KR100764036B1 - 대면적 기판의 건식 세정모듈 및 이를 이용한 세정장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 기판의 건식 세정모듈과 이를 이용한 세정장치 및 방법에 관한 것으로, 대면적 기판의 건식 세정모듈은 대면적 기판에 존재하는 유기물을 제거하는 상압플라즈마 처리부와, 상기 유기물이 제거된 대면적 기판의 파티클을 진동시켜 분리하고, 그 분리된 파티클을 진공흡입하여 제거하는 초음파 처리부를 포함한다. 또한, 본 발명 건식 세정방법은 대면적 기판에 상압플라즈마를 조사하여 유기물을 제거하는 단계와, 상기 유기물이 제거된 대면적 기판의 파티클을 진동시켜 그 대면적 기판으로부터 파티클을 분리하는 단계와, 상기 분리된 파티클을 진공흡입하여 제거하는 단계를 포함한다. 이와 같이 구성된 본 발명은 건식세정으로 유기물과 파티클을 동시에 제거할 수 있어 세정도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

대면적 기판의 건식 세정모듈 및 이를 이용한 세정장치 및 방법{Dry cleaning module for large-substrate and cleaning apparatus and method to use the cleaning module}

도 1은 본 발명 대면적 기판의 건식세정장치 일실시예의 구성도이다.

도 2는 본 발명 대면적 기판의 건식세정장치 일실시예의 일부 확대도이다.

도 3은 본 발명 대면적 기판의 건식세정장치 일실시예의 구성도이다.

도 4는 본 발명 대면적 기판의 건식세정장치 일실시예의 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:대면적 기판 20:스테이지

21:작업 공간부 30:리프트 핀

40:건식세정 모듈 41:상압플라즈마 처리부

42:초음파 처리부 43:초음파 발생부

44:가압공기 공급부 45:진공흡입부

50:세정제어기 70:이송부

본 발명은 대면적 기판의 건식 세정모듈과 이를 이용한 세정장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 성막 공정의 이전 단계에서 대면적 기판을 세정하는 건식 세정장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 및 표시소자의 제조 공정은 성막, 패턴 형성, 세정 공정이 반복적으로 이루어져 기판에 전자 소자를 집적시키는 공정이다.

특히 성막공정에서 하부에 유기물과 파티클이 잔존하는 상태에서 박막을 형성하는 경우 원하는 전기적인 특성을 얻을 수 없기 때문에 전세정공정이 요구된다.

상기 전세정공정은 유기물 및 파티클을 제거하며, 기판의 표면을 개질하는 역할을 한다.

종래 표시소자의 제조를 위한 대면적 기판을 전세정공정에서는 습식세정 이 사용되었다.

상기 습식 세정 공정은 세정수를 이용하여 부유성 파티클과 유기물을 제거할 수 있으나, 반드시 세정된 기판을 건조하여야 하기 때문에 공정 시간이 지연되고 전세정공정을 위한 장치의 면적이 증가하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 세정수를 이용함으로써 환경오염을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 설치면적이 상대적으로 작으며, 세정공정 시간을 단축할 수 있는 대면적 기판의 건식 세정모듈과 이를 이용한 세정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 대면적 기판에서 유기물과 파티클을 제거하는 과정에서 대면적 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 대면적 기판의 건식 세정모듈과 이를 이용한 세정장치 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 대면적 기판의 건식 세정모듈은 대면적 기판에 존재하는 유기물을 제거하는 상압플라즈마 처리부와, 상기 유기물이 제거된 대면적 기판의 파티클을 진동시켜 분리하고, 그 분리된 파티클을 진공흡입하여 제거하는 초음파 처리부를 포함한다.

또한, 본 발명 건식 세정장치는 대면적 기판을 진공흡착하여 고정하는 스테이지와, 상하로 이동이 가능하여 상기 스테이지에 고정된 기판의 로딩 및 언로딩 상태를 조절하는 리프트 핀과, 상압플라즈마로 상기 스테이지에 고정된 대면적 기판의 유기물을 제거하고, 초음파를 발생시켜 그 대면적 기판의 파티클을 분리한 후, 진공흡입하여 제거하는 건식 세정모듈을 포함한다.

