KR101002933B1 - 포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법 - Google Patents

포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

잔류불량을 효율적으로 제거하여 포토 레지스트 패턴을 생성하기 위한 포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법이 개시된다. 포토 레지스트 코팅부는 포토 레지스트 조성물을 증착하여 포토 레지스트막을 생성하고, 노광부는 포토 레지스트막을 선택적으로 노광하며, 현상부는 노광된 포토 레지스트막을 선택적으로 현상하고, 잔류불량 감지부는 현상된 포토 레지스트막의 잔류불량을 감지하여, 감지된 잔류불량에 상응하는 잔류불량 정보를 생성하는 고, 잔류불량 제거부는 잔류불량 정보에 상응하는 잔류불량 발생영역에 포토 레지스트를 용해하기 위한 용제를 분사한 후, 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입한다. 따라서, 잔류불량이 발생된 영역에 포토 레지스트 용제를 분사하고, 용제에 의해 분해된 포토 레지스트를 흡입하여 잔류불량을 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING PHOTO RESIST PATTERN}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 포토 레지스트 패턴 형성장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 잔류불량 감지부의 구성을 나타내 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 잔류불량 제거부의 상세 구성을 나타낸 구성도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴을 형성하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴 형성을 수행하기 위한 플로우 챠트이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 포토 레지스트 코팅부 110 : 노광부
120 : 현상부 130 : 잔류불량 감지부
140 : 잔류불량 제거부 300 : 분사구
310 : 흡입구 320 : 리페어 노즐
본 발명은 포토 레지스터 패턴 형성장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잔류불량을 효율적으로 제거하여 포토 레지스트 패턴을 생성하기 위한 포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이장치 가운데 액정표시장치는 다른 디스플레이장치에 비하여 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있는 동시에 음극선관에 가까운 화상표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.
상기 액정표시장치는 각 화소를 스위칭하는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 및 화소전극이 형성된 TFT 기판과, 컬러필터 및 공통 전극이 형성된 컬러필터 기판 및 두 기판 사이에 밀봉된 액정으로 구성된다.
여기서, TFT 기판 상의 박막 트랜지스터 또는 화소전극 및 컬러필터 기판 상의 컬러필터 또는 공통전극 등을 형성하기 위해서 포토 레지스트 패턴이 사용된다.
상기 포토 레지스트 패턴은 다음의 과정을 통해 생성된다.
즉, 포토 레지스트 조성물이 TFT 기판 또는 컬러필터 기판 상에 형성된 소정의 박막 상에 증착되어, 포토 레지스트막이 형성되고, 상기 포토 레지스트막 상에 위치하는 소정 패턴의 마스크를 사용하여 빛에 의해 포토 레지스트막을 선택적으로 노광시킨다.
이어, 노광된 포토 레지스트막을 소정의 현상액에 담가 식각함에 따라 목적하는 형태의 포토 레지스트 패턴이 생성된다. 이때, 포토 레지스트 조성물이 포지 티브 타입인 경우에는 노광된 부분의 포토 레지스트막이 식각되고, 노광되지 않은 부분은 식각되지 않는다. 한편, 포토 레지스트 조성물이 네가티브 타입인 경우에는 노광되지 않은 부분의 포토 레지스트막이 식각되고, 노광된 부분의 포토 레지스트막은 식각되지 않는다.
상기한 바와 같은 공정을 통해 목적하는 형태의 포토 레지스트 패턴이 생성되고, 상기 포토 레지스트 패턴에 의해 상기의 박막 트랜지스터 또는 컬러필터 등을 패터닝할 수 있다.
여기서, 포토 레지스트는 현상 공정 이후에 목적하는 형태의 포토 레지스트 패턴이 생성되었는지를 검사하는 ADI(After Develop Inspection) 공정을 수행한다. 상기 ADI 공정은 포토 레지스트막이 제거되어야 할 부분에서 완전히 제거되었는지 또는 남아있는지 등의 잔류불량의 발생 여부를 검사한다.
