KR20110097616A - 액처리 장치 및 노즐 세정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 기판 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 구비한 도포 장치에 있어서, 생산성을 저하시키지 않고, 상기 노즐의 세정을 효과적으로 행하는 것이다.
피처리 기판(G)의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구(10a)를 갖고, 상기 기판에 대해, 상기 토출구로부터 도포액(R)을 토출하는 노즐(10)과, 상기 노즐에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단(5, 6)을 구비하는 도포 장치(1)이며, 상기 토출구가 형성되는 노즐 선단부(10b)에 있어서 도포액이 흐르는 유로 내에 설치된 광촉매층(30)과, 상기 광촉매층에 광촉매 가능한 광을 조사하는 광 조사 수단(34, 35)을 구비한다.

Description

액처리 장치 및 노즐 세정 방법 {WET PROCESS APPARATUS AND NOZZLE CLEANING METHOD}

본 발명은 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐의 세정 기능을 구비한 도포 장치 및 그 노즐 세정 방법에 관한 것이다.

예를 들어, FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조에 있어서는, 소위 포토리소그래피 공정에 의해 회로 패턴을 형성하는 것이 행해지고 있다.

상기 포토리소그래피 공정은, 구체적으로는 다음과 같이 행해진다.

우선, 글래스 기판 등의 피처리 기판에 소정의 막을 성막한 후, 도포액인 포토레지스트(이하, 레지스트라고 부름)가 도포되어 레지스트막이 형성된다. 그리고, 회로 패턴에 대응하여 레지스트막이 노광되고, 이것이 현상 처리된다.

이 포토리소그래피 공정에 있어서, 피처리 기판에 레지스트막을 도포 형성하는 방법으로서, 도 11에 도시한 바와 같이 기판 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구(50a)를 갖는 노즐(50)을 사용하는 방법(슬릿 코팅법이라고 부름)이 있다.

이 슬릿 코팅법에 있어서는, 뒤로 젖혀져 위를 향하게 된 피처리 기판과, 그 상방에 배치된 노즐(50)을 상대적으로 이동시키고, 상기 토출구(50a)로부터 띠 형상의 레지스트액을 기판 상에 토출함으로써 레지스트막을 도포 형성하는 것이다.

이 방법에 따르면, 기판 상에 균일한 후막의 레지스트막을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 노즐(50)에 있어서는, 도 12(노즐 단면)에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 내측면(50b, 50c)이 소정의 간극을 두고 대향 배치되고, 그 하단부에 토출구(50a)가 형성되어 있다.

또한, 반송되는 피처리 기판(G)의 이동 방향측의 내측면(50b)에는 노즐(50)의 길이 방향을 따라서 홈 형상으로 형성된 캐비티(50d)가 설치되어 있다. 이 캐비티(50d)에, 노즐(50)에 공급된 레지스트액이 일단 저류됨으로써, 슬릿 형상의 토출구(50a)로부터 균일하게 토출되도록 되어 있다.

그런데, 기판 이동 방향측의 내측면(50b)에 있어서는, 기판(G)으로의 레지스트 토출이 완료되면, 캐비티(50d)에 저류된 레지스트액이 흘러내림으로써, 토출구(50a) 부근에 있어서의 레지스트 부착량이 많아진다.

그와 같이 내측면(50b)에 부착되어 있는 레지스트는 건조 고화되어, 결정물(이하, 부착물이라고 부름)로 되기 쉽고, 그대로 방치하면, 토출구(50a)로부터 레지스트를 균일하게 토출할 수 있게 되므로, 정기적으로 노즐 내의 세정을 행할 필요가 있었다.

종래, 노즐 내의 세정은 토출구(50a)로부터 노즐(50) 내로 금속판을 삽입하여, 내측면(50b, 50c)의 부착물을 긁어내어 제거하는 방법, 혹은 노즐(50)을 분해하여 각 부품의 세정을 행하는 방법이 채용되어 있었다.

또한, 이와 같은 슬릿 형상의 노즐에 대해서는, 특허 문헌 1에 기재되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2005-243670호 공보

그러나, 상기와 같이 토출구(50a)로부터 노즐(50) 내로 금속판을 삽입하여, 내측면(50b, 50c)의 부착물을 제거하는 방법에 있어서는, 내벽면(50b, 50c)에 마찰 손상이 발생하여, 그것에 의해 균일한 토출이 곤란해질 우려가 있었다.

또한, 노즐(50)을 분해하여, 각 부품을 세정하는 방법에 있어서는, 그 작업 공정수가 많아, 생산성이 크게 저하된다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 구비한 도포 장치에 있어서, 생산성을 저하시키지 않고, 상기 노즐의 세정을 효과적으로 행할 수 있는 도포 장치 및 노즐 세정 방법을 제공한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 도포 장치는 피처리 기판의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖고, 상기 기판에 대해, 상기 토출구로부터 도포액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 도포 장치이며, 상기 토출구가 형성되는 노즐 선단부에 있어서 도포액이 흐르는 유로 내에 설치된 광촉매층과, 상기 광촉매층에 광촉매 가능한 광을 조사하는 광 조사 수단을 구비하는 것에 특징을 갖는다.

이와 같은 구성에 따르면, 노즐 선단에 있어서 도포액 부착량이 많은 기판 이동 방향측의 내측면에 광촉매층이 형성되고, 서로 대향하는 내측면으로부터 상기 광촉매층으로 광 조사가 가능해진다.

