KR20180104501A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 대한 것이다. 본 발명은, 프레임; 상기 프레임 상부에 구비되며 기판이 로딩되는 스테이지; 상기 프레임에 결합되는 헤드유닛 지지대; 및 상기 헤드유닛 지지대에 X축 방향으로 이동 가능하게 장착된 복수의 디스펜싱 헤드유닛;을 포함하고, 상기 헤드유닛 지지대의 적어도 일측에는 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 적어도 하나의 디스펜싱 헤드유닛에 대한 정비작업이 수행되는 정비 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 기판에 실런트와 같은 토출물질를 디스펜싱하는 복수의 디스펜싱 헤드유닛을 구비하고 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 일부는 디스펜싱 작업을 수행하고 일부는 정비를 수행하도록 하는 기판 처리 장치에 대한 것이다.
일반적으로, 평판디스플레이(Flat Panel Display: FPD)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 평판디스플레이로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 디스플레이 등이 개발되어 사용되고 있다.
LCD나 OLED 등의 제조에 있어서는 기판을 상호 접합하기 위하여 실런트를 도포하거나, 기판 간의 간격을 유지하기 위하여 스페이서 형성용 물질을 도포하거나, 액정을 도포하거나, 각종 기능막이나 유기 발광층 또는 격벽을 형성하기 위한 물질을 도포하는 디스펜싱 장치가 사용된다.
일례로, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0077294호(2012.07.10. 공개)는 기판이 탑재되는 스테이지와, 상기 스테이지의 상부에 설치되는 헤드유닛 지지프레임과, 상기 헤드유닛 지지프레임에 설치되며 페이스트가 토출되는 디스펜싱 헤드유닛을 포함하는 페이스트 디스펜서를 개시한다.
그런데 복수의 디스펜싱 헤드유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 있어서는, 디스펜싱 헤드유닛의 정비 또는 교정 등의 작업을 수행하기 위하여 기판 처리 장치의 작동을 중지하여야 하는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판에 대한 디스펜싱 작업을 계속 수행하는 한편, 일부 디스펜싱 헤드유닛에 대한 정비 또는 교정 등의 작업을 동시에 수행할 수 있도록 하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 프레임; 상기 프레임 상부에 구비되며 기판이 로딩되는 스테이지; 상기 프레임에 결합되는 헤드유닛 지지대; 및 상기 헤드유닛 지지대에 X축 방향으로 이동 가능하게 장착된 복수의 디스펜싱 헤드유닛;을 포함하고, 상기 헤드유닛 지지대의 적어도 일측에는 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 적어도 하나의 디스펜싱 헤드유닛에 대한 정비작업이 수행되는 정비 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 정비 영역을 형성하기 위한 구조물이 상기 헤드유닛 지지대에 고정될 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 디스펜싱 헤드유닛에 구비되는 토출물질 시린지의 교체를 수행하는 시린지 교체로봇을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛은 상기 헤드유닛 지지대의 일측면에 구비되고, 상기 정비 영역은 상기 헤드유닛 지지대의 양측에 각각 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 일부는 상기 헤드유닛 지지대의 일측에 구비되어 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 형성하고, 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 나머지는 상기 헤드유닛 지지대의 타측에 구비되어 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 형성하고 상기 정비 영역은 상기 헤드유닛 지지대의 일측에 1개소만 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판 처리 장치는, 주제어부; 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 일부를 포함하는 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 제어하는 제 1 헤드유닛 제어부; 및 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 나머지를 포함하는 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 제어하는 제 2 헤드유닛 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 설치 공간 내에 설치되며, 상기 설치 공간 내에서는 상기 스테이지의 상부에서 상기 정비 영역 측으로 기류가 형성될 수 있다.
