KR101639777B1 - 리페어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공간을 제공하는 챔버와, 챔버에 의해 제공된 공간으로 레이저를 조사하는 레이저부와, 챔버의 적어도 일 영역에 마련되어 챔버의 열 확산을 차단하는 열 차단 부재를 포함하는 리페어 장치가 제시된다.
Description
본 발명은 리페어 장치에 관한 것으로, 특히 화학기상증착(Chemical Mechanical Deposition; CVD) 리페어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device; LCD)는 서로 대향되는 하부 기판 및 상부 기판과, 이들 사이에 충진된 액정층을 포함한다. 하부 기판에는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 매트릭스 형상으로 형성되고 이들 사이에 복수의 화소 영역이 형성되며, 화소 전극을 개별 구동하기 위해 각 화소마다 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자가 형성된다. 또한, 상부 기판에는 블랙 매트릭스, 컬러 필터 및 공통 전극 등이 형성된다.
그런데, 기판 상에 형성되는 금속 배선은 제작 공정 중 단선이나 단락 등의 불량이 발생하며, 이러한 불량은 이미지 소자의 표시 면적이 대형화됨에 따라 더욱 많아지고 있다. 즉, 하부 기판에 형성되는 화소 전극, 게이트 라인 및 데이터 라인, 그리고 박막 트랜지스터 등의 어느 부위가 단락 또는 단선되면 해당 화소는 전기적으로 오픈 또는 쇼트되어 불량이 발생된다. 따라서, 액정표시장치의 품질 향상과 안정성을 향상시키기 위해서는 이러한 결함을 리페어하는 것이 필요하다.
이러한 리페어 방법 중 오픈 결함에 대한 리페어 방법으로 특화되어 각광을 받고 있는 것이 한국공개특허 제10-2005-0068243호 등에 제시된 레이저 화학기상증착(Chemical Vaper Deposition; CVD)을 이용한 리페어 방법이다. 즉, 오픈 결함 부위를 국소 챔버와 레이저를 이용하여 대기압 CVD 방법에 의해 금속을 증착함으로써 단선된 배선을 전기적으로 연결하였다. 이러한 레이저 CVD 리페어 방법은 단선된 부위에 원하는 형상의 금속 배선을 바로 형성할 수 있어 리페어 공정이 간단하고 게이트 라인이나 데이터 라인, 패드 연결 라인을 포괄하여 모두 리페어가 가능한 장점이 있다.
이러한 레이저 CVD 리페어 장치는 레이저를 조사하는 레어저부와, 레이저의 방향을 조절하는 광학부, 그리고 광학부와 리페어 대상, 예를 들어 하부 기판 사이에 마련된 챔버를 포함한다. 챔버는 예를 들어 금속 원료를 가스 상태로 유지하기 위해 소정의 온도를 유지하게 된다. 즉, 챔버의 온도가 낮을 경우 원료가 가스 상태에서 고체 상태로 변화될 수 있기 때문에 챔버는 원료를 가스 상태로 유지하는 소정의 온도를 유지하게 된다. 그런데, 챔버로부터 챔버의 상측에 위치하는 광학계, 예를 들어 대물 렌즈와 챔버의 하측에 위치하는 리페어 대상에 열이 확산된다. 따라서, 챔버 상측의 대물 렌즈 등의 광학부에 열 확산에 의한 물리적인 변형이 발생될 수 있고, 그에 따라 이미지 울렁거림 등의 문제점이 유발될 수 있다. 또한, 챔버 하측의 기판은 열 확산에 의한 팽창 등의 변형이 발생될 수 있다. 따라서, 리페어 대상의 관찰 시 이미지의 울렁거림에 의한 포커스 변화나 리페어 공정 진행 중 리페어 대상의 팽창으로 인한 위치 변화를 야기시켜 리페어 불량을 발생시킬 수 있다.
본 발명은 챔버의 열 확산을 방지하여 챔버 상측 및 하측의 온도를 낮출 수 있는 리페어 장치를 제공한다.
본 발명은 챔버의 적어도 일 영역에 열 차단 부재를 마련함으로써 챔버 내부의 온도는 유지하고 챔버 외측의 온도는 낮추는 리페어 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 리페어 장치는 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버에 의해 제공된 공간으로 레이저를 조사하는 레이저부; 및 상기 챔버의 적어도 일 영역에 마련되어 상기 챔버의 열 확산을 차단하는 열 차단 부재를 포함한다.
상기 리페어 대상을 지지하는 지지부; 상기 챔버에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 및 상기 레이저부에서 조사된 레이저의 광로와 초점을 조절하는 광학부를 더 포함한다.
