KR100759014B1 - 슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치 및 방법 - Google Patents

슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 코팅장치의 슬릿 노즐에서 포토레지스트가 토출될 때 슬릿 노즐의 스캔 방향에 대해 토출되는 포토레지스트의 스캔 방향 토출 균일도를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 토출 균일도 측정 장치는 슬릿 노즐의 토출구의 아래에 그와 나란히 배치되어 상기 토출구에서 토출된 토출 유체를 유동시키는 심과, 상기 심의 하부에 배치되어 상기 심에서 유동된 토출 유체의 토출량을 시간에 따라 측정하는 토출 유체 측정 유닛을 포함한다.
슬릿 노즐, 포토레지스트, 도포, 코팅, 토출, 균일도, 로드셀

Description

슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING EJECTION UNIFORMITY OF SLIT NOZZLE IN SCANNING DIRECTION}
도 1은 일반적인 슬릿 코터의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 슬릿 코터에 의해 포토레지스트가 기판에 도포되는 상태를 도시한 측단면도이다.
도 3은 슬릿 노즐과 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치의 주요 구성 요소인 심을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 심에 의해 토출 유체가 유동하는 상태를 설명하는 측면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 심의 변형예를 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 슬릿 코터 110: 슬릿 노즐
112: 토출구 115: 포토레지스트 공급부
116: 제1 포토레지스트 공급 라인
117: 제2 포토레지스트 공급 라인
120: 노즐 이송유닛 200, 200a, 200b: 심
300: 토출 유체 측정 유닛 320: 토출 유체 수집 용기
340: 측량 센서 360: 측정 유닛
Fl: 토출 유체 GS: 기판
PR: 포토레지스트
본 발명은 기판 코팅장치의 슬릿 노즐에서 토출되는 포토레지스트의 스캔 방향 토출 균일도를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판 코팅장치의 슬릿 노즐에서 포토레지스트가 토출될 때 슬릿 노즐의 스캔 방향에 대해 토출되는 포토레지스트의 스캔 방향 토출 균일도를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시소자를 제조할 때, 공정 오차는 주로 포토레지스트를 사용하는 포토 공정에서 발생한다. 상기 포토레지스트가 균일하게 도포되지 않으면 후공정에서 해상도, 회로선폭의 차이가 발생하고, 또한 반사율의 차이가 발생하여 화면에 그대로 나타나는 불량을 유발한다.
최근에는 포토레지스트를 기판 상에 코팅하는 데 필요한 공정 시간을 줄이려는 요구가 있다. 상기 포토레지스트를 짧은 시간 내에 균일하게 도포하고 건조시 키는 방법에 대한 연구가 필요하다.
포토레지스트를 균일하게 도포하는 방법으로 포토레지스트를 둥근 롤의 외부에 적재한 후 상기 롤을 기판 상에서 일정 방향으로 구름 이동시켜 포토레지스트를 도포하는 롤 코팅 방법과, 원판의 지지체 위에 기판을 올려놓고 상기 기판의 중앙에 포토레지스트를 떨어뜨린 후 회전시켜 원심력에 의해 포토레지스트를 기판에 도포하는 스핀 코팅방법과, 슬릿 형태의 노즐을 통해 포토레지스트를 기판에 토출하면서 일정 방향으로 스캔하여 도포해가는 슬릿 코팅방법이 있다.
