KR20210092027A - 약액 토출 장치 - Google Patents

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KR20210092027A
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Abstract

약액 토출 장치는 판 형상의 기판 상에 약액을 토출하기 위한 것으로써, 슬릿 노즐, 공급 펌프, 압력 센서, 제어부를 포함할 수 있다. 상기 슬릿 노즐은 상기 기판의 이송 방향과 수직 방향으로 배치되고, 상기 기판 상에 약액을 토출하도록 구비될 수 있다. 상기 공급 펌프는 상기 슬릿 노즐로 상기 약액이 공급되게 펌핑 동작하도록 구비될 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 공급 펌프의 펌핑시 펌핑 압력값을 센싱하도록 구비될 수 있다. 상기 제어부는 상기 펌핑 압력값을 수신받고, 상기 펌핑 압력값이 설정된 기준 압력값으로 실시간 보정될 수 있게 상기 공급 펌프의 펌핑 동작을 실시간 제어하도록 구비될 수 있다.

Description

약액 토출 장치{APPARATUS FOR DISCHARGING DROPLET}
본 발명은 약액 토출 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 판 형상의 기판 전체 영역에 균일한 두께를 갖는 박막이 형성되도록 스캔 방식으로 약액을 토출하기 위한 약액 토출 장치에 관한 것이다.
디스플레이 소자의 제조에서는 판 형상의 기판 상에 포토레지스트 등과 같은 약액을 토출하는 공정을 수행할 수 있다.
포토레지스트 등과 같은 약액의 토출은 기판의 이송 방향과 수직 방향으로 배치되는 슬릿 노즐을 구비하는 약액 토출 장치를 사용함에 의해 달성할 수 있다. 그리고 약액 토출 장치에서의 슬릿 노즐로의 약액의 공급은 펌핑 동작하는 공급 펌프를 사용함에 의해 달성할 수 있다.
약액 토출 장치를 사용하여 포토레지스트 등과 같은 약액을 토출함에 따라 기판 상에 형성되는 박막은 기판 전체 영역에 균일한 두께를 갖도록 형성되어야 할 것이다.
그러나 공급 펌프의 펌핑시 펌핑 압력값에 이상이 발생할 경우 기판 전체 영역에는 불균일한 두께를 갖는 박막이 형성될 수 있다.
예를 들어, 약액의 공급시 공급 펌프가 기준 압력값으로 동작하다가 다소 낮은 펌핑 압력값으로 펌핑할 경우 슬릿 노즐에는 약액이 충분하게 공급되지 못할 것이고, 이에 기판 상에는 갈수록 낮은 두께를 갖는 박막이 형성될 수 있고, 그 결과 기판 전체 영역에는 불균일한 두께를 갖는 박막이 형성될 수 있을 것이다.
이에, 종래에는 공급 펌프의 펌핑시 펌핑 압력값이 기준 압력값의 오차 범위를 벗어날 경우 알람을 발생하고, 약액의 공급을 중단시킴과 아울러 공급 펌프의 펌핑 압력값을 기준 압력값으로 재조정한 후 약액을 다시 공급하고 있다.
이와 같이, 종래에는 공급 펌프로 인한 약액의 토출에 이상이 있을 경우 약액의 공급을 중단시킴으로 인하여 공정 소요 시간이 연장되는 상황이 발생할 수 있기 때문에 디스플레이 소자의 제조에 따른 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
아울러 약액의 공급 중단이 빈번하게 발생할 경우 약액 토출 장치의 성능에도 지장을 끼칠 수 있고, 그 결과 약액 토출 장치의 고정 원인을 제공하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 과제는 슬릿 노즐로 약액을 공급할 수 있게 공급 펌프의 펌핑 동작시 공급 펌프의 펌핑 압력값이 기준 압력값의 오차 범위 내를 계속적으로 유지할 수 있도록 하는 약액 토출 장치를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 판 형상의 기판 상에 약액을 토출하기 위한 것으로써, 슬릿 노즐, 공급 펌프, 압력 센서, 제어부를 포함할 수 있다. 상기 슬릿 노즐은 상기 기판의 이송 방향과 수직 방향으로 배치되고, 상기 기판 상에 약액을 토출하도록 구비될 수 있다. 상기 공급 펌프는 상기 슬릿 노즐로 상기 약액이 공급되게 펌핑 동작하도록 구비될 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 공급 펌프의 펌핑시 펌핑 압력값을 센싱하도록 구비될 수 있다. 상기 제어부는 상기 펌핑 압력값을 수신받고, 상기 펌핑 압력값이 설정된 기준 압력값으로 실시간 보정될 수 있게 상기 공급 펌프의 펌핑 동작을 실시간 제어하도록 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 슬릿 노즐은 상기 기판 상에 스캔 방식으로 상기 약액의 토출이 가능할 수 있게 상기 수직 방향인 상기 기판의 폭 방향을 커버하는 길이를 갖도록 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기준 압력값은 상기 약액이 토출됨에 의해 상기 기판 상에 형성되는 박막의 두께에 따라 변경될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 약액이 포토레지스트일 경우, 상기 기준 압력값은 상기 포토레지스트의 점도 및 고형분에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 공급 펌프의 펌핑 동작시 공급 펌프의 펌핑 압력값이 기준 압력값의 오차 범위 내를 계속적으로 유지할 수 있기 때문에 슬릿 노즐로 약액을 안정적으로 공급할 수 있다.
