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KR102828818B1 - Coating System for High-viscosity Coating Fluid - Google Patents

Coating System for High-viscosity Coating Fluid Download PDF

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KR102828818B1
KR102828818B1 KR1020240053319A KR20240053319A KR102828818B1 KR 102828818 B1 KR102828818 B1 KR 102828818B1 KR 1020240053319 A KR1020240053319 A KR 1020240053319A KR 20240053319 A KR20240053319 A KR 20240053319A KR 102828818 B1 KR102828818 B1 KR 102828818B1
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coating liquid
coating
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spray nozzle
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지바위
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엠투에스 주식회사
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Abstract

본 발명은 도포 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 점도가 높은 코팅 액 도포에 적합한 도포 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 기판에 코팅 액을 도포하도록 구성된 도포장치와; 복수의 층들을 구비하며 상기 도포장치의 상부에 배치되는 타워들과; 상기 타워들에 배치되는 기판 처리 유닛들과; 상기 타워들 사이에 배치되며, 상기 기판 처리 유닛과 상기 도포장치에 기판을 공급하고, 상기 기판 처리 유닛과 상기 도포장치로부터 기판을 수집하도록 구성된 이송 로봇을 포함하는 도포 시스템을 제공한다.The present invention relates to a coating system, and more particularly, to a coating system suitable for applying a coating liquid having a high viscosity. The present invention provides a coating system including: a coating device configured to apply a coating liquid to a substrate; towers having a plurality of layers and arranged above the coating device; substrate processing units arranged in the towers; and a transfer robot arranged between the towers and configured to supply substrates to the substrate processing units and the coating device and to collect the substrates from the substrate processing units and the coating device.

Description

고점도 코팅 액 도포 시스템{Coating System for High-viscosity Coating Fluid}{Coating System for High-viscosity Coating Fluid}

본 발명은 도포 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 점도가 높은 코팅 액(예를 들어, 포토레지스트) 도포에 적합한 도포 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a coating system, and more particularly, to a coating system suitable for applying a high viscosity coating liquid (e.g., photoresist).

종래의 도포 시스템은 기판에 포토레지스트 층을 형성하기 위해서, 기판의 표면을 소수성 처리하고, 소수성 처리된 기판에 포토레지스트 액을 도포하고, 포토레지스트 액이 도포된 기판을 가열하여 포토레지스트 액을 건조하고, 기판을 지정온도로 냉각한다. 포토레지스트 층이 형성된 기판은 노광 장치로 공급된다.In a conventional coating system, in order to form a photoresist layer on a substrate, the surface of the substrate is treated hydrophobically, a photoresist solution is applied to the hydrophobic-treated substrate, the substrate on which the photoresist solution is applied is heated to dry the photoresist solution, and the substrate is cooled to a specified temperature. The substrate on which the photoresist layer is formed is supplied to an exposure device.

도 1은 종래의 도포 시스템의 개략적인 평면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 도포 시스템의 개략적인 측면 단면도이다. 도 1과 2에 도시된 바와 같이, 종래의 도포 시스템(1)은 도포장치(2), 복수의 기판 처리 유닛(4)들이 배치되는 타워(3)와, 타워(3)에 배치된 기판 처리 유닛(4)들 및 도포장치(2)들 사이에서 기판을 이송하는 로봇(5)을 구비한다.Fig. 1 is a schematic plan view of a conventional coating system, and Fig. 2 is a schematic side cross-sectional view of the coating system illustrated in Fig. 1. As illustrated in Figs. 1 and 2, the conventional coating system (1) comprises a coating device (2), a tower (3) in which a plurality of substrate processing units (4) are arranged, and a robot (5) for transporting substrates between the substrate processing units (4) arranged in the tower (3) and the coating devices (2).

도포장치(2)는 스핀 코팅 방법으로 기판에 포토레지스트 액을 도포하는 역할을 한다.The coating device (2) serves to apply a photoresist liquid onto the substrate using a spin coating method.

기판 처리 유닛(4)들은 오븐 유닛(4-1), 소수성 처리장치(4-2), 냉각 유닛(4-3), 버퍼 유닛(4-4), 이송 스테이지(4-5) 등을 포함할 수 있다. 기판 처리 유닛(4)들은 타워(3)의 층들에 수직으로 배치된다.The substrate processing units (4) may include an oven unit (4-1), a hydrophobic treatment device (4-2), a cooling unit (4-3), a buffer unit (4-4), a transfer stage (4-5), etc. The substrate processing units (4) are arranged vertically in the layers of the tower (3).

오븐 유닛(4-1)은 기판을 열처리하고 지정 온도로 냉각하는 역할을 한다. 오븐 유닛(4-1)은 포토레지스트 액이 도포된 기판을 가열하는 가열판과 가열된 기판을 냉각하는 냉각판을 구비한다. 냉각판은 가열된 기판이 대기하는 동안에 기판을 다음 공정에서 요구되는 지정 온도로 미리 냉각하는 역할을 한다. 미리 기판을 냉각함으로써 이후 냉각 공정에서 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 냉각판은 기판의 냉각 뿐 아니라 가열판과 냉각판 사이의 기판의 이송도 담당할 수 있다.The oven unit (4-1) serves to heat-treat the substrate and cool it to a specified temperature. The oven unit (4-1) is equipped with a heating plate for heating the substrate on which the photoresist liquid is applied and a cooling plate for cooling the heated substrate. The cooling plate serves to cool the heated substrate in advance to a specified temperature required for the next process while the heated substrate is waiting. By cooling the substrate in advance, the time required for the subsequent cooling process can be reduced. The cooling plate can be responsible for not only cooling the substrate but also transferring the substrate between the heating plate and the cooling plate.

소수성 처리장치(4-2)는 기판의 표면에 소수성 처리용 가스를 분사하여, 기판의 표면을 소수성 처리하는 역할을 한다.The hydrophobic treatment device (4-2) sprays hydrophobic treatment gas onto the surface of the substrate to perform hydrophobic treatment on the surface of the substrate.

냉각 유닛(4-3)은 소수성 처리된 기판을 냉각하는 역할을 한다. The cooling unit (4-3) serves to cool the hydrophobic-treated substrate.

버퍼 유닛(4-4)은 기판을 잠시 보관하는 역할을 한다.The buffer unit (4-4) serves to temporarily store the substrate.

이송 스테이지(4-5)는 외부로부터 공급된 기판을 잠시 보관하는 역할을 한다. 또한, 도포 시스템(1)에 의해서 처리된 기판을 잠시 보관하는 역할도 한다.The transfer stage (4-5) serves to temporarily store a substrate supplied from outside. It also serves to temporarily store a substrate processed by the application system (1).

로봇(5)은 타워(3)의 기판 처리 유닛(4)과 도포 장치(2) 사이 및 기판 처리 유닛(4)들 사이에서 기판을 이송시키는 역할을 한다. The robot (5) serves to transport the substrate between the substrate handling unit (4) of the tower (3) and the coating device (2) and between the substrate handling units (4).

로봇(5)은 이송 스테이지(4-5)에서 기판을 수집한 후 소수성 처리장치(4-2)에 공급한다. 다음, 소수성 처리장치(4-2)에서 기판을 수집한 후에 냉각 유닛(4-3)에 공급한다. 다음, 냉각 유닛(4-3)에서 수집된 기판을 도포장치(2)에 공급한다. 다음, 도포장치(2)에서 기판을 수집한 후에 다시 타워(3)의 오븐 유닛(4-1)에 기판을 공급한다. 오븐 유닛(4-1)에 공급된 기판은 가열판 위에서 가열된 후에 다음 공정으로 이동하기 전까지 냉각판 위에서 냉각된다. 로봇(5)은 냉각된 기판 수집하여 이송 스테이지(4-5)에 공급한다.The robot (5) collects the substrate from the transfer stage (4-5) and supplies it to the hydrophobic treatment device (4-2). Next, the substrate is collected from the hydrophobic treatment device (4-2) and supplied to the cooling unit (4-3). Next, the collected substrate from the cooling unit (4-3) is supplied to the coating device (2). Next, the substrate is collected from the coating device (2) and supplied again to the oven unit (4-1) of the tower (3). The substrate supplied to the oven unit (4-1) is heated on a heating plate and then cooled on a cooling plate before moving to the next process. The robot (5) collects the cooled substrate and supplies it to the transfer stage (4-5).

로봇(5)은 상하 이동과 회전이 가능한 로봇 암을 구비한다. 로봇 암에는 기판을 안전하게 잡는 손 역할을 하는 엔드 이펙터가 설치된다. 엔드 이펙터를 교체하거나, 엔드 이펙터의 접촉 패드 등의 부품을 교체할 때에는 로봇(5) 후방의 개방된 공간으로 통해서 로봇(5)에 접근한다.The robot (5) is equipped with a robot arm that can move up and down and rotate. An end effector that acts as a hand to safely hold a substrate is installed on the robot arm. When replacing the end effector or parts such as the contact pad of the end effector, the robot (5) is accessed through an open space at the rear of the robot (5).

종래의 도포 시스템(1)에서는 도포 대상으로 사용되는 포토레지스트의 점도가 수천 cP 내지 수만 cP 정도로 높아지면 도포 장치(2)로 포토레지스트를 공급하기 매우 어렵다는 문제가 있었다.In the conventional coating system (1), there was a problem that it was very difficult to supply the photoresist to the coating device (2) when the viscosity of the photoresist used as the coating target increased to several thousand cP to tens of thousands cP.

한국공개특허 제10-2023-0034375호Korean Patent Publication No. 10-2023-0034375 한국등록특허 제10-1062579호Korean Patent No. 10-1062579 한국등록특허 제10-1406379호Korean Patent No. 10-1406379 한국등록특허 제10-1878992호Korean Patent No. 10-1878992 한국등록특허 제10-2055473호Korean Patent Registration No. 10-2055473

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 점도가 높은 코팅 액의 도포에 적합한 도포 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to improve the above-described problems and to provide a coating system suitable for applying a coating liquid having a high viscosity.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 기판에 코팅 액을 도포하도록 구성된 도포장치와; 복수의 층들을 구비하며 상기 도포장치의 상부에 배치되는 타워들과; 상기 타워들에 배치되는 기판 처리 유닛들과; 상기 타워들 사이에 배치되며, 상기 기판 처리 유닛과 상기 도포장치에 기판을 공급하고, 상기 기판 처리 유닛과 상기 도포장치로부터 기판을 수집하도록 구성된 이송 로봇을 포함하는 도포 시스템을 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a coating system including: a coating device configured to apply a coating liquid to a substrate; towers having a plurality of layers and arranged above the coating device; substrate processing units arranged in the towers; and a transfer robot arranged between the towers and configured to supply substrates to the substrate processing units and the coating device and to collect the substrates from the substrate processing units and the coating device.

