KR20110007045A

KR20110007045A - 기판처리장치

Info

Publication number: KR20110007045A
Application number: KR1020100067385A
Authority: KR
Inventors: 다카노리 오바루
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2011-01-21
Also published as: JP2011023530A; JP4813583B2

Abstract

[과제] 평류 방식의 베이킹용 기판처리장치에서, 에너지 효율의 향상과 기판 온도 특성의 향상을 동시에 달성한다.
[해결 수단] 이 열적 처리부(32)는, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처리실 내에 온풍을 공급하기 위한 온풍 공급부(140)를 구비하고 있다. 이 온풍 공급부(140)는, 급기 덕트(142)와, 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 천정과 지붕 사이의 공간에서 급기덕트(142)의 입구(143)의 바로 안에 설치되는 열교환기(144)와, 컨베이어 유닛(CONV)(46)의 입구 가까이의 온풍 분출부(146)에서 급기덕트(142)의 종단에 배치되는 FFU(팬·필터·유닛)(148)과, 급기덕트(142) 내의 중간부에 배치되는 에어 필터(150)를 가지고 있다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 포토리소그래피의 프로세스 중에서 피처리 기판에 가열 처리를 실시하는 기판처리장치에 관한 것이며, 특히 평류 방식의 기판처리장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스나 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조에서는, 피처리 기판상의 구성요소의 대부분이 포토리소그래피를 이용하여 만들어지고 있다. 일반적으로, 포토리소그래피의 프로세스는, 기판상에 레지스트를 도포하는 도포 공정, 포토마스크의 패턴을 레지스트막에 전사하는 노광 공정, 및 레지스트막의 잠상 패턴을 현상화하는 현상 공정의 3가지를 기본 공정으로 하고, 이들 기본 공정의 전후 또는 사이에 보조 공정으로서 여러 가지 열처리를 행하고 있다. 예를 들면, 도포 공정과 노광 공정의 사이에서는, 레지스트막의 잔류 용제를 증발시키기 위한 열처리(프리베이크)가 행하여진다. 현상 공정 후에는, 레지스트 패턴에 잔류하고 있는 현상액이나 세정액을 증발 제거하기 위한 열처리(포스트베이크)가 행하여진다.

최근, FPD 제조에서의 포토리소그래피의 전체 프로세스를 일관하여 행하는 인라인형의 시스템에서는, 기판의 대형화에 대응하기 위해서, 시스템에 조립해 넣는 다른 처리 장치와 마찬가지로, 프리베이크 장치나 포스트베이크 장치에 평류(平流) 방식을 채용하는 것이 늘어나고 있다(예를 들어 특허문헌 1).

일반적으로, 평류 방식의 베이킹 장치에서는, 롤러 또는 굴림대 등의 반송체로 이루어진 반송로가 유닛 내를 수평으로 종단 또는 횡단하도록 부설되어, 상류측근방의 처리 장치로부터 유닛 내에 반입된 기판이 반송로상을 평류로 이동하는 동안에 부근의 히터에 의해 소정 온도로 가열되고, 히터를 통과하면 그대로 평류로 유닛으로부터 나와 하류측 근방의 처리 유닛(통상은 냉각 장치)로 보내지도록 되어 있다.

이러한 평류 방식의 베이킹 장치는, 소위 핫 플레이트 오븐 방식의 베이킹 장치와는 달리, 챔버, 열판, 리프트 핀 기구, 반송 로봇 등이 불필요하여, 장치 구성의 대폭적인 간이화·저비용화를 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 생산수율을 높일 수 있는 이점이 있다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허 2008-159768호 공보

그러나, 종래의 평류 방식의 베이킹 장치에서는, 처리실 내에서 반송로 상을 수평으로 이동하는 기판을 균일하게 가열하는 것이 의외로 어렵고, 특히 평류의 반송 방향에서 기판 후단부의 온도가 가장 높고, 기판 중앙부의 온도가 가장 낮아지기 쉽다는 것이 문제로 되고 있다.

반송 방향과 직교하는 수평방향(너비 방향)에서는, 히터의 발열 온도 분포를 조절하는 것에 의해서, 예를 들어 기판 주변부와 기판 중앙부의 사이에 발생하는 기판 온도의 오차를 용이하게 보정할 수 있다. 그러나, 반송 방향에서는, 기판의 어느 부분이든 동일 장소를 동일 속도로 통과하므로, 히터의 발열 온도 분포를 조절하는 것에 의해서는 기판 온도의 오차를 보정할 수는 없다.

이 때문에, 종래에는, 반송 방향에서 기판 중앙부에 대한 가열이 부족해지는 것을 최대한 피하기 위해서, 히터의 발열 온도를 전반적으로 높게 하는 수법, 혹은 반송로 상의 가열 구간(혹은 가열 시간)을 길게 하는 수법을 채택하고 있지만, 에너지 효율, 스페이스 효율 혹은 생산수율의 저하를 동반하며, 근본적인 해결은 되지 않고 있다.

또한, 종래의 이러한 종류의 베이킹 장치에서는, 기판의 가열에 사용된 나머지 또는 여분의 열(폐열)은, 처리실의 벽이나 배기관을 통하여 외부로 방출되어 낭비되고 있어, 재이용 또는 유효 이용되고 있지 않다.

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 실상을 감안하여 이루어진 것으로서, 에너지 효율의 향상과 기판 온도 특성의 향상을 동시에 달성할 수 있는 평류 방식의 베이킹용 기판처리장치를 제공한다.

본 발명의 기판처리장치는, 피처리 기판에 가열 처리를 실시하기 위한 기판처리장치로서, 처리전의 기판을 평류로 실내에 반입하기 위한 입구와, 처리가 끝난 기판을 평류로 실외로 반출하기 위한 출구를 가진 처리실과, 상기 가열 처리에 의해서 상기 기판으로부터 발생하는 기체를 상기 처리실의 외부로 배출하기 위한 배기부와, 상기 입구 및 상기 출구를 통과하여 상기 처리실의 실내를 수평으로 종단 또는 횡단하는 반송로를 가지며, 상기 반송로 상에서 기판을 평류로 반송하는 반송부와, 상기 반송로상의 기판을 소정 온도로 가열하기 위해서 상기 반송로를 따라 배치되는 가열부와, 상기 처리실의 외부로부터 공기를 받아들이고, 받아들인 공기에 상기 처리실로부터 실외로 방출되는 열을 전하여 온풍을 생성하여, 상기 온풍을 상기 처리실 내로 보내는 온풍 공급부를 가진다.

상기의 장치 구성에서는, 가열 처리를 행하는 처리실 내에 외기가 아닌 온풍을 보내므로, 평류의 가열 처리에 대한 외기의 영향을 효율적으로 방지하는 것이 가능하고, 특히 기판 온도의 상승 특성이나 반송 방향의 온도 균일성을 대폭 개선할 수 있다. 게다가, 가열 처리로 불가피적으로 발생하는 폐열을 이용하여 온풍을 생성하므로, 에너지 효율 면에서도 우수하다.

