KR20110058233A - 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치 - Google Patents

코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치는 노즐 장치의 전방에 제공되며, 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하는 복수의 평탄도 감지 센서; 상기 복수의 평탄도 감지 센서와 각각 유선 또는 무선 방식으로 연결되며, 상기 측정된 기판의 평탄도에 대응하여 상기 기판의 압력 분포 상태를 산출하는 제어 장치; 상기 노즐 장치의 전방에 제공되며, 상기 제어 장치로부터 산출된 상기 기판의 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판 상으로 에어를 분출하는 에어 분출 장치; 및 상기 에어 분출 장치 및 상기 제어 장치에 각각 연결되고, 상기 에어 분출 장치에 상기 에어를 공급하는 에어 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
코팅 영역, 기판, 평탄도, 코팅 장치

Description

코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치{A Device and Method for Controlling Flatness of Substrate in Coating Region and A Coating Apparatus Having the Same}
본 발명은 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 PDP 패널 또는 LCD 패널 등의 평판 패널 디스플레이(Flat Panel Display: 이하 “FPD”라 합니다) 제조 시 노즐 장치의 전방에 부착된 복수의 평탄도 감지 센서를 이용하여 실시간으로 측정된 기판의 평탄도에 대응하여 기판의 상부로 에어를 분사함으로써 기판이 코팅 위치에서 평평한 상태를 유지하도록 해주는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 FPD와 같은 전자소자를 제조하기 위해서는 글래스 기판(이하 "기판"이라 합니다)과 같은 작업물(work piece) 상에 코팅액의 도포가 요구되며, 이를 위해 노즐 디스펜서(nozzle dispenser) 또는 슬릿 다이(이하 노즐 디스펜서 및 슬릿 다이를 통칭하여 "노즐 장치"라 합니다)를 구비한 코팅 장치가 사용된다. 이러한 코팅 장치는 기판을 스테이지 상에 위치시킨 후 갠트리(gantry)에 부착된 노즐 장치를 수평방향으로 이동시키면서 다양한 코팅액의 도포 동작을 수행한다. 이러한 코팅액의 도포 동작의 예로는, LCD 패널을 제조하는 경우 LCD 패널 기판 상에 회로 또는 패턴 등을 형성하기 위해 포토레지스트액과 같은 감광성 코팅액을 도포하는 경우를 들 수 있다. 또한, PDP 패널을 제조하는 경우 PDP 패널 기판 상에 상유전체, 하유전체, 격벽을 형성하기 위해 코팅액 또는 감광성 코팅액을 도포할 수 있다.
그러나, 상술한 종래 기술에서는 기판을 스테이지 상에 위치시킨 후 기판의 상부에 설치되는 노즐 장치 및 노즐 장치가 부착되는 갠트리가 기판 상에서 이동하는 노즐 이동 방식 구조이기 때문에 코팅 장치의 정밀 구동이 어려워지며 또한 복잡하다. 좀 더 구체적으로, 큰 중량의 대형 노즐 장치, 갠트리 및 스테이지의 이동을 위해서는 막대한 에너지가 필요하다. 또한, 코팅액 도포 후에는 원래의 위치로 복귀하여 상술한 동작을 반복하여야 하므로 코팅액 도포 동작의 효율성이 저하된다는 문제가 발생한다. 또한, 대면적 FPD의 요구에 따라 노즐 장치 및 갠트리도 대형화되어야 한다. 대형화된 갠트리의 중량은 대략 1톤 내지 2톤에 달하여, 이러한 거대 중량의 갠트리를 이동시키면서 정밀하게 가속시키거나 감속시키는 구동장치의 구현이 어려워진다.
상술한 종래 기술의 노즐 이동 방식의 코팅 장치의 문제점을 해소하기 위한 방안의 하나로 에어의 분사, 또는 에어의 분사 및 흡입을 통해 기판을 부상시켜 이송하면서 기판의 표면에 코팅액을 도포하는 부상방식의 기판 이송 장치가 제안되었다.