상기 코팅 방법들 중에서, 롤 코팅 방법은 포토레지스트 막의 균일성 및 막 두께 조정을 정밀하게 수행하기 어려워, 고정밀 패턴 형성용으로는 스핀 코팅 방법이 사용된다. 그러나, 스핀 코팅 방법은 웨이퍼와 같이 크기가 작은 기판에 감광물질을 코팅하는 데 적합하며, 액정 표시 패널용 유리 기판과 같이 크기가 크고 중량이 무거운 평판 표시장치용 기판에는 적합하지 않다. 이는 기판이 크고 무거울수록 기판을 고속으로 회전시키기 어려우며, 고속 회전 시 기판의 파손이나 에너지 소모가 큰 문제점이 있다. 이러한 이유로, 대형 유리 기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 방법으로 슬릿 코팅 방법이 주로 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 슬릿 코터의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 슬릿 코터에 의해 포토레지스트가 기판에 도포되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 슬릿 코터(100)는 포토레지스트(PR)를 기판(GS) 상에 도포하는 슬릿 노즐(110)과, 상기 슬릿 노즐을 일정한 방향으로 이동시키는 한 쌍의 노즐 이송유닛(120)과, 상기 노즐 이송 유닛의 일 측에 부착되는 포토레지스트 공급부(115)와, 상기 포토레지스트 공급부(115)로부터 상기 슬릿 노즐(110)로 포토레지스트(PR)를 이송하는 제1 포토레지스트 공급 라인(116)과, 상기 포토레지스트 공급부(115)에 포토레지스트(PR)를 공급하는 제2 포토레지스트 공급 라인(117)을 포함한다.
상기 슬릿 노즐(110)은 긴 바(bar) 형상의 노즐로, 기판(GS)과 대면하는 슬릿 노즐의 하단 중앙에는 미세한 슬릿 형상의 토출구(112)가 형성되며 상기 토출구(112)를 통해 일정 양의 포토레지스트(PR)가 기판에 토출되도록 한다. 상기 포토레지스트 공급부(115)는 상기 슬릿 노즐(110)에 포토레지스트(PR)를 공급하며, 공급되는 포토레지스트(PR)에 소정의 압력을 가하여 포토레지스트(PR)를 토출시키는 수단이다. 통상, 상기 포토레지스트 공급부(115)는 펌프가 포함되어 일정한 압력을 슬릿 노즐(110)에 가하고 그 압력에 의해 슬릿 노즐에 저장된 포토레지스트(PR)가 기판 상에 토출된다.
도 2를 참조하면, 이와 같이 구성된 슬릿 코터는 상기 슬릿 노즐(110)이 기판의 일 단에서 일정한 속도를 갖고 종방향으로 전진하면서 포토레지스트(PR)를 기판(GS) 상에 토출시킴으로써 포토레지스트(PR)를 기판(GS) 상에 균일하게 도포하게 된다.
이때, 상기 슬릿 코터(100)의 슬릿 노즐(110)은 포토레지스트(PR)를 슬릿 노즐(110)의 폭방향뿐만 아니라 슬릿 노즐(110)의 이동 방향, 즉 스캔 방향으로도 균일하게 토출하여야 한다. 포토레지스트(PR)를 슬릿 노즐(110)의 폭 방향에 대해 균일하게 토출하기 위해서는 슬릿 노즐(110)의 폭 방향에 따른 토출구의 간격을 조절하여야 한다. 이를 위하여, 상기 슬릿 노즐에는 (도시되지 않은) 토출구의 간격 조절용 볼트가 노즐의 폭 방향을 따라 소정 거리씩 이격 구비되어 있다.
이와 달리, 포토레지스트(PR)를 슬릿 노즐(110)의 스캔 방향에 대해 균일하게 토출하기 위해서는 상기 포토레지스트 공급부(115)가 포토레지스트(PR)에 가하는 압력의 시간에 대한 변화와, 슬릿 노즐(110)의 이동 속도와, 기판과 슬릿 노즐 사이의 거리 등을 제어하여야 한다.
종래에는 포토레지스트(PR)를 슬릿 노즐(110)의 스캔 방향에 대해 균일하게 토출하였는가를 판단하기 위하여 슬릿 코터로 기판 상에 포토레지스트(PR)를 직접 도포한 다음, 도포된 포토레지스트(PR)의 두께를 직접 측정하였다. 그러나, 이와 같은 방식은 기판 상에 포토레지스트(PR)를 직접 도포하기 때문에, 고가의 기판 및 포토레지스트(PR)를 낭비하게 된다. 더욱이, 기판이 대형화되어 감으로 인해, 소모되는 포토레지스트(PR)의 양은 더욱 증가하게 된다.
