JP4511564B2 - Slit nozzle and chemical coating device provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、スリットノズル及びそれを備える薬液塗布装置に係り、さらに詳細には、円滑で均一に薬液を供給して装備の状態を容易に維持するスリットノズル及びそれを備える薬液塗布装置に関する。 The present invention relates to a slit nozzle and a chemical liquid coating apparatus including the slit nozzle, and more particularly, to a slit nozzle that supplies a chemical liquid smoothly and uniformly to easily maintain the state of equipment and a chemical liquid coating apparatus including the slit nozzle.
平板ディスプレイパネルの製造過程には、多様な薬液を用いてガラス基板の表面を処理する工程がある。例えば、現像工程は、ガラス基板に現像液を均一に供給して現像し、現像設備は、露光されたガラス基板表面に現像液を均一に塗布して一定時間パドル(puddle)を形成して現像する。この際、現像工程上必要なスプレーの均一性を得るために低流量(例えば、1分当り約30リットル以下)の現像液を供給する場合にも、スリットノズルから吐出される現像液により形成されるカーテンが裂けずに一定の形状に保持されねばならない。 The flat panel display manufacturing process includes a process of treating the surface of the glass substrate using various chemical solutions. For example, in the development process, the developer is uniformly supplied to the glass substrate for development, and the development facility uniformly applies the developer to the exposed glass substrate surface to form a puddle for a certain period of time. To do. At this time, even when a low flow rate (for example, about 30 liters per minute or less) of the developer is supplied in order to obtain the spray uniformity required in the development process, it is formed by the developer discharged from the slit nozzle. The curtain must be held in a certain shape without tearing.
また、半導体製造用の現像液は、超高純度を要求するために高価である。したがって、現像工程で可能であれば、最小の使用で基板表面を均一に塗布することが望ましい。 Further, a developer for producing a semiconductor is expensive because it requires ultra-high purity. Therefore, if possible in the development process, it is desirable to uniformly coat the substrate surface with minimal use.
したがって、ガラス基板上の現像液塗布状態及び低流量の現像液供給によるスリットノズルのスプレー均一性の確保が、現像工程では要点となる。 Therefore, securing the spray uniformity of the slit nozzles by applying the developer on the glass substrate and supplying the developer at a low flow rate is a key point in the development process.
しかし、従来にSUS材質のスリットノズルの場合、スリットノズル自体が重くて現像液塗布装置に付着して保持するのが相対的に難しい問題がある。また、従来のスリットノズルの場合、現像液が吐出される吐出口の幅が広すぎる場合、現像液が過度に多く出るようになり、一方、吐出口の幅が狭すぎる場合、現像液の吐出速度が速すぎてガラス基板上にバブル(bubble)が生じる問題がある。 However, in the case of a conventional slit nozzle made of SUS, there is a problem that the slit nozzle itself is heavy and is relatively difficult to attach and hold on the developer coating apparatus. Also, in the case of the conventional slit nozzle, if the width of the discharge port from which the developer is discharged is too wide, excessive amount of the developer will come out, while if the width of the discharge port is too narrow, the developer will be discharged. There is a problem that bubbles are generated on the glass substrate because the speed is too high.
本発明が解決しようとする技術的課題は、円滑に薬液を供給し、装備状態を容易に維持しうるスリットノズルを提供するところにある。 A technical problem to be solved by the present invention is to provide a slit nozzle that can smoothly supply a chemical solution and can easily maintain an equipped state.
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、このようなスリットノズルを備える薬液塗布装置を提供するところにある。 Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a chemical solution coating apparatus having such a slit nozzle.
