KR20070042876A - 도포 방법 및 도포 장치 - Google Patents

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도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 프라이밍 처리를 위해 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 정상부가 소정의 위치 관계에서 정확하게 대향하는 적절한 프라이밍 위치를 용이하게 결정할 수 있도록 하는 것이다.
프라이밍의 위치 맞춤을 행할 때에는 노즐 승강 기구 및 노즐 수평 이동 기구에 의해 레지스트 노즐(78)을 프라이밍 롤러(188) 상에서 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향(X 방향)으로 이동시킨다. 그때, 레지스트 노즐(78)에 일체적으로 설치되어 있는 광학식 거리 센서(162)를 작동시켜 레지스트 노즐(78)이 이동하는 각 위치에서 프라이밍 롤러(188)의 외주면과의 거리 간격을 측정하고, 이동 중에서 가장 짧은 측정 거리(d)를 구한다. 그리고, 이 최소 거리 측정치(d)를 얻을 수 있는 위치를 기초로 하여 프라이밍 위치를 결정한다.
도포 장치, 레지스트 노즐, 프라이밍 롤러, 광학식 거리 센서, 제어기

Description

도포 방법 및 도포 장치{COATING METHOD AND COATING APPARATUS}
도1은 본 발명의 적용 가능한 도포 현상 처리 시스템의 구성을 도시하는 평면도.
도2는 실시 형태의 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 처리의 순서를 나타내는 흐름도.
도3은 실시 형태의 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 레지스트 도포 유닛 및 감압 건조 유닛의 전체 구성을 도시하는 개략 평면도.
도4는 실시 형태에 있어서의 레지스트 도포 유닛의 전체 구성을 도시하는 사시도.
도5는 실시 형태에 있어서의 레지스트 도포 유닛의 전체 구성을 도시하는 개략 정면도.
도6은 상기 레지스트 도포 유닛 내의 스테이지 도포 영역에 있어서의 분출구와 흡입구의 배열 패턴의 일 예를 나타내는 평면도.
도7은 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 기판 반송부의 구성을 도시하는 일부 단면 개략 측면도.
도8은 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 기판 반송부의 보유 지지부의 구성을 도시하는 확대 단면도.
도9는 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 기판 반송부의 패드부의 구성을 도시하는 사시도.
도10은 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 기판 반송부의 보유 지지부의 일 변형예를 나타내는 사시도.
도11은 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 노즐 승강 기구, 노즐 수평 이동 기구, 압축 공기 공급 기구 및 진공 공급 기구의 구성을 도시하는 도면.
도12는 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서 광학식 거리 센서를 레지스트 노즐에 일체화하여 노즐 지지체에 설치하는 구성예를 나타내는 일부 단면 측면도.
도13은 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 노즐 대기부 내의 구성을 도시하는 일부 단면 정면도.
도14는 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 제어계의 주요한 구성을 도시하는 블럭도.
도15는 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 프라이밍 처리의 주요부를 확대하여 도시하는 도면.
도16은 상기 프라이밍 처리에 의해 레지스트 노즐의 하단부에 형성되는 액막 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도17은 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서 레지스트 노즐을 프라이밍 처리 후에 기판 상의 도포 개시 위치에 내렸을 때의 착액 상태를 나타내는 측면도.
도18은 도포 주사를 도시하는 측면도.
도19는 상기 레지스트 도포 유닛에 있어서의 프라이밍의 위치 맞춤을 도시하 는 측면도.
도20은 프라이밍의 위치 맞춤에 있어서 레지스트 노즐이 프라이밍 롤러에 대해 수평 방향에서 기울어져 있는 경우의 양자의 위치 관계를 나타내는 개략 평면도.
도21은 프라이밍의 위치 맞춤에 있어서 레지스트 노즐이 프라이밍 롤러에 대해 수평 방향에서 기울어져 있는 경우에 좌우의 광학식 거리 센서에서 얻을 수 있는 X 방향의 반사광 강도 분포를 나타내는 도면.
도22는 프라이밍의 위치 맞춤으로 수평 방향의 기울기를 보정하여 레지스트 노즐을 프라이밍 롤러에 대해 평행하게 한 상태를 나타내는 개략 평면도.
도23은 프라이밍의 위치 맞춤에 있어서 레지스트 노즐이 프라이밍 롤러에 대해 수직 방향에서 기울어져 있는 경우의 양자의 위치 관계를 나타내는 개략 평면도.
도24는 프라이밍의 위치 맞춤으로 수직 방향의 기울기를 보정하여 레지스트 노즐을 프라이밍 롤러에 대해 평행하게 한 상태를 나타내는 개략 측면도도.
도25는 제2 실시예에 있어서 광학식 거리 센서를 레지스트 노즐과 개별로 노즐 지지체에 설치하는 구성예를 나타내는 일부 단면 측면도.
도26은 제2 실시예에 있어서의 작용을 나타내는 개략 정면도.
도27은 제2 실시예에 있어서의 부수적인 작용을 나타내는 사시도.
도28은 제2 실시예에 있어서의 부수적인 작용을 나타내는 개략 정면도.
도29는 긴 형의 레지스트 노즐을 프라이밍 처리 후에 기판 상의 도포 개시 위치에 내렸을 때의 착액 상태를 나타내는 부분 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
40 : 레지스트 도포 유닛(CT)
75 : 노즐 승강 기구
76 : 스테이지
77 : 노즐 수평 이동 기구
78 : 레지스트 노즐
84 : 기판 반송부
93 : 레지스트액 공급 기구
100 : 반송 구동부
132(132L, 132R) : 수직 운동 기구
134 : 노즐 지지체
135(135L, 135R) : 수평 운동 기구
162(162L, 162R) : 광학식 거리 센서
164(164L, 164R) : 수직 리니어 스케일
166(166L, 166R) : 수평 리니어 스케일
172 : 프라이밍 처리부
188 : 프라이밍 롤러
192 : 프라이밍 롤러 회전 지지 기구
198 : 제어기
[문헌 1] 일본 특허 공개 평10-156255호
본 발명은 긴 형의 노즐을 이용하여 피처리 기판 상에 액체의 도포막을 무스핀법으로 형성하는 도포 방법 및 도포 장치에 관한 것이다.
LCD 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피에는 슬릿형의 토출구를 갖는 긴 형의 레지스트 노즐을 주사하여 피처리 기판(유리 기판 등) 상에 레지스트액을 도포하는 무스핀법이 많이 이용되고 있다.
무스핀법은, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 흡착 지지형의 재치대 또는 스테이지 상에 기판을 수평으로 적재하고, 스테이지 상의 기판과 긴 형 레지스트 노즐의 토출구 사이에, 예를 들어 100 ㎛ 정도의 미소한 도포 갭을 설정하고, 기판 상방에서 레지스트 노즐을 주사 방향(일반적으로 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향)으로 이동시키면서 기판 상에 레지스트액을 띠형으로 토출시켜 도포한다. 긴 형 레지스트 노즐을 기판의 일단부로부터 타단부까지 1회 이동시키는 것만으로, 레지스트액을 기판 밖으로 떨어뜨리지 않고 원하는 막 두께로 레지스트 도포막을 기판 상에 형성할 수 있다.
이와 같은 무스핀법에 있어서는, 레지스트 도포막의 막 두께의 불균일성이나 도포 불균일을 방지한 후, 도포 주사 중에 기판 상에 토출된 레지스트액이 주사 방 향에 있어서 레지스트 노즐의 배면측에 둘러싸고 형성되는 메니스커스가 노즐 길이 방향에서 수평 일직선에 정렬되는 것이 바람직하고, 그것을 위해서는 도포 주사의 개시 직전에 레지스트 노즐의 토출구와 기판 사이의 도포 갭이 간극 없이 적량의 레지스트액으로 막히는 것이 필요 조건으로 되어 있다. 이 요건을 만족시키기 위해, 도포 주사의 사전 준비로서 레지스트 노즐의 하단부(특히 배면 하단부)에 레지스트액의 액막을 형성하는 프라이밍 처리가 행해지고 있다.
대표적인 프라이밍 처리법은 레지스트 노즐과 동등하거나 또는 그 이상의 길이를 갖는 원기둥형의 프라이밍 롤러를 스테이지의 근처에 설치하고, 미소한 갭을 거쳐서 프라이밍 롤러의 외주면과 대향하는 위치까지 레지스트 노즐을 근접시켜 레지스트액을 토출시키고, 동시에 프라이밍 롤러를 소정 방향으로 회전시킨다. 그렇게 하면, 레지스트 노즐의 토출구로부터 나온 레지스트액은 노즐의 배면 하부로 돌아 들어가면서 프라이밍 롤러에 권취되어, 레지스트액의 토출을 멈추고 프라이밍 롤러로부터 레지스트 노즐을 분리한 후에도 노즐 하단부에 레지스트액의 액막이 남는다. 이 프라이밍 처리가 실시된 레지스트 노즐을 기판의 상방으로 옮기고, 도포 개시 위치에서 기판과의 사이에 상기 도포 갭을 형성하는 높이 위치까지 하강시킨다.
도29에 프라이밍 처리를 종료한 레지스트 노즐을 도포 개시 위치까지 내렸을 때의 상태를 나타낸다. 도면에 도시한 바와 같이, 레지스트 노즐(200)의 배면 하단부에 부착되어 있었던 레지스트액의 액막(202)이 설정 사이즈(d)의 도포 갭을 비드형으로 막도록 하여 기판(G)에 부착한다. 이 상태로부터 레지스트 노즐(200)로 부터 레지스트액의 토출을 개시시키는 동시에, 주사 방향(도25의 화살표 X의 방향)으로의 수평 이동을 개시시킨다. 그렇게 하면, 레지스트 노즐(200)의 토출구로부터 레지스트액이 띠형으로 나와 노즐 배면 하부에 볼록면형의 메니스커스가 원활하게 형성되고, 레지스트 노즐의 주사 이동에 수반하여 기판(G)의 일단부(도포 개시 위치)로부터 타단부를 향해 평탄하게 레지스트액의 도포막이 도포된다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평10-156255호
상기와 같은 프라이밍 처리에 있어서는 레지스트 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 정상부를 평행하게 대향시켜 양자간에 적절한 간격(예를 들어, 100 ㎛)의 갭을 형성하는 것이 긴요하다. 레지스트 노즐의 토출구가 프라이밍 롤러의 정상부로부터 좌우로 어긋나거나, 혹은 갭의 사이즈가 최적치로부터 어긋나면, 레지스트 노즐의 토출구를 따라서 레지스트액의 액막을 구석구석까지, 또한 균일하게 형성할 없고, 나아가서는 도포 개시 위치에서 레지스트 노즐과 기판 사이의 도포 갭에 레지스트 액막의 비드를 안정적이고 또한 순조롭게 형성하는 것이 어려워진다.
통상은, 프라이밍 롤러를 정위치에 배치하고, 레지스트 노즐을 도포 영역으로부터 프라이밍 롤러의 위치까지 이동시키도록 하고 있다. 레지스트 노즐은 교환 부품이고, 노즐 승강 기구나 노즐 수평 이동 기구에 결합된 노즐 지지체에 착탈 가능하게 설치된다. 이것으로부터, 레지스트 노즐을 교환하였을 때에는 새롭게 설치한 레지스트 노즐에 대해 프라이밍 롤러에 대한 위치 결정의 조정이 행해진다. 종래에는 이 위치 결정 조정의 작업에 있어서, 레지스트 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 정상부 사이에 형성되는 갭을 설정 간격에 맞추기 위해, 시임 등의 지그를 갭을 사이에 두고 조정하고 있었고, 사람의 손질을 필요로 하고 있었다. 이로 인해, 위치 결정 조정에 장시간을 필요로 할 뿐만 아니라, 작업의 위험성도 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 프라이밍 처리로 인해 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 정상부가 소정의 위치 관계에서 정확하게 대향하는 적절한 프라이밍 위치를 특별한 지그나 사람의 손질을 필요로 하지 않고 용이하게 결정할 수 있도록 한 무스핀법의 도포 방법 및 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 도포 방법은 무스핀법의 도포 처리에 이용하는 긴 형의 도포 노즐에 도포 처리의 사전 준비를 위해 소정의 프라이밍 위치에서 상기 노즐의 하단부의 토출구와 원기둥형의 프라이밍 롤러의 정상부를 원하는 갭을 두고 마주 보게 하고, 상기 프라이밍 롤러를 회전시키면서 상기 노즐로부터 처리액을 토출시키고, 토출 종료 후에 상기 노즐의 하단부에 상기 처리액의 액막을 형성하는 프라이밍 처리를 실시하는 도포 방법이며, 바로 아래의 물체에 대한 상대적인 위치 또는 거리를 검출하기 위한 센서를 상기 노즐측에 설치하고, 상기 프라이밍 롤러에 대해 상기 노즐 및 상기 센서를 상기 프라이밍 롤러의 상방을 수평으로 가로지르도록 상대적으로 이동시키고, 상기 센서와 상기 프라이밍 롤러 사이의 거리 간격이 최소가 되는 특정 위치를 검출하고, 그 특정 위치를 기초로 하여 상기 프라이밍 위치를 결정한다.
