KR20240033864A - 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20240033864A
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양진혁
조용규
조천수
최기훈
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세메스 주식회사
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Abstract

대면적 기판에 고해상도 픽셀 프린팅이 가능한 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 기판 처리 장치는, 기판을 지지 및 이동시키는 공정 처리 유닛; 기판을 픽셀 프린팅시키는 잉크젯 헤드 유닛; 및 기판 상에서 잉크젯 헤드 유닛을 이동시키는 갠트리 유닛을 포함하며, 잉크젯 헤드 유닛은, 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함하는 헤드 팩; 및 복수의 헤드 팩이 설치되는 헤드 베이스를 포함하고, 복수의 헤드 팩은 헤드 베이스 내에서 일렬로 배치된다.

Description

잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 {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, 반도체 장치나 디스플레이 장치를 제조하는 공정에 적용되는 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
디스플레이 제조 공정은 기판(예를 들어, 투명 글라스) 상에 발광을 위한 소자를 형성하기 위한 복수의 처리 공정을 포함한다. 예를 들어, 처리 공정은 코팅, 노광, 증착, 세정, 식각 등을 포함할 수 있다. 각각의 처리 공정은 디스플레이 제조 공장에 배치된 제조 설비에 의해 순차적으로 수행될 수 있다. 또한, 처리 공정으로서 기판 상에 잉크 액적을 토출하여 막 또는 패턴을 형성하는 잉크젯 프린팅 기법이 소개되고 있다.
잉크젯 프린팅 공정은 기판 상에 잉크를 토출함으로써 수행된다. 기판 상에 잉크를 토출하기 위하여 잉크젯 프린팅 설비가 디스플레이 제조 공장에 배치되며, 잉크젯 프린팅 설비에서 기판에 대한 잉크젯 프린팅 공정이 수행된다.
한편, 대형 기기에 대한 사용자의 수요가 증가함에 따라 대형 기판의 생산량이 증가하고 있으며, 이에 따라 대면적을 갖는 기판에 대해 효율적으로 잉크젯 프린팅을 수행할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 대면적 기판에 효율적으로 픽셀 프린팅을 할 수 있는 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(Aspect)은, 기판을 지지 및 이동시키는 공정 처리 유닛; 상기 기판을 픽셀 프린팅시키는 잉크젯 헤드 유닛; 및 상기 기판 상에서 상기 잉크젯 헤드 유닛을 이동시키는 갠트리 유닛을 포함하며, 상기 잉크젯 헤드 유닛은, 상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함하는 헤드 팩; 및 복수의 헤드 팩이 설치되는 헤드 베이스를 포함하고, 상기 복수의 헤드 팩은 상기 헤드 베이스 내에서 일렬로 배치된다.
상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하며, 상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩은 종류가 다를 수 있다.
상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하며, 상기 제1 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제2 헤드 팩에 인접하는 노즐과 상기 제2 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제1 헤드 팩에 인접하는 노즐은 오버랩되지 않을 수 있다.
상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하며, 상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩은 이격될 수 있다.
상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩 사이의 이격 거리는 헤드 팩의 크기와 동일할 수 있다.
일렬로 배치된 상기 복수의 헤드 팩의 합산 크기는 상기 기판의 크기와 동일할 수 있다.
하나의 헤드 팩 내 복수의 노즐은 상기 기판에 형성되는 이미지의 해상도에 따라 오버랩될 수 있다.
상기 잉크젯 헤드 유닛은, 상기 헤드 베이스 상에 설치되는 헤드 프레임을 더 포함하며, 상기 헤드 프레임은 상기 기판 처리액을 저장하는 저장 탱크 및 노즐에서 상기 기판 처리액과 관련된 매니스커스를 제어하는 압력 제어 모듈을 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 잉크젯 헤드 유닛의 메인터넌스를 위한 메인터넌스 유닛을 더 포함하며, 상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지 및 상기 메인터넌스 유닛의 제2 스테이지는 상기 갠트리 유닛의 이동 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
상기 갠트리 유닛은 일측에서 상기 잉크젯 헤드 유닛을 지지하는 싱글 갠트리일 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 처리액의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 온도 조절 유닛은 상기 잉크젯 헤드 유닛 내에 마련되거나, 또는 상기 갠트리 유닛과 상기 잉크젯 헤드 유닛 사이에 마련될 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 기판의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함하며, 상기 온도 조절 유닛은 상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지에 마련될 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 잉크젯 헤드 유닛의 표면에 설치되는 복수의 온도 측정 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 갠트리 유닛에 접촉되는 상기 잉크젯 헤드 유닛의 제1 면에 설치되는 온도 측정 유닛과 상기 제1 면의 맞은 편에 위치하는 상기 잉크젯 헤드 유닛의 제2 면에 설치되는 온도 측정 유닛 간 측정 온도 차를 이용하여 상기 기판 처리액의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 잉크젯 헤드 유닛의 메인터넌스를 위한 메인터넌스 유닛; 및 상기 메인터넌스 유닛의 제2 스테이지 상에 마련되는 검사 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 검사 유닛은, 상기 잉크젯 헤드 유닛의 노즐에 의해 토출되는 액적을 측정하는 계측 모듈; 상기 액적을 검사하는 비전 모듈; 및 상기 노즐을 클리닝하는 노즐 케어 모듈을 포함할 수 있다.
상기 제2 스테이지는 상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지와 다른 레벨에 형성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판을 지지 및 이동시키는 공정 처리 유닛; 상기 기판을 픽셀 프린팅시키는 잉크젯 헤드 유닛; 상기 기판 상에서 상기 잉크젯 헤드 유닛을 이동시키는 갠트리 유닛; 및 상기 잉크젯 헤드 유닛의 메인터넌스를 위한 메인터넌스 유닛을 포함하며, 상기 잉크젯 헤드 유닛은, 상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함하는 헤드 팩; 복수의 헤드 팩이 설치되는 헤드 베이스; 및 상기 헤드 베이스 상에 설치되며, 상기 기판 처리액을 저장하는 저장 탱크 및 노즐에서 상기 기판 처리액과 관련된 매니스커스를 제어하는 압력 제어 모듈을 포함하는 헤드 프레임을 포함하고, 상기 복수의 헤드 팩은 상기 헤드 베이스 내에서 일렬로 배치되고, 상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하되, 상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩은 종류가 다르고, 상기 제1 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제2 헤드 팩에 인접하는 노즐과 상기 제2 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제1 헤드 팩에 인접하는 노즐은 오버랩되지 않고, 일렬로 배치된 상기 복수의 헤드 팩의 합산 크기는 상기 기판의 크기와 동일하고, 상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지 및 상기 메인터넌스 유닛의 제2 스테이지는 상기 갠트리 유닛의 이동 방향으로 나란하게 배치된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 잉크젯 헤드 유닛의 일 면은, 기판을 픽셀 프린팅시키는 것으로서, 상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함하는 헤드 팩; 복수의 헤드 팩이 설치되는 헤드 베이스; 및 상기 헤드 베이스 상에 설치되며, 상기 기판 처리액을 저장하는 저장 탱크 및 노즐에서 상기 기판 처리액과 관련된 매니스커스를 제어하는 압력 제어 모듈을 포함하는 헤드 프레임을 포함하고, 상기 복수의 헤드 팩은 상기 헤드 베이스 내에서 일렬로 배치된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 잉크젯 프린팅 설비로 마련되는 경우, 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제1 예시도이다.
