KR20080058227A

KR20080058227A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20080058227A
Application number: KR1020070134201A
Authority: KR
Inventors: 미쯔히로 사까이; 이찌 야히로; 다꾸오 가와우찌; 히로시 고미야
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2008-06-25
Also published as: TW200842940A; TWI360836B; JP2008159663A; CN101219427A

Abstract

피처리 기판의 세정 처리에서, 세정 처리 후의 기판으로의 이물질의 재부착을 방지하고, 효과적으로 세정 처리를 행하는 동시에, 스루풋 향상 및 저비용화를 실현할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.

세정액을 이용해서 피처리 기판(G)의 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치(10)에 있어서, 피처리 기판(G)을 위로 향한 자세로 반송하는 반송로(32)를 형성하고, 반송로(32)에 의해 기판(G)을 반송하는 반송 수단(111)과, 반송되는 기판(G)의 상면에 세정액을 공급하는 세정 노즐(114, 116)을 구비하고, 반송로(32)는 기판(G)을 수평 상태에서 반송하는 수평부와, 상기 수평부로부터 소정 각도의 오름 경사를 형성하는 경사부(80a, 81a)를 갖고, 세정 노즐(114, 116)은, 경사부(80a, 81a)의 상방에 배치되고, 세정액의 토출 방향이, 수평 방향에 대하여 하방으로 소정 각도 경사진 방향 또한 반송로(32)의 상류 방향으로 이루어지고, 경사부(80a, 81a) 상을 반송되는 기판(G)의 경사면에 대하여 세정액을 토출한다.

세정액, 피처리 기판, 세정 노즐, 경사부, 반송로

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 포토리소그래피 공정에 있어서 피처리 기판에 세정 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

예를 들어 FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조에 있어서는, 피처리 기판인 LCD 기판에 소정의 막을 성막한 후, 처리액인 포토레지스트(이하, 레지스트라고 함)를 도포해서 레지스트막을 형성하고, 회로 패턴에 대응해서 레지스트막을 노광하고, 이것을 현상 처리하는, 소위 포토리소그래피 공정에 의해 회로 패턴을 형성한다.

그런데，이 포토리소그래피 공정을 실시하는 레지스트 도포 현상 처리 시스템에서는, LCD 기판의 대형화에 유리하게 대응할 수 있는 현상 방식으로서, 소위 평류(平流) 방식이 주목되고 있다. 이 평류 방식은, 반송 롤러나 반송 벨트를 수평 방향으로 부설하여 이루어지는 반송로 상에서 LCD 기판을 반송하면서 반송 중에 현상, 린스 등, 건조 등의 일련의 현상 처리 공정을 행하는 것이다.

종래의 평류 방식은, 반송로 상에서 상류단의 반입부부터 하류단의 반출부까지 LCD 기판을 수평 상태에서 반송하고, 반송로의 상방 또는 하방 혹은 옆에 배치 된 복수의 툴이 반송로 상에서 이동 중 또는 일시 정지 중인 기판에 대하여 각 단계의 공정 처리를 실시하도록 하고 있다(특허 문헌1 참조).

예를 들어, 스크러버 세정 유닛에서는, 반송로를 따라 배치한 스크러빙 세정부, 블로우 세정부, 린스 처리부, 건조 처리부에 의해, 반송로 상을 수평 자세로 반송되는 LCD 기판에 대하여 기판 상의 이물질 등을 제거하는 세정 처리가 행해진다.

그 때, 스크러빙 세정부에 있어서 기판 표면으로부터 문질러진 이물질은, 직후에 블로우 세정부에서의 에어 블로우 처리, 린스 처리부에서의 린스액 샤워 처리에 의해 기판 상으로부터 씻겨 내려간다.

<특허 문헌1> 일본 특허 공개 제2003-83675호 공보

그런데, 상기 스크러버 세정 유닛 중, 스크러빙 세정부에 있어서는, 도5에 도시한 바와 같이 반송 회전자(201)가 부설되어 이루어지는 반송로(202)를 따라, 예를 들어 에어 나이프(203), 제1 세정 노즐(204), 롤 브러시(205), 제2 세정 노즐(206)이 순서대로 배치된다. 즉, 이 스크러빙 세정부(200)에 반송된 LCD 기판(G)은, 우선 에어 나이프(203)로부터 세차게 내뿜어지는 에어 블로우에 의해 블로우 세정이 이루어지고, 제1 세정 노즐(204)로부터 세정수가 세차게 내뿜어진 후, 롤 브러시(205)에 의해 기판(G) 상의 이물질이 문질러진다. 그리고, 기판(G) 상으로부터 문질러진 이물질은, 제2 세정 노즐(206)로부터 토출된 세정액에 의해 씻겨 내려지도록 이루어져 있다.

