KR20240005298A

KR20240005298A - Inkjet head unit and substrate treating apparatus including the same

Info

Publication number: KR20240005298A
Application number: KR1020220082201A
Authority: KR
Inventors: 진원용; 박솔민; 장석원
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-01-12

Abstract

정전기력을 이용하여 기판 처리액을 기판 상에 토출하는 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 기판 처리 장치는, 기판을 지지하며, 제2 전계 형성 모듈을 포함하는 공정 처리 유닛; 기판 상에 기판 처리액을 토출하며, 기판 처리액을 토출하기 위한 복수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트와, 노즐 플레이트의 하부에 배치되는 제1 전계 형성 모듈을 포함하는 잉크젯 헤드 유닛; 기판 상에서 잉크젯 헤드 유닛을 이동시키는 갠트리 유닛; 및 기판 처리액을 제공하는 기판 처리액 제공 유닛을 포함하며, 제1 전계 형성 모듈과 제2 전계 형성 모듈은 전원 제공 모듈에 의해 인가되는 전기 신호에 따라 전계를 형성한다.An inkjet head unit that discharges a substrate processing liquid onto a substrate using electrostatic force and a substrate processing device including the same are provided. The substrate processing apparatus includes a processing unit supporting a substrate and including a second electric field forming module; An inkjet head unit that discharges a substrate processing liquid onto a substrate and includes a nozzle plate on which a plurality of nozzles for discharging the substrate processing liquid are formed, and a first electric field forming module disposed below the nozzle plate; A gantry unit that moves the inkjet head unit on the substrate; and a substrate processing liquid providing unit that provides a substrate processing liquid, wherein the first electric field forming module and the second electric field forming module form an electric field according to an electrical signal applied by the power providing module.

Description

Inkjet head unit and substrate treating apparatus including the same}

본 발명은 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 정전기력을 이용하여 기판 처리액을 기판 상에 토출하는 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet head unit and a substrate processing device including the same. More specifically, it relates to an inkjet head unit that discharges a substrate processing liquid onto a substrate using electrostatic force and a substrate processing device including the same.

LCD 패널, LED 패널 등의 디스플레이 장치를 제조하는 경우, 잉크젯 설비를 이용하여 투명 기판 상에 프린팅 공정을 수행할 수 있다. 상기 잉크젯 설비는 잉크젯 헤드를 이용하여 상기 투명 기판 상에 미세한 잉크 방울(Droplet)을 토출시킴으로써 원하는 위치에 패터닝 공정(예를 들어, RGB 패터닝(RGB Patterning))을 수행할 수 있다.When manufacturing display devices such as LCD panels and LED panels, a printing process can be performed on a transparent substrate using inkjet equipment. The inkjet equipment can perform a patterning process (for example, RGB patterning) at a desired location by ejecting fine ink droplets on the transparent substrate using an inkjet head.

잉크젯 설비를 이용하여 프린팅 공정(Inkjet Printing)을 수행하는 경우, 잉크젯 헤드나 재료의 사양 한계(Specification Limits)로 인해 잉크 방울의 토출(Jetting) 속도는 제한될 수 있다.When performing a printing process (Inkjet Printing) using an inkjet facility, the jetting speed of ink droplets may be limited due to specification limits of the inkjet head or material.

이로 인해 종래의 잉크젯 설비로는 잉크 방울의 직진성이 저하되는 것을 방지하는 데에 어려움이 있으며, 상기 직진성 저하에 따른 탄착 산포, 잉크 방울의 오탄착(Defect) 증가 등의 문제를 개선하는 데에도 어려움이 따른다.As a result, it is difficult to prevent ink droplet straightness from deteriorating with conventional inkjet equipment, and it is also difficult to improve problems such as scattering of ink droplets and increased defects due to the decrease in straightness. This follows.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 정전기력을 이용하여 기판 처리액을 기판 상에 토출하는 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide an inkjet head unit that discharges a substrate processing liquid onto a substrate using electrostatic force and a substrate processing device including the same.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(Aspect)은, 기판을 지지하며, 제2 전계 형성 모듈을 포함하는 공정 처리 유닛; 상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하며, 상기 기판 처리액을 토출하기 위한 복수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트와, 상기 노즐 플레이트의 하부에 배치되는 제1 전계 형성 모듈을 포함하는 잉크젯 헤드 유닛; 상기 기판 상에서 상기 잉크젯 헤드 유닛을 이동시키는 갠트리 유닛; 및 상기 기판 처리액을 제공하는 기판 처리액 제공 유닛을 포함하며, 상기 제1 전계 형성 모듈과 상기 제2 전계 형성 모듈은 전원 제공 모듈에 의해 인가되는 전기 신호에 따라 전계를 형성한다.One aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above technical problem includes: a processing unit supporting a substrate and including a second electric field forming module; an inkjet head unit that discharges a substrate processing liquid onto the substrate and includes a nozzle plate with a plurality of nozzles for discharging the substrate processing liquid, and a first electric field forming module disposed below the nozzle plate; a gantry unit that moves the inkjet head unit on the substrate; and a substrate processing liquid providing unit that provides the substrate processing liquid, wherein the first electric field forming module and the second electric field forming module form an electric field according to an electrical signal applied by the power providing module.

상기 제1 전계 형성 모듈은, 상기 전원 제공 모듈과 전기적으로 연결되는 금속 플레이트; 및 상기 노즐 플레이트와 상기 금속 플레이트 사이에 배치되어 상기 노즐 플레이트와 상기 금속 플레이트를 절연시키는 절연 모듈을 포함하거나, 상기 금속 플레이트만을 포함할 수 있다.The first electric field forming module includes a metal plate electrically connected to the power supply module; and an insulating module disposed between the nozzle plate and the metal plate to insulate the nozzle plate and the metal plate, or may include only the metal plate.

상기 절연 모듈과 상기 노즐 플레이트는 접촉될 수 있다.The insulation module and the nozzle plate may be in contact.

상기 금속 플레이트 및 상기 절연 모듈에는 상기 복수의 노즐과 연결되는 복수의 홀이 각각 형성될 수 있다.A plurality of holes connected to the plurality of nozzles may be formed in the metal plate and the insulating module, respectively.

상기 금속 플레이트에 형성된 홀 또는 상기 절연 모듈에 형성된 홀의 내주면에는 코팅층이 형성될 수 있다.A coating layer may be formed on the inner peripheral surface of the hole formed in the metal plate or the hole formed in the insulating module.

상기 제1 전계 형성 모듈이 상기 금속 플레이트만 포함하는 경우, 상기 금속 플레이트와 상기 노즐 플레이트는 비접촉될 수 있다.When the first electric field forming module includes only the metal plate, the metal plate and the nozzle plate may be in non-contact.

