KR102029445B1 - 포토레지스트 박리장치 - Google Patents

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KR102029445B1
KR102029445B1 KR1020190054275A KR20190054275A KR102029445B1 KR 102029445 B1 KR102029445 B1 KR 102029445B1 KR 1020190054275 A KR1020190054275 A KR 1020190054275A KR 20190054275 A KR20190054275 A KR 20190054275A KR 102029445 B1 KR102029445 B1 KR 102029445B1
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photoresist
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마혁진
여승철
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(주)도아테크
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Abstract

본 발명은, 처리챔버(10)와; 처리챔버의 내부에 반입된 기판(1)을 경사 상태나 수직 상태로 지지하는 기판 지지유닛(20)과; 기판 지지유닛에 의하여 지지된 기판의 표면으로 드라이아이스 입자(5)들을 분사하여 기판의 표면에 도포된 포토레지스트(2)를 박리하는 드라이아이스 분사기(30)와; 분사된 드라이아이스 입자들에 의하여 기판의 표면에서 박리된 포토레지스트 입자(3)들을 수거하는 포토레지스트 수거기(40)로 구성됨으로써, 포토레지스트를 건식 방식으로 제거할 수 있는 박리장치를 제공한다.

Description

포토레지스트 박리장치 {APPARATUS FOR STRIPPING PHOTORESIST}
본 발명의 실시예는 기판에 도포된 포토레지스트(photoresist, PR)를 박리하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체, 평판디스플레이(flat panel display, FPD) 등을 제조하는 과정에는 기판에 대한 에칭공정(etching process) 등의 수행 후 기판에 남아 있는 포토레지스트(PR)를 제거하는 박리공정(stripping process)이 수행된다.
여기에서, 박리공정은 약액을 이용하는 습식 방식으로 진행된다. 이에, 종래의 박리공정은, 사용되는 약액이 가지고 있는 특성으로 인한 오염성, 유독성, 폭발성 등의 문제가 있고, 이러한 문제점을 해결하기 위한 장치들이 별도로 요구되므로 설비가 구조적으로 복잡할 수밖에 없고 설비의 제조에 고비용이 소요되는 문제점이 있다. 또, 종래의 박리공정은, 기판에 남아 있는 포토레지스트 제거 시, 약액의 작용에 의하여 화학적으로 분해된 포토레지스트 미세입자가 기판에 다시 부착되는 불량이 발생할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0602115호(2006.07.19.) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0063845호(2009.06.18.) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0126295호(2015.11.11.)
본 발명의 실시예는 공정의 안전성 및 효율 향상 면에서 보다 유리한 포토레지스트 박리장치를 제공하는 데 목적이 있다.
해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판을 경사 상태(경사지게 눕혀진 상태 또는 경사지게 세워진 상태일 수 있다.) 또는 수직 상태로 지지하도록 구성된 기판 지지유닛과; 상기 기판 지지유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 표면으로 드라이아이스 입자(dry ice pellet)들을 고속으로 분사하여 상기 기판의 표면에 도포된 포토레지스트를 박리하는 적어도 하나 이상의 노즐(nozzle) 및 상기 기판의 표면에 대하여 상기 노즐을 이동시키는 노즐 이동유닛이 구비된 드라이아이스 분사기와; 상기 노즐로부터의 드라이아이스 입자들에 의하여 상기 기판으로부터 박리되어 낙하하는 포토레지스트 입자들을 수거하는 포토레지스트 수거기를 포함하는, 포토레지스트 박리장치가 제공될 수 있다.
상기 노즐은 노즐 본체의 선단에 분사슬릿이 형성된 슬릿 노즐(slit nozzle)일 수 있다. 상기 노즐 본체는 제1 사이드바디(first side body), 상기 제1 사이드바디와 대향하는 제2 사이드바디(second side body) 및 상기 제1 사이드바디와 상기 제2 사이드바디 사이에 개재된 미들바디(middle body)를 포함할 수 있다. 상기 제1 사이드바디는 드라이아이스 입자들이 도입되는 제1 도입개구를 구비하고, 상기 제1 사이드바디와 상기 미들바디 사이에는 상기 제1 도입개구와 연통하는 제1 버퍼챔버(first buffer chamber) 및 상기 제1 버퍼챔버와 연통하는 제1 공급유로가 형성되며, 상기 제2 사이드바디는 드라이아이스 입자들의 분사속도를 가속시키는 가속기체가 도입되는 제2 도입개구를 구비하고, 상기 제2 사이드바디와 상기 미들바디 사이에는 상기 제2 도입개구와 연통하는 제2 버퍼챔버(second buffer chamber) 및 상기 제2 버퍼챔버와 연통하는 제2 공급유로가 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 사이드바디와 상기 미들바디 사이 또는 상기 제2 사이드바디와 상기 미들바디 사이에는 상기 제1 공급유로, 상기 제2 공급유로와 연통하는 믹싱챔버(mixing chamber) 및 상기 믹싱챔버와 연통하는 상기 분사슬릿이 형성될 수 있다.
