KR20230060725A - 기판 처리액 배출 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20230060725A
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김상훈
정재훈
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세메스 주식회사
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Abstract

역류 방지용 배출 라인을 구비하는 기판 처리액 배출 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 동안 기판을 지지하는 공정 처리 유닛; 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 잉크젯 헤드 유닛; 잉크젯 헤드 유닛을 기판 상에서 이동시키는 갠트리 유닛; 및 잉크젯 헤드 유닛과 연결되며, 잔여 기판 처리액을 외부로 배출시키는 기판 처리액 배출 모듈을 포함하며, 기판 처리액 배출 모듈은, 잉크젯 헤드 유닛의 하부 모듈을 내부에 수용하는 바스 부재; 바스 부재의 드레인 홀과 연결되며, 하부 모듈의 배출 라인을 통해 유입되는 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제1 배관 부재; 및 제1 배관 부재와 연결되며, 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제2 배관 부재를 포함하고, 제1 배관 부재 및 제2 배관 부재는 서로 다른 방향으로 연장 형성된다.

Description

기판 처리액 배출 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 {Substrate treating liquid draining module and substrate treating apparatus including the same}
본 발명은 기판 처리액을 외부로 배출시키는 기판 처리액 배출 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
LCD 패널, PDP 패널, LED 패널 등의 디스플레이 장치를 제조하기 위해 투명 기판 상에 인쇄 공정(예를 들어, RGB 패터닝(RGB Patterning))을 수행하는 경우, 잉크젯 헤드 유닛(Inkjet Head Unit)을 구비하는 인쇄 장비가 사용될 수 있다.
기판 상에 소정의 패턴을 프린팅하고자 하는 경우, 잉크젯 헤드 유닛을 이용하여 기판 상에 처리액(예를 들어, QD 잉크)을 토출할 수 있다. 그런데, 처리액의 종류에 따라 점성이 높은 경우, 처리액이 출구 방향으로 배출되지 않고 입구 방향으로 역류하는 현상이 발생할 수 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 역류 방지용 배출 라인을 구비하는 기판 처리액 배출 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(Aspect)은, 기판을 처리하는 동안 상기 기판을 지지하는 공정 처리 유닛; 상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 잉크젯 헤드 유닛; 상기 잉크젯 헤드 유닛을 상기 기판 상에서 이동시키는 갠트리 유닛; 및 상기 잉크젯 헤드 유닛과 연결되며, 잔여 기판 처리액을 외부로 배출시키는 기판 처리액 배출 모듈을 포함하며, 상기 기판 처리액 배출 모듈은, 상기 잉크젯 헤드 유닛의 하부 모듈을 내부에 수용하는 바스 부재; 상기 바스 부재의 드레인 홀과 연결되며, 상기 하부 모듈의 배출 라인을 통해 유입되는 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제1 배관 부재; 및 상기 제1 배관 부재와 연결되며, 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제2 배관 부재를 포함하고, 상기 제1 배관 부재 및 상기 제2 배관 부재는 서로 다른 방향으로 연장 형성된다.
상기 바스 부재는, 상기 하부 모듈을 둘러싸는 측벽; 상기 측벽과 연결되며, 개구되는 상부와 달리 폐쇄되는 바닥면을 형성하는 저부; 및 상기 제1 배관 부재와의 연결을 위해 상기 저부의 일측에 형성되는 드레인 홀을 포함할 수 있다.
상기 저부는 내측 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제2 배관 부재는 상기 제1 배관 부재에 대해 수직 방향으로 연장 형성될 수 있다.
상기 저부는 평탄하게 슬로프(Slope)를 가지도록 형성되거나, 또는 계단형으로 형성될 수 있다.
상기 측벽과 상기 저부 간 접점은 상기 하부 모듈의 단부와 동일선 상이거나, 상기 하부 모듈의 단부보다 낮을 수 있다.
상기 제2 배관 부재는 복수 개이며, 복수 개의 제2 배관 부재는 동일한 방향으로 마련되거나, 또는 서로 다른 방향으로 마련될 수 있다.
상기 복수 개의 제2 배관 부재가 서로 다른 방향으로 마련되는 경우, 상기 복수 개의 제2 배관 부재는 높이가 다를 수 있다.
