KR100227645B1 - 처리액 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 상부면에 레지스트(18)를 도포할 때 기판 사이즈마다 척 및 정류판을 필요로 하지 않고, 그 레지스트(18)가 기판 이면으로 돌아 들어가는 것을 확실하게 방지하는 처리액 도포장치에 관한 것으로, 본 발명은 기판(13)이 사이즈가 크고 얇은 경우, 기판(13)의 단 가장자리부와 진공척(12)과의 거리인 오버행(overhang)량이 많아져서, 스핀처리후에 기판(13)의 단 가장자리부가 아래로 처지려고 해도 적어도 가장 아래로 처지는 위치에 돌기부재(15)의 돌기부(16)가 위치하고 있으면, 기판(13)의 단가장자리부와 정류판(14) 상부면과의 간격이 소정치수로 확보되어 종래와 같이 그 접촉부 또는 간격에 액이 남지 않는다. 이에 따라 레지스트의 기판 이면으로의 돌아 들어가는 것이 방지되고, 기판(13) 사이즈마다 각종 사이즈의 진공척(12) 및 정류판(14)을 배설하여 교환장착 작업을 할 필요도 없어진다.

Description

처리액 도포장치

본 발명은 예를들면 반도체기판이나 액정표시기판, 컬러필터, 플라즈마 표시패널(PDP : Plasma Display Panel) 등의 제조공정에 있어서, 예를들면 포토레지스트액이나 현상액 등의 처리액을 기판상에 도포하는 처리액 도포장치에 관한 것이다.

종래, 예를들면 반도체기판이나 액정표시기판 등의 제조공정에 있어서, 포토프로세스에서 패턴을 형성할 때에는 기판에 포토레지스트액을 도포하는 공정이나 기판에 형상액을 도포하는 공정 등, 각종 처리액을 도포하는 도포공정이 불가결하였다. 이와 같은 처리액 도포공정에 사용되는 처리액 도포장치로는 기판에는 수평상태로 지지하고 회전시키는 기판재치부가 배설되어 있으며, 이 기판재치부 주변을 반밀폐공간으로 하여 기판상의 중앙부에 처리액이 얹혀진 상태에서 반밀폐공간내의 공기와 함께 기판 및 기판재치부를 회전시킴으로써, 그 원심력에 의해 균일하게 처리액을 기판 상부면에 도포하고 있다.

제7도는 종래의 처리액 도포장치의 사시도이다.

제7도에 있어서, 처리액 도포장치(5)는 각형의 기판(3)을 지지하고 회전시키는 기판재치부(1)와, 이 기판재치부(1)의 상측에 기판재치부(1)와 평행하게 배치된 상부회전판(6)과, 이들 기판재치부(1) 및 상부회전판(6)을 둘러싸듯이 배설된 하부케이스(7a) 및 상부케이스(7b)와, 기판재치부(1)상에 지지된 기판(3)에 포토레지스트액을 공급하기 위한 처리액 공급부(8)와, 기판재치부(1)의 상부면을 세정하기 위한 상부면 세정부(9a)와, 상부회전판(6)의 하부면을 세정하기 위한 하부면 세정부(9b)를 가지고 있다. 질소가스밸브(10a) 및 진공밸브(10b)는 기판재치부(1)와, 기판흡착면(2a)을 마이너스압 또는 플러스압으로 택일해서 바꾼다.

제8도는 제7도의 처리액 도포장치(5)에 있어서 기판재치부(1)의 평면도이다.

제8도에 있어서, 기판재치부(1)는 상부면에 흡착면(2a)이 형성되어 기판(3)을 진공흡착함으로써 지지하는 진공척(2)과, 이 진공척(2) 주변부에 배설된 외주가 원형형상인 정류판(4)을 가지고 있다. 이 진공척(2)은 장방형상으로 구성되어 있으며, 정류판(4)의 중앙부에 채워지도록 배치되어 있다. 이 경우의 진공척(2)의 상부면 높이는 스핀처리후 처리액의 기판 이면으로의 회전을 방지하기 위해 정류판(4)의 상부면 높이보다 약간 높아지도록 설정되어 있다. 이에 따라 기판(3)이 진공척(2)의 상부면에 진공흡착에 의해 지지되었을 경우, 기판 이면과 정류판(4)의 상부면 사이에 약간의 간격이 생기게 된다.

