KR101545913B1 - 플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리방법 - Google Patents

플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 공정 챔버, 상기 공정 챔버에서 처리되는 플렉시블 기판을 공급하는 공급롤, 처리된 상기 플렉시블 기판이 회수되는 회수롤, 상기 공정 챔버 내에 공정가스를 공급하는 가스공급부, 상기 공정 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 외주면을 따라 형성된 안착면이 회전하면서 연속적으로 공급되는 플렉시블 기판을 지지하는 회전 스테이지, 상기 회전 스테이지 내에 유로가 형성되고, 상기 유로 내부로 냉매에 의한 순환에 의하여 상기 플렉시블 기판을 쿨링할 수 있는 쿨링부 및 상기 회전 스테이지에 원주 방향을 따라 설치되거나 상기 회전 스테이지의 안착면과 대향되는 곡면으로 형성되는 외부 전극을 가지는 플라즈마 발생부를 포함하는 플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 롤투롤 방식을 사용하여 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 플렉시블 기판 처리가 수행되는 공간에 이송 및 처리를 동시에 수행할 수 있도록 하여 이물질에 의한 손상을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리방법{APPARATUS FOR PROCESSING FLEXIBLE SUBSTRATE AND METHOD OF PROCESSING FLEXIBLE SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은, 플렉시블 기판 처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉시블 기판을 롤투롤(Roll To Roll) 방식으로 처리하는 플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리 방법에 관한 것이다.
플렉시블 기판은 최근 전자 부품과 부품 내장 기술의 발달에 의하여 수요가 지속적으로 성장하고 있으며, 우수한 화면 및 처리속도로 인하여 카메라, 휴대폰, 프린터, 액정표시장치 등에 이용되는 차세대 기술로 평가되며 전세계적으로 연구가 활발히 이루어지고 있다.
또한, 롤투롤(Roll To Roll) 방식은 공급롤에 의해 플렉시블 기판을 공급하고 상기 플렉시블 기판 상의 다양한 소자층을 형성한 후에, 회수롤을 통해 플렉시블 기판을 회수하는 방식으로, 공정의 연속적 진행을 이루어 기존의 방식에 비하여 제조단가를 낮출 수 있으며 대량생산이 가능한 이점이 있다.
이러한, 플렉시블 제조 방법에 대해서는 등록특허 10-1291703호에 개시된 바 있다. 그러나 상기 롤투롤에 의한 플렉시블 제조 방법은 개방된 공간에서 다수의 롤러가 구비되어 장폭 및 단폭 제조용 필름을 공급할 수 있는 구성에 해당하고, 기판이 처리되는 과정이 회전하는 곡면 형상의 스테이지에서 이루어지지 않는다. 따라서 이와 같은 공정에 의하면 개방된 공간에서 기판의 이송 및 처리가 이루어져서 이물질이 공정 공간으로 유입되고 이로 인하여 기판의 품질이 저하되는 문제점 및 인라인 연속 공정이 제대로 이루어지지 않은 문제점이 발생한다.
등록특허 제10-1291703호(2012. 12. 04.)
본 발명의 목적은 공정 공간 내에 이송 및 처리가 동시에 인라인 공정으로 이루어질 수 있도록 하여 이물질로 인한 플렉시블 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 드럼 타입 스테이지를 이용한 인라인 공정을 통하여 기판 처리에 따른 제품의 품질 및 속도를 향상시키도록 하는데 있다.
본 발명에 따른 플렉시블 기판 처리장치는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에서 처리되는 플렉시블 기판을 공급하는 공급롤; 처리된 상기 플렉시블 기판이 회수되는 회수롤; 상기 공정 챔버에 공정가스를 공급하는 가스공급부; 상기 공정 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 외주면을 따라 형성된 안착면이 회전하면서 연속적으로 공급되는 플렉시블 기판을 지지하는 회전스테이지; 상기 회전 스테이지 내에 유로가 형성되고, 상기 유로 내부로 냉매에 의한 순환에 의하여 상기 플렉시블 기판을 쿨링할 수 있는 쿨링부; 및 상기 회전 스테이지에 원주 방향을 따라 설치되거나 상기 회전 스테이지의 안착면과 대향되는 곡면으로 형성되는 외부 전극을 가지는 플라즈마 발생부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 쿨링부는 상기 회전 스테이지 중심축으로 냉매가 공급 및 회수되는 제 1 및 제 2 유로 홀이 구비될 수 있다.
또한, 상기 쿨링부는 상기 회전 스테이지의 회전에 의해 함께 회전할 수 있다.
또한, 상기 쿨링부의 상기 유로는 상기 플렉시블 기판이 이송하는 방향으로 배치되거나, 상기 플렉시블 기판이 이송하는 방향에 교차하여 가로지르도록 배치될 수 있다.
그리고 상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지가 회전시 동일한 각속도로 함께 회전하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 회전 스테이지의 반경 방향을 기준으로, 상기 히팅부재의 내측에 배치되고, 상기 히팅 부재로부터 발산되는 열을 상기 외주면 방향을 향하여 반사시키는 히팅 리플렉터를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 플렉시블 기판 처리장치는 플렉시블 기판이 안착되는 회전 스테이지, 상기 회전 스테이지 내에 유로가 형성되고, 상기 유로 내부로 냉매에 의한 순환으로 상기 플렉시블 기판을 쿨링할 수 있는 쿨링부 및 상기 쿨링부 내측으로 인접하게 배치되며, 상기 플렉시블 기판에 열을 전달하는 히팅 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전 스테이지의 회전축에 인접하여 설치되는 RF 커넥터 및 상기 RF 커넥터의 외측에 배치되고 자성 유체에 의해 실링이 이루어지는 자성 유체 실링부를 더 포함하고, 상기 RF 커넥터는 상기 회전 스테이지와 함께 회전 가능하게 설치되어 접지 전극과 연결되는 회전부 및 고정된 상태에서 상기 회전부와 연결되어 상기 회전부로 RF 에너지를 전달하는 고정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전 스테이지는 상기 플렉시블 기판이 안착되는 면이 그루브 또는 홈 형상으로 구성할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 발생부는 상기 공정 챔버 내부에 CCP 방식으로 용량결합 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
그리고 상기 공정 챔버 내에 배치되고, 상기 플렉시블 기판을 처리하는 동안 진공을 유지시키는 공정 펌프부 및 상기 공정 챔버 내, 외부로 상기 플렉시블 기판을 이송하는 입구 및 출구를 형성하는 게이트 부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 공급롤 및 상기 회수롤이 구비되는 이송 챔버, 상기 이송 챔버와 상기 공정 챔버 사이에 배치되고, 상기 공정챔버 내부의 이물질이 상기 이송챔버 내부로 유입되는 것을 방지하도록 상기 이물질이 배출 가능한 유로가 형성된 버퍼챔버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정챔버는 상기 플라즈마 발생부에 의해 에칭공정을 수행할 수 있고 상기 공정챔버는 공정가스가 공급되는 공정가스 공급부가 설치되어 상기 플렉시블 기판의 증착공정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 공급롤 및 상기 회전롤은 상기 회전 스테이지 일측에 구비되며, 상기 플렉시블 기판은 상기 공급롤로부터 상기 회전 스테이지를 향해 수평방향으로 공급되고, 처리된 상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지로부터 상기 회수롤을 향해 수평으로 회수될 수 있다.
