KR20070107224A - 슬릿코터용 예비토출장치 - Google Patents

슬릿코터용 예비토출장치 Download PDF

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KR20070107224A
KR20070107224A KR1020060039440A KR20060039440A KR20070107224A KR 20070107224 A KR20070107224 A KR 20070107224A KR 1020060039440 A KR1020060039440 A KR 1020060039440A KR 20060039440 A KR20060039440 A KR 20060039440A KR 20070107224 A KR20070107224 A KR 20070107224A
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김주향
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

본 발명은 슬릿코터용 예비토출장치에 관한 것으로, 슬릿노즐에서 토출액을 예비토출받는 롤러와, 상기 롤러를 회전가능하게 지지하여 수용하는 한편 상기 롤러의 상측 외연을 상기 슬릿노즐측으로 노출시키며 내부에는 세정액을 저장하여 상기 롤러의 하측 외연을 침지시키는 수용부와, 상기 수용부 내의 일정부위에 집약설치되어 상기 롤러를 습식 및 접촉식 세정처리하는 세정기재를 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 세정기재의 장탈착이 용이하여 장비의 유지보수를 위한 작업이 유리하다는 효과가 있다. 또한 본 발명은, 세정기재가 집약설치되므로 공간점유율을 최소화하여 장치를 소형할수 있을 뿐만 아니라 세정효율을 향상시키는 효과가 있다.
슬릿코터, 슬릿노즐, 예비토출, 롤러, 세정기재

Description

슬릿코터용 예비토출장치{Pre-discharging apparatus for slit coater}
도 1은 스핀리스코팅법에 의한 종래 슬릿코터의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 슬릿코터용 예비토출장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시 단면도이다.
도 4는 본 발명 슬릿코터용 예비토출장치의 제2실시 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 롤러 200 : 수용부
210 : 덮개 220 : 고정기재
230 : 브라켓 300 : 세정기재
310 : 제1세정모듈 311 : 제1분사구
312 : 제1나이프 313 : 제2분사구
320 : 제2세정모듈 321 : 제3분사구
322 : 제2나이프 323 : 제4분사구
400 : 슬릿노즐 401 : 슬릿
본 발명은 슬릿코터용 예비토출장치에 관한 것으로, 특히 슬릿코터의 슬릿노즐이 기판에 약액 도포하기전 슬릿에 잔류된 약액을 예비토출받아 처리하는 슬릿코터용 예비토출장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스 또는 평판 디스플레이(FPD; flat panel display)의 제조공정에서는 피처리기판(실리콘 웨이퍼 또는 유리 기판)상의 특정 기능을 수행하는 박막, 예를 들면, 산화 박막, 금속 박막, 반도체 박막 등이 원하는 형상으로 패터닝(patterning)되도록 광원과 반응하는 감광액(sensitive material)을 상기 박막상에 도포하는 공정이 수행된다.
이처럼 피처리기판의 박막에 소정의 회로패턴이 구현되도록 감광액을 도포하여 감광막 코팅하고, 회로패턴에 대응하여 상기 감광막을 노광하며, 노광된 부위 또는 노광되지 않은 부위를 현상처리하여 제거하는 일련의 과정을 사진공정 또는 포토리소그래피(Photolithography)공정이라 한다.
특히, 상기 사진공정에서는 감광막이 소정 두께로 균일하게 생성되어야 제조공정 중 불량이 발생되지 않는다. 예를 들어, 감광막이 기준치보다 두껍게 생성될 경우 박막 중 원하는 부분이 식각되지 않을 수 있고, 감광막이 기준치보다 얇게 생성될 경우 박막이 원하는 식각량보다 더 많이 식각될 수 있다.
이처럼 피처리기판에 균일한 두께의 감광막을 생성하려면, 우선 피처리기판에 감광액을 균일한 두께로 도포하는 것이 중요하다.
