KR100567663B1 - 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토 레지스터 스트립 모듈을 포함하는 평판 디스플레이 제조장치에 있어서, 상기 포토 레지스터 스트립 모듈 전단계에 설치되어 원적외선을 이용하여 포토 레지스터를 가열하는 가열수단과, 상기 가열수단에 전원을 공급하는 전원조절부와, 상기 가열수단의 온도를 검출하여 적정온도를 조절하는 온도조절부를 포함하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치를 제공한다.

평판, 디스플레이, 제조, 플라즈마, 스트립, 기판, 포토 레지스터

Description

포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치{Heating apparatus for stripping photo resistor by far infrared ray}

도 1은 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치를 개략적으로 도시한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 원적외선의 주파수에 따른 투과율을 나타내는 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101: 원적외선 가열부 102: 단열부

103: 원적외선 가열부의 고정부 104: 온도조절부

105: 전원조절부 108: 온도센서

111: 원적외선 히터 112: 원적외선 발산부

201: 포토 레지스터 스트립 모듈 202: 스트립 모듈의 고정부

207: 높낮이 조절부 301: 기판

302: 인라인 컨베이

본 발명은 평판 디스플레이 제조공정중 포토 레지스터(photo resistor)를 제거하는 포토 레지스터 스트립 공정에 원적외선을 이용함으로써, 열처짐(damage)이나 고화(hardening)를 발생시키지 않으면서 스트립율을 획기적으로 개선시킬 수 있는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치에 관한 것이다.

일반적인 평판 디스플레이 제조공정은, 기판위에 박막을 증착하는 증착단계, 기판위에 이물질을 제거하는 세정단계, 증착막 위에 감광성 물질인 포토 레지스터를 도포하는 포토 레지스터 코팅단계, 마스크를 통해 포토 레지스터에 빛을 투사하는 노광단계, 빛에 의해 약해진 포토 레지스터를 제거하는 현상단계, 증착막을 식각하는 에칭단계, 스트립 약액으로 포토 레지스터를 제거하는 스트립 단계, 공정완료후 이상 유무를 확인하는 검사단계로 구분된다.

이러한 공정들중 포토 레지스터를 제거하는 단계를 포토 레지스터 스트립 혹은 애싱(ashing) 공정이라고 하는데, 특히 건식 애싱인 경우에는 O-라디칼이나 산소 이온을 포함하는 플라즈마를 이용해 증착막을 제거하게 되며, 이러한 스트립율은 온도에 비례하기 때문에 고온에서 공정이 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 포토 레지스터의 온도 특성은 80∼300도까지 온도에 비례하여 급격히 활성 에너지 상태가 되고, 300도 이후에는 다시 감소하는 추세를 나타낸다

하지만, 기판이 글래스(glass)인 평판 디스플레이는 반도체 공정에서와 같이 통상적으로 사용되는 가열척을 사용한 직접적인 열전도에 의해 열전달을 하기엔 글 래스 사이즈 및 열처짐 등에 의해 불가능하다.

따라서, 열전달 방법으로 간접적인 방법 즉, 열복사를 통한 전달방법에 대한 연구가 이루어져왔지만, 이러한 열가스를 사용한 온도 전달 방법은 고온의 열가스가 포토 레지스터 표면에 가해짐으로 인해 포토 레지스터 표면이 고화되는 현상을 나타내고 이것을 피하기 위해 낮은 온도의 열가스를 서서히 가해주는 방법이 강구될 수 있지만, 이 경우 온도 제어가 어렵고 처리 시간이 많이 걸리는 단점을 나타내고 있다.

