KR101043650B1 - 코팅장비의 코터 척 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코팅장비의 코터 척(coater chuck)에 관한 것으로, 본 발명은 처리기판이 안착되는 코터 척을 처리기판과 동일한 크기로 형성하고, 이 코터 척의 최외곽부에 진공라인을 배치하여 처리기판의 외곽부를 안정적으로 흡착시켜준다. 따라서, 본 발명에서는 스핀시 처리기판의 외곽부가 흔들리는 것을 억제하고, 이를 통해 이 부위에서의 와류를 방지하여 불량발생 억제 및 포토레지스트의 코팅 균일성을 향상시킬 수 있다.
코팅장비, 코터 척, 진공홀, 진공라인, 포토레지스트

Description

코팅장비의 코터 척{A COATER CHUCK OF COATING APPARATUS}
도 1은 종래기술에 따른 코팅장비의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 코터 척을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 'A-A′' 절단선을 따라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 'B-B′' 절단선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅장비의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 코터 척을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 'A-A′' 절단선을 따라 도시한 단면도이다.
도 8는 도 6에 도시된 'B-B′' 절단선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코터 척의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코터 척의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코터 척의 평면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
12, 112 : 상부 챔버 14, 114 : 하부 챔버
16, 116, 216, 316, 416 : 코터 척 18, 118 : 모터
161, 1161, 2161, 3161, 4161 : 진공홀
162, 1162a, 1162b, 2162a, 2162b, 3162a, 3162b, 4162a, 4162b : 진공라인
2163 : 삽입홈 20, 120 : 노즐
22, 122 : 노즐관 1163 : 돌출부
30, 130: 처리기판
본 발명은 코팅장비의 코터 척에 관한 것으로, 특히 포토레지스트(photoresist) 코팅공정을 수행하기 위한 코터 척의 스핀(spin)시 처리기판 외곽부의 흔들림으로 인해 발생되는 와류를 방지하여 포토레지스트의 코팅 균일성을 향상시킬 수 있는 코팅장비의 코터 척에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널 제조공정 중 포토(photo)공정은 처리기판, 예컨대 웨이퍼(wafer), 글라스(glass), 마스크(mask) 상부면에 포토레지스트(photoresist)를 도포하는 코팅(coating)공정과, 코팅된 처리기판을 장비의 내측으로 이동시킨 후 원판인 마스크의 회로를 이식하는 노광(exposure)공정 및 현상공정으로 이루어진다.
이 중, 코팅공정은 코팅장비에서 이루어진다. 일반적으로, 코팅장비는 도 1에 도시된 바와 같이, 상/하부 챔버(12, 14) 내에 설치되어 모터(18)에 의해 회전되며, 처리기판(30)이 안착되는 코터 척(coater chuck, 16)을 포함한다. 도 2 내 지 도 4에 도시된 바와 같이, 코터 척(16)은 원형으로 이루어지고, 그 중앙부에는 처리기판(30)를 진공 흡착하기 위한 진공홀(vacuum hole, 161)이 형성되어 있으며, 이 진공홀(161)과 연결되고, 원형을 따라 일정 간격을 두고 다수의 진공라인(vaccum line, 162)이 형성된다.
상기와 같이 구성되어 있는 종래기술에 따른 코팅장비의 동작을 설명하기로 한다.
우선, 코터 척(16)의 상면에 처리기판(30)을 안착시킨 후 코터 척(16)의 상면에 형성된 진공홀(161)과 진공라인(162)으로 진공을 공급하여 처리기판(30)을 진공 흡착시켜 고정한다. 그런 다음, 모터(18)를 통해 코터 척(16)을 회전시켜 코터 척(16) 상면에 진공 흡착된 처리기판(30)를 회전시킨다. 그런 다음, 회전되는 처리기판(30)의 상면으로 노즐(20)을 통해 포토레지스트 액을 분사시킨다. 그러면, 노즐(20)을 통해 분사되는 포토레지스트 액은 처리기판(30)의 원심력에 의하여 처리기판(30)의 상면에 일정두께로 도포된다.