본 발명의 기판처리장치에 따르면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 평류 방식의 베이킹용 기판처리장치에서, 에너지 효율의 향상과 기판 온도 특성(상승 특성, 균일성 등)을 동시에 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기판처리장치를 바람직하게 짜넣은 도포 현상 처리 시스템의 레이아웃 구성을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에서의 프리베이크 유닛의 전체 구성을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 3은 상기 프리베이크 유닛에 설치되는 열교환기의 하나의 구성예를 도시한 횡단면도이다.
도 4는 상기 프리베이크 유닛에 설치되는 열교환기의 다른 구성예를 도시한 사시도이다.
도 5a는 도 4의 열교환기의 하나의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 5b는 도 4의 열교환기의 다른 변형예를 도시한 사시도이다.
도 6a는 도 4의 열교환기의 다른 변형예를 도시한 개략 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 열교환기의 구성을 도시한 사시도이다.
도 7a는 상기 프리베이크 유닛 내의 동작의 일단계를 도시한 측면도이다.
도 7b는 상기 프리베이크 유닛 내의 동작의 일단계를 도시한 측면도이다.
도 7c는 상기 프리베이크 유닛 내의 동작의 일단계를 도시한 측면도이다.
도 8은 평류 방식의 가열 처리를 받는 기판 내의 온도 분포의 평가법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 하나의 실험예에 의한 상기 프리베이크 유닛 내의 기판 온도 특성(시간축상의 변화)을 참고예와 대비하여 도시한 도면이다.
도 10은 실시형태의 하나의 변형예에 의한 프리베이크 유닛의 전체 구성을 도시한 대략적인 측면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시형태에서의 프리베이크 유닛의 전체 구성을 도시한 개략적인 측면도이다.

이하에 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도 1에, 본 발명의 기판처리장치를 적용할 수 있는 하나의 구성예로서의 도포 현상 처리 시스템을 도시한다. 이러한 도포 현상 처리 시스템(10)은, 클린 룸내에 설치되어, 예를 들어 유리 기판을 피처리 기판으로 하고, LCD 제조에서 포토리소그래피·프로세스 중의 세정, 레지스트 도포, 프리베이크, 현상 및 포스트베이크 등의 일련의 처리를 행하는 것이다. 노광 처리는, 이 시스템에 인접하여 설치되는 외부의 노광 장치(12)로 행하여진다.

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

카세트 스테이션(C/S)(14)는, 시스템(10)의 카세트 반출입 포트이며, 기판 (G)을 다단으로 겹쳐 쌓도록 하여 복수매 수용 가능한 카세트(C)를 수평의 한방향 (Y방향)에 4개까지 나열하여 얹어 놓을 수 있는 카세트 스테이지(20)와, 이 스테이지(20) 상의 카세트(C)에 대하여 기판(G)의 출입을 행하는 반송 기구(22)를 구비하고 있다. 반송 기구(22)는, 기판(G)을 1매 단위로 유지할 수 있는 반송 아암(22a)을 가지며, X, Y, Z, θ의 4축으로 동작이 가능하고, 인접한 프로세스 스테이션 (P/S)(16)측과 기판(G)을 받아넘길 수 있도록 되어 있다.

프로세스 스테이션(P/S)(16)은, 수평의 시스템 길이방향(X방향)으로 길게 존재하는 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, 반입 유닛(IN PASS)(24), 세정 프로세스부(26), 제1 열적 처리부(28), 도포 프로세스부(30) 및 제2 열적 처리부(32)가 제1 평류 반송로(34)를 따라서 상류측으로부터 이 순서대로 일렬로 배치되어 있다.

보다 상세하게는, 반입 유닛(IN PASS)(24)은 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)로부터 미처리 기판(G)을 받아, 소정의 택트로 제1 평류 반송로(34)에 투입하도록 구성되어 있다. 세정 프로세스부(26)는, 제1 평류 반송로(34)를 따라서 상류측으로부터 순서대로 엑시머 UV조사 유닛(E-UV)(36) 및 스크러버 세정 유닛 (SCR)(38)을 설치하고 있다. 제1 열적 처리부(28)는, 상류측으로부터 순서대로 어드히젼 유닛(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)을 설치하고 있다. 도포 프로세스부 (30)는, 상류측으로부터 순서대로 레지스트 도포 유닛(COT)(44) 및 감압 건조 유닛 (VD)(45)을 설치하고 있다.

제2 열적 처리부(32)는, 상류측으로부터 순서대로 컨베이어 유닛(CONV)(46), 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48) 및 냉각 유닛(COL)(50)을 설치하고 있다. 제2 열적 처리부(32)의 하류측에 인접하여 위치하는 제1 평류 반송로(34)의 종점에는 패스 유닛(PASS)(52)이 설치되어 있다. 제1 평류 반송로(34) 상을 평류로 반송되어 온 기판(G)은, 이 종점의 패스 유닛(PASS)(52)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 넘겨지도록 되어 있다.

컨베이어 유닛(CONV)(46)은, 여기서 기판(G)의 반송 속도를 조정 또는 전환하거나, 시스템 내의 어딘가에서 이상 사태가 발생했을 때에 부근의 기판(G)을 여기에 퇴피시켜 정지해 두기 위해서 이용된다.

한편, 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측으로부터 카세트 스테이션(C/S)(14)측을 향하는 하류부의 프로세스 라인(B)에는, 현상 유닛(DEV)(54), 컨베이어 유닛 (CONV)(55), 포스트베이크 유닛(POST-BAKE)(56), 냉각 유닛(COL)(58), 검사 유닛 (AP)(60) 및 반출 유닛(OUT-PASS)(62)이 제2 평류 반송로(64)를 따라서 상류측으로부터 이 순서대로 일렬로 배치되어 있다. 여기서, 포스트베이크 유닛(POST-BAKE)(56) 및 냉각 유닛(COL)(58)은 제3 열적 처리부(66)를 구성한다. 반출 유닛 (OUT PASS)(62)은, 제2 평류 반송로(64)로부터 처리가 끝난 기판(G)을 1매씩 받아들여, 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)에 건내주도록 구성되어 있다.

컨베이어 유닛(CONV)(55)은, 여기서 기판(G)의 반송 속도를 조정 또는 전환하거나 시스템 내의 어딘가에서 이상 사태가 발생했을 때에 부근의 기판(G)을 여기로 퇴피시켜 정지해 두기 위해서 이용된다.

양 프로세스 라인(A,B) 사이에는 보조 반송 공간(68)이 마련되어 있으며, 기판(G)을 1매 단위로 수평으로 얹어 놓을 수 있는 셔틀(70)이 도시하지 않은 구동 기구에 의해서 프로세스 라인 방향(X방향)으로 쌍방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

인터페이스 스테이션(I/F)(18)은, 상기 제1 및 제2 평류 반송로(34,64)나 인접하는 노광 장치(12)와 기판(G)을 주고 받기 위한 반송 장치(72)를 가지며, 이 반송 장치(72)의 주위에 로터리 스테이지(R/S)(74) 및 주변장치(76)를 배치하고 있다. 로터리 스테이지(R/S)(74)는, 기판(G)을 수평면 내에서 회전시키는 스테이지이며, 노광 장치(12)와의 주고받음시에 장방형의 기판(G)의 방향을 변환하기 위해서 이용된다. 주변장치(76)는, 예를 들어 타이틀러(TITLER)나 주변 노광 장치(EE) 등을 제2 평류 반송로(64)에 접속하고 있다.