여기서, 상기 도포장치는, 서로 인접하여 위아래로 배치되는 상부 칸과 하부 칸으로 분할된 도포장치 수납부와; 상기 기판을 지지하기 위한 기판 홀더와; 상기 코팅 액을 기판의 표면에 공급하는 코팅 액 분사노즐과; 상기 코팅 액이 외부로 튀는 것을 방지하기 위해 상기 기판 홀더의 둘레에 배치되는 컵 조립체와; 상기 코팅 액이 저장된 저장 보틀과; 상기 저장 보틀에 저장된 상기 코팅 액을 상기 코팅 액 분사노즐에 전달하는 배관 및 펌프를 포함한다.Here, the coating device includes: a coating device storage section divided into upper and lower compartments arranged vertically and adjacent to each other; a substrate holder for supporting the substrate; a coating liquid spray nozzle for supplying the coating liquid to the surface of the substrate; a cup assembly arranged around the periphery of the substrate holder for preventing the coating liquid from splashing out; a storage bottle in which the coating liquid is stored; and a pipe and a pump for delivering the coating liquid stored in the storage bottle to the coating liquid spray nozzle.

상기 기판 홀더와, 상기 코팅 액 분사노즐과 상기 컵 조립체는 상기 상부 칸에 배치되고, 상기 저장 보틀과 상기 펌프는 상기 하부 칸에 배치된다.The substrate holder, the coating liquid spray nozzle, and the cup assembly are placed in the upper compartment, and the storage bottle and the pump are placed in the lower compartment.

본 발명에 따른 도포 시스템은 코팅 액 분사노즐의 바로 아래의 공간에 코팅 액 저장 보틀과 펌프가 배치된다. 따라서 점도가 높은 코팅 액의 이동 경로를 최소화할 수 있다. 또한, 코팅 액의 누출이나 쏟아짐의 위험 등을 줄일 수 있다.The coating system according to the present invention has a coating liquid storage bottle and a pump placed in a space directly below the coating liquid spray nozzle. Therefore, the movement path of the coating liquid with high viscosity can be minimized. In addition, the risk of leakage or spilling of the coating liquid can be reduced.

또한, 공간 활용도를 높일 수 있으며, 장비의 유지 보수와 관리가 쉬워진다.Additionally, it can increase space utilization and make equipment maintenance and management easier.

도 1은 종래의 도포 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 도포 시스템의 개략적인 측면 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도포 시스템의 측면 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 도포 시스템의 A-A 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 도포장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 혼합장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도포장치와 세정장치를 도시한 사시도이다.
도 8은 코팅 액 분사노즐과 세정장치의 단면도이다.
도 9는 도 3에 도시된 이송 로봇의 개략도이다.
도 10은 도 9에 도시된 로봇 암과 엔드 이펙터들의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 접촉 패드의 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 제2 엔드 이펙터의 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제2 엔드 이펙터의 B-B 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 제어기의 작용을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 1 is a schematic plan view of a conventional application system.
Figure 2 is a schematic side cross-sectional view of the application system illustrated in Figure 1.
FIG. 3 is a side cross-sectional view of a coating system according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is an AA cross-sectional view of the application system illustrated in Figure 3.
Figure 5 is a schematic drawing of the application device illustrated in Figure 3.
Figure 6 is a schematic drawing of the mixing device illustrated in Figure 5.
Figure 7 is a perspective view illustrating a coating device and a cleaning device.
Figure 8 is a cross-sectional view of a coating liquid spray nozzle and a cleaning device.
Figure 9 is a schematic diagram of the transport robot illustrated in Figure 3.
Figure 10 is a perspective view of the robot arm and end effectors illustrated in Figure 9.
Figure 11 is a perspective view of the contact pad illustrated in Figure 10.
FIG. 12 is a perspective view of the second end effector illustrated in FIG. 10.
Fig. 13 is a BB cross-sectional view of the second end effector illustrated in Fig. 12.
Figure 14 is a flowchart for explaining the operation of the controller shown in Figure 12.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description, and elements indicated by the same symbols in the drawings mean the same elements.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도포 시스템의 측면 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 도포 시스템의 A-A 단면도이다.FIG. 3 is a side cross-sectional view of a coating system according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an A-A cross-sectional view of the coating system illustrated in FIG. 3.

도 3과 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 도포 시스템(100)은 지지 프레임(10)과, 도포장치(200)들과, 타워(30)들과, 복수의 기판 처리 유닛(40)들과, 이송 로봇(50)을 포함한다.As illustrated in FIGS. 3 and 4, a coating system (100) according to one embodiment of the present invention includes a support frame (10), coating devices (200), towers (30), a plurality of substrate processing units (40), and a transfer robot (50).

한 쌍의 도포장치(200)들은 지지 프레임(10)의 좌측에 설치되며, 나머지 한 쌍의 도포장치(200)들은 지지 프레임(10)의 우측에 설치된다. 도포장치(200)들은 스핀 코팅을 통해서 코팅 액(포토레지스트 액)을 기판(웨이퍼)의 표면에 고르게 도포하는 역할을 한다.A pair of coating devices (200) are installed on the left side of the support frame (10), and the remaining pair of coating devices (200) are installed on the right side of the support frame (10). The coating devices (200) serve to evenly apply a coating liquid (photoresist liquid) to the surface of a substrate (wafer) through spin coating.

도 5는 도 3에 도시된 도포장치를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 5 is a schematic drawing of the application device illustrated in Figure 3.

도 5에 도시된 바와 같이, 도포장치(200)는 도포장치 수납부(210), 기판 홀더(221), 회전 모터(222), 코팅 액 분사노즐(230), 컵 조립체(223), 저장 보틀(241), 배관(245) 및 펌프(243)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the coating device (200) includes a coating device receiving portion (210), a substrate holder (221), a rotation motor (222), a coating liquid spray nozzle (230), a cup assembly (223), a storage bottle (241), a pipe (245), and a pump (243).

도포장치 수납부(210)는 상부 칸(211)과 하부 칸(213)을 포함한다. 상부 칸(211)은 하부 칸(213) 바로 위에 배치된다. 상부 칸(211)에는 판 홀더(221), 회전 모터(222), 코팅 액 분사노즐(230), 컵 조립체(223)가 배치된다. 하부 칸(213)에는 저장 보틀(241)과 펌프(243)가 배치된다.The coating device storage unit (210) includes an upper compartment (211) and a lower compartment (213). The upper compartment (211) is positioned directly above the lower compartment (213). A plate holder (221), a rotation motor (222), a coating liquid spray nozzle (230), and a cup assembly (223) are positioned in the upper compartment (211). A storage bottle (241) and a pump (243) are positioned in the lower compartment (213).

기판 홀더(221)는 코팅 대상인 기판(W)을 고정하는 역할을 한다. 기판 홀더(221)는 진공이나 기계적 클램핑 메커니즘을 사용하여 기판(W)을 안정적으로 고정시키며, 고속 회전 중에도 기판(W)이 움직이지 않도록 한다. The substrate holder (221) serves to fix the substrate (W) to be coated. The substrate holder (221) stably fixes the substrate (W) using a vacuum or mechanical clamping mechanism, and prevents the substrate (W) from moving even during high-speed rotation.

회전 모터(222)는 기판 홀더(221)를 회전시킨다. 회전 모터(222)는 정밀한 속도 제어가 가능해야 하며, 일반적으로 수백에서 수천 RPM의 범위에서 조절할 수 있어야 한다. 스핀 코팅 과정에서 코팅 액의 두께는 회전 속도와 시간에 의해 결정된다.The rotation motor (222) rotates the substrate holder (221). The rotation motor (222) must be capable of precise speed control and must generally be adjustable in the range of several hundred to several thousand RPM. In the spin coating process, the thickness of the coating solution is determined by the rotation speed and time.

코팅 액 분사노즐(230)은 코팅 액을 기판(W) 위에 균일하게 공급하는 역할을 한다. The coating liquid spray nozzle (230) serves to evenly supply the coating liquid onto the substrate (W).

컵 조립체(223)는 스핀 코팅 과정에서 코팅 액이 외부로 튀는 것을 방지하는 역할을 한다. 컵 조립체(223)에 의해서 수집된 폐 코팅 액은 컵 조립체(223)의 바닥에 형성된 배출구(224)를 통해서 배출된다.The cup assembly (223) serves to prevent the coating liquid from splashing out during the spin coating process. The waste coating liquid collected by the cup assembly (223) is discharged through the discharge port (224) formed at the bottom of the cup assembly (223).

저장 보틀(241)에는 코팅 액이 저장된다. 코팅 액은 수천 내지 수만 cP 정도의 고점도 코팅 액일 수 있다. 저장 보틀(241)은 코팅 액 분사노즐(230)의 개수에 따라서 복수 개가 마련될 수도 있다.The coating liquid is stored in the storage bottle (241). The coating liquid may be a high viscosity coating liquid of several thousand to several tens of thousands of cP. A plurality of storage bottles (241) may be provided depending on the number of coating liquid spray nozzles (230).

펌프(243)는 저장 보틀(241)에 저장된 고점도 코팅 액을 흡입하여 소정의 압력으로 밀어올려 코팅 액 분사노즐(230)로 이송하는 역할을 한다. 펌프(243)로는 프로그레시브 캐비티 펌프(Progressive Cavity Pump), 로터리 로브 펌프(Rotary Lobe Pump), 기어 펌프, 피스톤 펌프, 퍼리스탈틱 펌프(Peristaltic Pump) 등을 사용할 수 있다.The pump (243) sucks in the high viscosity coating liquid stored in the storage bottle (241), pushes it up at a predetermined pressure, and transfers it to the coating liquid spray nozzle (230). A progressive cavity pump, a rotary lobe pump, a gear pump, a piston pump, a peristaltic pump, or the like can be used as the pump (243).

본 발명에서는 저장 보틀(241)과 펌프(243)가 코팅 액 분사노즐(230)의 바로 아래에 가깝게 배치되므로, 고점도 코팅 액의 공급에 유리하다.In the present invention, the storage bottle (241) and the pump (243) are positioned close to directly below the coating liquid spray nozzle (230), which is advantageous for supplying high viscosity coating liquid.

