KR20070054472A - 약액공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약액공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상에 감광물질을 도포하는 약액공급장치에 관한 것이다.

본 발명의 약액공급장치는, 가스가 공급되는 입력단과, 가스의 압력에 의해 내부에 저장된 약액이 배출되는 출력단을 가지는 저장부와; 저장부의 출력단에 연결되어 약액의 유동 경로를 형성하는 약액 공급관과; 약액 공급관에 연통 설치되어 약액을 토출시키는 노즐과; 저장부와 노즐 사이의 약액 공급관상에 배치되어 약액 공급관 내를 유동하는 약액의 유량을 검출하는 감지부와; 감지부로부터 전송되는 검출신호에 대응하여 소정의 제어신호를 발생시키는 제어부와; 제어부의 제어신호를 수용하여 저장부의 입력단에 공급되는 가스의 압력을 조절하는 가스압력조절기구;를 포함한다.

이러한 구성에 의하면, 노즐로 공급되는 감광물질의 압력을 균일하게 유지함으로써, 기판상에 균일한 감광막을 형성하여 공정수율 및 디바이스의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 약액공급장치를 제공할 수 있다.

노즐, 약액공급, 감광막, 질소가스, 차압식 유량계, 가스압력조절

Description

약액공급장치{APPARATUS FOR JETTING FLUID}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약액공급장치를 개략적으로 도시해 보인 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 가스공급원 12 : 가스공급관

100 : 저장부 110 : 입력단

120 : 출력단 200 : 약액 공급관

300 : 노즐 400 : 서크백(SuckBack) 밸브

500 : 감지부 600 : 제어부

700 : 가스압력조절기

본 발명은 약액공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상에 감광물질을 도포하는 약액공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 디바이스를 제조하기 위해서는 이온주입공정, 증착공정, 사진공정 및 식각공정 등과 같은 다수의 단위 공정들이 요구된다. 이러한 단위 공 정들 중에서 사진(Photo-Lithography)공정은 기판상에 원하는 패턴을 형성시키기 위한 공정이다.

사진공정은 세척 및 건조를 마친 기판의 표면에 포토레지스트(Photoresist)와 같은 감광물질을 균일하게 도포시키고, 도포된 감광막 위에 소정의 레이아웃으로 형성된 포토마스크 상의 특정 패턴에 따라 노광공정을 수행하며, 노광된 감광막의 불필요한 부위를 현상액으로 제거함으로써, 요구되는 패턴으로 형성하는 공정을 말한다.

그 중 감광막 도포공정은, 종래에는 저장용기로부터 펌프로 공급되는 감광물질을 노즐 측으로 펌핑하고, 노즐을 통해 감광물질을 기판상에 분사시킴으로써 수행되었다.

그런데, 이러한 경우 펌프와 노즐 간의 압력손실 등으로 인해 노즐을 통하여 정량 및 정압으로 감광물질을 기판상에 토출시킬 수 없고, 불균일한 토출압력으로 인하여 감광막이 균일한 두께로 형성되지 않아 박막 중 원하는 부분이 식각되지 않게 되거나 박막이 원하는 식각량보다 더 많이 식각되는 등 공정불량을 발생시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 약액공급장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 노즐로 공급되는 약액의 압력을 균일하게 유지시킬 수 있는 약액공급장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 약액공급장치는, 가스가 공급되는 입력단과, 상기 가스의 압력에 의해 내부에 저장된 약액이 배출되는 출력단을 가지는 저장부와; 상기 저장부의 출력단에 연결되어 상기 약액의 유동 경로를 형성하는 약액 공급관과; 상기 약액 공급관에 연통 설치되어 상기 약액을 토출시키는 노즐과; 상기 저장부와 상기 노즐 사이의 약액 공급관상에 배치되어 상기 약액 공급관 내를 유동하는 상기 약액의 유량을 검출하는 감지부와; 상기 감지부로부터 전송되는 검출신호에 대응하여 소정의 제어신호를 발생시키는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호를 수용하여 상기 저장부의 입력단에 공급되는 상기 가스의 압력을 조절하는 가스압력조절기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 약액공급장치에 있어서, 상기 감지부는 차압식 유량계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제어부는 PID 콘트롤방식에 의해 소정의 제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 약액은 포토레지스트를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 가스는 불활성가스를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일특징에 따르면, 상기 포토레지스트가 상기 노즐을 통해 토출된 직후 상기 노즐에 남아 있는 상기 포토레지스트를 역류시키는 서크백(SuckBack)밸브를 더 포함하며, 상기 서크백(SuckBack)밸브는 상기 노즐의 전단에 설치되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약액공급장치을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

( 실시예 1 )

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약액공급장치를 개략적으로 도시해 보인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 약액공급장치는 저장부(100), 약액 공급관(200) 및 노즐(300)을 포함한다.

저장부(100)는, 가스공급원(10)으로부터 가스공급관(12)을 통해 공급된 가스가 유입되는 입력단(110)과, 입력단(110)으로 유입된 가스의 압력에 의해 내부에 저장된 약액이 배출되는 출력단(120)을 포함한다.

저장부(100)의 내부에는 포토레지스트와 같은 감광물질이 충전될 수 있으며, 저장부(100)에 공급되는 가스로는 질소가스 등의 불활성가스가 사용된다.

약액 공급관(200)은, 저장부(100)의 출력단(120)에 연통 설치되어 가스압에 의해 저장부(100)로부터 배출되는 약액의 유동 경로를 형성한다.

