KR101789582B1 - 하향식 기판 레이저 에칭 장치 - Google Patents

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Abstract

하향식 기판 레이저 에칭 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치는, 기판에 대한 에칭 공정을 진행하되 챔버 윈도우를 구비하는 진공 챔버; 진공 챔버의 외부에 배치되며, 챔버 윈도우를 통해 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 에칭 공정을 진행시키는 레이저 모듈; 및 레이저 빔이 이동되는 경로인 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 레이저 모듈과 챔버 윈도우 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 레이저 모듈과 챔버 윈도우 중 적어도 어느 하나가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 산화 방지겸용 클린부를 포함하는 것을 포함한다.

Description

하향식 기판 레이저 에칭 장치{Apparatus for etching glass using laser}
본 발명은, 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 레이저 빔의 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 레이저 모듈이나 챔버 윈도우가 공기 중에 노출되어 산화되거나 먼지 등의 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 관한 것이다.
개인 휴대단말기를 비롯하여 TV나 컴퓨터의 모니터 등으로 널리 사용되고 있는 기판은, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 매우 다양하다.
이 중에서 유기 발광 다이오드라 불리는 OLED는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기물질을 말한다. OLED는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 만들 수 있으며, 넓은 시야각과 빠른 응답 속도를 갖고 있어 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있으며, 현재 다양한 제품이 적용되고 있다.
OLED는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와 능동형인 AMOLED로 나눌 수 있다. 특히 AMOLED는 자발광형 디스플레이로서 기존의 디스플레이보다 응답속도가 빠르며, 색감도 자연스럽고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 또한 AMOLED는 기판이 아닌 필름(Film) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있게 된다.
이러한 OLED는 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 에칭 공정, 봉지 공정, 그리고 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정 등을 통해 제품으로 생산될 수 있다.
한편, 다양한 공정들 중에서 에칭 공정은 OLED, 즉 기판의 표면에서 불필요한 부분을 물리적 혹은 화학적 방법으로 식각, 즉 에칭(etching)함으로써, 원하는 모양을 얻어내는 공정이다.
이와 같은 에칭 공정에는 반도체와 마찬가지로 물리적 혹은 화학적인 다양한 방법이 사용되고 있는데, 이중의 하나가 레이저(laser)에 의한 에칭 방법이다.
레이저에 의한 기판의 에칭 방법은 다른 방법들에 비해 구조가 간단하고 에칭 시간을 줄일 수 있어 근자에 들어 널리 채용되고 있다.
도 1은 일반적인 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 보호 윈도우에 파티클이 적재된 상태의 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 경우, 에칭 처리 대상의 기판이 상부에 배치되고, 기판의 하부로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하는 레이저 모듈(10)이 배치되는 구조를 갖는다.
여기서, 레이저 모듈(10)은 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기(10a)와, 레이저 빔 발진기(10a)에 이웃하게 배치되어 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하는 빔 익스팬더(10b, beam expander)와, 빔 익스팬더(10b)에서 나오는 레이저 빔을 기판으로 조사하는 스캐너(10c)를 포함할 수 있다. 물론, 이 외에도 레이저 모듈(10)은 각종 광학 렌즈(Lens) 등을 포함하나 편의상 생략했다.
기판은 진공 챔버의 내부에 배치되는데 반해 레이저 모듈(10)은 진공 챔버(chamber)의 외부에 배치되며, 그 위치에서 레이저 빔을 기판으로 조사한다. 레이저 모듈(10)이 배치되는 진공 챔버의 벽면에는 레이저 빔이 통과되는 투명창으로서 챔버 윈도우(20, Chamber Window)가 개재된다.
이에, 챔버 윈도우(20)의 바깥쪽에 위치되는 레이저 모듈(10)이 레이저 빔을 조사하면 레이저 빔은 챔버 윈도우(20)를 통과하여 기판으로 조사됨으로써 기판에 불필요한 부분 혹은 공정상 제어되어야 할 부분을 에칭한다.
한편, 이와 같은 하향식 기판 레이저 에칭 장치를 통해 에칭 공정이 진행될 때는 기판이 상부에 배치되고 레이저 빔이 상부의 기판으로 조사되는 형태가 되기 때문에, 기판으로부터 박리되는 박리물질, 즉 파티클(particle)이 중력에 의해 낙하되어 챔버 윈도우(20)에 적재될 수 있다.
이때, 에칭 공정이 계속 진행되면 될 수록 챔버 윈도우(20)로 낙하되어 적재되는 파티클의 적재량이 증가할 수밖에 없는데, 만약 도 2처럼 챔버 윈도우(20) 상에 파티클이 많이 적재되어 그 양이 증가하게 되면 적재된 파티클로 인해 레이저 빔의 굴절현상이 발생되고 이로 인해 레이저 빔의 경시변화가 유발됨에 따라 기판의 에칭 위치가 제대로 에칭되지 못할 수 있고, 또한 레이저 빔의 에너지가 흡수반응을 일으켜 투과율이 떨어지게 되면서 실제 가공영역의 에너지 밀도(energy density)를 저하시킬 수 있기 때문에 가공 품질의 저하를 초래한다.
물론, 챔버 윈도우(20) 상에 파티클이 많이 적재되면 진공 챔버를 분해하고 챔버 윈도우(20)를 클리닝(cleaning)하면 되지만 이 경우, 클리닝 작업이 매우 불편할 뿐만 아니라 특히, 에칭 공정이 중단되어야 하기 때문에 기판의 생산성 면에서 바람직하지 않다.