상기 금속 플레이트와 상기 노즐 플레이트 간 이격 거리는 상기 절연 모듈의 두께보다 클 수 있다.The separation distance between the metal plate and the nozzle plate may be greater than the thickness of the insulation module.

상기 전원 제공 모듈은 상기 제1 전계 형성 모듈과 상기 제2 전계 형성 모듈에 서로 다른 값의 전압을 인가할 수 있다.The power supply module may apply voltages of different values to the first electric field forming module and the second electric field forming module.

상기 기판 처리 장치는 압전 소자를 이용하여 상기 기판 처리액을 상기 기판 상에 토출하는 장치보다 상기 잉크젯 헤드 유닛과 상기 기판 사이의 거리가 더 클 수 있다.The substrate processing device may have a greater distance between the inkjet head unit and the substrate than a device that discharges the substrate processing liquid onto the substrate using a piezoelectric element.

또한 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 잉크젯 헤드 유닛의 일 면은, 기판 처리액을 기판 상에 토출하기 위한 복수의 노즐이 형성된 노즐 플레이트; 상기 노즐 플레이트의 하부에 배치되는 제1 전계 형성 모듈; 및 상기 제1 전계 형성 모듈 및 상기 기판을 지지하는 유닛에 설치되는 제2 전계 형성 모듈에 전기 신호를 인가하여 상기 제1 전계 형성 모듈과 상기 제2 전계 형성 모듈 사이에 전계를 형성시키는 전원 제공 모듈을 포함하며, 상기 제1 전계 형성 모듈은, 상기 전원 제공 모듈과 전기적으로 연결되는 금속 플레이트; 및 상기 노즐 플레이트와 상기 금속 플레이트 사이에 배치되어 상기 노즐 플레이트와 상기 금속 플레이트를 절연시키는 절연 모듈을 포함한다.In addition, one side of the inkjet head unit of the present invention for achieving the above technical problem includes a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging a substrate treatment liquid onto a substrate; a first electric field forming module disposed below the nozzle plate; and a power supply module that applies an electric signal to the first electric field forming module and a second electric field forming module installed in the unit supporting the substrate to form an electric field between the first electric field forming module and the second electric field forming module. It includes: a metal plate electrically connected to the power supply module; and an insulating module disposed between the nozzle plate and the metal plate to insulate the nozzle plate and the metal plate.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 제1 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 제2 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 제3 예시도이다.
도 7은 잉크젯 헤드 유닛이 절연 모듈을 포함하는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교 설명하기 위한 예시도이다.1 is a plan view schematically showing the structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a first example diagram for explaining various embodiments of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a second example diagram for explaining various embodiments of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a first example diagram schematically showing the internal structure of an inkjet head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a second example diagram schematically showing the internal structure of an inkjet head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a third example diagram schematically showing the internal structure of an inkjet head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an example diagram for comparing and explaining a case where an inkjet head unit includes an insulating module and a case where it does not.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions thereof are omitted.

본 발명은 정전기력을 이용하여 기판 처리액을 기판 상에 토출하는 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 먼저, 도면 등을 참조하여 기판 처리 장치에 대하여 설명한다.The present invention relates to an inkjet head unit that discharges a substrate processing liquid onto a substrate using electrostatic force and a substrate processing device including the same. First, the substrate processing apparatus will be described with reference to the drawings and the like.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다. 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 제공 유닛(150) 및 제어 유닛(Controller; 160)을 포함하여 구성될 수 있다.1 is a plan view schematically showing the structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. According to FIG. 1, the substrate processing apparatus 100 includes a process processing unit 110, a maintenance unit 120, a gantry unit 130, an inkjet head unit 140, and a substrate processing unit. It may be configured to include a liquid provision unit 150 and a control unit (Controller) 160.

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)하여 기판(G)에 대해 프린팅 공정을 수행하는 잉크젯 설비로 마련될 수 있다.The substrate processing apparatus 100 processes a substrate G (eg, a glass substrate) used to manufacture a display device. This substrate processing device 100 may be provided as an inkjet facility that performs a printing process on the substrate G by jetting a substrate processing liquid onto the substrate G using the inkjet head unit 140. .

기판 처리 장치(100)는 기판 처리액으로 잉크를 사용할 수 있다. 여기서, 기판 처리액은 기판(G)을 인쇄 처리하는 데에 이용되는 약액을 말한다. 기판 처리액은 예를 들어, 초미세 반도체 입자를 포함하는 퀀텀 닷(QD; Quantum Dot) 잉크일 수 있으며, 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, 퀀텀닷(QD) 잉크를 사용하여 컬러 필터(CF; Color Filter)를 기판(G) 상에 형성시키는 잉크젯 설비로 마련될 수 있다. 기판 처리 장치(100)는 기판 처리액을 이용하여 기판(G)에 픽셀 인쇄(Pixel Printing)를 할 수 있으며, 기판 처리액에 의해 노즐(Nozzle)이 막히는 것을 방지하기 위해 순환계 잉크젯 설비로 마련될 수 있다.The substrate processing apparatus 100 may use ink as a substrate processing liquid. Here, the substrate processing liquid refers to a chemical liquid used to print the substrate G. The substrate processing liquid may be, for example, quantum dot (QD) ink containing ultrafine semiconductor particles, and the substrate processing apparatus 100 may use, for example, quantum dot (QD) ink to create a color filter. It can be provided with an inkjet facility that forms a (CF; Color Filter) on the substrate (G). The substrate processing device 100 can perform pixel printing on the substrate (G) using a substrate processing liquid, and is equipped with a circulatory inkjet facility to prevent nozzles from being clogged by the substrate processing liquid. You can.

공정 처리 유닛(110)은 기판(G)에 대해 PT 동작이 수행되는 동안 기판(G)을 지지하는 것이다. 여기서, PT 동작은 기판 처리액을 이용하여 기판(G)을 인쇄(Printing) 처리하는 것을 말한다.The processing unit 110 supports the substrate G while a PT operation is performed on the substrate G. Here, the PT operation refers to printing the substrate G using a substrate processing liquid.

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 수도 있다.The processing unit 110 may support the substrate G using a non-contact method. For example, the processing unit 110 may support the substrate G by levitating the substrate G in the air using air. However, this embodiment is not limited to this. The processing unit 110 can also support the substrate G using a contact method. For example, the processing unit 110 may support the substrate G using a support member provided with a seating surface on the top.

