KR101097234B1 - 부상식 기판 코터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부상식 기판 코터 장치에 관한 것으로, 표면으로부터 기체를 분사 또는 분사 및 흡인하여 피처리 기판을 부상시키고, 상기 피처리 기판의 이송 경로의 중간에 절개 영역이 구비된 부상 스테이지와; 상기 부상 스테이지의 상측에 배치되어 상기 피처리 기판이 이동하는 동안에 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 슬릿 형태의 슬릿 노즐로부터 공급하는 약액 공급수단과; 상기 피처리 기판을 파지하는 파지 부재와; 상기 피처리 기판을 상기 파지 부재로 파지한 상태로 상기 부상 스테이지를 따라 이송시켜 상기 피처리 기판이 상기 약액 공급 수단의 하부를 통과하도록 이동시키는 기판 이송 기구와; 상기 피처리 기판의 이송 중에는 상기 부상 스테이지의 절개 영역의 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치하여 상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 상기 슬릿 노즐의 토출구가 근접하거나 접촉하여 비드를 형성하기 위한 비드형성 보조면을 구비한 프라이밍 모듈과; 상기 슬릿 노즐을 상기 프라이밍 모듈로 이동시키는 노즐 이동 수단을 포함하여 구성되어, 피처리 기판의 이송 경로의 중간 위치의 부상 스테이지에 형성된 절개 영역을 형성하고, 피처리 기판 이송 경로의 하부 위치에 프라이밍 모듈이 상기 절개 영역에 정렬되도록 설치하여, 프라이밍 모듈이 설치되는 위치를 피처리 기판의 이송 경로의 중간 하부에 위치시킬 수 있도록 함으로써, 도포 영역에 위치한 슬릿 노즐이 비드 형성 공정을 위해 프라이밍 모듈에 근접하는 이동 거리를 최소화하고, 비드 형성 공정 등에서 약액이 공기 중으로 튀어 부유하더라도 피처리 기판의 코팅 불량률을 낮 출 수 있는 부상식 기판 코터 장치를 제공한다.

프라이밍 모듈, 비드 형성, 비드형성 보조면, 약액, 슬릿 노즐, 불량, 도포

Description

부상식 기판 코터 장치 {INLINE TYPE SUBSTRATE COATER APPARATUS}

본 발명은 부상식 기판 코터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬릿 노즐의 비드 형성 공정을 피처리 기판의 이송 경로의 하측에 위치시키도록 프라이밍 모듈을 피처리 기판이 이송하는 경로의 중간에 위치시킬 수 있도록 하고, 나아가, 프라이밍 모듈이 위치하기 위하여 부상 스테이지의 절개 영역을 형성하는 경우에 상기 절개 영역에서의 부상력 부족에도 불구하고 피처리 기판을 원활하게 이송시킬 수 있는 부상식 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 피 처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.

최근에는 정해진 시간에 보다 많은 수의 피처리 기판의 표면에 약액을 코팅하는 방법의 일환으로서, 일본 공개특허공보 제2005-243670호에는 기판이 반입되고 도포되며 반출되는 방향을 따라 에어를 분출하여 기판을 부상시키는 부상 스테이지가 설치되고, 그 양측에 흡착 패드 등으로 형성된 기판 배출 기구가 구비되어, 정지된 상태의 슬릿 노즐에 의해 연속적으로 공급되는 피처리 기판의 표면에 약액을 공급하여 코팅하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 종래의 부상식 기판 코터 장치는 공급되는 기판의 표면에 약액을 공급하기 직전에 비드를 형성하기 위하여 슬릿 노즐의 토출구가 근접하는 프라이밍 모듈 등이 모두 부상 스테이지의 상측에 위치하므로, 슬릿 노즐이 프라이밍 모듈에 근접한 상태로 약액을 토출하여 슬릿 노즐의 토출구에 비드를 형성하는 공정이나 노즐약액 토출부 세정기에 의한 세정 공정에서 약액이 공기 중에 부유하거나 피처리 기판의 표면에 떨어져 피처리 기판의 코팅 불량을 야기하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 슬릿 노즐의 비드 형성 공정을 피처리 기판의 이송 경로의 하측에 위치시키되 비드 형성 공정을 위한 슬릿 노즐의 이동 경로를 줄일 수 있도록, 프라이밍 모듈이 안착되는 절개 영역이 부상 스테이지의 중간에 위치한 부상식 기판 코터 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 프라이밍 모듈이 안착되는 절개 영역이 부상 스테이지의 중간에 위치한 경우에, 상기 절개 영역에서의 부상력 부족에도 불구하고 피처리 기판이 원활하게 이송될 수 있도록 하는 부상식 기판 코터 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 슬릿 노즐로부터 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 행하는 비드 형성 공정을 행함에 따라 약액이나 세척액이 피처리 기판에 묻어 피처리 기판의 코팅 불량을 야기하는 문제점을 해결하기 위하여, 프라이밍 모듈을 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치할 경우에, 슬릿 노즐이 프라이밍 모듈에 근접하기 위한 이동 통로를 부상 스테이지의 절개 영역에 형성할 경우, 피처리 기판이 부상된 상태로 이송하는 도중에 절개 영역에서의 부상력이 저하되어 피처리 기판의 이송 불량이 발생되는 것을 방지하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 표면으로부터 기체를 분사 또는 분사 및 흡인하여 피처리 기판을 부상시키고, 상기 피처리 기판의 이송 경로의 중간에 절개 영역이 구비된 부상 스테이지와; 상기 부상 스테이지의 상측에 배치되어 상기 피처리 기판이 이동하는 동안에 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 슬릿 형태의 슬릿 노즐로부터 공급하는 약액 공급수단과; 상기 피처리 기판을 파지하는 파지 부재와; 상기 피처리 기판을 상기 파지 부재로 파지한 상태로 상기 부상 스테이지를 따라 이송시켜 상기 피처리 기판이 상기 약액 공급 수단의 하부를 통과하도록 이동시키는 기판 이송 기구와; 상기 피처리 기판의 이송 중에는 상기 부상 스테이지의 절개 영역의 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치하여 상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 상기 슬릿 노즐의 토출구가 근접하거나 접촉하여 비드를 형성하기 위한 비드형성 보조면을 구비한 프라이밍 모듈과; 상기 슬릿 노즐을 상기 프라이밍 모듈로 이동시키는 노즐 이동 수단을 포함하여 구성되되, 상기 프라이밍 모듈이 상기 절개 영역에 수직 방향으로 정렬되어 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치를 제공한다.

