KR20230033533A - 제팅 드라이버, 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

제팅 드라이버, 기판 처리 장치 및 방법 Download PDF

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손상현
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조형준
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Abstract

최소한의 변경으로 다양한 종류의 헤드에 사용할 수 있는 제팅 드라이버가 제공된다. 상기 제팅 드라이버는 원시 이미지 데이터를 제공받아, 사용되는 헤드의 타입에 적합한 형태로 변형하여 이미지 데이터를 생성하는 이미지 보드; 및 상기 이미지 보드와 물리적으로 분리되고, 상기 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 헤드에 상기 이미지 데이터를 전달하는 인터페이스 보드를 포함한다.

Description

제팅 드라이버, 기판 처리 장치 및 방법{Jetting driver, apparatus and method for processing substrate}
본 발명은 제팅 드라이버, 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치를 제조할 때, 잉크젯 장치를 이용할 수 있다. 잉크젯 장치의 제팅 드라이버는 유리 기판 위에 약액을 토출하거나 패터닝하기 위해 헤드를 구동시키는 데 사용된다.
한편, 잉크젯 장치에서 사용하는 약액 또는 요구되는 정밀도에 따라서, 다양한 종류의 헤드를 사용할 수 있다. 그런데 헤드를 교체할 때마다, 헤드를 구동하기 위한 제팅 드라이버의 변경도 필요하다. 이러한 변경을 하기 위해서는 많은 시간과 리소스(resource)를 사용하여야 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 최소한의 변경으로 다양한 종류의 헤드에 사용할 수 있는 제팅 드라이버를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 제팅 드라이버를 이용하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 상기 제팅 드라이버를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제팅 드라이버의 일 면(aspect)은, 원시 이미지 데이터를 제공받아, 사용되는 헤드의 타입에 적합한 형태로 변형하여 이미지 데이터를 생성하는 이미지 보드; 및 상기 이미지 보드와 물리적으로 분리되고, 상기 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 헤드에 상기 이미지 데이터를 전달하는 인터페이스 보드를 포함한다.
상기 이미지 보드는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함하고, 사용되는 상기 헤드의 타입에 따라 상기 FPGA가 재프로그램된다.
상기 인터페이스 보드는 다수의 헤드와 통신하기 위한 다수의 차동 라인 트랜스미터(differential line transmitter)를 더 포함한다.
상기 이미지 데이터는 상기 차동 라인 트랜스미터를 통해서 차동 신호 형태로 전송된다.
상기 인터페이스 보드는 히터 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 히터 컨트롤러는 상기 헤드가 타겟 온도에 이를 수 있도록 상기 헤드 내에 설치된 히터를 제어한다.
상기 인터페이스 보드는 전압 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드가 사용할 다수의 전압 레벨을 지정한다.
상기 인터페이스 보드는 전압 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드에 설치된 노즐을 구동시키기 위한 전압을 생성하기 위한 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기는 상기 헤드의 타입에 따라 사용 여부가 결정된다.
상기 헤드가 DPN(drive per nozzle) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되고,
상기 헤드가 DPH(drive per head) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되지 않는다.
상기 이미지 보드는 이더캣(EtherCAT)을 통해서 운영 컴퓨터와 연결되고,
상기 이미지 보드는 상기 제팅 드라이버의 상태를 상기 운영 컴퓨터에 제공하여, 상기 운영 컴퓨터가 상기 제팅 드라이버를 모니터링할 수 있도록 한다.
상기 이미지 보드와 상기 인터페이스 보드는 보드 투 보드 커넥터(board to board connector)로 연결된다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제팅 드라이버의 일 면(aspect)은, 원시 이미지 데이터와 세팅 데이터를 제공하는 패턴 컴퓨터; 및 상기 원시 이미지 데이터와 상기 세팅 데이터를 기초로, 다수의 헤드를 제어하는 제팅 드라이버를 포함하고, 상기 제팅 드라이버는 서로 물리적으로 분리된 이미지 보드와 인터페이스 보드를 포함하고, 상기 이미지 보드는 상기 원시 이미지 데이터를 기초로, 사용되는 헤드의 타입에 적합한 형태로 변형하여 이미지 데이터를 생성하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함하고, 상기 인터페이스 보드는, 상기 다수의 헤드와 통신하기 위한 다수의 차동 라인 트랜스미터(differential line transmitter)와, 상기 이미지 데이터를 제공받아 상기 다수의 차동 라인 트랜스미터에 제공하는 이미지 컨트롤러와, 상기 헤드 내에 설치된 히터를 제어하는 히터 제어 신호를 상기 다수의 차동 라인 트랜스미터에 제공하는 히터 컨트롤러와, 상기 다수의 헤드에서 사용할 전압 레벨을 지정하는 전압 제어 신호를 상기 다수의 차동 라인 트랜스미터에 제공하는 전압 컨트롤러를 포함한다.
