KR100888762B1 - 선형 이송 유닛을 구비하는 식각장치 및 이를 이용한 패턴형성방법 - Google Patents

선형 이송 유닛을 구비하는 식각장치 및 이를 이용한 패턴형성방법 Download PDF

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Abstract

인-라인으로 식각공정을 수행할 수 있는 식각장치 및 이를 이용한 패턴 형성방법이 제공된다. 박막이 형성된 대상기판이 대기하는 기판 입력부에서 기판을 추출하여 상기 기판 입력부와 일렬로 연결된 다수의 공정모듈을 구비하고 상기 박막을 가공하여 상기 대상기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 공정처리부에 투입한다. 패턴이 형성되면 기판 출력부를 통하여 배출한다. 이때, 대상기판은 상기 공정모듈 사이에서 직선운동을 통하여 이송된다. 입출력부를 별개로 형성함으로써 공정효율을 높이고 유지비용을 절감할 수 있다.

Description

선형 이송 유닛을 구비하는 식각장치 및 이를 이용한 패턴 형성방법 {ETCHING APPARATUS HAVING A LINEAR TRANSFER UNIT AND METHOD OF FORMING A PATTERN USING THE SAME}
도 1은 종래의 클러스터형 식각장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 선형 이송유닛을 구비하는 식각장치를 나타내는 구성도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 식각장치에 구비된 제1 모듈 및 제2 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 선형 이송유닛의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 상기 선형 이송유닛에 포함된 수용부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 식각장치를 이용하여 대상기판에 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 상기 대상기판의 공정처리부로의 로딩과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 상기 대상기판 상의 박막을 가공하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 기판 입력부 120: 입력 로드 락 챔버
200: 공정처리부 220: 제1 모듈
240: 제2 모듈 260: 제3 모듈
300: 선형 이송유닛 320: 가이드 레일
340: 수용부 342: 고정부
344: 몸체 346: 덮개
400: 기판 출력부 420: 출력 로드 락 챔버
본 발명은 식각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 식각대상 기판의 입력 및 출력 유닛과 다수의 공정모듈 사이에서 식각대상 기판을 선형으로 이송할 수 있는 선형 이송유닛을 구비하는 식각장치 및 이를 이용한 패턴 형성방법에 관한 것이다.
최근에 응용분야를 확대하고 있는 대표적인 평판 표시장치인 유기 전계 발광소자(organic light emitting device, OLED)는 막 구조를 갖는 양극 및 음극 전극과 상기 양극과 음극 사이에 인가된 전기장에 따라 발광 기능을 수행하는 형광 박 막을 구비한다. 일반적으로 유기물질은 무기물질과 비교하여 디스플레이 소자로서 작은 구동전압, 높은 휘도 등의 장점이 있으므로 상기 형광막으로서 유기물질이 널리 이용되고 있다. 상기 유기전계 발광 소자를 제조하기 위해서는 기판 상에 TFT와 같은 전극을 형성하기 위한 무기물 증착공정과 패터닝 공정이 반복적으로 이루어지고, 상기 형광 박막을 구성하기 위한 유기물 증착이 이루어진다. 상기 패터닝 공정은 기판 상에 형성된 무기 박막을 식각하여 TFT 및 상기 TFT와 전기적으로 연결된 미세 회로패턴을 형성하는 공정이다.
일반적으로 상기 패터닝 공정은 공정의 효율성과 공간 활용의 효율성을 증대시키기 위해 식각의 단위공정이 인접한 공정모듈(processing module, PM)에서 일괄적으로 수행되는 클러스터(Cluster)형 식각 장치를 통하여 수행되고 있다. 예를 들면, 플라즈마 건식식각을 이용한 패터닝 과정은 대상 박막 상에 포토레지스트 막을 형성하는 PR 모듈, 식각을 수행하여 회로패턴을 형성하는 식각 모듈 및 상기 회로패턴 상에 잔존하는 포토레지스트 패턴을 제거하는 후처리 모듈이 서로 인접하게 배치된 클러스터 형 식각장치를 이용하여 수행되고 있다.
