KR101671496B1 - 약액 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 약액 처리 장치에 관한 것으로, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 약액 노즐과; 상기 피처리 기판에 도포된 약액을 노광시키고, 상기 약액 노즐에 인접 배치되는 노광기를; 포함하여 구성되어, 약액 노즐과 노광기를 하나의 장치에 설치함으로써, 피처리 기판의 표면에 약액 노즐로부터 약액이 도포된 이후에, 곧바로 노광기에 의하여 노광 공정을 거침으로써, 약액 도포 공정과 노광 공정까지 피처리 기판이 이동해야 하는 거리를 줄이고, 동시에 피처리 기판에 도포된 약액이 퍼지는 현상을 최소화하게 되어, 피처리 기판에 도포된 약액의 두께를 전체적으로 균일하게 할 수 있는 약액 처리 장치를 제공한다.

Description

약액 처리 장치 {PHOTORESIST TREATING APPARATUS}
본 발명은 약액 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 도포된 약액의 가장자리에서 약액의 퍼짐을 최소화하여 정해진 영역에서 약액의 두께가 균일하게 약액을 피처리 기판의 표면에 입히는 약액 처리 장치에 관한 것이다.
LCD 등 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 공정에서는 유리 등으로 제작된 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. 이 뿐만 아니라, 반도체의 제조를 위한 웨이퍼의 표면에도 다양한 처리를 위하여 약액을 도포하는 공정이 수반된다. 플랫 패널이나 웨이퍼 등의 피처리 기판의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.
그러나, 피처리 기판의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 이제 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 길이를 갖는 슬릿 형태의 약액 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 약액 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.
도1은 종래의 약액 도포 장치(1)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 약액 도포 장치(1)는 피처리 기판(G)을 기판척(10)상에 거치시킨 상태에서, 피처리 기판(G)의 폭에 대응하는 토출구를 구비한 약액 노즐(30)이 피처리 기판(G)과 정해진 간격을 유지하도록 하방 이동(30y)한 상태에서 전진(30d)하면서 약액(55)을 피처리 기판(G)의 표면에 도포하도록 구성된다.
약액 도포 장치(1)에서 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)이 도포되면, 도2에 도시된 바와 같이 약액이 도포된 피처리 기판(G)은 노광 장치(2)로 이동(88)하여, 노광 장치(2)에서 광(60a)에 노출됨으로써 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액(55)에 대한 노광 공정이 행해진다.
그러나, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액(55)은 시간이 흐르면서 도포된 약액(55)의 가장자리(60e)에서 퍼짐(60x) 현상이 발생된다. 따라서, 도1의 약액 도포 장치(1)에 약액(55)을 도포한 이후에, 노광 장치(2)로 이송하는 시간 동안에 약액(55)의 가장자리에서 퍼짐 현상이 생겨, 약액(55)의 두께가 불균일해지는 문제가 있었다.
한편, 최근에는 빛에 반응하는 광경화 약액을 피처리 기판(G)에 도포하는 경우에, 약액 도포 장치(1)와 노광 장치(2)가 모두 암실에서 해당 공정이 이루어져야 한다. 따라서, 암실을 크게 형성해야 하는 불편함이 야기될 뿐만 아니라, 약액 도포 장치(1)에서 노광 장치(2)로 피처리 기판을 이동하는 동안에, 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액(55)이 흘러내리기도 하고, 약액(55)의 가장자리 경계에서의 퍼짐(60x) 현상이 발생되기 때문에, 약액의 도포 품질이 저하되는 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0129230호 (2010. 12. 8)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 피처리 기판에 도포된 약액의 가장자리에서 약액의 퍼짐을 최소화하여 정해진 영역에서 약액의 두께가 균일하게 약액을 피처리 기판의 표면에 입히는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 빛에 반응하는 광경화 약액을 피처리 기판에 도포하더라도 암실의 크기를 최소화하여, 종래에 비하여 관리 비용을 절감하고 공간을 적게 차지하는 콤팩트한 구조의 약액 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
동시에, 본 발명은, 약액의 처리 시간을 단축하고, 동시에 약액 가장자리에서의 퍼짐을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 피처리 기판에 복수의 셀 영역에 약액을 도포하는 경우, 셀 영역의 폭과 간격이 변경되더라도 하나의 약액 처리 장치로 도포할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이와 동시에, 본 발명은 피처리 기판의 표면에 약액을 도포한 이후에 약액 노즐의 립 부분을 세정하는 공정 시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 피처리 기판에 대하여 연속적으로 약액을 도포하고 노광하는 처리 공정을 행하여 공정 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 약액 노즐과; 상기 피처리 기판에 도포된 약액을 노광시키고, 상기 약액 노즐에 인접 배치되는 노광기를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치를 제공한다.