이는, 프라이밍 모듈이 설치되는 위치를 피처리 기판의 이송 경로의 중간 하부에 위치시킬 수 있도록 하기 위한 것으로서, 피처리 기판의 이송 경로의 중간 위치의 부상 스테이지에 절개 영역을 형성하고, 이 절개 영역에 정렬되는 피처리 기판 이송 경로의 하부 위치에 프라이밍 모듈을 설치함으로써, 도포 영역에 위치한 슬릿 노즐이 비드 형성 공정을 위해 프라이밍 모듈에 근접하는 이동 거리를 최소화할 수 있게 된다.

그리고, 상기 슬릿 노즐의 비드 형성 공정 중에 상기 프라이밍 모듈이 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치시킴으로써, 일반적으로 피처리 기판의 도포 공정은 강제 유동이 하방으로 작용하는 클린룸에서 이루어지므로, 슬릿 노즐이 프라이밍 모듈에 근접하여 슬릿 노즐의 토출구에 약액을 약간 토출하여 토출구에 비드 형성하는 과정에서 약액이 외부로 유출되더라도 도포되는 피처리 기판의 표면이나 부상 스테이지의 상면에 묻지 않고 바닥으로 떨어지게 되어, 피처리 기판의 코팅 불량률을 낮출 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '상기 프라이밍 모듈이 상기 절개 영역에 정렬되어 위치'라는 표현은 상기 절개 영역을 위에서 바라볼 때, 상기 프라이밍 모듈이 절개 영역에 투영되는 면이 존재하는 것을 의미한다. 따라서, 프라이밍 모듈이 상기 부상 스테이지의 절개 영역의 하부에만 위치한 것에 한정되지 않으며, 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하측이라면 부상 스테이지에 평행하거나 부상 스테이지의 상면에 약간 돌출된 배열도 포함한다.

상기 부상 스테이지는, 상기 약액 공급 수단이 상기 피처리 기판에 약액을 도포하는 도포 영역과, 상기 피처리 기판이 상기 도포 영역을 향해 이송되는 기판 공급 영역과, 상기 도포 영역과 상기 기판 공급 영역 사이의 이완 영역과, 상기 도포 영역을 지난 상기 피처리 기판을 배출하는 기판 배출 영역을 포함하여 영역이 구분된다. 이 때, 상기 절개 영역은 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되는 도포 영역 및 상기 이완 영역과 인접한 전방 영역에 설치됨으로써, 정밀한 부상력 제어를 위하여 촘촘하게 기체 분출구와 흡기구가 배열되는 도포 영역의 기체 분출 및 흡입 구조에 영향을 미치지 않으므로 피처리 기판의 부상 높이를 정밀하게 제어하는 것을 보조할 뿐만 아니라, 피처리 기판의 코팅 때마다 비드 형성을 위해 프라이밍 모듈과 근접하기 위하여 이동하는 슬릿 노즐의 이동 경로를 최소화할 수 있다.

한편, 프라이밍 모듈이 피처리 기판의 도포 영역과 인접한 위치에 피처리 기판의 이송 경로보다 아래에 위치하면, 피처리 기판을 상방으로 밀어주는 부상력이 없는 영역이 발생되므로 피처리 기판이 부상 스테이지를 따라 공급되다가 요동칠 수 있다. 일반적으로 수백 마이크로미터의 두께를 가지면서 50인치 이상의 크기를 갖는 피처리 기판은 국부적으로 요동이 발생하더라도 그 파동이 잔류하여 도포 영역에서 슬릿 노즐에 의해 약액이 도포되는 동안이나 그 이후에 배출되는 동안에도 진동이 남게되어 일정한 두께로 약액을 코팅하는 것이 곤란해진다.

따라서, 상기 프라이밍 모듈이 위치한 영역의 상기 부상 스테이지는 상기 슬릿 노즐이 이동하여 상기 프라이밍 모듈과 근접하거나 접촉하도록 하방 이동하는 때에 개방되도록 일부가 개폐 가능하게 형성되어, 피처리 기판이 공급되기 이전에는 슬릿 노즐의 토출구가 프라이밍 롤러에 근접하여 비드를 형성하기 위해서는 부상 스테이지가 개방되도록 하고, 슬릿 노즐의 토출구에 비드가 형성되면 부상 스테이지가 폐쇄 되어 피처리 기판이 이송되는 과정에서 공기 분출압이 낮아지는 영역을 없애도록 구성된다.

