KR101458110B1 - 접착물 도포장치 및 접착물 도포방법 - Google Patents

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Abstract

일종의 접착물 도포장치 및 접착물 도포방법은 층과 층 사이에 발생하는 기포를 감소시키거나 방지할 수 있고, 나아가 TFT LCD의 품질과 제작효율을 제고시킬 수 있다. 접착물 도포장치는 노즐, 노즐과 연결되는 접착물 공급기구 및 노즐 이동기구를 포함하며, 상기 노즐에 적어도 두 줄의 접착물 분사구멍이 구비되고, 인접한 두 줄의 접착물 노즐 사이는 스페이서로 이격된다. 접착물 도포방법은 노즐 이동기구로 노즐을 기판 상에서 이동시키고, 노즐 이동 방향과 반대 방향으로 상기 노즐 중의 각 줄의 접착물 분사구멍을 순차적으로 개방하여 도포를 실시한다. 이러한 접착물 도포장치는 다층 접착물의 도포에 사용된다.

Description

접착물 도포장치 및 접착물 도포방법{Gumming device and method}
본 발명은 일종의 접착물 도포장치 및 접착물 도포 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 기술은 최근 십여 년간 비약적으로 발전하여 스크린의 크기로부터 디스플레이 품질 등 성능에 이르기까지 대단한 진보를 이루었다. 부단한 노력을 거쳐, LCD 각 방면의 성능은 이미 종래의 CRT(Cathode Ray Tube, 음극선관)의 수준에 도달하였으며, CRT를 대체하는 추세를 보이고 있다.
LCD 생산이 부단히 확대됨에 따라, 각 생산업체 사이의 경쟁 역시 갈수록 치열해지고 있다. 각 업체는 제품 성능을 부단히 향상시키는 동시에, 제품의 생산원가를 낮추고, 나아가 시장의 경쟁력을 제고시키고자 끊임없이 노력하고 있다.
멀티도메인 마스크 노광은 현재 광식각 공정의 주요 발전 추세 중 하나로서, 멀티도메인 마스크 노광을 통해 생산성을 빠르게 향상시키고 원가를 절감할 수 있다. 현재 멀티도메인 마스크 노광은 주로 넓은 감광 민감 영역을 구비한 모종의 포토레지스트에 멀티도메인 영역을 제조함으로써 구현된다.
현재 이층 포토레지스트를 제조하는 방법은 먼저 한 층의 제1 포토레지스트를 도포한 후, 다시 첫 번째 포토레지스트에 동일한 방법으로 두 번째 층의 제2 포토레지스트를 제조하거나, 또는 간격이 비교적 큰 두 개 또는 두 개 이상의 노즐을 이용하여 다중 포토레지스트를 선후로 도포하는 방식이다.
이러한 상황에서, 두 번째 층의 포토레지스트를 도포할 때 첫 번째 층의 포토레지스트가 아직 경화되지 않은 상태이기 때문에, 액체 표면장력의 작용으로 인하여 제1 포토레지스트가 흡착되어 제2 포토레지스트의 노즐을 오염시키는 것을 방지하기 위해, 제2 포토레지스트의 노즐은 첫 번째 포토레지스트의 표면에 너무 가까워서는 안 되며, 따라서 도포 후 두 포토레지스트 사이에 기포가 발생하면서 멀티도메인 마스크 노광의 불량 현상을 초래할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다층의 접착물을 도포할 때, 층과 층 사이의 기포 발생을 감소시키거나 심지어 방지할 수 있는 일종의 접착물 도포장치 및 도포방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 적어도 두 줄의 접착물 분사구멍을 구비하여 서로 인접한 두 줄의 접착물 분사구멍 사이가 스페이서로 이격되는 노즐, 노즐과 연결되는 접착물 공급기구와 노즐 이동기구를 포함하는 일종의 접착물 도포장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에서는 또한 노즐 이동기구로 노즐을 기판 위에서 이동시키고, 노즐 이동방향과 반대되는 방향으로 순차적으로 상기 노즐 중의 각 접착물 분사구멍을 열어 도포를 실시하는 일종의 접착물 도포방법을 제공한다.
본 발명에 따른 접착물 도포장치 및 접착물 도포방법은 층과 층 사이에 발생하는 기포를 감소시키거나 방지할 수 있고, 나아가 TFT LCD의 품질과 제작효율을 제고시킬 수 있다.
