KR20230062261A - 트랩 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

메니스커스 위치를 안정적으로 제어할 수 있는 기판 처리 장치를 제공된다. 상기 기판 처리 장치는 약액을 토출하는 헤드 유닛; 약액을 저장하고, 상기 헤드 유닛에 상기 약액을 공급하는 레저버; 상기 레저버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 유닛; 및 상기 레저버와 상기 압력 조절 유닛 사이에 배치되어, 상기 레저버에서 발생된 미스트를 트랩하는 트랩 유닛을 포함한다.

Description

트랩 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Trap device and substrate processing apparatus comprising the same}
본 발명은 트랩 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
LCD 패널, PDP 패널, LED 패널 등의 디스플레이 장치를 제조하기 위해 잉크젯 헤드를 이용하여 기판 상에 인쇄를 한다. 잉크젯 헤드의 노즐에서의 메니스커스 위치는, 잉크의 분사 특성을 결정하는 핵심 요소들 중 하나이다. 이러한 메니스커스 위치는 MPC(Meniscus Pressure Controller)에 의해 제어될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 오동작없이 메니스커스 위치를 안정적으로 제어할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 기판 처리 장치에 사용되는 트랩 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 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 약액을 토출하는 헤드 유닛; 약액을 저장하고, 상기 헤드 유닛에 상기 약액을 공급하는 레저버; 상기 레저버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 유닛; 및 상기 레저버와 상기 압력 조절 유닛 사이에 배치되어, 상기 레저버에서 발생된 미스트를 트랩하는 트랩 유닛을 포함한다.
상기 트랩 유닛은 바디와, 상기 바디 내에 설치되고, 상기 레저버와 연결되며 제1 방향으로 연장된 제1 라인과, 상기 바디 내에 설치되고, 상기 압력 조절 유닛과 연결되며 제2 방향으로 연장된 제2 라인과, 상기 바디 내에 설치되고, 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 연결하는 제3 라인을 포함한다.
상기 제1 라인의 내벽 또는 상기 제2 라인의 내벽에는, 상기 미스트를 트랩하기 위한 트랩 레이어가 설치될 수 있다. 상기 트랩 레이어는, 메쉬 구조물, 멤브레인 구조물 및 필터 구조물 중 적어도 하나를 포함한다.
여기서, 상기 바디는, 상기 레저버의 상면에 대해서 예각으로 기울어진다.
또한, 상기 제3 라인은, 상기 바디의 상면에서부터 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 관통하도록 설치된다. 상기 바디의 상면에 설치되고, 상기 제3 라인의 일측을 개방하거나 밀폐하기 위한 커버를 더 포함한다.
상기 제1 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제1 접속구를 포함하고, 상기 제1 라인은 상기 제1 접속구를 중심으로 제1측에 배치된 입구와, 제2측에 배치된 제1 버퍼영역을 더 포함한다.
상기 제2 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제2 접속구를 포함하고, 상기 제2 라인은 상기 제2 접속구를 중심으로 제2측에 배치된 출구와, 제1측에 배치된 제2 버퍼영역을 더 포함한다.
상기 제1 라인과 상기 제2 라인은 서로 평행하고, 상기 제3 라인은, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인 사이에 배치되고, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인과 평행한 중간 라인과, 상기 중간 라인과 상기 제1 라인을 연결하는 제1 수직 라인과, 상기 중간 라인과 상기 제2 라인을 연결하는 제2 수직 라인을 더 포함한다.
상기 레저버에는 상기 약액의 온도 조절을 위한 히터가 설치된다.
상기 트랩 유닛과 상기 압력 조절 유닛을 연결하는 튜브에는, 인터락 센서가 설치된다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판을 처리하기 위한 스테이지; 상기 스테이지를 가로지르도록 배치된 갠트리; 및 상기 갠트리에 설치되고, 상기 기판에 잉크를 토출하기 위한 잉크젯 헤드 모듈을 포함하되, 상기 잉크젯 헤드 모듈은 잉크를 토출하는 헤드 유닛과, 상기 잉크를 저장하고, 상기 헤드 유닛에 상기 잉크를 공급하는 레저버와, 상기 레저버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 유닛과, 상기 레저버와 상기 압력 조절 유닛 사이에 배치되어, 상기 레저버에서 발생된 미스트를 트랩하는 트랩 유닛을 포함하고, 상기 트랩 유닛은 바디와, 상기 바디 내에 설치되고, 상기 레저버와 연결되며 제1 방향으로 연장된 제1 라인과, 상기 바디 내에 설치되고, 상기 압력 조절 유닛과 연결되며 제2 방향으로 연장된 제2 라인과, 상기 바디의 상면에서부터 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 관통하도록 설치된 제3 라인과, 상기 제1 라인의 내벽 또는 상기 제2 라인의 내벽에 설치되고, 미스트를 트랩하기 위한 트랩 레이어를 포함한다.
