KR101081883B1 - 노즐 간극의 정밀제어가 가능한 기판 코터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 코터 장치 및 그 이송 방법에 관한 것으로, 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치로서, 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐과; 상기 노즐의 하부에 위치하여 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송하되, 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과할 때에 상기 기판을 흡착한 상태로 회전하는 이송높이 조절롤러를 포함하여 구성되어, 노즐의 하부에 회전하는 이송높이 조절롤러가 기판을 흡착한 상태로 이송하는 것에 의하여, 노즐로부터 피처리 기판에 약액이 도포되는 동안에 피처리 기판과 노즐의 토출구 사이의 간격을 정밀하고 일정하게 유지시킬 수 있는 기판 코터 장치 및 그 기판의 이송 방법을 제공한다.

노즐약액 토출부 세정기, 약액, 오염, 불량, 부상 스테이지, 피처리 기판, 이동식 기판반송유닛

Description

노즐 간극의 정밀제어가 가능한 기판 코터 장치 {COATER APPARATUS CAPABLE OF PRECISELY CONTROLLING GAP FROM NOZZLE}

본 발명은 기판 코터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판에 도포하기 공정에서 슬릿 노즐과 피처리 기판 사이의 간극을 일정하게 정밀 제어함으로써, 피처리 기판의 표면에 일정한 두께의 약액이 도포되도록 하는 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 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도 포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.

도1은 종래의 기판 코터 장비(1)의 구성을 도시한 도면이다. 도면에 도시한 바와 같이, 스테이지(10) 상에 위치한 기판(G)은 기판(G)의 상측에 위치한 슬릿 노즐(20)에 대하여 상대 이동하면서, 슬릿 노즐(20)의 토출구로부터 토출되는 약액에 의해 기판(G)의 표면이 약액으로 코팅된다.

이 때, 슬릿 노즐(20)을 고정하는 갠츄리(30)가 기판(G)의 길이 방향을 따라 이동하면서 도면부호 20d로 이동하는 것에 의해 기판(G)과 간극을 조절하면서 슬릿 노즐(20)과 기판(G)의 상대 이동이 이루어질 수도 있고, 스테이지(10)가 기판(G)을 고정하여 슬릿 노즐(20)을 하부를 통과하여 이동하거나 스테이지(10)에 기판(G)이 부상한 상태로 별도의 이동 부재에 의해 기판(G)이 노즐(20)의 하부를 통과하여 이동하는 것에 의해 슬릿 노즐(20)과 기판(G)의 상대 이동이 이루어질 수도 있다.

이 때, 기판(G)의 표면에는 슬릿 노즐(20)로부터 토출되는 약액(PR)을 일정한 두께로 도포하여야 하는 데, 슬릿 노즐(G)로부터 기판(G)에 약액을 도포하는 시점에서 기판(G)과 슬릿 노즐(20) 사이의 간극이 하게 유지되지 않으면 기판(G)의 표면에 도포되는 약액(PR)의 두께에 변동이 발생된다.

그러나, 매우 얇은 기판(G)을 슬릿 노즐(20)에 대하여 상대 이동시키는 경우에 기판(G)의 전체의 길이에 걸쳐 슬릿 노즐(20)에 대하여 도포에 적합한 대략 50㎛정도의 간극으로 일정하게 유지하는 것은 매우 까다롭고 어렵다. 이에 따라, 기판(G)이 10d로 표시된 방향으로 이동하면서 슬릿 노즐(20)의 하부를 통과하는 동안에는 대략 50㎛의 간극으로 유지되고, 그 전후의 이송 영역에서는 충분한 간극인 100~150㎛의 간극으로 유지된다.

그러나, 이와 같이 영역 별로 기판(G)과 슬릿 노즐(20)의 간극을 조절하는 것은 전체 간극을 조절하는 것에 비하여 효과적이지만, 약액(PR)의 도포가 이루어지는 영역에서 기판(G)과 슬릿 노즐(20)의 간극을 대략 50㎛로 안정적으로 조절하는 것이 매우 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판에 도포하기 공정에서 슬릿 노즐과 피처리 기판 사이의 간극을 일정하게 제어하여 피처리 기판의 표면에 일정한 두께의 약액이 도포되도록 하는 기판 코터 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하다.