이를 위하여, 상기 부상 스테이지는 상기 피처리 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로 분리된 다수의 고정 부상 모듈이 배열되고, 상기 다수의 부상 모듈의 사이에 상기 피처리 기판의 이송 방향으로 이동 가능한 이동 부상 모듈이 배열되어, 상기 프라이밍 모듈이 위치하여 개방되는 영역에는 상기 이동 부상 모듈이 이송 방 향으로 이동하는 것에 의하여 피처리 기판이 이송되는 과정에서 공기 분출압이 낮아지는 영역을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 프라이밍 모듈이 위치한 부상 스테이지의 절개 영역에는 피처리 기판을 부상시키는 부상력이 감소하여 피처리 기판의 이송 중에 절개 영역의 경계면에 걸려 파손될 가능성이 있다. 이와 같은 파손 가능성을 없애고 피처리 기판의 이송을 안내하기 위하여, 상기 절개 영역의 경계 주변에는 회전 가능한 아이들러 롤러가 위치하여 상기 아이들러 롤러의 외주면과의 접촉 지지에 의해 상기 피처리 기판의 처짐을 보상할 수도 있다.

이를 통해, 피처리 기판은 아이들러 롤러에 의해 부상 스테이지보다 높은 위치에서 지지되므로, 피처리 기판의 이송에 따라 아이들러 롤러가 회전하여 지지하여, 피처리 기판의 처짐이 아이들러 롤러의 높이보다 크지 않으면, 절개 영역을 넘어선 피처리 기판은 건너편 부상 스테이지의 부상력에 의해 다시 원래의 위치로 부상 지지된 상태로 이송하는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 아이들러 롤러는 상기 피처리 기판의 이송 방향을 기준으로 상기 절개 영역의 전방에 위치한 것이 바람직하다.

그리고, 아이들러 롤러에 의해 지지되는 피처리 기판이 절개 영역을 넘어 인접한 부상 스테이지에 도달한 경우에도 또 다른 아이들러 롤러에 의해 지지될 수 있다. 즉, 상기 아이들러 롤러는 상기 피처리 기판의 이송 방향을 기준으로 상기 절개 영역의 전방과 후방에 각각 위치시키고, 상기 전방 아이들러 롤러가 상기 후방 아이들러 롤러보다 그 외주면의 끝단이 더 높은 위치에 위치하도록 한다. 따라서, 피처리 기판의 처짐량이 전방 아이들러 롤러의 높이와 후방 아이들러 롤러의 높이의 차보다 더 작게 아이들러 롤러의 직경이 결정된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 피처리 기판의 이송 경로의 중간 위치의 부상 스테이지에 절개 영역을 형성하고, 이 절개 영역에 정렬되는 피처리 기판 이송 경로의 하부 위치에 프라이밍 모듈을 설치하여, 프라이밍 모듈이 설치되는 위치를 피처리 기판의 이송 경로의 중간 하부에 위치시킬 수 있도록 함으로써, 도포 영역에 위치한 슬릿 노즐이 비드 형성 공정을 위해 프라이밍 모듈에 근접하는 이동 거리를 최소화하고, 비드 형성 공정 등에서 약액이 공기 중으로 튀어 부유하더라도 피처리 기판의 코팅 불량률을 낮출 수 있는 부상식 기판 코터 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 프라이밍 모듈이 안착되는 절개 영역이 부상 스테이지의 중간에 위치한 경우에, 상기 절개 영역에서의 부상력의 부족에도 불구하고, 부상 스테이지의 일부가 상기 절개 영역을 채우도록 이동 가능하게 설치됨에 따라, 상기 절개 영역에서도 부상 스테이지에 의해 작용하는 부상력에 지지되어 피처리 기판을 원활하게 요동없이 이송될 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은, 프라이밍 모듈이 위치한 부상 스테이지의 절개 영역의 전방에 피처리 기판의 처짐 길이보다 더 높게 지지하는 아이들러 롤러를 구비함으로써, 피처리 기판이 부상력이 감소된 상기 절개 영역을 통과하도록에서 이송되는 과정에서 걸려 파손되는 것을 간단히 방지할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 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.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성을 도시한 사시도, 도2는 도1의 구성으로부터 슬릿 노즐, 갠츄리, 이동식 기판반송유닛을 제외한 구성을 도시한 사시도, 도3은 도1의 횡단면도, 도4a는 슬릿 노즐의 비드 형성 공정에서의 부상 스테이지의 배열 구성을 도시한 개략도, 도4b는 피처리 기판의 이송 공정에서의 부상 스테이지의 배열 구성을 도시한 개략도, 도4c는 부상 스테이지의 흡기공과 기체 배출공의 제어 방법을 도시한 개략도, 도5는 부상 스테이지의 영역을 구분한 구성을 도시한 개략도, 도6a 및 도6b는 기판의 이송 경로의 절개 영역을 개폐하는 이동 부상 모듈의 이동 구성을 도시한 개략도, 도7은 도1의 프라이밍 모듈의 외관을 도시한 사시도, 도8은 도7의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 따른 횡단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)는 피처리 기판(G)이 이송되는 경로(GL)를 따라 표면으로부터 기체를 분사하거나 분사 및 흡인하여 피처리 기판(G)을 부상시키도록 프레임(10)에 고정된 부상 스테이지(110)와, 부상 스테이지(110)의 상측에 배치되어 피처리 기판(G)이 이동하는 동안에 정지된 상태로 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 분사하는 약액 공급수단인 슬릿 형태의 슬릿 노즐(120)과, 슬릿 노즐(120)을 위치 고정하여 갠츄리 이송레일(131)을 따라 부상 스테이지(110)의 길이 방향(130d)으로 이동 가능하고 상하로도 이동 가능하게 설치되어 슬릿 노즐(130)을 후술하는 프라이밍 모듈(180)로 이동시키는 노즐 이동 수단으로서 설치된 갠츄리(gantry, 130)와, 부상 스테이지(110)의 양측에 길이 방향을 따라 배열된 기판이송용 레일(140)과, 기판 이송용 레일(140)로부터 부상한 상태로 유리 재질로 제작된 피처리 기판(G)을 파지한 상태로 기판 이송용 레일(140)을 따라 피처리 기판(G)을 이송시켜 피처리 기판(G)이 슬릿 노즐(120)의 하부를 통과시키도록 이동시키는 파지 부재(150)와, 수 개의 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포한 이후에 슬릿 노즐(120)의 토출구를 세정하도록 부상 스테이지(110)의 전방 일단의 피처리 기판(G)의 이송 경로(GL)의 하부에 설치된 노즐약액 토출부 세정기(lip rinser module, 160)과, 부상 스테이지(110)의 전방 끝단으로부터 연장되어 피처리 기판(G)의 이송 중에는 하부에 위치하고 유지 보수 시에는 노즐약액 토출부 세정기(160)의 전방에 작업 공간을 마련하기 위하여 이동되는 이동식 기판반송유닛(170)과, 피처리 기판(G)의 표면에 도포하기 이전에 슬릿 노즐(120)의 토출구가 근접하거나 접촉하여 약액을 약간 토출하여 슬릿 노 즐(120)의 토출구에 비드 형성하도록 피처리 기판(G)의 하부에 위치하는 프라이밍 모듈(180)로 구성된다.

