KR20140011282A - 도포 장치 및 도포 방법 - Google Patents

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KR20140011282A
KR20140011282A KR1020130084231A KR20130084231A KR20140011282A KR 20140011282 A KR20140011282 A KR 20140011282A KR 1020130084231 A KR1020130084231 A KR 1020130084231A KR 20130084231 A KR20130084231 A KR 20130084231A KR 20140011282 A KR20140011282 A KR 20140011282A
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KR1020130084231A
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도시후미 이나마스
무네히사 고다마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

스캔 방식의 도포 처리에 있어서 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 다종다양하게 제어할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 도포 장치의 슬릿 노즐(10)에 있어서는, 슬릿형의 토출구(20a)를 갖는 길이가 긴 노즐 본체(20)에 양단이 폐색되어 있는 원통형의 회전 매니폴드(22)를 회전 가능하게 삽입하고 있다. 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 상측을 주사 방향(X 방향)으로 횡단할 때, 도포 주사의 각 위치에서 슬릿 노즐(10)은 반도체 웨이퍼(W)의 윤곽에 대응하여 웨이퍼 에지의 내측에 약액을 토출한다. 이렇게 하여, 도포 주사 중에 약액을 반도체 웨이퍼(W)의 주위[스테이지(28)]에 흘리지 않고, 반도체 웨이퍼(W) 상에 원형의 패턴으로 약액의 도포막(RM)을 형성한다.

Description

도포 장치 및 도포 방법{COATING APPARATUS AND COATING METHOD}
본 발명은, 기판 상에 약액을 도포하는 스캔 방식의 도포 장치 및 도포 방법에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이나 태양전지 패널의 제조 프로세스에서는, 직사각형(특히 대형이며 직사각형)의 기판 상에 약액을 도포하는 여러 경우에 있어서 스캔 방식의 도포 장치 또는 도포 방법이 많이 이용되고 있다. 스캔 방식의 도포 장치는, 길이가 긴 슬릿 노즐, 약액 공급원 및 주사 기구 등을 가지며, 슬릿 노즐로부터 약액을 커튼형으로 토출시키면서, 주사 기구에 의해 슬릿 노즐과 기판 사이에 상대적인 주사 이동을 행하게 함으로써, 주위에 약액을 비산하지 않고 기판 상에 일정한 막두께의 도포막을 형성한다.
한편, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서는, 원형의 기판, 즉 반도체 웨이퍼 상에 약액을 도포하는 여러 경우에 있어서 스핀 방식의 도포 장치 또는 도포 방법이 많이 이용되고 있다. 스핀 방식의 도포 장치는, 스핀 스테이지, 디스펜서 타입의 노즐, 약액 공급원 및 컵 등을 가지며, 컵 내에서 스핀 스테이지 상에 배치된 웨이퍼의 중심부에 일정량의 약액을 노즐로부터 적하하고, 스핀 스테이지와 일체로 웨이퍼를 고속 회전시켜 웨이퍼 상에 막두께가 균일한 도포막을 형성한다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-208140호 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2004-281641호
지금까지, 반도체 웨이퍼용의 도포 장치 또는 도포 방법은, 상기와 같이 스핀 방식이 주류였다. 그러나, 스핀 방식은, 노즐로부터 웨이퍼 상에 적하된 약액의 대부분이 회전 중에 비산되기 때문에, 약액의 사용 효율이 좋지 않다. 또한, 스핀 방식은, 포토리소그래피용의 레지스트막과 같이 수 nm∼수 ㎛ 정도의 얇은 도포막을 형성하기에는 적합하지만, 층간 절연막이나 패시베이션막과 같이 수십 ㎛∼100 ㎛ 또는 그 이상의 두꺼운 도포막을 형성하는 것은 어렵다. 이 때문에, 그와 같은 두꺼운 도포막을 형성하는 경우는, 중복 도포로 대처할 수 밖에 없어, 생산 효율이 좋지 않다. 또, 스핀 방식은, 고점도의 수지계 약액이나 접착제의 도포에도 적합하지 않다.
한편, 스캔 방식은, 상기와 같이 직사각형의 기판 상에는 약액을 기판의 바깥으로 흘리지 않고 균일하게 담아서 도포할 수 있고, 두꺼운 절연막이나 고점도 약액의 성막에도 용이하게 대응할 수 있다. 그러나, 반도체 웨이퍼와 같은 원형의 기판에 대해서는, 슬릿 노즐로부터 커튼형으로 토출되는 약액이 노즐의 중심부 이외에서는 도포 주사 중에 웨이퍼의 바깥으로 비어져 나오게 된다. 이 때문에, 웨이퍼의 바깥으로 비어져 나온 약액이 쓸모없이 버려지거나, 웨이퍼의 주위를 더럽히는 등이 문제로 되고 있다.
본 발명은, 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하는 것으로, 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 다종다양하게 제어할 수 있는 스캔 방식의 도포 장치 및 도포 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 관점에서의 도포 장치는, 기판 상에 약액을 도포하기 위한 도포 장치로서, 노즐 길이 방향으로 연장되는 원기둥형의 공동부와, 노즐 길이 방향으로 연장되는 슬릿형의 토출구와, 상기 공동부로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 형성하는 랜드부를 갖는 길이가 긴 노즐 본체와, 상기 노즐 본체의 공동부에 회전 가능하게 끼워 넣어지고, 그 회전 방향을 따라서 연장되는 측벽에는 원하는 형상의 개구가 형성되고, 토출전의 약액을 일단 내부에 비축하는 원통형의 회전 매니폴드와, 상기 회전 매니폴드에 약액을 공급하기 위한 약액 공급부와, 상기 노즐 본체의 공동부에 대하여 상기 회전 매니폴드를 회전 이동시키기 위한 회전 이동 기구와, 상기 노즐 본체와 상기 기판 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 행하게 하는 주사 기구와, 상기 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 제어하기 위해, 상기 회전 이동 기구를 통하여 상기 노즐 본체의 랜드부에 대한 상기 회전 매니폴드의 회전 위치를 제어하는 제어부를 갖는다.
