KR20140026258A - 도포 장치 및 도포 방법 - Google Patents
도포 장치 및 도포 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140026258A KR20140026258A KR1020130094546A KR20130094546A KR20140026258A KR 20140026258 A KR20140026258 A KR 20140026258A KR 1020130094546 A KR1020130094546 A KR 1020130094546A KR 20130094546 A KR20130094546 A KR 20130094546A KR 20140026258 A KR20140026258 A KR 20140026258A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chemical liquid
- lip
- nozzle
- coating
- actuator
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 118
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 126
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 116
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 34
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 22
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 17
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 11
- 239000008155 medical solution Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
- B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
- B05C5/0262—Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in width, i.e. having lips movable relative to each other in order to modify the slot width, e.g. to close it
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
본 발명은 스캔 방식의 도포 처리에서 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 다종 다양하게 제어할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이 도포 장치는 장척형의 슬릿 노즐(10), 이 슬릿 노즐(10)에 내장되어 있는 노즐 토출 구간 선택부(12), 약액 공급부(14), 주사 기구(16) 및 제어부(18)를 구비한다. 제어부(18)의 제어하에서 주사 기구(16) 및 약액 공급부(14)에 의해 스캔 방식의 도포 주사를 행하고, 제어부(18)의 제어하에서 노즐 토출 구간 선택부(12)에 의해 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간을 선택함으로써, 도포 주사에서의 도포 폭 또는 도포 영역을 수시 선택할 수 있다.
이 도포 장치는 장척형의 슬릿 노즐(10), 이 슬릿 노즐(10)에 내장되어 있는 노즐 토출 구간 선택부(12), 약액 공급부(14), 주사 기구(16) 및 제어부(18)를 구비한다. 제어부(18)의 제어하에서 주사 기구(16) 및 약액 공급부(14)에 의해 스캔 방식의 도포 주사를 행하고, 제어부(18)의 제어하에서 노즐 토출 구간 선택부(12)에 의해 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간을 선택함으로써, 도포 주사에서의 도포 폭 또는 도포 영역을 수시 선택할 수 있다.
Description
본 발명은 기판 상에 약액을 도포하는 스캔 방식의 도포 장치 및 도포 방법에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이나 태양 전지 패널의 제조 프로세스에서는, 직사각형(특히 대형 직사각형)의 기판 상에 약액을 도포하는 여러 가지 장면에서 스캔 방식의 도포 장치 또는 도포 방법이 많이 이용되고 있다. 스캔 방식의 도포 장치는, 전형적으로, 장척형의 슬릿 노즐, 약액 공급원 및 주사 기구 등을 가지며, 슬릿 노즐로부터 약액을 커튼형으로 토출시키면서, 주사 기구에 의해 슬릿 노즐과 기판 사이에 상대적인 주사 이동을 하게 하는 것에 의해, 주위에 약액을 날리지 않고 기판 상에 일정 막 두께의 도포막을 형성한다.
한편, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서는, 원형의 기판, 즉 반도체 웨이퍼 상에 약액을 도포하는 여러 가지 장면에서 스핀 방식의 도포 장치 또는 도포 방법이 많이 이용되고 있다. 스핀 방식의 도포 장치는, 전형적으로, 스핀 스테이지, 디스펜서 타입의 노즐, 약액 공급원 및 컵 등을 가지며, 컵 안에서 스핀 스테이지상에 배치된 웨이퍼의 중심부에 일정량의 약액을 노즐로부터 적하하고, 스핀 스테이지와 일체로 웨이퍼를 고속 회전시켜 웨이퍼 상에 막 두께가 균일한 도포막을 형성한다.
지금까지, 반도체 웨이퍼용의 도포 장치 또는 도포 방법은 상기한 바와 같이 스핀 방식이 주류였다. 그러나, 스핀 방식은, 노즐로부터 웨이퍼 상에 적하된 약액의 대부분이 회전중에 털어내어지기 때문에, 약액의 사용 효율이 좋지 않다. 또한 스핀 방식은 포토리소그래피용의 레지스트막과 같이 수 ㎚ ~ 수 ㎛의 얇은 도포막을 형성하는 데에는 적합하지만, 층간 절연막이나 패시베이션막과 같이 수십 ㎛ ~ 수백 ㎛ 또는 그 이상의 두꺼운 도포막을 형성하는 것이 어렵다. 이 때문에, 이러한 두꺼운 도포막을 형성하는 경우에는, 겹치기 도포로 대처할 수밖에 없어, 생산 효율이 좋지 않다. 또한, 스핀 방식은 고점도의 수지계 약액이나 접착제의 도포에도 적합하지 않다.
한편, 스캔 방식은 상기한 바와 같이 직사각형의 기판 상에는 약액을 밖에 흘리지 않고 균일하게 올려 도포할 수 있어, 두꺼운 절연막이나 고점도 약액의 성막에도 무난히 대응할 수 있다. 그러나, 반도체 웨이퍼와 같은 원형의 기판에 대해서는, 장척형의 슬릿 노즐로부터 커튼형으로 토출되는 약액이 노즐 중앙부 이외에서는 웨이퍼 밖으로 비어져 나와 버린다. 이 때문에, 웨이퍼 밖으로 비어져 나온 약액이 낭비되는 것이나, 웨이퍼의 주위를 더럽히는 것 등이 문제가 된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이며, 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 다종 다양하게 제어할 수 있는 스캔 방식의 도포 장치 및 도포 방법을 제공한다.
본 발명의 도포 장치는, 기판 상에 약액을 도포하기 위한 도포 장치로서, 제1 립 및 제2 립을 일체적으로 맞대어 구성되고, 상기 제1 립 및 제2 립 사이에, 슬릿형의 토출구와, 토출 전의 약액을 일단 모으는 매니폴드와, 상기 매니폴드로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 제공하는 랜드부가 형성되어 있는 슬릿 노즐과, 상기 슬릿 노즐의 상기 매니폴드 내에 약액을 공급하기 위한 약액 공급부와, 상기 슬릿 노즐과 상기 기판 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 하게 하는 주사 기구와, 상기 슬릿 노즐의 약액이 토출되는 노즐 길이 방향의 구간을 임의로 선택하기 위한 노즐 토출 구간 선택부와, 상기 기판 상에 약액의 도포막이 원하는 패턴으로 형성되도록, 상기 약액 공급부, 상기 주사 기구 및 상기 노즐 토출 구간 선택부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는다.
