KR101099589B1 - 기판 상으로 처리액을 공급하기 위한 액절 나이프 - Google Patents

Abstract

기판의 상부에 배치되어 상기 기판 상으로 처리액을 공급하기 위한 액절 나이프에 있어서, 상기 액절 나이프는 상기 기판의 상부에서 일 방향으로 연장하는 하부 패널과, 상기 방향으로 연장하며 상기 하부 패널의 상부면에 결합되어 상기 하부 패널과의 사이에서 상기 처리액이 공급되는 슬릿 형태의 입구, 상기 입구와 연결되는 채널 형태의 버퍼 공간 및 상기 버퍼 공간으로부터 상기 처리액을 상기 기판 상으로 공급하기 위한 슬릿 형태의 출구를 형성하는 상부 패널과, 상기 버퍼 공간에 배치되어 상기 내부 공간을 분할하기 위한 다수의 격벽들을 포함한다. 따라서, 상기 액절 나이프가 소정의 경사각을 갖도록 배치되는 경우라도 상기 기판 상으로 처리액을 균일하게 공급할 수 있다.

Description

기판 상으로 처리액을 공급하기 위한 액절 나이프 {Liquid knife for supplying a processing liquid onto a substrate}

본 발명의 실시예들은 기판 상으로 처리액을 공급하기 위한 액절 나이프에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 평판 디스플레이 장치의 제조에서 기판을 처리하기 위하여 기판 상으로 처리액을 나이프 형태로 공급하기 위한 액절 나이프에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 장치의 제조 또는 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치 등과 같은 평판 디스플레이 장치의 제조를 위하여 반도체 기판 또는 유리 기판에 대한 다양한 처리 공정들이 순차적으로 또는 반복적으로 수행될 수 있다.

특히, 평판 디스플레이 장치의 제조를 위한 공정에서 대면적 유리 기판에 대한 식각, 스트립, 세정, 린스 및 건조 공정들은 직렬로 연결된 다수의 처리조들 내에서 다양한 처리액들을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 식각 또는 스트립 공정을 수행한 후 세정액을 이용하는 세정 공정이 수행될 수 있으며, 건조 공정을 수행하기 이전 상기 기판 상으로 린스액으로서 사용되는 탈이온수가 공급될 수 있다.

상기와 같은 처리액들은 다수의 노즐들 또는 상기 기판의 이송 방향에 대하여 다른, 예를 들면, 수직하는 방향으로 연장하는 액절 나이프를 이용하여 공급될 수 있다.