여기서, 이 도포 현상 처리 시스템에서의 1매의 기판(G)에 대한 전체 공정의 처리 순서를 설명한다. 먼저, 카세트 스테이션(C/S)(14)에서, 반송 기구(22)가, 스테이지(20) 상의 어느 하나의 카세트(C)로부터 기판(G)을 1매 꺼내고, 그 꺼낸 기판(G)을 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(A)측의 반입 유닛(IN PASS) (24)에 반입한다. 반입 유닛(IN PASS)(24)으로부터 기판(G)은 제1 평류 반송로(34) 상에 옮겨 놓기 또는 투입된다.

제1 평류 반송로(34)에 투입된 기판(G)은, 제일 먼저 세정 프로세스부(26)에서 엑시머 UV조사 유닛(E-UV)(36) 및 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)에 의해 자외선 세정 처리 및 스크러빙 세정 처리가 차례로 실시된다. 스크러버 세정 유닛 (SCR) (38)은, 평류 반송로(34) 상을 수평으로 이동하는 기판(G)에 대해서, 브러싱 세정이나 블로우 세정을 실시하는 것에 의해 기판 표면으로부터 입자 상태의 오염물을 제거하고, 그 후에 린스 처리를 실시하고, 마지막으로 에어 나이프 등을 이용하여 기판(G)을 건조시킨다. 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)에서의 일련의 세정 처리를 끝내면, 기판(G)은 그대로 제1 평류 반송로(34)를 내려가 제1 열적 처리부(28)를 통과한다.

제1 열적 처리부(28)에서, 기판(G)은, 제일 먼저 어드히젼 유닛(AD)(40)으로 증기 상태의 HMDS를 이용하는 어드히젼 처리가 실시되어, 피처리면이 소수화된다. 이 어드히젼 처리가 종료한 후에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(42)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다. 이 후에도, 기판(G)은 제1 평류 반송로(34)를 내려가 도포 프로세스부(30)에 반입된다.

도포 프로세스부(30)에서, 기판(G)은 제일 먼저 레지스트 도포 유닛(COT) (44)에서 평류인 채로 슬릿 노즐을 이용하는 스핀레스법에 의해 기판 상면(피처리면)에 레지스트액이 도포되고, 직후에 하류측 근방의 감압 건조 유닛(VD)(45)으로 감압 건조 처리를 받는다.

도포 프로세스부(30)를 나온 기판(G)은, 제1 평류 반송로(34)를 내려가 제2 열적 처리부(32)를 통과한다. 제2 열적 처리부(32)에서, 기판(G)은, 컨베이어 유닛 (CONV)(46)을 빠져나간 후, 제일 먼저 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)에서 레지스트 도포 후의 열처리 또는 노광전의 열처리로서 프리베이킹을 받는다. 이 프리베이킹에 의해서, 기판(G) 상의 레지스트막 속에 잔류하고 있던 용제가 증발하여 제거되고, 기판에 대한 레지스트막의 밀착성이 강화된다. 다음에, 기판(G)은, 냉각 유닛(COL)(50)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다. 그러한 후, 기판(G)은, 제1 평류 반송로(34)의 종점의 패스 유닛(PASS)(52)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)의 반송 장치(72)에 받아들여진다.

인터페이스 스테이션(I/F)(18)에서, 기판(G)은, 로터리 스테이지(74)로 예를 들면 90도의 방향 변환을 받고 나서 주변장치(76)의 주변 노광 장치(EE)에 반입되고, 여기서 기판(G)의 주변부에 부착되는 레지스트를 현상시에 제거하기 위한 노광을 받은 후에, 근처의 노광 장치(12)에 보내진다.

노광 장치(12)에서는 기판(G) 상의 레지스트에 소정의 회로 패턴이 노광된다. 그리고, 패턴 노광이 종료된 기판(G)은, 노광 장치(12)로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 되돌아가면, 먼저 주변장치(76)의 타이틀러(TITLER)에 반입되고, 여기서 기판상의 소정의 부위에 소정의 정보가 기록된다. 그러한 후, 기판(G)은, 반송 장치(72)로부터 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(B)측에 부설되어 있는 제2 평류 반송로(64)의 현상 유닛(DEV)(54)의 시작점에 반입된다.

이렇게 해서, 기판(G)은, 이번은 제2 평류 반송로(64) 상을 프로세스 라인 B의 하류측을 향하여 반송된다. 최초의 현상 유닛(DEV)(54)에서, 기판(G)은, 평류로 반송되는 동안에 현상, 린스, 건조의 일련의 현상 처리가 실시된다.

현상 유닛(DEV)(54)에서 일련의 현상 처리가 종료된 기판(G)은, 그대로 제2 평류 반송로(64)에 실린 채로 컨베이어 유닛(CONV)(55), 제3 열적 처리부(66) 및 검사 유닛(AP)(60)을 차례로 통과한다. 제3 열적 처리부(66)에서, 기판(G)은, 제일 먼저 포스트베이크 유닛(POST-BAKE)(56)으로 현상 처리 후의 열처리로서 포스트베이킹을 받는다. 이 포스트베이킹에 의해서, 기판(G)상의 레지스트막에 잔류하고 있던 현상액이나 세정액이 증발하여 제거되고, 기판에 대한 레지스트 패턴의 밀착성이 강화된다. 다음에, 기판(G)은, 냉각 유닛(COL)(58)에서 소정의 기판 온도로 냉각된다. 그리고, 검사 유닛(AP)(60)에서는, 기판(G) 상의 레지스트 패턴에 대하여 비접촉의 선폭 검사나 막질·막두께 검사 등이 이루어진다.

반출 유닛(OUT PASS)(62)은, 제2 평류 반송로(64)로부터 전체 공정의 처리를 종료하고 온 기판(G)을 받아들여, 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)로 넘긴다. 카세트 스테이션(C/S)(14)측에서는, 반송 기구(22)가, 반출 유닛(OUT PASS) (62)으로부터 받은 처리가 끝난 기판(G)을 어느 하나(통상은 본래)의 카세트(C)에 수용한다.

이 도포 현상 처리 시스템(10)에서는, 제2 열적 처리부(32)에, 특히 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)에 본 발명을 적용할 수 있다. 이하에, 도 2∼도 10에 대하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에서의 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48) 회전의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도 2에, 이 실시형태에서의 제2 열적 처리부(32)의 구성을 도시한다. 이 열적 처리부(32)에는, 프로세스 라인(A)과 평행한 수평방향(X방향)에 평류의 반송로 (34)가 설치되고, 이 반송로(34)를 따라서 상류측으로부터 순서대로 컨베이어 유닛 (CONV)(46), 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48) 및 냉각 유닛(COL)(50)이 설치되어 있다.

