KR100643896B1 - 습식처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치 - Google Patents

Abstract

습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치가 제공된다. 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치는 레일, 일면에 레일과 결합하는 슬라이더가 형성되고 타면에는 습식 처리된 기판을 고정시키는 고정부가 형성되어 있는 트레이부, 트레이부와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 액체의 흡수가 용이하도록 하는 흡수 부재가 감겨져 있는 제1 롤러부, 제1 롤러부로부터 풀려지는 흡수 부재가 트레이부에 고정된 기판의 테두리부에 접촉하도록 하여 기판의 테두리부에 묻은 약액을 제거해주도록 유도하는 제2 롤러부, 및 트레이부 및 제1 롤러부와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 제2 롤러부를 통과한 흡수 부재를 다시 감아주는 제3 롤러부를 포함한다.

습식 처리, 기판, 제거 장치. 트레이부, 롤러부

Description

습식처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치{Apparatus for removing the non-active area of wet treated substrate}

도 1은 기판의 비활성 영역인 테두리 부분에 묻어 있는 약액을 제거하기 위한 종래의 장치의 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치를 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200: 기판 210: 레일

212: 슬라이더 214: 고정부

216: 플레이트 220: 트레이부

230: 흡수 부재 231: 제1 롤러부

232: 제2 롤러부 233: 제3 롤러부

본 발명은 습식처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 습식 처리 공정을 거쳐 표면에 액체가 코팅되어 있는 기판 중 비활성 영역의 액체를 닦아내는 장치에 관한 것이다.

반도체 소자 및 액정표시장치(LCD), OLED와 같이 각종 디스플레이 소자를 제조함에 있어서는, 기판 또는 기판상의 여러가지 박막에 대한 각종 세정 공정, 식각 공정, 현상 공정, 증착 공정 등 여러 가지 공정을 진행하게 되는데, 이러한 공정은 크게 기체 상태의 반응 가스를 사용하는 건식 처리 공정과 액체 상태의 약액을 사용하는 습식 처리 공정으로 대별될 수 있다.

습식 처리 공정은 일반적으로 습식 처리를 필요로 하는 기판을 반응 챔버에 로딩하여 기판의 표면에 습식 약액을 코팅하는 방식으로 이루어지게 된다.

기판은 실제로 소자가 형성되는 활성 영역과 소자의 형성과는 무관하고 고정 및 노광시 키(key) 역할 등을 수행하는 비활성 영역으로 나누어 지는데, 일반적으로 비활성영역은 기판의 테두리(circumference)부분이 되고, 그 나머지 부분이 활성영역이 된다.

그런데, 습식 처리 공정은 일반적으로 스프레이 타입의 약액을 기판 전체에 걸쳐 뿌려주거나, 약액이 담겨져 있는 반응 챔버에 기판 전체를 디핑(Dipping)시켜주는 방식으로 수행되므로, 그 결과 기판의 표면에는 활성 영역 뿐만 아니라 비활 성영역에도 약액이 묻어 있게 된다.

비활성 영역인 기판의 테두리 부분은 앞서 설명한 바와 같이 기판이 거쳐야하는 수십개의 공정 전반에 걸쳐 기판을 고정시키는 역할 내지는 노광시 키역할 등이 수행되는 부분으로 일반적으로 이를 위한 고정수단 또는 노광키가 형성되어 있다.

따라서, 기판의 비활성 영역인 테두리 부분에 묻어 있는 약액을 다음 공정단계로 넘어가기 전에 제거해 주어야 한다.

또한, 스핀 코팅 방식에 의해 약액을 기판 표면에 코팅할 경우 스핀 코터에 약액에 떨어지는 중심부는 약액이 소정의 두께 이상으로 형성되나 테두리부로 갈수록 약액의 두께가 얇아지게 되는바, 이러한 이유로도 테두리부의 약액을 제거해야한다.