또한, 도시하지 않았으나, 기판(W)의 둘레에 도포된 코팅 액을 세척하기 위한 세정액을 공급하는 린스 액 분사노즐을 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown, the device may further include a rinse liquid spray nozzle for supplying a cleaning liquid for washing the coating liquid applied around the periphery of the substrate (W).

도 5에 도시된 바와 같이, 도포 시스템(100)은 컵 조립체(223)로부터 수거된 폐 코팅 액과 용제를 혼합하여 폐 코팅 액의 굳음을 방지하는 혼합장치(260)를 더 포함할 수 있다. As illustrated in FIG. 5, the coating system (100) may further include a mixing device (260) that mixes the waste coating liquid collected from the cup assembly (223) with a solvent to prevent hardening of the waste coating liquid.

혼합장치(260)는, 도포장치(200)의 하부 칸(213)에 배치될 수 있다.The mixing device (260) can be placed in the lower compartment (213) of the application device (200).

도 6은 도 5에 도시된 혼합장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 혼합장치(260)는 혼합 탱크(261)와, 혼합 패들(280)과, 오버플로우 배관(265)과, 제1 레벨 센서(271)와, 제2 레벨 센서(273)를 포함할 수 있다.Fig. 6 is a schematic drawing of the mixing device illustrated in Fig. 5. As illustrated in Fig. 6, the mixing device (260) may include a mixing tank (261), a mixing paddle (280), an overflow pipe (265), a first level sensor (271), and a second level sensor (273).

혼합 탱크(261)의 상면에는 폐 코팅 액이 투입되는 폐 코팅 액 투입관(262), 용제가 투입되는 용제 투입관(263)이 설치된다. 혼합 탱크(261)는 대체로 직육면체 형태이며, 그 하부는 혼합물의 효율적인 배출을 위해서 아래로 진행할수록 폭이 좁아지도록 경사진 구조를 가진다. 이러한 하부 구조는 혼합물의 자연스러운 흐름을 도와 혼합 탱크(261) 내부의 잔여물을 최소화하는 역할을 한다. 혼합 탱크(261)의 바닥면에는 용제와 폐 코팅 액의 혼합물이 배출되는 배출구(264)가 형성된다. 배출구(264)는 배출관(266)과 연결된다. 배출관(266)에는 밸브(267)가 설치된다. 밸브(267)는 평상시에는 닫혀있으며, 바닥면의 잔여물을 제거할 때에만 개방된다.A waste coating liquid inlet pipe (262) into which waste coating liquid is injected, and a solvent inlet pipe (263) into which solvent is injected are installed on the upper surface of the mixing tank (261). The mixing tank (261) is generally in the shape of a rectangular parallelepiped, and its lower part has a structure that is inclined so that the width becomes narrower as it goes downwards for efficient discharge of the mixture. This lower structure helps the natural flow of the mixture and serves to minimize residues inside the mixing tank (261). An outlet (264) is formed on the bottom surface of the mixing tank (261) through which a mixture of solvent and waste coating liquid is discharged. The outlet (264) is connected to a discharge pipe (266). A valve (267) is installed in the discharge pipe (266). The valve (267) is normally closed, and is opened only when residues on the bottom surface are removed.

혼합 패들(280)은 혼합 탱크(261)의 내부에 배치된다. 혼합 패들(280)은 혼합 탱크(261)에 대해서 회전 가능하도록 설치된다. 혼합 패들(280)은 폐 코팅 액과 용제를 혼합하는 역할을 한다. 혼합 패들(280)은 회전축(281)과 회전축(281)에 설치된 패들(282)을 포함한다. 패들(282)은 회전축으로부터 반경 방향 외측으로 뻗어있는 한 쌍의 상부 블레이드(283)들을 포함한다. 상부 블레이드(283)들을 서로 반대방향으로 뻗어있다. 그리고 상부 블레이드(283)들에는 가로방향으로 잘려있는 슬릿(284)들이 형성된다. 슬릿(284)은 혼합물의 흐름과 혼합 효율을 향상시키는 역할을 한다. 슬릿(284)은 혼합물에 난류를 생성하여, 물질 간 혼합을 촉진한다. 또한, 패들(282)은 회전축(281)의 아래에 결합하며, 상부 블레이드(283)들과 연결되는 하나의 하부 블레이드(285)를 포함한다. 하부 블레이드(285)에도 가로방향으로 잘려있는 슬릿(286)들이 형성된다. 하부 블레이드(285)의 폭은 상부 블레이드(283)들의 폭의 합에 비해서 좁아서, 패들(282)은 전체적으로 T자 형태가 된다.A mixing paddle (280) is placed inside a mixing tank (261). The mixing paddle (280) is installed so as to be rotatable with respect to the mixing tank (261). The mixing paddle (280) serves to mix a waste coating liquid and a solvent. The mixing paddle (280) includes a rotation shaft (281) and a paddle (282) installed on the rotation shaft (281). The paddle (282) includes a pair of upper blades (283) extending radially outward from the rotation shaft. The upper blades (283) extend in opposite directions. In addition, slits (284) cut in a horizontal direction are formed in the upper blades (283). The slits (284) serve to improve the flow of the mixture and the mixing efficiency. The slits (284) create turbulence in the mixture, thereby promoting mixing between materials. In addition, the paddle (282) is coupled below the rotation axis (281) and includes one lower blade (285) connected to the upper blades (283). Slits (286) cut in a transverse direction are also formed in the lower blade (285). The width of the lower blade (285) is narrower than the sum of the widths of the upper blades (283), so that the paddle (282) has an overall T-shape.

오버플로우 배관(265)은 혼합 탱크(261)의 측면에 설치된다. 오버플로우 배관(265)은 일정한 높이 이상으로 올라온 용제와 폐 코팅 액의 혼합물이 배출되도록 구성된다. 오버플로우 배관(265)은 배출관(266)과 연결된다.An overflow pipe (265) is installed on the side of the mixing tank (261). The overflow pipe (265) is configured to discharge a mixture of solvent and waste coating liquid that has risen above a certain height. The overflow pipe (265) is connected to a discharge pipe (266).

제1 레벨 센서(271)는 혼합 탱크(261)의 상부 측면과 하부 측면을 수직으로 연결하는 제1 튜브(268)에 설치된다. 제1 레벨 센서(271)는 혼합 탱크(261) 내의 혼합물의 높이에 따른 전기 신호를 생성한다. 제1 레벨 센서(271)는 오버플로우 배관(265)이 막혔는지 확인하는 역할을 한다. 오버플로우 배관(265)이 막히면, 혼합물이 오버플로우 배관(265)의 상단부보다 높아질 수 있다. 오버플로우 배관(265)이 막히면, 혼합물이 역류하여 도포 시스템(100)을 오염시킬 수 있으므로, 확인이 필요하다.The first level sensor (271) is installed in the first tube (268) that vertically connects the upper side and the lower side of the mixing tank (261). The first level sensor (271) generates an electric signal according to the height of the mixture in the mixing tank (261). The first level sensor (271) serves to check whether the overflow pipe (265) is blocked. If the overflow pipe (265) is blocked, the mixture may become higher than the upper part of the overflow pipe (265). If the overflow pipe (265) is blocked, the mixture may flow backwards and contaminate the application system (100), so it is necessary to check.

제2 레벨 센서(273)는 제1 튜브(268)의 상단과 연통된 제2 튜브(269)에 설치된다. 제2 튜브(269)는 수평으로 배치된다. 제2 레벨 센서(273)는 제2 튜브(269)에 액체가 흐르는지 확인하는 역할을 한다. 제2 레벨 센서(273)는 제1 레벨 센서(271)가 고장날 경우를 대비하여 설치된다.The second level sensor (273) is installed in the second tube (269) that is connected to the top of the first tube (268). The second tube (269) is arranged horizontally. The second level sensor (273) serves to check whether liquid flows in the second tube (269). The second level sensor (273) is installed in case the first level sensor (271) breaks down.

이하, 상술한 혼합장치(260)의 작용에 대해서 설명한다.Below, the operation of the above-described mixing device (260) will be described.

폐 코팅 액 투입관(262)을 통해서 컵 조립체(223)로부터의 고점도의 폐 코팅 액이 혼합 탱크(261)로 투입된다. 그리고 용제 투입관(263)을 통해서 용제가 투입된다.High viscosity waste coating liquid from the cup assembly (223) is fed into the mixing tank (261) through the waste coating liquid inlet pipe (262). Then, solvent is fed through the solvent inlet pipe (263).

혼합 패들(280)이 회전하면서, 혼합 탱크(261) 내의 폐 코팅 액과 용제를 혼합한다. 혼합물의 수위가 높아지면, 오버플로우 배관(265)을 통해서 혼합액이 배출된다.As the mixing paddle (280) rotates, the waste coating liquid and solvent in the mixing tank (261) are mixed. When the level of the mixture rises, the mixed liquid is discharged through the overflow pipe (265).

오버플로우 배관(265)이 막힐 경우에는 제1 레벨 센서(271)의 신호를 통해서 감지할 수 있다. 제1 레벨 센서(271)의 신호는 도포 시스템(100)의 제어기에 전달될 수 있다. 제1 레벨 센서(271)가 고장나면, 제어기는 제2 레벨 센서(273)의 신호를 통해서 오버플로우 배관(265)이 막힌 것을 확인할 수 있다. 오버플로우 배관(265)이 막힌 것으로 확인되면, 제어기는 소리나 빛을 통해서 작업자에게 알릴 수 있다. 또한, 폐 코팅 액과 용제의 투입을 중지시킬 수도 있다.If the overflow pipe (265) is blocked, it can be detected through a signal from the first level sensor (271). The signal from the first level sensor (271) can be transmitted to the controller of the coating system (100). If the first level sensor (271) breaks down, the controller can confirm that the overflow pipe (265) is blocked through a signal from the second level sensor (273). If it is confirmed that the overflow pipe (265) is blocked, the controller can notify the operator through sound or light. In addition, the injection of the waste coating liquid and solvent can be stopped.

장시간 사용으로 혼합 탱크(280)의 바닥에 잔여물이 쌓이면, 배출관(266)의 밸브(267)를 개방하여 잔여물이 배출되도록 한다. When residue accumulates on the bottom of the mixing tank (280) due to long-term use, the valve (267) of the discharge pipe (266) is opened to allow the residue to be discharged.

도 7은 도포장치와 세정장치를 도시한 사시도이며, 도 8은 코팅 액 분사노즐과 세정장치의 단면도이다.Figure 7 is a perspective view illustrating a coating device and a cleaning device, and Figure 8 is a cross-sectional view of a coating liquid spray nozzle and a cleaning device.