한편, 최근 상기 기판 상으로 공급되는 처리액을 신속하게 제거하기 위하여 상기 기판을 소정의 각도로 경사지게 배치한 상태에서 상기 기판을 이송하는 경사 이송 방법이 사용되고 있다. 상기와 같이 기판이 경사지게 배치된 경우 상기 액절 나이프도 동일한 경사각을 갖도록 상기 기판과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 경사 이송 방법을 적용하는 경우, 액절 나이프의 상부 가장자리 부위로부터 공급되는 유량이 하부 가장자리 부위에 비하여 감소되는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 감소된 유량으로 인하여 기판의 상부 가장자리 부위에는 처리액이 충분히 공급되지 않음으로서 공정 불량이 빈번하게 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 기판 상으로 처리액을 균일하게 공급할 수 있는 액절 나이프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 방향으로 이송되는 기판의 상부에 배치되어 상기 기판 상으로 처리액을 공급하기 위한 액절 나이프에 있어서, 상기 액절 나이프는 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하는 하부 패널과, 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 하부 패널의 상부면에 결합되어 상기 하부 패널과의 사이에서 상기 처리액이 공급되는 슬릿 형태의 입구, 상기 입구와 연결되는 채널 형태의 버퍼 공간 및 상기 버퍼 공간으로부터 상기 처리액을 상기 기판 상으로 공급하기 위한 슬릿 형태의 출구를 형성하는 상부 패널과, 상기 버퍼 공간에 배치되어 상기 내부 공간을 분할하기 위한 다수의 격벽들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 패널과 하부 패널 사이에는 상기 버퍼 공간과 상기 출구 사이에 형성된 제2 버퍼 공간 및 상기 버퍼 공간과 상기 제2 버퍼 공간을 연결하는 슬릿 형태의 연결 통로가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 패널은 상기 제2 방향으로 배치되는 다수의 처리액 공급 포트들을 가질 수 있으며, 상기 격벽들은 상기 처리액 공급 포트들 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 버퍼 공간 내에는 상기 제2 방향으로 연장하는 댐(dam)이 배치될 수 있으며, 상기 처리액은 상기 버퍼 공간 내에서 상기 댐을 넘어서 흐를 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 방향은 수평에 대하여 약 5 내지 10°의 경사각을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 패널은 상기 제2 방향으로 배치되는 다수의 처리액 공급 포트들을 가질 수 있으며, 상기 버퍼 공간 내에는 두 개의 격벽들이 상기 처리액 공급 포트들 중에서 첫 번째와 마지막 포트들보다 내측에서 상기 첫 번째와 마지막 포트들에 각각 인접하도록 배치될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 액절 나이프 내의 버퍼 공간은 다수의 격벽들에 의해 분할될 수 있으며, 이에 따라 상기 액절 나이프가 소정의 경사각을 갖도록 배치되는 경우에도 기판 상으로 처리액을 균일하게 공급할 수 있다. 따라서, 종래의 경우와 비교하여 상기 기판에 대한 처리 품질이 크게 향상될 수 있다.

이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하 여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.

하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.

하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들 이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액절 나이프를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A 라인을 따라 절개된 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 액절 나이프(100)는 기판(10) 상으로 처리액을 나이프 형태로 공급하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 평판 디스플레이 장치의 제조에서 기판(10)을 제1 방향으로 이송하면서 상기 기판(10) 상으로 처리액을 공급하여 상기 기판(10)에 대한 소정의 처리 공정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 액절 나이프(100)는 상기 기판(10) 상으로 세정액 또는 린스액을 공급할 수 있다.

상기 기판(10)은 다수의 이송 롤러들(20)에 의해 제1 수평 방향으로 이송될 수 있다. 특히, 상기 기판(10)은 상기 기판(10) 상으로 공급된 처리액의 제거를 용이하게 하기 위하여 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 방향으로 소정의 경사각을 갖도록 지지될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(10)은 약 5 내지 10° 정도의 경사각을 갖고 상기 제1 방향으로 이송될 수 있다.

상기 액절 나이프(100)는 상기 기판(10)의 표면과 평행하게 연장할 수 있다. 특히, 상기 액절 나이프(100)는 상기 제1 방향에 대하여 다른, 예를 들면, 수직하 는 제2 방향으로 연장할 수 있으며, 상기 제2 방향은 수평에 대하여 약 5 내지 10° 정도의 경사각을 가질 수 있다.

상기 액절 나이프(100)는 하부 패널(110)과 상부 패널(120)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 상부 패널(120)은 상기 하부 패널(110)의 상부면에 결합될 수 있으며, 상기 하부 패널(110)과 상부 패널(120) 사이에는 상기 처리액이 공급되어 상기 기판(10) 상으로 공급되도록 상기 처리액을 유도하는 유로가 형성될 수 있다.