또한, 종래의 할로겐 램프를 통한 온도 전달 방법은 빛의 파장대가 근적외선, 가시광선, 자외선....등의 단파장 영역으로 갈수록 고에너지가 되고, 대상물에 화학적 변화를 일으켜 포토 레지스터가 고화되는 현상을 발생시키며, 포토 레지스터의 특성상 근적외선 이하의 단파장에서는 빛이 대부분 통과하기 때문에 스트립율이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 포토 레지스터에 화학적 변화를 일으키지 않으면서 단지 포토 레지스터 내부의 온도만을 상승시켜 포토 레지스터 스트립율이 현저히 향상되는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치는 포토 레지스터 스트립 모듈을 포함하는 평판 디스플레이 제조장치에 있어서, 상기 포토 레지스터 스트립 모듈 전단계에 설치되어 원적외선을 이용하여 포토 레지스터를 가열하는 가열수단과, 상기 가열수단에 전원을 공급하는 전원조절부와, 상기 가열수단의 온도를 검출하여 적정온도를 조절하는 온도조절부를 포함한다.

상기 가열수단은 원적외선 가열부와, 상기 원적외선 가열부에 내설되어 상기 원적외선 가열부를 가열하는 원적외선 히터와, 상기 원적외선 가열부를 둘러싸면서 상기 원적외선 가열부로부터 발산되는 열을 차단하는 단열부와, 상기 가열수단의 높이 조절을 위한 높낮이 조절부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 원적외선 가열부와 단열부 사이에는 상기 원적외선 가열부의 외부를 둘러싸 원적외선을 발산시키는 것을 도와주는 원적외선 발산부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원적외선 가열부는 상부가열부와 하부가열부로 이루어지고, 상기 원적외선 히터는 파장이 1∼15㎛를 가지는 원적외선 히터로서 플레이트형, 케이블형, 원형, 원구형, 반구형, 램프형, 벌브형, 일자형 중 하나 이상의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 원적외선 히터는 포토 레지스터의 광 흡수율이 가장 큰 파장인 5∼10㎛를 가지는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 원적외선 가열부 및 원적외선 히터는 세라믹 코팅된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원적외선 가열부는 상기 원적외선 히터에 의해 80도∼300도로 가 열되어 원적외선을 발산하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 온도조절부는 상기 가열수단의 온도를 검출하는 온도센서를 구비하고, 상기 온도센서는 상기 원적외선 가열부의 일측에 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 원적외선의 주파수에 따른 투과율을 나타내는 그래프이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치는 평판 디스플레이 제조장치 중에서 포토 레지스터를 제거하는 포토 레지스터 스트립 모듈(201)의 이전 단계에 설치되며, 원적외선을 이용하여 포토 레지스터를 가열하는 가열수단과, 상기 가열수단에 전원을 공급하는 전원조절부와, 상기 가열수단의 온도를 검출하여 적정온도를 조절하는 온도조절부(104)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 가열수단은 원적외선 가열부(101)와, 상기 원적외선 가열부(101)에 내설되어 상기 원적외선 가열부(101)를 가열하는 원적외선 히터(111)와, 상기 원적외선 가열부(101)의 외부를 둘러싸 상기 원적외선 가열부(101)로부터 발산되는 원적외선을 기판(301)으로 발산시키는 원적외선 발산부(112)와, 상기 원적외선 발산부(112)의 상부 및 측면을 둘러싸면서 상기 원적외선 가열부(101)로부터 발산되는 열을 차단함과 동시에 인라인 컨베이(302)를 따라 이동하는 기판(301)에만 원적외선을 발산시키는 단열부(102)와, 상기 원적외선 가열부(101), 원적외선 히터(111), 원적외선 발산부(112) 및 단열부(102)를 상하로 이동시키면서 상기 가열수단의 높이 조절을 위한 높낮이 조절부(207)로 이루어진다. 여기서, 본 발명의 기술분야에 속한 당업자라면 상기 높낮이 조절부(207)는 상기 가열수단을 상하로 이동시킬 수 있도록 다양하게 변형 실시할 수 있을 것이다.