본 발명의 도포 방법은, 슬릿형의 토출구와, 토출 전의 약액을 일단 모으는 매니폴드와, 상기 매니폴드로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 제공하는 랜드부를 갖는 슬릿 노즐로부터 약액을 토출시키면서, 상기 슬릿 노즐과 기판 사이에서 상대적인 주사 이동을 하게 하는 것에 의해, 상기 기판 상에 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법으로서, 노즐 길이 방향으로 설정된 단위 구간마다, 상기 슬릿 노즐의 상기 토출구 또는 상기 랜드부에서의 슬릿 갭을 개폐 제어함으로써, 상기 슬릿 노즐의 약액을 토출하는 구간을 상기 주사 이동이 한창일 때에 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 원하는 패턴으로 상기 약액의 도포막을 형성한다.
본 발명의 도포 장치 또는 도포 방법에 의하면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 도포 폭 또는 도포 영역을 수시 선택하는 것이 가능하여, 기판 상에 형성되는 도포막의 패턴을 다종 다양하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에서의 도포 장치의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 상기 도포 장치에서의 주사 기구의 구체적인 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 3a는 상기 도포 장치에서의 약액 공급부의 일 구성예를 도시하는 도면이다.
도 3b는 상기 약액 공급부의 다른 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4는 상기 도포 장치에서의 슬릿 노즐을 거꾸로 하여 비스듬하게 위쪽에서 본 사시도이다.
도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도 6a는 상기 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 허용용 제1 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6b는 상기 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 금지용 제2 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7a는 상기 도포 장치의 도포 주사에 있어서 반도체 웨이퍼 상에 약액의 도포막이 형성되는 양상을 단계적으로 도시하는 대략 평면도이다.
도 7b는 상기 도포 장치의 도포 주사에 있어서 반도체 웨이퍼 상에 약액의 도포막이 형성되는 양상을 단계적으로 도시하는 대략 평면도이다.
도 8은 상기 도포 장치에서 스트라이프 패턴의 도포막을 형성하는 제1 예를 도시하는 대략 평면도이다.
도 9a는 상기 도포 장치에서 스트라이프 패턴의 도포막을 형성하는 제2 예에서 토출 상태를 도시하는 대략 평면도이다.
도 9b는 상기 제2 예에서 비토출 상태(토출 중단 상태)를 도시하는 대략 평면도이다.
도 10a는 일 변형예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 허용용 제1 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10b는 상기 변형예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 금지용 제2 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11a는 노즐 토출 구간 선택부에 관한 다른 실시예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 허용용 제1 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11b는 상기 다른 실시예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 금지용 제2 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 상기 도포 장치에서의 주사 기구의 구체적인 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 3a는 상기 도포 장치에서의 약액 공급부의 일 구성예를 도시하는 도면이다.
도 3b는 상기 약액 공급부의 다른 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4는 상기 도포 장치에서의 슬릿 노즐을 거꾸로 하여 비스듬하게 위쪽에서 본 사시도이다.
도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도 6a는 상기 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 허용용 제1 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6b는 상기 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 금지용 제2 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7a는 상기 도포 장치의 도포 주사에 있어서 반도체 웨이퍼 상에 약액의 도포막이 형성되는 양상을 단계적으로 도시하는 대략 평면도이다.
도 7b는 상기 도포 장치의 도포 주사에 있어서 반도체 웨이퍼 상에 약액의 도포막이 형성되는 양상을 단계적으로 도시하는 대략 평면도이다.
도 8은 상기 도포 장치에서 스트라이프 패턴의 도포막을 형성하는 제1 예를 도시하는 대략 평면도이다.
도 9a는 상기 도포 장치에서 스트라이프 패턴의 도포막을 형성하는 제2 예에서 토출 상태를 도시하는 대략 평면도이다.
도 9b는 상기 제2 예에서 비토출 상태(토출 중단 상태)를 도시하는 대략 평면도이다.
도 10a는 일 변형예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 허용용 제1 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10b는 상기 변형예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 금지용 제2 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11a는 노즐 토출 구간 선택부에 관한 다른 실시예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 허용용 제1 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11b는 상기 다른 실시예에 있어서 슬릿 노즐의 각 단위 구간에서 토출 금지용 제2 위치가 선택되어 있는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 1에, 본 발명의 일 실시형태에서의 도포 장치의 전체 구성을 도시한다. 이 도포 장치는, 스캔 방식으로 기판 상에 약액을 도포하고, 도포막의 패턴을 직사각형 및 원형을 포함하는 다종 다양한 형상으로 제어할 수 있는 도포 장치로서 구성되어 있다. 이 도포 장치에서 사용되는 약액은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 레지스트, 층간 절연막용의 재료 용액, 패시베이션막용의 재료 용액, 고점도의 수지계 약액, 접착제 등이다. 이 도포 장치에서 도포 처리를 받는 기판도 특별히 한정되지 않고, 예컨대 반도체 웨이퍼, FPD용의 각종 기판, 태양 전지 패널용의 각종 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등이다.
이 도포 장치는 도 1에 도시하는 바와 같이, 장척형의 슬릿 노즐(10), 이 슬릿 노즐(10)에 내장되어 있는 노즐 토출 구간 선택부(12), 약액 공급부(14), 주사 기구(16) 및 제어부(18)를 구비한다. 제어부(18)는 CPU, 메모리 및 각종 인터페이스를 가지며, 장치 내의 각 부, 특히 노즐 토출 구간 선택부(12), 약액 공급부(14) 및 주사 기구(16) 개개의 동작 및 장치 전체의 동작(시퀀스)을 제어한다.
슬릿 노즐(10)은 슬릿형의 토출구(10a)를 가지며, 이 토출구(10a)의 노즐 길이 방향의 전구간 중 노즐 토출 구간 선택부(12)에 의해 선택된 구간에서 약액을 토출하도록 되어 있다. 약액 공급부(14)는 약액 공급관(20)을 통해 슬릿 노즐(10)에 약액을 공급한다. 주사 기구(16)는 슬릿 노즐(10)과 반도체 웨이퍼(W) 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 하게 한다.
도 2에, 주사 기구(16)의 구체적인 구성예를 도시한다. 이 주사 기구(16)는, 반도체 웨이퍼(W)를 수평으로 배치하여 유지하는 스테이지(22)와, 도포 주사를 위해 슬릿 노즐(10)을 스테이지(22)의 위쪽에서 노즐 길이 방향(Y 방향)과 직교하는 수평 방향(X 방향)으로 이동시키는 갠트리형의 주사부(24)를 갖는다. 스테이지(22)에는, 복수의 리프트 핀을 승강 이동시켜 반도체 웨이퍼(W)를 로딩/언로딩하는 리프트 핀 기구(도시 생략) 등도 구비되어 있다.
