KR20030095759A

KR20030095759A - 감광물질 코팅 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030095759A
Application number: KR1020020033320A
Authority: KR
Inventors: 정성기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2003-12-24
Also published as: US20060027164A1; US6974600B2; JP2004017043A; TWI295197B; US20030232131A1; TW200407200A; US7842350B2; KR100923022B1

Abstract

감광물질 코팅 방법 및 장치가 개시되어 있다. 감광물질을 공급하는 슬릿 코터와 피 도포 대상물 사이에 슬릿 코터에서 배출된 감광물질의 양을 안정화시키는 도포량 조절 롤러를 설치하여, 공급량이 안정화된 감광물질을 피 도포 대상물에 공급한다. 감광물질이 피 도포 대상물에 원활하게 도포되도록 감광물질의 고형분의 양, 비등점, 표면장력을 조절하는 첨가제가 포함된다. 이로써, 감광물질을 슬릿 코터에 의하여 균일한 두께로 도포할 수 있는 장점을 갖는다.

Description

감광물질 코팅 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COATING SENSITIVE MATERIAL}

본 발명은 감광물질 코팅 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 감광물질을 균일한 두께를 갖는 면 형태로 피 도포 대상물에 코팅하는 감광물질 코팅 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 박막을 패터닝하는데 사용되는 감광물질(sensitive material)을 면 형태로 코팅하는 방법은 널리 알려진 스핀 코팅(spin coating) 방법이 주로 사용된다.

스핀 코팅 방법은 고속 회전하는 기판에 감광물질을 떨어뜨려 감광물질을 코팅한다. 즉, 기판에 작용하는 원심력으로 감광물질을 코팅한다. 이와 같은 스핀 코팅 방법은 웨이퍼(wafer)와 같이 크기가 작은 기판에 감광물질을 코팅하는데 특히 적합하다.

그러나, 이와 같은 스핀 코팅 방법은 크기가 크고 중량이 무거운 기판, 예를 들면, 액정표시패널과 같이 웨이퍼에 비하여 크기가 매우 큰 기판에 감광물질을 코팅하기에는 적합하지 않다.

최근에는 크기가 크고 중량이 무거운 기판에 감광물질을 코팅하기 위하여 폭보다 길이가 긴 슬릿 형상의 노즐을 통하여 감광물질을 공급하여 면 형태로 감광물질을 도포하는 슬릿 코팅 방법이 개시된 바 있다.

도 1은 종래 슬릿 코터와 기판을 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 도면부호 10은 슬릿 코터이다. 슬릿 코터(10)는 부정형인 감광물질의 형상을 폭에 비하여 길이가 긴 띠 형태로 변경시키는 역할을 수행한다. 슬릿 코터(10)는 기판(40)에 감광물질을 공급하기 위하여 지정된 위치 A에 얼라인 된다.

도 2a는 슬릿 코터로부터 감광물질의 도포가 개시되는 것을 도시한 개념도이다. 도 2b는 감광물질이 부분적으로 코팅된 기판의 평면도이다.

도 2a를 참조하면, 슬릿 코터(10)는 감광물질 공급장치(30)로부터 감광물질(20)을 기판(40)으로 공급한다. 이때, 슬릿 코터(10)로부터 공급된 감광물질(20)은 도 2b에 도시된 바와 같이 띠 형상을 갖는다. 슬릿 코터(10)는 제 1 방향 및 제 1 속도로 감광물질을 도포한다.

도 3a는 슬릿 코터에 의하여 기판의 끝까지 감광물질을 코팅한 것을 도시한 개념도이다. 도 3b는 감광물질이 코팅된 기판의 평면도이다.

도 3a 또는 도 3b를 참조하면, 슬릿 코터(10)는 기판(40)의 제 1 위치 A에서 제 2 위치 B까지 감광물질(20)을 도포한다.

이와 같은 종래 슬릿 코팅 방법은 웨이퍼에 비하여 면적이 큰 기판에 손쉽게 감광물질을 코팅할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.

도 4는 종래 슬릿 코팅 방법에 의하여 기판에 도포된 감광물질의 프로파일을 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 종래 슬릿 코팅 방법은 기판(40)에 감광물질(20)이 도포되는 개시점인 제 1 위치 A에서의 두께(T1) 및 감광물질(20)의 도포가 종료되는 종료점인 제 2 위치 B에서의 두께(T2)가 기판 가운데 부분에서의 두께(T3)와 다른 단점을 갖는다.

