KR101351684B1 - 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프라이밍 처리에 있어서, 파티클의 발생을 방지하고, 세정액의 사용량을 대폭으로 저감하는 것에 관한 것이다.

하우징(190) 내에는, 프라이밍 롤러(188)의 상단에서 하단까지 정의 회전 방향(시계 회전)을 따라 향하는 도중에 미스트 차폐판(202) 및 세정부(204)가 설치되어 있다. 더욱이, 프라이밍 롤러(188)에서 봤을 때 미스트 차폐판(202) 및 세정부(204)와는 반대측에, 미스트 인입부(222) 및 건조부(224)가 설치되어 있다. 미스트 인입부(222) 및 건조부(224)는 흡입구(226), 진공 통로(236) 및 진공관(238)을 통해 진공 기구(240)로 통한다.

Description

프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치{PRIMING PROCESSING METHOD AND PRIMING PROCESSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 적용 가능한 도포 현상 처리 시스템의 구성을 나타내는 평면도.

도 2는 도포 현상 처리 시스템에서의 처리 순서를 나타내는 플로차트.

도 3은 도포 현상 처리 시스템에서의 레지스트 도포 유닛 및 감압 건조 유닛의 전체 구성을 나타내는 개략 평면도.

도 4는 도포 현상 처리 시스템에서의 레지스트 도포 유닛의 전체 구성을 나타내는 사시도.

도 5는 도포 현상 처리 시스템에서의 레지스트 도포 유닛의 전체 구성을 나타내는 개략 정면도.

도 6은 레지스트 도포 유닛 내의 스테이지 도포 영역에서의 분출구와 흡입구의 배열 패턴의 일례를 나타내는 평면도.

도 7은 레지스트 도포 유닛에서의 기판 반송부의 구성을 나타내는 일부 단면 개략 측면도.

도 8은 레지스트 도포 유닛에서의 기판 반송부의 유지부의 구성을 나타내는 확대 단면도.

도 9는 레지스트 도포 유닛에서의 기판 반송부의 패드부의 구성을 나타내는 사시도.

도 10은 레지스트 도포 유닛에서의 기판 반송부의 유지부의 한 변형예를 나타내는 사시도.

도 11은 레지스트 도포 유닛에서의 노즐 승강기구, 압축 공기 공급 기구 및 진공 공급 기구의 구성을 나타내는 도면.

도 12는 레지스트 도포 유닛에서의 노즐 대기부의 구성을 나타내는 일부 단면 측면도.

도 13은 레지스트 도포 유닛에서의 제어계의 주요한 구성을 나타내는 블럭도.

도 14는 하나의 실시 형태에 의한 프라이밍 처리부에서의 프라이밍 처리의 일단계를 나타내는 일부 단면 측면도.

도 15는 하나의 실시 형태에 의한 프라이밍 처리부에서의 프라이밍 처리의 일단계를 나타내는 일부 단면 측면도.

도 16은 하나의 실시 형태에 의한 프라이밍 처리부에서의 프라이밍 처리의 일단계를 나타내는 일부 단면 측면도.

도 17은 긴 형상의 레지스트 노즐을 프라이밍 처리후에 기판 상의 도포 개시 위치에 내렸을 때의 착액 상태를 나타내는 사시도.

도 18은 실시 형태에 있어서 도포 주사 개시부에 형성되는 레지스트 도포막의 막두께 상태를 나타내는 일부 단면 측면도.

도 19는 실시 형태의 프라이밍 처리부의 구성을 나타내는 단면도.

도 20은 실시 형태의 프라이밍 처리부에서의 연속 프라이밍 처리의 작용을 설명하기 위한 개략 측면도.

도 21은 실시 형태의 프라이밍 처리부에서의 일괄 세정 처리의 작용을 설명하기 위한 부분 확대 단면도.

도 22는 실시 형태의 프라이밍 처리부에서의 가세정 처리의 작용을 설명하기 위한 개략 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 레지스트 도포 유닛(CT)

75 : 노즐 승강기구

76 : 스테이지

78 : 레지스트 노즐

78a : 토출구

84 : 기판 반송부

95 : 레지스트액 공급 기구

172 : 프라이밍 처리부

188 : 프라이밍 롤러

190 : 하우징

200 : 콘트롤러

202 : 차폐판

204 : 세정부

206 : 2 유체 제트 노즐

208 : 세정액 공급부

210 : 가스 공급부

216 : 프라이밍 처리 제어부

222 : 미스트 주입부

224 : 건조부

226 : 배기구

228 : 만곡 커버

230 : 미스트 주입용 간격

232 : 블럭

234 : 액제거용 간격

236 : 배기로

238 : 배기관

240 : 배기 기구

242 : 드레인구

본 발명은 스핀리스법의 도포 처리에 이용하는 긴 형상의 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치에 관한 것이다.

LCD 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 프로세스에서의 포토리소그래피 공정에는, 슬릿 형상의 토출구를 갖는 긴 형상의 레지스트 노즐을 주사하여 피처리 기판(유리 기판 등) 상에 레지스트액을 도포하는 스핀리스법이 다용되고 있다.

스핀리스법은, 예를 들어 특허 문헌 1에 개시되는 바와 같이 흡착 유지형의 적재대 또는 스테이지 상에 기판을 수평으로 적재하고, 스테이지 상의 기판과 긴 형상의 레지스트 노즐의 토출구와의 사이에, 예를 들어 수 1OOμm정도의 작은 도포 갭을 설정하고 기판 윗쪽에서 레지스트 노즐을 주사 방향(일반적으로 노즐 긴 방향과 직교 하는 수평 방향)으로 이동시키면서 기판 상에 레지스트액을 띠모양으로 토출시켜 도포한다. 긴 형상의 레지스트 노즐을 기판의 일단에서부터 타단까지 1회 이동시키는 것만으로 레지스트액을 기판의 밖에 떨어뜨리지 않고 원하는 막두께로 레지스트 도포막을 기판 상에 형성할 수가 있다.

이러한 스핀리스법에 있어서는, 레지스트 도포막의 막두께의 불균일성이나 도포 얼룩을 방지하는데 도포 주사중에 기판 상에 토출된 레지스트액이 주사 방향에 있어서 레지스트 노즐의 배후측면으로 돌아 형성되는 메니스커스가 노즐 길이 방향으로 수평 일직선으로 갖추어지는 것이 바람직하고, 그를 위해서는 도포 주사의 개시 직전에 레지스트 노즐의 토출구와 기판의 사이의 도포 갭이 간격 없이 적당량의 레지스트액으로 차는 것이 필요 조건이 되고 있다. 이 요건을 채우기 위해서, 도포 주사의 사전 준비로서 레지스트 노즐의 토출구로부터 배후 하단부에 걸쳐 레지스트액의 액막을 형성하는 프라이밍 처리를 행하고 있다.

대표적인 프라이밍 처리법은 레지스트 노즐과 동등하거나 또는 그 이상의 길이를 갖는 원주(圓柱) 형상의 프라이밍 롤러를 스테이지의 근처에 수평으로 설치하고, 작은 갭을 개재하여 프라이밍 롤러의 상단과 대향하는 위치까지 레지스트 노즐을 접근시키고 레지스트액을 토출시키며, 그것과 동시 또는 직후에 프라이밍 롤러를 소정 방향으로 회전시킨다. 그리하면, 프라이밍 롤러의 정점부 부근에 토출된 레지스트액이 레지스트 노즐의 배후 하부로 돌아들어가도록 하고 프라이밍 롤러에 감겨지며 프라이밍 롤러로부터 레지스트 노즐을 분리한 후에도 노즐 하단부에 레지스트액의 액막이 남는다.

종래의 프라이밍 처리 장치는 프라이밍 롤러를 회전 구동하는 회전 기구뿐만이 아니고 프라이밍 롤러를 클리닝하기 위한 스크레이퍼나 세정 노즐 및 건조 노즐 등을 갖추고 있고 1회의 프라이밍 처리가 종료하면 그 후처리로서 회전 기구에 의해 프라이밍 롤러를 연속 회전시키고, 스크레이퍼로 프라이밍 롤러의 표면으로부터 레지스트액을 깎아내 떨어뜨리고, 세정 노즐 및 건조 노즐에서 세정액 및 건조 가스를 각각 프라이밍 롤러의 표면에 분출하도록 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평 제10-156255호

1회의 프라이밍 처리로 레지스트 노즐에서 토출되는 레지스트액을 수취하여 감기 위해서 사용되는 프라이밍 롤러의 표면 영역은 레지스트 노즐이나 프라이밍 롤러의 사이즈에 따라서 다르지만 프라이밍 롤러의 전체 둘레(360˚)를 필요로 하는 것은 아니고 통상은 반주(半周)(180˚) 이하이고, 1/4 둘레(90˚) 이하로 끝내는 것도 가능하다. 그런데, 종래의 프라이밍 처리 장치는 프라이밍 처리를 실행할 때마다 후처리로서 상기와 같이 프라이밍 롤러를 연속 회전시켜 프라이밍 롤러의 전표면(전체 둘레)에 세정액을 분출하고 프라이밍 롤러뿐만이 아닌 스크레이퍼도 아울러 세정하기 때문에 세정액을 다량으로 사용한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 프라이밍 롤러와 스크레이퍼와의 마찰로부터 파티클이 발생되는 우려도 있었다.

본 발명은 관련되는 종래 기술의 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 세정액의 사용량을 대폭으로 저감하고 또한 파티클이 발생될 우려가 없는 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 프라이밍 처리 방법은 스핀리스법의 도포 처리에 이용하는 긴 형상의 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 방법이며, 1회의 프라이밍 처리를 위해서 상기 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 상단을 소정의 갭을 두고 대향시켜, 상기 노즐에서 소정의 처리액을 토출시키는 것과 동시에 상기 프라이밍 롤러를 소정의 회전각만큼만 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 반주 이하의 부분적 표면 영역을 상기 프라이밍 처리에 사용하는 제1의 공정과 연속한 소정 회수의 프라이밍 처리가 종료한 후에 상기 프라이밍 롤러의 표면을 사방으로 걸쳐서 세정하는 제2의 공정을 갖는다.

또한, 본 발명의 프라이밍 처리 장치는 스핀리스법의 도포 처리에 이용하는 긴 형상의 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 장치이며, 프라이밍 처리시에 상기 노즐의 토출구와 소정의 갭을 두고 롤러 상단이 수평으로 대향하도록 소정 위치에 배치된 프라이밍 롤러와, 상기 프라이밍 롤러를 그 중심축의 회전에 의해 회전시키는 회전 기구와, 상기 프라이밍 롤러의 표면에 세정액을 분출하도록 하기 위한 세정부와, 상기 프라이밍 롤러의 표면에 액제거용의 공기 흐름을 맞히기 위한 건조부를 갖고, 1회의 프라이밍 처리를 위해서 상기 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 상단을 소정의 갭을 두고 대향시키고, 상기 노즐에서 소정의 처리액을 토출시킴과 동시에 상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 소정의 회전각만 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 반주 이하의 부분적 표면 영역을 상기 프라이밍 처리에 사용하고 연속한 소정 회수의 프라이밍 처리가 종료한 후에 상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 연속 회전시키면서 상기 세정부와 상기 건조부를 작동시켜 상기 프라이밍 롤러의 표면을 전체 둘레에 걸쳐서 모두 세정한다.

