KR100787908B1 - Preliminary ejection apparatus, substrate coating apparatus and substrate coating method comprising same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측방향으로 대향 위치한 적어도 한 쌍의 시트 이송부와, 상기 시트 이송부의 회전에 따라 이동하도록 형성된 시트를 포함하고, 상기 시트는 기판의 일부를 덮도록 구성된 예비 토출 장치 및 이를 포함한 기판 코팅 장치를 제공한다.The present invention includes at least one pair of sheet conveying portions positioned laterally opposite to each other, and a sheet formed to move according to rotation of the sheet conveying portion, wherein the sheet is configured to cover a portion of the substrate, and a substrate coating apparatus including the same. To provide.
상기와 같은 발명은 공정의 단순화 및 슬릿 노즐의 정지 없이 연속적으로 토출할 수 있도록 새로운 구성의 예비 토출 장치와 이를 포함하는 기판 코팅 장치 및 기판 코팅 방법을 제안하였다. 그러므로, 기판의 선단 및 끝단의 두께 균일도를 향상시키고, 공정 제어 인자들의 단순화 특히, 슬릿 노즐의 정속 이동은 기판 코팅의 공정 안정성 및 기판 코팅 장치의 원가 절감을 이루고, 예비 토출 장치를 기판 선단 및 끝단에 배치하여 공정 시간의 단축을 통한 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.The invention as described above has proposed a preliminary ejection device having a new configuration, a substrate coating apparatus and a substrate coating method including the same, so that the process can be simplified and the ejection can be continuously performed without stopping the slit nozzle. Therefore, the thickness uniformity of the tip and end of the substrate is improved, and the process control factors are simplified, in particular, the constant speed movement of the slit nozzle achieves the process stability of the substrate coating and the cost reduction of the substrate coating apparatus, and the preliminary ejection apparatus is connected to the substrate tip and end. By placing in, there is an effect that can greatly contribute to the productivity improvement through the reduction of the process time.
Description
도 1은 일반적인 기판 코팅 장치를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a general substrate coating apparatus.
도 2a 및 도 2b는 일반적인 기판 코팅 장치의 동작을 나타낸 단면도이다.2A and 2B are sectional views showing the operation of a general substrate coating apparatus.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 예비 토출부가 구비된 기판 코팅 장치를 나타낸 측면도 및 개략 사시도이다.3 and 4 are a side view and a schematic perspective view showing a substrate coating apparatus having a preliminary ejection unit according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 예비 토출부 회전부의 다양한 변형예를 나타낸 측면도이다.5 is a side view illustrating various modifications of the preliminary discharge part rotating unit according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 예비 토출부의 변형예를 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing a modification of the preliminary ejection unit according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 기판 코팅 장치를 이용한 기판 코팅 방법을 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a substrate coating method using the substrate coating apparatus according to the present invention.
도 8 내지 도 15는 본 발명의 기판 코팅 장치의 세부적인 동작을 나타낸 개략 단면도 및 사시도이다.8 to 15 are schematic cross-sectional views and perspective views showing the detailed operation of the substrate coating apparatus of the present invention.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of the code | symbol about the principal part of drawings>
100: 노즐부 102: 토출구100: nozzle portion 102: discharge port
106: 슬릿 노즐 110: 베이스106: slit nozzle 110: base
120: 가이드 레일 200: 스테이지부120: guide rail 200: stage portion
210: 수평 플레이트 230: 리프트 핀210: horizontal plate 230: lift pins
240: 테이블 300: 예비 토출부240: table 300: preliminary discharge portion
310: 시트 320: 롤러310: sheet 320: roller
330: 세정조 360: 회전부330: washing tank 360: rotating part
370: 시트 저장부 400: 기판370: sheet storage 400: substrate
본 발명은 예비 토출 장치와 이를 포함하는 기판 코팅 장치 및 기판 코팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 선단 또는 말단에서 감광막의 균일성을 향상시키기 위한 예비 토출부와 이를 포함하는 기판 코팅 장치 및 기판 코팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a preliminary ejection apparatus, a substrate coating apparatus and a substrate coating method including the same, and more particularly, a preliminary ejection portion for improving the uniformity of the photosensitive film at the tip or the end of the substrate and a substrate coating apparatus including the same; It relates to a substrate coating method.
일반적으로 액정 표시 소자를 제조할 때, 공정 오차는 주로 포토레지스트(Photo-Resist, PR)를 사용하는 포토 공정에서 발생한다. 이때, 포토레지스트가 균일하게 도포되지 않으면 후공정에서 해상도, 회로 선폭의 차이가 발생하고, 또한, 반사율의 차이가 발생하여 화면에 그대로 나타나는 불량을 유발한다.In general, when manufacturing a liquid crystal display device, a process error mainly occurs in a photo process using a photo-resist (PR). At this time, if the photoresist is not uniformly applied, a difference in resolution and circuit line width may occur in a later process, and a difference in reflectance may also occur, causing a defect to appear on a screen as it is.
포토레지스트를 균일하게 도포하는 방법으로는 포토레지스트를 둥근 롤의 외부에 적재한 후 상기 롤을 기판 상에서 일정 방향으로 구름 이동시켜 포토레지스트를 도포하는 롤 코팅 방법과, 원판의 지지체 위에 기판을 올려놓고 상기 기판의 중앙에 포토레지스트를 떨어뜨린 후 회전시켜 원심력에 의해 포토레지스트를 기판에 도포하는 스핀 코팅 방법과, 슬릿 형태의 노즐을 통해 포토레지스트를 기판에 토출하면서 일정 방향으로 스캔하여 도포해가는 슬릿 코팅 방법이 있다.As a method of uniformly applying the photoresist, a roll coating method in which the photoresist is loaded on the outside of the round roll and the roll is rolled on the substrate in a predetermined direction to apply the photoresist, and the substrate is placed on the support of the original plate. A spin coating method in which the photoresist is dropped in the center of the substrate and then rotated to apply the photoresist to the substrate by centrifugal force, and a slit that is scanned and applied in a predetermined direction while discharging the photoresist onto the substrate through a slit nozzle. There is a coating method.
