KR100752508B1 - 도포장치 - Google Patents

Abstract

이물질의 크기에 따라서 슬릿노즐의 정지와 이물질의 제거로 가를 수 있는 도포장치를 제공한다.

리니어 모터를 구동하여 문형(門型) 이동기구(3)을 도면 중 오른쪽 방향으로 이동시키면서 슬릿노즐(14) 하단의 토출구로부터 유리기판(W) 표면에 도포액을 도포할 때에, 주행 방향 앞쪽에 센서(17)이 감지할 수 있는 직경 치수의 이물질(G1)이 기판(W) 상에 부착되어 있으면, 센서(17)은 그것을 감지한 시점에서 리니어 모터에 정지신호를 출력하고, 문형 이동기구(3)의 주행을 즉시 정지한다. 한편, 주행 방향 앞쪽에 센서(17)이 감지할 수 없는 직경 치수의 이물질(G2)가 기판(W) 상에 부착되어 있는 경우에는, 리니어 모터에는 정지신호가 출력되지 않기 때문에, 문형 이동기구(3)은 그대로 주행한다. 그리고, 이물질(G2)는 프로텍터(15)에 의해 배제된다. 또한, 이물질(G2)의 치수가 극히 작은 경우에는 프로텍터(15)에 의해 배제할 수 없지만, 이 경우에는 슬릿노즐(14)를 흠집 낼 우려도 없다.

도포장치, 슬릿노즐, 리니어 모터, 프로텍터

Description

도포장치{Coating apparatus}

도 1은 본 발명의 도포장치의 전체 평면도이다.

도 2는 도 1의 A-A 방향으로부터 본 확대도이다.

도 3은 한쪽의 주행체 주위의 확대 평면도이다.

도 4는 한쪽의 주행체 주위의 확대 측면도이다.

도 5는 본 발명의 작용을 설명한 도면이다.

[부호의 설명]

1…베이스 프레임, 2…레일, 3…문형(門型) 이동기구, 4…기판 재치(載置) 스테이지, 5…프리디스펜스부, 6…세정부, 7…딥조, 8…겐트리 프레임(gantry frame), 9…에어패드, 10, 11…연결 빔, 12…노즐 승강기구, 13…노즐 베이스 플레이트, 14…슬릿노즐, 15…프로텍터, 16…레이저 센서, 17…이물질 검출용 센서, G1…센서가 감지할 수 있는 직경 치수의 이물질, G2…센서가 감지할 수 없는 직경 치수의 이물질, W…기판.

본 발명은 유리기판 등의 기판 표면에 도포액을 도포하는 도포장치에 관한 것이다.

스테이지 상에 올려놓여진 기판 위를, 소정의 갭을 유지하면서 슬릿노즐을 이동시켜서 기판 표면에 레지스트액 등의 도포액을 도포하는 장치는 종래로부터 알려져 있다.

이러한 도포장치에 있어서, 기판 상에 이물질이 부착되어 있으면, 슬릿노즐이 이 이물질 위를 통과할 때에 이물질과 접촉하여, 슬릿노즐의 토출구(吐出口)에 작은 흠집을 내버린다. 그리고 토출구에 흠집이 생기면 그 이후의 도막에 금이 가버린다. 이러한 불리함을 해소하는 수단이 특허문헌 1 및 2에 개시되어 있다.

특허문헌 1에는, 슬릿노즐의 상대적인 진행 방향 앞면에 판부재(板部材)를 상하 움직임 가능하게 장착하고, 이 판부재에 진동 검출 부재를 설치하여, 슬릿노즐의 상대적인 이동에 따라서 기판 표면에 부착되어 있는 이물질이 상기 판부재의 하단(下端)에 닿으면, 판부재가 진동하고, 이 진동을 상기 진동 검출 부재로 검출하여, 도포를 강제적으로 정지시키도록 하고 있다.

