KR100700180B1 - 예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법 - Google Patents

예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 예비토출부를 구비한 슬릿코터(slit coater) 및 이를 이용한 코팅방법은 예비토출 롤러에 묻은 도포액과 세정액을 도포액 분리장치를 이용하여 별도로 분리함으로써 세정액의 사용량을 최소화하는 동시에 롤러의 세정효과를 높이기 위한 것으로, 피처리물이 안착되는 테이블; 상기 피처리물 표면에 도포액을 도포하는 슬릿노즐; 상기 슬릿노즐로부터 도포액의 예비토출이 수행되는 예비토출부; 및 상기 예비토출부의 세척조의 일측에 설치되어 상기 슬릿노즐의 예비토출시 토출된 도포액을 세척액과 분리하여 배출하는 도포액 분리부를 포함한다.

Description

예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법{SLIT COATER HAVING PRE-SPREADING UNIT AND METHOD OF COATING USING THEREOF}
도 1은 일반적인 스핀코터의 구조를 나타내는 단면도.
도 2a 및 도 2b는 슬릿코터의 기본적인 개념 및 상기 슬릿코터에 의해 감광액이 도포되는 것을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예비토출부를 구비한 슬릿코터를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 예비토출부를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 5는 슬릿노즐의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 예비토출부를 포함하는 배관시스템을 개략적으로 나타내는 평면도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
122 : 슬릿노즐 160 : 예비토출부
165 : 회전롤러 166A~166C : 세정액 분사노즐
167A,167B : 감광액 제거부 168 : 세척(洗滌)조
170 : 감광액 분리부 180A~180G : 밸브
190A,190B : 세정액 저장탱크 195A~195C : 펌프
196A,196B :여과기
본 발명은 슬릿코터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)용 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 피처리물 표면에 감광액이나 현상액, 컬러필터 등의 도포액을 슬릿 형상으로 도포하는 슬릿코터에 있어서, 도포공정을 시작하기 전의 예비토출단계에서 효율적인 세정액의 재이용을 가능하게 한 예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법에 관한 것에 관한 것이다.
평판표시장치 또는 반도체 소자의 제조공정에는 박막 증착공정과 상기 박막 중 선택된 영역을 노출시키는 포토리소그래피공정 및 상기 선택된 영역의 박막을 제거하는 식각공정이 다수회 포함되어 있으며, 특히 상기 포토리소그래피공정은 기판 또는 웨이퍼 상에 포토레지스트와 같은 감광성 물질의 감광막을 형성하는 코팅공정과 소정의 패턴이 형성된 마스크를 사용하여 이를 패터닝하는 노광 및 현상공정으로 이루어져 있다.
일반적으로 기판 또는 웨이퍼 상에 감광막을 형성하는 상기 코팅공정에는 스프레이(spray) 코팅방법, 롤 코팅방법 또는 스핀(spin) 코팅방법 등이 사용된다.
상기 스프레이 코팅방법과 롤 코팅방법의 경우는 코팅막의 균일성과 막 두께 조정에서 고정밀도용으로는 적합하지 않아 고정밀 패턴 형성용으로는 스핀 코팅방법이 사용된다.
이하, 상기의 스핀 코팅방법에 사용되는 스핀코터(spin coater)를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 스핀코터의 구조를 나타내는 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 스핀코터는 회전축(6)에 연결되어 있는 스핀척(spin chuck)(5)과 상기 스핀척(5)을 외부에서 감싸고 있을 뿐만 아니라 개폐(開閉)가 가능한 커버(7) 및 상기 스핀척(5)의 상부에 위치하여 커버(70) 개방(開放)시 상기 커버(7)의 내부로 이동하는 노즐(4)로 구성된다.
상기 스핀척(5)에는 감광막이 코팅되는 피처리물(10)이 안착되고, 상기 커버(7)의 하부에는 하부로 낙하되는 포토레지스트와 같은 감광액을 외부로 배출시키는 드레인 밸브(미도시)가 설치된다.
이와 같이 구성되는 스핀코터는 소정 피처리물(10)에 코팅막을 형성하기 위해, 먼저 노즐(4)이 하강하여 스핀척(5)에 안착되어 있는 피처리물(10) 표면에 감광액을 분사하게 된다.
피처리물(10)에 감광액이 분사되면, 커버(7)가 밀폐됨과 아울러 모터(M)가 회전하게 되고 이와 연결되어 있는 회전축(6)이 회전하여 피처리물(10)이 안착되어 있는 스핀척(5)을 소정 회전수로 회전시키게 된다.
