特許 7454027 基板処理装置およびそれを用いた基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-12

(45)【発行日】2024-03-21

(54)【発明の名称】基板処理装置およびそれを用いた基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/10 20060101AFI20240313BHJP

【ＦＩ】

H05K3/10 D

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022169624

(22)【出願日】2022-10-24

(65)【公開番号】P2023067802

(43)【公開日】2023-05-16

【審査請求日】2022-10-24

(31)【優先権主張番号】10-2021-0147103

(32)【優先日】2021-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】イ，ドン ユン

【審査官】ゆずりは 広行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２１０３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３２４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８３２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０５６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４７９７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／１０

Ｂ０５Ｃ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に延びて、基板を前記第１方向に移動させるステージであって、前記ステージはエアーフローティングシステムを備えたステージと、
前記ステージ上に、前記第１方向と交差する第２方向に延びるガントリと、
前記ガントリに設けられ、前記第２方向に移動可能なヘッドモジュールと、
前記ヘッドモジュール内に設けられ、前記基板と前記ステージの間の離隔距離を測定する変位センサを含み、
前記ヘッドモジュールは前記基板に向かってインクを吐出するノズルユニットを含み、
前記ステージと前記ノズルユニットの間の高さと、前記ステージと前記変位センサの間の高さは同じであり、
第１位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出すると同時に、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第１離隔距離を測定し、
前記第１位置と異なる第２位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出すると同時に、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第２離隔距離を測定する、基板処理装置。

【請求項2】

前記第１離隔距離と前記第２離隔距離の差が既に設定された値を超えると、前記ステージのメンテナンス作業を行う、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記ステージの一側に設けられて前記基板を把持するグリッパをさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記変位センサは前記グリッパの平坦度を測定する、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記第１位置と前記第２位置は前記第２方向に離隔した、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記第１離隔距離と前記第２離隔距離をリアルタイムでモニタリングできる制御モジュールをさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記ステージは第１領域と前記第１領域の間の第２領域を含み、
前記第１位置と前記第２位置は前記ステージの前記第２領域と重なる、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記第１領域は前記基板に向かってエアーを噴射する領域であり、
前記第２領域は前記基板に向かってエアーを噴射し、前記基板と前記ステージの間のエアーを吸い込む領域である、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

第１方向に延びて、基板を前記第１方向に移動させるステージであって、前記ステージはエアーフローティングシステムを備えたステージと、
前記ステージの一側に設けられて前記基板を把持するグリッパと、
前記ステージ上に、前記第１方向と交差する第２方向に延びるガントリと、
前記ガントリに設けられ、前記第２方向に移動可能なヘッドモジュールと、
前記ヘッドモジュール内に設けられ、前記基板と前記ステージの間の離隔距離を測定する変位センサを含み、
前記ヘッドモジュールは前記基板に向かってインクを吐出するノズルユニットを含み、
前記ステージと前記ノズルユニットの間の高さと、前記ステージと前記変位センサの間の高さは同じであり、
第１位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出すると同時に、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第１離隔距離を測定し、
前記第１位置と異なる第２位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出すると同時に、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第２離隔距離を測定し、
前記第１および第２位置と異なる第３位置で前記変位センサは前記グリッパの平坦度を測定する、基板処理装置。

【請求項10】

前記第１位置と前記第２位置は前記第２方向に離隔した、請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記第１離隔距離と前記第２離隔距離をリアルタイムでモニタリングできる制御モジュールをさらに含む、請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記ステージは第１領域と前記第１領域の間の第２領域を含み、
前記第１位置と前記第２位置は前記ステージの前記第２領域と重なる、請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記第１領域は前記基板に向かってエアーを噴射する領域であり、
前記第２領域は前記基板に向かってエアーを噴射し、前記基板と前記ステージの間のエアーを吸い込む領域である、請求項１２に記載の基板処理装置。

【請求項14】

第１方向に延びて、基板を前記第１方向に移動させるステージを提供し、
前記ステージ上に、前記第１方向と交差する第２方向に移動可能なヘッドモジュールを提供し、
第１位置で、前記ヘッドモジュールにより前記基板にインクを吐出すると同時に、前記ヘッドモジュール内に設けられた変位センサにより前記基板と前記ステージの間の第１離隔距離を測定し、
前記第１位置と異なる第２位置で、前記ヘッドモジュールにより前記基板にインクを吐出すると同時に、前記変位センサにより前記基板と前記ステージの間の第２離隔距離を測定し、
前記第１離隔距離と前記第２離隔距離の差をモニタリングすることを含み、
前記ヘッドモジュールは前記基板に向かってインクを吐出するノズルユニットを含み、
前記ステージと前記ノズルユニットの間の高さと、前記ステージと前記変位センサの間の高さは同じである、基板処理方法。

