KR101668370B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판으로 처리액을 분사하는 하나 또는 복수의 헤드를 포함하는 헤드 유닛, 상기 헤드가 결합되고, 상기 지지 유닛 상측에서 이동 가능하도록 제공되는 갠트리, 상기 헤드로 공급되는 상기 처리액이 저장되는 처리액 공급 유닛, 그리고 상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판의 상측에 상기 지지 유닛과 대응되게 제공되고, 상기 처리액이 공급된 상기 기판을 가열하여 상기 처리액을 레벨링하는 가열 플레이트를 포함하는 가열 유닛을 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 관한 것이다.

최근에는 휴대 전화기, 휴대형 컴퓨터 등의 전자 기기의 표시부에 액정 표시 장치가 널리 이용되고 있다. 이러한 액정 표시 장치는 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 공통 전극, 그리고 배향막이 형성된 컬러 필터 기판 및 박막트랜지스터(TFT), 화소 전극, 그리고 배향막이 형성된 어레이 기판 사이의 공간에 액정을 주입하여, 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률의 차이를 이용해 영상 효과를 얻는다.

이 같이 컬러 필터 기판과 어레이 기판 상에 배향액이나 액정과 같은 처리액을 도포하는 장치로는 잉크젯 방식의 도포 장치가 사용되고 있다. 이 같은 도포 장치는 기판 상에 처리액을 도포하는 헤드를 포함한다. 기판에 처리액이 도포되면, 박막 균일도 향상을 위해 기판은 베이크 과정을 통해 레벨링이 이루어진다. 그러나, 베이크 공정을 수행하기 위해 기판을 이송하는 과정에서, 이송 로봇의 흡착에 의한 얼룩이 발생하고 박막 균일도가 저하된다. 또한, 이송 과정에서 기판 처짐 현상이 발생하고 진동에 의한 레벨링 불량이 야기된다.

본 발명의 실시예들은 기판 이송 과정에서의 외력에 상관없이, 기판을 이송할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 박막의 균일도를 확보할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판으로 처리액을 분사하는 하나 또는 복수의 헤드를 포함하는 헤드 유닛, 상기 헤드가 결합되고, 상기 지지 유닛 상측에서 이동 가능하도록 제공되는 갠트리, 상기 헤드로 공급되는 상기 처리액이 저장되는 처리액 공급 유닛, 그리고 상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판의 상측에 상기 지지 유닛과 대응되게 제공되고, 상기 처리액이 공급된 상기 기판을 가열하여 상기 처리액을 레벨링하는 가열 플레이트를 포함하는 가열 유닛을 포함할 수 있다.

상기 가열 유닛은 상기 갠트리에 결합될 수 있다.

상기 가열 유닛은 상기 헤드 유닛이 상기 갠트리에 결합되는 일측의 반대 방향인 타측에 결합될 수 있다.

상기 가열 유닛은 상기 가열 플레이트의 이동을 안내하는 가이드를 더 포함할 수 있다.

상기 가이드는 상기 갠트리의 상기 타측에 상하 방향을 따라 제공될 수 있다.

상기 가열 유닛은, 상기 가열 플레이트의 상부에 결합되는 단열 플레이트를 더 포함할 수 있다.

상기 지지 유닛은, 상면에 상기 기판이 놓이는 지지 부재, 상기 지지판의 하면에 결합되어 상기 지지판을 회전시키는 회전 구동 부재, 그리고 상기 지지 유닛을 제 1 방향으로 이동시키는 직선 구동 부재를 포함하되, 상기 지지 부재는, 가열부를 포함하는 지지판 및 상기 지지판의 상면에서 상향 돌출되어 상기 기판을 지지하는 지지핀을 포함할 수 있다.

상기 지지핀은 승강가능하도록 제공될 수 있다.

상기 지지 부재는 상기 지지판의 하면에 결합되는 단열판을 더 포함할 수 있다.

상기 기판 처리 장치는 상기 지지 유닛으로 상기 기판을 로딩/언로딩하는 이송 로봇을 더 포함하되, 상기 이송 로봇은 상기 기판이 상기 기판과 대응되게 제공된 팰릿에 놓여진 상태로 운반할 수 있다.

