KR100851034B1 - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

기판처리장치가 개시된다. 기판을 경사진 상태로 이송하는 이송부 및 경사부와, 기판상의 약액을 제거하는 약액제거수단으로 이루어지는 기판처리 장치에 있어서, 상기 액약제거수단은 경사지게 설치된 기판상에 가스를 토출하기 위한 토출구가 형성된 장방형 노즐몸체와, 상기 노즐몸체에 가스를 공급하기 위한 공급관과, 그리고 일단은 상기 공급관과 연결되고 타단은 상기 노즐 몸체에 연결되어 상기 공급관에 의하여 공급된 가스를 상기 노즐몸체로 안내하는 복수개의 안내관을 포함하며, 각 안내관은 경사진 상기 기판의 상측으로부터 하측으로 갈수록 그 직경이 크게 형성됨을 특징으로 한다.

경사, 기판, 가스, 제어밸브, 안내관, 공급관, 유로

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR ELIMINATING FLUID}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 사시도이다.

도 2 는 도 1 에 도시된 약액제거수단의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.

도 3 은 도 2 의 "A" 방향의 정면도이다.

도 4 는 도 1 에 도시된 약액제거수단의 내부구조를 보여주는 단면도이다.

도 5 는 도 1 에 도시된 약액제거수단의 다른 실시예로써, 유로상에 챔버가 구비된 것을 보여주는 단면도이다.

도 6 은 도 5 에 도시된 챔버의 형상을 보여주는 정단면도이다.

도 7 은 도 1 에 도시된 약액제거수단의 또 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

도 8 은 도 1 에 도시된 약액제거수단의 또 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 기판처리장치 3: 이송부

5: 약액제거수단 36: 유로

40: 공급관 42,44: 안내관

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판상의 약액을 제거하기 위하여 기판상에 토출되는 가스의 량을 각 구역에 따라 다르게 분사함으로써 효율적으로 약액을 효율적으로 제거할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 평판표시장치는 2개의 기판 사이에 액정이 봉입되고, 전극에 인가되는 전압에 의해 액정이 소정의 배열로 이방성을 띠면서 빛을 통과시키거나 차단하는 방식으로 화상이 구현된다.

상기 각 기판에는 화상의 구현을 위한 금속의 기능성 박막층이 형성되고, 이 박막층에는 각각의 기능 구현을 위한 미세패턴들이 형성되어 있다.

상기 미세패턴은, 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 공정과, 이 포토레지스트층을 노광 및 현상하는 공정 그리고, 현상된 부분을 에칭하는 일련의 작업 공정들을 포함하는 사진식각법(photolithography)에 의해 만들어진다.

상기 공정 중에서 현상 작업은 노광 구간을 거치면서 베스 내부로 진입하는 기판의 노광면에 현상액을 도포하여 노광된 부분들을 현상하는 방식으로 진행된다.

상기 현상액은 TMAH(Tetra Methyl Amonia Hydro)계 성분이 혼합된 현상용 약액이 사용되며, 이 약액은 상기 베스 내부에서 상기 기판의 이송 구간 위쪽에 배치된 노즐을 통하여 통상적인 방법으로 도포되어 기판의 노광면에서 노광된 부분을 현상하는 역할을 한다.

그리고, 현상공정이 완료된 기판은 현상베스의 외부로 배출되어 세정베스로 이동된다. 이때, 현상베스와 세정베스의 사이에는 중간베스가 배치됨으로써 현상베스로부터 배출된 기판상에 잔존하는 현상액을 제거한 후, 기판이 세정베스로 이송되도록 한다.

이와 같이 중간베스의 내부에서 현상액의 제거를 위하여 여러 가지의 방법이 제시되고 있지만 그 중에서 대표적인 방법으로는 상기 중간베스의 내부에 경사이송장치를 설치하여 제거하는 방법이 널리 사용된다.

상기 경사이송수단을 이용한 제거방법은, 상기 중간베스의 내부에서 기판을 대략 5도 범위로 기울어진 상태로 경사 이동시켜서 현상액이 기판의 경사진 표면을 따라 흘러내리면서 제거되도록 하는 방식이다.

