를 폐쇄한 후 챔버 내의 분위기나 열판의 온도가 기준 상태 또는 기준치까지 회복되는 데에도 상당(예를 들어, 10초 정도)의 시간이 걸린다. 따라서, 장치 1대의 택트 타임이, 예를 들어 60초이면, 그 대략 절반(30초 전후)을 상기와 같은 기판 반출입이나 분위기 등의 회복에 소비하는 것이 현실이다. 이로 인해, 시스템 전체의 택트 타임이 장치 1대의 택트 타임보다도 짧은 경우에는 복수대의 유착 처리 장치를 일정한 시간차로 병렬 가동시키고 있다. 그 경우, HMDS 공급계도 유착 처리 장치의 대수에 따라서 복수대 필요해진다.

또한, 핫플레이트 오븐은 기판 상면(피처리면)의 전체에 HMDS를 균등하게 도포하는 것이 어렵고, 도포 효율이 가장 낮은 부위(예를 들어, 기판 에지부)에 의해 처리 시간이 제한된다. 이로 인해 HMDS의 사용 효율이 낮고, HMDS 소비량에 낭비가 많았다.

게다가, 리프트 핀 기구나 덮개 개폐 기구 또는 게이트 기구 등의 기계 구동계로부터 불가피하게 파티클이 발생한다. 유착 처리를 받는 기판은 세정 처리를 받은 후이고, 여기서 파티클이 부착되면 후공정의 레지스트 도포나 최종 결과의 레지스트 패턴 내지 회로 패턴에 불량을 초래할 가능성은 크다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 유착 처리에 있어서 처리량 내지 택트의 향상, HMDS 소비량의 절감, 장치 구성의 간이화, 저비용화 및 파티클의 해소를 실현 내지 달성할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기판 처리 장치는 피처리 기판을 뒤로 젖혀 위를 보는 자세로 반송하기 위한 반송체를 수평인 소정의 반송 방향에 설치하여 이루어지는 반송로와, 상기 반송로 상에서 상기 기판을 반송하기 위해 상기 반송체를 구동하는 반송 구동부와, 상기 반송로 상을 이동하는 상기 기판의 피처리면을 향해 제1 구간 내에서 HMDS 가스를 내뿜는 유착 처리부를 갖는다.

상기한 구성에 있어서는, 기판이 반송로 상의 제1 구간을 통과하는 동안에 유착 처리부에 의해 뒤로 젖혀 위를 보는 자세인 기판의 피처리면(상면)에 HMDS 가스가 내뿜어지고, 제1 구간을 빠져나온 기판은 HMDS로 소수화된 상태가 된다. 반송 로봇이나 게이트 기구 등을 필요로 하지 않는 장치 구성으로 반송 중에 유착 처리를 실행하므로, 처리량이나 택트의 향상이 용이하기 때문에, 파티클의 발생을 회피할 수 있다. 또한, 제1 구간 중 1군데(예를 들어, 상류 단부 부근)에서 기판에 HMDS 가스를 내뿜으면 기판의 이동에 의해 HMDS가 낭비가 없는 도포 주사로 기판 피처리면의 전체에 공급되므로, HMDS 가스의 사용 효율을 향상시킬 수도 있다.

본 발명의 적절한 일 형태에 따르면, 유착 처리부가 제1 구간의 상류 단부 부근에서 반송로의 상방으로부터 HMDS 가스를 하향 분사하는 HMDS 노즐과, 이 MDS 노즐의 하단부 부근의 위치로부터 제1 구간의 하류 단부 부근의 위치까지 반송로와 소정(바람직하게는, 10 ㎜ 이하)의 갭을 두고 연장되는 상부 커버를 갖는다. 이 경우, HMDS 노즐은 반송로를 횡단하는 방향으로 연장되는 긴형의 노즐인 것이 바람직하고, HMDS 가스의 분출을 균일한 층류로 하기 위한 샤워판을 갖는 구성, 혹은 슬릿형 또는 미세 구멍 일렬형의 토출구를 갖는 구성도 바람직하다. 또한, 상부 커버의 하류측 단부에 제1 배기구가 마련되고, 제1 배기 기구가 이 제1 배기구를 거쳐서 상부 커버 내의 가스를 배출하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 있어서는, 기판이 HMDS 노즐을 통과하면, HMDS 노즐로부터 토출된 HMDS 가스가 상부 커버와 기판 사이의 갭 공간을 하류측으로(제1 배기구를 향해) 흐르고, 기판의 상면(피처리면)의 각 부는 HMDS 노즐로부터 제1 배기구까지의 이동 구간(유착 처리 구간)에 있어서 시종 HMDS 가스의 분위기 하에 놓인다. 이에 의해, 유착 처리의 효율이나 품질을 한층 향상시킬 수 있다. 게다가, HMDS 가스의 분위기를 가급적 좁게 할 수 있는 갭 공간으로 형성되므로, HMDS 가스의 사용량이 한층 적어지고, HMDS 가스 소비량의 대폭적인 절감을 도모할 수 있다.

또한, 적절한 일 형태에 따르면, 유착 처리부에 HMDS 노즐 및/또는 상부 커버와 마주보고 반송로의 아래로 연장되는 제2 커버가 설치된다. 이 경우, 하부 커버에 제2 배기구가 마련되고, 제2 배기 기구가 이 제2 배기구를 거쳐서 상부 커버 내의 가스를 배출하는 것이 바람직하다. 또한, 상부 커버와 하부 커버가 반송로의 양측에서 수직 방향으로 연장되는 측벽에 의해 접속되어 있는 것도 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 제1 구간 또는 유착 처리 구간에서 기판의 밖으로 흘러나온 HMDS 가스를 하부 커버 내에 수집하여 안전하고 또한 효율적으로 배출 또는 회수할 수 있다.

