KR101020674B1 - 기판 상의 포토레지스트막을 건조하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 상의 포토레지스트막을 건조시키기 위한 장치에서, 챔버는 기판 상에 형성된 포토레지스트막에 대한 건조 공정이 수행되는 공간을 제공하며 일측과 타측이 개방된 튜브 형태를 갖는다. 상기 챔버 내에는 상기 기판을 지지하는 지지부가 배치되며, 진공 모듈은 상기 챔버와 연결되며 상기 포토레지스트막을 건조시키기 위하여 상기 챔버 내부에서 진공 분위기를 형성한다. 상기 챔버의 개방된 일측과 타측은 각각 도어들에 의해 개폐될 수 있다.

Description

기판 상의 포토레지스트막을 건조하기 위한 장치 {Apparatus for drying a photoresist layer on a substrate}
본 발명은 기판 상의 포토레지스트막을 건조하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 코팅 공정에 의해 기판 상에 형성된 포토레지스트막을 진공압을 이용하여 건조시키는 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치 또는 반도체 장치의 제조에서 실리콘 또는 유리로 이루어진 기판 상에는 전기적인 회로 패턴들이 형성될 수 있다. 상기 회로 패턴들은 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등과 같은 일련의 단위 공정들을 수행함으로써 형성될 수 있다.
특히, 상기 포토리소그래피 공정은 기판 상에 포토레지스트막을 형성하는 코팅 공정, 상기 포토레지스트막을 경화시키기 위한 소프트 베이크 공정, 상기 포토레지스트막 상에 목적하는 패턴들을 전사하기 위한 노광 공정, 상기 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 현상 공정, 상기 포토레지스트 패턴을 경화시키기 위한 하드 베이크 공정을 포함할 수 있다.
상기 소프트 베이크 공정을 수행하기 이전에, 상기 기판 상의 포토레지스트 막에 포함된 용제는 진공 건조 공정을 통해 일부 제거될 수 있다. 즉, 상기 포토레지스트막으로부터 상기 용제를 부분적으로 제거함으로써 상기 포토레지스트막을 어느 정도 건조시킬 수 있다. 이는 소프트 베이크 공정에서 포토레지스트막의 두께를 균일하게 하기 위함이며, 또한 상기 소프트 베이크 공정에 소요되는 시간을 단축시키기 위함이다.
상기와 같은 진공 건조 공정을 수행하기 위하여는 기판을 수용하는 챔버와 상기 챔버 내에서 진공 분위기를 형성하기 위한 진공 모듈을 포함하는 진공 건조 장치가 사용될 수 있다.
상기 챔버는 상부 챔버와 하부 챔버를 포함할 수 있으며, 상기 상부 챔버는 상기 기판의 반입 및 반출을 위하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 한편, 상기 진공 건조 장치는 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 다수의 장치들과 함께 트랙 형태로 배치될 수 있다. 구체적으로, 코팅 장치, 진공 건조 장치, 소프트 베이크 장치, 노광 장치, 현상 장치, 하드 베이크 장치, 등과 같은 장치들과 함께 배치될 수 있다.
상기와 같이 트랙 형태의 설비에 진공 건조 장치가 사용되는 경우, 상기 진공 건조 장치에 기판을 반입하고 반출하기 위하여는 상기 진공 건조 장치의 양측에 각각 두 대의 기판 이송 로봇이 요구될 수 있다. 또한, 상기 기판을 반입 및 반출하기 위하여 상기 챔버의 상부, 즉 상기 상부 챔버를 수직방향으로 이동시켜야 하므로 상대적으로 큰 크기를 갖는 구동 기구가 요구된다. 결과적으로, 상기 진공 건조 장치를 제조하기 위하여 소요되는 비용이 증가될 수 있으며, 이송 로봇에 의한 기판의 반입 및 반출에 다소 많은 시간이 소요되므로 전체적인 기판 처리 시간이 증가될 수 있다.
한편, 상기 챔버 내부에서 상기 기판은 다수의 핀들에 의해 지지될 수 있다. 이 경우, 상기 기판의 반입 및 반출을 위해 기판 이송 로봇의 로봇 암이 이동하는 경로에는 상기 핀들이 설치될 수 없으므로 기판의 처짐이 발생할 수 있으며, 이에 의해 상기 기판 상의 포토레지스트막에 물결무늬가 발생할 수 있다. 결과적으로, 후속하는 소프트 베이크 공정 이후 상기 포토레지스트막의 두께가 불균일해질 수 있다.
