KR100370112B1 - Ｔｆｔ-어레이 제조공정용 플로우팅 척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TFT-어레이가 형성되는 유리기판을 홀딩하는 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 접촉부로 인한 이상 패턴이 발생하기 않도록 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분과 플로우팅 척과의 접촉면을 최소화할 수 있는 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척은 유리기판의 TFT-어레이가 형성된 부분에 요입 형성되어 위치된 비접촉부와; 상기 비접촉부의 각 끝단에 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분의 외곽을 따라 상부로 돌출 형성된 접촉부와; 상기 접촉부에 형성되고, 진공을 유기하여 유리기판을 흡착하는 적어도 하나 이상의 진공라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

ＴＦＴ-어레이 제조공정용 플로우팅 척{floating chuck for fabricating TFT-array}

일반적으로 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)란, 박막트랜지스터가 형성되어 있는 하부 유리기판과 컬러필터가 형성되어 있는 상부 유리기판 사이에 액정을 주입하고 그 특성을 이용해 영상효과를 얻는 비발광소자로서, 소비전력이 낮고 휴대성이 양호하여 이동이 편리한 기술집약적 제품으로 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이 소자이다.

여기에, 상기 TFT는 게이트(gate), 소스(source), 드레인(drain)의 3개의 전극을 갖는 소자로, 화소전극에 신호 전압을 인가하기 위한 스위치 역할을 수행한다. 이 때, 각각의 TFT 소자가 행과 열로 배열되어 있는 것을 TFT-어레이라고 한다.

이러한 TFT-어레이를 제작하는 공정은 반도체 제작공정과 매우 유사한데, 유리기판 위에 증착 공정(deposition), 현상 공정(photolithography), 식각 공정 (etching) 등을 거쳐 박막 트랜지스터를 형성하게 된다.

상기와 같은 TFT-어레이 제작공정을 수행하기 위해, 유리기판을 플로우팅 척(floating chuck)이라는 지지수단에 홀딩시킨 후 상기 공정을 수행하게 된다.

이하, 종래의 플로우팅 척을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1a 및 1b는 종래 유리기판을 지지하는 라인타입(line type) 플로우팅 척과 핀타입(pin type) 플로우팅 척을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1a 및 1b의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 종단면도이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 라인타입 플로우팅 척(10)은 몸체부 상면에 유리기판을 흡착할 수 있는 진공홈이 형성된 접촉부(12)가 다수의 가로선 및 세로선으로 돌출되어 사각형을 이루면서, 중심에서 모서리로 갈수록 사각형의 크기가 증가하는 형상이다. 또한 도 1b에 도시된 바와 같이, 핀타입 플로우팅 척(20)은 몸체부 상면에 유리기판을 흡착할 수 있는 진공홈이 형성된 사각 형상을 한 다수의 접촉부(22)가 행과 열을 이루면서 돌출되어 있는 형상이다.

한편, 상기 라인타입 및 핀타입 플로우팅 척(10,20)의 접촉부(12,22) 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 위로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상이다.

이와 같이 형성된 플로우팅 척에 TFT-어레이가 형성될 유리기판을 홀딩시킨 후, 상기 증착 공정, 현상 공정, 식각 공정 등을 수행하게 된다. 특히, 상기 현상공정은 특정 화학약품(photo resist)이 빛을 받으면 화학반응을 일으켜서 성질이 변화하는 원리를 이용한 것으로, 얻고자 하는 패턴의 마스크를 사용하여 빛을 선택적으로 화학약품에 조사함으로써 마스크의 패턴과 동일한 패턴을 유리기판에 형성시키는 공정이다.

따라서, 상기 현상 공정은 접촉부 상에 부착된 각종 이물질에 대해 매우 취약할 수밖에 없으며, 이로 인한 패턴 불량이 전체 패널의 불량을 유발하므로 청정한 환경과 재료 및 장비의 관리가 보다 중요한 공정이다.

그러나, 종래의 플로우팅 척에 유리기판을 홀딩시켜 상기 공정을 수행할 경우 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분이 플로우팅 척의 접촉부에 접촉하게 되고, 이것은 접촉부에 이물질이 있을 경우, 상기 유리기판에 패턴이 형성될 때 국부적인 변형을 일으켜 얼룩이 발생하는 현상을 유발하게 된다. 특히, 라인타입 플로우팅 척에 홀딩된 유리기판은 플로우팅 척의 접촉부에 의해 세로/가로선 얼룩이 형성될 뿐만 아니라, 플로우팅 척에 접촉되지 않는 부위는 진공 압력에 의해 휘게 됨에 따라 이상 패턴이 형성되어 얼룩이 발생하게 되는 현상도 발생한다.

상기와 같이 유리기판에 얼룩이 형성될 경우, 얼룩이 형성된 부위는 정상 부위에 비해 신호 전압에 끼치는 악영향이 크기 때문에 품질에 지대한 악영향을 초래하게 된다.

따라서 상기 얼룩과 같은 불량 발생을 방지하기 위해 플로우팅 척 상의 이물질을 제거해 주어야 하는 세정 공정은 필수적이며, 만약 불량이 발생할 경우 전 공정을 일시 중지하고 상기 플로우팅 척을 세정해야 함으로, 이로 인한 손해는 필연적으로 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 접촉부로 인한 이상 패턴이 발생하지 않도록 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분과 플로우팅 척과의 접촉면을 최소화할 수 있는 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척을 제공하는 것이다.