또한, 본 발명은 피처리 기판을 이송하는 데 있어서 슬릿 노즐의 하부를 통과하는 도포 영역에서만 일정한 간극으로 정밀 제어되고, 그 밖의 영역에서는 보다 완화된 간극을 유지하면서 이송하는 것을 간단히 구현하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이를 통해, 본 발명은 기판 코팅 공정을 보다 짧은 시간에 행할 수 있도록 하여 공정의 효율을 도모하고, 동시에 피처리 기판의 표면에 도포되는 약액의 두게를 일정하게 유지하여 최종적인 LCD 생산품의 디스플레이 성능도 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치로서, 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐과; 상기 노즐의 하부에 위치하여 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송하되, 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과할 때에 상기 기판을 흡착한 상태로 회전하는 이송높이 조절롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치를 제공한다.

이는, 노즐로부터 피처리 기판에 약액이 도포되는 동안에는 피처리 기판과 노즐의 토출구 사이의 간격이 정밀하고 일정하게 유지되어야 하므로, 노즐의 하부에 회전하는 이송높이 조절롤러가 기판을 흡착한 상태로 이송하는 것에 의하여, 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되는 영역에서는 노즐의 토출구와 정밀한 간격을 유지할 수 있으며, 그 밖의 이송 영역에서는 피처리 기판이 노즐의 토출구와 덜 정밀한 간격을 유지하면서 이송되는 것이 가능해진다.

이 때, 상기 이송높이 조절롤러는 원주 방향을 따라 일정한 주기의 각도마다 끝단에 흡착 가능한 기판 흡착부가 설치되어 회전함으로써, 피처리 기판을 균일한 간격으로 흡착하여 이송함에 따라 피처리 기판에 작용하는 흡착력을 균일하게 할 수 있다.

그리고, 상기 이송높이 조절롤러는 원주 방향을 따라 일정한 주기의 각도마다 끝단에 기체를 분출할 수 있는 기판 분리부가 설치되어 회전하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 이송높이 조절롤러에 흡착된 상태로 회전하다가 약액이 도포된 이 후에는 기판 분리부에 의한 기체 분출압에 의해 자연스럽게 이송높이 조절롤러와의 흡착된 부분이 피처리 기판과 분리될 수 있게 된다.

이 때, 상기 기판 분리부는 상기 기판 흡착부의 사이에 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 기판 분리부는 상기 기판 흡착부에 인가되는 부압을 정압으로 변환하는 것에 의해 형성될 수도 있다. 즉, 하나의 통로에 불어주는 정압을 가하여 기판 분리부로 형성되는 동시에 빨아들이는 부압을 가하여 기판 흡착부로 형성될 수도 있다. 이 경우에는, 피처리 기판은 이송높이 조절롤러에 흡착된 상태로 회전 이송되어 약액이 그 표면에 도포되고, 약액의 도포 이후에 이송높이 조절롤러의 흡착된 부분에 부압을 제거하고 약한 정압을 가함으로써, 피처리기판에 무리가 가해지지 않고 자연스럽게 피처리 기판과 이송높이 조절롤러의 흡착되었던 부분이 분리될 수 있게 된다.

이 때, 상기 기판이 상기 노즐의 하부에 도달할 때까지는 상기 기판 흡착부에 의해 기판이 기판높이 조절롤러의 상기 기판 흡착부에 흡착된 상태로 상기 기판높이 조절롤러의 회전에 의해 이송되고, 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과한 다음에는 상기 기판 분리부에 의해 기판이 기판높이 조절롤러로부터 분리된 상태로 이송된다.

