KR101033938B1 - 대면적 기판의 표면처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 기판의 표면처리장치에 관한 것으로, 공급포트를 통해 공급되는 약액을 길이방향으로 확장시키고, 상기 공급포트의 위치에 따른 압력의 차이를 해소할 수 있도록 크기가 다르게 배치된 공급홀들을 구비하는 공급파이프를 포함하는 공급관과, 상기 공급관을 통해 공급되는 약액을 오버플로우시키는 1차수조와, 상기 1차수조에서 오버플로우된 약액을 경사면을 따라 흘려보내 슬릿을 통해 배출하는 2차수조를 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 1차수조에 약액을 공급하는 공급파이프에 형성되는 공급홀을 공급포트의 위치에 따라 그 크기를 조정하여 배치하여 1차수조에 공급되는 약액의 공급압력의 균일성을 확보할 수 있어, 그 공급포트의 위치에 무관하게 균일한 두께의 약액 도포가 가능함으로써, 기판에 도포되는 약액의 균일성을 확보할 수 있어 공정불량의 발생을 방지하는 효과가 있다.

퍼들나이프, 표면처리, 공급관 압력

Description

대면적 기판의 표면처리장치{Puddle knife for large area substrate}

본 발명은 대면적 기판의 표면처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면처리장치의 내부압력의 차이에 따른 약액의 도포 불균일 현상을 방지할 수 있는 대면적 기판의 표면처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 퍼들나이프(puddle knife)로 통칭되는 대면적 기판의 표면처리장치는 외부로부터 세정수나 세정약액을 공급받아 기판에 일정한 두께로 도포하는 장치이다.

주로 러빙 후 세정에 사용되며, 도포하는 약액의 균일한 도포를 위하여 외부로부터 약액이 공급될 때의 압력을 해소하여, 약액이 자유낙하하는 형태로 공급한다. 이를 위하여 퍼들나이프에는 다수의 수조를 구비하여, 외부에서 공급된 약액이 수조에서 오버플로우되어 기판에 도포되는 형태를 가지고 있다. 그러나 이와 같은 오버플로우 방식을 사용하는 경우에도 외부의 약액이 공급되는 공급관측과 다른 영역의 압력차가 발생하게 되며, 이와 같은 종래 대면적 기판의 표면처리장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 대면적 기판의 표면처리장치의 단면 구성도이고, 도 2는 도 1에서 공급관의 구성도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 종래 대면적 기판의 표면처리장치는, 다수의 공급포트(11)를 통해 외부에서 공급되는 약액을 길이방향으로 확산시켜 저면에 고르게 형성된 공급홀(H)을 통해 공급하는 공급파이프(12)를 포함하는 공급관(10)과, 상기 공급관(10)을 통해 공급되는 약액을 일시 저장하고 그 약액이 오버플로우 되도록 하는 1차수조(20)와, 상기 1차수조(20)에서 오버플로우된 약액이 흘러내리도록 하며 하부에 마련된 슬릿(31)을 통해 기판의 상부에 도포될 수 있도록 하는 2차수조(30)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 대면적 기판의 표면처리장치의 구성을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 상기 공급관(10)은 하부에 공급홀(H)이 동일한 크기와 동일한 간격으로 형성되어 있는 공급파이프(12)의 상단에 공급포트(11)가 다수로 연결된 형태이다.

상기 공급포트(11)를 통해 공급되는 약액은 외부에서 원활한 약액의 공급을 위해 소정의 압력으로 공급되어지며, 그 공급된 약액은 상기 공급파이프(12)를 통해 도포할 기판의 폭방향인, 표면처리장치의 길이방향을 따라 확장시킨다.

이때, 그 공급파이프(12)의 내부압력은 도 3의 시뮬레이션 결과를 통해 알 수 있듯이 상기 공급포트(11)의 하부가 가장높게 되고, 그 주변부로 갈 수록 압력이 낮아지며, 특히 그 압력이 가장 높은 부분의 상부측인 공급포트(11)와 공급파이프(12)의 연결부분 주변이 압력이 가장 낮은 상태가 된다.

이와 같은 압력의 불균일은 그 공급파이프(12)의 공급홀(H)을 통해 상기 1차수조(20)로 공급되는 약액의 공급압력에 차이가 발생하게 되며, 이와 같은 압력의 차이는 상기 2차수조(30) 및 슬릿(31)을 통해 기판에 도포되는 약액의 위치에 따른 압력의 차로 나타난다.