本発明の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない他の課題は下の記載から当業者に明確に理解されうる。 The technical problem of the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
前記技術的課題を達成するための本発明の一実施形態によるスリットノズルは、薬液が流入される供給孔が形成された第1胴体部と、前記第1胴体部と対向して配された第2胴体部と、前記第1及び第2胴体部の間に配されて、前記第1及び第2胴体部を所定間隔離隔させるスペーサと、を備え、前記スペーサは、該スペーサの厚さによって幅が決定され、かつ、前記第1及び第2胴体部の間に前記供給孔と連結された吐出口を形成し、前記第1胴体部は、前記第2胴体部と対向する一面に形成された1つ以上の溝部を備え、前記第2胴体部は、前記溝部と対応して形成された1つ以上の突出部を備え、前記溝部と前記突出部は、所定間隔離隔して配置することによって、前記第1胴体部及び前記第2胴体部内で折り曲げられた形状を有する前記吐出口を形成する。 A slit nozzle according to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the technical problem includes a first body part having a supply hole into which a chemical solution is introduced, and a first body part disposed opposite to the first body part. a second body portion, disposed between the first and second bodies, e Bei and a spacer for a predetermined distance the first and second bodies, the spacer, the thickness of the spacer width is determined, and wherein to form a supply hole and linked discharge opening between the first and second bodies, the first body portion is formed on one surface facing the second body portion The second body portion includes one or more projecting portions formed corresponding to the groove portions, and the groove portions and the projecting portions are spaced apart from each other by a predetermined distance. According to the above, the first body part and the second body part have a bent shape. To form a serial discharge port.
前記他の技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による薬液塗布装置は、薬液を保管する薬液供給源と、前記薬液供給源と連結されて前記薬液を伝達する配管と、前記薬液を基板上に吐出する前記スリットノズルと、を備える。 In order to achieve the other technical problem, a chemical solution coating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chemical solution supply source that stores a chemical solution, a pipe that is connected to the chemical solution supply source and transmits the chemical solution, and the chemical solution The slit nozzle for discharging the liquid onto the substrate.
本発明によるスリットノズル及びこれを備える薬液塗布装置によれば、相対的に軽量で堅固な樹脂系の物質を用いてスリットノズルを形成することによって、薬液塗布装置へのスリットノズルの装着や管理が容易である。 According to the slit nozzle according to the present invention and the chemical liquid coating apparatus including the slit nozzle, the slit nozzle is formed using a relatively light and solid resin-based material, so that the mounting and management of the slit nozzle on the chemical liquid coating apparatus can be performed. Easy.
また、スペーサの厚さを調節することによって、スリットノズル内で薬液の吐出速度を容易に制御しうる。 Further, by adjusting the thickness of the spacer, the discharge speed of the chemical solution can be easily controlled in the slit nozzle.
さらに、薬液の吐出口を折り曲げて形成することによって、薬液の吐出速度が過度に上昇して基板上に塗布された薬液に気泡が発生することを防止しうる。 Furthermore, by forming the discharge port of the chemical solution by bending, it is possible to prevent the discharge rate of the chemical solution from increasing excessively and generating bubbles in the chemical solution applied on the substrate.
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。 Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
本発明の利点及び特徴、そしてこれを達成する方法は添付された図面に基づいて詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、この実施例から外れて多様な形に具現でき、本明細書で説明する実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で当業者に発明の範ちゅうを完全に報せるために提供されるものであり、本発明は請求項及び発明の詳細な説明によってのみ定義される。一方、明細書全体に亙って同一な参照符号は同一な構成要素を示す。 Advantages and features of the present invention and methods of achieving the same will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and can be embodied in various forms that deviate from the embodiments, and the embodiments described herein complete the disclosure of the present invention. The present invention is provided in order to fully inform those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains, and the present invention is defined only by the claims and the detailed description of the invention. On the other hand, the same reference numerals denote the same components throughout the specification.
以下、添付された図面を参照して本発明の一実施形態によるスリットノズル及びそれを備える薬液塗布装置について詳細に説明する。以下、説明される実施形態では説明の便宜上、薬液塗布装置でとして半導体製造工程で現像液を塗布する現像液塗布装置を例示しているが、本発明はこれに限定されず、基板上に薬液を均一に塗布するために、任意の半導体製造装置を備えることができる。 Hereinafter, a slit nozzle and a chemical coating apparatus including the slit nozzle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, in the embodiment described, for the sake of convenience of explanation, a developer application apparatus that applies a developer in a semiconductor manufacturing process is exemplified as a chemical application apparatus. However, the present invention is not limited to this, and a chemical solution is formed on a substrate. In order to apply | coat uniformly, arbitrary semiconductor manufacturing apparatuses can be provided.
