KR20110019900A

KR20110019900A - 부상식 기판 코터 장치

Info

Publication number: KR20110019900A
Application number: KR1020090077511A
Authority: KR
Inventors: 이경일
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-03-02
Also published as: KR101097236B1

Abstract

본 발명은 부상식 기판 코터 장치에 관한 것으로, 표면으로부터 기체를 분사 또는 분사 및 흡인하여 피처리 기판을 부상시키고, 상기 피처리 기판의 이송 경로 중에 절개 영역이 구비된 부상 스테이지와; 상기 부상 스테이지의 상측에 배치되어 상기 피처리 기판이 이동하는 동안에 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 슬릿 형태의 슬릿 노즐로부터 공급하는 약액 공급수단과; 상기 피처리 기판을 파지하는 파지 부재와; 상기 피처리 기판을 상기 파지 부재로 파지한 상태로 상기 부상 스테이지를 따라 이송시켜 상기 피처리 기판이 상기 약액 공급 수단의 하부를 통과하도록 이동시키는 기판 이송 기구와; 상기 피처리 기판의 이송 중에는 상기 부상 스테이지의 절개 영역의 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치하여 상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 상기 슬릿 노즐의 토출구가 근접하거나 접촉하여 비드를 형성하기 위한 비드형성 보조면을 구비한 프라이밍 모듈과; 상기 슬릿 노즐을 상기 프라이밍 모듈로 이동시키는 노즐 이동 수단과; 상기 절개 영역에서 부상력을 발생시키도록 기체를 분사하는 분사 유닛을 포함하여 구성되어, 노즐의 비드 형성 공정을 피처리 기판의 이송 경로의 중간 하측에서 행하도록 프라이밍 모듈이 위치하는 절개 영역이 부상 스테이지의 중간에 형성되는 경우에, 상기 절개 영역에서 분사 유닛에 의해 부상력을 발생시키는 기체가 분사됨으로써, 피처리 기판이 분사 유닛의 부상력에 의해 절개 영역을 가로지르는 이송을 원활하게 할 수 있는 부상식 기판 이송 장치를 제공한다.

부상 스테이지, 프라이밍 모듈, 분사 유닛, 절개 영역, 부상력

Description

부상식 기판 코터 장치 {INLINE TYPE SUBSTRATE COATER APPARATUS}

본 발명은 부상식 기판 코터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 슬릿 노즐의 비드 형성 공정을 피처리 기판의 이송 경로의 중간 하측에서 행함에 따라 프라이밍 모듈이 위치하는 절개 영역이 부상 스테이지의 중간에 형성되는 경우에 상기 절개 영역에서 부상력을 도입하여 피처리 기판이 절개 영역을 원활하게 이송시킬 수 있는 부상식 기판 코터 장치에 관한 것이다.

LCD 등 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 공정에서는 유리 등으로 제작된 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. LCD의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.

그러나, LCD 화면의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도 포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.

최근에는 정해진 시간에 보다 많은 수의 피처리 기판의 표면에 약액을 코팅하는 방법의 일환으로서, 일본 공개특허공보 제2005-243670호에는 기판이 반입되고 도포되며 반출되는 방향을 따라 에어를 분출하여 기판을 부상시키는 부상 스테이지가 설치되고, 그 양측에 흡착 패드 등으로 형성된 기판 배출 기구가 구비되어, 정지된 상태의 슬릿 노즐에 의해 연속적으로 공급되는 피처리 기판의 표면에 약액을 공급하여 코팅하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 종래의 부상식 기판 코터 장치는 공급되는 기판의 표면에 약액을 공급하기 직전에 비드를 형성하기 위하여 슬릿 노즐의 토출구가 근접하는 프라이밍 모듈 등이 모두 부상 스테이지의 상측에 위치하므로, 슬릿 노즐이 프라이밍 모듈에 근접한 상태로 약액을 토출하여 슬릿 노즐의 토출구에 비드를 형성하는 공정이나 노즐약액 토출부 세정기에 의한 세정 공정에서 약액이 공기 중에 부유하거나 피처리 기판의 표면에 떨어져 피처리 기판의 코팅 불량을 야기하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 슬릿 노즐의 비드 형성 공정을 피처리 기판의 이송 경로의 중간 하측에서 행함에 따라 프라이밍 모듈이 위치하는 절개 영역이 부상 스테이지의 중간에 형성되는 경우에 상기 절개 영역 에서 부상력을 도입하여 피처리 기판이 절개 영역을 원활하게 이송시킬 수 있는 부상식 기판 코터 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 표면으로부터 기체를 분사 또는 분사 및 흡인하여 피처리 기판을 부상시키고, 상기 피처리 기판의 이송 경로 중에 절개 영역이 구비된 부상 스테이지와; 상기 부상 스테이지의 상측에 배치되어 상기 피처리 기판이 이동하는 동안에 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 슬릿 형태의 슬릿 노즐로부터 공급하는 약액 공급수단과; 상기 피처리 기판을 파지하는 파지 부재와; 상기 피처리 기판을 상기 파지 부재로 파지한 상태로 상기 부상 스테이지를 따라 이송시켜 상기 피처리 기판이 상기 약액 공급 수단의 하부를 통과하도록 이동시키는 기판 이송 기구와; 상기 피처리 기판의 이송 중에는 상기 부상 스테이지의 절개 영역에 정렬되고 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치하여 상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 상기 슬릿 노즐의 토출구가 근접하거나 접촉하여 비드를 형성하기 위한 비드형성 보조면을 구비한 프라이밍 모듈과; 상기 슬릿 노즐을 상기 프라이밍 모듈로 이동시키는 노즐 이동 수단과; 상기 절개 영역에서 부상력을 발생시키도록 기체를 분사하는 분사 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치를 제공한다.