이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 슬릿 노즐로 약액을 안정적으로 공급할 수 있기 때문에 균일한 두께를 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 균일한 두께를 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있으므로 디스플레이 소자의 품질 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치에서의 공급 펌프의 펌핑 압력값의 실시간 제어에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
그리고 첨부한 도면들을 참조하여 예시적인 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 디스플레이 소자로 제조되는 기판(11) 상에 약액(13)을 토출하기 위한 것으로써, 특히 기판(11) 상에 포토레지스트 등과 같은 약액(13)을 토출하기 위한 것이다.
그리고 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 기판(11) 전체 영역에 균일한 두께를 갖는 박막이 형성될 수 있도록 약액(13)의 토출이 이루어져야 한다. 이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 기판(11) 전체 영역에 일정하게 약액(13)이 토출되어야 할 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 슬릿 노즐(15), 공급 펌프(17), 압력 센서(19), 제어부(21) 등을 포함할 수 있다.
슬릿 노즐(15)은 기판(11) 상에 약액(13)을 토출하도록 구비될 수 있는 것으로써, 특히 기판(11) 상에 포토레지스트를 토출하도록 구비될 수 있다.
슬릿 노즐(15)은 기판(11)의 이송 방향과 수직 방향으로 배치되도록 구비될 수 있다. 슬릿 노즐(15)은 기판(11) 상에 스캔 방식으로 약액(13)을 토출하도록 구비될 수 있다. 슬릿 노즐(15)은 기판(11)의 이송 방향과 수직 방향인 기판(11)의 폭 방향을 충분하게 커버하는 길이를 갖도록 구비될 수 있다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 기판(11)의 폭 방향을 충분하게 커버하도록 구비되는 슬릿 노즐(15)을 사용하여 스캔 방식으로 기판(11) 전체 영역에 약액(13)을 토출할 수 있을 것이고, 기판(11)의 일단부로부터 타단부까지 스캔 방식으로 일정하게 약액(13)을 토출할 경우 기판(11) 전체 영역에는 균일한 두께를 갖는 박막이 형성될 수 있을 것이다.
공급 펌프(17)는 슬릿 노즐(15)로 약액(13)이 공급되게 펌핑 동작하도록 구비될 수 있다. 공급 펌프(17)는 약액(13)을 저장하는 저장 탱크와 슬릿 노즐(15) 사이에 배치되게 구비될 수 있다. 이에, 공급 펌프(17)는 펌핑 동작을 통하여 저장 탱크에 저장되어 있는 약액(13)을 슬릿 노즐(15)로 공급할 수 있을 것이다.
그리고 공급 펌프(17)의 펌핑시 펌핑 압력값이 일정하게 유지하지 못할 경우에는 슬릿 노즐(15)로 일정하게 약액(13)이 공급되지 못하여 기판(11) 상에 토출되는 약액(13)의 토출량이 기판(11) 전체 영역에 따라 달라질 수 있을 것이고, 그 결과 기판(11) 상에는 균일한 두께를 갖는 박막이 형성되지 못할 것이다.
이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 슬릿 노즐(15)로의 약액(13) 공급을 위한 공급 펌프(17)의 펌핑시 펌핑 압력값을 센싱하도록 압력 펌프를 구비할 수 있다. 즉, 압력 센서(19)는 공급 펌프(17)의 현재 펌핑이 이루어지는 펌핑 압력값을 센싱하도록 구비될 수 있는 것이다.
제어부(21)는 압력 센서(19)로부터 현재 펌핑이 이루어지고 있는 공급 펌프(17)의 펌핑 압력값을 수신받도록 구비될 수 있다.
제어부(21)에는 공급 펌프(17)의 설정된 기준 압력값이 저장되어 있게 구비될 수 있다.
여기서, 기준 압력값은 약액(13) 토출을 통하여 기판(11) 상에 형성되는 박막의 두께에 따라 변경될 수 있다. 또한, 기준 압력값은 약액(13)의 물성 특성에 따라 변경될 수 있다. 특히, 약액(13)이 포토레지스트일 경우 기준 압력값은 포토레지스트의 점도, 고형분에 따라 변경될 수 있다.