図1は、本発明の一実施形態による薬液塗布装置を概略的に示す斜視図であり、図2は、図1の薬液塗布装置に含まれたスリットノズルの側面図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a chemical liquid coating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a slit nozzle included in the chemical liquid coating apparatus of FIG.
図1を参照すれば、本発明の一実施形態による薬液塗布装置100は、基板10上に薬液を塗布するスリットノズル(slit nozzleまたはpuddle knife)150と、薬液を保管する薬液供給源110と、薬液供給源110に連結されて薬液を伝達する配管120、122と、スリットノズル150と配管120、122との間に連結されて薬液をスリットノズル150に供給する供給ライン140とを備える。また、薬液塗布装置100は、薬液塗布のために基板10を移動させる基板移送装置20を備える。
Referring to FIG. 1, a chemical
ここで、薬液供給源110は、基板10の表面に塗布される薬液、例えば、現像液(例えば、2.38%のTMAH溶液)を保管している。
Here, the chemical
配管120、122は、薬液を伝達する第1配管120と、第1配管120に供給される薬液内部のエアーを除去するための第2配管122とを備える。第1配管120は、薬液供給量調節用の第1弁130を備え、第1弁130の調節を通じて薬液の供給量を調節する。そして、第1配管120は、薬液供給源110から複数の供給ライン140を通じてスリットノズル150と連結され、供給ライン140を通じてスリットノズル150全体に薬液を均一に供給する。この際、第2配管122は、第1配管120に供給される薬液内部のエアーを除去するために第2弁132を備える。
The
第1弁130は、現像液供給量を調節するためにスプレーされる流量を固定的に設定する。第2弁132は、第1配管120内のエアーを除去するために瞬間大容量弁として備えられ、開閉動作を周期的(例えば、約5秒間隔)に反復させる。例えば、現像工程で、エアー(air、microbubble)は、現像液が基板面に均一に塗布されないなど、工程トラブルの原因となるためである。
The
そして、供給ライン140は、例えば、PFA(Perfluoroalkoxy)チューブなどで形成され、第1配管120から供給される薬液をスリットノズル150に迅速で均一に供給するために複数個備えられうる。供給ライン140は、配管120、122内部でのエアーの発生時、スリットノズル150に残留せず、配管120、122側に上がるようにするために、図2に示されたように、供給ライン140の長さを‘コ’字状に延ばして、エアーが上がるのに必要とする空間を確保するように構成する。これは稼働初期に最大限多量のエアーを除去することが重要であり、初期に大流量弁を用いてスリットノズル150に排出させ、薬液のカーテンが形成された以後のエアーは、スリットノズル150に排出され得ないために、動作中に発生するエアーは、スリットノズル150内に流入されないように配管120、122及び/または供給ライン140に留まるようにすることが望ましい。
The
スリットノズル150は、基板10の幅方向に対応して長く形成されたノズルを通じて薬液、例えば、現像液を基板10の表面に均一に塗布するスリット方式の塗布装置である。本発明の一実施形態による薬液塗布装置100は、基板10の表面に薬液を均一に塗布するために薬液の流量または流速の差をおいている1つ以上のスリットノズル150を備えうる。
The
以下、図3ないし図5を参照して、本発明の一実施形態によるスリットノズルについて詳細に説明する。図3は、本発明の一実施形態によるスリットノズルの分解斜視図であり、図4は、図3のスリットノズルの結合斜視図であり、図5は、図4のスリットノズルをA−A’線に沿って切断した断面図である。 Hereinafter, a slit nozzle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. 3 is an exploded perspective view of a slit nozzle according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a combined perspective view of the slit nozzle of FIG. 3, and FIG. It is sectional drawing cut | disconnected along the line.
