KR20120117474A - Apparatus for removing bubbles from photoresist - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 포토레지스트 기포 제거 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 반도체 등의 제조 공정 중에 사용되는 포토레지스트액으로부터 기포를 제거하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing photoresist bubbles. More specifically, the present invention relates to an apparatus for removing bubbles from a photoresist liquid used during a manufacturing process such as a semiconductor.
일반적인 반도체 제조 공정은 박막 형성 공정, 이온 주입 공정, 사진 식각 공정, 테스트 공정, 및 조립 공정 등을 포함한다. 여기서, 사진 식각 공정에서는 웨이퍼상에 형성된 박막을 패터닝하고, 패턴을 형성하기 위해 포토레지스트(photoresist, PR)를 사용한다. 웨이퍼 위에 얇게 코팅된 포토레지스트는 노광 공정에 의해 포토레지스트 패턴으로 형성된다.Typical semiconductor manufacturing processes include a thin film forming process, an ion implantation process, a photolithography process, a test process, and an assembly process. In the photolithography process, a photoresist (PR) is used to pattern a thin film formed on a wafer and form a pattern. The photoresist thinly coated on the wafer is formed into a photoresist pattern by an exposure process.
한편, 포토레지스트에 버블이 포함되면, 반도체 공정에서 제조된 웨이퍼에 버블에 의한 보이드가 형성되므로 반도체 수율이 크게 저하된다. 따라서 포토레지스트액으로부터 버블을 제거하기 위한 다양한 장치들이 개발되고 있다. 예를 들면, 필터 드레인 밸브 등을 수동으로 조작하여 포토레지스트액으로부터 버블을 제거하고 있다.On the other hand, when bubbles are included in the photoresist, the voids are formed in the wafer manufactured in the semiconductor process, and thus the semiconductor yield is greatly reduced. Therefore, various apparatuses for removing bubbles from the photoresist liquid have been developed. For example, bubbles are removed from the photoresist liquid by manually operating a filter drain valve or the like.
포토레지스트액으로부터 기포를 효율적으로 제거하여 반도체 등의 수율을 향상시킬 수 있는 포토레지스트 기포 제거 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a photoresist bubble removing apparatus capable of efficiently removing bubbles from a photoresist liquid to improve the yield of semiconductors and the like.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 기포 제거 장치는, i) 포토레지스트액 저장조, ii) 포토레지스트액 저장조와 연결되고, 포토레지스트액 저장조로부터 공급받은 포토레지스트액에 포함된 기포를 제거하도록 적용된 하나 이상의 에어 트랩 탱크, iii) 에어 트랩 탱크내의 포토레지스트액 위에 위치한 에어 배기관, 및 iv) 에어 배기관과 연결되고, 에어 배기관을 통해 기포를 흡입하는 마이크로 진공 펌프를 포함한다. 에어 배기관은, i) 포토레지스트액의 상면과 대향하는 단부, 및 ii) 단부와 연결되고, 에어 트랩 탱크 내부에 위치하는 배기부를 포함한다. 단부의 단면적은 배기부의 단면적보다 클 수 있다.Photoresist bubble removing apparatus according to an embodiment of the present invention, i) is connected to the photoresist liquid reservoir, ii) the photoresist liquid reservoir, and applied to remove bubbles contained in the photoresist liquid supplied from the photoresist liquid reservoir At least one air trap tank, iii) an air exhaust pipe positioned over the photoresist liquid in the air trap tank, and iv) a micro vacuum pump connected to the air exhaust pipe and sucking air bubbles through the air exhaust pipe. The air exhaust pipe includes: i) an end portion facing the upper surface of the photoresist liquid; and ii) an exhaust portion connected to the end portion and positioned inside the air trap tank. The cross-sectional area of the end may be larger than that of the exhaust.