상기 챔버는 수직 방향으로 이격된 상부 및 하부 플레이트를 포함하고, 상기 열 차단 부재는 상기 챔버 외부 또는 내부에서 상기 상부 및 하부 플레이트의 적어도 일 영역과 접촉되어 마련된다.
상기 상부 플레이트의 소정 영역에 형성되어 원료 가스 공급관 및 배기관과 연결되는 복수의 연결구와, 상기 하부 플레이트의 소정 영역에 형성되어 상기 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공정이 실시되도록 하는 증착부와, 상기 하부 플레이트의 소정 영역에 형성되어 원료 가스를 분사하고 배기하는 복수의 홀을 더 포함한다.
상기 챔버는 수직 방향으로 이격된 상부 및 하부 열 차단 부재를 포함한다.
상기 상부 열 차단 부재의 소정 영역에 형성되어 원료 가스 공급관 및 배기관과 연결되는 복수의 연결구와, 상기 하부 열 차단 부재의 소정 영역에 형성되어 상기 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공정이 실시되도록 하는 증착부와, 상기 하부 열 차단 부재의 소정 영역에 형성되어 원료 가스를 분사하고 배기하는 복수의 홀을 더 포함한다.
상기 열 차단 부재는 열전 소자를 포함한다.
상기 열 차단 부재는 내부에 냉매가 흐르는 소정의 플레이트를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 리페어 장치는 증착 공간을 제공하는 챔버의 적어도 일 영역에 열 차단 부재를 마련하여 챔버 내부의 열이 외부로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 챔버와 인접한 렌즈 및 리페어 대상 등의 온도 상승에 의한 손상을 방지할 수 있고, 그에 따라 리페어 불량을 방지할 수 있어 리페어 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리페어 장치의 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리페어 장치를 구성하는 챔버의 사시도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리페어 장치의 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리페어 장치의 챔버에 마련되는 열 차단 부재의 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리페어 장치를 구성하는 챔버의 사시도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리페어 장치의 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리페어 장치의 챔버에 마련되는 열 차단 부재의 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화학기상증착 리페어(Chemical Vapor Deposition Repair) 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 CVD 리페어 장치는 리페어 대상을 지지하는 지지부(100)와, 리페어를 위한 원료 가스를 공급하는 가스 공급부(200)와, 불량 화소 상에 리페어를 위한 화학기상증착 공간을 제공하는 챔버(300)와, 레이저를 조사하는 레이저(400)와, 레이저(400)로부터 발생된 레이저의 진행 경로와 초점 등을 조절하는 광학부(500)를 포함할 수 있다.
지지부(100)는 리페어 대상(10)을 지지한다. 리페어 대상(10)은 예를 들어 화소 전극, 게이트 라인 및 데이터 라인, 박막 트랜지스터 등이 형성된 액정표시장치의 하부 기판을 포함할 수 있다. 이러한 지지부(100)는 도시되지 않았지만 리페어 테이블, 이동부, 스테이지 등을 포함할 수 있다. 리페어 테이블은 지면에 대하여 견고하게 설치하여 외부에서 진동이나 충격이 인가되어도 흔들리지 않도록 금속 재질의 앵글 프레임 등을 이용하여 제작될 수 있다. 리페어 테이블의 상에는 X축 이동부 및 Y축 이동부를 포함하는 이동부가 마련될 수 있다. 즉, 리페어 테이블 상부면의 상측 및 하측 양단에는 직선 형태로 형성된 한 쌍의 X축 이동부가 서로 연동하도록 설치되고, X축 이동부 각각에는 직선 형태로 형성된 Y축 이동부의 양단이 연결되어 X축 이동부의 동작에 의해 리페어 테이블의 상부에서 이동할 수 있도록 설치된다. 여기서, Y축 이동부에는 Y축 이동부의 동작에 의해 이동할 수 있도록 챔버(300), 레이저부(400) 및 광학부(500) 등이 설치될 수 있다. 한편, X축 이동부 및 Y축 이동부는 미도시된 모터에 의해 구동될 수 있다. 또한, 리페어 테이블 양단에 설치된 X축 이동부 사이의 공간에는 리페어 대상(10)이 안착되는 평판 형태의 스테이지가 설치된다. 이때, 스테이지는 Y축 이동부에 설치된 챔버(300)의 하부에 위치되도록 하여 화학기상증착 동작에 방해가 되지 않도록 한다. 또한, 스테이지에는 리페어 대상(10)이 안착되므로 리페어 대상(10)이 스테이지에 안착된 상태에서도 화학기상증착이 원활하게 실시될 수 있어야 한다.