이와 같이, 슬릿 노즐의 비드 형성 공정이 피처리 기판의 이송 경로의 중간 하측에서 행함에 따라, 부상 스테이지의 중간에 프라이밍 모듈이 위치하는 절개 영 역이 형성되는 경우에, 부상력을 발생시키는 기체가 분사 유닛에 의해 상기 절개 영역에서 상향 또는 상향 경사지게 분사됨으로써, 피처리 기판을 분사 유닛의 부상력에 의해 지지되도록 한 상태로 절개 영역을 가로질러 원활하게 이송시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 슬릿 노즐의 비드 형성 공정 중에 상기 프라이밍 모듈이 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치시킴으로써, 일반적으로 피처리 기판의 도포 공정은 강제 유동이 하방으로 작용하는 클린룸에서 이루어지므로, 슬릿 노즐이 프라이밍 모듈에 근접하거나 접촉하여 슬릿 노즐의 토출구에 약액을 약간 토출하여 토출구에 비드 형성하는 과정에서 약액이 외부로 유출되더라도 도포되는 피처리 기판의 표면이나 부상 스테이지의 상면에 묻지 않고 바닥으로 떨어지게 되어, 피처리 기판의 코팅 불량률을 낮출 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '상기 프라이밍 모듈이 상기 절개 영역에 정렬'된다는 표현은 상기 절개 영역을 위에서 바라볼 때, 상기 프라이밍 모듈이 절개 영역에 투영되는 면이 존재하는 것을 의미한다. 따라서, 프라이밍 모듈이 상기 부상 스테이지의 절개 영역의 하부에만 위치한 것에 한정되지 않으며, 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하측이라면 부상 스테이지에 평행하거나 부상 스테이지의 상면에 약간 돌출된 배열도 포함한다.

상기 부상 스테이지는, 상기 약액 공급 수단이 상기 피처리 기판에 약액을 도포하는 도포 영역과, 상기 피처리 기판이 상기 도포 영역을 향해 이송되는 기판 공급 영역과, 상기 도포 영역과 상기 기판 공급 영역 사이의 이완 영역과, 상기 도포 영역을 지난 상기 피처리 기판을 배출하는 기판 배출 영역을 포함하여 영역이 구분된다. 이 때, 상기 절개 영역은 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되는 도포 영역 및 상기 이음 영역과 인접한 전방 영역에 설치됨으로써, 정밀한 부상력 제어를 위하여 촘촘하게 기체 분출구와 흡기구가 배열되는 도포 영역의 기체 분출 및 흡입 구조에 영향을 미치지 않으므로 피처리 기판의 부상 높이를 정밀하게 제어하는 것을 보조할 뿐만 아니라, 피처리 기판의 코팅 때마다 비드 형성을 위해 프라이밍 모듈과 근접하기 위하여 이동하는 슬릿 노즐의 이동 경로를 최소화할 수 있다.

한편, 프라이밍 모듈이 피처리 기판의 도포 영역과 인접한 위치에 피처리 기판의 이송 경로보다 아래에 위치하면, 피처리 기판을 상방으로 밀어주는 부상력이 없는 영역이 발생되므로 피처리 기판이 부상 스테이지를 따라 공급되다가 요동칠 수 있다. 일반적으로 수백 마이크로미터의 두께를 가지면서 50인치 이상의 크기를 갖는 피처리 기판은 국부적으로 요동이 발생하더라도 그 파동이 잔류하여 도포 영역에서 슬릿 노즐에 의해 약액이 도포되는 동안이나 그 이후에 배출되는 동안에도 진동이 남게되어 일정한 두께로 약액을 코팅하는 것이 곤란해진다.

따라서, 상기 분사 유닛은 상기 슬릿 노즐이 상기 프라이밍 모듈로 이동하는 경로와 간섭되지 않는 상기 절개구의 내측에 위치하여 절개 영역의 상방으로 기체를 분사하여 부상력을 발생시킴으로써, 피처리 기판이 요동없이 절개 영역을 통과 하여 이송할 수 있게 된다.

