KR101615906B1 - 노즐젯 시스템 및 그의 기판 패턴 형성 방법 - Google Patents

노즐젯 시스템 및 그의 기판 패턴 형성 방법 Download PDF

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서태원
김수연
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주식회사 선익시스템
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 노즐젯 시스템은, 기판을 핸들링하는 핸들링 로봇; 핸들링 로봇에 의해 인입된 기판에 대한 패턴 형성 공정을 실행하는 제1 공정 영역 및 제2 공정 영역과, 제1 공정 영역 및 제2 공정 영역이 배치되는 장착 프레임을 구비하는 공정 챔버; 및 장착 프레임에 이동 가능하도록 공정 챔버에 구비되어 로딩된 기판을 제1 공정 영역 또는 제2 공정 영역으로 이동시키는 메인 스테이지;를 포함하며, 제1 공정 영역 및 제2 공정 영역에는 각각, 장착 프레임에 이동 가능하게 장착되어 메인 스테이지에 로딩된 기판에 패턴을 형성하는 노즐젯 헤드 모듈; 장착 프레임에 이동 가능하게 장착되어 노즐젯 헤드에 의해 패턴 처리된 부분 중 이상이 있는 부분을 처리해주는 잉크젯 헤드 모듈; 및 노즐젯 헤드 모듈 또는 잉크젯 헤드 모듈을 세정하는 세정 모듈;이 포함되며, 제1 공정 영역 및 제2 공정 영역 중 하나에서 노즐젯 헤드 모듈 또는 잉크젯 헤드 모듈에 의해서 기판에 대한 테스트를 할 때 다른 하나에서는 세정 모듈에 의해서 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 잉크젯 헤드 모듈에 대한 세정 공정이 가능하다.

Description

노즐젯 시스템 및 그의 기판 패턴 형성 방법{Nozzle jet system and method to form pattern of substrate thereof}
노즐젯 시스템 및 그의 기판 패턴 형성 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 2개의 공정 영역을 구비하고, 이를 통해 하나의 공정 영역에서 기판에 대한 패턴 형성 공정이 이루어질 때 다른 하나의 공정 영역에서 헤드 모듈들에 대한 세정 공정이 진행될 수 있어 기판 패턴 형성 공정의 신속성과 정확성을 구현할 수 있는 노즐젯 시스템 및 그의 기판 패턴 형성 방법이 개시된다.
잉크젯 프린팅 장치는, 잉크젯 헤드를 이용하여 인쇄용 잉크의 미소한 액적을 인쇄 매체, 예컨대 인쇄 용지 상의 원하는 위치에 토출시켜서 인쇄용지의 표면에 소정 색상의 화상을 인쇄하는 장치이다. 이러한 잉크젯 프린팅 장치는 최근에 (LCD; Liquid Crystal Diplay)와 유기발광소자(OLED; Organic Light Emitting Device) 등과 같은 평판 디스플레이 분야, 전자종이(E-Paper) 등과 같은 플렉시블 디스플레이 분야, 금속 배선 등과 같은 인쇄 전자공학(Printed electronics) 분야, 및 유기 박막트랜지스터(OTFT; Organic Thin Film Transistor) 등과 같은 다양한 분야로 응용 범위가 확대되고 있다.
이러한 잉크젯 프린팅 장치가 디스플레이 분야나 인쇄 전자공학 분야에 적용되는 데 있어서 공정 기술상 가장 중요한 기술적 과제 중의 하나가 고 해상도를 구현하는 것이고 초정밀 프린팅을 구현하는 것이다.
한편, 종래의 잉크젯 프린팅 장치 중 노즐젯 헤드와 잉크젯 헤드로 이루어진 장치는, 기판에 대한 패턴을 형성하고 이어서 노즐젯 헤드 및 잉크젯 헤드를 세정하는 시간이 요구되었기 때문에 공정 소요 시간이 다소 길어지는 단점이 있었다.