또한, 기판 상에 도포된 포토레지스트(PR)의 두께를 측정하는 경우, 기판 상에 도포된 포토레지스트(PR)가 건조되지 않은 상태에서 포토레지스트(PR)의 두께를 측정하는 것이 용이하지 않게 된다. 따라서, 도포된 포토레지스트(PR)는 건조 공정을 거친 후 두께가 측정되어야 하기 때문에, 이와 같이 도포된 포토레지스트(PR)의 두께를 측정하는 작업은 매우 번거롭게 된다. 더욱이, 도포된 포토레지스트(PR)가 건조 과정을 거친 후에 그 두께가 측정되기 때문에 실제 도포된 포토레지스트(PR)의 두께가 직접 측정될 수 없어 직접적인 포토레지스트의 토출 균일도를 측정할 수 없게 된다. 또한, 기판 상에 도포된 포토레지스트(PR)의 두께는 매우 얇기 때문에 이를 측정하기 위해서는 고가의 두께 측정 장비가 필요하게 된다.
본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 슬릿 노즐에 의해 기판 상에 토출되는 포토레지스트의 스캔 방향 토출량의 균일도를 간편하고 정밀하게 측정할 수 있는 슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 슬릿 노즐의 토출 균일도 측정 장치는 슬릿 노즐의 토출구의 아래에 배치되어 상기 토출구에서 토출된 토출 유체의 토출량을 시간에 따라 측정하는 토출 유체 측정 유닛을 포함한다.
상기 슬릿 노즐의 토출구와 토출 유체 측정 유닛 사이에서 상기 슬릿 노즐의 토출구와 나란히 배치되어 상기 토출구에서 토출된 토출 유체를 토출 유체 측정 유닛으로 유동시키는 심을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 심은 소정의 두께를 갖고 슬릿 노즐의 길이 방향으로 길게 형성된 형상인 것이 바람직하다.
상기 토출 유체는 물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 심은 토출 유체에 대해 소수성을 갖도록 표면 처리된 것이 바람직하다.
상기 심의 상단에 경사면이 형성된 것이 바람직하다.
상기 토출 유체 측정 유닛은 유입되는 토출 유체를 수집하는 토출 유체 수집 용기와, 상기 토출 유체 수집 용기에 수집된 토출 유체의 양을 측정하는 측량 센서 를 포함할 수 있다. 이때, 상기 측량 센서는 토출 유체의 질량을 측정하는 것이 바람직하다.
상기 심과 토출 유체 측정 유닛은 슬릿 노즐의 스캔 방향으로 상기 슬릿 노즐과 동일한 속도로 이동되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 태양에 따른 슬릿 노즐의 토출 균일도 측정 방법은 상기 슬릿 노즐에서 토출된 토출 유체를 소정 위치로 유동시키는 단계와, 상기 소정 위치로 유동된 토출 유체를 수집하는 단계와, 상기 수집된 토출 유체의 토출량을 시간에 따라 측정하는 단계를 포함한다.
상기 슬릿 노즐을 스캔 방향으로 이동시키면서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 토출 유체의 토출량은 상기 슬릿 노즐의 이동 속도에 비례하여 제어되는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 토출 균일도 측정 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 설명하고자 한다. 본 발명의 토출 균일도 측정 장치는 종래 기술에서 설명된 일반적인 슬릿 코터의 슬릿 노즐에 의해 토출되는 포토레지스트(PR)의 토출 균일도를 측정하기 위한 것으로서, 이하에서 이러한 슬릿 코터에 대한 설명은 생략하고, 그에 대해서는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 3은 슬릿 노즐과 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치의 주요 구성 요소인 심을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 심에 의해 토출 유체가 분배되는 상태를 설명하는 측면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 폭방향 토출 균일도 측정 장치는 슬릿 노즐(110)의 토출구(112)의 아래에 그와 나란히 배치되어 상기 토출구(112)에서 토출된 토출 유체(Fl)를 소정 위치로 유동시키는 심(shim)(200)과, 상기 심(200)을 거쳐 소정 위치로 유동된 토출 유체(Fl)의 토출량을 측정하는 토출 유체 측정 유닛(300)으로 구성된다.
