KR20090092561A - Processing apparatus for substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리장치에 관한 것으로, 특히 연속적으로 서로 다른 종류의 약액으로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of continuously treating substrates with different kinds of chemical liquids.
일반적으로, 평판 디스플레이 패널을 제조할 때에는 기판이 지면에 대하여 수평하게 이송되는 상태에서 그 기판 상에 형성된 감광막을 현상하는 현상액을 도포한 후, 그 현상액을 제거하기 위하여 기판의 이송을 정지시킨 상태에서 기판을 일방향으로 기울여 현상액을 제거한다.In general, when manufacturing a flat panel display panel, a developer is applied to develop a photoresist film formed on the substrate while the substrate is horizontally transported with respect to the ground, and then the transfer of the substrate is stopped to remove the developer. The developer is removed by tilting the substrate in one direction.
이와 같이 현상액을 제거한 후 다시 기판을 지면에 대하여 수평한 상태로 만들어 이송하며, 그 기판 상에 잔존하는 현상액을 제거하는 린스액을 도포하게 된다. In this way, after removing the developer, the substrate is again made horizontal to the ground, and then transferred, and a rinse solution for removing the developer remaining on the substrate is applied.
상기 린스액의 도포에 의해 현상공정의 진행이 중지된다.The application of the rinse liquid stops the development process.
그러나 이와 같은 종래의 기판 처리장치는 기판이 정지된 상태에서 그 기판을 경사지게 하고, 소정의 시간 후에 다시 지면에 대해 수평한 상태로 만들어 이송하기 때문에 기판 처리장치의 구조가 복잡하며, 그 기판의 정지 상태에서는 다른 기판의 이송이 불가능하기 때문에 이송 정체 현상이 발생되어 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.However, such a conventional substrate processing apparatus is complicated by the structure of the substrate processing apparatus because the substrate is inclined in a state in which the substrate is stopped, and is made to be horizontal to the ground again after a predetermined time. Since it is impossible to transfer other substrates in the state, a transfer stagnation phenomenon may occur, thereby lowering the productivity of the product.
또한 기판을 정지시키지 않고 이송방향으로 경사를 주어 약액을 제거하는 기술이 공개되었으나, 이는 서로 다른 높이에서 고정되어 구동되는 이송축을 별도로 마련해야 하기 때문에 그 이송축을 개별 구동하기 위한 수단이 각각 별도로 마련되어야 하기 때문에 장치가 복잡하고, 설계가 용이하지 않은 문제점이 있었다.In addition, a technique of removing the chemical liquid by inclining the conveying direction without stopping the substrate has been disclosed, but since the feed shafts fixed and driven at different heights must be separately provided, a means for individually driving the feed shafts must be provided separately. Due to the complexity of the device, the design was not easy.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판의 이송을 중단시키지 않고도 기판에 경사를 주어 기판에 도포된 제1약액을 제거할 수 있는 기판 처리장치를 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention in view of the above problems is to provide a substrate processing apparatus that can remove the first chemical liquid applied to the substrate by inclining the substrate without stopping the transfer of the substrate.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 기판을 제1수준으로부터 제2수준까지 경사 이동시키되, 그 경사 이동에 필요한 수단의 동력전달 구성을 보다 단순화하여 장치의 구조를 단순화할 수 있는 기판 처리장치를 제공함에 있다.In addition, another problem to be solved by the present invention is to move the substrate from the first level to the second level, the substrate processing apparatus that can simplify the structure of the device by simplifying the power transmission configuration of the means necessary for the tilt movement In providing.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 제1노즐에 의해 제1약액이 도포된 기판을 제1방향으로 제1수준의 높이에서 지면과 평행하게 이송하는 제1이송부와, 상기 제1약액이 제거된 기판을 평행하게 이송하며, 기판의 위치를 감지하는 위치센서와 그 기판에 제2약액을 도포하는 제2노즐을 구비하는 제2이송부와, 상기 제1이송부와 제2이송부의 사이에서, 상기 기판의 선단부가 상기 제2이송부의 위치센서에 도달하면 가변롤러를 하강시켜, 상기 제1약액을 수집 제거하는 집액부를 형성하고, 상기 기판이 완전히 제2이송부로 이송되면 그 가변롤러를 상승시키는 높이제어수단을 포함한다.The present invention for solving the above problems, the first transfer unit for transporting the substrate coated with the first chemical liquid by the first nozzle in parallel with the ground at a height of the first level in the first direction, and the first chemical liquid A second transfer part having a position sensor which detects the position of the substrate and a second nozzle which applies the second chemical liquid to the substrate, for transferring the removed substrate in parallel; and between the first transfer part and the second transfer part When the front end of the substrate reaches the position sensor of the second transfer part, the variable roller is lowered to form a collecting part for collecting and removing the first chemical liquid, and when the substrate is completely transferred to the second transfer part, the variable roller is raised. And height control means.