상기 제1 관점의 도포 장치에서는, 노즐 본체의 공동부에 회전 가능하게 끼워 넣어지는 회전 매니폴드의 측벽에 개구가 형성되어 있기 때문에, 회전 매니폴드의 회전 위치를 제어함으로써, 회전 매니폴드의 개구의 랜드부와 겹치는 개구 부분의 길이 사이즈를 제어하여, 슬릿형의 토출구에서의 약액 토출 범위를 제어할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에서의 도포 장치는, 기판 상에 약액을 도포하기 위한 도포 장치로서, 노즐 길이 방향으로 연장되는 공동부와, 노즐 길이 방향으로 연장되는 슬릿형의 토출구와, 상기 공동부로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 형성하는 랜드부를 갖는 길이가 긴 노즐 본체와, 상기 공동부의 내측에서 토출전의 약액을 일단 비축하는 버퍼실과 상기 랜드부가 연통하는 개소 또는 범위를 제어하기 위해, 상기 노즐 본체의 상기 공동부에 정해진 방향으로 이동할 수 있도록 삽입되는 가동 부재와, 상기 버퍼실에 약액을 공급하기 위한 약액 공급부와, 상기 노즐 본체의 상기 공동부 내에서 상기 가동 부재를 상기 정해진 방향으로 이동시키기 위한 이동 기구와, 상기 노즐 본체와 상기 기판 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 행하게 하는 주사 기구와, 상기 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 제어하기 위해, 상기 이동 기구를 통하여 상기 랜드부에 대한 상기 가동 부재의 위치를 제어하는 제어부를 갖는다.
상기 제2 관점의 도포 장치에서는, 노즐 본체의 공동부에 삽입되는 가동 부재를 정해진 방향으로 이동시켜, 랜드부에 대한 가동 부재의 위치를 제어함으로써, 버퍼실과 랜드부가 연통하는 범위를 제어할 수 있다. 여기서, 버퍼실과 랜드부가 연통하는 범위는, 슬릿형의 토출구에 있어서 약액이 토출되는 범위를 규정한다. 따라서, 가동 부재를 정해진 방향으로 이동시켜, 랜드부에 대한 가동 부재의 위치를 제어함으로써, 슬릿형의 토출구에서의 약액 토출 범위를 제어할 수 있다.
본 발명의 도포 방법은, 슬릿형의 토출구를 갖는 슬릿 노즐로부터 약액을 토출시키면서, 상기 슬릿 노즐과 기판 사이에서 상대적인 주사 이동을 행하게 함으로써, 상기 기판 상에 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법으로서, 노즐 길이 방향에서의 상기 슬릿 노즐의 약액 토출 범위를 상기 주사 이동이 한창일 때 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 원하는 패턴으로 상기 약액의 도포막을 형성한다.
본 발명의 도포 방법은, 노즐 길이 방향에 있어서 슬릿 노즐의 약액 토출 범위를 주사 이동이 한창일 때 동적으로 제어함으로써, 도포 주사중이나 도포막의 폭(노즐 길이 방향의 길이)을 동적으로 가변할 수 있다. 따라서, 슬릿 노즐의 약액 토출 범위를, 주사 이동에 있어서 기판 상의 개시점부터 중간점까지는 점차 확장하고, 중간점부터 종점까지는 점차 축소함으로써, 약액의 도포막을 원형의 패턴으로 형성할 수 있다.
본 발명의 도포 장치 또는 도포 방법에 의하면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 도포폭 또는 도포 패턴을 수시로 선택하는 것이 가능하고, 나아가 도포 주사중에 도포폭 또는 도포 패턴을 변경할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에서의 도포 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 상기 도포 장치에서의 주사 기구의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 3a는 상기 도포 장치에서의 약액 공급부의 하나의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 3b는 상기 약액 공급부의 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 상기 도포 장치에서의 슬릿 노즐의 외관 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는 상기 슬릿 노즐의 내부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 상기 슬릿 노즐의 내부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 상기 슬릿 노즐에서의 회전 매니폴드의 통형상 측벽을 하나의 평면으로 늘린 전개도이다.
도 8은 상기 도포 장치에서의 회전 구동 기구의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 9a는 도포 주사의 전반부의 몇 개의 단계를 나타내는 대략 평면도이다.
도 9b는 도포 주사의 후반부의 몇 개의 단계를 나타내는 대략 평면도이다.
도 10은 도포 주사의 1단계에서의 슬릿 노즐 내부의 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11은 도 10과 동일한 단계의 슬릿 노즐 내부의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12는 실시형태에서의 도포 주사의 1단계에서의 슬릿 노즐 내부의 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 13은 도 12와 동일한 단계의 슬릿 노즐 내부의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 14는 실시형태에 있어서 도포 주사 동안에 슬릿 노즐의 약액 토출 범위가 시간축 상에서 변화할 때의 특성을 나타내는 그래프도이다.
도 15는 실시형태에 있어서 도포 주사 동안에 슬릿 노즐의 약액 토출 유량이 시간축 상에서 변화할 때의 특성을 나타내는 그래프도이다.
도 16은 실시형태에 있어서 회전 매니폴드의 개구의 패턴과 약액 도포막의 패턴 사이의 사상(맵핑)을 나타내는 도면이다.
도 17a는 실시형태에 있어서 직사각형의 기판 상에 직사각형의 패턴으로 약액의 도포막을 형성하는 하나의 양태를 나타내는 대략 평면도이다.
도 17b는 실시형태에 있어서 도포 주사의 도중에 회전 매니폴드의 회전 위치를 단계적 또는 연속적으로 변경하는 하나의 양태를 나타내는 대략 평면도이다.
도 18a는 회전 매니폴드의 측벽에 원호형의 개구를 형성하는 하나의 구성예를 나타내는 전개도이다.
도 18b는 회전 매니폴드의 측벽에 원형의 개구를 형성하는 하나의 구성예를 나타내는 전개도이다.
도 19a는 회전 매니폴드의 측벽에 복수 또는 다종류의 개구를 형성하는 몇 개의 구성예를 나타내는 전개도이다.
도 19b는 회전 매니폴드의 측벽에 복수 또는 다종류의 개구를 형성하는 몇 개의 구성예를 나타내는 전개도이다.
도 20은 회전 매니폴드를 축방향으로 슬라이드시켜 개구의 종류를 선택적으로 전환하도록 한 하나의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 21a는 회전 매니폴드의 측벽으로부터 버퍼실 내에 약액을 공급하는 하나의 구성예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 21b는 도 21a의 구성예에 있어서 슬릿 노즐의 내부를 나타내는 단면도이다.
도 22는 마그넷 커플러를 이용하여 회전 매니폴드를 회전시키는 하나의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 23은 슬릿 노즐 내의 가동 부재에 판형 셔터 부재를 이용하여 슬릿 노즐의 약액 토출 범위를 가변으로 제어하는 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 24는 도 23의 실시형태에서의 셔터 부재의 작용을 나타내는 대략 평면도이다.
도 25는 슬릿 노즐 내의 가동 부재에 피스톤을 이용하여 슬릿 노즐의 약액 토출 범위를 가변으로 제어하는 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.
