KR20060136315A - 딥코팅 장치 - Google Patents

Abstract

휘발성 성분을 함유하는 도포액을 탱크(1)에 충전하고, 도포 대상물(2)을 도포액에 침지하고, 그 액면에서 위로 올려서, 대상물(2)의 표면에 도포막을 형성하는 딥코팅 장치에 있어서, 액절(液切; liquid draining) 시간이 대폭 단축되도록 한다.

대상물(2)이 완전하게 위로 올려질 때, 기류발생수단(6,9)에 의해 기류가 발생하고, 대상물(2)로부터 액절되는 도포액에 기류가 작용하여, 기류에 의해 용제성분이 휘발한다.

도포액, 레지스트액, 액절, 기류발생

Description

딥코팅 장치{DIP COATING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 측면도이다.

도 2는 도 1의 기판과 팬의 관계를 나타내는 정면도이다.

도 3은 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

도 4는 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

<도면의 주요부분 에대한 부호의설명>

1; 탱크　 2; 회로기판　

3; 승강부재　 5; 행거수단　

6; 에어 흡입구　 9; 에어 토출구

일본 공개특허공보 H10-256703호

본 발명은 딥코팅 장치에 관한 것이다.

회로기판의 제조공정에 있어서, 딥코팅 장치가 일반적으로 사용되고 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 H10-256703호(특허문헌 1)에 기재되어 있는 것이 그 것이다. 동 공보의 장치에서는 감광성 레지스트액이 탱크에 충전되고, 회로기판이 레지스트액에 침지되고, 그 액면에서 위로 올려져 기판의 표면에 도포막이 형성된다. 보통, 레지스트액은 휘발성 용제 성분을 포함한다. 또, 동 공보의 장치에서는 승강부재가 탱크의 상방에 배치되어, 행거수단이 승강부재에 설치되고, 복수의 기판이 간격을 두고 배치되어, 행거수단에 각 기판을 매달 수 있다. 행거수단은 척으로 이루어지고, 각 기판을 척킹하여 매달 수 있다. 그리고 액추에이터에 의해 승강부재가 하강 및 상승하여 각 기판이 레지스트액에 침지되고, 그 액면에서 위로 올려진다.

그런데, 이 경우, 각 기판이 완전하게 위로 올려지면, 기판의 하부 가장자리부근에 있어서, 레지스트액이 각 기판으로부터 액절(液切; liquid draining)되지만, 그것이 정확하게 액절되도록 하는 것이 중요하다. 이것을 달성하기 위해서는 레지스트액이 각 기판으로부터 액절될 때, 각 기판을 상당히 저속도로 위로 올릴 필요가 있었다. 그 이유는 레지스트액의 표면장력이다. 각 기판이 액면에서 위로 올려질 때, 레지스트액에 표면장력이 작용하고, 그 후에 그 상태에서 레지스트액이 액절된다. 이 때문에, 레지스트액이 각 기판으로부터 액절되기 어렵다. 또한, 복수의 기판이 간격을 두고 배치되는 것은 전술한 바와 같지만, 장치를 컴팩트화 하는 관계상, 기판의 간격을 가능한 한 작게 하는 것이 요구된다. 이 때문에, 용제성분의 휘발 후, 휘발된 성분이 각 기판간에 자옥하여 배출되기 어렵고, 각 기판 사이에서는 용제성분이 레지스트액으로부터 휘발되기 어렵다. 이것도 레지스트액이 액절되기 어려운 요인이다. 따라서 레지스트액이 각 기판으로부터 액절될 때, 정확하 게 액절되도록 하기 위해서는, 각 기판을 상당히 저속도로 위로 올릴 필요가 있었다. 그 결과, 액절 시간이 매우 길어 효율이 현저하게 악화되고 있었다. 실제로, 각 기판이 약 0.2 mm/sec 의 속도로 위로 올리는 경우, 액절 시간은 60-80초의 시간이 걸렸다. 여기에서, 액절 시간이란 액절 시작에서 액절 종료까지의 소요시간이다.

