KR20050050818A - Method of spin coating and device for the method - Google Patents
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Abstract
스핀 코팅이 이루어질 때 기판이 위치하는 닫힌 공간에 안정된 공기의 흐름을 주면서 스핀 코팅을 실시하는 것을 특징으로 하는 스핀 코팅 장치가 개시된다. 이때, 안정된 공기의 흐름은 기판 상의 와류 방지를 위해 기판과 이격된 채 함께 회전하는 정류판의 상부 중앙에 하향식 가스 공급을 실시하여 기판 주변부에 가스 흐름이 이루어지도록 하는 방법으로 이루어질 수 있다. Disclosed is a spin coating apparatus characterized by performing spin coating while providing a stable flow of air to a closed space where a substrate is located when spin coating is performed. In this case, the stable air flow may be performed by supplying a gas in a top-down direction to the upper center of the rectifying plate which rotates while being spaced apart from the substrate to prevent vortex on the substrate so that the gas flows around the substrate.
따라서, 기판에 형성되는 스핀 코팅 막의 균일도를 높일 수 있고, 코팅 막 건조에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.Therefore, the uniformity of the spin coating film formed on the substrate can be increased, and the time required for drying the coating film can be reduced.
Description
본 발명은 스핀 코팅 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면 균일도를 향상시킬 수 있는 스핀 코팅 방법 및 그에 적합한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spin coating method and apparatus, and more particularly, to a spin coating method and apparatus suitable for improving surface uniformity.
판형 물체에 막을 형성시키는 방법으로 여러 가지 방법이 사용되고 있으나, 막을 형성하는 물질이 일정 용매에 녹아 용액을 형성하기 쉽고, 용매가 건조에 의해 제거되기 쉬운 경우, 또한, 형성되는 막이 두께에 대한 미세한 조절의 필요가 없는 후막인 경우 스핀 코팅 방법을 사용하는 경우가 많이 있다. 스핀 코팅은 다른 후막 형성 방법인 다이 코팅(die coating)이나 딥 코팅(dip coating)에 비해 막균일도가 우수한 것으로 인정된다. Various methods are used to form a film on a plate-like object, but when the material forming the film is easily dissolved in a certain solvent to form a solution, and the solvent is easily removed by drying, the film to be formed has a fine control over the thickness. In the case of a thick film that does not need to use a spin coating method in many cases. Spin coating is recognized to be superior in film uniformity compared to other thick film forming methods such as die coating or dip coating.
도1은 종래의 스핀 코팅 장치의 일 예를 나타내는 측단면도이다. 1 is a side cross-sectional view showing an example of a conventional spin coating apparatus.
도1을 참조하면, 스핀 코팅 장치는 크게 코팅될 물체가 놓이는 하부 컵 및 하부 컵 위쪽을 감싸는 상부 컵, 하부 컵 주위의 커버 등으로 구분될 수 있다. 하부 컵은 기판(30)이 놓이는 회전척(10)과 회전척(10) 주위에 기판(30)에서 여분의 코팅 물질이 탈락되는 받이부(40)로 나뉘고, 회전척(10)의 하부는 회전축(20)과 연결된다. Referring to FIG. 1, the spin coating apparatus may be divided into a lower cup on which an object to be largely coated, an upper cup surrounding an upper cup, a cover around the lower cup, and the like. The lower cup is divided into a rotary chuck 10 on which the substrate 30 is placed and a receiving portion 40 from which the excess coating material is removed from the substrate 30 around the rotary chuck 10. It is connected to the rotating shaft (20).
상부 컵은 코팅을 위한 회전시 하부 컵과 결합되어 함께 회전하면서 기판면에 안정된 분위기를 만들어 주는 부분이며, 상부축(90)과 정류판 지지용 플레이트(70) 및 정류판(60)을 구비한다. 정류판 지지용 플레이트(70) 위로 상부축(90)과 베어링 등을 통해 결합되는 상부 커버(80)가 있으며, 상부 커버(80)는 코팅을 위해 상부 컵이 회전할 때 회전되지 않는다. The upper cup is a portion which is combined with the lower cup when rotating for coating to rotate together to create a stable atmosphere on the substrate surface, and has an upper shaft 90, a rectifying plate supporting plate 70, and a rectifying plate 60. . There is an upper cover 80 coupled through the upper shaft 90 and bearings, etc., over the rectifying plate support plate 70, which is not rotated when the upper cup is rotated for coating.