또한, 종래 슬릿 코팅 방법은 코팅된 감광물질에 물결 무늬가 발생하거나 부분적으로 긁힌 것처럼 보이는 코팅 불량이 빈번하게 발생하는 문제점을 갖는다.

이와 같은 문제점을 극복하기 위해서 종래에는 슬릿 코팅 방법으로 기판에 감광물질을 코팅한 후, 다시 스핀 코팅을 수행하는 방법이 사용되었다.

이처럼 슬릿 코팅 및 스핀 코팅을 병행할 경우, 기판에 코팅을 수행하는데 걸리는 전체 시간이 크게 증가한다. 또한, 슬릿 코팅을 수행하는 설비 및 스핀 코팅 설비를 모두 구비해야 함으로 설비 비용이 크게 증가하는 등 다수의 문제점을 함께 갖는다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 슬릿 코팅 방법만으로 기판에 균일한 두께를 갖으며, 코팅 불량을 최소화할 수 있는 감광물질 코팅 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제 2 목적은 슬릿 코팅 방법만으로 기판에 균일한 두께를 갖으며, 코팅 불량을 최소화할 수 있는 감광물질 코팅 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 슬릿 코터와 기판을 도시한 개념도이다.

도 2a는 종래 슬릿 코터로부터 감광물질의 도포가 개시되는 것을 도시한 개념도이다.

도 2b는 종래 감광물질이 부분적으로 코팅된 기판의 평면도이다.

도 3a는 종래 슬릿 코터에 의하여 기판의 끝까지 감광물질을 코팅한 것을 도시한 개념도이다.

도 3b는 종래 감광물질이 코팅된 기판의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 감광물질 코팅 방법을 도시한 순서도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 감광 물질 코팅 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 7은 감광물질 코팅 장치(800)의 구성을 도시한 사시도이다.

도 8은 감광물질 공급장치의 제 1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9는 감광물질 공급장치의 제 2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 10a는 본 발명의 일실시예에 의한 슬릿 코터의 사시도이다.

도 10b는 도 10a의 A-A 단면도이다.

도 10c는 도 10a의 B-B 단면도이다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 의하여 감광물질 형상 가공 장치가 도포량 조절 롤러에 감광물질을 공급한 것을 도시한 개념도이다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 의하여 도포량 조절 롤러에 감광물질이 도포된 것을 도시한 개념도이다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 의하여 피 도포 대상물에 감광물질이 도포되기 시작한 것을 도시한 개념도이다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 슬릿 코터가 기판의 전면적에 걸쳐 감광물질이 공급된 것을 도시한 개념도이다.

이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 감광물질 코팅 방법은 유동성 감광물질을 폭보다 길이가 길은 띠 형상으로 변경시키는 단계, 띠 형상을 갖는 감광물질을 제 1 표면에 제 1 시간 동안 공급하여 띠 형상을 갖는 감광물질의 공급량을 안정화시키는 단계 및 제 1 표면으로부터 이격된 피 도포대상물에 공급량이 안정된 감광물질을 폭 방향으로 공급하여 면 형태로 도포하는 단계를 제공한다.

또한, 본 발명의 목적을 구현하기 위한 감광물질 코팅 장치는 유동성 감광물질을 폭보다 길이가 길은 띠 형상으로 변경시키는 감광물질 형상 가공 장치, 띠 형상을 갖는 감광물질을 제 1 표면에 제 1 시간 동안 공급하여 감광물질의 공급량을 안정화시키는 공급량 안정화 수단, 제 1 표면으로부터 이격된 피 도포대상물을 고정하는 피 도포 대상물 고정 장치 및 피 도포 대상물에 감광물질을 폭 방향으로 공급하여 감광물질이 면 형태로 도포되도록 하기 위한 이송 장치를 포함한다.

본 발명에 의하면, 감광물질을 피 도포 대상물에 공급하기 이전에 공급량을 안정화시키는 단계를 포함하여 피 도포 대상물에 감광물질이 보다 균일한 두께로 도포되도록 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

도 5를 참조하면, 감광물질을 코팅하는 방법은 부정형 감광물질의 형상을 변경하는 단계, 감광물질이 기판에 공급되기 이전에 감광물질의 공급량을 안정시키는 단계 및 기판에 감광물질을 도포하는 단계로 구성된다.

부정형 감광물질의 형상을 변경하는 단계(S1)에서는 부정형 감광 물질을 폭보다 길이가 긴 띠 형상으로 변경한다. 띠 형상을 갖는 감광물질은 부정형 감광물질을 폭보다 길이가 긴 슬롯(slot) 형상의 개구를 통과시킴으로서 얻어진다.