상기 코팅 방법들 중에서, 롤 코팅 방법은 포토레지스트 막의 균일성 및 막 두께 조정을 정밀하게 수행하기 어려워 고정밀 패턴 형성용으로는 스핀 코팅 방법이 사용된다. 그러나, 스핀 코팅 방법은 웨이퍼와 같이 크기가 작은 기판에 감광 물질을 코팅하는 데 적합하며, 액정 표시 패널용 유리 기판과 같이 크기가 크고 중량이 무거운 평판 표시 장치용 기판에는 적합하지 않다.Among the above coating methods, the roll coating method is difficult to precisely perform the uniformity and film thickness adjustment of the photoresist film, and thus the spin coating method is used for forming the high precision pattern. However, the spin coating method is suitable for coating a photosensitive material on a substrate having a small size, such as a wafer, and is not suitable for a substrate having a large size and a heavy weight, such as a glass substrate for a liquid crystal display panel.
이는 기판이 크고 무거울수록 기판을 고속으로 회전시키기 어려우며, 고속 회전 시 기판의 파손이나 에너지 소모가 큰 문제점이 있다. 이러한 이유로 대형 유리 기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 방법으로 슬릿 코팅 방법이 주로 사용되고 있다.This is because the larger and heavier the substrate is, the more difficult it is to rotate the substrate at high speed, and there is a problem in that breakage or energy consumption of the substrate is increased at high speed. For this reason, the slit coating method is mainly used as a method for coating a photoresist on a large glass substrate.
도 1은 일반적인 기판 코팅 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 일반적인 코팅 장치의 동작을 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view showing a general substrate coating apparatus, Figures 2a and 2b is a cross-sectional view showing the operation of the general coating apparatus.
도 1을 참조하면, 기판 코팅 장치는 기판척(10)과, 상기 기판척(10) 일측에 설치된 예비 토출부(20)와, 상기 기판척(10) 및 예비 토출부(20)의 상부에 위치한 슬릿 노즐(30)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, the substrate coating apparatus includes a
상기 기판척(10)은 유리 기판을 안착시키기 위해 통상 유리 기판보다 큰 직사각형 형상으로, 상부에는 진공 흡착을 위하여 진공 펌프와 연통된 (도시되지 않은) 다수개의 진공홀이 형성되어 있다.The
상기 기판척(10) 일측에는 예비 토출부(20)가 마련되어 있고, 상기 예비 토 출부(20)는 세정조(24)와 상기 세정조(24) 내에 회전 가능하게 설치된 원통형의 프라이밍 롤러(22)로 구성된다. 세정조(24)에는 세정액이 채워져 프라이밍 롤러(22)의 하부가 그에 침지되어 있고, 상기 세정조(24)의 상부에는 개구가 형성되어 이를 통하여 상기 프라이밍 롤러(22)의 상부가 외부로 노출된다.One side of the
또한, 기판척(10) 상측에는 기판척(10)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 슬릿 노즐(30)이 구비되어 있어, 예비 토출부(20) 및 기판척(10)의 상부를 수평 이동하며 기판에 포토레지스트를 도포한다.In addition, the
상기 장치의 동작을 살펴보면, 슬릿 노즐(30)은 도 2a에 도시된 바와 같이 예비 토출부(20)의 상부로 이동하고, 예비 토출부(20) 상부로 이동된 슬릿 노즐(30)이 멈춘 상태에서 예비 토출부(20) 내에서 회전하는 프라이밍 롤러(22) 상에 포토레지스트를 예비 토출한다.Looking at the operation of the device, the
포토레지스트는 슬릿 노즐(30)로부터 프라이밍 롤러(22)의 둘레면에 토출되고, 토출된 포토레지스트는 롤러(22)의 회전에 의해 롤러(22)의 하부로 이동하여 세정조(24) 내의 세정액으로 침지된다. 이후, 세정조(24)에 침지된 프라이밍 롤러(22)는 그에 도포된 포토레지스트가 세정 장치 내에서 제거되어 세정이 완료된다.The photoresist is discharged from the
통상 상기 세정조(24) 내에는 세정액 이외에, 세정액 적하 유닛, 블레이드, 세정액 분사기, CDA(Clean Dry Air) 건조기 등 여러 세정 유닛이 설치되어 있으나, 여기에서는 그 설명 및 도시를 생략한다.Usually, in addition to the cleaning liquid, various cleaning units, such as a cleaning liquid dropping unit, a blade, a cleaning liquid injector, and a CDA (Clean Dry Air) dryer, are installed in the
상기와 같은 예비 토출은 기판 코팅 작업 중간의 대기 시간에 노즐이 공기와 의 접촉에 의해 노즐 내의 포토레지스트 농도가 상승되어, 상승된 농도의 포토레지스트를 기판(12)에 토출하는 것을 방지하기 위해 행해진다. 즉, 농도가 상승된 포토레지스트가 기판(12)에 도포될 경우 도포된 포토레지스트를 경화하면 코팅막이 세로로 금이 가거나 절단되는 현상이 발생된다. 따라서, 예비 토출은 이러한 문제점을 방지하기 위하여 선행되는 작업이다.Such preliminary ejection is performed to prevent the nozzle from being in contact with air during the waiting time in the middle of the substrate coating operation, thereby increasing the photoresist concentration in the nozzle and discharging the photoresist of the increased concentration to the
상기와 같은 예비 토출을 마친 후, 슬릿 노즐(30)은 포토레지스트의 토출을 잠시 멈추고, 기판(12)이 안착된 기판척(10)의 선단까지 이동한 후 다시 포토레지스트를 토출하여 코팅을 진행한다. 이는 기판(12)의 선단 및 말단의 일정 부분이 코팅되지 않아야 하는 공정 상의 조건에 의해 슬릿 노즐(30)은 기판(12)의 선단에서 일정 거리 더 진행한 뒤 포토레지스트의 코팅을 시작하게 된다. After completing the preliminary discharge, the