일 예로서, 상기 하부 패널(110)과 상부 패널(120) 사이에는 상기 처리액이 공급되는 슬릿 형태의 입구(130), 상기 입구(130)와 연결되는 채널 형태의 제1 버퍼 공간(132) 및 상기 제1 버퍼 공간(132)으로부터 상기 처리액을 상기 기판(10) 상으로 공급하기 위한 슬릿 형태의 출구(138)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 처리액이 상기 기판(10) 상으로 균일하게 공급될 수 있도록 상기 제1 버퍼 공간(132)과 상기 출구(138) 사이에는 제2 버퍼 공간(134)이 추가적으로 구비될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 버퍼 공간들(132, 134)은 슬릿 형태의 연결 통로(136)에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 제2 버퍼 공간(134)은 상기 제1 버퍼 공간(132)과 동일한 형태를 가질 수 있으며, 상기 제2 방향으로 연장할 수 있다. 한편, 상기 입구(130), 제1 및 제2 버퍼 공간(132, 134), 연결 통로(136) 및 출구(138)는 상기 액절 나이프(100)의 연장 방향 즉 제2 방향으로 연장할 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10) 상에는 나이프 형태의 처리액이 공급될 수 있다.

상기 제1 버퍼 공간(132) 내에는 상기 처리액이 상기 기판(10) 상으로 균일하게 공급될 수 있도록 상기 제1 버퍼 공간(132) 내부를 다수개로 분할하는 다수의 격벽들(140)이 배치될 수 있다. 상기 격벽들(140)은 상기 제2 방향으로 상기 처리액의 공급 유량이 일정하게 되도록 하는 기능을 갖는다. 즉, 상기 액절 나이프(100)가 소정의 경사각을 가지므로 상기 액절 나이프(100)의 상부의 유량이 하부의 유량보다 작아질 수 있으며, 상기 격벽들(140)은 이러한 문제점을 충분히 해결할 수 있다.

상기 상부 패널(120)에는 상기 처리액을 공급하기 위한 다수의 처리액 공급 배관들(30)이 연결될 수 있다. 특히, 상기 상부 패널(120)은 상기 처리액 공급 배관들(30)이 연결되는 다수의 처리액 공급 포트들(150)을 가질 수 있다. 상기 처리액 공급 포트들(150)은 상기 제2 방향으로 일렬로 배치될 수 있으며, 상기 슬릿 형태의 입구(130)와 연결될 수 있다. 여기서, 상기 격벽들(140)은 상기 처리액 공급 포트들(150) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 각각의 처리액 공급 포트들(150)을 통해 공급된 처리액은 상기 격벽들(140) 사이를 통해 흐를 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10) 상으로 공급되는 유량이 상기 제2 방향으로 보다 균일해질 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 버퍼 공간들(132, 134) 내에는 각각 상기 제2 방향으로 연장하는 제1 댐(dam; 160) 및 제2 댐(162)이 배치될 수 있으며, 상기 처리액은 상기 제1 및 제2 버퍼 공간들(132, 134) 내에서 각각 상기 제1 및 제2 댐들(160, 162)을 넘어서 흐를 수 있다. 이는 상기 기판(10) 상으로 상기 처리액이 보다 균일하게 제공될 수 있도록 하기 위함이다.

도 3은 도 2에 도시된 액절 나이프의 제1 및 제2 버퍼 공간들을 설명하기 위 한 개략적인 확대 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2 버퍼 공간들(132, 134)을 한정하는 표면들에 의해 형성되는 모서리 부위들은 모두 라운드 처리될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 버퍼 공간들(132, 134) 내에 배치되는 제1 및 제2 댐들(160, 162)의 상부면도 둥글게 라운드 처리될 수 있다. 이는 상기 처리액이 상기 제1 및 제2 버퍼 공간들(132, 134)의 내부를 흐르는 동안 와류가 생성되는 것을 방지하기 위함이며, 또한 상기 처리액 내에서 기포가 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액절 나이프를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액절 나이프(200)는 하부 패널과 상부 패널을 포함할 수 있으며, 상기 하부 패널과 상부 패널 사이에는 슬릿 형태의 입구(230), 채널 형태를 갖는 제1 및 제2 버퍼 공간들(232, 234), 슬릿 형태의 연결 통로(236) 및 슬릿 형태의 출구(238)가 형성될 수 있다.

