KR101127753B1

KR101127753B1 - 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법 및 이를 이용한 반도체기판의 패턴 형성장치

Info

Publication number: KR101127753B1
Application number: KR1020110139908A
Authority: KR
Inventors: 서진석
Original assignee: 서진석
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-03-21

Abstract

본 발명은 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물을 약액에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 반도체패턴 형성방법 및 장치를 제공함으로써, 평면 패턴형성방법에 한정되던 종래기술의 한계점을 극복할 수 있고, 이로써, 다양한 분야에서 다양한 형태의 제품을 생산할 수 있고, 산업발전에 기여하게 되는 효과를 갖는다.

Description

평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법 및 이를 이용한 반도체기판의 패턴 형성장치{Method for forming pattern in semiconductor substrate and apparatus there of}

본 발명은 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법 및 이를 이용한 반도체기판의 패턴 형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물을 약액에 침전시켜 약액이 코팅되도록 함과 아울러 가공물을 대기중으로 서서히 노출되는 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법 및 이를 이용한 반도체기판의 패턴 형성장치에 관한 것이다.

대한민국 공개특허 제 2000-0061800호에는 종래기술에 따른 레이저를 이용한 포토레지스트의 패턴 형성방법이 개시된다.

이러한 종래기술은 레이저빔을 포토레지스트가 도포된 글라스 기판 위에 직접 조사하여 포토레지스트 패턴을 형성함으로써, 공정수가 절감될 뿐만 아니라 포토레지스트의 패턴 형성에 필요한 장비의 차지 공간이 줄어들기 때문에 공정간 이동에 따른 불량 요인이 상당히 감소되는 동시에 재료 및 생산 비용이 절감될 수 있고, 또한 노광 공정시 사용되는 마스크가 필요 없어짐으로 마스크 제작이나 유지가 불필요할 뿐만 아니라 노광 장비의 정렬 불량이나 수직 노광에 따른 문제점이 해소될 수 있고, 그와 동시에 대화면 또는 고정세화에 대응 가능한 포토레지스트의 패턴 형성 기술을 제공하게 된다.

그러나, 상기한 종래기술은 포토레지스트의 패턴이 평면 기판에 한정되는 것으로서, 입체형상의 제품에는 이러한 포토레지스트 패턴 형성 기술을 적용할 수 없는 한계를 갖는 문제가 있었다.

종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물을 약액에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 반도체패턴 형성방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명 다른 목적은 평면 패턴형성방법에 한정되던 종래기술의 한계점을 극복할 수 있고, 이로써, 다양한 분야에서 다양한 형태의 제품을 생산할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물을 약액에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물이 승강장치에 탑재되는 단계; 상기 승강장치에 탑재된 가공물을 하강시켜 침전조 내의 약액에 침전되도록 하는 단계; 상기 승강장치를 승강시켜 약액이 코팅된 가공물의 코팅 표면이 대기 중으로 노출되도록 하는 단계; 상기 대기중으로 노출된 코팅 표면을 패턴가공부의 레이저를 조사시켜 반도체 패턴이 형성되도록 하는 단계; 및 상기 반도체 패턴이 형성이 완료된 가공물을 이송로봇이 교체하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 가공물은 코팅표면을 높이방향에 대해 다수의 영역으로 분할하고, 영역별 반도체 패턴이 단계적으로 형성되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물을 약액에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 곡면 반도체 패턴 형성장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물이 침전되도록 약액을 수용하는 침전조; 상기 가공물을 탑재하여 침전조 내로 승/하강되어 가공물이 약액에 침전되거나 대기 중에 노출되도록 하는 승강장치; 및 상기 승강장치에 의해 침전조 밖으로 노출되는 가공물의 코팅 표면에 레이저를 조사시켜 반도체 패턴이 형성되도록 하는 패턴가공부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 반도체 패턴 형성장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 침전조 하부에 약액을 공급하는 공급탱크 및 침전조 내의 약액을 회수하는 회수탱크가 설치될 수 있다.

또한, 상기 승강장치는 가공물이 탑재되는 탑재대; 상기 탑재대를 수직방향으로 지지하여 승하강되도록 하는 승강암; 및 상기 승강암과 탑재대 사이를 회동 가능하게 연결하는 회동부;를 포함한다.

