KR0127189Y1 - 감광막 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 감광막 도포장치에 관한 것으로서, 회전판이 부착된 상부회전체를 갖는 도포장치에 관해 개시한다. 본 고안의 도포장치는 회전축과 이에 연결된 자석으로 된 척과 상기 척에 부착된 기판으로 구성되는 하부회전체와 상부 회전축과 이에 연결된 자석으로 된 척과 상기 척에 부착된 회전판과 상기 상부 회전축 둘레의 스톱퍼 및 상기스톱퍼와 상기 상부 회전축 사이에 구비된 베이링등으로 구성되는 상부회전체 및 상기 하부 회전체의 둘레를 감싸는 케치 컵을 구비한다.

본 고안에 의하면, 회전판이 부착된 상부 회전체로 인해 유입되는 공기의 흐름이 감광액에 직접 접촉하는 것을 차단하거나 작게하여 도포두께가 균일한 감광막을 형성할 수 있다.

Description

감광막 도포장치

제1도는 종래 기술에 의한 감광막 도포장치를 나타낸 도면이다.

제2도는 종래 기술에 의한 감광막 도포장치를 사용했을 때의 감광막 주위의 공기 흐름상태를 나타내는 도면이다.

제3도는 종래 기술에 의한 감광막 도포장치를 사용했을 때의 감광막의 도포상태를 나타내는 도면이다.

제4도는 본 고안의 제1실시예에 의한 감광막 도포장치를 나타내는 도면이다.

제5도는 본 고안의 제1실시예에 의한 감광막 도포장치를 사용했을 때의 감광막 주위의 공기 흐름상태를 나타내는 도면이다.

제6도는 본 고안의 제1실시예에 의한 감광막 도포장치를 사용했을 때의 감광막 도포상태를 나타내는 도면이다.

제7a도 및 제7b도는 본 고안의 제1실시예에 의한 감광막 도포장치에 의한 도포과정을 나타내는 도면들이다.

제8도는 본 고안의 제2실시예에 의한 감광막 도포장치를 나타내는 도면이다.

제9도는 본 고안의 제2실시예의 감광막 도포장치에 사용되는 4극자 척(chuck)의 정면도이다.

제10도는 본 고안의 제2실시예의 감광막 도포장치에 사용되는 회전판의 정면도이다.

제11도는 본 고안의 제2실시예의 감광막 도포장치에 사용되는 4극자 척(chuck)의 단면도이다.

제12도는 본 고안의 제2실시예의 감광막 도포장치에서 척(chuck)의 모양이 사각평판인 장치를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 포토마스크 기판 34, 78a 및 90 : 감광막

38, 73 및 88 : 캐치 컵(catchcup)

74 : 회전판 94a, 94b : 제1및 제2척

본 고안은 감광막 도포장치에 관한 것으로서, 특히 회전판이 부착된 상부회전체를 갖는 도포장치에 관한 것이다.

반도체공정중 사진식각공정에서 감광막의 도포공정은 반드시 거쳐야하는 기본공정중의 하나이다. 그 도포두께의 균일성은 후속공정의 평탄도에 큰 영향을 미친다. 그런데 이와 같은 감광막을 균일하게 도포하는데는 많은 어려움(감광막의 흘러내림, 스트리에이션(striation) 형성등)이 있다. 특히 웨이퍼와 같이 원형의 기판보다는 사각형의 기판을 사용하는 포토마스크나 디스플레이에서는 이러한 감광막의 도포 두께의 불균일은 후속공정에 큰 장애가 된다.

종래 기술에 의한 감광막 도포장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제1도는 종래 기술에 의한 감광막 도포장치를 나타낸 도면으로서, 포토마스크기판(1)과 이 포토마스크기판(1)을 바치고 있는 홀더(3)와 이 홀더(30)를 지지하는 회전축(4)과 상기 포토마스크기판(1)상에 도포되는 감광막(5)을 회전시킬 때, 바깥으로 튀겨나오는 물질(7)을 모아서 아래로 배출시키는 케치컵(catchcup:9)과 케치컵(9)의 하부의 상기 튀기는 물질(7)을 배출시키는 배출구(11, 13)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 감광막 도포장치의 동작을 간단히 설명하면, 포토마스크(1)를 잡고 있는 홀더(3)가 회전하면서 그 위에있는 감광막(5)는 회전원심력에 의해 포토마스크기판(1)의 가장자리로 밀려나간다. 이때, 포토마스크기판(1)에서 벗어나는 감광막물질(7)은 케치 컵(9)의 벽에 부딪친 후 흘러내려서 배출구(11, 13)로 흘러나온다. 이때, 케치첩(9)안으로 주입되는 공기의 흐름(15)은 감광막(5) 전면을 훗듯이 지나간다. 포토마스크기판(1)이 회전함에 따라 최초 공기의 흐름은 제2도에 도시된 바와 같이 관성의 법칙에 따라 포토마스크기판(21)과 반대방향(17)으로 흐른다. 포토마스크기판(1)이 일정속도에 도달하면, 포토마스크기판(1)이 만들어 내는 와류(19)의 방향이 회전방향과 동일하게 나타난다. 이러한 공기흐름의 차이 때문에 감광막는 도포가 완료된 상태에서 제3도에 도시된 바와 같이 포토마스크기판의 네 모서리에 띠(23)가 형성된다. 이 띠(23)는 감광막의 도포두께로 볼 때, 포토마스크기판의 가운데 부분(25)과는 차이가 있음을 의미한다.