또한, 본 발명의 도포 장치는 피처리 기판을 대략 수평으로 지지하는 스테이지와, 상기 기판 상에 처리액을 도포하기 위해 상기 스테이지 상의 상기 기판에 대해 상방으로부터 처리액을 토출하는 긴 형의 도포 노즐과, 상기 기판에 대해 상기 도포 노즐을 노즐 길이 방향과 직교하는 수평인 제1 방향에서 상대적으로 이동시키는 수평 이동부와, 상기 기판에 대해 상기 도포 노즐을 수직 방향에서 상대적으로 이동시키는 승강부와, 도포 처리의 사전 준비를 위해 소정의 프라이밍 위치에서 상기 노즐의 하단부의 토출구와 원기둥형의 프라이밍 롤러의 정상부를 원하는 갭을 두고 마주 보게 하고, 상기 프라이밍 롤러를 회전시키면서 상기 노즐로부터 처리액을 토출시키고, 토출 종료 후에 상기 노즐의 하단부에 상기 처리액의 액막을 형성하는 프라이밍 처리부와, 바로 아래의 물체에 대한 상대적인 위치 또는 거리를 검출하기 위해 상기 노즐과 일체적으로 설치되는 센서와, 상기 프라이밍 롤러에 대해 상기 노즐 및 상기 센서를 상기 프라이밍 롤러의 상방을 수평으로 가로지르도록 상대적으로 이동시키고, 상기 센서와 상기 프라이밍 롤러 사이의 거리 간격이 최소가 되는 특정 위치를 검출하고, 상기 특정 위치를 기초로 하여 상기 프라이밍 위치를 결정하는 프라이밍 위치 결정부를 갖는다.
본 발명에서는, 바로 아래의 물체에 대한 상대적인 위치 또는 거리를 검출하기 위한 센서를 노즐측에 설치하고, 프라이밍 롤러에 대해 그 상방을 수평으로 가로지르도록 이 센서를 노즐과 함께 상대적으로 이동시키고, 프라이밍 롤러와의 거리 간격이 최소가 되는 특정 위치를 검출한다. 예를 들어, 이 센서에 광학식 거리 센서를 이용한 경우에는, 이동 중의 각 위치에서 프라이밍 롤러와의 거리 간격을 측정하여 그 중에서 최소의 거리 측정치를 얻을 수 있는 위치를 특정 위치로 할 수 있다. 혹은, 반사광의 광강도를 검출할 수 있는 광학식 위치 센서이면, 최대 레벨의 반사광 강도를 얻을 수 있는 위치를 특정 위치로 할 수 있다. 노즐에 대한 센서의 상대 위치는 이미 알려져 있으므로, 특정 위치와 상기 상대 위치로부터 프라이밍 처리 시에 노즐을 프라이밍 롤러의 정상부와 정확하게 대향시키기 위한 적절한 프라이밍 위치를 구할 수 있다.
본 발명의 적합한 일 형태에 따르면, 프라이밍 롤러에 대해 노즐을 프라이밍 위치에 상대적으로 위치 결정하기 위해, 프라이밍 롤러의 회전축을 소정의 고정 위치에 배치하고, 노즐을 수직인 제1 방향과 노즐 길이 방향과 직교하는 수평의 제2 방향에서 이동 가능하게 한다. 이 경우에는, 정치형 프라이밍 롤러에 대해 노즐이 액세스되어 프라이밍 위치에 위치 결정되고 프라이밍 처리가 행해진다. 혹은, 다른 형태로서, 노즐을 수직인 제1 방향에서 이동 가능하게 하고, 프라이밍 롤러의 회전축을 소정의 높이 위치에서 노즐의 길이 방향과 직교하는 수평의 제2 방향에서 이동 가능하게 해도 좋다. 이 경우에는, 노즐이 프라이밍 롤러의 높이 위치에 따른 수직 방향의 소정 위치에 위치 결정되고, 그곳에 프라이밍 롤러가 수평 방향으로 접근 이동하여 소정 위치에 위치 결정된다. 즉, 프라이밍의 위치 맞춤에 있어서, 수직 방향에서는 노즐에 대해 프라이밍 위치가 결정되고, 수평 방향에서는 프라이밍 롤러에 대해 프라이밍 위치가 결정된다.
본 발명의 적합한 일 형태에 따르면, 상기 센서가 노즐의 길이 방향 양단부측에 한 쌍 설치되고, 양쪽 센서와 프라이밍 롤러 사이의 거리 간격이 각각 최소가 되는 제1 및 제2 위치를 검출하고, 제1 및 제2 위치를 기초로 하여 프라이밍 위치를 결정한다. 노즐과 프라이밍 롤러 사이에 수평 방향의 기울기가 있을 때에는 좌우 양측의 센서가 최소의 거리 간격(즉, 프라이밍 롤러의 정상부와의 거리 간격)을 검출할 때의 노즐 위치(제1 및 제2 위치)가 불일치가 된다. 이 불일치의 정도는 기울기의 크기와 비례하는 관계에 있다.
본 발명의 적절한 일 형태에 따르면, 노즐의 길이 방향과 직교하는 수평 방향에 있어서 상기 제1 위치와 제2 위치의 차분을 구하고, 이 차분을 캔슬하도록 노즐 및 프라이밍 롤러 중 적어도 한쪽을 수평면 내에서 실질적으로 회전하는 방향으로 변위시킨다.
본 발명의 적절한 일 형태에 따르면, 수직 방향에 있어서 상기 제1 위치에서 측정되는 제1 거리와 상기 제2 위치에서 측정되는 제2 거리 사이의 차분을 구하고, 이 차분을 캔슬하도록 노즐 및 프라이밍 롤러 중 적어도 한쪽을 수직면 내에서 실질적으로 회전하는 방향으로 변위시킨다.
본 발명에 있어서는, 상기 센서를 노즐에 직접 일체로 설치하는 구성이라도 좋고, 혹은 공통의 지지체에 노즐과 센서를 개별로 설치하는 구성도 가능하다.
개별식의 경우, 대체로 센서는 지지 부재에 반영구적으로 설치되고, 노즐은 교환 부품으로서 지지체에 착탈 가능하게 설치된다. 이로 인해, 노즐의 설치 위치에 어긋남이 생기기 쉽다. 본 발명의 적절한 일 형태에 따르면, 프라이밍의 위치 맞춤 전에 지지체에 대한 노즐의 상대적인 위치 관계를 확인하는 검사가 행해진다. 바람직한 일 형태에 따르면, 이 검사는 도포 처리를 행하기 위해 기판을 대략 수평 으로 지지하기 위한 스테이지측에 설치한 위치 또는 거리 센서를 이용하여 노즐을 스테이지 상방에 설정한 기준 위치에 위치 결정하고, 그때의 지지체의 위치를 판독하는 공정을 포함한다.
이하, 도1 내지 도28을 참조하여 본 발명의 적절한 실시 형태를 설명한다.
도1에 본 발명의 도포 방법 및 도포 장치의 적용 가능한 구성예로서 도포 현상 처리 시스템을 도시한다. 이 도포 현상 처리 시스템은 클린룸 내에 설치되어, 예를 들어 LCD 기판을 피처리 기판으로 하고, LCD 제조 프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정 중의 세정, 레지스트 도포, 프리베이크, 현상 및 포스트베이크의 각 처리를 행하는 것이다. 노광 처리는 이 시스템에 인접하여 설치되는 외부의 노광 장치(도시하지 않음)에서 행해진다.
이 도포 현상 처리 시스템은 크게 나누어, 카세트 스테이션(C/S)(10)과, 프로세스 스테이션(P/S)(12)과, 인터페이스부(I/F)(14)로 구성된다.
시스템의 일단부에 설치되는 카세트 스테이션(C/S)(10)은 복수의 기판(G)을 수용하는 카세트(C)를 소정 수, 예를 들어 4개까지 탑재 가능한 카세트 스테이지(16)와, 이 카세트 스테이지(16) 상의 측방이고, 또한 카세트(C)의 배열 방향과 평행하게 마련된 반송로(17)와, 이 반송로(17) 상에서 이동 가능하고 스테이지(16) 상의 카세트(C)에 대해 기판(G)의 출입을 행하는 반송 기구(20)를 구비하고 있다. 이 반송 기구(20)는 기판(G)을 보유 지지할 수 있는 수단, 예를 들어 반송 아암을 갖고, X, Y, Z, θ의 4축에서 동작 가능하고, 후술하는 프로세스 스테이션(P/S)(12)측의 반송 장치(38)와 기판(G)의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.
프로세스 스테이션(P/S)(12)은 상기 카세트 스테이션(C/S)(10)측으로부터 차례로 세정 프로세스부(22)와, 도포 프로세스부(24)와, 현상 프로세스부(26)를 기판 중계부(23), 약액 공급 유닛(25) 및 스페이스(27)를 거쳐서(사이에 두고) 가로 일렬로 설치하고 있다.
세정 프로세스부(22)는 2개의 스크러버 세정 유닛(SCR)(28)과, 상하 2단의 자외선 조사/냉각 유닛(UV/COL)(30)과, 가열 유닛(HP)(32)과, 냉각 유닛(COL)(34)을 포함하고 있다.
도포 프로세스부(24)는 무스핀 방식의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)과, 감압 건조 유닛(VD)(42)과, 상하 2단형 애드히젼/냉각 유닛(AD/COL)(46)과, 상하 2단형 가열/냉각 유닛(HP/COL)(48)과, 가열 유닛(HP)(50)을 포함하고 있다.
현상 프로세스부(26)는 3개의 현상 유닛(DEV)(52)과, 2개의 상하 2단형 가열/냉각 유닛(HP/COL)(53)과, 가열 유닛(HP)(55)을 포함하고 있다.
각 프로세스부(22, 24, 26)의 중앙부에는 길이 방향에 반송로(36, 51, 58)가 마련되어 반송 장치(38, 54, 60)가 각각 반송로(36, 51, 58)를 따라서 이동하고 각 프로세스부 내의 각 유닛에 액세스하여 기판(G)의 반입/반출 또는 반송을 행하도록 되어 있다. 또한, 이 시스템에서는 각 프로세스부(22, 24, 26)에 있어서, 반송로(36, 51, 58)의 한쪽에 액체 처리계의 유닛(SCR, CT, DEV 등)이 배치되고, 다른 쪽에 열처리계의 유닛(HP, COL 등)이 배치되어 있다.
시스템의 타단부에 설치되는 인터페이스부(I/F)(14)는 프로세스 스테이션(12)과 인접하는 측에 익스텐션(기판 교환부)(56) 및 버퍼 스테이지(57)를 설치 하고, 노광 장치와 인접하는 측에 반송 기구(59)를 설치하고 있다. 이 반송 기구(59)는 Y 방향으로 연장되는 반송로(19) 상에서 이동 가능하고, 버퍼 스테이지(57)에 대해 기판(G)의 출입을 행하는 것 외에, 익스텐션(기판 교환부)(56)이나 옆의 노광 장치와 기판(G)의 교환을 행하도록 되어 있다.
