KR101061055B1 - 슬릿 노즐로 약액을 도포하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구 및 이를 구비한 기판 코터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬릿 노즐로 약액을 도포하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구 및 이를 구비한 기판 코터 장치에 관한 것으로, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코팅 공정의 일부로서 또는 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 슬릿 코터의 토출구에 비드를 형성하는 예비 토출 공정 중에 박판의 표면에 묻은 약액을 세정하기 위하여, 에어 노즐에 의하여 에어 커튼을 형성하여 외기와 내부를 차단시킨 상태에서 박판을 박판 수용부에 유입시키고 나서 세정액을 공급함으로써, 박판 수용부에 수위가 높게 세정액이 공급되더라도 세정액이 바깥으로 누설되지 않은 상태로 유지할 수 있으므로, 박판이 상하 방향으로 이동하지 않고 수평 방향으로 박판 수용부로 유입되더라도, 박판의 저면이 세정액에 접촉한 상태로 세정하거나 박판의 전체가 세정액에 잠긴 상태로 그 표면에 묻은 약액을 제거하는 세정 공정을 행할 수 있는 박판 세정 기구 및 이를 구비한 기판 코터 장치를 제공한다.

Description

슬릿 노즐로 약액을 도포하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구 및 이를 구비한 기판 코터 장치 {DEVICE OF CLEANING THIN PLATE IN SUBSTRATE COATER APPARATUS AND SUBSTRATE COATER APPARATUS USING SAME}

본 발명은 기판 코터 장치의 박판 세정 기구 및 이를 이용한 기판 코터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬릿 노즐을 이용하여 약액을 도포하는 공정이나 예비 토출 공정에 사용되는 박판을 박판 세정 기구에 삽입될 때에 전후 방향으로만 이동시키더라도 침지 형태로 박판을 세정할 수 있도록 함으로써, 박판의 이동 제어가 단순화되고 이동 경로가 최소화되고 세정 공정을 신속하면서도 깨끗하게 행할 수 있는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구 및 이를 이용한 기판 코터 장치에 관한 것이다.

LCD 등 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 공정에서는 유리 등으로 제작된 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. LCD의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.

그러나, LCD 화면의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 폭을 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.

도1은 종래의 기판 코터 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 코터 장치는 피처리 기판(G)을 기판척(10)상에 거치시킨 상태에서, 피처리 기판(G)의 폭에 대응하는 토출구를 구비한 노즐(30)을 30d로 표시된 방향으로 이동시키면서 약액을 피처리 기판(G)의 표면에 도포한다.

여기서, 기판척(10)은 유리 기판(G)을 안착시키기 위해 통상 유리 기판보다 큰 직사각형 형상으로 형성되고, 상부에는 진공 흡착을 위하여 진공 펌프와 연통된 다수개의 진공홀(미도시)이 형성되어 있다. 예비 토출부(20)는 기판척(10) 일측에는 마련되는 데, 세정조(24)와 상기 세정조(24) 내에 회전 가능하게 설치된 원통형의 프라이밍 롤러(22)로 구성된다. 세정조(24)에는 시너 등의 세정액(w)이 채워져 프라이밍 롤러(22)의 하부가 침지되고, 상기 세정조(24)의 상부의 개구를 통하여 프라이밍 롤러(22)의 상부가 외부로 노출된다.

또한, 기판척(10) 상측에는 기판척(10)의 길이 방향(30d)으로 이동 가능한 노즐(30)이 예비 토출부(20) 및 기판척(10)의 상부를 수평 이동하면서 피처리 기판(G)에 포토레지스트 등의 약액을 도포한다.

상기와 같이 구성된 기판 코터 장치는 도2a에 도시된 바와 같이 노즐(30)을 수평 이동을 하여 예비 토출부(20)의 상부로 이동하여 정지된 상태에서, 노즐(30)의 토출구가 프라이밍 롤러(22)에 근접하도록 하방(30y)이동시켜 회전하는 프라이밍 롤러(22) 상에 약액(55)을 약간 토출하는 것에 의하여 예비 토출 공정을 행한다.

프라이밍 롤러(22)의 외주면에 묻은 약액(55)은 도2c에 도시된 바와 같이 롤러(22)의 회전에 의해 세정조(24) 내의 세정액(w)에 침지된다. 그리고, 세정조(24)에 침지된 프라이밍 롤러(22)는 그 표면에 묻은 약액(55)을 세정액(w)으로 세정시킨 후, 건조기(26)의 건조 에어(26a)에 의해 건조되어 그 다음 예비 토출 공정을 행할 수 있는 준비가 완료된다. 일반적으로 세정조(24) 내에는 세정액(w) 이외에, 세정액 적하 유닛, 블레이드, 세정액 분사기, 압축건조에어(Compressed Dry Air; CDA) 건조기(26) 등 여러 세정 유닛이 설치된다.

상기 예비 토출 공정을 행하는 것은 하나의 피처리 기판(G)의 코팅 공정 이후에 그 다음 피처리 기판(G)의 코팅 공정까지의 대기 시간 중에 노즐(30)의 토출구가 에어와 접촉하여 노즐 내의 포토레지스트 농도가 상승되어, 상승된 농도의 포토레지스트가 기판(G)에 도포되어, 농도 차이에 의하여 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 포토레지스트가 경화한 이후에 코팅막에 세로로 금이 가거나 절단되는 현상이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

상기와 같은 예비 토출을 마친 후, 노즐(30)은 약액의 토출을 잠시 중단하고 상방(30y)으로 이동한 상태로 피처리 기판(G)으로 이동하여, 도2b에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)의 끝단으로부터 소정거리(s)만큼 이격된 위치에서 다시 노즐(30)을 하방(30y')으로 이동시킨 상태로 약액(55)을 토출하여 피처리 기판(G)에 대하여 슬릿노즐(30)이 이동하면서 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포한다. 이는 기판(G)의 선단 및 말단의 일정 부분이 코팅되지 않아야 하는 공정 상의 조건에 따라 노즐(30)은 기판(G)의 선단에서 일정 거리(s)만큼 더 진행한 뒤 포토레지스트의 코팅을 시작하게 된다. 이에 따라 약액의 분사가 예비 토출부(20)와 기판(G) 사이에서 중단되므로 공정 효율이 떨어지는 문제점도 야기된다.

상기와 같이 예비 토출 공정을 마치고, 기판(G)의 선단에 멈춰진 상태에서 초기 코팅 불량 및 두께 균일도 등을 맞추기 위해서는 여러 가지 공정 인자들을 조절해야 한다. 즉, 비드 형성 조건, 감광액 토출량의 가속, 주행 방향의 가속 등의 인자들을 제어하여야 한다. 그러나, 노즐(30)의 토출구로부터 토출되기 시작하는 약액(55)의 양이 진행 중의 약액의 양과 정확히 일치시키는 것은 매우 어려우므로, 제어 인자들을 정교하게 제어한다고 하더라도 최초에 토출되는 지점의 약액(55x)은 다른 영역에 비하여 도포양이 적거나 많게 되어 불균일해지는 문제점을 피하기 어려운 문제가 야기된다.

그리고, 상기와 같은 종래 기술에 따른 예비 토출부(20)를 갖는 기판 코팅 장치는 공정 반복 시 슬릿 노즐이 항상 기판 선단에 복귀하여 예비 토출을 수행해야하기 때문에 공정 시간이 오래 걸려 단위 코팅 공정이 지연되는 문제점이 있다.

