KR20020024535A

KR20020024535A - 기판 처리장치

Info

Publication number: KR20020024535A
Application number: KR1020010058686A
Authority: KR
Inventors: 카와구치요시히로
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2002-03-30
Also published as: KR100798769B1; TW564466B

Abstract

벽판에 홈통부가 회전컵의 외주를 따라 설치되어 있기 때문에, 회전컵의 유출구멍으로부터 유출되는 레지스트액을 이 홈통부에 의하여 확실하게 회수할 수 있게 된다. 따라서, 예를 들면 홈통부가 없이 회전컵의 유출구멍으로부터 유출되는 레지스트액이 벽판에 그대로 접촉하는 경우와 비교하여 레지스트액이 미스트 상태가 되어 비산되는 것과 같은 경우는 적어진다. 따라서 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 액체가 벽판 등에 부착되기 어렵고, 또한 이와 같은 액체가 미스트 상태가 되어 부착 또는 재부착되기 어렵다.

Description

기판 처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들면 액정 표시장치에 사용되는 글래스(glass) 기판상에 레지스트액을 도포(塗布)하는 레지스트 도포장치 등 기판 처리장치에 관한 것이다.

액정 표시장치의 제조에 있어서는, 유리로 만든 4각형의 기판상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하고, 회로패턴에 대응하여 레지스트막을 노광하고, 이를 현상(現像) 처리하는 소위 포토리소그래피 기술에 의하여 회로패턴이 형성된다.

글래스 기판상에 레지스트액을 도포하는 방법으로서는, 글래스 기판을 회전시키면서 그 위에 레지스트액을 공급하고, 원심력에 의하여 글래스 기판의 전체 면에 레지스트액을 확산시키는 소위 스핀 코트(spin coat) 방식이 일반적이다. 그리고 그 후에 기판을 다시 회전시켜 레지스트막의 막두께를 일정하게 하는 공정이 실시된다.

이와 같이 스핀 코트 방식에 의하여 레지스트액을 도포하고, 그 후에 기판을 다시 회전시키는 경우, 글래스 기판의 외주(外周) 부근에서 강한 기류(氣流)가 발생하여 도포얼룩의 원인이 된다. 이 때문에, 예를 들면 글래스 기판을 용기 내에 수용하여 글래스 기판의 회전과 동기(同期)시켜 용기 자체도 회전시키는 것이 이루어지고 있다.

그리고 이러한 용기에는, 예를 들면 글래스 기판으로부터 확산되는 레지스트액을 용기의 외부로 배출시키기 위한 유출구멍이 용기의 외주에 형성되어 있다. 또한 이러한 용기의 외주를 둘러싸도록 벽판을 배치하고, 이 벽판의 하방에 배출구를 형성하고, 유출구멍으로부터 배출되는 레지스트액을 배출구를 통하여 외부로 배출하도록 구성되어 있다. 또한 벽판의 하방을 넘어 그 이면측(裏面側)에는 배기통로를 형성하고, 이 배기통로에 접속되는 배기구를 통하여 기액(氣液) 분리된 기체를 외부로 배기하도록 구성되어 있다.

그러나 상기한 구성에서는 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 레지스트액이 벽판 내에 부착되어 레지스트 오염이 발생하기 쉽다고 하는 과제가 있다. 특히 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 레지스트액이 벽판에 접촉하여 미스트(mist) 상태가 되고, 이 미스트 상태의 레지스트액이 배출구로 배출되지 않고 배기통로에 도달하여, 예를 들면 배기통로의 상부에 부착되어 있다.

이 때문에, 예를 들면 종래부터 1로트(예를 들면 40장 정도)에 한 번 정도 벽판 내를 세정하였다. 이러한 세정은, 예를 들면 용기 내에 세정액인 시너를 공급하면서 용기를 회전시켜 용기의 유출구멍으로부터 벽판을 향하여 시너를 배출시킴으로써 이루어졌다.

그런데 이 경우, 벽판에 직접 접촉하는 시너에 의하여 그 부분의 레지스트 오염은 감소하지만, 시너가 그 부분에 접촉함으로써 상기한 미스트가 발생하여 배기통로에 레지스트가 더 많이 부착되는 결과가 된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 사정에 의거하여 이루어진 것으로서, 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 액체가 벽판 등에 부착되기 어렵고, 또한 이와 같은 액체가 미스트 상태가 되어 부착 또는 재부착되기 어려운 기판 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 별도의 목적은, 시너 등 세정액 사용량을 극력 감소시킬수 있고 또한 세정처리를 단시간에 할 수 있는 기판 처리장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기판 처리장치는, 기판을 회전시킬 수 있도록 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재에 의하여 지지된 기판에 소정의 액체를 공급하는 공급부와, 상기 지지부재에 의하여 지지된 기판을 수용하는 동시에, 상기 지지부재와 동기(同期)하여 회전할 수 있고, 또한 외주(外周)에 상기 액체를 배출시킬 수 있는 유출구멍을 구비하는 용기와, 상기 유출구멍으로부터 배출되는 액체를 받아 들이는 개구가 상기 유출구멍과 대면(對面)하도록 설치되고, 상기 용기의 외주를 따라 배치되는 홈통부를 구비한다.