상기 노즐 본체에는 상기 노즐 본체의 표면과의 사이에 단열기체가 도입되는 갭(gap)을 형성하여 상기 노즐 본체의 내부와 외부의 온도차이로 인한 결로를 방지하는 노즐 커버(nozzle cover)가 결합될 수 있다.
상기 드라이아이스 분사기의 노즐 이동유닛은, 상기 기판의 표면과 대향하도록 배치된 가이드(guide)와; 상기 가이드를 따라 이동되는 이동체와; 상기 이동체를 이동시키는 구동기구를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 노즐은 상기 이동체에 노즐 회전유닛에 의하여 분사각도 조절이 가능하도록 장착될 수 있다.
상기 포토레지스트 수거기는, 포토레지스트 입자들이 수집되고 운반액체를 공급받아 수집된 포토레지스트 입자들을 운반액체에 혼합된 상태로 저장하는 수집탱크(collection unit)와; 상기 수집탱크에 포토레지스트 입자들이 혼합된 운반액체의 도입 및 도입된 운반액체의 리턴이 가능하도록 연결된 순환라인을 가진 혼합액 순환유닛과; 상기 순환라인에 설치되어 상기 순환라인을 따라 순환하는 운반액체 내의 포토레지스트 입자들을 분쇄하는 분쇄유닛과; 상기 수집탱크로부터 포토레지스트 입자들이 혼합된 운반액체를 배출하는 혼합액 배출유닛을 포함할 수 있다.
상기 분쇄유닛은, 운반액체가 도입되는 입구, 운반액체가 배출되는 출구 및 상기 입구와 상기 출구에 연통된 통과유로를 가진 케이싱(casing)과; 상기 통과유로에 각각 배치되고 상기 통과유로를 통과하는 운반액체에 의하여 서로 반대방향으로 회전되어 사이에 포토레지스트 입자들의 분쇄를 위한 난류를 발생시키는 제1 임펠러(first impeller) 및 제2 임펠러(second impeller)를 포함할 수 있다.
과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판으로 드라이아이스 입자들을 분사하여 기판의 표면에 도포된 포토레지스트를 박리하기 때문에, 박리공정을 오염성, 유독성, 폭발성 등의 문제가 없는 건식 방식으로 수행할 수 있다.
또한, 박리공정 조건에 따라 드라이아이스 입자들의 분사각도, 분사속도, 입경 등을 제어하여 공정 효율을 안정적으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 박리장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 지지유닛 및 드라이아이스 분사기를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 드라이아이스 분사기를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 노즐을 옆에서 본 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 포토레지스트 수거기의 분쇄유닛을 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 사용되는 용어는 주로 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 용어에 대해서는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석하는 것이 마땅하겠다.
본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 박리장치는 주로 반도체, 평판디스플레이 등을 제조하기 위하여 기판에 남아 있는 포토레지스트를 제거하는 박리공정에 이용될 수 있다.
도 1 내지 도 5에는 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 박리장치의 구성과 작동이 도시되어 있다.
도 1, 도 2 등을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 박리장치는, 박리공정 수행을 위한 처리공간(11)을 제공하는 처리챔버(processing chamber, 10)와; 처리챔버(10)에 의하여 제공된 처리공간(11)에서 기판(표면에 포토레지스트가 도포된 기판, 1)을 지지하는 기판 지지유닛(20)과; 기판 지지유닛(20)에 의하여 지지된 기판(1)의 표면으로 저온의 드라이아이스 입자(승화성 입자, 5)들을 고속으로 분사하여 기판(1)(이하, 도면부호의 병기는 생략한다.)의 표면에 도포된 포토레지스트(2)를 박리, 기판으로부터 제거하는 드라이아이스 분사기(30)와; 드라이아이스 분사기(30)에 의하여 기판의 표면으로부터 박리된 포토레지스트 입자(3)들을 수거하는 포토레지스트 수거기(40)를 포함한다. 이하, 포토레지스트를 PR이라 칭하기로 한다.