상술한 바와 같이 종래 기술에 의한 감광막 도포장치는 감광막의 도포 두께를 균일하게 형성하지 못한다.

본 고안의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위해 상부에 회전판을 갖는 감광막 도포장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 제1실시예에 의한 감광막 도포장치는 모터와 상기 모터에 연결된 하부회전축과 상기 하부회전축의 끝에 부착된 홀더와 상기 홀더에 부착된 포토마스크기판으로 이루어지는 하부회전체와 상기 하부회전체의 상기 포토마스크기판의 둘레를 감싸는 케치 컵으로 이루어지는 감광막 도포장치에 있어서, 상기 케치 컵내에서 상기 포토마스크기판의 전면과 소정의 간격을 유지하는 상부 회전체로 이루어진다.

상기 상부 회전체는 회전체를 회전시키는 회전축과 상기 회전축에 연결된 상부 회전판으로 구성된다. 상기 회전판은 상기 케치 컵안으로 주입되는 공기의 흐름이 감광막에 직접 닫지 않게 하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 제2실시에에 의한 감광막 도포장치는 상부 회전체와 상기 상부회전체로부터 아래로 소정간격 이격된 곳에 상기 상부 회전체와 함께 회전할 수 있는 하부 회전체 및 상기 하부 회전체를 둘러싸는 케치 컵을 구비하는 감광막 도포장치에 있어서,

상기 상부 회전체는 상부 회전축과 상기 상부 회전축 둘레에 구비되어 상기 상부 회전축의 상, 하운동을 제어하는 스톱퍼(stopper)와 상기 상부 회전축의 하단에 부착된 회전판과 상기 회전축과 상기 회전판을 연결시키는 제1척을 구비하고, 상기 하부 회전체는 하부 회전축과 상기 하부 히전축의 하단에 연결된 모터와 상기 하부 회전축의 상단에 제2척을 구비하되, 상기 제1및 제2척이 각각 적어도 2극 이상을 갖는 자석이고, 상기 스톱퍼와 상기 상부 회전축 및 상기 스톱퍼와 상기 상부 회전축 머리 사이에 베어링이 구비되어 있다.

상기 척은 본 고안의 경우 같은 극이 마주보고 다른 극이 이웃하는 4극 자석을 사용하였으나 이외에도 2, 6및 8극 등 짝수개의 자석편으로 이루어진 일군중 선택된 어느 하나를 사용하여도 무방하다. 또한 상기 척은 원형 뿐만 아니라 다각형의 구조물을 사용하여도 무방하다.

상기 베어링은 상기 상부회전축과 스톱퍼 사이에서 그리고 상기 상부회전축의 상부의 T형 날개부분과 상기 스톱퍼 사이의 표면에서 상기 상부회전축의 상·하 및 좌·우 흔들림 뿐만 아니라 회전에 따른 마찰에 의한 축의 손상도 방지한다.

본 고안의 감광막 도포장치는 회전판을 갖는 상부 회전체로 인해 감광막을 균일한 두께로 도포할 수 있다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면과 함께 보다 상세하게 설명한다.

제4도는 본 고안의 제1실시예에 의한 감광막 도포장치를 나타내는 도면으로서, 그 구성은 다음과 같이 구성된다.

먼저, 크게는 상부회전체와 하부회전체, 상기 상부 및 하부 회전체의 측면 부분을 일정한 공간을 확보한 상태로 감싸는 케치컵(38)으로 나눌 수 있다. 보다 상세하게는 상기 상부회전체에는 모터(도시되지 않음)의 회전을 전달하는 상부회전축과 이 회전축 끝에 부착된 회전판(44)으로 구성되어 있다. 상기 하부 회전체는 모타(도시되지 않음)의 회전력을 전달하는 하부 회전축과 이 회전축끝부분에 부착된 척(32)과 이 척(32)에 의해 홀딩되는 포토마스크기판(30)으로 구성된다. 그리고 상기 케치 컵(38) 바닥에 제1및 제2배출구(40,42)가 구비되어 있다.