상기 이미지 보드는 이더캣(EtherCAT)을 통해서 운영 컴퓨터와 연결되고, 상기 이미지 보드는 상기 제팅 드라이버의 상태를 상기 운영 컴퓨터에 제공하여, 상기 운영 컴퓨터가 상기 제팅 드라이버를 모니터링할 수 있도록 한다.
상기 이미지 보드와 상기 인터페이스 보드는 보드 투 보드 커넥터(board to board connector)로 연결될 수 있다.
상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드에 설치된 노즐을 구동시키기 위한 전압을 생성하기 위한 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기는 상기 헤드의 타입에 따라 사용 여부가 결정될 수 있다.
상기 헤드가 DPN(drive per nozzle) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되고, 상기 헤드가 DPH(drive per head) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되지 않을 수 있다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제팅 드라이버의 일 면(aspect)은, 서로 물리적으로 분리된 이미지 보드와 인터페이스 보드를 포함하고, 상기 이미지 보드는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함하는 제팅 드라이버가 제공되고, 상기 이미지 보드가 제1 원시 이미지 데이터를 제공받아, 제1 타입의 제1 헤드에 적합한 형태로 변형하여 제1 이미지 데이터를 생성하고, 상기 인터페이스 보드는 상기 제1 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 제1 헤드에 상기 제1 이미지 데이터를 전달하고, 상기 다수의 제1 헤드를 다수의 제2 헤드로 교체하되, 상기 제2 헤드는 상기 제1 타입과 다른 제2 타입이고, 상기 이미지 보드의 FPGA를 상기 제2 타입에 적합하게 재프로그램하고, 상기 이미지 보드가 제2 원시 이미지 데이터를 제공받아, 제2 타입의 제2 헤드에 적합한 형태로 변형하여 제2 이미지 데이터를 생성하고, 상기 인터페이스 보드는 상기 제2 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 제2 헤드에 상기 제2 이미지 데이터를 전달하는 것을 포함한다.
여기서, 상기 이미지 보드와 상기 인터페이스 보드는 보드 투 보드 커넥터(board to board connector)로 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스 보드는 전압 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드에 설치된 노즐을 구동시키기 위한 전압을 생성하기 위한 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기는 상기 헤드의 타입에 따라 사용 여부가 결정될 수 있다.
또한, 상기 헤드가 DPN(drive per nozzle) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되고, 상기 헤드가 DPH(drive per head) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되지 않을 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제팅 드라이버를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 이미지 보드를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 인터페이스 보드를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 헤드의 예시적 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제팅 드라이버를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제팅 드라이버를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1의 이미지 보드를 설명하기 위한 블록도이다. 도 3은 도 1의 인터페이스 보드를 설명하기 위한 블록도이다. 도 4는 도 1에 도시된 헤드의 예시적 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
우선 도 1을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제팅 드라이버(10)는 이미지 보드(100)와 인터페이스 보드(200)을 포함한다.
이미지 보드(100)는 세팅 데이터(SD) 및 원시(raw) 이미지 데이터(RID)를 제공받는다.
세팅 데이터(SD)는 헤드(H1~H8)의 동작에서 필요한 기본 세팅과 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 세팅 데이터(SD)는 헤드(H1~H8) 내부에 설치된 피에조(piezo) 소자를 제어하기 위한 전압의 파형에 관한 정보(예를 들어, 라이징 타임(rising time), 폴링 타임(falling time), 하이 레벨(high level)의 유지시간, 로우 레벨(low level)의 유지시간 등), 사용되는 전압 레벨에 관한 정보(예를 들어, 3V, 5V, 10V, 15V 등), 헤드(H1~H8)가 유지해야 하는 타겟 온도 등을 포함할 수 있다.
이미지 보드(100)는 세팅 데이터(SD)를 이용하여, 헤드(H1~H8)의 온도와 관련된 제어를 위한 제1 세팅 신호(SD1)과, 헤드(H1~H8)에서 사용될 전압과 관련된 제어를 위한 제2 세팅 신호(SD2)를 생성한다.