상기 기판 처리액은 QD(Quantum Dot) 잉크일 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리액 배출 모듈의 일 면은, 기판을 처리하기 위해 상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 잉크젯 헤드 유닛과 연결되며, 잔여 기판 처리액을 외부로 배출시키는 기판 처리액 배출 모듈에 있어서, 상기 잉크젯 헤드 유닛의 하부 모듈을 내부에 수용하는 바스 부재; 상기 바스 부재의 드레인 홀과 연결되며, 상기 하부 모듈의 배출 라인을 통해 유입되는 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제1 배관 부재; 및 상기 제1 배관 부재와 연결되며, 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제2 배관 부재를 포함하며, 상기 제1 배관 부재 및 상기 제2 배관 부재는 서로 다른 방향으로 연장 형성된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 기판 처리액 배출 모듈의 구조를 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제4 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 배관 부재의 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 배관 부재의 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
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 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
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.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성요소들과 다른 소자 또는 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
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.
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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 역류 방지용 기판 처리액 배출 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 기판 처리 장치는 기판 처리액의 역류 방지를 위해 서로 다른 방향으로 분리된 배출 라인을 구비하는 기판 처리액 배출 모듈을 포함할 수 있다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
기판 처리 장치(100)는 디스플레이 장치를 제조하는 데에 이용되는 기판(G)(예를 들어, 유리 기판(Glass))을 처리하는 것이다. 이러한 기판 처리 장치(100)는 잉크젯 헤드 유닛(140)을 이용하여 기판(G) 상에 기판 처리액을 토출(Jetting)하는 잉크젯 설비로 구현될 수 있으며, 특히 기판 처리액에 의해 노즐(Nozzle)이 막히는 것을 방지하기 위해 순환계 잉크젯 설비로 구현될 수 있다. 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, QD(Quantum Dot) CF(Color Filter) 잉크젯(Inkjet) 설비로 마련될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판 처리 장치(100)는 공정 처리 유닛(110), 메인터넌스 유닛(Maintenance Unit; 120), 갠트리 유닛(Gantry Unit; 130), 잉크젯 헤드 유닛(Inkjet Head Unit; 140), 기판 처리액 공급 유닛(150) 및 제어 유닛(Controller; 160)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 기판 처리 장치(100)는 기판 처리액 배출 모듈을 포함할 수 있다. 기판 처리액 배출 모듈은 잉크젯 헤드 유닛(140)과 연결되며, 잉크젯 헤드 유닛(140)의 하부에 설치될 수 있다. 기판 처리액 배출 모듈에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
공정 처리 유닛(110)은 기판(G)에 대해 PT 동작이 수행되는 동안 기판(G)을 지지하는 것이다. 이러한 공정 처리 유닛(110)은 비접촉 방식을 이용하여 기판(G)을 지지할 수 있다. 공정 처리 유닛(110)은 예를 들어, 에어(Air)를 이용하여 기판(G)을 공중으로 부상시켜 기판(G)을 지지할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 공정 처리 유닛(110)은 접촉 방식을 이용하여 기판(G)을 지지하는 것도 가능하다. 공정 처리 유닛(110)은 예를 들어, 상부에 안착면이 마련된 지지 부재를 이용하여 기판(G)을 지지할 수 있다.
한편, 상기에서 PT 동작은 기판 처리액을 이용하여 기판(G)을 인쇄(Printing) 처리하는 것을 말하며, 기판 처리액은 기판(G)을 인쇄 처리하는 데에 이용되는 약액을 말한다. 기판 처리액은 예를 들어, 초미세 반도체 입자를 포함하는 QD(Quantum Dot) 잉크일 수 있다.
공정 처리 유닛(110)은 에어를 이용하여 기판(G)을 지지하는 경우, 제1 스테이지(1st Stage; 111) 및 에어 홀(Air Hole; 112)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 스테이지(111)는 베이스(Base)로서, 그 상부에 기판(G)이 안착될 수 있도록 제공되는 것이다. 에어 홀(112)은 이러한 제1 스테이지(111)의 상부 표면을 관통하여 형성될 수 있으며, 제1 스테이지(111) 상의 PT 영역(PT Zone) 내에 복수 개 형성될 수 있다.
에어 홀(112)은 제1 스테이지(111)의 상부 방향(제3 방향(30))으로 에어를 분사할 수 있다. 에어 홀(112)은 이를 통해 제1 스테이지(111) 상에 안착되는 기판(G)을 공중으로 부상시킬 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되지 않았지만, 공정 처리 유닛(110)은 그립퍼(Gripper)를 더 포함할 수 있다. 그립퍼는 기판(G)이 제1 스테이지(111)의 길이 방향(제1 방향(10))을 따라 이동할 때 제1 스테이지(111)에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 것이다. 그립퍼는 기판(G)을 파지하여 제1 스테이지(111)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 기판(G)이 이동하는 경우 기판(G)을 파지한 상태로 가이드 레일(Guide Rail; 미도시)을 따라 활주할 수 있다.