처리챔버(10)는 처리공간(11)이 내부에 마련되고, 기판 지지유닛(20)은 처리공간(11)에 장착된다. 기판은 처리공간(11)으로 반입되고, 기판 지지유닛(20)은 처리공간(11)으로 반입된 기판을 지지한다.
처리챔버(10)의 측벽에는 기판의 반입을 위한 기판 출입구가 처리공간(11)과 연통하도록 형성된다. 기판 출입구는 도어(door)에 의하여 개폐될 수 있다. 처리챔버(10)의 하부에는 처리공간(11)과 연통하는 배출구(12)가 형성된다. PR 입자(3)들은, 배출구(11)를 통하여 처리공간(11)으로부터 외부로 배출되고, PR 수거기(40)에 의하여 수거된다. 처리공간(11)의 바닥은 PR 입자(3)들을 배출구(11)로 유도하도록 경사면으로 형성될 수 있다. 처리챔버(10)의 상부에는 처리공간(11)에 하강하는 기류를 형성하여 PR 입자(3)(이하, 도면부호의 병기는 생략한다.)들을 배출구(11) 쪽으로 이송하는 송풍유닛이 장착된다. 송풍유닛으로는 팬필터유닛(fan filter unit, FFU)이 적용될 수 있다.
기판 지지유닛(20)은 기판을 수직방향에 대하여 후방으로 일정한 각도(A) 기울어진 경사 상태로 지지하도록 구성된다. 이에 의하면, 기판의 표면으로부터 박리된 PR 입자들이 처리공간(11)의 바닥으로 낙하하기 때문에, 기판의 표면에 PR 입자가 다시 부착되는 것을 방지할 수 있다. 더불어, 송풍유닛에 의한 하강기류에 의하면, PR 입자의 재부착을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
기판 지지유닛(20)은 기판을 경사 상태가 아니라 수직 상태로 지지하도록 구성될 수도 있다.
기판 지지유닛(20)은 기판의 위치를 고정시키기 위한 척(chuck)을 포함할 수 있다. 척으로는 정전력(electrostatic force)을 이용하는 타입, 점착력을 이용하는 타입, 흡착력을 이용하는 타입 등이 적용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 드라이아이스 분사기(30)는, 처리공간(11)에서 기판의 표면으로 드라이아이스 입자(5)들을 분사하는 노즐(100)과; 노즐(100)을 기판의 표면에 대하여 이동시키는 노즐 이동유닛(200)과; 노즐(100)을 회전시켜 기판의 표면에 대한 드라이아이스 입자(5)들의 분사각도를 조절하는 노즐 회전유닛(300)을 포함한다. 또, 드라이아이스 분사기(30)는, 노즐(100)에 드라이아이스 입자(5)들을 공급하는 드라이아이스 공급유닛과; 노즐(100)에 드라이아이스 입자(5)들의 분사속도를 가속시키는 가속기체를 공급하는 가속기체 공급유닛을 더 포함한다.
노즐(100)은 적어도 하나 이상 구비된다. 노즐(100)은 기판의 전방에서 노즐 이동유닛(200)에 의하여 상하방향으로 이동된다. 노즐(100)은, 선단의 분사구(도 4의 도면부호 108 참조)가 좌우방향으로 연장되어 좌우방향으로 기다란 형상의 분사슬릿인 슬릿 노즐이고, 분사슬릿(도 4의 도면부호 108 참조)이 기판의 좌우방향 길이에 비하여 긴 길이를 가지도록 형성된다.
노즐 이동유닛(200)은 처리공간(11)에서 기판의 전방에 장착된다. 이러한 노즐 이동유닛(200)은, 상하방향 직선이동을 안내하기 위한 적어도 하나 이상의 가이드(210)와; 가이드(210)의 안내작용에 따라 상하방향으로 이동되는 이동체(220)와; 이동체(220)를 상하방향으로 왕복시키는 구동기구(230)를 포함한다.