또한, 상기 원적외선 가열부(101)는 상부가열부(101a)와 하부가열부(101b)로 이루어지고, 상기 원적외선 히터(111)는 파장이 1∼15㎛를 가지는 장파장의 원적외선 히터(111)로서 상기 상부가열부(101a)와 하부가열부(101b) 사이에 위치되며, 이러한 원적외선 히터(111)의 형상은 플레이트형, 케이블형, 원형, 원구형, 반구형, 램프형, 벌브형, 일자형 중 어느 하나의 형상을 가지며 다른 형상으로도 다양하게 실시할 수 있다.

또한, 상기 단열부(102)의 내측면에는 기판(301)으로의 원적외선의 반사율을 향상시키기 위해 반사판(미도시)이 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 높낮이 조절부(207)에는 원적외선 가열부(101)의 고정부(103)와 스트립 모듈(201)의 고정부(202)가 동시에 구비되어 본 발명에 따른 원적외선 가열장치와 스트립 모듈(201)을 동시에 고정시켜 상하로 이동시키게 된다.

바람직하게는, 상기 원적외선 가열부(101) 및 원적외선 히터(111)의 표면에 는 세라믹이 코팅되는데, 이러한 세라믹 코팅은 고온으로 열처리하여 만든 비금속의 무기질 고체 재료로 인하여 내화성이 매우 뛰어나게 되며, 상기 원적외선 가열부(101) 및 원적외선 히터(111)에서 발생되는 원적외선으로부터 상기 부품의 손상을 방지하게 된다.

또한, 상기 원적외선 가열부(101)는 포토 레지스터를 제거하는 포토 레지스터 스트립 공정의 최적의 환경을 제공하기 위해 상기 원적외선 히터(111)에 의해 80도∼300도로 가열되어 장파장의 원적외선을 기판(301)으로 발산시킨다.

한편, 전원조절부는 전원으로부터 전기를 입력받아 상기 가열수단의 원적외선 코일에 전원을 공급하는 것을 조절한다. 즉, 후술될 온도조절부(104)와 연결되어 전원을 공급 또는 차단하면서 상기 원적외선 가열부(101)의 온도를 80도∼300도로 유지하게 된다.

그리고, 온도조절부(104)는 상기 가열수단의 온도를 검출하는 온도센서(108)를 구비하고, 상기 온도센서(108)는 상기 가열수단, 특히 상기 원적외선 가열부(101)의 일측에 설치된다. 즉, 상기 온도센서(108)로부터 검출된 온도를 수시로 체크하여 상기 원적외선 가열부(101)의 온도를 포토 레지스터의 최적의 활성 에너지 상태인 80도∼300도의 온도로 유지하게 된다.

한편, 상기 전원조절부와 온도조절부(104)의 구체적인 구성은 당업자에게 자명한 것으로 판단되어 생략하였다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치의 작동은 다음과 같다.

우선, 평판 디스플레이 제조공정 중 다수의 공정을 거친 후, 기판(301)은 포토 레지스터를 제거하기 위해 인라인 컨베이(302)를 따라 포토 레지스터 스트립 모듈(201)로 이동하게 되는데, 그 전에 본 발명에 따른 원적외선 가열장치가 적용되어 포토 레지스터를 제거할 수 있는 최적의 환경을 제공하기 위해 기판(301)에 원적외선을 발산시킨다.

다시 말해, 전원조절부와 온도조절부(104)의 작동에 의해 원적외선 히터(111)에 전원을 공급하게 된다. 이후, 원적외선 히터(111)의 가열에 의해 원적외선 가열부(101)의 온도를 포토 레지스터의 최적의 활성 에너지 상태인 80도∼300도로 유지하게 된다. 동시에, 원적외선 발산부(112)에서는 원적외선 히터(111)에 의해 발산된 원적외선을 기판(301)으로 발산시키게 되고, 결과적으로 기판(301) 표면의 포토 레지스터는 최적의 활성에너지 상태인 80도∼300도로 가열된다. 따라서, 기판(301)은 종래 화학적, 물리적 변화없이 원적외선에 의해 활성화된 상태로 포토 레지스터 스트립 모듈(201)로 이동되어 상기 포토 레지스터 스트립 모듈(201)에 의해 효과적으로 포토 레지스터를 제거할 수 있다.