그리고, 상기 이송높이 조절롤러에 의해 흡착되어 상기 노즐의 하부를 통과하는 기판은 상기 노즐의 주변보다 높은 위치를 통과하도록 상기 이송높이 조절롤러가 설치됨으로써, 노즐의 토출구와 피처리 기판 사이의 간극을 주변보다 더 작아진 간극을 유지할 수 있고, 또한 약액이 기판의 표면에 도포된 이후에, 이송높이 조절롤러로부터 기판을 분리시키는 것을 보다 용이하게 할 수 있게 된다.

여기서, 상기 기판은 상기 이송높이 조절롤러에 의하여 상기 노즐의 토출구로부터 30㎛ 내지 70㎛로 유지되되, 대략 50㎛의 간극으로 유지된다.

상기 이송높이 조절롤러는 10cm 내지 150cm의 충분히 큰 직경을 갖다. 이를 통해, 이송높이 조절롤러에 의해 흡착된 상태로 이송되는 피처리 기판이 노즐의 하부에서 완만한 곡선 경로로 이동하더라도 기판에 무리가 가해지지 않고 실질적으로 평탄한 표면의 기판에 일정 두께의 약액을 도포하는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 기판은 상기 이송높이 조절롤러의 전후에서는 이송 롤러에 의해 이송될 수도 있다.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은 약액을 공급되는 기판의 표면에 도포하는 노즐에 의해 상기 기판의 표면을 코팅시키는 기판 코터 장치의 기판 이송 방법으로서, 상기 기판을 상기 노즐에 근접하도록 이송하는 단계와; 원주면의 끝단에 상기 기판을 흡착하도록 부압이 작용하는 기판 흡착부가 설치된 기판높이 조절롤러가 회전하면서 상기 기판을 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송시키는 단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 이송 방법을 제공한다.

이를 통해, 노즐의 하부에 회전하는 이송높이 조절롤러가 기판을 흡착한 상태로 이송되므로, 노즐로부터 피처리 기판에 약액이 도포되는 동안에는 피처리 기판과 노즐의 토출구 사이의 간격이 정밀하고 일정하게 유지되고, 이에 따라, 피처 리 기판의 표면에 약액이 도포되는 영역에서는 노즐의 토출구와 정밀한 간격을 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송하면, 기판의 표면에 약액이 도포되었으므로, 상기 기판높이 조절롤러의 기판 분리부로부터 약한 정압이 작용하여 상기 기판 흡착부가 상기 기판을 흡착하였던 부분이 분리된다. 따라서, 흡착된 상태로 피처리 기판이 노즐의 하부를 통과한 후에 자연스럽게 흡착된 상태로부터 해제되어 얇은 피처리 기판의 국부적인 변형없이 이송되는 것이 가능해진다.

이 때, 상기 기판 분리부와 상기 기판 흡착부는 동일한 기체 통로에 압력이 정압 또는 부압이 작용하는 것에 의해 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 기판은 그 주변의 기판 이송 경로에 비해 상기 노즐의 하부에서는 보다 상기 상측의 위치를 통과하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치로서, 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐과; 상기 노즐의 하부에 위치하여 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송하되, 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과할 때에 상기 기판을 흡착한 상태로 회전하는 이송높이 조절롤러를 포함하여 구성되어, 노즐의 하부에 회전하는 이송높이 조절롤러가 기판을 흡착한 상태로 이송하는 것에 의하여, 노즐로부터 피처리 기판에 약액이 도포되는 동안에 피처리 기판과 노즐의 토출구 사이의 간격을 정밀하고 일정하게 유지시킬 수 있는 기판 코터 장치 및 그 기판의 이송 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 피처리 기판을 균일한 간격으로 흡착하여 이송함에 따라 피처리 기판에 작용하는 흡착력을 균일하게 유지할 수 있고, 이송높이 조절롤러와 기판을 분리시키도록 정압을 작용시키는 기판 분리부를 포함함에 따라, 이송높이 조절롤러에 흡착된 상태로 회전하다가 약액이 도포된 이후에는 기판 분리부에 의한 기체 분출압에 의해 자연스럽게 이송높이 조절롤러와의 흡착된 부분이 피처리 기판과 분리시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 이송높이 조절롤러에 의하여 노즐의 하부를 통과하는 동안에 기판을 흡착한 상태로 이송함에 따라 노즐과 기판 사이의 간격을 작지만 일정하게 유지시킬 수 있게 됨에 따라, 기판이 전체적으로 일정한 두께로 도포하는 것이 가능해지는 유리한 효과가 얻어진다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 코터 장치(100)를 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 제1실시예에 따른 기판 코터 장치의 측면도를 도시한 도면, 도4는 도3의'A'부분의 확대도, 도5는 도3의 기판높이 조절롤러의 기판흡착부 및 기 판분리부로서 작용하는 통로의 작동 원리를 도시한 도면, 도6은 도3의 기판 코터 장치의 작용을 순차적으로 설명한 순서도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 코터 장치(100)는 피처리 기판(G)에 대하여 상대 이동하면서 기판(G)의 표면에 약액(PR)을 도포하는 슬릿 노즐(110)과, 피처리 기판(G)이 슬릿 노즐(110)의 하부를 통과하도록 이송시키는 이송 롤러(120)와, 기판(G)을 흡착하여 파지한 상태로 슬릿 노즐(110)의 하부를 통과하도록 이송시키는 기판높이 조절롤러(130)를 포함하여 구성된다.