스핀척(5)이 회전하면 피처리물(10)의 상면에 분사되어 있는 감광액이 원심력에 의해 외측으로 퍼지게 됨으로써 피처리물(10) 전면에 감광액이 도포되게 된다.
이와 같이 피처리물(10) 전면에 감광액이 도포되면 이를 응고시킨 후 포토 마스크 등을 사용하여 노광, 현상함으로써 피처리물(10) 표면에 소정의 패턴을 형 성하게 된다.
그러나, 상기 스핀코터를 이용한 스핀 코팅방법은 웨이퍼와 같이 크기가 작은 피처리물에 감광막을 코팅하는데 적합하며, 피처리물의 크기가 크고 중량이 무거운 평판표시장치용 기판(예를 들면, 액정표시패널용 유리기판)에 감광막을 코팅하는 데는 적합하지 않다.
이는 감광막이 코팅될 기판이 크고 중량이 무거울수록 기판을 고속으로 회전시키기 매우 어려우며, 고속 회전시 기판의 파손 및 에너지 소모가 매우 큰 문제점을 갖기 때문이다.
또한, 상기 스핀 코팅방법은 코팅에 사용되는 감광액의 양에 비해 버려지는 양이 너무 많아 감광액의 낭비가 심하다는 문제점이 있다. 즉, 기판 표면에 도포된 감광액은 고속 회전시 상당량이 스핀척 밖으로 비산(飛散)되어 버려지게 된다. 실질적으로 감광을 위해 사용되는 감광액보다 낭비되는 감광액의 양이 훨씬 많을 뿐만 아니라, 상기 비산되는 감광액은 이후 박막 형성공정에서 이물로 작용되기가 쉽고, 환경 오염원이 되기도 한다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대면적의 기판에 감광액이나 현상액, 컬러필터 등의 도포액을 균일하게 도포할 수 있는 예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 예비토출단계에서 세정액의 사용량을 최소화하는 동시에 롤러의 세정효과를 높일 수 있는 예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 슬릿코터는 피처리물이 안착되는 테이블; 상기 피처리물 표면에 도포액을 도포하는 슬릿노즐; 상기 슬릿노즐로부터 도포액의 예비토출이 수행되는 예비토출부; 및 상기 예비토출부의 세척조의 일측에 설치되어 상기 슬릿노즐의 예비토출시 토출된 도포액을 세척액과 분리하여 배출하는 도포액 분리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 슬릿코터는 피처리물이 안착되는 테이블; 상기 피처리물 표면에 도포액을 도포하는 슬릿노즐; 세정액으로 채워진 세척조, 상기 세척조에 배치되어 상기 슬릿노즐로부터 도포액이 예비토출되는 회전롤러, 상기 회전롤러의 일측면, 하면 및 타측면에 세정액을 분사하는 제 1 내지 제 3 세정액 분사노즐이 구비된 예비토출부; 상기 세척조의 일측으로부터 상기 회전롤러 표면에 밀착되도록 설치되어 상기 회전롤러 표면에 예비토출된 도포액을 세정액과 분리하여 배출하는 도포액 분리부; 및 상기 예비토출부에 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 포함한다.
또한, 본 발명의 도포액의 코팅방법은 (a) 기판을 슬릿코터의 테이블에 로딩하는 단계; (b) 상기 슬릿코터의 슬릿노즐을 예비토출부로 이동시켜 예비토출을 실시하는 단계; (c) 상기 슬릿노즐의 예비토출시 토출된 도포액을 상기 예비토출부의 세척조의 일측에 설치된 도포액분리부를 통해 세정액과 분리하여 배출하는 단계; 및 (d) 상기 기판에 상기 슬릿코터의 슬릿노즐을 이용하여 도포액을 코팅하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
일반적으로 반도체 제조분야, 평판표시장치 제조분야에서는 특정 기능을 수행하는 박막, 예를 들면 산화 박막, 금속 박막, 반도체 박막 등을 원하는 형상으로 패터닝하기 위해서는 전술한 바와 같이 포토리소그래피공정이 필요하며, 상기 포토리소그래피공정에는 광과 화학 반응하는 포토레지스트와 같은 감광액이 사용된다.