또한, 적절한 일 형태에 따르면, 유착 처리부에 제1 구간 내에서 반송로를 이동하는 기판을 하방으로부터 가열하기 위한 히터가 설치된다. 이 히터의 가열에 의해 반송로 상에서 이동하면서 유착 처리를 받는 기판의 온도를 안정되고 확실하게 설정 처리 온도로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 기판 처리 장치는 적절한 일 형태로서, 반송 방향에 있어서 제1 구간의 상류측 옆에 설정된 제2 구간 내에서 반송로를 이동하는 기판을 제1 설정 온도까지 가열하는 가열부를 갖는다. 이 경우, 제1 설정 온도를 유착 처리용 설정 온도에 일치 또는 근사시켜도 좋다. 또한, 가열부의 구성으로서, 반송로 상의 기판을 향해 상방 및 하방 중 적어도 한쪽으로부터 열을 대략 균일하게 방사하는 방열체를 갖는 것이 바람직하고, 제2 구간의 상류 단부 부근에서 반송로 상의 기판을 향해 소정 온도의 온풍을 분사하는 온풍 노즐을 갖는 것도 바람직하다. 반송로를 따라서 방열체를 배치하는 구성에 있어서는 방열체의 방열 온도가, 제2 구간의 하류 단부 부근에서는 제1 설정 온도에 대응하는 제1 온도로 선택되고, 제2 구간의 상류 단부 부근에서는 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 선택되는 것이 바람직하고, 이와 같이 반송 방향의 위치에 따라서 가열 온도를 단계적으로 내리면서 원하는 설정 온도에 도달시키는 가열 방식에 따르면, 기판의 온도를 짧은 시간으로 실온으로부터 가열 처리 온도까지 원활하게 상승시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 기판 처리 장치는 적절한 일 형태로서, 반송 방향에 있어서 제1 구간의 하류측 옆에 설정된 제3 구간 내에서 반송로를 이동하는 기판을 제1 온도보다도 낮은 제2 설정 온도까지 냉각하는 냉각부를 갖는다. 이 경우, 냉각부의 구성으로서, 반송로 상의 기판을 향해 상방 및 하방 중 적어도 한쪽으로부터 냉각용 가스 흐름을 닿게 하는 1개 또는 복수개의 냉각 가스 노즐을 갖는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 냉각 가스 노즐 중에서 가장 하류측에 위치하는 냉각 가스 노즐이 제2 설정 온도로 온도 조절된 냉각용 가스 흐름을 분출해도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 유착 처리의 직후에 기판이 동일한 반송로 상을 이동하고 있는 동안에 기판의 온도를 열처리용의 비교적 높은 온도로부터 상온 부근의 기준 온도로 효율적으로 복귀시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 반송로 상에서 취하는 기판의 뒤로 젖혀 위를 보는 자세는 기판의 피처리면을 위로 향하게 하는 자세이고, 수평 자세뿐만 아니라, 임의의 방향에서 경사지는 자세도 포함한다.

도1에 본 발명의 기판 처리 장치를 적용할 수 있는 일 구성예로서의 도포 현상 처리 시스템을 도시한다. 이 도포 현상 처리 시스템(10)은 클리어 룸 내에 설치되고, 예를 들어 LCD용 유리 기판을 피처리 기판으로 하고, LCD 제조 프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정 중 세정, 레지스트 도포, 프리베이크, 현상 및 포스트베이크 등의 일련의 처리를 행하는 것이다. 노광 처리는 이 시스템에 인접하여 설치되는 외부의 노광 장치(12)에서 행해진다.

이 도포 현상 처리 시스템(10)은 중심부에 가로로 긴 프로세스 스테이션(P/S)(16)을 배치하고, 그 길이 방향(X 방향) 양단부에 카세트 스테이션(C/S)(14)과 인터페이스 스테이션(I/F)(18)을 배치하고 있다.

카세트 스테이션(C/S)(14)은 시스템(10)의 카세트 반입출 포트이고, 기판(G)을 다단으로 적층하도록 하여 복수매 수용 가능한 카세트(C)를 수평한 일방향(Y 방향)에 4개까지 늘어 세워 적재 가능한 카세트 스테이지(20)와, 이 스테이지(20) 상의 카세트(C)에 대해 기판(G)의 출납을 행하는 반송 기구(22)를 구비하고 있다. 반송 기구(22)는 기판(G)을 유지할 수 있는 수단, 예를 들어 반송 아암(22a)을 갖고, X, Y, Z, θ의 4축으로 동작 가능하고, 인접하는 프로세스 스테이션(P/S)(16) 측과 기판(G)의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.

프로세스 스테이션(P/S)(16)은 수평인 시스템 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 평행하고 또한 역방향의 한 쌍의 라인(A, B)에 각 처리부를 프로세스 흐름 또는 공정의 순으로 배치하고 있다.

보다 상세하게는, 카세트 스테이션(C/S)(14)측으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측으로 향하는 상류부의 프로세스 라인(A)에는 세정 프로세스부(24), 제1 열적 처리부(26), 도포 프로세스부(28) 및 제2 열적 처리부(30)를 일렬로 배치하고 있다. 여기서, 세정 프로세스부(24)는 제1 평류 반송로(32)를 따라서 상류측으로부터 차례로 엑시머 UV 조사 유닛(e-UV)(34) 및 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)을 설치하고 있다. 제1 열적 처리부(26)는 제1 평류 반송로(32)를 따라서 상류측으로부터 차례로 탈수 베이크 유닛(DHP)(38), 유착 유닛(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)을 설치하고 있다. 도포 프로세스부(28)는 레지스트 도포 유닛(CT)(44) 및 감압 건조 유닛(VD)(46)을 포함하고, 제1 평류 반송로(32)와 레지스트 도포 유닛(CT)(44) 사이, 양 유닛(44, 46) 사이 및 감압 건조 유닛(VD)(46)과 후술하는 제2 평류 반송로(48) 사이에서 기판(G)을 프로세스 라인(A)의 방향으로 전송하기 위한 반송 기구(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 제2 열적 처리부(30)는 제2 평류 반송로(48)를 따라서 상류측으로부터 차례로 프리베이크 유닛(PREBAKE)(50) 및 냉각 유닛(COL)(52)을 설치하고 있다.

한편, 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측으로부터 카세트 스테이션(C/S)(14)측으로 향하는 하류부의 프로세스 라인(B)에는 현상 유닛(DEV)(54), i선 UV 조사 유 닛(i-UV)(56), 포스트베이크 유닛(POBAKE)(58), 냉각 유닛(COL)(60) 및 검사 유닛(AP)(62)을 일렬로 배치하고 있다. 이들 유닛(54, 56, 58, 60, 62)은 제3 평류 반송로(64)를 따라서 상류측으로부터 이 순서로 설치되어 있다. 또한, 포스트베이크 유닛(POBAKE)(58) 및 냉각 유닛(COL)(60)은 제3 열적 처리부(59)를 구성한다.

