WO2018230806A1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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WO2018230806A1
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chemical liquid
vacuum
drying
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조강일
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주식회사 케이씨텍
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of forming a chemical liquid coating film having a uniform thickness.
  • the panel level package is a low-cost, high-performance semiconductor chip packaged without a semiconductor package printed circuit board (PCB) (packing a line connecting chips and devices directly to the panel).
  • PCB semiconductor package printed circuit board
  • WLP wafer level package
  • coating chemical liquids such as a resist liquid
  • a spin coating method was used in which the chemical solution was applied to the surface of the substrate by rotating the substrate while applying the chemical liquid to the center portion of the substrate.
  • the spin coating method is rarely used, and chemical liquids are avoided from the slit nozzle while relatively moving the slit-shaped slit nozzle having a length corresponding to the width of the substrate and the substrate to be processed.
  • the coating method of the system apply
  • the process of manufacturing the semiconductor package is performed while sequentially applying a chemical liquid to the surface of the substrate to be processed, drying the applied chemical liquid, exposing the chemical liquid to a required pattern, and the like. .
  • the flatness of the substrate should be maintained uniformly during the process because the chemical liquid is difficult to flow to form a uniform coating thickness of the chemical liquid.
  • the substrate immediately after the chemical is applied to the upper surface of the substrate seated on the cradle, the substrate must be transferred to the drying unit through the transfer unit while the substrate is lifted to the upper part of the cradle using a lift pin, thereby lifting the substrate.
  • the bending of the substrate occurs during the process, and thus there is a problem that the difference in the thickness of the chemical coating film occurs due to the flow of the chemical liquid not yet cured.
  • An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of forming a chemical liquid coating film having a uniform thickness.
  • an object of the present invention is to enable the chemical liquid to be prevented from flowing down during the process of transferring the substrate coated with the chemical liquid to the drying unit where the drying process is performed.
  • an object of the present invention is to prevent the occurrence of stains, to improve the quality of the chemical coating film.
  • an object of this invention is to shorten the processing time of a board
  • an object of this invention is to maintain the flatness of a board
  • the chemical liquid is preliminarily dried during the transfer process of the substrate. Even if the substrate is warped, it is possible to prevent the chemical liquid applied to the substrate from flowing down, and to uniformly form the thickness of the chemical liquid coating film.
  • the present invention even if the substrate is bent (for example, the edge sag of the substrate) during the transfer process of the substrate to which the chemical liquid is applied, the chemical liquid applied to the substrate is prevented from flowing down, and the thickness of the chemical liquid coating film is uniform. It is possible to obtain an advantageous effect of forming.
  • the flatness of the substrate can be maintained uniformly during the processing of the substrate, and the advantageous effect of uniformly forming the thickness of the chemical coating layer can be obtained.
  • FIG. 1 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 shows the predrying unit of FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which illustrates a chemical liquid applying unit
  • FIGS. 4 and 5 are substrate processing apparatuses according to the present invention, which illustrate preliminary drying units
  • FIG. 6 and 7 are substrate processing apparatuses according to the present invention, which illustrate a transfer process of a substrate
  • FIG. 8 is a substrate processing apparatus according to the present invention, for explaining a subsequent drying unit
  • FIG. 9 is a substrate processing apparatus according to the present invention, for explaining another embodiment of the substrate support.
  • 10 to 13 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining another embodiment of the substrate support.
  • FIG. 1 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention
  • Figure 2 is a view showing a preliminary drying unit of FIG. 3 is a view for explaining a chemical liquid applying unit as a substrate processing apparatus according to the present invention
  • FIGS. 4 and 5 are views for explaining a preliminary drying unit as a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • 6 and 7 are substrate processing apparatuses according to the present invention for explaining a substrate transfer step.
  • 8 is a diagram for explaining a subsequent drying unit as a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • a substrate processing apparatus 1 in which a chemical liquid applying process is performed on a substrate to be processed according to the present invention includes a substrate support part 100 for supporting a substrate and a chemical liquid for applying a chemical liquid to a substrate.
  • the preliminary drying unit 400 is a subsequent unit (eg, subsequent drying) in which the substrate 10 to which the chemical liquid is applied is supported by the substrate support part 100, that is, a subsequent process is performed from the substrate support part 100.
  • the chemical liquid is pre-dried before being transferred to the unit).
  • the substrate is not cured yet due to warpage at a specific portion (eg, an edge portion) of the substrate not supported by the lifting pin.
  • a specific portion e.g, an edge portion
  • the substrate is bent during the transfer process of the substrate by pre-drying the chemical liquid immediately after applying the chemical liquid to the substrate supported by the substrate support part 100 before transferring the substrate to which the chemical liquid is applied to a subsequent unit. Even if (for example, edge deflection of the substrate) occurs, an advantageous effect of preventing the chemical liquid applied to the substrate from flowing down and uniformly forming the thickness of the chemical liquid coating film can be obtained.
  • the present invention can perform the predrying process directly at the substrate support without transferring the substrate, thereby preventing the increase of processing time due to the transfer of the substrate, and the advantageous effect of improving the yield and the process efficiency can be obtained.
  • the substrate 10 may be supplied to the chemical liquid applying unit 300 after the cleaning process is completed in the cleaning processing unit 200.
  • the cleaning processing unit 200 may be provided in various structures capable of performing a cleaning process on the substrate 10, and the present invention may be performed by the structure and the cleaning method of the cleaning processing unit 200. It is not limited or limited.
  • the cleaning liquid is injected at a high pressure from the cleaning liquid nozzle 210, thereby cleaning the surface of the substrate 10 to be treated. do.
  • the to-be-processed substrate 10 subjected to the cleaning process is transferred to the chemical liquid applying unit 300 by the rotation of the transfer roller 220.
  • the substrate 10 is moved to a posture and a position in which the posture and the position are determined by the alignment member 230 having an approximately “L” shape. Can be aligned.
  • the substrate to be processed may be configured to be supplied to the chemical liquid applying unit without passing through the cleaning processing unit.
  • the chemical liquid applying unit 300 is provided to apply a chemical liquid (eg, a resist liquid; PR) to the surface of the substrate 10 on which the cleaning process is completed in the cleaning processing unit 200.
  • a chemical liquid eg, a resist liquid; PR
  • the region to which the chemical liquid is applied by the chemical liquid applying unit 300 may be the entire surface of the substrate 10 to be processed, or may be a portion divided into a plurality of cell regions.
  • the chemical liquid applying unit 300 is coupled to the gantry fixedly installed on both sides of the transfer path of the substrate 10 and is provided to apply the chemical liquid to the surface of the substrate 10.