이에 유리 기판의 경우, 기판을 정반(surface plate)에 지지한 상태에서, 기판을 가로지르는 방향으로 감광액을 배출하는 슬릿(slit)이 형성된 슬릿노즐을 상 기 슬릿이 형성된 방향과 직교하는 방향으로 기판상에서 주행시키는 동시에 상기 슬릿을 통하여 기판 표면에 감광액을 도포하는 스핀리스코팅(spinless coating)법 또는 슬릿코팅(slit coating)법이 주로 사용된다.
도 1은 스핀리스코팅법에 의한 종래 슬릿코터의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래 슬릿코터는 감광액 처리될 기판(S)이 로딩되어 지지되는 정반(10)과, 상기 정반(10)상에 로딩된 기판(S)에 감광액을 도포하는 슬릿노즐(20)을 포함한다.
상기 슬릿노즐(20)은 그 저단부에 기판(S)의 너비(W)에 대응하는 길이의 슬릿(미도시)이 형성되어 정반(10)의 일측에서 대기하다가 기판(S)에 감광액 도포할 시 기판(S)측으로 전진이동하며 상기 슬릿을 통하여 기판(S) 표면에 감광액 도포하고, 감광액 도포작업이 완료되면 정반(10) 일측으로 후진이동하여 대기한다.
한편, 종래 슬릿코터는 슬릿노즐(20)이 감광액 도포한 후 상기 슬릿 및 상기 슬릿 주변의 양측 립(lip)에 유기절연물질 또는 감광액의 일부가 잔류된다. 이와같이 슬릿노즐(20)은 잔류된 감광액이 도포작업과 도포작업 사이의 대기시간에 외기와의 접촉에 의해 그 속성이 변화되거나, 대기 후 도포 작업을 수행할시 서지(surge)현상이 발생되어 기판에 균질한 도포막을 생성하는데 악영향을 끼칠 수 있다.
따라서, 종래 슬릿코터는 슬릿노즐(20)이 기판(S)에 도포액을 도포하기 직전에 잔류되어 있는 도포액을 제거하거나 도포시 서지현상 방지를 위한 토출을 수행하는 예비토출장치(30)가 구비된다.
도 2는 도 1에 도시된 슬릿코터용 예비토출장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래 슬릿코터용 예비토출장치(30)는 슬릿노즐(20)로 부터 토출액을 예비토출받는 롤러(31)와, 상기 롤러(31)를 회전가능하게 지지하여 내부에 수용하는 수용부(32)와, 상기 수용부(32) 내에서 상기 롤러의 회전방향을 따라 설치되는 복수의 세정기재(41, 42, 43, 44, 45, 46)를 포함한다.
상기 롤러(31)는 수용부(32) 내에서 회전하는 동시에 그 상측의 슬릿노즐(20)로 부터 슬릿에 잔류된 잔류액을 토출받는다.
상기 수용부(32)는 하측에 저장된 세정액에 롤러(31)를 침지시켜 롤러(31) 외연의 토출액을 제거한다.
또한 수용부(32)는 롤러(31)가 더욱 효과적으로 세정되도록 그 내부에 롤러(31)의 회전방향을 따라 세정액을 분사하는 제1분사노즐(41)과, 롤러(31) 외연에 접촉하여 이물질을 제거하는 나이프(42)와, 세정액을 분사하는 제2분사노즐(43)과, 롤러(31)의 세정액 침지 후 재차 세정액 분사하는 제3분사노즐(44)과, 잔류 세정액 제거하는 나이프(45)와, 건조공기를 분사하는 제4분사노즐(46)이 설치된다.
한편, 전자소재 제조기술의 발달에 따라 기판 크기도 갈수록 대형화되고, 이에 대응하여 기판을 처리하는 각종 처리장치도 갈수록 대형화되고 있다.
그러나, 기판 및 이를 처리하는 처리장치의 대형화는 제한된 공간을 갖는 전자소재 제조자들에게 공간 및 비용에 대한 상당한 부담을 요구한다.
