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KR101719384B1 - 노즐유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판에 약액을 도포하는 노즐유닛 및 이를 가지는 기판처리장치를 제공한다. 노즐유닛은 내부에 약액을 일시적으로 저장하는 몸체를 가지는 노즐을 포함하되, 상기 몸체는 약액이 유입되는 유입유로, 약액을 분사하는 분사유로, 상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하는 제1버퍼, 그리고 상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하며, 상기 제1버퍼와 병렬 배치되는 제2버퍼가 형성된다. 이로 인해 노즐의 내부에서 약액의 기포를 제거하고, 약액을 균일하게 공급할 수 있다.

Description

노즐유닛{Nozzle unit}
본 발명은 기판에 약액을 도포하는 노즐유닛 및 이를 가지는 기판처리장치에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하는 표시 패널(display panel)을 가진다. 최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 급격히 증대하고 있다.
액정 디스플레이는 칼라 필터 글래스에 박막 트랜지스터(TFT)가 접합되는 구조를 가진다. 이 같은 구조는 칼라 필터 글래스와 박막 트랜지스터 간에 틈이 형성될 수 있다. 틈은 대기에 노출되어 글래스를 산화시킬 수 있고, 작은 충격에 의해 박막 트랜지스터를 칼라 필터에 분리시킬 수 있다. 이 같은 문제점을 개선하기 위해 칼라 필터 글래스와 박막 트랜지스터가 접합되는 박막 트랜지스터의 가장자리영역에는 실리콘을 도포한다.
그러나 도1과 같이 노즐(2)과 버퍼부(1)는 서로 이격되는 구조로서, 약액이 버퍼부(1)로부터 노즐로 공급되는 동안 약액 내에 기포 생성 및 노즐(2)로 가해지는 압력 변동 등 다양한 문제가 발생된다. 이로 인해 약액의 흐름은 공급 도중에 일부가 끊겨 틈을 매꾸지 못하거나, 과공급되어 박막 트랜지스터의 상면을 덮는 사고가 발생된다.
한국 특허 공개번호 10-1989-0000799
본 발명은 약액을 균일하게 공급할 수 있는 노즐유닛 및 기판처리방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 기판에 약액을 도포하는 노즐유닛 및 이를 가지는 기판처리장치를 제공한다. 노즐유닛은 내부에 약액을 일시적으로 저장하는 몸체를 가지는 노즐을 포함하되, 상기 몸체는 약액이 유입되는 유입유로, 약액을 분사하는 분사유로, 상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하는 제1버퍼, 그리고 상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하며, 상기 제1버퍼와 병렬 배치되는 제2버퍼가 형성된다.
노즐유닛은 상기 제1버퍼에 음압 또는 양압을 제공하는 제1압력부재 및 상기 제2버퍼에 음압 또는 양압을 제공하는 제2압력부재를 더 포함할 수 있다. 또한 노즐유닛은 상기 분사유로에 설치되는 밸브 및 상기 밸브, 상기 제1압력부재, 그리고 제2압력부재를 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 제1버퍼 및 상기 제2버퍼 중 어느 하나에 양압을 제공하여 약액이 분사되도록 상기 밸브를 개방하고, 다른 하나에 음압을 제공하여 약액의 기포를 제거할 수 있다. 약액은 실리콘일 수 있다.
기판처리장치는 기판을 지지하는 워크벤치 및 상기 워크벤치에 지지된 기판으로 약액을 도포하는 도포모듈을 포함하되, 상기 도포모듈은 내부에 약액을 일시적으로 저장하는 몸체를 가지는 노즐 및 상기 노즐이 상기 워크벤치의 일변을 따라 이동 시키는 구동부재를 포함하되, 상기 몸체는 약액이 유입되는 유입유로, 약액을 분사하는 분사유로, 상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하는 제1버퍼, 그리고 상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하며, 상기 제1버퍼와 병렬 배치되는 제2버퍼가 형성된다.