공정 처리 유닛(110)은 에어를 이용하여 기판(G)을 지지한 상태로 기판(G)을 이동시킬 수 있다. 공정 처리 유닛(110)은 예를 들어, 제1 스테이지(1^st Stage; 111) 및 에어 홀(Air Hole; 112)을 포함하여 구성될 수 있다.The processing unit 110 may move the substrate G while supporting the substrate G using air. For example, the processing unit 110 may include a first stage (1 ^st stage) 111 and an air hole (112).

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 프린팅 영역(Printing Zone) 내에 복수 개 형성될 수 있다.The first stage 111 is a base and is provided so that the substrate G can be placed on it. The air holes 112 may be formed through the upper surface of the first stage 111, and may be formed in plural numbers in the printing zone on the first stage 111.

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.The air hole 112 may spray air toward the top of the first stage 111 (third direction 30). The air hole 112 can levitate the substrate G placed on the first stage 111 into the air.

도 1에는 도시되어 있지 않지만, 공정 처리 유닛(110)은 파지부(Gripper)와 가이드 레일(Guide Rail)을 더 포함할 수 있다. 파지부는 기판(G)이 제1 스테이지(111)의 길이 방향(제1 방향(10))을 따라 이동하는 경우, 기판(G)을 파지하여 기판(G)이 제1 스테이지(111) 상에서 이탈되는 것을 방지하는 것이다. 파지부는 기판(G)이 이동하는 경우, 기판(G)을 파지한 상태로 가이드 레일을 따라 기판(G)과 동일한 방향으로 이동할 수 있다. 파지부와 가이드 레일은 제1 스테이지(111)의 외측에 마련될 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the processing unit 110 may further include a gripper and a guide rail. When the substrate G moves along the longitudinal direction (first direction 10) of the first stage 111, the gripper holds the substrate G so that the substrate G is separated from the first stage 111. to prevent it from happening. When the substrate G moves, the gripper may move in the same direction as the substrate G along the guide rail while holding the substrate G. The gripper and the guide rail may be provided outside the first stage 111.

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.The maintenance unit 120 measures the discharge position (i.e., hitting point) of the substrate processing liquid on the substrate G, whether the substrate processing liquid is discharged, etc. The maintenance unit 120 can measure the discharge position of the substrate treatment liquid and whether the substrate treatment liquid is discharged for each of the plurality of nozzles provided in the inkjet head unit 140, and the measurement results obtained in this way are transmitted to the control unit. It can be provided at (160).

메인터넌스 유닛(120)은 예를 들어, 제2 스테이지(2^nd Stage; 121), 제3 가이드 레일(3^rd Guide Rail; 122), 제1 플레이트(1^st Plate; 123), 캘리브레이션 보드(Calibration Board; 124) 및 비전 모듈(Vision Module; 125)을 포함하여 구성될 수 있다.The maintenance unit 120 includes, for example, a second stage (2 ^nd Stage; 121), a third guide rail (3 ^rd Guide Rail; 122), a first plate (1 ^st Plate; 123), and a calibration board (Calibration Board) ; 124) and a vision module (125).

제2 스테이지(121)는 제1 스테이지(111)와 마찬가지로 베이스로서, 제1 스테이지(111)와 나란하게 배치될 수 있다. 이러한 제2 스테이지(121)는 그 상부에 메인터넌스 영역(Maintenance Zone)을 포함할 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.The second stage 121 serves as a base like the first stage 111, and may be arranged in parallel with the first stage 111. This second stage 121 may include a maintenance zone on its upper portion. The second stage 121 may be provided to have the same size as the first stage 111, but may also be provided to have a size smaller or larger than the first stage 111.

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.The third guide rail 122 guides the movement path of the first plate 123. This third guide rail 122 may be provided in at least one line on the second stage 121 along the longitudinal direction (first direction 10) of the second stage 121. The third guide rail 122 may be implemented as, for example, an LM guide system (Linear Motor Guide System).

도 1에는 도시되어 있지 않지만, 메인터넌스 유닛(120)은 제4 가이드 레일을 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.Although not shown in FIG. 1, the maintenance unit 120 may further include a fourth guide rail. The fourth guide rail, like the third guide rail 122, guides the movement path of the first plate 123, and is positioned on the second stage 121 in the width direction (second direction ( 20)) can be provided as at least one line.

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.The first plate 123 moves on the second stage 121 along the third guide rail 122 and/or the fourth guide rail. The first plate 123 may move in parallel with the substrate G along the third guide rail 122, and may approach or move away from the substrate G along the fourth guide rail.

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.The calibration board 124 is used to measure the discharge position of the substrate treatment liquid on the substrate G. This calibration board 124 may be installed on the first plate 123, including an alignment mark, a ruler, etc., in the longitudinal direction (first direction 10) of the first plate 123. It can be prepared according to .

비전 모듈(125)은 카메라 모듈(Camera Module)을 포함하며, 기판(G)에 대한 이미지 정보를 획득하는 것이다. 비전 모듈(125)에 의해 획득되는 기판(G)의 이미지 정보에는 기판 처리액의 토출 여부, 기판 처리액의 토출 위치, 기판 처리액의 토출량, 기판 처리액의 토출 면적 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 한편, 비전 모듈(125)은 기판 처리액이 토출된 기판(G)에 대한 이미지 정보와 더불어 캘리브레이션 보드(124)에 대한 정보도 획득하여 제공할 수 있다.The vision module 125 includes a camera module and acquires image information about the substrate (G). The image information of the substrate G acquired by the vision module 125 may include information on whether the substrate treatment liquid is discharged, the discharge location of the substrate treatment liquid, the discharge amount of the substrate treatment liquid, and the discharge area of the substrate treatment liquid. . Meanwhile, the vision module 125 may obtain and provide information about the calibration board 124 in addition to image information about the substrate G on which the substrate processing liquid was discharged.

비전 모듈(125)은 기판(G)을 처리하는 경우에 기판(G)에 대한 이미지 정보를 실시간으로 획득할 수 있다. 비전 모듈(125)은 기판(G)을 길이 방향(제1 방향(10))으로 촬영하여 이미지 정보를 획득할 수 있으며, 이 경우 비전 모듈(125)은 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 비전 모듈(125)은 기판(G)을 소정 크기의 영역별로 촬영하여 이미지 정보를 획득할 수도 있다. 이 경우, 비전 모듈(125)은 에어리어 스캔 카메라(Area Scan Camera)를 포함하여 구성될 수 있다.When processing the substrate G, the vision module 125 may acquire image information about the substrate G in real time. The vision module 125 can acquire image information by photographing the substrate G in the longitudinal direction (first direction 10). In this case, the vision module 125 includes a line scan camera. It can be configured as follows. Additionally, the vision module 125 may acquire image information by photographing the substrate G in each area of a predetermined size. In this case, the vision module 125 may be configured to include an area scan camera.

