KR100837057B1 - 감압건조 처리장치 - Google Patents

Abstract

대형화된 기판에 대해서도 효율적으로 처리할 수 있는 감압건조 처리장치를 제공한다.

실린더 유닛(10)의 로드(11)의 하단(下端)에는 보강판(13)을 통해 천판(天板)(14)를 취부하고 있다. 이 천판(14)의 크기는 기판(W)를 충분히 커버할 수 있는 크기로 되어 있다. 그 두께는 보강판(13)보다도 충분히 얇게 되어 경량화를 달성하고 있다. 또한, 보강판(13)은 평면에서 봤을 때 상기 천판(14)의 변과는 45°의 각도를 이루는 4장의 분할판(13a)와, 이들 분할판(13a)를 연결하는 연결부재(連結部材)(13b)로 구성된다. 이와 같이 각 분할판(13a)를 연결해서 직사각형 틀형상의 보강판(13)으로 하고, 또한 보강판(13)과 상기 천판(14)는 평면에서 봤을 때 45°위상(位相)을 어긋나게 취부하고 있기 때문에, 뒤틀림에 대해 천판(14)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

감압건조 처리장치, 실린더 유닛, 천판, 보강판

Description

감압건조 처리장치{Pressure reduced drying processing apparatus}

도 1은 본 발명의 감압건조 처리장치의 단면도이다.

도 2는 도면 1의 A-A방향 화살표에서 본 도면이다.

도 3(a)~(c)는 본 발명의 감압건조 처리장치를 이용한 처리방법의 일례를 설명한 도면이다.

부호의 설명

1…챔버(chamber), 2, 3…개구(開口), 4, 5…문(扉), 6…저부(底部), 7…핀, 8…천정부(天井部), 9…진공용 개구, 10…실린더 유닛(cylinder unit), 11…로드(rod), 12…자바라부재, 13…보강판(補强板), 13a…분할판(分割板), 13b…연결부재(連結部材), 14…천판(天板), 15…로봇 암(robot arm), W…기판(基板)

본 발명은, 기판(예를 들면 액정 디스플레이용 유리기판)의 표면에 도포한 도포액(예를 들면 레지스트액)을 감압건조시켜서 도막을 형성하는 장치에 관한 것이다.

기판표면의 도포액으로부터 용제를 휘발시켜 어느 정도 도포액을 건조시켜서 도막을 형성하는 장치가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

이 특허문헌 1은 반도체 웨이퍼 표면에 도포된 레지스트액으로부터 감압하에서 용제를 휘발시켜서 형성되는 레지스트막의 두께가, 반도체 웨이퍼의 위쪽 공간의 크기에 영향을 받는 것에 착안하여, 반도체 웨이퍼의 위쪽에 배치한 정류판(整流板)을 승강 움직임이 가능하게 하고, 진공 챔버 내의 압력에 따라서 상기 정류판을 승강 움직임을 시켜 레지스트막의 두께를 조절하도록 하고 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 제2003-168643호 공보

그런데, 특허문헌 1에도 기재되어 있는 바와 같이, 기판표면에 쌓아 올려진 도포액과 그 위쪽에 배치되는 정류판(천판)과의 간격은, 형성되는 막의 두께 및 균일성에 영향을 미친다. 막의 균일성으로부터는 도포액에 접촉하지 않는 범위에서, 도포액과 정류판(천판)과의 간격을 가능한 작게 하는 것이 바람직하다.

한편, 액정 디스플레이용의 유리기판에 관해서는, 점점 치수가 커져, 감압처리장치의 챔버에 대해 기판을 반입·반출하는 로봇 암의 두께 치수도 커지게 되어, 종래와 같이 그대로 로봇 암이 챔버 내에 진입하면 로봇 암 또는 유리 기판이 천판에 간섭할 우려가 있다.

더욱이, 기판 치수가 커지게 되면, 천판의 치수도 커지게 된다. 그 결과, 천판의 중량도 무거워지고, 일부에 있어서 처져 도포액과 접촉하는 것도 생각할 수 있기 때문에, 천판과 도포액(기판표면)과의 간격을 필요 이상으로 좁히는 것이 곤란하게 되어 있다.