이때, 중간베스 내부의 배배출측에 에어나이프를 추가로 설치하고, 이 나이프의 노즐부를 통하여 CDA(Clean Dry Air;이하, 가스)를 분사하면서 현상액을 제거하는 방법이 제시되고 있다.

그리고, 경사이송방식에 의하여 기판상의 약액을 제거하는 경우, 기판상의 약액이 하부로 흘러내림으로써 기판의 상부와 하부에 유량차이가 발생하게 되어 기판의 상부에는 적은량의 약액이 잔존하고, 기판의 하부에는 상대적으로 많은량의 약액이 잔류한다.

그러나, 종래의 에어나이프는 이러한 기판의 상부 및 하부의 유량차이에 관계없이 균일한 가스량을 토출하게 되므로 기판의 상부에는 잔존하는 약액의 량이 적음에도 필요이상의 가스가 분사되어 기판이 건조될 수 있고, 기판의 하부에는 잔 존하는 약액의 량이 많음에도 적은량의 가스가 분사됨으로써 약액이 과도하게 잔류하게 되어 공정불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 경사진 기판의 상부 및 하부에 가스의 분사량을 달리하여 분사함으로써 약액을 효율적으로 제거할 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예는 기판을 경사진 상태로 이송하는 이송부 및 경사부와, 기판상의 약액을 제거하는 약액제거수단으로 이루어지는 기판처리 장치에 있어서, 상기 액약제거수단은 경사지게 설치된 기판상에 가스를 토출하기 위한 토출구가 형성된 장방형 노즐몸체; 상기 노즐몸체에 가스를 공급하기 위한 공급관; 그리고 일단은 상기 공급관과 연결되고 타단은 상기 노즐 몸체에 연결되어 상기 공급관에 의하여 공급된 가스를 상기 노즐몸체로 안내하는 복수개의 안내관을 포함하며, 각 안내관은 경사진 상기 기판의 상측으로부터 하측으로 갈수록 그 직경이 크게 형성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치의 구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 사시도이다.

도시된 바와 같이, 현상공정이 완료된 기판(G)은 중간베스(1;이하, 기판처리 장치)를 통과하는 과정에서 기판(G)상에 잔존하는 약액이 제거되고, 약액이 제거된 기판은 인접한 세정용 베스(7)로 이송되어 세정처리된다.

이와 같은 기판(G)상의 약액을 제거하기 위한 기판처리장치(1)는 기판(G)을 이송시키는 이송부(3)와, 상기 이송부(3)를 일정 각도로 기울이는 경사부(9)와, 베스(1)의 배출측에 구비되어 기판(G)에 가스를 분사함으로써 기판(G)상의 약액을 제거하는 약액제거수단(5)을 포함한다.

상기 이송부(3)는 다수개의 이송용 롤러(11)들에 의하여 이루어짐으로써 이 롤러(11)들에 의해 이송 구간을 형성한다. 그리고, 상기 다수의 롤러(11)들은 프레임(10)상에 베어링(13)에 의하여 지지됨으로써 회전가능하다. 또한, 이 롤러(11)들의 일단부에는 기어(17)가 형성되며, 이 기어(17)들은 전달축(15)에 치합된다.

따라서, 전달축(15)의 일단에 연결된 모터 조립체(19)가 구동하는 경우, 전달축(15)이 회전함으로써 다수의 롤러(11)들을 회전시킨다.

그리고, 상기 롤러(11)들은 경사부(9)에 의하여 일정 각도(θ)로 경사질 수 있다. 즉, 상기 경사부(9)는 프레임(10)의 일측에 구비되어 승하강이 가능한 제1 프레임(20)과, 상기 제1 프레임(20)의 하부에 구비되어 상기 제1 프레임(20)을 상하로 승하강 시키는 피스톤(21)과, 상기 피스톤(21)을 지지하는 실린더(23)와, 상기 프레임(10)의 타측에 힌지가능하게 구비되는 제2 프레임(25)을 포함한다.

상기 제1 프레임(20)의 상부에는 베어링(13)과 모터 조립체(19)와, 전달축(15)이 같이 배치된다. 또한, 상기 제2 프레임(25)의 양측은 힌지핀(27)에 의하여 프레임(10)에 연결된다.

