JP5544000B2 - 基板表面処理システム - Google Patents
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Description
このために、前記基板には、ポリシリコン膜のようなシリコン膜が形成される。前記ポリシリコン膜は、非晶質シリコン膜をELA(excimer laser annealing)などの結晶化工程を介して形成する。このポリシリコン膜をパターニングし、前記薄膜トランジスタのアクティブ層として使う。
前記シリコン酸化膜は、結晶化工程に悪影響を及ぼすことがある。また、薄膜トランジスタの特性に影響を及ぼし、工程中、パーティクルなどの汚染源として作用することがある。従って、前記結晶化工程前後及び/又は後に、前記シリコン酸化膜を除去しなければならない。
また、結晶化工程を経て形成されたポリシリコン膜は、表面粗度が粗いから、その表面をエッチングして表面均一度を高める必要もある。
かような理由によって、前記シリコン膜が形成されている基板の表面に対して、前記シリコン膜をエッチングするための表面処理をしなければならない。
これを改善するために、表面処理のためのシステムをインライン形態で配したりするが、その場合、工程を遂行するシステムが過度に長く形成されもする。これは、システムを設置する空間を多く占めることになるという問題が生じる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1湿式処理モジュールは、前記第1処理室乃至前記第3処理室のうちのいずれか一つに配置され、前記第1湿式処理モジュールが設置されていない他の処理室には、前記基板の表面を乾燥させた状態で乾式処理するために、乾式処理モジュールが配置されることができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1湿式処理モジュールは、前記第1処理室乃至前記第3処理室のうちのいずれか一つに配置され、前記第1湿式処理モジュールが設置されていない他の処理室の少なくとも一つには、前記基板の表面を湿式処理する第2湿式処理モジュールが配置されることができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1湿式処理モジュールは、前記第3処理室の前記第5端部のうち、前記第4端部と一体化結合された部分に隣接して配置されることができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1湿式処理モジュールは、前記第3処理室の前記第2端部に隣接した部分に配置されることができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1湿式処理モジュールは、前記第3処理室の前記第4端部に隣接した部分に配置されることができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第2処理室は、前記第1処理室の下部に配置されることができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1処理室は、前記第2処理室の下部に配置されることができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1処理室乃至前記第3処理室のうち少なくとも一つに配置され、前記基板を地面に対して傾くように傾斜させる傾斜駆動部をさらに含むことができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1湿式処理モジュールは、複数の噴霧ノズルを具備した液噴射モジュールを含むことができる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記方向転換工程は、前記基板を垂直方向に下降させることを含んでもよい。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1水平移動工程、前記方向転換工程及び前記第2水平移動工程のうち少なくとも1つの工程は、前記基板を地面に対して傾くように傾斜させることを含んでもよい。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1湿式処理工程は、前記処理液及び液切り空気のうち少なくとも一つを前記基板の前記表面に提供することを含んでもよい。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記エッチング液の提供及び液切り空気の提供が同時に行われる。
また、大面積基板への適用がさらに有用になる。
また、第1液及び第2液によって、ポリシリコン膜表面の洗浄と共に、シリコン酸化膜をエッチングすることができ、シリコン酸化膜がエッチングされた後のポリシリコン膜表面の平滑度がさらに向上する。
そして、他種のエッチング液である第1液及び第2液の間に第3液を提供することにより、緩衝機能を介してエッチング程度の精密な制御が可能になり、第1液と第2液との混合によって、所望のエッチング率が異なる問題、及びこれによる量産性低下を防止することができる。
本発明は、大型基板に対する適用がさらに有用である。
前記第1処理室1は、地面に対して水平方向に延長されたチャンバの形態に具備され、両端に第1端部11及び第2端部12をそれぞれ具備する。
前記第1端部11には、第1ゲート14が設置されており、第1ゲート14を介して基板10が、別途の搬送ロボット(図示せず)によって、第1処理室1内に投入される。第2端部12には、第1連通路15が具備され、第3処理室3と連通される。
