説明

基板処理装置及び基板処理方法

【課題】基板の上にラインを形成することと共にこれを固形化させる基板処理装置及び基板処理方法が提供される。
【解決手段】本発明の基板処理装置100は、基板Sが載置されるステージ1100と、インクIを吐出してステージ1100に載置された基板Sに複数のラインを形成する吐出ユニット1200と、吐出されたインクIを固形化させる固形化ユニット1400と、ステージ1100を移動させるか、又は吐出ユニット1200と固形化ユニット1400を移動させる移送ユニット1500と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板処理装置及び基板処理方法に関し、より詳細には直接書込み方式の印刷工程を遂行する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、印刷回路基板(PCB:printed circuit board)や平板ディスプレイ(FPD:flat panel display)等に入る回路配線の製造において、徐々に直接書込み方式の印刷工程が従来の写真蝕刻工程(photolithography)に代わって用いられてきている。
【0003】
直接書込み方式の印刷工程は、基板に回路配線を直接書込み方式によって行うので、その工程が非常に簡単であり、基板処理率(substrate throughput)が優れることのみでなく、写真蝕刻工程と異なり化学薬剤の利用を最小化することができるので、環境汚染の防止の側面でも非常に有利である長所を有する。その一方で、インクの厚さを微細に調節することが容易でなく、その活用が制限的であった。
【0004】
最近では電気油圧(electrohydraulic)方式を利用してインクを微細な厚さの液柱の形状に制御することによって、既存の印刷回路基板や平板ディスプレイの製造には勿論、今後は半導体素子の製造にも直接書込み方式の印刷工程が活用されることと予想されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国登録特許第10−1000715号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の一課題は基板の上にラインを形成することと共にこれを固形化させる基板処理装置及び基板処理方法を提供することである。
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、上述した課題に限定されることではない。言及されなかった課題は、本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、基板処理装置を提供する。
【0009】
本発明による基板処理装置は、基板が載置されるステージと、インクを吐出して前記ステージに載置された基板に複数のラインを形成する吐出ユニットと、前記吐出されたインクを固形化させる固形化ユニットと、前記ステージを移動させるか、或いは前記吐出ユニットと前記固形化ユニットを移動させる移送ユニットと、を含む。
【0010】
前記吐出ユニットと前記固形化ユニットは、前記ステージの上方において、移動方向に沿って一列に配置され得る。
【0011】
前記固形化ユニットは、光を照射する光照射部材を包含できる。また、前記光照射部材は、複数であり、前記複数の光照射部材は、各々前記複数のラインに一対一に対応するように前記光を照射することができる。
【0012】
前記光照射部材は、前記複数のラインが形成される領域の幅に対応する幅を有するスリット形態に提供され、前記複数のラインが形成される領域に前記光を照射することができる。
【0013】
前記光照射部材は、鉛直下方から前記移動する方向に所定の角度だけ傾くように前記光を照射することができる。
【0014】
前記光照射部材は、レーザー又は紫外線を照射することができる。また、前記固形化ユニットは、熱を発生させる発熱部材を包含できる。
【0015】
前記固形化ユニットは、高温のガスを又は高温のガスを噴射する噴射部材を包含できる。また、前記吐出ユニットは、各々前記インクを吐出する複数のノズルを包含できる。
【0016】
前記基板処理装置は、前記吐出ユニットへ高電圧を印加する電源ユニットを含み、前記複数のノズルは、微細針棒の形態に提供され、前記高電圧によって電気油圧式に前記インクを液柱形態に吐出することができる。
【0017】
前記基板処理装置は、前記ステージを回転させる回転ユニットをさらに包含できる。また、前記インクは、伝導性インクであり得る。
【0018】
本発明は基板処理方法を提供する。
【0019】
本発明による基板処理方法の一実施形態は、ステージに基板が載置される段階と、吐出ユニットが前記ステージの上部で水平方向に移動し、インクを吐出して前記載置された基板の上に複数の第1ラインを形成する段階と、固形化ユニットが前記吐出ユニットを従って後行し、前記吐出されたインクを固形化させる段階と、を含む。
【0020】
前記固形化させる段階で、前記吐出されたインクに光を照射して前記インクを固形化させ得る。
【0021】
前記固形化させる段階で、前記複数の第1ラインに一対一に対応するように前記光を照射することができる。
【0022】
