KR100803147B1 - 도포장치 및 이를 이용한 처리액의 도포 방법 - Google Patents

Abstract

공정시간을 단축할 수 있는 도포장치 및 처리액의 도포방법이 개시된다. 제1 세정부에서 도포공정을 준비하고 고정유닛의 상부로 제1 피처리 기판을 도입한다. 제1 세정부로부터 고정유닛의 제1 방향을 따라 도포유닛을 이송하면서 상기 제1 피처리 기판의 표면을 도포한다. 제2 세정부에서 도포공정을 준비하는 동안 제1 피처리 기판을 제거하고 제2 피처리 기판을 도입한다. 제2 세정부로부터 제1 방향과 반대방향인 제2 방향을 따라 제2 피처리 기판의 표면을 도포한다. 도포공정 시간을 단축함으로써 비용을 절감할 수 있다.

Description

도포장치 및 이를 이용한 처리액의 도포 방법 {Slit coater and Method of coating a process solution on a substrate using the same}

도 1은 기판 상에 포토레지스트 막을 도포하는 종래의 도포장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 도포장치를 이용하여 다수의 도포공정을 수행하는 사이클을 나타내는 개념도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 도포장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 4는 프라이밍 롤러 시스템에 의해 처리액이 균일화 되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 처리액의 도포방법을 나타내는 흐름도이다.

도 6은 도 5에 도시된 도포공정 준비단계의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 고정유닛 200: 도포유닛

220: 몸체 240: 공급관

260: 토출구 300: 세정유닛

310: 제1 세정부 312: 제1 균일부

314: 제1 보습부 320: 제2 세정부

322: 제2 균일부 324: 제2 보습부

본 발명은 도포장치(slit coater) 및 이를 이용한 처리액의 도포 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 한 쌍의 세정부 사이에서 도포공정을 수행할 수 있는 도포장치 및 이를 이용한 처리액의 도포방법에 관한 것이다.

정보를 표시하기 위한 디스플레이 장치는 이동성을 중시하는 사용 환경에 따른 경박 단소화 경향과 디지털 기술의 진전과 융합에 따른 멀티미디어 환경 등을 반영하여 종래의 CRT에서 평판 디스플레이(flat panel display, FPD) 장치로 급격하게 수요가 옮겨지고 있다. 특히, 최근에는 평판 디스플레이의 대형화 경향 및 공정효율을 향상하기 위해 대형 표시패널(display panel)을 이용한 평판 표시장치의 제조공정이 활발하게 연구되고 있다.

집적회로 제조공정기술의 발달에 따라 최근의 평판 표시장치는 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 집적회로를 포함하며, 상기 포토리소그래피 공정은 소정의 막이 형성된 피처리 기판 상에 포토레지스트 액을 도포하는 코팅공정을 포함한다. 특히, 최근의 평판 표시장치에 관한 대형화 경향에 따라 상기 기판 상에 코팅되는 포토레지스트 액의 도포 시간 및 도포 균일도는 공정효율에 큰 영향을 미치고 있다.

상기 포토리소그래피 도포 공정은 코터 척과 같은 기판 고정유닛에 고정된 기판의 상면을 경과하면서 포토레지스트 액을 분사하는 노즐과 상기 노즐을 세정하는 세정유닛을 구비하는 도포장치에 의해 수행된다.

도 1은 기판 상에 포토레지스트 막을 도포하는 종래의 도포장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 도포장치(90)는 상면에 피처리 기판(G)을 고정하는 고정유닛(10), 상기 피처리 기판(G)의 표면을 따라 이동하면서 기판(G)의 상면에 포토레지스트 막(L)을 도포하는 코터(Coater) 유닛(20) 및 상기 기판(G)에 대한 도포공정을 완료한 상기 코터 유닛(20)을 세정하기 위한 세정유닛(30)을 포함한다.

상기 피처리 기판(G)은 상기 고정유닛(10)의 상면에 고정되고, 상기 기판(G)의 표면으로 도포유닛(20)의 토출구(26)를 통하여 포토레지스트 액과 같은 코팅 대상액이 분사된다. 상기 토출구(26)는 상기 기판(G)의 폭과 동일한 폭을 갖는 슬릿 형상을 가지므로, 상기 대상액은 기판(G)의 폭 방향을 따라 상기 토출구(26)의 폭만큼 동시에 도포된다. 따라서, 상기 도포유닛(20)이 상기 기판(G)의 표면을 따라 이동하는 동안 상기 토출구(26)를 통하여 코팅 대상액이 기판(G)의 전면에 도포된다.

