KR100943470B1 - The device for coating photoresist and the method for driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 균일한 두께의 포토레지스트를 도포할 수 있는 포토레지스트 코팅장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 액정표시장치의 기판에 포토레지스트를 도포하기 위한 포토레지스트 코팅장치에 있어서, X축 및 Y축 방향의 측면에 자석이 구비되어 상면에 상기 기판이 안착되는 내부 스테이지와; 상기 내부 스테이지의 측면 및 저면을 둘러싸며, 상기 내부 스테이지의 X축 및 Y축의 측면과 마주보는 각 면의 내부에 제 1 코일 및 제 2 코일이 형성되고, 상기 내부 스테이지의 저면과 마주보는 면에는 상기 면을 관통하는 다수개의 에어홀이 형성되는 외부 스테이지와; 상기 외부 스테이지의 제 1 코일에 자기력을 부여하기 위하여 상기 제 1 코일에 전원을 인가하는 제 1 외부 전원부 및 상기 제 2 코일에 자기력을 부여하기 위해 상기 제 2 코일에 전원을 인가하는 제 2 전원부와; 상기 에어홀을 통하여 상기 외부 스테이지의 내부로 공기를 유입하거나, 상기 외부 스테이지의 내부 공기를 흡입하는 펌프를 포함하여 구성되는 것이다.
포토레지스트 코팅장치, 내부 스테이지, 외부 스테이지, 외부 전원부, 코일, 에어홀, 펌프
The present invention relates to a photoresist coating apparatus capable of applying a photoresist having a uniform thickness and a method of driving the same. An inner stage provided with a magnet on a side of the direction and on which the substrate is mounted; A first coil and a second coil are formed inside each side of the inner stage to face the side and the bottom of the inner stage, and face the sides of the X and Y axes of the inner stage. An outer stage formed with a plurality of air holes penetrating the surface; A first external power supply unit applying power to the first coil to apply a magnetic force to the first coil of the external stage, and a second power supply unit applying power to the second coil to apply a magnetic force to the second coil; ; It is configured to include a pump for introducing air into the interior of the outer stage through the air hole, or suck the internal air of the outer stage.
Photoresist Coating Equipment, Internal Stage, External Stage, External Power Source, Coil, Air Hole, Pump
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치를 도시한 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing a general liquid crystal display device
도 2는 종래의 포토레지스트 코팅장치의 사시도 2 is a perspective view of a conventional photoresist coating apparatus
도 3은 도 2의 노즐부의 분해사시도 3 is an exploded perspective view of the nozzle unit of FIG. 2;
도 4는 도 3의 단면도4 is a cross-sectional view of FIG.
도 5a는 종래의 포토레지스트 코팅장치에 의한 포토레지스트 공정시, 도 2의 Ⅰ~Ⅰ` 방향에 따른 포토레지스트의 두께를 나타낸 그래프 Figure 5a is a graph showing the thickness of the photoresist along the I ~ I` direction of Figure 2 during the photoresist process by a conventional photoresist coating apparatus
도 5b는 종래의 포토레지스트 코팅장치에 의한 포토레지스트 공정시, 도 2의 Ⅱ~Ⅱ` 방향에 따른 포토레지스트의 두께를 나타낸 그래프Figure 5b is a graph showing the thickness of the photoresist along the II ~ II` direction of Figure 2 during the photoresist process by a conventional photoresist coating apparatus
도 6은 본 발명에 따른 포토레지스트 코팅장치의 사시도6 is a perspective view of a photoresist coating apparatus according to the present invention
도 7은 도 6의 Ⅲ~Ⅲ` 방향에 따른 단면도FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the direction III-III ′ of FIG. 6.
도 8a 및 8b는 도 6의 제 1, 제 2 외부 전원부와 제 1, 제 2 코일과의 회로 구성도8A and 8B are circuit diagrams of the first and second external power supply units of FIG. 6 and the first and second coils.
도 9a 및 도 9b는 진공펌프에 의한 내부 스테이지의 고정 및 유동을 설명하기 위한 내부 스테이지의 단면도9A and 9B are cross-sectional views of the inner stage for explaining the fixing and the flow of the inner stage by the vacuum pump
도 10a 및 10b는 포토레지스트가 형성된 기판의 단면도 10A and 10B are cross-sectional views of a substrate on which photoresist is formed
도 11a 및 도 11b는 도 6의 또 다른 제 1, 제 2 외부 전원부와 제 1, 제 2 코일과의 회로 구성도11A and 11B are circuit diagrams illustrating still another first and second external power supply units of FIG. 6 and first and second coils.
*도면의 주요부에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
44 : 노즐부 63 : 제 1 외부 전원부44
63a, 63b : 제 1 코일 64a : 내부 스테이지63a, 63b:
64b : 외부 스테이지 65 : 기판64b: external stage 65: substrate
66 : 제 2 외부 전원부 66a, 66b : 제 2 코일66: 2nd external
69 : 자석69: magnet
본 발명은 포토레지스트 코팅장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치에 사용되는 기판의 모든 부분에 균일한 두께의 포토레지스트를 도포할 수 있는 포토레지스트 코팅장치 및 이의 구동방법에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms.In recent years, liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), electro luminescent display (ELD), and vacuum fluorescent display (VFD) have been developed. Various flat panel display devices have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as a substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for the use of mobile image display device because of the excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption, and mobile type such as monitor of notebook computer. In addition, it is being developed in various ways, such as a television for receiving and displaying broadcast signals, and a monitor of a computer.