상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 인라인 방식으로 기판의 반입 및 반출이 가능하며, 포토레지스트막의 물결 무늬 발생을 감소시킬 수 있는 진공 건조 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 상의 포토레지스트막을 건조시키기 위한 장치는 기판 상에 형성된 포토레지스트막에 대한 건조 공정이 수행되는 공간을 제공하며 일측과 타측이 개방된 튜브 형태를 갖는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치되며 상기 기판을 지지하는 지지부와, 상기 챔버와 연결되며 상기 포토레지스트막을 건조시키기 위하여 상기 챔버 내부에서 진공 분위기를 형성하는 진공 모듈과, 상기 챔버의 개방된 일측과 타측을 개폐하기 위한 도어들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 건조 장치는 상기 도어들을 개폐하기 위한 도어 구동부들을 더 포함할 수 있다. 각각의 도어 구동부는 각각의 도어와 연결되며 상기 도어를 상하 방향으로 이동시키는 구동 기구와, 상기 구동 기구에 의해 상기 챔버의 개방된 일측 또는 타측에 대하여 사선 방향으로 상기 도어가 이동되도록 하는 안내 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 구동 기구는 유압 또는 공압 실린더를 포함할 수 있으며, 상기 실린더는 상기 도어가 상기 사선 방향으로 이동되도록 회 전 가능하게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 도어의 양측 부위들에는 아이들 롤러가 각각 장착될 수 있으며, 상기 안내 부재는 상기 아이들 롤러를 안내하기 위한 가이드 레일을 각각 갖는 플레이트들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 지지부는 상기 챔버의 일측으로부터 타측을 향하는 방향으로 상기 기판의 이송이 가능하도록 배치된 다수의 롤러들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 건조 장치는 상기 챔버 내에서 상기 기판의 이송 방향으로 배열되어 상기 기판의 이송 방향에 대하여 수직하는 방향으로 서로 평행하게 연장하며 상기 다수의 롤러들이 장착되는 회전축들과, 상기 회전축들과 연결되어 상기 회전축들을 회전시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 회전축들은 상기 챔버의 측벽을 통해 연장할 수 있으며 상기 연장된 회전축들의 단부들은 다수의 풀리들과 벨트에 의해 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 도어들과 상기 챔버의 일측 및 타측 사이를 통한 진공 누설을 방지하기 위하여 상기 도어들의 측면들에는 각각 밀봉 부재가 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 개방된 챔버의 일측 및 타측 표면들 각각에는 상기 챔버가 밀폐되어 있는 동안 상기 밀봉 부재 및 상기 도어와 인접하는 내부 공간으로부터 파티클들을 제거하기 위하여 상기 진공 모듈과 연결되는 진공홀 들이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진공 모듈은 상기 챔버의 상부 패널 및 하부 패널에 연결될 수 있으며, 상기 챔버의 상부 패널과 상기 기판 사이에는 상기 기판의 상부 공간에서 기류를 일정하게 하기 위하여 다수의 홀들을 갖는 다공 플레이트가 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 챔버는 일측 및 타측이 개방될 수 있으며, 상기 일측 및 타측은 제1 도어 및 제2 도어에 의해 개폐될 수 있다. 또한, 상기 진공 챔버 내에는 기판을 지지하고 이송하기 위한 다수의 롤러들이 배치될 수 있다.
결과적으로, 챔버의 개폐를 위한 구동부의 구성이 종래의 기술과 비교하여 매우 간단해질 수 있으며, 상기 롤러들을 이용하여 기판의 반입 및 반출이 가능해진다. 따라서, 상기 기판의 반입 및 반출을 위한 이송 로봇들이 불필요해질 수 있으므로, 진공 건조 장치의 구성을 단순화시킬 수 있으며 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 기판 이송 로봇들을 사용하지 않으므로 상기 롤러들이 균일하게 배치될 수 있으며, 이에 따라 포토레지스트막의 물결 무늬 발생이 감소 또는 방지될 수 있으며, 상기 진공 챔버의 상부 패널과 상기 기판 사이에 배치되는 다공 플레이트는 상기 기판 상의 포토레지스트막에 대한 진공 건조 품질을 크게 개선할 수 있다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 유사한 요소들에 대하여는 전체적으로 유사한 참조 부호들이 사용될 것이며 또한, "및/또는"이란 용어는 관련된 항목들 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합을 포함한다.
다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다. 이들 용어들은 단지 다른 요소로부터 하나의 요소를 구별하기 위하여 사용되는 것이다. 따라서, 하기에서 설명되는 제1 요소, 조성, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 제2 요소, 조성, 영역, 층 또는 부분으로 표현될 수 있을 것이다.