하부 커버(50)는 하부 컵을 감싸는 부분이며 스핀 코팅시 상부 커버(80)와 함께 고정되어 움직이지 않는 부분이다. 하부 커버의 아래쪽으로 배기구(55)가 설치되어 있으며, 배기구(55)는 배기펌프(미도시)를 가진 배기 라인과 연결된다. The lower cover 50 is a portion surrounding the lower cup and is fixed to the upper cover 80 and does not move when spin coating. An exhaust port 55 is provided below the lower cover, and the exhaust port 55 is connected to an exhaust line having an exhaust pump (not shown).
도1과 같은 장치에서 우선 기판(30)을 회전척(10)에 놓기 위해 상부 축(90)을 위로 올리면 상부 커버(80), 상부 컵의 정류판 지지용 플레이트(70), 정류판(60)이 모두 위로 이동하며 하부 컵의 회전척(10)이 드러난다. 여기에 기판(30)을 놓으면 회전척(10)은 기계적인 방법으로 혹은 진공 흡착 등의 방법으로 기판(30)을 그 상면에 고정시킨다. 코팅 물질이 기판(10) 중심부에 공급되고, 상부 축(90)이 하강하면 하부 컵의 받이(40)와 상부 컵의 정류판 지지용 플레이트(70)가 결합되면서 스핀 코팅의 공정 공간을 이룬다. In the apparatus as shown in FIG. 1, first, the upper shaft 90 is lifted up to place the substrate 30 on the rotary chuck 10. The upper cover 80, the plate 70 for supporting the rectifying plate of the upper cup, and the rectifying plate 60 are shown in FIG. ) All move upwards and the rotary chuck 10 of the lower cup is revealed. When the substrate 30 is placed here, the rotary chuck 10 fixes the substrate 30 to the upper surface thereof by a mechanical method or by vacuum suction or the like. When the coating material is supplied to the center of the substrate 10 and the upper shaft 90 is lowered, the receiving cup 40 of the lower cup and the rectifying plate support plate 70 of the upper cup are combined to form a process space for spin coating.
회전척(10)의 하부는 회전축(20)과 연결되어 회전축(20)이 회전하면서 동시에 받이부(40)와 받이부(40)에 결착되는 상부 컵의 정류판 지지용 플레이트(70), 정류판(60), 상부축(90)이 회전한다. 정류판(60)과 회전척(10) 사이는 기판(30)이 놓이는 공간을 제외하면 틈이 수 mm 정도가 된다. The lower part of the rotary chuck 10 is connected to the rotary shaft 20 and the rotary shaft 20 rotates and at the same time the rectifying plate support plate 70 of the upper cup which is fastened to the receiving part 40 and the receiving part 40, rectification The plate 60 and the upper shaft 90 rotate. The gap between the rectifying plate 60 and the rotary chuck 10 is about several mm except for the space in which the substrate 30 is placed.
이런 예에서는 일단 정류판(60)을 기판(10)과 인접하게 설치하여 회전되는 기판(10) 주위의 와류를 줄이고, 특히, 회전시 상하부 컵을 결착시켜 닫힌 공간을 만들고, 정류판(60)을 기판(30)과 함께 돌게 하여 기판(30)과 정류판(60) 틈의 공기는 정류판(60) 및 기판(10)과의 마찰에 의해 함께 회전하면서 기판 위에서 회전으로 인한 난류가 발생하는 것을 막아 도포막의 균일성을 높일 수 있다. In this example, once the rectifying plate 60 is installed adjacent to the substrate 10 to reduce the vortex around the rotating substrate 10, in particular, the upper and lower cups are bound during rotation to create a closed space, the rectifying plate 60 Is rotated together with the substrate 30 so that the air in the gap between the substrate 30 and the rectifying plate 60 rotates together by the friction with the rectifying plate 60 and the substrate 10, and turbulence due to rotation on the substrate is generated. The uniformity of a coating film can be improved by preventing a thing.
