KR101163599B1 - 로드락 챔버 및 이를 구비하는 액정표시장치 제조 설비 - Google Patents

로드락 챔버 및 이를 구비하는 액정표시장치 제조 설비 Download PDF

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Abstract

로드락 챔버 및 이를 구비하는 액정표시장치 제조 설비가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 로드락 챔버는, 측면에 적어도 2개의 개구(開口)가 형성된 중공(中空)의 몸체부, 몸체부의 내부에 위치되어 카세트 단위의 기판의 로딩/언로딩이 수행되며 사용자의 제어에 대응되도록 승강 동작하는 카세트 로더, 몸체부의 개구 영역에 삽입되어 몸체부의 내외부로 돌출 형성되며 카세트 로더와 외부 카세트 캐리어와의 사이에 기판의 이동 통로로서의 기능을 수행하는 게이트 플레이트 및 몸체부의 내부에 승강 동작하는 카세트 로더와 비접촉되도록 고정 위치되며 소정의 부피를 갖는 블록 부재를 포함한다.
로드락 챔버, 블록 부재, PECVD, 건식 식각, PR 애싱

Description

로드락 챔버 및 이를 구비하는 액정표시장치 제조 설비{Loadlock chamber and equipment for manufacturing liquid crystal display including the same}
도 1은 종래 기술에 따른 로드락 챔버의 개략적인 구조를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드락 챔버의 개략적인 구조를 설명하기 위한 구성도 및 이의 상면도이다.
도 3은 도 2a 및 도 2b의 로드락 챔버가 구비된 액정표시장치 제조 설비를 나타낸 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
200 : 로드락 챔버 210 : 몸체부
220, 225 : 게이트 플레이트 230 : 카세트 로더
240 : 블록 부재
본 발명은 로드락 챔버 및 이를 구비하는 액정표시장치 제조 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공정 시간의 단축 및 공정 효율을 향상시킬 수 있도록 개 선된 로드락 챔버와 이를 포함하는 액정표시장치 제조 설비에 관한 것이다.
근래들어 액정표시장치가 디스플레이 수단으로 각광받고 있다.
액정표시장치는 패널의 내부에 주입된 액정의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 디스플레이 기능을 수행하는데, 소형, 경량 및 저소비 전력 등의 장점에 의해 컴퓨터 모니터나 이동 통신 단말기 등의 다양한 분야에 폭넓게 응용되고 있는 추세이다.
이러한 액정표시장치는 구동방식의 차이에 따라, 스위칭 소자 및 TN(Twisted Nematic) 액정을 이용한 액티브 매트릭스(Active matrix) 표시방식과 STN(Super-Twisted Nematic) 액정을 이용한 패시브 매트릭스(passive matrix) 표시방식으로 크게 구분할 수 있다.
상기 두 표시방식의 가장 큰 차이점은, 액티브 매트릭스 표시방식이 박막 트랜지스터(TFT)를 스위치로 이용하여 LCD를 구동하는 방식인데 반해, 패시브 매트릭스 표시방식은 트랜지스터를 사용하지 않기 때문에 이와 관련한 복잡한 회로를 필요로 하지 않는다는 것이다. 그러나 화질과 관련된 기술상 우위에 있는 액티브 매트릭스 표시방식의 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 박막 트랜지스터가 구비되는 액정표시장치는 여러 차례 반복되는 증착, 포토, 식각 등의 공정을 통해 제작되며, 이 가운데 여러 공정은, 공정이 진행되는 프로세스 챔버 외에 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버 등이 추가로 요구되기도 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 로드락 챔버의 개략적인 구조를 설명하기 위한 구 성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 로드락 챔버(100)는 몸체부(110), 적어도 2개의 게이트 플레이트(120, 125) 및 카세트 로더(130) 등을 구비한다.
이의 동작 및 기능을 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일측의 게이트 플레이트(120)를 통해 외부로부터 기판이 전달되면 이를 카세트 로더(130)에 적재한다. 이때 로드락 챔버(100)의 내부는 외부의 대기압 상태와 동일한 기압 상태이다.
따라서, 게이트 플레이트(120)를 차단한 뒤 로드락 챔버(100)의 내부를 진공 상태로 만든 다음 타측 게이트 플레이트(125)를 개방하고, 이와 연결된 프로세스 챔버에 기판을 전달한다.
프로세스 챔버로부터 기판을 전달받아 외부로 반출하는 동작은, 이와 반대의 과정을 통해 수행된다.
