KR100975130B1 - 슬릿 코터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬릿 노즐에서 기판의 표면에 약액을 분사하기 전에 초기의 약액이 토출될 때 이를 처리하는 예비토출장치에 이용되며, 예비토출장치에 사용되는 프라이밍 롤러의 수평 균일도를 정밀하게 세팅할 수 있는 슬릿 코터를 개시한다.

본 발명의 슬릿 코터는, 작업대, 작업대에 제공되어 약액을 도포하는 슬릿 노즐, 슬릿 노즐 또는 기판을 이동시키는 이동부, 작업대의 일측에 제공되는 예비토출장치, 예비토출장치의 수평을 조절하는 수평조절수단을 포함한다.

슬릿 코터, 프라이밍, 롤러, 수평, 균일도, 백래시

Description

슬릿 코터{Silt coater}

본 발명은 슬릿 코터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬릿 노즐에서 기판의 표면에 약액을 분사하기 전에 초기의 약액이 토출될 때 이를 처리하는 예비토출장치에 이용되며, 예비토출장치에 사용되는 프라이밍 롤러의 수평 균일도를 정밀하게 세팅할 수 있는 예비토출장치를 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 스핀레스 코팅방식에 있어서, 슬릿 코터에 의하여 기판의 표면에 약액을 분사하는 경우, 도포 작업과 도포작업 사이의 대기시간에 노즐의 토출구는 공기와 접촉으로 약액의 농도가 변할 수 있다. 이와 같은 상태로 다음 약액 도포를 진행하는 경우 고농도화된 약액에 의해 세로줄이 발생하거나 막이 끊어져 약액 도포 불량이 발생할 수 있다.

따라서 이러한 약액 도포 불량을 방지하기 위하여 미리 일부의 약액을 도포하여 처리하는 예비토출장치가 설치된다. 이러한 약액처리장치는 세정액이 저장되는 세정조와, 이 세정조 내부에 제공되며 노즐의 토출구로부터 분사된 약액이 도포되는 프라이밍 롤러, 프라이밍 롤러에 도포된 약액을 솔벤트 분사, 솔벤트 샤워, 솔벤트 린스 등을 거쳐 세정처리하는 처리부를 포함한다.

상술한 프라이밍 롤러는 초기 세팅 시에 수평이 되도록 세팅이 이루어져야 슬릿 노즐에서 분사되는 약액을 원활하게 처리할 수 있게 된다. 그러나 프라이밍 롤러의 수평 세팅 작업이 용이하지 않아 작업 공수가 증대되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 슬릿 코터에 설치되는 예비토출장치에 제공된 프라이밍 롤러의 수평을 균일하게 조정할 수 있는 예비토출장치를 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, 상기 작업대의 일측에 제공되는 예비토출장치, 상기 예비토출장치의 수평을 조절하는 수평조절수단을 포함하는 슬릿 코터를 제공한다.

본 발명은 작업대, 상기 작업대에 제공되는 구동부, 상기 구동부에 설치되는 이동부, 상기 이동부에 결합되는 노즐 지지부, 상기 노즐 지지부에 결합되어 기판에 감광액을 도포하는 슬릿 노즐, 상기 작업대의 일측에 제공되는 예비토출장치, 상기 예비토출장치의 수평을 조절하는 수평조절수단을 포함하는 슬릿 코터를 제공한다.