[실시형태에서의 도포 장치의 구성]
도 1에, 본 발명의 하나의 실시형태에서의 도포 장치의 전체 구성을 나타낸다. 이 도포 장치는, 스캔 방식으로 기판 상에 약액을 도포하고, 도포막의 패턴을 장방형 및 원형을 포함한 다종다양한 형상으로 제어할 수 있는 도포 장치로서 구성되어 있다. 이 도포 장치에서 사용되는 약액은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 레지스트, 층간 절연막용의 재료 용액, 패시베이션막용의 재료 용액, 고점도의 수지계 약액, 접착제 등이다. 이 도포 장치에서 도포 처리를 받는 기판도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 반도체 웨이퍼, FPD용의 각종 기판, 태양전지 패널용의 각종 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등이다.
이 도포 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 길이가 긴 슬릿 노즐(10), 약액 공급부(12), 회전 이동 기구(14), 주사 기구(16) 및 제어부(18)를 구비하고 있다. 슬릿 노즐(10)은, 슬릿형의 토출구(20a)를 갖는 길이가 긴 노즐 본체(20)에 양단이 폐색되어 있는 원통형의 회전 매니폴드(22)를 회전 가능하게 삽입하고 있다. 이 회전 매니폴드(22)는, 약액 공급부(12)로부터 공급되는 약액을 토출전에 일단 비축하는 버퍼실(22a)(도 6)을 갖고 있고, 회전 이동 기구(14)의 회전 구동력에 의해 노즐 본체(20) 상에서 회전할 수 있게 되어 있다. 회전 이동 기구(14)는, 모터(24)와, 이 모터(24)의 회전 구동력을 회전 매니폴드(22)에 전달하는 전동부(26)를 갖고 있다. 주사 기구(16)는, 슬릿 노즐(10)과 반도체 웨이퍼(W) 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 행하게 한다. 제어부(18)는, CPU, 메모리 및 각종 인터페이스(모터 구동 회로도 포함됨)를 갖고 있고, 장치 내의 각 부, 특히 약액 공급부(12), 회전 이동 기구(14) 및 주사 기구(16)의 개개의 동작 및 장치 전체의 동작(시퀀스)을 제어한다.
도 2에, 주사 기구(16)의 구체적인 구성예를 나타낸다. 이 주사 기구(16)는, 반도체 웨이퍼(W)를 수평으로 배치하여 유지하는 스테이지(28)와, 도포 주사를 위해 슬릿 노즐(10)을 스테이지(28)의 상측에서 노즐 길이 방향(Y 방향)과 직교하는 수평 방향(X 방향)으로 이동시키는 갠트리형의 주사부(30)를 갖고 있다. 스테이지(28)에는, 복수의 리프트핀을 승강 이동시켜 반도체 웨이퍼(W)의 로딩/언로딩을 행하는 리프트핀 기구(도시하지 않음) 등도 구비되어 있다.
주사부(30)는, 슬릿 노즐(10)을 수평으로 지지하는 문형의 지지체(32)와, 이 지지체(32)를 X 방향에서 양방향으로 직진 이동시키는 주사 구동부(34)를 갖고 있다. 이 주사 구동부(34)는, 예를 들면 가이드가 부착된 리니어 모터 기구 또는 볼나사 기구로 구성되어도 좋다. 지지체(32)와 슬릿 노즐(10)을 접속하는 조인트부(36)에는, 슬릿 노즐(10)의 높이 위치를 변경 또는 조절하기 위한 가이드가 부착된 승강 기구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 슬릿 노즐(10)의 높이 위치를 조절함으로써, 슬릿 노즐(10)의 하단면 또는 토출구(20a)와 스테이지(28) 상의 반도체 웨이퍼(W)의 표면 사이의 거리 간격을 임의로 설정 또는 조정할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에, 약액 공급부(12)의 구체적 구성예를 나타낸다. 도 3a에 나타내는 구성의 약액 공급부(12)는, 약액이 들어 있는 밀폐 용기(40)에 N2 가스 공급원(42)으로부터 N2 가스를 보내어, N2 가스의 압력에 의해 용기(40)로부터 약액 공급관(44)을 통해 슬릿 노즐(10)의 회전 매니폴드(22)의 버퍼실(22a) 내에 약액을 공급하도록 하고 있다. 이 N2 가스 가압 방식에서는, N2 가스 공급원(42)으로부터 밀폐 용기(40)에 이르는 가스 공급관(46)에 조절기(48)를 설치하고, 이 조절기(48)에 의해 N2 가스의 압력을 일정하게 제어함으로써, 회전 매니폴드(22)의 버퍼실(22a) 내에 공급하는 약액의 압력을 일정하게 제어한다.
슬릿 노즐(10)에서는, 슬릿형의 토출구(20a)를 통하여 토출되는 약액의 유량에 비하여 회전 매니폴드(22)의 버퍼실(22a)의 용량이 각별히 크다. 따라서, 버퍼실(22a) 내의 압력을 일정하게 제어함으로써, 후술하는 바와 같이 도포 주사중에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)가 노즐 길이 방향에 있어서 동적으로 변화하더라도, 슬릿 노즐(10)의 토출 압력을 일정하게 유지하고, 나아가서는 도포막의 막두께를 균일하게 제어할 수 있다.
또한, 가스 공급관(46) 및 약액 공급관(44)에 각각 설치되는 개폐 밸브(45, 50)는, 제어부(18)의 제어하에, 슬릿 노즐(10)에 약액을 토출시킬 때에 온 상태가 되고, 그 밖에는 오프 상태로 유지된다.
도 3b에 나타내는 구성의 약액 공급부(12)는, 약액이 들어 있는 개방 용기(52)로부터 펌프(54)로 약액을 퍼내어서 슬릿 노즐(10)의 회전 매니폴드(22)의 버퍼실(22a)에 공급한다. 이 펌프 방식에서는, 약액 공급관(44) 내(바람직하게는 그 종단부)의 압력 또는 슬릿 노즐(10) 내의 압력을 압력 센서(56)에 의해 계측하고, 압력 센서(56)의 출력(압력 계측치)이 설정치로 유지되도록 펌프 제어부(58)에 의해 펌프(54)의 토출 동작을 제어한다. 이 펌프 방식도, 도포 주사중에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)가 노즐 길이 방향에 있어서 동적으로 변화하더라도, 슬릿 노즐(10)의 토출 압력을 일정하게 유지하고, 나아가서는 도포막의 막두께를 균일하게 제어할 수 있다.
도 4∼도 7을 참조하여, 슬릿 노즐(10)의 구성을 보다 상세히 설명한다. 도 4는, 슬릿 노즐(10)을 경사 하측에서 본 사시도이다. 도 5는, 노즐 본체(20)의 한쪽 절반의 립, 즉 리어립(20R)을 제외한 분해 사시도이다. 도 6은, 슬릿 노즐(10)의 길이 방향 중심부(도 4의 A-A선)의 단면도이다. 도 7은, 회전 매니폴드(22)의 원통 측벽을 이차원(한 평면)으로 늘린 전개도이다.