이에, 기판 패턴 형성의 정확성을 구현할 수 있으면서도 공정의 효율성의 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 노즐젯 시스템의 개발이 요구된다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 2개의 공정 영역을 구비하고, 이를 통해 하나의 공정 영역에서 기판에 대한 패턴 형성 공정이 이루어질 때 다른 하나의 공정 영역에서 헤드 모듈들에 대한 세정 공정이 진행될 수 있어 기판 패턴 형성 공정의 신속성과 정확성을 구현할 수 있는, 노즐젯 시스템 및 그의 기판 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 노즐젯 시스템은, 기판을 핸들링하는 핸들링 로봇; 상기 핸들링 로봇에 의해 인입된 상기 기판에 대한 패턴 형성 공정을 실행하는 제1 공정 영역 및 제2 공정 영역과, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역이 배치되는 장착 프레임을 구비하는 공정 챔버; 및 상기 장착 프레임에 이동 가능하도록 상기 공정 챔버에 구비되어 로딩된 상기 기판을 상기 제1 공정 영역 또는 상기 제2 공정 영역으로 이동시키는 메인 스테이지;를 포함하며, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에는 각각, 상기 장착 프레임에 이동 가능하게 장착되어 상기 메인 스테이지에 로딩된 상기 기판에 패턴을 형성하는 노즐젯 헤드 모듈; 상기 장착 프레임에 이동 가능하게 장착되어 상기 노즐젯 헤드에 의해 패턴 처리된 부분 중 이상이 있는 부분을 처리해주는 잉크젯 헤드 모듈; 및 상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 잉크젯 헤드 모듈을 세정하는 세정 모듈;이 포함되며, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역 중 하나에서 상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 잉크젯 헤드 모듈에 의해서 상기 기판에 대한 테스트를 할 때 다른 하나에서는 상기 세정 모듈에 의해서 상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 잉크젯 헤드 모듈에 대한 세정 공정이 가능하다.
일측에 따르면, 상기 장착 프레임은, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임 상에서 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역 사이를 잇도록 구비되며, 상기 메인 스테이지의 이동을 가이드하는 스테이지 이동 프레임; 및 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에 각각 구비되어, 상기 노즐젯 헤드 모듈 및 상기 잉크젯 헤드 모듈의 이동을 가이드하는 모듈 이동 프레임을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 장착 프레임은, 상기 제1 공정 영역에서의 상기 모듈 이동 프레임 및 상기 제2 공정 영역에서의 상기 모듈 이동 프레임을 잇도록 연결되는 연결 프레임을 더 포함하며, 상기 연결 프레임에는 상기 노즐젯 헤드 모듈에 의해 형성된 상기 기판의 패턴을 촬영에 의해 검사하는 촬영부가 이동 가능하게 장착될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에는 각각, 상기 노즐젯 헤드 모듈에 의한 상기 기판의 패턴 형성 전에 메인-테스트 조건을 설정하기 위해 프리-테스트(pre-test)가 시행되는 서브 스테이지가 포함될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 서브 스테이지에서 상기 프리-테스트를 하기 위해, 드롭 모니터 및 상기 드롭 모니터와 광학적으로 상호 작용하는 광원이 구비될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 세정 모듈은, 상기 잉크젯 헤드 모듈을 세정하는 잉크젯 세정부; 및 상기 노즐젯 헤드 모듈을 세정하는 노즐젯 세정부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에는 각각, 상기 잉크젯 헤드 모듈로부터 토출되는 용액의 양을 측정하는 측정부가 포함될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 핸들링 로봇은, 높이 방향으로 형성되며 높이 조절 가능한 기립부재; 상기 기립부재의 상단부에 회동 가능하게 결합되는 핸들링부재; 및 상기 핸들링부재의 선단부에 구비되어 상기 기판이 로딩되는 로딩부재를 포함하며, 상기 로딩부재에는 복수 개의 진공홀이 형성되어 상기 기판을 진공 상태로 고정시킬 수 있다.