그런데, 통상 사용되고 있는 로드락 챔버(100)에는 카세트 로더(130)가 승강 동작하기 위해 필요한 공간 이외에도 많은 잉여 공간이 존재함으로써 진공 배기 등의 공정에 필요 이상으로 많은 시간이 소요된다는 불편함이 있으며, 이는 공정 비용 증가의 원인이 되기도 한다.
아울러, 일반적으로 로드락 챔버(100)의 몸체부(110)에 형성된 개구 영역에 삽입 형성되는 게이트 플레이트(120, 125)가 내부로 돌출됨으로써 생성되는 단차부에 의해 로드락 챔버(100) 내부의 기류 흐름이 영향을 받게 되고, 이는 프로세스 챔버에 파티클 등의 오염 물질을 공급하는 원인이 되기도 한다.
하지만, 이러한 문제점이 해결된 로드락 챔버를 새로 제작하여 교체하기 위해서는 막대한 비용이 소요될 수밖에 없다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공정 시간의 단축 및 공정 효율을 향상시킬 수 있도록 개선된 로드락 챔버와 이를 포함하는 액정표시장치 제조 설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로드락 챔버는, 측면에 적어도 2개의 개구(開口)가 형성된 중공(中空)의 몸체부, 몸체부의 내부에 위치되어 카세트 단위의 기판의 로딩/언로딩이 수행되며 사용자의 제어에 대응되도록 승강 동작하는 카세트 로더, 몸체부의 개구 영역에 삽입되어 몸체부의 내외부로 돌출 형성되며 카세트 로더와 외부 카세트 캐리어와의 사이에 기판의 이동 통로로서의 기능을 수행하는 게이트 플레이트 및 몸체부의 내부에 승강 동작하는 카세트 로더와 비접촉되도록 고정 위치되며 소정의 부피를 갖는 블록 부재를 포함한다.
여기서 블록 부재는, 몸체부의 게이트 플레이트가 형성된 측면 내벽과 밀착되도록 형성되고, 게이트 플레이트가 상기 몸체부의 내부로 돌출된 너비만큼의 두께를 갖는 것이 좋다.
이때, 블록 부재는 몸체부와 동일한 재질에 의해 형성될 수 있으며, 중공의 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 제조 설비는, 액정표시장치의 제조 공정이 진행되는 프로세스 챔버 및 승강 동작하는 카세트 로더와 적어도 2개의 게이트 플레이트가 형성되어 이를 통해 진공 상테인 프로세스 챔버 또는 대기압 상태인 외부와의 기판 전달 기능을 수행하며 승강 동작하는 카세트 로더와 비접촉되도록 고정 위치된 소정 부피의 블록 부재를 구비하는 로드락 챔버를 포함한다.
여기서 프로세스 챔버는, 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD), 건식 식각 또는 포토레지스트 애싱(PR ashing) 공정을 수행하기 위한 프로세스 챔버일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드락 챔버의 개략적인 구조를 설명하기 위한 구성도 및 이의 상면도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로드락 챔버(200)는 몸체부(210), 게이트 플레이트(220, 225), 카세트 로더(230) 및 블록 부재(240) 등을 포함하여 구성된다.
몸체부(210)는 로드락 챔버(200)의 외형을 구성하며, 측면에 게이트 플레이트(220, 225)가 삽입되기 위한 적어도 2개의 개구부를 갖는다. 또한, 몸체부(210)의 내부는 카세트 로더(230) 등이 위치될 수 있도록 중공의 형태로 형성된다.
몸체부(210)는 스테인레스 등의 금속 재질로 형성될 수 있다.
게이트 플레이트(220, 225)는 몸체부(210)의 측면에 형성된 개구부에 삽입 형성된다.
게이트 플레이트(220, 225)는 사용자의 제어에 따라 개방/폐쇄 가능하며, 상대적으로 작은 크기로 구성되어 개개의 기판의 이동 통로로 사용되거나, 상대적으로 큰 크기로 형성되어 카세트 단위의 기판의 이동 통로로 사용될 수 있다.
이때, 기판 또는 카세트의 이동은 카세트 로더(230) 또는 별도로 구비된 트랜스퍼 챔버(도시되지 않음) 등에 구비된 로봇 암(robot arm)에 의해 수행될 수 있다.