상기 팰릿은 다공성 재질로 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판 이송 과정에서의 외력에 상관없이, 기판을 이송할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 박막의 균일도를 확보할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 액정 토출부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 기판이 얹혀있는 도 2의 지지부재를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 지지부재만을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 갠트리 이동 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 6는 도 2의 헤드 이동 유닛의 측면을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 2의 기판 처리 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 8은 도 7의 가열 유닛을 정면에서 바라본 도면이다.
도 9는 기판 처리 장치가 도포 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 기판 처리 장치가 베이크 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 가열 유닛이 높이를 조정하는 것을 보여주는 도면이다.
도 13 및 도 14는 지지 유닛이 기판의 높이를 조정하는 것을 보여주는 도면이다.
도 15 및 도 16은 다른 실시예에 따른 액정 토출부를 보여준다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예에는 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 대상물에 처리액을 도포하는 기판처리장치를 설명한다. 예컨태, 대상물은 액정 표시 패널의 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판일 수 있으며, 처리액은 액정(Liquid Crystal), 배향액, 용매에 안료 입자가 혼합된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 잉크일 수 있다. 배향액으로는 폴리이미드(polyimide)가 사용될 수 있다.

배향액은 컬러 필터(CF) 기판과 박막트랜지스터(TFT) 기판의 전면에 도포될 수 있고, 액정은 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판의 전면에 도포될 수 있다. 잉크는 컬러 필터(CF) 기판상에 격자 모양의 패턴으로 배열된 블랙 매트릭스의 내부 영역에 도포될 수 있다.

본 실시예의 기판처리장치(1)는 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 기판에 액정(Liquid Crystal)을 도포하는 설비이다.

기판은 액정 표시 패널의 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판일 수 있으며, 액정은 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판의 전면에 도포될 수 있다.

도 1은 잉크젯 방식의 기판처리장치을 나타내는 도면이다. 도 1은 참조하면, 기판처리장치(1)는 액정 토출부(10), 기판 이송부(20), 로딩부(30), 언로딩부(40), 액정 공급부(50), 그리고 메인 제어부(90)를 포함한다. 액정 토출부(10)와 기판 이송부(20)는 제 1 방향(Ⅰ)으로 일렬로 배치되고, 서로 간에 인접하게 위치할 수 있다. 액정 토출부(10)를 중심으로 기판 이송부(20)와 마주하는 위치에는 액정 공급부(50)와 메인 제어부(90)가 배치된다. 액정 공급부(50)와 메인 제어부(90)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다. 기판 이송부(20)를 중심으로 액정 토출부(10)와 마주하는 위치에 로딩부(30)와 언로딩부(40)가 배치된다. 기판 이송부(20)는 이송 로봇(25)를 포함한다. 이송 로봇(25)는 로딩부(30), 액정 토출부(10), 그리고 언로더부(40)간에 기판(S)을 이송한다. 이송 로봇(25)는 기판(S)이 팰릿(105)에 놓인 상태로 이송한다. 팰릿(105)은 기판(S)과 대응되는 크기로 제공된다. 팰릿(105)은 다공성 재질로 제공될 수 있다. 기판(S)이 팰릿(105)에 놓인 상태로 이송되고 공정이 진행되어, 이송 및 공정 중 기판 처짐 현상을 방지할 수 있다. 또한, 진동으로 인한 박막 균일도 저하 및 레벨링 저하를 방지할 수 있다. 또한, 팰릿(105) 자체를 이송함으로써, 기판 상의 처리액에 의한 이송 로봇(25)의 아암의 흡착 얼룩을 방지할 수 있다. 로딩부(30)와 언로딩부(40)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다.

여기서, 제 1 방향(Ⅰ)은 액정 토출부(10)와 기판 이송부(20)의 배열 방향이고, 제 2 방향(Ⅱ)은 수평면 상에서 제 1 방향(Ⅰ)에 수직한 방향이고, 제 3 방향(Ⅲ)은 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)에 수직한 방향이다.

액정이 도포될 기판은 로딩부(30)로 반입된다. 기판 이송부(20)는 로딩부(30)에 반입된 기판을 액정 토출부(10)로 이송한다. 액정 토출부(10)는 액정 공급부(50)로부터 액정을 공급받고, 잉크젯 방식으로 기판상에 액정을 토출한다. 액정 토출이 완료되면, 기판 이송부(20)는 액정 토출부(10)로부터 언로딩부(40)로 기판을 이송한다. 액정이 도포된 기판은 언로딩부(40)로부터 반출된다. 메인 제어부(90)는 액정 토출부(10), 기판 이송부(20), 로딩부(30), 언로딩부(40), 그리고 액정 공급부(50)의 전반적인 동작을 제어한다.

