KR101645433B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 공정을 포함하는 기판 처리 공정이 행해지는 기판 처리 장치로서, 제1처리유닛과; 상기 피처리 기판의 일측을 파지하고 상기 제1처리유닛의 일측을 따라 이동시키면서 상기 제1처리유닛에서 상기 피처리 기판에 대한 제1처리공정을 행하게 이동시키는 제1기판이송유닛과; 상기 제1기판이송유닛으로부터 상기 피처리 기판을 넘겨받아 상기 피처리 기판의 타측을 파지하고, 상기 피처리 기판을 상기 제2처리유닛의 타측을 따라 이동시키면서 상기 제2처리유닛까지 상기 피처리 기판을 이송하는 제2기판이송유닛과; 상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛이 상기 피처리 기판을 파지할 때에 상기 피처리 기판의 저면에 부상력을 인가하여 상기 피처리 기판을 부상시키는 부상 스테이지를; 포함하여 구성되어, 제1기판이송유닛과 제2기판이송유닛에 일측과 타측이 번갈아가면서 파지되어 이송됨으로써, 피처리 기판의 위치 및 자세를 일단 1회만 셋팅하면, 피처리 기판이 파지된 상태로 전달되면서 이송되고 전달받아 다시 이송되어 피처리 기판의 위치 및 자세가 정해진 상태로 유지되므로, 피처리 기판을 1회 정렬시키면, 그 다음부터는 정렬 공정이 필요 없어지므로, 피처리 기판이 각 처리 유닛에서 처리 공정을 행하는 데 까지 필요한 시간을 단축하여 공정 효율을 높일 수 있는 유리한 효과가 있다.

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 처리 공정 별로 이동시키는 로봇 핸들러와, 기판을 거치시키는 거치 핀을 제거하여 구성을 단순화하고, 기판의 정렬 공정을 제거하거나 최소화하여 공정 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
LCD 등 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 공정은 TFT기판 등을 제조하기 위하여, 피처리 기판을 세정하고, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하고, 도포된 약액을 건조시키고, 약액을 건조시킨 후에 필요한 패턴으로 노광하는 등의 공정을 순차적으로 거치면서 이루어진다.
이와 같이 피처리 기판의 처리 공정은 도1a에 도시된 기판 처리 장치(1)에 의해 행해진다. 즉, 세정 유닛(U09)에서 처리 공정을 행할 피처리 기판(G)을 세정기(10)로 세정하면, 로봇 핸들러(R1)는 세정 유닛(U09)으로부터 피처리 기판(G)을 약액 도포 유닛(U01)의 거치대로 이동시킨다.
거치대에는 기판(G)을 임시적으로 거치시키는 다수의 거치 핀이 구비된다. 거치 핀에 거치된 피처리 기판(G)은 정렬 유닛(미도시)에 의해 정렬되어, 기판(G)이 기판 스테이지(21)에 위치 고정된 상태에서 이동하는 약액 노즐(25)에 의하여 표면에 약액이 도포되거나, 대한민국 등록특허공보 제10-1081886호에 개시된 바와 같이 기판(G)이 부상된 상태로 이동하면서 위치 고정된 약액 노즐에 의하여 표면에 약액(PR)이 도포된다.
그 다음, 로봇 핸들러(R2)는 그 다음 공정을 행하는 진공 감압 건조 유닛(U02)으로 피처리 기판(G)을 집어 이동시킨다. 본 출원인의 대한민국 등록특허공보 제10-1077834호에 개시된 '진공 감압 건조 방법 및 이에 사용되는 장치'에 개시된 바와 같이, 진공감압 건조장치는, 거치 핀(31)에 거치된 피처리 기판(G)을 정렬시킨 상태에서 외기와 차단시키는 밀폐 챔버(30) 내에서 감압하면서, 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액을 건조시킨다.
그 다음, 로봇 핸들러(R3)는 그 다음 공정을 행하는 핫 플레이트 건조기 또는 콜드 플레이트 건조기(40)가 설치된 건조 유닛(U03)으로 피처리 기판(G)을 집어 이동시킨다. 이에 따라, 플레이트 건조기(40)는 피처리 기판(G)에 대하여 이동(44)하면서, 복사열에 의하여 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액(PR)을 건조시킨다.
그 다음, 도면에 도시되지 않았지만, 또 다른 로봇 핸들러에 의하여 노광 유닛, 현상 유닛, 검사 유닛, 오븐 등을 거치면서 처리 공정이 순차적으로 진행된다.