기판처리장치는 상기 제1버퍼에 음압 또는 양압을 제공하는 제1압력부재 및 상기 제2버퍼에 음압 또는 양압을 제공하는 제2압력부재를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 분사유로에 설치되는 밸브 및 상기 밸브, 상기 제1압력부재, 그리고 제2압력부재를 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 제1버퍼 및 상기 제2버퍼 중 어느 하나에 양압을 제공하여 약액이 분사되도록 상기 밸브를 개방하고, 다른 하나에 음압을 제공하여 약액의 기포를 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 노즐의 내부에서 약액의 기포를 제거하므로, 약액을 균일하게 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 제1버퍼와 제2버퍼에 제공된 약액은 교대로 분사하므로, 약액을 계속적으로 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 제1버퍼와 제2버퍼에는 음압과 양압이 교대로 제공되므로, 약액의 기포 제거와 동시에 약액을 공급할 수 있다.
도1은 일반적인 노즐유닛을 보여주는 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 평면도이다.
도3은 도2의 도포모듈을 보여주는 사시도이다.
도4는 도2의 노즐유닛을 보여주는 도면이다.
도5 내지 도8은 도4의 제어부를 이용하여 약액을 분사하는 과정을 보여주는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 8을 참조하면서 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 실시예에서 기판(S)은 평판 표시 패널 제조에 사용되는 글래스(S)를 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판(S)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼(W)일 수 있다. 또한 본 실시예에는 칼라 필터 글래스와 박막 트랜지스터가 접합된 기판(S)에 실리콘을 도포 처리하는 공정에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 글래스 또는 웨이퍼에 감광액과 같은 약액을 도포 처리하는 공정에 다양하게 적용될 수 있다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 평면도이고, 도2를 참조하면, 기판처리장치는 워크벤치(200) 및 도포모듈을 포함한다.
워크벤치(200)는 기판을 지지한다. 워크벤치(200)는 상부에서 바라볼 때 일부가 개방된 사각의 링 형상으로 제공된다. 도면번호 PA는 기판이 안착되는 영역을 나타낸다.
도포모듈은 구동유닛(300), 약액공급라인(314), 약액공급부(315), 그리고 노즐유닛(313)을 포함한다. 도3은 도2의 도포모듈을 보여주는 사시도이다. 도3을 참조하면, 구동유닛(300)은 복수 개의 구동부재를 포함한다. 일 예에 의하면, 구동부재는 3 개로 제공되며, 이는 기판의 크기 및 약액의 도포영역에 따라 변경될 수 있다. 구동부재는 제1구동부재(310), 제2구동부재(320), 그리고 제3구동부재(330)로 제공될 수 있다. 제1구동부재(310)와 제2구동부재(320)는 워크벤치(200)를 사이에 두고 서로 마주보게 배치된다. 제1구동부재(310)와 제2구동부재(320)는 워크벤치(200)의 양 측변(210,220)와 인접하게 배치된다. 제3구동부재(330)는 워크벤치(200)의 측변 중 제1구동부재(310)와 제2구동부재(320)에 대향되지 않는 일변에 인접하게 배치된다.
제1구동부재(310)는 프레임(311) 및 이동부(312)를 포함한다. 프레임(311)은 워크벤치(200)의 제1변과 인접하게 위치된다. 프레임(311)의 길이방향은 제1변과 동일한 방향을 향하도록 제공된다. 프레임(311)의 측면에는 제1가이드라인(311a)이 형성된다. 제1가이드라인(311a)은 프레임(311)과 동일한 방향을 향하도록 형성된다.
