KR20230053905A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus.
일반적으로 반도체, 디스플레이 등을 제조하기 위해, 기판에 약액(액적, 잉크로 명칭될 수 있음)을 처리하는 바와 같은 소정의 처리 공정을 수행하는 기판 처리 장치가 사용된다. 기판 처리 장치는, 기판으로 약액을 토출하는 잉크젯 헤드(head) 및 잉크젯 헤드에 공급되는 약액을 저장하는 리저버를 포함할 수 있다.In general, in order to manufacture semiconductors, displays, etc., a substrate processing apparatus is used that performs a predetermined processing process such as processing a chemical liquid (which may be referred to as liquid droplet or ink) on a substrate. The substrate processing apparatus may include an inkjet head for discharging a chemical solution onto a substrate and a reservoir for storing the chemical solution supplied to the inkjet head.
또한, 기판 처리 장치는 잉크젯 헤드가 수평 방향으로 이동하면서 기판으로 약액을 토출할 수 있게 구성되고, 리저버가 잉크젯 헤드와 함께 동일 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.Also, in the substrate processing apparatus, the inkjet head may be configured to discharge the liquid chemical to the substrate while moving in a horizontal direction, and the reservoir may be configured to move in the same direction together with the inkjet head.
한편, 잉크젯 헤드의 상단부에는 피에조가 설치되고, 피에조에서 일정 신호를 통하여 압력을 제어할 수 있다. 인가되는 압력으로 인하여 잉크젯 헤드의 노즐 내부 유동에 힘이 가해지고, 그 힘에 의하여 약액(액적, 잉크)이 밖으로 토출될 수 있다. 그리고 토출되는 약액은 물보다 점성이 높고, 표면장력은 비슷한 수준인 것으로 알려져 있다. 이러한 유체의 특성으로 인하여 약액이 토출 될 때 노즐 주변부에 약액이 묻을 수 있어(wetting), 약액이 직진성을 잃고 사선 방향으로 토출될 우려가 있어 개선이 요구된다.Meanwhile, a piezo is installed at the upper end of the inkjet head, and pressure can be controlled through a predetermined signal from the piezo. Due to the applied pressure, a force is applied to the flow inside the nozzle of the inkjet head, and chemical solution (droplets, ink) can be discharged to the outside by the force. In addition, it is known that the discharged chemical solution has a higher viscosity than water and a similar level of surface tension. Due to the characteristics of these fluids, when the chemical liquid is discharged, the chemical liquid may be wetting around the nozzle, and there is a concern that the liquid liquid may lose straightness and be discharged in an oblique direction, and improvement is required.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 약액 토출의 직진성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving the linearity of liquid discharge.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 팁(tip) 영역과, 상기 팁 영역과 연결된 측벽 영역을 포함하는 노즐 바디; 상기 노즐 바디 내에 설치되고, 상기 팁 영역에서 잉크를 토출하기 위한 토출구; 및 상기 노즐 바디 내에 설치되고, 상기 팁 영역에서 상기 측벽 영역을 연결하여 상기 팁 영역에 잔류하는 잉크를 모세관력에 의해 흡수하는 관통홀을 포함할 수 있다.One aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is a nozzle body including a tip region and a sidewall region connected to the tip region; a discharge port installed in the nozzle body and configured to discharge ink from the tip area; and a through hole installed in the nozzle body and connecting the sidewall area to the tip area to absorb ink remaining in the tip area by capillary force.
상기 토출구와 상기 관통홀을 퍼징하는 헤드 세정 유닛을 더 포함하고, 상기 관통홀은, 상기 헤드 세정 유닛의 퍼징 작동에 의해 내부가 비워지도록, 상기 팁 영역에서 상기 측벽 영역을 모두 관통하여 양단이 개구될 수 있다.A head cleaning unit purging the outlet and the through-hole, wherein the through-hole penetrates all of the sidewall area from the tip area so that the inside of the through-hole is emptied by a purging operation of the head cleaning unit, so that both ends thereof are open. It can be.
상기 관통홀은, 상기 잉크가 흡수되는 길이가 증가되도록 적어도 1회 이상 절곡되거나 휘어지는 구조로 관통될 수 있다.The through hole may be bent or bent at least once or more so as to increase a length through which the ink is absorbed.
상기 관통홀은, 상기 토출구의 둘레면을 따라 하나 이상 마련될 수 있다.One or more through holes may be provided along a circumferential surface of the discharge port.