또한, 상기 정비 영역에서는 상기 디스펜싱 헤드유닛에 장착된 토출물질 시린지의 교체 작업, 상기 디스펜싱 헤드유닛의 더미 토출 작업, 상기 디스펜싱 헤드유닛의 디스펜싱 노즐의 토출 상태 검사 작업, 및 상기 디스펜싱 헤드유닛의 위치 정렬 작업 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
상기 디스펜싱 헤드유닛에는 상기 디스펜싱 노즐과 토출면과의 높이를 측정하는 높이 측정 센서 및 토출된 영상을 취득하는 카메라가 구비될 수 있다. 또한, 상기 높이 측정 센서, 상기 디스펜싱 노즐의 토출구, 및 상기 카메라는 상기 X축과 평행한 방향으로 정렬되어 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디스펜싱 헤드유닛에는 상기 토출물질 시린지가 장착되는 시린지 장착부가 형성되고, 상기 토출물질 시린지의 토출물질 배출부는 하단 폭이 좁은 원추형으로 형성되고, 상기 토출물질 배출부가 결합되는 상기 시린지 장착부의 장착홈부는 상기 토출물질 배출부에 대응하는 테이퍼 면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 토출물질 배출부의 선단에 토출물질 방울(D)이 맺힌 상태에서 상기 장착홈부에 장착됨으로써 남아있는 기포가 상기 토출물질 배출부와 상기 장착홈부의 사이로 배출될 수 있다.
본 발명에 따르면 일부 디스펜싱 헤드유닛에 대한 토출물질 시린지의 교체 및 토출상태 교정 등의 정비 작업을 수행하는 한편, 다른 디스펜싱 헤드유닛을 이용하여 기판에 대한 토출물질 디스펜싱 작업을 수행할 수 있어 기판 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 디스펜싱 헤드유닛의 정비 작업을 자동화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 디스펜싱 헤드유닛의 정비 작업 중 발생할 수 있는 이물질이 디스펜싱 작업이 수행되는 기판 측으로 전달되어 기판을 오염시키는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 있어서 작업 공간 내부의 기류 공급 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 정비 영역에서 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹에 속하는 제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛의 토출물질 토출 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 있어서 디스펜싱 헤드유닛에 구비된 디스펜싱 노즐과 높이 측정 센서 및 카메라의 위치 관계를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 디스펜싱 헤드유닛의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 디스펜싱 헤드유닛에서 토출물질 시린지를 교체하는 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 있어서 토출물질 시린지가 시린지 장착부에 장착되는 상태를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제어부 구성을 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 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. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 정면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, 하부 구조물을 형성하는 프레임(10)과, 상기 프레임의 상부에 위치하며 처리될 기판이 로딩되는 스테이지(20)와, 상기 프레임(10)의 상부를 가로질러 설치되는 헤드유닛 지지대(30)와, 상기 헤드유닛 지지대(30)에 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 복수의 디스펜싱 헤드유닛(40)과, 상기 디스펜싱 헤드유닛(40)에 구비되는 토출물질 시린지의 교체를 수행하는 시린지 교체로봇(50)을 포함한다.
헤드유닛 지지대(30)에는 디스펜싱 헤드유닛(40)의 X축 방향 이동을 가이드하는 가이드 레일과, 상기 디스펜싱 헤드유닛(40)을 X축 방향으로 구동하는 X축 구동 모터가 구비될 수 있다. 또한, 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛(40) 각각은 개별적으로 X축 방향으로 이동되도록 구비되는 것도 가능하다.
디스펜싱 헤드유닛(40)에는 후술할 디스펜싱 노즐과 디스펜싱 노즐에 디스펜싱될 토출물질을 공급하는 토출물질 시린지가 구비될 수 있다.
상기 기판 처리 장치(1)는 외부와 격리된 공간을 형성하는 설치 공간(100)을 포함할 수 있다. 상기 설치 공간(100)에는 소정의 작업 가스가 공급될 수 있다. 일 실시예에 있어서는 정화된 질소가 상기 설치 공간(100) 내부로 공급될 수 있다. 이는 대기 중의 수분이나 산소 등에 의해 전자 소자 등의 손상을 방지하고 외부의 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 설치 공간(100)의 일측에는 설치 공간(100)의 내부와 외부를 연결하기 위한 안티 챔버(110a, 102b)가 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서 상기 안티 챔버(110a, 102b)를 통해 사용 전후의 토출물질 시린지의 교환이 이루어질 수 있다. 외부로부터 작업자에 의해 안티 챔버(110a, 102b)로 새로운 토출물질 시린지가 공급된 경우, 안티 챔버(110a, 102b)를 외부로부터 폐쇄시킨 후 안티 챔버(110a, 102b) 내의 공기를 벤트시키고 설치 공간(100)과 동일한 환경으로 형성한 후 안티 챔버(110a, 102b)와 설치 공간(100) 사이의 도어를 개방하여 설치 공간(100) 내부로 새로운 토출물질 시린지가 공급될 수 있다. 설치 공간(100) 내부로부터 사용이 완료된 토출물질 시린지를 외부로 반출하는 경우에도 상기와 같은 공정이 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 헤드유닛 지지대(30)는 상기 프레임(10)의 외측으로 연장되고, 프레임(10)의 외측에는 정비 영역(60)이 형성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 정비 영역(60)은 프레임(10)의 어느 한측에 구비되는 제 1 정비 영역(60A)과 상기 제 1 정비 영역(60A)의 반대측에 구비되는 제 2 정비 영역(60B)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 정비 영역(60A)과 상기 제 2 정비 영역(60A)을 형성하기 위한 구조물이 상기 헤드유닛 지지대(30)가 상기 프레임(10)의 외측으로 연장된 부분에 결합될 수 있다.