반송로(34)는, 기판(G)을 위로 향하는 자세로 반송하기 위한 굴림대(80)를 반송 방향(X방향)에 일정 간격으로 부설하여 이루어지고, 상류측 근방의 도포 프로세스부(30)(도 1)로부터의 연장으로서 이 열적 처리부(32) 내로 끌어들여, 각 유닛 (46,48,50)을 종단 또는 횡단하고, 또한 하류측 근방의 패스 유닛(PASS)(52)(도 1)에 이어지고 있다. 반송로(34)의 각 굴림대(80)는, 예를 들면 모터를 가진 반송 구동부(도시하지 않음)에 기어 기구 또는 벨트 기구 등의 전동(傳動) 기구를 통하여 접속되어 있다.

컨베이어 유닛(CONV)(46)은, 기판 반송 방향(X방향)에서는 유닛의 상단에서 하단까지 이어지는 격벽(82,84)에 의해서 외부와 나누어지고 있다. 이들 격벽(82, 84)에는, 반송로(34) 및 기판(G)을 통과하기 위한 반송통구(82a,84a)가 각각 형성되어 있다.

또한, 컨베이어 유닛(CONV)(46)은, 평류의 너비 방향(Y방향)에서도 양측의 측벽(도시하지 않음)에 의해서 외부와 구분되어 있으며, 양 측벽에는 유닛 내의 굴림대(80)를 외부의 전동 기구에 접속하기 위한 시일부재가 붙은 구멍(도시하지 않음)이 설치되어 있다.

컨베이어 유닛(CONV)(46) 내에서는, 상류측의 격벽(82)으로부터 일정한 간격을 두고 천정으로부터 드리워진 칸막이(86)가 설치되고, 격벽(82)과 칸막이(86)의 사이에 후술하는 온풍 공급부(140)의 온풍 분출부(146)가 설치되어 있다. 그리고, 칸막이(86)의 근방으로부터 하류측의 격벽(84)의 근방까지 반송로(34)의 상하를 덮도록 온풍 가이드판(88)이 수평으로 설치되어 있다.

프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)은, 기판 반송 방향(X방향)에서는 유닛의 상단으로부터 하단까지 이어지는 격벽(84,90)에 의해서 외부와 구분되어 있으며, 격벽(84,90)의 내측이 프리베이킹의 처리실(오븐)이 되고 있다. 상류측의 격벽(84)의 반송통구(84a) 및 하류측의 격벽(90)에 형성되어 있는 반송통구(90a)는, 각각 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 입구 및 출구이다.

프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)은, 평류의 너비 방향(Y방향)에서도 양측의 측벽(도시하지 않음)에 의해서 외부와 구분되어 있으며, 양 측벽에는 유닛 내의 굴림대(80)를 외부의 전동 기구에 접속하기 위한 시일부재가 붙은 구멍(도시하지 않음)이 설치되어 있다.

프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처리실은, 2개의 내부 격벽(92,94)에 의해서 3개의 베이킹실(96,98,100)로 분할되어 있다. 이 중에서, 반송 방향의 가장 상류측에 위치하는 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)은, 기판(G)의 온도를 상온 내지 예비 가열 온도로부터 프리베이킹에 적절한 설정 온도까지 고속으로 높이기 위한 급속 가열실이며, 실내에는 반송로(34) 아래뿐만 아니라 위에도 히터(102)가 배치되어 있다.

중단의 베이킹실(Bake1)(98) 및 최종단의 베이킹실(Bake2)(100)은, 기판(G)의 온도를 프리베이킹용의 설정 온도 부근으로 유지하기 위한 보온 가열실이며, 실내에는 반송로(34) 아래에만 히터(104,106)가 배치되어 있다.

히터(102,104,106)는, 평류의 너비 방향(Y방향)으로 반송로(34)상의 기판(G)을 균일하게 가열할 수 있는 면형상의 히터, 예를 들면 시즈 히터 혹은 카본 히터 등으로 이루어지고, 각각의 실내에 독립한 프리베이킹 온도를 설정할 수 있도록 되어 있다. 일례로서 처음단의 베이킹실(Pre-Heat)(96) 내의 프리베이킹 온도는 180℃로 설정되고, 중단 및 최종단의 베이킹실(Bake1)(98), (Bake2)(100) 내의 프리베이킹 온도는 110℃∼120℃로 각각 설정된다.

베이킹실(96,98,100)의 바닥벽 또는 측벽에는 배기구가 각각 설치되며, 그들 배기구는 배기관(108,110,112)을 사이에 두고 예컨대 진공 펌프를 가진 배기 장치 (114)에 접속되어 있다. 베이킹실(96,98,100) 내에서 반송로(34)상의 기판(G)으로부터 발생하는 용제의 증기는 이 배기 계통을 통해서 실외로 배출되도록 되어 있다.

냉각 유닛(COL)(50)은, 기판 반송 방향(X방향)에서는 유닛의 상단에서 하단까지 이어지는 격벽(90,116)에 의해서 외부와 구분되고, 유닛의 내측이 내부 격벽 (118)에 의해서 2개의 쿨링실(120,122)로 더 분할되어 있다. 상류측의 격벽(90)의 반송통구(90a) 및 하류측의 격벽(116)에 형성되어 있는 반송통구(116a)는, 각각 냉각 유닛(COL)(50)의 입구 및 출구이다.

냉각 유닛(COL)(50)은, 평류의 너비 방향(Y방향)에서도 양측의 측벽(도시하지 않음)에 의해서 외부와 구분되어 있으며, 양 측벽에는 유닛 내의 굴림대(80)를 외부의 전동 기구에 접속하기 위한 시일부재가 붙은 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

처음단의 쿨링실(120) 내에는, 상류측의 격벽(90)으로부터 일정한 간격을 두고 천정으로부터 드리워진 칸막이(124)가 설치되고, 격벽(90)과 칸막이(124)의 사이에 흡기 노즐(126)이 설치되어 있다. 칸막이(124)는, 분위기 차단용의 것으로, 냉각 유닛(COL)(50)의 실질적인 입구를 형성하고 있다. 칸막이(124)로부터 하류측의 내부 격벽(118)까지의 구간에는, 반송로(34)를 따라서 그 위쪽에 1개 또는 복수의 냉풍 노즐(128)이 배치되고, 급속 냉각 존이 형성되어 있다.

하류측의 후단의 쿨링실(122) 내에서는, 냉각수 공급부(130)로부터 반송로 (34)의 각 굴림대(80)에 일정 온도의 냉각수가 순환 공급되고, 수랭식의 굴림대 전열 냉각 존이 형성되어 있다. 냉각 유닛(COL)(50)의 실내도, 유닛 바닥벽 또는 측벽의 배기구로부터 배기관(132)을 통해서 배기되도록 되어 있다. 한편, 냉각수 공급부(130)는, 냉각 유닛(COL)(50)의 외부에 설치되어도 좋다.