상기 바디는, 상기 레저버의 상면에 대해서 예각으로 기울어진다.
상기 제1 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제1 접속구를 포함하고, 상기 제1 라인은 상기 제1 접속구를 중심으로 제1측에 배치된 입구와, 제2측에 배치된 제1 버퍼영역을 더 포함하고, 상기 제2 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제2 접속구를 포함하고, 상기 제2 라인은 상기 제2 접속구를 중심으로 제2측에 배치된 출구와, 제1측에 배치된 제2 버퍼영역을 더 포함한다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 트랩 장치의 일 면은, 바디; 상기 바디 내에 설치되고, 입구와 연결되며 일방향으로 연장된 제1 라인; 상기 바디 내에 설치되고, 출구와 연결되며 상기 일방향으로 연장된 제2 라인; 상기 바디의 상면에서부터 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 관통하도록 설치된 제3 라인; 및 상기 제1 라인의 내벽 또는 상기 제2 라인의 내벽에 설치되고, 상기 미스트를 트랩하기 위한 트랩 레이어를 포함한다.
상기 바디의 상면에 설치되고, 상기 제3 라인의 일측을 개방하거나 밀폐하기 위한 커버를 더 포함한다.
상기 트랩 레이어는, 메쉬 구조물, 멤브레인 구조물 및 필터 구조물 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제1 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제1 접속구를 포함하고, 상기 제1 라인은 상기 제1 접속구를 중심으로 제1측에 배치된 상기 입구와, 제2측에 배치된 제1 버퍼영역을 포함한다.
상기 제2 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제2 접속구를 포함하고, 상기 제2 라인은 상기 제2 접속구를 중심으로 제2측에 배치된 상기 출구와, 제1측에 배치된 제2 버퍼영역을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 서플라이 레저버, 트랩 유닛 및 압력 조절 유닛을 자세히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3의 트랩 유닛 내에서의 미스트 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치가 적용된 설비를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
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 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1의 서플라이 레저버, 트랩 유닛 및 압력 조절 유닛을 자세히 도시한 도면이다.
우선 도 1을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 헤드 유닛(210), 서플라이 레저버(220), 압력 조절 유닛(230), 버퍼 레저버(240) 및 트랩 유닛(100) 등을 포함한다.
헤드 유닛(210)는 서플라이 레저버(220)로부터 약액을 공급받고, 공급받은 약액을 기판 상에 토출한다. 헤드 유닛(210)에는 기판 상에 약액을 토출하기 위한 다수의 노즐이 구비된다. 헤드 유닛(210)으로 공급되는 약액은 헤드 유닛(210)의 상부에 위치한 서플라이 레저버(220)로부터 중력에 의해 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
서플라이 레저버(220)는 헤드 유닛(210)의 상부에 구비된다. 서플라이 레저버(220)는, 서플라이 레저버(220)의 상부에 위치한 버퍼 레저버(240)로부터 약액을 공급받아 저장한다.
압력 조절 유닛(230)은 서플라이 레저버(220)와 연결되고, 서플라이 레저버(220) 내부의 압력을 조절한다. 압력 조절 유닛(230)은 MPC(Meniscus Pressure Controller)일 수 있다.
압력 조절 유닛(230)은 서플라이 레저버(220) 내부에 양압 및/또는 음압을 제공하여 서플라이 레저버(220) 내부의 압력을 조절한다.
구체적으로, 압력 조절 유닛(230)은 서플라이 레저버(220) 내부의 압력을 조절함으로써, 서플라이 레저버(220)로부터 헤드 유닛(210)으로의 약액 공급을 제어할 수 있다. 예를 들어, 서플라이 레저버(220)로부터 헤드 유닛(210)으로의 약액 공급은 중력에 의해 이루어지고, 약액 공급 중단은 압력 조절 유닛(230)이 서플라이 레저버(220)의 내부에 음압을 제공함으로써 이루어진다.
