KR101914992B1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like

Abstract

본 명세서는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로 유기발광다이오드디스플레이의 제조공정을 수행하는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법을 개시한다. 본 발명에 따른 기판처리장치의 일 양상은, 기판에 대하여 증착공정을 수행하는 증착모듈; 마스크에 상기 기판을 부착하여 상기 증착모듈에 제공하는 부착모듈; 및 상기 마스크에서 상기 기판을 탈착하고, 상기 마스크를 상기 부착모듈로 제공하는 탈착모듈;을 포함하되, 상기 부착모듈은, 상기 마스크를 세정하는 마스크세정챔버를 포함한다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기발광다이오드디스플레이의 제조공정을 수행하는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 기술분야에서 유기발광디스플레이(OLED: organic light emitting display)가 각광을 받고 있다.
유기발광디스플레이는 형광성 유기화합물에 전류가 인가되면 빛을 내는 전계발광(electroluminescence)현상을 이용하며, 기판에 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기물질층과 이에 전류를 인가하는 전극층을 형성하여 제조된다. 이에 따라 유기발광디스플레이는 스스로 빛을 내는 것이 가능하기 때문에 기존의 액정디스플레이(LCD: liquid crystal display) 비해 백라이트(back light)를 필요치 아니하므로 보다 박형으로 제조가 가능하고, 밝기, 시야각, 응답속도 등의 디스플레이 특성이 뛰어날 뿐 아니라 낮은 전압에서 구동이 가능하고 제조공정이 단순해 가격 면에서 유리하는 등 많은 장점을 가진다.
현재 유기발광디스플레이는 기판에 유기물이나 전극물질을 증착시키는 증착공정(deposition process)을 통해 기판 상에 유기물질층과 전극층을 형성시켜 제조되고 있다. 증착공정에서 기판은 마스크에 부착된 상태로 제공되는데, 증착공정이 종료되면 기판은 마스크로부터 탈착되어 다음 공정으로 이동되고, 마스크는 회수되어 다른 기판의 증착공정에 이용된다.
이때 회수된 마스크에는 증착공정에 따른 증착물이나 파티클(particle), 유기오염물, 금속오염물과 같은 이물질이 잔류하며, 이러한 이물질은 마스크에 부착되는 기판을 오염시켜 기판불량을 초래하는 원인으로 작용할 수 있다.
본 발명의 일 과제는 유기발광디스플레이의 증착공정에 이용되는 마스크를 인라인(in-line) 상에서 세정하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판처리장치를 제공한다.
본 발명에 따른 기판처리장치의 일 양상은, 기판에 대하여 증착공정을 수행하는 증착모듈; 마스크에 상기 기판을 부착하여 상기 증착모듈에 제공하는 부착모듈; 및 상기 마스크에서 상기 기판을 탈착하고, 상기 마스크를 상기 부착모듈로 제공하는 탈착모듈;을 포함하되, 상기 부착모듈은, 상기 마스크를 세정하는 마스크세정챔버;를 포함한다.
상기 마스크세정챔버는, 상기 마스크가 출입하는 도어가 형성된 하우징; 상기 마스크를 지지하는 지지부재; 및 상기 마스크에 플라즈마가스를 발생시키는 플라즈마발생기;를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마발생기는, 원격플라즈마발생기(RPG: remote plasma generator)일 수 있다.
상기 마스크세정챔버는, 상기 하우징 내부를 감압하는 감압부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크세정챔버는, 상기 하우징의 내부의 이물질농도를 측정하는 농도측정부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부재는, 상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 마스크에 접촉하는 벨트 및 상기 벨트를 이동시키는 롤러;를 포함할 수 있다.
상기 지지부재는, 복수이고, 상기 복수의 지지부재는, 상하방향에 따라 적층되고, 상기 도어는, 상기 하우징의 상부에 형성된 제1도어 및 상기 하우징의 하부에 형성된 제2도어를 포함하고, 상기 마스크세정챔버는, 상기 복수의 지지부재를 상기 제1도어와 상기 제2도어 사이에서 승강시키는 승강부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 증착모듈은, 상기 증착공정을 수행하는 제1챔버 및 상기 마스크가 회수되는 제2챔버를 포함하고, 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버는, 서로 상하방향으로 적층될 수 있다.
본 발명은 마스크세정챔버를 제공한다.