비전 모듈(125)은 기판 처리액이 토출된 기판(G)의 이미지 정보를 획득하기 위해 갠트리 유닛(130)의 저면이나 측면에 부착될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 비전 모듈(125)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 측면에 부착되는 것도 가능하다. 한편, 비전 모듈(125)은 기판 처리 장치(100) 내에 적어도 하나 마련될 수 있으며, 고정 설치되거나 이동 가능하게 설치될 수 있다.The vision module 125 may be attached to the bottom or side of the gantry unit 130 to obtain image information of the substrate G on which the substrate processing liquid has been discharged. However, this embodiment is not limited to this. The vision module 125 can also be attached to the side of the inkjet head unit 140. Meanwhile, at least one vision module 125 may be provided in the substrate processing apparatus 100, and may be fixedly installed or movably installed.

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.The gantry unit 130 supports the inkjet head unit 140. This gantry unit 130 may be provided on the first stage 111 and the second stage 121 so that the inkjet head unit 140 can discharge the substrate treatment liquid on the substrate G.

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(1^st Guide Rail; 170a) 및 제2 가이드 레일(2^nd 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.The gantry unit 130 is installed on the first stage 111 and the second stage 121 with the width direction (second direction 20) of the first stage 111 and the second stage 121 as the longitudinal direction. It can be provided. The gantry unit 130 is located in the longitudinal direction of the first stage 111 and the second stage 121 along the first guide rail (1 ^st Guide Rail; 170a) and the second guide rail (2 ^nd Guide Rail; 170b) It can move in the first direction (10). Meanwhile, the first guide rail 170a and the second guide rail 170b are connected to the first stage 111 along the longitudinal direction (first direction 10) of the first stage 111 and the second stage 121. and may be provided outside the second stage 121.

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 슬라이딩 이동시키는 것이다. 갠트리 이동 유닛은 갠트리 유닛(130)의 내부에 설치될 수 있다.Meanwhile, although not shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 100 may further include a gantry movement unit. The gantry movement unit slides the gantry unit 130 along the first guide rail 170a and the second guide rail 170b. The gantry moving unit may be installed inside the gantry unit 130.

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 측면이나 그 저면에 설치될 수 있다.The inkjet head unit 140 discharges the substrate treatment liquid in the form of droplets on the substrate G. This inkjet head unit 140 may be installed on the side or bottom of the gantry unit 130.

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. 또한, 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(140)은 각각 독립적으로 작동할 수 있으며, 이와 반대로 통일적으로 작동하는 것도 가능하다.At least one inkjet head unit 140 may be installed in the gantry unit 130. When a plurality of inkjet head units 140 are installed in the gantry unit 130, the plurality of inkjet head units 140 will be arranged in a row along the longitudinal direction (second direction 20) of the gantry unit 130. You can. Additionally, the plurality of inkjet head units 140 may operate independently or, conversely, may operate in a unified manner.

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.The inkjet head unit 140 may move along the longitudinal direction (second direction 20) of the gantry unit 130 to be located at a desired point on the substrate G. However, this embodiment is not limited to this. The inkjet head unit 140 can move along the height direction (third direction 30) of the gantry unit 130 and can also rotate clockwise or counterclockwise.

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.Meanwhile, the inkjet head unit 140 can also be installed to be fixed to the gantry unit 130. In this case, the gantry unit 130 may be provided to be movable.

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.Although not shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 100 may further include an inkjet head moving unit. The inkjet head moving unit moves the inkjet head unit 140 in a straight line or rotates it.

기판 처리액 제공 유닛(150)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 기판 처리액을 제공하는 레저버(Reservoir)이다. 이러한 기판 처리액 제공 유닛(150)은 갠트리 유닛(130)에 설치될 수 있으며, 저장 탱크(151) 및 압력 제어 모듈(152)을 포함하여 구성될 수 있다.The substrate processing liquid providing unit 150 is a reservoir that provides substrate processing liquid to the inkjet head unit 140. This substrate treatment liquid providing unit 150 may be installed in the gantry unit 130 and may include a storage tank 151 and a pressure control module 152.

저장 탱크(151)는 기판 처리액을 저장하는 것이며, 압력 제어 모듈(152)은 저장 탱크(151)의 내부 압력을 조절하는 것이다. 저장 탱크(151)는 압력 제어 모듈(152)에 의해 제공되는 압력을 기반으로 잉크젯 헤드 유닛(140)에 적정량의 기판 처리액을 공급할 수 있다.The storage tank 151 stores the substrate processing liquid, and the pressure control module 152 controls the internal pressure of the storage tank 151. The storage tank 151 may supply an appropriate amount of substrate processing liquid to the inkjet head unit 140 based on the pressure provided by the pressure control module 152.

제어 유닛(160)은 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각각의 유닛의 전체 작동을 제어하는 것이다. 제어 유닛(160)은 예를 들어, 공정 처리 유닛(110)의 에어 홀(112)과 파지부, 메인터넌스 유닛(120)의 비전 모듈(125), 갠트리 유닛(130), 잉크젯 헤드 유닛(140), 기판 처리액 제공 유닛(150)의 압력 제어 모듈(152) 등의 작동을 제어할 수 있다.The control unit 160 controls the overall operation of each unit constituting the substrate processing apparatus 100. The control unit 160 includes, for example, the air hole 112 and the gripper of the processing unit 110, the vision module 125 of the maintenance unit 120, the gantry unit 130, and the inkjet head unit 140. , the operation of the pressure control module 152 of the substrate processing liquid providing unit 150, etc. can be controlled.

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)를 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.The control unit 160 may be implemented as a computer or server, including a process controller, control program, input module, output module (or display module), memory module, etc. In the above, the process controller may include a microprocessor that executes a control function for each component constituting the substrate processing apparatus 100, and the control program may operate various functions of the substrate processing apparatus 100 according to the control of the process controller. Processing can be performed. The memory module stores programs, that is, processing recipes, for executing various processes of the substrate processing apparatus 100 according to various data and processing conditions.

한편, 제어 유닛(160)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 대해 유지보수를 수행하게 하는 역할도 할 수 있다. 제어 유닛(160)은 예를 들어, 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.Meanwhile, the control unit 160 may also perform maintenance on the inkjet head unit 140. For example, the control unit 160 corrects the substrate processing liquid ejection position of each nozzle provided in the inkjet head unit 140 based on the measurement result of the maintenance unit 120, or selects a defective nozzle ( That is, nozzles that do not discharge substrate processing liquid can be detected and a cleaning operation can be performed on defective nozzles.

