KR100671170B1

KR100671170B1 - 포토레지스트 건조/경화 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100671170B1
Application number: KR1020050088893A
Authority: KR
Inventors: 김범규
Original assignee: 태화일렉트론(주)
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2007-01-19

Abstract

본 발명은 포토레지스트 건조/경화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 추구하는 목적은 하나의 장치를 통해 포토레지스트(이하, PR이라 약칭함.)내에 포함된 유기용제(Solvent)를 제거함과 동시에 건조시키는 한편, 경화시킬 수 있도록 하는 포토레지스트 건조/경화 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은, 장치적으로, PR이 코팅된 글라스를 수용하면서, PR의 건조 및 경화 공정이 진행되는 공간을 제공하는 챔버와; 전술한 챔버 내의 공기를 진공 흡입하여 PR 내에 포함된 유기용제를 휘발시키는 백큠부와; 챔버 내부의 온도를 상승시키는 한편, 글라스를 직접 가열시키는 히팅부와; 글라스를 전술한 챔버 내의 공간부분과 히팅부의 표면으로 공정에 따라 이동시키는 엘리베이터와; 전술한 챔버 내로 열풍과 불활성가스를 공급하여, 경화 과정에서 발생되는 흄(가스)을 외부로 배출 제거하는 오염방지부와; 전술한 히팅부가 소정의 온도를 유지하도록 전원을 공급/차단하고, 전술한 챔버 내로 글라스가 인입되어, 셔터에 의해 챔버가 차단되면, 챔버 내부가 진공상태가 되도록 전술한 백큠부를 작동시키고, 오퍼레이팅을 통해 사전에 설정된 시간이 경과 되면, 챔버 내부의 압력과 외부압력이 동일하도록 오염방지부를 작동시켜 가스를 유입시키고, 글라스가 히팅부 표면에 하강 안착되도록 전술한 엘리베이터를 직동시키고, 글라스에 코팅된 PR이 전술한 히팅부에 의해 가열되어, 흄이 발생되면, 이를 제거하도록 전술한 오염방지부를 작동시키도록 하되, 전술한 과정이 일련의 동작으로 연속되도록 제어하 는 제어부; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 하나의 장치를 통해 포토레지스트 내에 포함된 유기용제(Solvent)를 제거함과 동시에 건조시키는 한편, 경화시킬 수 있도록 함으로써, 이송을 위한 로봇의 사용을 축소시킴과 동시에 공정 및 공정 진행 시간을 단축시키는 효과를 얻는다.

Description

포토레지스트 건조/경화 장치 및 그 방법{Drying/baking equipment and the method of photo resist}

도 1은 종래 포토리소그래피 공정을 간략히 도시한 블럭도.

도 2는 종래 포토리소그래피 장치의 구성을 도시한 장치구성도.

도 3은 본 발명의 구성을 도시한 블럭도.

도 4의 a), b), c),d)는 본 발명의 구성 및 동작 상태로 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 공정을 도시한 순서 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 챔버 11 : 셔터

12 : 냉매 경로 20 : 백큠부

21 :진공흡입수단 30 : 히터부

40 : 엘리베이터 41 : 구동체

42 : 승강핀 50 : 오염방지부

51 : 가스공급수단 52 : 열풍공급수단

60 : 제어부 P : 펌프

G : 글라스 1 : PR

본 발명은 포토레지스트 건조/경화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 장치를 통해 포토레지스트(이하, PR이라 약칭함.)내에 포함된 유기용제(Solvent)를 제거함과 동시에 건조시키는 한편, 경화시킬 수 있도록 하는 포토레지스트 건조/경화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

근래 고품위 TV(high definition TV) 등의 새로운 첨단 영상기기가 개발됨에 따라 브라운관(CRT) 대신에 액정표시소자(LCD :Liquid Crystal Display), ELD(electro luminescence display), VFD(vacuum fluorescence display), PDP(plasma display panel)등과 같은 평판표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그 중에서도 액정표시소자는 평판 표시기의 대표적인 기술로써 박형, 저가, 저소비 전력 구동 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(lap top computer)나 포켓 컴퓨터(pocket computer) 외에 차량 적재용, 칼라 TV의 화상용으로도 그 용도가 급속하게 확대되고 있다.

