KR20050022484A - 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치 - Google Patents
도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치에 관한 것으로, 소정 크기의 직경과 길이를 갖는 봉 형상의 접촉롤; 접촉롤의 외주면의 일측에 접촉하여 이동하며, 다이의 립면과 접촉하여 다이립면의 잔존 도포액을 균일화시키는 세정용 와이퍼; 및 세척용 와이퍼를 회전 이동시키는 와이퍼 이동수단을 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 코팅장치의 세정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 코팅장치의 일부를 이루는 다이의 립면에 묻어 있는 코팅액을 제거하는 다이 세정장치에 관한 것이다.
코팅장치는 반도체 기판, 액정 표시 장치용 글라스 기판과 같은 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 포토마스크용 글라스 기판, 광디스크용 기판 등(이하, 기판이라 약칭함)의 상면에 SOG액, 포토레지스트액, 폴리이미드 수지 등의 도포액을 공급하여 도포피막을 형성하는 장치이다.
도1a는 도포장치의 일례를 도시하고 있다. 도1a에 도시된 바와같이, 기판(W)을 진공흡착하는 스테이지(110), 스테이지(110) 위에서 기판(W)의 상면을 따라 이동하는 삼각대 형상의 슬릿 다이(120) 등으로 구성된다. 슬릿 다이(120)는 슬릿 형태의 도포액 공급구(121)(이하, 슬릿이라 함)가 길이방향으로 형성되어 있고, 이 슬릿(121)에서 도포액이 나오게 되어 기판(W)상에 도포막을 형성한다. 그 밖에, 도시되지는 않았지만, 도포장치에는 슬릿 다이(120)로 도포액을 공급하는 배관인 노즐과 노즐에 도포액을 공급하는 펌프유닛 등이 포함된다.
도1b는 슬릿 다이의 사시도이다. 도1b에 도시된 바와같이, 슬릿다이(120)는 슬릿다이의 하부에서 중앙부까지 길이방향으로 절개되어 도포액이 토출되는 슬릿(121), 슬릿다이의 중앙부에 길이방향으로 관통되며 슬릿(121)의 상부단과 연결되는 관통공(122), 슬릿다이의 중앙상부에 위치하며 관통공(122)에 수직 상향으로 관통되어 주입구(123), 그리고, 슬릿다이의 하부에 소정폭으로 면으로 형성되는 다이립(124) 등으로 구성된다. 또한, 슬릿다이(120)의 측면 중앙에서 다이립(124)까지는 소정의 경사각을 갖는 경사면(125)이 형성되어 있다.
그런데, 도1b에 도시된 바와같이, 도포액을 도포한 후 또는 도포과정에서 다이립(124)의 면에 도포액을 잔존하게 되는 데, 이러한 잔존 도포액을 제거하지 않으면 다이립(124)의 면에 도포액이 쌓이게 되고, 다음 비드 형성에 영향을 주어 초반 막두께의 불균일을 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 다이립(124)의 면 등에 잔존하는 도포액을 제거하는 세정장치가 고안되었다.
도2는 종래의 세정장치의 개략구조도이다. 종래의 세정장치는 블레이드(131), 노즐(132), 세정액(133), 탱크(134) 등으로 구성되며, 이 세정장치는 도포장치 본체에 설치된다. 블레이드(131)는 슬릿다이(120)의 다이립(124)에 잔존하는 도포액을 긁어 제거하는 기능을 하고, 노즐(132)은 탱크(134) 내에 있는 세정액(133)을 블레이드(131)에 분사시켜 블레이드(131)에 묻어 있는 도포액을 씻어 내리는 기능을 한다. 세정이 완료되면, 탱크(134)의 하부에 구비된 배수구(135)를 통해 폐액을 배출한다.
그러나, 종래의 세정장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 블레이드가 슬릿다이를 길이방향으로 이동하면서 다이립면을 세정하므로 길이가 긴 슬릿다이의 경우에는 위치간 세정시간의 차이로 다이립면의 건조 정도에 차이가 발생하고, 또한 도포액의 토출량의 차이를 야기시켜 다이립면의 균일화가 어렵다. 그 결과, 대형 다이나 저점도 도포에 적용하기 곤란하다.