상기 심(200)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 대략 1mm 미만의 두께를 갖고 슬릿 노즐(110)의 폭 방향 즉, 슬릿 노즐(110)의 길이 방향으로 길게 연장 형성된 스테인리스 스틸 재질의 스트립 형상으로, 그의 상단면이 슬릿 노즐(110)의 하단인 토출구(112)와 일정 간격을 두고 그의 아래에 위치된다. 비록 도면에는 도시되어 있지 않으나, 상기 심(200)의 양단에는 (도시되지 않은) 고정부가 더 형성되어 심(200)을 외부에 고정시킨다. 즉, 도 3 및 도 4에 도시된 상기 심(200)은 그의 일부만이 도시된 것임을 알 수 있다. 이는 상기 심(200)이 슬릿 노즐(110)의 토출구(112)와 나란하고 그와 일정 간격으로 이격되기 위하여 평평한 형상을 유지하면서 단단히 고정되어야 하기 때문이다. 따라서, 상기 심(200)의 양단에 형성되는 고정부는 외부의 (도시되지 않은) 지그에 일정한 장력을 받으면서 단단히 고정되는 것이 바람직하다.
이러한 형상의 상기 심(200)은 슬릿 노즐(110)에서 토출되는 토출 유체(Fl)가 그의 상단면에 도달하면 상기 심(200)의 표면을 따라 아래로 흐르게 된다. 특히, 상기 심(200)은 그의 상단면에 토출 유체(Fl)가 토출된 후 일정시간이 경과하면 동일한 시간에 토출된 토출 유체(Fl)는 모두 상기 토출 유체 측정 유닛(300)으로 유입되어야 상기 스캔 방향 토출 균일도를 정확하게 측정할 수 있다. 즉, 상기 심(200)은 그의 상단면에 토출된 토출 유체(Fl)가 상기 심(200)의 길이방향, 즉 상기 슬릿 노즐(110)의 폭방향 전체에 걸쳐 균일한 속도를 갖고 상기 심(200)의 표면을 따라 아래로 흐른 뒤, 역시 상기 심(200)의 길이방향 전체에 걸쳐 균일한 속도를 갖고 상기 심(200)의 아래에 배치된 토출 유체 측정 유닛(300)으로 유입되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 심(200)의 높이는 낮을수록 바람직하나, 전술한 바와 같이 상기 심(200)은 일정한 장력을 받으면서 단단히 고정되어야 하기 때문에 상기 심(200)의 재질 및 특성을 고려하여 일정한 장력을 받을 수 있도록, 즉 일정한 강도를 갖도록 소정의 높이를 가져야 한다. 더욱이, 상기 토출 유체(Fl)가 심(200)의 길이방향에 대해 균일한 속도를 갖고 그의 표면에서 유동되어 토출 유체 측정 유닛(300)으로 유입되기 위해서는 상기 심(200)의 표면에서 토출 유체(Fl)의 유동 저항이 작을수록 바람직하다. 이를 위하여, 상기 심(200)은 그의 표면에 토출 유체(Fl)가 부착되지 않는 소수성을 갖도록, 즉 토출 유체에 의해 습윤되지 않도록 표면 처리되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 심(200)의 표면에 소수성 코팅을 하거나, 표면 조도를 증가시킬 수 있다.
특히, 상기 심(200)과 슬릿 노즐(110)의 하단인 토출구(112) 사이는 소정 간격 이하로 이격된 것이 바람직하다. 이는 상기 간격이 클 경우 슬릿 노즐(110)의 토출구(112)에서 토출된 토출 유체(Fl)가 표면 장력에 의해 액적 형태로 뭉쳐지게 되어 토출 유체 자체가 심(200)으로 균일하게 토출되지 못하게 된다. 이에 따라, 상기 심(200)을 거치는 토출 유체(Fl)가 균일하게 토출 유체 측정 유닛(300)으로 유입되지 못하게 되는 문제를 발생시킨다. 이때, 상기 간격은 토출 유체의 종류에 따라 다를 수 있으나, 토출 유체로서 슬릿 코터에 사용되는 포토레지스트(PR)를 그대로 사용하는 경우, 그 간격은 대략 300μm 이하인 것이 바람직하다.