도 1은 종래의 클러스터형 식각장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 클러스터형 식각장치(90)는 다수의 기판이 적재된 카세트(미도시)를 탑재하는 카세트 스테이지(10), 상기 카세트로부터 식각대상 기판을 각 공정모듈(40)로 이송하기 위한 대기 장소인 로드 락 챔버(20), 상기 로드 락 챔버(20) 및 각 공정모듈(40) 사이의 기판 이송을 위한 공간을 제공하는 이송 공간(30) 및 상기 이송 공간(30)과 인접하게 배치되어 식각을 위한 각 단위공정이 진행되는 공정모듈(40)을 포함한다.
상기 카세트 스테이지(10)는 식각대상 기판을 카세트 단위로 적재하여 공급하며 상기 카세트는 약 20매 내지 40매의 기판을 포함한다. 상기 카세트 스테이지(10)와 인접하게 위치하는 상기 로드 락 챔버(20)에는 제1 이송 암(21)이 배치되어 상기 카세트에 적재된 각 기판을 상기 이송 공간(30)에 배치된 제2 이송 암(31)으로 전달한다. 상기 이송 공간(30)은 6각형으로 형성되고, 각 변에 상기 식각 공정을 수행하기 위한 단위 공정모듈(40)이 각각 배치되어 처리 클러스터가 형성된다. 따라서, 상기 제2 이송 암(31)으로 전달된 식각대상 기판은 정해진 순서에 따라 각 공정모듈로 이송되어 식각공정을 수행한다.
상기 제2 이송 암(31)은 식각대상 기판을 먼저 PR 모듈(41)로 이송시켜 무기 박막 상에 포토레지스트 막을 형성하고 선택비(selectivity) 향상을 위한 자외선 조사와 같은 패터닝 예비과정을 수행한다. 상기 예비과정이 완료된 기판은 다시 제2 이송 암(31)으로 반송되고 상기 제2 이송 암(31)은 상기 이송 공간(30) 내부를 이동하여 식각 모듈(42)로 공급한다. 상기 식각 모듈(42)에서 회로패턴을 형성하는 식각공정이 완료되면 기판은 다시 제2 이송 암(31)으로 반송되고, 상기 제2 이송 암(31)은 인접하게 위치하는 후처리 모듈(43)로 상기 기판을 공급한다. 상기 후처리 모듈(43)에서 상기 회로패턴 상에 위치하는 포토레지스트 패턴을 제거하고 안정화 공정을 거친다. 상기 후처리 공정이 완료되면 상기 기판은 다시 제2 이송 암(31)으로 반송되고, 상기 제2 이송 암(31)은 상기 이송 공간(30)을 이동하여 상 기 기판을 제1 이송 암(21)으로 반송한다. 제1 이송 암(21)은 회로 패턴이 형성된 상기 반송기판을 다시 카세트에 적재함으로써 식각공정을 완료한다. 상기 카세트에 적재된 모든 기판에 대하여 상술한 바와 같은 과정을 통하여 회로패턴을 형성하고, 패턴이 형성된 각 패턴이 다시 카세트에 모두 적재되면 상기 카세트는 카세트 스테이지(10)을 벗어나서 다음 공정을 위한 단계로 이동된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 클러스터형 식각장치에 의하면, 식각대상 기판의 입력 및 식각이 완료된 기판의 출력이 상기 카세트 스테이지(10)에서 수행되므로 기판의 입력 및 출력과정에서 불필요한 대기시간이 발생하여 식각공정의 전체적인 공정효율을 저하시키고 있다. 특히, 상기 PR 모듈(41)로 기판을 공급하기 위한 제1 및 제2 이송암의 이동과 상기 후처리 모듈(43)로부터 기판을 반송하기 위한 제1 및 제2 이송암의 이동이 겹쳐지는 경우에는 입력 기판 또는 출력 기판 중의 어느 한 기판의 이송을 위해 다른 기판은 대기하여야 한다. 이러한 대기시간만큼 상기 식각장치의 공정효율은 저하되는 문제점이 있다. 또한, 상기 이송공간(30)은 6각형 형상의 한정된 용적을 가지므로 상기 이송공간(30)의 주변부에 다른 공정모듈을 추가하는 것이 어렵다. 이에 따라, 상기 식각장치를 개별적인 공정의 특성에 따라 개량 또는 확장하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 상기 이송공간(30)은 상기 로드 락 챔버(20)와 상기 공정모듈(40) 사이에서 공정대상 기판이 이동하는 공간이므로 상기 이송공간(30) 내부는 진공상태로 유지되어야 한다. 따라서, 상기 식각장치는 상기 이송공간(30)의 내부를 진공상태로 유지하고 진공상태에서 구동하는 제2 이송 암(31)을 설치하기 위해 추가적인 비용이 소요된다.