본 발명의 실시예 또는 종래 기술 중의 기술방안을 더욱 명확하게 설명하기 위하여, 이하 실시예 또는 종래 기술에 대한 묘사 시 필요한 첨부도면을 간단히 소개하였으며, 아래에 묘사되는 첨부도면은 단지 본 발명의 약간의 실시예일뿐, 본 분야의 통상의 기술자에게 있어서, 창조적인 노동을 기울이지 않는다는 전제 하에 이러한 도면을 근거로 기타 도면을 획득할 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 포토레지스트 도포장치에 대한 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제공하는 노즐의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 제공하는 노즐의 타 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 노즐 도포로 획득된 다층 포토레지스트의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 제공하는 노즐의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 제공하는 노즐의 다른 저면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 제공하는 노즐의 또 다른 측면도이다.
이하 본 발명의 실시예 중의 도면을 결합하여, 본 발명의 실시예 중의 기술방안에 대하여 명확하고도 완전하게 설명하고자 한다. 묘사되는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일뿐 실시예의 전부가 아님이 당연하다. 본 발명의 실시예를 바탕으로, 본 분야의 통상의 기술자가 창조적인 노동을 기울이지 않은 전제 하에 획득된 모든 기타 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 접착물 도포장치는 적어도 두 줄의 접착물 분사구멍을 구비하여 서로 인접한 두 줄의 접착물 분사구멍 사이가 스페이서로 이격되는 노즐, 노즐과 연결되는 접착물 공급기구와 노즐 이동기구를 포함한다.
이하, 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포장치를 예로 들어 설명한다. 단 본 발명은 포토레지스트를 도포하는데 국한되지 않고, 본 발명의 요지 조건을 만족시키는 접착제류의 도포는 모두 본 발명의 보호범위 안에 포함되어야 함이 마땅하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 포토레지스트 도포장치는 스테이지(1), 노즐(2), 노즐(2)과 연결되어 포토레지스트를 공급하는 포토레지스트 공급기구(미도시)와 노즐(2)을 이동시키는 노즐 이동기구(미도시)를 포함하며, 이밖에, 포토레지스트가 도포될 기판(3)이 스테이지(1) 상에 놓여진다.
본 발명의 실시예에서 하나의 노즐(2)에는 적어도 두 줄의 포토레지스트 분사구멍이 구비되며, 또한 서로 인접한 두 줄의 포토레지스트 분사구멍 사이는 스페이서(4)로 이격된다. 도 1에서 노즐(2)에 두 줄의 포토레지스트 분사구멍이 구비되면서 두 줄의 노즐에 하나의 스페이서(4)가 구비된 것을 예로 들었다. 이와 같이, 노즐(2)의 1차 이동과정에서, 순차적으로 각각의 포토레지스트 분사구멍이 열리면서 시간 간격을 두고 도포함으로써 하나의 노즐을 한 번 이동시켜 다층 포토레지스트의 도포를 완료할 수 있다. 포토레지스트의 도포가 완료된 후, 저압 건조, 베이크, 노광, 현상, 식각 등 공정을 거쳐 최종적으로 광식각 공정을 완료하며, 예를 들어 어레이 기판 상의 상응하는 도전 패턴 등을 제조한다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 포토레지스트 도포장치는 노즐에 다수의 포토레지스트 분사구멍이 구비되며, 또한 서로 이웃한 두 줄의 포토레지스트 분사구멍 사이는 스페이서로 이격된다. 포토레지스트 도포를 실시할 때, 순차적으로 각각의 포토레지스트 분사구멍을 개방함으로써, 하나의 노즐을 한 번 이동시키는 과정에서 다층의 포토레지스트 도포를 동시에 완료할 수 있으며, 나아가 다층 포토레지스트를 도포하기 위해 다수의 노즐을 사용하게 되는 것을 피해, 다수의 노즐을 이용하여 도포할 때 분사 거리의 편차로 인하여 각 층의 포토레지스트 사이에 기포가 남게 되는 문제도 방지할 수 있으며, 나아가 멀티도메인 마스크 노광의 불량을 줄여 TFT LCD의 품질과 제작 효율을 제고시킬 수 있다.
노즐의 구체적인 실시예 1:
도 2는 본 발명에서 제공하는 노즐의 측면도이다. 본 실시예에서는 두 줄의 포토레지스트 분사구멍(201), (202)이 구비된 노즐(2)을 예로 들어 설명한다.
도 2에서, 노즐(2)에는 두 줄의 포토레지스트 분사구멍(201)(202)이 구비되며, 중간은 쐐기형 스페이서(4)로 이격된다. 노즐(2)이 화살표 방향으로 이동할 때, 쐐기형 스페이서(4)의 쐐기형 경사면에 의하여, 포토레지스트 분사구멍(201)에서 흘러나오는 제1층 포토레지스트(5)는 쐐기형 스페이서(4)의 쐐기형 경사면에 붙어 순조롭게 흘러나와 기판(3)에 부착될 수 있다.