즉, 노즐 대기 시에 노즐 선단의 내측면에 광 조사를 행함으로써, 상기 내측면에 있어서의 부착물을 해리할 수 있어, 토출구로부터 세정액, 혹은 도포액을 토출함으로써, 상기 해리된 부착물을 용이하게 씻어내어 제거할 수 있다.

따라서, 종래와 같이 메인터넌스 시에 있어서, 토출구로부터 금속판을 삽입하는 작업, 혹은 노즐을 분해하는 작업이 필요 없으므로, 노즐 내를 손상시키지 않아, 생산성의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 프라이밍 처리 직전에 광촉매층으로의 광 조사를 행함으로써, 해리된 부착물을 씻어내는 작업을 프라이밍 처리에서 조달할 수 있어, 레지스트액의 불필요한 소비를 억제할 수 있다.

또한 프라이밍 처리 전에 매회, 광촉매층으로의 광 조사를 행함으로써, 노즐 선단의 내측면으로의 부착물의 축적을 방지할 수 있어, 세정액의 사용 횟수나 메인터넌스의 횟수를 저감시킬 수 있다.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 노즐 세정 방법은 피처리 기판의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖고, 상기 기판에 대해 상기 토출구로부터 도포액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단과, 상기 토출구가 형성되는 노즐 선단부에 있어서 도포액이 흐르는 유로 내에 설치된 광촉매층과, 상기 광촉매층에 광촉매 가능한 광을 조사하는 광 조사 수단을 구비하는 도포 장치에 있어서, 상기 노즐 선단부 내를 세정하는 노즐 세정 방법이며, 상기 노즐의 토출구로부터 상기 기판으로의 도포액의 토출이 완료된 후, 상기 광 조사 수단에 의해 상기 투광 부재를 통해 상기 광촉매층에 광조사하는 스텝과, 상기 토출구로부터 상기 도포액, 또는 상기 도포액을 용해 가능한 세정액을 토출하는 스텝을 포함하는 것에 특징을 갖는다.

이와 같은 방법에 따르면, 상기한 도포 장치에 의한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 구비한 도포 장치에 있어서, 생산성을 저하시키지 않고, 상기 노즐의 세정을 효과적으로 행할 수 있는 도포 장치 및 노즐 세정 방법을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 제1 실시 형태의 전체 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 2는 본 발명에 관한 제1 실시 형태의 전체 개략 구성을 도시하는 측면도.
도 3은 도 1의 도포 장치가 구비하는 노즐의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명에 관한 제1 실시 형태의 동작의 흐름을 도시하는 흐름도.
도 5는 본 발명에 관한 제1 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에 관한 제2 실시 형태의 전체 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 7은 본 발명에 관한 제2 실시 형태의 전체 개략 구성을 도시하는 측면도.
도 8은 도 6의 도포 장치가 구비하는 노즐의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 9는 본 발명에 관한 제2 실시 형태의 동작의 흐름을 도시하는 흐름도.
도 10은 본 발명에 관한 제2 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 단면도.
도 11은 종래의 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 도시하는 사시도.
도 12는 종래의 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐의 단면도.

이하, 본 발명의 도포 장치 및 노즐 세정 방법에 관한 제1 실시 형태를, 도 1 내지 도 5에 기초하여 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 있어서는, 도포 장치를, 피처리 기판인 글래스 기판을 부상 반송하면서, 상기 기판에 대해 도포액인 레지스트액의 도포막 형성을 행하는 레지스트 도포 처리 유닛에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 도포 장치(1)는 글래스 기판(G)을 매엽식으로 1매씩 부상 반송하기 위한 부상 반송부(2A)와, 상기 부상 반송부(2A)로부터 기판(G)을 수취하여, 롤러 반송하는 롤러 반송부(2B)를 구비하고, 기판(G)이, 소위 평류 반송되도록 구성되어 있다. 상기 부상 반송부(2A)에 있어서는, 기판 반송 방향인 X방향으로 연장된 부상 스테이지(3)가 설치되어 있다. 부상 스테이지(3)의 상면에는, 도시한 바와 같이 다수의 가스 분출구(3a)와 가스 흡기구(3b)가 X방향과 Y방향으로 일정 간격으로 교대로 형성되어, 가스 분출구(3a)로부터의 불활성 가스의 분출량과, 가스 흡기구(3b)로부터의 흡기량의 압력 부하를 일정하게 함으로써, 글래스 기판(G)을 부상시키고 있다.

또한, 이 실시 형태에서는, 가스의 분출 및 흡기에 의해 기판(G)을 부상시키도록 하였지만, 그것으로 한정되지 않고, 가스 분출만의 구성에 의해 기판 부상시키도록 해도 좋다.

또한, 상기 롤러 반송부(2B)에 있어서는, 스테이지(3)의 후단에, 롤러 구동부(40)에 의해 회전 구동되는 복수개의 롤러 축(41)이 병렬로 설치되어 있다. 각 롤러 축(41)에는 복수의 반송 롤러(42)가 설치되고, 이들 반송 롤러(42)의 회전에 의해 기판(G)을 반송하는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 부상 스테이지(3)의 폭 방향(Y방향)의 좌우 측방에는, X방향으로 평행하게 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(5)이 설치되어 있다. 이 한 쌍의 가이드 레일(5)에는 글래스 기판(G)의 4코너의 테두리부를 하방으로부터 흡착 유지하여 가이드 레일(5) 상을 이동하는 4개의 기판 캐리어(6)가 설치되어 있다. 이들 기판 캐리어(6)에 의해 부상 스테이지(3) 상에 부상한 글래스 기판(G)을 반송 방향(X방향)을 따라서 이동된다.