일측에 따르면, 상기 핸들링 로봇은, 상기 로딩부재에 로딩된 상기 기판을 푸쉬하여 다른 영역으로 이송시키는 푸쉬 이송부재를 더 포함하며, 상기 푸쉬 이송부재로 상기 로딩부재 상의 상기 기판을 푸쉬할 때 상기 진공홀의 진공 상태는 해제될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 노즐젯 시스템의 기판 패턴 형성 방법은, 상기 메인 스테이지로 상기 기판을 로딩시키는, 기판 로딩 단계; 상기 메인 스테이지 상의 기판을 상기 제1 공정 영역 또는 상기 제2 공정 영역으로 이송한 후 상기 기판에 미리 설정된 패턴을 형성하는, 기판 패턴 형성 단계; 패턴 형성 완료된 상기 기판을 다음의 공정 챔버로 이송시키는, 기판 이송 단계; 및 상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 상기 잉크젯 헤드 모듈을 상기 세정 모듈에 의해 세정하는 세정 단계;를 포함하며, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역 중 어느 하나의 공정 영역에서 상기 기판 패턴 형성 단계가 실행될 때, 다른 하나의 공정 영역에서는 상기 세정 단계가 실행 가능하다.
일측에 따르면, 상기 기판 패턴 형성 단계는, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에 각각 구비되는 서브 스테이지에서 상기 노즐젯 헤드 모듈의 공정 조건을 프리-테스트하는, 예비 단계; 상기 노즐젯 헤드 모듈을 상기 메인 스테이지 상의 상기 기판으로 이동시킨 후, 공정 조건대로 상기 기판에 패턴을 형성하는, 형성 단계; 및 상기 잉크젯 헤드 모듈을 이용하여 상기 기판에 형성된 패턴 중 이상이 있는 부분을 처리하는, 이상 처리 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 세정 단계는, 상기 노즐젯 헤드 모듈을 상기 세정 모듈에 구비되는 노즐젯 세정부에 세정하는 노즐젯 세정 단계; 및 상기 잉크젯 헤드 모듈을 상기 세정 모듈에 구비되는 잉크젯 세정부에 세정하는 잉크젯 세정 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 2개의 공정 영역을 구비하고, 이를 통해 하나의 공정 영역에서 기판에 대한 패턴 형성 공정이 이루어질 때 다른 하나의 공정 영역에서 헤드 모듈들에 대한 세정 공정이 진행될 수 있어 기판 패턴 형성 공정의 신속성과 정확성을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐젯 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 적재 카세트로부터 기판을 로딩하는 과정에 대해 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 핸들링 로봇의 작동 원리를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐젯 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 적재 카세트로부터 기판을 로딩하는 과정에 대해 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 핸들링 로봇의 작동 원리를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐젯 시스템(100)은, 카세트(101)로부터 기판을 이송시키는 핸들링 로봇(110)과, 핸들링 로봇(110)에 의해서 이송된 기판을 패턴 형성하는 공정 챔버(200)를 포함한다.
여기서, 공정 챔버(200)는, 제1 공정 영역(210)과 제2 공정 영역(250)으로 이루어져, 하나의 공정 영역에서 기판 패턴 형성이 이루어질 때, 다른 하나의 공정 영역에서는 세정 공정이 이루어질 수 있다.
본 실시예의 공정 챔버(200)는, 장착 프레임(201)과, 장착 프레임(201)에서 대칭되게 구비되는 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)과, 공정 영역(210, 250)들 간을 잇는 경로 상에서 이동 가능하게 장착되는 메인 스테이지(220)를 포함할 수 있다. 메인 스테이지(220)는 기판(W)을 이송할 뿐만 아니라 공정 진행 장소로서의 역할을 겸한다.