도 5는 도 2 중의 노즐(2)을 아래에서 위를 향해 바라본 저면도이다. 도 5에서 분명히 알 수 있듯이, 노즐(2)에는 두 줄의 포토레지스트 노즐(201)(202)이 구비되고, 각 줄마다 포토레지스트 분사구멍이 다수개가 설치되며, 이러한 포토레지스트 분사구멍들은 노즐(2)의 이동방향(화살표 방향)과 수직을 이루도록 일렬로 배열된다. 서로 인접한 두 줄의 포토레지스트 분사구멍(201)(202) 사이는 쐐기형 스페이서(4)로 이격된다.
더 나아가, 노즐(2)에 다수 열의 포토레지스트 분사구멍이 구비될 경우, 예를 들어 도 6에 도시된 3열의 포토레지스트 분사구멍(201), (202), (203)의 경우, 마찬가지로 각 열의 포토레지스트 노즐은 다수개가 배열되며, 다수의 노즐은 노즐(2)의 이동방향(화살표 방향)과 수직을 이루도록 일렬로 배열되고, 서로 인접한 두 줄의 포토레지스트 분사구멍(201)(202) 사이는 쐐기형 스페이서(4)로 이격되며, 포토레지스트 분사구멍(202)(203) 사이는 쐐기형 스페이서(7)로 이격된다. 만약 더 많은 노즐이 구비되는 경우에도 이러한 방식에 따라 배열된다.
한 가지 바람직한 방식은 도 7에 도시된 바와 같이, 노즐 중의 쐐기형 스페이서(4)를 상대적으로 길게 하여, 도포 시 뻗어 나온 상단이 그 하부의 제1열의 분사구멍(201)에 의해 도포되는 포토레지스트(5)의 상부 표면과 알맞게 서로 접촉되도록 하는 것이다. 이러한 쐐기형 스페이서는 다층 포토레지스트 사이가 최적의 분층(分?) 상태에 처하도록 유지해 줄 수 있을 뿐만 아니라, 쐐기형 스페이서(4)의 상단은 이동하는 과정에서 아래층의 포토레지스트가 도포되기 전 바탕층의 포토레지스트가 평탄해지도록 할 수 있다.
본 발명의 기타 실시예에서, 두 열의 분사구멍 사이에 위치하는 스페이서의 형상은 도 2에 도시된 쐐기형에 국한되지 않으며, 그 단면은 예를 들어 반구형, 사다리꼴 등과 같은 적당한 형상이거나, 또는 이러한 형상의 조합일 수 있으며, 또한 스페이서의 단면이 쐐기형인 경우, 쐐기형의 측면은 안으로 오목하거나 또는 밖으로 돌출되는 곡면일 수도 있다. 이밖에, 스페이서는 또한 각기 다른 접착물에 대하여 다른 형상(단면, 높이 등 포함)의 스페이서를 사용할 수 있도록 교체가 가능하다.
이하 본 발명의 실시예에서 제공하는 포토레지스트 도포장치를 이용하여 포토레지스트 도포 방법을 설명한다. 상기 방법의 실시예는 다음 단계를 포함한다:
S801: 기판을 스테이지에 안치하고, 기판과 노즐의 간격을 적당한 위치로 조절한다. 예를 들어, 포토레지스트를 도포할 때 두 줄의 노즐구멍 사이의 스페이서 중 뻗어 나온 상단이 그 아래에 도포되는 포토레지스트의 상부 표면과 알맞게 서로 접촉되도록 한다.
S802: 노즐 이동기구로 노즐을 기판 위에서 이동시키고, 노즐의 이동방향과 반대되는 방향으로 순차적으로 각 줄의 포토레지스트 분사구멍을 개방하여 포토레지스트의 도포를 실시한다. 노즐의 이동속도는 도포되는 포토레지스트의 종류, 특성 등 요소에 따라 확정할 수 있다.
