KR200403657Y1 - 감광막 스핀 코팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 감광막 스핀 코팅 장치를 개시한다. 이에 의하면, 보울의 측벽부의 상단부가 대략 역삼각형을 이루고, 상기 보울의 수평부의 표면이 척부 상에 배치된 기판의 표면과 동일한 높이로 위치하도록 구성된다. 따라서, 상기 측벽부의 상단부는 상기 기판 상에 코팅되지 않고 이탈하는 감광막이 상기 측벽부에 부딪혀서 미세 입자의 형태로 상기 기판 상의 코팅되는 감광막으로까지 튀겨져 나가는 것을 방지함으로써 상기 기판 상의 코팅되는 감광막을 상기 입자에 의한 오염으로부터 방지할 수가 있다. 또한, 상기 보울의 수평부와 상기 기판 사이의 단차가 최소화되므로 상기 기판이 회전할 때 발생하는 와류가 최소화될 수 있고 나아가 상기 기판 상에 코팅되는 감광막의 코팅 두께 균일도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 고안은 스핀 코팅된 감광막에 대한 신뢰성을 높일 수가 있다.

Description

감광막 스핀 코팅 장치{photo resist spin coating apparatus}

본 고안은 감광막 스핀 코팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 상의 스핀 코팅되는 감광막을 오염 방지함과 아울러 코팅 두께의 균일도를 향상하도록 한 감광막 스핀 코팅 장치를 제공하는데 있다.

일반적으로, 유기 발광 소자(organic light emitting device: OLED)의 제조공정 중의 하나인 포토공정은 스핀 코팅(spin coating) 장치를 이용하여 유기 발광 소자 패널용 투명 절연성 기판 상에 감광막을 도포한다. 상기 스핀 코팅 장치에 적용된 코팅 방법은 정적 코팅(static coating) 방법과 동적 스핀 코팅(dynamic spin coating) 방법으로 구분된다. 상기 정적 코팅 방법은 스핀 코팅 장치의 척에 기판을 진공 흡착하고, 상기 기판의 표면 중앙부 상에 감광막 토출용 노즐(nozzle)을 통하여 일정량의 감광막을 토출하고 나서 상기 기판을 고속 회전함으로써 상기 기판의 표면 전체에 감광막을 코팅한다. 따라서, 상기 정적 코팅 방법은 상기 감광막의 전체량 중 일부분, 예를 들어 10~20% 정도만을 상기 기판의 코팅에 실질적으로 사용하고, 상기 기판으로부터 이탈한 감광막을 폐액으로서 처리하므로 상기 감광막의 낭비가 비교적 심할 뿐만 아니라 환경 오염을 유발하는 감광막의 폐액이 다량으로 발생하는 단점을 갖고 있다. 이에 반하여, 상기 동적 코팅 방법은 상기 정적 코팅 방법을 개선하기 위한 방법으로서, 스핀 코팅 장치의 척에 기판을 진공 증착한 후 상기 기판을 고속 회전하면서 상기 기판의 표면 중앙부 상에 감광막 토출용 노즐을 통하여 일정량의 감광막을 토출함으로써 상기 기판의 표면 전체에 감광막을 코팅한다. 그러므로, 상기 동적 코팅 방법은 상기 감광막의 거의 대부분을 상기 기판의 코팅에 실질적으로 사용하고, 상기 기판으로부터 이탈한 일부분의 감광막만을 폐액으로서 처리한다. 따라서, 상기 동적 코팅 방법은 상기 정적 코팅 방법에 비하여 상기 감광막의 낭비를 억제하여 원자재의 절감할 수 있을 뿐만 아니라 상기 감광막의 폐액량을 줄여 환경 오염을 억제할 수 있다.

그러나, 상기 동적 코팅 방법을 적용한 종래의 스핀 코팅 장치에서는 상기 척부의 주위에 배치된 보울(bowl)의 측벽부의 상단부가 수직 내측면을 이루므로 상기 기판의 외부로 이탈하는 감광막이 상기 보울의 측벽부에 부딪힐 때, 상기 감광막의 일부가 상기 기판의 코팅된 감광막 상에 미세한 입자(particle)의 형태로서 낙하함으로써 상기 기판 상의 코팅된 감광막을 오염시킨다.

또한, 상기 척부 상의 기판의 표면이 상기 보울의 수평부의 표면보다 높으므로 이들 사이에 단차가 존재하므로 상기 기판의 회전 때, 와류가 상기 기판 주위에 발생함으로써 상기 감광막의 코팅 두께 균일도를 악화시킨다.