그러나, 도1a에 도시된 종래의 기판 처리 장치(1)는 각각의 처리 유닛(U09, U01, U02)에서 처리 공정을 행하기 위하여 피처리 기판(G)을 이송하는 구성이 로봇 핸들러(R1, R2, R3)에 의해 이루어짐에 따라, 로봇 핸들러가 피처리 기판(G)을 파지하기 위하여 접근하여 부드럽게 파지하는 시간이 오래 소요되는 문제가 있다. 이 뿐만 아니라, 로봇 핸들러가 처리 유닛(U01, U02,...)별로 피처리 기판을 거치 핀 상에 이송한 다음에도 피처리 기판(G)의 자세나 위치를 정렬하는 데 오랜 시간이 소요되어, 각 처리 유닛(U09, U01, U02,..)에 피처리 기판(G)을 이송하고 각 처리 유닛에서 처리 공정을 시작하는 데에 오랜 시간이 소요되어 공정 효율이 저하되는 문제가 있었다.
한편, 도1b에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(U09, U01, U02,..)에 피처리 기판(G)을 이송하는 공정을 로봇 핸들러(R1, R2, R3)에 의하지 않고, 롤러(Cv)나 컨베이어를 이용하여 이송할 수도 있다. 그러나, 이 방법은 로봇 핸들러에 비하여 피처리 기판(G)을 파지하는 데 소요되는 시간을 줄일 수 있지만, 각 처리 유닛(U09, U01, U02,..)으로 피처리 기판(G)을 이송하는 정확도가 낮아져, 거치 핀 상에서 피처리 기판(G)을 정렬시키는 공정을 필수적으로 수반되므로, 피처리 기판(G)이 각 처리 유닛에서 처리 공정을 시작하는 데에 오랜 시간이 소요되어 공정 효율이 저하되는 문제가 있었다.
따라서, 피처리 기판(G)을 처리하는 공정 효율을 보다 향상시키면서, 각 처리 유닛에서의 위치 정확성을 높여, 해당 처리 공정을 보다 정확하고 신뢰성있게 행할 수 있는 방안의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 피처리 기판이 여러 처리 유닛을 거치면서 행해지는 처리 공정의 효율을 보다 향상시키면서, 각 처리 유닛에서의 위치 정확성을 높여, 해당 처리 공정을 보다 정확하고 신뢰성있게 행할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 동시에, 본 발명은, 기판의 처리 공정 효율을 저해하는 처리 유닛으로 이동시키는 로봇 핸들러와, 기판을 거치시키는 거치 핀을 제거하여 구성을 단순화하면서 공정 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 여러 처리 유닛마다 정렬 공정을 거치지 않더라도, 각 처리 유닛에서의 피처리 기판이 정확한 자세와 위치로 공급될 수 있도록 하여, 각 처리 유닛에서의 정렬 기구 및 정렬 과정을 배제하여, 구성을 단순화하면서도 보다 짧은 시간 내에 처리 공정을 곧바로 행할 수 있는 공정 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 공정을 포함하는 기판 처리 공정이 행해지는 기판 처리 장치로서, 제1처리유닛과; 상기 피처리 기판의 일측을 파지하고 상기 제1처리유닛의 일측을 따라 이동시키면서 상기 제1처리유닛에서 상기 피처리 기판에 대한 제1처리공정을 행하게 이동시키는 제1기판이송유닛과; 상기 제1기판이송유닛으로부터 상기 피처리 기판을 넘겨받아 상기 피처리 기판의 타측을 파지하고, 상기 피처리 기판을 상기 제2처리유닛의 타측을 따라 이동시키면서 상기 제2처리유닛까지 상기 피처리 기판을 이송하는 제2기판이송유닛과; 상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛이 상기 피처리 기판을 파지할 때에 상기 피처리 기판의 저면에 부상력을 인가하여 상기 피처리 기판을 부상시키는 부상 스테이지를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
여기서, 상기 제2기판이송유닛은 상기 제2처리유닛에서 제2처리공정을 행하기 직전까지만 이송하고, 또 다른 기판 이송 유닛에 피처리 기판을 전달하여 제2처리공정을 거치도록 할 수도 있지만, 제2기판이송유닛이 피처리 기판을 파지한 상태로 제2처리공정을 행하는 과정 내내 이송할 수도 있다.
즉, 제1처리유닛과 제2처리유닛에서 각각 하나의 피처리 기판이 제1처리과정과 제2처리과정을 순차적으로 거치는 데 있어서, 제1처리유닛에서 제1처리공정을 행하는 과정은 제1기판이송유닛이 피처리 기판의 일측을 파지하여 이송하면서 행해지고, 제1처리유닛에서 제2처리유닛까지 이송하는 과정이나 제2처리유닛에서 제2처리공정을 행하는 과정은 제2기판이송유닛이 제1기판이송유닛으로부터 피처리 기판을 넘겨받아 피처리 기판의 타측을 파지하여 이송하면서 행해진다.
이와 같이, 피처리 기판이 거치 핀에 거치된 상태로 있지 아니하고, 제1기판이송유닛과 제2기판이송유닛에 일측과 타측이 번갈아가면서 파지되어 이송됨으로써, 피처리 기판의 위치 및 자세를 일단 1회만 셋팅하면, 예를 들어, 제1처리유닛에서 위치 및 자세가 1회 셋팅하면, 피처리 기판이 파지된 상태로 전달되면서 이송되고 전달받아 다시 이송되어 피처리 기판의 위치 및 자세가 정해진 상태로 유지되므로, 피처리 기판을 1회 정렬시키면, 그 다음(예를 들어, 제2처리유닛)부터는 정렬 공정이 없더라도, 피처리 기판은 항상 위치 및 자세가 정렬된 상태가 된다.
