KR100883210B1 - 포토레지스트 용제 건조 장치 - Google Patents

포토레지스트 용제 건조 장치 Download PDF

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Abstract

포토레지스트 용제 건조 장치가 제공된다. 본 발명의 일실시예에 따른 포토레지스트 용제 건조 장치는, 건조 공정이 수행되는 공간을 제공하는 하부 챔버와, 하부 챔버의 상부에 위치하고 하부 챔버를 개폐시키기 위해 상하 구동이 가능한 상부 챔버와, 하부 챔버의 상부에 고정되어 있는 복수의 고정 플레이트 및 하부 챔버의 상부에 위치하고 복수의 고정 플레이트와 인접하며 상하로 이동 가능한 복수의 이동 플레이트를 포함한다.
기판, 포토레지스트, 건조, 플레이트

Description

포토레지스트 용제 건조 장치 {Apparatus for drying photoresist solvent}
본 발명은 포토레지스트 용제 건조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부 챔버 상면에서 고정핀을 제거하고 분할된 공정 플레이트를 사용하는 포토레지스트 용제 건조 장치에 관한 것이다.
최근 영상을 표현하는 표시장치로서 액정 디스플레이(LCD) 소자와 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 소자 등이 종래의 브라운관(CRT)을 빠른 속도로 대체하여 오고 있다. 이러한 것들은 흔히 평판표시장치(FPD, Flat Panel Display)라고 불리우는 기판을 사용하고 있다.
평판표시장치를 제작하기 위해서는 기판 제작 공정, 셀 제작 공정, 모듈 제작 공정 등의 많은 공정을 수행하여야 한다. 특히, 기판 제작 공정에 있어서, 기판 상의 각종 패턴(Pattern)들을 형성하기 위해서는 세정 공정을 시작으로 통상 포토리소그래피(Photolithography) 기술을 적용한다.
포토리소그래피 기술은 기판에 형성된 막질에 감광액인 포토레지스트를 도포(Photoresist coating)하는 단계와, 상기 포토레지스트의 용제를 휘발시키기 위해 포토레지스트를 건조(Photoresist solvent drying)하는 단계와, 비교적 저온의 온도에서 상기 포토레지스트를 소프트 베이킹(Soft baking)시키는 단계와, 상기 포토레지스트에 포토 마스크를 씌운 후 포토 마스크에 형성된 패턴대로 포토레지스트막을 노광(Exposure)시키는 단계와, 노광된 포토레지스트막을 현상(Develop)하는 단계와, 비교적 고온의 온도에서 상기 현상된 포토레지스트를 하드 베이킹(Hard baking)하는 단계와, 상기 포토레지스트막 사이로 노출된 막질을 패터닝하는 단계를 포함하여 이루어진다.
포토레지스트가 도포된 기판은 포토레지스트의 용제를 휘발시켜 제거하기 위해 건조 장치로 이송되는데, 포토레지스트의 건조를 위해 통상 열 또는 진공을 이용한다. 한편, VCD(Vacuum Drier) 장비는 감광액 도포 공정을 마친 후, 기판 상에 잔류하는 포토레지스트 용제(Photoresist solvent) 등 휘발 성분을 진공을 이용하여 제거하는 장비이다.
도 1은 종래의 포토레지스트 용제 건조 장치를 나타낸 사시도이다.
종래의 포토레지스트 용제 건조 장치(20)의 경우, 상부 챔버(21)와 하부 챔버(22)와, 고정핀(23) 및 공정 플레이트(24)로 이루어져 있었다. 고정핀(23)은 하부 챔버(22) 상면에 고정되어 있었고, 공정 플레이트(24)는 상하 구동이 가능한 복수의 가이드부(25)에 연결되어 있었다.