이러한 특성을 갖는 액정표시소자는 상부기판인 컬러필터(color filter) 기판과 하부기판인 TFT(Thin Film Transistor)어레이 기판이 서로 대향되도록 배치되고, 그 사이에 유전 이방성을 갖는 액정이 형성되는 구조를 가지는 것으로, 화소 선택용 어드레스(address) 배선을 통해 수십 만개의 화소에 부가된 박막트랜지스터(TFT)를 스위칭 동작시켜 해당 화소에 전압을 인가해 주는 방식으로 구동되게 된 다.

구체적으로, 상기 액정표시소자는, 도 1에 도시한 바와 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되는데, 상기 제 1 기판(1)에는 일정한 간격을 갖고, 일방향으로 배열된 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 복수개의 데이터 라인(5)에 의해 화소영역(P)이 정의되며, 상기 각 화소영역(P)에는 화소전극(6)과, 박막트랜지스터(T)가 형성된다.

상기 박막트랜지스터(T)는 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 형성되어, 상기 게이트 라인(4)의 구동신호에 따라 온/오프되어 상기 데이터 라인(5)의 영상신호를 각 화소전극(6)에 인가/무인가하는 역할을 한다.

그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위해 화소 영역 가장자리에 형성된 블랙 매트릭스층(7)과, 상기 각 화소영역(P)에 대응되어 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라필터층(8)과, 상기 화소전극(6)과 더불어 전계를 형성하여 액정층(3) 배열을 제어하는 공통전극(9)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 제 1, 제 2 기판(1,2)의 서로 마주보는 면에 각각 배향막(도면에 도시되지 않음)이 형성되고 액정층(3)을 배향시키기 위해 러빙처리된다.

상기 제 1 ,제 2 기판 상의 각종 패턴(Pattern)들을 형성하기 위해서는 통상, 포토리소그래피(photolithography) 기술을 적용한다.

포토리소그래피 기술은 기판에 형성된 막질에 감광 물질인 포토레지스트를 코팅하고, 상기 포토레지스트의 용제를 휘발시키기 위해 포토레지스트를 건조하고, 비교적 저온의 온도에서 상기 포토레지스트를 소프트-베이킹(soft-baking)시키고, 상기 포토레지스트에 포토 마스크를 씌운 후 포토 마스크에 형성된 패턴대로 포토레지스트막을 노광시키고, 노광된 포토레지스트막을 현상한 후, 비교적 고온의 온도에서 상기 현상된 포토레지스트를 하드-베이킹(hard-baking)하며, 상기 포토레지스트막 사이로 노출된 막질을 패터닝하는 각각의 공정이 각각의 장치를 통해 진행된다.

이때, 일반적인 포토레지스트 코팅장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 고분자 물질인 포토레지스트를 기판(11) 상에 코팅하는 코팅부와, 포토레지스트가 코팅된 기판(11)을 건조부로 반송하기 위한 로봇암(10)이 구비된 반송부와, 열과 진공을 이용하여 포토레지스트의 용제를 휘발시키는 건조부로 구성된다.

상기 코팅부에서는 포토레지스트를 투명기판의 전(全) 면적으로 고르게 코팅하기 위해서 통상, 스핀 코터(spin coater,12)를 사용하는 스핀 코팅 방식에 의한다.

스핀 코팅방식은, 회전중심의 근방에 포토레지스트를 적하하고, 기판을 고속회전시켜 원심력에 의해 포토레지스트가 기판 전체에 도포되게 하는 방식으로, 불필요한 포토레지스트를 원심력에 의해 떨어뜨려 제거한다.

이러한 스핀 코팅방식에서는 포토레지스트의 막 두께가 적하되는 포토레지스트의 점도와 기판의 회전속도에 의해 결정되며, 비교적 단순한 구조의 포토레지스 트 코터를 가지고 도포가 가능하다고 하는 이점이 있다.

물론, 기판을 회전시키지 않고, 기판상에 처음부터 원하는 두께의 포토레지스트를 코팅할 수 있는 포토레지스트 코터도 있다.

한편, 상기와 같이 포토레지스트가 코팅된 기판은 반송부를 거쳐 건조부로 이송되는데, 상기 건조부에서는 통상, 열과 진공을 이용한다.

즉, 진공펌프를 작동시켜 챔버 내부를 고진공 상태로 만들고 압력을 떨어뜨려 저온으로 만들며, 핫 플레이트 내부에 삽입된 열선을 통하여 열을 가한다.