본 발명에 있어서는, 프라이밍 롤러의 표면 또는 외주를 그 원주 방향으로 복수로 분할하고 각각의 부분적 표면 영역을 연속하는 소정 회수의 프라이밍 처리에 할당하여 사용하며, 그 후에 프라이밍 롤러의 표면을 전체 둘레에 걸쳐서 모두 세정한다. 이 일괄 세정 처리는 회전 기구에 의해 프라이밍 롤러를 연속 회전시키면서 세정부와 건조부를 작동시켜 프라이밍 롤러의 표면을 전체 둘레에 걸쳐서 모두 세정하는 것이고, 각 프라이밍 처리시에 프라이밍 롤러의 표면에 감긴 처리액의 액막을 깎아내어 떨어지게 하기 위한 스크레이퍼는 불필요하다. 따라서, 프라이밍 처리후의 세정 처리로 소비하는 세정액을 대폭 절감할 수 있는 것과 동시에, 세정 처리시에 파티클을 발생시키는 경우도 없다.

본 발명의 프라이밍 처리 방법에 있어서, 매우 적합한 일태양에 의하면, 일괄 세정 처리(제2의 공정)가 프라이밍 롤러를 일정한 회전 속도로 연속 회전시키면서 프라이밍 롤러의 표면에서 소정 위치에 세정액을 분출하도록 하는 것과 동시에, 다른 소정 위치에서 액제거용의 공기 흐름을 맞히는 주세정 공정과, 프라이밍 롤러를 일정한 회전 속도로 연속 회전시키면서 프라이밍 롤러의 표면에 세정액을 분출하도록 하지 않고 소정 위치에서 액제거용의 공기 흐름을 맞히는 주건조 공정을 포함한다. 이 경우, 주세정 공정에 있어서는, 프라이밍 롤러의 표면을 향해 세정액을 기체와 혼합하여 고압의 제트류로 분출하는 것이 바람직하다. 이러한 2 유체 제트 세정에 의하면 프라이밍 롤러의 표면에 붙어 있던 처리액의 액막을 제트류의 압력으로 효율적으로 또한 완전히 씻어낼 수가 있다.

본 발명의 프라이밍 처리 장치에 있어서는, 매우 적합한 일태양으로서 프라이밍 롤러의 상단에서 하단까지 회전 방향을 따라 향하는 도중에 세정부가 배치된다. 이 경우, 세정부 부근에서 발생하는 세정액의 미스트가 프라이밍 롤러의 상단측으로 비산하는 것을 저지하기 위해서, 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 세정부보다 상류측에 미스트 차폐부를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 매우 적합한 일태양으로서 건조부가 프라이밍 롤러의 하단에서 상단까지 회전 방향을 따라 향하는 도중에 배치되고, 프라이밍 롤러의 표면과의 사이에 제1의 간격을 형성하는 제1의 간격 형성부와, 제1의 간격 내에 프라이밍 롤러의 회전 방향과 반대의 방향으로 액제거용의 에어를 흐르게 하는 제1의 공기 흐름 형성부를 갖는다. 여기서, 제1의 간격은 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 연장하는 것이 바람직하고, 제1의 공기 흐름 형성부는 제1의 간격의 상류측 단부에 접속된 제1의 진공 기구를 갖는 것이 바람직하다. 건조부는 제1의 간격의 하류측의 단으로부터 대기중의 에어를 제1의 간격 안으로 흡입하여, 그 제1의 간격 안에서 에어를 프라이밍 롤러의 외주면을 따라 회전 방향과 역방향으로 흐르게 하여, 프라이밍 롤러의 외주에 남아 있는 액을 기류의 압력으로 제거하고 제1의 간격의 상류측의 단으로부터 빠져나온 미스트를 제1의 진공 기구로 보낸다. 이와 같이, 진공을 이용하여 프라이밍 롤러의 외주면에 대해서 회전 방향과 역방향의 공기 흐름을 맞혀 액제거하고, 그 액제거로 발생한 미스트를 그대로 진공으로 회수하므로 건조 효율이 높고 미스트의 비산을 방지할 수가 있다.

또한, 매우 적합한 일태양에 의하면, 세정부 부근에서 발생하는 세정액의 미스트를 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 세정부보다 하류측으로 끌어들이기 위한 미스트 인입부도 설치된다. 매우 적합한 일태양으로서 이 미스트 인입부는, 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 세정부와 건조부 사이에 배치되어 프라이밍 롤러의 표면과의 사이에 제2의 간격을 형성하는 제2의 간격 형성부와, 제2의 간격 내에 프라이밍 롤러의 회전 방향과 같은 방향으로 미스트 인입용의 공기 흐름을 형성하는 제2의 공기 흐름 형성부를 갖는다. 여기서, 제2의 간격은 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 연장하는 것이 바람직하고, 제2의 공기 흐름 형성부는 제2의 간격의 하류측 단부에 접속된 제2의 진공 기구를 갖는 것이 바람직하다. 이 제2의 진공 기구는 제1의 진공 기구를 겸용하는 것이 가능하고, 그 경우는 제2의 간격이 제2의 진공 기구를 통해 제1의 간격에 연결된다. 미스트 인입부는 세정부 부근에서 발생하는 미스트를 제2의 간격의 하류측의 단으로부터 제2의 간격 안으로 흡입하고, 제2의 간격 안에서 미스트를 프라이밍 롤러의 외주를 따라 회전 방향으로 흐르게 하여, 제2의 간격으로부터 누출된 미스트를 제2의 진공 기구로 보낸다.

또한, 매우 적합한 일태양에 의하면 연속한 소정 회수의 프라이밍 처리중에 적어도 최초의 프라이밍 처리에 대해서는 그 프라이밍 처리에 사용한 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역을 가세정하는 제3의 공정을 행한다. 이 제3의 공정은, 프라이밍 롤러를 소정의 회전 각도만큼만 회전시키면서 상기 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역에서 소정 위치에 세정액을 분출하는 가세정 공정과, 프라이밍 롤러를 소정의 회전 각도만큼만 역회전시켜 노즐에 대한 상기 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역을 가세정 공정의 이전의 위치 또는 그 부근의 위치로 되돌리는 복귀 공정을 포함한다. 이 경우, 가세정 공정에 있어서는, 상기 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역에 비교적 저압의 세정액을 불어주는 것이 바람직하고, 이것에 의해 그만큼 미스트를 발생하는 경우 없이 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역에 부착하고 있는 처리액의 일부를 씻어내는 것이 가능하며, 또는 처리액의 건조 고체화를 방지하는 것만으로도 후속 공정의 일괄 세정 처리의 부담을 경감하는 데 있어서 충분히 커다란 효과를 얻을 수 있다. 세정부에 2 유체 제트 노즐을 이용하는 경우는, 상기 2 유체 제트 노즐에서의 세정액의 압력과 기체의 압력의 비를 가변 제어하도록 구성하는 것으로, 주세정 처리시와 가세정 처리시에서 프라이밍 롤러에 분출하는 세정액의 압력을 개별적으로 최적화할 수가 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 매우 적합한 실시 형태를 설명한다.

도 1에서, 본 발명의 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치의 적용 가능한 구성예로서 도포 현상 처리 시스템을 보여준다. 이 도포 현상 처리 시스템은 클린룸 내에 설치되어, 예를 들어 LCD 기판을 피처리 기판으로 하여, LCD 제조 프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정중의 세정, 레지스트 도포, 프리 베이크, 현상 및 포스트베이크의 각 처리를 실시하는 것이다. 노광 처리는 이 시스템에 인접하게 설치되는 외부의 노광 장치(도시하지 않음)로 행해진다.

이 도포 현상 처리 시스템은 크게 구분하여 카세트 스테이션(C/S)(10)과, 프로세스 스테이션(P/S)(12)과, 인터페이스부(I/F)(14)로 구성된다.

시스템의 일단부에 설치되는 카세트 스테이션(C/S)(10)은, 복수의 기판(G)를 수용하는 카세트(C)를 소정 개수, 예를 들어 4개까지 적재 가능한 카세트 스테이지(16)와 이 카세트 스테이지(16) 상의 측방으로 또한 카세트(C)의 배열 방향과 평행하게 설치된 반송로(17)와, 이 반송로(17) 상에서 이동 가능하게 카세트 스테이지(16) 상의 카세트(C)에 대해서 기판(G)의 출입을 실시하는 반송 기구(20)를 구비하고 있다. 이 반송 기구(20)는 기판(G)을 유지할 수 있는 수단, 예를 들어 반송 아암을 갖고, X, Y, Z, θ의 4축으로 동작 가능하며, 후술하는 프로세스 스테이션(P/S)(12)측의 반송 장치(38)와 기판(G)의 전달을 실시할 수 있게 되어 있다.

프로세스 스테이션(P/S)(12)은, 상기 카세트 스테이션(C/S)(10)측으로부터 차례로 세정 프로세스부(22)와, 도포 프로세스부(24)와, 현상 프로세스부(26)를 기판 중계부(23), 약액 공급 유닛(25) 및 스페이스(27)을 개재하여(사이에 두고) 횡일렬로 설치하고 있다.

세정 프로세스부(22)는, 2개의 스크럽 세정 유닛(SCR)(28)과, 상하 2단의 자외선 조사/냉각 유닛(UV/COL)(30)과, 가열 유닛(HP)(32)과, 냉각 유닛(COL)(34)을 포함하고 있다.

도포 프로세스부(24)는 스핀리스 방식의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)과, 감압 건조 유닛(VD)(42)과, 상하 2단형 애드히젼/냉각 유닛(AD/COL)(46)과, 상하 2단형 가열/냉각 유닛(HP/COL)(48)과, 가열 유닛(HP)(50)을 포함하고 있다.

현상 프로세스부(26)는 3개의 현상 유닛(DEV)(52)과, 2개의 상하 2단형 가열/냉각 유닛(HP/COL)(53)과, 가열 유닛(HP)(55)을 포함하고 있다.

각 프로세스부(22, 24, 26)의 중앙부에는 길이 방향으로 반송로(36, 51, 58)가 설치되고, 반송 장치(38, 54, 60)가 각각 반송로(36,51, 58)를 따라 이동하고 각 프로세스부 내의 각 유닛에 액세스하여, 기판(G)의 반입/반출 또는 반송을 실시하게 되어 있다. 또한 이 시스템에서는, 각 프로세스부(22, 24, 26)에서, 반송로(36, 51, 58)의 한쪽측에 액처리계의 유닛(SCR, CT, DEV 등)이 배치되고 한쪽측에 열처리계의 유닛(HP, COL 등)이 배치되고 있다.