그러므로 포토레지스트의 분사가 예비 토출부(20)와 기판(12) 사이에서 중단되므로 공정 효율이 떨어지는 문제점이 있다.Therefore, since the injection of the photoresist is stopped between the
또한, 상기와 같이 예비 토출을 마치고, 기판(12)의 선단에 멈춰진 상태에서 초기 코팅 불량 및 두께 균일도 등을 맞추기 위해서는 여러 가지 공정 인자들을 조절해야 한다. 즉, 비드 형성 조건, 감광액 토출량의 가속, 주행 방향의 가속 등의 인자들을 제어하여야 한다.In addition, after finishing the preliminary discharge as described above, in order to meet the initial coating failure and thickness uniformity in the state stopped at the tip of the
이와 마찬가지로, 슬릿 노즐(30)이 기판(12) 상에 포토레지스트를 토출한 후 기판(12)의 말단 부근에 이르게 되면, 말단에서 일정 거리 만큼은 포토레지스트가 코팅되지 않아야 하므로 포토레지스트를 토출하면서 정속 이동을 하던 슬릿 노즐(30)은 정지하게 된다. Similarly, when the
이때도 역시 코팅 불량 및 두께 균일도를 맞추기 위해 여러 가지 공정 인자들을 조절해야 한다. 즉, 토출의 정지 위치, 토출량의 감속, 슬릿 노즐의 정지 위치 등의 인자들을 제어하여야 한다.Again, several process factors need to be adjusted to match coating defects and thickness uniformity. That is, factors such as the stop position of the discharge, the deceleration of the discharge amount, and the stop position of the slit nozzle should be controlled.
상기와 같은 제어 인자들은 슬릿 노즐의 선단 및 말단의 정지 위치 부근에서 포토레지스트 균일도를 좌우하는데 상당한 영향을 미친다. 또한, 이와 같은 공정 인자를 제어함에 따라 현재의 기판 코팅 공정에 복잡함과 공정의 불안정성이란 문제를 야기시킨다.Such control factors have a significant influence on the influence of the photoresist uniformity near the stop position of the front end and the end of the slit nozzle. In addition, controlling such process factors introduces problems of complexity and process instability in current substrate coating processes.
또한, 이와 같은 종래 기술에 따른 예비 토출부를 갖는 기판 코팅 장치는 공정 반복 시 슬릿 노즐이 항상 기판 선단에 복귀하여 예비 토출을 해야하기 때문에 공정 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.In addition, the substrate coating apparatus having the preliminary ejection part according to the related art has a problem in that the process time is long because the slit nozzle always returns to the front end of the substrate and the preliminary ejection is performed when the process is repeated.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 기판 선단 및 말단에서 감광막의 균일도를 향상시켜 공정 안정성을 높이고, 코팅 장치의 단순화 및 기판 코팅 시간 단축을 통하여 원가 절감 및 생산성 향상에 기여하는 예비 토출 장치와 이를 포함하는 기판 코팅 장치 및 코팅 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention improves the process stability by improving the uniformity of the photoresist film at the front and the end of the substrate, and the preliminary ejection device that contributes to cost reduction and productivity improvement by simplifying the coating apparatus and shortening the substrate coating time; It is an object of the present invention to provide a substrate coating apparatus and a coating method comprising the same.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 예비 토출 장치는 측방향으로 대향 위치한 적어도 한 쌍의 시트 이송부와, 상기 시트 이송부의 회전에 따라 이동하도록 형성된 시트를 포함하고, 상기 시트는 기판의 일부를 덮도록 구성된다.In order to achieve the above object, the preliminary ejection apparatus of the present invention includes at least one pair of sheet conveying portions positioned laterally opposite to each other, and a sheet formed to move according to rotation of the sheet conveying portion, wherein the sheet covers a portion of the substrate. It is configured to.
상기 시트는 순환되도록 구성되고, 상기 시트의 일부를 세정하기 위한 세정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The sheet is configured to be circulated and further comprises a cleaning unit for cleaning a portion of the sheet.
상기 시트 이송부는 롤러로 구성되고, 상기 시트는 일단이 권취 롤러에 연결되고 타단이 취출 롤러에 연결되어 상기 롤러에 권취된 형태인 것을 특징으로 한다.The sheet conveying portion is composed of a roller, the sheet is characterized in that the one end is connected to the take-up roller and the other end is connected to the take-out roller is wound on the roller.
상기 시트는 오목부가 형성된 구형파 형상인 것을 특징으로 한다.The sheet is characterized in that the rectangular wave shape formed with a recess.