그러나, 종래의 평류 방식에서는, 수평 자세의 LCD 기판(G)에 대하여 세정 노즐로부터 세정액을 토출하기 때문에, 도6에 도시한 바와 같이 기판 상의 노즐 바로 아래에서 세정액(L)이 흐르지 않고 머물러, 기판 상의 세정액(L)의 두께가 너무 두꺼워질 우려가 있었다.

즉, 기판 상의 세정액(L)의 두께가 두꺼워지면, 세정 노즐(204, 206)로부터 토출되는 세정액(L)의 기판 표면에 대한 세정압이 저하되는 동시에, 새로운 액이 기판 표면에 닿지 않아, 세정력이 저하된다는 과제가 있었다.

또한, 기판 상에 공급된 세정액이 이물질을 포함한 상태에서 기판 상에 잔류함으로써, 기판 건조 처리 후에 이물질이 기판(G)에 재부착된다는 과제가 있었다.

또한, 그러한 이물질의 재부착을 방지하기 위해 세정 노즐에 의한 세정 시간, 횟수를 증가시켜도, 반송로나 처리 시간이 길어져 스루풋이 저하될 뿐만아니라, 코스트가 높아진다는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 사정 하에 이루어진 것으로, 피처리 기판의 세정 처리에서, 세정 처리 후의 기판으로의 이물질의 재부착을 방지하여, 효과적으로 세정 처리를 행하는 동시에, 스루풋 향상 및 저비용화를 실현할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 세정액을 이용해서 피처리 기판의 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서, 피처리 기 판을 위로 향한 자세로 반송하는 반송로를 형성하고, 상기 반송로에 의해 상기 피처리 기판을 소정 방향으로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송로를 반송되는 상기 피처리 기판의 상면에 세정액을 공급하는 세정 노즐을 구비하고, 상기 반송로는, 상기 피처리 기판을 수평 상태에서 반송하는 수평부와, 상기 수평부로부터 소정 각도의 오름 경사를 형성하는 경사부를 갖고, 상기 세정 노즐은, 상기 경사부의 상방에 배치되고, 세정액의 토출 방향이, 수평 방향에 대하여 하방으로 소정 각도 경사진 방향이며, 또한 상기 반송로의 상류 방향으로 이루어지고, 상기 경사부 상을 반송되는 상기 기판의 경사면에 대하여 세정액을 토출하는 것에 특징을 갖는다.

또한, 상기 반송로는, 복수의 반송 회전자가 부설되어 형성되고, 상기 경사부는, 병렬로 설치된 상기 복수의 반송 회전자의 높이 위치를, 반송 방향을 따라 단계적으로 높힘으로써 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 노즐 바로 아래에서 착액된 세정액을, 바로 기판 후방으로 흘릴 수 있기 때문에, 노즐 바로 아래의 액 두께를 얇게 할 수 있고, 그 결과 노즐로부터 토출되어 착액된 세정액의 압력(세정압) 저하가 방지되는 동시에, 새로운 액을 기판 표면에 확실하게 접촉시킬 수 있다.

또한, 기판 상에 공급한 세정액을 이물질과 함께 기판 후방으로 흘릴 수 있어, 액이 잔류하지 않기 때문에, 이물질의 재부착이라는 과제를 해결할 수 있다.

또한, 경사부를 설치함으로써, 상기한 바와 같이 세정 효율이 향상되는 동시에, 반송로의 단축을 도모할 수 있기 때문에, 스루풋 향상, 저비용화라는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 반송로는, 상기 반송로의 상류측으로부터 하류측으로 순서대로 연속 형성된 제1 경사부와 제2 경사부를 갖고, 상기 제1 경사부와 제2 경사부의 상방에는, 각각이 반송되는 상기 기판의 경사면에 대하여 세정액을 토출하는 제1 세정 노즐과 제2 세정 노즐이 설치되고, 상기 제2 경사부의 정점의 상기 수평부에 대한 높이 치수는, 상기 제1 경사부의 정점의 높이 치수보다도 높게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하면, 상류측의 제1 경사부보다도 하류측의 제2 경사부쪽이 보다 길어지기 때문에, 제2 세정 노즐로부터 기판 상에 공급된 세정액을 세차게 효과적으로 기판 후단을 향하여 흘릴 수 있어, 기판 상에 세정액을 잔류시키지 않고 세정 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 제2 세정 노즐이 토출하는 세정액의 토출량은, 상기 제1 세정 노즐이 토출하는 세정액의 토출량보다도 많아지도록 제어되는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하면, 만약 제1 세정 노즐로부터 공급된 세정액이 기판 상에 남아 있어도, 그 후 제2 세정 노즐로부터 공급됨으로써 다량의 세정액에 의해, 모두 기판으로부터 씻어 낼 수 있다.