구체적으로, 도 2~도 4에서 두 줄의 포토레지스트 분사구멍을 통해 이중 포토레지스트를 도포하는 것을 예로 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 도포를 시작할 때 먼저 노즐(2)의 우측 첫 번째 줄의 포토레지스트 분사구멍(201)을 개방하고, 기판(3)의 가장자리에 1~5mm(즉 규정 길이)의 제 1층 포토레지스트(5) 도포 시작영역을 제작한 후, 5~30초간(즉 규정 시간) 기다리면, 제 1층 포토레지스트(5) 도포 시작영역의 상부표면에 용제의 휘발로 인하여 비교적 치밀한 보호층이 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 두 번째 줄의 포토레지스트 분사구멍(202)을 개방하여 제 2층 포토레지스트(6)를 분사하는데, 제 1층 포토레지스트(5) 표면이 비교적 치밀하기 때문에 제2층 포토레지스트(6)와 제 1층 포토레지스트(5)는 도포 시작영역에서 분명하게 층이 분리될 수 있으며, 노즐(2)을 다시 이동시켜, 기판(3)의 일변으로부터 다른 일변으로 이동한 후 정지시키면, 도포 시작영역의 분리층의 유도 하에 층의 분리가 비교적 뚜렷한 이중 포토레지스트를 도포할 수 있다. 만약 노즐(2)에 두 줄 이상의 노즐 구멍이 구비되는 경우, 각 줄의 포토레지스트 분사구멍이 모두 개방되어 도포될 때까지 상기 조작을 반복한다.
S803: 도포가 완료된 후 첫 번째 줄의 포토레지스트 노즐구멍(201)과 두 번째 줄의 포토레지스트 분사구멍(202)을 닫으면, 도 4에 도시된 이중 포토레지스트를 얻을 수 있으며, 또한 이중 포토레지스트 사이는 기포가 매우 적거나 심지어 없을 정도로 긴밀하게 된다.
여기서, 노즐구멍을 닫을 때 동시에 닫을 수도 있고, 먼저 첫 번째 줄의 포토레지스트 분사구멍(201)을 닫은 후, 두 번째 줄의 포토레지스트 분사구멍(202)을 닫을 수도 있다.
S804: 포토레지스트 도포가 완료된 후의 제1 설정시간 내에, 기판을 저압 건조 처리한다.
포토레지스트의 액상 유동성에 의해, 제조된 이중 포토레지스트는 시간이 지남에 따라 서로 혼합 확산될 수 있기 때문에, 반드시 단시간 내에 도포된 기판을 다음 처리 과정으로 보내야 한다. 예를 들어, 발명자는 연구를 통해 점도가 8~10 센티포와즈(cp)인 포토레지스트는 20초(즉 제1 설정시간) 이내에 이중 포토레지스트가 비교적 양호한 분층 상태를 유지할 수 있음을 발견하였으며, 따라서 포토레지스트 내의 대부분의 용제가 제거되도록 반드시 20초 이내에 저압건조 처리를 하여 포토레지스트를 완전히 경화시켜야 한다. 점도가 더욱 낮은 포토레지스트에 대해서는 상응하는 시간 간격을 더욱 단축시켜야 한다. 반대로, 점도가 높은 포토레지스트의 상응하는 시간 간격은 적당히 연장시킬 수 있다.
S805: 저압 건조 처리가 완료된 후의 제2 설정시간 내에, 기판에 대하여 프리베이크 처리를 실시한다.
마찬가지로, 발명자는 연구를 통하여 60초(즉 제2 설정시간) 내에 각기 다른 포토레지스트 층 사이의 확산을 방지할 수 있으며, 프리베이크 처리를 통해 포토레지스트 내의 잔여 수분과 용제를 제거하여 포토레지스트를 완전히 경화시키면, 이중 포토레지스트에 안정적인 분층 구조가 형성된다는 것을 발견하였다.
이후 노광, 현상, 식각 등 공정을 거쳐 최종적으로 광식각 공정을 완료한다.
본 실시예에서, 두 종류의 포토레지스트는 성질이 다르기 때문에, 비교적 쉽게 멀티도메인 그레이 스케일 포토레지스트의 형상을 형성할 수 있으며, 또한 바탕층으로 유리기판과의 부착력이 양호한 포토레지스트를 사용할 경우, 포토레지스트의 수축량을 효과적으로 저하시킬 수 있어 배선 능력이 향상된다.
설명해야 할 점은, 본 실시예는 이층의 포토레지스트를 예로 들어 설명한 것으로서, 다층 포토레지스트의 도포, 저압 건조, 프리베이크 과정은 본 실시와 유사하여, 모두 시간대를 나누어 도포하고 신속하게 저압 건조와 프리베이크 처리를 실시하여 다층 포토레지스트를 형성한다는 것이다.
