KR102323321B1 - 헤드 어셈블리 및 이를 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 상에 처리액을 공급하는 장치를 제공한다. 헤드 어셈블리는 처리액을 토출하는 헤드 유닛 및 상기 헤드 유닛이 탈착 가능한 베이스 유닛을 포함하되, 상기 베이스 유닛은 상기 헤드 유닛이 안착 가능한 안착 플레이트 및 상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 헤드 유닛의 정 위치를 안내하는 안내 부재를 포함하되, 상기 안내 부재는 제1방향을 향하는 가이드 레일을 가지며, 상기 헤드 유닛은 상기 가이드 레일에 장착 가능한 가이드 홈이 형성된다. 이로 인해 헤드 유닛은 베이스 유닛에 항시 정 위치로 장착 가능하다.

Description

헤드 어셈블리 및 이를 가지는 기판 처리 장치{Head assembly and Apparatus for treating substrate with the assembly}

본 발명은 기판 상에 처리액을 공급하는 장치에 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 및 배향막이 형성된 컬러 필터 기판, 박막트랜지스터(TFT), 화소 전극 및 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. 이러한 처리액 도포 장치는 헤드 유닛을 베이스 유닛에 장착하여 기판의 원하는 위치에 처리액을 토출한다. 처리액이 소진되면, 헤드 유닛을 베이스 유닛으로부터 탈착하여 교체한다.

그러나 헤드 유닛을 교체하는 과정에서 헤드 유닛은 정위치를 벗어난다. 도 1 및 도 2는 베이스 유닛에 헤드 유닛이 장착되는 과정을 보여주는 사시도들이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 헤드 유닛(2)을 베이스 유닛(6)의 안착 플레이트에 안착시킨다. 헤드 유닛(2)의 그립 부재(4)는 볼트 부재(8)에 의해 안착 플레이트에 고정된다. 그러나 볼트 부재(8)에 유격에 따라 헤드 유닛(2)은 그 위치가 정 위치를 벗어나게 된다. 이에 따라 헤드 유닛(2)을 재장착하거나 교체하는 경우에는 그 헤드 유닛(2)의 노즐들의 위치를 재설정해야 하며, 많은 시간이 소요된다.

본 발명은 헤드 유닛을 정 위치에 장착할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 헤드 유닛을 장착하는 데에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 기판 상에 처리액을 공급하는 장치를 제공한다. 헤드 어셈블리는 처리액을 토출하는 헤드 유닛 및 상기 헤드 유닛이 탈착 가능한 베이스 유닛을 포함하되, 상기 베이스 유닛은 상기 헤드 유닛이 안착 가능한 안착 플레이트 및 상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 헤드 유닛의 정 위치를 안내하는 안내 부재를 포함하되, 상기 안내 부재는 제1방향을 향하는 가이드 레일을 가지며, 상기 헤드 유닛은 상기 가이드 레일에 장착 가능한 가이드 홈이 형성된다.

상기 헤드 유닛은 내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간이 형성되는 하우징을 가지는 레저버 및 상기 수용 공간에 수용된 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 포함하되, 상기 가이드 홈은 상기 하우징의 저면에서 상기 제1방향을 따라 끝단까지 연장될 수 있다. 상기 베이스 유닛은 상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 제1방향을 향하는 체결 홀이 형성되는 체결 부재를 더 포함하고, 상기 레저버는 상기 하우징으로부터 돌출되게 연장되며, 상기 체결 홀에 삽입 가능한 체결 돌기를 포함할 수 있다. 상기 체결 부재는 상기 체결 홀이 형성되는 체결 플레이트 및 상기 체결 홀에 인접하게 위치되도록 상기 체결 플레이트에 제공되는 자석을 포함하되, 상기 체결 돌기는 상기 체결 부재에 인력이 작용하는 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 가이드 레일 및 상기 체결 플레이트는 상기 제1방향을 따라 순차적으로 위치되고, 상기 체결 플레이트의 상단은 상기 가이드 레일보다 높게 위치될 수 있다. 상기 체결 홀은 복수 개로 제공되며, 상부에서 바라볼 때 상기 체결 홀은 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 배열될 수 있다. 상기 안착 플레이트의 상면에는 고정 홈이 형성되고, 상기 베이스 유닛은 상기 고정 홈에 삽입되어 상기 제1방향 및 상기 제2방향 각각에 대해 수직한 제3방향으로 이동 가능한 고정 부재를 더 포함하고, 상기 헤드 유닛은 상기 하우징으로부터 상기 제1방향으로 연장되며, 상기 고정 부재를 감싸는 그립 부재를 포함할 수 있다. 상기 고정 부재는 상기 고정 홈에 삽입 가능한 몸통부 및 상기 몸통부의 상단으로부터 연장되며, 상기 몸통부보다 큰 직경을 가지는 머리부를 포함하고, 상기 그립 부재는 상기 하우징으로부터 연장되는 아암부 및 상기 아암부로부터 연장되며, 상기 몸통부를 감싸는 그립부를 포함하되, 상기 그립부는 상기 몸통부보다 크고 상기 머리보다 작은 내경을 가질 수 있다.