주사부(24)는 슬릿 노즐(10)을 수평으로 지지하는 도어형의 지지체(26)와, 이 지지체(26)를 X 방향에 있어서 쌍방향으로 직진 이동시키는 주사 구동부(28)를 갖는다. 이 주사 구동부(28)는, 예컨대 가이드를 갖는 리니어 모터 기구 또는 볼나사 기구로 구성되어도 좋다. 지지체(26)와 슬릿 노즐(10)을 접속하는 조인트부(30)에는, 슬릿 노즐(10)의 높이 위치를 변경 또는 조절하기 위한 가이드를 갖는 승강 기구(도시 생략)가 설치되어 있다. 슬릿 노즐(10)의 높이 위치를 조절함으로써, 슬릿 노즐(10)의 하단면 또는 토출구(10a)와 스테이지(22) 상의 반도체 웨이퍼(W)의 표면 사이의 거리 간격을 임의로 설정 또는 조정할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에, 약액 공급부(14)의 구체적인 구성예를 도시한다. 도 3a에 도시하는 구성의 약액 공급부(14)는 약액이 들어 있는 밀폐 용기(32)에 N2 가스 공급원(34)으로부터 N2 가스를 보내고, N2 가스의 압력에 의해 용기(32)로부터 약액 공급관(20)을 통해 슬릿 노즐(10)의 매니폴드(버퍼실)(10b) 안에 약액을 공급하도록 하고 있다. 이 N2 가스 가압 방식에서는, N2 가스 공급원(34)으로부터 밀폐 용기(32)에 이르는 가스 공급관(36)에 레귤레이터(38)를 설치하고, 이 레귤레이터(38)에 의해 N2 가스의 압력을 일정하게 제어함으로써, 슬릿 노즐(10)의 매니폴드(10b) 안에 공급하는 약액의 압력을 일정하게 제어한다.
슬릿 노즐(10)에서는, 슬릿형의 토출구(10a)로부터 토출되는 약액의 유량에 비해 매니폴드(10b)의 용량이 각별히 크다. 따라서, 매니폴드(10b) 안의 압력을 일정하게 제어함으로써, 도포 주사중에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간이 노즐 길이 방향에 있어서 동적으로 변화하여도, 슬릿 노즐(10)의 토출 압력을 일정하게 유지하고, 더 나아가서는 도포막의 막 두께를 균일하게 제어할 수 있다.
또한, 가스 공급관(36) 및 약액 공급관(20)에 각각 설치되는 개폐 밸브(40, 42)는 제어부(18)의 제어하에서, 슬릿 노즐(10)에 약액을 토출시킬 때에 온 상태가 되고, 그 이외는 오프 상태로 유지된다.
도 3b에 도시하는 구성의 약액 공급부(14)는 약액 용기(44)로부터 펌프(46)로 약액을 퍼내어 슬릿 노즐(10)의 매니폴드(10b)에 공급한다. 이 펌프 방식에서는, 약액 공급관(20) 안(바람직하게는 그 종단부)의 압력 또는 슬릿 노즐(10) 안의 압력을 압력 센서(48)에 의해 계측하고, 압력 센서(48)의 출력(압력 계측값)이 설정값으로 유지되도록 펌프 제어부(50)에 의해 펌프(46)의 토출 동작을 제어한다. 이 펌프 방식도, 도포 주사중에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간이 노즐 길이 방향에 있어서 동적으로 변화하여도, 슬릿 노즐(10)의 토출 압력을 일정하게 유지하고, 더 나아가서는 도포막의 막 두께를 균일하게 제어할 수 있다.
도 4 및 도 5에 대해, 슬릿 노즐(10) 및 노즐 토출 구간 선택부(12)의 구성을 설명한다. 도 4는 슬릿 노즐(10)을 거꾸로 하여 비스듬하게 위쪽에서 본 사시도이다. 도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 슬릿 노즐(10)은 재질(예컨대 스테인리스강) 및 높이 치수와 길이 치수가 동일한 장척형의 제1 립 및 제2 립(52, 54)을 양단의 사이드 플레이트(55)를 통해 맞대고, 다수의 체결 볼트(56)에 의해 양 립(52, 54)을 일체적으로 결합하고 있다. 양 립(52, 54) 사이에는, 슬릿형의 토출구(10a)와, 토출 전의 약액을 일단 모으는 매니폴드(10b)와, 이 매니폴드(10b)로부터 토출구(10a)까지의 약액 통로를 제공하는 랜드부(10c)가 형성되어 있다. 도시한 구성예에서는, 매니폴드(10b)의 캐비티 또는 홈부가 제2 립(54)측에 형성되고, 약액 도입구(10d) 및 약액 도입 통로(10e)도 제2 립(54)측에 형성되어 있다. 약액 도입구(10d)에는, 약액 공급부(14)로부터의 약액 공급관(20)(도 1 ~ 도 3)이 접속된다.
사이드 플레이트(55)는 슬릿 노즐(10)의 양단을 막고, 양 립(52, 54) 간의 기준 갭을 규정한다. 이 사이드 플레이트(55) 대신에 일정한 두께를 갖는 판형의 심(shim)을 이용하는 구성, 즉 심을 사이에 두고 양 립(52, 54)을 일체로 결합하는 구성도 가능하다.
노즐 토출 구간 선택부(12)는 제1 립(52)측에 내장되어 있다. 제1 립(52)의 외측면[랜드부(10c)와 반대측의 면]에는, 토출구(10a) 근처의 하단부에, 노즐 길이 방향으로 연장되는 가로홈(58)이 형성되어 있다. 제1 립(52)은 변위 또는 변형 상의 물성에 관해서, 가로홈(58)보다 아랫부분, 즉 립 선단부(52a)와, 가로홈(58)보다 윗부분, 즉 립 베이스부(52b)로 분할되어 있다. 그리고, 립 선단부(52a)에는, 노즐 길이 방향으로 일정한 피치, 즉 단위 구간(M)의 간격으로 슬롯(슬릿형의 노치)(60)이 형성되어 있다. 립 선단부(52a)는 이들 슬롯(60)에 의해, 단위 구간(M)마다, 외측[랜드부(10c)와 반대측] 방향으로 연장되는 링크 또는 레버를 형성하고, 립 베이스부(52b)에 대하여 탄성적으로 변위, 즉 벤딩할 수 있도록 되어 있다.
