KR20100058709A

KR20100058709A - 기판 코팅 유닛

Info

Publication number: KR20100058709A
Application number: KR1020080117197A
Authority: KR
Inventors: 박종모
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-06-04

Abstract

기판 코팅 장치는 기판 이송부 및 두 개의 노즐들을 포함한다. 기판 이송부는 기판을 수평 방향으로 이송한다. 노즐들은 기판 이송부의 상부에서 수평 방향에 대하여 수직하는 다른 수평 방향으로 각각 연장하고, 기판을 이송하는 동안 기판 상으로 코팅 공정의 종류에 따라 선택적으로 포토레지스트 조성물을 공급한다

Description

기판 코팅 유닛{Unit for coating a substrate}

본 발명은 기판 코팅 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포토레지스트 조성물을 제공하여 기판을 코팅하는 기판 코팅 유닛에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치의 제조에서 실리콘 또는 유리로 이루어진 기판 상에는 전기적인 회로 패턴들이 형성될 수 있다. 상기 회로 패턴들은 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등과 같은 일련의 단위 공정들을 수행함으로써 형성될 수 있다.

상기 포토리소그래피 공정은 상기 기판 상에 포토레지스트 막을 형성하기 위한 포토레지스트 코팅 공정과, 상기 포토레지스트 막에 포함된 용제의 휘발(volatilization)과 상기 포토레지스트 막을 경화하기 위한 소프트(soft) 베이크 공정과, 상기 소프트 베이크 공정을 통해 고체화된 포토레지스트 막 상에 포토 마스크 패턴(photo mask pattern)을 전사하기 위한 노광 공정과, 상기 노광 공정을 수행하는 동안 상기 반도체 기판으로 조사되는 광의 산란에 의한 해상도 저하를 방지하기 위한 노광 후 베이크(post exposure bake) 공정과, 상기 노광 처리된 포토레지스트 막을 부분적으로 제거하여 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 현상 공정 과, 상기 현상된 포토레지스트 패턴의 강화를 위한 하드(hard) 베이크 공정 등을 포함할 수 있다.

상기 포토레지스트 코팅 공정은 기판 코팅 유닛을 이용하여 이루어진다. 예를 들면, 상기 기판 코팅 유닛의 이송부가 상기 기판을 이송하면서 노즐에서 상기 기판으로 포토레지스트 조성물을 공급하여 상기 기판을 코팅한다.

상기 포토레지스트 코팅 공정의 종류에 따라 상기 노즐에서 분사되는 포토레지스트 조성물의 양이나 포토레지스트 조성물의 종류가 달라진다. 따라서, 상기 포토레지스트 코팅 공정의 종류가 변경되는 경우, 상기 노즐에서 공급하는 포토레지스트 조성물의 양을 조절하거나, 상기 포토레지스트 조성물의 종류를 변경하는데 많은 시간이 소요된다. 따라서, 상기 포토레지스트 코팅 공정의 생산성이 저하될 수 있다.

본 발명은 포토레지스트 코팅 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 기판 코팅 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 기판 코팅 장치는 기판을 상기 수평 방향으로 이송하기 위한 기판 이송부 및 상기 기판 이송부의 상부에서 상기 수평 방향에 대하여 수직하는 다른 수평 방향으로 각각 연장하고, 상기 기판을 이송하는 동안 상기 기판 상으로 코팅 공정의 종류에 따라 선택적으로 포토레지스트 조성물을 공급하는 두 개의 노즐들을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 노즐들은 동일한 위치에서 상기 기판으로 상기 포토레지스트 조성물을 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 기판 코팅 장치는 노즐을 두 개 구비하여 코팅 공정의 종류에 따라 선택적으로 상기 노즐을 사용할 수 있다. 따라서, 상기 코팅 공정에 따라 포토레지스트 조성물의 양이나 종류를 변경할 필요가 없어 상기 코팅 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 두 개의 노즐들은 기판으로 상기 포토레지스트 조성물을 제공하는 위치를 동일하다. 따라서, 상기 노즐들 중 어느 하나가 선택되더라도 동일한 조건에서 공정을 수행할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 베이크 유닛 및 이를 갖는 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또 는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코팅 유닛(100)을 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 기판 코팅 유닛(100)을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 기판 코팅 유닛(100)은 상기 기판(10)을 상기 수평 이송 방향으로 이송하기 위한 기판 이송부(102)와 상기 기판(10) 상으로 코팅 공정의 종류에 따라 포토레지스트 조성물을 각각 공급하기 위한 제1 노즐(104) 및 제2 노즐(106)을 포함할 수 있다.