본 발명은 슬릿 노즐을 이용하여 약액을 도포하는 공정이나 예비 토출 공정에 사용되는 박판을 박판 세정 기구에 삽입될 때에 전후 방향으로만 이동시키더라도 침지 형태로 박판을 세정할 수 있도록 함으로써, 박판의 이동 제어가 단순화되고 이동 경로가 최소화되면 세정 공정을 신속하면서도 깨끗하게 행할 수 있는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구 및 이를 이용한 기판 코터 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 박판이 피처리 기판의 근처로 이동하여 슬릿 노즐의 예비 토출 공정을 행하거나 박판의 표면에서 약액의 토출이 시작되어 연속하여 피처리 기판의 표면에 약액을 코팅함으로써, 피처리 기판의 코팅 공정을 보다 신속하게 행하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 피처리 기판의 약액의 코팅 개시 시점에서부터 항상 일정한 두께로 약액을 도포할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

무엇보다도, 본 발명의 목적은 슬릿 노즐의 예비 토출 공정에 사용되거나 슬릿 노즐의 약액 토출의 개시 시점으로 사용되는 박판을 박판 세정 기구에 삽입될 때에 수평 방향으로만 이동 제어하면서 침지 형태로 세정함에 따라, 짧은 시간에 보다 깨끗하게 박판을 세정할 수 있도록 하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 박판 세정 기구에 삽입될 때에 기판척과 세정 기구의 사이를 1축 방향으로만 박판을 유입시키더라도 박판의 표면에 묻은 약액을 침지 형태로 세정할 수 있도록 하여, 박판의 이동 경로를 최소화하여 기판 코팅 공정의 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 박판의 이동 제어를 용이하게 하고, 박판의 세정 효율을 극대화하는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 피처리 기판의 표면에 슬릿 노즐로 약액을 도포하는 데 사용되는 박판의 세정 기구로서, 상기 박판에 약액이 묻은 오염 영역을 수용하고 상기 박판이 수평으로 유입되는 박판 수용부를 구비한 세정 몸체와; 상기 박판의 오염 영역이 상기 박판 수용부에 유입된 상태에서 상기 박판 수용부의 바깥으로 유체의 이동을 차단하는 에어 커튼을 형성하는 에어 노즐과; 상기 에어 커튼이 형성된 상태에서 세정액을 공급하여 상기 박판 수용부에 유입된 상기 박판이 침수되도록 세정액을 상기 박판 수용부에 공급하는 세정액 공급노즐을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구를 제공한다.

이와 같이, 에어 노즐에 의하여 에어 커튼을 형성하여 외기와 내부를 차단시킨 상태에서 박판 수용부에 세정액을 공급함으로써, 박판 수용부에 수위가 높게 세정액이 공급되더라도 세정액이 바깥으로 누설되지 않은 상태로 유지할 수 있으므로, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코팅 공정의 일부로서 또는 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 슬릿 코터의 토출구에 비드를 형성하는 예비 토출 공정 중에 박판의 표면에 묻은 약액을 세정하기 위하여, 박판이 상하 방향으로 이동하지 않고 수평 방향으로 박판 수용부로 유입되더라도, 박판의 저면이 세정액에 접촉한 상태로 세정하거나 박판의 전체가 세정액에 잠긴 상태로 그 표면에 묻은 약액을 제거하는 세정 공정을 행할 수 있게 된다.

이에 따라, 박판 세정 기구에 삽입될 때에 박판을 상하 방향으로 이동시키지 않고 박판을 수평 방향으로만 이동제어하더라도 박판의 표면에 약액이 묻은 오염 영역을 완전히 침지시키는 상태까지 구현할 수 있으므로, 박판의 이동 경로를 최소화하여 박판의 이동 제어를 보다 단순화하여 쉽게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 박판에 묻은 약액을 세정하는 공정을 보다 신속하게 행할 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.

여기서, 박판 수용부는 에어 커튼에 의하여 외기와 차단된 상태가 유지되므로 평탄면으로 형성될 수도 있지만, 박판 수용부에 채워지는 세정액의 일부가 머무르기 쉽도록 상기 박판 수용부에는 상기 세정액을 모으는 세정조가 요입 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 세정 몸체는 박판의 오염 영역이 수평 방향으로 유입되는 개구부가 측면에 형성된 'ㄷ'자 단면을 포함하는 형상으로 형성될 수 있다.

이 때, 상기 박판은 수평 방향으로만 이동하여 상기 박판 수용부에 유입되도록 함으로써, 상기 박판이 상기 박판 수용부에 유입될 때에 이동 제어를 보다 용이하게 할 수 있는 장점이 얻어진다.

상기 박판 수용부는 에어 커튼에 의하여 외부와 유체가 통할 수 없는 상태로 폐쇄되므로, 상기 박판 수용부에 수용되는 박판이 상기 세정조의 개구부보다 높게 위치하더라도, 상기 박판 수용부에서의 세정액의 수위는 상기 박판이 잠기는 높이로 세정액을 모이게 하여, 약액이 묻은 오염 영역이 세정액에 침지된 상태가 되어 짧은 시간 내에 깨끗한 세정을 가능하게 한다. 이에 따라, 상기 박판 수용부에 상기 박판이 위치하면 상기 세정액 공급노즐로부터 세정액이 분사된다.

그리고, 상기 세정조의 하측에는 상기 세정조에 모인 세정액과 에어 커튼에 의해 세정액으로 유입되는 에어를 배출되는 배출구가 형성되어, 외부로 누수되지 않아 주변이 세정액에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

상기 에어 노즐은 다수의 스팟 형태로 배열되어 에어 노즐을 형성할 수도 있지만 연속하는 선 형태로 에어를 분사하여 에어 노즐이 1열로 형성되더라도 박판 수용부에 모인 세정액이 에어 노즐에 의해 생성되는 에어 커튼을 가로질러 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 에어 노즐은 박판 수용부에 모인 세정액이 외부로 누설되는 것을 효과적으로 방지하도록 2열 이상으로 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 에어 노즐은 건조 압축 에어를 분사하여 상기 박판의 세정액을 건조시키는 데 사용할 수도 있다. 즉, 에어 노즐을 이용하여 박판 수용부에 유입된 박판의 오염 영역을 세정액이 갇힌 상태로 세정하고 나면, 배수구를 통해 세정액을 배수하고, 박판에 묻은 세정액은 에어 노즐로부터 분사되는 건조 압축 에어에 의해 짧은 시간 내에 건조된다.

한편, 본 발명은 슬릿 노즐로부터 약액이 토출되어 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치로서, 상기 피처리 기판을 거치시키는 기판척과; 상기 피처리 기판이 상기 기판척에 고정된 상태에서 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 슬릿 노즐과; 슬릿 노즐의 토출구에 근접한 상태에서 예비 토출 공정을 행하거나 토출을 시작하는 데 사용되는 박판과; 상기 박판을 이동시키는 이동부와; 상기 박판의 표면에 묻은 약액을 세정하는 전술한 박판 세정 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치를 제공한다.