먼저, 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)을 형성하는 장착 프레임(201)의 구성에 대해서 설명하면, 본 실시예의 장착 프레임(201)은, 기본 틀을 형성하는 베이스 프레임(202)과, 베이스 프레임(202) 상에서 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250) 사이를 잇도록 구비되어 메인 스테이지(220)의 이동을 가이드하는 스테이지 이동 프레임(203)과, 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)을 형성하는 베이스 프레임(202)의 상부에 구비되어 후술할 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)의 이동 경로를 형성하는 모듈 이동 프레임(207)과, 모듈 이동 프레임(207)을 잇도록 연결되어 후술할 촬영부(225)의 이동 경로를 형성하는 연결 프레임(206)을 포함할 수 있다.
베이스 프레임(202) 상에는 다수의 구성이 장착된다. 부연하면, 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)에 구비되는 구성들이 대칭되게 배치되는데 이에 대해서는 후술하기로 한다.
스테이지 이동 프레임(203)은, 챔버(200) 간의 이동을 위한 제1 프레임부재(204)와, 제1 프레임부재(204)에 대해 이동 가능하게 장착되며 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)을 잇는 제 2 프레임부재(205)를 포함할 수 있다. 메인 스테이지(220)는 제2 프레임부재(205)의 길이 방향을 따라 이동 가능하여 메인 스테이지(220)는 제1 공정 영역(210) 또는 제2 공정 영역(250)으로 이동할 수 있다.
또한, 기판(W)에 대한 패턴 형성을 마무리한 다음에 기판(W)을 다음의 챔버(200)로 이동시켜야 하는데, 이 때 메인 스테이지(220)를 제2 프레임부재(205)의 중앙에 위치시킨 후 제2 프레임부재(205)를 제1 프레임부재(204)에 대해 이동시킴으로써 기판(W)을 다음의 챔버(200)로 이동시킬 수 있다.
본 실시예의 모듈 이동 프레임(207)은, 도 1에 도시된 것처럼, 베이스 프레임(202)의 양측에서 기립 배치된다. 모듈 이동 프레임(207)은 전체적으로 디귿(ㄷ)자 형상을 가지며 양단부가 베이스 프레임(202)에 장착되는 구조를 갖는다.
이러한 모듈 이동 프레임(207)의 수평 부분에 후술할 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)이 이동 가능하게 장착되는 것이다.
한편, 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)은 전술한 장착 프레임(201)에서 상호 대응되는 구성을 갖는다. 따라서, 이하에서는 제1 공정 영역(210)에 구비되는 구성을 토대로 노즐젯 시스템(100)의 구성을 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 제1 공정 영역(210)에는, 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)과, 베이스 프레임(202)에 구비되어 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)과, 서브 스테이지(227)와, 잉크젯 헤드 모듈(223)의 용액 토출량을 측정하는 측정부(235) 그리고 세정 모듈(230)이 포함될 수 있다. 또한, 전술한 것처럼, 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)을 연결하는 연결 프레임(206)에는 촬영부(225)가 이동 가능하게 장착되어 메인 스테이지(220) 상에 놓인 기판(W)의 패턴 형성에 대한 촬영을 실행할 수 있다.
각각의 구성에 대해 설명하면, 본 실시예의 노즐젯 헤드 모듈(221)은, 모듈 이동 프레임(207)에 이동 가능하게 장착되어 메인 스테이지(220) 상의 기판(W)에 패턴을 형성하는 부분이다. 이러한 노즐젯 헤드 모듈(221)은, 도시하지는 않았지만, 복수 개의 노즐과 이를 감싸는 케이스를 가지며, 다수의 노즐이 하방으로 노출되는 구조를 가질 수 있다.
노즐젯 헤드 모듈(221)은 메인 스테이지(220)에 로딩된 기판(W)에 패턴을 형성하는데, 이를 위해서 노즐젯 헤드 모듈(221)의 위치 제어가 가능하다. 전술한 것처럼, 메인 스테이지(220)를 제1 공정 영역(210)으로 이동시켜 위치시킨 후, 노즐젯 헤드 모듈(221)을 메인 스테이지(220) 상으로 이동시킨 다음 기판(W)에 대한 패턴 형성을 실행할 수 있다.