필요 없어지므로, 피처리 기판이 각 처리 유닛에서 처리 공정을 행하는 데 까지 필요한 시간을 단축하여 공정 효율을 높일 수 있는 유리한 효과가 있다.
그 다음에 거치는 처리 유닛(예를 들어, 제2처리유닛)에서는 피처리 기판의 위치 및 자세가 정해진 상태가 되므로, 각 처리 유닛에서의 처리 공정을 위하여 매번 피처리 기판의 위치 및 자세를 셋팅하는 정렬 공정을 거칠 필요가 없는 잇점이 얻으진다. 즉, 본 발명은, 피처리 기판을 1회 정렬시키면, 그 다음부터는 정렬 공정이 필요 없어지므로, 피처리 기판이 각 처리 유닛에서 처리 공정을 행하는 데 까지 필요한 시간을 단축하여 공정 효율을 높일 수 있는 유리한 효과가 있다.
오히려, 본 발명은 피처리 기판의 일측과 타측을 번갈아가면서 파지하면서 이송함에 따라, 피처리 기판을 넘겨주고 받는데 소요되는 시간이 매우 짧은 시간 내에 행할 수 있게 되어, 기판 이송 효율이 향상되는 잇점을 얻을 수 있다. 그리고, 피처리 기판이 여러 처리 유닛을 거치더라도 각 처리 유닛에서 피처리 기판의 위치 정확성을 높일 수 있게 되어, 해당 처리 공정을 보다 정확하고 신뢰성있게 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제1처리공정을 행하면서 피처리 기판을 이송한 제1기판이송유닛으로부터 제2처리공정을 행하면서 피처리 기판을 이송하는 제2기판이송유닛으로 직접 전달을 받으므로, 기판의 처리 공정 효율을 저해하는 처리 유닛으로 이동시키는 로봇 핸들러 및 기판을 거치시키는 거치 핀을 제거하여 구성을 단순화하면서 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 부상 스테이지는 피처리 기판의 저면에서 부상력을 지속적으로 작용하도록 구성되는 것이 바람직하지만, 반드시 부상 스테이지가 끊임없이 연속적으로 배치되는 것으로 국한되지 않으며, 간헐적으로 부상력이 인가되는 것을 포함한다. 즉, 기판이송유닛에 의하여 이송되는 과정에서 피처리 기판이 추락하지 않고 부상력을 받을 수 있을 정도면 충분하다.
또한, 부상스테이지에 의하여 인가되는 부상력에 의하여 피처리 기판은 기판이송유닛에 일측에서만 파지되더라도, 피처리 기판의 전체 저면이 부상력에 의해 지지되므로, 피처리 기판에 잔진동이 발생하지 않으면서 이송하는 것이 가능하다.
이와 같이, 기판이송유닛은 각각 정해진 영역에서 왕복 이동하면서 연속적으로 공급되는 피처리 기판의 일측과 타측을 교대로 파지하여 이송하면서, 정해진 처리 공정을 단계별로 행함에 따라, 기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제1처리유닛과 제2처리유닛은 다양한 기판의 처리 공정이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1처리유닛에서 행하는 제1처리공정은 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 약액 도포 공정이고, 제2처리유닛에서 행하는 제2처리공정은 피처리 기판의 표면에 도포된 약액을 진공 감압하여 건조하는 진공 감압 건조 공정일 수 있다. 즉, 제1처리유닛은 약액 도포 유닛이고 제2처리유닛은 진공 감압 건조 유닛일 수 있다.
그리고, 상기 제1기판이송유닛은 상기 피처리 기판을 흡입 고정하는 흡입부를 구비하여, 정해진 경로의 이동 레일을 따라 이동하면서 피처리 기판을 안정되게 파지할 수 있다.
한편, 제9처리유닛과; 상기 제9처리유닛에서 제9처리공정이 행해진 상기 피처리 기판을 상기 피처리 기판의 타측에서 파지하고, 상기 제1기판이송유닛에 전달하는 위치까지 이동하는 제9기판이송유닛을; 더 포함하고, 상기 부상 스테이지는 상기 제9기판이송유닛이 이동하는 경로 상에 상기 피처리 기판을 부상시키도록 구성될 수 있다. 즉, 제1처리유닛의 상류측(후방부)에 또 하나의 제9처리유닛이 배치되고, 제9처리유닛에서 제9처리공정이 행해진 피처리 기판의 타측을 제9기판이송유닛이 파지하여 이송하다가, 제9기판이송유닛으로부터 제1기판이송유닛으로 직접 전달할 수 있다. 즉, 제1처리유닛에서의 제1처리 공정을 위하여, 제9처리유닛으로부터 제1기판이송유닛까지 제9기판이송유닛으로 전달할 수 있다.