메인터넌스 유닛(120)은 기판(G) 상에서의 기판 처리액의 토출 위치(즉, 타점), 기판 처리액의 토출 여부 등을 측정하는 것이다. 메인터넌스 유닛(120)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 구비되는 복수 개의 노즐 각각에 대해 기판 처리액의 토출 위치, 기판 처리액의 토출 여부 등을 측정할 수 있으며, 이와 같이 획득된 측정 결과가 제어 유닛(160)에 제공되게 할 수 있다.
메인터넌스 유닛(120)은 예를 들어, 제2 스테이지(2nd Stage; 121), 제3 가이드 레일(3rd Guide Rail; 122), 제1 플레이트(1st Plate; 123), 캘리브레이션 보드(Calibration Board; 124) 및 비전 모듈(Vision Module; 125)을 포함하여 구성될 수 있다.
제2 스테이지(121)는 제1 스테이지(111)와 마찬가지로 베이스로서, 제1 스테이지(111)와 나란하게 배치될 수 있다. 제2 스테이지(121)는 제1 스테이지(111)와 동일한 크기로 마련될 수 있으나, 제1 스테이지(111)보다 작거나 또는 더 큰 크기를 가지도록 마련되는 것도 가능하다. 제2 스테이지(121)는 그 상부에 MT 영역(MT Zone)을 포함할 수 있다.
제3 가이드 레일(122)은 제1 플레이트(123)의 이동 경로를 가이드하는 것이다. 이러한 제3 가이드 레일(122)은 제2 스테이지(121) 상에 제2 스테이지(121)의 길이 방향(제1 방향(10))을 따라 적어도 하나의 라인으로 마련될 수 있다. 제3 가이드 레일(122)은 예를 들어, LM 가이드 시스템(Linear Motor Guide System)으로 구현될 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 메인터넌스 유닛(120)은 제4 가이드 레일(4th Guide Rail)을 더 포함할 수 있다. 제4 가이드 레일은 제3 가이드 레일(122)과 마찬가지로 제1 플레이트(123)의 이동 경로를 가이드하는 것으로서, 제2 스테이지(121) 상에 제2 스테이지(121)의 폭 방향(제2 방향(20))을 따라 적어도 하나의 라인으로 마련될 수 있다. 제4 가이드 레일 역시 제3 가이드 레일(122)과 마찬가지로 LM 가이드 시스템으로 구현될 수 있다.
제1 플레이트(123)는 제3 가이드 레일(122) 및/또는 제4 가이드 레일을 따라 제2 스테이지(121) 상에서 이동하는 것이다. 제1 플레이트(123)는 제3 가이드 레일(122)을 따라 기판(G)과 나란히 이동할 수 있으며, 제4 가이드 레일을 따라 기판(G)에 접근하거나 기판(G)으로부터 멀어질 수도 있다.
캘리브레이션 보드(124)는 기판(G) 상에서의 기판 처리액의 토출 위치를 측정하기 위한 것이다. 이러한 캘리브레이션 보드(124)는 얼라인 마크(Align Mark), 눈금자 등을 포함하여 제1 플레이트(123) 상에 설치될 수 있으며, 제1 플레이트(123)의 길이 방향(제1 방향(10))을 따라 마련될 수 있다.
비전 모듈(125)은 기판 처리액의 토출 위치, 기판 처리액의 토출 여부 등을 측정하기 위해 기판(G)에 대한 영상 정보를 획득하는 것이다. 비전 모듈(125)은 에어리어 스캔 카메라(Area Scan Camera), 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera) 등을 포함할 수 있으며, 실시간으로 기판(G)에 대한 영상 정보를 획득할 수 있다. 한편, 비전 모듈(125)은 기판 처리액이 토출된 기판(G)에 대한 정보와 더불어 캘리브레이션 보드(124)에 대한 정보도 획득하여 제공할 수 있다.
비전 모듈(125)은 기판(G) 등을 촬영하기 위해 갠트리 유닛(130)의 측부나 하부에 마련될 수 있다. 비전 모듈(125)은 예를 들어, 잉크젯 헤드 유닛(140)의 측면에 부착되는 형태로 설치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 비전 모듈(125)은 제1 플레이트(123) 상에 마련되는 것도 가능하다. 한편, 비전 모듈(125)은 기판 처리 장치(100) 내에 복수 개 마련될 수도 있으며, 고정 설치되거나 이동 가능하게 설치될 수도 있다.
