KR20060023459A - 슬릿 코터 - Google Patents

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KR20060023459A
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정지영
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삼성전자주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

박막의 도포 불량을 억제하기 위한 슬릿 코터가 개시되어 있다. 슬릿 코터는 베이스 몸체에 탑재된 기판으로 제공되는 유동성 물질을 수납하는 몸체, 몸체 중 기판과 마주보는 곳에 적어도 2 개가 평행하게 병렬 방식으로 형성된 슬릿 형상의 토출구들을 포함하는 코터 유닛 및 코터 유닛으로 유동성 물질을 공급하는 공급 유닛을 포함한다. 이로써, 웨이퍼보다 큰 대형 기판을 회전시키지 않고 유동성 물질을 도포하여 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 기판에 박막을 형성하는 도중 얼룩, 긁힘, 두께 불균일을 함께 해결할 수 있다.

Description

슬릿 코터{SLIT COATER}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 슬릿 코터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ1-Ⅰ2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 슬릿 코터의 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅱ1-Ⅱ2 선을 따라 절단한 단면도이다.
본 발명은 슬릿 코터에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 기판에 도포되는 박막의 품질을 보다 향상시킨 슬릿 코터에 관한 것이다.
일반적으로, 유동성 물질, 예를 들어, 감광물질(photosensitive material)은 주로 스핀 코팅 방법에 의하여 기판 등에 면 형태로 코팅된다.
스핀 코팅 방법은 원심력을 이용하여 감광물질을 기판에 코팅한다. 이와 같은 스핀 코팅 방법은 웨이퍼(wafer)와 같이 크기가 작은 기판에 감광물질을 코팅하는데 특히 적합하다.
그러나, 이와 같은 스핀 코팅 방법은 웨이퍼보다 크기가 큰 기판에는 적합하 지 않다. 구체적으로, 웨이퍼보다 크기가 큰 기판은 고속으로 회전시키기 어렵고, 고속으로 회전시키기 위해 많은 에너지를 소모해야 하고, 기판을 회전시키기 위한 공간을 확보해야 하기 때문이다. 또한, 웨이퍼보다 큰 기판은 고속 회전에 의한 원심력에 의해 기판 손상 또는 파손될 수 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼보다 큰 대형 기판에 유동성 물질을 코팅하기에 적합한 슬릿 코터를 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 베이스 몸체에 탑재된 기판으로 제공되는 유동성 물질을 수납하는 몸체, 몸체 중 기판과 마주보는 곳에 적어도 2 개가 평행하게 병렬 방식으로 형성된 슬릿 형상의 토출구들을 포함하는 코터 유닛 및 코터 유닛으로 유동성 물질을 공급하는 공급 유닛을 포함하는 슬릿 코터를 제공한다.
또한, 본 발명은 적어도 2 개가 평행하게 병렬 배치되며, 기판에 유동성 물질을 토출 하는 서브 코터들 및 서브 코터들에 각각 연결되어 유동성 물질을 공급하는 공급 유닛을 포함하는 슬릿 코터를 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 슬릿 코터의 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅰ1-Ⅰ2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 슬릿 코터(200)는 코터 유닛(100) 및 이송장치(230)를 포함한다. 이에 더하여 슬릿 코터(200)는 베이스 몸체(210) 및 공급장치(220)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 일실시예로 슬릿 코터(200)에 베이스 몸체(210) 및 공급장치(220)가 포함된다.
베이스 몸체(210)에는 모기판(1)이 탑재된다. 모기판(1)은 슬릿 코터(200)에 의하여 박막이 코팅되는 코팅 영역(10)을 포함한다. 모기판(1)에 형성되는 코팅 영역(10)은 적어도 1 개, 바람직하게는 복수개가 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
이송 장치(230)는 모터(232), 가이드 레일(234), 고정편(236) 및 고정 브래킷(160)을 포함한다.
가이드 레일(234)은 베이스 몸체(210)의 상면 또는 측면에 한 쌍이 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 가이드 레일(234)은 베이스 몸체(210)의 대향하는 측면에 각각 설치된다. 본 실시예에서 가이드 레일(234)의 표면에는 이송 스크류가 형성된다.