도 1a는 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다. 이러한 도 1a 및 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치는 예를 들어 2006년 3월 20일자에 도쿄 엘렉트론 주식회사에 의해 "도포방법 및 도포장치"라는 발명의 명칭으로 일본 특허출원 제 2006-76815호로 출원되어, 2007년 10월 4일자에 공개된 일본 특허출원공개번호 특개 2007-252971호에 상세히 개시되어 있다.
다시 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 도포장치(40)는 부상방식의 기판 이송 장치(84)를 구비한다. 기판(G)은 예를 들어 이송 암(transfer arm: 미도시)에 의해 스테이지(76)의 로딩 영역(도 1b의 M1 영역) 상으로 이송된다. 그 후, 스테이지(76)의 로딩 영역(M1 영역)의 하부에 제공되는 리프트 장치(미도시)에 의해 복수개의 리프트핀(lift pin: 86)이 상승하여 기판(G)을 지지한다. 그 후, 복수개의 리프트핀(86)이 하강하면 기판(G)은 한 쌍의 리니어 모션 가이드(96) 상에서 이동 가능한 한 쌍의 슬라이더(98)에 제공되는 지지부(102) 상의 흡착 패드(104) 상에 진공 흡착 방식으로 장착된다. 로딩 영역(M1 영역) 상에는 복수개의 에어 분출구(88)만이 제공된다. 로딩 영역(M1 영역) 상에서 자중(self-weight)에 의해 아래로 휘어진 기판(G)은 에어 분출구(88)를 통해 분출되는 에어에 의해 대략 250 내지 350㎛ 범위의 부상 높이(Ha)로 부상한 상태에서 부상방식의 기판 이송 장치(84)에 의해 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)을 거쳐 코팅 영역(도 1b에 도시된 M3 영역) 상으로(즉, X 방향으로) 이송된다. 제 1 인터페이스 영역(M2 영역) 내에는 진공 펌핑 장치(미도시)와 연결된 에어 흡입구(90)가 부분적으로 설치되어 있다. 기판(G)이 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)으로 진입하면, 에어 분출구(88)의 분출력이 에어 흡입구(90)의 흡입력에 의해 일부 상쇄되어 기판(G)은 그 부상 높이가 점차 낮아지면서 코팅 영역(M3 영역)으로 진입한다. 코팅 영역(M3 영역)에서는 에어 흡입구(90)의 수가 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)에 비해 더 많이 제공되어 기판(G)이 대략 50㎛의 코팅 높이(Hb)로 부상한 상태를 유지하면서 X축 방향으로 이송한다. 이러한 코팅 영역(M3 영역)에서는 노즐 장치(78)가 코팅액(R: 예를 들어 레지스트액)을 공급관(94)을 통해 공급받아 기판(G) 상에 도포한다.
그 후, 코팅액이 도포된 기판(G)은 제 2 인터페이스 영역(M4 영역)으로 이송된다. 제 2 인터페이스 영역(M4 영역)은 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)과 마찬가지로 진공 펌핑 장치(미도시)와 연결된 에어 흡입구(90)가 부분적으로 설치되어 있다(도 1a 참조). 기판(G)이 제 2 인터페이스 영역(M4 영역)으로 진입하면, 에어 분출구(88)의 분출력이 에어 흡입구(90)의 흡입력에 의해 일부만 상쇄되어 기판(G)은 그 부상 높이가 점차 높아진다. 그 후, 기판(G)은 언로딩 영역(M5 영역)으로 진입하고, 언로딩 영역(M5 영역)은 로딩 영역(M1 영역)과 마찬가지로 복수개의 에어 분출구(88)만이 제공된다. 따라서, 기판(G)은 언로딩 영역(M5 영역)에 제공된 복수개의 에어 분출구(88)를 통해 분출되는 에어에 의해 대략 250 내지 350㎛ 범위의 부상 높이(Hc)로 부상한 상태에서 기판(G)은 흡착 패드(104)로부터 제공되는 진공 흡착이 해제된다. 그 후, 언로딩 영역(M5 영역)의 스테이지(76) 하부에 제공되는 리 프팅 장치(미도시)에 의해 복수개의 리프트핀(86)이 상승하여 기판(G)을 상승시킨 후, 로봇 암(미도시)에 의해 다음 공정 위치로 이송된다.