양 프로세스 라인(A, B) 사이에는 보조 반송 공간(66)이 마련되어 있고, 기판(G)을 1매 단위로 수평으로 적재 가능한 셔틀(68)이 도시하지 않은 구동 기구에 의해 프로세스 라인 방향(X 방향)에서 양 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

인터페이스 스테이션(I/F)(18)은 상기 제2 및 제3 평류 반송로(48, 64)와 기판(G)의 교환을 행하기 위한 반송 장치(70)와, 인접하는 노광 장치(12)와 기판(G)의 교환을 행하기 위한 반송 장치(72)를 갖고, 이들 주위에 버퍼 스테이지(BUF)(74), 익스텐션 쿨링 스테이지(EXTㆍCOL)(76) 및 주변 장치(78)를 배치하고 있다. 버퍼 스테이지(BUF)(74)에는 정치형의 버퍼 카세트(도시하지 않음)가 놓인다. 익스텐션 쿨링 스테이지(EXTㆍCOL)(76)는 냉각 기능을 구비한 기판 교환용 스테이지이고, 양 반송 장치(70, 72) 사이에서 기판(G)을 교환할 때에 이용된다. 주변 장치(78)는, 예를 들어 타이틀러(TITLER)와 주변 노광 장치(EE)를 상하로 적층한 구성이라도 좋다. 각 반송 장치(70, 72)는 기판(G)을 유지할 수 있는 반송 아암(70a, 72a)을 갖고, 기판(G)의 교환을 위해 인접하는 각 부에 액세스할 수 있도록 되어 있다.

도2에 이 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 1매의 기판(G)에 대한 처리의 순서를 나타낸다. 우선, 카세트 스테이션(C/S)(14)에 있어서, 반송 기구(22)가 스 테이지(20) 상의 어느 하나의 카세트(C)로부터 기판(G)을 1매 취출하고, 그 취출한 기판(G)을 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(A)측의 반입부, 즉 제1 평류 반송로(32)의 시점에 뒤로 젖혀 위를 보는 자세(기판의 피처리면을 위로 함)로 반입한다(단계 S1).

이와 같이 하여, 기판(G)은 제1 평류 반송로(32) 상을 뒤로 젖혀 위를 보는 자세로 프로세스 라인(A)의 하류측을 향해 반송된다. 초단의 세정 프로세스부(24)에 있어서, 기판(G)은 엑시머 UV 조사 유닛(e-UV)(34) 및 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에 의해 자외선 세정 처리 및 스크러빙 세정 처리가 차례로 실시된다(단계 S2, S3). 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에서는 평류 반송로(32) 상을 이동하는 기판(G)에 대해 브러싱 세정이나 블로우 세정을 실시함으로써 기판 표면으로부터 입자형의 오염을 제거하고, 그 후에 린스 처리를 실시하고, 최후에 에어 나이프 등을 이용하여 기판(G)을 건조시킨다. 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에 있어서의 일련의 세정 처리를 종료하면, 기판(G)은 그대로 제1 평류 반송로(32)를 내려가 제1 열적 처리부(26)를 통과한다.

제1 열적 처리부(26)에 있어서, 기판(G)은 최초에 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)에서 가열의 탈수 처리를 받아 수분이 제거된다(단계 S4). 다음에, 기판(G)은 유착 유닛(AD)(40)에서 증기형의 HMDS를 이용하는 유착 처리가 실시되어 피처리면이 소수화된다(단계 S5). 이 유착 처리의 종료 후에 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(42)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다(단계 S6). 이 후, 기판(G)은 제1 평류 반송로(32)의 종점(반출부)으로부터 도포 프로세스부(28) 내의 반송 기구로 전달된다.

도포 프로세스부(28)에 있어서, 기판(G)은 최초에 레지스트 도포 유닛(CT)(44)에서, 예를 들어 스핀리스법에 의해 슬릿 노즐을 이용하여 기판 상면(피처리면)에 레지스트액이 도포되고, 직후에 하류측 옆의 감압 건조 유닛(VD)(46)에서 감압에 의한 건조 처리를 받는다(단계 S7). 이 후, 기판(G)은 도포 프로세스부(28) 내의 반송 기구에 의해 제2 평류 반송로(48)의 시점(반입부)으로 전송된다. 기판(G)은 제2 평류 반송로(48) 상에서도 뒤로 젖혀 위를 보는 자세로 프로세스 라인(A)의 하류측으로 반송되어 제2 열적 처리부(30)를 통과한다.

제2 열적 처리부(30)에 있어서, 기판(G)은 최초에 프리베이크 유닛(PREBAKE)(50)에서 레지스트 도포 후의 열처리 또는 노광 전의 열처리로서 프리베이킹을 받는다(단계 S8). 이 프리베이킹에 의해, 기판(G) 상의 레지스트막 중에 잔류되어 있었던 용제가 증발 제거되고, 기판에 대한 레지스트막의 밀착성도 강화된다. 다음에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(52)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다(단계 S9). 그 후, 기판(G)은 제2 평류 반송로(48)의 종점(반출부)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)의 반송 장치(70)로 인취된다.

인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 있어서, 기판(G)은 익스텐션 쿨링 스테이지(EXTㆍCOL)(76)로부터 주변 장치(78)의 주변 노광 장치(EE)로 반입되고, 그곳에서 기판(G)의 주변부에 부착되는 레지스트를 현상 시에 제거하기 위한 노광을 받은 후에 옆의 노광 장치(12)로 이송된다(단계 S10).

노광 장치(12)에서는 기판(G) 상의 레지스트에 소정의 회로 패턴이 노광된 다. 그리고, 패턴 노광을 종료한 기판(G)은 노광 장치(12)로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)으로 복귀되면(단계 S10), 우선 주변 장치(78)의 타이틀러(TITLER)로 반입되고, 그곳에서 기판 상의 소정의 부위에 소정의 정보가 기록된다(단계 S11). 그 후, 기판(G)은 익스텐션 쿨링 스테이지(EXTㆍCOL)(76)로 복귀된다. 인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 있어서의 기판(G)의 반송 및 노광 장치(12)와의 기판(G)의 교환은 반송 장치(70, 72)에 의해 행해진다. 최후에, 기판(G)은 반송 장치(70)로부터 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(B)측에 설치되어 있는 제3 평류 반송로(64)의 시점(반입부)으로 반입된다.

이와 같이 하여, 기판(G)은, 이번에는 제3 평류 반송로(64) 상을 뒤로 젖혀 위를 보는 자세로 프로세스 라인(B)의 하류측을 향해 반송된다. 최초의 현상 유닛(DEV)(54)에 있어서, 기판(G)은 평류하여 반송되는 동안에 현상, 린스, 건조의 일련의 현상 처리가 실시된다(단계 S12).