이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.Such a liquid crystal display device may be broadly divided into a liquid crystal display panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal display panel, wherein the liquid crystal display panel has a space and is bonded to the first and second glasses. It consists of a liquid crystal layer injected between the board | substrate and the said 1st, 2nd glass substrate.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막트랜지스터가 형성되어 있다. Here, the first glass substrate (TFT array substrate) includes a plurality of gate lines arranged in one direction at a predetermined interval, a plurality of data lines arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the gate lines, and the respective angles. A plurality of thin film transistors which are switched by a plurality of pixel electrodes formed in a matrix form in each pixel region defined by crossing a gate line and a data line, and a signal of the gate line to transfer a signal of the data line to each pixel electrode Is formed.
그리고, 제 2 유리 기판(컬러필터 기판)에는, 상기 화소영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러필터층과 화상을 구현하기 위한 공통전극이 형성되어 있다.The second glass substrate (color filter substrate) includes a black matrix layer for blocking light in portions other than the pixel region, an R, G, and B color filter layer for expressing color colors, and a common image for implementing an image. An electrode is formed.
이와 같은 상기 제 1, 제 2유리 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 시일재(sealant)에 의해 합착되고 상기 두 기판 사이에 액정이 형성된다.The first and second glass substrates have a predetermined space by spacers and are bonded by a sealant to form a liquid crystal between the two substrates.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 일반적인 액정표시장치의 구조를 설명하면 다 음과 같다.Hereinafter, a structure of a general liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a general liquid crystal display device.
액정표시장치는, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 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 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device includes a
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판(1)에는 화소영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인(4)이 배열되고, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(5)이 배열되며, 상기 각 화소영역(P)에는 화소전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에는 상기 게이트 라인(4)의 구동신호에 따라 온/오프되어 상기 데이터 라인(5)의 영상신호를 각 화소전극(6)에 인가하는 복수개의 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다.More specifically, the
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙매트릭스층(7)과 상기 각 화소영역(P)에 대응되어 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라필터층(8)과, 화상을 구현하기 위한 공통전극(9)이 형성되어 있다.In addition, the
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.An alignment film (not shown) is formed on the surfaces of the first and
여기서, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트 배선(4)으로부터 돌출된 게이트 전극과, 전면에 형성된 게이트 절연막(도면에는 도시되지 않음)과 상기 게이 트 전극 상측의 게이트 절연막위에 형성된 액티브층과, 상기 데이터 라인(5)으로부터 돌출된 소오스 전극과, 상기 소오스 전극에 대향되는 드레인 전극을 구비하여 구성된다.The thin film transistor T may include a gate electrode protruding from the
상기 화소전극(6)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속을 사용한다. The
이와 같이 구성된 액정표시장치의 제 1, 제 2 기판에 형성된 상기 게이트 라인, 데이터 라인 및 블랙매트릭스 등의 패턴들은 포토 및 식각 공정에 의해서 패터닝되는데, 이 때, 상기 기판상에는 상기와 같은 패턴을 형성하기 위하여 포토레지스트가 코팅되게 된다.The patterns of the gate line, the data line, and the black matrix formed on the first and second substrates of the liquid crystal display device configured as described above are patterned by a photo and etching process, in which case the above pattern is formed on the substrate. In order for the photoresist to be coated.
즉, 상기 포토레지스트는 양성 및 음성 감광막을 사용할 수 있으며, 상기 양성 감광막은 광을 조사받은 부분이 나중에 제거되어 패턴을 형성하고, 상기 음성 감광막은, 반대로, 상기 광을 받은 부분이 그대로 남게 되어 패턴을 형성하게 된다.That is, the photoresist may use a positive and negative photoresist film, wherein the positive photoresist film is later removed to form a pattern, and the negative photoresist film, on the contrary, the light-received portion remains intact Will form.
따라서, 이와 같이 패터닝된 포토레지스트를 마스크로 하여 식각공정을 진행함으로써, 상기 기판상에 원하는 패턴(게이트 라인, 데이터 라인 및 블랙매트릭스 등)을 형성할 수 있다. Therefore, by performing the etching process using the patterned photoresist as a mask, a desired pattern (gate line, data line, black matrix, etc.) can be formed on the substrate.
여기서, 상기 포토레지스트를 도포함에 있어서, 스핀 코팅방식이라고 불리는 방법을 사용하는 것이 일반적이었다. Here, in applying the photoresist, it was common to use a method called spin coating.
이 스핀 코팅방식에서는, 상기 기판을 고속회전시켜 이 회전중심의 근방에 포토레지스트를 적하하고, 상기 기판의 원심력에 의해 상기 기판 전체를 도포함과 동시에, 불필요한 포토레지스트를 원심력에 의해 떨어뜨려 제거함과 동시에 박막화시키는 방법이다.In this spin coating method, the substrate is rotated at a high speed to drop a photoresist near the center of rotation, to cover the entire substrate by the centrifugal force of the substrate, and to remove unnecessary photoresist by centrifugal force. At the same time, it is a method of thinning.