【請求項15】

前記第１離隔距離と前記第２離隔距離の差が既に設定された値を超えると、前記ステージのメンテナンス作業を行うことをさらに含む、請求項１４に記載の基板処理方法。

【請求項16】

前記第１位置および前記第２位置と異なる第３位置で、前記変位センサにより前記基板と前記ステージの間の第３離隔距離を測定することをさらに含む、請求項１４に記載の基板処理方法。

【請求項17】

前記第１離隔距離、前記第２離隔距離、および前記第３離隔距離の差をモニタリングすることをさらに含む、請求項１６に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置およびそれを用いた基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電子回路部品または液晶ディスプレイパネルのような平板ディスプレイ（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）を製造するためには、フォトレジスト（ＰＲ：ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）液または銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などのような金属ペースト（ｐａｓｔｅ）を使用してグラス表面またはプリント回路基板（ＰＣＢ）上に電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）またはドット（ｄｏｔｓ）などのような一定のパターン（ｐａｔｔｅｒｎｓ）を形成しなければならない。

【0003】

基板に一定のパターンを形成するための方法としては２個のロールを用いてオフセット印刷方式で一定のパターンを直接パターニングする方式またはインク液滴を吐出する方式が用いられる。ここで、インク液滴を基板に吐出するインクジェットプリンティングシステムは一般的なインクジェットプリンタと類似するものであり、ノズルを用いて基板に一定のパターンを直接パターニングする方式を用いる。

【0004】

インクジェットプリンティングシステムは基板を一定の方向に移動させながら、基板上にインク液滴を吐出する。所望する位置にインク液滴を吐出するためには基板の浮上量が一定でなければならない。基板の浮上量が一定でない場合、所望する位置に正確にインク液滴が吐出されないこともある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする技術的課題は、効率性および生産性が向上した基板処理装置を提供することにある。

【0006】

本発明が解決しようとする他の技術的課題は、効率性および生産性が向上した基板処理方法を提供することにある。

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から通常の技術者に明確に理解されることができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記技術的課題を達成するための本発明の一面（ａｓｐｅｃｔ）による基板処理装置は、第１方向に延びて、基板を前記第１方向に移動させるステージであって、前記ステージはエアーフローティングシステムを備えたステージと、前記ステージ上に、前記第１方向と交差する第２方向に延びるガントリと、前記ガントリに設けられ、前記第２方向に移動可能なヘッドモジュールと、前記ヘッドモジュール内に設けられ、前記基板と前記ステージの間の離隔距離を測定する変位センサを含み、第１位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出し、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第１離隔距離を測定し、前記第１位置と異なる第２位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出し、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第２離隔距離を測定する。

【0009】

いくつかの実施形態で、前記第１離隔距離と前記第２離隔距離の差が既に設定された値を超えると、前記ステージのメンテナンス作業を行う。

【0010】

いくつかの実施形態で、前記ヘッドモジュールは前記基板に向かって前記インクを吐出するノズルユニットを含み、前記ステージと前記ノズルユニットの間の高さと、前記ステージと前記変位センサの間の高さは同一である。

【0011】

前記基板処理装置は、前記ステージの一側に設けられて前記基板を把持するグリッパをさらに含む。

【0012】

いくつかの実施形態で、前記変位センサは前記グリッパの平坦度を測定する。

【0013】

いくつかの実施形態で、前記第１位置と前記第２位置は前記第２方向に離隔する。
前記基板処理装置は、前記第１離隔距離と前記第２離隔距離をリアルタイムでモニタリングできる制御モジュールをさらに含む。

【0014】

いくつかの実施形態で、前記ステージは第１領域と前記第１領域の間の第２領域を含み、前記第１位置と前記第２位置は前記ステージの前記第２領域と重なる。

【0015】

いくつかの実施形態で、前記第１領域は前記基板に向かってエアーを噴射する領域であり、前記第２領域は前記基板に向かってエアーを噴射し、前記基板と前記ステージの間のエアーを吸い込む領域である。