이 실시형태에서의 열적 처리부(32)는, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처리실내에 온풍을 공급하기 위한 온풍 공급부(140)를 구비하고 있다.

이 온풍 공급부(140)는, 컨베이어 유닛(CONV)(46)과 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)에 걸쳐 그들 천정과 지붕과의 사이의 공간에 설치되는 급기덕트(142)와, 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 천정과 지붕 사이의 공간에서 급기덕트(142)의 입구(공기 취입구)(143)의 바로 안쪽에 설치되는 열교환기(144)와, 컨베이어 유닛(CONV)(46)의 입구 가까이의 온풍 분출부(146)에서 급기덕트(142)의 종단에 배치되는 FFU(팬·필터·유닛)(148)과, 급기덕트(142) 내의 중간부에 배치되는 에어 필터(150)를 가지고 있다.

FFU(148)의 팬이 작동하면, 급기덕트(142)의 내측 공간이 음압이 되고, 외부의 공기가 급기덕트(142)의 입구(143)에 흡입된다(받아들여진다). 받아들여진 공기는, 열교환기(144)를 통과할 때에 거기서 따뜻하게 되어 소정 온도(예를 들어 50℃∼80℃)의 온풍이 되어, 중간의 에어 필터(150)로 비교적 큰 이물(진개)이나 오염물질(용제 증기 등)이 제거되어, FFU(148)의 팬의 입구측으로부터 출구측으로 빠져 나온다. FFU(148)의 필터에서는, 온풍에 포함되는 미소한 파티클이 제거된다. 이렇게 해서, 온풍 분출부(146)에서는, 천정의 FFU(148)로부터 바로 아래의 반송로(34)를 향하여 청정한 온풍이 불도록 되어 있다.

한편, 온풍 공급부(140)에서, 열교환기(144)의 주위에서는(보다 바람직하게는 급기덕트(142)의 전체 길이에 걸쳐서), 급기덕트(142) 상벽 및 측벽이 단열재로 구성되어 있으며, 열교환기(144)의 열이 급기덕트(142)의 외부로 방출되기 어려운 구조로 되어 있다.

온풍 분출부(146)에 인접하여 격벽(82)의 외측에는, 평류의 너비 방향(Y방향)으로 이어지는 가로로 길거나 또는 장척형의 흡기 노즐(152)이 반송로(34)에 흡기구를 향하여 수평으로 배치되어 있다. 이 흡기 노즐(152)은, 예를 들면 진공 펌프를 가진 배기 장치(154)에 접속되어 있다.

프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 출구(90a)에 인접하여 격벽(90)의 외측에 배치되는 흡기 노즐(126)도 장척형이며, 마찬가지로 배기 장치(154)에 접속되어 있다. 한편, 흡기 노즐(126)은, 냉각 유닛(COL)(50)의 냉풍 노즐(128)로부터 칸막이 판(124) 아래로 스며들어 오는 냉풍을 흡인할 뿐만 아니라, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 출구(90a)로부터 빠져 나가는 용제 승화물을 포함한 베이킹 분위기 가스도 흡인하기 때문에, 흡기 노즐(126)과 용제 승화물이 차가워져 응결(액화)하는 것을 방지하기 위해서 히터(156)를 부착하고 있다.

도 3에, 온풍 공급부(140)에 장비되는 열교환기(144)의 바람직한 하나의 구성예를 도시한다. 이 열교환기(144)는, 열전도율이 높은 재질, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지고, 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 천정벽에 밀착하여 열적으로 결합되고 있으며, 열교환율을 높이기 위해서 내부에 도시와 같은 라비린스 (labyrinth) 구조의 공기 통로(144a)를 설치하고 있다. 상기와 같이 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)내의 프리베이킹 온도가 약 180℃의 경우, 대략 동일한 온도의 폐열이 천정벽을 통과하여 열교환기(144)에 전해져, 열교환기(144) 속을 통과하는 공기와의 열교환에 공급된다. 이 열교환에 의해서, 주위의 클린 룸 공간으로부터 급기덕트(142) 내에 유입한 공기는 원래의 온도(실온 예를 들면 23℃)로부터 훨씬 높은 온도(예를 들면 6O℃ 이상)의 온풍으로 변한다.

한편, 열교환기(144)에서 생성되는 온풍의 온도가 너무 높아져서 FFU(148)의 내열 온도(예를 들면 80℃)를 넘는 경우도 있으므로, 온풍의 온도를 적정한 온도로 조정하기 위한 온도 조정 기구(도시하지 않음)를 구비하는 것이 바람직하다.

도 4에, 열교환기(144)의 다른 구성예를 도시한다. 이 열교환기(144)는, 열전도율이 높은 재질, 예를 들어 알루미늄으로 이루어진 각통 형상의 열교환 유닛 (160)을 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 천정벽에 열적으로 결합시켜 배치하고, 열교환 유닛(160)의 개구(공기 통로)에는 열교환 효율을 높이기 위해서 금망(162)를 부착하고 있다. 도시한 바와 같이, 복수대의 열교환 유닛(160)을 급기덕트(142)내에서 일렬로 배치함으로써, 열교환 효율을 더 높일 수 있다.

도 4의 열교환기(144)에서 열교환율을 한층 높이기 위해서, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 하부에 통구(164a)를 가진 칸막이판(164)과 상부에 통구(166a)를 가진 칸막이판(166)을 교대로 열교환 유닛(160,160)의 사이에 삽입해도 좋다. 혹은, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 하부에 통구(168a)를 가진 칸막이판(168)과 상부에 통구(170a)를 가진 칸막이판(170)을 교대로 열교환 유닛(160,160)의 사이에 삽입하여도 좋다. 또한, 도시는 생략하지만, 열교환 유닛(160)의 공기 흐름 방향의 전체 길이를 길게 하여, 1개로 끝내는 구성도 가능하다.

또한, 도 6a 및 도 6b에 도시하는 바와 같이, 배관(파이프)(145)을 이용하여 열교환기(144)를 구성하여도 좋다. 배관(145)은, 바람직하게는, 열전도율이 높은 알루미늄관 또는 SUS관으로 이루어지고, 예를 들면 도시한 바와 같은 사행 형태의 라비린스 구조를 가지고 있으며, 베이킹실의 천정과 지붕 사이의 공간 및/또는 베이킹실 내에 설치된다. 천정과 지붕 사이의 공간에 배치하는 경우는, 배관(145)의 주위(베이킹실의 천정측을 제외한다)를 단열재로 둘러싸는 것이 바람직하다. 베이킹실내의 경우는, 배관(145)을 히터(102)의 가까이에 배치할 수도 있다.

배관(145)의 입구(145a)에는, 상온의 드라이 에어가 도입되고, 혹은 팬(도시하지 않음) 등으로 상온의 바람이 보내진다. 배관(145)의 출구(145b)는, 도시한 바와 같이 온풍 분출 노즐(146N)에 직접 혹은 필터(도시하지 않음)를 통하여 접속된다.

여기서, 이 열적 처리부(32)에서의 전체의 동작을 설명한다.