본 발명에 의하면, 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 액체가 홈통부를 통하여 회수되기 때문에, 홈통부만 국소적으로 오염되는 것으로 억제할 수 있다. 또한 미스트가 홈통부 내에 가두어지기 때문에 미스트가 배기통로 등으로 비산하는 경우는 적어진다. 따라서 본 발명에 의하면, 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 액체가 벽판 등에 부착되기 어렵고, 또한 이와 같은 액체가 미스트 상태가 되어 부착 또는 재부착되기 어려운 기판 처리장치를 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 세정의 범위도 홈통부만 하여도 되기 때문에 시너 등 세정액의 사용량을 극력 감소시킬 수 있고, 또한 세정처리를 단시간에 할 수 있다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 기판의 레지스트 도포(塗布)·현상(現像) 처리시스템을 나타내는 평면도이다.

도 2 는 본 발명의 기판 처리장치가 적용되는 레지스트 도포처리 유닛(CT)의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 3 은 도 2 에 나타나 있는 레지스트 도포처리 유닛(CT)의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트(flow chart)이다.

도 4 는 본 발명의 변형예를 설명하기 위한 레지스트 도포처리 유닛(CT)의 일부를 확대한 단면도이다.

도 5 는 본 발명의 변형예를 설명하기 위한 회전컵 내의 개략적인 단면도이다.

도 6 은 본 발명의 변형예를 설명하기 위한 개략도이다.

도 7 은 본 발명의 변형예를 설명하기 위한 레지스트 도포처리 유닛(CT)의 일부를 확대한 단면도이다.

도 8 은 본 발명의 변형예를 설명하기 위한 개략도이다.

도 9 는, 도 8 에 나타나 있는 변형예의 효과를 확인하기 위하여 실험한 결과를 나타내는 사진이다.

도 10 은 본 발명의 다른 변형예를 설명하기 위한 개략도이다.

도 11 은 본 발명의 또 다른 변형예를 설명하기 위한 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

22 : 레지스트 도포 유닛(CT) 41 : 스핀척

42 : 회전컵 44 : 드레인 컵

51 : 레지스트액 토출 노즐(吐出 nozzle) 52 : 용제 토출 노즐

58 : 회전컵의 유출구멍 71 : 벽판

72 : 개구 73 : 홈통부

74 : 홈통부의 천장부 75 : 홈통부의 바닥부

76 : 배출구 77 : 관

78 : 제1의 배기통로 79 : 배기구

80 : 제2의 배기통로 81 : 안내판

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

이 도포·현상 처리시스템은, 복수의 기판(G)을 수용하는 카세트(C)를 재치(載置)하는 카세트 스테이션(1)과, 기판(G)에 레지스트 도포 및 현상을 포함하는 일련의 처리를 하기 위한 복수의 처리 유닛을 갖춘 처리부(2)와, 노광장치(도면에는 나타내지 않는다)와의 사이에서 기판(G)을 반송하기 위한 인터페이스부(3)를 구비하고 있고, 처리부(2)의 양단(兩端)에 카세트 스테이션(1) 및 인터페이스부(3)가 각각 배치되어 있다.

카세트 스테이션(1)은 카세트(C)와 처리부(2) 사이에서 기판을 반송하기 위한 반송기구(10)를 갖추고 있다. 그리고 카세트 스테이션(1)에서 카세트(C)의 반출입이 이루어진다. 또한 반송기구(10)는 카세트의 배열방향을 따라 설치되는 반송로(10a)상을 이동할 수 있는 반송암(11)을 갖추고, 이 반송암(11)에 의하여 카세트(C)와 처리부(2) 사이에서 기판(G)의 반송이 이루어진다.

처리부(2)는 전단부(前段部)(2a)와 중단부(中段部)(2b)와 후단부(後段部)(2c)로 나누어져 있고, 각각 중앙에 반송로(12, 13, 14)를 구비하고, 이들 반송로의 양측에 각 처리 유닛이 설치되어 있다. 그리고 이들 사이에는 중계부(15, 16)가 설치되어 있다.

전단부(2a)는 반송로(12)를 따라 이동할 수 있는 주반송장치(17)를갖추고 있고, 반송로(12)의 일방(一方)에는 2개의 세정 유닛(SCR)(21a, 21b)이 배치되어 있고, 반송로12의 타방(他方)에는 자외선 조사(紫外線照射) 유닛(UV)과 냉각 유닛(COL)이 2단으로 포개어지는 처리블록(25), 가열처리 유닛(HP)이 2단으로 포개어져 이루어지는 처리블록(26) 및 냉각 유닛(COL)이 2단으로 포개어져 이루어지는 처리블록(27)이 배치되어 있다.