예를 들어, 상기 제9처리유닛은 상기 피처리 기판을 세정하는 세정 유닛일 수 있다.
한편, 상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛을 포함하는 기판이송유닛은 정해진 영역을 왕복 이동하면서 부상 스테이지를 따라 공급되는 피처리 기판을 파지하여 이송한다. 이와 같이, 각각의 기판이송유닛이 정해진 영역에서만 왕복 이동하면서 피처리 기판을 전진 이송시키므로, 보다 짧은 시간 간격으로 피처리 기판을 공급하면서 처리 공정을 행할 수 있다.
이 때, 상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛은 상기 부상스테이지의 일측과 타측을 따라 종방향으로 연장된 이송 레일을 따라 이송한다. 예를 들어, 상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛은 이송 레일에 대하여 리니어 모터의 원리로 이동할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은, 제3처리유닛과; 상기 제2기판이송유닛으로부터 상기 피처리 기판을 넘겨받아 상기 피처리 기판의 일측을 파지하고, 상기 피처리 기판을 상기 제3처리유닛의 타측을 따라 이동시키면서 상기 제3처리유닛에서 상기 피처리 기판에 대한 제3처리공정을 행하도록 이동시키는 제3기판이송유닛을; 더 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 상기 부상 스테이지는 상기 제2처리유닛을 포함하여 상기 제3처리유닛까지 상기 피처리 기판을 부상시킨다.
그리고, 상기 제3처리유닛은 상기 피처리 기판의 표면에 복사 열전달에 의하여 가열하여 건조시키는 가열 플레이트이거나, 상기 피처리 기판의 표면에 복사 열전달에 의하여 냉각시키는 냉각 플레이트이어서, 가열이나 냉각에 의하여 피처리 기판의 표면에 도포된 약액을 건조시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 피처리 기판이 거치는 다수의 처리유닛에서 각각 하나의 피처리 기판이 각 처리과정을 순차적으로 거치는 데 있어서, 어느 하나의 처리유닛을 행한 피처리 기판의 일측을 어느 하나의 기판이송유닛이 흡입 파지한 상태로 정해진 위치까지 이송하면, 다른 기판이송유닛이 피처리 기판의 타측을 흡입 파지하여 이송하는 형태로 이송하는 것과 같이, 피처리 기판의 일측과 타측이 번갈아가면서 흡입 파지되어 이송된다.
따라서, 본 발명은, 피처리 기판의 위치 및 자세를 일단 1회만 셋팅하면, 그 다음부터의 피처리 기판은 일측과 타측이 번갈아가면서 흡입 파지된 상태로 이송되어 피처리 기판의 위치 및 자세가 정해진 상태로 유지되므로, 피처리 기판을 1회 정렬시키면, 그 다음부터는 각 처리 유닛에서의 처리 공정을 위하여 정렬 공정을 매번 하지 않더라도 정해진 자세와 위치를 유지하므로, 정렬 공정에 소요되는 시간을 단축하여 보다 높은 공정 효율을 달성할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 피처리 기판의 일측과 타측을 번갈아가면서 흡입 파지하면서 이송함에 따라, 피처리 기판을 넘겨주고 받는데 소요되는 시간이 매우 짧은 시간 내에 행할 수 있게 되어, 기판 이송 효율을 향상시킬 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은, 피처리 기판의 일측과 타측을 번갈아가면서 흡입 파지하면서 이송함에 따라, 피처리 기판이 여러 처리 유닛을 거치더라도 각 처리 유닛에서 피처리 기판의 위치 정확성을 높일 수 있게 되어, 해당 처리 공정을 보다 정확하고 신뢰성있게 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 피처리 기판의 일측과 타측을 번갈아가면서 흡입 파지하면서 이송함에 따라, 기판의 처리 공정 효율을 저해하는 처리 유닛으로 이동시키는 로봇 핸들러 및 기판을 거치시키는 거치 핀을 제거하여 구성을 단순화하면서 공정 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도1a 및 도1b는 종래의 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면,
도3은 도2의 제1처리유닛의 일례를 도시한 도면,
도4는 도2의 제2처리유닛의 일례를 도시한 도면,
도5는 도2의 제3처리유닛의 일례를 도시한 도면,
도6은 도2의 제4처리유닛의 일례를 도시한 도면,
도7은 도2의 절단선 Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 피처리 기판(G)에 대하여 다수의 처리 공정이 행해지는 처리 유닛(U9, U1, U2, U3; U)과, 다수의 처리 유닛(U9, U1, U2, U3)에서 피처리 기판(G)에 부상력을 인가하여 피처리 기판(G)의 일측을 파지하더라도 피처리 기판(G)을 수평 상태로 유지시키는 부상 스테이지(1000)와, 부상 스테이지(1000)의 양측을 따라 배열된 이송 레일(R1, R2)과, 이송 레일(R1, R2)을 따라 이동하면서 피처리 기판(G)을 이송하는 기판이송유닛(H9, H1, H2, H3)으로 구성된다.