상기와 같이, 기판(G)은, 도포 프로세스부(30)(도 1)에서 레지스트액이 도포되고, 직후에 감압 건조 처리를 받고 나서, 반송로(34) 상을 굴림대 반송의 평류로 이동하여 열적 처리부(32)에 들어온다.

열적 처리부(32)에서, 기판(G)이 제일 먼저 컨베이어 유닛(CONV)(46)을 통과할 때, 온풍 분출부(146)로부터 나오는 온풍이 기판(G)의 상면에 닿아, 그대로 기판(G)과 함께 상하의 온풍 가이드판(88)에서 끼워진 반송로(34) 상의 통로 또는 반송 공간을 하류측으로 이동한다.

컨베이어 유닛(CONV)(46)의 입구(82a)의 앞에는, 흡기 노즐(152)이, 온풍 분출부(146)로부터의 온풍의 일부를 흡입하는 동시에, 반송로(34)의 상류측으로부터 컨베이어 유닛(CONV)(46)의 입구(82a)를 향하여 흘러 오는 외부(실온)의 공기도 흡입한다. 이에 따라, 컨베이어 유닛(CONV)(46) 속에 입구(82a)를 통과하여 들어오는 외부(실온)의 공기는 거의 없거나, 있어도 매우 적다. 한편, 흡기 노즐(152)과 서로 마주 향하는 반송로(34) 아래에 동일한 흡기 노즐(도시하지 않음)을 설치할 수 있다.

이와 같이 기판(G)이 컨베이어 유닛(CONV)(46) 내를 통과할 때에 실온보다 훨씬 높은 온도(예를 들면 60℃)의 온풍에 노출되는 것에 의해, 기판(G) 상의 레지스트막으로부터 상당량의 용제가 증발하지만, 프리베이킹용의 설정 온도(11O℃ 이상)에 비하면 여전히 매우 낮기 때문에, 레지스트막은 여전히 생건조 상태를 유지한다.

이렇게 해서, 기판(G)은, 온풍과 함께 컨베이어 유닛(CONV)(46)으로부터 격벽(84)의 반송통구(입구)(84a)를 통과하여 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)에 들어간다. 이 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)에서, 기판(G)은 상하의 히터(102)에 끼워진 급속 가열용의 고온(예를 들어 180℃∼200℃)의 분위기를 통과하고, 이에 따라서 기판 온도가 이제까지의 예비 가열 온도(약 60℃)로부터 프리베이킹에 적절한 소정 온도(예를 들어 110℃∼120℃)까지 단번에 상승한다. 이렇게 해서, 프리베이킹의 열처리가 개시된다.

처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)을 빠져나간 후, 기판(G)은, 반송로(34) 상을 굴림대 반송의 평류로 이동하면서 중단 베이킹실(Bake1)(98) 및 최종단 베이킹실 (Bake2)(100)을 차례로 통과하고, 그 사이에 소정의 시간(예를 들면 30∼40초)을 소비하여 설정 온도(110℃∼120℃)의 가열 처리를 지속적으로 받는다. 이에 따라서, 기판(G)으로부터 레지스트 속의 잔류 용매의 대부분이 증발하여, 레지스트막이 얇고 단단해지고, 기판과의 밀착성이 좋아진다.

프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)에서 상기와 같은 프리베이킹의 열처리가 종료된 기판(G)은, 그대로 반송로(34) 상을 굴림대 반송으로 이동하여 냉각 유닛 (COL)(50)을 통과한다.

냉각 유닛(COL)(50)에서, 기판(G)은, 흡기 노즐(126) 아래를 통과하여 급속 냉각 존에 들어가고, 거기서 냉풍 노즐(128)로부터 온도조절된 일정 온도(예를 들면 20℃)의 냉풍을 내뿜을 수 있다. 이에 따라, 기판(G)의 온도는 프리베이킹의 온도로부터 실온 근처까지 단번에 내려간다. 그리고, 후단의 쿨링실(122) 내에서는, 냉각수 공급부(130)에 의해 수랭으로 일정 온도(예를 들어 23℃)로 차갑게 되어 있는 반송로(34){굴림대(80)} 상을 기판(G)이 평류로 이동하는 것에 의해, 기판 전체가 완전히 소정 온도(예를 들면 23℃)까지 차가워진다.

프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)과 냉각 유닛(COL)(50)의 급속 냉각실(120)의 사이에 배치되어 있는 흡기 노즐(126)은, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 출구 (90a)로부터 누설되는 프리베이킹의 분위기 가스(혹은 배기가스)를 흡입하는 동시에, 하류측에 인접한 급속 냉각실(120)로부터 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 출구(90a)를 향하여 흘러 오는 냉풍도 흡입한다. 이에 따라, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48) 속에 출구(90a)를 통과하여 들어 오는 외부의 공기는 거의 없거나, 있어도 매우 적다. 한편, 흡기 노즐(126)과 서로 마주 보는 반송로(34) 아래에 동일한 흡기 노즐(도시하지 않음)을 설치할 수도 있다.

상기와 같이, 이 실시형태의 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)에서는, 그 입구 (84a)로부터 처리실(오븐) 내에 들어오는 기류는 온풍이며, 외부의 차가운 공기는 거의 들어오지 않도록 되어 있으며, 출구(90a)측에서도 처리실로부터 프리베이킹의 분위기 가스가 외부로 나오지만, 외부의 차가운 공기가 처리실 내에 들어오지 않도록 되어 있다. 또한, 출구(90a)로부터 외부에 누설된 프리베이킹의 분위기 가스는, 흡기 노즐(126)에 흡인되므로, 주위에 확산하는 경우는 없다.

이와 같이, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처리실(오븐) 내에 외부의 차가운 공기(외기)가 거의 들어오지 않기 때문에, 평류 방식의 가열 처리가 외기의 영향을 받지 않게 되어, 프리베이킹의 기판 온도 특성이 모든 점에서 개선된다. 특히, 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96) 내의 급속 가열에 의한 기판 온도의 상승 특성과 반송 방향에서의 기판 가열 온도의 균일성이 대폭 개선된다.

이 실시형태에서는, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96) 내에, 입구(84a)로부터 외기가 아니라 온풍 분출부(146)로부터의 온풍이 들어오는 점이 특히 중요하다.

즉, 이 실시형태의 열적 처리부(32)에서 온풍 분출부(146) 및 그에 부수하는 흡인 노즐(152)을 떼어낸 경우(참고예)는, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 기판(G)이 급속 가열용의 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)에 들어올 때에 그와 함께{기판(G)을 안내판으로 하여} 외기도 유입해 들어온다. 이에 따라, 반송 방향에서 기판(G)의 전단부 내지 중앙부가 히터(102)의 고온 분위기 속에 돌입할 때 거기에 외기가 들어오기 때문에, 고온 분위기가 외기의 영향을 받아 차가워져 기판 온도의 상승(올라가는) 속도가 약해진다. 그러한 외기 유입의 영향에는 시간적으로 차이가 있어, 기판 전단부보다 기판 중앙부가 급속 가열 저감의 정도가 크다.