前記固形化させる段階で、前記複数の第1ラインの幅に対応する領域に前記光を照射することができる。
【0023】
前記固形化させる段階で、鉛直下方から前記移動方向に所定の角度だけ傾くように前記光を照射することができる。
【0024】
前記基板処理方法は、前記吐出ユニットへ高電圧を印加する段階をさらに含み、前記第1ラインを形成する段階で、前記吐出ユニットに含まれる微細針棒形態の複数のノズルが前記高電圧によって電気油圧式に前記インクを液柱形態に吐出することができる。
【0025】
前記基板処理方法は、前記ステージを90度回転させる段階と、前記吐出ユニットが前記ステージの上部で前記水平方向に移動し、前記インクを吐出して前記基板の上に前記形成された複数の第1ラインと垂直になる複数の第2ラインを形成する段階と、前記固形化ユニットが前記吐出ユニットを従って後行し、前記複数の第2ラインを形成するインクを固形化させる段階と、をさらに包含できる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、基板の上にラインを直接書込み(direct write)方式で印刷することによって、基板処理率が向上され、化学薬剤の使用量を画期的に減少できる。
【0027】
本発明によれば、単一の工程でラインが形成され、吐出ユニットに続く固形化ユニットがこれを固形化させることによって、別の固形化段階が無くても速やかに基板を処理できる。
【0028】
本発明によれば、ライン形成と概ね同時に固形化が遂行されるので、その間の遅延時間を最小化して自然乾燥等によって回路配線の密度等に偏差が発生することを防止して回路配線の品質が向上される。
【0029】
本発明の効果が上述した効果に限定されることではなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】基板処理装置の一実施形態の構成図である。
【図2】図1の吐出ユニットの斜視図である。
【図3】図2の吐出ユニットの動作図である。
【図4】図1の固形化ユニットの一実施形態の斜視図である。
【図5】図4の固形化ユニットの背面図である。
【図6】図4の固形化ユニットの動作図である。
【図7】図1の固形化ユニットの他の実施形態の斜視図である。
【図8】図7の固形化ユニットの背面図である。
【図9】図1の固形化ユニットの動作図である。
【図10】図1の固形化ユニットの動作図である。
【図11】基板処理方法の一実施形態のフローチャートである。
【図12】図11の基板処理方法の動作図である。
【図13】図11の基板処理方法の動作図である。
【図14】図11の基板処理方法の後続段階の動作図である。
【図15】図11の基板処理方法の後続段階の動作図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
本明細書で使用される用語と添付された図面は本発明を容易に説明するためのものであるので、本発明が用語と図面とによって限定されるものではない。
【0032】
本発明に利用される技術の中で本発明の思想と密接な関連がない公知の技術に関する詳細な説明は省略する。
【0033】
以下では本発明による基板処理装置100に関して説明する。
【0034】
基板処理装置100は、直接書込み方式を遂行して基板Sにパターンを直接書き込む。基板処理装置100は、印刷回路基板、ガラス基板を含む平板ディスプレイに使用される透明基板は勿論、その他にも半導体素子の製造に利用される多様なウエハー等を処理できる。例えば、基板処理装置100は、ガラス基板の上に伝導(電気伝導)性インクをライン形態に書き込んで平板ディスプレイの透明電極配線を形成できる。
【0035】
以下では、本発明による基板処理装置100の一実施形態に関して説明する。
【0036】
図1は、基板処理装置100の一実施形態の構成図である。図1を参照すれば、基板処理装置100は、ステージ1100、吐出ユニット1200、固形化ユニット1400、及び移送ユニット1500を包含できる。
【0037】
ステージ1100は、基板Sを支持する。基板Sは、外部から搬送されてステージ1100に載置され、安着され得る。
【0038】
ステージ1100は、その上面が基板Sと同一又は同様の形状に提供され、その面積は基板Sより大きく提供され得る。例えば、平板ディスプレイの製造に利用されるガラス基板を処理する場合には、ステージ1100は処理されるガラス基板より大きい面積を有する四角形で提供され得る。
【0039】
吐出ユニット1200はインクIを吐出する。ここで、インクIは伝導性インクであり得る。インクIの種類及び成分は本発明が使用される工程にしたがって適切に変更できる。
【0040】
吐出ユニット1200は、ステージ1100の上部に配置される。吐出ユニット1200は、ステージ1100に載置された基板Sの上面にインクIを吐出することができる。
【0041】
吐出ユニット1200は、水平方向に移動することができる。吐出ユニット1200がステージ1100の上部で水平方向に移動しながら、インクIを吐出すれば、ステージ1100に載置された基板Sの上面に移動方向に沿ってラインが形成され得る。ラインは各種回路配線であり得る。例えば、伝導性インクで形成されたラインは平板ディスプレイの透明電極配線であり得る。