도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 슬릿 노즐(10)의 노즐 본체(20)는, 좌측 절반의 리어립(20R)과 우측 절반의 플롯립(20F)을 맞대어서 구성되며, 다수의 체결 볼트(도시하지 않음)에 의해 양쪽 립(20R, 20F)을 일체로 결합하고 있다. 조립체(일체품)으로서의 노즐 본체(20)는, 노즐 길이 방향으로 연장되는 슬릿형의 토출구(20a)와, 노즐 길이 방향으로 연장되는 원기둥형의 공동부(캐비티)(20b)와, 이 공동부(20b)로부터 토출구(20a)까지의 약액 통로를 형성하는 랜드부(20c)를 갖고 있다. 도시한 구성예에서는, 노즐 본체(20)의 동체부로부터 토출구(20a)까지 테이퍼형으로 돌출된 노즐 토출부(20d)에 있어서, 한쪽 립, 예를 들면 플롯립(20F)의 내측면에 일정한 단차(깊이)(d)(예를 들면 0.1 ㎛∼50 ㎛)로 노즐 길이 방향 및 토출 방향으로 일면으로 넓어지는 오목부 또는 홈(20Fm)이 형성되고(도 5), 그와 같은 홈을 갖지 않는 리어립(20R)을 맞대었을 때, 플롯립(20F)측의 홈(20Fm)에 의해 양쪽 립(20R, 20F) 사이에 갭 사이즈(d)의 랜드부(20c) 및 토출구(20a)가 형성되도록 되어 있다.
도 5, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 회전 매니폴드(22)는, 노즐 본체(20)의 공동부(20b)에 회전 가능하게 끼워 넣어져 있다. 회전 매니폴드(22)의 원통 측벽에는, 바닥변(23a)이 노즐 길이 방향(Y 방향)으로 연장되는 이등변 삼각형의 개구(23)가 도려내어져 있다. 이 개구(23)는, 회전 매니폴드(22)의 회전각에 따라서 랜드부(20c)와 서로 겹치고, 그 겹친 개구 부분을 통하여 회전 매니폴드(22)의 원통 내의 버퍼실(22a)이 랜드부(20c), 나아가서는 토출구(20a)와 연통한다. 즉, 개구(23)의 랜드부(20c)와 겹치는 유효 개구 부분(23EM)의 노즐 길이 방향(Y 방향)의 길이 사이즈(K')가, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 영역(범위)의 길이 사이즈(K)를 규정한다. 따라서, 개구(23)의 정점(23p) 부근이 랜드부(20c)와 겹칠 때에는 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)가 최소이고, 개구(23)의 바닥변(23a) 부근이 랜드부(20c)와 겹칠 때에는 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)가 최대가 된다. 또, 개구(23)가 랜드부(20c)로부터 완전히 벗어나 있을(전혀 겹치지 않을) 때에는, 슬릿 노즐(10)로부터 약액은 토출되지 않아, 약액 토출 범위(K)는 0이다.
개구(23)에서는, 등변(23b, 23c)을 바닥변(23a)보다 짧게 하고 이등변 삼각형의 높이(H)를 낮게 할수록, 개구 면적을 작게 하여, 회전 매니폴드(22)의 원통체를 가늘게 할 수 있다. 그러나, 이등변 삼각형의 높이(H)를 낮게 할수록[회전 매니폴드(22)를 가늘게 할수록], 회전 매니폴드(22)의 회전 속도 내지 회전 위치를 정밀하게 제어하는 것이 어려워진다고 하는 일면도 있다.
예를 들면, 피처리 기판이 반도체 웨이퍼(W)인 경우는, 개구(23)의 바닥변(23a)은 웨이퍼 구경과 동일하거나, 또는 그 이상의 길이로 선정된다. 따라서, 웨이퍼 구경이 300 mm인 경우, 개구(23)의 바닥변(23a)은 300 mm 이상으로 선정된다. 이 경우, 회전 매니폴드(22)의 굵기(직경)를 예를 들어 20 mm로 하면, 그 둘레 방향(일주)의 길이(L)는 62.8 mm이다. 따라서, 개구(23)의 이등변 삼각형의 높이(H)는, 약 60 mm 이하로 선정된다.
노즐 본체(20) 내에서 회전 매니폴드(22)가 회전하면, 그 둘레 방향에서 개구(23)의 위치가 변화한다. 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 회전 매니폴드(22)의 개구(23)가 랜드부(20c)와 전혀 겹치지 않을 때에는, 회전 매니폴드(22)의 버퍼실(22a)은 노즐 본체(20)의 공동부(20b)에 의해 폐색되고, 버퍼실(22a) 내의 약액은 랜드부(20c)로부터 차단된다. 따라서, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)는 0이고, 토출구(20a)로부터 약액은 토출되지 않는다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 모터(24)의 회전축은 회전 매니폴드(22)의 한쪽 단면에 직접 결합되어 있다. 도시한 실시예에서는, 모터(24)의 회전축이 전동부(26)를 구성하고 있다. 다른 실시예로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 회전 이동 기구(14)의 전동부(26)로서, 모터(24)의 회전축에 결합되는 구동 풀리(60)와, 회전 매니폴드(22)의 일단면에 결합되는 종동 플리(62)와, 이들 풀리(60, 62) 사이에 걸쳐 있는 타이밍 벨트(64)를 포함하는 구성도 가능하다.
회전 매니폴드(22)의 다른쪽 단면에는 약액 도입구(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 그 외측에 회전 이음새(66)가 부착되어 있다. 도 4 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 약액 공급부(12)(도 1)로부터의 약액 공급관(44)은, 회전 이음새(66)를 통해 회전 매니폴드(22)의 약액 도입구에 접속되어 있다. 회전 매니폴드(22)가 회전하더라도, 그 회전 운동은 약액 공급관(44)에는 전달되지 않게 되어 있다.
[실시형태에서의 도포 장치의 작용]
다음으로, 이 도포 장치의 작용을 설명한다. 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(W)는, 외부 반송 장치, 예를 들면 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해 스테이지(28)의 바로 위로 반입된다. 스테이지(28)측의 리프트핀 기구는, 반입된 반도체 웨이퍼(W)를 리프트핀으로 수취한 후, 리프트핀을 내려서 반도체 웨이퍼(W)를 스테이지(28)의 상면에 배치(로딩)한다.