기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛의 상부에 위치되는 갠트리, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 헤드 어셈블리, 그리고 상기 갠트리 및 상기 헤드 어셈블리 각각에 결합되며, 상기 갠트리에서 이동 가능한 헤드 이동 유닛을 포함하되, 상기 헤드 어셈블리는 처리액을 토출하는 헤드 유닛 및 상기 헤드 유닛이 탈착 가능한 베이스 유닛을 포함하되, 상기 베이스 유닛은 상기 헤드 유닛이 안착 가능한 안착 플레이트 및 상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 헤드 유닛의 정 위치를 안내하는 안내 부재를 포함하되, 상기 안내 부재는 제1방향을 향하는 가이드 레일을 가지며, 상기 헤드 유닛은 상기 가이드 레일에 장착 가능한 가이드 홈이 형성된다.

상기 헤드 유닛은, 내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간이 형성되는 하우징을 가지는 레저버 및 상기 수용 공간에 수용된 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 포함하되, 상기 가이드 홈은 상기 하우징의 저면에서 상기 제1방향을 따라 끝단까지 연장될 수 있다.

상기 베이스 유닛은 상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 제1방향을 향하는 체결 홀이 형성되는 체결 부재를 더 포함하고, 상기 레저버는 상기 하우징으로부터 돌출되게 연장되며, 상기 체결 홀에 삽입 가능한 체결 돌기를 포함할 수 있다. 상기 체결 부재는 상기 체결 홀이 형성되는 체결 플레이트 및 상기 체결 홀에 인접하게 위치되도록 상기 체결 플레이트에 제공되는 자석을 포함하되, 상기 체결 돌기는 상기 체결 부재에 인력이 작용하는 금속 재질을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 베이스 유닛에는 헤드 유닛의 장착 위치를 정 위치로 안내하는 가이드 레일이 제공된다. 이로 인해 헤드 유닛은 베이스 유닛에 항시 정 위치로 장착 가능하다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 베이스 유닛은 자성 성질을 가지며, 헤드 유닛은 베이스 유닛에 의해 인력이 작용된다. 이에 따라 헤드 유닛을 장착하는 데에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

도 1 및 도 2는 베이스 유닛에 헤드 유닛이 장착되는 과정을 보여주는 사시도들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 방식의 기판처리장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 액정 토출부를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 갠트리 이동 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 4의 헤드 이동 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 4의 베이스 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 4의 헤드 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 9 내지 도 11은 베이스 유닛에 헤드 유닛이 장착되는 과정을 보여주는 사시도들이다.

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 3은 잉크젯 방식의 기판 처리 장치을 나타내는 도면이다. 도 3을 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. 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 4는 도 3의 액정 토출부를 보여주는 사시도이다. 도 4를 참조하면, 액정토출부(10)는 베이스(B), 기판 지지 유닛(100), 갠트리(200), 갠트리 이동 유닛(300), 헤드 제어 유닛(400), 헤드 이동 유닛(500), 헤드 어셈블리(600), 세정 유닛(800), 그리고 측정 유닛(900)을 포함한다.

베이스(B)는 일정한 두께를 가지는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(B)의 상면에는 기판 지지 유닛(100)이 배치된다. 기판 지지 유닛(100)은 기판(S)이 놓이는 지지판(110)을 가진다. 지지판(110)은 사각형 형상의 판일 수 있다. 지지판(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 지지판(110)을 회전시킨다.

지지판(110)이 회전 구동 부재(120)에 의해 회전되면, 기판(S)은 지지판(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.