【0042】
吐出ユニット1200は、多様な方式にしたがってインクIを吐出することができる。例えば、吐出ユニット1200は、連続ジェッティング(CJ:continuous jetting)方式、ピエゾインクジェット(Piezo inkjet)、熱インクジェット(thermal inkjet)等のDOD(drop on demand)タイプのインクジェット方式、又は電気油圧(electrohydrodynamic)方式にインクIを吐出することができる。但し、以下では説明を簡単にするために電気油圧方式の吐出ユニット1200を中心に説明する。勿論、吐出ユニット1200が電気油圧方式に限定されないので、吐出ユニット1200は上述した例やその他の方式にインクIを吐出することができる。
【0043】
図2は、図1の吐出ユニット1200の斜視図である。
【0044】
図2を参照すれば、吐出ユニット1200は、本体1210及びノズル1220を包含できる。
【0045】
本体1210は、ステージ1100の上方に配置される。本体1210は、移送ユニット1500に結合されて移送ユニット1500によって水平方向に移動することができる。本体1210は、移動方向(たとえば、図1のX方向とする。)に対して垂直方向(たとえば、図1のY方向とする。)の幅がステージ1100の幅又はステージ1100に載置された基板Sの幅と同一であるか、或いは略同一に提供され得る。
【0046】
本体1210にはインク供給ユニット1250からインクIが供給され得る。インク供給ユニット1250は、基板処理装置100の一構成要素として提供されるか、或いは外部装置として提供され得る。
【0047】
インク供給ユニット1250は、インク貯蔵槽1253、ポンプ1252及び供給ライン1251を包含できる。インク貯蔵槽1253にはインクIが貯蔵される。供給ライン1251は、インク貯蔵槽1253と本体1210とを連結する。ポンプ1252は、供給ライン1251の上に設置されて供給ライン1251を通じてインク貯蔵槽1253から本体1210に供給されるインクIの流量を調節することができる。本体1210は、その内部に空間を有するタンク(tank)の形態で提供され得る。インク供給ユニット1250から供給されるインクIは、本体1210の内部空間に貯蔵されてノズル1220へ提供され得る。
【0048】
ノズル1220は、インクIを吐出する。ノズル1220はインク供給ユニット1250から本体1210に供給されたインクIを吐出することができる。
【0049】
ノズル1220は、本体1210の下面に設置され、ステージ1100に載置された基板Sの上面にインクIを吐出する。本体1210が移動し、ノズル1220がインクIを吐出すれば、基板Sの上面に吐出されたインクIによってラインが形成され得る。
【0050】
ノズル1220は、1つ又は複数であり得る。複数のノズル1220は本体1210の下面において、移動方向(たとえば、図1のX方向とする。)に対して垂直な方向(たとえば、図1のY方向とする。)に沿って一定な間隔に連設され得る。このような構造に配置された複数のノズル1220を有する吐出ユニット1200は基板Sの上面に複数のラインを形成できる。
【0051】
電気油圧方式でインクIを吐出する場合に、基板処理装置100は電源ユニット1300をさらに包含できる。
【0052】
図3は図2の吐出ユニット1200の動作図である。
【0053】
図3を参照すれば、電源ユニット1300は高電圧を発生させる。電源ユニット1300は、その一端が本体1210に連結され、他端がステージ1100に連結され得る。電源ユニット1300は、本体1210へ高電圧を印加することができる。また、電源ユニット1300は、ステージ1100へ負電圧を印加するか、又はステージ1100を接地することができる。ここで、ステージ1100は、伝導性を有する材質、例えば金属材料で提供され得る。これによって、本体1210とステージ1100との間に高電圧による電場が形成され得る。
【0054】
ノズル1220は、微細な内径の貫通ホールが中空されるチューブ構造の中空ニードル形態に提供され得る。貫通ホールは、上下方向の内径が一定に維持される円筒形態に提供されるか、又はノズル1220の上部から下部に行くほど、その内径が小さくなる円錐形態や半球形態に提供され得る。
【0055】
ノズル1220には本体1210を通じて高電圧が印加され得る。ここで、本体1210とノズル1220とは通電性が優れる材質で提供され得る。例えば、本体1210とノズル1220とは金属材料であり得る。
【0056】
ノズル1220へ高電圧が印加されれば、ノズル1220を通じて吐出されるインクIが高電圧によって荷電され得る。インクIが高電圧によって荷電されれば、インクIの粒子の間の電荷の反発力が作用してノズル1220の先端で上部から下部へ行くほど、内径が小さくなる円錐形態の液滴に吐出される。円錐形態の液滴に吐出されるインクIに電場が作用すれば、円錐の下部領域のインクIが微細な直径を有する液柱形態を安定的に維持し、基板Sの上に提供される。これによって、吐出ユニット1200は微細な直径を有する液柱形態にインクIを吐出して基板Sの上面に微細な厚さにラインを形成できる。
【0057】