상기 기판 이송부(102)는 상기 기판(10)을 부양시키기 위하여 상기 기판(10)의 하부면 상으로 에어를 공급하는 에어 블로워(air blower; 110)와 상기 부양된 기판(10)을 상기 수평 이송 방향으로 이동시키기 위한 구동부(120)를 포함할 수 있다.

상기 에어 블로워(110)는 상기 에어를 공급하기 위한 다수의 홀들(112a)을 갖는 플레이트(perforated plate; 112)를 포함할 수 있다. 상기 플레이트(112)는 상기 제1 노즐(104) 및 상기 제2 노즐(106) 아래에 배치될 수 있으며 에어 공급부(114)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 플레이트(112)는 도 2에 도시된 바와 같이 버퍼 공간(116a)을 한정하는 에어 매니폴드(air manifold; 114)와 연결될 수 있으며, 상기 에어 매니폴드(116)는 에어 공급부(114)와 연결될 수 있다. 즉, 상기 다수의 홀들(112a)은 상기 버퍼 공간(116a)과 연결될 수 있으며, 상기 에어는 상기 버퍼 공간(116a)으로부터 상기 홀들(112a)을 통해 상기 기판(10)의 하부면 상으로 공급될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 에어 공급부(114)는 공압 펌프와 에어 탱크를 포함할 수 있으며, 에어 배관(114a)을 통해 상기 에어 매니폴드(116)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 에어 공급부(114)는 상기 에어 배관(114a)에 배치되어 상기 플레이트(112)를 통해 공급되는 에어의 유량을 조절하기 위한 밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 플레이트(112)는 알루미늄과 같은 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 다수의 홀들(112a)은 약 0.1 내지 2.3mm 정도의 직경을 가질 수 있다. 또한, 상기 홀들(112a) 사이의 간격은 약 10 내지 150mm 정도일 수 있다. 한편, 상기 홀들(112a)의 직경이 2.3mm보다 큰 경우 상기 홀들(112a)과 인접하는 기판(10) 부위들의 온도가 변화될 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10) 상에 형성되는 포토레지스트막의 두께가 불균일해질 수 있다.

상기에서는, 다수의 홀들(112a)을 갖는 플레이트(112)가 기판(10)을 부양시키기 위하여 사용되고 있으나, 다공성 물질로 이루어지는 다공성 플레이트가 상기 기판(10)을 부양시키기 위하여 사용될 수도 있다. 상기 다공성 플레이트는 다공성 물질을 소결하여 이루어질 수 있다. 상기 다공성 물질로는 탄소, 니켈, 세라믹 등을 들 수 있다. 상기 다공성 플레이트는 약 10 내지 100㎛ 정도의 기공을 가질 수 있다.

상기 구동부(120)는 상기 에어 블로워(110)에 의해 부양된 기판(10)의 하부면 양측 에지 부위들을 파지할 수 있으며, 상기 기판(10)을 상기 수평 이송 방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 플레이트(112)는 상기 기판(10)의 폭보다 좁은 폭을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부(120)는 상기 기판(10)의 하부면 에지 부위들을 진공압을 이용하여 파지하는 다수의 진공척들(122)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 진공척들(122)은 상기 플레이트(112)의 양측에 배치된 리니어 모터들(124)에 의해 상기 수평 이송 방향으로 이동될 수 있다. 이와 다르게, 상기 진공척들(122)은 리니어 모션 가이드(linear motion guide), 볼 스크루 및 볼 블록을 포함하는 구동 기구에 의해 이동될 수도 있다. 한편, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 구동부(120)는 프레임(frame; 100a)에 장착될 수 있다.

상기 제1 노즐(104)과 상기 제2 노즐(106)은 상기 기판 이송부(102)의 상부에서 상기 수평 이송 방향에 대하여 수직하는 다른 수평 방향으로 각각 연장할 수 있다. 상기 제1 노즐(104)과 상기 제2 노즐(106)은 상기 포토레지스트 조성물을 상기 기판(10) 상으로 공급하기 위한 슬릿(미도시)을 가질 수 있다. 상기 슬릿은 상기 제1 노즐(104)과 상기 제2 노즐(106)의 연장 방향을 따라 연장할 수 있으며, 상 기 포토레지스트 조성물은 상기 기판(10)이 상기 수평 이송 방향으로 이송되는 동안 상기 제1 노즐(104)과 상기 제2 노즐(106)의 슬릿을 통해 상기 기판(10) 상으로 각각 공급될 수 있다.

