KR100315015B1 - 포토레지스트의에지부제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토레지스트의 에지부 제거 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 본체 블럭(5)에 유리기판(1)이 진입되는 홈부(51)와, 노즐(4)이 설치되는 통로 (52), 및 홈부(51)의 후면벽에 형성된 배출 통로(53)가 형성된다. 설치 통로(52)는 유리기판(1)에 대해 소정의 예각을 이루도록 형성되어, 노즐(4)은 배출 통로(53)을 향하면서 유리기판(1)과 소정의 예각을 이루게 된다. 아울러, 경사지게 설치되는 노즐(4)을 지지하기 위한 본체 블럭(5)의 상부도 유리기판(1)의 중앙을 향해 더 연장되고, 특히 본체 블럭(5)의 양측면에 질소 분사 노즐(7)이 배치되므로써, 노즐 (4)로부터 분사되는 희석제가 본체 블럭(5)의 양측면을 통해 튀어나가서 유리기판 (1)의 패턴화된 포토레지스트를 손상시키는 것이 방지된다.

Description

포토레지스트의 에지부 제거 장치

본 발명은 포토레지스트의 에지부(edge portion) 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유리기판 상에 도포된 포토레지스트 중에서 유리기판의 가장자리에 도포되어 후속 공정에서 미립자로 작용할 소지가 있는 에지부를 제거하기위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시소자의 유리기판에 소정의 패턴(어레이 공정)을 형성시키기 위해서, 스퍼터링 처리된 유리기판에 포토레지스트를 도포한 후, 마스크를 이용한 노광 공정을 실시한다. 그런 다음, 식각 공정에서 패턴이 인쇄된 부분외의 포토레지스트를 제거하고 다시 스트립 공정을 통해 패턴이 그려진 윗 부분의 포토레지스트를 제거하므로써, 어레이 공정이 완료된다.

상기 공정중에서 포토레지스트를 도포하는 방식은 포토레지스트를 유리기판 중앙에 도포한 다음 유리기판을 회전시키므로써, 회전에 의한 원심력에 의해 포토레지스트가 유리기판 전체 표면에 균일한 두께로 도포되는 스핀 코팅 방식이다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같이, 스핀 코팅 방식에 의해 유리기판(1)의 가장자리에 도포된 포토레지스트(2)의 에지부(21)는 후속 공정에서 전혀 필요가 없으며, 오히려 후속 공정을 실시하는 도중에 경화되어 있던 포토레지스트(2)의 에지부 (21)가 유리기판(1)에서 떨어져 나감으로써, 유리기판(1)에 형성된 패턴에 치명적인 악영향을 끼치는 미립자로 작용할 소지가 많다. 그러므로, 후속 공정을 실시하기 전에, 포토레지스트(2)의 에지부(21)를 제거하는 공정이 우선 실시되는데, 이때 사용되는 장비가 도 2에 도시된 포토레지스트의 에지부 제거 장치이다.

도시된 바와 같이, 제거 장치의 본체 블럭(3)의 측면에 유리기판(1)의 에지부가 진입되는 홈부(31)가 형성되어 있다. 홈부(31)의 상부에 희석제를 분사하는 노즐(미도시)이 설치되어 있고, 또한 노즐의 하단에는 질소 가스 라인이 연결되어서, 노즐로부터 희석제와 함께 질소 가스가 포토레지스트의 에지부로 분사된다.

여기서, 질소 가스가 분사되는 위치는 희석제보다 안쪽, 즉 유리기판의 중앙측이다. 이는, 희석제가 분사되면서 유리기판의 중앙부로 튀는 것을 질소 가스로 막기 위함이다. 이러한 작용을 소위 에어 커튼(air curtain)이라 한다.

도 3은 노즐이 본체 블럭에 설치된 구조가 도시된 것으로서, 종래의 설치 구조인데, 이를 자세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래에는 노즐(4)이 홈부(31) 상부의 본체 블럭(3) 부분에 종방향으로 설치되어, 유리기판(1)과 수직을 이룬다. 한편, 홈부(31)의 뒷부분에는, 도시되지는 않았지만, 화살표 방향을 따라 통로가 형성되어 있다. 이 통로에 진공 펌프와 같은 흡입 수단이 설치되어 있어서, 노즐(4)에서 분사된 희석제와 질소 가스, 그리고, 희석된 포토레지스트의 에지부가 상기 통로를 통해 외부로 배출된다.

