KR102010329B1 - 기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템 - Google Patents

기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 프로세스 공간상에서 기판에 존재하는 미스트를 제거하는 것과 동시에 기판의 표면을 개질할 수 있도록 하는 기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 이송유닛에 의해 기판이 이송되고, 내부에는 기판을 처리하기 위한 공간이 형성된 챔버본체; 상기 챔버본체의 내부 중 상기 기판이 배출되는 배출구 측에 인접한 제1 영역에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 상부방향으로 일정 간격 떨어지도록 배치되어, 이송되는 기판에 자외선을 조사하는 자외선 가열유닛; 상기 챔버본체의 내부 중 상기 기판이 유입되는 유입구 측에 인접한 제2 영역에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 하부방향으로 일정간격 떨어지도록 배치되어, 상기 챔버본체의 내부를 가열하는 적외선 가열유닛; 상기 기판을 기준으로 상기 자외선 가열유닛의 반대방향에 배치되어 상기 자외선 가열유닛에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 적어도 하나의 제1 반사판을 갖는 제1 반사유닛; 및 상기 기판을 기준으로 상기 적외선 가열유닛의 반대방향에 배치되어 상기 적외선 가열유닛에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 적어도 하나의 제2 반사판을 갖는 제2 반사유닛을 포함하는 기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템을 제공한다.

Description

기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS　AND　IN LINE TYPE SUBSTRATE PROCESSING　SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하나의 프로세스 공간상에서 기판에 존재하는 미스트를 제거하는 것과 동시에 기판의 표면을 개질할 수 있도록 하는 기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이 제조에 사용되는 대면적의 유리 기판은 기판의 이송과정에서 세정수를 이용하여 세정처리 된다. 이때의 세정수를 이용한 세정처리는 패턴의 형성과정 등에서 발생되는 이물을 제거하기 위한 것으로, 그 기판에 존재하는 유기물 파티클은 제거가 용이하지 않으며, 그 유기물을 제거하기 위해서는 별도의 유기물 세정처리가 이루어져야 한다.
상기 세정수를 이용한 세정처리 후에는 반드시 기판을 건조시켜야 한다. 이때 세정처리 후 기판을 건조시키지 않는 경우 그 기판에 워터마크가 존재하게 되어 결함이 발생하게 된다. 종래에는 그 기판의 건조를 위해 다수 회의 건조공기를 분사하는 에어나이프 처리를 하고, 기판에 존재하는 미스트를 제거하기 위해 적외선 램프를 사용하였다.
종래에는 기판에 존재하는 미스트를 제거하기 위해서 기판 상면을 고열의 적외선 램프를 직접 조사하여 건조시킴에 따라, 기판에 미스트가 제거되면서 워터마크가 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0011605호(발명의 명칭 : 기판 처리장치, 2009. 02. 02. 등록)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판처리장치의 챔버본체의 내부에 자외선 가열유닛과 적외선 가열유닛을 배치시켜 기판을 건조시키는 것과 기판의 표면을 개질시키는 공정을 동시에 진행할 수 있도록 하는 기판처리장치 및 이를 이용한 인라인 기판처리시스템을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 기판처리장치는 이송유닛에 의해 기판이 이송되고, 내부에는 기판을 처리하기 위한 공간이 형성된 챔버본체; 상기 챔버본체의 내부 중 상기 기판이 배출되는 배출구 측에 인접한 제1 영역에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 상부방향으로 일정 간격 떨어지도록 배치되어, 이송되는 기판에 자외선을 조사하는 자외선 가열유닛; 상기 챔버본체의 내부 중 상기 기판이 유입되는 유입구 측에 인접한 제2 영역에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 하부방향으로 일정간격 떨어지도록 배치되어, 상기 챔버본체의 내부를 가열하는 적외선 가열유닛; 상기 기판을 기준으로 상기 자외선 가열유닛의 반대방향에 배치되어 상기 자외선 가열유닛에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 적어도 하나의 제1 반사판을 갖는 제1 반사유닛; 및 상기 기판을 기준으로 상기 적외선 가열유닛의 반대방향에 배치되어 상기 적외선 가열유닛에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 적어도 하나의 제2 반사판을 갖는 제2 반사유닛;을 포함한다.
이때, 기 자외선 가열유닛은 상기 이송되는 기판에 자외선을 조사하여 상기 기판 표면이 친수성을 갖도록 개질시키고, 상기 적외선 가열유닛은 상기 챔버본체의 내부를 가열하여 상기 기판 표면을 개질시키기 위한 상기 챔버본체의 내부온도를 조성하는 것과 동시에 상기 이송되는 기판을 가열시킬 수 있다.