다만, 노즐젯 헤드 모듈(221)을 이용하여 기판(W)에 패턴을 형성하기 전에, 메인-테스트 조건을 설정하기 위해 즉 공정 조건을 확인하기 위해, 노즐젯 헤드 모듈(221)에 의한 패턴 형성의 프리-테스트(pre-test)를 실행한다.
이를 위해, 제1 공정 영역(210)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(202)의 상면에 서브 스테이지(227)가 구비되고, 서브 스테이지(227)의 인접 영역에 드롭 모니터(228) 및 이와 광학적으로 상호 작용하는 광원(229)이 장착될 수 있다.
한편, 본 실시예의 촬영부(225)는, 연결 프레임(206)에 이동 가능하게 장착된다. 노즐젯 헤드 모듈(221)에 의해 기판(W)에 패턴을 형성한 다음 검사를 하여야 하는데 이는 촬영부(225)를 통해서 할 수 있다. 촬영부(225)는, 연결 프레임(206)을 따라 기판(W) 패턴 형성이 완료된 메인 스테이지(220) 상으로 이동될 수 있고 촬영에 의해 기판(W) 패턴 형성에 대한 검사를 실행할 수 있다.
본 실시예의 잉크젯 헤드 모듈(223)은, 촬영부(225)에 의해 패턴 검사 후 이상이 있는 패턴의 부분을 처리하는 역할을 한다. 촬영부(225)에 의해 패턴 검사를 수행하는데, 이 때 이상이 있는 부분이 있는 경우 잉크젯 헤드 모듈(223)을 통해 이상이 잇는 패턴을 처리함으로써 기판(W)에 대한 패턴 형성의 정확성을 얻을 수 있다.
한편, 기판(W)에 대한 패턴 형성을 반복적으로 하다 보면, 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)의 토출 부분이 오염될 수 있고, 이로 인해 손수 헤드 모듈(221, 223)들의 세정을 하는 경우 공정 조건이 달라져 정확한 패턴의 형성이 어려워질 수 있었다.
따라서, 본 실시예의 세정 모듈(230)은, 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)의 세정을 자동으로 수행하기 위하여, 노즐젯 세정부(231) 및 잉크젯 세정부(233)를 더 포함할 수 있다.
이는, 전술한 것처럼, 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)의 모듈 이동 프레임(207)에 대한 이동 구조 이에 대응되는 노즐젯 세정부(231) 및 잉크젯 세정부(233)의 배치 구조에 의해 가능하다.
노즐젯 헤드 모듈(221)의 세정이 요구되는 경우, 전술한 이동 구조에 의해 노즐젯 헤드 모듈(221)을 노즐젯 세정부(231)로 옮긴 후 노즐젯 세정부(231)의 작동에 의해 노즐젯 헤드 모듈(221)의 노즐들을 자동으로 세정할 수 있다.
마찬가지로, 잉크젯 헤드 모듈(223)의 세정이 요구되는 경우에도, 잉크젯 헤드 모듈(223)을 잉크젯 세정부(233)로 옮긴 후 잉크젯 세정부(233)의 작동에 의해 잉크젯 헤드 모듈(223)을 자동을 세정할 수 있다.
한편, 본 실시예의 측정부(235)는, 잉크젯 헤드 모듈(223)로부터 다른 용액을 토출하여 패턴에 이상이 있는 부분을 처리할 때 토출되는 용액의 양을 최적화하기 위해 토출량을 측정하는 역할을 한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 제1 공정 영역(210)에 구비되는 구성들에 의해 기판(W) 패턴을 정확하면서도 신속하게 처리할 수 있음은 물론 기판(W) 패턴을 위한 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)을 깨끗하게 세정할 수 있다.
이처럼 기판(W) 패턴 형성 공정이 완료되면, 기판(W)은 다음 공정을 위해 다음의 챔버로 이송된다. 이 때 전술한 것처럼, 스테이지 이동 프레임(203)의 제2 프레임부재(205)의 중앙으로 메인 스테이지(220)를 옮기고 이어서 제2 프레임부재(205)를 제1 프레임부재(204)에 대해 선형 이동시킴으로써 기판(W)을 다음의 챔버(200)로 이송될 수 있다.