고정편(236)은 가이드 레일(234)이 지정된 위치에 고정된 상태에서 회전 할 수 있도록 한다. 바람직하게, 고정편(236)은 각 가이드 레일(234)의 양쪽 단부에 설치된다.
모터(232)는 가이드 레일(234)의 일측 단부에 기계적으로 연결되어 고정편(236)에 지지된 가이드 레일(234)을 회전시킨다.
고정 브래킷(160)은 각 가이드 레일(234)에 나사 결합되어, 모터(232)의 회전에 따라서 가이드 레일(234)을 따라 직선 왕복 운동한다.
본 실시예에서는 바람직하게, 고정 브래킷(160)이 가이드 레일(234) 및 모터(232)에 의하여 직선 왕복 운동하지만, 이와 다르게, 유압 실린더 등에 의하여 정밀하게 직선 왕복 운동하는 것 역시 바람직하다.
코터 유닛(100)은 고정 브래킷(160) 상에 배치된다. 코터 유닛(100)은 고정 브래킷(160)에 의하여 베이스 몸체(210)에 탑재된 기판(1)의 상부에서 직선 왕복 운동한다.
코터 유닛(100)은 몸체(110) 및 토출구(112)를 포함한다.
몸체(110)는 외부에서 제공된 유동성 물질을 일시적으로 저장한다. 본 실시예에 의한 몸체(110)는 직육면체 통 형상을 갖고, 몸체(110) 중 기판(1)과 마주보는 곳에는 적어도 2 곳에 토출구(112)들이 형성되고, 몸체(110)의 일부에는 유동성 물질을 공급받기 위한 공급 포트(113)가 형성된다.
본 실시예에서 토출구(112)들은 슬릿 형상으로 형성되고, 토출구(112)들은 실질적으로 평행하게 병렬 배치된다. 본 실시예에서, 토출구(112)들은 적어도 2 개 이상의 개수로 형성되며, 본 실시예에서, 토출구(112)들은 3 개다.
본 실시예에서, 각 토출구(112)들로는 유동성 물질이 각각 토출 된다. 각 토출구(112)로 토출 된 유동성 물질들은 각 토출구(112)의 형상에 의해 각각 면 형태 로 토출 된다.
이와 같이 각 토출구(112)로 유동성 물질을 토출 할 경우, 토출구(112)들 중 어느 하나에 이물질이 유입되어 기판(1)에 도포되는 유동성 물질의 도포 불량이 발생되어도 나머지 토출구에서 토출 된 유동성 물질이 도포 불량이 발생된 부분을 덮어 유동성 물질의 도포 불량을 방지한다.
이와 다르게, 각 토출구(112)로 유동성 물질을 토출 할 경우, 토출구(112)들 중 어느 하나가 손상되어 기판(1)에 도포되는 유동성 물질의 도포 불량이 발생되어도 나머지 토출구에서 토출 된 유동성 물질이 도포 불량이 발생된 부분을 덮어 유동성 물질의 도포 불량을 방지할 수 있다.
이와 다르게, 각 토출구(112)로 유동성 물질을 토출 할 경우, 기판(1)에 이물질이 배치되어 유동성 물질의 도포 불량이 발생되어도 나머지 토출구에서 토출 된 유동성 물질이 도포 불량이 발생된 부분을 덮어 유동성 물질의 도포 불량을 방지할 수 있다.
코터 유닛(100)의 공급 포트(113)에는 공급 장치(220)가 연결된다. 공급장치(220)는 저장 탱크(222), 공급 배관(224), 펌프(226) 및 유량 조절 제어 장치(228)로 구성된다.
저장 탱크(222)에는 유동성 물질, 예를 들면, 포토레지스트 또는 컬러필터 등 감광성 물질이 저장되고, 공급배관(224)을 통해 유동성 물질은 코터 유닛(100)의 공급 포트(113)로 공급된다.
공급 배관(224)은 저장 탱크(222) 및 코터 유닛(110)을 기계적으로 연결시킨 다. 공급 배관(224)의 일측 단부는 펌프(226)에 연결되고, 공급 배관(224)의 타측 단부는 코터 유닛(110)의 공급 포트(113)에 연결된다.