그러나, 종래기술에 따른 코팅장비의 코터 척(16)은 처리기판(30)의 크기(size)보다 작게 설계되어 있다. 이에 따라 포토레지스트 코팅공정시 처리기판(30)이 고속으로 회전하는 경우 코터 척(16)과 접촉되지 않는 처리기판(30)의 외곽부가 흔들리게 된다. 이러한 처리기판(30)의 외곽부의 흔들림에 의해 포토레지스트 액이 하부 챔버(112)의 내측 상면으로 분무(噴霧)되어 안착(도 1의 'P'참조)되게 된다. 이러한 분무현상은 이 부위에서 와류를 일으키게 되며, 이에 따라 포토레지스 코팅공정시 처리기판(30)에 도포된 포토레지스트막으로 포토레지스트 덩어 리(응고된 상태의 입자) 등이 침투하여 포토레지스트의 코팅 균일성(uniformity)을 저하시키는 원인이 되고 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예는 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 코팅공정을 수행하기 위한 코터 척의 스핀시 처리기판(또는, 웨이퍼,글라스, 마스크) 외곽부의 흔들림으로 인해 발생되는 와류를 방지하여 포토레지스트의 코팅 균일성을 향상시킬 수 있는 코팅장비의 코터 척을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 코팅장비의 코터척은 처리기판과 동일한 크기를 갖는 사각형 평판으로 형성되고, 모터에 의해 회전되고 상기 사각형 평판의 중앙에 형성되는 진공홀; 상기 진공홀부터 상기 사각형 평판의 외곽부까지 형성된 다수의 제1 진공라인들; 및 상기 제1 진공라인들을 가로질러 형성되고 상기 진공홀과 연결된 다수의 제2 진공라인들을 포함하며, 상기 제1 진공라인들은 상기 진공홀과 인접한 부분과 상기 사각형 평판의 외곽부와 인접한 부분에만 형성되는 것을 특징으로 한다.
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상기 모터에 의한 회전시 상기 처리기판이 원심력에 의해 외부로 이탈되지 않도록 안정적으로 흡착하기 위하여 끝단부에 형성된 돌출부를 더 포함한다.
상기 처리기판은 웨이퍼, 글라스 또는 마스크이다.
본 발명의 실시예에 따른 코팅장비의 코터척은 사각형 평판을 갖는 본체부와 상기 본체부로부터 처리기판의 끝단까지 신장된 신장부를 포함하고, 모터에 의해 회전되고 상기 본체부의 중앙에 형성되는 진공홀; 상기 진공홀부터 상기 본체부의 외곽부까지 형성되는 다수의 제1 진공라인들; 및 상기 제1 진공라인들을 가로질러 형성되고 상기 진공홀과 연결된 다수의 제2 진공라인들을 포함하며, 상기 본체부와 상기 신장부의 가로 및 세로길이는 상기 처리기판의 가로 및 세로길이와 동일하고, 상기 제1 진공라인들은 상기 신장부에 추가로 형성되며, 상기 제2 진공라인들은 상기 진공홀부터 상기 신장부의 끝단까지 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 모터에 의한 회전시 상기 처리기판이 원심력에 의해 외부로 이탈되지 않도록 안정적으로 흡착하기 위하여 끝단부에 형성된 돌출부를 더 포함한다.
상기 처리기판이 웨이퍼, 글라스 또는 마스크인 것을 특징으로 한다.
상기 신장부는 상기 본체부의 각 변의 중심에서 신장되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 이하에서 설명되는 동일한 참조번호는 동일한 기능을 수행하는 동일 요소이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅장비의 코터 척을 설명하기 위하여 도시된 도면들로서, 도 5는 코팅장비의 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 코터 척의 평면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 'A-A′' 절단선을 따라 도시된 코터 척의 단면도이고, 도 8은 도 6에 도시된 'B-B′' 절단선을 따라 도시된 코터 척의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 코팅장비는 상/하부 챔버(112, 114) 내에 설치되어 모터(118)에 의해 회전되며, 피공정체인 처리기판(130)이 안착되는 코터 척(116)을 포함한다. 여기서, 처리기판(130)은 웨이퍼, 글라스 또는 마스크이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 코터 척(116)은 안착되는 처리기판(130)과 동일한 크기(또는, 동일한 형태)로 형성된다. 여기서, '동일한 크기'라 함은 실질적인 동일성을 의미하는 것은 아니며, 스핀시 처리기판(130)의 외곽부가 흔들리지 않도록 처리기판(130)의 외곽부를 안정적으로 흡착시킬 수 있는 범위 내의 코터 척(116)의 크기를 의미한다.
