KR100975129B1 - 노즐 립 클리너를 구비한 슬릿 코터 - Google Patents

Abstract

평판표시소자용 기판 제조를 위한 포토레지스트 등의 약액 코팅 작업 후 슬릿 노즐의 노즐 립(lip) 부위에 달라붙은 약액이나 이물질을 효율적으로 제거하고 세정액의 사용량을 줄일 수 있는 노즐 립 클리너를 구비한 슬릿 코터를 개시한다.

본 발명의 노즐 립 클리너를 구비한 슬릿 코터는, 작업대, 작업대에 제공되어 약액을 도포하는 슬릿 노즐, 슬릿 노즐 또는 기판을 이동시키는 이동부, 세정액과 기체가 혼합된 혼합유체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하여 세정하는 립 세정부, 건조 기체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하는 립 건조부, 작업대의 일측에 설치되어 상기 립세정부 및 상기 건조부를 이동시키는 구동부를 포함한다.

슬릿코터, 세정, 노즐, 혼합유체, 기화기

Description

노즐 립 클리너를 구비한 슬릿 코터{Slit coater having nozzle lip cleaner}

본 발명은 노즐 립 클리너를 구비한 슬릿 코터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판표시소자용 기판 제조를 위한 슬릿 코팅 작업에 적용될 수 있으며, 슬릿 노즐의 노즐 립(lip) 부위에 달라붙은 약액이나 이물질을 효율적으로 제거하고 세정액의 사용량을 줄일 수 있는 노즐 립 클리너를 구비한 슬릿 코터에 관한 것이다.

일반적으로 평판표시소자용 기판에는 포토리소그라피(Photolithography) 작업을 거치면서 회로 패턴이 형성된다. 포토리소그라피 작업은 기판 위에 일정한 두께로 감광액(포토레지스트)을 도포한 다음 감광층을 노광, 현상하고 에칭하는 공정들을 진행하면서 기판에 회로 패턴이 형성되도록 하는 것이다.

이러한 포토리소그라피 작업은 특히 감광액을 도포하는 공정에서 기판의 박막 위에 일정한 두께로 균일하게 감광층을 형성하는 것이 중요하다. 감광층은 기준치보다 두께가 두껍거나 얇게 이루어지면 식각이 불균일하게 형성될 수 있다.

이와 같이 기판에 감광액을 도포하는 작업은 스핀코터(spin coater)를 이용한 스핀코팅방식과 슬릿코터(Slit coater)를 이용한 스핀레스 코팅방식이 알려져 있다.

이러한 두가지의 코팅 방식 중에서 스핀코팅방식은 작업 여건(기판의 회전속도와 용제 증발)에 따라 표면이 불규칙하게 형성되므로 슬릿 코터를 이용한 스핀레스 코팅방식이 주로 이용된다. 스핀레스 코팅방식은 슬릿 코터의 슬릿 노즐로 감광액을 도포하면서 기판의 박막 위에 일정 두께로 포토리소그라피용 감광층(포토레지스트층)을 형성하는 것이다.

이러한 코팅 작업 중에 슬릿 노즐의 노즐 립(lip) 부분에는 감광액의 잔액이 쉽게 달라붙게 되는데, 이러한 잔액을 수시로 제거해야만 균일한 도포 품질을 얻을 수 있다. 예를 들어 슬릿 노즐의 노즐 립 부분에 감광액 잔액이나 이물질이 달라붙은 상태로 굳으면 감광액이 불규칙하게 토출되면서 도포 품질이 저하되는 요인이 될 수 있다.

따라서 클리너를 이용하여 슬릿 노즐의 노즐 립 부분을 세정하게 된다. 이러한 슬릿 노즐 립 클리너는 세정액 분사부를 통하여 솔벤트 등의 세정액을 노즐에 분사하여 세정을 한 후 건조기체 분사부를 통하여 기체를 노즐에 분사하여 노즐을 건조시킬 수 있는 구성을 가진다.

이러한 종래의 슬릿 노즐 클리너는 솔벤트 등의 세정액을 슬릿 노즐에 직접 분사하여 슬릿 노즐을 세정하게 되므로 세정액의 사용량이 과다하여 비용이 증대되는 문제점이 있다. 또한 슬릿 노즐의 립(lip)의 세정력을 극대화시킬 필요가 있으나 이에 충분히 만족하지 못하여 감광액 도포 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬릿 노즐 립의 세정력을 극대화시키고 그에 사용되는 세정액의 양을 줄여 생산비용을 줄일 수 있는 노즐 립 클리너를 구비한 슬릿 코터를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 작업대, 상기 작업대에 제공되어 약액을 도포하는 슬릿 노즐, 상기 슬릿 노즐 또는 기판을 이동시키는 이동부, 세정액과 기체가 혼합된 혼합유체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하여 세정하는 립 세정부, 건조 기체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하는 립 건조부, 상기 작업대의 일측에 설치되어 상기 립세정부 및 상기 건조부를 이동시키는 구동부를 포함하는 슬릿 코터를 제공한다.