도 2는 도 1의 액정 토출부를 보여주는 사시도이다. 도 2를 참조하면, 액정토출부(10)는 베이스(B), 지지 유닛(100), 갠트리(200), 갠트리 이동 유닛(300), 처리액 공급 유닛(450), 헤드 이동 유닛(500), 개별 헤드 제어 유닛(미도시), 가열 유닛(600), 세정 유닛(700), 그리고 검사 유닛(900) 을 포함한다. 베이스(B)는 일정한 두께를 가지는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(B)의 상면에는 지지 유닛(100)이 배치된다.

도 3은 기판이 얹힌 도 2의 지지부재(100)를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 지지부재(100)만을 보여주는 도면이다. 지지 유닛(100)은 지지부재(110), 회전 구동 부재(120), 그리고 직선 구동 부재(130)를 가진다. 지지부재(110)는 지지판(112), 지지핀(114), 그리고 단열판(118)을 가진다. 지지판(110)은 사각형 형상의 판일 수 있다. 지지판(112)은 하부 가열부재(116)를 포함한다. 지지판(112)은 기판(S)에 처리액이 공급되면, 기판(S)을 가열하여 레벨링할 수 있다. 하부 가열부재(116)는 지지판(112)의 상면에 제공될 수 있다. 이와 달리, 하부 가열부재(116)는 지지판(112)의 내부에 매설될 수 있다. 일 예로, 하부 가열부재(116)는 열선으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 하부 가열부재(116)는 다양한 종류의 열원으로 제공될 수 있다. 지지핀(114)은 지지판(112)의 상면에서 상향 돌출되게 제공된다. 지지핀(114)은 기판(S)을 지지한다. 도 3과 같이, 지지핀(114)은 팰릿(105)을 지지할 수 있다. 지지핀(114)은 승강가능하도록 제공된다. 따라서, 지지핀(114)은 기판(S)의 높이를 조절할 수 있다. 지지핀(114)의 높낮이가 조절되어, 이송 로봇(25)과의 팰릿(105)에 놓인 기판(S) 주고받음이 용이할 수 있다. 단열판(118)은 지지판(112)의 하면에 결합된다. 단열판(118)은 지지판(112)과 대응되게 제공된다. 단열판(118)은 지지판(112)의 하부 가열부재(116)로 인한 온도 상승이 다른 기판 처리 장치에 전도되는 것을 방지할 수 있다.

지지부재(110)의 하면에는 회전 구동 부재(120)가 연결된다. 회전 구동 부재(120)는 회전 모터일 수 있다. 회전 구동 부재(120)는 지지판(100)에 수직한 회전 중심 축을 중심으로 지지부재(110)을 회전시킨다. 지지부재(110)가 회전 구동 부재(120)에 의해 회전되면, 기판(S)은 지지부재(110)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 액정이 도포될 기판에 형성된 셀의 장변 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 경우, 회전 구동 부재(120)는 셀의 장변 방향이 제 1 방향(Ⅰ)을 향하도록 기판을 회전시킬 수 있다.

지지부재(110)와 회전 구동 부재(120)는 직선 구동 부재(130)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동될 수 있다. 직선 구동 부재(130)는 슬라이더(132)와 가이드 부재(134)를 포함한다. 회전 구동 부재(120)는 슬라이더(132)의 상면에 설치된다. 가이드 부재(134)는 베이스(B)의 상면 중심부에 제 1 방향(Ⅰ)으로 길게 연장된다. 슬라이더(132)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있으며, 슬라이더(132)는 리니어 모터(미도시)에 의해 가이드 부재(134)를 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동된다.

갠트리(200)는 지지부재(110)이 이동되는 경로의 상부에 제공된다. 갠트리(200)는 베이스(B)의 상면으로부터 위방향으로 이격 배치되며, 갠트리(200)는 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하도록 배치된다.