가스 공급부(200)는 챔버(300)와 연결되어 복수의 공정 가스를 챔버(300)에 공급한다. 이러한 가스 공급부(200)는 도시되지 않았지만 복수의 공정 가스를 각각 저장하는 복수의 가스 공급원과, 가스 공급원과 챔버(300) 사이에 마련되어 가스 공급원으로부터 복수의 공정 가스를 챔버(300)에 공급하는 복수의 가스 공급관과, 복수의 가스 공급관 각각의 소정 위치에 마련되어 공정 가스의 공급을 조절하는 적어도 하나의 밸브를 포함할 수 있다. 또한, 가스 공급원과 밸브 사이에 마련되어 공정 가스의 유량을 조절하는 유량 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 복수의 가스 공급원은 배선 물질로 이용될 수 있는 원료 물질, 예를 들어 텅스텐 등의 금속 물질을 공급하는 원료 가스 공급원과, 원료 가스가 챔버(300) 외부로 누출되지 않도록 하고 외부 대기에 포함된 이물질이 침투하여 원료 가스와 반응하는 것을 방지하기 위한 에어 커튼을 형성하기 위한 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원과, 챔버(300)의 일 영역에 증착이 이루어지는 것을 방지하기 위해 질소 함유 가스 등의 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부를 포함할 수 있다. 이러한 가스 공급원(200)으로부터 공급되는 원료 가스, 불활성 가스 및 퍼지 가스는 각각의 가스 공급관을 통해 챔버(300)로 공급되며, 밸브 또는 유량 제어기 등에 의해 정량 제어되어 공급될 수 있다.
챔버(300)는 리페어 대상(10)이 안착되는 지지부(100)와 광학부(400) 사이에 마련되어 리페어 대상(10)의 불량 화소 상에 리페어 작업을 위한 화학기상증착 공간을 제공한다. 이러한 챔버(300)는 상부 플레이트 및 하부 플레이트, 그리고 이들의 측면에 마련된 측벽 플레이트로 이루어져 내부에 소정의 공간이 마련될 수 있다. 또한, 챔버(300)는 리페어 대상(10)의 불량 화소 상에 가스 증착 공간을 제공하여 원료가 증착되도록 하는 증착부와, 증착부에 의해 제공된 증착 공간에 리페어를 위한 원료 가스를 공급하고 미반응 원료 가스를 배기하는 원료부와, 증착부에 의해 제공된 증착 공간을 외부와 격리시키는 에어 커튼을 형성하고 이를 배기하는 커튼부를 포함할 수 있다. 또한, 원료부 및 커튼부는 가스 공급부(200)와 가스 공급관을 통해 각각 연결되어 원료 가스 및 불활성 가스를 각각 공급받고, 배기 라인 및 배기 장치와 연결되어 미반응 원료 가스 및 불활성 가스 등을 배기한다. 한편, 챔버(300)는 증착부의 일부를 퍼지하는 퍼지부를 더 포함할 수 있고, 퍼지부는 가스 공급부(200)와 가스 공급관을 통해 연결되어 퍼지 가스를 공급받는다. 또한, 챔버(300)는 원료 가스 등이 가스 상태를 유지하도록 하기 위해 내부는 예를 들어 65℃∼80℃의 온도를 유지할 수 있고, 이를 위해 챔버(300)는 내부에 가열 수단이 마련될 수 있다. 그런데, 챔버(300)가 소정 온도를 유지함으로써 그 상부 및 하부에 챔버(300)로부터 발생된 열이 확산될 수 있고, 그에 따라 리페어 대상(10) 및 광학부(500) 등이 열에 의해 손상될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이를 방지하기 위해 챔버(300)의 상측 및 하측은 열 확산을 방지하는 열 차단 부재가 마련될 수 있다. 즉, 챔버(300)의 내부에 가열 부재가 마련되고, 챔버(300)의 상부 및 하부에 열 차단 부재가 마련될 수 있다. 여기서, 열 차단 부재는 챔버(300) 내부의 상측 및 하측에 마련될 수 있고, 챔버(300) 외부의 상측 및 하측에 마련될 수도 있다. 이러한 챔버(300)는 도 2 내지 도 6을 이용하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
레이저부(400)는 챔버(300)에 의해 제공된 공간으로 조사되는 레이저를 생성한다. 즉, 레이저부(400)는 챔버(300)의 윈도우를 통해 노출된 리페어 대상(10)의 불량 화소 상에 레이저를 조사하여 불량 배선을 커팅하거나, 원료 가스 분위기에서 배선이 형성될 부분에 열 에너지를 공급함으로써 국부적으로 금속 등의 원료 물질이 증착되도록 한다. 이러한 레이저부(400)는 펄스 레이저 또는 연속(Continuous Wave) 레이저를 이용할 수 있고, 리페어 작업에 따라서 출력이 가변될 수 있도록 구성될 수 있다. 다만, 배선폭이 넓을 경우 연속 레이저를 사용해도 무방하지만 최근 고집적 소자의 필요성이 점점 커짐에 따라 극미세 선폭을 갖는 고집적 소자의 배선 결함에는 주변 영역까지 열에너지가 전달되어 열변형 또는 가공 부산물이 많이 발생하는 연속 레이저보다는 열변형이 거의 없고 정밀한 배선결함의 리페어가 가능한 극초단(femto, pico) 펄스 레이저를 이용하는 것이 바람직하다.