【0016】

前記技術的課題を達成するための本発明の他の面（ａｓｐｅｃｔ）による基板処理装置は、第１方向に延びて、基板を前記第１方向に移動させるステージであって、前記ステージはエアーフローティングシステムを備えたステージと、前記ステージの一側に設けられて前記基板を把持するグリッパと、前記ステージ上に、前記第１方向と交差する第２方向に延びるガントリと、前記ガントリに設けられ、前記第２方向に移動可能なヘッドモジュールと、前記ヘッドモジュール内に設けられ、前記基板と前記ステージの間の離隔距離を測定する変位センサを含み、第１位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出し、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第１離隔距離を測定し、前記第１位置と異なる第２位置で、前記ヘッドモジュールが前記基板にインクを吐出し、前記変位センサは前記基板と前記ステージの間の第２離隔距離を測定し、前記第１および第２位置と異なる第３位置で前記変位センサは前記グリッパの平坦度を測定する。

【0017】

いくつかの実施形態で、前記第１位置と前記第２位置は前記第２方向に離隔する。

【0018】

前記基板処理装置は前記第１離隔距離と前記第２離隔距離をリアルタイムでモニタリングできる制御モジュールをさらに含む。

【0019】

いくつかの実施形態で、前記ステージは第１領域と前記第１領域の間の第２領域を含み、前記第１位置と前記第２位置は前記ステージの前記第２領域と重なる。

【0020】

いくつかの実施形態で、前記第１領域は前記基板に向かってエアーを噴射する領域であり、前記第２領域は前記基板に向かってエアーを噴射し、前記基板と前記ステージの間のエアーを吸い込む領域である。

【0021】

いくつかの実施形態で、前記ヘッドモジュールは前記基板に向かって前記インクを吐出するノズルユニットを含み、前記ステージと前記ノズルユニットの間の高さと、前記ステージと前記変位センサの間の高さは同一である。

【0022】

前記技術的課題を達成するための本発明の一面（ａｓｐｅｃｔ）による基板処理方法は、第１方向に延びて、基板を前記第１方向に移動させるステージを提供し、前記ステージ上に、前記第１方向と交差する第２方向に移動可能なヘッドモジュールを提供し、第１位置で、前記ヘッドモジュール内に設けられた変位センサにより前記基板と前記ステージの間の第１離隔距離を測定し、前記第１位置と異なる第２位置で前記変位センサにより前記基板と前記ステージの間の第２離隔距離を測定し、前記第１離隔距離と前記第２離隔距離の差をモニタリングすることを含む。

【0023】

前記基板処理方法は、前記第１離隔距離と前記第２離隔距離の差が既に設定された値を超えると、前記ステージのメンテナンス作業を行うことをさらに含む。

【0024】

前記基板処理方法は、前記第１位置および前記第２位置と異なる第３位置で、前記変位センサにより前記基板と前記ステージの間の第３離隔距離を測定することをさらに含む。
前記基板処理方法は、前記第１離隔距離、前記第２離隔距離、および前記第３離隔距離の差をモニタリングすることをさらに含む。

【0025】

いくつかの実施形態で、前記ヘッドモジュールは前記基板に向かってインクを吐出するノズルユニットを含み、
前記ステージと前記ノズルユニットの間の高さと、前記ステージと前記変位センサの間の高さは同一である。

【0026】

その他実施形態の具体的な内容は発明の説明および図面に含まれている。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明のいくつかの実施形態による基板処理装置を概略的に示す平面図である。

【図2】図１のステージを説明するための例示的な図である。

【図3】図２のＡ－Ａ線、およびＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図である。

【図4】いくつかの実施形態による基板処理装置を第２方向に切断した例示的な断面図である。

【図5】いくつかの実施形態による基板処理装置を第２方向に切断した例示的な断面図である。

【図6】いくつかの実施形態による基板処理装置を第１方向に切断した例示的な断面図である。

【図7】いくつかの実施形態による基板処理方法を説明するための例示的なフローチャートである。

【図8】いくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法を説明するための図である。

【図9】いくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法を説明するための図である。

【図10】いくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法を説明するための図である。

【図11】いくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法を説明するための図である。

【図12】いくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法を説明するための図である。

【図13】いくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付する図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現することができ、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を指すものとする。

【0029】

素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層「上（ｏｎ）」「の上（ｏｎ）」と称される場合は他の素子または層の真上だけでなく中間に他の層または他の素子が介在する場合をすべて含む。反面、素子が「直接上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」または「真上」と称される場合は中間に他の素子または層を介在しない場合を示す。

