KR20180009469A

KR20180009469A - 기판 처리 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20180009469A
Application number: KR1020160091132A
Authority: KR
Inventors: 박은호
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2018-01-29

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 처리 장치는, 기판에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리(gantry)와, 겐트리에 결합되며 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛과, 겐트리에 결합되되 노즐유닛보다 먼저 기판에 근접하도록 노즐유닛에 이격되게 배치되며 기판의 두께를 측정하는 측정부와, 측정부에서 측정된 결과에 따라 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 제어하는 제어부를 포함하는 것에 의하여, 기판의 표면에 약액을 도포하기 전에 기판의 두께를 먼저 감지하고, 기판의 불필요한 소모를 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 그 제어방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 기판의 표면에 약액을 도포하기 전에 기판의 두께를 먼저 감지할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)는 TFT-LCD(thin film transistor liquid crystal display), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diodes) 등을 말한다.

이러한 FPD는 기판에 포토(photo), 확산(diffusion), 증착(deposition), 식각(etching) 및 이온 주입(ion implant) 등의 공정을 반복 수행함으로써 제조된다.

최근에, FPD는 고집적화되고 있으며, 이러한 추세에 따라 기판에 미세하고 높은 해상도를 갖는 패턴을 형성할 수 있는 FPD 제조장치가 요구된다.

FPD 제조장치는 기판에 패턴을 형성하기 위한 리소그래피(lithography) 공정을 수행함에 있어, 글래스(GLASS)로 제작된 기판에 포토 레지스트 액 등의 약액을 도포하는 코팅공정이 수반된다.

기판의 크기가 작았던 종래에는 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 기판을 회전시키는 것에 의하여 기판에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.

그러나, 기판의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 기판의 폭에 대응되는 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 기판에 도포하는 방식의 코팅방법이 사용되고 있다.

이하, 기판에 약액을 도포하는 장치를 기판 코터 장치라 한다.

도 1은 기존 기판 코터 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 및 도 3의 도 1의 기판 코터 장치에 의한 기판 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 기판 코터 장치(1)는 기판(G)을 스테이지(10)에 안착한 상태에서, 기판(G)에 포토 레지스트 등의 약액을 약액 공급부(30)로 공급받아 노즐유닛(20)을 스테이지(10)의 길이방향(X방향)을 따라 이동시키면서 기판(G)에 약액을 도포하도록 구성된다.

노즐유닛(20)은 기판(G)의 너비와 대응하는 길이의 슬릿을 그 저단부에 갖는다. 이와 같은 노즐유닛(20)은 스테이지 일측에서 대기하다가 감광액 도포시 기판측(G)으로 이동하면서 슬릿을 통해 감광액을 분사하여 기판(G)의 표면에 감광액을 도포하고, 감광액 도포작업이 완료되면 원위치로 복귀하여 대기모드를 취한다.

또한, 기판 코터 장치를 이용하여 연속적으로 다수의 기판 표면에 감광액을 도포하는 경우, 도포 작업과 도포 작업 사이의 대기시간에 공기와의 접촉에 의해 토출 노즐 선단부의 감광액 일부의 농도가 상승하고, 이 상태로 다음 기판에 도포를 계속하면, 고농도화된 도포액에 의해 세로줄이 발생하거나, 막이 끊어지는 현상이 발생하기 때문에, 이를 해소하기 위하여 기판이 로딩되는 스테이지 일측에는 예비토출장치가 구비된다.

즉, 예비토출장치는 슬릿 노즐을 통해 기판상에 감광액을 도포하기 직전에 슬릿 노즐 토출구 측에 잔류되어 있는 도포액을 탈락시킴과 아울러 차후 양호한 도포를 위해 토출구를 따라 비드층을 미리 형성할 목적으로 설치된다.

한편, 연속적으로 다수의 기판 표면에 감광액을 도포하는 경우, 기판(G)의 사이즈가 변화되면, 기판(G)의 크기 및 두께에 대응하여 노즐유닛(20)을 교체하거나 노즐유닛(20)의 높이가 조절될 수 있어야 하고, 기판의 사이즈가 미리 입력된 정보와 다른 경우에는 약액의 도포없이 기판이 그대로 통과된다.