또한 압력 조절 유닛(230)은, 헤드 유닛(210)에 구비된 다수의 노즐 단부에서 약액이 오목한 모양의 메니스커스 상태(즉, 약액의 표면이 표면장력에 의해 중앙이 주위에 비해 올라가 있는 상태)가 되도록 조절한다. 약액이 오목한 모양의 메니스커스 상태가 되면, 노즐 단부에서 약액이 흘러내리지 않아, 기판 불량을 줄일 수 있다.
한편, 버퍼 레저버(240)는 외부의 약액공급원(미도시)으로부터 약액을 제공받아 저장하고, 제공받은 약액을 서플라이 레저버(220)에 공급한다. 약액공급원(미도시)에서 버퍼 레저버(240)로 약액이 공급될 때, 약액공급원 내부가 가압된다. 만약 약액공급원이 직접 서플라이 레저버(220)와 연결된다면, 서플라이 레저버(220)의 내부 압력이 약액공급원에 영향을 받게 된다. 하지만, 약액공급원과 서플라이 레저버(220) 사이에 버퍼 레저버(240)가 있기 때문에, 약액공급원이 서플라이 레저버(220)에 미치는 영향을 차단할 수 있다.
트랩 유닛(100)은 서플라이 레저버(220)와 압력 조절 유닛(230) 사이에 설치된다. 트랩 유닛(100)은 서플라이 레저버(220)에서 발생된 미스트를 트랩한다.
여기서 도 2를 참고하면, 서플라이 레저버(220)에는 약액의 온도 조절을 위해 히터(222)가 설치된다. 도 2에서는 서플라이 레저버(220)의 바닥면에 설치된 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 서플라이 레저버(220)의 측벽이나 상면에도 설치될 수 있다.
압력 조절 유닛(230)은 튜브(229, 239)를 통해서 서플라이 레저버(220)와 연결된다. 튜브(239)에는 인터락 센서(interlock sensor)(232)가 설치된다. 인터락 센서(232)는 예를 들어, 액체 감지 센서일 수 있다. 압력 조절 유닛(230)은 액체(즉, 약액 등)에 취약하다. 압력 조절 유닛(230)이 액체에 노출되면, 고장이 발생하거나 메니스커스 제어가 부정확해질 수 있다. 따라서, 압력 조절 유닛(230)에 액체가 도달하기 전에, 인터락 센서(232)에 액체가 감지되면 동작을 중지시키는 인터락이 발생된다.
한편, 트랩 유닛(100)은 서플라이 레저버(220)와 압력 조절 유닛(230) 사이에 배치된다. 즉, 트랩 유닛(100)은 튜브(229)를 통해서 서플라이 레저버(220)와 연결되고, 튜브(239)를 통해서 압력 조절 유닛(230)과 연결된다.
전술한 것과 같이, 서플라이 레저버(220)에는 히터(222)가 설치되어 있으므로, 히터(222)의 히팅 동작에 의해서 미스트(즉, 약액 미스트 또는 기화된 약액)가 발생할 수 있다. 이러한 미스트가 압력 조절 유닛(230)에 전달되면 압력 조절 유닛(230)의 고장을 초래할 수 있다. 또는, 인터락 센서(232)의 설치 목적은 오버플로우가 발생되는 것을 감지하기 위한 것인데, 인터락 센서(232)에 의해 미스트가 감지되면 인터락이 발생될 수 있다. 서플라이 레저버(220)로부터 약액이 오버플로우(overflow)된 것이 아님에도, 인터락 센서(232)는 약액이 오버플로우된 것으로 인식할 수 있다(즉, 인터락 센서(232)의 오동작 발생).
따라서, 트랩 유닛(100)은 인터락 센서(232)보다 아래에 위치하여, 서플라이 레저버(220)에서 발생된 미스트가 인터락 센서(232) 또는 압력 조절 유닛(230)에 전달되지 않도록, 미스트를 차단한다.
트랩 유닛(100)은 서플라이 레저버(220)의 상면(220a)에 대해서, 예각(θ)으로 기울어져 있다. 후술하겠으나, 미스트와 트랩 유닛(100) 사이의 접촉면을 높여서, 미스트가 트랩 유닛(100)에 더 많이 트랩될 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 트랩 유닛(100)에서 액화된 약액이 서플라이 레저버(220)로 떨어질 때, 경사진 튜브(229)를 따라 천천히 흘러서 서플라이 레저버(220) 내에 버블(bubble)이 생기는 것을 방지한다.