이는, 약액 노즐과 노광기를 하나의 장치에 설치함으로써, 피처리 기판의 표면에 약액 노즐로부터 약액이 도포된 이후에, 곧바로 노광기에 의하여 노광 공정을 거침으로써, 약액 도포 공정과 노광 공정까지 피처리 기판이 이동해야 하는 거리를 줄이고, 동시에 피처리 기판에 도포된 약액이 퍼지는 현상을 최소화하기 위함이다.
이를 통해, 본 발명은, 피처리 기판의 표면에 약액이 도포된 이후에 짧은 시간 내에 노광에 의한 경화 공정을 거침으로써, 피처리 기판에 도포된 약액의 가장자리에서 시간의 경과에 따른 약액의 퍼짐을 최소화하게 되어, 도포된 약액의 가장자리 프로파일을 도포된 상태 그대로 형성됨에 따라, 피처리 기판에 도포된 약액의 두께를 전체적으로 균일하게 제어할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
여기서, 상기 약액 노즐은 광경화 약액을 토출하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 약액 노즐이 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 공정과, 상기 노광기에 의하여 상기 피처리 기판에 도포된 약액이 노광되는 공정이 암실에서 행해지도록 외부로부터의 빛을 차단하는 암실을 형성하는 챔버 케이싱을; 더 포함하여 구성된다. 이에 의하여, 광경화 약액을 사용하여 피처리 기판의 표면에 약액을 코팅하는 장치의 암실을 종래에 비하여 훨씬 콤팩트하게 형성할 수 있으며, 전체적인 장비 크기가 작게 되어 장치가 차지하는 공간을 줄여주는 잇점을 얻을 수 있다.
이 때, 상기 약액 노즐로부터 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되면, 상기 노광기가 상기 피처리 기판을 노광하는 동안에, 립 세정기가 상기 약액 노즐로 접근하여 상기 약액노즐의 립 부분을 세정한다. 이를 통해, 무거운 약액 노즐이 이동하는 대신에 가벼운 립 세정기가 이동하므로 이동 구동부의 용량이 작아져도 될 뿐만 아니라, 약액 도포 공정과 노광 공정이 함께 이루어지면서 노광 공정이 행해지는 동안에 약액 노즐의 립 부분을 세정하므로 공정 효율이 향상되는 효과도 얻을 수 있다.
상기 약액 노즐은 제1약액노즐과 제2약액노즐을 포함하여 2열 이상 배치될 수 있다. 이 경우에는, 2열 이상의 약액 노즐들 중에 상기 피처리 기판의 표면에 도포하는 제1약액노즐이 하측으로 이동하고, 나머지 약액노즐은 제자리에 위치한 상태로 유지되어, 제1약액노즐과 피처리 기판의 표면과의 간격을 유지한 상태에서 제1약액노즐로부터 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하게 된다.
이 때, 상기 피처리 기판은 전체 표면에 걸쳐 약액이 도포될 수도 있지만, 다수의 셀 영역에만 약액이 도포될 수도 있다. 이는, 최근에 점점 고품질의 약액을 디스플레이 장치에 도포하면서, 약액의 가격이 높아져 사용되지 않고 버려지는 피처리 기판의 표면에는 약액의 사용을 자제하기 위한 것이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '피처리 기판'의 '셀 영역'이라는 용어는 하나의 기판의 일부 영역을 지칭하는 것 뿐만 아니라, 지그 형태의 거치대 상에 셀 영역에 대응하는 작은 기판들을 거치시킨 상태의 '기판이 차지하는 영역'을 모두 포함하는 것으로 정의하기로 한다.
그런데, 하나의 약액 처리 장치에서 셀 영역에 약액을 도포함에 있어서, 셀 영역의 배치 형태는 모두 동일하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 각 열의 약액 노즐은 토출 영역이 서로 다르게 배치되어, 피처리 기판 별로 차이가 있는 셀 영역에 대응하는 다수의 열의 약액 노즐로 도포하는 것이 가능해진다.