한편, 전술한 것처럼, 노즐젯 헤드 모듈(221)에 의한 기판(W) 패턴 형성 그리고 잉크젯 헤드 모듈(223)에 의한 이상 처리를 한 후에 헤드 모듈(221, 223)들에 대한 세정 공정이 이루어진다. 따라서, 세정 공정 중에는 해당 공정 영역에서 기판(W) 패턴을 할 수 없다.
그러나 본 실시예의 노즐젯 시스템(100)은 제1 공정 영역(210) 및 제2 공정 영역(250)을 구비함으로써 하나의 공정 영역에서 세정 공정이 진행되더라도 다른 공정 영역에서 기판(W) 패턴 형성이 진행될 수 있다.
부연하면, 제1 공정 영역(210)에서 기판(W) 패턴 형성 공정이 마무리되면 메인 스테이지(220)는 기판(W)을 다음의 챔버(200)로 이송시킨 후 다시 핸들링 로봇(110)으로부터 기판(W)을 받은 후 제1 공정 영역(210)이 아닌 제2 공정 영역(250)으로 이동한다. 제2 공정 영역(250) 역시 전술한 제1 공정 영역(210)에 구비되는 구성과 동일 구성을 갖고 있기 때문에 기판(W) 패턴 형성을 실행할 수 있다. 이 때 제1 공정 영역(210)에서는 노즐젯 헤드 모듈(221) 및 잉크젯 헤드 모듈(223)에 대한 세정 공정을 실행할 수 있다.
다시 말해, 하나의 공정 영역에서 세정 공정이 진행되는 동안 다른 하나의 공정 영역에서 동시에 기판(W) 패턴을 형성할 수 있어 기판(W) 패턴 형성의 신속성을 향상시킬 수 있는 것이다. 아울러 기판(W) 패턴 형성 공정 중에 세정 공정 역시 진행됨으로써 헤드 모듈(221, 223)들을 청결한 상태로 유지시킬 수 있고 이를 통해 기판(W) 패턴 형성의 정확성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예의 핸들링 로봇(110)은, 도 2에 도시된 것처럼, 카세트(101)로부터 기판(W)을 인출하여 기판(W)을 메인 스테이지(220) 상에 로딩시키거나 또는 챔버(200)와 챔버(200) 사이에 구비되어 공정이 완료된 기판(W)을 다음 챔버(200)로 이송시키는 역할을 담당할 수 있다.
먼저 카세트(101)는 다층 구조를 가질 수 있으며, 각 층에는 기판(W)이 배치될 수 있다. 핸들링 로봇(110)은 카세트(101)의 층 사이로 인입되어 기판(W)을 인출될 수 있는 구조를 갖는다.
본 실시예의 핸들링 로봇(110)은, 높이 방향으로 형성되며 높이 조절 가능한 기립부재(111)와, 기립부재(111)의 상단부에 회동 가능하게 결합되는 핸들링부재(112)와, 핸들링부재(112)의 선단부에 구비되어 기판(W)이 로딩되는 로딩부재(113)와, 로딩부재(113)에 로딩된 기판(W)을 푸쉬하여 다른 장소로 이송시키는 푸쉬 이송부재(115)를 포함할 수 있다.
기립부재(111)는 지지면에 지지되어 높이 방향으로 길이 조절 가능하다. 따라서 카세트(101)의 각 층에 대한 핸들링 로봇(110)의 높이를 적절하게 조절할 수 있다.
핸들링부재(112)는, 다축 구조를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 핸들링 부재(112)는 2개의 회전축(117)을 구비함으로써 기립부재(111)에 대해 회동 가능함은 물론 접힘 동작이 가능하다. 따라서 카세트(101)의 내측으로 로딩부재(113)를 인입시킨 후 접힘 동작을 이용하여 기판(W)이 로딩된 로딩부재(113)를 인출시킬 수 있으며, 핸들링부재(112)를 회전축(117)에 대해 회동시킴으로써 로딩부재(113) 상의 기판(W)을 메인 스테이지(220) 등으로 이송시킬 수 있다.