배기부의 단면적에 대한 단부의 단면적의 비는 1.2 내지 2.0일 수 있다. 단부를 포함하는 가상 평면은 상면과 33.6° 내지 60.0°의 각도를 형성할 수 있다.The ratio of the cross-sectional area of the end to the cross-sectional area of the exhaust may be 1.2 to 2.0. The imaginary plane including the ends may form an angle of 33.6 ° to 60.0 ° with the top surface.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 기포 제거 장치는, i) 에어 트랩 탱크의 상부에 설치되어 기포의 발생을 검출하는 기포 검지 센서, ii) 에어 배기관을 통하여 에어 트랩 탱크와 연결된 제어 밸브, 및 iii) 제어 밸브와 마이크로 진공 펌프를 상호 연결하는 배기 매니폴드(manifold)를 더 포함할 수 있다. 기포 검지 센서가 기포를 감지하는 경우, 제어 밸브가 오픈된 후 마이크로 진공 펌프가 작동되어 기포를 강제 배기시킬 수 있다.Photoresist bubble removing device according to an embodiment of the present invention, i) a bubble detection sensor is installed on top of the air trap tank to detect the generation of bubbles, ii) a control valve connected to the air trap tank through the air exhaust pipe, and iii) an exhaust manifold that further interconnects the control valve and the micro vacuum pump. When the bubble detection sensor detects bubbles, the micro vacuum pump may be operated after the control valve is opened to force the bubbles to be evacuated.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 기포 제거 장치는, i) 에어 트랩 탱크내의 포토레지스트액 위에 위치한 또다른 에어 배기관, 및 ii) 에어 배기관 및 배기 매니폴드를 상호 연결하는 수동 밸브를 더 포함할 수 있다. 또다른 에어 배기관의 단면적은 에어 배기관의 단면적보다 클 수 있다.An apparatus for removing photoresist bubbles according to an embodiment of the present invention may further include i) another air exhaust pipe located on the photoresist liquid in the air trap tank, and ii) a manual valve interconnecting the air exhaust pipe and the exhaust manifold. Can be. The cross sectional area of another air exhaust pipe may be larger than the cross sectional area of the air exhaust pipe.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 기포 제거 장치는, i) 마이크로 진공 펌프와 연결되고, 마이크로 진공 펌프에 의해 흡입된 기포를 배출시키는 배출관, ii) 에어 트랩 탱크와 연결되고, 포토레지스트액을 공급받아 분배하도록 적용된 포토레지스트액 분배 펌프, 및 iii) 배출관 및 포토레지스트액 분배 펌프와 연결되고, 포토레지스트액으로부터 발생하는 질소 산화물을 배출하는 질소 산화물 배기관을 더 포함할 수 있다. 기포 검지 센서가 기포를 감지하는 경우, 제어 밸브가 오픈된 후 마이크로 진공 펌프가 작동되어 기포를 강제 배기시키는 동안 포토레지스트액 분배 펌프에 포토레지스트액이 연속적으로 공급될 수 있다.Photoresist bubble removing apparatus according to an embodiment of the present invention, i) is connected to the micro vacuum pump, the discharge pipe for discharging bubbles sucked by the micro vacuum pump, ii) is connected to the air trap tank, and the photoresist liquid And a photoresist liquid dispensing pump adapted to be supplied and distributed, and iii) a nitrogen oxide exhaust pipe connected to the discharge pipe and the photoresist liquid dispensing pump and discharging nitrogen oxides generated from the photoresist liquid. When the bubble detection sensor detects bubbles, the photoresist liquid can be continuously supplied to the photoresist liquid dispensing pump while the micro vacuum pump is operated after the control valve is opened to forcibly evacuate the bubbles.
포토레지스트액 저장조는 에어 트랩 탱크의 하부를 통하여 포토레지스트액을 공급하고, 포토레지스트액 분배 펌프는 에어 트랩 탱크의 하부를 통하여 포토레지스트액을 공급받을 수 있다. 하나 이상의 에어 트랩 탱크는 복수의 에어 트랩 탱크들을 포함하고, 복수의 에어 트랩 탱크들은 나란히 상호 이격되어 배열될 수 있다.The photoresist liquid reservoir may supply the photoresist liquid through the lower portion of the air trap tank, and the photoresist liquid distribution pump may receive the photoresist liquid through the lower portion of the air trap tank. The one or more air trap tanks include a plurality of air trap tanks, and the plurality of air trap tanks may be arranged side by side to each other.
포토레지스트 기포 제거 장치를 이용하여 포토레지스트액에 포함된 기포를 효율적으로 제거할 수 있다. 그 결과, 포토레지스트액이 사용되는 반도체 제조 공정에서 반도체의 수율을 크게 향상시킬 수 있으며, 반도체 제조 공정을 안정화시킬 수 있다.The bubble contained in a photoresist liquid can be removed efficiently using a photoresist bubble removal apparatus. As a result, the yield of a semiconductor can be greatly improved in the semiconductor manufacturing process in which a photoresist liquid is used, and a semiconductor manufacturing process can be stabilized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 기포 제거 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 에어 트랩 탱크의 내부 구조를 부분 확대하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 포토레지스트 기포 제거 장치의 개략적인 작동 순서도이다.1 is a schematic diagram of an apparatus for removing photoresist bubbles according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an enlarged internal structure of the air trap tank of FIG. 1.