따라서, 낮은 유지비용으로 대기 시간과 확장 곤란성을 극복할 수 있는 개선된 식각장치에 대한 요구는 평판 디스플레이 업계에서 강하게 요구되고 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예는 별개로 형성된 기판 입력유닛과 기판 출력 유닛사이에서 공정모듈을 일렬로 배치하고 상기 공정모듈 사이에서 기판을 선형으로 이송할 수 있는 선형 이송유닛을 구비하는 식각장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 식각장치를 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 식각 장치는 박막이 형성된 대상기판이 대기하는 기판 입력부, 상기 기판 입력부와 일렬로 연결된 다수의 공정모듈을 구비하고, 상기 박막을 가공하여 상기 대상기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 공정처리부, 상기 패턴이 형성된 상기 대상기판이 대기하는 기판 출력부 및 상기 다수의 공정모듈 사이에서 상기 대상기판을 직선운동을 통하여 이송시키는 선형 이송부를 포함한다.
일실시예로서, 상기 선형 이송부는 상기 각 공정모듈 사이를 연결하는 가이드 레일 및 상기 가이드 레일을 따라 이동하며 상기 공정모듈에서 공정이 완료된 대상기판을 수용하는 수용부를 포함하며, 상기 수용부는 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 고정되는 고정부, 상기 고정부에 고정되며 상기 대상기판을 수용하기 위 한 수용공간을 구비하는 몸체 및 상기 수용공간을 외부로부터 밀폐시키는 덮개를 구비한다. 상기 각 공정모듈 사이에 배치되어 공정모듈 사이의 기판 이송을 위한 이송통로를 제공하는 게이트 룸을 더 포함하며, 상기 가이드 레일은 상기 게이트 룸을 관통한다. 상기 공정모듈은 상기 대상기판을 고정용 척에 고정하여 식각준비를 하는 예비실 및 상기 고정용 척에 고정되어 상기 예비실로부터 공급된 대상기판에 대하여 상기 각 공정모듈에 지정된 공정을 수행하는 공정실을 포함한다. 상기 공정실은 상기 예비실의 상부에 위치하고, 상기 공정모듈은 상기 예비실과 상기 공정실 사이에서 상기 고정용 척에 고정된 상기 대상기판을 이동시키기 위한 승강유닛을 더 포함하며, 상기 가이드 레일은 상기 게이트 룸을 관통하여 인접하는 공정모듈의 상기 예비실까지 연장한다.
일실시예로서, 상기 기판 입력부와 연결되고 대기압으로 유지되는 상기 기판 입력부와 진공으로 형성되는 상기 공정처리부 사이의 압력 완충영역인 입력 로드 락 챔버 및 상기 기판 출력부와 연결되고 진공으로 형성되는 상기 공정처리부와 대기압으로 유지되는 상기 기판 출력부 사이의 압력 완충영역인 출력 로드 락 챔버를 더 포함하며, 상기 선형 이송기는 상기 입력 로드 락 챔버 및 상기 출력 로드 락 챔버까지 연장되어 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 패턴 형성방법에 의하면, 박막을 구비하는 처리 대상기판을 기판 입력부로 적재하고, 상기 기판 입력부로부터 상기 기판 입력부와 일렬로 연결된 다수의 공정모듈을 구비하는 공정처리부로 상기 대상기판을 로딩한다. 상기 다수의 공정모듈을 따라 상기 대상기판을 차례로 선형 이송시키면서 상 기 박막을 가공하여 상기 기판 상에 패턴을 형성하고, 상기 패턴이 형성된 상기 대상기판을 상기 공정처리부와 연결된 기판 출력부로 적재한다.
일실시예로서, 상기 박막을 가공하는 단계는 고정 척에 고정된 상기 대상기판을 상승시켜 상기 예비실의 상부에 위치하는 공정실로 공급하여 상기 공정실에서 단위공정을 수행하고, 상기 단위공정이 완료된 상기 대상기판을 상기 공정실로부터 상기 예비실로 하강시키는 단계를 포함한다. 이어서, 상기 대상기판이 고정된 고정 척을 상기 예비실에 배열된 가이드 레일의 상부에 배치된 수용부에 탑재시킨 후 상기 대상기판을 포함하는 상기 수용부를 상기 가이드 레일을 따라 이동시켜 인접하는 공정모듈의 예비실로 이송시킨다.