본 발명은 제1약액이 도포된 기판의 이송 중에 그 기판의 일부 구간에서 높이가 낮은 집액구간을 형성한 상태로 이송하여, 제1약액이 그 집액구간에서 집액되어 기판의 진행방향에 대한 후단측으로 제거될 수 있도록 하여 기판을 정지시키지 않고도 기판으로부터 제1약액을 용이하게 제거할 수 있게 됨으로써, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention transfers a state in which a low-level collection section is formed in a portion of the substrate during the transfer of the substrate to which the first chemical solution is applied, so that the first chemical solution is collected in the collection section to the rear end side of the traveling direction of the substrate. By being able to be removed, it is possible to easily remove the first chemical liquid from the substrate without stopping the substrate, thereby improving the productivity.
또한 본 발명은 상기 집액구간을 높이가 가변되는 실린더를 이용하여, 기판을 이송하기 위한 이송축들에 구동력을 전달하기 위한 구동력 전달부의 구성을 변경하지 않고도 적용할 수 있기 때문에, 기존 기판 처리장치에 적용이 가능하여 적용의 용의성과 구조의 단순성을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can be applied to the existing substrate processing apparatus because the liquid collection section can be applied without changing the configuration of the driving force transmission unit for transmitting the driving force to the transfer shafts for transferring the substrate by using a cylinder whose height is variable. There is an effect that can be applied to provide ease of application and simplicity of structure.
아울러 상기 집액구간을 통해 제1약액이 제거되어 지면에 대하여 수평으로 이송되는 기판에 제2약액을 분사하되, 그 제2약액을 분사하는 분사노즐의 각도를 조절하여 별도의 유입 방지수단을 설치하지 않고도 제2약액이 상기 집액구간 측으로 유입되는 것을 방지하여, 장치의 구성을 보다 단순화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the first chemical liquid is removed through the liquid collection section and sprays the second chemical liquid onto the substrate transported horizontally with respect to the ground, but does not provide a separate inflow prevention means by adjusting the angle of the injection nozzle for spraying the second chemical liquid. It is possible to prevent the second chemical liquid from flowing into the collection section side, thereby simplifying the configuration of the apparatus.
도 1은 본 발명 기판 처리장치 바람직한 실시예에 따른 구성도이다.1 is a block diagram according to a preferred embodiment of the present invention a substrate processing apparatus.
도 2 내지 도 5는 각각 본 발명 기판 처리장치 바람직한 실시예의 동작을 설명하기 위한 측면구성도이다.2 to 5 are side configuration diagrams for explaining the operation of the preferred embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention, respectively.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:기판 2:이송축1: Substrate 2: Feed axis
3:이송롤러 4:가변롤러3: feed roller 4: variable roller
5:높이제어수단 6:제1노즐5: height control means 6: first nozzle
7:위치센서 8:제2노즐7: Position sensor 8: Second nozzle
9:구동축 10:기어9: drive shaft 10: gear
11:제1약액 20:집액부11: first drug 20: collection part
30:격벽30: bulkhead
이하, 상기와 같은 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예에 따른 구성도이다.1 is a configuration diagram according to a preferred embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예는, 기판(1)을 제1수준의 높이로 지면과 평행하게 이송하는 이송축(2)과, 상기 이송축(2)에 각각 다수로 결합되어 상기 기판(1)의 저면과 점접촉되는 이송롤러(3)와, 상기 이송축(2)의 사이에서 상기 기판(1)이 지날 때 상기 제1수준의 높이보다 낮은 제2수준의 높이로 결합된 가변롤러(4)들을 하강시키고, 기판(1)이 완전히 지나가면 다시 그 가변롤러(4)들을 제1수준까지 상승시키는 높이제어수단(5)과, 상기 기판(1)의 이송방향에 따라 상기 가변롤러(4) 이전에서 기판(1)에 제1약액을 도포하는 제1노즐(6)과, 상기 기판(1)이 가변롤러(4)를 지남을 감지하는 위치센서(7)와, 상기 위치센서(7)를 지난 기판(1)에 제2약액을 도포하는 제2노즐(8)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a preferred embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention includes a plurality of feed shafts 2 and a plurality of feed shafts 2 for feeding the substrate 1 in parallel with the ground at a height of a first level. A height of a second level that is lower than the height of the first level when the substrate 1 passes between the transfer roller 3 and the transfer shaft 2 which are in point contact with the bottom surface of the substrate 1. Height control means (5) for lowering the variable rollers 4 coupled to each other and raising the variable rollers (4) to the first level once the substrate (1) passes completely, and the transfer direction of the substrate (1). The first nozzle 6 for applying the first chemical to the substrate (1) before the variable roller 4, and the position sensor (7) for detecting the substrate 1 passing the variable roller (4) And a second nozzle 8 for applying a second chemical solution to the substrate 1 past the position sensor 7.