시스템의 타단부에 설치되는 인터페이스부(I/F)(14)는, 프로세스 스테이션(12)과 인접한 측에 연장부(기판 전달부)(56) 및 버퍼 스테이지(57)를 설치하고, 노광 장치와 인접한 측에 반송 기구(59)를 설치하고 있다. 이 반송 기구(59)는 Y방향으로 연장하는 반송로(19) 상에서 이동 가능하고, 버퍼 스테이지(57)에 대해서 기판(G)의 출입을 행하는 외에, 연장부(기판 전달부)(56)나 근처의 노광 장치와 기판(G)의 전달을 실시하게 되어 있다.

도 2에서, 상기 도포 현상 처리 시스템에서의 처리의 순서를 보여준다. 먼저, 카세트 스테이션(C/S)(10)에 있어서, 반송 기구(20)가 카세트 스테이지(16) 상의 소정의 카세트(C) 중에서 1개의 기판(G)을 취출하고, 프로세스 스테이션(P/S)(12)의 세정 프로세스부(22)의 반송 장치(38)로 건네준다(스텝 S1).

세정 프로세스부(22)에 있어서, 기판(G)은 먼저 자외선 조사/냉각 유닛(UV/COL)(30)에 차례로 반입되고, 최초의 자외선 조사 유닛(UV)에서는 자외선 조사에 의한 건식 세정을 실시하며, 다음의 냉각 유닛(COL)에서는 소정 온도까지 냉각된다(스텝 S2). 이 자외선 세정에서는 주로 기판 표면의 유기물이 제거된다.

다음에, 기판(G)은 스크럽 세정 유닛(SCR)(28) 중 하나로 스크러빙 세정 처리를 받고, 기판 표면으로부터 입자 형상의 더러움이 제거된다(스텝 S3). 스크러빙 세정후, 기판(G)은 가열 유닛(HP)(32)으로 가열에 의한 탈수 처리를 받고(스텝 S4), 그 다음에 냉각 유닛(COL)(34)으로 일정한 기판 온도까지 냉각된다(스텝 S5). 이것으로 세정 프로세스부(22)에서의 사전 처리가 종료되고, 기판(G)은 반송 장치(38)에 의해 기판 전달부(23)를 통해 도포 프로세스부(24)에 반송된다.

도포 프로세스부(24)에서, 기판(G)은 먼저 애드히젼/냉각 유닛(AD/COL)(46)에 차례로 반입되고, 최초의 애드히젼 유닛(AD)으로는 소수화 처리(HMDS)를 받고(스텝 S6), 다음의 냉각 유닛(COL)으로 일정한 기판 온도까지 냉각된다(스텝 S7).

그 후, 기판(G)은, 레지스트 도포 유닛(CT)(40)으로 스핀리스법에 의해 레지스트액을 도포시키고, 그 다음에 감압 건조 유닛(VD)(42)으로 감압에 의한 건조 처리를 받는다(스텝 S8).

다음에, 기판(G)은 가열/냉각 유닛(HP/COL)(48)에 차례로 반입되고, 최초의 가열 유닛(HP)에서는 도포후의 베이킹(프리베이크)을 행하고(스텝 S9), 다음에 냉각 유닛(COL)으로 일정한 기판 온도까지 냉각된다(스텝 S10). 또한, 이 도포후 베이킹에 가열 유닛(HP)(50)을 이용할 수도 있다.

상기 도포 처리후, 기판(G)은 도포 프로세스부(24)의 반송 장치(54)와 현상 프로세스부(26)의 반송 장치(60)에 의해 인터페이스부(I/F)(14)에 반송되고, 그곳으로부터 노광 장치에 건네진다(스텝 S1I). 노광 장치에서는 기판(G) 상의 레지스트에 소정의 회로 패턴을 노광시킨다. 그리고, 패턴 노광이 종료된 기판(G)은 노광 장치로부터 인터페이스부(I/F)(14)에 되돌려진다. 인터페이스부(I/F)(14)의 반송 기구(59)는 노광 장치로부터 받은 기판(G)을, 연장부(56)를 통해 프로세스 스테이션(P/S)(12)의 현상 프로세스부(26)에 건네준다(스텝 S11).

현상 프로세스부(26)에 있어서, 기판(G)은 현상 유닛(DEV)(52) 중 어느 하나로 현상 처리를 받고(스텝 S12), 그 다음에 가열/냉각 유닛(HP/COL)(53)의 하나에 차례로 반입되어 최초의 가열 유닛(HP)에서는 포스트베이킹이 행해지고(스텝 S13), 다음에 냉각 유닛(COL)으로 일정한 기판 온도까지 냉각된다(스텝 S14). 이 포스트베이킹에 가열 유닛(HP)(55)을 이용할 수도 있다.

현상 프로세스부(26)에서의 일련의 처리가 끝난 기판(G)은 프로세스 스테이션(P/S)(12) 내의 반송 장치(60, 54, 38)에 의해 카세트 스테이션(C/S)(10)으로 복귀되며, 이 카세트 스테이션에서 반송 기구(20)에 의해 어느 하나의 카세트(C)에 수용된다(스텝 S1).

상기 도포 현상 처리 시스템에 있어서는, 도포 프로세스부(24)의 레지스트 도포 유닛(CT)(40) 내의 프라이밍 처리 방법 및 장치에 본 발명을 적용할 수가 있다. 이하, 도 3 내지 도 18에 대해 본 발명의 하나의 실시 형태에서의 레지스트 도포 유닛(CT)(40)을 설명한다.

도 3에서, 본 실시 형태에서의 레지스트 도포 유닛(CT)(40) 및 감압 건조 유닛(VD)(42)의 전체 구성을 보여준다.

도 3에 나타낸 바와 같이 지지대 또는 지지 프레임(70) 위에 레지스트 도포 유닛(CT)(40)과 감압 건조 유닛(VD)(42)이 X방향으로 횡일렬로 배치되고 있다. 도포 처리를 받아야 할 새로운 기판(G)은 반송로(51)측의 반송 장치(54, 도 1)에 의해 화살표 F_A로 나타낸 바와 같이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 반입된다. 레지스트 도포 유닛(CT)(40)으로 도포 처리가 끝난 기판(G)은 지지대(70) 상의 가이드 레일(72)에 안내되는 X방향으로 이동 가능한 반송 아암(74)에 의해, 화살표 F_B로 나타낸 바와 같이 감압 건조 유닛(VD)(42)에 전송된다. 감압 건조 유닛(VD)(42)으로 건조 처리가 종료된 기판(G)은 반송로(51)측의 반송 장치(54, 도 1)에 의해 화살표 Fc로 나타낸 바와 같이 끌어당겨진다.

레지스트 도포 유닛(CT)(40)은 X방향으로 길게 연장하는 스테이지(76)를 갖고, 상기 스테이지(76) 상에서 기판(G)을 동일한 방향으로 수평 진행으로 반송하면서 스테이지(76)의 윗쪽에 배치된 긴 형상의 레지스트 노즐(78)로 기판(G) 상에 레지스트액을 공급하여, 스핀리스법으로 기판 상면(피처리면)에 일정 막두께의 레지스트 도포막을 형성하도록 구성되고 있다. 유닛(CT)(40) 내의 각 부분의 구성 및 작용은 후에 상술한다.

감압 건조 유닛(VD)(42)은 상면이 개구하고 있는 트레이 또는 저천(低淺) 용기형의 하부 챔버(80)와, 이 하부 챔버(80)의 상면에 기밀하게 밀착 또는 끼움 가능하게 구성된 뚜껑 형상의 상부 챔버(도시하지 않음)를 갖고 있다. 하부 챔버(80)는 거의 사각형으로, 중심부에는 기판(G)을 수평으로 적재하여 지지하기 위한 스테이지(82)가 설치되며, 바닥면의 네 귀퉁이에는 배기구(83)가 설치되고 있다. 각 배기구(83)는 배기관(도시하지 않음)을 통해 진공 펌프(도시하지 않음)로 통하고 있다. 하부 챔버(80)에 상부 챔버를 씌운 상태로, 양 챔버 내의 밀폐된 처리 공간을 상기 진공 펌프에 의해 소정의 진공도로 감압할 수 있게 되어 있다.

도 4 및 도 5에서, 레지스트 도포 유닛(CT)(40) 내부의 보다 상세한 전체 구성을 보여준다. 이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에 있어서는, 스테이지(76)가 종래와 같이 기판(G)을 고정 유지하는 적재대로서 기능하는 것이 아니라, 기판(G)를 공기압의 힘으로 공중에 띄우기 위한 기판 부상대로서 기능한다. 그리고, 스테이지(76)의 양 사이드에 배치되고 있는 직진 운동형의 기판 반송부(84)가, 스테이지(76) 상에 떠 있는 기판(G)의 양측 테두리부를 각각 착탈 가능하게 유지하여 스테이지 길이 방향(X방향)으로 기판(G)을 반송하도록 되어 있다.

상세하게는, 스테이지(76)는 그 길이 방향(X방향)으로 5개의 영역 M₁, M₂, M₃, M₄, M₅으로 분할되고 있다(도 5). 좌단의 영역(M₁)은 반입 영역이고, 도포 처리를 받아야 할 신규의 기판(G)은 이 영역(M₁) 내의 소정 위치에 반입된다. 이 반입 영역(M₁)에는 반송 장치(54, 도 1)의 반송 아암으로부터 기판(G)을 받아 스테이지(76) 상에 로딩하기 위해서 스테이지 아래쪽의 원위치와 스테이지 윗쪽의 적재 위치의 사이에 승강 이동 가능한 복수 라인의 리프트 핀(86)이 소정의 간격을 두고 설치되고 있다. 이들의 리프트 핀(86)은 예를 들어 에어 실린더(도시하지 않음)를 구동원에 이용하는 반입용의 리프트 핀 승강부(85,도 13)에 의해 승강 구동된다.

상기 반입 영역(M₁)은 부상식의 기판 반송이 개시되는 영역이기도 하고, 상기 영역 내의 스테이지 상면에는 기판(G)을 반입용의 부상 높이 또는 부상량(Ha)으로 띄우기 위해서 고압 또는 정압의 압축 공기를 분출하는 분출구(88)가 일정한 밀도로 다수 설치되고 있다. 여기서, 반입 영역(M₁)에서의 기판(G)의 부상량(Ha)은 특히 높은 정밀도를 필요로 하지 않고, 예를 들어 250 내지 350μm의 범위 내로 유지되면 좋다. 반송 방향(X방향)에 있어서, 반입 영역(M₁)의 사이즈는 기판(G)의 사이즈를 상회하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 반입 영역(M₁)에는, 기판(G)을 스테이지(76) 상에서 위치 맞춤하기 위한 얼라인먼트부(도시하지 않음)도 설치되어도 좋다.