또한, 부상 반송부(2A)로부터 롤러 반송부(2B)로의 기판 전달을 원활하게 행하기 위해, 가이드 레일(5)은 부상 스테이지(3)의 좌우 측방뿐만 아니라, 롤러 반송부(2B)의 측방까지 연장 설치되어 있다.

또한, 상기 기판 캐리어(6)에 의한 기판(G)의 보유 지지 및 반송 동작은 컴퓨터로 이루어지는 제어부(50)에 의해 제어된다.

또한, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 도포 장치(1)의 부상 스테이지(3) 상에는 글래스 기판(G)에 레지스트액을 토출하는 노즐(10)이 설치되어 있다. 노즐(10)은 Y방향을 향해, 예를 들어 긴 대략 직육면체 형상으로 형성되어, 글래스 기판(G)의 Y방향의 폭보다도 길게 형성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐(10)의 하단부에는 부상 스테이지(3)의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구(10a)가 형성되고, 이 노즐(10)에는 레지스트액 공급원(20)으로부터 송출 펌프(21) 및 유량 조정 밸브(22)를 통해 레지스트액이 공급되도록 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 글래스 기판(G)으로의 레지스트액의 도포 시에는, 노즐(10)은 부상 스테이지(3)에 대해 이동하지 않고, 노즐(10)의 하방을 글래스 기판(G)이 반송된다. 이로 인해, 가이드 레일(5) 및 기판 캐리어(6)에 의해, 노즐(10)에 대해 기판(G)을 상대적으로 이동시키는 상대 이동 수단이 구성된다. 또한, 레지스트 공급원(20), 송출 펌프(21) 및 유량 조정 밸브(22)에 의해 도포액 공급 수단이 구성된다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이 노즐(10)의 양측에는 X방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(11)이 설치되어 있다. 노즐(10)은 가이드 레일(11) 상을 이동하는 노즐 아암(12)에 의해 보유 지지되어 있다. 이 노즐(10)은 노즐 아암(12)이 갖는 구동 기구에 의해, 가이드 레일(11)을 따라서 X방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

또한, 노즐 아암(12)에는 승강 기구가 설치되어 있고, 노즐(10)은 소정의 높이로 승강 가능하다. 이러한 구성에 의해, 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐(10)은 글래스 기판(G)에 레지스트액을 토출하는 토출 위치와, 그것보다 상류측에 있는 회전 롤(13) 및 대기부(15) 사이를 이동 가능하게 되어 있다.

상기 회전 롤(13)은 노즐(10)의 토출구(10a)에 균일하게 레지스트액을 부착시키기 위한 프라이밍 처리에 사용된다. 회전 롤러(13)는 세정 탱크(14) 내에 축 주위로 회전 가능하게 수용되어 있다. 프라이밍 처리 시에는 회전 롤(13)의 최상부에 노즐(10)의 토출구(10a)를 근접시켜, 회전 롤(13)을 회전시키면서, 토출구(10a)로부터 회전 롤(13)로 레지스트액을 토출한다. 이에 의해, 토출구(10a)에 있어서의 레지스트액의 부착 상태가 정렬되어, 토출구(10a)에 있어서의 레지스트액의 토출 상태를 안정시킬 수 있다.

또한, 스테이지(3)의 상방에 있어서, 노즐(10)보다도 상류측에는 대기부(15)가 설치되어 있다. 이 대기부(15)는, 도 1에 도시한 바와 같이 노즐(10)의 토출구(10a)에 부착된 여분의 레지스트액을 세정하여 제거하는 노즐 세정부(15a)와, 소위 더미 토출을 행하는 더미 디스펜스부(15b)를 갖고 있다.

또한, 노즐(10)의 토출 위치와 대기 위치 사이의 이동 제어 및 프라이밍 처리에 관한 회전 롤러(13)의 구동, 노즐(10)의 토출구(10a)로부터의 토출 제어, 대기부(15)의 동작 제어 등은 제어부(50)에 의해 행해진다.

또한, 본 발명에 관한 구성에 있어서는, 노즐 내부의 세정 기구를 구비한다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이 노즐(10)은 글래스 기판(G)의 이동 방향측(하류측)에 배치되는 노즐 부품(16)(제1 노즐 부품)과, 노즐 부품(17)에 대해 소정의 간극(C)을 두고 (상류측에) 대향 배치되는 노즐 부품(17)(제2 노즐 부품)에 의해 구성된다.

레지스트액의 유로가 되는 상기 간극(C)은 노즐 부품(16)의 내측면(16a)과 노즐 부품(17)의 내측면(17a)에 의해 형성된다. 내측면(16a, 17a)은 각각 대략 수직면으로 되어, 부상 스테이지(3)의 폭 방향으로 연장 설치되어 있다.

노즐 부품(16)은, 예를 들어 스테인리스강에 의해 형성되고, 그 내측면(16a)에는 노즐(10)의 길이 방향[부상 스테이지(3)의 폭 방향]을 따라서 캐비티(16b)(반원통 형상의 홈)가 형성되어 있다. 이로 인해, 상방으로부터 간극(C)으로 공급된 레지스트액이 캐비티(16b)에 일단 저류되어, 슬릿 형상의 토출구(10a)로부터 레지스트액을 균일하게 토출할 수 있다.

또한, 캐비티(16b)의 표면 및 그것보다 하방의 노즐 선단부(10b)의 내측면(16a)에는 광촉매층(30)이 균일하게 형성되어 있다. 이 광촉매층(30)은, 예를 들어 산화티탄(TiO₂)을 코팅함으로써 형성된다.