원시 이미지 데이터(RID)는 헤드(H1~H8)가 기판 상에 토출해야 하는 이미지와 관련된 정보일 수 있다. 즉, 헤드(H1~H8)가 기판 상에 어떠한 형태(예를 들어, 사각형, 삼각형, 원형, 지그재그 등)로 약액을 토출해야 하는지에 관한 정보일 수 있다.
이미지 보드(100)는 원시(raw) 이미지 데이터(RID)를 제공받아, 사용되는 헤드의 타입에 적합한 형태로 변형하여 이미지 데이터(ID)를 생성한다. "헤드의 타입에 적합한 형태"로 변형하는 것에 대해서 설명하면, 제조사(maker)가 다르거나, 동일한 제조사라고 하더라도 헤드의 종류에 따라서 인터페이스가 다를 수 잇다. 즉, 인터페이스가 표준화되어 있지 않기 때문에, 헤드의 제조사/종류에 따라 전송 시퀀스(sequence)가 서로 다를 수 있다. 따라서, 이미지 보드(100)는 헤드 제조사/종류에 적합한 형태로(예를 들어, 헤드 제조사가 정하고 있는 전송 시퀀스에 맞추어) 이미지 데이터(ID)를 생성한다.
여기서, 도 2를 참고하면, 이미지 보드(100)는 세팅 데이터(SD) 및 원시 이미지 데이터(RID)가 제공되는 입력단들과, 제1 세팅 신호(SD1), 제2 세팅 신호(SD2), 이미지 데이터(ID)를 출력하는 출력단들을 포함한다. 또한, 이미지 보드(100)는 프로세서(110) 및 FPGA(Field Programmable Gate Array)(120)를 포함한다.
프로세서(110)는 전술한 것과 같이, 세팅 데이터(SD)를 이용하여 제1 세팅 신호(SD1)과 제2 세팅 신호(SD2)를 생성하여 제공할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 원시 이미지 데이터(RID), 세팅 데이터(SD)를 제공하는 패턴 컴퓨터(도 5의 60 참고), 운영 컴퓨터(도 5의 50) 및 인코더 관리기(도 5의 52) 등과 데이터를 주고 받을 수 있다.
FPGA(120)는 설계 가능한 논리 소자 및/또는 프로그래밍이 가능한 내부 회로가 포함된 반도체 소자이다. FPGA(120)는 제조된 이후에도 사용자(또는 소비자, 설계자)에 의해서 현장에서 재프로그램될 수 있다. 이러한 현장 프로그래밍에 의해서 FPGA(120)는 다양한 논리기능을 수행할 수 있다. 따라서, 헤드가 교체/변경될 때, 사용자가 교체된 헤드의 타입에 따라(즉, 교체된 헤드에 적합한 동작을 수행할 수 있도록) FPGA(120)를 재프로그램할 수 있다. FPGA(120)는 원시 이미지 데이터(RID)를 교체된 헤드의 타입에 적합한 형태로 변형하여 이미지 데이터(ID)를 생성한다. 따라서, 헤드가 교체/변경되더라도 FPGA(120)를 재프로그램하여 사용할 수 있으므로, 이미지 보드(100)는 변경할 필요가 없다.
다시 도 1을 참고하면, 인터페이스 보드(200)는 이미지 보드(100)와 다수의 헤드(H1~H8) 사이에서 인터페이싱 동작을 수행한다.
예를 들어, 인터페이스 보드(200)는 이미지 보드(100)로부터 제1 세팅 신호(SD1), 제2 세팅 신호(SD2), 이미지 데이터(ID) 등을 제공받아서, 다수의 헤드(H1~H8)에 제공한다. 또한, 인터페이스 보드(200)는 다수의 헤드(H1~H8)로부터, 헤드(H1~H8)의 상태 정보(예를 들어, 헤드(H1~H8)의 온도 정보)를 제공받을 수 있고, 상태 정보에 반응하여 헤드(H1~H8)를 제어하거나 이미지 보드(100)에 상태 정보를 제공할 수 있다. 이러한 헤드(H1~H8)의 상태 정보는 이미지 보드(100)를 통해서 운영 컴퓨터(도 5의 50 참고)에 전달될 수 있다.
또한, 이미지 보드(100)와 인터페이스 보드(200)는 물리적으로 분리되어 있다. 이미지 보드(100)와 인터페이스 보드(200)는 보드 투 보드 커넥터(board to board connector)로 연결되어, 보드 투 보드 커넥터를 통해서 서로 통신할 수 있다.