도 3은 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 잉크젯 헤드 유닛이 가지는 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제2 예시도이다.
도 6은 도 5의 잉크젯 헤드 유닛이 가지는 잇점을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제3 예시도이다.
도 8은 도 7의 배열 구조를 가진 다수의 헤드 팩의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제4 예시도이다.
도 10은 잉크젯 헤드 유닛의 기판 프린팅 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 11은 잉크젯 헤드 유닛의 기판 프린팅 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 12는 프린팅 영역과 메인터넌스 영역의 배치 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 13은 프린팅 영역과 메인터넌스 영역의 배치 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 14는 갠트리 유닛의 잉크젯 헤드 유닛 지지 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 15는 갠트리 유닛의 잉크젯 헤드 유닛 지지 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 16은 기판 처리 장치를 구성하는 온도 조절 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.
도 17은 기판 처리 장치를 구성하는 온도 측정 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.
도 18은 기판 처리 장치를 구성하는 검사 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명은 대면적 기판에 고해상도 픽셀 프린팅이 가능한 잉크젯 프린팅 설비와 그 운영에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 잉크젯 프린팅 설비로 마련되는 경우, 기판 처리 장치의 내부 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.
기판 처리 장치(100)는 디스플레이 장치를 제조하는 데에 이용되는 기판(G)(예를 들어, 투명 글라스(Transparent 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 프린팅 설비로 마련될 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 기판 처리액으로 잉크를 사용할 수 있다. 여기서, 기판 처리액은 기판(G)을 인쇄 처리하는 데에 이용되는 약액을 말한다. 기판 처리 장치(100)는 잉크를 사용하여 컬러 필터(CF; Color Filter)를 기판(G) 상에 형성시키는 잉크젯 프린팅 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 프린팅 설비로 마련될 수 있다.
공정 처리 유닛(110)은 기판 처리액을 이용하여 기판(G)을 인쇄(Printing) 처리하는 동안 기판(G)을 지지하는 것이다. 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 부재(예를 들어, 척(Chuck))를 이용하여 기판(G)을 지지할 수도 있다.
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(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 프린팅 영역(Printing 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.
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.
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 기판 처리액의 토출 위치를 측정하기 위해 복수의 정렬 마크(Align Mark)가 표시되어 있는 캘리브레이션 보드(Calibration Board)와 이의 촬영을 위한 카메라 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 메인터넌스 유닛(120)은 제2 스테이지(2nd Stage; 121), 제3 가이드 레일(3rd Guide Rail; 122), 제1 플레이트(1st Plate; 123), 캘리브레이션 보드(124) 및 카메라 모듈(125)을 포함하여 구성될 수 있다.
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.
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.
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.
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 정렬 마크, 눈금자 등을 포함하여 제1 플레이트(123) 상에 설치될 수 있으며, 제1 플레이트(123)의 길이 방향(제1 방향(10))을 따라 마련될 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 캘리브레이션 보드(124)는 기판 처리액의 토출 상태를 확인하기 위해 설치된 측정 장비(예를 들어, 카메라 모듈(125))와 함께 잉크젯 헤드 유닛(140)과 가까운 위치에 마련되는 것도 가능하다. 예를 들어, 캘리브레이션 보드(124)와 측정 장비는 갠트리 유닛(130)에 설치되는 것도 가능하다.
카메라 모듈(125)은 기판(G)에 대한 이미지 정보를 획득하는 것이다. 카메라 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, 카메라 모듈(125)은 기판 처리액이 토출된 기판(G)에 대한 이미지 정보와 더불어 캘리브레이션 보드(124)에 대한 정보도 획득하여 제공할 수 있다.
카메라 모듈(125)은 기판(G)을 처리하는 경우에 기판(G)에 대한 이미지 정보를 실시간으로 획득할 수 있다. 카메라 모듈(125)은 기판(G)을 길이 방향(제1 방향(10))으로 촬영하여 이미지 정보를 획득할 수 있으며, 이 경우 카메라 모듈(125)은 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 카메라 모듈(125)은 기판(G)을 소정 크기의 영역별로 촬영하여 이미지 정보를 획득할 수도 있다. 이 경우, 카메라 모듈(125)은 에어리어 스캔 카메라(Area Scan Camera)를 포함하여 구성될 수 있다.
카메라 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. 카메라 모듈(125)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 측면에 부착되는 것도 가능하다. 한편, 카메라 모듈(125)은 기판 처리 장치(100) 내에 적어도 하나 마련될 수 있으며, 고정 설치되거나 이동 가능하게 설치될 수 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, 앞서 설명하였지만, 갠트리 유닛(130)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 이동과 관련하여 정확한 위치 판단을 위한 눈금자 등을 포함할 수 있으며, 위치 정밀도 보정을 위한 계측 장비를 포함할 수도 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 슬라이딩 이동시키는 것이다. 갠트리 이동 유닛은 갠트리 유닛(130)의 내부에 설치될 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 측면이나 그 저면에 설치될 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. 또한, 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(140)은 각각 독립적으로 작동할 수 있으며, 이와 반대로 통일적으로 작동하는 것도 가능하다.
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.
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 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.
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.
기판 처리액 제공 유닛(150)은 잉크젯 헤드 유닛(140)과 일체형 모듈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 헤드 유닛(140)과 기판 처리액 제공 유닛(150)은 갠트리 유닛(130)의 전면에 배치될 수 있으며, 기판 처리액 제공 유닛(150)은 잉크젯 헤드 유닛(140)보다 상위 수준에 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 기판 처리액 제공 유닛(150)은 잉크젯 헤드 유닛(140)과 분리형 모듈로 구성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 잉크젯 헤드 유닛(140)과 기판 처리액 제공 유닛(150)은 갠트리 유닛(130)의 전면과 후면에 나누어져 배치될 수 있다.
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 카메라 모듈(125), 갠트리 유닛(130), 잉크젯 헤드 유닛(140), 기판 처리액 제공 유닛(150)의 압력 제어 모듈(152) 등의 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)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.
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.
본 실시예에서, 기판 처리 장치(100)는 피에조(Piezo-electric) 기반 잉크젯 프린팅 시스템일 수 있다. 기판 처리 장치(100)가 이와 같은 시스템으로 마련되는 경우, 압전 소자(Piezo-electric Element)에 인가되는 전압에 따라 잉크젯 헤드 유닛(140)의 노즐을 통해 기판 처리액을 액적(Droplet) 형태로 기판(G) 상에 낙하(Flying)시킬 수 있다.