한편, 상기 노광기는 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 노광기는 피처리 기판에 약액을 도포하는 약액 노즐에 근접 배치될 수 있게 되어, 피처리 기판에 약액이 도포되자마자 곧바로 노광하여 약액을 경화시킴으로써, 피처리 기판에 도포된 약액 가장자리의 퍼짐 현상을 최소화하고, 약액 가장자리에서의 두께를 균일하게 유지할 수 있다.
약액 노즐이 다수의 열로 배열된 경우에는, 수의 약액 노즐들 중에 제1약액노즐이 상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 위하여 하측으로 이동하면, 상기 노광기는 상기 제1약액 노즐의 일측에 위치한 상기 제2약액노즐의 하측에 위치하여 상기 제1약액노즐의 바로 옆에 근접 배치되는 것이 가능해진다. 이에 따라, 피처리 기판에 약액이 도포되자마자 곧바로 노광하여 약액을 경화시킬 수 있다.
이 때, 피처리 기판은 기판 스테이지에 위치 고정되고, 약액 노즐과 노광기가 이동하는 형태로 구성될 수도 있지만, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 피처리 기판은 부상 스테이지에서 부상된 상태에서 이동하고, 상기 약액 노즐은 상기 암실 내에서 위치 고정됨으로써, 연속적으로 피처리 기판을 공급하면서 약액 도포 공정과 노광 공정을 일률적으로 처리할 수 있다.
한편, 본 발명은, 피처리 기판을 부상시키는 부상력을 발생시키는 부상 스테이지와; 상기 부상 스테이지 상에서 상기 피처리 기판을 이동시키는 파지 부재와; 이송 유닛에 위치 하여 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 약액 노즐과; 상기 피처리 기판에 도포된 약액을 노광시키는 노광기와; 상기 약액 노즐이 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 공정과, 상기 노광기가 상기 피처리 기판에 도포된 약액을 노광하는 공정 중에 외부로부터의 빛을 차단하는 암실을 형성하는 챔버 케이싱을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치를 제공한다.
여기서, 상기 약액 노즐은 2열 이상으로 형성되고, 상기 피처리 기판에 약액을 토출하는 제1약액노즐은 상기 피처리 기판이 상기 약액 노즐의 하측을 통과할 때에 다른 약액 노즐에 대하여 하측으로 이동한 상태인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 피처리 기판에 약액이 도포되는 셀 영역이 다수 형성되고, 상기 각 열의 약액 노즐은 토출 영역이 서로 다르게 배치되어, 서로 다른 셀 영역에 약액을 도포할 수도 있다.
또한, 상기 노광기는 상기 제1약액노즐에 인접한 위치로 이동한 상태에서, 상기 피처리 기판의 표면에 도포된 약액을 노광할 수도 있다.
그리고, 상기 노광기가 상기 피처리 기판의 표면에 도포된 약액을 노광하는 동안에, 립 세정기가 상기 암실 내로 이동하여 상기 제1약액노즐의 립 부분을 세정하여, 약액 도포 공정 중에 약액 노즐의 토출구 주변의 립 부분에 묻은 약액 및 이에 달라붙은 먼지 등을 제거한다.
본 명세서와 특허청구범위에 기재된 '피처리 기판'이라는 용어와 이와 유사한 용어는 표면에 약액이 도포되는 판(plate, substrate)을 지칭하는 것으로 정의하기로 한다. 예를 들어, 디스플레이 장치의 제작을 위하여 유리 등의 취성 재료로 형성된 기판이 포함된다. 따라서, 본 명세서와 특허청구범위에 기재된 '피처리 기판'이라는 용어와 이와 유사한 용어는 셀 영역에만 취성 재료로 형성되는 기판이 장착된 피도포체(예를 들어, 셀 영역에만 유리기판이 배치되도록 기판을 지그로 위치시키는 것)도 포함한다.