상기 관통홀은, 상기 토출구의 둘레면을 따라 방사형으로 배열될 수 있다.The through holes may be radially arranged along a circumferential surface of the discharge port.
상기 측벽 영역에 마련되되 상기 관통홀의 하부에 위치되어 상기 노즐 바디를 두르는, 둘레부재를 더 포함할 수 있다.The device may further include a circumferential member provided in the sidewall area and positioned below the through hole to surround the nozzle body.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 단순한 구조 변경을 통해 액적 토출 공정의 횟수는 증가시키고 세정 공정의 횟수를 줄일 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.The substrate processing apparatus according to the present invention can increase the number of droplet discharge processes and reduce the number of cleaning processes through a simple structural change, thereby improving productivity.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 잉크젯 헤드 유닛을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 A를 확대하여 잉크젯 헤드 유닛이 기판에 잉크를 토출하는 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 노즐 바디를 도시한 저면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 노즐을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치의 노즐을 도시한 단면도이다.
도 8은 관통홀이 형성되지 않은 노즐의 비교예를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention.
2 is a plan view illustrating a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an inkjet head unit of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of point A of FIG. 3 illustrating the state in which the inkjet head unit ejects ink onto a substrate.
5 is a bottom view illustrating a nozzle body of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a nozzle of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a nozzle of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a comparative example of a nozzle in which no through hole is formed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as being "on" or "on" another element or layer, it is not only directly on the other element or layer, but also when another layer or other element is intervening therebetween. All inclusive. On the other hand, when an element is referred to as “directly on” or “directly on”, it indicates that another element or layer is not intervened.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, it is needless to say that these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Accordingly, it goes without saying that the first element, first element, or first section referred to below may also be a second element, second element, or second section within the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is present in the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 평면도이다. 또한, 도 8은 관통홀이 형성되지 않은 노즐의 비교예를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to some embodiments of the present invention. 8 is a cross-sectional view showing a comparative example of a nozzle in which no through hole is formed.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 베이스(110), 기판 지지 유닛(120), 갠트리 유닛(130), 갠트리 이동 유닛(140), 잉크젯 헤드 유닛(150), 헤드 이동 유닛(160), 액정 토출량 측정 유닛(170), 노즐 검사 유닛(180) 및 헤드 세정 유닛(190)을 포함할 수 있다.First, referring to FIGS. 1 and 2 , a
설명에 앞서 본 실시예의 기판(S)은, 디스플레이 장치를 제조할 수 있도록, 유리기판(S)을 비롯한 투명기판(S)이 사용될 수 있다. 다른 예로 본 실시예가 반도체소자의 제조 공정에 적용되면, 실리콘웨이퍼를 비롯한 웨이퍼가 기판(S)으로 사용될 수도 있다. Prior to the description, the substrate (S) of this embodiment may be a transparent substrate (S) including a glass substrate (S) to manufacture a display device. As another example, if the present embodiment is applied to a manufacturing process of a semiconductor device, a wafer including a silicon wafer may be used as the substrate (S).
더불어 본 실시예에서 언급되는 액적은, 액정, 약액 또는 잉크로 명칭될 수도 있다. 그리고 액적은 유기배향막을 형성하기 위한 폴리이미드 계열의 유기물질이나, 무기배향막을 형성하기 위한 규소산화물 등의 무기물이 사용될 수 있다. 다만, 액적의 종류가 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 액적으로는 배향기구를 가지는 다른 유체가 사용될 수 있으며, 본 실시예가 반도체소자의 제조에 이용되는 경우에는 전도성 잉크가 사용될 수도 있음을 언급하여 둔다.In addition, the droplets mentioned in this embodiment may be referred to as liquid crystal, liquid medicine, or ink. In addition, the liquid droplet may be an organic material of polyimide for forming an organic alignment layer or an inorganic material such as silicon oxide for forming an inorganic alignment layer. However, the type of droplet is not limited to the above example. For example, it is mentioned that other fluids having an orientation mechanism may be used as droplets, and conductive ink may be used when the present embodiment is used for manufacturing a semiconductor device.