이 때, 상기 분사 유닛은 상기 부상 스테이지에 고정될 수 있으며, 프라이밍 모듈에 설치될 수도 있다. 그러나, 피처리 기판이 절개 영역을 통과하는 과정에서 요동이 발생하는 것을 최소화하도록, 상기 분사 유닛은 상기 절개구의 중앙부를 향하여 기체를 분사하도록 경사지게 설치된 기체 분사기를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 분사 유닛은 상기 절개구의 경계 주변에 상측을 향해 다수의 분사공이 형성되고 상기 절개 영역의 경계에 인접한 위치에 횡방향으로 설치된 분사 튜브를 포함하여 구성될 수도 있다. 이와 같이, 다수의 분사공이 형성된 분사 튜브가 횡방향으로 배열됨에 따라, 이송되는 피처리 기판은 분사 튜브가 위치한 곳에서 예정된 이송 경로보다 약간 들뜬 상태가 되어, 절개 영역을 통과하는 동안에 발생되는 피처리 기판의 처짐량을 보상할 수 있으므로, 피처리 기판이 분사공을 통해 분사되는 기체에 의해 지지되며 절개 영역을 원활하게 통과할 수 있게 된다.

이 때, 상기 분사 튜브에는 상기 절개 영역의 중앙부를 향하는 분사공이 형성됨으로써, 상기 절개 영역의 중앙부에서도 상기 분사공의 기체에 의해 지지되어 피처리 기판이 통과하는 것을 보조할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 슬릿 노즐의 비드 형성 공정을 피처리 기 판의 이송 경로의 중간 하측에서 행함에 따라 프라이밍 모듈이 정렬되는 절개 영역이 부상 스테이지의 중간에 형성되는 경우에, 분사 유닛에 의해 분사된 기체가 상기 절개 영역에서 부상력을 발생시킴으로써, 피처리 기판이 부상력에 의해 지지된 상태로 절개 영역을 원활하게 가로질러 이송될 수 있는 부상식 기판 이송 장치를 제공한다.

특히, 본 발명은 절개 영역의 중앙부에 대해서도 분사 유닛에 의해 분사되는 기체가 도달하여 부상력이 발생되도록 함으로써, 피처리 기판이 절개 영역을 통과하는 과정에서 발생될 수 있는 요동을 최소화하는 장점이 얻어진다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성을 도시한 사시도, 도2는 도1의 구성으로부터 슬릿 노즐, 갠츄리, 이동식 기판반송유닛을 제외한 구성을 도시한 사시도, 도3은 도1의 횡단면도, 도4a는 부상 스테이지의 배열 구성을 도시한 평면도, 도4b는 부상 스테이지의 흡기공과 기체 배출공의 제어 방법을 도시한 개략도, 도5는 부상 스테이지의 영역을 구분한 구성을 도시한 개략도, 도6a 및 도6b는 기판의 이송 경로의 절개 영역을 통과하는 피처리 기판에 분사 유 닛에 의해 부상력을 도입하는 구성을 도시한 개략도, 도7은 도1의 프라이밍 모듈의 외관을 도시한 사시도, 도8은 도7의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 따른 횡단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)는 피처리 기판(G)이 이송되는 경로(GL)를 따라 표면으로부터 기체를 분사하거나 분사 및 흡인하여 피처리 기판(G)을 부상시키도록 프레임(10)에 고정되고 피처리 기판(G)의 이송 경로의 중간에 절개 영역(180c)이 형성된 부상 스테이지(110)와, 부상 스테이지(110)의 상측에 배치되어 피처리 기판(G)이 이동하는 동안에 정지된 상태로 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 분사하는 약액 공급수단인 슬릿 형태의 슬릿 노즐(120)과, 슬릿 노즐(120)을 위치 고정하여 갠츄리 이송레일(131)을 따라 부상 스테이지(110)의 길이 방향(130d)으로 이동 가능하고 상하로도 이동 가능하게 설치되어 슬릿 노즐(130)을 후술하는 프라이밍 모듈(180)로 이동시키는 노즐 이동 수단으로서 설치된 갠츄리(gantry, 130)와, 부상 스테이지(110)의 양측에 길이 방향을 따라 배열된 기판이송용 레일(140)과, 기판 이송용 레일(140)로부터 부상한 상태로 유리 재질로 제작된 피처리 기판(G)을 파지한 상태로 기판 이송용 레일(140)을 따라 피처리 기판(G)을 이송시켜 피처리 기판(G)이 슬릿 노즐(120)의 하부를 통과시키도록 이동시키는 파지 부재(150)와, 수 개의 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포한 이후에 슬릿 노즐(120)의 토출구를 세정하도록 부상 스테이지(110)의 전방 일단의 피처리 기판(G)의 이송 경로(GL)의 하부에 설치된 노즐약액 토출부 세정기(lip rinser module, 160)과, 부상 스테이지(110)의 전방 끝단으로부터 연장되어 피처리 기판(G)의 이송 중에는 하부에 위치하고 유지 보수 시에는 노즐약액 토출부 세정기(160)의 전방에 작업 공간을 마련하기 위하여 이동되는 이동식 기판반송유닛(170)과, 피처리 기판(G)의 표면에 도포하기 이전에 슬릿 노즐(120)의 토출구가 근접하거나 접촉하여 약액을 약간 토출하여 슬릿 노즐(120)의 토출구에 비드 형성하도록 피처리 기판(G)의 하부에 위치하는 프라이밍 모듈(180)과, 절개 영역(180c)에서 부상력을 발생시키도록 상방으로 기체를 분사하는 분사 유닛(200)으로 구성된다.