도2에 이 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 처리의 순서를 나타낸다. 우선, 카세트 스테이션(C/S)(10)에 있어서, 반송 기구(20)가 스테이지(16) 상의 소정의 카세트(C) 중에서 1개의 기판(G)을 취출하고, 프로세스 스테이션(P/S)(12)의 세정 프로세스부(22)의 반송 장치(38)로 넘긴다(단계 S1).
세정 프로세스부(22)에 있어서, 기판(G)은, 우선 자외선 조사/냉각 유닛(UV/COL)(30)에 차례로 반입되고, 최초의 자외선 조사 유닛(UV)에서는 자외선 조사에 의한 건식 세정이 실시되고, 다음의 냉각 유닛(COL)에서는 소정 온도까지 냉각된다(단계 S2). 이 자외선 세정에서는 주로 기판 표면의 유기물이 제거된다.
다음에, 기판(G)은 스크러버 세정 유닛(SCR)(28)의 하나로 스크러빙 세정 처리를 받고, 기판 표면으로부터 입자형의 오염이 제거된다(단계 S3). 스크러빙 세정 후, 기판(G)은 가열 유닛(HP)(32)에서 가열에 의한 탈수 처리를 받고(단계 S4), 계속해서 냉각 유닛(COL)(34)에서 일정한 기판 온도까지 냉각된다(단계 S5). 이것으로 세정 프로세스부(22)에 있어서의 사전 처리가 종료되고, 기판(G)은 반송 장치(38)에 의해 기판 반송부(23)를 거쳐서 도포 프로세스부(24)로 반송된다.
도포 프로세스부(24)에 있어서, 기판(G)은, 우선 애드히젼/냉각 유닛(AD/COL)(46)에 차례로 반입되고, 최초의 애드히젼 유닛(AD)에서는 소수화 처 리(HMDS)를 받고(단계 S6), 다음의 냉각 유닛(COL)에서 일정한 기판 온도까지 냉각된다(단계 S7).
그 후, 기판(G)은 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에서 무스핀법에 의해 레지스트액이 도포되고, 계속해서 감압 건조 유닛(VD)(42)에서 감압에 의한 건조 처리를 받는다(단계 S8).
다음에, 기판(G)은 가열/냉각 유닛(HP/COL)(48)에 차례로 반입되고, 최초의 가열 유닛(HP)에서는 도포 후의 베이킹(프리베이크)이 행해지고(단계 S9), 다음에 냉각 유닛(COL)에서 일정한 기판 온도까지 냉각된다(단계 S10). 또한, 이 도포 후의 베이킹에 가열 유닛(HP)(50)을 이용할 수도 있다.
상기 도포 처리 후, 기판(G)은 도포 프로세스부(24)의 반송 장치(54)와 현상 프로세스부(26)의 반송 장치(60)에 의해 인터페이스부(I/F)(14)로 반송되고, 그곳으로부터 노광 장치로 넘겨진다(단계 S11). 노광 장치에서는 기판(G) 상의 레지스트에 소정의 회로 패턴이 노광된다. 그리고, 패턴 노광이 종료된 기판(G)은 노광 장치로부터 인터페이스부(I/F)(14)로 복귀된다. 인터페이스부(I/F)(14)의 반송 기구(59)는 노광 장치로부터 수취한 기판(G)을 익스텐션(56)을 거쳐서 프로세스 스테이션(P/S)(12)의 현상 프로세스부(26)로 넘긴다(단계 S11).
현상 프로세스부(26)에 있어서, 기판(G)은 현상 유닛(DEV)(52) 중 어느 하나에서 현상 처리를 받고(단계 S12), 계속해서 가열/냉각 유닛(HP/COL)(53) 중 하나에 차례로 반입되고, 최초의 가열 유닛(HP)에서는 포스트 베이킹이 행해지고(단계 S13), 다음에 냉각 유닛(COL)에서 일정한 기판 온도까지 냉각된다(단계 S14). 이 포스트 베이킹에 가열 유닛(HP)(55)을 이용할 수도 있다.
현상 프로세스부(26)에서의 일련의 처리가 종료된 기판(G)은 프로세스 스테이션(P/S)(12) 내의 반송 장치(60, 54, 38)에 의해 카세트 스테이션(C/S)(10)까지 복귀되고, 그곳에서 반송 기구(20)에 의해 어느 하나의 카세트(C)에 수용된다(단계 S1).
이 도포 현상 처리 시스템에 있어서는, 예를 들어 도포 프로세스부(24)의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 본 발명을 적용할 수 있다. 이하, 도3 내지 도28에 대해 본 발명을 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 적용한 일 실시 형태를 설명한다.
도3에 본 실시 형태에 있어서의 레지스트 도포 유닛(CT)(40) 및 감압 건조 유닛(VD)(42)의 전체 구성을 도시한다.
도3에 도시한 바와 같이, 지지대 또는 지지 프레임(70) 상에 레지스트 도포 유닛(CT)(40)과 감압 건조 유닛(VD)(42)이 X 방향에 가로 일렬로 배치되어 있다. 도포 처리를 받아야 할 새로운 기판(G)은 반송로(51)측의 반송 장치(54)(도1)에 의해 화살표 FA로 나타낸 바와 같이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)으로 반입된다. 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에서 도포 처리가 종료된 기판(G)은 지지대(70) 상의 가이드 레일(72)로 안내되는 X 방향으로 이동 가능한 반송 아암(74)에 의해, 화살표 Fs로 나타낸 바와 같이 감압 건조 유닛(VD)(42)으로 전송된다. 감압 건조 유닛(VD)(42)에서 건조 처리를 종료한 기판(G)은 반송로(51)측의 반송 장치(54)(도1)에 의해 화살표(FC)로 나타낸 바와 같이 인수된다.
레지스트 도포 유닛(CT)(40)은 X 방향으로 길게 연장되는 스테이지(76)를 갖고, 이 스테이지(76) 상에서 기판(G)을 동일 방향으로 평류로 반송하면서 스테이지(76)의 상방에 배치된 긴 형의 레지스트 노즐(78)로부터 기판(G) 상으로 레지스트액을 공급하고, 무스핀법으로 기판 상면(피처리면)에 일정 막 두께의 레지스트 도포막을 형성하도록 구성되어 있다. 유닛(CT)(40) 내의 각 부의 구성 및 작용은 후에 상세하게 서술한다.
감압 건조 유닛(VD)(42)은 상면이 개방되어 있는 트레이 또는 바닥이 얕은 용기형의 하부 챔버(80)와, 이 하부 챔버(80)의 상면에 기밀하게 밀착 또는 끼워 맞춤 가능하게 구성된 덮개형의 상부 챔버(도시하지 않음)를 갖고 있다. 하부 챔버(80)는 대략 사각형이고, 중심부에는 기판(G)을 수평으로 적재하여 지지하기 위한 스테이지(82)가 배치되고, 바닥면의 4구석에는 배기구(83)가 마련되어 있다. 각 배기구(83)는 배기관(도시하지 않음)을 거쳐서 진공 펌프(도시하지 않음)에 통하고 있다. 하부 챔버(80)에 상부 챔버를 씌운 상태에서 양 챔버 내의 밀폐된 처리 공간을 상기 진공 펌프에 의해 소정의 진공도까지 감압할 수 있도록 되어 있다.
도4 및 도5에 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 레지스트 도포 유닛(CT)(40) 내의 보다 상세한 전체 구성을 도시한다.
본 실시 형태의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 있어서는 스테이지(76)가 종래와 같이 기판(G)을 고정 보유 지지하는 재치대로서 기능하는 것은 아니고, 기판(G)을 공기압의 힘으로 공중에 뜨게 하기 위한 기판 부상대로서 기능한다. 그리고, 스테이지(76)의 양사이드에 배치되어 있는 직진 운동형의 기판 반송부(84)가 스테이지(76) 상에서 떠 있는 기판(G)의 양측 모서리부를 각각 착탈 가능하게 보유 지지하여 스테이지 길이 방향(X 방향)으로 기판(G)을 반송하도록 되어 있다.
상세하게는, 스테이지(76)는 그 길이 방향(X 방향)에 있어서 5개의 영역(M1, M2, M3, M4, M5)으로 분할되어 있다(도5). 좌측 단부의 영역(M1)은 반입 영역이고, 도포 처리를 받아야 할 새로운 기판(G)은 이 영역(M1) 내의 소정 위치로 반입된다. 이 반입 영역(M1)에는 반송 장치(54)(도1)의 반송 아암으로부터 기판(G)을 수취하여 스테이지(76) 상에 로딩하기 위해 스테이지 하방의 원위치와 스테이지 상방의 왕동(往動) 위치 사이에서 승강 이동 가능한 복수개의 리프트 핀(86)이 소정의 간격을 두고 설치되어 있다. 이들 리프트 핀(86)은, 예를 들어 에어 실린더(도시하지 않음)를 구동원에 이용하는 반입용 리프트 핀 승강부(도시하지 않음)에 의해 승강 구동된다.
이 반입 영역(M1)은 부상식 기판 반송이 개시되는 영역이기도 하고, 이 영역 내의 스테이지 상면에는 기판(G)을 반입용 부상 높이 또는 부상량(Ha)으로 뜨게 하기 위해 고압 또는 양압의 압축 공기가 분출되는 분출구(88)가 일정한 밀도로 다수 마련되어 있다. 여기서, 반입 영역(M1)에 있어서의 기판(G)의 부상 높이(Ha)는 특별히 높은 정밀도를 필요로 하지 않고, 예를 들어 100 내지 150 ㎛의 범위 내로 유지되면 된다. 또한, 반송 방향(X 방향)에 있어서, 반입 영역(M1)의 사이즈는 기 판(G)의 사이즈를 상회하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 반입 영역(M1)에는 기판(G)을 스테이지(76) 상에서 위치 맞춤하기 위한 위치 맞춤부(도시하지 않음)도 마련되어도 좋다.
스테이지(76)의 중심부에 설정된 영역(M3)은 레지스트 액체 공급 영역 또는 도포 영역이고, 기판(G)은 이 도포 영역(M3)을 통과할 때에 상방의 레지스트 노즐(78)로부터 레지스트액(R)의 공급을 받는다. 도포 영역(M3)에 있어서의 기판 부상 높이(Hb)는 노즐(78)의 하단부(토출구)와 기판 상면(피처리면) 사이에 설정 간격(예를 들어, 100 ㎛)의 도포 갭(S)을 규정한다. 이 도포 갭(S)은 레지스트 도포막의 막 두께나 레지스트 소비량을 좌우하는 중요한 파라미터이고, 높은 정밀도로 일정하게 유지될 필요가 있다. 이것으로부터, 도포 영역(M3)의 스테이지 상면에는, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같은 배열 또는 분포 패턴으로 기판(G)을 원하는 부상 높이(Hb)로 뜨게 하기 위해 고압 또는 양압의 압축 공기가 분출되는 분출구(88)와 음압으로 공기를 흡입하는 흡인구(90)를 혼재시켜 설치하고 있다. 그리고, 기판(G)의 도포 영역(M3) 내를 통과하고 있는 부분에 대해, 분출구(88)로부터 압축 공기에 의한 수직 상향의 힘을 가하는 동시에, 흡인구(90)로부터 음압 흡인력에 의한 수직 하향의 힘을 가하고, 서로 대항하는 양방향의 힘의 밸런스를 제어함으로써, 도포용 부상 높이(Hb)를 설정치(Hs)(예를 들어, 50 ㎛) 부근에 유지하도록 하고 있 다. 반송 방향(X 방향)에 있어서의 도포 영역(M3)의 사이즈는 레지스트 노즐(78)의 바로 아래에 상기와 같은 좁은 도포 갭(S)을 안정적으로 형성할 수 있을 정도의 여유가 있으면 좋고, 통상은 기판(G)의 사이즈보다도 작아도 좋고, 예를 들어 1/3 내지 1/4 정도라도 좋다.