도 2a는 종래의 포토레지스트 용제 건조 장치에서 기판이 로딩될 때의 상태를 나타낸 도면이고, 도 2b는 건조 공정이 진행될 때의 상태를 나타낸 도면이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 로봇암 등 이송 장치에 의해 하부 챔버(22) 내로 이송될 때에는 상부 챔버(21)는 개방되어 있다. 이송 장치에 의해 하 부 챔버(22) 내로 이송된 기판(10)은 하부 챔버(22) 상면에 고정되어 있는 고정핀(23) 위에 놓여졌다. 이 때, 공정 플레이트(24)는 고정핀(23)보다 낮은 위치에 하강된 상태이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 건조 공정을 진행하고자 할 때에는 공정 플레이트(24)가 고정핀(23)보다 높은 위치까지 상승하고 상부 챔버(21)가 하강하여 하부 챔버(22)를 밀폐 상태로 만든다. 공정 플레이트(24)가 상승함에 따라 고정핀(23) 위에 놓여져 있던 기판(10)은 공정 플레이트(24) 위로 옮겨지게 된다. 하부 챔버(22)가 밀폐 상태가 되면 하부 챔버(22)에 연결된 진공 라인(도시되지 않음)에 연결된 진공 펌프(도시되지 않음)가 동작하여 챔버 내를 진공 상태로 만들어 건조 공정이 이루어지게 된다.
하지만, 종래의 포토레지스트 용제 건조 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 포토레지스트 용제 건조 장치의 경우, 로봇암 등 이송 장치가 기판(10)을 이송할 때에 간섭을 피하기 위해 고정핀(23)을 이용하여 기판(10)을 먼저 지지하고, 이후 공정 플레이트(24)가 고정핀(23)의 높이보다 높게 상승하여 기판(10)을 지지한 상태에서 건조 공정이 이루어지므로 공정 플레이트(24)가 상승한 높이만큼 챔버 내부의 공간이 필요하였다. 따라서 상부 챔버(21)의 사이즈가 증가하는 문제가 발생하였다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하부 챔버 상면에서 고정핀을 제거하고 분할된 공정 플레이트를 사용하여 건조 공정을 진행함으로써 챔버 내부의 공간을 줄이는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 용제 건조 장치는, 건조 공정이 수행되는 공간을 제공하는 하부 챔버와, 상기 하부 챔버의 상부에 위치하고 상기 하부 챔버를 개폐시키기 위해 상하 구동이 가능한 상부 챔버와, 상기 하부 챔버의 상부에 고정되어 있는 복수의 고정 플레이트 및 상기 하부 챔버의 상부에 위치하고 상기 복수의 고정 플레이트와 인접하며 상하로 이동 가능한 복수의 이동 플레이트를 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 포토레지스트 용제 건조 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 하부 챔버 상면에서 고정핀을 제거하고 분할된 공정 플레이트를 사용하여 기판을 공정 플레이트 상에 직접 안착시킴으로써 로봇암 등 이송 장치와의 간 섭을 피할 수 있다.
둘째, 공정 플레이트가 하강하여 건조 공정이 이루어지므로 챔버 내부 공간을 줄일 수 있어 상부 챔버의 사이즈를 줄일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 포토레지스트 용제 건조 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포토레지스트 용제 건조 장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 포토레지스트 용제 건조 장치를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 포토레지스트 용제 건조 장치(100)는, 상부 챔 버(110)와, 하부 챔버(120)와, 복수의 고정 플레이트(130) 및 복수의 이동 플레이트(140)를 포함한다.
하부 챔버(120)는 포토레지스트가 도포된 기판(10) 상의 포토레지스트 용제를 휘발시켜 제거하기 위한 건조 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하부 챔버(120)는 바람직하게는 대략 직사각형의 판 형상을 가질 수 있으나, 필요에 따라 측벽(도시되지 않음)이 형성될 수도 있다. 또한, 하부 챔버(120)에는 복수의 이동 플레이트(140)를 상하로 구동시키는 복수의 가이드부(150)를 안내하고자 복수의 관통홀(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 관통홀의 개수는 이동 플레이트(140)의 개수, 이동 플레이트(140)의 크기 등에 따라 결정될 수 있다.