상기 토출 유체 측정 유닛(300)은 상기 심(200)의 아래에 배치된 토출 유체 수집 용기(320)와, 상기 토출 유체 수집 용기(320)를 지지하는 동시에 그에 수집되는 토출 유체(Fl)의 양을 측정하기 위한 측량 센서(340)와, 상기 측량 센서(340)와 연결되어 그로부터 신호를 받아 토출 유체 수집 용기(320) 내에 유입된 토출 유체(Fl)의 양이 시간에 따라 변화되는 것을 산출하는 측정 유닛(360)을 포함한다. 이때, 상기 측량 센서(340)는 수집된 토출 유체(Fl)의 질량을 검출하는 로드셀 등과 같은 질량 센서를 포함할 수 있다.
상기 토출 유체 수집 용기(320)는 상부에 개방된 개구가 구비된 통상의 용기 형상으로, 상기 개구는 상기 심(200)을 통하여 유입되는 토출 유체(Fl)를 모두 수집할 수 있도록 상기 심(200)의 길이보다 길게 형성되어 상기 심(200)을 포함할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 심(200)은 그의 하단이 상기 토출 유체 수집 용기(320)의 바닥면에 의해 지지 설치될 수 있고, 이와 달리 이격되도록 구성될 수도 있다.
다음은 본 발명에 따른 토출 균일도 측정 장치의 작동에 대해 설명하고자 한다.
본 발명의 토출 균일도 측정 장치는 기판 상에 포토레지스트(PR)와 같은 물질을 유리 기판 상에 도포하는 슬릿 코터가 스캔 방향으로 이동하면서 토출할 때 포토레지스트(PR)의 스캔 방향 토출 균일도를 측정하는 장치이다. 이를 위하여, 실제 포토레지스트(PR)를 토출하는 슬릿 노즐(110)의 아래에 본 발명의 토출 균일도 측정 장치를 배치시키고 그 위에서 포토레지스트(PR)를 연속적으로 토출시켜 시간에 따른 포토레지스트(PR)의 변화를 측정한다.
본 발명의 토출 균일도 측정 장치를 이용하여 포토레지스트(PR)의 균일도를 측정하기 위해 토출 유체(Fl)로서 실제로 사용되는 포토레지스트(PR)를 사용할 수 있다. 그러나, 이 경우, 포토레지스트(PR) 자체의 가격이 고가이고 토출 균일도 측정 장치에 사용된 포토레지스트(PR)는 폐기되어야 하기 때문에, 많은 비용이 소요된다. 더욱이, 포토레지스트(PR)는 휘발성이 강한 물질로서 토출된 포토레지스트(PR)가 균일하게 증발하지 않는 다면, 본 발명의 토출 균일도 측정 장치에서 포토레지스트(PR)의 균일도를 신뢰성 있게 측정할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명의 토출 균일도 측정 장치에 사용되는 토출 유체로서는 주위에서 쉽게 구할 수 있고, 휘발성이 작은 물이 바람직할 수 있다.
이와 같이 구성된 토출 균일도 측정 장치에 의해 슬릿 노즐(110)의 스캔 방향에 따른 토출 유체(Fl)의 분포를 측정하기 위하여, 심(200)이 슬릿 노즐(110)의 토출구(112) 아래에 그와 일정 간격을 유지한 상태로 나란히 배치되도록, 슬릿 노즐(110)과 토출 균일도 측정 장치를 고정 설치한다. 상기 측량 센서(340)는 토출 유체 수집 용기(320)와 (상기 심(200)이 토출 유체 수집 용기(320) 내에 지지 설치된 경우) 심(200)의 무게를 0(영)으로 설정한다.