또한, 상기 공급롤 및 상기 회전롤은 상기 회전 스테이지 일측에 구비되며, 상기 플렉시블 기판은 상기 공급롤로부터 상기 회전 스테이지를 향해 수직방향으로 공급되고, 처리된 상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지로부터 상기 회수롤을 향해 수직으로 회수될 수 있다.
플렉시블 기판 처리방법으로 (a)이송 챔버 내에 배치된 기판 공급부로부터 플렉시블 기판이 공정 챔버로 이송되는 단계, (b)상기 공정 챔버로 이송된 상기 플렉시블 기판이 공정 챔버 내 회전 스테이지에 안착되는 단계, (c)상기 회전 스테이지에 안착된 상기 플렉시블 기판이 상기 회전 스테이지의 회전에 따라 이송되면서 처리되는 단계, (d)상기 처리된 플렉시블 기판이 상기 이송챔버 내부에 배치된 기판 회수부로 회수되는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (a)단계는, 상기 이송 챔버에서 상기 공정 챔버로 이송되는 중간에 상기 공정 챔버 내에 압력을 일정하게 유지시키기 위하여, 상기 플렉시블 기판이 버퍼 챔버 통해 이송할 수 있다.
또한, 상기 (b)단계는, 상기 회전 스테이지 내에 회전 가능하게 설치된 쿨링부가 상기 플렉시블 기판을 쿨링하거나, 상기 쿨링부 내측으로 인접하게 배치된 히팅 부재가 상기 플렉시블 기판에 열을 전달할 수 있다.
또한, 상기 (c)단계는, 상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지의 회전시 동일한 각속도로 함께 회전하도록 구비할 수 있다.
또한, 상기 (c)단계는, CCP 전극에 의해 발생한 플라즈마에 의해 상기 플렉시블 기판이 처리될 수 있다.
그리고 상기 (a) 단계 및 (d) 단계는, 엔드 포지션 컨트롤러에 의해 상기 기판 공급부로부터 공급되는 상기 플렉시블 기판의 엔드 포지션과, 상기 기판 회수부로 회수되는 상기 플렉시블 기판의 엔드 포지션이 컨트롤될 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 플렉시블 기판 처리장치는 롤투롤 방식을 사용하여 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 플렉시블 기판 처리가 수행되는 공간에 이송 및 처리를 동시에 수행할 수 있도록 하여 이물질에 의한 손상을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 공정 챔버 내 공정 드럼 단면을 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 공정 드럼을 상측에서 자른 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 공정 드럼 내부의 쿨링부의 형상을 나타낸 투시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 공정 드럼 내부의 다른 쿨링부의 형상을 타나낸 투시도이다.
도 6는 본 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 도 1과 다른 방향의 플렉시블 기판 처리장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉시블 기판 처리장치 및 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예의 이하에서 개시되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 공정 챔버, 상기 공정 챔버에서 처리되는 플렉시블 기판을 공급하는 공급롤, 공정 처리된 상기 플렉시블 기판이 회수되는 회수롤, 상기 공정 챔버 내에 공정가스를 공급하는 가스공급부, 상기 공정 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 외주면을 따라 형성된 안착면이 회전하면서 연속적으로 공급되는 플렉시블 기판을 지지하는 회전 스테이지, 상기 회전 스테이지 내에 유로가 형성되고, 상기 유로 내부로 냉매에 의한 순환에 의하여 상기 플렉시블 기판을 쿨링할 수 있는 쿨링부 및 상기 회전 스테이지의 안착면과 대향되는 곡면으로 형성되는 외부 전극을 가지는 플라즈마 발생부를 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 단일챔버를 이송챔버 및 공정챔버로 설정하여 설명하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리장치를 간략하게 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리장치는 이송 챔버(200) 및 공정 챔버(100)를 포함할 수 있다.
이송 챔버(200) 내부에는 기판 공급부(210) 및 기판 회수부(220)을 포함할 수 있다.
이송 챔버(200)는 플렉시블 기판(S)이 이송되는 공간을 외부로부터 차단하여 이물질이 배제된 환경을 제공한다. 이송 챔버(200)에는 챔버 내부를 배기하는 이송 펌프부(미도시)가 연결되며, 이송 챔버(200)의 내부는 소정 압력(예를 들어, 10-2 Torr)이 유지될 수 있다.
기판 공급부(210)는 플렉시블 기판(S)을 공급한다. 기판 공급부(210)는 기판 공급롤(211) 및 배리어 배출롤(213)을 포함할 수 있다. 기판 공급롤(211)에는 롤 형태로 제공되는 플렉시블 기판(S)이 지지될 수 있다. 배리어 배출롤(213)은 기판 공급롤(211)의 일측방에 배치된다. 배리어 배출롤(213)은 플렉시블 기판(S)으로부터 박리되는 배리어 필름(B1)이 감긴다.
기판 회수부(220)는 기판 공급롤(211)에서 풀려나오는 플렉시블 기판(S)을 회수한다. 기판 회수부(220)는 기판 회수롤(221) 및 배리어 공급롤(223)을 포함할 수 있다.
기판 회수롤(221)에는 플렉시블 기판(S)이 기판 회수롤(221)에 감기도록 동력을 제공하는 구동모터(미도시)가 설치될 수 있다. 따라서 기판 공급롤(211)에 롤 형태로 지지되는 플렉시블 기판(S)은 기판 회수롤(221)의 회전에 따라 기판 공급롤(211)로부터 인출되고 기판 회수롤(221)에 회수될 수 있다.
배리어 공급롤(223)은 기판 회수롤(221)의 일측방에 배치된다. 배리어 공급롤(223)은 플렉시블 기판(S)의 표면을 보호하기 위한 배리어 필름(B2)을 공급한다. 기판 회수롤(221)에 회수되는 플렉시블 기판(S)의 표면에는 배리어 필름(B2)에 의해 표면이 보호될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 이송 챔버(200)의 내부에는 기판 공급부(210)로부터 기판 회수부(220)에 이르기까지 플렉시블 기판(S)을 원활하게 이송하기 위한 구성으로, 아이들롤러(260), 로드셀(261), 장력조절 모터(270)가 배치될 수 있다.