電源ユニット1300は、本体1210へ印加する高電圧の電圧を調節することができる。電圧の大きさが大きくなれば、電場が強くなって液柱の直径がさらに小さくなり、反対に電圧が小さくなれば、直径がさらに大きくなり得る。一方、電圧の大きさが臨界値を超過すれば、荷電されたインクIで電荷の間の反発力が大きくなってノズル1220はインクIをマイクロ粒子又はナノ粒子の単位に電気噴射(electrospray)できる。高電圧は、ノズル1220と基板Sとの間の距離に比例して大きくなるように調整され、好ましくは0.1〜50,000V/CM程度の電圧である。
【0058】
固形化ユニット1400は、インクIを固形化させ得る。固形化とは、インクIから溶剤を乾燥させてインクIを固体化処理して基板Sの上に固定させることを意味する。このような固形化は、インクIを乾燥させるか、或いは焼結(sintering)させることを全て含む包括的な概念として解釈されなければならない。
【0059】
インクIは、固形化される速度や温度等にしたがってその内部パーティクル(particle)のアレイ(array)が変化され得る。例えば、固形化が緩やかに進行する場合にはパーティクルの内部に空隙が形成されず、パーティクルが均一な密度に配置される。反面、固形化が速やかに進行する場合には内部パーティクルが不規則に配置され、パーティクルの内部に空隙が形成されて空隙率(porosity)が高くなり、固形化されるインクIにおい場所的に密度偏差が発生する。特に、伝導性インクの場合には、内部空隙が抵抗値として作用するので、固形化が速やかに進行すれば、伝導性インクで形成される回路配線の性能が低下する問題が発生しうる。
【0060】
固形化ユニット1400は、ステージ1100の上方に配置される。固形化ユニット1400は、移動方向に沿って吐出ユニット1200と一列に離隔されて配置され得る。この時、移動方向の前方に吐出ユニット1200が配置され、後方に固形化ユニット1400が配置され得る。
【0061】
固形化ユニット1400は、吐出ユニット1200と同一の方向に移動することができる。固形化ユニット1400は、吐出ユニット1200の後方に配置されるので、吐出ユニット1200に対して後行して移動することができる。固形化ユニット1400は、吐出ユニット1200に対して後行しながら、吐出ユニット1200が吐出したインクIを固形化させ得る。
【0062】
固形化ユニット1400は、多様な方式にしたがってインクIを固形化することができる。例えば、固形化ユニット1400は、ヒーターのように熱を発生させる発熱部材を有し得る。ヒーターは、基板Sに吐出されたインクIへ熱を加える。加熱されたインクIは、その溶媒が蒸発して固形化され得る。他の例では、固形化ユニット1400は、ノズルのように高温の非溶解噴霧又は高温のガスを噴射する噴射部材を有し得る。噴射部材は、外部から高温の非溶解噴霧や高温のガスが供給されて基板Sへ吐出されたインクIに向けてこれを噴射するか、又は外部から非溶解噴霧やガスが供給され、これを加熱して基板Sへ吐出されたインクIに向けて噴射することができる。これによって、インクIに熱が伝達されてその溶媒が蒸発してインクIが固形化され得る。ここで、温度の範囲は、5〜250℃であり、1atmにおける沸点からこの温度より50℃高い温度までが好適である。その他に、固形化ユニット1400は光を照射してインクIを固形化させ得る。以下では説明を簡単にするために光を照射する方式の固形化ユニット1400を中心に説明する。勿論、固形化ユニット1400が光を照射する方式に限定されないので、固形化ユニット1400は上述した例やその他の方式によってインクIを固形化させ得る。
【0063】
図4は図1の固形化ユニット1400の一実施形態の斜視図であり、図5は図4の固形化ユニット1400の背面図である。
【0064】
一実施形態によれば、固形化ユニット1400は本体1410及び光照射部材1420aを包含できる。
【0065】
図1、図4及び図5を参照すれば、本体1410はステージ1100の上方に配置される。本体1410は、移動方向に沿って吐出ユニット1200の本体1210の後方に所定の間隔だけ離隔されて配置され得る。本体1410は、移送ユニット1500に結合されて移送ユニット1500によって水平方向に移動することができる。ここで、本体1410の移動方向は本体1210の移動方向と同一であり得る。これによって、本体1410は本体1210に従って後行することができる。
【0066】
本体1410は、移動方向(たとえば、図1のX方向とする。)に対して垂直方向(たとえば、図1のY方向とする。)の幅がステージ1100又はステージ1100に載置された基板Sの幅と同一であるか、或いは略同一に提供され得る。本体1410の幅は本体1210の幅と同一であり得る。
【0067】
光照射部材1420aは、光を照射する。ここで、光は、レーザー(laser)又は紫外線(UV:ultraviolet)であり得る。光照射部材1420aは、本体1410の下面に設置され、ステージ1100に載置された基板Sに向かって光を照射することができる。
【0068】
