KR101960272B1 - 처리액 도포 장치 및 방법 - Google Patents

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최용구
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송인호
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세메스 주식회사
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Abstract

처리액 도포 장치는 기판으로 도포하기 위한 처리액을 토출하는 토출구가 형성되는 도포 노즐; 및 상기 토출구에서 토출되는 처리액을 균일화하기 위한 프라이밍 유닛을 포함하고, 상기 프라이밍 유닛은, 세정액을 수용하는 세정조; 상기 토출구로부터 토출된 처리액이 부착되는 외주면을 가짐과 아울러 일부는 상기 세정액에 침지되도록 구비되는 프라이밍 롤러; 상기 프라이밍 롤러의 외주면에 부착되는 상기 처리액을 제거하도록 상기 프라이밍 롤러의 외주면과 접촉하게 상기 프라이밍 롤러의 일측에 구비되는 블레이드; 및 상기 도포 노즐의 프라이밍 세정시 상기 도포 노즐의 대기 위치 및 프라이밍 세정 위치를 기준으로 상기 세정조를 구획하도록 상기 세정조에 구비되는 구획부를 포함할 수 있다.

Description

처리액 도포 장치 및 방법{Apparatus and Method for dispensing photoresist}
본 발명은 처리액 도포 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 도포 노즐의 토출구에서 토출되는 처리액을 균일화하기 위한 프라이밍 유닛을 구비하는 처리액 도포 장치 및 방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이 소자의 제조 공정 중 포토리소그라피 공정에서는 기판에 형성된 박막에 감광액을 도포하는 도포 공정을 수행한다. 언급한 도포 공정에서는 스테이지에 놓여진 기판 상에 감광액을 토출하는 도포 노즐을 구비하는 도포 장치를 사용한다. 특히, 언급한 도포 장치를 사용한 도포 공정에서는 기판에 감광액을 토출하기 이전에 도포 노즐의 토출구로부터 감광액을 균일하게 토출되도록 도포 노즐의 프라이밍 세정을 수행한다.
언급한 도포 노즐의 프라이밍 세정에 대한 일 예는 본 출원인이 발명하여 대한민국 특허청에 2009년 11월 26일자로 출원한 특허출원 제2009-0115406호 등을 들 수 있다.
그리고 언급한 도포 노즐의 프라이밍 세정에서는 도포 노즐이 대기 위치로부터 프라이밍 세정 위치로 이동한다. 이때, 언급한 대기 위치에서 토출되는 감광액은 프라이밍 세정 위치에서 토출되는 감광액에 비해 10 내지 30배 많다.
이와 같이, 도포 노즐의 프라이밍 세정시 대기 위치에서 상대적으로 많은 양의 감광액이 토출되기 때문에 프라이밍 세정을 위한 세정액을 오염시키는 원인으로 작용할 수 있다. 그리고 언급한 세정액이 감광액으로 인하여 오염될 경우에는 프라이밍 롤러에 감광액 찌꺼기가 흡착되는 상황이 빈번하게 발생한다. 이에, 언급한 바와 같이 프라이밍 롤러에 감광액 찌꺼기가 흡착될 경우 프라이밍 롤러의 구동에 따른 불량을 야기시킬 수 있고, 그리고 프라이밍 롤러의 외주면과 접촉함에 의해 감광액을 제거하는 블레이드를 파손시키는 상황을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 프라이밍 세정시 감광액으로부터 세정액이 오염되는 상황을 충분하게 방지할 수 있는 처리액 도포 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 도포 장치는 기판으로 도포하기 위한 처리액을 토출하는 토출구가 형성되는 도포 노즐; 및 상기 토출구에서 토출되는 처리액을 균일화하기 위한 프라이밍 유닛을 포함하고, 상기 프라이밍 유닛은, 세정액을 수용하는 세정조; 상기 토출구로부터 토출된 처리액이 부착되는 외주면을 가짐과 아울러 일부는 상기 세정액에 침지되도록 구비되는 프라이밍 롤러; 상기 프라이밍 롤러의 외주면에 부착되는 상기 처리액을 제거하도록 상기 프라이밍 롤러의 외주면과 접촉하게 상기 프라이밍 롤러의 일측에 구비되는 블레이드; 및 상기 도포 노즐의 프라이밍 세정시 상기 도포 노즐의 대기 위치 및 프라이밍 세정 위치를 기준으로 상기 세정조를 구획하도록 상기 세정조에 구비되는 구획부를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 도포 장치에서, 상기 구획부는 상기 도포 노즐이 대기 위치로 이동할 때 상기 세정조를 구획하게 상,하 구동하도록 구비될 수 있고, 상기 대기 위치에서 토출되는 처리액은 상기 프라이밍 세정 위치에서 토출되는 처리액에 비해 10 내지 30배 많을 수 있다.