상기 슬릿 노즐(110)은 기판(G)이 도면부호 Gd로 표시된 방향으로 이송되는 동안에는 기판높이 조절롤러(130)의 상측 위치에서 고정된 상태로 유지된다. 이 때, 슬릿 노즐(110)은 항상 기판높이 조절롤러(130) 상측의 미리 정해진 위치에만 고정되어 있는 것이 아니라, 도1의 종래의 기판 코터 장치(1)의 갠츄리(30)에 고정되어, 기판(G)에 약액(PR)을 도포하기 이전의 예비 토출 공정을 거치기 위하여 좌우 상하로 이동가능하게 설치된다.

상기 이송 롤러(120)는 도3에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(110)을 향하여 기판(G)을 이송시키고, 또한 슬릿 노즐(110)로부터 토출되는 약액(PR)이 도포된 영역의 기판(G)을 이송시킨다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 기판(G)을 이송시키는 수단으로 롤러의 회전 구동으로 이송하는 이송 롤러(120)를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 기판(G)을 척에 고정한 상태로 이송될 수도 있고, 기판(G)의 하부에서 공기를 불어주어 부상시킨 상태로 이송시키는 등 기판(G)을 이송시키는 공지의 모든 구성이 적용될 수 있다.

상기 기판높이 조절롤러(130)는 피처리 기판(G)에 약액(PR)의 도포가 이루어지는 슬릿 노즐(110)의 하부에서 기판(G)의 이송 속도가 롤러(130) 끝단의 선속도가 되도록 속도제어되면서 이송 방향을 따라 도면부호 130d로 표시된 방향으로 회전한다.

그리고, 기판높이 조절롤러(130)는 대략 500cm정도의 직경을 갖도록 제작된다. 이를 통해, 기판높이 조절롤러(130)의 외주면을 따라 기판(G)이 이송되면서 곡률에 의해 영향을 받지 않으면서 슬릿 노즐(110)과의 간극(s)을 일정하게 유지할 수 있다. 이 때, 기판높이 조절롤러(130)의 직경이 10cm보다 작으면 롤러(130)의 직경이 작아 이송되는 기판(G)의 휨 변형에 의해 약액(PR)이 일정한 두께로 도포되지 않을 수 있으며, 기판높이 조절롤러(130)의 직경이 150cm보다 크면 기판 코터 장치(100)의 크기가 지나치게 대형화되므로 바람직하지 않다.

이 때, 기판높이 조절롤러(130)는 외주면에 각각 진공펌프(133) 및 가압펌프(134)와 동시에 연통되는 공기 통로(131)가 일정각도를 주기로 방사상으로 뻗어 형성되고, 그 끝단에는 고무 재질의 기판접촉부(132)가 형성된다. 이에 따라, 도4에 도시된 바와 같이, 기판(G)은 이송 롤러(120)에 의해 이송되다가, 기판높이 조절롤러(130)에 닿기 시작하는 위치에서의 기판접촉부(132)에 진공 펌프(133)에 의한 부압이 작용함에 따라, 이송되고 있던 기판(G)은 기판높이 조절롤러(130)의 기판접촉부(132)에 흡착된 상태로 이송하게 된다.