그런데, 상기된 종래의 포토레지스트 에지부 제거 장치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

첫째로, 노즐(4)과 유리기판(1)이 수직으로 배치되어 있기 때문에, 희석제가유리기판(1)에 부딪히는 순간의 충격력이 매우 크게 된다. 이는, 희석제가 포토레지스트(2)의 에지부(21)를 제거하면서 유리기판(1)에 손상을 주게 된다. 또한, 희석제가 유리기판(1)에 수직으로 분사된 다음의 비산 각도가 360°전방향에 걸쳐서 발생된다. 따라서, 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되어 중앙부의 포토레지스트가 제거됨으로써, 패턴이 손상되는 사태가 야기된다.

둘째로, 홈부(31)의 상부벽 폭(도 3에서 w₁)이 너무 짧다는데 있다. 이는, 희석제가 유리기판(1)에 1차로 부딪힌 후 상부를 향해 비산되는데, 이 중에서 유리기판(1)의 중앙부로 비산되는 희석제는 홈부(31)의 상부벽에 의해 저지를 받는데, 종래에는 상부벽의 폭이 너무 짧기 때문에 저지 효과가 낮아지게 된다. 특히, 홈부 (31)의 공간 크기는 흡입 수단이 작용하는 영역이 되는데, 상부벽이 짧은 관계로 홈부(31)의 공간 크기도 작아지게 되므로, 흡입 수단에서 제공되는 흡입력도 낮아짐으로써 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되는 문제가 있다.

그렇다고 흡입 수단으로부터 제공되는 흡입력을 너무 높이면 에지부 제거폭이 짧아지게 되고, 반대로 너무 낮추면 에지부 제거폭이 길어지게 된다. 그 이유는, 흡입력이 너무 크면 희석제가 포토레지스트를 제거하기도 전에 통로를 통해 배출되므로 에지부 제거폭이 짧아지게 되고, 반대로 너무 낮으면 희석제가 포토레지스트상에 잔류하는 시간이 길어지므로 에지부 제거폭이 너무 길어지게 된다는 것이다. 그러므로, 흡입 수단의 흡입력을 너무 높일 수는 없고 적정한 압력이 되도록 고려해야 된다.

한편, 홈부(31)의 공간 크기가 작아서 흡입력이 감소되므로써 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되는 것을 방지하기 위한 대체 방안으로 질소 가스의 공급 압력을 높여 속도를 높이므로써, 에어 커튼의 효과를 향상시키는 방안이 있다. 그러나, 이와 같이 하면 또 다른 문제가 발생된다. 즉, 포토레지스트는 젤(gel) 타입의 유체이므로, 질소 가스의 공급 속도가 너무 빨라지면, 질소 가스와 포토레지스간 마찰 저항으로 인해서 포토레지스트 표면에 물결 형상의 자국이 발생되므로써, 패턴이 손상되는 문제점이 발생된다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 본원인이 특허출원한 장치가 대한민국 특허출원번호 98-14440호에 개시되어 있고, 이를 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본체 블럭(5)의 우측면 중앙부에 얇은 두께로 홈부(51)가 형성된다. 이 홈부(51)내로 포토레지스트가 도포된 유리기판(1)이 진입된다. 노즐(4)이 끼워져 설치되는 통로(52)가 홈부(51)의 상부벽으로부터 본체 블럭 (1)의 외부로 관통되도록 형성되는데, 이 설치 통로(52)는 유리기판(1)과 소정의 예각, 바람직하게는 도 6에 도시된 바대로 45°의 각으로 경사지게 형성된다. 따라서, 설치 통로(52)에 설치되는 노즐(4)도 유리기판(1)의 중앙부측으로 기울어지면서 유리기판(1)과 소정의 예각을 이루게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 질소 가스와 같은 기체가 공급되는 라인이 피팅(6)에 의해 노즐(4)에 연결된다. 따라서, 노즐(4)로부터 희석제와 질소 가스가 동시에 포토레지스트의 에지부로 분사된다. 여기서, 질소 가스의 기능은 종래의 기술을 설명하면서 언급된 바와 같이, 희석제가 유리기판에 1차 충돌한 다음 유리기판의 중앙부로 비산되는 것을 방지하는 에어 커튼 작용을 한다. 그러므로, 도 6에 상세히 도시된 바와 같이, 질소 가스 분사 통로(42)는 희석제 분사 통로(41)의 외측, 즉, 희석제 분사 통로 보다 유리기판(1)의 중앙측에 인접하게 배치된다.