따라서 챔버 윈도우(20)로 떨어져 적재되는 파티클의 적재량을 줄이기 위한 다양한 기술개발이 시도되고 있다.
한편, 전술한 것처럼 현재까지는 에칭 공정 시 챔버 윈도우(20)의 내면에 적재되는 파티클의 적재량을 줄이기 위한 방안 등의 기술개발에 연구가 집중되고 있을 뿐 레이저 빔의 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 광학부품이나 구조물들, 예컨대 레이저 모듈(10)과 챔버 윈도우(20)에 대한 별다른 보호 조치가 없는 것이 현실이다.
다시 말해, 빔 패스 라인 상에는 광학장치로서의 레이저 모듈(10)과 레이저 빔이 조사되는 챔버 윈도우(20)가 배치되는데, 이들이 공기 중에 그대로 노출되면 쉽게 산화될 수 있고 또한 먼지 등의 오염물질에 의해 손상될 소지가 상당히 높다.
실제, 레이저 모듈(10)은 고가라서 교체 비용이 만만치 않으며, 챔버 윈도우(20)는 유지보수가 어렵다는 점에서 이들이 산화되거나 오염물질에 의해 손상되면 많은 부대비용이 발생될 뿐만 아니라 생산성에 차질이 빚어진다는 점을 고려해볼 때, 이러한 사항들을 해소하기 위한 방안이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 국내공개특허공보 제10-2005-0083540호 대한민국특허청 국내공개특허공보 제10-1010-0013082호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 레이저 빔의 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 레이저 모듈이나 챔버 윈도우가 공기 중에 노출되어 산화되거나 먼지 등의 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 하향식 기판 레이저 에칭 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 대한 에칭 공정을 진행하되 챔버 윈도우를 구비하는 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 외부에 배치되며, 상기 챔버 윈도우를 통해 상기 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 상기 에칭 공정을 진행시키는 레이저 모듈; 및 상기 레이저 빔이 이동되는 경로인 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 상기 레이저 모듈과 상기 챔버 윈도우 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 레이저 모듈과 상기 챔버 윈도우 중 적어도 어느 하나가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 산화 방지겸용 클린부를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치가 제공될 수 있다.
상기 산화 방지겸용 클린부는, 상기 레이저 모듈에 마련되어 상기 레이저 모듈이 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 제1 산화 방지겸용 클린유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 산화 방지겸용 클린유닛은, 상기 레이저 모듈을 부분적으로 둘러싸도록 배치되는 모듈 커버; 및 상기 모듈 커버 내에 배치되며, 상기 레이저 모듈을 향해 산화 방지겸용 클린가스를 분사하는 제1 가스 분사부를 포함할 수 있다.
상기 레이저 모듈은, 상기 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기; 상기 레이저 빔 발진기에 이웃하게 배치되어 상기 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하는 빔 익스팬더(beam expander); 상기 빔 익스팬더에서 나오는 상기 레이저 빔을 상기 기판으로 조사하는 스캐너; 및 상기 레이저 빔 발진기, 상기 빔 익스팬더 및 상기 스캐너를 지지하는 모듈 베이스를 포함할 수 있으며, 상기 모듈 커버는 상기 스캐너를 제외하고 상기 모듈 베이스와 함께 상기 레이저 모듈을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 모듈 커버는, 상면 커버; 상기 스캐너가 위치되는 전면을 제외하고 상기 상면 커버의 양측에 배치되는 다수의 측면 커버; 상기 상면 커버의 후면에 배치되는 후면 커버; 및 상기 측면 커버의 단부에 형성되는 플랜지를 포함할 수 있다.
상기 제1 가스 분사부는, 상기 산화 방지겸용 클린가스를 공급하는 다수의 가스 공급라인; 상기 다수의 가스 공급라인에 연결되는 다수의 가스 분배라인; 및 상기 다수의 가스 분배라인에 연결되며, 상기 레이저 모듈을 향해 산화 방지겸용 클린가스를 분사하는 다수의 가스 분사공을 구비하는 다수의 가스 분사라인을 포함할 수 있다.
상기 제1 가스 분사부는, 상기 가스 공급라인, 상기 가스 분배라인 및 상기 가스 분사라인을 연결하는 다수의 커넥터를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 가스 분사부는, 상기 가스 공급라인, 상기 가스 분배라인 및 상기 가스 분사라인 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 모듈 커버와 결합되는 다수의 결합용 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 산화 방지겸용 클린부는, 상기 챔버 윈도우 영역에 마련되어 상기 챔버 윈도우가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 제2 산화 방지겸용 클린유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 산화 방지겸용 클린유닛은, 상기 챔버 윈도우를 둘러싸도록 상기 챔버 윈도우가 배치되는 상기 진공 챔버의 벽체에 결합되는 윈도우 커버; 및 상기 윈도우 커버 내에 배치되며, 상기 챔버 윈도우 영역으로 산화 방지겸용 클린가스를 분사하는 제2 가스 분사부를 포함할 수 있다.
상기 제2 가스 분사부는, 윈도우측 가스라인; 및 상기 윈도우측 가스라인에 마련되는 다수의 윈도우측 가스 분사공을 포함할 수 있다.
상기 레이저 빔이 조사되어 상기 에칭 공정이 진행되는 시점에 맞춰 상기 산화 방지겸용 클린부의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 진공 챔버 내에 마련되며, 상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 분리되는 파티클을 포집하는 파티클 포집유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 파티클 포집유닛은, 상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스모듈; 및 상기 박스모듈에 지지되고 상기 수용공간에 배치되며, 상기 파티클이 충돌되는 배플모듈을 포함할 수 있다.