여기서, 상기 제1 반사유닛은, 상기 제1 반사판에 연결되도록 설치되어, 상기 제1 반사판의 각도를 조절하기 위해 상기 제1 반사판을 회전시키는 제1 각도조절수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 반사유닛은, 상기 제1 반사판에 연결되도록 설치되어, 상기 제1 반사판을 상기 기판을 향해 상하 방향으로 업다운 시키는 제1 업다운수단;을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 업다운수단은, 상기 적외선 가열유닛의 적외선 램프가 설치되는 적외선 램프 하우징의 일측면에 설치되는 제1 가이드 레일; 상기 제1 반사판들을 고정하기 위한 제1 고정프레임의 일측에 설치되어, 상기 제1 가이드 레일을 따라 이송되는 제1 가이드; 및 상기 제1 가이드에 연결되도록 설치되어, 상기 제1 가이드를 상하 이동시키기 위한 제1 구동모터;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 반사판은, 상기 자외선 가열유닛 가열유닛에 대해 마주보는 위치에 수평 상태로 배치되는 제1 수평 반사판; 및 상기 제1 수평 반사판의 일측 단부에서 상기 기판을 향하도록 수직 상태로 배치되는 제1 수직 반사판;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는 상기 챔버본체의 내부에 배치되어, 상기 적외선 가열유닛 및 상기 자외선 가열유닛을 통과한 상기 기판 상의 미스트가 제거되었는지에 대한 여부를 검출하는 미스트 검출유닛을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 미스트 검출유닛은, 상기 기판에 존재하는 미스트와 상기 기판의 방사율을 측정하기 위해 열화상 카메라가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 인라인 기판처리시스템은 이송되는 기판에 건조공기를 분사하여 상기 기판을 건조시키기 위한 건조노즐이 구비된 기판건조장치; 상기 기판건조장치를 통해 건조된 상기 기판의 표면을 친수성으로 개질하기 위한 상술한 기판처리장치; 및 상기 기판처리장치를 통해 상기 미스트가 제거된 기판에 약액을 도포하기 위한 약액도포 노즐이 구비된 약액도포장치;를 포함하고, 상기 기판건조장치와, 상기 기판처리장치 및 상기 약액도포장치는 인라인 형태로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치 및 인라인 기판처리시스템은, 챔버본체의 내부에 자외선 가열유닛과 적외선 가열유닛 동시에 구비된 것에 의해, 하나의 프로세스 공간상에서 기판을 건조시키는 것과 기판의 표면을 개질시키는 공정을 동시에 진행할 수 있어 기판처리시스템의 전체 크기를 줄일 수 있는 것과 동시에 기판처리 시간을 줄여 수율을 증가시키고, 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제1 반사유닛 및 제2 반사유닛이 구비되어 자외선 가열유닛 및 적외선 가열유닛에서 발생되는 열을 각각 반사시킬 수 있도록 한 것에 의해, 기판에 존재하는 미스트 제거 및 기판의 표면을 개질시키기 위한 가열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각도조절수단이 구비된 것에 의해, 각 반사판의 각도를 조절할 수 있어 각 반사판에 대한 반사 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 업다운수단이 구비된 것에 의해, 각 반사판을 선택적으로 이동시킬 수 있어 챔버본체의 내부온도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 미스트 검출유닛으로 열화상 카메라가 사용된 것에 의해, 미스트가 제거되었는지에 대한 여부를 정확히 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 배기유닛이 구비된 것에 의해, 챔버본체의 내부온도를 기설정온도로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 인라인 기판처리시스템은 기판이 연속적으로 이동하면서 기판이 처리되도록 함에 따라, 처리시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 각 반사유닛의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 각 반사판이 회전된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 반사판이 제1 수직 반사판 및 제1 수평반사판으로 이루어진 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리시스템의 구성도이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 각 반사유닛의 구조를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 각 반사판이 회전된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 챔버본체(110)와, 자외선 가열유닛(120)과, 적외선 가열유닛(130)과, 제1 반사유닛(140) 및 제2 반사유닛(160)을 포함한다.
상기 챔버본체(110)는 내부에 기판(G)을 처리하기 위한 공간이 형성되고, 일측에는 상기 기판(G)이 유입되는 유입구(111)가 마련되어 있으며, 타측에는 상기 기판(G)이 배출되는 배출구(113)가 마련되어 있다.
이때, 상기 챔버본체(110)의 내부 공간은 후술하는 자외선 가열유닛(120)이 배치되는 제1 영역(115)과, 적외선 가열유닛(130)이 배치되는 제2 영역(117)을 포함한다.
또한, 상기 챔버본체(110)의 내부 공간에는 상기 기판(G)을 이송시키기 위한 이송유닛이 배치된다. 이때, 상기 이송유닛은 다수의 이송롤러(R)와 이송롤러(R)를 구동시키기 위한 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 이송유닛은 다수의 이송롤러(R)가 상기 기판(G)이 상기 챔버본체(110)를 통과하기 위한 구간에 다수 배치될 수 있다.
상기 구동모터는 상기 다수의 이송롤러(R) 일측에 설치될 수 있다. 이때, 상기 구동모터는 상기 이송롤러(R)가 일측 방향으로 동시 회전되도록 구동력을 제공하게 된다.
한편, 도시되지는 않았지만, 상기 구동모터와 상기 이송롤러(R) 간의 동력전달부재로는 상기 이송롤로의 축과 결합되어 상기 구동모터의 구동력을 전달하는 스프로킷/체인, 풀리/벨트 등이 사용될 수 있다.
