KR102374423B1 - 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치 - Google Patents

다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치에 관한 것으로, 현상액의 농도를 측정하여 농도 초기화 세팅을 위해 약액이 저장되는 영점 탱크, 농도 측정 장치와 영점 탱크 간에 순환되는 약액의 온도를 일정하게 관리하는 온조계, 현상액의 농도를 측정하여 농도 값을 각각 출력하는 다중 농도 측정 장치, 현상기 탱크와 연결되어 상기 다중 농도 측정 장치 각각에 현상액을 공급하고 유로에는 현상액 유입 제어 밸브가 마련된 현상액 공급관, 상기 영점 탱크와 연결되어 상기 다중 농도 측정 장치 각각에 약액을 공급하고 유로에는 약액 유입 제어 밸브가 마련된 약액 공급관 및 상기 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 제1 농도 측정 장치에 의해 측정된 제1 농도 값 및 서브 장치로 설정된 제2 농도 측정 장치에 의해 측정된 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 현상액 유입 제어 밸브 및 상기 약액 유입 제어 밸브의 개폐를 제어하여 상기 제1 농도 값 또는 제2 농도 값의 초기화를 진행하거나 상기 제1 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정하고 상기 제2 농도 측정 장치를 메인 장치로 설정하는 제어 장치를 포함한다.

Description

다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치{DEVELOPER CONTROL SYSTEM HAVING CONCENTRATION MEASUREMENT APPARATUS}
본 발명은 현상액 농도 관리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 농도 측정 장치를 구비하여 특정 농도 측정 장치에 이상이 발생하더라도 다른 농도 측정 장치를 이용할 수 있도록 하는 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치에 관한 것이다.
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전자 디스플레이 분야는 발전 을 거듭하여 다양화하는 정보화 사회의 요구에 적합한 새로운 기능의 전자 디스플레이 장치로 지속적으로 개발되고 있다.
일반적으로 전자 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각을 통하여 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 각종 전자 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치라고 정의 될 수 있으며, 인간과 전자기기를 연결하는 가교적인 역할을 담당하는 장치로 정의될 수도 있다.
이러한 전자 디스플레이 장치는 광 정보 신호가 발광 현상에 의해 표시되는 경우에는 발광형 표시(emissive display) 장치로 불려지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의하여 광 변조로 표시되는 경우에는 수광형 표시(non-emissive displ ay) 장치로 일컬어진다.
능동형 표시 장치라고도 불리는 상기 발광형 표시 장치로는 음극선관(cathode ray tube; CR T), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 발광 다이오드(light emitting diode; LED) 및 일렉트로 루미네슨트 디스플레이(electroluminescent display; ELD) 등을 들 수 있다. 또한, 수동형 표시 장치인 상기 수광형 표시 장치에는 액정표시장치(liquid crystal display; LCD) (electrochemical display; ECD) 및 전기 영동 표시 장치 (electrophoretic image display; EPID) 등이 해당된다.
텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 화상 표시 장치에 사용되는 가장 오랜 역사를 갖는 디스플레이 장치인 음극 선관(CRT)은 표시 품질 및 경제성 등의 면에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 용적 및 높은 소비 전력 등과 같은 많은 단점을 가지고 있다.
그러나, 반도체 기술의 급속한 진보에 의하여 각종 전자 장치의 고체화, 저 전압 및 저 전력화와 함께 전자 기기의 소형화 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치가 필요하게 되었다. 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있는 것이다.
현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 가운데 액정표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비하여 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있는 동시에 음극선관에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전 자 장치에 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 액정표시장치는 제조가 용이하기 때문에 더욱 그 적용 범위를 확장해가고 있다.
이러한 액정표시장치의 제조에 있어서는 글래스의 대형화, 패널의 고정세화 추세에 따라 글래스 조건과 부합된 관련 공정의 조건에 적합한 포토레지스트 조성물이 적용되고 있다.