상기 파티클 적재 방지용 가스 분사유닛과 상기 챔버 윈도우 사이에 배치되어 상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 발생되는 파티클(particle)이 낙하되어 적재되는 보호 윈도우를 구비하며, 상기 보호 윈도우를 슬라이딩 이동시키는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 보호 윈도우 슬라이딩 유닛은, 상기 보호 윈도우가 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재부와, 상기 보호 윈도우가 슬라이딩 이동되는 방향을 따라 상기 윈도우 탑재부의 양측에 연결되되 일측에서 상기 슬라이더 이동모듈과 연결되는 모듈 연결부를 구비하며, 상기 보호 윈도우가 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재용 슬라이더; 및 상기 윈도우 탑재용 슬라이더와 연결되며, 상기 윈도우 탑재용 슬라이더를 선형적으로 이동시키는 슬라이더 이동모듈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저 빔의 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 레이저 모듈이나 챔버 윈도우가 공기 중에 노출되어 산화되거나 먼지 등의 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에서 보호 윈도우에 파티클이 적재된 상태의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 파티클 포집유닛의 평면도이다.
도 5는 도 4의 배면도이다.
도 6은 배플모듈의 사시도이다.
도 7은 도 6의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 8은 파티클 포집유닛에 의해 파티클이 포집되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 작용에 의해 보호 윈도우가 단계적으로 슬라이딩 이동되는 과정을 도시한 도면들이다.
도 13은 산화 방지겸용 클린부의 사시도이다.
도 14는 제1 산화 방지겸용 클린유닛의 분해 사시도이다.
도 15는 제2 산화 방지겸용 클린유닛의 배면 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 대한 제어블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도면 대비 설명에 앞서, 이하에서 설명될 기판이란 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중 어떠한 종류의 기판이 적용되어도 좋으나 본 실시예에서는 대면적 OLED(Organic Light Emitting Diodes)용 유리기판을 기판이라 하여 설명하기로 한다. 여기서, 대면적이라 함은 가로 또는 세로의 길이가 2m 내외에 이르는 사이즈를 가리킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 구조도이고 도 4는 도 3에 도시된 파티클 포집유닛의 평면도이며, 도 5는 도 4의 배면도이고, 도 6은 배플모듈의 사시도이며, 도 7은 도 6의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 8은 파티클 포집유닛에 의해 파티클이 포집되는 과정을 도시한 도면이며, 도 9는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 사시도이고, 도 10 내지 도 12는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛의 작용에 의해 보호 윈도우가 단계적으로 슬라이딩 이동되는 과정을 도시한 도면들이며, 도 13은 산화 방지겸용 클린부의 사시도이고, 도 14는 제1 산화 방지겸용 클린유닛의 분해 사시도이며, 도 15는 제2 산화 방지겸용 클린유닛의 배면 사시도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하되 우선 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치는 레이저 빔의 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 레이저 모듈(110)이나 챔버 윈도우(102)가 공기 중에 노출되어 산화되거나 먼지 등의 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로서, 챔버 윈도우(102)를 구비하는 진공 챔버(101)와, 에칭 공정의 진행을 위해 레이저 빔을 조사하는 레이저 모듈(110)과, 레이저 모듈(110)과 챔버 윈도우(102) 중 적어도 어느 하나가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 산화 방지겸용 클린부(168)을 포함할 수 있다.
뿐만 아니라 본 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치는 진공 챔버(101) 내에 마련되어 에칭 공정 시 기판에서 낙하되는 파티클을 포집하는 파티클 포집유닛(130)과, 보호 윈도우(250)를 구비하는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)을 더 포함할 수 있다.
물론, 파티클 포집유닛(130)과 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)이 반드시 적용되어야 하는 것은 아니므로 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 다만, 도 3처럼 파티클 포집유닛(130)과 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)이 진공 챔버(101)에 갖춰질 경우, 파티클 포집에 큰 효과를 제공할 수 있다. 본 실시예의 경우, 파티클 포집유닛(130)과 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)이 적용된 것으로 본다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 진공 챔버(101), 레이저 모듈(110), 파티클 포집유닛(130) 및 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)에 대해 순차적으로 설명한 후, 산화 방지겸용 클린부(168)에 대해 자세히 설명하도록 한다.
우선, 진공 챔버(101)은 도 3에 도시된 바와 같이, 박스(box)형 구조물로서, 그 내부에서 기판에 대한 에칭 공정이 진행되는 장소를 이룬다. 도 3에는 진공 챔버(101)의 일부만이 극히 개략적으로 도시되었다.
도시하지는 않았으나 진공 챔버(101)의 일측 벽면에는 기판이 출입되는 게이트 밸브가 마련되고, 진공 챔버(101)의 타측 벽면에는 유지보수 포트가 마련될 수 있다. 특히, 유지보수 포트는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)에 이웃하게 배치되어 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)의 유지보수, 예컨대 보호 윈도우(250)의 청소 및 교체 등이 수월해질 수 있도록 한다.
이처럼 유지보수 포트를 통해서 보호 윈도우(250)의 청소 및 교체 작업을 진행할 경우, 굳이 진공 챔버(101)을 열 필요가 없기 때문에 메인티넌스(maintenance) 시간 역시 줄일 수 있는 이점이 있다.
진공 챔버(101) 내에는 기판을 파지하여 이동시키는 기판 흡착 캐리어(107)이 설치된다. 기판 흡착 캐리어(107)에는 기판을 척킹하기 위한 정전척이나 자력척 등이 마련될 수 있다.