상기 부상 스테이지(110)는 도5에 도시된 바와 같이 피처리 기판(G)이 대략 150㎛ 내지 250㎛정도의 높이 부상되어 공급되는 기판공급영역과, 프라이밍 모듈이 정렬되게 설치된 절개 영역(180c)과, 대략 50㎛정도의 높이의 부상 높이로 천이시키는 이완 영역과, 피처리 기판(G)이 50㎛의 높이로 정밀하고 일정한 높이로 부상된 상태로 피처리 기판(G)의 표면에 슬릿 노즐(120)로부터 약액이 도포되는 도포 영역(C)과, 코팅된 피처리 기판(G)을 배출시키는 기판배출영역(110')으로 구분된다.

피처리 기판(G)에 도포되는 약액의 두께를 일정하게 유지시키기 위해서는 도포 영역(C)에서 일정한 높이로 부상되도록 유지하는 것이 매우 중요하며, 이를 위하여 도2에 도시된 바와 같이 이완 영역과 도포 영역에는 다른 영역에 비하여 많은 수의 흡기공(110a)과 기체 분출공(110b)이 형성되어 제어된 부상력(110d)으로 피처리 기판의 부상 높이를 정밀하게 조절한다. 그리고, 피처리 기판(G)의 부상 높이를 비교적 덜 정밀하게 조절하는 것이 허용되는 기판 공급 영역 및 기판 배출 영역(110')에서는 흡기공(110a)과 기체 분출공(110b)이 보다 성하게 분포된다.

한편, 도5에 도시된 바와 같이, 프라이밍 모듈(180)은 피처리 기판(G)의 이송 경로(GL)의 하측에 위치하므로, 슬릿 노즐(120)이 프라이밍 모듈(180)의 롤러(181)에 근접하기 위한 이송 경로(GL)를 확보하기 위하여, 프라이밍 모듈(180)이 설치된 절개 영역(180c)에서는 부상 스테이지(110)가 개폐되도록 구성된다.

이를 위하여, 기판 공급 영역에서의 부상 스테이지(110)는 횡방향으로 서로 이격되게 길게 배열된 다수의 고정 부상 모듈(110)과, 고정 부상 모듈(110)에 대하여 상호 교대로 배열되어 필요에 따라 길이 방향으로 상대 이동하는 이동 부상 모듈(111)이 구비되어, 슬릿 노즐(120)이 프라이밍 모듈(180)과 근접 이동하는 동안에는 이동 부상 모듈(111)이 도면부호 111d로 표시된 방향으로 이동하여 도4a에 도시된 바와 같이 프라이밍 모듈 영역(180c)을 개방시키고, 피처리 기판(G)이 이송되어 슬릿 노즐(120)에 의해 그 표면이 약액으로 코팅되는 공정에서는 도4b 및 도6b에 도시된 바와 같이 피니언 기어(78)를 회전(78d)시켜 이동 부상 모듈(111)을 이동하는 것에 의해 프라이밍 모듈 영역(180c)을 폐쇄함으로써, 기판공급영역에서의 부상력과 동일한 부상력이 이동 부상 모듈(111)의 흡기공(110a)과 기체 분출공(110b)을 통해 상방으로 작용하도록 하여 피처리 기판(G)이 요동없이 일정한 높이로 이송되는 것을 보조한다.

도면 중 미설명 부호인 111h는 이동 부상 모듈(111)에 공기압을 제공하는 공압튜브이다.