그러나, 도 2 및 도 3과 같이, 기존에는 기판의 두께를 측정하는 동안, 예비토출장치에 의해 기판(G)의 표면에는 약액 비드층(B)이 미리 형성되기 때문에, 입력된 정보와 기판의 사이즈(예를 들어, 두께)가 다른 경우에는 약액의 도포없이 기판을 그대로 통과시키더라도, 기판(G)의 표면에는 이미 약액 비드층(B)이 형성됨에 따라 기판(G)을 재사용할 수 없어 기판(G)을 폐기 처분해야 하는 문제점이 있으며, 이에 따라 제조 비용이 증가하고 수율이 저하되는 문제점이 있다.

다시 말해서 기존에는 기판(G)의 두께를 측정하는 위치와 약액 비드층(B)이 형성되는 위치(S1)가 거의 동일하고, 기판(G)의 두께가 미리 입력된 정보와 동일한지 여부를 판단하기 전에, 기판(G)의 표면에 약액 비드층(B)이 먼저 형성됨에 따라, 입력된 정보와 기판(G)의 두께가 달라 기판(G)을 통과시키더라도 기판(G)의 표면에는 이미 약액 비드층(B)이 형성되어 있기 때문에, 기판(G)을 재사용할 수 없어 불가피하게 기판(G)을 폐기해야 하는 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 기판의 불필요한 소모를 방지하고, 기판과 노즐유닛의 충돌을 방지하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 기판의 불필요한 소모를 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 기판의 표면에 약액 비드를 형성하기 전에 기판의 두께를 먼저 검출하여 약액 비드에 의한 기판의 폐기를 저감시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기판과 노즐유닛의 충돌을 방지하고 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 연속적으로 다수의 기판에 대한 약액 도포 작업시 중간의 대기시간을 단축하고 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 처리 장치는, 기판에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리(gantry)와, 겐트리에 결합되며 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛과, 겐트리에 결합되되 노즐유닛보다 먼저 기판에 근접하도록 노즐유닛에 이격되게 배치되며 기판의 두께를 측정하는 측정부와, 측정부에서 측정된 결과에 따라 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 제어하는 제어부를 포함한다.

이는, 기판에 약액을 도포함에 있어서, 기판의 두께가 미리 입력된 정보와 다른 경우에는 약액의 도포없이 기판을 그대로 통과시켜, 약액 비드에 의한 기판의 불필요한 폐기를 저감하고, 기판을 재사용하기 위함이다.

즉, 본 발명은 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 동일한지 여부를 판단한 후, 기판의 표면에 약액 비드층이 형성되도록 하는 것에 의하여, 측정부에서 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다른 경우에는, 기판의 표면에 약액 비드층을 형성하지 않고도, 노즐유닛에 대해 기판을 그대로 통과시키는 것이 가능하다. 따라서, 기판에 불필요하게 약액 비드층이 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 약액 비드층에 의한 기판의 불필요한 폐기를 방지하고, 기판을 재사용하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

보다 구체적으로 겐트리는 상하 방향을 따라 이동하는 제1겐트리블럭과, 상하 방향을 따라 이동하며 제1겐트리블럭과 이격되게 배치되는 제2겐트리블럭과, 일단은 제1겐트리블럭에 연결되고 타단은 제2겐트리블럭에 연결되는 크로스바(cross bar)와, 크로스바보다 먼저 기판에 근접하도록 크로스바에 이격되게 배치되며 제1겐트리블럭과 제2겐트리블럭을 일체로 연결하는 리지드바(ridge bar)를 포함하고, 측정부는 리지드바에 결합된다.

이와 같이, 측정부가 겐트리를 구성하는 리지드바에 결합함으로써, 겐트리에 대한 기판의 상대 이동시, 측정부는 노즐유닛보다 먼저 기판에 근접할 수 있다. 더욱이, 측정부를 진동 및 변형이 거의 없는 리지드바에 장착하는 것에 의하여, 진동 및 변형에 의한 센싱 정확도 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 노즐유닛보다 먼저 기판에 근접하도록 겐트리에 연장되는 연장부재를 포함할 수 있으며, 측정부가 연장부재에 결합되게 하는 것에 의하여, 기판의 표면에 약액을 도포하기 전에 기판의 두께를 먼저 감지할 수 있다.

구체적으로, 연장부재는 겐트리를 구성하는 구성 요소(예를 들어, 겐트리블럭, 리지드바, 크로스바) 중 적어도 어느 하나로부터 연장되어 노즐유닛보다 먼저 기판에 근접하는 위치에 배치되며, 측정부는 연장부재에 장착됨으로써, 노즐유닛보다 먼저 기판에 근접할 수 있다.