여기서, 도 3을 참고하면, 인터페이스 보드(200)는 이미지 컨트롤러(210), 전압 컨트롤러(220), 히터 컨트롤러(230), 다수의 차동 라인 트랜스미터(differential line transmitter)(DLT1~DLT8) 등을 포함할 수 있다.
이미지 컨트롤러(210)는 FPGA(120)에서 제공된 이미지 데이터(ID)를 다수의 채널을 통해서 다수의 헤드(H1~H8)에 전달한다. 도면에서는 예시적으로 8개의 채널만을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 채널은 2개, 4개, 16개, 64개 등 다양할 수 있다.
전달된 이미지 데이터(ID)는 다수의 차동 라인 트랜스미터(DLT1~DLT8)에 의해서, 차동 신호 형태로 변형되어 다수의 헤드(H1~H8)에 전달된다. 차동 신호로 변형하여 전송하는 이유는, 제팅 드라이버(10)에서 다수의 헤드(H1~H8)로 전달되는 과정에서 발생할 수 있는 간섭의 영향을 최소화하기 위함이다.
또한, 히터 컨트롤러(230)는 제1 세팅 신호(SD1)를 제공받고, 헤드(H1~H8)가 타겟 온도에 이를 수 있도록 헤드(H1~H8) 내에 설치된 히터(도 4의 320 참고)를 제어하는 히터 제어 신호(HCS)를 제공한다. 도시된 것과 같이, 히터 제어 신호(HCS)는 다수의 채널을 통해서 다수의 헤드(H1~H8)에 전달된다.
전압 컨트롤러(220)는 제2 세팅 신호(SD2)를 제공받고, 헤드(H1~H8)가 사용할 다수의 전압 레벨을 지정하는 전압 제어 신호(VCS)를 제공할 수 있다. 도시된 것과 같이, 전압 제어 신호(VCS)는 다수의 채널을 통해서 다수의 헤드(H1~H8)에 전달된다.
한편, 다수의 차동 라인 트랜스미터(DLT1~DLT8)는 차동 신호 형태로 이미지 데이터(ID), 히터 제어 신호(HCS) 및 전압 제어 신호(VCS)를 제공한다. 따라서, 다수의 라인 리시버(line receiver)는 대응되는 차동 라인 트랜스미터(DLT1~DLT8)로부터 차동 신호를 제공받아, 싱글 엔드(single end) 신호 형태로 변환하여 대응하는 헤드(H1~H8)에 제공한다.
히터 컨트롤러(230), 전압 컨트롤러(220) 및 이미지 컨트롤러(210)는 하나 또는 몇 개의 MCU(Micro Control Unit)으로 구현될 수 있다.
여기서 도 4를 참고하면, 헤드(예를 들어, H1)는 로직칩(310), 히터(320), 제어전압 생성기(330), 증폭기(340), 다수의 피에조 소자(P1~Pn, n은 자연수), 다수의 노즐(N1~Nn, n은 자연수)을 포함할 수 있다.
로직칩(310)은 이미지 데이터(ID), 히터 제어 신호(HCS) 및 전압 제어 신호(VCS)를 제공받아, 헤드(H1) 내의 다수의 기능 블록들(예를 들어, 320, 330, P1~Pn 등)을 제어할 수 있다.
로직칩(310)은 히터(320)의 온도가, 히터 제어 신호(HCS)의 지시에 따라 타겟 온도에 이를 수 있도록 한다. 히터(320)의 온도에 따라 약액의 점성이 변한다. 약액의 점성이 달라지면, 피에조 소자(P1~Pn)에 기설정된 전압을 인가하더라도, 기설정된 양의 약액이 토출되지 않는다. 따라서, 히터(320)의 온도를 계속적으로 관리할 필요가 있다.
로직칩(310)은 전압 제어 신호(VCS)에 의해 지정된 다수의 전압 레벨 및 전압 파형에 따라서, 타이밍에 맞추어 제어전압 생성기(320)가 동작하도록 제어한다.
제어전압 생성기(320) 내부에는 증폭기(340)가 설치되어 있다. 파워 라인을 통해서 높은 레벨의 전압을 인가받지 않더라도, 증폭기(340)는 낮은 레벨의 전압을 기설정된 전압레벨로 높일 수 있다.