진공 챔버(101)의 저면에는 챔버 윈도우(102 chamber window)가 마련된다. 챔버 윈도우(102)는 투명한 창으로서, 레이저 모듈(208)로부터의 레이저 빔이 통과되도록 하는 장소를 이룬다.
챔버 윈도우(102)는 보호 윈도우(250)와 마찬가지로 쿼츠(quartz) 재질로 적용될 수 있다. 챔버 윈도우(102)는 보호 윈도우(250)처럼 개별적으로 다수 개 적용될 수도 있고, 아니면 하나의 넓은 창을 이룰 수도 있다.
진공 챔버(101)의 하부에는 기판에 대한 에칭 공정의 진행을 위해 기판에 조사될 레이저 빔(Laser Beam)을 발생시키는 레이저 모듈(110)이 마련된다.
다음으로, 레이저 모듈(110)은 진공 챔버(101)의 저면에 마련되는 챔버 윈도우(102)를 통해 진공 챔버(101) 내의 기판으로 레이저 빔을 조사함으로써, 에칭 공정이 진행되도록 한다. 특히, 본 실시예와 같은 대면적 OLED 기판이 적용될 때는 레이저 빔이 도 10 내지 도 12처럼 길이가 긴 라인(line)을 이루면서 기판에 조사되면서 에칭 공정이 진행되도록 한다.
전술한 것처럼 레이저 모듈(110)은 진공 챔버(101)의 외부, 즉 하부 영역에 배치된다. 진공 챔버(101)의 내부는 고압의 진공이 형성되기 때문에 기판 외의 구성들, 특히 고가의 레이저 모듈(110)이 진공 챔버(101)의 내부에 배치되는 것은 바람직하지 않다. 따라서 레이저 모듈(110)은 진공 챔버(101)의 외부, 즉 하부 영역에 배치될 수 있는데, 그 위치에서 챔버 윈도우(102)를 통해 기판으로 레이저 빔을 조사함으로써, 레이저에 의한 에칭 공정이 진행되도록 한다.
이처럼 레이저 모듈(110)이 진공 챔버(101)의 하부 영역에 배치되어 상부로 레이저 빔을 조사하기 때문에 레이저 모듈(110)로부터의 레이저 빔은 기판의 하부로 조사될 수 있고, 이에 따라 기판의 하부 표면 상에 불필요한 부분 혹은 제거되어야 할 부분이 에칭(식각)되면서 에칭 공정이 진행될 수 있다.
이러한 레이저 모듈(110)은 도 14에 자세히 도시된 것처럼 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기(111)와, 레이저 빔 발진기(111)에 이웃하게 배치되어 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하는 빔 익스팬더(112, beam expander)와, 빔 익스팬더(112)에서 나오는 레이저 빔을 기판으로 조사하는 스캐너(113)를 갖는다. 이때, 레이저 빔 발진기(111), 빔 익스팬더(112) 및 스캐너(113)는 모듈 베이스(114)에 지지될 수 있다.
참고로, 도면에는 3개의 챔버 윈도우(102)를 개시하고 있으므로 레이저 빔 발진기(111), 빔 익스팬더(112) 및 스캐너(113) 역시, 3쌍으로 배치되어 모듈 베이스(114) 상에 탑재될 수 있다.
다음으로, 파티클 포집유닛(130)은 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 기판과 챔버 윈도우(102) 사이에 배치되며 레이저 모듈(110에 의한 에칭 공정 시 기판에서 분리되는 파티클을 포집하는 역할을 한다. 대다수의 파티클이 파티클 포집유닛(130)에 포집될 수 있다.
반드시 그러한 것은 아니지만 본 실시예에서 파티클 포집유닛(130)은 기판에서 분리되어 낙하하는 파티클에 충돌되어 파티클을 포집하는 배플형 파티클 포집유닛(130)으로 적용될 수 있다.
본 실시예처럼 기판과 챔버 윈도우(102) 사이에 배플형 파티클 포집유닛(130)이 마련될 경우, 챔버 윈도우(102)로 낙하되는 상당량의 파티클이 포집될 수 있기 때문에 챔버 윈도우(20)의 오염을 획기적으로 줄일 수 있다.
배플형 파티클 포집유닛(130)은 상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스모듈(140)과, 박스모듈(140)에 지지되고 수용공간에 배치되며 파티클이 충돌되는 배플모듈(150)을 포함할 수 있다. 또한 배플형 파티클 포집유닛(130)은 박스모듈(140)에 결합되고 후술할 온도조절유닛(165)에 지지되는 연결부(Q)를 포함할 수 있다.
박스모듈(140)은 상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스 구조를 이룬다. 박스모듈(140)의 하벽부 중앙 영역에는 레이저 빔이 관통되는 레이저 빔 관통슬릿(141)이 형성된다. 레이저 빔 관통슬릿(141)은 레이저 모듈(110에서 발진되는 레이저 빔을 통과시켜 레이저 빔이 파티클 포집유닛(130)에 간섭되지 않고 기판에 도달될 수 있게끔 한다.
배플모듈(150)은 수용공간에 배치되어 박스모듈(140)에 지지되며 파티클과 충돌되어 파티클을 포집한다. 박스모듈(140) 내에서 배플모듈(150)은 레이저 빔 관통슬릿(141)을 기준으로 대칭되고 상호 이격되어 한 쌍으로 마련될 수 있다.
한 쌍의 배플모듈(150) 사이의 간격은 간격조절모듈(160)에 의해 조절될 수 있다. 한 쌍의 배플모듈(150) 사이의 간격이 간격조절모듈(160)에 의해 조절될 경우, 기판을 조사하는 레이저 빔의 라인 길이에 따라 배플모듈(150) 사이의 간격을 조절하여 파티클의 포집효율을 높일 수 있다.