그밖에, 각 기판이 액면으로부터 위로 올려질 때, 기판 상의 레지스트액에 중력이 작용하여 레지스트액이 각 기판을 따라 늘어져서 하강하는 경향이 있다. 이 때문에, 도포막을 정확하게 형성할 수 없고, 그 두께를 균일하게 유지할 수 없다는 문제도 있다.

또, 딥코팅 장치의 경우, 회로기판 및 레지스트액에 한정되지 않고, 그 이외의 도포 대상물 및 도포액에 관해서도, 대상물을 도포액에 침지시키고, 그 액면에서 위로 올리어 대상물의 표면에 도포막을 형성할 수 있지만, 액절시간 및 도포막의 두께의 균일화의 문제는 동일하다.

따라서 본 발명의 목적은, 휘발성 성분을 포함하는 도포액을 탱크에 충전하고, 도포 대상물을 도포액에 침지시키고, 그 액면에서 위로 올리어 대상물의 표면에 도포막을 형성하는 딥코팅 장치에 있어서, 액절 시간이 대폭으로 단축되도록 하는 것에 있다.

다른 목적은, 도포막이 정확하게 형성되고, 그 두께가 균일하게 유지되도록 하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 도포 대상물이 완전하게 위로 올려질 때, 기류 발생수단에 의해 기류가 발생하고, 대상물로부터 액절되는 도포액에 기류가 작용하여 기류에 의해 용제성분이 휘발한다.

바람직한 실시예에서는 대상물이 액면에서 위로 올려질 때, 발생수단에 의해 기류가 발생하고, 대상물 상의 도포액에 기류가 작용하여 기류에 의해 용제성분이 휘발한다. 그 후에 적어도 대상물이 완전하게 위로 올려질 때까지, 계속해서 기류가 발생하여 액절되는 도포액에 기류가 작용한다.

또, 발생수단은 에어 흡입구를 갖는다. 그리고 에어가 액면을 따라 흘러서 흡입구에 흡입되고, 에어에 의해 기류가 발생한다.

탱크의 양측 또는 주위에 있어서, 흡입구가 액면에 대응하는 높이 위치 또는 그것보다도 하방으로 배치되는 것이 바람직하다.

또, 발생수단은 에어 토출구를 갖는다. 토출구는 아래쪽을 향하는 것으로서 탱크의 상방에 배치된다. 따라서 에어가 토출구로부터 토출되어 대상물을 따라 하강하고, 에어에 의해 기류가 발생한다.

또, 승강부재가 탱크의 상방에 배치되고, 행거수단이 승강부재에 설치되고, 행거수단에 대상물이 매달리고, 액추에이터에 의해 승강부재가 하강 및 상승하여 대상물이 도포액에 침지되고, 그 액면에서 위로 올려진다. 또한, 토출구가 승강부재에 형성되어, 대상물이 액면에서 위로 올려질 때, 대상물의 상단부근에 있어서, 에어가 토출구로부터 토출된다.

발생수단으로서 불활성 가스를 분출하는 수단을 사용하고, 불활성 가스에 의해 기류가 발생하도록 할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 이 발명에 따른 딥코팅 장치를 나타낸다. 이 장치에서는 도포액이 탱크(1)에 충전되고, 도포 대상물(2)이 도포액에 침지되고, 그 액면에서 위로 올려지고, 대상물(2)의 표면에 도포막이 형성된다. 대상물(2)은 회로기판으로 구성된다. 도포액은 감광성 레지스트액으로서 휘발성 용제성분을 포함한다. 또, 이 장치에서는 승강부재(3)가 탱크(1)의 상방에 배치되어 있다. 승강부재(3)는 암으로 이루어지고, 포스트(4)에 장착되며, 포스트(4)를 따라서 승강 가능하다. 또, 행거수단(5)이 암(3)에 설치되어 있으며, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 기판(2)이 간격을 두고 배치되어, 행거수단(5)에 각 기판(2)을 매달 수 있다. 행거수단(5)은 척으로 구성되며, 각 기판(2)을 척킹하여 매달 수 있다. 또, 액추에이터로서 볼 나사 및 구동모터가 사용되며, 볼 나사가 포스트(4)에 내장되어 암(3)에 접속되고, 구동모터가 볼 나사에 연결되어 있다. 따라서 구동모터에 의해 볼 나사를 회전시켜서 암(3)을 하강 및 상승시킬 수 있고, 각 기판(2)을 레지스트액에 침지시키고, 그 액면에서 위로 올릴 수 있다.