이때, 감광막은 박막이 형성된 기판에 매우 균일한 두께로 형성되어야 공정 중에 불량이 발생하지 않게 된다. 예를 들어, 감광막이 지정된 두께보다 두껍게 형성될 경우 박막 중 원하는 부분이 식각되지 않게 되며, 상기 감광막이 지정된 두께보다 얇게 형성될 경우 박막이 원하는 식각량보다 더 많이 식각되는 문제점이 발생하게 된다.
특히, 이와 같은 균일한 감광액의 도포는 평판표시장치의 기판, 그 중에서도 액정표시패널이 대면적화 되어감에 따라 기판의 사이즈가 증가하는 현 추세에 있어서 매우 중요한 요인의 하나이다.
상기 문제를 해결하고자 기존의 스핀척과 같은 스피너(spinner)를 사용하지 않고 소정의 감광액을 슬릿노즐을 사용하여 분사하는 노즐방식이 제안되었다. 상기 노즐방식은 스피너를 이용하지 않기 때문에 스핀리스 코터(spinless coater) 또는 슬릿을 통해 감광액이 분사되므로 슬릿코터(slit coater)라 부른다. 상기 슬릿코터는 폭보다 길이가 긴 슬릿 형상의 노즐을 통하여 감광액을 공급하여 기판 표면에 면 형태로 감광액을 도포함으로써, 대형의 액정표시패널에 감광액을 도포하는데 적 합하다.
도 2a 및 도 2b는 슬릿코터의 기본적인 개념 및 상기 슬릿코터에 의해 감광액이 도포되는 것을 나타내는 예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 슬릿코터는 폭이 좁고 길이가 긴 슬릿 형태의 노즐(22)을 구비하여, 상기 슬릿노즐(22)을 통해 감광액(30)을 공급함으로써 기판(100) 표면에 면 형태로 감광액(30)을 도포하게 된다.
즉, 상기 슬릿코터는 소정량의 감광액(30)을 바(bar)형의 긴 슬릿노즐(22)을 통해 기판(100) 등에 도포하는 장치로, 기판(100)의 일측에서 다른 일측으로 일정한 속도로 이동하면서 미세한 슬릿노즐(22)을 통해 일정량의 감광액(30)을 도포함으로써 상기 기판(100) 표면에 균일한 감광막을 형성할 수 있게 된다.
또한, 상기 슬릿코터는 원하는 기판(100) 표면에만 감광액(30)을 도포할 수 있어 전술한 스핀코터에 비해 도포액을 보다 낭비 없이 사용할 수 있는 장점이 있으며, 폭이 긴 면 형태로 도포액의 도포가 가능하여 대형의 기판이나 사각형의 기판에 적합하다.
참고로, 도면부호 40은 기판(100)이 안착되는 테이블을 나타내며, 화살표는 슬릿노즐(22)이 이동하는 방향으로 상기 화살표 방향으로 슬릿노즐(22)이 이동하면서 감광액(30)을 분사, 도포하게 된다.
본 발명의 슬릿코터는 유리기판의 피처리물에 도포액을 도포하기 전이나 도포한 후에 예비토출을 위한 예비토출부를 구비함으로써 토출조건을 항상 일정하게 유지하며 최상의 토출조건을 얻을 수 있게 되는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예비토출부를 구비한 슬릿코터를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 슬릿코터는 기판(100)이 안착되는 테이블(140), 상기 기판(100)에 도포액, 예를 들면 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 슬릿노즐부(120) 및 상기 슬릿노즐부(120)의 양단에 설치되어 상기 슬릿노즐부(120)를 일정한 속도로 이동시키는 구동부(150)를 구비한다.
상기 구동부(150)는 슬릿노즐부(120)의 양단에 설치되어 상기 슬릿노즐부(120)를 상, 하 방향으로 이동시키는 한 쌍의 Z축 구동장치(151)와 상기 슬릿노즐부(120)를 전, 후 방향으로 일정한 속도로 이동시켜 기판(100) 표면에 감광액을 균일하게 분사하도록 하는 한 쌍의 Y축 구동장치(152)를 포함한다.
이때, 상기 Y축 구동장치(152)는 모터(미도시)와 이동레일, 가이드 레일과 같은 이동수단(미도시)으로 구성될 수 있으며, 상기 모터로 비접촉 타입의 리니어(linear) 모터를 사용할 수 있다.