기판 처리 장치(100)가 피에조 기반 잉크젯 프린팅 시스템으로 마련되는 경우, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 압전 소자, 노즐 플레이트, 복수의 노즐 등을 포함하여 구성될 수 있다. 노즐 플레이트는 잉크젯 헤드 유닛(140)의 몸체를 구성하는 것이다. 복수의 노즐은 이러한 노즐 플레이트의 하부에 일정 간격을 두고 다행다열(多行多列)로 제공될 수 있으며, 압전 소자는 노즐 플레이트 내에 노즐(220)의 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.
앞서 설명하였지만, 본 발명은 대면적 기판에 고해상도 픽셀 프린팅이 가능한 기판 처리 장치(100)에 관한 것이다. 상기 기판 처리 장치(100)는 기판(G)을 지지 및 이동시키기 위해 에어 홀(112)을 갖춘 제1 스테이지(111), 예를 들어 에어 플로팅 스테이지(Air Floating Stage)를 포함하는 공정 처리 유닛(110), 기판(G) 상에 기판 처리액(예를 들어, 잉크)를 토출하는 잉크젯 헤드 유닛(140), 잉크젯 헤드 유닛(140)을 지지하고 이동시키는 갠트리 유닛(130), 잉크젯 헤드 유닛(140)을 검사하고 케어(Care)하는 메인터넌스 유닛(120) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치(100)는 종래 설비에 비해 그 크기를 획기적으로 줄일 수 있으며, 단시간에 대면적 기판에 고해상도 픽셀 프린팅(Pixel Printing)이 가능한 것을 특징으로 한다. 이하에서는 이에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
먼저, 잉크젯 헤드 유닛(140)에 대하여 설명한다. 도 2는 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제1 예시도이다.
잉크젯 헤드 유닛(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 헤드 팩(Head Pack; 210), 헤드 베이스(Head Base; 220) 및 헤드 프레임(Head Frame; 230)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 3은 기판 처리 장치를 구성하는 잉크젯 헤드 유닛의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이하 설명은 도 2 및 도 3을 참조한다.
헤드 팩(210)은 기판(G)을 픽셀 프린팅하기 위한 다수의 노즐(Nozzle)을 하나로 집합시킨 것이다. 각각의 헤드 팩(210)은 동일한 크기로 형성될 수 있으며, 특정 색상의 기판 처리액을 기판(G) 상에 토출할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드 팩(210a)은 적색 잉크(Red Color Ink)를 기판(G) 상에 토출할 수 있다. 그리고, 제2 헤드 팩(210b)은 녹색 잉크(Green Color Ink)를 기판(G) 상에 토출할 수 있다. 그리고, 제3 헤드 팩(210c)은 청색 잉크(Blue Color Ink)를 기판(G) 상에 토출할 수 있다.
헤드 팩(210)은 복수의 헤드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 헤드 팩(210)은 네 개의 헤드를 포함하고, 각각의 헤드는 복수의 노즐을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 픽셀 프린팅을 통해 기판(S) 상에 형성되는 이미지의 해상도를 높이기 위해, 팩 내 헤드 토출 기구를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 헤드 팩(210)은 다섯 개의 헤드를 포함할 수 있다.
또는, 본 실시예에서는 상기 이미지의 해상도를 높이기 위해, 헤드가 한 개의 열로 배열되지 않고, 적어도 두 개의 열로 배열되도록 하는 것도 가능하다.
헤드 베이스(220)는 복수의 헤드 팩(210)을 포함하여 설치된다. 복수의 헤드 팩(210)은 기판 처리액의 토출이 가능하도록 헤드 베이스(220)의 저면으로 다수의 노즐(211)을 노출시키며, 헤드 베이스(220) 내에서 복수의 열로 배치될 수 있고, 각각의 열에서 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
예를 들면, 헤드 팩(210)은 도 2에 도시된 바와 같이 3개의 컬러가 두 줄로 R, G, B 순서로 구성된다. 이 경우, 적색 잉크를 기판(G) 상에 토출하는 제1 헤드 팩(210a)이 앞줄에 배치되며, 녹색 잉크를 기판(G) 상에 토출하는 제2 헤드 팩(210b)이 제1 헤드 팩(210a)의 뒷줄에 배치되고, 청색 잉크를 기판(G) 상에 토출하는 제3 헤드 팩(210c)이 다시 앞줄에 배치될 수 있다.
또한, 제1 헤드 팩(210a)의 마지막 노즐과 제2 헤드 팩(210b)의 첫 노즐이 탄착시 오버랩되도록 하여 간격을 최적화한다. 다른 컬러의 헤드 팩도 동일한 방법으로 오버랩되도록 구성된다.
도 4를 참조하여 부연 설명하여 보면, 복수의 헤드 팩(210)이 도 2에 도시된 바와 같이 구성되는 경우, 제1 헤드 팩(210a)의 마지막 노즐(211a)과 제2 헤드 팩(210b)의 첫번째 노즐(211b) 사이에 빈 공간이 형성되지 않는다. 또한, 제1 헤드 팩(210a)의 마지막 노즐(211a)과 제2 헤드 팩(210b)의 첫번째 노즐(211b)에서 적색 잉크와 녹색 잉크를 기판(G) 상에 각각 토출하는 경우, 적색 잉크와 녹색 잉크가 겹치는 문제도 발생할 수 있다. 도 4는 도 2의 잉크젯 헤드 유닛이 가지는 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.
본 실시예에서, 제1 헤드 팩(210a), 제2 헤드 팩(210b) 및 제3 헤드 팩(210c)을 포함한 헤드 베이스(220) 내 다수의 헤드 팩(210)은 도 5에 도시된 바와 같이 RGB 순서에 따라 일렬로 배치될 수 있다. 도 5는 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제2 예시도이다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 헤드 팩(210a)의 마지막 노즐(211a)과 제2 헤드 팩(210b)의 첫번째 노즐(211b) 사이에 빈 공간이 형성되며, 제1 헤드 팩(210a)의 마지막 노즐(211a)과 제2 헤드 팩(210b)의 첫번째 노즐(211b)에서 적색 잉크와 녹색 잉크를 기판(G) 상에 각각 토출하더라도 적색 잉크와 녹색 잉크가 겹치지 않게 할 수 있다. 도 6은 도 5의 잉크젯 헤드 유닛이 가지는 잇점을 설명하기 위한 예시도이다.
본 실시예에서는 도 5의 예시와 같이 서로 다른 두 헤드 팩을 접촉시키지 않고, 일정 거리를 두고 이격시키는 것도 가능하다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이 일정 거리를 두고 제1 헤드 팩(210a)과 제2 헤드 팩(210b)을 이격시키고, 또한 일정 거리를 두고 제2 헤드 팩(210b)과 제3 헤드 팩(210c)을 이격시키는 것도 가능하다.
