KR20080005264U - 슬릿 코터용 예비토출장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 슬릿 코터용 예비토출장치에 관한 것으로, 슬릿 노즐을 통해 예비토출된 감광액을 제공받는 롤러와, 롤러를 회전가능하게 지지하면서 롤러 일부가 외부로 노출되도록 수용하는 수용부와, 수용부 내에 상기 롤러 외면을 따라 근접 설치된 세정모듈을 포함하며, 상기 세정모듈은, 감광액 희석을 위한 용매가 공급되는 용매 공급관과, 용매 공급관을 통해 공급된 용매를 상기 롤러 표면으로 흘려 보내는 경사 플레이트와, 롤러 외면과 접촉하여 이물을 제거하는 복수의 나이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치를 제공한다.
본 고안에 따르면, 용매 공급관을 통해 공급된 용매가 경사 플레이트를 통해 롤러 측으로 공급되므로, 종래 분사 또는 단순 적하방식과 비교하여 불필요하게 낭비되는 용매량이 현저히 줄어들며, 롤러 표면에 대한 용매의 균일한 도포를 구현할 수 있고, 그에 따라 롤러 표면의 감광액에 대한 세정효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

슬릿 코터용 예비토출장치{Pre-discharging apparatus for slit coater}
도 1은 스핀리스 코팅법에 의한 종래 슬릿 코터의 개략적인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 슬릿 코터용 예비토출장치의 단면도.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 슬릿 코터용 예비토출장치의 단면도.
도 4는 도 3에 따른 요부를 확대 도시한 요부 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
200...슬릿 노즐 310...롤러
320...수용부 330...세정조
332...세정액 410...용매 공급관
420...경사 플레이트 422...용매 수용부
424...슬릿 430...제1 나이프
432...요홈 440...제2 나이프
450...제3 나이프
본 고안은 슬릿 코터용 예비토출장치에 관한 것으로, 상세하게는 롤러 표면에 도포된 감광액 제거를 위한 용매가 롤러 표면에 균일하게 공급될 수 있도록 한 슬릿 코터용 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.
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 도 포하는 것이 중요하다.
이에 유리 기판의 경우, 기판을 정반(surface plate)에 지지한 상태에서, 기판을 가로지르는 방향으로 감광액을 배출하는 슬릿(slit)이 형성된 슬릿 노즐을 상기 슬릿이 형성된 방향과 직교하는 방향으로 기판상에서 주행시키는 동시에 상기 슬릿을 통하여 기판 표면에 감광액을 도포하는 스핀리스 코팅(spinless coating)법 또는 슬릿코팅(slit coating)법이 주로 사용된다.
도 1은 스핀리스 코팅법을 적용한 종래 감광액 도포장치(슬릿 코터)의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래 슬릿 코터는 감광액 처리될 기판(S)이 로딩되어 지지되는 정반(10)과, 상기 정반(10)상에 로딩된 기판(S)에 감광액을 도포하는 슬릿 노즐(20)을 포함한다.
상기 슬릿 노즐(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 슬릿 코터는 슬릿 노즐(20)이 감광액 도포한 후 상기 슬릿 및 상기 슬릿 주변의 양측 립(lip)에 유기절연물질 또는 감광액의 일부가 잔류된다. 이처럼 슬릿 노즐(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 슬릿 코터는 슬릿 노즐(20)이 기판(S)에 도포액을 도포하기 직전에 잔류되어 있는 도포액을 제거하거나 도포시 서지현상 방지를 위한 토출을 수행하는 예비토출장치(30)를 구비하고 있다.
도 2는 도 1에 도시된 슬릿 코터용 예비토출장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래 슬릿 코터용 예비토출장치는 슬릿 노즐(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 세정모듈(41, 42, 43, 44, 45, 46)를 포함한다.