또한 중단부(2b)는 반송로(13)를 따라 이동할 수 있는 주반송장치(18)를 갖추고 있고, 반송로(13)의 일방에는 레지스트 도포처리 유닛(CT)(22) 및 기판(G)의 가장자리 레지스트를 제거하는 가장자리 레지스트 제거 유닛(ER)(23)이 일체(一體)로 설치되고 있고, 반송로(13)의 타방에는 가열처리 유닛(HP)이 2단으로 포개어져 어루어지는 처리블록(28), 가열처리 유닛(HP)과 냉각처리 유닛(COL)이 상하로 포개어져 이루어지는 처리블록(29) 및 접착강화처리 유닛(AD)과 냉각 유닛(COL)이 상하로 포개어져 이루어지는 처리블록(30)이 배치되어 있다.

또한 후단부(2c)는 반송로(14)를 따라 이동할 수 있는 주반송장치(19)를 갖추고 있고, 반송로(14)의 일방에는 3개의 현상처리 유닛(DEV)(24a, 24b, 24c)이 배치되어 있고, 반송로(14)의 타방에는 가열처리 유닛(HP)이 2단으로 포개어져 이루어지는 처리블록(31) 및 가열처리 유닛(HP)과 냉각처리 유닛(COL)이 상하로 포개어져 이루어지는 처리블록(32, 33)이 함께 배치되어 있다.

또 처리부(2)는 반송로를 사이에 두고 일방에 세정처리 유닛(21a),레지스트처리 유닛(22), 현상처리 유닛(24a)과 같은 스피너계(spinner系) 유닛만을 배치하고 있고, 타방에 가열처리 유닛이나 냉각처리 유닛 등 열처리계(熱處理系) 유닛만을 배치하는 구조로 되어 있다.

또한 중계부(15, 16)에 있어서 스피너계 유닛 배치측 부분에는 약액(藥液) 공급 유닛(34)이 배치되어 있고, 또한 주반송장치의 메인터넌스를 하기 위한 스페이스(space)(35)가 설치되어 있다.

상기 주반송장치(17, 18, 19)는, 수평면 내에 있어서 각각 2방향의 X축 구동기구, Y축 구동기구 및 수직방향의 Z축 구동기구를 각각 갖추고 있고, 또한 Z축을 중심으로 회전하는 회전 구동기구를 갖추고 있고, 기판(G)을 지지하는 암(17a, 18a, 19a)을 각각 구비하고 있다.

상기 주반송장치(17)는, 반송기구(10) 암(11)과의 사이에서 기판(G)을 반송함과 동시에, 전단부(2a)의 각 처리 유닛으로 기판(G)을 반입·반출하고, 또한 중계부(15)로 기판(G)을 반송하는 기능을 구비하고 있다. 또한 주반송장치(18)는, 중계부(15)와의 사이에서 기판(G)을 반송함과 동시에, 중단부(2b)의 각 처리 유닛으로 기판(G)을 반입·반출하고, 또한 중계부(16)로 기판(G)을 반송하는 기능을 구비하고 있다. 또한 주반송장치(19)는, 중계부(16)와의 사이에서 기판(G)을 반송함과 동시에, 후단부(2c)의 각 처리 유닛으로 기판(G)을 반입·반출하고, 또한 인터페이스부(3)로 기판(G)을 반송하는 기능을 구비하고 있다. 또 중계부(15, 16)는 냉각 플레이트로서도 기능을 한다.

인터페이스부(3)는, 처리부(2)와의 사이에서 기판을 반송할 때에 기판을 일시적으로 지지하는 익스텐션(36)과, 또한 그 양측에 설치되어 버퍼 카세트를 배치하는 2개의 버퍼 스테이지(37)와, 이들과 노광장치(도면에는 나타내지 않는다) 사이에서 기판(G)을 반출입하는 반송기구(38)를 구비하고 있다. 반송기구(38)는 익스텐션(36) 및 버퍼 스테이지(37)의 배열방향을 따라 설치되는 반송로(38a)상을 이동할 수 있는 반송암(39)을 갖추고, 이 반송암(39)에 의하여 처리부(2)와 노광장치 사이에서 기판(G)의 반송이 이루어진다.

이와 같이 각 처리 유닛을 집약하여 일체화(一體化)함으로써 공간 절약화 및 처리의 효율화를 도모할 수 있다.

이와 같이 구성되는 레지스트 도포·현상 처리시스템에 있어서는, 카세트(C) 내의 기판(G)이 처리부(2)로 반송되고, 처리부(2)에서는 전단부(2a)의 처리블록(25)의 자외선 조사 유닛(UV)에서 표면의 개질(改質)·세정(洗淨) 처리가 우선 이루어지고, 냉각처리 유닛(COL)에서 냉각된 후, 세정 유닛(SCR)(21a, 21b)에서 스크러버 세정이 실시되고, 처리블록(26) 중 어느 하나의 가열처리 유닛(HP)에서 가열건조된 후, 처리블록(27) 중 어느 하나의 냉각 유닛(COL)에서 냉각된다.