본 실시예에서, 기판 처리 장치(100)는 EHD(Electro Hydro Dynamic) 프린팅 방법을 이용하여 기판 처리액을 기판(G) 상에 토출하는 잉크젯 프린팅 시스템이다. 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, EHDMI(Electro Hydro Dynamic Multi Inkjet) 프린팅 시스템으로 마련될 수 있다.In this embodiment, the substrate processing device 100 is an inkjet printing system that discharges a substrate processing liquid onto the substrate G using an EHD (Electro Hydro Dynamic) printing method. The substrate processing device 100 may be provided, for example, as an Electro Hydro Dynamic Multi Inkjet (EHDMI) printing system.

피에조(Piezoelectric) 기반 잉크젯 프린팅 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 압전 소자(210)에 인가되는 전압에 따라 잉크젯 헤드 유닛(140)의 노즐(220)을 통해 기판 처리액(230)을 액적(Droplet) 형태로 기판(G) 상에 낙하(Flying)시킬 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다.As shown in FIG. 2, the piezoelectric-based inkjet printing system drops the substrate treatment liquid 230 through the nozzle 220 of the inkjet head unit 140 according to the voltage applied to the piezoelectric element 210. ) can be dropped (flying) on the substrate (G) in the form. Figure 2 is a first example diagram for explaining various embodiments of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

반면, EHD 기반 잉크젯 프린팅 시스템은 기판 처리액이 강력한 국소 전기장에 노출되었을 때 정전기적 힘이 기판 처리액에 작용하여 대전을 일으키고, 이때 기판 처리액에 주입된 전하에 의해 유발되는 정전기적 상호 인력에 따라 기판 처리액을 기판(G) 상에 토출할 수 있다. 즉, EHD 기반 잉크젯 프린팅 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 잉크젯 헤드 유닛(140)과 기판(G) 사이의 전압(예를 들어, Pulse DC Voltage) 차이(240)에 따라 기판 처리액(230)을 테일러 콘(Taylor Cone) 형태로 제공하고, 기판 처리액(230)은 노즐(220)에서 기판(G)까지 라인(Printed Line)을 형성하면서 기판(G) 상에 토출될 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 다양한 실시 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이다.On the other hand, in the EHD-based inkjet printing system, when the substrate treatment liquid is exposed to a strong local electric field, electrostatic force acts on the substrate treatment liquid to cause charging, and at this time, the electrostatic mutual attraction caused by the charge injected into the substrate treatment liquid Accordingly, the substrate treatment liquid can be discharged onto the substrate (G). That is, the EHD-based inkjet printing system uses the substrate treatment liquid 230 according to the voltage (e.g., Pulse DC Voltage) difference 240 between the inkjet head unit 140 and the substrate (G), as shown in FIG. is provided in the form of a Taylor Cone, and the substrate treatment liquid 230 may be discharged onto the substrate G while forming a printed line from the nozzle 220 to the substrate G. 3 is a second example diagram for explaining various embodiments of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에서 기판 처리 장치(100)가 EHD 기반 잉크젯 프린팅 시스템으로 마련되면, 기판(G) 상의 해당 위치에 정확한 양의 기판 처리액을 토출시킴으로써 재료의 낭비를 최소화할 수 있으며, 고점도 및 미세 선폭의 패터닝이 가능해질 수 있다. 또한, 노즐 막힘 현상이 적어지기 때문에 프린팅 공정에 대한 안정성을 향상시키는 효과도 얻을 수 있다.In this embodiment, if the substrate processing device 100 is provided with an EHD-based inkjet printing system, material waste can be minimized by discharging an accurate amount of substrate processing liquid at the corresponding location on the substrate G, and high viscosity and fine line width can be achieved. Patterning may become possible. Additionally, since nozzle clogging is reduced, the stability of the printing process can be improved.

기판 처리 장치(100)가 EHD 기반 잉크젯 프린팅 시스템으로 마련되는 경우, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 도 4에 도시된 바와 같이 헤드 바디(Head Body; 310), 노즐 플레이트(Nozzle Plate; 320), 노즐(Nozzle; 330), 제1 전계 형성 모듈(340) 및 전원 제공 모듈(350)을 포함하여 구성될 수 있다.When the substrate processing apparatus 100 is provided as an EHD-based inkjet printing system, the inkjet head unit 140 includes a head body (Head Body) 310, a nozzle plate (Nozzle Plate) 320, and a nozzle, as shown in FIG. 4. (Nozzle; 330), a first electric field forming module 340, and a power supply module 350.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 4를 참조한다.Figure 4 is a first example diagram schematically showing the internal structure of an inkjet head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 4.

헤드 바디(310)는 잉크젯 헤드 유닛(140)의 몸체를 구성하는 것이다. 헤드 바디(310)는 노즐 플레이트(320)를 포함하여 제공될 수 있으며, 노즐 플레이트(320)는 이러한 헤드 바디(310)의 하부에 설치될 수 있다.The head body 310 constitutes the body of the inkjet head unit 140. The head body 310 may be provided including a nozzle plate 320, and the nozzle plate 320 may be installed below the head body 310.

복수의 노즐(330)은 노즐 플레이트(320)를 상하로 관통하여 형성된 홀(Hole)을 통해 제공될 수 있다. 복수의 노즐(330)은 일정 간격을 두고 노즐 플레이트(320)에 다행다열(多行多列)로 제공될 수 있으며, 예를 들어 256개의 노즐 또는 1024개의 노즐이 노즐 플레이트(320)에 마련될 수 있다.A plurality of nozzles 330 may be provided through holes formed by penetrating the nozzle plate 320 upward and downward. A plurality of nozzles 330 may be provided in multiple rows on the nozzle plate 320 at regular intervals. For example, 256 nozzles or 1024 nozzles may be provided on the nozzle plate 320. You can.

제1 전계 형성 모듈(340) 및 제2 전계 형성 모듈(360)은 양측에 배치되어 그 사이 공간에 정전기력, 구체적으로 정전기적 상호 인력을 발생시키는 것이다. 제1 전계 형성 모듈(340) 및 제2 전계 형성 모듈(360)은 이를 위해 전원 제공 모듈(350)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 전계 형성 모듈(340) 및 제2 전계 형성 모듈(360)은 전원 제공 모듈(350)에 의한 정전기적 상호 인력을 활용하여 기판 처리액을 기판(G) 상에 토출시킬 수 있다.The first electric field forming module 340 and the second electric field forming module 360 are disposed on both sides to generate electrostatic force, specifically mutual electrostatic attraction, in the space between them. The first electric field forming module 340 and the second electric field forming module 360 may be electrically connected to the power supply module 350 for this purpose, and the first electric field forming module 340 and the second electric field forming module 360 The substrate processing liquid can be discharged onto the substrate G by utilizing the electrostatic mutual attraction caused by the power supply module 350.