보다 상세하게는, 제1 립(52)은 가로홈(58) 안쪽의 막다른 부분이 얇게 되어 있고, 이 얇은 부분(52c)을 지점으로 하여 단위 구간(M)마다 립 선단부(52a)가 립 베이스부(52b)에 대하여 탄성적으로 벤딩할 수 있도록 되어 있다. 이 실시형태에서는, 단위 구간(M)마다, 제1 립(52)의 립 선단부(52a)가 약액의 유로를 막는 정도의 변위량으로 제2 립(54)의 립 선단부(54a)측으로 벤딩할 수 있도록 되어 있다.
노즐 토출 구간 선택부(12)는 단위 구간(M)마다, 제1 립(52)의 립 선단부(52a)와 립 베이스부(52b) 사이에 신축 가능한 돌출 지지 막대로서 기능하는 신축 액추에이터(62)를 설치하고 있다. 보다 자세하게는, 신축 액추에이터(62)는 그 상단이 립 베이스부(52b)의 스폿 페이싱 구멍(53) 속에서 고정되고, 그 하단이 립 선단부(52a)에 결합 또는 고착되어 있다. 신축 액추에이터(62)는, 예컨대 다수의 압전 소자를 중첩하여 막대형으로 형성한 적층형의 피에조 액추에이터를 포함하고, 제어부(18)로부터 인가되는 구동 전압의 극성 및/또는 전압값에 따라 축방향으로 신축 동작하여, 립 선단부(52a)를 누르거나 당기도록 되어 있다. 또한 신축 액추에이터(62)의 하단이 립 선단부(52a)에 접촉하거나 또는 걸리는 구성도 가능하다.
제1 립(52)의 립 베이스부(52b)의 외측면에는, 슬릿 노즐(10)에 탑재되어 있는 모든 신축 액추에이터(62)에 제어부(18)로부터의 구동 신호를 공급하기 위한 전기 배선을 수용하고 있는 케이블 또는 배선 기판(64)이 부착되어 있다. 그리고, 이 배선 기판(64)으로부터 각각의 신축 액추에이터(62)까지 각 대응하는 한 쌍의 피복 리드선(66)이 연장되어 있다.
도 6a 및 도 6b의 단면도에 대해, 노즐 토출 구간 선택부(12)의 기본적인 작용을 설명한다. 제어부(18)는 노즐 토출 구간 선택부(12)의 각 신축 액추에이터(62)를 개별적으로 구동하는 피에조 구동 회로를 가지며, 단위 구간(M)마다 신축 액추에이터(62)의 신축 동작 또는 돌출 지지 길이를 독립적으로 제어할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 6a에 도시하는 바와 같이, 각 단위 구간(M)에 있어서, 신축 액추에이터(62)의 돌출 지지 길이를 비교적 짧은 제1 길이(L1)로 제어함으로써, 제1 립(52)의 립 선단부(52a)를 제2 립(54)의 립 선단부(54a)로부터 충분히 이격하여 약액의 유로를 막지 않는 토출 허용용 제1 위치에 유지할 수 있다.
또한, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 각 단위 구간(M)에 있어서, 신축 액추에이터(62)의 돌출 지지 길이를 비교적 긴 제2 길이(L2)로 제어함으로써, 제1 립(52)의 립 선단부(52a)를 제2 립(54)의 립 선단부(54a)에 접촉하거나, 또는 접촉 직전까지 근접시켜 약액의 유로를 막는 토출 금지용 제2 위치에 유지할 수 있다.
이와 같이, 슬릿 노즐(10)의 단위 구간(M)마다, 제어부(18)가 노즐 토출 구간 선택부(12)의 신축 액추에이터(62)의 신축 동작을 제어함으로써, 립 선단부(52a)를 토출 허용용 제1 위치와 토출 금지용 제2 위치 사이에서 독립적으로 변위시킬 수 있다. 슬릿 노즐(10) 전체로서 보면, 제어부(18) 및 노즐 토출 구간 선택부(12)에 의해, 슬릿 노즐(10)의 노즐 길이 방향의 임의의 하나 또는 복수의 구간에서 제1 립(52)의 립 선단부(52a)를 토출 허용용 제1 위치에 유지하여 약액을 토출시키는 것이 가능하고, 임의의 하나 또는 복수의 구간에서 제1 립(52)의 립 선단부(52a)를 토출 금지용 제2 위치에 유지하여 약액을 토출시키지 않도록 하는 것도 가능하다.
또한, 제1 립(52)의 립 선단부(52a)에 있어서의 토출 허용용 제1 위치는 토출구(10a)의 갭 사이즈를 규정하고, 더 나아가서는 도포막의 막 두께를 좌우한다. 제어부(18)는 도포 처리 시에 기판(W) 상에서 원하는 막 두께가 얻어지도록, 신축 액추에이터(62)를 제1 돌출 지지 길이(L1)로 조정할 수 있다.
[실시형태에서의 도포 장치의 작용]
다음에, 도 7a 및 도 7b의 대략 평면도를 참조하여, 이 도포 장치의 작용을 설명한다. 도 7a 및 도 7b의 (a) ~ (f)는 도포 주사에 있어서 반도체 웨이퍼(W) 상에 약액의 도포막이 형성되는 양상을 단계적으로 도시한다. 도면 중, 슬릿 노즐(10)의 토출구(10a)에 있어서 "K"로 나타내는 구간은 약액을 토출하고 있는 구간이며, 그 이외의 구간은 약액을 토출하지 않는 구간이다.
피처리 기판인 반도체 웨이퍼(W)는 외부 반송 장치, 예컨대 반송 로봇(도시 생략)에 의해 스테이지(22) 바로 위에 반입된다. 스테이지(22)측의 리프트 핀 기구는 반입된 반도체 웨이퍼(W)를 리프트 핀으로 수취한 후, 리프트 핀을 하강시켜 반도체 웨이퍼(W)를 스테이지(22)의 상면에 배치(로딩)한다. 이렇게 하여 반도체 웨이퍼(W)의 로딩이 완료된 후에, 제어부(18)의 제어하에서, 노즐 토출 구간 선택부(12), 약액 공급부(14) 및 조작 기구(16)가 각각 정해진 타이밍에 원하는 동작을 시작한다.
