KR102245499B1 - 현상 장치 및 이를 이용한 현상 방법 - Google Patents

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Abstract

피처리 기판을 제1 기간 동안 제1 방향으로 이송하고, 상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 이송하며 상기 제2 기간에 후속하는 제3 기간 동안 상기 제1방향으로 이송하는 이송부 및 상기 이송부와 이격되어 상기 이송부 상에 배치되고, 상기 피처리 기판 상에 현상액을 토출하는 제1 현상 노즐을 포함하는 현상 장치.

Description

현상 장치 및 이를 이용한 현상 방법 {DEVELOPING APPARATUS AND DEVELOPING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 현상 장치, 이를 포함하는 사진 식각 장치 및 이를 이용한 현상 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신뢰성을 향상시킬 수 있는 현상 장치, 이를 포함하는 사진 식각 장치 및 이를 이용한 현상 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 패널과 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동부로 나누어 진다. 상기 표시 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.
상기 제1 기판은 일정 방향으로 배열되는 복수의 게이트 라인, 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 배열되는 복수의 데이터 라인, 박막 트랜지스터 및 화소 전극 등을 포함할 수 있다. 상기 제2 기판은 컬러 필터 및 공통 전극 등을 포함할 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 유리 등의 투명 기판 상에 상기 게이트 라인, 상기 데이터 라인, 상기 박막 트랜지스터 등을 형성하기 위한 어레이 공정, 상기 액정층을 형성하기 위한 셀 공정 및 상기 표시 패널 및 구동부를 결합하기 위한 모듈 공정에 의해 제작된다.
상기 어레이 공정은 포토리소그래피(photolithography) 공정과 식각 공정을 포함한다.
상기 포토리소그래피(photolithography) 공정은 투명 기판 상에 형성하고자 하는 패턴 물질과 포토레지스트(photoresist, PR)를 일정한 두께로 도포하는 코팅 공정, 포토레지스트가 도포된 유리 기판과 원하는 패턴 형상이 그려져 있는 마스크를 정렬시키고, 정렬된 마스크 위에 광원을 조사하여 PR을 감광시키는 노광(exposure) 공정 및 광원에 노광 된 PR을 현상액을 이용하여 선택적으로 녹이는 현상(develop) 공정을 포함한다.
상기 식각 공정은 투명 기판 상에 형성된 포토레지스트의 패턴대로 상기 패턴 물질을 용해시킨다.
상기 현상 공정에 있어서, 패턴의 밀도 차에 의한 현상액의 탁도 차이, 투명 기판의 진행 방향에 의한 현상액의 유동성 차이 및 현상액의 액버림 방향에 의한 현상액의 유동성 차이에 의해 현상액에 의한 현상 정도가 균일하게 되지 못하고, 이로 인해 크리티컬 디멘션(critical dimension, CD)이 증가하는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 현상 공정에 있어서 크리티컬 디멘션을 감소시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 현상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 현상 장치를 이용한 현상 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 현상 장치는 피처리 기판을 제1 기간 동안 제1 방향으로 이송하고, 상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 이송하며 상기 제2 기간에 후속하는 제3 기간 동안 상기 제1방향으로 이송하는 이송부 및 상기 이송부와 이격되어 상기 이송부 상에 배치되고, 상기 피처리 기판 상에 현상액을 토출하는 제1 현상 노즐을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐과 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되며, 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출하는 제2 현상 노즐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐은 상기 제1 기간에 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출하고, 상기 제2 현상 노즐은 상기 제2 기간에 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 현상 노즐은 상기 피처리 기판이 상기 제2 방향으로 이송되는 정도에 따라서 상기 현상액의 토출양을 점점 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 현상 노즐은 상기 제1 현상 노즐로부터 상기 이송부의 상기 제1 방향 길이의 4분의1 이상 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐 및 제2 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함하고, 상기 제2 현상 노즐은 스프레이(spray) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐은 상기 제1 기간 및 상기 제2 기간에 상기 피처리 기판에 상기 현상액을 토출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐은 