이 때, 기판높이 조절롤러(130)의 선단부는 도4에 도시된 바와 같이 인접한 이송 롤러(120)의 높이보다 'd'로 표시된 높이만큼 더 높게 배열됨으로써, 기판(G)이 기판접촉부(132)에서 흡착되는 효과를 극대화한다.

이와 같이, 기판높이 조절롤러(130)의 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 연속적으로 배열되는 기판 접촉부(132)에 의해 기판(G)은 기판높이 조절롤러(130)에 2개 이상의 위치에서 각각의 기판 접촉부(132a, 132b, 132c ; 132)에 흡착됨에 따라, 기판높이 조절롤러(130)의 회전 중심(130a)으로부터 반경(R)만큼 떨어진 원주 상의 경로를 따라 신뢰성있게 이송된다. 따라서, 슬릿 노즐(110)에 의해 약액(PR)이 도포되는 기판높이 조절롤러(130)의 원주상의 선단부는 슬릿 노즐(110)과 미리 정해진 간극(s)을 대략 50㎛정도(보다 구체적으로는 30㎛ 내지 70㎛의 간극)으로 정확하게 유지할 수 있게 되므로, 슬릿 노즐(110)로부터 일정량의 약액(PR)이 토출되는 조건 하에서 기판(G)의 표면에 도포되는 약액(PR)의 두께는 정확하게 일정해지게 된다.

그리고, 피처리 기판(G)이 슬릿 노즐(110)의 하부를 통과하면서 그 표면에 약액(PR)이 도포되면, 피처리 기판(G)과 기판높이 조절롤러(130)가 분리되는 시점에서는, 피처리 기판(G)의 흡착상태가 기판높이 조절롤러(130)로부터 분리되는 시점까지 유지하게 된다면 매우 얇은 두께로 형성된 피처리 기판(G)이 흡착력에 의해 손상될 수 있으므로, 약액(PR)이 도포된 이후에는 기판높이 조절롤러(130)의 기판 접촉부(도4의 132c에 해당함)에 작용하던 부압이 제거되며, 기판높이 조절롤러(130)와 기판(G)이 서로 분리되기 직전에 위치한 기판 접촉부(도4의 132c가 추가로 회전 이동한 상태에 해당함)에는 약한 정압이 작용하여, 기판(G)에 작은 응력이 작용하지 않으면서 기판높이 조절롤러(130)로부터 원활하게 분리될 수 있게 된다.

즉, 상기 기판높이 조절롤러(130)의 기판접촉부(132)는 부압이 가해져 기판(G)을 흡착하는 기판 흡착부로서의 작용을 할 뿐만 아니라, 동시에 정압이 가해져 기판(G)을 분리시키는 기판 분리부로서의 작용을 한다.

이하, 첨부된 도6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 코터 장치(100)의 작동 원리를 상술한다.

단계 1: 표면에 약액(PR)을 도포하고자 하는 피처리 기판(G)이 공급되면 기판 이송 롤러(120)에 의해 피처리 기판(G)을 슬릿 노즐(110)의 하부로 이송시킨다(S110).

단계 2: 이 때, 기판높이 조절롤러(130)는 회전하는 상태로 유지되며, 피처리 기판(G)이 기판높이 조절롤러(130)의 근처에 이르도록 접근하면, 도면에 도시되지 않은 기판 위치 센서에 의해 이를 감지하여 제어부(135)에 신호를 전송한다. 이에 따라, 제어부(135)는 진공 펌프(133)를 작동시키고, 진공 펌프(133)와 기판 접촉부(132)를 연통하는 밸브(133V)를 개방하여, 기판(G)과 처음으로 접촉하게 되는 기판 접촉부(132)에는 부압이 작용하여, 기판높이 조절롤러(130)의 외주면에 기판(G)이 흡착된 상태로 이송하도록 한다(S120).