본 발명에 따른 마스크세정챔버의 일 양상은, 마스크가 출입하는 도어가 형성된 하우징; 상기 마스크를 지지하는 지지부재; 및 상기 마스크에 플라즈마가스를 발생시키는 플라즈마발생기;를 포함할 수 있다.
상기 마스크세정챔버는, 상기 하우징 내부를 감압하는 감압부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부재는, 상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 마스크에 접촉하는 벨트 및 상기 벨트를 이동시키는 롤러;를 포함할 수 있다.
상기 지지부재는, 복수이고, 상기 복수의 지지부재는, 상하방향에 따라 적층되고, 상기 도어는, 상기 하우징의 상부에 형성된 제1도어 및 상기 하우징의 하부에 형성된 제2도어를 포함하고, 상기 마스크세정챔버는, 상기 복수의 지지부재를 상기 제1도어와 상기 제2도어 사이에서 승강시키는 승강부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 기판처리방법을 제공한다.
본 발명에 따른 기판처리방법의 일 양상은, 마스크에 기판을 부착하는 단계; 상기 마스크에 부착된 기판에 증착물을 증착하는 단계; 상기 마스크에서 상기 기판을 탈착하는 단계; 및 상기 기판이 탈착된 마스크를 세정하는 단계;를 포함하되, 상기 세정된 마스크를 상기 부착하는 단계에 다시 이용한다.
상기 세정하는 단계는, 상기 마스크를 마스크세정챔버의 제1도어를 통해 상기 마스크세정챔버로 반입하는 단계; 상기 마스크세정챔버의 지지부재가 상기 마스크를 지지하는 단계; 상기 마스크세정챔버의 원격플라즈마발생기가 상기 마스크에 라디칼을 공급하는 단계; 상기 지지부재를 상기 마스크세정챔버의 제2도어에 대응되는 위치로 이동시키는 단계; 및 상기 마스크를 상기 제2도어를 통해 상기 마스크세정챔버로부터 반출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 회수된 마스크 재사용시 이를 세정하므로 마스크에 의한 오염을 방지하여 기판불량을 제거할 수 있다.
본 발명의 의하면, 기판처리장치가 인라인 상에서 회수된 마스크를 세정하므로 공정이 연속적으로 진행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 동시에 복수 매의 마스크를 세정할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 일 실시예의 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치의 증착모듈의 단면도이다.
도 3은 도 1의 기판처리장치의 부착모듈의 평면도이다.
도 4는 도 3의 부착모듈의 변형예의 평면도이다.
도 5는 도 3의 마스크세정챔버의 일 실시예의 일 방향에 따른 측면단면도이다.
도 6은 도 5의 마스크세정챔버의 다른 방향에 따른 측면단면도이다.
도 7은 도 3의 마스크세정챔버의 다른 실시예의 일 방향에 따른 측면단면도이다.
도 8은 도 7의 마스크세정챔버의 다른 방향에 따른 측면단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 기판처리방법의 일 실시예의 순서도이다.
도 10은 본 발명에 따른 기판처리방법의 다른 실시예의 순서도이다.
도 11은 본 발명에 따른 기판처리방법의 또 다른 실시예의 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)에 관하여 설명한다.
기판처리장치(1000)는 유기발광디스플레이의 증착공정을 수행한다. 기판처리장치(1000)는 기판에 증착물을 흄(fume) 상태로 제공하여 기판에 박막을 형성할 수 있다.
여기서, 기판은 평판디스플레이(FPD: flat panel display)의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 개념이다. 예를 들어, 기판은 유리기판을 비롯한 다양한 투명기판일 수 있다. 또 증착물은 형광성 유기화합물이나 전극물질일 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 1은 기판처리장치(1000)의 일 실시예의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판처리장치(1000)는 반입모듈(1100), 버퍼모듈(1200), 부착모듈(1300), 증착모듈(1400) 및 탈착모듈(1500)을 포함한다.
반입모듈(1100)은 외부로부터 기판을 반송받고, 기판을 전처리한다. 버퍼모듈(1200)은 전처리된 기판이 임시로 수납되는 버퍼공간을 제공한다. 부착모듈(1300)은 기판을 마스크(M)에 부착시키고, 증착모듈(1400)은 마스크(M)에 부착된 기판에 증착물을 증착시키고, 탈착모듈(1500)은 증착된 기판을 마스크(M)에서 탈착시킨다. 반입모듈(1100), 버퍼모듈(1200), 부착모듈(1300), 증착모듈(1400) 및 탈착모듈(1500)은 일 방향에 따라 일렬로 배치될 수 있다.