상술한 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치(84) 및 이를 구비한 도포 장치(40)는 기판(G)을 부상 방식으로 이동시킨다는 점에서 노즐 이동 방식의 코팅 장치의 단점을 대부분 해소할 수 있다는 장점이 달성되지만, 여전히 다음과 같은 문제를 갖는다.
좀 더 구체적으로, 복수의 에어 분출구(88)를 통해 분사된 에어는 그 일부만이 복수의 에어 흡입구(90)를 통해 흡입되지만 대부분은 기판(G)과 스테이지(76)의 사이에 형성된 매우 좁은 갭(부상 높이에 해당됨)을 통해 도 1c에 도시된 바와 같이 외부로 확산된다. 이 경우 에어는 좁은 폭의 갭에서 넓은 공간으로 확산되면서 기판(G)과 스테이지(76)에 압력을 미치게 된다. 스테이지(76)는 무거운 중량으로 인하여 실질적으로 에어의 영향을 받지 않지만, 기판(G)은 부상된 상태이므로 기판(G)의 단부 부분이 에어의 압력에 의해 상방향으로 들리게 된다. 따라서, 기판(G)은 도 1c에 도시된 바와 같이 전체적으로 중앙 부분이 아래로 오목한 상태로 휘어지게 된다.
상술한 바와 같은 기판(G)이 전체적으로 아래로 오목한 상태의 휘어짐이 발생하면 기판(G)이 코팅 장치(78)의 하부를 통과할 때 기판(G)의 부상 높이(또는 코팅액의 도포 높이)가 일정하지 않아 기판(G) 상에 코팅액이 일정한 두께로 도포되지 못하여 얼룩이 발생한다.
또한, 얼룩 발생으로 인하여 최종 제품의 코팅 품질의 저하 또는 불량 발생 가능성이 높아진다. 그 결과, 최종 제품의 제조 비용 및 시간이 증가되며, 생산성이 낮아진다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 평판 패널 디스플레이(FPD) 제조 시 노즐 장치의 전방에 부착된 복수의 평탄도 감지 센서를 이용하여 실시간으로 측정된 기판의 평탄도에 대응하여 기판의 상부로 에어를 분사함으로써 기판이 코팅 위치에서 평평한 상태를 유지하도록 해주는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따르면, 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치에 있어서, 노즐 장치의 전방에 제공되며, 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하는 복수의 평탄도 감지 센서; 상기 복수의 평탄도 감지 센서와 각각 유선 또는 무선 방식으로 연결되며, 상기 측정된 기판의 평탄도에 대응하여 상기 기판의 압력 분포 상태를 산출하는 제어 장치; 상기 노즐 장치의 전방에 제공되며, 상기 제어 장치로부터 산출된 상기 기판의 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판 상으로 에어를 분출하는 에어 분출 장치; 및 상기 에어 분출 장치 및 상기 제어 장치에 각각 연결되고, 상기 에어 분출 장치에 상기 에어를 공급하는 에어 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따르면, 코팅 장치에 있어서, 기판의 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛, 상기 기판의 코팅 영역을 제공하는 제 2 부상 유닛, 및 상기 기판의 언로딩 영역을 제공하는 제 3 부상 유닛으로 이루어진 부상 스테이지; 상기 기판이 진공 흡착 방식으로 장착되며, 상기 기판을 상기 로딩 영역에서 상기 코팅 영역을 거쳐 상기 언로딩 영역으로 이송하는 기판 이송 유닛; 상기 제 2 부상 유닛 상에 위치되며, 상기 기판 상에 코팅액을 도포하는 노즐 장치; 상기 노즐 장치가 고정 장착되는 갠트리; 및 상기 노즐 장치의 전방에 제공되고, 상기 코팅 영역에서 상기 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하여 상기 평탄도에 대응하여 상기 기판 상부의 압력 분포 상태를 산출하며, 상기 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판 상으로 에어를 분출하도록 제어하는 기판의 평탄도를 제어하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 특징에 따르면, 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법에 있어서, a) 기판을 부상 방식으로 코팅 영역 상으로 이송하는 단계; b) 상기 코팅 영역에서 상기 기판의 상부에 제공되는 노즐 장치의 전방에 제공되는 복수의 평탄도 감지 센서를 사용하여 상기 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하여 제어 장치로 전송하는 단계; c) 상기 기판의 평탄도에 대응하여 상기 기판의 압력 분포 상태를 산출하는 단계; 및 d) 상기 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판이 코팅 위치에서 평평한 상태를 유지하도록 상기 기판 상에 에어를 분출하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치에서는 다음과 같은 장점이 달성된다.