이하에서 도 3 내지 도 7을 참고하여, 트랩 유닛(100)의 다양한 실시예를 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4는 도 3의 트랩 유닛 내에서의 미스트 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
우선 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랩 유닛(100)은 바디(105), 제1 라인(110), 제2 라인(120), 제3 라인(130), 제1 트랩 레이어(116), 제2 트랩 레이어(126) 등을 포함한다.
바디(105)는 예를 들어, 금속으로 구성될 수 있으며, 내부에 제1 라인(110), 제2 라인(120), 제3 라인(130) 등이 설치된다.
제1 라인(110)은 서플라이 레저버(도 2의 220 참고)에 연결되고, 제1 방향으로 연장된다. 제1 라인(110)의 내벽에는, 미스트를 트랩하기 위한 제1 트랩 레이어(116)가 설치된다. 제1 트랩 레이어(116)는 예를 들어, 메쉬 구조물, 멤브레인 구조물 및 필터 구조물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 메쉬 구조물은 예를 들어, SUS와 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 멤브레인 구조물 및 필터 구조물은 내부에 기공 등을 포함하여 미스트를 머금을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 라인(120)은 압력 조절 유닛(230)과 연결되고, 제2 방향으로 연장된다. 도시된 것과 같이, 제1 방향과 제2 방향은 실질적으로 동일한 방향(즉, 평행한 방향)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 라인(120)의 내벽에는, 미스트를 트랩하기 위한 제2 트랩 레이어(126)가 설치된다. 제2 트랩 레이어(126)는 예를 들어, 메쉬 구조물, 멤브레인 구조물 및 필터 구조물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제3 라인(130)은 제1 라인(110)과 제2 라인(120)을 서로 연결한다. 예를 들어, 제3 라인(130)은 바디(105)의 상면에서부터 제1 라인(110)과 제2 라인(120)을 관통하도록 설치될 수 있다. 커버(140)는 바디(105)의 상면에 설치되어, 제3 라인(130)의 일측을 개방하거나 밀폐할 수 있다. 커버(140)는 예를 들어, 나사일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 라인(110)은 제3 라인(130)과 접속하는 제1 접속구(111)를 포함한다. 제1 라인(110)은 제1 접속구(111)를 중심으로 제1측(예를 들어, 좌측)에 배치된 입구(118)와, 제2측(예를 들어, 우측)에 배치된 제1 버퍼영역(119)을 포함한다. 입구(118)에는 튜브(229)와의 연결을 위한 제1 연결부재(110a)가 설치되어 있다. 제1 연결부재(110a)는 바디(105) 내에 삽입/고정된 상태일 수 있다.
유사하게, 제2 라인(120)은 제3 라인(130)과 접속하는 제2 접속구(121)를 포함한다. 제2 라인(120)은 제2 접속구(121)를 중심으로 제2측(예를 들어, 우측)에 배치된 출구(128)와, 제1측(예를 들어, 좌측)에 배치된 제2 버퍼영역(129)을 포함한다. 출구(128)에는 튜브(239)와의 연결을 위한 제2 연결부재(120a)가 설치되어 있다. 제2 연결부재(120a)는 바디(105) 내에 삽입/고정된 상태일 수 있다.
이와 같이 제1 라인(110), 제2 라인(120) 및 제3 라인(130)을 구성함으로써, 미스트의 이동 경로를 최대한 길게 할 수 있다. 미스트의 이동 경로를 길게 하면, 미스트가 이동 경로를 이동하는 동안 트랩 유닛(100) 내에서 액화가 이루어질 수 있다.
여기서 도 4를 참고하여 트랩 유닛(100) 내에서의 미스트 움직임을 설명한다. 제1 트랩 레이어(116) 및 제2 트랩 레이어(126)는 금속(SUS)으로 이루어진 메쉬 구조물인 경우를 예로 든다.
서플라이 레저버(220)로부터 생성된 미스트는 제1 연결부재(110a) 및 입구(118)를 통해서 트랩 유닛(100) 내로 인입된다(도면부호 G1 참고).