바람직하게 연장부재를 리지드바로부터 연장하고, 리지드바에 연장된 연장부재에 측정부를 장착하는 것에 의하여, 진동 및 변형에 의한 측정부의 센싱 정확도 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제어부는 측정부에서 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 기판과의 충돌을 방지하도록 노즐유닛을 상향 이동시킬 수 있다.

이와 같이, 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 노즐유닛이 기판과의 충돌을 방지할 수 있는 높이에 배치되도록 노즐유닛을 상향 이동시키는 것에 의하여, 기판과 노즐유닛의 충돌에 따른 노즐유닛의 손상 및 파손을 방지하고, 안정성 및 신뢰성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 본 발명에서 겐트리가 기판에 대해 상대 이동한다 함은, 겐트리가 고정되고 기판이 이동하는 방식과, 기판이 고정되고 겐트리가 이동하는 방식을 모두 포함하는 개념으로 정의된다. 일 예로, 기판은 스테이지를 따라 이동되고, 겐트리가 스테이지의 양측에 고정 설치된다. 다른 일 예로, 기판은 스테이지에 고정 배치되고, 겐트리는 스테이지에 대해 이동한다.

또한, 기판 처리 장치는 스테이지를 따라 이동하는 기판을 부상(air floating)시키는 부상유닛을 포함할 수 있다.

바람직하게, 부상유닛은 기판의 하부에 배치되는 초음파 발생부(예를 들어, 초음파에 의해 가진되는 진동판)를 포함하고, 기판은 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 부상된다.

이와 같이, 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 기판이 부상되도록 하는 것에 의하여, 기판의 부상력을 정밀하게 제어할 수 있고, 기판이 반송되는 동안 외부 접촉에 의한 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 초음파 발생부를 이용한 부상 방식에서는, 기판의 전 걸쳐 균일한 부상력을 형성할 수 있기 때문에, 노즐유닛으로부터 약액이 도포되는 도포 영역에서 노즐유닛에 대한 기판의 배치 높이를 보다 정교하게 제어 및 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 경우에 따라서는 부상유닛으로서 기체를 분사하여 기판을 부상시키는 기체분사부가 사용되는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 분야에 따르면, 기판에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리와, 겐트리에 결합되며 상기 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛을 포함하며, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 처리 장치의 제어방법은, 기판에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리와, 겐트리에 결합되며 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛을 포함하며, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 처리 장치의 제어방법은, 겐트리에 대해 기판을 상대 이동시키는 이동단계와, 기판에 약액이 도포되기 시작하는 위치에서 이격되며 기판이 도달할 때에 노즐유닛보다 먼저 도달하는 위치에서 기판의 두께를 측정하는 두께측정단계와, 두께측정단계에서 측정된 결과에 따라 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 제어하는 제어단계를 포함한다.

이와 같이, 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 동일한지 여부를 판단한 후, 기판의 표면에 약액 비드층이 형성되도록 하는 것에 의하여, 측정부에서 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다른 경우에는, 기판의 표면에 약액 비드층을 형성하지 않고도, 노즐유닛에 대해 기판을 그대로 통과시키는 것이 가능하다. 따라서, 기판에 불필요하게 약액 비드층이 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 약액 비드층에 의한 기판의 불필요한 폐기를 방지하고, 기판을 재사용하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게, 두께측정단계에서는 노즐유닛에 의해 기판의 표면에 약액 비드가 형성되기 전에 기판의 두께를 측정하고, 제어단계에서는, 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 노즐유닛에 대해 기판이 통과하는 동안 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 중단시킨다.

이와 같이, 기판의 두께 측정 후, 약액 비드층이 형성되도록 하는 것에 의하여, 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다른 경우에는, 기판의 표면에 약액 비드층을 형성하지 않고도, 노즐유닛에 대해 기판을 그대로 통과시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 노즐유닛이 기판에 충돌하지 않는 높이에 배치되도록 노즐유닛을 상향 이동시키는 높이조절단계를 포함하는 것에 의하여, 기판과 노즐유닛의 충돌에 따른 노즐유닛의 손상 및 파손을 방지하고, 안정성 및 신뢰성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 이동단계에서 기판은 이동되고, 겐트리는 고정될 수 있다. 다르게는, 이동단계에서 기판은 고정되고, 겐트리는 이동된다.