이때, 띠 형상으로 감광물질의 형상을 변경하는 것은 피 도포 대상물에 감광물질을 면 형태로 도포하기 위함이다.

이때, 띠 형상을 갖는 감광물질은 어느 부분에서는 공급량이 많고, 어느 부분에서는 공급량이 적은 문제점을 갖는다. 즉, 이는 감광물질의 공급량이 위치별로 서로 조금씩 다름을 의미한다.

이와 같이 감광물질의 공급량이 불균일 한 상태에서 피 도포 대상물에 감광물질이 공급될 경우, 감광물질의 도포 두께가 달라지게 된다. 이를 방지하기 위해서, 감광물질을 띠 형상으로 변경시킨 후에는 감광물질의 공급량이 균일하게 되도록 안정화하는 단계(S2)가 수행된다.

감광물질의 공급량을 안정화시키는 단계는 띠 형상을 갖는 감광물질을 피 도포 대상물 이외의 부분에서 제 1 시간 동안 공급함으로 이루어진다.

이때, 제 1 시간은 감광물질의 공급량이 균일해지는 시간이다. 바람직하게 제 1 시간은 1초에서 5초 정도면 충분하다. 또한, 띠 형상을 갖는 감광물질은 제 1 시간 동안 연속적으로 움직이는 표면에 공급하는 것이 바람직하다.

이와 같은 과정을 거친 후, 감광물질의 공급이 일시적으로 중단된 상태에서 감광물질은 피 도포 대상물로 이송된다.

피 도포 대상물로 이송된 감광물질에는 다시 지정된 압력이 가해지면서 감광물질은 피 도포 대상물에 도포된다(S3).

앞서 설명한 바에 의하면, 본 발명의 일실시예에 의한 감광물질 코팅 방법은 슬릿 코터에서 분출된 띠 형상의 감광물질의 공급량이 안정화시킨다. 이어서, 안정화된 감광물질이 피 도포 대상물에 공급되기 때문에 종래 감광물질 코팅 기술에 비하여 보다 균일한 두께로 감광물질을 코팅할 수 있다.

이때, 보다 균일한 코팅을 위해서 감광물질에는 다양한 첨가제가 포함될 수 있다.

보다 구체적으로, 감광물질은 광과 화학 반응하는 특성을 갖는 고형분(solid powder)과 휘발되는 솔벤트로 구성된다.

이때, 고형분은 감광물질의 점도에 영향을 미친다. 즉, 감광물질에 고형분이많이 포함될수록 감광물질의 점도는 상승된다. 점도가 높은 감광물질을 이용하여 앞서 설명한 방법대로 감광물질을 피 도포 대상물에 코팅할 경우, 얼룩, 긁힌 것 같은 무늬가 빈번하게 발생한다.

또한, 감광물질의 점도는 도포 속도에도 많은 영향을 미친다. 즉, 감광물질의 점도가 높을수록 도포 속도는 저하된다.

이와 같은 이유로 감광물질은 5% ∼ 25%의 고형분(solid powder)과, 95% ∼ 75%의 휘발성 솔벤트를 포함하도록 제조된다. 이로써 감광물질의 도포 속도를 최대화 할 수 있으며, 얼룩 및 긁힌 무늬와 같은 도포 불량 또한 개선할 수 있다.

또한, 감광물질은 점도도 중요한 인자(factor)이지만, 건조 시간 역시 중요한 인자중 하나이다.

감광물질의 건조 시간이 단축될 경우, 감광물질이 건조되면서 분출되는 감광물질의 유량을 변경시키거나 얼룩 및 긁힌 무늬와 같은 도포 불량을 발생시킬 수 있다.

감광물질의 건조 시간을 조절하기 위해서, 감광물질에는 고형분 및 휘발성 솔벤트 이외에 감광물질의 건조 시간을 지연시키기 위한 건조 지연제가 더 포함된다.

건조 지연제는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 일실시예로 휘발성 솔벤트보다 비등점이 높은 물질을 감광물질에 혼합하여 감광물질의 건조 시간을 지연시키는 방법이 사용된다.