図3ないし図5を参照すれば、本発明の一実施形態によるスリットノズル150は、内部に折り曲げられた吐出口260を形成するための第1及び第2胴体部210、220と、第1及び第2胴体部210、220の間に介在されて吐出口260の形成のための空間を提供するスペーサ230と、を備える。
3 to 5, the
ここで、第1胴体部210の一面には、供給ライン(図1の図面符号140参照)が挿着されて薬液15を供給される供給孔240が形成されている。薬液15をスリットノズル150に迅速で均一に供給させるために、供給ラインの数に対応して供給孔240も複数個形成することが望ましい。また、複数の供給孔240は、スリットノズル150の長手方向に沿って一定の間隔に配列されうる。
Here, a
供給孔240と吐出口260は、互いに連結されているので、第1胴体部210に流入された薬液15は、まず供給孔240内の空間に一時的に滞留された後、吐出口260を通じて基板表面に吐出される。第1胴体部210の他面、すなわち、第2胴体部220と対向する面には、折り曲げられた吐出口260を形成するための溝部212が形成されている。
Since the
第2胴体部220は、スペーサ230により所定の間隔をおいて第1胴体部210と対向して結合する。第1胴体部210と対向する第2胴体部220の一面には、第1胴体部210の溝部212に対応する突出部222が形成されている。溝部212内に突出部222が挿入されて所定間隔に離隔して配されることによって、薬液15の移動する吐出口260が‘コ’字状に折り曲げられた形状を有する。このように、吐出口260を折り曲げられた形状に形成することによって、スリットノズル150に流入された薬液15の吐出速度が過度に上昇することを防止しうる。
The
また、スペーサ230の厚さdにより吐出口260の幅dが決定される。一般的な流体力学によれば、流体の速度と流体の流れる断面積は、次の式1のような関係が成り立つ。
(式1)
流量=断面積×流速
したがって、供給孔240を通じてスリットノズル150に供給される薬液15の量と吐出口260を通じてスリットノズル150から吐出される薬液15の量とが同一なので(すなわち、流量が同一である)、薬液15の吐出速度は、吐出口260の幅dにより決定される。
Further, the width d of the
(Formula 1)
Therefore, the amount of the
従来には、供給孔240の断面積と比較して、吐出口260の幅が過度に狭くて(例えば、0.01〜0.2mm)、薬液15の吐出速度が過度に高く、したがって、基板上に塗布された薬液に気泡が発生する問題があった。また、この場合、薬液の塗布特性を均一に維持するために吐出口の細い幅を一定に管理するのに多くの難点があった。しかし、本実施形態では、吐出口260の幅d(すなわち、スペーサ230の厚さ)を約1〜3mmに形成することによって、薬液15の吐出速度が過度に増加することを防止して、気泡の発生を防止するだけでなく、相対的に吐出口260の幅が広いために、これを一定に維持するように管理しやすい。さらに、前述したように、吐出口260を折り曲げられた形状に形成することによって、薬液15の吐出速度を制御しうる。
Conventionally, compared with the cross-sectional area of the
第1胴体部210、第2胴体部220またはスペーサ230は、多様な形状の折り曲げられた吐出口260を形成するために、樹脂系の物質で形成しうる。例えば、PVCなどで形成しうる。樹脂系でスリットノズル150を形成する場合、スリットノズル150の自重が軽くなって、薬液塗布装置へのスリットノズル150の装着や管理が容易である長所がある。
The
本実施形態では、第1胴体部210に溝部212が、第2胴体部220に突出部222が形成されているが、本発明はこれに限定されず、折り曲げられた吐出口260を形成できる任意の形状の第1胴体部210及び第2胴体部220を採用しうる。例えば、第1胴体部210に突出部が形成され、第2胴体部220に、このような突出部が挿入される溝部が形成されうる。
In the present embodiment, the
第1胴体部210、スペーサ230及び第2胴体部220は、各々に形成された結合孔252、254、256及びスクリュー250を用いて締結されうる。但し、本発明はこれに限定されず、粘着剤、接着剤、フック結合など多様な結合手段により第1胴体部210、スペーサ230及び第2胴体部220を結合固定しうる。
The
以下、図6を参照して本発明の他の実施形態を説明する。図6は、本発明の他の実施形態によるスリットノズルの断面図である。説明の便宜上、前述した実施形態の図面(図1ないし図5)に示した各部材と同一機能を有する部材は、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態のスリットノズル650は、図6に示したように、前述した実施形態のスリットノズルと次の説明を除いては基本的に同じ構造を有する。
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a slit nozzle according to another embodiment of the present invention. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings (FIGS. 1 to 5) of the embodiment described above are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. As shown in FIG. 6, the
すなわち、図6に示されたように、第1胴体部210には、2つの溝部212、214が形成されており、第2胴体部220には、前記溝部212、214に対応する2つの突出部222、224が形成されている。このように2対の溝部212、214と突出部222、224とを形成することによって、薬液15の吐出速度をさらに円滑に制御しうる。すなわち、薬液15の吐出速度が過度に上昇することを防止しうる。
That is, as shown in FIG. 6, two
