KR20110081752A

KR20110081752A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20110081752A
Application number: KR1020100110388A
Authority: KR
Inventors: 후미토 후쿠하라
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2011-07-14
Also published as: KR101216321B1; TW201130572A; CN102166559A; CN102166559B; JP2011142237A; TWI457183B; JP5417186B2

Abstract

기판 상에 도포액에 의한 층을 복수 형성하는 경우, 목적으로 하는 층의 적층수에 따라, 도포 장치와 건조 장치를 복수대, 직렬로 늘어놓아 배치할 필요가 있어, 장치의 길이가 증대한다는 문제가 있었다.
도포부(1) 및 건조부(4)에 대해 액세스 가능하도록 반송 유닛(2, 3)을 배치하고, 도포 공정이 끝난 기판을 건조부(4)에 반입한다. 그 후, 소정의 건조 처리가 끝난 기판을 재차 도포부에 반입하고, 도포를 행함으로써, 장치의 길이가 증대하는 것을 방지한다. 또한, 건조부(4)에 대해 적층 배치되도록 대기부(43)를 설치하고, 하류의 가열 공정이 끝난 기판을 대기부(43)로 되돌리는 기구를 설치함으로써, 기판의 처리 효율이 더 향상된다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 슬릿 노즐을 구비한 기판 처리 장치에 있어서, 복수의 박막층을 형성하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 슬릿 노즐로부터 처리액을 토출하여, 기판의 표면에 박막을 형성하는 기판 처리 장치가 제안되고 있다. 예를 들면 특허 문헌 1에는, 기판에 대해 슬릿 노즐로부터 처리액을 토출하는 기판 처리 장치가 기재되어 있다.

일본국 공개특허 2007－287914호 공보

일반적으로, 슬릿 노즐을 이용하여 기판 상에 박막을 형성하는 경우, 처리액이 도포된 기판에 대해, 감압 건조와 열처리(가열 및 냉각)를 행함으로써 박막을 형성한다. 그 때문에, 복수의 박막층을 형성하는 경우에는, 도포→건조→열처리와 같은 사이클을 소정의 회수 반복하게 되어, 필연적으로 장치의 길이가 장대(長大)해지고 있었다(도 11 참조).

또, 상기와 같은 장치 구성에 있어서는, 순서대로 배치된 복수의 공정 중 소정의 공정만을 선택한 경우에도, 불필요한 처리 공정부를 통과하지 않으면 후처리 공정에 도달할 수 없다는 문제가 발생한다. 그 때문에, 전체의 기판 처리 매수가 저하되어 버릴 우려가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 감안한 것이며, 복수의 박막층을 형성하는 기판 처리 장치에 있어서, 장치 전체 길이를 단축하고, 또, 처리 매수의 저하를 억제하는 기판 처리 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은 기판에 대해 소정의 처리액을 도포하여, 도포막을 형성하는 기판 처리 장치에 있어서, 제1 및 제2 슬릿 노즐과, 상기 기판을 수평으로 올려 놓는 재치 수단을 구비하고, 당해 슬릿 노즐을 상기 재치 수단에 올려 놓아진 기판에 대해 주사 이동시킴으로써, 상기 기판의 상면에 처리액을 도포하는 도포 기구와, 상기 도포 기구에 의해 도포된 상기 기판에 대해 건조 처리를 행하는 공정 중, 적어도 일부인 제1 건조 공정을 행하는 제1 건조 기구와, 상기 도포 기구에 의해 도포된 상기 기판을 상기 제1 건조 기구에 반입하는 제1 반송 기구와, 상기 도포 기구, 상기 제1 건조 기구, 및 상기 제1 반송 기구를 제어하는 제어 기구를 구비하고, 상기 도포 기구 및 상기 제1 건조 기구는 상기 제1 반송 기구를 중심으로 한 동심원 상에 배치되며, 상기 제어 기구는, 상기 도포 기구에 의해 상기 제1 슬릿 노즐에 의해 처리액이 도포된 기판을 상기 반송 기구에 의해 상기 제1 건조 기구에 반입하여, 제1 건조 공정을 행한 후, 당해 기판을 상기 도포 기구의 재치 수단에 재차 올려 놓고, 상기 제1 슬릿 노즐에 의해 도포된 처리액에 의한 층의 상면에, 당해 층과 대략 동일 면적에 상기 제2 슬릿 노즐에 의해 처리액을 도포하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제1 반송 기구에 의해 상기 제1 건조 기구에 반송된 기판을, 상기 제1 건조 기구의 상기 제1 반송 기구가 대향하는 면과는 상이한 면으로부터 반출하는 제2 반송 기구와, 상기 제1 건조 기구와 적층 배치되어, 상기 제1 반송 기구 및 상기 제2 반송 기구에 의해, 상기 기판이 반입 또는 반출되는 대기 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 3의 발명은, 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 도포 기구에 의해 도포된 상기 기판에 대해 건조 처리를 행하는 공정 중, 적어도 일부인 제2 건조 공정을 행하는 제2 건조 기구를 더 구비하고, 상기 제2 건조 기구, 및 상기 제1 건조 기구는, 상기 제2 반송 기구를 중심으로 한 동심원 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제1 건조 공정은, 상기 도포 기구에 의해 상기 기판 상에 도포된 도포액을 감압 건조하는 감압 건조 공정을 포함하고, 상기 제2 건조 공정은, 상기 기판에 대해 열을 가하는 가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 5의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제1 슬릿 노즐에 의해 도포되는 처리액과, 상기 제2 슬릿 노즐에 의해 도포되는 처리액은, 다른 조성을 가지는 처리액인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 장치 치수의 장대화를 방지하면서, 기판 상에 제1 슬릿 노즐에 의해 도포된 처리액의 층의 상면에, 제2 슬릿 노즐에 의해 도포된 처리액의 층을, 간편한 구성으로 형성하는 것이 가능해진다. 또, 제1 슬릿 노즐만에 의해 처리액을 도포하는 경우에 있어서도, 제2 슬릿 노즐에 의해 처리액을 도포하는 기구를 경유하지 않고, 다음 공정으로 기판을 반송하는 것이 가능해지기 때문에, 기판의 처리 매수가 향상된다.