이 스핀 코팅방식에 의하면, 비교적 단순한 구조의 포토레지스트 코팅장치를 가지고 도포가 가능하다고 하는 이점이 있으나, 기판이 대면적화됨에 따라 상기와 같은 스핀 코팅방식으로는 한계가 있었다.According to this spin coating method, there is an advantage that the coating can be applied with a photoresist coating apparatus having a relatively simple structure, but as the substrate becomes larger, there is a limit to the spin coating method as described above.
또한, 기판상에 형성되는 반도체소자의 집적도 증대에 따라 포토레지스트 의 박막화가 요청되고 있으나, 스핀 코팅방식에서는 포토레지스트의 막두께가 적하되는 포토레지스트의 점도와 기판의 회전속도에 의해 결정되기 때문에, 박막화에 있어서는 그 자체가 한계를 가지고 있다.In addition, as the degree of integration of semiconductor devices formed on the substrate increases, the thinning of the photoresist is required. However, in the spin coating method, since the thickness of the photoresist is dropped by the viscosity of the photoresist and the rotational speed of the substrate, The thinning itself has its limitations.
따라서, 기판을 회전시키지 않고, 기판상에 처음부터 원하는 두께의 포토레지스트를 코팅할 수 있는 포토레지스트 코팅장치가 개발되었다.Therefore, a photoresist coating apparatus has been developed that can coat a photoresist of a desired thickness on the substrate without rotating the substrate.
이하, 도면을 참조하여 종래의 포토레지스트 코팅장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional photoresist coating apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 종래의 포토레지스트 코팅장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 노즐부의 분해사시도이며, 도 4는 도 3의 단면도이다.Figure 2 is a perspective view of a conventional photoresist coating apparatus, Figure 3 is an exploded perspective view of the nozzle portion of Figure 2, Figure 4 is a cross-sectional view of FIG.
종래의 포토레지스트 코팅장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 기판이 안착되는 스테이지(45)와 상기 스테이지(45)에 안착된 기판(43)의 전면에 포토레지스트를 분사하는 노즐부(44)로 구성되어 있다.In the conventional photoresist coating apparatus, as shown in FIG. 2, a
보다 구체적으로, 상기 노즐부(44)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 포토레지스트가 공급되는 공급관(21a)과, 상기 공급관(21a)의 단부에 좌우 경사를 가 지고 연결되고, 하부에 상기 경사를 따라 형성되는 슬릿(23)을 가지며, 상기 공급관(21a)으로부터 전달된 포토레지스트를 좌우 경사를 따라 이동시킴과 동시에 상기 슬릿(23)을 통하여 기판(43)상에 상기 포토레지트를 도포하는 전달관(21b)으로 구성되어 있다.More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the
이와 같이 구성된 포토레지스트 코팅장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the photoresist coating apparatus configured as described above in detail.
먼저, 공급관(21a)으로 포토레지스트를 주입하면, 상기 포토레지스트는 공급관(21a)을 통하여 전달관(21b)으로 이동하고, 상기 전달관(21b)의 경사를 따라 상기 전달관(21b)의 좌우 단부까지 이동하게 된다.First, when the photoresist is injected into the
이 때, 상기 포토레지스트는 상기 전달관(21b)의 경사를 따라 이동하면서, 동시에 상기 전달관(21b)의 하부에 형성된 슬릿(23)을 통하여 기판(43)상에 도포된다. At this time, the photoresist is applied on the
여기서, 상기 기판(43)이 안착된 스테이지(45)가 화살표 방향(42)으로 이동함에 따라 상기 기판(43)의 모든 부분에 포토레지스트가 도포되게 된다.Here, as the
그러나, 종래의 포토레지스트 코팅장치에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional photoresist coating apparatus has the following problems.
도 5a는 종래의 포토레지스트 코팅장치에 의한 포토레지스트 공정시, 도 2의 Ⅰ~Ⅰ` 방향에 따른 포토레지스트의 두께를 나타낸 그래프이고, 도 5b는 종래의 포토레지스트 코팅장치에 의한 포토레지스트 공정시, 도 2의 Ⅱ~Ⅱ` 방향에 따른 포토레지스트의 두께를 나타낸 그래프이다.