단계 3: 기판높이 조절롤러(130)에 흡착된 상태로 이송되는 피처리 기판(G)은 슬릿 노즐(110)의 토출구와의 간격(s)이 미리 정해진 대략 50㎛로 유지되고, 이와 같이 정밀하게 제어된 간격(s)을 유지한 상태로 기판(G)의 표면에 약액(PR)이 도포된다.

그리고, 피처리 기판(G)의 도포된 영역이 기판높이 조절롤러(130)에 의해 약간 더 이송되면, 제어부(135)에 의해 진공 펌프(133)의 작동을 개폐하는 밸브(133V)를 폐쇄하여 기판 접촉부(도4의 132c에 해당)에는 더 이상 부압이 작용하지 않도록 한다.

그리고, 피처리 기판(G)의 도포된 영역이 추가로 이송되어 기판높이 조절롤러(130)로부터 분리되어야 하는 시점에서는, 제어부(135)에 의해 가압 펌프(134)의 작동을 개폐하는 밸브(134V)를 개방하여 기판 접촉부(도4의 132c의 위치에서 약간 이동한 상태에 해당)에 약한 정압을 작용시켜, 표면에 약액(PR)이 도포된 기판(G)의 영역이 원활하게 기판높이 조절롤러(130)로부터 분리할 수 있도록 한다.

이와 같은 작용을 통해, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 코터 장치(100)는 슬릿 노즐(110)로부터 약액(PR)을 토출하여 기판(G)의 표면에 도포하는 과정에서 슬릿 노즐(110)의 토출구와 기판(G)사이의 간극(s)을 기판(G)을 흡착하면서 이송하는 기판높이 조절롤러(130)에 의해 신뢰성있게 일정하게 유지할 수 있으면서, 기판조절 롤러기판(G)로부터 기판(G)에 무리한 휨 변형이 야기되지 않은 상태로 기판(G)이 매끄럽게 분리되므로, 기판(G)의 표면에 약액을 보다 일정한 두께로 도포 할 수 있도록 하는 유리한 효과가 얻어진다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 코터 장치를 상술한다.

다만, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 전술한 제1실시예에 의해 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 제2실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 코터 장치의 측면도를 도시한 도면, 도8은 도7의 'B'부분의 확대도, 도9는 도7의 기판높이 조절롤러의 기판흡착부 및 기판분리부로서 작용하는 통로의 작동 원리를 도시한 도면, 도10은 도7의 기판 코터 장치의 작용을 순차적으로 설명한 순서도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 코터 장치(200)는 피처리 기판(G)에 대하여 상대 이동하면서 기판(G)의 표면에 약액(PR)을 도포하는 슬릿 노즐(210)과, 피처리 기판(G)이 슬릿 노즐(210)의 하부를 통과하도록 이송시키는 이송 롤러(220)와, 기판(G)을 흡착하여 파지한 상태로 슬릿 노즐(210)의 하부를 통과하도록 이송시키는 기판높이 조절롤러(230)를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 기판높이 조절롤러(230)는 기판 접촉부(231, 232)를 구성함에 있어서 기판(G)을 흡착시키도록 부압을 작용시키는 기판 흡착부(232)와 기판(G)을 분리시키도록 정압을 작용시키는 기판 분리부(231)가 롤러(230)의 원주 방향을 따라 하나씩 구분하여 배열되었다는 점에서 전술한 제1실시예의 구성과 차이가 있다. 즉, 도9에 도시된 바와 같이, 기판 접촉부(231,232)는 진공 펌프(233)에 연통되어 밸브(233V)의 개폐에 따라 부압을 작용하는 기판 흡착부(232)와, 가압 펌프(234)에 연통되어 밸브(234V)의 개폐에 따라 정압을 작용하는 기판 분리부(231)로 구성된다. 이에 따라, 기판 접촉부(231, 232)에 정압이나 부압을 작용시키는 공기 통로(231P, 232P)가 각각 별개로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 코터 장치(200)의 기판높이 조절롤러(230)는 하나의 공기 통로에 정압과 부압을 함께 작용시키는 제1실시예에 비하여 제어의 정확성을 보다 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도9 및 도10을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 코터 장치(200)의 작동 원리를 상술한다.