이때, 상기 기판(G)을 이송시키기 위한 이송유닛으로 상술한 실시 예에서는 다수의 이송롤러(R)가 연속적으로 배치된 구조에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 컨베이어 벨트 등 다양한 이송 방법에 의해 이송시킬 수 있다.
상기 자외선 가열유닛(120)은 상기 챔버본체(110)의 내부 중 상기 기판(G)이 배출되는 배출구(113) 측에 인접한 제1 영역(115)에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 상부방향으로 일정 간격 떨어지도록 배치되어, 이송되는 기판(G)에 자외선을 조사한다.
즉, 상기 자외선 가열유닛(120)은 상기 기판(G)을 건조시켜 상기 기판(G)에 존재하는 미스트를 제거하는 것과 동시에 기판(G)의 표면을 친수성을 갖도록 개질시키는 역할을 수행한다.
상기 자외선 가열유닛(120)은 상기 기판(G)을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프(121) 및 내부에 상기 자외선 램프(121)를 수용하기 위한 수용공간(122a)이 형성되어 상기 자외선 램프(121)가 설치되는 자외선 램프 하우징(122)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 자외선 램프 하우징(122)은 상기 자외선 램프(121)의 상부 및 양측 부위를 차폐할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
즉, 상기 자외선 램프 하우징(122)은 상기 자외선 램프(121)를 설치하기 위한 구성이기도 하지만, 상기 자외선 램프 하우징(122)의 내측면을 이용하여 상기 자외선 램프(121)에서 발생되는 열을 상기 기판(G)을 향해 반사시킬 수 있도록 함으로써, 상기 자외선 램프(121)의 조사 효율을 높이기 위한 역할도 병행한다.
따라서, 상기 자외선 가열유닛(120)의 자외선 램프(121)에서 발생되는 열에 의해 상기 기판(G)에 존재하는 미스트가 건조되어 제거될 수 있다.
또한, 상기 자외선 가열유닛(120)은 상술한 바와 같이, 상기 이송되는 기판(G)에 자외선을 조사하여, 상기 기판(G)의 표면이 친수성을 갖도록 개질시킬 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 기판처리장치(100)의 전 공정인 기판건조 공정에서 상기 기판(G)이 과도하게 건조될 경우, 상기 기판(G) 표면이 소수성을 갖는 표면으로 변경될 수 있다.
이때, 상기 자외선 램프(121)를 통해 상기 기판(G)에 자외선을 조사하게 되면, 소수성을 가진 기판(G) 표면이 친수성을 가지도록 개질될 수 있다.
즉, 후술하는 기판처리시스템의 약액도포장치(도 5의 300)에서 상기 기판(G)의 표면에 약액을 도포시킬 경우, 상기 기판(G)이 친수성을 가지고 있기 때문에 액체 상태의 약액이 상기 기판(G)의 외측으로 흐르지 않고 기판(G) 상에 잘 도포될 수 있다.
상기 적외선 가열유닛(130)은 상기 챔버본체(110)의 내부 중 상기 기판(G)이 유입되는 유입구(111) 측에 인접하되, 상기 제1 영역(115)과 수직방향으로 중첩되지 않는 상기 제2 영역(117)에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 하부방향으로 일정간격 떨어지도록 배치되어, 상기 챔버본체(110)의 내부를 가열한다.
상기 적외선 가열유닛(130)은 상기 기판(G)을 향해 적외선을 조사하는 적외선 램프(131) 및 내부에 상기 적외선 램프(131)를 수용하기 위한 수용공간(132a)이 형성되어 상기 적외선 램프(131)가 설치되는 적외선 램프 하우징(132)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 자외선 램프 하우징(122)은 상기 자외선 램프(121)의 하부 및 양측 부위를 차폐할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
즉, 상기 적외선 램프 하우징(132)은 상기 적외선 램프(131)를 설치하기 위한 구성이기도 하지만, 상기 적외선 램프 하우징(132)의 내측면을 이용하여 상기 자외선 램프(121)에서 발생되는 열을 상기 기판(G)을 향해 반사시킬 수 있도록 함으로써, 상기 적외선 램프(131)의 조사 효율을 높이기 위한 역할도 병행한다.
상기 적외선 가열유닛(130)은 상기 챔버본체(110)의 내부를 가열하여, 상기 기판(G)의 표면을 개질시키기 위한 상기 챔버본체(110)의 내부온도를 조성한다.
더욱 구체적으로, 상기 적외선 가열유닛(130)의 적외선 램프(131)는 상기 기판(G)이 상기 챔버본체(110)의 내부로 유입되기 전, 상기 자외선 램프(121)를 도와 상기 챔버본체(110)의 내부온도를 기설정온도가 되도록 상기 챔버본체(110) 내부를 가열시킨다.
이에 따라, 상기 기판(G)이 상기 챔버본체(110)의 내부로 유입되면 상기 챔버본체(110)의 내부온도가 기판(G)에 대한 건조 및 표면 개질 공정을 진행될 수 있는 상태로 조성되어 있기 때문에 상기 기판(G)을 신속하게 기판 건조 및 표면 개질 공정을 진행할 수 있게 된다.