또한, 상기 원적외선 히터(111)로부터 발산되는 파장을 1∼15㎛를 가지도록 설계하여 유리 재질인 기판(301) 표면의 물리적, 화학적 변화를 최소화시키면서 단지 포토 레지스터 내부의 온도만을 증가시키게 된다. 결과적으로, 내부 운동에너지의 증가와 그로 인한 열에너지의 증가로 인해 상기 기판(301) 표면의 포토 레지스터가 활성화된 상태로 포토 레지스터 스트립 모듈(201)을 통과시킴으로써, 포토 레지스터의 스트립률을 획기적으로 개선시키게 된다.

한편, 원적외선은, 주파수에 따른 투과율이 도 3에 도시된 바와 같이 나타나는데, 일반적으로 투과율과 흡수율은 반비례하므로 투과율이 낮은 A 구간이 포토 레지스터의 광 흡수율이 가장 크게 된다. 이때의 주파수를 이용하여 f=1/λ공식에 적용하여 파장을 계산해 본 결과, 포토 레지스터의 광 흡수율이 가장 큰 파장대는 5∼10㎛인 것으로 나타났다. 따라서, 이때의 원적외선 파장을 이용하여 가열된 원적외선 가열부(101)를 통해 포토 레지스터의 온도를 효율적으로 증가시키게 된다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치는 포토 레지스터의 스트립 공정 이전에 설치되어 장파장의 원적외선을 가함으로써, 기판이나 포토 레지스터에 물리적, 화학적 변화를 초래하지 않으면서 포토 레지스터를 고온의 활성에너지 상태로 만들어줌으로서, 이후 포토 레지스터 스트립 공정에서 포토 레지스터를 효과적으로 제거할 수 있는 매우 우수한 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 적용할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 포토 레지스터 스트립 모듈을 포함하는 평판 디스플레이 제조장치에 있어서,

   상기 포토 레지스터 스트립 모듈 전단계에 설치되어 원적외선을 이용하여 포토 레지스터를 가열하는 가열수단과, 상기 가열수단에 전원을 공급하는 전원조절부와, 상기 가열수단의 온도를 검출하여 적정온도를 조절하는 온도조절부를 포함하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가열수단은 원적외선 가열부와, 상기 원적외선 가열부에 내설되어 상기 원적외선 가열부를 가열하는 원적외선 히터와, 상기 원적외선 가열부를 둘러싸면서 상기 원적외선 가열부로부터 발산되는 열을 차단하는 단열부와, 상기 가열수단의 높이 조절을 위한 높낮이 조절부로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 원적외선 가열부와 단열부 사이에는 상기 원적외선 가열부의 외부를 둘러싸 원적외선을 발산시키는 것을 도와주는 원적외선 발산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 원적외선 가열부는 상부가열부와 하부가열부로 이루어지고, 상기 원적외선 히터는 파장이 1∼15㎛를 가지는 원적외선 히터로서 플레이 트형, 케이블형, 원형, 원구형, 반구형, 램프형, 벌브형, 일자형 중 하나 이상의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 원적외선 히터는 포토 레지스터의 광 흡수율이 가장 큰 파장인 5∼10㎛를 가지는 것을 특징으로 하는 다중 배치된 원적외선 가열모듈을 구비한 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.
6. 제 2항에 있어서, 상기 원적외선 가열부 및 원적외선 히터는 세라믹 코팅된 것을 특징으로 하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.
7. 제 2항에 있어서, 상기 원적외선 가열부는 상기 원적외선 히터에 의해 80도∼300도로 가열되어 원적외선을 발산하는 것을 특징으로 하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 온도조절부는 상기 가열수단의 온도를 검출하는 온도센서를 구비하고, 상기 온도센서는 상기 원적외선 가열부의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 포토 레지스터 스트립용 원적외선 가열장치.

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