상기 제2 기간에 상기 피처리 기판이 상기 제2 방향으로 이송되는 정도에 따라서 상기 현상액의 토출양을 점점 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이송부는 롤러(roller)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이송부는 상기 제3 기간에 후속하는 제4 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 기울여 상기 현상액을 제거할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 현상방법은 제1 기간 동안 제1 방향으로 이송되는 피처리 기판 상에 제1 현상 노즐을 이용하여 현상액을 토출하는 단계, 상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 이송하는 단계 및 상기 제2 기간에 후속하는 제3 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향으로 이송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 방향으로 이송하는 단계는
상기 제2 기간 동안 상기 제2 방향으로 이송되는 피처리 기판 상에 제2 현상 노즐을 이용하여 상기 현상액을 토출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 현상 노즐은 상기 제1 현상 노즐과 상기 제1 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 현상 노즐을 이용하여 상기 현상액을 토출하는 단계는 상기 피처리 기판이 상기 제2 방향으로 이송되는 정도에 따라서 상기 현상액의 토출양을 점점 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐 및 제2 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함하고, 상기 제2 현상 노즐은 스프레이(spray) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 방향으로 이송하는 단계는
상기 제2 기간 동안 상기 제2 방향으로 이송되는 피처리 기판 상에 상기 제1 현상 노즐을 이용하여 상기 현상액을 토출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 현상 노즐은 상기 제2 기간 동안 상기 피처리 기판이 상기 제2 방향으로 이송되는 정도에 따라서 상기 현상액의 토출양을 점점 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제3 기간에 후속하는 제4 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 기울여 상기 현상액을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 현상 장치 및 이를 이용한 현상 방법에 따르면, 현상 공정에 있어서의 크리티컬 디멘션 산포를 개선하여 현상 공정의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시예 1의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3a 내지 3d는 도 1의 현상 장치의 현상 과정을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5a 내지 5g는 도 4의 현상 장치의 현상 과정을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 4의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 5의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.
도 9a 내지 9d는 도 8의 현상 장치의 현상 과정을 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 포토리소그래피(photolithography) 장치는 코팅 장치(100), 노광 장치(200) 및 현상 장치(300)를 포함한다.
상기 코팅 장치(100)는 피처리 기판 상부에 형성하고자 하는 패턴 물질과 포토레지스트(photo resist, PR)를 일정한 두께로 도포한다. 상기 패턴 물질은 상기 피처리 기판과 상기 포토레지스트 사이에 형성된다. 상기 패턴이 컬럼 스페이서와 같이 표시 패널의 기판 간의 갭 유지 이외에 전기적 기능 등을 하지 않는 경우에는 상기 포토레지스트만이 도포되어 상기 포토레지스트로 패턴을 형성할 수도 있다. 상기 포토레지스트는 특정 파장대의 빛을 받으면 반응을 하는 일종의 감광 고분자 화합물을 포함한다.
상기 노광 장치(200)는 상기 패턴 물질과 상기 포토레지스트 또는 상기포토레지스트만이 도포된 피처리 기판과 미리 정해진 패턴이 그려져 있는 마스크를 정렬시키고, 상기 정렬된 마스크 상에 광원을 비추어 상기 포토레지스트를 선택적으로 감광시킨다.
상기 현상 장치(300)는 상기 마스크에 의해 선택적으로 감광된 포토레지스트를 현상액을 이용하여 선택적으로 용해시킨다. 상기 현상 장치에 대해서는 도 2 이후에서 자세하게 설명한다.
상기 포토리소그래피 장치는 세정기, 건조장치, 진공 건조기, 프리 베이커, 패턴 검사기, 오븐기 및 쿨링기를 더 포함할 수 있다.
상기 세정기는 상기 코팅 장치(100) 이전에 상기 포토리소그래피 장치에 투입된 기판을 세정한다.
상기 건조장치는 상기 세정기에서 사용된 세정액을 열을 가하여 제거한다.
상기 진공 건조기는 상기 코팅 장치(100)와 상기 노광 장치(200) 사이에 위치하여 상기 코팅 장치(100)로부터 상기 포토레지스트가 도포된 피처리 기판을 건조시킨다.
상기 프리 베이커는 상기 노광 장치(200) 이전에 상기 포토레지스트의 용제를 제거한다. 상기 포토레지스트의 용제는 솔벤트를 포함할 수 있다.