또, 진공척(2)의 흡착면(2a)에는 다수의 홈(도시생략)이 형성되어 있으며, 그들 홈이 진공척(2)의 중앙부 부근에 배설된 진공배관과 연통하고 있어서, 진공척(2)의 상부면을 균일한 흡착면(2a)으로 하고 있다. 이에 따라 흡착에 의한 기판 지지는 기판(3)을 그 흡착면(2a)에서 받고 있기 때문에 기판(3)이 대형화나 박형화하더라도 기계적인 지지에 비해 기판(3)의 손상을 방지할 수 있다.

상기 종래의 구성에서는 기판(3)의 중앙부를 진공척(2)에 의해 진공흡착하여 지지하지만, 대형화 및 박형화된 기판(3)에 대해 처리액을 도포할 경우, 기판(3)의 단부와 진공척(2)의 거리인 오버행량이 크고, 스핀처리후에 기판(3)의 단 가장자리부가 처져서 기판(3)과 정류판(4)의 상부면이 접촉하여 그 간격을 유지할 수 없게 된다. 이와 같이 기판(3)의 단부가 정류판(4)의 상부면에 접촉하거나 그 간격이 너무 작으면 그 접촉부 또는 간격에 액이 남기 쉬워서, 처리액이 기판 이면으로 돌아들어간다는 문제가 있었다. 반대로 기판(3)의 단 가장자리부와 정류판(4)의 상부면과의 간격을 미리 많이 잡아 두는 것도 고려할 수 있으나, 이 간격이 너무 많아도 처리액이 기판 이면으로 돌아들어가기 쉽다는 문제가 있었다.

이 경우에, 진공척(2) 및 정류판(4)을 기판(3) 사이즈마다 배설하면, 진공척(2)과의 기판(3)의 오버행량을 알맞게 할 수가 있어서 기판(3)의 단 가장자리부의 처짐을 방지하게 된다. 그러나, 진공척(2) 및 정류판(4)의 쌍을 기판(3) 사이즈마다 배설하여 교환장착작업을 하지 않으면 안된다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하는 것으로, 기판 상부면에 처리액을 도포할 때, 기판사이즈마다 각종 사이즈의 척 및 정류판을 필요로 하지 않고, 그 처리액이 기판 이면으로 돌아들어가는 것을 확실하게 방지할 수 있는 처리액 도포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시형태를 도시한 처리액 도포장치에 있어서 기판재치부의 평면도.

제2도는 제1도의 기판재치부의 AA' 단면도.

제3도는 제2도의 X부 확대도.

제4도는 제1도의 돌기부재의 사시도.

제5도는 제4도의 돌기부재의 평면도.

제6도는 제4도의 돌기부재의 측면도.

제7도는 종래의 처리액 도포장치의 사시도.

제8도는 제7도의 처리액 도포장치에 있어서 기판재치부의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 기판재치부 12 : 진공척

12a : 흡착면 13 : 기판

14 : 정류판 15 : 돌기부재

16 : 돌기부 18 : 레지스트

18a : 물방울

본 발명의 처리액 도포장치는 기판을 수평으로 지지하는 기판지지부재가 중앙에 설치되고, 이 기판지지부재의 주위에 이 기판지지부재의 상부면 위치보다 상부면이 소정 치수만큼 약간 낮은 위치에 배설된 정류부재가 설치되고, 상기 기판지지부재상에 지지된 기판을 회전시킴으로써 상기 기판상에 처리액을 도포하는 처리액 도포장치에 있어서, 상기 기판지지부재상에 지지된 기판의 이면과 상기 정류부재의 상부면과의 간격을 상기 소정 치수로 유지하기 위해, 상기 기판의 단 가장자리부의 이면에 닿는 돌기를 가진 돌기부재가 상기 정류부재측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 구성에 의해 기판사이즈가 크고 얇은 경우에, 기판의 단 가장자리부와 가판지지부의 거리인 오버행량이 많아져서, 스핀처리후에 기판의 단 가장자리부가 처지려고 해도 적어도 가장 처지는 위치에 돌기부재의 돌기부가 위치하고 있으면, 기판의 단 가장자리부와 정류부재의 상부면 틈새가 소정 치수로 유지되어, 종래와 같이 그 접촉부 또는 간격에 액이 남는 경우가 없다. 이에 따라 처리액이 기판 이면으로 돌아 들어가는 것이 방지되어 기판의 신뢰성이 향상됨과 동시에, 그 수율도 향상된다. 또한, 이 처리액의 가판 이면으로의 회전방지에 의해 종래와 같이 기판 사이즈마다 각종 기판유지부재 및 정류부재를 배설하여 교환장착작업을 할 필요가 없어진다.

또, 바람직하게는 본 발명의 처리액 도포장치에 있어서 돌기부재는 상기 기판의 단 가장자리부중 적어도 4각부에 대응하는 상기 정류부재측에 각각 배설하고 있다.