1. 코팅 영역의 상부에서 복수의 평탄도 감지 센서에 의해 에어 부상 유닛으로부터 공급되는 에어의 확산에 따른 기판의 평탄도를 감지하여 기판의 휨 상태를 보상해줌으로써 기판이 코팅 영역에서 평탄한 상태를 유지할 수 있다.
2. 코팅 영역에서 기판이 평평한 상태를 유지하므로 코팅액의 코팅 높이도 일정하게 유지된다. 따라서, 기판 상에 코팅액이 일정한 두께로 도포되어 얼룩 발생 가능성이 최소화되거나 또는 방지된다.
3. 최종 제품의 코팅 품질의 불량 발생 가능성이 최소화된다.
4. 최종 제품의 제조 비용 및 시간이 상당히 감소되므로 생산성이 높아진다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 이를 구비한 코팅 장치를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기 판의 평탄도를 제어하는 장치(200)는 노즐 장치(278)의 전방에 제공되며, 기판(G)의 평탄도를 실시간으로 측정하는 복수의 평탄도 감지 센서(220); 상기 복수의 평탄도 감지 센서(220)와 각각 유선 또는 무선 방식으로 연결되며, 상기 측정된 기판(G)의 평탄도에 대응하여 상기 기판(G)의 압력 분포 상태를 산출하는 제어 장치(224); 상기 노즐 장치(278)의 전방에 제공되며, 상기 제어 장치(224)로부터 산출된 상기 기판(G)의 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판(G) 상으로 에어를 분출하는 에어 분출 장치(221); 및 상기 에어 분출 장치(221) 및 상기 제어 장치(224)에 각각 연결되고, 상기 에어 분출 장치(221)에 상기 에어를 공급하는 에어 공급 장치(228)를 포함한다.
또한, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치(240)는 상술한 바와 같은 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치(200)를 포함한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치(240)는 기판(G)의 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛(276a), 상기 기판(G)의 코팅 영역을 제공하는 제 2 부상 유닛(276b), 및 상기 기판(G)의 언로딩 영역을 제공하는 제 3 부상 유닛(276c)으로 이루어진 부상 스테이지(276); 상기 기판(G)이 진공 흡착 방식으로 장착되며, 상기 기판(G)을 상기 로딩 영역에서 상기 코팅 영역을 거쳐 상기 언로딩 영역으로 이송하는 기판 이송 유닛(미도시); 상기 제 2 부상 유닛(276b) 상에 위치되며, 상기 기판(G) 상에 코팅액을 도포하는 노즐 장치(278); 상기 노즐 장치(278)가 고정 장착되는 갠트리(230); 및 상기 노즐 장치(278)의 전방에 제공되고, 상기 코팅 영역에서 상기 기판(G)의 평탄도를 실시간으로 측정하여 상기 평탄도에 대응하여 상기 기판(G)의 압력 분포 상태를 산출하며, 상기 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판(G) 상으로 에어를 분출하도록 제어하는 기판의 평탄도를 제어하는 장치(200)를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치(200) 및 이를 구비한 코팅 장치(240)의 구성요소 및 동작을 상세히 기술한다.
다시 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치(240)는 기판(G)의 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛(276a); 상기 기판(G)의 코팅 영역을 제공하는 제 2 부상 유닛(276b); 상기 기판(G)의 언로딩 영역을 제공하는 제 3 부상 유닛(276c)으로 이루어진 부상 스테이지(276)를 포함한다. 기판(G)이 로딩 영역 상에 로딩되면, 기판 이송 유닛(미도시) 상에 진공 흡착 방식으로 장착된다. 이러한 기판 이송 유닛(미도시)은 기판(G)을 로딩 영역에서 코팅 영역을 거쳐 언로딩 영역으로 이송한다. 이러한 기판 이송 유닛은도 1a에 도시된 종래 기술의 기판 이송 장치(84)와 실질적으로 동일하며, 기판(G)의 로딩 동작, 이송 동작, 및 코팅 동작 및 언로딩 동작은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 상세히 기술한 종래 기술과 실질적으로 동일하다.