상기 피처리 기판(G)에 대한 도포가 완료되면, 상기 고정유닛(10)은 하강하여 상기 도포유닛(20)과 기판(G) 사이의 간격을 크게 유지하고 포토레지스트 막이 코팅된 기판(G)은 상기 고정유닛(10)으로부터 제거되고 새로운 피처리 기판이 상기 고정유닛(10)의 상부로 도입된다. 이때, 상기 도포유닛(20)은 진행방향과 반대방향으로 이동하여 상기 세정유닛(30)의 상부로 이동하여 다음 단계의 도포공정을 위해 대기한다.

상기 세정유닛(30)은 상기 토출구(26)의 건조를 억제하기 위한 보습기(34)와 상기 토출구(26)로부터 유출되는 포토레지스트 액을 균일하게 유지하기 위한 프라이밍 롤러(priming roller, 32)를 포함한다. 상기 프라이밍 롤러(32)의 주위면에 상기 토출구(26)가 위치하도록 배치하고, 롤러회전 제어수단(미도시)을 이용하여 상기 프라이밍 롤러를 회전시킴으로써 상기 토출구(26)로부터 분출되는 포토레지스트 액을 균일하게 유지한다. 따라서, 상기 토출유닛(20)의 외부에 포토레지스트 액이 말라 붙어서 세정작업이 제대로 수행되지 않거나 토출된 포토레지스트가 굳어서 불균일한 도포막을 형성하는 것을 방지한다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 도포장치(90)에 의하면, 상기 고정유닛(10)에 고정된 기판(G)에 대한 도포공정이 완료된 후, 도포유닛(20)을 세정하기 위해 다시 세정유닛(30)으로 복귀하여 대기하여야 하므로 도포공정의 효율을 저하시키는 문제점이 있다.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 도포장치를 이용하여 다수의 도포공정을 수행하는 사이클을 나타내는 개념도이다.

도 2를 참조하면, 상기 프라이밍 롤러(32)에서 충분히 세정된 상기 도포유닛(20)은 상기 기판(G)의 표면을 따라 이동하면서 소정의 두께를 갖는 포토레지스 트 막(L)을 형성한다. 포토레지스트 막이 상기 기판의 표면에 형성되면, 상기 도포유닛(20)을 고정유닛(10)의 일측에 위치한 세정유닛(30)으로 이송시키고 다음 기판에 대한 도포공정을 진행할 준비를 위해 대기한다. 상기 도포유닛(20)이 세정유닛(30)에서 대기하는 동안, 도포공정이 완료된 기판(G)은 상기 고정유닛(10)으로부터 제거되고 새로운 피처리 기판이 상기 고정유닛(10)의 상부로 공급된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 도포장치에 의하면, 도포공정이 완료된 상기 도포유닛(20)은 새로운 기판에 대한 도포공정을 시작하기 위해 공정수행 경로(A)와 반대인 복귀경로(B)를 따라서 상기 세정유닛(30)으로 복귀한다. 즉, 상기 도포유닛(20)이 상기 세정유닛(30)으로 복귀하는 동안 도포공정이 완료된 상기 기판은 상기 고정유닛(10)으로부터 제거되고 도포공정을 수행할 새로운 기판이 공급된다.

따라서, 상기 도포유닛(20)이 상기 세정유닛(30)으로 복귀하는 동안 도포공정이 수행되지 않음으로서 도포공정을 수행하기 위한 시간과 비용을 증대시킨다. 특히, 다수의 기판에 대하여 도포공정을 수행하는 경우, 각 기판에 대한 상기 도포유닛(20)의 복귀공정이 누적됨으로써 상기 도포공정의 전체적인 효율을 현저하게 감소시키는 원인으로 기능한다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시예들은 기판으로 처리액을 공급하는 도포유닛의 복귀공정을 제거함으로써 도포공정의 효율을 개선할 수 있는 도포장치를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예들은 상기 도포장치를 이용하여 기판 상에 처리액을 도포하는 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 도포장치는 피처리 기판을 고정하기 위한 고정유닛, 상기 기판으로 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 도포층을 형성하기 위한 도포공정을 수행하는 도포유닛, 및 상기 고정유닛의 제1 측부에 인접하게 위치하는 제1 세정부 및 상기 제1 측부와 다른 상기 고정유닛의 제2 측부에 인접하여 위치하는 제2 세정부를 구비하고 상기 도포공정을 수행하기 전에 상기 도포유닛을 세정하기 위한 세정유닛을 포함한다. 이때, 상기 도포공정은 상기 제1 및 제2 세정부 사이를 이동하는 동안 수행된다.

