KR100639009B1 - 스핀코팅 장치 - Google Patents

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손종훈
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Abstract

본 발명은 포토리소그래피(Photo-lithography) 공정에서 포토레지스트(Photo resist)로부터 배출된 고분자수지 및 감광성 화합물의 고형화에 따른 배관 막힘을 방지할 수 있는 스핀코팅 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 포토레지스트를 기판 상에 스핀코팅하는 스핀코팅 장치에 있어서, 처리용기의 내부에 회전가능하게 설치되며, 포토레지스트액이 도포될 기판을 진공흡착하여 고정시키는 스핀지지대; 상기 스핀지지대의 일측에 설치되며, 상기 기판으로 상기 포토레지스트액을 공급하는 포토레지스트 공급부; 상기 기판 상에 도포된 후 낙하하는 상기 포토레지스트액을 드레인관을 통해 배출시켜서 저장하는 폐액수거부; 및 상기 스핀지지대의 회전에 의해 기화된 상기 포토레지스트의 용매 성분을 상기 처리용기의 배기관을 통해 흡입하여 응축시켜서 상기 드레인관과 연결된 용매혼입관으로 배출하는 냉각부;를 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 포토레지스트의 고분자수지 및 감광성 화합물의 배출을 향상시킬 수 있다.
포토리소그래피, 포토레지스트, 스핀코팅 장치, 냉각부

Description

스핀코팅 장치 {Spin coating apparatus}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀코팅 장치를 나타내는 단면도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
102 : 스핀지지대 103 : 냉각부
104 : 배기관 105 : 드레인관
106 : 용매혼입관 108 : 배기부
109 : 폐액수거부 110 : 처리용기
113 : 포토레지스트 공급부
본 발명은 스핀코팅 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 포토리소그래피(Photo-lithography) 공정에서 포토레지스트로부터 배출된 고분자수지 및 감광성 화합물의 고형화에 따른 배관 막힘을 방지할 수 있도록 배기관에서 포집된 용매를 냉각부에서 응축시켜 드레인관에 섞어서 폐액수거부로 배출시킴으로써, 포토레지스트의 고분자수지 및 감광성 화합물의 배출을 향상시킬 수 있는 스핀코팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 포토리소그래피(Photo-lithography) 공정에서는 에칭할 면 상에 포토레지스트액을 도포하고, 포토리소그래피 기술을 사용하여, 패턴을 포토레지스트에 전사하고, 이것을 현상 처리하여 원하는 패턴을 형성한다.
상기 포토리소그래피 공정 중, 도포막 형성공정에서는 스핀코팅 장치를 이용하여 포토레지스트액을 에칭할 면 상에 도포하게 된다. 상기 스핀코팅 장치는 사용한 포토레지스트액을 처리할 수 있는 소정의 처리공간인 처리용기와, 상기 처리용기 내부에 모터에 의해 회전 가능하게 설치되어 증착되는 기판을 흡착고정시키는 스핀지지대와, 상기 스핀지지대의 중앙부 상측에 설치되어 상기 기판 상에 포토레지스트액을 도포시키는 포토레지스트 공급장치로 구성된다.