Figure 5a is a graph showing the thickness of the photoresist in the photoresist process by the conventional photoresist coating apparatus, the direction I ~ I` of Figure 2, Figure 5b is a photoresist process by the conventional
종래의 포토레지스트 코팅장치는, 공급관(21a)을 통하여 공급되는 포토레지스트가 각 전달관(21b)의 경사를 따라 이동하게 되는데, 이 때, 상기 전달관(21b)의 단부(24)에 다다른 포토레지스트는 더 이상 이동하지 못하고 상기 단부(24)에 누적되게 된다.In the conventional photoresist coating apparatus, the photoresist supplied through the
따라서, 상기 전달관(21b)의 단부(24)에 누적된 필요 이상의 포토레지스트에 의해, 상기 전달관(21b)의 하부에 형성된 슬릿(23)의 단부에도 필요 이상의 포토레지스트가 누적되게 되어, 상기 슬릿(23)을 통하여 기판(43)에 도포되는 포토레지스트의 양이 균일하지 못하게 된다.Therefore, the photoresist more than necessary is accumulated at the end of the
즉, 상기 슬릿(23)의 단부에 대응하여 포토레지스트가 도포되는 기판(43)의 에지(41)부분에, 도 5a에 도시된 바와 같이, 다른 부분에 비하여 더 높은 두께의 포토레지스트가 형성되는 문제점이 있다.That is, as shown in FIG. 5A, a photoresist having a higher thickness than that of other portions is formed at the
또한, 상기 스테이지(45)의 진행속도도 일정하지 않으므로, 상기 스테이지(45)의 진행방향(42)으로 상기 기판(43)에 도포되는 포토레지스트의 두께도, 도 5b에 도시된 바와 같이, 기판(43)의 모든 영역에서 불균일하게 나타난다.In addition, since the traveling speed of the
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 상기 포토레지스트가 형성된 기판을 상하 및 좌우 방향으로 왕복운동시킴으로써, 상기 기판에 형성된 포토레지스트가 상기 상하 및 좌우 방향의 왕복운동에 의해 재 정렬되어 그의 두께가 기판의 모든 부분에서 균일하게 유지되도록 할 수 있는 포토레지스트 코팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem, by reciprocating the substrate on which the photoresist is formed in the vertical and horizontal directions, the photoresist formed on the substrate is rearranged by the reciprocating motion in the vertical and horizontal directions It is an object of the present invention to provide a photoresist coating apparatus capable of keeping its thickness uniform in all parts of a substrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포토레지스트 코팅장치는, 액정표시장치의 기판에 포토레지스트를 도포하기 위한 포토레지스트 코팅장치에 있어서, X축 및 Y축 방향의 측면에 자석이 구비되고, 상면에 상기 기판이 안착되는 내부 스테이지와; 상기 내부 스테이지의 측면 및 저면을 둘러싸며, 상기 내부 스테이지의 X축 및 Y축의 측면과 마주보는 각 면의 내부에 제 1 코일 및 제 2 코일이 형성되고, 상기 내부 스테이지의 저면과 마주보는 면에는 상기 면을 관통하는 다수개의 에어홀이 형성되는 외부 스테이지와; 상기 외부 스테이지의 제 1 코일에 자기력을 부여하기 위하여 상기 제 1 코일에 전원을 인가하는 제 1 외부 전원부 및 상기 제 2 코일에 자기력을 부여하기 위해 상기 제 2 코일에 전원을 인가하는 제 2 전원부와; 상기 에어홀을 통하여 상기 외부 스테이지의 내부로 공기를 유입하거나, 상기 외부 스테이지의 내부 공기를 흡입하는 펌프를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.The photoresist coating apparatus according to the present invention for achieving the above object, in the photoresist coating apparatus for applying the photoresist to the substrate of the liquid crystal display device, a magnet is provided on the side of the X-axis and Y-axis direction An inner stage on which the substrate is mounted on an upper surface thereof; A first coil and a second coil are formed inside each side of the inner stage to face the side and the bottom of the inner stage and face the X and Y axes of the inner stage, and a surface facing the bottom of the inner stage. An outer stage formed with a plurality of air holes penetrating the surface; A first external power supply unit applying power to the first coil to apply a magnetic force to the first coil of the external stage, and a second power supply unit applying power to the second coil to apply a magnetic force to the second coil; ; It is characterized in that it comprises a pump for introducing air into the interior of the outer stage through the air hole, or suction the internal air of the outer stage.
여기서, 상기 내부 스테이지의 각 측면과 상기 외부 스테이지의 각 면 사이에는 소정 간격의 갭이 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, a gap of a predetermined interval is formed between each side of the inner stage and each side of the outer stage.
상기 내부 스테이지의 X축 방향에 구비된 자석들은 서로 다른 극성을 가지며, 상기 Y축 방향에 구비된 자석들도 서로 다른 극성을 가지는 것을 특징으로 한다.The magnets provided in the X-axis direction of the inner stage have different polarities, and the magnets provided in the Y-axis direction have different polarities.
상기 내부 스테이지의 X축 및 Y축 방향에 구비된 자석들이 모두 동일한 극성을 가지는 것을 특징으로 한다.The magnets provided in the X-axis and Y-axis directions of the inner stage may have the same polarity.
상기 제 1, 제 2 외부 전원부는 고주파수의 교류신호를 출력하는 것을 특징 으로 한다.The first and second external power supply units may output an AC signal having a high frequency.
상기 제 1 외부 전원부 및 제 2 외부 전원부의 전원을 인가받은 제 1 코일 및 제 2 코일은 각각 상기 내부 스테이지 방향으로 동일한 극성의 자기력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.The first coil and the second coil, which are supplied with the power of the first external power supply unit and the second external power supply unit, may generate magnetic forces having the same polarity in the direction of the internal stage, respectively.
상기 제 1 외부 전원부 및 제 2 외부 전원부의 전원을 인가받은 제 1 코일 및 제 2 코일은 각각 상기 내부 스테이지 방향으로 서로 다른 극성의 자기력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.The first coil and the second coil which are supplied with the power of the first external power supply unit and the second external power supply unit generate magnetic forces of different polarities in the direction of the internal stage, respectively.
상기 기판상에 포토레지스트를 분사하는 노즐부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it further comprises a nozzle unit for injecting a photoresist on the substrate.