이러한 상태에서 프로세스 챔버 내에 수용된 기판의 포토레지스트의 용제는 열과 진공에 의해 휘발되어 점차 건조된다.

이와 같이, 건조 공정이 완료된 후에는, 상기 포토레지스트가 코팅된 기판을 반송부의 반송로봇이 건조부의 건조장치로부터 반출시켜, 별도로 마련된 경화부의 경화 장치로 이송시켜 반입 후, 가열을 통해 경화시킨다.

그러나, 이러한 종래 포토리소그래피 장치는 건조장치와 경화장치가 각각별도 설치되어 있으며, 반송로봇을 통해 포토레지스트가 코팅된 기판을 이송시키게 되므로, 이송 과정에서 불순물이 기판에 증착되어, 불량 발생을 야기 시킬 뿐 아니라, 장치 구성과 그 장치의 프로세싱이 복잡하게 이루어지게 되며, 이로 인해 공정 진행 시간이 길어지는 등 구성 및 공정상에 문제점이 있는 것이었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 하나의 장치를 통해 포토레지스트(이하, PR이라 약칭함.)내에 포함된 유기용제(Solvent)를 제거함과 동시에 건 조시키는 한편, 경화시킬 수 있도록 하는 포토레지스트 건조/경화 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적을 두고 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은, 장치적으로, PR이 코팅된 글라스를 수용하면서, PR의 건조 및 경화 공정이 진행되는 공간을 제공하는 챔버와; 전술한 챔버 내의 공기를 진공 흡입하여 PR 내에 포함된 유기용제를 휘발시키는 백큠부와; 챔버 내부의 온도를 상승시키는 한편, 글라스를 직접 가열시키는 히팅부와; 글라스를 전술한 챔버 내의 공간부분과 히팅부의 표면으로 공정에 따라 이동시키는 엘리베이터와; 전술한 챔버 내로 열풍과 불활성가스를 공급하여, 경화 과정에서 발생되는 흄(가스)을 외부로 배출 제거하는 오염방지부와; 전술한 히팅부가 소정의 온도를 유지하도록 전원을 공급/차단하고, 전술한 챔버 내로 글라스가 인입되어, 셔터에 의해 챔버가 차단되면, 챔버 내부가 진공상태가 되도록 전술한 백큠부를 작동시키고, 오퍼레이팅을 통해 사전에 설정된 시간이 경과 되면, 챔버 내부의 압력과 외부압력이 동일하도록 오염방지부를 작동시켜 가스를 유입시키고, 글라스가 히팅부 표면에 하강 안착되도록 전술한 엘리베이터를 직동시키고, 글라스에 코팅된 PR이 전술한 히팅부에 의해 가열되어, 흄이 발생되면, 이를 제거하도록 전술한 오염방지부를 작동시키도록 하되, 전술한 과정이 일련의 동작으로 연속되도록 제어하는 제어부; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 반송로봇을 통해 PR이 코팅된 글라스가 챔버 내로 인입되어, 공간상에 위치한 엘리베이터의 단부 즉, 승강핀에 안착되면, 챔버의 입출구는 셔터에 의해 봉쇄되어 기밀이 유지되고, 히팅부 열에 의하여 가열이 되며, 백큠부(진공흡입장치)가 동작하여 챔버 내의 공기를 진공 흡입함하여, PR 내에 포함된 유기용제 예컨대, 솔벤트를 휘발 즉, 진공저온가열에 의하여 건조시킨다.

이때, 설정된 시간이 경과하면, 진공벨브를 닫고 벤트벨브를 오픈하여 챔버를 대기압 상태로 만들며, 또한 이 과정에서 엘리베이터가 작동하여 글라스를 히팅부로 하강시켜, 글라스가 히팅부에서 발생되는 열로 직접 가열되도록 함으로써, 글라스 상에 코팅된 PR이 경화되도록 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 하나의 챔버 내에서 글라스에 코팅된 PR을 건조시킴과 동시에, 경화가 이루어지게 된다.

이와 같이 되는 본 발명 중, 전술한 챔버는 예컨대, 셔터에 의해 출입구가 개폐되는 함체이다.

여기서, 챔버는 예컨대, 전체 밀폐면 내부에 냉매가 순환하면서 챔버 내부를 급랭시킬 수 있도록 냉매 경로와 펌프가 마련될 수 있다.