그러나, 디스플레이 판넬 제조 계통에서 스핀 코팅을 사용할 때 코팅될 기판의 크기가 커지면서 스핀 코팅 장치의 크기도 커져야 하는 문제가 있고, 외부의 난류가 코팅 품질에 영향을 주지 않도록 기판 주위 공간이 밀폐되어야 하므로 코팅 막 건조에 소요되는 시간이 점차 늘어나는 문제가 있다. 또한 기판 크기에 따라 기판 위치에 따른 원심력도 커지므로 코팅 막 균일성의 문제도 커질 수 있다.However, when using spin coating in a display panel manufacturing system, the size of the substrate to be coated increases as the size of the spin coating apparatus increases, and the space around the substrate must be sealed so that external turbulence does not affect the coating quality. There is a problem that the time required to dry the film gradually increases. In addition, the centrifugal force according to the substrate position also increases according to the substrate size, so that the problem of coating film uniformity may also increase.
본 발명은 상술한 스핀 코팅 장치의 문제점을 경감하기 위한 것으로, 기판에 형성되는 스핀 코팅 막의 균일도를 높일 수 있는 스핀 코팅 방법 및 그에 적합한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to alleviate the problems of the spin coating apparatus described above, and an object of the present invention is to provide a spin coating method capable of increasing the uniformity of a spin coating film formed on a substrate, and a device suitable therefor.
본 발명은 또한, 코팅 막 건조에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 스핀 코팅 방법 및 그에 적합한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a spin coating method and a device suitable therefor, which can reduce the time required for coating film drying.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스핀 코팅 방법은, 스핀 코팅이 이루어질 때 기판이 위치하는 닫힌 공간에 안정된 공기의 흐름을 주면서 스핀 코팅을 실시하는 것을 특징으로 한다. 이때, 닫힌 공간은 완전 밀폐 공간을 의미하는 것은 아니다. 따라서, 공간을 형성하는 요소, 부품 들의 사이로 일부 공기가 유통될 수 있다. The spin coating method of the present invention for achieving the above object is characterized by performing a spin coating while giving a stable flow of air to the closed space where the substrate is located when the spin coating is made. In this case, the closed space does not mean a completely closed space. Thus, some air can flow between the elements, parts forming the space.
본 발명 방법에서 안정된 공기의 흐름은 기판 상의 와류 방지를 위해 기판과 이격된 채 함께 회전하는 정류판의 상부 중앙에 하향식 가스 공급을 실시하여 기판 주변부에 가스 흐름이 이루어지도록 하는 방법으로 이루어질 수 있다. In the method of the present invention, the stable flow of air may be performed by supplying a gas in a top-down direction to the upper center of the rectifying plate rotating together while being spaced apart from the substrate to prevent vortex on the substrate so that the gas flows around the substrate.
이런 가스의 흐름은 상기 닫힌 공간 내로 가스를 가압하여 공급하는 방식으로 혹은 별도의 배기 수단으로 상기 닫힌 공간의 공기 일부를 배출시키면서 가압 없이 가스를 공급하는 방식으로 이루어질 수 있다.The gas flow may be performed by pressurizing and supplying gas into the closed space or by supplying gas without pressurizing while discharging a part of the air in the closed space by a separate exhaust means.
본 발명에서 닫힌 공간에 흐르는 공기는 질소 등의 활성이 낮은 가스로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the air flowing in the closed space is preferably made of a gas having low activity such as nitrogen.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는,The apparatus of the present invention for achieving the above object,
기판이 고정되도록 놓이는 회전척, 회전척 하부에서 회전력을 주는 회전축, 회전척 주위에서 기판을 감싸며 회전축에 의해 회전되는 받이를 포함하는 하부 컵,A lower cup including a rotating chuck on which the substrate is fixed, a rotating shaft giving a rotational force at the lower part of the rotating chuck, and a support wrapped around the substrate and being rotated by the rotating shaft,
스핀 코팅이 이루어질 때 기판에 대향하도록 위쪽에 설치되는 정류판, 정류판 위쪽에서 정류판을 지지하는 정류판 지지 플레이트, 정류판 지지 플레이트와 결합되도록 상부에 형성되는 상부축을 구비하며, 스핀 코팅이 이루어질 때 아래 위치로 이동하여 상기 하부 컵과 결합되어 기판을 가두는 닫힌 공간을 형성하면서 상기 하부 컵과 함께 회전되고 기판 장착시 상부 위치로 이동하여 회전척을 드러내는 상부 컵을 구비하여 이루어지며, When the spin coating is made to have a rectifying plate installed on the top facing the substrate, a rectifying plate support plate for supporting the rectifying plate from the top of the rectifying plate, an upper shaft formed on the upper side to be coupled with the rectifying plate support plate, spin coating is made When it is moved to the lower position when combined with the lower cup to form a closed space for confining the substrate is rotated with the lower cup, and when the substrate is mounted to the upper position to move to the upper position to reveal the rotation chuck,
상기 상부축에는 외부의 가스를 상기 닫힌 공간으로 공급하는 가스 공급로가 설치되어 외부의 가스 공급 장치가 결합됨을 특징으로 한다. The upper shaft is provided with a gas supply path for supplying an external gas to the closed space is characterized in that the external gas supply device is coupled.