스테이지(76)의 중심부에 설정된 영역(M₃)은 레지스트액 공급 영역 또는 도포 영역이고, 기판(G)은 이 도포 영역(M₃)을 통과할 때에 윗쪽의 레지스트 노즐(78)로부터 레지스트액(R)의 공급을 받는다. 도포 영역(M₃)에서의 기판 부상량(Hb)은 노즐(78)의 하단(토출구)과 기판 상면(피처리면) 사이의 도포 갭(S)(예를 들어, 240μm)을 규정한다. 이 도포 갭(S)은 레지스트 도포막의 막두께나 레지스트 소비량을 좌우하는 중요한 파라미터이고, 높은 정밀도로 일정하게 유지될 필요가 있다. 이 때문에, 도포 영역(M₃)의 스테이지 상면에는, 예를 들어 도 6에 나타나는 바와 같은 배열 또는 분포 패턴으로 기판(G)을 원하는 부상량(Hb)으로 띄우기 위해서 고압 또는 정압의 압축 공기를 분출하는 분출구(88)와 부압으로 공기를 흡인하는 흡인구(90)를 혼재시켜 설치하고 있다. 그리고, 기판(G)의 도포 영역(M₃) 내를 통과하고 있는 부분에 대해서, 분출구(88)로부터 압축 공기에 의한 수직 상향의 힘을 더하는 것과 동시에, 흡인구(90)에서 부압 흡인력에 의한 수직 하향의 힘을 더해, 상대 저항하는 쌍방향의 힘의 밸런스를 제어하는 것으로, 도포용의 부상량(Hb)을 설정값(Hs)(예를 들어, 50μm) 부근으로 유지하도록 하고 있다. 반송 방향(X방향)에서의 도포 영역(M₃)의 사이즈는 레지스트 노즐(78) 바로 아래에 상기와 같은 좁은 도포 갭(S)을 안정하게 형성할 수 있을 정도의 여유가 있으면 좋고, 통상은 기판(G)의 사이즈보다 작아도 좋으며, 예를 들어 1/3 내지 1/4 정도가 좋다.

도 6에 나타낸 바와 같이 도포 영역(M₃)에 있어서는, 기판 반송 방향(X방향)에 대해서 일정한 경사 각도를 이루는 직선(C) 상에 분출구(88)와 흡인구(90)를 교대로 배치하고, 인접한 각 열의 사이에 직선(C) 상의 피치에 의해 적당한 오프셋(α)을 설치하고 있다. 관련된 배치 패턴에 의하면, 분출구(88) 및 흡인구(90)의 혼재 밀도를 균일하게 하여 스테이지 상의 기판 부상력을 균일화하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 기판(G)이 반송 방향(X방향)으로 이동할 때에 분출구(88) 및 흡인구(90)와 대향하는 시간의 비율을 기판 각 부분에서 균일화하는 것도 가능하고, 이것에 의해 기판(G) 상에 형성되는 도포막에 분출구(88) 또는 흡인구(90)의 트레이스 또는 전사 흔적이 남는 것을 방지할 수가 있다. 도포 영역(M₃)의 입구에서는, 기판(G)의 선단부가 반송 방향과 직교하는 방향(Y방향)으로 균일한 부상력을 안정되게 받을 수 있도록 동일한 방향(직선 J 상)으로 배열하는 분출구(88) 및 흡인구(90)의 밀도를 높게 하는 것이 바람직하다. 또한, 도포 영역(M₃)에 있어서도 스테이지(76)의 양측 테두리부(직선 K상)에는 기판(G)의 양측 테두리부가 늘어지는 것을 방지하기 위해서 분출구(88)만을 배치하는 것이 바람직하다.

다시 도 5에 있어서, 반입 영역(M₁)과 도포 영역(M₃)의 사이에 설정된 중간의 영역(M₂)은 반송중에 기판(G)의 부상 높이 위치를 반입 영역(M₁)에서의 부상량(Ha)으로부터 도포 영역(M₃)에서의 부상량(Hb)으로 변화 또는 천이 시키기 위한 천이 영역이다. 이 천이 영역(M₂) 내에서도 스테이지(76)의 상면에 분출구(88)과 흡인구(90)을 혼재시켜 배치할 수가 있다. 그 경우는, 흡인구(90)의 밀도를 반송 방향을 따라 점차 크게 하고, 이것에 의해 반송중에 기판(G)의 부상량이 점차적으로 Ha로부터 Hb로 변하도록 해도 좋다. 혹은, 이 천이 영역(M₂)에 있어서는 흡인구(90)를 포함하지 않고 분출구(88)만을 설치하는 구성도 가능하다.

도포 영역(M₃)의 하류측 근처의 영역(M₄)은 반송중에 기판(G)의 부상량을 도포용의 부상량(Hb)으로부터 반출용의 부상량(Hc)(예를 들어, 250 내지 350μm)으로 바꾸기 위한 천이 영역이다. 이 천이 영역(M₄)에서도 스테이지(76)의 상면에 분출구(88)과 흡인구(90)을 혼재시켜 배치해도 좋고, 이 경우는 흡인구(90)의 밀도를 반송 방향을 따라 점차 작게 하는 것이 좋다. 또는, 흡인구(90)를 포함하지 않고 분출구(88)만을 설치하는 구성도 가능하다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 도포 영역(M₃)과 동일하게 천이 영역(M₄)에서도, 기판(G) 상에 형성된 레지스트 도포막에 전사 흔적이 남는 것을 방지하기 위해서 흡인구(90)[및 분출구(88)]를 기판 반송 방향(X방향)에 대해서 일정한 경사 각도를 이루는 직선(E) 상에 배치하고, 인접한 각 열 사이에 배열 피치에 의해 적당한 오프셋(β)을 설치하는 구성이 바람직하다.

스테이지(76)의 하류단(우단)의 영역(M₅)은 반출 영역이다. 레지스트 도포 유닛(CT)(40)으로 도포 처리를 받은 기판(G)은 이 반출 영역(M₅) 내의 소정 위치 또는 반출 위치로부터 반송 아암(74)(도 3)에 의해 하류측 근처의 감압 건조 유닛(VD)(42)(도 3)에 반출된다. 이 반출 영역(M5)에는, 기판(G)을 반출용의 부상량(Hc)으로 띄우기 위한 분출구(88)이 스테이지 상면에 일정한 밀도로 다수 설치되고 있는 것과 동시에, 기판(G)을 스테이지(76) 상에서 언로딩하고 반송 아암(74)(도 3)에 전달하기 위해서 스테이지 아래쪽의 원위치와 스테이지 윗쪽의 적재 위치의 사이에서 승강 이동 가능한 복수 라인의 리프트 핀(92)이 소정의 간격을 두고 설치되고 있다. 이들의 리프트 핀(92)은, 예를 들어 에어 실린더(도시하지 않음)를 구동원으로 이용하는 반출용의 리프트 핀 승강부(91)(도 13)에 의해 승강 구동된다.

레지스트 노즐(78)은 스테이지(76) 상의 기판(G)을 일단에서부터 타단까지 커버할 수 있는 길이로 반송 방향과 직교하는 수평 방향(Y방향)으로 연장하는 긴 형상의 노즐 본체의 하단에 슬릿 형상의 토출구(78a)를 갖고, 문형 또는 역 コ 자형의 노즐 지지체(130)에 승강 가능하게 장착되어 레지스트액 공급 기구(95)(도 13)로부터의 레지스트액 공급관(94)(도 4)에 접속되고 있다.

도 4, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판 반송부(84)는 스테이지(76)의 좌우 양 사이드에 평행하게 배치된 한쌍의 가이드 레일(96)과 각 가이드 레일(96) 상에 축방향(X방향)으로 이동 가능하게 장착된 슬라이더(98)와, 각 가이드 레일(96) 상에서 슬라이더(98)를 직진 이동시키는 반송 구동부(100)와, 각 슬라이더(98)로부터 스테이지(76)의 중심부를 향해 연장하는 기판(G)의 좌우 양측테두리부를 착탈 가능하게 유지하는 유지부(102)를 각각 갖고 있다.

여기서, 반송 구동부(100)는 직진형의 구동 기구, 예를 들어 리니어 모터에 의해 구성되고 있다. 또한, 유지부(102)는 기판(G)의 좌우 양측 테두리부의 하면에 진공 흡착력으로 결합하는 흡착 패드(104)와, 선단부에서 흡착 패드(104)를 지지하고, 슬라이더(98)측의 기단부를 지점(支点)으로서 선단부의 높이 위치를 바꿀 수 있도록 탄성 변형 가능한 판 스프링형의 패드 지지부(106)를 각각 갖고 있다. 흡착 패드(104)는 일정한 피치로 일렬로 배치되며, 패드 지지부(106)는 각각의 흡착 패드(104)를 독립적으로 지지하고 있다. 이것에 의해, 개개의 흡착 패드(104) 및 패드 지지부(106)가 독립한 높이 위치에서(다른 높이 위치에서도) 기판(G)을 안정되게 유지할 수 있게 되어 있다.

도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 패드 지지부(106)는 슬라이더(98)의 내측면에 승강 가능하게 장착된 판 모양 패드 승강 부재(108)에 장착되고 있다. 슬라이더(98)에 탑재되고 있는, 예를 들어 에어 실린더로 이루어진 패드 액츄에이터(109)(도 13)가 패드 승강 부재(108)를 기판(G)의 부상 높이 위치보다 낮은 원위치(퇴피 위치)와 기판(G)의 부상 높이 위치에 대응하는 적재 위치(결합 위치)와의 사이에서 승강 이동시키게 되어 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 각각의 흡착 패드(104)는, 예를 들어 합성고무제로 직방체 형상의 패드 본체(110)의 상면에 복수 개의 흡인구(112)를 설치하고 있다. 이들의 흡인구(112)는 슬릿 형상의 긴 구멍이지만, 고리나 구형의 작은 구멍이라도 좋다. 흡착 패드(104)에는, 예를 들어 합성고무로 이루어진 띠모양의 진공관(114)이 접속되고 있다. 이들의 진공관(114)의 관로(116)는 패드 흡착 제어부(115)(도 13)의 진공원에 각각 통하고 있다.

유지부(102)에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 한쪽측 일렬의 진공 흡착 패드(104) 및 패드 지지부(106)가 1조마다 분리하고 있는 분리형 또는 완전 독립형의 구성이 바람직하다. 그러나, 도 10에 나타낸 바와 같이 노치 부분(118)을 설치한 한 장의 판스프링으로 한쪽측 일렬분의 패드 지지부(120)를 형성하고, 그 위에 한쪽측 일렬의 진공 흡착 패드(104)를 배치하는 일체형의 구성도 가능하다.