이 때, 상기 박판 세정 기구는 상기 기판척으로부터 전방으로 이격된 위치에 고정 설치되어, 기판척에 고정된 피처리 기판의 표면에 슬릿 노즐로 약액을 도포하는 과정에서, 박판이 기판척에 접근한 상태에서 슬릿 노즐의 예비 토출 공정이 이루어지거나 또는 박판이 피처리 기판과 중복되게 위치한 상태에서 슬릿 노즐로부터 약액이 박판에 토출되어 슬릿 노즐이 이동하면서 박판을 거쳐 곧바로 연속하여 피처리 기판의 표면에 연속하여 도포한 후, 곧바로 박판이 후진하여 박판 세정 기구에서 세정된다.

한편, 박판이 상기 피처리 기판의 일부와 중복되는 제1위치로부터 상기 피처리 기판 및 기판 스테이지로부터 멀어지는 제2위치로 박판을 이동시키는 데 있어서, 박판은 피처리 기판의 판면에 대하여 사선 방향으로 이동하여 피처리 기판으로부터 분리되거나 멀어진다. 즉, 피처리 기판의 표면에 균일한 두께로 약액이 코팅되더라도, 박판이 수직이나 수평으로 이동하는 경우에는 박판의 수직 이동에 따라 박판과 접하고 있던 피처리 기판 상의 약액 두께가 미세하게 변동될 수 있다. 따라서, 박판은 피처리 기판의 판면에 대하여 대략 30도 내지 85도의 각을 이루면서 피처리 기판으로부터 멀어지도록 이동 제어하는 것이 좋다. 보다 바람직하게는, 박판은 피처리 기판의 판면에 대하여 40도 보다는 크고 85도보다는 작은 각을 이루면서 피처리 기판으로부터 멀어지도록 이동하는 경우에는, 피처리 기판에 도포되었던 약액의 두께 변동을 최소화할 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '사선 방향'은 반드시 직선 형태의 경로 방향으로 국한되지 않으며 곡선 형태의 경로 방향을 포함하는 것으로 정의하기로 한다.

박판의 세정 공정은 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 동안에 이루어지므로, 노즐의 이동 거리를 최소화함과 동시에 약액의 예비 토출 공정이나 약액 도포 공정에 사용된 박판의 세정을 피처리 기판의 약액 코팅 공정 중에 행함으로써 공정의 효율을 또한 향상시킬 수 있다.

이 때, 상기 박판이 상기 피처리 기판에 근접하는 제1위치는 상기 박판이 상기 피처리 기판의 일부와 중복되는 위치로 설정될 수 있다. 이를 통해, 노즐이 박판 상에 약액을 예비 토출한 후, 노즐이 박판 상측에서 피처리 기판의 상측으로 이동하면서 약액의 토출을 중단하지 않고 연속적으로 약액을 도포하는 것이 가능해진다. 따라서, 기판의 끝단으로부터 소정 거리만큼 약액 코팅을 하지 않는 영역에도 코팅되지 않도록 할 수 있으면서, 보다 짧은 시간 동안에 기판의 약액 코팅 공정을 마칠 수 있으며, 노즐의 토출압이나 노즐의 이동 속도를 별도로 정밀 제어하지 않더라도 코팅이 시작되는 피처리 기판의 위치에서 약액의 두께가 불균일해지는 문제점을 일거에 해소할 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.

한편, 상기 박판은 다양한 재질로 형성될 수 있지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 노즐로부터 토출되는 약액에 의하여 내부식성이 있는 금속재질로 형성되는 것이 좋다.

그리고, 상기 박판은 상측이 곡면으로 형성된 한 쌍의 지지대에 감기면서 고정 설치되어, 상기 박판에는 국부적인 큰 응력이 작용하는 것을 방지하고 박판을 지지대에 설치하는 과정에서 찢어지는 현상을 최소화할 수 있다. 그리고, 상기 박판은 상기 지지대에 핀 또는 볼트로 고정되어, 박판을 보다 용이하게 설치할 수 있게 된다.

한편, 상기 박판의 끝단을 고정하는 한 쌍의 지지대 사이의 간격을 조절하는 것에 의하여 상기 박판에 긴장력을 가하거나 상기 긴장력을 완화하는 긴장부을 추가적으로 포함한다. 이를 통해, 대형화된 피처리 기판의 폭에 걸치는 치수로 형성된 박판이 자중에 의하여 처짐이 발생되는 것을 보상하여, 노즐의 토출구 전체에 걸쳐 균일하게 예비 토출 공정을 행할 수 있도록 한다.

이 때, 긴장부에 의해 도입되는 긴장력이 과도한 경우에는 박판의 인장 파열이 발생될 수 있고, 긴장력이 부족한 경우에는 박판의 처짐량이 허용값을 초과하는 문제가 발생된다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 긴장 수단에 의해 상기 박판을 잡아당기는 힘을 측정하는 긴장력 측정부를 추가적으로 포함하여, 박판에는 허용할 수 있으면서 박판의 처짐량을 최소화하는 적정한 긴장력이 도입할 수 있게 된다.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은 전술한 상기 박판 세정 기구를 이용한 기판 코팅 방법으로서, 상기 슬릿 노즐을 상기 박판의 상측으로 이동시키는 슬릿노즐 이동단계와; 상기 슬릿 노즐로부터 상기 박판 상에 약액을 토출시키는 약액토출단계와; 상기 박판을 상기 박판 세정 기구의 상기 박판 수용부로 이동시키는 제1박판이동단계와; 상기 세정액 공급노즐을 통해 세정액을 도포하여 상기 박판의 일부 이상이 상기 세정액에 접촉하도록 세정액을 상기 박판 수용부에 분사하여 세정하는 박판세정단계와; 상기 세정조의 세정액을 배수시키고 상기 박판에 건조 에어를 분사하여 세정액을 건조시키는 박판건조단계를; 포함하여 구성된 기판 코팅 방법을 제공한다.

이 때, 상기 세정조의 둘레에는 상기 세정조가 바깥쪽으로 누수되는 것을 방지하는 에어 커튼을 형성하는 단계를 추가적으로 포함한다.

그리고, 상기 제1박판이동단계는 박판이 상기 피처리 기판으로부터 사선 방향으로 멀어지도록 상기 박판을 이동시킨다.

이 때, 상기 약액토출단계는 상기 슬릿 노즐이 상기 박판으로부터 상기 피처리 기판상으로 이동하면서 상기 박판의 표면과 상기 피처리 기판의 표면에 연속하여 약액을 도포할 수 있다. 그리고, 상기 박판세정단계는 상기 슬릿 노즐이 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 동안에 종료됨으로써, 실질적으로 박판의 세정 공정에 의하여 기판의 코팅 공정이 지연되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코팅 공정의 일부로서 또는 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 슬릿 코터의 토출구에 비드를 형성하는 예비 토출 공정 중에 박판의 표면에 묻은 약액을 세정하기 위하여, 에어 노즐에 의하여 에어 커튼을 형성하여 외기와 내부를 차단시킨 상태에서 박판을 박판 수용부에 유입시키고 나서 세정액을 공급함으로써, 박판 수용부에 수위가 높게 세정액이 공급되더라도 세정액이 바깥으로 누설되지 않은 상태로 유지할 수 있으므로, 박판이 상하 방향으로 이동하지 않고 수평 방향으로 박판 수용부로 유입되더라도, 박판의 저면이 세정액에 접촉한 상태로 세정하거나 박판의 전체가 세정액에 잠긴 상태로 그 표면에 묻은 약액을 제거하는 세정 공정을 행할 수 있는 박판 세정 기구 및 이를 구비한 기판 코터 장치를 제공한다.