한편, 로딩부재(113)는, 핸들링부재(112)의 선단부에 결합되며, 사각판 형상을 갖고 상부를 향해 복수 개의 진공홀(114)이 형성되어 있다. 이러한 진공홀(114)에 의해 진공 상태를 형성하는 경우 기판(W)은 로딩부재(113)에 접촉되지 않은 상태로 고정될 수 있다. 따라서 기판(W)의 파손을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 푸쉬 이송부재(115)는 로딩부재(113) 상의 기판(W)을 밀어 메인 스테이지(220) 상으로 이송시킨다. 이 때, 로딩부재(113)의 진공홀(114)의 진공 상태는 해제되며 따라서 기판(W)의 이송을 원활하게 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 공정 영역(210, 250)을 구비하고, 이를 통해 하나의 공정 영역에서 기판(W)에 대한 패턴 형성 공정이 이루어질 때 다른 하나의 공정 영역에서 헤드 모듈(221, 223)들에 대한 세정 공정이 진행될 수 있어 기판(W) 패턴 형성 공정의 신속성과 정확성을 구현할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 노즐젯 시스템
101 : 카세트
110 : 핸들링 로봇
200 : 공정 챔버
201 : 장착 프레임
210 : 제1 공정 영역
220 : 메인 스테이지
221 : 노즐젯 헤드 모듈
223 : 잉크젯 헤드 모듈
225 : 촬영부
227 : 서브 스테이지
230 : 세정 모듈
231 : 노즐젯 세정부
233 : 잉크젯 세정부
235 : 측정부
250 : 제2 공정 영역

Claims (12)

  1. 기판을 핸들링하는 핸들링 로봇;
    상기 핸들링 로봇에 의해 인입된 상기 기판에 대한 패턴 형성 공정을 실행하는 제1 공정 영역 및 제2 공정 영역과, 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역이 배치되는 장착 프레임을 구비하는 공정 챔버; 및
    상기 장착 프레임에 이동 가능하도록 상기 공정 챔버에 구비되어 로딩된 상기 기판을 상기 제1 공정 영역 또는 상기 제2 공정 영역으로 이동시키는 메인 스테이지;
    를 포함하며,
    상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에는 각각,
    상기 장착 프레임에 이동 가능하게 장착되어 상기 메인 스테이지에 로딩된 상기 기판에 패턴을 형성하는 노즐젯 헤드 모듈;
    상기 장착 프레임에 이동 가능하게 장착되어 상기 노즐젯 헤드에 의해 패턴 처리된 부분 중 이상이 있는 부분을 처리해주는 잉크젯 헤드 모듈; 및
    상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 잉크젯 헤드 모듈을 세정하는 세정 모듈;
    이 포함되며,
    상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역 중 하나에서 상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 잉크젯 헤드 모듈에 의해서 상기 기판에 대한 테스트를 할 때 다른 하나에서는 상기 세정 모듈에 의해서 상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 잉크젯 헤드 모듈에 대한 세정 공정이 가능한, 노즐젯 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장착 프레임은,
    베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임 상에서 상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역 사이를 잇도록 구비되며, 상기 메인 스테이지의 이동을 가이드하는 스테이지 이동 프레임; 및
    상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에 각각 구비되어, 상기 노즐젯 헤드 모듈 및 상기 잉크젯 헤드 모듈의 이동을 가이드하는 모듈 이동 프레임을 포함하는 노즐젯 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장착 프레임은,