상기와 같이, 스테이지(76)의 상면에 형성된 다수의 분출구(88) 및 이들 분출구에 부상력 발생용의 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급 기구(122)(도 11), 또 스테이지(76)의 도포 영역(M₃) 내에 분출구(88)와 혼재하여 형성된 다수의 흡인구(90) 및 이들 흡인구에 진공의 압력을 공급하는 진공 공급 기구(124)(도 11)에 의해, 반입 영역(M₁)이나 반출 영역(M₅)에서는 기판(G)을 반입·반출이나 고속 반송에 적절한 부상량으로 띄우고 도포 영역(M₃)에서는 기판(G)을 안정되고 또한 정확한 레지스트 도포 주사에서 적절한 설정 부상량(Hs)으로 띄우기 위한 스테이지 기판 부상부(145)(도 13)가 구성되고 있다.

도 11에서, 노즐 승강기구(75), 노즐 수평 이동 기구(77), 압축 공기 공급 기구(122) 및 진공 공급 기구(124)의 구성을 보여준다. 노즐 승강기구(75)는, 도포 영역(M₃) 위를 반송 방향(X방향)과 직교하는 수평 방향(Y방향)으로 넘어가도록 가설된 문형 프레임(130)과, 이 문형 프레임(130)에 장착된 좌우 한 쌍의 수직 운동 기구(132L, 132R)와, 이들의 수직 운동 기구(132L, 132R)의 사이에 걸쳐지는 이동체(승강체)의 노즐 지지체(134)를 갖는다. 각 수직 운동 기구(132L, 132R)의 구동부는, 예를 들어 펄스 모터로 이루어진 전동 모터(138L, 138R), 볼 나사(140L, 140R) 및 가이드 부재(142L, 142R)를 갖고 있다. 전동모터(138L, 138R)의 회전력이 볼 나사 기구(140L, 142L; 140R, 142R)에 의해 수직 방향의 직선 운동으로 변환되어, 승강체의 노즐 지지체(134)와 일체로 레지스트 노즐(78)이 수직 방향으로 승강 이동한다. 전동 모터(138L, 138R)의 회전량 및 회전 정지 위치에 의해 레지스트 노즐(78)의 좌우 양측의 승강 이동량 및 높이 위치를 임의로 제어할 수 있게 되어 있다. 노즐 지지체(134)는, 예를 들어 각기둥의 강체로 이루어지고, 그 하면 또는 측면에 플랜지, 볼트 등을 통해 레지스트 노즐(78)을 착탈 가능하게 장착하고 있다.

노즐 수평 이동 기구(77)는 문형 프레임(130)을 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향(X방향)으로 안내하는 좌우 한 쌍의 가이드 레일(도시하지 않음)과, 그러한 가이드 레일 상에서 문형 프레임(130)을 직진 이동시키는 좌우 한 쌍의 수평 운동 기구, 예를 들어 전동 모터 구동형의 볼 나사 기구(135L, 135R)를 갖고, 가이드 레일 상의 임의의 위치에 문형 프레임(130)을 위치 결정할 수 있도록 구성되고 있다.

압축 공기 공급 기구(122)는 스테이지(76) 상면에서 분할된 복수의 지역별로 분출구(88)에 접속된 정압 매니폴드(144)와 그들 정압 매니폴드(144)에, 예를 들어 공장용력의 압축 공기 공급원(146)으로부터의 압축 공기를 보내는 압축 공기 공급관(148)과 이 압축 공기 공급관(148)의 도중에 설치되는 레귤레이터(150)를 갖고 있다. 진공 공급 기구(124)는 스테이지(76) 상면에서 분할된 복수의 지역별로 흡인구(90)에 접속된 부압 매니폴드(152)와 그러한 부압 매니폴드(152)에, 예를 들어 공장용력의 진공원(154)로부터의 진공을 보내는 진공관(156)과 이 진공관(156)의 도중에 설치되는 교축 밸브(158)를 갖고 있다.

이 레지스트 도포 유닛(CT)(40)은 도 5에 나타낸 바와 같이 기판 반송 방향(X방향)에 있어서 레지스트 노즐(78)보다 조금 하류측의 윗쪽에 노즐 대기부(170)를 설치하고 있고, 상기 노즐 대기부(170) 안에 프라이밍 처리부를 설치하고 있다.

도 12에서, 노즐 대기부(170) 내의 구성을 보여준다. 도면에 나타낸 바와 같이 노즐 대기부(170)는 프라이밍 처리부(172)와 용제 분위기(174)와 세정부(176)를 X방향으로 횡일렬로 배치하고 있다. 이 안에서, 프라이밍 처리부(172)가 도포 처리 위치에 가장 가까운 장소에 설치되고 있다. 노즐 수평 이동 기구(77)(도 11)의 직진 구동부(135L, 135R)가 노즐 대기부(170)까지 연장하고 있고(도 3), 레지스트 노즐(78)을 노즐 대기부(170) 내의 각 부분(172, 174, 176)으로 이송할 수 있게 되어 있다.

세정부(176)는 소정 위치에 위치 결정된 레지스트 노즐(78) 아래에서 길이 방향(Y방향)으로 이동 또는 스캔하는 노즐 세정 헤드(178)을 가지고 있다. 이 노즐 세정 헤드(178)에는, 레지스트 노즐(78)의 하단부 및 토출구(78a)를 향해 세정액(예를 들어, 신나) 및 건조용의 가스(예를 들어, N₂가스)를 각각 분출하는 세정 노즐(180) 및 가스 노즐(182)이 탑재되는 것과 동시에, 레지스트 노즐(78)에 맞고 낙하한 세정액을 진공에 의해 수집하여 회수하는 드레인부(184)가 설치되고 있다.

용제 분위기(174)는 레지스트 노즐(78)의 전체 길이를 커버하는 길이로 노즐 길이 방향(Y방향)과 평행하게 연장하고 있어, 실내에는 용제, 예를 들어 신나가 들어가 있다. 용제 분위기(174)의 상면에는 길이 방향(Y방향)으로 연장하는 슬릿 형상의 개구(186a)를 설치한 단면 V 형상의 덮개(186)가 장착되고 있다. 레지스트 노즐(78)의 노즐부를 덮개(186)에 윗쪽으로부터 맞추면 토출구(78a)와 테이퍼 형상의 노즐 하단부만이 개구(186a)를 통해 실내에 퍼지는 용제의 증기에 노출되도록 되어 있다. 스테이지(76) 상에서 당분간 도포 처리를 행하지 않는 사이에, 레지스트 노즐(78)은, 세정부(176)에서 토출구(78a) 및 노즐부의 세정을 실시시키고, 그리고 용제 분위기(174)에서 대기한다.

프라이밍 처리부(172)는, 레지스트 노즐(78)의 전체 길이를 커버하는 길이로 수평 방향(Y방향)으로 연장하는 원주형상의 프라이밍 롤러(188)를 하우징(190) 안에 배치하고 있다. 하우징(190)의 밖에 배치된 프라이밍 롤러 회전 기구(192)가 프라이밍 롤러(188)를 회전 구동한다. 프라이밍 처리부(172)의 보다 상세한 구성 및 작용은 도 19 내지 도 22를 참조하여 후에 상술한다.

도 13에서, 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에서의 제어계의 주요한 구성을 보여준다. 콘트롤러(200)는, 마이크로 컴퓨터로 이루어지고, 유닛 내의 각 부분, 특히 레지스트액 공급 기구(95), 노즐 승강기구(75), 스테이지 기판 부상부(145), 기판 반송부(84)[반송 구동부(100), 패드 흡착 제어부(115), 패드 액츄에이터(109)], 반입용 리프트 핀 승강부(85), 반출용 리프트 핀 승강부(91), 프라이밍 처리부(172) 등의 개개의 동작과 전체의 동작(순서)을 제어한다.

다음에, 레지스트 도포 유닛(CT)(40)에서의 도포 처리 동작을 설명한다. 콘트롤러(200)는, 예를 들어 광디스크 등의 기억 매체에 격납되고 있는 도포 처리 프로그램을 주메모리에 넣어 실행하고 프로그래밍된 일련의 도포 처리 동작을 제어한다.

반송 장치(54)(도 1)에 의해 미처리의 새로운 기판(G)이 스테이지(76)의 반입 영역(M₁)에 반입되면, 리프트 핀(86)이 이동 위치에서 상기 기판(G)을 받는다. 반송 장치(54)가 퇴출한 후, 리프트 핀(86)이 하강하고 기판(G)을 반송용의 높이 위치, 즉 부상 위치(Ha)(도 5)까지 내린다. 그 다음에, 얼라인먼트부(도시하지 않음)가 작동하고 부상 상태의 기판(G)에 사방으로부터 누름 부재(도시하지 않음)를 꽉 눌러, 기판(G)을 스테이지(76) 상에서 위치 맞춤한다. 얼라인먼트 동작이 완료하면, 그 직후에 기판 반송부(84)에서 패드 액츄에이터(109)가 작동하고, 흡착 패드(104)를 원위치(퇴피 위치)로부터 이동 위치(결합 위치)로 상승(UP)시킨다. 흡착 패드(104)는 그 전부터 진공이 온으로 되어 있어, 부상 상태의 기판(G)의 측테두리부에 접촉하자마자 진공 흡착력에 의해 결합한다. 흡착 패드(104)가 기판(G)의 측테두리부에 결합한 직후에, 얼라인먼트부는 누름 부재를 소정 위치로 퇴피시킨다.

다음에, 기판 반송부(84)는 유지부(102)로 기판(G)의 측테두리부를 유지한 채로 슬라이더(98)을 반송 시점 위치로부터 반송 방향(X방향)으로 비교적 고속의 일정 속도로 직진 이동시킨다. 이렇게 하여, 기판(G)이 스테이지(76) 상에서 뜬 상태로 반송 방향(X방향)으로 직진 이동하고, 기판(G)의 전단부가 도포 영역(M₃) 내의 설정 위치 또는 도포 주사 개시 위치에 도착한 지점에서 기판 반송부(84)가 제1 단계의 기판 반송을 정지한다. 이때, 레지스트 노즐(78)은 이미 노즐 대기부(170)의 프라이밍 처리부(172)로 프라이밍 처리를 끝내고 있고, 도포 위치의 윗쪽으로 설정된 소정의 도포 대기 위치에서 대기하고 있다.