현상 유닛(DEV)(54)에서 일련의 현상 처리를 종료한 기판(G)은 그대로 제3 평류 반송로(64)에 적재된 상태에서 하류측 옆의 i선 조사 유닛(i-UV)(56)을 통과하고, 그곳에서 i선 조사에 의한 탈색 처리를 받는다(단계 S13). 그 후에도 기판(G)은 제3 평류 반송로(64)에 적재된 상태에서 제3 열적 처리부(59) 및 검사 유닛(AP)(62)을 차례로 통과한다. 제3 열적 처리부(59)에 있어서, 기판(G)은 최초에 포스트베이크 유닛(POBAKE)(58)에서 현상 처리 후의 열처리로서 포스트 베이킹을 받는다(단계 S14). 이 포스트 베이킹에 의해 기판(G) 상의 레지스트막에 잔류하고 있었던 현상액이나 세정액이 증발 제거되어 기판에 대한 레지스트 패턴의 밀착성도 강화된다. 다음에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(60)에서 소정의 기판 온도로 냉각된다(단계 S15). 검사 유닛(AP)(62)에서는 기판(G) 상의 레지스트 패턴에 대해 비접촉의 선폭 검사나 막질 및 막두께 검사 등이 행해진다(단계 S16).

카세트 스테이션(C/S)(14)측에서는 반송 기구(22)가 제3 평류 반송로(64)의 종점(반출부)으로부터 도포 현상 처리의 전체 공정을 종료한 기판(G)을 수취하고, 수취한 기판(G)을 어느 하나(통상은 기본)의 카세트(C)에 수용한다(단계 S1).

이 도포 현상 처리 시스템(10)에 있어서는 제1 평류 반송로(32)에 설치된 유착 유닛(AD)(40)을 포함하는 제1 열적 처리부(26)에 본 발명을 적용할 수 있다.

이하, 도3 내지 도9에 대해 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 열적 처리부(26)의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도3에 본 실시 형태에 있어서의 열적 처리부(26)의 주요부의 구성을 도시한다. 이 열적 처리부(26)에는 프로세스 라인(A)과 평행한 수평 방향(X 방향)에 평류 반송로(32)가 설치되고, 이 반송로(32)를 따라서 상류측으로부터 차례로 탈수 베이크 유닛(DHP)(38), 유착 유닛(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)이 설치되어 있다.

반송로(32)는 기판(G)을 뒤로 젖혀 위를 보는 자세로 반송하기 위한 회전자(80)를 반송 방향(X 방향)에 일정 간격으로 설치하여 이루어지고, 상류측의 세정 프로세스부(24)로부터의 연장으로서 이 열적 처리부(26) 내로 인입되어 있다. 각 회전자(80)는, 예를 들어 상기 모터를 갖는 반송 구동부(도시하지 않음)에 톱니 바퀴 기구 또는 벨트 기구 등의 전동 기구를 거쳐서 접속되어 있다.

탈수 베이크 유닛(DHP)(38)은 그 유닛 하우징(85) 내에 평류 반송로(32) 상의 기판(G)을 향해 상방 및 하방으로부터 열을 대략 균일하게 방사하는 방열체로서, 반송로(32)를 따라서 그 상하에 각각 복수매의 상부 균열판 히터(84)(84a, 84b, 84c) 및 하부 균열판 히터(86)(86a, 86b, 86c)를 설치하고 있다. 여기서, 하부 균열판 히터(86)(86a, 86b, 86c)는 서로 인접하는 회전자(80, 80) 사이의 공간에 배치된다.

각 균열판 히터(84, 86)는, 예를 들어 도4에 도시한 바와 같이 알루미늄으로 이루어지는 방열판(88)과, 이 방열판(88)의 이면 또는 배면에 절연막(90)을 거쳐서 부착된 SUS 박막 히터(92)로 구성되어 있다. 반송로(32) 상의 기판(G)과 각 균열판 히터(84, 86)의 거리 간격 또는 갭은, 예를 들어 5 내지 10 ㎜로 설정된다.

상부 균열판 히터(84a, 84b, 84c) 및 하부 균열판 히터(86a, 86b, 86c) 중에서는 입구측, 즉 최상류측의 위치에 배치되는 균열판 히터(84a, 86a)의 방열 온도(TA)가 후속의 균열판 히터(84b, 86b), (84c, 86c)의 방열 온도(Ts)(예를 들어, 100 ℃)보다도 높은 온도(예를 들어, 130 ℃)로 설정되어 있고, 도5에 도시한 바와 같이 반송 방향을 따라서 단계적인 방열(가열) 온도 분포가 형성된다. 여기서, 하류측의 방열 온도(Ts)는 후단의 유착 처리용 기판 온도에 일치 또는 대응하고 있다. 기판(G)이 실온의 기판 온도에서 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)에 들어가면, 이 유닛 내의 상기와 같은 반송 방향의 방열 온도 분포(도5)에 의해, 도6에 도시한 바와 같이 평류의 반송 중에 기판 온도가 유착 처리용 설정치(Ts)까지 빠르게 상승하도록 되어 있다. 또한, 도6 중 가상선(일점 쇄선)(T')은 탈수 베이크 유 닛(DHP)(38) 내에서 반송 방향의 방열 온도 분포를 일정하게 한 경우의 기판 온도 상승의 특성을 나타낸다. 이와 같이, 기판을 소정의 방열 온도 분포를 갖는 가열 공간 내에서 이동시키는 방식은 일정한 장소에 기판을 두고 주위 온도 또는 전열 부재(예를 들어, 열판)의 온도를 시간적으로 바꾸는 방식과 비교하여 보다 짧은 시간 지연으로 기판 온도를 가변 제어할 수 있다.

탈수 베이크 유닛(DHP)(38)의 입구에는 상류측 옆의 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)으로부터 들어온 반송로(32) 상의 기판(G)을 향해 상방 및 하방으로부터 소정 온도(예를 들어, 약 100 내지 130 ℃)의 온풍을 분사하는 긴형의 상부 및 하부 온풍 노즐(94, 96)도 설치되어 있다.

유착 유닛(AD)(40)은 유닛 입구 부근에 설치되는 긴형의 HMDS 노즐(98)과, 이 노즐(98)의 하단부 부근의 위치로부터 유닛 출구 부근의 위치까지 반송로(32) 상의 기판(G)과 소정의 갭(예를 들어, 5 내지 10 ㎜)을 두고 연장되는 상부 커버(100)와, 이들 HMDS 노즐(98) 및 상부 커버(100)와 마주보고 반송로(32)의 아래로 연장되는 하부 커버(102)를 갖고 있다.

HMDS 노즐(98)은 HMDS 가스 생성부(104)로부터 가스 공급관(106)을 거쳐서 증기형의 HMDS, 즉 HMDS 가스(M)를 도입하고, 도입한 HMDS 가스(M)를 노즐 내의 샤워판(108)을 통해 균일한 층류로 분출하도록 되어 있다. HMDS 노즐(98)의 토출구의 사이즈는, 반송로(32)의 폭방향(Y 방향)에서는 기판(G)을 커버하는 치수(예를 들어, 100 ㎝ 이상)로 선택되고, 반송로(32)의 길이 방향, 즉 반송 방향(X 방향)에서는 기판(G)보다도 현격히 짧은 치수(예를 들어, 5 내지 15 cm)로 선택되어도 좋 다.