또한 각 이송축(2)을 등속으로 회전시키기 위하여 기판(1)의 이송방향과 평행하게 위치하는 구동축(9)과, 각 이송축(2)들에 구동축의 회전력을 전달하기 위한 기어(10)를 포함하여 구성된다.In addition, the drive shaft (9) positioned in parallel with the conveying direction of the substrate (1) for rotating the respective feed shaft (2) at a constant speed, and the gear (10) for transmitting the rotational force of the drive shaft to the respective feed shaft (2) It is configured to include.
도면에는 생략되었지만, 상기 위치센서(7)의 기판 검출신호를 전달받아 상기 높이제어수단(5)을 구동하는 제어부를 포함한다.Although not shown in the drawing, a control unit for receiving the substrate detection signal of the position sensor 7 and driving the height control means 5 is included.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention configured as described above will be described in more detail.
먼저, 기판(1)은 구동축(9)의 회전에 따라 기어(10)를 통해 각각 등속의 회전력을 전달받은 이송축(2)에 결합된 이송롤러(3)에 의해 제1방향으로 이송된다.First, the substrate 1 is conveyed in the first direction by a feed roller 3 coupled to the feed shaft 2 which receives the rotational force of constant velocity through the gear 10 in accordance with the rotation of the drive shaft 9.
이때, 그 기판(1)은 박막 패턴의 형성을 위하여 박막 및 감광막이 도포된 후 노광된 것일 수 있으며, 상기 이송축(2)에 의해 이송되는 과정에서 제1노즐(6)에서 분사되는 제1약액인 현상액에 의해 현상될 수 있다. At this time, the substrate 1 may be exposed after the thin film and the photosensitive film is applied to form a thin film pattern, the first sprayed from the first nozzle (6) in the process of being transferred by the feed shaft (2) It can be developed by a developer which is a chemical solution.
이와 같이 제1약액이 도포된 기판(1)은 상기 제1방향으로 이송이 계속 진행되며, 그 진행과정에서 제1약액에 의해 현상이 이루어진다. As described above, the substrate 1 to which the first chemical liquid is applied is continuously transferred in the first direction, and development is performed by the first chemical liquid during the process.
상기의 이송이 진행되어 기판(1)이 상기 가변롤러(4)를 지나 그 다음의 이송축(2)까지 이송되면, 그 기판(1)이 이송됨을 감지한 위치센서(7)의 검출신호에 따라 상기 가변롤러(4)는 높이제어수단(5)에 의해 하강하게 된다. 상기 가변롤러(4)는 기판(1)의 이송방향측으로 복수로 마련되는 것이 바람직하다.When the transfer is performed and the substrate 1 passes through the variable roller 4 to the next transfer shaft 2, the detection signal of the position sensor 7 that detects the transfer of the substrate 1 is transferred. Accordingly, the variable roller 4 is lowered by the height control means (5). The variable roller 4 is preferably provided in plurality in the conveying direction side of the substrate (1).
상기 높이제어수단(5)은 실린더, 전동모터에 의해 구동되는 승하강축 일 수 있으며, 오염을 발생시키지 않으면서 높이를 제어할 수 있는 수단이면 그 종류에 무관하게 적용함이 가능하다.The height control means (5) may be a lifting and lowering shaft driven by a cylinder, an electric motor, and any means that can control the height without generating pollution can be applied regardless of its type.
도 2 내지 도 5는 본 발명 기판 처리장치의 동작을 설명하기 위한 측면 구성도이다. 2 to 5 are side configuration diagrams for explaining the operation of the substrate processing apparatus of the present invention.
