KR101820098B1 - 증착 장치 및 증착 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 상부면에 처리물이 안착 가능한 지지부, 상기 처리물로 소스를 공급하도록 상기 처리물의 상측에 위치하는 소스 공급부, 상기 소스가 처리물에 증착되도록 가공 레이저를 조사하고, 상기 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 레이저부, 및 상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 국부적으로 상승시키고, 상기 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 가열부를 포함하고, 화학기상증착 방식으로 처리물에 막을 증착할 때 이물이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.

Description

증착 장치 및 증착 방법{Deposition Apparatus and Method}
본 발명은 증착 장치 및 증착 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화학기상증착 방식으로 처리물에 막을 증착할 때 이물이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있는 증착 장치 및 증착 방법에 관한 것이다.
각종 표시장치는 기판 상에 형성되는 전자 회로를 구비하며, 이들 전자 회로의 도전 라인에는 회로 제조 중 혹은 제조 후 일부가 단선되거나 단락되는 결함이 야기될 수 있다. 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display)나 OLED(Organic Light Emitting Display) 또는 LED(Light Emitting Display) 등을 포함하는 각종 표시장치를 제조하는 공정 중에, 기판 상에 형성되는 각 소자의 전극이나 배선 또는 신호라인 등이 일부 단선되어 오픈 결함이 생성되는 경우가 있다.
따라서, 각종 표시장치를 제조하는 공정 중에, 오픈 결함을 리페어하는 리페어 공정이 실시된다. 종래의 리페어 공정은 화학기상증착 방식의 리페어 장치에 의하여 실시되고 있다. 오픈 결함을 리페어하기 위해서 기판의 리페어 위치를 소정 온도로 승온시킨 후, 리페어 위치에 메탈 소스 분위기를 형성하고, 결함 위치에 레이저를 조사하여 막을 증착하였다.
그러나 기체 상태의 소스가 냉각되면서 기판 상에 이물이 발생할 수 있다. 예를 들어, 소스가 과잉 공급되거나 고온의 소스가 기판 또는 배선과 접촉하여 급냉되면 레이저가 조사된 영역 주변으로 다량의 이물이 발생하는 문제가 있다. 이러한 이물은 표시장치의 품질 및 성능을 저하시킬 수 있다.
KR 2013-0088628 A
본 발명은 가공 레이저가 조사되는 영역의 주변 온도를 상승시킬 수 있는 증착 장치 및 증착 방법을 제공한다.
본 발명은 처리물에 막을 증착할 때 이물이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있는 증착 장치 및 증착 방법을 제공한다.
본 발명은, 상부면에 처리물이 안착 가능한 지지부; 상기 처리물로 소스를 공급하도록 상기 처리물의 상측에 위치하는 소스 공급부; 상기 소스가 처리물에 증착되도록 가공 레이저를 조사하고, 상기 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 레이저부; 및 상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 국부적으로 상승시키고, 상기 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 가열부를; 포함한다.
상기 가열부는, 상기 가공 레이저가 조사되는 영역보다 더 넓은 영역으로 가열 레이저를 조사하는 레이저유닛을 포함한다.
상기 레이저부와 상기 지지부 사이에 위치한 대물렌즈를 구비하는 광학부를 더 포함하고,
상기 레이저유닛은, 연속파 레이저를 발생시키는 레이저 발생기, 및 상기 레이저 발생기에서 발생된 연속파 레이저를 상기 대물렌즈로 안내하는 제1 미러를 포함한다.
레이저부는, 가공 레이저를 발생시키는 레이저 발진기, 상기 레이저 발진기에서 발생된 가공 레이저를 상기 대물렌즈로 안내하는 제2 미러, 및 상기 가공 레이저의 조사 면적을 조절하도록 상기 제2 미러와 상기 대물렌즈 사이에 배치되는 슬릿을 포함한다.
상기 레이저부와 상기 가열부는 함께 이동 가능하게 설치된다.
상기 소스는 코발트 소스를 포함한다.
본 발명은 처리물을 마련하는 과정; 상기 처리물에 소스를 분사하는 과정; 및 상기 처리물에 가공 레이저를 조사하고, 상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 국부적으로 상승시키는 과정을; 포함한다.
상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 상승시키는 과정은, 상기 가공 레이저가 조사되는 영역보다 더 넓은 영역으로 가열 레이저를 조사하는 과정을 포함한다.
상기 가열 레이저는 연속파 레이저를 포함한다.
상기 가공 레이저와 상기 가열 레이저를 조사하는 과정은, 상기 가공 레이저와 상기 가열 레이저를 함께 조사하는 과정; 및 상기 가공 레이저의 조사가 종료된 후에도 소정시간 동안 가열 레이저를 조사하는 과정을 포함한다.