한편, 기판(G)이 기판 이송 유닛(미도시)에 의해 제 2 부상 유닛(276b) 상의 코팅 영역으로 이송되면, 갠트리(230)에 고정 장착된 노즐 장치(278)가 기판(G) 상에 코팅액을 도포한다. 그 후, 기판(G)은 기판 이송 유닛(미도시)에 의해 제 3 부 상 유닛(276c) 상의 언로딩 영역으로 이송되고, 후속 공정을 위해 언로딩된다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치(240)는, 코팅 영역에서 기판(G) 상에 코팅액이 도포될 때, 기판(G)의 평탄도를 실시간으로 측정하여 기판(G) 상으로 에어를 분출하도록 제어하는 기판의 평탄도를 제어하는 장치(200)를 사용하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 이하에서는 기판의 평탄도를 제어하는 장치(200)를 구체적으로 기술한다.
다시 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치(200)는 노즐 장치(278)의 전방에 제공되는 복수의 평탄도 감지 센서(220)를 구비한다. 이러한 복수의 평탄도 감지 센서(220)는 에어 분출 장치(221)에 형성된 요홈(221a) 내에 고정 장착되거나 또는 예를 들어 별도로 제공되는 클램핑 부재(미도시)에 의해 노즐 장치(278)의 전방에 고정 장착될 수 있다. 이러한 복수의 평탄도 감지 센서(220)는 기판(G)의 평탄도를 실시간으로 측정한다. 좀 더 구체적으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 4개의 평탄도 감지 센서(220)가 예를 들어 기판(G)을 제 1 내지 제 4 영역(R1,R2,R3,R4)으로 분할하여 평탄도를 측정할 수 있다. 측정된 제 1 내지 제 4 영역(R1,R2,R3,R4)의 평탄도는 각각 복수의 평탄도 감지 센서(220)와 유선 또는 무선 방식으로 연결되어 있는 제어 장치(224)로 전달된다. 제어 장치(224)는 전달받은 제 1 내지 제 4 영역(R1,R2,R3,R4)의 평탄도에 대응하여 기판(G)의 압력 분포 상태를 산출한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판(G)의 평탄도를 제어하는 장치(200)는 상기 제어 장치(224)에 연결되며, 상기 기판(G)의 압력 분포 상태를 디 스플레이하는 모니터링 장치(226)를 추가로 포함할 수 있다.
한편, 노즐 장치(278)의 전방에는 에어 분출 장치(221)가 제공되어 있다. 에어 분출 장치(221)는 바람직하게는 예를 들어 연결부재(231)에 의해 갠트리(230)에 장착될 수 있다. 대안적으로 에어 분출 장치(221)는 별도로 제공되는 프레임(미도시)에 의해 노즐 장치(278)의 전방에 제공될 수 있다. 이러한 에어 분출 장치(221)는 에어 공급 장치(228)에 연결되어 있으며, 에어 공급 장치(228)는 또한 제어 장치(224)에 연결되어 있다. 제어 장치(224)는 기판(G)의 이동에 따라 제 1 내지 제 4 영역(R1,R2,R3,R4)의 압력 분포 상태에 각각 대응하여 에어 공급 장치(228)에서 에어 분출 장치(221)로 공급될 에어의 양을 각각 제어할 수 있다. 이에 따라 에어 분출 장치(221)는 기판(G) 상에서 코팅 시작 위치의 후방에 존재하는 제 1 내지 제 4 영역(R1,R2,R3,R4)의 압력 분포 상태에 각각 대응하여 에어를 분출한다. 에어 분출 장치(221)는 코팅이 이루어진 후에는 기판(G) 상에 에어를 분출할 필요가 없다.