여기서, 제1 헤드 팩(210a)과 제2 헤드 팩(210b) 사이의 이격 거리는 제1 헤드 팩(210a)의 크기와 동일할 수 있다. 또는, 제1 헤드 팩(210a)과 제2 헤드 팩(210b) 사이의 이격 거리는 제2 헤드 팩(210b)의 크기와 동일할 수 있다. 제1 헤드 팩(210a)과 제2 헤드 팩(210b)은 동일한 크기를 가질 수 있다.
마찬가지로, 제2 헤드 팩(210b)과 제3 헤드 팩(210c) 사이의 이격 거리는 제2 헤드 팩(210b)의 크기와 동일할 수 있다. 또는, 제2 헤드 팩(210b)과 제3 헤드 팩(210c) 사이의 이격 거리는 제3 헤드 팩(210c)의 크기와 동일할 수 있다. 제2 헤드 팩(210b)과 제3 헤드 팩(210c)은 동일한 크기를 가질 수 있다. 도 7은 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제3 예시도이다.
제1 헤드 팩(210a), 제2 헤드 팩(210b) 및 제3 헤드 팩(210c)이 동일한 크기를 가지고, 제1 헤드 팩(210a)과 제2 헤드 팩(210b) 사이의 이격 거리가 둘 중 어느 하나의 크기와 동일하고, 제2 헤드 팩(210b)과 제3 헤드 팩(210c) 사이의 이격 거리가 둘 중 어느 하나의 크기와 동일하다면, 도 8에 도시된 바와 같이 기판(G) 처리시 제1 헤드 팩(210a), 제2 헤드 팩(210b) 및 제3 헤드 팩(210c)이 각각 A 지점(310a), B 지점(320a) 및 C 지점(330a)에 기판 처리액을 토출한 후, A' 지점(310b), B' 지점(320b) 및 C' 지점(330b)으로 이동하여 A' 지점(310b), B' 지점(320b) 및 C' 지점(330b)에 기판 처리액을 토출할 수 있다. 이와 같이 제1 헤드 팩(210a), 제2 헤드 팩(210b) 및 제3 헤드 팩(210c)이 작동하게 되면, 기판(G) 상의 전체 영역에 기판 처리액을 골고루 토출하는 것이 가능해질 수 있다. 도 8은 도 7의 배열 구조를 가진 다수의 헤드 팩의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
다시 도 3을 참조하여 설명한다.
헤드 프레임(230)은 헤드 베이스(220)를 고정시키는 것이다. 기판 처리액 제공 유닛(150) 즉, 저장 탱크(151)와 압력 제어 모듈(152)은 헤드 프레임(230) 내에 설치될 수 있다. 저장 탱크(151)는 각각의 헤드 팩(210), 또는 헤드 팩(210) 내 각각의 노즐(211)에 기판 처리액을 공급하는 역할을 할 수 있으며, 압력 제어 모듈(152)은 각각의 노즐(211)의 매니스커스(Meniscus)를 제어하는 역할을 할 수 있다.
헤드 프레임(230)은 헤드 베이스(220)의 상부에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 저장 탱크(151)와 압력 제어 모듈(152)은 헤드 팩(210)의 상부에 배치될 수 있다.
저장 탱크(151)와 압력 제어 모듈(152)은 전후 방향(제1 방향(10)) 또는 좌우 방향(제2 방향(20))으로 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 저장 탱크(151)가 전방에 배치되고, 압력 제어 모듈(152)이 후방에 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 저장 탱크(151)와 압력 제어 모듈(152)은 상하 방향(제3 방향(30))으로 나란하게 배치되는 것도 가능하다. 예를 들어, 압력 제어 모듈(152)은 저장 탱크(151)의 상부에 배치될 수 있다.
한편, 잉크젯 헤드 유닛(140)의 무게를 감소시키고 각각의 헤드 팩(210)의 동작으로 인한 저장 탱크(151)의 출렁임을 최소화하기 위해, 저장 탱크(151)와 압력 제어 모듈(152)은 잉크젯 헤드 유닛(140)과 별개로 갠트리 유닛(130)에 설치될 수 있으며, 기판 처리 장치(100)와 별개로 그 외부에 설치되는 것도 가능하다. 기판 처리액 제공 유닛(150)이 잉크젯 헤드 유닛(140)과 별개로 설치되는 경우, 예를 들어 잉크젯 헤드 유닛(140)과 기판 처리액 제공 유닛(150)은 갠트리 유닛(130)을 사이에 두고 그 양측에 배치될 수 있다.
헤드 베이스(220) 내 다수의 헤드 팩(210)이 도 2에 도시된 바와 같이 배열되는 경우, 기판(G)의 픽셀 영역에 잉크젯 헤드 유닛(140)의 노즐(211)이 빠짐없이 매칭되도록 그 레이아웃이 설계될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(140)은 전방으로 기판(G)이 들어와서 후방으로 빠져나갔다가 다시 후방에서 전방으로 움직이는 동작시, 기판(G)과 직교 방향으로 움직이며 탄착을 진행할 수 있다. 그런데 다수의 헤드 팩(210)이 도 2에 도시된 바와 같이 헤드 베이스(220) 내에서 배열되면, 기판(G)이 대면적 기판인 경우, 프린팅 영역을 잉크젯 헤드 유닛(140)이 감당할 수 있는 수준의 크기로 분할하여 따로 진행해야 한다. 영역이 두 개로 분리되면 전체 프린팅을 두 번 진행해야 한다.
헤드 베이스(220) 내 다수의 헤드 팩(210)이 도 5에 도시된 바와 같이 배열되는 경우, 복수의 노즐(211)은 도 6에 도시된 바와 같이 헤드 팩(210)의 오버랩 없이 일렬로 배열될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(140)은 전방으로 기판(G)이 들어와서 후방으로 빠져나갔다가 다시 후방에서 전방으로 움직이는 동작시, 기판(G)과 직교 방향으로 움직이며 프린팅을 진행할 수 있다. 다수의 헤드 팩(210)이 도 5에 도시된 바와 같이 헤드 베이스(220) 내에서 배열되면, 기판(G)이 대면적 기판이더라도 프린팅 영역을 따로 분리하지 않고, 한번에 프린팅이 가능하다.
헤드 팩(210)은 RGB가 순서대로 정렬되도록 구성될 수 있으며, 헤드 팩(210)의 간격 및 노즐 열이 일정하도록 설계될 수 있다. 기판(G)의 폭만큼 헤드 팩(210)을 RGB로 배열하며, 기판(G)에 RGB가 모두 인쇄되도록 폭 방향으로 동일한 다음 컬러만큼 이동할 수 있다.