갠트리 이동 유닛(300)은 갠트리(200)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시키거나, 갠트리(200)의 길이 방향이 제 1 방향(Ⅰ)에 경사진 방향을 향하도록 갠트리(200)를 회전시킬 수 있다. 갠트리 구동 유닛(300) 제 1 구동 유닛(310)과 제 2 구동 유닛(320)을 포함한다. 제 2 구동 유닛(320)은 회전 중심이 되는 갠트리(200)의 일단에 제공되고, 제 1 구동 유닛(310)은 갠트리(200)의 타단에 제공된다.

도 5는 도 3의 갠트리 이동 유닛(300)을 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 제 1 구동 유닛(310)은 가이드 레일(315) 및 슬라이더(317)를 포함한다. 가이드 레일(315)은 길이 방향이 제 1 방향(Ⅰ)을 향하고, 지지 유닛(100)의 가이드 부재(134)를 중심으로 베이스(B) 상면의 타측 가장자리부에 배치된다. 가이드 레일(315)에는 슬라이더(317)가 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(317)는 갠트리의 저면에 결합된다. 슬라이더(317)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 슬라이더(317)는 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일(315)을 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동한다.

제 2 구동 유닛(320)은 갠트리의 중심축을 중심으로 제 1 구동 유닛(310)과 대칭되게 위치된다. 제 2 구동 유닛(320)은 제 1 구동 유닛(310)과 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

헤드(400)는 기판(S)에 처리액을 토출한다. 헤드(400)는 복수 개 제공될 수 있다. 본 실시 예에서는 3 개의 헤드(410,420,430)가 제공된 예를 들어 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 헤드(400)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬로 나란하게 배열될 수 있으며, 갠트리(200)에 결합된다. 헤드(400)는 헤드 이동 유닛(500)에 의해 갠트리(200)의 길이 방향, 즉 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동하고, 또한 갠트리 이동 유닛(300)에 의해 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동될 수 있다. 헤드(400)는 헤드 이동 유닛(500) 및 갠트리 이동 유닛(300)에 의해 공정 위치 및 대기 위치로 이동 가능하다. 여기서 공정 위치는 헤드가 기판과 대향되는 위치이고, 대기위치는 헤드가 공정 위치를 벗어난 위치이다. 일 예에 의하면, 대기 위치는 헤드가 예비 토출 유닛, 세정 유닛, 그리고 검사 유닛에 대향된 위치일 수 있다.

헤드(400)의 저면에는 처리액을 토출하는 복수 개의 처리액 노즐들(미도시)이 제공된다. 예를 들어, 헤드들 각각에는 128 개 또는 256 개의 처리액 노즐들(미도시)이 제공될 수 있다. 처리액 노즐들(미도시)은 일정 피치의 간격으로 일렬로 배치될 수 있다. 처리액 노즐들(미도시)은 μg 단위의 양으로 액정을 토출할 수 있다.

각각의 헤드(400)에는 처리액 노즐들(미도시)에 대응하는 수만큼의 압전 소자가 제공될 수 있으며, 처리액 노즐들(미도시)의 액적 토출 량은 압전 소자들에 인가되는 전압의 제어에 의해 각기 독립적으로 조절될 수 있다.

처리액 공급 유닛(450)은 저장 탱크(451), 공급 라인(452), 압력 제어 라인(453) 및 필터 부재(454)를 포함한다. 저장 탱크(451)는 헤드 유닛(400)에 공급하는 처리액이 저장된다. 처리액은 저장 탱크(451) 내부에서 일정한 수위가 유지된다. 처리액의 수위가 일정하지 않으면 헤드 유닛(400)으로 이동하는 처리액의 압력이 상이하게 되고, 이로 인해 기판(S)으로 토출되는 처리액의 볼륨이 일정하지 않게 된다. 이를 방지하기 위해 처리액이 헤드 유닛(400)으로 이동되는 만큼 저장 탱크(451)로 처리액이 공급되어 처리액의 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 한다. 그러나 처리액이 헤드 유닛(400)으로 공급되지 않는 경우에도 처리액이 기화됨으로써 처리액의 수위가 일정하게 유지되지 않을 수 있다. 공급 라인(452)은 저장 탱크(451)와 헤드 유닛(400)을 연결한다. 압력 제어 라인(453)은 저장 탱크(451) 내부의 압력을 공정에 따라 진공 상태로 조절하기 위해 양압과 음압을 인가할 수 있다. 필터 부재(640)는 저장 탱크(610) 내부의 처리액이 기화하여 저장 탱크(610) 외부로 이동되는 것을 차단한다.