도 2c는 본 발명의 에어 분출 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
상술한 바와 같이 에어 분출 장치(221)는 복수의 에어 분출구(223)를 구비한다. 이러한 복수의 에어 분출구(223)는 기판(G)의 상부를 향하도록 형성되어 있다. 복수의 에어 분출구(223)는 복수열의 에어 분출구(223c1,223c2,223c3,223c4) 및 복수행의 에어 분출구(223r1,...223r12)로 이루어질 수 있다. 도 2c의 실시예에서는 복수열이 4개의 열이고, 복수행이 12개의 행인 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 이러한 복수열 및 복수행의 수가 예를 들어 기판(G)의 사이즈 등에 따라 증가 또는 감소될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 또한, 도 2a를 참조하면, 코팅 영역에서 기판(G)은 통상적으로 기판(G)의 중앙 부분이 오목하게 휘어진 상태로 제 2 부상 유닛(276b)에 의해 제공되는 코팅 영역 상으로 이송된다. 따라서, 기판(G)은 전방영역(FR)에서는 진행 방향에서 보아 전단부(E1)가 높고 후단부(중앙부)(E2)가 낮은 상태이므로, 에어 분출 장치(221)의 복수의 에어 분출구(223)는 열의 방향의 경우 복수의 제 4 열 에어 분출구(223c4)에서 복수의 제 1 열 에어 분출구(223c1) 방향을 따라 에어의 양이 증가되어야 한다. 또한, 기판(G)은 후방영역(BR)에서는 진행 방향에서 보아 전단부(E2)가 낮고 후단부((E3)가 높은 상태이므로, 에어 분출 장치(221)의 복수의 에어 분출구(223)는 열의 방향의 경우 복수의 제 1 열 에어 분출구(223c1)에서 복수의 제 4 열 에어 분출구(223c4) 방향을 따라 에어의 양이 증가되어야 한다. 또한, 행의 방향의 경우에는 전방영역(FR) 및 후방 영역(BR) 모두에서 중간 부분의 행에서 제 1 행 에어 분출구(223r1) 및 제 12행 에어 분출구(223r12)의 방향을 따라 에어의 양이 증가되어야 한다. 즉, 에어 분출 장치(221)에서 분출되는 에어의 양은 복수의 에어 분출구(223)가 열 방향 및 행 방향을 따라 중간 부분에서 단부 방향으로 갈수록 증가되어야 한다. 구체적인 에어의 증가량은 기판(G) 상의 압력 분포 상태에 각각 대응하여 제어 장치(224)에 의해 제어된다.
또한, 복수의 에어 분출구(223)에서는 복수열의 에어 분출구(223c1,223c2,223c3,223c4) 중 일부 열의 에어 분출구(예를 들어 제 4열 에어 분출구(223c4))가 각각 에어가 경사 방향으로 배출될 수 있도록 경사 에어 분출구로 제공될 수 있다(도 2a 참조). 이러한 경사 에어 분출구(223c4)는 에어를 기판(G)의 코팅 위치 근처에 공급하여 기판(G)의 휨 상태를 보상하는데 사각 지대(dead region)가 발생하지 않도록 해준다. 이 경우, 경사 에어 분출구(223c4)에 의해 분출된 에어는 노즐 장치(278)에 의한 코팅액의 토출 방향에 영향을 미치지 않을 정도의 기판(G)의 코팅 위치 근처로 공급되어야 한다는 것은 자명하다.
본 발명에서는 상술한 바와 같이 기판(G) 상의 압력 분포 상태에 각각 대응하여 에어를 기판(G) 상부에 분출하여 코팅 영역에서 기판(G)의 휨 상태를 보상해줌으로써 기판(G)이 코팅 위치에서 평평한 상태를 유지할 수 있다. 그 결과 코팅액의 코팅 높이가 일정하게 유지되어 코팅액이 일정한 두께로 도포될 수 있으므로 얼룩 발생 가능성이 최소화되거나 또는 방지된다.
