KR101831942B1 - 현상액 재활용 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 현상액 재활용 공급장치에 관한 것으로서, 재사용 현상액과 순수 현상액을 혼합하여 형성된 혼합된 현상액을 저장하는 현상액 공급탱크; 상기 혼합된 현상액을 기판에 공급한 후 상기 기판에 도포되고 공정을 마친 현상액과 흘러내린 현상액이 저장되는 리시브 탱크; 상기 리시브 탱크에 저장된 상기 현상액에서 이물질을 제거한 후 상기 리시브 탱크로 공급하는 멤브레인; 상기 멤브레인을 통과한 현상액의 탁도를 측정하는 탁도계; 상기 탁도계를 통해 탁도를 측정한 현상액의 농도를 측정하는 농도계; 및 상기 리시브 탱크에 저장된 재사용 현상액이 작동신호의 전달시 저장되며, 저장 탱크에 저장된 순수 현상액이 상기 탁도계와 상기 농도계에서 측정된 재사용 현상액과 탁도와 농도에 따라 설정된 양만큼 상기 현상액 공급탱크로 공급하는 믹싱 탱크를 포함한다.
본 발명에 따르면, 포토리소그라피 공정에 사용된 현상액의 탁도와 농도를 정확하게 측정한 후 상기 현상액의 상태에 따라 현상액의 여과 및 순수 현상액과 혼합되는 비율을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 균일한 제품을 생산할 수 있고, 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

현상액 재활용 공급장치{RECYCLING SERVICE APPARATUS FOR DEVELOPER}
본 발명은 현상액 재활용 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치의 제조에 사용되는 현상액을 재사용할 수 있도록 탁도와 농도를 측정한 후 순수 현상액과의 혼합 비율을 조절하는 현상액 재활용 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
이 경우 각 기판의 마주보는 일면 상에는 전술한 전계 생성 전극을 포함하는 여러 가지 구성요소들이 집적되는데, 이들 구성요소는 보통 투명기판 상에 수 차례에 걸친 박막의 증착 및 이의 선택적인 식각을 통해 구현된다.
특히, 투명기판 상에 박막을 증착한 후 이를 식각하기 전(前) 단계에 있어서, 상기 증착된 박막 중 선택된 일부만을 식각할 수 있도록 포토리소그라피(photo-lithography) 공정이 진행된다.
상기 포토리소그라피 공정은 박막이 증착된 투명기판의 전면적에 포토 레지스트(photo-resist)를 고르게 코팅하는 포토 레지스트 코팅공정과, 소정의 패턴 (pattern)을 가지는 노광 마스크(mask)를 현상액 코팅막 위로 씌운 후 빛에 노출시키는 노광공정과, 이의 일부를 제거해 박막을 외부로 노출시키는 현상공정을 포함하고 있다.
이에 후속되는 식각공정에서는 이 노출된 박막을 식각한 후 잔여 포토레지스트를 제거함으로서 박막을 소정의 형태로 패 터닝(patterning)하게 되는 것이다.
참고로 전술한 포토리소그라피 공정에서 감광성 수지로 사용되는 포토레지스트는, 각각 광반응되는 형태에 따라 양성과 음성으로 구분될 수 있지만 통상 감광제(sensitizer)와 용매(solvent)로 이루어져 일정정도의 점성을 가지는 액상의 중합체(polymer) 물질이 사용된다.
한편, 상기 포토리소그라피 공정중 노광된 패턴(Pattern)을 현상하기 위해서 현상액(Developer) 공급시스템이 사용된다.
이때, 상기 공급시스템에 사용된 현상액은 재활용 공급시스템을 통해 재사용탱크에 저장된 후 상기 현상액 공급시스템의 작동시 순수 현상액과 혼합되어 포토리소그라피 공정에 사용된다.
그러나 종래의 포토리소그라피 공정에 사용된 현상액은 멤브레인을 통해 여과된 후 순수 현상액과 혼합되어 사용됨으로써 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한, 종래기술에 있어서 현상액을 재활용하기 위해 사용되는 현상액 재활용장치는 웨이퍼를 형상액으로 현상하도록 하는 현상장치에 있어서, 상기 현상액을 보관하도록 하는 현상챔버와; 상기 웨이퍼를 배면에서 지지하도록 승,하강시키는 웨이퍼홀더와; 상기 웨이퍼홀더에 고정된 웨이퍼의 가장자리 부분을 현상액이 배면으로 침투되는 것을 방지하는 오링과; 상기 오링을 측면에서 지지하는 지지대를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그러나 종래기술의 현상액 재활용장치는 현상액을 재활용하기 위해 현상액을 필터링할 뿐 탁도나 농도 등과 같은 세부적인 현상액의 수질에 대해서는 제어가 불가능한 문제점이 있었다.