도 6은 도 2의 헤드 이동 유닛의 측면을 보여주는 도면이다. 헤드 이동 유닛(500)은 제 1 이동 유닛(520) 및 제 2 이동 유닛(540)를 포함한다. 도 6을 참조하면, 제 1 이동 유닛(520)은 개별 헤드(400)를 갠트리의 길이 방향, 즉 제 1 방향(I)으로 직선 이동시키고, 제 2 이동 유닛(540)은 개별 헤드(400)를 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동시킨다.

제 1 이동 유닛(520)은 가이드 레일들(522a,522b), 슬라이더들(524a, 524b), 그리고 이동 플레이트(526)를 포함한다. 가이드 레일들(522a,522b)은 제 1 방향(I)으로 길게 연장되며, 갠트리(200)의 전면에 제 3 방향(Ⅲ)으로 이격 설치될 수 있다. 가이드 레일들(522a,522b)에는 슬라이더들(524a, 524b)이 이동 가능하게 결합되며, 슬라이더들(524a, 524b)에는 직선 구동기가 내장될 수 있다. 예컨대, 직선 구동기는 리니어 모터(미도시)일 수 있다. 이동 플레이트(526)는 슬라이더들(524a, 524b)에 결합된다. 이동 플레이트(526)의 상부 영역은 상부에 위치한 슬라이더(524a)에 결합되고, 이동 플레이트(526)의 하부 영역은 하부에 위치한 슬라이더(524b)에 결합된다. 이동 플레이트(526)는 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일들(522a,522b)을 따라 제 1 방향(I)으로 직선 이동한다. 헤드들(400)은 제 1 방향(I)을 따라 개별 이동됨에 따라 서로 간의 간격이 조절될 수 있다.

제 2 이동 유닛(540)은 가이드 부재(542) 및 슬라이더(544)를 포함한다. 가이드 부재(542)는 제 1 이동 유닛(520)의 이동 플레이트(526)에 결합되며, 슬라이더(544)의 제 3 방향(Ⅲ) 직선 이동을 안내한다. 슬라이더(544)는 가이드 부재(542)에 직선 이동 가능하게 결합되며, 슬라이더(544)에는 직선 구동기가 내장된다. 예컨대, 직성 구동기는 리니어 모터(미도시)일 수 있다. 헤드(400)는 슬라이더(544)에 결합되며, 슬라이더(544)의 제 3 방향(Ⅲ) 직선 이동에 의해 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동된다.

헤드 제어 유닛(미도시)은 각각의 헤드들(410,420,430)의 액정 토출을 제어한다. 헤드 제어 유닛은 헤드들(410,420,430)에 인접하게 액정 토출부(10) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 헤드 제어 유닛은 갠트리(200)의 일단에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서는 헤드 제어 유닛이 갠트리(200)의 일단에 배치된 경우를 예로 들어 설명하지만, 헤드 제어 유닛의 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.

헤드 제어 유닛은 비록 도시되지는 않았지만, 각각의 헤드들(410,420,430)에 전기적으로 연결되고, 각각의 헤드들(410,420,430)로 제어 신호를 인가한다. 각각의 헤드들(410,420,430)에는 처리액 노즐들(미도시)에 대응하는 수의 압전 소자(미도시)가 제공될 수 있으며, 헤드 제어 유닛은 압전 소자들에 인가되는 전압을 제어하여 처리액 노즐들(미도시)의 액적 토출 량을 조절할 수 있다.

도 7은 도 2의 기판 처리 장치를 측면에서 바라본 도면이다. 도 8은 도 7의 가열 유닛(600)을 정면에서 바라본 도면이다. 가열 유닛(600)은 상부 가열부재(610), 가이드(620), 그리고 단열 플레이트(630)를 가진다. 가열 유닛(600)은 처리액이 공급된 기판(S)을 가열하여, 처리액을 레벨링한다. 상부 가열부재(610)는 가열 플레이트(610)로 제공될 수 있다. 가열 플레이트(610)는 지지 유닛(100)에 지지된 기판(S)의 상측에 제공된다. 가열 유닛(600)은 갠트리(200)에 결합될 수 있다. 도 7과 같이, 이 때, 가열 유닛(600)은 헤드 유닛(400)이 갠트리(200)에 결합되는 일측의 반대 방향인 타측에 제공될 수 있다. 일 예로, 가열 유닛(600)은 제 1 방향(Ⅰ)을 향하게 제공될 수 있다. 가열 플레이트(610)는 기판(S)과 대응되게 제공된다. 가이드(620)는 가열 유닛(600)의 이동을 안내한다. 가이드(620)는 갠트리(200)에 제공될 수 있다. 도 8과 같이, 가이드(620)는 상하 방향으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 가이드(620)는 좌우 방향으로 제공될 수 있다. 단열 플레이트(630)는 가열 플레이트(610)의 상부에 결합된다. 단열 플레이트(630)는 가열 플레이트(610)로 인한 온도 상승이 다른 기판 처리 장치에 전도되는 것을 방지할 수 있다.