상기 소정시간 동안 가열 레이저를 조사하는 과정은, 상기 가공 레이저가 이동한 경로를 따라 상기 가열 레이저를 이동시키면서 조사하는 과정을 포함한다.
상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 상승시키는 과정은, 상기 영역을 섭씨 35도 이상의 온도로 가열시키는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 가공 레이저가 조사되는 영역의 주변 온도를 상승시킬 수 있다. 따라서, 가공 레이저가 조사되는 영역 주변의 소스가 기판 또는 배선과 접촉하여 냉각되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 소스가 냉각되면서 기판이나 배선 상에 이물이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
또한, 기판이나 배선 상에 이물이 발생하지 않기 때문에, 표시장치의 품질이나 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 불량발생률이 감소하고, 생산성은 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열부, 레이저부, 및 광학부의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 방법을 나타내는 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 과정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 증착된 막과 종래의 방법으로 증착된 막 주변의 이물을 비교하는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 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. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가열부, 레이저부, 및 광학부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는, 상부면에 처리물(S)이 안착 가능한 지지부, 처리물(S)로 소스를 공급하도록 처리물(S)의 상측에 위치하는 소스 공급부(130), 소스가 처리물(S)에 증착되도록 가공 레이저를 조사하고, 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 레이저부(150), 및 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 국부적으로 상승시키고, 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 가열부(160)를 포함한다. 또한, 증착 장치(100)는, 챔버(120), 광학부(140)를 더 포함할 수 있다. 이때, 증착 장치(100)는 처리물(S)에 막을 증착하는 장치로서, 레이저 화학기상증착(LCVD) 리페어 장치일 수 있다.
처리물(S)은 일면에 각종 전자 소자가 제조되는 기판일 수 있으며, 이들 전자 소자가 제조되는 공정이 진행 중이거나 그 공정이 종료된 기판일 수 있다. 예를 들어, 처리물(S)은 일면에 게이트 라인, 데이터 라인, 화소, 및 박막 트렌지스터 등이 형성된 유리 재질의 기판일 수 있다.
지지부는, 육면체 형상으로 형성되어 바닥 등에 놓이는 테이블, 테이블 상면에 설치되는 스테이지(110)를 포함할 수 있다. 스테이지(110)는 사각판 형성되며, 처리물(S)이 탑재되어 지지된다.
스테이지(110)는 상부면에 처리물(S)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 스테이지(110)는 일체형의 판 타입 글라스이거나, 분할형의 바 타입 글라스일 수 있다. 스테이지(110)에는 처리물(S)을 x축 방향, 및 y축 방향 중 적어도 하나의 방향으로 정렬시키는 정렬 유닛(미도시)이 설치될 수 있다. 또한, 스테이지(110)에는 처리물(S)을 z축 방향으로 지지할 수 있는 리프트 핀(미도시) 및 진공 척(미도시)이 설치될 수 있다.
또한, 스테이지(110)는 테이블의 상부면에 설치되어 위치가 고정될 수 있다. 또는, 스테이지(110)가 x축 방향, y축 방향, 및 z축 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동가능하게 테이블에 설치될 수 있다.
테이블의 상부면에는 장착부(미도시)가 x축 방향, y축 방향, 및 z축 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 또는 테이블의 상부면에는 장착부가 설치되어 위치가 고정될 수 있다. 예를 들어, 스테이지(110)가 테이블이 상부면에 설치되어 위치가 고정되면, 장착부는 테이블의 상부면에 이동가능하게 설치될 수 있다. 반대로, 스테이지(110)가 테이블의 상부면에 이동 가능하게 설치되면, 장착부가 테이블의 상부면에 설치되어 위치가 고정될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 스테이지(110)와 장착부는 서로에 대하여 상대 이동 가능한 다양한 방식으로 설치될 수 있다.
장착부(미도시)는 소스 공급부(130), 레이저부(150), 및 가열부(160)를 이동 가능하게 지지할 수 있다. 장착부는 스테이지(110)의 상측에 이격되어 위치할 수 있다. 장착부는 리니어 모터의 구조와 방식이 적용되어 소스 공급부(130), 레이저부(150), 및 가열부(160)를 이동시킬 수 있다. 그러나 장착부가 소스 공급부(130), 레이저부(150), 및 가열부(160)를 이동시키는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
챔버(120)는 소스가 증착하고자 하는 처리물(S) 부위에 밀집되어 모이게 하는 역할을 한다. 챔버(120)는 레이저부(150)와 스테이지(110)의 사이에 배치되며, 챔버(120)와 스테이지(110)는 상하방향으로 서로 이격될 수 있다. 챔버(120)는 x축 방향, y축 방향, 및 z축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 챔버(120)의 중심부에는 z축 방향(또는, 상하방향)으로 연장형성되는 처리홀이 형성될 수 있다. 처리홀의 상부에는 윈도우가 장착될 수 있다. 윈도우는 처리홀의 내부를 챔버(120) 상측의 외기로부터 격리시키는 역할을 한다. 윈도우는 레이저를 통과시키는 재질 예를 들어, 석영 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 레이저부(150)에서 조사되는 레이저가 윈도우를 통과하여 처리물(S)의 상부면으로 조사될 수 있다.