本実施形態では、2対の溝部と突出部を例として説明しているが、本発明はこのような突出部と溝部の数に限定されず、1つ以上の突出部及び溝部をスリットノズルに形成しうる。 In the present embodiment, two pairs of grooves and protrusions are described as an example, but the present invention is not limited to the number of such protrusions and grooves, and one or more protrusions and grooves are used as slit nozzles. Can be formed.
以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、 本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be applied to other specific forms without changing the technical idea and essential features thereof. It will be understood that this can be implemented. Accordingly, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not limiting.
本発明は、スリットノズル及びそれを備える薬液塗布装置に関連した技術分野に好適に適用されうる。 The present invention can be suitably applied to a technical field related to a slit nozzle and a chemical solution coating apparatus including the slit nozzle.
10 基板
15 薬液
20 基板移送装置
100 薬液塗布装置
110 薬液供給源
120、122 配管
130、132 弁
140 供給ライン
150 スリットノズル
210 第1胴体部
212、214 溝部
220 第2胴体部
222、224 突出部
230 スペーサ
240 供給孔
250 スクリュー
252、254、256 結合孔
260 吐出口
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1胴体部と対向して配された第2胴体部と、
前記第1及び第2胴体部の間に配されて前記第1及び第2胴体部を所定間隔離隔させるスペーサと、を備え、
前記スペーサは、該スペーサの厚さによって幅が決定され、かつ、前記第1及び第2胴体部の間に前記供給孔と連結された吐出口を形成し、
前記第1胴体部は、前記第2胴体部と対向する一面に形成された1つ以上の溝部を備え、前記第2胴体部は、前記溝部と対応して形成された1つ以上の突出部を備え、
前記溝部と前記突出部は、所定間隔離隔して配置することによって、前記第1胴体部及び前記第2胴体部内で折り曲げられた形状を有する前記吐出口を形成するスリットノズル。 A first body part having a supply hole into which a chemical solution is introduced;
A second body part disposed opposite to the first body part;
E Bei and a spacer for a predetermined distance the first and second bodies arranged between said first and second bodies,
The spacer has a width determined by the thickness of the spacer, and forms a discharge port connected to the supply hole between the first and second body parts ,
The first body portion includes one or more groove portions formed on one surface facing the second body portion, and the second body portion includes one or more projecting portions formed corresponding to the groove portions. With
The slit nozzle that forms the discharge port having a shape bent in the first body part and the second body part by disposing the groove part and the projecting part at a predetermined interval .
前記薬液供給源と連結されて前記薬液を伝達する配管と、
前記薬液を基板上に吐出する請求項1ないし3のうち、何れか1項に記載の前記スリットノズルと、を備える薬液塗布装置。 A chemical supply source for storing the chemical,
A pipe connected to the chemical liquid supply source for transmitting the chemical liquid;
A chemical solution coating apparatus comprising: the slit nozzle according to any one of claims 1 to 3 that discharges the chemical solution onto a substrate.
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