바람직하게 이동단계에서 기판은 초음파에 의한 진동 에너지에 의해 부상(air floating)된 상태로 이동되도록 하는 것에 의하여, 기판의 부상력을 정밀하게 제어할 수 있고, 기판이 반송되는 동안 외부 접촉에 의한 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 불필요한 소모를 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 기판의 두께가 미리 입력된 정보와 다른 경우에는 약액의 도포없이 기판을 그대로 통과시켜, 약액 비드에 의한 기판의 불필요한 폐기를 저감하고, 기판을 재사용할 수 있다.

다시 말해서, 본 발명에 따르면 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 동일한지 여부를 판단한 후, 기판의 표면에 약액 비드층이 형성되도록 하는 것에 의하여, 측정부에서 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다른 경우에는, 기판의 표면에 약액 비드층을 형성하지 않고도, 노즐유닛에 대해 기판을 그대로 통과시키는 것이 가능하다. 따라서, 기판에 불필요하게 약액 비드층이 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 약액 비드층에 의한 기판의 불필요한 폐기를 방지하고, 기판을 재사용하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 측정부를 진동 및 변형이 거의 없는 리지드바에 장착하는 것에 의하여, 진동 및 변형에 의한 센싱 정확도 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 기판이 부상되도록 하는 것에 의하여, 기판의 부상력을 정밀하게 제어할 수 있고, 기판이 반송되는 동안 외부 접촉에 의한 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 측정된 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 제어부가 노즐유닛이 기판에 비충돌되는 높이에 배치되도록 노즐유닛을 이동시키는 것에 의하여, 기판과 노즐유닛의 충돌에 따른 노즐유닛의 손상 및 파손을 방지하고, 안정성 및 신뢰성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기판 코터 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도 2 및 도 3의 도 1의 기판 코터 장치에 의한 기판 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면,
도 4는 도 3의 기판 처리 장치의 노즐유닛과 측정부를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 초음파 발생부를 설명하기 위한 도면,
도 7 내지 도 9는 도 3의 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제어방법을 도시한 블록도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 기판 처리 장치의 노즐유닛과 측정부를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 초음파 발생부를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 7 내지 도 9는 도 3의 기판 처리 장치에 의한 기판의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는, 기판(10)에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리(gantry)(200)와, 겐트리(200)에 결합되며 기판(10)의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛(300)과, 겐트리(200)에 결합되되 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접하도록 노즐유닛(300)에 이격되게 배치되며 기판(10)의 두께를 측정하는 측정부(400)와, 측정부(400)에서 측정된 결과에 따라 노즐유닛(300)에 의한 약액의 도포를 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

겐트리(200)는 기판(10)에 대해 상대 이동 가능하게 구비되며, 노즐유닛(300)은 겐트리(200)에 장착되어 기판(10)의 표면에 약액(예를 들어, 포토 레지스트)을 도포하도록 마련된다.

여기서, 겐트리(200)가 기판(10)에 대해 상대 이동한다 함은, 겐트리(200)가 고정되고 기판(10)이 이동하는 방식과, 기판(10)이 고정되고 겐트리(200)가 이동하는 방식을 모두 포함하는 개념으로 정의된다. 이하에서는 기판(10)이 스테이지(202)를 따라 이동되고, 겐트리(200)가 스테이지(202)의 양측에 고정 설치된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 기판을 스테이지에 고정 배치하고, 겐트리가 스테이지에 대해 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.

보다 구체적으로 겐트리(200)는 상하 방향(Z축 방향)을 따라 이동하는 제1겐트리블럭(210)과, 상하 방향(Z축 방향)을 따라 이동하며 제1겐트리블럭(210)과 이격되게 배치되는 제2겐트리블럭(220)과, 일단은 제1겐트리블럭(210)에 연결되고 타단은 제2겐트리블럭(220)에 연결되는 크로스바(cross bar)(230)와, 크로스바(230)보다 먼저 기판(10)에 근접하도록 크로스바(230)에 이격되게 배치되며 제1겐트리블럭(210)과 제2겐트리블럭(220)을 일체로 연결하는 리지드바(ridge bar)(240)를 포함한다.

제1겐트리블럭(210)과 제2겐트리블럭(220)은 베이스의 상부에 상하 방향(Z축 방향)을 따라 이동 가능하게 구비된다. 제1겐트리블럭(210)과 제2겐트리블럭(220)은 통상의 리니어 수단(예를 들어, 리드스크류, 리니어모터)에 의해 상하 방향(Z축 방향)으로 이동하도록 구성되며, 제1겐트리블럭(210)과 제2겐트리블럭(220)의 구동 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

크로스바(230)의 일단은 제1겐트리블럭(210)에 연결되고 타단은 제2겐트리블럭(220)에 연결된다. 크로스바(230)는 제1겐트리블럭(210)과 제2겐트리블럭(220)을 일체로 연결함으로써, 제1겐트리블럭(210)과 제2겐트리블럭(220)이 상하 방향(Z축 방향)에 대해 틸팅되지 않고 오로지 상하 방향(Z축 방향)으로만 상하 이동할 수 있게 한다.