본 발명의 따른 기판 코팅 방법은 기판을 로딩하는 단계와, 기판의 선단 또는 말단의 일부를 시트로 덮는 단계와, 슬릿 노즐이 상기 시트 및 기판에 연속적으로 코팅하는 단계와, 상기 기판에서 시트를 제거하는 단계와, 상기 코팅된 기판이 언로딩되는 단계를 포함한다.A substrate coating method according to the present invention comprises the steps of loading a substrate, covering a portion of the front end or the end of the substrate with a sheet, continuously applying a slit nozzle to the sheet and the substrate, and removing the sheet from the substrate. And unloading the coated substrate.
상기 기판에서 시트를 제거하는 단계 이후에 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And further cleaning after removing the sheet from the substrate.
상기 기판을 언로딩하는 단계 이후에 상기 시트를 측방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하고, 상기 기판을 로딩하는 단계와 그 이후의 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.The method may further include moving the sheet laterally after unloading the substrate, and repeating the loading of the substrate and subsequent steps.
상기 시트로 덮는 단계 및 상기 시트를 제거하는 단계는 상기 시트를 각각 기판 방향으로 전진 및 후진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Covering the sheet and removing the sheet may include advancing and retracting the sheet toward the substrate, respectively.
상기 시트는 오목부 및 돌출부가 형성된 구형파 형상이고, 상기 기판을 로딩하는 단계는 상기 기판의 일부가 상기 오목부 내에 위치된 상태에서 수행되고, 상기 시트를 덮는 단계는 상기 시트를 측방향으로 이동시켜 돌출부로 기판의 일부를 덮는 단계를 포함하고, 상기 시트를 제거하는 단계는 상기 시트를 측방으로 이동시 켜 시트의 오목부에 의해 상기 기판의 전체를 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The sheet has a square wave shape having recesses and protrusions formed therein, and the loading of the substrate is performed with a portion of the substrate positioned in the recess, and the covering of the sheet by moving the sheet laterally. And covering a portion of the substrate with a protrusion, wherein removing the sheet includes moving the sheet laterally to expose the entirety of the substrate by recesses in the sheet.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and fully scope the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 예비 토출부가 구비된 기판 코팅 장치를 나타낸 측면도 및 사시도이다.3 and 4 are a side view and a perspective view showing a substrate coating apparatus having a preliminary ejection unit according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 기판 코팅 장치는 스테이지부(200)와, 노즐부(100)와, 예비 토출 장치(300a, 300b; 300, '이하 예비 토출부라 칭함')를 포함한다.Referring to the drawings, the substrate coating apparatus of the present invention includes a
스테이지부(200)는 베이스(110)의 상부면에 높이 조정기구를 구비한 다리를 매개로 하여 중심부에 설치되고, 다수개의 관통 구멍이 상하 관통 형성된 테이블(240)과, 상기 베이스(110)와 테이블(240) 사이에서 승강 가능하게 설치되고 상부면에 다수개의 리프트 핀(230)이 설치된 수평 플레이트(210)를 포함한다.The
상기 다수개의 리프트 핀(230)은 상기 테이블(240)의 관통 구멍 내에 삽입되며, 상기 수평 플레이트(210)의 승강에 따라 상기 테이블(240)의 상부로 돌출되거나 상기 테이블(240)의 내부로 후퇴한다. 이러한 상기 다수개의 리프트 핀(230)은 기판을 테이블(240)로부터 들어올리고 내리는 역할을 한다.The plurality of lift pins 230 are inserted into the through holes of the table 240, and protrude upward from the table 240 or retreat into the table 240 as the
한편, 베이스(110)의 상부면 좌우 양측에는, 즉 상기 테이블(240)의 좌우 외측에는 한 쌍의 가이드 레일(120)이 종방향으로 길게 연장되어 구비된다. 상기 한 쌍의 가이드 레일(120)에는 이송 유닛(130)이 각각 장착되어 종방향으로 이동하게 된다.On the other hand, the left and right sides of the upper surface of the
상기 한 쌍의 이송 유닛(130) 사이에는 포토레지스트와 같은 코팅제를 유리 등의 기판에 토출하여 도포하는 노즐부(100)가 상기 테이블(240)을 가로질러 위치하도록 지지한다. 상기 노즐부(100)의 슬릿 노즐(106)은 좌우 횡방향으로 길게 연장 형성된 바(bar) 형상이며, 통상 기판의 좌우 폭보다 크게 구성된다. 상기 슬릿 노즐(106)의 하부면에는 포토레지스트가 토출되는 미세한 토출구(102)가 상기 횡방향으로 연장 형성되어 있다. 상기 선형의 토출구(102)를 통하여 포토레지스트는 기판에 일정한 양이 토출된다.Between the pair of
또한, 상기 이송 유닛(130)은 상기 노즐부(100)의 양측을 지지한 상태에서 일정 속도를 갖고 종방향으로 이동함으로써, 노즐부(100)를 테이블(240) 상에서 이동시킨다. 한편, 상기 이송 유닛(130)은 노즐부(100)의 높이를 수직방향으로 조절할 수도 있도록 구성되어, 도포되는 포토레지스트의 양과 점도를 고려하여 상기 슬릿 노즐(106)의 토출구(102)와 기판 사이의 간격을 미세하게 제어할 수 있다.In addition, the
한편, 상기 노즐부(100)에 포토레지스트를 공급하는 수단으로서, 상기 이송 유닛(130)의 일측에 구비된 포토레지스트 공급부(104)와, 상기 포토레지스트 공급부(104)와 슬릿 노즐(106) 사이를 연통시키는 제 1 포토레지스트 공급 라인(108)과, (도시되지 않은) 외부 공급원으로부터 상기 포토레지스트 공급부(104)에 포토 레지스트을 공급하는 제 2 포토레지스트 공급 라인(101)을 포함한다.On the other hand, as a means for supplying the photoresist to the
외부 공급원으로부터 제 2 포토레지스트 공급 라인(101)을 통하여 포토레지스트 공급부(104)에 포토레지스트가 공급된다. 포토레지스트 공급부(104)는 내부에 구비된 펌프로 포토레지스트에 소정의 압력을 가함으로써, 포토레지스트가 제 1 포토레지스트 공급 라인(108)을 거쳐 슬릿 노즐(106)에 공급된 후 슬릿 노즐(106)의 토출구(102)를 통하여 소정 압력으로 토출되도록 한다.The photoresist is supplied to the
상기 스테이지부(200)의 서로 대향하는 일측 및 타측에는 예비 토출부(300a, 300b; 300)가 위치되어 있다. 상기 베이스(110)에는 예비 토출부(300)를 이동 가능하도록 하는 지지대(340) 및 레일(350)이 설치되어 있어서, 상기 예비 토출부(300)는 테이블(240)의 길이 방향 즉 종방향으로 이동 가능하게 설치된다. 이때, 상기 레일(350)은 상기 베이스(110)에 형성된 노즐부(100)를 이동시킬 수 있는 리니어 레일(120)과 중첩되지 않도록 형성함이 바람직하다.