한편, 하부 챔버(120)의 측면부 또는 하단부에는 복수의 진공 라인(180)이 연결되어 있고, 각각의 진공 라인(180)은 진공 펌프(190)에 연결되어 있다. 진공 펌프(190)는 상부 챔버(110)에 의해 밀폐된 하부 챔버(120) 내부의 공간을 진공 상태로 형성시키는 역할을 하게 된다. 하부 챔버(120)의 크기 등에 따라서 진공 펌프(190)는 복수개가 구비될 수도 있다. 하부 챔버(120)가 밀폐된 상태에서 진공 펌프(190)가 동작하게 되면 하부 챔버(120) 내부는 건조 공정을 수행하기 위해 진공 상태가 된다.
상부 챔버(110)는 하부 챔버(120)의 상부에 위치하고 하부 챔버(120)를 개폐시키기 위해 상하 구동이 가능하다. 상부 챔버(110)는 하부 챔버(120)를 밀폐시켜 건조 공정이 수행되는 공간을 제공하게 된다. 상부 챔버(110)는 하부 챔버(120)의 형상에 대응하여 대략 직사각형의 형상을 가지며, 하부 챔버(120)를 밀폐시키기 위 해 측벽이 형성되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 공정 플레이트(24)는 일체형으로 구성되나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 종래의 공정 플레이트는 분할되어 복수의 고정 플레이트(130)와 복수의 이동 플레이트(140)로 이루어진다.
복수의 고정 플레이트(130)는 하부 챔버(120)의 상부에 고정되어 있다. 복수의 고정 플레이트(130)는 건조 공정이 수행되는 동안 복수의 이동 플레이트(140)와 함께 기판(10)을 지지하는 역할을 하게 된다. 바람직하게는 복수의 고정 플레이트(130)의 하부면에 복수의 고정 플레이트(130)를 하부 챔버(120)에 고정시키기 위한 고정 블록(170)이 구비될 수 있다. 또는, 고정 플레이트(130)가 하부 챔버(120)의 상면에 직접 설치될 수도 있다.
기존의 공정 플레이트 중 고정 플레이트(130)로 분할되는 위치는 기판(10)을 이송하는 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)의 형상에 의해 결정될 수 있다. 즉, 기존의 공정 플레이트가 상승할 때에 기판(10)을 하부 챔버(120) 내로 이송하기 위한 이송 장치와 간섭이 일어나는 부분을 고정 플레이트(130)로 하게 된다. 따라서, 고정 플레이트(130)는 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)의 형상에 따라 복수개 형성될 수 있다.
복수의 이동 플레이트(140)는 하부 챔버(120)의 상부에 위치하고 복수의 고정 플레이트(130)와 인접하며 상하로 이동 가능하다. 복수의 이동 플레이트(140)는 기판(10)이 이송 장치에 의해 하부 챔버(120) 내로 이송될 때와 건조 공정이 수행 되는 동안 기판(10)을 지지하는 역할을 하게 된다.
기존의 공정 플레이트 중 이동 플레이트(140)로 분할되는 위치는 기판(10)을 이송하는 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)의 형상에 의해 결정될 수 있다. 즉, 기존의 공정 플레이트가 상승할 때에 기판(10)을 하부 챔버(120) 내로 이송하기 위한 이송 장치와 간섭이 일어나지 않는 부분을 이동 플레이트(140)로 하게 된다. 따라서, 이동 플레이트(140)는 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)의 형상에 따라 복수개 형성될 수 있다.
도 5는 도 3의 포토레지스트 용제 건조 장치에서 복수의 이동 플레이트가 상승한 상태를 나타낸 사시도이다.