지지판(110)과 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 지지판(110)이 이동되는 경로의 상부에 제공된다. 갠트리(200)는 베이스(B)의 상면으로부터 위 방향으로 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 4의 갠트리 이동 유닛을 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, 기판 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 제어 유닛(400)은 각각의 헤드 어셈블리들의 액정 토출을 제어한다. 헤드 제어 유닛(400)은 헤드 어셈블리들에 인접하게 액정 토출부(10) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 헤드 제어 유닛(400)은 갠트리(200)의 상단에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서는 헤드 제어 유닛(400)이 갠트리(200)의 상단에 배치된 경우를 예로 들어 설명하지만, 헤드 제어 유닛(400)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.

헤드 제어 유닛(400)은 각각의 헤드 어셈블리들에 전기적으로 연결되고, 각각의 헤드 어셈블리들로 제어 신호를 인가한다. 각각의 헤드 어셈블리들에는 노즐들(미도시)에 대응하는 수의 압전 소자(미도시)가 제공될 수 있으며, 헤드 제어 유닛(400)은 압전 소자들에 인가되는 전압을 제어하여 노즐들(미도시)의 액적 토출 량을 조절할 수 있다.

헤드 이동 유닛(500)는 헤드 어셈블리(600)를 이동시킨다. 헤드 이동 유닛은 헤드 어셈블리(600)를 제 2 방향(Ⅱ) 및 제 3 방향(Ⅲ) 각각으로 이동시킨다. 헤드 이동 유닛(500)는 복수 개로 제공되며, 각각은 갠트리(200)의 길이 방향을 따라 배열된다. 본 실시예에는 헤드 이동 유닛(500)이 3 개로 설명하지만, 헤드 이동 유닛(500)은 2 개 이하 또는 4 개 이상일 수 있다. 헤드 이동 유닛(500)은 제 1 이동 유닛(520)과 제 2 이동 유닛(540)을 포함한다. 제 1 이동 유닛(520)은 헤드 어셈블리(600)를 갠트리(200)의 길이 방향, 즉 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동시키고, 제 2 이동 유닛(540)은 헤드 어셈블리(600)를 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동시킨다.

도 6은 도 4의 헤드 이동 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제 1 이동 유닛(520)은 가이드 레일들(522), 슬라이더들(524), 그리고 이동 플레이트(526)를 포함한다. 가이드 레일들(522)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 길게 연장되며, 갠트리(200)의 전면에 제 3 방향(Ⅲ)으로 이격 설치될 수 있다. 가이드 레일들(522)에는 슬라이더들(524)이 이동 가능하게 결합되며, 슬라이더들(524)에는 직선 구동기, 예를 들어 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 이동 플레이트(526)는 슬라이더들(524)에 결합된다. 이동 플레이트(526)의 상부 영역은 상부에 위치한 슬라이더(524)에 결합되고, 이동 플레이트(526)의 하부 영역은 하부에 위치한 슬라이더(524)에 결합된다. 이동 플레이트(526)는 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일들(522)을 따라 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동한다. 이와 같이, 액 공급 부재(600)들이 제 2 방향(Ⅱ)을 따라 개별 이동됨에 따라, 헤드 어셈블리들(600) 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 구동기, 예를 들어 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 헤드 어셈블리(600)는 슬라이더(544)에 결합되며, 슬라이더(544)의 직선 이동에 의해 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동 가능하다.

헤드 어셈블리(600)는 복수 개로 제공된다. 헤드 어셈블리(600)는 헤드 이동 유닛과 대응되는 개수로 제공된다. 각각의 헤드 어셈블리(600)는 베이스 유닛(610) 및 헤드 유닛(700)을 포함한다. 도 7은 도 4의 베이스 유닛을 보여주는 사시도이고, 도 8은 도 4의 헤드 유닛을 보여주는 사시도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 헤드 유닛(700)은 베이스 유닛(610)에 탈착 가능하도록 제공된다. 헤드 유닛(700)은 제 1 방향(I)으로 이동되어 베이스 유닛(610)에 장착 및 탈착이 가능하다. 베이스 유닛(610)은 헤드 유닛(700)을 지지한다. 베이스 유닛(610)은 헤드 유닛(700)을 헤드 이동 유닛에 결합시키는 브라켓으로 제공된다. 베이스 유닛(610)은 프레임(612), 안착 플레이트(620), 안내 부재(630), 체결 부재(640), 그리고 고정 부재(650)를 포함한다. 프레임(612)은 헤드 이동 유닛과 안착 플레이트(620)를 서로 연결한다. 프레임(612)은 슬라이더(544)에 고정 결합된다. 프레임(612)은 상면 바디부(614) 및 측면 바디부(616)를 포함한다. 상면 바디부(614)는 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 판 형상으로 제공된다. 상면 바디부(614)는 슬라이더(544)에 고정 결합된다. 측면 바디부(616)는 2 개로 제공되며, 상면 바디부(614)의 양단 각각으로부터 아래로 수직하게 연장된다. 각각의 측면 바디부(616)는 서로 대향되게 위치된다. 상면 바디부(614) 및 측면 바디부(616)들은 서로 조합되어 'ㄷ' 자 형상으로 제공된다.