그리고, 노즐(4)이 경사지게 배치되므로써, 이 노즐(4)을 지지하는 본체 블럭(5)의 상부 부분도 유리기판(1)의 중앙부를 향해 더 연장될 수 밖에 없다. 따라서, 홈부(51)의 상부벽 폭인 w₂는 종래의 폭인 w₁보다 약 2배 이상 더 길어지므로써, 홈부(51)의 공간 크기가 종래보다 대략 2배 이상으로 확장된다.

홈부(51)로 분사된 희석제와 질소 가스 및 희석된 포토레지스트의 에지부가 배출되는 통로(53)가 홈부(51)의 후면벽으로부터 수평하게 외부로 관통,형성된다. 배출 통로(53)에는 희석제와 질소 가스 및 에지부를 강제흡입하기 위한 진공 펌프와 같은 흡입 수단(미도시)이 설치된다.

상기와 같이 구성되어서, 유리기판(1)의 가장자리가 본체 블럭(5)의 홈부 (51)에 진입된 상태에서, 노즐(4)로부터 희석제와 질소 가스가 각각의 분사 통로 (41,42)를 통해 포토레지스트의 에지부로 분사되므로써, 에지부가 희석된다.

이때, 노즐(4)은 유리기판(1)에 대해 예각으로 경사져 있으므로, 희석제는 포토레지스트의 에지부에 경사지게 충돌된다. 그러므로, 희석제가 유리기판(1)에 부딪힐 때의 순산 충격력이 약화되어, 유리기판이 손상되는 것이 방지된다.

또한, 노즐(4)의 하단은 배출 통로(53)을 향하고 있으므로, 희석제가 유리기판(1)에 1차로 부딪힌 다음 비산되는 방향이 대부분 배출 통로(53)측을 향하게 된다. 따라서, 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되는 정도가 감소된다. 특히, 홈부(31)의 상부벽 폭이 종래보다 2배 정도 길어졌으므로, 유리기판(1)의 중앙부로 비산되는 희석제가 늘어난 상부벽에 부딪히게 됨으로써 저지된다.

이어서, 희석제와 질소 가스 및 희석된 포토레지스트의 에지부는 흡입 수단으로부터 제공된 흡입력에 의해 배출 통로(53)를 통해 배출된다.

이때, 홈부(51)의 공간 크기도 종래보다 2배 이상 확장되었으므로, 흡입력이 전달되는 영역도 그만큼 늘어나게 된다. 따라서, 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되지 않도록 홈부(51)내에 흡입력이 제공될 수가 있다.

이와 같이, 노즐(4)이 유리기판(1)에 대해 소정의 예각으로 경사지게 배치되고, 따라서 본체 블럭(5)의 홈부(51) 크기가 확장되므로써, 노즐(4)로부터 분사된 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되어 그 부분의 패턴화된 포토레지스트를 손상시키는 것이 방지된다.

그런데, 상기와 같은 본원인이 제시한 제거 장치는 희석제가 유리기판의 중앙부로 비산되는 것을 막을 수 있는 효과가 있지만, 본체 블럭의 전후 방향, 즉 본체 블럭의 이동 방향으로 희석제가 튀는 것을 방지할 수는 없었다.

즉, 본체 블럭이 이동하는 방향은 공기의 흐름이 빠르기 때문에 고압이 되어서 희석제가 튀는 것이 방지되지만, 본체 블럭이 이동하는 방향과 반대 방향은 순간적인 저압 상태가 되므로, 희석제가 본체 블럭에서 튀어나가게 된다. 튀어나온 희석제가 공중에 머무르고 있는 동안에 본체 블럭은 계속 이동하므로, 결국에는 희석제가 패턴닝된 포토레지스트를 손상시키게 된다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점도 해결하기 위해서 본원인이 선출원한 장치를 개량해서, 희석제가 본체 블럭의 이동 방향과 반대 방향으로 튀어나가는 것을 방지할 수 있는 포토레지스트 에지부 제거 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 유리기판상에 도포된 포토레지스트의 에지부를 나타낸 단면도