또한, HMDS 가스 생성부(104)는, 도시는 생략하지만, HMDS 용액을 저류시키는 탱크와, 이 HMDS 탱크의 바닥부에 설치한 버블러에 캐리어 가스로서 질소 가스를 공급하는 질소 가스 공급부를 구비하고 있고, 버블러로부터 발생되는 질소 가스의 거품에 HMDS가 기화되어 용입되고, 기상화된 HMDS(HMDS 가스)가 발생하도록 되어 있다.

상부 커버(100)의 하류측 단부에는 반송로(32)의 폭방향(Y 방향)으로 연장되는 슬릿형의 상부 배기구(110)가 마련되어 있다. 이 상부 배기구(110)는 배기 펌프 또는 배기 팬을 갖는 배기 장치(112)에 배기관(114)을 거쳐서 통해 있다.

하부 커버(102)는 상면의 개방된 용기의 형상을 갖고 있고, 그 중에는 서로 인접하는 회전자(80, 80) 사이의 공간에 수납되도록 복수매의 하부 균열판 히터(118)가 배치되어 있다. 이들 하부 균열판 히터(118)는 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)에 있어서의 균열판 히터(84, 86)와 동일한 구성을 갖는 것이라도 좋고, 반송로(32) 상의 기판(G)을 향해 하방으로부터 열을 대략 균일하게 방사하도록 되어 있다. 이들 하부 균열판 히터(118)는 유착 처리 중인 기판(G)의 온도를 일정 온도(Ts)로 유지하기 위한 것이고, 반송 방향(X 방향)의 방열 온도 분포는 일정해도 좋다.

하부 커버(102)의 중심부에는 반송로(32)의 폭방향(Y 방향)으로 연장되는 원형 또는 슬릿형의 하부 배기구(120)가 마련되어 있다. 이 하부 배기구(120)는 배기 펌프 또는 배기 팬을 갖는 배기 장치(122)에 배기관(124)을 거쳐서 통해 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 상부 커버(100)와 하부 커버(102)의 상단부는 반송로(32)의 좌우 양측에서 수직 방향으로 연장되는 측벽을 거쳐서 접속되어 있다.

냉각 유닛(COL)(42)은 유닛 입구 부근으로부터 반송로(32)를 따라서 일정 간격으로 각각 복수개 배치되는 상부 및 하부 1차 냉각 가스 노즐(126, 128)과, 그 후단에 배치되는 2차 냉각 가스 노즐(130)을 갖고 있다. 1차 냉각 가스 노즐(126, 128)은 반송로(32)의 폭방향(Y 방향)으로 연장되는 슬릿형의 토출구를 갖는 긴형 노즐이고, 반송로(32) 상의 기판(G)을 향해 실온의 고압 에어가 분출되도록 구성되어 있다.

2차 냉각 가스 노즐(130)은 압축 에어 공급원(132)으로부터 가스 공급관(134) 및 온도 조절기(136)를 거쳐서 냉각용 설정 온도 또는 기준 온도로 온도 조절된 고압 에어를 도입하고, 도입한 냉각 기준 온도의 고압 에어를 노즐 내부의 샤워판(138)을 통해 균일한 층류로 분출하도록 되어 있다. 2차 냉각 가스 노즐(130)의 토출구의 사이즈는, 반송로(32)의 폭방향(Y 방향)에서는 기판(G)을 커버하는 치수(예를 들어, 100 ㎝ 이상)로 선택되고, 평류 반송로(32)의 길이 방향, 즉 반송 방향(X 방향)에서는 기판(G)보다도 짧은 치수(예를 들어, 20 내지 40 cm)로 선택되어도 좋다.

이 열적 처리부(26)는 일체적인 하우징(140) 내에서 탈수 베이크 유닛(DHP)(38) 및 유착 유닛(AD)(40)측의 공간과 냉각 유닛(COL)(42)측의 공간을 이격하기 위한 수직 방향으로 연장되는 격벽(142)을 설치하고 있다. 이 격벽(142)에는 반송로(32)를 통과시키는 개구(144)가 형성되어 있고, 이 개구(144)를 거쳐서 양측의 공간은 서로 연통되어 있다.

탈수 베이크 유닛(DHP)(38) 및 유착 유닛(AD)(40)측의 실내에서는 실외의 공기를 인입하기 위한 팬(146)과, 이 팬(146)으로부터의 공기 흐름을 제진하는 에어 필터(148)에 의해 천정으로부터 청정한 공기가 다운플로우로 공급된다. 또한, 바닥에 배기구(150)가 마련되어 있고, 이 배기구(150)는 배기관(152)을 거쳐서 배기 펌프 또는 배기 팬 내장의 배기 장치(154)에 통해 있다. 이에 의해, 탈수 베이크 유닛(DHP)(38) 및 유착 유닛(AD)(40)으로부터 누설된 가스는 천정으로부터의 다운플로우의 청정 공기에 권취되도록 하여 바닥부의 배기구(150)로부터 실외로 배출되도록 되어 있다.

또한, 냉각 유닛(COL)(42)측에서도 천정부에 설치된 팬(156) 및 에어 필터(158)로부터 다운플로우의 청정 공기가 실내로 공급된다. 그리고, 이 실내의 압력이 옆 실의 압력, 즉 탈수 베이크 유닛(DHP)(38) 및 유착 유닛(AD)(40)측의 실내의 압력보다도 높은 상태로 유지되고, 이에 의해 격벽(142)의 개구(144)를 우측으로부터 좌측으로 공기가 흐르도록 되어 있다. 즉, 유착 유닛(AD)(40)으로부터 HMDS 가스가 누설되어도 냉각 유닛(COL)(42)으로는 들어가지 않도록 되어 있다.

도7에 탈수 베이크 유닛(DHP)(38) 및 유착 유닛(AD)(40)의 장소에서 상방에서 본 반송로(32)의 구성을 도시한다. 각 회전자(80)는 일정한 굵기(직경)를 갖는 강체(예를 들어, SUS제)의 샤프트를 갖고, 샤프트 양단부에 기판(G)의 좌우 양측 단부를 적재하는 원통형 롤러부(80a)를 설치하고, 샤프트 중간부에 기판(G)의 중간부를 적재하는 복수의 원통형 또는 링형 롤러부(80b)를 설치하고 있다. 각 회전 자(80)의 양단부는 프레임(160)에 고정된 좌우 한 쌍의 베어링(162)에 수평 자세로 회전 가능하게 지지되어 있다.

