KR100835161B1

KR100835161B1 - 도포 장치

Info

Publication number: KR100835161B1
Application number: KR1020060110841A
Authority: KR
Inventors: 고지 하라다; 기요시 우치카와
Original assignee: 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2008-06-04
Also published as: TWI310325B; CN1963670B; CN1963670A; JP2007134487A; KR20070050385A; TW200718475A

Abstract

(과제)

안료 분산형 레지스트의 안료 성분의 응집을 억제하는 도포 장치를 제공한다.

(해결수단)

피처리 기판 상에 안료 분산형 레지스트액을 도포하는 도포 장치는, 안료 분산형 레지스트액을 토출하는 노즐과, 안료 분산형 레지스트액을 공급하는 도포액 공급부와, 도포액 공급부로부터 공급된 안료 분산형 레지스트액을 노즐로 유도하는 도전 튜브로 이루어지는 배관을 구비함으로써, 도전 튜브 내를 안료 분산형 레지스트액이 통과해도 안료 성분의 응집을 억제할 수가 있다.

Description

도포 장치 {COATING APPLICATOR}

도 1 은 본 실시 형태에 있어서의 도포 장치의 개념적인 구성을 나타낸다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 도포 장치

2 : 도포액 공급조

3 : 도전성 튜브

4 : 슬릿 노즐

5 : 기판

특허 문헌 1 : 일본 특허공고공보 평8-22418호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2002-066432호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평9-115873호

본 발명은, 기판에 도포액을 도포하는 도포 장치에 관한다.

종래부터 기판 상에 약액을 도포하는 대표적인 수법으로서, 스핀 코팅 (스핀 법) 이 알려져 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1). 스핀 코팅 (스핀법) 이란, 기판이 반도체 웨이퍼 (이하,「웨이퍼」라고 함) 인 경우에는, 웨이퍼를 스핀 척에 유지시켜, 약액 토출 노즐로부터 약액을 웨이퍼 표면의 중앙부에 적하함과 함께 스핀 척을 고속으로 회전시켜, 원심력에 의해 웨이퍼의 전체면에 약액을 펼쳐 도포하는 수법이다.

또한, 최근 액정 디스플레이 (LCD) 의 제조 프로세스에 있어서의 리소그래피공정에서는, 피처리 기판 (유리기판) 의 대형화에 유리한 레지스트 도포법으로서 (논스핀법) 이 보급되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 2). 논스핀법이란, 기판의 상방에서 레지스트 노즐을 상대 이동 또는 주사시키면서 레지스트액을 가는 직경의 선 형상으로 연속적으로 토출시키는 것에 의해, 고속 회전을 필요로 하는 일 없이 기판 상에 원하는 막두께로 레지스트액을 도포하도록 한 기법이다.

이 논스핀법에서 사용되는 레지스트 노즐은, 도포 효율을 높이기 위해, 노즐 본체를 횡장 또는 장척 형상으로 형성하고, 그 길이 방향으로 슬릿 형상의 토출구를 가지고 있다.

그런데, 이러한 도포 장치에서는, 자주 정전기에 의한 폐해가 문제가 되고 있다. 일반적으로, 도포 장치에서 이용하는 레지스트액은 유기용제이기 때문에 가연성이며, 도포 장치에서 발생된 정전기가 그 가연성 용제에 인화되어 폭발하는 위험성이 있었다. 그래서, 특허 문헌 3 에서는, 토출부에 도전체가 설치된 에칭용 노즐을 구비한 도포 장치가 개시되어 있다.

도포 장치에서는, 종래, 배관으로서 도전성이 아닌 것이 이용되고 있었다.

예를 들어, 논스핀형의 경우, 레지스트액을 노즐로 가이드하는 배관으로서 PFA 튜브 (제품명:나프론 (등록상표) PFA-HG 튜브, 니치아스 주식회사 제조) 를 이용하고 있다 (PFA:4 불화 에틸렌·퍼플루오루알콕시비닐에테르 공중합 수지).

그러나, 이와 같이 도전성이 아닌 배관의 경우, 배관 내를 레지스트액이 유동 함으로써 발생하는 정전기를 빼내는 것이 곤란하게 되어 있다. 따라서, 특히 안료 분산형 레지스트 조성물이, 상기 배관을 통과하는 경우, 발생된 정전기에 의해 안료 분산형 레지스트 조성물에 균일하게 분산되어 있는 안료에 정전기 에너지가 전파되어 안료가 대전되고, 그 안료가 응집되는 계기가 되어 버린다. 안료로서 카본블랙을 이용했을 경우, 카본은 대전하기 쉬운 성질을 갖기 때문에, 특히, 응집이 일어나기 쉽다. 즉, 안료 분산형 레지스트 조성물 내에 이물 (응집물) 이 생겨 버린다. 그러한 안료 분산형 레지스트 조성물이 기판에 도포되면, 상기 이물이 도포 이상이 되는 문제로 되거나, 기판 상에 균일한 레지스트 막을 형성하거나 할 수가 없다.