  • a slit nozzle having a length corresponding to the width of the substrate 10 is formed at the bottom end of the chemical liquid applying unit 300, and the chemical liquid may be sprayed through the slit nozzle and applied to the surface of the substrate 10.
  • the chemical liquid applying unit 300 is provided with a preliminary ejection device (not shown), the preliminary ejection device is a coating liquid remaining on the slit nozzle discharge port side immediately before applying the chemical on the substrate 10 through the slit nozzle
  • the chemical liquid bead layer can be formed in advance along the discharge port for eliminating the ions and for further satisfactory application.
  • the substrate support part 100 is provided to flatly support the bottom surface of the substrate 10 during the chemical liquid coating process on the substrate 10.
  • the substrate support part 100 may be formed in various shapes and structures in which the substrate 10 may be supported, and the present invention is not limited or limited by the shape and structure of the substrate support part 100.
  • the substrate support part 100 may be formed in a substantially square plate shape.
  • the support of the substrate 10 by the substrate support part 100 is defined as the bottom surface of the substrate 10 being flatly supported with respect to the substrate support part 100.
  • the substrate 10 is supported to be in close contact with the upper surface of the substrate support part 100.
  • the substrate may be configured to be vacuum-adsorbed to the substrate support portion.
  • the substrate support part 100 may be provided to be movable with respect to the chemical liquid applying unit 300.
  • the chemical liquid application to the substrate is performed while the substrate support part 100 moves with respect to the fixed chemical liquid application unit 300.
  • the substrate support part 100 may be configured to linearly move along a transfer rail (not shown).
  • the transfer rail is driven by the principle of a linear motor that can be precisely controlled by the current control applied to the coil of the holding member holding the N pole and the S pole alternately arranged, holding the substrate support 100 Can be.
  • the preliminary drying unit 400 is provided to pre-dry the chemical liquid in a state in which the substrate 10 to which the chemical liquid is applied is supported by the substrate support part 100.
  • the preliminary drying unit 400 transfers the substrate 10 to which the chemical liquid has been applied from the substrate support 100 to the subsequent unit (for example, the subsequent drying unit) where the subsequent process is performed. It is configured to immediately dry the chemical liquid in the state supported by the (100).
  • the preliminary drying is defined as the chemical liquid is dried in a state in which the chemical liquid is prevented from flowing down from the substrate 10.
  • the chemical liquid applied to the substrate 10 by the predrying step in the predrying unit 400 is dried to such an extent that the substrate 10 does not flow even if the substrate 10 is bent.
  • the predrying unit 400 is configured to partially dry some of the solvent contained in the chemical liquid.
  • the predrying unit 400 may be formed in various structures capable of performing a predrying process for the chemical liquid.
  • the predrying unit 400 is configured to predry the chemical liquid in a vacuum state, and the temperature of the substrate support part 100 is kept uniform during the preliminary drying of the chemical liquid. More preferably, the predrying unit 400 is configured to predry the chemical liquid in a vacuum range of -50 kpa to -90 kpa.
  • the pre-drying unit 400 can maintain the temperature of the substrate support part 100 uniformly by preliminarily drying the chemical liquid in a vacuum state without applying heat, so that the substrate support part during the chemical liquid coating process for the next substrate.
  • An advantageous effect of preventing the occurrence of spots due to the temperature variation of (100) can be obtained.
  • the preliminary drying unit 400 includes a drying chamber 410 disposed to cover the substrate 10 and a vacuum pressure forming unit 420 for applying a vacuum pressure to the drying chamber 410.
  • the drying chamber 410 is formed in a box shape with an open lower portion and provided to be movable in the vertical direction, and the substrate 10 is disposed at a predrying position where predrying is performed on the substrate 10. When the drying chamber 410 is lowered, the drying chamber 410 is disposed to cover the substrate.
  • the preliminary drying position is defined as a position where the substrate 10 has completely passed through the chemical liquid applying unit 300, and the up and down movement of the drying chamber 410 is allowed in the preliminary drying position.
  • the internal space of the drying chamber 410, the pre-drying process is performed may be configured to be completely sealed to the outside, but if there is no problem in the pre-drying process, the internal space of the drying chamber 410 may not be completely sealed.
  • the vacuum pressure forming unit 420 may be configured to apply a vacuum pressure to the interior of the drying chamber 410 in various ways according to the required conditions and design specifications, and by the type and structure of the vacuum pressure forming unit 420 The present invention is not limited or limited.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a lifting unit 120 for lifting the substrate 10 from the substrate support 100 and a substrate support 100 from the substrate support 100 by the lifting unit 120.
  • the subsequent drying unit 500 is configured to subsequently dry the chemical liquid in a higher temperature range than the predrying unit 400. In some cases, it is also possible to configure the subsequent drying unit to heat dry the chemical liquid of the substrate in a vacuum state.
  • the lifting unit 120 includes a plurality of lifting pins (not shown) provided to be movable along the up and down direction, and the bottom surface of the substrate is lifted apart from the top surface to the substrate support part 100 by the lifting unit 120. Can be.
  • the transfer unit 130 may be formed in various structures capable of transferring the substrate 10 lifted by the lifting unit 120.
  • the transfer unit 130 may be configured to transfer the substrate while partially supporting the edge bottom surface of the substrate 10 lifted by the lifting unit 120.
  • the substrate processing apparatus includes a subsequent drying unit 500 that receives the substrate 10 subjected to the preliminary drying process from the predrying unit 400 and subsequently dries the chemical liquid.
  • Subsequent drying unit 500 may be formed in a variety of structures that can dry the chemical liquid in a thermal drying method.
  • the subsequent drying unit 500 includes a heating plate for heating the substrate.
  • the heating plate may be formed in the form of a square plate, and the substrate 10 on which the preliminary drying process is performed is mounted on the upper surface of the heating plate by the transfer unit 130.
  • one heating plate having a size larger than the substrate 10 may be used as the heating plate.
  • a plurality of heating plates having a size smaller than the substrate may be continuously disposed.
  • the heating temperature of the heating plate may be uniformly maintained at a predetermined temperature condition during the heat drying process for the substrate 10.
  • the heating temperature of the substrate may change gradually (eg, to increase gradually) during the heat drying process on the substrate.
  • the solvent component contained in the chemical liquid applied to the substrate 10 can be dried while gradually evaporating from the chemical liquid by gradually increasing the heating temperature of the substrate during the heat drying process for the substrate.
  • the problem of staining due to the flow of the chemical solution may be solved.
  • the substrate may be heated for a predetermined time at a predetermined heating temperature in a stationary state in the subsequent drying unit 500. In some cases, it is also possible for the substrate to be heated while moving slowly without stopping while passing through the subsequent drying unit.