헤드 팩(210)은 다수의 잉크 토출 노즐(211)을 묶어 놓은 것으로, 프린팅을 통해 기판(G)에 형성되는 이미지의 해상도에 따라 다수의 노즐(211)을 사용한다. 또한, 다수의 노즐(211) 사용시 해상도를 맞추기 위해 오버랩되어 사용될 수 있다. 기판(G)의 크기에 따라 잉크젯 헤드 유닛(140)에 설치되는 헤드 팩(210)의 수가 결정될 수 있다.
본 실시예에서, 헤드 팩(210) 내 복수의 노즐(211)은 해상도에 따라 오버랩되어 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 헤드 팩(210a) 내 제1 노즐(212a)과 제2 노즐(212b)이 중첩되게 배치될 수 있고, 제3 노즐(212c)과 제4 노즐(212d)이 중첩되게 배치될 수 있고, 제5 노즐(212e)과 제6 노즐(212f)이 중첩되게 배치될 수 있다.
도 9의 예시에서는 제1 노즐(212a)과 제2 노즐(212b)이 완전 중첩되는 것으로 나타나 있지만, 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 제1 노즐(212a)과 제2 노즐(212b)이 일부 중첩되게 배치되는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 제3 노즐(212c) 및 제4 노즐(212d)도 제1 노즐(212a) 및 제2 노즐(212b)과 동일한 방식으로 배치될 수 있으며, 제5 노즐(212e) 및 제6 노즐(212f)도 제1 노즐(212a) 및 제2 노즐(212b)과 동일한 방식으로 배치될 수 있다.
한편, 제1 노즐(212a) 및 제2 노즐(212b)이 일부 중첩되게 배치되는 경우, 제2 노즐(212b)는 일측에 이웃하여 배치되는 제1 노즐(212a)뿐만 아니라 타측에 이웃하여 배치되는 제3 노즐(212c)과도 배치될 수 있다. 도 9는 헤드 베이스 내 다수의 헤드 팩의 배열 구조를 도시한 제4 예시도이다.
앞서 설명하였지만, 잉크젯 헤드 유닛(140) 내에 동일 개수의 헤드 팩(210)이 구성되는 경우, 다수의 헤드 팩(210)이 도 2에 도시된 바와 같이 배열되면, 잉크젯 헤드 유닛(140)이 대면적 기판의 전체 영역에 한번에 기판 처리액을 토출할 수 없으므로, 도 10에 도시된 바와 같이 잉크젯 헤드 유닛(140)의 크기에 따라 제1 프린팅 영역(340), 제2 프린팅 영역(350) 등 대면적 기판(Large G)의 프린팅 영역(340, 350)을 여러 개로 분할하여 기판 프린팅을 진행해야 한다. 도 10은 잉크젯 헤드 유닛의 기판 프린팅 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
반면, 동일한 조건에서, 다수의 헤드 팩(210)이 도 5에 도시된 바와 같이 배열되면, 잉크젯 헤드 유닛(140)이 대면적 기판의 전체 영역에 한번에 기판 처리액을 토출할 수 있으며, 도 11에 도시된 바와 같이 대면적 기판(Large G)의 프린팅 영역(360)을 분할하지 않고 기판 프린팅을 진행할 수 있다. 도 11은 잉크젯 헤드 유닛의 기판 프린팅 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
메인터넌스(Maintenance)가 필요한 경우, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 제1 스테이지(111)의 프린팅 영역(Printing Zone; 410)에서 제2 스테이지(121)의 메인터넌스 영역(Maintenance Zone; 420)으로 이동할 수 있다. 메인터넌스 영역(420)에서는 다양한 종류의 검사가 이루어질 수 있으며, 예를 들어 노즐 검사, 액적 검사 등이 수행될 수 있다. 도 12는 프린팅 영역과 메인터넌스 영역의 배치 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
프린팅 영역(410)과 메인터넌스 영역(420)은 기판(G) 처리시 잉크젯 헤드 유닛(140)의 이동 방향, 또는 갠트리 유닛(130)의 이동 방향에 직교하는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 헤드 유닛(140)이 제1 방향(10)으로 왕복 이동하여 기판(G)을 처리한다면, 프린팅 영역(410)과 메인터넌스 영역(420)은 제1 방향(10)에 직교하는 제2 방향(20)으로 나란하게 배치될 수 있다. 이 경우, 프린팅 영역(410)과 메인터넌스 영역(420) 간 영역 분리로 인해 노즐 보정 편차가 발생할 수 있다.
반면, 프린팅 영역(410)과 메인터넌스 영역(420)은 도 13에 도시된 바와 같이 기판(G) 처리시 잉크젯 헤드 유닛(140)의 이동 방향, 또는 갠트리 유닛(130)의 이동 방향에 평행한 방향으로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 잉크젯 헤드 유닛(140)이 제1 방향(10)으로 왕복 이동하여 기판(G)을 처리한다면, 프린팅 영역(410)과 메인터넌스 영역(420)도 제1 방향(10)으로 나란하게 배치될 수 있다. 이 경우, 프린팅 영역(410)과 메인터넌스 영역(420)간 영역 비분리로 탄착 측정 오차를 최소화할 수 있다. 도 13은 프린팅 영역과 메인터넌스 영역의 배치 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
헤드 베이스(220) 내 다수의 헤드 팩(210)이 도 2에 도시된 바와 같이 배치되는 경우, 잉크젯 헤드 유닛(140)의 넓은 폭(W1)으로 인해 한 개의 갠트리 유닛(130)이 잉크젯 헤드 유닛(140)을 지지하는 데에는 어려움이 있으며, 잉크젯 헤드 유닛(140)의 이동시 진동이 많이 발생하여 탄착의 정확도가 떨어지고, 기판 처리액 출렁임 현상도 많이 발생될 수 있다. 따라서 다수의 헤드 팩(210)이 도 2에 도시된 바와 같이 헤드 베이스(220) 내에 배치되는 경우, 도 14에 도시된 바와 같이 듀얼 갠트리(Dual Gantry; 130a, 130b)가 잉크젯 헤드 유닛(140)의 양측에서 잉크젯 헤드 유닛(140)을 지지할 수 있다. 도 14는 갠트리 유닛의 잉크젯 헤드 유닛 지지 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
반면, 헤드 베이스(220) 내 다수의 헤드 팩(210)이 도 5에 도시된 바와 같이 배치되는 경우, 잉크젯 헤드 유닛(140)의 좁은 폭(W2(<W1))으로 인해 도 15에 도시된 바와 같이 싱글 갠트리(Single Gantry; 130c)로도 잉크젯 헤드 유닛(140)을 수월하게 지지할 수 있으며, 상기와 같은 문제점도 발생시키지 않을 수 있다. 도 15는 갠트리 유닛의 잉크젯 헤드 유닛 지지 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
기판(G)의 프린팅 상태를 확인하기 위한 계측 장비는 잉크젯 헤드 유닛(140) 앞에 설치될 수 있다. 또는, 상기 계측 장비는 갠트리 유닛(130)을 사이에 두고 잉크젯 헤드 유닛(140) 뒤에 위치할 수도 있다.