단계 1: 표면에 약액(PR)을 도포하고자 하는 피처리 기판(G)이 공급되면 기판 이송 롤러(220)에 의해 피처리 기판(G)을 슬릿 노즐(110)의 하부로 이송시킨다(S210).

단계 2: 이 때, 기판높이 조절롤러(230)는 회전하는 상태로 유지되며, 피처리 기판(G)이 기판높이 조절롤러(230)의 근처에 이르도록 접근하면, 도면에 도시되지 않은 기판 위치 센서에 의해 이를 감지하여 제어부(235)에 신호를 전송한다. 이에 따라, 제어부(235)는 진공 펌프(233)를 작동시키고, 진공 펌프(233)와 기판 흡착부(232)를 연통하는 밸브(233V)를 개방하여, 기판(G)과 처음으로 접촉하게 되는 기판 접촉부(232)에는 부압이 작용하여, 기판높이 조절롤러(230)의 외주면에 기판(G)이 흡착된 상태로 이송하도록 한다(S220).

여기서, 기판 흡착부(232)와 기판 분리부(231)가 교차로 배열된 기판높이 조절롤러(230)는 기판(G)을 흡착해야 하는 시점에서 기판 분리부(231)가 위치할 수 있으므로, 기판높이 조절롤러(230)의 기판 접촉부(231, 232)는 제1실시예의 롤러(130)에 비하여 보다 촘촘하게 배열되도록 보다 큰 직경을 갖는 것이 좋다. 이를 통해, 기판 흡착부(232)가 기판(G)을 흡착하기 시작하는 시점이 약간의 편차가 있더라도, 기판(G)이 슬릿 노즐(110)에 의해 토출되는 약액(PR)에 일정 두께로 코팅될 수 있게 된다.

단계 3: 기판높이 조절롤러(230)에 흡착된 상태로 이송되는 피처리 기판(G)은 슬릿 노즐(210)의 토출구와의 간격(s)이 미리 정해진 대략 50㎛로 유지되고, 이와 같이 정밀하게 제어된 간격(s)을 유지한 상태로 기판(G)의 표면에 약액(PR)이 도포된다. 그리고, 피처리 기판(G)의 도포된 영역이 기판높이 조절롤러(230)에 의해 약간 더 이송되면, 제어부(235)에 의해 진공 펌프(233)의 작동을 개폐하는 밸브(233V)를 폐쇄하여 기판 흡착부(도9의 좌측 232에 해당)에는 더 이상 부압이 작용하지 않도록 한다.

그리고, 피처리 기판(G)의 도포된 영역이 추가로 이송되어 기판높이 조절롤러(230)로부터 분리되어야 하는 시점에서는, 제어부(135)에 의해 가압 펌프(234)의 작동을 개폐하는 밸브(234V)를 개방하여 기판 흡착부(도9의 좌측 232의 위치에서 약간 이동한 상태에 해당)의 양측에 위치한 기판 분리부(231)에 약한 정압을 작용시켜, 표면에 약액(PR)이 도포된 기판(G)의 영역이 원활하게 기판높이 조절롤러(230)로부터 분리할 수 있도록 한다.

이와 같은 작용을 통해, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 코터 장치(200)는 기판 접촉부(231, 232)가 기판 흡착부 및 기판 분리부를 각각 교대로 분리하여 설치되더라도, 슬릿 노즐(210)로부터 약액(PR)을 토출하여 기판(G)의 표면에 도포하는 과정에서, 기판(G)을 흡착하면서 이송하는 기판높이 조절롤러(130)에 의해 슬릿 노즐(210)의 토출구와 기판(G)사이의 간극(s)을 신뢰성있게 일정하게 유지할 수 있으면서, 기판조절 롤러기판(G)로부터 기판(G)에 무리한 휨 변형이 야기되지 않은 상태로 기판(G)이 매끄럽게 분리되므로, 기판(G)의 표면에 약액을 보다 일정한 두께로 도포할 수 있도록 하는 유리한 효과가 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.