  • the heating plates of the subsequent drying units 500 and 400 may be disposed below the substrate 10, but in some cases, the heating plates of the subsequent drying units may be disposed above the substrate.
  • the substrate support portion is configured to transfer the substrate in the state of floating It is also possible.
  • FIG. 9 is a substrate processing apparatus according to the present invention for explaining another embodiment of the substrate support.
  • the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent components as those described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • the substrate support part 100 ′ is configured to transfer the substrate in a floating state.
  • the floating of the substrate 10 means a state in which the substrate 10 is floated in the air at a predetermined interval.
  • the substrate support part 100 ′ includes an ultrasonic generator (eg, a vibration plate excited by ultrasonic waves) (not shown) disposed under the substrate 10. 10 is floated by the vibration energy by the ultrasonic generator. At this time, the substrate 10, which is floated by the substrate support part 100 ′, may be transferred as the transfer member moves while one side is gripped by a transfer member (not shown).
  • an ultrasonic generator eg, a vibration plate excited by ultrasonic waves
  • the floating force of the substrate 10 can be precisely controlled by causing the substrate 10 to be floated by the vibration energy of the ultrasonic wave generation unit, and by the external contact while the substrate 10 is being conveyed.
  • An advantageous effect of minimizing damage and deformation can be obtained.
  • the chemical liquid applying unit in the application region where the chemical liquid is applied from the chemical liquid applying unit (see 300 in FIG. 1)).
  • the predrying unit 400 is arranged to cover the substrate 10 in a state where the substrate is floated and supported, and the substrate 10 is preliminarily immediately before being transferred to the subsequent drying unit 500 (see 500 in FIG. 1). It is preliminarily dried in the unit 400.
  • FIGS. 10 to 13 are diagrams for describing another embodiment of the substrate support unit as the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent components as those described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • the substrate support 100 ′′ supports the substrate 10 evenly while the substrate 10 is processed along a predetermined coating process path.
  • supporting the substrate 10 evenly while the substrate support portion 100 ′′ is processed along the coating process path means not only the stationary state of the substrate support portion 100 ′′, but also the movement state of the substrate support portion 100 ′′. In both, it is defined that the flatness of the substrate 10 is maintained.
  • the substrate support part 100 vacuum-adsorbs the substrate 10 and flatly supports the substrate 10.
  • the substrate support part 100 ′′ may include a carrier main body 110 on which the substrate 10 is seated, and a plurality of suction holes formed in the carrier main body 110 to adsorb the substrate 10 to the carrier main body 110 (
  • the substrate support part 100 ′′ is formed in the form of a porous plate including a plurality of adsorption holes 120, and the substrate 10 is formed by the vacuum pressure applied to the adsorption holes 120. It is adsorbed by the main body 110.
  • the plurality of adsorption holes 120 may form a plurality of adsorption zones VZ1 to VZ5 that are independently divided.
  • the edge adsorption zones VZ1 to VZ4 and the center adsorption zone VZ5 may be formed in the carrier body 110.
  • the number and shape of the adsorption zones (eg, round, triangular, crossover, etc.) may vary in accordance with the required conditions and design specifications.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a controller 132 that simultaneously or sequentially controls the adsorption of the plurality of adsorption zones on the substrate 10.
  • the controller 132 may allow the edge of the substrate 10 to be first adsorbed in the edge region of the carrier body 110, and then allow the center portion of the substrate 10 to be adsorbed in the central region of the carrier body 110. have.
  • the substrate may be gradually adsorbed in one direction from one side of the substrate toward the other side of the substrate, or the bottom surface of the substrate may be simultaneously adsorbed as a whole.
  • the carrier body 110 is connected to a vacuum unit 130 for applying a vacuum pressure to the suction hole 120, the substrate 10 is a carrier by the vacuum pressure applied from the vacuum unit 130 to the suction hole 120 It is adsorbed by the main body 110.
  • the vacuum unit 130 is selectively detachably coupled to the substrate support 100 ′′, and the vacuum during the movement of the substrate support 100 ′′ (eg, from the chemical application unit to the subsequent drying unit). Unit 130 is separated from substrate support 100 ".
  • the substrate support part 100 "includes a vacuum holding part 140 which maintains a vacuum state of the suction hole 120 in a state where the vacuum unit 130 is separated from the substrate support part 100".
  • the vacuum holding unit 140 is mounted in communication with the suction hole 120, and the coupler body 142 and the coupler to which the vacuum unit 130 is detachably coupled.
  • the valve member 144 is accommodated in the body 142 so as to be linearly movable and selectively opens and closes the inlet of the suction hole 120, and the linear movement of the valve member 144 in the coupler body 142 is elastically performed. It includes an elastic member 146 to support, when the vacuum unit 130 is separated from the coupler body 142, the valve member 144 elastically blocks the inlet of the suction hole 120.
  • the valve member 144 may be formed in various forms that can open and close the inlet of the suction hole (120).
  • the valve member 144 may be formed in a ball shape.
  • various elastic bodies capable of elastically supporting the linear movement of the valve member 144 may be used.
  • a conventional spring may be used as the elastic member 146.
  • a vacuum holding part other quick couplers capable of maintaining the vacuum state of the suction hole may be used while the vacuum unit is separated from the substrate support, and the type and structure of the coupler may be It can be changed in various ways according to design specifications.
  • the vacuum holding part 140 is provided in the substrate support part 100 ′′, and the vacuum state of the suction hole 120 is maintained while the vacuum unit 130 is separated from the substrate support part 100 ′′.
  • substrate 10 can also be acquired even when the board
  • the substrate is warped while the substrate is being moved while the chemical liquid is applied to the surface of the substrate, the chemical liquid flows down from the bending portion of the substrate, so that the chemical liquid coating layer is difficult to form a uniform thickness.
  • the substrate 10 is flatly supported while the substrate 10 is moved while the chemical liquid is applied to the surface of the substrate 10, thereby maintaining the thickness of the chemical liquid coating layer uniformly. The advantageous effect of suppressing the occurrence of can be obtained.
  • the substrate 10 used for the panel level package is formed by stacking a plurality of layers having different thermal conductivity. That is, the panel level package substrate 10 includes the first copper layer 11, the epoxy layer 12 (or glass fiber layer) laminated on top of the first copper layer 11, and the epoxy layer 12. The second copper layer 13 is laminated on the top.
  • the first copper layer 11 and the second copper layer 13 of the substrate 10 may be used for wiring between chips.
