KR20090014983A - 도포 장치 및 도포 방법 - Google Patents

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Abstract

기판을 부상시켜 반송하는 기판 반송부와, 상기 기판 반송부에 반송시키면서 상기 기판의 표면에 액상체를 도포하는 도포부를 구비하는 도포 장치로서,
상기 기판 반송부에 형성되어, 상기 기판의 부상 높이를 제어하기 위한 기체 분출 수단 및 흡인 수단과,
상기 기체 분출 수단으로부터 분출되는 기체의 유량과 상기 흡인 수단으로부터 흡인되는 기체의 유량이 거의 ±5％ 정도의 오차를 포함하여 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 상기 기체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 도포 장치 및 도포 방법이 제공된다.
Figure P1020080076646
도포 장치, 도포 방법

Description

도포 장치 및 도포 방법{COATING APPLICATOR AND METHOD OF COATING}
본 발명은 도포 장치 및 도포 방법에 관한 것이다. 본원은 2007년 8월 7일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2007－205498호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
액정 디스플레이 등의 표시 패널을 구성하는 유리 기판 상에는 배선 패턴이나 전극 패턴 등의 미세한 패턴이 형성되어 있다. 일반적으로 이와 같은 패턴은 예를 들어 포토리소그래피 등의 수법에 의해 형성된다. 포토리소그래피법에서는 유리 기판 상에 레지스트막을 형성하는 공정, 이 레지스트막을 패턴 노광하는 공정, 그 후에 당해 레지스트막을 현상하는 공정이 각각 실시된다.
기판의 표면 상에 레지스트막을 도포하는 도포 장치로서, 슬릿 노즐을 고정시키고, 당해 슬릿 노즐의 아래를 이동하는 유리 기판에 레지스트를 도포하는 도포 장치가 알려져 있다. 그 중에서도, 스테이지 상에 기체를 분출함으로써 기판을 부상 이동시키는 도포 장치가 알려져 있다.
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2005－236092호
그러나, 기판을 부상 이동시키는 경우에는 기판이 상하로 진동하기 쉽다는 문제가 있다. 특히, 기판에 레지스트를 도포하고 있는 경우에 당해 기판이 진동하게 되면, 레지스트막에 횡단 불균일이 형성되어 버려, 막두께가 불균일해지게 된다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은 기판 상에 액상체를 균일한 두께로 도포할 수 있는 도포 장치 및 도포 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련된 제 1 의 양태 (aspect) 는 기판을 부상시켜 반송하는 기판 반송부와, 상기 기판 반송부에 반송시키면서 상기 기판의 표면에 액상체를 도포하는 도포부를 구비하는 도포 장치로서, 상기 기판 반송부에 형성되어, 상기 기판의 부상 높이를 제어하기 위한 기체 분출 수단 및 흡인 수단과, 상기 기체 분출 수단으로부터 분출되는 기체의 유량과 상기 흡인 수단으로부터 흡인되는 기체의 유량이 거의 ±5％ 정도의 오차를 포함하여 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 상기 기체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 유량 제어 수단에 의해, 기체 분출 수단으로부터 분출되는 기체의 유량과 흡인 수단으로부터 흡인되는 기체의 유량이 ±5％ 정도의 오차를 포함하여 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 제어되게 되므로, 기판의 진동 을 억제한 상태에서 당해 기판을 반송할 수 있다. 이로써, 기판을 반송시키면서 당해 기판의 표면에 액상체를 도포하는 경우에도, 당해 액상체의 막에 횡단 불균일이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 「거의 동일하다고 인정되는 유량」이란, 액상체의 막에 횡단 불균일이 형성되지 않을 정도로 기판의 진동을 억제할 수 있는 유량을 의미하는 것이다.
상기한 도포 장치는 바람직하게는 상기 흡인 수단이, 상기 기판 반송부 중 상기 도포부에 대응하는 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 흡인 수단이 기판 반송부 중 도포부에 대응하는 부분에 형성되어 있을 때에, 특히 기판에 액상체를 도포할 때의 기판의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 이로써, 액상체의 도포시에 액상체에 횡단 불균일이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 도포 장치는 바람직하게는 상기 유량 제어 수단이, 상기 분출되는 기체의 유량 및 상기 흡인되는 기체의 유량 중 적어도 일방을 측정하는 유량계와, 상기 유량계의 측정 결과에 기초하는 상기 기체의 유량을 조절하는 유량 조절부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 유량 제어 수단이, 분출되는 기체의 유량 및 흡인되는 기체의 유량 중 적어도 일방을 측정하는 유량계와, 이 유량계의 측정 결과에 기초하는 기체의 유량을 조절하는 유량 조절부를 가질 때에는 유량계에 기초하는 기체의 정확한 유량을 검지하여, 기체의 유량을 보다 정확하게 조절할 수 있다.
상기한 도포 장치는 바람직하게는 상기 유량계가, 상기 분출되는 기체의 유 량 및 상기 흡인되는 기체의 유량을 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 유량계가 분출되는 기체의 유량 및 흡인되는 기체의 유량 양방을 측정할 때에는 보다 정확한 유량을 얻을 수 있어 정확한 유량 조정이 가능해진다.
상기한 도포 장치는 바람직하게는 상기 유량계가, 상기 분출되는 기체의 유량을 측정하고, 상기 유량 조절부는 상기 분출되는 기체의 유량에 기초하여 상기 흡인되는 기체의 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 유량계가 분출되는 기체의 유량을 측정하고, 유량 조절부가 분출되는 기체의 유량에 기초하여 흡인되는 기체의 유량을 조절할 때에는 효율적으로 기체의 유량을 조절할 수 있다.
상기한 도포 장치는 바람직하게는 상기 기체 분출 수단이, 상기 기체를 분출하는 기체 분출 구멍을 갖고, 상기 흡인 수단은 상기 흡인 구멍을 갖고, 상기 유량계는 상기 기체 분출 구멍 및 상기 흡인 구멍 중 적어도 일방의 근방에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 기체 분출 수단이 기체를 분출하는 기체 분출 구멍을 갖고, 흡인 수단이 흡인 구멍을 갖고, 유량계가 기체 분출 구멍 및 흡인 구멍 중 적어도 일방의 근방에 형성되어 있을 때에는 기체 분출 구멍으로부터 분출되는 기체의 유량 또는 흡인 구멍으로부터 흡인되는 기체의 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
상기한 도포 장치는 바람직하게는 상기 기체 분출 구멍과 상기 흡인 구멍이 각각 복수 형성되어 있고, 상기 각 기체 분출 구멍으로부터 분출되는 상기 기체의 유량과, 상기 각 흡인 구멍으로부터 흡인되는 상기 기체의 유량을 독립적으로 제어할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 기체 분출 구멍과 흡인 구멍이 각각 복수 형성되어 있고, 각 기체 분출 구멍으로부터 분출되는 기체의 유량과, 각 흡인 구멍으로부터 흡인되는 기체의 유량을 독립적으로 제어할 수 있도록 되어 있을 때에는 기판 반송부 상의 위치에 따라 기체의 유량에 차가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 전체적으로 균일한 유량을 확보할 수 있다.
상기한 도포 장치는 바람직하게는 상기 기체 분출 수단과 상기 흡인 수단이 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 기체 분출 수단과 흡인 수단이 접속되어 있을 때에는 기체의 분출 및 흡인을 하나의 제어 수단에 의해 제어할 수 있다. 이로써, 기체의 분출 유량과 기체의 흡인 유량을 일괄적으로 조절할 수 있다.