도 2는 일반적인 포토레지스트의 에지부 제거 장치의 외형을 나타낸 사시도

도 3은 종래의 포토레지스트 에지부 제거 장치의 내부 구조를 나타낸 단면도

도 4 및 도 5는 종래 에지부 제거 장치의 문제점을 해결하기 위해 본원인이 선출원한 포토레지스트의 에지부 제거 장치를 나타낸 것으로서,

도 4는 정단면도

도 5는 평면도

도 6은 도 4의 Ⅵ 부위의 상세도

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 포토레지스트의 에지부 제거 장치를 나타낸 것으로서,

도 7은 평면도

도 8은 정단면도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 유리기판 4 - 노즐

5 - 본체 블럭 6 - 피팅

7 - 질소 분사 노즐

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 제거 장치는 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

본체 블럭의 일측면에 포토레지스트가 도포된 유리기판이 진입되는 홈부가 형성된다. 홈부의 상부벽으로부터 설치 통로가 형성되는데, 이 설치 통로는 유리기판과 소정의 예각을 이룬다. 포토레지스트의 에지부로 희석제를 분사하는 노즐이 설치 통로에 끼워져 설치되므로써, 노즐은 유리기판과 소정의 예각을 이루게 된다. 또한, 노즐에는 질소 가스 공급 라인이 피팅에 의해 연결되어, 노즐에서 희석제와 질소 가스가 동시에 분사된다. 특히, 질소 가스 분사 통로는 희석제 분사 통로의 외측에 배치되어, 질소 가스는 희석제가 유리기판의 중앙으로 분사되는 것을 방지하게 된다. 한편, 희석제와 질소 가스 및 희석된 포토레지스트의 에지부가 배출되는 통로가 홈부의 후면벽으로부터 본체 블럭의 외측을 향해 형성된다. 배출 통로에는 진공 펌프와 같은 흡입 수단이 설치된다. 또한, 본체 블럭의 양측면에도 질소 가스 공급 라인이 연결되어서, 본체 블럭의 양측면을 통해 희석제가 튀어나가는 것이 질소 가스의 에어 커튼 작용에 의해 방지된다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 본체 블럭의 양측면에 배치된 질소 가스공급 라인에서 분사되는 질소 가스에 의해 희석제가 본체 블럭의 양측면으로 튀는 것이 방지된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 포토레지스트의 에지부 제거 장치를 나타낸 것으로서, 도 7은 평면도, 도 8은 정단면도이다.

도시된 바와 같이, 본체 블럭(5)의 우측면 중앙부에 얇은 두께로 홈부(51)가 형성된다. 이 홈부(51)내로 포토레지스트가 도포된 유리기판(1)이 진입된다. 노즐 (4)이 끼워져 설치되는 통로(미도시)가 홈부(51)의 상부벽으로부터 본체 블럭(1)의 외부로 관통되도록 형성되는데, 이 설치 통로는 유리기판(1)과 소정의 예각, 바람직하게는 45°의 각으로 경사지게 형성된다. 따라서, 설치 통로에 설치되는 노즐 (4)도 유리기판(1)의 중앙부측으로 기울어지면서 유리기판(1)과 소정의 예각을 이루게 된다.

한편, 질소 가스와 같은 기체가 공급되는 라인이 피팅(6)에 의해 노즐(4)에 연결된다. 따라서, 노즐(4)로부터 희석제와 질소 가스가 동시에 포토레지스트의 에지부로 분사된다. 여기서, 질소 가스의 기능은 종래의 기술을 설명하면서 언급된 바와 같이, 희석제가 유리기판에 1차 충돌한 다음 유리기판의 중앙부로 비산되는 것을 방지하는 에어 커튼 작용을 한다. 그러므로, 질소 가스 분사 통로는 희석제 분사 통로보다 외측, 즉, 유리기판의 중앙측에 인접하게 배치된다.

그리고, 노즐(4)이 경사지게 배치되므로써, 이 노즐(4)을 지지하는 본체 블럭(5)의 상부 부분도 유리기판(1)의 중앙부를 향해 더 연장될 수 밖에 없다. 따라서, 홈부(51)의 상부벽 폭인 w₂는 종래의 폭인 w₁보다 약 2배 이상 더 길어짐으로써, 홈부(51)의 공간 크기가 종래보다 대략 2배 이상으로 확장된다.