상기 부상 스테이지(110)는 도5에 도시된 바와 같이 피처리 기판(G)이 대략 150㎛ 내지 250㎛정도의 높이 부상되어 공급되는 기판공급영역과, 프라이밍 모듈이 정렬되도록 설치된 절개 영역(180c)과, 대략 50㎛정도의 높이의 부상 높이로 천이시키는 이완 영역과, 피처리 기판(G)이 50㎛의 높이로 정밀하고 일정한 높이로 부상된 상태로 피처리 기판(G)의 표면에 슬릿 노즐(120)로부터 약액이 도포되는 도포 영역(C)과, 코팅된 피처리 기판(G)을 배출시키는 기판배출영역(110')으로 구분된다.

피처리 기판(G)에 도포되는 약액의 두께를 일정하게 유지시키기 위해서는 도포 영역(C)에서 일정한 높이로 부상되도록 유지하는 것이 매우 중요하며, 이를 위하여 도2에 도시된 바와 같이 이완 영역과 도포 영역에는 다른 영역에 비하여 많은 수의 흡기공(110a)과 기체 분출공(110b)이 형성되어 제어된 부상력(110d)으로 피처리 기판의 부상 높이를 정밀하게 조절한다. 그리고, 피처리 기판(G)의 부상 높이를 비교적 덜 정밀하게 조절하는 것이 허용되는 기판 공급 영역 및 기판 배출 영역(110')에서는 흡기공(110a)과 기체 분출공(110b)이 보다 성하게 분포된다.

한편, 도5에 도시된 바와 같이, 프라이밍 모듈(180)이 피처리 기판(G)의 이송 경로(GL)의 하측에 위치하므로, 슬릿 노즐(120)이 프라이밍 모듈(180)의 롤러(181)에 근접하기 위한 이송 경로(GL)를 확보하기 위하여, 부상 스테이지(110)는 슬릿 노즐(120)이 프라이밍 모듈(180)에 접근할 수 있도록 프라이밍 모듈(180)에 정렬된 절개 영역(180c)을 구비한다.

그리고, 도4b에 도시된 바와 같이, 부상 스테이지(110,110')는 기체가 소정의 압력으로 분사되는 분출공(110b)과 주변의 기체를 빨아들이는 흡입공(110a)이 표면에 형성되어, 압축기(116)에서 압축된 압축 기체는 레귤레이터(112)를 거쳐 유량계(113)로 원하는 유량이 공급되도록 밸브(114a-114c)를 조절하여 분출공(110b)에 공급되고, 압축기(115)에서 압축시키기 위하여 밸브(114c)를 개방하여 흡입공(110a)으로부터 기체를 빨아들인다. 이 때, 분출공(110b)을 통해 분사되는 기체의 양과 흡인공(110a)을 통해 흡인되는 기체의 양이 대체로 유사하게 유지된다. 이 때, 부상 스테이지(110)의 영역별로 분출공(110b)과 흡입공(110a)을 통해 분출되거나 흡입되는 기체의 양은 서로 다르게 조절되지만, 피처리 기판(G)을 도면부호 110d로 표시된 방향으로 부상력이 항상 작용한다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 흡기공(110a)과 기체 분출공(110b)이 함께 배열되는 것을 예로 들었지만, 흡기공(110a)이 형성되지 않고 기체 분출공(110b)에 의해서만 부상 스테이지(110)의 부상력이 제어될 수도 있다.

상기 슬릿 노즐(120)은 펌프(121)를 통해 약액을 공급받아 피처리 기판(G)의 표면에 토출구(120a)를 통해 약액을 일정한 두께로 도포한다.

상기 갠츄리(130)는 슬릿 노즐(120)을 고정한 상태로 부상 스테이지(110)의 길이 방향을 따라 설치된 갠츄리 이송레일(131)의 돌기(131a)와 맞물려 이송 레일(131)을 따라 부상 스테이지(110,110')의 길이 방향(즉, 전후 방향)으로 이동 가능하며, 슬릿 노즐(120)을 상하로 이동시킬 수 있게 구성된다. 도2에 도시된 바와 같이, 이동식 기판공급유닛(170)이 상방(170d)으로 이동하여 마련된 노즐약액 토출부 세정기(160) 전방의 작업 공간에서 슬릿 노즐(120)의 유지 보수 작업을 할 수 있도록, 갠츄리(130)는 부상 스테이지(110)의 전방으로 충분히 돌출되도록 연장된 갠츄리 이송레일(131)을 통해 슬릿 노즐(120)의 하부에 빈 공간이 마련되는 위치까지 슬릿 노즐(120)를 이동시킨다. 이를 통해, 슬릿 노즐(120)의 토출부를 필름 등으로 긁어 세정하기도 하고 오랜 기간 동안 사용된 슬릿 노즐(120)을 새로운 슬릿 노즐로 교체할 수도 있다.