안착 플레이트(620)는 헤드 유닛(700)이 안착되는 안착 영역을 제공한다. 안착 플레이트(620)는 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 판 형상으로 제공된다. 안착 플레이트(620)는 상면 바디부(614)에 대향되게 위치되며, 측면 바디부(616)들의 하단에 결합된다. 안착 플레이트(620)는 상면 바디부(614)에 비해 길이 및 폭이 큰 직사각의 판 형상으로 제공된다. 안착 플레이트(620)의 상면에는 고정 홈이 형성된다. 고정 홈은 복수 개로 제공된다. 고정 홈들은 안착 플레이트(620)의 양단에 인접하게 위치된다. 상부에서 바라볼 때 고정 홈들은 측면 바디부(616)보다 안착 플레이트(620)의 양단에 인접하게 위치된다. 고정 홈들이 형성되는 안착 플레이트(620)의 내측면에는 나사산이 형성된다. 예컨대, 고정 홈들은 2 개일 수 있다. 각각의 고정 홈은 원형의 홈으로 제공될 수 있다.

안내 부재(630)는 헤드 유닛(700)이 정 위치에 장착되도록 헤드 유닛(700)을 안내한다. 안내 부재(630)는 그 길이 방향이 제 1 방향(I)을 향하는 가이드 레일(630)로 제공된다. 가이드 레일(630)은 안착 플레이트(620)의 상면에 고정 결합되며, 상단이 안착 플레이트(620)보다 높게 위치된다.

체결 부재(640)는 헤드 유닛(700)과 베이스 유닛(610)이 서로 체결시킨다. 체결 부재(640)는 체결 플레이트(640) 및 자석(미도시)을 포함한다. 체결 플레이트(640)는 그 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 판 형상으로 제공된다. 체결 플레이트(640)는 안착 플레이트(620)의 상면에 고정 결합된다. 상부에서 바라볼 때 안내 부재(630) 및 체결 플레이트(640)는 제 1 방향(I)을 따라 순차적으로 배치된다. 체결 플레이트(640)의 상단은 가이드 레일(630)보다 높은 높이를 가진다. 일 예에 의하면, 체결 플레이트(640)는 가이드 레일(630)에서 제 1 방향(I)을 따라 이동되는 헤드 유닛(700)를 정지시키는 스토퍼 역할을 수행한다. 체결 플레이트(640)에는 체결 홀(642)이 형성된다. 체결 홀(642)은 가이드 레일(630)의 길이 방향과 평행한 방향을 향하도록 제공된다. 체결 홀(642)은 복수 개로 제공된다. 각각의 체결 홀(642)은 체결 플레이트(640)의 길이 방향을 따라 배열된다. 일 예에 의하면, 체결 홀(642)은 2 개로 제공되며, 제 2 방향(Ⅱ)을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 자석은 체결 플레이트(640)의 내부에 제공된다. 자석은 복수 개로 제공되며, 체결 홀(642)들 각각에에 인접하게 위치된다.

선택적으로 체결 홀(642)은 제 2 방향(Ⅱ)을 따라 복수 열로 배열될 수 있다.