도 9는 기판 처리 장치가 도포 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 10은 기판 처리 장치가 베이크 공정을 수행하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 9 및 도 10은 가열 유닛(600)이 높이를 조정하는 것을 보여주는 도면이다. 도 11 및 도 12는 지지 유닛(100)이 기판(S)의 높이를 조정하는 것을 보여주는 도면이다. 기판(S) 상에 처리액이 토출되는 도포 공정이 수행된다. 이 때, 지지핀(114)은 하부 가열부재(116)과 기판(S) 사이가 넓도록 조절될 수 있다. 이로 인해, 처리액이 하부 가열부재(116)에 의해 영향받는 것을 줄일 수 있다. 도포 공정이 완료되면, 지지 유닛(100)이 직선 구동 부재(130)에 의해, 가열 유닛(600)의 하부에 위치된다. 이 때, 회전 구동 부재(120)는 기판(S)의 위치를 조정하여, 상부에서 바라볼 때 가열 플레이트(610)와 기판(S)이 대응되도록 기판(S)을 위치시킬 수 있다. 가열 유닛(600)은 처리액이 토출된 기판(S) 상에 가열 플레이트(610)를 위치시키고 기판(S)을 가열하여, 처리액을 레벨링하는 베이크 공정을 수행한다. 이 때, 지지핀(114)은 하부 가열부재(116)과 기판(S) 사이가 좁도록 조절할 수 있다. 이로 인해, 가열판(112)은 베이크 공정을 효율적으로 진행할 수 있다. 따라서, 별도의 베이크 공정이 불필요하게 되어 공정 시간이 단축될 수 있다. 또한, 이송에 의한 기판(S)의 흔들림을 줄일 수 있어, 처리액의 박막 균일도가 향상될 수 있다. 이 때, 처리액의 종류 및 성분 또는 공정의 종류 및 레시피에 따라 가열 플레이트(610)와 기판(S)의 간격을 조절할 수 있다. 이 때, 도 11 및 도 12와 같이, 가열 유닛(600)의 높이를 조절하여 가열 플레이트(610)와 기판(S)의 간격을 조절할 수 있다. 이와 달리, 도 13 및 도 14와 같이, 지지핀(114)의 높이를 조절하여 가열 플레이트(610)와 기판(S)의 간격을 조절할 수 있다. 선택적으로, 가열 유닛(600)과 지지핀(114)의 높이를 동시에 제어할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 세정 유닛(700)은 헤드를 세정한다. 세정 유닛(700)은 헤드(400)의 토출단에 음압을 제공하여 토출단에 잔류된 처리액을 제거한다. 예컨대, 세정 유닛(700)은 석션 노즐일 수 있다.

검사 유닛(900)은 광학 검사를 통해 헤드들(410,420,430)에 제공된 개별 노즐의 이상 유무를 확인한다. 검사 유닛(900)은 거시적인 노즐의 이상 유무를 확인한 결과, 불특정의 처리액 노즐에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 검사유닛(900)은 개별 처리액 노즐의 이상 유무를 확인하면서 처리액 노즐에 대한 전수 검사를 진행할 수 있다.