상기 상부 패널에는 다수의 처리액 공급 포트들(250)이 상기 제2 방향으로 구비될 수 있으며, 상기 제1 버퍼 공간(232) 내에는 처리액이 기판(10) 상으로 균일하게 공급될 수 있도록 두 개의 격벽들(240)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 버퍼 공간(232) 내에는 상기 두 개의 격벽들(240)이 상기 처리액 공급 포트들(250) 중에서 첫 번째와 마지막 포트들(250A, 250B)보다 내측에서 상기 첫 번째와 마지막 포트들(250A, 250B)에 각각 인접하도록 배치될 수 있다. 이는 상기 액절 나이프(200)가 경사각을 가지므로, 하부에서의 처리액 유량이 가장 많고, 상부에서 처리액 유량이 가장 작으며, 대략 중앙 부위에서는 큰 변화가 없기 때문이다. 즉, 상기 액절 나이프(200)의 하부측과 상부측 제1 버퍼 공간(232)을 상기 격벽들(240)을 이용하여 상기 중앙 부위로부터 서로 격리시킴으로써 상기 처리액을 균일하게 상기 기판(10) 상으로 공급할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 액절 나이프 내의 버퍼 공간은 다수의 격벽들에 의해 분할될 수 있으며, 이에 따라 상기 액절 나이프가 소정의 경사각을 갖도록 배치되는 경우에도 기판 상으로 처리액을 균일하게 공급할 수 있다. 따라서, 종래의 경우와 비교하여 상기 기판에 대한 처리 품질이 크게 향상될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액절 나이프를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 A-A 라인을 따라 절개된 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 액절 나이프의 제1 및 제2 버퍼 공간들을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액절 나이프를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 기판 20 : 이송 롤러

100 : 액절 나이프 110 : 하부 패널

120 : 상부 패널 130 : 입구

132 : 제1 버퍼 공간 134 : 제2 버퍼 공간

136 : 연결 통로 138 : 출구

140 : 격벽 150 : 처리액 공급 포트

160 : 제1 댐 162 : 제2 댐

Claims (6)

1. 제1 방향으로 이송되는 기판의 상부에 배치되어 상기 기판 상으로 처리액을 공급하기 위한 액절 나이프에 있어서,

   상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하는 하부 패널;

   상기 제2 방향으로 연장하며 상기 하부 패널의 상부면에 결합되어 상기 하부 패널과의 사이에서 상기 처리액이 공급되는 슬릿 형태의 입구, 상기 입구와 연결되는 채널 형태의 버퍼 공간 및 상기 버퍼 공간으로부터 상기 처리액을 상기 기판 상으로 공급하기 위한 슬릿 형태의 출구를 형성하는 상부 패널; 및

   상기 버퍼 공간에 배치되어 상기 버퍼 공간의 내부를 분할하기 위한 다수의 격벽들을 포함하고,

   상기 상부 패널은 상기 제2 방향으로 배치되는 다수의 처리액 공급 포트들을 가지며, 상기 버퍼 공간 내에는 두 개의 격벽들이 상기 처리액 공급 포트들 중에서 첫 번째와 마지막 포트들보다 내측에서 상기 첫 번째와 마지막 포트들에 각각 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액절 나이프.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 패널과 하부 패널 사이에는 상기 버퍼 공간과 상기 출구 사이에 형성된 제2 버퍼 공간 및 상기 버퍼 공간과 상기 제2 버퍼 공간을 연결하는 슬릿 형태의 연결 통로가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 액절 나이프.
3. 제1항에 있어서, 상기 상부 패널은 상기 제2 방향으로 배치되는 다수의 처리액 공급 포트들을 가지며, 상기 격벽들은 상기 처리액 공급 포트들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 액절 나이프.
4. 제1항에 있어서, 상기 버퍼 공간 내에는 상기 제2 방향으로 연장하는 댐(dam)이 배치되며, 상기 처리액은 상기 버퍼 공간 내에서 상기 댐을 넘어서 흐르는 것을 특징으로 하는 액절 나이프.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 방향은 수평에 대하여 5 내지 10°의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 액절 나이프.
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