한편으로, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 기판(G)의 후단부가 히터(102) 부근의 고온 분위기 속에 들어올 때에는, 그 후방에 안내판의 기능을 하는 것이 존재하지 않고, 외기가 들어오지 않기 때문에, 급속 가열이 외기의 영향을 받는 정도는 작다.

그 결과, 도 8에 도시하는 바와 같이, 프리베이킹 공정을 통해서 기판 후단부의 온도가 가장 높고, 기판 중앙부의 온도가 가장 낮아지기 쉽다. 기판 온도의 균일성이 좋지 않으면 레지스트막의 물리적 특성의 균일성이 저하하고, 포토리소그래피의 정밀도·신뢰성이 손상된다.

그 점에서, 이 실시형태의 열적 처리부(32)에서는, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 기판(G)이 급속 가열용의 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)에 들어 올 때에 그와 함께{기판(G)을 안내판으로 하여} 온풍이 유입해 들어온다. 이 온풍은 외기(약 23℃)보다 현격히 높은 온도(예를 들면 60℃)이기 때문에, 온풍의 유입에 의해서 히터(102)의 고온분위기가 받는 영향은 매우 작다. 이 때문에, 고온 분위기 속에 기판(G)의 전단부 내지 중앙부가 들어갈 때와 후단부가 들어갈 때에 급속 가열의 강도에 큰 차이는 없고, 도 8에 도시하는 바와 같이, 반송 방향에서의 기판 온도의 균일성이 대폭 개선된다.

실제로, 본 발명자가 실험에 의해서 실시예와 상기 참고예를 비교한 바, 도 9에 도시한 실험 결과(데이터)를 얻을 수 있었다. 이 실험에서, 실시예에서는, 온풍 공급부(140)로부터 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96) 내에 공급하는 온풍의 온도를 65℃∼7O℃ 및 유량을 3.2㎥/min로 설정하였다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 상기와 같은 이론을 증명하는 실험 결과를 얻을 수 있었다. 평류의 프리베이킹에서 특히 중요한 급속 가열(Pre-Heat) 중 및 그 직후(Bake1)의 기판 온도에 대해서 보면, 기판의 모든 부위에서 실시예는 참고예보다 현격히 높은 온도를 달성하고 있다. 또한, 반송 방향에서의 기판 온도의 균일성에서도, 실시예는 참고예보다 현격히 향상하고 있다. 예를 들어, 급속 가열(Pre-Heat)의 종료시에의 전단부와 후단부의 온도차는, 참고예에서는 약 7.3℃인데 비하여, 실시예에서는 약 3.5℃이며, 반정도가 줄었다.

이 실시형태에서는, 상기와 같이 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처리실(오븐) 내에 공급하는 온풍이, 온풍 공급부(140)에서 외부의 실온의 공기와 처리실 (오븐)의 폐열로부터 생성되는 점도 매우 중요하다.

즉, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 입구(84a)로부터 처리실(오븐) 내에 도입되는 온풍의 유량은, 처리실(오븐)의 배기 계통(108∼114)으로부터 배출되는 배기가스의 유량과 출구(90a)로부터 외부로 누설되는 분위기 가스의 유량을 서로 더한 것에 상당하며, 결코 적은 양은 아니다. 따라서, 온풍 공급부(140)에서 온풍 생성 수단으로서 히터를 이용한다면, 전력을 다량으로 소비하게 된다.

그런데, 이 실시형태에서의 온풍 공급부(140)는, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE) (48)에서 불가피적으로 발생하는 폐열을 이용하여 온풍을 생성하므로, FFU(148)의 팬 구동 이외에 전력을 소비하지 않고, 운전비용은 매우 염가로 가능하다.

[다른 실시형태 및 변형예]

이상 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 기술적 사상의 범위내에서 다른 실시형태 혹은 다양한 변형이 가능하다.

예를 들면, 온풍 공급부(140)에 관해서는, 도 10과 같은 구성을 채택할 수도 있다. 이러한 구성예의 온풍 공급부(140)는, 복수 계통(도시의 예는 3계통)의 급기덕트(172,174,176)를 설치하고 있다.

보다 상세하게는, 제1 급기덕트(172)는 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 천정과 지붕 사이의 공간에 설치되고, 제2 급기덕트(174)는 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 바닥벽 지붕에 설치되며, 제3 급기덕트(176)는 중단 베이킹실(Bake1) (98) 및 최종단 베이킹실(Bake2)(100)의 천정과 지붕 사이의 공간에 설치되어 있다. 이러한 급기 덕트(172,174,176)의 입구에는, 외부의 공기를 받아들여 급기덕트 내를 출구까지 압송하기 위한 송풍기(173,175,177)가 부착되어 있다.

제1 급기덕트(172) 내에는, 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 천정판(96a)을 이용한 열교환기(178)와 에어 필터(180)가 설치되고, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE) (48)의 입구(84a)의 외부{반송로(34)의 상방}에 설치된 온풍 분출부(146H)의 덕트 종단에는 온풍 분출 노즐(182)이 부착되어 있다.

제2 급기덕트(174) 내에는, 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96)의 바닥벽(96b) 및 배기관(108)을 이용한 열교환기(184)와 에어 필터(186)가 설치되고, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 입구(84a)의 외부{반송로(34)의 하방}에 설치된 온풍 분출부 (146U)의 덕트 종단에는 온풍 분출 노즐(188)이 부착되어 있다.

제3 급기덕트(176) 내에는, 중단 베이킹실(Bake1)(98)의 천정판(98a) 및 최종단 베이킹실(Bake2)(100)의 천정판(100a)을 이용한 열교환기(190)와 에어 필터 (192)가 설치되고, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 출구(90a)의 내측에 반송로 (34)의 상방에 설치된 온풍 분출부(194)의 덕트 종단에는 온풍 분출 노즐(196)이 부착되어 있다. 온풍 분출부(194)는 칸막이판(198)에 의해서 최종단 베이킹실 (Bake2)(100)내의 보온 가열 존과 차단되고 있다.

이와 같이, 최종단 베이킹실(Bake2)(100)의 내측에 온풍 분출부(194)를 설치하는 것에 의해, 온풍 분출부(194)로부터 불어내려오는 온풍이 출구(90a)의 외부로 유출하여, 베이킹의 분위기 가스가 출구(90a)로부터 외부로 새기 어려워져, 최종단 베이킹실(Bake2)(100)내의 베이킹 온도를 보다 안정적으로 유지할 수 있다.

한편, 급기덕트(172,174,176)에서, 열교환기(178,184,190)의 주위에는{보다 바람직하게는 급기덕트(172,174,176)의 전체 길이에 걸쳐서}, 열교환기(178,184, 190)의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해서(그에 따라 열교환의 효율을 높이기 위해서), 단열재의 벽을 설치하는 것이 바람직하다.

다른 변형예로서 도시는 생략하지만, 온풍 공급부(140)의 급기덕트 또는 급기관을 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처리실(오븐) 내로 통과시키는 구성도 가능하다. 또한, 온풍 공급부(140)의 온풍 분출부를 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 처음단 베이킹실(Pre-Heat)(96) 내에 설치하는 구성도 가능하다.