반도체 웨이퍼(W)의 로딩이 완료하면, 제어부(18)의 제어하에, 장치 내의 각 부가 필요한 동작을 시작한다. 보다 상세하게는, 주사 기구(16)는, 슬릿 노즐(10)의 토출구(20a)와 스테이지(28) 상의 반도체 웨이퍼(W)의 거리 간격(도포 갭)이 설정치가 되도록, 승강 기구에 의해 슬릿 노즐(10)의 높이 위치를 조절한다. 그리고, 주사부(30)의 주사 구동부(34)를 기동시켜, 주사 방향(X 방향)에 있어서 슬릿 노즐(10)을 스테이지(28) 상에서 반도체 웨이퍼(W)의 옆으로 설정된 스타트 위치로부터 반도체 웨이퍼(W)의 상측을 횡단하도록 일정 속도로 이동시킨다.
약액 공급부(12)는, 개폐 밸브(45, 50)(도 3a) 또는 개폐 밸브(50) 및 펌프(54)(도 3b)를 온으로 하여, 슬릿 노즐(10)의 회전 매니폴드(22)에 대한 약액의 공급을 시작한다. 전술한 바와 같이, 회전 매니폴드(22)의 버퍼실(22a) 내의 압력이 설정치로 유지되도록 약액 공급 동작이 행해진다.
제어부(18)는, 회전 이동 기구(14)의 모터(24)를 시동시켜, 주사 기구(16)에 의한 슬릿 노즐(10)의 이동 동작과 연계 또는 동기시켜, 회전 매니폴드(22)의 회전 동작(방향, 회전 속도 및 회전 위치)을 제어한다. 즉, 회전 매니폴드(22)의 측벽에 상기와 같은 이등변 삼각형의 개구(23)가 도려내어져 있는 경우는, 우선 이등변 삼각형의 정점(23p)으로부터 바닥변(23a)으로 향하는 정방향(도 6에서는 반시계 방향)으로 회전시킨다. 그리고, 주사 방향(X 방향)에 있어서 슬릿 노즐(10)의 토출구(20a)가 반도체 웨이퍼(W)의 일단의 바로 위에 도달했을 때, 회전 매니폴드(22)의 개구(23)의 정점(23p) 부근을 랜드부(20c)와 겹치게 하여, 슬릿 노즐(10)로부터의 약액 토출을 시작하게 한다. 이 때, 슬릿 노즐(10)의 중심부로부터 실모양 내지 가느다란 띠모양의 약액이 토출되고, 반도체 웨이퍼(W) 상에서는 슬릿 노즐(10)의 바로 아래의 일단부에 국소적으로 약액의 도포막(RM)이 형성된다.
이렇게 하여, 주사 방향(X 방향)에 있어서 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 일단으로부터 중심을 향해서 이동하는 동안은, 회전 매니폴드(22)가 정방향으로 회전하고, 그에 따라서 회전 매니폴드(22)의 개구(23)가 랜드부(20c)와 겹치는 개구 범위(K'), 즉 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)가 점차 증대되어, 반도체 웨이퍼(W) 상에 형성되는 약액의 도포막(RM)은 웨이퍼의 일단으로부터 그 윤곽을 따라 원호형 및 면적을 확대시켜 간다. 그리고, 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 중심의 바로 위에 오면, 거기서 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)는 최대치(KM)에 이르고, 반도체 웨이퍼(W) 상에 형성되는 약액의 도포막(RM)은 반원형이 된다. 이 타이밍(도 14에서는 t=tM)에 제어부(18)는 회전 이동 기구(14)의 모터(24)를 역회전시킨다.
이렇게 하여, 주사 방향(X 방향)에 있어서 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 중심으로부터 타단을 향하여 이동하는 동안은, 회전 매니폴드(22)가 역방향으로 회전하고, 그에 따라서 회전 매니폴드(22)의 개구(23)가 랜드부(20c)와 겹치는 개구 범위(K'), 즉 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)가 최대치(KM)로부터 점차 감소한다. 그리고, 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 타단의 바로 위를 통과한 직후에, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)가 0이 되고, 반도체 웨이퍼(W) 상에는 그것보다 다소 작은 구경[웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 남기는 구경]의 원형 패턴으로 한면에 약액의 도포막(RM)이 형성된다.
도 9a 및 도 9b에는, 상기와 같은 도포 주사에 있어서, 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 상측을 주사 방향(X 방향)으로 횡단하는 동안(t=t0∼t5)에, 반도체 웨이퍼(W) 상에 약액의 도포막(RM)이 원형의 패턴으로 형성될 때의 각 단계를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 도포 주사의 각 위치에서 슬릿 노즐(10)은 반도체 웨이퍼(W)의 윤곽에 대응하여 웨이퍼 에지의 내측에 약액을 토출하기 때문에, 도포 주사 중에 약액을 반도체 웨이퍼(W)의 주위[스테이지(28)]에 흘리지 않고 스캔 방식의 도포 처리를 수행할 수 있다.
도 10 및 도 11에, 도 9a의 (a)(t=t1) 및 도 9b의 (e)(t=t4)에 대응하는 슬릿 노즐(10) 내의 상태를 분해 사시도 및 단면도로 나타낸다. 또, 도 12 및 도 13에, 도 9a의 (c)(t=t2) 및 도 9b의 (d)(t=t3)에 대응하는 슬릿 노즐(10) 내의 상태를 분해 사시도 및 단면도로 나타낸다.
도 14 및 도 15에, 상기 도포 주사 동안(t=t0∼t5)에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K) 및 약액 토출 유량(F)이 시간축 상에서 변화할 때의 특성을 나타낸다. 이 실시예에서는, 회전 매니폴드(22)의 버퍼실(22a) 내의 압력을 일정하게 유지하고, 슬릿 노즐(10)의 토출 압력을 일정하게 유지하도록 하고 있다. 이 때문에, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 유량(F)은, 슬릿 노즐(10) 내의 슬릿 개구 면적에 비례하고, 결국은 개구(23)의 랜드(20c)와 겹치는 유효 개구 부분(23EM)의 길이 사이즈(K') 또는 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)에 비례한다.
또한, 슬릿 노즐(10) 중에서의 유효 개구 부분(23EM)의 길이 사이즈(K')와, 슬릿 노즐(10) 외부에서의 약액 토출 범위(K) 사이에 오차가 생기는 경우도 있다. 그 경우는, 외부 또는 최종 출구의 약액 토출 범위(K)를 기준으로 하여, 그와 같은 오차를 보정하도록, 유효 개구 부분(23EM)의 길이 사이즈(K')의 값, 즉 회전 매니폴드(22)의 회전 위치에 적절하게 보정을 하면 된다.