광학부(500)는 레이저부(400)에서 조사된 레이저의 광로와 초점을 조절한다. 이러한 광학부(500)는 레이저의 진행 방향을 제어하는 레이저 진행 방향 제어부(미도시)와, 레이저의 입사각을 증가시키는 레이저 유효 영역 확장부(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 광학부(500)는 리페어 대상(10)의 상태를 모니터링하는 모니터링부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 레이저 진행 방향 제어부는 레이저를 소정의 방향으로 반사시킴으로써 레이저의 진행 방향을 바꿀 수 있는 적어도 하나의 회전 가능한 미러(mirror)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 진행 방향 제어부는 회전축이 서로 수직한 제 1 및 제 2 미러(미도시)를 이용하여 레이저의 진행 방향을 제어할 수 있는데, 이때 제 1 미러가 회전하면 레이저의 진행 방향이 바뀌면서 리페어 대상(10) 상에서 레이저가 조사되는 영역이 리페어 대상(10)의 가로 방향을 따라 이동하게 되고, 제 2 미러가 회전하면 레이저의 진행 방향이 바뀌면서 리페어 대상(10) 상에서 레이저가 조사되는 영역이 리페어 대상(10)의 세로 방향을 따라 이동하게 될 수 있다. 그러나, 레이저 진행 방향 제어부는 제 1 및 제 2 미러를 이용하는 구성에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 회전축에 따라 회전 가능한 적어도 하나의 미러(mirror)를 이용할 수 있다. 따라서, 레이저 진행 방향 제어부를 이용함으로써 리페어 장치 전체를 이동시키지 않고도 리페어 대상(10) 상에서 레이저가 조사되는 영역을 이동시킬 수 있게 되며, 이에 따라 리페어 대상(10)의 불량 셀을 리페어하는데 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다. 레이저 유효 영역 확장부는 적어도 두 개의 굴곡 렌즈(미도시)를 이용하여 레이저를 굴절시킴으로써 대물 렌즈에 대한 레이저의 입사각을 증가시키는 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따라 리페어 장치 전체를 이동시키지 않고도 레이저가 조사될 수 있는 영역(레이저 유효 영역)을 확장시키는 기능을 수행하게 된다. 레이저 유효 영역 확장부에 이용될 수 있는 굴곡 렌즈로는 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens), 집광 렌즈(condensing lens), 릴레이 렌즈(relay lens) 등을 예로 들 수 있는데, 굴곡 렌즈의 종류가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 레이저의 진행 경로를 굴절시킬 수 있는 렌즈라면 얼마든지 적용될 수 있다. 또한, 레이저 유효 영역 확장부는 복수의 굴곡 렌즈 사이에 배치되는 조리개(iris)를 더 포함할 수 있는데, 조리개는 복수의 굴곡 렌즈에 의하여 발생할 수 있는 수차(abberration)를 보정하는 기능을 수행한다. 모니터링부는 대물 렌즈, CCD 카메라, AF(Auto Focusing) 센서 등의 광학 장치를 포함한다. 모니터링부는 리페어 대상(10) 상의 소정 영역을 촬영하고 해당 영역에 불량 셀이 있는지 여부를 판별함으로써 리페어 대상(10)의 상태를 모니터링하는 기능을 수행한다.