이 구성에 의해 4각형 기판의 경우 기판의 단 가장자리부와 기판지지부재의 거리인 오버행량이 가장 많은 4 각부에 돌기부재가 설치되어 있으면, 기판 상부면에 처리액을 도포할 때 기판 사이즈마다 각종 사이즈의 척 및 정류판을 필요로 하지 않아서, 그 처리액이 기판 이면측으로 돌아들어가는 것이 방지된다는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하며 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시 형태를 도시한 처리액 도포장치에 있어서 기판재치부의 평면도이고, 제2도는 제1도의 기판재치부의 AA' 단면도이다.

제1도 및 제2도에 있어서의 기판재치부(l1)의 중앙부에는, 상부면에 흡착면(12a)이 형성되어 기판(13)을 진공흡착함으로써 기판(13)을 지지하는 장방형상의 기판지지부재로서의 진공척(12)이 배설되어 있다. 이 진공척(12) 주변부에는 외주가 원형상인 정류부재로서의 정류판(14)이 배설되어 있으며, 이 정류판(14)의 중앙부에는 진공척(12)이 채워지도록 배치되어 있다. 이런 경우의 진공척(12)의 상부면 높이는 스핀처리후 레지스트의 기판 이면으로의 회전을 방지하기 위해 정류판(14)의 상부면 높이보다 약간 높아지도록 설정되어 있다. 이에 따라 기판(13)이 진공척(12)의 상부면에 진공흡착에 의해 지지되었을 경우, 기판 이면과 정류판(14)의 상부면 사이에 작은 간격이 생기게 된다. 이 작은 간격은 0.2~0.5mm 정도의 간격이 바람직하다. 이 간격이 0.1mm 이하이든 0.6mm 이상이든 레지스트의 가판 이면으로의 들어가는 것이 일어나기 쉬워진다.

이와 같은 기판 단부의 이면과 정류판(14)의 상부면 사이의 작은 간격을 유지하기 위해 기판(13) 사이즈가 크고, 이것이 진공척(12)상에 지지되았을 경우, 기판(13)의 오버행량이 크므로, 기판(13)의 단 가장자리부가 처지지만, 그 위치에 처짐방지용 돌기부재(15)를 배치한다. 이 돌기부재(15)의 배치는 적어도 기판(13)의 4각부에 배치할 필요가 있다. 즉, 기판(13)의 오버행량이 적어도 가장 큰 위치에 돌기부재(15)를 배치하게 된다. 본 실시형태에서는 기판(13)의 4각부외에 장방형상의 진공척(12)의 짧은 변측은 기판(13)의 단 가장자리부 중앙에 대응하는 정류판(14)측 위치에 돌기부재(15)를 채워넣고, 기판 이면과 정류판(14) 상부면 사이의 틈새가 최적이 되도록 조정하고 있다. 또, 기판(13)의 4각부외에 장방형상의 진공척(12)의 긴 변측은 그 기판(13)의 긴 변 치수의 절반의 피치치수를 연 위치에 대응하는 정류판(14)의 위치에도 돌기부재(15)를 2개씩 채워넣어, 기판 이면과 정류판(14)의 상부면 사이의 간격이 최적이 되도록 조정하고 있다.

또, 이 처짐방지용 돌기부재(15)와 기판(13)의 단 가장자리부와의 접촉위치는 스핀처리후, 제3도에 도시한 바와 같이 기판(13)의 단 가장자리부에 레지스트(18)가 고여서 기판(13) 하부면측에 구형상의 물방울(18a)이 되었을 경우, 적어도 그 물방울(18a)의 직경치수보다 내측의 위치일 필요가 있다. 또, 기판 이면과 정류판(14)의 상부면과의 간격을 유지한다는 필요에서 이 돌기부재(15)의 기판(13) 이면과의 접촉부분은 1점의 바늘형상인 쪽이 바람직하다.

또한, 진공척(12)의 흡착면(12a)에는 다수의 홈(도시생략)이 형성되어 있으며, 그들 홈이 진공척(12)의 중앙부 근방에 배설된 진공배관과 연통하고 있고, 진공배관내의 공기를 탈기함으로써 진공척(12) 상부면의 다수의 홈을 통해 흡착면(12a) 전체를 균일한 흡착면으로 하고 있다.

제4도는 제1도의 돌기부재(15)의 사시도이고, 제5도는 제4도의 돌기부재(15)의 평면도이며, 제6도는 제4도의 돌기부재(15)의 측면도이다.