디스펜싱 헤드유닛(40)은 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)과 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)을 포함한다. 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)에는 적어도 하나의 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4)을 포함하고, 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)은 적어도 하나의 디스펜싱 헤드유닛(H5, H6, H7, H8)을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)이 제 1 정비 영역(60A)으로 이동되어 정비 작업이 수행되는 동안 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)은 스테이지(20)에 로딩된 기판에 토출물질을 디스펜싱한다.
또한, 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)에 대한 정비 작업이 완료되고 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)에 대한 정비 작업이 필요한 경우, 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)이 제 2 정비 영역(60B)으로 이동되어 정비 작업이 수행되고 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)은 스테이지(20)의 상부로 이동되어 토출물질을 디스펜싱한다.
이에 따라 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 어느 하나의 디스펜싱 헤드유닛 그룹에 대한 정비 작업을 수행하는 동안 나머지 디스펜싱 헤드유닛을 이용하여 기판에 대한 디스펜싱 작업을 수행할 수 있다.
디스펜싱 헤드 유닛(40)에 대한 정비 작업은, 디스펜싱 헤드유닛(40)에 구비된 토출물질 시린지의 교체, 디스펜싱 헤드유닛(40)에 구비되는 디스펜싱 노즐 선단의 높이 조정, 디스펜싱 헤드유닛(40)의 디스펜싱 노즐로부터 토출되는 토출물질의 토출 위치 또는 토출량 교정 등을 들 수 있다.
시린지 교체로봇(50)은 제 1 시린지 교체로봇(50A)과 제 2 시린지 교체로봇(50B)을 포함할 수 있다. 제 1 시린지 교체로봇(50A)과 제 2 시린지 교체로봇(50B)은 동일한 구성으로 구비될 수 있다.
시린지 교체로봇(50)은 안티 챔버(110)와 정비 영역(60) 간을 이동할 수 있도록 구성된다. 시린지 교체로봇(50)의 이동을 위하여 프레임(10)의 일측에 이동 레일(58)이 구비될 수 있다. 시린지 교체로봇(50)은 본체(52)와, 단부에 엔드 이펙터를 구비하고 엔드 이펙터의 3차원 구동을 위한 복수의 로봇 암(54)을 포함할 수 있다. 시린지 교체로봇(50)에는 시린지 보관대(56)가 구비될 수 있다. 시린지 보관대(56)에는 사용전 시린지와 사용후 시린지가 보관될 수 있다. 시린지 보관대(56)는 사용전 시린지를 보관하기 위한 제 1 시린지 보관대(56A)와 사용후 시린지를 보관하기 위한 제 2 시린지 보관대(56B)로 구성할 수 있다.
시린지 교체로봇(50)은 안티 챔버(110)로부터 사용전 시린지를 가져오고 사용후 시린지를 안티 챔버(110)로 반출할 수 있다. 시린지 교체로봇(50)은 디스펜싱 헤드유닛(40)에 장착되어 있던 사용후 시린지를 파지하여 시린지 보관대에 보관하고, 시린지 보관대에 보관된 사용전 시린지를 디스펜싱 헤드유닛(40)에 장착할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 있어서 작업 공간 내부의 기류 공급 구성을 도시한 도면이다.