본 발명의 처리액 도포 장치 및 방법에 따르면, 도포 노즐의 프라이밍 세정시 도포 노즐의 대기 위치 및 프라이밍 세정 위치를 기준으로 구획부를 사용하여 세정조를 구획할 수 있다. 이에, 대기 위치에서 토출되는 처리액이 프라이밍 세정 위치의 세정조에 수용되는 세정액과 섞여지지 않기 때문에 프라이밍 세정 위치에서의 세정액이 오염되는 상황을 충분하게 방지할 수 있다.
따라서 언급한 처리액 도포 장치 및 방법의 경우 프라이밍 세정 위치에서의 세정액이 오염되지 않기 때문에 처리액 찌꺼기로 인한 프라이밍 롤러의 구동에 따른 불량을 사전에 방지할 수 있고, 아울러 프라이밍 롤러의 외주면과 접촉함에 의해 처리액을 제거하는 블레이드가 파손되는 상황까지도 사전에 방지할 수 있다.
그러므로 본 발명의 처리액 도포 장치 및 방법은 세정액의 오염으로 인하여 발생되는 불량을 사전에 충분하게 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 도포 장치를 나타내는 개략적인 구성도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 도포 장치를 나타내는 개략적인 구성도들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 처리액 도포 장치(100)는 평판 디스플레이 소자의 제조 공정 중 포토리소그라피 공정에 사용하는 것으로써, 특히 기판에 형성된 박막을 패턴으로 형성할 때 언급한 박막에 감광액을 도포하는 도포 공정을 수행하는 것으로 이해할 수 있다.
그리고 처리액 도포 장치(100)는 도포 노즐(11), 프라이밍 유닛 등을 포함할 수 있다.
도포 노즐(11)은 언급한 바와 같이 기판에 형성된 박막에 처리액인 감광액(이하에서는 '감광액'을 '처리액'으로 표현하기로 한다)을 도포하는 것으로써, 단부에 토출구(13)를 구비할 수 있다. 아울러, 언급한 처리액 도포 장치(100)는 도시하지는 않았지만 언급한 도포 노즐(11)로 처리액을 공급하기 이한 부재로써 처리액 공급 라인, 처리액 저장부 등을 더 구비할 수 있다. 또한, 도포 노즐(11)을 이용한 처리액의 도포시 도포 노즐(11)이 기판 일 방향을 따라 구동해야하기 때문에 도포 노즐(11)을 구동시키기 위한 구동부 등을 더 구비할 수 있다.
이에, 언급한 처리액 도포 장치(100)는 도포 노즐(11)의 토출구(13)를 통하여 기판에 형성한 박막에 처리액을 도포할 수 있는 것이다.