소스 공급부(130)는 처리물(S)에 증착되는 증착물질인 소스를 공급하는 역할을 한다. 소스 공급부(130)는 챔버(120)와 연결되며, 챔버(120)의 처리홀 내부로 소스를 운반할 수 있다. 소스 공급부(130)는 소스가 저장되는 소스 저장용기(미도시), 및 소스가 이동하는 경로를 형성하는 소스 공급라인(131)을 포함할 수 있다.
소스 저장용기에는 소스를 가열하는 가열기(미도시)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 소스 저장용기의 둘레에 열선이 설치될 수 있다. 소스는 소스 저장용기 내에 파우더 형태로 저장되어 있다가 가열되어 기화될 수 있다. 기화된 소스는 캐리어 가스에 의해 소스 공급라인(131)으로 운반될 수 있다.
소스 공급라인(131)은 일단이 소스 저장용기에 연결되고, 타단이 챔버(120)를 관통하여 처리홀의 내주면의 일측에 위치할 수 있다. 소스 공급라인(131)과 소스 저장용기는 복수개가 구비될 수도 있다. 이에, 각각의 소스 공급라인(131)이 모두 같은 소스를 공급할 수도 있고, 각각 다른 소스를 공급할 수도 있다.
이때, 소스로 막 성능이 우수한 코발트 소스를 사용할 수 있다. 코발트 소스는 미세가공이 적합하며 전도성이 우수하다. 그러나 소스는 이에 한정되지 않고 텅스텐 등 다양한 물질이 사용될 수 있다.
광학부(140)는 레이저부(150)와 챔버(120) 사이에 배치되어 레이저부(150)에서 조사되는 레이저의 광로와 초점을 조절하는 역할을 한다. 광학부는 대물렌즈(141) 및 처리물의 상태를 모니터링하는 모니터링 유닛(142), 빛을 조사하는 조명유닛(미도시)를 포함할 수 있다.
대물렌즈(141)는 레이저부(150)와 스테이지(110) 사이 위치한다. 대물렌즈(141)는 레이저가 높은 에너지 밀도를 갖도록 압축해줄 수 있다. 이에, 대물렌즈(141)를 통과하는 레이저는 압축되어 처리물(S)에 포커싱될 수 있다.
모니터링 유닛(142)은 처리물(S)의 원하는 영역을 촬영한다. 따라서, 모니터링 유닛으로 촬영되는 영역에 막 형성 여부를 판별하거나 이물 발생 여부를 판별함으로써, 처리물(S)의 결함 및 리페어 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 모니터링 유닛(142)은 카메라(142a), 및 촬영미러(142b)를 포함할 수 있다.
카메라(142a)는 CCD 카메라(Charge-Coupled Device Camera)일 수 있고, 처리물(S)이 처리되는 과정을 촬영할 수 있다. 조명유닛에서 빛을 발생시키면 조명광이 처리물(S)에 유도되고, 반사된 조명광이 카메라(142a)로 유도되어 처리물(S)을 촬영할 수 있다.
촬영미러(142b)는 카메라(142a)와 대물렌즈(141) 사이에 위치한다. 또한, 촬영미러(142b)는 튜브 렌즈(155)와 대물렌즈(141) 사이에 위치한다. 이에, 촬영미러(142b)의 일면은 튜브 렌즈(155)를 통과한 가공 레이저를 투과시켜 대물렌즈(141) 측으로 안내하고, 타면은 조명광을 반사시켜 카메라(142a)가 처리물(S)을 촬영할 수 있다. 즉, 촬영미러(142b)는 처리물(S)에 반사되어 대물렌즈(141)를 통과한 조명광을 카메라(142a)로 안내할 수 있다.
조명유닛은 빛을 발생시키는 역할을 한다. 조명유닛에서 발생된 빛은 대물렌즈(141)를 통해 처리물(S)의 상부면으로 조사되고 반사되어 모니터링 유닛으로 이동할 수 있다. 따라서, 조명유닛에서 발생시킨 빛을 통해 모니터링 유닛이 처리물(S)의 표면을 촬영할 수 있다.