이동부(312)는 프레임(311)에 결합되고, 제1가이드라인(311a)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 이동부(312)는 브라켓(31), 수직바(32), 그리고 수평바(33)를 포함한다. 브라켓(31)은 고리 형상을 가지고, 양 단부가 제1가이드라인(311a)에 결합된다. 브라켓(31)은 제1가이드라인(311a)의 길이방향을 따라 이동 가능하다. 수직바(32)는 브라켓(31)의 상면으로부터 위로 연장되는 막대 형상을 가진다. 수직바(32)는 워크벤치(200)를 향하는 일측면에 제2가이드라인(미도시)이 형성된다. 제2가이드라인은 수직바(32)와 동일한 방향을 향하도록 형성된다. 수평바(33)는 제2가이드라인을 따라 이동 가능하도록 제2가이드라인에 설치된다. 수평바(33)는 수직바(32)에 대해 상대높이가 변경될 수 있다. 수평바(33)는 수직바(32)의 길이방향과 수직한 방향으로 연장되게 제공된다. 수평바(33)는 워크벤치(200)와 상하로 마주보도록 위치된다. 수평바(33)의 끝단에는 노즐유닛(313)이 결합된다.
제2구동부재(320) 및 제3구동부재(330)는 제1구동부재(310)와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
약액공급라인(314)은 약액공급부(315)와 노즐유닛(313)에 각각 연결된다. 약액공급부(315)에 저장된 약액은 약액공급라인(314)을 통해 노즐유닛(313)로 공급된다.
노즐유닛(313)은 내부에 약액을 일시적으로 저장하는 공간을 가지는 몸체(340)로 제공된다. 도4는 도2의 노즐유닛을 보여주는 도면이다. 도4를 참조하면, 몸체(340)의 내부에는 유입유로(350), 제1버퍼(360a), 제2버퍼(360b), 그리고 분사유로(370)가 형성된다. 유입유로(350)는 서로 병렬 배치된 제1버퍼(360a) 및 제2버퍼(360b)에 각각 연결되고, 제1버퍼(360a) 및 제2버퍼(360b) 각각은 분사유로(370)에 연결된다. 약액은 유입유로(350), 제1버퍼(360a) 및 제2버퍼(360b) 중 어느 하나의 버퍼, 그리고 분사유로(370)를 아래방향에 따라 순차적으로 흐른다. 유입유로(350)는 메인유로(353), 제1유입유로(351), 그리고 제2유입유로(352)를 가진다. 메인유로(353)는 약액공급라인(314)과 연결되고, 그 끝단이 제1유입유로(351)와 제2유입유로(352)로 각각 분기된다. 제1유입유로(351)는 제1버퍼(360a)에 연결되고, 제2유입유로(352)는 제2버퍼(360b)에 연결된다. 제1유입유로(351)에는 제1유입밸브(351a)가 설치되고, 제2유입유로(352)에는 제2유입밸브(351b)가 설치된다. 제1유입밸브(351a) 및 제2유입밸브(351b)는 이들이 설치된 유입유로(350)를 개방 또는 차단한다. 예컨대, 약액을 접착력이 강하고, 대기에 노출되어도 반응하지 않는 물질일 수 있다. 약액은 실리콘일 수 있다.
제1버퍼(360a) 및 제2버퍼(360b)는 유입유로(350)를 통해 제공된 약액을 일시적으로 저장한다. 제1버퍼(360a) 및 제2버퍼(360b)에 저장된 약액은 분사유로(370)를 통해 분사된다.
분사유로(370)는 제1분사유로(371), 제2분사유로(372), 그리고 통합유로(373)를 포함한다. 제1분사유로(371)는 제1버퍼(360a)에 연결되고, 제2분사유로(372)는 제2버퍼(360b)에 연결된다. 제1분사유로(371)와 제2분사유로(372)는 통합유로(373)에 연결된다. 제1분사유로(371)와 제2분사유로(372)가 만나는 지점에는 밸브(375)가 설치된다. 밸브(375)는 제1버퍼(360a) 및 제2버퍼(360b) 중 어느 하나에 저장된 약액만이 분사되도록 제1분사유로(371) 또는 제2분사유로(372)를 개방한다. 예컨대, 밸브(375)는 삼방밸브일 수 있다.