상기 예비토출장치는 세정액이 저장되며 약액을 처리하는 처리부가 제공된 케이스, 상기 케이스에 회전 가능하게 배치되는 프라이밍 롤러를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 수평조절수단은 케이스의 양단에 배치되는 베이스, 상기 베이스들에 결합되는 고정부재들, 상기 고정부재들을 각각 관통하여 상기 고정부재와 나사 결합으로 이루어지는 조정부재, 상기 조정부재들과 각각 나사 결합되며 상기 고정부재들과 수평으로 상대 이동을 하는 이동부재들, 상기 이동부재들의 상부에 설치되는 경사블럭, 상기 케이스의 양측에 결합되어 상기 경사블럭을 따라 이동하는 롤러들을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 고정부재와 이동부재 사이에는 백래시 보상부가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 백래시 보상부는 상기 고정부재와 이동부재 사이에 탄성적으로 지지되는 탄성부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 조정부재는 볼트로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 조정부재를 회전시켜 나사의 피치만큼 이동블록을 수평으로 이동시키면 경사블럭의 경사면을 따라 롤러가 상, 하 이동하면서 프라이밍 롤러의 수평이 조절되므로 예비토출장치에 설치되는 프라이밍 롤러의 수평을 정밀하게 맞출 수 있어 프라이밍 롤러의 수평 세팅 작업이 매우 편리한 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, 구동부(3)들에 결합되는 이동부(5), 이동부(5)에 결합되는 노즐 지지부(7), 노즐 지지부(7)에 결합되는 슬릿 노즐(9), 작업대(1)의 일측에 설치되 는 예비토출장치(11)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. 기판 받침대(1c)는 진공 홀들이 뚫어져 있어 진공 흡착에 의하여 기판(G)이 고정된 상태로 올려질 수 있다.

구동부(3)는 석정반(1b)의 양측 윗면에 거리가 떨어져 쌍을 이루며 서로 나란하게 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시 예의 구동부(3)는 리니어 모터(Linear motor)로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 구동부(3)에는 이동부(5)가 결합되어 이동부(5)를 선형 이동시킬 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 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(13)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 고 정되는 구조에도 적용될 수 있다.

즉, 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 예비토출장치(11)가 결합된다.

예비토출장치(11)는 세정액이 저장되며 약액을 처리하는 처리부(도시생략)가 제공된 케이스(61), 케이스(61)에 회전 가능하게 배치되는 프라이밍 롤러(67)을 포함한다.

그리고 예비토출장치(11)에는 일측에 프라이밍 롤러(67)의 수평을 조절하기 위한 수평조절수단이 제공된다.

수평조절수단은, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 작업대의 상부 일측에 결합되는 복수의 베이스(51, 양측에 배치되어 있으며 보이는 부분에만 부호를 부여하여 설명하기로 함), 베이스(51)들에 결합되는 고정부재(53)들, 이 고정부재(53)를 관통하여 나사 결합되는 조정부재(55), 이 조정부재(55)와 나사 결합되며 고정부재(53)와 상대 이동을 하는 이동부재(57), 이동부재(57)에 결합되는 경사블럭(59), 케이스(61)의 양측에 결합되어 경사블럭(59)들을 따라 이동하는 롤러(63)들을 포함한다.

고정부재(53)와 이동부재(57)는 각각 볼트로 이루어지는 조정부재(55)로 상대 이동이 가능하게 결합된다. 고정부재(53)와 이동부재(57)는 그 사이에 백래시 보상부가 제공된다. 백래시 보상부는 압축코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직 하다.

즉, 고정부재(53)와 이동부재(57)는 그 사이에 서로 탄성력에 의하여 지지되도록 압축코일 스프링으로 이루어지는 탄성부재(65, 도 5에 도시하고 있음)가 배치된다. 이러한 탄성부재(65)는 조정부재(55)의 나사산과 이동부재(57)에 제공되는 나사홈이 서로 일치하여 밀착되는 성질 때문에 발생하는 백래시(Backlash, 조정 후에 일정한 구간에서 복귀하려는 성질)를 방지하기 위한 것이다.

다시 말하면, 조정부재(55)와 이동부재(57) 사이에서 가공 오차 등으로 인하여 발생한 유격이 생기지 않도록 탄성부재가 고정부재(53)와 이동부재(57) 사이를 탄성적으로 지지하여 조정부재(55)의 유동을 방지하는 것이다.

조정부재(55)는 상술한 바와 같이 볼트로 이루어지는 것이 바람직하며, 고정부재(53)에 수평 방향으로 관통되어 나사 결합된다. 이러한 조정부재(55)는 플라이밍 롤러(67)의 길이 방향과 같은 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

이동부재(57)의 상부에는 경사블럭(59)들이 프라이밍 롤러(67)의 길이 방향과 같은 방향으로 배치된다. 경사블럭(59)들은 프라이밍 롤러(67)의 중심 방향 측 보다 사이드 측이 더 높게 이루어지는 경사면(59a)을 가진다(도 4에서 경사각 a로도 표시함). 이러한 경사면(59a) 위에 롤러(63)들이 배치되어 경사면(59a)을 따라 롤러(63)들이 이동하면서 케이스(61)와 프라이밍 롤러(67)의 높이가 가변될 수 있다.