아이들롤러(260)는 기판 공급부(210)로부터 기판 회수부(220)의 사이에 적어도 하나로 마련되어 플렉시블 기판(S)의 이송경로를 형성한다. 로드셀(261)은 아이들롤러(260)의 회전축에 설치될 수 있다. 장력조절 모터(270)는 기판 공급부(210)로부터 기판 회수부(220)에 이르기까지 적어도 하나로 마련될 수 있다. 특히, 공정 챔버(100)의 내부에서 플렉시블 기판(S)이 평탄한 상태로 유지되기 위하여, 장력조절 모터(270)는 공정 챔버(100)의 입구(141) 측과, 공정 챔버(100)의 출구(142) 측에 한 쌍으로 마련되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 본 실시예는 로드셀(261)이 아이들롤러(260)의 회전축에 전달되는 압력을 감지하고 이송되는 플렉시블 기판(S)의 장력을 감지할 수 있다. 그리고 로드셀(261)에 감지되는 플렉시블 기판(S)의 장력을 바탕으로 장력조절 모터(270)의 회전수가 조절될 수 있다. 따라서 플렉시블 기판(S)은 공정 챔버(100)의 내부에서 평탄한 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 챔버(100)로 출입되는 플렉시블 기판(S)의 공급과 회수가 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1에서, 아이들롤러(260)는 기판 공급롤(211)과 공정 챔버(100)의 사이에 2개, 공정 챔버(100)와 기판 회수롤(221)의 사이에 1개로 배치되며, 장력조절 모터(270)는 공정 챔버(100)의 입구(141)와 출구(142)의 외측에 각각 배치되는 것으로 도시하고 있지만, 아이들롤러(260), 장력조절 모터(270)의 개수를 본 발명의 권리범위를 한정하는 것으로 이해되서는 아니될 것이다.
한편, 상술된 바와 같이 플렉시블 기판(S)의 표면에는 이미 소정의 패턴이 형성되고 플렉시블 기판(S)은 배리어 필름(B1)이 점착된 롤 형태로 제공되기 때문에, 플렉시블 기판(S)에는 습기가 잔류할 수 있다.
따라서 기판 공급롤(211)과 공정 챔버(100)의 사이에는 플렉시블 기판(S)에 잔류하는 습기를 제거하기 위해 플렉시블 기판(S)을 건조시키는 드라이 모듈(230)이 배치될 수 있다. 드라이 모듈(230)로는 적외선 히터를 사용할 수 있다. 그리고 드라이 모듈(230)과 공정 챔버(100)의 사이에는 드라이 모듈(230)에 의해 가열된 플렉시블 기판(S)을 다시 냉각시키는 쿨링 모듈(240)이 설치될 수 있다.
도 1에서 드라이 모듈(230)와 쿨링 모듈(240)은 기판 공급롤(211)과 공정 챔버(100)의 사이에 각각 단수로 마련되는 것으로 도시하고 있지만, 드라이 모듈(230)와 쿨링 모듈(240)은 기판 공급롤(211)과 공정 챔버(100)의 사이, 공정 챔버(100)와 기판 회수롤(221)의 사이에서 플렉시블 기판(S)의 온도, 플렉시블 기판(S) 표면 상태에 따라 얼마든지 추가로 설치될 수 있을 것이다.
그리고 기판 공급롤(211)로부터 플렉시블 기판(S)이 풀려나오는 측과, 기판 회수롤(221)을 향해 플렉시블 기판(S)이 인입되는 측에는, 엔드 포지션 컨트롤러(280)가 설치될 수 있다. 엔드 포지션 컨트롤러(280)는 플렉시블 기판(S)의 장력이 유지된 상태로 기판 공급롤(211)로부터 풀려나오게 하고, 장력조절 모터(270)에 의해 조절된 플렉시블 기판(S)의 장력이 유지되는 상태로 기판 회수롤(221)에 감기도록 할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리장치(10)는 공정 챔버(100), 플렉시블 기판(S)을 지지하는 회전 스테이지(130) 및 플라즈마 발생을 유도하는 플라즈마 발생부(120)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(100)는 기판 공급롤(211)을 거쳐 기판 회수롤(221)로 이송되는 중간에 위치하며, 이송 사이에 플렉시블 기판(S)의 일련의 처리 공정을 수행하는 몸체를 형성한다. 또한, 공정 챔버(100)는 이송 챔버(200)과 게이트 부(140)를 통해 서로 연결될 수 있다.
공정 챔버(100)는 플렉시블 기판(S)이 이송하면서 드라이 에칭 공정 및 증착공정 등을 수행할 수 있는 공간을 제공한다. 드라이 에칭 공정에 의한 기판 처리가 잘 이루어질 수 있도록 공정 챔버(100) 내부 공간은 이송 챔버(200)에 비하여 상대적으로 저압을 형성하여야 하며, 되도록 공간 내에 혼재되어 있는 이물질이 적도록 기밀 공간을 유지해야 한다.
회전 스테이지(130)는 공정 챔버(100) 내에 회전 가능하게 설치되며, 외주면을 따라 형성된 안착면이 회전하면서 연속적으로 공급되는 플렉시블 기판(S)을 지지할 수 있도록 구성된다.
회전 스테이지(130)는 플렉시블 기판(S)이 안착되는 면을 제공하고, 회전 스테이지(130)는 플렉시블 기판(S)이 안착된 상태에서 드럼 형상의 회전 스테이지(130)의 중심축을 기준으로 회전한다. 또한, 회전 스테이지(130)의 회전을 통하여 상기 플렉시블 기판(S)이 공정 챔버(100) 내에서 처리와 동시에 이송이 가능하게 구성할 수 있다.
회전 스테이지(130)는 외주면에 플렉시블 기판(S)이 안정되게 안착되도록 홈이나 그루브를 형성할 수 있다. 또한, 중심축에는 회전 스테이지(130)의 회전이 가능하도록 모터 및 제어부를 설치하여, 플렉시블 기판(S)의 이송에 따른 회전 스테이지(130)의 속도 조절 및 균형을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
특히, 플렉시블 기판(S)은 플렉시블 기판(S)이 안착된 회전 스테이지(130)가 회전시 동일한 각속도로 함께 회전하도록 구비될 수 있다.
상기 도 1의 실시예에 의하면, 회전 스테이지(130)가 드럼 형상의 외주면을 기준으로 형성되어 있지만, 이에 한정된 것은 아니며 다각형 등의 다양한 구조로 형성될 수 있다.