특허문헌 2에는, 레이저에 의한 검출수단으로 기판 표면의 융기부분 또는 이물질을 검출하고, 융기부분이나 이물질이 슬릿노즐에 닿기 전에 슬릿노즐을 퇴피(退避)시키도록 하고 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 제2000-024571호 공보

[특허문헌 2] 일본국 특허공개 제2002-001195호 공보

특허문헌 1에 개시되는 수단에 있어서는, 노즐에 직접 판부재와 진동 검출 부재가 장착되어 있기 때문에, 메인테넌스성(maintenance)이 떨어진다. 또한 판부재와 기판의 간격을 크게 설정하면, 큰 이물질이 통과하여 노즐을 흠집 내버리고, 반대로 작게 설정하면, 필요 이상으로 강제 정지가 발생해버린다.

특허문헌 2에 개시되는 수단에 있어서는, 레이저에 의한 검출수단을 사용하고 있기 때문에, 비교적 큰 이물질 밖에 검출할 수 없고, 작은 이물질이 슬릿노즐의 토출구에 닿아, 흠집을 낼 우려가 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 청구항 1의 도포장치는, 한쌍의 평행한 레일 사이에 기판 재치 스테이지를 배치하고, 이 기판 재치 스테이지를 걸치도록 슬릿노즐을 구비한 문형 이동기구를 상기 레일 사이에 주행 가능하게 걸친 도포장치에 있어서, 상기 문형 이동기구는, 상기 한쌍의 평행한 레일의 각각에 상호 맞물리는 주행체와, 이들 주행체 사이를 연결하는 연결 빔과, 상기 주행체 사이에 승강 움직임 가능하게 지지된 노즐 베이스 플레이트를 구비하여, 상기 슬릿노즐에 의한 도포 방향을 기준으로 하여 앞쪽이 되는 상기 노즐 베이스 플레이트의 일부에 기판 상에 존재하는 미세한 이물질을 슬릿노즐의 수평 방향의 이동에 따라 배제하는 프로텍터가 장착되고, 이 프로텍터 보다도 더욱 앞쪽이 되는 연결 빔 또는 주행체의 일부에 기판 상에 존재하는 큰 이물질을 검출하여 상기 주행체를 정지시키는 신호를 출력하는 센서가 장착된 구성으로 하였다.

상기 연결 빔은 하나여도 되지만, 평면에서 봤을 때 상기 노즐 베이스 플레이트를 사이에 두고 앞뒤로 각각 배치하는 것도 가능하다. 앞뒤에 2개 배치한 경우 에는 주행체 사이에 연결함으로써 전체로서 패널형상 프레임을 구성하여, 주행 중의 비뚤어짐이 적어지고, 또한 상기 연결 빔을 상기 문형 이동기구가 주행할 때에 기판 및 기판 재치 스테이지에 접촉하지 않는 한도에 있어서, 아래쪽 위치에 장착함으로써 피칭을 억제할 수 있어, 정확한 이물질 검출을 행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 비교적 큰 이물질이 기판에 부착되어 있는 경우에는, 슬릿노즐의 상대 이동이 즉시 정지되고, 작은 이물질이 기판에 부착되어 있는 경우에는, 슬릿노즐의 이동을 정지시키지 않고, 프로텍터로 그것을 배제하기 때문에, 슬릿노즐의 토출구가 흠집이 나는 것을 방지하면서 노즐의 주행이 빈번하게 정지하지 않는다.

이하에 본 발명의 실시의 태양을 첨부 도면을 토대로 설명한다. 도 1은 본 발명의 도포장치의 전체 평면도, 도 2는 도 1의 A-A 방향으로부터 본 확대도, 도 3은 한쪽의 주행체 부분의 확대 평면도, 도 4는 한쪽의 주행체 부분의 확대 측면도이다.

도포장치는 바닥면(床面) 상에 베이스 프레임(1)을 매개로 하여 지지되어 있다. 이 베이스 프레임(1) 상에는 한쌍의 레일(2, 2)를 수평 방향으로 또한 평행하게 설치하고 있다. 이들 한쌍의 레일(2)에는 문형 이동기구(3)이 상호 맞물려 있다.