또, 각 기판(2)이 완전하게 위로 올려지면, 기판(2)의 하부 가장자리 부근에 있어서, 레지스트액이 각 기판(2)로부터 액절되지만, 이 장치에서는 각 기판(2)이 완전하게 위로 올려질 때, 탱크(1)의 액면부근에 있어서, 기류발생수단에 의해 기 류가 발생한다. 따라서 각 기판(2)에서 액절되는 도포액에 기류가 작용하여, 기류에 의해 용제성분이 휘발한다.

또, 이 장치에서는 각 기판(2)이 액면에서 위로 올려질 때, 기판(2)의 표면부근에 있어서, 발생수단에 의해 기류가 발생한다. 따라서 기판(2) 상의 레지스트액에 기류가 작용하여, 기류에 의해 용제성분이 휘발한다. 그 후에 적어도 각 기판(2)이 완전하게 위로 올려질 때까지, 계속해서 기류가 발생하여, 액절되는 레지스트액에 기류가 작용한다.

예를 들면, 이 실시예에서는 발생수단은 에어 흡입구(6)를 갖는다. 그리고 탱크(1)의 양측에 있어서, 흡입구(6)가 액면에 대응하는 높이 위치에 배치되고 있고, 흡입구(6)는 옆을 향하는 것으로서 서로 대향한다. 그 대향 방향은 기판(2)의 배열방향에 직각의 방향이며, 흡입구(6)는 각 기판(2) 사이를 향해서 개구한다. 또 블로워(7)가 파이프 또는 호스(8)에 접속되어, 흡입구(6)에 접속되고 있으며, 에어가 액면 및 각 기판(2)을 따라서 흘러서 흡입구(6)에 흡입되고, 블로워(7)로 이송되어 에어에 의해 기류가 발생한다.

또, 발생수단은 에어 토출구(9)를 갖는다. 토출구(9)는 아래쪽을 향하는 것으로서, 암(3)에 형성되어 탱크(1)의 상방에 배치되어 있다. 암(3)은 중공 챔버(10)를 가지고, 토출구(9)는 중공 챔버(10)에 연통한다. 또, 블로워(11)가 필터(12)에 접속되고, 파이프 또는 튜브(13)에 접속되고, 중공 챔버(10)에 접속되고 있어서, 블로워(11)에 의해 에어가 이송되고, 이것이 필터(12)를 통과하여 중공 챔버(10)에 공급되어, 토출구(9)로부터 토출된다. 또, 에어가 각 기판(2)을 따라서 하강하고, 액면을 따라서 흘러서, 흡입구(6)에 흡입된다. 필터(12)는 헤파(HEPA) 또는 울파(ULPA)로 이루어진다. 파이프 또는 튜브(13)는 상하 방향으로 신축 가능하다. 따라서 암(3)이 하강 및 상승할 때, 그것에 의해서 파이프 또는 튜브(13)가 신축하여, 문제는 없다.

따라서, 이 장치에 있어서, 각 기판(2)이 액면에서 위로 올려질 때, 레지스트액에 표면장력이 작용하고, 그 후에 그 상태에서 레지스트액이 액절되지만, 각 기판(2)이 완전하게 위로 올려질 때, 탱크(1)의 액면 부근에 있어서, 흡입구(6) 및 토출구(9)에 의해 기류가 발생한다. 따라서 액절되는 레지스트액에 기류가 작용하여, 기류에 의해 용제성분이 휘발한다. 또한, 각 기판(2) 사이에 기류가 발생하고, 각 기판(2) 사이에서도, 기류에 의해 용제성분이 휘발한다. 휘발한 용제성분에 대해서는 기류에 의해 그것이 배출된다.그 결과, 레지스트액이 각 기판(2)에서 액절될 때, 신속하게 용제성분이 휘발되어, 레지스트액은 각 기판(2)에서 액절되기 쉽다.