도 1a는 종래의 라인타입 플로우팅 척을 나타낸 사시도

도 1b는 종래의 핀타입 플로우팅 척을 나타낸 사시도

도 2는 도 1a 및 1b의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 종단면도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플로우팅 척을 나타낸 평면도

도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 나타낸 종단면도

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플로우팅 척에 유리기판이 흡착된 형상을 나타낸 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

30 : 플로우팅 척 31 : 비접촉부

32 : 접촉부 34 : 진공라인

36 : 토출홀

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척은 유리기판의 TFT-어레이가 형성된 부분에 요입 형성되어 위치된 비접촉부와; 상기 비접촉부의 각 끝단에 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분의 외곽을 따라 상부로 돌출 형성된 접촉부와; 상기 접촉부에 형성되고, 진공을 유기하여 유리기판을 흡착하는 적어도 하나 이상의 진공라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척의 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 나타낸 종단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척에 유리기판이 흡착된 형상을 나타낸 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척은 1장의 유리기판으로 2개의 TFT-어레이를 제조할 수 있는 것으로, 플로우팅 척(30)을 형성하는 몸체부 상면에, 유리기판의 TFT-어레이가 형성될 부분과 대응하는 면적을 갖고 상기 유리기판과 접촉하지 않도록 요입 형성된 비접촉부(31)와, 상기 비접촉부의 각 끝단에 상부로 돌출되어 있어 유리기판을 홀딩할 수 있는 접촉부(32)로 구성된다.

특히, 상기 접촉부(32)는 부분적으로 단차부가 형성되어 있으며, 상기 각 단차부에 진공을 유기하여 유리기판을 흡착할 수 있는 진공라인(34)과 상기 진공라인의 중앙부에 진공홀(도시 생략)이 형성된다.

이 때, 본 실시예에 따른 플로우팅 척(30)의 접촉부(32)는, 1장의 유리기판으로 2개의 TFT-어레이를 제조하는 관계로 상기 비접촉부(31)의 각 끝단과 TFT-어레이가 형성되지 않는 가운데 부분에 형성됨이 바람직하다.

한편, 도 4에 따르면 상기 비접촉부(31)에는 공기를 수직 상부로 토출할 수 있는 적어도 하나 이상의 토출홀(36)과, 상기 토출홀에 공기를 공급하기 위한 체크밸브(도시 생략)를 포함하여 형성된다.

상기 토출홀(36)은, 상기 플로우팅 척(30) 상의 비접촉부(31)와 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분 사이에 진공이 형성됨에 따라 상기 유리기판이 외부 압력에 의해 압축되어 휘게 되는 현상이 발생할 수 있는데, 이를 방지하기 위함이다. 물론, 상기 토출홀(36)을 통해 공급되는 공기량은 유리기판를 홀딩하는 흡착력을 저하시키지 않는 범위 내에서 적절히 조절되어야 함은 물론이다.

상기 토출홀(36)과 체크밸브의 위치는 한정되어 있는 것은 아니며, 진공에 의한 유리기판의 휨을 방지할 수 있는 한 어느 위치에 설치되어도 무방하다. 가령, 상기 토출홀(36)이 접촉부(32)의 임의의 일측에 위치함도 가능하다.

이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유리기판이 플로우팅 척 상에 정렬되고, 상기 유리기판은 플로우팅 척의 접촉부에 형성된 진공라인의 흡착력에 의해 홀딩되어 TFT-어레이를 제조하기 위한 소정의 공정을 수행하게 된다.

이 때 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플로우팅 척(30)은, 그 접촉부(32)가 유리기판(40)의 TFT-어레이가 형성되는 부분(42)에 접촉하지 않도록 형성됨으로써, 현상 공정 중 접촉부(32) 상에 부착되어 있는 이물질에 의해 유리기판(40)에 이상 패턴이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 종래의 플로우팅 척에 비해 접촉부의 면적이 현저히 줄어들게 되고,이로 인해 접촉부에 부착되는 이물질의 양을 효과적으로 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래 라인타입 플로우팅 척에서 발생하던 가로/세로선 얼룩을 방지할 수 있다.

한편, 플로우팅 척(30)의 비접촉부(31)에 위치하는 토출홀(36)을 통해 소정량의 공기가 공급됨으로써 상기 비접촉부(31)와 유리기판(40) 사이의 진공에 기인한 유리기판의 휨을 방지할 수 있고, 이로 인한 이상 패턴이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척은 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분이 플로우팅 척에 직접 접촉되지 않음으로써, 플로우팅 척 상에 부착되어 있는 이물질에 의해 유리기판에 이상 패턴이 형성되는 것을 미연에 방지할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 이물질로 인한 불량 발생시 행하던 세정 공정을 제거할 수 있다.

Claims (3)

1. 유리기판의 TFT-어레이가 형성된 부분에 요입 형성되어 위치된 비접촉부와;

   상기 비접촉부의 각 끝단에 유리기판의 TFT-어레이가 형성되는 부분의 외곽을 따라 상부로 돌출 형성된 접촉부와;

   상기 접촉부에 형성되고, 진공을 유기하여 유리기판을 흡착하는 적어도 하나 이상의 진공라인:을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 접촉부 또는 비접촉부에 형성되어 진공에 의한 유리기판의 휨을 방지할 수 있도록 유리기판과 비접촉부 사이 공간으로 공기가 토출되는 적어도 하나 이상의 토출홀을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 TFT-어레이 제조공정용 플로우팅 척.