또한, 챔버는 예컨대, 백큠의 진공 흡입에 의한 진공저온건조 시, 챔버 내 기류의 흐름을 원활하게 하는 정류판이 챔버에 형성되는 배기 구멍과 소정의 간격을 두고 마련될 수 있다.

한편, 본 발명 중 전술한 백큠부는 예컨대, 챔버의 밀폐면 중 상부면에 형성되는 통공과 배관 연결되어, 챔버 내의 공기를 흡입/배출시키는 진공흡입수단을 포함한다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 히팅부는 예컨대, 챔버 내부의 하부면에 마련되 는 핫플레이트는 MICA 히터 또는 SHEATH 히터가 내장된 플레이트 일 수도 있으며, 고온의 액체가 순환하는 플리이트 일 수도 있다.

이때, 전술한 핫플레이트의 상부 표면에는 고정핀 또는 VCD핀이 마련될 수 도 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 엘리베이터는 예컨대, 전술한 챔버의 밀폐 공간외부에 구비되어, 직선 왕복 운동을 위한 동력을 발생시키는 구동체와; 전술한 구동체와 연결되되, 챔버 내로 인입되어 전술한 히팅부를 관통한 상태에서, 챔버 내부 공간과 히팅부 표면 사이를 왕복하면서, 글라스를 승강시키는 다수개의 승강핀을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 전술한 구동체는 예컨대, 모터일 수 있으며, 실린더일 수 도 있다.

이때, 전술한 구동체가 모터인 경우, 전술한 승강핀 부분과는 체인 또는 타이밍 벨트 또는 렉 기어를 통해 동력 전달이 이루어질 수 있다.

그리고, 전술한 구동체가 실린더인 경우, 전술한 승강핀 부분과는 피스톤 연결될 수 있다.

또한, 전술한 승강핀은 예컨대, 구동체와 전술한 바와 같이 연결되는 지지판에 다수개가 배열될 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 오염방지부는 예컨대, 전술한 챔버의 일측에 연결되어, 챔버 내의 압력 조절용 불활성가스를 공급하는 가스공급수단과; 전술한 챔버의 일측에 연결되어, 글라스에 코팅된 PR이 전술한 히팅부에 의해 가열 경화되면서 발생되는 흄을 외부로 배출시키도록 열풍을 공급하는 열풍공급수단과 열풍배 기를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 전술한 가스공급부로부터 공급되는 불활성 가스는 질소(N2)일 수 있다.

또한, 전술한 열풍공급수단는 히터와 고압컴프레서로 구성될 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 제어부는 예컨대, 전술한 일련의 동작이 진행되도록 사전에 설정 저장된 프로그램 자체 또는 전술한 프로그램이 저장된 IC칩 또는 논리적 전기회로일 수 있다.

이와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 3 및 도 4의 a)에서 보는 바와 같이, PR(1)이 코팅된 글라스(G)를 수용하면서, PR의 건조 및 경화 공정이 진행되는 공간을 제공하는 챔버(10)와; 전술한 챔버(10) 내의 공기를 진공 흡입하여 PR(1) 내에 포함된 유기용제를 휘발시키는 백큠부(20)와; 전술한 챔버(10) 내부의 온도를 상승시키는 한편, 글라스(G)를 직접 가열시키는 히팅부(30)와; 글라스(G)를 전술한 챔버(10) 내의 공간부분과 히팅부(30)의 표면으로 공정에 따라 이동시키는 엘리베이터(40)와; 전술한 챔버(10) 내로 열풍과 불활성가스를 공급하여, 경화 과정에서 발생되는 흄(가스)을 외부로 배출 제거하는 오염방지부(50)와; 전술한 히팅부(30)가 소정의 온도를 유지하도록 전원을 공급/차단하고, 전술한 챔버(10) 내로 글라스(G)가 인입되어, 셔터(11)에 의해 챔버(10)가 차단되면, 챔버(10) 내부가 진공상태가 되도록 전술한 백큠부(20)를 작동시키고, 오퍼레이팅을 통해 사전에 설정된 시간이 경과 되면, 챔버(10) 내부의 압력과 외부압력이 동일하도록 오염방지부(50)를 작동시켜 가스를 유입시키고, 글라스(G)가 전술한 히팅부(30) 표면에 하강 안착되도록 전술한 엘리베이터(40)를 직동시키고, 글라스(G)에 코팅된 PR(1)이 전술한 히팅부(30)에 의해 가열되어, 흄이 발생되면, 이를 제거하도록 전술한 오염방지부(50)를 작동시키도록 하되, 전술한 과정이 일련의 동작으로 연속되도록 제어하는 제어부(60); 를 포함하여 구성된다.