레이저부(150)는 챔버(120) 또는 대물렌즈(141)의 상측에 이격 배치되며, 처리물(S)에 조사되는 가공 레이저를 생성하는 역할을 한다. 레이저부(150)는 챔버(120)의 윈도우를 통해 노출된 처리물(S)의 결함위치로 가공 레이저를 조사하여 배선을 커팅하거나, 소스 분위기에서 배선이 형성될 부분에 열 에너지를 공급함으로써 국부적으로 결함 위치에 메탈 소스가 막으로 증착되도록 한다. 예를 들어, 가공 레이저는 막을 형성하는 데포 레이저(Depo laser)일 수 있다. 레이저부(150)는 소스 공급부(130)와 상호 결합되어 함께 처리물(S) 상에서 이동할 수 있다.
레이저부(150)는, 가공 레이저를 발생시키는 레이저 발진기(151), 레이저 발진기(151)에서 발생된 가공 레이저를 대물렌즈(141)로 안내하는 제2 미러(153), 및 가공 레이저의 조사 면적을 조절하는 슬릿(154)을 포함한다. 또한, 레이저부(150)는, 제1 익스펜더(152), 튜브 렌즈(155)를 더 포함할 수 있다.
레이저 발진기(151)는 가공 레이저를 발생시키는 역할을 한다. 가공 레이저는 QCW(Quasi Continuous Wave)를 포함하는 고주파 레이저일 수 있다. QCW 레이저는 연속파 레이저와 달리 진동을 가지고 있다. 따라서, 가공 레이저는 연속파 레이저와 달리 처리물(S)의 표면을 가공시킬 수 있다. 이에, 소스 분위기에서 가공 레이저를 조사하면, 가공 레이저가 조사된 부분에 막이 형성될 수 있다. 즉, 가공 레이저는 처리물(S) 상에 막을 형성하는 레이저이다.
제1 익스펜더(152)는 레이저 발진기(151)와 제2 미러(153) 사이에 위치할 수 있다. 제1 익스펜더(152)는 레이저 발진기(151)에서 발진되는 가공 레이저의 빔 사이즈를 조절하는 역할을 한다.
제2 미러(153)는 대물렌즈(141)와 레이저 발진기(151) 사이에 위치할 수 있다. 제2 미러(153)는 레이저 발진기(151)에서 발진되는 가공 레이저의 이동방향을 바꾸는 역할을 한다. 이에, 레이저 발진기(151)에서 발진된 가공 레이저는 제2 미러(153)에 반사되어 대물렌즈(141) 측으로 안내될 수 있다.
튜브 렌즈(155)는 대물렌즈(141)와 슬릿(154) 사이에 위치할 수 있다. 튜브 렌즈(155)는 레이저 발진기(151)에서 발생한 가공 레이저가 퍼지는 것을 방지하는 역할을 한다. 이에, 가공 레이저가 튜브 렌즈(155)를 통과하면 퍼지지 않고 일적선으로 조사될 수 있다. 따라서, 정확한 위치에 가공 레이저를 조사할 수 있고, 정밀한 작업을 수행할 수 있다.
슬릿(154)은 제2 미러(153)와 대물렌즈(141) 사이에 위치할 수 있다. 슬릿(154)은 가공 레이저가 처리물(S)에 조사되는 면적을 조절하는 역할을 한다. 이에, 배선이나 결함의 크기에 맞추어 가공 레이저가 조사되는 면적을 조절할 수 있다.
한편, 소스가 과잉 공급되거나 고온의 소스가 처리물(S) 또는 처리물(S) 상의 배선과 접촉하여 급냉되면 가공 레이저가 조사된 영역 주변으로 다량의 이물이 발생할 수 있다. 특히 코발트를 소스로 사용하는 경우 텅스텐을 소스로 사용할 때보다 이물의 발생량이 증가한다. 따라서, 가열부(160)를 구비하여 이물이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
가열부(160)는 레이저가 조사되는 영역 주변의 온도를 상승시켜 이물이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 가열부(160)는 가공 레이저가 조사되는 영역보다 더 넓은 영역으로 가열 레이저를 조사하는 레이저유닛(161)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가공 레이저가 조사되는 영역의 면적이 5×5um 인 경우, 가열 레이저가 조사되는 영역의 면적은 160×80um일 수 있다. 이에, 가열 레이저가 조사되는 영역 내에 가공 레이저가 조사될 수 있다.
레이저유닛(161)은 가열 레이저가 조사되는 영역의 주변을 급속으로 가열하는 역할을 한다. 레이저유닛(161)은, 연속파 레이저를 발생시키는 레이저 발생기(161a), 및 레이저 발생기(161a)에서 발생된 연속파 레이저를 대물렌즈(141)로 안내하는 제1 미러(161e)를 포함한다. 또한, 레이저유닛(161)은 제2 익스펜더(161b), 제1 보조미러(161c), 제2 보조미러(161d)를 더 포함할 수 있다.