공간적으로 상대적인 용어들, 예를 들면, "하부" 또는 "바닥" 그리고 "상부" 또는 "맨위" 등의 용어들은 도면들에 설명된 바와 같이 다른 요소들에 대하여 한 요소의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면에 도시된 방위에 더하여 장치의 다른 방위들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도면들 중 하나에서 장치가 방향이 바뀐다면, 다른 요소들의 하부 쪽에 있는 것으로 설명된 요소들이 상기 다른 요소들의 상부 쪽에 있는 것으로 맞추어질 것이다. 따라서, "하부"라는 전형적인 용어는 도면의 특정 방위에 대하여 "하부" 및 "상부" 방위 모두를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 도면들 중 하나에서 장치가 방향이 바뀐다면, 다른 요소들의 "아래" 또는 "밑"으로서 설명된 요소들은 상기 다른 요소들의 "위"로 맞추어질 것이다. 따라서, "아래" 또는 "밑"이란 전형적인 용어는 "아래"와 "위"의 방위 모두를 포함할 수 있다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 하기에서 사용된 바와 같이, 단수의 형태로 표시되는 것은 특별히 명확하게 지시되지 않는 이상 복수의 형태도 포함한다. 또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이란 용어가 사용되는 경우, 이는 언급된 형태들, 영역들, 완전체들, 단계들, 작용들, 요소들 및/또는 성분들의 존재를 특징짓는 것이며, 다른 하나 이상의 형태들, 영역들, 완전체들, 단계들, 작용들, 요소들, 성분들 및/또는 이들 그룹들의 추가를 배제하는 것은 아니다.
달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기 술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이다. 예를 들면, 평평한 것으로서 설명된 영역은 일반적으로 거칠기 및/또는 비선형적인 형태들을 가질 수 있다. 또한, 도해로서 설명된 뾰족한 모서리들은 둥글게 될 수도 있다. 따라서, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트막의 건조 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건조 장치(100)는 기판(10) 상의 포토레지스트막(20)을 건조시키기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 평판 디스플레이 장치 또는 반도체 장치의 제조를 위해 사용되는 유리 또는 실리콘 기판(10) 상에는 코팅 공정을 통해 포토레지스트막(20)이 형성될 수 있으며, 상기 포토레지스트막(20)은 소프트 베이크 공정 단계를 거치기 이전에 부분적으로 건조될 수 있 다. 즉, 상기 포토레지스트막(20)에 포함된 용제를 일부 제거하기 위하여 진공압을 이용하는 진공 건조 공정이 수행될 수 있다.
상기 건조 장치(100)는 진공 챔버(102)와 진공 모듈(104)을 포함할 수 있다. 상기 진공 챔버(102)는 상기 진공 건조 공정이 수행되는 공간을 제공할 수 있으며, 상기 진공 챔버(102)의 내부에는 상기 기판(10)을 수평 방향으로 지지하기 위한 지지부가 배치될 수 있다. 일 예로서, 도시된 바와 같이 상기 지지부로서 사용되는 다수의 롤러들(130)에 의해 상기 진공 챔버(102) 내에서 상기 기판(10)이 수평 방향으로 지지될 수 있다.
상기 진공 챔버(102)는 일측과 타측이 개방된 튜브 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 진공 챔버(102)는 개방된 제1 측부와 제2 측부를 갖는 사각 튜브 형태를 가질 수 있다. 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부와 제2 측부는 제1 도어(110)와 제2 도어(112)에 의해 각각 개폐될 수 있다.
한편, 상기 기판(10)은 상기 진공 챔버(102) 내에서 상기 롤러들(130)에 의해 지지될 수 있으며, 상기 롤러들(130)은 상기 제1 측부와 제2 측부를 연결하는 기판 이송 방향(도 1에서 화살표 방향)으로 상기 기판(10)을 이송할 수 있도록 배열될 수 있다. 상기 롤러들(130)을 이용한 상기 기판(10)의 이송에 관하여는 후술하기로 한다.
상기 진공 챔버(102)의 내부는 상기 제1 도어(110)와 제2 도어(112)에 의해 밀폐될 수 있으며, 상기 진공 모듈(104)에 의해 그 내부가 진공 분위기로 형성될 수 있다. 특히, 상기 진공 챔버(102)의 하부 패널(106)과 상부 패널(108)에는 상기 진공 모듈(104)과 연결되는 다수의 하부 진공홀들(102a) 및 다수의 상부 진공홀들(102b)이 형성될 수 있으며, 상기 진공 모듈(104)은 하부 진공 배관(114)과 상부 진공 배관(116)을 통해 상기 진공 챔버(102)와 연결될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 및 제2 도어들을 개폐하기 위한 구동부들을 설명하기 위한 측면도이며, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 구동부를 설명하기 위한 정면도들이다.
