KR100812562B1 - 기판코팅시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판 디스플레이 패널을 제작할 때 감광성 수지를 코팅하는데 적용될 수 있으며 기판의 세정공정과 코팅공정을 하나의 프로세스로 처리하며 콤팩트한 구성을 통하여 장비의 설치 면적을 최소화시킬 수 있는 기판코팅시스템을 개시한다. 본 발명의 기판코팅시스템은, 기판이 세정되는 세정부, 상기 세정부의 일측에 배치되어 세정부에서 세정된 상기 기판이 투입되어 상기 기판에 감광성 수지가 도포되는 코팅부, 그리고 상기 기판을 세정부에서 코팅부로 연속해서 이송시키는 이송수단을 포함한다. 따라서 본 발명은 물류장비 등 별도의 기판을 이송하기 위한 물류 장치들을 최소화하여 기판코팅시스템을 구현할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

기판, 코팅, 코터, 세정, 인라인, 광건조, 진공 자외선

Description

기판코팅시스템{Works coating system}

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시 예를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.

도 2는 도 1에 대응하며 기판의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 적용되는 감광성 수지를 코팅하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시 예를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.

도 5는 도 4에 대응하며 기판의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 종래 기술을 설명하기 위한 기판 코팅시스템의 구성도이다.

도 7은 종래의 감광성 수지의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 기판코팅시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판 디스플레이 패널을 제작할 때 감광성 수지를 코팅하는 공정에 적용될 수 있으며 기판의 세정공정과 코팅공정을 하나의 프로세스로 처리하는 기판코팅시스템에 관한 것이다.

일반적으로 표시장치의 제조공정 중에서 글라스 기판에 회로 패턴 등을 형성하는 과정은, 우선 기판을 세정하고, 세정된 기판을 건조한 후에 기판의 표면에 감 광성 수지(photosensitive-polymer)를 도포하여 감광막을 형성하고, 감광막을 일정한 회로패턴을 통하여 노광(Expose)하고 이를 현상(develop)처리하여 이루어질 수 있다.

도 6은 종래에 글라스 기판의 표면에 회로 패턴을 형성하기 위하여 코팅을 하는 과정을 설명하기 위한 구성도로, 세정쳄버(100), 건조부(200), 그리고 코팅쳄버(300)를 도시하고 있다. 또한, 상기 세정첨버(100), 건조부(200), 그리고 코팅쳄버(300) 사이에는 기판(도시생략)을 이송시키기 위한 물류장비(400, 450)를 배치하여 상기 물류장비(400, 450)에 의하여 각각의 작업공정으로 기판을 이송시킨다.

회로 패턴을 형성하기 위한 기판은, 세정쳄버(100)에서 세정이 이루어진 후 물류장비(400)에 의하여 옮겨져 건조부(200)에 투입되어 기판의 건조가 이루어진다. 그리고, 계속해서 건조된 기판은 또 다른 물류장비(450)에 의하여 코팅쳄버(300)로 투입되고, 기판에는 감광막 형성을 위한 감광성 수지가 코팅된다.

또한, 코팅쳄버(300)에서 감광성수지를 도포하는 공정은, 기판의 회전에 의하여 감광성수지가 기판의 표면에 코팅되는 이른바 스핀 코팅 방법이 사용될 수 있다.

도 7은 종래의 스핀 코팅 방법에 의하여 기판에 감광성 수지를 기판에 코팅하는 장치가 개시되어 있다. 스핀 코팅 장치는 회전축(500)에 기판(G)이 놓여질 수 있는 플레이트(600)가 결합되어 회전축(500)의 회전에 따라 함께 플레이트(600)가 회전할 수 있는 구조를 가진다.

즉, 회전축(500)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있는 플레이트(600)의 상부 에 기판(G)을 배치하고, 상기 기판(G)에 감광성 수지를 도포한 후 플레이트(600)를 회전시키면 원심력에 의하여 감광성 수지가 확산되면서 균일한 코팅막을 이루며 감광막(p)이 형성된다.

이러한 기판처리공정은 먼지의 수가 극히 제한되는 공간인 클린 룸(clean room)에 장비들이 배치되어 이루어진다.