본 발명의 장치에서 상부 컵을 덮는 상부 커버가 상부축 회전시 상부축과 미끄러지되 상하로 이동시는 함께 움직이도록 결합된 상태로 더 구비되고, 상기 하부 컵 주위에는 하부 컵을 아래쪽에서 감싸는 하부 커버가 더 구비되어 스핀 코팅이 이루어질 때에는 하부 커버 위에 상부 커버가 놓여 일종의 닫힌 공간을 형성하는 것이 통상적이다.In the device of the present invention, the upper cover which covers the upper cup is further provided to be coupled to move with the upper shaft when the upper shaft rotates, but moves together when moving up and down, and the lower cover surrounding the lower cup to cover the lower cup from below When the spin coating is further provided, the upper cover is usually placed on the lower cover to form a kind of closed space.
본 발명의 장치에서 하부 커버 일부에는 배출구가 설치되어 상부 커버와 하부 커버로 이루어지는 닫힌 공간 내에서 공기 일부를 배출시킬 수 있도록 이루어지는 것이 상부 컵과 하부 컵으로 형성되는 닫힌 공간에서 일정한 공기 흐름을 형성하는 데에 바람직하다. In the apparatus of the present invention, a portion of the lower cover is provided with a discharge port so as to discharge a part of the air in a closed space consisting of the upper cover and the lower cover to form a constant air flow in the closed space formed of the upper cup and the lower cup. It is preferable to having.
본 발명은 스핀 코팅액의 용매가 비발성 유기 용매가 아닌 물인 경우에 더 많은 효과를 거둘 수 있다.The present invention can achieve more effects when the solvent of the spin coating solution is water, not a non-volatile organic solvent.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀 코팅 장치를 나타내는 측단면도이다.Figure 2 is a side cross-sectional view showing a spin coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도2를 참조하면, 스핀 코팅 장치는 크게 코팅될 물체가 놓이는 하부 컵 및 하부 컵 위쪽을 감싸는 상부 컵, 하부 컵 주위의 커버 등으로 구분될 수 있다. 상부 커버와 회전축이 연결되는 모터나 외부 가스 공급 장치는 도시되지 않았다. Referring to FIG. 2, the spin coating apparatus may be divided into a lower cup on which an object to be largely coated, an upper cup surrounding the lower cup, a cover around the lower cup, and the like. A motor or an external gas supply device to which the top cover and the rotating shaft are connected is not shown.
하부 컵은 기판이 놓이는 회전척(110), 회전척(110)의 하부와 연결되어 회전척(110)을 회전시키는 회전축(120), 회전척(110) 주위에 설치되어 스핀 코팅이 이루어질 때 기판(130)에서 여분의 코팅 물질이 탈락될 때 이를 수용하는 공간이 되는 받이부(140)로 나뉠 수 있다. 받이부(140)는 회전척(110) 주위에서 회전척(110)을 아래로부터 감싸며, 회전척(110) 아래에서 회전축(120)과 결합되어 회전척(110)이 돌 때 함께 회전하도록 이루어진다. 받이부(140)의 일부에도 배기구(142)가 형성되어 내부 압력이 외부 압력보다 높아지면 배기구(142)를 통해 공기가 유출될 수 있다. The lower cup is installed around the rotary chuck 110 on which the substrate is placed, the rotary shaft 120 that is connected to the lower part of the rotary chuck 110 to rotate the rotary chuck 110, and the rotary chuck 110 to form a substrate when the spin coating is performed. When the extra coating material is eliminated at 130, it may be divided into a receiving unit 140 that becomes a space for receiving it. The receiving part 140 surrounds the rotary chuck 110 from below about the rotary chuck 110, and is coupled to the rotary shaft 120 below the rotary chuck 110 to rotate together when the rotary chuck 110 rotates. Part of the receiving unit 140, the exhaust port 142 is also formed, if the internal pressure is higher than the external pressure, the air can flow through the exhaust port 142.