둘째, 블레이드의 사용에 의하여는 잔존 도포액의 완전제거가 곤란하고, 또한 블레이드 세정을 위한 세정액 공급장치가 별도로 필요할 뿐 아니라, 블레이드의 마모가 심하여 자주 교체하여야 하고, 세정액 및 폐액 등의 고정적인 소모성 경비가 유발된다.
세째, 노즐을 통한 세정액 분사는 이물 발생의 원인이 되고, 노즐이나 블레이드의 세팅이 어려워 숙련된 기술자가 필요하다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 첫째, 슬릿다이 길이의 대부분과 접촉하고, 짧은 스트로크 및 빠른 주기로 동작함으로써 대형 기판에도 적용가능하고, 둘째, 블레이드나 세정액 등을 사용하지 않는 간단한 구조의 세정장치를 제공함으로써, 세정장치의 안정적이고 간단한 동작, 인건비 감소, 소모성 경비의 감소 등의 효과를 가져오는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 슬릿다이의 길이방향으로 80% 이상 접촉하는 와이퍼를 구비하고, 와이퍼는 롤러에 의하여 지지 및 회전하며, 감기모퍼와 풀림모터를 이용하여 와이퍼를 이동시키는 구조를 갖는 와이퍼를 이용한 세정장치를 제공한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도3a 및 3b는 본 발명에 따른 와이퍼를 이용한 세정장치의 단면도 및 측단면도이다. 도3a 및 도3b에 도시된 바와같이, 본 발명의 세정장치는 접촉롤(310), 보조롤(321,322), 와이퍼(330), 풀기모터(340), 감기모터(350), 가이드 실린더(360), 지지대(370), 리미트 가이드(380) 등으로 구성된다.
접촉롤(310)은 봉 형태를 가지며 길이방향의 축을 중심으로 자유롭게 회동하는 부재로서, 와이퍼(330)를 매개로 슬릿다이(120)와 접촉한다. 접촉롤(310)은 와이퍼(330)를 지지하는 기능을 하므로, 와이퍼(330)가 접촉롤(310)에서 쉽게 미끄러지지 않아야 한다. 접촉롤(310)은 슬릿다이(120)의 손상을 방지하기 위하여 어느 정도의 쿠션을 가질 필요가 있다. 또한, 도포액이 닿으므로, 부식성에 강한 재질이어야 한다.
접촉롤(310)의 구조는 스테인레스 재질, 예를들어 SUS 파이프를 이용하고, SUS 파이프는 내부식성 재료를 이용하여 코팅된다. SUS 파이프의 코팅재는 플루오로엘라스토머(Fluoroelastomer)나 플루오로카본 (Fluorocarbon)이 이용된다. 이들 재료는 당업계에서 하이켐(HICHEM) 또는 슈퍼바이톤이라고 통칭되고 있다. 이 코팅 재료는 불소고무 중에서도 가장 넓은 범위의 내화학성을 지닌 제품의 하나로서, 과불화고무와 일반 바이톤 고무에 이르기까지 다양한 재질에서 선택 가능하다. 코팅재의 코팅 두께는 4 내지 6mm 로 하며, 약 5 mm 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 와이퍼(330)에 의하여 슬릿다이(120)의 립면이 세정될 때, 슬릿다이(120)의 잔존 도포액이 균일화되기 위해서는 접촉롤(310)이 소정 크기 이하의 평탄도를 유지하여야 한다. 보통, 접촉롤(310)이 표면 코팅된 후에 유지되어야 하는 평탄도는 100㎛ 이하이다. 그리고, 접촉롤의 길이는 슬릿다이 길이의 80% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
보조롤(321,322)은 접촉롤(310)의 하부 측방에 인접하여 설치되며, 길이방향의 축을 중심으로 자유롭게 회동하는 부재로서, 접촉롤(310)의 표면을 따라 회전하는 와이퍼(330)의 텐션을 유지하고 안내하는 기능을 한다. 보조롤(321,322)의 형태는 접촉롤(310)의 구조와 동일하다. 다만, 직경을 작게 형성할 수 있고, 슬릿다이와 직접 접촉하지 않으므로, 쿠션이나 평탄도가 고도로 요구되지 않으며, 따라서 표면을 코팅하지 않을 수 있다.