종래의 기판코팅시스템은 물류장비 등이 장비가 다수로 필요하게 되어 장비의 제조 비용이 상승되는 문제점이 있다. 또한, 기판처리과정은 고가로 제작된 클린 룸에서 이루어지는데 물류장비 등의 장비들이 이러한 클린 룸의 면적을 많이 차지하게 되어 생산 및 제조 비용이 상승되는 문제점이 있다. 그리고 기판의 처리과정에서 물류장비가 기판을 이동하는 경우에는 작업 시간이 증대되어 생산성이 떨어질 수 있고, 기판이 오염될 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판을 세정한 후 패턴을 형성하기 위한 감광성 수지를 도포하는 과정을 처리하는 기판처리시스템을 인라인 형태(기판이 연속적으로 이동하면서 세정 및 건조 그리고 감광성 수지의 코팅이 이루어지는 형태)로 구성하여 기판을 이송시키는 장치인 물류장비 등의 장비 설치를 최소화하여 제조 비용을 감소시키는 기판코팅시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 콤팩트하게 구성하여 클린 룸의 점유 면적을 줄여 생산 및 제조 비용을 감소시키는 기판코팅시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 기판이 연속적으로 이동하면서 세정, 건조 및 감광성 수지의 코팅이 이루어지도록 하여 기판의 처리 시간을 줄임으로서 생산성을 향상시키며, 기판의 오염의 최소화를 이룰 수 있는 기판코팅시스템을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판이 세정되는 세정부, 상기 세정부와 연속해서 배치되며 세정부에서 세정된 상기 기판이 투입되어 상기 기판에 감광성 수지가 도포되는 코팅부, 그리고 상기 기판을 세정부에서 코팅부로 연속해서 이송시키는 이송수단을 포함하는 기판코팅시스템을 제공한다.

상기 세정부와 상기 코팅부 사이에는 상기 기판이 연속적으로 이동되며 상기 기판이 건조되는 건조부가 더 포함될 수 있다.

상기 세정부는 상기 기판이 배출되는 부분측에 배치되며, 상기 세정된 기판에 에어를 분사하는 에어 분사 노즐을 더 포함한다.

상기 에어 분사 노즐은 상기 기판이 이동하는 방향에 대하여 일정한 각도로 경사지게 배치될 수 있다.

상기 코팅부는 감광성 수지를 기판에 분사하는 코팅액 분사 노즐을 포함하며, 상기 코팅액 분사 노즐이 쳄버에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 세정부는 상기 기판에 세정액을 분사하는 세정액 분사 노즐을 더 포함한다.

상기 건조부는 적외선 또는 진공자외선을 발생시키는 램프를 포함한다.

상기 이송수단은 롤러들로 이루어지며, 이들 롤러들은 연속해서 배치된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시 예를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 주요 구성 및 기판의 코팅 과정을 설명하기 위한 도면으로, 기판코팅시스템을 도시하고 있다.

상기 기판코팅시스템은 기판(G)을 세정하는 세정부(1), 그리고 세정된 기판(G)에 감광성 수지를 코팅하는 코팅부(5, coater)를 포함한다. 그리고 물류장비부(L, loader)는 도시하지 않은 카세트 등에 수납되어 있는 기판(G)을 세정부(1)에 공급(로딩, loading)하는 것이다. 또한, 상기 기판처리시스템은 기판(G)을 세정부(1) 및 코팅부(5)로 연속해서 이동시키기 위한 이송수단으로 다수의 롤러(R)가 연속적으로 배치된 구조를 가지고 있다.

즉, 본 발명의 기판코팅시스템은 세정부(1) 및 코팅부(5)가 연속해서 인라인형태로 배치되어 기판(G)이 연속해서 공급되어 세정 및 감광성 수지의 도포가 연속적으로 이루어질 수 있는 구조를 가지는 것이다.

상기 세정부(1)는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 세정쳄버(11)를 포함하며, 세정쳄버(11)에 세정액 분사노즐(13)이 배치되어 있다. 상기 세정액 분사 노즐(13)은 기판(G)이 롤러(R)들에 의하여 이동될 때, 세정액을 분사하여 기판(G)의 표면을 세정하는 것이다. 그리고 상기 세정액 분사 노즐(13)은 별도의 세정액 공급장치(도시하지 않음)에 의하여 세정액이 공급되어 기판(G)으로 분사될 수 있는 구성을 가진다. 그리고 상기 세정쳄버(11)에는 기판(G) 배출되는 출구측 부분에 에어 분사 노즐(15)이 배치된다. 상기 에어분사 노즐(15)은 에어 공급장치(도시생략)에 의하여 압축 에어를 공급받아 세정액이 묻어 있는 기판(G)에 압축 에어를 분사함으로서 기판(G)을 건조시킬 수 있는 것이다.

상기 에어분사 노즐(11)은 이른바 에어 나이프(air knife)가 사용될 수 있으며, 기판(G)이 진행되는 방향에 대하여 경사진 각도로 배치되어 더욱 효율적으로 세정액을 제거할 수 있다.