나아가서는, 종래의 포토리소그라피 공정에 사용된 현상액은 멤브레인에만 여과된 후 순수 현상액과 혼합됨으로써 탁도와 농도가 떨어질 뿐만 아니라 균일한 제품을 생산하는데 어려움이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제2004-0001788호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 포토리소그라피 공정에 사용된 현상액의 탁도와 농도를 정확하게 측정한 후 상기 현상액의 상태에 따라 현상액의 여과 및 순수 현상액과 혼합되는 비율을 조절할 수 있도록 하는 현상액 재활용 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 재사용 현상액과 순수 현상액을 혼합하여 형성된 혼합된 현상액을 저장하는 현상액 공급탱크; 상기 혼합된 현상액을 기판에 공급한 후 상기 기판에 도포되고 공정을 마친 현상액과 흘러내린 현상액이 저장되는 리시브 탱크; 상기 리시브 탱크에 저장된 상기 현상액에서 이물질을 제거한 후 상기 리시브 탱크로 공급하는 멤브레인; 상기 멤브레인을 통과한 현상액의 탁도를 측정하는 탁도계; 상기 탁도계를 통해 탁도를 측정한 현상액의 농도를 측정하는 농도계; 및 상기 리시브 탱크에 저장된 재사용 현상액이 작동신호의 전달시 저장되며, 저장 탱크에 저장된 순수 현상액이 상기 탁도계와 상기 농도계에서 측정된 재사용 현상액과 탁도와 농도에 따라 설정된 양만큼 상기 현상액 공급탱크로 공급하는 믹싱 탱크를 포함하는 현상액 재활용 공급장치를 통해 구현될 수 있다.
여기서, 상기 농도계는 농도 측정값이 설정값 이하이면 물이나 상기 저장 탱크에 저장된 순수 현상액을 상기 현상액 공급탱크로 공급하도록 제어 신호를 출력할 수 있다.
더욱이, 상기 리시브 탱크로 유입되는 현상액이 흘러 넘치지 않도록 하는 드레인 탱크를 포함하며, 상기 드레인 탱크에 유입된 현상액을 압송하여 외부로 배출시킨 후 상기 저장 탱크에 저장된 미사용분 순수 현상액과 교반되어 재사용할 수 있도록 재생 탱크가 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, 포토리소그라피 공정에 사용된 현상액의 탁도와 농도를 정확하게 측정한 후 상기 현상액의 상태에 따라 현상액의 여과 및 순수 현상액과 혼합되는 비율을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 균일한 제품을 생산할 수 있고, 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 현상액 재활용 공급장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 현상액 재활용 공급장치 중 탁도계와 농도계가 리시브 탱크와 믹싱 탱크의 사이에 배치되는 상태를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 현상액 재활용 공급장치에서 리시브 탱크가 다수개로 분할된 상태를 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명의 현상액 재활용 공급장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 현상액 재활용 공급장치 중 탁도계와 농도계가 리시브 탱크와 믹싱 탱크의 사이에 배치되는 상태를 도시한 개략도이며, 도 3은 본 발명의 현상액 재활용 공급장치에서 리시브 탱크가 다수개로 분할된 상태를 도시한 개략도이다.
이들 도면에 의하면, 본 발명의 현상액 재활용 공급장치(100)는 현상액 공급탱크(110), 노즐(120), 멤브레인(130), 탁도계(140), 농도계(150), 리시브 탱크(160), 저장 탱크(180), 믹싱 탱크(170), 드레인 탱크(190), 배출펌프(200) 및 드레인 라인(210)을 포함한다.
현상액 공급탱크(110)은 혼합된 현상액을 저장하고 공급하는 탱크이다.
노즐(120)은 상기 현상액 공급탱크(110)로부터 공급된 혼합된 현상액을 기판(S)상에 도포하도록 구비된다.
멤브레인(130)은 기판(S)과 후술할 리시브 탱크(160)와의 사이의 배관에 장착되어 현상액 속에 함유되어 있는 미세먼지나 이물질 등을 제거하는 필터의 일종이다.