따라서, 본 고안의 목적은 보울에 부딪혀서 튀어져나오는 감광막의 입자가 척부 상의 기판으로 낙하하는 것을 방지함으로써 기판 상에 코팅하는 감광막의 오염을 방지하도록 한 감광막 스핀 코팅 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 스핀 코팅하는 기판 주위에 발생하는 와류를 최소화함으로써 기판 상에 코팅하는 감광막의 코팅 두께 균일도를 향상하도록 한 감광막 스핀 코팅 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 감광막 스핀 코팅 장치는, 감광막을 스핀 코팅하기 위한 기판을 진공 흡착 방식에 의해 지지하는 척부; 상기 기판 상에 상기 감광막을 토출하는 노즐부; 상기 척부의 하부면에 체결되어, 상기 척부를 회전하는 회전축; 상기 기판과 소정의 거리를 두고 이격하도록 상기 척부에 체결되어, 상기 기판 상에 코팅되지 않고 상기 기판으로부터 이탈하여 흩어지는 감광막을 차단, 집결하는 보울을 포함하며, 상기 보울은 수평부와 측벽부를 구비하고, 상기 측벽부의 상단부는 상기 기판에서 이탈하는 감광막이 상기 측벽부에 부딪혀서 상기 기판 상의 코팅된 감광막 상으로 튀겨서나가는 것을 차단하기 위한 소정의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 측벽부의 상단부는 역삼각형을 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 수평부는 상기 기판의 표면과 동일한 높이로 위치하여, 상기 기판의 회전 때에 발생하는 와류를 최소화할 수 있다.

이하, 본 고안에 의한 감광막 스핀 코팅 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 감광막 스핀 코팅 장치를 나타낸 개략 구성도이다.

도 1을 참조하면, 감광막 스핀 코팅 장치(10)는 척부(11), 회전축(13), 보울(15), 컵부(17), 감광막 토출용 노즐부(19) 등을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 척부(11)는 감광막(미도시)을 코팅하기 위한 기판(1)을 진공 흡착 방식에 의해 고정한다. 상기 회전축(13)은 상기 척부(11)의 하부면에 수직 체결되어, 회전축 구동부(미도시)에 의해 수평 회전하고, 이에 연동하여 상기 척부(11)와 상기 기판(1)을 수평 회전한다. 상기 보울(15)은 상기 기판(1)으로부터 이탈하여 흩어지는 감광막을 차단하여 상기 보울(15) 외측의 각 부분을 상기 감광막에 의한 오염으로부터 방지하여준다.

상기 보울(15)의 수평부(15a)가 상기 기판(1)으로부터 임의의 거리를 두고 이격하여 배치되고, 측벽부(15b)가 상측으로 올라갈수록 상기 척부(11)의 중앙부를 향해 근접하도록 상향 경사면을 이룬다. 또한, 상기 측벽부(15b)의 상단부(15c)가 대략 역삼각형을 이루고, 상기 수평부(15a)의 표면이 상기 척부(11)에 고정된 기판(1)의 표면과 동일한 높이로 위치한다. 상기 수평부(15a)와 측벽부(15b) 사이에 복수개, 예를 들어 4개의 감광막 배출구(15d)가 일정 간격을 두고 이격하여 형성된다.

도면에서, 상기 보울(15)이 상기 척부(11)와 완전히 이격하여 배치되는 것처럼 도시되어 있으나, 실제로는 상기 보울(15)의 수평부(15a)가 상기 척부(11)의 상측부와 이격하여 배치됨과 아울러 상기 척부(11)의 하측부에 연결된다.

상기 컵부(17)는 상기 척부(11)와 보울(15)을 둘러싸고, 상측 개방구를 갖는 형태를 이루며, 상기 보울(15)을 넘어 이탈하는 감광막을 차단, 집결한다. 상기 보울(15)에 의해 집결된 감광막은 감광막 배출구(미도시)를 통하여 감광막 폐액 저장고(미도시)에 저장된다.

상기 감광막 토출용 노즐부(19)는 상기 기판(1)의 표면 중앙부로부터 수직 상측을 향해 일정 거리를 두고 이격하며 배치되며, 상기 감광막을 상기 기판(1)에 일정량을 토출한다.

이와 같이 구성되는 감광막 스핀 코팅 장치(10)는, 상기 척부(11) 상에 기판(1), 예를 들어 유기 발광 소자를 위한 투명 절연성 기판 등을 수평 상태로 배치한 후 상기 기판(1)을 진공 흡착 방식에 의해 고정한다. 이후, 상기 회전축 구동부(미도시)를 이용하여 상기 회전축(13)을 고속 회전시킴에 따라 상기 기판(1)을 고속 회전시키면서 감광막 토출용 노즐부(미도시)를 이용하여 상기 기판(1)의 표면 중앙부에 예를 들어, 코팅에 적합한 일정량의 감광막(미도시)을 토출한다.