본 발명에 관련된 제 2 의 양태 (aspect) 는 기체 분출 수단과 흡인 수단에 의해 부상량을 제어하면서 당해 기판을 부상시켜 반송하면서, 상기 기판 상에 액상체를 도포하는 도포 방법으로서, 상기 기체 분출 수단에 의해 분출되는 기체의 유량과 상기 흡인 수단에 의해 흡인되는 기체의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 상기 기체의 유량을 제어하면서, 상기 액상체를 상기 기판 상에 도포하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 의 양태 (aspect) 에 의하면, 분출되는 기체의 유량과 흡인 되는 기체의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 기체의 유량을 제어하면서, 액상체를 기판 상에 도포하는 것으로 하였으므로, 기판의 진동을 억제한 상태에서 액상체를 기판 상에 도포할 수 있다. 이로써, 도포된 액상체가 횡단 불균일을 포함하지 않고, 기판 전체에서 막두께를 균일하게 할 수 있다.
상기한 도포 방법은 바람직하게는 상기 분출되는 기체의 유량과 상기 흡인되는 기체의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되지 않는 경우에는 상기 기판의 반송 및 상기 액상체의 도포를 정지하는 것을 특징으로 한다.
분출되는 기체의 유량과 흡인되는 기체의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되지 않는 경우에는 기판이 진동할 가능성이 높다. 본 발명에 있어서, 이 분출되는 기체의 유량과 흡인되는 기체의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되지 않는 경우에는 기판의 반송 및 액상체의 도포를 정지하는 것으로 할 때에는 진동한 상태의 기판을 반송하거나 진동한 상태의 기판에 액상체를 도포하는 것을 회피할 수 있다. 이로써, 수율의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판 상에 액상체를 균일한 두께로 도포할 수 있는 도포 장치 및 도포 방법을 제공할 수 있다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.
도 1 은 본 실시형태에 관련된 도포 장치 (1) 의 사시도이다. 이 도면을 참조하여 본원 발명의 도포 장치 (1) 의 주요한 구조를 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 도포 장치 (1) 는 예를 들어 액정 패널 등에 사용되는 유리 기판 상에 레지스트를 도포하는 도포 장치로서, 기판 반송부 (2) 와, 도포부 (3) 와, 관리부 (4) 를 주요한 구성 요소로 하고 있다. 이 도포 장치 (1) 는 기판 반송부 (2) 에 의해 기판을 부상시켜 반송하면서 도포부 (3) 에 의해 당해 기판 상에 레지스트가 도포되도록 되어 있고, 관리부 (4) 에 의해 도포부 (3) 상태가 관리되도록 되어 있다.
도 2 는 도포 장치 (1) 의 정면도, 도 3 은 도포 장치 (1) 의 평면도, 도 4 는 도포 장치 (1) 의 측면도이다. 이들 도면을 참조하여, 도포 장치 (1) 의 상세한 구성을 설명한다.
(기판 반송부)
먼저, 기판 반송부 (2) 의 구성을 설명한다.
기판 반송부 (2) 는 기판 반입 영역 (20) 과, 도포 처리 영역 (21) 과, 기판 반출 영역 (22) 과, 반송 기구 (23) 와, 이들을 지지하는 프레임부 (24) 를 갖고 있다. 이 기판 반송부 (2) 에서는 반송 기구 (23) 에 의해 기판 (S) 이 기판 반입 영역 (20), 도포 처리 영역 (21) 및 기판 반출 영역 (22) 으로 순서대로 반송되도록 되어 있다. 기판 반입 영역 (20), 도포 처리 영역 (21) 및 기판 반출 영역 (22) 은 기판 반송 방향의 상류측에서 하류측으로 이 순서로 배열되어 있다. 반송 기구 (23) 는 기판 반입 영역 (20), 도포 처리 영역 (21) 및 기판 반출 영역 (22) 의 각 부에 걸치도록 당해 각 부의 일측방에 형성되어 있다.
이하, 도포 장치 (1) 의 구성을 설명함에 있어서, 표기의 간단을 위해, 도면 중의 방향을 XYZ 좌표계를 사용하여 설명한다. 기판 반송부 (2) 의 길이 방향으로서 기판의 반송 방향을 X 방향이라고 표기한다. 평면에서 보았을 때 X 방향 (기판 반송 방향) 에 직교하는 방향을 Y 방향이라고 표기한다. X 방향축 및 Y 방향축을 포함하는 평면에 수직인 방향을 Z 방향이라고 표기한다. 또한, X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 각각은 도면 중의 화살표의 방향이 ＋ 방향, 화살표의 방향과는 반대의 방향이 － 방향인 것으로 한다.
기판 반입 영역 (20) 은 장치 외부로부터 반송되어 온 기판 (S) 을 반입하는 부위로서, 반입측 스테이지 (25) 와 리프트 기구 (26) 를 갖고 있다.
반입측 스테이지 (25) 는 프레임부 (24) 의 상부에 형성되어 있고, 예를 들어 SUS 등으로 이루어지는 평면에서 보았을 때 직사각형의 판상 부재이다. 이 반입측 스테이지 (25) 는 X 방향이 길이로 되어 있다. 반입측 스테이지 (25) 에는 에어 분출 구멍 (25a) 과 승강 핀 출몰 구멍 (25b) 이 각각 복수 형성되어 있다. 이들 에어 분출 구멍 (25a) 및 승강 핀 출몰 구멍 (25b) 은 반입측 스테이지 (25) 를 관통하도록 형성되어 있다.
에어 분출 구멍 (25a) 은 반입측 스테이지 (25) 의 스테이지 표면 (25c) 상으로 에어를 분출하는 구멍으로서, 예를 들어 반입측 스테이지 (25) 중 기판 (S) 이 통과하는 영역에 평면에서 보았을 때 매트릭스상으로 배치되어 있다. 이 에어 분출 구멍 (25a) 에는 도시하지 않은 에어 공급원이 접속되어 있다. 이 반입측 스테이지 (25) 에서는 에어 분출 구멍 (25a) 에서 분출되는 에어에 의해 기판 (S) 을 ＋Z 방향으로 부상시킬 수 있도록 되어 있다.
승강 핀 출몰 구멍 (25b) 은 반입측 스테이지 (25) 중 기판 (S) 이 반입되는 영역에 형성되어 있다. 당해 승강 핀 출몰 구멍 (25b) 은 스테이지 표면 (25c) 에 공급된 에어가 새어 나오지 않는 구성으로 되어 있다.
이 반입측 스테이지 (25) 중 Y 방향의 양 단부에는 얼라이먼트 장치 (25d) 가 1 개씩 형성되어 있다. 얼라이먼트 장치 (25d) 는 반입측 스테이지 (25) 에 반입된 기판 (S) 의 위치를 맞추는 장치이다. 각 얼라이먼트 장치 (25d) 는 긴 구멍과 당해 긴 구멍 내에 형성된 위치 맞춤 부재 (도시하지 않음) 를 갖고 있고, 반입 스테이지 (25) 에 반입되는 기판을 양 측에서 기계적으로 협지하도록 되어 있다.
리프트 기구 (26) 는 반입측 스테이지 (25) 의 기판 반입 위치의 이면측에 형성되어 있다. 이 리프트 기구 (26) 는 승강 부재 (26a) 와 복수의 승강 핀 (26b) 을 갖고 있다. 승강 부재 (26a) 는 도시하지 않은 구동 기구에 접속되어 있고, 당해 구동 기구의 구동에 의해 승강 부재 (26a) 가 Z 방향으로 이동하게 되어 있다. 복수의 승강 핀 (26b) 은 승강 부재 (26a) 의 상면으로부터 반입측 스테이지 (25) 를 향하여 수직 형성되어 있다. 각 승강 핀 (26b) 은 각각 상기한 승강 핀 출몰 구멍 (25b) 에 평면에서 보았을 때 겹쳐지는 위치에 배치되어 있다. 승강 부재 (26a) 가 Z 방향으로 이동함으로써, 각 승강 핀 (26b) 이 승강 핀 출몰 구멍 (25b) 으로부터 스테이지 표면 (25c) 상으로 출몰하도록 되어 있다. 각 승강 핀 (26b) 의 ＋Z 방향의 단부는 각각 Z 방향 상의 위치가 일정하게 되도록 형성되어 있고, 장치 외부로부터 반송되어 온 기판 (S) 을 수평한 상태로 유 지할 수 있도록 되어 있다.