따라서, 상기 실린더(23)의 작동에 의하여 피스톤(21)이 상승하거나 하강하는 경우, 제1 프레임(20)도 승하강함으로써 다수의 롤러(11)들에 안착된 기판(G)을 일정 각도로 기울이게 된다.

그리고, 상기 베스(1)의 배출측에는 가스를 분사하여 기판(G)상에 잔류하는 현상액을 제거하기 위한 약액제거수단(5)이 구비된다.

이러한 약액제거수단(5)은 도2 내지 도4 에 도시된 바와 같이, 가스가 토출되는 토출구(38)를 가진 장방형의 노즐 몸체(30)와, 상기 노즐몸체(30)에 가스를 공급하는 공급관(40)과, 일단은 상기 공급관(40)과 연결되고 타단은 상기 노즐 몸체(30)에 연결되어 상기 공급관(40)에 의하여 공급된 가스를 상기 노즐몸체(30)로 안내하는 복수개의 안내관(42,44)을 포함한다.

이러한 구조를 갖는 약액제거수단에 있어서, 상기 노즐몸체(30)는 경사진 기판(G)에 대해 나란하게 설치된다. 예를 들면, 상기 기판(G)과 동일한 각도(θ)로 경사진다.

그리고, 상기 노즐몸체(30)는 서로 대응되도록 배치되는 제1 및 제2 플레이트(32,34)로 이루어지며, 그 사이에는 일정 간격의 유로(36)가 형성된다.

이 유로(36)의 하부에는 토출구(38)가 형성된다. 따라서, 상기 노즐몸체(30)에 공급된 가스는 상기 유로(36)를 통하여 흘러내린 후 토출구(38)를 통하여 기판(G)상에 토출된다.

이때, 상기 가스는 예를 들면, 질소 가스(N₂ Gas)를 포함한다. 이 질소가스 는 현상작업에 사용된 현상용 약액을 질소가스의 분사 압력에 의해 상기 기판(G)으로부터 용이하게 제거할 수 있다.

특히, 상기 질소 가스는 TMAH(Tetra Methyl Amonia Hydro)계의 성분이 혼합된 현상용 약액이 공기와 접촉하는 것을 억제할 수 있는 상태로 제거 작업을 진행할 수 있다. 따라서, 현상용 약액의 제거 작업 중에 이 약액과 공기가 접촉하여 화학 반응에 의해 발생하는 기판의 각종 불량 품질을 대폭 줄일 수 있다.

한편, 상기 공급관(40)은 일정 직경을 갖는 관체를 포함하며, 외부의 가스 공급장치(도시안됨)에 연결된다.

이러한 공급관(40)에는 복수개의 안내관(42,44)이 연결되며, 상기 복수개의 안내관(42,44)의 일측은 공급관(40)에 연결되며, 타측은 상기 노즐몸체(30)에 연결된다.

따라서, 공급관(40)을 통하여 공급된 가스는 복수개의 안내관(42,44)을 통하여 노즐몸체(30)의 전 구역에 걸쳐서 공급될 수 있다.

이때, 상기 복수개의 안내관(42,44)은 기판(G)의 상측에서 하측으로 갈수록 그 직경(D1,D2)이 점차 증가한다.

즉, 노즐몸체(30)의 일측에 배치된 안내관(42)의 직경(D1)이 가장 작은 길이를 갖으며, 타측에 배치된 안내관(44)의 직경(D2)이 가장 큰 길이를 갖는다.

따라서, 상기 복수개의 안내관(42,44)중 일측의 안내관(42)을 통하여 토출되는 가스의 량이 가장 적고, 타측의 안내관(44)을 통하여 토출되는 가스의 량이 가장 많다.

결과적으로, 적은량의 약액이 잔존하는 기판(G)의 상부(U)에는 적은량의 가스를 토출하고, 많은량의 약액이 잔존하는 기판(G)의 하부(L)에는 토출되는 가스의 량도 많게 함으로써 기판(G)에 잔류하는 약액을 효율적으로 제거할 수 있다.