이하에서는 각 모듈에 관하여 구체적으로 설명한다.
반입모듈(1100)은 로드락챔버(1110), 제1트랜스퍼챔버(1120), 기판세정챔버(1130) 및 반전챔버(1140)를 포함한다. 로드락챔버(1110)는 외부와 제1트랜스퍼챔버(1120) 사이에 배치되고, 기판세정챔버(1130)는 제1트랜스퍼챔버(1120)의 둘레에 배치되고, 반전챔버(1140)는 제1트랜스퍼챔버(1120)와 버퍼모듈(1200)의 사이에 배치될 수 있다.
로드락챔버(1110)는 기판이 기판처리장치(1000)로 반입되는 과정에서 감압을 수행한다. 유기발광디스플레이의 증착공정은 미세한 먼지나 이물질에 민감하므로 고진공에서 진행되며, 기판이 반입되는 외부는 상압상태일 수 있다. 로드락챔버(1110)는 기판처리장치(1000)로 기판이 반입되는 통로로 기판을 기판처리장치(1000)의 내부로 반입하고, 또 반입과정에서 기판처리장치(1000)의 내부로 외부공기가 유입되는 것을 방지한다.
로드락챔버(1110)는 그 입구를 개방하여 컨베이어 등의 이송수단에 의해 외부로부터 기판이 로드락챔버(1110)의 내부로 반입되도록 할 수 있다. 기판이 반입되면 로드락챔버(1110)는 입구를 닫아 내부를 폐쇄하고 내부를 감압한다. 로드락챔버(1110)는 약 10-5 내지 10-6torr로 내부를 감압할 수 있다. 로드락챔버(1110)는 내부가 고진공상태에 도달하면 출구를 개방하고, 기판을 제1트랜스퍼챔버(1120)로 반송한다.
로드락챔버(1110)의 수는 기판의 공정효율이나 차지면적(foot-print)를 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 로드락챔버(1110)는 하나 또는 복수로 제공될 수 있다. 로드락챔버(1100)가 복수인 경우에는 제1트랜스퍼챔버(1200)의 서로 다른 둘레에 복수의 로드락챔버(1100)가 배치되거나 또는 상하방향에 따라 복수의 로드락챔버(1100)가 적층되는 방식에 따라 배치될 수 있다.
제1트랜스퍼챔버(1120)는 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 기판을 반송한다. 제1트랜스퍼챔버(1120)에는 로봇이 제공될 수 있다. 로봇은 기판을 보지하여 로드락챔버(1110), 기판세정챔버(1130) 및 반전챔버(1140) 간에 기판을 반송할 수 있다. 제1트랜스퍼챔버(1120)에는 로봇을 대신하여 컨베이어(2220)를 비롯한 다른 반송수단이 제공될 수도 있다.
기판세정챔버(1130)는 기판을 전처리할 수 있다. 기판세정챔버(1130)는 증착챔버(1420)에서 증착공정이 수행되기 전에 기판을 세정할 수 있다. 예를 들어, 기판세정챔버(1130)는 플라즈마세정과 같은 건식세정을 수행하여 기판을 세정할 수 있다. 이에 따라 기판의 표면에 잔류하는 이물질이나 산화층이 제거될 수 있다.
기판세정챔버(1130)는 제1트랜스퍼챔버(1120)의 둘레 중 로드락챔버(1110)와 반전챔버(1140)가 배치된 위치를 제외한 위치에 배치될 수 있다.
반전챔버(1140)는 기판을 반전시킨다. 증착챔버(1420)에서는 기판의 하면에 유기물을 증착시킨다. 기판은 그 상면이 패턴면인 상태로 외부에서 반입되므로 반전챔버(1140)는 기판의 하면이 패턴면이 되도록 기판을 반전시킬 수 있다.
버퍼모듈(1200)은 제2트랜스퍼챔버(1210) 및 기판수납챔버(1220)를 포함한다. 제2트랜스퍼챔버(1210)는 입구가 반전챔버(1140)와 연결되고, 출구가 부착모듈(1300)과 연결되고, 기판수납챔버(1220)는 제2트랜스퍼챔버(1210)의 둘레에 배치된다.
제2트랜스퍼챔버(1210)는 제1트랜스퍼챔버(1120)와 유사한 기능을 수행한다. 제2트랜스퍼챔버(1210)는 반전챔버(1140)로부터 기판을 반입받고, 이를 기판수납챔버(1220)나 부착모듈(1300)로 반송할 수 있다.