도포 처리 영역 (21) 은 레지스트의 도포가 실시되는 부위로서, 기판 (S) 을 부상 지지하는 처리 스테이지 (27) 가 형성되어 있다.
처리 스테이지 (27) 는 스테이지 표면 (27c) 이 예를 들어 경질 알루마이트를 주성분으로 하는 광 흡수 재료로 덮인 평면에서 보았을 때 직사각형의 판상 부재로서, 반입측 스테이지 (25) 에 대하여 ＋X 방향측에 형성되어 있다. 처리 스테이지 (27) 중 광 흡수 재료로 덮인 부분에서는 레이저 광 등의 광의 반사가 억제되도록 되어 있다. 이 처리 스테이지 (27) 는 Y 방향이 길이로 되어 있다. 처리 스테이지 (27) 의 Y 방향의 치수는 반입측 스테이지 (25) 의 Y 방향의 치수와 거의 동일하게 되어 있다. 처리 스테이지 (27) 에는 스테이지 표면 (27c) 상으로 에어를 분출하는 복수의 에어 분출 구멍 (27a) 과, 스테이지 표면 (27c) 상의 에어를 흡인하는 복수의 에어 흡인 구멍 (27b) 이 형성되어 있다. 이들 에어 분출 구멍 (27a) 및 에어 흡인 구멍 (27b) 은 처리 스테이지 (27) 를 관통하도록 형성되어 있다. 또한, 처리 스테이지 (27) 의 내부에는 에어 분출 구멍 (27a) 및 에어 흡인 구멍 (27b) 을 통과하는 기체의 압력에 저항을 부여하기 위한 도시하지 않은 홈이 복수 형성되어 있다. 이 복수의 홈은 스테이지 내부 에 있어서 에어 분출 구멍 (27a) 및 에어 흡인 구멍 (27b) 에 접속되어 있다.
처리 스테이지 (27) 에서는 에어 분출 구멍 (27a) 의 피치가 반입측 스테이지 (25) 에 형성되는 에어 분출 구멍 (25a) 의 피치보다 좁고, 반입측 스테이지 (25) 에 비해 에어 분출 구멍 (27a) 이 조밀하게 형성되어 있다. 이 때문에, 이 처리 스테이지 (27) 에서는 다른 스테이지에 비해 기판의 부상량을 고정밀도로 조절할 수 있도록 되어 있어, 기판의 부상량이 예를 들어 100㎛ 이하, 바람직하게는 50㎛ 이하가 되도록 제어할 수 있게 되어 있다.
기판 반출 영역 (22) 은 레지스트가 도포된 기판 (S) 을 장치 외부에 반출하는 부위로서, 반출측 스테이지 (28) 와 리프트 기구 (29) 를 갖고 있다. 이 반출측 스테이지 (28) 는 처리 스테이지 (27) 에 대하여 ＋X 방향측에 형성되어 있고, 기판 반입 영역 (20) 에 형성된 반입측 스테이지 (25) 와 거의 동일한 재질, 치수로 구성되어 있다. 반출측 스테이지 (28) 에는 반입측 스테이지 (25) 와 동일하게, 에어 분출 구멍 (28a) 및 승강 핀 출몰 구멍 (28b) 이 형성되어 있다. 리프트 기구 (29) 는 반출측 스테이지 (28) 의 기판 반출 위치의 이면측에 형성되어 있고, 예를 들어 프레임부 (24) 에 지지되어 있다. 리프트 기구 (29) 의 승강 부재 (29a) 및 승강 핀 (29b) 은 기판 반입 영역 (20) 에 형성된 리프트 기구 (26) 의 각 부위와 동일한 구성으로 되어 있다. 이 리프트 기구 (29) 는 반출측 스테이지 (28) 상의 기판 (S) 을 외부 장치로 반출할 때에, 기판 (S) 을 주고 받기 위해 승강 핀 (29b) 에 의해 기판 (S) 을 들어 올릴 수 있도록 되어 있다.
반송 기구 (23) 는 반송기 (23a) 와, 진공 패드 (23b) 와, 레일 (23c) 을 갖고 있다. 반송기 (23a) 는 내부에 예를 들어 리니어 모터가 형성된 구성으로 되어 있고, 당해 리니어 모터가 구동함으로써 반송기 (23a) 가 레일 (23c) 상을 이동할 수 있도록 되어 있다.
이 반송기 (23a) 는 소정의 부분 (23d) 이 평면에서 보았을 때 기판 (S) 의 －Y 방향 단부와 겹쳐지도록 배치되어 있다. 이 기판 (S) 에 겹쳐지는 부분 (23d) 은 기판 (S) 을 부상시켰을 때의 기판 이면의 높이 위치보다 낮은 위치에 형성되어 있다.
진공 패드 (23b) 는 반송기 (23a) 중 상기 기판 (S) 에 겹쳐지는 부분 (23d) 에 복수 배열되어 있다. 이 진공 패드 (23b) 는 기판 (S) 을 진공 흡착시키는 흡착면을 갖고 있고, 당해 흡착면이 상방을 향하도록 배치되어 있다. 진공 패드 (23b) 는 흡착면이 기판 (S) 의 이면 단부를 흡착함으로써 당해 기판 (S) 을 유지할 수 있도록 되어 있다. 각 진공 패드 (23b) 는 반송기 (23a) 의 상면으로부터의 높이 위치를 조절할 수 있도록 되어 있고, 예를 들어 기판 (S) 의 부상량에 따라 진공 패드 (23b) 의 높이 위치를 상하시킬 수 있도록 되어 있다. 레일 (23c) 은 반입측 스테이지 (25), 처리 스테이지 (27) 및 반출측 스테이지 (28) 의 측방에 각 스테이지에 걸쳐 연장되어 있고, 당해 레일 (23c) 을 슬라이딩함으로써 반송기 (23a) 가 당해 각 스테이지를 따라 이동할 수 있도록 되어 있다.
(도포부)
다음으로, 도포부 (3) 의 구성을 설명한다.
도포부 (3) 는 기판 (S) 상에 레지스트를 도포하는 부분으로서, 문형 (門型) 프레임 (31) 과 노즐 (32) 을 갖고 있다.
문형 프레임 (31) 은 지지 기둥 부재 (31a) 와 가교 부재 (31b) 를 갖고 있고, 처리 스테이지 (27) 를 Y 방향으로 걸치도록 형성되어 있다. 지지 기둥 부재 (31a) 는 처리 스테이지 (27) 의 Y 방향측에 1 개씩 형성되어 있고, 각 지지 기 둥 부재 (31a) 가 프레임부 (24) 의 Y 방향측의 양 측면에 각각 지지되어 있다. 각 지지 기둥 부재 (31a) 는 상단부의 높이 위치가 일정하게 되도록 형성되어 있다. 가교 부재 (31b) 는 각 지지 기둥 부재 (31a) 의 상단부 사이에 가교되어 있고, 당해 지지 기둥 부재 (31a) 와 일체적으로 형성되어 있다.