이와 같이 되는 본 발명 중, 전술한 챔버(10)는 셔터(11)에 의해 출입구가 개폐되는 함체로서, 전체 밀폐면 내부에 냉매가 순환하면서 챔버 내부를 급랭시킬 수 있도록 냉매 경로(12)와 펌프(P)가 마련될 수 있다.

여기서, 전술한 냉매는 액체일 수 도 있고, 기체일 수 도 있다.

또한, 챔버(10)는 백큠부(20)의 진공 흡입에 의한 진공저온건조 시, 챔버(10) 내 기류의 흐름을 원활하게 하는 정류판(13)이 챔버에 형성되는 배기 구멍과 소정의 간격을 두고 마련된다.

한편, 본 발명 중 전술한 백큠부(20)는 전술한 챔버(10)의 밀폐면 중 상부면에 형성되는 통공과 배관 연결되어, 챔버(10) 내의 공기를 흡입/배출시키는 진공흡입수단을 포함한다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 히팅부(30)는 전술한 챔버(10) 내부의 하부면에 마련되는 핫플레이트이다.

여기서, 전술한 핫플레이트는 MICA 히터 또는 SHEATH 히터가 내장된 플레이트 일 수도 있으며, 고온의 액체가 순환하는 플레이트 일 수 도 있다.

이때, 전술한 핫플레이트의 상부 표면에는 글라스(G) 안착용 고정핀이 마련된다.

그밖에도, VCD핀이 마련될 수 도 있고, 요철이 형성될 수 도 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 엘리베이터(40)는 전술한 챔버(10)의 밀폐 공간외부에 구비되어, 직선 왕복 운동을 위한 동력을 발생시키는 구동체(41)와; 전술한 구동체(41)와 연결되되, 챔버(10) 내로 인입되어 전술한 히팅부(30)를 관통한 상태에서, 챔버(10) 내부 공간과 히팅부(30) 표면 사이를 왕복하면서, 글라스(G)를 승강시키는 다수개의 승강핀(42)을 포함하여 구성된다.

여기서, 전술한 구동체(41)는 모터일 수 있으며, 실린더일 수 도 있다.

이때, 전술한 구동체(41)가 모터인 경우, 전술한 승강핀 부분과는 체인 또는 타이밍 벨트 또는 렉 기어를 통해 동력 전달이 이루어진다.

그리고, 전술한 구동체가 실린더인 경우, 전술한 승강핀 부분과는 피스톤 연결된다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 오염방지부(50)는 전술한 챔버(10)의 일측에 연결되어, 챔버(10) 내의 압력 조절용 불활성가스를 공급하는 가스공급수단(51)과; 전술한 챔버(10)의 일측에 연결되어, 글라스(G)에 코팅된 PR(1)이 전술한 히팅부(30)에 의해 가열 경화되면서 발생되는 흄을 외부로 배출시키도록 열풍을 공급하는 열풍공급수단(52)과 열풍배기구(53)를 포함하여 구성된다.

여기서, 전술한 가스공급수단(51)으로부터 공급되는 불활성 가스는 질소(N2)이다.

또한, 전술한 열풍공급수단(52)은 히터와 고압컨프레서로 구성된다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 제어부(60)는 전술한 일련의 동작이 진행되도록 사전에 설정 저장된 프로그램 자체 또는 전술한 프로그램이 저장된 IC칩 또는 논리적 전기회로이다.