도6에 도시한 바와 같이, 도포 영역(M3)에 있어서는 기판 반송 방향(X 방향)에 대해 일정한 경사진 각도를 이루는 직선(C) 상에 분출구(88)와 흡인구(90)를 교대로 배치하고, 인접하는 각 열 사이에서 직선(C) 상의 피치에 적당한 오프셋(α)을 마련하고 있다. 이러한 배치 패턴에 따르면, 분출구(88) 및 흡인구(90)의 혼재 밀도를 균일하게 하여 스테이지 상의 기판 부상력을 균일화할 수 있을 뿐만 아니라, 기판(G)이 반송 방향(X 방향)으로 이동할 때에 분출구(88) 및 흡인구(90)와 대향하는 시간의 비율을 기판 각 부에서 균일화하는 것도 가능하고, 이에 의해 기판(G) 상에 형성되는 도포막에 분출구(88) 또는 흡인구(90)의 트레이스 또는 전사 자국이 붙는 것을 방지할 수 있다. 도포 영역(M3)의 입구에서는 기판(G)의 선단부가 반송 방향과 직교하는 방향(Y 방향)에서 균일한 부상력을 안정적으로 받도록 동일 방향(직선 J 상)에 배열하는 분출구(88) 및 흡인구(90)의 밀도를 높게 하는 것이 바람직하다. 또한, 도포 영역(M3)에 있어서도 스테이지(76)의 양측 모서리부(직선 K 상)에는 기판(G)의 양측 모서리가 늘어지는 것을 방지하기 위해, 분출구(88)만을 배치하는 것이 바람직하다.
반입 영역(M1)과 도포 영역(M3) 사이에 설정된 중간 영역(M2)은 반송 중에 기판(G)의 높이 위치를 반입 영역(M1)에 있어서의 부상 높이(Ha)로부터 도포 영역(M3)에 있어서의 부상 높이(Hb)로 변화 또는 천이시키기 위한 천이 영역이다. 이 천이 영역(M2) 내에서도 스테이지(76)의 상면에 분출구(88)와 흡인구(90)를 혼재시켜 배치할 수 있다. 그 경우에는, 흡인구(90)의 밀도를 반송 방향을 따라서 차례로 크게 하고, 이에 의해 반송 중에 기판(G)의 부상 높이가 점차적으로 Ha로부터 Hb로 옮기도록 해도 좋다. 또는, 이 천이 영역(M2)에 있어서는 흡인구(90)를 포함하지 않고 분출구(88)만을 마련하는 구성도 가능하다.
도포 영역(M3)의 하류측 옆의 영역(M4)은 반송 중에 기판(G)의 부상 높이를 도포용 부상 높이(Hb)로부터 반출용 부상 높이(Hc)(예를 들어, 100 내지 150 ㎛)로 바꾸기 위한 천이 영역이다. 이 천이 영역(M4)에서도 스테이지(76)의 상면에 분출구(88)와 흡인구(90)를 혼재시켜 배치해도 좋고, 그 경우에는 흡인구(90)의 밀도를 반송 방향을 따라서 차례로 작게 하는 것이 좋다. 혹은, 흡인구(90)를 포함하지 않고 분출구(88)만을 마련하는 구성도 가능하다. 또한, 도6에 도시한 바와 같이, 도포 영역(M3)과 마찬가지로 천이 영역(M4)에서도 기판(G) 상에 형성된 레지스트 도포막에 전사 자국이 붙는 것을 방지하기 위해, 흡인구(90)[및 분출구(88)]를 기판 반송 방향(X 방향)에 대해 일정한 경사진 각도를 이루는 직선(E) 상에 배치하고, 인접하는 각 열 사이에서 배열 피치에 적당한 오프셋(β)을 마련하는 구성이 바람직하다.
스테이지(76)의 하류 단부(우측 단부)의 영역(M5)은 반출 영역이다. 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에서 도포 처리를 받은 기판(G)은 이 반출 영역(M5) 내의 소정 위치 또는 반출 위치로부터 반송 아암(74)(도3)에 의해 하류측 옆의 감압 건조 유닛(VD)(42)(도3)으로 반출된다. 이 반출 영역(M5)에는 기판(G)을 반출용 부상 높이(Hc)로 뜨게 하기 위한 분출구(88)가 스테이지 상면에 일정한 밀도로 다수 마련되어 있는 동시에, 기판(G)을 스테이지(76) 상부로부터 언로딩하여 반송 아암(74)(도3)으로 교환하기 위해 스테이지 하방의 원위치와 스테이지 상방의 왕동 위치 사이에서 승강 이동 가능한 복수개의 리프트 핀(92)이 소정의 간격을 두고 설치되어 있다. 이들 리프트 핀(92)은, 예를 들어 에어 실린더(도시하지 않음)를 구동원에 이용하는 반출용 리프트 핀 승강부(도시하지 않음)에 의해 승강 구동된다.
레지스트 노즐(78)은 스테이지(76) 상의 기판(G)을 일단부로부터 타단부까지 커버할 수 있는 길이이고 반송 방향과 직교하는 수평 방향(Y 방향)으로 연장되는 긴 형의 노즐 본체를 갖고, 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)에 의해 소정의 범위 내에서 수직 방향(Z 방향) 및 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향(X 방향)으로 이동할 수 있도록 되어 있고(도3, 도11), 레지스트액 공급 기구(93)(도14)로부터의 레지스트액 공급관(94)(도4)에 접속되어 있다.
도4, 도7 및 도8에 도시한 바와 같이 기판 반송부(84)는 스테이지(76)의 좌 우 양사이드에 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(96)과, 각 가이드 레일(96) 상에 축방향(X 방향)으로 이동할 수 있도록 설치된 슬라이더(98)와, 각 가이드 레일(96) 상에서 슬라이더(98)를 직진 이동시키는 반송 구동부(100)와, 각 슬라이더(98)로부터 스테이지(76)의 중심부를 향해 연장되어 기판(G)의 좌우 양측 모서리부를 착탈 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부(102)를 각각 갖고 있다.
여기서, 반송 구동부(100)는 직진형의 구동 기구, 예를 들어 리니어 모터로 구성되어 있다. 또한, 보유 지지부(102)는 기판(G)의 좌우 양모서리부의 하면에 진공 흡착력으로 결합하는 흡착 패드(104)와, 선단부에서 흡착 패드(104)를 지지하고, 슬라이더(98)측의 기단부를 지지점으로 하여 선단부의 높이 위치가 바뀌도록 탄성 변형 가능한 판스프링형의 패드 지지부(106)를 각각 갖고 있다. 흡착 패드(104)는 일정한 피치로 일렬로 배치되고, 패드 지지부(106)는 각각의 흡착 패드(104)를 독립하여 지지하고 있다. 이에 의해, 개개의 흡착 패드(104) 및 패드 지지부(106)가 독립된 높이 위치에서(다른 높이 위치에서도) 기판(G)을 안정적으로 보유 지지할 수 있도록 되어 있다.
도7 및 도8에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 패드 지지부(106)는 슬라이더(98)의 내측면에 승강 가능하게 설치된 판형의 패드 승강 부재(108)에 설치되어 있다. 슬라이더(98)에 탑재되어 있는, 예를 들어 에어 실린더로 이루어지는 패드 작동기(109)(도14)가 패드 승강 부재(108)를 기판(G)의 부상 높이 위치보다도 낮은 원위치(후퇴 위치)와 기판(G)의 부상 높이 위치에 대응하는 왕동 위치(결합 위치) 사이에서 승강 이동시키도록 되어 있다.
도9에 도시한 바와 같이, 각각의 흡착 패드(104)는, 예를 들어 합성 고무제이고 직육면체 형상의 패드 본체(110)의 상면에 복수개의 흡인구(112)를 마련하고 있다. 이들 흡인구(112)는 슬릿형의 긴 구멍이지만, 원이나 직사각형의 작은 구멍이라도 좋다. 흡착 패드(104)에는, 예를 들어 합성 고무로 이루어지는 띠형의 진공관(114)이 접속되어 있다. 이들 진공관(114)의 관로(116)는 패드 흡착 제어부(115)(도14)의 진공원에 각각 통하고 있다.
보유 지지부(102)에 있어서는, 도4에 도시한 바와 같이 편측 일렬의 진공 흡착 패드(104) 및 패드 보유 지지부(106)가 1세트마다 분리되어 있는 분리형 또는 완전 독립형의 구성이 바람직하다. 그러나, 도10에 도시한 바와 같이 절결부(118)를 설치한 1매의 판스프링으로 편측 일렬분의 패드 지지부(120)를 형성하고 그 위에 편측 일렬의 진공 흡착 패드(104)를 배치하는 일체형의 구성도 가능하다.
상기와 같이, 스테이지(76)의 상면에 형성된 다수의 분출구(88) 및 이들에 부상력 발생용 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 기구(122)(도11), 또는 스테이지(76)의 도포 영역(M3) 내에 분출구(88)와 혼재하여 형성된 다수의 흡인구(90) 및 이들에 진공의 압력을 공급하는 진공 공급 기구(124)(도11)에 의해, 반입 영역(M1)이나 반출 영역(M5)에서는 기판(G)을 반출입이나 고속 반송에 적합한 부상량으로 뜨게 하고, 도포 영역(M3)에서는 기판(G)을 안정적이고 또한 정확한 레지스트 도포 주사에 적합한 설정 부상량(Hs)으로 뜨게 하기 위한 스테이지 기판 부상부(126)(도14)가 구성되어 있다.
도11에 노즐 승강 기구(75), 노즐 수평 이동 기구(77), 압축 공기 공급 기구(122) 및 진공 공급 기구(124)의 구성을 도시한다. 노즐 승강 기구(75)는 도포 영역(M3) 상을 반송 방향(X 방향)과 직교하는 수평 방향(Y 방향)에 걸치도록 가설된 문형 프레임(130)과, 이 문형 프레임(130)에 설치된 좌우 한 쌍의 수직 운동 기구(132L, 132R)와, 이들 수직 운동 기구(132L, 132R) 사이에 걸치는 이동체(승강체)의 노즐 지지체(134)를 갖는다. 각 수직 운동 기구(132L, 132R)의 구동부는, 예를 들어 펄스 모터로 이루어지는 전동 모터(138L, 138R), 볼 나사(140L, 140R) 및 가이드 부재(142L, 142R)를 갖고 있다. 펄스 모터(138L, 138R)의 회전력이 볼 나사 기구(140L, 142L), (140R, 142R)에 의해 수직 방향의 직선 운동으로 변환되고, 승강체의 노즐 지지체(134)와 일체로 레지스트 노즐(78)이 수직 방향으로 승강 이동한다. 펄스 모터(138L, 138R)의 회전량 및 회전 정지 위치에 의해 레지스트 노즐(78)의 좌우 양측의 승강 이동량 및 높이 위치를 임의로 제어할 수 있도록 되어 있다. 노즐 지지체(134)는, 도12에 도시한 바와 같이, 예를 들어 각 기둥의 강체로 이루어지고, 그 하면 또는 측면에 레지스트 노즐(78)을 플랜지, 볼트 등을 거쳐서 착탈 가능하게 설치하고 있다.
노즐 수평 이동 기구(77)는 문형 프레임(130)을 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향(X 방향)으로 안내하는 좌우 한 쌍의 가이드 레일(도시하지 않음)과, 이들 가이드 레일 상에서 문형 프레임(130)을 직진 이동시키는 좌우 한 쌍의 수평 운동 기구, 예를 들어 펄스 모터 구동형의 볼 나사 기구(135L, 135R)를 갖고, 가이드 레일 상의 임의의 위치에 문형 프레임(130)을 위치 결정할 수 있도록 구성되어 있다.
압축 공기 공급 기구(122)는 스테이지(76) 상면에서 분할된 복수의 영역별로 분출구(88)에 접속된 양압 매니폴드(144)와, 이들 양압 매니폴드(144)에, 예를 들어 공장용력의 압축 공기 공급원(146)으로부터의 압축 공기를 송입하는 압축 공기 공급관(148)과, 이 압축 공기 공급관(148)의 도중에 설치되는 레귤레이터(150)를 갖고 있다. 진공 공급 기구(124)는 스테이지(76) 상면에서 분할된 복수의 영역별로 흡인구(90)에 접속된 음압 매니폴드(152)와, 이들 음압 매니폴드(152)에, 예를 들어 공장용력의 진공원(154)으로부터의 진공을 송입하는 진공관(156)과, 이 진공관(156)의 도중에 설치되는 교축 밸브(158)를 갖고 있다.