상부 컵은 정류판 지지 플레이트(170), 정류판(160), 상부축(190)을 구비하여 이루어진다. 정류판 지지 플레이트(170)는 상부 컵이 스핀 코팅을 실시하기 위해 아래 위치로 내려오면 하부 컵의 받이 상단과 체결될 수 있도록 주연부에 체결 수단을 가지나 도시되지 않았다. 정류판(160)은 정류판 지지 플레이트(170)의 아래 면에 이격된 채 지지대 등을 통해 고정되어 있다. 상부축(190)은 정류판 지지 플레이트(170) 상면 중심에 연결되어 있으나 정류판(160)과는 직접 연결되지 않는다.The upper cup includes a rectifying plate support plate 170, a rectifying plate 160, and an upper shaft 190. The rectifying plate support plate 170 has a fastening means at the periphery so that it can be fastened to the upper end of the lower cup when the upper cup is lowered to perform spin coating. The rectifying plate 160 is fixed to the bottom surface of the rectifying plate support plate 170 through a support or the like. The upper shaft 190 is connected to the center of the upper surface of the rectifying plate support plate 170 but is not directly connected to the rectifying plate 160.
정류판(160)은 상부 컵이 아래 위치에 올 때 회전척(110) 상면에 고정되는 기판(130)과 대향하되 수 mm 정도 이격되도록 형성된다. 그 면적과 형태는 기판(130)에 준하여 형성하되 회전을 위해 원판형으로 형성하는 것이 바람직하다. 정류판 지지 플레이트(170)는 상부축(190)과 일체로 형성될 수 있으며, 상부축(190)의 중심에는 중공이 형성되어 정류판 지지 플레이트(170)의 중앙에 있는 가스 토출공과 연결되고 있다. The rectifying plate 160 is formed to face the substrate 130 fixed to the upper surface of the rotary chuck 110 when the upper cup is in a lower position, but is spaced apart by a few mm. Its area and shape are formed in accordance with the substrate 130, but preferably formed in a disk shape for rotation. The rectifying plate support plate 170 may be integrally formed with the upper shaft 190, and a hollow is formed at the center of the upper shaft 190 to be connected to the gas discharge hole at the center of the rectifying plate supporting plate 170. .
상부축(190)의 상단에는 외부 가스 공급 장치의 배관이 밀착되거나 일정 간격으로 연결될 수 있다. 외부 가스를 상부 컵과 하부 컵으로 형성되는 닫힌 공간에 가압 상태로 공급하기 위해서는 외부 가스 공급 장치의 배관과 상부축(190)의 중공(192)이 밀착되고, 회전되어도 기밀을 유지할 수 있도록 접속부에 베어링 등의 별도 피팅(fitting) 수단이 마련될 필요가 있다. 가압될 필요가 없는 경우는 가스 공급 장치의 배관과 상부축(190)의 중공(192)이 미세하게 이격되게 설치하여, 스핀 코팅시 상부축(190)이 회전되어도 외부 가스 공급 장치의 배관으로부터 슬리이브나 베어링 같은 별도의 접속 수단 없이도 배기구 쪽의 배기압에 의해 외부 가스 공급 장치의 가스를 공급받을 수 있다. The upper end of the upper shaft 190 may be in close contact with the pipe of the external gas supply device or at regular intervals. In order to supply the external gas to the closed space formed by the upper cup and the lower cup in a pressurized state, the pipe of the external gas supply device and the hollow 192 of the upper shaft 190 are in close contact with each other so that the airtightness can be maintained even when rotated. It is necessary to provide a separate fitting means such as a bearing. If it does not need to be pressurized, the pipe of the gas supply device and the hollow 192 of the upper shaft 190 are minutely installed so that even if the upper shaft 190 is rotated during spin coating, The gas of the external gas supply device can be supplied by the exhaust pressure of the exhaust port side without any connection means such as an eve or a bearing.