그 후에 기판(G)은 중단부(2b)로 반송되어 레지스트의 정착성(定着性)을 높이기 위하여 처리블록(30)에 있어서 상단의 접착강화처리 유닛(AD)에서 소수화 처리(HMDS 처리)되고, 하단의 냉각처리 유닛(COL)에서 냉각된 후,레지스트 도포 유닛(CT)(22)에서 레지스트가 도포되고, 가장자리 레지스트 제거 유닛(ER)(23)에서 기판(G)의 가장자리에 남아 있는 레지스트가 제거된다. 그 후에 기판(G)은 중단부(2b)의 가열처리 유닛(HP) 중 어느 하나에서 프리베이크 처리되고, 처리블록(29) 또는 (30)에 있어서 하단의 냉각 유닛(COL)에서 냉각된다.

그 후에 기판(G)은 중계부(16)로부터 주반송장치(19)에 의하여 인터페이스부(3)를 통하여 노광장치로 반송되어 여기에서 소정의 패턴이 노광된다. 그리고 기판(G)은 다시 인터페이스부(3)를 통하여 반입되고, 필요에 따라 후단부(2c)의 처리블록(31, 32, 33) 중 어느 하나의 가열처리 유닛(HP)에서 포스트 익스포저 베이크 처리를 실시한 후, 현상처리 유닛(DEV)(24a, 24b, 24c) 중 어느 하나에서 현상처리되어 소정의 회로패턴이 형성된다. 현상처리된 기판(G)은 후단부(2c) 중 어느 하나의 가열처리 유닛(HP)에서 포스트 베이크 처리가 실시된 후, 어느 하나의 냉각 유닛(COL)에서 냉각되어 주반송장치(19, 18, 17) 및 반송기구(10)에 의하여 카세트 스테이션(1)상의 소정의 카세트에 수용된다.

다음에 본 발명의 기판 처리장치가 적용되는 레지스트 도포처리 유닛(CT)(22)에 관하여 설명한다.

도 2 에 나타나 있는 바와 같이 레지스트 도포 유닛(CT)(22)에는 기판회전수단, 예를 들면 구동장치(40)에 의하여 회전하게 되는 지지부재인 스핀척(41)이 회전하도록 설치되고, 이 스핀척(41)상에는 기판(G)이 그 표면을 수평으로 하면서 흡착되어 재치(載置)된다. 또한 이 스핀척(41)과 함께 동기(同期)하여 회전 가능하게 되고, 하방으로부터 스핀척(41) 및 기판(G)을 둘러싸는 바닥을 구비하는 원통 형상의 회전컵(42)이 설치되어 있다.

이 회전컵(42)의 외주(外周)측에는 회전컵(42)의 외주측과 하방측을 덮는 드레인 컵(drain cup)(44)이 배치되어 있다.

회전컵(42)에 있어서 상부의 개구에는 중앙부에 개구(46)를 구비하는 고리모양의 뚜껑(45)이 도면에 나타내지 않은 장착암(裝着 arm)에 의하여 장착된다. 이 고리모양의 뚜껑(45)은, 회전컵(42)이 기판(G)과 함께 회전하게 될 때에 회전컵(42)과 함께 회전한다. 이 뚜껑(45)의 개구(46)에는, 레지스트액 토출시(吐出時), 레지스트액의 비산(飛散)을 방지하기 위한 원통모양의 통모양 부재(47)가 세워서 설치되어 있다.

회전컵(42)의 상방에는 도면에 나타내지 않은 장착암에 의하여 겉뚜껑(60)이 장착된다. 겉뚜껑(60)의 상방에는 기판(G)에 레지스트액이나 용제(溶劑)를 공급하기 위하여 분사대(49)가 대기위치와 개구(46)의 상부 사이에서 도면에 나타내는 것을 생략한 암에 의하여 이동하게 된다. 이 분사대(49)에는 도포액 토출 노즐, 예를 들면 레지스트액을 토출하기 위한 레지스트액 토출 노즐(51)과 시너 등의 용제를 토출하기 위한 용제 토출 노즐(52)로 이루어지는 다계통(多系統)의 노즐 유닛이 설치되어 있다.

고리모양의 뚜껑(45)에 있어서 개구(46)에는 작은 뚜껑(53)이 장착되도록 구성되어 있다. 이 작은 뚜껑(53)은 도면에 나타내는 것을 생략한 암에 의하여 승강(昇降) 가능하게 되어 있다.