구체적으로, 롤러(31)는 수용부(32) 내에서 회전하는 동시에 그 상측의 슬릿 노즐(20)로부터 슬릿에 잔류된 잔류액을 토출받으며, 수용부(32)는 하측에 저장된 세정액에 롤러(31)를 침지시켜 롤러(31) 외연의 토출액을 제거한다. 그리고 세정모듈은 롤러(31) 표면에 감광액 희석을 위한 용매 예컨대, 솔벤트(solvent)를 공급하는 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) 및, 건조공기를 분사하는 제4분사노즐(46)로 구성된다.
위와 같이 구성된 종래 예비토출장치에 의해 수행되는 예비토출장치의 세정과정은, 일방향으로 회전하는 롤러(31) 표면에 약액, 예컨대, 감광액이 슬릿 노즐(20)로부터 예비토출되면, 상기 감광액은 회전하는 롤러(31)에 의해 수용부 내부 로 이송된다. 이 과정에서 제1분사노즐(41)로부터 롤러(31) 표면으로 분사되는 용매에 의해 감광액이 1차 희석되며, 그 감광액에 포함되어 있던 이물질은 나이프(42)를 통해 제거된다.
이후, 수용부(32)에 담수된 세정액에 의해 롤러 표면에 대한 세정이 이루어지며, 세정액을 통한 세정 후 제3분사노즐(44)과 나이프(45)에 의해 롤러 표면에 대한 재차 세정이 이루어지고, 마지막으로 제4분사노즐(46)를 이용한 롤러(31) 표면에 대한 건조가 행해짐으로써 세정이 마무리된다. 이러한 작업은 슬릿 노즐을 통한 약액의 예비토출이 진행되는 동안 계속해서 반복 진행된다.
위와 같은 종래 기술에 따르면, 감광액 희석을 위해 롤러(31) 표면에 토출되는 용매 예컨대, 솔벤트가 상기 제1분사노즐(41)을 통한 분사 또는 적하유닛(미도시)을 이용한 단순 적하방식을 통해 롤러 표면에 도포되어 그 표면에 묻어 있은 감광액을 희석시킨다.
그러나, 위와 같이 노즐을 통한 분사 또는 단순 적하방식을 이용하여 롤러 표면에 용매를 공급하는 경우, 일부 용매가 롤러 표면에 제대로 공급되지 못하고 외부 또는 다른 영역으로 비산되거나 흘러내려 불필요하게 많은 양의 용매가 소비되는 문제가 있으며, 용매가 롤러 전체에 걸쳐 균일하게 도포되지 못해 롤러 표면에 대한 세정효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 불필요하게 낭비되는 용매량을 현저히 줄이면서 롤러 표면에 대한 용매의 균일한 도포를 구현할 수 있고, 그에 따라 롤러 표면의 감광액에 대한 세정효율을 높일 수 있는 슬릿 코터용 예비토출장치를 제공하는 데에 그 목적 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 슬릿 노즐을 통해 예비토출된 감광액을 제공받는 롤러와, 롤러를 회전가능하게 지지하면서 롤러 일부가 외부로 노출되도록 수용하는 수용부와, 수용부 내에 상기 롤러 외면을 따라 근접 설치된 세정모듈을 포함하며, 상기 세정모듈은, 감광액 희석을 위한 용매가 공급되는 용매 공급관과, 용매 공급관을 통해 공급된 용매를 상기 롤러 표면으로 흘려 보내는 경사 플레이트와, 롤러 외면과 접촉하여 이물을 제거하는 복수의 나이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치를 제공한다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 슬릿 코터용 예비토출장치의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 슬릿 코터용 예비토출장치는 회전하는 롤러(310) 및 롤러(310)를 회전가능하게 지지하면서 롤러(310) 일부가 외부로 노출되도록 수용하는 수용부(320)를 포함한다. 롤러(310)는 슬릿 노즐(200)을 통해 예비토출된 감광액을 제공받으며, 수용부(320)는 감광액을 제공받은 롤 러(310) 표면 세정을 위해 그 내부에 세정액(332)이 충진된 세정조(330)를 수용한다.