이러한 문제점은 기판의 형태가 사각형이기 때문에 발생되는 것으로 종래에 원형의 웨이퍼의 경우엔 스핀코팅시 회전하면서 테두리부분에 제거용 약액을 분사하면 원심력에 의해 테두리부분이 용해되어 테두리부분의 약액을 지울 수 있도록 하였다.

도 1은 기판의 비활성 영역인 테두리 부분에 묻어 있는 약액을 제거하기 위한 종래의 장치의 개략적인 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 비활성 영역인 테두리 부분에 묻어 있는 약액을 제거하기 위한 종래의 장치(10)는 기판(100)의 비활성 영역인 테두리부(101)를 블로잉(blowing) 시켜 제거하는 홀(110)과 제거된 약액을 외부로 배출하기 위한 배출구 (120)가 형성되어 있다.

이때, 홀(110)은 제거 장치(10)를 관통하여 형성되며 일단은 외부의 압축기(compressor) 또는 비활성가스가 담겨있는 가스 탱크와 연결되어 있고, 타단은 제거 장치(10)에 로딩되는 기판(100)을 향해 뚫려 있다.

이러한 제거 장치(10)의 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다.

습식 처리가 완료되어 표면에 약액이 묻어 있는 기판(100)은 상하로 소정의 이격거리를 두고 배치되는 제거 장치(10)와 비활성 영역인 테두리 부분이 오버래핑 되도록 로딩된다.

그 후, 제거 장치(10)의 몸체에 형성되는 홀(100)을 통해 외부의 압축기(compressor) 또는 가스 탱크에서 공급된 고압의 비활성 가스가 제거 장치(10) 내부로 로딩된 기판(100)의 비활성 영역에 유입되면, 비활성 영역에 묻어 있는 약액은 홀(110)에서 유입된 비활성 가스의 압력에 의해 블로잉(blowing) 되어 제거 된다.

제거된 약액은 제거 장치의 배출구(120)를 통해 외부로 배출되게 된다.

그러나, 이러한 종래의 비활성 영역의 약액 제거 장치(10)에 있어서는 외부에서 공급되는 비활성 가스의 분출 압력에 의해 비활성 영역인 테두리부의 약액을 제거하는데, 이러한 방식은 정밀도가 떨어져 정확한 위치에서 제거가 힘들어지고, 또한 고압의 가스를 사용하게 되어 실제로 제거된 약액이 배출구(120)를 통해 모두 외부로 배출되는 것이 아니라 기판(100)의 중심부인 활성영역으로 튀어들어 올 수 있어 후에 활성영역에 일정한 결함(defect)을 유발할 우려가 있다.

왜냐하면, 약액이 충분히 분사되어야 코팅된 테두리면을 제거할 수 있는데, 약액이 너무 많이 분사되면 제거될 면이 컨트롤되기 힘들고 활성영역으로 제거 약액이 침투할 우려가 있기 때문이다.

따라서, 제거하고자 하는 비활성 영역에 대한 정확한 선택이 가능하고 고압의 가스를 사용하지 않아 제거된 약액이 활성영역으로 튀는 것을 방지할 수 있는 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치의 개발이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고압의 가스를 사용하지 않으면서도 제거하고자 하는 면에 대한 정확한 위치 선정이 가능하고, 또한 제거된 약액이 기판의 활성영역으로 튀는 것을 방지할 수 있는 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치를 제공하는데에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치는 레일, 일면에 레일과 결합하는 슬라이더가 형성되고 타면에는 습식 처리된 기판을 고정시키는 고정부가 형성되어 있는 트레이부, 트 레이부와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 액체의 흡수가 용이하도록 하는 흡수 부재가 감겨져 있는 제1 롤러부, 제1 롤러부로부터 풀려지는 흡수 부재가 트레이부에 고정된 기판의 테두리부에 접촉하도록 하여 기판의 테두리부에 묻은 약액을 제거해주도록 유도하는 제2 롤러부, 및 트레이부 및 제1 롤러부와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 제2 롤러부를 통과한 흡수 부재를 다시 감아주는 제3 롤러부를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소와 접하여 설치될 수도 있고, 그 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치를 나타내는 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치(20)는 레일(210), 트레이부(220), 제1 롤러부(231), 제2 롤러부(232) 및 제3 롤러부(233)를 포함한다.