특히 청구항 2의 발명에 의하면, 제1 건조 기구에 의해 건조 공정이 행해진 기판을 제2 반송 기구로 대기 기구에 반송함으로써, 건조 공정을 행하고 있는 동안에 도포 기구로 다음 기판의 도포를 행하는 것이 가능해져, 기판 처리 장치의 처리 성능이 향상된다.

특히 청구항 3의 발명에 의하면, 제1 건조 기구에 의해 건조 공정이 행해진 기판을 제2 반송 기구로 제2 건조 기구에 신속히 반입하는 것이 가능해져, 기판 처리 장치의 처리 성능이 향상된다.

특히 청구항 4의 발명에 의하면, 도포 기구에 의해 도포된 처리액을 제1 건조 공정에 의해 대강 건조시키고, 그 후, 제2 건조 공정에 의해 확실히 건조시키는 것이 가능해져, 기판 처리 장치의 처리 성능이 향상된다.

특히 청구항 5의 발명에 의하면, 제1 슬릿 노즐에 의해 도포된 처리액에 의한 층의 상면에, 상이한 조성인 층을 형성함으로써, 다양한 효과를 가지는 박막을 형성하는 것이 가능해진다.

도 1은 기판 처리 시스템의 개략을 나타낸 도이다.
도 2는 도포 장치(1)를 나타낸 사시도이다.
도 3은 반송 유닛(2)을 나타낸 측면도이다.
도 4는 반송 유닛(2)을 나타낸 평면도이다.
도 5는 건조부(4)를 나타낸 측면도이다.
도 6은 건조부(4), 반송 유닛(2), 반송 유닛(3), 열처리부(5)의 관계를 나타낸 측면도이다.
도 7은 기판 처리 장치(100), 및 기판 처리 시스템의 동작을 나타낸 도이다.
도 8은 기판(90)의 상면에 층 A 및 층 B가 형성된 후의 도이다.
도 9는 제2 실시의 형태에 관련된, 기판 처리 장치(100), 및 기판 처리 시스템의 동작을 나타낸 도이다.
도 10은 그 외의 실시의 형태에 관련된, 기판 처리 장치(100＇)의 개략을 나타낸 도이다.
도 11은 종래의 기판 처리 시스템의 개략을 나타낸 도이다.

이하, 본 발명의 적합한 실시의 형태에 대해서, 첨부된 도면을 참조하면서, 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관련되는 기판 처리 장치(100)를 구비한 기판 처리 시스템을 나타낸 도이다.

또한, 도 1에 있어서, 도시 및 설명의 편의상, Z축 방향이 연직 방향을 나타내고, XY평면이 수평면을 나타내는 것으로서 정의하지만, 그들은 위치 관계를 파악하기 위해서 편의상 정의한 것이며, 이하에 설명하는 각 방향을 한정하는 것은 아니다. 이하의 도에 대해서도 마찬가지이다.

기판 처리 시스템에서는, 액정 표시 장치의 화면 패널을 제조하기 위한 각형 유리 기판을 피처리 기판(90)으로 하고 있다.

기판 처리 시스템은, 처리하는 기판(90)이 반입되는 반입부(81), 기판(90)을 세정하여 청정화시키는 세정부(82), 및 기판(90)을 소정의 온도로 조절하는 온조부(83)를 구비한다. 온조부(83)에서 소정의 온도로 조정된 기판(90)은, 기판 처리 장치(100)에 반입된다. 이들 기판 처리 장치(100)에 반입될 때까지의 공정을, 전처리 공정이라고 부른다.

또, 기판 처리 시스템은, 기판 처리 장치(100)에 의해 박막이 형성된 기판(90)을 일시적으로 보관하고, 노광부(85)에 수도(受渡)하는 이재부(84), 기판(90)의 표면에 회로 패턴 등을 노광하는 노광부(85), 노광된 기판(90)을 현상 처리하는 현상부(86), 기판(90)을 검사하는 검사부(87) 및 기판 처리 시스템에 있어서의 처리가 완료된 기판(90)을 반출하는 반출부(88)를 구비한다. 이들 기판 처리 장치(100)로부터 후의 공정을, 후처리 공정이라고 부른다.