본 명세서와 특허청구범위에 기재된 '셀 영역'이라는 용어 및 이와 유사한 용어는 도포 대상물인 피처리 기판에 피처리 기판의 일부 면적에 해당하는 약액의 도포 영역을 지칭한다. 따라서, 피처리 기판 내에 셀 영역이 반드시 다수로 배치될 필요가 없으며, 하나인 경우에도 셀 영역에 포함된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 약액 노즐과 노광기를 하나의 장치에 설치함으로써, 피처리 기판의 표면에 약액 노즐로부터 약액이 도포된 이후에, 곧바로 노광기에 의하여 노광 공정을 거침으로써, 약액 도포 공정과 노광 공정까지 피처리 기판이 이동해야 하는 거리를 줄이고, 동시에 피처리 기판에 도포된 약액이 퍼지는 현상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은, 피처리 기판의 표면에 약액이 도포된 이후에 짧은 시간 내에 노광에 의한 경화 공정을 거침으로써, 피처리 기판에 도포된 약액의 가장자리에서 시간의 경과에 따른 약액의 퍼짐을 최소화하여, 도포된 약액의 가장자리 프로파일을 도포된 상태 그대로 균일한 두께로 형성할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 빛에 반응하는 광경화 약액을 피처리 기판에 도포하더라도, 약액 노즐과 노광기를 하나의 장치에 배치하고, 피처리 기판이 부상된 상태로 이송됨에 따라 약액 노즐과 노광기의 위치를 좁은 공간 내에 둘 수 있게 되어, 암실의 크기를 최소화하여, 종래에 비하여 관리 비용을 절감하고 공간을 적게 차지하는 콤팩트한 구조의 약액 처리 장치를 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 피처리 기판이 부상된 상태로 이동하면서 약액이 도포되고 노광 공정이 이루어지므로, 연속적으로 피처리 기판을 공급할 수 있게 되어 약액의 처리 시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은 다수의 열로 약액 노즐이 배치되어, 셀 영역의 배치에 따라 도포하는 약액 노즐을 변동함으로써, 하나의 약액 처리 장치를 이용하여 다양한 배치의 셀 영역에 약액을 도포할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이와 동시에, 본 발명은 약액 도포가 행해진 피처리 기판을 노광하는 동안에 약액 노즐의 립 부분을 세정함으로써 약액 노즐의 립 부분의 세정 시간이 추가로 소요되는 것을 최소화하여, 전체적인 공정 효율을 높일 수 있다.
도1은 종래의 약액 도포 장치와 노광 장치의 구성을 도시한 개략도,
도2는 도1의 장치를 이용하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하고 노광하는 구성을 도시한 도면,
도3은 도2의 'A'부분의 확대도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 처리 장치의 구성을 도시한 사시도,
도5a 내지 도5e는 도4의 약액 처리 장치의 작동에 따른 순차적 구성을 도시한 도면,
도6은 도5d의 'B'부분의 확대도,
도7은 셀 영역에만 약액의 도포가 이루어진 기판을 도시한 사시도,
도8a 및 도8b는 도4의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 따른 단면도로서, 서로 다른 열의 약액 노즐의 횡단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 처리 장치(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 처리 장치(100)는, 피처리 기판(G)에 부상력을 인가하여 부상시키는 부상 스테이지(110)와, 부상 스테이지(110)에 공급된 피처리 기판(G)을 파지하여 부상 스테이지(110)의 길이 방향을 따라 이동(77)시키는 파지 부재(115)와, 파지 부재(115)에 의하여 이송되는 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하는 약액 노즐(120)과, 약액 노즐(120)이 부상 스테이지(110)에 대하여 이동 가능하게 고정하는 이송 유닛(130)와, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하는 과정에서 약액 노즐(120)의 토출구 주변의 립 부분(121s)을 세정하는 립 세정기(140)와, 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액(55)에 광을 조사하여 경화시키는 노광기(150)와, 약액 노즐(120)과 노광기(150)에 의한 처리 공정 중에 외부의 빛이 유입되지 않게 차단하여 암실(160C)을 형성하는 챔버 케이싱(160)으로 구성된다.
상기 부상 스테이지(110)는 프레임(2)에 고정 설치되며, 상면에 다수의 구멍이 형성되어 공기가 배출되는 부상력에 의하여 피처리 기판(G)을 부상(110d)시거나, 초음파 유닛에 의한 가진에 의한 부상력에 의하여 피처리 기판(G)을 부상(110d)시킨다.
상기 파지 유닛(115)은 가이드 레일(114)을 따라 부상된 상태로 이동하는 에어 베어링(115b)에 고정되며, 상면에 흡입압이 인가되는 흡입 부재(115x)가 장착되어, 피처리 기판(G)의 저면을 흡입 부재(115x)로 고정시킨 상태로 에어 베어링(115b)에 의해 가이드 레일(114)을 따라 이동한다. 이에 의하여 피처리 기판(G)은 부상 스테이지(110)의 길이 방향을 따라 이동 구동된다.