구동기구(230)는 회전모터 및 회전모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 이동체(220)에 전달하는 동력전달수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동력전달수단은 볼스크루(ball screw)일 수 있다.
노즐 회전유닛(300)은, 이동체(220)에 장착되어 이동체(220)와 동일방향으로 이동되는 회전축(310)과; 회전축(310)에 결합되어 회전축(310)과 함께 회전되는 적어도 하나 이상의 노즐 홀더(nozzle holder, 320)와; 회전축(310)을 회전시키는 구동기구(330)를 포함한다. 이러한 노즐 회전유닛(300)은, 회전축(310)이 좌우방향으로 배치되어, 회전축(310)이 회전되면, 노즐 홀더(320)가 회전축(310)과 함께 상하방향으로 회전된다.
노즐(100)은 노즐 홀더(320)에 의하여 지지되어 노즐 홀더(320)와 함께 상하방향으로 회전된다. 노즐 회전유닛(300)의 구동기구(330)는 입력 펄스(pulse) 수에 대응하여 일정한 각도씩 회전하는 스테핑 모터(stepping motor)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 노즐(100)은, 일정한 간격을 두고 서로 대향하는 제1 사이드바디(110)와 제2 사이드바디(120)를 포함하고, 또 제1 사이드바디(110)와 제2 사이드바디(120) 사이에 개재된 미들바디(130)를 더 포함한다. 제1 사이드바디(110), 제2 사이드바디(120) 및 미들바디(130)는 슬릿 노즐의 노즐 본체를 구성하고, 분사슬릿(108)은 노즐 본체의 선단에 형성된다.
제1 사이드바디(110)는 드라이아이스 공급유닛으로부터의 드라이아이스 입자(5)들이 도입되는 제1 도입개구(101)를 구비한다. 제2 사이드바디(120)는 가속기체 공급유닛으로부터의 가속기체가 도입되는 제2 도입개구(104)를 구비한다.
제1 사이드바디(110)와 미들바디(130) 사이에는 제1 도입개구(101)와 연통하는 제1 버퍼챔버(102) 및 제1 버퍼챔버(102)와 연통하는 제1 공급유로(103)가 형성된다. 제2 사이드바디(120)와 미들바디(130) 사이에는 제2 도입개구(104)와 연통하는 제2 버퍼챔버(105) 및 제2 버퍼챔버(105)와 연통하는 제2 공급유로(106)가 형성된다.
제1 사이드바디(110)는 미들바디(130)와 맞닿는 내측면에 제1 도입개구(101)와 연통하는 제1 홈부가 형성되고, 미들바디(130)는 제1 사이드바디(110)와 맞닿는 한쪽의 측면에 입구가 제1 홈부의 입구와 부분적 또는 전체적으로 중첩되어 제1 홈부와 연통하는 제2 홈부가 형성된다. 이렇게, 입구의 일부가 미들바디(130)에 의하여 차단되고 입구의 나머지가 제2 홈부의 입구와 맞대어진 제1 홈부는 압력 변동을 방지하는 제1 버퍼챔버(102)를 구성하고, 입구의 일부가 제1 사이드바디(110)에 의하여 차단되고 입구의 나머지가 제1 홈부의 입구와 맞대어진 제2 홈부는 단면적 크기가 제1 버퍼챔버(102)에 비하여 작은 제1 공급유로(103)를 구성한다.
제2 사이드바디(120)는 미들바디(130)와 맞닿는 내측면에 제2 도입개구(104)와 연통하는 제3 홈부가 형성되고, 미들바디(130)는 제2 사이드바디(120)와 맞닿는 다른 쪽의 측면에 입구가 제3 홈부의 입구와 부분적 또는 전체적으로 중첩되어 제3 홈부와 연통하는 제4 홈부가 형성된다. 이렇게, 입구의 일부가 미들바디(130)에 의하여 차단되고 입구의 나머지가 제4 홈부의 입구와 맞대어진 제3 홈부는 압력 변동을 방지하는 제2 버퍼챔버(105)를 구성하고, 입구의 일부가 제2 사이드바디(120)에 의하여 차단되고 입구의 나머지가 제3 홈부의 입구와 맞대어진 제4 홈부는 단면적 크기가 제2 버퍼챔버(105)에 비하여 축소된 제2 공급유로(106)를 구성한다.