반송 구동부(164)는 전기 모터(166)와, 이 전기 모터(166)의 회전 구동력을 각 회전자(80)에 전하기 위한 전동 기구를 갖는다. 이 전동 기구는 전기 모터(166)의 회전축에 무단 벨트(168)를 거쳐서 접속된 반송 방향(X 방향)으로 연장되는 회전 구동 샤프트(170)와, 이 회전 구동 샤프트(170)와 각 회전자(80)를 작동 결합하는 교차축형의 기어(172)로 구성되어 있다.

다시 도3에 있어서, 스크러버 세정 유닛(SCR)(36) 내에는 그 출구 부근에서 반송로(32)의 상하 양측에 액끊기용 에어 나이프(174, 176)가 배치되어 있다. 또한, 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)과 열적 처리부(26)의 경계 부근에는 기판(G)이 열적 처리부(26) 내로 들어가는 타이밍을 검출하기 위한 근접 스위치 또는 위치 센서(178)가 설치되어 있다. 이 위치 센서(178)의 출력 신호는 열적 처리부(26) 내의 각 부 및 전체의 동작을 제어하는 제어기(도시하지 않음)로 이송된다.

냉각 유닛(COL)(42)의 하류측 옆은 반송로(32)의 종점(반출부)이고, 도시는 생략하지만, 그곳에는 기판(G)을 수평 자세 상태에서 반송로(32)로부터 상방으로 들어올리는 언로딩용 리프트 핀 승강 기구가 설치되어 있다.

다음에, 이 열적 처리부(26)에 있어서의 전체 및 각 부의 작용을 설명한다.

스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에 있어서, 기판(G)은 반송로(32) 상을 일정한 속도의 회전자 반송으로 하류측으로 이동하는 동안에 스크러빙 세정, 블로우 세정, 린스 세정이 차례로 실시되고, 최후에 에어 나이프(174, 176)로부터 건조용 에어 블로우를 닿게 하여 기판 표면으로부터 액이 제거된다. 계속해서, 기판(G)은 평류 반송로(32) 상의 회전자 반송으로 그대로 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)으로부터 대략 실온의 기판 온도에서 열적 처리부(26)의 초단 유닛, 즉 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)으로 들어간다.

탈수 베이크 유닛(DHP)(38)으로 들어가면, 그 입구에서 기판(G)은 온풍 노즐(94, 96)로부터 온풍이 닿게 된다. 이 온풍 블로우에 의해 기판(G) 표면에 남아 있던 액적이 증발 내지 비산되는 동시에, 기판 온도도 상승한다. 또한, 이 온풍 블로우는, 소위 에어 커튼의 기능도 갖고 있고, 유닛 하우징(85)의 외기, 특히 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)측으로부터의 실온의 공기를 차단하도록 되어 있다.

탈수 베이크 유닛(DHP)(38)에 있어서, 기판(G)은 온풍 노즐(94, 96)을 지나면 즉시 상부 균열판 히터(84)(84a, 84b, 84c) 및 하부 균열판 히터(86)(86a, 86b, 86c)로부터 방사열을 받는다. 상술한 바와 같이, 입구측, 즉 최상류측의 위치에 배치되는 균열판 히터(84a, 86a)가 기준치(Ts)보다도 높은 온도(T_A)에서 가열하기 때문에, 기판(G)의 온도는 빠르게 상승하고, 기판(G)이 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)을 빠질 때에는 유착 처리에 적절한 설정 온도(Ts)로 되어 있다. 이 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)에 있어서의 가열 처리(탈수 베이킹)에 의해, 기판(G) 표면의 수분이 거의 완전히 제거된다. 기판 반송 속도를, 예를 들어 30 ㎜/초로 설정하고, 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)의 가열 구간을, 예를 들어 900 ㎜로 설정한 경우, 가열 시간은 30초이다.

기판(G)이 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)을 빠져 하류측 옆의 유착 유닛(AD)(40)으로 들어가면, 그 입구 부근에서 상방의 HMDS 노즐(98)로부터 일정 농도의 HMDS 가스(M)가 세게 내뿜어진다. 기판(G)이 HMDS 노즐(98)을 지나면 HMDS 노즐(98)로부터 토출된 HMDS 가스(M)가 상부 커버(100)와 기판(G) 사이의 갭 공간을 상부 배기구(110)를 향해 하류측으로 흐르기 때문에, 기판(G)의 상면(피처리면)의 각 부는 HMDS 노즐(98)로부터 상부 배기구(110)까지의 이동 구간(유착 처리 구간)에 있어서 시종 HMDS 가스(M)의 분위기 하에 놓인다. 게다가, 이 유착 처리 구간 내에서는, 기판(G)은 이동 중에 하부 균열판 히터(118)에 의해 가열되므로, 소정의 기판 처리 온도(Ts)를 유지할 수 있다. 예를 들어, 기판 반송 속도를 30 ㎜/초로 설정하고, 유착 처리 구간을 800 ㎜로 설정한 경우, 유착 처리 시간은 약 27초이다.

이 유착 유닛(AD)(40)에 있어서는, 상기와 같이 HMDS 노즐(98)로부터 분출된 HMDS 가스(M)가 바로 아래를 통과하는 기판(G)의 상면(피처리면)에 닿은 후에도 상부 커버(100)와 기판(G) 사이의 가급적 좁게 할 수 있는 갭 공간을 통과하여 기판과 나란히 또는 기판을 따라가면서 그 피처리면에 부착된다. 게다가, 그와 같은 HMDS 가스(M)의 흐름이나 분위기는 HMDS 노즐(98)의 길이 방향, 즉 기판(G)의 폭방향(Y 방향)에서 대략 균일하고, 기판(G)의 길이 방향(X 방향)에 있어서도 대략 균일하게 기판의 각 부에 작용한다. 이에 의해, HMDS 가스 생성부(104)로부터 공급되는 증기형의 HMDS를 저소비량이고 효율적으로 기판(G)의 피처리면에 균일하게 도포할 수 있다.

또한, 유착 유닛(AD)(40) 내에서 기판(G)의 좌우 외측으로 흐른 HMDS 가스(M), 혹은 상 전후하는 2매의 기판(G, G) 사이에서 HMDS 노즐(98)로부터 분출된 HMDS 가스(M)는 하부 커버(102) 중에 수집되어 하부 배기구(120)로부터 배출된다. 또한, 기판(G) 상에서 피처리면에 부착되지 않고 남은(여분의) HMDS 가스(M)의 대부분은 상부 배기구(110)로부터 배출된다. 그 의미에서는 상부 배기 장치(112)를 각 기판(G)에 대한 매엽의 유착 처리 중에 한하여 온(on) 상태로 해도 좋다. 또한, 상부 배기 장치(112)에서 회수한 HMDS 가스(M)를 HMDS 가스 생성부(104)측으로 피드백하는 것도 가능하고, 혹은 리사이클로 회전시켜도 좋다. 또한, 각 기판(G)이 유착 유닛(AD)(40) 내를 통과하는 타이밍은 제어기가 위치 센서(178)로부터의 기판 검출 신호를 기초로 하여 파악하고 있으므로, 상 전후하는 2개의 기판(G, G) 사이에 HMDS 노즐(98)의 토출 동작을 멈춰 둘 수도 있다.