상기 처리 유닛(U)은 디스플레이 장치를 제조하기 위한 패널을 형성하는 공정으로, 피처리 기판(G)의 세정 공정, 약액 도포 공정, 진공 감압 건조 공정, 건조 공정, 노광 공정, 현상 공정, 검사 공정, 오븐에 의한 경화 공정 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 세정공정, 약액 도포 공정, 진공 감압 건조 공정, 건조 공정에 대해 설명한다.
상기 처리 유닛(U) 중에 제9처리 공정으로서 세정 공정이 행해지는 제9처리유닛(U9)은 도3에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치를 제조하기 위한 피처리 기판(G)이 공급되면, 세정액 노즐(900)로부터 세정액(900a)이 고압 분사되면서, 처리 공정이 행해지는 피처리 기판(G)의 표면을 세정한다. 세정 공정이 행해진 피처리 기판(G)은 이송 롤러(910)의 회전에 의하여 부상 스테이지(1000)의 상측으로 이송된다. 도2에 도시된 바와 같이, 제9기판이송유닛(H9)에 파지되기 이전에, 세정 유닛(U9)에서는 'ㄱ'자 형태로 형성된 정렬 부재(920)를 피처리 기판(G)을 향하여 이동(920d)시켜 피처리 기판(G)의 자세 및 위치를 정해진 자세와 위치로 정렬시킨다. 그리고 나서, 제9기판이송유닛(H9)이 피처리 기판(G)을 파지하여 이송(99)한다.
상기 처리 유닛(U) 중에 제1처리공정으로서 약액 도포 공정이 행해지는 제1처리유닛(U1)은 약액도포유닛으로서, 도4에 도시된 바와 같이 제1기판이송유닛(H1)에 의하여 이송되는 피처리 기판(G)의 표면에 약액 노즐(100)로부터 약액(PR)이 토출되어, 피처리 기판(G)의 정해진 영역에 약액(PR)이 도포되게 한다. 여기서, 약액이 도포되는 영역은 피처리 기판(G)의 전체 표면일 수도 있고, 다수의 셀 영역으로 분할된 부분일 수도 있다.
제1처리유닛(U1)은 제9처리유닛(U9)으로부터 전달받은 피처리 기판(G)을 제1기판이송유닛(H1)에 의하여 제2이송레일(R2)을 따라 이동시키면서, 피처리 기판(G)이 약액 노즐(100)의 하측을 통과할 때에, 피처리 기판(G)의 표면에 약액(PR)이 도포된다. 여기서, 피처리 기판(G)이 약액 노즐(100)로부터 약액(PR)이 도포되는 동안에는 피처리 기판(G)의 부상 높이를 정교하게 제어할 필요가 있으므로, 약액 도포 영역(CA)에서는 보다 조밀하게 부상력이 조절된다. 이를 위하여, 약액 도포 영역(CA)에서는 부상 스테이지(1000)에 보다 많은 에어 분사공이 형성된다. 필요에 따라 부상 스테이지(1000)가 초음파 부상유닛으로 형성되는 경우에는 초음파 가진력이 약액 도포 영역(CA)에서 보다 정교하게 조절된다.
여기서, 약액 노즐(100)은 필요에 따라 부상 스테이지(1000)를 따라 이동시키는 이송 유닛(120)을 연결하는 크로스 바(110)에 고정된다.
상기 처리 유닛(U) 중에 제2처리공정으로서 진공 감압 건조 공정이 행해지는 제2처리유닛(U2)은 진공감압 건조유닛으로서, 도5에 도시된 바와 같이 제2기판이송유닛(H2)에 의하여 이송되는 피처리 기판(G)을 밀폐 케이싱(200)의 내부로 이동시켜, 밀폐 케이싱(200)의 내부에 피처리 기판(G)이 유입되면, 밀폐 케이싱(200)의 상측 케이싱(210)이 구동부(M)에 의하여 하방으로 이동하여, 밀폐 케이싱(200)에 의하여 외기와 차단되는 밀폐 챔버(200C)를 형성한다.
그리고 나서, 진공 펌프(P)에 의하여 밀폐 케이싱(200) 내부의 공기를 배출(22)하여, 피처리 기판(G)의 약액(PR)에 함유된 공기를 배출시키면서, 내부에 기포가 함유되지 않은 상태로 건조시킨다.
상기 처리 유닛(U) 중에 제3처리 공정으로서 건조 공정이 행해지는 제3처리유닛(U3)은 건조 유닛으로서, 도6에 도시된 바와 같이, 제3기판이송유닛(H3)에 e의하여 이송되는 피처리 기판(G)이 고온의 핫 플레이트 유닛(310-360; 300) 또는 저온의 콜드 플레이트(310-360; 300)의 하측을 통과하면서, 고온의 복사열에 의하여 가열되거나 저온의 복사열 흡수에 의하여 냉각되면서, 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액을 건조시킨다.