정류판(160), 정류판 지지 플레이트(170), 상부축(190)은 모두 고정 연결되어 상부축(190)이 상하로 이동할 때 함께 이동되며, 하부 컵에서 회전력을 받은 정류판 지지 플레이트(170)가 회전하면 정류판(160)과 상부축(190)도 모두 회전하게 된다. The rectifying plate 160, the rectifying plate support plate 170, and the upper shaft 190 are all fixedly connected and moved together when the upper shaft 190 moves up and down, and the rectifying plate supporting plate 170 receives a rotational force from the lower cup. Rotation) rotates both the rectifying plate 160 and the upper shaft 190.
상부축(190)의 위쪽에는 도시되지 않지만 상부 커버가 연결되어 있다. 상부축(190)과 상부 커버는 베어링 등의 수단으로 연결되어 상부축(190)이 회전하는 경우에도 상부 커버는 하부 커버에 상단에 안착되어 고정 상태를 유지할 수 있다. Although not shown above the upper shaft 190, the upper cover is connected. The upper shaft 190 and the upper cover are connected by a means such as a bearing so that even when the upper shaft 190 is rotated, the upper cover is mounted on the upper end of the lower cover to maintain a fixed state.
하부 컵 주위에는 아래로부터 하부 컵을 감싸며 스핀 코팅시 상부 컵 및 상부 커버가 아래 위치일 때 상부 커버가 놓이는 하부 커버가 설치되어 있다. 하부 커버의 일부에도 배기구(155)가 설치되고, 배기구(155)는 배기 펌프(미도시)를 가진 배기 배관과 연결된다. 하부 커버는 회전축(120)과 함께 회전되지 않고 상부 커버와 함께 고정상태를 유지한다. A lower cover is provided around the lower cup to cover the lower cup from below and to place the upper cover when the upper cup and the upper cover are in the lower position during spin coating. An exhaust port 155 is also provided in a part of the lower cover, and the exhaust port 155 is connected to an exhaust pipe having an exhaust pump (not shown). The lower cover is not rotated together with the rotation shaft 120 and remains fixed with the upper cover.
도2와 같은 구조의 실시예에서의 스핀 코팅이 이루어지는 작용면을 살펴보면, 기판(130)을 회전척(110)에 투입하기 위해서 상부축(190)이 위로 이동된다. 따라서 상부축(190)에 연결된 상부 커버, 상부축(190)과 함께 상부 컵을 이루는 정류판 지지 플레이트(170), 정류판(160) 모두가 위로 이동된다. 따라서, 하부 컵의 회전척(110)이 드러난다. 회전척(110)에 기판(130)이 놓인다. 회전척(110)은 진공 흡착 혹은 기계적인 조임 등의 방법으로 기판(110)을 고정한다. 기판면 중심부 위에 도포 용액 공급을 위한 노즐이 다가오고 도포 용액이 일정량 공급된다. 이때 회전척(110)은 낮은 회전 속도로 회전할 수 있다. Referring to the working surface of the spin coating in the embodiment of the structure as shown in Figure 2, the upper shaft 190 is moved upward to insert the substrate 130 into the rotary chuck 110. Therefore, both the upper cover connected to the upper shaft 190 and the upper plate 190 and the rectifying plate support plate 170 and the rectifying plate 160 which form an upper cup are moved upward. Thus, the rotary chuck 110 of the lower cup is revealed. The substrate 130 is placed on the rotary chuck 110. The rotary chuck 110 fixes the substrate 110 by a vacuum suction method or a mechanical tightening method. A nozzle for supplying a coating solution approaches the center of the substrate surface, and a predetermined amount of the coating solution is supplied. At this time, the rotary chuck 110 may rotate at a low rotational speed.