그리고, 본 발명은 박판이 세정 유닛에 유입될 때에는 상하 방향으로 이동시키지 않고 박판을 수평 방향으로 이동제어하여 박판 세정부에 유입시키더라도 박판의 표면에 약액이 묻은 오염 영역을 완전히 침지시키는 상태까지 구현할 수 있으므로, 박판의 이동 경로를 최소화하여 박판의 이동 제어를 보다 단순화하여 쉽게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 박판에 묻은 약액을 세정하는 공정을 보다 신속하게 행할 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.

그리고, 본 발명은 노즐의 예비 토출 공정을 행한 이후에 노즐로부터 토출된 약액을 세정하는 공정을 피처리 기판으로부터 벗어난 위치로 이동하여 행할 수 있게 됨에 따라, 노즐의 이동 거리를 최소화함과 동시에 약액의 예비 토출 공정에 사용된 박판의 세정을 피처리 기판의 약액 코팅 공정 중에 행함으로써 공정의 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은 박판이 상기 피처리 기판의 일부와 중복되는 위치로 설정됨에 따라, 노즐이 박판 상에 약액을 예비 토출한 후 노즐이 박판 상측에서 피처리 기판의 상측으로 이동하면서, 약액의 토출을 중단하지 않고 연속적으로 약액을 도포함에 따라, 노즐의 토출압이나 노즐의 이동 속도를 별도로 정밀 제어하지 않더라도 코팅이 시작되는 피처리 기판의 위치에서 약액의 두께가 불균일해지는 문제점을 일거에 해소할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은 예비 토출용 박판을 전후 방향으로 이동시킬 뿐만 아니라 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 이동 유닛을 구비함에 따라, 피처리 기판의 판면에 대하여 경사지거나 곡선 경로 등 다양한 이동 경로를 따라 박판을 이동시킬 수 있는 장점도 얻어진다.

도1은 종래의 일반적인 기판 코터 장치의 구성을 도시한 개략 사시도
도2a 내지 도2c는 도1의 기판 코터 장치를 이용한 예비 토출 공정 및 기판 코팅 공정을 설명하기 위한 개략도
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치를 도시한 사시도
도4는 도3의 분해 사시도
도5는 도3의 박판 세정 기구의 측면도
도6은 도3의 'A'부분의 확대도
도7은 도4의 'B'부분의 확대도
도8은 도3의 박판 유닛의 정면도
도9는 도8의 'C'부분의 확대도
도10는 도3의 박판 세정 기구의 횡단면 개략도
도11a 내지 도11f는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치의 기판 코팅 공정 및 박판 세정 공정을 순차적으로 도시한 도면

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 세정 기구(100)를 구비한 기판 코터 장치를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치를 도시한 사시도, 도4는 도3의 분해 사시도, 도5는 도3의 박판 세정 기구의 측면도, 도6은 도3의 'A'부분의 확대도, 도7은 도4의 'B'부분의 확대도, 도8은 도3의 박판 유닛의 정면도, 도9는 도8의 'C'부분의 확대도, 도10는 도3의 박판 세정 기구의 횡단면 개략도, 도11a 내지 도11f는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치의 기판 코팅 공정 및 박판 세정 공정을 순차적으로 도시한 도면이다이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치는, 피처리 기판(G)을 다수의 흡입공으로 흡착하여 견고하게 요동없이 고정시키는 기판척(10)과, 기판척(10)에 고정된 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하는 슬릿 노즐(30)과, 슬릿 노즐(30)을 기판척(10)의 길이 방향(30d)을 따라 이동시키는 슬릿노즐 이동기구(미도시)와, 슬릿 노즐(30)에 의하여 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 토출하기 이전에 슬릿 노즐(30)의 토출구에 비드를 형성하기 위하여 예비적으로 소량의 약액(55)을 토출하거나 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하는 공정의 일부로서 약액(55)을 도포하는데 사용되는 박판(210)을 구비한 박판 유닛(200)과, 박판(210)의 표면에 묻은 약액(55)을 세정하는 박판 세정 기구(100)로 구성된다.

상기 박판 유닛(200)은 피처리 기판(G)의 폭에 대응하는 길이로 형성된 슬릿 노즐(30)의 토출구(30a)로부터 토출되는 약액이 묻도록 금속 재질로 형성된 박판(210)과, 박판(210)의 양측에서 잡아당기는 긴장력을 작용하거나 긴장력을 완화시키는 긴장부(220)와, 긴장부(220)에 의해 도입되는 긴장력을 측정하는 긴장력 측정부(224)와, 박판(210)과 긴장부(220) 등이 고정 설치되는 메인 몸체(230)와, 박판(210)이 피처리 기판(G)과 중복되는 제1위치와 피처리 기판(G)으로부터 벗어나 세정되는 제2위치를 왕복하도록 메인 몸체(230)를 전후 방향으로 이동시키는 이동부(240)로 구성된다.

여기서, 박판(210)은 도4 및 도6에 도시된 바와 같이 피처리 기판(G)의 폭에 비하여 약간 긴 길이로 셋팅되도록 서로 이격된 한 쌍의 지지대(211a)에 핀 또는 볼트(211b)로 고정된다. 그리고, 지지대(211a)의 상부는 곡면으로 형성되어 박판(210)이 한 쌍의 지지대(211a)에 감기면서 설치됨에 따라, 긴장부(220)의 동기제어오류에도 항상 폭 방향으로 긴장력이 작용하도록 하고, 지지대(211a)의 배치 방향으로 박판(210)이 자동 정렬되도록 할 뿐만 아니라, 박판(210)의 양끝단부에 국부적인 응력이 크게 작용하는 것을 방지한다.

그리고, 박판(210)은 약액에 대한 내부식성과 내약품성이 우수하면서 긴장력에 의해 파손되지 않도록 연성이 확보되는 스텐레스 계열의 금속재질로 선택되며, 대략 1㎛ 내지 1000㎛의 두께로 형성되며, 보다 바람직하게는 20㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성된다. 또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 박판(210)은 연성이 확보되는 재질의 표면에 세라믹, 퀄츠로 코팅되어 사용될 수도 있다.

긴장부(220)는 슬릿 노즐(30)의 토출구 길이에 걸쳐 박판(210)의 표면과 일정한 간극이 되도록 박판(210)을 팽팽하게 긴장시킨다. 이를 위하여, 도9에 도시된 바와 같이 박판(210)을 지지하는 지지대(211a)의 하부에 고정된 몸체(211)에 고정된 고정 블록(223y)이 구비되고, 일단이 고정 블록(223y)에 고정되고 타단이 직선 왕복 운동을 행하는 액츄에이터(222)에 연결 고정된 작동 바(223)가 구비된다. 이 때, 고정 블록(223y)은 메인 몸체(230)상에 설치된 가이드 레일(220r)을 따라 왕복 이동한다. 액츄에이터(222)에 의하여 작동 바(223)가 도면부호 222d로 표시된 방향으로 왕복 이동함으로써, 한 쌍의 지지대(211a)의 간격을 서로 가까워졌다가 멀어질 수 있게 되므로, 박판(210)에 도면부호 210x로 표시된 방향으로 긴장력이 도입되거나 도입된 긴장력을 완화시킬 수 있다.