이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)은, 도5에 도시한 바와 같이 기판 반송 방향(X 방향)에 있어서 스테이지(76)보다도 약간 하류측의 상방에 노즐 대기부(170)를 설치하고 있고, 이 노즐 대기부(170) 중에 프라이밍 처리부를 설치하고 있다.
도13에 노즐 대기부(170) 내의 구성을 도시한다. 도면에 도시한 바와 같이, 노즐 대기부(170)는 프라이밍 처리부(172)와, 용제 분위기실(174)과, 세정부(176)를 X 방향에서 가로 일렬로 배치되어 있다. 이 중에서 프라이밍 처리부(172)가 도포 처리 위치에 가장 가까운 장소에 설치되어 있다. 노즐 수평 이동 기구(77)(도11)의 직진 구동부(135L, 135R)가 노즐 대기부(170)까지 연장되어 있고(도3), 레지스트 노즐(78)을 노즐 대기부(170) 내의 각 부(172, 174, 176)로 이송할 수 있도록 되어 있다.
세정부(176)는 소정 위치에 위치 결정된 레지스트 노즐(78)의 하부를 길이 방향(Y 방향)으로 이동 또는 스캔하는 노즐 세정 헤드(178)를 갖고 있다. 이 노즐 세정 헤드(178)에는 레지스트 노즐(78)의 하단부 및 토출구(78a)를 향해 세정액(예를 들어, 시너) 및 건조용 가스(예를 들어, N2 가스)를 각각 뿜어내는 세정 노즐(180) 및 가스 노즐(182)이 탑재되는 동시에, 레지스트 노즐(78)에 닿아 낙하한 세정액을 진공력으로 받아 모아 회수하는 드레인부(184)가 설치되어 있다.
용제 분위기실(174)은 레지스트 노즐(78)의 전체 길이를 커버하는 길이이고 Y 방향으로 연장되어 있고, 실내에는 용제(예를 들어, 시너)가 들어가 있다. 용제 분위기실(174)의 상면에는 길이 방향(Y 방향)으로 연장되는 슬릿형의 개구(186a)를 마련한 단면 V형의 덮개(186)가 설치되어 있다. 레지스트 노즐(78)의 노즐부를 덮개(186)에 상방으로부터 맞추면, 토출구(78a)와 테이퍼 형상의 노즐 하단부만이 개구(186a)를 거쳐서 실내에 자욱이 끼는 용제의 증기에 노출되도록 되어 있다. 스테이지(76) 상에서 잠시 도포 처리가 행해지지 않는 동안에 레지스트 노즐(78)은 세정부(176)에서 토출구(78a) 및 노즐부의 세정이 실시되고, 그 후, 용제 분위기실(174)에서 대기한다.
프라이밍 처리부(172)는 레지스트 노즐(78)의 전체 길이를 커버하는 길이이고 수평 방향(Y 방향)으로 연장되는 원기둥형의 프라이밍 롤러(188)를 용제욕실(190) 내에 배치하고 있다. 용제욕실(190) 내에는 프라이밍 롤러(188)의 하부가 잠길 정도의 액체 표면 레벨에서 용제 또는 세정액(예를 들어, 시너)이 수용되어 있다. 용제욕실(190)의 외부에 배치된 회전 지지 기구(192)가 프라이밍 롤러(188)의 회전축(188a)을 지지하고, 프라이밍 롤러(188)를 회전 구동한다. 또한, 용제욕실(190) 내에는 세정액 저장소보다도 상방의 위치에서 프라이밍 롤러(188)의 외주면에 새로운 액체의 용제를 뿜어내는 용제 노즐(194) 및 프라이밍 롤러(188)의 외주면에 마찰 접촉하는 와이퍼(196)가 설치되어 있다. 프라이밍 처리부(172)의 작용은 후술한다.
이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)은 레지스트 노즐(78)과 그 바로 아래의 물체, 즉 스테이지(76), 기판(G) 또는 프라이밍 롤러(188)와의 사이의 상대적인 위치 관계를 검출하기 위해, 도3 내지 도5, 도11, 도12에 도시한 바와 같이 레지스트 노즐(78)의 좌우 양단부에 한 쌍의 광학식 거리 센서(162L, 162R)를 설치하고 있다. 각 광학식 거리 센서(162L, 162R)는 수직 하방으로 광빔을 투광하는 투광부와, 상기 광빔이 닿았던 물체로부터 수직 상방으로 반사되어 오는 광을 측정 거리에 따른 위치에서 수광하는 수광부를 포함하고 있고, 바로 아래의 스테이지(76)와 직접 대향하고 있을 때에는 스테이지(76)와의 거리 간격을 측정하고, 바로 아래에 스테이지(76) 상에서 떠 있는 기판(G)이 있을 때에는 기판(G)과의 거리 간격을 측정하고, 프라이밍 롤러(188)의 바로 위에 위치하고 있을 때에는 프라이밍 롤러(188)의 외주면과의 거리 간격을 측정할 수 있다. 이들 광학식 거리 센서(162L, 162R)의 보다 상세한 기능 및 작용은 후술한다.
또한, 이 레지스트 도포 유닛(CT)(40) 내에는 레지스트 노즐(78)을 착탈 가능하게 지지하는 노즐 지지체(134)의 임의의 위치를 그 가동 방향(Z 방향, X 방향) 에서 측정 또는 판독하기 위한 위치 센서로서 좌우 한 쌍의 수직 리니어 스케일(164L, 164R) 및 좌우 한 쌍의 수평 리니어 스케일(166L, 166R)이 설치되어 있다.
좌우 한 쌍의 수직 리니어 스케일(164L, 164R)은 문형 프레임(130)을 기준으로 하여 노즐 지지체(134)의 좌우 양단부의 Z 방향에 있어서의 위치(높이 위치)를 측정하거나 또는 판독하는 것이고, 문형 프레임(130)의 좌우 양측면에 고정된 Z 방향으로 연장되는 눈금부(164a)와, 이 눈금부(164a)를 노즐 지지체(134)의 높이 위치에 따른 레벨에서 광학적으로 판독하도록 노즐 지지체(134)의 좌우 양단부에 설치된 눈금 판독부(164b)로 구성되어 있다. 문형 프레임(130)은 견고하여 상하 방향으로 변동 또는 변위되는 일은 거의 없으므로, 수직 리니어 스케일(164L, 164R)의 측정 정밀도가 잘못되는 일은 거의 없고, 각각 노즐 지지체(134)의 좌우 양단부의 높이 위치를 항상 정확하게 측정 또는 판독할 수 있다.
또한, 좌우 한 쌍의 수평 리니어 스케일(166L, 166R)은 바닥면(도시하지 않음)에 대한 문형 프레임(130)의 좌우 양단부의 X 방향에 있어서의 위치를 측정 또는 판독하는 것이고, 바닥면에 적당한 지지 부재(도시하지 않음)를 거쳐서 고정된 X 방향으로 연장되는 눈금부(166a)와, 이 눈금부(166a)를 문형 프레임(130)의 가이드 레일 상의 위치에 따른 장소에서 광학적으로 판독하도록 문형 프레임(130)의 좌우 양측면에 설치된 눈금 판독부(166b)로 구성되어 있다. 이 리니어 스케일(166)의 측정 정밀도도 매우 높고, X 방향에 있어서의 문형 프레임(130)의 좌우 양측면의 위치, 나아가서는 노즐 지지체(134)의 좌우 양단부의 위치를 항상 정확하게 측 정 또는 판독할 수 있다.
도14에 본 실시 형태의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 있어서의 제어계의 주요한 구성을 도시한다. 제어기(198)는 마이크로 컴퓨터로 이루어지고, 상기 광학식 거리 센서(162)(162L, 162R), 수직 리니어 스케일(164)(164L, 164R), 수평 리니어 스케일(166)(166L, 166R) 등으로부터 각 측정치를 수취하고, 유닛 내의 각 부, 특히 레지스트액 공급 기구(93), 노즐 승강 기구(75), 노즐 수평 이동 기구(77), 스테이지 기판 부상부(126), 반송 구동부(100), 패드 흡착 제어부(115), 패드 작동기(109), 반입용 리프트 핀 승강부(도시하지 않음), 반출용 리프트 핀 승강부(도시하지 않음), 프라이밍 롤러 회전 지지 기구(192), 노즐 세정 헤드(178) 등의 개개의 동작과 전체의 동작(시퀀스)을 제어한다. 또한, 제어기(198)는 이 도포 현상 처리 시스템의 전체를 통괄 제어하는 호스트 제어기나 다른 외부 장치에도 접속되어 있다.
다음에, 본 실시 형태의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 있어서의 도포 처리 동작을 설명한다. 제어기(198)는, 예를 들어 광디스크 등의 기억 매체에 격납되어 있는 레지스트 도포 처리 프로그램을 주메모리에 취입하여 실행하고, 프로그램된 일련의 도포 처리 동작을 제어한다.
반송 장치(54)(도1)로부터 미처리의 새로운 기판(G)이 스테이지(76)의 반입 영역(M1)으로 반입되면, 리프트 핀(86)이 왕동 위치에서 상기 기판(G)을 수취한다. 반송 장치(54)가 후퇴된 후, 리프트 핀(86)이 하강하여 기판(G)을 반송용 높이 위 치, 즉 부상 위치(Ha)(도5)까지 내리게 한다. 계속해서, 위치 맞춤부(도시하지 않음)가 작동하여 부상 상태의 기판(G)으로 4방으로부터 압박 부재(도시하지 않음)를 압박하고, 기판(G)을 스테이지(76) 상에서 위치 맞춤한다. 위치 맞춤 동작이 완료되면, 그 직후에 기판 반송부(84)에 있어서 패드 작동기(109)가 작동하여 흡착 패드(104)를 원위치(후퇴 위치)로부터 왕동 위치(결합 위치)로 상승(UP)시킨다. 흡착 패드(104)는 그 전부터 진공이 온으로 되어 있고, 부상 상태의 기판(G)의 측모서리부에 접촉하자마자 진공 흡착력으로 결합한다. 흡착 패드(104)가 기판(G)의 측모서리부에 결합한 직후에 위치 맞춤부는 압박 부재를 소정 위치로 후퇴시킨다.
다음에, 기판 반송부(84)는 보유 지지부(102)에서 기판(G)의 측모서리부를 보유 지지한 상태에서 슬라이더(98)를 반송 시점 위치로부터 반송 방향(X 방향)으로 비교적 고속의 일정 속도로 직진 이동시킨다. 이와 같이 하여 기판(G)이 스테이지(76) 상을 뜬 상태에서 반송 방향(X 방향)으로 직진 이동하고, 기판(G)의 전단부가 레지스트 노즐(78)의 바로 아래 부근의 설정 위치, 즉 도포 개시 위치에 도착하자마자 기판 반송부(84)가 제1 단계의 기판 반송을 정지한다.
상기와 같이 하여 반입 영역(M1)에서 미처리의 새로운 기판(G)을 스테이지(76) 상으로 반입하는 동작이 행해지고 있는 동안, 레지스트 노즐(78)은 노즐 대기부(170)의 프라이밍 처리부(172)에서 프라이밍 처리를 받는다.
이 프라이밍 처리에서는 제어기(198)의 제어 하에서 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)가, 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)가 프라이밍 롤 러(188)의 정상부와 설정 간격의 갭(Q)을 두고 평행하게 대향하는 위치까지 레지스트 노즐(78)을 프라이밍 롤러(188)에 근접시키고, 그곳에서 레지스트액 공급 기구(93)가 레지스트 노즐(78)에 레지스트액(R)을 토출시키고, 이것과 동시에 프라이밍 처리부(172)의 회전 지지 기구(192)가 프라이밍 롤러(188)를 일정 방향(도13에서는 시계 방향)으로 회전시킨다. 그렇게 하면, 도15에 확대하여 도시한 바와 같이, 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)로부터 나온 레지스트액(R)이 노즐 배면(78c)측으로 돌아 들어간 후 프라이밍 롤러(188)의 외주면에 권취된다. 레지스트액을 권취한 프라이밍 롤러(188)의 외주면은 직후에 용제의 욕으로 들어가 레지스트액(R)을 씻어낸다. 그리고, 용제욕으로부터 올라온 프라이밍 롤러(188)의 외주면은 용제 노즐(194)로부터 뿜어내는 새로운 액체의 용제로 마무리 세정이 실시되고, 그 직후에 와이퍼(196)에 의해 액을 닦아내어 청정한 면을 회복한 후, 다시 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a) 아래를 통과하고 그곳에서 레지스트액을 수취한다. 프라이밍 처리를 위한 프라이밍 롤러(188)의 회전량은 임의라도 좋고, 예를 들어 반회전이라도 좋다. 또한, 레지스트 노즐(78)의 토출구와 프라이밍 롤러(188) 사이에 형성되는 갭(Q)은 도포 처리 시에 레지스트 노즐(78)의 토출구와 스테이지(76) 상의 기판(G) 사이에 형성되는 도포 갭(S)과 동일하거나 또는 근사한 사이즈(예를 들어, 100 ㎛)로 설정되어도 좋다.