펌프(226)는 저장 탱크(222)에 설치되는 것으로, 저장 탱크(222)에 저장된 유동성 물질을 펌핑 하여 코터 유닛(100)으로 공급한다.
유량 제어 장치(Mass Flow Controller, MFC; 228)는 공급 배관(224)의 소정부분에 설치된다. 유량 제어 장치(228)는 지정된 양의 유동성 물질을 각 코터 유닛(100)으로 공급하기 위하여 공급 배관(224)의 개방 면적을 미세하게 조절한다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 슬릿 코터의 사시도이다. 도 4는 도 3의 Ⅱ1-Ⅱ2 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 슬릿 코터(200)는 코터 유닛(100) 및 이송장치(230)를 포함한다. 이에 더하여 슬릿 코터(200)는 베이스 몸체(210) 및 공급장치(220)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 일실시예로 슬릿 코터(200)에 베이스 몸체(210) 및 공급장치(220)가 포함된다.
베이스 몸체(210)에는 모기판(1)이 탑재된다. 모기판(1)은 슬릿 코터(200)에 의하여 박막이 코팅되는 코팅 영역(10)을 포함한다. 모기판(1)에 형성되는 코팅 영역(10)은 적어도 1 개, 바람직하게는 복수개가 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
이송 장치(230)는 모터(232), 가이드 레일(234), 고정편(236) 및 고정 브래 킷(160)을 포함한다.
가이드 레일(234)은 베이스 몸체(210)의 상면 또는 측면에 한 쌍이 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 가이드 레일(234)은 베이스 몸체(210)의 대향하는 측면에 각각 설치된다. 본 실시예에서 가이드 레일(234)의 표면에는 이송 스크류가 형성된다.
고정편(236)은 가이드 레일(234)이 지정된 위치에 고정된 상태에서 회전 할 수 있도록 한다. 바람직하게, 고정편(236)은 각 가이드 레일(234)의 양쪽 단부에 설치된다.
모터(232)는 가이드 레일(234)의 일측 단부에 기계적으로 연결되어 고정편(236)에 지지된 가이드 레일(234)을 회전시킨다.
고정 브래킷(160)은 각 가이드 레일(234)에 나사 결합되어, 모터(232)의 회전에 따라서 가이드 레일(234)을 따라 직선 왕복 운동한다.
본 실시예에서는 바람직하게, 고정 브래킷(160)이 가이드 레일(234) 및 모터(232)에 의하여 직선 왕복 운동하지만, 이와 다르게, 유압 실린더 등에 의하여 정밀하게 직선 왕복 운동하는 것 역시 바람직하다.
코터 유닛(100)은 고정 브래킷(160) 상에 배치된다. 코터 유닛(100)은 고정 브래킷(160)에 의하여 베이스 몸체(210)에 탑재된 기판(1)의 상부에서 직선 왕복 운동한다.
코터 유닛(100)은 몸체(110) 및 토출구(112)를 포함하는 복수개의 서브 코터(100a, 100b, 100c)들을 포함한다.
각 서브 코터(100a, 100b, 100c)들은 외부에서 제공된 유동성 물질을 일시적으로 저장한다. 본 실시예에 의한 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)들은 직육면체 통 형상을 갖고, 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 일부에는 유동성 물질을 공급받기 위한 공급 포트(100d)가 형성된다.
본 실시예에서 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)들의 토출구(112)들은 슬릿 형상으로 형성되고, 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)들의 토출구(112)들은 실질적으로 평행하게 병렬 배치된다. 본 실시예에서, 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)들에 각각 형성된 토출구(112)들은 적어도 2 개 이상의 개수로 형성되며, 본 실시예에서, 기판(1)에는 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)들의 토출구(112)로부터 토출 된 유동물질이 세 겹으로 형성된다.
본 실시예에서, 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)들의 각 토출구(112)로는 유동성 물질이 각각 토출 된다. 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 토출구(112)로 토출 된 유동성 물질들은 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 토출구(112)의 형상에 의해 각각 면 형태로 토출 된다.