일실시예로서, 상기 가이드 레일을 따라 상기 수용부를 이송시키는 단계는 롤러의 구름 마찰력을 이용하는 기계적 이송 또는 상기 수용부와 상기 가이드 레일 사이의 전자기력을 이용하는 자기부상 이송에 의해 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판 상에 패턴을 형성하기 위한 식각장치에서 기판 입력부와 출력부를 별개로 형성하고 공정처리부와 일렬로 배치하여 패턴형성을 위한 식각공정을 인라인으로 처리함으로서 패턴 형성공정의 공정효율을 개선할 수 있다. 또한, 종래 공정모듈들 사이의 기판 이송을 위하여 고진공 상태로 유지되면서 이송 로봇이 요구되었지만, 본원발명에서는 선형 이송유닛에 의해 대체됨으로써 식각장치의 유지비용을 현저히 절감할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 선형 증발장치 및 이를 구비하는 유기박막 증착장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경 을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 선형 이송유닛을 구비하는 식각장치를 나 타내는 구성도이다. 도 3a는 도 2에 도시된 식각장치에 구비된 제1 모듈 및 제2 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 선형 이송유닛의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 식각장치(900)는 박막이 형성된 대상기판이 대기하는 기판 입력부(100), 상기 기판 입력부(100)와 일렬로 연결된 다수의 공정모듈(220,240,260)을 구비하고 상기 박막을 가공하여 상기 대상기판 상에 패턴을 형성하는 공정처리부(200), 상기 패턴이 형성된 상기 대상기판이 대기하는 기판 출력부(400) 및 상기 다수의 공정모듈 사이에서 상기 대상기판을 직선운동을 통하여 이송시키는 선형 이송부(300)를 포함한다.
일실시예로서, 상기 기판 입력부(100) 및 기판 출력부(400)는 다수의 기판을 적재할 수 있는 카세트를 구비하는 카세트 스테이지를 포함한다. 예를 들면, 상기 카세트에는 약 20매 내지 40매의 기판을 동시에 적재할 수 있는 카세트를 포함하며, 상기 대상기판은 카세트 단위로 상기 카세트 스테이지에 적재된다. 이때, 상기 기판은 반도체 소자을 제조하기 위한 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시소자를 형성하기 위한 평판 표시 패널을 포함한다. 또한, 상기 기판의 상부에는 패턴을 형성하기 위한 박막이 형성되어 있다. 상기 박막은 형성할 회로패턴의 필요에 따라 다양한 종류의 박막이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 박막은 절연층을 형성하기 위한 산화막이나 질화막 또는 도전층을 형성하기 위한 금속박막을 포함할 수 있다. 특히, 상기 기판 입력부(100)와 상기 기판 출력부(400)는 각각 별개로 형성되어 식각 대상기판의 유입과 패턴이 형성된 대상기판의 유출이 별개의 장소에서 수행된다. 따라서, 종래와 비교하여 식각장치의 전체적인 공정효율을 개선할 수 있다.
상기 공정처리부(200)는 일렬로 연결된 다수의 공정모듈을 포함하며, 상기 공정처리부(200)의 일측은 상기 기판 입력부(100)와 연결되며, 상기 일측과 대응하는 타측은 상기 기판 출력부(400)와 연결된다. 따라서, 상기 기판 입력부(100)로부터 상기 공정처리부(200)로 공급된 상기 대상기판(w)은 식각 공정이 완료된 후 상기 기판 출력부(400)로 출력되어 적재된다. 즉, 상기 기판 입력부(100), 상기 공정 처리부(200) 및 상기 기판 출력부(400)는 일렬로 배치되며, 상기 대상기판은 상기 기판 입력부(100), 상기 공정 처리부(200) 및 상기 기판 출력부(400)를 따라 순차적으로 이송되어 상면에 패턴을 형성한다.