특히, 미세 회로의 제조 공정 중에서 포토리소그래피(photolithography) 공정은 라인 생산량을 결정하는 중요한 공정으로서, 포토레지스트막의 감도 특성, 현상 콘트라스트, 해상도, 기판과의 접착력, 잔막 특성 등이 후속되는 식각 공정에 의해 제조되는 미세 회로의 품질이 직접적인 영향을 미치게 된다.
상기의 포토리소그래피 공정에서 패터닝이 완료된 후에는 마스크로 사용된 포토레지스트 패턴을 제거하기 위해 알카리 용액(테트라메틸암모늄하이드로옥사이드)인 TMAH를 사용하고 있다. 이러한 TMAH은 현상프로세스에서 포토레지스트를 용해하는 용도로 사용된다.
실제 현상공정에서 현상액 사용방식은 스프레이 방식 또는 딥핑방식을 사용하며 기판이 대형화 되면서 포토레지스트 농도 및 탄산염 농도가 중요 시 되고 있다.
두 가지 방식 모두 대기와 접촉하는 부분이 있는 경우가 대부분이기 때문에 현상액은 사용중에 대기와 접촉을 하게 된다. 하지만, 현상액이 대기와 접촉할 경우 대기 중에 이산화탄소(CO2) 가스를 흡수하여 탄산염(CO3)이 발생되게 되는 데 발생된 탄산염(CO3)은 TMAH의 실제 농도를 저하시킨다.
농도가 저하된 TMAH는 포토레지스트의 용해 성능이 저하되어 기판 선폭이 굵어지는 결과를 가져오기 때문에 일정한 기판의 선폭을 관리하기 위해서는 현상액에 용해된 포토레지스트의 농도와 탄산염 농도를 측정하여 변화된 현상액농도를 관리하는 시스템들이 개발되고 있다.
현상액 농도를 조절하기 위하여서는 실시간으로 현상액의 농도를 정확히 측정해야 하지만, 현상액의 농도를 측정하는 농도 측정 장치에 이상이 발생한 경우 관련된 공정 설비를 모두 정지하여야 하기 때문에 현상액 농도를 관리할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 다중 농도 측정 장치를 구비하여 특정 농도 측정 장치에 이상이 발생하더라도 다른 농도 측정 장치를 이용할 수 있도록 하는 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 농도 측정 장치에 이상이 발생하였더라도 다른 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정한 후 이상이 발생한 농도 측정 장치를 초기화함으로써 관련된 공정 설비의 정지 없이 현상액 농도를 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치는 농도 초기화 세팅을 위해 약액을 저장하는 영점 탱크, 농도 측정 장치와 영점 탱크 간에 순환되는 약액의 온도를 일정하게 관리하는 온조계, 현상액의 농도를 측정하여 농도 값을 각각 출력하는 다중 농도 측정 장치, 현상기 탱크와 연결되어 상기 다중 농도 측정 장치 각각에 현상액을 공급하고 유로에는 현상액 유입 제어 밸브가 마련된 현상액 공급관, 상기 영점 탱크와 연결되어 상기 다중 농도 측정 장치 각각에 약액을 공급하고 유로에는 약액 유입 제어 밸브가 마련된 약액 공급관 및 상기 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 제1 농도 측정 장치에 의해 측정된 제1 농도 값 및 서브 장치로 설정된 제2 농도 측정 장치에 의해 측정된 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 현상액 유입 제어 밸브 및 상기 약액 유입 제어 밸브의 개폐를 제어하여 상기 제1 농도 값 또는 제2 농도 값의 초기화를 진행하거나 상기 제1 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정하고 상기 제2 농도 측정 장치를 메인 장치로 설정하는 제어 장치를 포함한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 다중 농도 측정 장치를 구비하여 특정 농도 측정 장치에 이상이 발생하더라도 다른 농도 측정 장치를 이용할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 농도 측정 장치에 이상이 발생하였더라도 다른 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정한 후 이상이 발생한 농도 측정 장치를 초기화함으로써 관련된 공정 설비의 정지 없이 현상액 농도를 효율적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 