일실시예로서, 상기 도포유닛은 상기 처리액을 저장하기 위한 내부공간을 갖는 몸체, 상기 기판의 표면과 대응하여 위치하며 상기 내부 공간으로부터 상기 처리액을 토출하는 토출구 및 상기 처리액이 유입되는 유입구를 포함할 수 있다. 이때, 상기 기판의 표면과 인접하는 상기 도포유닛의 몸체는 테이프 단을 구비할 수 있으며, 상기 토출구는 슬릿형상을 갖고 상기 기판의 폭과 동일한 길이를 갖는다.

일실시예로서, 상기 제1 세정부는 상기 고정유닛의 제1 측부와 인접하게 위치하여 상기 도포유닛의 건조를 방지하는 제1 보습부 및 상기 제1 보습부와 인접하게 위치하여 상기 토출구로부터 분출되는 처리액을 균일하게 유지하는 제1 균일부를 포함하고, 상기 제2 세정부는 상기 고정유닛의 제2 측부와 인접하게 위치하여 상기 도포유닛의 건조를 방지하는 제2 보습부 및 상기 제2 보습부와 인접하게 위치 하여 상기 토출구로부터 분출되는 처리액을 균일하게 유지하는 제2 균일부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 균일부는 회전 롤러 및 상기 회전 롤러를 구동하기 위한 동력원을 구비하는 프라이밍 롤러 시스템(priming roller system)을 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 균일부는 상기 회전 롤러의 일부가 침잠되며 상기 회전 롤러의 회전에 의해 상기 토출부로 흩뿌려져서 상기 도포유닛을 세정하는 세정액을 더 포함한다. 일실시예로서, 상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 고정유닛의 중심선에 대하여 서로 대칭적으로 배열된다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 처리액의 도포방법을 개시한다. 먼저, 고정유닛의 상면으로 제1 피처리 기판을 도입한다. 상기 고정유닛의 제1 측부로부터 상기 제1 측부와 상이한 제2 측부를 향하는 제1 방향을 따라 처리액으로 충진된 도포유닛을 이송하면서 상기 제1 피처리 기판의 표면으로 상기 처리액을 분사하여 상기 제1 피처리 기판의 표면을 도포한다. 이어서, 상기 제1 피처리 기판을 제거하고 제2 피처리 기판을 도입한 후, 상기 고정유닛의 제2 측부로부터 상기 제1 측부를 향하는 제2 방향을 따라 처리액으로 충진된 도포유닛을 이송하면서 상기 제2 피처리 기판의 표면으로 상기 처리액을 분사하여 상기 제2 피처리 기판의 표면을 도포한다.

일실시예로서, 상기 제1 방향을 따른 도포 유닛 이송 전에 상기 제1 측부와 인접한 제1 세정부에서 상기 도포유닛으로부터 배출되는 처리액을 균일화하는 단계 및 상기 제2 방향을 따른 도포 유닛 이송 전에 상기 제2 측부와 인접한 제2 세정부에서 상기 도포유닛으로부터 배출되는 처리액을 균일화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 도포유닛으로부터 배출되는 처리액을 균일화하기 전에 상기 도포유닛의 건조를 방지하면서 상기 도포유닛으로 상기 처리액을 충진하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일실시예로서, 상기 처리액을 균일화하기 위하여 상기 도포유닛으로부터 상기 처리액이 분출되는 토출구를 균일부에 근접시키고 상기 균일부를 회전시킨다. 따라서, 상기 토출구로부터 분출되는 처리액은 상기 균일부의 표면을 따라 일정하게 유동하여 상기 토출구가 응고된 처리액에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다. 일실시예로서, 상기 균일부는 외부 동력원에 의해 회전하는 프라이밍 롤러를 포함할 수 있다.