일실시예로서, 상기 공정모듈은 상기 기판 입력부(100)와 연결되는 제1 모듈(220), 상기 제1 모듈(220)을 경유한 식각대상 기판이 공급되는 제2 모듈(240) 및 상기 제2 모듈(240)을 경유한 식각대상 기판이 공급되며 상기 기판 출력부(400)와 연결되는 제3 모듈(260)을 포함한다. 이때, 상기 각 모듈은 상기 대상 기판을 고정용 척에 고정하여 식각준비를 하는 예비실(preliminary room, 224,244,264) 및 상기 고정용 척에 고정되어 상기 예비실로부터 공급된 대상기판에 대하여 상기 각 모듈에 지정된 공정을 수행하는 공정실(processing room,222,242,262)을 포함한다. 설비의 풋 프린트(foot-print)를 줄이기 위해 상기 공정실은 상기 예비실의 상부에 위치하며, 상기 예비실로부터 상기 대상기판이 고정된 고정 척(290)을 상기 공정실로 상승시키기 위한 승강유닛(226,246,266)이 구비된다.
일실시예로서, 상기 제1 및 제2 모듈과 상기 제2 및 제3 모듈 사이에는 모듈 사이의 기판 이송시 파티클과 같은 오염원으로부터 상기 기판을 보호하고 각 공정모듈에서 요구되는 공정조건의 급격한 변화를 방지하기 위하여 제 1 및 제2 게이트 룸(230,250)이 배치된다. 예를 들면, 상기 제1 모듈이 공정수행을 위해 진공조건을 요구하고, 상기 제2 모듈이 대기압 상태에서 수행되는 경우에는 상기 제1 게이트 룸(230)은 진공보다는 높지만 대기압 보다는 낮은 압력을 유지하도록 함으로써 급격한 압력변동을 방지하고 제1 모듈에서 제2 모듈로 이송되는 경우에 발생하는 기판의 오염을 방지한다.
상기 선형 이송부(linear transfer system, 300)는 상기 각 모듈의 예비실을 관통하는 가이드 레일(320) 및 상기 가이드 레일을 따라 이동하며 상기 각 공정모듈에서 공정이 완료된 기판을 수용하기 위한 수용부(340)를 구비한다. 일실시예로서, 상기 가이드 레일(320)은 롤러를 이용한 기계적 이송 시스템 또는 마그네틱 라인을 이용한 전자식 이송 시스템으로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 상기 선형 이송유닛에 포함된 수용부를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 수용부(340)는 상기 가이드 레일과 이동 가능하게 고정된 고정부(342), 상기 기판을 수용하기 위한 수용 공간을 구비하는 몸체(344) 및 상기 수용공간(S) 내부에 수용된 기판을 밀폐하기 위한 덮개(346)를 포함한다. 상기 수용부(342)는 롤러나 베어링을 이용하거나 상기 가이드 레일(320)과의 전자기 효과를 이용하여 상기 가이드 레일(320)을 따라 이동한다. 상기 수용공간(S)의 내부에는 상기 공정모듈을 통하여 공정이 완료된 기판이 수용되고 이송되는 동안의 기판 오염을 방지하기 위하여 상기 덮개(346)에 의해 상기 수용공간(S)은 외부로부터 밀폐된다. 본 실시예의 경우, 상기 기판(w)은 각 공정실에서 공정이 완료된 후 고정용 척(290)에 고정된 채로 상기 수용공간(S)으로 이송되고 상기 가이드 레일(320)을 따라 다음 모듈의 예비실로 이송된다. 따라서, 상기 고정용 척(290)에 상기 기판(w)을 탈부착 하는 과정에서 파티클 등에 의한 기판 오염을 방지할 수 있다.
상기 가이드 레일(320)은 각 공정모듈의 예비실 및 상기 기판 입력부 및 기판 출력부까지 연장된다. 따라서, 기판 입력부(100)로부터 각 공정모듈 및 기판 출력부(400)가 하나의 선형 이송시스템으로 연결되고, 상기 기판 입력부(100)로부터 제1 모듈(220)로 이송된 대상기판(w)은 상기 선형 이송유닛을 따라 제2 모듈, 제3모듈을 차례로 거친 후 최종적으로 상기 기판 출력부(400)에 적재된다. 따라서, 기판에 대한 식각공정이 기판 입력부와 기판 출력부 사이에서 인-라인(in-line) 시스템에 의해 수행될 수 있다.
바람직하게는, 상기 기판 입력부(100)와 상기 제1 모듈(220) 및 상기 제3모듈(260)과 상기 기판 출력부(400) 사이에 기판의 대기 공간인 입력 로드 락 챔버(120) 및 출력 로드 락 챔버(420)를 각각 더 구비할 수 있다. 상기 공정처리부(200)는 상기 기판 입력부(100) 및 기판 출력부(400)와 상기 공정처리부(200) 사이의 버퍼영역을 형성함으로써 온도, 압력, 청정도 등과 같은 공정조건의 급격한 변동으로 인한 기판 불량을 방지한다.