베이스(110)는 일정한 두께를 가지는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(110)의 상면에는 기판 지지 유닛(120)이 배치될 수 있다.The
기판 지지 유닛(120)은 기판(S)이 놓이는 지지판(121)을 포함할 수 있다. 지지판(121)은 기판(S)의 형상과 동일/유하게 대응되는 형상, 예시적으로 사각형 형상의 판일 수 있다. 기판 지지 유닛(120)의 면적은 기판(S)의 면적보다 크게 제공될 수 있다. 지지판(121)의 하면에는 회전 구동 부재(122)가 연결될 수 있다. 회전 구동 부재(122)는 회전 모터일 수 있다. 회전 구동 부재(122)는 지지판(121)에 수직한 회전 중심축을 중심으로 지지판(121)을 회전시킨다.The
지지판(121)이 회전 구동 부재(122)에 의해 회전되면, 기판(S)은 지지판(121)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 액적이 도포될 기판(S)에 형성된 셀의 장변 방향이 제2 방향(20)을 향하는 경우, 회전 구동 부재(122)는 셀의 장변 방향이 제1 방향(10)을 향하도록 기판을 회전시킬 수 있다.When the
지지판(121)과 회전 구동 부재(122)는 직선 구동 부재(123)에 의해 제1 방향(10)으로 직선 이동될 수 있다. 직선 구동 부재(123)는 슬라이더(124)와 가이드 부재(125)를 포함한다. 회전 구동 부재(122)는 슬라이더(124)의 상면에 설치된다.The
가이드 부재(125)는 베이스(110)의 상면 중심부에 제1 방향(10)으로 길게 연장된다. 슬라이더(124)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있으며, 슬라이더(124)는 리니어 모터(미도시)에 의해 가이드 부재(125)를 따라 제1 방향(10)으로 직선 이동된다.The
갠트리 유닛(130)은 지지판(121)이 이동되는 경로의 상부에 제공된다. 갠트리 유닛(130)은 베이스(110)의 상면으로부터 상측 방향으로 이격 배치되며, 갠트리 유닛(130)은 길이 방향이 제2 방향(20)을 향하도록 배치된다. 갠트리 이동 유닛(140)은 갠트리 유닛(130)을 제1 방향(10)으로 직선 이동시킨다. 갠트리 이동 유닛(140)은 제1 이동 유닛(141)과 제2 이동 유닛(142)을 포함한다.The
제1 이동 유닛(141)은 갠트리 유닛(130)의 일단에 제공되고, 제2 이동 유닛(142)은 갠트리 유닛(130)의 타단에 제공된다. 제1 이동 유닛(141)은 베이스(110)의 일측에 제공된 가이드 레일(221)을 따라 슬라이딩 이동하고, 제2 이동 유닛(142)은 베이스(110)의 타측에 제공된 가이드 레일(222)을 따라 슬라이딩 이동하며 갠트리 유닛(130)를 제1 방향(10)으로 직선 이동시킨다.The first moving
잉크젯 헤드 유닛(150)은 헤드 이동 유닛(160)에 의해 갠트리 유닛(130)에 결합될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(150)은 헤드 이동 유닛(160)에 의해 제2 방향(20)(갠트리 유닛(130)의 길이 방향일 수 있음)으로 직선 이동할 수 있으며, 제3 방향(30)으로 직선 이동할 수도 있다. 또한 잉크젯 헤드 유닛(150)은 헤드 이동 유닛(160)에 대해 제3 방향(30)에 나란한 축을 중심으로 회전할 수 있다.The
이러한 잉크젯 헤드 유닛(150)은 기판 지지 유닛(120)의 상부에 배치되어, 기판 지지 유닛(120)에 배치되는 기판(S)에 액적을 토출할 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(150)은 복수 개 제공될 수 있다. 도 1을 참조하면 잉크젯 헤드 유닛(150)은 예를 들어, 제1 헤드 유닛(150A), 제2 헤드 유닛(150B), 제3 헤드 유닛(150C) 등 세 개 제공될 수 있다. 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(150)은 제2 방향(20)으로 일렬로 나란하게 갠트리 유닛(130)에 결합될 수 있다.The
간략하게 설명하면 잉크젯 헤드 유닛(150)은 노즐(151)을 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(150)는 작은 액체방울(droplet)(도 4참조, DL)을 생성할 수 있다. 예시적으로 잉크젯 헤드 유닛(150)은 피에조와 같은 장치에 의해, 즉 압력에 의해 액체방울 형태로 액적을 토출할 수 있다.Briefly, the
그런데 도 8을 참조하면, 액적(액체)의 표면장력 및/또는 점성에 의해 노즐(NZ)의 주변부(예를 들어 팁 영역(152A), 도 4 및 도 8 참조)는 소량의 액적이 wetting(도 8, 'WT' 참조)되는 현상이 발생될 수 있다. 그러면 액적은 wetting된 영역으로 끌려가 설정된 위치로부터 벗어날 우려가 있다. 토출되는 액적이 wetting된 영역으로 끌려가 직진성을 잃으면, 액적은 사선으로 토출되는 경향이 발생된다. 이러한 사선 토출에 의해 액적이 기판의 설정된 지점에 탄착되기 어려워, 불량의 원인이 될 수 있다.However, referring to FIG. 8 , the periphery of the nozzle NZ (for example, the