상부축(190)이 아래로 이동하여 상부 컵이 아래 위치에 오면 정류판 지지 플레이트(170) 주연부의 결속장치가 하부 컵의 받이 상단과 결속되어 기판 주변의 닫힌 공간을 만든다. 상부축(190)에 연결된 상부 커버도 하향되어 하부 커버의 주변부에 안착되면서 닫힌 공간을 형성한다. 회전척(110)이 가속되면서 점차 고속으로 회전하여 일정 회전 속도에 이르게 되고, 회전축(120)과 직간접으로 연결되는 상부컵과 하부컵이 함께 회전하게 된다. 상부 컵이 아래 위치일 때 정류판(160)은 회전척(120)에 놓인 기판면과 불과 수 mm 정도 이격된 상태이므로 기판(130)과 정류판(160) 사이의 공기는 마찰에 의해 기판 및 정류판과 함께 회전하는 상태가 된다. 공기의 회전 속도는 위치에 따라 조금 달라질 수 있으나 정류판이 없는 경우에 비해 기판면 위쪽에 형성되는 와류의 영향은 상당부분 제거된다. When the upper shaft 190 is moved downwards and the upper cup is in the lower position, the binding device at the periphery of the rectifying plate support plate 170 is engaged with the upper end of the receiving part of the lower cup to create a closed space around the substrate. The upper cover connected to the upper shaft 190 is also lowered to be seated on the periphery of the lower cover to form a closed space. As the rotary chuck 110 is accelerated and gradually rotates at high speed to reach a predetermined rotational speed, the upper cup and the lower cup connected to the rotating shaft 120 directly or indirectly rotate together. When the upper cup is in the lower position, the rectifying plate 160 is spaced apart from the substrate surface placed on the rotary chuck 120 by only a few mm, so that air between the substrate 130 and the rectifying plate 160 is reduced by friction. It rotates with a rectifying plate. The rotational speed of the air may vary slightly depending on the location, but the effect of the vortices formed on the upper surface of the substrate is largely eliminated compared to the case without the rectifying plate.
하부 컵의 받이 일부와 하부 커버(150)의 일부에는 배기구(155)가 형성되고, 하부 커버(150)의 배기구(155)는 배기 펌프(미도시)와 연결된 배기 라인에 접속되므로 상부 컵과 하부 컵 사이 공간의 공기는 하부 커버(150)와 상부 커버(미도시)가 만드는 공간을 거쳐 배기 라인으로 배출된다. 그러나, 종래와는 달리 상부축(190) 중심의 중공(192)을 통해서는 외부 가스공급 장치로부터의 가스가 공급된다. 따라서, 유입되는 배기가스는 일단 정류판(160) 중심부에 부딪히면서 정류판(160) 주변부, 기판(130) 주변부를 거쳐 하부 컵 받이부(140)의 배기구(142)를 통해 하부 커버(150)의 배기구(155)로 유출되면서 코팅이 이루어지는 기판(130) 주변부에 안정된 공기 흐름을 형성하게 된다. An exhaust port 155 is formed at a portion of the lower cup 150 and a portion of the lower cover 150, and an exhaust port 155 of the lower cover 150 is connected to an exhaust line connected to an exhaust pump (not shown). Air in the space between the cups is discharged to the exhaust line through the space made by the lower cover 150 and the upper cover (not shown). However, unlike the related art, the gas from the external gas supply device is supplied through the hollow 192 at the center of the upper shaft 190. Therefore, the incoming exhaust gas once hits the center of the rectifying plate 160 and passes through the exhaust port 142 of the lower cup receiving part 140 through the periphery of the rectifying plate 160 and the periphery of the substrate 130. As it flows out of the exhaust port 155, a stable air flow is formed around the substrate 130 on which the coating is performed.
이러한 공기 흐름은, 기판(130)이 회전되면서 코팅액이 기판에 넓게 퍼진 후 코팅액에서 나오는 수분 기타 용매 성분을 공기 흐름과 함께 밖으로 제거할 수 있도록 하므로 코팅 막 형성을 위한 건조에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 한다. 이러한 건조 시간 단축의 효과는 휘발성이 강한 유기 용매를 사용한 코팅액보다 휘발성이 떨어지는 수용액을 코팅액으로 사용하는 경우 효과가 현저하다. 따라서, 수용액을 사용하는 스핀 코팅에서 코팅액이 기판 전면에 도포된 후 저속 RPM으로 수십초간 행하는 건조를 위한 공정을 단축시켜도 스핀 코팅을 위한 30 내지 60초의 시간 동안 질소 가스를 흘리는 경우가 코팅 막 건조도가 나아지는 결과를 볼 수 있다.This air flow, as the substrate 130 is rotated, allows the coating liquid to be widely spread on the substrate and then removes moisture and other solvent components from the coating liquid with the air flow, thereby reducing the time required for drying to form a coating film. To be. The effect of shortening the drying time is remarkable when an aqueous solution having a lower volatility is used as the coating liquid than the coating liquid using a highly volatile organic solvent. Therefore, in the spin coating using an aqueous solution, even if the coating liquid is applied to the entire surface of the substrate, even if the process for drying is performed at a low speed RPM for several tens of seconds, nitrogen gas flows for 30 to 60 seconds for spin coating. You will see better results.