한편, 상기 적외선 가열유닛(130)을 상기 자외선 가열유닛(120)과 동일하게 상기 제1 영역(115)에 배치시키지 않고 상기 제2 영역(117) 배치시킨 이유는, 상기 적외선 가열유닛(130)을 통해 상기 기판(G)의 표면이 직접 가열되지 않도록 하기 위함이다.
즉, 상기 적외선 가열유닛(130)을 통해 상기 기판(G)을 직접 가열하여 상기 미스트를 제거할 경우에는 상기 미스트가 건조되면서 워터마크가 발생하기 때문이다.
결과적으로, 상기 적외선 가열유닛(130)은 상기 기판(G)을 건조시키기 위한 구성이 아닌 상기 자외선 가열유닛(120)을 도와 상기 챔버본체(110)의 내부온도를 조성하기 위한 구성인 것이다.
또한, 상기 적외선 가열유닛(130)은 상기 기판(G)을 가열시키기 위한 역할도 병행한다.
즉, 상기 기판(G)을 가열시키게 되면, 후술하는 미스트 검출유닛(180)으로 사용되는 열화상 카메라를 통해 미스트를 검출하는 과정에서 상기 기판(G)의 온도가 높을수록 상기 기판(G)과 상기 미스트가 구분이 잘되기 때문에 상기 기판(G) 상에 미스트가 존재하는지에 대한 여부를 더욱 잘 검출할 수 있게 된다.
상기 제1 반사유닛(140)은 상기 기판(G)을 기준으로 상기 자외선 가열유닛(120)의 반대방향에 배치되어 상기 자외선 가열유닛(120)에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 적어도 하나의 제1 반사판(141)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 반사판(141)은 직사각 판 형태로 제작될 수 있으며, 상기 제1 반사판(141)은 열을 반사할 수 있는 물질, 예를 들어 알루미늄, 금 등이 도금되어 제작될 수 있다. 이렇게 제작된 상기 제1 반사판(141)은 상기 자외선 가열유닛(120)과 대응되는 위치에서 복수개의 열로 배치될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 반사유닛(140)은 상기 제1 반사판(141)에 연결되도록 설치되어, 상기 제1 반사판(141)의 각도를 조절하기 위해 상기 제1 반사판(141)을 회전시키는 제1 각도조절수단(146)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 제1 각도조절수단(146)에 의해 상기 자외선 가열유닛(120)의 자외선 램프(121)로부터 방출되는 열을 반사시켜 상기 기판(G) 방향으로 방출시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 각도조절수단(146)에 의해 상기 제1 반사판(141)들의 각도범위를 각각 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제1 반사판(141)들의 각도를 각각 조절하기 위해서는 도시되지는 않았지만, 상기 제1 반사판(141)들은 각각의 회전되는 각도를 다르게 하기 위해 감속기어(미도시)가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 각 감속기어에 상기 구동모터(147)가 연결되어 상기 구동모터(147)에 회전에 의해 상기 제1 반사판(141)들의 각도를 조절할 수 있게 된다.
일예로, 도시되지는 않았지만, 상기 제1 반사판(141)들 중, 상기 적외선 가열유닛(130)의 적외선 램프 하우징(132)과 인접하게 배치된 상기 제1 반사판(141)을 기준으로 상기 기판(G)이 이송되는 방향을 따라 배치된 다른 제1 반사판(141)들의 회전각이 점점 커지도록 조절하게 되면, 상기 제1 반사판(141)들의 배치는 상기 기준이 되는 제1 반사판(141)을 기준으로 상기 기판(G)이 이동되는 방향을 따라 상측 방향으로 라운드진 형태가 되도록 배치된다.
즉, 상기 제1 반사판(141)이 단순히 평면적 판상으로 구성될 경우에는 상기 자외선 램프(121)로부터 발생되는 열은 방향성 없이 반사하게 되지만, 상기와 같이 상기 제1 반사판(141)들이 상기 기판(G)을 향해 라운드진 형태가 되도록 배치됨으로써, 상기 자외선 램프(121)로부터 발생되는 열을 상기 기판(G)을 향해 집중적으로 반사시킬 수 있어 상기 기판(G)의 건조 및 표면 개질 효율을 향상시킬 수 있다.
다른 예로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 각도조절수단(146)을 이용하여 상기 제1 반사판(141)들이 배치된 영역의 중심을 기준으로 양측에 각각 배치된 제1 반사판(141)들을 대칭이 되도록 회전시키게 되면, 상기 제1 반사판(141)들의 배치는 상기 자외선 가열유닛(120)을 향해 대략 ‘V'자 형태로 배치될 수 있다.
이러한 상기 제1 반사판(141)들의 배치는 상기 기판(G)의 하부 측에 열을 집중적으로 반사시킬 수 있다.