고정 부재(650)는 안착 플레이트(620)의 고정 홈에 형성된 고정 홈에 나사 결합된다. 고정 부재(650)는 안착 플레이트(620)에 안착된 헤드 유닛(700)을 아래 방향으로 가압하여 헤드 유닛(700)을 고정시킨다. 예컨대, 고정 부재(650)는 볼트일 수 있다. 고정 부재(650)는 몸통부(652) 및 머리부(654)를 포함한다. 몸통부(652)는 원통 형상으로 제공된다. 몸통부(652)는 고정홈과 대응되는 직경을 가진다. 몸통부(652)는 그 길이 방향이 제 3 방향을 향하도록 제공된다. 몸통부(652)의 외측면에는 고정 홈에 나사 체결 가능한 나사산이 형성된다. 머리부(654)는 몸통부(652)의 상단으로부터 연장된다. 머리부(654)는 원형의 통 형상을 가지며, 몸통부(652)에 비해 큰 직경을 가진다.

헤드 유닛(700)은 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급한다. 헤드 유닛(700)은 레저버(702), 처리액 노즐, 그리고 그립 부재(730)를 포함한다. 레저버(702)는 내부에 수용 공간을 가지는 하우징(702)을 가진다. 수용 공간은 처리액이 수용되는 공간으로 제공된다. 하우징(702)은 몸체부(710), 토출부(720), 그리고 체결 돌기(714)를 가진다. 몸체부(710)는 수용 공간을 가지는 영역이고, 토출부(720)는 수용 공간에 수용된 처리액을 토출하는 영역으로 제공된다. 몸체부(710)는 대체로 직육면체 형상을 가진다. 몸체부(710)의 저면에는 가이드 홈(712)이 형성된다. 가이드 홈(712)은 몸체부(710)의 저면에서 이의 끝단까지 길게 연장된다. 가이드 홈(712)은 베이스 유닛(610)의 가이드 레일(630)과 평행한 길이 방향으로 연장된다. 가이드 홈(712)의 높이 및 폭은 가이드 레일(630)에 대응되게 제공된다.

토출부(720)는 몸체부(710)의 저면으로부터 아래로 연장된다. 토출부(720)는 몸체부(710)의 저면의 일단에 인접하게 위치된다. 여기서 몸체부(710)의 저면의 일단과 끝단은 장측단으로 정의한다. 토출부(720)는 그 중앙 영역이 몸체부(710)의 중앙 영역에 대향되게 위치된다. 토출부(720)는 몸체부(710)와 길이 방향이 평행한 직육면체 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 토출부(720)는 몸체부(710)에 비해 길이가 길고, 폭이 좁게 제공된다. 토출부(720)의 상단은 몸체부(710)의 하단보다 높게 제공된다. 따라서 토출부(720)의 양측의 상단은 중앙부의 상단에 비해 높도록 단차지게 제공될 수 있다.

토출부(720)에는 복수 개의 처리액 노즐들이 제공된다. 각각의 처리액 노즐은 토출부(720)를 통해 수용 공간과 연결된다. 일 예에 의하면, 처리액 노즐들은 128 개 또는 256 개로 제공될 수 있다. 각각의 처리액 노즐은 일정 피치의 간격으로 일렬로 배치될 수 있다. 각각의 처리액 노즐은 μg 단위의 양으로 액정을 토출할 수 있다. 헤드 유닛(700)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.

체결 돌기(714)는 체결 플레이트(640)에 대향되는 몸체부(710)의 일면으로부터 제 1 방향으로 길게 연장된다. 체결 돌기(714)는 체결 플레이트(640)의 체결 홀(642)과 동일한 개수로 제공된다. 일 예에 의하면, 체결 돌기(714)는 2 개일 수 있다. 체결 돌기(714)는 체결 홀(642)에 삽입 가능한 핀 형상으로 제공된다. 체결 돌기(714)는 체결 플레이트(640)에 제공된 자석과 인력이 작용하는 금속 재질로 제공된다.

그립 부재(730)는 고정 부재(650)에 의해 제 3 방향으로 가압되어 몸체부(710)를 베이스 유닛(610)에 대해 고정시킨다. 그립 부재(730)는 복수 개로 제공된다. 일 예에 의하면, 그립 부재(730)는 고정 부재(650)와 동일한 개수로 제공될 수 있다. 그립 부재(730)는 2 개일 수 있다. 그립 부재(730)는 토출부(720)의 양측 영역에 각각 제공될 수 있다. 그립 부재(730)는 아암부(732) 및 그립부(734)를 포함한다. 아암부(732)는 고정 부재(650)에 대향되는 토출부(720)의 일면으로부터 제 1 방향으로 길게 연장된다. 그립부(734)는 아암부(732)의 끝단으로부터 연장된다. 그립부(734)는 일부가 절단되어 측부가 개방된 링 형상으로 제공된다. 예컨대, 그립부(734)는 'C' 형상으로 제공될 수 있다. 그립부(734)의 내경은 고정 부재(650)의 몸통부(652)보다 크고 머리부(654)보다 작게 제공된다.