도 2 내지 도 4를 설명하면, 상기 제1 도어(110) 및 제2 도어(112)는 제1 도어 구동부 및 제2 도어 구동부에 의해 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부 및 제2 측부를 각각 개폐할 수 있다. 상기 제1 도어 구동부와 제2 도어 구동부는 동일한 구성을 가질 수 있으며, 여기서는 상기 제1 도어 구동부만을 설명하기로 한다.
상기 제1 도어 구동부는 상기 제1 도어(110)와 연결되며 상기 제1 도어(110)를 상하 방향으로 이동시키는 구동 기구(120)와, 상기 제1 도어(110)의 이동을 안내하는 안내 부재(122)를 포함할 수 있다. 상기 안내 부재(122)는 상기 구동 기구(120)에 의해 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부에 대하여 사선 방향으로 상기 제1 도어(110)가 이동되도록 할 수 있다. 이는 상기 제1 도어(110)가 수직 방향으로 이동할 경우, 상기 제1 도어(110)와 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부 사이에서 간섭이 발생할 수 있으며, 이에 의해 진공 챔버(102) 또는 제1 도어(110)가 손상되거나 파티클이 발생될 수 있기 때문이다. 또한, 상기 진공 챔버(102)와 상기 제1 도어(110) 사이에 배치되는 밀봉 부재(후술하기로 함)가 상기 간섭에 의해 손상될 수 있다.
상기 구동 기구(120)로는 유압 또는 공압 실린더가 사용될 수 있으며, 도시된 바와 같이 상기 실린더는 회전 가능하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 실린더의 회전축은 상기 기판(10)의 이송 방향에 대하여 수직하는 방향으로 배치될 수 있으며, 상기 진공 건조 장치(100)의 프레임(30)에 힌지 결합될 수 있다.
상기 안내 부재(122)는 상기 제1 도어(110)를 안내하기 위한 가이드 레일들을 갖는 플레이트들을 포함할 수 있다. 상기 제1 도어(110)의 양측 부위들에는 각각 아이들 롤러(110a)가 장착될 수 있으며, 상기 플레이트들의 가이드 레일들(122a)은 상기 아이들 롤러들(110a)을 각각 안내할 수 있다. 예를 들면, 각각의 플레이트들은 상기 아이들 롤러(110a)가 삽입되는 슬롯을 가질 수 있으며, 상기 슬롯은 도시된 바와 같이 수직 상방으로 연장한 후 사선 방향으로 연장할 수 있다. 즉, 상기 제1 도어(110)는 상기 구동 기구(120)에 의해 수직 방향으로 이동한 후 상기 사선 방향으로 이동할 수 있으며, 이에 의해 상기 진공 챔버(102)가 밀폐될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 롤러들을 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 도 1에 도시된 롤러들을 회전시키는 구동부를 설명하기 위한 정면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 롤러들(130)은 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부와 제2 측부를 향하는 상기 기판(10)의 이송 방향으로 상기 기판(10)의 이송이 가능하도록 배열될 수 있다.
상기 진공 챔버(102) 내에는 상기 기판(10)의 이송 방향으로 배열된 다수의 회전축들(132)이 배치될 수 있다. 상기 회전축들(132)은 상기 기판(10)의 이송 방 향에 대하여 수직하는 방향으로 연장할 수 있으며, 상기 롤러들(130)은 상기 회전축들(132)에 장착되어 상기 회전축들(132)에 의해 회전할 수 있다. 즉, 상기 롤러들(130)은 상기 진공 건조 공정이 수행되는 동안 상기 기판(10)을 지지할 뿐만 아니라 상기 기판(10)을 상기 이송 방향으로 이송하기 위하여 사용될 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 각각의 롤러들(130)의 가장자리 부위는 삼각 형태의 단면을 가질 수 있다. 이는 상기 롤러들(130)과 상기 기판(10)이 접촉하는 부위의 면적을 감소시키기 위함이다. 상기 롤러들(130)과 상기 기판(10) 사이의 접촉 면적이 증가되는 경우, 상기 롤러들(130)에 의해 상기 기판(10)의 온도가 부분적으로 변화될 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10) 상의 포토레지스트막의 두께가 불균일해질 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판(10)과 롤러들(130) 사이의 접촉 면적이 최소화될 수 있으므로, 상기 포토레지스트막(20)의 두께를 일정하게 유지시킬 수 있다.