  • the substrate 10 since the first copper layer 11 (or the second copper layer) forming the substrate 10 has a different thermal conductivity from that of the epoxy layer 12, the substrate 10 has a smile shape (both edges of both sides of the substrate). The warpage may occur in the form where the portion is raised above the central portion of the substrate, or the warpage may occur in the form of the crying (the central portion of the substrate is raised above the edge portion of both sides of the substrate).
  • the present invention forcibly suppresses the warpage generated in the substrate 10 during the coating process on the substrate 10 by allowing the substrate to be flatly supported by the substrate support portion 100 ′′ (keeping it flat). ) Can achieve an advantageous effect.
  • the substrate 10 is adsorbed by the substrate support part 100 "while the coating process on the substrate 10 is carried out to maintain a flat state, thereby uniformly forming the thickness of the chemical coating film,
  • the advantageous effect of suppressing the generation can be obtained, and since the substrate 10 can be heated to a uniform temperature as a whole even when the substrate 10 is dried (preliminary drying and subsequent drying), the thickness uniformity and quality of the chemical coating film It is possible to obtain an advantageous effect of increasing the.
  • the warpage of the substrate may be caused by a difference in thermal conductivity between the layers forming the substrate, but may also occur while the chemical liquid applied to the substrate is dried.
  • the present invention by allowing the bending of the substrate to be suppressed (adsorbed to the substrate support) during the drying of the chemical liquid, an advantageous effect of suppressing the thickness variation of the chemical coating layer due to the bending of the substrate during the drying of the chemical liquid can be obtained. .

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 피처리 기판에 대한 약액 도포 공정이 행해지는 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 기판지지부와, 기판에 약액을 도포하는 약액 도포 유닛과, 기판이 기판지지부에 지지된 상태에서 약액을 예비 건조(precuring)하는 예비 건조 유닛을 포함하는 것에 의하여, 약액의 흘러내림을 방지하고 균일한 두께의 약액 코팅막을 형성하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

기판 처리 장치
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 균일한 두께의 약액 코팅막을 형성할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근 들어 반도체의 수율 및 생산성을 높이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
이 중, 패널 레벨 패키지(Panel Level Package ; PLP)는, 반도체 패키지용 PCB(인쇄회로기판)이 없이 저렴한 비용으로 입출력이 많은 고성능 반도체 칩을 패키징(칩과 기기를 잇는 선을 패널에 직접 심는 패키징)하는 기술로서, 웨이퍼 레벨 패키지(WLP) 공정보다도 앞선 기술로 평가되고 있다.
반도체 패키지를 제조하는 공정에서는 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. 피처리 기판의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.
그러나, 피처리 기판의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.
보다 구체적으로, 반도체 패키지를 제조하는 공정은, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하고, 도포된 약액을 건조시키고, 약액을 건조시킨 후에 필요한 패턴으로 노광하는 등의 공정을 순차적으로 거치면서 행해진다.
한편, 기판에 도포된 약액이 건조되기 전에, 기판의 휘어짐이 발생하면, 약액이 흘러내려 약액의 코팅 두께를 균일하게 형성하기 어렵기 때문에 공정 중에 기판의 평탄도가 균일하게 유지될 수 있어야 한다.
그러나, 기존에는 거치대에 안착된 기판의 상면에 약액이 도포된 직후, 리프트핀을 이용하여 기판을 거치대의 상부로 리프팅시킨 상태에서 이송 유닛을 통해 기판을 건조 유닛으로 이송해야 함에 따라, 기판의 리프팅 공정 중에 기판의 휘어짐이 발생하는 문제점이 있고, 이에 따라 아직 경화되지 않은 약액이 흘러내려 약액 코팅막의 두께 차이가 발생하는 문제점이 있다.
특히, 기존에는 기판의 리프팅 공중 중에 리프팅핀에 의해 지지되지 않은 기판의 가장자리 부위에서 처짐이 발생하는 문제점이 있고, 기판 가장자리의 처짐에 의하여, 기판의 가장자리 부위에 도포된 약액이 흘러내림에 따라 약액 코팅막의 두께를 균일하게 형성하기 어렵고, 얼룩이 발생하는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 기판에 도포된 약액의 흘러내림을 방지하고, 약액 코팅막의 두께를 균일하게 형성하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 균일한 두께의 약액 코팅막을 형성할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 약액이 도포된 기판을 건조 공정이 행해지는 건조 유닛으로 이송하는 공정 중에 약액의 흘러내림을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 얼룩의 발생을 방지하고, 약액 코팅막의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 처리 시간을 단축하고, 수율 및 공정 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 처리 공정 중에 기판의 평탄도를 균일하게 유지하고, 약액 도포층의 두께를 균일하게 형성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 약액이 도포된 기판을 후속 공정이 행해지는 후속 유닛으로 이송하기 전에, 약액을 예비 건조하는 것에 의하여, 기판의 이송 공정 중에 기판의 휘어짐이 발생하더라도, 기판에 도포된 약액의 흘러내림을 방지하고, 약액 코팅막의 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 균일한 두께의 약액 코팅막을 형성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 약액이 도포된 기판의 이송 공정 중에 기판의 휘어짐(예를 들어, 기판의 가장자리 처짐)이 발생하더라도, 기판에 도포된 약액의 흘러내림을 방지하고, 약액 코팅막의 두께를 균일하게 형성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 얼룩의 발생을 방지하고, 약액 코팅막의 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기판의 처리 시간을 단축하고, 수율 및 공정 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기판의 처리 공정 중에 기판의 평탄도를 균일하게 유지할 수 있으며, 약액 도포층의 두께를 균일하게 형성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 예비 건조 유닛을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 약액 도포 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 예비 건조 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 이송 공정을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 후속 건조 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판지지부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판지지부의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 예비 건조 유닛을 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 약액 도포 유닛을 설명하기 위한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 예비 건조 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 이송 공정을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 8은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 후속 건조 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 피처리 기판에 대한 약액 도포 공정이 행해지는 기판 처리 장치(1)는, 기판을 지지하는 기판지지부(100)와, 기판에 약액을 도포하는 약액 도포 유닛(300)과, 기판이 기판지지부(100)에 지지된 상태에서 약액을 예비 건조(precuring)하는 예비 건조 유닛(400)을 포함한다.
예비 건조 유닛(400)은 약액이 도포된 기판(10)이 기판지지부(100)에 지지된 상태에서, 다시 말해서, 기판지지부(100)에서부터 후속 공정이 행해지는 후속 유닛(예를 들어, 후속 건조 유닛)으로 이송되기 전에 미리 약액을 예비 건조시킨다.