상기 이송 유닛(130)은 부상 스테이지(110)의 양측에 배열된 레일(119)을 따라 왕복 이송 가능하게 형성되어, 약액 노즐(120)을 정해진 위치로 이동시키거나 유지 보수를 위하여 부상 스테이지(110)의 바깥으로 이동시킬 때에 사용된다. 이송 유닛(130)은 한 쌍으로 이루어지고, 이들은 고정 바(135)로 연결되어 함께 이동된다.
상기 약액 노즐(120)은 고정 바(135)에 설치되며, 고정 바(135)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 약액 노즐(120)은 하나의 열로만 설치될 수도 있고, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면 다수의 열로 설치될 수 있다. 그리고 각 열의 약액 노즐들(121, 122, 123; 120)은 각각의 구동 유닛(U1, U2, U3)에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 약액 처리 장치(100)에 의해 처리되는 피처리 기판(G)은 약액(55)의 도포 영역이 전체적인 하나일 수도 있지만, 도7에 도시된 바와 같이 표면 일부 또는 다수의 셀 영역(A)으로 형성될 수 있다. 그런데, 피처리 기판(G)에 약액(55)이 도포되는 셀 영역(A)은 그 폭(w1, w2)과 간격(v)이 하나로만 형성될 수도 있지만, 처리된 기판을 이용하여 제조하는 디스플레이 장치의 규격이 다양하므로, 필요로 하는 셀 영역(A)의 크기 및 배치는 다양할 수 있다.
이에 따라, 고정 바(135)에 설치되는 다수의 열로 설치된 약액 노즐들(121, 122, 123; 120)은 토출되는 영역의 폭과 간격이 서로 다르게 정해질 수 있다. 보다 구체적으로는, 약액 처리 장치(100)에 의하여 약액(55)이 도포되는 다양한 셀 영역(A)의 폭과 간격에 맞춰 약액 노즐들(121, 122, 123)의 폭과 간격이 정해진다. 예를 들어, 도7에 도시된 피처리 기판(G)의 셀 영역(A)의 폭(w1, w2)과 간격(v)과 동일하게 도8a의 제1약액노즐(121)의 토출 영역의 폭(w11, w12)과 간격(v1)이 정해지며, 또 다른 피처리 기판(G)의 폭과 간격에 맞춰 도8b의 제2약액노즐(122)의 폭(w21, w22)과 간격(v2)이 정해진다.
이를 통해, 약액 처리 장치(100)의 약액 노즐(120)을 새로운 것으로 변경하지 않고서도, 피처리 기판(G)에 도포되는 약액(55)의 셀 영역 마다 다수의 열중 어느 하나의 약액 노즐(120)로 피처리 기판(G)의 셀 영역(A)에 약액(55)을 도포할 수 있게 된다.
상기 립 세정기(140)는 약액 노즐(120)이 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하는 과정에서 토출구(121a)의 주변에 묻은 약액을 세정한다. 립 세정기(140)는 구동부(M2)에 의하여 폭 방향(140z), 종방향(140d) 및 상하 방향으로 이동 가능하여, 약액 노즐(120)이 정해진 수의 피처리 기판(G)에 약액(55)을 도포하면, 종방향(140d)으로 이동하여 약액 노즐(120) 중 어느 하나(121)의 토출구(121a)에 근접하거나 접촉한 상태로, 폭 방향(140z)으로 이동하면서 약액 노즐(121)의 립 부분(121s)을 세정한다.
립 세정기(140)는 약액 도포 공정 중에는 암실(160C) 바깥에서 대기하다가, 약액 노즐(120)의 립 부분(121s)의 세정이 필요한 경우에 이동하여 해당 약액 노즐의 립 부분(121s)을 세정한다.
상기 노광기(150)는 구동부(M1)에 의하여 챔버 케이싱(160)의 내부에서 수평 방향(150d)으로 이동 가능하게 설치된다. 노광기(150)에는 센서(미도시)가 구비되어, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)이 도포된 상태에서 노광기(150)의 하측으로 이동하는 것이 감지된 경우에 광(150a)을 발산하여, 피처리 기판(G)에 도포된 약액(55)을 노광시켜 경화시킨다.