현상액 농도 관리 장치의 농도 보정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “영점 탱크”는 농도 초기화 세팅을 위해 약액(TMAH)을 저장하는 수조로 구성되어 있으며, 수위 감지 센서가 형성되어 있어 약액이 미리 설정된 값 만큼 저장된다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “온조계”는 농도 측정 장치와 영점 탱크 간에 순환되는 약액의 온도를 일정하게 관리한다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “현상기 탱크”는 현상프로세스에 공급되는 현상액을 집수하여 저장하는 수조로 구성되어 있으며 현상액의 온도관리와 현상액의 용량을 관리한다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “농도 측정 장치”는 도전율과 초음파 속도로 현상액의 농도 값을 측정하며, 현상액의 농도 값은 현상액의 농도를 조절하는데 사용된다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “C1 농도 값”은 현상액 내 수산화테트라메틸암모늄(Tetramethylammonium Hydroxide: TMAH) 농도를 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “C2 농도 값”은 탄산염으로 TMAH, PR, CO2가 결합하여 생성되는 탄산의 수소 원자가 금속 원자와 치환되어 생성된 화합물이다. 탄산염 농도 증가는 TMAH 농도 저하를 발생시키고 이는 곧 현상 성능 저하로 이어진다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “C3 농도 값”은 액체의 흐림 정도를 나타내는 탁도를 의미하며, 탁함은 빛의 통과를 방해하거나 가시심도(Visual Depth)를 제한하는 부유물질을 포함하고 있다는 말이다.
상기의 제3 서브 농도 값을 측정하기 위해서는 흡수되는 빛의 양은 그 물질의 농도에 따라 다른 원리인, 즉 빛이 약액을 투과할 때 흡수되는 빛의 세기를 측정하는 흡광도계를 사용한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치를 포함하며, 다중 농도 측정 장치 각각은 현상액의 농도 값을 측정하지만, 다중 농도 측정 장치 각각에 의해 측정된 현상액의 농도 값을 모두 활용하는 것이 아니라 메인 장치로 설정된 농도 측정 장치에 의해 측정된 현상액의 농도 값을 현상액의 농도를 조절한다.
상기와 같이, 다중 농도 측정 장치 각각은 현상액의 농도 값을 측정하는 이유는 다중 농도 측정 장치 각각에 의해 측정된 현상액의 농도 값을 이용하여 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 농도 측정 장치에 이상이 발생하였는지 여부를 확인하기 위해서이다.
즉, 다중 농도 측정 장치 각각에 의해 측정된 현상액의 농도 값에 차이가 발생하는지 여부에 따라 메인 장치로 설정된 농도 측정 장치에 이상이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다.
종래에는, 하나의 농도 측정 장치를 사용하였으며 이러한 농도 측정 장치에 이상이 발생한 경우 농도 측정 장치를 초기화하기 위해 관련된 공정 설비를 모두 정지하여야 하기 때문에 현상액 농도를 관리할 수 없다는 문제점이 있었다.
하지만, 본 발명의 현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치를 포함하고 있기 때문에 메인 장치로 설정된 농도 측정 장치에 이상이 발생하였더라도 다른 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정한 후 이상이 발생한 농도 측정 장치를 초기화함으로써 관련된 공정 설비의 정지 없이 현상액 농도를 효율적으로 관리할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 다중 농도 측정 장치 중 제1 농도 측정 장치가 메인 장치로 설정되어 있으며 제2 농도 측정 장치가 서브 장치로 설정되어 있다는 가정하에 설명하기로 하겠으며, 실시예에 따라 제2 농도 측정 장치가 메인 장치로 설정되고 제1 농도 측정 장치가 서브 장치로 설정될 수 있으며 이러한 구성 변화에 따라 하기의 설명은 변경될 수 있다.