상기 패턴 검사기는 상기 현상 장치(300)에서 상기 피처리 기판이 현상된 후에 상기 피처리 기판 상에 현상된 패턴을 검사한다.
상기 오븐기는 현상된 상기 피처리 기판을 열처리한다.
상기 쿨링기는 상기 오븐기에서 열처리된 피처리 기판을 식혀준다.
이하에서는 상기 현상 장치(300)에 대해 자세하게 설명한다.
도 2는 실시예 1의 현상 장치를 나타내는 사시도이다. 도 3a 내지 3d는 도 1의 현상 장치의 현상 과정을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3d를 참조하면, 상기 현상 장치(300)는 이송부(310), 제1 현상 노즐(320) 및 제2 현상 노즐(330)을 포함한다.
상기 이송부(310)는 상기 노광 장치(200)를 거친 피처리 기판(10)을 안착 시키고 제1 방향(D1)으로 이송시킨다. 상기 이송부(310)는 다수의 롤러를 포함할 수 있다. 상기 다수의 롤러는 상기 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)으로 연속하여 배열된다.
상기 제1 현상 노즐(320)은 상기 이송부(310) 상에 배치되어 상기 피처리 기판(10)에 현상액을 토출한다. 상기 제1 현상 노즐(320)은 상기 이송부(310)에 상기 피처리 기판(10)에 투입되는 일단에서 상기 이송부(310) 상에 형성될 수 있다. 이와는 달리 상기 제1 현상 노즐(320)은 상기 이송부(310)의 일단에서 상기 제1 방향(D1)으로 소정거리 이격되어 상기 이송부(310) 상에 형성될 수 있다.
상기 제1 현상 노즐(320)은 내부에 슬릿(slit)이 형성되어 상기 슬릿을 통해 상기 현상액을 토출하는 립(lip) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
상기 피처리 기판(10)은 상기 제1 방향에 위치하는 제1 단부 및 상기 제1 단에 반대되는 제2 단부를 포함한다. 상기 피처리 기판(10)은 복수의 셀(cell)을 포함하며, 각각의 셀은 표시 패널의 기판을 형성한다.
상기 제1 현상 노즐(320)은 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제1 단부에서부터 상기 제2 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제2 현상 노즐(330)은 상기 제1 현상 노즐(320)과 상기 제1 방향(D1)으로 이격되어 상기 이송부(310) 상에 배치된다. 더욱 상세하게는 상기 제2 현상 노즐(330)은 상기 제1 현상 노즐(320)로부터 상기 이송부(310)의 상기 제1 방향(D1) 길이의 4분의 1 이상 이격되어 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(330)은 상기 이송부(310)의 전체 길이의 25% 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(330)은 상기 이송부(310)가 4단으로 구성되어 있는 경우 2단 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(330)은 전체 현상 시간이 70초에 해당하는 경우 현상 시작 이후 20초 이후에 상기 현상액을 토출할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(330)은 상기 피처리 기판(10)에 상기 현상액을 토출한다. 상기 제2 현상 노즐(330)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 동일할 수 있다. 이와는 달리 상기 제2 현상 노즐(330)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 서로 상이할 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(330)은 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제1 단부에서부터 상기 제2 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제2 현상 노즐(330)이 토출하는 상기 현상액의 양은 가변적일 수 있다. 예를 들어 상기 제2 현상 노즐(330)이 상기 피처리 기판(10)에 토출하는 상기 현상액의 양은 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부 방향으로 진행될수록 증가할 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(330)은 내부에 슬릿(slit)이 형성되어 상기 슬릿을 통해 상기 현상액을 토출하는 립(lip) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
상기 현상 장치(300)는 푸들(puddle) 방식으로 상기 피처리 기판(10)을 현상한다. 예를 들어, 상기 피처리 기판(10)은 상부에 상기 현상액이 토출된 상태로 이송된다. 상기 피처리 기판(10) 상의 포토레지스트는 이송되는 동안 상기 현상액에 의해 현상된다.
상기 현상 장치(300)는 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송된 후 상기 피처리 기판(10)을 상기 제2 방향(D2)으로 기울여 상기 현상액을 버릴 수 있다.