이와 같이 노즐 선단부(10b)에 있어서, 레지스트 토출 후에 레지스트 부착량이 많은 기판 이동 방향측의 내측면(16a)에 광촉매층(30)이 형성되어 있음으로써, 부착물을 산화 작용에 의해 해리하여, 제거하기 쉬운 상태로 할 수 있다.

한편, 노즐 부품(16)에 대향 배치된 노즐 부품(17)에 있어서는, 노즐 부품(16)에 형성된 광촉매층(30)을 효과적으로 작용시키기 위한 구성을 갖는다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이 노즐 부품(17)의 노즐 선단부(10b)는 투광 부재(31)에 의해 형성된다. 투광 부재(31)는 광파이버로서 이용 가능한 재료, 예를 들어 투광성이 우수한 석영 부재로 형성되는 것이 바람직하다.

이 투광 부재(31)는, 도시한 바와 같이 하단부는 토출구(10a), 상단부는 노즐 부품(16)의 캐비티(16b)의 상단부와 대략 동일한 높이로 되어 있다.

또한, 투광 부재(31)의 외측면에는 노즐 내측 방향에 반사면을 갖는 광반사판(32)이 노즐(10)의 길이 방향[스테이지(3)의 폭 방향]을 따라서 설치되어 있다.

또한, 노즐 부품(17)의 내부에 있어서, 상기 투광 부재(31) 상에는 노즐 길이 방향[스테이지(3)의 폭 방향]으로 긴 도광판(33)이 설치되어 있다. 이 도광판(33)은, 예를 들어 아크릴 수지에 의해 형성되어 있다.

또한, 이 도광판(33)의 상단부에는 광촉매 반응 가능한 광인 단파장의 자외선을 방사하는 광원(34)(예를 들어, 엑시머 램프)이 배치되고, 그 방사 방향이 하방, 즉 도광판(33)을 향하게 되어 있다. 이로 인해, 광원(34)으로부터 방사된 자외선은 도광판(33)을 통해 투광 부재(31)에 입사되고, 또한 광반사판(32)에 반사함으로써 방사 각도가 변경되고, 노즐 부품(16)의 광촉매층(30)에 대해 조사되도록 되어 있다.

이러한 구성에 의해, 광원(34)으로부터 방사된 자외선이 조사되는 광촉매층(30)에서는 효과적으로 광촉매 작용이 발생하여, 광촉매층(30) 상의 부착물을 용이하게 해리할 수 있다.

또한, 상기 광원(34)은 광원 구동부(35)에 의해 점등 제어되고, 또한 광원 구동부(35)는 제어부(50)에 의해 제어가 이루어진다. 또한, 광원(34)과 광원 구동부(35)에 의해 광 조사 수단이 구성된다.

또한, 노즐 부품(17)에 있어서, 상기 투광 부재(31), 도광판(33)을 제외한 부분은, 예를 들어 스테인리스강에 의해 형성되어 있다.

또한, 노즐 부품(16, 17)에 의해 형성되는 상기 간극(C)에는 레지스트액 뿐만 아니라, 노즐 대기 시에 있어서 내측면(16a, 17a)을 세정하기 위한 레지스트 용해 가능한 세정액(예를 들어, 시너액)이 필요에 따라서 공급 가능하게 되어 있다.

즉, 세정액 공급 수단으로서, 세정액 공급원(36)과, 거기서부터 소정량의 세정액을 송출하기 위한 송출 펌프(37), 유량 조정 밸브(38)가 설치되어 있다. 그리고, 노즐(10)로의 공급액이, 전환 밸브(39)(전환 수단)에 의해, 레지스트액과 세정액 중 어느 하나로 전환되도록 되어 있다.

계속해서, 이와 같이 구성된 제1 실시 형태에 관한 도포 장치(1)에 있어서, 기판(G)으로의 레지스트액의 도포로부터 대기 시에 있어서의 노즐의 프라이밍 처리(노즐 세정 처리)까지의 일련의 흐름에 대해 도 4에 기초하여 설명한다.

도포 장치(1)에 있어서는, 부상 스테이지(3)에 새롭게 글래스 기판(G)이 반입되면, 기판(G)은 스테이지(3) 상에 형성된 불활성 가스의 기류에 의해 하방으로부터 지지되어, 기판 캐리어(6)에 의해 보유 지지된다(도 4의 스텝 S1).

그리고, 제어부(50)의 제어에 의해 기판 캐리어(6)가 구동되어, 기판 반송 방향으로 반송 개시된다(도 4의 스텝 S2).

또한, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 레지스트 노즐(10)의 토출구(10a)로부터 레지스트액(R)이 토출되어, 노즐(10)의 하방을 통과하는 기판(G)에 대해 도포 처리가 실시된다(도 4의 스텝 S3).

기판(G) 상으로의 레지스트액의 도포 처리가 종료되면, 노즐(10)로부터의 레지스트액의 토출이 정지되고, 도포 처리가 완료된 기판(G)은 부상 반송부(2A)로부터 롤러 반송부(2B)로 전달되어, 롤러 반송에 의해 후단의 처리부로 반출된다(도 4의 스텝 S4).

대기 기간이 되면, 제어부(50)는 노즐(10)을 레일(10)을 따라서 대기부(15)의 상방으로 이동시킨다(도 4의 스텝 S5).