회전컵(42)에 있어서 바닥의 외주측 부분에는, 원주상에 예를 들면 내경4∼5mm 정도의 복수의 유출구멍(58)이 형성되어 있고, 고리모양의 뚜껑(45)의 외주측 부분에는, 원주상에 복수의 공기 유입구멍(59)이 형성되어 있다. 회전컵(42)을 회전시킴으로써 회전컵(42) 내의 공기에 원심력이 작용하여 도 2 에 화살표로 나타나 있는 바와 같이 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로 공기 및 레지스트액이 외부로 유출됨과 동시에, 뚜껑(45)의 유입구멍(59)을 통하여 외부로부터 공기가 유입되는 기류(氣流)가 형성된다. 이 유출구멍(58) 및 유입구멍(59)의 크기를 변경하여 기류를 조정함으로써 기판(G) 주변의 레지스트액 건조속도를 조정하여 확산속도를 조정할 수 있기 때문에, 기판(G) 주변의 레지스트막의 막두께를 제어할 수 있음과 동시에 막두께의 균일성을 유지할 수 있게 되어 있다.

드레인 컵(44)은 회전컵(42)의 외주를 따라 배치되는 벽판(71)을 구비한다. 이 벽판(71)에는, 이 벽판(71) 자체를 단면이 コ자 모양으로 되도록 오목하게 변형시켜 형성되는 홈통부(73)가 회전컵(42)의 외주를 따라 형성되어 있다. 이와 같이 홈통부(73)와 벽판(71)을 일체화(一體化)함으로써 제조가 용이하고 밀폐성도 양호하게 되지만, 홈통부(73)를 벽판(71)으로부터 착탈(着脫)할 수 있도록 하여도 좋으며 이렇게 함으로써 메인터넌스를 용이하게 할 수 있다. 또한 홈통부(73)는 회전컵(42)의 유출구멍(58)과 대면(對面)하도록 형성되고, 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로부터 배출되는 레지스트액을 받아 들이는 개구(72)를 구비한다. 또 홈통부(73)의 표면에는 레지스트액이 부착되기 어렵도록, 예를 들면 테플론(teflon) 등을 코팅하는 것이 바람직하다.

홈통부(73)의 천장부(74)는 회전컵(42)을 향하여 개방하도록 경사지게 되어 있다. 이 경사각 θ1으로서 10°∼ 45°, 더 바람직하게는 20°로 되어 있다. 그리고 회전컵(42)의 유출구멍(58)은 천장부(74)의 경사면과 대면되도록 설치될 수 있다. 이에 따라 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로부터 배출되는 레지스트액이 천장부(74)에 부딪혀 홈통부(73)의 바닥부(75)로 흘러 내려서 배출되는 레지스트액을 홈통부(73)에서 확실하게 회수할 수 있게 된다.

벽판(71)의 하방에는, 회수된 레지스트액을 외부로 배출하기 위한 배출구(76)가 예를 들면 동일한 원주상에서 동일한 간격으로 6개 장소에 형성되어 있다. 또한 홈통부(73)로부터 이 배출구(76)에 레지스트액을 유출시키기 위한 관(77)이 홈통부(73)의 바닥부(75)로부터 각 배출구(76)를 향하여 설치되어 있다. 이에 따라 홈통부(73)에서 회수된 레지스트액 및 홈통부(73)에서 회수할 수 없는 레지스트액을 배출구(76)를 통하여 효율적으로 외부로 배출하는 것이 가능하다.

드레인 컵(44)에는, 벽판(71)의 하방으로부터 벽판(71)의 배면측으로 통하는 제 1 의 배기통로(78)가 형성되고, 제 1 의 배기통로(78)에는 배기구(79)가 접속되어 있다. 배기구(79)에는 도면에 나타내는 것을 생략한배기펌프가 접속되어 드레인 컵(44) 내의 배기가 이루어지게 되어 있다. 이에 따라 기액(氣液) 분리된 기체를 확실하게 회수하는 것이 가능하다. 또한 드레인 컵(44) 내에서 난류(亂流)의 발생을 방지할 수 있어 미스트(mist)의 비산(飛散)을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 이 드레인 컵(44)에는, 벽판(71)의 상방으로부터 벽판(71)의 배면측으로 통하는 제 2 의 배기통로(80)가 형성되어 있다. 이에 따라 벽판(71)의 배면측의 상방에서 소용돌이 등의 난류가 발생하는 경우가 없어 미스트의 비산을 효과적으로 방지할 수 있다.

또 관(77)의 하단부가 각 배출구(76) 내에 삽입되고, 즉 관(77)의 하단부를 각 배출구(76) 상단부보다 하방으로 배치시키고 있기 때문에 관(77)을 흘러 내린 후에 미세한 액체 등이 각 배출구(76) 내로부터 제 1 의 배기통로(78)측으로 송출될 가능성을 감소시키고 있다. 또한 제 1 의 배기통로(78)는 배기 중에 포함되는 미세한 액체를 제거하는 제거기능도 겸하고 있고, 제 1 의 배기통로(78)를 상하로 경사지게 함으로써 배기 중에 포함되는 미세한 액체를 제 1 의 배기통로(78)의 하방에서 분리시키므로 각 배출구(76)로 배출할 가능성을 향상시키고 있다.