이는, 기판의 이송 공정 중에 기판에 도포된 약액의 흘러내림을 방지하고, 균일한 두께의 약액 코팅막을 형성하기 위함이다.
즉, 기판의 상면에 약액이 도포된 직후, 리프트핀을 이용하여 기판을 리프팅시키면, 리프팅핀에 의해 지지되지 않은 기판의 특정 부위(예를 들어, 가장자리 부위)에서 휘어짐이 발생함에 따라 아직 경화되지 않은 약액이 흘러내려 약액 코팅막의 두께 차이가 발생하는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명은 약액이 도포된 기판을 후속 유닛으로 이송하기 전에, 기판지지부(100)에 지지된 기판에 약액을 도포한 후 곧바로 약액을 예비 건조하는 것에 의하여, 기판의 이송 공정 중에 기판의 휘어짐(예를 들어, 기판의 가장자리 처짐)이 발생하더라도, 기판에 도포된 약액의 흘러내림을 방지하고, 약액 코팅막의 두께를 균일하게 형성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱이, 본 발명은 기판을 이송하지 않고 기판지지부에서 곧바로 예비 건조 공정을 행할 수 있으므로, 기판의 이송에 따른 처리 시간 증가를 방지하고, 수율 및 공정 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
참고로, 기판(10)은 세정 처리 유닛(200)에서 세정 공정이 완료된 후에 약액 도포 유닛(300)으로 공급될 수 있다.
도 1을 참조하면, 세정 처리 유닛(200)은 기판(10)에 대한 세정 공정을 수행할 수 있는 다양한 구조로 구비될 수 있으며, 세정 처리 유닛(200)의 구조 및 세정 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 도 1을 참조하면, 패널 레벨 패키지에 사용되는 기판(10)이 공급되면, 세정액 노즐(210)로부터 세정액이 고압 분사되면서, 처리 공정이 행해지는 피처리 기판(10)의 표면이 세정된다. 세정 공정이 행해진 피처리 기판(10)은 이송 롤러(220)의 회전에 의하여 약액 도포 유닛(300)으로 이송된다.
아울러, 세정 처리 유닛(200)에서 세정된 기판(10)은 약액 도포 유닛(300)으로 이송되기 전에, 대략 "L"자 형태의 정렬부재(230)에 의해 자세 및 위치가 정해진 자세와 위치로 정렬될 수 있다. 경우에 따라서는 피처리 기판이 세정 처리 유닛을 거치지 않고 약액 도포 유닛에 공급되도록 구성하는 것도 가능하다.
도 3을 참조하면, 약액 도포 유닛(300)은 세정 처리 유닛(200)에서 세정 공정이 완료된 기판(10)의 표면에 약액(예를 들어, 레지스트액 ; PR)을 도포하도록 구비된다.
여기서, 약액 도포 유닛(300)에 의해 약액이 도포되는 영역은 피처리 기판(10)의 전체 표면일 수도 있고, 다수의 셀 영역으로 분할된 부분일 수도 있다.
일 예로, 약액 도포 유닛(300)은 기판(10)의 이송 경로 양측에 고정 설치되는 겐트리에 결합되어 기판(10)의 표면에 약액을 도포하도록 구비된다. 아울러, 약액 도포 유닛(300)의 저단부에는 기판(10)의 너비와 대응하는 길이의 슬릿 노즐이 형성되며, 슬릿 노즐을 통해 약액이 분사되어 기판(10)의 표면에 도포될 수 있다.
아울러, 약액 도포 유닛(300)에는 예비토출장치(미도시)가 구비되며, 예비토출장치는 슬릿 노즐을 통해 기판(10)상에 약액을 도포하기 직전에 슬릿 노즐 토출구 측에 잔류되어 있는 도포액을 탈락시킴과 아울러 차후 양호한 도포를 위해 토출구를 따라 약액 비드층을 미리 형성할 수 있다.
기판지지부(100)는 기판(10)에 대한 약액 코팅 공정이 행해지는 동안 기판(10)의 저면을 평탄하게 지지하게 하기 위해 마련된다.
기판지지부(100)는 기판(10)이 지지될 수 있는 다양한 형태 및 구조로 형성될 수 있으며, 기판지지부(100)의 형태 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 기판지지부(100)는 대략 사각 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 기판(10)이 기판지지부(100)에 지지된다 함은, 기판(10)의 저면이 기판지지부(100)에 대해 평탄하게 지지되는 것으로 정의된다. 일 예로, 기판(10)은 기판지지부(100)의 상면에 밀착되게 지지된다. 경우에 따라서는, 기판이 기판지지부에 진공 흡착되도록 구성하는 것도 가능하다. 다르게는 기판이 기판지지부에서 균일한 높이로 부상된 상태로 지지되도록 구성하는 것도 가능하다.(도 9 참조)
또한, 기판지지부(100)는 약액 도포 유닛(300)에 대해 이동 가능하게 구비될 수 있다. 기판에 대한 약액 도포는 고정 설치된 약액 도포 유닛(300)에 대해 기판지지부(100)가 이동하면서 행해진다.
일 예로, 기판지지부(100)는 이송레일(미도시)을 따라 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 이때, 이송 레일은 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되고, 기판지지부(100)를 파지하는 파지 부재의 코일에 인가되는 전류 제어에 의하여 정교한 위치 제어가 가능한 리니어 모터의 원리로 구동될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 예비 건조 유닛(400)은 약액이 도포된 기판(10)이 기판지지부(100)에 지지된 상태에서 약액을 예비 건조하도록 마련된다.
즉, 예비 건조 유닛(400)은, 약액이 도포된 기판(10)을 기판지지부(100)에서 후속 공정이 행해지는 후속 유닛(예를 들어, 후속 건조 유닛)으로 이송하기 전에, 기판이 기판지지부(100)에 지지된 상태에서 곧바로 약액을 예비 건조하도록 구성된다.
여기서, 예비 건조라 함은, 기판(10)에서 약액의 흘러내림이 방지되는 상태로 약액이 건조되는 것으로 정의된다. 다시 말해서, 예비 건조 유닛(400)에서의 예비 건조 공정에 의해 기판(10)에 도포된 약액은 기판(10)이 휘어지더라도 흘러내리지 않을 정도로 건조된다.
보다 구체적으로, 예비 건조 유닛(400)은 약액에 포함된 솔벤트 중 일부를 부분적으로 건조시키도록 구성된다. 물론, 예비 건조 유닛(400)에 의한 예비 건조 공정에 의하여 약액에 포함된 솔벤트가 모두 건조되도록 하는 것도 가능하지만, 이를 위해서는 불가피하게 예비 건조 공정 시간이 매우 길어져야 하기 때문에, 예비 건조 유닛(400)에서는 약액이 흘러내리지 않을 정도로만 약액에 포함된 솔벤트 중 일부만을 건조하도는 것이 바람직하다.