또한, 이들 전처리 공정, 및 후처리 공정은, 기판(90) 상에 형성되는 회로 등에 의해 적절히 선택될 수 있는 것이기 때문에, 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

기판 처리 장치(100)는, 기판(90)의 표면에 처리액을 도포하는 도포부(1), 도포부(1)에 있어서 도포된 처리액을 건조시키는 건조부(4), 처리액이 도포된 기판에 대해 가열 및 냉각을 행하는 열처리부(5), 열처리부(6)를 구비한다. 또, 기판 처리 장치(100)는, 도포부(1)와 건조부(4)의 사이에서 기판(90)을 반송하는 반송 유닛(2), 및, 건조부(4)와 열처리부(5, 6)의 사이에서 기판(90)을 반송하는 반송 유닛(3)을 구비한다. 이와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 기판 처리 시스템에 있어서 기판(90)의 표면에 박막을 형성하는 도포부이며, 전처리 공정인 온조부(83)로부터 반송 유닛(2)에 의해 기판(90)을 꺼내어, 각 처리를 행한 후, 반송 유닛(3)에 의해 이재부(84)에 기판을 반출하는 장치이다.

다음에, 기판 처리 장치(100)의 각 부의 설명을 행한다. 도 2는, 도포부(1)를 나타낸 도이다.

도포부(1)는, 피처리 기판(90)을 올려놓고 유지하기 위한 유지대로서 기능함과 함께, 부속하는 각 기구의 기대로서도 기능하는 스테이지(15)를 구비한다. 스테이지(15)는 직방체 형상의 석제이며, 그 상면 및 측면은 평탄면으로 가공되어 있다.

스테이지(15)의 상면에는, 기판(90)의 유지면(14)이 설치된다. 유지면(14)은 수평으로 형성되고, 다수의 진공 흡착구(도시하지 않음)가 분포하여 형성되어 있다. 그리고 이 진공 흡착구는, 도포부(1)에 있어서 기판(90)을 처리하는 동안, 기판(90)을 흡착함으로써, 기판(90)을 소정의 수평 위치에 유지한다.

또, 스테이지(15)의 유지면(14)은, 복수의 리프트 핀 LP를 구비하고 있으며, 당해 리프트 핀 LP가 Z축 방향으로 진퇴함으로써, 기판(90)을 유지면(14)에 올려 놓거나, 소정의 높이 위치까지 상승시키는 것이 가능하다.

스테이지(15)의 상면의 (-Y)측에는 주행 레일(13a)이 고정 설치되고, (+Y)측에는 주행 레일(13b)이 고정 설치된다. 주행 레일(13a, 13b)은 모두 길이 방향이 X축 방향을 따르도록 배치되며, 후술하는 가교 구조(11, 12)의 이동을 안내하는 기능을 가지고 있다.

스테이지(15)의 위쪽에는, 이 스테이지(15)의 양측 부분으로부터 대략 수평으로 걸쳐진 가교 구조(11, 12)가 설치되어 있다.

가교 구조(11)는, 카본 화이버 수지를 골재로 하는 노즐 지지부(110)와, 그 양단을 지지하는 승강 기구(112, 113)로 주로 구성된다. 마찬가지로, 가교 구조(12)는, 카본 화이버 수지를 골재로 하는 노즐 지지부(120)와, 그 양단을 지지하는 승강 기구(122, 123)로 주로 구성된다.

노즐 지지부(110, 120)에는, 각각 슬릿 노즐(111, 121)이 장착되어 있다. 즉, 기판 처리 장치(100)는 수평 Y축 방향으로 신장하는 2개의 슬릿 노즐(111, 121)을 구비하고 있다.

그리고 도 2에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐(111)에는, 저류 기구(162), 펌프(161), 공급 배관(163)(도 2에서는 파선으로 나타낸다)을 포함하는 토출 기구(16)가 접속되어 있다. 마찬가지로 슬릿 노즐(121)에는, 저류 기구(172), 펌프(171), 공급 배관(173)(도 2에서는 파선으로 나타낸다)을 포함하는 토출 기구(17)가 접속되어 있다.

슬릿 노즐(111, 121)에는, 토출 선단부에 슬릿(도시하지 않음)이 설치되어 있으며, 펌프(161 및 171)에 의해 저류 기구(162, 172)에 저류된 도포액이 공급되면, 각각의 슬릿으로부터 도포액을 토출하는 구조로 되어 있다.

또한, 이 실시예에서는, 저류 기구(162), 및 저류 기구(172)에 저류되어 있는 도포액은 상이한 조성의 것이지만, 반드시 상이한 조성일 필요는 없고, 동일한 조성이어도 된다.

승강 기구(112, 113)는 가교 구조(11)의 양측으로 나누어져 배치되어 있으며, 노즐 지지부(110)에 의해 슬릿 노즐(111)과 연결되어 있다. 승강 기구(112, 113)는 슬릿 노즐(111)을 병진적으로 승강시킴과 함께, 슬릿 노즐(111)의 YZ평면 내에서의 자세를 조정하기 위해서도 이용된다. 마찬가지로, 가교 구조(12)의 승강 기구(122, 123)는 슬릿 노즐(121)을 병진적으로 승강시킴과 함께, 슬릿 노즐(121)의 YZ평면 내에서의 자세를 조정하기 위해서도 이용된다.

각 승강 기구(112, 113, 122, 123)는, 도시하지 않은 리니어 모터가 접속되어 있다. 그 때문에 가교 구조(11 및 12)는, 주행 레일(13a 및 13b)에서 규정된 방향(X방향)으로 구동하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 슬릿 노즐(111, 112)을, 각각의 슬릿으로부터 도포액을 토출시키고, 리니어 모터에 의해 스테이지(15) 상을 X방향으로 이동시킴으로써, 기판(90)의 주면 상에 도포액의 도포막을 형성한다.