그러나 본 실시예는 wetting 현상을 감소시켜 액체방울(DL)의 직진성을 향상시킬 수 있도록, 모세관력에 의해 흡수하는 관통홀(154)이 형성될 수 있으며, 이는 도 4 등을 참조하여 후술하도록 한다.However, in this embodiment, a through
헤드 이동 유닛(160)은 잉크젯 헤드 유닛(150)에 각각 제공될 수 있다. 본 실시예의 경우, 세 개의 잉크젯 헤드 유닛(150A, 150B, 150C)이 제공된 예를 들어 설명하고 있으므로, 헤드 이동 유닛(160) 또한 헤드의 수에 대응하도록 세 개가 제공될 수 있다. 이와 달리 헤드 이동 유닛(160)은 단일 개 제공될 수 있으며, 이 경우 잉크젯 헤드 유닛(150)은 개별 이동이 아니라 일체로 이동될 수 있다.The
액정 토출량 측정 유닛(170)은 잉크젯 헤드 유닛(150)의 액적 토출량을 측정한다. 액정 토출량 측정 유닛(170)은 베이스(110) 상의 기판 지지 유닛(120)의 일측에 배치될 수 있다.The liquid crystal ejection
액정 토출량 측정 유닛(170)은 잉크젯 헤드 유닛(150)마다 전체 노즐(151)로부터 토출되는 액정량을 측정할 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(150)의 액정 토출량 측정을 통해, 잉크젯 헤드 유닛(150)의 전체 노즐의 이상 유무를 거시적으로 확인할 수 있다. 즉, 잉크젯 헤드 유닛(150)의 액정 토출량이 기준치를 벗어나면, 잉크젯 헤드 유닛(150) 중 적어도 하나에 이상이 있음을 알 수 있다.The liquid crystal ejection
갠트리 이동 유닛(140)과 헤드 이동 유닛(160)에 의해, 잉크젯 헤드 유닛(150)은 제1 방향(10)과 제2 방향(20)으로 이동되어 액정 토출량 측정 유닛(170)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(160)은 잉크젯 헤드 유닛(150)을 제3 방향(30)으로 이동시켜 잉크젯 헤드 유닛(150)과 액정 토출량 측정 유닛(170) 간 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.By the
노즐 검사 유닛(180)은 광학 검사를 통해 잉크젯 헤드 유닛(150)에 제공된 개별 노즐의 이상 유무를 확인할 수 있다. 액정 토출량 측정 유닛(170)에서 거시적인 노즐(151)의 이상 유무를 확인한 결과, 불특정의 노즐(151)에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 노즐 검사 유닛(180)은 개별 노즐(151)의 이상 유무를 확인하면서 노즐(151)에 대한 전수 검사를 진행할 수 있다.The
노즐 검사 유닛(180)은 베이스(110) 상의 기판 지지 유닛(120) 일측에 배치될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(150)은 갠트리 이동 유닛(140)과 헤드 이동 유닛(160)에 의해 제1 방향(10)과 제2 방향(20)으로 이동되어 노즐 검사 유닛(180)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(160)은 잉크젯 헤드 유닛(150)을 제3 방향(30)으로 이동시켜 잉크젯 헤드 유닛(150)과 노즐 검사 유닛(180)과의 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.The
헤드 세정 유닛(190)은 퍼징 공정(purging process)과 흡입 공정(suction process)을 진행할 수 있다. 퍼징 공정은 잉크젯 헤드 유닛(150)의 내부에 수용된 액적의 일부를 고압으로 분사하는 공정이다. 흡입 공정은 퍼징 공정 이후 잉크젯 헤드 유닛(150)의 노즐면에 잔류하는 액적을 흡입하여 제거하는 공정이다.The
한편, 기판 처리 장치(100)는 액정 공급 장치(210)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
액정 공급 장치(210)는 갠트리 유닛(130)의 상부 및/또는 측부에 설치될 수 있다. 이러한 액정 공급 장치(210)는 액정 공급 모듈(211)과 압력 조절 모듈(212)을 포함할 수 있다.The liquid
액정 공급 모듈(211)과 압력 조절 모듈(212)은 갠트리 유닛(130)에 결합될 수 있다. 액정 공급 모듈(211)은 리저브일 수 있으며 소정의 공간이 형성될 수 있고, 액정을 잉크젯 헤드 유닛(150)으로 공급할 수 있다. 압력 조절 모듈(212)은, 앞서 언급된 바와 같이 노즐(151)이 액체방울(DL)을 토출할 수 있도록 액정 공급 모듈(211)의 압력을 조절하기 위해, 액정 공급 모듈(211)에 양압 또는 음압을 제공할 수 있다.The liquid