긴장부(220)에 의하여 박판(210)에 도입되는 긴장력은 긴장력 측정부(224)에 의하여 실시간으로 측정되고 감시된다. 긴장부(220)에 의해 도입되는 긴장력이 과도한 경우에는 박판의 인장 파열이 발생될 수 있고, 긴장력이 부족한 경우에는 박판의 처짐량이 허용값을 초과하는 문제가 발생되므로, 긴장부(220)에 의해 박판(210)을 잡아당기는 힘을 긴장력 측정부(224)로 측정하여, 박판(210)의 탄성 한도 내에서 허용할 수 있는 긴장력으로 박판(210)의 처짐량을 최소화하는 적정한 긴장력을 도입할 수 있게 된다.

이를 위하여, 긴장부(220)의 작동바(223)에는 요입 형성된 함몰부가 형성되고, 함몰부에는 긴장력 측정부(224)으로서 로드셀이 위치하여, 작동바(223)의 왕복 이동에 따라 작동바(223)에 고정된 가압부(223x)가 로드셀을 가압한다. 이에 따라, 로드셀의 변형량으로부터 긴장부(220)에 의해 도입되는 긴장력을 측정한다.

이 때, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 긴장부(220)과 긴장력 측정부(224)는 박판(210)의 일측에만 설치될 수도 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치의 박판 유닛(200)은 긴장부(220)과 긴장력 측정부(224)가 박판(210)의 양측에 설치된다. 이를 통해, 박판(210)에 긴장력을 도입하는 과정에서 어느 일측에 치우쳐 과도한 힘이 작용하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 고정 몸체(230)는 하부 베이스(231b)와, 하부 베이스(231b)에 대하여 상하 방향으로 상대 이동하는 상부 베이스(231a)를 포함한다. 도8에 도시된 바와 같이, 상부 베이스(231a)는 박판(210), 긴장부(220), 긴장력 측정부(224)를 장착한 상태에서, 하부 베이스(231a)에 설치된 구동 액츄에이터(232)에 의해 리드스크류의 원리로 하부 베이스(231a)에 대하여 상하 방향(230d)으로 이동한다. 하부 베이스(231a)는 구동 액츄에이터(232)의 회전축(233)의 정, 역방향 회전에 따라 상,하로 이동하는 상부 베이스(231b)를 안내하는 안내 레일(234)이 하부 베이스(231b)에 설치된다.

즉, 도9에 도시된 바와 같이, 박판(210)과 긴장부(220)는 메인 몸체(230)에 고정된다. 그리고, 도7에 도시된 바와 같이, 메인 몸체(230)는 기판척(10)과 박판 세정 기구(100)를 연결하는 수평 방향으로 바닥면의 양측에 설치된 한 쌍의 안내 레일(241)을 따라 이동부(240)에 의하여 왕복 이동하도록 제어된다. 이를 위하여, 기판 코터 장치의 프레임(20)에 고정 설치된 리드 스크류 모터(242)가 정,역방향으로 회전하면, 스크류 모터(242)의 회전축(242a)에 형성된 수나사산(미도시)이 메인 몸체(230)에 고정된 고정 플레이트(243)에 암나사산으로 형성된 구멍(미도시)을 관통하여 암나사산과 맞물려, 메인 몸체(230)를 전후 방향(240d)으로 이동시킨다.

상기 박판 세정 기구(100)는 피처리 기판(G)의 표면에 슬릿 노즐로 약액을 도포하는 데 사용되는 박판(210)을 세정하기 위한 것이다. 박판 세정 기구(100)는 박판(210)에 약액이 묻은 오염 영역을 수용하여 박판(210)이 수평으로 유입되는 박판 수용부(110c)를 구비한 세정 몸체(110)와, 박판(210)의 오염 영역이 박판 수용부(110c)에 유입된 상태에서 박판 수용부(110c)의 바깥으로 유체의 이동을 차단하는 에어 커튼(130C)을 형성하는 에어 노즐(130)과, 에어 커튼(130C)이 형성된 상태에서 세정액(CW)을 공급하여 박판 수용부(110c)에 유입되는 박판(210)의 표면을 씻어내고 박판 수용부(110c) 내의 박판(210)이 침수되도록 세정액(CW)을 박판 수용부(110c)에 공급하는 세정액 공급노즐(120)과, 박판 수용부(110c)에 모인 세정액을 배출하는 배출부(140)로 구성된다.

상기 세정 몸체(110)는 도10에 도시된 바와 같이 개구(111)가 일측에 형성됨에 따라 박판(210)이 수평 방향으로 유입할 수 있는 'ㄷ'자 단면을 포함하는 형상으로 구비된다. 세정 몸체(110)는 하나의 몸체로 형성될 수도 있지만, 도5에 도시된 바와 같이 성형 및 조립의 편의를 위하여 상부 몸체(110a)와 하부 몸체(110b)로 분리되어 구성될 수 있다.

세정 몸체(110)의 내부에는 세정액이 공급되는 세정액 공급관(121PU1, 121PU2,121PD1,121PD2...)과 압축 건조 공기가 공급되는 에어 공급관(미도시)이 형성된다. 도4의 도면부호 130a, 130a'는 에어 공급관의 개구끝단이며, 도면부호 120a는 세정액 공급관(121P1, 121P2, ...)의 개구 끝단이다. 이들 개구 끝단(120a, 130a)에는 각각 세정액과 압축 건조 공기가 외부로부터 공급되도록 연결구(120n, 130n, 130n')가 끼워진다. 세정 몸체(110)의 양측단부에 위치하여 도면부호 130n'으로 표시된 압축건조공기 연결구를 통해서는 세정 몸체(110)의 양측면에 에어 커튼을 형성하는 압축 건조 공기를 공급한다.

세정액 공급노즐(120)은 박판 수용부(110c)를 향하여 세정액(CW)을 낮은 압력으로 공급할 수도 있고 높은 압력으로 분사할 수도 있다. 이는, 도면에 도시되지 않은 펌프나 그 밖의 공지된 수단에 의하여 세정액(CW)의 공급압력을 조절할 수 있다. 이 때, 세정액 공급노즐(120)은 도10에 도시된 바와 같이 박판 수용부(110c)를 향하여 경사진 방향(θo)으로 세정액(CW)을 분사한다. 이에 의하여, 박판(210)이 박판 수용부(110c)에 유입될 때 박판(210)의 표면에 판면 방향으로의 강제 유동이 유도되어, 박판(210)의 표면에 묻은 약액을 보다 빠른 시간 내에 제거할 수 있다.

여기서, 도면에는 세정액 공급노즐(120) 중 일부는 수직으로 세정액(CW)을 분사하고, 다른 일부가 경사지게 세정액(CW)을 분사하는 구성을 예로 들었으나, 세정액 공급노즐(120)의 방향은 서로 같은 방향이나 서로 다른 방향을 향하도록 경사지게 구성될 수도 있고, 서로 다른 모이는 방향으로 경사지게 세정액(CW)을 분사하도록 구성될 수 있다.

세정액(CW)은 신나(thinner) 등의 용제(solvent)를 사용할 수도 있고, 공지된 다양한 종류의 유체를 사용할 수 있다.

