KR101298891B1 - 슬릿코터용 예비토출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬릿코터용 예비토출장치에 관한 것으로, 슬릿노즐의 토출액을 최상측 모서리로 예비토출받는 정다각형의 롤러와, 상기 롤러의 각 모서리가 순차적으로 상기 슬릿노즐의 하측으로 노출되도록 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하여 수용하는 수용부와, 상기 롤러의 하측 모서리에 일방향으로 진입주행하며 접촉세정하는 세정기재를 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 롤러가 정다각형으로 형성되므로 일정한 비드가 형성되는지의 여부가 점검가능할 뿐만 아니라 롤러의 제작이 훨씬 용이해지는 효과가 있다.

슬릿코터, 예비토출, 슬릿노즐, 롤러, 정다각형

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 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시 정단면 상태도이다.

도 4는 도 3에 도시된 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시 측단면 상태도이다.

도 5는 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제2실시 정단면 상태도이다.

도 6은 도 5에 도시된 슬릿코터용 예비토출장치에서 세정기재의 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제3실시 정단면 상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100, 110 : 롤러 111 : 수집홈

112 : 통로 200: 수용부

201 : 분사노즐 202 : 가이드

203 : 에어나이프 210 : 침지존

300, 400 : 세정기재 410 : 제1세정부

420 : 제2세정부 900 : 슬릿노즐

본 발명은 슬릿코터용 예비토출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하는 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 생 성될 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 상기 슬릿이 형성된 방향과 직교하는 방향으로 기판형에서 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 외기 와의 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 예비토출장치는 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 세정모듈(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.

그러나 종래 슬릿코터용 예비토출장치는 원형의 롤러(31)가 연속하여 회전하는 상태이므로 롤러 표면에 일정한 비드가 토출되는 지의 여부를 검사하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

더욱이 원형의 롤러(31)를 세정하기 위하여 수용부(32) 내에서 롤러(31)의 회전방향을 따라 복수의 세정모듈(41, 42, 43, 44, 45, 46)을 구비하여야 할 뿐만 아니라 세정액을 분사하는 제1분사노즐(41)과 제2분사노즐(43)과 제3분사노즐(44)에 세정액을 공급하기 위한 각종 배관유틸이 더 설치되어야 구성상의 복잡성이 있었다.

더욱이 슬릿노즐(20)에서 토출액을 예비토출받는 원형의 롤러(31)를 제작하는 것이 까다로울 뿐만 아니라 처짐이 발생하므로 이를 대비하여 보간 가공하는 것이 더욱 까다로웠다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 롤러에 일정한 비드를 형성할 수 있는 슬릿코터용 예비토출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 단순한 구성에 의해 롤러를 세정할 수 있는 슬릿코터용 예비토출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬릿노즐의 토출액을 최상측 모서리로 예비토출받는 정다각형의 롤러와, 상기 롤러의 각 모서리가 순차적으로 상기 슬릿노즐의 하측으로 노출되도록 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하여 수용하는 수용부와, 상기 롤러의 하측 모서리에 일방향으로 진입주행하며 접촉세정하는 세정기재를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시 예들은 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시 예들에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

<실시예 1>

도 3은 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시 정단면 상태도이고, 도 4는 도 3에 도시된 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시 측단면 상태도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제1실시예는 슬릿노즐(900)의 토출액을 최상측 모서리로 예비토출받는 정사각형의 롤러(100)와, 상기 롤러(100)의 각 모서리가 순차적으로 상기 슬릿노즐(900)의 하측으로 노출되도록 상기 롤러(100)를 회전 가능하게 지지하여 수용하는 수용부(200)와, 상기 롤러(100)의 하측 모서리에 일방향으로 진입주행하며 접촉세정하는 세정기재(300)를 포함한다.

상기 롤러(100)는 슬릿노즐(900)의 토출액을 예비토출 받기 위한 구성부품으로서 삼각 또는 사각 이상의 정다각형으로 제작될 수 있다. 이에 종래 기술에서는 원형으로 제작되어 제작이 까다로웠던 것에 반하여 훨씬 제작이 용이하다는 장점이 있다.

본 제1실시예에서는 롤러(100)가 정사각형상으로 제작되는 것을 예시하고, 슬릿노즐(900)의 슬릿(901)에 잔류되어 있던 잔류액을 모두 토출받도록 슬릿노즐(900)의 슬릿(901) 길이와 같거나 그 이상의 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 수용부(200)는 그 내부에 롤러(100)를 회전가능하게 지지하여 수용하되, 슬릿노즐(900)에서의 토출액이 롤러(100)의 최상측 모서리에 토출될 수 있도록 상단부가 일부 개구되어 롤러(100)의 최상측 모서리를 슬릿노즐(900)의 하측으로 노출시킨다.