상기 코팅부(5)는 코팅쳄버(51)를 포함하며, 상기 코팅쳄버(51)에는 코팅액 분사 노즐(53)이 결합된다. 즉, 상기 코팅액 분사 노즐(53)은 코팅쳄버(51)에 고정된 상태로 배치되어 기판(G)이 롤러(R)들에 의하여 이동되면서 코팅액 분사 노즐(53)에서 분사되는 감광성 수지에 의하여 감광성 코팅막이 형성되는 것이다. 물론 상기 코팅액 분사노즐(53)은 도시하지 않은 별도의 감광성 수지를 공급받아 일정한 양의 감광성 수지가 롤러(R)들의 회전에 의하여 이동하는 기판(G)위에 균일한 두께로 도포할 수 있는 것이다(도 3에 도시하고 있음).

이와 같이 상기 코팅액 분사노즐(53)이 고정되고 기판(G)이 이동하면서 감광성 수지가 기판(G)에 코팅되어 감광막을 형성하는 것은, 기존의 스핀코팅법에 의하여 기판에 감광막을 형성하는 것에 비하여 대형의 기판(G)에 적용할 때 매우 유리한 것이다. 즉, 대형 기판(G)인 경우에는 스핀코팅법에 의하여 감광성 막을 코팅할 때 대형 기판이 회전하면서 기판의 사이드측에서 떨림 등이 발생하여 균일한 두께의 코팅이 곤란하여 수율이 떨어지는 문제를 해결할 수 있는 것이다.

상기 롤러(R)들은 상기 세정쳄버(11) 및 상기 코팅쳄버(51)로 연속해서 기판 (G)을 공급할 수 있도록 인라인 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 기판코팅시스템은 기판(G)을 세정부(1) 및 코팅부(5)로 연속해서 이동시키기 위한 이송수단으로 상술한 실시 예에서는 다수의 롤러(R)가 연속적으로 배치된 구조에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 컨베이어 벨트 또는 등 다양한 이송 방법을 적용하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시 예를 설명하기 위한 구성도이고, 도 5는 제 2 실시 예의 구성 및 작동 설명을 하기 위한 도면으로, 기판코팅시스템을 도시하고 있다.

본 발명의 제 2 실시 예는 상술한 제 1 실시 예에 설명한 내용과 비교하여 다른 점 만을 설명하고, 동일한 부분은 상술한 제 1 실시 예의 설명으로 대치한다.

본 발명의 제2 실시 예의 기판코팅시스템은, 상기 세정부(1)와 상기 코팅부(5) 사이에 건조부(3)가 더 배치되는 것이다.

상기 건조부(3)는, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 광건조 쳄버(31)를 포함하며, 상기 광건조 쳄버(31)에는 램프(L)가 제공된다.

상기 램프(L)는 적외선 램프가 적용될 수도 있으며, 또는 진공 자외선 램프(Vacuum UV lamp)가 사용될 수 있다. 본 발명의 건조부(3)는 세정부(1)에서 세정된 기판(G)을 더욱 확실하게 건조시키기 위한 것이다.

물론 본 발명의 제 2 실시 예에서도 기판(G)을 이송시키는 수단으로 롤러(R)들이 사용될 수 있으며, 상기 롤러(R)들은 기판(G)을 연속해서 세정부(1), 건조부(3), 그리고 코팅부(5)로 공급할 수 있도록 연속적으로 배치되는 인라인(inline) 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 제 2 실시 예의 기판코팅시스템은, 상술한 제 1 실시 예와 마찬가지로 세정부(1), 건조부(3), 그리고 코팅부(5)가 연속해서 기판을 처리할 수 있는 인라인 형태로 배치되어 기판을 이송시키는 물류장비(L) 장치를 최소로 배치할 수 있는 것이다. 즉, 세정부(1), 건조부(3), 그리고 코팅부(5) 사이에는 별도의 물류장비(L)가 필요하지 않고 단지 롤러(R) 등으로 이루어지는 이송수단에 의하여 기판(G)의 처리가 가능한 것이다.

이러한 기판코팅시스템은 기판(G)이 연속적으로 이동되면서 처리가 이루어져 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한 물류장비(L) 들을 최소로 배치할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있다. 또한, 이러한 기판코팅시스템은 고가의 클린 룸에 설치되므로 장치의 설치 면적(점유 면적)을 줄임으로서 제조 비용 및 생산비용을 절감할 수 있는 것이다.