레일(210)은 습식 처리된 기판(200)이 트레이부(220)에 장착되어 일정한 방향으로 일정한 경로를 따라 이동할 수 있도록 해주는 역할을 한다.

트레이부(220)는 슬라이더(212)와 고정부(214) 및 플레이트(216)를 포함한다.

슬라이더(212)는 트레이부(220)의 하부에 고정 결합되며 레일(210)과 결합하여 트레이부(220)가 레일(210)을 따라 이동할 수 있도록 하는 역할을 한다. 슬라이더(212)는 바퀴와 같은 부재를 더 포함할 수도 있다.

고정부(214)는 트레이부(220)에 장착되는 기판(200)을 고정시키는 역할을 하는데, 장착되는 기판(200)의 길이 방향으로 모두 형성될 수도 있고 기판(200)의 모서리 부분에만 형성될 수도 있다.

플레이트(216)는 습식 처리 되어 표면 전체에 약액이 묻어 있는 기판(200)이 장착되는 부분으로 일반적으로 약액과 반응성이 낮은 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

제1 롤러부(231)는 트레이부(220)와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 액체(liquid)의 흡수가 용이하도록 하는 흡수 부재(230)가 감겨져 있다.

흡수 부재(230)는 후에 기판(200)의 테두리 영역에 묻어 있는 약액을 제거하기 위해 사용되는 것으로 소정의 폭(테두리부의 폭에 대응됨)을 가지고 있고, 두루마리 휴지가 감겨져 있는 것처럼 제1 롤러부(231)에 감겨져 있으며, 제1 롤러부(231)가 회전할 때 일정한 속도로 풀리게 된다.

제2 롤러부(232)는 상기 제1 롤러부(231)로부터 풀려지는 흡수 부재(230)가 상기 트레이부(220)에 고정되어 있는 기판(200)의 테두리부에 접촉할 수 있도록 해주는 역할을 한다. 그 결과 상기 제1 롤러부(231)에서 풀려나온 흡수 부재(230)는 제2 롤러부(232)로 흘러들어가게 되고, 제2 롤러부(232)로 흘러들어간 흡수 부재(230)는 제2 롤러부(232)가 기판(230)의 테두리와 접하는 힘에 의해 기판(230)의 테두리와 제2 롤러부(232) 사이에 흡수 부재(230)를 지나가게 함으로써 기판(230)의 테두리부에 묻은 약액의 효과적인 제거가 가능해 진다.

제3 롤러부(233)는 트레이부(220) 및 제1 롤러부(231), 제2 롤러부(232)와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 제2 롤러부(232)를 통과한 흡수 부재(230)를 다시 감아주는(re-rolling)해주는 역할을 한다.

다만, 상기에서 설명한 제1 롤러부(231), 제2 롤러부(232), 제3 롤러부(233)는 그 몸체에 자신의 몸체를 회전하기 위해 외부의 동력발생장치와 연결되어 있는 회전축이 결합되어 있을 수도 있다.

흡수 부재(230)는 융, 펄프, 섬유질과 같이 액체의 흡수능력이 우수한 것이 사용될 수 있으며, 약액의 제거가 용이하도록 하는 용제(solvent)를 흡수 부재(230)에 포함시킬 수도 있다.

다만, 약액의 제거가 용이하도록 하는 용제가 흡수 부재(230)에 포함되는 경우엔 약액을 기판(200)에 코팅시킨 직후가 아닌, 약액을 기판에 코팅시킨 후 초기열처리(soft baking)를 거쳐 표면이 딱딱해져 있는 경우에도 사용이 가능하다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치(20)의 동작에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 습식 처리되어 기판 표면 전체에 약액이 묻어 있는 기판(200)은 트레이부(220)의 플레이트(216)에 장착되고 고정부(214)에 의해 트레이부(220)에 고정된다.