본 발명에 의하면, 피처리 기판의 세정 처리에서, 세정 처리 후의 기판으로의 이물질의 재부착을 방지하여, 효과적으로 세정 처리를 행하는 동시에, 스루풋 향상 및 저비용화를 실현할 수 있는 기판 처리 장치를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시 형태에 대하여, 도면에 기초해서 설명한다. 도1은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 적용할 수 있는 도포 현상 처리 시스템의 평면도이다.

이 도포 현상 처리 시스템(10)은 클린룸 내에 설치되고, 예를 들면 LCD용의 글래스 기판을 피처리 기판으로 하고, LCD 제조 프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정 중인 세정, 레지스트 도포, 프리베이킹, 현상 및 포스트베이킹 등의 일련의 처리를 행하는 것이다. 노광 처리는, 이 시스템에 인접해서 설치되는 외부의 노광 장치(12)에서 행해진다.

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, 기판(G)을 다단으로 겹쳐 쌓도록 해서 복수매 수용한 카세트(C)를 반출입하는 포트이며, 수평한 한 방향(Y 방향)으로 4개까지 배열해서 적재 가능한 카세트 스테이지(20)와, 이 스테이지(20) 상의 카세트(C)에 대하여 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 가능하여, 인접하는 프로세스 스테이션(P/S)(16)측과 기판(G)의 교환을 행할 수 있게 되어 있다.

프로세스 스테이션(P/S)(16)은, 수평한 시스템 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 평행 또한 역방향의 한 쌍의 라인(A, B)에 각 처리부를 프로세스 플로우 또는 공정의 순서대로 배치하고 있다.

보다 상세하게는, 카세트 스테이션(C/S)(14)측으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측을 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 따라 상류측부터 순서대로 엑시머 UV 조사 유닛(e-UV)(34) 및 본 발명을 적용할 수 있는 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)을 설치하고 있다. 제1 열적 처리부(26)는, 제1 평류 반송로(32)를 따라 상류측부터 순서대로 어드히전 유닛(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)이 설치되어 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 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 따라 상류측부터 순서대로 프리베이킹 유닛(PREBAKE)(50) 및 냉각 유닛(COL)(52)을 설치하고 있다.

한편, 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측으로부터 카세트 스테이션(C/S)(14)측을 향하는 하류부의 프로세스 라인(B)에는, 현상 유닛(DEV)(54), i선 UV 조사 유닛(i-UV)(56), 포스트베이킹 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 따라 상류측부터 이 순서로 설치되어 있다. 또한, 포스트베이킹 유닛(POBAKE)(58) 및 냉각 유닛(COL)(60)은 제3 열적 처리부(59)를 구성한다.

양 프로세스 라인(A, B)의 사이에는 보조 반송 공간(66)이 형성되어 있고, 기판(G)을 1매 단위로 수평하게 적재 가능한 셔틀(68)이 도시하지 않은 구동 기구에 의해 프로세스 라인 방향(X 방향)에서 쌍방향으로 이동할 수 있게 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, 그들 주위에 버퍼 스테이지(BUF)(74), 익스텐션 쿨링 스테이지(EXT·COL)(76) 및 주변 장치(78)를 배치하고 있다.

버퍼 스테이지(BUF)(74)에는 정치형의 버퍼 카세트(도시하지 않음)가 놓인다. 익스텐션 쿨링 스테이지(EXT·COL)(76)는, 냉각 기능을 갖춘 기판 교환용의 스테이지이며, 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 겹쳐 쌓은 구성이면 된다. 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 있게 되어 있다.

도2에, 이 도포 현상 처리 시스템(10)에 있어서의 1매의 기판(G)에 대한 처리의 수순을 도시한다. 우선, 카세트 스테이션(C/S)(14)에 있어서, 반송 기구(22)가, 스테이지(20) 상의 어느 1개의 카세트(C)로부터 기판(G)을 한 장 취출하고, 그 취출한 기판(G)을 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(A)측의 반입부, 즉 제1 평류 반송로(32)의 시점에 위로 향한 자세(기판의 피처리면을 위로 하여)로 반입한다(도2의 스텝 S1).

이렇게 해서, 기판(G)은, 제1 평류 반송로(32) 상을 위로 향한 자세로 프로세스 라인(A)의 하류측을 향해서 반송된다. 첫 단계인 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 처리를 순차적으로 실시한다(스텝S2, S3).

스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에서는, 평류 반송로(32) 상을 이동하는 기판(G)에 대하여, 브러싱 세정이나 블로우 세정을 실시함으로써 기판 표면으로부터 입자 모양의 오물(이물질)을 제거하고, 그 후에 린스 처리를 실시하고, 마지막으로 에어 나이프 등을 이용해서 기판(G)을 건조시킨다.