또한, 본 발명 건식 세정방법은 대면적 기판에 상압플라즈마를 조사하여 유기물을 제거하는 단계와, 상기 유기물이 제거된 대면적 기판의 파티클을 진동시켜 그 대면적 기판으로부터 파티클을 분리하는 단계와, 상기 분리된 파티클을 진공흡 입하여 제거하는 단계를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

<실시예1>

도 1은 본 발명에 따르는 대면적 기판의 건식 세정장치 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따르는 대면적 기판의 건식 세정모듈의 구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따르는 대면적 기판의 건식 세정장치는 대면적 기판(10)을 진공 흡착하여 고정하는 스테이지(20)와, 상기 스테이지(20)를 관통하여 상하 이동이 가능한 리프트 핀(30)과, 상기 스테이지(20)에 고정된 대면적 기판(10)의 상면을 따라 이동하면서 상압플라즈마를 발생시켜 유기물을 제거함과 아울러 파티클을 진동시켜 대면적 기판(10)으로부터 파티클을 분리하고, 진공 흡착하여 제거하는 건식세정 모듈(40)과, 상기 건식세정 모듈(40)을 동작시키는 세정제어기(50)로 구성된다.

상기 건식세정 모듈(40)은 상압에서 플라즈마를 발생시켜, 그 플라즈마를 이용하여 대면적 기판(10)의 유기물을 제거하는 상압플라즈마 처리부(41)와, 초음파를 발생시켜 대면적 기판(10)의 파티클을 진동시켜 그 대면적 기판(10)으로부터 파티클을 분리한 후, 분리된 파티클을 진공흡입하여 제거하는 초음파 처리부(42)로 구성된다.

미설명부호 60은 배기수단이며 상기 세정공정이 이루어지는 전세정장치부의 압력조절 및 발생된 이물을 외부로 배출하는 역할을 한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 대면적 기판의 건식 세정장치의 구성과 작용을 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 대면적 기판(10)이 스테이지(20)의 상부측으로 로봇에 의해 이송되어 스테이지(20) 상에 돌출된 리프트 핀(30)의 상부에 로딩된다.

그 다음, 상기 리프트 핀(30)은 대면적 기판(10)이 로딩된 상태에서 하향으로 이동하여, 대면적 기판(10)을 스테이지(20)에 밀착시킨다. 이때 스테이지(20)는 대면적 기판(10)을 진공으로 밀착 고정시킨다.

그 다음, 상기와 같이 대면적 기판(10)이 고정된 상태에서 건식세정 모듈(40)가 대면적 기판(10)과 소정거리 이격된 상태로 그 대면적 기판(10)을 따라 이동한다.

상기 건식세정 모듈(40)의 상압플라즈마(atmospheric plasma) 발생부(41)는 글로우 방전(glow discharge), 코로나 방전(corona discharge) 또는 아크 방전(arc discharge)을 통해 상압, 상온에서 플라즈마를 생성할 수 있는 것이며, 특히 진공 플라즈마에 비하여 반응활성종(radical)의 농도가 100배 이상 높으며, 상온에서 100℃의 범위 내에서 플라즈마를 발생시킬 수 있기 때문에 유리인 대면적 기판(10)이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 상압플라즈마 처리부(41)에서 발생된 플라즈마는 반응활성종과 산소, 오존, 수산기 이온이 포함되어 있으며, 대면적 기판(10)의 상부에 있는 탄소화합물인 유기물과 화학적으로 결합하여, 기상의 이산화탄소 및 물로 변환되어 제거된다.

아울러 상기 건식 세정모듈(40)의 초음파 처리부(42)는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(43)와, 초음파 발생부(43)에서 발생된 초음파를 대면적 기판(10)에 충격시키기 위한 가압공기 공급부(44)와, 상기 초음파 발생부(43)의 주변부에 마련되어 진공분위기를 제공하는 진공흡입부(45)를 포함한다.

이와 같이 구성되는 초음파 처리부(42)는 상기 유기물의 제거에 의하여 점착력을 잃은 파티클을 초음파 및 가압된 공기를 이용하여 상기 대면적 기판(10)에서 분리한다.

또한, 상기 분리된 파티클은 상기 진공흡입부(45)를 통해 흡입되어 제거된다.

이와 같이 본 발명에 따른 대면적 기판의 건식 세정장치의 일실시예는 유 기물과 파티클이 존재하는 대면적 기판(10)의 표면을 상압플라즈마 처리하여 유기물을 제거한 후, 파티클을 진동시켜 대면적 기판(10)으로부터 분리하고 진공흡입을 통해 제거함으로써 세정의 효과를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 유기물의 제거로 인하여 대면적 기판(10)의 표면을 친수성으로 개질할 수 있게 된다.