한편, 상기에서는 기판(G)에 토출되는 가스의 량을 안내관(42,44)의 직경차이에 의하여 제어하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 도5 및 도6 에도시된 바와 같이, 안내관(42)의 직경은 동일하게 유지하고, 노즐몸체(30)의 내부에 챔버(C)를 형성함으로써 각 구역별로 분사량을 다르게 할 수도 있다.

즉, 노즐몸체(30)의 제2 플레이트(34)상에 일정 깊이를 갖는 챔버(Chamber;C)를 형성하고, 이 챔버(C)의 일측폭(D1)은 좁게 형성하고, 타측의 폭(D2)은 넓게 형성한다. 따라서, 상기 챔버(C)는 타측폭(D2) 방향으로 내부용적이 점차 증가하는 테이퍼형상을 갖는다.

이때, 상기 챔버(C)의 일측폭(D1)은 경사진 기판(G)의 상측이고, 타측폭(D2)은 하측이다.

따라서, 상기 유로(36)를 통하여 챔버(C)에 공급된 가스는 작은 용적의 일측폭(D1) 구역 보다 큰 용적의 타측폭(D2)구역에 보다 많은 가스가 충전되므로, 일측의 안내관(42;도3)을 통하여 토출되는 가스의 량이 가장 적고, 타측의 안내관(44;도3)을 통하여 토출되는 가스의 량이 가장 많다.

결과적으로, 적은량의 약액이 잔존하는 기판(G;도3)의 상부(U;도3)에는 적은량의 가스를 토출하고, 많은량의 약액이 잔존하는 기판(G;도3)의 하부(L;도3)에는 토출되는 가스의 량도 많게 함으로써 기판(G;도3)에 잔류하는 약액을 효율적으로 제거할 수 있다.

이와같이, 상기 약액제거수단(5)에 의해 현상액이 제거된 상태로 배출되면, 상기 세정용 베스(7)에서 상기 기판(G)의 세정 작업에 사용된 후 드레인되는 세정용 유체 중에 잔여 현상액이 혼합되는 양이 적어지므로 세정액의 재활용 효율이 향상되므로 세정액의 사용량을 대폭 절감할 수 있다.

도7 에는 본 발명의 다른 실시예로써 가스의 분사량을 구역별로 다르게 하는 방식이 제안된다. 본 실시예에 있어서는, 가스를 공급하는 공급관의 직경을 각 구역별로 다르게 함으로써 달성하는 방식이다.

즉, 노즐몸체(50)에 길이방향으로 공급관(52)을 배치하고, 이 공급관(52)의 각 부분별 직경(D1,D2)을 다르게 형성한다. 즉, 상기 공급관(52)은 테이퍼 형상을 갖음으로써 각 구역별로 직경이 다르다.

예를 들면, 기판(G)의 상부구역(U)에 대응되는 공급관(52)의 직경(D1)은 작게하고, 기판(G)의 하부구역(L)에 대응되는 공급관(52)의 직경(D2)은 크게 한다.

따라서, 이러한 구조의 공급관(52)을 통하여 공급된 가스는 공급관(52)의 각 구역별로 직경(D1,D2)이 다르므로, 공급관(52)의 직경(D2)이 큰 부분은 다량의 가스가 통과하고, 직경(D1)이 작은 부분은 보다 작은량의 가스가 통과한다.

결국, 이러한 가스들은 공급관(52)에 연결된 다수의 안내관(54)을 통하여 노즐몸체(50)로 유입되어 토출구(56)를 통하여 기판(G)상에 토출될 수 있다.

이때, 상기 공급관(52)의 각 구역별 직경(D1,D2)이 서로 다르므로 각 안내관(54)별로 토출되는 가스의 량도 다르게 되어 기판(G)의 상부구역(U)에 대응되는 위치에는 보다 적은 량의 가스가 토출되고, 기판(G)의 하부구역(L)에는 보다 많은량의 가스가 토출된다.