제1 전계 형성 모듈(340)은 노즐(330)에 인접하여 제공될 수 있다. 제1 전계 형성 모듈(340)은 헤드 바디(310)의 하부에 설치될 수 있으며, 노즐 플레이트(320)보다 하부에 배치될 수 있다.The first electric field forming module 340 may be provided adjacent to the nozzle 330. The first electric field forming module 340 may be installed below the head body 310 and may be placed below the nozzle plate 320.

노즐(330)은 기판(G) 상에 기판 처리액을 토출하는 역할을 한다. 따라서 제1 전계 형성 모듈(340)이 노즐 플레이트(320)의 하부에 배치되는 경우에는, 기판 처리액이 노즐(330) 및 제1 전계 형성 모듈(340)을 차례대로 통과하여 기판(G) 상에 토출될 수 있도록, 복수의 노즐(330) 위치에 대응하는 홀이 제1 전계 형성 모듈(340)에 형성될 수 있다.The nozzle 330 serves to discharge the substrate treatment liquid onto the substrate G. Therefore, when the first electric field forming module 340 is disposed below the nozzle plate 320, the substrate processing liquid sequentially passes through the nozzle 330 and the first electric field forming module 340 onto the substrate G. Holes corresponding to the positions of the plurality of nozzles 330 may be formed in the first electric field forming module 340 to enable discharge.

노즐(330)이 전기 신호에 빈번하게 노출되면 상기 전기 신호에 의해 노즐(330)이 손상될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 노즐(330)에 전기 신호가 직접 인가되지 않도록, 제1 전계 형성 모듈(340)이 절연체를 포함할 수 있다. 제1 전계 형성 모듈(340)은 예를 들어, 절연 모듈(Insulator; 341)과 금속 플레이트(Metal Plate; 342)를 포함하여 제공될 수 있다.If the nozzle 330 is frequently exposed to electrical signals, the nozzle 330 may be damaged by the electrical signals. Therefore, in this embodiment, the first electric field forming module 340 may include an insulator so that the electric signal is not directly applied to the nozzle 330. The first electric field forming module 340 may include, for example, an insulator 341 and a metal plate 342.

금속 플레이트(342)는 전기 신호를 인가받기 위해 전원 제공 모듈(350)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 절연 모듈(341)은 노즐(330)에 전기 신호가 인가되는 것을 방지하기 위해 노즐(330)과 금속 플레이트(342) 사이에 배치될 수 있다. 절연 모듈(341)은 노즐(330)에 전기 신호가 인가되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성될 수 있다.The metal plate 342 may be electrically connected to the power supply module 350 to receive an electric signal, and the insulation module 341 may be connected to the nozzle 330 and the insulating module 341 to prevent the electric signal from being applied to the nozzle 330. It may be placed between metal plates 342. The insulation module 341 may be formed to have a sufficient thickness to prevent electric signals from being applied to the nozzle 330.

제1 전계 형성 모듈(340)이 절연체를 포함하는 경우, 제1 전계 형성 모듈(340)은 노즐 플레이트(320)에 접촉하도록 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전계 형성 모듈(340)은 도 5에 도시된 바와 같이 노즐 플레이트(320)로부터 소정 거리 이격(離隔)되어 배치되는 것도 가능하다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 제2 예시도이다.When the first electric field forming module 340 includes an insulator, the first electric field forming module 340 may be disposed to contact the nozzle plate 320. However, this embodiment is not limited to this. The first electric field forming module 340 may be disposed at a predetermined distance from the nozzle plate 320 as shown in FIG. 5 . Figure 5 is a second example diagram schematically showing the internal structure of an inkjet head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

제1 전계 형성 모듈(340)은 노즐 플레이트(320)와 이격되는 경우, 도 4의 경우와 마찬가지로 절연 모듈(341)과 금속 플레이트(342)를 모두 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전계 형성 모듈(340)은 도 6에 도시된 바와 같이 절연 모듈(341)을 포함하지 않고, 금속 플레이트(342)만 포함하는 것도 가능하다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 제3 예시도이다.When the first electric field forming module 340 is spaced apart from the nozzle plate 320, it may include both an insulating module 341 and a metal plate 342 as in the case of FIG. 4 . However, this embodiment is not limited to this. As shown in FIG. 6, the first electric field forming module 340 may not include the insulating module 341 and may include only the metal plate 342. Figure 6 is a third example diagram schematically showing the internal structure of an inkjet head unit constituting a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

제1 전계 형성 모듈(340)이 금속 플레이트(342)만 포함하는 경우, 전기 신호가 노즐(330)로 전달되는 것을 최소화하기 위해, 금속 플레이트(342)는 노즐 플레이트(320)와 충분한 거리로 이격될 수 있다. 전기 신호의 공기 중 전파를 고려하여, 금속 플레이트(342)와 노즐 플레이트(320) 사이의 이격 거리(d)는 도 7에 도시된 바와 같이 절연 모듈(341)의 두께(t)보다 더 큰 값을 가질 수 있다(d > t). 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 플레이트(342)와 노즐 플레이트(320) 사이의 이격 거리(d)는 절연 모듈(341)의 두께(t)와 동일한 값을 가지는 것도 가능하다(d = t). 도 7은 잉크젯 헤드 유닛이 절연 모듈을 포함하는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교 설명하기 위한 예시도이다.When the first electric field forming module 340 includes only the metal plate 342, the metal plate 342 is spaced a sufficient distance away from the nozzle plate 320 to minimize electric signals being transmitted to the nozzle 330. It can be. Considering the propagation of electrical signals in the air, the separation distance (d) between the metal plate 342 and the nozzle plate 320 is a value greater than the thickness (t) of the insulation module 341 as shown in FIG. 7 can have (d > t). However, this embodiment is not limited to this. The separation distance (d) between the metal plate 342 and the nozzle plate 320 may have the same value as the thickness (t) of the insulation module 341 (d = t). Figure 7 is an example diagram for comparing and explaining a case where an inkjet head unit includes an insulating module and a case where it does not.

다시 도 4를 참조하여 설명한다.This will be described again with reference to FIG. 4 .

앞서 설명하였지만, 노즐(330)을 이용하여 기판 처리액을 기판(G) 상에 제공하기 위해, 절연 모듈(341) 및 금속 플레이트(342)에는 복수의 노즐(330)에 대응하는 위치에 복수의 홀이 형성될 수 있다. 복수의 홀은 절연 모듈(341) 및 금속 플레이트(342)를 차례대로 관통하여 형성될 수 있으며, 상기 복수의 홀의 내주면에는 절연 모듈(341) 및 금속 플레이트(342)가 기판 처리액에 의해 부식되는 것을 방지하기 위해 코팅층이 형성될 수 있다.As described above, in order to provide the substrate processing liquid to the substrate G using the nozzle 330, the insulation module 341 and the metal plate 342 have a plurality of devices at positions corresponding to the plurality of nozzles 330. A hole may be formed. A plurality of holes may be formed by sequentially penetrating the insulation module 341 and the metal plate 342, and the insulation module 341 and the metal plate 342 may be corroded by the substrate treatment liquid on the inner peripheral surface of the plurality of holes. A coating layer may be formed to prevent this.