탁도계(140)는 상기 기판(S)과 리시브 탱크(160)의 사이의 이송배관에 장착되고 현상액의 탁도를 측정한다.
농도계(150)는 상기 기판(S)과 리시브 탱크(160)의 사이의 배관에 장착되고 현상액의 농도를 측정하며, 바람직하게는 탁도계(140)를 거치면서 현상액의 탁도를 측정한 후 재차 농도를 측정하게 된다.
이때, 상기 농도계(150)는 현상액의 농도를 측정한 후 결과값에 따라 물이나 후술할 저장 탱크(180)에 저장된 현상액 원액 등을 공급받아 설정된 농도를 맞출 수 있다.
여기서, 상기 탁도계(140)와 농도계(150)는 기판(S)과 리시브 탱크(160)의 사이에 장착되는 이송배관 이외에도 상기 리시브 탱크(160)와 믹싱 탱크(170)의 사이에 배치되는 이송배관에 장착될 수 있음을 밝힌다. (도 2 참조)
또한, 상기 탁도계(140)와 농도계(150)는 탁도값 및 농도값 중 적어도 하나가 기준값 이하로 측정되면 알람 등에 의한 청각적 또는 램프 등에 의해 시각적으로 작업자가 인지할 수 있도록 한다.
또한, 본 실시예의 리시브 탱크(160)와 현상액 공급탱크(110) 사이에는 우회유로가 형성되므로 탁도계(140)에서 측정되는 탁도 측정값이 기준값을 초과하고, 농도계(150)에서 측정되는 농도 측정값이 설정값을 초과하면 리시브 탱크(160)로부터 배출되는 현상액이 믹싱 탱크(170)를 거치지 않고, 현상액 공급탱크(110)로 공급된다.
따라서 재생공정이 요구되지 않는 현상액은 현상액 공급탱크(110)로 바로 회수하여 현상액 회수공정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.
리시브 탱크(160)는 액정 표시 장치의 제조시 상기 기판(S)에 도포되고 흘러내린 현상액을 유입하여 저장하는 탱크이다.
한편, 상기 리시브 탱크(160)는 다수 구비되어 재생된 현상액이 충진되는 재생 탱크(도면에 미도시)와 함께 교반된 상태로 현상액이 재사용될 수 있다.
저장 탱크(180)는 사용되지 않은 순수한 현상액을 저장하는 탱크이다.
한편, 상기 저장 탱크(180)는 다수 구비되어 각각마다 미사용 순수 현상액이 저장되고, 상기 리시브 탱크(160)에 재생된 현상액이 충진되면 농도 등이 조절된 미사용 순수 현상액과 재생 현상액이 혼합되어 재사용이 가능한 현상액을 액정 표시 장치의 제조시 기판(S)에 공급될 수 있다. (도 3 참조)
믹싱 탱크(170)는 상기 리시브 탱크(160)에서 저장된 현상액을 공급받고 상기 저장 탱크(180)에 저장된 순수한 현상액을 공급받아 혼합하여 상기 현상액 공급탱크(110)에 제공하는 탱크이다.
드레인 탱크(190)는 상기 리시브 탱크(160)로 유입되는 현상액이 흘러 넘치지 않도록 마련되는 탱크로, 흘러 넘치는 현상액을 수용하는 기능을 한다.
배출펌프(200)는 상기 드레인 탱크(190)에 유입된 현상액을 압송하여 외부로 배출시킨다. 여기서, 상기 배출펌프(200)는 외부로 배출되면서 별도의 재생 탱크 내에 저장되어 저장 탱크(180)에 저장된 미사용분 순수 현상액과 교반되어 재사용할 수 있도록 한다.
드레인 라인(210)은 상기 드레인 탱크(190)의 밑부분에 연결되어 현상액을 자연적 흐름에 의해 배출시키는 통로이다.
그러므로 본 발명에 의한 상기 현상액 재활용 공급장치(10)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 현상액 공급탱크(110)에 재사용 현상액과 순수 현상액을 혼합하여 형성된 혼합된 현상액을 저장한 후, 상기 현상액 공급탱크(110)에 저장된 혼합된 현상액을 노즐(120)을 통해 기판(S)에 공급한다.
그리고 상기 기판(S)에 도포되고 공정을 마친 현상액과 흘러내린 현상액을 이송배관을 통해 리시브 탱크(160)에 저장한다.