갠트리 유닛(130)은 잉크젯 헤드 유닛(140)을 지지하는 것이다. 이러한 갠트리 유닛(130)은 잉크젯 헤드 유닛(140)이 기판(G) 상에 기판 처리액을 토출할 수 있도록 제1 스테이지(111) 및 제2 스테이지(121)의 상부에 마련될 수 있다.
갠트리 유닛(130)은 제1 스테이지(111) 및 제2 스테이지(121)의 폭 방향(제2 방향(20))을 길이 방향으로 하여 제1 스테이지(111) 및 제2 스테이지(121) 상에 마련될 수 있다. 갠트리 유닛(130)은 제1 가이드 레일(1st Guide Rail; 170a) 및 제2 가이드 레일(2nd Guide Rail; 170b)을 따라 제1 스테이지(111) 및 제2 스테이지(121)의 길이 방향(제1 방향(10))으로 이동할 수 있다. 한편, 제1 가이드 레일(170a) 및 제2 가이드 레일(170b)은 제1 스테이지(111) 및 제2 스테이지(121)의 길이 방향(제1 방향(10))을 따라 제1 스테이지(111) 및 제2 스테이지(121)의 외측에 마련될 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 기판 처리 장치(100)는 갠트리 이동 유닛을 더 포함할 수 있다. 갠트리 이동 유닛은 제1 가이드 레일(170a) 및 제2 가이드 레일(170b)을 따라 갠트리 유닛(130)을 이동시키는 것이다. 갠트리 이동 유닛은 갠트리 유닛(130)의 내부에 설치될 수 있으며, 제1 이동 모듈(미도시) 및 제2 이동 모듈(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 이동 모듈 및 제2 이동 모듈은 갠트리 유닛(130) 내에서 양 단부에 제공될 수 있으며, 제1 가이드 레일(170a) 및 제2 가이드 레일(170b)을 따라 갠트리 유닛(130)을 슬라이딩 이동시킬 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)은 기판(G) 상에 액적(Droplet) 형태로 기판 처리액을 토출하는 것이다. 이러한 잉크젯 헤드 유닛(140)은 갠트리 유닛(130)의 측부나 하부에 제공될 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)은 갠트리 유닛(130)에 적어도 하나 설치될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(140)이 갠트리 유닛(130)에 복수 개 설치되는 경우, 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(140)은 갠트리 유닛(130)의 길이 방향(제2 방향(20))을 따라 일렬로 배치될 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)은 기판(G) 상에서 원하는 지점에 위치하기 위해 갠트리 유닛(130)의 길이 방향(제2 방향(20))을 따라 이동할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 잉크젯 헤드 유닛(140)은 갠트리 유닛(130)의 높이 방향(제3 방향(30))을 따라 이동할 수 있으며, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 것도 가능하다.
한편, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 갠트리 유닛(130)에 고정되도록 설치되는 것도 가능하다. 이 경우, 갠트리 유닛(130)이 이동 가능하게 제공될 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 기판 처리 장치(100)는 잉크젯 헤드 이동 유닛을 더 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드 이동 유닛은 잉크젯 헤드 유닛(140)을 직선 이동시키거나 회전시키는 것이다. 기판 처리 장치(100)이 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(140)을 포함하여 구성되는 경우, 잉크젯 헤드 이동 유닛은 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(140)을 독립적으로 작동시키기 위해 잉크젯 헤드 유닛(140)의 개수에 대응하여 기판 처리 장치(100) 내에 제공될 수 있다. 한편, 잉크젯 헤드 이동 유닛은 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(140)을 통일적으로 작동시키기 위해 기판 처리 장치(100) 내에 단일 개 제공되는 것도 가능하다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 노즐 플레이트, 복수 개의 노즐, 압전 소자 등을 포함하여 구성될 수 있다. 노즐 플레이트는 잉크젯 헤드 유닛(140)의 몸체를 구성하는 것이다. 복수 개(예를 들어, 128개, 256개 등)의 노즐은 이러한 노즐 플레이트의 하부에 일정 간격을 두고 다행다열(多行多列)로 제공될 수 있으며, 압전 소자는 노즐 플레이트 내에 노즐의 개수에 대응하는 개수만큼 마련될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(140)은 이와 같이 구성되는 경우, 압전 소자의 작동에 따라 노즐을 통해 기판(G) 상에 기판 처리액을 토출할 수 있다.
한편, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 압전 소자에 인가되는 전압에 따라 각각의 노즐을 통해 제공되는 기판 처리액의 토출량을 독립적으로 조절하는 것도 가능하다.