보다 자세하게는, 주사 기구(16)는, 슬릿 노즐(10)의 토출구(10a)와 스테이지(22) 상의 반도체 웨이퍼(W) 사이의 거리 간격(도포 갭)이 설정값이 되도록, 승강 기구에 의해 슬릿 노즐(10)의 높이 위치를 조절한다. 그리고, 주사부(24)의 주사 구동부(28)를 기동시켜, 주사 방향(X 방향)에 있어서 슬릿 노즐(10)을 스테이지(22) 상에서 반도체 웨이퍼(W) 옆에 설정된 스타트 위치로부터 반도체 웨이퍼(W)의 위쪽을 횡단하도록 일정 속도로 이동시킨다. 또한, 이 실시형태와 같이 반도체 웨이퍼(W)(기판)를 고정해서, 슬릿 노즐(10)을 이동시키는 경우, 통상은, 슬릿 노즐(10)에 있어서 제2 립(54)이 진행 방향(X 방향)의 앞이 되고 제1 립(52)이 뒤가 된다.
약액 공급부(14)는 개폐 밸브(40, 42)(도 3a) 또는 개폐 밸브(42) 및 펌프(46)(도 3b)를 온으로 하여, 슬릿 노즐(10)의 매니폴드(10b)에의 약액 공급을 시작한다. 전술한 바와 같이, 매니폴드(10b) 안의 압력이 설정값으로 유지되도록 약액 공급 동작이 행해진다.
노즐 토출 구간 선택부(12)는 제어부(18)의 제어하에서, 주사 기구(16)에 의한 슬릿 노즐(10)의 이동 동작과 연계 또는 동기하여, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간[토출 허용의 단위 구간(M)이 연속하는 범위](K)를 동적으로 변경한다.
보다 자세하게는, 제어부(18)는 도포 주사의 시작 직전은, 슬릿 노즐(10)의 모든 단위 구간(M)에 있어서 신축 액추에이터(62)의 돌출 지지 길이를 토출 금지용 제2 길이(L2)로 제어하고, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)을 영(零)으로 해 둔다.
그리고, 슬릿 노즐(10)의 토출구(10a)가 주사 방향(X 방향)에 있어서 반도체 웨이퍼(W) 일단의 바로 위에 다다랐을 때에, 슬릿 노즐(10)의 중심부의 1개 또는 수개의 연속하는 단위 구간(M)에서만, 신축 액추에이터(62)의 돌출 지지 길이를 이제까지의 토출 금지용 제2 길이(L2)로부터 토출 허용용 제1 길이(L1)로 전환하여 최초, 즉 최소의 약액 토출 구간(Kmin)으로 한다. 이때, 슬릿 노즐(10)의 중심부로부터 실형 내지 가는 띠형의 약액이 토출되어, 반도체 웨이퍼(W) 상에는 슬릿 노즐(10)의 바로 아래의 일단부에 국소적으로 약액의 도포막(RM)이 형성된다[도 7a의 (a)].
그리고, 주사 방향(X 방향)에 있어서 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 일단으로부터 중심을 향해 이동하는 도포 주사의 전반에서는, 슬릿 노즐(10)의 중심으로부터 양단을 향해 일정한 주기로 차례대로 각 단위 구간(M)에 있어서의 신축 액추에이터(62)의 돌출 지지 길이를 토출 금지용 제2 길이(L2)로부터 토출 허용용 제1 길이(L1)로 전환해 간다. 이것에 의해, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)이 노즐 중심으로부터 양단을 향해 점차 확장되어, 반도체 웨이퍼(W) 상에 형성되는 약액의 도포막(RM)은 반도체 웨이퍼(W)의 일단으로부터 그 윤곽을 따라 원호 형상 및 면적을 확대시켜 간다[도 7a의 (b)]. 그리고, 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 중심의 바로 위에 오면, 거기서 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)은 최대값(Kmax)에 도달하고, 반도체 웨이퍼(W) 상에 형성되는 약액의 도포막(RM)은 반원 형상이 된다[도 7a의 (c)].
그리고, 주사 방향(X 방향)에 있어서 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 중심을 지나 도포 주사의 후반으로 이행하면, 제어부(18)는 노즐 토출 구간 선택부(12)를 도포 주사의 전반과 역방향으로 동작시킨다. 즉, 도포 주사의 후반에 있어서는, 슬릿 노즐(10)의 양단으로부터 중심을 향해 일정한 주기로 차례대로 각 단위 구간(M)에서의 신축 액추에이터(62)의 돌출 지지 길이를 이제까지의 토출 허용용 제1 길이(L1)로부터 토출 금지용 제2 길이(L2)로 전환해 간다. 이것에 의해, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)이 노즐의 양단으로부터 중심을 향해 점차 축소되어, 반도체 웨이퍼(W) 상에 형성되는 약액의 도포막(RM)은 웨이퍼 중심으로부터 그 윤곽을 따라 원호 형상 및 면적을 확대시켜 간다[도 7b의 (d)]. 그리고, 슬릿 노즐(10)이 반도체 웨이퍼(W)의 타단의 바로 위를 통과할 때에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)이 최후 또는 최소의 값(Kmin)이 되고[도 7b의 (e)], 직후에 약액 토출 구간(K)은 영이 된다[도 7b의 (f)].
이렇게 하여, 반도체 웨이퍼(W) 상에는 그것보다 다소 작은 구경[웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 남기는 구경]의 원형 패턴으로 일면에 약액의 도포막(RM)이 형성된다. 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 도포 주사의 각 위치에서 슬릿 노즐(10)은 반도체 웨이퍼(W)의 윤곽에 대응하여 웨이퍼 에지의 내측에 약액을 토출하기 때문에, 도포 주사중에 약액을 반도체 웨이퍼(W)의 주위[스테이지(22)]에 흘리지 않고 스캔 방식의 도포 처리를 수행할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 이 실시형태에서는, 슬릿 노즐(10)의 토출구(10a) 부근에서의 슬릿의 갭을 노즐 길이 방향으로 단위 구간(M)마다 온·오프(개폐) 제어함으로써, 도포 주사중에 슬릿 노즐(10)의 약액을 토출하는 구간을 동적으로 제어하여, 반도체 웨이퍼(W) 상에 원형의 패턴으로 약액의 도포막(RM)을 형성할 수 있다.
[다른 실시형태 또는 변형예]
이상, 본 발명의 적합한 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지의 변형 또는 변경 또는 다른 실시형태가 가능하다.
예컨대, 상기 실시형태의 도포 장치는 상기와 같은 원형의 기판 상에 원형 패턴의 도포막을 형성하는 용도에 한정되지 않고, 임의의 기판 상에 직사각형 패턴의 도포막을 형성하는 용도로도 사용 가능하다. 예컨대 도 8에 도시하는 바와 같이, 노즐 길이 방향에 있어서 슬릿 노즐(10)에 비토출 구간(J)을 사이에 두고 복수의 토출 구간(K)을 일정 간격으로 설정하고, 도포 주사에서는 슬릿 노즐(10)을 일정한 속도로 수평으로 이동시키면서 이들 복수의 토출 구간(K)에서 약액을 연속적으로 토출시킴으로써, 예컨대 직사각형의 기판(G) 상에 도포 주사 방향과 평행하게 연장되는 스트라이프(줄무늬 모양) 패턴의 도포막(RM)을 형성할 수 있다.