이하에서 상기 피처리 기판(10)의 진행에 따른 상기 현상 장치(300)의 동작을 검토한다.
도 3a 내지 3d를 참조하면, 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 현상 노즐(320)과 상기 이송부(310) 사이를 통과할 때 상기 제1 현상 노즐(320)이 동작하여 상기 피처리 기판(10) 상에 상기 현상액(30a)을 토출한다. 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 현상 노즐(320)을 통과하면 상기 제1 현상 노즐(320)은 동작을 멈춘다. 상기 피처리 기판(10)이 상기 이송부에 의해 상기 제1 방향(D1)으로 계속 이송되어 상기 제2 현상 노즐(330)과 상기 이송부(310) 사이를 통과할 때 상기 제2 현상 노즐(330)이 동작하여 상기 피처리 기판(10) 상에 상기 현상액(30b)을 토출한다. 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출한 현상액(30a)은 시간이 지남에 따라서 상기 포토레지스트가 용해되어 탁도가 높아진다. 탁도가 높아진 상기 현상액(30a)에 상기 제2 현상 노즐(330)이 추가적으로 상기 현상액(30b)을 토출하여 상기 피처리 기판 상의 현상액의 탁도가 낮아질 수 있다. 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 상기 현상액(30a) 및 상기 제2 현상 노즐(330)이 토출하는 상기 현상액(30b)은 서로 동일할 수 있다. 이와는 달리 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 상기 현상액(30a) 및 상기 제2 현상 노즐(330)이 토출하는 상기 현상액(30b)은 서로 상이할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예 2의 현상 장치를 나타내는 사시도이다. 도 5a 내지 5g는 도 4의 현상 장치의 현상 과정을 나타내는 사시도이다.
본 실시예에 따른 현상 장치(301)는 도 2 내지 도 3d의 현상 장치와 비교하여 이송부(311) 및 제2 현상 노즐(331)이 상이하다는 점을 제외하고는 도 2 내지 도 3d의 현상 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 도 2 내지 도 3d의 현상 장치와 동일한 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복되는 자세한 설명은 생략될 수 있다.
도 1, 도 4 내지 도 5g를 참조하면, 상기 현상 장치(301)는 이송부(311), 제1 현상 노즐(320) 및 제2 현상 노즐(331)을 포함한다.
상기 이송부(311)는 상기 노광 장치(200)를 거친 피처리 기판(10)을 안착 시키고 제1 기간 동안 제1 방향(D1)으로 이송하고, 상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 제2 방향(D2)으로 이송하며 상기 제2 기간에 후속하는 제3 기간 동안 다시 제1 방향(D1)으로 이송한다.
상기 이송부(311)는 상기 제3 기간에 후속하는 제4 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송된 후 상기 피처리 기판(10)을 상기 제2 방향(D2)으로 기울여 상기 현상액을 버릴 수 있다.
상기 이송부(311)는 다수의 롤러를 포함할 수 있다. 상기 다수의 롤러는 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)으로 연속하여 배열된다.
상기 제1 현상 노즐(320)은 상기 이송부(311) 상에 배치되어 상기 피처리 기판(10)에 현상액을 토출한다.
상기 제1 현상 노즐(320)은 상기 제1 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제1 단부에서부터 상기 제2 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제2 현상 노즐(331)은 상기 제1 현상 노즐(320)과 상기 제1 방향(D1)으로 이격되어 상기 이송부(311) 상에 배치된다. 더욱 상세하게는 상기 제2 현상 노즐(331)은 상기 제1 현상 노즐(320)로부터 상기 이송부(311)의 상기 제1 방향(D1) 길이의 4분의 1 이상 이격되어 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(331)은 상기 이송부(311)의 전체 길이의 25% 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(331)은 상기 이송부(311)가 4단으로 구성되어 있는 경우 2단 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(331)은 전체 현상 시간이 70초에 해당하는 경우 현상 시작 이후 20초 이후에 상기 현상액을 토출할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(331)은 상기 피처리 기판(10) 상에 상기 현상액을 토출한다. 상기 제2 현상 노즐(331)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 동일할 수 있다. 이와는 달리 상기 제2 현상 노즐(331)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 서로 상이할 수 있다
상기 제2 현상 노즐(331)은 상기 제2 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제2 방향(D2)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제2 단부에서부터 상기 제1 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제2 현상 노즐(331)이 토출하는 상기 현상액의 양은 가변적일 수 있다. 예를 들어 상기 제2 현상 노즐(331)이 상기 피처리 기판(10)에 토출하는 상기 현상액의 양은 상기 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 진행될수록 증가할 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(331)은 내부에 슬릿(slit)이 형성되어 상기 슬릿을 통해 상기 현상액을 토출하는 립(lip) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
이하에서 상기 피처리 기판(10)의 진행에 따른 상기 현상 장치(301)의 동작을 검토한다.