예비 토출부(300)는 회전부(360)와, 상기 회전부(360)의 하측 일부를 포함하는 세정조(330)로 구성된다.The preliminary discharge part 300 includes a
상기 회전부(360)는 다수의 가이드 롤러(320)와, 상기 가이드 롤러(320)에 감긴 시트(310)로 구성되어 있다. 상기 가이드 롤러(320)는 긴 원통형의 롤러로써, 상하 2개씩 쌍을 지어 서로 대향하도록 회전 가능하게 설치되고, 도시되지 않은 구동부에 의해 회전된다. 상기 구동부는 가이드 롤러(320) 각각에 연결되어 동시에 일방향으로 회전시킬 수 있으며, 다수개의 가이드 롤러(320) 중 하나의 가이드 롤러(320)를 구동부로 구동하고, 나머지 가이드 롤러(320)는 자유 회전하도록 구성할 수도 있다.The
상기 시트(310)는 다수개의 가이드 롤러(320)를 둘러싸도록 형성되며, 상기 가이드 롤러(320)의 회전에 따라 동시에 상기 시트(310)도 측방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 시트(310)는 상기 가이드 롤러(320)에 소정의 장력을 갖고 둘러싸는 것이 바람직하며 이를 위하여 별도의 장력 조절 수단이 추가될 수 있다.The
예를 들어, 상기 가이드 롤러(320)와 유사한 형태의 롤러를 상하로 배열된 가이드 롤러(320) 사이에 시트(310)와 밀착되도록 추가로 설치하고, 시트(310)의 이송 방향에 직각으로 상기 시트(310)를 탄성 가압하도록 함으로써 장력을 조절할 수 있다. 한편, 상기 시트(310)는 PTFE(Polytetrafluoro ethylene) 소재인 것이 바람직하다.For example, a roller similar in shape to the
이와 같은 예비 토출부는 상기 회전부(360)의 상부에 위치한 시트(310)가 기판의 선단 및 말단의 일부를 덮고, 그 위에 슬릿 노즐(106)이 통과하면서 시트(310)와 유리 기판 모두에 포토레지스트를 토출하여 예비 토출과 기판 코팅을 중단없이 수행하게 된다. 이때, 시트(310) 상에 도포된 포토레지스트는 가이드 롤러(320)의 회전으로 하부로 이동하여 상기 세정조(330)에서 세정되거나 폐기된다.The preliminary ejection portion includes a
도 5는 본 발명에 따른 예비 토출부 회전부의 다양한 변형예를 나타낸 측면도이다.5 is a side view illustrating various modifications of the preliminary discharge part rotating unit according to the present invention.
상기 회전부(360)는 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 가이드 롤러(320)와 시트(310)로 구성할 수 있으며, 3개의 가이드 롤러(320)를 삼각 형태로 배열하여 구성할 수도 있다. 또한, 4개의 가이드 롤러(320)를 사다리꼴 형태로 배열할 수도 있 다. 이때, 어느 경우에도 상기 가이드 롤러(320)는 시트(310)가 회전부(360)의 상부에서 수평을 유지하도록 배열된다.As shown in FIG. 5, the
이와 같이, 상기 회전부(360)의 형태는 도 5에 한정되지 않으며 다양한 구성을 가질 수 있음은 당연하다.As such, the shape of the
상기 세정조(330)는 회전부(360)의 하부에 위치하여 회전부(360) 하부에 위치하는 시트(310)가 침지되고, 세정조(330)에는 상기 시트(310)를 세정할 수 있도록 샤워 노즐과, 블레이드와, CDA 건조기가 형성될 수 있다. 즉, 상기 샤워 헤드는 포토레지스트가 토출된 시트(310)에 세정액을 분사하며, 블레이드는 시트(310)에 토출된 세정액 및 포토레지스트를 물리적으로 제거하고, CDA 건조기는 세정된 시트(310)를 건조시키는 기능을 한다. The
따라서, 회전부(360)의 상부에서 포토레지스트가 토출된 시트(310)가 측방향으로 회전하여 세정조(330) 내에 인입되면 회전하는 시트(310) 상에 세정액을 분사하여 세정을 하고, 세정된 시트(310)는 회전부(360) 상부로 이동하여 이와 같은 동작으로 반복 순환하게 된다.Therefore, when the
도 6은 본 발명에 따른 예비 토출부의 변형예를 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing a modification of the preliminary ejection unit according to the present invention.