이때, 건조 지연제를 너무 많이 혼합할 경우, 건조가 원활하게 이루어지지않음으로 감광물질에 최대 80% 이하, 최소 10%가 혼합되도록 한다. 바람직하게는 50% 이하가 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 감광물질은 점도 및 건조 시간도 중요하지만, 감광물질의 표면장력 역시 매우 중요하다. 감광물질의 표면장력은 감광물질이 피 도포 대상물에 도포된 상태에서 두께 균일성에 영향을 미친다.

이를 감안하여 감광물질에는 계면 활성제가 포함된다. 이때, 바람직하게 계면 활성제는 불소계 계열 계면 활성제가 사용된다. 이때, 계면 활성제는 불소계 계열 계면 활성제 이외에 실리콘 계열 계면 활성제가 사용될 수도 있다.

감광물질에 포함되는 계면 활성제는 최대 5000ppm, 최소 200ppm이 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 감광물질을 도포하는 단계는 감광물질이 피 도포 대상물에 도포되는 두께 균일도를 한층 향상시키기 위해서 감광물질에 제 2 시간 동안 제 1 압력을 가하는 단계, 감광물질이 목표 공급량에 도달 될 때까지 제 3 시간 동안 대기하는 단계, 감광물질을 제 2 압력으로 토출하는 단계를 더 포함한다.

구체적으로, 감광물질은 제 2 시간, 예를 들면, 0.1초 동안 목표 압력인 제 1 압력에 도달할 때가지 가압되고, 목표 공급량에 도달될 때가지 제 3 시간, 예를 들면, 0.7초 동안 대기 한 후, 목표 공급량에 도달한 감광물질을 제 2 압력으로 토출한다.

다른 방법으로는 감광 물질을 제 2 시간, 예를 들면, 1초 동안 목표 압력인 제 1 압력에 도달할 때까지 가압하고, 목표 공급량에 도달한 후 제 3 시간 예를 들어 0.2 초간 지연시킨 후 제 2 압력으로 토출한다. 이때, 제 1 시간이 길어질수록 제 3 시간은 짧아진다.

한편, 감광물질의 공급량을 안정화시키는 단계에서 피 도포 대상물 이외의 부분에서의 감광물질의 두께는 매우 중요하다. 피 도포 대상물 이외의 부분의 두께에 따라서 피 도포 대상물에서의 도포 두께 및 균일성이 결정되기 때문이다. 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 피 도포 대상물 이외의 부분에서의 감광물질의 높이가 10∼ 200㎛가 되도록 한다.

또한, 감광물질을 도포하는 단계에서 피 도포 대상물에 도포되는 감광물질의 두께는 매우 중요하다.

이를 감안하여, 감광 물질을 도포하는 단계는 피 도포 대상물을 기준으로 감광물질의 두께를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 감광물질의 두께는 피 도포 대상물의 제 1 위치에서 측정되며, 상기 제 1 위치와 이격된 제 2 위치에서 감광물질의 두께가 한번 더 측정된다.

이와 같은 과정을 거쳐 피 도포 대상물에 감광물질이 도포된 상태에서 슬릿 코터에 잔류하는 나머지 감광물질은 흡입되어 제거된다.

이어서, 피 도포 대상물에 형성된 감광물질은 별도의 공정, 예를 들면, 스핀 코팅 없이 그래도 건조되는 과정이 수행된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 감광 물질 코팅 장치의 보다 구체적인 구성, 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

첨부된 도 6을 참조하면, 감광 물질 코팅 장치(800)는 다시 감광물질 형상 가공 장치(100), 도포량 조절 유닛(200), 피 도포 대상물 고정장치(300), 이송장치(400)로 구성된다.

이에 더하여, 감광물질 코팅 장치(800)는 간격 측정 장치(500), 간격 조절 장치(600)를 더 포함한다. 미설명 도면부호 700은 감광물질 코팅 장치(800)를 제어하는 제어 유닛이다.

도 7을 참조하면, 이 감광물질 형상 가공 장치(100)는 다시 감광물질 공급장치(140) 및 슬릿 코터(180)로 구성된다. 감광물질 형상 가공 장치(100)는 유동성이면서 부정형인 감광물질을 폭보다 길이가 길은 띠 형상으로 변경시킨다.

<제 1 실시예>

도 8을 참조하면, 감광물질 공급장치(140)는 다시 펌프(141) 및 감광물질 저장 탱크(142)로 구성된다. 감광물질 저장 탱크(142)에는 첨가제가 혼합된 감광물질이 저장된다.

감광물질은 고형분과 휘발성 솔벤트로 구성된다. 감광물질은 5% ∼ 25%의 고형분(solid powder)과, 95% ∼ 75%의 휘발성 솔벤트로 구성된다.