트랩 유닛(100) 내로 인입된 미스트 중 일부는 제1 버퍼영역(119)으로 올라가, 제1 버퍼영역(119) 내에서 갇히게 된다(도면부호 G2 참고). 제1 버퍼영역(119)에 갇힌 미스트는 상대적으로 온도가 낮은 제1 트랩 레이어(116)와 접하면서 액화가 진행되고, 액화된 약액은 제1 라인(110)의 연장방향을 따라 아래로 흘러서 입구(118) 밖으로 나가게 된다.
또한, 트랩 유닛(100) 내로 인입된 미스트 중 일부는 제3 라인(130)에 도달한다(도면부호 G3 참고). 제3 라인(130)을 이동하기 위해서는 상대적으로 온도가 낮은 제1 트랩 레이어(116)를 통과해야 한다. 제1 트랩 레이어(116)를 통과하는 과정에서, 미스트의 온도가 떨어지거나 액화가 발생할 수 있다.
또한, 제3 라인(130) 내로 인입된 미스트 중 일부는 제2 라인(120)에 도달한다(도면부호 G4, G5 참고). 제2 라인(120)을 이동하기 위해서는 상대적으로 온도가 낮은 제2 트랩 레이어(126)를 통과해야 한다. 제2 트랩 레이어(126)를 통과하는 과정에서, 미스트의 온도가 떨어지거나 액화가 발생할 수 있다.
제2 라인(120)에 도달한 미스트 중 일부는 제2 버퍼영역(129)으로 가서, 제2 버퍼영역(129) 내에서 갇히게 된다(도면부호 G5 참고). 제2 버퍼영역(129)에 갇힌 미스트는 상대적으로 온도가 낮은 제2 트랩 레이어(126)와 접하면서 액화가 진행되고, 액화된 약액은 제2 버퍼영역(129)에 고여있거나 제3 라인(130)을 통해서 흘러나갈 수 있다.
제2 라인(120)에 도달한 미스트 중 일부는 출구(128) 방향으로 이동할 수 있다(도면부호 G4 참고). 하지만, 미스트는 긴 이동 경로를 거치면서, 상대적으로 온도가 낮은 트랩 레이어(116, 126)와 계속적으로 접하고 있다. 따라서, 미스트는 출구(128)에 도달하지 못하고 대부분 액화된다.
한편, 액화된 약액은 트랩 유닛(100) 내에 남아 있거나, 튜브(229)를 통해서 서플라이 레저버(220)로 이동된다.
커버(140)를 개방하면, 바디(105)의 상면까지 연장된 제3 라인(130)의 일측이 개방된다. 따라서, 트랩 유닛(100) 내에 남아 있는 약액은, 바디(105)의 상면까지 연장된 제3 라인(130)을 통해서 빼낼 수 있다.
또한, 트랩 유닛(100)은 서플라이 레저버(220)의 상면(220a)에 대해서, 예각(θ)으로 기울어져 있다. 따라서, 트랩 유닛(100)과 서플라이 레저버(220)를 연결하는 튜브(229)도 경사져 있다. 따라서, 액화된 약액은 경사진 튜브(229)를 따라 천천히 흘러서 서플라이 레저버(220) 내로 떨어진다. 그 결과 서플라이 레저버(220) 내에 버블(bubble)이 발생하지 않는다.
결과적으로, 트랩 유닛(100)은 서플라이 레저버(220)에서 발생한 미스트가 인터락 센서(232) 또는 압력 조절 유닛(230)에 전달되지 않도록, 미스트를 차단한다. 따라서, 인터락 센서(232)의 오동작을 방지하고, 압력 조절 유닛(230)이 안정적으로 동작할 수 있도록 할 수 있다.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다. 이하에서 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랩 유닛(101)에서, 제1 트랩 레이어(116)은 제1 라인(110)의 내벽 전체에 설치되지 않고, 제1 라인(110)의 내벽 일부에만 설치될 수 있다. 제2 트랩 레이어(126)은 제2 라인(120)의 내벽 전체에 설치되지 않고, 제2 라인(120)의 내벽 일부에만 설치될 수 있다.
도 5에서는 예시적으로, 제1 트랩 레이어(116)가 입구(118) 주변에 설치되고 제1 버퍼영역(119)에는 설치되지 않는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 트랩 레이어(116)가 입구(118) 주변에 설치되지 않고 제1 버퍼영역(119)에는 설치될 수 있다.