또한, 다중 농도 측정 장치는 두 개 이상의 농도 측정 장치를 의미하며, 어느 하나의 농도 측정 장치가 메인 장치로 설정되어 있는 경우 나머지 농도 측정 장치가 서브 장치로 설정될 수 있다.
이때, 다중 농도 측정 장치 중 제1 농도 측정 장치가 메인 장치로 설정되었다는 것은 제1 농도 측정 장치 및 제2 농도 측정 장치 각각의 농도 값 중 제1 농도 측정 장치에 의해 측정된 농도 값을 기준으로 현상액의 농도를 조절하겠다는 것을 의미하며, 제2 농도 측정 장치가 서브 장치로 설정되었다는 것은 제2 농도 측정 장치의 농도 값을 현상액의 농도를 조절하는데 사용하지 않겠다는 것을 의미한다.
즉, 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 제1 농도 측정 장치에 의해 측정된 농도 값을 이용하여 현상액의 농도를 조절한다. 만일, 제1 농도 측정 장치에 이상이 발생 시 서브 장치로 설정된 제2 농도 측정 장치가 메인 장치로 설정되며, 이러한 경우 제2 농도 측정 장치에 의해 측정된 농도 값을 이용하여 현상액의 농도를 조절한다.
상기와 같이, 본 발명은 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 농도 측정 장치에 이상이 발생하였더라도 다른 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정한 후 이상이 발생한 농도 측정 장치를 초기화함으로써 관련된 공정 설비의 정지 없이 현상액 농도를 효율적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 현상액 농도 관리 장치의 농도 보정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 농도 보정 장치는 현상기 탱크(Developer Tank) 내부 현상액(Developer)의 농도가 관리값을 벗어나면 DIW(Deionized Water/이하 초순수)(10), TMAH 25wt%(이하 원액)(20), TMAH 2.XXwt%(이하 신액)(30)를 공급하는 장치이다.
이를 위해, 농도 측정 장치는 펌프로 현상기 탱크 내 현상액을 유입하여 탈기기를 통해 현상액 내의 기포를 제거한 후 현상액의 농도 값을 측정한다.농도 보정 장치는 C1 농도 값이 설정된 농도 값 이상이면 밸브(AV010)가 열려 현상기 탱크(Dev. Tank)로 초순수(10)가 공급되고, 제1 서브 농도 값이 설정된 농도 값 이하이면밸브(AV020)가 열려 현상기 탱크로 원액(20)을 공급한다.
또한, 농도 보정 장치는 C2 농도 값이 설정된 농도 값 이상이면 밸브(AV040)가 열려 현상기 탱크로 신액(30)이 공급되고, C3 농도 값이 설정된 농도 값 이상이면 밸브(AV040)가 열려 현상기 탱크로 신액(30)이 공급된다. 선택적으로 DRS(Developer Recycle System)와 연결되어 신액 대신 밸브(AV030)을 개폐하여 재생액(40)을 사용하기도 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치는 현상기 탱크(110), 영점 탱크(120), 온조계(130), 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 및 제어 장치(150)를 포함한다.
현상기 탱크(110)에는 현상기의 현상액이 유입되어 저장된다. 현상기 탱크(110)는 현상액 공급관(P1, P2)과 연결되어 있으며 현상액 공급관(P1, P2)의 현상액 유입 제어 밸브(S1, S3)가 개방 상태로 변경되면 현상기 탱크(110)에 저장된 현상액이 현상액 공급관(P1, P2)을 통해 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 유입된다. 따라서, 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각은 현상액 공급관(P1, P2)을 통해 유입된 현상액의 농도 값을 측정하여 제1 농도 값 및 제2 농도 값을 각각 산출할 수 있다.