3 is a schematic operational flowchart of the photoresist bubble removing apparatus of FIG. 1.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the term "comprising" embodies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other specific characteristics, region, integer, step, operation, element, component, and / or group. It does not exclude the presence or addition of.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하에서 사용하는 "연결"의 의미는 전기적인 연결뿐만 아니라 기계적인 연결 등 다른 기타 연결 상태를 전부 포함하는 것으로 해석된다. 따라서 물리적인 연결 관계가 성립되지 않아도 객체들이 상호 영향을 주는 상태에 위치한 경우, 객체들은 상호 연결 상태에 있는 것으로 해석된다.As used herein, the meaning of "connection" is interpreted to include not only electrical connection but also all other connection states such as mechanical connection. Therefore, if objects are placed in the mutually influencing state even though no physical connection is established, the objects are interpreted as being in the interconnected state.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 기포 제거 장치(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 포토레지스트 기포 제거 장치(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 포토레지스트 기포 제거 장치(100)의 구조를 다르게 변형할 수 있다.1 schematically illustrates a photoresist
도 1에 도시한 바와 같이, 포토레지스트 기포 제거 장치(100)는, 에어 트랩 탱크(10), 포토레지스트액 저장조(20), 에어 배기관들(30, 32) 및 마이크로 진공 펌프(40)을 포함한다. 이외에, 포토레지스트 기포 제거 장치(100)는 기포 검지 센서(40), 제어 밸브(50), 및 배기 매니폴드(60), 수동 밸브(70), 배출관(80), 포토레지스트액 분배 펌프(90), 및 질소 산화물 배기관(95)을 포함한다. 필요에 따라 포토레지스트 기포 제거 장치(100)는 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the photoresist
포토레지스트액 저장조(20)에는 포토레지스트액(P)이 저장된다. 포토레지스트액(P)은 반도체 제조 공정 등에 사용된다. 포토레지스트액 저장조(20)는 에어 트랩 탱크(10)의 하부를 통하여 포토레지스트액(P)을 공급한다. 그 결과, 포토레지스트액(P)이 하부로부터 상부로 공급되므로, 포토레지스트액(P)에 포함된 기포(B)가 비중차에 의해 포토레지스트액(P)의 상부로 배출되어 포토레지스트액(P)과 좀더 용이하게 상호 분리될 수 있다. 한편, 도 1에는 하나의 포토레지스트액 저장조(20)만을 도시하였지만, 복수의 포토레지스트액 저장조들(20)을 사용할 수도 있다.The photoresist liquid P is stored in the photoresist
도 1에 도시한 바와 같이, 에어 트랩 탱크(10)는 포토레지스트액 저장조(20)와 연결된다. 도 1에는 하나의 에어 트랩 탱크(10)만을 도시하였지만, 복수의 에어 트랩 탱크(10)들이 설치될 수 있다. 에어 트랩 탱크(10)는 포토레지스트액 저장조(20)로부터 공급받은 포토레지스트액(P)에 포함된 기포(B)를 제거한다. 포토레지스트액 저장조(20) 내의 포토레지스트액(P)에는 마이크로 크기의 기포(B)가 존재하고, 포토레지스트액(P)이 에어 트랩 탱크(10)로 이송되면서 마이크로 크기의 기포(B)는 대형 기포(B)로 형성되어 에어 트랩 탱크(10)내에 존재한다. 따라서 포토레지스트액(P)에 기포(B)가 혼입되어 반도체 제조 장치에 공급되는 것을 방지하기 위하여 에어 트랩 탱크(10)로부터 기포(B)를 제거한다.As shown in FIG. 1, the
에어 배기관들(30, 32)은 제1 에어 배기관(30) 및 제2 에어 배기관(32)을 포함한다. 여기서, 제1 에어 배기관(30)은 자동으로 기포(B)를 제거하는 경우에 사용하고, 제2 에어 배기관(32)은 수동으로 기포(B)를 제거하는 경우에 사용한다. 제1 에어 배기관(30) 및 제2 에어 배기관(32)은 에어 트랩 탱크(10)내의 포토레지스트액(P) 위에 위치한다. 에어 트랩 탱크(10)내에서 포토레지스트액(P)은 제1 에어 배기관(30) 및 제2 에어 배기관(32)에 닿지 않도록 그 높이가 일정하게 자동으로 조절된다. The
도 1에 도시한 바와 같이, 기포 검지 센서(40)는 에어 트랩 탱크(10)의 상부에 설치된다. 기포 검지 센서(40)는 제1 에어 배기관(30)을 통하여 에어 트랩 탱크(10)내에서 발생하는 기포(B)를 검출한다. 기포 검지 센서(40)의 기포 검출 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, 제어 밸브(50)는 제1 에어 배기관(30)을 통하여 에어 트랩 탱크(10)와 연결된다. 제어 밸브(50)는 기포 검지 센서(40)의 기포(B) 검출에 따라 작동할 수 있다. 배기 매니폴드(60)는 제어 밸브(50)와 마이크로 진공 펌프(40)를 상호 연결한다. 배기 매니폴드(60)에는 복수의 에어 배기관들(30, 32)이 연결되므로, 복수의 에어 배기관들(30, 32)을 통하여 배출되는 기포(B)를 전부 한데 모아져서 포집할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