상기 회전판(44)은 상기 포토마스트기판(30) 상에 도포되는 감광막(34)이 상기 케치 컵(38)안으로 위로부터 주입되는 공기(46)와 닿지 않거나 적게 닿게하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 수행하기 위해서는 상기 회전판(44)은 상기 포토마스크기판(30)의 직경보다 1.5배이상이면 상기 역할은 수행할 수 있다. 물론 상기 케치 컵(38)보다는 작은 범위에서 결정될 수 있다. 또한 상기 회전판(44)의 모양은 삼각형 이상의 다각형, 원판 및 타원판으로 이루어진 일군중 선택된 어느하나를 사용하더라도 무방하다. 상기와 같은 원리는 사각판 뿐만 아니라 웨이퍼와 같은 원판에도 동일하게 적용될 수 있다. 상기 포토마스크기판(30) 상에서 김광막의 도포 두께의 균일도의 조절은 회전판의 속도를 조절함으로써 가능하다.

상기와 같은 구성을 갖는 감광막 도포장치의 작용을 간단히 기술한다. 상기 포토마스크기판(30) 상에 감광막(34)을 도포한 다음, 상·하부 회전체에 회전을 가한다. 이때 상기 케치 컵(38)의 위쪽으로 주입되는 공기의 흐름은 관성에 의해서 제5도에 도시된 것과 같이 상기 포토마스크기판(30)의 회전방향과 반대방향(52)으로 흐르게 된다. 일정한 시간이 흐른 후에 공기의 흐름은 제5도에 도시된 바와 같이 상기 포토마스크기판(30)의 회전방향과 같은 방향(54)으로 바뀌지만, 상기 포토마스크기판(30) 및 그 위에 있는 감광물질에는 직접닿지 않으므로 회전이 완료된 후의 도포막의 두께의 균일도는 제6도에 도시된 바와 같이 두께차에 따른 종래의 제3도에 도시된 띠 같은 것이 없이 균일하다.

제7a도 및 제7b도는 본 고안의 제1실시예에 의한 감광막 도포장치에 의한 도포과정을 나타내는 도면들이다.

제7a도는 감광액(78)을 주입하는 과정을 나타내는 도면이다. 구체적인 그 과정은 상기 제1실시예의 감광막 도포장치의 상부 회전체를 들어 올려서 척(72)위에 부착된 상기 포토마스크기판(70)상에 감광액(78)을 노즐(76)을 통해서 붓는다. 이때, 상기 하부 회전체는 모터(80)에 의해 0-2,000 rpm정도로 회전시킨다. 상기 포토마스크기판(70)상에 감광액(78)이 부어지면 노즐(76)을 케치 컵(73)바깥으로 빼낸다.

제7b도는 감광막(78a)을 형성하는 단계를 나타낸다. 구체적으로, 상기 상부 회전체의 모터(82)를 이용해서 상기 회전판(74)을 내린다. 이때, 상기 회전판(74)의 내리는 위치는 상기 포토마스크기판(70)의 표면으로부터 0.2-100㎜ 정도면 적합하다. 이 갭(G)의 조절은 상기 상부회전체의 회전축(a)을 따라 스톱퍼(84)의 위치를 조절함으로써, 가능하다. 계속해서 상기 상부 및 하부 회전체를 같은 방향으로 회전시키면, 제7a도의 상기 감광액(78)은 상기 포토마스크기판(70)의 회전에 따른 원심력을 받아서 상기 포토마스크기판(70)의 가장자리 방향으로 등방적으로 감광액(78)이 도포된다.

제8도는 본 고안의 제2실시예에 의한 감광막 도포장치를 나타내는 도면이다. 제2실시예가 상기 제1실시예과 크게 다른점은 상기 제1실시예의 상부 회전체의 모터(82)를 제거한 대신, 회전판(92)을 고착시키는 제1척(94a)과 하부 회전체의 포토마스크기판(92a)을 지지하는 제2척(94b)이 자석으로 구성된다는 것이다. 또한 제2실시예에서는 상부 회전체의 스톱퍼(95)와 회전축(100)의 맨 윗쪽 T자형의 날개 및 축 사이에 베어링(96, 98)을 구비한다는 것이다. 이 베어링중 96은 상기 상부 회전체의 회전축(100)과 상기 스톱퍼(95)가 접하는 부분에 삽입되어서 마찰로 인한 장치의 마모 및 회전에 따른 회전축의 요동을 예방한다. 마찬가지로 98은 상기 T형의 날개부분과 상기 스톱퍼(95)의 가장자리 상부가 접촉하는 부분에 삽입되어 마찰로 인한 장치의 마모를 예방한다.