상기 부상 스테이지(1000)는 도2에 도시된 바와 같이 피처리 기판(G)에 대한 여러 단계의 처리 공정이 행해지는 경로를 따라 길게 연장 형성된다. 도면에는 부상 스테이지(1000)가 연속한 하나의 형태인 구성을 예로 들었지만, 부상 스테이지(1000)는 중간 중간에 끊어진 형태일 수도 있다. 즉, 피처리 기판(G)이 기판이송유닛(H)에 의하여 부상된 상태로 이송할 수 있을 정도로 부상력(88d)이 작용하면 충분하다.
상기 이송 레일(R1, R2)은 부상 스테이지(1000)의 일측과 타측에 각각 길이 방향으로 연장 형성된다. 따라서, 처리 유닛(U)이 직선 형태로 배열된 경우에는 이송 레일(R1, R2)도 직선 형태로 배열되며, 처리 유닛(U)이 곡선 형태나 꺾인선 형태로 배열된 경우에는 이송 레일(R1, R2)도 곡선 형태나 꺾인선 형태로 배열된다.
상기 기판 이송 유닛(H)은 피처리 기판(G)의 일측이나 타측의 저면에 흡입압을 인가하여, 피처리 기판(G)을 흡입 파지한 상태로 이송 레일(R1, R2)을 따라 이동하는 것에 의하여 피처리 기판(G)을 이송한다. 기판 이송 유닛(H)은 공지된 다양한 형태로 이동 구동될 수 있지만, 도7에 도시된 바와 같이 이송 레일(R1, R2)은 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되고, 기판 이송 유닛(H1)코일에 인가되는 전류 제어에 의하여 정교한 위치 제어가 가능한 리니어 모터의 원리로 구동될 수 있다.
기판 이송 유닛(H)은 부상 스테이지(1000)의 부상력(88d)에 의하여 부상된 피처리 기판(G)의 일측과 타측을 교대로 흡입 파지하면서 이송되어, 피처리 기판(G)이 부상 스테이지(1000)을 따라 이동할 수 있도록 한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 작동 원리를 상술한다.
단계 1: 먼저, 제9처리유닛(U9)으로 피처리 기판(G)이 공급되면, 피처리 기판(G)의 표면에 세정기(900)로부터 고압의 세정액(900a)이 분사되면서, 피처리 기판(G)의 표면에 잔류하는 이물질을 제거한다.
그리고, 도3에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)을 지지하는 다수의 롤러(910)가 회전(910a)하면서 피처리 기판(G)을 전진시킨다. 피처리 기판(G)이 제9기판이송유닛(H9)에 파지되기 이전에, 'ㄱ'자 형태의 정렬 기구(920)가 대각선 방향(920a)으로 접근하면서, 피처리 기판(G)의 위치 및 자세를 정해진 위치 및 자세로 정렬시킨다.
그리고 나서, 제9기판이송유닛(H9)의 흡입 부재(Hx)에 흡입압이 인가되면서 피처리 기판(G)의 타측 저면을 흡입 파지한다. 이 때, 피처리 기판(G)의 저면은 부상 스테이지(1000)의 부상력(88d)에 의하여 지지되므로, 피처리 기판(G)의 일측이 하측으로 휘는 변형이 발생되지 않는다.
단계 2: 그리고 나서, 제9기판이송유닛(H9)은 피처리 기판(G)과 함께 제1이송레일(R1)을 따라 이송(99)되어 약액도포유닛인 제1처리유닛(U1)의 입구에 도달한다. 이 때, 제1기판이송유닛(H1)은 제9기판이송유닛(H9)으로부터 피처리 기판(G)을 전달받아 흡입 파지한다.
보다 구체적으로는, 제9기판이송유닛(H9)은 X9로 표시된 영역을 왕복 이동하게 설정되고, 제1기판이송유닛(H1)은 X1으로 표시된 영역을 왕복 이동하게 설정되며, 이들의 중복 영역(Xo)이 설정된다. 따라서, 제9기판이송유닛(H9)이 중복 영역(Xo)까지 피처리 기판(G)의 타측을 파지한 상태로 이송하면, 중복 영역(Xo)에서 제1기판이송유닛(H1)이 피처리 기판(G)의 일측을 파지하면서 제9기판이송유닛(H9)이 피처리기판(G)의 타측에 인가하였던 흡입압을 제거한다. 이에 의하여, 중복 영역(Xo)에서 제9기판이송유닛(H9)으로부터 제1기판이송유닛(H1)으로 피처리 기판(G)을 전달하게 된다.