리지드바(240)의 일단은 제1겐트리블럭(210)에 결합되고 타단은 제2겐트리블럭(220)에 결합되어, 제1겐트리블럭(210)과 제2겐트리블럭(220)을 일체로 연결한다.

리지드바(240)는 제1겐트리블럭(210)에 대한 제2겐트리블럭(220)의 배치 상태를 안정적으로 유지하기 위한 강성을 제공하도록 구비된다. 바람직하게 리지드바(240)는 진동 영향을 최소화할 수 있으며, 온도에 의한 변형 및 처짐을 최소화할 수 있는 재질 및 구조로 제공된다. 일 예로, 리지드바(240)는 진동 및 온도 변화에 우수한 특성을 갖는 화강암(granite)으로 형성될 수 있다.

아울러, 리지드바(240)는 크로스바(230)보다 먼저 기판(10)에 근접하도록 크로스바(230)에 이격되게 배치된다. 다시 말해서, 리지드바(240)는 크로스바(230)보다 먼저 기판(10)이 이송되는 방향을 마주하도록 크로스바(230)에 이격되게 배치되며, 겐트리(200)에 대한 기판(10)의 상대 이동시, 기판(10)은 리지드바(240)를 먼저 통과한 후 크로스바(230)를 통과할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 스테이지(202)를 따라 이동하는 기판(10)을 부상(air floating)시키는 부상유닛(100)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(10)이 부상된다 함은, 기판(10)이 소정 간격을 두고 공중에 띄워진 상태를 의미한다.

바람직하게, 도 6을 참조하면, 부상유닛(100)은 기판(10)의 하부에 배치되는 초음파 발생부(예를 들어, 초음파에 의해 가진되는 진동판)를 포함하고, 기판(10)은 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 부상된다. 이때, 부상유닛(100)에 의해 부상된 기판(10)은 일측이 파지부재(12)에 의해 파지된 상태로 파지부재(12)가 이동함에 따라 이송될 수 있다.

이와 같이, 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 기판(10)이 부상되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)의 부상력을 정밀하게 제어할 수 있고, 기판(10)이 반송되는 동안 외부 접촉에 의한 손상 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 초음파 발생부를 이용한 부상 방식에서는, 기판(10)의 전 걸쳐 균일한 부상력을 형성할 수 있기 때문에, 노즐유닛(300)으로부터 약액이 도포되는 도포 영역에서 노즐유닛(300)에 대한 기판(10)의 배치 높이를 보다 정교하게 제어 및 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에서는 부상유닛(100)로 초음파 발생부를 이용한 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 부상유닛으로서 기체를 분사하여 기판을 부상시키는 기체분사부가 사용되는 것도 가능하다.

노즐유닛(300)은 겐트리(200)에 결합되어 기판(10)의 표면에 약액을 도포하도록 구비된다.

보다 구체적으로, 노즐유닛(300)은 겐트리(200)를 구성하는 크로스바(230)에 장착되어 리지드바(240)를 통과한 기판(10)에 약액을 도포하도록 구성된다.

여기서, 노즐유닛(300)에 의해 약액이 도포되는 영역은 피처리 기판(10)의 전체 표면일 수도 있고, 다수의 셀 영역으로 분할된 부분일 수도 있다.

노즐유닛(300)의 저단부에는 기판(10)의 너비와 대응하는 길이의 슬릿 노즐이 형성되며, 슬릿 노즐을 통해 약액이 분사되어 기판(10)의 표면에 도포될 수 있다.

아울러, 노즐유닛(300)에는 예비토출장치가 구비되며, 예비토출장치는 슬릿 노즐을 통해 기판(10)상에 약액을 도포하기 직전에 슬릿 노즐 토출구 측에 잔류되어 있는 도포액을 탈락시킴과 아울러 차후 양호한 도포를 위해 토출구를 따라 약액 비드층을 미리 형성한다.

측정부(400)는 겐트리(200)에 결합되되, 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접하도록 노즐유닛(300)에 이격되게 배치되며, 기판(10)의 두께를 측정하도록 마련된다.