기판 처리액 공급 유닛(150)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 잉크를 공급하는 것이다. 이러한 기판 처리액 공급 유닛(150)은 저장 탱크(150a) 및 압력 제어 모듈(150b)을 포함하여 구성될 수 있다.
저장 탱크(150a)는 기판 처리액을 저장하는 것이며, 압력 제어 모듈(150b)은 저장 탱크(150a)의 내부 압력을 조절하는 것이다. 저장 탱크(150a)는 압력 제어 모듈(150b)에 의해 제공되는 압력을 기반으로 잉크젯 헤드 유닛(140)에 적정량의 기판 처리액을 공급할 수 있다.
제어 유닛(160)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 대해 유지보수를 수행하게 하는 것이다. 이러한 제어 유닛(160)은 메인터넌스 유닛(120)의 측정 결과를 기초로 잉크젯 헤드 유닛(140)에 구비되는 각각의 노즐의 기판 처리액 토출 위치를 보정하거나, 복수 개의 노즐 중에서 불량 노즐(즉, 기판 처리액을 토출하지 않는 노즐)을 검출하여 불량 노즐에 대해 클리닝 작업이 수행되게 할 수 있다. 제어 유닛(160)은 이를 위해 기판 처리 장치(100)을 구성하는 각각의 구성의 작동을 제어할 수 있다.
제어 유닛(160)은 프로세스 컨트롤러, 제어 프로그램, 입력 모듈, 출력 모듈(또는 표시 모듈), 메모리 모듈 등을 포함하여 컴퓨터나 서버 등으로 구현될 수 있다. 상기에서, 프로세스 컨트롤러는 기판 처리 장치(100)을 구성하는 각각의 구성에 대해 제어 기능을 실행하는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 제어 프로그램은 프로세스 컨트롤러의 제어에 따라 기판 처리 장치(100)의 각종 처리를 실행할 수 있다. 메모리 모듈은 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 기판 처리 장치(100)의 각종 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉, 처리 레시피가 저장되는 것이다.
앞서 설명하였지만, 기판 상에 토출하는 기판 처리액(예를 들어, QD Ink)의 종류에 따라 점성이 높은 경우, 배기 라인으로 배출되지 않고 역류되어 구조물 밖으로 기판 처리액이 넘치는 현상이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 잉크젯 헤드 유닛(140)의 하부에 역류 방지용 배출 라인을 구비하는 기판 처리액 배출 모듈을 연결하여 설치할 수 있다.
기판 처리액 배출 모듈(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 기판 처리액의 역류 방지를 위해 서로 다른 방향으로 분리된 배출 라인(320, 330)을 구비할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 기판 처리액 배출 모듈의 구조를 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 2에 따르면, 기판 처리액 배출 모듈(300)은 바스 부재(Bath Component; 310), 제1 배관 부재(320) 및 제2 배관 부재(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
바스 부재(310)는 잉크젯 헤드 유닛(140)의 하부와 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 배출 라인(220)을 포함하는 잉크젯 헤드 유닛(140)의 하부 모듈(210)은 바스 부재(310)의 내부로 삽입되며, 바스 부재(310)는 이와 같은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 하부 모듈(210)과의 결합 구조를 통해 배출 라인(220)을 통해 배출되는 기판 처리액을 임시 수용 및 외부로의 배출을 할 수 있다.
바스 부재(310)는 제1 배관 부재(320) 및 제2 배관 부재(330)와 일체형으로 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 바스 부재(310)는 용접 등을 통해 제1 배관 부재(320) 및 제2 배관 부재(330)와 결합되는 것도 가능하다.
바스 부재(310)는 잉크젯 헤드 유닛(140)으로부터 배출되는 기판 처리액을 처리하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 측벽(341)으로 둘러싸인 구조에, 상부(343)는 개방되고, 하부에는 드레인 홀(Drain Hole; 344)이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 3을 참조한다.
바스 부재(310)의 측벽(341)은 상부에 배치되고, 바스 부재(310)의 저부(底部; 342)는 하부에 배치되며, 측벽(341)과 저부(342)는 상하 방향으로 상호 연결될 수 있다. 이 경우, 측벽(341)과 저부(342)는 일체형으로 형성될 수 있으나, 용접 등을 통해 결합되는 것도 가능하다.
측벽(341)은 제3 방향(30)에 평행한 방향을 높이 방향으로 하여 형성될 수 있다. 즉, 측벽(341)은 제2 방향(20)에 수직인 방향을 높이 방향으로 하여 형성될 수 있다.