또한, 특허 문헌 3 의 도포 장치는, 파티클을 필터로 제거하고 있는 점에서 안료 분산형 레지스트를 대상으로 한 것이 아니다. 따라서, 특허 문헌 3 에서는, 상기의 정전기에 의한 응집이라고 하는 문제에 전혀 주목한 것이 아니다.

상기의 과제를 감안해, 본 발명에서는, 안료 분산형 레지스트 조성물의 안료 성분의 응집을 억제하는 도포 장치를 제공한다.

본 발명에 관련된 피처리 기판 상에 도포액을 도포하는 도포 장치는, 상기 도포액을 토출하기 위한 토출구를 갖는 노즐과, 상기 도포액을 공급하는 도포액 공급부와, 상기 도포액 공급부로부터 공급된 상기 도포액을 상기 노즐로 유도하는 도전 부재로 이루어지는 배관을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 도포액에 대한 정전기의 영향을 억제할 수가 있다.

또한, 상기 도포 장치에 있어서, 상기 도포액은, 안료 분산형 레지스트 조성물인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성함으로써, 정전기의 영향에 의한 안료의 응집을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 상기 도포 장치로부터 도포되는 안료 분산형 레지스트 조성물에 있어서의 이물의 발생을 억제할 수가 있고, 또한, 이 도포 장치를 이용해 제조되는 컬러 필터 및/또는 블랙 매트릭스의 수율을 향상시킬 수가 있다.

또한, 상기 도포 장치에 있어서, 상기 안료 분산형 레지스트 조성물의 안료 성분은, 카본블랙인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성함으로써, 레지스트액에 균일하게 분산되어 있는 카본블랙의 응집을 방지할 수 있다.

또한, 상기 도포 장치에 있어서, 상기 안료 분산형 레지스트 조성물의 안료 성분은, 적색 안료, 청색 안료, 및 녹색 안료 중 적어도 어느 하나를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성함으로써, 레지스트액에 균일하게 분산되어 있는 적색 안료, 청색 안료, 또는 녹색 안료의 응집을 방지할 수 있다.

또한, 상기 도포 장치에 있어서, 상기 배관은 도전성 튜브인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 배관의 재질에 있어서의 체적 저항율은, 10¹⁰Ω/㎝ 이하인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성함으로써 정전기의 영향을 억제할 수 있다.

또한, 상기 도전성 튜브의 재질은, 도전성 불소 수지인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 불소 수지는 도전성 폴리테트라플루오로에틸렌인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써 정전기를 효율적으로 억제할 수 있다.

상기 도포 장치의 도포 방식은, 논스핀형이어도 되고, 스핀형이어도 된다. 또한, 상기 배관은 금속제 배관이어도 된다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도포 장치 (1) 는 주로 도포액 공급조 (2), 도전성 튜브 (3), 슬릿 노즐 (4) 로 구성된다.

도포액 공급조 (2) 에는, 도포액 (예를 들어, 컬러 필터나 블랙 매트릭스 패턴을 형성하기 위한 안료 분산형 레지스트 조성물) 이 충전되고 있어 도전성 튜브 (3) 를 통해 슬릿 노즐 (4) 에 공급된다.

슬릿 노즐 (4) 은 가늘고 긴 형상을 하고 있어, 예를 들어 수평면 내에 있어서 폭 방향으로 이동한다. 슬릿 노즐 (4) 의 하부에는 예를 들어, 반도체 기판이나 액정 패널용 기판 (이하, 기판 (5) 이라고 한다) 이 설치되도록 되어 있다. 그리고, 슬릿 노즐 (4) 은 이동하면서 그 기판 (5) 표면의 일면에 도포액을 도포한다.

도전성 튜브 (3) 는, 도포액 공급조 (2) 로부터 슬릿 노즐 (4) 에 도포액을 공급하기 위한 배관이다. 이러한 배관의 재질에 있어서의 체적 저항률은 10¹⁰Ω/㎝ 이하인 것이 바람직하다. 도전성 튜브 (3) 의 재질로서는 도전성 불소 수지, 예를 들어, 도전성 폴리테트라플루오로에틸렌을 이용할 수 있다. 또한, 도포 장치 (1) 는 금속재료로 구성되어 있는 점에서, 도전성 튜브 (3) 는 당연히 접지되어 있는 상태와 동등하다.