여기서, 측정부(400)가 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접한다 함은, 측정부(400)가 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)이 이송되는 방향(접근되는 방향)을 마주하도록 노즐유닛(300)에 이격되게 배치되며, 겐트리(200)에 대한 기판(10)의 상대 이동시, 기판(10)이 측정부(400)를 먼저 통과한 후 소정 시간차(도 5의 T1)를 두고 노즐유닛(300)을 통과하는 것으로 정의된다.

바람직하게, 측정부(400)는 겐트리(200)를 구성하는 리지드바(240)에 결합됨으로써, 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접할 수 있다. 더욱이, 측정부(400)를 진동 및 변형이 거의 없는 리지드바(240)에 장착하는 것에 의하여, 진동 및 변형에 의한 센싱 정확도 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

측정부(400)로서는 기판(10)의 두께를 측정할 수 있는 통상의 센서가 사용될 수 있으며, 센서의 종류 및 개수에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 측정부(400)로서는 레이저 센서가 사용될 수 있다.

제어부(500)는 측정부(400)에서 측정된 결과에 따라 노즐유닛(300)에 의한 약액의 도포를 제어한다.

다시 말해서, 제어부(500)는 측정부(400)에서 감지된 기판(10)의 두께에 따라 노즐유닛(300)이 기판(10)의 표면에 약액을 도포할 지 여부를 제어한다.

바람직하게, 측정부(400)는 노즐유닛(300)에 의해 기판(10)의 표면에 약액 비드가 형성되기 전에 먼저 기판(10)의 두께를 측정하고, 제어부(500)는 측정부(400)에서 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면 노즐유닛(300)에 대해 기판(10)이 통과하는 동안 노즐유닛(300)에 의한 약액의 도포를 중단시킨다.

이와 같이, 본 발명은 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 동일한지 여부를 판단한 후, 기판(10)의 표면에 약액 비드층이 형성되도록 하는 것에 의하여, 도 7과 같이, 측정부(400)에서 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다른 경우에는, 기판(10)의 표면에 약액 비드층을 형성하지 않고도, 노즐유닛(300)에 대해 기판(10)을 그대로 통과시키는 것이 가능하다. 따라서, 기판(10)에 불필요하게 약액 비드층이 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 약액 비드층에 의한 기판(10)의 불필요한 폐기를 방지하고, 기판(10)을 재사용하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

반면, 측정부(400)에서 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 동일하면, 도 8과 같이, 기판(10)의 표면에는 노즐유닛(300)에 의해 약액이 정상적으로 도포되 수 있다.

또한, 제어부(500)는 측정부(400)에서 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 노즐유닛(300)과 기판(10)의 충돌을 방지하도록 노즐유닛(300)을 상향 이동시킬 수 있다.

일 예로, 도 9와 같이, 기판(10)이 노즐유닛(300)에 충돌할 정도의 두꺼운 두께(기설정된 설정범위와 다른 두꺼운 두께)를 갖는 것으로 판별되면, 제어부(500)는 겐트리(200)를 상승시켜 노즐유닛(300)을 기판(10)에 충돌하지 않는 높이에 배치할 수 있으며, 기판(10)은 노즐유닛(300)에 충돌하지 않고 노즐유닛(300)의 하부를 그대로 통과할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 노즐유닛(300)과 기판(10)의 충돌을 방지할 수 있도록 노즐유닛(300)을 상향 이동시키는 것에 의하여, 기판(10)과 노즐유닛(300)의 충돌에 따른 노즐유닛(300)의 손상 및 파손을 방지하고, 안정성 및 신뢰성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, 기판(10)에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리(gantry)(200)와, 겐트리(200)에 결합되며 기판(10)의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛(300)과, 겐트리(200)에 결합되되 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접하도록 노즐유닛(300)에 이격되게 배치되며 기판(10)의 두께를 측정하는 측정부(400)와, 측정부(400)에서 측정된 결과에 따라 노즐유닛(300)에 의한 약액의 도포를 제어하는 제어부(500)를 포함하되, 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접하도록 겐트리(200)에 연장되는 연장부재(242)를 포함할 수 있으며, 측정부는 연장부재에 결합된다.

연장부재(242)는 겐트리(200)를 구성하는 구성 요소(예를 들어, 겐트리블럭, 리지드바, 크로스바) 중 적어도 어느 하나로부터 연장되어 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접하는 위치에 배치되며, 측정부(400)는 연장부재(242)에 장착됨으로써, 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접할 수 있다.