제1 사이드바디(110)와 미들바디(130) 사이에는 제1 공급유로(103)와 연통함과 아울러 제2 공급유로(106)와 연통하는 믹싱챔버(107)가 형성된다. 또, 제1 사이드바디(110)와 미들바디(130) 사이에는 믹싱챔버(107)와 연통하는 분사슬릿(108)이 형성된다.
미들바디(130)는 제1 사이드바디(110)와 맞닿는 한쪽의 측면에 제1 공급유로(103)와 연통함과 아울러 제2 공급유로(106)와 연통하는 제5 홈부가 형성되고, 제1 사이드바디(110)는 미들바디(130)와 맞닿는 내측면에 입구가 제5 홈부의 입구와 부분적으로 중첩되어 제5 홈부와 연통하는 제6 홈부가 형성된다. 제6 홈부는 노즐 본체의 선단까지 연장된 형상을 가지도록 형성됨으로써, 노즐 본체는 제1 사이드바디(110)의 선단과 미들바디(130)의 선단 사이가 개방된 구조를 가진다. 이렇게, 입구의 일부가 제1 사이드바디(110)에 의하여 차단되고 입구의 나머지가 제6 홈부의 입구와 맞대어진 제5 홈부는 드라이아이스 입자(5)들과 가속기체의 균일 혼합을 위한 믹싱챔버(107)를 구성한다. 그리고, 입구의 일부가 미들바디(130)에 의하여 차단되고 입구의 나머지가 제5 홈부의 입구와 맞대어진 제6 홈부는 상호 혼합된 드라이아이스 입자(5)들과 가속기체를 분사하는 분사슬릿(108)을 구성한다.
믹싱챔버(107) 및 분사슬릿(108)은 제1 사이드바디(110)와 미들바디(130) 사이가 아니라 제2 사이드바디(120)와 미들바디(130) 사이에 형성될 수도 있다. 참고로, 분사슬릿(108)의 너비는 0.5 내지 1.0㎜일 수 있다.
이와 같은 노즐 본체로 구성되어 분사슬릿(108)을 가진 노즐(100)은, 드라이아이스 입자(5)들이 제1 버퍼챔버(102)와 제1 공급유로(103)를 순차적으로 거쳐 믹싱챔버(107)로 도입되고, 가속기체가 제2 버퍼챔버(105)와 제2 공급유로(106)를 차례대로 경유하여 믹싱챔버(107)로 도입되며, 드라이아이스 입자(5)들과 가속기체가 믹싱챔버(107)에서 혼합되므로, 드라이아이스 입자(5)들을 분사슬릿(108)을 통하여 균일한 속도와 양으로 분사할 수 있다.
기판의 표면으로 분사된 드라이아이스 입자(5)들은 기판에 충돌한다. 이 때, 드라이아이스 입자(5)들은 기판에 남아 있는 PR(2)을 충돌에 의하여 타격하고 자체의 저온성에 의하여 냉각시키므로, PR(2)에는 균열들이 발생한다. 물론, 분사된 드라이아이스 입자(5)들은 기판에 도달하면서 승화한다.
이후로 분사된 드라이아이스 입자(5)들의 일부는 PR(2)(이하, 도면부호의 병기는 생략한다.)의 균열들을 통하여 기판과 PR 사이로 침투한다. 이 때, 침투된 드라이아이스 입자(5)들은 승화로 인하여 부피가 팽창되면서 PR을 기판으로부터 박리시킨다.
도 4에 도시된 바와 같이, 노즐 본체에는 노즐 본체의 표면과의 사이에 단열기체 공급유닛으로부터의 단열기체가 도입되는 갭(109)을 형성하여 노즐 본체의 내부와 외부의 온도차이로 인한 결로현상을 방지하는 노즐 커버(140)가 결합된다. 노즐 커버(140)에 의하면, 노즐 본체의 표면에 물방울이 맺히는 결로현상으로 인하여 기판에 얼룩, 오염 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 참고로, 갭(109)의 크기는 2 내지 3㎜일 수 있다.