상술한 바와 같은 본원발명의 일실시예에 의한 식각장치(900)는 아래와 같은 과정에 의해 구동되어 상기 기판(w) 상에 패턴을 형성한다.
도 5는 도 2에 도시된 식각장치를 이용하여 대상기판에 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 박막을 구비하는 대상기판(w)을 상기 기판 입력부(100)로 적재한다(단계 S100). 예를 들면, 대상기판 약 20매 내지 40매가 적재된 카세트를 상기 기판 입력부(100)로 제공한다.
이어서, 상기 기판 입력부(100)로부터 상기 기판 입력부(100)와 일렬로 연결된 다수의 공정모듈을 구비하는 공정처리부(200)로 상기 대상기판(w)을 로딩한다(단계 S200). 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 상기 대상기판의 공정처리부로의 로딩과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기판 입력부(100)로부터 상기 공정처리부(200)와 연결되며 상기 공정처리부(200)보다 큰 압력을 갖는 입력 로드 락 챔버(120)로 상기 대상기판(w)을 공급하고(단계 S210) 상기 고정 척(250)에 고정한다(단계 S220). 일실시예로서, 상기 고정 척은 정전 척(Electro-static chuck)으로서 정전기적 결합에 의해 상기 대상기판(w)을 척(250)의 상부에 고정한다. 예를 들면, 상기 입력 로드 락 챔버(120)의 내부에 위치하는 제1 로봇 암(122)을 이용하여 상기 기판 입력부(100)로부터 상기 대상기판(w) 1매를 추출하여 상기 제1 모듈(220)과 인접하는 고정 척(250)으로 이송한다. 이어서, 상기 대상기판(w)이 고정된 고정 척(250)을 상기 입력 로드 락 챔버(120)에 배치된 가이드 레일(320)의 상부에 위치하는 수용부(340)에 탑재한다(단계 S230). 일실시예로서, 상기 제1 로봇 암(122)을 이용하여 상기 대상기판이 고정된 고정 척(250)을 상기 수용공간(S)에 삽입시키고 덮개(344)로 밀봉한다. 상기 대상기판이 포함된 상기 수용부(340)를 상기 입력 로드 락 챔버(120)와 연결된 공정모듈로 선형 이송하여 상기 공정처리부(200)로의 로딩과정을 완료한다. 본 실시예의 경우, 상기 기판이 수용된 수용부(340)는 상기 제1 모듈(220)의 예비실(224)로 공급되어 상기 박막에 대한 패터닝 공정을 위해 대기한다.
이어서, 상기 다수의 공정모듈을 따라 상기 대상기판(w)을 차례로 선형 이송시키면서 상기 박막을 가공하여 상기 대상기판 상에 패턴을 형성한다(단계 S300). 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 상기 박막을 가공하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 모듈(220)의 상기 제1 예비실(224)에 위치하는 대상 기판(w)을 상기 공정실(220)로 상승시킨다(단계 S310). 일실시예로서, 상기 수용부(340)에 탑재된 상기 고정 척(250)을 제1 예비 이송암(228)을 이용하여 상기 예비실(224)에 배치된 제1 승강유닛(226)으로 이동하고 상기 제1 승강유닛(226)을 상승시켜 상기 기판(w)을 상기 공정실(220)로 공급한다. 상기 제1 공정실(220)에서 식각을 위한 단위공정을 수행(단계 S320)하고, 상기 단위공정이 완료된 대상기판을 상기 제1 예비실(224)로 다시 하강시킨다(단계 S330). 이어서, 상기 제1 예비 이송암(228)을 이용하여 단위공정이 완료된 대상기판이 고정된 고정 척(250)을 상기 수용부(250)로 다시 탑재한다(단계 S340). 상기 수용부(340)를 상기 가이드 레일(320)을 따라 이동시켜 인접하는 제2 모듈(240)의 제2 예비실(244) 로 이송시킨다(단계 S350).