이것에 의해, 천판과 기판표면 사이의 배기구(排氣口)에 대한 단면적을 필요 이상으로 작게 할 수 없기 때문에 배기 능력을 억제할 수 없고, 대(大)배기량으로 배기해 버리기 때문에 기판상의 도포막에 표면 거칠어짐이 발생해 버린다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 기판을 챔버 내에 반입하여 기판표면의 도포액을 감압건조시키는 감압건조 처리장치에 있어서, 챔버 내에는 기판 재치부재(載置部材)와 이 기판 재치부재에 대해 승강 움직임을 하는 천판이 배치되고, 또한 챔버의 측면에는 기판을 반입·반출하는 로봇 암이 진입하기 위한 개구와, 이 개구를 개폐하는 문이 설치되어, 이 문의 열리는 움직임(開動)에 연동(連動)해서 상기 천판이 상승하고, 닫히는 움직임(閉動)에 연동해서 상기 천판이 하강하도록 했다.

본 발명의 감압건조 처리장치에 의하면, 문의 열리는 움직임에 연동해서 천판이 상승하고, 닫히는 움직임에 연동해서 천판이 하강하도록 했기 때문에, 예를 들면 로봇 암이 유리기판이나 천판으로 간섭하는 것을 막는 것이 가능하게 된다.

또한, 이와 같은 작용에 더하여, 기판 치수가 커지게 되어도, 천판과 기판표면과의 거리를 종래의 경우보다도 줄이는 것도 가능하게 되어, 예를 들면 천판과 기판표면 사이의 단면적을 보다 작게 할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 감압개시시에는 단면적을 작게 할 수 있었던 만큼 표면 거칠어짐이 발생하지 않는 저(低)배기량으로 배기할 수 있고(배기 속도를 억제할 수 있고), 그 후 용제의 휘발이 활발하게 될 때는 대용량의 배기량으로 배기할 수 있어(배기 속도를 올릴 수 있어), 처 리 시간도 짧게 하는 것이 가능하게 된다.

전술한 본 발명의 감압건조 처리장치에서는 천판의 상승 움직임이 문의 열리는 움직임보다도 먼저 개시되고, 천판의 하강 움직임은 문의 닫히는 움직임보다도 먼저 개시되도록 구성할 수 있다. 천판의 상승 움직임을 문의 열리는 움직임보다도 먼저 개시시킴으로써, 로봇 암이 유리기판이나 천판으로 간섭하는 것을 확실하게 막는 것이 가능하게 되고, 또한 천판이 하강된 후에 문을 닫음으로써, 하강시에 발생하는 공기가 밖으로 빠져나갈 수 있어, 여분의 공기가 처리시에 잔존하는 일이 없다.

또한, 전술한 본 발명의 감압건조 처리장치에서는 천판이 실린더 유닛에 취부된 구성으로 하는 것도 가능하지만, 보강판을 통해 실린더 유닛에 취부된 구성으로 하는 것도 가능하다. 보강판으로서는, 예를 들면, 평면에서 봤을 때 천판의 변과는 45°의 각도를 이루는 4장의 분할판과, 이들 분할판을 연결하는 연결부재로 구성하는 것을 생각할 수 있다. 이것에 의해, 천판 자체를 더욱 경량화하는 것도 가능하게 되어, 대면적의 천판이라도 뒤틀림을 작게 하는 것도 가능하기 때문에, 보다 기판상의 배기량을 억제할 수 있어, 표면 거칠어짐을 방지할 수 있다.

이하에 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면을 토대로 설명한다.

도 1은 본 발명의 감압건조 처리장치의 단면도, 도 2는 도 1의 A-A방향 화살표에서 본 도면이다.

감압건조 처리장치에서는, 편평한 박스형상을 이루는 챔버(1)의 한쪽 측벽(側壁)에 기판 반입용 개구(2)가 형성되고, 다른 쪽의 측벽에서는 기판 반출용 개 구(3)이 형성되어, 각각의 개구(2, 3)을 문(4, 5)로 개폐하도록 하고 있다. 이들 문(4, 5)는 도시(圖示)하지 않는 구동계(驅動係)에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다.