배플모듈(150)은 박스모듈(140)에 지지되는 배플모듈용 지지부(151)와, 배플모듈용 지지부(151)에 지지되고 파티클이 충돌되며 파티클과의 충돌면적이 확장되도록 배플모듈용 지지부(151)에서 돌출되게 마련되는 면적확대 충돌부(152)를 포함할 수 있다.
배플모듈용 지지부(151)는 플레이트 형상으로 마련되며 박스모듈(140)의 하벽부에 지지될 수 있다. 그리고 면적확대 충돌부(152)는 배플모듈용 지지부(151)에 지지되고 파티클과 충돌한다. 배플모듈(150)의 부피 대비 파티클과의 충돌면적을 확장시키는 면적확대 충돌부(152)를 구비함으로써, 파티클의 포집효율을 향상시킬 수 있다.
면적확대 충돌부(152)는 배플모듈(150)의 부피 대비 파티클과의 충돌면적이 확장되도록 배플모듈용 지지부(151)에서 돌출되게 마련된다. 면적확대 충돌부(152)는 배플모듈용 지지부(151)에서 세로방향으로 미리 결정된 길이만큼 돌출되게 마련되는 제1 충돌 플레이트(153)를 포함한다. 제1 충돌 플레이트(153)는, 다수개로 마련되어 가로 방향으로 상호 이격되어 배치된다.
또한 면적확대 충돌부(152)는 제1 충돌 플레이트(153)에 지지되며, 제1 충돌 플레이트(153)에서 가로방향으로 미리 결정된 길이만큼 돌출되게 마련되는 제2 충돌 플레이트(154)를 더 포함할 수 있다. 제2 충돌 플레이트(154)는 제1 충돌 플레이트(153)들 사이에 배치되어 배플모듈(150)의 부피 대비 파티클과의 충돌면적을 더욱 확장한다. 이러한 제2 충돌 플레이트(154)는 다수개로 마련되어 세로 방향으로 상호 이격되어 배치된다.
제2 충돌 플레이트(154)는 일단부에서 타단부로 갈수록 배플모듈용 지지부(151)에 대한 거리가 작아지도록 경사지게 배치될 수 있다. 경사지게 배치된 제2 충돌 플레이트(154)는 제2 충돌 플레이트(154)에 충돌된 파티클을 자연스럽게 박스모듈(140)의 모서리 방향으로 유도할 수 있고, 낙하하는 파티클의 흐름을 박스모듈(140)의 모서리 방향으로 유도함으로써, 낙하하는 파티클이 박스모듈(140)의 레이저 빔 관통슬릿(141) 방향으로 이동되는 것을 최소화할 수 있다.
다음으로, 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)은 기판과 챔버 윈도우(102) 사이에 배치되어 에칭 공정 시 기판에서 발생되는 파티클이 낙하되어 적재되는 보호 윈도우(250)를 구비하며, 보호 윈도우(250)를 슬라이딩 이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서는 도 10 내지 도 12처럼 보호 윈도우(250)를 적용하되 보호 윈도우(250)가 단계적으로 슬라이딩 이동되도록 구현하고 있다.
도 10 내지 도 12처럼 보호 윈도우(250)가 슬라이딩 이동되면, 특히 단계적으로 슬라이딩 이동되면 보호 윈도우(250)에서 파티클이 적재되지 않은 깨끗한 면을 순차적으로 사용할 수 있기 때문에 보호 윈도우(250)의 전체면을 파티클 적재면으로 활용할 수 있다.
본 실시예에서 보호 윈도우(250)는 쿼츠(quartz) 재질로 적용될 수 있으며, 윈도우 지지용 프레임(255)에 결합되어 윈도우 지지용 프레임(255)과 한 몸체로 사용될 수 있다. 이때, 파티클이 많이 쌓여 오염이 심한 보호 윈도우(250)는 클리닝되거나 교체되어야 하는데, 보호 윈도우(250)만을 교체할 수 있도록 보호 윈도우(250)는 윈도우 지지용 프레임(255)과 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)은, 윈도우 지지용 프레임(255)이 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재용 슬라이더(260)와, 윈도우 탑재용 슬라이더(260)와 연결되며, 윈도우 탑재용 슬라이더(260)를 선형적으로 이동시키는 슬라이더 이동모듈(270)을 포함할 수 있다.
윈도우 탑재용 슬라이더(260)는 슬라이더 이동모듈(270)에 의해 슬라이딩 이동되는 구조물이다. 이러한 윈도우 탑재용 슬라이더(260)는 보호 윈도우(250)가 결합되는 윈도우 지지용 프레임(255)이 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재부(261)와, 보호 윈도우(250)가 슬라이딩 이동되는 방향을 따라 윈도우 탑재부(261)의 양측에 연결되되 일측에서 슬라이더 이동모듈(270)과 연결되는 모듈 연결부(266)를 포함할 수 있다.
슬라이더 이동모듈(270)은 윈도우 탑재용 슬라이더(260)와 연결되며, 윈도우 탑재용 슬라이더(260)를 선형적으로 이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 슬라이더 이동모듈(270)은 위치 제어가 정밀한 리니어 모터(linear motor)로 적용되고 있다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 빔 패스 라인(beam pass line) 즉 레이저 모듈(110)에서 조사되는 레이저 빔이 기판에 도달되는 라인 상에는 특히, 진공 챔버(101)의 외부인 대기 중에는 광학장치로서의 레이저 모듈(110)과 챔버 윈도우(102)가 배치되는데, 이들이 공기 중에 그대로 노출되면 쉽게 산화될 수 있고 또한 먼지 등의 오염물질에 의해 손상될 소지가 상당히 높다.