상기 서술한 바와 같이, 본 실시 형태에서 이용하는 도포액은, 안료 분산형 레지스트 조성물이다. 그 안료 성분은, 카본블랙이어도 된고, 또한 적색 안료, 청색 안료, 및 녹색 안료 중 어느 하나를 함유하는 것이어도 된다.

실시예

이하, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 실시예를 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서는, 대형각 기판 코터 (제품명:TR45310, 토쿄오카공업사 제조) 의 배관을 개량해서 안료 분산형 레지스트(안료 성분 : 카본블랙) 가 순환하도록 했다. 그리고 그 대형각 기판 코터에 사용되는 배관 (10m) 으로서 종래품인 PFA 튜브 (제품명:나프론 (등록상표) PFA-HG 튜브, 니치아스 주식회사 제조) 와 도전성 튜브 (재질로서 PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 를 사용) 를 각각 사용해, 각각의 배관 내를 1 시간 순환시켰다.

그 후, 각각의 배관 내를 순환시킨 안료 분산형 레지스트 조성물을 샘플링 해, 550[㎜]×650[㎜] 의 유리에 도포해, 이물의 수를 카운트해 비교했다. 본 실시예에서는 이것을 3 회 시행해 그 평균을 산출했다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

실험횟수	이물의 수
실험횟수	PTFE 도전성 튜브	나프론 (등록상표) 튜브 T/#9003-PFA-HG
1회째	4	12
2회째	5	9
3회째	4	14
평균	4.3	11.7

도전성 튜브에 있어서의 이물의 수와 종래품에 있어서의 이물의 수의 평균은 각각 4.3 개와 11.7 개이다. 즉, 종래품에 비해 도전성 튜브를 이용한 쪽이 이물수는 약 1/3 로 감소되어 있다.

이와 같이 배관의 재질에 도전성 튜브를 도입함으로써 대전 에너지를 분산시켜, 이물의 발생 (안료의 응집) 을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 이상으로 말한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지의 구성 또는 형상을 취득할 수가 있다. 예를 들어, 도전성 튜브의 다른 예로서 금속성의 메시가 배관 내측 표면에 배치 형성된 튜브를 이용해도 된다. 또한, 도전성 튜브로 한정되지 않고, 도전성부재이면, 예를 들어, 금속제의 배관을 이용해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는 도포 장치의 도포 방식으로서 논스핀형을 이용했지만, 이것에 한정되지 않고, 스핀형의 도포 장치를 이용해도 된다.

이상부터의 본 발명의 실시 형태에 의하면, 도포 장치 내의 안료 분산형 레지스트를 통과하는 배관을 도전성 튜브로 함으로써 정전기의 발생이 억제된다. 그 결과, 안료 응집의 발생이 억제되어 이물이 감소된다.

본 발명에 의하면, 도포 장치 내의 안료 분산형 레지스트를 통과하는 배관을 도전성 부재로 함으로써 정전기의 발생이 억제된다. 그 결과, 안료의 응집의 발생이 억제되어 이물이 감소한다.

Claims

피처리 기판 상에 도포액을 도포하는 도포 장치에 있어서,

상기 도포액을 토출하기 위한 토출구를 갖는 노즐과,

상기 도포액을 공급하는 도포액 공급부와,

상기 도포액 공급부로부터 공급된 상기 도포액을 상기 노즐로 유도하는 도전 부재로 이루어지는 배관을 구비하고,

상기 배관은 도전성 튜브이며,

상기 도전성 튜브의 재질은 도전성 불소 수지인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 도포액은 안료 분산형 레지스트 조성물인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 안료 분산형 레지스트 조성물의 안료 성분은 카본블랙인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 안료 분산형 레지스트 조성물의 안료 성분은 적색 안료, 청색 안료, 및 녹색 안료 중 적어도 어느 1 개를 함유하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
삭제
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배관의 재질에 있어서의 체적 저항률은 10¹⁰Ω/㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 불소 수지는 도전성 폴리테트라플루오로에틸렌인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도포 장치의 도포 방식은 논스핀형인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배관은 금속제 배관인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
제 1 항 내지 제 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도포 장치의 도포 방식은 스핀형인 것을 특징으로 하는 도포 장치.