카세트 로더(230)는 게이트 플레이트(220, 225)를 통해 전달된 기판을 카세트 단위로 적재 보관(로딩)하며, 적재 보관중인 기판을 외부로 반출(언로딩)하는 기능을 수행한다. 이에 따라, 다단으로 적층 보관중인 기판의 반입, 반출 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위하여, 카세트 로더(230)는 사용자의 제어에 의해 승강 가능 하도록 구성되는 것이 좋다.
블록 부재(240)는 로드락 챔버(200) 내부의 빈 공간에 구비되는데, 승강 동작하는 카세트 로더(230)와 접촉되지 않을 수 있는 곳이라면 어느 위치든 상관없다. 이에 따라, 도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 있어서는 블록 부재(240)가, 게이트 플레이트(220, 225)가 형성된 몸체부(210)의 내측벽에 밀착되도록 형성된 형태를 나타내었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.
단, 도 2a 및 도 2b와 같이, 통상 게이트 플레이트(220, 225)는 몸체부(210)의 내외로 돌출되도록 형성되므로, 게이트 플레이트(220, 225)에 의해 몸체부(210) 내부에 형성된 단차와 몸체부(210)의 측벽 및 상벽 또는 하벽을 이용해 이와 밀착되도록 블록 부재(240)를 형성할 경우, 로드락 챔버(200) 내부의 기류의 흐름을 좋게 할뿐만 아니라, 파티클과 같은 불순물의 제거 작업도 용이해진다는 등의 다양한 장점이 있다.
이와 같은 블록 부재(240)가 몸체부(210)의 내부에 구비됨에 따라, 게이트 플레이트(220, 225)를 이용한 기판의 반입, 반출 작업 시 수행되는 로드락 챔버(200)의 진공 배기 과정에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있게 되었으며, 아울러 이에 소요되는 비용도 절감할 수 있게 되었다.
블록 부재(240)는 몸체부(210)와 마찬가지로 스테인레스 금속 등의 재질에 의해 구성될 수 있으며, 설치 작업의 용이성 등을 고려할 때 최소한의 무게의 유지를 위해 중공의 형태를 갖도록 형성될 수 있다.
블록 부재(240)는 용접 등의 방법에 의해 몸체부(210)의 내벽과 밀착 고정될 수 있다.
도 3은 도 도 2a 및 도 2b의 로드락 챔버가 구비된 액정표시장치 제조 설비를 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 제조 설비는, 프로세스 챔버(310) 및 로드락 챔버(320) 등을 포함하여 구성된다.
이때, 도 3에는 하나의 프로세스 챔버(310)와 로드락 챔버(320)만을 도시하였으나, 단일의 로드락 챔버(320)에 다수의 프로세스 챔버(310)가 연결되거나, 트랜스퍼 챔버 또는 열 챔버 등이 추가로 구비될 수 있음은 당업자에 있어 당연할 것이다.
여기서 프로세스 챔버(310)는, 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD), 건식 식각 또는 포토레지스트 애싱(PR ashing) 등의 공정을 수행하기 위한 챔버일 수 있는데, 각각의 경우에 있어 그 세부 구성에 차이가 존재할 수 있으나, 일반적으로 가스 주입구(311), 고주파 발생기(312), 서셉터(313), 가스 배출구(315) 및 게이트 밸브(316) 등을 구비할 수 있다.
즉, 반입된 기판(314)이 서셉터(313) 상에 안착되며, 가스 주입구(311)를 통해 주입되는 공정 가스와 고주파 발생기(312)를 통해 발생되는 고주파 신호에 의해 해당 프로세스가 진행된다.
기판(314)은 로드락 챔버(320)와 연결된 게이트 밸브(316)를 통해 반입, 반출된다.
로드락 챔버(320)는 카세트 로더(321), 게이트 플레이트(322, 323) 및 블록 부재(324) 등을 포함하여 구성된다.
즉, 일측의 게이트 플레이트(322)를 통해 기판이 반입되면, 카세트 로더(321)는 승강 동작을 통해 적당한 위치에 반입된 기판을 적재시킨다. 다음, 게이트 플레이트(322)를 폐쇄한 후 진공 배기를 통해 로드락 챔버(320) 내부를 진공 상태로 만들고, 반입된 기판을 타측 게이트 플레이트(323)를 통해 프로세스 챔버(310)로 전달한다.