이하에서는 도면을 참조하여 wetting 현상이 감소/방지될 수 있는 잉크젯 헤드 유닛(150)을 설명하도록 한다.Hereinafter, an
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 잉크젯 헤드 유닛을 도시한 단면도이며, 도 4는 도 3의 A를 확대하여 잉크젯 헤드 유닛이 기판에 잉크를 토출하는 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 노즐 바디를 도시한 저면도이다. 3 is a cross-sectional view of the inkjet head unit of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of A in FIG. 5 is a bottom view illustrating the nozzle body of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 잉크젯 헤드 유닛(150)은 제1 헤드 유닛(150A), 제2 헤드 유닛(150B), 제3 헤드 유닛(150C) 각각이 노즐(151)을 포함할 수 있다. 예시적으로 노즐(151)은, 노즐 바디(152), 토출구(153) 및 관통홀(154)을 포함할 수 있다.3 to 5 , in the
간략하게 본 실시예는 후술되는 노즐 바디(152)의 팁(tip) 영역(152A)에 액적이 잔류되는 것을 방지하기 위한 구성/구조를 이룰 수 있다. Briefly, this embodiment may form a configuration/structure for preventing droplets remaining in the
예를 들어 기판 처리 장치(100)는, 기판(S)을 제조시 노즐(151)을 통해 액적을 항시 공급하지 않는다. 이는 기판 지지 유닛(120)의 지지판(121)에 놓이는 기판(S)을 제조시, 공정이 완료된 기판(S)은 배출되고 새로 제조될 기판(S)이 유입되는 바와 같이, 기판(S)이 교체되는 동안 노즐(151)의 액적 토출은 잠시 중단되기 때문이다. For example, the
그리고 액적 토출이 중단된 상태에서는, 액정 공급 모듈(211)의 내부가 음압의 상태를 이룰 수 있다. 이에 따라 액적은 압력 조절 모듈(212)로부터 압력을 받지 않는 상태를 이룰 수 있다. 그러면 액적은 토출이 갑자기 중단되어 일부가 팁 영역(152A)에 잔류될 수 있다. Also, in a state in which liquid droplet discharge is stopped, the inside of the liquid
본 실시예의 기판 처리 장치(100)는, 기판(S)의 제조 공정이 수행된 이후, 기판(S)이 교체되는 과정이 반복되면서, 노즐(151)의 팁 영역(152A)에 잔류되는 액적에 의한 토출 직진성 상실을 감소시킬 수 있다.In the
다만 실시예의 변형예에 따라 진공 펌프와 같은 흡입 장치를 통해 잔류되는 액적을 제거할 수도 있다. 그러나 펌프를 생략하고 단순한 구조 변경을 통해 생산성을 향상시킬 수 있다. 예시적으로 액적 토출 공정 10회 이후(10개의 기판 제조 이후), 퍼징 작업과 같은 세정 공정이 이루어지는 종래와 달리, 액적 토출 공정이 11회 ~ 15회 이후 세정 공정이 이루어지도록 할 수 있다. 즉 액적 토출의 직진성이 상실되는 기간을 지연시켜, 액적 토출 공정의 횟수는 증가시키고 세정 공정의 횟수를 줄일 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.However, according to a modified example of the embodiment, remaining liquid droplets may be removed through a suction device such as a vacuum pump. However, productivity can be improved by omitting the pump and making simple structural changes. Illustratively, unlike the conventional case in which a cleaning process such as a purging operation is performed after 10 droplet discharge processes (after manufacturing 10 substrates), the liquid droplet discharge process may be performed after 11 to 15 times. That is, by delaying the period in which linearity of droplet discharge is lost, the number of droplet discharge processes can be increased and the number of cleaning processes can be reduced, thereby improving productivity.