이에 롤러(100)는 수용부(200)에 수용되어 최상측의 모서리로 토출액을 토출받으므로 일정한 비드가 형성되는지의 여부가 점검가능하다는 장점이 있다.

더욱이 롤러(100)는 최상측의 모서리로 토출액을 토출 받은 후 90도씩 회전하므로 토출액을 토출받은 모서리가 세정기재(300)측으로 회동하여 접촉세정되고, 세정완료된 부위가 슬릿노즐(900)의 하측으로 재위치되는 과정이 반복된다.

상기 세정기재(300)는 예컨데 러버(rubber)재질로 이루어지는 한편 롤러(100)의 모서리 외형에 대응하는 홈이 형성되어 상기의 홈이 롤러(100)의 하측 모서리에 진입주행하면서 접촉세정한다.

한편 세정기재(300) 또는 롤러(100)는 접촉식세정에 부가하여 세정액에 의한 습식세정이 병행하여 진행되는 것이 유리하다. 이에 세정기재(300)에 세정액을 공급할 수도 있고, 롤러(100)에 세정액을 분사할 수도 있다.

상기에서, 수용부(200)는 상기 롤러(100)의 하측 모서리를 세정액에 침지시키는 침지존(210)을 더 포함하는 것이 바람직하고, 상기 침지존(210)에 저장되는 세정액은 리싸이클될 수 있다.

상기 세정기재(300)는 침지존(210)에 침지된 상태로 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 세정기재(300)는 항시 세정액에 담겨진 상태이므로 별도로 세정액을 공급하기 위한 수단을 생략가능하여 장치를 간소화할 수 있는 것은 물론 세정액에 의해 자체 세정이 진행되므로 메인터넌스에 대한 부담이 최소화된다는 장점이 있다.

이러한 세정기재(300)는 롤러(100)의 하측 모서리에 도 4에 도시된 바와같이 직선주행하며 접촉세정한다.

상기에서, 수용부(200)는 롤러(100)가 세정기재(300)에 의해 접촉세정되기 전 롤러(100) 또는 세정기재(300)에 세정액을 분사하는 분사노즐(201)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 수용부(200)는 침지존(210)을 생략한 채 분사노즐(201)만을 설치하는 것도 고려될 수 있고, 본 제1실시예에서와 같이 침지존(210)과 함께 분사노즐(201)을 설치하는 것도 고려될 수 있다.

따라서 분사노즐(201)은 롤러(100)의 토출액을 예비토출받은 모서리가 세정기재(300)에 의해 접촉세정되기 전에 세정액 분사하여 선세정처리하므로 세정효율을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

일례로 분사노즐(201)은 롤러(100)에 직접 세정액을 분사할 수도 있으나 도 3에 도시된 바와 같이 그 하측의 가이드(202)로 세정액을 공급하고, 상기 가이 드(202)는 세정액을 롤러(100) 표면으로 가이드하여 공급한다.

한편 가이드(202)는 일부 구간이 하향 절곡되어 세정액을 일시 저장하는 버퍼구간(202a)을 더 포함할 수도 있고, 상기 버퍼구간(202a)에 세정액이 일시 저장되므로 롤러(100) 표면에 세정액을 균일하게 공급할 수 있다.

상기에서, 수용부(200)는 롤러(100)의 세정기재에 의해 접촉세정완료된 부위에 건조공기를 분사하는 에어나이프(203)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 롤러(100)가 접촉식세정에 병행하여 습식세정이 병행될 경우 세정완료된 부위가 슬릿노즐(900) 하측으로 재위치되어 토출액을 토출받기 전에 에어나이프(203)의해 완전하게 건조처리될 수 있는 장점이 있다.

<실시예 2>

도 5는 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제2실시 정단면 상태도이고, 도 6은 도 5에 도시된 슬릿코터용 예비토출장치에서 세정기재의 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제2실시예는 슬릿노즐(900)의 토출액을 최상측 모서리로 예비토출받는 정삼각형의 롤러(110)와, 상기 롤러(110)의 각 모서리가 순차적으로 상기 슬릿노즐의 하측으로 노출되도록 상기 롤러(110)를 회전 가능하게 지지하여 수용하는 수용부(200)와, 상기 롤러(110)의 하측 모서리에 일방향으로 진입주행하며 접촉세정하는 세정기재(400)를 포함한다.

상기에서, 정삼각형 롤러(110)는 최상측 모서리로 토출된 토출액을 수집하도 록 각 면에 형성되는 수집홈(111)과, 상기 각 수집홈(111)과 소통연결되어 수집된 토출액을 흡입하여 배출하는 통로(112)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제2실시예에서는 정삼각형 롤러(110)에 수집홈(111)과 통로(112)를 더 포함하는 것을 예시하지만, 제1실시예의 정사각형 롤러(110)도 수집홈(111)과 통로(112)를 더 포함할 수 있음은 물론이다.