또, 스테이지(15)의 (+X)측 및, (-X)측에는 후술하는 슬릿 노즐(111, 121)을 세정하는 세척 기구나, 대기 포드 등이 설치되어 있다(도시 생략). 그 때문에, 슬릿 노즐(111)이 레지스트액을 도포하지 않을 때에는, 가교 구조(11)는 도 2에 나타내는 (-X)측으로 이동하여 대기한다. 마찬가지로 슬릿 노즐(121)이 도포액을 도포하지 않을 때에는, 가교 구조(12)는 도 2에 나타내는 (+X)측으로 이동하여 대기한다.

도 1로 되돌아와, 반송 유닛(2)은, 기판 처리 장치(100)에 있어서 기판(90)의 반송을 행하는 유닛이다. 또, 반송 유닛(3)도 마찬가지로 기판(90)의 반송을 행하는 유닛이다.

도 3은, 반송 유닛(2)을 나타낸 측면이다. 또, 도 4는, 반송 유닛(2)을 나타낸 평면도이다. 반송 유닛(2)과 반송 유닛(3)은 동일한 다간접 로봇이기 때문에, 대표하여 반송 유닛(2)을 이용하여 각 부의 설명을 행한다.

반송 유닛(2)은, 반송 유닛(2)의 각 구성을 고정하기 위한 기대(21), 아암부(22), 승강 기구(23), 회전 기구(29)를 구비한다.

아암부(22)는, 로봇 핸드(221), 제1 아암(223) 및 제2 아암(224)을 구비한다. 또, 로봇 핸드(221)는 4개의 척(222)을 구비하고 있다.

척(222)에는, 도시하지 않은 복수의 지지 핀이 세워 설치되어 있다. 로봇 핸드(221)는, 척(222)에 설치된 복수의 지지 핀의 선단이 기판(90)의 이면에 맞닿음으로써, 기판(90)을 아래쪽으로부터 지지한다.

제1 아암(223) 및 제2 아암(224)은, 로봇 핸드(221)와 연결되어 있다. 이와 같은 구조에 의해, 아암부(22)는 신축 자재이며, 로봇 핸드(221)는 수평면 내에서 진퇴 가능하다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서의 반송 유닛(2)은, 도에서는 X축 방향을 따른 방향으로만 진퇴하는 것으로서 설명을 행하고 있지만, 후술하는 회전 기구(29)에 의해 로봇 핸드(221)의 진퇴 방향을 변경하는 것이 가능하다. 도 3 및 도 4에 나타낸 상태에서는, (+X) 방향으로 진출하고 있는 상태를 실선으로 나타내고, (-X) 방향으로 퇴출하고 있는 상태를 가상선으로 나타내고 있다.

승강 기구(23)는, 지지 부재(231) 및 지주 부재(232)를 구비한다. 아암부(22)가 장착되는 지지 부재(231)는, 도시하지 않은 직동 기구에 의해, 지주 부재(232)를 따라 Z축 방향으로 승강 가능하게 구성되어 있다. 즉, 승강 기구(23)는, 아암부(22)를 Z축 방향으로 소정의 범위 내에서 승강시키는 기능을 가지고 있다.

이와 같이 승강 기구(23)를 구비함으로서, 반송 유닛(2)은, 로봇 핸드(221)에 의해 지지한 기판(90)을 Z축 방향으로 이동시킬 수 있다.

회전 기구(29)는, 도시하지 않은 회전 모터를 구비하고, 아암부(22) 및 승강 기구(23)를 축 O를 중심으로 일체적으로 회전시키는 기구이다. 즉, 회전 기구(29)는, 아암부(22)의 진퇴 방향을 조정하는 기능을 구비하고 있으며, 예를 들면, 도 3에 나타낸 상태로부터, 회전 기구(29)가 180° 회전하면, 아암부(23)는 돌려진 상태가 된다. 즉, (-X) 방향으로 진출하고, (+X) 방향으로 퇴출하는 상태가 된다.

또, 회전 기구(29)가 90° 방향으로 회전함으로써, 아암부(22)의 진퇴 방향은 종이면에 수직인 방향이 된다.

도 5는, 건조부(4)를 나타낸 도이다. 건조부(4)는, 건조 유닛(41, 42) 및 대기 유닛(43)이 적층되어 구성되어 있다.

건조 유닛(41)은, 덮개부(411), 챔버(412) 및 흡인 기구(413)를 구비하고 있다. 건조 유닛(41)은, 도포부(1)에서의 처리가 종료된 기판(90)에 대해, 건조 처리를 행하는 유닛으로서 구성되어 있다.

덮개부(411)는, XY평면에 평행이 되도록 배치되는 판 형상의 부재이며, 도시하지 않은 프레임에 의해 지지되어 있다. 또, 덮개부(411)는, 도 5에 화살표로 나타내는 바와 같이, Z축 방향으로 승강 가능하며, 위쪽 위치(도 5에 나타내는 위치)와 아래쪽 위치의 사이에서 승강한다. 또한, 덮개부(411)는, 아래쪽 위치에서 챔버(412)와 맞닿는다.

챔버(412)는, 주로 건조 유닛(41)에서의 처리실을 형성하는 부재이다.