실제, 레이저 모듈(110)은 고가라서 교체 비용이 만만치 않으며, 챔버 윈도우(102)는 유지보수가 어렵다는 점에서 이들이 산화되거나 오염물질에 의해 손상되면 많은 부대비용이 발생될 뿐만 아니라 생산성에 차질이 빚어질 수 있다. 이에, 본 실시예에서는 산화 방지겸용 클린부(168)를 적용함으로써, 이러한 문제점을 해결하고 있다.
도 3, 그리고 도 13 내지 도 16을 참조하면, 산화 방지겸용 클린부(168)는 레이저 모듈(110)과 챔버 윈도우(102)에 마련되어 레이저 모듈(110)과 챔버 윈도우(102)가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 역할을 한다.
이러한 산화 방지겸용 클린부(168)는 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)과, 제2 산화 방지겸용 클린유닛(180)을 포함할 수 있다.
참고로, 본 실시예의 경우, 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)과 제2 산화 방지겸용 클린유닛(180)을 모두 적용하여 레이저 모듈(110)과 챔버 윈도우(102)가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하고 있으나 경우에 따라서는 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)과 제2 산화 방지겸용 클린유닛(180) 중 어느 하나만 적용될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
우선, 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)에 대해 먼저 알아보면, 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)은 레이저 모듈(110)에 마련되어 레이저 모듈(110)이 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 역할을 한다.
이러한 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)은 레이저 모듈(110)을 부분적으로 둘러싸도록 배치되는 모듈 커버(171)와, 모듈 커버(171) 내에 배치되며, 레이저 모듈(110)을 향해 산화 방지겸용 클린가스를 분사하는 제1 가스 분사부(173)를 포함할 수 있다.
이때, 모듈 커버(171)는 스캐너(113)를 제외하고 모듈 베이스(114)와 함께 레이저 모듈(110)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 즉 도 13처럼 스캐너(113)만 외부로 노출될 수 있도록 모듈 베이스(114)와 함께 레이저 모듈(110)을 둘러싸도록 배치된다. 물론, 밀폐의 의미는 아니다.
모듈 커버(171)는 상면 커버(171a)와, 스캐너(113)가 위치되는 전면을 제외하고 상면 커버(171a)의 양측에 배치되는 다수의 측면 커버(171b)와, 상면 커버(171a)의 후면에 배치되는 후면 커버(171c)와, 측면 커버(171b)의 단부에 형성되는 플랜지(171d)를 포함할 수 있다. 모듈 커버(171)가 이와 같은 구조를 가짐으로써, 모듈 커버(171)는 모듈 베이스(114) 상에 탑재되어 모듈 베이스(114)와 함께 레이저 모듈(110)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
이처럼 모듈 커버(171)가 설치되면 모듈 커버(171) 내에는 일정한 공간이 형성되는데, 이러한 공간 내에 제1 가스 분사부(173)가 배치된다. 제1 가스 분사부(173)는 모듈 커버(171) 내에 배치되며, 레이저 모듈(110)을 향해 산화 방지겸용 클린가스를 분사한다. 여기서, 산화 방지겸용 클린가스는 레이저 빔에 영향을 미치지 않는 질소가스(N2)일 수 있다.
제1 가스 분사부(173)는 질소가스(N2)를 공급하는 다수의 가스 공급라인(174)과, 다수의 가스 공급라인(174)에 연결되는 다수의 가스 분배라인(175)과, 다수의 가스 분배라인(175)에 연결되며, 레이저 모듈(110)을 향해 질소가스(N2)를 분사하는 다수의 가스 분사공(176a)을 구비하는 다수의 가스 분사라인(176)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 가스 공급라인(174)이 다수 개로 적용되어 질소가스(N2)를 공급하기 때문에 질소가스(N2)를 안정적으로 공급할 수 있다.
이때, 가스 공급라인(174), 가스 분배라인(175) 및 가스 분사라인(176)은 각각 다수 개로 적용되기 때문에 이들은 다수의 커넥터(177)에 의해 연결될 수 있다. 다수의 커넥터(177)는 엘보우 등의 파이프 연결구를 포함할 수 있다.
그리고 가스 분배라인(175) 또는 가스 분사라인(176)에는 다수의 결합용 블록(178)이 마련된다. 결합용 블록(178)은 모듈 커버(171)와 결합되는 장소를 이룬다. 따라서 제1 가스 분사부(173)는 모듈 커버(171)의 상부 내벽에 배치된 상태에서 그 아래쪽의 레이저 모듈(110)을 향해 산화 방지겸용 클린가스, 질소가스(N2)를 분사할 수 있으며, 이러한 작용을 통해 레이저 모듈(110)이 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 한다.
다음으로, 제2 산화 방지겸용 클린유닛(180)은 챔버 윈도우(102) 영역에 마련되어 챔버 윈도우(102)가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 역할을 한다.
특히, 제2 산화 방지겸용 클린유닛(180)은 챔버 윈도우(102)의 바깥 표면이 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지하는데, 이 역시, 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)처럼 산화 방지겸용 클린가스로서의 질소가스(N2)를 챔버 윈도우(102)의 바깥 표면에 분사하는 방식을 갖는다.