유착 유닛(AD)(40)에서 상기와 같은 유착 처리를 받으면, 기판(G)은 처리가 종료된 부분(기판 선단부측)으로부터 하류측 옆의 냉각 유닛(COL)(42)으로 들어간다. 냉각 유닛(COL)(42)에서는 반송로(32) 상을 회전자 반송으로 통과하는 기판(G)에 대해 최초에 1차 냉각 가스 노즐(126, 128)이 실온의 냉각 가스(고압 에어)를 세게 내뿜고, 그 후에 2차 냉각 가스 노즐(130)이 기준 온도의 냉각 가스(고압 에어)를 세게 내뿜는다. 이와 같이 하여 기판(G)은 소정의 기판 온도에서 반송로(32)의 종점(반송부)으로부터 후단의 도포 프로세스부(28)로 이송된다.

상기와 같이, 이 열적 처리부(26)에 있어서는 탈수 베이크 유닛(DHP)(38), 유착 유닛(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)의 각 열적 처리 유닛이 세정 프로세스 부(24)로부터 계속되고 있는 반송로(32)를 따라서 공정 순으로 일렬로 설치되어 있다. 기판(G)이 반송로(32) 상을 일정 속도의 회전자 반송으로 하류측을 향해 이동하는 동안에 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)에서는 평류 방식의 탈수 베이킹이 행해지고, 유착 유닛(AD)(40)에서는 평류 방식의 소수화 또는 유착 처리가 행해지고, 냉각 유닛(COL)(42)에서는 평류 방식의 냉각 또는 기판 온도 일정화가 행해진다. 즉, 프로세스 라인(A)의 방향에 기판(G)이 반송로(32) 상을 평류의 회전자 반송으로 이동하는 동안에 탈수 베이킹(DHP), 유착 처리(AD) 및 기판 온도 일정화(COL)의 3개의 열처리 공정이 연속적으로 효율적으로 행해진다.

각 열적 처리 유닛(38, 40, 42) 내 및 유닛 사이에서 기판(G)을 개별로 반송 내지 이동 탑재하는 반송 로봇이나 이동 탑재 기구는 이용되고 있지 않고, 유닛 하우징의 일부를 개폐하는 개폐 기구 등도 이용되고 있지 않다. 이로 인해, 각 유닛 내 및 인접하는 유닛 사이에서 파티클이 발생하거나 기판에 부착될 우려는 거의 없다. 또한, 세정 프로세스부(24)와 열적 처리부(26) 사이에서도 반송 기구나 게이트 기구 등은 이용되고 있지 않고, 상류측으로부터의 파티클의 유입도 거의 없다.

또한, 반송로(32)의 도중에 기판(G)을 어떠한 처리나 반송을 위해 정지시키는 장면도 없고, 카세트 스테이션(C/S)(14)으로부터 일정한 택트로 계속적으로 불출되어 오는 기판(G)에 열적 처리 유닛(38, 40, 42)이 각각 1대에서 끊임없이 원활하게 대응한다. 즉, 열적 처리 유닛(38, 40, 42)의 각 1대분의 택트가 시스템 전체의 택트에 일치하는 관계에 있고, 동일 기종의 유닛을 복수대 이용하여 병렬 가동시킬 필요는 없다. 이로 인해, 열적 처리부에 있어서의 하드웨어나 반송 소프트 웨어의 비용 저감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 열적 처리 유닛의 기기 차이에 기인하는 처리 품질의 격차도 해소된다.

각 열적 처리 유닛에 있어서, 탈수 베이크 유닛(DHP)(38)은, 상기와 같이 세정 프로세스부(24)에서 세정 처리를 받아 온 지 얼마 지나지 않은 이동(회전자 반송) 중인 기판(G)에 대해 온풍 노즐(94, 96) 및 균열판 히터(84, 86)를 이용하여 평류의 탈수 베이킹을 실시하도록 하고 있고, 또한 탈수 베이킹 종료 시의 기판 온도를 그대로 유지하여(유착 처리용 기판 온도로 하여) 하류측 옆의 유착 유닛(AD)(40)으로 송출하도록 하고 있다.

유착 유닛(AD)(40)은, 상기와 같이 반송로(32) 상을 회전자 반송으로 이동하는 기판(G)에 대해 HMDS 노즐(98) 및 상부 커버(100)에 의해 기판(G)과 나란히 되도록 반송 방향으로 연장되는 HMDS 가스 분위기를 기판 피처리면과 접하는 좁은 갭 공간 내에 형성하여 평류의 유착 처리를 실시하도록 하고 있고, 처리 효율 및 처리 품질의 향상, HMDS 소비량의 대폭적인 절감을 실현하고 있다.

냉각 유닛(COL)(42)은, 상기와 같이 반송로(32) 상을 회전자 반송으로 이동하는 기판(G)에 장소를 바꾸어 1차 냉각 및 2차 냉각을 단계적으로 실시하도록 하고 있고, 단시간 내에 기판 온도를 유착 처리용 설정 온도로부터 상온 부근의 기준 온도로 복귀시키도록 하고 있다.

이상, 본 발명의 적절한 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경을 행할 수 있다. 예를 들어, 상기한 실시 형태의 유착 유닛(AD)(40)에 있어서는 HMDS 노즐(98)을 샤워 헤드형으로 구성하고, 반송 방향(X 방향)의 노즐 사이즈를 기판 사이즈보다도 현격히 작은 치수로 선택하고, 상부 커버(100)의 조합으로 유착 처리 공간을 형성하도록 하고 있다. 이 경우, HMDS 노즐(98)과 상부 커버(100)를 합한 유착 처리 구간의 크기 또는 길이, 혹은 양자(98, 100)의 구간 비율은 임의로 선정 가능하다. 따라서, HMDS 노즐(98)로서, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같이 슬릿형(A) 또는 미세 구멍 일렬형(B)의 토출구(98a)를 갖는 긴형 노즐을 이용할 수도 있다.