첨가제는 다시 계면 활성제 또는 건조 지연제로 이루어진다. 계면 활성제는 감광 물질에 5000ppm ∼ 200ppm 이하가 첨가되며, 건조 지연제는 감광물질 보다 비등점이 높은 물질로 80% ∼ 10%가 포함된다.

감광물질 저장 탱크(142)에는 앞서 설명된 바와 같은 조성비를 갖도록 혼합된 감광물질이 저장된 후 상세하게 후술될 슬릿 코터(180)로 공급된다.

<제 2 실시예>

도 9는 감광물질 공급 장치의 제 2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9를 참조하면 감광물질 저장 탱크(149)는 고형분 공급장치(143), 솔벤트 공급장치(144), 비등점 조절 장치(145), 계면 활성제 공급장치(146), 혼합 탱크(147)를 포함한다.

고형분 공급장치(143)는 감광물질을 이루는 고형분을 혼합 탱크(147)로 공급한다. 이때, 고형분 공급장치(143)는 정확한 양의 고형분을 혼합 탱크(147)로 공급하기 위한 공급량 조절 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 고형분은 감광물질에 대하여 5% ∼ 25%를 차지하도록 혼합 탱크(147)로 공급된다.

솔벤트 공급 장치(144)는 감광물질을 이루는 휘발성 솔벤트를 혼합 탱크(147)로 공급한다. 솔벤트 공급 장치(144)는 정확한 양의 솔벤트를 혼합 탱크(147)로 공급하기 위하여 공급량 조절 장치(미도시)를 더 포함한다. 이때, 솔벤트는 감광물질에 대하여 95% ∼ 75%를 차지하도록 혼합 탱크(147)로 공급된다.

고형분 공급장치(143)로부터 공급된 고형분 및 솔벤트 공급장치(144)에 의하여 공급된 휘발성 솔벤트에 의하여 감광물질이 제조된다.

이 감광물질에는 감광물질의 건조 시간을 조절하는 건조 지연제 및 감광물질의 표면 장력을 조절하는 계면 활성제가 더 포함될 수 있다.

비등점 조절 장치(145)는 고형분 및 휘발성 솔벤트가 공급된 혼합 탱크(147)로 건조 지연제를 공급한다. 비등점 조절 장치(145)는 정확한 양의 건조 지연제를 혼합 탱크(147)로 공급하기 위하여 공급량 조절 장치(미도시)를 더 포함한다. 이때, 건조 지연제는 감광물질에 대하여 80% ∼ 10%가 공급된다.

계면 활성제 공급 장치(146)는 고형분 및 휘발성 솔벤트가 공급된 혼합 탱크(147)로 계면 활성제를 공급한다. 계면 활성제 공급 장치(146)는 정확한 양의 계면 활성제를 혼합 탱크(147)로 공급하기 위하여 공급량 조절 장치(미도시)를 더 포함한다. 이때, 계면 활성제는 감광물질에 대하여 5000ppm ∼ 200ppm 이하로 공급된다. 또한, 이 계면 활성제는 불소 계열의 계면 활성제이다.

혼합 탱크(147)는 앞서 설명하였듯이 고형분, 휘발성 솔벤트, 건조 지연제 및 계면 활성제가 공급된다. 혼합 탱크(147)에는 이들이 완전히 혼합되도록 교반기(미도시)를 갖는 것이 바람직하다.

펌프(141)는 혼합 탱크(147)의 내부를 가압하여 혼합 탱크(147) 내부에서 첨가제가 포함된 감광물질을 슬릿 코터(180)로 공급한다.

도 10a는 본 발명의 일실시예에 의한 슬릿 코터의 사시도이다. 도 10b는 도 10a의 A-A 단면도이다. 도 10c는 도 10a의 B-B 단면도이다.

도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 슬릿 코터(180)는 슬릿 코터 몸체(182), 감광물질 공급관(184), 감광물질 버퍼(186) 및 슬릿 노즐(188)을 포함한다.

슬릿 코터 몸체(182)는 감광물질이 공급되는 감광물질 공급면(182a) 및 감광물질 토출면(182b) 및 측면(182c,182d)으로 구성된다.

일실시예로 감광물질 공급면(182a)은 제 1 폭 및 제 1 길이를 갖는 직사각형 형상을 갖는다.