도 2 본 발명의 일 실시 예에 따른 챔버의 사이도이고, 도 3은 챔버의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 리페어 장치의 챔버(300)는 대략 원형의 챔버 몸체(300A)와, 챔버 몸체(300A)의 일측에 마련된 대략 사각형의 연결부(300B)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 챔버 몸체(300A)는 전체적인 형상이 타원형으로 형성될 수 있고, 연결부(300B)는 예를 들어 챔버 몸체(300A)의 장축 방향의 일 영역에 접촉되어 마련될 수 있다. 여기서, 챔버 몸체(300A)는 원료 물질의 증착 공간을 제공하고, 연결부(300B)는 공급관 및 배기관을 통해 가스 공급부(200) 및 배기 장치와 챔버(300)를 연결한다. 챔버 몸체(300A)와 연결부(300B)는 일체로 제작될 수도 있고, 별도로 제작된 후 결합될 수도 있다. 또한, 챔버 몸체(300A)와 연결부(300B)는 내부가 서로 연통될 수 있고, 동일 재질 또는 서로 다른 재질로 제작될 수 있다.
챔버(300)는 소정 간격 이격된 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 즉, 챔버 몸체(300A)가 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(320)를 포함할 수 있고, 연결부(300B) 또한 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 여기서, 상부 플레이트(310)는 광학부(400)와 대면하고 하부 플레이트(320)는 리페어 대상(10)과 대면할 수 있다. 또한, 상부 플레이트(310)와 하부 플레이트(320) 사이의 측면에 마련되어 이들 사이에 소정의 공간이 마련되도록 하는 측벽 플레이트(330)를 포함할 수 있다. 한편, 상부 플레이트(310)와 하부 플레이트(320) 사이에는 소정의 가스 유로가 형성될 수 있는데, 예를 들어 상부 플레이트(310)와 하부 플레이트(320) 사이에 복수의 격벽이 형성되어 소정의 가스 유로가 형성될 수 있다. 한편, 상부 플레이트(310)와 하부 플레이트(320) 사이의 챔버(300) 내부에 가열 부재가 마련될 수 있다. 즉, 챔버(300) 내부를 유동하는 원료 가스, 커튼 가스, 퍼지 가스 등을 가스 상태로 유지하기 위해 챔버(300) 내부를 소정의 온도를 유지해야 하며 이를 위해 챔버(300) 내부에 가열 부재가 마련될 수 있다. 챔버(300)의 온도가 낮을 경우 예를 들어 금속 원료를 기화시킨 원료 가스는 챔버(300) 내부에서 분말 상태가 될 수 있고, 이러한 분말은 화학기상증착 공정 시 기판(10) 상에 떨어져 결함을 발생시킬 수 있다. 따라서, 챔버(300) 내부를 소정 온도, 예를 들어 65℃∼80℃ 정도로 유지하기 위해 챔버(300) 내부에 가열 부재가 마련될 수 있다. 한편, 상부 플레이트(310)와 하부 플레이트(320) 사이에 중간 플레이트(335)가 더 마련될 수 있다. 중간 플레이트(335)가 마련되는 경우 가열 부재는 중간 플레이트(335) 내에 마련되거나 중간 플레이트(335) 상에 마련될 수 있다. 또한, 상부 플레이트(310)를 통해 공급되는 공정 가스가 하부 플레이트(320) 측으로 공급될 수 있도록 중간 플레이트(335)에는 복수의 관통홀이 형성될 수 있다. 중간 플레이트(335)가 더 마련되는 경우에도 상부 플레이트(310)와 중간 플레이트(335) 사이에는 복수의 유로가 형성될 수 있다. 이 경우에도 각각의 유로는 상부 플레이트(310)와 중간 플레이트(335) 사이에 예를 들어 격벽이 형성되어 마련될 수 있고, 각각의 가스가 서로 섞이지 않도록 각각의 유로는 격벽에 의해 분리될 수 있다.