또한, 본 발명은 기판이 놓여지는 작업대, 상기 작업대에 제공되는 제1 구동부, 상기 제1 구동부에 결합되어 선형으로 이동하는 이동부, 상기 이동부에 결합되어 상, 하 이동되는 노즐 지지부, 상기 노즐 지지부에 결합되는 슬릿 노즐, 상기 작업대의 일측에 설치되는 제2 구동부, 상기 제2 구동부 설치되어 세정액과 기체가 혼합된 혼합유체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하여 세정하는 립 세정부, 상기 제2 구동부에 설치되어 건조 기체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하는 립 건조부를 포함하는 슬릿 코터를 제공한다.

상기 립 세정부는 세정액을 공급하는 제1 공급부, 상기 제1 공급부에 일측에 설치되어 기체를 공급하는 제2 공급부, 상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부에서 각각 공급받은 세정액과 기체를 혼합한 혼합 기체를 분사하는 분사부를 구비한다.

상기 제1 공급부는 제1 몸체, 상기 제1 몸체에 제공되며 세정액 공급장치에서 세정액을 공급받는 세정액 공급 관로, 상기 세정액 공급 관로에 연결되는 세정액 챔버, 상기 세정액 챔버와 상기 분사부 사이에 연결되는 제1 연결 관로로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제2 공급부는 제1 몸체에 결합되는 제2 몸체, 상기 제2 몸체에 제공되며 기체 공급장치에서 기체를 공급받는 기체 공급 관로, 상기 기체 공급 관로에 연결되는 기체 챔버, 상기 기체 챔버와 상기 분사부 사이에 연결되는 제2 연결 관로로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 립 세정부와 상기 립 건조부는 서로 마주하여 쌍을 이루어 배치되는 것이 바람직하다.

상기 구동부는 상기 립 세정부를 상기 슬릿 노즐의 길이 방향을 따라 이동시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 세정액 쳄버와 연결되는 연결 관로가 분사부에 연결되어 기화기의 원리에 의하여 기체가 분사됨에 따라서 세정액이 섞인 혼합유체가 슬릿 노즐의 립에 분사되므로 슬릿 노즐의 립의 세정 효과를 극대화시킬 수 있으며 동시에 슬릿 노즐의 립을 세정하는데 사용하는 세정액의 양이 줄어들어 제조 비용 을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면으로, 슬릿 코터를 도시하고 있다. 슬릿 코터는 기판이 놓여지는 작업대(1), 작업대(1)의 상부 양측에 설치되는 제1 구동부(3)들, 제1 구동부(3)들에 결합되는 이동부(5), 이동부(5)에 결합되는 노즐 지지부(7), 노즐 지지부(7)에 결합되는 슬릿 노즐(9), 작업대(1)에 제공되는 제2 구동부(11, 도 2에 도시하고 있음), 그리고 슬릿 노즐(9)의 약액 토출부인 립(9a, Lip, 3에 도시하고 있음)을 세정하는 노즐 립 클리너(13)를 포함한다.

작업대(1)는 기판(G)에 포토레지스트를 도포하기 위한 작업면이 제공되는 것으로써 하부 지지대(1a)와 하부 지지대(1a)의 위에 배치되는 석정반(1b)을 포함한다. 또한 작업대(1)는 상부에 기판(G)이 올려지는 기판 받침대(1c)가 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 기판 받침대(1c)는 진공 홀들이 뚫어져 있어 진공 흡착에 의하여 기판(G)이 고정된 상태로 올려질 수 있다.

제1 구동부(3)는 석정반(1b)의 양측 윗면에 거리가 떨어져 쌍을 이루며 서로 나란하게 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시 예의 제1 구동부(3)는 리니어 모터(Linear motor)로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 구동부(3)에는 이동부(5)가 결합되어 이 이동부(5)를 선형 이동시킬 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 제1 구동부(3)는 이동부(5)를 이동시킬 때 진동을 최소화시키면서 균일한 속도를 가지는 구조로 이루어지는 것이면 어느 것이나 적용이 가능하다.