덮개부(411)의 하면 및 챔버(412)의 상면에는 오목부가 형성되어 있으며, 덮개부(411)와 챔버(412)가 서로 맞닿음으로써, 밀폐된 처리 공간(414)이 형성된다. 또한, 처리 공간(414)은, 수평 자세의 기판(90)을 충분히 수용할 수 있는 크기의 공간으로서 형성된다.

흡인 기구(413)는, 주로 장치 외의 공조 장치와 처리 공간(414)을 연통시키는 배관으로 구성된다. 이러한 구조에 의해, 건조 유닛(41)에서는, 감압 건조 처리를 행하는 것이 가능하다.

또한, 상세는 도시하고 있지 않지만, 건조 유닛(41)은, 챔버(412)를 아래쪽으로부터 관통하는 복수의 리프트 핀(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 그리고 이 복수의 리프트 핀의 선단이 기판(90)의 이면에 맞닿음으로써, 건조 유닛(41)은 반입된 기판(90)을 아래쪽으로부터 지지한다. 또, 복수의 리프트 핀은, 기판(90)을 지지한 상태로 승강하는 것이 가능하므로, 건조 유닛(41)은 반입된 기판(90)의 Z축 방향의 높이 위치를 조정할 수 있다.

건조 유닛(42)은, 덮개부(421), 챔버(422) 및 흡인 기구(423)를 구비하고, 덮개부(421)와 챔버(422)가 서로 맞닿음으로써, 밀폐된 처리 공간(424)이 형성된다. 이와 같이, 건조 유닛(42)은, 상기 서술한 건조 유닛(41)과 동일한 구성을 구비하고 있으며, 마찬가지로 감압 건조 처리를 행하는 유닛이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에서는, 건조 유닛(41)과 건조 유닛(42)은, 감압 건조 처리를 행하는 압력이나 시간 등의 파라미터가 상이하다.

대기 유닛(43)은, 하부 프레임(431)과 핀(432)으로 구성되며, 하부 프레임(431)은 XY평면에 평행이 되도록 구성되어 있다. 핀(432)은 하부 프레임(431)으로부터 소정의 거리를 두고, 기판(90)을 올려놓기 위한 부재이다. 핀(432)은, 기판(90)의 단부 및 중앙부를 지지하도록, 하부 프레임(431) 상에 배치되어 있다. 이와 같이 구성됨으로써, 반입된 기판(90)을 하면으로부터 지지해 두는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 대기 유닛(43)은 건조 유닛(41) 및 건조 유닛(42)의 하부에 적층 배치되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 구체적으로는 대기 유닛(43)이 건조 유닛(41) 및 건조 유닛(42)의 상부에 적층 배치되어도 된다.

도 6은, 건조부(4)와, 반송 유닛(2), 반송 유닛(3), 및 열처리부(5)의 관계를 나타낸 측면도이다.

건조부(4)의 프레임(도 5 및 도 6에서 가상선으로 나타낸다)은, (-X)측 및 (+X)측에 있어서, 기판(90)의 폭보다도 넓은 개구를 구비하고 있다. 그 때문에, 반송 유닛(2) 및 반송 유닛(3)은, 건조 유닛(41), 건조 유닛(42), 및 대기 유닛(43) 모두에 기판(90)을 반입하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 건조 유닛(41), 건조 유닛(42), 및 대기 유닛(43)의 어느 하나에 지지된 기판(90)은, 반송 유닛(2), 또는 반송 유닛(3)의 어느 하나에 의해서도 반출되는 것이 가능하다.

또한, 대기 유닛(43)에 배치된 핀(432)은, 평면에서 보았을 때에 로봇 핸드(221)의 척(222)과 간섭하지 않는 위치에 배치되어 있다. 이와 같이 구성됨으로써, 대기 유닛(43)과 반송 유닛(2) 또는 반송 유닛(3)의 사이에서, 기판(90)의 수도가 가능해진다.

또, 열처리부(5 및 6)는, 건조부(4)에 의해 감압 건조된 기판(90)에 대해 가열 처리 및 냉각 처리를 행하는 처리부이다. 구체적으로는, 기판(90)이 올려 놓아져, 기판(90)에 대해 열을 부여하는 가열 유닛(51)(이하, HP라고 부른다)과, 기판(90)이 올려 놓아져, 상기 서술한 HP에 의해 가열된 기판을 냉각하는 냉각 유닛(52)(이하, CP라고 부른다)과, 버퍼(53)(이하, BF라고 부른다)로 구성된다.

도 6에서는, 열처리부(5)만을 나타내지만, 열처리부(6)도 동일한 구성이기 때문에 설명은 생략한다.

열처리부(5 및 6)는, 상기 서술한 HP, CP 및 BF가 각 처리에 대응하도록 적절히, 적층되어 구성되어 있으며, 반송 유닛(3)은, 열처리부(5 및 6)에 적층되어 배치되어 있는 HP, CP, BF에 대해, 기판(90)의 반입, 반출을 행한다.

또한, 상기 서술한 도포부(1), 반송 유닛(2), 반송 유닛(3), 건조부(4), 열처리부(5), 열처리부(6)는, 도시하지 않은 제어부에 의해 연동되어 제어된다. 제어부는, 기판 처리 장치(100)가 단독으로 구비되어도 되고, 기판 처리 시스템의 제어부의 일부여도 된다. 제어부는 일반의 컴퓨터가 이용되어도 되고, 전자 회로를 조합한 기판에 의해 제어되어도 된다.