또한, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48) 내에는, 기판(G)의 반송 방향과 동일한 방향으로 기류를 형성하는 것이 좋다. 온풍 분출부(146)로부터 공급하는 온풍의 양과, 배기관(108,110,112)으로부터 배기되는 공기의 양을 조정함으로써, 기류를 형성한다. 한편, 기판(G)의 반송 속도와, 기류의 속도를 동일 속도로 하는 것이 좋고, 기판(G)과 기류가 상대적으로 변화하지 않기 때문에, 기판(G)을 가열하는 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 온풍 공급부(140)에 접속되는 배기관 (201)과, 온풍을 온풍 분출부(146) 또는 배기관(201)에 흐르도록 변환하는 변환부 (202)를 설치하여도 좋다. 기판(G)이 반송되어 오지 않을 때에는, 온풍이 배기관 (201)에 흐르도록 변환부(202)를 제어하고, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 상류측의 소정의 위치까지 1매째의 기판(G)이 반송되어 오면, 온풍이 온풍 분출부(146)에 흐르도록 변환부(202)를 제어함으로써, 기판(G)이 반송되어 오지 않을 때에, 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)내의 온도가 소정의 온도보다 상승하는 것을 억제할 수 있고, 1매째의 기판(G)의 가열 온도가 소정의 온도보다 높아지는 것을 억제할 수 있으며, 2매째 이후의 기판(G)의 가열 온도와 동일 온도로 기판(G)을 가열할 수 있다. 한편, 상기의 히터(102,104,106)의 온도의 제어와, 변환부(202)의 제어를 맞추어 행하여도 좋고, 맞추어 행하는 것에 의해, 기판(G)의 가열 처리의 정밀도를 더 높일 수 있다.

또한, 온풍 공급부(140)를 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 상부에 설치했지만, 또한 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)의 측부에도 온풍 공급부(140)를 설치하여도 좋고, 기판(G)의 가열 처리의 정밀도를 더 높일 수 있다.

또한, 본 발명은, 프리베이킹 장치에 한정되지 않고, 평류 방식의 임의의 베이킹 장치에 적용이 가능하며, 예를 들어 상기의 도포 현상 처리 시스템(도 1)에서는 포스트베이크 유닛(POST-BAKE)(56)에도 적용이 가능하다.

상기한 실시형태는 FPD 제조용의 레지스트 도포 장치에 관한 것이지만, 본 발명은 피처리 기판상에 노즐을 이용하여 처리액을 공급하는 임의의 도포 장치나 어플리케이션에 적용이 가능하다. 따라서, 본 발명에서의 처리액으로서는, 레지스트액 이외에도, 예를 들면 층간절연 재료, 유전체 재료, 배선재료 등의 도포액도 가능하고, 현상액이나 린스액 등도 가능하다. 본 발명에서의 피처리 기판은 LCD 기판에 한정하지 않고, 다른 플랫 패널 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, CD기판, 유리 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.

Claims

피처리 기판에 가열 처리를 실시하기 위한 기판처리장치로서,
처리전의 기판을 평류로 실내에 반입하기 위한 입구와, 처리가 끝난 기판을 평류로 실외에 반출하기 위한 출구를 가진 처리실과,
상기 입구 및 상기 출구를 통과하여 상기 처리실의 실내를 수평으로 종단 또는 횡단하는 반송로를 가지며, 상기 반송로상에서 기판을 평류로 반송하는 반송부와,
상기 반송로상의 기판을 소정 온도로 가열하기 위해서 상기 반송로를 따라 배치되는 가열부와,
상기 가열 처리에 의해서 상기 기판으로부터 발생하는 기체를 상기 처리실의 외부로 배출하기 위한 배기부와,
상기 처리실의 외부로부터 공기를 받아들이고, 받아들인 공기를 상기 처리실내에서 발생하는 폐열로 따뜻하게 하여 온풍을 생성하고, 상기 온풍을 상기 처리실내에 보내는 온풍 공급부를 가진 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온풍 공급부가, 상기 처리실의 외부로부터 상기 입구 또는 그 부근을 향해서 상기 온풍을 분출하는 제1 온풍 분출부를 가진 기판처리장치.
제 2 항에 있어서, 기판 반송 방향에서 상기 제1 온풍 분출부의 상류측에 인접하여 상기 반송로의 주위의 기체를 흡입하는 제1 흡기부를 가진 기판처리장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제1 온풍 분출부와 상기 제1 흡기부 사이에 분위기를 차단하기 위한 제1 칸막이판을 가진 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온풍 공급부가, 상기 처리실의 외부로부터 상기 출구 또는 그 부근을 향해서 상기 온풍을 분출하는 제2 온풍 분출부를 가진 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온풍 공급부가, 상기 출구 가까이의 상기 처리실 내에서 상기 반송로를 향해서 상기 온풍을 분출하는 제2 온풍 분출부를 가진 기판처리장치.
제 6 항에 있어서, 기판 반송 방향에서 상기 제2 온풍 분출부의 하류측에 인접하여 상기 반송로의 주위의 기체를 흡입하는 제2 흡기부를 가진 기판처리장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제2 온풍 분출부와 상기 제2 흡기부 사이에 분위기를 차단하기 위한 제2 칸막이판을 가진 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온풍 공급부가, 상기 처리실의 외부로부터 받아들여진 공기에 포함되는 이물 또는 오염물질을 제거하기 위한 에어 필터를 가진 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온풍 공급부가, 상기 처리실에 열적으로 결합된 통기성의 열교환기를 가지며, 상기 처리실의 외부로부터 받아들인 공기를 상기 열교환기에 통과시키고, 상기 열교환기내에서 상기 처리실로부터의 열을 공기에 전하여 상기 온풍을 생성하는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기가, 상기 처리실의 천정벽에 열적으로 결합되어 있는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기가, 상기 처리실의 바닥벽에 열적으로 결합되어 있는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기가, 상기 배기부의 배기관에 열적으로 결합되어 있는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기의 공기 통로가 상기 처리실의 실내를 통과하는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기의 공기 통로가 라비린스 구조를 가지고 있는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기의 공기 통로가 배관으로 구성되어 있는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기의 공기 통로의 도중에 열전도율이 높은 재질로 이루어진 금망이 설치되어 있는 기판처리장치.
제 10 항에 있어서, 상기 열교환기의 주위에, 상기 열교환기의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 단열재가 설치되어 있는 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온풍 공급부가, 상기 온풍의 온도를 제어하기 위한 온도 제어부를 가진 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 처리실이, 상기 반송로를 따라서 복수의 베이킹실로 분할되고,
상기 가열부가, 각각의 상기 베이킹실 내에 독립한 설정 온도로 기판을 가열하는 히터를 설치하고 있는 기판처리장치.
제 20 항에 있어서, 상기 복수의 베이킹실 중에서 상기 처리실의 입구에 가장 가까운 베이킹실 내의 온도가 가장 높은 기판처리장치.