이동부(5)에는 기판(G)을 가로지르는 방향으로 배치되는 노즐 지지부(7)가 결합된다. 노즐 지지부(7)는 유압 또는 공압에 의하여 작동하는 엑츄에이터(15)에 의하여 상, 하 방향으로 이동될 수 있도록 결합된다.

노즐 지지부(7)는 그 가운데 부분에 포토레지스트를 기판(G)에 도포할 수 있는 슬릿 노즐(9)이 상, 하 방향으로 이동 가능하게 결합된다. 즉, 본 발명의 실시 예에서는 기판(G)이 기판 받침대(1c)에 고정된 상태에서 이동부(5)가 선형 이동되면서 기판(G)에 포토레지스트의 도포가 이루어지는 예를 설명한다.

그러나 본 발명의 실시 예는 이러한 예에 한정되는 것은 아니며 기판이 이동되고 슬릿 노즐이 고정되는 구조에도 적용될 수 있다. 즉, 제1 구동부(3)는 이동부(5)를 선형 이동시키는 구조를 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 기판이 이동되는 구조에 적용되는 경우 기판을 이동시키는 구동부로 사용될 수 있다.

한편, 석정반(1b)의 일측에는 제2 구동부(11)가 배치된다. 그리고 제2 구동부(11)에는 노즐 립 클리너(13)가 결합된다. 제2 구동부(11)는 노즐 지지부(7)에 결합된 슬릿 노즐(9)의 길이 방향으로 노즐 립 클리너(13)를 이동시킬 수 있다.

제2 구동부(11)는 슬릿 노즐(9)의 길이 방향과 나란하게 설치되는 리니어 모터로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 구동부(11)는 제1 구동부(3)와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에서 제2 구동부(11)는 엘엠 가이드에 의하여 이동하는 구조 또는 벨트 등에 의하여 이동하는 구조 등으로 이루어질 수 있으며 단지 슬릿 노즐(9)의 길이 방향을 따라 노즐 립 클리너(13)가 이송되면서 슬릿 노즐(9)의 립(Lip)을 세정할 수 있는 구조면 어느 것이나 가능하다.

상술한 제2 구동부(11)에는 노즐 립 클리너(13)가 결합된다. 노즐 립 클리너(13)는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 제2 구동부(11)에 결합되는 케이스(101), 케이스(101)에 결합되는 고정대(103), 고정대(103)에 결합되는 립 세정부(105, 107), 그리고 고정대(103)에 결합되는 립 건조부(109, 111)를 포함한다.

상술한 고정대(103), 이 고정대(103)를 고정하는 케이스(101)는 본 발명의 실시 예에서 도시하여 설명하는 예에 한정되는 것은 아니며, 단지 립 세정부(105, 107)와 립 건조부(109, 111)를 고정할 수 있는 것이면 그 형상이나 구조가 다양하게 적용될 수 있다.

립 세정부(105, 107)는 서로 마주하는 모양으로 쌍을 이루어 배치된다. 또한, 립 건조부(109, 111)도 서로 마주하는 모양으로 쌍을 이루어 배치된다. 이와 같이 립 세정부(105, 107)와 립 건조부(109, 111)가 각각 쌍을 이루어 배치되는 것은 슬릿 노즐(7)의 립(7a)의 양 측면을 동시에 세정하기 위한 것이다.

립 세정부(105)는, 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 솔벤트 등의 세정액이 공급되는 제1 공급부(121)와 질소 등의 기체가 공급되는 제2 공급부(141), 그리고 제1 공급부(121)와 제2 공급부(141)에서 공급되는 유체를 혼합하여 기판(G)에 분사하는 분사부(151)를 포함한다. 이 분사부(151)는 립 세정부(105)의 선단에 혼합 유체가 토출되는 것으로 슬릿(Slit) 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1 공급부(121)는 제1 몸체(122)에 제공되며 도시하지 않은 세정액 공급장 치에 연결되어 솔벤트 등의 세정액을 공급받는 세정액 공급 관로(123), 세정액 공급 관로(123)와 연결되는 세정액 쳄버(125), 세정액 쳄버(125)와 분사부(151) 사이에 연결되는 제1 연결 관로(127)를 포함한다.

또한, 제2 공급부(141)는 제1 몸체(122)에 결합되는 제2 몸체(142)에 제공되며 도시하지 않은 기체공급장치에 연결되어 질소 등의 기체를 공급받는 기체 공급 관로(143), 기체 공급 관로(143)에 연결되는 기체 쳄버(145), 기체 쳄버(145)와 분사부(151) 사이에 연결되는 제2 연결 관로(147)를 포함한다.