이 프라이밍 처리 시에는 레지스트 노즐(78)이 레지스트액 토출 동작을 개시한 후 일정한 지연 시간(예를 들어, 1초)을 두고 프라이밍 롤러(188)의 회전 동작을 개시시키는 것이 바람직하고, 이 시간차 방식에 의해 레지스트액(R)을 레지스트 노즐(78)의 테이퍼 배면(78c)측으로 완전하고 또한 균일하게 돌아 들어가게 할 수 있다. 이와 같이 하여, 프라이밍 처리를 종료한 후에도 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a) 내지 배면(78c)의 하부에는, 도16에 도시한 바와 같이 노즐 길이 방향(Y 방향)으로 똑바로 균일하게 연장된 레지스트액의 액막(RF)이 남는다.
상기와 같은 프라이밍 처리가 종료되면, 우선 노즐 수평 이동 기구(77)가 레지스트 노즐(78)을 프라이밍 처리부(172)로부터 스테이지 도포 영역(M3)에 설정된 도포 위치의 바로 위의 위치까지 수평으로 옮기고, 다음에 노즐 승강 기구(75)가 레지스트 노즐(78)을 바로 아래의 스테이지(76)를 향해 내린다. 이때, 스테이지(76) 상에서는 반입 영역(M1)으로부터 반송되어 온 기판(G)이 도포 영역(M3)의 도포 개시 위치에 도착하여 정지하고 있다. 이와 같이 하여, 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)가 기판(G)과 설정 간격의 도포 갭(S)을 두고 대향하는 높이 위치까지 레지스트 노즐(78)을 하강시킨다. 그렇게 하면, 도17에 도시한 바와 같이 레지스트 노즐(78) 하단부의 레지스트 액막이 기판(G) 상에 착액하고, 도포 갭(S)을 간극 없이 막도록 레지스트액의 비드(RB)를 형성한다.
계속해서, 기판 반송부(84)가 제2 단계의 기판 반송을 개시한다. 이 제2 단계, 즉 도포 시의 기판 반송은 비교적 저속의 일정 속도로 행해진다. 이와 같이 하여, 도포 영역(M3) 내에 있어서, 기판(G)이 수평 자세에서 반송 방향(X 방향)으로 일정 속도로 이동하는 동시에, 긴 형의 레지스트 노즐(78)이 바로 아래의 기판(G)을 향해 레지스트액(R)을 일정한 유량으로 띠형으로 토출함으로써, 도18에 도시한 바와 같이 기판(G)의 전단부측으로부터 후단부측을 향해 레지스트액의 도포막(RM)이 형성되어 간다. 상기와 같이 도포 처리의 개시 직전에 도포 갭(S)을 레지스트액의 비드(RB)로 간극 없이 막아 둠으로써, 도포 주사에 있어서 레지스트 노즐(78)의 배면(78c) 하부에 형성되는 레지스트액의 메니스커스(MS)를 수평 일직선에 정렬하여 도포 불균일이 없는 평탄한 레지스트 도포막(RM)을 형성할 수 있다.
도포 영역(M3)에서 상기와 같은 도포 처리가 종료되면, 즉 기판(G)의 후단부가 레지스트 노즐(78)의 바로 아래를 지나가면, 레지스트액 공급 기구(93)가 레지스트 노즐(78)로부터의 레지스트액(R)의 토출을 종료시킨다. 이것과 동시에, 노즐 승강 기구(75)가 레지스트 노즐(78)을 수직 상방으로 들어올려 기판(G)으로부터 후퇴시킨다. 한편, 기판 반송부(84)는 반송 속도가 비교적 큰 제3 단계의 기판 반송으로 절환한다. 그리고, 기판(G)이 반출 영역(M5) 내의 반송 종점 위치에 도착하면, 기판 반송부(84)는 제3 단계의 기판 반송을 정지한다. 이 직후에, 패드 흡착 제어부(115)가 흡착 패드(104)에 대한 진공의 공급을 정지하고, 이것과 동시에 패드 작동기(109)가 흡착 패드(104)를 왕동 위치(결합 위치)로부터 원위치(후퇴 위치)로 내려 기판(G)의 양측 단부로부터 흡착 패드(104)를 분리시킨다. 이때, 패드 흡착 제어부(115)는 흡착 패드(104)에 양압(압축 공기)을 공급하여 기판(G)으로부터의 분리를 빠르게 한다. 대신에, 리프트 핀(92)이 기판(G)을 언로딩하기 위해 스테이지 하방의 원위치로부터 스테이지 상방의 왕동 위치로 상승한다.
그 후, 반출 영역(M5)에 반출기, 즉 반송 아암(74)이 액세스되고, 리프트 핀(92)으로부터 기판(G)을 수취하여 스테이지(76) 밖으로 반출한다. 기판 반송부(84)는 기판(G)을 리프트 핀(92)에 걸치면 즉시 반입 영역(M1)으로 고속도로 되돌아간다. 반출 영역(M5)에서 상기와 같이 처리가 종료된 기판(G)이 반출될 때에, 반입 영역(M1)에서는 다음에 도포 처리를 받아야 할 새로운 기판(G)에 대해 반입, 위치 맞춤 내지 반송 개시가 행해진다. 또한, 레지스트 노즐(78)은 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)에 의해 노즐 대기부(170)의 프라이밍 처리부(172)로 옮겨지고, 그곳에서 상기와 같은 프라이밍 처리를 받는다.
상술한 바와 같이, 이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 있어서는, 부상 스테이지(76) 상에 설정된 도포 영역(M3)에서 무스핀법의 도포 처리를 행하기 위해 긴 형의 레지스트 노즐(78)을 사용하여 도포 처리 전에 레지스트 노즐(78)에 프라이밍 처리부(172)에서 사전 준비의 프라이밍 처리를 실시하도록 하고 있고, 이 프라이밍 처리를 매회 순조롭게 행함으로써 도포 영역(M3)에 있어서의 도포 주사 시에 도포 불균일이나 막 두께의 변동 등을 방지 내지 억제할 수 있다. 그리고, 프라이밍 처리의 성과는 프라이밍 위치의 정밀도, 즉 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)가 프라이밍 롤러(188)의 정상부와 설정 거리의 갭(Q)을 두고 평행하게 대향한다는 위치 관계의 정밀도에 의존한다. 그런데, 레지스트 노즐(78)은 노즐 지지체(134)에 착탈 가능하게 설치되는 교환 부품이고, 교환 혹은 다른 물체와의 충돌이나 접촉 등에 의해 레지스트 노즐(78)의 설치 위치가 어긋나면, 프라이밍 위치의 정밀도가 내 려가, 프라이밍 처리의 성과, 나아가서는 도포 처리의 품질이 저하된다.
본 실시 형태의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에는 레지스트 노즐(78)의 교환 시는 물론, 정기적으로, 혹은 필요에 따라서 수시, 프라이밍 위치를 결정 또는 보정하는 기능이 구비되어 있다. 제어기(198)는, 예를 들어 광디스크 등의 기억 매체에 격납되어 있는 프라이밍 위치 결정(보정) 프로그램을 주메모리에 취입하여 실행하고, 프로그램된 일련의 동작을 제어한다.
이하, 도19 내지 도24에 대해 이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 있어서 프라이밍의 위치 맞춤을 행하는 수법의 일 실시예를 설명한다.
프라이밍의 위치 맞춤을 행할 때에는 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)에 의해 레지스트 노즐(78)을 노즐 대기부(170)의 프라이밍 처리부(172)로 옮기고, 도19에 도시한 바와 같이 프라이밍 롤러(188) 상에서 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향(X 방향)으로 레지스트 노즐(78)을 이동시킨다. 그때, 레지스트 노즐(78)에 일체적으로 설치되어 있는 광학식 거리 센서(162L, 162R)를 작용하여 레지스트 노즐(78)이 이동하는 각 위치에서 프라이밍 롤러(188)의 외주면과의 거리 간격을 측정한다. 상기와 같이, 각 광학식 거리 센서(162L, 162R)는 수직 하방에 광빔을 투광하고, 상기 광빔이 닿았던 물체로부터 수직 상방으로 반사되어 오는 광을 수광하여 측정 거리를 구한다. 따라서, 각 광학식 거리 센서(162L, 162R)의 위치가 프라이밍 롤러(188)의 정상부의 위치(Xs)와 일치하고 있을 때에 광강도(P)가 가장 높은 반사광을 수광하고, 게다가 이동 중에 가장 짧은 측정 거리(d)를 구할 수 있다.
제어기(198)는 각 광학식 거리 센서(162L, 162R)로부터 최소 측정 거리(d)를 얻었을 때에 수평 리니어 스케일(166L, 166R)이 나타내는 X 방향의 위치(XL, XR) 및 수직 리니어 스케일(164L, 164R)이 나타내는 Z 방향의 위치(ZL, ZR)를 판독한다.
여기서, 프라이밍 롤러(188)에 대해 레지스트 노즐(78)이 수평 방향에서 평행하게 되어 있으면, 최소 측정 거리(d)를 얻을 수 있는 좌우의 X 방향 위치(XL, XR)가 서로 일치할 것이다. 즉, XL = XR이 될 것이다. 그러나, 양자 사이에서 수평 방향의 기울기가 있을 때에는, 예를 들어 도20에 나타낸 바와 같은 위치 관계에서 레지스트 노즐(78)이 프라이밍 롤러(188) 상을 X 방향으로 이동할 때에는, 도21에 도시한 바와 같이 XL과 XR은 일치하지 않는다. 또한, 수직 방향의 기울기가 있을 때에는, 예를 들어 도23에 나타낸 바와 같은 위치 관계에서 레지스트 노즐(78)이 프라이밍 롤러(188) 상을 X 방향으로 이동할 때에는 좌측의 광학식 거리 센서(162L)로부터 얻을 수 있는 최소 측정 거리(dL)와 우측의 광학식 거리 센서(162R)로부터 얻을 수 있는 최소 측정 거리(dR)는 일치하지 않게 된다.
일반적으로, 프라이밍 롤러(188)는 XㆍYㆍZ 방향의 정위치에 고정하여 배치되므로, 그 설치 정밀도는 매우 높고, 시간의 흐름에 따른 변화도 적다. 이에 대해, 레지스트 노즐(78)은 교환 빈도 또는 메인터넌스 빈도가 높은 부품으로서 노즐 지지체(134)에 착탈 가능하게 설치되고, 게다가 이동 중에 다른 물체와 충돌이나 접촉을 일으키는 일도 있어, 위치 어긋남이 생기기 쉽다. 이 점에 비추어, 본 실시예에 있어서는 프라이밍 롤러(188)와 레지스트 노즐(78) 사이에 상대적인 기울기가 있는 경우에는, 레지스트 노즐(78)의 쪽에 절대적인 기울기 또는 설치 위치의 어긋남이 있는 것이라 간주하여, 제어기(198) 하에서 노즐 승강 기구(75) 및/또는 노즐 수평 이동 기구(77)를 통해 레지스트 노즐(78)의 프라이밍 롤러(188)에 대한 상대 위치를 보정한다.