또한, 유착 유닛(AD)(40)에 있어서, HMDS 가스 생성부(104)와 HMDS 노즐(98) 사이, 예를 들어 가스관(106)에 도3의 점선(180)으로 나타낸 바와 같이 HMDS 가스를 처리 온도 부근의 온도(예를 들어, 100 ℃)로 가열하기 위한 히터(180)를 설치하는 것도 가능하다. 또한, 하부 커버(102) 내의 균열판 히터(118)를 생략하는 것도 가능하다. 또한, 유착 유닛(AD)(40)에 마련하는 배기구(110, 120)의 장소나 형상, 개수 등도 임의로 선정할 수 있다. 예를 들어, 상부 커버(100)와 하부 커버(102)를 접속하는 좌우 양측의 측벽에 배기구를 마련하는 구성도 가능하다.

탈수 베이크 유닛(DHP)(38)에 있어서, 상부 및 하부 온풍 히터(94, 96)의 한쪽 또는 양쪽, 혹은 상부 및 하부 균열판 히터(84, 86)의 한쪽을 생략하는 것도 가능하다. 그 경우에는, 도9에 도시한 바와 같이, 유닛 하우징(85) 내에 반송로(32)와 평행하게, 예를 들어 알루미늄판으로 이루어지는 1층 또는 다층의 반사 방열판(182)을 설치하는 구성이 바람직하다. 냉각 유닛(COL)(42)에 있어서도 도시는 생략하지만, 상부 및 하부 1차 냉각 노즐(126, 128)의 한쪽을 생략할 수 있다. 또 한, 균열판 히터(84, 86)의 구성(도4)은 일 예이고, 다양한 변형이나 대용이 가능하다. 예를 들어, 절연 피복의 발열 코일을 SUS관에 수납한 시스 히터를 2차원 방향(XY 방향)으로 사행시킨 발열체를 사용해도 좋다. 반송로(32) 상에 있어서의 기판(G)의 뒤로 젖혀 위를 보는 자세는 수평 자세로 한정되는 것은 아니고, 전후 방향(X 방향), 좌우 방향(Y 방향), 그 밖의 임의의 방향에서 경사 자세를 취하는 것도 가능하다. 반송로(32)도 회전자 반송로로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 벨트식 반송로 등의 다른 방식의 평류용 반송로라도 좋다.

본 발명에 있어서의 피처리 기판은 LCD 기판으로 한정되는 것은 아니고, 플랫 패널 디스플레이용 각종 기판이나, 반도체 웨이퍼, CD 기판, 유리 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.

본 발명의 기판 처리 장치에 따르면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해 유착 처리의 처리량 내지 택트를 개선할 수 있는 동시에, HMDS 소비량의 절감이나 장치 구성의 간이화 및 저비용화도 실현 가능하고, 또한 파티클의 문제도 해소할 수 있다.

Claims

피처리 기판을 뒤로 젖혀 위를 보는 자세로 반송하기 위한 반송체를 수평인 소정의 반송 방향에 설치하여 이루어지는 반송로와,

상기 반송로 상에서 상기 기판을 반송하기 위해 상기 반송체를 구동하는 반송 구동부와,

상기 반송로 상을 이동하는 상기 기판의 피처리면을 향해 제1 구간 내에서 HMDS 가스를 내뿜는 유착 처리부를 갖는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 유착 처리부가,

상기 제1 구간의 상류 단부 부근에서 상기 반송로의 상방으로부터 HMDS 가스를 하향 분사하는 HMDS 노즐과,

상기 HMDS 노즐의 하단부 부근의 위치로부터 상기 제1 구간의 하류 단부 부근의 위치까지 상기 반송로와 소정의 갭을 두고 연장되는 상부 커버를 갖는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서, 상기 갭이 10 ㎜ 이하인 기판 처리 장치.
제2항에 있어서, 상기 HMDS 노즐이 상기 HMDS 가스의 분출을 균일한 층류로 하기 위한 샤워판을 갖는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HMDS 노즐이 상기 반송로를 횡단하는 방향으로 연장되는 슬릿형 또는 미세 구멍 일렬형의 토출구를 갖는 긴형의 노즐인 기판 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유착 처리부가,

상기 상부 커버의 하류측 단부에 마련된 제1 배기구와,

상기 상부 커버 내의 가스를 상기 제1 배기구를 통해 배출하기 위한 제1 배기 기구를 갖는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유착 처리부가 상기 HMDS 노즐 및/또는 상기 상부 커버와 마주 보고 상기 반송로의 아래로 연장되는 제2 커버를 갖는 기판 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 유착 처리부가,

상기 하부 커버에 마련된 제2 배기구와,

상기 하부 커버 내의 가스를 상기 제2 배기구를 통해 배출하기 위한 제2 배기 기구를 갖는 기판 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 상부 커버와 상기 하부 커버가 상기 반송로의 양측에 서 수직 방향으로 연장되는 측벽에 의해 접속되어 있는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유착 처리부가 상기 제1 구간 내에서 상기 반송로를 이동하는 상기 기판을 하방으로부터 가열하기 위한 히터를 갖는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 반송 방향에 있어서 상기 제1 구간의 상류측 옆에 설정된 제2 구간 내에서 상기 반송로를 이동하는 상기 기판을 제1 설정 온도까지 가열하는 가열부를 갖는 기판 처리 장치.
제11항에 있어서, 상기 가열부가 상기 반송로 상의 상기 기판을 향해 상방 및 하방 중 적어도 한쪽으로부터 열을 대략 균일하게 방사하는 방열체를 갖는 기판 처리 장치.
제12항에 있어서, 상기 방열체의 방열 온도가 상기 제2 구간의 하류 단부 부근에서는 상기 제1 설정 온도에 대응하는 제1 온도로 선택되고, 상기 제2 구간의 상류 단부 부근에서는 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 선택되는 기판 처리 장치.
제11항에 있어서, 상기 가열부가 상기 제2 구간의 상류 단부 부근에서 상기 반송로 상의 상기 기판을 향해 소정 온도의 온풍을 분사하는 온풍 노즐을 갖는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 반송 방향에 있어서 상기 제1 구간의 하류측 옆에 설정된 제3 구간 내에서 상기 반송로를 이동하는 상기 기판을 상기 제1 온도보다도 낮은 제2 설정 온도까지 냉각하는 냉각부를 갖는 기판 처리 장치.
제15항에 있어서, 상기 냉각부가 상기 반송로 상의 상기 기판을 향해 상방 및 하방 중 적어도 한쪽으로부터 냉각용 가스 흐름을 향하게 하는 1개 또는 복수개의 냉각 가스 노즐을 갖는 기판 처리 장치.
제16항에 있어서, 상기 냉각 가스 노즐 중에서 가장 하류측에 위치하는 냉각 가스 노즐이 상기 제2 설정 온도로 온도 조절된 냉각용 가스 흐름을 분출하는 기판 처리 장치.