더욱이, 종래 슬릿코터용 예비토출장치는 복수의 세정기재가 롤러의 회전방향을 따라 분산설치되므로 공간점유율이 크다는 단점이 있었다.
또한, 종래 슬릿코터용 예비토출장치는 수용부의 하측에 설치되는 세정기재의 이상발생시 당해 부품만을 제거하여 처리할 수 없는 구조이므로 그 상측의 세정기재 및 롤러를 함께 제거해내야 하는 불편함이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 공간점유율이 낮으면서도 유지보수가 용이한 슬릿코터용 예비토출장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬릿노즐에서 토출액을 예비토출받는 롤러와, 상기 롤러를 회전가능하게 지지하여 수용하는 한편 상기 롤러의 상측 외연을 상기 슬릿노즐측으로 노출시키며 내부에는 세정액을 저장하여 상기 롤러의 하측 외연을 침지시키는 수용부와, 상기 수용부 내의 일정부위에 집약설치되어 상기 롤러를 습식 및 접촉식 세정처리하는 세정기재를 포함한다.
상기에서 상기 세정기재는, 상기 수용부 내의 일측벽에 장탈착가능하게 설치되어 상기 롤러의 세정액 침지 전 세정하는 제1세정모듈과, 상기 수용부 내의 타측벽에 장탈착가능하게 설치되어 상기 롤러의 세정액 침지 후 세정하는 제2세정모듈을 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예 1>
도 3은 본 발명 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시예는 슬릿노즐(400)의 직하부에 설치되어 슬릿노즐(400)의 슬릿(401)을 통하여 토출되는 토출액을 예비토출받는 롤러(100)와, 상기 롤러(100)를 회전가능하게 지지하여 내부에 수용하는 한편 롤러(100)의 상측 외연을 슬릿노즐(400)측으로 노출시키고 내부 하측에는 세정액을 저장하여 롤러(100)의 하측 외연을 세정액에 침지시키는 수용부(200)와, 상기 수용부(200) 내의 일정부위에 일체로 장탈착 가능하도록 집약설치되어 롤러(100)의 외연을 습식 및 접촉식 세정처리하는 세정기재(300)를 포함한다.
상기 롤러(100)는 원통형상으로 슬릿노즐(400)의 슬릿(401)에 잔류되어 있던 잔류액을 모두 토출받도록 슬릿노즐(400)의 슬릿(401) 길이와 같거나 그 이상의 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 롤러(100)는 수용부(200) 내에 회전가능하게 지지되어 수용된다. 이에 롤러(100)는 수용부(200)에 수용되어 연속 회전하므로 토출액이 토출된 부위가 수용부(200) 내로 진입하여 세정되고, 세정완료된 부위가 슬릿노즐(400)의 하측으로 재위치되는 과정이 반복된다.
상기 수용부(200)는 슬릿노즐(400)에서의 토출액이 롤러(100)에 토출될 수 있도록 상단부가 일부 개구되어 롤러(100)의 상측 외연부를 슬릿노즐(400)의 하측으로 노출시킨다.
또한, 수용부(200)는 롤러(100)에 토출된 토출액을 세정하도록 그 하측에 세 정액을 저장한다. 이에 롤러(100)는 회전하여 토출액 토출된 부위가 수용부(200)에 저장된 세정액에 침지되어 세정된다.
일례로 본 일실시예에서는 롤러(100)가 시계반대방향(CCW)으로 회전되는 것을 예시한다.
또한 수용부(200)는 그 내부에 저장된 세정액의 증발을 방지하도록 덮개(210)가 구비되어 그 상단부의 개구된 면적을 최소화한다. 이러한 덮개(210)는 수용부(200) 내의 후술할 세정기재(300)의 유지보수 등을 위한 처리를 위하여 개폐가 용이하도록 힌지결합되어 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 수용부(200)에 저장되어 롤러(100)를 세정하는 세정액은 솔벤트(solvent) 등이 될 수 있다.