만일, 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하면, 제어 장치(150)의 제어에 따라 제2 농도 측정 장치(140_2)와 연결된 현상액 공급관(P2)의 현상액 유입 제어 밸브(S3)가 폐쇄 상태로 변경되어 현상기 탱크(110)에 저장된 현상액이 제2 농도 측정 장치(140_2)에 유입되지 않거나, 제1 농도 측정 장치(140_1)와 연결된 현상액 공급관(P1)의 현상액 유입 제어 밸브(S1)가 폐쇄 상태로 변경되어 현상기 탱크(110)에 저장된 현상액이 제2 농도 측정 장치(140_2)에 유입되지 않는다.
영점 탱크(120)에는 농도 초기화 세팅을 위해 신액이 저장되고, 수위 감지 센서가 형성되어 있어 신액이 미리 설정된 값 만큼 저장되도록 한다.
이러한 영점 탱크(120)는 약액 공급관(P4, P5)과 연결되어 있으며 제어 장치(150)의 제어에 따라 약액 공급관(P4, P5)의 약액 유입 제어 밸브(S2, S4)가 개방 상태로 변경되면 영점 탱크(120)에 저장된 약액이 약액 공급관(P4, P5)을 통해 제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)에 유입된다. 상기와 같이, 제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)에 영점 탱크(120)에 저장된 약액이 유입되면 제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)의 C1 농도 값 및 C2 농도 값의 초기화가 실행된다.
제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)의 도 값 및 C2 농도 값의 초기화가 완료된 후 제어 장치(150)의 제어에 따라 제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)와 연결된 약액 공급관(P4, P5)의 약액 유입 제어 밸브(S2, S4)가 폐쇄 상태로 변경되어 영점 탱크(120)에 저장된 약액이 제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)에 유입되지 않는다.
현상액 공급관(P1, P2)은 현상기 탱크(110)에 연결되며 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 현상액을 공급하고 유로에는 현상액 유입 제어 밸브(S1, S3가 마련된다. 이러한 현상액 공급관(P1, P2)의 현상액 유입 제어 밸브(S1, S3)은 제어 장치(150)의 제어에 따라 개폐된다.
즉, 현상액 공급관(P1, P2)의 현상액 유입 제어 밸브(S1, S3)은 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생 시 제어 장치(150)의 제어에 따라 폐쇄 상태로 변경되어 현상기 탱크(110)의 현상액이 제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)에 공급되지 않는다.
약액 공급관(P4, P5)은 영점 탱크(120)에 연결되며 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 약액을 공급하고 유로에는 약액 유입 제어 밸브가 마련된다. 이러한 약액 공급관(P4, P5)의 약액 유입 제어 밸브(S2, S4)은 제어 장치(150)의 제어에 따라 개폐된다.
즉, 약액 공급관(P4, P5)의 약액 유입 제어 밸브(S2, S4)은 제어 장치(150)의 제어에 따라 개방 상태로 변경되어 영점 탱크(120)에 저장된 약액이 순환되도록 하여 제1 농도 측정 장치(140_1) 또는 제2 농도 측정 장치(140_2)의 제1 농도 값 및 제2 농도 값을 초기화한다.
다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2)은 현상액 공급관(P1, P2)을 통해 현상액이 유입되면 현상액의 농도를 측정하여 제1 농도 값 및 제2 농도 값을 각각 출력한다. 이때, 제1 농도 값 및 제2 농도 값 각각은 C1 농도 값, C2 농도 값 및 C3 농도 값을 포함한다.
일 실시예에서, 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각은 현상액 내 TMAH 농도를 측정하여 C1 농도 값을 산출할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각은 탄산염의 농도를 측정하여 C2 농도 값을 산출할 수 있다. 이때, 탄산염은 TMAH, PR, CO2가 결합하여 생성되는 탄산의 수소 원자가 금속 원자와 치환되어 생성된 화합물이다. 상기의 탄산염의 농도 증가는 TMAH 농도 저하를 발생시키고 이는 곧 현상 성능 저하로 이어진다.