따라서 상기 약액의 위치에 따른 압력차, 즉 공급포트(11)의 위치에 따른 압력차에 의해 최종 도포되는 약액의 도포 균일성이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.

이와 같은 약액의 도포 균일성의 차이는 기판의 표면처리정도에 차이를 발생시키며, 따라서 공정 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 공급포트의 위치에 무관하게 1차 수조로 공급되는 약액의 압력 균일성을 확보할 수 있는 대면적 기판의 표면처리장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 슬릿의 두께를 위치별로 조정할 수 있는 대면적 기판의 표면처리장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 공급포트를 통해 공급되는 약액을 길이방향으로 확장시키고, 상기 공급포트의 위치에 따른 압력의 차이를 해소할 수 있도록 크기가 다르게 배치된 공급홀들을 구비하는 공급파이프를 포함하는 공급관과, 상기 공급관을 통해 공급되는 약액을 오버플로우시키는 1차수조와, 상기 1차수조에서 오버플로우된 약액을 경사면을 따라 흘려보내 슬릿을 통해 배출하는 2차수조를 포함한다.

본 발명은 1차수조에 약액을 공급하는 공급파이프에 형성되는 공급홀을 공급포트의 위치에 따라 그 크기를 조정하여 배치하여 1차수조에 공급되는 약액의 공급압력의 균일성을 확보할 수 있어, 그 공급포트의 위치에 무관하게 균일한 두께의 약액 도포가 가능함으로써, 기판에 도포되는 약액의 균일성을 확보할 수 있어 공정불량의 발생을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 슬릿의 갭을 용이하게 조정할 수 있도록 하여 표면처리공정에 부합하는 두께의 약액을 용이하게 도포할 수 있는 효과가 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명 대면적 기판의 표면처리장치의 단면구성도이고, 도 5는 도 4에서 공급관의 상세 구성도이다.

도 4와 도 5를 각각 참조하면 본 발명 대면적 기판의 표면처리장치는, 공급포트(110)를 통해 공급되는 약액을 길이 방향으로 분포시키며, 그 공급포트(110)의 약액 공급압력차를 해소할 수 있도록 위치별로 그 크기가 다르게 형성된 공급홀(121~123)을 통해 공급하는 공급파이프(120)를 포함하는 공급관(100)과, 상기 공급관(100)을 통해 그 공급포트(110)의 위치에 무관하게 균일한 압력으로 공급되는 약액을 일시 저장하고, 오버플로우시키는 제1수조(200)와, 상기 제1수조(200)에서 오버플로우되는 약액을 경사면을 따라 흘려보내 슬릿(310)을 통해 기판에 도포하는 2차수조(300)와, 상기 2차수조(300)의 경사면의 각도를 조정하여 상기 슬릿(310)의 갭을 조절하는 하부갭조절부(400)와, 상기 슬릿(310)의 상부측에 위치하여 그 슬릿(310)의 갭을 조절할 수 있는 상부갭조절부(500)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 대면적 기판의 표면처리장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 상기 공급관(100)은 다수의 공급포트(110)와, 그 공급포트(110)들을 통해 공급되는 약액을 표면처리장치의 길이방향으로 분포시키는 공급파이프(120)를 포함한다.

상기 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 공급파이프(120)의 내부 압력은 그 공급포트(110)의 위치에 따라 차이가 있으며, 이를 해소하기 위하여 공급파이프(120)의 하부는 막힌 상태로 두고, 그 막힌 부분의 측면에는 크기가 가장 작은 공급홀(121)을 형성하고, 그 크기가 가장 작은 공급홀(121)의 측면에는 크기가 가장 큰 공급홀(122)을 다수로 배치하고, 그 다수로 배치된 가장 큰 공급홀(122)의 주변은 중간 크기의 공급홀(123)들을 배치한다.

상기 크기가 가장 작은 공급홀(121)의 크기는 Φ7, 크기가 가장 큰 공급홀(122)는 Φ16, 중간크기의 공급홀(123)은 Φ12로 할 수 있다.