이 장치의 경우, 레지스트액이 각 기판(2)에서 액절되기 쉽게, 액절될 때, 각 기판(2)을 비교적 빠른 속도로 위로 올려도, 레지스트액이 정확하게 액절된다. 따라서 액절 시간이 대폭 단축된다. 지금까지, 각 기판(2)이 약 0.2mm/sec의 속도로 위로 올리는 경우, 액절 시간은 60∼80초가 걸리고 있다는 것은 전술한 바와 같다. 한편, 이 장치에서는 발명자의 실험에 있어서, 각 기판(2)을 약 2mm/sec의 속도로 위로 올려도, 레지스트액이 정확하게 액절되는 것이 확인되었다. 따라서, 레지스트액이 각 기판(2)에서 액절될 때, 각 기판(2)을 약 2mm/sec의 속도로 위로 올 릴 수 있다. 이 경우, 액절 시간은 4∼10초의 시간으로 단축된다.

또, 이 장치에서는 각 기판(2)이 액면에서 위로 올려질 때, 기판(2) 상의 레지스트액에 중력이 작용하지만, 이것과 동시에, 기판(2)의 표면 부근에 있어서, 흡입구(6) 및 토출구(9)에 의해 기류가 발생한다. 따라서, 기판(2) 상의 레지스트액에 기류가 작용하여, 기류에 의해 용제성분이 휘발한다. 그리고 용제성분이 일단 휘발하면, 그것에 의해서 레지스트액이 점액화되어, 그 후에 기판(2) 상의 레지스트액에 중력이 작용하여도, 레지스트액이 각 기판(2)을 따라 늘어져서 하강하지 않는다. 따라서, 도포막이 정확하게 형성되어, 그 막두께가 균일하게 유지된다. 발명자의 실험에 있어서, 각 기판(2)이 액면에서 위로 올려질 때, 기판(2) 상의 레지스트액에 기류를 작용시키면, 도포막이 정확하게 형성되고, 그 두께가 균일하게 유지되는 것도 확인되었다.

또, 레지스트액이 각 기판(2)을 따라서 늘어져서 하강하였을 때, 가장 영향을 받는 것은 기판(2)의 상단부근의 도포막으로, 그 두께가 대폭 감소될 가능성이 있지만, 이 장치의 경우, 토출구(9)가 암(3)에 형성되어 있다. 따라서, 최초, 구동모터 및 볼 나사에 의해서 암(3) 및 토출구(9)가 하강하고, 각 기판(2)이 도포액에 침지된다. 그 후에 구동모터 및 볼 나사에 의해 암(3) 및 토출구(9)이 상승하고, 각 기판(2)이 액면에서 위로 올려진다. 따라서, 기판(2)의 상단부근에 있어서, 에어가 토출구(9)로부터 토출되어, 도포액에 분출된다. 이 관계상, 특히, 기판(2)의 상단부근에서는 용제성분이 효과적으로 휘발한다. 따라서 도포막이 정확하게 형성되어 그 두께가 대폭으로 감소되지 않게 된다.

도 3은 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서는 탱크(1)의 양측에 있어서, 에어 흡입구(6)가 액면보다도 하방으로 배치되어 있다. 또한, 흡입구(6)는 위쪽으로 개구한다. 다른 구성은 도 1의 실시예와 같다. 따라서, 에어가 액면을 따라 흘러서, 흡입구(6)에 흡입되고, 블로워에 이송되어, 에어에 의해 기류가 발생한다. 또한, 기류에 의해 용제성분이 휘발하고 휘발한 성분이 이송되지만, 그 비중은 에어보다도 크다. 따라서, 도 3의 장치의 경우, 탱크(1)의 양측에 있어서, 비중에 의해 휘발한 성분이 하강하고, 그것이 효과적으로 흡입되고 있어서 바람직하다.

도 4에 나타내는 바와 같이 팬(14) 및 필터(15)를 케이스(16)에 수납하고, 에어 토출구(17)를 케이스(16)에 형성하고, 이것을 암(15)의 상방에 배치한다. 그리고 팬(14)에 의해 에어를 이송하여, 이것을 필터(15)에 통과시키고, 토출구(17)로부터 토출시키는 것도 생각할 수 있다.