상기와 같이 대면적 기판(10)에서 유기물과 파티클을 완전히 제거한 후, 리프트 핀(30)이 상승하여 스테이지(20)로부터 대면적 기판(10)을 분리하고, 로봇에 의해 분리된 대면적 기판(10)이 성막 장치 등으로 이송된다.

<실시예 2>

도 3은 본 발명에 따르는 대면적 기판의 건식 세정장치의 다른 실시예의 구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따르는 대면적 기판의 건식 세정장치의 일실시예는 그 스테이지(20)의 일단에 작업 공간부(21)가 구비된다.

상기 작업 공간부(21)는 상기 건식세정 모듈(40)을 그 작업 공간부(21)의 상부측에 위치시키고, 그 건식세정 모듈(40)을 주기적으로 세정할 수 있는 공간을 제공한다.

상기 작업 공간부(21)에 의해 건식세정 모듈(40)의 세정, 유지 및 보수 작업이 용이하게 되어, 장치의 관리가 용이하게 된다.

<실시예 3>

도 4는 본 발명에 따르는 대면적 기판의 건식 세정장치의 다른 실시예의 구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따르는 대면적 기판의 건식 세정장치의 다른 실시예는 이송부(70)에 의해 이송되는 대면적 기판(10)을 고정된 건식세정 모듈(40)을 이용하여 세정하는 구성이다.

이때 건식세정 모듈(40)은 상압플라즈마를 발생시키는 상압플라즈마 처리부(41)와, 초음파를 발생시켜 대면적 기판(10)의 파티클을 진동시켜 그 대면적 기판(10)으로부터 파티클을 분리한 후, 분리된 파티클을 진공흡입하여 제거하는 초음파 처리부(42)를 포함하여 구성되어, 이송부(70)에 의해 일방향으로 이송되는 대면적 기판(10)에서 유기물을 제거하고, 파티클을 진동시켜 분리한 후 진공 흡입에 의해 제거할 수 있게 된다.

이와 같이 대면적 기판(10)을 고정하지 않고 이송하는 과정에서도 그 대면적 기판(10)의 상부에서 유기물과 파티클을 모두 제거할 수 있어, 성막공정장치 등의 전단에 이송부(10) 및 건식세정 모듈(40)을 설치하여 대면적 기판(10)의 이송을 최소화하면서 전세정처리를 할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하 였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명은 건식 세정을 통해 대면적 기판에 위치하는 유기물과 파티클을 동시에 제거할 수 있어 세정효과를 높이며, 세정시간을 단축하고, 세정장비의 설치면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상압플라즈마를 이용하여 대면적 기판에 손상을 주지 않고 유기물을 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 건식세정의 효과를 높여 습식세정과 동일한 수준의 세정이 가능하며, 세정수를 사용하지 않기 때문에 보다 친환경적인 처리가 가능한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 기판을 진공흡착하여 고정하는 기판척;

   상기 기판의 로딩 및 언로딩시 기판의 하면을 지지하는 기판지지수단;

   상기 기판척에 고정된 기판을 표면을 상압 플라즈마 처리하여 유기물을 제거한 후 초음파 진동으로 파티클을 분히 및 제거하는 건식세정모듈;

   상기 건식세정모듈을 상기 기판척에 고정된 기판의 상측에서 비접촉상태를 유지하며 이송하는 이송수단; 및

   상기 건식세정모듈의 세정과 유지보수를 위하여 상기 기판척의 일단에 마련된 작업공간부를 포함하되,

   상기 건식세정모듈에는,

   상기 기판에 존재하는 유기물을 제거하여 파티클의 부착력을 감소시키는 상압플라즈마 처리부; 및

   상기 상압플라즈마 처리부를 통해 부착력이 감소된 파티클을 제거하기 위하여, 구비된 노즐을 통해 고압의 공기를 상기 기판에 분사하는 가압공기 공급부와, 상기 분사되는 공기에 초음파를 부여하는 초음파 발생부와, 상기 기판의 표면에서 분리된 파티클을 흡입하여 제거하는 진공흡입부로 구성된 초음파 처리부가 구비되는 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 건식 세정장치.
4. 삭제
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7. 삭제

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