또한, 상기 패턴가공부는 레이저; 상기 레이저를 좌표 이동되도록 지지하는 좌표구동부; 및 상기 레이저의 조사각도를 조정할 수 있도록 하는 피봇구동부;를 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 가공물의 예를 도시한 사시도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 곡면 반도체패턴 형성장치에 따른 반도체패턴 형성공정을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명에 따라 반도체 패턴이 형성된 가공물의 측면도.
도 6은 본 발명에 따라 반도체 패턴이 형성된 가공물의 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 가공물의 예를 도시한 사시도로서, 동 도면에서와 같은 입체형상을 갖는 가공물(100)의 표면에 반도체 패턴(110)이 형성되도록 하는 장치 및 방법에 대해 도 2내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 곡면 반도체패턴 형성장치에 따른 반도체패턴 형성공정을 도시한 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따라 반도체 패턴이 형성된 가공물의 측면도이며, 도 6은 본 발명에 따라 반도체 패턴이 형성된 가공물의 평면도이다.

도 2내지 도 4를 참조하면, 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물(100)을 약액(PR)에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물(100)을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물(100) 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 곡면 반도체 패턴 형성기술에 대해 개시된다.

상기한 본 발명의 곡면 반도체 패턴 형성장치는 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물(100)이 침전되도록 약액(PR)을 수용하는 침전조(200)와, 상기 가공물(100)을 탑재하여 침전조(200) 내로 승/하강되어 가공물(100)이 약액(PR)에 침전되거나 대기 중에 노출되도록 하는 승강장치(300) 및 상기 승강장치(300)에 의해 침전조(200) 밖으로 노출되는 가공물(100)의 코팅 표면에 레이저를 조사시켜 반도체 패턴이 형성되도록 하는 패턴가공부(400)를 포함한다.

여기서, 상기 가공물(100)은 도면에 반구형상의 제품으로 표현되고 있으나, 다양한 형태의 입체물이 해당될 수 있다.

상기 침전조(200)는 약액(PR)이 수용되는 수조형태로서 제작되며, 사각이나 원형 등 형태를 제한하지 않고 실시 될 수 있다.

이와 같은 침전조(200) 하부에는 약액(PR)을 공급하는 공급탱크(210) 및 침전조(200) 내의 약액(PR)을 회수하는 회수탱크(220)가 설치되도록 할 수 있다.

예컨대, 상기 침전조(200) 내의 약액(PR)은 포토레지스트일 수 있고, 이러한 약액(PR)은 특성상 대기에 노출되는 경우, 경화되는 성질을 갖는 것으로서, 반도체 패턴(110) 형성과정에서 불순물이 형성되며, 반복 사용시 약액(PR)의 농도가 짙어서 코팅면의 두께가 두꺼워지기 때문에 이를 주기적으로 교체해주어야 한다.

따라서, 상기 약액(PR)은 일정시간 사용후, 회수탱크(220)로 보내져 처리되며, 공급탱크(210)를 통해 새로운 약액(PR)이 침전조(200) 내에 채워지게 되는 것이다.

이때, 상기 공급탱크(210)는 침전조(200)의 측면 또는 이보다 높은 위치에 형성할 수 도 있다.

그리고, 상기 승강장치(300)는 가공물(100)을 탑재하여 침전조(200) 내로 승/하강되어 가공물(100)이 약액(PR)에 침전되거나 대기 중에 노출되도록 하는 것으로서, 가공물(100)이 탑재되는 탑재대(310)와, 상기 탑재대(310)를 수직방향으로 지지하여 승하강되도록 하는 승강암(320) 및 상기 승강암(320)과 탑재대(310) 사이를 회동 가능하게 연결하는 회동부(330)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

그리고, 상기 패턴가공부(400)는 상기 승강장치(300)에 의해 침전조(200) 밖으로 노출되는 가공물(100)의 코팅 표면에 레이저를 조사시켜 반도체 패턴(110)이 형성되도록 하는 것으로서, 레이저(410)와, 상기 레이저(410)를 좌표 이동되도록 지지하는 좌표구동부(420) 및 상기 레이저(410)의 조사각도를 조정할 수 있도록 하는 피봇구동부(430)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

이때, 상기 좌표구동부(420)는 x축과 y축방향으로 레이저(410)를 이동시켜 가공물(100) 표면의 가공좌표를 이동시키게 된다.

상기한 바와 같은 패턴 형성장치를 이용한 패턴형성 공정에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명은 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물(100)이 승강장치(300)에 탑재된다. 이때, 상기 가공물(100)은 이송브라켓(120)에 결합되어 이송 및 탑재된다.

이후, 상기 승강장치(300)에 탑재된 가공물(100)을 하강시켜 침전조(200) 내의 약액(PR)에 침전되도록 하고, 상기 승강장치(300)를 승강시켜 약액(PR)이 코팅된 가공물(100)의 코팅 표면이 대기 중으로 노출되도록 한다.