레이저 발생기(161a)는 연속파 레이저(Continuous Wave Laser)를 발생시키는 역할을 한다. 연속파 레이저는 시간적으로 일정한 출력으로 계속 발진되는 레이저이다. 연속파 레이저는 QCW 레이저나 펄스 레이저와 달리 처리물(S)의 표면을 가공시키지 않으면서, 온도만 상승시킬 수 있다. 이에, 가공 레이저가 조사되는 영역 주변으로 조사되는 연속파 레이저는 처리물(S) 상에 막이 형성되는데 영향을 주지 않을 수 있고, 주변의 온도만 상승시켜 이물이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 가열 레이저로 연속파 레이저를 사용할 수 있다. 또한, 연속파 레이저는 532 레이저일 수 있다. 532 레이저는 파장이 532nm인 레이저로 단 파장의 레이저이다.
제2 익스펜더(161b)는 레이저 발생기(161a)와 제1 보조미러(161c) 사이에 위치할 수 있다. 제2 익스펜더(161b)는 레이저 발생기(161a)에서 발생되는 연속파 레이저의 빔 사이즈를 조절하는 역할을 한다.
제1 보조미러(161c)는 레이저 발생기(161a)와 제2 보조미러(161d) 사이에 위치할 수 있다. 제1 보조미러(161c)는 레이저 발생기(161a)에서 발생한 연속파 레이저의 이동방향을 바꾸는 역할을 한다. 이에, 레이저 발생기(161a)에서 발생한 연속파 레이저는 제1 보조미러(161c)에 반사되어 제2 보조미러(161d) 측으로 안내될 수 있다.
제2 보조미러(161d)는 제2 보조미러(161d)와 제1 미러(161e) 사이에 위치할 수 있다. 제2 보조미러(161d)는 제1 보조미러(161c)에서 반사된 연속파 레이저의 이동방향을 바꾸는 역할을 한다. 이에, 제1 보조미러(161c)에서 반사된 연속파 레이저는 제2 보조미러(161d)에 반사되어 제1 미러(161e) 측으로 안내될 수 있다.
제1 미러(161e)는 대물렌즈(141)와 레이저 발생기(161a) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제1 미러(161e)는 대물렌즈(141)와 튜브 렌즈(155) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 제1 미러(161e)의 일면은 튜브 렌즈(155)를 통과한 가공 레이저를 투과시켜 대물렌즈(141) 측으로 안내하고, 타면은 레이저 발생기(161a)에서 조사되는 가열 레이저를 반사시켜 대물렌즈(141) 측으로 안내할 수 있다.
이때, 제1 미러(161e)와 레이저 발생기(161a) 사이에는 하나 또는 복수의 보조미러가 구비될 수도 있고, 보조미러가 구비되지 않을 수도 있다. 제1 미러(161e)는 레이저 발생기(161a)에서 발생한 연속파 레이저 또는 제2 보조미러(161d)에서 반사된 연속파 레이저의 이동방향을 바꾸는 역할을 한다. 이에, 연속파 레이저가 제1 미러(161e)에 반사되어 대물렌즈(141) 측으로 안내될 수 있다.
연속파 레이저와 가공 레이저는 대물렌즈(141)를 통해 처리물(S)로 조사된다. 따라서, 연속파 레이저와 가공 레이저의 상하방향 중심축이 동일선상에 위치할 수 있다. 즉, 가공 레이저가 조사되는 영역이 연속파 레이저가 조사되는 영역의 중심 부분에 위치할 수 있다. 이에, 연속파 레이저가 조사되는 영역이 가공 레이저가 조사되는 영역 둘레를 감쌀 수 있다. 연속파 레이저가 조사되는 영역이 가공 레이저가 조사되는 영역의 주변만 국부적으로 감싸므로, 가공 레이저가 조사되는 영역 주변에 이물이 발생하는 것을 차단할 수 있다.
그러나 가공 레이저가 조사되는 영역은 연속파 레이저가 조사되는 영역의 외곽 부분에 위치할 수도 있고, 연속파 레이저가 조사되는 영역과 가공 레이저가 조사되는 영역이 일부만 중첩될 수도 있다. 즉, 가공 레이저와 연속파 레이저가 중첩되는 영역의 위치 및 중첩되는 정도는 다양할 수 있다.