또한, 처리용기 하부에는 배기부 및 폐액수거부가 설치되어 있어서, 상기 포토레지스트액을 도포한 후 낙하하는 폐액을 드레인관을 통해 폐액수거부로 배출시킨다. 그 과정에서, 회전하는 스핀지지대에서 떨어지는 상기 포토레지스트 용매의 일부는 회전하는 스핀지지대에 의해서 기화되어 배기구로 배출되게 된다. 그러나, 상기 포토레지스트로부터 배출되는 고분자수지 및 감광성 화합물이 고형화되어 상기 드레인관이 막히게 됨으로써, 폐액의 배출이 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 고안된 발명으로, 본 발명의 목적은 포토리소그래피(Photo-lithography) 공정에서 포토레지스트(Photo resist)로부터 배출된 고분자수지 및 감광성 화합물의 고형화에 따른 배관 막힘을 방지할 수 있는 스핀코팅 장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토레지스트를 기판 상에 스핀코팅하는 스핀코팅 장치에 있어서, 처리용기의 내부에 회전가능하게 설치되며, 포토레지스트액이 도포될 기판을 진공흡착하여 고정시키는 스핀지지대와, 상기 스핀지지대의 일측에 설치되며, 상기 기판으로 상기 포토레지스트액을 공급하는 포토레지스트 공급부와, 상기 기판 상에 도포된 후 낙하하는 상기 포토레지스트액을 드레인관을 통해 배출시켜서 저장하는 폐액수거부 및 상기 스핀지지대의 회전에 의해 기화된 상기 포토레지스트의 용매 성분을 상기 처리용기의 배기관을 통해 흡입하여 응축시켜서 상기 드레인관과 연결된 용매혼입관으로 배출하는 냉각부를 포함한다.
바람직하게, 상기 포토레지스트는 고분자수지, 감광성 화합물 및 용매로 이루어지며, 상기 포토레지스트의 용매는 PGMEA(Propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME(Propylene glycol monomethyl ether), GBL(γ-Butyrolactone) 및 EL(Ethyl lactate)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진다. 상기 냉각부의 온도는 적어도 상기 포토레지스트 용매의 액화온도 이하이며, 고화온도 이상을 유지한다. 그리고, 상기 냉각부와 연결되도록 설치되며, 상기 냉각부에서 냉각되지 않은 용매를 배출시키는 배기부를 더 포함한다. 또한, 상기 폐액수거부는 상기 처리용기의 하부에 형성되어 상기 드레인관을 통해 상기 포토레지스트액이 자연배출되도록 하거나, 상기 기판 상에 도포한 후 낙하하는 상기 포토레지스트액을 흡착하는 펌프를 더 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스핀코팅 장치를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀코팅 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스핀코팅 장치에는 소정의 처리공간을 형성하는 처리용기(110)가 설치되어 있다. 상기 처리용기(110)는 상부가 개방된 컵 형태를 취하며, 포토레지스트를 주입할 수 있는 주입구가 형성된 커버(101)가 설치되어 있다.
상기 처리용기(110)의 내부에는 스핀지지대(102)가 설치되어 있는데, 상기 포토레지스트액이 도포될 기판을 진공흡착하여 고정시키는 역할을 한다. 상기 스핀지지대(102)는 내부가 진공인 중공축에 의해 모터부(107)와 연결되어 있으며, 상기 모터부(107)에 의해 회전하게 된다.
그리고, 상기 스핀지지대(102)의 상부에는 상기 기판 상에 상기 포토레지스트액을 도포하는 포토레지스트 공급부(113)가 설치되어 있다. 상기 기판의 중앙부 상면으로 포토레지스트액을 낙하하며, 상기 포토레지스트액은 고분자수지, 감광성 화합물 및 용매로 구성되어 있다. 상기 포토레지스트의 용매는 PGMEA(Propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME(Propylene glycol monomethyl ether), GBL(γ-Butyrolactone) 및 EL(Ethyl lactate)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진다.
폐액수거부(109)는 상기 기판 상에 도포된 뒤 낙하하는 상기 포토레지스트액을 드레인관(105)을 통해 배출시켜서 저장한다. 상기 폐액수거부(109)는 상기 처 리용기(110)의 하부에 형성되어 상기 드레인관(105)을 통해 상기 포토레지스트액이 자연배출되도록 하거나, 상기 기판 상에 도포한 뒤 낙하하는 상기 포토레지스트액을 흡착하는 펌프를 더 포함한다.
또한, 상기 스핀지지대(102)의 회전에 의해서 상기 포토레지스트 중 용매가 기화하게 되는데, 그 용매를 상기 처리용기(110)의 배기관(104)을 통해 흡입하여 응축시키는 냉각부(103)가 설치된다. 상기 용매를 응축시키는 냉각부(103)는 상기 포토레지스트 용매의 액화온도와 동일한 온도로 냉각시킨다.