다음으로, 위에서 설명한 바와 같이 기판(200)을 장착하고 있는 트레이부(220)는 트레이부(220) 하부에 형성된 슬라이더(212)를 레일(210)과 결합시켜 트레이부(220)가 레일(210)을 미끄러지듯 전진하게 한다.

트레이부(220)가 레일(210)을 따라 전진하는 동안 제1 롤러부(231)에서 흡수 부재(230)가 제2 롤러부(232)를 향해 풀리게 되며, 기판(200)이 제2 롤러부(232) 부근에 위치하게 되면 제2 롤러부(232)는 축을 따라 기판(200)의 테두리부에 흡수 부재(230)가 접하도록 이동하게 된다.

그 후, 기판(200)이 레일(210)의 방향으로 전진 내지는 후진하면서 기판(200)의 테두리부(201)의 약액이 제거된다.

이와 같이 기판(200)의 테두리를 제거한 흡수 부재는 제2 롤러부(232)를 회 전하며 통과하여 제3 롤러부(233)에 다시 감기게 된다.

이와 같이 제1 롤러부(231) → 제2 롤러부(232) → 제3 롤러부(233)의 방향으로 흡수 부재(230)가 이동하기 위해선 각 롤러부(231, 232, 233)사이에 흡수 부재(230)가 팽팽하게(tightly) 유지되고 있어야 할 것이다.

상기에서 기술한 본 발명의 실시예에서는 트레이부(220)를 이동하고 롤러부(230)를 소정의 위치에 고정시키는 방식으로 기판(200)의 테두리부(201)를 제거해 주었으나, 기판(200)이 장착된 트레이부(220)를 고정시키고 롤러부(231,232,233)를 이동수단를 이용하여 기판(200)의 테두리부(201)를 따라서 이동시키는 방식으로도 본 발명의 실시예에서 설명한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명에 의한 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 하나 또는 둘 이상 존재한다.

첫째, 솔벤트 매개체를 통하여 직접분사하는 것이 아니기 때문에, 이에 필요 한 N₂ 및 에어와 배출구조 및 스프레이 노즐 등이 불필요하게 된다.

둘째, 코팅 기판에 솔벤트 용액 자체를 직접 분사하지 않음으로 코팅된 약액, 예컨대 감광막과 접촉시간이 줄어들게되며, 테두리부 제거면을 균일하게 할 수 있고, 솔벤트-감광막간의 반응을 최소화 할 수 있다.

셋째, 테두리부에 솔벤트가 액상화되어 머무리지 않기 때문에 활성영역으로 일부의 솔벤트라도 튀어 들어갈 우려가 없다.

넷째, 롤러식으로 제거장치를 제조하여 기판을 공정 전반에 걸쳐서 멈추지 아니하고, 연속 공정의 진행이 가능해진다.

Claims (3)

1. 레일;

   일면에 상기 레일과 결합하는 슬라이더가 형성되고 타면에는 습식 처리된 기판을 고정시키는 고정부가 형성되어 있는 트레이부;

   상기 트레이부와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 액체의 흡수가 용이하도록 하는 흡수 부재가 감겨져 있는 제1 롤러부;

   상기 제1 롤러부로부터 풀려지는 상기 흡수 부재가 상기 트레이부에 고정된 상기 기판의 테두리부에 접촉하도록 하여 상기 기판의 테두리부에 묻은 약액을 제거해주도록 유도하는 제2 롤러부; 및

   상기 트레이부 및 상기 제1 롤러부와 소정의 이격거리를 두고 형성되며 상기 제2 롤러부를 통과한 상기 흡수 부재를 다시 감아주는 제3 롤러부를 포함하는 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액체의 흡수가 용이하도록 하는 흡수 부재는 융, 펄프, 섬유질 중 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡수 부재는 소정의 약액을 용해시키는 용제를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 습식 처리된 기판의 비활성 영역 제거 장치.

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