이때, 레이저유닛(161)에는 레이저 발생기(161a)에서 발생한 연속파 레이저가 조사되는 면적을 조절하는 슬릿이 구비되지 않는다. 연속파 레이저가 조사되는 면적이 증가할수록 이물이 발생되지 않는 영역도 증가한다. 따라서, 슬릿을 구비하지 않으므로, 연속파 레이저가 조사되는 면적이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 이에, 연속파 레이저가 최대로 조사될 수 있는 면적으로 조사되면서 처리물(S) 상의 이물이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 가열부(160)는 레이저부(150)와 함께 이동할 수 있다. 더 상세하게는 소스 공급부(130), 레이저부(150), 가열부(160), 광학부(140), 및 챔버(120)는 장착부에 설치되어 함께 이동할 수 있다. 이에, 가공 레이저가 이동하면 가열 레이저도 함께 이동하여, 가열 레이저가 조사되는 영역의 중심부에 항상 가공 레이저가 조사될 수 있다. 따라서, 막을 형성해야 하는 곳으로 소스가 공급되면, 가공 레이저가 조사되면서 처리물(S) 상에 막이 형성되고, 가공 레이저가 조사되는 영역 주변으로 가열 레이저가 조사되어 이물이 발생하는 것을 차단할 수 있다.
한편, 가열부는 가공 레이저가 조사되는 영역보다 더 넓은 영역의 온도를 상승시키는 가열램프(미도시)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 가열램프로 고전력 램프(High Power Lamp)를 사용할 수 있다. 고전력 램프는 LED를 구비하여 가공 레이저가 조사되는 영역 주변으로 빛을 조사할 수 있다. 조사된 빛으로 인해 가공 레이저가 조사된 영역 주변의 온도가 상승할 수 있다. 그러나 가열램프의 종류는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
또는, 가열부가 가열 레이저를 조사하는 레이저유닛과 가열램프를 함께 구비할 수도 있다. 이에, 가공 레이저가 조사되는 영역 주변을 이중으로 가열하여 용이하게 온도를 상승시킬 수 있다.
이처럼, 가공 레이저가 조사되는 영역의 주변 온도를 상승시켜, 가공 레이저가 조사되는 영역 주변의 소스가 처리물(S)과 접촉하여 냉각되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 소스가 냉각되면서 처리물(S) 상에 이물이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
또한, 처리물(S) 상에 이물이 발생하지 않기 때문에, 최종적으로 제조되는 표시장치의 품질이나 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 불량발생률이 감소하고, 생산성은 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 과정을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 증착된 막과 종래의 방법으로 증착된 막 주변의 이물을 비교하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 방법은, 처리물을 마련하는 과정(S100), 처리물에 소스를 분사하는 과정(S200), 및 처리물에 가공 레이저를 조사하고, 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 국부적으로 상승시키는 과정(S300)을 포함한다. 이때, 증착 방법은, 처리물(S)에 막을 증착하는 방법으로서, 레이저 화학기상증착(LCVD) 리페어 장치를 이용하여 결함(예를 들어, 오픈 결함)이 발생한 부분에 막을 증착하는 리페어 방법일 수 있다.
또한, 소스를 분사하는 과정, 및 가공 레이저를 조사하고 주위 온도를 상승시키는 과정은 동시에 또는 함께 실시될 수도 있고, 임의의 순서에 따라 순차적으로 실시될 수도 있다.
우선, 처리물(S)을 마련할 수 있다. 처리물(S)은 기판일 수 있으며, 스테이지의 상부면에 안착시킬 수 있다. 이에, 챔버의 하측에 처리물(S)이 위치할 수 있고, 처리물(S)로 소스를 분사하거나 레이저를 조사할 수 있다.
그 다음, 처리물(S)의 상부 또는 결함 위치의 상부로 기화된 소스를 분사한다. 소스는 메탈 소스를 포함한다. 예를 들어, 소스는 코발트 소스일 수 있다. 소스는 분말 상태로 소스 저장용기 내에 준비되어 있다가 기화되며, 캐리어 가스의 운반되어 분사될 수 있다. 코발트 소스는 텅스텐 소스에 비하여 가격이 저렴하고, 기화에 필요한 온도가 낮은 장점이 있다.
그 다음, 처리물(S) 상의 결함 위치(예를 들어, 오픈 결함)로 가공 레이저(A)를 조사한다. 가공 레이저(A)가 조사되는 면적은 결함의 면적에 맞추어 슬릿으로 조절되며, 결함의 길이에 맞춰 가공 레이저(A)가 이동하면서 조사될 수 있다. 따라서, 결함 위치에 막이 증착될 수 있고, 처리물(S)의 결함이 리페어될 수 있다. 가공 레이저(A)로 QCW를 포함하는 고주파 레이저를 사용할 수 있다. 즉, QCW 레이저는 연속파 레이저와 달리 진동을 가지고 있기 때문에, 처리물(S) 상에 막을 형성할 수 있다.
이때, 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 주변으로 가열 레이저(B)도 함께 조사된다. 가열 레이저(B)는 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 주변의 온도를 상승시키는 역할을 한다. 가공 레이저(A)는 가열 레이저(B)와 동시에 조사될 수도 있다.