도1은 종래의 기판 코터 장치의 구성을 도시한 사시도

도2는 도1의 측면도

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 코터 장치의 측면도를 도시한 도면

도4는 도3의'A'부분의 확대도

도5는 도3의 기판높이 조절롤러의 기판흡착부 및 기판분리부로서 작용하는 통로의 작동 원리를 도시한 도면

도6은 도3의 기판 코터 장치의 작용을 순차적으로 설명한 순서도

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 코터 장치의 측면도를 도시한 도면

도8은 도7의 'B'부분의 확대도

도9는 도7의 기판높이 조절롤러의 기판흡착부 및 기판분리부로서 작용하는 통로의 작동 원리를 도시한 도면

도10은 도7의 기판 코터 장치의 작용을 순차적으로 설명한 순서도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100: 기판 코터 장치 110: 슬릿 노즐

130,230: 기판높이 조절롤러 130a, 230a: 롤러 회전 중심

131: 공기 통로 132, 231, 232: 기판 접촉부
133: 진공 펌프
134: 가압 펌프

Claims (14)

1. 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치로서

   기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐과;

   상기 노즐의 하부에 위치하여 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송하되, 상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과할 때에 상기 기판을 흡착한 상태로 회전하는 이송높이 조절롤러를;

   포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이송높이 조절롤러는,

   원주 방향을 따라 일정한 각도마다 끝단에 흡착 가능한 기판 흡착부가 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 이송높이 조절롤러는,

   원주 방향을 따라 일정한 주기의 각도마다 끝단에 기체를 분출할 수 있는 기판 분리부가 설치되어 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 기판 분리부는 상기 기판 흡착부의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 기판 분리부는 상기 기판 흡착부에 인가되는 부압을 정압으로 변환하는 것에 의해 형성되어, 기판과 접촉하는 기된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 기판이 상기 노즐의 하부에 도달할 때까지는 상기 기판 흡착부에 의해 기판이 기판높이 조절롤러의 상기 기판 흡착부에 흡착된 상태로 상기 기판높이 조절롤러의 회전에 의해 이송되고,

   상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과한 다음에는 상기 기판 분리부에 의해 기판이 기판높이 조절롤러로부터 분리된 상태로 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
7. 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 이송높이 조절롤러에 의해 흡착되어 상기 노즐의 하부를 통과하는 기판은 상기 노즐의 주변보다 높은 위치를 통과하도록 상기 이송높이 조절롤러가 설치된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 기판은 상기 이송높이 조절롤러에 의하여 상기 노즐의 토출구로부터 30㎛ 내지 70㎛를 유지하는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 기판은 상기 이송높이 조절롤러의 전후에서는 이송 롤러에 의해 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 이송높이 조절롤러는 10cm 내지 150cm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
11. 약액을 공급되는 기판의 표면에 도포하는 노즐에 의해 상기 기판의 표면을 코팅시키는 기판 코터 장치의 기판 이송 방법으로서,

    상기 기판을 상기 노즐에 근접하도록 이송하는 단계와;

    원주면의 끝단에 상기 기판을 흡착하도록 부압이 작용하는 기판 흡착부가 설치된 기판높이 조절롤러가 회전하면서 상기 기판을 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송시키는 단계를;

    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 이송 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 기판이 상기 노즐의 하부를 통과하도록 이송하면, 상기 기판높이 조절롤러의 기판 분리부로부터 정압이 작용하여 상기 기판 흡착부가 상기 기판을 흡착하였던 부분이 분리되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 기판 분리부와 상기 기판 흡착부는 동일한 기체 통로에 압력이 정압 또는 부압이 작용하는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
14. 제 11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판은 그 주변의 기판 이송 경로에 비해 상기 노즐의 하부에서는 보다 상측의 위치를 통과하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.

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