상기 제1및 제2척(94a, 94b)으로 직접 자석을 사용할 수도 있으나, 회전판의 지지부를 자화시켜 사용할 수도 있다. 상기 제1및 제2척(94a, 94b)은 각각 제9도에 도시된 바와 같이 4극의 원형자석으로 구성되어 있으나, 대칭을 이루는 모양을 갖추면 어떤 형태를 사용하더라도 무방하다. 그러나, 상기 제1및 제2 척(94a, 94b)을 구성하는 자석의 극성이 반대가 되게 대향시키는 것이 바람직할 것이다.

상기 제9도 및 제10도에 도시한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 척(94a, 94b)은 상기 4극외에 적어도 2극 이상을 갖는 자석이면 모두 가능하다.

상기 제2실시예의 감광막 도포장치의 작동을 간단히 설명한다. 하부 모터(93)에 의해 하부 회전체의 회전축(100b)이 회전하고, 축의 끝에 부착된 상기 제2척(94b)의 표면의 요철(제11도 참조)과 맞물려서 상기 포토마스크기판(92a)이 회전하게 되고, 그 위에 있는 감광액(90)은 회전을 받아서 상기 포토마스크기판(92a)의 전면을 균일하게 도포하게 된다. 하부 회전체의 회전에 따라서, 상기 회전판(92)을 포함하는 상부회전체는 상기 제1및 제2척(94a, 94b)간의 인자력에 의해 하부회전체와 같은 방향으로 회전하게 된다. 이때, 회전에 의해 비산되는 감광막 알갱이(86)는 바닥에 있는 배출구를 통해 배출된다.

제12도는 본 고안의 제2실시예의 감광막 도포장치에서 척(chuck)의 모양이 사각평판인 장치를 나타내는 도면이다. 즉, 제2실시예의 감광막 도포장치에서 상기 제2척(94b)를 사각평판 척(110)으로 대치한 것이다. 따라서, 제2실시예의 척(제8도의 94b)은 원형뿐만 아니라 대칭적인 형태이면 어떤 모양의 척도 가능하다. 제12도에서 참조번호 36 및 118은 회전 도포시 비산되는 감광액 알갱이들이고, 112, 114, 116 및 120은 각각, 포토마스크기판, 감광막, 회전판 및 캐치 컵을 나타낸다. 또한, 참조번호 122와 124는 각각 상부 회전축(126a)과 스톱퍼(123) 사이와 상기 상부 회전축(126a)의 머리 부분(126c)과 상기 스톱퍼(123) 사이에 구비된 베어링들을 나타낸다. 그리고 참조번호 126b 및 128은 각각 하부 회전축 및 모터를 나타낸다.

이상, 본 고안은 회전판이 부착된 상부 회전체로 인해 유입되는 공기의 흐름이 감광액에 직접 접촉하는 것을 차단하거나 작게하여 도포두께가 균일한 감광막을 형성한다.

본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 고안의 기술적 사상내에서 당분야에서의 통상의 지식을 가진자에 의하여 실시가능함은 명백하다.

Claims (3)

1. 상부 회전체와 상기 상부회전체로부터 아래로 소정간격 이격된 곳에 상기 상부 회전체와 함께 회전할 수 있는 하부 회전체 및 상기 하부 회전체를 둘러싸는 케칩 컵을 구비하는 감광막 도포장치에 있어서, 상기 상부 회전체는 상부 회전축과 상기 상부 회전축 둘레에 구비되어 상기 상부 회전축의 상, 하운동을 제어하는 스톱퍼(stopper)와 상기 상부 회전축의 하단에 부착된 회전판과 상기 회전축과 상기 회전판을 연결시키는 제1척을 구비하고, 상기 하부 회전체는 하부 회전축과 상기 하부 회전축의 하단에 연결된 모터와 상기 하부 회전축의 상단에 제2척을 구비하되, 상기 제1 및 제2척이 각각 적어도 2극이상을 갖는 자석이고, 상기 스톱퍼와 상기 상부 회전축 및 상기 스톱퍼와 상기 상부 회전축 머리 사이에 베어링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 감광막 도포장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1및 제2척은 각각 자석의 극이 반대가 되도록 대향되어 있는 4극 자석인 것을 특징으로 하는 감광막 도포장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1및 제2척은 원형 또는 사각평판인 것을 특징으로 하는 감광막 도포장치.