일실시예로서, 상기 피처리 기판의 표면으로 상기 처리액을 분사하기 전에 상기 도포유닛을 세정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 도포유닛을 세정하는 단계는 상기 균일부의 일부를 세정액에 침잠시켜 상기 균일부의 회전에 의해 상기 균일부와 근접하는 상기 토출부로 상기 세정액을 뿌리(splash)는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 처리액을 균일화 하는 단계와 상기 처리액을 세정하는 단계를 동시에 수행할 수 있다.

상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 고정유닛의 중심축에 대하여 서로 대칭적으로 위치하여 상기 제1 방향 및 제2 방향은 서로 반대방향으로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 처리액을 도포하기 위한 피처리 기판의 서로 대응하는 양 측부에 인접하는 제1 및 제2 세정부를 배치하여 상기 도포유닛이 상기 제1 세정부로부터 제2 세정부로 진행하는 제1 경로 및 상기 제 2 세정부로부터 제1 세정부로 진행하는 제2 경로를 따라 이동하면서 각각 기판에 대한 도포공정을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 피처리 기판에 대한 도포공정에 소요되는 시간과 비용을 현저히 줄일 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 도포장치 및 이를 이용한 처리액의 도포방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변형, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

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 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또 는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 도포장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 도포장치(900)는 상면에 피처리 기판(G)을 고정하는 고정유닛(100), 상기 피처리 기판(G)의 표면을 따라 이동하면서 상기 기판(G)의 상면으로 처리액을 공급하는 도포유닛(200) 및 상기 기판(G)에 대한 도포공정을 완료한 상기 도포유닛(200)을 세정하고 다음 피처리 기판에 대한 도포공정을 준비하는 세정유닛(300)을 포함한다.

상기 고정유닛(100)은 상면이 평탄화 된 평판으로서 상기 피처리 기판(G)을 고정한다. 일실시예로서, 상기 상면을 관통하여 형성된 진공압을 이용하여 상기 피처리 기판(G)의 표면을 흡착하여 상기 고정유닛(100)의 상면과 상기 기판(G)을 고정할 수 있다. 다른 실시예로서, 상기 상면의 일부에 설치된 고정 척을 이용하여 상기 피처리 기판(G)을 고정할 수 있다. 상기 고정유닛(100)은 상하방향으로 이동 가능한 이동부재(미도시)를 구비하여 상기 기판(G)은 상기 고정유닛(100)의 상면에 대하여 수직방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 상기 도포유닛(200)과 상기 피처리 기판(G) 사이의 간격을 균일하게 유지할 수 있다. 다른 실시예로서, 상기 도포유닛(200)을 상기 기판(G) 상면에 대하여 수직방향을 따라 이동함으로써 상기 기판(G)과 상기 도포유닛(200) 사이의 간격을 조절할 수 있음은 자명하다.

일실시예로서, 상기 피처리 기판(G)은 평판 표시장치를 제조하기 위한 표시패널용 유리기판 또는 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 웨이퍼를 포함한다.

상기 도포유닛(200)은 상기 피처리 기판(G)의 표면에 도포 될 대상물인 처리액(process solution)을 저장하는 처리액 저장 공간(holding space, 미도시)을 구비하는 몸체(220), 상기 몸체(220)와 연결되어 상기 처리액을 상기 처리액 저장공간으로 공급하는 공급관(240) 및 상기 처리액 저장 공간과 연동되어 상기 처리액을 토출하는 토출구(260)를 포함한다.

상기 처리액은 상기 기판(G)에 도포 된 막에 대한 후속공정을 고려하여 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 처리액(G)은 상기 기판(G) 상에 미세 전자회로를 전사하기 위한 포토레지스트 막을 형성하기 위한 포토레지스트 액을 포함한다.

상기 몸체(220)는 내부에 상기 처리액 저장 공간을 구비하는 입체형상을 갖고, 상기 피처리 기판(G)에 대한 도포공정이 수행되는 동안 상기 피처리 기판(G)의 상면으로부터 일정한 거리만큼 이격되어 배치된다. 특히, 상기 피처리 기판(G)과 가깝게 위치하는 상기 몸체(220)의 근단부(proximal end portion)의 폭은 이와 대응하는 원단부(distal end portion)의 폭보다 작게 형성되어, 상기 기판(G)을 향하여 테이프 단을 형성하고 있다. 이때, 상기 토출구(260)는 상기 테이프 단의 측면에 형성되어 상기 처리액 저장 공간에 포함된 처리액의 상기 토출구(260)를 통한 배출을 촉진한다.

상기 공급관(240)은 상기 몸체(220)의 처리액 저장 공간과 연결되며, 상기 도포유닛(200)의 외부에 배치된 처리액 저장조(process solution reservoir)에 저장된 처리액을 상기 몸체(220)의 처리액 저장 공간으로 공급한다. 일실시예로서, 상기 공급관(240)은 처리액의 흐름을 조절할 수 있는 밸브 시스템을 구비하는 튜브 구조물을 포함한다.

일실시예로서, 상기 토출구(260)는 상기 기판(G)과 대면하는 테이프 단의 측면에 슬릿 형상으로 위치하며 상기 기판(G)의 폭(w)과 동일한 길이를 갖는다. 따라서, 상기 토출구(260)로부터 배출되는 처리액은 상기 기판(G)의 폭(w) 단위로 표면으로 공급된다. 이에 따라, 상기 토출구(260)가 상기 기판(G)의 일 측단에서 이와 대향하는 타 측단까지 이동하면서 상기 처리액을 공급하면, 상기 기판(G)의 전 표면이 상기 처리액으로 도포된다.

상기 도포유닛(200)은 외부의 이동수단(미도시)과 연결되어 상기 기판(G)의 표면을 따라 이동된다. 상기 도포유닛(200)이 이송되는 동안 처리액은 상기 기판(G)의 폭(w) 단위로 공급되어 상기 기판(G)의 전 표면이 도포된다.

일실시예로서, 상기 세정유닛(300)은 상기 고정유닛(100)의 제1 측부(110)와 인접하게 위치하는 제1 세정부(310) 및 상기 제1 측부(110)와 대향하는 제2 측부(120)와 인접하게 위치하는 제2 세정부(320)를 포함한다.

일실시예로서, 상기 제1 세정부(310)는 상기 고정유닛(100)의 제1 측부(110)와 인접하게 위치하여 상기 토출구(260)로부터 분출되는 처리액을 균일하게 유지하는 제1 균일부(312) 및 상기 제1 균일부(312)와 인접하게 위치하여 상기 도포유닛(200)의 건조를 방지하는 제1 보습부(314)를 포함한다. 상기 제2 세정부(320)는 상기 고정유닛(100)의 상기 제2 측부(120)와 인접하게 위치하여 상기 토출구(260)로부터 분출되는 처리액을 균일하게 유지하는 제2 균일부(322) 및 상기 제2 균일부(322)와 인접하게 위치하여 상기 도포유닛(200)의 건조를 방지하는 제2 보습부(324)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 보습부(314,324)는 상기 도포유닛(200)이 기판에 대한 도포공정을 준비하는 동안 상기 토출구(260) 주변부의 습기를 일정하게 유지하여 건조를 방지한다. 상기 토출구(260) 주변이 건조하게 되면 토출구(260)로 배출되는 처리액이 응고되어 상기 토출구(260)를 막아 버린다. 이에 따라, 상기 기판(G)으로 공급되는 처리액의 공급량이 일정하지 않아 상기 기판(G)에 형성되는 도포막(L)의 균일도를 저하시킨다. 따라서, 상기 제1 및 제2 보습부(314,324)에 의해 상기 토출구(260) 주변부의 건조를 충분히 방지하여 상기 도포막(L)의 균일도 저하를 방지할 수 있다.

일실시예로서, 상기 고정유닛(100)의 제1 측부(110) 및 제2 측부(120)는 상기 고정유닛(100)의 중심에 대하여 서로 대칭적으로 배열하여, 상기 제1 및 제2 세정부(310,320)는 서로 대칭적으로 배치되도록 구성할 수 있다.

일실시예로서, 상기 제1 및 제2 균일부(312,322)는 외부 동력원(미도시)에 의해 회전하는 롤러(A), 상기 롤러(A)를 지지하는 하우징(B) 및 상기 하우징(B)의 내부에 포함되어 상기 롤러(A)를 세정하는 세정액(C)을 구비하는 프라이밍 롤러 시스템(priming roller system)을 포함한다.

일실시예로서, 상기 하우징(B)은 상기 롤러(A) 및 세정액(C)을 포함할 수 있 는 형태이면 형상의 제한을 받지 않으며, 상기 롤러(A)의 일부는 상기 하우징(B)의 상면 상부로 노출된다.

도 4는 프라이밍 롤러 시스템에 의해 처리액이 균일화 되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 롤러(A)의 상부 일부는 상기 하우징(B)의 상면 보다 높게 노출되어 있으며, 하부 일부는 상기 세정액(C)에 침잠되어 있다. 상기 롤러(A)가 일정한 방향(R)으로 회전하면, 상기 토출구(260)로부터 배출되는 처리액(D)은 상기 회전방향(R)으로 상기 롤러(A)의 표면을 따라 유동한다. 따라서, 상기 토출구(260)의 하부에서 상기 처리액(D)이 누적되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 토출구를 통한 처리액의 유동을 정상유동(uniform flow)으로 유지할 수 있다. 또한, 상기 롤러(A)는 상기 세정액(C)에 일부가 침잠되어 회전하므로 상기 롤러(A)의 표면은 회전에 의해 항상 세정될 수 있다.

상기 도포유닛(200)은 상기 제1 세정부(310)에서 세정되는 동안 상기 처리액으로 충전된다. 이어서, 상기 기판(G)의 상부에서 상기 제2 세정부(320)를 향하여 이동하면서 상기 토출구(260)를 통하여 상기 처리액을 기판의 표면으로 토출한다. 이때, 상기 토출구(260)는 상기 기판(G)의 폭(w)에 대응하는 길이를 갖고 있으므로 1회의 이동에 의해 상기 기판의 전면은 상기 처리액으로 도포된다. 상기 기판(G)에 대한 도포공정이 완료되면 상기 도포유닛(200)은 상기 제2 세정부(320)의 상부에 위치하고 도포공정이 완료된 기판은 상기 고정유닛(100)으로부터 제거되고 새로운 피처리 기판이 공급된다. 새로운 피처리 기판이 공급되는 동안 상기 도포유닛(200) 은 상기 제2 세정부(320)에서 처리액이 보충되고 세정된다. 이어서, 새로운 피처리 기판의 상부에서 상기 제1 세정부(310)를 향하여 이동하면서 상기 토출구(260)를 통하여 상기 처리액을 새로운 피처리 기판의 표면으로 토출한다.

따라서, 기판에 대한 도포공정을 완료한 도포유닛이 세정을 위해 세정유닛으로 복귀하는 공정을 제거하는 한편, 상기 기판의 상부에서 이동되는 동안은 항상 도포공정을 수행함으로써 도포공정에 소요되는 시간을 현저히 단축할 수 있다. 이에 따라, 상기 도포공정의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

이하, 상기 도포장치(900)를 이용하여 피처리 기판(G)에 처리액을 도포하는 방법을 상세히 개시한다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 처리액의 도포방법을 나타내는 흐름도이며, 도 6은 도 5에 도시된 도포공정 준비단계의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 고정유닛(100)의 상면으로 제1 피처리 기판을 도입한다(단계 S100). 일실시예로서, 상기 제1 및 제2 피처리 기판은 진공 흡착 또는 고정 척에 의해 상기 고정유닛의 상면에 고정된다.

이어서, 상기 도포유닛(200)을 상기 제1 세정부(310)에 위치시켜 상기 제1 피처리 기판(G1)에 대한 도포공정을 준비한다(단계 S200). 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 도포유닛(200)을 제1 세정부(310)에 위치시키고 상기 도포유닛의 건조를 방지하면서 상기 도포유닛(200)으로 처리액(D)을 충진 한다(단계 S210). 일실시예로서, 상기 도포유닛(200)의 건조를 방지하기 위해 상기 제1 보습기(314)로부터 가습시킬 수 있다. 상기 처리액(D)으로 충진된 도포유닛(200)은 상 기 제1 균일부(312)로 이송하여 상기 토출구(260)를 통하여 배출되는 처리액(D)을 균일유동으로 유지하여 상기 처리액(D)이 균일하게 기판으로 공급될 수 있도록 준비한다(단계 S220).