홈부(51)로 분사된 희석제와 질소 가스 및 희석된 포토레지스트의 에지부가 배출되는 통로(53)가 홈부(51)의 후면벽으로부터 수평하게 외부로 관통,형성된다. 배출 통로(53)에는 희석제와 질소 가스 및 에지부를 강제흡입하기 위한 진공 펌프와 같은 흡입 수단(미도시)이 설치된다.

이러한 에지부 제거 장치에서, 본체 블럭(5)의 양측면, 즉 이동 방향을 향하는 면과 반대면 각각에 질소 분사 노즐(7)이 설치된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

유리기판(1)의 가장자리가 본체 블럭(5)의 홈부(51)에 진입된 상태에서, 노즐(4)로부터 희석제와 질소 가스가 각각의 분사 통로(41,42)를 통해 포토레지스트의 에지부로 분사되므로써, 에지부가 희석된다.

이때, 노즐(4)은 유리기판(1)에 대해 예각으로 경사져 있으므로, 희석제는 포토레지스트의 에지부에 경사지게 충돌된다. 그러므로, 희석제가 유리기판(1)에 부딪힐 때의 순산 충격력이 약화되어, 유리기판이 손상되는 것이 방지된다.

또한, 노즐(4)의 하단은 배출 통로(53)을 향하고 있으므로, 희석제가 유리기판(1)에 1차로 부딪힌 다음 비산되는 방향이 대부분 배출 통로(53)측을 향하게 된다. 따라서, 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되는 정도가 감소된다. 특히, 홈부(31)의 상부벽 폭이 종래보다 2배 정도 길어졌으므로, 유리기판(1)의 중앙부로비산되는 희석제가 늘어난 상부벽에 부딪히게 되므로써 저지된다.

특히, 본체 블럭(5)의 양측면에서 질소 가스 분사 노즐(7)로부터 질소 가스가 분사되어, 희석제가 본체 블럭(5)의 양측면으로 튀는 것이 방지된다.

이어서, 희석제와 질소 가스 및 희석된 포토레지스트의 에지부는 흡입 수단으로부터 제공된 흡입력에 의해 배출 통로(53)를 통해 배출된다.

이때, 홈부(51)의 공간 크기도 종래보다 2배 이상 확장되었으므로, 흡입력이 전달되는 영역도 그만큼 늘어나게 된다. 따라서, 희석제가 유리기판(1)의 중앙부로 비산되지 않도록 홈부(51)내에 흡입력이 제공될 수가 있다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 본체 블럭(5)의 양측면에 질소 가스 분사 노즐(7)이 배치되어서, 이 노즐(7)에서 분사되는 질소 가스에 의해서 희석제가 본체 블럭(5)의 양측면을 통해 튀어나가는 것이 방지된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 포토레지스트가 도포된 유리기판이 진입되는 홈부가 일측면에 형성되고, 상기 홈부의 후면벽으로부터 배출 통로가 형성된 본체 블럭; 상기 본체 블럭의 홈부 상부에 설치되어, 상기 포토레지스트의 에지부를 제거하는 희석제와 상기 희석제가 유리기판의 중앙부로 비산되지 않도록 에어 커튼 작용을 하는 질소 가스가 분사되는 노즐; 및 상기 노즐로부터 분사된 희석제와 질소 가스 및 희석된 포토레지스트의 에지부를, 상기 배출 통로를 통해 강제흡입하기 위한 흡입력을 제공하는 흡입 수단을 구비하며,

   상기 노즐은, 그 하단이 배출 통로를 향하면서, 상기 유리기판에 대해 소정의 예각으로 경사지게 설치되고, 상기 희석제가 분사되는 노즐 보다 질소가스가 분사되는 노즐이 유리기판의 내측 방향에 위치되도록 배치된 포토레지스트의 에지부 제거 장치에 있어서,

   상기 본체 블럭의 이동 방향과 그 반대 방향인 양측면에, 희석제가 본체 블럭의 양측면을 통해 튀어나가는 것을 방지하도록, 질소 가스 분사 노즐이 배치된 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 에지부 제거 장치.