도면을 참조하면, 상기 예비 토출부(300)는 회전부(360)와, 상기 회전부(360)의 하부에 설치된 시트 저장부(370)로 구성된다.Referring to the drawings, the preliminary ejection unit 300 includes a
상기 회전부(360)는 수평으로 서로 대향 위치한 가이드 롤러(320)와, 상기 가이드 롤러(320)의 상부와 측면을 들러싸도록 형성된 시트(310)를 포함한다. 상기 가이드 롤러(320)는 자유 회전하도록 구성되어 상기 시트를 지지할 수 있다. The
상기 시트(310)는 대향 위치한 가이드 롤러(320)의 상부와 측면을 둘러싸도록 형성되어 있고, 상기 시트(310)는 시트 저장부(370)와 연결되어 있다. 즉, 상기 시트(310)의 일측은 포토레지스트가 토출된 시트(310)를 저장할 수 있는 권취 롤러(370a)와 연결되어 있고, 상기 시트(310)의 타측에는 포토레지스트가 토출되지 않은 시트(310)가 취출 롤러(370b)에 감겨져 있다.The
이때, 상기 시트(310)를 측방향으로 회전시키기 위해 구동부는 권취 롤러(370a)에 형성됨이 바람직하며, 상기 구동부에 의해 권취 롤러(370a)가 회전하면 권취 롤러(370a)에 연결된 시트(310)는 감기게 되고, 취출 롤러(370b)에 구비된 시트(310)는 풀리게 된다. 이때, 취출 롤러(370b)로부터 풀려진 시트(310)는 가이드 롤러(320)의 측면 및 상단부를 통해 권취 롤러(370a)로 감기게 된다.At this time, the driving unit is preferably formed in the take-up
즉, 기판 코팅 작업시 가이드 롤러(320)에 지지된 상단부에 포토레지스트가 토출될 경우 권취 롤러(370a)를 구동하여 포토레지스트가 토출된 시트(310)는 권취 롤러(370a)로 감겨지게 되고, 취출 롤러(370b)로부터 포토레지스트가 토출되지 않은 시트(310)는 가이드 롤러(320) 상단부로 이동하게 된다. 따라서, 취출 롤러(370b)의 시트(310)를 모두 소비하게 되면, 시트 저장부(370)를 교체함으로써 기판 코팅 작업을 진행할 수 있다. 이때, 포토레지스트가 토출된 시트는 재생 또는 폐기된다.That is, when the photoresist is discharged to the upper end supported by the
도 7은 본 발명에 따른 기판 코팅 장치를 이용한 기판 코팅 방법을 나타낸 순서도이고, 도 8 내지 도 15는 본 발명의 기판 코팅 장치의 세부적인 동작을 나타낸 개략 단면도 및 사시도이다.7 is a flowchart illustrating a substrate coating method using the substrate coating apparatus according to the present invention, and FIGS. 8 to 15 are schematic cross-sectional views and perspective views showing detailed operations of the substrate coating apparatus of the present invention.
도 7을 참조하면, 기판 코팅 방법은 기판을 로딩하는 단계(S10)와, 예비 토출부가 기판의 선단 및 끝단의 일부를 덮는 단계(S20)와, 노즐이 예비 토출부 및 기판에 연속적으로 코팅제를 코팅하는 단계(S30)와, 코팅된 기판을 언로딩 하는 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the substrate coating method includes loading a substrate (S10), preliminary ejection unit covering a part of a front end and an end of the substrate (S20), and a nozzle continuously applying a coating agent to the preliminary ejection unit and the substrate. And coating (S30) and unloading the coated substrate (S40).
먼저, 본 발명에 따라 구성된 코팅 장치에서 기판이 상기 테이블 상에 안착되어 기판을 로딩하는 단계(S10)를 수행한다. First, in the coating apparatus configured according to the present invention, the substrate is mounted on the table to load the substrate (S10).