또는, 도 9a 및 도 9b에 도시하는 바와 같이, 슬릿 노즐(10)에 기판(G)의 폭 치수에 대응하는 길이의 연속적인 특정 구간(F)을 설정하고, 도포 주사에서는 슬릿 노즐(10)을 일정한 주사 속도로 이동시키면서 그 특정 구간(F)이 토출 구간(K)이 되는 기간과 비토출 구간(J)이 되는 기간을 일정한 주기로 교대로 반복하는 것에 의해, 직사각형의 기판(G) 상에 도포 주사 방향과 직교하는 스트라이프(줄무늬 모양) 패턴의 도포막(RM)을 형성할 수 있다.
또한, 노즐 토출 구간 선택부(12)에서의 신축 액추에이터로서, 상기 실시형태의 피에조 방식의 신축 액추에이터(62) 대신에, 도 10a 및 도 10b에 도시하는 바와 같이, 열팽창에 의해 신장하는 금속 부재(70)와 이것을 가열하는 발열부, 예컨대 전열선(72)을 갖는 열팽창 방식의 액추에이터를 사용하여도 좋다. 도시한 구성예에서는, 열팽창률이 큰 금속, 예컨대 알루미늄으로 이루어지는 막대형의 금속 부재(70)에 예컨대 니크롬선으로 이루어지는 전열선(72)을 감아, 배선 기판(64) 및 리드선(66)을 통해 전열선(72)에 저항 발열용 전류를 공급하도록 하고 있다.
제어부(18)(도 1)는 전열선(72)에 전류를 공급하기 위한 히터 구동 회로를 가지며, 단위 구간(M)마다 신축 액추에이터[70, 72]의 신축 동작 또는 돌출 지지 길이를 독립적으로 제어할 수 있다. 즉, 전열선(72)에 전류를 흘리지 않고, 또는 정해진 소(小)전류를 흘림으로써, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 각 단위 구간(M)에 있어서, 신축 액추에이터[70, 72]의 돌출 지지 길이를 비교적 짧은 제1 길이(L1)로 제어함으로써, 제1 립(52)의 립 선단부(52a)를 제2 립(54)의 립 선단부(54a)로부터 충분히 이격하여 약액의 유로를 막지 않는 토출 허용용 제1 위치에 유지할 수 있다. 또한, 전열선(72)에 정해진 대(大)전류를 흘림으로써, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 각 단위 구간(M)에 있어서, 신축 액추에이터[70, 72]의 돌출 지지 길이를 비교적 긴 제2 길이(L2)로 제어함으로써, 제1 립(52)의 립 선단부(52a)를 제2 립(54)의 립 선단부(54a)에 접촉하거나, 또는 접촉 직전에 근접시켜 약액의 유로를 막는 토출 금지용 제2 위치에 유지할 수 있다.
이러한 열팽창 방식의 신축 액추에이터[70, 72]는 응답 속도가 낮기 때문에, 도포 주사중에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)을 고속에서 동적으로 변경하는 것은 어렵다. 그러나, 예컨대 도 8과 같이 도포 주사중에 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)을 고정하는 애플리케이션에는 적응할 수 있다.
상기 실시형태(도 6a, 도 6b) 및 상기 변형예(도 10a, 도 10b)는 제1 립(52)의 외측면에 노즐 토출 구간 선택부(12)를 부착하여, 단위 구간(M)마다 제1 립(52)의 립 선단부(52a)를 토출 허용용 제1 위치와 토출 금지용 제2 위치 사이에서 변위 가능하게 구성하고, 슬릿 노즐(10)의 토출구(10a) 부근의 슬릿 갭을 노즐 길이 방향의 단위 구간(M)마다 개폐 제어하도록 하였다.
다른 실시형태로서, 도 11a 및 도 11b에 도시하는 바와 같이, 노즐 토출 구간 선택부(12)를 슬릿 노즐(10)의 내부, 즉 랜드부(10c) 둘레에 부착하여, 랜드부(10c) 내의 슬릿 갭을 노즐 길이 방향의 단위 구간(M)마다 개폐 제어하도록 구성하는 것도 가능하다.
이 실시형태는, 랜드부(10c)와 대향하는 제1 립(52)의 내측면에 노즐 길이 방향으로 연장되는 띠형의 가요성 부재, 예컨대 가요성 불소 수지 시트(74)를 같은 높이로 부착하고, 단위 구간(M)마다 가요성 불소 수지 시트(74)의 배후에 신축 액추에이터(62)를 설치한다. 여기서, 신축 액추에이터(62)는, 제1 립(52)의 내측면에 형성되어 있는 공동 또는 오목부(76) 안에 배치되어, 일단이 오목부(76) 안의 막다른 벽에 걸리거나 결합하고, 타단이 가요성 불소 수지 시트(74)의 배면에 걸리거나 결합한다. 이 실시형태에서도, 제어부(18)는 노즐 토출 구간 선택부(12)의 각 신축 액추에이터(62)를 개별적으로 구동하는 피에조 구동 회로를 가지며, 단위 구간(M)마다 신축 액추에이터(62)의 신축 동작을 독립적으로 제어한다.
즉, 도 11a에 도시하는 바와 같이, 각 단위 구간(M)에 있어서, 신축 액추에이터(62)를 비교적 짧은 제1 길이로 제어함으로써, 가요성 불소 수지 시트(74)를 제1 립(52)의 내측면과 같은 높이로 유지하고, 제1 립(52)의 내측면을 제2 립(54)의 내측면으로부터 충분히 이격하여 약액의 유로를 막지 않는 토출 허용용 제1 위치에 유지할 수 있다. 또한, 도 11b에 도시하는 바와 같이, 각 단위 구간(M)에 있어서, 신축 액추에이터(62)를 비교적 긴 제2 길이로 제어함으로써, 가요성 불소 수지 시트(74)를 제1 립(52)의 내측면보다 앞으로[랜드부(10c) 안으로] 돌출시켜, 제1 립(52)의 내측면을 제2 립(54)의 내측면에 접촉하거나, 또는 접촉 직전까지 근접시켜 약액의 유로를 막는 토출 금지용 제2 위치에 유지할 수 있다.