그리고, 우선 노즐(10)의 선단부(10b)의 외면에 대해, 노즐 세정부(15a)에 의해 세정이 행해지고, 더미 디스펜스부(15b)에 있어서 소정량의 레지스트액을 예비적으로 토출하는 더미 토출이 행해져, 노즐(10)의 1차 세정이 완료된다(도 4의 스텝 S6).

1차 세정이 완료된 노즐(10)은, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 회전 롤러(13)의 상방으로 이동된다. 그리고, 광원 구동부(35)에 의해 광원(34)이 점등되어, 도광판(33), 투광 부재(31) 및 반사판(32)을 통해, 단파장의 자외선이 노즐 선단부(10b)에 형성된 광촉매층(30)에 조사된다(도 4의 스텝 S7).

이에 의해, 노즐 선단부(10b)에 있어서 광촉매층(30) 상에 남은 부착물이 산화 작용에 의해 분해되어 해리된다.

계속해서, 예를 들어 도포 처리를 행한 기판 매수가 소정수에 도달하지 않는 경우(통상 시), 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이 회전 롤러(13)가 소정 방향으로 회전 구동되어, 레지스트 공급원(20)으로부터 노즐(10)로 레지스트 공급되고 토출구(10a)로부터 회전 롤러(13)의 롤러면으로 레지스트액(R)이 토출된다(도 4의 스텝 S9). 이에 의해, 상기 스텝 S7에 있어서 해리된 부착물이 씻어내어져, 노즐(10)의 2차 세정이 행해지는 동시에, 토출구(10a)에 균일하게 레지스트액(R)을 부착시키기 위한 프라이밍 처리가 행해진다(도 4의 스텝 S9).

또한, 프라이밍 처리가 완료된 노즐(10)은 도포 위치로 이동되어, 다음의 기판(G)의 도포 처리를 행하게 된다(도 4의 스텝 S10).

한편, 상기 스텝 S8에 있어서, 예를 들어 도포 처리를 행한 기판 매수가 소정수에 도달한 경우, 전환 밸브(39)의 전환에 의해 노즐(10) 내의 간극(C)에 세정액(시너액)이 공급되고, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이 토출구(10a)로부터 세정액(T)이 세정 탱크(14) 내에 토출된다(도 4의 스텝 S11).

이에 의해, 내측면(16a, 17a)에 남은 부착물을 세정액(T)이 깨끗하게 용해 세정하는 동시에, 스텝 S7에 있어서 해리된 부착물이 용이하게 씻어내어진다(2차 세정).

그 후, 프라이밍 처리에 의해 토출구(10a)에 균일하게 레지스트액(R)이 부착되고(도 4의 스텝 S9), 노즐(10)은 도포 위치로 이동된다(도 4의 스텝 S10).

이상과 같이, 본 발명에 관한 제1 실시 형태에 따르면, 노즐 선단(10b)에 있어서 레지스트 부착량이 많은 기판 이동 방향측의 내측면(16a)에 광촉매층(30)이 형성되고, 서로 대향하는 내측면(17a)으로부터 상기 광촉매층(30)으로 광(자외선) 조사가 가능한 구성으로 이루어진다.

이 구성에 있어서, 노즐 대기 시에 노즐 선단(10b)의 내측면(16a)에 광 조사를 행함으로써, 상기 내측면(16a)에 있어서의 부착물을 해리할 수 있고, 토출구(10a)로부터 세정액, 혹은 레지스트액을 토출함으로써, 상기 해리된 부착물을 용이하게 씻어내어 제거할 수 있다.

따라서, 종래와 같이 메인터넌스 시에 있어서, 토출구(10a)로부터 금속판을 삽입하는 작업, 혹은 노즐을 분해하는 작업이 필요 없으므로, 노즐 내를 손상시키지 않고, 생산성의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 프라이밍 처리 직전에 광촉매층(30)으로의 광 조사를 행함으로써, 해리된 부착물을 씻어내는 작업을 프라이밍 처리에서 조달할 수 있어, 레지스트액의 불필요한 소비를 억제할 수 있다.

또한 프라이밍 처리 전에 매회, 광촉매층(30)으로의 광 조사를 행함으로써, 노즐 선단(10b)의 내측면(16a)으로의 부착물의 축적을 방지할 수 있어, 세정액의 사용 횟수나 메인터넌스의 횟수를 저감시킬 수 있다.

계속해서, 본 발명에 관한 제2 실시 형태를, 도 6 내지 도 10에 기초하여 설명한다. 이 제2 실시 형태에 있어서는, 상기한 제1 실시 형태와, 노즐(10)의 구성 및 그 세정 기구가 일부 다를 뿐이므로, 제1 실시 형태와 동일한 구성의 것에 대해서는, 동일한 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 관한 제2 실시 형태에 있어서는, 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이 스테이지(3)의 폭 방향으로 길게 형성되어, 단파장의 자외선을 조사하는 광원(34)(예를 들어, 엑시머 램프)이, 노즐(10)이 아닌 회전 롤러(13)의 상류측의 측방에 배치되어 있다.

또한, 광원(34)의 상류측의 측방에는 부상 스테이지(3)를 걸쳐서 레일(45)이 가설되고, 그 레일(45)을 따라서 CCD 카메라(46)(광센서)가 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 CCD 카메라(46)는 투광부(도시하지 않음)와 수광부(도시하지 않음)를 갖고, 투광부에 의해 소정 파장의 광을 투광하고, 투광 대상에 있어서 반사된 광을 수광부가 수광하는 구성으로 되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, CCD 카메라(46)의 투광 방향 및 수광 방향은 회전 롤러(13)의 약간 상방, 즉 프라이밍 시에 노즐 선단(10b)이 위치하는 방향을 향하게 되어 있다. 즉, CCD 카메라(46)로부터의 투광 대상은 노즐 선단부(10b)이고, 프라이밍 처리 시에 있어서, CCD 카메라(46)는 레일(45)을 따라서 이동하면서, 노즐(10)의 선단(10b)의 일단부로부터 타단부까지, 소정 파장의 광을 투광하여, 그 반사광을 수광하도록 되어 있다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 있어서는, 노즐(10)의 구성이 제1 실시 형태와는 다르다.