또한, 이와 같이 구성된 포토레지스트 코팅장치의 구동방법은, 내부 스테이지에 기판을 안착시키고 고정하는 단계와; 상기 내부 스테이지를 상기 내부 스테이지를 둘러싸는 외부 스테이지에 고정시키는 단계와; 상기 외부 스테이지를 일방향으로 이동하면서, 상기 내부 스테이지에 안착된 기판의 전면에 포토레지스트를 도포하는 단계와; 상기 내부 스테이지가 유동성을 갖도록 상기 내부 스테이지를 상기 외부 스테이지의 저면으로부터 소정간격 이격시키는 단계와; 상기 내부 스테이지를 상하 및 좌우 방향으로 왕복 운동시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the driving method of the photoresist coating apparatus configured as described above comprises the steps of mounting and fixing the substrate on the inner stage; Securing the inner stage to an outer stage surrounding the inner stage; Applying the photoresist to the entire surface of the substrate seated on the inner stage while moving the outer stage in one direction; Separating the inner stage from the bottom of the outer stage by a predetermined distance such that the inner stage has fluidity; And reciprocating the inner stage in the vertical and horizontal directions.
이하, 도면을 첨부하여 본 발명의 실시예 따른 포토레지스트 코팅장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a photoresist coating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 따른 포토레지스트 코팅장치의 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅲ~Ⅲ` 방향에 따른 단면도이며, 도 8a 및 8b는 도 6의 제 1, 제 2 외부 전원부와 제 1, 제 2 코일과의 회로 구성도이다.6 is a perspective view of a photoresist coating apparatus according to the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the direction of III-III ′ of FIG. 6, and FIGS. 8A and 8B are the first and second external power supply units of FIG. It is a circuit block diagram with a 2nd coil.
그리고, 도 9a 및 도 9b는 진공펌프에 의한 내부 스테이지의 고정 및 유동을 설명하기 위한 내부 스테이지의 단면도이고, 도 10a 및 10b는 포토레지스트가 형성되는 기판의 단면도이다.9A and 9B are cross-sectional views of the inner stage for explaining the fixing and flow of the inner stage by the vacuum pump, and FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views of the substrate on which the photoresist is formed.
본 발명에 따른 포토레지스트 코팅장치는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(65)의 전면에 포토레지스트를 분사하기 위한 노즐부(44)와; 상기 노즐부(44)의 하부에 위치하여, X축 및 Y축 방향의 측면에 자석(69)이 각각 구비되어 상면에 상기 기판(65)을 안착시키는 내부 스테이지(64a)와; 상기 내부 스테이지(64a)의 측면 및 저면을 둘러싸며, 상기 내부 스테이지(64a)의 X축 및 Y축 측면과 마주보는 각 면의 내부에 제 1 코일(63a, 63b) 및 제 2 코일(66a, 66b) 형성되고, 상기 내부 스테이지(64a)의 저면과 마주보는 면에는 상기 면을 관통하는 다수개의 에어홀(68)이 형성되는 외부 스테이지(64b)와; 상기 외부 스테이지(64b)의 제 1 코일(63a, 63b)에 자기력을 부여하기 위해 상기 제 1 코일(63a, 63b)에 전원을 인가하는 제 1 외부 전원부(63) 및 상기 제 2 코일(66a, 66b)에 자기력을 부여하기 위해 상기 제 2 코일(66a, 66b)에 전원을 인가하는 제 2 전원부(66)와; 상기 에어홀(68)을 통하여 상기 외부 스테이지(64b)의 내부로 공기를 유입하거나, 상기 외부 스테이지(64b)의 내부 공기를 흡입하는 펌프(67)를 포함하여 구성되어 있다.The photoresist coating apparatus according to the present invention, as shown in Figure 6 and 7, a
여기서, 상기 노즐부(60)는, 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 포토레지스 트가 공급되는 공급관(21a)과 상기 공급관(21a)의 단부에 좌우 경사를 가지고 연결되고, 하부에 상기 경사를 따라 형성되는 슬릿(23)을 가지며, 상기 공급관(21a)으로부터 전달된 포토레지스트를 좌우 경사를 따라 이동시킴과 동시에 상기 슬릿(23)을 통하여 기판(65)상에 상기 포토레지스트를 도포하는 전달관(21b)을 포함하여 구성되어 있다.Here, the nozzle unit 60 is connected to the
여기서, 상기 내부 스테이지(64a)와 외부 스테이지(64b)의 마주보는 면 사이에는 소정의 갭(d)이 형성되어 있으며, 이것은 상기 내부 스테이지(64a)가 상기 외부 스테이지(64b)의 내부에서 유동할 수 있는 공간을 의미한다.Here, a predetermined gap d is formed between the
그리고, 상기 내부 스테이지(64a)의 X축 및 Y축의 측면에 형성된 자석(69)이 서로 다른 극성을 가지도록 한다.In addition, the
예들 들면, 상기 내부 스테이지(64a)의 X축의 측면에는 각각 N극과 S극의 자석(69)이 구비되고, Y축의 측면에도 각각 N극과 S극의 자석(69)이 구비된다.For example, the
또한, 상기 외부 스테이지(64b)의 X축의 면에 구비된 제 1 코일(63a, 63b)은, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 외부 전원부(63)로부터 공급되는 전원을 인가받으며, 상기 외부 스테이지(64b)의 Y축의 면에 구비된 제 2 코일(66a, 66b)은, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 외부 전원부(66)로부터 공급되는 전원을 인가받게 된다.In addition, as illustrated in FIG. 8A, the
여기서, 상기 전원은 고주파수의 교류신호를 사용함이 바람직하다.Here, the power source is preferably to use a high frequency AC signal.