반면, 저부(342)는 제3 방향(30)에 교차되는 방향을 높이 방향으로 하여 형성될 수 있다. 즉, 저부(342)는 제2 방향(20)에 소정 각도(θ) 경사진 방향을 높이 방향으로 하여 형성될 수 있다. 이 경우, 저부(342)의 경사각은 제2 방향(20)에 대해 0도보다 크고 90도보다 작을 수 있다(0 < θ < 90).
한편, 저부(342)는 측벽(341)에 의해 둘러싸여 형성되는 홀보다 작은 크기의 드레인 홀(344)이 중앙 부분에 형성될 수 있도록 내측 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
저부(342)는 내측 방향으로 경사지게 형성되는 경우, 그 표면이 평평하게 형성될 수 있다(Flat Type). 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 저부(342)는 도 4에 도시된 바와 같이 그 표면이 계단형으로 형성되는 것도 가능하다(Step Type).
또는, 저부(342)는 평탄한 타입(즉, Flat Type)과 계단형 타입(즉, Step Type)을 혼용하여 내측 방향으로 경사지게 형성되는 것도 가능하다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
다시 도 2를 참조하여 설명한다.
앞서 설명하였지만, 바스 부재(310)는 잉크젯 헤드 유닛(140)의 하부 모듈(210) 중 적어도 일부를 그 내부로 수용할 수 있다. 바스 부재(310)는 이를 위해 그 내부 폭이 하부 모듈(210)의 폭보다 클 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)은 다섯 개의 헤드 모듈을 하나의 팩(Pack)으로 구성하여 형성될 수 있다. 이 경우, 바스 부재(310)는 하나의 팩으로 구성된 다섯 개의 헤드 모듈 전부를 그 내부에 수용할 수 있으며, 기판 처리 장치(100) 내에 단일 개 설치될 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 바스 부재(310)는 다섯 개의 헤드 모듈 중 그 일부를 그 내부에 수용하는 것도 가능하며, 이 경우 바스 부재(310)는 기판 처리 장치(100) 내에 복수 개 설치될 수 있다. 예를 들어, 바스 부재(310)는 기판 처리 장치(100) 내에 다섯 개 설치되며, 그 각각의 바스 부재(310)가 각각의 헤드 모듈을 별개로 하여 그 내부에 수용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제3 예시도이다.
각 방향에서의 측벽(341)과 저부(342) 간 접점을 도면부호 350으로 정의할 경우, 측벽(341)과 저부(342) 간 접점(350)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 하부 모듈(210)의 단부(230)(또는, 하부 모듈(210)의 배출 라인(220)의 단부(240))와 동일선 상에 위치할 수 있다. 즉, 측벽(341)과 저부(342) 간 접점(350)의 높이는 하부 모듈(210)의 단부(230)(또는 배출 라인(220)의 단부(240))의 높이와 같을 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 측벽(341)과 저부(342) 간 접점(350)은 도 6에 도시된 바와 같이 하부 모듈(210)의 단부(230)(또는, 배출 라인(220)의 단부(240))보다 상위선 상에 위치할 수 있다. 즉, 측벽(341)과 저부(342) 간 접점(350)의 높이는 하부 모듈(210)의 단부(230)(또는, 배출 라인(220)의 단부(240))의 높이보다 더 높을 수 있다(350의 높이 = 230의 높이(또는 240의 높이) + t). 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 바스 부재의 구조를 설명하기 위한 제4 예시도이다.
다시 도 2를 참조하여 설명한다.
제1 배관 부재(320)는 복수 개의 배출 라인(220)을 통해 바스 부재(310) 내로 낙하한 기판 처리액을 배수시키는 것이다. 이러한 제1 배관 부재(320)는 바스 부재(310)의 드레인 홀(344)과 연결될 수 있다.
제1 배관 부재(320)는 적어도 하나 마련될 수 있다. 제1 배관 부재(320)는 복수 개 마련되는 경우, 예를 들어, 바스 부재(310)에 하나의 드레인 홀(344)이 형성되고, 제1 배관 부재(320)는 드레인 홀(344)로부터 아래쪽 방향(즉, 제3 방향(30))으로 연장 형성되며, 일 지점에서 분기되어 복수 개의 제1 배관 부재(320)로 마련될 수 있다.
또는, 바스 부재(310)에 복수 개의 드레인 홀(344)이 형성되고, 각각의 드레인 홀(344)로부터 하방으로 연장 형성되는 복수 개의 배관 부재(320)가 마련될 수 있다.