이와 동시에, 박판 수용부(110c)의 하측에는 요입부가 형성되어 박판 수용부(110c)에는 일정한 양의 세정액이 머무르도록 구성된다. 이에 따라, 세정액(CW)이 세정액 공급노즐(120)로부터 공급되면 요입부에 채워지면서 배출부(140)를 통해 약액을 함유한 세정액을 외부로 배출하여, 박판 수용부(110c)에 잠긴 박판(210)의 표면을 모두 깨끗하게 세정한다.

세정액 공급노즐(120)은 외부로부터 세정액 연결구(120n)와 세정액 공급관(121P1, 121P2,...)를 통해 세정액이 유입되어 세정 몸체(110)의 폭 방향(도10의 단면도에 수직한 방향)으로 길게 배열된 세정액 챔버(121CU1, 121CU2, 121CD1, 121CD2)를 경유하여, 세정액 챔버(121CU1, 121CU2,..)에 세정액이 모두 채워진 후, 세정액이 계속하여 공급되면, 세정액 공급노즐(120)을 통해 세정액(CW)이 박판 수용부(110c)에 공급된다. 세정액을 공급하는 관로에 설치된 밸브의 개방 정도에 따라 세정액 공급노즐(120)에서 세정액(CW)이 분사되는 세기가 조절된다.

여기서, 박판 수용부(110c)에 노출되는 세정액 공급노즐(120)은 다수의 이격된 점형태로 분사되는 노즐로 구성될 수도 있고, 도10의 지면에 수직한 방향으로 길게 연장되어 배열된 라인 형태로 분사될 수도 있다. 그리고, 세정액 챔버(121CU1, 121CU2,...)는 세정 몸체(110) 내에 하나로 길게 형성되어 다수의 세정액 공급관(121PU1, 121PU2,...)들이 연통되도록 구성될 수도 있으며, 세정액 챔버(121CU1, 121CU2)는 세정 몸체(110) 내에 길게 형성되되 다수로 구분되어 형성될 수도 있다. 세정액 챔버가 다수로 구분되어 형성되는 것에 의하여 특정한 오염 영역에 대하여 보다 높은 압력으로 분사하는 구성을 구현하여 국부적으로 보다 깨끗하게 세정할 수도 있다.

마찬가지로, 에어 노즐(130)은 외부로부터 압축 건조 공기의 연결구(130n, 130n')와 에어 공급관(미도시)를 통해 압축 건조 공기가 유입되어 세정 몸체(110)의 폭 방향(도10의 단면도에 수직한 방향)으로 길게 배열된 에어 노즐(130)을 통해 압축 건조 공기(130C)가 박판 수용부(110c)의 둘레에 공급된다. 이에 의하여, 박판 수용부(110c)는 외기와 유체가 통과할 수 없는 상태가 되어 박판 수용부(110c)에 채워지는 세정액(CW)이 외부로 누설되는 것이 방지된다.

본 발명의 실시형태에 따르면 에어 노즐(130)은 다수의 점 노즐로 형성될 수도 있으며, 또 다른 실시 형태에 따르면 에어 노즐(130)은 도10의 단면에 수직한 방향으로 길게 배열된 라인 형태로 분사될 수도 있다.

에어 노즐(130)에 의하여 분사되는 고압의 압축 건조 공기(130C)는 박판 수용부(110c)의 경계를 형성하며 높은 압력으로 분사된다. 이에 의하여, 박판 수용부(110c)에 채워진 세정액(CW)은 분사되는 압축 건조 공기(130C)에 의하여 박판 수용부(110c)에 채워진 세정액(CW)이 누설되는 것을 방지하며, 이 유동에 의하여 박판(210)의 세정이 보조되는 잇점도 얻을 수 있다.

또한, 에어 노즐(130)의 위치의 내측에는 요홈이 형성되어, 에어 커튼을 가로질러 새는 세정액이 외부로 누설되는 것을 보다 효과적으로 방지한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 세정액 공급노즐(120)은 박판(210)의 저면을 보다 깨끗하게 세정하기 위하여 박판 수용부(110c)의 상,하측에서 모두 배치될 수 있으며, 또 다른 실시예에 따르면 에어 노즐(130)은 박판 수용부(110c)를 외기와 차단하기 위하여 상,하측 중 어느 하나에만 배치될 수도 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 에어 노즐(130)을 통해 압축 건조 공기가 분사되는 것을 예로 들었지만, 본 발명은 공기 이외의 질소 등 다른 기체 성분을 갖는 에어로 분사되는 구성을 모두 포함한다. 또한, 도면에 도시된 실시예에서는 세정액 공급노즐(120)이 박판 수용부(110c)를 향하여 소정의 각도(θo)만큼 경사지게 2군데에서 분사되는 것을 예로 들었지만, 세정액 공급노즐(120)이 수직한 방향으로 박판 수용부(110c)를 향하여 분사될 수도 있으며, 2군데 이상 또는 1군데에서 세정액이 공급되도록 구성될 수도 있다.

상기 배출부(140)는 도10에 도시된 바와 같이 박판 수용부(110c)의 요입부 하부에 위치한 배출구와 연통되는 파이프로 형성되며, 배출부(140)에는 개폐 밸브(140v)가 설치된다. 그리고, 박판 수용부(110c)의 후방측으로도 배출 라인(148)이 형성되어, 박판 수용부(110c) 내의 세정액과 에어를 외부로 배출한다.

상기와 같이 구성된 박판 세정 기구(100)는 슬릿 노즐(30)이 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하는 동안에 박판(210)에 묻은 약액(55)을 세정한다. 즉, 슬릿 노즐(30)이 박판(210)의 표면으로부터 피처리 기판(G)의 표면 상으로 이동하면, 박판(210)이 도면부호 210d로 표시된 방향으로 이동하여, 측면에 개구부가 형성되어 있는 'ㄷ'자 단면의 세정 몸체(110)의 박판 세정부(110c) 내부로 삽입되고, 에어 노즐(130)에 의하여 박판 세정부(110c)가 외기와 차단된 상태에서 세정액 공급노즐(120)로부터 세정액(CW)이 분사되어 박판(210)을 세정한다. 그 다음, 박판(210)의 표면에 묻은 약액이 모두 제거되면, 박판(210)이 세정 몸체(110)의 박판 수용부(110c)로부터 벗어나면서 에어 노즐(130)로부터 분사되는 압축 건조 공기에 의하여 박판(210)의 표면에 묻은 세정액(CW)을 건조시킨다.

이하, 상기와 같이 구성된 기판 코터 장치의 본 발명의 일실시예에 따른 기판 코팅 방법 및 박판 세정 방법을 도11a 내지 도11f를 참조하여 설명한다.

단계 1: 피처리 기판(G)을 기판척(10)의 표면에 거치시키고, 기판척(10)의 다수의 흡입공(미도시)에 부압을 작용시켜 피처리 기판(G)을 견고하게 고정시킨다.

단계 2: 그리고, 도11a에 도시된 바와 같이, 박판(210)이 피처리 기판(G)의 일부와 도면부호 s로 표시된 길이만큼 중복되도록 이동부(240)에 의하여 박판(210)을 도면부호 210d로 표시된 방향으로 이동시킨다. 이 때, 박판(210)은 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하지 않도록 미리 설정된 길이(s)만큼 중복되는 제1위치에 있게 된다.