즉, 상기 기판(G)의 상부는 상기 자외선 가열유닛(120)을 통해 발생되는 열에 의해 집중적으로 가열되고, 상기 기판(G)의 하부는 상기 제1 반사판(141)들에 의해 반사된 열에 의해 집중적으로 가열됨으로써, 상기 기판(G)의 건조 및 표면 개질 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 상기 제1 반사유닛(140)은 상기 제1 반사판(141)에 연결되도록 설치되어, 상기 제1 반사판(141)을 상기 기판(G)을 향해 상하 방향으로 업다운 시키는 제1 업다운수단을 더 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1 업다운수단은 상기 적외선 램프 하우징(132)의 일측벽에 설치되는 제1 가이드레일과, 상기 제1 반사판(141)들을 고정시키기 위한 제1 고정프레임의 일측에 설치되어 상기 제1 가이드레일을 따라 상기 제1 반사판(141)들의 이동을 안내하는 제1 가이드 및 상기 제1 가이드와 연결되어 상기 제1 가이드를 이동시키기 위한 제1 구동모터를 포함할 수 있다.
일예로, 상기 챔버본체(110)는 공정이 진행되는 동안 기판건조장치(200)로부터 공기가 유입되거나 공정이 완료된 기판(G)이 배출되면서 상기 챔버본체(110) 내부로 공기가 유입되어 상기 챔버본체(110) 내부의 온도가 낮아질 수 있다.
이때, 상기 제1 업다운수단에 의해 상기 제1 반사판(141)들을 상기 기판(G)에 인접하도록 상승시키게 되면 상기 자외선 가열유닛(120)과 상기 제1 반사판(141)들 사이 공간이 좁아지게 됨으로써, 상기 기판(G)이 처리되는 공간상의 온도를 높일 수 있게 된다.
반대로, 상기 챔버본체(110)의 온도가 기설정온도 이상으로 올라가 과열된 상태일 경우에는 상기 제1 업다운수단에 의해 상기 제1 반사판(141)들을 하강시키게 되면 상기 자외선 가열유닛(120)과 상기 제1 반사판(141)들 사이 공간이 넓어지게 됨으로써, 상기 기판(G)이 처리되는 공간상의 온도를 낮출 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 상기 챔버본체(110)의 내부에 배치되어, 상기 적외선 가열유닛(130) 및 상기 자외선 가열유닛(120)을 통과한 상기 기판(G) 상의 미스트가 제거되었는지에 대한 여부를 검출하는 미스트 검출유닛(180)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 미스트 검출유닛(180)은 상기 기판(G)에 존재하는 미스트와 상기 기판(G)의 방사율을 측정하기 위해 열화상 카메라가 사용될 수 있다.
즉, 상기 열화상 카메라로 상기 기판(G)에 존재하는 미스트와 상기 기판(G)을 촬영하게 되면, 상기 미스트에서 발생되는 원적외선의 방사율과 상기 기판(G)에서 발생되는 원적외선의 방사율을 측정한다. 이때, 상기 미스트의 방사율과 상기 기판(G)의 방사율이 서로 다르기 때문에 상기 기판(G) 상에 미스트가 존재하는지에 대한 여부를 정확하게 검출할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 상기 챔버본체(110)의 내부에 설치되어, 상기 챔버본체(110)의 내부온도를 측정하는 온도센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도센서에 의해 측정된 상기 챔버본체(110)의 내부온도가 기설정온도 이상으로 측정되었을 경우, 상기 챔버본체(110)의 내부온도를 기설정온도로 낮추기 위해 상기 챔버본체(110) 내부의 가열된 공기를 배출시키기 위한 배기유닛(190)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 온도센서는 상기 챔버본체(110) 내부에서 상기 기판(G)이 건조 및 표면 개질 공정이 진행되는 동안 상기 챔버본체(110)의 내부온도를 측정하게 된다.
이때, 상기 적외선 가열유닛(130)에 의해 챔버본체(110)의 내부온도가 기설정된 온도 이상으로 올라갔을 경우, 상기 배기유닛(190)을 작동시켜 상기 챔버본체(110) 내부의 가열된 공기를 외부로 배출시킴으로써, 상기 챔버본체(110)의 내부온도를 기설정된 온도로 유지하게 되어 안정적인 공정을 진행할 수 있게 된다.
즉, 상기 배기유닛(190)은 상기 챔버본체(110)의 내부의 온도를 조절하는 온도조절유닛의 구성일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 반사판이 제1 수직 반사판 및 제1 수평반사판으로 이루어진 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1 반사판(141)의 다른 예로 상기 제1 반사판(141)은 상기 제1 수평 반사판(142) 및 제1 수직 반사판(143)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 수평 반사판(142)은 상기 자외선 가열유닛(120)에 대해 마주보는 위치에 수평 상태로 배치될 수 있고, 상기 제1 수직 반사판(143)은 상기 제1 수평 반사판(142)의 일측 단부에서 상기 기판(G)을 향하도록 수직 상태로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 제1 수직 반사판(143)이 상기 제1 수평 반사판(142)의 양측 단부 중 상기 적외선 가열유닛(130)의 적외선 램프 하우징(132)으로부터 멀리 떨어진 일측 단부에서 상기 기판(G)을 향하도록 수직 상태로 배치된 것을 제시한다.