前記第3端部21には、第2ゲート24が設置されており、第2ゲート24を介して基板10は、第2処理室2の外側に吐出される。第4端部22には、第2連通路25が具備され、第3処理室3と連通される。
前記方向転換部6は、複数の第3駆動ローラ61を含み、前記基板10を、第1方向X1及び/又は第2方向X2に水平移動させる。そして、前記方向転換部6は、垂直移動部62を含み、前記第3駆動ローラ61を垂直移動させる。
かような本発明の一実施形態において、第1処理室1の第1端部11と第2処理室2の第3端部21は、互いに並んで延長されている。そして、第1処理室1の第2端部12及び第2処理室2の第4端部22も、互いに並んで延長されている。
しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではなく、図2から分かるように、第2処理室2が第1処理室1の上部に配置され、第3処理室3の第5端部31の上側に連結され、第1処理室1は、第3処理室3の第5端部31の下側に連結される。
前記第2湿式処理モジュール7’は、前記第1湿式処理モジュール7と同一の処理液を基板10に提供することもでき、前記第1湿式処理モジュール7とは異なる処理液を基板10に提供することもできる。また、前記第2湿式処理モジュール7’は、リンスユニットや予備加湿ユニットのように、基板10の表面を湿式で処理するモジュールが使われもする。
前記乾式処理モジュール8は、プラズマ供給ユニットのように、基板10の表面を乾式で処理するモジュールになりもする。
前記第1湿式処理モジュール7は、噴射モジュール72と、制御部70と、第1保存槽711,第2保存槽712及び第3保存槽713と、空気タンク714と、を含む。
前記ベース基板101は、ガラス、プラスチック又はメタル基板を含んでもよいが、たとえ図面に図示していないにしても、表面に有機物及び/又は無機物による絶縁膜がさらに具備されてもよい。
前記のような基板10は、前述のように、ベース基板101上に、シリコン膜102が成膜された基板に限定されるものではなく、シリコン膜を含むシリコンウェーハなど、シリコン膜を含む多種の基板が適用されてもよいことは、言うまでもない。
前記噴射モジュール72は、前記基板10の表面に、第1液乃至第3液を選択的に提供するための液噴射モジュール72aと、基板10の表面に液切り空気を提供するための空気噴射モジュール72bと、を含む。
図12は、1つの液噴射モジュール72aを介して、第1液乃至第3液が選択的に提供される実施形態を示しているが、本発明は、必ずしもこれに限定されるのではない。
前記空気噴射モジュール72bは、液切り空気を噴射するのに適した噴射ノズルでもって具備されるが、望ましくは、液切り用エアカーテンを噴射することができる形態のノズルが使われもする。
図14に図示された実施形態の噴射モジュール72は、液噴射モジュール72aと、空気噴射モジュール72bと、を含む。液噴射モジュール72aは、複数の噴霧ノズル73を含む形態で構成されている。
この構造では、液噴射モジュール72aは、固定されてもよく、基板10の全面にわたって、同時に液を噴射することができる。もちろん、このときには、第1液乃至第3液を選択的に、基板10に噴射しなければならないのである。
前記噴霧ノズル73が固定されている状態で、前記基板10が、前後方に往復移動しつつ揺動することができる。このとき、基板10の搖動距離は、噴霧ノズル73間の間隔以上になり、これによって、基板10の表面全体にわたって押しなべて液が噴射される。
図15に図示された本発明の一実施形態による噴霧ノズル73は、第1供給管731と、前記第1供給管731の両端を互いに連結する第2供給管732と、を含む。
前記第1供給管731両端の第1ブロック733と、前記第2供給管732両端の第2ブロック734との間には、第3供給管735が連結されており、第1供給管731と第2供給管732とを互いに連結する。そして、第2ブロック734のうち一つに、第4供給管736が連結され、液が供給されるようにする。前記第4供給管736は、前記第1ブロック733のうち一つに連結されもする。この第4供給管736は、外部保存槽(図示せず)と連結される。
図18から分かるように、傾斜駆動部9は、フレーム90を具備する。前記フレーム90は、第1方向X1に延長され、互いに並行に離隔された第1フレーム90a及び第2フレーム90bと、第1方向X1に垂直な方向Yに延長され、互いに平行に離隔された第3フレーム90c及び第4フレーム90dと、を含む。前記第1フレーム90a乃至第4フレーム90dは、ほぼ四角形をなすように結合される。第1方向X1の一端に位置した第3フレーム90cは、基板が搬入されやすいように、他のフレームより下に下がって位置する。
前記第1フレーム90a及び第2フレーム90bには、図18から分かるように、複数の支持棒92が一定の間隔を置いて配置されている。各支持棒92には、複数の駆動ロール91が、所定間隔離隔されて設置されている。各支持棒92の両端は、それぞれ第1フレーム90a及び第2フレーム90bに埋め込まれる。各支持棒92の両端には、ギアが設置されている。前記第1フレーム90a及び第2フレーム90bのうち少なくとも一つには、ヘリカルギアが設置され、このヘリカルギアは、別途の駆動部(図示せず)によって回転される。駆動部によって、ヘリカルギアが回転するようになれば、この回転力を伝達され、複数の支持棒92が回転するようになり、これによって、駆動ロール91が同時に回転することになる。
前記昇降部94は、第1フレーム90aの下部に結合された1対の第1昇降部94aと、第2フレーム90bの下部に結合された1対の第2昇降部94bと、を含む。