이때, 상기 감광막의 대부분이 상기 기판(1)의 표면 상에 코팅되나, 나머지 일부분의 감광막은 상기 기판(1)을 이탈하여 상기 보울(15)의 측벽부(15b)의 내측면으로 흩어져 부딪힌다. 상기 측벽부(15b)에서 튀겨져나온 감광막은 미세 입자의 형태를 이룬다.

상기 측벽부(15b)의 상단부(15c)는 대략 역삼각형을 이루므로 상기 감광막의 입자를 상기 수평부(15a)의 표면 상에 낙하시킴으로써 상기 기판(1) 상에 코팅된 감광막을 상기 감광막의 입자에 의한 오염으로부터 방지할 수 있다. 또한, 상기 수평부(15b)의 표면은 상기 척부(11)에 고정된 기판(1)의 표면과 동일한 높이로 위치하기 때문에 상기 수평부(15b)와 상기 기판(1) 사이의 단차가 최소화될 수 있다. 그러므로, 상기 기판(1)이 회전할 때 발생하는 와류가 최소화될 수 있고 나아가 상기 감광막의 코팅 두께 균일도가 향상될 수 있다.

따라서, 본 고안은 기판 상에 스핀 코팅되는 감광막에 대한 신뢰성을 높일 수가 있다.

한편, 상기 보울(15)의 수평부(15a) 및 측벽부(15b) 상에 집결된 감광막은 최종적으로, 복수개, 예를 들어 4개의 감광막 배출구(15d)를 통하여 감광막 폐액 저장고(미도시)에 저장된다.

한편, 상기 감광막 스핀 코팅 장치(10)의 보울(15) 대신에, 도 2에 도시된 바와 같은 감광막 스핀 코팅 장치(20)의 보울(25)을 사용하는 것도 가능하다.

즉, 상기 보울(25)의 수평부(25a)는 상기 수평부(15a)와 동일한 구조로 이루고, 상기 보울(25)의 측벽부(25b)는 상기 측벽부(15b)와 달리, 상기 기판(1)을 향하여 오목하고 상기 컵부(17)를 향해 볼록한 곡형을 이룬다. 상기 측벽부(25b)의 상단부(25c)는 상기 상단부(15c)와 동일한 구조로 이루고, 상기 수평부(25a)와 측벽부(25b) 사이에 복수개, 예를 들어 4개의 감광막 배출구(25d)가 배치되어 있다. 설명의 편의상, 설명의 중복을 회피하기 위해 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 감광막 스핀 코팅 장치는 보울의 측벽부의 상단부가 대략 역삼각형을 이루고, 상기 보울의 수평부의 표면이 척부 상에 배치된 기판의 표면과 동일한 높이로 위치하도록 구성된다. 따라서, 상기 측벽부의 상단부는 상기 기판 상에 코팅되지 않고 이탈하는 감광막이 상기 측벽부에 부딪혀서 미세 입자의 형태로 상기 기판 상의 코팅되는 감광막으로까지 튀겨져 나가는 것을 방지함으로써 상기 기판 상의 코팅되는 감광막을 상기 입자에 의한 오염으로부터 방지할 수가 있다. 또한, 상기 보울의 수평부와 상기 기판 사이의 단차가 최소화되므로 상기 기판이 회전할 때 발생하는 와류가 최소화될 수 있고 나아가 상기 기판 상에 코팅되는 감광막의 코팅 두께 균일도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 고안은 스핀 코팅된 감광막에 대한 신뢰성을 높일 수가 있다.

한편, 본 고안은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 고안의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.

도 1은 본 고안에 의한 감광막 스핀 코팅 장치를 나타낸 개략 구성도.

도 2는 본 고안의 감광막 스핀 코팅 장치의 변형예를 나타낸 개략 구성도.

Claims (3)

1. 감광막을 스핀 코팅하기 위한 기판을 진공 흡착 방식에 의해 지지하는 척부;

   상기 기판 상에 상기 감광막을 토출하는 노즐부;

   상기 척부의 하부면에 체결되어, 상기 척부를 회전하는 회전축;

   상기 기판과 소정의 거리를 두고 이격하도록 상기 척부에 체결되어, 상기 기판 상에 코팅되지 않고 상기 기판으로부터 이탈하여 흩어지는 감광막을 차단, 집결하는 보울을 포함하며,

   상기 보울이 수평부와 측벽부를 구비하고, 상기 측벽부의 상단부는 상기 기판에서 이탈하는 감광막이 상기 측벽부에 부딪혀서 상기 기판 상의 코팅된 감광막 상으로 튀겨서나가는 것을 차단하기 위한 소정의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감광막 스핀 코팅 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 측벽부의 상단부는 역삼각형을 이루는 것을 특징으로 하는 감광막 스핀 코팅 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수평부는 상기 기판의 표면과 동일한 높이로 위치하여, 상기 기판의 회전 때에 발생하는 와류를 최소화하는 것을 특징으로 하는 감광막 스핀 코팅 장치.