도 1에 도시한 바와 같이, 마이크로 진공 펌프(40)는 배기 매니폴드(60)와 연결되어 제1 에어 배기관(30) 및 제2 에어 배기관(32)과 연결된다. 마이크로 진공 펌프(40)는 제1 에어 배기관(30) 및 제2 에어 배기관(32)을 통하여 에어 트랩 탱크(10)내의 기포(B)를 흡입 제거한다. 도 1에는 도시하지 않았지만, 마이크로 진공 펌프(40)의 전단 및 후단에는 각각 체크밸브들을 설치하여 기포(B)가 역류하는 현상을 방지한다. 기포 검지 센서(40), 제어 밸브(50) 및 마이크로 진공 펌프(40)의 상호 연동에 의한 작동 과정은 도 3을 통하여 좀더 상세하게 후술한다.As shown in FIG. 1, the
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 에어 배기관(30)을 통하여 기포 검지 센서(40)에 의해 에어 트랩 탱크(10)내의 기포(B)를 자동으로 배출시킬 수 있는 반면에 제2 에어 배기관(32)을 통해서는 에어 트랩 탱크(10)내의 기포(B)를 수동을 배출시킬 수 있다. 즉, 에어 트랩 탱크(10)내의 포토레지스트액(P) 위에 위치한 제2 에어 배기관(32)을 통하여 다량의 기포(B)를 배출시킬 수 있다. 즉, 기포 검지 센서(40)에 의해 에어 트랩 탱크(10) 내에 다량의 기포(B)가 존재하는 것을 검출한 경우, 제1 에어 배기관(30)만 이용해서 다량의 기포(B)를 배출시키기 어려우면 제2 에어 배기관(32)을 통하여 기포(B)를 배출시킬 수 있다. 이 경우, 제2 에어 배기관(32) 및 배기 매니폴드(60)를 상호 연결하는 수동 밸브(70)를 오픈시켜 마이크로 진공 펌프(40)에 의해 기포(B)를 흡입함으로써 에어 트랩 탱크(10)에서 발생한 다량의 기포(B)를 제거할 수 있다.As shown in FIG. 1, the bubble B in the
도 1에 도시한 바와 같이, 배출관(80)은 마이크로 진공 펌프(40)와 연결된다. 배출관(80)은 마이크로 진공 펌프(40)에 의해 흡입된 기포(B)를 외부로 배출시킨다. 배출관(80)은 조인트(98)에 의해 질소 산화물 배기관(95)과 연결되어 기포(B)를 외부로 배출시킨다. 질소 산화물 배기관(95)은 포토레지스트액 분배 펌프(90)와 연결되어 포토레지스트액 분배 펌프(90)가 분배하는 포토레지스트액으로부터 발생하는 질소 산화물을 배출한다. As shown in FIG. 1, the
도 1에 도시한 바와 같이, 포토레지스트액 분배 펌프(90)는 에어 트랩 탱크(10)와 연결된다. 포토레지스트액 분배 펌프(90)는 기포(B)가 제거된 포토레지스트액(P)을 에어 트랩 탱크(10)로부터 공급받아 반도체 제조 장치측으로 분배한다. 포토레지스트액 분배 펌프(90)는 에어 트랩 탱크(10)의 하부를 통하여 포토레지스트액(P)을 공급받는다. 에어 트랩 탱크(10)내의 기포(B)는 포토레지스트액(P) 위에 위치한 에어 배기관들(30, 32)을 통하여 외부로 배출되므로, 포토레지스트액 분배 펌프(90)는 에어 트랩 탱크(10)의 하부를 통하여 기포(B)가 잘 제거된 포토레지스트액(P)을 공급받을 수 있다.As shown in FIG. 1, the photoresist
한편, 포토레지스트 기포 제거 장치(100)에서는 기포 검지 센서(40)가 기포(B) 발생을 검출하는 경우, 제어 밸브(50) 및 마이크로 진공 펌프(40)가 작동되어 기포(B)를 강제 배기시킨다. 그동안 포토레지스트액 분배 펌프(90)는 중단없이 반도체 제조 장치(미도시)에 포토레지스트액(P)을 연속적으로 공급할 수 있다. 종래 기술에서는 포토레지스트액(P)에 포함된 기포(B)를 제거하는 공정중에는 포토레지스트액(P)의 분배를 중단해야 했지만, 전술한 구조의 포토레지스트 기포 제거 장치(100)를 사용함으로써 기포(B) 제거 공정중에도 포토레지스트액(P)을 연속적으로 공급할 수 있다. 이하에서는 도 2를 통하여 에어 트랩 탱크(10)의 내부 구조를 좀더 상세하게 설명한다.On the other hand, in the photoresist
도 2는 도 1의 에어 트랩 탱크(10)의 내부 구조를 부분 확대하여 개략적으로 나타낸다. 도 2의 확대원에는 제1 에어 배기관(30)을 확대하여 나타낸다. 도 2의 에어 트랩 탱크(10)의 내부 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 에어 트랩 탱크(10)의 내부 구조는 다르게 변형될 수 있다.FIG. 2 schematically shows an enlarged internal structure of the
도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 에어 트랩 탱크들(10)을 사용하여 기포(B)를 제거할 수 있다. 이 경우, 복수의 에어 트랩 탱크들(10)은 x축 방향을 따라 나란히 상호 이격되어 배열된다. 복수의 에어 트랩 탱크들(10), 예를 들면 6개의 에어 트랩 탱크들을 이용하여 포토레지스트액(P)에 포함된 기포(B)를 효율적으로 제거할 수 있다.As shown in FIG. 2, the air bubbles B may be removed using the plurality of
도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 에어 배기관(30)은 단부(301) 및 배기부(303)를 포함한다. 여기서, 단부(301)는 포토레지스트액(P)의 상면(PU) 과 대향한다. 배기부(303)는 단부(301)와 연결되어 있다. 배기부(303)는 에어 트랩 탱크(10) 내부에 위치한다. 여기서, 단부(301)의 단면적(S301)은 배기부(303)의 단면적(S303)보다 크다. 즉, 단부(301)의 단면적(S301)을 크게 형성함으로써 제1 포토레지스트액(P)으로부터 배출되는 기포(B)가 단부(301)를 통해 에어 배기관(30) 내부로 흡입될 수 있는 환경을 용이하게 만들어 준다. 그 결과, 포토레지스트액(P)에 포함된 기포(B)를 에어 배기관(30)을 통해 용이하게 흡입하여 제거할 수 있다.As shown in the enlarged source of FIG. 2, the first
좀더 구체적으로, 배기부(303)의 단면적(S303)에 대한 단부(301)의 단면적(S301)의 비는 1.2 내지 2.0일 수 있다. 배기부(303)의 단면적(S303)에 대한 단부(301)의 단면적(S301)의 비가 너무 작은 경우, 단부(301)의 단면적(S301)이 너무 작아서 포토레지스트액(P)으로부터 발생하는 다량의 기포(B)를 흡입하기에 부적합하다. 반대로, 배기부(303)의 단면적(S303)에 대한 단부(301)의 단면적(S301)의 비가 너무 큰 경우, 에어 트랩 탱크(10)내에 삽입되는 제1 에어 배기관(30)의 길이 및 직경을 고려시 설계가 어렵다. 따라서 전술한 범위로 배기부(303)의 단면적(S303)에 대한 단부(301)의 단면적(S301)의 비를 조절하는 것이 바람직하다.More specifically, the ratio of the cross-sectional area S301 of the