본 발명에서 제공하는 포토레지스트 도포장치 및 포토레지스트 도포방법은, 장치의 노즐에 다수 줄의 포토레지스트 분사구멍이 구비되며, 또한 서로 인접한 두 줄의 포토레지스트 분사구멍 사이는 스페이서로 이격된다. 포토레지스트 도포를 실시할 때, 순차적으로 각 줄의 포토레지스트 분사구멍을 열어, 하나의 노즐이 한 번 이동하는 과정에서 다층 포토레지스트의 도포를 동시에 완료할 수 있어 종래 기술에서 다층 포토레지스트를 도포하는데 사용되는 다수의 노즐을 생략할 수 있으며, 나아가 다수의 노즐로 도포할 때 노즐 간격의 편차로 인하여 각 층의 포토레지스트 사이에 기포가 남게 되는 문제를 감소시키거나 심지어 방지할 수 있고, 나아가 멀티도메인 마스크 노광의 불량을 줄이고, TFT LCD의 품질과 제작 효율을 제고시킬 수 있다.
이상에서 설명한 공정 방법의 실시예는 단지 최적의 구현 방법일 뿐, 유일한 구현 방법은 아니며, 각기 다른 생산라인의 필요에 따라 다른 재료와 공정 파라미터 및 장치를 사용하여 구현될 수 있다.
이상에 설명한 내용은 단지 본 발명의 구체적인 실시방식이지만, 단 본 발명의 보호범위는 이에 국한되지 않으며, 본 기술분야를 숙지한 기술자라면 누구든지 본 발명에 공개된 기술 범위 내에서 간단히 변화 또는 치환할 수 있으며, 이는 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 한다. 따라서 본 발명의 보호범위는 마땅히 상기 청구항의 보호범위를 기준으로 하여야 한다.
1 ; 스테이지 2 ; 노즐
3 ; 기판 4, 7 ; 스페이서
5 ; 제1층 포토레지스트 6 ; 제2층 포토레지스트
201,202,203 ; 포토레지스트 분사구멍

Claims (12)

  1. 노즐;
    상기 노즐과 연결되는 접착물 공급기구; 및
    노즐 이동기구;를 포함하며,
    상기 노즐에 적어도 두 줄의 접착물 분사구멍이 구비되며, 서로 인접한 두 줄의 접착물 분사구멍 사이가 스페이서로 이격되며, 상기 스페이서가 상기 접착물 분사구멍으로 뻗어 들어가지 않는 것을 특징으로 하는 접착물 도포장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 줄의 접착물 분사구멍은 다수 개이며, 상기 다수의 접착물 분사구멍은 상기 노즐의 이동방향과 수직을 이루도록 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 접착물 도포장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 쐐기형 스페이서인 것을 특징으로 하는 접착물 도포장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 교체 가능한 것을 특징으로 하는 접착물 도포장치.
  5. 노즐 이동기구로 노즐을 기판 위에서 이동시키고, 상기 노즐의 이동방향과 반대되는 방향으로 순차적으로 상기 노즐 중의 각 줄의 접착물 분사구멍을 열어 도포를 실시하는 단계를 포함하며;
    상기 노즐에 적어도 두 줄의 접착물 분사구멍이 구비되고, 서로 인접한 두 줄의 접착물 분사구멍 사이는 스페이서로 이격되며, 상기 스페이서가 상기 접착물 분사구멍으로 뻗어 들어가지 않는 것을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 노즐의 이동방향과 반대되는 방향으로 순차적으로 상기 노즐 중의 각 줄의 접착물 분사구멍을 열어 도포를 실시하는 단계는,
    노즐 이동방향과 반대되는 방향으로 먼저 전단부의 첫 번째 줄의 접착물 분사구멍을 열어, 상기 기판의 가장자리에 규정 길이의 제1층 도포 시작영역을 제조한 다음, 제1 규정시간 동안 기다렸다가 상기 첫 번째 줄의 접착물 분사구멍 뒤에 인접한 두 번째 줄의 접착물 분사구멍을 여는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 두 번째 줄의 접착물 분사구멍을 개방한 후, 규정 길이의 제2층 도포 시작영역을 제조하고, 제2 규정시간 동안 기다렸다가 나머지 각 줄의 접착물 분사구멍이 모두 개방될 때까지 상기 두 번째 줄의 접착물 분사구멍에 대한 조작을 반복 실시한 후, 접착물 도포를 실시하는 것을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    접착물 도포가 완료된 후, 상기 기판에 저압 건조 처리를 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    저압 건조 처리가 완료된 후, 상기 기판에 프리베이크 처리를 실시하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 노즐 이동기구로 상기 노즐을 기판 위에서 이동시키는 것은 노즐 이동기구로 상기 노즐을 기판의 일변으로부터 다른 일변으로 이동시키고 정지하는 것임을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 스페이서는 쐐기형 스페이서인 것을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 쐐기형 스페이서에서 뻗어 나온 상단이 그 아래에 도포된 접착물의 상부 표면과 서로 접촉되는 것을 특징으로 하는 접착물 도포방법.
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