다음은 상술한 헤드 어셈블리(600)를 이용하여 헤드 유닛(700)이 탈착 위치에서 장착위치로 이동되는는 과정을 설명한다. 도 9 내지 도 11은 베이스 유닛에 헤드 유닛이 장착되는 과정을 보여주는 사시도들이다. 도 9 내지 11을 참조하면, 헤드 유닛(700)은 가이드 홈(712)에 가이드 레일(630)이 삽입되도록 제 1 방향으로 이동된다. 헤드 유닛(700)는 몸체부(710)가 체결 플레이트(640)에 접촉되면, 그 이동이 정지된다. 체결 돌기(714)는 체결 홀(642)에 삽입되고, 그립 부재(730)는 고정 부재(650)를 감싸도록 위치된다. 그립 부재(730)는 고정 부재(650)의 몸통부(652)를 감싸도록 위치된다. 이후 작업자는 고정 부재(650)의 머리부(654)를 고정 홈에 나사 체결하여 그립 부재(730)를 아래 방향으로 가압한다. 체결 돌기(714)는 체결 홀(642)에 삽입되어 자석과 인력이 작용하며, 이는 베이스 유닛(610)에 대한 헤드 유닛(700)의 위치를 1차 고정시킨다. 또한 그립 부재(730)는 고정 부재(650)에 의해 가압되고, 이는 베이스 유닛(610)에 대한 헤드 유닛(700)의 위치를 2차 고정 시킨다.

세정 유닛(800)은 헤드 어셈블리를 세정한다. 세정 유닛(800)은 헤드 어셈블리의 토출단에 음압을 제공하여 토출단에 잔류된 처리액을 제거한다. 예컨대, 세정 유닛(800)은 석션 노즐일 수 있다.

측정 유닛(900)은 각각의 헤드 어셈블리(600)의 처리액 토출량을 측정한다. 구체적으로, 측정 유닛(900)은 각각의 헤드어셈블리(600) 마다 전부의 처리액 노즐들(미도시)로부터 토출되는 유량을 측정한다. 각각의 헤드 어셈블리의 처리액 토출량 측정을 통해, 헤드 어셈블리들(600)의 노즐들(미도시)의 이상 유무를 거시적으로 확인할 수 있다. 즉, 개별 헤드 어셈블리(600)의 처리액 토출량이 기준치를 벗어나면, 노즐들(미도시) 중 적어도 하나에 이상이 있음을 알 수 있다. 측정 유닛(900)은 베이스(B) 상의 기판 지지 유닛(100)의 일측에 배치될 수 있다. 측정 유닛(900)은 제 1 내지 제 3 측정유닛을 가질 수 있다.

610: 베이스 유닛 620: 안착 플레이트
630: 안내 부재 640: 체결 부재
642: 체결 홀 700: 헤드 유닛
712: 가이드 홈

Claims (12)