제2 배관 부재(330)는 제1 배관 부재(320)와 마찬가지로 바스 부재(310) 내로 낙하한 기판 처리액을 배수시키는 것이다. 이러한 제2 배관 부재(330)는 제1 배관 부재(320)의 표면으로부터 제1 배관 부재(320)의 길이 방향(즉, 제3 방향(30))과는 다른 방향(즉, 제1 방향(10) 또는 제2 방향(20))으로 연장 형성될 수 있다.
제2 배관 부재(330)의 길이 방향은 제1 배관 부재(320)의 길이 방향에 대해 수직 방향일 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 배관 부재(330)는 소정 각도의 경사각을 가지고 위쪽 방향으로 연장 형성되거나, 또는 아래쪽 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 제1 배관 부재(320) 및 제2 배관 부재(330)가 형성하는 각도는 0도보다 크고 180도보다 작을 수 있다. 상기에서, 위쪽 방향은 바스 부재(310)가 위치한 방향을 의미하며, 아래쪽 방향은 지면이 위치한 방향을 의미한다.
제2 배관 부재(330)는 제1 배관 부재(320) 상에 하나 마련될 수 있지만, 복수 개 마련되는 것도 가능하다. 제2 배관 부재(330)가 제1 배관 부재(320) 상에 복수 개 마련되는 경우, 복수 개의 제2 배관 부재(330)는 동일한 방향으로 연장 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 배관 부재(330)가 두 개의 제2 배관 부재(330a, 330b)로 구성되는 경우, 어느 하나의 제2 배관 부재(330a)와 다른 하나의 제2 배관 부재(330b)는 상하 방향으로 소정 거리 이격된 상태로 음의 제2 방향(-20)으로 나란히 연장 형성될 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 배관 부재의 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
제2 배관 부재(330)가 제1 배관 부재(320) 상에 복수 개 마련되는 경우, 복수 개의 제2 배관 부재(330)는 서로 다른 방향으로 연장 형성될 수도 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 제2 배관 부재(330)가 두 개의 제2 배관 부재(330a, 330b)로 구성되는 경우, 어느 하나의 제2 배관 부재(330a)는 음의 제2 방향(-20)으로 연장 형성되고, 다른 하나의 제2 배관 부재(330b)는 양의 제2 방향(+20)으로 연장 형성될 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리액 배출 모듈을 구성하는 배관 부재의 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
어느 하나의 제2 배관 부재(330a)와 다른 하나의 제2 배관 부재(330b)가 서로 다른 방향으로 연장 형성되는 경우, 어느 하나의 제2 배관 부재(330a)는 다른 하나의 제2 배관 부재(330b)와 서로 다른 높이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 어느 하나의 제2 배관 부재(330a)가 다른 하나의 제2 배관 부재(330b)보다 더 높은 위치에 형성될 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 어느 하나의 제2 배관 부재(330a)와 다른 하나의 제2 배관 부재(330b)는 같은 높이에 형성되는 것도 가능하다.
한편, 제2 배관 부재(330)는 제1 배관 부재(320) 상에 복수 개 마련되는 경우, 몇몇의 제2 배관 부재(330)는 동일한 방향으로 연장 형성되고, 다른 몇몇의 제2 배관 부재(330)는 서로 다른 방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 제2 배관 부재(330)는 제1 배관 부재(320) 상에 복수 개 마련되는 경우, 몇몇의 제2 배관 부재(330)는 동일한 높이를 가지도록 마련되고, 다른 몇몇의 제2 배관 부재(330)는 서로 다른 높이를 가지도록 마련될 수 있다.
이상 도 1 내지 도 8을 참조하여 기판 처리액 배출 모듈(300) 및 이를 포함하는 기판 처리 장치(100)에 대하여 설명하였다. 기판 처리액 배출 모듈(300)은 역류 방지용 Display Inkjet Pre-jet Bath로서, Inkjet Head에서 QD Ink 분사(pre-jet or Purge)를 통해 Head 내부의 Ink 정체를 해소하며 Nozzle Hole 막힘을 예방하는 과정에서 Chamber 내부에 Ink가 흩날리지 않도록 배기 구조물을 설치하는 경우, 기존 구조물의 Ink 역류 현상을 개선하기 위한 것이다.