이러한 제2 산화 방지겸용 클린유닛(180)은 챔버 윈도우(102)를 둘러싸도록 챔버 윈도우(102)가 배치되는 진공 챔버(101)의 벽체(101a)에 결합되는 윈도우 커버(181)와, 윈도우 커버(181) 내에 배치되며, 챔버 윈도우(102) 영역으로 질소가스(N2)를 분사하는 제2 가스 분사부(186)를 포함할 수 있다.
윈도우 커버(181)는 한 쌍의 단위커버(181a,181b)가 다수의 볼트(B)에 의해 조립되는 사각의 덕트 형상을 갖는다. 따라서 윈도우 커버(181)가 진공 챔버(101)의 벽체(101a)에 결합되면 윈도우 커버(181) 내에 일정한 공간이 형성될 수 있는데, 이 공간에 실질적으로 질소가스(N2)를 분사하는 제2 가스 분사부(186)가 배치될 수 있다.
제2 가스 분사부(186)는 윈도우측 가스라인(187)과, 윈도우측 가스라인(187)에 마련되는 다수의 윈도우측 가스 분사공(187a)을 포함할 수 있다. 윈도우측 가스라인(187)의 양단부는 윈도우 커버(181)의 바깥으로 노출되는데, 윈도우측 가스라인(187)의 양단부에는 질소 공급관과의 연결을 위한 커넥터(187b)가 마련될 수 있다.
본 실시예의 경우, 윈도우측 가스라인(187)은 높이 방향을 따라 다수 개가 배치되어 그 위치에서 질소가스(N2)가 분사되도록 하고 있다. 하지만, 윈도우측 가스라인(187)은 단일의 라인일 수도 있으므로 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한될 수 없다.
한편, 본 실시예에 따른 하향식 기판 레이저 에칭 장치에는 산화 방지겸용 클린부(168)의 동작 컨트롤을 위해 컨트롤러(190)가 더 적용된다.
컨트롤러(190)는 레이저 빔이 조사되어 상기 에칭 공정이 진행되는 시점에 맞춰 산화 방지겸용 클린부(168)의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤한다. 즉 컨트롤러(190)는 레이저 빔의 조사에 영항을 미치지 않도록 레이저 빔이 조사되어 상기 에칭 공정이 진행되는 시점에 맞춰 제1 산화 방지겸용 클린유닛(170)과, 제2 산화 방지겸용 클린유닛(180)의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤한다.
이러한 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 레이저 빔이 조사되어 상기 에칭 공정이 진행되는 시점에 맞춰 산화 방지겸용 클린부(168)의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터(110)로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 레이저 빔이 조사되어 상기 에칭 공정이 진행되는 시점에 맞춰 산화 방지겸용 클린부(168)의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(190)가 레이저 빔이 조사되어 상기 에칭 공정이 진행되는 시점에 맞춰 산화 방지겸용 클린부(168)의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터(110) 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 하향식 기판 레이저 에칭 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
기판이 진공 챔버(110)에 투입되어 작업 위치에 위치되면 레이저 모듈(110)이 에칭 공정을 위해 기판을 향해 레이저 빔을 조사한다. 이때, 컨트롤러(190)가 산화 방지겸용 클린부(168)의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤하다. 그러면 레이저 모듈(110)과 챔버 윈도우(102)로 질소가스(N2)가 분사될 수 있는데, 이러한 작용으로 인해 레이저 모듈(110)과 챔버 윈도우(102)가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있다.
레이저 모듈(110)에서 발진된 레이저 빔은 챔버 윈도우(102)를 통과하여 기판을 조사하여 에칭 공정을 수행한다. 이때 레이저 빔은 박스모듈(140)의 레이저 빔 관통슬릿(141)을 통과함으로써 파티클 포집유닛(130)에 간섭되지 않는다.
에칭 공정 시 기판에서 분리된 파티클은 아래쪽으로 낙하하다가 기판의 아래쪽에 배치된 파티클 포집유닛(130)에 포집된다. 본 실시예에서 파티클 포집유닛(130)은 박스 형상으로 마련되어 기판 하부의 넓은 영역을 커버함으로써 에칭 공정 시 발생되는 파티클을 용이하게 포집할 수 있다. 또한 파티클 포집유닛(130)은 부피 대비 파티클의 충돌면적이 큰 면적확대 충돌부(152)를 구비함으로써, 파티클 포집효율을 증대시킬 수 있도록 한다.