이 문형 프레임 (31) 은 이동 기구 (31c) 에 접속되어 있고, X 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 이 이동 기구 (31c) 에 의해 문형 프레임 (31) 이 관리부 (4) 와의 사이에서 이동할 수 있도록 되어 있다. 즉, 문형 프레임 (31) 에 형성된 노즐 (32) 이 관리부 (4) 와의 사이에서 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 문형 프레임 (31) 은 도시하지 않은 이동 기구에 의해 Z 방향으로도 이동할 수 있도록 되어 있다.
노즐 (32) 은 일 방향이 길이가 긴 장척 (長尺) 형상으로 구성되어 있고, 문형 프레임 (31) 의 가교 부재 (31b) 의 －Z 방향측의 면에 형성되어 있다. 이 노즐 (32) 중 －Z 방향의 선단에는 자신의 길이 방향을 따라 슬릿상의 개구부 (32a) 가 형성되어 있어, 당해 개구부 (32a) 로부터 레지스트가 토출되도록 되어 있다. 노즐 (32) 은 개구부 (32a) 의 길이 방향이 Y 방향으로 평행이 됨과 함께, 당해 개구부 (32a) 가 처리 스테이지 (27) 에 대향하도록 배치되어 있다. 개구부 (32a) 의 길이 방향의 치수는 반송되는 기판 (S) 의 Y 방향의 치수보다 작게 되어 있고, 기판 (S) 의 주변 영역에 레지스트가 도포되지 않도록 되어 있다. 노즐 (32) 의 내부에는 레지스트를 개구부 (32a) 에 유통시키는 도시하지 않은 유통로가 형성되어 있고, 이 유통로에는 도시하지 않은 레지스트 공급원이 접속되 어 있다. 이 레지스트 공급원은 예를 들어 도시하지 않은 펌프를 갖고 있고, 당해 펌프로 레지스트를 개구부 (32a) 로 밀어냄으로써 개구부 (32a) 로부터 레지스트가 토출되도록 되어 있다. 지지 기둥 부재 (31a) 에는 도시를 생략한 이동 기구가 형성되어 있고, 당해 이동 기구에 의해 가교 부재 (31b) 에 유지된 노즐 (32) 이 Z 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 문형 프레임 (31) 의 가교 부재 (31b) 하면에는 노즐 (32) 의 개구부 (32a), 즉 노즐 (32) 의 선단 (32c) 과 당해 노즐 선단 (32c) 에 대향하는 대향면 사이의 Z 방향 상의 거리를 측정하는 센서 (33) 가 장착되어 있다.
(관리부)
관리부 (4) 의 구성을 설명한다.
관리부 (4) 는 기판 (S) 에 토출되는 레지스트 (액상체) 의 토출량이 일정해지도록 노즐 (32) 을 관리하는 부위로서, 기판 반송부 (2) 중 도포부 (3) 에 대하여 －X 방향측 (기판 반송 방향의 상류측) 에 형성되어 있다. 이 관리부 (4) 는 예비 토출 기구 (41) 와, 딥조 (42) 와, 노즐 세정 장치 (43) 와, 이들을 수용하는 수용부 (44) 와, 당해 수용부를 유지하는 유지 부재 (45) 를 갖고 있다. 유지 부재 (45) 는 이동 기구 (45a) 에 접속되어 있다. 당해 이동 기구 (45a) 에 의해, 수용부 (44) 가 X 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
예비 토출 기구 (41), 딥조 (42) 및 노즐 세정 장치 (43) 는 －X 방향측으로 이 순서로 배열되어 있다. 이들 예비 토출 기구 (41), 딥조 (42) 및 노즐 세정 장치 (43) 의 Y 방향의 각 치수는 상기 문형 프레임 (31) 의 지지 기둥 부재 (31a) 사이의 거리보다 작게 되어 있어, 상기 문형 프레임 (31) 이 각 부위에 걸쳐서 액세스할 수 있도록 되어 있다.
예비 토출 기구 (41) 는 레지스트를 예비적으로 토출하는 부분이다. 당해 예비 토출 기구 (41) 는 노즐 (32) 에 가장 가깝게 형성되어 있다. 딥조 (42) 는 내부에 시너 등의 용제가 저류된 액체 조이다. 노즐 세정 장치 (43) 는 노즐 (32) 의 개구부 (32a) 근방을 린스 세정하는 장치로서, Y 방향으로 이동하는 도시하지 않은 세정 기구와, 당해 세정 기구를 이동시키는 도시하지 않은 이동 기구를 갖고 있다. 이 이동 기구는 세정 기구보다 －X 방향측에 형성되어 있다. 노즐 세정 장치 (43) 는 이동 기구가 형성되는 만큼, 예비 토출 기구 (41) 및 딥조 (42) 에 비해 X 방향의 치수가 커져 있다.
당해 노즐 세정 장치 (43) 를 노즐 (32) 에 가까운 위치 (＋X 방향측) 에 배치한 경우, 그 대신 다른 부위를 노즐 (32) 로부터 먼 위치 (－X 방향측) 에 배치하게 된다. 이 경우, 노즐 (32) 이 수용부 (44) 내의 다른 부위에 액세스할 때에는 이동 기구를 통과할 필요가 발생하여, 그 만큼 노즐 (32) 의 이동 거리가 길어진다.
본 실시형태의 노즐 세정 장치 (43) 는 예비 토출 기구 (41) 및 딥조 (42) 보다 －X 방향측의 위치에 형성되어 있음과 함께, 노즐 세정 장치 (43) 의 이동 기구는 당해 노즐 세정 장치 (43) 의 세정 기구보다 －X 방향측에 형성되어 있기 때문에, 노즐 (32) 이 이동 기구를 통과하지 않아, 노즐 (32) 의 이동 거리가 최대한 짧아지는 배치로 되어 있다. 물론, 예비 토출 기구 (41), 딥조 (42), 노즐 세 정 장치 (43) 의 배치에 대해서는 본 실시형태의 배치에 한정되지 않고, 다른 배치이어도 상관없다.
(처리 스테이지)
도 5 는 기판 처리부 (2) 의 처리 스테이지 (27) 의 에어 분출 기구·흡인 기구의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면을 기초로 하여, 상기 스테이지의 에어 분출 및 에어 흡인에 관한 구성을 설명한다.
처리 스테이지 (27) 에는 에어 분출 기구 (60) 와 흡인 기구 (70) 가 형성되어 있다.
에어 분출 기구 (60) 는 블로어 (61) 와, 버퍼 탱크 (62) 와, 오토 프레셔 컨트롤러 (APC : 63) 와, 매니폴드 (64) 와, 분출량 감시 포트 (65) 를 갖고 있다.
블로어 (61) 는 에어 분출 기구에 에어를 공급하는 에어 공급원으로서, 배관 (60a) 에 의해 버퍼 탱크 (62) 에 접속되어 있다. 에어 공급원으로서, 블로어 (61) 대신 공장 등의 에어 공급 라인을 접속해도 된다. 버퍼 탱크 (62) 는 예를 들어 공급되는 에어의 온도가 일정하게 유지되도록 구성되어 있고, 배관 (60b) 에 의해 APC (63) 에 접속되어 있다.
APC (63) 는 에어의 공급량을 조절하는 버터플라이 밸브 (63a) 와 컨트롤러 (63b) 가 형성되어 있다. 매니폴드 (64) 는 배관 (60c) 에 의해 처리 스테이지 (27) 에 접속되어 있다. 배관 (60c) 은 처리 스테이지 (27) 측이 분기되어 있고, 당해 분기 부분이 상기한 복수의 홈의 하나 하나에 각각 접속되어 있다. 따라서, APC (63) 로부터의 에어는 배관 (60c) 및 복수의 홈을 통하여 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되도록 되어 있다.
또한, 매니폴드 (64) 는 배관 (60f) 에 의해 APC (63) 에 접속되어 있다. 또한, 이 매니폴드 (64) 가 형성되지 않는 구성이어도 된다.