기판 처리액 배출 모듈(300)은 바스 부재(310)의 바닥면에 경사를 형성함으로써, 기판 처리액이 자중에 의해 아래쪽 방향으로 흘러내리도록 유도할 수 있다. 기판 처리액 배출 모듈(300)은 이를 통해 기판 처리액이 바스 부재(310) 내로 침전되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 기판 처리액 배출 모듈(300)은 경사면 아래쪽에 배기 라인을 연결함으로써, 기판 처리액이 배기 라인을 통해 배출될 수 있도록 구조 변경할 수 있다. 기판 처리액 배출 모듈(300)은 배기 라인 내부에 기판 처리액이 정체되는 것을 방지하기 위해 배기 라인을 분리하여 둘 수 있다. 즉, 기판 처리액 배출 모듈(300)은 서로 다른 방향으로 연장 형성되는 제1 배관 부재(320) 및 제2 배관 부재(330)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 기판 처리액 배출 모듈(300)은 기판 처리액의 점성이 높아 배기 라인으로 배출되지 않는 경우, 하부 배관을 형성하여 자중에 의해 자연적으로 하부 배관으로 기판 처리액이 배출되도록 할 수도 있다.
이상의 내용을 정리하여 보면, 기판 처리액 배출 모듈(300)은 배기 라인이 Vacuum Plate 바닥 Hole과 연결되는 구조로 형성될 수 있으며, 기판 처리액이 자중에 의해 배출될 수 있도록 기판 처리액 전용 배출 라인을 하부에 설치한 구조로 형성될 수 있다.
이상과 같이 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.
100: 기판 처리 장치 110: 공정 처리 유닛
120: 메인터넌스 유닛 130: 갠트리 유닛
140: 잉크젯 헤드 유닛 150: 기판 처리액 공급 유닛
160: 제어 유닛 210: 하부 모듈
220: 배출 라인 310: 기판 처리액 배출 모듈
310: 바스 부재 320: 제1 배관 부재
330, 330a, 330b: 제2 배관 부재 341: 측벽
342: 저부 343: 상부
344: 드레인 홀

Claims (10)

  1. 기판을 처리하는 동안 상기 기판을 지지하는 공정 처리 유닛;
    상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 잉크젯 헤드 유닛;
    상기 잉크젯 헤드 유닛을 상기 기판 상에서 이동시키는 갠트리 유닛; 및
    상기 잉크젯 헤드 유닛과 연결되며, 잔여 기판 처리액을 외부로 배출시키는 기판 처리액 배출 모듈을 포함하며,
    상기 기판 처리액 배출 모듈은,
    상기 잉크젯 헤드 유닛의 하부 모듈을 내부에 수용하는 바스 부재;
    상기 바스 부재의 드레인 홀과 연결되며, 상기 하부 모듈의 배출 라인을 통해 유입되는 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제1 배관 부재; 및
    상기 제1 배관 부재와 연결되며, 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제2 배관 부재를 포함하고,
    상기 제1 배관 부재 및 상기 제2 배관 부재는 서로 다른 방향으로 연장 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바스 부재는,
    상기 하부 모듈을 둘러싸는 측벽;
    상기 측벽과 연결되며, 개구되는 상부와 달리 폐쇄되는 바닥면을 형성하는 저부; 및
    상기 제1 배관 부재와의 연결을 위해 상기 저부의 일측에 형성되는 드레인 홀을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저부는 내측 방향으로 경사지게 형성되는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 배관 부재는 상기 제1 배관 부재에 대해 수직 방향으로 연장 형성되는 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 저부는 평탄하게 슬로프(Slope)를 가지도록 형성되거나, 또는 계단형으로 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 측벽과 상기 저부 간 접점은 상기 하부 모듈의 단부와 동일선 상이거나, 상기 하부 모듈의 단부보다 낮은 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 배관 부재는 복수 개이며,
    복수 개의 제2 배관 부재는 동일한 방향으로 마련되거나, 또는 서로 다른 방향으로 마련되는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제2 배관 부재가 서로 다른 방향으로 마련되는 경우, 상기 복수 개의 제2 배관 부재는 높이가 다른 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리액은 QD(Quantum Dot) 잉크인 기판 처리 장치.
  10. 기판을 처리하기 위해 상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 잉크젯 헤드 유닛과 연결되며, 잔여 기판 처리액을 외부로 배출시키는 기판 처리액 배출 모듈에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드 유닛의 하부 모듈을 내부에 수용하는 바스 부재;
    상기 바스 부재의 드레인 홀과 연결되며, 상기 하부 모듈의 배출 라인을 통해 유입되는 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제1 배관 부재; 및
    상기 제1 배관 부재와 연결되며, 상기 잔여 기판 처리액을 배출시키는 제2 배관 부재를 포함하며,
    상기 제1 배관 부재 및 상기 제2 배관 부재는 서로 다른 방향으로 연장 형성되는 기판 처리액 배출 모듈.
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