상기 세정기재(300)는 수용부(200)의 내부 일측벽에 장탈착 가능하게 설치되어 롤러(100)의 세정액 침지 전 세정하는 제1세정모듈(310)과, 수용부(200)의 내부 타측벽에 장탈착 가능하게 설치되어 롤러(100)의 세정액 침지 후 세정하는 제2세정모듈(320)을 포함한다.
이처럼 롤러(100)는 수용부(200)에 저장된 세정액에 침지되어 세정되는 동시에 세정기재(300)에 의해 추가 세정된다.
상기 제1세정모듈(310)은 롤러(100) 외연에 토출된 토출액을 용해시키기 위해 롤러(100)의 외연에 세정액을 분사하는 제1분사구(311)와, 세정액에 의해 용해된 용해액 및 파티클 등의 이물질 제거를 위하여 롤러(100) 외연에 직접 접촉하는 폴리머(polymer) 재질의 제1나이프(312)와, 세정액을 분사하여 잔류 이물질을 제거 해내는 제2분사구(313)를 포함한다.
또한, 제1세정모듈(310)은 제1분사구(311)와 제1나이프(312)와 제2분사구(313)가 롤러(100) 회전방향을 따라 인접하여 순차설치된다.
구체적으로, 제1분사구(311)와 제1나이프(312)와 제2분사구(313)는 브라켓(230)에 집약하여 고정설치되고, 상기 브라켓(230)은 수용부(200)의 측벽에 고정기재(220)에 의해 고정설치된다.
상기 제2세정모듈(320)은 세정액 침지과정을 마친 롤러(100)의 외연부에 세정액을 분사하는 제3분사구(321)와, 롤러(100) 외연부에 잔류된 약액을 제거하기 위하여 롤러(100) 외연에 직접 접촉하는 폴리머 재질의 제2나이프(322)와, 상기 롤러(100)의 외연에 고온의 건조공기(Clean Dry Air; CDA)를 분사하여 잔류 약액을 제거하는 제4분사구(323)를 포함한다.
또한, 제2세정모듈(320)은 제3분사구(321)와 제2나이프(322)와 제4분사구(323)가 롤러(100)의 회전방향을 따라 인접하여 순차설치된다.
구체적으로, 제3분사구(321)와 제2나이프(322)와 제4분사구(323)는 브라켓(230)에 집약하여 고정설치되고, 상기 브라켓(230)은 수용부(200)의 측벽에 고정기재(220)에 의해 고정설치된다.
상기에서, 제1세정모듈(310)의 제1분사구(311)에서 분사되는 세정액은 제2세정모듈(320)의 제3분사구(321)에서 분사된 세정액을 회수하여 공급된 것일 수도 있다.
상기에서 제1세정모듈(310)의 제2분사구(313)에서 분사되는 세정액은 수용 부(200)에 저장된 세정액이 순환 공급된 것일 수도 있다.
상기와 같이 제1세정모듈(310)과 제2세정모듈(320)은 습식세정하는 수단과 접촉식 세정하는 수단과 건조하는 수단이 하나의 모듈(module)로 구성되므로 수용부(200) 내에서 공간점유율을 최소화하여 장치의 소형화를 구현할 수 있다.
또한, 제1세정모듈(310)과 제2세정모듈(320)은 롤러(100)의 세정액 침지 전/후로 습식세정 및 접촉식 세정을 비교적 짧은 시간 동안에 순차진행하므로 세정효율을 향상시킨다.
또한 본 발명은, 제1세정모듈(310)과 제2세정모듈(320)의 고장 또는 유지보수시에 롤러(100)를 탈착할 필요없이 고정기재(220)만 해제하면 개별 탈착될 수 있어 장비의 유지보수가 유리하다.
한편, 제2세정모듈(320)의 제4분사구(323)는 상기와 같이 롤러(100)의 최종건조를 위하여 건조공기를 분사하도록 구성될 수 있고, 장비의 유지보수작업시 제2나이프(322)가 세정되도록 세정액을 공급받아 제2나이프(322)를 세정하도록 구성될 수도 있다.