계측 장비는 프린팅 전 기판(G)의 위치 정렬, 프린팅 진행 중 기판 처리액의 토출 확인, 노즐의 위치 정렬, 기판 처리액의 토출 여부, 기판 처리액의 타점 측정, 액적(Droplet)의 속도, 부피, 타점 정확도 등을 측정하는 장비일 수 있다. 계측 장비는 광학용 장비일 수 있으며, 예를 들어, 카메라 모듈(125)일 수 있다.
앞서 설명하였지만, 척(Chuck) 상에 기판(G)이 놓이고, 기판 프린팅시 상기 척이 이동하여 기판(G)의 전면이 프린팅될 수 있다. 또는, 복수의 에어 홀(112)이 형성된 제1 스테이지(111)를 이용하여 에어 플로팅 방식(Air Floating Method)으로 기판(G)을 이동시켜 기판(G)의 전면이 프린팅될 수도 있다.
기판 처리 장치(100)는 설비 열 변형의 문제를 해결하고 기판 처리액의 점도를 조절하기 위해, 도 16에 도시된 바와 같이 온도 조절 유닛(510)을 포함할 수 있다. 온도 조절 유닛(510)은 기판 처리액의 온도 조절을 위한 것으로서, 갠트리 유닛(130)과 잉크젯 헤드 유닛(140) 사이에 배치될 수 있다. 환경 온도의 변화는 잉크젯 헤드 유닛(140)의 노즐(211)에 영향을 미칠 수 있다. 온도 조절 유닛(510)은 이러한 문제를 해결하기 위해 갠트리 유닛(130)과 잉크젯 헤드 유닛(140) 사이에 배치될 수 있다. 도 16은 기판 처리 장치를 구성하는 온도 조절 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.
온도 조절 유닛(510)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 내부 또는 그 외부에 밀접하여 설치될 수도 있다. 예를 들어, 온도 조절 유닛(510)은 헤드 베이스(220) 내에 설치되거나, 헤드 프레임(230) 내에 설치될 수 있다. 또는, 온도 조절 유닛(510)은 헤드 베이스(220)의 외부 표면에 부착되거나, 헤드 프레임(230)의 외부 표면에 부착될 수 있다.
한편, 온도 조절 유닛(510)은 제1 스테이지(111)의 내부 또는 그 외부에 밀접하여 설치될 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 유닛(510)은 제1 스테이지(111) 내에 설치되거나, 제1 스테이지(111)의 외부 표면에 부착될 수 있다. 온도 조절 유닛(510)은 갠트리 유닛(130)에 설치될 수도 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)이 잉크 토출을 시작하면, 잉크젯 헤드 유닛(140) 내 히터(520)가 작동할 수 있다. 이 경우, 온도 조절 유닛(510)은 히터(520)와 동시에 작동할 수 있으며, 히터(520)가 작동한 후 작동할 수도 있다. 잉크젯 헤드 유닛(140) 내에 설치되는 히터(520)는 현재 온도가 기준 온도에 도달하면 자동으로 오프(OFF)될 수 있다. 이후, 현재 온도가 다시 기준 온도 아래로 하강하게 되면, 히터(520)는 온(ON)되어 작동할 수 있다. 히터(520)는 피드백 제어될 수 있다.
온도 조절 유닛(510)은 기판 처리액의 온도를 조절할 뿐만 아니라, 처리 대상인 기판(G)의 온도를 조절할 수도 있다. 온도 조절 유닛(510)은 제1 스테이지(111)의 내부 또는 그 외부에 설치될 수 있으며, 예를 들어 제1 스테이지(111) 내에 냉각 유로로 마련되거나, 기판(G)이 위치한 방향으로 쿨링 에어(Cooling Air)를 송출하는 장치로 마련될 수도 있다. 온도 조절 유닛(510)은 공정 처리 유닛(110)이 에어 플로팅 방식으로 기판(G)을 지지 및 이동시키는 경우, 쿨 에어(Cool Air)를 외부로 송출할 수 있다. 온도 조절 유닛(510)은 제어 유닛(160)의 제어에 따라 작동할 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 도 17에 도시된 바와 같이 온도 측정 유닛(530)도 포함할 수 있다. 복수의 온도 측정 유닛(530a, 530b, …, 530n-1, 530n)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 외측 둘레를 따라 설치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 온도 측정 유닛(530a, 530b, …, 530n-1, 530n)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 전면에 설치될 수 있으며, 갠트리 유닛(130)과 잉크젯 헤드 유닛(140) 사이에 설치될 수 있다. 복수의 온도 측정 유닛(530a, 530b, …, 530n-1, 530n)이 상기와 같이 설치되는 경우, 온도 조절 유닛(510)은 잉크젯 헤드 유닛(140)의 전면에 설치된 온도 측정 유닛(530a, 530b, …)과, 갠트리 유닛(130)과 잉크젯 헤드 유닛(140) 사이에 설치된 온도 측정 유닛(…, 530n-1, 530n) 간 온도 차를 이용하여 작동할 수 있다. 도 17은 기판 처리 장치를 구성하는 온도 측정 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.
기판(G) 처리시 기판(G)을 이동시키는 제1 스테이지(111)는 갠트리 유닛(130)과 잉크젯 헤드 유닛(140) 아래에 위치하며, 에어 플로팅 방식을 사용할 수 있다. 대면적 기판에 고해상도 프린팅을 하는 경우, 기판(G)의 평탄은 동작하는 동안 유지되어야 하며, 얼룩 및 파티클이 발생하지 않아야 하므로, 에어 플로팅 스테이지(Air Floating Stage)로 마련될 수 있다.
메인터넌스 유닛(120)을 구성하는 검사 유닛(540)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 대한 각종 검사와 클리닝(Cleaning)을 담당한다. 검사 유닛(540)은 도 18에 도시된 바와 같이 비전 모듈(541), 계측 모듈(542), 노즐 케어 모듈(Nozzle Care Module; 543) 등을 포함할 수 있으며, 메인터넌스 영역(420)에서 대기할 수 있다. 상기에서, 비전 모듈(541)은 토출 잉크 검사 카메라로 마련될 수 있으며, 계측 모듈(542)은 토출 잉크 검사 베이스로 마련될 수 있다. 도 18은 기판 처리 장치를 구성하는 검사 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.
메인터넌스가 필요한 경우, 계측 모듈(542) 및 노즐 케어 모듈(543)은 프린팅 영역(410) 내 잉크젯 헤드 유닛(140)이 위치한 곳까지 이동할 수 있다. 이 경우, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 현재 위치보다 상승하고, 계측 모듈(542) 및 노즐 케어 모듈(543)은 그 아래쪽으로 이동하여 각종 검사 및 클리닝이 진행될 수 있다.