여기서, 종래에는 프라이밍 모듈이 피처리 기판(G)의 이송 경로의 상부에 위치함에 따라, 슬릿 노즐(120)의 비드 형성을 위하여 부상 스테이지(110)로부터 충분히 높게 위치한 프라이밍 모듈로 이동시키기 위하여 갠츄리가 매우 높게 형성되어야 했다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)는 프라이밍 모듈(180)이 피처리 기판(G)의 이송 경로의 하부에 위치함에 따라, 갠츄리(130)를 낮게 구성할 수 있으므로 미관이 보다 깔끔할 뿐만 아니라, 종래보다 가벼워진 갠츄리를 보다 짧은 경로만을 이동시키게 제어할 수 있게 되어, 제어가 용 이해지고 보다 저렴하게 갠츄리(130)를 구성할 수 있는 장점이 얻어진다.

상기 기판이송용 레일(140)은 부상 스테이지(110, 110')의 양측에 서로 평행하게 배열되어, 파지 부재(150)에 의해 파지된 피처리 기판(G)을 부상 스테이지(110,110')를 따라 도1의 화살표로 표시된 방향으로 이송시킨다.

상기 파지 부재(150)는 기판 이송용 레일(140)로부터 에어 베어링(152) 형태로 부상하여 피처리 기판(G)을 그립퍼(151)로 흡입 파지한 상태로 부상 스테이지(110,110')의 길이 방향(150d)으로 이동 제어된다.

상기 노즐약액 토출부 세정기(160)는 도면에 상세히 도시되지는 않았지만, 슬릿 노즐(120)의 토출부의 양측과 접촉하는 클리너가 슬릿 노즐(120)의 토출구를 따라 이동하면서 토출부를 깨끗하게 세정한다.

상기 이동식 기판반송유닛(170)은 피처리 기판(G)이 도포되는 공정 중에는 도1에 도시된 바와 같이 부상 스테이지(110)의 전방 일단부에 위치하며, 유지보수 시에는 도면부호 170d로 표시된 방향으로 상방 이동되어 부상 스테이지(110)의 전방에 슬릿 노즐(120)의 토출구 주변을 수동 세정하거나 슬릿 노즐(120)을 교체하는 등의 유지 보수를 위한 작업 공간을 마련한다.

상기 프라이밍 모듈(180)은 도7 및 도8에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(120)의 선단이 근접하여 약액이 배출되도록 형성되고 서보 모터(181a)에 의해 회전 구동되는 프라이밍 롤러(181)와, 프라이밍 롤러(181)의 일부만 외부에 드러나도록 프라이밍 롤러(181)를 감싸는 케이스(182)와, 슬릿 노즐(120)의 비드 형성 공정에서 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 세척하기 위하여 비드 형성 공정 이후 회전하는 프라이밍 롤러(181)의 표면에 시너를 도포하는 시너 도포기(183)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 물리적으로 접촉하여 긁어 제거하는 제1스퀴저(184)와, 프라이밍 롤러(181)의 딥핑에 의해 표면 세정시키는 세척액 수용부(185)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면에 액체 세척액(186a)을 제트로 분사하는 세척액 분사기(186)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면에 잔재하는 시너를 제거하도록 프라이밍 롤러(181)의 표면에 접촉한 상태로 긁어내는 제2스퀴저(187)와, 프라이밍 롤러(181)의 표면을 건조하도록 프라이밍 롤러(181) 표면에 대해 공기(188x)를 흡입하여 표면의 액체 등을 건조시켜 외부로 배출하는 건조용 배기부(188)로 구성된다.

즉, 프라이밍 모듈(180)은 케이스(182) 내부에 회전 가능한 프라이밍 롤러(181)가 비드형성 보조면으로 구성되어, 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하기 이전에 롤러(181)의 표면에 근접한 상태로 슬릿 노즐(120)의 토출구에 약간의 약액을 배출하는 것에 의해 슬릿 노즐(120)의 토출구에 비드가 형성되도록 한다.

이 때, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 프라이밍 모듈(180)은 피처리 기판(G)의 이송 경로(GL)의 하부에 위치한다. 이를 통해, 슬릿 노즐(120)의 토출구 선단이 프라이밍 롤러(181)와 근접하여 비드를 형성하는 동안에 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻어있는 피막이나 슬릿 노즐(120)의 토출구의 약액 입자(77x)가 주변에 날리더라도, 피처리 기판(G)의 이송 경로의 하부에서 이 공정이 이루어지므로, 주변에 날리는 입자들이 피처리 기판(G)의 표면에 도달하지 않게 되어, 이들 입자에 의해 약액의 도포 공정의 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도2 및 도5에 도시된 바와 같이, 프라이밍 모듈(180)은 피처리 기판(G)의 부상 높이를 정밀하게 제어해야 하는 이완 영역, 도포 영역의 직전 전방의 절개 영역(180c)에 정렬되며 피처리 기판(G)의 이송 경로의 하부에 설치된다. 이를 통해, 비드 형성을 위해 프라이밍 롤러(181)에 근접하는 슬릿 노즐(120)의 이동 거리를 최소한으로 단축할 수 있다. 이 때, 슬릿 노즐(120)의 이동 거리를 보다 단축하기 위하여 이완 영역과 도포 영역의 사이에 위치하는 것을 생각해 볼 수도 있지만, 프라이밍 모듈(180)이 이완 영역과 도포 영역의 사이에 위치하면, 프라이밍 모듈(180)이 위치한 절개 영역(180c)에서는 부상 스테이지(110, 111, 110')의 부상력이 변동할 여지가 있으므로, 이송되는 피처리 기판(G)이 일정한 부상 높이로 정밀하게 유지하기 위해서는 이완 영역의 전방이나 후방에 위치한 것이 바람직하다.