이와 같이 공급홀(121~123)들의 크기를 공급포트(110)의 위치에 따라 배치함으로써, 상기 공급포트(110)의 위치에 따른 공급파이프(120)의 내부 압력 차이를 해소할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 공급관(120)과 종래 공급관을 통해 공급되는 약액의 유량분포를 나타낸 그래프이다.

종래 공급관의 공급홀은 Φ8로 고정된 것이며, 본 발명에 따른 공급관(120)의 공급홀(121~123)은 상기 설명과 같이 각각의 크기가 다르게 형성된 것이다.

이 그래프에서 알 수 있듯이 본 발명과 같이 서로 다른 크기의 공급홀을 적용한 경우에는 그 공급포트(110)의 위치에 무관하게 균일한 유량의 약액 토출결과를 얻을 수 있다.

이와 같이 균일하게 토출된 약액은 1차수조(200)에 공급되며, 그 1차수조(200)에서 오버플로우되어 2차수조(300)로 공급된다.

상기 2차수조(300)의 바닥면은 일측으로 경사진 형상이며, 이 경사면을 따라 상기 공급된 약액이 흘러 내리며, 그 끝단에 마련되는 슬릿(310)을 통해 외부로 배출되어 기판에 도포된다.

상기 슬릿(310)의 상부측은 상부갭조절부(500)의 하단부이며, 슬릿(310)의 하부는 상기 2차수조(300)의 경사면 끝단이 된다.

상기 2차수조(300)의 경사면의 저면에는 하부갭조절부(400)가 마련되어 있으며, 그 하부갭조절부(400)는 고정위치를 제공하는 고정부(410)와, 그 고정부(410)에 회전가능한 상태로 관통하여 그 회전에 의해 상기 2차수조의 경사면의 경사각도를 조절하는 조절볼트(420)를 포함한다.

또한 상부갭조절부(500)는 그 2차수조(300)의 슬릿(310) 상부측에서 상기 2차수조(300)와의 결합위치를 상하로 조절할 수 있는 다수의 블럭(510)과, 그 블 럭(510)과 2차수조(300)를 체결할 수 있는 나사(520)를 포함할 수 있다.

이와 같이 슬릿(310)의 상부와 하부 갭을 각각 조절하는 수단을 구비하여 슬릿(310)의 갭을 용이하게 조절할 수 있으며, 따라서 기판의 위치와 표면처리공정에 부합하는 정도의 균일한 두께로 약액을 도포할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 공급포트의 위치에 무관하게 균일한 압력으로 약액을 기판에 도포함이 가능하기 때문에, 대면적 기판의 표면처리공정의 공정불량 발생을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래 대면적 기판의 표면처리장치의 구성도이다.

도 2는 도 1에서 공급관의 구성도이다.

도 3은 종래 공급관의 내부 압력의 분포를 도시한 시뮬레이션 결과이다.

도 4는 본 발명 대면적 기판의 표면처리장치의 구성도이다.

도 5는 도 4에서 공급관의 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따른 공급관과 종래 공급관의 위치에 따른 약액 토출 유량의 차이를 보인 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100:공급관 110:공급포트

120:공급파이프 121~123:공급홀

200:1차수조 300:2차수조

310:슬릿 400:하부갭조절부

500:상부갭조절부

Claims (6)

1. 공급포트를 통해 공급되는 약액을 길이방향으로 확장시키고, 상기 공급포트의 위치에 따른 압력의 차이를 해소할 수 있도록 크기가 다르게 배치된 공급홀들을 구비하는 공급파이프를 포함하는 공급관;

   상기 공급관을 통해 공급되는 약액을 오버플로우시키는 1차수조; 및

   상기 1차수조에서 오버플로우된 약액을 경사면을 따라 흘려보내 슬릿을 통해 배출하는 2차수조를 포함하며,

   상기 공급홀들은 상기 공급포트의 하부측 공급파이프에는 형성되지 않으며, 상기 공급포트의 상기 공급홀들이 형성되지 않는 영역의 양측에는 크기가 가장 작은 제1공급홀이 위치하고, 상기 제1공급홀들의 양측에는 제2공급홀들이 다수로 배치되며, 상기 제2공급홀들의 양측에는 상기 제1공급홀보다는 크고 상기 제2공급홀보다는 작은 크기의 제3공급홀이 다수로 배치된 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 표면처리장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 슬릿의 상부와 하부의 갭을 각각 조정하는 상부갭조절부 및 하부갭조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 표면처리장치.

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