도 2와 도 3을 각각 참조하면, 상기 설명과 같이 제1약액(11)이 도포된 기판(1)이 이송축(2)에 의해 이송되고, 이 기판(1)이 위치센서(7)에 의해 검출되면, 가변롤러(4)가 높이제어수단(5)에 의해 하강하여 기판(1)의 일부가 상기 이송축(2)에 의해 이송되는 높이인 제1수준에 비하여 낮은 제2수준으로 굴곡진 상태로 이송된다. 2 and 3, as described above, the substrate 1 coated with the first chemical solution 11 is transferred by the transfer shaft 2, and the substrate 1 is transferred to the position sensor 7. When detected by the variable roller 4, the variable roller 4 is lowered by the height control means 5 so that part of the substrate 1 is bent to a second level lower than the first level, which is a height conveyed by the transfer shaft 2. Are transported in a true state.
이해의 편의를 위해 상기 기판(1)의 이송방향에 대하여 상기 가변롤러(4) 이전의 이송축(2)과 제1노즐(6)을 포함하는 부분을 제1이송부, 상기 가변롤러(4) 이후의 이송축(2)과 제2노즐(8)을 포함하는 부분을 제2이송부라 할 때, 상기 기판(1)의 선단부가 제2이송부에 도달하면, 상기 가변롤러(4)의 수준을 상기 제2수준으로 하강시켜 상기 제1약액을 집액하는 오목한 영역을 형성한다.For convenience of understanding, a portion including the transfer shaft 2 and the first nozzle 6 before the variable roller 4 in the transfer direction of the substrate 1 may be formed by the first transfer unit and the variable roller 4. When a portion including the transfer shaft 2 and the second nozzle 8 is called the second transfer portion, when the tip portion of the substrate 1 reaches the second transfer portion, the level of the variable roller 4 is increased. Lowering to the second level to form a concave region for collecting the first chemical liquid.
상기 가변롤러(4)와 그 가변롤러(4) 양측의 제1이송부와 제2이송부 각각에 마련된 이송축(2)이 이루는 오목한 영역을 설명의 편의상 집액부(20)라하며, 그 집액부(20)에는 가변롤러(4)와 이송축(2)의 높이 차에 의해 상기 제1약액(11)이 수집된다. A concave region formed by the variable roller 4 and the feed shaft 2 provided on each of the first and second transfer parts on both sides of the variable roller 4 is referred to as a liquid collecting part 20 for convenience of description. 20, the first chemical liquid 11 is collected by the height difference between the variable roller 4 and the feed shaft 2.
이와 같은 상태에서 제1약액(11)은 기판(1)의 측면측으로 일부 배출제거되고, 기판(1)이 진행할수록 집액부(20)에 수집된 제1약액(11)의 양이 증가하는 상태로 기판(1)의 후단측까지 진행되며, 상기 집액부(20)를 지난 기판(1)의 상부에는 제1약액(11)이 제거된 상태가 된다.In this state, the first chemical liquid 11 is partially discharged to the side of the substrate 1, and as the substrate 1 proceeds, the amount of the first chemical liquid 11 collected in the collection part 20 increases. The furnace proceeds to the rear end side of the substrate 1, and the first chemical liquid 11 is removed from the upper portion of the substrate 1 past the liquid collecting part 20.
상기 기판(1)의 이송방향에 대하여 복수로 마련된 가변롤러(4)에 의하여 상기 집액부(20)의 길이(l)는 400 내지 600mm까지 형성될 수 있으며, 각 이송축(2)간의 거리가 100mm인 것을 감안할 때 집액부(20)의 집액 용량을 충분하게 할 수 있다.The length l of the liquid collecting part 20 may be formed up to 400 to 600 mm by a plurality of variable rollers 4 provided in the conveying direction of the substrate 1, and the distance between the conveying shafts 2 may vary. Considering that it is 100 mm, the liquid collection capacity of the liquid collection part 20 can be made sufficient.
또한, 집액부(20)의 깊이(d)는 상기 길이(l)에 따라 변경될 수 있는 값이며, 300 내지 500mm가 적당하다. 상기 집액부(20)의 길이(l)에 비하여 깊이(d)가 깊을수록 집액부(20)와 제2이송부의 이송축(2)이 이루는 경사각도가 증가하여, 제1약액의 제거가 용이하게 되나, 그 깊이가 너무 깊으면 이송에 어려움이 발생할 수 있다.In addition, the depth (d) of the liquid collecting part 20 is a value that can be changed according to the length (l), 300 to 500mm is suitable. As the depth d is deeper than the length l of the liquid collecting part 20, the inclination angle between the liquid collecting part 20 and the feed shaft 2 of the second conveying part increases, so that the first chemical liquid is easily removed. However, if the depth is too deep, it may cause difficulty in conveying.