노광기(150)는 제 자리에 고정된 상태로 설치될 수도 있지만, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)이 도포되면 짧은 시간 내에 경화되도록, 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 약액 노즐(120)이 다수의 열로 배열된 경우에는, 노광기(150)가 약액(55)이 도포된 피처리 기판(G)에 보다 근접 배치되도록, 약액 노즐(120)의 하측에서 이동하도록 구성되는 것이 바람직하다. 약액 노즐(120)과 피처리 기판(G)의 사이에 노광기(150)가 배치되더라도, 약액 노즐(120)이 구동부(U1, U2, U3)에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하므로, 약액 노즐(120)의 토출구와 피처리 기판(G)의 표면과는 정해진 간극 상태가 되게 할 수 있다.
상기 챔버 케이싱(160)은 외부로부터 빛이 유입되는 것을 차단하는 재질로 형성되며, 약액 노즐(120)과 노광기(150)는 챔버 케이싱(160) 내부의 암실(160C)에 위치한다. 도면에 도시된 실시예에서는 약액 노즐(120)과 노광기(150)가 하나의 처리 장치(100)에 설치되어 보다 콤팩트한 구조를 이룰 뿐만 아니라, 피처리 기판(G)이 이송되는 형태이어서 처리 공정 중에는 약액 노즐(120)과 노광기(150)의 위치가 고정되어도 무방하므로, 챔버 케이싱(160)의 크기를 보다 작고 콤팩트하게 구성할 수 있다.
도면에 도시된 실시예는 빛에 반응하는 광경화 약액을 사용하는 경우이어서 챔버 케이싱(160)에 의하여 약액 노즐(120)과 노광기(150)가 암실(160C)에서 처리 공정을 행하지만, 빛에 반응하지 않는 약액을 사용하는 경우에는 챔버 케이싱(160)이 구비되지 않는다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 처리 장치(100)의 작동 원리를 상술한다.
단계 1: 부상 스테이지(110)에 피처리 기판(G)이 공급되면, 피처리 기판(G)은 파지 부재(115)의 흡입 부재(115x)에 의하여 저면이 흡착 고정된다. 그 다음, 에어 베어링(115b)이 가이드 레일(114)을 따라 이동하는 것에 의하여, 파지 부재(115)가 부상 스테이지(110)의 길이 방향을 따라 이동하고, 이에 따라 도5a에 도시된 바와 같이 피처리 기판(G)은 부상 스테이지(110)의 부상력(110d)에 의해 부상된 상태로 부상 스테이지(110)의 길이 방향을 따라 이동(77)한다.
단계 2: 한편, 피처리 기판(G)에 도포되는 약액의 도포 영역에 관한 정보는 작업자에 의해 입력되거나, 공급되는 피처리 기판(G)에 형성된 표식(미도시)으로부터 읽어들여 제어부에서는 피처리 기판(G)에 약액을 도포할 약액 노즐을 정한다.
그리고, 정해진 약액 노즐(도면에서는 제1약액노즐(121)임)은 도5b에 도시된 바와 같이 구동부(U1)에 의하여 하방(121d1)으로 이동하여, 부상 스테이지(110)의 상면으로부터 정해진 높이에 토출구(121a)가 위치하도록 한다. 이에 따라, 피처리 기판(G)이 제1약액노즐(121)의 하측을 통과할 때에, 피처리 기판(G)의 표면과 제1약액노즐(121)의 토출구(121a)와의 간극이 정해진 값이 된다.
단계 3: 그리고 나서, 도5c에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)이 제1약액노즐(121)의 하측을 통과할 때에 약액(55)을 도포한다. 제1약액노즐(121)로부터 토출되는 약액(55)은 피처리 기판(G)의 전체 표면에 도포될 수도 있지만, 도7에 도시된 바와 같이 셀 영역(A)에만 약액(55)을 도포하는 경우에는 제1약액노즐(121)은 약액(55)을 단속하면서 토출하여, 셀 영역(A)에만 약액(55)을 도포할 수 있다.
피처리 기판(G)에 약액이 도포되는 동안에, 노광기(150)는 약액을 도포하는 제1약액노즐(121)에 근접한 위치로 이동하여 대기한다. 도5c에 도시된 바와 같이, 노광기(150)는 제1약액노즐(121)의 일측에 위치한 제2약액노즐(122)의 하측에 위치할 수 있다. 이와 같이, 노광기(150)가 도포하고 있지 않은 약액 노즐(122, 123)에 비하여 하측에 위치할 수 있게 됨에 따라, 노광기(150)는 도포하고 있는 약액노즐에 보다 근접한 위치에서 대기하여, 피처리 기판(G)에 약액이 도포되면 보다 짧은 시간 내에 피처리 기판에 도포된 약액을 노광하여 경화시킬 수 있다.