도4c에 도시된 바와 같이, 부상 스테이지(110,110')는 기체가 소정의 압력으로 분사되는 분출공(110b)과 주변의 기체를 빨아들이는 흡입공(110a)이 표면에 형성되어, 압축기(116)에서 압축된 압축 기체는 레귤레이터(112)를 거쳐 유량계(113)로 원하는 유량이 공급되도록 밸브(114a-114c)를 조절하여 분출공(110b)에 공급되 고, 압축기(115)에서 압축시키기 위하여 밸브(114c)를 개방하여 흡입공(110a)으로부터 기체를 빨아들인다. 이 때, 분출공(110b)을 통해 분사되는 기체의 양과 흡인공(110a)을 통해 흡인되는 기체의 양이 대체로 유사하게 유지된다. 이 때, 부상 스테이지(110)의 영역별로 분출공(110b)과 흡입공(110a)을 통해 분출되거나 흡입되는 기체의 양은 서로 다르게 조절되지만, 피처리 기판(G)을 도면부호 110d로 표시된 방향으로 부상력이 항상 작용한다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 흡기공(110a)과 기체 분출공(110b)이 함께 배열되는 것을 예로 들었지만, 흡기공(110a)이 형성되지 않고 기체 분출공(110b)에 의해서만 부상 스테이지(110)의 부상력이 제어될 수도 있다.

상기 슬릿 노즐(120)은 펌프(121)를 통해 약액을 공급받아 피처리 기판(G)의 표면에 토출구(120a)를 통해 약액을 일정한 두께로 도포한다.

상기 갠츄리(130)는 슬릿 노즐(120)을 고정한 상태로 부상 스테이지(110)의 길이 방향을 따라 설치된 갠츄리 이송레일(131)의 돌기(131a)와 맞물려 이송 레일(131)을 따라 부상 스테이지(110,110')의 길이 방향(즉, 전후 방향)으로 이동 가능하며, 슬릿 노즐(120)을 상하로 이동시킬 수 있게 구성된다. 도2에 도시된 바와 같이, 이동식 기판공급유닛(170)이 상방(170d)으로 이동하여 마련된 노즐약액 토출부 세정기(160) 전방의 작업 공간에서 슬릿 노즐(120)의 유지 보수 작업을 할 수 있도록, 갠츄리(130)는 부상 스테이지(110)의 전방으로 충분히 돌출되도록 연장된 갠츄리 이송레일(131)을 통해 슬릿 노즐(120)의 하부에 빈 공간이 마련되는 위치까 지 슬릿 노즐(120)를 이동시킨다. 이를 통해, 슬릿 노즐(120)의 토출부를 필름 등으로 긁어 세정하기도 하고 오랜 기간 동안 사용된 슬릿 노즐(120)을 새로운 슬릿 노즐로 교체할 수도 있다.

여기서, 종래에는 프라이밍 모듈이 피처리 기판(G)의 이송 경로의 상부에 위치함에 따라, 슬릿 노즐(120)의 비드 형성을 위하여 부상 스테이지(110)로부터 충분히 높게 위치한 프라이밍 모듈로 이동시키기 위하여 갠츄리가 매우 높게 형성되어야 했다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)는 프라이밍 모듈(180)이 피처리 기판(G)의 이송 경로의 하부에 위치함에 따라, 갠츄리(130)를 낮게 구성할 수 있으므로 미관이 보다 깔끔할 뿐만 아니라, 종래보다 가벼워진 갠츄리를 보다 짧은 경로만을 이동시키게 제어할 수 있게 되어, 제어가 용이해지고 보다 저렴하게 갠츄리(130)를 구성할 수 있는 장점이 얻어진다.

상기 기판이송용 레일(140)은 부상 스테이지(110, 110')의 양측에 서로 평행하게 배열되어, 파지 부재(150)에 의해 파지된 피처리 기판(G)을 부상 스테이지(110,110')를 따라 도1의 화살표로 표시된 방향으로 이송시킨다.

상기 파지 부재(150)는 기판 이송용 레일(140)로부터 에어 베어링(152) 형태로 부상하여 피처리 기판(G)을 그립퍼(151)로 흡입 파지한 상태로 부상 스테이지(110,110')의 길이 방향(150d)으로 이동 제어된다.

상기 노즐약액 토출부 세정기(160)는 도면에 상세히 도시되지는 않았지만, 슬릿 노즐(120)의 토출부의 양측과 접촉하는 클리너가 슬릿 노즐(120)의 토출구를 따라 이동하면서 토출부를 깨끗하게 세정한다.

상기 이동식 기판반송유닛(170)은 피처리 기판(G)이 도포되는 공정 중에는 도1에 도시된 바와 같이 부상 스테이지(110)의 전방 일단부에 위치하며, 유지보수 시에는 도면부호 170d로 표시된 방향으로 상방 이동되어 부상 스테이지(110)의 전방에 슬릿 노즐(120)의 토출구 주변을 수동 세정하거나 슬릿 노즐(120)을 교체하는 등의 유지 보수를 위한 작업 공간을 마련한다.

상기 프라이밍 모듈(180)은 도7 및 도8에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(120)의 선단이 근접하여 약액이 배출되도록 형성되고 서보 모터(181a)에 의해 회전 구동되는 프라이밍 롤러(181)와, 프라이밍 롤러(181)의 일부만 외부에 드러나도록 프라이밍 롤러(181)를 감싸는 케이스(182)와, 슬릿 노즐(120)의 비드 형성 공정에서 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 세척하기 위하여 비드 형성 공정 이후 회전하는 프라이밍 롤러(181)의 표면에 시너를 도포하는 시너 도포기(183)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 물리적으로 접촉하여 긁어 제거하는 제1스퀴저(184)와, 프라이밍 롤러(181)의 딥핑에 의해 표면 세정시키는 세척액 수용부(185)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면에 액체 세척액(186a)을 제트로 분사하는 세척액 분사기(186)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면에 잔재하는 시너를 제거하도록 프라이밍 롤러(181)의 표면에 접촉한 상태로 긁어내는 제2스퀴저(187)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면을 건조하도록 프라이밍 롤러(181) 표면에 대해 공기(188x)를 흡입하여 표면의 액체 등을 건조시켜 외부로 배출하는 건조용 배기부(188)로 구성된다.