상기 회전축들(132)은 상기 진공 챔버(102) 외부에 배치되는 구동부(134)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 회전축들(132)은 상기 진공 챔버(102)의 일 측벽을 통해 외부로 연장될 수 있으며, 상기 회전축들(132) 중 하나에 상기 구동부(134)가 연결될 수 있다.
상기 진공 챔버(102) 외부로 연장된 상기 회전축들(132)의 단부들에는 풀리들(136)이 장착될 수 있으며, 상기 풀리들(136)은 벨트(138), 예를 들면, 타이밍 벨트를 통해 서로 연결될 수 있다. 상기 회전축들(132)에 연결된 풀리들(136) 사이에는 상기 벨트(138)의 장력을 조절하기 위하여 다수의 아이들 풀리들(140)이 배치 될 수 있다.
상기 구동부(134)로는 모터가 사용될 수 있다. 또한, 상기 모터와 함께 회전력 및 회전속도를 조절하기 위하여 변속 장치가 추가적으로 사용될 수도 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 진공 챔버(102) 내에는 상기 회전축들(132)을 회전 가능하도록 지지하는 서포트 부재들(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 서포트 부재들은 베어링들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 진공 챔버(102)의 일 측벽에는 상기 회전축들(132)이 통과하는 홀들이 형성될 수 있으며, 상기 홀들 내에는 상기 진공 챔버(102)로부터 진공이 누설되지 않도록 밀봉 부재들(미도시)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 밀봉 부재들과 함께 베어링들이 장착될 수도 있다.
상기 기판(10)은 상기 롤러들(130)에 의해 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부 및 제2 측부를 경유하는 기판 이송 방향으로 이송될 수 있다. 즉, 상기 기판(10)은 종래 기술에서와 같이 이송 로봇들을 통해 상기 진공 챔버(102)로 반입되고 상기 진공 챔버(102)로부터 반출되는 것이 아니라 상기 롤러들(130)을 이용한 인라인 방식으로 반입 및 반출될 수 있다. 이를 위하여, 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부 및 제2 측부와 인접한 위치들에는 상기 기판(10)의 반입 및 반출을 위한 기판 이송부들(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 기판 이송부들은 상기 진공 챔버(102) 내에 배치된 롤러들(132)과 유사하게 구성될 수 있다. 또한, 상기와 같이 기판 이송 로봇들이 사용되지 않으므로 상기 롤러들(130)이 균일하게 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 포토레지스트막(20)에 물결 무늬가 발생되는 것이 감소 또는 방지될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 진공 모듈(104)은 상기 포토레지스트막(20)으로부터 용제를 휘발시키기 위하여 상기 진공 챔버(102) 내부에서 진공 분위기를 형성할 수 있다. 상기 진공 모듈(104)은 진공 배관들을 통해 상기 진공 챔버(102)와 연결될 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 진공 펌프, 압력 센서, 압력 조절 밸브 등을 포함할 수 있다.
상기 진공 배관들은 상기 진공 챔버(102)의 하부 패널(106)에 하부 진공 배관(114) 및 상기 진공 챔버(102)의 상부 패널(108)에 연결되는 상부 진공 배관(116)을 포함할 수 있다.
상기 하부 패널(106) 및 상기 상부 패널(108)에는 상기 상부 및 하부 진공 배관들(114, 116)과 각각 연결되는 하부 진공홀들(102a) 및 상부 진공홀들(102b)이 형성될 수 있다. 그러나, 이와는 다르게 상기 하부 패널(106) 및 상기 상부 패널(108)에는 각각 하나의 하부 진공홀 및 하나의 상부 진공홀이 형성될 수도 있다.
상기 진공 모듈(104)에 의해 상기 진공 챔버(102) 내에서 진공 분위기가 형성되는 경우, 상기 진공 챔버(102) 내에는 상기 하부 진공홀들(102a) 및 상부 진공홀들(102b)을 향하는 기류가 발생될 수 있다. 이때, 상기 하부 진공 배관(114) 및 상부 진공 배관(116)을 통해 각각 배기되는 유량은 실질적으로 서로 동일한 것이 바람직하다.