또한, 이 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에 있어서, 본 발명을 적합하게 이용할 수 있기 때문에, 그 구성 및 작용 효과에 대해서는 상세하게 후술한다.

스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에 있어서의 일련의 세정 처리를 끝내면, 기판(G)은 그대로 제1 평류 반송로(32)를 내려 제1 열적 처리부(26)를 통과한다.

제1 열적 처리부(26)에 있어서, 기판(G)은 어드히전 유닛(AD)(40)으로 반입되면 우선 가열의 탈수 베이킹 처리를 받아, 수분이 제거된다. 다음에 기판(G)은, 증기 모양의 HMDS를 이용하는 어드히전 처리가 실시되어, 피처리면이 소수화된다(스텝 S4). 이 어드히전 처리의 종료 후에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(42)에서 소 정의 기판 온도까지 냉각된다(스텝 S5). 이 후, 기판(G)은 제1 평류 반송로(32)의 종점(반출부)으로부터 도포 프로세스부(28) 내의 반송 기구로 건네진다.

도포 프로세스부(28)에 있어서, 기판(G)은 최초로 레지스트 도포 유닛(CT)(44)에서, 예를 들어 스핀리스법에 의해 슬릿 노즐을 이용해서 기판 상면(피처리면)에 레지스트액을 도포하고, 직후에 하류측에 이웃한 감압 건조 유닛(VD)(46)에서 감압에 의한 건조 처리를 받는다(스텝 S6).

이 후, 기판(G)은, 도포 프로세스부(28) 내의 반송 기구에 의해 제2 평류 반송로(48)의 시점(반입부)에 전송된다. 기판(G)은, 제2 평류 반송로(48) 상에서도 위로 향한 자세로 프로세스 라인(A)의 하류측으로 반송되어, 제2 열적 처리부(30)를 통과한다.

제2 열적 처리부(30)에 있어서, 기판(G)은, 최초로 프리베이킹 유닛(PREBAKE)(50)에서 레지스트 도포 후의 열처리 또는 노광 전의 열처리로서 프리베이킹을 받는다(스텝 S7). 이 프리베이킹에 의해, 기판(G) 상의 레지스트막 내에 잔류하고 있었던 용제가 증발 제거되어, 기판에 대한 레지스트막의 밀착성도 강화된다. 다음에 기판(G)은, 냉각 유닛(COL)(52)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다(스텝 S8). 그러한 후, 기판(G)은, 제2 평류 반송로(48)의 종점(반출부)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)의 반송 장치(70)에 인수된다.

인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 있어서, 기판(G)은, 익스텐션 쿨링 스테이지(EXT·COL)(76)로부터 주변 장치(78)의 주변 노광 장치(EE)에 반입되어, 거기에서 기판(G)의 주변부에 부착되는 레지스트를 현상 시에 제거하기 위한 노광을 받은 후에, 이웃한 노광 장치(12)로 보내진다(스텝 S9).

노광 장치(12)에서는 기판(G) 상의 레지스트에 소정의 회로 패턴이 노광된다. 그리고, 패턴 노광을 끝낸 기판(G)은, 노광 장치(12)로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)으로 복귀되면, 우선 주변 장치(78)의 타이틀러(TITLER)로 반입되어, 거기에서 기판 상의 소정의 부위에 소정의 정보가 기록된다(스텝 S10).

그러한 후, 기판(G)은 익스텐션 쿨링 스테이지(EXT·COL)(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. 마지막으로, 기판(G)은, 반송 장치(70)로부터 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(B)측에 부설되어 있는 제3 평류 반송로(64)의 시점(반입부)에 반입된다.

이렇게 해서, 기판(G)은, 이번에는 제3 평류 반송로(64) 상을 위로 향한 자세로 프로세스 라인(B)의 하류측을 향해서 반송된다. 최초의 현상 유닛(DEV)(54)에 있어서, 기판(G)은, 평류로 반송되는 사이에 현상, 린스, 건조의 일련의 현상 처리가 실시된다(스텝 S11).

현상 유닛(DEV)(54)에서 일련의 현상 처리를 끝낸 기판(G)은, 그대로 제3 평류 반송로(64)에 실린 상태에서 하류측에 이웃한 i선 조사 유닛(i-UV)(56)을 통하여, 거기에서 i선 조사에 의한 탈색 처리를 받는다(스텝 S12). 그 후에도, 기판(G)은 제3 평류 반송로(64)에 실린 상태에서 제3 열적 처리부(59) 및 검사 유닛(AP)(62)을 순차적으로 통과하고, 제3 열적 처리부(59)에 있어서, 기판(G)은 최초로 포스트베이킹 유닛(POBAKE)(58)에서 현상 처리 후의 열처리로서 포스트베이킹 을 받는다(스텝 S13). 이 포스트베이킹에 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(스텝 S14). 검사 유닛(AP)(62)에서는, 기판(G) 상의 레지스트 패턴에 대해서 비접촉의 선폭 검사나 막질·막 두께 검사 등이 이루어진다(스텝 S15).