예를 들어, 도20에 도시한 바와 같은 수평 방향의 기울기에 대해서는 노즐 수평 이동 기구(77)에 있어서 상기 X 방향의 최소 거리 측정 위치(XL, XR)의 오차 또는 차분을 캔슬하도록 좌우 수평 운동 기구(135L, 135R)의 펄스 모터를 제어하고, 도22에 도시한 바와 같이 수평 방향에서 레지스트 노즐(78)을 프라이밍 롤러(188)와 평행하게 할 수 있다. 또한, 도20에 도시하는 기울기는 도시의 이해를 위해 과장하고 있고, 실제의 좌우 어긋남은 마이크론 단위이다. 따라서, 좌우 수평 운동 기구(135L, 135R) 사이의 상대적인 위치 조정에 의해 수평 방향의 기울기를 보정할 수 있을 정도로 레지스트 노즐(78)을 수평면 내에서 실질적으로 θ방향(회전 방향)으로 변위시킬 수 있다.
또한, 도23에 도시한 바와 같은 수직 방향의 기울기에 대해서는 노즐 승강 기구(75)에 있어서 상기 Z 방향의 최소 거리 측정치(dL, dR)의 오차 또는 차분을 캔슬하도록 좌우 수직 운동 기구(132L, 132R)의 펄스 모터(138L, 138R)를 제어하고, 도24에 도시한 바와 같이 수직면 내에서 레지스트 노즐(78)을 프라이밍 롤러(188) 와 평행하게 할 수 있다. 여기서, 최소 거리 측정치(dL, dR)의 차분을 캔슬하기 위해서는 양자의 중간의 값 dS = (dL+dR)/2로 정렬되도록 레지스트 노즐(78)의 좌우 양단부의 높이 위치를 각각 조정해도 좋다. 도23에 도시하는 기울기도 도시의 이해를 위해 과장하고 있고, 실제의 좌우 어긋남은 마이크론 단위이다. 따라서, 좌우 수직 운동 기구(132L, 132R) 사이의 상대적인 위치 조정에 의해 수직 방향의 기울기를 보정할 수 있을 정도로 레지스트 노즐(78)을 수직면 내에서 실질적으로 θ방향(회전 방향)으로 변위시킬 수 있다.
이론적으로는, 상기와 같이 최소 거리 측정 위치(XL, XR) 및 최소 거리 측정치(dL, dR)로부터 레지스트 노즐(78)의 기울기를 시정하기 위한 보정치를 구할 수 있다. 단, 보정 후의 평행 상태를 확인하는 것이 바람직하다. 따라서, 평행 조건(XL = XR = XS 및 dL = dR = dS)이 성립되어 있는 것이 확인될 때까지 프라이밍 롤러(188)의 상방에서 레지스트 노즐(78)을 X 방향으로 이동시켜 최소 거리 측정 위치(XL, XR) 및 최소 거리 측정치(dL, dR)를 구하는 처리와, 이들 측정치로부터 기울기의 유무를 판정하여 기울기량을 구하는 처리와, 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)를 통해 위치 어긋남 보정을 행하는 처리를 반복해도 좋다.
상기 평행 조건(XL = XR = XS 및 dL = dR = dS)은 양 광학식 거리 센서(162L, 162R)와 프라이밍 롤러(188) 사이에서 성립시키는 것이고, 엄밀하게는 레지스트 노즐(78)과 프라이밍 롤러(188) 사이에서 성립하고 있는 것은 아니다. 그 러나, 양 광학식 거리 센서(162L, 162R)는 레지스트 노즐(78)에 일체 결합한 상태에서 노즐 지지체(134)에 설치되는 것이고, 레지스트 노즐(78)에 대한 양 광학식 거리 센서(162L, 162R)의 설치 위치는 기정치인 동시에 그 정밀도는 매우 높다. 따라서, 상기 평행 조건이 성립할 때에는 레지스트 노즐(78)과 프라이밍 롤러(188) 사이에서도 양자가 평행 상태가 되는 것이라 간주할 수 있다.
이와 같이 하여, 제어기(198)는 상기 평행 조건이 성립할 때의 최소 거리 측정 위치(XS) 및 최소 거리 측정치(dS)와 레지스트 노즐(78)에 대한 양 광학식 거리 센서(162L, 162R)의 상대 위치를 기초로 하여 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)가 프라이밍 롤러(188)의 정상부와 설정 간격의 갭(Q)을 두고 평행하게 마주보게 하기 위한 수평 리니어 스케일(166L, 166R) 및 수직 리니어 스케일(164L, 164R) 상의 위치를 프라이밍 위치로서 결정할 수 있다.
상기와 같이, 본 실시예에 있어서는 프라이밍 처리 시에 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)가 프라이밍 롤러(188)의 정상부와 설정 거리의 갭(Q)을 두고 평행하게 대향하도록 레지스트 노즐(78)의 위치, 즉 프라이밍 위치를 결정하기 위한 위치 맞춤 작업을 시임 등의 지그나 사람의 손질을 필요로 하지 않고 자동적으로 실시할 수 있다.
또한, 상기한 실시예에 있어서는, 정위치에 설치되는 프라이밍 롤러(188)의 위치 정밀도가 높은 것을 이용하여 노즐 지지체(134)에 착탈 가능하게 설치되는 레지스트 노즐(78)의 위치 어긋남을 제어기(198)의 제어 하에서 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)를 통해 자동적으로 보정할 수 있다. 즉, 스테이지(76)나 기판(G)에 대해서도 레지스트 노즐(78)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서, 도25에 도시한 바와 같이 노즐 지지체(134)에 레지스트 노즐(78)과 광학식 거리 센서(162)가 각각 개별로 설치되는 경우가 있다. 이 경우, 광학식 거리 센서(162)(162L, 162R)는 노즐 지지체(134)에 반영구적으로 고정되므로, 수평 리니어 스케일(166L, 166R) 및 수직 리니어 스케일(164L, 164R) 상에서 광학식 거리 센서(162)(162L, 162R)의 X 방향 및 Y 방향의 위치를 항상 높은 정밀도로 판독할 수 있다. 한편, 레지스트 노즐(78)은 노즐 지지체(134)에 착탈 가능하게 설치되어, 비교적 빈번하게 교환 또는 수리된다. 이로 인해, 레지스트 노즐(78)의 설치 위치가 어긋날 가능성은 높다. 그리고, 레지스트 노즐(78)의 설치 위치가 어긋나면, 레지스트 노즐(78)과 광학식 거리 센서(162)(162L, 162R)의 상대적인 위치 관계가 어긋난다는 일면도 있다.
그래서, 본 실시예에 있어서는 프라이밍 처리부(172)에서 프라이밍의 위치 맞춤을 행하기 전에 스테이지(76) 상에서 레지스트 노즐(78)의 설치 위치를 검사한다.
이 검사는, 도26에 도시한 바와 같이 레지스트 노즐(78)을 스테이지(76) 상방에 설정된 소정의 높이 위치(Za)까지 내린다. 이 경우, 제어기(198)는 수직 리니어 스케일(164)이 나타내는 측정치가 메모리에 기억하고 있는 기준 위치(ZC)에 일치 할 때까지 노즐 지지체(134)를 내린다. 그리고, 광학식 거리 센서(162)(162L, 162R)에 스테이지(76)의 상면까지의 거리를 측정시킨다. 한편, 스테이지(76)측[예를 들어, 스테이지(76)의 측면]에 접촉식 거리 센서(168)를 설치하고, 그 촉침(168a)을 레지스트 노즐(78)의 하단부에 닿게 하여 스테이지(76) 상면과 레지스트 노즐(78)의 거리 간격(La), 즉 노즐 높이 위치(Za)를 측정한다.
레지스트 노즐(78)의 설치 위치에 오차가 없으면, 접촉식 거리 센서(168)로부터 얻을 수 있는 노즐 높이 위치의 측정치(La)가 설정치(예를 들어, 1 ㎜)의 값을 나타낸다. 그러나, 레지스트 노즐(78)의 설치 위치에 오차가 있을 때에는 접촉식 거리 센서(168)의 촉침(168a)이 레지스트 노즐(78)의 하단부에 정확하게 접촉하지 않으므로, 노즐 높이 위치의 측정치(La)가 설정치와 동등해지지 않는다. 이 경우, 제어기(198)가 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)를 통해 레지스트 노즐(78)의 위치를 조정한다. 그리고, 접촉식 거리 센서(168)로부터 얻을 수 있는 노즐 높이 위치의 측정치(La)가 설정치에 일치하는 곳에서, 제어기(198)는 수직 리니어 스케일(164)이 나타내는 높이 위치(Zc')를 판독하고, 이 판독치(Zc')를 Z 방향의 보정 기준 위치로서 메모리에 등록한다. 또한, 수평 리니어 스케일(166)이 나타내는 X 방향의 위치(Xc')를 판독하고, 이 판독치(Xc')를 X 방향의 보정 기준 위치로서 등록한다. 또한, Z 방향의 보정 기준 위치(Zc')와 X 방향의 보정 기준 위치(Xc')로부터 레지스트 노즐(78)에 대한 광학식 거리 센서(162)의 상대 위치를 보 정한다. 또한, 광학식 거리 센서(162)에 스테이지(76)까지의 거리(Lb)를 측정시키고, 그 거리 측정치(Lb)도 보정 기준 거리로서 등록한다.
이와 같이 하여, 본 실시예에서는 스테이지(76)측에 레지스트 노즐(78)을 절대 기준 위치에 맞추기 위한 측정기[나타낸 예는 접촉식 거리 센서(168)]를 설치함으로써, 노즐 지지체(134)에 착탈 가능하게 설치되는 레지스트 노즐(78)의 위치 어긋남을 제어기(198)의 제어 하에서 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)를 통해 스테이지(76) 상에서 자동적으로 보정할 수 있다. 또한, 레지스트 노즐(78)에 위치 어긋남이 있어도 레지스트 노즐(78)과 광학식 거리 센서(162)의 현시점의 상대 위치 관계를 정확하게 구할 수 있다.
프라이밍의 위치 맞춤의 동작 및 보정 처리는 상기한 제1 실시예(도19 내지 도24)와 동일해도 좋다. 단, 본 실시예에서는 레지스트 노즐(78)의 설치 위치의 오차를 스테이지(76) 상에서 보정하고 있으므로, 도20 또는 도23에 도시한 바와 같이 레지스트 노즐(78)이 프라이밍 롤러(188)에 대해 수평 방향 또는 수직 방향에서 기울어질 가능성은 거의 없다. 가령, 레지스트 노즐(78)과 프라이밍 롤러(188) 사이에 상대적인 기울기가 있으면, 오히려 프라이밍 롤러(188)측에 원인이 있다고 추정할 수도 있다. 실제로, 일 변형예로서, 프라이밍 처리부(172)에 있어서, 프라이밍 롤러(188)를, 예를 들어 X 방향에서 가동으로 구성하고, 소정의 높이 위치에서 정지되어 있는 레지스트 노즐(78)에 대해 프라이밍 롤러(188)의 쪽을 옆으로부터 근접시켜 프라이밍 위치에 위치 결정하는 것도 가능하다. 이와 같이, 프라이밍 롤 러(188)를 가동으로 구성하는 경우에는 프라이밍 롤러(188)의 위치가 시간의 흐름에 따라 어긋날 가능성은 높다.
그래서, 프라이밍의 위치 맞춤에 있어서는 제어기(198)의 제어 하에서 회전 지지 기구(192)를 통해 프라이밍 롤러(188)의 위치 어긋남을 보정함으로써, 적절한 프라이밍 위치를 결정할 수 있다.
혹은, 다른 수법으로서, 프라이밍 롤러(188)측을 만지지 않고, 제어기(198)의 제어 하에서 노즐 승강 기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)를 통해 레지스트 노즐(78)측의 위치 보정에 의해 적절한 프라이밍 위치를 결정하는 것도 가능하다. 이 경우, 제어기(198)의 제어 및 데이터 관리 하에서 레지스트 노즐(78)에 대해 스테이지(76)에 대한 제1 보정 기준 위치와, 프라이밍 롤러(188)에 대한 제2 보정 기준 위치가 수직 리니어 스케일(164) 및 수평 리니어 스케일(166) 상에 설정된다. 그리고, 스테이지(76) 상에서 도포 처리를 행할 때에는 상기 제1 보정 기준 위치를 기초로 하여 레지스트 노즐(78)을 원하는 위치로 이동 또는 위치 결정하고, 프라이밍 처리를 행할 때에는 상기 제2 보정 기준 위치를 기초로 하여 레지스트 노즐(78)을 프라이밍 롤러(188)와 대향하는 소정의 프라이밍 위치에 위치 결정하게 된다.