1. 처리액을 토출하는 헤드 유닛과;
   상기 헤드 유닛이 탈착 가능한 베이스 유닛을 포함하되,
   상기 베이스 유닛은,
   상기 헤드 유닛이 안착 가능한 안착 플레이트와;
   상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 헤드 유닛의 정 위치를 안내하는 안내 부재를 포함하되,
   상기 안내 부재는 제1방향을 향하는 가이드 레일을 가지며,
   상기 헤드 유닛은 상기 가이드 레일에 장착 가능한 가이드 홈이 형성되고,
   상기 안착 플레이트의 상면에는 고정 홈이 형성되고,
   상기 베이스 유닛은,
   상기 고정 홈에 삽입되어 상기 제1방향 및 상기 제1방향과 수직한 제2방향 각각에 대해 수직한 제3방향으로 이동 가능한 고정 부재를 포함하며,
   상기 헤드 유닛은,
   내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간이 형성되는 하우징을 가지는 레저버와; 상기 하우징으로부터 상기 제1방향으로 연장되고, 상기 고정 부재를 감싸는 그립 부재를 포함하는 헤드 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,
   상기 헤드 유닛은,
   상기 수용 공간에 수용된 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 포함하되,
   상기 가이드 홈은 상기 하우징의 저면에서 상기 제1방향을 따라 끝단까지 연장되는 헤드 어셈블리.
3. 제2항에 있어서,
   상기 베이스 유닛은,
   상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 제1방향을 향하는 체결 홀이 형성되는 체결 부재를 더 포함하고,
   상기 레저버는,
   상기 하우징으로부터 돌출되게 연장되며, 상기 체결 홀에 삽입 가능한 체결 돌기를 포함하는 헤드 어셈블리.
4. 제3항에 있어서,
   상기 체결 부재는,
   상기 체결 홀이 형성되는 체결 플레이트와;
   상기 체결 홀에 인접하게 위치되도록 상기 체결 플레이트에 제공되는 자석을 포함하되,
   상기 체결 돌기는 상기 체결 부재에 인력이 작용하는 금속 재질을 포함하는 헤드 어셈블리.
5. 제4항에 있어서,
   상기 가이드 레일 및 상기 체결 플레이트는 상기 제1방향을 따라 순차적으로 위치되고,
   상기 체결 플레이트의 상단은 상기 가이드 레일보다 높게 위치되는 헤드 어셈블리.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 체결 홀은 복수 개로 제공되며,
   상부에서 바라볼 때 상기 체결 홀은 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 배열되는 헤드 어셈블리.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 고정 부재는,
   상기 고정 홈에 삽입 가능한 몸통부와;
   상기 몸통부의 상단으로부터 연장되며, 상기 몸통부보다 큰 직경을 가지는 머리부를 포함하고,
   상기 그립 부재는,
   상기 하우징으로부터 연장되는 아암부와;
   상기 아암부로부터 연장되며, 상기 몸통부를 감싸는 그립부를 포함하되,
   상기 그립부는 상기 몸통부보다 크고 상기 머리보다 작은 내경을 가지는 헤드 어셈블리.
9. 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
   상기 기판 지지 유닛의 상부에 위치되는 갠트리와;
   상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 헤드 어셈블리와;
   상기 갠트리 및 상기 헤드 어셈블리 각각에 결합되며, 상기 갠트리에서 이동 가능한 헤드 이동 유닛을 포함하되,
   상기 헤드 어셈블리는,
   처리액을 토출하는 헤드 유닛과;
   상기 헤드 유닛이 탈착 가능한 베이스 유닛을 포함하되,
   상기 베이스 유닛은,
   상기 헤드 유닛이 안착 가능한 안착 플레이트와;
   상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 헤드 유닛의 정 위치를 안내하는 안내 부재를 포함하되,
   상기 안내 부재는 제1방향을 향하는 가이드 레일을 가지며,
   상기 헤드 유닛은 상기 가이드 레일에 장착 가능한 가이드 홈이 형성되고,
   상기 안착 플레이트의 상면에는 고정 홈이 형성되고,
   상기 베이스 유닛은,
   상기 고정 홈에 삽입되어 상기 제1방향 및 상기 제1방향과 수직한 제2방향 각각에 대해 수직한 제3방향으로 이동 가능한 고정 부재를 포함하고,
   상기 헤드 유닛은,
   내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간이 형성되는 하우징을 가지는 레저버; 및 상기 하우징으로부터 상기 제1방향으로 연장되며, 상기 고정 부재를 감싸는 그립 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 헤드 유닛은,
    상기 수용 공간에 수용된 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 포함하되,
    상기 가이드 홈은 상기 하우징의 저면에서 상기 제1방향을 따라 끝단까지 연장되는 기판 처리 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스 유닛은,
    상기 안착 플레이트의 상면에 고정 결합되며, 상기 제1방향을 향하는 체결 홀이 형성되는 체결 부재를 더 포함하고,
    상기 레저버는,
    상기 하우징으로부터 돌출되게 연장되며, 상기 체결 홀에 삽입 가능한 체결 돌기를 포함하는 기판 처리 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 체결 부재는,
    상기 체결 홀이 형성되는 체결 플레이트와;
    상기 체결 홀에 인접하게 위치되도록 상기 체결 플레이트에 제공되는 자석을 포함하되,
    상기 체결 돌기는 상기 체결 부재에 인력이 작용하는 금속 재질을 포함하는 기판 처리 장치.

Images