基板Sの上面に吐出されたインクIに光が照射されれば、インクIの溶媒が蒸発してインクIが焼結され得る。具体的に、インクIにレーザー等の光が照射されれば、インクIに熱が伝達される。伝導(電気伝導および熱伝導)性インクの場合には、光から熱が伝達されて溶剤が蒸発され、シルバー(silver)等のようなメタルパーティクル(metal particle)で提供される溶質が焼結され得る。メタルパーティクルは光から伝達された熱によって高温状態になって一時的に溶けて液相になった後、互いに固まりながら固体化される。したがって、光を利用して固形化を遂行すれば、比較的均一な密度のラインを形成することができる。
【0069】
光照射部材1420aは複数であり得る。複数の光照射部材1420aは本体1410の下面において、移動方向に対して垂直になる方向に沿って一定の間隔で連設され得る。ここで、光照射部材1420aの間の離隔間隔は、吐出ユニット1200における複数のノズル1220の間の離隔間隔と同一であり得る。また、複数の光照射部材1420aの各々は複数のノズル1220の各々と一対一対応するように配置され得る。例えば、上側から見る時、光照射部材1420aとノズル1220との各々は移動方向に沿う同一な直線上に位置するように設置され得る。これによって、ノズル1220の移動経路と光照射部材1420aとの移動経路は一対一に重畳され得る。
【0070】
図6は図4の固形化ユニット1400の動作図である。
【0071】
図6を参照すれば、複数の光照射部材1420は複数のノズル1220によって、吐出されたインクIが形成する複数のラインの各々に一対一に光を照射することができる。光が複数のラインに一対一に対応されて照射されれば、各々のラインを形成するインクIが照射される光によって、エネルギーが伝達されて乾燥又は焼結されて固形化され得る。このような方式によれば、光はラインの上のみに照射され、基板Sの表面では直接照射されないので、基板S又は吐出されたインクIにしたがって形成されたライン以外に基板Sに形成された他のパターンが光によって損傷されることを防止できる。
【0072】
図7は図1の固形化ユニット1400の他の実施形態の斜視図であり、図8は図7の固形化ユニット1400の背面図である。
【0073】
他の実施形態によれば、固形化ユニット1400にはスリットタイプの光照射部材1420が提供され得る。
【0074】
図7及び図8を参照すれば、光照射部材1420は、本体1410の下面において、移動方向(たとえば、図1のX方向とする。)に垂直になる方向(たとえば、図1のY方向とする。)に沿って延長されるスリット形態に提供され得る。スリットタイプの光照射部材1420はそのスリット全体面を通じて光を照射することができる。
【0075】
このようなスリットは、その幅が本体1410の幅と概ね同一であり得る。又はスリットの幅は複数のノズル1220の幅に対応するように提供され得る。即ち、光照射部材1420の幅は、複数のノズル1220の中で最外殻ノズル1220の2つの間隔に対応するように提供され得る。これによって、光照射部材1420は、基板S上における複数のラインが形成される領域全体に光を照射して、基板Sに形成された全てのラインを形成するインクIを固形化することができる。
【0076】
但し、本実施形態では、スリットタイプの光照射部材1420は、必ず1つだけ提供されなければならないことではなく、複数提供されることもあり得る。例えば、図7及び図8に図示された本体1410には、図示された光照射部材1420の長さの1/2の長さを有するスリットタイプの光照射部材1420が2つ設置され得る。
【0077】
一方、固形化ユニット1400は鉛直下方又は鉛直下方から移動方向の前方に向かって傾くように光を照射することができる。
【0078】
図9及び図10は図1の固形化ユニット1400の動作図である。
【0079】
図9を参照すれば、光照射部材1420は鉛直下方に光を照射することができる。これによって、基板Sの上に吐出されたインクIが光の照射を受けて固形化され得る。
【0080】
図10を参照すれば、光照射部材1420は鉛直下方から前方に所定の角度だけ傾くように光を照射することができる。この場合には鉛直下方に光を照射する場合に比べて、インクIが吐出された始点から光が照射されてインクIが固形化される始点までの時間間隔が鉛直下方に光を照射する場合に比べて短縮され得る。
【0081】
また、固形化ユニット1400には光照射部材1420が光を照射する方向を調節する照射方向調節部材がさらに包含され得る。照射方向調節部材は、光照射部材1420の方向を調整して光が照射される方向を鉛直下方から移動方向の前方又は後方に傾くように調節することができる。
【0082】
このように固形化ユニット1400が光を照射する角度はインクIの種類、吐出ユニット1200と固形化ユニット1400との間の間隔等の多様な工程条件を考慮して決定され得る。
【0083】
移送ユニット1500は、吐出ユニット1200及び固形化ユニット1400を水平方向に移動させ得る。移送ユニット1500は移送機1510及び移送フレーム1520を包含できる。移送フレーム1520は、ステージ1100の上部に水平方向に延伸されるように設置され得る。移送機1510は、移送フレーム1520に結合され、移送フレーム1520にしたがって移動することができる。移送機1510には吐出ユニット1200と固形化ユニット1400とが所定の間隔に離隔されて移送方向に沿って一列に結合され得る。これによって、吐出ユニット1200と固形化ユニット1400とは移送ユニット1500によってステージ1100の上方で水平方向に移動することができる。