챔버 몸체(300A)의 소정 영역, 예를 들어 중앙 영역에는 화학기상증착 공정을 위한 공간으로 제공되는 원통 형상의 증착부(340)가 형성되고, 증착부(340)의 적어도 상부에는 증착부(340)를 외기와 격리시키기 위한 윈도우(342)가 설치된다. 즉, 챔버 몸체(300A)의 상부 플레이트(310), 중간 플레이트(335) 및 하부 플레이트(320)의 소정 영역을 관통하는 개구가 형성되고, 개구에 삽입되어 증착부(340)가 마련된다. 가스 개구(340)의 상부에는 윈도우(342)가 설치된다. 이때, 증착부(340)가 개구에 삽입됨으로써 증착부(340)는 챔버(300) 내부의 공간과 격리될 수 있다. 한편, 레이저부(400)에서 조사되는 레이저가 통과하여 레이저 화학기상증착 공정을 수행하며 리페어 작업이 이루어질 수 있도록 윈도우(342)는 석영과 같은 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 챔버 몸체(300A)에는 복수의 홀(351, 352, 353, 354)이 형성된다. 즉, 원료 가스 공급홀(351)은 챔버 몸체(300A)의 내부에서 증착부(340)를 향해 형성되고, 원료 가스 배기홀(342), 커튼 가스 공급홀(343) 및 커튼 가스 배기홀(344)은 챔버 몸체(300A)의 하부, 즉 하부 플레이트(320)의 소정 영역에 형성된다. 원료 가스 공급홀(341)은 챔버 몸체(300A) 내부에 적어도 하나 형성되어 증착부(340)의 측면을 관통하도록 형성되어 증착부(340)에 원료 가스를 공급한다. 원료 가스 배기홀(352)은 증착부(340)를 둘러싸도록 복수 형성되는데, 예를 들어 증착부(340)를 원형으로 둘러싸도록 형성될 수 있다. 복수의 원료 가스 배기홀(352)은 챔버(300)의 내부 유로를 통해 원료 가스 배기관과 연결되어 미반응 원료 가스와 화학기상증착 시에 발생된 부산물을 배기한다. 커튼 가스 공급홀(353)은 원료 가스 배기홀(352)을 예를 들어 원형으로 둘러싸도록 복수 형성되고, 커튼 가스 배기홀(354)은 커튼 가스 공급홀(363)을 예를 들어 원형으로 둘러싸도록 복수 형성된다. 커튼 가스 공급홀(353)은 커튼 가스 공급관을 통해 공급된 불활성 가스를 하측으로 공급하고, 커튼 가스 배기홀(354)는 내부 유로를 통해 커튼 가스 배기관과 연결되어 커튼 가스 공급홀(353)을 통해 공급된 불활성 가스를 외부로 배기한다. 이와 같이, 에어 커튼 방식으로 불활성 가스를 공급함으로써 대기 중에서도 화학기상증착 공정을 수행할 수 있다.
연결부(300B)는 상부 또는 측부에 복수의 공정 가스 공급관 및 배기관이 각각 연결되는 복수의 연결구(361, 362, 363, 364, 365)가 형성된다. 즉, 연결부(300B)의 상부 플레이트(310) 및 측부 플레이트(330)의 소정 영역에 복수의 연결구(361, 362, 363, 364, 365)가 형성될 수 있는데, 본 발명의 실시 예는 복수의 연결구(361, 362, 363, 364, 365)가 상부 플레이트(310)에 형성되는 경우를 설명한다. 복수의 연결구(361, 362, 363, 364, 365)에는 원료 가스 공급관, 커튼 가스 공급관, 퍼지 가스 공급관, 원료 가스 배기관 및 커튼 가스 배기관이 각각 연결된다. 예를 들어, 제 1 연결구(361)에는 리페어 대상(10)의 소정 부위로 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급관이 연결되고, 제 2 연결구(362)에는 미반응 원료 가스를 배기하기 위한 원료 가스 배기관이 연결된다. 한편, 제 1 연결구(361)를 통해 공급된 원료 가스는 증착부(340)의 일측으로 형성되는 원료 가스 공급홀(351)로 공급된다. 또한, 제 3 연결구(363)는 에어 커튼을 형성하기 위한 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스를 공급하는 커튼 가스 공급관과 연결되고, 제 4 연결구(364)는 에어 커튼의 형성에 이용된 불활성 가스를 외부로 배기하는 커튼 가스 배기관이 연결된다. 에어 커튼은 제 1 연결구(351)를 통해 공급되고 제 2 연결구(352)를 통해 배기되는 원료 가스가 외부로 누출되지 않도록 하고, 외부 대기에 포함된 이물질이 침투하여 원료 가스와 반응하는 것을 방지하기 위해 형성한다. 그리고, 제 5 연결구(365)에는 퍼지 가스를 공급하기 위한 퍼지 가스 공급관이 삽입된다. 퍼지 가스는 증착부(340)를 통해 증착 공정이 수행될 때 증착부(340)의 상부측에 설치되어 있는 윈도우(342)에도 증착이 이루어져 레이저의 투과를 방해할 수 있으므로 윈도우(342)에 증착이 이루어지는 것을 방지하기 공급된다. 한편, 원료 가스 공급관, 커튼 가스 공급관 및 퍼지 가스 공급관은 가스 공급부(200)와 연결되고, 원료 가스 배기관 및 커튼 가스 배기관은 진공 펌프 등의 배기 장치와 연결된다.