또한, 기판 회전에 따른 기판 상의 압력 차이를 조절하여 코팅막의 균일도를 높여 주는 역할을 한다.In addition, by controlling the pressure difference on the substrate according to the rotation of the substrate serves to increase the uniformity of the coating film.
도3은 도2와 같은 장치에서 상부축 중공을 통해 질소 가스를 공급한 경우와 공급하지 않은 경우의 코팅 막의 균일도 차이를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the difference in uniformity of the coating film when the nitrogen gas is supplied through the upper shaft hollow in the apparatus as shown in FIG.
이때, 회전척의 초기 회전 가속 정도, 회전 속도, 스핀 코팅 공정 시간, 코팅액의 투입 방법, 기판 상의 상부 컵의 존부, 공정 공간의 배기 등 코팅막 균일도에 영향을 미치는 다른 요소들을 동일하게 주는 경우를 상정하였다. In this case, it was assumed that other factors affecting the coating film uniformity such as the initial rotational acceleration of the chuck, the rotational speed, the spin coating process time, the coating liquid injection method, the presence of the upper cup on the substrate, and the exhaust of the process space were equally assumed. .
도시된 바에 따르면, 질소 가스를 0.5 M파스칼(Pascal)기압 정도로 공급한 경우, 공급하지 않은 경우에 비해 코팅 막 균일도가 편차 5.9%에서 4.3% 정도로 향상됨을 볼 수 있었다. As shown, when nitrogen gas was supplied at about 0.5 M Pascal pressure, the coating film uniformity was improved by about 5.9% to 4.3% compared to the case where no nitrogen gas was supplied.
본 발명에 따르면, 기판에 형성되는 스핀 코팅 막의 균일도를 높일 수 있고, 또한, 코팅 막 건조에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. According to the present invention, the uniformity of the spin coating film formed on the substrate can be increased, and the time required for drying the coating film can be reduced.
도1은 종래의 스핀 코팅 장치의 일 예를 나타내는 측단면도이다. 1 is a side cross-sectional view showing an example of a conventional spin coating apparatus.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀 코팅 장치를 나타내는 측단면도이다.Figure 2 is a side cross-sectional view showing a spin coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도3은 도2와 같은 장치에서 상부축 중공을 통해 질소 가스를 공급한 경우와 공급하지 않은 경우의 코팅 막의 균일도 차이를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the difference in uniformity of the coating film when the nitrogen gas is supplied through the upper shaft hollow in the apparatus as shown in FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10,110: 회전척 20,120: 회전축10,110: rotation chuck 20,120: rotation axis
30,130: 기판 40,140: 받이부30,130: substrate 40,140: receiving part
50,150: 하부 커버 60,160: 정류판50,150: lower cover 60,160: rectifying plate
70,170: 정류판 지지용 플레이트 80: 상부 커버70, 170: rectifying plate support plate 80: upper cover
90,190: 상부축 192: 중공 90,190: upper shaft 192: hollow
55,155,142: 배기구 55,155,142: exhaust vent
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|---|---|---|---|
| KR1020030084464A KR20050050818A (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | Method of spin coating and device for the method |
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| KR (1) | KR20050050818A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100888258B1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-03-10 | 세메스 주식회사 | Apparatus for treating substrate |
| CN104596205A (en) * | 2015-02-13 | 2015-05-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | Vacuum drying device and vacuum drying method |
| CN110548658A (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 株式会社斯库林集团 | Reduced pressure drying device and reduced pressure drying method |
-
2003
- 2003-11-26 KR KR1020030084464A patent/KR20050050818A/en not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| KR100888258B1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-03-10 | 세메스 주식회사 | Apparatus for treating substrate |
| CN104596205A (en) * | 2015-02-13 | 2015-05-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | Vacuum drying device and vacuum drying method |
| CN110548658A (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 株式会社斯库林集团 | Reduced pressure drying device and reduced pressure drying method |
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