박판(210)이 피처리 기판(G)의 끝단부의 일정 거리(s)만큼과 중복되도록 위치한 경우에는, 슬릿 노즐(30)이 박판(210)의 상측에서 예비 토출을 행하면서 기판 코팅 방향(30d)으로 이동하고, 토출의 중단없이 곧바로 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 코팅하는 공정을 연속하여 진행할 수 있게 된다. 박판(210)에 의하여 피처리 기판(G)의 끝단부의 일정 거리(s)만큼 중복되게 위치함으로써, 약액이 코팅되지 않도록 하는 피처리 기판(G)의 끝단부의 길이를 간단히 조절할 수 있다. 이 때, 박판(210)과 피처리 기판(G)의 중복 길이(s)는 1mm 내지 5mm로 정해진다.

이 때, 박판(210)이 피처리 기판(G)의 끝단부의 일정 거리(s)만큼 중복되도록 위치하는 것은 박판(210)이 피처리 기판(G)과 접촉하여 덮는 상태로 위치할 수도 있지만, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면 박판(210)이 피처리 기판(G)의 표면으로부터 약간 높게 이격되어 중복되지만 비접촉 상태로 위치할 수도 있다.

이를 통해, 슬릿 노즐(30)의 예비 토출 공정을 거침에 따라 피처리 기판의 코팅 공정이 지연되었던 종래의 문제점이 발생되지 않으며 단위 피처리 기판(G)의 코팅 공정에 소요되는 공정을 단축할 수 있으며, 동시에 슬릿 노즐(30)의 약액 토출이 중단되지 않고 박판(210)의 표면으로부터 피처리 기판(G)의 표면에 연속하여 도포함에 따라 피처리 기판(G)의 약액의 코팅 개시 시점에서부터 일정한 두께로 약액이 도포된다. 따라서, 피처리 기판의 전체에 걸쳐 균일한 두께로 약액이 도포되어 우수한 품질의 코팅을 구현할 수 있게 된다.

단계 3: 그 다음, 슬릿 노즐(30)을 박판(210)의 상측으로 이동시킨 후, 하방(30y)으로 이동시켜 슬릿 노즐(30)의 토출구를 박판(210)에 근접시킨다. 그리고, 슬릿 노즐(30)을 제어하는 펌프(미도시)를 제어하여 약액(55)을 박판(210)의 표면에 도포하여, 슬릿 노즐(30)의 토출구 주변에 경화된 약액(55)을 토출한다.

단계 4: 단계 3이 행해지자마자, 도11b에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(30)은 약액(55)의 토출을 중단하지 않고 도면부호 30d로 표시된 방향으로 진행된다. 이에 따라, 슬릿 노즐(30)은 박판(210)의 표면에 이어 연속적으로 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하게 된다.

따라서, 슬릿 노즐(30)은 종래에 예비 토출을 위하여 피처리 기판(G)으로부터 이격되게 멀리 배치된 예비 토출부에까지 이동하지 않더라도 예비 토출 공정을 행할 수 있게 된다. 그리고, 슬릿 노즐(30)의 약액 토출을 중단하지 않고 연속적으로 피처리 기판(G)의 표면에 미리 정해진 길이(s)만큼 이격된 위치로부터 약액(55)을 코팅할 수 있게 된다. 또한, 슬릿 노즐(30)의 초기 토출시에 약액의 두께가 일정하지 않은 부분(55x)이 박판(210)상에 존재하므로, 슬릿 노즐(30)의 약액 토출압을 정교하게 변동시키면서 제어하지 않더라도, 피처리 기판(G)에 도포되는 약액(55)의 두께는 일정한 두께로 도포된다.

단계 5: 단계 4를 진행하는 과정에서 슬릿 노즐(30)이 박판(210)의 표면을 지나가면, 도11c에 도시된 바와 같이 피처리 기판(G)에 대하여 40도 내지 85도의 각(θ1)을 이루며 도면부호 110d"로 표시된 사선 방향으로 후퇴하여, 도11d에 도시된 바와 같이 박판 세정 기구(100)의 세정 몸체(110)의 개구(111)를 통과하여 박판 수용부(110c)로 삽입된다. 이와 같이, 박판(110)이 피처리 기판(G)에 대하여 예각(θ1)을 이루는 사선 방향(110d")으로 후퇴함에 따라, 박판(110)과 피처리 기판(G)의 표면에 연속하게 도포된 약액(55)의 코팅층이 두께 변화없이 깔끔하게 분리된다.

이 때, 박판(210)이 피처리 기판(G)으로부터 사선 방향(110d")으로 후퇴한 이후에, 박판(210)이 수평 방향(210d)으로만 이동하고 상하 방향으로는 이동하지 않으면서 세정 몸체(110)에 삽입된다. 그리고, 박판(210)이 피처리 기판(G)의 표면으로부터 벗어나는 각도는 수평방향 또는 수직방향으로 분리될 수도 있다.

박판(210)의 오염 영역이 박판 수용부(110c)에 유입되는 과정에서, 도11d에 도시된 바와 같이, 박판 수용부(110c)의 둘레에는 에어 노즐(130)에 의하여 압축 공기가 라인타입으로 분사되어 유체의 통과를 차단하는 에어 커튼(130C)이 형성된다. 박판 수용부(110c)의 둘레에 에어 커튼(130C)이 형성되면, 외부의 공기가 박판 수용부(110c)의 내부로 침투하지 못하며, 박판 수용부(110c) 내의 액체나 기체가 외부로 누설되지 못하고 갖힌 상태가 된다.

여기서, 박판(210)의 폭은 슬릿 노즐(30)의 폭에 비하여 더 크게 형성되어 그 중앙부에만 약액이 묻은 오염 영역이 되므로, 세정 몸체(110c)의 폭은 박판(210)의 폭보다 작되 오염 영역이 차지하는 폭보다는 크게 형성된다. 그리고, 도11e에 도시된 바와 같이, 박판(210)이 박판 수용부(110c)에 유입된 상태에서는 박판(210)의 양측은 박판 수용부(110c)의 바깥에 위치하고 박판(210)의 오염 영역은 박판 수용부(110c)의 경계(130c) 내부에 위치한다.

단계 6: 박판 수용부(110c)의 둘레에 에어 커튼(130C)이 형성되면, 박판(210)이 박판 수용부(110c)에 유입되는 과정에서 세정액 공급노즐(120)로부터 분사되는 세정액(CW)에 의해 박판(210)의 표면이 세정된다. 그리고, 박판(210)이 위치한 박판 수용부(110c)에 세정액이 채워질때까지는 세정액(CW)이 세정액 공급노즐(120)로부터 공급된다.

박판 수용부(110c)는 에어 커튼(130C)에 의하여 외기와 차단된 상태이므로, 박판(210)이 잠기는 높이까지 세정액(CW)이 박판 수용부(110c)에 채워지도록 세정액(CW)이 세정액 공급노즐(120)로부터 공급된다. 그리고, 세정액(CW)의 수위가 높아져 박판(210)이 세정액(CW)에 잠긴 상태가 되면, 세정액 공급노즐(120)로부터 세정액(CW)이 계속 분사되면서 박판(210)에 묻은 약액을 점점 희석시키고, 약액을 함유한 세정액은 배출부(140)를 통해 배출된다. 이에 의하여 박판(210)의 표면에 묻은 약액이 박판으로부터 제거된다.

단계 7: 박판(210)의 표면으로부터 약액이 완전히 제거되면, 도11g에 도시된 바와 같이, 배출부(140)의 끝단에 설치된 펌프(미도시)를 이용하여 박판 수용부(110c)내의 세정액을 신속하게 배출시킨다.