와이퍼(330)는 풀기모터(340)에 다량으로 감겨져 있는 세정용 헝겊 등이 이용될 수 있다. 와이퍼(330)의 재질은 특정한 것으로 한정할 필요는 없으나, 다이립면에 잔존하는 도포액의 일부를 제거하면서 표면을 균일하게 할 수 있는 오염되지 않은 재료이고 다이립면에 이물을 발생하지 않는 클린용 재질이어야 한다. 또한, 롤 형태로 가공 가능하여야 하고, 도포액을 어느 정도 흡수할 수 있는 재질이어야 한다. 와이퍼(330)의 두께는 접촉롤(310)의 코팅면 및 슬릿다이의 다이립면과 접촉시에 충분한 쿠션을 가져야 하므로 1mm 이상의 두께로 하는 것이 바람직하며, 1 ∼2.3 mm 의 두께를 가지는 것이 가장 바람직하다.
와이퍼(330)는 풀기모터(340)의 외주연에 설치된 감김수단에 감겨 있으며, 감기모터(350)의 감기동작에 의하여 풀림과 감기가 동시에 이루어진다. 와이퍼(330)가 이동할 때, 보조롤(321, 322)에 의하여 안내된다.
풀기모터(340)는 일반적인 인덕션 모터로서, 와이퍼(330)를 롤 형태로 지지하며, 와이퍼(330)의 사용된 부분을 교체하기 위하여 새로운 부분으로 이동시킬 때 외이퍼를 풀어준다. 여기서, 풀기모터(340)는 감기모터(350)의 작동에 연동하여 회전한다. 풀기모터(340)는 감기모터(350)에 연동하여 동작하는 능동부재로 구성되어 있으나, 소정 크기의 회전마찰력을 가지면서 감기모터(350)의 동작에 수반하여 수동적으로 회전하는 수동부재로 구성할 수도 있다.
감기모터(350)는 와이퍼(330)를 롤 형태로 감는 토크모터로서, 특정 토크 이하에서 작동하며, 풀기모터(340)가 와이퍼(330)를 풀어준 만큼만 와이퍼(330)를 감는다. 감기모터(350)는 장기적 사용으로 와이퍼가 늘어나더라도 적당한 텐션을 유지해 줌으로써, 와이퍼와 슬릿다이의 접촉을 원할히 한다. 한편, 감기모터(350)의 외주연에는 와이퍼(330)를 감는 감김수단이 더 구비될 수 있다. 감기모터(350)는 와이퍼(330)가 다이립면의 잔존 도포액을 균일하게 하는 작업을 완료하거나, 다이립면과 접촉하는 와이퍼의 면을 교체하고자 할 때 작동한다.
가이드 실린더(360)는 지지대(370)의 상부에 위치하며, 접촉롤(310), 보조롤(321,322), 와이퍼(330), 풀기모터(340), 감기모터(350)를 장착하고 있는 세정장치의 상부를 슬릿다이의 길이방향으로 이동시키는 부재이다. 여기서, 가이드 실린더(360)는 폭 방향으로 이동시킬 수도 있다.
지지대(370)는 세정장치의 상부 및 가이드 실린더(360)를 지지하는 부재이다.
리미트 가이드(380)는 세정장치의 상부가 가이드 실린더(360)에 의하여 슬릿다이의 길이방향을 따라 이동할 때, 이동거리의 한계를 설정한 부재이다.
도4a는 접촉롤의 일부 단면도이다. 도4a에 도시된 바와같이, 접촉롤은 SUS 파이프(311) 및 하이켐 코팅막(312)으로 구성된다. SUS 파이프(311)의 표면에 하이켐 코팅막(312)이 5mm 정도의 두께로 코팅되어 있다.