그리고, 코터 척(116)의 중앙부에는 처리기판(130)을 진공 흡착하기 위한 진공홀(1161)이 형성되어 있으며, 이러한 진공홀(1161)을 중심으로 코터 척(116)의 내주면을 따라 일정 간격을 두고 다수의 제1 진공라인(1162a)이 형성된다. 이러한 제1 진공라인(1162a)은 코터 척(116) 상면의 전부위에 걸쳐 일정한 간격으로 균등하게 배열된다. 특히, 제1 진공라인(1162a)은 코터 척(116)의 외곽부에도 배치되어 스핀시 처리기판(130) 외곽부가 흔들리는 것을 방지하게 된다. 결국, 코터 척(116)의 크기는 외곽부에 배치된 제1 진공라인(1162a)에 따라 결정될 수 있는데, 최외곽부 제1 진공라인(1162a)이 처리기판(130)의 흔들림을 방지할 수 있는 범위 내에서 코터 척(116)의 크기는 결정되어 질 것이다. 그리고, 제1 진공라인(1162a)은 진공홀(1161)을 가로 질러 사선으로 연장되는 다수의 제2 진공라인(1162b)을 통해 인접한 제1 진공라인(1162a)과 연결된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 코터 척(116)은 안착되는 처리기판(130)과 동일한 크기로 형성됨에 따라 포토레지스트 코팅을 위한 스핀시 외곽부가 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 특히, 앞서 설명한 바와 같이 코터 척(116)의 외곽부에도 제1 진공라인(1162a) 및 제2 진공라인(1162b)이 배치되어 처리기판(30)의 외곽부의 흔들림 현상을 방지하게 된다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅장비의 동작을 설명하기로 한다.
우선, 코터 척(116)의 상면에 처리기판(130)을 안착시킨 후 코터 척(116)의 상면에 형성된 진공홀(1161)과 제1 및 제2 진공라인(1162a, 1162b)으로 진공을 공급하여 처리기판(130)을 진공 흡착시켜 고정한다. 이때, 처리기판(130)의 외곽부는 코터 척(116)의 외곽부에 배치된 제2 진공라인(1162a)을 통해 공급되는 진공에 의해 흡착되게 된다.
그런 다음, 모터(118)를 통해 회전축(124)을 회전시키고, 이를 통해 회전축(124)의 상단부에 설치된 코터 척(116)을 회전시켜 코터 척(116) 상면에 진공 흡착된 처리기판(130)을 회전시킨다. 그런 다음, 회전되는 처리기판(130)의 상면으로 노즐(120)을 통해 포토레지스트 액을 분사시킨다. 그러면, 노즐(120)을 통해 분사되는 포토레지스트 액은 처리기판(130)의 원심력에 의하여 처리기판(130)의 상면에 일정두께로 도포된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅장비의 코터 척(216)은 도 6 내지 도 8에 도시된 구조에서 도 9에 도시된 바와 같이 끝단부에 안정적으로 처리기판(130)이 안착되어 외부로 이탈되지 않도록 하기 위하여 돌출부(2163)가 형성될 수 있다. 여기서, '2161'은 진공홀이고, '2162a'는 제1 진공라인이며, '2162b'는 제2 진공라인이다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코팅장비의 코터 척(316)은 도 10에 도시된 바와 같이 그 크기가 처리기판(130)과 동일한 크기로 '방패연' 구조로 형성된다. 여기서, '3161'은 진공홀이고, '3162a'는 제1 진공라인이며, '3162b'는 제2 진공라인이다. 이때, 상기 제1 진공라인(3162a)들은 진공홀(3161)과 인접한 부분과 사각형의 외곽부와 인접한 부분에 형성된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코팅장비의 코터 척(416)은 도 11에 도시된 바와 같이 일부분이 처리기판(130)의 끝단부까지 신장된 구조를 갖는다. 즉, '십자가' 구조로 형성될 수 있다. 더욱 상세히 살펴보면, 코팅장비의 코터 척(416)은 사각형의 본체부와 처리기판(130)의 끝단까지 신장된 신장부를 포함한다. 본체부와 신장부의 가로 및 세로길이는 처리기판(130)의 가로 및 세로길이와 실질적으로 동일하게 형성된다. 이때, 제1 진공라인(4162a)들은 신장부의 외곽부에 추가로 형성되며, 제2 진공라인(4162b)들은 진공홀(4161)부터 신장부의 끝단까지 추가로 형성된다.