즉, 도시한 바와 같이, 노즐 부품(16)의 구성은 제1 실시 형태와 동일하지만, 노즐 부품(17)에 있어서 도 3에 도시한 도광판(33) 및 반사판(32)은 구비하지 않는다.

또한, 노즐 부품(17)에 있어서 선단부(10b)에는 도 3에 도시한 투광 부재(31)와 동일한 부재로 형성된 투광 부재(47)가 설치된다. 이 투광 부재(47)의 상단부는 적어도 광원(34)으로부터 방사된 광이, 이 투광 부재(47)를 투과하여, 대향하는 노즐 부품(16)의 캐비티(16b)에 조사되는 높이로 되어 있다.

이러한 구성에 의해, 도 8에 도시한 바와 같이 노즐(10)이 회전 롤러(13) 상에 위치하는 상태에서, 광원(34)이 점등되면, 노즐 선단(10b)의 투광 부재(47)를 통해, 노즐 부품(16)의 내측면(16a)[및 캐비티(16b)]에 형성된 광촉매층(30)에 대해 자외선이 조사되도록 되어 있다.

이로 인해, 프라이밍 처리에 있어서, 노즐(10)의 토출구(10a)로부터 레지스트액을 토출하기 전에, 광원(34)에 의해 광촉매층(30)에 대해 자외선을 조사함으로써, 광촉매층(30) 상에 있어서의 부착물을 효과적으로 해리할 수 있다. 그리고, 토출구(10a)로부터 레지스트액을 토출함으로써, 해리된 부착물을 용이하게 제거할 수 있다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이 노즐(10)이 회전 롤러(13) 상에 위치하는 상태에서, CCD 카메라(46)가 레일(45)을 따라서 이동하면서 투광한 소정 파장의 광은 투광 부재(47)를 투과하여, 노즐 부품(16)의 내측면(16a)에 형성된 광촉매층(30)에 조사되어 반사되고, 다시 투광 부재(47)를 투과하여 CCD 카메라(46)에 수광되게 된다.

또한, CCD 카메라(46)가 수광한 수광 신호는 제어부(50)에 공급되고, 그 수광 신호는 노즐 선단(10b)의 내측면(16a)에, 고화된 부착물이 존재하는지 여부의 판정에 사용된다.

구체적으로는, 노즐 선단(10b)의 내측면(16a)에 고화된 부착물이 존재하는 경우, 투광된 광의 강도가 반사광에 있어서 저하되는 동시에, 반사광에 있어서 위상 어긋남이 발생한다. 그로 인해, 제어부(50)에서는 수광 신호로부터 얻어지는 반사광의 위상과 강도가, 각각 소정 범위 내인지 여부를 판정함으로써, 내측면(16a)에 있어서 고화된 부착물의 유무를 판정하도록 되어 있다.

또한, CCD 카메라(46)가 투광하는 광의 파장은 레지스트액에 대해 흡수대가 적은 파장이 바람직하다.

계속해서, 이와 같이 구성된 제2 실시 형태에 관한 도포 장치(1)에 있어서, 기판(G)으로의 레지스트액의 도포로부터 대기 시에 있어서의 노즐의 프라이밍 처리(노즐 세정 처리)까지의 일련의 흐름에 대해 설명한다.

도포 장치(1)에 있어서는, 부상 스테이지(3)에 새롭게 글래스 기판(G)이 반입되면, 기판(G)은 스테이지(3) 상에 형성된 불활성 가스의 기류에 의해 하방으로부터 지지되어, 기판 캐리어(6)에 의해 보유 지지된다(도 9의 스텝 ST1).

그리고, 제어부(50)의 제어에 의해 기판 캐리어(6)가 구동되어, 기판 반송 방향으로 반송 개시된다(도 9의 스텝 ST2).

또한, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 레지스트 노즐(10)의 토출구(10a)로부터 레지스트액(R)이 토출되어, 노즐(10)의 하방을 통과하는 기판(G)에 대해 도포 처리가 실시된다(도 9의 스텝 ST3).

기판(G) 상으로의 레지스트액의 도포 처리가 종료되면, 노즐(10)로부터의 레지스트액의 토출이 정지되고, 도포 처리가 완료된 기판(G)은 부상 반송부(2A)로부터 롤러 반송부(2B)로 전달되어, 롤러 반송에 의해 후단의 처리부로 반출된다(도 9의 스텝 ST4).

대기 기간으로 들어가면, 제어부(50)는 노즐(10)을 레일(10)을 따라서 대기부(15)의 상방으로 이동시킨다(도 9의 스텝 ST5).

그리고, 우선 노즐(10)의 선단부(10b)의 외면에 대해, 노즐 세정부(15a)에 의해 세정이 행해지고, 더미 디스펜스부(15b)에 있어서 소정량의 레지스트액을 예비적으로 토출하는 더미 토출이 행해져, 노즐(10)의 1차 세정이 완료된다(도 9의 스텝 ST6).

1차 세정이 완료된 노즐(10)은, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이 회전 롤러(13)의 상방으로 이동된다.