분출량 감시 포트 (65) 는 배관 (60e) 에 의해 처리 스테이지 (27) 에 접속되어 있다. 구체적으로는 배관 (60e) 이 상기한 복수의 홈에 접속되어 있고, 당해 배관 (60e) 및 홈을 통하여 분출량 감시 포트 (65) 가 처리 스테이지 (27) 의 에어 분출 구멍 (27a) 에 접속되어 있다. 이 구성에 있어서, 배관 (60e) 은 당해 복수의 홈을 통하여 배관 (60c) 에 접속되어 있게 된다. 분출량 감시 포트 (65) 는 상기한 홈에 에어의 유량 검지용 포트가 형성된 구성으로 되어 있고, 이 유량 검지용 포트에 의해 스테이지 바로 아래의 기체 유량을 검출할 수 있도록 되어 있다. 이 분출량 감시 포트 (65) 에는 유량계 (66) 가 형성되어 있어, 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량을 측정할 수 있도록 되어 있음과 함께, 측정 결과가 APC (63) 내의 컨트롤러 (63b) 에 송신되도록 되어 있다. 또한, 각 배관 (60a) ∼ 배관 (60c) 및 배관 (60e) 에는 각종 밸브가 형성되어 있다. 또한, APC (63) 와 에어 분출 구멍 (27a) 사이에 유량계를 형성하고, 측정 결과를 전선 (60d) 을 통하여 APC (63) 내의 컨트롤러 (63b) 에 송신하도록 해도 된다.
흡인 기구 (70) 는 블로어 (71) 와, 오토 프레셔 컨트롤러 (APC : 72) 와, 드레인 (73) 과, 매니폴드 (74) 와, 흡인량 감시 포트 (75) 를 갖고 있다. 블로어 (71), APC (72), 드레인부 (73), 매니폴드 (74) 는 서로 배관 (70a ∼ 70d) 에 의해 각각 접속되어 있고, 각 배관 (70a ∼ 70d) 에는 각종 밸브가 장착되어 있다. 또한, 블로어 (71) 대신 공장 등의 에어 흡인 라인을 사용해도 된다.
또한, 매니폴드 (74) 가 형성되지 않은 구성이어도 상관없다.
APC (72) 는 에어의 공급량을 조절하는 버터플라이 밸브 (72a) 와 컨트롤러 (72b) 가 형성되어 있다. 흡인량 감시 포트 (75) 는 배관 (70e) 에 의해 처리 스테이지 (27) 에 접속되어 있다. 구체적으로는 배관 (70e) 이 상기한 복수의 홈에 접속되어 있고, 당해 배관 (70e) 및 홈을 통하여 흡인량 감시 포트 (75) 가 처리 스테이지 (27) 의 에어 흡인 구멍 (27b) 에 접속되어 있다. 또한, 배관 (70e) 은 당해 복수의 홈을 통하여 배관 (70d) 에 접속되어 있게 된다. 흡인량 감시 포트 (75) 는 상기한 복수의 홈에 에어의 유량 검지용 포트가 접속된 구성으로 되어 있고, 이 유량 검지용 포트에 의해 처리 스테이지 (27) 바로 아래의 기체 유량을 검출할 수 있도록 되어 있다. 흡인량 감시 포트 (75) 에는 유량계 (76) 가 장착되어 있어, 에어 흡인 구멍 (27b) 에 의해 흡인되는 에어의 유량을 측정할 수 있게 되어 있음과 함께, 측정 결과가 APC (72) 내의 컨트롤러 (72b) 에 송신되도록 되어 있다. APC (72) 와 에어 흡인 구멍 (27b) 사이에 유량계를 형성하고, 측정 결과를 전선 (도면 중 파선으로 나타낸다) 등을 통하여 APC (72) 내의 컨트롤러 (72b) 에 송신하도록 해도 된다. 배관 (60f) 과 배관 (70c) 사이는 접속부 (80) 에 의해 접속되어 있고, 퍼지용의 세정액 흡인 라인과 진공 흡인 (에어 흡인) 라인을 전환할 수 있도록 되어 있다.
(도포 장치의 동작)
다음으로, 상기와 같이 구성된 도포 장치 (1) 의 동작을 설명한다.
도 6 ∼ 도 9 는 도포 장치 (1) 의 동작 과정을 나타내는 평면도이다. 각 도면을 참조하여, 기판 (S) 에 레지스트를 도포하는 동작을 설명한다. 이 동작에서는 기판 (S) 을 기판 반입 영역 (20) 에 반입하고, 당해 기판 (S) 을 부상시켜 반송하면서 도포 처리 영역 (21) 에서 레지스트를 도포하고, 당해 레지스트를 도포한 기판 (S) 을 기판 반출 영역 (22) 으로부터 반출한다. 도 6 ∼ 도 9 에는 문형 프레임 (31) 의 윤곽만을 쇄선으로 나타내어, 노즐 (32) 및 처리 스테이지 (27) 의 구성을 판별하기 쉽게 하였다. 이하, 각 부분에 있어서의 상세한 동작을 설명한다.
기판 반입 영역 (20) 에 기판을 반입하기 전에, 도포 장치 (1) 를 스탠바이시켜 둔다. 구체적으로는 반입측 스테이지 (25) 의 기판 반입 위치의 －Y 방향측에 반송기 (23a) 를 배치시키고, 진공 패드 (23b) 의 높이 위치를 기판의 부상 높이 위치에 맞추어 둠과 함께, 반입측 스테이지 (25) 의 에어 분출 구멍 (25a), 처리 스테이지 (27) 의 에어 분출 구멍 (27a), 에어 흡인 구멍 (27b) 및 반출측 스테이지 (28) 의 에어 분출 구멍 (28a) 으로부터 각각 에어를 분출 또는 흡인하여, 각 스테이지 표면에 기판이 부상할 정도로 에어가 공급된 상태로 해 둔다.
이 상태에서, 예를 들어 도시하지 않은 반송 아암 등에 의해 외부로부터 도 6 에 나타내는 기판 반입 위치에 기판 (S) 이 반송되어 오면, 도 2 에 나타내는 승강 부재 (26a) 를 ＋Z 방향으로 이동시켜, 도 2 에 나타내는 승강 핀 (26b) 을 승강 핀 출몰 구멍 (25b) 으로부터 스테이지 표면 (25c) 으로 돌출시킨다. 그리 고, 승강 핀 (26b) 에 의해 기판 (S) 이 들어 올려져, 당해 기판 (S) 의 수취가 실시된다. 또한, 얼라이먼트 장치 (25d) 의 긴 구멍으로부터 위치 맞춤 부재를 스테이지 표면 (25c) 으로 돌출시켜 둔다.
기판 (S) 을 수취한 후, 승강 부재 (26a) 를 하강시켜 승강 핀 (26b) 을 승강 핀 출몰 구멍 (25b) 내에 수용한다. 스테이지 표면 (25c) 에는 에어의 층이 형성되어 있기 때문에, 기판 (S) 은 당해 에어에 의해 스테이지 표면 (25c) 에 대하여 부상된 상태로 유지된다. 기판 (S) 이 에어층의 표면에 도달하였을 때, 얼라이먼트 장치 (25d) 의 위치 맞춤 부재에 의해 기판 (S) 의 위치 맞춤이 실시되고, 기판 반입 위치의 －Y 방향측에 배치된 반송기 (23a) 의 진공 패드 (23b) 를 기판 (S) 의 －Y 방향측 단부에 진공 흡착시킨다. 기판 (S) 의 －Y 방향측 단부가 흡착된 상태를 도 6 에 나타낸다. 진공 패드 (23b) 에 의해 기판 (S) 의 －Y 방향측 단부가 흡착된 후, 반송기 (23a) 를 레일 (23c) 을 따라 이동시킨다. 기판 (S) 이 부상된 상태가 되었기 때문에, 반송기 (23a) 의 구동력을 비교적 작게 해도 기판 (S) 은 레일 (23c) 을 따라 부드럽게 이동한다.
