KR20090013586A - 약액 도포 장치 및 슬릿 노즐의 평행 조정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치는, 기판을 지지하는 지지부, 상기 지지부 상을 수평 방향으로 이동하면서 상기 기판 상에 소정의 약액을 도포하는 슬릿 노즐, 상기 슬릿 노즐을 상기 지지부 상에 수평 및 수직 방향으로 이동시키는 구동부, 및 상기 슬릿 노즐에 구비되며 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 센싱하는 센서부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 슬릿 노즐의 평행 상태를 정확하게 판단하여 기판에 약액을 균일하게 도포할 수 있다.
슬릿 노즐, 레이저, 센서, 기판, 평행

Description

약액 도포 장치 및 슬릿 노즐의 평행 조정 방법{Chemical-coating apparatus and method of regulating parallelism of slit nozzle}
본 발명은 약액 도포 장치 및 슬릿 노즐의 평행 조정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 센서를 이용하여 기판 상에 포토레지스트 등의 약액을 균일하게 도포하는 약액 도포 장치 및 슬릿 노즐의 평행 조정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 기판 상에 사진(photo), 확산(diffusion), 증착(deposition), 식각(etching) 및 이온 주입(ion implant) 등과 같은 공정들을 반복하여 제조한다.
이러한 반복되는 제조 공정들 중, 상기 기판의 표면에 소정의 약액, 예컨대 포토레지스트(PR)를 도포하는 공정에서는 공정 테이블 상에 기판을 안착시키고, 슬릿 노즐이 상기 기판 표면을 일정 속도로 이동하면서 상기 기판 상에 상기 포토레지스트를 도포하게 된다.
그러나, 상기 슬릿 노즐과 상기 기판이 평행하지 않은 상태에서 상기 포토레지스트를 도포하는 경우에는 상기 기판의 표면에 도포되는 상기 포토레지스트의 두께가 균일하지 못하여 공정 불량이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 상기 기판의 표면에 균일하게 상기 포토레지스트를 형성하기 위해서는 상기 슬릿 노즐이 상기 기판의 표면에 평행한 상태인지 점검한 후 상기 포토레지스트를 도포해야 한다.
그러나, 종래에는 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 사용자가 직접 육안으로 확인해야 하므로, 작업자에 따라 오차가 발생할 수 있어 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 정확하게 판단하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬릿 노즐의 평행 상태를 정확하게 판단하여 기판에 약액을 균일하게 도포할 수 있는 약액 도포 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 슬릿 노즐의 평행 조정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치는, 기판을 지지하는 지지부, 상기 지지부 상을 수평 방향으로 이동하면서 상기 기판 상에 소정의 약액을 도포하는 슬릿 노즐, 상기 슬릿 노즐을 상기 지지부 상에 수평 및 수직 방향으로 이동시키는 구동부, 및 상기 슬릿 노즐에 구비되며 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 센싱하는 센서부를 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐의 평행 조정 방법은, (a)슬릿 노즐에 구비된 레이저 센서의 수광 데이터 변화에 따라 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 센싱하는 단계, 및 (b)상기 레이저 센서의 센싱 결과에 따라 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 조정하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있 다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치 및 슬릿 노즐의 평행 조정 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 슬릿 노즐에 구비된 레이저 센서의 수광 데이터 변화에 따라 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 정확하게 판단함으로써, 공정 불량을 방지하며 기판에 약액을 균일하게 도포할 수 있다.
둘째, 레이저 센서를 이용하여 슬릿 노즐의 평행 상태를 실시간으로 체크함으로써, 작업자에 따라 발생하는 작업 오류를 방지할 수 있다.
셋째, 레이저 센서의 센싱 결과에 따라 슬릿 노즐의 평행 상태를 정확하게 조정할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 특허청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약액 도포 장치 및 슬릿 노즐의 평행 조정 방법을 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1, 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치의 사시도, 개략적인 평면도 및 정면도이다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치는 지지부(10), 슬릿 노즐(20), 구동부(30), 센서부(40) 및 제어부(50) 등을 구비한다.
상기 지지부(10)는 기판(S)이 놓여질 수 있도록 상면이 평평하게 형성된 소정 형상의 지지판(이하, 참조부호 '10'으로 설명함)이며, 상기 지지판(10)의 상면에는 기판(S)을 흡착하는 진공 흡착구(미도시)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서 지지판(10)은 직육면체에 그 보다 크기가 작은 직육면체를 얹어 놓은 형상이며 지지판(10)의 측면에 단차가 형성된 구성을 예시하였으나, 그 밖의 다양한 형태로도 구현이 가능하다.