기판수납챔버(1220)는 기판이 임시로 머무르는 버퍼공간을 제공한다. 기판수납챔버(1220)의 내부에는 복수의 버퍼슬롯이 형성될 수 있다. 각각의 버퍼슬롯에는 제2트랜스퍼챔버(1210)로부터 기판수납챔버(1220)으로 반입되는 기판이 놓일 수 있다. 이에 따라 제2트랜스퍼챔버(1210)는 공정의 진행속도 등을 고려하여 버퍼슬롯으로부터 기판을 인출하여 이를 부착모듈(1300)로 보낼 수 있다. 예를 들어, 외부로부터 기판의 반입이 지체되어 반입모듈(1100)로부터 기판이 반입되지 않는 경우에 제2트랜스퍼챔버(1210)는 기판수납챔버(1220)에 수납된 기판을 부착모듈(1300)로 반송하여 증착공정이 연속적으로 진행되도록 할 수 있다.
부착모듈(1300)은 부착챔버(1310), 제1포지션챔버(1320) 및 마스크세정챔버(2000)를 포함한다. 부착모듈(1300)의 중앙에는 각 모듈이 배치된 일 방향에 따라 기판을 반송하는 이송수단이 제공되고, 제1포지션챔버(1320)가 그 측면에 배치된다. 부착챔버(1310) 및 마스크세정챔버(2000)는 제1포지션챔버(1320)에 연결되도록 제공된다. 부착챔버(1310) 및 제1포지션챔버(1320)는 각각 복수로 제공될 수 있다. 부착챔버(1310)와 제1포지션챔버(1320)는 동일한 수로 제공될 수 있다.
부착챔버(1310)는 기판을 마스크(M)에 부착시킨다. 마스크(M)는 기판과 동일한 형상으로 제공되며, 그 내부에 기판의 크기에 대응하는 홀이 형성되고, 마스크(M)의 하면에는 홀의 둘레에 기판을 지지하는 슬롯이 형성된다. 이에 따라 기판은 마스크(M)의 상부에 안착되어 부착될 수 있다. 기판은 버퍼모듈(1200)로부터 이송수단에 따라 부착모듈(1300)로 진입하여 부착챔버(1310)로 이동한다. 기판이 반입되면 부착챔버(1310)는 기판과 마스크(M)를 서로 정합시켜 기판을 마스크(M)에 부착한다.
다음은 부착챔버(1310)가 기판과 마스크(M)를 정합하는 과정의 일 예이다. 기판과 마스크(M)에는 각각 정합을 위한 마킹이 표시되어 있다. 부착챔버(1310)는 기판을 마스크(M) 상에 배치시키고 이미지센서를 이용해 기판과 마스크(M)의 마킹을 촬영한다. 부착챔버(1310)는 촬영된 이미지를 분석하여 기판과 마스크(M)가 서로 정위치에 배치되었는지를 판단하며 기판을 마스크(M)에 부착시킬 수 있다. 마스크(M)에 부착된 기판은 제1포지션챔버(1320)로 반송된다.
증착공정이 백색유기발광다이오드(WOLED: white organic light emitting diode)를 제조하는 경우에는 컬러패턴을 형성할 필요가 없으므로 마스크(M)는 그 하면이 전체적으로 천공되어 제공된다. 반면 적청록유기발광다이오드(RGB OLED: red-green-blue organic light emitting diode)를 제조하는 경우에는 유기물층이 컬러패턴에 따라 형성되어야 하므로 마스크(M)는 그 하면에 컬러패턴에 대응되는 패턴으로 홀이 형성되도록 제공된다.
제1포지션챔버(1320)는 부착모듈(1300) 내에서 기판 또는 마스크(M)를 반송한다. 예를 들어, 제1포지션챔버(1320)는 이송수단으로부터 기판을 부착챔버(1310)로 반송하거나 마스크세정챔버(2000)로부터 마스크(M)를 부착챔버(1310)으로 반송할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1포지션챔버(1320)는 부착챔버(1310)으로부터마스 크(M)에 부착된 기판을 부착모듈(1300)의 중앙부에 위치하는 이송수단으로 반송할 수 있다. 이송수단은 제1포지션챔버(1320)로부터 기판을 반송받아 이를 증착모듈(1400)로 반송한다.