제2 트랩 레이어(126)가 출구(128) 주변에 설치되고 제2 버퍼영역(129)에는 설치되지 않는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 트랩 레이어(126)가 출구(128) 주변에 설치되지 않고 제2 버퍼영역(129)에는 설치될 수 있다.
제1 라인(110) 및 제2 라인(120)의 일부에만 트랩 레이어(116, 126)가 설치되어 있더라도, 미스트는 긴 경로를 지나가면서 액화될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다. 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다. 이하에서 도 3 내지 도 5를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 트랩 유닛(102)은 제1 실시예에 따른 트랩 유닛(100)과 달리 제1 버퍼영역(도 3의 119 참고)이 설치되지 않을 수 있다. 도 7을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 트랩 유닛(103)은 제1 실시예에 따른 트랩 유닛(100)과 달리 제2 버퍼영역(도 3의 129 참고)이 설치되지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 트랩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다. 이하에서 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 트랩 유닛(104)의 제3 라인(131, 132, 135)은, 도 3에서 도시된 제3 라인(130 참고)보다 긴 경로를 갖는다.
예를 들어, 제1 라인(110)과 제2 라인(120)은 서로 평행하고, 제3 라인(131, 132, 135)은 중간 라인(135), 제1 수직 라인(131), 제2 수직 라인(132) 을 포함할 수 있다. 중간 라인(135)은 제1 라인(110) 및 제2 라인(120) 사이에 배치되고, 제1 라인(110) 및 제2 라인(120)과 평행하다. 제1 수직 라인(131)은 중간 라인(135)과 제1 라인(110)을 서로 연결한다. 제2 수직 라인(132)은 중간 라인(135)과 제2 라인(120)을 서로 연결한다.
입구(118)로 인입된 미스트는, 제1 라인(110), 제1 수직 라인(131), 중간 라인(135), 제2 수직 라인(132) 및 제2 라인(120)을 통과해야 출구(128)에 도달할 수 있다. 즉, 트랩 유닛(100)의 내부 경로가 상당히 길어졌기 때문에, 미스트는 내부 경로를 지나가는 동안 액화되고, 인터락 센서(232) 또는 압력 조절 유닛(230)에 도달하지 않는다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치가 적용된 설비를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 9를 참고하면, 설비는 스테이지(PT), 갠트리(410), 잉크젯 헤드 모듈(420), 제어유닛(450) 등을 포함한다.
스테이지(PT)는 제1 방향(Y)으로 길게 연장되고, 스테이지(PT)는 기판(G)을 제1 방향(Y)으로 이동시킬 수 있다(도면부호S 참고). 예를 들어, 스테이지(PT)에는 다수의 홀이 형성되어 있고, 홀을 통해서 기체가 나와서 제조용 기판을 부양시킬 수 있다. 제조용 기판이 부양된 상태에서, 홀더가 기판을 잡고 이동시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
갠트리(410)는 스테이지(PT) 상에 배치된다. 갠트리(410)는 스테이지(PT)를 가로지르도록 배치된다. 갠트리(410)는 제1 방향(Y)과 다른 제2 방향(X)으로 연장되도록 배치된다.
잉크젯 헤드 모듈(420)은 갠트리(410)에 설치되고, 갠트리(410)를 따라 제2 방향(X)으로 이동할 수 있다(도면부호 W 참고). 잉크젯 헤드 모듈(420)은 도 1 내지 도 8을 이용하여 설명하였던 장치(1)에 해당한다.
즉, 잉크젯 헤드 모듈(420)은 잉크를 토출하는 헤드 유닛과, 잉크를 저장하고 헤드 유닛에 약액을 공급하는 레저버와, 레저버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 유닛과, 레저버와 압력 조절 유닛 사이에 배치되어 레저버에서 발생된 미스트를 트랩하는 트랩 유닛을 포함한다.
여기서 트랩 유닛은 바디와, 바디 내에 설치되고 레저버와 연결되며 제1 방향으로 연장된 제1 라인과, 바디 내에 설치되고 압력 조절 유닛과 연결되며 제2 방향으로 연장된 제2 라인과, 바디의 상면에서부터 제1 라인과 제2 라인을 관통하도록 설치된 제3 라인과, 제1 라인의 내벽 또는 제2 라인의 내벽에 설치되고 미스트를 트랩하기 위한 트랩 레이어를 포함할 수 있다. 여기서, 바디는, 레저버의 상면에 대해서 예각으로 기울어진다.