단계 4: 그리고 나서, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)이 도포되면서 도면부호 77로 표시된 방향으로 피처리 기판(G)이 이동하면, 도5d에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)이 이송되는 신호를 센서나 제어부로부터 수신하여, 노광기(150)로부터 광(150a)을 피처리 기판(G)에 도포된 약액(55)에 쬐게하여, 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액(55)을 즉시 경화시킨다.
이와 같이, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)이 도포된 이후에 짧은 시간 내에 노광 공정이 행해지므로, 피처리 기판(G)에 도포된 약액(55)의 가장자리가 퍼지는 현상이 최소화된 상태로 경화된다. 따라서, 도6에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)에 도포된 약액(55)의 가장자리가 퍼지지 않으므로, 피처리 기판(G)에 도포된 약액(55)이 중앙부와 가장자리부가 모두 균일한 두께로 처리할 수 있는 잇점이 얻어진다.
이 때, 빛의 노출에 의하여 반응하는 광경화 약액이 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 경우에는, 노광기(150)에 의한 광(150a)을 제외하고는, 처리 공정 중에 약액(55)이 광에 노출되면 안되므로, 약액 노즐(120)과 노광기(150)는 챔버 케이싱(160)에 의하여 외부의 빛이 차단된 공간에 배치된다. 다만, 광경화 약액을 사용하지 않는 경우에는, 도면에 도시된 챔버 케이싱(160)은 구비되지 않을 수 있다.
단계 5: 단계 4와 동시에, 립 세정기(140)는 약액 도포 공정을 행한 제1약액 노즐(121)로 접근하여, 제1약액노즐(121)의 토출구(121a)의 주변 립 부분(121s)에 묻은 약액을 깨끗하게 세정한다. 이와 같이, 립 세정기(140)의 세정 공정이 노광기(150)의 노광 공정과 동시에 행해짐에 따라, 별도로 약액 노즐의 립 부분(121s)을 세정하는 시간을 단축하여 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 단계 5는 제1약액노즐(121)이 피처리 기판(G)에 약액을 도포할 때마다 행해질 수도 있지만, 정해진 수(예를 들어, 10장)의 피처리 기판(G)에 약액을 도포할 때마다 행해질 수도 있다.
단계 6: 도5e에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)에 도포된 약액(55)이 노광기(55)를 거치면서 경화되면, 피처리 기판(G)은 더이상 암실(160C) 내에 위치하고 있을 필요가 없으므로, 챔버 케이싱(160)의 바깥으로 배출되어 그 다음 공정으로 이송된다.
이와 함께, 제1약액노즐(121)의 립 부분을 세정하는 립 세정기(140)는 부상 스테이지(110)의 바깥에 위치한 원위치로 복귀(140d2)한다.
단계 1 내지 단계 6의 공정을 반복하면서, 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하고 경화시키는 처리 공정이 행해진다. 이러면서 피처리 기판(G)에 약액이 도포되고자 하는 셀 영역(A)의 폭과 간격이 변동된 것으로 작업자나 제어부에 의해 인식되면, 도5f에 도시된 바와 같이, 변동된 셀 영역의 치수에 맞는 다른 약액 노즐(예를 들어, 제3약액 노즐(123))이 하측으로 이동하여 피처리 기판(G)의 표면에 약액(55)을 도포하고, 단계 5 및 단계 6이 행해진다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 약액 처리 장치(100)는, 약액 노즐(120)과 노광기(150)를 함께 설치하여, 피처리 기판(G)의 표면에 약액 노즐(120)로부터 약액(55)이 도포된 이후에, 곧바로 노광기(150)에 의하여 노광 공정을 거침으로써, 약액 도포 공정과 노광 공정까지 피처리 기판이 이동해야 하는 거리와 시간을 줄여, 피처리 기판에 도포된 약액이 퍼지는 현상을 최소화하여 균일한 두께의 약액을 피처리 기판에 입힐 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 빛에 반응하는 광경화 약액을 피처리 기판에 도포하더라도, 피처리 기판(G)이 부상된 상태로 이송됨에 따라, 약액 노즐(120)과 노광기(150)를 좁은 공간 내에 위치시킨 상태에서 암실(160C)을 형성함으로써, 암실의 크기를 콤팩트한 형태로 구성하여, 종래에 비하여 관리 비용을 절감하고 공간 효율성을 높이는 잇점을 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은 다수의 열로 약액 노즐(120)이 배치되어, 셀 영역(A)의 배치에 따라 설치되어 있는 다수의 열의 약액 노즐들 중 어느 하나를 선택하여, ㅍ피처리 기판(G)의 셀 영역(A)에 약액(55)을 도포함으로써, 하나의 약액 처리 장치(100)를 이용하여 다양한 배치의 셀 영역(A)에 약액을 도포할 수 있는 효과를 얻을 수 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. 