또한, 상기 제 1 외부 전원부(63)와 제 2 외부 전원부(66)는 번갈아가며 동작하게 된다.
In addition, the first external
즉, 상기 제 1 외부 전원부(63)가 '온' 상태일 때는 상기 제 2 외부 전원부(66)는 '오프' 상태를 유지하고, 상기 제 2 외부 전원부(66)가 '온' 상태일 때는 상기 제 1 외부 전원부(63)는 '오프' 상태를 유지하게 된다.That is, when the first external
여기서, 상기 내부 스테이지(64a)의 X축 및 Y축의 각 측면에 구비된 4 개의 자석(69)들은 각각 외부 스테이지(64b)의 X축 및 Y축 면의 내부에 구비된 제 1, 제 2 코일(63a, 63b 및 66a, 66b)에 각각 대응되며 서로 마주보도록 구성되어 있다.Here, the four
그리고, 상기 외부 스테이지(64b)의 하부에 구성된 에어홀(68)은 상기 펌프에 의해 공기가 주입되거나 유출되는 통로이며, 도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 에어홀(68)을 통하여 상기 외부 스테이지(64b)의 공기를 흡입하게 되면, 상기 외부 스테이지(64b)에 놓여진 내부 스테이지(64a)는 상기 흡입력에 의해 외부 스테이지(64b)의 저면에 밀착하여 고정되게 된다.In addition, the
이와 반대로, 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 에어홀(68)을 통하여 외부 스테이지(64b)의 내부로 공기가 유입되게 되면, 상기 외부 스테이지(64b)와 밀착되어 있던 내부 스테이지(64a)가 상기 유입된 공기에 의해 위로 뜨게 되어서, 상기 내부 스테이지(64a)와 외부 스테이지(64b)간의 마찰력이 감소하게 된다.On the contrary, as shown in FIG. 9B, when air is introduced into the
이로 인해, 외부에서 가해지는 적은 힘으로도, 상기 내부 스테이지(64a)는 쉽게 움직이게 된다.This makes the
이와 같이 구성된 포토레지스트 코팅장치의 구동방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the driving method of the photoresist coating apparatus configured as described above in detail.
먼저, 기판(65)을 내부 스테이지(64a)에 안착시키고, 상기 기판(65)과 내부 스테이지(64a)를 서로 밀착 고정시켜 상기 기판(65)이 유동되지 않도록 한다.First, the
이어서, 상기 내부 스테이지(64a)가 유동되지 않도록 외부 스테이지(64b)와 밀착시켜 고정시킨다.Subsequently, the
즉, 상기 외부 스테이지(64b)에 형성된 에어홀(68)을 통하여 상기 외부 스테이지(64b) 내부의 공기를 외부로 유출시키도록 하여, 이때 발생하는 흡입력에 의해 상기 내부 스테이지(64a)가 외부 스테이지(64b)의 저면에 밀착 고정되도록 한다.That is, the air inside the
이와 같이 상기 내부 스테이지(64a)가 외부 스테이지(64b)에 고정된 상태에서, 상기 내부 스테이지(64a) 안착된 기판(65)에 포토레지스트를 도포한다.The photoresist is applied to the
즉, 상기 기판(65)의 상부에 노즐부(44)를 위치시키고, 상기 노즐부(44)의 공급관(21a)에 포토레지스트를 공급하도록한다.That is, the
그러면, 상기 노즐부(44)의 공급관(21a)에 공급된 포토레지스트는 전달관(21b)의 경사를 따라 이동하면서, 동시에 상기 전달관(21b)의 하부에 형성된 슬릿(23)을 통하여 상기 기판(65)상에 도포된다.Then, the photoresist supplied to the
이 때, 상기 외부 스테이지(64b)가 일방향으로 이동함에 따라, 상기 외부 스테이지(64b)에 고정된 내부 스테이지(64a)도 동일 방향으로 이동하게 되고, 상기 내부 스테이지(64a)의 이동에 의해 상기 내부 스테이지(64a)에 고정된 기판(65)도 동일 방향으로 이동하게 된다.At this time, as the
따라서, 상기 기판(65)의 모든 부분에 상기 포토레지스트가 도포되게 되며, 이 때, 도포된 포토레지스트(70)는, 도 10a에 도시되 바와 같이, 기판(65)의 모든 부분에서 서로 다른 두께를 가지며 형성된다.
Accordingly, the photoresist is applied to all parts of the
이 후, 상기 내부 스테이지(64a)가 자유롭게 유동할 수 있도록, 상기 외부 스테이지(64b)로부터 상기 내부 스테이지(64a)를 분리시킨다.Thereafter, the
즉, 이번에는 반대로, 상기 외부 스테이지(64b)의 에어홀(68)을 통하여 상기 외부 스테이지(64b)의 내부로 공기를 불어넣어줌으로써, 상기 내부 스테이지(64a)가 외부 스테이지(64b)로부터 분리되도록 한다.That is, this time, on the contrary, by blowing air into the
이 때, 상기 내부 스테이지(64a)는 상기 외부 스테이지(64b)로부터 분리됨과 동시에, 상기 유입된 공기에 의해 상기 외부 스테이지(64b)의 저면으로부터 플로팅된 상태가 된다.At this time, the
즉, 상기 내부 스테이지(64a)는 유입된 공기에 의해 떠받쳐지게 되므로, 상기 외부 스테이지(64b)와의 마찰력이 감소하게 된다.That is, since the
이어서, 제 1 외부 전원부(63)의 전원을 상기 외부 스테이지(64b)의 X축의 면에 구비된 제 1 코일(63a, 63b)에 인가한다.Subsequently, the power supply of the first external
상술한 바와 같이, 상기 전원은 고주파수의 교류신호로서, 시간에 따라 전압 또는 전류의 극성(정극성(+) 또는 부극성(-))이 빠른 주기로 변환되는 신호이다.As described above, the power source is a high frequency AC signal, and is a signal in which the polarity (positive polarity (+) or negative polarity (−)) of a voltage or a current is changed in a fast cycle with time.