프라이밍 유닛은 도포 노즐(11)로부터 처리액이 균일하게 토출될 수 있도록 도포 노즐(11)을 사용하지 않을 때 도포 노즐(11)의 토출구(13)에 잔류하여 부착되는 처리액을 균일화하는 부재이다. 즉, 본 발명의 처리액 도포 장치(100)를 사용한 도포 공정의 수행시 프라이밍 유닛을 사용하여 도포 노즐(11)의 토출구(13)에서 토출되는 처리액을 균일하는 것이다. 다시 말해, 언급한 처리액 도포 장치(100)의 경우 프라이밍 유닛을 사용하여 도포 노즐(11)의 토출구(13)를 주기적으로 유지 보수하는 것이다.
그리고 프라이밍 유닛은 세정조(15), 프라이밍 롤러(17), 블레이드(19), 구획부(23) 등을 구비할 수 있다.
세정조(15)는 세정액을 수용하는 부재이다. 여기서 세정액은 후술하는 프라이밍 롤러(17)에 흡착되어 도포 노즐(11)의 토출구(13)에서 토출되는 처리액을 세정하는 것으로써, 신너 등을 포함할 수 있다.
프라이밍 롤러(17)는 도포 노즐(11)의 토출구(13)로부터 토출되는 처리액이 부착되는 외주면을 가질 수 있다. 아울러, 프라이밍 롤러(17)는 그 일부가 세정조(15)에 수용된 세정액에 침지되고, 나머지가 노출되도록 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 프라이밍 롤러(17)는 회전하는 구조를 갖도록 구비되는데, 특히 일부가 세정액에 침지되면서 나머지가 세정액으로부터 노출되는 구조를 갖도록 구비된다. 이에, 프라이밍 롤러(17)는 세정액에 침지되면서 회전에 의해 노출되어 도포 노즐(11)의 토출구(13)로부터 토출되는 처리액을 세정함에 의해 도포 노즐(11)에서 토출되는 처리액을 균일화할 수 있는 것이다.
블레이드(19)는 프라이밍 롤러(17)의 외주면에 부착되는 처리액을 제거하도록 프라이밍 롤러(17)의 외주면과 접촉하게 프라이밍 롤러(17)의 일측에 구비될 수 있다. 특히, 본 발명의 경우 블레이드(19)는 세정조(15)의 측벽에 지지된 상태에서 프라이밍 롤러(17)의 외주면과 접촉하는 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 블레이드(19)를 사용하여 프라이밍 롤러(17)의 외주면에 부착되는 처리액을 제거함으로써 보다 안정적으로 도포 노즐(11)의 토출구(13)로부터 토출되는 처리액을 세정할 수 있고, 그 결과 도포 노즐(11)에서 토출되는 처리액을 균일화할 수 있는 것이다.
구획부(23)는 도포 노즐(11)의 프라미잉 세정시 도포 노즐(11)의 대기 위치 및 프라이밍 세정 위치를 기준으로 세정조(15)를 구획할 수 있도록 세정조(15)에 구비된다. 즉, 구획부(23)는 세정조(15)를 일부분과 나머지 부분으로 구획할 수 있는 것이다. 여기서, 언급한 구획부(23)는 후술하는 바와 같이 상,하로 구동할 수 있도록 구비될 수 있다. 즉, 구획부(23)는 상,하 구동에 의해 필요에 따라 세정조(15)를 구획하도록 구비될 수 있는 것이다.
그리고 세정조(15)가 구획부(23)에 의해 구획될 때 언급한 대기 위치 부분의 세정조(15)에는 대기 위치 부분에 수용되는 세정액을 외부로 배출할 수 있는 배출부(21)가 구비될 수 있고, 언급한 세정 위치 부분에의 세정조(15)에는 세정조(15)로 세정액을 공급할 수 있는 공급부(25)가 구비될 수 있고, 또한 언급한 세정 위치 부분에서의 세정조(15)에는 오버플로우 방식으로 세정조(15)로부터 세정액을 오버플로우 방식으로 배출시킬 수 있는 오버플로우부(27)가 구비될 수 있다.