복수의 이동 플레이트(140)는 기판(10)이 이송 장치(도시되지 않음)에 의해 하부 챔버(120) 내로 이송되기 전에 상승한다. 복수의 이동 플레이트(140)의 상승 높이는 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)가 기판(10)을 이송하는 높이, 상부 챔버(110)의 크기 등에 따라 결정될 수 있다. 기판(10)이 이송되면 복수의 이동 플레이트(140)는 건조 공정이 진행하기 전에 하강하게 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 포토레지스트 용제 건조 장치(100)는 복수의 이동 플레이트(140)를 지지하고 상하 구동을 가이드하는 복수의 가이드부(150)와, 복수의 가이드부(150)의 하단에 연결되어 지지하는 적어도 하나의 가이드 블록(160) 및 복수의 고정 블록(170)에 연결되어 복수의 고정 블록(170)을 상하로 구동시키는 적어도 하나의 이동 플레이트 구동부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
복수의 가이드 부는 바람직하게는 원통형의 샤프트 형상을 가지며 각각 이동 플레이트(140)의 하단부에 결합될 수 있다. 복수의 가이드부(150)는 하부 챔버(120)에 형성된 복수의 관통홀(도시되지 않음)을 지나는데, 각각의 가이드부(150)와 각각의 관통홀 사이에는 상하 이동을 안내하는 베어링 등의 안내 부재(도시되지 않음)가 삽입될 수 있다.
한편, 가이드부(150)의 개수는 이동 플레이트(140)의 개수, 이동 플레이트(140)의 크기 등에 따라 결정될 수 있다. 가이드부(150)의 개수는 바람직하게는 각각의 이동 플레이트(140)당 2~3개 정도일 수 있다.
복수의 가이드부(150)의 하단에는 적어도 하나의 가이드 블록(160)이 연결된다. 가이드 블록(160)은 이동 플레이트 구동부로부터 전달되는 동력을 복수의 가이드부(150)에 전달하게 된다.
한편, 가이드 블록(160)의 개수는 각 가이드부(150)의 위치 및 개수, 이동 플레이트 구동부의 구조 등에 따라 결정될 수 있다. 가이드 블록(160)의 개수는 바람직하게는 이동 플레이트(140)의 개수와 동일할 수 있다. 즉, 2~3개의 가이드부(150)의 하단에는 각각의 이동 플레이트(140)의 형상에 대응하여 각각의 이동 플레이트(140)의 길이 방향으로 길게 형성된 하나의 가이드 블록(160)이 연결될 수 있다. 또는, 가이들 블록은 이동 플레이트(140)의 길이 방향에 수직한 방향으로 길게 형성되어 복수의 가이드부(150)에 연결될 수도 있다.
상기 설명한 방법 이외에도, 가이드 블록(160)의 형상과 개수는 당업자에 의해 변형이 가능하다.
이동 플레이트 구동부(도시되지 않음)는 가이드 블록(160)에 연결되어 복수의 가이드바를 상하로 구동시킨다. 이동 플레이트 구동부는 복수의 이동 플레이트(140)를 상하로 구동시키는 동력을 발생시키는 적어도 하나의 액츄에이터(도시되지 않음) 및 동력을 가이드 블록(160)에 전달하는 복수의 동력 전달 부재(도시되지 않음)를 포함한다.