이와 같은 실시예로 구성되는 본 발명은 첨부 도면 도 5에서 보는 바와 같이, 반송로봇이 PR(1)이 코팅된 글라스(G)를 챔버(10) 내의 승강핀(42)에 안착시키는 글라스 반입단계(S1)와; 글라스(G)가 반입되어 감지되면, 제어부(60)가 셔터(11)를 Close 시키는 챔버 밀폐단계(S2)와; 챔버가 밀폐되면, 제어부(60)가 백큠부(20)를 작동시키고, 밸브를 Open시켜, 챔버(10) 내부를 진공저온 상태가 되도록 하는 진공저온건조단계(S3)와; 제어부(60)가 사전에 설정된 시간이 경과 되면, 백큠부(20)를 작동을 중지시키고, 백큠부(20)의 밸브를 Close시킨 후, 오염방지부(50)의 가스공급수단(51)과 열풍공급수단(52)을 작동시켜, 저장된 불활성 가스인 질소와 열풍을 챔버(10) 내로 유입함으로써, 대기압과 동일한 압력이 되도록 하는 챔버벤팅단계(S4)와; 챔버벤팅단계 진행 과정과 동시에, 제어부(60)가 엘리베이터(40)의 구동체(41)를 작동시켜, 승강핀(42)을 하강시킴으로써, 글라스(G)가 히팅부(30)의 고정핀에 안착되도록 하고, 히팅부(30)에 의해 글라스(G)가 직접 가열 경화되도록 하는 경화준비 및 경화단계(S5)와; 전술한 경화과정에서 제어부(60)가 오염방지부(50)의 가스공급수단(51)과 열풍공급수단(52)을 작동시켜, PR로부터 발생되는 흄(가스 또는 오염물)을 외부로 배출시킴으로써, 챔버(10) 내부에 흄이 증작되어 경화되는 것을 방지하는 오염배기단계(S6)와; 사전에 설정된 경화시간이 경 과하면, 제어부(60)가 셔터(11)를 Open시키고, 반송로봇을 작동시켜, 글라스(G)를 반출시키는 글라스반출단계(S7)와; 글라스(G)가 반출되면, 챔버(10) 내부의 온도가 사전에 설정한 건조 초기 온도로 신속히 하강할 수 있도록, 제어부(60)가 펌프(P)를 작동시켜 냉매를 순환시키는 챔버쿨링단계(S8)로 진행된다.

이와 같이 진행되는 본 발명은 첨부 도면 도 4의 a), b), c), d)에서 보는 바와 같이 동작한다.

먼저, 전술한 글라스반입단계(S1)에서는 제어부(60)의 제어하에, 반송로봇이 글라스(G)를 챔버(10) 내의 승강핀(42)에 안착시키게 되는데, 이때, 승강핀(42)은 히팅부(30)와 소정의 간격을 두고 상승한 상태로서, 글라스(G)가 히팅부(30)에 의해 직접 가열되지 않고, 챔버(10) 내부의 적정 온도 내에서 건조가 이루어지도록 한다.

이와 같이 챔버(10) 내로 글라스(G)가 반입되면, 챔버밀폐단계(S2)에서 제어부(60)가 셔터(11) 즉, 게이트를 Close 시켜, 챔버(10)를 밀폐시켜 건조 및 경화 공정의 초기 준비과정을 완료한다.

다음으로, 진공저온건조단계(S3)에서는 제어부(60)가 백큠부(20)의 진공흡입수단(21)을 작동시키고, 배관의 밸브를 Open시켜, 챔버(10) 내를 진공상태로 한다.

이때, 챔버(10) 내부의 온도는 약 50℃를 기준으로 ± 10℃정도의 오차범위 내가 적당한데, 이는 진공상태가 되면서 저온으로 되나, 히팅부(30)가 동작하고 있기 때문이며, 이 설정 온도는 실험 결과 최적의 건조 온도 범위로 나타난 결과값이나, 챔버(11)의 용량 또는 글라스(G)의 면적 및 기타 조건에 따라 23℃~70℃ 사이 에서 건조온도를 설정한다.

여기서, 챔버(10) 내에 마련된 정류판(13)이 와류 발생 없이, 기류의 흐름을 원활하게 함으로써, 순탄하게 진공이 이루어지도록 한다.

이와 같은 진공저온건조단계(S3)가 완료, 즉, 사전에 설정한 건조시간이 경과되면, 제어부(60)는 챔버벤팅단계(S4)에서 백큠부(20)의 작동을 정지시키고, 배관의 밸브를 Close시키는 한편, 오염방지부(50)를 작동시켜, 챔버(10) 내부를 신속하게 대기압으로 상승시킨다.

이 과정에서 프로세싱 타임을 줄이기 위해 경화준비 및 경화단계(S5)가 동시에 진행되는데, 경화준비 및 경화단계(S5)에서는 먼저, 제어부(60)가 엘리베이터(40)의 구동체(41)를 작동시켜 승강핀(42)을 하강시킴으로써, 승강핀(42)의 단부에 안착된 글라스(G)를 히팅부(30)인 핫플레이트 표면까지 하강시킨다.