구체적으로 도 4를 참조하면 노즐 바디(152)는, 노즐 바디(152)의 저면을 이루는 팁 영역(152A)과, 팁 영역(152A)과 연결되어 둘레면을 이루는 측벽 영역(152B)을 포함할 수 있다. Specifically, referring to FIG. 4 , the
토출구(153)는 노즐 바디(152) 내에서 상하 방향으로 관통되어, 액정 공급 모듈(211)과 연통될 수 있어 액적을 잉크젯 헤드 유닛(150)으로 공급할 수 있다. 즉 토출구(153)는 팁 영역(152A)에서 액적(잉크)을 토출하기 위한 구성이다.The
관통홀(154)은, 팁 영역(152A)에서 토출구(153) 주변에 액적이 wetting(도 8, 'WT' 참조)되지 않도록 마련될 수 있다. 예를 들어 관통홀(154)은 노즐 바디(152) 내에 설치되고, 팁 영역(152A)에서 측벽 영역(152B)을 연결하여 팁 영역(152A)에 잔류하는 잉크를 모세관력에 의해 흡수할 수 있다. The through
게다가 관통홀(154)은 토출구(153)와 이격될 수 있고, 토출구(153)와 연통되지 않아 액적을 공급하지 않는다. 특히 관통홀(154)은, 헤드 세정 유닛(190)의 퍼징 작동에 의해 내부가 비워지도록, 즉 관통홀(154) 퍼징 작업시 함께 세정 작업이 이루어질 수 있도록, 팁 영역(152A)에서 측벽 영역(152B)을 모두 관통하여 양단이 개구될 수 있다. In addition, the through
도 5를 참조하면 관통홀(154)은, 토출구(153)의 둘레면을 따라 하나 이상 마련될 수 있다. 관통홀(154)은, 토출구(153)의 둘레면을 따라 방사형으로 배열될 수 있다. 관통홀(154)의 수는 팁 영역(152A)의 면적 및/또는 형상 등에 따라 설정될 수 있다.Referring to FIG. 5 , one or more through
관통홀(154)은, 액적이 흡수되는 길이가 증가되도록, 즉 동일한 사이즈의 노즐(151)에서 액적의 흡수양이 증가될 수 있도록, 적어도 1회 이상 절곡되거나 휘어지는 구조로 관통될 수 있다. 예시적으로 도 4를 참조하는 바와 같이 관통홀(154)은, 2회 이상 절곡될 수 있어, 일직선의 구조에 대비하여 내부 길이가 증가되는 구조를 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 직선 구조를 가질 수도 있다. 더불어 노즐 바디(152)를 두르는, 둘레부재(155)가 더 마련될 수도 있으며, 이는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.The through
다만 본 실시예는 제1 실시예 내지 제3 실시예 그리고 공지 기술 중 어느 하나 이상이 조합되어 또 다른 실시예가 가능하다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 실시예의 변형예를 설명하도록 하며, 동일한 기능을 하는 동일한 구성의 중복되는 설명은 생략하도록 한다.However, in this embodiment, another embodiment is possible by combining any one or more of the first to third embodiments and known technologies. Hereinafter, a modified example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7, and overlapping descriptions of the same components performing the same function will be omitted.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 노즐을 도시한 단면도이다. 아울러 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치의 노즐을 도시한 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하여, 도 3 내지 도 5를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.6 is a cross-sectional view showing a nozzle of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view illustrating a nozzle of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention. With reference to FIGS. 6 and 7 , differences from those described with reference to FIGS. 3 to 5 will be mainly described.