다음에, 도 7을 이용하여, 기판 처리 장치(100), 및 기판 처리 시스템의 동작을 설명한다.

기판 처리 시스템은, 반입부(81)로부터 반입된 기판(90)에 대해, 세정부(82)에 의해 세정 처리를 행하고, 온조부(83)에 의해 건조되어, 소정의 온도로 조정된다(단계 S11: 전처리 완료).

그리고 기판 처리 장치(100)는, 반송 유닛(2)을 구동시켜 온조부(83)로부터 기판(90)을 꺼내어, 도포부(1)에 반입한다. 그리고 도포부(1)에 의해 기판(90)에 도포액 A를 도포한다(단계 S12: 도포 처리 A). 구체적으로는, 제어부는 도포부(1)의 가교 구조 11을 구동시켜 기판(90)의 위쪽을 주사 이동시키면서, 펌프(161)를 구동시킴으로써 저류 기구(162)에 저류된 도포액 A를 기판(90)에 도포한다.

도포 처리 A가 완료되면, 반송 유닛(2)은 도포된 기판(90)을 건조부(4)에 반송한다. 여기에서는, 건조부(4)의 건조 유닛(41)을 이용하여, 소정의 감압 건조 처리가 행해진다(단계 S13: 감압 건조 A). 감압 건조 처리 A에 의해, 기판(90) 상에 도포된 도포액 A는 대부분의 용매가 증발함으로써, 유동성이 없어질 정도로 건조한 상태가 된다.

감압 건조 A가 완료되면, 반송 유닛(3)은 기판(90)을 열처리부(5)에 반송한다. 여기에서는, 열처리부(5)의 HP, CP 및 BF를 이용하여, 소정의 열처리 등이 행해진다(단계 S14: 열처리 A). 구체적으로는, 열처리부(5)에 적층되어 있는 HP에 기판(90)을 반송하고, 소정의 온도 및 시간 가열 처리를 행함으로써, 기판(90) 상의 도포액 A를 더 건조시킨다. 가열 처리가 끝난 기판(90)은, 마찬가지로 반송 유닛(3)에 의해, CP에 반송된다. CP에서는, 가열 처리에 의해 기판(90)에 축적된 열을 내보내어, 후의 처리가 행해질 수 있도록 상온으로 되돌린다. 상온으로 되돌려진 기판은, BF로 옮겨져 대기한다. 여기에서의 열처리는, 도포액 A의 조성이나 원하는 막두께에 따라 적절히 조합되어 처리된다.

다음에 제어부는, 당해 기판(90)에 대해 연속 처리가 행해지는지 판단을 행한다(단계 S15). 여기서 연속 처리란, 상기 서술한 도포 처리 A로부터 열처리 A에 의해 형성된 층(여기에서는, 층 A라고 칭한다)의 상면에 대해, 새로운 층 B를 형성하는 처리이다.

도 8은, 연속 처리에 의해 기판(90)의 상면에 층 A 및 층 B가 적층되어 형성된 도이다. 이와 같이 복수의 조성을 가지는 층을 적층함으로써, 다양한 특성을 구비하는 층을 형성하는 것이 가능해진다. 또, 층 A와 층 B를 형성하는 재료(도포액)를 동일 재료로 함으로써, 한 번의 도포 공정으로 형성할 수 있는 막두께보다도 더 두꺼운 막을 형성하는 것도 가능해진다. 또한, 이 설명에서는 2층을 형성하는 처리를 설명하지만, 2층보다도 많은 층을 형성하는 것도 가능하다.

도 7의 단계 S15에서, 연속 처리의 유무가 판단되고, 있음(단계 S15에서 Yes)으로 판단된 기판(90)은, 반송 유닛(3)에 의해 BF로부터 꺼내져, 건조부(4)의 대기 유닛(43)에 반입된다(단계 S21: 대기부로 반송). 그리고, 대기 유닛(43)에 반입된 기판(90)은, 반송 유닛(2)에 의해 반출되어, 재차, 도포부(1)에 반입된다. 이와 같이 대기 유닛(43)을 설치함으로써, 건조부(4)의 건조 유닛(41 및 42)을 통하는 일 없이, 반송 유닛(3)으로부터 반송 유닛(2)에 대해 기판(90)의 수도를 행하는 것이 가능해진다.

도포부(1)는, 그 상면에 층 A가 형성되어 있는 상태의 기판(90)에 대해, 도포액 B를 도포한다(단계 S22: 도포 처리 B). 구체적으로는, 제어부는 도포부(1)의 가교 구조(12)를 구동시켜 기판(90)의 위쪽을 주사 이동시키면서, 펌프(171)를 구동시킴으로써 저류 기구(172)에 저류된 도포액 B를 기판(90)에 도포한다.

도포 처리 B가 완료되면, 반송 유닛(2)은 도포된 기판(90)을 건조부(4)에 반송한다. 여기에서는, 건조부(4)의 건조 유닛(42)을 이용하여, 감압 건조 A와는 다른 파라미터로 감압 건조 처리 B가 행해진다(단계 S23: 감압 건조 B). 감압 건조 처리 B에 의해, 기판(90) 상에 도포된 도포액 B는 대부분의 용매가 증발함으로써, 유동성이 없어질 정도로 건조한 상태가 된다.