립 세정부(105)에서는 기체공급 관로(143)와 기체 쳄버(145), 그리고 제2 연결 관로(147)를 통하여 공급된 기체가 분사부(151)를 통하여 분사될 때, 세정액 공급 관로(123)와 세정액 쳄버(125)를 통하여 공급된 세정액이 제1 연결 관로(127)를 따라 나가면서 기체와 혼합된 혼합유체가 분사되는 것이다. 이러한 립 세정부(105)는 기화기의 원리를 이용한 구조로 솔벤트 등의 세정액과 질소 등의 기체를 미세하게 혼합하여 무상(霧狀)의 혼합 유체를 고압으로 분사함으로써 슬릿 노즐(9)의 립(9a)을 세정할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 슬릿 노즐(9)의 립(9a, Lip)을 세정할 필요가 있는 경우에, 제1 구동부(9)를 구동하여 슬릿 노즐(9)의 립(7a)이 노즐 립 클리너(11)에 배치되도록 한다.

이때 립 세정부(105, 107)는 솔벤트 등의 세정액과 질소 등의 기체가 혼합된 혼합 유체를 슬릿 노즐(9)의 립(9a)에 분사하게 된다. 즉, 질소 등의 기체를 기체 공급 관로(143), 기체 쳄버(145), 제2 연결 관로(147)를 거쳐 분사부(151)를 통하여 고압으로 배출시키면 세정액 공급 관로(123), 세정액 쳄버(125)로 공급된 세정액이 제1 연결 관로(127)를 따라 나가면서 세정액이 기체와 혼합되어 고압으로 분사되는 것이다.

따라서 슬릿 노즐(9)의 립(9a)은 립 세정부(105, 107)에서 분무된 혼합 유체에 의하여 세정이 이루어진다.

계속해서 립 건조부(109, 111)를 통하여 질소 등의 건조기체가 분사되면서 슬릿 노즐(9)의 립(9a)이 건조된다. 이러한 과정은 제2 구동부(11)에 의하여 노즐 립 클리너(13)가 슬릿 노즐(9)의 길이 방향으로 따라 이동하게 되므로 슬릿 노즐(9)의 전 영역에서 립(9a)의 세정과 건조가 이루어지는 것이다.

따라서 본 발명의 실시 예에서 설명한 바와 같이 세정액과 기체가 혼합된 혼합 유체가 고압으로 분사됨으로써 슬릿 노즐(9)의 립(9a)의 세정효과를 극대화시킬 수 있으며, 세정액을 절감시켜 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.

도 2는 도 1의 주요부를 확대하여 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 주요부를 상세하게 도시한 도면이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ부를 잘라서 본 단면도이다.

Claims (6)

1. 작업대;

   상기 작업대에 제공되어 약액을 도포하는 슬릿 노즐;

   상기 슬릿 노즐 또는 기판을 이동시키는 이동부;

   세정액과 기체가 혼합된 혼합유체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하여 세정하는 립 세정부;

   건조 기체를 상기 슬릿 노즐의 립에 분사하는 립 건조부;

   상기 작업대의 일측에 설치되어 상기 립세정부 및 상기 건조부를 이동시키는 구동부를 포함하며,

   상기 립 세정부는

   세정액을 공급하는 제1 공급부,

   상기 제1 공급부에 일측에 설치되어 기체를 공급하는 제2 공급부, 그리고

   상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부에서 각각 공급받은 세정액과 기체를 혼합한 혼합 기체를 분사하는 분사부,

   를 포함한 슬릿 코터.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 공급부는

   제1 몸체;

   상기 제1 몸체에 제공되며 세정액 공급장치에서 세정액을 공급받는 세정액 공급 관로;

   상기 세정액 공급 관로에 연결되는 세정액 챔버;

   상기 세정액 챔버와 상기 분사부 사이에 연결되는 제1 연결 관로;

   로 이루어지는 슬릿 코터.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제2 공급부는

   제1 몸체에 결합되는 제2 몸체;

   상기 제2 몸체에 제공되며 기체 공급장치에서 기체를 공급받는 기체 공급 관로;

   상기 기체 공급 관로에 연결되는 기체 챔버;

   상기 기체 챔버와 상기 분사부 사이에 연결되는 제2 연결 관로;

   로 이루어지는 슬릿 코터.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 립 세정부와 상기 립 건조부는

   서로 마주하여 쌍을 이루어 배치되는 슬릿 코터.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동부는

   상기 립 세정부를 상기 슬릿 노즐의 길이 방향을 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터.

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