도 5a 내지 도 5g를 참조하면, 도 5a 내지 도 5c는 상기 제1 기간에서의 상기 현상 장치(301)의 동작을 나타내고, 도 5d 및 도 5e는 상기 제2 기간에서의 상기 현상 장치(301)의 동작을 나타내면, 도 5f 및 도 5g는 상기 제3 기간에서의 상기 현상 장치(301)의 동작을 나타낸다.
상기 제1 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 현상 노즐(320)과 상기 이송부(311) 사이를 통과할 때 상기 제1 현상 노즐(320)이 동작하여 상기 피처리 기판(10) 상에 상기 현상액(30a)을 토출한다. 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 현상 노즐(320)을 통과하면 상기 제1 현상 노즐(320)은 동작을 멈춘다. 상기 피처리 기판(10)이 상기 이송부(311)에 의해 상기 제1 방향(D1)으로 계속 이송되어 상기 제2 현상 노즐(331)과 상기 이송부(311) 사이를 상기 제1 방향(D1)으로 통과할 때 상기 제2 현상 노즐(331)은 동작하지 않는다.
상기 제2 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제2 현상 노즐(331)과 상기 이송부(311) 사이를 상기 제2 방향(D2)으로 통과할 때 상기 제2 현상 노즐(331)이 동작하여 상기 피처리 기판(10) 상에 상기 현상액(30b)을 토출한다. 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출한 현상액(30a)은 시간이 지남에 따라서 상기 포토레지스트가 용해되어 탁도가 높아진다. 탁도가 높아진 상기 현상액(30a)에 상기 제2 현상 노즐(331)이 추가적으로 상기 현상액(30b)을 토출하여 상기 피처리 기판 상의 현상액의 탁도가 낮아질 수 있다. 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 상기 현상액(30a) 및 상기 제2 현상 노즐(330)이 토출하는 상기 현상액(30b)은 서로 동일할 수 있다. 이와는 달리 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 상기 현상액(30a) 및 상기 제2 현상 노즐(330)이 토출하는 상기 현상액(30b)은 서로 상이할 수 있다.
상기 제3 기간 동안 상기 피처리 기판(10)은 다시 상기 제1 방향(D1)으로 이송된다. 상기 제3 기간 동안 상기 제1 현상 노즐(320) 및 상기 제2 현상 노즐(331)은 동작하지 않는다.
도 6은 본 발명의 실시예 3의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.
본 실시예에 따른 현상 장치(302)는 도 2 내지 도 3d의 현상 장치와 비교하여 제2 현상 노즐(340)이 상이하다는 점을 제외하고는 도 2 내지 도 3d의 현상 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 도 2 내지 도 3d의 현상 장치와 동일한 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복되는 자세한 설명은 생략될 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 현상 장치(302)는 이송부(310), 제1 현상 노즐(320) 및 제2 현상 노즐(340)을 포함한다.