도면 중 미설명 부호인 181a는 프라이밍 롤러(181)의 회전축이고, 도면 중 미설명 부호인 180y는 프라이밍 모듈(180)의 케이스 받침대이다.

상기 분사 유닛(200)은 도4a, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 절개 영역(180c)의 전후방 내측의 부상 스테이지(110, 110')에 각각 고정 설치되고 다수의 기체 분사기(211)를 구비한 제1기체분사유닛(210)과, 슬릿 노즐(120)이 접근하는 경로(120w)의 바깥쪽의 프라이밍 모듈(180)에 고정 설치되고 다수의 기체 분사기(221)를 구비한 제2기체분사유닛(220)으로 구성된다. 이 때, 기체분사유닛(210,220)에는 각각 압축 공기가 유입되는 튜브(210h, 220h)가 각각 설치된다.

상기 제1기체분사유닛(210) 중 절개 영역(180c)의 전방 내측에 위치한 기체분사유닛은 절개 영역(180c)에 진입하는 피처리 기판(G)의 일부분에 부상력을 인가하여, 절개 영역(180c)에 진입하는 피처리 기판(G)이 하방으로 처지는 것을 방지한다. 그리고, 제2기체분사유닛(210)의 기체 분사기(221)들은 절개 영역(180c)의 중앙부를 향하여 경사지게 배열되어, 절개 영역(180c)을 통과하고 있는 피처리 기판(G)이 하방으로 처지거나 요동이 발생하지 않도록 한다. 그리고, 제1기체분사유닛(210) 중 절개 영역(180c)의 후방 내측에 위치한 기체분사유닛은 절개 영역(180c)을 빠져나가는 피처리 기판(G)의 일부분에 부상력을 인가하여, 절개 영역(180c)에 진입하는 피처리 기판(G)이 하방으로 처지는 것을 방지한다.

즉, 다수의 기체분사유닛(210,220)으로 구성된 분사 유닛(200)은 슬릿 노즐(120)이 비드 형성 공정을 행하기 위하여 프라이밍 모듈(180)에 접근하는 경로(120w)의 바깥쪽에 분포되지만, 절개 영역(180c)의 전체에 걸쳐 균일한 부상력이 작용하도록 배열되고 제어된 압력의 기체를 분사함으로써, 절개 영역(180c)을 통과하는 피처리 기판(G)에 일정한 부상력이 작용하여, 피처리 기판(G)이 요동없이 절개 영역(180c)을 통과할 수 있게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)의 작동 원리를 도6a, 도6b를 참조하여 설명한다.

단계 1: 피처리 기판(G)의 표면에 약액을 도포하기 위하여 피처리 기판(G)을 부상식 기판 코터 장치(100)에 공급한다.

단계 2: 그리고 나서, 갠츄리(130)는 갠츄리 이송 레일(131)을 따라 이동하여 부상 스테이지(110, 110')의 절개 영역(180c)의 상부로 위치한 상태에서 슬릿 노즐(120)의 토출구가 프라이밍 롤러(181)에 근접하도록 하방(120d)으로 슬릿 노즐(120)을 이동시킨다.

단계 3: 슬릿 노즐(120)이 프라이밍 롤러(181)의 표면에 근접한 상태로 약간의 약액을 배출하여, 슬릿 노즐(120)의 토출구에는 비드가 형성되고, 슬릿 노즐(120)의 토출구로부터 배출된 약액의 일부는 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 상태가 된다. 이를 통해, 슬릿 노즐(120)의 비드 형성 공정이 이루어진다.

단계 4: 그리고 나서, 도6b에 도시된 바와 같이, 갠츄리(130)는 슬릿 노즐(120)을 상방으로 이동시켜 슬릿 노즐(120)의 토출구가 부상 스테이지(110, 110')의 상부로 뺀 후에, 도5의 도포 영역으로 슬릿 노즐(120)을 이동시킨다.

이와 동시에, 도6b에 도시된 바와 같이, 분사 유닛(200)의 다수의 기체 분사기(211,221)에서는 제어된 압력의 기체가 분사되어, 절개 영역(180c)에 부상 스테이지(110,110')가 마련되지 않음에도 불구하고, 절개 영역(180c)에서의 부상력이 부상 스테이지(110)의 기판 공급 영역의 부상력과 일정하게 유지된다. 이에 따라, 피처리 기판(G)은 기판 공급 영역과 마찬가지로 이송 예정 경로(GL)를 따라 절개 영역(180c)에서도 원활하게 요동없이 이송될 수 있게 된다.