다수의 피에조 소자(P1~Pn)는 제어전압 생성기(430)로부터 제어전압을 제공받아, 노즐(N1~Nn)이 약액을 토출하도록 한다. 별도로 도시하지 않았으나, 노즐(N1~Nn)은 약액을 저장하는 레저버(reservoir)에 연결되어 레저버로부터 약액을 제공받고, 제어전압에 따라 약액을 토출하게 된다.
정리하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제팅 드라이버(10)는, 물리적으로 분리된 이미지 보드(100)와 인터페이스 보드(200)를 포함한다. 사용할 헤드(H1~H8)가 변경/교체되더라도 이미지 보드(100)의 FPGA(도 2의 120 참고)를 재프로그래밍하여 사용할 수 있다. 따라서, 제팅 드라이버(10) 전체를 교체할 필요가 없다. 필요하다면 인터페이스 보드(200)만 교체하거나, 인터페이스 보드(200)를 최소한으로 수정하여 재사용할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
우선 도 5 및 도 6을 참고하면, 기판 처리 장치는 제팅 드라이버(10), 운영 컴퓨터(50), 패턴 컴퓨터(60) 및 인코더 관리기(52)를 포함할 수 있다.
패턴 컴퓨터(60)은 제팅 드라이버(10)에 세팅 데이터(SD) 및 원시 이미지 데이터(RID)를 제공한다. 전술한 것과 같이, 세팅 데이터(SD)는 헤드(H1~H8)의 동작에서 필요한 기본 세팅과 관련된 정보이고, 전압 파형, 전압 레벨, 헤드(H1~H8)가 유지해야 할 타겟 온도 등에 관한 정보일 수 있다. 원시 이미지 데이터(RID)는 헤드(H1~H8)가 기판 상에 토출해야 하는 이미지와 관련된 정보이다.
운영 컴퓨터(50)는 도 6의 모션 컨트롤러(55)와 통신하고, 모션 컨트롤러(55)를 통해서 도 6에 도시된 장비를 제어할 수 있다.
장비는 프로세스 영역(PT), 메인터넌스 영역(MT)을 포함한다. 프로세스 영역(PT)과 메인터넌스 영역(MT) 상에는, 프로세스 영역(PT)과 메인터넌스 영역(MT)을 가로지르도록 갠트리(410)이 배치된다. 갠트리(410)에는 다수의 헤드(420)가 설치되고, 헤드(420)는 갠트리(410)의 연장방향(도면에서 좌우방향)을 따라서 이동할 수 있다. 즉, 헤드(420)는 프로세스 영역(PT), 메인터넌스 영역(MT) 모두에서 약액을 토출할 수 있다.
프로세스 영역(PT) 상에는 스테이지(430)이 위치하고, 스테이지(430)는 프로세스 영역(PT)의 길이방향을 따라(도면에서 상하방향)으로 이동할 수 있다. 스테이지(430) 상에는 유리기판이 놓여지고, 스테이지(430)가 갠트리(410) 아래에서 다수회 상하방향으로 이동하는 동안, 다수의 헤드(420)는 유리기판 상에 약액을 토출한다.
메인터넌스 영역(MT)은 헤드(H1~H8)를 정비하거나, 헤드(H1~H8) 상태를 체크하는 영역이다. 별도로 도시하지 않았으나, 메인터넌스 영역(MT)에는 롤투롤 방식으로 회전하는 테스트용 필름이 배치되고, 다수의 헤드(420)는 테스트용 필름 상에 약액을 토출한다. 이를 통해서 헤드(420)의 각 노즐에서 토출되는 약액의 분량, 밀도 등을 체크하거나, 노즐이 막혀있는지, 기설정된 양에 비해 너무 많은 양을 토출하는지 등을 체크할 수 있다.
여기서, 도 5를 참고하면, 인코더 관리기(52)는 스테이지(430)의 위치를 나타내는 인코더(encoder) 신호를 이용하여, 다수의 제팅 드라이버(10)에 트리거(trigger) 신호를 제공한다. 전술한 것과 같이, 스테이지(430)가 상하로 이동하는 동안 헤드(H1~H8)가 약액을 토출한다. 따라서, 스테이지(430)의 정확한 위치를 알아야, 헤드(H1~H8)가 약액을 정확한 위치에 토출할 수 있다. 제팅 드라이버(10)는 이러한 트리거 신호를 기초로, 헤드(H1~H8)의 약액 토출 시작점을 제어한다.