또한 상기한 홈통부(73)의 바닥부(75)도 천장부(74)와 마찬가지로 회전컵(42)을 향하여 개방하도록 경사지게 되어 있다. 그리고 천장부(74)의 경사각 θ1과 바닥부(75)의 경사각 θ2은 거의 동일하게 되어 있다. 이와 같이 바닥부(75)가 경사짐으로써 레지스트액을 바닥부(75)로부터 관(77)을통하여 배출구(76)를 향하여 확실하게 배출하는 것이 가능하다. 또한 천장부(74)의 경사각과 바닥부(75)의 경사각은 거의 동일하게 되어 있기 때문에, 홈통부(73)의 배면측에 있어서 천장부(74) 이면의 경사각과 바닥부(75) 이면의 경사각은 거의 동일하게 되고, 제 1 의 배기통로(78)로부터 배기구(79)를 향하여 흐르는 기류와 제2의 배기통로(80)로부터 배기구(79)를 향하여 흐르는 기류가 거의 동등하게 흐르게 되어 벽판(71)의 배면측에서 소용돌이 등의 난류가 발생하는 경우는 없게 되므로 미스트의 비산을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 제 1 의 배기통로(78)상에는, 상부가 개방되는 안내판(81)이 설치되어 있다. 이에 따라 미스트가 제 1 의 배기통로(78)로부터 벽판(71)의 배면측으로 유입되는 경우는 없다. 또한 안내판(81)은 홈통부(73)에 있어서 바닥부(75)의 하방에 설치되어 있기 때문에, 안내판(81)의 높이를 조절함으로써 제1의 배기통로(78)의 굵기를 용이하게 조정하는 것이 가능하다.

또한 제 2 의 배기통로(80)와 배기구(79) 사이에는 메쉬(mesh)(100)가 배치되어 있다. 이에 따라 배기구(79)측에 미스트가 침입하는 것을 방지한다. 또한 배기구(79)에는 댐퍼(damper)(101)가 삽입되어 있다. 그리고 기판(G)상에 레지스트를 도포하고 있을 때에는 댐퍼(101)가 열린 상태로 되고, 그 이외의 때에는 댐퍼(101)에 의하여 배기구(79)가 닫혀진 상태로 되어 있다. 이것에 의해서도 배기구(79)측에 미스트가 침입하는 것을 방지한다.

다음에 이와 같이 구성되는 레지스트 도포처리 유닛(CT)(22)의 동작을 도3에 의거하여 설명한다.

도면에 나타내지 않은 반송암에 의하여 뚜껑(45)이 회전컵(42)으로부터 벗겨지는 동시에, 기판(G)이 주반송장치(18)에 의하여 스핀척(41)상에 반송되어 흡착된다(스텝1).

다음에 뚜껑(45)이 도면에 나타내지 않은 반송암에 의하여 회전컵(42)의 상부 개구에 장착되고(스텝2), 레지스트액 토출 노즐(51) 및 용액 토출 노즐(52)이 기판(G)의 상방에 있어서 뚜껑(45)의 개구(46) 상방에 위치하게 되고, 기판(G)의 회전 시작전에 용액 토출 노즐(52)로부터 시너 등의 용제가 뚜껑(45)의 개구(46)를 통하여 기판(G)에 토출된다(스텝3).

다음에 레지스트액 토출 노즐(51)로부터 레지스트액이 뚜껑(45)의 개구(46)를 통하여 기판(G)에 토출되면(스텝4), 기판(G) 및 회전컵(42)이 함께 회전하기 시작한다(스텝5). 이와 같이 레지스트액을 토출시키면서 기판(G)을 회전시킴으로써 기판(G)상에서 레지스트액이 확산하여 기판(G)상에 레지스트막이 형성된다.

이렇게 하여 레지스트막을 형성한 후에 레지스트액의 토출 및 기판(G), 회전컵(42)의 회전이 정지되고(스텝6), 도면에 나타내는 것을 생략한 암에 의하여 작은 뚜껑(53)이 반송되어 뚜껑(45)의 개구(46)에 장착된다(스텝7).

다음에 기판(G) 및 회전컵(42)이 다시 회전하게 되어 레지스트막의막두께가 일정하게 된다(스텝8). 본 실시예에서는, 특히 이와 같이 레지스트막의 막두께를 일정하게 할 때에 뚜껑(45)의 개구(46)에 작은 뚜껑(53)이 장착되어 있기 때문에 레지스트액이 외부로 비산하는 것이 방지된다. 또한 개구(46)로부터 공기의 침입을 방지할 수 있고, 기판 주위에 있어서 처리에 악영향을 미치는 기류가 생기지 않으므로 레지스트막의 막두께가 불균일하게 되는 것이 방지된다.

그 후에 기판(G) 및 회전컵(42)의 회전이 정지되고(스텝9), 겉뚜껑(60) 및 뚜껑(45)이 벗겨져 기판(G)이 다음 공정으로 반출된다(스텝10).