바람직하게 연장부재(242)를 리지드바(240)로부터 연장하고, 리지드바(240)에 연장된 연장부재(242)에 측정부(400)를 장착하는 것에 의하여, 진동 및 변형에 의한 측정부(400)의 센싱 정확도 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 경우에 따라서는, 연장부재를 크로스바 또는 겐트리블럭으로부터 연장하는 것도 가능하다.

도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제어방법을 도시한 블록도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제어방법은, 기판(10)에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리(200)와, 겐트리(200)에 결합되며 기판(10)의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛(300)을 포함하며, 피처리 기판(10)의 표면에 약액을 도포하는 기판 처리 장치의 제어방법은, 겐트리(200)에 대해 기판(10)을 상대 이동시키는 이동단계(S10)와, 기판(10)에 약액이 도포되기 시작하는 위치에서 이격되며 기판(10)이 도달할 때에 노즐유닛(300)보다 먼저 도달하는 위치에서 기판(10)의 두께를 측정하는 두께측정단계(S30)를 포함한다.

단계 1:

먼저, 겐트리(200)에 대해 기판(10)을 상대 이동시킨다.(S10)

이동단계(S10)에서 겐트리(200)에 대한 기판(10)의 상대 이동은, 겐트리(200)를 고정하고 기판(10)을 이동시키거나, 기판(10)을 고정하고 겐트리(200)를 이동시킴으로써 구현될 수 있다.

일 예로, 이동단계(S10)에서 기판(10)은 스테이지(202)를 따라 이동하고, 겐트리(200)는 스테이지(202)의 양측에 고정 설치될 수 있다. 바람직하게, 이동단계(S10)에서 기판(10)은 부상유닛(100)(초음파 발생부)의 초음파에 의한 진동 에너지에 의해 공중에 부상된 상태로 스테이지(202)를 따라 이동할 수 있다. 경우에 따라서는 기판을 스테이지에 고정 배치하고, 겐트리가 스테이지에 대해 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.

단계 2:

다음, 기판(10)에 약액이 도포되기 시작하는 위치에서 이격되며 기판(10)이 도달할 때에 노즐유닛(300)보다 먼저 도달하는 위치에서 기판(10)의 두께를 측정한다.(S20)

두께측정단계(S20)에서는 노즐유닛(300)보다 먼저 기판(10)에 근접하도록 노즐유닛(300)의 전방(기판이 도달할 때에 노즐유닛보다 먼저 도달하는 위치)에 배치되는 측정부(400)를 이용하여 기판(10)의 두께를 측정할 수 있다.

단계 3:

다음, 두께측정단계에서 측정된 결과에 따라 노즐유닛(300)에 의한 약액의 도포를 제어한다.(S30)

제어단계(S30)에서는 두께측정단계(S20)에서 측정된 기판(10)의 두께에 따라 노즐유닛(300)이 기판(10)의 표면에 약액을 도포할 지 여부를 제어한다.

바람직하게, 두께측정단계(S20)에서는 노즐유닛(300)에 의해 기판(10)의 표면에 약액 비드가 형성되기 전에 먼저 기판(10)의 두께를 측정하고, 제어단계(S30)에서는 측정부(400)에서 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면 노즐유닛(300)에 대해 기판(10)이 통과하는 동안 노즐유닛(300)에 의한 약액의 도포를 중단시킨다.

이와 같이, 본 발명은 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 동일한지 여부를 판단한 후, 기판(10)의 표면에 약액 비드층이 형성되도록 하는 것에 의하여, 측정부(400)에서 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다른 경우에는, 기판(10)의 표면에 약액 비드층을 형성하지 않고도, 노즐유닛(300)에 대해 기판(10)을 그대로 통과시키는 것이 가능하다. 따라서, 기판(10)에 불필요하게 약액 비드층이 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 약액 비드층에 의한 기판(10)의 불필요한 폐기를 방지하고, 기판(10)을 재사용하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 노즐유닛(300)이 기판(10)에 충돌하지 않는 높이에 배치되도록 노즐유닛(300)을 상향 이동시키는 높이조절단계를 포함할 수 있다.