먼저 도 6을 참조하면, 관통홀(154)은 절곡되거나 휘어지는 구조를 이루지 않고, 일직선으로 관통되는 구조를 가질 수 있다. 더불어 측벽 영역(152B)에서 개구되는 지점은 노즐 바디(152)에서 단턱이 이루어지는 영역에 인접하게 위치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 게다가 관통홀(154)은 일적선의 구조와 달리, 곡선의 구조를 가질 수도 있다. 즉 본 실시예에 상충되지 않는다면 다양한 구성의 변경이 가능하다.First, referring to FIG. 6 , the through
다음으로 도 7을 참조하면, 본 실시예의 기판 처리 장치(100)는, 둘레부재(155)가 더 마련될 수 있다.Referring next to FIG. 7 , the
둘레부재(155)는 노즐 바디(152)를 두르는 구성으로서, 노즐 바디(152)의 측벽 영역(152B)에 마련되되, 관통홀(154)의 하부에 위치되어 노즐 바디를 두르를 수 있다. 이는 관통홀(154)을 통해 흡입되는 액적이 관통홀(154)에 머물 수 있으나, 실시예의 변형예에 따라 액적을 받칠 수 있도록 구성되기 위함이다.The
또한, 실시예의 변형예에 따라 관통홀(154)의 상단, 즉 측벽 영역(152B)에 위치되는 관통홀(154)을 개폐하는 덮개(도시하지 않음)가 더 마련될 수도 있다. 덮개는 일단이 고정단으로 이루어지고 타단이 자유단으로 이루어져, 평시에는 관통홀(154)의 상단을 폐쇄하고 퍼징 작업 과정에서는 압력에 의해 관통홀(154)을 개방시켜, 관통홀(154)의 세정 작업이 수행될 수 있도록 할 수 있다.In addition, according to a modified example of the embodiment, a cover (not shown) may be further provided to open and close the through
이와 같은 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 관통홀(154)과 같은 단순한 구조 변경을 통해 액적 토출 공정의 횟수는 증가시키고, 세정 공정의 횟수를 줄일 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.The
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
100: 기판 처리 장치
110: 베이스
120: 기판 지지 유닛
130: 갠트리 유닛
140: 갠트리 이동 유닛
150: 잉크젯 헤드 유닛
151: 노즐
152: 노즐 바디
153: 토출구
154: 관통홀100: substrate processing device 110: base
120: substrate support unit 130: gantry unit
140: gantry moving unit 150: inkjet head unit
151: nozzle 152: nozzle body
153: discharge port 154: through hole
Claims (6)
상기 노즐 바디 내에 설치되고, 상기 팁 영역에서 잉크를 토출하기 위한 토출구; 및
상기 노즐 바디 내에 설치되고, 상기 팁 영역에서 상기 측벽 영역을 연결하여 상기 팁 영역에 잔류하는 잉크를 모세관력에 의해 흡수하는 관통홀을 포함하는, 기판 처리 장치.a nozzle body including a tip region and a side wall region connected to the tip region;
a discharge port installed in the nozzle body and configured to discharge ink from the tip area; and
and a through-hole installed in the nozzle body and connecting the sidewall region to the tip region to absorb ink remaining in the tip region by capillary force.
상기 토출구와 상기 관통홀을 퍼징하는 헤드 세정 유닛을 더 포함하고,
상기 관통홀은, 상기 헤드 세정 유닛의 퍼징 작동에 의해 내부가 비워지도록, 상기 팁 영역에서 상기 측벽 영역을 모두 관통하여 양단이 개구되는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
Further comprising a head cleaning unit purging the discharge port and the through hole,
The through-hole is opened at both ends through all of the sidewall region from the tip region so that the inside is emptied by a purging operation of the head cleaning unit.
상기 관통홀은, 상기 잉크가 흡수되는 길이가 증가되도록 적어도 1회 이상 절곡되거나 휘어지는 구조로 관통되는, 기판 처리 장치.According to claim 2,
The through-hole is passed through a structure that is bent or bent at least one time to increase a length through which the ink is absorbed.
상기 관통홀은, 상기 토출구의 둘레면을 따라 하나 이상 마련되는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
At least one through hole is provided along a circumferential surface of the discharge port.
상기 관통홀은, 상기 토출구의 둘레면을 따라 방사형으로 배열되는, 기판 처리 장치.According to claim 4,
The through-holes are radially arranged along the circumferential surface of the discharge port.
상기 측벽 영역에 마련되되 상기 관통홀의 하부에 위치되어 상기 노즐 바디를 두르는, 둘레부재를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The substrate processing apparatus further includes a circumferential member provided in the sidewall region and positioned below the through hole to surround the nozzle body.
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