노즐 커버(140)는 갭(109)으로 도입된 단열기체가 분사슬릿(108)의 전방영역으로 배출되는 구조를 가지도록 구성될 수 있다. 노즐 본체는 제1 도입개구(101)로 도입된 저온의 드라이아이스 입자(5)들에 의하여 냉각된다. 갭(109)으로 도입된 단열기체도 온도가 전열작용으로 인하여 하강된다. 이에 따라, 분사슬릿(108)의 전방영역으로 배출된 단열기체는, 분사슬릿(108)의 전방영역을 온도가 상대적으로 낮은 분위기로 유지하는 역할을 수행할 수 있고, 이로써 분사된 드라이아이스 입자(5)들이 기판에 도달하기 전에 급속히 승화하는 것을 방지할 수 있다.
노즐 커버(140)는, 제1 사이드바디(110)의 외측에 결합된 제1 사이드커버와; 제2 사이드바디(120)의 외측에 결합된 제2 사이드커버로 구성될 수 있다.
드라이아이스 공급유닛은, 제1 도입개구(101)에 연결된 드라이아이스 공급라인을 포함하고, 드라이아이스 공급라인에 이산화탄소(CO2)로 드라이아이스 입자(5)를 생성하는 수단 및 생성된 드라이아이스 입자(5)들을 압송하는 수단이 각각 연결될 수 있다. 가속기체 공급유닛은, 제2 도입개구(104)에 연결된 가속기체 공급라인을 포함하고, 가속기체 공급라인을 통하여 가속기체로서 공기를 0.5 내지 0.7MPa의 압력으로 공급하도록 구성될 수 있다. 가속기체로서의 공기는 건조공기(dry air)일 수 있다. 단열기체 공급유닛은 갭(109)에 단열기체로 공기를 주입하는 단열기체 공급라인을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, PR 수거기(40)는, 처리챔버(10)의 배출구(11)를 통하여 처리공간(11)으로부터 외부로 배출되는 PR 입자들이 수집되는 수집공간을 제공하는 수집탱크(400)와; 수집탱크(400)의 수집공간에 운반액체를 공급하는 운반액체 공급유닛을 포함함으로써, 수집탱크(400)의 수집공간에 수집된 PR 입자들은 수집탱크(400)의 수집공간에 공급된 운반액체와 혼합된 상태로 저장된다.
수집탱크(400)는, 내부에 수집공간이 형성된 탱크 본체(410)와; 처리챔버(10)의 배출구(11)와 탱크 본체(410)의 수집공간을 연결하는 PR 이송관과; PR 이송관 상에 설치된 PR 흡입유닛(420)을 포함한다. 이에, 처리챔버(10)의 배출구(11)로 배출되는 PR 입자들은 PR 흡입유닛(420)의 흡입작용에 의하여 PR 이송관을 따라 탱크 본체(410)의 수집공간으로 유실 없이 신속하게 도입된다.
운반액체 공급유닛은, 탱크 본체(410)에 연결되어 수집공간에 운반액체 공급원으로부터의 운반액체를 공급하는 운반액체 공급라인과; 운반액체 공급라인 상에 설치된 개폐밸브를 포함한다.
PR 수거기(40)는, 탱크 본체(410)에 수집공간 내의 PR 입자들과 운반액체의 혼합액에 대한 도입 및 도입된 혼합액에 대한 리턴이 가능하도록 연결된 순환라인(510)을 가진 혼합액 순환유닛(500)과; 순환라인(510) 상에 설치되어 순환라인(510)을 따라 순환하는 혼합액의 PR 입자들을 작게 분쇄하는 분쇄유닛(600)을 더 포함한다.
혼합액 순환유닛(500)은, 순환라인(510)의 양쪽 단부 중 어느 하나가 탱크 본체(410)의 하부에 연결되고 나머지 하나가 탱크 본체(410)의 상부에 연결되어, 혼합액을 수집공간의 하부영역으로부터 도입하고, 도입된 혼합액을 수집공간의 상부영역으로 리턴할 수 있다. 이러한 혼합액 순환유닛(500)은 순환라인(510) 상에 설치되어 혼합액을 강제적으로 순환시키는 순환펌프(520)를 더 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 분쇄유닛(600)은, 케이싱(610), 제1 임펠러(620) 및 제2 임펠러(630)를 포함한다. 케이싱(610)은, 혼합액이 도입되는 입구(611), 도입된 혼합액이 배출되는 출구(612) 및 입구(611)와 출구(612)에 연통된 통과유로(613)를 가진다.