기판 (S) 의 반송 방향 선단이 노즐 (32) 의 개구부 (32a) 의 위치에 도달하면, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (32) 의 개구부 (32a) 로부터 기판 (S) 을 향하여 레지스트를 토출한다. 레지스트의 토출은 노즐 (32) 의 위치를 고정시키고 반송기 (23a) 에 의해 기판 (S) 을 반송시키면서 실시한다.
기판 (S) 의 이동에 수반하여, 도 8 에 나타내는 바와 같이 기판 (S) 상에 레지스트막 (R) 이 도포되어 간다. 기판 (S) 이 레지스트를 토출하는 개구부 (32a) 아래를 통과함으로써, 기판 (S) 의 소정의 영역에 레지스트막 (R) 이 형성된다.
또한, 기판 (S) 에 레지스트막 (R) 을 도포하는 동안, 처리 스테이지 (27) 에서는 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량과 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 에어의 유량이 제어된다. 구체적인 유량의 제어값에 대해서는 실시예에 있어서 설명한다.
에어 분출의 제어에 대하여, 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량이 유량계 (66) 에 의해 측정되고, 이 측정 결과가 전기 신호로서 에어 공급원 (61) 의 조절 기구 (APC : 63) 에 송신된다. 조절 기구 (63) 에서는 이 유량 정보에 기초하여 에어의 공급량이 조절되고, 결과적으로 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량이 조절된다. 예를 들어, 조절 기구 (63) 에 원하는 유량값의 정보를 미리 기억시켜 두고, 측정 결과가 당해 원하는 유량값 에 대하여 어긋난 경우에 당해 어긋남을 줄이는 방향으로 유량이 조절된다.
또한, 에어 흡인의 제어에 대하여, 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량이 도 5 에 나타내는 유량계 (76) 에 의해 측정된다. 이 측정 결과는 전기 신호로서 도 5 에 나타내는 흡인 블로어 (71) 의 조절 기구 (APC : 72) 에 송신된다. 조절 기구 (72) 에서는 이 유량 정보에 기초하여 에어의 흡인량 (예를 들어, 밸브의 개도) 이 조절되고, 결과적으로 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량이 조절된다. 에어 분출의 제어와 동일하게, 예를 들어 조절 기구 (72) 에 원하는 유량값의 정보를 미리 기억시켜 두고, 측정 결과가 당해 원하는 유량값에 대하여 어긋난 경우에 당해 어긋남을 줄이는 방향으로 유량이 조절된다.
레지스트막 (R) 이 형성된 기판 (S) 은 반송기 (23a) 에 의해 반출측 스테이지 (28) 로 반송된다. 반출측 스테이지 (28) 에서는 스테이지 표면 (28c) 에 대하여 부상된 상태에서, 도 9 에 나타내는 기판 반출 위치까지 기판 (S) 이 반송된다.
기판 (S) 이 기판 반출 위치에 도달하면, 진공 패드 (23b) 의 흡착을 해제하고, 도 2 에 나타내는 리프트 기구 (29) 의 승강 부재 (29a) 를 ＋Z 방향으로 이동시킨다. 그러면, 도 2 에 나타내는 승강 핀 (29b) 이 승강 핀 출몰 구멍 (28b) 으로부터 기판 (S) 의 이면으로 돌출되어, 기판 (S) 이 승강 핀 (29b) 에 의해 들어 올려진다. 이 상태에서, 예를 들어 반출측 스테이지 (28) 의 ＋X 방향측에 형성된 외부의 반송 아암이 반출측 스테이지 (28) 에 액세스하여 기판 (S) 을 수취한다. 기판 (S) 을 반송 아암에 건네준 후, 반송기 (23a) 를 다시 반입측 스테이지 (25) 의 기판 반입 위치까지 복귀시켜, 다음 기판 (S) 이 반송될 때까지 대기시킨다.
다음 기판 (S) 이 반송되어 오는 동안, 도포부 (3) 에서는 노즐 (32) 의 토출 상태를 유지하기 위한 예비 토출이 실시된다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 이동 기구 (31c : 도 4 에 나타내고 있다.) 에 의해 문형 프레임 (31) 을 관리부 (4) 의 위치까지 －X 방향으로 이동시킨다.
관리부 (4) 의 위치까지 문형 프레임 (31) 을 이동시킨 후, 문형 프레임 (31) 의 위치를 조정하여 노즐 (32) 을 노즐 세정 장치 (43) 에 액세스시킨다. 노즐 세정 장치 (43) 에서는 노즐 (32) 의 개구부 (32a) 근방을 향하여 시너 등의 세정액을 토출함과 함께, 필요에 따라 질소 가스를 시너와 동시에 노즐 (32) 의 개구부 (32a) 에 토출하면서, 도시하지 않은 세정 기구를 노즐 (32) 의 길이 방향으로 스캔시킴으로써 노즐 (32) 을 세정한다.
노즐 (32) 의 세정 후, 당해 노즐 (32) 을 예비 토출 기구 (41) 에 액세스시킨다. 예비 토출 기구 (41) 에서는 개구부 (32a) 와 예비 토출면 사이의 거리를 측정하면서 노즐 (32) 의 개구부 (32a) 를 Z 방향 상의 소정의 위치로 이동시키고, 노즐 (32) 을 －X 방향으로 이동시키면서 개구부 (32a) 로부터 레지스트를 예비 토출한다.
예비 토출 동작을 실시한 후, 문형 프레임 (31) 을 원래의 위치로 복귀시킨다. 다음 기판 (S) 이 반송되어 오면, 도 11 에 나타내는 바와 같이 노즐 (32) 을 Z 방향 상의 소정의 위치로 이동시킨다. 이와 같이, 기판 (S) 에 레지스트막 (R) 을 도포하는 도포 동작과 예비 토출 동작을 반복적으로 실시하게 함으로써, 기판 (S) 에는 양질의 레지스트막 (R) 이 형성되게 된다.
또한, 필요에 따라, 예를 들어 관리부 (4) 에 소정의 횟수 액세스할 때마다, 당해 노즐 (32) 을 딥조 (42) 내에 액세스시켜도 된다. 딥층 (42) 에서는 노즐 (32) 의 개구부 (32a) 를 딥조 (42) 에 저류된 용제 (시너) 의 증기 분위기에 노출시킴으로써 노즐 (32) 의 건조를 방지한다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 유량계 (66), 유량계 (76), 조절 기구 (63) 및 조절 기구 (72) 에 의해, 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량과 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 제어되게 되므로, 기판 (S) 의 진동을 억제한 상태에서 당해 기판 (S) 을 반송할 수 있다. 이로써, 기판 (S) 을 반송시키면서 당해 기판 (S) 의 표면에 레지스트를 도포하는 경우에도, 당해 레지스트막 (R) 에 횡단 불균일이 형성되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 기판 (S) 상에 레지스트를 균일한 두께로 도포할 수 있게 된다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 에어 흡인 구멍 (27b) 이 기판 반송부 (2) 중 도포부 (3) 에 대응하는 부분, 즉 처리 스테이지 (27) 에 형성되어 있는 것으로 하였기 때문에, 특히 기판 (S) 에 레지스트를 도포할 때의 기판 (S) 의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 의하면, 유량계 (66) 및 유량계 (76) 에 의해 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량 및 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량 양방을 측정하므로, 보다 정확한 유량을 얻을 수 있어, 정확한 유량 조정이 가능해진다.
본 발명의 기술 범위 (technical scope) 는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경을 추가할 수 있다.