마스크(M)와 기판의 부착에는 많은 시간이 소요되므로 부착모듈(1300)에는 복수의 부착챔버(1310)가 제공되고, 복수의 부착챔버(1310) 각각은 병렬적으로 마스크(M)와 기판의 부착을 수행할 수 있다. 제1포지션챔버(1320)는 각 부착챔버(1310)에 연결되어 각 부착챔버(1310)에서 부착이 완료된 기판을 이송수단으로 이동시켜 증착모듈(1400)에 반송되도록 한다. 이에 따라 기판과 마스크(M)의 부착에 시간이 많이 소요되더라도 각 부착챔버(1310)에서 병렬로 처리된 기판이 연속적으로 증착모듈(1400)에 제공되므로 전체적인 공정시간(tact time)을 향상시킬 수 있다.
마스크세정챔버(2000)는 마스크(M)를 세정한다. 부착모듈(1300)에서 기판이 마스크(M)에 부착되면, 마스크(M)는 기판과 함께 증착모듈(1400)로 반송되어 증착공정을 거친다. 또 탈착모듈(1500)에서 기판이 마스크(M)에서 탈착되면 다시 증착모듈(1400)의 회수챔버(1440)를 통해 부착모듈(1300)로 회수되어 다음 기판을 부착하는데 이용된다. 마스크(M)에는 증착모듈(1400)의 증착물이 증착되거나 또는 회수챔버(1440)를 통해 이동하는 과정에서 컨베이어의 롤러 등에서 유발되는 마모에 의해 발생한 파티클이 잔류할 수 있다. 이러한 이물질에 의해 오염된 마스크(M)는 기판을 오염시켜 기판불량의 요인으로 작용할 수 있다. 마스크세정챔버(2000)는 이처럼 회수된 마스크(M)를 세정한다.
마스크세정챔버(2000)는 제1포지션챔버(1320)에 연결될 수 있다. 마스크세정챔버(2000)는 제1포지션챔버(1320)로부터 기판과 결합되지 않은 마스크(M)를 반송받아 이를 세정할 수 있다.
마스크세정챔버(2000)의 수는 증착공정에 따른 마스크(M)의 오염 정도를 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
마스크세정챔버(2000)에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 2는 도 1의 기판처리장치(1000)의 증착모듈(1400)의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 증착모듈(1400)은 속도조정챔버(1410), 증착챔버(1420), 버퍼챔버(1430) 및 회수챔버(1440)를 포함한다. 증착모듈(1400)는 복층구조로 제공될 수 있다. 증착챔버(1420)의 하부는 마스크(M)에 부착된 기판이 부착모듈(1300)로부터 탈착모듈(1500) 방향으로 이동시키며 기판에 대하여 증착공정을 수행한다. 증착챔버(1420)의 상부는 기판이 탈착된 마스크(M)를 탈착모듈(1500)에서 회수하여 부착모듈(1300)로 이동시킨다.
속도조정챔버(1410), 증착챔버(1420) 및 버퍼챔버(1430)는 증착모듈(1400)의 하부에 배치된다. 속도조정챔버(1410)는 증착모듈(1400)의 전단과 후단에 배치되고, 증착챔버(1420)는 속도조정챔버(1410)의 사이에 배치된다. 증착챔버(1420)는 복수일 수 있다. 버퍼챔버(1430)는 복수의 증착챔버(1420)의 사이에 배치될 수 있다. 속도조정챔버(1410), 증착챔버(1420) 및 버퍼챔버(1430)는 직렬로 연결되며 각 챔버 간에는 챔버를 구분하는 격벽과 이를 개폐하는 도어(D)가 제공된다.
회수챔버(1440)는 증착모듈(1400)의 상부에 배치된다. 회수챔버(1440)와 그 하부에 배치된 챔버들은 격벽으로 분리된다.
증착모듈(1400)에서 각 챔버는 이송수단을 가진다. 예를 들어, 이송수단은 컨베이어(R)일 수 있다. 속도조정챔버(1410), 증착챔버(1420) 및 버퍼챔버(1430)에 제공된 컨베이어(R)는 마스크(M)에 부착된 기판을 부착모듈(1300)로부터 탈착모듈(1500) 방향으로 이송한다. 반대로 회수챔버(1440)에 제공된 컨베이어(R)는 기판이 탈착된 마스크(M)를 탈착모듈(1500)로부터 부착모듈(1300) 방향으로 이송한다.
증착모듈(1400)에서 복층구조가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 상하부의 챔버구조가 상술한 예와 반대로 배치될 수 있다.