도 2 및 3은 회전 스테이지의 내부 히팅 부재 등을 간략히 나타낸 단면도이다.
도2 및 3을 참조하면, 회전 스테이지(130)는 드럼 내부에 플렉시블 기판(S)에 열을 전달하는 히팅 부재(111)와 히팅 부재(111)를 보조하는 히팅 리플렉터(112)를 포함하여 구성할 수 있다.
히팅 부재(111)는 회전 스테이지(130)의 내부 안쪽 벽면에 배치되고, 회전 스테이지(130)의 외부 바깥 방향을 향하여 열을 발산하여 플렉시블 기판(S)에 열을 전달할 수 있도록 구성된다.
회전 스테이지(130) 내부에는 복수개의 홀이 구성되어 있으며, 각 홀은 내부적으로 서로 연결될 수 있도록 구비되어 있다. 각 홀에는 히팅 부재(111)로 채워지며 회전 스테이지(130)의 외부 라인을 통하여 전원이 공급될 수 있다.
또한, 각 회전 스테이지(130) 내부의 히팅 부재(111)는 회전 스테이지(130)의 벽면, 즉 회전 스테이지(130) 하부에 배치되어, 회전 스테이지(130) 상면의 온도를 균일하게 제어하도록 설치될 수 있다. 따라서 기판 처리시 히팅 부재(111)를 제어하여 회전 스테이지(130) 상면의 플렉시블 기판(S)에 처리가 원활하게 진행될 수 있도록 공정 분위기를 조성한다. 본 실시예에는, 히팅 부재(111)의 성질에 따라 600℃ 이상까지 회전 스테이지(130)를 가열할 수 있는 히팅 부재(111)를 제공하는 것이 바람직하다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 회전 스테이지(130)는 히팅 부재(111) 내부 안쪽으로 히팅 부재(111)의 열을 반사시키는 히팅 리플렉터(112)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 히팅 리플렉터(112)는 히팅 부재(111)에서 발산되는 열이 회전 스테이지(130)의 내부로 전달되는 것을 막고 상기 플렉시블 기판(S)을 향하여 전달되는 열을 극대화할 수 있다.
도 2는 공정 챔버 내 회전 스테이지와 연결된 실링부 및 전극을 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 회전 스테이지(130)의 회전축에 인접하여 설치되는 RF 커넥터(114) 및 RF 커넥터(114)의 외측에 배치되고 자성 유체에 의해 실링이 이루어지는 자성 유체 실링부(113)를 더 포함하고, RF 커넥터(114)는 상기 회전 스테이지와 함께 회전 가능하게 설치되어 상기 제1 전극(121)과 연결되는 회전부(115) 및 고정된 상태에서 상기 회전부와 연결되어 상기 회전부로 RF 에너지를 전달하는 고정부(116)를 포함할 수 있다.
회전 스테이지(130)의 상부 및 하부에는 자성 유체에 의하여 실링이 이루어지도록 자성 유체 실링부(113)를 구비할 수 있다. 자성 유체 실링부(113)는 자성 유체에 자기장을 걸어 막의 형태를 띄게 하여 진공을 유지하게 하고 이물질의 출입이 이루어지지 못하게 하는데 매우 좋은 효과를 보일 수 있다.
이와 같이 자성 유체는 그 효과적인 밀폐성을 이용하여 실로서 이용하며 플렉시블 기판을 처리하는 과정에서 유리한 진공 실로 사용될 수 있다.
따라서 회전 스테이지(130)의 상부 및 하부에 자성 유체 실링부(113)를 구비하여 회전 스테이지(130)이 회전하면서 회전 스테이지(130)에 안착된 플렉시블 기판(S)이 이송하는 도중에도 공정 챔버(100) 내부를 진공으로 유지하게 함으로써 좀 더 유리한 플렉시블 기판(S) 처리가 이루어질 수 있도록 한다.
회전 스테이지(130)의 상측에는 자성 유체 실링부(113)와 연결되고, 회전 스테이지의 회전 상태에서 통전이 가능하도록 구비된 RF 커넥터(114)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
RF 커넥터(114)는 회전자에 외부로부터 전류를 흐르게 하기 위하여 회전자 축에 부착하는 접촉자 형태를 말하여, 상기 회전하는 장비에 전원 또는 신호라인을 공급할 시에 전선의 꼬임 없이 전달 가능한 회전형 커넥터로 작용한다.
RF 커넥터(114)의 고정부(116)는 일단에 고정된 상태로 설치되어 RF 커넥터(114)를 지지 및 RF 에너지를 전달하며, 회전부(115)는 고정부(116)와 연결되어 타단에 설치되며 회전 스테이지(130)와 함께 회전 가능하게 접지 전극(121)과 연결된다.
따라서 RF 커넥터(114)는 회전 스테이지(130)가 회전하면서 플라즈마 발생부(120)에서 플라즈마를 발생하는데 사용하는 CCP 방식으로 전류를 전달할 수 있도록 접지 기능을 할 수 있다. 즉, 회전이 가능하면서 접지 기능을 할 수 있어서 전원과 연결되고, 플렉시블 기판(S)이 회전 스테이지(130)에 안착된 상태로 회전하면서 처리될 수 있도록 도움을 준다.
상기 RF 커넥터(114)는 회전 스테이지(130)의 상측 뿐만 아니라 하측의 조인트 부분에도 설치될 수 있으며, 마찬가지로 회전하면서 전류를 흐를 수 있는 접지 기능을 할 수 있다.
도 2 내지 5는 본 실시예에 따른 쿨링부(170)의 유로와 형상을 나타낸 것이다.
상기 공정 챔버(100) 내부에는 플렉시블 기판(S) 처리시, 일정한 쿨링이 일어날 수 있도록 쿨링부(170)가 구비될 수 있다. 쿨링부(170)는 드럼 내에 유로(171)가 형성되고, 유로(171) 내부로 냉매에 의한 순환에 의하여 플렉시블 기판(S)을 쿨링할 수 있다.
즉, 쿨링부(170)는 드럼 스테이지(130) 인접부 및 드럼 벽면 내부에 유로(171)를 배치할 수 있고, 드럼 중심축으로 냉매가 공급 회수되는 제 1 및 제 2 유로 홀(171, 172)이 구비될 수 있다.
제 1유로 홀(171) 및 제 2유로 홀(172)로 냉매가 공급되는 구조는 종래 기술에 해당하는 바, 자세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 냉매가 드럼 중심축에 배치된 제 1유로 홀(172a)을 통하여 공급되도록 구성되고, 공정 드럼(110)의 벽면 내부를 전체적으로 순환에 의하여 플렉시블 기판(S)을 쿨링한 후, 다시 드럼 중심축에 위치한 제 2유로 홀(172b)에 의하여 회수된다.