도포 장치 (1) 의 전체 구성에 대해서는 상기 실시형태에서는 반송 기구 (23) 를 각 스테이지의 －Y 방향측에 배치하는 구성으로 하였는데, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 반송 기구 (23) 를 각 스테이지의 ＋Y 방향측에 배치하 는 구성이어도 상관없다. 또한, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 각 스테이지의 －Y 방향측에는 상기한 반송 기구 (23) (반송기 (23a), 진공 패드 (23b), 레일 (23c)) 를 배치하고, ＋Y 방향측에는 당해 반송 기구 (23) 와 동일한 구성의 반송 기구 (53) (반송기 (53a), 진공 패드 (53b), 레일 (53c)) 를 배치하고, 반송 기구 (23) 와 반송 기구 (53) 에서 상이한 기판을 반송할 수 있도록 구성해도 상관없다. 예를 들어, 동 도면에 나타내는 바와 같이 반송 기구 (23) 에는 기판 (S1) 을 반송시키고, 반송 기구 (53) 에는 기판 (S2) 을 반송시키도록 한다. 이 경우, 반송 기구 (23) 와 반송 기구 (53) 에 의해 기판을 교대로 반송할 수 있게 되기 때문에, 스루풋이 향상되게 된다. 또한, 상기한 기판 (S, S1, S2) 의 절반 정도의 면적을 갖는 기판을 반송하는 경우에는 예를 들어 반송 기구 (23) 와 반송 기구 (53) 에서 1 장씩 유지하고, 반송 기구 (23) 와 반송 기구 (53) 를 ＋X 방향으로 나란히 진행시킴으로써, 2 장의 기판을 동시에 반송시킬 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 유량계 (66) 및 유량계 (76) 로서, 예를 들어 에어의 유량을 직접적으로 측정하는 미진동 측정기를 예로 들어 설명하였는데, 이에 한정되지는 않고, 에어의 유량과의 사이에서 일정한 관계를 갖는 양을 측정하는 것이면 다른 측정기여도 상관없다. 예를 들어, 에어의 유량과의 사이에서 일정한 관계를 갖는 압력값을 측정하기 위한 압력계여도 상관없다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량 및 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량 양방을 측정 하였는데, 이에 한정되지는 않고, 예를 들어 분출되는 에어 또는 흡인되는 에어의 일방의 유량만을 측정하는 구성이어도 상관없다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 분출되는 에어의 유량의 측정 결과에 기초하여 조절 기구 (63) 가 에어의 분출량을 조절하고, 흡인되는 에어의 유량의 측정 결과에 기초하여 조절 기구 (72) 가 에어의 흡인량을 조절하는 구성이었는데, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어 분출되는 에어의 유량의 측정 결과에 기초하여 조절 기구 (72) 가 에어의 흡인량을 조절하는 구성이어도 상관없다. 또한, 흡인되는 에어의 유량의 측정 결과에 기초하여 조절 기구 (63) 가 에어의 분출량을 조절하는 구성이어도 상관없다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 유량계 (66) 및 유량계 (76) 가 각각 에어 분출 구멍 (27a) 및 에어 흡인 구멍 (27b) 의 근방에 형성되는 구성이었는데, 이에 한정되지는 않는다. 에어의 분출량 및 에어의 흡인량을 측정할 수 있는 장소이면, 다른 장소에 유량계 (66) 및 유량계 (76) 을 형성해도 상관없다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 1 개의 에어 분출 구멍 (27a) 의 에어 분출의 유량과 1 개의 에어 흡인 구멍 (27b) 의 에어 흡인의 유량이 각각 거의 동일하다고 인정되는 유량으로 하도록 제어하는 구성으로 하였는데, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 처리 스테이지 (27) 가, 에어 분출의 유량과 에어 흡인의 유량이 각각 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 독립적으로 에어의 유량을 제어할 수 있는 복수의 영역 (A1 ∼ A6) 을 가진 구성이어도 상관없다. 즉, 처리 스테이지 (27) 를 복수의 영역 (예를 들어, A1 ∼ A6) 으 로 구분하고, 구분된 영역 (A1 ∼ A6) 마다 에어 분출의 유량과 에어 흡인의 유량을 각각 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 제어하는 구성으로 해도 상관없다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 에어 분출 구멍 (27a) 에는 에어 공급원이 설치되어 있고, 에어 흡인 구멍 (27b) 에는 흡인 블로어가 설치된 구성으로 하였는데, 이에 한정되지는 않고, 예를 들어 에어 분출 구멍 (27a) 과 에어 흡인 구멍 (27b) 이 접속된 구성으로 해도 상관없다. 이 경우, 기체의 분출 및 흡인을 하나의 제어 수단에 의해 제어할 수 있기 때문에, 기체의 분출 유량과 기체의 흡인 유량을 일괄적으로 제어할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량과 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 제어하는 구성이었는데, 이 구성에 더하여, 상기 2 개의 에어의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되지 않는 경우에는 기판 (S) 의 반송 및 레지스트의 도포를 정지하도록 해도 상관없다. 2 개의 에어의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되지 않는 경우에는 기판 (S) 이 진동할 가능성이 높다. 상기한 구성으로 함으로써, 진동한 상태의 기판 (S) 을 반송하거나, 진동한 상태의 기판 (S) 에 레지스트를 도포하거나 하는 것을 회피할 수 있기 때문에, 수율의 저하를 방지할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명의 실시예를 설명한다.
처리 스테이지의 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 에어를 분출시킴과 함께, 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 에어를 흡인하였다. 이 때, 분출되는 에어의 유량 및 흡인되는 에어의 유량을 유량계 (66) 및 유량계 (76) 에 의해 각각 측정하면서 조절 기구 (63) 및 조절 기구 (72) 분출되는 에어의 유량 및 흡인되는 에어의 유량을 7 개의 패턴으로 조절하고, 이 상태에서 처리 스테이지 (27) 를 덮도록 기판 (S) 을 배치하였다. 기판 (S) 의 중앙부에 진동자를 설치하여, 기판 (S) 의 진동을 측정하였다. 표 1 에는 각 패턴에 있어서의 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량 (P), 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량 (V) 및 진동의 최대 진폭을 나타낸다. 또한, 이 에어의 유량 및 진동의 최대 진폭의 각 값은 다수의 에어 분출 구멍 (27a) 및 다수의 에어 흡인 구멍 (27b) 이 형성된 열의 평균값을 나타내고 있다.
Figure 112008056305810-PAT00001
패턴 (1) 에서는 분출되는 에어의 유량이 538㎖/min, 흡인되는 에어의 유량이 550㎖/min 으로 하였다. 이 경우, 진동 최대 진폭은 0.145m/s2 가 되었다. 흡인되는 에어의 유량에 비해 분출되는 에어의 유량이 약간 적고, 오차는 3％ 정도였다. 또한, 기판 (S) 의 부상량은 비교적 작아, 기판 (S) 에 외력을 가한 경우에 조금 저항은 있지만 반송할 수 있었다.
패턴 (2) 에서는 분출되는 에어의 유량이 538㎖/min, 흡인되는 에어의 유량이 574㎖/min 으로 하였다. 이 경우, 진동 최대 진폭은 0.125m/s2 가 되었다. 흡인되는 에어의 유량에 비해 분출되는 에어의 유량이 적고, 오차는 7％ 정도였다. 또한, 기판 (S) 의 부상량은 작아, 기판 (S) 의 반송은 곤란하였다.
패턴 (3) 에서는 분출되는 에어의 유량이 558㎖/min, 흡인되는 에어의 유량이 575㎖/min 으로 하였다. 이 경우, 진동 최대 진폭은 0.139m/s2 가 되었다. 흡인되는 에어의 유량에 비해 분출되는 에어의 유량이 약간 적고, 오차는 3％ 정도였다. 또한, 기판 (S) 의 부상량은 비교적 작아, 기판 (S) 에 외력을 가한 경우에 조금 저항은 있지만 반송할 수 있었다.