감압 건조 B가 완료되면, 반송 유닛(3)은 기판(90)을 열처리부(6)에 반송한다. 여기에서는, 열처리부(6)의 HP, CP 및 BF를 이용하여 소정의 열처리 등이 행해진다(단계 S24: 열처리 B). 구체적으로는, 열처리부(6)의 HP에 기판(90)을 반송하고, 소정의 온도 및 시간 가열 처리를 행함으로써, 기판(90) 상의 도포액 B를 더 건조시킨다. 가열 처리가 끝난 기판(90)은, 마찬가지로 반송 유닛(3)에 의해, 열처리부(6)의 CP에 반송된다. CP에서는, 가열 처리에 의해 기판(90)에 축적된 열을 내보내어, 후의 처리가 행해질 수 있도록 상온으로 되돌린다. 상온으로 되돌려진 기판은, 열처리부(6)의 BF로 옮겨져 대기한다.

상기 서술한 공정을 거침으로써, 기판(90) 상에는 층 A 및 층 B가 형성되고, 버퍼(53)에서 대기한 상태가 된다. 그 후, 노광부(85)로부터의 지시를 받아, 반송 유닛(3)은 기판(90)을 이재부(84)에 반입한다(단계 S16: 노광 공정으로).

또, 도 7의 단계 S15에서, 연속 처리의 유무가 판단되고, 없음(단계 S15에서 No)으로 판단된 기판(90)은, 그대로 열처리부(5)의 BF에서 대기한다. 그리고 노광부(85)로부터의 지시를 받아, 반송 유닛(3)에 의해 이재부(84)에 반입된다(단계 S16: 노광 공정으로).

이상과 같이, 본 실시예의 기판 처리 장치(100)에서는, 대기 유닛(43)을 구비함으로서, 일단 하류의 열처리 공정에 반송된 기판을 도포 공정으로 되돌리는 것이 가능해진다. 그 때문에, 도포액에 의한 막형성을 복수회 행하는 것이 용이해진다. 이와 같이 층 A를 형성한 후에 층 B를 연속적으로 형성함으로써, 층 A와 층 B의 사이에 불순물 등이 혼입될 우려를 저감시킬 수 있다. 또, 도포액의 종류나 도포 회수를 적절히 선택함으로써, 장치 전체의 레이아웃 변경을 행하지 않고 다양한 종류의 도포막을 형성하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시의 형태에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.

예를 들면 도 9는, 본 발명의 제2 실시의 형태에 관련된 기판 처리 시스템의 동작을 설명한 도이다. 제2 실시의 형태에서는, 도포액으로서 건조성이 높은 도포액을 이용하는 경우를 나타내고 있다.

제2 실시의 형태에 관련된 기판 처리 시스템은, 상기 서술한 실시의 형태에 관련된 기판 처리 시스템과 마찬가지로, 반입부(81)로부터 반입된 기판(90)에 대해, 전처리 동작을 행한다(단계 S111: 전처리 완료).

그 후, 도포부(1)에 의해 기판(90)에 도포액 A＇를 도포한다(단계 S112: 도포 처리 A＇). 이 경우의 도포액 A＇는, 상기 서술한 도포액 A에 비해 건조성이 높은(=비점이 낮다) 용매를 이용하고 있다.

도포 처리 A＇가 완료되면, 감압 건조 처리가 행해진다(단계 S113: 감압 건조 A＇). 도포액 A＇는 건조성이 높기 때문에, 감압 건조 A＇를 행하는 것만으로 대략 건조한 상태가 된다. 여기에서는, 건조부(4)의 건조 유닛(41)을 이용하여, 소정의 감압 건조 처리가 행해진다. 감압 건조 처리 A＇에 의해, 기판(90) 상에 도포된 도포액 A＇는 용매가 증발함으로써, 대략 건조한 상태가 된다.

도포액 A＇의 층이 형성된 기판(90)에 대해 연속 처리가 선택된 경우(단계 S115에서 Yes), 반송 유닛(2)은 건조 유닛(41)으로부터 기판(90)을 반출하고, 재차, 도포부(1)에 반입한다(단계 S121).

그 후, 도포부(1)에 반입된, 상면에 도포액 A＇의 층이 형성되어 있는 상태의 기판(90)에 대해, 도포액 B＇를 도포한다(단계 S122: 도포 처리 B＇).

도포 처리 B＇가 완료되면, 반송 유닛(2)은 도포된 기판(90)을 건조부(4)에 반송한다(단계 S123: 감압 건조 B＇).

감압 건조 B＇가 완료되면, 반송 유닛(3)에 의해 기판(90)이 열처리부(5)에 반송되어, 열처리가 행해진다(단계 S114: 열처리). 여기서, 도포액 B＇도 도포액 A＇와 동일하게 건조성이 높은 도포액을 이용함으로써, 후의 열처리 공정을 회피하는 것이 가능하다. 이들 경우는, 열처리(단계 S114)를 행하지 않고, 반송 유닛(3)은 하류의 노광 공정으로 기판(90)을 수도한다. 이상과 같이, 도포액의 건조성에 의해, 열처리 공정은 적절히 생략되어도 된다.

또한, 제2 실시의 형태에서는, 단계 S121에서 반송 유닛(2)에 의해 기판이 도포부(1)에 반송되었지만, 반송 유닛(3)에 의해 기판(90)이 반출되어, 대기 유닛(43)에 반입되어도 된다. 반송 유닛(3)을 이용함으로써, 반송 유닛(2)은, 다른 기판의 반송 동작을 행하는 것이 가능해진다.