그러면, 글라스(G)는 히팅부(30)에서 발산되는 열에 의해 직접 가열되면서, PR(1)이 경화된다.

여기서, 경화온도는 약 120℃를 기준으로 ± 10℃정도의 오차범위 내가 적당하나, 챔버(11)의 용량 또는 글라스(G)의 면적 및 기타 조건에 따라 70℃~150℃ 사이에서 건조온도를 설정한다.

이때, 전술한 경화과정에서 PR(1)로부터 흄 즉, 유해 가스가 발생되는데, 다음 단계인 오염배기단계(S6)에서 제어부(60)가 오염방지부(50)의 열풍공급수단(52)을 작동시켜, 흄을 외부로 배출시킨다.

여기서, 흄의 배출은 전술한 백큠부(20)의 배관을 통해 배출될 수 도 있으나, 별도의 열풍배기구(53)를 통해 배출시키는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같은 단계를 거쳐, 사전에 설정된 경화시간이 종료되면, 제어부(60)는 오염방지부(50)의 작동을 중지시킨 후, 글라스반출단계(S7)에서 셔터(11)를 Open시키고, 반송로봇을 작동시켜, 글라스(G)를 반출하고, 끝으로, 챔버쿨링단계(S8)에서 제어부(60)가 펌프(P)를 작동시켜, 챔버(10) 내의 냉매 경로로 냉매를 순환시킴으로써, 챔버(10) 내의 온도를 신속히 낮추어, 글라스 건조 과정을 진행 수 있도록 한다.

이때, 챔버 쿨링은 전술한 바와 같이 필요한 공정에서 선택적으로 적용할 수 도 있으나, 프로세싱 과정 전체에서 챔버 쿨링을 실시할 수 도 있다.

이후, 다음 글라스를 반입시켜 전술한 바와 같은 공정을 연속 진행시킨다.

이와 같이 되는 본 발명은 하나의 장치를 통해 포토레지스트 내에 포함된 유기용제(Solvent)를 제거함과 동시에 건조시키는 한편, 경화시킬 수 있도록 함으로써, 이송을 위한 로봇의 사용을 축소시킴과 동시에 공정 및 공정 진행 시간을 단축시키는 효과를 얻는다.