【0084】
以上では、移送ユニット1500が吐出ユニット1200及び固形化ユニット1400を移動させることと説明したが、これと反対に移送ユニット1500がステージ1100を移動させることも可能である。移送ユニット1500がステージ1100を移動させれば、ステージ1100に載置された基板Sは吐出ユニット1200及び固形化ユニット1400に対して水平方向に相対的に移動することができる。場合によっては、移送ユニット1500は基板Sのみを移動させ得る。
【0085】
このように、基板処理装置100は、移送ユニット1500が吐出ユニット1200及び固形化ユニット1400を移動させるか、又はステージ1100や基板Sを移動させながら、基板Sの上にはインクIが吐出しこれを固形化させて移動方向に沿ってラインを形成できる。
【0086】
基板処理装置100は、回転部材1150をさらに包含できる。回転部材1150は、ステージ1100を回転させ得る。例えば、回転部材1150は回転軸及びモーターを包含できる。モーターは回転力を発生させ、回転軸はその一端がステージ1100に結合され他端がモーターに連結されてモーターの回転力によってステージ1100を回転させ得る。ステージ1100が回転すれば、基板Sが回転することができる。このように、基板Sが回転すれば、吐出ユニット1200と固形化ユニット1400とがその回転角度によってラインを形成できる。
【0087】
例えば、基板処理装置100が基板Sの上に移動方向に沿って第1ラインを形成した後、回転部材1150がステージ1100を90度回転させれば、基板処理装置100は基板S上に第1ラインと垂直になる方向に第2ラインを形成できる。これによって、基板Sには格子形態のパターンが形成され得る。ここで、平板ディスプレイの場合には第1ラインはソース電極配線に該当し、第2ラインはゲート電極配線に該当することができる。
【0088】
また、回転部材1150は、ステージ1100を回転させる代わりに移送ユニット1500や、吐出ユニット1200及び固形化ユニット1400を回転させることもあり得る。移送ユニット1500や、吐出ユニット1200及び固形化ユニット1400が回転する場合にも、基板処理装置100は、基板Sに回転角度によってラインを形成できる。
【0089】
基板処理装置100は、制御器をさらに包含できる。制御器は、基板処理装置100の構成要素を制御することができる。例えば、制御器は移送ユニット1500の移動を制御することができる。その他に、制御器は、電源ユニット1300が印加する電圧の大きさを調節することができる。その他に、制御器は吐出ユニット1200の流量を調節するか、又は固形化ユニット1400の光照射部材1420の光照射の可否を制御することができる。その他に、制御器は回転部材1150を制御してステージ1100を回転させ得る。
【0090】
このような制御器は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを利用してコンピューター又はこれと同様な装置で具現され得る。
【0091】
制御器は、ハードウェア的にASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサー(processors)、マイクロコントローラ(micro−controllers)、マイクロプロセッサー(microprocessors)やこれらと同様な制御機能を遂行する電気的な装置で具現され得る。
【0092】
又、制御器は、ソフトウェア的に1つ以上のプログラム言語で作成されたソフトウェアコード又はソフトウェアアプリケーションによって具現され得る。ソフトウェアは、ハードウェア的に具現された制御部によって実行され得る。尚、ソフトウェアは、サーバー等の外部機器から上述したコンピューターなどのハードウェア的な構成へ送信されることによってインストールされ得る。
【0093】
以下では本発明による基板処理方法に関して、上述した基板処理装置100を利用して説明する。但し、これは説明を簡単にするためのものに過ぎないので、基板処理方法は上述した基板処理装置100の以外にもこれと同一又は同様な他の装置を利用して遂行され得る。また、本発明による基板処理方法はこれを遂行するコード又はプログラムの形態にコンピューター読出し可能である記録媒体に格納され得る。
【0094】
以下では基板処理方法の一実施形態に関して説明する。図11は基板処理方法の一実施形態のフローチャートである。
【0095】
基板処理方法の一実施形態は、ステージ1100に基板Sを載置する段階(S110)、インクIを吐出する段階(S120)、及びインクIを固形化させる段階(S130)を包含できる。以下では各段階に関して説明する。
【0096】
図12及び図13は図11の基板処理方法の動作図である。
【0097】
図12を参照すれば、基板Sは外部から移送されてステージ1100の上に載置される(S110)。例えば、基板Sは外部のロボット、ローラー、その他の多様な基板S移送手段によって移送され得る。