상기 슬릿 노즐(20)은 지지판(10)의 상부에 설치되며, 지지판(10) 상을 수평 방향으로 일정 속도로 이동하면서 기판(S) 상에 소정의 약액, 예컨대 포토레지스트(PR)를 도포한다. 슬릿 노즐(20)은 양단이 노즐 지지부(21)에 지지되며, 상기 노 즐 지지부(21)는 후술하는 이송 레일(31a) 상에 이동 가능하게 설치된다. 슬릿 노즐(20)은 하부면이 첨단인 대략 오각형의 단면 형상을 가지며, 하부에는 약액 공급부(미도시)로부터 공급된 약액을 기판(S) 상에 토출하는 토출구(미도시)가 형성된다. 슬릿 노즐(20)은 기판(S) 전면에 약액을 도포할 수 있도록 슬릿 노즐(20)의 길이가 기판(S)의 폭과 동일하거나 기판(S)의 폭보다 길게 형성되며, 상기 토출구는 슬릿(slit)으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 구동부(30)는 슬릿 노즐(20)을 기판(S) 상에 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부(31)와, 슬릿 노즐(20)을 수직 방향으로 이동시키는 수직 구동부(32)를 구비한다. 상기 수평 구동부(31)는 지지판(10)의 양측에 수평 방향으로 설치되어 노즐 지지부(23)를 이동시키는 이송 레일(31a) 및 롤러 등을 포함한다. 상기 수직 구동부(32)는 슬릿 노즐(20)의 양단을 각각 상하로 이동시킬 수 있도록 노즐 지지부(21)에 설치된다.
상기 센서부(40)는 슬릿 노즐(20)의 측면 중앙에 설치되어 기판(S)에 대한 수광 데이터의 변화에 따라 슬릿 노즐(20)의 평행 상태를 센싱하는 레이저 센서(이하, 참조부호 '40'으로 설명함)이다. 여기서, 상기 수광 데이터는 레이저 센서(40)에 의해 실시간으로 측정되는 기판(S)에 대한 레이저 센서(40)의 수광 거리 또는 수광 각도를 포함한다.
상기 제어부(50)는 슬릿 노즐(20)이 기판(S) 상을 수평 방향으로 일정한 속도로 이동하면서 약액의 토출되는 양을 조절하여 기판(S) 상에 약액의 적절한 두께를 형성할 수 있도록 약액 공급부 및 수평 구동부(31)를 각각 제어한다. 또한, 레 이저 센서(40)의 센싱 결과에 따라 슬릿 노즐(20)의 평행 상태를 조정하도록 수직 구동부(32)의 수직 구동을 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치는, 지지판(10) 상에 기판(S)이 로딩되며, 지지판(10)에 형성된 진공 흡착구에 의해 기판(S)이 고정된다. 이어서 슬릿 노즐(20)에 약액 공급부를 통해 포토레지스트 등의 약액을 공급하고, 슬릿 노즐(20)을 지지판(10) 일측에서부터 수평 방향으로 이동시키면서 기판(S) 상에 약액을 도포한다. 이때, 제어부(50)는 약액 공급부 및 수평 구동부(31)를 각각 제어하여, 슬릿 노즐(20)이 기판(S) 상을 수평 방향으로 일정한 속도로 이동하면서 약액의 토출되는 양을 조절하여 기판(S) 상에 약액의 적절한 두께를 형성할 수 있다.
여기서, 기판(S) 상에 균일한 두께의 약액을 형성하기 위해서는 슬릿 노즐(20)을 기판(S)에 대하여 평행하게 한 상태에서 약액을 도포해야 하는데, 본 실시예에서는 슬릿 노즐(20)에 구비된 레이저 센서(40)의 수광 데이터의 변화에 따라 슬릿 노즐(20)의 평행 상태를 감지할 수 있다.
예를 들면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 슬릿 노즐(20)과 기판(S)이 평행한 상태인 경우에는, 슬릿 노즐(20)의 중앙에 구비된 레이저 센서(40)에 의해 실시간으로 측정되는 기판(S)에 대한 레이저 센서(40)의 수광 데이터, 예컨대 수광 거리 또는 수광 각도는 일정하다. 따라서 제어부(50)는 슬릿 노즐(20)과 기판(S)이 평행한 상태인 것으로 판단하여 약액 도포를 수행하게 된다.
그러나, 도 3b에 도시된 바와 같이, 슬릿 노즐(20)과 기판(S)이 평행한 상태 가 아닌 경우, 레이저 센서(40)에서 출사된 레이저 광은 기판(S)에 수직하게 입사되지 않고 약간 비스듬히 입사됨으로써, 레이저 센서(40)의 수광 거리 또는 수광 각도는 변하게 된다. 이와 같이, 레이저 센서(40)의 수광 데이터의 변화가 있는 경우, 제어부(50)는 슬릿 노즐(20)과 기판(S)이 평행한 상태가 아닌 것, 즉 슬릿 노즐(20)이 기판(S)에 대하여 θ 만큼 틀어짐이 발생한 것으로 판단하여 약액 도포를 중지하도록 약액 공급부를 제어한다. 또한, 제어부(50)는 슬릿 노즐(20)과 기판(S)이 평행한 상태가 아닌 것으로 판단하는 경우, 알람장치(미도시) 또는 모니터장치(미도시) 등을 통해 작업자에게 통지한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐 평행 조정 방법을 설명한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐의 평행 조정 방법은, 슬릿 노즐(20)에 구비된 레이저 센서(40)의 수광 데이터 변화에 따라 슬릿 노즐(20)의 평행 상태를 센싱한다(S110). 보다 상세하게는, 상기 도 3a 및 3b를 참조하여 설명한 바와 같이, 레이저 센서(40)에 의해 실시간으로 측정되는 기판(S)에 대한 레이저 센서(40)의 수광 거리 또는 수광 각도의 차이 여부로 슬릿 노즐(20)의 평행 상태를 판단한다.
이어서, 레이저 센서(40)의 센싱 결과에 따라 슬릿 노즐(20)의 평행 상태를 조정한다(S120). 보다 상세하게는, 레이저 센서(40)의 수광 거리 또는 수광 각도의 차이가 발생할 경우, 그 차이만큼 수직 구동부(32)를 움직여 슬릿 노즐(20)의 평행 상태를 조정한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치의 개략적인 평면도.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치의 개략적인 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 노즐 평행 조정 방법을 설명한 흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 지지부, 지지판 20 : 슬릿 노즐
30 : 구동부 31 : 수평 구동부
32 : 수직 구동부 40 : 센서부, 레이저 센서
50 : 제어부