종래 기술에서는 상기의 ADI 공정에서 잔류불량이 발생한 경우, 포토 레지스트막을 전부 제거(strip)한 후 포토 레지스트 조성물질을 다시 증착하고, 노광 및 현상 공정을 수행하여 포토 레지스트 패턴을 다시 생성하는 리워크(Rework) 공정을 수행한다.
한편, 모기판(Mother Glass)의 사이즈가 점차적으로 커지고, 그에 따라 상기의 포토 레지스트 잔류불량 발생 확률도 급격히 증가하고 있는 추세이다.
따라서, 포토 레지스트막의 잔류불량 발생율이 급격히 증가하고, 이러한 잔류불량 발생시 종래의 리워크 공정에 의해 잔류불량을 제거하는 경우에는 액정표시장치의 생산이 정상적으로 이루어질 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 포토 레지스트의 잔류불량을 효율적으로 제어하는 포토 레지스트 패턴 형성장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 포토 레지스트 패턴 형성장치에 의한 포토 레지스트 패턴 형성방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포토 레지스트 패턴 형성장치의 포토 레지스트 코팅부는 포토 레지스트 조성물을 증착하여 포토 레지스트막을 생성하고, 노광부는 포토 레지스트막을 선택적으로 노광하며, 현상부는 노광된 포토 레지스트막을 선택적으로 현상하고, 잔류불량 감지부는 현상된 포토 레지스트막의 잔류불량을 감지하여, 감지된 잔류불량에 상응하는 잔류불량 정보를 생성하는 고, 잔류불량 제거부는 잔류불량 정보에 상응하는 잔류불량 발생영역에 포토 레지스트를 용해하기 위한 용제를 분사한 후, 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입한다.
본 발명의 포토 레지스트 패턴 형성방법은 포토 레지스트 조성물을 증착하여 포토 레지스트막을 생성하는 단계, 포토 레지스트막을 선택적으로 노광하는 단계, 노광된 포토 레지스트막을 선택적으로 현상하는 단계, 현상된 포토 레지스트막의 잔류불량을 감지하고, 감지된 잔류불량에 상응하는 잔류불량 정보를 생성하는 단계 및 잔류불량 정보에 상응하는 잔류불량 발생영역에 포토 레지스트를 용해하기 위한 용제를 분사하고, 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입하는 단계를 포함한다.
이러한, 포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법에 따르면, 잔류불량이 발생된 영역에 포토 레지스트 용제를 분사하고, 용제에 의해 분해된 포토 레지스트를 흡입하여 잔류불량을 효율적으로 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴 형성장치 및 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 포토 레지스트 패턴 형성장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 잔류불량 감지부의 구성을 나타내 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 잔류불량 제거부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 포토 레지스트 패턴 형성장치는 포토 레지스트 조성물을 증착하여 포토 레지스트막을 생성하는 포토 레지스트 코팅(coating)부(100), 소정의 패턴을 가지는 마스크를 사용하여 포토 레지스트막을 선택적으로 노광(exposure)하는 노광부(110), 선택적으로 노광된 포토 레지스트막을 현상하는 현상부(120), 노광 및 현상 공정을 통해 소정 형태로 패터닝된 포토 레지스트막의 잔류불량을 검사하는 잔류불량 감지부(130) 및 발생된 잔류불량을 제거하는 잔류불량 제거부(140)를 포함한다.
여기서, 잔류불량은 상기 현상부(120)의 현상 공정에 의해 제거되어야 할 부분에 포토 레지스트막이 잔류하여 발생하는 불량이다.
상기 잔류불량 감지부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 노광 및 현상 공정 을 통해 소정 형태로 패터닝된 포토 레지스트막이 형성된 기판을 스캐닝하는 기판 스캐닝부(200) 및 기판 스캐닝부(200)에서 스캐닝된 기판의 스캔 이미지에 상응하는 잔류불량 정보를 생성하여 잔류불량 제거부(140)로 출력하는 이미지 서버(210)를 포함한다. 이때, 잔류불량 정보는 잔류불량 발생 영역 좌표, 크기 및 기판 아이디(ID)를 포함한다. 상기 기판 아이디는 TFT 모기판 또는 컬러필터 모기판에 형성되는 복수개의 TFT 기판 또는 복수개의 컬러필터 기판을 구분하기 위한 정보이다.