상기 제2 현상 노즐(340)은 상기 제1 현상 노즐(320)과 상기 제1 방향(D1)으로 이격되어 상기 이송부(310) 상에 배치된다. 더욱 상세하게는 상기 제2 현상 노즐(340)은 상기 제1 현상 노즐(320)로부터 상기 이송부(310)의 상기 제1 방향(D1) 길이의 4분의 1 이상 이격되어 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(340)은 상기 이송부(310)의 전체 길이의 25% 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(340)은 상기 이송부(310)가 4단으로 구성되어 있는 경우 2단 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(340)은 전체 현상 시간이 70초에 해당하는 경우 현상 시작 이후 20초 이후에 상기 현상액을 토출할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(340)은 상기 피처리 기판(10)에 상기 현상액을 토출한다. 상기 제2 현상 노즐(340)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 동일할 수 있다. 이와는 달리 상기 제2 현상 노즐(340)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 서로 상이할 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(340)은 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제1 단부에서부터 상기 제2 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제2 현상 노즐(340)이 토출하는 상기 현상액의 양은 가변적일 수 있다. 예를 들어 상기 제2 현상 노즐(340)이 상기 피처리 기판(10)에 토출하는 상기 현상액의 양은 상기 제1 단부에서 상기 제2 단부 방향으로 진행될수록 증가할 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(340)은 상기 피처리 기판(10)의 전 영역에 분무형태로 상기 현상액을 토출하는 스프레이(spray) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
상기 피처리 기판(10)의 진행에 따른 상기 현상 장치(302)의 동작은 도 3a 내지 도 3d에서 설명한 현상 장치(300)의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예 4의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.
본 실시예에 따른 현상 장치(303)는 도 4 내지 도 5g의 현상 장치와 비교하여 제2 현상 노즐(341)이 상이하다는 점을 제외하고는 도 4 내지 도 5g의 현상 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 도 4 내지 도 5g의 현상 장치와 동일한 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복되는 자세한 설명은 생략될 수 있다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 현상 장치(303)는 이송부(311), 제1 현상 노즐(320) 및 제2 현상 노즐(341)을 포함한다.
상기 제2 현상 노즐(341)은 상기 제1 현상 노즐(320)과 상기 제1 방향(D1)으로 이격되어 상기 이송부(311) 상에 배치된다. 더욱 상세하게는 상기 제2 현상 노즐(341)은 상기 제1 현상 노즐(320)로부터 상기 이송부(311)의 상기 제1 방향(D1) 길이의 4분의 1 이상 이격되어 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(341)은 상기 이송부(311)의 전체 길이의 25% 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(341)은 상기 이송부(311)가 4단으로 구성되어 있는 경우 2단 이후에 배치될 수 있다. 또는 상기 제2 현상 노즐(341)은 전체 현상 시간이 70초에 해당하는 경우 현상 시작 이후 20초 이후에 상기 현상액을 토출할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(341)은 상기 피처리 기판(10)에 상기 현상액을 토출한다. 상기 제2 현상 노즐(341)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 동일할 수 있다. 이와는 달리 상기 제2 현상 노즐(341)이 토출하는 현상액은 상기 제1 현상 노즐(320)이 토출하는 현상액과 서로 상이할 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(341)은 상기 제2 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제2 방향(D2)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제2 단부에서부터 상기 제1 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제2 현상 노즐(341)이 토출하는 상기 현상액의 양은 가변적일 수 있다. 예를 들어 상기 제2 현상 노즐(341)이 상기 피처리 기판(10)에 토출하는 상기 현상액의 양은 상기 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 진행될수록 증가할 수 있다.
상기 제2 현상 노즐(341)은 상기 피처리 기판(10)의 전 영역에 분무형태로 상기 현상액을 토출하는 스프레이(spray) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
상기 피처리 기판(10)의 진행에 따른 상기 현상 장치(303)의 동작은 도 5a 내지 도 5g에서 설명한 현상 장치(301)의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예 5의 현상 장치를 나타내는 사시도이다. 도 9a 내지 9d는 도 8의 현상 장치의 현상 과정을 나타내는 사시도이다.
도 1, 도 8 내지 도 9d를 참조하면, 상기 현상 장치(304)는 이송부(312) 및 제1 현상 노즐(321)을 포함한다.
상기 이송부(312)는 상기 노광 장치(200)를 거친 피처리 기판(10)을 안착 시키고 제1 기간 동안 제1 방향(D1)으로 이송하고, 상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 제2 방향(D2)으로 이송하며 상기 제2 기간에 후속하는 제3 기간 동안 다시 제1 방향(D1)으로 이송한다.
상기 이송부(312)는 상기 제3 기간에 후속하는 제4 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송된 후 상기 피처리 기판(10)을 상기 제2 방향(D2)으로 기울여 상기 현상액을 버릴 수 있다.