또 다른 일 실시예에서, 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각은 액체의 흐림 정도를 나타내는 탁도를 측정하여 C3 농도 값을 산출할 수 있다. 탁함은 빛의 통과를 방해하거나 가시심도(Visual Depth)를 제한하는 부유물질을 포함하고 있다는 말이다.
제어 장치(150)는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하였는지 여부에 따라 제1 농도 값 또는 제2 농도 값의 초기화를 진행한다.
먼저, 제어 장치(150)는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하였는지 여부를 판단한다.
일 실시예에서, 제어 장치(150)는 제1 농도 측정 장치(140_1)에서 측정된 제1 농도 값 및 상기 제2 농도 측정 장치(140_2)에서 측정된 제2 농도 값 사이의 농도 차이 값이 설정된 기준 차이 값 이상이면 농도 편차가 발생하였다고 판단한다.
다른 일 실시예에서, 제어 장치(150)가 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 C1 농도 값, C2 농도 값 및 C3 농도 값의 변화 폭에 따라 농도 편차가 발생하였는지 여부를 판단한다.
상기의 실시예에서, 제어 장치(150)는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 C1 농도 값, C2 농도 값 및 C3 농도 값의 변화 폭이 특정 폭 이상이면 농도 편차가 발생하였다고 판단한다.
예를 들어, 제1 농도 측정 장치(140_1)로 유입된 현상액에 기포가 발생되면 초음파 센서가 값을 제대로 측정하지 못하게 되어 초음파 센서에 의해 측정된 초음파 속도 값의 변환 폭이 특정 폭 이상이 될 것이다. 상기의 예의 경우, 제어 장치(150)는 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 초음파 값의 변화 폭이 특정 폭 이상이기 때문에 농도 편차가 발생하였다고 판단한다.
다른 예를 들어, 제1 농도 측정 장치(140_1)로 유입된 현상액의 온도가 일정 온도를 유지하지 못하면 온도 값의 변환 폭이 특정 폭 이상이 될 것이다. 상기의 예의 경우, 제어 장치(150)는 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 온도 값의 변화 폭이 특정 폭 이상이기 때문에 농도 편차가 발생하였다고 판단한다.
상기와 같이, 제어 장치(150)는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 농도 값 사이에 농도 편차가 발생한 경우, 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 중 어느 하나의 농도 측정 장치에 이상이 발생하였다고 판단한다.
따라서, 제어 장치(150)는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 중 어느 하나의 농도 측정 장치에 이상이 발생한 경우, 서브 장치로 설정된 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값의 초기화를 진행한다.
만일, 제어 장치(150)는 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값 각각이 설정된 초기 농도 값에 해당하면, 약액 공급관(P5)의 약액 유입 제어 밸브(S4)의 상태를 폐쇄 상태로 변경하여 약액의 순환을 종료시킨 후 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하였는지 여부를 다시 한번 확인한다.
일 실시예에서, 제어 장치(150)는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하면 메인 장치로 설정된 제1 농도 측정 장치(140_1)에 이상이 발생하였다고 판단하여 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값의 초기화를 진행한다.
상기의 실시예에서, 제어 장치(150)는 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값 각각이 설정된 초기 농도 값에 해당하면 초기화의 진행을 종료한다.
다른 일 실시예에서, 제어 장치(150)는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하지 않으면, 제2 농도 측정 장치(140_2)를 메인 장치로 설정하고 제1 농도 측정 장치(140_1)를 서브 장치로 설정한다.
도 3은 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 개시된 일 실시예는 농도 측정 장치 각각 에 의해 측정된 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다.
도 3을 참조하면, 현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값을 각각 수신한다(단계 S410)
현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치 중 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 제2 농도 값을 비교하여 농도 편차 값을 산출한다(단계 S420).
현상액 농도 관리 장치는 농도 편차 값이 설정된 기준 편차 값 이상인지 여부를 판단한다(단계 S430). 및 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하였다고 판단한다(단계 S450).