전원 제공 모듈(350)은 제1 전계 형성 모듈(340)과 제2 전계 형성 모듈(360)에 각각 소정의 전압을 인가할 수 있다. 전원 제공 모듈(350)은 제1 전계 형성 모듈(340)과 제2 전계 형성 모듈(360)에 동일한 값의 전압을 인가할 수 있지만, 서로 다른 값의 전압을 인가하는 것도 가능하다. 서로 다른 값의 전압을 인가하는 경우, 전원 제공 모듈(350)은 제2 전계 형성 모듈(360)보다 제1 전계 형성 모듈(340)에 상대적으로 더 큰 값의 전압을 인가할 수 있다.The power supply module 350 may apply a predetermined voltage to the first electric field forming module 340 and the second electric field forming module 360, respectively. The power supply module 350 may apply the same voltage to the first electric field forming module 340 and the second electric field forming module 360, but it is also possible to apply voltages of different values. When applying voltages of different values, the power supply module 350 may apply a voltage of a relatively larger value to the first electric field forming module 340 than to the second electric field forming module 360.

전원 제공 모듈(350)은 제1 전계 형성 모듈(340)과 제2 전계 형성 모듈(360)에 각각 소정의 전압을 인가하기 위해, 직류 신호를 인가할 수 있는 DC 파워 소스(DC Power Source)로 마련될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 전원 제공 모듈(350)은 교류 신호를 인가할 수 있는 AC 파워 소스(AC Power Source)로 마련되거나, 펄스 신호를 인가할 수 있는 펄스 신호 발생기(Pulse Signal Generator)로 마련되는 것도 가능하다.The power supply module 350 is a DC power source capable of applying a direct current signal in order to apply a predetermined voltage to the first electric field forming module 340 and the second electric field forming module 360, respectively. It can be provided. However, this embodiment is not limited to this. The power supply module 350 may be provided as an AC power source capable of applying an alternating current signal, or may be provided as a pulse signal generator capable of applying a pulse signal.

제2 전계 형성 모듈(360)은 기판 처리액이 기판(G) 상에 토출될 수 있도록 기판(G)을 사이에 두고 그 양측에 배치될 수 있다. 제2 전계 형성 모듈(360)은 기판(G)을 지지하는 기판 지지 모듈로 마련될 수 있으며, 예를 들어 공정 처리 유닛(110)을 구성하는 제1 스테이지(111) 자체이거나, 제1 스테이지(111) 상에 소정의 두께를 가지도록 형성될 수도 있다.The second electric field formation module 360 may be disposed on both sides of the substrate G so that the substrate treatment liquid can be discharged onto the substrate G. The second electric field formation module 360 may be provided as a substrate support module supporting the substrate G, for example, the first stage 111 itself constituting the processing unit 110, or the first stage ( 111) It may be formed to have a predetermined thickness.

제2 전계 형성 모듈(360)은 제1 전계 형성 모듈(340)과의 전계 형성을 위해 금속 플레이트로 마련될 수 있다. 제2 전계 형성 모듈(360)은 제1 전계 형성 모듈(340)과 동일한 금속을 소재로 하여 마련될 수 있지만, 서로 다른 금속을 소재로 하여 마련되는 것도 가능하다. 제2 전계 형성 모듈(360)은 제1 전계 형성 모듈(340)과 전계를 원활하게 형성될 수 있다면, 그 어떠한 금속을 소재로 하여 마련되어도 무방하다.The second electric field forming module 360 may be provided as a metal plate to form an electric field with the first electric field forming module 340. The second electric field forming module 360 may be made of the same metal as the first electric field forming module 340, but may also be made of different metals. The second electric field forming module 360 may be made of any metal as long as an electric field can be smoothly formed with the first electric field forming module 340.

이상 도 1 내지 도 7을 참조하여 잉크젯 헤드 유닛(140) 및 이를 포함하는 기판 처리 장치(100)에 대하여 설명하였다. 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 EHD(Electro Hydro Dynamic) 프린팅 기술을 응용한 EHDMI(Electro Hydro Dynamic Multi Inkjet) 프린팅 시스템이다. 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 디스플레이 장치의 고해상도 구현이 가능한 EHD 프린팅 기술 기반 EHDMI 프린팅 시스템일 수 있다.The inkjet head unit 140 and the substrate processing apparatus 100 including the same have been described above with reference to FIGS. 1 to 7 . The substrate processing device 100 according to this embodiment is an EHDMI (Electro Hydro Dynamic Multi Inkjet) printing system that applies EHD (Electro Hydro Dynamic) printing technology. The substrate processing apparatus 100 according to this embodiment may be an EHDMI printing system based on EHD printing technology capable of realizing high resolution of a display device.

본 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 종래 잉크젯 프린팅 시스템에서 토출(Jetting)되는 액적(Droplet)의 속도 한계에 따른, 파인 드롭(Fine Drop)의 직진성 저하에 대한 오탄착(Defect)을 최소화할 수 있다. 또한, 종래의 시스템과 다르게 잉크젯 헤드 유닛(140)과 기판(G) 사이의 거리를 더 늘릴 수 있어 공정 마진에 효과적이다. 즉, 본 실시예에서와 같이 정전기적 상호 인력을 이용하여 기판 처리액을 기판(G) 상에 토출하는 경우, 압전 소자(Piezo-electric Element)를 이용하여 기판 처리액을 기판(G) 상에 토출하는 경우보다 잉크젯 헤드 유닛(140)과 기판(G) 사이의 거리를 더 늘릴 수 있는 것이다.The substrate processing device 100 according to this embodiment minimizes defects due to deterioration of the straightness of fine drops due to the speed limit of droplets jetted in a conventional inkjet printing system. can do. Additionally, unlike conventional systems, the distance between the inkjet head unit 140 and the substrate (G) can be further increased, which is effective in process margin. That is, when the substrate treatment liquid is discharged onto the substrate (G) using electrostatic mutual attraction as in this embodiment, the substrate treatment liquid is discharged onto the substrate (G) using a piezo-electric element. The distance between the inkjet head unit 140 and the substrate (G) can be further increased compared to the case of ejection.