유로(171)를 통하여 순환하는 냉매로는 PCW(process clean water) 또는 galden 용매를 사용한다. 이는 열전달 효율이 양호하고 금속 및 플라스틱과의 상용성이 우수하고 점도가 낮아 냉매로 사용되기에 용이하다.
또한, 히팅 부재(111)는 드럼 스테이지(130) 회전에 의해 영향을 받지 않고 고정된 형상을 유지하는 데 반하여, 쿨링부(170)는 드럼 스테이지(130)의 회전에 의하여 함께 회전할 수 있다. 쿨링부(170)는 회전에 의하면서도 냉매의 순환에 일정하게 유지될 수 있도록 나선형으로 구성하거나 각 유로(171) 상에 휘어지는 부분에 완만한 굴곡을 형성하는 것이 바람직하다.
도 4 및 도 5는 쿨링부(170)의 유로(171)의 다양한 형상을 제공한다.
도 4를 참조하면, 쿨링부(170)의 유로(171)는 플렉시블 기판(S)이 이송하는 방향으로 배치되도록 구성될 수 있다. 즉, 제 1유로 홀(172a)을 통해 유입된 냉매는 기판이 이송 방향으로 복수 개 나란하게 배치되고, 플렉시블 기판(S) 하측에서 인라인 공정으로 진행되는 기판 처리가 용이하도록 쿨링이 진행된다.
도 5를 참조하면, 쿨링부(170)의 유로(171)는 플렉시블 기판(S)이 이송하는 방향과 교차하여 가로지르는 방향으로 배치될 수 있다.
상기에 제시된 유로(171)의 각 간격의 배치와 수는 도 4 및 도 5에 제시된 것에 한정된 것은 아니고, 유로(171)의 형성은 상황 및 실시에 따라 더 조밀하거나 넓은 배치가 가능하며, 플렉시블 기판(S)에 흐르는 유로(171)의 수도 다양하게 할 수 있다. 또한, 가로 및 세로 방향에 한정된 구성뿐만 아니라 대각선 방향 및 구부러진 형상 등 다양한 구조가 가능하다.
쿨링부(170)를 통하여 흐르는 냉매는 기판의 처리를 도울 수 있도록 약 25~50℃사이를 유지하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 히팅 부재(111) 및 쿨링부(170)의 구성에 따라, 본 발명의 플렉시블 기판(S)의 처리에 있어서 쿨링과 히팅이 동시에 가능하다. 따라서 기존의 구성처럼 기판을 식히기 위한 별도의 공정을 필요하지 않기 때문에 인라인 공정을 통해 기판 처리가 부드럽게 이루어지는 효과가 있다.
다시 도 1을 참조하면, 공정 챔버(100) 내에는 플라즈마 발생부(120)를 구비할 수 있다.
플라즈마 발생부(120)는 회전 스테이지(130)에 원주 방향을 따라 설치되는 접지 전극(121) 및 회전 스테이지(130)의 안착면과 대향되는 곡면으로 형성되는 외부 전극(122)으로 구성될 수 있다.
즉, 외부 전극(122)은 회전 스테이지(130)의 곡률 반경 형태와 유사한 형태로 일정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 상기 일정 간격 이격된 공간에 플라즈마 발생을 유도할 수 있다.
따라서 회전 스테이지(130)에 안착된 플렉시블 기판(S)이 회전하는 동안 플라즈마 발생부(120)에서 형성된 플라즈마가 상기 일정한 간격이 이격된 공간에 균일하게 유지될 수 있고, 이에 따라 기판의 처리가 균일하게 이루어질 수 있다.
플라즈마 발생을 유도하는 플라즈마 발생부(120)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 도 1에서 제시된 사항에 플라즈마 발생부(120)의 외부 전극(122)은 잘린 원 형상을 가지며 두 개를 나타내고 있으나, 이는 한 실시예에 불과하고 그 이상의 복수개의 외부 전극(122)을 형성할 수 있다.
또한, 플라즈마 발생부(120)의 외부 전극(122)과 연결되도록 승강부를 구비하여, 플라즈마가 발생하는 상기 이격된 공간의 조절이 가능하다. 따라서 플라즈마가 밸생하는 공간을 적절히 변경할 수 있으며, 이에 따라 발생하는 플라즈마 양 및 에칭의 정도를 조절할 수 있다.
각 플라즈마 발생부(120)는 개별적으로 전극이 형성되고, 각 전극에 개별적으로 전원을 공급하는 선이 연결되어 구성될 수 있다. 따라서 복수개의 플라즈마 발생부(120)를 개별적으로 ON/OFF 할 수 있어, 선택적인 전원의 공급에 의하여 원하는 발생부에만 전원을 인가하여 플라즈마를 생성하는 것도 가능하다. 또한, 개별적으로 전원이 인가되기 위하여, 스위치를 설치하여 전원을 조절할 수도 있다.
본 발명의 플렉시블 기판 처리장치(10)에는 공정 챔버(100) 내부에 유도 결합 플라즈마가 발생하도록 CCP방식으로 용량결합 플라즈마를 제공할 수 있다. 용량결합형 플라즈마(CCP) 전극은 평행한 전극 간에 전력을 인가하고, 전극의 표면에 분포된 전하에 의해 형성된 축전 전기장에 의해 플라즈마를 발생한다. 따라서 용량결합형 플라즈마를 이용하는 장치는 일반적으로 웨이퍼나 기판이 위치하는 하부전극과 가스 주입을 위한 샤워헤드가 포함된 상부 전극을 구비한다.
용량결합형 플라즈마는 비교적 간단하게 대구경 플라즈마를 균일하게 만들 수 있다는 장점이 있어 사용영역이 확대되는 추세이다.
따라서 상기 회전 스테이지(130) 외측의 RF 커넥터(114)에 하부 전극인 접지 전극(121)을 구비하고 플라즈마 발생부(120) 상부에 전극인 외부 전극(122)을 설치한 후 각 평행한 전극 간에 고주파 전압을 인가하여 방전시키면, 전극 표면에 분포된 전하에 의해 형성된 축전 전기장을 이용하여 플라즈마를 발생케 할 수 있다. 또한, 플라즈마를 발생시키기 위한 소스로는 RF 에너지를 이용할 수 있다.
본 실시예에 따른 플렉시블 기판(S)에 플라즈마를 발생하기 위한 주파수 및 전력은 10~15MHz 및 8~12kW로 설정될 수 있으며, 바람직하게는 13.56MHz, 10kW이 될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 공정 챔버(100) 내부에는 공정 챔버(100)가 이송 챔버(200)에 비하여 상대적으로 저압 상태를 유지할 수 있도록 공정 펌프부(160)를 구비할 수 있다.