이후, 종래 기술에서 언급한 슬릿 코터(도 1 참조)의 제2 포토레지스트 공급 라인(117)을 통하여 포토레지스트 공급부(115)에 토출 유체(Fl)로서 포토레지스트(PR) 또는 물을 공급한다. 다음으로, 포토레지스트 공급부(115)의 펌프를 작동시켜 제1 포토레지스트 공급 라인(116)을 통하여 슬릿 노즐(110)에 토출 유체(Fl)를 공급함으로써 슬릿 노즐(110)의 토출구(112)를 통하여 토출 유체(Fl)가 심(200)의 상부에 토출된다. 통상적으로, 실제 코팅 공정 상에서 슬릿 노즐(110)에 의해 토출되는 포토레지스트(PR)의 토출량은 대략 0.5 내지 15.0 cc/sec의 범위이며, 이는 기판의 크기와 슬릿 노즐(110)의 이동 속도에 의해 결정된다. 따라서, 상기 토출 유체(Fl)의 토출량은 대략 1.0 내지 12.0 cc/sec 정도가 되도록 설정한다.
상기 심(200)에 토출되는 토출 유체(Fl)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 심(200)의 상단면에 토출된 후 전방 또는 후방 표면 상에서 하단을 향하여 흐른 다음 그 아래 배치된 토출 유체 수집 용기(320)에 모이게 된다. 이때, 상기 토출 유체 수집 용기(320)를 지지하는 측량 센서(340)는 토출 유체 수집 용기(320)에 유입된 토출 유체(Fl)의 양을 검출하여 그 신호를 측정 유닛(360)으로 전송한다. 이때, 측량 센서(340)는 대략 100ms 이하의 일정한 간격으로 토출 유체(Fl)의 토출량을 측정한다. 측정 유닛(360)은 이와 같이 토출 유체 수집 용기(320)에 수집된 토출 유체(Fl)의 토출량을 시간에 대한 변화를 계산한다. 상기 시간에 대한 토출 유체(Fl)의 토출량이 일정하게 증가하는가에 따라, 즉 상기 토출량의 선형성(linearity)에 따라 슬릿 노즐(110)의 스캔 방향에 따른 토출 유체(Fl)의 균일도를 판단한다. 이는 시간에 따른 토출 유체(Fl)의 변화량이 토출 유체(Fl)의 스캔 방향에 따른 토출 균일도에 대응하기 때문이다.
여기에서, 상기 슬릿 노즐(110)과 토출 균일도 측정 장치를 고정 설치하여 시간에 따른 토출 유체(Fl)의 토출량 변화로부터 슬릿 노즐(110)의 스캔 방향에 따른 토출 유체(Fl)의 균일도를 판단하였다. 이 경우, 토출 유체(Fl)의 스캔 방향 토출 균일도는 주로 포토레지스트 공급부(115)의 펌프의 특성을 평가할 수 있다. 슬릿 노즐(110)의 이동 속도까지 고려하여 토출 균일도를 측정하고자 한다면, 슬릿 노즐(110)의 이동 속도와 펌프의 토출 속도는 비례하므로, 상기 슬릿 노즐(110)의 변화된 이동 속도만큼 펌프의 토출 속도를 변화시키면 시간에 따른 토출 균일도를 측정할 수 있다. 또한, 상기 슬릿 노즐(110)과 함께 본 발명의 토출 균일도 측정 장치까지 슬릿 코터의 (도시되지 않은) 갠트리(gantry)에 설치하고 이들을 동시에 이동시키면서 전술된 토출 균일도 측정 과정을 수행할 수 있다.
이때, 상기 측량 센서(340)에서 시간에 따라 측정된 토출 유체(Fl)의 토출량은 토출 유체(Fl)가 상기 심(200)에 토출된 후 상기 심(200)을 거쳐 상기 측량 센서(340)에서 측정될 때까지 일정한 시간이 소요되기 때문에, 이러한 시간 지연을 고려하여야 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 측정된 시간에 따른 토출 유체(Fl)의 변화량을 이용하여 상기 포토레지스트 공급부(115)의 펌프에 의한 배관 내의 압력 변화를 파악할 수 있다.