전술한 단계 2 내지 단계 4는 피처리 기판(G)이 기판 코터 장치(100)에 공급된 이후에 진행될 필요는 없으며, 이전 공정의 피처리 기판(G)이 코팅된 직후에 개시되어 진행된다.

단계 5: 그리고 나서, 피처리 기판(G)이 이송 경로(GL)를 따라 도포 영역(C)으로 이동하여 슬릿 노즐(120)로부터 배출되는 약액에 의해 균일한 두께로 약액이 도포되며, 이와 동시에 세척 위치(77c)에 위치한 프라이밍 모듈(180)은 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 깨끗하게 세척된다.

즉, 도8에 도시된 바와 같이, 약액이 붇은 프라이밍 롤러(181)가 회전하면서 시너 도포기(183)가 시너를 프라이밍 롤러(181)의 표면에 도포하여 그 표면에 묻은 약액을 희석시키고, 제1스퀴저(184)에 의해 희석된 약액을 긁어내어 1차적으로 제거하며, 세척액 수용부(185)에 담긴 세척액에 딥핑되어 세척되며, 세척액 분사기(186)으로 세척액을 제트 형태로 분사하여 화학 및 기계적으로 프라이밍 롤러(181)의 표면에 묻은 약액을 제거하며, 그 다음, 제2스퀴저(187)에 의해 또다시 기계적으로 약액을 제거한 후, 건조용 배기부(188)에 의해 프라이밍 롤러(181)의 표면을 건조시켜 그 다음 비드 형성 공정에서는 깨끗한 건조된 표면이 슬릿 노즐(120)의 토출구에 근접한 상태로 되도록 프라이밍 롤러(181)가 세척된다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치(100)는 부상 스테이지(110)의 중간 영역(즉, 이완 영역의 전방)에 프라이밍 모듈(180)이 정렬 위치하는 절개 영역(180c)을 형성함에도 불구하고, 분사 유닛(200)에 의해 절개 영역(180c)에서의 부상력을 부상 스테이지(110)의 기판 공급 영역의 부상력과 동일하게 유지함으로써, 피처리 기판(G)은 요동없이 절개 영역(180c)을 통과하여 슬릿 노즐(120)로부터 원활하게 코팅될 수 있게 된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치를 상세히 설명한다. 다만, 본 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 일 실시예와 중복되는 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도9a 및 도9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성의 절개 영역에서의 피처리 기판의 이송 구조를 도시한 개략도이다.

도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치는, 프라이밍 모듈(180)이 정렬되는 절개 영역(180c)을 피처리 기판(G)이 원활하게 통과하여 이송될 수 있도록, 다수의 기체 분사기(211, 221)를 구비한 분사 유닛(200)으로 형성되지 않고, 다수의 분사공(410a, 420a)이 형성된 분사 튜브(410, 420)로 구성된다는 점에서 전술한 일 실시예의 구성(100)과 차이가 있다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치는 절개 영 역(180c)에 인접한 부상 스테이지(110)의 상측 경계면에 다수의 분사공(410a)이 길이 방향을 따라 다수 형성된 전방 분사 튜브(410)와, 절개 영역(180c)에 인접한 부상 스테이지(110')의 상측 경계면에 다수의 분사공(420a)이 길이 방향을 따라 다수 형성된 후방 분사 튜브(420)로 구성된다.

이와 같이 구성된 부상식 기판 코터 장치는, 절개 영역(180c)에 진입하는 피처리 기판(G)의 일부에 대해서는, 도9a에 도시된 바와 같이 부상 스테이지(110)의 부상력과 전방 분사 튜브(410)의 상향 분사공(410a)에 의한 부상력이 부가되어, 절개 영역(180c)을 통과하는 피처리 기판(G)의 처짐량을 미리 보상해준다. 그리고, 절개 영역(180c)을 통과하는 피처리 기판(G)의 일부에 대해서는 도9b에 도시된 바와 같이 전방 분사 튜브(410)와 후방 분사 튜브(420)의 경사진 분사공(410a,420a)에 의한 부상력이 도입되어, 절개 영역(180c)을 통과하고 있는 피처리 기판(G)의 처짐량을 줄여준다. 그리고, 절개 영역(180c)을 거의 통과한 피처리 기판(G)의 일부에 대해서는 도9b에 도시된 바와 같이 후방 분사 튜브(420)의 상향 분사공(420a)에 의한 부상력이 도입되어, 절개 영역(180c)에서의 부상력의 부족으로 피처리 기판(G)의 예정된 이송 경로(GL)보다 처진 피처리 기판(G)을 상향 이동시켜 예정된 이송 경로(GL)에 위치하도록 한다.