【0098】
図13を参照すれば、基板Sがステージ1100の上に載置されれば、吐出ユニット1200が基板Sの上へインクIを吐出する(S120)。吐出ユニット1200は移送ユニット1500によって水平方向に移動し、基板Sの上面にインクIを吐出することができる。これによって、基板Sの上面には移送方向に沿うラインが形成され得る。
【0099】
再び図13を参照すれば、固形化ユニット1400はインクIを固形化させ得る(S130)。固形化ユニット1400は、移送ユニット1500によって、吐出ユニット1200と同一の方向に移動することができる。固形化ユニット1400は、移動方向の吐出ユニット1200の後方に配置されるので、吐出ユニット1200を後行することができる。固形化ユニット1400は、吐出されたインクIによって形成されたラインに光を照射することができる。光照射部材1420は、複数のラインの各々に一対一対応方式に光を照射することができる。又は、光照射部材1420は、複数のラインが形成される領域の幅に対応する領域に光を照射することができる。
【0100】
インクIへ光が照射されれば、インクIの溶媒が乾燥されるか、或いはインクIが焼結されて固形化され得る。ここで、固形化ユニット1400は、吐出ユニット1200にしたがって後行しながら、所定の時間間隔を置き、吐出されたインクIを固形化させ得る。これによって、インクIが吐出された始点から固形化される始点まで時間間隔が短いので、インクIが自然に乾燥するか、或いは基板Sに加えられる外部の力によって基板Sの上に吐出されたインクIが揺動する現象が防止されてインクIが均一に固形化され得る。インクIが均一に固形化されれば、インクIのラインにしたがう回路配線の品質が向上され得る。また、インクIを吐出する過程の以後に別にこれを固形化させる工程を経る代わりに1つの工程内で基板SへインクIを吐出し、これを固形化させることによって、工程が単純化されて基板処理率が向上され得る。
【0101】
一方、本実施形態の基板処理方法では、以上のようにラインが形成された後、基板Sを回転させる段階(S140)及び回転された基板Sに段階S120及びS130を経て形成されたライン(以下、第1ラインと称する。)と異なる方向にライン(以下、第2ラインと称する。)を形成する段階(S150)をさらに遂行できる。
【0102】
図14及び図15は、図11の基板処理方法の後続段階の動作図である。
【0103】
図14を参照すれば、第1ラインが形成された後、回転部材1150はステージ1100を回転させ得る(S140)。例えば、ステージ1100は90度回転され得る。ステージ1100が回転されれば、移送ユニット1500の移動方向と基板Sに形成された第1ラインは上部から見る時、互に直角を成し得る。
【0104】
図15を参照すれば、基板Sが回転されれば、基板処理装置100は基板Sに第2ラインを形成できる。例えば、基板Sが90度回転された場合には第1ラインと垂直になる方向に第2ラインを形成できる。基板処理装置100は上述した段階S120と段階S130と同様の方式で基板Sの上にインクIを吐出し、固形化させて第2ラインを形成できる。
【0105】
これによって、基板Sの上に互に垂直になる第1ラインと第2ラインとを形成できる。例えば、平板ディスプレイの場合には、このような過程を経て互に垂直になる方向の2つの透明電極配線を製造することができる。ここで、第1ラインと第2ラインとの中で1つはゲート電極であり、その他の1つはソース電極であり得る。
【0106】
以上で言及された本発明の実施形態は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明に対する理解を助けるために記載されたことであるので、本発明が上述した実施形態によって限定されることではない。
【0107】
したがって、本発明は上述した実施形態及びその構成要素を選択的に組み合わすか、公知の技術を加えて具現でき、さらに本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で修正、置換及び変更が加えて修正形態、変形形態の全てを含む。
【0108】
また、本発明の保護範囲は下の特許請求の範囲によって解釈されなければならないし、それと均等な範囲内にある発明は全て権利範囲に含まれることとして解釈されなければならない。
【符号の説明】
【0109】
100 基板処理装置、
1100 ステージ、
1150 回転部材、
1200 吐出ユニット、
1250 インキ供給ユニット、
1300 電源ユニット、
1400 固形化ユニット、
1420 光照射部材、
1500 移送ユニット、
S 基板、
I インク。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板が載置されるステージと、
インクを吐出して前記ステージに載置された基板に複数のラインを形成する吐出ユニットと、
前記吐出されたインクを固形化させる固形化ユニットと、
前記ステージを移動させるか、又は前記吐出ユニットと前記固形化ユニットとを移動させる移送ユニットと、を含む基板処理装置。
【請求項2】