상기 제2 모듈(240) 및 제3 모듈(260)에서 동일한 과정을 반복하여 상기 기판(w) 상에 패턴을 형성한다. 이때, 상기 제1 및 제2 모듈(220,240) 사이를 이동하는 경우에는 상기 제1 게이트 룸(230)의 밸브가 개방되며, 상기 제2 및 제3 모듈(240,260) 사이를 이동하는 경우에는 상기 제2 게이트 룸(250)의 밸브가 개방된다. 또한, 상기 수용부(340)는 롤러의 구름마찰을 이용한 기계적 방식이나 상기 수용부와 상기 가이드 레일 사이의 전자기력을 이용하는 자기부상 방식에 의해 상기 가이드 레일(320)을 따라 이동할 수 있다.
상기 패턴이 형성된 상기 대상기판(w)을 상기 공정처리부(200)와 연결된 기판 출력부(400)로 적재한다(단계 S400). 일실시예로서, 상기 패턴이 형성된 대상기판을 구비하는 상기 고정 척을 상기 수용부(340)에 수용하여 상기 가이드 레일을 따라 이송시켜 상기 공정처리부보다 높은 압력을 갖는 출력 로드 락 챔버(420)로 이송하고, 제2 로봇 암(422)을 이용하여 상기 고정 척(250)으로부터 상기 대상기판(w)을 분리한다. 이어서, 상기 대상기판을 상기 출력 로드 락 챔버(420)와 연결된 상기 기판 출력부(400)로 이송한다. 기판 출력부(400)에서는 카세트가 구비되어 패턴이 형성된 상기 대상기판을 상기 카세트의 각 로트에 적재한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 기판 상에 패턴을 형성하기 위한 식각장치에서 기판 입력부와 출력부를 별개로 형성하고 공정처리부와 일렬로 배치하여 패턴형성을 위한 식각공정을 인라인으로 처리할 수 있다. 따라 서, 패턴 형성공정의 공정효율을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래 공정모듈들 사이의 기판 이송을 위하여 고진공 상태로 유지되면서 이송 로봇이 요구되었지만, 본원발명에서는 선형 이송유닛에 의해 대체됨으로써 식각장치의 유지비용을 현저히 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 고정 척에 고정된 상태에서 기판을 이송함으로써 동시에 이송과정에서 발생할 수 있는 기판의 오염가능성을 현저하게 줄일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 박막이 형성된 대상기판이 대기하는 기판 입력부;
    상기 기판 입력부와 연결되며 상기 대상기판에 대한 식각 준비를 하는 예비실 및 상기 예비실로부터 공급된 대상기판을 가공하는 공정실을 구비하는 다수의 공정모듈이 일렬로 배치된 공정처리부
    상기 패턴이 형성된 상기 대상기판이 대기하는 기판 출력부; 및
    상기 다수의 공정모듈 사이에서 상기 대상기판을 직선운동을 통하여 이송시키는 선형 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 입력부 및 기판 출력부는 다수의 기판을 적재할 수 있는 카세트를 구비하는 카세트 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 식각장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선형 이송부는 상기 각 공정모듈 사이를 연결하는 가이드 레일 및 상기 가이드 레일을 따라 이동하며 상기 공정모듈에서 공정이 완료된 대상기판을 수용하는 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식각장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수용부는 상기 가이드 레일에 이동 가능하게 고정되는 고정부, 상기 고정부에 고정되며 상기 대상기판을 수용하기 위한 수용공간을 구비하는 몸체 및 상기 수용공간을 외부로부터 밀폐시키는 덮개를 포함하는 것을 특징 으로 하는 식각장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 각 공정모듈 사이에 배치되어 공정모듈 사이의 기판 이송을 위한 이송통로를 제공하는 게이트 룸을 더 포함하며, 상기 가이드 레일은 상기 게이트 룸을 관통하는 것을 특징으로 하는 식각장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 공정실은 상기 예비실의 상부에 위치하고, 상기 공정모듈은 상기 예비실과 상기 공정실 사이에서 상기 고정용 척에 고정된 상기 대상기판을 이동시키기 위한 승강유닛을 더 포함하며, 상기 가이드 레일은 상기 게이트 룸을 관통하여 인접하는 공정모듈의 상기 예비실까지 연장하는 것을 특징으로 하는 식각 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기판 입력부와 연결되고 대기압으로 유지되는 상기 기판 입력부와 진공으로 형성되는 상기 공정처리부 사이의 압력 완충영역인 입력 로드 락 챔버 및 상기 기판 출력부와 연결되고 진공으로 형성되는 상기 공정처리부와 대기압으로 유지되는 상기 기판 출력부 사이의 압력 완충영역인 출력 로드 락 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식각장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 선형 이송기는 상기 입력 로드 락 챔버 및 상기 출력 로드 락 챔버까지 연장되어 배치되는 것을 특징으로 하는 식각장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 공정모듈은 상기 박막 상에 포토레지스트 막을 형성하는 포토레지스트 모듈, 상기 포토레지스트 막에 형성된 포토레지스트 패턴을 마스크 막으로 이용하여 상기 박막 상에 상기 패턴을 형성하는 식각 모듈 및 상기 패턴으로부터 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 후처리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각장치.