감광물질 토출면(182b)은 제 1 폭보다 작은 제 2 폭을 갖으며, 감광물질 공급면(182a)과 동일한 제 1 길이를 갖는다. 감광물질 토출면(182b)과 감광물질 공급면(182a)은 같은 방향으로 상호 평행하게 배치된다.

측면(182c,182d)은 감광 물질 공급면(182a)과 감광물질 토출면(182b)을 연결한다.

이와 같은 구성을 갖는 슬릿 코터 몸체(182)에는 감광물질 공급관(184), 감광물질 버퍼(186) 및 슬릿 노즐(188)이 형성된다.

도 10b 및 도 10c를 참조하면, 감광물질 공급관(184)은 슬릿 코터 몸체(182)의 감광 물질 공급면(182a)으로부터 슬릿 코터 몸체(182)의 내부로 소정 길이 연장된 형상을 갖는다. 이 감광물질 공급관(184)은 앞서 설명한 감광물질 공급 장치(140)로부터 분출된 감광 물질이 슬릿 코터(180)의 내부로 공급되도록 한다.

감광물질 버퍼(186)는 감광물질 공급관(184)에 연결된다. 이때, 감광물질 버퍼(186)와 감광물질 공급관(184)은 일실시예로 T 자 형상으로 연결된다.

감광물질 버퍼(186)는 감광물질 공급관(184)을 통하여 공급된 감광물질이 안정적으로 공급되도록 버퍼링 하는 역할을 한다. 이때, 감광물질 버퍼(186)는 파이프 형상을 갖으며 3㎜ ∼ 5㎜의 직경을 갖는다.

슬릿 노즐(188)은 감광물질 버퍼(186)에 연결된다. 슬릿 노즐(188)은 띠 형상으로 감광물질이 배출되도록 제 1 폭, 제 1 길이를 갖는다.

슬릿 노즐(188)의 제 1 폭은 100㎛ ∼ 50㎛이며, 제 1 길이는 10㎜ ∼ 35㎜를 갖는다.

이와 같은 구성을 갖는 감광물질 형상 가공 장치(100)로부터는 감광물질이 제 1 폭 및 제 1 길이로 공급된다.

감광물질 형상 가공 장치(100)에서 배출되는 감광물질은 초기 배출량이 일정하지 않은 문제점을 갖고 있다.

본 발명에서는 감광물질 형상 가공 장치(100)에서 배출되는 감광물질의 초기 배출량을 일정하게 만든 후 피 도포 대상물에 감광물질을 도포한다.

첨부된 도 7을 참조하면, 도포량 조절 유닛(200)은 감광물질 형상 가공 장치(100)에서 배출된 감광물질이 임시적으로 도포된다. 도포량 조절 유닛(200)은 도포량 조절 롤러(210) 및 도포량 조절 롤러(210)를 회전시키는 모터(220) 및 감광물질 제거 플레이트(230)로 구성된다.

보다 구체적으로, 도포량 조절 롤러(210)는 슬릿 노즐(188)에서 형상이 변경된 감광물질의 길이와 대등한 길이를 갖는다.

모터(220)는 도포량 조절 롤러(210)의 회전축(미도시)에 연결되어 도포량 조절 롤러(210)를 회전시킨다.

이와 같은 구성을 갖는 도포량 조절 유닛(200)의 도포량 조절 롤러(210)로는 감광물질 형상 가공장치(100)로부터 공급된 감광물질이 소정 시간, 예를 들면, 5초 정도 공급된다.

한편, 도포량 조절 롤러(210)의 표면에는 감광물질이 묻게 된다. 이 감광물질은 시간이 경과됨에 따라 경화된다. 감광물질 제거 플레이트(230)는 도포량 조절 롤러(210)에 묻은 감광물질을 긁어 제거한다. 감광물질 제거 플레이트(230)는 얇은 플레이트 형상으로 도포량 조절 롤러(210)의 길이와 대등한 길이를 갖는다. 감광물질 제거 플레이트(230)는 도포량 조절 롤러(210)와 매우 좁은 간격을 갖도록 설치된다.

이때, 도포량 조절 롤러(210)와 슬릿 코터(180)의 감광물질 토출면(182b)의 사이에 형성된 갭은 10㎛ ∼ 200㎛를 갖는다.

첨부된 도 7을 참조하면, 피 도포 대상물 고정장치(300)는 피 도포 대상물(310)을 고정하는 역할을 한다. 피 도포 대상물 고정장치(300)는 피 도포 대상물(310)을 진공 흡착 등의 방법으로 견고하게 고정한다. 도포 대상물 고정장치(300)는 도포량 조절 유닛(200)에 근접한 곳에 형성된다.