제4도~제6도에 있어서, 이 돌기부재(15)는 소정 두께를 가진 원형상의 판형상으로 구성되어 있으며, 그 한쪽면의 중앙부에 돌기부(16)를 가지고 있다. 이 돌기부(16)의 높이는 이 돌기부재(15)가 정류판(14)의 오목부내에 세트되었을 때 정류판(14)의 상부면에서 돌출하는 치수가 상기 0.2mm~0.5mm 정도가 되도록 설정하고 있다. 이 돌기부(16)의 위치에 대해 점대칭인 위치에는 접시라인이 이루어진 나사용 구멍(17a)(17b)이 형성되어 있으며, 이 구멍(17a)(17b)을 통해 정류판(14)측의 오목부 나사구멍에 나사를 결합시켜서 돌기부재(15)를 정류판(13)측의 오목부에 고정한다. 이와 같은 돌기부(16)는 돌기부재(15)에 최소한 1개 있으면 된다.

상기 구성에 의해 수종류의 사이즈 기판을 처리할 필요가 있을 때에는 가장 작은 기판에 대응하는 진공척(12)을 제조하고, 이 진공척(12)으로 큰 사이즈의 기판(13)을 지지하는 경우에도 기판(13)의 단 가장자리부가 처져서 정류판(14)의 상부면에 기판(13)의 이면이 접촉하지 않도록 기판(13)의 오버행량이 큰 위치에 돌기부재(15)를 배치함으로써, 강제적으로 기판(13)의 단 가장자리부 안쪽과 정류판(14) 상부면과의 간격을 소정 치수 이내로 유지할 수 있으므로, 종래와 같이 그 접촉부 또는 간격에 액이 남지 않아 레지스트(18)가 기판 이면으로 돌아들어가는 것을 방지할 수 있다.

또, 이 레지스트(18)의 기판 이면으로의 회전방지에 의해 기판사이즈가 다종류에 걸치더라도 진공척(12) 및 정류판(14)은 1종류면 되기 때문에, 기판 사이즈의 변경에 따른 진공척(12) 및 정류판(14)의 교환장착작업이 불필요해진다.

또, 대형 사이즈의 기판에 대해서도 진공척(12)을 작게 구성할 수 있기 때문에, 진공척(12)의 제조가 용이하고 가벼우므로, 스핀모터에 걸리는 부하도 저감할 수 있다.

또, 돌기부재(15)의 돌기부(16)로 기판(13)의 단 가장자리부 안쪽과 정류판(14)의 상부면의 간격을 소정 치수 이내로 조정할 수 있기 때문에, 정류판(14)의 정밀도나 조립정밀도에 따라 조정할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는 처리액으로서 레지스트(18)를 사용했으나, 처리액으로서 현상액 등의 다른 처리액을 사용해도 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 기판지지부재상에 지지된 기판의 이면과 정류부재 상부면과의 간격이 소정 치수를 유지하기 위해 기판의 단 가장자리중 적어도 4각부에 대응하는 정류부재측에 돌기부재가 배설되어 있기 때문에, 기판 사이즈가 크고 얇을 경우, 스핀처리후에 기판의 단 가장자리부가 처지려고 해도 최소한 가장 처진 위치에 돌기부재의 돌기부가 위치하고 있어서 기판의 단 가장자리부와 정류판 상부면과의 틈새를 소정 치수로 확보할 수 있으므로, 종래와 같이 그 접촉부 또는 틈새가 액이 남지 않아 처리액의 기판 이면으로의 회전을 방지할 수 있다. 이에 따라 각종 기판의 신뢰성이 향상됨과 동시에 그 수율도 향상시킬 수 있다. 또한, 이 처리액의 기판 이면으로의 회전 방지에 의해 기판 사이즈마다 기판지지부재 및 정류판을 배설하여 교환장착 작업을 할 필요도 없어진다.

Claims (2)

1. 기판을 수평으로 지지하는 기판지지부재가 중앙에 설치되고, 이 기판지지부재의 주위에 이 기판지지부재의 상부면 위치보다 상부면이 소정 치수만큼 약간 낮은 위치에 배설된 정류부재가 설치되고, 상기 기판지지부재상에 지지된 기판을 회전시킴으로써 상기 기판상에 처리액을 도포하는 처리액 도포장치에 있어서, 상기 기판지지부재상에 지지된 기판의 이면과 상기 정류부재의 상부면과의 간격을 상기 소정 치수로 유지하기 위해, 상기 기판의 단 가장자리부의 이면에 닿는 돌기를 가진 돌기부재가 상기 정류부재측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 도포장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 돌기부재는 상기 기판의 단 가장자리부중 적어도 4각부에 대응하는 상기 정류부재측에 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 도포장치.

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