図3による実施形態を参照すれば、まず、搬送ロボット(図示せず)を利用し、第1ゲート14を介して、上側に配置された第1処理室1に基板10が投入され、第1処理室1で第1方向X1に水平移動される。このとき、第1処理室1には、図示していないが、予備加湿ゾーンが存在し、基板10表面に対する純水を噴霧し、基板表面を予備加湿することができる。
次に、第1連通路15を経て、第3処理室3に移動された基板10は、方向転換モジュール6を介して、第2方向X2に水平移動可能なように方向が転換される。本発明の実施形態によれば、第3処理室3に移動された基板10は、垂直移動部62によって、下側に移動された後、第3駆動ローラ61の動作によって、第2方向X2に進められる。
10:基板
101:ベース基板
102:シリコン膜
103:シリコン酸化膜
11:第1端部
12:第2端部
14:第1ゲート
15:第1連通路
2:第2処理室
21:第3端部
22:第4端部
24:第2ゲート
25:第2連通路
3:第3処理室
31:第5端部
32:第6端部
4:第1水平移動部
41:第1駆動ローラ
5:第2水平移動部
51:第2駆動ローラ
6:方向転換部
61:第3駆動ローラ
62:第4駆動ローラ
7:第1湿式処理モジュール
7’:第2湿式処理モジュール
70:制御部
711:第1保存槽
712:第2保存槽
713:第3保存層
714:空気タンク
715:第1開閉バルブ
716:第2開閉バルブ
717:第3開閉バルブ
718:第4開閉バルブ
72:噴射モジュール
72a:液噴射モジュール
72b:空気噴射モジュール
721:第1液噴射モジュール
722:第2液噴射モジュール
723:液噴射用ホール
724:液供給用パイプ
725:空気噴射用ホール
726:空気噴射用パイプ
727:結合ブラケット
73:噴霧ノズル
73a:第1噴霧ノズル
73b:第2噴霧ノズル
73c:第3噴霧ノズル
731:第1供給管
732:第2供給管
733:第1ブロック
734:第2ブロック
735:第3供給管
736:第4供給管
737:ノズル
8:乾式処理モジュール
9:傾斜駆動部
90:フレーム
90a:第1フレーム
90b:第2フレーム
90c:第3フレーム
90d:第4フレーム
91:駆動ロール
92:支持棒
93:支持ローラ
94:昇降部
94a:第1昇降部
94b:第2昇降部
P1:第1位置
P2:第2位置
Claims (9)
- 地面に対して水平方向に延び、両端に第1端部及び第2端部をそれぞれ含む第1処理室と、
地面に対して水平方向に延び、前記第1処理室と並行に配置され、両端に第3端部及び第4端部をそれぞれ含む第2処理室と、
両端に互いに対向した第5端部及び第6端部をそれぞれ含み、前記第5端部は、前記第2端部及び前記第4端部と一体化され、前記第1処理室及び前記第2処理室とそれぞれ連通された第3処理室と、
前記第1処理室に設置され、地面に平行な第1方向に前記第1端部から前記第2端部まで基板を移送する第1水平移動部と、
前記第2処理室に設置され、地面に平行で前記第1方向の反対方向である第2方向に前記基板を移送する第2水平移動部と、
前記第3処理室に設置され、複数の駆動ローラと該複数の駆動ローラを垂直移動する垂直移動部とを含み、前記基板の移送方向を、前記第1方向から前記第2方向に、又は前記第2方向から前記第1方向に転換させ、前記基板を垂直移動させる方向転換部と、
前記第3処理室に設置され、前記基板の表面に、少なくとも1種の処理液を噴射する第1湿式処理モジュールと、
を備え、
前記第1湿式処理モジュールは、液噴射モジュールと、該液噴射モジュールを挟むように前記液噴射モジュールと一体に結合された一対の空気噴射モジュールとを含み、前記液噴射モジュールは、前記処理液を前記基板の前記表面に向けて噴射するように設置され、前記一対の空気噴射モジュールは、前記基板の前記表面に向けて液切り空気を噴射するように設置されることを特徴とする基板表面処理システム。 - 前記第1湿式処理モジュールは、前記第3処理室の前記第5端部のうち、前記第2端部と一体化された部分に隣接して配置されることを特徴とする請求項1に記載の基板表面処理システム。
- 前記第1湿式処理モジュールは、前記第3処理室の前記第5端部のうち、前記第4端部と一体化結合された部分に隣接して配置されることを特徴とする請求項1に記載の基板表面処理システム。
- 前記第1湿式処理モジュールは、前記第3処理室の前記第2端部に隣接した部分に配置されることを特徴とする請求項1に記載の基板表面処理システム。
- 前記第1湿式処理モジュールは、前記第3処理室の前記第4端部に隣接した部分に配置されることを特徴とする請求項1に記載の基板表面処理システム。
- 前記第2処理室は、前記第1処理室の下部に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の基板表面処理システム。
- 前記第1処理室は、前記第2処理室の下部に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の基板表面処理システム。
- 前記第1処理室乃至前記第3処理室のうち少なくとも一つに配置され、前記基板を地面に対して傾くように傾斜させる傾斜駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の基板表面処理システム。
- 前記第1湿式処理モジュールは、複数の噴霧ノズルを具備した液噴射モジュールを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の基板表面処理システム。
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