여기서, 도 14 내지 도 16에 대해 프라이밍 처리부(172)에서의 프라이밍 처리를 설명한다. 먼저, 콘트롤러(200)의 제어하에서 노즐 승강기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)(도 11)가 도 14에 나타낸 바와 같이 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)를 프라이밍 롤러(188)의 상단 또는 정상과 설정 거리의 갭을 두고 평행하게 대향하는 위치까지 레지스트 노즐(78)을 프라이밍 롤러(188)에 근접시킨다. 그리고, 레지스트액 공급 기구(95)(도 13)가 레지스트 노즐(78)에 레지스트액(R)을 토출시키고(도 14), 그 다음에 프라이밍 롤러 회전 기구(192)(도 12)가 프라이밍 롤러(188)를 일정 방향(도 14에서는 시계회전)으로 회전시킨다(도 15). 이에 따라, 프라이밍 롤러(188)의 정상 부근에 토출된 레지스트액(R)이 노즐 배후(78b)측을 감싸도록 하고, 프라이밍 롤러(188)의 표면 또는 둘레면에 감긴다. 이렇게 하여, 프라이밍 처리를 끝낸 후도 도 16에 나타나는 바와 같이 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a) 내지 배후(78b)의 하부에는 노즐 길이 방향(Y방향)에 곧바로 균일하게 연장한 레지스트액의 액막(RF)이 남는다. 이 프라이밍 처리가 가해진 레지스트 노즐(78)은, 콘트롤러(200)의 제어하에서 노즐 승강기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)에 의해 노즐 대기부(170)로부터 상기 도포 대기 위치로 이동된다.

상기와 같이 기판(G)이 도포 영역(M₃) 내의 설정 위치, 즉 도포 주사 개시 위치에 도착하고 정지하면, 콘트롤러(200)의 제어하에서 노즐 승강기구(75)가 작동하여 레지스트 노즐(78)을 수직 아래쪽으로 내리고, 노즐 토출구(78a)와 기판(G)과의 거리 간격 또는 도포 갭을 초기값(예를 들어, 60μm)에 맞춘다. 이에 따라, 도 17에 나타낸 바와 같이 레지스트 노즐(78)의 토출구 및 배후 하단부에 부착하고 있던 레지스트액의 액막(RF)이 설정 사이즈(d)의 도포 갭을 비드 형상으로 가리도록 하여 기판(G)에 부착(착액)한다. 그 다음에, 레지스트액 공급 기구(95)(도 13)가 레지스트액(R)의 토출을 개시하는 것과 동시에, 기판 반송부(84)도 제2 단계의 기판 반송을 개시하고 한편으로 노즐 승강기구(75)가 레지스트 노즐(78)을 도포 갭이 설정값(SA)(예를 들어, 240μm)이 될 때까지 상승시켜, 그 후는 그대로 기판(G)을 수평 이동시킨다. 이 제2 단계, 즉 도포시의 기판 반송에는 비교적 낮은 반송 속도가 선택된다.

이렇게 하여, 도포 영역(M₃) 내에 있어서, 기판(G)이 수평 자세로 반송 방향(X방향)으로 일정 속도로 이동하는 것과 동시에, 긴 형상의 레지스트 노즐(78)이 바로 아래의 기판(G)을 향해 레지스트액(R)을 띠형상으로 토출함으로써 도 18에 나타낸 바와 같이 기판(G)의 전단측으로부터 후단측을 향해 레지스트액의 도포막(RM)이 형성되어 간다. 상기와 같이 도포 처리의 개시 직전에 도포 갭을 레지스트액의 비드로 간격 없이 가려두는 것으로, 도포 주사에 있어서 레지스트 노즐(78)의 배후(78b) 하부에 형성되는 레지스트액의 메니스커스(RQ)를 수평 일직선으로 가지런히 하여 도포 얼룩이 없는 평탄한 레지스트 도포막(RM)을 형성할 수가 있다.

도포 영역(M₃)에서 상기와 같은 도포 처리가 끝나면, 즉 기판(G)의 후단부가 레지스트 노즐(78)의 바로 아래를 지나면, 레지스트액 공급 기구(95)가 레지스트 노즐(78)으로부터의 레지스트액(R)의 토출을 종료시킨다. 이와 동시에, 노즐 승강기구(75)가 레지스트 노즐(78)을 수직 윗쪽으로 들어올려 기판(G)으로부터 퇴피시킨다. 한편, 기판 반송부(84)는 반송 속도가 비교적 큰 제3 단계의 기판 반송으로 전환한다. 그리고, 기판(G)이 반출 영역(M₅) 내의 반송 종점 위치에 도착하면 기판 반송부(84)는 제3 단계의 기판 반송을 정지한다. 그 직후에, 패드 흡착 제어부(115)가 흡착 패드(104)에 대한 진공의 공급을 중단하고, 이와 동시에 패드 액츄에이터(109)가 흡착 패드(104)를 이동 위치(결합 위치)에서 원위치(퇴피 위치)로 내려놓고, 기판(G)의 양측 단부로부터 흡착 패드(104)를 분리시킨다. 이때, 패드 흡착 제어부(115)는 흡착 패드(104)에 정압(압축 공기)을 공급하고, 기판(G)으로부터의 분리를 속행한다. 대신하여, 리프트 핀(92)이 기판(G)을 언로딩하기 위해서 스테이지 아래쪽의 원위치에서 스테이지 윗쪽의 이동 위치로 상승한다.

그 후, 반출 영역(M₅)에 반출기, 즉 반송 아암(74)이 액세스하고, 리프트 핀(92)으로부터 기판(G)을 받아 스테이지(76)의 밖으로 반출한다. 기판 반송부(84)는 기판(G)을 리프트 핀(92)에 건네주었다면, 즉시 반입 영역(M₁)에 고속도로 되돌린다. 반출 영역(M₅)에 상기와 같이 처리 완료의 기판(G)이 반출되는 무렵에, 반입 영역(M₁)에서는 다음에 도포 처리를 받아야 할 새로운 기판(G)에 대해서 반입, 얼라인먼트 내지 반송 개시를 한다. 또한, 레지스트 노즐(78)은 노즐 승강기구(75) 및 노즐 수평 이동 기구(77)에 의해 노즐 대기부(170)의 프라이밍 처리부(172)로 옮겨져 거기서 상기와 같은 프라이밍 처리를 받는다.

이하, 도 19 내지 도 22에 대해 본 실시 형태에서의 프라이밍 처리부(172)의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도 19에, 프라이밍 처리부(172)의 구성을 나타낸다. 또한 도면 해석의 편의를 도모하는 목적으로 프라이밍 롤러(188)을 회전 구동하기 위한 프라이밍 롤러 회전 기구(192)(도 12)는, 도 19 안에서 도시 생략되고 있다.

이 프라이밍 처리부(172)에서, 하우징(190)은 상면에 슬릿 형상의 개구(190a)를 갖는, 예를 들어 스테인레스 강철 또는 알루미늄제의 개체로 이루어지고, 프라이밍 롤러(188)를, 그 정점부가 개구(190a)로부터 위로 노출하도록 베어링(도시하지 않음) 등을 통해 수평 또한 회전 가능하게 지지하고 있다.

하우징(190) 내에는 프라이밍 롤러(188)의 상단에서 하단까지 정의 회전 방향(도 19에서는 시계회전)을 따라 향하는 도중에 미스트 차폐판(202) 및 세정부(204)가 설치되고 있다.

세정부(204)는 바람직하게는 프라이밍 롤러(188)의 상단에서 하단을 향하여 회전각 90˚내지 180˚의 범위 내에 배치되어 좋고, 세정 노즐로서 긴 형상의 2 유체 제트 노즐(206)을 구비하고 있다. 이 2 유체 제트 노즐(206)은, 프라이밍 롤러(188)의 전체 길이를 커버하는 길이로 평행하게 배치되고, 세정액 공급부(208) 및 가스 공급부(210)에서 배관(212, 214)을 통해 각각 세정액(예를 들어 신나) 및 가스(예를 들어 에어 또는 질소 가스)를 원하는 압력으로 받아, 노즐 내에서 세정액과 가스를 혼합하고, 슬릿 또는 다공형의 토출구에서 제트류로 프라이밍 롤러(188)의 표면에 대해서 거의 수직으로 분출하도록 구성되고 있다. 미스트 차폐판(202)은 세정부(204)에서 상류측의 위치, 즉 윗쪽에서 하우징(190)의 내벽으로부터 프라이밍 롤러(188)를 향하여 수평으로 연장하고, 그 선단이 프라이밍 롤러(188)의 표면과 접촉하지 않을 정도의 얼마 안 되는 간격을 형성하고 있다.

하우징(190) 내에는 프라이밍 롤러(188)에서 봤을 때 상기 미스트 차폐판(202) 및 세정부(204)와는 반대측에 미스트 인입부(222) 및 건조부(224)도 설치되고 있다.

미스트 인입부(222)는 프라이밍 롤러(188)의 하단에서 상단까지 회전 방향을 따라 향하는 도중의 대략 중간 위치에 설치된 흡인구(226)로부터 회전 방향과는 반대의 방향(반시계 회전)으로 프라이밍 롤러(188)의 하단의 앞까지 연장하는 만곡 커버(228)를 갖고 있고, 이 만곡 커버(228)의 내측면과 프라이밍 롤러(188)의 표면의 사이에 미스트 인입용의 간격(230)을 형성하고 있다. 건조부(224)는 상기 흡인구(226)와 하우징(190)의 천정의 사이의 공간을 매입하는 블럭(232)을 갖고 있고 상기 블럭(232)의 일측면과 프라이밍 롤러(188)의 표면의 사이에 액제거용의 간격(234)을 형성하고 있다. 블럭(232)의 재질은 내약성이 뛰어난 수지, 예를 들어 테플론(등록상표)이 바람직하다.

흡인구(226)는 진공 통로(236) 및 진공관(238)을 통해, 예를 들면 진공 펌프 또는 흡기 팬(도시하지 않음) 및 미스트 트랩 또는 필터 등을 갖는 진공 기구(240)에 통하고 있다. 이 진공 기구(240)가 온(배기 동작)으로 되어 있을 때에 미스트 인입부(222) 및 건조부(224)가 각각 작동하고, 미스트 인입용의 간격(230) 및 액제거용의 간격(234)에서 밖으로부터 흡기구(226)를 향하여 미스트 인입용의 기류 및 액제거용의 기류가 각각 흐르게 되어 있다.

하우징(190)의 바닥면은 아래를 향하여 테이퍼 형상으로 형성되고, 최하단에 드레인구(242)가 형성되고 있다. 이 드레인구(242)는 배액관(244)를 통해 드레인 탱크(246)에 통하고 있다.

프라이밍 처리 제어부(216)는 국소 콘트롤러이고, 메인의 콘트롤러(200) (도 13)의 지시하에서, 프라이밍 처리부(172) 내의 각 부분, 즉 세정액 공급부(208), 가스 공급부(210), 배기 기구(240) 및 프라이밍 롤러 회전 기구(192)(도 12)를 직접 제어한다. 특히, 세정액 공급부(208) 및 가스 공급부(210)에 대해서는, 배관(212, 214)의 도중에 설치되는 개폐 밸브(218, 220)의 온·오프 제어를 실시할 뿐만 아니라, 세정액 공급부(208)에서 송출되는 세정액의 압력 및 가스 공급부(210)에서 송출되는 가스의 압력을 개별적으로 제어할 수 있게 되어 있다.