그리고 도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 단부(301)를 포함하는 가상 평면(P301)을 고려할 수 있다. 도 2의 확대원에는 편의상 가상 평면(P301)을 점선으로 도시하였지만, 실제로는 가상 평면(P301)은 2차원 평면 형상을 가진다. 여기서, 가상 평면(P301)은 단부(301)를 포함하면서 연장되어 형성된다. 이 경우, 가상 평면(P301)은 포토레지스트액(P)의 상면(PU)과 33.6° 내지 60.0°의 각도(Θ)를 형성한다. 각도(Θ)가 너무 작은 경우, 단부(301)의 단면적(S301)이 너무 작아서 제1 에어 배기관(30)을 통하여 포토레지스트액(P)으로부터 기포(B)를 효율적으로 제거할 수 없다. 반대로, 각도(Θ)가 너무 큰 경우, 에어 트랩 탱크(10)내에 삽입되는 제1 에어 배기관(30)의 길이 및 직경을 고려시 설계가 어렵다. 따라서 전술한 범위로 각도(Θ)를 조절하는 것이 바람직하다.As shown in the enlarged circle of FIG. 2, the virtual plane P301 including the
한편, 제2 에어 배기관(32)의 단면적(S32)은 제1 에어 배기관(30)의 단면적(S303)의 단면적보다 크다. 필요한 경우, 제1 에어 배기관(30)보다는 제2 에어 배기관(32)을 통하여 다량의 기포(B)를 배출하는 경우, 포토레지스트액(P)에 포함된 다량의 기포(B)를 좀더 효율적으로 제거할 수 있다. 따라서 전술한 바와 같이, 제1 에어 배기관(30)의 단면적(S303)과 제2 에어 배기관(32)의 단면적(S32)을 조절한다.On the other hand, the cross-sectional area S32 of the second
도 3은 도 1의 포토레지스트 기포 제거 장치(100)의 개략적인 작동 순서도이다. 도 3의 포토레지스트 기포 제거 장치(100)의 작동 과정은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 포토레지스트 기포 제거 장치(100)의 작동 과정을 다른 형태로 변형할 수 있다. 도 3의 포토레지스트 기포 제거 장치(100)의 작동 과정은 포토레지스트 기포 제거 장치(100)에 포함된 제어부(미도시)를 통하여 이루어질 수 있다. 이하에서는 도 3의 포토레지스트 기포 제거 장치(100)에 포함된 각 구성요소들의 작동 과정을 상세하게 설명한다.FIG. 3 is a schematic operation flowchart of the photoresist
먼저, 단계(S10)에서는 기포감지센서(40)(도 1에 도시, 이하 동일)가 기포(B)(도 1에 도시, 이하 동일)가 있는지 여부를 감지한다. 기포(B)가 없는 것으로 감지한 경우, 단계(S90)에서 포토레지스트액(P)(도 1에 도시, 이하 동일)을 연속적으로 공급한다. 기포(B) 감지 여부와 관계없이 포토레지스트액(P)은 연속적으로 공급된다. 반대로, 기포(B)가 있는 것으로 감지한 경우, 단계(S20)로 이동한다. 단계(S20)에서는 기포(B)의 발생량이 기설정치 이상인지 여부를 판단한다. First, in step S10, the bubble detection sensor 40 (shown in FIG. 1, hereinafter same) detects whether there is a bubble B (shown in FIG. 1, hereinafter same). When it is detected that there is no bubble B, the photoresist liquid P (shown in FIG. 1, the same below) is continuously supplied in step S90. The photoresist liquid P is continuously supplied regardless of whether the bubble B is detected. On the contrary, when it is detected that there is bubble B, the process moves to step S20. In step S20, it is determined whether the generation amount of bubble B is more than predetermined value.
단계(S20)에서 기포(B)의 발생량이 기설정치 미만인 경우, 단계(S30)에서는 제어 밸브(50)(도 1에 도시, 이하 동일)를 오픈한다. 제어 밸브(50)를 오픈한 후, 단계(S40)에서는 마이크로 진공 펌프(40)(도 1에 도시, 이하 동일)를 작동시켜서 에어 트랩 탱크(10) 내의 기포(B)를 흡입한다. 그 결과, 단계(S50)에서 기포(B)를 강제로 배기시킬 수 있다.When the amount of generation of the bubble B is less than the preset value in step S20, the control valve 50 (shown in FIG. 1 and the same below) is opened in step S30. After opening the
다시 단계(S20)로 되돌아가면, 단계(S20)에서 기포(B)의 발생량이 기설정치 이상인 경우, 제1 에어 배기관(30)(도 1에 도시, 이하 동일)을 통하여 기포(B)를 효율적으로 제거할 수 없다. 따라서 제2 에어 배기관(32)(도 1에 도시, 이하 동일)을 이용하여 다량의 기포(B)를 제거할 수 있다. 이 경우, 제2 에어 배기관(32)만 사용하거나 제1 에어 배기관(30)과 제2 에어 배기관(32)을 함께 사용할 수도 있다.When the flow returns to step S20 again, when the amount of bubbles B generated in step S20 is equal to or larger than the preset value, the bubbles B are efficiently passed through the first air exhaust pipe 30 (the same as shown in FIG. Can not be removed. Therefore, a large amount of bubbles B can be removed by using the second air exhaust pipe 32 (shown in FIG. 1, hereinafter same). In this case, only the second
제2 에어 배기관(32)을 이용하는 경우, 단계(S32)에서 수동 밸브(70)(도 1에 도시, 이하 동일)를 오픈한다. 수동 밸브(70)를 오픈한 후, 단계(S42)에서는 마이크로 진공 펌프(40)를 작동시킨다. 그 결과, 단계(S52)에서는 기포(B)를 강제로 배기시킬 수 있다. 기포(B)를 강제로 배기시킨 후, 단계(S62)에서는 기포(B)의 발생량이 기설정치 미만으로 낮아졌는지 여부를 판단한다. 기포(B)의 발생량이 기설정치 미만으로 낮아지지 않은 경우, 단계(S42)를 다시 반복하여 마이크로 진공 펌프(40)를 지속적으로 작동시킴으로써 기포(B)를 연속적으로 흡입 제거한다.In the case of using the second