압력부재(365)는 제1버퍼(360a)와 제2버퍼(360b) 각각에 양압 또는 음압을 제공한다. 압력부재(365)는 제1압력부재(365a) 및 제2압력부재(365b)를 포함한다. 제1압력부재(365a)는 제1버퍼(360a)에 양압 또는 음압을 제공한다. 제2압력부재(365b)는 제2버퍼(360b)에 양압 또는 음압을 제공한다. 양압은 버퍼(360)에 저장된 약액이 분사되도록 한다. 이와 반대로 음압은 버퍼(360) 내에 저장된 약액의 기포를 제거할 수 있다.
제어부는 제1압력부재(365a), 제2압력부재(365b), 유입밸브들(351a,351b), 그리고 밸브(375)를 제어한다. 도5 내지 도8은 도4의 제어부를 이용하여 약액을 분사하는 과정을 보여주는 단면도이다. 도5 내지 도8을 참조하면, 제어부는 제1유입유로(351)를 개방하여 제1버퍼(360a)에 약액을 우선적으로 채우고, 이후 제2유입유로(352)를 개방하여 제2버퍼(360b)에 약액이 채운다. 제어부는 제2버퍼(360b)에 약액을 채우는 동안, 제1버퍼(360a)에 음압을 제공하여 제1버퍼(360a) 내에 저장된 약액의 기포를 제거한다. 약액의 기포가 제거되면, 제어부는 제1버퍼(360a)에 양압을 제공하고, 제2분사유로(372)를 개방한다. 제1버퍼(360a) 내에 약액은 분사유로(370)로 공급된다. 또한 제2버퍼(360b)에 약액이 모두 채워지면, 제2버퍼(360b)에 음압을 제공하여 제2버퍼(360b) 내에 약액의 기포를 제거한다. 제어부는 제1버퍼(360a)에 저장된 약액이 모두 소진되면, 제2버퍼(360b)에 양압을 제공하고 제2분사유로(372)를 개방한다. 이때 제1분사유로(371)를 차단하고, 제1버퍼(360a)는 다시 개방된 제1유입유로(351)로부터 약액을 공급받을 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 몸체(340) 내에는 버퍼(360)가 제공된다. 이로 인해 약액이 공급되는 중에 흐름이 끊기거나 압력에 변동이 생겨 약액의 토출 불량을 최소화할 수 있다. 또한 버퍼(360)는 복수 개로 제공되므로, 하나의 버퍼에 제공된 약액이 모두 소진될 지라도, 다른 버퍼를 통해 계속적으로 약액을 공급할 수 있다. 또한 어느 하나의 버퍼에 저장된 약액을 공급하는 중에 다른 버퍼에 저장된 약액의 기포를 제거할 수 있다.
340: 몸체 350: 유입유로
370: 분사유로 360a: 제1버퍼
360b: 제2버퍼 365a: 제1압력부재
365b: 제2압력부재

Claims (2)

  1. 약액공급라인 및 약액공급부와 연결되고 구동유닛에 통해 이동하면서 기판에 약액을 도포하는 노즐유닛을 구성하되,
    내부에 약액을 일시적으로 저장하는 상기 노즐유닛의 몸체에는,
    약액이 유입되는 유입유로와;
    약액을 분사하는 분사유로와;
    상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하는 제1버퍼와;
    상기 유입유로 및 상기 분사유로에 각각 연결되고, 약액을 일시적으로 저장하며, 상기 제1버퍼간 병렬 배치되는 제2버퍼가 형성되며,
    상기 제1버퍼에 음압 또는 양압을 제공하는 제1압력부재와;
    상기 형성된 제2버퍼에 음압 또는 양압을 제공하는 제2압력부재;
    를 포함하는 노즐유닛.
  2. 삭제
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