상기 테이블(140) 상부에는 유리기판과 같은 피처리물(100)이 안착되며, 상기 기판(100)을 테이블(140)로부터 들어올리기 위한 다수개의 핀(141)들이 테이블(140) 내부에 설치되어 있다. 상기 핀(141)들은 테이블(140) 하부에 위치하는 판(142)에 의해 지지되어 있어, 모터와 같은 구동수단(미도시)에 의해 상, 하 방향으로 이동하는 판(142)의 이동에 따라 상기 기판(100)을 테이블(140)에 안착시키거나 들어올리게 하는 역할을 한다.
상기 슬릿노즐부(120)는 기판(100) 상부에서 이를 가로지르며 상기 기판(100)의 폭에 대응되는 길이를 가지는 슬릿 형태의 노즐(122)과 상기 슬릿노즐(122)이 장착되는 헤드(121)로 구성된다.
이때, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 슬릿노즐(122)은 노즐몸체, 유입구 및 토출구로 구성되며, 상기 노즐몸체 내부에 감광물질을 저장하기 위한 수납 공간을 갖고, 유입구는 노즐몸체에 형성되며 토출구는 노즐몸체 중 기판(100)과 마주보는 면에 형성된다. 이때, 상기 토출구는 폭보다 길이가 긴 슬릿 형상을 갖는다.
또한, 상기 슬릿노즐(122)은 상기 Y축 구동장치(152)를 통해 상기 기판(100) 일측으로부터 타측 방향으로 이동하면서 감광액을 분사하여 기판(100) 표면에 균일하게 감광액이 도포되도록 한다. 이와 달리 슬릿노즐(122)을 고정시킨 상태에서 기판(100)을 슬라이딩시켜 동일한 감광액 도포공정을 진행할 수도 있다.
이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 슬릿노즐부(120)의 헤드(121) 상단에는 상기 슬릿노즐(122) 내부의 기포(氣泡)를 제거하기 위한 기포 배출구가 형성되어있다.
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이와 같이 구성되는 상기의 슬릿코터를 이용하여 연속적으로 다수의 기판(100) 표면에 도포액을 공급하는 경우, 도포공정과 도포공정 사이의 대기시간에 공기와의 접촉에 의하여 슬릿노즐(122)내의 도포액의 일부가 농도가 상승하게 된다. 따라서, 이 상태 그대로 다음의 기판(100)에 도포공정을 진행하게 된다면 상기 고농도화된 도포액에 의해 도포된 도포막에 세로선이 발생하거나 막 갈라짐이 발생하는 등 도포불량이 발생하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 슬릿코터는 예비토출을 위한 예비토출부(160)를 추가로 구비하여 도포공정을 시작하기 전이나 도포공정을 끝낸 후에 슬릿노즐(122)내의 고농도화된 도포액을 토출하여 버림으로써 전술한 도포불량 문제를 방지할 수 있게 되는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이때, 도면에는 상기 예비토출부(160)가 테이블(140)의 앞부분에 설치된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 예비토출부(160)는 상기 테이블(140)의 뒷부분 또는 측면에 설치될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 예비토출부를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 상기 도 3에 도시된 예비토출부를 측면에서 바라본 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 예비토출부(160)는 세정액으로 채워진 세척조(168)와 이 세척조(168)에 수평으로 배치되는 것과 동시에 그 하부가 세척조(168)내의 세정액에 침지하고 그 상부가 슬릿노즐(122)에 접근할 수 있도록 노출하는 회전롤러(165) 및 상기 회전롤러(165)의 표면을 향하여 세정액을 분사하는 세정액 분사노즐(166A~166C)로 이루어져 있다.
상기 회전롤러(165)는 세척조(168)의 지면 수직방향에 있어서 대향하는 양 측벽에 상기 원통형 회전롤러(165)의 양단이 회전 가능하게 설치된다. 이때, 도면 에는 도시하지 않았지만, 상기 회전롤러(165)의 축의 한 끝에는 풀리(pulley)가 장착되고 이 풀리와 모터의 회전축이 벨트로 결합되어, 상기 모터의 구동력이 상기 벨트를 통해 회전롤러(165)에 전달되게 된다.
이때, 상기 회전롤러(165)는 스테인리스(stainless steel), 알루미늄, 티타늄 등의 금속으로 형성할 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 예비토출부(160)의 세척조(168)내에는 고휘발성의 유기용매 등의 세정액이 채워지고 이 중에 상기 회전롤러(165)의 하부가 침지하고 있다.