도 7을 참조하면, 이송장치(400)는 이송 바(430), 슬릿 코터 이송 유닛(440) 및 슬릿 코터 고정 유닛(450)으로 구성된다.

먼저, 이송 바(430)는 상호 평행한 2 개의 바(bar,410,420)로 구성된다. 2 개의 이송 바(430)는 슬릿 코터(180)를 이송할 방향으로 뻗는다.

슬릿 코터 이송 유닛(440)은 이송 바(430)에 연결된다. 슬릿 코터 이송 유닛(440)은 이송 바(430)를 따라서 흔들림 없이 지정된 속도로 이송시킨다.

슬릿 코터 고정 유닛(450)은 한쪽은 슬릿 코터 이송 유닛(440)에 결합되며, 다른 쪽은 슬릿 코터(180)에 결합된다.

한편, 간격 조절 장치(600)는 슬릿 코터(180)를 업-다운시킨다. 이를 위해서간격 조절 장치(600)는 슬릿 코터 고정 유닛(450) 및 슬릿 코터 이송 유닛(440)의 사이에 설치된다. 이와 같은 간격 조절 장치(600)는 슬릿 코터(180)와 피 도포 대상물(310)이 이루는 간격을 조절한다. 이때, 조절 간격은 50㎛ ∼ 150㎛이다.

간격 측정 장치(700)는 슬릿 코터(180)의 측면(182c)에 설치되어 슬릿 코터(180)와 피 도포 대상물(310)의 사이 간격을 측정한다. 간격 측정 장치(700)는 2 개가 한 쌍으로 설치된다. 간격 측정 장치는 레이저 빔을 피 도포 대상물(310)에 주사 및 되돌아온 레이저 빔을 이용하여 간격을 측정한다.

이하, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 의한 감광물질 도포 장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 11을 참조하면, 감광물질 형상 가공 장치(100)의 슬릿 코터(180)는 이송장치(400)에 의하여 도포량 조절 유닛(200)의 도포량 조절 롤러(210)의 상면으로 이송된다. 이 상태에서 감광 물질 공급장치(140)로부터 공급된 감광물질은 슬릿 코터(180)의 슬릿 노즐(188)을 통하여 회전하는 도포량 조절 롤러(210)에 감광물질을 공급한다.

도 12를 참조하면, 감광물질(141)은 제 1 시간 동안 도포량 조절 롤러(210)에 공급된다. 이로써 슬릿 노즐(188)의 단부에는 일정한 양의 감광물질(141)이 형성된다.

도 13을 참조하면, 제 1 시간이 경과된 상태에서 감광 물질 공급장치(140)로부터 감광물질의 공급이 중단된 상태에서 슬릿 코터(180)는 피 도포 대상물 고정장치(300)로 이송된다.

슬릿 코터(180)는 피 도포 대상물 고정장치(300)로 이송된 후 지정된 위치에 정지된다. 이어서, 감광물질 공급장치(140)는 감광물질을 제 2 시간 동안 지정된 압력을 가한다. 이에 따라 감광물질은 슬릿 코터(180)로부터 토출되기 시작한다. 이 상태에서 감광물질 공급장치(140)는 지정된 양이 토출될 때까지 감광물질을 제 3 시간 동안 지속적으로 공급한다.

도 14를 참조하면, 슬릿 코터(180)로부터 피 도포 대상물(300)에 지정된 유량이 공급되면, 슬릿 코터(180)는 이송장치(400)에 의하여 도포를 개시하여 피 도포 대상물(300)에 감광물질을 균일한 두께로 코팅한다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 슬릿 코터로부터 토출되는 감광물질의 공급량을 1차적으로 안정화시킨 상태에서 피 도포 대상물에 감광물질을 공급함으로써 피 도포 대상물에 매우 균일한 프로파일을 갖는 감광물질의 막이 형성될 수있도록 한다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

유동성 감광물질을 폭보다 길이가 길은 띠 형상으로 변경시키는 단계;