운영 컴퓨터(50)는 인코더 관리기(52)로부터 트리거 신호를 제공받아, 스테이지(430)의 위치와 트리거 신호를 비교하여, 트리거 신호에 이상이 없는지를 체크할 수 있다.
한편, 제팅 드라이버(10)(즉, 이미지 보드(100))는 산업형 네트워크인 이더캣(EtherCAT)을 통해서 운영 컴퓨터(50)와 연결된다. 이미지 보드(100)는 제팅 드라이버(10)의 상태를 운영 컴퓨터(50)에 제공하여, 운영 컴퓨터(50)가 제팅 드라이버(10)를 모니터링할 수 있도록 한다. 제팅 드라이버(10)는 이더캣으로 운영 컴퓨터(50)와 연결되어 있기 때문에, 운영 컴퓨터(50)는 실시간으로 빠르게 제팅 드라이버(10)의 상태를 알 수 있다.
또한, 운영 컴퓨터(50)는 헤드(H1~H8)의 상태 정보를, 인터페이스 보드(200) 및 이미지 보드(100)를 통해서 전달받아, 헤드(H1~H8)의 상태를 파악할 수도 있다. 파악된 헤드(H1~H8)의 상태에 따라, 운영 컴퓨터(50)는 패턴 컴퓨터(60)에 세팅 데이터(SD)의 변경을 요청할 수 있다. 예를 들어, 운영 컴퓨터(50)가 헤드(H1~H8)의 실제 온도가 높다고 생각되면, 패턴 컴퓨터(60)에 타겟 온도를 더 낮출 것을 요청할 수 있다. 패턴 컴퓨터(60)는 운영 컴퓨터(50)의 요청에 따라 세팅 데이터(SD)에 포함되는 타겟 온도를 수정할 수 있다.
또한, 제팅 드라이버(10)와 인코더 관리기(52)도 이더캣을 통해서 연결될 수 있다. 인코더 관리기(52)와 운영 컴퓨터(50)도 이더캣을 통해서 연결될 수 있다. 운영 컴퓨터(50)는 인코더 관리기(52)가 제공하는 트리거 신호를 실시간으로 빠르게 체크할 수 있다. 따라서, 운영 컴퓨터(50)는 양산중에 발생될 수 있는 미토출, 패턴 밀림 등의 상태를 미리 감지하는 모니터링 기능을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제팅 드라이버를 설명하기 위한 블록도이다. 이하에서 설명의 편의상, 도 3을 이용하여 설명한 것과 실질적으로 동일한 내용은 생략한다.
도 7을 참고하면, 제팅 드라이버(10)의 인터페이스 보드(200)는 이미지 컨트롤러(210), 전압 컨트롤러(220), 히터 컨트롤러(230), 다수의 차동 라인 트랜스미터 등을 포함한다.
특히, 전압 컨트롤러(220)는 헤드(H1~H8)에 설치된 노즐을 구동시키기 위한 전압을 생성하기 위한 증폭기(222)를 더 포함하고, 전압 컨트롤러(220)는 헤드(H1~H8)의 타입에 따라 증폭기(222)의 사용 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 헤드(H1~H8)가 증폭기(340)를 포함하는 DPH(Drive Per Head) 타입(도 4 참고)일 수 있다. DPH 타입의 헤드(H1~H8)은 제팅 드라이버(200)에 의해 헤드 단위로 제어되고, 노즐 단위로 제어되지 않는다. 이러한 경우, 전압 컨트롤러(220)의 증폭기(222)를 사용되지 않는다. 전압 컨트롤러(220)가 전압 제어 신호(VCS) 및 이미지 데이터(SD)만을 제공하더라도, 헤드(H1~H8)의 제어전압 생성기(330)는 기설정된 전압 레벨에 맞추어서 제어전압을 피에조 소자(P1~Pn)에 제공할 수 있다.
반면, 헤드(H1~H8)가 증폭기를 포함하지 않는 DPN(Drive Per Nozzle) 타입일 수 있다. DPN 타입의 헤드(H1~H8)은 제팅 드라이버(200)에 의해 노즐 단위로 제어된다. 이러한 경우, 전압 컨트롤러(220)의 증폭기(222)가 사용된다. 전압 컨트롤러(220)는 전압 제어 신호(VCS), 이미지 데이터(SD) 뿐만 아니라, 기설정된 전압 레벨을 갖는 피에조 소자(P1~Pn)를 제어할 전압을 같이 헤드(H1~H8)에 제공해야 한다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제팅 드라이버(10)는, 물리적으로 분리된 이미지 보드(100)와 인터페이스 보드(200)를 포함한다. 사용할 헤드(H1~H8)가 변경/교체되더라도 이미지 보드(100)의 FPGA(도 2의 120 참고)를 재프로그래밍하여 사용할 수 있다.