공정 펌프부(160)는 상기 공정 챔버(100) 내에 플라즈마 발생부(120)에서 상대적으로 원거리에 위치되어 플라즈마 발생부(120)에서 생성된 플라즈마가 공정 펌프부(160)의 펌핑에 의하여 불균형적인 밀도가 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 본 실시예에 따르면 공정 펌프부(160)는 게이트 부(140) 근처에 형성되어 있으나, 이에 한정된 것은 아니고 플라즈마의 밀도의 균일성을 유지할 수 있는 어느 곳에도 설치될 수 있다.
공정 펌프부(160)에 의하여 대체적으로 진공에 가까운 압력을 항상 유지할 수 있도록 하며, 상기에서 제시된 자성 유체 실링부(113)는 이러한 저압 상태를 유지하도록 도움을 줄 수 있다. 따라서 공정 챔버(100)에는 상기 제시된 챔버 내부를 배기하는 공정 펌프부(160)가 연결되어, 이송 챔버(200)보다 저압(예를 들어, 10-3 Torr)이 유지될 수 있다.
또한, 공정 챔버(100) 내부에는 플렉시블 기판(S)의 처리에 대한 에칭의 시작과 종료를 알 수 있는 센서(미도시)가 구비되어 기판의 처리를 도울 수 있다.
그리고 공정 챔버(100)에는 플렉시블 기판(S)의 반입을 위한 게이트 부(140)가 형성될 수 있다. 즉, 공정 챔버(100)에는 플렉시블 기판(S)의 반입을 위한 입구(141)가 형성되고 플렉시블 기판(S)의 반출을 위한 출구(142)가 형성될 수 있다.
게이트 부(140)의 입구(141) 및 출구(142)는 되도록 플렉시블 기판(S)이 이송할 수 있는 최소한의 공간만을 유지하도록 하는 것 외에도 그 근처에 공정 펌프부(160)를 위치시켜 이송 챔버(200)와 공정 챔버(100)의 연결 부위에 발생하는 압력차를 최소화시켜 공정 챔버(100) 내에 저압을 형성하는데 유리하게 할 수 있다.
게이트 부(140)의 입구(141) 및 출구(142)는 각각의 압력이 상이한 이송 챔버(200)과 공정 챔버(100)를 연결하는 통로를 제공하지만, 공정 챔버(100)의 내부 압력이 이송 챔버(200)의 내부 압력보다 저압으로 유지되기 때문에 공정 챔버(100) 내부의 가스가 이송 챔버(200)로 되도록 유출되지 않는다.
그리고 상기 이송 챔버(200) 및 공정 챔버(100) 사이에는 각 압력을 더욱 일정하게 유지하게 위하여 버퍼 챔버(150)를 추가로 구성할 수 있다.
버퍼 챔버(150)는 공정 챔버(100)에서 플렉시블 기판(S) 처리시 유리한 압력이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 기능을 한다. 일반적으로 이송 챔버(200) 와 공정 챔버(100) 사이의 압력 차이로 인하여 각 챔버 내 가스가 역류하여 챔버 내의 장비의 손상을 가져올 수 있어 그 사이에 버퍼 작용을 할 수 있는 챔버를 구비토록 한 것이다.
버퍼 챔버(150)의 압력은 이송 챔버(200)과 공정 챔버(100) 사이의 압력을 유지하는 것이 바람직하며, 버퍼 챔버(150) 내부로 펌핑되는 반대측에 비활성 가스(N2)를 주입할 수 있다. 즉, 일측에는 일정하게 펌핑 공정이 수행되고 타측에서 비활성 가스가 샤워링하는 공정이 이루어져 버퍼 챔버(150) 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
일반적으로 이송 챔버(200)에서 수행되는 펌핑은 이송 챔버(200) 외부의 드라이 펌프(미도시)를 통하여 이루어지고, 공정 챔버(100)에서 수행되는 펌핑은 공정 챔버(100) 외부의 프로세스용 드라이 펌프(미도시)를 통해 이루어진다.
버퍼 챔버(150)에서 펌핑이 이루어지는 배기부는 이송 챔버(200)의 펌핑이 이루어지는 드라이 펌프와 연결되는 것이 각각의 챔버의 압력을 유지하는데 바람직하지만, 별도의 개구율을 조절할 수 있는 압력밸브가 설치된다면 프로세스용 펌프를 통하여 연결될 수 있다.
플렉시블 기판(S)이 안착된 회전 스테이지(130)는 그루브 또는 홈 형상으로 구비될 수 있다. 한 예로 회전 스테이지(130)의 안착면은 크로스 트렌치 형상(미도시)으로 설치될 수 있다. 크로스 트렌치 형상은 회전 스테이지(130)가 플렉시블 기판(S)과 맞닿은 면에 형성되어 상기 플렉시블 기판(S)이 처리되면서 이송하는 경우 연속적으로 공정이 처리될 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
크로스 트렌치 형상은 회전 스테이지(130) 상면에 크로스 형태의 일정한 홈이 형성되어 있으며, 각각의 일정하게 파여진 홈이 교차하는 부위(크로스 부위)에 헬륨이 공급되는 헬륨 홀이 배치될 수 있다.
각각의 헬륨 홀에서 플렉시블 기판(S)이 안착되는 면을 향하여 헬륨이 공급되고, 헬륨의 공급으로 일정 이격된 공간이 형성되어 플렉시블 기판(S)은 살짝 떠 있는 상태로 이송할 수 있다.
상기 현상은 예를 들면, 빗길에 타이어에 발생하는 수막현상과 유사한 원리로서 이루어 질 수 있다.
이격된 상태로 회전 스테이지(130) 위에서 플렉시블 기판(S)의 이송은 스텝 바이 스텝(step by step) 방식이 아닌 연속 공정으로 기판 처리를 수월하게 하여 전 이송 과정이 부드러운 움직임으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 일정 이격 이상의 공간이 발생하는 경우, 플렉시블 기판(S)이 회전 스테이지(130)를 벗어나 뜰 수 있는바, 적절한 양압을 조절하여 플렉시블 기판(S)이 뜨는 것을 방지하는 조절부를 따로 구비할 수 있다.
상기 크로스 트렌치 형상은 플렉시블 기판(S)이 처음 닿는 부위가 마름모 형태의 꼭지점부터 서서히 넓어지는 부분으로 하여 회전 스테이지(130)에 플렉시블 기판(S)에 안착되도록 할 수 있다. 이에 따라, 플렉시블 기판(S)이 지나가는 방향으로 직접 그루브가 부딪히는 면적을 감소시킬 수 있어 기판에 스크래치 발생을 감소할 수 있다.