이때, 상기 챔버본체(110) 내부의 제2 영역(117)에서 상기 자외선 램프(121)로부터 발생되는 열을 반사시키기 위한 구조는, 상기 적외선 램프 하우징(132)과 제1 수평 반사판(142) 및 상기 제1 수직 반사판(143)에 의해 상기 기판(G)을 향하는 부분만 오픈된 상태가 되고, 나머지 부분은 대략적으로 밀폐된 상태가 되는 구조이기 때문에 상기 자외선 램프(121)로부터 발생되는 열에 대한 반사 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 제2 반사유닛(160)은 상기 기판(G)을 기준으로 상기 적외선 가열유닛(130)의 반대방향에 배치되어 상기 적외선 가열유닛(130)에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 적어도 하나의 제2 반사판(161)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 반사판(161)은 상기 제1 반사판(141)과 동일하게, 직사각 판 형태로 제작될 수 있으며, 상기 제2 반사판(161)은 열을 반사할 수 있는 물질, 예를 들어 알루미늄, 금 등이 도금되어 제작될 수 있다. 이렇게 제작된 상기 제2 반사판(161)은 상기 적외선 가열유닛(130)과 대응되는 위치에서 복수개의 열로 배치될 수 있다.
한편, 상기 제2 반사유닛(160)은 상기 제2 반사판(161)에 연결되도록 설치되어, 상기 제2 반사판(161)의 각도를 조절하기 위해 상기 제2 반사판(161)을 회전시키는 제2 각도조절수단(166)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 제2 각도조절수단(166)에 의해 상기 적외선 가열유닛(130)의 적외선 램프(131)로부터 방출되는 열을 반사시켜 상기 기판(G) 방향으로 방출시킬 수 있다.
상기 제2 각도조절수단(166)은 상기 제1 각도조절수단(146)과 동일한 구조를 가지므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 제2 반사판이 조절되는 실시예로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 각도조절수단(166)을 이용하여 상기 제2 반사판(161)들이 배치된 영역의 중심을 기준으로 양측에 각각 배치된 제2 반사판(161)들을 대칭이 되도록 회전시키게 되면, 상기 제2 반사판(161)들의 배치는 상기 자외선 가열유닛(120)을 향해 대략 ‘∧' 형태로 배치될 수 있다.
이러한 상기 제2 반사판(161)들의 배치는 상기 기판(G)의 상부 측에 열을 집중적으로 반사시킬 수 있어 상기 기판(G)의 건조 및 표면 개질에 대한 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 반사유닛(160)은 상기 제2 반사판(161)에 연결되도록 설치되어, 상기 제2 반사판(161)을 상기 기판(G)을 향해 상하 방향으로 업다운 시키는 제2 업다운수단을 더 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제2 업다운수단은 상기 자외선 램프 하우징(122)의 일측벽에 설치되는 제2 가이드레일과, 상기 제2 반사판(161)들을 고정시키기 위한 제2 고정프레임의 일측에 설치되어 상기 제2 가이드레일을 따라 상기 제2 반사판(161)들의 이동을 안내하는 제2 가이드 및 상기 제2 가이드와 연결되어 상기 제2 가이드를 이동시키기 위한 제2 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 제2 업다운수단의 세부구성 및 동작은 제1 업다운수단과 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
다시 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제2 반사판(161)의 다른 예로 상기 제2 반사판(161)은 상기 제2 수평 반사판(162) 및 제2 수직 반사판(163)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 수평 반사판(162)은 상기 적외선 가열유닛(130)에 대해 마주보는 위치에 수평 상태로 배치될 수 있고, 상기 제2 수직 반사판(163)은 상기 제2 수평 반사판(162)의 일측 단부에서 상기 기판(G)을 향하도록 수직 상태로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 제2 수직 반사판(163)이 상기 제2 수평 반사판(162)의 양측 단부 중 상기 자외선 가열유닛(120)의 자외선 램프 하우징(122)으로부터 멀리 떨어진 일측 단부에서 상기 기판(G)을 향하도록 수직 상태로 배치된 것을 제시한다.
이때, 상기 챔버본체(110) 내부의 제1 영역(115)에서 상기 적외선 램프(131)로부터 발생되는 열을 반사시키기 위한 구조는, 상기 자외선 램프 하우징(122)과 상기 제2 수평 반사판(162) 및 상기 제2 수직 반사판(163)에 의해 상기 기판(G)을 향하는 부분만 오픈된 상태가 되고, 나머지 부분은 대략적으로 밀폐된 상태되는 구조이기 때문에 상기 적외선 램프(131)로부터 발생되는 열에 대한 반사 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
지금부터는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리시스템에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리시스템의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 상기 기판처리시스템은 기판건조장치(200)와, 기판처리장치(100), 및 약액도포장치(300)를 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 상기 기판처리시스템은 기판건조장치(200), 기판처리장치(100) 및 약액도포장치(300)가 인라인 형태로 배치될 수 있다.
즉, 상기 인라인 형태의 배치 구조는, 세정 공정을 통해 세정된 기판(G)을 건조시키기 위한 건조 과정과, 건조된 기판(G)에 존재하는 미스트 제거 및 기판(G)의 표면을 개질시키기 위한 과정 및 표면이 개질된 기판(G)에 약액을 도포시켜 코팅층을 형성하기 위한 도포 과정을 연속적으로 이루어질 수 있도록 하는 구조인 것이다.