도 4는 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 개시된 일 실시예는 농도 측정 장치 각각에 의해 측정된 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다.
도 4를 참조하면, 현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제 2 농도 값을 각각 수신한다(단계 S510).
현상액 농도 관리 장치는 제1 농도 값 및 제 2 농도 값을 그래프 상에 표현한다(단계 S520).
현상액 농도 관리 장치는 제1 농도 값 및 제 2 농도 값의 변화 폭이 특정 폭 이상인지 여부를 확인한다(단계 S530).
현상액 농도 관리 장치는 변수 값의 변화 폭이 특정 폭 이상이면(단계 S540), 제1 농도 측정 장치(140_1) 및 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하였다고 판단한다(단계 S450).
도 5는 본 발명에 따른 포토아크릴 현상액 재생 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6에 개시된 일 실시예는 농도 측정 장치 각각 에 의해 측정된 농도 값이 도 4 및 도 5와 같은 과정을 통해 농도 편차가 발생한 경우 농도 초기화를 실행하거나 서브 장치 중 어느 하나의 장치를 메인 장치로 설정하고 메인 장치를 서브 장치로 설정할 수 잇는 일 실시예에 관한 것이다.
도 5를 참조하면, 현상액 농도 관리 장치는 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하면(단계 S610), 영점 탱크에 농도 초기화 세팅을 위한 약액(신액)을 충전한다(단계 S620).
현상액 농도 관리 장치는 영점 탱크(120)에 저장된 약액이 순환되도록 하여 서브 장치로 설정된 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값의 초기화를 진행한다(단계 S630).
만일, 현상액 농도 관리 장치는 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값 각각이 설정된 초기 농도 값에 해당하지 않으면(단계 S640), 설비의 작동이 정지된다.
한편, 현상액 농도 관리 장치는 제2 농도 측정 장치(140_2)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값 각각이 설정된 초기 농도 값에 해당하면(단계 S640), 제2 농도 측정 장치(140_2)와 영점 탱크 간의 약액 순환을 종료시킨 후 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하였는지 여부를 다시 한번 확인한다(단계 S650).
현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하지 않으면(단계 S650), 제2 농도 측정 장치(140_2)를 메인 장치로 설정하고 제1 농도 측정 장치(140_1)를 서브 장치로 설정한다(단계 S660).
한편, 현상액 농도 관리 장치는 다중 농도 측정 장치(140_1, 140_2) 각각에 의해 측정된 제1 농도 값 및 제2 농도 값 사이의 농도 편차가 발생하면(단계 S650), 메인 장치로 설정된 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값의 초기화를 진행한다(단계 S670).
만일, 현상액 농도 관리 장치는 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 C1 농도 값 및 C2 농도 값 각각이 설정된 초기 농도 값에 해당하지 않으면(단계 S680), 설비의 작동이 정지된다.
한편, 현상액 농도 관리 장치는 제1 농도 측정 장치(140_1)에 의해 측정된 C1 값 및 C2 농도 값 각각이 설정된 초기 농도 값에 해당하면(단계 S680), 제1 농도 측정 장치(140_1)와 영점 탱크 간의 약액 순환을 종료시킨 후 농도 초기화를 종료한다.
도 6은 본 발명에 따른 현상액 농도 관리 장치의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6에 개시된 일 실시예는 농도 측정 장치 각각이 농도 값을 측정할 수 있는 일 실시예에 관한 것이다.
도 6을 참조하면, 현상액 농도 관리 장치는 펌프로 현상기 탱크 내 현상액을 유입하여(단계 S710), 탈기기를 통해 현상액 내의 기포를 제거한 후(단계 S720) 현상액의 농도 값을 측정한다(단계 S730, 단계 S740).
현상액 농도 관리 장치는 C1 농도 값이 설정된 농도 값 이상이면(단계 S750) 현상기 탱크로 초순수가 공급되도록 하고(단계 S751), C1 농도 값이 설정된 농도 값 이하이면(단계 S752) 원액을 현상기 탱크에 공급한다(단계 S742).