챔버(1) 내의 저부(6)에는 기판(W)를 지지하는 핀(7)(재치부재)이 설치되고, 또한 챔버(1)의 천정부(8)에는 진공용의 개구(9)가 복수(도시예(圖示例)에서는 12개) 형성되어, 이 중 절반 수의 개구(9)에 승강장치로서의 실린더 유닛(10)을 축(軸)이 상하방향이 되도록 취부하고 있다.

실린더 유닛(10)의 로드(11)은 가이드를 통해 이 챔버(1) 안으로 뻗고, 또한 로드(11)의 외측은 자바라부재(12)로 봉지형상으로 둘러싸여, 챔버(1) 내를 기밀(氣密)하게 유지하는 구성이 되어 있다.

로드(11)의 하단에는 보강판(13)을 통해 천판(14)가 취부되어 있다. 이 천판(14)의 크기는 기판(W)를 충분히 커버할 수 있는 크기로 되어 있다. 그 두께는 보강판(13)보다도 충분히 얇게 되어 경량화를 달성하고 있다. 천판(14)는 후술하는 실린더 유닛(10)의 구동에 의해 승강이 가능하게 구성되어 있다.

또한, 보강판(13)은 평면에서 봤을 때 상기 천판(14)의 변과는 45°의 각도를 이루는 4장의 분할판(13a)와, 이들 분할판(13a)를 연결하는 연결부재(13b)로 구성된다. 이와 같이 각 분할판(13a)를 연결하여 직사각형 틀형상의 보강판(13)으로 하고, 또한 보강판(13)과 상기 천판(14)는 평면에서 봤을 때 45°위상(位相)을 어긋나게 취부하고 있기 때문에, 뒤틀림에 대해 천판(14)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

상기 구성으로 되는 감압건조 처리장치를 사용한 처리방법의 일례를, 도 3을 토대로 설명한다.

우선 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 문(4, 5)를 열림으로 한다. 이 문(4, 5)의 열림 동작과 동시에 실린더 유닛(10)을 구동하여 천판(14)를 상승시킨다. 그 후, 로봇 암(15)를 이용하여 유리기판(W)를 챔버(1) 내에 반입하고, 핀(7) 상에 유리기판(W)를 인도한다.

로봇 암(15)를 챔버(1) 안으로부터 후퇴시켰다면, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 문(4, 5)를 닫고, 이 닫힘 동작 개시와 동시에 실린더 유닛(10)을 구동하여 천판(14)를 하강시킨다. 이 때, 기판(W) 표면과 천판(14)와의 거리는 기판(W) 사이즈나 배기량, 더 나아가서는 사용되는 도포액의 종류 등을 고려하여 임의로 조정할 수 있다. 이와 같이, 배기처리가 개시되기 전에 임의의 위치에 천판이 하강된다.

감압개시시에는 저배기량으로 챔버(1) 내를 소정 시간 감압하고, 그 후 대용량의 배기량으로 소정의 진공도(眞空度)에 도달시켜서 감압건조를 행했다면, 퍼지를 행하여 챔버(1) 내를 대기압으로 되돌린다. 그리고 그 후, 도면 3(c)에 나타내는 바와 같이, 문(4, 5)를 열고, 이 열림 동작 개시와 동시에 실린더 유닛(10)을 구동하여 천판(14)를 상승시켜, 처리 후의 기판(W)를 로봇 암(15)에 의해서 반출한다. 이것에 의해 감압처리가 완료된다.

전술한 실시의 형태의 감압건조 처리장치에서는, 문(4, 5)의 열림 동작 개시와 동시에 실린더 유닛(10)을 구동하여 천판(14)를 상승시키고, 문(4, 5)의 닫힘 동작 개시와 동시에 실린더 유닛(10)을 구동하여 천판(14)를 하강시키도록 했지만, 문(4, 5)의 열림 동작 개시보다도 먼저 천판(14)를 상승시키고, 문(4, 5)의 닫힘 동작 개시보다도 먼저 천판(14)를 하강시키는 엑티브 제어로 해도 된다. 이것에 의해, 보다 확실하게 로보트와 기판(W) 및 천판(14)가 간섭하는 것을 막을 수 있고, 천판 하강시에 발생하는 공기가 밖으로 빠져나갈 수 있어, 여분의 공기가 처리시에 잔존하는 일이 없다.