그리고 카세트 스테이션(C/S)(14)측에서는, 반송 기구(22)가, 제3 평류 반송로(64)의 종점(반출부)으로부터 도포 현상 처리의 전체 공정을 끝낸 기판(G)을 수취하고, 수취한 기판(G)을 어느 1개(통상은 전)의 카세트(C)에 수용한다(스텝 S1로 되돌아감).

이 도포 현상 처리 시스템(10)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 제1 평류 반송로(32)에 설치된 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에 본 발명을 적용할 수 있다.

이하, 도3 및 도4에 기초하여, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도3은, 이 실시 형태에 있어서의 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)의 주요부의 구성을 도시하는 개략적인 단면도이다. 도4는 이 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)의 스크러빙 세정부의 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 평류 반송로(32)를 따라, 상류측부터 순서대로 반입부(101), 스크러빙 세정부(102), 블로우 세정부(103), 린스부(104), 건조부(105) 및 반출부(106)가 설치되어 있다. 또한, 반송로(32)는, 복수의 반송 회전자(111)(반송 수단)가 부설되어 이루어지고, 도시하지 않은 구동 수단(반송 수단)에 의해 반송 회전자(111)가 반송 방향을 따라 회전하여, 기판(G)을 평류 반송하도록 구성되어 있다.

우선, 이 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)에 있어서의 각 처리부의 개략 구성에 대해서 설명한다.

반입부(101)의 천장에는, 청정한 공기를 다운 플로우로 공급하는 팬 필터 유닛(FFU)(112)이 설치되어 있다.

또한, 스크러빙 세정부(102) 내에는, 반송로(32)를 따라 상류측부터 순서대로 에어 커튼 노즐(113), 약액 공급 노즐(114)(제1 세정 노즐), 롤 브러시(115) 및 세정 노즐(116)(제2 세정 노즐)이 배치되어 있다.

또한, 에어 커튼 노즐(113)은, 바로 아래를 통과하는 기판(G)의 상면에 대하여 슬릿 모양의 공기의 흐름을 반송 방향의 하류측을 향해서 분무하도록 배치된다. 또한，기타의 스크러빙 세정부(102) 내에서의 약액 공급 노즐(114), 세정 노즐(116), 반송 회전자(111) 등의 배치, 동작 제어 등에 관해서는 본 발명의 특징에 관한 부분이며 상세하게 후술한다.

또한, 블로우 세정부(103) 내에는, 반송로(32)의 상방에 블로우 세정용 노즐로서 예를 들어 2류체 제트 노즐(119)이 설치되어 있다.

린스부(104) 내에는, 반송로(32)의 상방에 린스 노즐(123)이 설치되어 있다.

건조부(105) 내에는, 반송로(32)의 상방에 에어 나이프(126)가 설치되어 있다.

또한, 린스 노즐(123) 및 에어 나이프(126)를, 반송로(32)를 사이에 두고 그 좌우 양측에 설치하는 것도 가능하다. 또한, 블로우 세정부(103)에도, 반송로(32) 아래로부터 기판(G)의 하면(이면)에 대하여 세정용의 린스액을 세차게 내뿜는 하부 린스 노즐(도시하지 않음)을 설치하여도 된다.

또한, 반출부(106)의 천장에는, 청정한 공기를 다운 플로우로 공급하는 팬 필터 유닛(FFU)(129)이 설치되어 있다.

또한, 서로 인접하는 처리부의 사이에는, 평류 반송로(32)를 제외하고, 칸막이 벽(140, 141, 142, 143, 144)이 각각 설치되어 있다.

또한, 액을 취급하는 처리부(102, 103, 104, 105) 내에는, 반송로(32) 밑에 떨어진 액을 받아 모으기 위한 팬(117, 120, 124, 127)이 각각 설치되어 있다. 각 팬의 바닥에는 배수구가 각각 설치되고, 각 배수구에는, 팬에 떨어진 액의 회수 계통 또는 배액 계통의 배관(118, 122, 125, 128)이 각각 접속되어 있다.

또한, 스크러버 세정 유닛(SCR)(36)의 중심부에 위치하는 블로우 세정부(103) 내의 저부에는, 예를 들어 배기 펌프 또는 배기 팬을 갖는 배기 기구(도시하지 않음)에 통하는 배기구(121)가 설치되어 있다.

계속해서, 스크러빙 세정부(102) 내에서의 약액 공급 노즐(114), 세정 노즐(116), 반송 회전자(111) 등의 배치, 동작 제어 등에 대해서 설명한다.