이와 같이 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 토출구(112)로 유동성 물질을 토출 할 경우, 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 토출구(112)들 중 어느 하나에 이물질이 유입되어 기판(1)에 도포되는 유동성 물질의 도포 불량이 발생되어도 나머지 토출구에서 토출 된 유동성 물질이 도포 불량이 발생된 부분을 덮어 유동성 물질의 도포 불량을 방지한다.
이와 다르게, 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 토출구(112)로 유동성 물질 을 토출 할 경우, 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 토출구(112)들 중 어느 하나가 손상되어 기판(1)에 도포되는 유동성 물질의 도포 불량이 발생되어도 나머지 토출구에서 토출 된 유동성 물질이 도포 불량이 발생된 부분을 덮어 유동성 물질의 도포 불량을 방지할 수 있다.
이와 다르게, 각 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 토출구(112)로 유동성 물질을 토출 할 경우, 기판(1)에 이물질이 배치되어 유동성 물질의 도포 불량이 발생되어도 나머지 토출구에서 토출 된 유동성 물질이 도포 불량이 발생된 부분을 덮어 유동성 물질의 도포 불량을 방지할 수 있다.
코터 유닛(100)의 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 공급 포트(113)에는 공급 장치(220)가 연결된다. 공급장치(220)는 저장 탱크(222), 공급 배관(224), 펌프(226) 및 유량 조절 제어 장치(228)로 구성된다.
저장 탱크(222)에는 유동성 물질, 예를 들면, 포토레지스트 또는 컬러필터 등 감광성 물질이 저장되고, 공급배관(224)을 통해 유동성 물질은 코터 유닛(100)의 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 공급 포트(113)로 공급된다.
공급 배관(224)은 저장 탱크(222) 및 코터 유닛(110)의 서브 코터(100a, 100b, 100c)들을 기계적으로 연결시킨다. 공급 배관(224)의 일측 단부는 펌프(226)에 연결되고, 공급 배관(224)의 타측 단부는 코터 유닛(110)의 서브 코터(100a, 100b, 100c)의 공급 포트(113)에 연결된다.
펌프(226)는 저장 탱크(222)에 설치되는 것으로, 저장 탱크(222)에 저장된 유동성 물질을 펌핑 하여 코터 유닛(100)의 서브 코터(100a, 100b, 100c)로 공급한 다.
유량 제어 장치(Mass Flow Controller, MFC; 228)는 공급 배관(224)의 소정부분에 설치된다. 유량 제어 장치(228)는 지정된 양의 유동성 물질을 각 코터 유닛(100)의 서브 코터(100a, 100b, 100c)로 공급하기 위하여 공급 배관(224)의 개방 면적을 미세하게 조절한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 웨이퍼보다 큰 대형 기판을 회전시키지 않고 유동성 물질을 도포하여 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 기판에 박막을 형성하는 도중 얼룩, 긁힘, 두께 불균일을 함께 해결할 수 있다.
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 (6)

  1. 베이스 몸체에 탑재된 기판으로 제공되는 유동성 물질을 수납하는 몸체, 상기 몸체 중 상기 기판과 마주보는 곳에 적어도 2 개가 평행하게 병렬 방식으로 형성된 슬릿 형상의 토출구들을 포함하는 코터 유닛; 및
    상기 코터 유닛으로 상기 유동성 물질을 공급하는 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체에는 상기 유동성 물질을 수납하는 캐비티가 형성되고 상기 각 토출구는 상기 캐비티에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 슬릿 코터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유동성 물질은 광과 반응하는 감광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 몸체는 상기 코터 유닛을 상기 기판에 대하여 상대 이송시키는 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터.
  5. 적어도 2 개가 평행하게 병렬 배치되며, 기판에 유동성 물질을 토출 하는 서브 코터들; 및
    상기 서브 코터들에 각각 연결되어 상기 유동성 물질을 공급하는 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 각 서브 코터들은 상기 유동성 물질을 수납하는 몸체 및 상기 기판과 마주보는 상기 몸체에 형성된 토출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113102171A (zh) * 2021-03-04 2021-07-13 南昌大学 一种涂布机狭缝涂头

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