즉, 프라이밍 모듈(180)은 케이스(182) 내부에 회전 가능한 프라이밍 롤러(181)가 비드형성 보조면으로 구성되어, 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하기 이전에 롤러(181)의 표면에 근접한 상태로 슬릿 노즐(120)의 토출구에 약간의 약액을 배출하는 것에 의해 슬릿 노즐(120)의 토출구에 비드가 형성되도록 한다.

이 때, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 프라이밍 모듈(180)은 피처리 기판(G)의 이송 경로(GL)의 하부에 위치한다. 이를 통해, 슬릿 노즐(120)의 토출구 선단이 프라이밍 롤러(181)와 근접하여 비드를 형성하는 동안에 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻어있는 피막이나 슬릿 노즐(120)의 토출구의 약액 입자가 주변에 날리더라도, 피처리 기판(G)의 이송 경로의 하부에서 이 공정이 이루어지므로, 주변에 날리는 입자들이 피처리 기판(G)의 표면에 도달하지 않게 되어, 이들 입자에 의해 약액의 도포 공정의 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도2 및 도5에 도시된 바와 같이, 프라이밍 모듈(180)은 피처리 기판(G)의 부상 높이를 정밀하게 제어해야 하는 이완 영역, 도포 영역의 직전 전방의 영역(180c)에 피처리 기판(G)의 이송 경로의 하부에 설치된다. 이를 통해, 비드 형성을 위해 프라이밍 롤러(181)에 근접하는 슬릿 노즐(120)의 이동 거리를 최소한으로 단축할 수 있다. 이 때, 슬릿 노즐(120)의 이동 거리를 보다 단축하기 위하여 이완 영역과 도포 영역의 사이에 위치하는 것을 생각해 볼 수도 있지만, 프라이밍 모듈(180)이 이완 영역과 도포 영역의 사이에 위치하면, 프라이밍 모듈(180)이 위치한 절개 영역(180c)에서는 부상 스테이지(110, 111, 110')의 부상력이 변동할 여지가 있으므로, 이송되는 피처리 기판(G)이 일정한 부상 높이로 정밀하게 유지하기 위해서는 이완 영역의 전방이나 후방에 위치한 것이 바람직하다.

도면 중 미설명 부호인 181a는 프라이밍 롤러(181)의 회전축이고, 도면 중 미설명 부호인 180y는 프라이밍 모듈(180)의 케이스 받침대이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)의 작동 원리를 도6a, 도6b를 참조하여 설명한다.

단계 1: 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하기 위하여 피처리 기판(G)을 부상식 기판 코터 장치(100)에 공급한다.

단계 2: 공급되는 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하기 이전에 슬릿 노즐(120)의 토출구에 비드 형성을 하기 위하여, 먼저 도6a에 도시된 바와 같이, 피니언 기어(78)를 회전시켜 이동 부상 모듈(111)이 도6a의 좌측으로 이동(111d')시켜 부상 스테이지(110, 110')의 절개 영역(180c)이 개방되도록 한다.

그리고 나서, 갠츄리(130)는 갠츄리 이송 레일(131)을 따라 이동하여 부상 스테이지(110, 110')의 절개 영역(180c)의 상부로 위치한 상태에서 슬릿 노즐(120)의 토출구가 프라이밍 롤러(181)에 근접하도록 하방(120d)으로 슬릿 노즐(120)을 이동시킨다.

단계 3: 슬릿 노즐(120)이 프라이밍 롤러(181)의 표면에 근접한 상태로 약간의 약액을 배출하여, 슬릿 노즐(120)의 토출구에는 비드가 형성되고, 슬릿 노즐(120)의 토출구로부터 배출된 약액의 일부는 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 상태가 된다. 이를 통해, 슬릿 노즐(120)의 비드 형성 공정이 이루어진다.

단계 4: 그리고 나서, 도6b에 도시된 바와 같이, 갠츄리(130)는 슬릿 노즐(120)을 상방으로 이동시켜 슬릿 노즐(120)의 토출구가 부상 스테이지(110, 110')의 상부로 뺀 후에, 도5의 도포 영역으로 슬릿 노즐(120)을 이동시킨다.

거의 동시에, 슬릿 노즐(120)의 토출구가 부상 스테이지(110, 110')의 절개 영역(180c)의 상부로 이동하면, 부상 스테이지(110)의 이동 부상 모듈(111)은 피니언 기어(78)의 구동(78x)에 의해 도4b에 도시된 바와 같이 절개 영역(180c)을 채우도록 이동한다. 이에 따라, 도6b에 도시된 바와 같이, 부상 스테이지(110)의 절개 영역(180c)에서도 이동 부상 모듈(111)에 의하여 부상력이 작용하게 되므로, 피처리 기판(G)이 기판 공급 영역과 마찬가지로 절개 영역(180c)에서도 원활하게 요동없이 이송될 수 있게 된다.