이하, 언급한 도 1 및 도 2의 처리액 도포 장치(100)의 도포 노즐(11)에 대한 세정 방법에 대하여 설명하기로 한다.
언급한 처리액 도포 장치(100)를 사용하여 기판에 형성한 박막에 처리액을 도포하는 도포 공정을 수행한다.
그리고 일정 시간 이후 도포 노즐(11)의 도출구에서 도출되는 처리액을 균일화하기 위한 공정을 수행한다. 이때, 도포 노즐(11)은 세정조(15) 상부로 이동된다. 특히, 도포 노즐(11)은 언급한 대기 위치로 이동된다. 언급한 바와 같이, 도포 노즐(11)이 대기 위치로 이동할 때 구획부(23)가 상승하여 세정조(15)를 구획한다. 즉, 도포 노즐(11)이 대기 위치로 이동함에 따라 구획부(23)에 의해 세정조(15)는 대기 위치 부분과 세정 위치 부분으로 구획되는 것이다.
여기서 언급한 바와 같이 도포 노즐(11)이 세정조(15)에서의 대기 위치로 이동한 후, 도포 노즐(11)의 토출구(13)로부터 상대적으로 많은 양의 처리액의 토출이 이루어진다. 특히, 대기 위치에서는 후술하는 세정 위치에서보다 약 10 내지 30의 처리액이 도출된다. 예를 들면, 대기 위치에서는 약 300cc의 처리액이 약 3회에 걸쳐 토출될 수 있다. 다시 말해, 대기 위치에서는 약 900cc의 처리액이 토출될 수 있는 것이다.
언급한 바와 같이, 처리액이 토출됨에 따라 세정액은 오염이 발생할 수 있다. 그러나 본 발명에서는 언급한 바와 같이 구획부(23)를 사용하여 대기 위치 및 세정 위치로 구획함으로써 세정액 전체가 오염되는 것이 아니라 대기 위치 부분에서의 세정액만 오염이 발생한다.
이어서, 언급한 바와 같이 대기 위치에서 처리액을 토출한 후, 도포 노즐(11)을 세정 위치로 이동시킨다. 그리고 도포 노즐(11)의 토출구(13)에서 상대적으로 적은 양의 처리액을 토출하면서 도포 노즐(11)의 토출구(13)를 세정함에 따라 도포 노즐(11)의 토출구(13)에서 토출되는 처리액을 균일화시킬 수 있다. 이때, 대기 위치에서의 오염된 세정액이 구획부(23)에 의해 세정 위치로 혼입되지 않는다. 따라서 언급한 도포 노즐(11)의 세정에서는 오염되지 않는 세정액을 사용함으로써 도포 노즐(11)의 토출구(13)로부터 토출되는 처리액을 보다 안정적으로 균일화할 수 있는 것이다.
즉, 본 발명에서의 처리액 도포 장치(100)는 도포 노즐(11)의 프라이밍 세정시 대기 위치에서 상대적으로 많은 양의 감광액이 토출되어도 구획부(23)에 의해 대기 위치에서의 오염된 세정액이 세정 위치애서의 세정액으로 혼입되지 않기 때문에 프라이밍 세정을 위한 세정액을 오염시키는 원인을 사전에 제거할 수 있는 것이다. 이에, 세정액이 처리액으로 인하여 오염되지 않기 때문에 프라이밍 롤러(17)에 처리액 찌꺼기가 흡착되지 않고, 그 결과 프라이밍 롤러(17)의 구동에 따른 불량을 방지할 수 있고, 아울러 프라이밍 롤러(17)의 외주면과 접촉함에 의해 처리액을 제거하는 블레이드(19)를 파손시키는 상황을 사전에 방지할 수 있다.
그리고 본 발명에서는 대기 위치로부터 세정 위치로 도포 노즐(11)을 이동시킬 때 대기 위치에 오염된 세정액을 모두 배출시킨 후 구획부(23)를 하강시킬 수도 있다. 따라서 계속적으로 깨끗한 세정액을 공급받을 수 있다.