【0030】

空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは図面に示されているように一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用される。空間的に相対的な用語は図面に示されている方向に加えて使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。例えば、図面に示されている素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された素子は他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれ得る。したがって、例示的な用語の「下」は下と上の方向をすべて含むことができる。素子は他の方向に配向されてもよく、そのため空間的に相対的な用語は配向によって解釈されることができる。

【0031】

第１、第２などが多様な素子、構成要素および／またはセクションを叙述するために使われるが、これらの素子、構成要素および／またはセクションはこれらの用語によって制限されないのはもちろんである。これらの用語は単に一つの素子、構成要素またはセクションを他の素子、構成要素またはセクションと区別するために使用する。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素または第１セクションは本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素または第２セクションであり得るのはもちろんである。

【0032】

本明細書で使用された用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数形は文面で特記しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

【0033】

他に定義のない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術的および科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通して理解される意味で使用される。また、一般的に使用される辞典に定義されている用語は明白に特に定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈されない。

【0034】

以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明し、添付図面を参照して説明するにあたり図面符号に関係なく同一であるかまたは対応する構成要素は同じ参照番号を付与し、これに係る重複する説明は省略する。

【0035】

以下では、図１ないし図６を参照して、いくつかの実施形態による基板処理装置を説明する。いくつかの実施形態による基板処理装置はインクジェットプリンティングシステムであり得る。

【0036】

図１は本発明のいくつかの実施形態による基板処理装置を概略的に示す平面図である。図２は図１のステージを説明するための例示的な図である。図３は図２のＡ－Ａ線、およびＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図である。

【0037】

まず図１を参照すると、いくつかの実施形態による基板処理装置はステージ１１０、ガントリ２００、ヘッドモジュール３００、グリッパ４００、移送レール５００および制御モジュール６００を含み得る。

【0038】

ステージ１１０は基板１５０を支持して移動させるための領域である。ステージ１１０で基板１５０を移動する方法は特定方式に限定されない。本明細書ではグリッパ４００が基板１５０を把持して移動させる基板処理装置が示されているが、これに限定されるものではない。例えば、基板１５０はロールトゥロール方式で移動するプレートによって移動することもできる。

【0039】

ステージ１１０は第１方向Ｘに延びる。例えば、ステージ１１０は第２方向Ｙに延びる短辺と、第１方向Ｘに延びる長辺を含み得る。本明細書で、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙは互いに交差する方向であり得る。第３方向Ｚは第１方向Ｘおよび第２方向Ｙと交差する方向であり得る。例えば、第１方向Ｘ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｚは実質的に互いに垂直であり得る。

【0040】

ステージ１１０上で、基板１５０は第１方向Ｘに沿って移動する。ここで、基板１５０はディスプレイ装置で使用される透明基板（例えば、ガラス基板）であり得る。例えば、基板１５０は量産用ガラス（ｇｌａｓｓ）基板であり得る。

【0041】

図２および図３を参照すると、ステージ１１０は第１領域Ｉと第２領域ＩＩを含み得る。第２領域ＩＩは第１領域Ｉの間に介在する。すなわち、第１領域Ｉはステージ１１０の縁領域に配置され、第２領域ＩＩはステージ１１０の中央領域に配置される。

【0042】

例えば、ステージ１１０はエアーフローティングシステム（ａｉｒ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を備えることができる。すなわち、ステージ１１０は第１領域Ｉと第２領域ＩＩを含むエアーフローティングシステムであり得る。ステージ１１０の第１領域Ｉと第２領域ＩＩは連続的であり得る。ただし、本発明の技術的思想はこれに制限されるものではない。また、本明細書で第２領域ＩＩは第１領域Ｉの間に介在する場合を示しているが、これに限定されるものではなく、第２領域ＩＩと第１領域Ｉはそれぞれステージ１１０の一側および他側に配置されることもできる。

【0043】

ステージ１１０の第１領域Ｉは第３方向Ｚにエアーを噴射する領域であり得る。ステージ１１０の第１領域Ｉは第１領域Ｉ上のエアーを吸い込まない領域であり得る。第１領域Ｉは基板１５０がステージにローディングされるか搬出される領域であり得る。第１領域Ｉはプリンティング工程が行われない領域であり得る。プリンティング工程は基板１５０にインクを吐出する工程であり得る。例えば、第１領域Ｉはヘッドモジュール３００が基板１５０に向かってインクを吐出しない領域であり得る。