예비 건조 유닛(400)은 약액에 대한 예비 건조 공정을 행할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.
바람직하게, 예비 건조 유닛(400)은 진공 상태에서 약액을 예비 건조하도록 구성되고, 약액을 예비 건조하는 중에 기판지지부(100)의 온도는 균일하게 유지된다. 더욱 바람직하게, 예비 건조 유닛(400)은 -50 kpa ~ -90 kpa의 진공 범위에서 약액을 예비 건조하도록 구성된다.
이와 같이, 예비 건조 유닛(400)이 열을 가하지 않고 진공 상태에서 약액을 예비 건조하도록 하는 것에 의하여, 기판지지부(100)의 온도를 균일하게 유지할 수 있으므로, 다음 기판에 대한 약액 코팅 공정 중에 기판지지부(100)의 온도 편차에 의한 얼룩의 발생을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 기판지지부(100)가 가열된 상태에서 다음 기판에 대한 약액 코팅 공정이 행해지면 코팅 품질이 저하되고, 기판지지부(100)의 영역별 온도 편차에 의해 얼룩이 발생하는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에서는 예비 건조 공정 중에 기판지지부(100)의 온도를 균일하게 유지하는 것에 의하여, 기판지지부(100)의 온도 편차에 의한 얼룩의 발생을 방지하고 코팅 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
일 예로, 예비 건조 유닛(400)은, 기판(10)을 덮도록 배치되는 건조 챔버(410)와, 건조 챔버(410)에 진공압을 인가하는 진공압 형성부(420)를 포함한다.
보다 구체적으로, 건조 챔버(410)는 하부가 개방된 박스 형태로 형성되어 상하 방향을 따라 이동 가능하게 마련되고, 기판(10)에 대한 예비 건조가 행해지는 예비 건조 위치에 기판(10)이 배치되면, 건조 챔버(410)가 하강하며 상기 기판을 덮도록 배치된다.
여기서, 예비 건조 위치라 함은, 기판(10)이 약액 도포 유닛(300)을 완전히 통과한 위치로 정의되며, 예비 건조 위치에서는 건조 챔버(410)의 상하 이동이 허용된다.
이때, 예비 건조 공정이 행해지는 건조 챔버(410)의 내부 공간은 외부와 완전히 밀폐되게 구성될 수 있으나, 예비 건조 공정에 문제가 없다면 건조 챔버(410)의 내부 공간이 완전히 밀폐되지 않아도 무방하다.
진공압 형성부(420)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 건조 챔버(410)의 내부에 진공압을 인가하도록 구성될 수 있으며, 진공압 형성부(420)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는, 기판지지부(100)에서 기판(10)을 리프팅시키는 리프팅 유닛(120)과, 리프팅 유닛(120)에 의해 기판지지부(100)로부터 리프팅된 기판(10)을 후속 건조 유닛(500)으로 이송하는 이송 유닛(130)을 포함하며, 예비 건조 유닛(400)은 기판이 기판지지부(100)에서 리프팅되기 전에 약액을 예비 건조시키도록 구성된다.
일 예로, 후속 건조 유닛(500)은 예비 건조 유닛(400)보다 높은 온도 범위에서 약액을 후속 건조하도록 구성된다. 경우에 따라서는 후속 건조 유닛이 진공 상태에서 기판의 약액을 열건조하도록 구성하는 것도 가능하다.
리프팅 유닛(120)은 상하 방향을 따라 이동 가능하게 제공되는 복수개의 리프팅핀(미도시)을 포함하며, 리프팅 유닛(120)에 의해 기판의 저면은 기판지지부(100)로의 상면으로부터 이격되게 리프팅될 수 있다.
이송 유닛(130)은 리프팅 유닛(120)에 의해 리프팅된 기판(10)을 이송 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 이송 유닛(130)은 리프팅 유닛(120)에 의해 리프팅된 기판(10)의 가장자리 저면을 부분적으로 지지한 상태로 기판을 이송하도록 구성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 기판 처리 장치는 예비 건조 유닛(400)에서 예비 건조 공정이 행해진 기판(10)을 이송받아 약액을 후속 건조하는 후속 건조 유닛(500)을 포함한다.
후속 건조 유닛(500)은 열건조 방식으로 약액을 건조할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 후속 건조 유닛(500)은 기판을 가열하는 가열플레이트를 포함한다. 가열플레이트는 사각 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 예비 건조 공정이 행해진 기판(10)은 이송 유닛(130)에 의하여 가열플레이트의 상면에 안착된다.
참고로, 가열플레이트로서는 기판(10)보다 큰 사이즈를 갖는 하나의 가열플레이트가 사용될 수 있으나, 경우에 따라서는 기판보다 작은 사이즈를 갖는 복수개의 가열플레이트를 연속적으로 배치하는 것도 가능하다.
아울러, 기판(10)에 대한 가열 건조 공정 중에 가열플레이트의 가열 온도는 소정 온도 조건으로 균일하게 유지될 수 있다.
다르게는, 기판에 대한 가열 건조 공정 중에 기판의 가열 온도가 점진적으로 변화(예를 들어, 점진적으로 증가)하도록 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이, 기판에 대한 가열 건조 공정 중에 기판의 가열 온도를 단계적으로 증가시키는 것에 의하여, 기판(10)에 도포된 약액에 함유된 솔벤트 성분을 점진적으로 약액으로부터 증발시키면서 건조시킬 수 있으므로, 약액 내에 함유된 솔벤트 성분이 급작스럽게 건조되면서 약액의 유동에 의한 얼룩이 생기는 문제를 해결할 수 있다.
참고로, 기판은 후속 건조 유닛(500)에서 정지된 상태로 정해진 가열 온도로 정해진 시간 동안 가열될 수 있다. 경우에 따라서는 기판이 후속 건조 유닛을 통과하는 동안 정지하지 않고 천천히 이동하면서 가열되는 것도 가능하다.
아울러, 후속 건조 유닛(500)(400)의 가열플레이트는 기판(10)의 하부에 배치될 수 있으나, 경우에 따라서는 후속 건조 유닛의 가열플레이트를 기판의 상부에 배치하는 것도 가능하다.
한편, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 기판이 기판지지부(100)의 상면에 밀착되게 지지되는 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 기판지지부가 기판을 부상시킨 상태로 이송하도록 구성하는 것도 가능하다.
이하에서는 도 9를 참조하여, 기판지지부(100')의 다른 실시예를 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판지지부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판지지부(100')는 기판을 부상시킨 상태로 이송하도록 구성된다.