파티클 포집유닛(130)을 통해서도 포집되지 못한 파티클은 낙하될 수 있는데, 이렇게 낙하되는 파티클은 보호 윈도우(250)에 적재될 수 있다. 보호 윈도우(250)는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛(240)에 의해서 도 10 내지 도 12처럼 슬라이딩 이동될 수 있으므로 파티클이 적재되지 않은 보호 윈도우(250)의 깨끗한 면을 순차적으로 사용할 수 있으며, 이로 인해 보호 윈도우(250)의 교체 주기를 길게 유지시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 레이저 빔의 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 레이저 모듈(110)이나 챔버 윈도우(102)가 공기 중에 노출되어 산화되거나 먼지 등의 오염물질에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
101 : 진공 챔버 102 : 챔버 윈도우
107 : 기판 흡착 캐리어 110 : 레이저 모듈
111 : 레이저 빔 발진기 112 : 빔 익스팬더
113 : 스캐너 114 : 모듈 베이스
130 : 파티클 포집유닛 140 : 박스모듈
150 : 배플모듈 160 : 간격조절모듈
165 : 온도조절유닛 168 : 산화 방지겸용 클린부
170 : 제1 산화 방지겸용 클린유닛 171 : 모듈 커버
171a : 상면 커버 171b : 측면 커버
171c : 후면 커버 171d : 플랜지
173 : 제1 가스 분사부 174 : 가스 공급라인
175 : 가스 분배라인 176 : 가스 분사라인
176a : 가스 분사공 177 : 커넥터
178 : 결합용 블록 180 : 제2 산화 방지겸용 클린유닛
181 : 윈도우 커버 186 : 제2 가스 분사부
187 : 윈도우측 가스라인 187a : 윈도우측 가스 분사공
190 : 컨트롤러 240 : 보호 윈도우 슬라이딩 유닛

Claims (15)

  1. 기판에 대한 에칭 공정을 진행하되 챔버 윈도우를 구비하는 진공 챔버;
    상기 진공 챔버의 외부에 배치되며, 상기 챔버 윈도우를 통해 상기 진공 챔버 내의 기판으로 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 상기 에칭 공정을 진행시키는 레이저 모듈;
    상기 레이저 빔이 이동되는 경로인 빔 패스 라인(beam pass line) 상에 배치되는 상기 레이저 모듈과 상기 챔버 윈도우 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 레이저 모듈과 상기 챔버 윈도우 중 적어도 어느 하나가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 산화 방지겸용 클린부; 및
    상기 챔버 윈도우의 주변에 배치되어 상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 발생되는 파티클(particle)이 낙하되어 적재되는 보호 윈도우를 구비하며, 상기 보호 윈도우를 슬라이딩 이동시키는 보호 윈도우 슬라이딩 유닛을 포함하며,
    상기 산화 방지겸용 클린부는,
    상기 레이저 모듈을 부분적으로 둘러싸도록 배치되는 모듈 커버와, 상기 모듈 커버 내에 배치되고 상기 레이저 모듈을 향해 산화 방지겸용 클린가스를 분사하는 제1 가스 분사부를 구비하며, 상기 레이저 모듈이 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 제1 산화 방지겸용 클린유닛; 및
    상기 챔버 윈도우 영역에 마련되어 상기 챔버 윈도우가 공기 중에 산화되거나 오염물질에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 제2 산화 방지겸용 클린유닛을 포함하며,
    상기 레이저 모듈은,
    상기 레이저 빔을 발진시키는 레이저 빔 발진기;
    상기 레이저 빔 발진기에 이웃하게 배치되어 상기 레이저 빔의 세기, 발산 정도를 제어하는 빔 익스팬더(beam expander);
    상기 빔 익스팬더에서 나오는 상기 레이저 빔을 상기 기판으로 조사하는 스캐너; 및
    상기 레이저 빔 발진기, 상기 빔 익스팬더 및 상기 스캐너를 지지하는 모듈 베이스를 포함하며,
    상기 모듈 커버는 상면 커버와, 상기 스캐너가 위치되는 전면을 제외하고 상기 상면 커버의 양측에 배치되는 다수의 측면 커버와, 상기 상면 커버의 후면에 배치되는 후면 커버와, 상기 측면 커버의 단부에 형성되는 플랜지를 구비하되 상기 스캐너를 제외하고 상기 모듈 베이스와 함께 상기 레이저 모듈을 둘러싸도록 배치되며,
    상기 보호 윈도우 슬라이딩 유닛은,
    상기 보호 윈도우가 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재부와, 상기 보호 윈도우가 슬라이딩 이동되는 방향을 따라 상기 윈도우 탑재부의 양측에 연결되는 모듈 연결부를 구비하며, 상기 보호 윈도우가 착탈 가능하게 탑재되는 윈도우 탑재용 슬라이더; 및
    상기 윈도우 탑재용 슬라이더와 연결되며, 상기 윈도우 탑재용 슬라이더를 선형적으로 이동시키는 슬라이더 이동모듈을 포함하며,
    상기 모듈 연결부는 상기 슬라이더 이동모듈과 일측에서 연결되는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 분사부는,
    상기 산화 방지겸용 클린가스를 공급하는 다수의 가스 공급라인;
    상기 다수의 가스 공급라인에 연결되는 다수의 가스 분배라인; 및
    상기 다수의 가스 분배라인에 연결되며, 상기 레이저 모듈을 향해 산화 방지겸용 클린가스를 분사하는 다수의 가스 분사공을 구비하는 다수의 가스 분사라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가스 분사부는,
    상기 가스 공급라인, 상기 가스 분배라인 및 상기 가스 분사라인을 연결하는 다수의 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가스 분사부는,
    상기 가스 공급라인, 상기 가스 분배라인 및 상기 가스 분사라인 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 모듈 커버와 결합되는 다수의 결합용 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 산화 방지겸용 클린유닛은,
    상기 챔버 윈도우를 둘러싸도록 상기 챔버 윈도우가 배치되는 상기 진공 챔버의 벽체에 결합되는 윈도우 커버; 및
    상기 윈도우 커버 내에 배치되며, 상기 챔버 윈도우 영역으로 산화 방지겸용 클린가스를 분사하는 제2 가스 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 가스 분사부는,
    윈도우측 가스라인; 및
    상기 윈도우측 가스라인에 마련되는 다수의 윈도우측 가스 분사공을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 빔이 조사되어 상기 에칭 공정이 진행되는 시점에 맞춰 상기 산화 방지겸용 클린부의 동작이 온/오프(on/off)되도록 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 진공 챔버 내에 마련되며, 상기 에칭 공정 시 상기 기판에서 분리되는 파티클을 포집하는 파티클 포집유닛을 더 포함하며,
    상기 파티클 포집유닛은,
    상부가 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 박스모듈; 및
    상기 박스모듈에 지지되고 상기 수용공간에 배치되며, 상기 파티클이 충돌되는 배플모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 기판 레이저 에칭 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
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