예를 들어, 도면에 예시된 본 발명의 실시예에서는 피처리 기판이 부상 스테이지(110)의 길이 방향을 따라 이동(77)하면서 약액을 도포하는 구성을 예로 들었지만, 피처리 기판이 기판 스테이지 상에 고정되고 약액 노즐과 노광기가 이동하면서 도포 및 노광 경화시키는 구성도 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 본 발명에 속하는 것이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 약액 도포 장치 110: 부상 스테이지
115: 파지 부재 120: 약액 노즐
121: 제1약액노즐 122: 제2약액노즐
123: 제3약액노즐 130: 이송 유닛
135: 고정바 140: 립 세정기
150: 노광기 160: 챔버 케이싱
G: 피처리 기판 A: 셀 영역

Claims (15)

  1. 피처리 기판의 표면에 광경화 약액을 포함하여 도포하는 약액 노즐과;
    상기 피처리 기판에 도포된 약액을 노광시키고, 상기 약액 노즐에 인접 배치되는 노광기와;
    상기 약액 노즐이 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 공정과, 상기 노광기에 의하여 상기 피처리 기판에 도포된 약액이 노광되는 공정이 암실에서 행해지도록 외부로부터의 빛을 차단하는 암실을 형성하는 챔버 케이싱을;
    포함하고, 상기 약액 노즐로부터 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되면, 상기 노광기가 상기 피처리 기판을 노광하는 동안에, 립 세정기가 상기 약액 노즐로 접근하여 상기 약액노즐의 립 부분을 세정하는 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 약액 노즐은 상기 피처리 기판의 다수의 셀 영역에 약액을 도포하는 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 약액 노즐의 각 열의 토출 영역이 서로 다르게 배치되어, 서로 다른 셀 영역에 약액을 도포하는 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 노광기는 상기 약액 노즐의 옆에 수평 이동되어, 상기 약액 노즐로부터 상기 피처리 기판에 약액이 도포되자마자, 상기 노광기에 의하여 상기 피처리 기판에 도포된 상기 약액이 경화되는 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 피처리 기판을 부상시키는 부상력을 발생시키는 부상 스테이지와;
    상기 부상 스테이지 상에서 상기 피처리 기판을 이동시키는 파지 부재를;
    더 포함하여 구성되어, 상기 피처리 기판이 상기 부상 스테이지 상에서 부상된 상태로 이동하면서, 상기 약액 노즐로부터 약액이 상기 피처리 기판에 도포되는 공정과, 상기 약액 노즐의 옆에 배치된 상기 노광기에 의해 상기 약액을 노광하는 공정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.
  6. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 약액 노즐은 상기 약액 노즐은 제1약액노즐과 제2약액노즐을 포함하여 2열 이상 배치되고, 상기 피처리 기판의 표면에 도포하는 상기 제1약액노즐이 하측으로 이동한 상태로 약액이 도포되며, 상기 노광기는 상기 제1약액노즐의 옆으로 근접 위치하도록 이동하여 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되자마자 상기 노광기에 의해 도포된 약액의 노광 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1약액노즐이 상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 위하여 하측으로 이동하면, 상기 노광기는 상기 제1약액 노즐의 일측에 위치한 상기 제2약액노즐의 하측으로 이동하여 상기 제1약액노즐과 근접 위치하는 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.
  8. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피처리 기판은 부상된 상태로 이동하면서, 상기 약액 노즐로부터 약액이 상기 피처리 기판에 도포되는 공정과, 상기 약액 노즐의 옆에 배치된 상기 노광기에 의해 상기 약액을 노광하는 공정이 이루어지고, 상기 약액 노즐과 상기 노광기는 공정 중에 위치 고정된 것을 특징으로 하는 약액 처리 장치.


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