여기서, 기판(10)이 부상된다 함은, 기판(10)이 소정 간격을 두고 공중에 띄워진 상태를 의미한다.
바람직하게, 도 9를 참조하면, 기판지지부(100')는 기판(10)의 하부에 배치되는 초음파 발생부(예를 들어, 초음파에 의해 가진되는 진동플레이트)(미도시)를 포함하고, 기판(10)은 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 부상된다. 이때, 기판지지부(100')에 의해 부상된 기판(10)은 일측이 이송부재(미도시)에 의해 파지된 상태로 이송부재가 이동함에 따라 이송될 수 있다.
이와 같이, 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 기판(10)이 부상되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)의 부상력을 정밀하게 제어할 수 있고, 기판(10)이 반송되는 동안 외부 접촉에 의한 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
특히, 초음파 발생부를 이용한 부상 방식에서는, 기판(10)의 전 걸쳐 균일한 부상력을 형성할 수 있기 때문에, 약액 도포 유닛(도 1의 300 참조)으로부터 약액이 도포되는 도포 영역에서 약액 도포 유닛(300)에 대한 기판(10)의 배치 높이를 보다 정교하게 제어 및 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
예비 건조 유닛(400)은 기판이 부상되게 지지된 상태에서 기판(10)을 덮도록 배치되며, 기판(10)은 후속 건조 유닛(500)(도 1의 500 참조)으로 이송되기 전에 곧바로 예비 건조 유닛(400)에서 예비 건조된다.
한편, 도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판지지부의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판지지부(100")는 기판(10)이 미리 설정된 코팅 처리 경로를 따라 처리되는 동안 기판(10)을 평탄하게 지지한다.
여기서, 기판지지부(100")가 코팅 처리 경로를 따라 처리되는 동안 기판(10)을 평탄하게 지지한다 함은, 기판지지부(100")의 정지 상태뿐만 아니라, 기판지지부(100")의 이동 상태에서 모두 기판(10)의 평탄도가 유지되는 것으로 정의된다.
보다 구체적으로, 기판지지부(100")는 기판(10)을 진공 흡착하며 기판(10)을 평탄하게 지지한다.
즉, 기판지지부(100")는, 기판(10)이 안착되는 캐리어 본체(110)와, 캐리어 본체(110)에 형성되며 기판(10)을 캐리어 본체(110)에 흡착시키는 복수개의 흡착홀(120)을 포함한다. 즉, 기판지지부(100")는 복수개의 흡착홀(120)을 포함하는 다공성 플레이트 형태로 형성되며, 흡착홀(120)에 인가되는 진공압에 의해 기판(10)이 캐리어 본체(110)에 흡착된다.
이때, 복수개의 흡착홀(120)은 독립적으로 분할된 복수개의 흡착존(VZ1~VZ5)을 형성할 수 있다. 일 예로, 캐리어 본체(110)에는 독립적으로 분할된 가장자리 흡착존(VZ1~VZ4)과, 중앙부 흡착존(VZ5)이 형성될 수 있다. 흡착존의 갯수 및 형태(예를 들어, 원형, 삼각형, 교차형 등)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)는 기판(10)에 대한 복수개의 흡착존의 흡착을 동시에 또는 순차적으로 제어하는 제어부(132)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제어부(132)는 캐리어 본체(110)의 가장자리 영역에서 기판(10)의 가장자리가 먼저 흡착되도록 한 후, 캐리어 본체(110)의 중앙부 영역에서 기판(10)의 중앙부가 흡착되도록 할 수 있다. 경우에 따라서는 기판의 일변에서 기판의 다른 일변을 향하는 방향으로 기판을 점진적으로 흡착하거나, 기판의 저면이 전체적으로 동시에 흡착되도록 구성하는 것도 가능하다.
캐리어 본체(110)에는 흡착홀(120)에 진공압을 인가하는 진공 유닛(130)이 연결되며, 진공 유닛(130)으로부터 흡착홀(120)에 인가된 진공압에 의하여 기판(10)이 캐리어 본체(110)에 흡착된다.
바람직하게, 진공 유닛(130)은 기판지지부(100")에 선택적으로 분리 가능하게 결합되며, 기판지지부(100")가 이동(예를 들어, 약액 도포 유닛에서 후속 건조 유닛으로 이동)하는 중에는 진공 유닛(130)이 기판지지부(100")로부터 분리된다.
더욱 바람직하게, 기판지지부(100")는 진공 유닛(130)이 기판지지부(100")로부터 분리된 상태에서, 흡착홀(120)의 진공 상태를 유지하는 진공유지부(140)를 포함한다.
일 예로, 도 12 및 도 13를 참조하면, 진공유지부(140)는, 흡착홀(120)에 연통되게 장착되며, 진공 유닛(130)이 분리 가능하게 결합되는 커플러 바디(142)와, 커플러 바디(142)의 내부에 직선 이동 가능하게 수용되며 선택적으로 흡착홀(120)의 입구를 개폐하는 밸브부재(144)와, 커플러 바디(142)에서 밸브부재(144)의 직선 이동을 탄성적으로 지지하는 탄성부재(146)를 포함하고, 진공 유닛(130)이 커플러 바디(142)에서 분리되면, 밸브부재(144)가 흡착홀(120)의 입구를 탄성적으로 차단한다.
이때, 밸브부재(144)는 흡착홀(120)의 입구를 개폐 가능한 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 밸브부재(144)는 볼 형태로 형성될 수 있다. 탄성부재(146)로서는 밸브부재(144)의 직선 이동을 탄성적으로 지지 가능한 다양한 탄성체가 사용될 수 있다. 일 예로, 탄성부재(146)로서는 통상의 스프링이 사용될 수 있다.