여기에서 기판(G) 및 회전컵(42)을 회전시키고 있을 때에(스텝5 및 스텝8), 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로부터 회전컵(42)의 외주를 향하여 기체 및 레지스트액이 유출되고, 레지스트액은 원심력에 의하여 홈통부(73)에 도달하여 홈통부(73), 관(77) 및 배출구(76)를 통하여 외부로 배출된다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 벽판(71)에 있어서 홈통부(73)가 회전컵(42)의 외주를 따라 설치되어 있기 때문에, 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로부터 유출되는 레지스트액을 이 홈통부(73)에 의하여 확실하게 회수할 수 있다. 따라서, 예를 들면 홈통부(73) 없이 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로부터 유출되는 레지스트액이 벽판(71)에 그대로 접촉하는 경우와 비교하여 레지스트액이 미스트가 되어 비산되는 것과 같은 경우는 적어진다. 또한 레지스트액에 의하여 오염이 생기는 부분도 거의 홈통부(73)만으로국소화시킬 수 있기 때문에 컵 세정시간이 단축되고, 세정용 시너의 사용량도 감소시킬 수 있다.

다음에 이와 같이 구성되는 레지스트 도포처리 유닛(CT)(22)에서의 세정공정에 관하여 설명한다. 이하의 세정공정은 예를 들면 1로트(기판40장 정도)에 한 번 정도 실시된다.

세정공정에서는, 뚜껑(45)이 도면에 나타내지 않은 반송암에 의하여 회전컵(42)으로부터 벗겨지는 동시에, 기판(G)이 주반송장치(18)에 의하여 스핀척(41)상에 반송되어 흡착되고, 뚜껑(45)이 도면에 나타내지 않은 반송암에 의하여 회전컵(42)의 상부 개구에 장착되고, 레지스트액 토출 노즐51 및 용액 토출 노즐(52)이 기판(G)의 상방에 있어서 뚜껑(45)의 개구(46) 상방에 위치하게 되고, 기판(G) 및 회전컵(42)을 회전시키면서 용액 토출 노즐(52)로부터 시너가 뚜껑(45)의 개구(46)를 통하여 기판(G)에 토출된다. 이에 따라 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로부터 회전컵(42)의 외주를 향하여 시너가 유출되어 원심력에 의하여 홈통부(73)에 도달하여 시너로 홈통부(73)를 세정할 수 있다.

이렇게 시너에 의하여 세정할 때에, 기판(G) 및 회전컵(42)의 회전수를 적당하게 가변시킴으로써 도 4 에 나타나 있는 바와 같이 시너에 의한 세정위치(S)(시너가 도달하는 위치)를 가변시킬 수 있고, 이에 따라 홈통부(73)의 전체 면을 효율적으로 세정할 수 있다.

또한 세정시에는 기판(G) 대신 더미(dummy) 기판을 사용하여도 좋고,또는 도 5 에 나타나 있는 바와 같이 회전컵(42) 내에 전용의 세정노즐(91)을 설치하고, 이 세정노즐(91)에서 세정액을 공급하여도 좋다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면 도 6 에 나타나 있는 바와 같이 관(77)을 배출구(76)에 직접 접속하지 않고, 예를 들면 3방향 밸브(92)에 접속하고, 예를 들면 홈통부(73)에서 회수되는 레지스트액을 재이용하고, 홈통부(73)에서 회수되는 시너 등을 배출하도록 구성하여도 상관없다. 이에 따라 레지스트액의 소비량을 감소시키는 것이 가능하다.

또한 도 7 에 나타나 있는 바와 같이 홈통부(73)를 상하로 2분할하고(홈통부73a, 73b), 표면을 착탈 가능한 보호부재(94)로 덮도록 구성하여도 좋다. 이에 따라 홈통부(73)의 세정을 간단하게 또한 확실하게 하는 것이 가능하다.

또한 상기한 바와 같이 홈통부(73)의 표면에는 테플론 코팅을 실시하는 것이 바람직하지만, 이와 같은 경우에는 도 8 에 나타나 있는 바와 같이 홈통부(73) 중 회전컵(42)의 유출구멍(58)으로부터 유출되는 레지스트액이 접촉하는 하부영역(102)에는 테플론 코팅을 실시하고, 홈통부(73) 중 레지스트액이 접촉하지 않는 상부영역(103)에는 테플론 코팅을 실시하지 않는 것이 더 바람직하다. 또 홈통부(73)는 예를 들면 SUS 등의 금속재료로 이루어지고, 따라서 상부영역(103)은 이 금속재료가 드러나게 된다. 본 발명자 등의 실험에 의하면, 도 9(a) 에 나타나 있는 바와 같이홈통부(73) 전체에 테플론 코팅을 실시한 경우에는 레지스트액 그대로의 액A이 부착되어 있는 데에 반하여, 도 9(b) 에 나타나 있는 바와 같이 홈통부73 중 레지스트액이 직접 접촉하지 않는 상부영역(103)에 테플론 코팅을 실시하지 않는 경우에는 상기와 동일한 부분에서 비교하면 미스트 상태의 레지스트액만이 부착된다. 따라서 홈통부(73) 중 레지스트액이 직접 접촉하지 않는 상부영역(103)에 테플론 코팅을 실시하지 않는 경우가 세정성이 향상된다.