본 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 헤드 바디(310), 노즐 플레이트(320), 복수의 노즐(330), 제1 전계 형성 모듈(340) 및 전원 제공 모듈(350)을 포함하는 잉크젯 헤드 유닛(140)과, 제2 전계 형성 모듈(360)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 전계 형성 모듈(340)은 절연 모듈(341)과 금속 플레이트(342)를 포함할 수 있는데, 여기서 절연 모듈(341)은 헤드 노즐(Head Nozzle)에 직접적인 전계가 발생하지 않도록 하는 인슐레이터(Insulator)일 수 있으며, 금속 플레이트(342)는 전계를 발생시키기 위한, 노즐 위치가 뚫려 있는 펀치드 플레이트(Punched Plate)일 수 있다. 또한, 제2 전계 형성 모듈(360)은 전계 형성을 위한, 기판(G)을 올려놓는 플레이트 형상의 금속 스테이지(Stage)일 수 있으며, 전원 제공 모듈(350)은 펀치드 플레이트와 금속 스테이지 간 전계 형성을 위한 DC, AC, 펄스 등의 파워 소스(Power Source)일 수 있다.The substrate processing apparatus 100 according to this embodiment includes an inkjet head body 310, a nozzle plate 320, a plurality of nozzles 330, a first electric field forming module 340, and a power supply module 350. It may be configured to include a head unit 140 and a second electric field forming module 360. The first electric field forming module 340 may include an insulating module 341 and a metal plate 342, where the insulating module 341 is an insulator that prevents a direct electric field from occurring in the head nozzle. ), and the metal plate 342 may be a punched plate with a nozzle position open for generating an electric field. In addition, the second electric field forming module 360 may be a plate-shaped metal stage on which the substrate G is placed to form an electric field, and the power supply module 350 may be configured to form an electric field between the punched plate and the metal stage. It may be a power source such as DC, AC, or pulse for formation.

본 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 이상 설명한 제1 전계 형성 모듈(340), 제2 전계 형성 모듈(360) 및 전원 제공 모듈(350)을 포함함으로써, 잉크젯 헤드의 노즐로부터 토출되는 파인 드롭(Fine Drop)에 전계 영역을 형성하여 상기 파인 드롭의 가속화를 유도하고, 이에 따라 오탄착(Defect)을 최소화할 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 다른 EHD 시스템과는 다르게 다수의 노즐(예를 들어, 1024개)에 대해 동일하게 토출(Jetting) 성능 구현이 가능한 잇점이 있다. 특히, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 액적(Droplet)의 속도에 의한 스탠드 오프 제한(Stand-off Limit)을 개선하여, 잉크젯 헤드와 기판 사이의 거리를 기존보다 더 늘릴 수 있어 공정 마진에 효과적이다.The substrate processing apparatus 100 according to the present embodiment includes the first electric field forming module 340, the second electric field forming module 360, and the power supply module 350, so that the fine discharged from the nozzle of the inkjet head By forming an electric field area in the fine drop, acceleration of the fine drop can be induced, thereby minimizing defects. In addition, the substrate processing apparatus 100 according to this embodiment has the advantage of being able to implement the same jetting performance for a plurality of nozzles (for example, 1024 nozzles), unlike other EHD systems. In particular, the substrate processing apparatus 100 according to the present embodiment improves the stand-off limit due to the speed of the droplet, and can further increase the distance between the inkjet head and the substrate than before, thereby increasing the process Effective for margins.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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 embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, the present invention is not limited to the above embodiments and can be manufactured in various different forms, and can be manufactured in various different forms by those skilled in the art. It will be understood by those who understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

100: 기판 처리 장치 110: 공정 처리 유닛
111: 제1 스테이지 120: 메인터넌스 유닛
130: 갠트리 유닛 140: 잉크젯 헤드 유닛
150: 기판 처리액 제공 유닛 160: 제어 유닛
210: 압전 소자 230: 기판 처리액
310: 헤드 바디 320: 노즐 플레이트
330: 노즐 340: 제1 전계 형성 모듈
341: 절연 모듈 342: 금속 플레이트
350: 전원 제공 모듈 360: 제2 전계 형성 모듈100: substrate processing device 110: process processing unit
111: first stage 120: maintenance unit
130: Gantry unit 140: Inkjet head unit
150: substrate treatment liquid provision unit 160: control unit
210: Piezoelectric element 230: Substrate treatment liquid
310: Head body 320: Nozzle plate
330: Nozzle 340: First electric field forming module
341: isolation module 342: metal plate
350: power providing module 360: second electric field forming module

Claims

a processing unit supporting a substrate and including a second electric field forming module;
an inkjet head unit that discharges a substrate processing liquid onto the substrate and includes a nozzle plate with a plurality of nozzles for discharging the substrate processing liquid, and a first electric field forming module disposed below the nozzle plate;
a gantry unit that moves the inkjet head unit on the substrate; and
It includes a substrate treatment liquid providing unit that provides the substrate treatment liquid,
The first electric field forming module and the second electric field forming module form an electric field according to an electric signal applied by a power supply module.

According to claim 1,
The first electric field forming module,
a metal plate electrically connected to the power supply module; and
Includes an insulating module disposed between the nozzle plate and the metal plate to insulate the nozzle plate and the metal plate,
A substrate processing device comprising only the metal plate.

According to claim 2,
A substrate processing device in which the insulation module and the nozzle plate are in contact.

According to claim 2,
A substrate processing apparatus in which a plurality of holes connected to the plurality of nozzles are formed in the metal plate and the insulating module, respectively.

According to claim 4,
A substrate processing device in which a coating layer is formed on an inner peripheral surface of a hole formed in the metal plate or a hole formed in the insulation module.

According to claim 2,
When the first electric field forming module includes only the metal plate, the metal plate and the nozzle plate are in non-contact.

According to claim 6,
A substrate processing device wherein the separation distance between the metal plate and the nozzle plate is greater than the thickness of the insulation module.

According to claim 1,
A substrate processing device wherein the power supply module applies voltages of different values to the first electric field forming module and the second electric field forming module.

According to claim 1,
The substrate processing device is a substrate processing device in which the distance between the inkjet head unit and the substrate is greater than a device that discharges the substrate processing liquid onto the substrate using a piezoelectric element.

a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging a substrate treatment liquid onto a substrate;
a first electric field forming module disposed below the nozzle plate; and
A power supply module that applies an electric signal to the first electric field forming module and a second electric field forming module installed in the unit supporting the substrate to form an electric field between the first electric field forming module and the second electric field forming module. Includes,
The first electric field forming module,
a metal plate electrically connected to the power supply module; and
An inkjet head unit including an insulating module disposed between the nozzle plate and the metal plate to insulate the nozzle plate and the metal plate.