상술한 도 2a 내지 도 2c에 도시된 본 발명의 일 실시예에서, 에어 분출 장치(221)는 그 외부 둘레에 제공되는 에어 분산 방지벽(222)을 추가로 구비할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 모니터링 장치(226)는 제어 장치(224)에 의해 산출된 기판(G) 상의 압력 분포 상태를 디스플레이하는 동작 이외에, 선택적으로 에어 분출 장치(221)에 의해 공급되는 에어에 의해 보상된 기판(G) 상의 압력 분포 상태(이하 "보상된 압력 분포 상태"라 합니다)를 디스플레이할 수 있다. 모니터링 장치(226)에 의해 제공되는 이러한 기판(G) 상의 보상된 압력 분포 상태에 따라, 제어 장치(224)는 예를 들어 에어에 의해 기판(G)의 상에 인가된 보상 압력이 불충분하거나 과도한 경우 에어의 공급량이 증가 또는 감소되도록 에어 공급 장치(228)를 추가적으로 제어하여 기판(G)이 코팅 위치에서 평평한 상태를 유지할 수 있도록 한 다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 사용되는 제어 장치(224)는 예를 들어 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 퍼스널 컴퓨터(PC)로 구현되고, 또한 모니터링 장치(226)는 예를 들어 스크린 또는 터치스크린(touch screen) 등과 같은 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3을 도 2a 내지 도 2c와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법(300)은 a) 기판(G)을 부상 방식으로 코팅 영역 상으로 이송하는 단계(310); b) 상기 코팅 영역에서 상기 기판(G)의 상부에 제공되는 노즐 장치(278)의 전방에 제공되는 복수의 평탄도 감지 센서(220)를 사용하여 상기 기판(G)의 평탄도를 실시간으로 측정하여 제어 장치(224)로 전송하는 단계(320); c) 상기 기판(G)의 평탄도에 대응하여 상기 기판(G)의 압력 분포 상태를 산출하는 단계(330); 및 d) 상기 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판(G)이 코팅 위치에서 평평한 상태를 유지하도록 상기 기판(G) 상에 에어를 분출하도록 제어하는 단계(340)를 포함한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법(300)은 c1) 상기 단계 c) 및 상기 단계 d) 사이에 상기 압력 분포 상태를 디스플레이하는 단계(331)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방 법(300)은 e) 상기 에어의 분출에 의해 상기 기판(G)의 보상된 압력 분포 상태를 디스플레이하는 단계(350)를 추가로 포함할 수 있으며, 선택적으로 f) 상기 에어의 분출에 의해 상기 기판(G) 상에 인가된 보상 압력이 불충분하거나 과도한 경우 상기 에어의 공급량을 증가 또는 감소시키는 단계(360)를 추가로 포함할 수 있다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
도 1a는 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1c는 종래 기술에서 복수의 에어 분출구를 통해 분사된 에어가 기판과 스테이지의 사이에 형성된 매우 좁은 갭을 통해 외부로 확산되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치 및 이를 구비한 코팅 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 에어 분출 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.

Claims (16)

  1. 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치에 있어서,
    노즐 장치의 전방에 제공되며, 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하는 복수의 평탄도 감지 센서;
    상기 복수의 평탄도 감지 센서와 각각 유선 또는 무선 방식으로 연결되며, 상기 측정된 기판의 평탄도에 대응하여 상기 기판의 압력 분포 상태를 산출하는 제어 장치;
    상기 노즐 장치의 전방에 제공되며, 상기 제어 장치로부터 산출된 상기 기판의 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판 상으로 에어를 분출하는 에어 분출 장치;및
    상기 에어 분출 장치 및 상기 제어 장치에 각각 연결되고, 상기 에어 분출 장치에 상기 에어를 공급하는 에어 공급 장치
    를 포함하는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에어 분출 장치는 갠트리에 장착되거나 또는 별도로 제공되는 프레임에 의해 상기 노즐 장치의 전방에 제공되는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 평탄도 감지 센서는 상기 에어 분출 장치에 형성된 요홈 내에 고정 장착되거나 또는 별도로 제공되는 클램핑 부재에 의해 상기 노즐 장치의 전방에 고정 장착되는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 에어 분출 장치는 그 외부 둘레에 제공되는 에어 분산 방지벽을 추가로 구비하는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치는 상기 제어 장치에 연결되며, 상기 기판의 압력 분포 상태를 디스플레이하는 모니터링 장치를 추가로 포함하는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 모니터링 장치는 상기 에어 분출 장치에 의해 공급되는 에어에 의해 보상된 상기 기판의 보상된 압력 분포 상태를 디스플레이하는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 보상된 압력 분포 상태에 따라, 상기 제어 장치가 상기 에어의 공급량이 증가 또는 감소되도록 상기 에어 공급 장치를 추가적으로 제어하는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 퍼스널 컴퓨터(PC)로 구현되는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 분출 장치는 복수열 및 복수행의 에어 분출구로 이루어진 복수의 에어 분출구를 구비하고,
    상기 복수열 및 복수행의 에어 분출구에서 분출되는 상기 에어의 양은 열 방향 및 행 방향을 따라 중간 부분에서 단부 방향으로 갈수록 증가되는
    코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복수열의 에어 분출구 중 일부 열의 에어 분출구가 각각 에어가 경사 방향으로 배출될 수 있도록 경사 에어 분출구로 제공되는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 장치.