【0044】

ステージ１１０の第２領域ＩＩは第３方向Ｚにエアー（ａｉｒ）を噴射しながら、第２領域ＩＩ上のエアーを吸い込む領域であり得る。例えば、ステージ１１０の第２領域ＩＩは基板１５０に向かってエアーを噴射しながら、基板１５０とステージ１１０の間のエアーを吸い込む領域であり得る。また、第２領域ＩＩはプリンティング工程が行われる領域であり得る。第２領域ＩＩはヘッドモジュール３００が基板１５０に向かってインクを吐出する領域であり得る。

【0045】

いくつかの実施形態で、ステージ１１０は複数の孔１１０Ｈを含み得る。孔１１０Ｈはエアーを噴射する孔であり得、エアーを吸い込む孔でもあり得る。例えば、ステージ１１０の第１領域Ｉにはエアーを噴射する孔のみ配置されることができる。ステージ１１０の第２領域ＩＩにはエアーを噴射する孔とエアーを吸い込む孔が交互に配置されることができる。

【0046】

図３で、ステージ１１０の孔１１０Ｈは第１孔１１０Ｈ＿１および第２孔１１０Ｈ＿２を含み得る。第１孔１１０Ｈ＿１はエアーを噴射する孔であり得る。第２孔１１０Ｈ＿２はエアーを吸い込む孔であり得る。

【0047】

ステージ１１０の第２領域ＩＩは上にエアーを噴射する第１孔１１０Ｈ＿１とエアーを吸い込む第２孔１１０Ｈ＿２を含み得る。第１孔１１０Ｈ＿１と第２孔１１０Ｈ＿２は交互に配列される場合を示したが、これに限定されない。ステージ１１０の第１領域Ｉは上にエアーを噴射する第１孔１１０Ｈ＿１のみ含み得る。

【0048】

再び図１を参照すると、移送レール５００はステージ１１０の一側に配置される。移送レール５００は第１方向Ｘに長く延びる。移送レール５００は基板１５０を第１方向Ｘに沿って移動させることができるレールである。例えば、グリッパ４００は基板１５０の一側を把持し、移送レール５００に沿って移動することができる。グリッパ４００が基板１５０を把持しているので、グリッパ４００が移送レール５００に沿って第１方向Ｘに移動すると、基板１５０が移送レール５００に沿って第１方向Ｘに移動することができる。

【0049】

グリッパ４００は基板１５０の一側に配置され、基板１５０を把持する。グリッパ４００は移送レール５００と結合されて第１方向Ｘに移動する。グリッパ４００は基板１５０を把持して基板１５０を移送させる。グリッパ４００は基板１５０を吸着して固定する。基板１５０はグリッパ４００に吸着する吸着部分１５０ａを含み得る。前記吸着部分１５０ａは基板１５０の一側であり得る。例えば、基板１５０が第１方向Ｘに延びる長辺と、第２方向Ｙに延びる短辺を含む場合、吸着部分１５０ａは基板１５０の長辺の一つであり得る。すなわち、グリッパ４００は基板１５０の長辺の一つを吸着して固定することができる。

【0050】

ガントリ２００はステージ１１０上にステージ１１０を横切るように配置される。ガントリ２００は例えば、第２方向Ｙに長く延びる。ガントリ２００はステージ１１０の第２領域ＩＩ上に配置される。

【0051】

ヘッドモジュール３００はガントリ２００に設けられ、ガントリ２００に沿って移動する。ヘッドモジュール３００は第２方向Ｙに移動できるが、これに限定されない。

【0052】

いくつかの実施形態で、図面に示していないが、ヘッドモジュール３００が第２方向Ｙに移動するときは、基板１５０とヘッドモジュール３００の間の第３方向Ｚへの高さが低くなる。すなわち、ヘッドモジュール３００が待期状態であるときの基板１５０とヘッドモジュール３００の間の第３方向Ｚへの高さは、ヘッドモジュール３００が移動状態であるときの基板１５０とヘッドモジュール３００の間の第３方向Ｚへの高さより大きくてもよい。ヘッドモジュール３００が移動状態であるとき、基板１５０とヘッドモジュール３００の間が近づくにつれ、ヘッドモジュール３００のノズルユニット（図４の３２０）は基板１５０に向かってインクを正確に吐出することができる。