이와 같이, 이 실시형태에 있어서는, 슬릿 노즐(10)의 단위 구간(M)마다, 제어부(18)가 노즐 토출 구간 선택부(12)의 신축 액추에이터(62)의 신축 동작을 제어함으로써, 제1 립(52)의 내측면에 접착된 가요성 불소 수지 시트(74)를 토출 허용용 제1 위치와 토출 금지용 제2 위치 사이에서 독립적으로 변위시킬 수 있다. 슬릿 노즐(10) 전체로서 보면, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 제어부(18) 및 노즐 토출 구간 선택부(12)에 의해, 슬릿 노즐(10)의 약액 토출 구간(K)을 임의이며 동적으로 제어할 수 있다.
또한, 가요성 불소 수지 시트(74)를 단위 구간(M)마다 분할하여 제1 립(52)의 내측면에 부착하는 구성도 가능하다. 또한, 이 실시형태에서도, 피에조 방식의 신축 액추에이터(62) 대신에 열팽창 방식의 신축 액추에이터[70, 72]를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 도포 장치 및 도포 방법은 상기와 같은 원형이나 직사각형의 기판 또는 도포 영역에 한정되지 않고, 예컨대 삼각형이나 평행사변형과 같은 다각형 또는 타원형 등의 기판 또는 도포 영역에도 적용 가능하다. 그 경우도, 상기 실시형태와 마찬가지로, 기판 상에 형성되는 도포막이 기판 또는 도포 영역의 윤곽을 따라 면적을 확대시켜 가도록, 주사 이동이 한창일 때에 슬릿 노즐의 약액 토출 구간이 동적으로 제어되어, 기판 상에 이 윤곽의 패턴으로 약액의 도포막이 형성된다.
10: 슬릿 노즐 10a: 토출구
10b: 매니폴드 10c: 랜드부
12: 노즐 토출 구간 선택부 14: 약액 공급부
16: 주사 기구 18: 제어부
22: 스테이지 52: 제1 립
52a: 제1 립의 립 선단부 52b: 제1 립의 립 베이스부
54: 제2 립 54a: 제2 립의 립 선단부
62: 신축 액추에이터 70: 금속 부재
72: 전열선
10b: 매니폴드 10c: 랜드부
12: 노즐 토출 구간 선택부 14: 약액 공급부
16: 주사 기구 18: 제어부
22: 스테이지 52: 제1 립
52a: 제1 립의 립 선단부 52b: 제1 립의 립 베이스부
54: 제2 립 54a: 제2 립의 립 선단부
62: 신축 액추에이터 70: 금속 부재
72: 전열선
Claims (11)
- 기판 상에 약액을 도포하기 위한 도포 장치에 있어서,
제1 립 및 제2 립을 일체적으로 맞대어 구성되고, 상기 제1 립 및 제2 립 사이에, 슬릿형의 토출구와, 토출 전의 약액을 일단 모으는 매니폴드와, 상기 매니폴드로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 제공하는 랜드부가 형성되어 있는 슬릿 노즐과,
상기 슬릿 노즐의 상기 매니폴드 내에 약액을 공급하기 위한 약액 공급부와,
상기 슬릿 노즐과 상기 기판 사이에서 도포 주사를 위한 상대적인 이동을 하게 하는 주사 기구와,
상기 슬릿 노즐의 약액이 토출되는 노즐 길이 방향의 구간을 임의로 선택하기 위한 노즐 토출 구간 선택부와,
상기 기판 상에 약액의 도포막이 원하는 패턴으로 형성되도록, 상기 약액 공급부, 상기 주사 기구 및 상기 노즐 토출 구간 선택부의 동작을 제어하는 제어부
를 갖는 도포 장치. - 제1항에 있어서, 상기 노즐 토출 구간 선택부는, 상기 제1 립의 상기 토출구 근처의 립 선단부를 그 이외의 립 베이스부에 대하여 노즐 길이 방향의 단위 구간마다 탄성적으로 변위 가능하게 형성하고, 상기 단위 구간마다 상기 제1 립의 립 선단부를 약액의 유로를 막지 않는 제1 위치와 약액의 유로를 막는 제2 위치 사이에서 변위시키기 위한 액추에이터를 가지며,
상기 제어부는, 상기 단위 구간마다 상기 액추에이터를 독립적으로 제어하는 것인 도포 장치. - 제2항에 있어서, 상기 액추에이터는, 상기 제1 립의 외측면에 부착되어, 일단이 상기 립 선단부에 접촉 또는 결합하고, 타단이 상기 립 베이스부에 접촉 또는 결합하는 신축 제어 가능한 신축 액추에이터를 가지며,
상기 제어부는, 상기 제1 립의 립 선단부를 상기 제1 위치로 변위시킬 때에는 상기 신축 액추에이터를 단축하는 방향으로 동작시키고, 상기 제1 립의 립 선단부를 상기 제2 위치로 변위시킬 때에는 상기 신축 액추에이터를 신장하는 방향으로 동작시키는 것인 도포 장치. - 제1항에 있어서, 상기 노즐 토출 구간 선택부는, 노즐 길이 방향으로 연장 또는 분포되어, 상기 제1 립의 상기 랜드부와 대향하는 벽면에 부착되는 시트형의 가요성 부재와, 상기 노즐 길이 방향의 단위 구간마다 상기 가요성 부재를 약액의 유로를 막지 않는 제1 위치와 약액의 유로를 막는 제2 위치 사이에서 변위시키는 액추에이터를 가지며,
상기 제어부는, 상기 단위 구간마다 상기 액추에이터를 독립적으로 제어하는 것인 도포 장치. - 제4항에 있어서, 상기 액추에이터는, 상기 제1 립의 내측면에 형성되는 오목부에 부착되어, 일단이 상기 가요성 부재에 접촉 또는 결합하고, 타단이 오목부의 벽에 접촉 또는 결합하는 신축 제어 가능한 신축 액추에이터를 가지며,
상기 제어부는, 상기 가요성 부재를 상기 제1 위치로 변위시킬 때에는 상기 신축 액추에이터를 단축하는 방향으로 동작시키고, 상기 가요성 부재를 상기 제2 위치로 변위시킬 때에는 상기 신축 액추에이터를 신장하는 방향으로 동작시키는 것인 도포 장치. - 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 신축 액추에이터는 피에조 소자를 갖는 것인 도포 장치.
- 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 신축 액추에이터는, 열팽창에 의해 신장하는 금속 부재와, 통전에 의해 발열하는 발열부를 갖는 것인 도포 장치.
- 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 도포막의 막 두께를 제어하기 위해, 상기 액추에이터를 통해 상기 제1 위치를 조정하는 것인 도포 장치.