케이싱(610)의 입구(611)와 출구(612)에는 순환라인(510)이 연결된다. 입구(611)는 케이싱(610)의 길이방향 한쪽에 마련되고, 출구(612)는 케이싱(610)의 길이방향 다른 쪽에 마련되며, 통과유로(613)는 케이싱(610)의 내부에서 입구(611)와 출구(612) 사이에 마련되어 일정한 길이를 가진다.
제1 임펠러(620)와 제2 임펠러(630)는, 통과유로(613)에 통과유로(613)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 일렬로 배치되고, 통과유로(613)의 길이방향과 나란한 축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 통과유로(613)를 통과하는 혼합액에 의하여 서로 반대방향으로 회전되는 형상의 날개를 각각 가져 회전 시 사이에 PR 입자들의 분쇄를 위한 난류를 발생시킨다. 구체적으로, 제1 임펠러(620)는 통과유로(613)를 통과하는 혼합액에 의하여 제1 방향으로 회전되어 마주하는 제2 임펠러(630) 쪽으로 흐름을 발생시키는 형상의 날개를 가지도록 형성되고, 제2 임펠러(630)는 통과유로(613)를 통과하는 혼합액에 의하여 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전되어 마주하는 제1 임펠러(620) 쪽으로 흐름을 발생시키는 형상의 날개를 가지도록 형성된다. 이에 따라, 제1 임펠러(620)와 제2 임펠러(630) 사이에는 서로 대향하는 제1 임펠러(620)에 의한 흐름과 제2 임펠러(630)에 의한 흐름에 의하여 복잡한 흐름인 난류가 형성되고, 혼합액의 PR 입자들은 이러한 난류에 의하여 서로 충돌하거나 하면서 단시간에 작게 분쇄된다.
도시된 바는 없으나, 통과유로(613)의 벽면에는 PR 입자들의 분쇄효율을 향상시키기 위한 충돌판이 단수 또는 복수로 돌출될 수 있고, 충돌판은 돌기, 홈 및 구멍 중 적어도 어느 하나 이상을 단수 또는 복수로 포함하는 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 충돌판의 돌기, 홈 또는 구멍에 의하면, 면적 증대를 통하여 PR 입자들을 보다 효과적으로 분쇄할 수 있다.
PR 수거기(40)는 탱크 본체(410)의 수집공간으로부터 혼합액을 배출하여 목적하는 곳으로 이송하는 혼합액 배출유닛(700)을 더 포함한다. 혼합액 배출유닛(700)은, 탱크 본체(410)에 연결된 혼합액 배출라인과; 혼합액 배출라인 상에 설치된 개폐밸브를 포함한다.
이와 같은 PR 수거기(40)는, 탱크 본체(410)의 수집공간에 도입된 건조 상태의 PR 입자들을 운반액체와 혼합된 혼합액의 형태로 저장하기 때문에, 수집된 PR 입자들이 수집공간의 바닥이나 벽면 등에 부착됨에 따라 탱크 본체(410)로부터 배출하기 어려워지는 문제를 원천적으로 방지할 수 있음은 물론이거니와, 관로를 통하여 목적하는 곳으로 용이하게 이송할 수 있다. 또, 혼합액의 PR 입자들이 분쇄유닛(600)에 의하여 작게 분쇄되기 때문에, 혼합액을 탱크 본체(410)로부터 배출하거나 혼합액 배출유닛(700)에 의하여 이송하는 과정에서 PR 입자들에 의하여 막힘이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 혼합액을 배출, PR 처리장치로 이송하여 혼합액의 PR을 처리하는 점을 고려할 때, 운반액체로는 순수(DeIonized Water, DIW)를 사용하는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.