【0053】

制御モジュール６００は基板１５０とステージ１１０の離隔した距離をリアルタイムでモニタリングする。制御モジュール６００はグリッパ４００の平坦度をリアルタイムでモニタリングする。制御モジュール６００は前記離隔した距離と前記平坦度をモニタリングしてステージ１１０およびグリッパ４００のメンテナンス作業を行うかどうかを決定する。

【0054】

図４および図５はいくつかの実施形態による基板処理装置を第２方向に切断した例示的な断面図である。図６はいくつかの実施形態による基板処理装置を第１方向に切断した例示的な断面図である。

【0055】

以下では図４ないし図６を参照して、いくつかの実施形態による基板処理装置と基板処理装置の例示的な動作方法についてより詳細に説明する。

【0056】

図４ないし図６を参照すると、ヘッドモジュール３００は本体３１０、ノズルユニット３２０、および変位センサ３３０を含み得る。本体３１０はガントリ２００に連結される部分であり得る。本体３１０はガントリ２００に固定される。本体３１０はノズルユニット３２０と変位センサ３３０を固定することもできる。ノズルユニット３２０は基板１５０に向かってインクを吐出する部分であり得る。変位センサ３３０は基板１５０の浮上量を測定するセンサであり得る。

【0057】

いくつかの実施形態で、ノズルユニット３２０は多数のノズルを含み得る。ヘッドモジュール３００によって吐出されるインクは例えば、ＱＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ）インクであり得るが、これに限定されない。ノズルユニット３２０の多数のノズルは、基板１５０に多数のインク液滴を吐出することができる（図面符号３２５を参照）。

【0058】

いくつかの実施形態で、変位センサ３３０は基板１５０の浮上量を測定することができる（図面符号３３５を参照）。基板１５０の浮上量とは基板１５０のステージ１１０との第３方向Ｚへの離隔距離ｄを意味する。変位センサ３３０は基板１５０の浮上量を測定して制御モジュール６００に伝送する。制御モジュール６００は基板１５０の浮上量をリアルタイムでモニタリングする。制御モジュール６００は基板１５０の浮上量をモニタリングしていくつかの実施形態による基板処理装置のメンテナンス作業を行うかどうかを決めることができる。

【0059】

例えば、第１位置で基板１５０の浮上量を測定し、第２位置で基板１５０の浮上量を測定して、前記浮上量の差をモニタリングすることができる。前記浮上量の差が既に設定された値を超える場合、基板処理装置はステージ１１０のメンテナンス作業を行う。

【0060】

より詳細には、エアーフローティングシステムを備えるステージ１１０は精密浮上領域を含み得る。例えば、ヘッドモジュール３００が基板１５０に向かってインクを吐出する領域が精密浮上領域（例えば、図２の第２領域）であり得る。前記精密浮上領域では基板１５０の浮上量が一定である場合のみインクが精密に吐出されることができる。変位センサ３３０が基板１５０の浮上量をリアルタイムで測定して制御モジュール６００に伝送し、制御モジュール６００は前記浮上量をリアルタイムでモニタリングする。リアルタイムでモニタリングした結果、基板１５０の浮上量が一定でない場合、基板処理装置はメンテナンス作業を行う。

【0061】

いくつかの実施形態で、ノズルユニット３２０が基板１５０にインクを吐出することと、変位センサ３３０が基板１５０の浮上量を測定することは同時に行われることができる。また、基板１５０から変位センサ３３０の間の第３方向Ｚへの距離は、基板１５０からヘッドモジュール３００の間の第３方向Ｚへの距離または基板１５０からノズルユニット３２０の間の第３方向Ｚへの距離と同一であり得る。そのため、基板１５０にインクを吐出する条件と、基板１５０の浮上量を測定する条件は同一であり得る。

【0062】

いくつかの実施形態で、変位センサ３３０はグリッパ４００の平坦度を測定することができる。グリッパ４００の平坦度を測定することは、グリッパ４００が把持している基板１５０の平坦度を測定することであり得るが、これに限定されるものではない。