동력을 발생시키는 액츄에이터로는 구동 모터 또는 구동 실린더 등이 사용될 수 있다. 액츄에이터의 종류 및 개수는 각 가이드부(150)의 위치 및 개수, 가이드 블록(160)의 위치 및 개수 등에 따라 결정될 수 있다. 액츄에이터의 동력을 가이드 블록(160)에 전달하는 동력 전달 부재는 기어 박스, 엘엠 가이드 등 일반적인 기계 동력 전달 요소들로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 포토레지스트 용제 건조 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 6a는 도 3의 포토레지스트 용제 건조 장치에서 기판이 로딩될 때의 상태를 나타낸 도면이고, 도 6b는 건조 공정이 진행될 때의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)에 의해 하부 챔버(120) 내로 이송될 때에는 상부 챔버(110)는 상승하여 하부 챔버(120)는 개방되어 있다. 또한, 이동 플레이트 구동부(도시되지 않음)가 작동하여 복수의 가이드부(150)를 상승 구동시킴으로써 복수의 이동 플레이트(140)는 상승한 상태이다. 이 때, 복수의 이동 플레이트(140)는 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)와 간섭이 이루어지지 않을 만큼 상승하게 된다. 이송 장치에 의해 하부 챔 버(120) 내로 이송된 기판(10)은 복수의 이동 플레이트(140)의 상면에 놓여지게 된다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 건조 공정을 진행하고자 할 때에는 먼저 이동 플레이트 구동부가 작동하여 복수의 가이드부(150)를 하강 구동시킴으로써 기판(10)이 놓여진 복수의 이동 플레이트(140)가 하강하게 된다. 복수의 이동 플레이트(140)는 복수의 고정 플레이트(130)에 인접할 수 있을 만큼 하강하게 된다. 복수의 이동 플레이트(140)가 하강하게 되면, 상부 챔버(110)가 하강하여 하부 챔버(120)를 밀폐 상태로 만든다. 하부 챔버(120)가 밀폐 상태가 되면 하부 챔버(120)에 연결된 진공 라인(180)에 연결된 진공 펌프(190)가 동작하여 챔버 내를 진공 상태로 만들어 건조 공정이 이루어지게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 포토레지스트 용제 건조 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2a는 종래의 포토레지스트 용제 건조 장치에서 기판이 로딩될 때의 상태를 나타낸 도면이고, 도 2b는 건조 공정이 진행될 때의 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포토레지스트 용제 건조 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 포토레지스트 용제 건조 장치를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 3의 포토레지스트 용제 건조 장치에서 복수의 이동 플레이트가 상승한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6a는 도 3의 포토레지스트 용제 건조 장치에서 기판이 로딩될 때의 상태를 나타낸 도면이고, 도 6b는 건조 공정이 진행될 때의 상태를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 포토레지스트 건조 장치
110: 상부 챔버 120: 하부 챔버
130: 고정 플레이트 140: 이동 플레이트
150: 가이드부 160: 가이드 블록
170: 고정 블록 180: 진공 라인
190: 진공 펌프

Claims (5)

  1. 건조 공정이 수행되는 공간을 제공하는 하부 챔버;
    상기 하부 챔버의 상부에 위치하고 상기 하부 챔버를 개폐시키기 위해 상하 구동이 가능한 상부 챔버;
    상기 하부 챔버의 상부에 고정되어 있고 이격되어 배치되는 복수의 고정 플레이트; 및
    상기 하부 챔버의 상부에 위치하고 상하로 이동 가능하며, 하강하였을 때 이격된 상기 복수의 고정 플레이트와 측면이 인접하도록 하여 평면을 형성하는 복수의 이동 플레이트를 포함하는 포토레지스트 용제 건조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 이동 플레이트를 지지하고 상하 구동을 가이드하는 복수의 가이드부;
    상기 복수의 가이드부의 하단에 연결되어 지지하는 가이드 블록; 및
    상기 복수의 고정 블록에 연결되어 상기 복수의 고정 블록을 상하로 구동시키는 이동 플레이트 구동부를 더 포함하는 포토레지스트 용제 건조 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 이동 플레이트는 기판이 상기 하부 챔버 내로 이송되기 전에 상기 기판을 지지하기 위해 상승하고, 상기 건조 공정이 진행하기 전에 하강하는 포토레지스트 용제 건조 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 챔버의 측면부 또는 하단부에 연결되는 복수의 진공 라인; 및
    상기 복수의 진공 라인에 연결되어 상기 상부 챔버에 의해 밀폐된 상기 하부 챔버 내부의 공간을 진공 상태로 형성시키는 진공 펌프를 더 포함하는 포토레지스트 용제 건조 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 이동 플레이트 구동부는,
    상기 복수의 이동 플레이트를 상하로 구동시키는 동력을 발생시키는 액츄에이터; 및
    상기 액츄에이터에서 발생한 동력을 상기 가이드 블록에 전달하는 복수의 동력 전달 부재를 포함하는 포토레지스트 용제 건조 장치.
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