상기 하부 진공 배관(114)을 통한 배기량과 상기 상부 진공 배관(116)을 통한 배기량이 서로 다른 경우, 상기 기판(10) 상의 포토레지스트막(20)에 물결 무늬가 발생될 수 있다. 구체적으로, 상기 하부 진공홀들(102a) 및 상부 진공홀 들(102b)을 향하는 기류들이 상기 진공 챔버(102) 내에서 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10)의 에지 부위와 인접한 공간에서의 압력 강하 속도와 상기 기판(10)의 중앙 부위와 인접한 공간에서의 압력 강하 속도가 서로 달라질 수 있다. 결과적으로, 상기 기류들의 차이 및/또는 압력 강하 속도의 차이 등에 의해 상기 기판(10) 상의 포토레지스트막(20)에 물결 무늬가 발생될 수 있다. 즉, 상기 포토레지스트막(20)으로부터 제거되는 용제의 양이 일정하지 않을 수 있으며, 결과적으로 포토레지스트막(20)의 두께가 불균일해질 수 있다.
특히, 상기 상부 진공 배관(116)을 통한 배기량이 상기 하부 진공 배관(114)을 통한 배기량보다 많은 경우 상기 기판(10)이 챔버(102) 내부에서 형성되는 기류에 의해 부양될 수도 있다. 이 경우, 상기 기판(10) 상의 포토레지스트막(20)이 크게 손상될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 진공 챔버(102) 내부로 퍼지 가스를 공급하기 위한 퍼지 가스 공급부(미도시)가 상기 진공 챔버(102)와 연결될 수 있다. 상기 퍼지 가스로는 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스 또는 정화된 공기 등이 사용될 수 있다. 상기 퍼지 가스는 상기 진공 건조 공정이 종료된 후 진공 챔버(102)의 내부의 압력 조절 및 진공 챔버(102) 내부에 잔류하는 휘발된 용제를 제거하기 위하여 공급될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 추가적인 도면들을 첨부하지는 않았으나, 상기 진공 모듈(104)은 상기 진공 챔버(102)의 상부 패널(108)에만 연결될 수도 있다. 즉, 상기 하부 패널(106)을 통한 진공 배기를 차단함으로써 상기 기판(10) 상 의 포토레지스트막(20)의 건조 품질을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 상기 진공 모듈(104)에 의한 진공 배기를 수행하는 동안 상기 기판(10)이 상기 진공 챔버(102) 내부의 압력 변화 또는 기류 형성에 의해 부양되지 않도록 상기 진공 분위기 형성 시간을 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 상부 패널(108)과 상기 기판(10) 사이에 도 8에 도시된 다공 플레이트(250)를 배치함으로써 상기 진공 챔버(102) 내부에서 전체적으로 일정한 압력 강하 또는 기류 형성을 구현할 수도 있다.
도 7은 도 1에 도시된 밀봉 부재와 인접한 ‘A’ 부위를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 제1 도어(110) 및 제2 도어(112)가 닫힌 상태에서 상기 진공 모듈(106)에 의해 상기 기판(10) 상의 포토레지스트막(20)에 대한 진공 건조 공정이 수행될 수 있다.
상기 제1 도어(110)와 제2 도어(112) 및 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부 및 제2 측부 사이에는 각각 진공 누설을 방지하기 위한 밀봉 부재들(118)이 배치될 수 있다. 상기 밀봉 부재들(118)로는 오링 또는 다양한 형태의 실링 부재가 사용될 수 있다.
한편, 상기 제1 도어(110) 및 제2 도어(112)가 닫히는 동안 외부로부터 파티클들이 유입되거나, 상기 밀봉 부재들(118)로부터 파티클들이 발생될 수 있다. 상기와 같은 파티클들은 상기 제1 측부 및 제2 측부의 측면들, 즉 상기 밀봉 부재들(118)이 밀착되는 상기 진공 챔버(102)의 측면들에 형성된 보조 진공홀들(102c)을 통해 제거될 수 있다.
상기 보조 진공홀들(102c)은 상기와 같이 상기 제1 도어(110)와 제2 도어(112) 및 상기 밀봉 부재들(118)과 인접한 공간들로부터 파티클들을 제거하기 위하여 구비될 수 있으며, 상기 진공 챔버(102)의 제1 측부 및 제2 측부의 표면들로부터 상기 하부 진공홀들(102a) 및 상부 진공홀들(102b)을 통해 상기 진공 모듈(104)과 연결될 수 있다. 즉, 상기 파티클들은 상기 보조 진공홀들(102c)과 상기 하부 및 상부 진공홀들(102a, 102b)을 통해 제거될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토레지스트막의 건조 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건조 장치(200)는 기판(10) 상의 포토레지스트막(20)을 건조시키기 위하여 사용될 수 있다.