상기 띠 형상을 갖는 감광물질을 제 1 표면에 제 1 시간 동안 공급하여 띠 형상을 갖는 상기 감광물질의 공급량을 안정화시키는 단계; 및

상기 제 1 표면으로부터 이격된 피 도포대상물에 공급량이 안정된 상기 감광물질을 상기 폭 방향으로 공급하여 면 형태로 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광물질은 도포 속도를 향상시키기 위하여 5wt% ∼ 25wt%의 고형분(solid powder)과, 95wt% ∼ 75wt%의 휘발성 솔벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광물질은 상기 감광물질의 건조 시간을 지연시키기 위한 건조 지연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 건조 지연제는 상기 감광물질의 비등점보다 높은 비등점을 갖으며, 상기 감광물질에 80wt% ∼ 10wt%가 포함되는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광물질은 표면 장력을 낮추기 위하여, 계면 활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 계면 활성제는 불소계 계면 활성제인 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 계면 활성제는 상기 감광물질에 5000ppm ∼ 200ppm 이 포함되는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광물질을 도포하는 단계는 상기 감광물질을 제 2 시간 동안 제 1 압력에 도달되도록 하는 단계, 상기 감광물질이 목표 공급량에 도달 될 때까지 제 3 시간 동안 대기하는 단계 및 상기 목표 공급량에 도달한 상기 감광물질을 제 2 압력으로 토출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 표면에서의 상기 감광물질의 높이는 10∼200㎛인 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광물질을 도포하는 단계는 상기 피 도포대상물의 제 1 위치에서 도포되는 상기 감광물질의 높이를 측정하는 단계, 상기 제 1 위치와이격된 제 2 위치에서 상기 감광물질의 높이를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광물질을 도포하는 단계 이후에는 상기 감광물질을 건조하는 단계가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광물질을 도포하는 단계 이후에는 잉여 감광물질을 흡입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 방법.
유동성 감광물질을 폭보다 길이가 길은 띠 형상으로 변경시키는 감광물질 형상 가공 장치;

상기 띠 형상을 갖는 감광물질을 제 1 표면에 제 1 시간 동안 공급하여 상기 감광물질의 공급량을 안정화시키는 공급량 안정화 수단;

상기 제 1 표면으로부터 이격된 피 도포대상물을 고정하는 피 도포 대상물 고정 장치; 및

상기 피 도포 대상물에 상기 감광물질을 상기 폭 방향으로 공급하여 상기 감광물질이 면 형태로 도포되도록 하기 위한 이송 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 감광물질 형상 가공 장치는 부정형 감광물질을 공급하는 감광물질 공급장치와, 상기 유동성 감광물질을 공급받아 띠 형상으로 변경시키는 슬릿 코터를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 감광물질 공급장치는 감광물질 저장 탱크 및 상기 감광물질 저장 탱크에 저장된 상기 감광물질에 압력을 가하는 감광물질 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 감광물질 공급 장치는 고형분이 저장된 제 1 탱크, 휘발성 용제가 저장된 제 2 탱크, 비등점 조절 용제가 저장된 제 3 탱크, 상기 제 1 탱크, 제 2 탱크, 제 3 탱크에 연결된 혼합 탱크 및 상기 혼합 탱크에 연결된 감광물질 가압 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 감광물질 공급 장치는 고형분이 저장된 제 1 탱크, 휘발성 용제가 저장된 제 2 탱크, 계면 활성제가 저장된 제 4 탱크, 상기 제 1 탱크, 제 2 탱크, 제 4 탱크에 연결된 혼합 탱크 및 상기 혼합 탱크에 연결된 감광물질 가압 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 슬릿 코터는 슬릿 코터 몸체, 상기 슬릿 코터 몸체의 내부에 형성되며 상기 감광물질이 공급되는 감광물질 공급 포트, 상기 감광물질 공급 포트를 통하여 공급된 감광물질을 저장하는 긴 공동 형상의 감광물질 버퍼 및상기 감광물질 버퍼와 연결되며 상기 감광물질이 띠 형상으로 토출하기 위한 슬릿 형상의 슬릿 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 감광물질 버퍼의 직경은 3㎜ ∼ 5㎜인 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 슬릿 노즐의 길이는 10mm ∼ 35mm 이고, 상기 슬릿 노즐의 폭은 100mm ∼ 50mm인 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 슬릿 코터는 상기 기판과 이루는 간격을 측정하는 측정 센서 및 상기 기판과 이루는 간격을 조정하는 간격 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 감광물질은 고형분, 휘발성 용제, 상기 휘발성 용제의 비등점을 조절하기 위한 비등점 조절 용제 및 계면 활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 공급량 안정화 수단은 회전하는 감광물질 도포 롤러인 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 감광물질 형상 가공 장치와 상기 감광물질 도포 롤러의 갭은 10㎛ ∼ 200㎛인 것을 특징으로 하는 감광물질 코팅 장치.