언급한 처리액 도포 장치 및 방법의 경우 프라이밍 세정 위치에서의 세정액이 오염되지 않기 때문에 처리액 찌꺼기로 인한 프라이밍 롤러의 구동에 따른 불량을 사전에 방지할 수 있고, 아울러 프라이밍 롤러의 외주면과 접촉함에 의해 처리액을 제거하는 블레이드가 파손되는 상황까지도 사전에 방지할 수 있기 때문에 세정액의 오염으로 인하여 발생되는 불량을 사전에 충분하게 방지할 수 있다.
따라서 본 발명의 처리액 도포 장치 및 방법을 평판 디스플레이 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조에 적용할 경우 제조에 따른 신뢰성의 향상을 기대할 수 있을 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11 : 도포 노즐 13 : 토출구
15 : 세정조 17 : 프라이밍 롤러
19 : 블레이드 21 : 배출부
23 : 구획부 25 : 공급부
27 : 오버플로우부 100 : 처리액 도포 장치

Claims (7)

  1. 기판으로 도포하기 위한 처리액을 토출하는 토출구가 형성되는 도포 노즐; 및
    상기 토출구에서 토출되는 처리액을 균일화하기 위한 프라이밍 유닛을 포함하고,
    상기 프라이밍 유닛은
    세정액을 수용하는 세정조;
    상기 토출구로부터 토출된 처리액이 부착되는 외주면을 가짐과 아울러 일부는 상기 세정액에 침지되도록 구비되는 프라이밍 롤러;
    상기 프라이밍 롤러의 외주면에 부착되는 상기 처리액을 제거하도록 상기 프라이밍 롤러의 외주면과 접촉하게 상기 프라이밍 롤러의 일측에 구비되는 블레이드; 및
    상기 도포 노즐의 프라이밍 세정시 상기 도포 노즐의 대기 위치 및 프라이밍 세정 위치를 기준으로 상기 세정조를 구획하도록 상기 세정조에 구비되는 구획부를 포함하고,
    상기 구획부는 상기 도포 노즐이 대기 위치로 이동할 때 상기 세정조를 구획하게 상,하 구동하도록 구비되고,
    상기 대기 위치에서 토출되는 처리액은 상기 프라이밍 세정 위치에서 토출되는 처리액에 비해 10 내지 30배 많은 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 세정조가 상기 구획부에 의해 구획될 때 상기 대기 위치 부분의 세정조에는 상기 대기 위치 부분에 수용되는 세정액을 외부로 배출할 수 있는 배출부를 구비하고, 상기 세정 위치 부분의 세정조에는 상기 세정 위치 부분의 세정조로 세정액을 공급할 수 있는 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 세정 위치 부분의 세정조에는 오버플로우 방식으로 세정액을 배출시킬 수 있는 오버플로우부를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  5. 구획부를 상승시켜 세정액을 수용하는 세정조를 대기 위치 및 세정 위치로 구획시키면서 도포 노즐을 상기 세정조의 대기 위치로 이동시키는 단계;
    상기 도포 노즐의 토출구로부터 상기 대기 위치의 세정조로 처리액을 토출시키는 단계:
    상기 도포 노즐을 상기 세정조의 세정 위치로 이동시키는 단계: 및
    상기 도포 노즐의 토출구로부터 상기 세정 위치의 세정조로 처리액을 토출시키면서 프라이밍 롤러를 사용하여 상기 도포 노즐을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 대기 위치에서 토출되는 처리액은 상기 세정 위치에서 토출되는 처리액에 비해 10 내지 30배 많은 것을 특징으로 하는 처리액 도포 방법.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 대기 위치로부터 상기 세정 위치로 상기 도포 노즐을 이동시킬 때 대기 위치의 세정액을 모두 배출시킨 후 상기 구획부를 하강시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 방법.
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