이와 같이 이루어지는 기판코팅시스템에서 기판(G)이 롤러(R)들에 의하여 이동되면서 감광성 수지가 코팅되는 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 물류장비(L)가 카세트(미도시) 등에서 기판(G)을 이송하여 세정부(1) 측에 투입하면, 롤러(R)들의 회전에 따라 기판(G)이 세정쳄버(11)로 들어간다. 그러면 세정쳄버(11)에 제공된 세정액 분사노즐(13)에서 세정액이 분사되어 기판(G)이 세정된다. 그리고 기판(G)이 출구측으로 이동될 때 에어 분사 노즐(15)에서 압축에어가 분사되어 건조가 이루어진다.

그리고 연속해서 롤러(R)들에 의하여 기판(G)이 이동되면서 기판(G)이 광건 조 쳄버(31)로 들어간다. 그러면 램프(L)에서 광 조사로 인하여 건조가 재차 건조가 이루어진다. 즉, 즉, 광건조 쳄버(31)는 적외선 건조 또는 진공 자외선 건조를 통하여 기판(G)을 감광성 수지의 코팅이 가능하게 건조시키는 것이다. 연속해서 롤러(R)들에 의하여 기판(G)이 코팅쳄버(51)로 들어가면 코팅액 분사 노즐(53)에서 감광성 수지가 토출되어 기판(G)에 감광성 수지가 도포된다. 즉, 기판(G)이 롤러(R)들에 의하여 이동하고, 감광성 수지를 배출하는 코팅액 분사 노즐은 코팅쳄버(51)에 고정된 상태로 코팅 공정이 이루어지는 것이다. 따라서 기판(G)이 연속적으로 이동함으로서 기판(G)에 감광성 수지로 이루어진 코팅막이 균일한 두께로 형성될 수 있는 것이다.

본 발명에서 에어 분사 노즐(15)에서 충분한 압축에어가 분사되어 세정액을 제거하는 경우에는, 제 1 실시 예에서 설명한 바와 같이, 직접 코팅부(5)로 기판(G)이 이동될 수 도 있다. 즉, 상술한 제1 실시 예는 에어 분사 노즐(15)이 기판(G)에 존재하는 세정액을 충분히 제거하여 건조 효과를 달성하는 경우에는 건조부(3)를 생략하는 것이 가능하다. 이러한 경우에는 기판코팅시스템의 설치 장비 및 면적을 더욱 낮출 수 있는 것이다.

따라서 본 발명은 기판(G)을 이송시키는 별도의 물류 장비인 물류장비(L)등의 설치를 최소화할 수 있으며, 고가로 제작되는 클린 룸(clean room)의 점유 면적을 낮출 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 기판을 세정하는 세정부, 세정된 기판을 건조하는 건조부 및 건조된 기판에 감광성 수지를 도포하는 코팅부가 연속해서 배치되며, 기판이 순차적으로 이동되면서 기판에 패턴 형성을 위한 감광성 수지가 도포되는 구성을 구비하여, 별도의 기판을 이송하기 위한 물류 장치(물류장비 등)들의 설치를 최소화하여 기판처리시스템을 구현할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기판을 이송하는 물류장비를 줄임으로서 클린 룸의 점유 면적을 줄일 수 있어 기판코팅시스템의 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기판이 연속적으로 이동하면서 세정부, 건조부, 그리고 코팅부를 통과하면서 기판이 처리됨으로 처리 시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 기판 오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 기판이 세정되는 세정부;

   상기 세정부에서 세정된 상기 기판이 연속해서 투입되어 상기 기판에 감광성 수지가 도포되는 코팅부;

   상기 기판을 세정부에서 코팅부로 연속해서 이송시키는 이송수단;

   을 포함하며,

   상기 세정부에 코팅부가 연속적으로 서로 이어져 배치되고,

   상기 세정부는 상기 기판에 세정액을 분사하는 세정액 분사노즐, 및 상기 기판이 배출되는 부분측에 배치되어 상기 세정된 기판에 에어를 분사하는 에어 분사 노즐을 포함하고,

   상기 코팅부는 감광성 수지를 상기 기판에 분사하는 코팅액 분사 노즐을 포함하며,

   상기 이송수단은 구동원에 의하여 회전하여 연속적으로 배치되는 롤러들을 포함하며,

   상기 세정부와 코팅부 사이에는 상기 이송수단에 의하여 이송되는 기판을 건조시키기 위한 건조부가 서로 인접하여 연속적으로 배치되는 기판코팅시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 에어 분사 노즐은

   상기 기판이 이동하는 방향에 대하여 일정한 각도로 경사지게 배치되는 기판코팅시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 건조부는

   적외선 또는 진공자외선을 발생시키는 램프를 포함하는 기판코팅시스템.
8. 삭제

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