상기 도 4를 참조하면, 기판(1)의 후단이 상기 가변롤러(4)의 상부에 도달하면, 그 기판(1)의 후단측으로 상기 집액부(20)에 수집된 제1약액이 배출되기 시작하며, 그 후단이 상기 가변롤러(4)를 지나 이송축(2)으로 상향 이동할 때 그 제1약액(11)은 완전히 제거된다.Referring to FIG. 4, when the rear end of the substrate 1 reaches the upper portion of the variable roller 4, the first chemical liquid collected in the liquid collecting part 20 begins to be discharged toward the rear end side of the substrate 1. The first chemical liquid 11 is completely removed when the rear end thereof moves upward through the variable roller 4 to the feed shaft 2.
도 5를 참조하면, 기판(1)이 위치센서(7)를 완전히 지났을 때, 즉 기판(1)이 제2이송부로 완전히 진입하였을 때 상기 높이제어수단(5)은 가변롤러(4)를 상기 이송축(2)들이 이루는 제1수준의 높이까지 가변롤러(4)를 상승시켜, 다음 기판(1)의 이송을 준비한다.Referring to FIG. 5, when the substrate 1 completely passes the position sensor 7, that is, when the substrate 1 completely enters the second conveying part, the height control means 5 causes the variable roller 4 to be moved. The variable rollers 4 are raised to the height of the first level formed by the transfer shafts 2 to prepare the transfer of the next substrate 1.
또한, 상기 제1약액이 제거된 기판(1)은 잔존하는 제1약액을 제거하기 위하여 기판(1)의 이송방향을 따라 그 기판(1)과 이루는 예각(a)이 20 내지 35도의 범위 내가 되도록 설치된 제2노즐(8)에서 제2약액을 분사한다.In addition, the substrate 1 from which the first chemical liquid is removed has an acute angle a formed with the substrate 1 in the transport direction of the substrate 1 within 20 to 35 degrees in order to remove the remaining first chemical liquid. The second chemical liquid is injected from the second nozzle 8 installed as much as possible.
이때 상기 제2노즐(8)의 분사각도 제한은 제2약액이 상기 집액부(20)측으로 유입되지 않는 상태에서 최적의 린스효과를 얻도록 하기 위한 것으로, 35도를 초과하는 경우 분사된 제2약액이 방향성을 잃고 상기 집액부(20)측으로 유입될 수 있으며, 20도 미만에서는 기판(1)의 전면에 고른 분사가 용이하지 않게 된다.At this time, the spray angle limit of the second nozzle 8 is to obtain an optimal rinsing effect in a state in which the second chemical liquid does not flow into the liquid collecting part 20 side, and when it exceeds 35 degrees, the sprayed second The chemical liquid loses the orientation and may flow into the collection portion 20 side, and less than 20 degrees may make it difficult to spray evenly on the front surface of the substrate 1.
상기 제2약액은 탈이온수 등의 세정수일 수 있으며, 상기 기판(1)에 잔존하는 제1약액에 의한 과도한 현상이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.The second chemical liquid may be washing water such as deionized water, and prevents excessive development by the first chemical liquid remaining on the substrate 1.
도 5에 도시된 격벽(30)은 상기 제2약액이 분사되는 구간을 정의하며, 그 격벽(30)의 양측으로 미스트가 이동하는 것을 방지하는 역할을 한다.The partition wall 30 illustrated in FIG. 5 defines a section in which the second chemical liquid is injected, and serves to prevent the mist from moving to both sides of the partition wall 30.
이상에서는 제1약액을 현상액으로, 제2약액을 린스액으로 사용하는 예를 들었으나, 이종의 약액을 기판에 순차 분사하여 처리하는 공정에 본 발명 기판 처리장치는 용이하게 적용될 수 있으며, 그 약액의 종류에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.In the above, the first chemical solution is used as the developer and the second chemical solution is used as the rinse solution. However, the substrate treating apparatus of the present invention can be easily applied to a process of sequentially spraying different chemical solutions onto a substrate. The present invention is not limited by the kind.
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