반대로, 단계(S62)에서 기포(B)의 발생량이 기설정치 미만으로 낮아진 경우, 단계(S60)에서 기포감지센서(40)가 기포(B)를 계속 감지하는지 여부를 판단한다. 단계(50)에서 기포(B)를 강제적으로 배기시킨 후에도 동일하게 단계(S60)에서 기포감지센서(40)가 기포(B)를 계속 감지하는지 여부를 판단한다.On the contrary, when the generation amount of the bubble B is lowered below the preset value in step S62, it is determined in step S60 whether the
기포감지센서(40)가 기포(B)를 계속 감지하는 경우, 단계(S40)로 되돌아가 마이크로 진공 펌프(40)를 지속적으로 작동시켜서 기포(B)를 흡입 제거한다. 반대로, 기포감지센서(40)가 기포(B)를 계속 감지하지 않는 경우, 포토레지스트액(P)(도 1에 도시)에 포함된 기포(B)가 잘 제거되었으므로, 단계(S70)에서 제어 밸브(50) 또는 수동 밸브(70)를 닫는다. 다음으로, 단계(S80)에서 마이크로 진공 펌프(40)를 정지시킨다. 그리고, 단계(S90)에서 포토레지스트액(P)을 연속적으로 공급한다. 포토레지스트액(P)은 포토레지스트 기포 제거 장치(100)의 작동과 관계없이 연속적으로 공급된다.When the
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.
실험예Experimental Example
6개의 에어 트랩 탱크를 포함하는 도 1에 도시한 구조의 포토레지스트 기포 제거 장치를 제조하였다. 6개의 에어 트랩 탱크는 폴리프로필렌을 소재로 하여 반투명의 원통형 구조로 제조하였다. 즉, 에어 트랩 탱크는 필름통 형상으로 제조되었다. 각 에어 트랩 탱크의 높이는 10cm이었고, 그 직경은 5cm이었다. 여기에, 1cm의 직경을 가지는 에어 배기관의 끝이 다양한 크기의 단면적을 가지도록 경사지게 잘라서 에어 트랩 탱크 내부에 설치한 후 실험을 실시하였다. 여기서, 에어 배기관의 단부의 단면은 타원형이었다. 그리고 에어 트랩 탱크 내부에 포토레지스트액을 공급하고 에어 배기관은 마이크로 진공 펌프에 연결하여 10분 동안 포토레지스트액에 포함된 기포를 제거하였다. 에어 트랩 탱크를 제외한 나머지 부분은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.A photoresist bubble removing apparatus of the structure shown in FIG. 1 including six air trap tanks was manufactured. The six air trap tanks were made of a polypropylene translucent cylindrical structure. That is, the air trap tank was manufactured in the film cylinder shape. The height of each air trap tank was 10 cm and its diameter was 5 cm. Here, the end of the air exhaust pipe having a diameter of 1cm was cut inclined so as to have a cross-sectional area of various sizes and installed in the air trap tank, the experiment was carried out. Here, the cross section of the end of the air exhaust pipe was elliptical. The photoresist liquid was supplied into the air trap tank, and the air exhaust pipe was connected to a micro vacuum pump to remove bubbles contained in the photoresist liquid for 10 minutes. Except for the air trap tank, since a part of the present invention can be easily understood by those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
실험예Experimental Example 1 One
제공된 에어 배기관의 끝을 24.6˚ 로 경사지게 잘랐다. 이 경우, 타원형 형상을 가지는 단부의 단면적은 0.864cm2이었다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예와 동일하였다.The end of the provided air exhaust pipe was cut inclined to 24.6 °. In this case, the cross-sectional area of the end part having an elliptical shape was 0.864 cm 2 . The remaining experimental conditions were the same as the above-described experimental example.
실험예Experimental Example 2 2
제공된 에어 배기관의 끝을 33.6˚ 로 경사지게 잘랐다. 이 경우, 타원형 형상을 가지는 단부의 단면적은 0.942cm2이었다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The end of the provided air exhaust pipe was cut inclined to 33.6 °. In this case, the cross-sectional area of the end part having an elliptical shape was 0.942 cm 2 . The remaining experimental conditions were the same as in Experimental Example 1 described above.
실험예Experimental Example 3 3
제공된 에어 배기관의 끝을 39.7˚ 로 경사지게 잘랐다. 이 경우, 타원형 형상을 가지는 단부의 단면적은 1.021cm2이었다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The end of the provided air exhaust pipe was cut inclined to 39.7 °. In this case, the cross-sectional area of the end part having an elliptical shape was 1.021 cm 2 . The remaining experimental conditions were the same as in Experimental Example 1 described above.