또한, 상기 예비토출부(160)의 양 측벽에는 세정액을 회전롤러(165)의 표면을 향해 분사하는 제 1, 제 2 세정액 분사노즐(166A, 166B)이 설치되어 있으며, 상기 회전롤러(165) 하부의 세척조(168) 내에는 제 3 세정액 분사노즐(166C)이 설치되어 있다.
상기 예비토출부(160)에 소정의 감광액을 예비토출하는 슬릿노즐(122)은 도 5를 참조하면, 크게 제 1 노즐몸체(123A), 제 2 노즐몸체(123B)와 유입구(125) 및 토출구(126)로 이루어져 있다.
이와 같이 슬릿노즐(122)은 두 부분의 노즐몸체(123A, 123B)가 결합된 구조를 가지며, 상기 제 1 노즐몸체(123A)와 제 2 노즐몸체(123B) 사이에는 펌핑수단에 의해 가압(加壓)되는 감광액을 균일하게 분사시키기 위해 소정량이 일시 저장되는 수납공간(124)이 형성되어 있다.
이때, 상기 유입구(125)는 상기 제 2 노즐몸체(123B)의 상부에 형성되어 상 기 수납공간(124)에 감광액을 공급하게 되며, 상기 토출구(126)는 폭보다 길이가 긴 슬릿 형상으로 기판(100)과 마주보는 면에 형성되어 상기 기판(100) 표면에 면 형태의 감광액을 도포하게 된다.
그리고, 상기 제 1 노즐몸체(123A)와 제 2 노즐몸체(123B)사이의 갭은 스테인리스 스틸재질의 매우 얇은 쐐기(shim)(127)에 의해 결정되고 유지되게 된다.
이와 같이 구성되는 본 실시예의 예비토출부(160)는 도포공정을 시작하기 전이나 도포공정을 끝낸 후에 상기 슬릿노즐(122)의 토출구(126)를 상기 회전롤러(165)의 표면에 근접시켜 고농도화된 감광액(130')을 토출하도록 함으로써 상기 슬릿노즐(122)내에는 일정한 농도의 감광액이 잔류하도록 하여 전술한 토출불량을 방지할 수 있게 된다.
즉, 토출조건을 항상 동일하게 유지하면서 최상의 토출조건을 만들기 위해 유리기판(100)에 감광액을 토출하기 전이나 감광액을 토출한 후에 회전롤러(165)와 일정한 간격을 유지한 상태에서 슬릿노즐(122)의 토출구(126)를 통해 고농도화된 감광액(130')을 토출하도록 한다.
이때, 상기 회전롤러(165) 표면에 토출된 감광액(130')은 세척조(168)의 좌측 상단의 제 1 세정액 분사노즐(166A)로부터 분사되는 세정액에 의해 희석된 후 좌측 하단의 감광액 분리부(170)를 통해 감광액 배출구로 배출되게 된다. 이때, 상기 감광액 분리부(170)는 토출된 감광액(130')을 세정액과 섞이지 않도록 따로 분리하여 배출하기 위한 것으로 상기 회전롤러(165) 표면에 밀착되어 설치된다.
도면에는 상기 감광액 분리부(170)가 좌측 하단에 설치된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 회전롤러(165)의 회전방향에 따라 상기 회전롤러(165)의 회전방향이 시계반대방향일 경우에는 도시된 바와 같이 좌측에 설치되며, 상기 회전롤러(165)의 회전방향이 시계방향일 경우에는 우측에 설치될 수 있다. 또한, 상부측면 또는 하부측면에 설치하여 감광액(130')을 세정액과 따로 분리할 수도 있다.
그리고, 상기 예비토출부(160)의 세척조(168)에는 항상 일정량의 세정액이 고여있는데 이는 회전롤러(165)의 일부가 세정액에 담기게 함으로써 상기 감광액 분리부(170)를 통해서 미처 제거되지 않은 일부의 감광액(130')을 세정하기 위함이다.
또한, 상기 세척조(168)의 하단에 설치되는 제 3 세정액 분사노즐(166C)과 예비토출부(160)의 우측 측면에 설치되는 제 2 세정액 분사노즐(166B)은 상기 일부 남아있는 감광액(130')을 희석시켜 제거하는 역할을 하며, 상기 제 2 세정액 분사노즐(166B)의 위, 아래에 설치된 제 1 감광액 제거부(167A)와 제 2 감광액 제거부(167B)는 상기 남아있는 감광액(130')과 최후 분사된 세정액을 제거하기 위한 장치이다.