도8 에는 본 발명의 또 다른 실시예로써 복수개의 안내관(66)에 유량제어밸브(64)를 장착함으로써 유량을 제어할 수 있는 기판처리장치(5)가 제안된다

즉, 노즐몸체(62)의 일측에 공급관(60)이 길이 방향으로 배치되고, 이 공급관(60)에는 복수개의 안내관(66)이 연결된다. 그리고, 각각의 안내관(66)에는 유량제어밸브(64)가 각각 장착된다. 이때, 상기 유량제어밸브(64)는 온(On)/오프(Off) 방식으로써 다수의 안내관(66)을 각각 개방하거나 폐쇄시킬 수 있다.

따라서, 각각의 안내관(66)에 구비된 유량제어밸브(64)의 개방량을 각각 다르게 조절함으로써 노즐몸체(62)의 각 구역별로 가스가 다르게 토출될 수 있도록 한다.

즉, 경사진 상태의 노즐몸체(62)에 있어서, 상부구역(U)에 배치되는 유량제어밸브(64)의 개방량을 줄이고, 하부구역(L)에 배치되는 유량제어밸브(64)의 개방량을 늘리는 방식이다.

이와 같이, 노즐몸체(62)의 상부 및 하부구역(U,L)의 개방량을 다르게 함으로써 경사진 기판(G)의 상부구역(U)에 토출되는 가스의 량은 감소하고, 기판(G)의 하부구역(L)에 토출되는 가스의 량은 증가시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 기판처리장치(5)는 스트립 공정, 에칭공정, 세정공정, 현상공정 등에 적절하게 적용할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 기판처리장치는 적은량의 약액이 잔존하는 기판의 상부에는 적은량의 가스를 토출하고, 많은량의 약액이 잔존하는 기판의 하부에는 토출되는 가스의 량도 많게 함으로써 기판에 잔류하는 약액을 효율적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 약액제거수단에 의해 현상액이 제거된 상태로 배출되면, 상기 세정용 베스에서 상기 기판의 세정 작업에 사용된 후 드레인되는 세정용 유체 중에 잔여 현상액이 혼합되는 양이 적어지므로 세정액의 재활용 효율이 향상되어 세정액의 사용량을 대폭 절감할 수 있다.

그리고, 기판상의 약액을 제거하기 위하여 질소가스를 사용함으로써 TMAH(Tetra Methyl Amonia Hydro)계의 성분이 혼합된 현상용 약액이 공기와 접촉하는 것을 억제할 수 있는 상태로 제거 작업을 진행할 수 있어서, 현상용 약액의 제거 작업 중에 이 약액과 공기가 접촉하여 화학 반응에 의해 발생하는 기판의 각종 불량 품질을 대폭 줄일 수 있고, 향상 된 기판처리 품질을 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 기판을 경사진 상태로 이송하는 이송부 및 경사부와, 기판상의 약액을 제거하는 약액 제거수단으로 이루어지는 기판처리 장치에 있어서,

   상기 약액 제거수단은 서로 대응되도록 배치되는 제1 및 제2 플레이트와, 상기 제1 및 제2 플레이트의 사이에 형성되며 상기 공급관을 통하여 공급된 질소가스가 유입되는 유로와, 상기 유로의 하단에 형성되어 상기 기판상에 상기 질소가스를 토출하는 토출구로 이루어지는 장방형 노즐몸체;

   상기 노즐몸체에 상기 질소가스를 공급하기 위한 공급관; 그리고

   일단은 상기 공급관과 연결되고 타단은 상기 노즐 몸체에 연결되어 상기 공급관에 의하여 공급된 상기 질소가스를 상기 노즐몸체로 안내하는 복수개의 안내관을 포함하며,

   상기 노즐몸체의 유로에는 챔버가 형성되고, 상기 이 챔버의 폭은 기판의 상측에서 하측으로 갈수록 크게 형성됨을 특징으로 하는 기판처리장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 복수개의 안내관은 경사진 상기 기판의 상측으로부터 하측으로 갈수록 그 직경이 크게 형성됨과 함께 상기 복수개의 안내관 상에는 안내관을 통하여 유동되는 유량을 조절하기 위한 유량제어밸브가 구비됨을 특징으로 하는 기판처리장치.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서, 상기 공급관의 직경은 기판의 상측에서 하측으로 갈수록 크게 형성됨을 특징으로 하는 기판처리장치.
5. 삭제
6. 삭제

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