【0063】

図４で、変位センサ３３０が基板１５０と第３方向Ｚに重なる位置にあるとき、変位センサ３３０は基板１５０とステージ１１０の間の離隔距離ｄを測定する。

【0064】

図５で、変位センサ３３０が吸着部分１５０ａと第３方向Ｚに重なる位置にあるとき、変位センサ３３０はグリッパ４００の平坦度を測定する。

【0065】

図６で、変位センサ３３０が基板１５０とステージ１１０の間の離隔距離ｄを測定する間、基板１５０は第１方向Ｘに移動する（図面符号１５１参照）。すなわち、基板１５０が第１方向Ｘに移動しながら、基板１５０とステージ１１０の間の離隔距離ｄが第１方向Ｘに沿って連続して測定されることができる。

【0066】

以下では、図７ないし図１３を参照して、いくつかの実施形態による基板処理方法を説明する。

【0067】

図７はいくつかの実施形態による基板処理方法を説明するための例示的なフローチャートである。図８ないし図１３はいくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法を説明するための図である。

【0068】

図７を参照すると、いくつかの実施形態による基板処理方法は、ステージに基板をローディングすること（Ｓ１００）と、第１位置で基板とステージの間の第１離隔距離を測定すること（Ｓ２００）と、ヘッドモジュールを第２位置に移動すること（Ｓ３００）と、第２位置で基板とステージの間の第２離隔距離を測定すること（Ｓ４００）と、第１離隔距離と第２離隔距離の差をモニタリングすること（Ｓ５００）を含み得る。

【0069】

図７および図８を参照すると、基板１５０はステージ１１０にローディングされる（Ｓ１００）。

【0070】

基板１５０はステージ１１０の第１領域Ｉにローディングされる。基板１５０は第１方向Ｘに移動しながらローディングされる（図面符号１５１を参照）。基板１５０が完全にローディングされる前にはグリッパ４００は基板１５０を把持しない。基板１５０が完全にローディングされるとグリッパ４００は基板１５０を把持し、基板１５０を整列する。図面に示していないが、基板１５０はアラインマークを含み得る。前記アラインマークを用いて基板１５０を整列する。基板１５０を整列することは基板１５０が第１方向Ｘおよび第２方向Ｙが延びる平面と並んで整列することを含み得、基板１５０の長辺が延びる方向が第１方向Ｘと並んで整列することを含み得る。

【0071】

図９を参照すると、基板１５０は第１領域Ｉで第２領域ＩＩに移動する（図面符号１５１参照）。

【0072】

基板１５０は第１方向Ｘに移動して第２領域ＩＩに移動する。具体的には、グリッパ４００が基板１５０の吸着部分１５０ａを把持する。次に、グリッパ４００は移送レール５００に沿って第１方向Ｘに移動する。グリッパ４００が基板１５０を把持しているので、グリッパ４００が移動すると基板１５０が移動することができる。

【0073】

図１０はいくつかの実施形態による基板を示す平面図である。

【0074】

図１０を参照すると、基板１５０は第１位置ないし第４位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を含み得る。第２位置ないし第４位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は変位センサ（図４の３３０）が基板１５０の浮上量を測定するときの第２方向Ｙへの位置を意味する。第１位置Ｐ１は変位センサ（図４の３３０）がグリッパ４００の平坦度を測定するときの第２方向Ｙへの位置を意味する。以下では、いくつかの実施形態による基板処理装置の動作方法についてより詳細に説明する。

【0075】

図１０および図１１を参照すると、ヘッドモジュール３００は第１位置Ｐ１に移動する。

【0076】

ヘッドモジュール３００が第１位置Ｐ１に移動することはヘッドモジュール３００の変位センサ３３０が第１位置Ｐ１と第３方向Ｚに重なる位置に移動することであり得る。第１位置Ｐ１は基板１５０の吸着部分１５０ａと第１方向Ｘに重なる。第１位置Ｐ１は基板１５０の吸着部分１５０ａ上で第１方向Ｘに延びる。

【0077】

次に、変位センサ３３０はグリッパ４００の平坦度を測定する（図面符号３３５を参照）。基板１５０が第１方向Ｘに移動する間変位センサ３３０はグリッパ４００の平坦度を連続して測定する。

【0078】

変位センサ３３０がグリッパ４００の平坦度を測定する間ノズルユニット３２０は基板１５０にインクを吐出する（図面符号３２５を参照）。すなわち、ノズルユニット３２０が基板１５０にインクを吐出することと、変位センサ３３０がグリッパ４００の平坦度を測定することは同時に行われることができる。