1 : 기판
2 : 포토레지스트
3 : 포토레지스트 입자
5 : 드라이아이스 입자
10 : 처리챔버
20 : 기판 지지유닛
30 : 드라이아이스 분사기
40 : 포토레지스트 수거기
100 : 노즐
110 : 제1 사이드바디
120 : 제2 사이드바디
130 : 미들바디
140 : 노즐 커버
200 : 노즐 이동유닛
300 : 노즐 회전유닛
400 : 수집탱크
500 : 혼합액 순환유닛
600 : 분쇄유닛
700 : 혼합액 배출유닛
610 : 케이싱
620 : 제1 임펠러
630 : 제2 임펠러

Claims (5)

  1. 기판(1)을 경사 상태 또는 수직 상태로 지지하는 기판 지지유닛(20)과; 상기 기판 지지유닛(20)에 의하여 지지된 상기 기판(1)의 표면으로 드라이아이스 입자(5)들을 분사하여 상기 기판(1)의 표면에 도포된 포토레지스트(2)를 박리하는 적어도 하나 이상의 노즐(100)이 구비되고, 상기 기판(1)의 표면에 대하여 상기 노즐(100)을 이동시키는 노즐 이동유닛(200)이 구비된 드라이아이스 분사기(30)와; 상기 노즐(100)로부터의 드라이아이스 입자(5)들에 의하여 상기 기판(1)에서 박리되어 낙하하는 포토레지스트 입자(3)들을 수거하는 포토레지스트 수거기(40)를 포함하고,
    상기 포토레지스트 수거기(40)는, 포토레지스트 입자(3)들이 수집되고 운반액체를 공급받아 수집된 포토레지스트 입자(3)들을 운반액체에 혼합된 상태로 저장하는 수집탱크(400)와; 상기 수집탱크(400)에 포토레지스트 입자(3)들이 혼합된 운반액체의 도입 및 도입된 운반액체의 리턴이 가능하도록 연결된 순환라인(510)을 가진 혼합액 순환유닛(500)과; 상기 순환라인(510)에 설치되어 상기 순환라인(510)을 따라 순환하는 운반액체 내의 포토레지스트 입자(3)들을 분쇄하는 분쇄유닛(600)과; 상기 수집탱크(400)로부터 포토레지스트 입자(3)들이 혼합된 운반액체를 배출하는 혼합액 배출유닛(700)을 포함하는,
    포토레지스트 박리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐(100)은 제1 사이드바디(110), 상기 제1 사이드바디(110)와 대향하는 제2 사이드바디(120) 및 상기 제1 사이드바디(110)와 상기 제2 사이드바디(120) 사이에 개재된 미들바디(130)를 포함하는 슬릿 노즐로,
    상기 제1 사이드바디(110)는 드라이아이스 입자(5)들이 도입되는 제1 도입개구(101)를 구비하고,
    상기 제1 사이드바디(110)와 상기 미들바디(130) 사이에는 상기 제1 도입개구(101)와 연통하는 제1 버퍼챔버(102) 및 상기 제1 버퍼챔버(102)와 연통하는 제1 공급유로(103)가 형성되며,
    상기 제2 사이드바디(120)는 드라이아이스 입자(5)들의 분사속도를 가속시키는 가속기체가 도입되는 제2 도입개구(104)를 구비하고,
    상기 제2 사이드바디(120)와 상기 미들바디(130) 사이에는 상기 제2 도입개구(104)와 연통하는 제2 버퍼챔버(105) 및 상기 제2 버퍼챔버(105)와 연통하는 제2 공급유로(106)가 형성되며,
    상기 제1 사이드바디(110)와 상기 미들바디(130) 사이 또는 상기 제2 사이드바디(120)와 상기 미들바디(130) 사이에는 상기 제1 공급유로(103), 상기 제2 공급유로(106)와 연통하는 믹싱챔버(107) 및 상기 믹싱챔버(107)와 연통하는 선단의 분사슬릿(108)이 형성된 것을 특징으로 하는,
    포토레지스트 박리장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 노즐(100)에는 상기 노즐(100)의 표면과의 사이에 단열기체가 도입되는 갭(109)을 형성하여 상기 노즐(100)의 내부와 외부의 온도차이로 인한 결로를 방지하는 노즐 커버(140)가 결합된 것을 특징으로 하는,
    포토레지스트 박리장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 노즐 이동유닛(200)은, 상기 기판(1)의 표면과 대향하도록 배치된 가이드(210)와; 상기 가이드(210)를 따라 이동되는 이동체(220)와; 상기 이동체(220)를 이동시키는 구동기구(230)를 포함하고,
    상기 노즐(100)은 상기 이동체(220)에 노즐 회전유닛(300)에 의하여 분사각도 조절이 가능하도록 장착된 것을 특징으로 하는,
    포토레지스트 박리장치.
  5. 삭제
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