이러한 롤러(110)는 슬릿노즐(900)에서 토출되는 토출액을 최상측의 모서리로 토출받고, 토출액은 경사면을 타고 흘러 수집홈(111)에 수집된다. 이와 같이 수집홈(111)에 수집된 토출액은 연결공(111a)을 따라 롤러(110) 중심부에 형성된 통로(112)를 통하여 흡입되어 배출처리된다.

따라서 롤러(110)의 토출액을 예비토출받은 모서리가 세정기재(400)에 의해 접촉세정되기 전에 토출액의 상당량이 미리 제거되므로 세정효율을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

상기에서, 세정기재(400)는 롤러(110)의 모서리에 세정액을 분사하는 제1세정부(410)와, 상기 롤러(110)의 모서리에 건조공기를 분사하는 제2세정부(420)를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 제1세정부(410)와 상기 제2세정부(420)가 롤러(110)의 모서리에 진입하는 방향을 따라 순차형성된 것이 더욱 바람직하다.

이러한 세정기재(400)는 도 5에 도시되진 않았으나 제1세정부(410) 및 제2세정부(420)가 홈을 기준으로 상호 마주보도록 형성되어 롤러(110)의 모서리 양측을 세정하는 것이 가장 바람직하다.

따라서 세정기재(400)가 롤러(110)의 모서리에 일방향으로 진입주행하면 롤 러(110) 모서리 양측에 제1세정부(410)에서 세정액을 분사함과 동시에 상기 홈의 내면이 접촉하여 세정되고, 제2세정부(420)에서 건조공기를 분사하여 습식 및 접촉식 세정된 부위를 바로바로 건조처리한다.

이와 같이 제2실시예에서는 세정기재(400)에서 습식 및 접촉식 세정이 함께 이루어지는 동시에 최종 건조처리까지 연이어 수행되므로 제1실시예와 비교하여 분사노즐(201), 가이드(202), 침지존(210), 에어나이프(203) 등을 생략하는 것이 가능하여 수용부(200) 내부가 간소화되는 장점이 있다.

<실시예 3>

도 7은 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제3실시 정단면 상태도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 슬릿코터용 예비토출장치의 제3실시예는 상기 제2실시예의 구성과 동일한 구성에서 세정기재(400)의 설치 갯수를 증가한 것이다.

이처럼 세정기재(400)는 롤러(110) 하측으로 위치되는 모서리의 수에 대응하는 갯수로 설치되어 롤러(110)의 모서리에 대하여 복수회 접촉세정을 수행하므로 세정효율을 더욱 향상시키는 효과가 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, 롤러가 정다각형으로 형성되므로 일정한 비드가 형성되는지의 여부가 점검가능할 뿐만 아니라 롤러의 제작이 훨씬 용이해지는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 롤러의 형상이 정다각형으로 변경되므로 단순한 구성에 의해 세정처리가 가능하여 장비를 간소화시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 다각형 롤러에 대하여 습식 및 접촉식 세정을 포함하여 최종 건조처리까지 수행가능한 단일의 세정기재에 의해 수용부 내부가 간소화되는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 슬릿노즐의 토출액을 최상측 모서리로 예비토출받는 정다각형 단면의 롤러;

   상기 롤러의 각 모서리가 순차적으로 상기 슬릿노즐의 하측으로 노출되도록 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하여 수용하는 수용부; 및

   상기 롤러의 하측 모서리에 일방향으로 진입주행하며 접촉세정하는 세정기재를 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수용부는, 상기 롤러의 하측 모서리를 세정액에 침지시키는 침지존을 더 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 수용부는, 상기 롤러가 상기 세정기재에 의해 접촉세정되기 전 상기 롤러 또는 상기 세정기재에 세정액을 분사하는 분사노즐을 더 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 수용부는, 상기 롤러의 상기 세정기재에 의해 접촉세정완료된 부위에 건조공기를 분사하는 에어나이프를 더 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 세정기재는,

   상기 롤러의 모서리에 세정액을 분사하는 제1세정부; 및

   상기 롤러의 모서리에 건조공기를 분사하는 제2세정부를 포함하고,

   상기 제1세정부와 상기 제2세정부가 상기 롤러의 모서리에 진입하는 방향을 따라 순차형성된 것을 특징으로 하는 슬릿코터용 예비토출장치.
6. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 롤러는,

   최상측 모서리로 토출된 토출액을 수집하도록 각 면에 형성되는 수집홈; 및

   상기 각 수집홈과 소통연결되어 수집된 토출액을 흡입하여 배출하는 통로를 더 포함하는 슬릿코터용 예비토출장치.
7. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 롤러는, 정삼각형 단면 또는 정사각형 단면으로 형성된 것을 특징으로 하는 슬릿코터용 예비토출장치.

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