<실시예 2>
도 4는 본 발명 슬릿코터용 예비토출장치의 제2실시 단면도이다. 여기서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 도면부호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제2실시예는 상기 제1실시예의 구성에서, 제2세정모듈(320)의 제4분사구(323)의 위치를 변경한 것이다.
즉, 본 발명의 제2실시예는 제2세정모듈(320)의 제4분사구(323)가 상기 롤러(100) 회전방향의 역방향으로 건조공기를 분사하도록 설치되어, 롤러(100)에 외연에 잔류된 세정액을 후방으로 밀어내는 동시에 상대속도의 증가로 인해 잔류된 세정액의 건조시간도 대폭 단축시킨다.
이처럼 롤러(100)는 습식세정과정을 거치므로 최종 세정과정에서 건조공기를 분사받아 건조되지만, 잔류 약액이 과다할 경우 완전 건조되지 못한 채 슬릿노즐(400)에 노출될 수도 있다.
이에 본 제2실시예에서는 최종 세정과정에서 건조공기를 롤러(100) 회전 방향의 역방향으로 분사하는 방식을 적용하여 약액이 잔류된 채 슬릿노즐(400)에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 제4분사구(323)은 제2세정모듈(320)의 상측부를 개폐하는 덮개(210)에 설치되어 별도의 설치용 브라켓(미도시)을 생략할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 세정기재의 장탈착이 용이하여 장비의 유지보 수를 위한 작업이 유리하다는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 세정기재가 집약설치되므로 공간점유율을 최소화하여 장치를 소형할수 있을 뿐만 아니라 세정효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 최종 세정과정에서 건조공기를 롤러 회전방향의 역방향으로 분사하여 롤러에 약액이 잔류되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 슬릿노즐에서 토출액을 예비토출받는 롤러;
    상기 롤러를 회전가능하게 지지하여 수용하는 한편 상기 롤러의 상측 외연을 상기 슬릿노즐측으로 노출시키며, 내부에는 세정액을 저장하여 상기 롤러의 하측 외연을 침지시키는 수용부; 및
    상기 수용부 내의 일정부위에 집약설치되어 상기 롤러를 습식 및 접촉식 세정처리하는 세정기재를 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정기재는,
    상기 수용부 내의 일측벽에 장탈착가능하게 설치되어 상기 롤러의 세정액 침지 전 세정하는 제1세정모듈; 및
    상기 수용부 내의 타측벽에 장탈착가능하게 설치되어 상기 롤러의 세정액 침지 후 세정하는 제2세정모듈을 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1세정모듈은,
    상기 롤러의 외연에 세정액을 분사하는 제1분사구;
    상기 롤러의 외연에 접촉하여 이물질을 제거하는 제1나이프; 및
    상기 롤러의 외연에 세정액을 분사하는 제2분사구를 포함하며,
    상기 제1분사구와 제1나이프와 제2분사구는 상기 롤러의 회전방향을 따라 순차적으로 인접설치된 것을 특징으로 하는 슬릿코터용 예비토출장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2세정모듈은,
    상기 롤러의 외연에 세정액을 분사하는 제3분사구;
    상기 롤러의 외연에 접촉하여 이물질을 제거하는 제2나이프; 및
    상기 롤러의 외연에 건조공기 또는 세정액을 분사하는 제4분사구를 포함하며,
    상기 제3분사구와 제2나이프와 제4분사구는 상기 롤러의 회전방향을 따라 순차설치된 것을 특징으로 하는 슬릿코터용 예비토출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3분사구와 제2나이프는 인접하여 설치되고,
    상기 제4분사구는 세정완료지점에서 상기 롤러 회전방향의 역방향으로 건조공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 슬릿코터용 예비토출장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 세정기재가 설치되는 부위의 상측부를 개폐하는 덮개를 더 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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