한편, 잔류불량 제거부(140)는 도 3에서와 같이, 상기 잔류불량 정보에 의해 상기 잔류불량 발생 영역에 포토 레지스트 용제를 고압 분사하는 분사구(300) 및 용해된 포토 레지스트를 흡입하는 흡입구(310)를 가지는 리페어 노즐(320)을 포함한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴 형성장치의 동작을 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴을 형성하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 포토 레지스트 코팅부(100)는 포토 레지스트 조성물을 침지, 분무, 회전 및 스핀 코팅 등을 포함하는 통상적인 방법을 이용하여 패터닝될 막(400)이 형성된 기판(410) 상에 도포하여 포토 레지스트막(420)을 형성한다. 이때, 패터닝될 막(400)은 TFT 기판의 박막 트랜지스터, 화소전극, 컬러필터 기판의 컬러 필터 또는 공통전극 등의 박막이다. 여기서, 포토 레지스트 조성물은 네가티브 타입이다.
상기 노광부(110)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 소정의 패턴을 가지는 마스크(430)를 이용하여 빛, 특히 자외선(440)에 포토 레지스트막(420)을 선택적으로 노광시킨다.
또한, 현상부(120)는 도 4c에 도시된 바와 같이, 선택적으로 노광된 포토 레지스트막(420)이 형성된 기판(410)을 현상 수용액에 침지시켜, 포토 레지스트막(420)을 선택적으로 식각하여 목적하는 형태의 포토 레지스트 패턴(420a)을 형성된다.
여기서, 포토 레지스트 조성물이 네가티브 물질이므로, 노광되지 않은 부분이 현상 수용액에 의해 식각된다. 한편, 포토 레지스트 조성물이 포지티브 물질인 경우에는 노광된 부분이 현상 수용액에 의해 식각된다.
상기의 현상 공정에 의해 원하는 패턴 이외의 부분에 포토 레지스트막(420b)이 남아있는 잔류불량이 발생하는 경우가 있다.
상기 잔류불량 감지부(130)의 기판 스캐닝부(200)는 도 4c에서와 같이 현상된 기판(410)을 스캐닝하고, 스캐닝한 기판(410)의 스캔 이미지를 이미지 서버(210)로 출력한다. 잔류불량 감지부(130)의 이미지 서버(210)는 스캔 이미지에 의해 목적하는 형태의 패턴에서 원하지 않는 부분에 포토 레지스트막(420b)이 남아있는 잔류불량 발생을 판단하고, 잔류불량이 발생된 TFT 기판 또는 컬러필터 기판 아이디, 잔류불량 발생영역의 좌표 및 크기 정보를 포함하는 잔류불량 정보를 생성하여 잔류불량 제거부(140)로 출력한다.
잔류불량 제거부(140)는 분사구(300)를 통해 상기 잔류불량 정보의 좌표에 의해 잔류불량 발생 영역에 포토 레지스트 용제를 분사한다. 이때, 잔류불량 제거부(140)는 분사구(300)의 크기 및 분사 압력을 조절함에 따라 포토 레지스트 용제의 분사범위를 조절할 수 있다. 따라서, 잔류불량 제거부(140)는 잔류불량 크기에 따라 분사구(300)의 크기 및 분사 압력을 조절한다.
또한, 잔류불량 제거부(140)는 흡입구(310)를 통해 포토 레지스트 용제에 의해 용해되는 포토 레지스트를 흡입하여, 도 4d와 같이 목적하는 형태의 포토 레지스트 패턴(420a)을 형성한다.
이와 같이 구성되어 동작되는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴 형성방법을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴 형성을 수행하기 위한 플로우 챠트이다.
먼저, 포토 레지스트 코팅부(100)는 통상의 방법을 이용하여 포토 레지스트 조성물을 기판(410) 상에 증착하여 포토 레지스트막(420)을 형성한다(S500).
이어, 노광부(110)는 소정 패턴의 마스크(430)를 이용하여 포토 레지스트막(420)을 자외선(440)에 선택적으로 노광시키고(S510), 현상부(120)는 노광된 포토 레지스트막(420)을 현상액에 침지시켜서 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분을 선택적으로 식각한다(S520).