    상기 제1 공정 영역에서의 상기 모듈 이동 프레임 및 상기 제2 공정 영역에서의 상기 모듈 이동 프레임을 잇도록 연결되는 연결 프레임을 더 포함하며,
    상기 연결 프레임에는 상기 노즐젯 헤드 모듈에 의해 형성된 상기 기판의 패턴을 촬영에 의해 검사하는 촬영부가 이동 가능하게 장착되는 노즐젯 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에는 각각, 상기 노즐젯 헤드 모듈에 의한 상기 기판의 패턴 형성 전에 메인-테스트 조건을 설정하기 위해 프리-테스트(pre-test)가 시행되는 서브 스테이지가 포함되는 노즐젯 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서브 스테이지에서 상기 프리-테스트를 하기 위해, 드롭 모니터 및 상기 드롭 모니터와 광학적으로 상호 작용하는 광원이 구비되는 노즐젯 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 세정 모듈은,
    상기 잉크젯 헤드 모듈을 세정하는 잉크젯 세정부; 및
    상기 노즐젯 헤드 모듈을 세정하는 노즐젯 세정부를 포함하는 노즐젯 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에는 각각, 상기 잉크젯 헤드 모듈로부터 토출되는 용액의 양을 측정하는 측정부가 포함되는 노즐젯 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 핸들링 로봇은,
    높이 방향으로 형성되며 높이 조절 가능한 기립부재;
    상기 기립부재의 상단부에 회동 가능하게 결합되는 핸들링부재;
    상기 핸들링부재의 선단부에 구비되어 상기 기판이 로딩되는 로딩부재를 포함하며,
    상기 로딩부재에는 복수 개의 진공홀이 형성되어 상기 기판을 진공 상태로 고정시키는 노즐젯 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 핸들링 로봇은,
    상기 로딩부재에 로딩된 상기 기판을 푸쉬하여 다른 영역으로 이송시키는 푸쉬 이송부재를 더 포함하며,
    상기 푸쉬 이송부재로 상기 로딩부재 상의 상기 기판을 푸쉬할 때 상기 진공홀의 진공 상태는 해제되는 노즐젯 시스템.
  10. 제1항에 따른 노즐젯 시스템의 기판 패턴 형성 방법에 있어서,
    상기 메인 스테이지로 상기 기판을 로딩시키는, 기판 로딩 단계;
    상기 메인 스테이지 상의 기판을 상기 제1 공정 영역 또는 상기 제2 공정 영역으로 이송한 후 상기 기판에 미리 설정된 패턴을 형성하는, 기판 패턴 형성 단계;
    패턴 형성 완료된 상기 기판을 다음의 공정 챔버로 이송시키는, 기판 이송 단계; 및
    상기 노즐젯 헤드 모듈 또는 상기 상기 잉크젯 헤드 모듈을 상기 세정 모듈에 의해 세정하는 세정 단계;
    를 포함하며,
    상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역 중 어느 하나의 공정 영역에서 상기 기판 패턴 형성 단계가 실행될 때, 다른 하나의 공정 영역에서는 상기 세정 단계가 실행 가능한 노즐젯 시스템의 기판 패턴 형성 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판 패턴 형성 단계는,
    상기 제1 공정 영역 및 상기 제2 공정 영역에 각각 구비되는 서브 스테이지에서 상기 노즐젯 헤드 모듈의 공정 조건을 프리-테스트하는, 예비 단계;
    상기 노즐젯 헤드 모듈을 상기 메인 스테이지 상의 상기 기판으로 이동시킨 후, 공정 조건대로 상기 기판에 패턴을 형성하는, 형성 단계; 및
    상기 잉크젯 헤드 모듈을 이용하여 상기 기판에 형성된 패턴 중 이상이 있는 부분을 처리하는, 이상 처리 단계를 포함하는 노즐젯 시스템의 기판 패턴 형성 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 세정 단계는,
    상기 노즐젯 헤드 모듈을 상기 세정 모듈에 구비되는 노즐젯 세정부에 세정하는 노즐젯 세정 단계; 및
    상기 잉크젯 헤드 모듈을 상기 세정 모듈에 구비되는 잉크젯 세정부에 세정하는 잉크젯 세정 단계를 포함하는 노즐젯 시스템의 기판 패턴 형성 방법.
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