이와 같이, 프라이밍 모듈(180)에 분사 유닛(200)을 설치하는 것이 곤란한 경우에는 상기와 같이 분사 유닛(410,420)을 구성함으로써, 프라이밍 모듈(180)의 설치 및 슬릿 노즐(120)의 이동을 위해 부상 스테이지(110,110')의 절개 영역(180c)을 형성하더라도, 피처리 기판(G)이 절개 영역(180c)에 걸려 파손되지 않 고 동시에 절개 영역(180c)을 통과하면서 발생되는 요동을 최소화하면서 피처리 기판(G)을 절개 영역(180c)을 가로질러 원활하게 이송시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 즉, 위 실시예에서는 절개 영역(180c)의 부상 스테이지(110, 110')와 프라이밍 모듈(180)에 각각 분사 유닛(200)이 설치된 것을 예로 들어 설명하였지만, 필요에 따라 이들 위치 중 일부에만 설치될 수 도 있다. 마찬가지로, 위 실시예에서는 절개 영역(180c)의 부상 스테이지(110,110')의 양측에 분사 튜브(410,420)가 설치된 것을 예로 들어 설명하였지만, 부상 스테이지의 부상력을 조절하여 어느 전방에만 분사 튜브(410)가 설치되어 피처리 기판(G)이 절개 영역(180c)을 가로질러 이송되도록 구성할 수도 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성을 도시한 사시도

도2는 도1의 구성으로부터 슬릿 노즐, 갠츄리, 이동식 기판반송유닛을 제외한 구성을 도시한 사시도

도3은 도1의 횡단면도 도4a는 부상 스테이지의 배열 구성을 도시한 평면도

도4b는 부상 스테이지의 흡기공과 기체 배출공의 제어 방법을 도시한 개략도

도5는 부상 스테이지의 영역을 구분한 구성을 도시한 개략도

도6a 및 도6b는 기판의 이송 경로의 절개 영역을 통과하는 피처리 기판에 분사 유닛에 의해 부상력을 도입하는 구성을 도시한 개략도

도7은 도1의 프라이밍 모듈의 외관을 도시한 사시도

도8은 도7의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 따른 횡단면도

도9a 및 도9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상식 기판 코터 장치의 구성의 절개 영역에서의 피처리 기판의 이송 구조를 도시한 개략도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100: 부상식 기판 코터 110, 110': 부상 스테이지

120: 슬릿 노즐 130: 갠츄리

131: 약액 공급수단 이송레일 140: 기판이송용 레일

150: 파지 부재 160: 노즐약액 토출부 세정기

170: 이동식 기판반송유닛 180: 프라이밍 모듈

200: 분사 유닛

Claims

표면으로부터 기체를 분사 또는 분사 및 흡인하여 피처리 기판을 부상시키고, 상기 피처리 기판의 이송 경로 중에 절개 영역이 구비된 부상 스테이지와;

상기 부상 스테이지의 상측에 배치되어 상기 피처리 기판이 이동하는 동안에 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 슬릿 형태의 슬릿 노즐로부터 공급하는 약액 공급수단과;

상기 피처리 기판을 파지하는 파지 부재와;

상기 피처리 기판을 상기 파지 부재로 파지한 상태로 상기 부상 스테이지를 따라 이송시켜 상기 피처리 기판이 상기 약액 공급 수단의 하부를 통과하도록 이동시키는 기판 이송 기구와;

상기 피처리 기판의 이송 중에는 상기 부상 스테이지의 절개 영역의 상기 피처리 기판의 이송 경로의 하부에 위치하여 상기 피처리 기판에 약액을 도포하기 이전에 상기 슬릿 노즐의 토출구가 근접하거나 접촉하여 비드를 형성하기 위한 비드형성 보조면을 구비한 프라이밍 모듈과;

상기 슬릿 노즐을 상기 프라이밍 모듈로 이동시키는 노즐 이동 수단과;

상기 절개 영역에서 부상력을 발생시키도록 기체를 분사하는 분사 유닛을;

포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 1항에 있어서,

상기 절개 영역은 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되는 도포 영역과 인접한 영역에 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 2항에 있어서,

상기 절개 영역은 상기 피처리 기판의 표면에 약액이 도포되는 도포 영역과 인접한 전방 영역에 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 분사 유닛은 상기 슬릿 노즐이 상기 프라이밍 모듈로 이동하는 경로와 간섭되지 않는 상기 절개 영역의 내측에 위치한 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 4항에 있어서,

상기 분사 유닛은 상기 부상 스테이지에 고정된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 4항에 있어서,

상기 분사 유닛은 상기 프라이밍 모듈에 설치된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 4항에 있어서,

상기 분사 유닛은 상기 절개 영역의 중앙부를 향하여 기체를 분사하도록 경사지게 설치된 기체 분사기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 분사 유닛은 상기 절개 영역의 경계 주변에 상측을 향해 다수의 분사공이 형성되고 상기 절개 영역의 경계에 인접한 위치에 횡방향으로 설치된 분사 튜브를 포함하여 구성되어, 상기 피처리 기판이 상기 분사공을 통해 분사되는 기체에 의해 지지되며 이송되는 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.
제 8항에 있어서,

상기 분사 튜브에는 상기 절개 영역의 중앙부를 향하도록 경사진 분사공이 형성된 것을 특징으로 하는 부상식 기판 코터 장치.