따라서, 상기 외부 스테이지(64b)의 X축의 면에 구비된 제 1 코일(63a, 63b)은 인가된 전원에 의해 자기력을 발생하게 되며, 시간에 따라 그의 자기력 방향이 변화하게 된다.Accordingly, the
이 때, 상기 외부 스테이지(64b)의 좌면에 구비된 제 1 코일(63a)과 이와 마주보는 우면에 구비된 제 1 코일(63b)은 서로 마주보는 방향으로 동일한 극성의 자기력을 발생하게 된다.
At this time, the
이와 같이 상기 외부 스테이지(64b)의 좌우면에 구비된 제 1 코일(63a, 63b)이 상기 전원에 의해 자기력을 발생하게 되면, 상기 자기력에 의해 상기 내부 스테이지(64a)는 X축을 따라 좌우 방향으로 왕복운동하게 된다.As described above, when the
즉, 예를 들어, 상기 제 1 외부 전원부(63)의 전원이 정극성(+)의 신호이면 상기 외부 스테이지(64b)의 X축의 면에 구비된 제 1 코일(63a, 63b)은 모두 상기 내부 스테이지(64a) 방향으로 N극성의 자기력을 발생시키고, 이에 따라 상기 좌면의 제 1 코일(63a)은 상기 내부 스테이지(64a)의 좌측면에 구비된 N극성의 자석(69)을 밀어내게 되고, 상기 우면에 구비된 제 1 코일(63b)은 상기 내부 스테이지(64a)의 우측면에 구비된 S극성의 자석(69)을 끌어당기게 된다.That is, for example, when the power supply of the first external
결국, 상기 외부 스테이지(64b)의 제 1 코일(63a, 63b)에 의해 가해지는 자기력에 의해, 상기 내부 스테이지(64a)는 X축을 따라 좌에서 우방향으로 이동하게 된다. As a result, by the magnetic force applied by the
이 때, 상기 내부 스테이지(64a)가 상기 외부 스테이지(64b)의 우측면에 도달하기 전에, 상기 제 1 외부 전원부(63)에서 공급되는 전원이 부극성(-)으로 변환되고, 상기 부극성(-)신호에 의해 상기 외부 스테이지(64b)의 좌우면에 구비된 제 1 코일(63a, 63b)은 그의 자기력 방향이 변화하게 된다.At this time, before the
즉, 상기 외부 스테이지(64b)의 좌우면에 구비된 제 1 코일(63a, 63b)은 상기 내부 스테이지(64a)의 방향으로, S극성의 자기력을 발생하게 된다. That is, the
그러면, 이번에는 반대로, 상기 외부 스테이지(64b)의 좌면에 구비된 제 1 코일(63a)은 상기 내부 스테이지(64a)의 좌측면에 구비된 N극성의 자석(69)을 끌어 당기게 되고, 상기 외부 스테이지(64b)의 우면에 구비된 제 1 코일(63b)은 상기 내부 스테이지(64a)의 우측면에 구비된 S극성의 자석(69)을 밀어내게 된다.Then, this time, on the contrary, the
결국, 상기 외부 스테이지(64b)의 제 1 코일(63a, 63b)에 의해 가해지는 자기력에 의해, 이번에는 상기 내부 스테이지(64a)가 우에서 좌방향으로 이동하게 된다.As a result, the
이와 같이 상기 제 1 전원부(63)의 전원이, 상기 내부 스테이지(64a)가 상기 외부 스테이지(64b)의 면에 도달하기 전에, 반복되어 변경됨으로써 상기 내부 스테이지(64a)는 상기 외부 스테이지(64b)의 내부에서 좌우방향으로 왕복운동을 하게 된다.In this way, the power of the first
이어서, 상기 제 1 외부 전원부(63)를 '오프' 시킴과 동시에, 제 2 외부 전원부(66)를 '온' 시켜 상기 제 2 외부 전원부(66)에서 출력된 전원을 제 2 코일(66a, 66b)에 인가함으로써, 이번에는 상기 내부 스테이지(64a)를 상하 방향으로 왕복 운동시킨다.Subsequently, the first
상기 내부 스테이지(64a)의 상하 왕복운동은, 상술한 좌우방향의 왕복운동과 동일한 방식으로 이루어진다. The vertical reciprocating motion of the
결과적으로, 상기 내부 스테이지(64a)가 상하 및 좌우방향으로 왕복운동함으로써, 상기 내부 스테이지(64a)에 안착된 기판(65)도 상기 내부 스테이지(64a)와 동일한 방향으로 왕복운동하게 된다.As a result, the
여기서, 상기 내부 스테이지(64a)는, 상기 내부 스테이지(64a)와 상기 외부 스테이지(64b) 사이의 갭(d)내에서 상하 및 좌우 왕복운동을 하게 된다.