前記固形化ユニットは、光を照射する光照射部材を含む請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記光照射部材は、複数であり、
前記複数の光照射部材は、各々前記複数のラインに一対一に対応するように前記光を照射する請求項2に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記光照射部材は、前記複数のラインが形成される領域の幅に対応する幅を有するスリット形態に提供され、前記複数のラインが形成される領域に前記光を照射する請求項2に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記光照射部材は、鉛直下方から前記移動する方向に所定の角度だけ傾くように前記光を照射する請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記光照射部材は、レーザー又は紫外線を照射する請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記吐出ユニットと前記固形化ユニットとは、前記ステージの上方において、移動方向に沿って一列に配置される請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記固形化ユニットは、熱を発生させる発熱部材を含む請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記固形化ユニットは、高温の非溶解噴霧又は高温のガスを噴射する噴射部材を含む請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記吐出ユニットは、各々前記インクを吐出する複数のノズルを含む請求項1乃至請求項4及び請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記吐出ユニットへ高電圧を印加する電源ユニットを含み、
前記複数のノズルは、微細針棒の形態に提供され、前記高電圧によって電気油圧式に前記インクを液柱形態に吐出する請求項10に記載の基板処理装置。
【請求項12】
前記ステージを回転させる回転ユニットをさらに含む請求項1乃至請求項4及び請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項13】
前記インクは、伝導性インクである請求項1乃至請求項4及び請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項14】
ステージに基板を載置する段階と、
吐出ユニットが前記ステージの上方で水平方向に移動し、インクを吐出して前記載置された基板の上に複数の第1ラインを形成する段階と、
固形化ユニットが前記吐出ユニットにしたがって後行し、前記吐出されたインクを固形化させる段階と、を含む基板処理方法。
【請求項15】
前記固形化させる段階で、前記吐出されたインクに光を照射して前記インクを固形化させる請求項14に記載の基板処理方法。
【請求項16】
前記固形化させる段階で、前記複数の第1ラインに一対一に対応するように前記光を照射する請求項15に記載の基板処理方法。
【請求項17】
前記固形化させる段階で、前記複数の第1ラインの幅に対応する領域に前記光を照射する請求項15に記載の基板処理方法。
【請求項18】
前記固形化させる段階で、鉛直下方から前記移動する方向に所定の角度だけ傾くように前記光を照射する請求項15乃至請求項17のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項19】
前記吐出ユニットへ高電圧を印加する段階をさらに含み、
前記第1ラインを形成する段階で、前記吐出ユニットに含まれる微細針棒形態の複数のノズルが前記高電圧によって電気油圧式に前記インクを液柱形態に吐出する請求項14乃至請求項17のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項20】
前記ステージを90度回転させる段階と、
前記吐出ユニットが前記ステージの上部で前記水平方向に移動し、前記インクを吐出して前記基板の上に前記形成された複数の第1ラインと垂直になる複数の第2ラインを形成する段階と、
前記固形化ユニットが前記吐出ユニットにしたがって後行し、前記複数の第2ラインを形成するインクを固形化させる段階と、をさらに含む請求項14乃至請求項17のいずれかに記載の基板処理方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2013−78757(P2013−78757A)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−188085(P2012−188085)
【出願日】平成24年8月28日(2012.8.28)
【出願人】(500376449)セメス株式会社 (61)
【氏名又は名称原語表記】SEMES CO., Ltd
【住所又は居所原語表記】278, Mosi−ri, Jiksan−eup, Seobuk−gu, Cheonan−si, Chungcheongnam−do 330−290, Republic of Korea
【Fターム(参考)】