또는, 가열 레이저(B)가 먼저 조사된 후 가공 레이저(A)가 조사될 수도 있다. 이에, 막이 증착되는 영역의 주변 온도를 미리 상승시켜 가열 레이저(B)가 조사될 때 가열 레이저(B) 주변으로 이물이 발생하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
또는, 가공 레이저(B)가 먼저 조사된 후 가열 레이저(A)가 조사될 수도 있다. 이에, 가공 레이저(B)로 막을 형성할 때 이물이 발생되어도, 뒤이어 조사되는 가열 레이저(A)가 발생된 이물을 제거할 수 있다. 즉, 가열 레이저(A)와 가공 레이저(B)가 조사되는 시점을 다양하게 선택할 수 있다.
가열 레이저(B)로 연속파 레이저를 사용할 수 있다. 연속파 레이저는 처리물(S)의 표면을 가공시키지 않으면서 처리물(S)의 온도를 상승시킬 수 있다. 이에, 가열 레이저(B)는 가공 레이저(A)로 막을 형성하는 공정에 영향을 주지 않으면서 이물이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
섭씨 35도 미만의 온도에서는 코발트 소스가 냉각되어 처리물(S) 상에 이물이 발생될 수 있고, 섭씨 60를 초과하는 온도에서는 소스가 증착되는 과정에서 과성장되어 막이 고르게 증착되지 않는 문제가 있다. 따라서, 가열 레이저(B)는 가공 레이저(A)가 조사되는 영역의 주변 온도를 섭씨 35 내지 섭씨 60도 사이의 온도로 가열할 수 있다.
또한, 가열 레이저(B)는 가공 레이저(A)가 조사되는 영역보다 더 넓은 영역에 조사되고, 가공 레이저(A)는 가열 레이저(B)가 조사되는 영역 내에 중첩되어 조사된다. 예를 들어, 가열 레이저(B)가 조사되는 영역의 중심부에 가공 레이저(A)가 조사될 수 있다. 상세하게 설명하면, 가열 레이저(B)와 가공 레이저(A)의 상하방향 중심축이 동일선상에 위치할 수 있다. 이에, 가열 레이저(B)가 조사되는 영역이 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 둘레를 감쌀 수 있다. 가열 레이저(B)가 조사되는 영역이 가공 레이저(A)가 조사되는 영역의 주변만 국부적으로 감싸므로, 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 주변에 이물이 발생하는 것을 차단할 수 있다.
그러나 가공 레이저(A)가 조사되는 영역은 가열 레이저(B)가 조사되는 영역의 외곽 부분에 위치할 수도 있고, 가열 레이저(B)가 조사되는 영역과 가공 레이저(A)가 조사되는 영역이 일부만 중첩될 수도 있다. 즉, 가공 레이저(A)와 가열 레이저(B)가 중첩되는 영역의 위치 및 중첩되는 정도는 다양할 수 있다.
가열 레이저(B)가 조사되는 면적은 가공 레이저가 조사되는 면적보다 50배 이상 클 수 있다. 예를 들어, 가공 레이저(A)가 조사되는 영역의 면적은 5×5um로 설정하면, 가열 레이저(B)가 조사되는 영역의 면적은 160×80um로 설정될 수 있다. 즉, 이물은 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 주변에 랜덤하게 발생된다. 따라서, 이물이 발생하는 것을 방지하기 위해서는 가열 레이저(B)가 넓은 영역으로 조사되어야 한다. 이에, 이물의 발생되는 영역의 면적을 고려하여 가열 레이저(B)가 조사되는 영역의 면적은 가공 레이저가 조사되는 면적의 50배 이상일 수 있다.
결함 부위에 막이 증착되면, 가공 레이저(A)를 조사하는 것을 중단한다. 이때, 가열 레이저(B)도 동시에 조사되는 것이 중단될 수 있다.
또는, 가공 레이저(A)의 조사가 종료된 후에도 소정시간 동안 가열 레이저(B)는 조사될 수 있다. 즉, 막이 증착된 후에 이물이 발생한 영역이 존재할 수도 있다. 따라서, 처리물(S)의 막이 증착된 영역에 가열 레이저(B)를 조사하여 이물을 제거할 수 있다.
이때, 가열 레이저(B)가 가공 레이저(A)가 이동한 경로를 따라 이동하면서 조사된다. 즉, 코발트 소스가 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 주변으로 분사되기 때문에, 이물은 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 주변에만 생성된다. 따라서, 가공 레이저(A)가 이동한 경로를 따라 가열 레이저(B)를 이동시키면서 조사하므로, 이물이 발생될 수 있는 영역에만 가열 레이저(B)가 조사될 수 있다. 이에, 처리물(S)에 막을 생성하면서 이물을 제거하는 작업을 동시에 수행하고, 처리물(S)에 막을 생성한 후에도 이물을 제거하는 작업을 수행하여 이중으로 이물을 제거할 수 있다.