- 슬릿형의 토출구와, 토출 전의 약액을 일단 모으는 매니폴드와, 상기 매니폴드로부터 상기 토출구까지의 약액 통로를 제공하는 랜드부를 갖는 슬릿 노즐로부터 약액을 토출시키면서, 상기 슬릿 노즐과 기판 사이에서 상대적인 주사 이동을 하게 하는 것에 의해, 상기 기판 상에 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법에 있어서,
노즐 길이 방향으로 설정된 단위 구간마다, 상기 슬릿 노즐의 상기 토출구 또는 상기 랜드부에서의 슬릿 갭을 개폐 제어함으로써, 상기 슬릿 노즐의 약액을 토출하는 구간을 상기 주사 이동이 한창일 때에 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 원하는 패턴으로 상기 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법. - 제9항에 있어서, 상기 기판이 원형의 반도체 웨이퍼이며, 상기 슬릿 노즐의 약액 토출 구간을, 상기 주사 이동에 있어서 상기 기판 상의 시작점부터 중간점까지는 상기 슬릿 노즐의 중심부로부터 양단부를 향해 점차 확장하고, 상기 중간점부터 종점까지는 상기 슬릿 노즐의 양단부로부터 중심부를 향해 점차 축소함으로써, 상기 반도체 웨이퍼 상에 원형의 패턴으로 상기 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 기판 상에 형성되는 도포막이 상기 기판의 윤곽을 따라 면적을 확대시켜 가도록, 상기 주사 이동이 한창일 때에 상기 슬릿 노즐의 약액 토출 구간을 동적으로 제어하여, 상기 기판 상에 상기 윤곽의 패턴으로 상기 약액의 도포막을 형성하는 도포 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2012-183994 | 2012-08-23 | ||
| JP2012183994A JP5872983B2 (ja) | 2012-08-23 | 2012-08-23 | 塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140026258A true KR20140026258A (ko) | 2014-03-05 |
| KR102011520B1 KR102011520B1 (ko) | 2019-08-16 |
Family
ID=50393972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130094546A KR102011520B1 (ko) | 2012-08-23 | 2013-08-09 | 도포 장치 및 도포 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5872983B2 (ko) |
| KR (1) | KR102011520B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190028028A (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 주식회사 케이씨텍 | 노즐 유닛 및 이를 구비한 기판 코팅 장치 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102446802B1 (ko) * | 2015-12-28 | 2022-09-23 | 에스케이실트론 주식회사 | 잉곳 절단 장치 |
| JP7219562B2 (ja) * | 2018-07-19 | 2023-02-08 | 東レ株式会社 | 塗布方法及び塗布装置 |
| JP7145797B2 (ja) * | 2019-03-18 | 2022-10-03 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
| JP2023043965A (ja) * | 2021-09-17 | 2023-03-30 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板塗布装置および基板塗布方法 |
| JP2023043964A (ja) * | 2021-09-17 | 2023-03-30 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板塗布装置および基板塗布方法 |
| CN114728304B (zh) * | 2022-02-24 | 2023-11-14 | 深圳市曼恩斯特科技股份有限公司 | 一种涂布模头及涂布设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1099764A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 塗布装置及び方法 |
| JP2007208140A (ja) | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Tokyo Electron Ltd | 塗布方法及び塗布装置及び塗布処理プログラム |
| JP2011023669A (ja) | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Tokyo Electron Ltd | 処理液供給装置及び処理液供給方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004358311A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Canon Inc | スリットコート方法 |
-
2012
- 2012-08-23 JP JP2012183994A patent/JP5872983B2/ja active Active
-
2013
- 2013-08-09 KR KR1020130094546A patent/KR102011520B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1099764A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 塗布装置及び方法 |
| JP2007208140A (ja) | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Tokyo Electron Ltd | 塗布方法及び塗布装置及び塗布処理プログラム |
| JP2011023669A (ja) | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Tokyo Electron Ltd | 処理液供給装置及び処理液供給方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190028028A (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 주식회사 케이씨텍 | 노즐 유닛 및 이를 구비한 기판 코팅 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102011520B1 (ko) | 2019-08-16 |
| JP2014041950A (ja) | 2014-03-06 |
| JP5872983B2 (ja) | 2016-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102011520B1 (ko) | 도포 장치 및 도포 방법 | |
| US20150300748A1 (en) | Temperature-sensing piezoelectric dispenser | |
| EP2711088B1 (en) | Film-coating nozzle, coating device and coating method | |
| KR101096847B1 (ko) | 처리 장치 및 처리액 공급 방법 및 처리액 공급 프로그램을 저장한 기억 매체 | |
| TW200927292A (en) | Fluid dispensers and methods for dispensing viscous fluids with improved edge definition | |
| TWI617361B (zh) | 分配膠的方法及以此方法形成具有膠圖案的基板 | |
| JP5783670B2 (ja) | 液体材料の塗布方法、塗布装置およびプログラム | |
| CN106413915B (zh) | 涂布方法 | |
| US20090029069A1 (en) | Waveform generator for microdeposition control system | |
| KR101026426B1 (ko) | 디스펜서 및 이를 이용한 실런트 등의 도포 방법 | |
| US12052828B2 (en) | Dispensing patterns including lines and dots at high speeds | |
| TWI457184B (zh) | Ink jet coating apparatus and method | |
| US20170333936A1 (en) | Segmented or selected-area coating | |
| KR20140011282A (ko) | 도포 장치 및 도포 방법 | |
| KR100907389B1 (ko) | 도포 장치 및 도포 방법 | |
| JP2014180604A (ja) | 間欠塗布装置および間欠塗布方法並びにディスプレイ用部材の製造方法 | |
| TWI404577B (zh) | A method for filling a liquid material, a device, and a recording medium on which a program is recorded | |
| JP2001259499A (ja) | 材料塗布装置 | |
| JP2020040037A (ja) | 液滴塗布装置、および液滴塗布方法 | |
| JP4403592B2 (ja) | 塗布装置、および、基板の製造方法、ならびに、これを用いたカラーフィルターの製造装置および製造方法 | |
| US20190160483A1 (en) | Coating pattern formation method, coating pattern formation device, and coating-patterned substrate | |
| JP2019111493A (ja) | 塗布装置および塗布方法 | |
| JP4184317B2 (ja) | 液滴塗布方法および液滴塗布装置 | |
| JP6430882B2 (ja) | 塗布装置、及び、それを用いた塗布方法 | |
| JP7274795B2 (ja) | 塗布装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |