KR20170033563A

KR20170033563A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20170033563A
Application number: KR1020150131438A
Authority: KR
Inventors: 조천수
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-03-27
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: KR102440567B1

Abstract

기판 처리 장치는 제1 방향을 따라 이송이 이루어지는 기판을 지지하도록 구비되는 스테이지와, 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판 상에 제1 처리액을 토출하도록 구비되는 제1 잉크젯 헤드가 배치되는 제1 갠트리 유닛, 및 상기 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판 상에 제2 처리액을 토출하도록 구비되는 제2 잉크젯 헤드가 배치되는 제2 갠트리 유닛이 포함되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 및 상기 공정 챔버와 동일 플레이트 상부에 서로 이웃하게 배치되도록 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드가 함께 위치하는 상기 제2 방향의 일측 단부에 구비되어 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드에 대한 유지 보수를 수행하는 공간을 제공하는 보조 챔버로 이루어질 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating a substrate}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로써, 기판 상에 처리액을 토출하도록 구비되는 잉크젯 헤드가 배치되는 갠트리 유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

최근, 액정 표시 장치 등으로 제조하기 위한 기판(투명 기판) 상에 배향막의 형성이나 UV 잉크를 도포할 경우, 또는 유기 EL 표시 장치 등으로 제조하기 위한 기판 상에 컬러 필터를 도포할 경우 등에 대해서는 잉크젯 헤드가 구비되는 갠트리 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 사용하고 있다. 즉, 상기 기판 상에 잉크 등과 같은 처리액을 토출하도록 구비되는 잉크젯 헤드가 배치되는 갠트리 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 사용하고 있는 것이다.

본 발명은 목적은 잉크젯 헤드를 사용하는 인쇄 공정을 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 잉크젯 헤드에 대한 유지 보수를 보다 용이하게 수행할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.

언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제1 방향을 따라 이송이 이루어지는 기판을 지지하도록 구비되는 스테이지와, 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판 상에 제1 처리액을 토출하도록 구비되는 제1 잉크젯 헤드가 배치되는 제1 갠트리 유닛, 및 상기 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판 상에 제2 처리액을 토출하도록 구비되는 제2 잉크젯 헤드가 배치되는 제2 갠트리 유닛이 포함되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 및 상기 공정 챔버와 동일 플레이트 상부에 서로 이웃하게 배치되도록 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드가 함께 위치하는 상기 제2 방향의 일측 단부에 구비되어 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드에 대한 유지 보수를 수행하는 공간을 제공하는 보조 챔버로 이루어질 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 상기 스테이지는 공기 부상을 이용하여 상기 기판을 제1 방향으로 이송하게 지지하도록 구비될 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드는 서로 마주보게 구비시킬 수 있다.

본 발명의 기판 처리 장치는 하나의 공정 챔버 내에 두 개의 갠트리 유닛이 구비될 수 있다. 이때, 두 개의 갠트리 유닛 각각에 잉크젯 헤드가 구비될 수 있다. 따라서 본 발명의 기판 처리 장치를 사용할 경우 기판 상에 처리액을 토출하는 인쇄 공정을 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.

그리고 본 발명의 기판 처리 장치는 공정 챔버와 동일 플레이트 상부에 서로 이웃하게 배치되는 보조 챔버를 포함할 수 있다. 이에, 언급한 보조 챔버를 사용하여 잉크젯 헤드에 대한 유지 보수를 수행할 수 있다. 따라서 본 발명의 기판 처리 장치를 사용할 경우 인쇄 공정의 진행시 잉크젯 헤드에 대한 유지 보수를 보다 용이하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 나타내는 개략적인 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부하는 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조를 나타내는 개략적인 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 액정 표시 장치 등으로 제조하기 위한 기판(31) 상에 배향막의 형성이나 UV 잉크를 도포하거나, 또는 유기 EL 표시 장치 등으로 제조하기 위한 기판(31) 상에 컬러 필터를 도포하는 인쇄 공정에 사용할 수 있다.

그리고 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(11) 및 보조 챔버(13)로 이루어질 수 있다.

상기 공정 챔버(11)는 인쇄 공정을 수행하는 공간을 제공하도록 이루어진다. 상기 공정 챔버(11)에는 잉크젯 헤드(23, 27)가 배치되는 갠트리 유닛(21, 25) 및 상기 갠트리 유닛(21, 25) 아래에서 상기 기판(31)의 이송이 이루어지도록 상기 기판(31)을 지지하는 스테이지(29)가 구비될 수 있다.

상기 스테이지(29)는 제1 방향을 따라 상기 기판(31)의 이송이 이루어지게 상기 기판(31)을 지지하도록 구비될 수 있다. 특히, 상기 스테이지(29)는 공기 부상을 이용하여 상기 기판(31)을 제1 방향으로 이송하게 지지하도록 구비될 수 있다. 이에, 본 발명에서의 상기 스테이지(29)는 에어 플로팅 스테이지(air floating stage)일 수 있다.

상기 갠트리 유닛(21, 25)은 두 개가 배치되도록 구비될 수 있다. 즉, 하나의 상기 공정 챔버(11) 내에 두 개의 상기 갠트리 유닛(21, 25)이 배치되도록 구비될 수 있는 것이다. 이에, 본 발명에서의 상기 갠트리 유닛(21, 25)은 제1 갠트리 유닛(21) 및 제2 갠트리 유닛(25)이 배치되도록 구비될 수 있다. 따라서 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 공정 챔버(11) 내에 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 제2 갠트리 유닛(25)이 배치되도록 구비될 수 있는 것이다.

그리고 상기 제1 갠트리 유닛(21)에는 제1 잉크젯 헤드(23)가 배치되도록 구비될 수 있고, 상기 제2 갠트리 유닛(25)에는 제2 잉크젯 헤드(27)가 배치되도록 구비될 수 있다. 이에, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 인쇄 공정의 수행시 상기 제1 잉크젯 헤드(23)로부터 제1 처리액을 토출할 수 있고, 상기 제2 잉크젯 헤드(27)로부터 제2 처리액을 토출할 수 있다.

상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27) 각각은 레저버(reservoir)(도시하지 않음) 각각에 배치되도록 구비될 수 있다. 특히, 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27) 각각은 상기 레저버 각각의 하부에 배치되도록 구비될 수 있다. 상기 레저버 각각은 상기 기판(31) 상에 토출하기 위한 제1 처리액 및 제2 처리액 각각을 외부로부터 공급받다 저장하고, 그리고 인쇄 공정의 수행시 상기 제1 처리액 및 제2 처리액을 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)로 제공하도록 구비될 수 있다.

상기 제1 잉크젯 헤드(23)의 저면 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)의 저면 각각에는 상기 제1 처리액 및 상기 제2 처리액 각각을 토출할 수 있는 복수 개의 노즐(도시하지 않음)들이 구비될 수 있다. 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27) 각각에는 128개 또는 256개의 노즐이 구비될 수 있다. 상기 노즐들은 일정 피치의 간격으로 일렬로 배치될 수 있고, pl(picoliter) 단위의 양으로 상기 제1 처리액 및 상기 제2 처리액 각각을 토출할 수 있도록 구비될 수 있다.

상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)에서의 상기 노즐들에는 상기 노즐들에 대응하는 수만큼의 압전 소자(도시되지 않음)가 구비될 수 있고, 이에 상기 압전 소자의 동작에 의해 상기 노즐들을 통하여 상기 기판(31) 상으로 상기 제1 처리액 및 상기 제2 처리액 각각을 토출시킬 수 있다. 즉, 상기 노즐들이 128개 구비될 경우에는 상기 압전 소자 또한 128개가 구비되고, 상기 노즐들이 256개 구비될 경우에는 상기 압전 소자 또한 256개가 구비되는 것이다. 그리고 상기 노즐들로부터 토출되는 상기 제1 처리액의 토출량 및 상기 제2 처리액의 토출량은 상기 압전 소자들에 인가되는 전압의 제어에 의해 각기 독립적으로 조절될 수 있다.

그리고 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)는 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향을 따라 움직이도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 기판(31)이 상기 스테이지(29)에 지지된 상태에서 상기 제1 방향을 따라 이송할 때 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27) 각각은 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 제2 갠트리 유닛(25) 각각에 배치된 상태에서 상기 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판(31) 상에 상기 제1 처리액 및 상기 제2 처리액을 토출할 수 있는 것이다.

아울러 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 제2 갠트리 유닛(25)이 상기 기판(31)의 이송 방향인 상기 제1 방향과 수직한 상기 제2 방향을 따라 구비될 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)에서 상기 공정 챔버(11)에는 상기 1 방향을 따라 이송이 이루어지는 상기 기판(31)을 지지하도록 구비되는 상기 스테이지(29), 상기 제1 방향과 수직하는 상기 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판(31) 상에 사익 제1 처리액을 토출하도록 구비되는 상기 제1 잉크젯 헤드(23)가 배치되는 상기 제1 갠트리 유닛(21), 및 상기 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판(31) 상에 상기 제2 처리액을 토출하도록 구비되는 상기 제2 잉크젯 헤드(27)가 배치되는 상기 제2 갠트리 유닛(25)이 포함될 수 있다.

그리고 본 발명의 기판 처리 장치(100)에서 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 제2 갠트리 유닛(25)은 고정된 상태를 유지하도록 구비될 수 있다. 이에, 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 갠트리 유닛(25) 각각에 배치되는 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)가 상기 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판(31) 상에 상기 제1 처리액 및 상기 제2 처리액을 토출하는 것이다.

또한, 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 제2 갠트리 유닛(25)은 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 제2 갠트리 유닛(25) 아래로 상기 기판(31)이 이송되는 구조를 가져야 하기 때문에 상기 스테이지(29)의 폭보다 넓은 구조의 지지 부재로 이루어지도록 구비될 수 있다.

언급한 바와 같이 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 하나의 상기 공정 챔버(11) 내에 두 개의 상기 갠트리 유닛(21, 25)들이 구비됨으로써 상기 기판(31) 상에 상기 처리액들을 토출하는 인쇄 공정을 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.

또한 본 발명의 기판 처리 장치(100)를 사용한 인쇄 공정의 수행시 매뉴얼에 따라서는 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27) 중 어느 하나만을 선택적으로 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 매뉴얼에 따라 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)를 선택적으로 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 기판 처리 장치(100)에서 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)를 서로 마주보게 구비시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)를 서로 마주보게 구비시킴으로써 인쇄 공정이 이루어지는 구간을 감소시킬 수 있고, 이에 상기 기판(31)의 이송을 위한 공기 부상 구간을 감소시킬 수 있는 이득이 있고, 더불어 풋 프린터(foot print) 구간도 충분하게 감소시킬 수 있는 이득이 있다.

그리고 상기 보조 챔버(13)는 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)에 대한 유지 보수를 수행하는 공간을 제공하도록 구비될 수 있다. 여기서, 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)에 대한 유지 보수는 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27) 각각의 노즐들의 막힘, 토출량의 이상 유무 등을 해결하기 위한 공정 등을 포함할 수 있다.

특히, 본 발명이 기판 처리 장치(100)에서 상기 보조 챔버(13)는 상기 공정 챔버(11)와 이웃하게 배치되도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 보조 챔버(13)는 상기 공정 챔버(11)와 동일 플레이트(15) 상부에 서로 이웃하게 배치되도록 구비될 수 있는 것이다. 이에, 상기 보조 챔버(13)는 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)가 함께 위치하는 상기 제2 방향의 일측 단부에 구비될 수 있다. 다시 말해, 상기 보조 챔버(13)는 상기 제1 갠트리 유닛(21) 및 상기 제2 갠트리 유닛(25)의 일측 단부와 이웃하게 구비되는 것으로써, 상기 제1 잉크젯 헤드(23)가 상기 제1 갠트리 유닛(21)의 일측 단부까지 이동하는 위치 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)가 상기 제2 갠트리 유닛(25)의 일측 단부까지 이동하는 위치에 구비될 수 있는 것이다. 여기서, 상기 제1 갠트리 유닛(21)의 일측 단부 및 상기 제2 갠트리 유닛(25)의 일측 단부는 동일한 위치이다.

이에, 본 발명의 기판 처리 장치(100)에서 상기 보조 챔버(13)가 상기 공정 챔버(11)와 동일 플레이트(15) 상부에 서로 이웃하게 배치되도록 구비됨으로써 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 및 상기 제2 잉크젯 헤드(27)에 대한 유지 보수를 보다 용이하게 수행할 수 있는 것이다.

그리고 상기 보조 챔버(13)가 상기 공정 챔버(11)와 상기 동일 플레이트(15) 상부에 서로 이웃하게 배치되도록 구비됨으로써 상기 제1 잉크젯 헤드(23)만 사용하고 상기 제2 잉크젯 헤드(27)를 사용하지 않을 경우 또는 상기 제2 잉크젯 헤드(27)만 사용하고 상기 제1 잉크젯 헤드(23)를 사용하지 않을 경우 상기 제1 잉크젯 헤드(23) 또는 상기 제2 잉크젯 헤드(27)만을 단독으로도 유지 보수를 수행할 수 있기 때문에 상기 유지 보수에 따른 효율성을 극대화할 수 있다.

또한, 상기 보조 챔버(13)가 상기 공정 챔버(11)와 상기 동일 플레이트(15) 상부에 서로 이웃하게 배치되도록 구비될 경우에는 상기 보조 챔버(13)와 상기 공정 챔버(11) 사이에서 발생하는 진동을 최소화할 수 있고, 아울러 상기 보조 챔버(13)와 상기 공정 챔버(11) 사이에서의 리크(leak)도 최소화할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 기판 처리 장치를 사용할 경우 기판 상에 처리액을 토출하는 인쇄 공정을 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있고, 그리고 인쇄 공정의 진행시 잉크젯 헤드에 대한 유지 보수를 보다 용이하게 수행할 수 있기 때문에 인쇄 공정에 따른 생산성 및 신뢰성의 향상을 기대할 수 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.

11 : 공정 챔버 13 : 보조 챔버
15 : 플레이트 21 : 제1 갠트리 유닛
23 : 제1 잉크젯 헤드 25 : 제2 갠트리 유닛
27 : 제2 잉크젯 유닛 29 : 스테이지
31 : 기판 100 : 기판 처리 장치

Claims

제1 방향을 따라 이송이 이루어지는 기판을 지지하도록 구비되는 스테이지와, 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판 상에 제1 처리액을 토출하도록 구비되는 제1 잉크젯 헤드가 배치되는 제1 갠트리 유닛, 및 상기 제2 방향을 따라 움직이면서 상기 기판 상에 제2 처리액을 토출하도록 구비되는 제2 잉크젯 헤드가 배치되는 제2 갠트리 유닛이 포함되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 및
상기 공정 챔버와 동일 플레이트 상부에 서로 이웃하게 배치되도록 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드가 함께 위치하는 상기 제2 방향의 일측 단부에 구비되어 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드에 대한 유지 보수를 수행하는 공간을 제공하는 보조 챔버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 스테이지는 공기 부상을 이용하여 상기 기판을 제1 방향으로 이송하게 지지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 잉크젯 헤드 및 상기 제2 잉크젯 헤드는 서로 마주보게 구비시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.