전술한 단계 2 내지 단계 4는 피처리 기판(G)이 기판 코터 장치(100)에 공급된 이후에 진행될 필요는 없으며, 이전 공정의 피처리 기판(G)이 코팅된 직후에 개시되어 진행된다.

단계 5: 그리고 나서, 피처리 기판(G)이 이송 경로(GL)를 따라 도포 영역(C)으로 도면부호 66d로 표시된 방향으로 이동하여 슬릿 노즐(120)로부터 배출되는 약액에 의해 균일한 두께로 약액이 도포되며, 이와 동시에 세척 위치(77c)에 위치한 프라이밍 모듈(180)은 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 깨끗하게 세척한다.

보다 구체적으로는, 도8에 도시된 바와 같이, 약액이 붇은 프라이밍 롤러(181)가 회전하면서 시너 도포기(183)가 시너를 프라이밍 롤러(181)의 표면에 도포하여 그 표면에 묻은 약액을 희석시키고, 제1스퀴저(184)에 의해 희석된 약액을 긁어내어 1차적으로 제거하며, 세척액 수용부(185)에 담긴 세척액에 딥핑되어 세척되며, 세척액 분사기(186)으로 세척액을 제트 형태로 분사하여 화학 및 기계적으로 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 제거하며, 그 다음, 제2스퀴저(187)에 의해 또다시 기계적으로 약액을 제거한 후, 건조용 배기부(188)에 의해 프라이밍 롤러(181)의 표면을 건조시켜 그 다음 비드 형성 공정에서는 깨끗한 건조된 표면이 슬릿 노즐(120)의 토출구에 근접한 상태로 되도록 프라이밍 롤러(181)가 세척된다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)는 부상 스테이지(110)의 중간 영역(즉, 이완 영역의 전방)에 절개 영역(180c)을 형성하고, 프라이밍 모듈(180)을 절개 영역(180c)의 피처리 기판(G)의 이송 경로(GL)의 하부에 위치시킴으로써, 비드 형성 공정에서 슬릿 코터(120)의 토출구에서 배출되 는 약액이 공기중에 미세한 액적 형태(77x)로 부유하여도 모두 지면으로 떨어지고 피처리 기판(G)의 표면에 묻는 것을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 비드 형성 공정을 위하여 슬릿 코터(120)이 이동하는 이동 거리를 최소화하므로, 피처리 기판(G)의 약액 도포 공정을 짧은 시간 간격으로 연속하여 행할 수 있는 장점이 얻어진다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치를 상세히 설명한다. 다만, 본 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 일 실시예와 중복되는 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도9a 및 도9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성의 절개 영역에서의 피처리 기판의 이송 구조를 도시한 개략도이다.

도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치는 이동 부상 모듈(111)에 의해 절개 영역(180c)이 개폐되는 구성이 포함되지 않고, 그 대신 절개 영역(180c)의 전방 경계부에 제1아이들러 롤러(210)가 도면부호 210d로 표시된 방향으로 회전 가능하게 설치되고, 절개 영역(180c)의 후방 경계부에 제1아이들러 롤러(220)보다 직경이 작은 제2아이들러 롤러(220)가 도면부호 220d로 표시된 방향으로 회전 가능하게 설치된다는 점에서 전술한 일 실시예의 구성(100)과 차이가 있다.

이와 같이 구성된 부상식 기판 코터 장치는 절개 영역(180c)을 통과하는 피 처리 기판(G)을 회전하는 제1아이들러 롤러(210)에 의해 지지되도록 함으로써, 절개 영역(180c)을 통과하는 동안에 부상력 저하로 발생되는 피처리 기판(G)의 처짐량을 줄여줄 수 있게 된다.

이 뿐만 아니라, 피처리 기판(G)은 아이들러 롤러(210)에 의해 높은 위치에서 지지되므로, 피처리 기판(G)의 이송에 따라 예정된 이송 경로(GL)로부터의 처짐 길이(δ)가 제1아이들러 롤러(210)의 끝단 높이와 제2아이들러 롤러(220)의 끝단 높이의 차이보다 작다면, 피처리 기판(G)은 타측 부상 스테이지(110')에 걸리지 않고 절개 영역(180c)을 파손없이 통과할 수 있게 된다. 따라서, 피처리 기판의 처짐 길이(δ)가 전방측 제1아이들러 롤러(210)의 높이와 후방측 제2아이들러 롤러(220)의 높이의 차이보다 더 작게 아이들러 롤러(210, 220)의 직경이 결정된다. 피처리 기판(G)의 선단이 부상 스테이지(110')에 도달하면, 부상 스테이지(110')의 제2아이들러 롤러(220)에 의해 안내되어 부상력이 작용하게 되므로, 피처리 기판(G)은 원활하게 절개 영역(180c)을 통과할 수 있게 된다.

이 때, 피처리 기판(G)의 선단이 제1아이들러 롤러(210)와 부딪히면 요동이 커지므로, 제1아이들러 롤러(210)의 높이(H1)는 피처리 기판(G)의 이송 경로의 높이(H2)보다 낮게 위치한다. 이에 따라, 피처리 기판(G)이 절개 영역(180c)에 진입하기 시작할 당시에는 피처리 기판(G)과 제1아이들러 롤러(210)가 접촉하지 않는 상태이지만, 피처리 기판(G)이 절개 영역(180c)에 보다 진입하면, 피처리 기판(G)의 선단부가 중력에 의하여 처짐이 발생되고, 피처리 기판(G)의 중력에 의한 처짐에 의해 제1아이들러 롤러(210)와 접촉 지지된다.