상기 건조 장치(200)는 진공 챔버(202) 및 진공 모듈(204)을 포함할 수 있다. 상기 진공 챔버(202)는 일측 및 타측이 개방된 튜브 형태를 가질 수 있으며, 상기 개방된 일측 및 타측은 각각 제1 도어(210) 및 제2 도어(212)에 의해 개폐될 수 있다. 상기 진공 모듈(204)은 하부 진공 배관(214) 및 상부 진공 배관(216)을 통해 상기 진공 챔버(202)와 연결될 수 있다.
상기 진공 챔버(202) 내에는 상기 기판(10)을 지지하고 이송하기 위한 다수의 롤러들(230)이 배치될 수 있으며, 상기 롤러들(230)은 다수의 회전축들과 구동부에 의해 회전될 수 있다. 상기 진공 챔버(202), 진공 모듈(204) 및 제1 및 제2 도어들(210, 212), 등에 대한 추가적인 상세 설명은 도 1 내지 도 7을 참조하여 기설명된 바와 동일 또는 유사하므로 생략하기로 하며, 여기서는 도 1에 도시된 건조 장치(100)와 도 8에 도시된 건조 장치(200) 사이에서 차이점만을 상세하게 설명하기로 한다.
상기 진공 챔버(202) 내에는 상기 진공 모듈(204)에 의한 진공 건조 공정이 수행되는 동안 상기 진공 챔버(202) 내에서의 기류를 조절하기 위하여 다수의 홀들(252)을 갖는 다공 플레이트(250)가 배치될 수 있다. 특히, 상기 다공 플레이트(250)는 상기 진공 챔버(202)의 상부 패널(208)과 상기 롤러들(230)에 의해 지지된 기판(10) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 기판(10)과 동일하거나 상기 기판(10)보다 큰 크기를 가질 수 있다. 즉, 상기 기판(10)의 상부 공간에서의 기류는 상기 다공 플레이트(250)의 홀들(252)을 통해 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10)의 상부 공간에서의 압력 강하 속도가 전체적으로 균일하게 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 기판(10) 상의 포토레지스트막(20)의 건조 속도가 전체적으로 균일하게 될 수 있다.
한편, 도시된 바에 의하면, 상기 진공 챔버(202)의 상부 패널(208)에는 다수의 상부 진공홀들(208a)이 형성되어 있다. 그러나, 상기 상부 패널(208)의 중앙 부위에 하나 상부 진공홀이 형성될 수도 있다. 또한, 다수의 상부 진공홀들이 상기 상부 패널(208) 중앙 부위에 집중적으로 형성될 수도 있다.
도 9 및 도 10은 도 8에 도시된 다공 플레이트의 다른 예들을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9를 참조하면, 다공 플레이트(350)에 형성된 홀들(352)은 상기 다공 플레이트(350)의 가장자리 부위로부터 중앙 부위를 향하여 점차 증가되는 직경을 가질 수 있다. 이는 상기 다공 플레이트(350)의 중앙 부위를 통하여 상대적으로 더 큰 상방 기류가 형성되도록 하기 위함이다. 부언하면, 상기 기판(10)의 가장자리 부위에서는 하부 진공 배관(214)을 향한 하방 기류가 형성되므로 상기 다공 플레이트(350)의 중앙 부위를 통한 상방 기류를 더 크게 함으로써 상기 기판(10)의 상부 공간에서 압력 강하 속도를 전체적으로 일정하게 할 수 있다.
도 10에 도시된 다공 플레이트(450)는 일정한 직경을 갖는 다수의 홀들(452)을 가질 수 있으며, 상기 홀들(452) 사이의 간격은 상기 다공 플레이트(450)의 가장자리 부위로부터 중앙 부위를 향하여 점차 감소될 수 있다. 이는 상기 기판(10)의 상부 공간에서 압력 강하 속도를 전체적으로 일정하게 하기 위하여 상기 다공 플레이트(450)의 중앙 부위를 통한 상방 기류가 상대적으로 더 커지도록 하기 위함이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 진공 챔버는 일측 및 타측이 개방되어 있으며, 이들은 제1 도어 및 제2 도어에 의해 개폐될 수 있다. 또한, 상기 진공 챔버 내에는 기판을 지지하고 이송하기 위한 다수의 롤러들이 배치되며, 상기 롤러들을 이용하여 상기 기판의 반입 및 반출이 수행될 수 있다. 즉, 종래의 기술에서와 같이 챔버의 상부를 수직 방향으로 이동시키고 이송 로봇들을 이용하여 기판의 반입 및 반출을 수행하지 않을 수 있다.