이때, 상기 기판건조장치(200)는 상기 기판(G)이 유입되어 상기 기판(G)을 건조시키기 위한 공간이 마련된 건조챔버(210)와, 상기 건조챔버(210)의 내부에 배치되어 상기 기판(G)을 향해 공기를 분사시키기 위한 공기분사 노즐(220)을 포함할 수 있다.
상기 공기분사 노즐(220)은 별도의 에어 공급장치(미도시)에 의하여 압축 공기를 공급받아 세정액이 묻어 있는 상기 기판(G) 상으로 압축된 공기를 분사함으로서 기판(G)을 건조시킬 수 있다.
상기 공기분사 노즐(220)은 에어 나이프(air knife)가 사용될 수 있으며, 상기 기판(G)이 이송되는 방향에 대하여 경사진 각도로 배치될 수 있다.
상기 기판처리장치(100)는 상기 기판건조장치(200)를 통해 건조된 상기 기판(G)이 상기 이송롤러(R)들에 의해 상기 기판처리장치(100)로 이동되면, 상기 자외선 가열유닛(120)에 의해 상기 기판(G)의 존재하는 미스트를 제거하는 것과 동시에 상기 기판(G)의 표면이 친수성을 가지도록 개질시킨다.
이때, 상기 적외선 가열유닛(130)이 작동되어 상기 기판(G)의 표면을 개질시키기 위한 상기 챔버본체(110) 내부의 온도를 조성하게 된다.
상기 약액도포장치(300)는 상기 기판처리장치(100)를 통해 기판(G)의 표면이 개질된 상태로 유입되어 상기 기판(G)에 약액을 도포시키기 위한 공간이 마련된 약액챔버(310)와, 상기 약액챔버(310) 내부에 배치되어 상기 기판(G) 상으로 약액을 도포시키기 위한 약액도포 노즐(320)을 포함할 수 있다.
상기 약액분사 노즐(320)은 코터(coater)가 사용될 수 있다.
상기 약액분사 노즐(320)은 상기 약액챔버(310)에 고정된 상태로 배치되어 상기 기판(G)이 이송롤러(R)들에 의하여 이동되면서 약액분사 노즐(320)에서 분사되는 약액에 의하여 코팅막이 형성된다.
한편, 상기 이송롤러(R)들은 상기 기판건조장치(200), 상기 기판처리장치(100) 및 상기 약액도포장치(300)로 연속해서 기판(G)을 공급할 수 있도록 각 챔버들과 연결되도록 인라인 형태로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 기판처리시스템은 상기 기판건조장치(200), 기판처리장치(100) 및 상기 약액도포장치(300)로 연속해서 이동시키기 위한 이송유닛으로 상술한 실시 예에서는 다수의 이송롤러(R)가 연속적으로 배치된 구조에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 컨베이어 벨트 등 다양한 이송 방법을 사용할 수 있다.
이상 상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 상기 챔버본체의 내부에 상기 자외선 가열유닛과 상기 적외선 가열유닛 동시에 구비된 것에 의해, 하나의 프로세스 공간상에서 상기 기판을 건조시키는 것과 상기 기판의 표면을 개질시키는 공정을 동시에 진행할 수 있어 상기 기판처리처리시스템의 크기를 줄일 수 있는 것과 동시에 기판처리 시간을 줄여 수율을 증가시키고, 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 제1 반사유닛 및 제2 반사유닛이 구비되어 상기 자외선 가열유닛 및 상기 적외선 가열유닛에서 발생되는 열을 각각 반사시킬 수 있도록 한 것에 의해, 상기 기판에 존재하는 미스트 제거 및 상기 기판의 표면을 개질시키기 위한 가열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 각도조절수단이 구비된 것에 의해, 상기 각 반사판의 각도를 조절할 수 있어 상기 각 반사판에 대한 반사 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 업다운수단이 구비된 것에 의해, 상기 각 반사판을 선택적으로 이동시킬 수 있어 상기 챔버본체의 내부온도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 미스트 검출유닛으로 상기 열화상 카메라가 사용된 것에 의해, 미스트가 제거되었는지에 대한 여부를 정확히 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 배기유닛이 구비된 것에 의해, 상기 챔버본체의 내부온도를 기설정온도로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 인라인 기판처리시스템은 상기 기판이 연속적으로 이동하면서 상기 기판이 처리되도록 함에 따라, 처리시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
100: 기판처리장치 110: 챔버본체
111:유입구 113: 배출구
115: 제1 영역 117: 제2 영역
120: 자외선 가열유닛 121: 자외선 램프
122: 자외선 램프 하우징 122a: 수용공간
130: 적외선 가열유닛 131: 적외선 램프
132: 적외선 램프 하우징 132a: 수용공간
140: 제1 반사유닛 141: 제1 반사판
142: 제1 수평 반사판 143: 제1 수직 반사판
146: 제1 각도조절수단 147: 구동모터
160: 제2 반사유닛 161: 제2 반사판
162: 제2 수평 반사판 163: 제2 수직 반사판
166: 제2 각도조절수단 167: 구동모터
180: 미스트 검출유닛 190: 배기유닛
200: 기판건조장치 210: 건조챔버
220: 공기분사 노즐 300: 약액도포장치