한편, 본 발명의 챔버(300)는 가열 부재에 의한 열의 확산을 방지하기 위해 적어도 일 영역에 열 차단 부재(360)가 마련될 수 있다. 열 차단 부재(360)는 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(320)의 적어도 일 영역에 마련될 수 있다. 예를 들어, 열 차단 부재(360)는 챔버(300) 외부의 상부 플레이트(310)의 상부 및 하부 플레이트(320)의 하부에 마련될 수 있다. 물론, 열 차단 부재(360)는 챔버(300) 내부의 상부 플레이트(310)의 하부 및 하부 플레이트(320)의 상부에 마련될 수 있다. 즉, 열 차단 부재(360)가 챔버(300) 내부에 마련되는 경우 상부 및 하부 플레이트(310, 320)와 접하여 마련될 수 있고, 이와 이격되어 마련될 수도 있다. 여기서, 열 차단 부재(360)는 챔버 몸체(300A)에서 증착부(340) 및 복수의 홀(351 내지 353)이 형성된 영역을 제외하고 마련될 수 있고, 연결부(300B)에서 복수의 연결구(361 내지 365)가 형성된 영역을 제외하고 마련될 수 있다. 즉, 각각의 홀(351 내지 353) 또는 연결구(361 내지 365)가 형성된 영역에는 형성되지 않거나, 이들 영역을 전체적으로 제외하고 나머지 영역에만 열 차단 부재(360)가 마련될 수도 있다. 이러한 열 차단 부재(360)는 내부의 열이 외부로 확산되는 것을 방지하는 다양한 구조 또는 방식이 이용될 수 있다. 예를 들어, 내부에 유로가 형성되고 냉매가 흐르는 구조를 열 차단 부재(360)로 이용할 수 있고, 열전 소자를 열 차단 부재(360)로 이용할 수 있다. 이렇게 열 차단 부재(360)가 마련됨으로써 챔버(300) 내부는 소정 온도를 유지하도록 하고, 챔버(300) 외부에는 이보다 낮은 온도를 유지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 챔버(300) 내부는 65℃∼80℃의 온도를 유지하고, 챔버(300) 외부는 50℃ 이하를 유지하도록 할 수 있다.
한편, 상부 및 하부 플레이트(310, 320)를 이용하지 않고 열 차단 부재(360)를 상부 및 하부 플레이트(310, 320)로 이용할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상부 열 차단 부재(360A)와 하부 열 차단 부재(360B)가 소정 간격 이격되고, 그 내부에 중간 플레이트(335)가 마련될 수 있다. 이렇게 상부 및 하부 열 차단 부재(360A, 360B)를 마련함으로써 열 차단 부재가 챔버(300) 외부 및 내부에 마련되는 경우에 비해 챔버(300)의 두께를 줄일 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 챔버의 열 차단 부재로 이용되는 열전 소자의 개략도이다.
열전 소자(600)는 전원이 인가됨에 따라, 일측에서는 흡열 현상이 나타나고, 타측에서는 발열 현상이 나타나는 펠티어(peltier) 효과를 이용한 소자이다. 이러한 열전소자(600)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 이격 배치된 상부 및 하부 몸체(610a, 610b), 상부 몸체(610a)의 하부에 형성된 상부 절연체막(620a), 하부몸체(610b) 상부에 형성된 하부 절연체막(620b), 상부 절연체막(620a)의 하부에서 일정 거리 이격되도록 형성된 복수의 상부 도전체막(630a), 하부 절연체막(620b)의 상부에서 일정 거리 이격되도록 형성된 복수의 하부 도전체막(630b), 상부 도전체막(630a)과 하부 도전체막(630b) 사이에서 교대로 직렬 연결된 n형 반도체(640a) 및 p형 반도체(640b)를 포함한다. 또한, n형 반도체(640a)와 접속된 하부 도전체막(630b)의 일단과 연결된 제 1 단자(650a)와, p형 반도체(640b)와 접속된 하부 도전체막(630b)의 일단과 연결된 제 2 단자(650b), 제 1 단자(650a)와 제 2 단자(650b) 각각에 전원을 공급하는 전원 공급부(660)를 포함한다.
이러한 열전 소자의 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 단자(650a)가 양극에 연결되고, 제 2 단자(650b)가 음극에 연결되어 있을 때, 전원 공급부(660)를 통해 제 1 단자(650a) 및 제 2 단자(650b)에 전원을 인가하면, 전류는 시계 방향으로 흐르고 전자는 반사계 방향으로 흐른다. 이때, n형 반도체(640a)의 운반자인 전자는 전류의 반대 방향으로 흐르게 되고, 이에 상부 몸체(610a)에서 하부 몸체(610b) 쪽으로 열을 전달하게 된다. 따라서, 상부 몸체(610a) 주위에서 열을 흡수하는 흡열 현상이 발생되고 반대로 하부 몸체(610b) 주의에서는 발열 현상이 발생된다.