단계 8: 그리고 나서, 박판 수용부(110c)에 위치하였던 박판(210)은 기판척(10)을 향하는 수평 방향으로 천천히 이동하면서, 에어 노즐(130)로부터 분사되는 압축 건조 공기에 의하여 그 표면의 세정액을 건조시키거나 밀어내 제거한다.

단계 4 내지 단계 8은 슬릿 노즐(20)이 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하는 동안에 모두 행해진다. 여기서, 박판(210)은 오로지 수평 방향(210d)으로만 이동하므로, 박판(210)을 박판 세정 기구(100)로 이동시켰다가 다시 복귀하는 데 필요한 제어를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 이에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 이에 따라, 박판(210)의 세정 공정에 보다 많은 시간을 확보할 수 있으므로 박판(210)을 종래에 비하여 더 깨끗하게 세정할 수 있다. 또는, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하는 시간이 단축되더라도 종래보다 박판(210)의 세정에 소요되는 시간을 단축할 수 있게 되어, 기판 도포 공정을 지연시키지 않으면서 박판의 세정을 보다 효과적을 행할 수 있다.

이와 동시에, 본 발명은 박판(210)이 박판 세정 기구(100)에 삽입될 때에 수평 방향으로만 이동하더라도 박판(210)이 침지된 상태가 되도록 하고, 세정액의 직접 분사에 의한 세정 효과와 더불어 침지된 세정액의 유동에 의해 박판(210)에 묻은 약액을 제거할 수 있으므로, 세정에 소요되는 시간을 단축하면서 보다 깨끗한 세정을 가능하게 하는 잇점이 얻어진다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10: 기판척 30: 슬릿 노즐
100: 박판 세정 기구 110: 세정 몸체
120: 세정액 공급노즐 130: 에어 노즐
200: 박판 유닛 210: 박판

Claims (23)

1. 피처리 기판의 표면에 슬릿 노즐로 약액을 도포하는 데 사용되는 박판의 세정 기구로서,
   상기 박판에 약액이 묻은 오염 영역을 수용하고 상기 박판이 수평으로 유입되는 박판 수용부를 구비한 세정 몸체와;
   상기 박판 수용부에 유입된 상기 박판이 침수되도록 세정액을 상기 박판 수용부에 공급하는 세정액 공급노즐을;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 박판 수용부의 바깥으로 유체의 이동을 차단하는 에어 커튼을 형성하는 에어 노즐을;
   추가적으로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 박판 수용부에는 상기 세정액을 모으는 세정조가 요입 형성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 세정 몸체는 'ㄷ'자 단면을 포함하는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 박판 수용부에 공급되는 세정액의 수위는 상기 박판이 잠기는 높이로 세정액이 모이는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 세정액 공급노즐은 상기 박판 수용부에 경사지게 세정액을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
7. 제 3항에 있어서,
   상기 세정조의 하측에는 상기 세정조에 모인 세정액이 배출되는 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
8. 제 2항에 있어서,
   상기 에어 노즐은 연속하는 라인(line) 형태로 상기 박판 수용부의 둘레에 에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
9. 제 2항에 있어서,
   상기 에어 노즐은 2열 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
   
10. 제 2항에 있어서,
    상기 에어 노즐은 건조 압축 에어를 분사하여 상기 박판의 세정액을 건조시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 에어 노즐 중 상기 세정 몸체의 양측부에는 건조 압축 에어가 분사되지 않고 상기 박판이 통과하는 상기 세정 몸체의 전면부에만 건조 압축 에어가 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 박판 세정 기구.
    
12. 슬릿 노즐로부터 약액이 토출되어 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치로서,
    상기 피처리 기판을 거치시키는 기판척과;
    상기 피처리 기판이 상기 기판척에 고정된 상태에서 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 슬릿 노즐과;
    슬릿 노즐의 토출구에 근접한 상태에서 예비 토출 공정을 행하거나 토출을 시작하는 데 사용되는 박판과;
    상기 박판을 이동시키는 이동부와;
    상기 박판의 표면에 묻은 약액을 세정하는 제 1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 박판 세정 기구를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 박판 세정 기구는 상기 기판척으로부터 이격된 위치에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
    
14. 제 12항에 있어서,
    상기 이동부은 상기 박판이 상기 박판 수용부로 유입시킬 때에 수평 방향으로만 상기 박판을 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
    
15. 제 12항에 있어서,
    상기 이동부은 상기 박판이 상기 피처리 기판에 근접하거나 접촉하는 제1위치와, 상기 박판의 상기 오염 영역이 상기 박판 수용부 내의 위치하는 제2위치에 각각 위치할 수 있도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
    
16. 제 15항에 있어서,
    상기 제1위치는 상기 박판이 상기 피처리 기판의 일부와 이격된 상태로 중복되는 위치인 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
    
17. 제 12항에 있어서,
    상기 박판은 상측이 곡면으로 형성된 한 쌍의 지지대에 감기면서 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
    
18. 제 17항에 있어서,
    상기 박판의 끝단을 고정하는 한 쌍의 지지대 사이의 간격을 조절하는 것에 의하여 상기 박판에 긴장력을 가하거나 상기 긴장력을 완화하는 긴장부와;
    상기 긴장부에 의해 상기 박판을 잡아당기는 힘을 측정하는 긴장력 측정부를;
    추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
    
19. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 박판 세정 기구를 이용한 기판 코팅 방법으로서,
    기판척에 피처리 기판을 고정시키는 기판고정단계와;
    상기 슬릿 노즐을 상기 박판의 상측으로 이동시키는 슬릿노즐 이동단계와;
    상기 슬릿 노즐로부터 상기 박판 상에 약액을 토출시키는 약액토출단계와;
    상기 슬릿 노즐로부터 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 약액도포단계와;
    상기 박판을 상기 박판 세정 기구의 상기 박판 수용부로 이동시키는 제1박판이동단계와;
    상기 세정액 공급노즐을 통해 세정액을 도포하여 상기 박판이 상기 세정액에 침지되도록 세정액을 상기 박판 수용부에 분사하여 세정하는 박판세정단계와;
    상기 세정조의 세정액을 배수시키고 상기 박판에 건조 에어를 분사하여 세정액을 건조시키는 박판건조단계를;
    포함하여 구성된 기판 코팅 방법.
    
20. 제19항에 있어서, 상기 박판세정단계이전에,
    상기 세정조의 둘레에는 상기 세정조가 바깥쪽으로 누수되는 것을 방지하는 에어 커튼을 형성하는 단계를;
    추가적으로 포함하는 기판 코팅 방법.
    
21. 제19항에 있어서,
    상기 제1박판이동단계는 상기 박판이 상기 피처리 기판으로부터 사선 방향으로 멀어지도록 상기 박판을 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
    
22. 제19항에 있어서,
    상기 약액도포단계는 상기 약액토출단계에서 상기 슬릿 노즐이 상기 박판의 표면에 약액을 토출한 후, 연속하여 상기 박판 상측으로부터 상기 피처리 기판 상측으로 이동하면서 상기 박판의 표면과 상기 피처리 기판의 표면에 연속하여 약액을 도포하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.
    
23. 제19항에 있어서,
    상기 박판세정단계는 상기 슬릿 노즐이 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 동안에 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 방법.

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