도 7에 도시된 바와 같이, 도포 시스템(100)은 도포장치(200)의 코팅 액 분사노즐(230)을 세척하기 위한 세정 장치(300)를 더 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 7, the coating system (100) may further include a cleaning device (300) for cleaning the coating liquid spray nozzle (230) of the coating device (200).

도 7과 8에 도시된 바와 같이, 세정 장치(300)는 노즐 세척부(310)와, 용제 공급라인(320)과, 건조 가스 공급라인(330), 노즐 수용부(350)를 포함한다.As shown in FIGS. 7 and 8, the cleaning device (300) includes a nozzle cleaning unit (310), a solvent supply line (320), a drying gas supply line (330), and a nozzle receiving unit (350).

도포장치(200)는 코팅 액 분사노즐(230)을 노즐 수용부(350)와 기판 홀더(221) 사이에서 직선 이동시키기 위한 이송장치(290)와 코팅 액 분사노즐(230)을 승강시키기 위한 승강장치(295)를 더 포함할 수 있다. 복수(도 7에서는 네 개)의 코팅 액 분사노즐(230)들을 구비하는 경우, 승강장치(295)는 코팅 액 분사노즐(230)들을 각각 따로 승강시킬 수 있도록 구성된다.The coating device (200) may further include a transport device (290) for linearly moving the coating liquid spray nozzle (230) between the nozzle receiving portion (350) and the substrate holder (221) and an elevating device (295) for elevating the coating liquid spray nozzle (230). In the case where a plurality of coating liquid spray nozzles (230) (four in FIG. 7) are provided, the elevating device (295) is configured to elevate each of the coating liquid spray nozzles (230) separately.

노즐 세척부(310)는 코팅 액 분사노즐(230)의 선단부(231)를 둘러싼다. 노즐 세척부(310)는 코팅 액 분사노즐(230)에 결합된 고정부(317)와 연결된다.The nozzle cleaning section (310) surrounds the tip (231) of the coating liquid spray nozzle (230). The nozzle cleaning section (310) is connected to a fixing section (317) coupled to the coating liquid spray nozzle (230).

노즐 세척부(310)는 코팅 액 분사노즐(230)의 선단부(231)에 가까운 내벽(311)과 내벽(311)과 마주보며 선단부(231)에서 먼 외벽(313)과, 내벽(311)과 외벽(313)의 상단부를 연결하는 원환 형태의 상부벽(314)을 포함한다.The nozzle cleaning section (310) includes an inner wall (311) close to the tip (231) of the coating liquid spray nozzle (230), an outer wall (313) facing the inner wall (311) and far from the tip (231), and an annular upper wall (314) connecting the upper portions of the inner wall (311) and the outer wall (313).

노즐 세척부(310)의 내벽(311)은 용제 토출구(315)에 가까워질수록 선단부(231)에 가까워지도록 경사진 제1 안내부(311a)와, 제1 안내부(311a)의 상단과 연결되며 선단부(231)와의 간격이 일정한 제1 수직부(311b)를 가진다. 또한, 제1 수직부(311b)로부터 외측으로 후퇴한 제2 수직부(311c)를 가진다.The inner wall (311) of the nozzle cleaning section (310) has a first guide section (311a) that is inclined so as to get closer to the tip section (231) as it approaches the solvent discharge port (315), and a first vertical section (311b) that is connected to the upper end of the first guide section (311a) and has a constant gap from the tip section (231). In addition, it has a second vertical section (311c) that is retracted outward from the first vertical section (311b).

노즐 세척부(310)의 외벽(313)은 용제 토출구(315)에 가까워질수록 선단부(231)에 가까워지도록 경사진 제2 안내부(313a)와, 제2 안내부(313a)의 상단과 연결되며 내경이 일정한 제3 수직부(313b)를 가진다. 제2 안내부(313a)의 경사각은 제1 안내부(311a)의 경사각에 비해서 크다. The outer wall (313) of the nozzle cleaning section (310) has a second guide section (313a) that is inclined so that it gets closer to the tip (231) as it approaches the solvent discharge port (315), and a third vertical section (313b) that is connected to the upper end of the second guide section (313a) and has a constant inner diameter. The inclination angle of the second guide section (313a) is greater than the inclination angle of the first guide section (311a).

노즐 세척부(310)의 내벽(311)의 하단과 외벽(313)의 하단 사이에는 원환 형태의 용제 토출구(315)가 형성된다. 즉, 내벽(311)의 제1 안내부(311a)의 하단과 외벽(313)의 제2 안내부(313a)의 하단 사이의 틈이 용제 토출구(315)가 된다. 용제 토출구(315)는 코팅 액 분사노즐(230)의 코팅 액 토출구(232) 상부에 형성된다.An annular solvent discharge port (315) is formed between the lower end of the inner wall (311) of the nozzle cleaning section (310) and the lower end of the outer wall (313). That is, the gap between the lower end of the first guide section (311a) of the inner wall (311) and the lower end of the second guide section (313a) of the outer wall (313) becomes the solvent discharge port (315). The solvent discharge port (315) is formed above the coating liquid discharge port (232) of the coating liquid spray nozzle (230).

용제 공급라인(320)은 노즐 세척부(310)에 용제를 공급하는 역할을 한다. 용제 공급라인(320)의 일단은 노즐 세척부(310)의 외벽(313)과 연통된다. 좀 더 상세하게, 용제 공급라인(320)은 제3 수직부(313b)의 측면에 그 중심선이 제3 수직부(313b)의 반경 방향으로부터 오프셋되도록 결합한다. 따라서 용제 공급라인(320)을 통해서 공급된 용제는 회전하면서 코팅 액 토출구(232) 쪽으로 흘러내린다. 용제 공급라인(320)을 통해서 공급된 용제는 제1 안내부(311a)와 제2 안내부(313a)에 의해서 코팅 액 토출구(232) 쪽으로 안내된다.The solvent supply line (320) serves to supply solvent to the nozzle cleaning unit (310). One end of the solvent supply line (320) is connected to the outer wall (313) of the nozzle cleaning unit (310). More specifically, the solvent supply line (320) is connected to the side of the third vertical section (313b) so that its center line is offset from the radial direction of the third vertical section (313b). Therefore, the solvent supplied through the solvent supply line (320) flows down toward the coating liquid discharge port (232) while rotating. The solvent supplied through the solvent supply line (320) is guided toward the coating liquid discharge port (232) by the first guide section (311a) and the second guide section (313a).

용제 공급라인(320)의 타단은 용제 저장장치(미도시)와 연결된다. 용제 공급라인(320)에는 밸브(321), 펌프, 센서 등이 설치될 수도 있다.The other end of the solvent supply line (320) is connected to a solvent storage device (not shown). A valve (321), a pump, a sensor, etc. may be installed in the solvent supply line (320).

용제 공급라인(320)을 통해서 노즐 세척부(310)에 공급된 용제는 용제 토출구(315)를 통해서 배출된다. 용제 토출구(315)를 통해서 배출된 용제는 코팅 액 분사노즐(230)의 외주면(234)을 따라서 회전하면서 낙하하여, 외주면(234)의 오염물질들, 굳어있는 잔류 코팅 액이나, 잔류 코팅 액에 묻은 파티클 등을 제거한다.The solvent supplied to the nozzle cleaning unit (310) through the solvent supply line (320) is discharged through the solvent discharge port (315). The solvent discharged through the solvent discharge port (315) falls while rotating along the outer surface (234) of the coating liquid spray nozzle (230), thereby removing contaminants on the outer surface (234), hardened residual coating liquid, particles adhering to the residual coating liquid, etc.

건조 가스 공급라인(330)은 용제 공급라인(320)과 연통된다. 건조 가스로는, 예를 들어, 질소 가스를 사용할 수 있다. 건조 가스 공급라인(330)으로 공급된 건조 가스는 코팅 액 분사노즐(230)을 건조시키는 역할을 한다.The drying gas supply line (330) is connected to the solvent supply line (320). For example, nitrogen gas can be used as the drying gas. The drying gas supplied to the drying gas supply line (330) serves to dry the coating liquid spray nozzle (230).

노즐 수용부(350)는 세정 장치(300)가 설치되는 프레임 또는 베이스에 설치된다. 노즐 수용부(350)는 노즐 세척부(310)가 결합된 코팅 액 분사노즐(230)을 수용한다. 노즐 수용부(350)에는 코팅 액 분사노즐(230)의 선단부(231)를 수용할 수 있는 수용 홈(352)들이 형성된다. 또한, 노즐 수용부(350)에는 수용 홈(352)들과 연통된 배출구(355)가 형성된다. 노즐 세척에 사용된 용제와, 오염물질은 배출구(355)를 통해서 배출될 수 있다.The nozzle receiving portion (350) is installed in a frame or base where the cleaning device (300) is installed. The nozzle receiving portion (350) receives a coating liquid spray nozzle (230) to which a nozzle washing portion (310) is coupled. The nozzle receiving portion (350) is formed with receiving grooves (352) that can receive a tip end (231) of the coating liquid spray nozzle (230). In addition, the nozzle receiving portion (350) is formed with a discharge port (355) that is connected to the receiving grooves (352). The solvent used for nozzle washing and contaminants can be discharged through the discharge port (355).

이하에서는, 상술한 세정 장치(300)를 구비한 코팅장치(200)의 작용에 대해서 설명한다.Below, the operation of the coating device (200) equipped with the above-described cleaning device (300) is described.

먼저, 코팅 액 분사노즐(230)의 선단부(231)를 용제를 이용하여 세척하고, 건조 가스를 이용하여 건조시킨다.First, the tip (231) of the coating liquid spray nozzle (230) is washed using a solvent and dried using a drying gas.

다음, 승강장치(295)를 이용하여 코팅 액 분사노즐(230)을 상승시켜서, 노즐 세척부(310)가 결합된 코팅 액 분사노즐(230)을 노즐 수용부(350)로부터 분리한 후에 이송장치(290)을 이용하여 기판 홀더(221)쪽으로 이동시킨다.Next, the coating liquid spray nozzle (230) is raised using the lifting device (295), and the coating liquid spray nozzle (230) to which the nozzle cleaning unit (310) is combined is separated from the nozzle receiving unit (350), and then moved toward the substrate holder (221) using the transfer device (290).