Claims (9)

  1. 기판을 지지하는 지지부;
    상기 지지부 상을 수평 방향으로 이동하면서 상기 기판 상에 소정의 약액을 도포하는 슬릿 노즐;
    상기 슬릿 노즐을 상기 지지부 상에 수평 및 수직 방향으로 이동시키는 구동부; 및
    상기 슬릿 노즐에 구비되며, 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 센싱하는 센서부를 포함하는 약액 도포 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 레이저 센서를 포함하는 약액 도포 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저 센서는 상기 기판에 대한 수광 데이터의 변화에 따라 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 센싱하는 약액 도포 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수광 데이터는 상기 레이저 센서에 의해 실시간으로 측정되는 상기 기판에 대한 상기 레이저 센서의 수광 거리 또는 수광 각도를 포함하는 약액 도포 장 치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 슬릿 노즐의 측면 중앙에 위치하는 약액 도포 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부의 센싱 결과에 따라 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 조정하도록 상기 구동부의 수직 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 약액 도포 장치.
  7. (a)슬릿 노즐에 구비된 레이저 센서의 수광 데이터 변화에 따라 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 센싱하는 단계; 및
    (b)상기 레이저 센서의 센싱 결과에 따라 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 조정하는 단계를 포함하는 슬릿 노즐의 평행 조정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 상기 레이저 센서에 의해 실시간으로 측정되는 기판에 대한 상기 레이저 센서의 수광 거리 또는 수광 각도의 차이 여부로 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 판단하는 슬릿 노즐의 평행 조정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b)단계는, 상기 레이저 센서의 센싱 결과, 상기 레이저 센서의 수광 거리 또는 수광 각도의 차이가 발생할 경우, 그 차이 만큼 상기 슬릿 노즐의 일측을 수직 구동하여 상기 슬릿 노즐의 평행 상태를 조정하는 슬릿 노즐의 평행 조정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111940229A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 东京应化工业株式会社 涂布装置以及涂布方法
KR20210023428A (ko) * 2019-08-23 2021-03-04 세메스 주식회사 약액 토출 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20210032653A (ko) * 2019-09-17 2021-03-25 세메스 주식회사 약액 토출 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

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