그리고, 피처리 기판(G)이 절개 영역(180c)을 통과하는 때의 처짐 길이(δ)에 의해 제2아이들러 롤러(220)와 부딪히지 않도록, 제2아이들러 롤러(220)의 높이(H3)가 정해진다.

이와 같이 구성됨으로써, 프라이밍 모듈(180)이 설치되는 절개 영역(180c)에도 불구하고, 피처리 기판(G)은 절개 영역(180c)을 아이들러 롤러(210,220)에 의해 지지되면서 원활하게 통과할 수 있게 된다.

한편, 위 실시예에서는 절개 영역(180c)의 양측에 각각 아이들러 롤러(210, 220)가 설치된 것을 예로 들어 설명하였지만, 후방의 제2아이들러 롤러(220)는 구비하지 않을 수도 있다.

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 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성을 도시한 사시도

도2는 도1의 구성으로부터 슬릿 노즐, 갠츄리, 이동식 기판반송유닛을 제외한 구성을 도시한 사시도

도3은 도1의 횡단면도 도4a는 슬릿 노즐의 비드 형성 공정에서의 부상 스테이지의 배열 구성을 도시한 개략도

도4b는 피처리 기판의 이송 공정에서의 부상 스테이지의 배열 구성을 도시한 개략도

도4c는 부상 스테이지의 흡기공과 기체 배출공의 제어 방법을 도시한 개략도

도5는 부상 스테이지의 영역을 구분한 구성을 도시한 개략도

도6a 및 도6b는 기판의 이송 경로의 절개 영역을 개폐하는 이동 부상 모듈의 이동 구성을 도시한 개략도

도7은 도1의 프라이밍 모듈의 외관을 도시한 사시도

도8은 도7의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 따른 횡단면도

도9a 및 도9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성의 절개 영역에서의 피처리 기판의 이송 구조를 도시한 개략도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100: 부상식 기판 코터 110, 110': 부상 스테이지

120: 슬릿 노즐 130: 갠츄리

131: 약액 공급수단 이송레일 140: 기판이송용 레일

150: 파지 부재 160: 노즐약액 토출부 세정기

170: 이동식 기판반송유닛 180: 프라이밍 모듈

Claims (9)

1. 표면으로부터 기체를 분사 또는 분사 및 흡인하여 피처리 기판을 부상시키고, 상기 피처리 기판의 이송 경로의 중간에 절개 영역이 구비된 부상 스테이지와;

   상기 부상 스테이지의 상측에 배치되어 상기 피처리 기판이 이동하는 동안에 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 슬릿 형태의 슬릿 노즐로부터 공급하는 약액 공급수단과;

   상기 피처리 기판을 파지하는 파지 부재와;

   상기 피처리 기판을 상기 파지 부재로 파지한 상태로 상기 부상 스테이지를 따라 이송시켜 상기 피처리 기판이 상기 약액 공급 수단의 하부를 통과하도록 이동시키는 기판 이송 기구와;

   상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 상기 슬릿 노즐의 토출구가 근접하거나 접촉하여 비드를 형성하기 위한 비드형성 보조면을 구비하고, 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치하면서 상기 부상 스테이지의 상기 절개 영역에 위치하는 프라이밍 모듈과;

   상기 슬릿 노즐을 상기 프라이밍 모듈로 이동시키는 노즐 이동 수단을;

   포함하되, 상기 프라이밍 모듈이 상기 절개 영역에 수직 방향으로 정렬되어 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 절개 영역은 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되는 도포 영역과 인접한 영역에 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 약액 공급 수단이 상기 피처리 기판에 약액을 도포하는 도포 영역과,

   상기 피처리 기판이 상기 도포 영역을 향해 이송되는 기판 공급 영역과;

   상기 도포 영역과 상기 기판 공급 영역 사이의 이완 영역과;

   상기 도포 영역을 지난 상기 피처리 기판을 배출하는 기판 배출 영역을;

   포함하되, 상기 절개 영역은 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되는 도포 영역 및 상기 이완 영역과 인접한 전방 영역에 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 슬릿 노즐이 이동하여 상기 프라이밍 모듈에 상기 슬릿 노즐의 토출구가 근접하거나 접촉하도록 하방 이동하는 때에, 상기 부상 스테이지는 개방되도록 일부가 개폐 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 부상 스테이지는 상기 피처리 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로 분리된 다수의 부상 모듈을 가지며, 상기 다수의 부상 모듈의 사이에 상기 피처리 기판의 이송 방향으로 이동 가능한 이동 부상 모듈을 포함하여 구성되어, 상기 이동 부상 모듈이 상기 프라이밍 모듈의 상측을 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
6. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 절개 영역의 경계 주변에는 회전 가능한 아이들러 롤러가 위치하여 상기 아이들러 롤러의 외주면과의 접촉 지지에 의해 상기 피처리 기판의 처짐을 보상하는 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 아이들러 롤러는 상기 피처리 기판의 이송 방향을 기준으로 상기 절개 영역의 전방에 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 아이들러 롤러는 상기 피처리 기판의 처짐 길이보다 높게 설치된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 아이들러 롤러는 상기 피처리 기판의 이송 방향을 기준으로 상기 절개 영역의 전방과 후방에 각각 위치하되, 상기 전방 아이들러 롤러가 상기 후방 아이들러 롤러보다 그 외주면의 끝단이 더 높은 위치에 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.

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