제1 라인은 제3 라인과 접속하는 제1 접속구를 포함하고, 제1 라인은 제1 접속구를 중심으로 제1측에 배치된 입구와, 제2측에 배치된 제1 버퍼영역을 더 포함한다. 제2 라인은 제3 라인과 접속하는 제2 접속구를 포함하고, 제2 라인은 제2 접속구를 중심으로 제2측에 배치된 출구와, 제1측에 배치된 제2 버퍼영역을 더 포함한다.
또한, 스테이지(PT) 상의 기판(G)은 제1 방향(Y)으로 이동(즉, 스와스(swath))하는 동안, 잉크젯 헤드 모듈(420)은 제2 방향(X)으로 이동하면서 액적을 기판(G) 상에 토출할 수 있다.
제어유닛(450)는 스테이지(PT), 잉크젯 헤드 모듈(420) 등을 제어한다. 제어유닛(450)는 메모리(미도시)와 연결되고, 메모리에는 스테이지(PT), 잉크젯 헤드 모듈(420) 등을 동작시키기 위한 인스트럭션들(instructions)가 저장된다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 3, 도 10을 참고하면, 헤드 유닛(210), 서플라이 레저버(220), 압력 조절 유닛(230), 트랩 유닛(100) 등을 포함하는 기판 처리 장치(1)가 준비된다.
이어서, 서플라이 레저버(220)에 설치된 히터(222)를 이용하여 서플라이 레저버(220) 내의 약액 온도를 조절한다(S401).
이러한 히터(222)의 히팅 동작에 의해서 미스트(즉, 약액 미스트 또는 기화된 약액)가 발생한다(S403).
이어서, 서플라이 레저버(220)에서 발생된 미스트는 튜브(229)를 통해서 트랩 유닛(100)에 전달된다. 미스트는 트랩 유닛(100) 내부의 경로를 이동하면서 액화된다. 즉, 미스트는 트랩 레이어(116, 126) 및/또는 긴 이동 경로(즉, 제1 라인(110), 제2 라인(120) 및 제3 라인(130))에 의해서 액화될 수 있다. 액화된 약액은 튜브(229)를 따라 서플라이 레저버(220) 내로 돌아가거나, 트랩 유닛(100) 내에 트랩된다(S405).
이어서, 트랩 유닛(100) 내에 남아있는 약액을 제거한다(S407). 제3 라인(130)의 일측을 밀폐하던 커버(140)를 개방하면, 바디(105)의 상면까지 연장된 제3 라인(130)의 일측이 개방된다. 따라서, 트랩 유닛(100) 내에 남아 있는 약액은, 바디(105)의 상면까지 연장된 제3 라인(130)을 통해서 빼낼 수 있다.
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.
100: 트랩 유닛
110: 제1 라인
116: 제1 트랩 레이어
119: 제1 버퍼영역
120: 제2 라인
126: 제2 트랩 레이어
129: 제2 버퍼영역
130: 제3 라인
210: 헤드 유닛
220: 서플라이 레저버
222: 히터
230: 압력 조절 유닛
232: 인터락 센서
240: 버퍼 레저버

Claims (20)

  1. 약액을 토출하는 헤드 유닛;
    약액을 저장하고, 상기 헤드 유닛에 상기 약액을 공급하는 레저버;
    상기 레저버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 유닛; 및
    상기 레저버와 상기 압력 조절 유닛 사이에 배치되어, 상기 레저버에서 발생된 미스트를 트랩하는 트랩 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 트랩 유닛은
    바디와,
    상기 바디 내에 설치되고, 상기 레저버와 연결되며 제1 방향으로 연장된 제1 라인과,
    상기 바디 내에 설치되고, 상기 압력 조절 유닛과 연결되며 제2 방향으로 연장된 제2 라인과,
    상기 바디 내에 설치되고, 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 연결하는 제3 라인을 포함하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 라인의 내벽 또는 상기 제2 라인의 내벽에는, 상기 미스트를 트랩하기 위한 트랩 레이어가 설치된, 기판 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 트랩 레이어는, 메쉬 구조물, 멤브레인 구조물 및 필터 구조물 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 바디는, 상기 레저버의 상면에 대해서 예각으로 기울어진, 기판 처리 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제3 라인은, 상기 바디의 상면에서부터 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 관통하도록 설치된, 기판 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 바디의 상면에 설치되고, 상기 제3 라인의 일측을 개방하거나 밀폐하기 위한 커버를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제1 접속구를 포함하고,
    상기 제1 라인은 상기 제1 접속구를 중심으로 제1측에 배치된 입구와, 제2측에 배치된 제1 버퍼영역을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제2 접속구를 포함하고,
    상기 제2 라인은 상기 제2 접속구를 중심으로 제2측에 배치된 출구와, 제1측에 배치된 제2 버퍼영역을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 제1 라인과 상기 제2 라인은 서로 평행하고,
    상기 제3 라인은,
    상기 제1 라인 및 상기 제2 라인 사이에 배치되고, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인과 평행한 중간 라인과,
    상기 중간 라인과 상기 제1 라인을 연결하는 제1 수직 라인과,
    상기 중간 라인과 상기 제2 라인을 연결하는 제2 수직 라인을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 레저버에는 상기 약액의 온도 조절을 위한 히터가 설치된, 기판 처리 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 트랩 유닛과 상기 압력 조절 유닛을 연결하는 튜브에는, 인터락 센서가 설치된, 기판 처리 장치.