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 테이블(240) 상에 형성된 리프트 핀(230)은 기판(400)을 지지하기 위해 테이블(240) 상부로 이동 돌출되고, 기판(400)은 테이블(240) 상부로 돌출된 리프트 핀(230)에 의해 상기 테이블(240)로 안착된다. 상기 안착된 기판(400)은 테이블(240) 상에 도시되지 않은 얼라이너에 의해 정렬되고, 진공 흡착홀을 통해 테이블(240) 상에 진공 흡착되어 기판 로딩하는 단계(S10)를 마친다. 이때, 예비 토출부는 테이블(240)에 대해 후퇴된 상태에 있다.That is, as shown in FIG. 8, the lift pins 230 formed on the table 240 move upwardly to protrude from the table 240 to support the
기판(400)이 테이블(240)에 무사히 안착되면, 예비 토출부가 기판의 선단 및 끝단의 일부를 덮는 단계(S20)를 수행한다.When the
즉, 기판(400)의 선단과 말단에 위치한 예비 토출부(300)는 도 9에 도시된 바와 같이 기판(400)의 선단 일부와 기판의 말단 일부를 덮도록 이송 부재에 의해 이동된다. 이는 기판(400)의 선단 및 말단의 일부가 포토레지스트가 코팅되지 않도록 하는 공정 조건을 만족하기 위함이다. 이때, 예비 토출부(300)의 시트(310)가 기판(400)을 덮는 길이(B)는 약 2mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 시트(310)의 두께는 30um 이하인 것이 바람직하다.That is, the preliminary discharge portion 300 positioned at the front end and the end of the
물론 시트(310)가 기판(400)을 덮는 단계는 공정 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면 기판(400)의 선단 일부만 덮을 수도 있고, 기판(400)의 선단 및 말단을 모두 덮지 않을 수도 있다.Of course, the step of covering the
이때, 기판(400)의 일부를 덮는 예비 토출부(300)의 시트(310)는 상기 기판(400)과 접촉되지 않도록 이동시키고, 이동이 완료된 후에는 상기 시트(310)를 하강시켜 기판(400)의 선단 및 말단의 일부와 밀착시킨다.At this time, the
상기 시트의 두께(C)는 슬릿 노즐과 기판과의 거리(A)보다 작은 것이 더 바람직하다. 예컨데, 슬릿 노즐과 기판과의 거리(A)는 200um 이하로 구성하며, 이는 슬릿 노즐과 기판과의 거리(A)가 200um 이하가 되어야 표면 장력에 의한 두께 불균일도의 영향을 최소화할 수 있는 공정 조건을 만족하기 때문이다. 따라서, 시트의 두께(C)를 슬릿 노즐과 기판과의 거리(A) 보다 작게 구성함으로서, 슬릿 노즐이 예비 토출부와 기판을 따라 연속하여 이동을 할 수 있다.The thickness C of the sheet is more preferably smaller than the distance A between the slit nozzle and the substrate. For example, the distance (A) between the slit nozzle and the substrate is configured to be 200 μm or less, which is a process that can minimize the influence of thickness unevenness due to surface tension when the distance (A) between the slit nozzle and the substrate is less than or equal to 200 μm. This is because the condition is satisfied. Therefore, by configuring the thickness C of the sheet smaller than the distance A between the slit nozzle and the substrate, the slit nozzle can continuously move along the preliminary discharge portion and the substrate.
예비 토출부가 기판의 선단 및 말단의 일부를 덮는 단계(S20)를 마치면, 노즐이 예비 토출부 및 기판에 연속적으로 코팅하는 단계(S30)를 수행한다.When the preliminary ejection unit finishes the step S20 of covering the part of the front end and the end of the substrate, the nozzle performs the step of sequentially coating the preliminary ejection unit and the substrate (S30).
즉, 슬릿 노즐(106)은 예비 토출부(300a)의 상부에 위치하도록 이동하고, 예비 토출부(300a)에 포토레지스트를 분사하여 토출을 시작한다. 이때, 포토레지스트를 토출함과 동시에 슬릿 노즐(106)의 가속과, 이동속도, 포토레지스트의 분사량 등의 제어 인자들을 제어하여 기판(400)에 균일하게 포토레지스트를 코팅되도록 한다. That is, the
도 10에 도시된 바와 같이, 슬릿 노즐(106)은 예비 토출부(300a)에 초기 고 농도의 포토레지스트를 토출시키고, 예비 토출부(300a)를 거쳐 기판(400) 선단에 적절한 농도의 포토레지스트 토출이 시작하여 정속 이동을 통해 멈추지 않고 기판(400) 말단을 거쳐 기판(400) 말단의 일부를 덮고 있는 예비 토출부(300b)까지 이동하여 전면에 포토레지스트를 균일하게 코팅한다.As shown in FIG. 10, the
이는 예비 토출부(300)의 시트(310)가 기판(400)의 선단 및 말단 상면 일부까지 연속적으로 밀착되어 있으므로, 슬릿 노즐(106)이 정속 이동을 하면서도 기판(400)의 선단 및 말단 상면 일부에 포토레지스트를 코팅을 하지 않고 기판(400) 전체에 걸친 포토레지스트의 토출이 가능하게 함으로서 포토레지스트의 균일도를 향상시킬 수 있다.This is because the
노즐이 예비 토출부 및 기판에 연속적으로 코팅하는 단계(S30)를 마치면, 이후, 코팅된 기판을 언로딩하는 단계(S40)를 수행한다.When the nozzle finishes the step (S30) of continuously coating the preliminary discharge portion and the substrate, thereafter, the step (S40) of unloading the coated substrate is performed.
즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 기판(400) 코팅을 마치면 기판(400)의 선단 및 끝단을 덮고 있던 예비 토출부(300)는 전후 이동을 통해 원래 위치로 복귀한다. 이때, 기판(400)의 선단 및 끝단에는 포토레지스트가 도포되지 않고, 본 발명의 코팅 방법에 의해 포토레지스트는 균일하게 코팅되어 있다.That is, as shown in FIG. 11, when the coating of the
이후, 기판(400)을 진공 흡착하던 진공력은 비활성화되어 기판(400)을 테이블(240)로부터 분리시키고, 테이블(240) 내부에 위치한 리프트 핀(230)이 상승하면서 코팅된 기판(400)을 들어올린다. 이후, 외부의 로봇 암에 의해 코팅된 기판(400)은 언로딩 된다.Subsequently, the vacuum force used to vacuum the
이때, 상기 기판(400)의 선단 및 끝단에 위치한 예비 토출부(300)는 시 트(310)를 교체하기 위해 포토레지스트가 토출된 시트를 세정하기 시작한다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 시트(310)를 지지하고 있는 회전부(360)는 회전하게 되고, 포토레지스트가 토출된 시트는 측방향으로 회전하여 세정조(330)로 이동하고, 세정된 시트는 회전부(360) 상부로 이동하게 된다.At this time, the preliminary ejection unit 300 located at the front and end of the
이때, 세정조(330) 내로 인입된 오염된 시트는 노즐 및 배기구 등을 사용하여 세정 처리를 거처 오염된 물질을 제거하게 된다.At this time, the contaminated sheet introduced into the
또한, 종래 슬릿 노즐이 기판 코팅을 마친 뒤, 항상 기판 선단으로 복귀하는 것에 비해 본 구성에서는 다음 기판(400) 코팅시 슬릿 노즐(106)을 주행 방향의 역방향으로 주행시키면서 코팅이 가능함으로써 공정 시간을 줄일 수 있는 이점도 있다.In addition, the conventional slit nozzle is always returned to the front end of the substrate after finishing the substrate coating, in this configuration, the coating time can be applied while running the
이후, 코팅 처리된 기판(400)이 언로딩 되면, 새로운 기판이 다시 테이블 상에 안착되고, 세정 처리를 마친 예비 토출부(300)는 기판의 선단 및 끝단의 일부를 감싸도록 이동되고, 기판(400) 끝단에 위치했던 슬릿 노즐(106)은 기판(400)의 선단 방향으로 정속 이동하며 기판에 포토레지스트를 코팅할 수 있다.Subsequently, when the
한편, 전술된 실시예에서는 기판(400)을 테이블(240) 상에 로딩 또는 언로딩 하기 위하여 예비 토출부(300)는 전후진시키는 구성이 요구된다. 그러나, 도 13에 도시된 바와 같이 시트(310)를 구형파 형상으로 형성하면, 예비 토출부(300)를 전후진시키지 않고 기판 코팅을 할 수 있어 코팅 장치의 구성을 단순화할 수 있다.In the above-described embodiment, the preliminary ejection unit 300 is required to move forward and backward in order to load or unload the
즉, 상기 시트(310)는 도 13에 도시된 바와 같이, 구형파 형상의 요철부를 형성할 수 있다. 상기 시트(310)는 가장자리 일부가 사각으로 절취된 형상의 오목 부(310a)와 상기 오목부(310a)에 대해 돌출된 돌출부(310b)를 포함하여, 기판의 로딩 및 언로딩 시에는 시트(310)의 회전에 의해 오목부(310a)를 상기 가이드 롤러(320)의 상부로 위치시키고, 기판 코팅 시에는 돌출부(310b)를 가이드 롤러(320)의 상부로 이동시켜 기판 코팅 작업을 진행할 수 있다. 이때, 오목부(310a)의 기판과 거의 비슷하거나 약간 큰 폭으로 형성되며, 시트(310)의 하부에는 본 발명의 실시예에 따른 세정조 또는 시트 저장부가 더 설치될 수 있다.That is, as shown in FIG. 13, the
이러한 예비 토출부에 의해 도 14에 도시된 바와 같이, 기판(400)의 로딩시 오목부(310a)를 가이드 롤러(320)의 상부에 위치시켜 기판(400)을 오목부(310a)와 간섭되지 않도록 오목부(310a)의 오목한 영역에 위치하도록 로딩시키고, 기판(400)의 로딩이 끝나면 도 15에 도시된 바와 같이 시트(310)가 회전하여 돌출부(310b)가 기판(400)의 가장자리 일부를 덮도록 한다. 이때, 돌출부(310b)가 기판(400)을 덮는 길이는 2mm인 것이 바람직하다.As shown in FIG. 14 by the preliminary ejection portion, when loading the
이후, 상기 실시예에서 도시된 바와 같은 코팅 방법에 의해 예비 토출은 시작되고 슬릿 노즐은 정속 운동을 통해 균일하게 포토레지스트를 기판에 토출하여 기판 코팅 작업을 마친다. 기판(400)의 코팅 작업이 끝나면 도 14에 도시된 바와 같이 상기 시트(310)를 회전시켜 오목부(310a)의 오목한 영역에서 기판이 위치하도록 이동하고, 이후 기판(400)을 언로딩하여 기판 코팅 공정을 마친다.Thereafter, the preliminary ejection is started by the coating method as shown in the above embodiment, and the slit nozzle is uniformly ejected the photoresist onto the substrate through the constant speed movement to finish the substrate coating operation. When the coating operation of the
상기 하부로 이동된 시트(310)는 전술된 실시예에 따른 세정조에 의해 세정될 수도 있고, 롤러에 감겨 교체될 수도 있다.The
이와 같이, 상기 시트(310)를 구형파의 형상으로 구현하여 예비 토출부의 이 동 없이 기판 코팅 작업을 할 수 있다.As such, the
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art that the present invention can be variously modified and changed within the scope without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.
상술한 바와 같이, 본 발명은 공정의 단순화 및 슬릿 노즐의 정지 없이 연속적으로 토출할 수 있도록 새로운 구성의 예비 토출 장치와 이를 포함하는 기판 코팅 장치 및 기판 코팅 방법을 제안하였다. 그러므로, 기판의 선단 및 끝단의 두께 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention proposes a preliminary ejection apparatus having a new configuration, a substrate coating apparatus and a substrate coating method including the same, so that the process can be simplified and the ejection can be continuously performed without stopping the slit nozzle. Therefore, there is an effect that can improve the thickness uniformity of the front end and the end of the substrate.
또한, 공정 제어 인자들의 단순화 특히, 슬릿 노즐의 정속 이동은 기판 코팅의 공정 안정성 및 기판 코팅 장치의 원가 절감을 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, the simplification of the process control factors, in particular the constant movement of the slit nozzle, has the effect of achieving process stability of the substrate coating and cost reduction of the substrate coating apparatus.
또한, 예비 토출 장치를 기판 선단 및 끝단에 배치하여 공정 시간의 단축을 통한 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, the preliminary ejection device is disposed at the front end and the end of the substrate, thereby greatly contributing to productivity improvement through shortening of the process time.
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