  11. 박막을 구비하는 처리 대상기판을 기판 입력부로 적재하는 단계;
    상기 기판 입력부로부터 상기 기판 입력부와 연결되며 상기 대상기판에 대한 식각준비를 하는 예비실 및 상기 예비실로부터 공급된 대상기판을 가공하는 공정실을 구비하는 다수의 공정모듈이 일렬로 배치된 공정처리부로 상기 대상기판을 로딩하는 단계;
    상기 다수의 공정모듈을 따라 상기 대상기판을 차례로 선형 이송시키면서 상기 박막을 가공하는 단계; 및
    상기 대상기판을 상기 공정처리부와 연결된 기판 출력부로 적재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 박막을 가공하는 단계는
    고정 척에 고정된 상기 대상기판이 대기하는 상기 예비실로부터 상승시켜 상기 예비실의 상부에 위치하는 상기 공정실로 공급하는 단계;
    상기 공정실에서 식각을 위한 단위공정을 수행하는 단계;
    상기 단위공정이 완료된 상기 대상기판을 상기 공정실로부터 상기 예비실로 하강시키는 단계;
    상기 대상기판이 고정된 고정 척을 상기 예비실에 배열된 가이드 레일의 상부에 배치된 수용부로 이동시키는 단계; 및
    상기 대상기판을 포함하는 상기 수용부를 상기 가이드 레일을 따라 이동시켜 인접하는 공정모듈의 예비실로 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가이드 레일을 따라 상기 수용부를 이송시키는 단계는 롤러의 구름 마찰력을 이용하는 기계적 이송 또는 상기 수용부와 상기 가이드 레일 사이의 전자기력을 이용하는 자기부상 이송에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 인접하는 공정모듈의 예비실로 상기 수용부를 이송시키는 단계는 상기 공정모듈 사이에 배치된 게이트 룸의 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 대상기판을 상기 공정처리부로 로딩하는 단계는
    상기 대상기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 공정처리부보다 큰 압력을 갖는 입력 로드 락 챔버로 이송하는 단계;
    상기 대상기판을 고정 척에 고정하는 단계;
    상기 대상기판이 고정된 고정 척을 상기 입력 로드 락 챔버에 배치된 가이드 레일의 상부에 위치하는 수용부로 이동시키는 단계; 및
    상기 수용부를 상기 입력 로드 락 챔버와 연결된 상기 공정모듈로 상기 가이드 레일을 따라 선형 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 대상기판을 상기 입력 로드 락 챔버로 이송하는 단계는 로봇 암에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 대상기판을 상기 기판 출력부로 적재하는 단계는
    상기 대상기판이 고정된 상기 고정 척을 구비하는 상기 수용부를 상기 공정모듈의 예비실로부터 상기 가이드 레일을 따라 이송시켜 상기 공정처리부보다 높은 압력을 갖는 출력 로드 락 챔버로 이송하는 단계;
    상기 고정 척으로부터 상기 대상기판을 분리하는 단계; 및
    상기 대상기판을 상기 출력 로드 락 챔버와 연결된 상기 기판 출력부로 이송 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 대상기판을 상기 출력 로드 락 챔버로부터 상기 기판 출력부로 이송하는 단계는 로봇 암에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
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KR20050038121A (ko) * 2003-10-21 2005-04-27 (주)네스디스플레이 다중 공정챔버를 적용한 인라인 증착 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040005649A (ko) * 2002-07-09 2004-01-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 제조 장치 및 그것을 사용한 발광 장치의 제작 방법
KR20050038121A (ko) * 2003-10-21 2005-04-27 (주)네스디스플레이 다중 공정챔버를 적용한 인라인 증착 시스템

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