다음에, 이 프라이밍 처리부(172)에서의 작용을 설명한다. 상술한 것과 같이, 스테이지(76) 상에서 1회의 도포 처리가 종료할 때마다 다음의 도포 처리의 사전 준비로서 프라이밍 처리부(172)로 프라이밍 처리를 하는 이 프라이밍 처리에서는, 도 14 내지 도 16에 대해 상술한 것과 같이, 레지스트 노즐(78)의 토출구(78a)와 프라이밍 롤러(188)의 상단을 소정의 갭을 두고 대향시키고, 레지스트 노즐(78)에서 레지스트액(R)을 토출시키며, 그 다음에 프라이밍 롤러(188)를 소정의 회전각만큼만 회전시키고, 프라이밍 롤러(188)의 정상 부근에 토출된 레지스트액(R)을 노즐 배후(78b)측으로 감싸도록 하고, 프라이밍 롤러(188)의 표면 또는 둘레면에 감는다. 이 1회분의 프라이밍 처리에 공급되는 프라이밍 롤러(188)의 표면 영역은 롤러 직경을 크게 하는 것으로 1/4 둘레(90˚) 이하로 끝낼 수도 있다.

이 프라이밍 처리부(172)에 있어서는, 매우 적합한 하나의 실시예로서 도 20에 나타낸 바와 같이 세정부(204), 미스트 인입부(222), 건조부(224)의 각 동작을 모두 멈춘 상태로 여러 차례, 예를 들어 3회의 프라이밍 처리를 한다. 도 20에 있어서,(1),(2),(3)은 각 회의 프라이밍 처리를 단계적으로 나타내는 도면이고, 도 14, 도 15 및 도 16에 각각 대응하고 있다.

보다 상세하게는, 1회째의 프라이밍 처리에서는 세정 직후의 전체 둘레에 걸쳐서 청정한 프라이밍 롤러(188)에 레지스트 노즐(78)로부터의 레지스트액(R)을 감고, 그것이 종료한 시점에서 프라이밍 롤러(188)에는 그 상단으로부터 회전 방향으로 약 0˚내지 120˚의 범위 내의 외주 영역에 (감은) 레지스트액의 액막(RK₁)이 형성된다.

그 다음에, 2회째의 프라이밍 처리는 프라이밍 롤러(188)에 있어서 상기 1번째의 레지스트액막(RK₁)에 대해서 원주 방향으로 소정 각도만 하류측으로 오프셋한 빈 외주 영역을 사용하여 레지스트 노즐(78)으로부터의 레지스트액(R)을 감는다. 그 결과, 2회째의 프라이밍 처리가 종료하면, 프라이밍 롤러(188)에는 그 상단으로부터 회전 방향을 따라 약 0˚내지 120˚의 범위 내의 외주 영역에 2번째의 레지스트액막(RK₂)이 형성되고 1번째의 레지스트액막(RK₁)은 프라이밍 롤러(188)의 상단으로부터 회전 방향으로 약 120˚내지 240˚의 범위 내의 위치까지 회전 이동한다.

이와 같이 하여, 3회째의 프라이밍 처리는 프라이밍 롤러(188)에서 2회째의 레지스트 액막(RK₂)에 대해서 원주 방향으로 소정 각도만 하류측으로 오프셋한 빈 곳의 외주 영역을 사용하여 레지스트 노즐(78)로부터의 레지스트액(R)을 감는다. 그 결과, 3회째의 프라이밍 처리가 종료한 시점에서, 프라이밍 롤러(188)에는 그 상단으로부터 회전 방향을 따라 약 0˚내지 120˚의 범위 내의 외주 영역에 3번째의 레지스트액막(RK₃)이 형성되고 2번째의 레지스트액막(RK₂)은 프라이밍 롤러(188)의 상단으로부터 회전 방향으로 약 120˚내지 240˚의 범위 내의 위치로 회전 이동하고, 1번째의 레지스트액막(RK₁)은 프라이밍 롤러(188)의 상단으로부터 회전 방향으로 약 240˚내지 360˚의 범위 내의 위치로 회전 이동한다.

그리고, 3회째의 프라이밍 처리가 종료하면, 메인의 콘트롤러(200)(도 13)로부터의 지시를 받아 프라이밍 처리 제어부(216)가 프라이밍 처리부(172) 내의 각 부분을 제어하고 일괄 세정 처리를 실행한다.

이 일괄 세정 처리에서는 프라이밍 롤러 회전 기구(192)(도 12)가 프라이밍 롤러(188)를 프라이밍 처리시보다 높은 일정한 회전 속도로 연속 회전시킨다.

또한, 세정부(204)는 개폐 밸브(218, 220)를 열어 세정액 공급부(208) 및 가스 공급부(210)에서 소정의 압력으로 세정액 및 에어를 각각 2 유체 제트 노즐(206)에 공급하고, 2 유체 제트 노즐(206)에서 혼합된 세정액 및 에어를 제트류로 프라이밍 롤러(188)의 표면 또는 외주에 전체 둘레에 걸쳐서 분출한다. 이 2 유체 제트류의 강한 충격력에 의해, 프라이밍 롤러(188)의 3 분할된 부분 표면 영역 내를 뒤따르고 있던 각 레지스트 액막(RK₁,RK₂,RK₃)은 효율적으로 깨끗이 씻겨나가고, 그 다수는 세정액에 섞여 바로 아래의 드레인구(242)로 낙하하며, 나머지는 미스트(ma)로 바껴 부근으로 비산한다. 이렇게 하여, 일괄 세정중에 세정부(204) 부근에서 발생하는 미스트(ma) 중 윗쪽으로 날아올라간 것은, 차폐판(202)에 의해 차단되고 하우징(190)의 개구부(190a)측으로 나오는 경우는 거의 없다.

한편, 진공 기구(240)가 온으로 되어, 진공 기구(240)로부터의 진공이 진공관(238), 진공 개구(236) 및 흡인구(226)를 통해 미스트 인입부(222) 및 건조부(224)에 공급된다. 이것에 의해, 미스트 인입부(222)는 세정부(204) 부근에서 발생하는 미스트(ma)를 만곡 커버(228)의 하단 개구로 밀어붙여 간격(230) 안으로 흡입하고, 간격(230) 안으로 미스트(ma)를 프라이밍 롤러(188)의 외주면을 따라 회전 방향으로 흐르도록 하여, 간격(230)의 상단으로부터 흡인구(226)로 나온 미스트(ma)를 진공 기구(240)로 보낸다.

또한, 건조부(224)는 블럭(232)의 일측면과 프라이밍 롤러(188)의 표면과의 사이에 형성되는 간격(234) 안에서 윗쪽의 대기 공간에서 에어를 흡입하고, 간격(234) 안에서 에어를 프라이밍 롤러(188)의 외주를 따라 회전 방향과 역방향으로 흐르도록 하여, 프라이밍 롤러(188)의 외주면에 남아 있는 액을 에어의 압력으로 없애 떨어뜨려 액적화하고, 간격(234)의 하단으로부터 흡인구(226)로 나온 미스트(mb)를 진공 기구(240)로 보낸다. 이와 같이, 진공을 이용하여 프라이밍 롤러(188)의 외주면에 대해서 회전 방향과 역방향의 공기 흐름을 맞혀 액제거하고, 그 액제거로 발생한 미스트(mb)를 그대로 진공으로 회수하므로, 건조 효율이 높은데다 미스트의 비산을 방지할 수가 있다.

상기와 같은 일괄 세정 처리를 개시하고 나서 소정 시간이 경과하면, 프라이밍 처리 제어부(216)는 세정부(204)에 의한 2 유체 제트 세정을 중지한다. 그 후는 프라이밍 롤러(188)를 연속 회전시킨 상태로 미스트 인입부(222) 및 건조부(224)에서 각 동작을 지속시켜, 프라이밍 롤러(188)의 표면을 전체 둘레에 걸쳐서 말리는 건조 처리를 실행한다. 그리고, 소정 시간의 경과후에 진공 기구(240)를 오프로 하여 건조 처리를 정지하고, 이로써 일괄 세정 처리의 전공정을 종료한다.

이와 같이, 본 실시 형태의 프라이밍 처리부(172)는 1회의 프라이밍 처리를 위해서 레지스트 노즐(78)에 소정량의 레지스트액(R)을 토출시키는 것과 동시에, 프라이밍 롤러 회전 기구(192)에 의해 프라이밍 롤러(188)를 120˚이내의 소정의 회전각만큼만 회전시키고 프라이밍 롤러(188)의 1/3 둘레 이하의 표면 영역을 상기 프라이밍 처리에 사용하고 연속한 3회의 프라이밍 처리가 종료한 후에 프라이밍 롤러 회전 기구(192)에 의해 프라이밍 롤러(188)를 연속 회전시키면서 세정부(204) 및 건조부(224)를 작동시켜 프라이밍 롤러(188)의 표면을 전체 둘레에 걸쳐서 모두 세정하도록 하고 있다. 프라이밍 롤러(188)의 표면으로부터 레지스트액막(RK)를 깍아내어 떨어뜨리기 위해서 스크레이퍼를 이용하는 경우는 없다. 관련되는 구성 또는 방식에 의해, 프라이밍 처리후의 세정 처리로 소비하는 세정액을 대폭 절감할 수 있는 것과 동시에, 세정 처리시에 파티클을 발생시키는 경우도 없다.

상술한 실시예에서는 프라이밍 롤러(188)의 외주면을 원주 방향을 따라 3개의 영역으로 분할하고, 그들 3개의 표면 영역 상에서 연속 3회의 프라이밍 처리를 실시한 후에 일괄 세정 처리를 실시했지만, 연속 2회의 프라이밍 처리 뒤, 혹은 연속 4회 이상의 프라이밍 처리의 뒤에 일괄 세정 처리를 실시하는 것도 가능하다.

또한, 일변형예로서, 일괄 세정 처리와는 별도로 각 권취 레지스트액막(RK)에 대해서 개별적인 가세정 처리를 실시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 22에 있어서 1회째의 프라이밍 처리가 종료한 시점에서는 (A)에 나타낸 바와 같이 프라이밍 롤러(188)에는 그 상단으로부터 회전 방향으로 약 0˚내지 120˚의 범위 내의 외주 영역에 감는 레지스트액의 액막(RK₁)이 형성된다. 이 직후에, (B)에 나타낸 바와 같이 프라이밍 롤러 회전 기구(192)에 의해 프라이밍 롤러(188)를 정방향으로 소정 회전각만큼만 회전시키는 것과 동시에, 세정부(204) 및 미스트 인입부(222)를 작동시켜, 프라이밍 롤러(188) 상의 권취 레지스트액막(RK₁)에 2 유체 제트 세정에 의한 가세정 처리를 실시한다.