실험예Experimental Example 4 4
제공된 에어 배기관의 끝을 48.2˚ 로 경사지게 잘랐다. 이 경우, 타원형 형상을 가지는 단부의 단면적은 1.178cm2이었다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The end of the provided air exhaust pipe was cut inclined to 48.2 °. In this case, the cross-sectional area of the end part having an elliptical shape was 1.178 cm 2 . The remaining experimental conditions were the same as in Experimental Example 1 described above.
실험예Experimental Example 5 5
제공된 에어 배기관의 끝을 56.3˚ 로 경사지게 잘랐다. 이 경우, 타원형 형상을 가지는 단부의 단면적은 1.413cm2이었다. 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The end of the provided air exhaust pipe was cut inclined to 56.3 °. In this case, the cross-sectional area of the end part having an elliptical shape was 1.413 cm 2 . The remaining experimental conditions were the same as in Experimental Example 1 described above.
실험예Experimental Example 6 6
제공된 에어 배기관의 끝을 60.0˚ 로 경사지게 잘랐다. 에어 배기관의 설계 한계로 인해 더 이상의 각도로 에어 배기관의 끝을 절단할 수 없었다. 이 경우, 타원형 형상을 가지는 단부의 단면적은 1.570cm2이었다. 더 이상 나머지 실험 조건은 전술한 실험예 1과 동일하였다.The tip of the provided air exhaust pipe was cut at an angle of 60.0 °. Due to the design limitations of the air exhaust pipe, it was not possible to cut the end of the air exhaust pipe at any angle. In this case, the cross-sectional area of the end part having an elliptical shape was 1.570 cm 2 . Further remaining experimental conditions were the same as in Experiment 1 described above.
실험 결과Experiment result
전술한 실험예 1 내지 실험예 6에 따라 마이크로 진공 펌프로 기포를 강제 배기시킨 후, 포토레지스트액에 포함된 기포의 양을 측정하여 기포제거율을 계산하였다. 이러한 기포제거율의 측정 과정은 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다. 측정된 기포제거율을 하기의 표 1에 나타낸다.According to Experimental Example 1 to Experimental Example 6 described above, after forcibly evacuating the bubble with a micro vacuum pump, the bubble removal rate was calculated by measuring the amount of bubbles contained in the photoresist liquid. Since the process of measuring the bubble removal rate can be easily understood by those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted. The measured bubble removal rate is shown in Table 1 below.
표 1에 기재한 바와 같이, 실험예 1 내지 실험예 6에서의 기포제거율은 각각 80%, 90%, 100%, 100%, 100% 및 90%이었다. 따라서 실험예 1 내지 실험예 6에서 다량의 기포를 포집하여 제거할 수 있었다. 좀더 구제적으로, 실험예 2 내지 실험예 6의 비교적 많은 양의 기포를 효율적으로 제거할 수 있었다. 따라서 절단 각도 및 단부의 단면적을 전술한 범위로 조절하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 1, the bubble removal rates in Experimental Examples 1 to 6 were 80%, 90%, 100%, 100%, 100% and 90%, respectively. Therefore, in Experimental Examples 1 to 6, a large amount of bubbles could be collected and removed. More specifically, it was possible to efficiently remove a relatively large amount of bubbles of Experimental Examples 2-6. Therefore, it was found that it is desirable to adjust the cutting angle and the cross-sectional area of the end to the above-mentioned range.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims.
10. 에어 트랩 탱크
20. 포토레지스트액 저장조
30, 32. 에어 배기관
40. 마이크로 진공 펌프
50. 제어 밸브
60. 배기 매니폴드
70. 수동 밸브
80. 배출관
90. 포로레지스트액 분배 펌프
95. 질소 산화물 배기관
98. 조인트
100. 포토레지스트 기포 제거 장치
301. 단부
303. 배기부
B. 기포
P. 포토레지스트액
PU. 포토레지스트액 상면
S32, S301, S303. 단면적10. Air Trap Tank
20. Photoresist Storage Tank
30, 32.Air exhaust pipe
40. Micro Vacuum Pump
50. Control Valve
60. Exhaust Manifold
70. Manual Valve
80. Outlet pipe
90. Porous Resistant Dispensing Pump
95. Nitrogen oxide exhaust pipe
98. Joint
100. Photoresist Bubble Removal Device
301.End
303. Exhaust
B. Bubble
P. Photoresist Liquid
PU. Top surface of photoresist solution
S32, S301, S303. Cross section
Claims (10)
상기 포토레지스트액 저장조와 연결되고, 상기 포토레지스트액 저장조로부터 공급받은 포토레지스트액에 포함된 기포를 제거하도록 적용된 하나 이상의 에어 트랩 탱크,
상기 에어 트랩 탱크내의 상기 포토레지스트액 위에 위치한 에어 배기관, 및
상기 에어 배기관과 연결되고, 상기 에어 배기관을 통해 상기 기포를 흡입하는 마이크로 진공 펌프
를 포함하고,
상기 에어 배기관은,
상기 포토레지스트액의 상면과 대향하는 단부, 및
상기 단부와 연결되고, 상기 에어 트랩 탱크 내부에 위치하는 배기부
를 포함하고,
상기 단부의 단면적은 상기 배기부의 단면적보다 큰 포토레지스트 기포 제거 장치.Photoresist liquid reservoir,
At least one air trap tank connected to the photoresist liquid reservoir and adapted to remove bubbles contained in the photoresist liquid supplied from the photoresist liquid reservoir;
An air exhaust pipe positioned above the photoresist liquid in the air trap tank, and
A micro vacuum pump connected to the air exhaust pipe and suctioning the bubbles through the air exhaust pipe
Including,
The air exhaust pipe,
An end portion opposing the upper surface of the photoresist liquid, and
An exhaust portion connected to the end portion and positioned inside the air trap tank
Including,
And a cross sectional area of the end portion is larger than a cross sectional area of the exhaust portion.