다음은 전술한 바와 같이 구성된 스핀코팅 장치의 동작원리에 대해서 설명한다.
먼저, 스핀지지대(102) 상에 기판이 진공흡착되면, 모터부(107)에 의해 상기 스핀지지대(102)가 소정의 속도로 회전을 하게 되고, 포토레지스트액이 상기 스핀지지대(102)의 중앙부 상측에 설치된 포토레지스트 공급부(113)로부터 상기 기판 상으로 낙하하게 된다.
이때, 상기 스핀지지대(102)는 고속회전을 하고 있으므로, 상기 기판 상에 낙하한 상기 포토레지스트액이 퍼져나가 상기 기판 상에 막을 형성하게 되고, 상기 기판으로부터 분리된 폐액은 드레인관(105)을 통해 폐액수거부(109)로 배출되게 된다. 그리고, 상기 포토레지스트 중 용매는 상기 스핀지지대(102)의 회전에 의해 기화되어 배기관(104)을 통해 냉각부(103)로 이동하게 된다. 기화된 상기 용매는 상기 냉각부(103)에 의해 액화되어 상기 드레인관(105)과 연결된 용매혼입관(106)으로 배출된다.
따라서, 상기 기판 상에 도포한 뒤 상기 스핀지지대의 회전에 의해 기화된 상기 용매를 상기 냉각부에서 흡입하여 응축시켜서, 상기 드레인관을 통해 흘려보냄으로써, 상기 드레인관의 상태를 용매의 농도가 높은 상태로 지속적으로 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 포토레지스트 중 고분자수지 및 감광성 화합물의 고형화에 의한 배관 막힘을 방지하여 폐액의 배출을 원활하게 할 수 있다.
전술한 실시예에서는 배기부가 있는 스핀코팅 장치에 대해여 설명하였지만, 배기구가 없어도 됨은 물론이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 포토리소그래피(Photo-lithography) 공정에서 포토레지스트로부터 배출된 용매의 고형화에 따른 배관 막힘을 방지할 수 있도록 배기관에서 포집된 용매를 냉각부에서 응축시켜 드레인관에 섞어서 폐액수거부로 배출시킴으로써, 포토레지스트의 고분자수지 및 감광성 화합물의 배출을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 포토레지스트를 기판 상에 스핀코팅하는 스핀코팅 장치에 있어서,
    처리용기의 내부에 회전가능하게 설치되며, 포토레지스트액이 도포될 기판을 진공흡착하여 고정시키는 스핀지지대;
    상기 스핀지지대의 일측에 설치되며, 상기 기판으로 상기 포토레지스트액을 공급하는 포토레지스트 공급부;
    상기 기판 상에 도포된 후 낙하하는 상기 포토레지스트액을 드레인관을 통해 배출시켜서 저장하는 폐액수거부; 및
    상기 스핀지지대의 회전에 의해 기화된 상기 포토레지스트의 용매 성분을 상기 처리용기의 배기관을 통해 흡입하여 응축시켜서 상기 드레인관과 연결된 용매혼입관으로 배출하는 냉각부;
    를 포함하는 스핀코팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트액은 고분자수지, 감광성 화합물 및 용매로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀코팅 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 포토레지스트의 용매는 PGMEA, PGME, GBL 및 EL로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀코팅 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 냉각부의 온도는 적어도 상기 포토레지스트 용매의 액화온도 이하이며, 고화온도 이상인 것을 특징으로 하는 스핀코팅 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 냉각부와 연결되도록 설치되며, 상기 냉각부에서 냉각되지 않은 용매를 배출시키는 배기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀코팅 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폐액수거부는 상기 처리용기의 하부에 형성되어 상기 드레인관을 통해 상기 포토레지스트액이 자연배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 스핀코팅 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 폐액수거부는 상기 기판 상에 도포하고 떨어지는 상기 포토레지스트액을 흡착하는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀코팅 장치.
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