도3, 도4에 도시한 바와 같이 스크러빙 세정부(102) 내에서 반송로(32)에는, 예를 들어 2개의 융기부(80, 81)가 형성되어 있다. 이들 융기부(80, 81)에 있어서는, 반송 방향으로 오름 경사로 되는 오름 경사부[80a(제1 경사부), 81a(제2 경사 부)]가 각각 형성되지만, 이 오름 경사부(80a, 81a)에서는, 병렬로 부설된 반송 회전자(111)의 높이 위치가 단계적으로 높아지도록 배치된다.

즉, 도4에 도시한 바와 같이 융기부(80)의 오름 경사부(80a)는, 수평축(H)(수평부)에 대하여 소정각(θ1)(바람직하게는 2° 내지 5°) 경사지도록 반송 회전자(111a, 111b, 111c)가 배치되고, 내림 경사는, 반송 회전자(111c)를 정점으로 하여, 반송 회전자(111d, 111e)가 배치된다.

또한, 융기부(81)의 오름 경사부(81a)는, 수평축(H) 상의 반송 회전자(111e)를 시점으로 하여, 수평축(H) 상에 대하여 각도 θ1 경사지도록 반송 회전자(111f, 111g)가 배치되고, 내림 경사는, 반송 회전자(111g)를 정점으로 하여, 반송 회전자(111h, 111i)가 배치된다.

또한, 약액 공급 노즐(114)은, 융기부(80)에 있어서의 오름 경사부(80a)의 상방에 배치되고, 그 토출 방향이 수평 방향에 대하여 하방으로 소정각 θ2(바람직하게는 35° 내지 45°) 경사진 방향 또한 반송로(32)의 상류 방향으로 이루어진다. 또한, 융기부(80)의 오름 경사부(80a)를 반송되는 기판(G)과 노즐 토출구 사이의 거리 치수(h1)는, 바람직하게는 20 내지 30㎜로 이루어진다.

또한, 세정 노즐(116)은, 융기부(81)에 있어서의 오름 경사부(81a)의 상방에 배치되고, 그 토출 방향이 수평 방향에 대하여 하방으로 소정각 θ2(바람직하게는 35° 내지 45°) 경사진 방향 또한 반송로(32)의 상류측 방향으로 이루어진다. 또한, 융기부(81)의 오름 경사부(81a)를 반송되는 기판(G)과 노즐 토출구 사이의 거리 치수(h1)는, 약액 공급 노즐(114)와 마찬가지로 20 내지 30㎜로 이루어진다.

또한, 약액 공급 노즐(114)에는, 롤 브러시(115)에 의한 처리 전에 도포하는 약액(세정액)으로서, 제1 액체 공급 수단(130)으로부터 예를 들어 산 또는 알칼리계 약액이 공급되어, 소정의 토출압으로 기판(G)의 표면에 약액을 토출하도록 이루어져 있다.

또한, 세정 노즐(116)에는, 브러시에 의해 문질러진 이물질을 씻어 버리는 세정액으로서, 제2 액체 공급 수단(131)으로부터, 예를 들어 순수가 공급되어, 소정의 토출압으로 기판(G)의 표면에 약액을 토출하도록 이루어져 있다.

또한, 제1 액체 공급 수단(130)과 제2 액체 공급 수단(131)은, 제어 수단인 콘트롤러(132)에 의해 동작 제어되어, 각각 대응하는 노즐에서의 토출 타이밍, 액체 공급량 등이 제어된다.

또한, 하류측에 위치하는 융기부(81)[오름 경사부(81a)의 정점]의 수평축(H)에 대한 높이 치수(h3)는, 상류측의 융기부(80)[오름 경사부(80a)의 정점]의 수평축(H)에 대한 높이 치수(h2)보다도 높은 구성으로 하는 것이 보다 바람직하다.

그렇게 하면, 상류측의 오름 경사부(80a)보다도 하류측의 오름 경사부(81a)가 더 길어지기 때문에, 세정 노즐(116)로부터 기판(G) 상에 공급된 세정액을 세차고 효과적으로 기판 후단을 향해서 흘릴 수 있어, 기판 상에 세정액을 잔류시키지 않고 세정 처리를 행할 수 있다.

또한, 제2 액체 공급 수단(131)에 의해 세정 노즐(116)로부터 토출시키는 세정액의 양은, 제1 액체 공급 수단(130)에 의해 약액 공급 노즐(114)로부터 토출시키는 약액의 양보다도 많아지도록 콘트롤러(132)에 의한 제어를 행하는 것이 바람 직하다.

그렇게 하면, 만약 약액 공급 노즐(114)로부터 공급된 약액이 기판 상에 남아 있어도, 그 후 세정 노즐(116)로부터 공급됨으로써 다량의 세정액에 의해, 모두 기판(G)으로부터 씻어 낼 수 있다.