물론, 전원의 극성을 반대로 연결하면 이와 반대의 경우도 가능하다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 단자(650a)가 음극에 연결되고, 제 2 단자(650b)가 양극에 연결되어 있을 때, 전원 공급부(660)를 통해 제 1 단자(650a) 및 제 2 단자(650b)에 전원을 인가하면, 전류는 반시계 방향으로 흐르고 전자는 시계 방향으로 흐른다. 이때, n형 반도체(640a)의 운반자인 전자는 전류의 반대 방향으로 흐르게 되고, 이에 하부 몸체(610b)에서 상부 몸체(610a) 쪽으로 열을 전달하게 된다. 따라서, 하부 몸체(610b) 주위에서 열을 흡수하는 흡열 현상이 발생되고, 반대로 상부 몸체(610a) 주위에서는 발열 현상이 발생된다. 이와 같은 열전 소자를 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(320)로 이용하여 챔버(300) 내부의 열이 외부로 확산되는 것을 차단할 수 있다.
한편, 열전 소자(600)를 이용하고 상부 및 하부 열 차단 부재(360A, 360B)를 이용하는 경우 별도의 가열 부재가 필요하지 않고 열전 소자를 이용하여 챔버(300) 내부를 가열할 수 있다. 물론, 열전 소자를 이용하면서도 가열 부재를 구비할 수도 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 지지부 200 : 가스 공급부
300 : 챔버 400 : 레이저부
500 : 광학부
300 : 챔버 400 : 레이저부
500 : 광학부
Claims (8)
- 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버에 의해 제공된 공간으로 레이저를 조사하는 레이저부; 및
상기 챔버의 적어도 일 영역에 마련되어 상기 챔버의 열 확산을 차단하는 열 차단 부재를 포함하고,
상기 챔버는 수직 방향으로 이격된 상부 및 하부 플레이트와,
상기 상부 플레이트의 소정 영역에 형성되어 원료 가스 공급관 및 배기관과 연결되는 복수의 연결구와,
상기 하부 플레이트의 소정 영역에 형성되어 상기 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공정이 실시되도록 하는 증착부와,
상기 하부 플레이트의 소정 영역에 형성되어 원료 가스를 분사하고 배기하는 복수의 홀을 포함하는 리페어 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 리페어 대상을 지지하는 지지부;
상기 챔버에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부; 및
상기 레이저부에서 조사된 레이저의 광로와 초점을 조절하는 광학부를 더 포함하는 리페어 장치.
- 삭제
- 삭제
- 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버에 의해 제공된 공간으로 레이저를 조사하는 레이저부; 및
상기 챔버의 적어도 일 영역에 마련되어 상기 챔버의 열 확산을 차단하는 열차단 부재를 포함하고,
상기 챔버는 수직 방향으로 이격된 상부 및 하부 열 차단 부재와,
상기 상부 열 차단 부재의 소정 영역에 형성되어 원료 가스 공급관 및 배기관과 연결되는 복수의 연결구와,
상기 하부 열 차단 부재의 소정 영역에 형성되어 상기 리페어 대상의 소정 영역을 노출시켜 화학기상증착 공정이 실시되도록 하는 증착부와,
상기 하부 열 차단 부재의 소정 영역에 형성되어 원료 가스를 분사하고 배기하는 복수의 홀을 포함하는 리페어 장치.
- 삭제
- 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 열 차단 부재는 열전 소자를 포함하는 리페어 장치.
- 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 열 차단 부재는 내부에 냉매가 흐르는 소정의 플레이트를 포함하는 리페어 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150007978A KR101639777B1 (ko) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | 리페어 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020150007978A KR101639777B1 (ko) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | 리페어 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101639777B1 true KR101639777B1 (ko) | 2016-07-15 |
Family
ID=56506122
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020150007978A KR101639777B1 (ko) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | 리페어 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101639777B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200140632A (ko) | 2019-06-07 | 2020-12-16 | 참엔지니어링(주) | 증착 장치 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20050004379A (ko) * | 2003-07-02 | 2005-01-12 | 삼성전자주식회사 | 원자층 증착용 가스 공급 장치 |
| KR20050068243A (ko) * | 2003-12-29 | 2005-07-05 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 화학기상증착 리페어 장비 |
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| KR20100106748A (ko) * | 2009-03-24 | 2010-10-04 | 삼성전자주식회사 | 평판 디스플레이 패널의 불량 화소 수리 장치 |
-
2015
- 2015-01-16 KR KR1020150007978A patent/KR101639777B1/ko active IP Right Grant
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