도 16에, 회전 매니폴드(22)의 개구(23)의 패턴(이등변 삼각형)과, 약액 도포막(RM)의 1/2(반원) 패턴 사이의 사상(맵핑)을 나타낸다. 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 바로 위를 이동하는 동안의 시간축(TA) 상의 각 점(ta, tb, tc, td)과, 회전 매니폴드(22)의 개구(23)가 랜드부(20c)와 겹치는 동안의 시간축(TB) 상의 각 점(ta, tb, tc, td)이 각각 동일 시각에서 대응하도록, 제어부(18)는 주사 기구(16)에서의 슬릿 노즐(10)의 주사 이동의 동작과 회전 이동 기구(14)에서의 회전 매니폴드(22)의 회전 동작을 연계 또는 동기시킨다. 특히, 슬릿 노즐(10)의 주사 이동을 일정 속도로 행하는 경우는, 도 16의 맵핑에 기초하여 회전 매니폴드(22)의 회전 속도를 정밀하게 가변하여 제어하게 된다.
[다른 실시형태 또는 변형예]
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 기술적 사상의 범위내에서 여러가지 변형 또는 변경 또는 다른 실시형태가 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태의 도포 장치는, 상기와 같은 기판 상에 원형 패턴의 도포막을 형성하는 용도에 한정되지 않고, 직사각형 패턴의 도포막을 형성하는 용도에도 사용 가능하다. 즉, 도 17a에 나타낸 바와 같이, 도포 주사중에 회전 매니폴드(22)의 회전 위치를 고정함으로써, 예를 들면 직사각형의 기판(G) 상에 직사각형의 패턴으로 약액의 도포막(RM)을 형성할 수 있다. 나아가, 도 17b에 나타낸 바와 같이, 도포 주사의 도중에 회전 매니폴드(22)의 회전 위치를 단계적 또는 연속적으로 변경함으로써, 도포막(RM)의 패턴을 다양하게 제어할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 스캔 방식에 의해 기판 상에 원형 패턴의 도포막을 형성하기 위해, 회전 매니폴드(22)의 측벽에 이등변 삼각형의 개구(23)를 형성했다. 그러나, 도 18a에 나타낸 바와 같이 원호형(바람직하게는 반원형)의 개구(23)를 형성하는 구성, 또는 도 18b에 나타낸 바와 같이 원형의 개구(23)를 형성하는 구성에 의해서도, 상기 실시형태와 마찬가지로 스캔 방식에 의해 기판 상에 원형 패턴의 도포막을 형성할 수 있다. 특히, 개구(23)가 반원인 경우는, 회전 매니폴드(22)의 회전 속도를 일정하게 제어하면 된다고 하는 이점이 있다. 또, 개구(23)가 원형인 경우는, 회전 매니폴드(22)의 직경을 크게 할 필요는 있지만, 도포 주사 중에 회전 매니폴드(22)의 회전 방향을 전환하지 않아도 된다고 하는 이점이 있다.
또한, 도 19a의 (a), (b), (c), (d) 및 도 19b의 (e), (f)에 나타낸 바와 같이, 회전 매니폴드(22)의 측벽에 복수 또는 다종류의 개구(23A, 23B, 23C…)를 형성하는 것도 가능하다. 그 경우, 1회의 도포 주사에 있어서 이들 개구(23A, 23B, 23C…)의 전부를 이용해도 좋고, 또는 일부만을 이용해도 좋다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 회전 매니폴드(22)를 노즐 본체(20)보다 수배 길게 하여, 노즐 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 회전 매니폴드(22)의 측벽에 복수의 개구(23A, 23B, 23C…)를 형성하고, 노즐 본체(20)에 대하여 회전 매니폴드(22)를 축방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 동일한 회전 매니폴드(22)를 사용하면서, 노즐 본체(20) 내에 장착되는 개구(23), 즉 도포 처리에 이용하는 개구(23)의 형상 또는 종류를 선택적으로 전환할 수 있다.
도 21a 및 도 21b에 나타낸 바와 같이, 노즐 본체(20)의 상벽[토출구(20a)와 반대측의 벽]에 약액 도입용의 관통 구멍(20e)을 형성하고, 이 노즐 본체(20)의 관통 구멍(20)과 대향하는 회전 매니폴드(22)의 측벽 부분에도 약액 도입용의 개구(22b)를 형성하여, 이들 약액 통로(20e, 22b)를 통해 회전 매니폴드(22)의 버퍼실 내에 약액을 공급하는 구성도 가능하다.
그 경우는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 회전 매니폴드(22)의 양단을 노즐 본체(20) 내에 넣고, 마그넷 커플러(70)에 의해 외부로부터의 비접촉의 회전 구동력에 의해 회전 매니폴드(22)를 회전시킬 수 있다. 이 구성예에서는, 회전 매니폴드(22)의 한쪽 단면에 영구 자석(72)을 부착하고, 그것과 근접하여 노즐 본체(20)의 벽너머로 영구 자석 또는 전자석으로 이루어진 회전 구동 자석(74)을 평행하게 배치하고, 이 회전 구동 자석(74)을 모터(76)의 회전축(76b)에 결합하고 있다. 노즐 본체(20)의 외부에서 모터(76)에 의해 회전 구동 자석(74)을 회전시키면, 노즐 본체(20) 내의 영구 자석(72)에 자력을 통하여 회전 구동력이 전달되어, 회전 매니폴드(22)가 회전하도록 되어 있다.
전술한 실시형태에서는, 측벽에 정해진 형상의 개구(23)를 형성한 원통형의 회전 매니폴드(22)를 슬릿 노즐(10)에 삽입하는 구성을 채택했다. 그러나, 슬릿 노즐(10)의 내부에서 버퍼실과 랜드부(20c)가 연통하는 개소 또는 범위를 제어하기 위한 수단으로서, 회전 매니폴드(22) 이외의 가동 부재를 구비하는 다른 실시형태도 가능하다.
예를 들면, 도 23 및 도 24에 나타내는 다른 실시형태는, 노즐 본체(20)의 공동부(20b) 내에 버퍼실(20f)을 형성하고, 이 버퍼실(20f)의 바닥에 가동의 판형 셔터 부재(80)를 설치한다. 보다 상세하게는, 이 판형 셔터 부재(80)는, 노즐 길이 방향(Y 방향)과 직교하는 가로 방향(X 방향)으로 이동 가능하게 삽입된다. 판형 셔터 부재(80)의 선단부에는, 그 이동 위치에 따라서 랜드부(20c)와 겹치는 개구 부분(80EM)의 범위가 변하는 노치부(또는 개구부)(80a)가 형성되어 있다. 판형 셔터 부재(80)의 기단부는 노즐 본체(20)의 외부로 비어져 나와 있어, 예를 들면 리니어 액츄에이터 등의 직진 구동 수단을 갖는 셔터 개폐 기구(82)에 접속되어 있다. 판형 셔터 부재(80)는, 셔터 개폐 기구(82)의 직진 구동력에 의해 노즐 길이 방향(Y 방향)과 직교하는 가로 방향(X 방향)으로 전후로 직진 이동하도록 되어 있다.