제 1 정비 영역(60A) 또는 제 2 정비 영역(60B)에서는 디스펜싱 헤드유닛(40)에 대한 정비가 이루어진다. 디스펜싱 헤드유닛(40)의 정비 작업 중에 이물질이 발생할 수 있다. 일례로 디스펜싱 헤드유닛(40)의 토출 검사 작업중에 정비 영역(60)에서 토출된 토출물질이나, 시린지 교체로봇(50)의 이동이나 작동 중에 이물질이 발생할 수 있다. 디스펜싱 헤드유닛(40)에 대한 정비 작업 중 발생한 물질이 스테이지(20) 측으로 이동하는 경우 기판 처리 불량을 야기할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 3에 도시한 바와 같이 설치 공간(100) 내의 기류는 스테이지(20)의 상부에서 측면을 향하게 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 설치 공간(100)의 상부에는 작업가스 공급부(102A, 102B)가 구비되고, 설치 공간(100)의 측면 하부에는 작업가스 배출부(104A, 104B)가 구비될 수 있다. 작업가스 공급부(102A,102B)는 스테이지(20)를 향하여 작업 가스를 공급한다. 작업 가스가 하방을 향하도록 하기 위하여 작업가스 공급부(102A, 102B)가 형성된 측면에는 설치 공간(100) 천정에서 하방으로 향하도록 배치된 기류 차단벽(106)이 형성될 수 있다.
작업 가스는 작업가스 배출부(104A, 104B)를 통해 배출됨으로써 도 3과 같은 기류가 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 기판 처리 장치(1)는 프레임(10)과, 스테이지(20), 및 헤드유닛 지지대(30)를 포함하고, 헤드유닛 지지대(30)는 디스펜싱 헤드유닛(40)이 구비된다.
도 1에 있어서는 헤드 유닛 지지대(30)의 일측면에 복수의 디스펜싱 헤드유닛(40)이 모두 구비되었으나, 도 4에 있어서는 헤드 유닛 지지대(30)의 일측 면에 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)이 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)는 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)과는 다른 면에서 X축 방향으로 이동 가능하게 헤드 유닛 지지대(30)에 구비된다.
또한, 도 4에 도시된 기판 처리 장치(1)는 프레임의 일측에만 정비 영역(60)이 형성되고, 하나의 시린지 교체로봇(50)이 구비된다.
제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)에 대한 정비 작업이 정비 영역(60)에서 수행되는 동안 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)이 디스펜싱 작업을 수행한다. 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)의 정비 작업이 필요한 경우 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)은 스테이지(20)의 상부로 이동하고 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)이 정비 영역(60)으로 이동한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 복수의 헤드유닛 지지대(30A, 30B)가 프레임(10)에 고정되어 구비된다. 제 1 헤드유닛 지지대(30A)에는 제 1-1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A1)과 제 2-1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A2)이 구비되고, 제 2 헤드유닛 지지대(30B)에는 제 1-2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A2)와 제 2-2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B2)이 구비된다.
또한, 제 1 헤드유닛 지지대(30A)의 양 측에는 제 1-1 정비 영역(60A1)과 제 2-1 정비 영역(60B1)이 구비되고, 제 2 헤드유닛 지지대(30B)의 양 측에는 제 1-2 정비 영역(60A2)과 제 2-2 정비 영역(60B2)이 구비된다.
다음으로 정비 영역(60)에서의 디스펜싱 헤드유닛(40)에 대한 정비 작업을 설명한다.
시린지 교체로봇(50)은 안티 챔버(110)로부터 새로운 토출물질 시린지를 수령하여 정비 영역(60)으로 이동한다. 한편, 정비 작업이 요구되는 디스펜싱 헤드유닛(40)은 헤드유닛 지지대(30)에서 X축 방향으로 이동하여 정비 영역(60)에 위치한다.
시린지 교체로봇(50)은 디스펜싱 헤드유닛(40)에서 사용이 완료된 토출물질 시린지를 탈착하여 시린지 보관대(56)에 거치하고, 시린지 보관대(56)에서 새로운 토출물질 시린지를 파지하여 디스펜싱 헤드유닛(40)에 장착한다.
토출물질 시린지의 교체 작업이 완료된 후, 디스펜싱 헤드유닛(40)은 디스펜싱 노즐을 통해 더미(dummy) 토출을 수행한다. 더미 토출은 토출물질 시린지 교체 후 잔존하는 기포를 배출함과 더불어 토출물질 시린지와 디스펜싱 노즐 내의 토출 물질을 정상화하기 위함이다.