뿐만 아니라, 예를 들어 DPH 타입의 헤드(H1~H8)에서 DPN 타입의 헤드(H1~H8)로 변경되더라도, 인터페이스 보드(200)를 변경하지 않고 인터페이스 보드(200)의 세팅만 변경하여 사용할 수 있다. 즉, 하나의 인터페이스 보드(200)가 DPH 타입의 헤드(H1~H8) 및 DPN 타입의 헤드(H1~H8) 모두에 적용시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참고하면, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한 제팅 드라이버(10)가 제공된다(S505). 즉, 제팅 드라이버(10)는 서로 물리적으로 분리된 이미지 보드(100)와 인터페이스 보드(200)를 포함하고, 이미지 보드(100)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.
이어서, 기설치된 제팅 드라이버(10)를 이용하여 제1 타입의 제1 헤드를 제어한다(S510). 구체적으로, 이미지 보드(100)가 제1 원시 이미지 데이터를 제공받아, 제1 타입의 제1 헤드에 적합한 형태로 변형하여 제1 이미지 데이터를 생성한다. 인터페이스 보드(200)는 제1 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 제1 헤드에 제1 이미지 데이터(ID)를 전달한다.
이어서, 약액의 종류, 정밀도 등의 이유로, 제1 타입의 제1 헤드를 제2 타입의 제2 헤드(H1~H8)로 교체한다(S520). 제1 타입과 제2 타입은 서로 다른 타입이다. 예를 들어, 제1 타입은 DPH 타입이고, 제2 타입은 DPN 타입일 수 있다.
이어서, 이미지 보드(100)의 FPGA(120)를 제2 타입에 적합하게 재프로그램한다(S530). 추가적으로, 인터페이스 보드(200)의 세팅을 변경할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 보드(200)의 전압 컨트롤러(220) 내의 증폭기(222)의 사용 여부를 변경할 수 있다. 또는, 제2 타입에 맞는 인터페이스 보드(200)로 교체될 수 있다.
이어서, 재프로그래밍된 제팅 드라이버(10)를 이용하여 제2 타입의 제2 헤드를 제어한다(S540). 구체적으로, 이미지 보드(100)가 제2 원시 이미지 데이터를 제공받아, 제2 타입의 제2 헤드에 적합한 형태로 변형하여 제2 이미지 데이터를 생성한다. 또한, 인터페이스 보드(200)는 제2 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 제2 헤드에 상기 제2 이미지 데이터를 전달한다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 제팅 드라이버 100: 이미지 보드
110: 프로세서 120: FPGA
200: 인터페이스 보드 210: 이미지 컨트롤러
220: 전압 컨트롤러 230: 히터 컨트롤러

Claims (19)

  1. 원시 이미지 데이터를 제공받아, 사용되는 헤드의 타입에 적합한 형태로 변형하여 이미지 데이터를 생성하는 이미지 보드; 및
    상기 이미지 보드와 물리적으로 분리되고, 상기 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 헤드에 상기 이미지 데이터를 전달하는 인터페이스 보드를 포함하는, 제팅 드라이버.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이미지 보드는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함하고,
    사용되는 상기 헤드의 타입에 따라 상기 FPGA가 재프로그램되는, 제팅 드라이버.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스 보드는 다수의 헤드와 통신하기 위한 다수의 차동 라인 트랜스미터(differential line transmitter)를 더 포함하는, 제팅 드라이버.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 이미지 데이터는 상기 차동 라인 트랜스미터를 통해서 차동 신호 형태로 전송되는, 제팅 드라이버.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스 보드는 히터 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 히터 컨트롤러는 상기 헤드가 타겟 온도에 이를 수 있도록 상기 헤드 내에 설치된 히터를 제어하는, 제팅 드라이버.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스 보드는 전압 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드가 사용할 다수의 전압 레벨을 지정하는, 제팅 드라이버.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스 보드는 전압 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드에 설치된 노즐을 구동시키기 위한 전압을 생성하기 위한 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기는 상기 헤드의 타입에 따라 사용 여부가 결정되는, 제팅 드라이버.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 헤드가 DPN(drive per nozzle) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되고,
    상기 헤드가 DPH(drive per head) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되지 않는, 제팅 드라이버.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이미지 보드는 이더캣(EtherCAT)을 통해서 운영 컴퓨터와 연결되고,
    상기 이미지 보드는 상기 제팅 드라이버의 상태를 상기 운영 컴퓨터에 제공하여, 상기 운영 컴퓨터가 상기 제팅 드라이버를 모니터링할 수 있도록 하는, 제팅 드라이버.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 이미지 보드와 상기 인터페이스 보드는 보드 투 보드 커넥터(board to board connector)로 연결되는, 제팅 드라이버.