속도조정챔버(1410)는 기판의 이동속도를 조절한다. 속도조정챔버(1410)는 롤러와 벨트를 구비하는 컨베이어(R) 및 속도조절부재(미도시)를 가질 수 있다. 속도조절부재(미도시)는 롤러의 회전속도를 제어하여 컨베이어(R)에 따른 기판의 이동속도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 증착모듈(1400)의 전단에 배치된 속도조정챔버(1410)는 부착챔버(1310)로부터 기판이 들어오는 간격이 큰 경우에 기판을 빨리 이동시켜 증착모듈(1400) 내에서의 기판 간의 간격을 단축시킬 수 있다. 기판 간의 간격이 단축되면 동시에 동일한 시간에 보다 많은 기판을 처리할 수 있어 공정효율이 향상될 수 있다. 유기발광디스플레이의 증착공정에 이용되는 증착물은 매우 고가이므로 기판을 조밀한 간격으로 이송하여 동시에 여러 장의 기판을 처리하는 것은 공정효율과 비용 면에서 매우 중요한 요소이다.
다른 예를 들어, 증착모듈(1400)의 후단에 배치된 속도조정챔버(1410)는 증착모듈(1400)로부터 나가는 기판의 간격을 증가시킬 수 있다. 증착모듈(1400)의 후단에 연결된 탈착모듈(1500)에서는 기판과 마스크(M)를 탈착시키는데 소요되는 시간이 큰 경우에는 탈착모듈(1500)에 기판이 조밀한 간격으로 반입되면 탈착모듈(1500)의 처리속도가 기판의 반입속도를 따라가지 못하여 기판이 정체되는 문제를 야기할 수 있다. 속도조정챔버(1410)는 이를 고려하여 기판의 반출속도를 조절할 수 있다.
증착챔버(1420)는 기판에 증착물을 공급한다. 증착챔버(1420)는 컨베이어(R)와 증착물저장조(1425)를 포함할 수 있다. 컨베이어(R)는 기판의 하면이 증착물저장조(1425)를 향한 상태에서 기판이 부착된 마스크(M)를 이동시킨다. 증착물저장조(1425)에는 증착물이 저장된다. 증착물저장조(1425)는 그 상부가 개방된 형태의 수조형태로 제공될 수 있다. 증착물저장조(1425)에는 히터 등의 가열수단이 제공되며, 이를 이용해 증착물을 가열시킬 수 있다. 가열된 증착물은 흄 상태로 기판의 하면에 제공되어 기판 하면에 증착물층을 형성할 수 있다. 유기물층을 형성하는 증착공정의 경우에는 증착물은 유기물일 수 있다. 전극층을 형성하는 증착공정의 경우에는 증착물은 전극물질일 수 있다.
버퍼챔버(1430)는 증착공정 중 기판이 임시로 머무르는 공간을 제공한다. 유기발광디스플레이의 증착공정은 고도의 정밀도와 청정도를 요구하므로, 작은 오염에 의해서도 기판 불량이 발생할 수 있다. 증착모듈(1400) 중 어느 하나의 챔버에서 오염이 발생한 경우에는 다른 챔버로 오염이 전이되는 것을 방지하기 위하여 챔버 간의 격벽의 도어(D)를 닫아 챔버들을 각각 격리할 수 있다. 버퍼챔버(1430)는 이와 같이 챔버들이 격리된 경우에 기 오염된 기판을 임시로 수납하여 다른 챔버로 오염이 전이되는 것을 방지할 수 있다. 또는 버퍼챔버(1430)는 아직 오염되지 않은 기판을 수납하여 챔버의 오염이 해소된 후 증착공정이 재개될 때까지 오염되지 않은 기판을 임시로 보관할 수 있다.
회수챔버(1440)는 증착모듈(1400)의 상부에 배치되며 컨베이어(R)를 포함한다. 컨베이어(2220)는 이후 탈착모듈(1500)에서 기판이 탈착된 마스크(M)를 부착모듈(1300)로 이송한다.
탈착모듈(1500)은 제2포지션챔버(1510) 및 탈착챔버(1520)를 포함한다. 탈착모듈(1500)의 중앙에는 각 모듈이 배치된 일 방향에 따라 기판을 반송하는 이송수단이 제공되고, 제2포지션챔버(1510)가 그 측면에 배치된다. 탈착챔버(1520)는 제2포지션챔버(1510)에 연결되도록 제공된다. 제2포지션챔버(1510) 및 탈착챔버(1520)는 각각 복수로 제공될 수 있다. 제2포지션챔버(1510)와 탈착챔버(1520)는 동일한 수로 제공될 수 있다.