더미 토출이 완료된 후, 디스펜싱 헤드유닛(40)의 토출 위치 교정을 수행한다. 디스펜싱 헤드유닛(40)은 헤드유닛 지지대(30)에서 X축 방향으로 이동가능하며, 디스펜싱 헤드유닛(40)에는 디스펜싱 노즐 또는 디스펜싱 노즐을 포함하는 구성 부품을 Z축 방향으로 구동하는 Z축 구동부와, Y축 방향으로 구동하는 Y축 구동부가 포함될 수 있다. 이에 따라 디스펜싱 노즐의 Z축 높이 및 Y축 방향으로의 위치가 조정될 수 있다. 상기 Y축 구동부의 작동 범위는 수 mm 내지 수십 mm일 수 있다.
토출 위치 교정에서는 디스펜싱 노즐의 Z축 방향 높이를 교정하는 작업이 포함될 수 있다. 디스펜싱 헤드유닛(40)에는 토출물질이 토출되어 떨어지는 토출면과 디스펜싱 노즐 간의 높이를 센싱하기 위한 높이 측정 센서가 구비되고, 상기 높이 측정 센서의 센싱값에 따라 상기 Z축 구동부를 구동하여 디스펜싱 헤드유닛(40)의 높이를 교정할 수 있다.
또한, 정비 영역(60)에 위치한 복수의 디스펜싱 헤드유닛(40)에 대한 시험 토출을 통해 디스펜싱 헤드유닛(40)의 Y축 방향 위치를 조정할 수 있다.
도 6은 정비 영역에서 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹에 속하는 제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛의 토출물질 토출 상태를 도시한 도면이다.
정비 영역(60)에 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)이 위치하고 있다고 가정한다. 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)에 속하는 제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4)을 제어하여 토출물질을 토출한다. 제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4)을 X축 방향으로 이동시키면서 토출물질을 토출하고, 제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4)의 Y축 구동부를 구동하여 디스펜싱 노즐을 Y축 방향으로 이동하면서 토출물질을 토출한다. 이러한 토출 작업에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 내지 4 토출상태(12a, 12b, 12c, 12d)가 나타난다.
제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4) 중 적어도 하나에는 카메라가 구비되고, 카메라를 이용하여 제 1 내지 4 토출상태(12a, 12b, 12c, 12d)에 대한 영상을 취득하여 제 1 내지 4 토출상태(12a, 12b, 12c, 12d)의 정상 토출 여부를 판단한다. 만약 제 1 내지 4 토출상태(12a, 12b, 12c, 12d)의 Y축 방향의 위치가 어긋나는 경우 제 1 내지 4 토출상태(12a, 12b, 12c, 12d) 각각에 구비된 Y축 구동부 중 적어도 하나를 구동하여 Y축 방향 위치를 조정한다.
한편, 상기 '+'자 형태의 제 1 내지 4 토출상태(12a, 12b, 12c, 12d) 또는 제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4)을 X축 방향으로 이동하면서 토출된 상태를 카메라로 입력받아 토출 너비를 측정하여 원하는 토출 너비가 될 때까지 제 1 내지 4 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4)의 토출 조건을 조정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 있어서 디스펜싱 헤드유닛에 구비된 디스펜싱 노즐과 높이 측정 센서 및 카메라의 위치 관계를 설명하는 도면이다.
제 4 디스펜싱 헤드유닛(H4)을 예로 들어 설명하면, 디스펜싱 헤드유닛(40)에는 토출면까지의 거리를 측정하는 거리 측정 센서(42)와 영상을 촬영하기 위한 카메라(44)가 구비된다. 일 실시예에 있어서 상기 거리 측정 센서(42)와 카메라(44) 및 노즐 토출구(46)의 위치는 Y축 방향으로 동일한 거리를 갖도록 설정된다. 이는 디스펜싱 헤드유닛(40)을 헤드유닛 지지대(30)에서 X축 방향으로 이동시키는 것만으로 노즐 토출구(46)를 통한 토출물질의 도포 상태를 측정할 수 있도록 하기 위함이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 디스펜싱 헤드유닛의 구성을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 각각의 디스펜싱 헤드유닛(40)에는 디스펜싱 노즐(210)과 토출물질 시린지(220)가 구비된다.