현상액 농도 관리 장치는 C2 농도 값이 설정된 농도 값 이상이면(단계 S760), 현상기 탱크로 신액이 공급되도록 한다(단계 S761).
현상액 농도 관리 장치는 C3 농도 값이 설정된 농도 값 이상이면(단계 S770), 현상기 탱크로 신액이 공급되도록 한다(단계 S771).
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 현상기 탱크
120: 영점 탱크
130: 온조계
140_1: 제1 농도 측정 장치
140_2: 제2 농도 측정 장치
150: 제어 장치

Claims (8)

  1. 농도 초기화 세팅을 위해 약액이 저장되어 있는 영점 탱크;
    농도 측정 장치와 영점 탱크 간에 순환되는 약액의 온도를 일정하게 관리하는 온조계;
    현상액의 농도를 측정하여 농도 값을 각각 출력하는 다중 농도 측정 장치;
    현상기 탱크와 연결되어 상기 다중 농도 측정 장치 각각에 현상액을 공급하고 유로에는 현상액 유입 제어 밸브가 마련된 현상액 공급관;
    상기 영점 탱크와 연결되어 상기 다중 농도 측정 장치 각각에 약액을 공급하고 유로에는 약액 유입 제어 밸브가 마련된 약액 공급관; 및
    상기 다중 농도 측정 장치 중 메인 장치로 설정된 제1 농도 측정 장치에 의해 측정된 제1 농도 값 및 서브 장치로 설정된 제2 농도 측정 장치에 의해 측정된 제2 농도 값 사이에 농도 편차 값을 산출하고, 상기 농도 편차 값이 설정된 기준 편차 값 이상이면 농도 편차가 발생하였다고 판단하여 상기 현상액 유입 제어 밸브 및 상기 약액 유입 제어 밸브의 개폐를 제어하여 상기 제1 농도 값 또는 제2 농도 값의 초기화를 진행하거나 상기 제1 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정하고 상기 제2 농도 측정 장치를 메인 장치로 설정하고,
    상기 제2 농도 측정 장치의 제2 농도 값의 초기화를 실행한 후 상기 초기화된 제2 농도 값이 설정된 초기 농도 값에 해당하는지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과 상기 제2 농도 값이 설정된 초기 농도 값에 해당하면, 상기 제1 농도 값 및 상기 초기화된 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하였는지 여부를 확인하고, 상기 제1 농도 값 및 상기 초기화된 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하지 않으면 상기 제1 농도 측정 장치를 서브 장치로 설정하고 상기 제2 농도 측정 장치를 메인 장치로 설정하고, 상기 제1 농도 값 및 상기 초기화된 제2 농도 값 사이에 농도 편차가 발생하면 상기 제1 농도 측정 장치와 연결된 약액 공급관의 약액 공급 제어 밸브의 상태를 개방 상태로 변경하여 상기 영점 탱크의 약액이 순환되어 상기 제1 농도 값의 초기화를 실행한 후 상기 제1 농도 값이 설정된 초기 농도 값에 해당하는지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과 초기화된 제1 농도 값이 설정된 초기 농도 값에 해당하면 농도 초기화를 종료하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는
    다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는
    초기화 진행 완료 후 농도 편차 값을 재산출하여 설정한 기준 값에 해당될 경우 상기 제2 농도 측정 장치와 상기 영점 탱크간 연결된 약액 유입 제어 밸브는 폐쇄 상태로 변경되고, 상기 제2 농도 측정 장치와 상기 현상기 탱크간 연결된 약액 유입 제어 밸브는 개방 상태로 변경하여 제1 농도 측정 장치는 서브 장치로 설정되고 제2 농도 측정 장치는 메인 장치로 설정되어 영점 탱크 내부 약액은 모두 배출되도록 제어하는 것을 특징으로 하는
    다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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  8. 삭제
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