Claims

글라스에 코팅된 PR의 건조 장치에 있어서, 셔터(11)에 의해 출입구가 개폐되는 함체로서, 전체 밀폐면 내부에 냉매가 순환하면서 챔버(10) 내부를 급랭시킬 수 있도록, 내부에 공간이 형성되도록 밀폐면이 이중으로 이루어지되, 상기 밀폐면에 파이프가 인입된 냉매 경로(12)와 펌프(P)가 마련되어, PR(1)이 코팅된 글라스(G)를 수용하면서, PR의 건조 및 경화 공정이 진행되는 공간을 제공하는 챔버(10)와; 전술한 챔버(10) 내의 공기를 진공 흡입하여 PR(1) 내에 포함된 유기용제를 휘발시키는 백큠부(20)와; 전술한 챔버(10) 내부의 온도를 상승시키는 한편, 글라스(G)를 직접 가열시키는 히팅부(30)와; 글라스(G)를 전술한 챔버(10) 내의 공간부분과 히팅부(30)의 표면으로 공정에 따라 이동시키는 엘리베이터(40)와; 전술한 챔버(10) 내로 열풍과 불활성가스를 공급하여, 경화 과정에서 발생되는 흄(가스)을 외부로 배출 제거하는 오염방지부(50)와; 전술한 히팅부(30)가 소정의 온도를 유지하도록 전원을 공급/차단하고, 전술한 챔버(10) 내로 글라스(G)가 인입되어, 셔터(11)에 의해 챔버(10)가 차단되면, 챔버(10) 내부가 진공상태가 되도록 전술한 백큠부(20)를 작동시키고, 오퍼레이팅을 통해 사전에 설정된 시간이 경과 되면, 챔버(10) 내부의 압력과 외부압력이 동일하도록 오염방지부(50)를 작동시켜 가스를 유입시키고, 글라스(G)가 전술한 히팅부(30) 표면에 하강 안착되도록 전술한 엘리베이터(40)를 작동시키고, 글라스(G)에 코팅된 PR(1)이 전술한 히팅부(30)에 의해 가열되어, 흄이 발생되면, 이를 제거하도록 전술한 오염방지부(50)를 작동시키도록 하되, 전술한 과정이 일련의 동작으로 연속되도록 제어하는 제어부(60); 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
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제 1항에 있어서, 상기 히팅부(30)는 전술한 챔버(10) 내부의 하부면에 마련되는 핫플레이트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
제 5항에 있어서, 상기 히팅부(30)의 핫플레이트 상에는 글라스(G) 안착용 고정핀이 마련됨을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
제 5항에 있어서, 상기 핫플레이트 상에는 요철이 형성되어 구성됨을 특징으 로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
제 1항에 있어서, 상기 엘리베이터(40)는 전술한 챔버(10)의 밀폐 공간외부에 구비되어, 직선 왕복 운동을 위한 동력을 발생시키는 구동체(41)와; 전술한 구동체(41)와 연결되되, 챔버(10) 내로 인입되어 전술한 히팅부(30)를 관통한 상태에서, 챔버(10) 내부 공간과 히팅부(30) 표면 사이를 왕복하면서, 글라스(G)를 승강시키는 다수개의 승강핀(42)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
제 1항에 있어서, 상기 오염방지부(50)는 전술한 챔버(10)의 일측에 연결되어, 챔버(10) 내의 압력 조절용 불활성가스를 공급하는 가스공급수단(51)과; 전술한 챔버(10)의 일측에 연결되어, 글라스(G)에 코팅된 PR(1)이 전술한 히팅부(30)에 의해 가열 경화되면서 발생되는 흄을 외부로 배출시키도록 열풍을 공급하는 열풍공급수단(52)과 열풍배기구를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
제 9항에 있어서, 상기 가스공급수단(51)으로부터 공급되는 불활성 가스는 질소임을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부(60)는 전술한 일련의 동작이 진행되도록 사전 에 설정 저장된 프로그램 자체 또는 전술한 프로그램이 저장된 IC칩 또는 논리적 전기회로 구성됨을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 장치.
글라스에 코팅된 PR의 건조 방법에 있어서, 반송로봇이 PR(1)이 코팅된 글라스(G)를 챔버(10) 내의 승강핀(42)에 안착시키는 글라스 반입단계(S1)와; 글라스(G)가 반입되어 감지되면, 제어부(60)가 셔터(11)를 Close 시키는 챔버 밀폐단계(S2)와; 챔버가 밀폐되면, 제어부(60)가 백큠부(20)를 작동시키고, 밸브를 Open시켜, 챔버(10) 내부의 온도가 50℃ ± 10 ℃ 상태가 되도록 하는 진공저온건조단계(S3)와; 제어부(60)가 사전에 설정된 시간이 경과 되면, 백큠부(20)를 작동을 중지시키고, 백큠부(20)의 밸브를 Close시킨 후, 오염방지부(50)의 가스공급수단(51)과 열풍공급수단(52)을 작동시켜, 저장된 불활성 가스인 질소와 열풍을 챔버(10) 내로 유입함으로써, 대기압과 동일한 압력이 되도록 하는 챔버벤팅단계(S4)와; 챔버벤팅단계 진행 과정과 동시에, 제어부(60)가 엘리베이터(40)의 구동체(41)를 작동시켜, 승강핀(42)을 하강시킴으로써, 글라스(G)가 히팅부(30)의 고정핀에 안착되도록 하고, 히팅부(30)에 의해 120℃ ± 10℃의 온도에서 글라스(G)가 직접 가열 경화되도록 하는 경화준비 및 경화단계(S5)와; 전술한 경화과정에서 제어부(60)가 오염방지부(50)의 가스공급수단(51)과 열풍공급수단(52)을 작동시켜, PR로부터 발생되는 흄을 열풍 배기구(53)을 통해 외부로 배출시킴으로써, 챔버(10) 내부에 흄이 증작되어 경화되는 것을 방지하는 오염배기단계(S6)와; 사전에 설정된 경화시간이 경과하면, 제어부(60)가 셔터(11)를 Open시키고, 반송로봇을 작동시켜, 글라스(G)를 반출시키는 글라스반출단계(S7)와; 글라스(G)가 반출되면, 챔버(10) 내부의 온도가 사전에 설정한 건조 초기 온도로 신속히 하강할 수 있도록, 제어부(60)가 펌프(P)를 작동시켜 냉매를 순환시키는 챔버쿨링단계(S8)로 진행됨을 특징으로 하는 포토레지스트 건조/경화 방법.
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