상기 배기부의 단면적에 대한 상기 단부의 단면적의 비는 1.2 내지 2.0인 포토레지스트 기포 제거 장치. The method of claim 1,
And a ratio of the cross-sectional area of the end portion to the cross-sectional area of the exhaust portion is 1.2 to 2.0.
상기 단부를 포함하는 가상 평면은 상기 상면과 33.6° 내지 60.0°의 각도를 형성하는 기포 제거 장치. The method of claim 1,
And a virtual plane including the ends forms an angle of 33.6 ° to 60.0 ° with the top surface.
상기 에어 트랩 탱크의 상부에 설치되어 상기 기포의 발생을 검출하는 기포 검지 센서,
상기 에어 배기관을 통하여 상기 에어 트랩 탱크와 연결된 제어 밸브, 및
상기 제어 밸브와 상기 마이크로 진공 펌프를 상호 연결하는 배기 매니폴드(manifold)
를 더 포함하는 기포 제거 장치.The method of claim 1,
A bubble detection sensor installed at an upper portion of the air trap tank to detect generation of the bubbles;
A control valve connected to the air trap tank through the air exhaust pipe, and
Exhaust manifold interconnecting the control valve and the micro vacuum pump
Bubble removing device further comprising.
상기 기포 검지 센서가 상기 기포를 감지하는 경우, 상기 제어 밸브가 오픈된 후 상기 마이크로 진공 펌프가 작동되어 상기 기포를 강제 배기시키는 기포 제거 장치.The method of claim 4, wherein
And when the bubble detection sensor detects the bubble, the micro vacuum pump is operated after the control valve is opened to forcibly evacuate the bubble.
상기 에어 트랩 탱크내의 상기 포토레지스트액 위에 위치한 또다른 에어 배기관, 및
상기 에어 배기관 및 상기 배기 매니폴드를 상호 연결하는 수동 밸브
를 더 포함하는 기포 제거 장치.The method of claim 4, wherein
Another air exhaust pipe located above the photoresist liquid in the air trap tank, and
A manual valve interconnecting the air exhaust pipe and the exhaust manifold
Bubble removing device further comprising.
상기 또다른 에어 배기관의 단면적은 상기 에어 배기관의 단면적보다 큰 기포 제거 장치.The method of claim 6,
And the cross sectional area of the another air exhaust pipe is larger than the cross sectional area of the air exhaust pipe.
상기 마이크로 진공 펌프와 연결되고, 상기 마이크로 진공 펌프에 의해 흡입된 상기 기포를 배출시키는 배출관,
상기 에어 트랩 탱크와 연결되고, 상기 포토레지스트액을 공급받아 분배하도록 적용된 포토레지스트액 분배 펌프, 및
상기 배출관 및 상기 포토레지스트액 분배 펌프와 연결되고, 상기 포토레지스트액으로부터 발생하는 질소 산화물을 배출하는 질소 산화물 배기관
을 더 포함하고,
상기 기포 검지 센서가 상기 기포를 감지하는 경우, 상기 제어 밸브가 오픈된 후 상기 마이크로 진공 펌프가 작동되어 상기 기포를 강제 배기시키는 동안 상기 포토레지스트액 분배 펌프에 상기 포토레지스트액이 연속적으로 공급되는 기포 제거 장치.The method of claim 4, wherein
A discharge pipe connected with the micro vacuum pump and discharging the bubbles sucked by the micro vacuum pump,
A photoresist liquid dispensing pump connected to the air trap tank and adapted to receive and distribute the photoresist liquid;
A nitrogen oxide exhaust pipe connected to the discharge pipe and the photoresist liquid distribution pump and discharging nitrogen oxides generated from the photoresist liquid
More,
When the bubble detection sensor detects the bubble, the bubble is continuously supplied to the photoresist liquid dispensing pump while the micro vacuum pump is operated and the air is forced out of the bubble after the control valve is opened. Removal device.
상기 포토레지스트액 저장조는 상기 에어 트랩 탱크의 하부를 통하여 상기 포토레지스트액을 공급하고, 상기 포토레지스트액 분배 펌프는 상기 에어 트랩 탱크의 하부를 통하여 상기 포토레지스트액을 공급받는 기포 제거 장치.The method of claim 7, wherein
And the photoresist liquid reservoir supplies the photoresist liquid through a lower portion of the air trap tank, and the photoresist liquid distribution pump receives the photoresist liquid through a lower portion of the air trap tank.
상기 하나 이상의 에어 트랩 탱크는 복수의 에어 트랩 탱크들을 포함하고, 상기 복수의 에어 트랩 탱크들은 나란히 상호 이격되어 배열된 기포 제거 장치.The method of claim 1,
The at least one air trap tank comprises a plurality of air trap tanks, the plurality of air trap tanks are arranged side by side spaced apart from each other.
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KR102052095B1 (en) * | 2018-07-09 | 2019-12-05 | 창성소프트젤 주식회사 | Method for preparing encapsulated gelatin capsule |
WO2022085999A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Electrode insulation liquid supply device and electrode insulation liquid supply method |
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