이때, 도면에는 상기 제 1 감광액 제거부(167A)가 세척조(168)의 우측 측벽에 설치되어 있는 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제 1 감광액 제거부(167A)는 상기 제 2 감광액 제거부(167B)와 마찬가지로 예비토출부(160)의 우측 측벽에 설치될 수도 있다. 상기 제 1 감광액 제거부(167A)가 설치되는 세척조(168)와 예비토출부(160)의 측벽 사이에는 상기 세척 조(169)내의 여분의 세정액을 배출시키기 위한 넘침 배출구가 설치되어 있다.
상기 제 1 세정액 분사노즐(166A)과 제 2 세정액 분사노즐(166B)은 상기 예비토출부(160)의 측벽에 나사부재(미도시)를 매개로 하여 설치될 수 있으며, 상기 세척조(168)의 바닥에 설치되는 제 3 세정액 분사노즐(166C)은 버블링(bubbling) 노즐을 이용할 수도 있다.
상기 버블링 노즐의 세정방법으로는, 예를 들면 분수와 같이 어느 일정량의 세정액을 분출시켜 상기 회전롤러(165)에 부착된 감광액(130')을 씻어 흘리는 방법이나 기체를 포함한 거품형상의 세정액으로 상기 감광액(130')을 씻어 흘리는 방법 등이 있다.
이와 같이 본 실시예의 예비토출부(160)는 상기 회전롤러(165)에 밀착되도록 감광액 분리부(170)를 설치하여 상기 회전롤러(165) 표면에 토출된 고농도화된 감광액(130')을 따로 분리, 배출함으로써 상기 고농도화된 감광액(130')과 세정액이 섞이지 않게 됨에 따라 세정액이 상기 감광액에 의해 오염되는 것을 막을 수 있게 된다. 그 결과 세정액의 재사용시 회전롤러(165)의 세정 효과를 향상시킬 수 있으며, 세정액의 재활용 횟수도 증가되는 이점이 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 예비토출부를 포함하는 배관시스템을 개략적으로 나타내는 평면도로써, 세정액을 효율적으로 사용하기 위한 배관시스템을 예를 들어 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 예비토출부를 위한 배관시스템은 깨끗한 새 세정액을 저장하는 제 1 저장탱크(190A), 세정에 사용되어 회수 및 배출이 필요한 세정액을 저장하는 제 2 저장탱크(190B), 상기 저장탱크(190A, 190B)와 예비토출부(160) 사이의 세정액의 이송을 위한 다수개의 펌프(195A~195C) 및 각종 제어장치인 다수개의 센서(197A, 197B)와 밸브(180A~180G)로 구성되며, 사용자의 선택에 의해 세정액의 재활용이 가능하다.
상기 제 1 저장탱크(190A)에 저장되어 있는 새 세정액은 공급펌프(195A)의 작동에 의해 상기 예비토출부(160)의 제 2 세정액 분사노즐(166B)로 공급되며, 상기 공급펌프(195A)와 제 2 세정액 분사노즐(166B) 사이에는 불순물의 여과를 위한 제 1 여과기(196A)와 제 1 밸브(180A)가 설치되어 있다.
이때, 상기 제 1 저장탱크(190A)에는 세정액의 잔량(殘量)을 측정하기 위한 제 1 레벨 센서(197A)가 부착되어 있어, 상기 제 1 레벨 센서(197A)가 세정액의 부족을 감지하게 되면 제어장치(미도시)로 이 신호를 보내고 상기 제어장치는 제 7 밸브(180G)에 신호를 줌으로써 세정액 공급부로부터 새로운 세정액을 공급받게 된다.
이와 같이 세정액 공급부를 통해 제 1 저장탱크(190A)에 채워진 깨끗한 세정액은 상기 제 2 세정액 분사노즐(166B)로 공급되어 회전롤러(165) 세정시 회전롤러(165)의 최종 세정액 분사에만 사용된다.
이때, 상기 제 2 세정액 분사노즐(166B)에 의해 분사된 세정액 중 일부는 넘침 배출구로 유입되어 배출펌프(195B)를 통해 제 2 저장탱크(190B)에 모이게 되며, 상기 세척조(168)내의 사용된 세정액 역시 상기 배출펌프(195B)를 통해 제 2 저장탱크(190B)에 저장되게 된다.
그리고, 상기 배출펌프(195B)에 의해 제 2 저장탱크(190B)에 모인 세정액은 이송펌프(195C)에 의해 회전롤러(165)의 하단을 세정하는 제 3 세정액 분사노즐(166C)에 공급되거나 좌측 상단의 제 1 세정액 분사노즐(166A)에 공급되어 감광액을 희석하는데 재활용되게 된다.