도 24의 (a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 판형 셔터 부재(80)를 이동시키면, 그 이동 위치에 따라서 판형 셔터 부재(80)의 노치부(80a)의 랜드부(20c)와 겹치는 개구 부분(80EM)의 길이 사이즈(K')가 변화한다. 이에 따라, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)를 가변으로 제어할 수 있다.
도 25에, 또 다른 실시형태에서의 슬릿 노즐(10) 주변의 구성을 나타낸다. 이 실시형태에서는, 노즐 본체(20)의 공동부(20b)에 제1 및 제2 피스톤(84L, 84R)을 슬라이딩 가능하게 끼워 넣고, 직진 구동 수단을 갖는 피스톤 이동 기구(86)에 의해 아암(88L, 88R)을 통해 양 피스톤(84L, 84R)을 노즐 길이 방향으로 동시 또는 개별로 이동시키도록 하고 있다.
노즐 본체(20)의 공동부(20b) 내에서 양 피스톤(84L, 84R)의 단부면(90L, 90R)은 서로 마주보고 있고, 이들 피스톤 단부면(90L, 90R)과 공동부(20b)의 내벽 사이에 버퍼실(92)이 형성된다. 이 버퍼실(92) 내에 약액을 공급하기 위해, 약액 공급부(12)로부터의 약액 공급관(44L, 44R)이 양 피스톤(84L, 84R) 내를 통과하여 피스톤 단부면(90L, 90R)을 관통하고 있다.
피스톤 이동 기구(86)에 의해 양 피스톤(84L, 84R)의 거리 간격을 바꿈으로써, 버퍼실(92)의 노즐 길이 방향(Y 방향)의 길이 사이즈, 즉 랜드부(20c)와 겹치는 개구 부분(92EM)의 길이 사이즈(K')가 변화한다. 이에 따라, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 범위(K)를 가변으로 제어할 수 있다.
10 : 슬릿 노즐 12 : 약액 공급부
14 : 회전 이동 기구 16 : 주사 기구
18 : 제어부 20 : 노즐 본체
20a : 토출구 20b : 공동부(캐비티)
20c : 랜드부 20e : 약액 도입구
22 : 회전 매니폴드 22a : 버퍼실
23, 23A, 23B, 23C, … : 개구 24 : 모터
26 : 전동부 44 : 약액 공급관
66 : 회전 이음새 70 : 마그넷 커플러
80 : 판형 셔터 부재 82 : 셔터 개폐 기구

Claims (19)

  1. 기판 상에 약액을 도포하기 위한 도포 장치로서,
    노즐 길이 방향으로 연장되는 원기둥형의 공동부와, 노즐 길이 방향으로 연장되는 슬릿형의 토출구와, 상기 공동부로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 형성하는 랜드부를 갖는 길이가 긴 노즐 본체와,
    상기 노즐 본체의 공동부에 회전 가능하게 끼워 넣어지고, 그 회전 방향을 따라서 연장되는 측벽에는 원하는 형상의 개구가 형성되고, 토출전의 약액을 일단 내부에 비축하는 원통형의 회전 매니폴드와,
    상기 회전 매니폴드에 약액을 공급하기 위한 약액 공급부와,
    상기 노즐 본체의 공동부에 대하여 상기 회전 매니폴드를 회전 이동시키기 위한 회전 이동 기구와,
    상기 노즐 본체와 상기 기판 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 행하게 하는 주사 기구와,
    상기 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 제어하기 위해, 상기 회전 이동 기구를 통하여 상기 노즐 본체의 랜드부에 대한 상기 회전 매니폴드의 회전 위치를 제어하는 제어부
    를 포함하는 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서, 노즐 길이 방향에 있어서 상기 회전 매니폴드의 양단면은 폐색되어 있는 것인 도포 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전 매니폴드의 측벽의 상기 개구를 제외한 부분은, 상기 회전 매니폴드의 정해진 회전 위치에서, 상기 랜드부의 입구를 노즐 길이 방향에 있어서 단부로부터 단부까지 완전히 폐색하는 것인 도포 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전 이동 기구는, 모터와, 이 모터의 회전 구동력을 상기 회전 매니폴드에 전달하기 위한 전동부를 갖는 것인 도포 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 약액 공급부는, 상기 회전 매니폴드의 일단면에 형성된 약액 도입구로부터 상기 회전 매니폴드 내에 약액을 공급하는 것인 도포 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 약액 공급부의 약액 공급관은, 회전 이음새를 통해 상기 회전 매니폴드의 상기 약액 도입구에 접속되는 것인 도포 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 약액 공급부는, 상기 회전 매니폴드의 상기 측벽에 형성된 약액 도입구로부터 상기 회전 매니폴드 내에 약액을 공급하는 것인 도포 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 약액 공급부의 약액 공급관은, 상기 노즐 본체의 토출구와는 반대측의 측벽에 형성되는 관통 구멍을 통해 상기 회전 매니폴드의 상기 약액 도입구에 접속되는 것인 도포 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 도포 처리 중에, 상기 회전 매니폴드의 회전 위치를 동적으로 제어하는 것인 도포 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 회전 매니폴드의 측벽에 형성되는 상기 개구에는, 바닥변이 노즐 길이 방향으로 연장되는 이등변 삼각형의 개구가 포함되고,
    상기 제어부는, 상기 회전 이동 기구를 통하여 상기 랜드부에 대한 상기 이등변 삼각형의 개구의 회전 방향의 위치를 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 원형 패턴의 도포막을 형성하는 것인 도포 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 회전 매니폴드의 측벽에 형성되는 상기 개구에는, 현부(弦部)가 노즐 길이 방향으로 연장되는 원호형의 개구가 포함되고,
    상기 제어부는, 상기 회전 이동 기구를 통하여 상기 랜드부에 대한 상기 원호형의 개구의 회전 방향의 위치를 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 원형 패턴의 도포막을 형성하는 것인 도포 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 회전 매니폴드의 측벽에 형성되는 상기 개구에는 원형의 개구가 포함되고,
    상기 제어부는, 상기 회전 이동 기구를 통하여 상기 랜드부에 대한 상기 원형의 개구의 회전 방향의 위치를 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 원형 패턴의 도포막을 형성하는 것인 도포 장치.