이때, 상기 롤러(310)는 세정액(332)에 그 외면 일부가 침지되는 형태로 수용부(320)에 회전가능하게 설치되며, 상기 수용부(320)는 이 수용부(320)에 회전가능하게 설치된 롤러(310) 세정을 위한 세정모듈을 구비한다. 세정모듈은 롤러 표면 이물 제거 및 세정을 위한 복수의 구성요소를 포함하고 있으며, 이 구성요소들은 수용부(320) 내에 상기 롤러 회전방향을 따라 롤러(310) 외면과 근접 설치된다.
구체적으로, 상기 세정모듈은 감광액 희석을 위한 용매를 공급하는 용매 공급관(410)과, 용매 공급관(410)을 통해 제공된 용매가 회전하는 롤러(310) 표면으로 공급될 수 있도록 용매의 흐름을 유도하는 경사 플레이트(420)와, 롤러(310) 외면과 접촉하여 롤러 표면의 이물 및 감광액(또는 세정액)을 제거하는 복수의 나이프(430,440,450)를 포함한다.
상기 경사 플레이트(420)는 롤러(310) 외면을 향해 하향 경사지게 구비되어 롤러(310) 표면으로 상기 용매 공급관(410)을 통해 제공된 용매(100)의 원활한 흐름을 유도하며, 복수의 나이프는 롤러(310)의 원주 방향을 따라 롤러 표면에 접촉 배치되는 제1, 제2, 제3 나이프(430,440,450)로 구성된다. 제1 나이프(430)는 상기 용매 공급관(410) 및 경사 플레이트(420) 하부측의 수용부(320) 내에 배치되어 롤러 표면의 이물 및 용매가 혼합된 희석액을 제거하며, 제2 나이프(440)는 세정액(332)이 충진된 세정조(330) 내에 배치되어 세정액(332)에 침지된 롤러(310) 표면의 이물 및 감광액을 제거한다. 그리고, 제3 나이프(450)는 세정액(332)을 통한 침지 세정 후 롤러(310) 표면에 잔류하는 세정액을 제거하는 역할을 한다.
바람직하게는, 상기 용매 공급관(410) 및 경사 플레이트(420)는 수용부(320) 외부로 노출된 롤러 표면으로 예비토출된 감광액이 롤러(310)에 의해 수용부(320) 내부로 유입되는 방향의 수용부(320) 내부 상측에 배치된다. 이 경우, 일방향으로 회전하는 롤러(310) 표면에 약액 예컨대, 감광액이 슬릿 노즐(200)로부터 예비토출되면, 상기 감광액은 회전하는 롤러(310)에 의해 수용부(320) 내부로 이송되고, 이 과정에서 용매 공급관(410)에서 제공되는 용매 예컨대, 솔벤트가 경사 플레이트(420)를 통해 롤러(310) 표면으로 공급되어 롤러(310) 표면에 묻어 있는 감광액을 1차 희석시키며, 그 희석물 및 그에 포함되어 있던 이물은 제1 나이프(42)를 통해 1차적으로 제거된다.
이때, 상기 제1 나이프(430)는 롤러(310) 외면과 접촉하는 블레이드 끝단에 상기 롤러의 회전과 대항하는 방향으로 소정 깊이 함몰된 요홈(432)을 갖는다(도 4참조). 상기 요홈(432)에는 롤러(310) 표면을 따라 흘러 내린 용매(100) 일부가 잔류한다. 즉, 상기 요홈(432)은 감광액 희석을 위해 경사 플레이트(420)로부터 롤러(310) 표면으로 제공된 용매(100) 일부를 잔류시키고, 이 잔류한 용매(100)는 롤러(310) 표면에 잔존한 감광액을 다시 한번 희석시키는 데에 사용된다.