그리고, 프로세스 챔버(310)에서 소정의 공정이 수행된 기판이 게이트 플레이트(323)를 통해 반입되면, 일단 카세트 로더(321)에 적재한 후 외부와 연결된 게이트 플레이트(322)를 통해 기판을 반출하게 된다. 로드락 챔버(320)의 외부에는 카세트 캐리어(cassette carrier, 도시되지 않음) 등이 위치하고 있어, 로드락 챔버(320)로부터 반출되는 기판을 전달받아 다음 공정을 위한 위치로 이동시킬 수 있다.
이때, 로드락 챔버(320)의 내부에는 로드락 챔버(320)의 진공 배기에 소요되는 시간을 감축시키고 이에 따른 비용 절감 등을 위한 블록 부재(324)가 구비된다.
블록 부재(324)는 카세트 로더(321)의 승강 동작에 지장을 주지 않는 위치라면 로드락 챔버(320) 내부의 어느 곳에라도 위치될 수 있지만, 바람직하게는, 게이트 플레이트(322, 323)에 의해 발생되는 로드락 챔버(320) 내부의 단차와 측벽, 상벽 및 하벽을 이용하여 블록 부재(324)가 이들과 밀착 고정되도록 형성하는 것이 좋다.
그밖에 블록 부재(324)의 구성, 형태 및 기능 등에 대해서는, 앞서 도 2a 및 도 2b를 통해 상세히 설명한 바 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 제조 설비에 있어 프로세스 챔버(310)가, PECVD, 건식 식각 또는 PR 애싱 등의 공정을 수행하기 위한 공정 챔버일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아님은 언급한 바 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치 제조 설비가 하나의 프로세스 챔버(310)와 하나의 로드락 챔버(320)로 구성되지 아니하고, 단일의 로드락 챔버(320)에 다수의 프로세스 챔버(310)가 연결되거나, 트랜스퍼 챔버 또는 열 챔버 등이 추가로 구비될 수 있음 또한 전술한 바와 같다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 로드락 챔버 및 이를 구비하는 액정표시장치 제조 설비에 따르면 최소의 비용만으로 로드락 챔버를 개조할 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라, 개조된 로드락 챔버를 사용하여 액정표시장치를 제조하게 될 경우, 공정 시간의 단축, 공정 비용의 감소 및 수율 증가 등의 효과가 발생된다는 등의 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 측면에 적어도 2개의 개구(開口)가 형성된 중공(中空)의 몸체부;
    상기 몸체부의 내부에 위치되어 카세트 단위의 기판의 로딩/언로딩이 수행되며, 사용자의 제어에 대응되도록 승강 동작하는 카세트 로더;
    상기 몸체부의 개구 영역에 삽입되어 상기 몸체부의 내외부로 돌출 형성되며, 상기 카세트 로더와 외부 카세트 캐리어와의 사이에 상기 기판의 이동 통로로서의 기능을 수행하는 게이트 플레이트; 및
    상기 몸체부의 내부에 상기 승강 동작하는 카세트 로더와 비접촉되도록 고정 위치되며, 소정의 부피를 갖는 블록 부재를 포함하고,
    상기 블록 부재는 상기 몸체부의 상기 게이트 플레이트가 형성된 측벽, 상벽 및 하벽 중 선택된 벽에 밀착되도록 형성되며, 상기 게이트 플레이트가 상기 몸체부의 내부로 돌출된 너비만큼의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 부재는 상기 몸체부와 동일한 재질에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 블록 부재는 중공의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  6. 액정표시장치의 제조 공정이 진행되는 프로세스 챔버; 및
    승강 동작하는 카세트 로더와 적어도 2개의 게이트 플레이트가 형성되어 이를 통해 진공 상테인 상기 프로세스 챔버 또는 대기압 상태인 외부와의 기판 전달 기능을 수행하며, 상기 승강 동작하는 카세트 로더와 비접촉되도록 고정 위치된 소정 부피의 블록 부재를 구비하는 로드락 챔버를 포함하고,
    상기 블록 부재는 상기 로드락 챔버의 상기 게이트 플레이트가 형성된 측벽, 상벽 및 하벽 중 선택된 벽에 밀착되도록 형성되며, 상기 게이트 플레이트가 상기 로드락 챔버의 내부로 돌출된 너비만큼의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 설비.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 블록 부재는 스테인레스 재질에 의해 형성되며, 중공의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 설비.
  9. 제 6 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버는 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD), 건식 식각 또는 포토레지스트 애싱(PR ashing) 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조 설비.
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