또한, 전술한 감압건조 처리장치에서는 천판(14)가 휘는 것이나 사용되는 도포액의 종류 등을 고려하여, 기판(W)와 천판(14)와의 거리를 25 ㎜ 이하 10 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 표 1은 기판(W)와 천판(14)와의 거리를 가변(可變)시켜서 표면 거칠어짐의 발생상황을 조사한 실험 결과이다.

표 1에 나타내는 실험결과에 의하면, 기판(W)와 천판(14)와의 거리가 10 ㎜부터 15 ㎜이면 표면 거칠어짐은 발생하지 않았다. 또한, 기판(W)와 천판(14)와의 거리를 예를 들면 10 ㎜ 이하로 하는 것도 생각할 수 있지만, 천판(14)의 휨량(撓量)을 고려하면 10 ㎜가 적절하다. 그 이유로서는, 10 ㎜ 이하로 한 경우, 휨량에 따라서 천판(14)와 기판(W)가 접촉되어 버릴 가능성이 있기 때문이다.

또한, 전술한 감압건조 처리장치에서는 챔버(1)은, 상하 2분할의 유닛을 횡측(橫側)에서 용접한 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 챔버를 구성하는 것에 의해, 챔버(1)의 이음매가 기판(W) 표면상에 대응하지 않고, 용접위치가 챔버의 측면이 되어 표면의 거칠어짐이나 건조 얼룩이 발생하기 어렵다. 즉, 기판(W) 표면상과 대응하는 챔버의 윗면이 용접위치가 된 경우, 기판(W) 표면상에서 가스가 발생하여, 열분위기가 미묘하게 나빠져서, 건조 얼룩이 발생해 버리는 경우가 많기 때문이다.

전술한 실시의 형태에서는 보강판(13)을 가지는 감압건조 처리장치를 설명했지만, 보강판(13)을 떼어내는 것도 가능하다. 이 경우에도 전술한 보강판(13)을 가지는 감압건조 처리장치와 거의 같은 작용을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시의 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 그 외에 다양한 구성을 취할 수 있다.

본 발명의 감압건조 처리장치에 의하면, 로봇 암이 진입하기 위한 개구를 개폐하는 문의 동작과, 챔버 내에 배치된 천판의 동작을 연관시켰기 때문에, 챔버 내에서의 로봇 암의 간섭을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 감압건조 처리장치에 의하면, 기판 치수가 커져도, 천판과 기판표면과의 거리를 줄여서, 천판과 기판표면 사이의 단면적을 작게 할 수 있고, 배기과정의 개시시와 그 이후에 있어서 배기량을 조절해서 배기시간이 길어지는 일 없이 표면 거칠어짐을 방지시키는 것이 가능하게 된다.

이것에 의해, 장치로서의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능함과 동시에, 제조 과정에서의 수율(yield)의 저하를 억제할 수 있다.

Claims (4)

1. 기판을 챔버 내에 반입해서 상기 기판표면의 도포액을 감압건조시키는 감압건조 처리장치에 있어서, 상기 챔버 내에는 기판 재치부재와, 이 기판 재치부재에 대해 승강 움직임을 하는 천판이 배치되고, 또한 상기 챔버의 측면에는 기판을 반입·반출하는 로봇 암이 진입하기 위한 개구와, 이 개구를 개폐하는 문이 설치되어, 이 문의 열리는 움직임에 연동해서 상기 천판이 상승하고, 닫히는 움직임에 연동하여 상기 천판이 하강하며, 상기 천판이 보강판을 통해 실린더 유닛에 취부되어 있는 것을 특징으로 하는 감압건조 처리장치.
2. 삭제
3. 제1항의 감압건조 처리장치에 있어서, 상기 보강판은 평면에서 봤을 때 상기 천판의 변과는 45°의 각도를 이루는 4장의 분할판과, 이들 분할판을 연결하는 연결부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 감압건조 처리장치.
4. 제1항 또는 제3항의 감압건조 처리장치에 있어서, 상기 천판의 상승 움직임은 문의 열리는 움직임보다도 먼저 개시되고, 상기 천판의 하강 움직임은 문의 닫히는 움직임보다도 먼저 개시되는 것을 특징으로 하는 감압건조 처리장치.

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