상기 제 1 세정액 분사노즐(166A)을 통해 고농도화된 감광액을 희석하는데 사용된 세정액은 희석을 하고 나서 바로 배출되게 된다.
이때, 상기 이송펌프(195C)와 제 3 세정액 분사노즐(166C) 사이에는 상기 배출펌프(195B)로부터 공급되는 세정액을 여과하기 위한 제 2 여과기(196B)와 제 3 밸브(180C)가 설치되어 있으며, 상기 세척조(168)와 배출펌프(195B) 사이에는 제 4 밸브(180D)가 설치되고 상기 넘침 배출구와 배출펌프(195B) 사이에는 제 5 밸브(180E)가 설치되어 있다.
또한, 상기 제 2 여과기(196B)와 제 1 세정액 분사노즐(166A) 사이에는 제 2 밸브(180B)와 제 6 밸브(180F)가 설치되어 있으며, 사용자의 선택에 따라 세정액을 재활용하는 대신 상기 제 6 밸브(180F)를 통해 세정액 배출구로 배출할 수도 있다.
이와 같이 본 실시예의 예비토출부는 세정액을 사용하는 용도에 따라 분리세정을 실시함으로 세정 효율을 종래보다 크게 높일 수 있으며, 회전롤러 1회 세정시 배출되는 세정액은 감광액 희석시 사용되는 세정액만으로 되며, 특히 최종세정은 항상 깨끗한 세정액만을 사용하므로 세정 효과를 최대화할 수 있다.
또한, 상기 회전롤러 하단에 사용되는 세정액도 감광액이 걸러진 상태이므로 세정액을 보다 깨끗한 상태로 유지할 수 있게 된다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 예비토출부를 구비한 슬릿코터 및 이를 이용한 코팅방법은 감광액 분리부를 설치하여 감광액과 세정액을 섞이지 않도록 함으로써 세정액의 오염을 최소화하여 세정액의 재활용시 세정 효과를 향상시키며 세정액의 재활용 횟수도 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 미리 설정한 기준에 따라 세정액을 회수, 재이용함으로써 세정액의 낭비를 막을 수 있게 되며, 세정액의 재활용 횟수를 증가시킴으로써 세정액의 사용량을 최소화할 수 있다.

Claims (30)

  1. 피처리물이 안착되는 테이블;
    상기 피처리물 표면에 도포액을 도포하는 슬릿노즐;
    상기 슬릿노즐로부터 도포액의 예비토출이 수행되는 예비토출부; 및
    상기 예비토출부의 세척조의 일측에 설치되어 상기 슬릿노즐의 예비토출시 토출된 도포액을 세척액과 분리하여 배출하는 도포액 분리부를 포함하는 슬릿코터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 피처리물은 유리기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도포액은 포토레지스트와 같은 감광액, 현상액 또는 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 슬릿노즐은 폭이 길이보다 긴 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 슬릿노즐을 소정 방향으로 이동하기 위한 구동부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 예비토출부는 상기 테이블의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 예비토출부는 세정액으로 채워진 세척조, 상기 세척조에 배치되어 상기 슬릿노즐로부터 도포액이 예비토출되는 회전롤러 및 상기 회전롤러에 세정액을 분사하는 적어도 하나의 세정액 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 회전롤러는 상기 세척조에 수평으로 배치되어 하단이 세척조의 세정액에 침지되고, 상단이 상기 슬릿노즐과 이격될 수 있도록 노출된 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 세정액 분사노즐은 상기 예비토출부의 측벽에 설치되어 상기 슬릿노즐로부터 회전롤러 표면에 예비토출된 도포액을 희석시키는 제 1 세정액 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 도포액 분리부는 상기 세척조의 일측으로부터 회전롤러 표면에 밀착되도록 설치되어 상기 회전롤러 표면에 예비토출된 도포액을 세정액과 분리하여 도포액 배출구를 통해 배출하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 세정액 분사노즐은 상기 세척조 내에 설치되어 상기 도포액 분리부를 통과한 후의 상기 회전롤러 표면에 남아있는 도포액을 희석시키는 제 2 세정액 분사노즐을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 세정액 분사노즐은 상기 제 2 세정액 분사노즐을 통과한 후의 상기 회전롤러 표면에 남아있는 도포액을 희석시키는 제 3 세정액 분사노즐을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  13. 피처리물이 안착되는 테이블;
    상기 피처리물 표면에 도포액을 도포하는 슬릿노즐;