다음, 코팅 액 분사노즐(230)을 하강시킨 후에 코팅 액의 더미 분사를 실시한다. 분사된 코팅 액은 컵 조립체(223)에서 수거된다. 복수의 코팅 액 분사노즐(230)들을 구비한 경우에는 이번 공정에서 코팅 액을 분사하는 하나의 코팅 액 분사노즐(230)만 하강시킨다. 다른 코팅 액 분사노즐(230)이 오염되는 것을 방지하기 위함이다.Next, after lowering the coating liquid spray nozzle (230), a dummy spray of the coating liquid is performed. The sprayed coating liquid is collected in the cup assembly (223). In the case where a plurality of coating liquid spray nozzles (230) are provided, only one coating liquid spray nozzle (230) that sprays the coating liquid is lowered in this process. This is to prevent other coating liquid spray nozzles (230) from being contaminated.

다음, 기판(W)을 기판 홀더(221)에 공급한 후에 코팅 단계를 진행한다. 코팅 액을 분사한 후에 기판 홀더(221)를 회전시켜서, 기판을 코팅 액으로 고르게 코팅한다.Next, the substrate (W) is supplied to the substrate holder (221) and then the coating step is performed. After the coating liquid is sprayed, the substrate holder (221) is rotated to evenly coat the substrate with the coating liquid.

다음, 코팅 액 분사노즐(230)을 상승시킨 후에 노즐 수용부(350) 측으로 이동시킨 후에 하강시켜서, 노즐 세척부(310)가 결합된 코팅 액 분사노즐(230)을 노즐 수용부(350)에 안착시킨다.Next, the coating liquid spray nozzle (230) is raised, moved toward the nozzle receiving portion (350), and then lowered to place the coating liquid spray nozzle (230) combined with the nozzle washing portion (310) in the nozzle receiving portion (350).

다음, 코팅 액 분사노즐(230)의 선단부(231)를 용제를 이용하여 세척하고, 건조 가스를 이용하여 건조시킨다.Next, the tip (231) of the coating liquid spray nozzle (230) is washed using a solvent and dried using a drying gas.

이하에서는, 도 3과 4를 참고하여 도포 시스템(100)의 나머지 구성요소들에 대해서 설명한다.Below, the remaining components of the application system (100) are described with reference to FIGS. 3 and 4.

타워(30)들은 도포장치(200)들의 상부에 설치된다. 각각의 타워(30)에는 복수의 층들이 수직으로 배치된다. 각각의 층에는 기판 처리 유닛(40)이 배치된다.The towers (30) are installed on top of the coating devices (200). In each tower (30), a plurality of layers are arranged vertically. A substrate processing unit (40) is arranged in each layer.

기판 처리 유닛(40)들로는 소수성 처리 유닛, 오븐 유닛, 냉각 유닛, 버퍼 유닛, 이송 스테이지, 셔틀 유닛 등이 있을 수 있다. 사용되는 기판 처리 유닛(40)의 종류, 타워(30) 내에서의 기판 처리 유닛(40)의 배치 위치나 개수는 공정 조건에 따라서 변경될 수 있다.The substrate processing units (40) may include a hydrophobic processing unit, an oven unit, a cooling unit, a buffer unit, a transfer stage, a shuttle unit, etc. The type of substrate processing unit (40) used, the position of the substrate processing unit (40) within the tower (30), and the number may be changed depending on the process conditions.

소수성 처리 유닛은 기판(W)의 표면을 소수성으로 만들어 포토레지스트 액의 밀착성을 높여주는 역할을 한다. 소수성 처리 유닛은 기판을 가열하는 가열 플레이트와, 가열 플레이트와 결합하여 기판이 배치되는 내부 공간을 형성하는 뚜껑과, 기판의 표면에 소수성 처리용 가스를 분사하도록 구성된 가스 공급부와, 배기구를 포함할 수 있다.The hydrophobic treatment unit serves to make the surface of the substrate (W) hydrophobic and increase the adhesion of the photoresist liquid. The hydrophobic treatment unit may include a heating plate that heats the substrate, a lid that is combined with the heating plate to form an internal space in which the substrate is placed, a gas supply unit configured to spray a hydrophobic treatment gas on the surface of the substrate, and an exhaust port.

오븐 유닛은 가열 플레이트와 냉각 플레이트를 포함할 수 있다. 가열 플레이트는 포토레지스트 액이 도포된 기판을 열처리하여, 건조하는 역할을 한다. 냉각 플레이트는 가열 플레이트에서 가열된 기판을 노광 공정에 적합한 온도로 미리 냉각하는 역할을 한다.The oven unit may include a heating plate and a cooling plate. The heating plate serves to heat-treat and dry a substrate on which a photoresist liquid is applied. The cooling plate serves to pre-cool the substrate heated by the heating plate to a temperature suitable for the exposure process.

냉각 유닛은 소수성 처리된 기판을 포토레지스트 액 도포에 적합한 온도로 미리 냉각하는 역할을 한다.The cooling unit serves to pre-cool the hydrophobic-treated substrate to a temperature suitable for applying photoresist liquid.

버퍼 유닛은 기판을 다음 기판 처리 유닛(40)들 또는 도포장치(200)로 이동시키기 전에 잠시 보관하는 역할을 한다.The buffer unit serves to temporarily store the substrate before moving it to the next substrate processing units (40) or application device (200).

이송 스테이지에는 도시하지 않은 이송 암을 통해서 외부로부터의 기판이 유입된다. 이송 스테이지에 보관된 기판은 이송 로봇(50)에 의해서 타워(30)의 기판 처리 유닛(40)들로 공급된다. 또한, 이송 스테이지는 도포 시스템(100)에 의해서 처리된 기판이 외부로 배출되기 전에 잠시 보관하는 역할도 한다.The transfer stage receives substrates from the outside through a transfer arm that is not shown. The substrates stored in the transfer stage are supplied to the substrate processing units (40) of the tower (30) by the transfer robot (50). In addition, the transfer stage also serves to temporarily store the substrates processed by the coating system (100) before they are discharged to the outside.

셔틀 유닛은 도포 시스템(100)와 다른 장치, 예를 들어, 노광 장치나 형상 장치와 도포 시스템(100) 사이에서 기판을 이동시키는 역할을 한다.The shuttle unit serves to move the substrate between the coating system (100) and another device, such as an exposure device or a shaping device, and the coating system (100).

이송 로봇(50)은 타워(30)의 기판 처리 유닛(40)과 도포 장치(200) 사이 및 기판 처리 유닛(40)들 사이에서 기판을 이송시키는 역할을 한다.The transport robot (50) transports the substrate between the substrate handling unit (40) of the tower (30) and the coating device (200) and between the substrate handling units (40).

도 9는 도 3에 도시된 이송 로봇의 개략도이며, 도 10은 도 9에 도시된 로봇 암과 엔드 이펙터들의 사시도이다.FIG. 9 is a schematic diagram of the transport robot illustrated in FIG. 3, and FIG. 10 is a perspective view of the robot arm and end effectors illustrated in FIG. 9.

도 9에 도시된 바와 같이, 이송 로봇(50)은 베이스(51)와, 베이스(51)에 회전가능하도록 설치되는 회전식 타워(53)와, 회전식 타워(53)에 승강 가능하도록 설치되는 로봇 암(60)과, 로봇 암(60)에 직선 이동이 가능하도록 설치되는 제1 엔드 이펙터(70)와 제2 엔드 이펙터(80)를 포함한다.As illustrated in FIG. 9, the transport robot (50) includes a base (51), a rotary tower (53) that is installed to be rotatable on the base (51), a robot arm (60) that is installed to be able to ascend and descend on the rotary tower (53), and a first end effector (70) and a second end effector (80) that are installed on the robot arm (60) to be able to move in a straight line.

로봇 암(60)을 승강시키기 위한 구성으로 다양한 직선 이동 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 벨트와 풀리(belt and pulley), 볼 스크류(ball screw), 래크와 피니언(rack and pinion), 리드 스크류(lead screw), 리니어 모터(linear motor) 등을 사용하여 로봇 암(60)을 승강시킬 수 있다.Various linear movement devices can be used as a configuration for raising and lowering the robot arm (60). For example, the robot arm (60) can be raised and lowered using a belt and pulley, a ball screw, a rack and pinion, a lead screw, a linear motor, etc.

제1 엔드 이펙터(70)는 로봇 암(60)에 직선 이동이 가능하도록 설치된다. 로봇 암(60)에는 적어도 하나의 제1 엔드 이펙터(70)가 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 하나의 제1 엔드 이펙터(70)가 설치되는 것으로 도시되어 있다.The first end effector (70) is installed on the robot arm (60) to enable linear movement. At least one first end effector (70) can be installed on the robot arm (60). In the present embodiment, one first end effector (70) is illustrated as being installed.

제1 엔드 이펙터(70)를 직선 이동시키기 위한 구성으로는 벨트와 풀리, 볼 스크류, 래크와 피니언, 리드 스크류, 리니어 모터 등이 사용될 수 있다. 속도가 빠르다는 점에서 벨트와 풀리가 사용하는 것이 바람직하다. 제1 엔드 이펙터(70)는 벨트와 연결되어 직선 이동하는 이동 블록과 브라켓을 통해서 연결된다. 따라서 벨트가 주행하면, 제1 엔드 이펙터(70)도 직선 이동한다. 제1 엔드 이펙터(70)의 정밀한 직선 운동을 위해서 리니어 가이드가 추가로 설치될 수 있다.A belt and pulley, a ball screw, a rack and pinion, a lead screw, a linear motor, etc. can be used as a configuration for linearly moving the first end effector (70). It is preferable to use a belt and a pulley because the speed is fast. The first end effector (70) is connected to the belt and is connected to the linearly moving moving block and bracket. Therefore, when the belt runs, the first end effector (70) also moves linearly. A linear guide can be additionally installed for precise linear movement of the first end effector (70).

제1 엔드 이펙터(70)는 기판을 안전하게 잡는 손 역할을 한다. 제1 엔드 이펙터(70)는 도포장치(200)에 기판을 공급할 때 사용된다.The first end effector (70) acts as a hand to safely hold the substrate. The first end effector (70) is used when supplying the substrate to the application device (200).

제1 엔드 이펙터(70)는 로봇 암(60)에 교체할 수 있는 방식으로 결합된다. 제1 엔드 이펙터(70)는 한 쌍의 핑거(71)들과 세 개의 접촉 패드(73)들을 포함한다. 핑거(71)들은 제1 엔드 이펙터(70)의 중심선을 기준으로 좌우 대칭을 이룬다.The first end effector (70) is interchangeably coupled to the robot arm (60). The first end effector (70) includes a pair of fingers (71) and three contact pads (73). The fingers (71) are symmetrical left and right with respect to the center line of the first end effector (70).