또한, 각 크로스 트렌치 형상에 존재하는 각 그루브 사이의 길이는 약 1mm 정도가 적절하며, 이러한 그루브가 존재하여 쿨링 현상 능력이 우수해지는 효과도 발생한다.
본 발명인 플렉시블 기판 처리장치(10)는 일반적으로 인라인 공정을 유리하게 수행하는 것을 실시예로 제시하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며 스텝 바이 스텝 공정으로 진행을 원하는 경우에도 기판 처리가 가능할 것이다.
즉, 상기 회전 스테이지(130)는 에칭 공정 등을 수행하는 단계에 있어서, 플라즈마 발생부(120)가 설치된 위치에 따라 그 구역에서 공정을 수행하기 위하여 정지 상태를 유지한 후 기판 처리가 이루어질 수 있다.
그리고 상기에 제시된 회전 스테이지(110)와 각 공급 및 회수롤(211, 221)은 횡 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 공급롤(211) 및 회전롤(221)은 회전 스테이지(110) 일측에 구비되며, 플렉시블 기판(S)은 공급롤(211)로부터 회전 스테이지(100)를 향해 수평방향으로 공급되고, 처리된 플렉시블 기판(S)은 회전 스테이지(110)로부터 회수롤(221)을 향해 수평으로 회수될 수 있다.
또한 도 7을 참조하면, 상기에 제시된 회전 스테이지(110)와 각 공급 및 회수롤(211, 221)은 종 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 공급롤(211) 및 회전롤(221)은 회전 스테이지(110) 일측에 구비되며, 플렉시블 기판(S)은 공급롤(211)로부터 회전 스테이지(110)를 향해 수직방향으로 공급되고, 처리된 플렉시블 기판(S)은 회전 스테이지(110)로부터 회수롤(221)을 향해 수직으로 회수될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 플렉시블 기판 처리방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리장치 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 플렉시블 기판(S)은 롤 형태로 제공되어 기판 공급롤(211)에 지지된다. 물론, 공정이 개시되기 이전에는 이송 챔버(200)은 이송 펌프부(미도시)에 의해 배기되고, 공정 챔버(100)는 공정 펌프부(160)에 의해 배기된다.
이어 이송 챔버(200) 내에 배치된 기판 공급부(210)로부터 플렉시블 기판(S)이 공정 챔버(100)로 이송된다.(단계 S11)
즉, 기판 공급롤(211)로부터 풀려나오는 플렉시블 기판(S)에 점착된 배리어 필름(B1)은 배리어 배출롤(213)에 감기며 배출된다. 배리어 필름(B1)이 박리된 플렉시블 기판(S)은 드라이 모듈(230)을 통과한다. 플렉시블 기판(S)은 드라이 모듈(230)에 의해 가열되면서 습기가 제거된다. 드라이 모듈(230)에 의해 건조된 플렉시블 기판(S)은 쿨링 모듈(240)을 통과한다. 플렉시블 기판(S)은 드라이 모듈(230)에 의해 건조되면서 상승된 온도가 쿨링 모듈(240)에 의해 냉각되면서 안정화될 수 있다. 이와 같이 온도가 안정화된 플렉시블 기판(S)은 공정 챔버(100)로 반입된다.
다만, 공정 챔버(100)로 반입되기 전에 플렉시블 기판(S)은 공정 챔버(100) 내의 진공 상태을 유지하기 위한 버퍼 챔버(150)를 통과하여 이송될 수 있다.(단계 S12) 버퍼 챔버(150)를 거치면서 이송 챔버(200)과 공정 챔버(100) 간의 압력 차에 의해 발생하는 가스의 직접적인 이동을 방지하여 공정 챔버(100) 내의 기판 처리의 효율을 높일 수 있다.
공정 챔버(100)의 입구를 통과한 플렉시블 기판(S)은 공정 챔버 내에 위치한 회전 스테이지(130)에 안착된다.(단계 S13)
즉, 공정 챔버(100) 내에 회전 가능하게 설치된 상기 회전 스테이지(130)의 외주면을 따라 형성된 안착면에, 회전하면서 연속적으로 공급되는 상기 플렉시블 기판(S)이 안착되어 이송된다.
그리고 플렉시블 기판(S)은 플렉시블 기판(S)이 안착된 상기 회전 스테이지(130)가 회전시 동일한 각속도로 함께 회전하면서 인라인 이송이 이루어진다.
공정 챔버 내에 반입된 플렉시블 기판(S)은 회전 스테이지(130)에 안착되어 CCP 방식의 제공에 의해 발생한 플라즈마 공간을 통과한다.(단계 S14)
즉, 접지 전극(121) 및 외부 전극(122)에 인가되는 고주파 파워에 의해 플라즈마 발생부(120)에서 용량결합 플라즈마가 발생된다. 이와 같이 플라즈마 발생부(120)에서 발생한 플라즈마는 플렉시블 기판(S)의 전 면적에 대하여 균일한 식각, 또는 증착 공정이 처리되도록 한다.(단계 S15)
계속해서, 플렉시블 기판(S)은 공정 챔버(100)의 출구(142)를 통해 이송 챔버(200)로 배출된다. 플렉시블 기판(S)은 기판 회수롤(221)에 감기며, 배리어 공급롤(223)은 플렉시블 기판(S)으로 배리어 필름(B2)으로 공급하여 플렉시블 기판(S)은 배리어 필름(B2)에 의해 그 표면이 보호되며 기판 회수롤(221)에 감긴다.(단계 S16)
상술된 바와 같이 본 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리장치는 롤 투 롤(Roll To Roll) 방식으로 플렉시블 기판을 처리하여 플렉시블 기판의 연속 처리가 가능하여 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 플렉시블 기판 처리장치는 플렉시블 기판의 이송을 위한 이송챔버의 내부에 플렉시블 기판의 처리를 위한 공정챔버가 구성되고, 이송챔버와 공정챔버가 서로 다른 압력이 유지되므로, 간편한 구성으로도 기판의 이송 및 처리가 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
플렉시블 기판: S 배리어 필름: B1, B2
플렉시블 기판 처리장치 : 10 공정 챔버 : 100
이송 챔버 : 200 회전 스테이지 : 110
회전 스테이지 : 130 플라즈마 발생부 : 120
게이트 부 : 140 버퍼 챔버 : 150
히팅 부재 : 111 히팅 리플렉터 : 112
자성 유체 실링부 : 113 RF 커넥터 : 114
회전부 : 115 고정부 : 116
접지 전극 : 121 외부 전극 : 122
입구 : 141 출구 : 142
기판 공급부 : 210 기판 처리부 : 220
드라이 모듈 : 230 쿨링 모듈 : 240
엔드 포지션 컨트롤러 : 280 공정 펌프부 : 160

Claims (22)

  1. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버에서 처리되는 플렉시블 기판을 공급하는 공급롤;
    처리된 상기 플렉시블 기판이 회수되는 회수롤;
    상기 공정 챔버 내에 공정가스를 공급하는 가스공급부;
    상기 공정 챔버 내에 회전 가능하게 설치되며, 외주면을 따라 형성된 안착면이 회전하면서 상기 공급롤로부터 공급되는 상기 플렉시블 기판을 지지하는 회전스테이지;
    상기 회전 스테이지 내에 유로가 형성되고, 상기 유로 내부로 냉매에 의한 순환에 의하여 상기 플렉시블 기판을 쿨링할 수 있는 쿨링부; 및
    상기 회전 스테이지에 원주 방향을 따라 설치되거나 상기 회전 스테이지의 안착면과 대향되는 곡면으로 형성되는 외부 전극을 가지는 플라즈마 발생부; 및