한편, 전술된 실시예에서는 심(200)의 상단면과 그의 전후 표면이 직각으로 만나도록 형성되어 있어 있기 때문에, 심(200)의 상단면에 토출 유체(Fl)가 토출된 후 전후 표면으로 흐를 때 원활하지 않을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 심의 상단면의 형상을 다양하게 변경할 수 있다. 즉, 심의 상단면과 전후 표면 사이에 경사면을 형성함으로써 심의 상단면에 토출된 토출 유체(Fl)가 전후 표면으로 용이하게 흐를 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 심(200a)과 같이 그의 상단 단면을 반원형으로 형성하거나, 도 7에 도시된 심(200b)과 같이 그의 상단 단면을 사다리형으로 형성할 수 있다.
도시된 실시예 이외에도, 도 6에 도시된 심(200a)의 상단면을 다소 평탄하게 수정하거나, 도 7에 도시된 심(200b)에서 각각의 평면이 만나는 모서리를 라운드로 형성할 수 있는 등, 다양하게 그 형상을 변형시킬 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술된 구성을 갖는 본 발명의 슬릿 노즐의 스캔 방향 토출 균일도 측정 장치 및 방법은 슬릿 노즐에 의해 기판 상에 토출되는 포토레지스트의 스캔 방향 토출량의 균일도를 간편하고 정밀하게 측정할 수 있다.
이러한 측정에 의해 슬릿 노즐을 통하여, 슬릿 노즐을 슬릿 코터에 장착하기 전에 펌프 성능에 의한 포토레지스트(PR)의 토출 체적의 선형성, 정밀성 및 재현성을 검증할 수 있다. 또한, 펌프 성능에 의한 스캔 방향의 균일성을 검증할 수 있으며, 슬릿 코터에 슬릿 노즐을 장착하기 전에 전 정속 구간에 대한 튜닝을 실시하여 스캔 방향의 균일성을 최적화할 수 있다. 펌프에 의한 스캔 방향의 균일성을 완전 구분화 함으로써 기판 코팅 시 데이터 분석이 용이해 진다
더욱이, 포토레지스트의 폭방향의 토출량 균일도를 측정할 때 포토레지스트가 아닌 물을 사용할 수 있기 때문에, 고가의 포토레지스트를 낭비하지 않게 되며, 그에 따라 폐기되는 포토레지스트의 처리 비용을 줄일 수 있다.

Claims (12)

  1. 슬릿 노즐의 토출 균일도 측정 장치로서,
    슬릿 노즐의 토출구의 아래에 배치되어 상기 토출구에서 토출된 토출 유체의 토출량을 시간에 따라 측정하는 토출 유체 측정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 슬릿 노즐의 토출구와 토출 유체 측정 유닛 사이에서 상기 슬릿 노즐의 토출구와 나란히 배치되어 상기 토출구에서 토출된 토출 유체를 토출 유체 측정 유닛으로 유동시키는 심을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 심은 소정의 두께를 갖고 슬릿 노즐의 길이 방향으로 길게 형성된 형상인 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토출 유체는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 심은 토출 유체에 대해 소수성을 갖도록 표면 처리된 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 심의 상단에 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토출 유체 측정 유닛은 유입되는 토출 유체를 수집하는 토출 유체 수집 용기와, 상기 토출 유체 수집 용기에 수집된 토출 유체의 양을 측정하는 측량 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 측량 센서는 토출 유체의 질량을 측정하는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  9. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 심과 토출 유체 측정 유닛은 슬릿 노즐의 스캔 방향으로 상기 슬릿 노즐과 동일한 속도로 이동되는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 장치.
  10. 슬릿 노즐의 토출 균일도 측정 방법에 있어서,
    상기 슬릿 노즐에서 토출된 토출 유체를 소정 위치로 유동시키는 단계와,
    상기 소정 위치로 유동된 토출 유체를 수집하는 단계와,
    상기 수집된 토출 유체의 토출량을 시간에 따라 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 슬릿 노즐을 스캔 방향으로 이동시키면서 수행하는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 방법.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서, 상기 토출 유체의 토출량은 상기 슬릿 노즐의 이동 속도에 비례하여 제어되는 것을 특징으로 하는 토출 균일도 측정 방법.
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