이후, 계측 모듈(542) 및 노즐 케어 모듈(543)은 메인터넌스 영역(420) 내 비전 모듈(541)이 위치한 곳까지 이동하며, 제어 유닛(160)은 비전 모듈(541)에 의해 획득된 영상을 바탕으로 최종적인 검사 결과를 생성할 수 있다.
한편, 기판(G)은 메인터넌스 진행 중에 잉크젯 헤드 유닛(140)의 뒷편에서 대기하거나 혹은 외부에 있을 수 있다.
한편, 제2 스테이지(121)가 제1 스테이지(111)보다 높은 레벨에 배치될 수 있으며, 잉크젯 헤드 유닛(140)에 대한 메인터넌스시 검사 유닛(540)이 이동하는 것이 아니라, 검사 유닛(540)이 설치된 제2 스테이지(121)가 제1 스테이지(111) 상으로 이동하여 메인터넌스가 진행되는 것도 가능하다.
예를 들어, 노즐의 미토출이나 이상 토출을 확인하고자 하는 경우, 계측 모듈(542)이 프린팅 영역(410) 내 잉크젯 헤드 유닛(140)이 위치한 곳으로 이동하면, 잉크젯 헤드 유닛(140)은 계측 모듈(542)의 필름 상으로 기판 처리액을 토출할 수 있다. 이후, 계측 모듈(542)은 메인터넌스 영역(420) 내 비전 모듈(541)이 위치한 곳으로 이동하고, 비전 모듈(541)에 의해 노즐 상태 검사가 진행될 수 있다.
또는, 잉크젯 헤드 유닛(140)이 계측 모듈(542)의 필름 상으로 기판 처리액을 토출하면, 비전 모듈(541)이 프린팅 영역(410) 내 계측 모듈(542)이 위치한 곳으로 이동하고, 비전 모듈(541)에 의해 노즐 상태 검사가 진행되는 것도 가능하다.
또는, 잉크젯 헤드 유닛(140)이 메인터넌스 영역(420) 내 계측 모듈(542)이 위치한 곳으로 이동하고, 잉크젯 헤드 유닛(140)이 계측 모듈(542)의 필름 상으로 기판 처리액을 토출하면, 이후 비전 모듈(541)에 의해 노즐 상태 검사가 진행될 수도 있다.
한편, 검사 유닛(540)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 대한 각종 검사로 노즐 토출 상태(액적 속도, 액적 부피, 액적의 타점 계측 등 노즐 토출 상태를 검사할 수 있으며, 토출량을 측정하거나, 노즐의 얼라인(Align) 위치 정렬, 토출 잉크 검사 카메라와 토출 잉크 검사 베이스를 이용한 노즐 상태 검사 등을 수행할 수 있다. 또한, 검사 유닛(540)은 잉크젯 헤드 유닛(140)에 대한 클리닝으로 미토출 및 이상 토출 노즐 케어, 노즐 표면 클리닝 등을 수행할 수 있다.
이상 도 1 내지 도 18을 참조하여 잉크젯 헤드 유닛(140) 및 온도 조절 유닛(510), 온도 측정 유닛(530), 검사 유닛(540) 등 다양한 구성들을 포함하는 기판 처리 장치(100)에 대하여 설명하였다.
본 발명의 기판 처리 장치(100)는 대면적 기판에 고해상도 픽셀 프린팅이 가능한 것을 특징으로 한다. 앞서 설명하였지만, 기판 처리 장치(100)는 제1 스테이지(111)를 갖춘 공정 처리 유닛(110), 메인터넌스 유닛(120), 갠트리 유닛(130), 잉크젯 헤드 유닛(140) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)은 대면적 기판을 픽셀 프린팅하기 위한 다수의 노즐을 하나로 집합시킨 헤드 팩(210), 헤드 팩(210)이 구성되는 헤드 베이스(220), 헤드 베이스(220)를 고정하고 저장 탱크(151)와 압력 제어 모듈(152)이 올라가는 헤드 프레임(230) 등을 포함할 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)에서, 헤드 팩(210)을 구성하는 다수의 노즐(211)은 기판(G)에 프린팅되는 이미지의 해상도를 맞추기 위해 오버랩될 수 있다. 반면, 다수의 노즐(211)을 하나로 결합시킨 헤드 팩(210)은 오버랩되지 않도록 헤드 베이스(220)에 일렬로 배열될 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(140)은 헤드 프레임(230)의 베이스(Base)에 노즐과 헤드 팩(210) 간 평탄 및 상태를 확인하기 위한 측정 장치 및 카메라를 가질 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(140)은 기판 프린팅시 X축 방향으로 소폭 이동하고, 메인터넌스 진행시 Z축 방향으로 메인터넌스 기구물의 높이만큼 상승할 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 노즐을 검사하고 클리닝을 하는 검사 유닛(540)을 포함할 수 있다. 상기 검사 유닛(540)은 비전 모듈(541), 계측 모듈(542), 노즐 케어 모듈(543) 등을 포함할 수 있으며, 노즐의 검사 및 클리닝을 위해 제1 스테이지(111)의 프린팅 영역(410)과 제2 스테이지(121)의 메인터넌스 영역(420)을 자유롭게 이동할 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 기판 처리액(잉크)의 점도를 조절하기 위해 온도 조절 유닛(510)을 포함할 수 있다. 온도 조절 유닛(510)은 외부 환경에 따른 온도 변화가 잉크젯 헤드 유닛(140)의 노즐에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 온도를 조절하는 역할을 할 수 있다. 온도 조절 유닛(510)은 갠트리 유닛(130)과 잉크젯 헤드 유닛(140) 사이에 설치될 수 있다.
본 발명의 기판 처리 장치(100)가 가지는 유리한 효과는 다음과 같다.
첫째, 프린팅 영역과 메인터넌스 영역이 분리되어 있으면, 노즐 보정 편차가 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 프린팅 영역과 메인터넌스 영역을 동일선상에 설치하여 탄착 측정 오차를 최소화할 수 있다.
둘째, 대면적 기판을 프린팅하기 위해서는 설비가 가능한 범위로 영역을 나누어 프린팅을 진행해야 한다. 한쪽 영역 프린팅이 끝나면 다음 프린팅 영역으로 넘어가는 방식이 사용될 수 있는데, 전체 프린팅 시간이 매우 길며, 다음 영역으로 이동하는 데에 걸리는 시간도 추가로 소비되고 있다. 본 실시예에서는 기판 프린팅시 전면 대응이 가능하며, 이에 따라 상기와 같은 시간 낭비를 방지할 수 있고, 전체적인 공정 시간(Tact Time)을 감소시킬 수 있다.