  13. 기판 상에 약액을 도포하기 위한 도포 장치로서,
    노즐 길이 방향으로 연장되는 공동부와, 노즐 길이 방향으로 연장되는 슬릿형의 토출구와, 상기 공동부로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 형성하는 랜드부를 갖는 길이가 긴 노즐 본체와,
    상기 공동부의 내측에서 토출전의 약액을 일단 비축하는 버퍼실과 상기 랜드부가 연통하는 범위를 제어하기 위해, 상기 노즐 본체의 상기 공동부에 정해진 방향으로 이동할 수 있도록 삽입되는 가동 부재와,
    상기 버퍼실에 약액을 공급하기 위한 약액 공급부와,
    상기 노즐 본체의 상기 공동부 내에서 상기 가동 부재를 상기 정해진 방향으로 이동시키기 위한 이동 기구와,
    상기 노즐 본체와 상기 기판 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 행하게 하는 주사 기구와,
    상기 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 제어하기 위해, 상기 이동 기구를 통하여 상기 랜드부에 대한 상기 가동 부재의 위치를 제어하는 제어부
    를 포함하는 도포 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가동 부재는, 상기 노즐 본체에 원기둥형으로 형성되는 상기 공동부에 회전 가능하게 끼워 넣어지는 원통체로서, 그 내부에 상기 버퍼실을 형성하고, 그 회전 방향을 따라서 연장되는 측벽에는 원하는 형상의 개구가 형성되어 있고,
    상기 이동 기구는, 상기 노즐 본체의 상기 공동부에 대하여 상기 가동 부재를 회전 이동시키는 회전 이동 기구를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 제어하기 위해, 상기 회전 이동 기구를 통하여 상기 랜드부에 대한 상기 가동 부재의 회전 위치를 제어하는 것인 도포 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 가동 부재는, 상기 노즐 본체의 상기 공동부 내에 형성되는 상기 버퍼실의 바닥에 설치되고, 노즐 길이 방향과 직교하는 가로 방향으로 이동 가능한 판형 셔터 부재로서,
    그 이동 위치에 따라서 상기 랜드부와 겹치는 개구 부분의 범위가 변하는 노치부 또는 개구부가 형성되어 있고,
    상기 이동 기구는, 상기 노즐 본체의 상기 공동부에 대하여 상기 판형 셔터 부재를 상기 노즐 길이 방향과 직교하는 가로 방향으로 직진 이동시키는 직진 이동 기구를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 제어하기 위해, 상기 직진 이동 기구를 통하여 상기 랜드부 상의 상기 판형 셔터 부재의 이동 위치를 제어하는 것인 도포 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 가동 부재는, 상기 노즐 본체의 상기 공동부 내에서 마주보고 노즐 길이 방향으로 각각 이동할 수 있도록 끼워 넣어지는 제1 및 제2 피스톤을 가지며, 상기 제1 및 제2 피스톤의 서로 대향하는 단부면과 상기 공동부의 내벽 사이에 상기 버퍼실을 형성하고,
    상기 이동 기구는, 상기 노즐 본체의 상기 공동부에 대하여 상기 제1 및 제2 가동 부재를 노즐 길이 방향으로 직진 이동시키는 직진 이동 기구를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 제어하기 위해, 상기 직진 이동 기구를 통하여 상기 랜드부 상의 상기 제1 및 제2 피스톤의 사이의 거리 간격을 제어하는 것인 도포 장치.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 도포 처리 중에 상기 가동 부재의 위치를 동적으로 제어하는 것인 도포 장치.
  18. 슬릿형의 토출구를 갖는 슬릿 노즐로부터 약액을 토출시키면서, 상기 슬릿 노즐과 기판 사이에서 상대적인 주사 이동을 행하게 함으로써, 상기 기판 상에 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법으로서,
    노즐 길이 방향에서의 상기 슬릿 노즐의 약액 토출 범위를 상기 주사 이동이 한창일 때 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 원하는 패턴으로 상기 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 기판이 원형의 반도체 웨이퍼이고, 상기 슬릿 노즐의 약액 토출 범위를, 상기 주사 이동에 있어서 상기 기판 상의 개시점부터 중간점까지는 점차 확장하고, 상기 중간점부터 종점까지는 점차 축소함으로써, 상기 반도체 웨이퍼 상에 원형의 패턴으로 상기 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101627970B1 (ko) * 2015-05-12 2016-06-07 (주) 제니스 프린팅 방식의 전자소재용 접착테이프 제조장치 및 그 제조방법
KR20210080169A (ko) * 2019-12-20 2021-06-30 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 도포 장치 및 도포 방법
KR20210091648A (ko) * 2020-01-14 2021-07-22 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 도포 장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6006685B2 (ja) * 2012-08-10 2016-10-12 東京エレクトロン株式会社 スリットノズル及び塗布装置及び塗布方法
JP5782172B1 (ja) * 2014-10-29 2015-09-24 中外炉工業株式会社 塗布装置及び塗布方法
JP6873586B1 (ja) * 2020-09-07 2021-05-19 中外炉工業株式会社 塗布装置
JP6847566B1 (ja) * 2020-10-01 2021-03-24 中外炉工業株式会社 塗布装置及び塗布方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61216907A (ja) * 1985-03-19 1986-09-26 積水樹脂株式会社 道路標示の施工方法
US4667879A (en) * 1985-08-21 1987-05-26 Nordson Corporation Thermoplastic material applicator having an adjustable slot nozzle
JP3021838B2 (ja) * 1991-09-24 2000-03-15 三菱化学株式会社 塗工ヘッド
JP4040144B2 (ja) * 1996-08-07 2008-01-30 松下電器産業株式会社 塗布装置
JPH10192762A (ja) * 1997-01-14 1998-07-28 Kiroku Kobayashi 粘性流体塗布用の吐出ノズル装置
JP3792144B2 (ja) * 2001-07-11 2006-07-05 東京エレクトロン株式会社 液処理装置
JP2004313874A (ja) * 2003-04-14 2004-11-11 Canon Inc 塗布ヘッド
JP2004358311A (ja) * 2003-06-03 2004-12-24 Canon Inc スリットコート方法
JP3948672B2 (ja) * 2004-06-04 2007-07-25 レオン自動機株式会社 シート状食品の吐出方法および装置
WO2010146998A1 (ja) * 2009-06-19 2010-12-23 タツモ株式会社 基板用塗布装置
JP5786193B2 (ja) * 2010-12-06 2015-09-30 兵神装備株式会社 吐出幅可変装置、及び塗布装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101627970B1 (ko) * 2015-05-12 2016-06-07 (주) 제니스 프린팅 방식의 전자소재용 접착테이프 제조장치 및 그 제조방법
KR20210080169A (ko) * 2019-12-20 2021-06-30 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 도포 장치 및 도포 방법
KR20210091648A (ko) * 2020-01-14 2021-07-22 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 도포 장치

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