이와 같이 구성된 스크러버 세정 유닛(36)(SCR)에 있어서, 엑시머 UV 조사 처리가 실시된 기판(G)은, 우선 도3에 도시한 바와 같이 반입부(101)를 통과해서 스크러빙 세정부(102) 내로 반송된다.

스크러빙 세정부(102)에서는, 반송되는 기판(G)의 전단이 융기부(80)의 오름 경사부(80a)에 도달하기 직전부터, 약액 공급 노즐(114)에 의한 약액 토출이 개시 되어, 기판 상에, 그 전단으로부터 후단에 걸쳐 약액이 공급된다.

여기서, 약액 공급 노즐(114)로부터 토출된 약액은, 도4에 도시한 바와 같이 융기부(80)의 오름 경사부(80a)에(반송로의 상류측을 향해서) 착액되기 때문에, 기판 상의 약액은 자중에 의해 후방으로 흐른다. 즉, 약액에 의해 기판 상에 용출된 이물질은, 약액과 함께 기판(G)의 후방으로 흘러 내린다.

또한, 기판 상에 착액된 약액은, 바로 기판 후방으로 흐르기 때문에, 노즐 바로 아래의 액의 두께는 얇아져, 그 결과 노즐로부터 토출된 약액의 착액 시의 압력(세정 압)이 높아지는 동시에, 기판 표면에 확실하게 새로운 액을 접촉시킬 수 있기 때문에, 효과적으로 기판 세정이 행해진다.

약액 공급 노즐(114)에 의한 세정 후, 기판(G)은, 바로 롤 브러시(115)의 아래를 문지르면서 통과한다. 롤 브러시(115)는, 도시하지 않은 브러시 구동부의 회 전 구동력으로 반송 방향과 대항하는 방향으로 회전하며, 기판 표면의 이물질(진애, 파편, 오염물 등)을 문지른다.

롤 브러시(115)에 의해 문질러진 이물질은, 그 직후에 세정 노즐(116)로부터 기판 상에 토출 공급되는 세정수에 의해 기판(G)으로부터 흘러 내린다.

즉, 반송되는 기판(G)의 전단이 융기부(81)의 오름 경사부(81a)에 도달하기 직전부터, 세정 노즐(116)에 의한 세정액 토출이 개시되어, 기판 상에, 그 전단으로부터 후단에 걸쳐 세정액이 공급된다.

여기서, 세정 노즐(116)로부터 토출된 세정액은, 도4에 도시한 바와 같이 융기부(81)의 오름 경사부(81a)에(상류측을 향해서) 착액되기 때문에, 기판 상의 세정액은 자중에 의해 후방으로 흘러 내린다. 즉, 롤 브러시(115)에 의해 문질러진 이물질은, 세정액과 함께 효율적으로 기판 후방으로 흘러, 기판(G)으로부터 제거된다.

또한, 기판 상에 착액된 세정액은, 바로 기판 후방에 흐르기 때문에, 노즐 바로 아래의 액 두께는 얇아지고, 그 결과, 노즐로부터 토출된 세정액의 착액 시의 압력(세정압)이 높아지기 때문에, 확실하게 기판 표면에 새로운 액을 접촉시킬 수 있어, 효과적으로 기판 세정이 이루어진다.

또한, 스크러빙 세정부(102) 내에서 기판(G) 내지 반송로(32) 밑으로 떨어진 액은, 팬(117)에 받아 모아진다.

이 후, 기판(G)은, 블로우 세정부(103)로 들어가, 2류체 제트 노즐(119)에 의해 블로우 세정을 받는다. 이 2류체 제트 노즐(119)은, 가압한 세정액(예를 들 어 물)과 가압된 기체(예를 들어 질소)의 혼합 유체를 기판 상에 분사하여, 기판(G)의 표면에 부착 또는 잔존하는 이물질을 가압 2류체의 매우 강한 충격력으로 제거한다.

린스부(104)에서는, 반송로(32) 상을 반송되는 기판(G)을 향하여, 린스 노즐(123)이 최종 세정용의 린스액을 공급한다. 기판(G) 상으로 공급된 린스액은, 기판 후단측을 향해서 기판 상을 흘러, 그 대부분이 린스부(104) 내의 팬(124) 내로 떨어진다.

린스부(104)에 있어서 린스 세정된 기판(G)은, 건조부(105)에 반입되고, 거기에서 에어 나이프(126)에 의한 건조 처리가 행해진다. 즉, 에어 나이프(126)는, 기판(G)에 대하여 반송 방향과 반대 방향으로 고압 가스류를 맞혀, 이에 의해 기판(G) 상에 남아 있는 린스액이 기판 후방으로 밀려 기판 후단으로부터 떨어져 나간다(액이 없어진다).