이후, 상기 대기중으로 노출된 코팅 표면을 패턴가공부(400)의 레이저(410)를 조사시켜 반도체 패턴(110)이 형성되도록 한 후, 상기 반도체 패턴(110)이 형성이 완료된 가공물(100)을 이송로봇(500)을 이용해 새로운 가공물로 교체하게 된다.

상기 가공물(100)은 코팅표면을 높이방향에 대해 다수의 영역으로 분할하고, 영역별 반도체 패턴(110a,110b,110c,110d,110n)이 단계적으로 형성되도록 할 수 있다.

이때, 상기 분할 영역은 가공물(100)이 약액(PR) 바깥으로 노출될 때, 표면장력에 의해 코팅층이 일정하게 유지되는 영역과도 같다.

앞서, 살펴본 바와 같은 본 발명은 평면 또는 곡면을 형성하는 가공물을 약액에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 반도체패턴 형성방법 및 장치를 제공함으로써, 평면 패턴형성방법에 한정되던 종래기술의 한계점을 극복할 수 있고, 이로써, 다양한 분야에서 다양한 형태의 제품을 생산할 수 있고, 산업발전에 기여하게 되는 효과를 갖는다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

100: 가공물
110: 패턴
120: 이송브라켓
200: 침전조
210: 공급탱크
220: 회수탱크
300: 승강장치
310: 탑재대
320: 승강암
330: 회동부
400: 패턴가공부
410: 레이저
420: 좌표구동부
430: 피봇구동부
500: 이송로봇
PR: 약액

Claims

평면 또는 곡면을 형성하는 가공물(100)을 약액(PR)에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물(100)을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물(100) 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법.
평면 또는 곡면을 형성하는 가공물(100)이 승강장치(300)에 탑재되는 단계;
상기 승강장치(300)에 탑재된 가공물(100)을 하강시켜 침전조(200) 내의 약액(PR)에 침전되도록 하는 단계;
상기 승강장치(300)를 승강시켜 약액(PR)이 코팅된 가공물(100)의 코팅 표면이 대기 중으로 노출되도록 하는 단계;
상기 대기중으로 노출된 코팅 표면을 패턴가공부(400)의 레이저(410)를 조사시켜 반도체 패턴(110)이 형성되도록 하는 단계; 및
상기 반도체 패턴(110)이 형성이 완료된 가공물(100)을 이송로봇(500)이 교체하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법.
제2항에 있어서,
상기 가공물(100)은 코팅표면을 높이방향에 대해 다수의 영역으로 분할하고, 영역별 반도체 패턴(110)이 단계적으로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 평면 또는 곡면 반도체 패턴 형성방법.
평면 또는 곡면을 형성하는 가공물(100)을 약액(PR)에 침전되도록 하고, 약액이 코팅된 가공물(100)을 대기 중으로 서서히 노출되도록 하며, 노출되는 가공물(100) 표면에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 반도체 패턴이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 곡면 반도체 패턴 형성장치.
평면 또는 곡면을 형성하는 가공물(100)이 침전되도록 약액(PR)을 수용하는 침전조(200);
상기 가공물(100)을 탑재하여 침전조(200) 내로 승/하강되어 가공물(100)이 약액(PR)에 침전되거나 대기 중에 노출되도록 하는 승강장치(300); 및
상기 승강장치(300)에 의해 침전조(200) 밖으로 노출되는 가공물(100)의 코팅 표면에 레이저를 조사시켜 반도체 패턴이 형성되도록 하는 패턴가공부(400);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 반도체 패턴 형성장치.
제5항에 있어서,
상기 침전조(200) 하부에 약액(PR)을 공급하는 공급탱크(210) 및 침전조(200) 내의 약액(PR)을 회수하는 회수탱크(220)가 설치되는 것을 특징으로 하는 곡면 반도체 패턴 형성장치.
제5항에 있어서,
상기 승강장치(300)는 가공물(100)이 탑재되는 탑재대(310);
상기 탑재대(310)를 수직방향으로 지지하여 승하강되도록 하는 승강암(320); 및
상기 승강암(320)과 탑재대(310) 사이를 회동 가능하게 연결하는 회동부(330);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 반도체 패턴 형성장치.
제5항에 있어서,
상기 패턴가공부(400)는 레이저(410);
상기 레이저(410)를 좌표 이동되도록 지지하는 좌표구동부(420); 및
상기 레이저(410)의 조사각도를 조정할 수 있도록 하는 피봇구동부(430);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 반도체 패턴 형성장치.