디스펜싱 노즐(210)은 토출물질 시린지(220)로부터 토출물질 전달유로(206)를 통해 토출물질을 전달받아 토출한다. 디스펜싱 노즐(210)의 내부에는 스크루가 내장되고 상기 스크루가 회전함에 따라 토출물질을 가압하여 토출하도록 구성될 수 있다.
토출물질 시린지(220)는 디스펜싱 헤드유닛(40)에 구비된 시린지 장착부(204)에 장착될 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 디스펜싱 헤드유닛에서 토출물질 시린지를 교체하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 토출물질 시린지(220)는 토출물질을 수용하는 토출물질 수용부(222)와, 상기 토출물질 수용부(222)의 하부에 구비되는 하부 결합부(224)와 토출물질 수용부(222)의 상부에 구비되는 캡부(228)를 포함할 수 있다. 캡부(228)의 상부에는 토출물질 시린지(220)의 상단을 지지하는 상단 지지부(230)가 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서 상기 상단 지지부(230)은 상기 캡부(228)의 상단에 연통하여 공압을 전달하는 구성을 포함할 수 있다. 이는 토출물질 시린지(222) 내부에 공압을 전달하여 토출물질 시린지(222)의 내부 압력을 조절하기 위함이다.
하부 결합부(224)의 단부에는 토출물질 배출부(226)가 형성된다. 하부 결합부(224)는 시린지 장착부(204)에 장착되는데, 시린지 장착부(204)의 상부면에는 상기 하부 결합부(224)와 접하여 실링하는 실링 부재(205)가 구비될 수 있다.
토출물질 시린지(220)의 토출물질 수용부(222)에 수용된 토출물질이 기준 수위보다 낮아져 교체가 필요하면(도 9의 (a)) 디스펜싱 헤드유닛(40)은 정비 영역(60)으로 이동된다. 정비 영역(60)에서 토출물질 시린지(220)의 상단을 지지하는 상단 지지부(230)가 제거되고 토출물질 시린지(220)는 시린지 장착부(204)에서 탈착된다(도 9의 (b)). 새로운 토출물질 시린지(220)가 시린지 장착부(204)에 장착되고(도 9의 (c)), 토출물질 시린지(220)의 상단에 상단 지지부(230)가 위치한다(도 9의 (d)). 이러한 토출물질 시린지(220)의 교체 작업은 시린지 교체로봇(50)에 의해 수행된다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 있어서 토출물질 시린지가 시린지 장착부에 장착되는 상태를 설명하는 도면이다.
토출물질 시린지(220)의 토출물질 배출부(226)는 시린지 장착부(204)의 장착홈부(207)에 장착된다. 토출물질 배출부(226)는 하단의 폭이 좁은 원추형으로 형성된다. 상기 장착홈부(207)는 상기 토출물질 배출부(226)의 형상과 대응하는 테이퍼 면으로 형성된다.
토출물질 배출부(226)의 선단에는 토출물질 방울(D)이 맺힌 상태가 되도록 제어된다. 토출물질 배출부(226)가 장착홈부(207)에 결합할 때 상기 토출물질 방울(D)은 기존에 장착홈부(207)에 남아있던 토출물질(F)과 만나도록 하고, 기포는 토출물질 배출부(226)와 장착홈부(207)의 사이를 통해 배출되도록 한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제어부 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 장치의 전반적인 작동을 제어하는 주제어부(330)와, 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)을 제어하는 제 1 헤드유닛 제어부(310) 및 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)를 제어하는 제 2 헤드유닛 제어부(320)를 포함한다.
제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)의 정비 작업이 필요한 경우 제 1 헤드유닛 제어부(310)는 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)을 정비 영역(60)으로 이동시키고 정비 작업의 진행에 따라 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)을 제어한다. 이 경우 주제어부(300)는 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40A)의 제어 상태에 따라 시린지 교체로봇(50)의 작동을 제어한다. 한편, 제 2 헤드유닛 제어부(320)는 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹(40B)을 제어하여 스테이지(20)에 로딩된 기판에 대한 디스펜싱 작업이 수행되도록 한다.