접촉 패드(73)들은 기판이 제1 엔드 이펙터(70) 상에서 정확하게 위치되도록 안내하는 역할을 한다. 상술한 바와 같이, 제1 엔드 이펙터(70)는 도포장치(200)에 기판을 공급하는 역할을 한다. 코팅 액이 균일하게 도포되기 위해서는 기판 홀더(221)의 회전 중심과, 기판의 중심이 정확하게 일치하여야 한다. 이를 위해서 기판은 제1 엔드 이펙터(70) 상에서 항상 동일한 위치에 배치되어야만 한다.The contact pads (73) serve to guide the substrate to be accurately positioned on the first end effector (70). As described above, the first end effector (70) serves to supply the substrate to the coating device (200). In order for the coating liquid to be uniformly applied, the rotation center of the substrate holder (221) and the center of the substrate must exactly coincide. To this end, the substrate must always be placed at the same position on the first end effector (70).

또한, 접촉 패드(73)들은 기판과 제1 엔드 이펙터(70)의 접촉 면적을 최소화하면서 지지하는 역할을 한다. 접촉 면적의 최소화는 기판과 제1 엔드 이펙터(70) 사이의 열 전달을 감소시킨다. 따라서 이송 중에 기판과 제1 엔드 이펙터(70) 사이의 열교환에 의해서 제1 엔드 이펙터(70) 또는 기판이 수축 팽창하는 것을 최소화한다. 접촉 패드(73)는 기판의 손상을 최소화하고, 열 전달을 감소시키기 위해서 탄소 섬유 강화 폴리에테르 에테르 케톤(Carbon Fiber Reinforced Polyether Ether Ketone)로 이루어질 수 있다. 접촉 패드(73)는 제1 엔드 이펙터(70)의 몸체(72)의 중심부에 한 개, 핑거(71)들의 말단부에 각각 한 개씩 설치될 수 있다. 접촉 패드(73)는 나사 결합을 통해서 교체 가능하게 설치될 수 있다.In addition, the contact pads (73) play a supporting role while minimizing the contact area between the substrate and the first end effector (70). Minimizing the contact area reduces heat transfer between the substrate and the first end effector (70). Therefore, shrinkage and expansion of the first end effector (70) or the substrate due to heat exchange between the substrate and the first end effector (70) during transport are minimized. The contact pads (73) may be made of carbon fiber reinforced polyether ether ketone to minimize damage to the substrate and reduce heat transfer. The contact pads (73) may be installed one at the center of the body (72) of the first end effector (70) and one at each end of the fingers (71). The contact pads (73) may be installed so as to be replaceable through screw coupling.

제1 엔드 이펙터(70)의 몸체(72)와 핑거(71)들은 탄화규소 30~50 중량부, 질화규소 10~30 중량부, 알루미나 10~30 중량부, 지르코니아 5~20 중량부 및 그래핀 1~10 중량부를 포함하는 세라믹 복합 재료로 이루어질 수 있다. 몸체(72)와 핑거(71)들은 탄화규소 30~50 중량부, 질화규소 10~30 중량부, 알루미나 10~30 중량부, 지르코니아 5~20 중량부 및 그래핀 1~10 중량부를 바인더와 혼합하여 슬러리를 제조한 후, 제조된 슬러리를 몸체(72)와 한 쌍의 핑거(71)들이 결합한 형태로 성형한 후에, 질소, 산소 및 수증기로 이루어진 혼합 가스 분위기에서 바인더를 제거하는 탈바인더 공정을 진행한 후 소결하는 방법으로 제조할 수 있다. 혼합 가스는 항온 수조를 통과시킨 질소에 산소를 추가하는 방법으로 제조할 수 있다. 항온 수조를 통과시키면 항온 수조의 온도에 따른 포화 수증기압에 비례하는 수증기가 질소에 포함된다. 또한, 몸체(72)와 핑거(71)들의 표면에는 다이아몬드 유사 탄소(DLC, Diamond-like Carbon) 코팅층이 형성될 수 있다. 내마모성을 향상시켜 몸체(72)와 핑거(71)들이 마모되어 기판을 오염시키는 것을 방지하기 위함이다.The body (72) and fingers (71) of the first end effector (70) may be made of a ceramic composite material including 30 to 50 parts by weight of silicon carbide, 10 to 30 parts by weight of silicon nitride, 10 to 30 parts by weight of alumina, 5 to 20 parts by weight of zirconia, and 1 to 10 parts by weight of graphene. The body (72) and the fingers (71) can be manufactured by a method of mixing 30 to 50 parts by weight of silicon carbide, 10 to 30 parts by weight of silicon nitride, 10 to 30 parts by weight of alumina, 5 to 20 parts by weight of zirconia, and 1 to 10 parts by weight of graphene with a binder to manufacture a slurry, forming the manufactured slurry into a shape in which the body (72) and a pair of fingers (71) are combined, and then performing a debinding process to remove the binder in a mixed gas atmosphere composed of nitrogen, oxygen, and water vapor, and then sintering. The mixed gas can be manufactured by a method of adding oxygen to nitrogen that has been passed through a constant-temperature water bath. When passed through a constant-temperature water bath, water vapor proportional to the saturated water vapor pressure according to the temperature of the constant-temperature water bath is included in the nitrogen. In addition, a diamond-like carbon (DLC) coating layer can be formed on the surfaces of the body (72) and the fingers (71). This is to improve wear resistance and prevent the body (72) and fingers (71) from wearing out and contaminating the substrate.

도 9는 도 8에 도시된 접촉 패드의 사시도이다.Figure 9 is a perspective view of the contact pad illustrated in Figure 8.

도 9에 도시된 바와 같이, 접촉 패드(73)는 기판이 제1 엔드 이펙터(70)에 안착될 때 기판의 중심과 제1 엔드 이펙터(70)의 중심이 일치하도록 기판을 가이드하는 경사면(75)과, 경사면(75)과 연결된 수직면(76)을 포함한다. As illustrated in FIG. 9, the contact pad (73) includes an inclined surface (75) that guides the substrate so that the center of the substrate and the center of the first end effector (70) coincide when the substrate is placed on the first end effector (70), and a vertical surface (76) connected to the inclined surface (75).

경사면(75)은 아래로 갈수록 제1 엔드 이펙터(70)의 중심과 가까워지도록 경사져있다. 따라서 기판의 중심과 제1 엔드 이펙터(70)의 중심이 약간 어긋나더라도, 기판이 제1 엔드 이펙터(70)에 안착되는 과정에서, 기판이 경사면(75)을 따라서 미끄러지면서 기판의 중심이 제1 엔드 이펙터(70)의 중심과 일치하게 된다. The inclined surface (75) is inclined so that it gets closer to the center of the first end effector (70) as it goes down. Therefore, even if the center of the substrate and the center of the first end effector (70) are slightly misaligned, during the process of the substrate being placed on the first end effector (70), the center of the substrate becomes aligned with the center of the first end effector (70) as the substrate slides along the inclined surface (75).

수직면(76)의 하단부에는 수직면(76)과 직교하는 안착면(77)이 연결된다. 안착면(77)에 기판이 접촉할 수도 있으나, 기판과 제1 엔드 이펙터(70)의 접촉 면적을 더욱 줄이기 위해서, 안착면(77)의 끝 부분에는 원기둥 형태의 돌출부(78)가 형성될 수 있다.A mounting surface (77) perpendicular to the vertical surface (76) is connected to the lower end of the vertical surface (76). The substrate may contact the mounting surface (77), but in order to further reduce the contact area between the substrate and the first end effector (70), a cylindrical protrusion (78) may be formed at the end of the mounting surface (77).

또한, 안착면(77)의 돌출부(78)의 표면에는 고분자 수지로 이루어진 다수의 나노 섬모들을 포함하는 나노 섬모 구조가 형성될 수 있다. 나노 섬모 구조는 나노 임프린트 방법으로 형성할 수 있다. 나노 섬모 구조를 적용하면, 기판과 돌출부(78) 사이의 접촉 면적을 줄이면서도, 돌출부(78)와 기판 사이의 접착력을 늘릴 수 있다. 따라서 진공 흡착 없이도, 기판의 이송과정에서 기판이 흔들리거나 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 나노 섬모들은 한쪽으로 기울어진 것이 바람직하다. 기울어진 나노 섬모 구조를 사용하면, 상대적으로 약한 힘으로 이송이 완료된 기판을 제1 엔드 이펙터(70)로부터 분리할 수 있기 때문이다.In addition, a nano-cilium structure including a plurality of nano-ciliums made of a polymer resin can be formed on the surface of the protrusion (78) of the mounting surface (77). The nano-cilium structure can be formed by a nano-imprint method. By applying the nano-cilium structure, the contact area between the substrate and the protrusion (78) can be reduced while increasing the adhesive force between the protrusion (78) and the substrate. Therefore, even without vacuum suction, the substrate can be prevented from shaking or falling during the transfer process. It is preferable that the nano-ciliums are tilted to one side. This is because, by using the tilted nano-cilium structure, the substrate that has been transferred can be separated from the first end effector (70) with a relatively weak force.

또한, 접촉 패드(73)의 중심부에는 경사면(75)과 수직면(76)에 비해서 후퇴한 오목면(74)이 형성된다. 결국, 오목면(74)의 상부 양측에 경사면(75)이 형성되고, 오목면(74)의 하부 양측에 수직면(76)이 형성된다. 오목면(74)은 접촉 패드(73)와 기판의 접촉 면적을 더욱 줄이는 역할을 한다.In addition, a concave surface (74) that is recessed compared to the inclined surface (75) and the vertical surface (76) is formed at the center of the contact pad (73). As a result, the inclined surface (75) is formed on both upper sides of the concave surface (74), and the vertical surface (76) is formed on both lower sides of the concave surface (74). The concave surface (74) serves to further reduce the contact area between the contact pad (73) and the substrate.

도 10에 도시된 바와 같이, 제2 엔드 이펙터(80)는 로봇 암(60)에 직선 이동이 가능하도록 설치된다. 로봇 암(60)에는 적어도 하나의 제2 엔드 이펙터(80)가 설치될 수 있다.As illustrated in Fig. 10, the second end effector (80) is installed on the robot arm (60) to enable linear movement. At least one second end effector (80) may be installed on the robot arm (60).

제2 엔드 이펙터(80)를 직선 이동시키기 위한 구성으로는 벨트와 풀리, 볼 스크류, 래크와 피니언, 리드 스크류, 리니어 모터 등이 사용될 수 있다. 속도가 빠르다는 점에서 벨트와 풀리가 사용하는 것이 바람직하다.A belt and pulley, a ball screw, a rack and pinion, a lead screw, a linear motor, etc. can be used as a configuration for moving the second end effector (80) in a straight line. It is preferable to use a belt and pulley because of its high speed.