이와 같이, 공급 펌프(17)에서의 기준 압력값은 공정 조건에 따라 수시로 변경될 수 있을 것이다.
그리고 제어부(21)는 펌핑 압력값이 설정된 기준 압력값으로 실시간 보정될 수 있게 공급 펌프(17)의 펌핑 동작을 실시간 제어하도록 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치에서의 공급 펌프의 펌핑 압력값의 실시간 제어에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 제어부(21)를 구비함으로써 압력 센서(19)로부터 센싱되는 공급 펌프(17)의 현재 펌핑 압력값을 수신받아 기 저장된 기준 압력값과 비교하고, 비교 결과 현재 펌핑 압력값이 기준 압력값의 오차 범위에서 일정하게 유지할 수 있도록 공급 펌프(17)의 펌핑 동작을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(21)는 공급 펌프(17)의 현재 펌핑되는 펌핑 압력값이 기준 압력값으로 실시간으로 보정될 수 있도록 구비될 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 공급 펌프(17)의 펌핑 동작시 공급 펌프(17)의 펌핑 압력값이 기준 압력값의 오차 범위 내를 계속적으로 유지할 수 있기 때문에 슬릿 노즐(15)로 약액(13)을 안정적으로 공급할 수 있고, 그 결과 기판(11) 전체 영역에 균일한 두께를 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있다.
특히, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 공급 펌프(17)의 펌핑 압력값이 기준 압력값의 오차 범위를 벗어날 경우 공급 펌프(17)의 펌핑 동작을 중단시키는 것이 아니라 공급 펌프(17)의 현재 펌핑 압력값이 기준 압력값을 유지하도록 보정할 수 있는 것이다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 약액(13)의 토출에 이상이 있을 경우 약액(13)의 공급을 중단시키기 이전에 실시간으로 계속적으로 현재 펌핑 압력값이 기준 압력값을 유지하도록 보정할 수 있기 때문에 약액(13) 토출을 중단없이 계속적으로 수행할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 공정 조건에 따라 서로 달리하는 기준 압력값들을 미리 저장할 수 있기 때문에 공정 조건이 변경되어도 변경된 기준 압력값과 현재 펌핑 압력값을 비교하고, 이를 근거로 공급 펌프(17)의 현재 펌핑 압력값을 변경된 기준 압력값으로 보정할 수 있을 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 기판 상에 약액을 토출하는 공정에 적용이 가능하기 때문에 유기 EL 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 제조에 보다 적극적으로 적용할 수 있을 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11 : 기판 13 : 약액
15 : 슬릿 노즐 17 : 공급 펌프
19 : 압력 센서 21 : 제어부
100 : 약액 토출 장치

Claims (4)

  1. 판 형상의 기판 상에 약액을 토출하는 약액 토출 장치에 있어서,
    상기 기판의 이송 방향과 수직 방향으로 배치되고, 상기 기판 상에 약액을 토출하도록 구비되는 슬릿 노즐;
    상기 슬릿 노즐로 상기 약액이 공급되게 펌핑 동작하도록 구비되는 공급 펌프;
    상기 공급 펌프의 펌핑시 펌핑 압력값을 센싱하도록 구비되는 압력 센서; 및
    상기 펌핑 압력값을 수신받고, 상기 펌핑 압력값이 설정된 기준 압력값으로 실시간 보정될 수 있게 상기 공급 펌프의 펌핑 동작을 실시간 제어하도록 구비되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 슬릿 노즐은 상기 기판 상에 스캔 방식으로 상기 약액의 토출이 가능할 수 있게 상기 수직 방향인 상기 기판의 폭 방향을 커버하는 길이를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 압력값은 상기 약액이 토출됨에 의해 상기 기판 상에 형성되는 박막의 두께에 따라 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 약액이 포토레지스트일 경우, 상기 기준 압력값은 상기 포토레지스트의 점도 및 고형분에 따라 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.
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Citations (4)

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