【0079】

図１０および図１２を参照すると、ヘッドモジュール３００は第２位置Ｐ２に移動する（図面符号３０１を参照）。第２位置Ｐ２はヘッドモジュール３００の変位センサ３３０と第３方向Ｚに重なる。第２位置Ｐ２は基板１５０上で、第１方向Ｘに延びる。

【0080】

変位センサ３３０は第２位置Ｐ２で基板１５０とステージ１１０の間の第１離隔距離ｄ１を測定する（図７のＳ２００）。第１離隔距離ｄ１は基板１５０とステージ１１０の間の第３方向Ｚに離隔した距離を意味する。第１離隔距離ｄ１は第２位置Ｐ２での基板１５０の浮上量であり得る。

【0081】

第２位置Ｐ２で、変位センサ３３０がグリッパ４００の平坦度を測定（図面符号３３５を参照）する間ノズルユニット３２０は基板１５０にインクを吐出する（図面符号３２５を参照）。すなわち、ノズルユニット３２０が基板１５０にインクを吐出することと、変位センサ３３０が基板１５０の浮上量を測定することは同時に行われることができる。

【0082】

図１０および図１３を参照すると、ヘッドモジュール３００は第３位置Ｐ３に移動する（図７のＳ３００）。

【0083】

すなわち、ヘッドモジュール３００は第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３に第２方向Ｙに移動する（図面符号３０１を参照）。第３位置Ｐ３はヘッドモジュール３００の変位センサ３３０と第３方向Ｚに重なる。第３位置Ｐ３は基板１５０上で、第１方向Ｘに延びる。

【0084】

変位センサ３３０は第３位置Ｐ３で基板１５０とステージ１１０の間の第２離隔距離ｄ２を測定する（図７のＳ４００）。第２離隔距離ｄ２は基板１５０とステージ１１０の間の第３方向Ｚに離隔した距離を意味する。第２離隔距離ｄ２は第３位置Ｐ３での基板１５０の浮上量であり得る。

【0085】

第３位置Ｐ３で、変位センサ３３０がグリッパ４００の平坦度を測定（図面符号３３５を参照）する間ノズルユニット３２０は基板１５０にインクを吐出する（図面符号３２５を参照）。すなわち、ノズルユニット３２０が基板１５０にインクを吐出することと、変位センサ３３０が基板１５０の浮上量を測定することは同時に行われることができる。

【0086】

図面に示していないが、ヘッドモジュール３００は第４位置Ｐ４に移動することができる。ヘッドモジュール３００は第２方向Ｙに移動することができる（図面符号３０１を参照）。第４位置Ｐ４で、変位センサ３３０は基板１５０とステージ１１０の間の第３離隔距離を測定することができる。本明細書では第２位置ないし第４位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で基板１５０とステージ１１０の間の離隔距離を測定したが、本発明の技術的思想はこれに制限されるものではない。

【0087】

次に、制御モジュール（図１の６００）は第１離隔距離ｄ１と第２離隔距離ｄ２の差をモニタリングする（図７のＳ５００）。仮に、第１離隔距離ｄ１と第２離隔距離ｄ２の差が０に近いと、基板１５０の浮上量は一定であると判断する。しかし、第１離隔距離ｄ１と第２離隔距離ｄ２の差が発生すると、基板１５０の浮上量は一定でないと判断する。基板１５０の浮上量が一定でない場合、プリンティング工程の効率および正確度が落ちるので、この場合は基板処理装置のメンテナンスを行わなければならない。

【0088】

いくつかの実施形態による基板処理装置は、第１離隔距離ｄ１と第２離隔距離ｄ２の差が既に設定された値を超えると、ステージ１１０のメンテナンス作業を行うことができる。本発明のいくつかの実施形態による基板処理装置を用いると、基板１５０の浮上量をリアルタイムでモニタリングして効率性と信頼性が向上した基板処理装置と、それを用いた基板処理方法を提供することができる。

【0089】

いくつかの実施形態で、変位センサ３３０がｎ個の位置でｎ個の離隔距離を測定すると、制御モジュール６００はそれぞれのｎ個の離隔距離の差をモニタリングすることができる。測定された離隔距離の個数が多いほど基板１５０の浮上量が一定であるか否かを判断するときの正確度が上がる。

【0090】

以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。

【符号の説明】

【0091】

１１０ ステージ
１５０ 基板
２００ ガントリ
３００ ヘッドモジュール
３１０ 本体
３２０ ノズルユニット
３３０ 変位センサ
４００ グリッパ
５００ 移送レール
６００ 制御モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】