제2 엔드 이펙터(80)는 제1 엔드 이펙터(70)와 마찬가지로, 기판을 안전하게 잡는 손 역할을 한다. 제2 엔드 이펙터(80)는 도포장치(200)에 기판을 공급할 때를 제외하고 기판 처리 유닛(40)에 기판을 공급하고, 기판 처리 유닛(40) 또는 도포장치(200)로부터 기판을 수집할 때 사용될 수 있다.The second end effector (80), like the first end effector (70), acts as a hand to safely hold the substrate. The second end effector (80) can be used to supply the substrate to the substrate handling unit (40) and to collect the substrate from the substrate handling unit (40) or the coating device (200), except when supplying the substrate to the coating device (200).

제2 엔드 이펙터(80)는 로봇 암(60)에 교체할 수 있는 방식으로 결합된다.The second end effector (80) is connected to the robot arm (60) in a replaceable manner.

도 12는 도 10에 도시된 제2 엔드 이펙터의 사시도이며, 도 13은 도 12에 도시된 제2 엔드 이펙터의 B-B 단면도이다.FIG. 12 is a perspective view of the second end effector illustrated in FIG. 10, and FIG. 13 is a B-B cross-sectional view of the second end effector illustrated in FIG. 12.

도 12와 13에 도시된 바와 같이, 제2 엔드 이펙터(80)는 한 쌍의 핑거(81)들과 두 개의 진공 패드(83)들을 포함한다. 핑거(81)들은 제2 엔드 이펙터(80)의 중심선을 기준으로 좌우 대칭을 이룬다.As shown in FIGS. 12 and 13, the second end effector (80) includes a pair of fingers (81) and two vacuum pads (83). The fingers (81) are symmetrical left and right with respect to the center line of the second end effector (80).

도 12와 13에 도시된 바와 같이, 핑거(81)들의 상면에는 진공 패드(83)를 설치할 수 있는 진공 포트(85)들이 오목하게 형성된다. 진공 포트(85)의 중심부에는 단차가 있는 돌출부(87)가 형성된다. 돌출부(87)는 각각 다른 반경을 가진 두 개의 원통형 섹션(871, 873)들로 구성된다. 하부 섹션(871)의 반경이 상부 섹션(873)의 반경에 비해서 크다. 돌출부(87)의 중심에는 진공홀(875)이 형성된다. 진공홀(875)은 핑거(81)에 형성된 진공채널(84)과 연결된다. 몸체(82)에서 하나로 합쳐진 진공채널(84)은 진공라인(91)을 통해서 외부의 진공펌프(미도시)와 연결된다. As shown in FIGS. 12 and 13, vacuum ports (85) for installing vacuum pads (83) are concavely formed on the upper surfaces of the fingers (81). A stepped protrusion (87) is formed at the center of the vacuum port (85). The protrusion (87) is composed of two cylindrical sections (871, 873) each having a different radius. The radius of the lower section (871) is larger than that of the upper section (873). A vacuum hole (875) is formed at the center of the protrusion (87). The vacuum hole (875) is connected to a vacuum channel (84) formed in the finger (81). The vacuum channels (84) that are combined into one in the body (82) are connected to an external vacuum pump (not shown) through a vacuum line (91).

진공 패드(83)는 대체로 원판형이다. 진공 패드(83)의 중심에는 진공홀(875)과 연통되는 관통구멍(835)이 형성된다. 진공 패드(83)의 중심부에는 진공 포트(85)의 돌출부(87)가 삽입될 수 있는 오목부(834)가 형성된다. 돌출부(87)의 상부 섹션(873)의 둘레에는 밀봉을 위한 오링(86)이 설치된다. 오링(86)은 돌출부(87)와 오목부(834) 사이의 공간에 위치하며, 씰링 기능을 제공한다.The vacuum pad (83) is generally circular in shape. A through hole (835) communicating with a vacuum hole (875) is formed at the center of the vacuum pad (83). A recessed portion (834) into which a protrusion (87) of a vacuum port (85) can be inserted is formed at the center of the vacuum pad (83). An O-ring (86) for sealing is installed around the upper section (873) of the protrusion (87). The O-ring (86) is located in the space between the protrusion (87) and the recessed portion (834) and provides a sealing function.

진공 패드(83)는 각각 다른 반경을 가진 세 개의 원판형 섹션(831, 832, 833)들을 포함한다. 하부 섹션(831)의 반경이 가장 작으며, 중간 섹션(832)의 반경이 가장 크다. 중간 섹션(832)과 하부 섹션(831)은 단차가 있으므로, 중간 섹션은 진공 포트(85)의 바닥면(851)에 접하지 않는다.The vacuum pad (83) includes three disc-shaped sections (831, 832, 833) each having a different radius. The lower section (831) has the smallest radius, and the middle section (832) has the largest radius. Since the middle section (832) and the lower section (831) have a step, the middle section does not contact the bottom surface (851) of the vacuum port (85).

진공 패드(83)는 진공 패드(83)의 중간 섹션(832)을 누르는 브래킷(88)과 브래킷(88)을 진공 포트(85)에 고정하는 볼트(89)를 이용하여 진공 포트(85)에 고정할 수 있다. 브래킷(88)은 진공 패드(83)의 중간 섹션(832)의 한쪽만을 누르도록 구성된다. 또한, 상술한 바와 같이, 중간 섹션(832)의 하면은 진공 포트(85)의 바닥면(851)에 접하지 않는다. 따라서 진공 패드(83)는 브래킷(88)에 의해 완전히 고정되지 않고 비교적 자유롭게 기울어질 수 있는 상태이다. 이는 진공 패드(83)가 기판의 형태에 따라서 약간 유연하게 움직일 필요가 있을 때 유용하다. 이상적이라면 기판은 완전히 평평해야 한다. 하지만, 실제로는 어느 정도 휘어있을 수 있다. 이런 경우 진공 패드(83)가 완전히 고정되어 있다면, 진공 패드(83)와 기판이 밀착되기 어렵다. 브래킷(88)은 대체로 동심 반원 형태를 가진다. 내측 반원의 반경은 진공 패드(83)의 상부 섹션(833)의 반경과 거의 일치한다. 브래킷(88)의 하면은 중간 섹션(832)의 상면을 누르게 된다.The vacuum pad (83) can be fixed to the vacuum port (85) using a bracket (88) that presses the middle section (832) of the vacuum pad (83) and a bolt (89) that fixes the bracket (88) to the vacuum port (85). The bracket (88) is configured to press only one side of the middle section (832) of the vacuum pad (83). In addition, as described above, the lower surface of the middle section (832) does not contact the bottom surface (851) of the vacuum port (85). Therefore, the vacuum pad (83) is not completely fixed by the bracket (88) and can be tilted relatively freely. This is useful when the vacuum pad (83) needs to move somewhat flexibly depending on the shape of the substrate. Ideally, the substrate should be completely flat. However, in reality, it may be bent to some extent. In this case, if the vacuum pad (83) is completely fixed, it is difficult for the vacuum pad (83) and the substrate to be in close contact. The bracket (88) generally has a concentric semicircular shape. The radius of the inner semicircle almost matches the radius of the upper section (833) of the vacuum pad (83). The lower surface of the bracket (88) presses the upper surface of the middle section (832).

진공 패드(83)는 PEEK(Polyether ether ketone) 재질로 이루어질 수 있다. PEEK는 고성능 열가소성 폴리머로서, 높은 기계적 강도, 우수한 화학 저항성, 그리고 높은 온도에서도 안정적인 성질을 가지고 있어서, 진공 패드(83)의 소재로 적합하다.The vacuum pad (83) can be made of PEEK (Polyether ether ketone) material. PEEK is a high-performance thermoplastic polymer that has high mechanical strength, excellent chemical resistance, and stable properties even at high temperatures, making it suitable as a material for the vacuum pad (83).

또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 이송 로봇(50)은 진공 라인(91)에 설치되어 진공 채널(84)의 진공도를 측정하도록 구성된 압력 센서(92)와, 압력 센서(92)로부터의 진공도를 모니터링하도록 구성된 제어기(95)를 더 포함한다.In addition, as illustrated in FIG. 12, the transport robot (50) further includes a pressure sensor (92) installed in the vacuum line (91) and configured to measure the vacuum level of the vacuum channel (84), and a controller (95) configured to monitor the vacuum level from the pressure sensor (92).

제어기(95)는 적어도 압력센서(92)와 유선 또는 무선으로 통신 가능하도록 결합한다. 제어기(95)는 프로세서와 메모리 등의 하드웨어와 메모리에 설치된 소프트웨어를 포함한다. 제어기(95)는 소프트웨어의 명령어들을 통해서 프로세서가 도 14의 단계들을 수행하도록 지시한다. 제어기(95)는 이러한 단계들을 통해서 제2 엔드 이펙터(80)의 관리 주기를 결정할 수 있다.The controller (95) is coupled to at least the pressure sensor (92) so as to be able to communicate with it via wire or wirelessly. The controller (95) includes hardware such as a processor and a memory, and software installed in the memory. The controller (95) instructs the processor to perform the steps of FIG. 14 through the commands of the software. The controller (95) can determine the management cycle of the second end effector (80) through these steps.

도 14에 도시된 바와 같이, 프로세서는 압력 센서로부터의 진공도가 미리 정해진 스펙 범위 내에 속하는지 판단하는 단계(S1)와, 압력 센서로부터의 진공도가 스펙 범위보다 좁은 관리 범위 내에 속하는지 판단하는 단계(S2)와, 스펙 범위 내에 속하지만, 관리 범위를 벗어나는 빈도를 미리 정해진 기준 빈도와 비교하여 정검 시점을 결정하는 단계(S3)를 수행하도록 한다.As illustrated in FIG. 14, the processor performs a step (S1) of determining whether the vacuum level from the pressure sensor falls within a predetermined specification range, a step (S2) of determining whether the vacuum level from the pressure sensor falls within a management range narrower than the specification range, and a step (S3) of determining an inspection time by comparing the frequency of falling within the specification range but out of the management range with a predetermined reference frequency.

먼저, 압력 센서로부터의 진공도가 미리 정해진 스펙 범위 내에 속하는지 판단하는 단계(S1)에 대해서 설명한다.First, the step (S1) of determining whether the vacuum level from the pressure sensor falls within a predetermined specification range is described.