패턴 (4) 에서는 분출되는 에어의 유량이 584㎖/min, 흡인되는 에어의 유량이 575㎖/min 으로 하였다. 이 경우, 진동 최대 진폭은 0.158m/s2 가 되었다. 분출되는 에어의 유량에 비해 흡인되는 에어의 유량이 약간 적고, 오차는 2％ 정도였다. 또한, 기판 (S) 의 부상량은 비교적 컸다. 기판 (S) 에 외력을 가한 경우에도 저항은 거의 없어, 문제없이 반송할 수 있었다.
패턴 (5) 에서는 분출되는 에어의 유량이 575㎖/min, 흡인되는 에어의 유량이 574㎖/min 으로 하였다. 이 경우, 진동 최대 진폭은 0.121m/s2 가 되었다. 분출되는 에어의 유량과 흡인되는 에어의 유량이 거의 동일하고, 기판 (S) 의 부상량은 비교적 컸다. 기판 (S) 에 외력을 가한 경우에도 저항은 거의 없어, 문제없이 반송할 수 있었다.
패턴 (6) 에서는 분출되는 에어의 유량이 536㎖/min, 흡인되는 에어의 유량이 536㎖/min 으로 하였다. 이 경우, 진동 최대 진폭은 0.138m/s2 가 되었다. 분출되는 에어의 유량과 흡인되는 에어의 유량이 동일하고, 기판 (S) 의 부상량은 비교적 컸다. 기판 (S) 에 외력을 가한 경우에도 저항은 거의 없어, 문제없이 반송할 수 있었다.
패턴 (7) 에서는 분출되는 에어의 유량이 536㎖/min, 흡인되는 에어의 유량이 510㎖/min 으로 하였다. 이 경우, 진동 최대 진폭은 0.157m/s2 가 되었다. 분출되는 에어의 유량에 비해 흡인되는 에어의 유량이 약간 적고, 오차는 5％ 정도였다. 또한, 기판 (S) 의 부상량은 비교적 컸다. 기판 (S) 에 외력을 가한 경우에도 저항은 거의 없어, 문제없이 반송할 수 있었다.
상기한 결과로부터, P ＜ V 가 되는 경우에는 V 의 유량이 높아지기 때문에 부상량이 낮아져, 기판과 스테이지가 접촉하기 쉬워진다. P ＞ V 가 되는 경우에는 P 의 유량이 높아지기 때문에 진폭이 커지고, P ＝ V 가 되는 경우에는 기판과 스테이지가 접촉하는 경우는 없고 진폭도 적다고 할 수 있다. 따라서, 처리 스테이지 (27) 에 있어서는 P ＝ V 로 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 또한, 분출되는 에어의 유량과 흡인되는 에어의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량은 오차를 5％ 정도 포함하는 범위, 바람직하게는 오차를 3％ 정도 포함하는 범위의 유량이라고 할 수 있다.
또한, 분출되는 에어의 유량 (P) 과 흡인되는 에어의 유량 (V) 이 거의 동일하다고 인정되는 값으로 하였을 때에, 각각의 유량 (P, V) 을 8 개의 패턴으로 조절한 각각의 경우에 있어서, 진동 최대 진폭과 기판의 부상 높이를 측정하였다. 표 2 에는 각 패턴에 있어서의 진동 최대 진폭 및 기판의 부상 높이를 나타낸다.
Figure 112008056305810-PAT00002
표 2 로부터, 분출되는 에어의 유량 및 흡인되는 에어의 유량을 458㎖/min 이상으로 한 경우, 진동 최대 진폭이 200m/s2 를 밑도는 것을 알 수 있다.
이들 결과를 감안하여, 유량이 클수록 부상량 높이가 높아지고, 그 만큼 레지스트막에 횡단 불균일이 형성되지 않을 정도로 기판의 진동을 억제할 수 있게 된다고 할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 에어 분출 구멍 (27a) 으로부터 분출되는 에어의 유량과 에어 흡인 구멍 (27b) 으로부터 흡인되는 에어의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 제어되게 되므로, 기판 (S) 의 진동을 억제한 상태에서 당해 기판 (S) 을 반송할 수 있다.
이로써, 기판 (S) 을 반송시키면서 당해 기판 (S) 의 표면에 레지스트를 도포하는 경우에도, 당해 레지스트막 (R) 에 횡단 불균일이 형성되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 기판 (S) 상에 레지스트를 균일한 두께로 도포할 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 도포 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 3 은 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4 는 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 5 는 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 에어 분출 기구 및 흡인 기구의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10 은 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명의 상기 실시형태에 관련된 도포 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 12 는 본 발명의 실시형태에 관련된 다른 도포 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 13 은 본 발명의 실시형태에 관련된 다른 도포 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 도포 장치
2 : 기판 반송부
3 : 도포부
4 : 관리부
27 : 처리 스테이지
71, 75 : 에어 공급원
72, 76 : 조절 기구
73, 77 : 유량계
S : 기판
R : 레지스트막

Claims (10)

  1. 기판을 부상시켜 반송하는 기판 반송부와, 상기 기판 반송부에 반송시키면서 상기 기판의 표면에 액상체를 도포하는 도포부를 구비하는 도포 장치로서,
    상기 기판 반송부에 형성되어, 상기 기판의 부상 높이를 제어하기 위한 기체 분출 수단 및 흡인 수단과,
    상기 기체 분출 수단으로부터 분출되는 기체의 유량과 상기 흡인 수단으로부터 흡인되는 기체의 유량이 거의 ±5％ 정도의 오차를 포함하여 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 상기 기체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡인 수단이 상기 기판 반송부 중 상기 도포부에 대응하는 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 제어 수단은 상기 분출되는 기체의 유량 및 상기 흡인되는 기체의 유량 중 적어도 일방을 측정하는 유량계와,
    상기 유량계의 측정 결과에 기초하는 상기 기체의 유량을 조절하는 유량 조절부를 갖는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유량계는 상기 분출되는 기체의 유량 및 상기 흡인되는 기체의 유량을 측정하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유량계는 상기 분출되는 기체의 유량을 측정하고,
    상기 유량 조절부는 상기 분출되는 기체의 유량에 기초하여 상기 흡인되는 기체의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체 분출 수단은 상기 기체를 분출하는 기체 분출 구멍을 갖고,
    상기 흡인 수단은 상기 흡인 구멍을 갖고,
    상기 유량계가 상기 기체 분출 구멍 및 상기 흡인 구멍 중 적어도 일방의 근방에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기체 분출 구멍과 상기 흡인 구멍이 각각 복수 형성되어 있고,
    상기 각 기체 분출 구멍으로부터 분출되는 상기 기체의 유량과, 상기 각 흡인 구멍으로부터 흡인되는 상기 기체의 유량을 독립적으로 제어할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체 분출 수단과 상기 흡인 수단이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  9. 기체 분출 수단과 흡인 수단에 의해 부상량을 제어하면서 당해 기판을 부상시켜 반송하면서, 상기 기판 상에 액상체를 도포하는 도포 방법으로서,
    상기 기체 분출 수단에 의해 분출되는 기체의 유량과 상기 흡인 수단에 의해 흡인되는 기체의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되도록 상기 기체의 유량을 제어하면서, 상기 액상체를 상기 기판 상에 도포하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분출되는 기체의 유량과 상기 흡인되는 기체의 유량이 거의 동일하다고 인정되는 유량이 되지 않는 경우에는 상기 기판의 반송 및 상기 액상체의 도포를 정지하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
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