케이스(61)는 프라이밍 롤러(67)에 미리 도포된 약액을 세정할 수 있는 세정액이 수용된다. 그리고 이러한 케이스(61)는 프라이밍 롤러(67)를 세정할 수 있는 별도의 세정장치(또는 처리부, 도시생략)가 설치될 수 있다.

상기 프라이밍 롤러(65)는 슬릿 노즐(7)에서 약액이 사전에 도포될 수 있는 것으로 케이스(61)에 회전 가능하게 설치된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시 예의 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

우선, 프라이밍 롤러(67)를 슬릿 노즐(9)과 나란하게(평행하게) 맞추기 위하여 볼트로 이루어지는 조정부재(55)를 회전시킨다. 조정부재(55)가 회전하게 되면, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 이동부재(57)가 밀리거나 당겨지게 된다.

본 발명의 실시 예에서는 이동부재(57)가 프라이밍 롤러(67)측으로 이동하는 예(도 5에서 화살표 방향으로 표시)를 가정하여 설명하기로 한다. 즉, 조정부재(55)가 회전하면 고정부재(53)의 나사홈을 따라 회전함과 동시에 이동부재(57)가 프라이밍 롤러(67) 측으로 이동된다.

이때 롤러(63)들이 경사블럭(59)의 경사면을 따라 도 4의 화살표(수평으로 표시한 화살표) 방향으로 이동하게 된다. 이와 동시에 경사블럭(59)은 경사면을 가지므로 롤러(63)는 위쪽으로 상승하게 된다. 따라서 롤러(63)에 고정된 케이스(61)의 높이가 상승하고 이 케이스(61)에 결합된 프라이밍 롤러(67)의 일측의 높이가 상승하는 것이다. 이와 마찬가지로 프라이밍 롤러(67)의 반대쪽 끝 부분도 높이를 조절할 수 있는 것이다.

따라서 작업자는 프라이밍 롤러(67)의 높이를 미세하게 조절할 수 있어 프라이밍 롤러(67)와 슬릿 노즐(7)의 선단부가 서로 나란하게 배치되도록 세팅할 수 있 다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 구성도이다.

도 2는 도 1의 주요부를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예인 예비토출장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 일부를 도시한 측면도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 주요부를 상세하게 도시한 도면이다.

Claims (6)

1. 작업대;

   상기 작업대에 제공되어 약액을 도포하는 슬릿 노즐;

   상기 슬릿 노즐 또는 기판을 이동시키는 이동부;

   상기 작업대의 일측에 제공되는 예비토출장치;

   상기 예비토출장치의 수평을 조절하는 수평조절수단을 포함하며,

   상기 수평조절수단은

   케이스의 양단에 배치되는 베이스;

   상기 베이스들에 결합되는 고정부재들;

   상기 고정부재들을 각각 관통하여 상기 고정부재와 나사 결합으로 이루어지는 조정부재;

   상기 조정부재들과 각각 나사 결합되며 상기 고정부재들과 수평으로 상대 이동을 하는 이동부재들;

   상기 이동부재들의 상부에 설치되는 경사블럭;

   상기 케이스의 양측에 결합되어 상기 경사블럭을 따라 이동하는 롤러들;

   을 포함하는 슬릿 코터.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 예비토출장치는

   세정액이 저장되며 약액을 처리하는 처리부가 제공된 케이스;

   상기 케이스에 회전 가능하게 배치되는 프라이밍 롤러;

   를 포함하는 슬릿 코터.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 고정부재와 이동부재 사이에는

   백래시 보상부가 제공되는 슬릿 코터.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 백래시 보상부는

   상기 고정부재와 이동부재 사이에 탄성적으로 지지되는 탄성부재로 이루어지는 슬릿 코터.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 조정부재는 볼트로 이루어지는 슬릿 코터.

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