또한, 본 실시예에서는 스테이지(76) 상에서 도포 처리를 개시하기 직전에 기판(G)의 판두께와 부상 높이를 측정할 수도 있다. 즉, 도27에 도시한 바와 같이 반입 영역(M1)으로부터 도포 영역(M3)으로 이송되어 와서 도포 개시 위치에서 정지한 기판(G)에 대해 레지스트 노즐(78)을 소정 위치, 예를 들어 상기 제1 보정 기준 위치에 부착한다. 그리고, 도28에 도시한 바와 같이, 이 기준 위치에서 광학식 거리 센서(162)에 기판(G)의 상면 및 하면까지의 거리(Ld, Le)를 측정시킨다. 이 경우, 광학식 거리 센서(162)는 바로 아래의 기판(G)을 향해 1개 또는 복수개의 광빔을 투광하고, 기판(G)의 상면 및 하면으로부터의 반사광을 각각 수광한 위치로부터 측정 거리(Ld, Le)를 구한다. 제어기(198)는 이들 거리 측정치(Ld, Le)를 기초로 다음 식 (1), (2)를 연산하여 상기 기판(G)의 두께 측정치(D) 및 부상 높이 측정치(Hb)를 구한다.
D = Le - Ld …(1)
Hb = Lb - Le …(2)
이와 같이 도포 처리의 직전에 상기 기판(G)의 판두께(D) 및 부상 높이(Hb)를 구함으로써, 도포 처리 시에 있어서의 스테이지(76)와, 기판(G)과, 레지스트 노즐(78) 사이의 높이 위치 관계를 정확하게 제어 내지 관리하는 것이 가능하고, 부상 반송식 무스핀 도포법으로 기판(G) 상에 레지스트 도포막을 원하는, 또한 균일한 막 두께로 형성하는 도포 처리의 재현성 및 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 적절한 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 스테이지(76)측에 설치하는 접촉식 거리 센서(168)를 광학식 거 리 센서로 치환할 수도 있다. 그 경우, 상기 광학식 거리 센서는 레지스트 노즐(78)의 하단부와의 거리 간격을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 스테이지(76) 상의 기판(G)과의 거리 간격을 측정할 수도 있다.
레지스트 노즐(78)의 높이 위치 정밀도가 매우 높고, 프라이밍의 위치 맞춤에 있어서는 레지스트 노즐(78)과 프라이밍 롤러(188) 사이에서 X 방향의 평행도를 취하는 것만으로 좋은 경우에는 레지스트 노즐(78)측의 광학식 거리 센서(162)를 광학식 위치 센서에서 대용하는 것도 가능하다. 즉, 도19 및 도21에 도시한 바와 같이 반사광의 광강도(P)가 최대가 되는 위치를 프라이밍 롤러(188)의 정상부로 할 수 있고, 반사광의 광강도를 검출하는 기능을 구비하는 것만의 광학식 위치 센서를 이용해도 X 방향에 있어서의 프라이밍 롤러(188)의 정상부의 위치를 검출할 수 있다. 또는, 레지스트 노즐(78)측의 광학식 거리 센서(162)를 접촉식 센서에서 대용하는 것도 가능하다. 또한, 레지스트 노즐(78)측의 센서를 좌우 한 쌍이 아닌, 1개만 설치하는 구성도 가능하다.
상기한 실시 형태에 있어서의 기판 반송부(84)의 지지부(102)는 진공 흡착식의 패드(104)를 갖는 것이었지만, 기판(G)의 측모서리부를 기계적으로(예를 들어, 끼움 부착하여) 보유 지지하는 패드 등도 가능하다. 또한, 패드(104)를 기판(G)의 측모서리부에 착탈 가능하게 결합하기 위한 기구[패드 지지부(106), 패드 승강부(108), 패드 작동기(109)]에도 다양한 방식, 구성을 채용할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 있어서의 기판 반송부(84)는 기판(G)의 좌우 양측모서리부를 보유 지지하여 반송하였지만, 기판(G)의 편측 측모서리부만을 보유 지지하여 기판 반송 을 행하는 것도 가능하다.
본 발명은 상기 실시 형태와 같은 부상 반송 방식의 무스핀 도포법으로 한정되는 것은 아니다. 적재형의 스테이지 상에 기판을 수평으로 고정 탑재하고, 기판 상방에서 긴 형 레지스트 노즐을 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향으로 이동시키면서 기판 상에 레지스트액을 띠형으로 토출시켜 도포하는 방식의 무스핀 도포법에도 본 발명을 적용할 수 있다.
상기한 실시 형태는 LCD 제조의 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 레지스트 도포 장치에 관한 것이었지만, 본 발명은 피처리 기판 상에 처리액을 공급하는 임의의 처리 장치나 어플리케이션에 적용 가능하다. 따라서, 본 발명에 있어서의 처리액으로서는, 레지스트액 이외에도, 예를 들어 층간 절연 재료, 유전체 재료, 배선 재료 등의 도포액도 가능하고, 현상액이나 린스액 등도 가능하다. 본 발명에 있어서의 피처리 기판은 LCD 기판으로 한정되지 않고, 다른 플랫 패널 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, CD 기판, 유리 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.
본 발명의 도포 방법 또는 도포 장치에 따르면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 프라이밍 처리를 위해 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 정상부가 소정의 위치 관계에서 정확하게 대향하는 적절한 프라이밍 위치를 시임 등의 특별한 지그나 사람의 손질을 필요로 하지 않고 용이하게 결정할 수 있다.

Claims (17)

  1. 무스핀법의 도포 처리에 이용하는 긴 형의 도포 노즐에 도포 처리의 사전 준비를 위해, 소정의 프라이밍 위치에서 상기 노즐의 하단부의 토출구와 원기둥형의 프라이밍 롤러의 정상부를 원하는 갭을 두고 마주 보게 하고, 상기 프라이밍 롤러를 회전시키면서 상기 노즐로부터 처리액을 토출시키고, 토출 종료 후에 상기 노즐의 하단부에 상기 처리액의 액막을 형성하는 프라이밍 처리를 실시하는 도포 방법이며,
    바로 아래의 물체에 대한 상대적인 위치 또는 거리를 검출하기 위한 센서를 상기 노즐측에 설치하고,
    상기 프라이밍 롤러에 대해 그 상방을 수평으로 가로지르도록 상기 노즐 및 상기 센서를 상대적으로 이동시키고, 상기 센서와 상기 프라이밍 롤러 사이의 거리 간격이 최소가 되는 특정 위치를 검출하고, 그 특정 위치를 기초로 하여 상기 프라이밍 위치를 결정하는 도포 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서로서, 바로 아래의 물체와의 거리를 광학적으로 측정하기 위한 광학식 거리 센서를 이용하는 도포 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서로서, 바로 아래의 물체로부터 반사되어 오는 광의 광강도를 측정하기 위한 광학식 위치 센서를 이용하는 도포 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 및 상기 프라이밍 롤러를 상기 프라이밍 위치에 상대적으로 위치 결정하기 위해, 상기 프라이밍 롤러의 회전축을 소정의 고정 위치에 배치하고, 상기 노즐을 수직의 제1 방향과 노즐 길이 방향과 직교하는 수평의 제2 방향에서 이동 가능하게 하는 도포 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 및 상기 프라이밍 롤러를 상기 프라이밍 위치에서 상대적으로 위치 결정하기 위해, 상기 노즐을 수직의 제1 방향에서 이동 가능하게 하고, 상기 프라이밍 롤러의 회전축을 소정의 높이 위치에서 상기 노즐의 길이 방향과 직교하는 수평의 제2 방향에서 이동 가능하게 하는 도포 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서가 상기 노즐의 길이 방향 양단부측에 한 쌍 설치되고, 양쪽의 상기 센서와 상기 프라이밍 롤러 사이의 거리 간격이 각각 최소가 되는 제1 및 제2 위치를 검출하고, 상기 제1 및 제2 위치를 기초로 하여 상기 프라이밍 위치를 결정하는 도포 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 노즐의 길이 방향과 직교하는 수평 방향에 있어서의 상기 제1 위치와 상기 제2 위치의 차분을 구하고, 상기 차분을 캔슬하도록 상기 노즐 및 상기 프라이밍 롤러 중 적어도 한쪽을 수평면 내에서 실질적으로 회전하는 방향으로 변위시키는 도포 방법.
  8. 제6항에 있어서, 수직 방향에 있어서 상기 제1 위치에서 측정되는 제1 거리와 상기 제2 위치에서 측정되는 제2 거리 사이의 차분을 구하고, 상기 차분을 캔슬하도록 상기 노즐을 수직면 내에서 실질적으로 회전하는 방향으로 변위시키는 도포 방법.
  9. 제6항에 있어서, 수직 방향에 있어서 상기 제1 위치에서 측정되는 제1 거리와 상기 제2 위치에서 측정되는 제2 거리 사이의 차분을 구하고, 상기 차분을 캔슬하도록 상기 노즐 및 상기 프라이밍 롤러 중 적어도 한쪽을 수직면 내에서 실질적으로 회전하는 방향으로 변위시키는 도포 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서가 상기 노즐에 직접적으로 설치되는 도포 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공통의 지지 부재에 상기 노즐과 상기 센서가 개별로 설치되는 도포 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프라이밍의 위치 맞춤을 행하기 전에 상기 지지 부재에 대한 상기 노즐의 상대적인 위치 관계를 검사하는 도포 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 검사는 상기 도포 처리를 행하기 위해 상기 기판을 대략 수평으로 지지하기 위한 스테이지 측에 설치한 위치 또는 거리 센서를 이용하여 상기 노즐을 상기 스테이지 상방에 설정한 기준 위치에 위치 결정하고, 그때의 상기 지지 부재의 위치를 판독하는 공정을 포함하는 도포 방법.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테이지의 도포 영역에 도입된 도포 처리 전의 상기 기판에 대해 상기 노즐측의 센서를 이용하여 상기 노즐의 토출구와 상기 기판 사이에 도포 처리용 갭을 형성하는 도포 방법.
  15. 피처리 기판을 대략 수평으로 지지하는 스테이지와,
    상기 기판 상에 처리액을 도포하기 위해 상기 스테이지 상의 상기 기판에 대해 상방으로부터 처리액을 토출하는 긴 형의 도포 노즐과,
    상기 기판에 대해 상기 도포 노즐을 노즐 길이 방향과 직교하는 수평인 제1 방향에서 상대적으로 이동시키는 수평 이동부와,
    상기 기판에 대해 상기 도포 노즐을 수직 방향에서 상대적으로 이동시키는 승강부와,
    도포 처리의 사전 준비를 위해 소정의 프라이밍 위치에서 상기 노즐의 하단부의 토출구와 원기둥형의 프라이밍 롤러의 정상부를 원하는 갭을 두고 마주 보게 하고, 상기 프라이밍 롤러를 회전시키면서 상기 노즐로부터 처리액을 토출시키고, 토출 종료 후에 상기 노즐의 하단부에 상기 처리액의 액막을 형성하는 프라이밍 처리부와,
    바로 아래의 물체에 대한 상대적인 위치 또는 거리를 검출하기 위해 상기 노즐과 일체적으로 설치되는 센서와,
    상기 프라이밍 롤러에 대해 상기 노즐 및 상기 센서를 상기 프라이밍 롤러의 상방을 수평으로 가로지르도록 상대적으로 이동시키고, 상기 센서와 상기 프라이밍 롤러 사이의 거리 간격이 최소가 되는 특정 위치를 검출하고, 상기 특정 위치를 기초로 하여 상기 프라이밍 위치를 결정하는 프라이밍 위치 결정부를 갖는 도포 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 스테이지가 스테이지 상면으로부터 분출되는 기체의 압력에 의해 상기 기판을 뜨게 하여 지지하는 부상형 스테이지인 도포 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 스테이지가 상기 기판을 스테이지 상면에 적재하고 진공력에 의해 흡착 고정하는 흡착 고정형 스테이지인 도포 장치.
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