그리고, 건조부(105)에 있어서 액이 없어진 기판(G)은, 반출부(106)로부터 반출되어, 그 후의 어드히전 유닛(AD)(40)으로 반입된다.

이상과 같이 본 발명의 기판 처리 장치에 관한 실시 형태에 의하면, 기판 세정을 행하는 스크러빙 세정부(102) 내에서, 반송로(32)에 융기부(80, 81)가 연속해서 설치되고, 각각의 오름 경사로(80a, 81a)에(상류측을 향해서) 세정액이 착액되도록 노즐이 배치된다. 이에 의해, 기판 상에 공급한 세정액을 이물질과 함께 기판 후방으로 흘릴 수 있어, 액이 잔류하지 않기 때문에 이물질의 재부착이라는 과제를 해결할 수 있다.

또한, 노즐 바로 아래에서 착액된 세정액은, 즉각 기판 후방으로 흐르기 때문에, 노즐 바로 아래의 액 두께를 얇게 할 수 있어, 그 결과, 노즐로부터 토출되어 착액된 세정액의 압력(세정압)의 저하를 방지할 수 있어, 효과적으로 기판 세정을 행할 수 있다.

또한, 오름 경사부(80a, 81a)를 설치함으로써, 상기한 바와 같이 세정 효율이 향상되는 동시에, 반송로(32)의 단축을 도모할 수 있기 때문에, 스루풋 향상, 저비용화라는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 피처리 기판은 LCD 기판에 한하는 것은 아니며, 플랫 패널 디스플레이용의 각종 기판이나, 반도체 웨이퍼, CD 기판, 글래스 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.

본 발명은, LCD 기판 등에 대하여 세정 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 적용할 수 있어, 반도체 제조 업계, 전자 디바이스 제조 업계 등에 있어서 적합하게 이용할 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 적용할 수 있는 도포 현상 처리 시스템의 평면도.

도2는 도1의 도포 현상 처리 시스템의 기판 처리의 흐름을 설명하는 플로우도.

도3은 도1의 도포 현상 처리 시스템이 구비하는 스크러버 세정 유닛의 주요부의 구성을 도시하는 개략적인 단면도.

도4는 도3의 스크러버 세정 유닛의 스크러빙 세정부의 구성을 모식적으로 도시하는 도면.

도5는 종래의 스크러버 세정부의 구성을 도시하는 개략적인 단면도.

도6은 도5의 스크러빙 세정부의 주요부 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도포 현상 처리 시스템(기판 처리 장치)

32 : 반송로

36 : 스크러버 세정 유닛

80 : 융기부(제1 융기부)

80a : 오름 경사부(제1 경사부)

81 : 융기부(제2 융기부)

81a : 오름 경사부(제2 경사부)

102 : 스크러빙 세정부

111 : 반송 회전자(반송 수단)

114 : 약액 공급 노즐(제1 세정 노즐)

115 : 롤 브러시

116 : 세정 노즐(제2 세정 노즐)

130 : 약액 공급 수단

131 : 세정액 공급 수단

132 : 콘트롤러

G : LCD 기판(피처리 기판)

Claims

세정액을 이용해서 피처리 기판의 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,

피처리 기판을 위로 향한 자세로 반송하는 반송로를 형성하고, 상기 반송로에 의해 상기 피처리 기판을 소정 방향으로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송로를 반송되는 상기 피처리 기판의 상면에 세정액을 공급하는 세정 노즐을 구비하고,

상기 반송로는, 상기 피처리 기판을 수평 상태에서 반송하는 수평부와, 상기 수평부로부터 소정 각도의 오름 경사를 형성하는 경사부를 갖고,

상기 세정 노즐은, 상기 경사부의 상방에 배치되고, 세정액의 토출 방향이, 수평 방향에 대하여 하방으로 소정 각도 경사진 방향이며, 또한 상기 반송로의 상류 방향으로 이루어지고,

상기 경사부 상을 반송되는 상기 기판의 경사면에 대하여 세정액을 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 반송로는, 복수의 반송 회전자가 부설되어 형성되고,

상기 경사부는, 병렬로 설치된 상기 복수의 반송 회전자의 높이 위치를, 반송 방향을 따라 단계적으로 높게 함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송로는, 상기 반송로의 상류측으로부터 하류측으로 순서대로 연속 형성된 제1 경사부와 제2 경사부를 갖고,

상기 제1 경사부와 제2 경사부의 상방에는, 각각 반송하는 상기 기판의 경사면에 대하여 세정액을 토출하는 제1 세정 노즐과 제2 세정 노즐이 설치되고,

상기 제2 경사부의 정점의 상기 수평부에 대한 높이 치수는, 상기 제1 경사부의 정점의 높이 치수보다도 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 세정 노즐이 토출하는 세정액의 토출량은, 상기 제1 세정 노즐이 토출하는 세정액의 토출량보다도 많아지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.