Here, the
이에 따라 상기 기판(65)상에 코팅되어 있는 포토레지스트(70)가, 상기 상하 및 좌우 왕복운동에 의해 이와 동일한 방향으로 흔들리게 되고, 이에 따라 상기 포토레지스트(70)의 융기 부분은 침강하고, 침강 부분은 융기 부분에 의해 보상됨으로써, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(65)에 형성되는 포토레지스트(70)는 기판(65)의 모든 부분에서 거의 동일한 두께를 유지하게 된다. Accordingly, the
이것은, 상기 포토레지스트(70)가, 상기 노즐부(44)에 의해 기판(65)상에 도포될 당시, 완전히 경화한 상태가 아닌 어느 정도 유동성을 가진 것에 기인한다.This is attributable to the fact that the
또한, 이와 같은 포토레지스트 코팅장치에 있어서, 상기 내부 스테이지(64a)의 각 측면에 모두 동일한 극성을 가지는 자석(69)들을 구성하여 동작시킬 수 있다.In addition, in the photoresist coating apparatus as described above,
도 11a 및 도 11b는 도 6의 제 1, 제 2 외부 전원부와 제 1, 제 2 코일과의 또 다른 회로 구성도이다.11A and 11B are still another circuit diagrams illustrating the first and second external power supply units of FIG. 6 and the first and second coils.
단, 이 때, 상기 외부 스테이지(64b)의 좌우면의 내부에 형성되는 제 1 코일(63a, 63b)은, 도 11a에 도시된 바와 같이, 제 1 외부 전원부(63)의 전원을 인가받고, 상기 외부 스테이지(64b)의 좌우면의 내부에 형성되는 제 2 코일(66a, 66b)은, 도 11b에 도시된 바와 같이, 제 2 외부 전원부(66)에 의해 인가받게 된다.At this time, however, the
이와 같이 구성된 포토레지스트 코팅장치의 내부 스테이지(64a)도, 상술한 바와 같이, 상하 및 좌우방향으로 왕복운동하게 된다.As described above, the
예를 들면, 상기 내부 스테이지(64a)의 X축 및 Y축의 측면에 모두 N극성의 동일한 자석(69)이 구비된 경우, 상기 외부 스테이지(64b)의 제 1 코일(63a, 63b) 에 제 1 외부 전원부(63)로부터 출력된 정극성(+)의 전원이 입력되면, 상기 외부 스테이지(64b)의 좌면에 구비된 제 1 코일(63a)은 상기 내부 스테이지(64a) 방향으로 N극성의 자기력을 발생시키고, 상기 외부 스테이지(64b)의 우면에 형성된 제 1 코일(63b)은 상기 내부 스테이지(64a)의 방향으로 S극성의 자기력을 발생시키게 된다.For example, when the
그러면, 상기 외부 스테이지(64b)의 좌면에 위치한 제 1 코일(63a)은 상기 내부 스테이지(64a)의 좌측면에 형성된 N극성의 자석(69)을 밀어내게 되고, 상기 외부 스테이지(64b)의 우면에 위치한 제 1 코일(63b)은 상기 내부 스테이지(64a)의 우측면에 형성된 N극성의 자석(69)을 끌어당기게 된다.Then, the
따라서, 상기 내부 스테이지(64a)는 좌에서 우방향으로 이동하게 된다. 이 후, 상술한 바와 같이, 상기 제 1 외부 전원부(63a)의 전원을 부극성(-)으로 변환함으로써, 상기 내부 스테이지(64a)는 우에서 좌방향으로 이동하게 된다.Thus, the
이와 같은 방식으로, 상기 내부 스테이지(64a)를 상하 및 좌우방향으로 왕복운동시킬 수 있다.In this manner, the
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 포토레지스트 코팅장치 및 이의 구동방법에는 다음과 같은 효과가 있다.The photoresist coating apparatus and driving method thereof according to the present invention as described above has the following effects.
본 발명에 따른 포토레지스트 코팅장치는, 각 측면에 자석이 형성된 내부 스테이지를, 상기 내부 스테이지를 둘러싸는 외부 스테이지에 형성된 코일에 의해 발생하는 자기력을 이용하여, 상하 및 좌우 방향으로 이동시키게 된다.In the photoresist coating apparatus according to the present invention, an inner stage having magnets formed on each side thereof is moved in a vertical direction and a left and right direction by using a magnetic force generated by a coil formed in an outer stage surrounding the inner stage.
따라서, 상기 내부 스테이지에 안착되는 기판도 상기 내부 스테이지와 동일한 방향으로 왕복운동하게 되며, 이에 의해 상기 기판에 도포된 포토레지스트는, 상기 상하좌우 왕복운동에 의해 융기 부분은 침강하고, 침강 부분은 융기 부분에 의해 보상됨으로써, 기판의 모든 부분에서 거의 동일한 두께를 유지하게 된다.Accordingly, the substrate seated on the inner stage also reciprocates in the same direction as the inner stage, whereby the photoresist applied to the substrate sinks the raised portion by the up, down, left and right reciprocating movements, and the settled portion is raised. Compensated by the part, it maintains almost the same thickness in all parts of the substrate.
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