상기의 현상 단계(S520) 이후에, 잔류불량 감지부(130)는 현상된 포토 레지스트막(420)을 갖는 기판(410)을 이미지 스캐닝하고, 스캐닝된 기판의 스캔 이미지에 의해 잔류불량을 감지한다(S530).
위의 단계(S530)에서 잔류불량이 감지되면(S540), 잔류불량 감지부(130)는 스캔 이미지에 상응하는 잔류불량 정보를 생성하여 잔류불량 제거부(140)로 출력한다(S550).
잔류불량 제거부(140)는 잔류불량 정보에 의해 포토 레지스트 용제를 잔류불량 발생영역에 분사하고(S560), 분사된 포토 레지스트 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입하여 잔류불량을 제거한다(S570).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 포토 레지스트 패턴 형성장치는 잔류불량이 발생되면, 잔류불량이 발생된 영역에 포토 레지스트 용제를 분사하고, 분사된 포토 레지스트 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입함에 의해 잔류불량을 제거한다.
그러므로, 본 발명은 잔류불량을 제거하기 위하여 기존의 리워크 공정이 불필요하므로, 리워크용 스트립(strip) 설비 및 리코팅용 포토 라인이 불필요하므로, 설비 시설비를 낮출수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 리워크 공정 없이 간단하게 잔류불량을 제거할 수 있으므로, 액정표시장치의 생산 라인의 직행율, 설비 가동율 및 수율이 향상되는 효과도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 포토 레지스트 패턴 형성장치에 있어서,
    상기 포토 레지스트 조성물을 증착하여 포토 레지스트막을 생성하는 포토 레지스트 코팅부;
    상기 포토 레지스트막을 선택적으로 노광하는 노광부;
    상기 노광된 포토 레지스트막을 선택적으로 현상하는 현상부;
    상기 현상된 포토 레지스트막의 잔류불량을 감지하고, 상기 감지된 잔류불량에 상응하는 잔류불량 정보를 생성하는 잔류불량 감지부; 및
    상기 잔류불량 정보에 상응하는 잔류불량 발생영역에 상기 포토 레지스트를 용해하기 위한 용제를 분사하고, 상기 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입하는 잔류불량 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴 형성장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잔류불량 감지부는
    상기 현상된 포토 레지스트막이 형성된 기판을 스캐닝하는 기판 스캐닝부; 및
    상기 기판 스캐닝부에서 스캐닝된 스캔 이미지에 상응하는 상기 잔류불량 정보를 생성하여 상기 잔류불량 제거부로 출력하는 이미지 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴 형성장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 잔류불량 정보는 상기 잔류불량 좌표, 상기 잔류불량 크기 및 상기 기판 아이디 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴 형성장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 잔류불량 제거부는 리페어 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴 형성장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리페어 노즐은
    상기 포토 레지스트 용제를 분사하는 분사구; 및
    상기 포토 레지스트 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입하는 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴 형성장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분사구의 크기 및 분사 압력을 조절함에 따라 상기 포토 레지스트 용제의 분사범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴 형성장치.
  7. 포토 레지스트 패턴의 잔류불량이 발생된 영역에 상기 포토 레지스트 용제를 분사하는 분사구; 및
    상기 포토 레지스트 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입하는 흡입구를 포함하며,
    상기 포토 레지스트 용제가 분사되는 방향과 상기 용해된 포토 레지스트가 흡입되는 방향이 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 리페어 노즐.
  8. 포토 레지스트 패턴 형성방법에 있어서,
    상기 포토 레지스트 조성물을 증착하여 포토 레지스트막을 생성하는 단계;
    상기 포토 레지스트막을 선택적으로 노광하는 단계;
    상기 노광된 포토 레지스트막을 선택적으로 현상하는 단계;
    상기 현상된 포토 레지스트막의 잔류불량을 감지하고, 상기 감지된 잔류불량에 상응하는 잔류불량 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 잔류불량 정보에 상응하는 잔류불량 발생영역에 상기 포토 레지스트를 용해하기 위한 용제를 분사하고, 상기 용제에 의해 용해된 포토 레지스트를 흡입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴 형성방법.
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