일 예로, 기판(10)이 노즐유닛(300)에 충돌할 정도의 두꺼운 두께(기설정된 설정범위와 다른 두꺼운 두께)를 갖는 것으로 판별되면, 높이조절단계에서는 겐트리(200)를 상승시켜 노즐유닛(300)을 기판(10)에 충돌하지 않는 높이에 배치할 수 있으며, 기판(10)은 노즐유닛(300)에 충돌하지 않고 노즐유닛(300)의 하부를 그대로 통과할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 측정된 기판(10)의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 높이조절단계에서 노즐유닛(300)과 기판(10)의 충돌을 방지하도록 노즐유닛(300)을 상향 이동시키는 것에 의하여, 기판(10)과 노즐유닛(300)의 충돌에 따른 노즐유닛(300)의 손상 및 파손을 방지하고, 안정성 및 신뢰성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기판 100 : 부상유닛
200 : 겐트리 210 : 제1겐트리블럭
220 : 제2겐트리블럭 230 : 크로스바
240 : 리지드바 300 : 노즐유닛
400 : 측정부 500 : 제어부

Claims

피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 처리 장치에 있어서,
기판에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리(gantry)와;
상기 겐트리에 결합되며, 상기 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛과;
상기 겐트리에 결합되되, 상기 노즐유닛보다 먼저 상기 기판에 근접하도록 상기 노즐유닛에 이격되게 배치되며, 상기 기판의 두께를 측정하는 측정부와;
상기 측정부에서 측정된 결과에 따라 상기 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 제어하는 제어부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 겐트리는,
상하 방향을 따라 이동하는 제1겐트리블럭과;
상하 방향을 따라 이동하며, 상기 제1겐트리블럭과 이격되게 배치되는 제2겐트리블럭과;
일단은 상기 제1겐트리블럭에 연결되고, 타단은 상기 제2겐트리블럭에 연결되며, 상기 노즐유닛이 결합되는 크로스바(cross bar)와;
상기 크로스바보다 먼저 상기 기판에 근접하도록 상기 크로스바로부터 이격되게 배치되며, 상기 제1겐트리블럭과 상기 제2겐트리블럭을 일체로 연결하는 리지드바(ridge bar)를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 측정부는 상기 리지드바에 결합된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 노즐유닛보다 먼저 상기 기판에 근접하도록 상기 겐트리에 연장되는 연장부재를 더 포함하고,
상기 측정부는 상기 연장부재에 결합된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 연장부재는 상기 리지드바로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 측정부는 상기 노즐유닛에 의해 상기 기판의 표면에 약액 비드가 형성되기 전에 상기 기판의 두께를 측정하고,
상기 제어부는, 상기 측정부에서 측정된 상기 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 상기 노즐유닛에 대해 상기 기판이 통과하는 동안 상기 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 중단시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 측정부에서 측정된 상기 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 상기 기판과의 충돌을 방지하도록 상기 노즐유닛을 상향 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판은 스테이지를 따라 이동되고, 상기 겐트리는 상기 스테이지의 양측에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 스테이지를 따라 이동하는 상기 기판을 부상(air floating)시키는 부상유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제9항에 있어서,
상기 부상유닛은 상기 기판의 하부에 배치되는 초음파 발생부를 포함하고, 상기 기판은 상기 초음파 발생부에 의한 진동 에너지에 의해 부상되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판은 스테이지에 고정 배치되고, 상기 겐트리는 상기 스테이지에 대해 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
기판에 대해 상대 이동 가능하게 구비되는 겐트리와, 겐트리에 결합되며 상기 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐유닛을 포함하며, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 처리 장치의 제어방법에 있어서,
상기 겐트리에 대해 상기 기판을 상대 이동시키는 이동단계와;
상기 기판에 약액이 도포되기 시작하는 위치에서 이격되며 상기 기판이 도달할 때에 상기 노즐유닛보다 먼저 도달하는 위치에서 상기 기판의 두께를 측정하는 두께측정단계와;
상기 두께측정단계에서 측정된 결과에 따라 상기 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 제어하는 제어단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 두께측정단계에서는 상기 노즐유닛에 의해 상기 기판의 표면에 약액 비드가 형성되기 전에 상기 기판의 두께를 측정하고,
상기 제어단계에서는, 상기 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 상기 노즐유닛에 대해 상기 기판이 통과하는 동안 상기 노즐유닛에 의한 약액의 도포를 중단시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 기판의 두께가 기설정된 설정범위와 다르면, 상기 노즐유닛과 상기 기판의 충돌을 방지하도록 상기 노즐유닛을 상향 이동시키는 높이조절단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 이동단계에서 상기 기판은 이동되고, 상기 겐트리는 고정되되,
상기 이동단계에서 상기 기판은 초음파에 의한 진동 에너지에 의해 부상(air floating)된 상태로 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 이동단계에서 상기 기판은 고정되고, 상기 겐트리는 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제어방법.