상기 제1 노즐(102)은 상기 에어 블로워(110) 상부에 배치되는 제1 갠트리(gantry; 132)에 의해 지지될 수 있다. 상기 제1 갠트리(132)는 상기 프레임(130) 상에서 수평 방향으로 각각 이동할 수 있다. 상기 제1 갠트리(132)의 암(arm)(134)은 상기 에어 블로워(110)의 상부에서 상기 수평 이송 방향에 대하여 수직하는 수평 방향으로 연장할 수 있으며, 상기 제1 노즐(104)은 상기 제1 갠트리 암(100c)의 하부에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 노즐(104)은 상기 제1 갠트리 암(134)에 수직 방향(vertical direction)으로 이동 가능하도록 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 노즐(144)은 모터와 볼 스크루에 의해 수직 방향으로 이동될 수 있다.

상기 제2 노즐(106)은 상기 에어 블로워(110) 상부에 배치되는 제2 갠트리(136)에 의해 지지될 수 있다. 상기 제2 노즐(106), 상기 제2 갠트리(136), 상기 제2 갠트리 암(138)에 대한 구조에 대한 설명은 상기 제1 노즐(104), 제1 갠트리(132), 제1 갠트리 암(134)에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 코팅 공정이 수행되지 않는 동안, 상기 제1 노즐(104)은 상기 이송부(102)의 상부 전단인 제1 위치에 대기하고, 상기 제2 노즐(106)은 상기 이송부(102)의 상부 후단인 제2 위치에 대기한다. 상기 코팅 공정이 수행되면, 상기 제 1 노즐(104) 및 상기 제2 노즐(106) 중 하나가 포토레지스트 공급 위치인 제3 위치로 이동한다. 상기 제3 위치는 상기 이송부(102)의 상부 중앙일 수 있다. 따라서, 상기 제1 노즐(104) 및 상기 제2 노즐(106)은 동일한 위치인 제3 위치에서 상기 포토레지스트 조성물을 상기 기판으로 분사한다.

상기 제1 노즐(104)과 상기 제2 노즐(106)은 공급하는 포토레지스트 조성물의 양이 서로 다르거나, 상기 포토레지스트 조성물이 서로 다르다. 따라서, 상기 제1 노즐(104)과 상기 제2 노즐(106)은 코팅 공정의 종류에 따라 선택되어 사용될 수 있다.

예를 들어, 상기 코팅 공정의 종류에 따라 상기 제1 노즐(104)이 선택되는 경우, 상기 제1 위치의 제1 노즐(104)이 상기 제1 갠트리(132)의 이동에 따라 상기 제3 위치로 이동한다. 상기 제3 위치에서 상기 제1 노즐(104)이 상기 이송부(102)에 의해 상기 수평 방향으로 이송되는 기판(10)으로 포토레지스트 조성물을 제공한다. 이때, 상기 제2 노즐(106)은 상기 제2 위치에 그대로 대기한다.

반대로, 상기 코팅 공정의 종류에 따라 상기 제2 노즐(106)이 선택되는 경우, 상기 제2 위치의 제2 노즐(106)이 상기 제2 갠트리(136)의 이동에 따라 상기 제3 위치로 이동한다. 상기 제3 위치에서 상기 제2 노즐(104)이 상기 이송부(102)에 의해 이송되는 기판(10)으로 포토레지스트 조성물을 제공한다. 이때, 상기 제1 노즐(104)은 상기 제1 위치에 그대로 대기한다.

또한, 도시되지는 않았으나, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에는 상기 제1 노즐(104) 및 상기 제2 노즐(106)을 각각 세정하기 위한 세정 유닛(미도시)들이 배 치될 수 있다.

본 발명에 일 실시예들에 따른 기판 코팅 장치는 노즐을 두 개 구비하여 코팅 공정의 종류에 따라 선택적으로 상기 노즐을 사용할 수 있다. 따라서, 상기 코팅 공정에 따라 포토레지스트 조성물의 양이나 종류를 변경할 필요가 없어 상기 코팅 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코팅 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.

도 2는 도 1의 기판 코팅 유닛을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 기판 코팅 장치 102 : 이송부

104 : 제1 노즐 106 : 제2 노즐

110 : 에어 블로워 112 : 플레이트

114 : 에어 공급부 116 : 에어 매니폴드

120 : 구동부 122 : 진공척

124 : 리니어 모터 130 : 프레임

132 : 제1 갠트리 134 : 제1 갠트리 암

136 : 제2 갠트리 138 : 제2 갠트리 암

10 : 기판

Claims

기판을 상기 수평 방향으로 이송하기 위한 기판 이송부; 및

상기 기판 이송부의 상부에서 상기 수평 방향에 대하여 수직하는 다른 수평 방향으로 각각 연장하고, 상기 기판을 이송하는 동안 상기 기판 상으로 코팅 공정의 종류에 따라 선택적으로 포토레지스트 조성물을 공급하는 두 개의 노즐들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 유닛.
제1항에 있어서, 상기 노즐들은 동일한 위치에서 상기 기판으로 상기 포토레지스트 조성물을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 유닛.