310: 약액챔버 320: 약액도포 노즐
R: 이송롤러 G: 기판

Claims (10)

  1. 이송유닛에 의해 기판이 이송되고, 내부에는 기판을 처리하기 위한 공간이 형성된 챔버본체;
    상기 챔버본체의 내부 중 상기 기판이 배출되는 배출구 측에 인접한 제1 영역에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 상부방향으로 일정간격 떨어지도록 배치되며, 이송되는 기판에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프, 및 상기 자외선 램프를 내부에 수용하기 위한 수용공간이 형성되는 자외선 램프 하우징을 구비하는 자외선 가열유닛;
    상기 챔버본체의 내부 중 상기 기판이 유입되는 유입구 측에 인접하되, 상기 제1 영역과 수직방향으로 중첩되지 않는 제2 영역에 배치되는 것과 동시에 상기 이송유닛의 하부방향으로 일정간격 떨어지도록 배치되며, 상기 챔버본체의 내부를 가열하기 위한 적외선 램프, 및 상기 적외선 램프를 내부에 수용하기 위한 수용공간이 형성되는 적외선 램프 하우징을 구비하는 적외선 가열유닛;
    상기 기판을 기준으로 상기 자외선 가열유닛의 반대방향에 배치되어 상기 자외선 가열유닛에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 제1 반사유닛; 및
    상기 기판을 기준으로 상기 적외선 가열유닛의 반대방향에 배치되어 상기 적외선 가열유닛에서 발생하는 열을 반사시키기 위한 제2 반사유닛;을 포함하며,
    상기 제1 반사유닛은,
    상기 자외선 가열유닛에 대해 마주보는 위치에 수평 상태로 배치되는 제1 수평 반사판과, 상기 제1 수평 반사판의 일측 단부에서 상기 기판을 향하도록 수직 상태로 배치되는 제1 수직 반사판을 구비하는 제1 반사판; 및
    상기 적외선 램프 하우징의 일측면에 설치되는 제1 가이드 레일과, 상기 제1 반사판을 고정하기 위한 제1 고정프레임의 일측에 설치되어 상기 제1 가이드 레일을 따라 이송되는 제1 가이드와, 상기 제1 가이드에 연결되도록 설치되어 상기 제1 가이드를 상하 이동시키기 위한 제1 구동모터를 구비하는 제1 업다운수단;을 포함하고,
    상기 제2 반사유닛은,
    상기 적외선 가열유닛에 대해 마주보는 위치에 수평 상태로 배치되는 제2 수평 반사판과, 상기 제2 수평 반사판의 일측 단부에서 상기 기판을 향하도록 수직 상태로 배치되는 제2 수직 반사판을 구비하는 제2 반사판; 및
    상기 자외선 램프 하우징의 일측면에 설치되는 제2 가이드 레일과, 상기 제2 반사판을 고정하기 위한 제2 고정프레임의 일측에 설치되어 상기 제2 가이드 레일을 따라 이송되는 제2 가이드와, 상기 제2 가이드에 연결되도록 설치되어 상기 제2 가이드를 상하 이동시키기 위한 제2 구동모터를 구비하는 제2 업다운수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 가열유닛은,
    상기 이송되는 기판에 자외선을 조사하여, 상기 기판 표면이 친수성을 갖도록 개질시키고,
    상기 적외선 가열유닛은,
    상기 챔버본체의 내부를 가열하여, 상기 기판 표면을 개질시키기 위한 상기 챔버본체의 내부온도를 조성하는 것과 동시에 상기 이송되는 기판을 가열시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사유닛은,
    상기 제1 반사판에 연결되도록 설치되어, 상기 제1 반사판의 각도를 조절하기 위해 상기 제1 반사판을 회전시키는 제1 각도조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 챔버본체의 내부에 배치되어, 상기 적외선 가열유닛 및 상기 자외선 가열유닛을 통과한 상기 기판 상의 미스트가 제거되었는지에 대한 여부를 검출하는 미스트 검출유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 미스트 검출유닛은, 상기 기판에 존재하는 미스트와 상기 기판의 방사율을 측정하기 위해 열화상 카메라가 사용된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버본체의 내부에 설치되어, 상기 챔버본체의 내부온도를 측정하는 온도센서;를 더 포함하고,
    상기 온도센서에 의해 측정된 상기 챔버본체의 내부온도가 기설정온도 이상으로 측정되었을 경우, 상기 챔버본체의 내부온도를 기설정온도로 낮추기 위해 상기 챔버본체 내부의 가열된 공기를 배출시키기 위한 배기유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 이송되는 기판에 건조공기를 분사하여 상기 기판을 건조시키기 위한 건조노즐이 구비된 기판건조장치;
    상기 기판건조장치를 통해 건조된 상기 기판의 표면을 친수성으로 개질하기 위한 제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 기판처리장치; 및
    상기 기판처리장치를 통해 미스트가 제거된 기판에 약액을 도포하기 위한 약액도포 노즐이 구비된 약액도포장치;를 포함하고,
    상기 기판건조장치와, 상기 기판처리장치 및 상기 약액도포장치는 인라인 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 인라인 기판처리시스템.
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