도 11에 도시된 코터 척(416)은 거의 90°간격으로 돌출부가 4개 형성되어 있으나, 이는 일례로서 처리기판(130)의 외곽부의 흔들림을 방지할 수 있는 범위 내에서 돌출부의 수는 증가될 수 있으며, 그 간격도 좁아질 수 있다. 여기서, '4161'은 진공홀이고, '4162a'는 제1 진공라인이며, '4162b'는 제2 진공라인이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 처리기판이 안착되는 코터 척을 처리기판과 동일한 크기로 형성하고, 이 코터 척의 외곽부에 진공라인을 배치하여 처리기판의 외곽부를 안정적으로 흡착시켜 줌으로써 스핀시 상기 처리기판의 외곽부가 흔들리는 것을 억제하고, 이를 통해 이 부위에서의 와류를 방지하여 포토레지스트의 코팅 균일성을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (9)

  1. 처리기판과 동일한 크기를 갖는 사각형 평판으로 형성된 코팅장비의 코터 척에 있어서,
    모터에 의해 회전되고 상기 사각형 평판의 중앙에 형성되는 진공홀;
    상기 진공홀부터 상기 사각형 평판의 외곽부까지 형성된 다수의 제1 진공라인들; 및
    상기 제1 진공라인들을 가로질러 형성되고 상기 진공홀과 연결된 다수의 제2 진공라인들을 포함하며,
    상기 제1 진공라인들은 상기 진공홀과 인접한 부분과 상기 사각형 평판의 외곽부와 인접한 부분에만 형성되는 것을 특징으로 하는 코팅장비의 코터 척.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터에 의한 회전시 상기 처리기판이 원심력에 의해 외부로 이탈되지 않도록 안정적으로 흡착하기 위하여 끝단부에 형성된 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅장비의 코터 척.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 처리기판이 웨이퍼, 글라스 또는 마스크인 것을 특징으로 하는 코팅장비의 코터 척.
  6. 사각형 평판을 갖는 본체부와 상기 본체부로부터 처리기판의 끝단까지 신장된 신장부를 포함하는 코팅장비의 코터 척에 있어서,
    모터에 의해 회전되고 상기 본체부의 중앙에 형성되는 진공홀;
    상기 진공홀부터 상기 본체부의 외곽부까지 형성되는 다수의 제1 진공라인들; 및
    상기 제1 진공라인들을 가로질러 형성되고 상기 진공홀과 연결된 다수의 제2 진공라인들을 포함하며,
    상기 본체부와 상기 신장부의 가로 및 세로길이는 상기 처리기판의 가로 및 세로길이와 동일하고,
    상기 제1 진공라인들은 상기 신장부에 추가로 형성되며,
    상기 제2 진공라인들은 상기 진공홀부터 상기 신장부의 끝단까지 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 코팅장비의 코터 척.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 모터에 의한 회전시 상기 처리기판이 원심력에 의해 외부로 이탈되지 않도록 안정적으로 흡착하기 위하여 끝단부에 형성된 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅장비의 코터 척.
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 6 항에 있어서,
    상기 처리기판이 웨이퍼, 글라스 또는 마스크인 것을 특징으로 하는 코팅장비의 코터 척.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 신장부는 상기 본체부의 각 변의 중심에서 신장되는 것을 특징으로 하는 코팅장비의 코터 척.
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KR920008539A (ko) * 1990-10-31 1992-05-28 김정배 감광제 도포장치
JPH09115808A (ja) * 1995-10-18 1997-05-02 Matsushita Electron Corp 塗布装置
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