또한 도 10 에 나타나 있는 바와 같이 홈통부(73)의 천장부(74)를 활처럼 굽은 형상으로 하여도 좋다. 이에 따라 상기와 마찬가지로 홈통부(73)의 천장부(74)에는 미스트 상태의 레지스트액만이 부착되어 세정성이 향상된다.

또한 도 11 에 나타나 있는 바와 같이 회전컵(42)의 외주에서 유출구멍(58)의 상부에 덮개부(104)를 설치하여도 좋다. 이에 따라 미스트나 레지스트액이 상부로 비산하는 것을 방지할 수 있다.

상기한 실시예에서는 기판으로서 글래스 기판을 예로 들어 설명하였지만, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등 다른 기판에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한 소정의 액으로서 레지스트액을 예로 들어 설명하였지만, 다른 종류의 액에 대하여도 당연히 본 발명을 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 액체가 벽판 등에 부착되기 어렵고, 또한 이와 같은 액체가 미스트 상태가 되어 부착 또는 재부착되기 어렵다. 또한 시너 등 세정액의 사용량을 극력 감소시킬 수 있고 또한 세정처리를 단시간에 할 수 있다.

Claims

기판을 회전시킬 수 있도록 지지하는 지지부재와,

상기 지지부재에 의하여 지지된 기판에 소정의 액체를 공급하는 공급부와,

상기 지지부재에 의하여 지지된 기판을 수용하는 동시에, 상기 지지부재와 동기(同期)하여 회전할 수 있고, 또한 외주(外周)에 상기 액체를 배출시킬 수 있는 유출구멍을 구비하는 용기와,

상기 유출구멍으로부터 배출되는 액체를 받아 들이는 개구가 상기 유출구멍과 대면(對面)하도록 설치되고, 상기 용기의 외주를 따라 배치되는 홈통부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용기의 외주를 따라 벽판이 배치되고,

상기 벽판을 단면(斷面)이 コ자 모양으로 되도록 오목하게 변형시킴으로써 상기 홈통부가 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 2 항에 있어서,

상기 단면이 コ자 모양인 홈통부의 천장부가 상기 용기를 향하여 개방하도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 3 항에 있어서,

상기 천장부가 활처럼 굽은 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 2 항에 있어서,

상기 벽판의 하방에는 상기 액체를 배출시키기 위한 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 5 항에 있어서,

상기 홈통부로부터 상기 배출구로 액체를 유출시키기 위한 관이 상기 홈통부의 바닥부로부터 상기 배출구를 향하여 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 5 항에 있어서,

상기 벽판의 하방으로부터 상기 벽판의 배면측으로 통하는 제1의 배기통로가 설치되고,

상기 제 1 의 배기통로에는 배기구가 접속되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 의 배기통로와 상기 배기구의 사이에 메쉬(mesh) 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 7 항에 있어서,

상기 배기구에는 상기 배기구를 개폐하기 위한 댐퍼(damper)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 7 항에 있어서,

상기 벽판의 상방으로부터 상기 벽판의 배면측으로 통하는 제2의 배기통로가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 10 항에 있어서,

상기 홈통부에 있어서 천장부의 경사각과 바닥부의 경사각이 거의 같은 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 의 배기통로상에는 상부가 개방되는 안내판이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 12 항에 있어서,

상기 안내판은 상기 홈통부에 있어서 바닥부의 하방에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 3 항에 있어서,

상기 유출구멍은 상기 천장부의 경사면과 대면(對面)하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용기 내에 세정액을 공급하는 수단을 더 구비하고,

상기 세정액을 공급하면서 상기 용기를 회전시킴으로써 상기 유출구멍으로부터 세정액을 배출시켜 상기 배출되는 세정액으로 상기 홈통부 내를 세정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 15 항에 있어서,

상기 세정액으로 상기 홈통부 내를 세정할 때에 상기 용기의 회전속도를 제어하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 15 항에 있어서,

상기 홈통부에서 회수되는 소정의 액체를 재이용하고, 상기 홈통부에서 회수되는 세정액을 배출하기 위한 절체 밸브(切替 valve)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 홈통부 내의 표면은 착탈(着脫) 가능한 보호부재로 덮는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 홈통부는 테플론(teflon) 코팅이 실시되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 19 항에 있어서,

상기 홈통부 중 상기 용기의 유출구멍으로부터 배출되는 액체가 직접 접촉하는 제 1 의 영역에는 테플론 코팅이 실시되고, 상기 제 1 의 영역보다 상부의 제 2 의 영역에는 테플론 코팅이 실시되지 않는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 용기 외주의 유출구멍 상부에 덮개부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.