구체적으로는, 기판(90)이 건조 유닛(41)에서 감압 건조 처리가 행해지고 있는 동안에, 도포부(1)는 다른 기판의 도포 동작을 행한다. 그리고 반송 유닛(3)이 기판(90)을 건조 유닛(41)으로부터 대기 유닛(43)에 기판을 반송함과 함께, 반송 유닛(2)이 다른 기판을 건조 유닛(41)에 반입함으로써, 기판 처리 장치(100)의 처리 매수를 향상시킬 수 있다.

또, 상기 서술한 실시의 형태에서는, 건조부(4)는, 건조 유닛(41) 및 건조 유닛(42)을 구비하고 있거나, 어느 한쪽이어도 된다. 또, 도포액의 조성에 따라 감압 건조 공정이 필요하지 않은 경우에는, 건조 유닛(41) 및 건조 유닛(42) 대신에, 대기 유닛과 같이 기판을 올려놓기만 하는 유닛에서 건조 처리를 행하는 구성이어도 된다.

또, 열처리부(5) 및 열처리부(6)에는, 가열 유닛(51), 냉각 유닛(52), 및 버퍼(53)를 복수 구비하고 있었지만, 이들의 배치나 개수는 적절히 설계 사항으로서 결정된다. 또, 기판 처리 장치(100)는 열처리부(5) 및 열처리부(6)을 구비하는 구성을 이용하여 설명했지만, 열처리부는 어느 한쪽이어도 되고, 이들도 또 설계 사항으로서 적절히 선택되는 사항이다. 또, 도포액의 조성에 의해 가열 처리, 냉각 처리가 필요하지 않은 경우는, 가열 유닛(51), 냉각 유닛(52), 및 버퍼(53)가 생략되어도 된다.

또, 건조부(4)에 대해, 반송 유닛(2) 및 반송 유닛(3)은 마주보는 방향(180° 방향)에 배치되어 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 도 10에 나타내는 기판 처리 장치(100＇)와 같이, 건조부(4)에 대해, 반송 유닛(2) 및 반송 유닛(3)이 액세스 가능한 위치(예를 들면 90° 방향)에 배치되어 있으면 된다.

1: 도포 장치 2, 3: 반송 유닛
4: 건조부 5, 6: 열처리부
14: 유지면 41, 42: 건조 유닛
43: 대기 유닛 51: 가열 유닛
52: 냉각 유닛 53: 버퍼
90: 기판 111, 121: 슬릿 노즐

Claims

기판에 대해 소정의 처리액을 도포하여, 도포막을 형성하는 기판 처리 장치에 있어서,
제1 및 제2 슬릿 노즐과, 상기 기판을 수평으로 올려 놓는 재치(載置) 수단을 구비하고, 당해 슬릿 노즐을 상기 재치 수단에 올려 놓아진 기판에 대해 주사 이동시킴으로써, 상기 기판의 상면에 처리액을 도포하는 도포 기구와,
상기 도포 기구에 의해 도포된 상기 기판에 대해 건조 처리를 행하는 공정 중, 적어도 일부인 제1 건조 공정을 행하는 제1 건조 기구와,
상기 도포 기구에 의해 도포된 상기 기판을 상기 제1 건조 기구에 반입하는 제1 반송 기구와,
상기 도포 기구, 상기 제1 건조 기구, 및 상기 제1 반송 기구를 제어하는 제어 기구를 구비하고,
상기 도포 기구 및 상기 제1 건조 기구는 상기 제1 반송 기구를 중심으로 한 동심원 상에 배치되며,
상기 제어 기구는, 상기 도포 기구에 의해 상기 제1 슬릿 노즐에 의해 처리액이 도포된 기판을 상기 반송 기구에 의해 상기 제1 건조 기구에 반입하여, 제1 건조 공정을 행한 후, 당해 기판을 상기 도포 기구의 재치 수단에 재차 올려 놓고, 상기 제1 슬릿 노즐에 의해 도포된 처리액에 의한 층의 상면에, 당해 층과 대략 동일 면적에 상기 제2 슬릿 노즐에 의해 처리액을 도포하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 반송 기구에 의해 상기 제1 건조 기구에 반송된 기판을, 상기 제1 건조 기구의 상기 제1 반송 기구가 대향하는 면과는 상이한 면으로부터 반출하는 제2 반송 기구와,
상기 제1 건조 기구와 적층 배치되어, 상기 제1 반송 기구 및 상기 제2 반송 기구에 의해, 상기 기판이 반입 또는 반출되는 대기 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 도포 기구에 의해 도포된 상기 기판에 대해 건조 처리를 행하는 공정 중, 적어도 일부인 제2 건조 공정을 행하는 제2 건조 기구를 더 구비하고,
상기 제2 건조 기구, 및 상기 제1 건조 기구는, 상기 제2 반송 기구를 중심으로 한 동심원 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 건조 공정은, 상기 도포 기구에 의해 상기 기판 상에 도포된 도포액을 감압 건조하는 감압 건조 공정을 포함하고,
상기 제2 건조 공정은, 상기 기판에 대해 열을 가하는 가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 슬릿 노즐에 의해 도포되는 처리액과, 상기 제2 슬릿 노즐에 의해 도포되는 처리액은, 다른 조성을 가지는 처리액인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.