    세정액으로 채워진 세척조, 상기 세척조에 배치되어 상기 슬릿노즐로부터 도포액이 예비토출되는 회전롤러, 상기 회전롤러의 일측면, 하면 및 타측면에 세정액을 분사하는 제 1 내지 제 3 세정액 분사노즐이 구비된 예비토출부;
    상기 세척조의 일측으로부터 상기 회전롤러 표면에 밀착되도록 설치되어 상기 회전롤러 표면에 예비토출된 도포액을 세정액과 분리하여 배출하는 도포액 분리부; 및
    상기 예비토출부에 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 포함하는 슬릿코터.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 세정액 공급부로부터 세정액을 공급받아 저장하는 제 1 저장탱크와 상기 세정액을 상기 제 3 세정액 분사노즐에 공급하는 공급펌프를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 공급펌프와 제 3 세정액 분사노즐 사이에 설치되어 세정액의 불순물을 제거하는 제 1 여과기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 세척조로부터 사용된 세정액을 회수하여 저장하는 제 2 저장탱크와 상기 회수된 세정액을 상기 제 1 세정액 분사노즐과 제 2 세정액 분사노즐로 공급하는 이송펌프를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 이송펌프와 제 2 세정액 분사노즐 사이에 설치되어 세정액의 불순물을 제거하는 제 2 여과기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 회수된 세정액이 다시 사용할 수 없는 경우에는 상기 회수된 세정액을 배출하여 버리는 세정액 배출구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 도포액 분리부는 회전롤러가 시계반대방향으로 회전하는 경우에는 상기 예비토출부의 좌측 하단에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  20. 제 13 항에 있어서, 상기 도포액 분리부는 회전롤러가 시계방향으로 회전하는 경우에는 상기 예비토출부의 우측 하단에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  21. 제 13 항에 있어서, 상기 세척조와 예비토출부의 측벽 사이에 설치되어 상기 세척조내의 여분의 세정액을 배출시키는 넘침 배출구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  22. 제 13 항에 있어서, 상기 세정액은 고휘발성의 유기용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터.
  23. (a) 기판을 슬릿코터의 테이블에 로딩하는 단계;
    (b) 상기 슬릿코터의 슬릿노즐을 예비토출부로 이동시켜 예비토출을 실시하는 단계;
    (c) 상기 슬릿노즐의 예비토출시 토출된 도포액을 상기 예비토출부의 세척조의 일측에 설치된 도포액분리부를 통해 세정액과 분리하여 배출하는 단계; 및
    (d) 상기 기판에 상기 슬릿코터의 슬릿노즐을 이용하여 도포액을 코팅하는 단계를 포함하는 도포액 코팅방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 (b)와 (c) 단계를 진행한 후 상기 (a)와 (d) 단계 를 진행하는 것을 특징으로 하는 도포액 코팅방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 예비토출부는 회전롤러를 구비하여 상기 슬릿노즐로부터 상기 회전롤러 표면에 도포액을 예비토출하는 것을 특징으로 하는 도포액 코팅방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 예비토출부는 제 1 세정액 분사노즐을 구비하여 상기 회전롤러 표면에 예비토출된 도포액을 희석시키는 것을 특징으로 하는 도포막 코팅방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 에비토출부는 도포액 분리부를 구비하여 상기 회전롤러 표면의 도포액을 세정액과 분리하여 도포액 배출구로 배출하는 것을 특징으로 하는 도포액 코팅방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 예비토출부는 세정액으로 채워진 세척조를 구비하여 상기 도포액 분리부를 통과한 후의 상기 회전롤러 표면에 남아있는 도포액을 희석시키는 것을 특징으로 하는 도포액 코팅방법.
  29. 제 27 항에 있어서, 상기 예비토출부는 상기 세척조 내에 설치된 제 2 세정액 분사노즐을 구비하여 상기 도포액 분리부를 통과한 후의 상기 회전롤러 표면에 남아있는 도포액을 희석시키는 것을 특징으로 하는 도포액 코팅방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 예비토출부는 제 3 세정액 분사노즐을 구비하여 상기 제 2 세정액 분사노즐을 통과한 후의 상기 회전롤러 표면에 남아있는 도포액을 희석시키는 것을 특징으로 하는 도포액 코팅방법.
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