그리고, CCD 카메라(46)가 레일(45)을 따라서 이동하면서 소정 파장의 광을 노즐 선단부(10b)를 향해 투광하고, 광촉매층(30)에 있어서 반사된 반사광을 수광한다(도 9의 스텝 ST7).

CCD 카메라(46)에 의한 수광 신호는 제어부(50)에 있어서 광 강도 및 위상이 소정 범위 내인지 해석되어, 노즐 선단부(10b)의 내측면(16a)에 부착된 고화물의 유무가 판정된다.

그리고, 제어부(50)에 의해, 내측면(16a)에 부착물이 있다고 판정된 경우(도 9의 스텝 ST8), 광원 구동부(35)에 의해 광원(34)이 점등되어, 투광 부재(47)를 투과한 광이 노즐 부품(16)의 선단부(10b)에 형성된 광촉매층(30)에 조사된다(도 9의 스텝 ST9).

이에 의해, 노즐 선단부(10b)에 있어서 광촉매층(30) 상에 남은 부착물이 산화 작용에 의해 분해되어 해리된다.

계속해서, 전환 밸브(39)의 전환에 의해 노즐(10) 내의 간극(C)에 세정액(시너액)이 공급되고, 도 10의 (c)에 도시한 바와 같이 토출구(10a)로부터 세정액(T)이 세정 탱크(14) 내로 토출된다(도 9의 스텝 ST10).

이에 의해, 내측면(16a, 17a)에 남은 부착물을 세정액(T)이 깨끗하게 용해 세정하는 동시에, 스텝 ST9에 있어서 해리된 부착물이 용이하게 씻어 내어진다(2차 세정).

다음에, 도 10의 (d)에 도시한 바와 같이 회전 롤러(13)가 소정 방향으로 회전 구동되고, 전환 밸브(39)의 전환에 의해 레지스트 공급원(20)으로부터 노즐(10)로 레지스트 공급되어 토출구(10a)로부터 회전 롤러(13)의 롤러면으로 레지스트액(R)이 토출된다. 이에 의해, 토출구(10a)에 균일하게 레지스트액(R)을 부착시키기 위한 프라이밍 처리가 행해진다(도 9의 스텝 ST11).

또한, 스텝 ST8에 있어서, 제어부(50)에 의해 내측면(16a)에 부착물이 없다고 판정된 경우, 자외선 조사(스텝 ST9) 및 세정액(T)의 토출(스텝 ST10)은 행해지지 않고, 스텝 ST11의 프라이밍 처리가 행해진다.

프라이밍 처리가 완료된 노즐(10)은 도포 위치로 이동되어, 다음의 기판(G)의 도포 처리를 행하게 된다(도 9의 스텝 ST12).

이상과 같이, 본 발명에 관한 제2 실시 형태에 따르면, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 노즐 선단(10b)에 있어서 레지스트 부착량이 많은 기판 이동 방향측의 내측면(16a)에 광촉매층(30)이 형성되고, 서로 대향하는 내측면(17a)으로부터 상기 광촉매층(30)으로 광(자외선) 조사가 가능한 구성으로 이루어진다.

또한, 노즐 선단부(10b)의 내측면(16a)의 상태를 검출하기 위한 CCD 카메라(46)가 설치되어, 제어부(50)에 있어서 내측면(16a)에 있어서의 부착물의 유무가 판정된다.

이 구성에 의해, 상기 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 노즐 선단부(10b)의 내측면(16a)에 부착물이 있는 경우에만, 내측면(16a)의 광촉매층(30)에 대해 광 조사를 행하면 좋고, 효율적으로 노즐 내의 세정을 행할 수 있다.

또한, 상기 제2 실시 형태에 있어서는 내측면(16a)의 광촉매층(30)에 광조사하여(도 9의 스텝 ST9), 해리된 부착물을 세정액(T)에 의해 씻어내도록 하였지만(도 9의 스텝 ST10), 그것으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 스텝 ST10을 생략하고, 스텝 ST11의 프라이밍 처리에 있어서의 레지스트액(R)의 토출에 의해 부착물을 씻어내도록 해도 좋다.

또한, 상기 제1, 제2 실시 형태에 있어서는, 노즐(10)의 1차 세정(도 4의 스텝 S6, 도 9의 스텝 ST6) 후에 노즐 내측면(16a)의 광촉매층(30)에 대해 광 조사를 행하여, 해리된 부착물을 세정액(T), 혹은 프라이밍 처리에서의 레지스트액 토출에 의해 씻어내도록 하였지만, 광 조사 및 씻어내기의 타이밍은 그것으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 노즐(10)의 1차 세정에 있어서, 노즐 선단부(10b)의 외면을 노즐 세정부(15a)로 세정한 후, 상기 광촉매층(30)에 광 조사를 행하여, 해리된 부착물을, 더미 디스펜스부(15b)에 있어서의 레지스트액 토출에 의해 씻어내고, 또한 그 후, 프라이밍 처리를 행하도록 해도 좋다.

또한, 상기 제1, 제2 실시 형태에 있어서는, 부상 스테이지(3) 상을 평류 반송되는 기판(G)에 대해 레지스트막을 형성하는 구성으로 하였지만, 본 발명에 있어서는, 그 형태로 한정되는 것은 아니고, 도포액을 토출하는 노즐과 피처리 기판이 상대적으로 이동하는 구성이면, 그 밖의 구성에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 기판(G)을 스테이지에 적재(흡착)하여, 상기 스테이지를 노즐에 대해 이동시키는 구성이라도 좋다. 혹은, 기판(G)을 스테이지에 적재(흡착)하여, 노즐을 주사하면서 도포막을 형성하는 구성이라도 좋다.