결과적으로, 챔버의 개폐를 위한 구동부의 구성이 매우 간단해질 수 있으며, 기판의 반입 및 반출을 위한 이송 로봇들이 불필요해질 수 있으므로, 진공 건조 장 치의 구성을 단순화시킬 수 있으며 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 기판 이송 로봇들을 사용하지 않으므로 상기 롤러들이 균일하게 배치될 수 있으며, 이에 따라 포토레지스트막의 물결 무늬 발생이 감소 또는 방지될 수 있으며, 상기 진공 챔버의 상부 패널과 상기 기판 사이에 배치되는 다공 플레이트는 상기 기판 상의 포토레지스트막에 대한 진공 건조 품질을 크게 개선할 수 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트막의 건조 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 및 제2 도어들을 개폐하기 위한 구동부들을 설명하기 위한 측면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 구동부를 설명하기 위한 정면도들이다.
도 5는 도 1에 도시된 롤러들을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 롤러들을 회전시키는 구동부를 설명하기 위한 정면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 밀봉 부재와 인접한 ‘A’ 부위를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토레지스트막의 건조 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 9 및 도 10은 도 8에 도시된 다공 플레이트의 다른 예들을 설명하기 위한 단면도들이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 기판 20 : 포토레지스트막
100 : 건조 장치 102 : 진공 챔버
104 : 진공 모듈 106 : 하부 패널
108 : 상부 패널 110 : 제1 도어
112 : 제2 도어 114 : 하부 진공 배관
116 : 상부 진공 배관 118 : 밀봉 부재
120 : 구동 기구 122 : 안내 부재
130 : 롤러 132 : 회전축
134 : 구동부 136 : 풀리
138 : 벨트 140 : 아이들 풀리

Claims (10)

  1. 기판 상에 형성된 포토레지스트막에 대한 건조 공정이 수행되는 공간을 제공하며 일측과 타측이 개방된 튜브 형태를 갖는 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되며 상기 기판을 지지하는 지지부;
    상기 챔버와 연결되며 상기 포토레지스트막을 건조시키기 위하여 상기 챔버 내부에서 진공 분위기를 형성하는 진공 모듈; 및
    상기 챔버의 개방된 일측과 타측을 개폐하기 위한 도어들을 포함하되,
    상기 진공 모듈은 상기 챔버의 상부 패널 및 하부 패널에 연결되며, 상기 챔버의 상부 패널과 상기 기판 사이에는 상기 기판의 상부 공간에서 기류를 일정하게 하기 위하여 다수의 홀들을 갖는 다공 플레이트가 배치되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트막의 건조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도어들을 개폐하기 위한 도어 구동부들을 더 포함하며,
    각각의 도어 구동부는,
    각각의 도어와 연결되며 상기 도어를 상하 방향으로 이동시키는 구동 기구; 및
    상기 구동 기구에 의해 상기 챔버의 개방된 일측 또는 타측에 대하여 사선 방향으로 상기 도어가 이동되도록 하는 안내 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동 기구는 유압 또는 공압 실린더를 포함하며, 상기 실린더는 상기 도어가 상기 사선 방향으로 이동되도록 회전 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 도어의 양측 부위들에는 아이들 롤러가 각각 장착되며, 상기 안내 부재는 상기 아이들 롤러를 안내하기 위한 가이드 레일을 각각 갖는 플레이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지부는 상기 챔버의 일측으로부터 타측을 향하는 방향으로 상기 기판의 이송이 가능하도록 배치된 다수의 롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 챔버 내에서 상기 기판의 이송 방향으로 배열되어 상기 기판의 이송 방향에 대하여 수직하는 방향으로 서로 평행하게 연장하며 상기 다수의 롤러들이 장착되는 회전축들; 및
    상기 회전축들과 연결되어 상기 회전축들을 회전시키기 위한 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 회전축들은 상기 챔버의 측벽을 통해 연장하며, 상기 연장된 회전축들의 단부들은 다수의 풀리들과 벨트에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 도어들과 상기 챔버의 일측 및 타측 사이를 통한 진공 누설을 방지하기 위하여 상기 도어들의 측면들에는 각각 밀봉 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 개방된 챔버의 일측 및 타측 표면들 각각에는 상기 챔버가 밀폐되어 있는 동안 상기 밀봉 부재 및 상기 도어와 인접하는 내부 공간으로부터 파티클들을 제거하기 위하여 상기 진공 모듈과 연결되는 진공홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  10. 삭제
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