이 가세정 처리에 있어서는, 세정액 공급부(208) 및 가스 공급부(210)를 제어하여 2 유체 제트 노즐(206)에서 분출되는 세정액 및 에어의 각각의 압력 또는 양쪽 압력의 비를 일괄 세정 처리시와는 다른 값으로 설정하여 좋고, 통상은 세정액의 압력을 에어의 압력보다 상대적으로 크게 하고 또한 제트류 전체의 압력을 작게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 프라이밍 롤러(188) 상의 레지스트액막(RK₁)에 2 유체 제트 노즐(206)에서 비교적 낮은 압력으로 세정액을 스프레이 형상으로 불어 내는 것에 의해, 그만큼 미스트를 발생하는 경우 없이 레지스트액막(RK₁)의 일부를 씻어내는 것이 가능하고, 혹은 레지스트액막(RK₁)의 건조 고체화를 방지하는 것만으로도 후속 공정의 일괄 세정 처리의 부담을 경감하는 데 있어서 충분히 큰 효과를 얻을 수 있다. 이 가세정 처리를 끝낸 후는, 도 22의 (C)에 나타낸 바와 같이 프라이밍 롤러(188)를 역회전시켜 레지스트액막(RK₁)이 붙어 있는 표면 영역을 가세정 처리전의 위치 또는 그 부근의 위치에 되돌려둔다.

2회째의 프라이밍 처리에 의해 프라이밍 롤러(188)의 2번째의 부분적 표면 영역에 형성되는 두번째의 레지스트액막(RK₂)에 대해서도 상기와 같은 가세정 처리를 가할 수가 있다. 또한, 3회째의 프라이밍 처리에 의해 프라이밍 롤러(188)의 세번째의 부분적 표면 영역에 형성되는 세번째의 레지스트액막(RK₃)에 대해서도 상기와 같은 가세정 처리를 실시해도 괜찮지만, 이 3회째는 직후의 일괄 세정 처리로 끝내는 것이 가능하고 가세정 처리를 생략할 수가 있다.

이상, 본 발명을 매우 적합한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 그 기술 사상의 범위 내에서 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들어, 세정부(204)에 복수 라인의 세정 노즐을 설치하고 그러한 세정 노즐을 동시 또는 선택적으로 사용하는 것도 가능하다. 또한, 상기한 실시 형태에서는 미스트 인입부(222) 및 건조부(224)를 공통의 배기구(226)를 통해 일체적으로 구성했지만, 서로 분리 독립한 구성으로 하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 프라이밍 처리 방법 및 장치는 상기 실시 형태와 같은 부상 반송 방식의 스핀리스 도포법으로의 적용으로 한정되는 것은 아니다. 적재형의 스테이지 상에 기판을 수평으로 고정 적재하고, 기판 윗쪽에서 긴 형상의 레지스트 노즐을 노즐 길이 방향과 직교하는 수평 방향으로 이동시키면서 기판 상에 레지스트액을 띠모양으로 토출시켜 도포하는 방식의 스핀리스 도포법에도 적용 가능하다.

본 발명에서의 처리액으로서는 레지스트액 이외에도, 예를 들어 층간 절연 재료, 유전체 재료, 배선 재료 등의 도포액도 가능하고, 현상액이나 린스액 등도 가능하다. 본 발명에서의 피처리 기판은 LCD 기판에 한정하지 않고, 다른 플랫 패널 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, CD 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.

본 발명의 프라이밍 처리 방법 및 프라이밍 처리 장치에 의하면 상기와 같은 구성 및 작용에 의해 파티클을 발생시킬 우려도 없고 세정액의 사용량을 대폭으로 저감할 수가 있다.

Claims (21)

1. 스핀리스법의 도포 처리에 이용하는 긴 형상의 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 방법이며,

   1회의 프라이밍 처리를 위해서, 상기 노즐의 토출구와 원주(圓柱) 또는 원통형의 프라이밍 롤러의 상단을 소정의 갭을 두고 평행하게 대향시키고, 상기 노즐에서 소정의 처리액을 토출시키는 것과 동시에, 상기 프라이밍 롤러를 소정의 회전각만큼만 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 반주(半周) 이하의 부분적 표면 영역을 상기 프라이밍 처리에 사용하는 제1의 공정과,

   연속한 소정 회수의 프라이밍 처리가 종료된 후에 상기 프라이밍 롤러의 표면을 전체 둘레에 걸쳐 모두 세정하는 제2의 공정

   을 갖는 프라이밍 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2의 공정이,

   상기 프라이밍 롤러를 일정한 회전 속도로 연속 회전시키면서 상기 프라이밍 롤러의 표면에 소정 위치에서 세정액을 분출하도록 하는 것과 동시에, 다른 소정 위치에서 액제거용의 공기 흐름을 분사하는 주세정 공정과,

   상기 프라이밍 롤러를 일정한 회전 속도로 연속 회전시키면서 상기 프라이밍 롤러의 표면에 세정액을 분출하지 않고 소정 위치에 액제거용의 공기 흐름을 분사하는 주건조 공정을 포함하는 프라이밍 처리 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 주세정 공정에 있어서는 상기 프라이밍 롤러의 표면을 향해, 세정액을 기체와 혼합하여 고압의 제트류로 분출하는 것인 프라이밍 처리 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연속한 소정 회수의 프라이밍 처리중에 적어도 최초의 프라이밍 처리에 대해서는, 상기 제2의 공정에 앞서 그 프라이밍 처리에 사용한 상기 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역만을 부분 세정하는 제3의 공정을 갖는 것인 프라이밍 처리 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제3의 공정이,

   상기 프라이밍 롤러를 소정의 회전 각도만큼만 회전시키면서 상기 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역에 소정 위치에서 세정액을 분출하는 부분 세정 공정과,

   상기 프라이밍 롤러를 소정의 회전 각도만큼만 역회전시켜 상기 노즐에 대한 상기 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역을 상기 프라이밍 처리의 종료후에 상기 부분 세정 공정이 개시되기 전의 위치 또는 그 부근의 위치로 되돌리는 복귀 공정

   을 포함하는 것인 프라이밍 처리 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 부분 세정 공정에 있어서는, 상기 프라이밍 롤러의 부분적 표면 영역에 상기 제2의 공정에 이용하는 세정의 압력보다 저압의 세정액을 불어내는 것인 프라이밍 처리 방법.
7. 스핀리스법의 도포 처리에 이용하는 긴 형상의 노즐의 토출구 부근에 도포 처리의 사전 준비로서 처리액의 액막을 형성하기 위한 프라이밍 처리 장치이며,

   소정 위치에 수평으로 배치된 원주 또는 원통형의 프라이밍 롤러와,

   상기 프라이밍 롤러를 그 중심축의 주위에 회전시키는 회전 기구와,

   상기 프라이밍 롤러의 표면에 세정액을 분출하도록 하기 위한 세정부와,

   상기 프라이밍 롤러의 표면에 액제거용의 공기 흐름을 분사하기 위한 건조부

   를 갖고,

   1회의 프라이밍 처리를 위해서, 상기 노즐의 토출구와 프라이밍 롤러의 상단을 소정의 갭을 두고 평행하게 대향시켜, 상기 노즐에서 소정의 처리액을 토출시키는 것과 동시에 상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 소정의 회전각만큼만 회전시켜, 상기 프라이밍 롤러의 반주 이하의 부분적 표면 영역을 상기 프라이밍 처리에 사용하고, 연속한 소정 회수의 프라이밍 처리가 종료된 후에 상기 회전 기구에 의해 상기 프라이밍 롤러를 연속 회전시키면서 상기 세정부와 상기 건조부를 작동시켜 상기 프라이밍 롤러의 표면을 전체 둘레에 걸쳐서 모두 세정하는 것인 프라이밍 처리 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 세정부가 세정액과 기체를 혼합하여 제트류로 분출하는 2 유체 제트 노즐을 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 세정부가, 상기 2 유체 제트 노즐에서의 세정액의 압력과 기체의 압력의 비를 가변 제어하기 위한 2 유체 압력 제어부를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정부가 상기 프라이밍 롤러의 상단에서 하단까지 회전 방향을 따라 향하는 도중에 배치되는 것인 프라이밍 처리 장치.
11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조부가 상기 프라이밍 롤러의 표면과의 사이에 제1의 간격을 형성하는 제1의 간격 형성부와, 상기 제1의 간격 내에 상기 프라이밍 롤러의 회전 방향과 반대의 방향으로 상기 액제거용의 공기 흐름을 형성하는 제1의 공기 흐름 형성부를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1의 간격 형성부에서, 상기 제1의 간격이 상기 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 연장하고, 상기 제1의 공기 흐름 형성부가 상기 제1의 간격의 상류측 단부에 접속된 제1의 진공 기구를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제1의 간격의 하류측 단부가 대기 공간으로 개방되고 있는 것인 프라이밍 처리 장치.
14. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조부가, 상기 프라이밍 롤러의 하단에서 상단까지 회전 방향을 따라 향하는 도중에 배치되는 것인 프라이밍 처리 장치.
15. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정부 부근에서 발생하는 세정액의 미스트가 상기 프라이밍 롤러의 상단측으로 비산하는 것을 저지하기 위해서, 상기 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 상기 세정부보다 상류측에 배치되는 미스트 차폐부를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
16. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정부 부근에서 발생하는 세정액의 미스트를 상기 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 상기 세정부보다 하류측에 인입하기 위한 미스트 인입부를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 미스트 인입부가 상기 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 상기 세정부와 상기 건조부의 사이에 배치되는 것인 프라이밍 처리 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 미스트 인입부가, 상기 프라이밍 롤러의 표면과의 사이에 제2의 간격을 형성하는 제2의 간격 형성부와, 상기 제2의 간격 내에 상기 프라이밍 롤러의 회전 방향과 같은 방향으로 미스트 인입용의 공기 흐름을 형성하는 제2의 공기 흐름 형성부를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 제2의 간격 형성부에서, 상기 제2의 간격이 상기 프라이밍 롤러의 회전 방향을 따라 연장하고, 상기 제2의 공기 흐름 형성부가 상기 제2의 간격의 하류측 단부에 접속된 제2의 진공 기구를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 제2의 진공 기구가 상기 건조부와 상기 프라이밍 롤러의 표면과의 사이에 형성되는 제1의 간격의 상류측 단부에 접속되는 제1의 진공 기구를 겸용하고, 상기 제2의 간격이 상기 제2의 진공 기구를 통해 상기 제1의 간격에 연결되는 것인 프라이밍 처리 장치.
21. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프라이밍 롤러 아래로 떨어지는 사용이 끝난 세정액을 수집하여 배출하기 위한 배액부를 갖는 것인 프라이밍 처리 장치.

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