스펙 범위는 장비의 관리를 위해서 미리 정해진 진공도의 범위이다. 예를 들어, 기준 진공도±10%의 범위를 스펙 범위로 정할 수 있다. 스펙 범위를 벗어나면, 사용자가 조치를 취할 수 있도록 제어기(95)와 연결된 스피커나 조명을 통해서 경고할 수 있다.The specification range is a vacuum level range that is predetermined for equipment management. For example, a range of ±10% of the standard vacuum level can be set as the specification range. If the specification range is exceeded, a warning can be given through a speaker or light connected to the controller (95) so that the user can take action.

다음, 압력 센서로부터의 진공도가 관리 범위 내에 속하는지 판단하는 단계(S2)에 대해서 설명한다.Next, the step (S2) of determining whether the vacuum level from the pressure sensor is within the management range is described.

관리 범위는 장비의 정비 시점을 결정할 때 사용되는 진공도의 범위이다. 예를 들어, 기준 진공도±4%의 범위를 관리 범위로 정할 수 있다. 관리 범위를 벗어나도, 스펙 범위를 벗어나지 않는다면, 일단, 제2 엔드 이펙터(80)를 계속 사용할 수 있다.The management range is the range of vacuum used when determining the maintenance time of the equipment. For example, the range of the standard vacuum ±4% can be set as the management range. Even if it is out of the management range, if it is not out of the specification range, the second end effector (80) can be continuously used.

다음, 스펙 범위 내에 속하지만, 관리 범위를 벗어나는 빈도를 미리 정해진 기준 빈도와 비교하여 정비 시점을 결정하는 단계(S3)에 대해서 설명한다.Next, the step (S3) of determining the maintenance time by comparing the frequency that falls within the specification range but is out of the management range with a predetermined reference frequency is described.

스펙 범위 내에는 속하지만, 관리 범위를 벗어나는 빈도가 증가하면, 제2 엔드 이펙터(80)의 보존을 위해서 제2 엔드 이펙터(80)를 정비할 필요가 있다. 본 단계에서는 미리 정해진 기준 빈도 이상으로 관리 범위를 벗어나면, 사용자에게 정비 시점에 도달하였음을 알릴 수 있다. 예를 들어, 기준 빈도가 일주일에 5번이고, 진공도가 일주일에 5번 관리 범위를 벗어났다면, 스펙 범위를 한 번도 벗어나지 않았어도, 정비 시점에 도달한 것으로 판단할 수 있다.If the frequency of being out of the management range increases even though it is within the specification range, it is necessary to service the second end effector (80) in order to preserve the second end effector (80). In this step, if the management range is exceeded by a predetermined standard frequency, the user can be notified that the maintenance time has been reached. For example, if the standard frequency is five times a week and the vacuum level is out of the management range five times a week, it can be determined that the maintenance time has been reached even if the specification range has not been exceeded even once.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 로봇 암(60)의 한쪽 단부에는 기판의 유무를 확인할 수 있는 근접 센서(65)가 설치된다. 근접 센서(65)로는 적외선 근접 센서, 초음파 근접 센서 등이 사용될 수 있다. 근접 센서(65)는 로봇 암(60)의 한쪽 측면으로부터 제1 엔드 이펙터(70)의 중심선을 향해서 길게 연장된 바(63)에 설치된다.In addition, as shown in Fig. 10, a proximity sensor (65) that can check the presence or absence of a substrate is installed at one end of the robot arm (60). An infrared proximity sensor, an ultrasonic proximity sensor, or the like can be used as the proximity sensor (65). The proximity sensor (65) is installed on a bar (63) that extends long from one side of the robot arm (60) toward the center line of the first end effector (70).

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Furthermore, such modifications should not be individually understood from the technical idea or prospect of the present invention.

100: 도포 시스템
200: 도포 장치
230: 코팅 액 분사노즐
221: 기판 홀더
223: 컵 조립체
241: 저장 보틀
243: 펌프
260: 혼합장치
300: 세정 장치
10: 지지 프레임
30: 타워
40: 기판 처리 유닛
50: 이송 로봇
60: 로봇 암
70: 제1 엔드 이펙터
80: 제2 엔드 이펙터100: Application System
200: Application device
230: Coating liquid spray nozzle
221: Substrate Holder
223: Cup assembly
241: Storage Bottle
243: Pump
260: Mixing device
300: Cleaning device
10: Support Frame
30: Tower
40: Substrate processing unit
50: Transport robot
60: Robot Arm
70: 1st end effector
80: 2nd end effector

Claims (4)

기판을 지지하기 위한 기판 홀더와, 코팅 액을 기판의 표면에 공급하는 코팅 액 분사노즐을 구비하며, 상기 기판에 상기 코팅 액을 도포하도록 구성된 도포장치와,
복수의 층들을 구비하며 상기 도포장치의 상부에 배치되는 타워들과,
상기 타워들에 배치되는 기판 처리 유닛들과,
상기 타워들 사이에 배치되며, 상기 기판 처리 유닛과 상기 도포장치에 기판을 공급하고, 상기 기판 처리 유닛과 상기 도포장치로부터 기판을 수집하도록 구성된 이송 로봇과,
상기 도포장치의 상기 코팅 액 분사노즐을 세척하기 위한 세정 장치를 포함하며,
상기 세정 장치는,
코팅 액 토출구가 형성된 상기 코팅 액 분사노즐의 선단부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 코팅 액 분사노즐의 선단부에 가까운 내벽과 상기 내벽과 마주보며 선단부에서 먼 외벽을 포함하며, 그 하단에 원환 형태의 용제 토출구가 형성된 노즐 세척부와,
상기 노즐 세척부의 외벽과 연통되어 상기 노즐 세척부에 용제를 공급하도록 구성된 용제 공급라인을 포함하며,
상기 용제 토출구는 상기 코팅 액 토출구 상부에 형성되고,
상기 용제 공급라인은 상기 외벽에 상기 용제 공급라인의 중심선이 상기 외벽의 반경 방향으로부터 오프셋되도록 결합하는 도포 시스템.A coating device having a substrate holder for supporting a substrate and a coating liquid spray nozzle for supplying a coating liquid to the surface of the substrate, and configured to apply the coating liquid to the substrate;
Towers having multiple layers and arranged on top of the coating device,
Substrate processing units placed in the above towers,
A transfer robot arranged between the above towers and configured to supply substrates to the substrate processing unit and the coating device and to collect substrates from the substrate processing unit and the coating device;
It includes a cleaning device for cleaning the coating liquid spray nozzle of the above application device,
The above cleaning device,
A nozzle cleaning section is arranged to surround the tip of the coating liquid spray nozzle in which a coating liquid discharge port is formed, and includes an inner wall close to the tip of the coating liquid spray nozzle and an outer wall facing the inner wall and far from the tip, and has a circular solvent discharge port formed at the lower end thereof;
It includes a solvent supply line configured to be connected to the outer wall of the nozzle washing unit and supply solvent to the nozzle washing unit.
The above solvent discharge port is formed above the coating liquid discharge port,
A coating system in which the solvent supply line is coupled to the outer wall such that the center line of the solvent supply line is offset from the radial direction of the outer wall. 제1항에 있어서,
상기 도포장치는,
서로 인접하여 위아래로 배치되는 상부 칸과 하부 칸으로 분할된 도포장치 수납부와,
상기 코팅 액이 외부로 튀는 것을 방지하기 위해 상기 기판 홀더의 둘레에 배치되는 컵 조립체와,
상기 코팅 액이 저장된 저장 보틀과,
상기 저장 보틀에 저장된 상기 코팅 액을 상기 코팅 액 분사노즐에 전달하는 배관 및 펌프를 더 포함하며,
상기 기판 홀더와, 상기 코팅 액 분사노즐과 상기 컵 조립체는 상기 상부 칸에 배치되고,
상기 저장 보틀과 상기 펌프는 상기 하부 칸에 배치되는 도포 시스템.In the first paragraph,
The above application device,
A dispensing device storage section divided into upper and lower compartments arranged adjacent to each other,
A cup assembly arranged around the periphery of the substrate holder to prevent the coating liquid from splashing out,
A storage bottle in which the above coating liquid is stored,
It further includes a pipe and a pump for delivering the coating liquid stored in the storage bottle to the coating liquid spray nozzle,
The above substrate holder, the coating liquid spray nozzle and the cup assembly are placed in the upper compartment,
A dispensing system wherein the storage bottle and the pump are placed in the lower compartment. 제1항에 있어서,
상기 내벽은 상기 용제 토출구에 가까워질수록 상기 선단부에 가까워지도록 경사진 제1 안내부와, 상기 제1 안내부의 상단과 연결되며 상기 선단부와의 간격이 일정한 제1 수직부를 가지며,
상기 외벽은 상기 용제 토출구에 가까워질수록 상기 선단부에 가까워지도록 경사진 제2 안내부와, 상기 제2 안내부의 상단과 연결되며 내경이 일정한 제3 수직부를 가지는 도포 시스템.In the first paragraph,
The inner wall has a first guide portion that is inclined so as to get closer to the tip portion as it approaches the solvent discharge port, and a first vertical portion that is connected to the upper end of the first guide portion and has a constant gap from the tip portion.
A coating system in which the outer wall has a second guide portion that is inclined so as to get closer to the tip portion as it approaches the solvent discharge port, and a third vertical portion that is connected to the upper end of the second guide portion and has a constant inner diameter. 제1항에 있어서,
상기 이송 로봇은,
베이스와,
상기 베이스에 회전 가능하도록 설치되는 회전 타워와,
상기 회전 타워에 승강 가능하도록 결합한 로봇 암과,
상기 로봇 암에 직선이동이 가동하도록 결합하며, 상기 도포장치에 기판을 공급할 때 사용되는 제1 엔드 이펙터와,
상기 로봇 암에 직선이동이 가동하도록 결합하며, 상기 기판 처리 유닛에 기판을 공급하고, 상기 기판 처리 유닛 또는 상기 도포장치로부터 기판을 수집할 때 사용되는 제2 엔드 이펙터를 구비하는 도포 시스템.In the first paragraph,
The above transport robot,
With the base,
A rotating tower installed so as to be rotatable on the above base,
A robot arm coupled to be able to ascend and descend the above-mentioned rotating tower,
A first end effector coupled to the above robot arm to enable linear movement and used when supplying a substrate to the above application device,
An application system having a second end effector coupled to the robot arm so as to enable linear movement, and used to supply a substrate to the substrate processing unit and collect the substrate from the substrate processing unit or the application device.
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