상기 이송부(312)는 다수의 롤러를 포함할 수 있다. 상기 다수의 롤러는 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)으로 연속하여 배열된다.
상기 제1 현상 노즐(321)은 상기 이송부(312) 상에 배치되어 상기 피처리 기판(10)에 현상액을 토출한다.
상기 제1 현상 노즐(321)은 상기 제1 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 방향(D1)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제1 단부에서부터 상기 제2 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제1 현상 노즐(321)은 상기 제2 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제2 방향(D2)으로 이송됨에 따라서, 상기 피처리 기판(10)의 상기 제2 단부에서부터 상기 제1 단부 방향으로 상기 현상액을 토출한다.
상기 제1 현상 노즐(321)이 토출하는 상기 현상액의 양은 가변적일 수 있다. 예를 들어 상기 제1 현상 노즐(321)이 상기 제2 기간 동안 상기 피처리 기판(10)에 토출하는 상기 현상액의 양은 상기 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 진행될수록 증가할 수 있다.
상기 제1 현상 노즐(321)은 내부에 슬릿(slit)이 형성되어 상기 슬릿을 통해 상기 현상액을 토출하는 립(lip) 형태의 노즐을 포함할 수 있다.
이하에서 상기 피처리 기판(10)의 진행에 따른 상기 현상 장치(304)의 동작을 검토한다.
도 9a 내지 도 9d를 참조하면, 도 9a는 상기 제1 기간에서의 상기 현상 장치(304)의 동작을 나타내고, 도 9b 및 도 9c는 상기 제2 기간에서의 상기 현상 장치(304)의 동작을 나타내며, 도 9d는 상기 제3 기간에서의 상기 현상 장치(304)의 동작을 나타낸다.
상기 제1 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 현상 노즐(321)과 상기 이송부(312) 사이를 통과할 때 상기 제1 현상 노즐(321)이 동작하여 상기 피처리 기판(10) 상에 상기 현상액(30a)을 토출한다. 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 현상 노즐(321)을 통과하면 상기 제1 현상 노즐(321)은 동작을 멈춘다. 상기 피처리 기판(10)이 상기 이송부(312)에 의해 상기 제1 방향(D1)으로 계속 이송되는 동안 현상이 진행 된다.
상기 제2 기간 동안 상기 피처리 기판(10)이 상기 제1 현상 노즐(321)과 상기 이송부(312) 사이를 상기 제2 방향(D2)으로 통과할 때 상기 제1 현상 노즐(321)이 다시 동작하여 상기 피처리 기판(10) 상에 상기 현상액(30b)을 토출한다. 상기 제1 현상 노즐(321)이 토출한 현상액(30a)은 시간이 지남에 따라서 상기 포토레지스트가 용해되어 탁도가 높아진다. 탁도가 높아진 상기 현상액(30a)에 상기 제1 현상 노즐(321)이 추가적으로 상기 현상액(30b)을 토출하여 상기 피처리 기판 상의 현상액의 탁도가 낮아질 수 있다. 상기 제1 현상 노즐(321)이 토출하는 상기 현상액(30a) 및 상기 현상액(30b)은 서로 동일할 수 있다. 이와는 달리 상기 제1 현상 노즐(321)이 토출하는 상기 현상액(30a) 및 상기 현상액(30b)은 서로 상이할 수 있다.
상기 제3 기간 동안 상기 피처리 기판(10)은 다시 상기 제1 방향(D1)으로 이송된다. 상기 제3 기간 동안 상기 제1 현상 노즐(321)은 동작하지 않는다.