즉, 상기 제1 나이프(430)는 용매에 의해 1차 희석된 롤러(310) 표면의 감광액 및 이물을 제거함과 동시에 그 블레이드 끝의 요홈(432)에 잔류하는 용매(100)를 이용하여 롤러(310) 표면에 대한 세정을 실시한다. 이 경우, 용매 공급관(410)을 통해 롤러(310) 표면에 공급된 용매에 의한 감광액 희석 후, 제1 나이프(430)에 서 롤러(310) 표면에 잔존하는 감광액에 대한 희석이 다시 한번 진행되므로, 롤러(310)에 대한 세정효율이 보다 향상될 수 있다.
도 4는 도 3에 따른 요부를 확대 도시한 요부 확대도로서, 용매 공급관 및 경사 플레이트를 포함하는 세정모듈의 요부를 확대 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 경사 플레이트(420)는 그 끝 자유단 측에 용매(100)를 임시 수용하는 용매 수용부(422)를 갖는다. 이러한 용매 수용부(422)는 용매 공급관(410)으로부터 공급된 용매가 롤러(310) 표면에 불필요하게 초과 공급되는 것을 방지하기 위한 것으로, 경사 플레이트(420) 자유단 측 단부를 상향 절곡시켜 형성될 수 있으며, 절곡된 절곡단 길이 방향을 따라서는 용매 토출을 위한 좁고 가느다란 슬릿(424)이 형성된다. 이에 따라, 용매 공급관(410)을 통해 용매가 공급되면, 공급된 용매는 경사 플레이트(420)를 타고 흐르다가 상기 용매 수용부(422)로 흘러들어가 고이게 되고, 그 중 일부만이 슬릿(424)을 통해 롤러(310) 표면에 공급된다.
이처럼, 경사 플레이트(420)에 용매 임시 저장을 위한 용매 수용부(422)가 마련된 경우, 용매 공급관(410)을 통해 공급된 용매가 상기 용매 수용부(422)에 임시 수용되고, 그 중 일부만이 슬릿(424)을 통해 롤러(310) 표면으로 공급되므로, 종래의 용매 분사 또는 적하방식과 비교하여 불필요하게 많은 양의 용매가 소비되지 않는다. 또한, 용매 공급관(410)으로부터 용매의 공급이 일시 차단된 경우에도 용매 수용부(422)에는 일정양의 용매(100)가 임시 저장되어 있기 때문에 용매는 일정한 시간동안 지속적으로 롤러 표면에 공급될 수 있다. 따라서 용매 차단으로 인 한 나이프의 부하 및 세정불능이 방지된다.
상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따르면, 예비토출된 약액 예컨대, 감광액을 받아들인 롤러(310)를 세정하기 위한 수단으로서, 감광액 희석을 위해 솔벤트와 같은 용매를 공급하는 용매 공급관(410)과, 용매 공급관(410)을 통해 제공된 용매가 회전하는 롤러(310) 표면으로 공급될 수 있도록 용매의 흐름을 유도하는 경사 플레이트(420)를 포함한 세정모듈이 적용된다. 상기 세정모듈 중 경사 플레이트(420)는 용매 공급관(410)으로부터 공급된 용매가 롤러(310) 표면에 불필요하게 초과 공급되는 것을 방지하기 위해 용매(100)를 임시 수용하는 용매 수용부(422)를 구비하고 있다.
따라서, 용매 공급관(410)을 통해 공급된 용매는 용매 수용부(422)에 임시 저장되며, 그 중 일부만이 슬릿(424)을 통해 소정량씩 롤러(310) 표면에 공급되므로, 기존의 용매 분사 또는 적하방식과는 달리 불필요하게 많은 양의 용매가 소비되지 않으면서, 롤러(310) 표면에 공급되는 용매의 양이 항상 일정하고 롤러 폭방향 전체에 걸쳐 균일 배출된다. 이에 따라, 롤러(310) 표면에 묻어 있는 감광액에 대한 세정효율이 보다 향상될 수 있다.