    상기 회전 스테이지의 회전축에 인접하여 설치되는 RF 커넥터 및 상기 RF 커넥터의 외측에 배치되고 자성 유체에 의해 실링이 이루어지는 자성 유체 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공급롤 및 상기 회수롤은 상기 회전 스테이지 일측에 구비되며, 상기 플렉시블 기판은 상기 공급롤로부터 상기 회전 스테이지를 향해 수평방향으로 공급되고, 처리된 상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지로부터 상기 회수롤을 향해 수평으로 회수되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공급롤 및 상기 회수롤은 상기 회전 스테이지 일측에 구비되며, 상기 플렉시블 기판은 상기 공급롤로부터 상기 회전 스테이지를 향해 수직방향으로 공급되고, 처리된 상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지로부터 상기 회수롤을 향해 수직으로 회수되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 쿨링부는 상기 회전 스테이지 중심축으로 냉매가 공급 및 회수되는 제 1 및 제 2 유로 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 쿨링부는 상기 회전 스테이지의 회전에 의해 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 쿨링부의 상기 유로는 상기 플렉시블 기판이 이송하는 방향으로 배치되거나, 상기 플렉시블 기판이 이송하는 방향에 교차하여 가로지르도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지가 회전시 동일한 각속도로 함께 회전하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 회전 스테이지의 상기 안착면 내측에 배치되고, 상기 외주면으로 열을 발산하여 열을 발산하여 상기 플렉시블 기판에 열을 전달하는 적어도 하나의 히팅 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판처리장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 회전 스테이지의 반경 방향을 기준으로, 상기 히팅부재의 내측에 배치되고, 상기 히팅 부재로부터 발산되는 열을 상기 외주면 방향을 향하여 반사시키는 히팅 리플렉터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  10. 플렉시블 기판이 안착되는 회전 스테이지;
    상기 회전 스테이지 내에 유로가 형성되고, 상기 유로 내부로 냉매에 의한 순환으로 상기 플렉시블 기판을 쿨링할 수 있는 쿨링부;
    상기 쿨링부 내측으로 인접하게 배치되며, 상기 플렉시블 기판에 열을 전달하는 히팅 부재; 및
    상기 회전 스테이지의 회전축에 인접하여 설치되는 RF 커넥터 및 상기 RF 커넥터의 외측에 배치되고 자성 유체에 의해 실링이 이루어지는 자성 유체 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 RF 커넥터는 상기 회전 스테이지와 함께 회전 가능하게 설치되어 접지 전극과 연결되는 회전부 및 고정된 상태에서 상기 회전부와 연결되어 상기 회전부로 RF 에너지를 전달하는 고정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 회전 스테이지는 상기 플렉시블 기판이 안착되는 면이 그루브 또는 홈 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에 배치되고, 상기 플렉시블 기판을 처리하는 동안 진공을 유지시키는 공정 펌프부; 및
    상기 공정 챔버 내, 외부로 상기 플렉시블 기판을 이송하는 입구 및 출구를 형성하는 게이트 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 공급롤 및 상기 회수롤이 구비되는 이송 챔버;
    상기 이송 챔버와 상기 공정 챔버 사이에 배치되고, 상기 공정챔버 내부의 이물질이 상기 이송챔버 내부로 유입되는 것을 방지하도록 상기 이물질이 배출 가능한 유로가 형성된 버퍼챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 가스 공급부는 에칭 공정을 수행하기 위한 식각 소스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 가스 공급부는 증착 공정을 수행하기 위한 공정 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리장치.
  17. (a)이송 챔버 내에 배치된 기판 공급부로부터 플렉시블 기판이 공정 챔버로 이송되는 단계;
    (b)상기 공정 챔버로 이송된 상기 플렉시블 기판이 상기 공정 챔버 내 회전 스테이지에 안착되는 단계;
    (c)상기 회전 스테이지에 안착된 상기 플렉시블 기판이 상기 회전 스테이지의 회전에 따라 이송되면서 처리되는 단계;
    (d)상기 처리된 플렉시블 기판이 상기 이송챔버 내부에 배치된 기판 회수부로 회수되는 단계를 포함하며,
    상기 (c)단계에서 상기 회전 스테이지 회전축에 인접하게 설치된 RF 커넥터는 상기 회전스테이지에 회전 지속가능한 형태로 접지하며 상기 회전 스테이지에 에너지를 공급하고, 상기 RF 커넥터 외측에 배치된 자성 유체 실링부는 자성 유체에 자기장을 걸어 실링할 수 있는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    상기 이송 챔버에서 상기 공정 챔버로 이송되는 중간에 상기 공정 챔버 내의 압력을 일정하게 유지시키기 위하여, 상기 플렉시블 기판이 버퍼 챔버를 통해 이송되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 회전 스테이지 내에 회전 가능하게 설치된 쿨링부가 상기 플렉시블 기판을 쿨링하거나, 상기 쿨링부 내측으로 인접하게 배치된 히팅 부재가 상기 플렉시블 기판에 열을 전달하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 플렉시블 기판은 상기 회전 스테이지의 회전시 동일한 각속도로 함께 회전하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리방법.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    CCP 방식의 용량결합 플라즈마에 의해 상기 플렉시블 기판이 처리되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리방법.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 (a) 단계 및 (d) 단계는
    엔드 포지션 컨트롤러에 의해 상기 기판 공급부로부터 공급되는 상기 플렉시블 기판의 엔드 포지션과, 상기 기판 회수부로 회수되는 상기 플렉시블 기판의 엔드 포지션이 컨트롤되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 처리방법.


















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