경우에 따라서는, 진공유지부로서 진공 유닛이 기판지지부로부터 분리된 상태에서, 흡착홀의 진공 상태를 유지 가능한 여타 다른 퀵커플러(quick coupler)가 사용될 수 있으며, 커플러의 종류 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이와 같이, 기판지지부(100")에 진공유지부(140)를 마련하고, 진공 유닛(130)이 기판지지부(100")로부터 분리된 상태에서, 흡착홀(120)의 진공 상태가 유지되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)(기판지지부)이 이동하는 중에도 기판(10)의 휘어짐을 안정적으로 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 기판의 표면에 약액이 도포된 상태에서 기판이 이동하는 도중에 기판이 휘어짐이 발생하면, 기판의 휘어짐 부위에서 약액이 흘러내려 약액 도포층이 균일한 두께를 형성하기 어렵고, 흘러내린 약액에 의해 얼룩이 발행하는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 기판(10)의 표면에 약액이 도포된 상태에서 기판(10)이 이동하는 도중에 기판(10)이 평탄하게 지지되도록 하는 것에 의하여, 약액 도포층을 두께를 균일하게 유지하고 얼룩의 발생을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
일 예로, 패널 레벨 패키지에 사용되는 기판(10)은, 서로 다른 열전도율을 갖는 복수개의 층이 적층되어 형성된다. 즉, 패널 레벨 패키지용 기판(10)은, 제1구리층(11)과, 제1구리층(11)의 상부에 적층되는 에폭시층(12)(또는 유리 섬유층)과, 에폭시층(12)의 상부에 적층되는 제2구리층(13)을 포함한다. 참고로, 패널 레벨 패키지에서 기판(10)의 제1구리층(11)과 제2구리층(13)은 칩 간의 배선을 위한 용도로 사용될 수 있다. 이때, 기판(10)을 형성하는 제1구리층(11)(또는 제2구리층)은 에폭시층(12)과 다른 열전도율을 가짐으로 인하여, 기판(10)에는 스마일 형태(기판의 양 측단 가장자리 부위가 기판의 중앙부 부위보다 상부로 올라간 형태)의 휘어짐이 발생하거나, 크라잉 형태(기판의 중앙부 부위가 기판의 양 측단 가장자리 부위보다 올라간 형태)의 휘어짐이 발생할 수 있다.
하지만, 본 발명은 기판지지부(100")에 의해 기판이 평탄하게 지지되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)에 대한 코팅 공정이 행해지는 동안 기판(10)에 발생한 휘어짐을 강제적으로 억제(평탄하게 유지)하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 기판(10)에 대한 코팅 공정이 행해지는 동안에도 기판(10)이 기판지지부(100")에 흡착되며 평탄한 상태가 유지되도록 하는 것에 의하여, 약액 코팅막의 두께를 균일하게 형성하고, 얼룩의 발생을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기판(10)의 건조(예비 건조, 후속 건조)시에도 기판(10)을 전체적으로 균일한 온도로 가열할 수 있으므로, 약액 코팅막의 두께 균일도와 품질을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 기판의 휘어짐은 기판을 형성하는 층 간의 열전도율 차이에 의하여 발생하기도 하지만, 기판에 도포된 약액이 건조되는 동안 발생하기도 한다. 하지만, 본 발명에서는 약액이 건조되는 동안 기판의 휘어짐이 억제(기판지지부에 흡착)되도록 하는 것에 의하여, 약액이 건조되는 동안 기판의 휘어짐에 의한 약액 코팅막의 두께 편차를 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 피처리 기판에 대한 약액 도포 공정이 행해지는 기판 처리 장치로서,
    기판을 지지하는 기판지지부와;
    상기 기판에 약액을 도포하는 약액 도포 유닛과;
    상기 기판이 상기 기판지지부에 지지된 상태에서 상기 약액을 예비 건조(precuring)하는 예비 건조 유닛을;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예비 건조 유닛은 진공 상태에서 상기 약액을 상기 예비 건조하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 예비 건조 유닛은,
    상기 기판을 덮도록 배치되는 건조 챔버와;
    상기 건조 챔버에 진공압을 인가하는 진공압 형성부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 약액 도포 유닛은 고정 설치되고,
    상기 약액 도포 유닛에 대해 상기 기판이 이동하면서 상기 기판에 상기 약액이 도포되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건조 챔버는 하부가 개방되며 상하 방향을 따라 이동 가능하게 마련되고, 상기 기판에 대한 상기 예비 건조가 행해지는 예비 건조 위치에 상기 기판이 배치되면, 상기 건조 챔버가 하강하며 상기 기판을 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기판지지부는 상기 약액 도포 유닛에 대해 이동 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 예비 건조 유닛이 상기 약액을 상기 예비 건조하는 중에 상기 기판지지부의 온도는 균일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 예비 건조 유닛은 -50 kpa ~ -90 kpa의 진공 범위에서 상기 약액을 상기 예비 건조하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 예비 건조 유닛에서 상기 예비 건조 공정이 행해진 상기 기판을 이송받아 상기 약액을 후속 건조하는 후속 건조 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 후속 건조 유닛은 상기 예비 건조 유닛보다 높은 온도 범위에서 상기 약액을 상기 후속 건조하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기판지지부에서 상기 기판을 리프팅시키는 리프팅 유닛과;
    상기 리프팅 유닛에 의해 상기 기판지지부로부터 리프팅된 상기 기판을 상기 후속 건조 유닛으로 이송하는 이송 유닛;을 포함하고,
    상기 예비 건조 유닛은 상기 기판이 리프팅되기 전에 상기 약액을 상기 예비 건조시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 예비 건조 유닛은 상기 기판에서 상기 약액의 흘러내림이 방지되는 상태로 상기 약액을 상기 예비 건조하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 예비 건조 유닛은 상기 약액에 포함된 솔벤트 중 일부를 부분적으로 건조시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 기판지지부는 상기 기판을 부상시킨 상태로 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판지지부는 초음파에 의한 진동 에너지를 이용하여 상기 기판을 부상시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기판지지부는,
    상기 기판이 안착되는 캐리어 본체와;
    상기 캐리어 본체에 형성되며, 상기 기판을 상기 캐리어 본체에 흡착시키는 흡착홀을; 포함하며,
    상기 기판을 평탄하게 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 흡착홀은 독립적으로 분할된 복수개의 흡착존을 형성하고,
    상기 기판에 대한 상기 복수개의 흡착존의 흡착을 동시에 또는 순차적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 흡착홀에 진공압을 인가하는 진공 유닛은 상기 캐리어 본체에 분리 가능하게 결합되며,
    상기 캐리어 본체가 이동하는 중에는 상기 진공 유닛이 상기 캐리어 본체로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 진공 유닛이 상기 기판 캐리어로부터 분리된 상태에서, 상기 흡착홀의 진공 상태를 유지하는 진공유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 진공유지부는,
    상기 흡착홀에 연통되게 장착되며, 상기 진공 유닛이 분리 가능하게 결합되는 커플러 바디와;
    상기 커플러 바디의 내부에 직선 이동 가능하게 수용되며, 선택적으로 상기 흡착홀의 입구를 개폐하는 밸브부재와;
    상기 커플러 바디에서 상기 밸브부재의 직선 이동을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를; 포함하고,
    상기 진공 유닛이 상기 커플러 바디에서 분리되면, 상기 밸브부재가 상기 흡착홀의 입구를 탄성적으로 차단하는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
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