이때, 상기 이송배관을 따라 이동하는 현상액에 함유된 미세먼지나 이물질은 멤브레인(130)을 통해 제거한 후 리시브 탱크(160)로 이동된다.
더불어 상기 멤브레인(130)을 통과한 현상액은 이송배관에 설치되는 탁도계(140)를 통해 재사용 현상액의 탁도를 측정하고, 농도계(150)를 통해 현상액의 농도를 측정하게 된다.
다음으로 상기 리시브 탱크(160)에 저장된 재사용 현상액은 작동신호의 전달시 믹싱 탱크(170)에 공급되고, 상기 저장 탱크(180)에 저장된 순수 현상액은 탁도계(140)와 농도계(150)에서 측정된 재사용 현상액과 탁도와 농도에 따라 설정된 양만큼 믹싱 탱크(170)에 공급하게 된다.
그리고 상기 믹싱 탱크(170)에 저장된 혼합된 현상액은 펌프 등의 작동시 현상액 이송배관을 따라 공급탱크(20)에 전달되는 과정을 연속적으로 거치게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 현상액 재활용 공급장치 110: 현상액 공급탱크
120: 노즐 130: 멤브레인
140: 탁도계 150: 농도계
160: 리시브 탱크 180: 저장 탱크
170: 믹싱 탱크 190: 드레인 탱크
200: 배출펌프 210: 드레인 라인
S: 기판

Claims (3)

  1. 재사용 현상액과 순수 현상액을 혼합하여 형성된 혼합된 현상액을 저장하는 현상액 공급탱크(110); 상기 혼합된 현상액을 기판(S)에 공급한 후 상기 기판(S)에 도포되고 공정을 마친 현상액과 흘러내린 현상액이 저장되는 리시브 탱크(160); 상기 리시브 탱크(160)에 저장된 상기 현상액에서 이물질을 제거한 후 상기 리시브 탱크(160)로 공급하는 멤브레인(130); 상기 멤브레인(130)을 통과한 현상액의 탁도를 측정하는 탁도계(140); 상기 탁도계(140)를 통해 탁도를 측정한 현상액의 농도를 측정하는 농도계(150); 및 상기 리시브 탱크(160)에 저장된 재사용 현상액이 작동신호의 전달시 저장되며, 저장 탱크(180)에 저장된 순수 현상액이 상기 탁도계(140)와 상기 농도계(150)에서 측정된 재사용 현상액과 탁도와 농도에 따라 설정된 양만큼 상기 현상액 공급탱크(110)로 공급하는 믹싱 탱크(170)를 포함하고, 상기 농도계(150)는 농도 측정값이 설정값 이하이면 물이나 상기 저장 탱크(180)에 저장된 순수 현상액을 상기 현상액 공급탱크(110)로 공급하도록 제어 신호를 출력하는 현상액 재활용 공급장치에 있어서,
    상기 탁도계(140)에서 측정되는 탁도 측정값이 기준값을 초과하고, 상기 농도계(150)에서 측정되는 농도 측정값이 설정값을 초과하면 상기 리시브 탱크(160)로부터 배출되는 현상액이 상기 믹싱 탱크(170)를 거치지 않고, 상기 현상액 공급탱크(110)로 공급되도록 상기 리시브 탱크(160)와 상기 현상액 공급탱크(110) 사이에는 우회유로(미도시)가 형성되고,
    상기 리시브 탱크(160)로 유입되는 현상액이 흘러 넘치지 않도록 하는 드레인 탱크(190)를 포함하며, 상기 드레인 탱크(190)에 유입된 현상액을 압송하여 외부로 배출시킨 후 상기 저장 탱크(180)에 저장된 미사용분 순수 현상액과 교반되어 재사용할 수 있도록 재생 탱크(미도시)가 구비되고,
    상기 리시브 탱크(160)에 유입되는 현상액 중에 재생공정이 요구되지 않는 현상액은 상기 믹싱 탱크(170)를 거치지 않고, 상기 현상액 공급탱크(110)로 바로 회수하여 현상액 회수공정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있고,
    상기 탁도계(140)와 상기 농도계(150)는, 탁도값 및 농도값 중 적어도 하나가 기준값 이하로 측정되면 알람에 의한 청각적 신호 및 램프에 의해 시각적 신호를 송출하여 작업자가 인지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 현상액 재활용 공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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JP2012114225A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Sumco Corp 薬液リサイクル方法および該方法に用いる装置

Patent Citations (3)

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