또한, 광촉매층(30)을, 예를 들어 산화티탄(TiO₂)을 코팅함으로써 형성하고, 광원(34)이 방사되는 광을 단파장의 자외선으로 하였지만, 그 조합으로 한정되는 것은 아니고, 광촉매 반응 가능한 조합이면, 다른 광촉매나 다른 파장의 광을 사용해도 좋다.

또한, 상기 제1, 제2 실시 형태에 있어서는, 본 발명에 관한 도포 장치를 레지스트 도포 처리 유닛에 적용한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명에 관한 도포 장치는 이 유닛으로 한정되지 않고, 다른 기판 처리 유닛 등에 있어서도 적절하게 사용할 수 있다.

또한, 도포액으로서 레지스트액을 사용한 예에서 설명하였지만, 그 밖의 액이라도 이용 가능하고, 또한 도포액으로 한정되지 않고, 처리액이면 이용 가능하다. 예를 들어, 그 밖의 처리액으로서, 현상액이나, 세정액이나, SOD액이나, SOG액이나, FPD 기판을 처리하는 그 밖의 처리액이나, 반도체 웨이퍼를 처리하는 그 밖의 처리액 등도, 본 기술의 범위에 포함되는 것은 물론이고, 이와 같은 처리액이라도 본 기술이 이용 가능하다.

1 : 도포 장치
5 : 가이드 레일(상대 이동 수단)
6 : 기판 캐리어(상대 이동 수단)
10 : 노즐
10a : 토출구
30 : 광촉매층
34 : 광원(광 조사 수단)
35 : 광원 구동부(광 조사 수단)
G : 글래스 기판(피처리 기판)
R : 레지스트(도포액)

Claims (7)

1. 피처리 기판의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖고, 상기 기판에 대해, 상기 토출구로부터 처리액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단을 구비하는 액처리 장치이며,
   상기 토출구가 형성되는 노즐 선단부에 있어서 처리액이 흐르는 유로 내에 설치된 광촉매층과,
   상기 광촉매층에 광촉매 가능한 광을 조사하는 광 조사 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 노즐 선단부는 상기 기판의 이동 방향측에 배치된 제1 노즐 부품과,
   상기 제1 노즐 부품에 대해 소정의 간극을 두고 대향 배치된 제2 노즐 부품에 의해 구성되고,
   상기 제1 노즐 부품의 내측면에, 상기 광촉매층이 설치되고, 상기 제2 노즐 부품은 투광 부재에 의해 형성되고,
   상기 광 조사 수단은 상기 투광 부재를 통해 상기 광촉매층에 광조사하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 노즐에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 수단과,
   상기 노즐에 상기 처리액을 용해 가능한 세정액을 공급하는 세정액 공급 수단과,
   상기 처리액 공급 수단으로부터 상기 노즐로의 공급 경로와 상기 세정액 공급 수단으로부터 상기 노즐로의 공급 경로를 전환 가능한 전환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 노즐에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 수단과,
   상기 노즐에 상기 처리액을 용해 가능한 세정액을 공급하는 세정액 공급 수단과,
   상기 처리액 공급 수단으로부터 상기 노즐로의 공급 경로와 상기 세정액 공급 수단으로부터 상기 노즐로의 공급 경로를 전환 가능한 전환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
5. 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 제2 노즐 부품의 투광 부재를 통해, 제1 노즐 부품의 내측면에 형성된 광촉매층에 대해,
   소정 파장의 광을 투광하여, 그 반사광을 수광하는 광센서와,
   상기 광센서의 수광 신호에 기초하여, 상기 광촉매층에 있어서의 부착물의 유무를 판정하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
6. 피처리 기판의 폭 방향으로 긴 슬릿 형상의 토출구를 갖고, 상기 기판에 대해 상기 토출구로부터 처리액을 토출하는 노즐과,
   상기 노즐에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 상대 이동 수단과,
   상기 토출구가 형성되는 노즐 선단부에 있어서 처리액이 흐르는 유로 내에 설치된 광촉매층과,
   상기 광촉매층에 광촉매 가능한 광을 조사하는 광 조사 수단을 구비하는 액처리 장치에 있어서, 상기 노즐 선단부 내를 세정하는 노즐 세정 방법이며,
   상기 노즐의 토출구로부터 상기 기판으로의 처리액의 토출이 완료된 후, 상기 광 조사 수단에 의해 상기 투광 부재를 통해 상기 광촉매층에 광조사하는 스텝과,
   상기 토출구로부터 상기 처리액, 또는 상기 처리액을 용해 가능한 세정액을 토출하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 노즐 세정 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 노즐의 토출구로부터 상기 기판으로의 처리액의 토출이 완료된 후,
   상기 투광 부재를 통해 상기 광촉매층에 대해 소정 파장의 광을 투광하여, 그 반사광을 광센서에 의해 수광하는 스텝과,
   상기 광센서의 수광 신호에 기초하여, 상기 광촉매층에 있어서의 부착물의 유무를 판정하는 스텝을 실행하고,
   상기 광촉매층에 있어서의 부착물이 있다고 판정된 경우에,
   상기 광 조사 수단에 의해 상기 투광 부재를 통해 상기 광촉매층에 광조사하는 스텝과,
   상기 토출구로부터 상기 처리액, 또는 상기 처리액을 용해 가능한 세정액을 토출하는 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는, 노즐 세정 방법.

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