이와 같이, 피처리 기판의 위치 및 자세를 제9처리유닛(U9)에서 정렬 기구(920)에 의하여 일단 1회만 셋팅하면, 그 다음부터는 피처리 기판(G)의 자세가 흡입 파지되는 기판이송기구(U)에 의하여 정해진 상태로 유지되므로, 각 처리 유닛(U)에서의 처리 공정을 위하여 정렬 공정을 매번 하지 않더라도 정해진 자세와 위치를 유지하여, 정렬 공정에 소요되는 시간을 단축하여 보다 높은 공정 효율을 달성할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
그 다음, 제1기판이송유닛(H1)은 제2이송레일(R2)을 따라 이동(91)하면서, 도4에 도시된 바와 같이, 약액 노즐(100)로부터 피처리 기판(G)의 표면에 약액(PR)이 도포되도록 한다.
단계 3: 그리고 나서, 제1기판이송유닛(H1)은 피처리 기판(G)과 함께 제2이송레일(R2)을 따라 이송(91)되어 제1처리유닛(U1)과 제2처리유닛(U2)의 사이 영역에 도달한다. 이 때, 제2기판이송유닛(H2)은 제1기판이송유닛(H1)으로부터 피처리 기판(G)을 전달받아 흡입 파지한다.
보다 구체적으로는, 제1기판이송유닛(H1)은 X1로 표시된 영역을 왕복 이동하게 설정되고, 제2기판이송유닛(H2)은 X2으로 표시된 영역을 왕복 이동하게 설정되며, 이들의 중복 영역(Xo)이 설정된다. 따라서, 제1기판이송유닛(H1)이 중복 영역(Xo)까지 피처리 기판(G)의 일측을 파지한 상태로 이송하면, 도7에 도시된 바와 같이 중복 영역(Xo)에서 제2기판이송유닛(H2)이 피처리 기판(G)의 타측 저면을 흡입 파지하며, 그 이후에 제1기판이송유닛(H1)이 피처리기판(G)의 일측에 인가하였던 흡입압을 제거한다. 이에 의하여, 중복 영역(Xo)에서 제1기판이송유닛(H1)으로부터 제2기판이송유닛(H2)으로 피처리 기판(G)을 전달하게 된다.
그 다음, 제2기판이송유닛(H2)은 제1이송레일(R1)을 따라 이동하면서, 도5에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)이 케이싱(200)의 내부에 위치하면, 상측 케이싱(210)을 하방 이동하여 하측 케이싱(220)과 밀착시켜 외부와 밀폐된 공간(200C)내에 피처리 기판(G)을 위치시킨 상태에서, 밀폐 공간(200C) 내의 공기를 배출(22)시켜 대기압보다 낮은 진공 상태로 유도하여, 피처리 기판(G)의 표면에 도포된 약액(PR)을 건조시킨다.
단계 4: 그리고 나서, 제2기판이송유닛(H2)은 피처리 기판(G)과 함께 제1이송레일(R1)을 따라 이송(92)되어 제2처리유닛(U2)과 제3처리유닛(U3)의 사이 영역에 도달한다. 이 때, 제3기판이송유닛(H3)은 제2기판이송유닛(H2)으로부터 피처리 기판(G)을 전달받아 흡입 파지한다.
보다 구체적으로는, 제2기판이송유닛(H2)은 X2로 표시된 영역을 왕복 이동하게 설정되고, 제3기판이송유닛(H3)은 X3으로 표시된 영역을 왕복 이동하게 설정되며, 이들의 중복 영역(Xo)이 설정된다. 따라서, 제2기판이송유닛(H2)이 중복 영역(Xo)까지 피처리 기판(G)의 일측을 파지한 상태로 이송하면, 중복 영역(Xo)에서 제3기판이송유닛(H3)이 피처리 기판(G)의 타측 저면을 흡입 파지하며, 그 이후에 제2기판이송유닛(H2)이 피처리기판(G)의 일측에 인가하였던 흡입압을 제거한다. 이에 의하여, 중복 영역(Xo)에서 제2기판이송유닛(H2)으로부터 제3기판이송유닛(H3)으로 피처리 기판(G)을 전달하게 된다.
그 다음, 제3기판이송유닛(H3)은 제2이송레일(R2)을 따라 이동하면서, 도6에 도시된 바와 같이, 피처리 기판(G)을 핫 플레이트(300) 또는 콜드 플레이트(300)의 하측을 통과하게 하면서, 고온의 복사열에 의하여 피처리 기판(G)이 가열되거나 저온의 복사냉각에 의하여 피처리 기판(G)이 냉각되면서, 그 표면에 도포된 약액(PR)이 냉각되게 한다.