또한, 베이스 프레임(1) 상에는 유리기판(W) 등을 올려놓는 기판 재치 스테이지(4)를 설치하고 있다. 또한 스테이지(4)는 바닥면 등에 고정해도 된다. 또한, 기판 재치 스테이지(4)로부터 떨어진 방향을 기준으로 하여, 프리디스펜스부(5), 세정부(6) 및 딥조(7)이 이 순서로 배치되어 있다.

상기 문형 이동기구(3)은 레일(2)를 포지(抱持)하는 형상의 겐트리 프레임(8)을 가지고 있다. 이 겐트리 프레임(8)의 내측면에는 레일(2)와의 사이에 극간(隙間)을 형성하는 에어패드(9)를 구비하고 있다.

좌우의 겐트리 프레임(8, 8)은 2개의 연결 빔(10, 11)으로 연결하여 일체화되고, 평면에서 봤을 때 패널형상을 이루고 있다. 이와 같이 패널형상을 이룸으로써 주행 중의 비뚤어짐을 적게 할 수 있지만, 연결 빔(10, 11)에 대해서는 1개만으로 해도 된다.

또한, 좌우의 겐트리 프레임(8)은 각각 도시하지 않는 리니어 모터(linear motor)의 가동부(코어부)에 연결되고, 좌우의 리니어 모터를 동기(同期)하여 구동함으로써, 문형 이동기구(3)은 레일(2)를 따라 진동 없이 이동한다. 여기에서, 연결 빔(10, 11)은 겐트리 프레임(8)의 윗면에 장착되어 있지만, 이 위치는 주행시에 연결 빔(10, 11)이 기판(기판 재치 스테이지(4))에 완충하지 않는 범위에서 가장 낮은 위치이다. 이와 같이 연결 빔(10, 11)의 높이를 낮게 함으로써, 주행시의 피칭을 억제할 수 있다.

좌우의 겐트리 프레임(8)의 윗면에는 실린더 유닛 등으로 구성되는 노즐 승강기구(12)를 고정 설치하여, 좌우의 노즐 승강기구(12) 사이에 노즐 베이스 플레이트(13)을 수평으로 또한 승강 자유자재로 가설(架設)하고, 이 노즐 베이스 플레이트(13)에 슬릿노즐(14)를 장착하고 있다. 이렇게 하여, 승강기구(12)를 구동함으로써 노즐 베이스 플레이트(13)과 슬릿노즐(14)는 일체적으로 승강 움직임 한다.

또한 노즐 베이스 플레이트(13)의 일부에서 도포 방향을 기준으로 하여 슬릿노즐(14) 보다도 앞쪽이 되는 부분에는 스퀴지(squeegee)로서 기능하는 프로텍터(15)를 장착하고 있다. 이 프로텍터(15)의 길이는 슬릿노즐(14)의 폭 보다도 길게 설정되어 있다. 또한, 노즐 베이스 플레이트(13)에는 슬릿노즐(14)의 하단과 기판(W)의 간격을 측정하는 레이저 센서(16)을 장착하고 있다.

상기 프로텍터(15)의 하단부는 뾰족하고, 슬릿노즐(14)의 토출구와 프로텍터(15)의 하단부와 수평 방향의 간격은 70~75 ㎜로 설정하여, 수직 방향에 있어서, 슬릿노즐(14) 하단의 토출구 보다도 프로텍터(15)의 하단부 쪽이 100~50 ㎛ 내려가도록 설정하고 있다.

더욱이 도포 방향을 기준으로 하여 좌우의 겐트리 프레임(8, 8)의 앞면에는, 이물질 검출용 센서(17, 17)을 장착하고 있다. 이들 센서(17, 17)은 예를 들면 한쪽을 발광소자(發光素子)로 하고 다른 쪽을 수광소자(受光素子)로 한다. 센서(17, 17)은 프로텍터(15) 보다도 앞쪽 영역의 이물질을 검출하고, 감지할 수 있는 최소의 이물질 직경은 100 ㎛로 설정되어 있다.

즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 노즐 베이스 플레이트(13)을 낮추고 슬릿노즐(14) 하단의 토출구와 기판(W)의 간격을 예를 들면 100 ㎛로 설정한다. 이 상태로부터, 리니어 모터를 구동하여 문형 이동기구(3)을 도면 중 오른쪽 방향으로 이동시키면서 슬릿노즐(14) 하단의 토출구로부터 유리기판(W) 표면에 도포액을 도포한다.

그리고 이 때, 주행 방향 앞쪽에 센서(17)이 감지할 수 있는 직경 치수의 이 물질(G1)이 기판(W) 상에 부착되어 있으면, 센서(17)은 그것을 감지한 시점에서 리니어 모터에 정지신호를 출력하여, 문형 이동기구(3)의 주행을 즉시 정지시킨다.

한편, 주행 방향 앞쪽에 센서(17)이 감지할 수 없는 직경 치수의 이물질(G2)가 기판(W) 상에 부착되어 있는 경우에는, 리니어 모터에는 정지신호가 출력되지 않기 때문에, 문형 이동기구(3)은 그대로 주행한다. 그리고, 이물질(G2)는 프로텍터(15)에 의해 배제된다. 또한, 이물질(G2)의 치수가 극히 작은 경우에는 프로텍터(15)에 의해 배제할 수 없지만, 이 경우에는 슬릿노즐(14)를 흠집 낼 우려도 없다.

또한, 실시예에 있어서는 겐트리 프레임(8, 8)의 앞면에 센서(17)을 장착했지만, 앞쪽의 연결 빔(11)에 센서(17)을 장착해도 된다.

본 발명의 도포장치는 각종 디스플레이 장치에 삽입하는 유리기판에, 도막을 형성하기 위한 도포장치로서 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 한쌍의 평행한 레일(2) 사이에 기판 재치 스테이지(4)를 배치하고, 이 기판 재치 스테이지(4)를 걸치도록 슬릿노즐(14)를 구비한 문형 이동기구(3)을 상기 레일(2) 사이에 주행 가능하게 걸친 도포장치에 있어서,

   상기 문형 이동기구(3)은, 상기 한쌍의 평행한 레일(2)의 각각에 상호 맞물리는 주행체와, 이들 주행체 사이를 연결하는 연결 빔(10, 11)과, 상기 주행체 사이에 승강 움직임 가능하게 지지된 노즐 베이스 플레이트(13)을 구비하여, 상기 슬릿노즐(14)에 의한 도포 방향을 기준으로 하여 앞쪽이 되는 상기 노즐 베이스 플레이트(13)의 일부에 기판 상에 존재하는 미세한 이물질을 슬릿노즐(14)의 수평 방향의 이동에 따라 배제하는 프로텍터(15)가 장착되고, 이 프로텍터(15)보다도 더욱 앞쪽이 되는 연결 빔(10, 11) 또는 주행체의 일부에 기판 상에 존재하는 큰 이물질을 검출하여 상기 주행체를 정지시키는 신호를 출력하는 센서(17)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 도포장치.
2. 제1항의 도포장치에 있어서, 상기 연결 빔(10, 11)은 평면에서 봤을 때 상기 노즐 베이스 플레이트(13)을 사이에 두고 앞뒤로 배치되고, 이들 전후의 연결 빔(10, 11)을 상기 주행체 사이에 연결함으로써 전체로서 패널형상 프레임을 구성하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
3. 제1항의 도포장치에 있어서, 상기 연결 빔(10, 11)은 상기 문형 이동기구(3)이 주행할 때에 기판 및 기판 재치 스테이지(4)에 접촉하지 않는 한도에 있어서, 아래쪽 위치에 장착한 것을 특징으로 하는 도포장치.

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