아울러, 용매 수용부(422)에는 일정양의 용매(100)가 임시 저장되어 있기 때문에 유사시 용매 공급관(410)으로부터 용매의 공급이 일시 차단되더라도 용매는 일정 시간동안 계속해서 롤러 표면에 공급될 수 있다. 이에 따라, 용매 차단으로 인한 나이프의 부하 및 세정불능을 방지할 수 있다.
또한 본 고안의 실시예에 따르면, 제1 나이프(430)의 블레이드 끝단에 소정 깊이로 요홈(432)이 함몰 형성되며, 상기 요홈(432)에는 롤러(310) 표면을 따라 흘러 내린 용매(100) 일부가 잔류하면서 롤러(310) 표면에 잔존한 감광액을 다시 한번 희석시킨다. 따라서, 롤러에 대한 보다 나은 세정을 기대할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 고안을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은, 용매 공급관을 통해 공급된 용매가 경사 플레이트의 용매 수용부에 임시 저장되었다가 슬릿을 통해 롤러 측으로 공급되므로, 종래 분사 또는 단순 적하방식과 비교하여 불필요하게 낭비되는 용매량이 현저히 줄어드는 이점이 있다.
또한, 슬릿 배출 방식을 통해 용매 수용부에 임시 저장되어 있던 용매가 롤러 표면으로 공급됨으로써, 롤러 표면에 대한 용매의 균일한 도포를 구현할 수 있고, 그에 따라 롤러 표면의 감광액에 대한 세정효율이 보다 향상된다.

Claims (6)

  1. 슬릿 노즐을 통해 예비토출된 감광액을 제공받는 롤러;
    롤러를 회전가능하게 지지하면서 롤러 일부가 외부로 노출되도록 수용하는 수용부; 및
    수용부 내에 상기 롤러 외면을 따라 근접 설치된 세정모듈;을 포함하며,
    상기 세정모듈은,
    감광액 희석을 위한 용매가 공급되는 용매 공급관과,
    용매 공급관을 통해 공급된 용매를 상기 롤러 표면으로 흘려 보내는 경사 플레이트와,
    롤러 외면과 접촉하여 이물을 제거하는 복수의 나이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 공급관 및 경사 플레이트는, 수용부 외부로 노출된 롤러 표면으로 예비토출된 감광액이 롤러에 의해 수용부 내부로 유입되는 방향의 수용부 내부 상측에 배치된 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 경사 플레이트는, 용매 공급관으로부터 공급된 용매를 임시 수용하며 용매 토출을 위해 그 길이방향으로 슬릿이 형성된 용매 수용부를 그 끝단 자유단 측에 갖는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 용매 수용부는, 경사 플레이트 자유단 측 단부를 상향 절곡시켜 형성되며, 절곡된 절곡단을 따라 용매 토출을 위한 상기 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    롤러 외면과 접촉하는 상기 복수의 나이프는,
    상기 용매 공급관 및 경사 플레이트 하부측의 수용부 내에 배치되어 롤러 표면의 이물 및 용매가 혼합된 희석액을 제거하는 제1 나이프와;
    세정액이 충진된 세정조 내에 배치되어 세정액에 침지된 롤러 표면의 이물 및 감광액을 제거하는 제2 나이프와;
    세정액을 통한 침지 세정 후 롤러 표면에 잔류하는 세정액을 제거하는 제3 나이프;로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 나이프는, 롤러 외면과 접촉하는 블레이드 끝단에 상기 롤러의 회전에 대항하는 방향으로 소정 깊이로 요홈이 함몰되어, 상기 요홈에 감광액 희석을 위해 경사 플레이트로부터 롤러 표면으로 제공된 용매 일부가 잔류토록 구성된 것을 특징으로 하는 슬릿 코터용 예비토출장치.
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