이렇듯, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 피처리 기판(G)이 거치는 다수의 처리유닛(U)에서 각각 하나의 피처리 기판(G)이 각 처리과정을 순차적으로 거치는 데 있어서, 어느 하나의 처리유닛을 행한 피처리 기판(G)의 일측을 어느 하나의 기판이송유닛이 흡입 파지한 상태로 정해진 위치까지 이송하면, 다른 기판이송유닛이 피처리 기판의 타측을 흡입 파지하여 이송하는 형태로 이송하여 피처리 기판(G)의 일측과 타측의 저면을 번갈아가면서 흡입 파지하여 이송함으로써, 피처리 기판(G)의 위치 및 자세를 일단 1회만 셋팅하면, 그 다음부터의 피처리 기판(G)은 일측과 타측이 번갈아가면서 흡입 파지된 상태로 이송되어 피처리 기판의 위치 및 자세가 정해진 상태로 유지되므로, 피처리 기판(G)을 1회 정렬시키면, 그 다음부터는 각 처리 유닛에서 일정한 자세와 위치로 정렬된 상태를 유지하므로, 정렬 공정에 소요되는 시간을 단축하여 보다 높은 공정 효율을 달성할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 피처리 기판(G)의 일측과 타측을 번갈아가면서 흡입 파지하면서 이송함에 따라, 피처리 기판을 넘겨주고 받는데 소요되는 시간이 매우 짧은 시간 내에 행할 수 있게 되어, 기판 이송 효율을 향상시킬 수 있으며, 피처리 기판이 여러 처리 유닛을 거치더라도 각 처리 유닛에서 피처리 기판의 위치 정확성을 높일 수 있게 되어, 해당 처리 공정을 보다 정확하고 신뢰성있게 행할 수 있고 기판의 처리 공정 효율을 저해하는 처리 유닛으로 이동시키는 로봇 핸들러 및 기판을 거치시키는 거치 핀을 제거하여 구성을 단순화하면서 공정 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 기판 처리 장치 U9: 제9처리유닛
U1: 제1처리유닛 U2: 제2처리유닛
U3: 제3처리유닛 H9: 제9기판이송유닛
H1: 제1기판이송유닛 H2: 제2기판이송유닛
H3: 제3기판이송유닛 900: 세정기
100: 약액 도포 기구 200: 진공 감압 기구
300: 건조 기구 G: 피처리 기판

Claims (14)

  1. 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 공정을 포함하는 기판 처리 공정이 행해지는 기판 처리 장치로서,
    제1처리유닛과;
    상기 피처리 기판의 일측을 파지하고 상기 제1처리유닛의 일측을 따라 이동시키면서 상기 제1처리유닛에서 상기 피처리 기판에 대한 제1처리공정을 행하게 이동시키는 제1기판이송유닛과;
    상기 제1처리유닛에 인접하게 배치되는 제9처리유닛과;
    상기 제9처리유닛에서 제9처리공정이 행해진 상기 피처리 기판을 상기 피처리 기판의 타측에서 파지하고, 상기 제1기판이송유닛에 전달하는 위치까지 이동하는 제9기판이송유닛과;
    상기 제1기판이송유닛으로부터 상기 피처리 기판을 넘겨받아 상기 피처리 기판의 타측을 파지하고, 상기 피처리 기판을 제2처리유닛의 타측을 따라 이동시키면서 상기 제2처리유닛까지 상기 피처리 기판을 이송하는 제2기판이송유닛과;
    상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛이 상기 피처리 기판을 파지할 때에 상기 피처리 기판의 저면에 부상력을 인가하여 상기 피처리 기판을 부상시키는 부상 스테이지를; 포함하고,
    상기 부상 스테이지는 상기 제9기판이송유닛이 이동하는 경로 상에 상기 피처리 기판을 부상시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2기판이송유닛은 상기 제2처리유닛에서 제2처리공정을 행하는 동안에도 상기 피처리 기판을 파지한 상태로 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1처리유닛은 상기 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 약액 도포 유닛인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제2처리유닛은 상기 피처리 기판의 표면에 도포된 약액을 진공 감압하여 건조하는 진공 감압 건조 유닛인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1기판이송유닛은 상기 피처리 기판을 흡입 고정하는 흡입부를 구비하여, 정해진 경로의 이동 레일을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제9처리유닛은
    상기 피처리 기판을 세정하는 세정 유닛인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛은 정해진 영역을 왕복 이동하면서 부상 스테이지를 따라 공급되는 피처리 기판을 파지하여 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 1항 내지 제5항, 제 7항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛은 상기 부상스테이지의 일측과 타측을 따라 종방향으로 연장된 이송 레일을 따라 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1기판이송유닛과 상기 제2기판이송유닛은 이송 레일에 대하여 리니어 모터의 원리로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 1항 내지 제5항, 제 7항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제3처리유닛과;
    상기 제2기판이송유닛으로부터 상기 피처리 기판을 넘겨받아 상기 피처리 기판의 일측을 파지하고, 상기 피처리 기판을 상기 제3처리유닛의 타측을 따라 이동시키면서 상기 제3처리유닛에서 상기 피처리 기판에 대한 제3처리공정을 행하도록 이동시키는 제3기판이송유닛을;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 부상 스테이지는 상기 제2처리유닛을 포함하여 상기 제3처리유닛까지 상기 피처리 기판을 부상시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제3처리유닛은 상기 피처리 기판의 표면에 복사 열전달에 의하여 가열하여 건조시키는 가열 플레이트인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제3처리유닛은 상기 피처리 기판의 표면에 복사 열전달에 의하여 냉각시키는 냉각 플레이트인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.


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