상기 이송부(312)는 상기 제1 기간 내지 상기 제3 기간의 시간 간격을 조절하기 위해서 상기 피처리 기판(10)의 이송 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어 상기 제1 기간 동안의 상기 제1 방향(D1) 이송 속도, 상기 제2 기간 동안의 상기 제2 방향(D2) 이송 속도 및 상기 제3 기간 동안의 상기 제1 방향(D1) 이송 속도를 상기 현상액(30a) 및 상기 현상액(30b)의 현상 정도에 대응하여 서로 상이하게 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 현상액의 추가 공급으로 인해 추가 현상액 공급 시에는 노광 영역 중에서 현상액 탁도 증가에 의해 미현상된 부분만을 용해하기 때문에 크리티컬 디멘션(critical dimension, CD) 산포가 개선될 수 있다. 또한, 추가 현상액 공급 시 노즐에서 토출되는 현상액의 양을 다르게 하는 것과 피처리 기판을 반대 방향으로 반송 시키며 현상액을 공급함으로써 피처리 기판의 선단부와 말단부간의 CD 차이를 최소화 할 수 있다. 이로 인해 현상 공정의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 현상 장치는 모바일폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등과 같은 휴대용 표시 장치의 기판 또는 텔레비전, 데스크톱 모니터와 같은 고정형 표시 장치를 비롯하여 냉장고, 세탁기, 에어컨디셔너와 같은 일반 가전제품에 포함되는 표시 장치의 기판 현상에도 사용될 수 있다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 피처리 기판 30a, 30b: 현상액
100: 코팅 장치 200: 노광 장치
300: 현상 장치 310, 311, 312: 이송부
320, 321: 제1 현상 노즐 330, 331, 340, 341: 제2 현상 노즐

Claims (20)

  1. 피처리 기판을 제1 기간 동안 제1 방향으로 이송하고, 상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 이송하며 상기 제2 기간에 후속하는 제3 기간 동안 상기 제1방향으로 이송하는 이송부; 및
    상기 이송부와 이격되어 상기 이송부 상에 배치되고, 상기 피처리 기판 상에 현상액을 토출하는 제1 현상 노즐을 포함하고,
    상기 제1 현상 노즐과 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되며, 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출하는 제2 현상 노즐을 더 포함하며,
    상기 제1 현상 노즐은 상기 제1 기간동안 상기 제1 방향으로 이송되는 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출하고,
    상기 제2 현상 노즐은 상기 제2 기간동안 상기 제2 방향으로 이송되는 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출하며,
    상기 제1 현상 노즐은 상기 현상액의 토출양을 일정하게 유지시키고,
    상기 제2 현상 노즐은 상기 피처리 기판이 상기 제2 방향으로 이송되는 정도에 따라서 상기 현상액의 토출양을 점점 증가시키는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 현상 노즐은 상기 제1 현상 노즐로부터 상기 이송부의 상기 제1 방향 길이의 4분의1 이상 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 현상 노즐 및 상기 제2 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함하고,
    상기 제2 현상 노즐은 스프레이(spray) 형태의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 이송부는 롤러(roller)를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 이송부는 상기 제3 기간에 후속하는 제4 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 기울여 상기 현상액을 제거하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  12. 제1 기간 동안 제1 방향으로 이송되는 피처리 기판 상에 제1 현상 노즐을 이용하여 현상액을 토출하는 단계;
    상기 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 이송하는 단계; 및
    상기 제2 기간에 후속하는 제3 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향으로 이송하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 방향으로 이송하는 단계는 상기 제2 기간 동안 상기 제2 방향으로 이송되는 상기 피처리 기판 상에 제2 현상 노즐을 이용하여 상기 현상액을 토출하며,
    상기 제1 현상 노즐은 상기 제1 기간동안 상기 제1 방향으로 이송되는 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출하고,
    상기 제2 현상 노즐은 상기 제2 기간동안 상기 제2 방향으로 이송되는 상기 피처리 기판 상에 상기 현상액을 토출하며,
    상기 제1 현상 노즐은 상기 현상액의 토출양을 일정하게 유지시키고,
    상기 제2 현상 노즐은 상기 피처리 기판이 상기 제2 방향으로 이송되는 정도에 따라서 상기 현상액의 토출양을 점점 증가시키는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 현상 노즐은 상기 제1 현상 노즐과 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서, 상기 제1 현상 노즐 및 상기 제2 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 현상 노즐은 립(lip) 형태의 노즐을 포함하고,
    상기 제2 현상 노즐은 스프레이(spray) 형태의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 12항에 있어서, 상기 제3 기간에 후속하는 제4 기간 동안 상기 피처리 기판을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 기울여 상기 현상액을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
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