도4b는 다이립면과 와이퍼가 접촉한 상태를 도시하고 있다. 도4b에 도시된 바와같이, SUS 파이프(311)에 코팅되어 있는 하이켐 코팅막(312)에 밀착되어 이동하는 와이퍼(330)가 이동하며, 와이퍼(330)와 슬릿다이(120)이 접촉하면서 다이립면의 잔존 도포액을 제거하거나 균일하게 한다.
이상에서는 풀림모터와 감기모터를 이용하여 와이퍼를 이동시키는 구조를 개시하였으나, 하나의 모터를 이용하여 와이퍼를 이동시키는 것도 가능하다.
또한, 보조롤을 사용하지 않고 접촉롤만을 이용하는 구조도 가능하다.
이러한 구조의 세정장치에 의하면, 슬릿다이 길이의 대부분과 접촉하고, 짧은 스트로크 및 빠른 주기로 동작함으로써 대형 기판의 세정에도 적용하기 쉽고, 구조가 간단하여 사용하기 쉽고 안정적이다. 또한, 장치의 유지관리가 쉬워, 인건비를 감소시킬 수 있고, 와이퍼만이 소모성 재료이므로 사용 비용을 현저히 감소시킬 수 있다.
도1a는 도포장치의 일례를 도시하고,
도1b는 슬릿 다이의 사시도,
도2는 종래의 세정장치의 개략구조도,
도3a 및 3b는 본 발명에 따른 와이퍼를 이용한 세정장치의 단면도 및 측단면도,
도4a는 접촉롤의 일부 단면도, 그리고
도4b는 다이립면과 와이퍼가 접촉한 상태를 도시하고 있다.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -
120: 슬릿다이 121: 슬릿
122: 관통공 123: 주입구
124: 다이립 125: 경사면
126: 잔존 도포액 131: 블레이드
132: 노즐 133: 세정액
310: 접촉롤 311: SUS 파이프
312: 하이켐 코팅막 321, 322: 보조롤
330: 와이퍼 340: 풀기모터
350: 감기모터 360: 가이드 실린더
370: 지지대 380: 리미트 가이드
Claims (10)
- 기판을 막을 도포하는 도포장치의 다이를 세정하는 장치에 있어서,소정 크기의 직경과 길이를 갖는 봉 형상의 접촉롤;상기 접촉롤의 외주면의 일측에 접촉하여 이동하며, 다이의 립면과 접촉하여 다이립면의 잔존 도포액을 균일화시키는 세정용 와이퍼; 및상기 세척용 와이퍼를 회전 이동시키는 와이퍼 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 접촉롤은다이 길이의 80% 이상의 길이를 갖는 봉 형상의 파이프; 및상기 파이프의 외주면을 도포하는 내부식성 및 충격 흡수성 재질의 코팅막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제2항에 있어서,상기 파이프는 SUS 재질이고, 상기 코팅막은 하이켐 재질인 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제3항에 있어서, 상기 코팅막은4 내지 6mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 세정용 와이퍼는충격 흡수성 재질인 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제5항에 있어서, 상기 세정용 와이퍼는1 내지 2.3 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 와이퍼 이동수단은일정량의 와이퍼를 감고 있는 상태에서 와이퍼를 일정한 양으로 풀어주는 풀기 모터; 및상기 풀기모터에서 와이퍼를 풀어주는 양만큼 상기 와이퍼를 감는 감기모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 접촉롤을 다이의 길이방향으로 왕복이동시키는 가이드 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제8항에 있어서,상기 가이드 실린더가 상기 다이의 길이반향의 단부 밖으로 이동하는 제한하는 리미트 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
- 제9항에 있어서,상기 접촉롤에 인접하여 설치되며, 상기 와이퍼의 이동을 안내하면서 텐션을 유지시키는 보조롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치의 다이립면 세정용 와이퍼를 갖는 세정장치.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114011768A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-02-08 | 宁波财经学院 | 一种机械电子产品清洁装置 |
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- 2003-09-01 KR KR1020030060939A patent/KR20050022484A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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