도 15 및 도 16은 다른 실시예에 따른 액정 토출부(100)를 보여준다. 액정 토출부(100)는 베이스(B), 지지 유닛(1000), 갠트리(2000), 갠트리 이동 유닛(3000), 처리액 공급 유닛(4500), 헤드 이동 유닛(5000), 개별 헤드 제어 유닛(미도시), 세정 유닛(7000), 그리고 검사 유닛(9000) 을 포함한다. 도 15의 액정 토출부(100)의 베이스(B), 지지 유닛(1000), 갠트리(2000), 갠트리 이동 유닛(3000), 처리액 공급 유닛(4500), 헤드 이동 유닛(5000), 개별 헤드 제어 유닛(미도시), 세정 유닛(7000), 그리고 검사 유닛(9000) 각각은 도 2의 액정토출부(10)의 베이스(B), 지지 유닛(100), 갠트리(200), 갠트리 이동 유닛(300), 처리액 공급 유닛(450), 헤드 이동 유닛(500), 개별 헤드 제어 유닛(미도시), 세정 유닛(700), 그리고 검사 유닛(900)과 대체로 동일 또는 유사한 형상 및 기능을 가진다. 다만, 액정 토출부(100)는 가열 유닛(600)을 포함하지 않는다. 액정 토출부(100)는 기판에 처리액을 분사한 후, 지지 유닛(1000)의 가열판(1120)으로 기판을 가열하여, 레벨링 공정을 수행한다. 처리액이 열에 의한 퍼짐성이 우수한 경우, 가열판(1120)에 의한 가열만으로 레벨링 공정이 이루어질 수 있다. 또한, 처리액이 온도 상승에 따른 표면에너지 감소율이 높을 경우, 가열판(1120)에 의한 가열만으로 레벨링 공정이 이루어질 수 있다. 이로 인해, 별도의 베이크 공정이 불필요하게 되어 공정 시간이 단축될 수 있다. 또한, 이송에 의한 기판(S)의 흔들림을 줄일 수 있어, 처리액의 박막 균일도가 향상될 수 있다. 이 때, 처리액의 종류 및 성분 또는 공정의 종류 및 레시피에 따라 지지핀(1140)으로 가열부(1160)와 기판(S)의 간격을 조절할 수 있다.

이상의 실시예에서는 가열 유닛(600)이 갠트리(200)에 결합되는 구조로 설명하였다. 그러나, 이와 달리, 가열 유닛(600)은 다른 위치에도 제공될 수 있다. 일 예로, 가열 유닛(600)은 기판 처리 장치의 일측에 고정되어 제공될 수 있다. 또한, 가열 유닛(600)은 이동가능한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 기판 처리 장치는 별도의 베이크 챔버를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 기판 처리 장치의 쓰루풋이 작아지고 장비의 규모가 작아질 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 기판 처리 장치
100: 지지 유닛
112: 지지판
114: 지지핀
116: 가열부
200: 갠트리
300: 갠트리 이동 유닛
600: 가열 유닛
610: 가열 플레이트
620: 가이드
630: 단열 플레이트
700: 세정 유닛
900: 검사 유닛

Claims (24)

1. 기판 처리 장치에 있어서,
   기판을 지지하는 지지 유닛;
   상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판으로 처리액을 분사하는 하나 또는 복수의 헤드를 포함하는 헤드 유닛;
   상기 헤드가 결합되고, 상기 지지 유닛 상측에서 이동 가능하도록 제공되는 갠트리;
   상기 헤드로 공급되는 상기 처리액이 저장되는 처리액 공급 유닛; 그리고
   상기 처리액이 공급된 상기 기판을 가열하여 상기 처리액을 레벨링하는 가열 유닛을 포함하되,
   상기 가열 유닛은 상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판의 상측에 상기 지지 유닛과 대응되게 상기 갠트리에 결합되는 상부 가열부재를 포함하고,
   상기 상부 가열부재는 상기 헤드 유닛이 상기 갠트리에 결합되는 일측의 반대 방향인 타측에 결합되는 기판 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 유닛은 상기 기판의 하측에서 상기 기판을 가열하는 하부 가열부재를 포함하는 기판 처리 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 가열 유닛은 상기 상부 가열부재의 이동을 안내하는 가이드를 더 포함하는 기판 처리 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가이드는 상기 갠트리의 상기 타측에 상하 방향을 따라 제공되는 기판 처리 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가열 유닛은, 상기 상부 가열부재의 상부에 결합되는 단열 플레이트를 더 포함하는 기판 처리 장치.
12. 제 1 항, 제 2 항 및 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 지지 유닛으로 상기 기판을 로딩/언로딩하는 이송 로봇을 더 포함하되,
    상기 이송 로봇은 상기 기판이 상기 기판과 대응되게 제공된 팰릿에 놓여진 상태로 운반하는 기판 처리 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 팰릿은 다공성 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제

Images