  11. 코팅 장치에 있어서,
    기판의 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛, 상기 기판의 코팅 영역을 제공하는 제 2 부상 유닛, 및 상기 기판의 언로딩 영역을 제공하는 제 3 부상 유닛으로 이루어진 부상 스테이지;
    상기 기판이 진공 흡착 방식으로 장착되며, 상기 기판을 상기 로딩 영역에서 상기 코팅 영역을 거쳐 상기 언로딩 영역으로 이송하는 기판 이송 유닛;
    상기 제 2 부상 유닛 상에 위치되며, 상기 기판 상에 코팅액을 도포하는 노즐 장치;
    상기 노즐 장치가 고정 장착되는 갠트리; 및
    상기 노즐 장치의 전방에 제공되고, 상기 코팅 영역에서 상기 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하여 상기 평탄도에 대응하여 상기 기판 상부의 압력 분포 상태를 산출하며, 상기 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판 상으로 에어를 분출하도록 제어하는 기판의 평탄도를 제어하는 장치
    를 포함하는 코팅 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 기판의 평탄도를 제어하는 장치는
    상기 노즐 장치의 전방에 제공되며, 상기 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하는 복수의 평탄도 감지 센서;
    상기 복수의 평탄도 감지 센서와 각각 유선 또는 무선 방식으로 연결되며, 상기 측정된 기판의 평탄도에 대응하여 상기 기판의 압력 분포 상태를 산출하는 제어 장치;
    상기 노즐 장치의 전방에 제공되며, 상기 제어 장치로부터 산출된 상기 기판의 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판 상으로 에어를 분출하는 에어 분출 장치; 및
    상기 에어 분출 장치 및 상기 제어 장치에 각각 연결되고, 상기 에어 분출 장치에 상기 에어를 공급하는 에어 공급 장치
    를 포함하는 코팅 장치.
  13. 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법에 있어서,
    a) 기판을 부상 방식으로 코팅 영역 상으로 이송하는 단계;
    b) 상기 코팅 영역에서 상기 기판의 상부에 제공되는 노즐 장치의 전방에 제공되는 복수의 평탄도 감지 센서를 사용하여 상기 기판의 평탄도를 실시간으로 측정하여 제어 장치로 전송하는 단계;
    c) 상기 기판의 평탄도에 대응하여 상기 기판의 압력 분포 상태를 산출하는 단계; 및
    d) 상기 압력 분포 상태에 대응하여 상기 기판이 코팅 위치에서 평평한 상태를 유지하도록 상기 기판 상에 에어를 분출하도록 제어하는 단계
    를 포함하는 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기판의 평탄도를 제어하는 방법은 c1) 상기 단계 c) 및 상기 단계 d) 사이에 상기 압력 분포 상태를 디스플레이하는 단계를 추가로 포함하는 기판의 평탄도를 제어하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법은 e) 상기 에어의 분출에 의해 상기 기판의 보상된 압력 분포 상태를 디스플레이하는 단계를 추가로 포함하는 기판의 평탄도를 제어하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 코팅 영역에서 기판의 평탄도를 제어하는 방법은 선택적으로 f) 상기 에어의 분출에 의해 상기 기판 상에 인가된 보상 압력이 불충분하거나 과도한 경우 상기 에어의 공급량을 증가 또는 감소시키는 단계를 추가로 포함하는 기판의 평탄도를 제어하는 방법.
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