  11. 원시 이미지 데이터와 세팅 데이터를 제공하는 패턴 컴퓨터; 및
    상기 원시 이미지 데이터와 상기 세팅 데이터를 기초로, 다수의 헤드를 제어하는 제팅 드라이버를 포함하고,
    상기 제팅 드라이버는 서로 물리적으로 분리된 이미지 보드와 인터페이스 보드를 포함하고,
    상기 이미지 보드는 상기 원시 이미지 데이터를 기초로, 사용되는 헤드의 타입에 적합한 형태로 변형하여 이미지 데이터를 생성하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함하고,
    상기 인터페이스 보드는,
    상기 다수의 헤드와 통신하기 위한 다수의 차동 라인 트랜스미터(differential line transmitter)와,
    상기 이미지 데이터를 제공받아 상기 다수의 차동 라인 트랜스미터에 제공하는 이미지 컨트롤러와,
    상기 헤드 내에 설치된 히터를 제어하는 히터 제어 신호를 상기 다수의 차동 라인 트랜스미터에 제공하는 히터 컨트롤러와,
    상기 다수의 헤드에서 사용할 전압 레벨을 지정하는 전압 제어 신호를 상기 다수의 차동 라인 트랜스미터에 제공하는 전압 컨트롤러를 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 이미지 보드는 이더캣(EtherCAT)을 통해서 운영 컴퓨터와 연결되고,
    상기 이미지 보드는 상기 제팅 드라이버의 상태를 상기 운영 컴퓨터에 제공하여, 상기 운영 컴퓨터가 상기 제팅 드라이버를 모니터링할 수 있도록 하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 이미지 보드와 상기 인터페이스 보드는 보드 투 보드 커넥터(board to board connector)로 연결되는, 기판 처리 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드에 설치된 노즐을 구동시키기 위한 전압을 생성하기 위한 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기는 상기 헤드의 타입에 따라 사용 여부가 결정되는, 기판 처리 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 헤드가 DPN(drive per nozzle) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되고,
    상기 헤드가 DPH(drive per head) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되지 않는, 기판 처리 장치.
  16. 서로 물리적으로 분리된 이미지 보드와 인터페이스 보드를 포함하고, 상기 이미지 보드는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함하는 제팅 드라이버가 제공되고,
    상기 이미지 보드가 제1 원시 이미지 데이터를 제공받아, 제1 타입의 제1 헤드에 적합한 형태로 변형하여 제1 이미지 데이터를 생성하고, 상기 인터페이스 보드는 상기 제1 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 제1 헤드에 상기 제1 이미지 데이터를 전달하고,
    상기 다수의 제1 헤드를 다수의 제2 헤드로 교체하되, 상기 제2 헤드는 상기 제1 타입과 다른 제2 타입이고,
    상기 이미지 보드의 FPGA를 상기 제2 타입에 적합하게 재프로그램하고,
    상기 이미지 보드가 제2 원시 이미지 데이터를 제공받아, 제2 타입의 제2 헤드에 적합한 형태로 변형하여 제2 이미지 데이터를 생성하고, 상기 인터페이스 보드는 상기 제2 이미지 데이터를 제공받아 다수의 채널을 통해서 다수의 제2 헤드에 상기 제2 이미지 데이터를 전달하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 이미지 보드와 상기 인터페이스 보드는 보드 투 보드 커넥터(board to board connector)로 연결되는, 기판 처리 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 인터페이스 보드는 전압 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 전압 컨트롤러는 상기 헤드에 설치된 노즐을 구동시키기 위한 전압을 생성하기 위한 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기는 상기 헤드의 타입에 따라 사용 여부가 결정되는, 기판 처리 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 헤드가 DPN(drive per nozzle) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되고,
    상기 헤드가 DPH(drive per head) 타입인 경우 상기 증폭기는 사용되지 않는, 기판 처리 방법.
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