제2포지션챔버(1510)는 마스크(M)에 부착된 기판을 탈착모듈(1500)의 중앙부에 위치하는 이송수단으로부터 반송받는다. 제2포지션챔버(1510)는 제1포지션챔버(1320)와 유사한 형태로 제공될 수 있다. 기판과 마스크(M)의 탈착에는 시간이 많이 소요되므로 복수의 제2포지션챔버(1510)는 마스크(M)에 부착된 기판을 병렬로 반송받아 이를 탈착챔버(1520)로 반입한다.
탈착챔버(1520)는 기판을 마스크(M)로부터 탈착시킨다. 마스크(M)로부터 탈착된 기판은 외부나 다른 기판처리장치로 반출된다. 마스크(M)는 회수챔버(1440)로 반송되고, 회수챔버(1440)는 마스크(M)를 부착모듈(1300)로 반송하여 재사용되도록 한다.
이하에서는 각 마스크세정챔버(2000)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 1의 기판처리장치(1000)의 부착모듈(1300)의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 부착모듈(1300)은 두 개의 부착챔버(1310), 두 개의 제1포지션챔버(1320) 및 하나의 마스크세정챔버(2000)를 포함할 수 있다. 부착모듈(1300)의 중앙에는 컨베이어가 제공되고, 제1포지션챔버(1320)는 컨베이어의 측면에 배치되고, 마스크세정챔버(2000)는 제1포지션챔버(1320)와 연결된다.
중앙의 컨베이어는 증착모듈(1400) 전단의 속도조정챔버(1410)나 회수챔버(1440)에 연결될 수 있다. 증착모듈(1400)이 복층구조를 가지는 경우에는 부착모듈(1300)에서 컨베이어 역시 복층구조로 제공될 수 있다. 하층의 컨베이어는 전단의 속도조정챔버(1410)로 마스크(M)에 부착된 기판을 반송하고, 상부의 컨베이어(2220)는 회수챔버(1440)로부터 탈착모듈(1500)에서 기판과 탈착된 마스크(M)를 반입받을 수 있다. 증착모듈(1400)의 상하구조가 반대로 제공되는 경우에는 부착모듈(1300)의 컨베이어의 복층구조도 상하부가 반대로 제공될 수 있다.
제1포지션챔버(1320)는 상부 컨베이어에 의해 이송되는 마스크(M)를 마스크세정챔버(2000)로 반송한다. 본 실시예에서는 마스크세정챔버(2000)가 하나만 제공되고 있으므로, 두 개의 제1포지션챔버(1320) 중 어느 하나만 마스크(M)를 마스크세정챔버(2000)로 반송할 수 있다. 이에 따라 회수챔버(1440)를 통해 회수되는 마스크(M) 중 일부만 마스크세정챔버(2000)로 반송되며 다른 일부는 마스크세정챔버(2000)에서 세정되는 과정없이 재사용된다. 1회의 증착공정을 통해서 마스크(M)가 오염되는 정도가 심각하지 않은 경우에는 매 증착공정마다 마스크(M)를 세정할 필요는 없다. 따라서, 마스크(M) 중 일부만 세정함으로써 마스크(M)의 세정에 소요되는 시간을 절약하여 마스크(M)의 오염을 일정 수준 이하로 유지하면서 전체적인 공정효율이 저하되는 것을 최소로 할 수 있다.
도 4는 도 3의 부착모듈(1300)의 변형예의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 부착모듈(1300)은 두 개의 부착챔버(1310), 두 개의 제1포지션챔버(1320) 및 제1마스크세정챔버(2000a), 제2마스크세정챔버(2000b)의 두 개의 마스크세정챔버(2000)를 포함할 수 있다. 본 변형예에서는 마스크세정챔버(2000)가 각 제1포지션챔버(1320)에 대응되는 수로 제공되므로 회수되는 마스크(M)를 전부 세정하는 것이 가능하다. 이에 따라 상술한 바와 달리 증착공정에서 마스크(M)의 오염이 심각한 경우에는 매 증착공정마다 사용된 마스크(M)를 세정하여 마스크(M)의 청정도를 유지하는 것이 가능하다.
마스크세정챔버(2000)는 회수된 마스크(M)를 세정할 수 있다.