일실시예로서, 상기 토출구(260)를 통하여 배출되는 처리액은 프라이밍 롤러(A)를 이용하여 균일하게 유지 할 수 있다. 상기 도포유닛(200)으로부터 상기 처리액(D)이 분출되는 토출구(260)를 상기 프라이밍 롤러 시스템의 회전 롤러(B)에 근접시킨다. 이어서, 상기 회전 롤러(B)를 회전시켜 상기 토출구(260)로부터 분출되는 처리액(D)를 상기 회전 롤러(B)의 표면을 따라 유동시킨다. 따라서, 상기 토출구(260)의 하부에 상기 처리액이 누적되어 토출구를 통한 유동이 불균일해 지는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 회전 롤러(B)의 일부는 상기 하우징(C)의 내부에 포함된 세정액에 의해 세정된다.

처리액의 토출을 균일하게 유지한 후, 상기 도포유닛(200)을 상기 제1 피처리 기판의 상부에서 제1 방향(E)을 따라 이송하여 상기 제1 피처리 기판의 표면을 도포한다(단계 S300). 일실시예로서, 상기 도포유닛(200)의 몸체(220)와 연결된 외부 이동수단(미도시) 및 제어부(미도시)를 이용하여 상기 도포유닛(200)의 이송을 제어할 수 있다. 이때, 상기 토출부(260)의 길이가 상기 기판의 폭(w)과 동일하므로 제1 방향을 따른 1회의 이송에 의해 상기 제1 피처리 기판의 전 표면을 도포할 수 있다.

제1 피처리 기판에 대한 도포공정이 완료되면, 상기 도포유닛(200)은 상기 고정유닛(100)의 제2 측단(120)에 배치된 제2 세정부(320)로 위치하여 제2 피처리 기판에 대한 도포공정을 준비한다. 상기 제2 피처리 기판에 대한 도포공정을 준비하는 동안, 도포공정이 완료된 제1 피처리 기판은 상기 고정유닛(100)으로부터 제거되고 새로이 도포공정을 수행할 제2 피처리 기판이 상기 고정유닛(100)의 상면으로 공급된다(단계 S400).

상기 제2 피처리 기판에 대한 도포공정을 준비하는 단계는 상기 제2 세정부(320)에서 수행되는 것만 제외하고는 제1 피처리 기판에 대한 도포공정과 동일하다. 따라서, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 다만, 필요에 따라서는 상기 도포유닛(200)으로 처리액을 공급하는 단계는 생략될 수도 있다. 즉, 상기 도포유닛(200)으로 처리액(D)을 공급하는 단계는 제1 및 제2 세정부(310,320)에서 모두 수행되건, 제1 또는 제2 세정부 중의 어느 하나에서만 수행될 수도 있다.

제2 세정부(320)에서 상기 처리액(D)의 토출을 균일하게 유지한 후, 상기 도포유닛(200)을 상기 제2 피처리 기판의 상부에서 상기 제1 방향(E)과 반대 방향인 제2 방향(F)을 따라 이송하여 상기 제2 피처리 기판의 표면을 도포한다(단계 S500). 제2 피처리 기판에 대한 도포공정은 제1 피처리 기판에 대한 도포공정과 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.

따라서, 제1 방향(E) 및 제2 방향(F)을 따라 모두 도포공정을 수행할 수 있으므로 기판의 도포공정에서 도포유닛이 세정부로 복귀하는 시간을 절약할 수 있다. 이에 따라, 도포공정 시간을 50% 이상 절약할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 처리액을 도포하기 위한 피처리 기판의 서로 대응하는 양 측부에 한 쌍의 세정부를 배치하여 상기 세정부 사이를 이동하는 도포유닛에 의해 상기 기판에 대한 도포공정을 수행할 수 있다. 따라서, 도포공정을 완료한 도포유닛이 다음 기판에 대한 도포공정을 준비하기 위해 세정유닛으로 복귀하는 공정을 제거함으로써 도포공정에 소요되는 시간을 현저히 단축할 수 있다. 이에 따라, 상기 도포공정의 공정시간을 절약하고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

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.

Claims (17)

1. 피처리 기판을 고정하기 위한 고정유닛;

   상기 기판으로 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 도포층을 형성하기 위한 도포공정을 수행하는 도포유닛; 및

   상기 고정유닛의 제1 측부에 인접하게 위치하는 제1 세정부 및 상기 제1 측부와 다른 상기 고정유닛의 제2 측부에 인접하여 위치하는 제2 세정부를 구비하고 상기 도포공정을 수행하기 전에 상기 도포유닛을 세정하기 위한 세정유닛을 포함하고, 상기 도포공정은 상기 제1 및 제2 세정부 사이를 이동하는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 도포장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피처리 기판은 평판 표시장치를 제조하기 위한 표시패널용 유리기판 또는 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 기판인 것을 특징으로 하는 도포장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 도포유닛은 상기 처리액을 저장하기 위한 내부공간을 갖는 몸체, 상기 기판의 표면과 대응하여 위치하며 상기 내부 공간으로부터 상기 처리액을 토출하는 토출구 및 상기 처리액이 유입되는 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 기판의 표면과 인접하는 상기 도포유닛의 몸체는 테이프 단을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 토출구는 슬릿형상을 가지며, 상기 기판의 폭과 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 도포장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 제1 세정부는 상기 고정유닛의 제1 측부와 인접하게 위치하여 상기 토출구로부터 분출되는 처리액을 균일하게 유지하는 제1 균일부 및 상기 제1 균일부와 인접하게 위치하여 상기 도포유닛의 건조를 방지하는 제1 보습부를 포함하고, 상기 제2 세정부는 상기 고정유닛의 제2 측부와 인접하게 위치하여 상기 토출구로부터 분출되는 처리액을 균일하게 유지하는 제2 균일부 및 상기 제2 균일부와 인접하게 위치하여 상기 도포유닛의 건조를 방지하는 제2 보습부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 균일부는 외부 동력원에 의해 회전하는 회전 롤러 및 상기 롤러를 지지하는 하우징을 구비하는 프라이밍 롤러 시스템(priming roller system)을 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 균일부는 상기 하우징의 내부에 포함되어 상기 롤러를 세정하는 세정액을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 고정유닛의 중심선에 대하여 서로 대칭적인 것을 특징으로 하는 도포장치.
10. 고정유닛의 상면으로 제1 피처리 기판을 도입하는 단계;

    상기 고정유닛의 제1 측부로부터 상기 제1 측부와 상이한 제2 측부를 향하는 제1 방향을 따라 처리액으로 충진된 도포유닛을 이송하면서 상기 제1 피처리 기판의 표면으로 상기 처리액을 분사하여 상기 제1 피처리 기판의 표면을 도포하는 단계;

    상기 고정유닛의 상면으로부터 도포공정이 완료된 상기 제1 피처리 기판을 제거하고 도포공정을 수행할 제2 피처리 기판을 도입하는 단계; 및

    상기 고정유닛의 제2 측부로부터 상기 제1 측부를 향하는 제2 방향을 따라 처리액으로 충진된 도포유닛을 이송하면서 상기 제2 피처리 기판의 표면으로 상기 처리액을 분사하여 상기 제2 피처리 기판의 표면을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 피처리 기판을 도입하는 단계는 진공 흡착 또는 고정 척에 의해 상기 기판을 상기 고정유닛의 상면에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 제1 방향을 따른 도포 유닛 이송 전에 상기 제1 측부와 인접한 제1 세정부에서 상기 제1 피처리 기판에 대한 도포공정을 준비하는 단계및 상기 제2 방향을 따른 도포유닛 이송 전에 상기 제2 측부와 인접한 제2 세정부에서 상기 제2 피처리 기판에 대한 도포공정을 준비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 각 피처리 기판에 대한 도포공정을 준비하는 단계는 상기 도포유닛으로부터 토출되는 처리액을 균일화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 도포유닛으로부터 배출되는 처리액을 균일화하기 전에 상기 제1 세정부 및/또는 상기 제2 세정부에서 상기 도포유닛으로 상기 처리액을 충진하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 처리액을 균일화하는 단계는

    상기 도포유닛으로부터 상기 처리액이 분출되는 토출구를 처리액 균일부에 근접시키는 단계; 및

    상기 균일부를 회전시켜 상기 토출구로부터 분출되는 처리액을 상기 균일부의 표면으로 일정하게 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 균일부는 외부 동력원에 의해 일정한 속력으로 회전하는 회전 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.
17. 제10항에 있어서, 상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 고정유닛의 중심축에 대하여 서로 대칭적으로 위치하여, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 서로 반대방향인 것을 특징으로 하는 처리액의 도포방법.

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