한편, 가열 레이저 대신 가열램프를 이용하여 가공 레이저가 조사되는 영역의 주변 온도를 상승시킬 수도 있다. 예를 들어, 가열램프로 고전력 램프(High Power Lamp)를 사용할 수 있다. 고전력 램프는 LED를 구비하여 가공 레이저가 조사되는 영역 주변으로 빛을 조사할 수 있다. 조사된 빛으로 인해 가공 레이저가 조사된 영역 주변의 온도가 상승할 수 있다. 또는, 가열 레이저와 가열램프에서 발생된 빛을 동시에 조사하여 가공 레이저가 조사되는 영역을 이중으로 가열할 수도 있다.
이처럼, 가공 레이저(A)가 조사되는 영역의 주변 온도를 상승시켜, 가공 레이저(A)가 조사되는 영역 주변의 소스가 처리물(S)과 접촉하여 냉각되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
가열 레이저가 조사되지 않고 가공 레이저만 조사되는 경우, 코발트 소스의 특성 상 도 5의 (a)와 같이 다량의 이물(F)이 발생한다. 그러나 도 5의 (b)와 같이 가공 레이저가 조사되는 영역의 주변으로 가열 레이저가 조사되면 이물(F)이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 즉, 코발트 소스가 냉각되는 것을 방지하여 처리물(S) 상에 이물이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
또한, 처리물(S) 상에 이물이 발생하지 않기 때문에, 최종적으로 제조되는 표시장치의 품질이나 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 불량발생률이 감소하고, 생산성은 향상될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 증착 장치 110: 스테이지
120: 챔버 130: 소스 공급부
140: 광학부 141: 대물렌즈
150: 레이저부 160: 가열부

Claims (13)

  1. 상부면에 처리물이 안착 가능한 지지부;
    상기 처리물로 소스를 공급하도록 상기 처리물의 상측에 위치하는 소스 공급부;
    상기 소스가 처리물에 증착되도록 가공 레이저를 조사하고, 상기 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 레이저부; 및
    상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 국부적으로 상승시키고, 상기 지지부에 대하여 상대 이동가능하게 설치되는 가열부를; 포함하고,
    상기 가열부는, 상기 가공 레이저와 함께 조사되도록 상기 가공 레이저가 조사되는 영역보다 더 넓은 영역으로 가열 레이저를 조사하고, 상기 레이저부가 가공 레이저의 조사를 종료한 후에도 미리 정해진 시간 동안 가열 레이저를 조사하도록 설치되는 레이저유닛을 포함하는 증착 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저부와 상기 지지부 사이에 위치한 대물렌즈를 구비하는 광학부를 더 포함하고,
    상기 레이저유닛은, 연속파 레이저를 발생시키는 레이저 발생기, 및 상기 레이저 발생기에서 발생된 연속파 레이저를 상기 대물렌즈로 안내하는 제1 미러를 포함하는 증착 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    레이저부는, 레이저를 발생시키는 레이저 발진기, 상기 레이저 발진기에서 발생된 레이저를 상기 대물렌즈로 안내하는 제2 미러, 및 상기 레이저의 조사 면적을 조절하도록 상기 제2 미러와 상기 대물렌즈 사이에 배치되는 슬릿을 포함하는 증착 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저부와 상기 가열부는 함께 이동 가능하게 설치되는 증착 장치.
  7. 청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소스는 코발트 소스를 포함하는 증착 장치.
  8. 처리물을 마련하는 과정;
    상기 처리물에 소스를 분사하는 과정; 및
    상기 처리물에 가공 레이저를 조사하고, 상기 가공 레이저가 조사되는 영역보다 더 넓은 영역으로 가열 레이저를 조사하여 상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 국부적으로 상승시키는 과정을; 포함하고,
    상기 가공 레이저와 상기 가열 레이저를 조사하는 과정은, 상기 가공 레이저와 상기 가열 레이저를 함께 조사하는 과정, 및 상기 가공 레이저의 조사가 종료된 후에도 미리 정해진 시간 동안 가열 레이저를 조사하는 과정을 포함하는 증착 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 가열 레이저는 연속파 레이저를 포함하는 증착 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 미리 정해진 시간동안 가열 레이저를 조사하는 과정은,
    상기 가공 레이저가 이동한 경로를 따라 상기 가열 레이저를 이동시키면서 조사하는 과정을 포함하는 증착 방법.
  13. 청구항 8, 청구항 10, 및 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공 레이저가 조사되는 영역의 주위 온도를 상승시키는 과정은,
    상기 영역을 섭씨 35도 이상의 온도로 가열시키는 과정을 포함하는 증착 방법.
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