노즐(300)은, 약액 공급관(200)에 연통 설치되어 약액을 토출(吐出)시키기 위한 것으로, 폭이 좁고 길이가 긴 슬릿 형상 등과 같은 다양한 형상으로 마련될 수 있다.

그리고, 노즐(300)의 전단에는 서크백(SuckBack) 밸브(400)가 설치될 수 있으며, 서크백(SuckBack) 밸브(400)는 포토레지스트 등의 감광물질이 노즐(300)을 통해 토출된 직후 노즐(300)에 남아 있는 감광물질을 약액 공급관(200)의 안쪽으로 역류시키는 역할을 수행한다. 이는 감광물질은 일정시간 이상 공기와 접촉시 응고되는 성질이 있고, 공급 후 약액 공급관(200) 및 노즐(300)에 대기하고 있는 감광물질이 노즐(300) 끝단까지 차있을 경우, 이물질과 접촉되어 변질되거나 오염되기 쉽기 때문이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약액공급장치는, 노즐(300)로 공급되는 감광물질과 같은 약액의 압력을 균일하게 유지시킬 수 있도록 하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 감지부(500), 제어부(600) 및 가스압력조절기(700)를 더 포함할 수 있다.

감지부(500)는, 저장부(100)와 노즐(300) 사이의 약액 공급관상(200)에 설치된다. 감지부(500)는 약액 공급관(200) 내를 유동하는 약액의 유량을 검출하고, 검출된 신호를 후술할 제어부(500)로 전송한다.

감지부(500)는 차압식 유량계 등을 이용할 수 있다. 차압식 유량계는, 액체 및 기체 등의 유체의 유량을 측정하는 경우, 유체가 흐르고 있는 관로 중에 조리기구인 오리피스(Orifice), 벤츄리(Venturi)관, 또는 플로우 노즐(Flow Nozzle) 등을 설치하여 조리기구의 전후에서 발생하는 압력의 차이로서 유량을 검출하는 방식의 유량계이다.

제어부(600)는, 감지부(500)로부터 전송되는 검출신호에 대응하여 소정의 제어신호를 발생시킨다. 제어신호는 PID 콘트롤방식 등을 이용하여 제어부(600)에 의해 생성될 수 있으며, 후술할 가스압력조절기구(700)로 전송한다.

가스압력조절기구(700)는, 제어부(600)로부터 인가되는 제어신호를 수용하여, 가스공급원(10)으로부터 가스공급관(12)을 통해 저장부(100)의 입력단(110)에 공급되는 가스의 압력을 조절한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 약액공급장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

가스공급원(10)으로부터 가스공급관(12)을 통해 저장부(100)로 질소가스 등의 불활성가스가 공급된다. 저장부(100)에 유입된 질소가스의 압력에 의해 저장부(100)의 내부에 충전된 감광물질과 같은 약액이 출력단(120)을 통해 배출된다. 출력단(120)을 통해 배출된 감광물질은 약액 공급관(200)을 통해 노즐(300)로 공급된다. 노즐(300)은 기판상에 감광물질을 토출시켜 감광막이 코팅되도록 한다.

여기서, 저장부(100)와 노즐(300)의 사이에 설치된 감지부(500)는 약액 공급관(200) 내를 흐르는 감광물질의 유량을 검출하여 제어부(600)로 전송한다. 제어부(600)는 감지부(500)로부터 전송된 검출신호에 대응하여 소정의 제어신호를 발생시켜 가스압력조절기구(700)로 전송한다. 가스압력조절기구(700)는 제어부(600)로부터 인가되는 제어신호를 수용하여 저장부(100)의 입력단(110)에 공급되는 질소가스의 압력을 조절함으로써, 노즐(300)로 공급되는 감광물질의 압력을 일정 범위 내에서 균일하게 유지시킬 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가스의 압력에 의해 저장부로부터 배출되는 감광물질의 유량을 제어하여, 노즐로 공급되는 감광물질의 압력을 균일하게 유지함으로써, 기판상에 균일한 감광막을 형성하여 공정수율 및 디바이스의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 가스가 공급되는 입력단과, 상기 가스의 압력에 의해 내부에 저장된 약액이 배출되는 출력단을 가지는 저장부와;

   상기 저장부의 출력단에 연결되어 상기 약액의 유동 경로를 형성하는 약액 공급관과;

   상기 약액 공급관에 연통 설치되어 상기 약액을 토출시키는 노즐과;

   상기 저장부와 상기 노즐 사이의 약액 공급관상에 배치되어 상기 약액 공급관 내를 유동하는 상기 약액의 유량을 검출하는 감지부와;

   상기 감지부로부터 전송되는 검출신호에 대응하여 소정의 제어신호를 발생시키는 제어부와;

   상기 제어부의 제어신호를 수용하여 상기 저장부의 입력단에 공급되는 상기 가스의 압력을 조절하는 가스압력조절기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감지부는 차압식 유량계를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 PID 콘트롤방식에 의해 소정의 제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 약액은 포토레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 가스는 불활성가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 포토레지스트가 상기 노즐을 통해 토출된 직후 상기 노즐에 남아 있는 상기 포토레지스트를 역류시키는 서크백(SuckBack)밸브를 더 포함하며,

   상기 서크백(SuckBack)밸브는 상기 노즐의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 약액공급장치.

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