또, 각 실시예에서는, 탱크(1)의 양측에 있어서, 흡입구(6)를 액면에 대응하는 높이 위치 또는 그것보다도 하방으로 배치한 것을 설명하였지만, 탱크(1)의 주위에 있어서, 흡입구를 액면에 대응하는 높이 위치 또는 그것보다도 하방으로 배치할 수도 있다.

발생수단으로서 불활성 가스를 분출하는 수단을 사용하고, 불활성 가스에 의해 기류가 발생하도록 할 수도 있다.

이 장치에 있어서, 회로기판(2) 및 레지스트액에 한정하지 않고, 그 이외의 도포 대상물 및 도포액에 관해서도, 대상물을 도포액에 침지하고, 그 액면에서 위로 올려서, 대상물의 표면에 도포막을 형성할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 딥코팅 장치는 휘발성 성분을 포함하는 도포액을 탱크에 충전하고, 도포 대상물을 도포액에 침지시키고, 그 액면에서 위로 올리어 대상물의 표면에 도포막을 형성하는 딥코팅 장치에 있어서, 액절 시간을 대폭으로 단축할 수 있다는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 딥코팅 장치는 도포막이 정확하게 형성되고, 그 두께를 균일하게 유지할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 휘발성 용제 성분을 포함하는 도포액을 탱크에 충전하고, 도포 대상물을 상기 도포액에 침지시키고, 그 액면에서 위로 올리어 상기 대상물의 표면에 도포막을 형성하는 딥코팅 장치로서,

   상기 대상물이 완전하게 위로 올려질 때, 기류를 발생시키는 기류발생수단을 구비하고, 상기 대상물로부터 액절되는 도포액에 기류가 작용하여 상기 기류에 의해 상기 용제 성분이 휘발하도록 한 것을 특징으로 하는 딥코팅 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 　

   상기 대상물이 상기 액면에서 위로 올려질 때, 상기 발생수단에 의해 기류가 발생하고, 상기 대상물 상의 도포액에 기류가 작용하여, 상기 기류에 의해 상기 용제성분이 휘발하고, 그 후에 적어도 상기 대상물이 완전하게 위로 올려질 때까지, 계속해서 기류가 발생하여 액절되는 도포액에 기류가 작용하도록 한 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 발생수단은 에어 흡입구를 가지며, 에어가 상기 액면을 따라 흘러서, 상기 흡입구에 흡입되고, 상기 에어에 의해 상기 기류가 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 탱크의 양측 또는 주위에 있어서, 상기 흡입구가 상기 액면에 대응하는 높이 위치 또는 그것보다도 하방으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 발생수단은 에어 토출구를 가지고, 상기 토출구는 아래쪽을 향하는 것으로서 상기 탱크의 상방에 배치되고, 에어가 상기 토출구로부터 토출되어 상기 대상물을 따라 하강하고, 상기 에어에 의해 상기 기류가 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 탱크의 상방에 배치된 승강부재와,　

   상기 승강부재에 설치되어 상기 대상물을 매다는 행거수단과,　

   상기 승강부재를 하강 및 상승시켜서 상기 대상물을 상기 도포액에 침지시키고, 그 액면에서 위로 올리는 액추에이터를 더 구비하며, 　

   상기 토출구가 상기 승강부재에 형성되고 있고, 상기 대상물이 상기 액면에서 위로 올려질 때, 상기 대상물의 상단부근에 있어서, 에어가 상기 토출구로부터 토출되도록 한 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 발생수단은 불활성 가스를 분출하는 수단으로 이루어지며, 불활성 가스에 의해 상기 기류가 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 장치.
8. 휘발성 용제 성분을 포함하는 도포액을 탱크에 충전하고, 도포 대상물을 상기 도포액에 침지시키고, 그 액면에서 위로 올리어, 상기 대상물의 표면에 도포막을 형성하는 딥코팅 장치로서,

   아래쪽을 향한 에어 토출구가 상기 탱크의 상방에 배치되고, 상기 대상물이 상기 액면에서 위로 올려질 때, 에어가 상기 토출구로부터 토출되어 상기 대상물을 따라 하강하고, 상기 에어에 의해 기류가 발생하고, 상기 대상물 상의 도포액에 상기 기류가 작용하여 상기 기류에 의해 상기 용제성분이 휘발하도록 한 것을 특징으로 하는 딥코팅 장치.

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