한편, 주제어부(300)는 상기 제 1 헤드유닛 제어부(310)에 의해 제어될 디스펜싱 헤드유닛과 상기 제 2 헤드유닛 제어부(320)에 의해 제어될 디스펜싱 헤드유닛을 설정하여 할당할 수 있다. 즉, 도 11에서는 제 1 헤드유닛 제어부(310)는 디스펜싱 헤드유닛(H1, H2, H3, H4)를 제어하고 제 2 헤드유닛 제어부(320)는 디스펜싱 헤드유닛(H5, H6, H7, H8)을 제어하는 것으로 도시하였으나, 주제어부(300)의 할당에 의해 디스펜싱 헤드유닛(H4)가 제 2 헤드유닛 제어부(320)의 제어를 받도록 설정되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 프레임
20 : 스테이지
30 : 헤드유닛 지지대
40 : 디스펜싱 헤드유닛
50 : 시린지 교체로봇
60 : 정비 영역
100 : 설치 공간
102A, 102B : 작업가스 공급부
104A, 104B : 작업가스 배출부
110 : 안티 챔버
106 : 기류 차단벽
110 : 안티 챔버
210 : 디스펜싱 노즐
220 : 토출물질 시린지
300 : 주제어부
310 : 제 1 헤드유닛 제어부
320 : 제 2 헤드유닛 제어부

Claims (12)

  1. 프레임;
    상기 프레임 상부에 구비되며 기판이 로딩되는 스테이지;
    상기 프레임에 결합되는 헤드유닛 지지대; 및
    상기 헤드유닛 지지대에 X축 방향으로 이동 가능하게 장착된 복수의 디스펜싱 헤드유닛;
    을 포함하고,
    상기 헤드유닛 지지대의 적어도 일측에는 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 적어도 하나의 디스펜싱 헤드유닛에 대한 정비작업이 수행되는 정비 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정비 영역을 형성하기 위한 구조물이 상기 헤드유닛 지지대에 고정된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 헤드유닛에 구비되는 토출물질 시린지의 교체를 수행하는 시린지 교체로봇을 추가로 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛은 상기 헤드유닛 지지대의 일측면에 구비되고, 상기 정비 영역은 상기 헤드유닛 지지대의 양측에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 일부는 상기 헤드유닛 지지대의 일측에 구비되어 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 형성하고, 상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 나머지는 상기 헤드유닛 지지대의 타측에 구비되어 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 형성하고 상기 정비 영역은 상기 헤드유닛 지지대의 일측에 1개소만 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    주제어부;
    상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 일부를 포함하는 제 1 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 제어하는 제 1 헤드유닛 제어부; 및
    상기 복수의 디스펜싱 헤드유닛 중 나머지를 포함하는 제 2 디스펜싱 헤드유닛 그룹을 제어하는 제 2 헤드유닛 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 설치 공간 내에 설치되며, 상기 설치 공간 내에서는 상기 스테이지의 상부에서 상기 정비 영역 측으로 기류가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 정비 영역에서는 상기 디스펜싱 헤드유닛에 장착된 토출물질 시린지의 교체 작업, 상기 디스펜싱 헤드유닛의 더미 토출 작업, 상기 디스펜싱 헤드유닛의 디스펜싱 노즐의 토출 상태 검사 작업, 및 상기 디스펜싱 헤드유닛의 위치 정렬 작업 중 적어도 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 헤드유닛에는 상기 디스펜싱 노즐과 토출면과의 높이를 측정하는 높이 측정 센서 및 토출된 영상을 취득하는 카메라가 구비된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 높이 측정 센서, 상기 디스펜싱 노즐의 토출구, 및 상기 카메라는 상기 X축과 평행한 방향으로 정렬되어 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 헤드유닛에는 상기 토출물질 시린지가 장착되는 시린지 장착부가 형성되고, 상기 토출물질 시린지의 토출물질 배출부는 하단 폭이 좁은 원추형으로 형성되고, 상기 토출물질 배출부가 결합되는 상기 시린지 장착부의 장착홈부는 상기 토출물질 배출부에 대응하는 테이퍼 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 토출물질 배출부의 선단에 토출물질 방울(D)이 맺힌 상태에서 상기 장착홈부에 장착됨으로써 남아있는 기포가 상기 토출물질 배출부와 상기 장착홈부의 사이로 배출되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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