셋째, 대면적 기판을 프린팅하기 위해 전체 영역을 나누어서 프린팅을 하며, 한쪽 영역 프린팅이 완료되면 다른쪽 영역으로 이동해야 한다. 이 경우, 헤드 축 이동에 따른 진동이 발생한다. 본 실시예에서는 전체 영역을 나누어서 프린팅을 할 필요가 없으며, 축 방향 이동에 따른 진동도 최소화할 수 있다. 또한, 저중량 설계로 구동축 부하로 인한 기구 틀어짐 등 다양한 문제점도 해결할 수 있다.
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.
100: 기판 처리 장치 110: 공정 처리 유닛
111: 제1 스테이지 120: 메인터넌스 유닛
121: 제2 스테이지 130: 갠트리 유닛
130a, 130b: 듀얼 갠트리 130c: 싱글 갠트리
140: 잉크젯 헤드 유닛 150: 기판 처리액 제공 유닛
151: 저장 탱크 152: 압력 제어 모듈
160: 제어 유닛 210: 헤드 팩
211: 노즐 211a: 제1 헤드 팩의 마지막 노즐
211b: 제2 헤드 팩의 첫번째 노즐 220: 헤드 베이스
230: 헤드 프레임 310a: A 지점
310b: A' 지점 320a: B 지점
320b: B' 지점 330a: C 지점
330b: C' 지점 410: 프린팅 영역
420: 메인터넌스 영역 510: 온도 조절 유닛
520: 히터 530: 온도 측정 유닛
540: 검사 유닛 541: 비전 모듈
542: 계측 모듈 543: 노즐 케어 모듈

Claims (20)

  1. 기판을 지지 및 이동시키는 공정 처리 유닛;
    상기 기판을 픽셀 프린팅시키는 잉크젯 헤드 유닛; 및
    상기 기판 상에서 상기 잉크젯 헤드 유닛을 이동시키는 갠트리 유닛을 포함하며,
    상기 잉크젯 헤드 유닛은,
    상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함하는 헤드 팩; 및
    복수의 헤드 팩이 설치되는 헤드 베이스를 포함하고,
    상기 복수의 헤드 팩은 상기 헤드 베이스 내에서 일렬로 배치되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하며,
    상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩은 종류가 다른 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하며,
    상기 제1 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제2 헤드 팩에 인접하는 노즐과 상기 제2 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제1 헤드 팩에 인접하는 노즐은 오버랩되지 않는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하며,
    상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩은 이격되는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩 사이의 이격 거리는 헤드 팩의 크기와 동일한 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    일렬로 배치된 상기 복수의 헤드 팩의 합산 크기는 상기 기판의 크기와 동일한 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하나의 헤드 팩 내 복수의 노즐은 상기 기판에 형성되는 이미지의 해상도에 따라 오버랩되는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드 유닛은,
    상기 헤드 베이스 상에 설치되는 헤드 프레임을 더 포함하며,
    상기 헤드 프레임은 상기 기판 처리액을 저장하는 저장 탱크 및 노즐에서 상기 기판 처리액과 관련된 매니스커스를 제어하는 압력 제어 모듈을 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드 유닛의 메인터넌스를 위한 메인터넌스 유닛을 더 포함하며,
    상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지 및 상기 메인터넌스 유닛의 제2 스테이지는 상기 갠트리 유닛의 이동 방향으로 나란하게 배치되는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 갠트리 유닛은 일측에서 상기 잉크젯 헤드 유닛을 지지하는 싱글 갠트리인 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리액의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 온도 조절 유닛은 상기 잉크젯 헤드 유닛 내에 마련되거나, 또는 상기 갠트리 유닛과 상기 잉크젯 헤드 유닛 사이에 마련되는 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함하며,
    상기 온도 조절 유닛은 상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지에 마련되는 기판 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드 유닛의 표면에 설치되는 복수의 온도 측정 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 갠트리 유닛에 접촉되는 상기 잉크젯 헤드 유닛의 제1 면에 설치되는 온도 측정 유닛과 상기 제1 면의 맞은편에 위치하는 상기 잉크젯 헤드 유닛의 제2 면에 설치되는 온도 측정 유닛 간 측정 온도 차를 이용하여 상기 기판 처리액의 온도를 조절하는 온도 조절 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드 유닛의 메인터넌스를 위한 메인터넌스 유닛; 및
    상기 메인터넌스 유닛의 제2 스테이지 상에 마련되는 검사 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 검사 유닛은,
    상기 잉크젯 헤드 유닛의 노즐에 의해 토출되는 액적을 측정하는 계측 모듈;
    상기 액적을 검사하는 비전 모듈; 및
    상기 노즐을 클리닝하는 노즐 케어 모듈을 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 스테이지는 상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지와 다른 레벨에 형성되는 기판 처리 장치.
  19. 기판을 지지 및 이동시키는 공정 처리 유닛;
    상기 기판을 픽셀 프린팅시키는 잉크젯 헤드 유닛;
    상기 기판 상에서 상기 잉크젯 헤드 유닛을 이동시키는 갠트리 유닛; 및
    상기 잉크젯 헤드 유닛의 메인터넌스를 위한 메인터넌스 유닛을 포함하며,
    상기 잉크젯 헤드 유닛은,
    상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함하는 헤드 팩;
    복수의 헤드 팩이 설치되는 헤드 베이스; 및
    상기 헤드 베이스 상에 설치되며, 상기 기판 처리액을 저장하는 저장 탱크 및 노즐에서 상기 기판 처리액과 관련된 매니스커스를 제어하는 압력 제어 모듈을 포함하는 헤드 프레임을 포함하고,
    상기 복수의 헤드 팩은 상기 헤드 베이스 내에서 일렬로 배치되고,
    상기 복수의 헤드 팩은 이웃하는 제1 헤드 팩 및 제2 헤드 팩을 포함하되, 상기 제1 헤드 팩 및 상기 제2 헤드 팩은 종류가 다르고,
    상기 제1 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제2 헤드 팩에 인접하는 노즐과 상기 제2 헤드 팩의 복수의 노즐 중 상기 제1 헤드 팩에 인접하는 노즐은 오버랩되지 않고,
    일렬로 배치된 상기 복수의 헤드 팩의 합산 크기는 상기 기판의 크기와 동일하고,
    상기 공정 처리 유닛의 제1 스테이지 및 상기 메인터넌스 유닛의 제2 스테이지는 상기 갠트리 유닛의 이동 방향으로 나란하게 배치되는 기판 처리 장치.
  20. 기판을 픽셀 프린팅시키는 것으로서,
    상기 기판 상에 기판 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함하는 헤드 팩;
    복수의 헤드 팩이 설치되는 헤드 베이스; 및
    상기 헤드 베이스 상에 설치되며, 상기 기판 처리액을 저장하는 저장 탱크 및 노즐에서 상기 기판 처리액과 관련된 매니스커스를 제어하는 압력 제어 모듈을 포함하는 헤드 프레임을 포함하고,
    상기 복수의 헤드 팩은 상기 헤드 베이스 내에서 일렬로 배치되는 잉크젯 헤드 유닛.
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