  13. 기판을 처리하기 위한 스테이지;
    상기 스테이지를 가로지르도록 배치된 갠트리; 및
    상기 갠트리에 설치되고, 상기 기판에 잉크를 토출하기 위한 잉크젯 헤드 모듈을 포함하되,
    상기 잉크젯 헤드 모듈은
    잉크를 토출하는 헤드 유닛과,
    상기 잉크를 저장하고, 상기 헤드 유닛에 상기 잉크를 공급하는 레저버와,
    상기 레저버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 유닛과,
    상기 레저버와 상기 압력 조절 유닛 사이에 배치되어, 상기 레저버에서 발생된 미스트를 트랩하는 트랩 유닛을 포함하고,
    상기 트랩 유닛은
    바디와,
    상기 바디 내에 설치되고, 상기 레저버와 연결되며 제1 방향으로 연장된 제1 라인과,
    상기 바디 내에 설치되고, 상기 압력 조절 유닛과 연결되며 제2 방향으로 연장된 제2 라인과,
    상기 바디의 상면에서부터 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 관통하도록 설치된 제3 라인과,
    상기 제1 라인의 내벽 또는 상기 제2 라인의 내벽에 설치되고, 미스트를 트랩하기 위한 트랩 레이어를 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 바디는, 상기 레저버의 상면에 대해서 예각으로 기울어진, 기판 처리 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제1 접속구를 포함하고, 상기 제1 라인은 상기 제1 접속구를 중심으로 제1측에 배치된 입구와, 제2측에 배치된 제1 버퍼영역을 더 포함하고,
    상기 제2 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제2 접속구를 포함하고, 상기 제2 라인은 상기 제2 접속구를 중심으로 제2측에 배치된 출구와, 제1측에 배치된 제2 버퍼영역을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 바디;
    상기 바디 내에 설치되고, 입구와 연결되며 일방향으로 연장된 제1 라인;
    상기 바디 내에 설치되고, 출구와 연결되며 상기 일방향으로 연장된 제2 라인;
    상기 바디의 상면에서부터 상기 제1 라인과 상기 제2 라인을 관통하도록 설치된 제3 라인; 및
    상기 제1 라인의 내벽 또는 상기 제2 라인의 내벽에 설치되고, 상기 미스트를 트랩하기 위한 트랩 레이어를 포함하는, 트랩 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 바디의 상면에 설치되고, 상기 제3 라인의 일측을 개방하거나 밀폐하기 위한 커버를 더 포함하는, 트랩 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 트랩 레이어는, 메쉬 구조물, 멤브레인 구조물 및 필터 구조물 중 적어도 하나를 포함하는, 트랩 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제1 접속구를 포함하고,
    상기 제1 라인은 상기 제1 접속구를 중심으로 제1측에 배치된 상기 입구와, 제2측에 배치된 제1 버퍼영역을 포함하는, 트랩장치.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 제2 라인은 상기 제3 라인과 접속하는 제2 접속구를 포함하고,
    상기 제2 라인은 상기 제2 접속구를 중심으로 제2측에 배치된 상기 출구와, 제1측에 배치된 제2 버퍼영역을 포함하는, 트랩장치.
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