도 5는 도 3의 마스크세정챔버(2000)의 일 실시예의 일 방향에 따른 측면단면도이고, 도 6은 도 5의 마스크세정챔버(2000)의 다른 방향에 따른 측면단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 마스크세정챔버(2000)는 하우징(2100), 지지부재(2200), 세정부재(2300), 감압부재(2400) 및 농도감지부재(2500)를 포함할 수 있다.
하우징(2100)은 마스크(M)의 세정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(2100)은 마스크세정챔버(2000)의 내부공간을 외부로부터 격리시킨다.
하우징(2100)의 일측에는 도어(2110)가 제공된다. 도어(2110)는 개폐될 수 있다. 도어(2110)의 개폐에 따라 마스크세정챔버(2000)의 내부공간이 개폐될 수 있다.
지지부재(2200)는 마스크(M)를 지지한다. 지지부재(2200)는 하우징(2100)의 측벽 내부에 대칭으로 설치될 수 있다. 이에 따라 지지부재(2200)는 마스크(M)의 가장자리영역을 지지할 수 있다. 이에 따라 마스크(M)는 지지부재(2200)와 접촉하는 부분이 최소화되어 대부분의 영역이 노출될 수 있다.
또, 지지부재(2200)는 마스크(M)를 이송시킬 수 있다. 예를 들어, 지지부재(2200)는 컨베이어 형태로 제공될 수 있다. 컨베이어 형태의 지지부재(2200)는 롤러(2210)와 벨트(2220)를 가질 수 있다. 롤러(2210)는 회전력을 발생시키고, 이에 따라 벨트(2220)가 회전할 수 있다. 외부로부터 반입되는 마스크(M)는 벨트(2220)에 안착된 상태에서 마스크세정챔버(2000)의 내부로 반입될 수 있다. 마스크(M)는 회수챔버(1440)를 통해 제1포지션챔버(1320)로 반송되고, 제1포지션챔버(1320)는 이를 마스크세정챔버(2000)로 반송한다.
세정부재(2300)는 하우징(2100)의 일면에 연결되고, 마스크(M)를 세정한다. 세정부재(2300)는 플라즈마 건식세정을 수행할 수 있다. 세정부재(2300)는 가스공급부재(2310) 및 원격플라즈마발생기(2320, RPG: remote plasma generator)를 포함할 수 있다.
가스공급부재(2310)는 가스를 공급할 수 있다. 예를 들어, 가스는 산소(O2), 아르곤(Ar), 질소-플루오르화합물(NFX) 는 황-플루오르화합물(SFx)일 수 있다. 가스의 종류는 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 원격플라즈마발생기(2320)는 가스에 전기를 인가하여 가스를 플라즈마(plasma) 상태로 만든다. 이 과정에서 가스가 분해되어 라디칼(radical)이 발생할 수 있다.
이와 같은 세정부재(2300)는 하우징(2100)의 내부로 라디칼을 공급할 수 있다. 라디칼은 그 반응력이 강하므로 하우징(2100) 내부로 공급된 라디칼은 마스크(M)에 잔류하는 오염물질과 반응하여 마스크(M)로부터 이를 제거할 수 있다. 이때, 마스크(M)가 부식될 수 있는데, 이를 방지하기 마스크(M)를 용사코팅한 상태로 제공할 수 있다. 예를 들어, 마스크(M)는 세라믹(Al2O3)을 비롯하여 반응성이 약한 물질로 코팅된 상태일 수 있다.
감압부재(2400)는 하우징(2100) 내부를 감압할 수 있다. 예를 들어, 감압부재(2400)는 하우징(2100) 내의 공기를 배출하는 펌프일 수 있다. 감압부재(2400)는 세정부재(2300)에 의해 마스크(M)로부터 제거된 이물질을 외부로 배출할 수 있다.
또한, 감압부재(2400)는 마스크(M)의 세정이 종료된 후에 마스크(M)가 외부로 반출되기 전에 하우징(2100)의 내부를 감압할 수 있다. 상술한 바와 같이 기판처리장치(1000)는 그 내부가 고진공상태로 유지되는데, 건식세정의 과정에서 하우징(2100) 내로 가스가 유입되면 하우징(2100)의 내부는 압력이 상승한다. 이때 하우징(2100)의 내부는 약 0.01 내지 0.02atm으로 유지될 수 있다.
따라서, 세정이 종료된 후에 바로 하우징(2100)을 개방하는 경우에는 하우징(2100) 내부의 가스가 기판처리장치(1000)의 다른 챔버로 유입되어 그 내부를 오염시킬 수 있다. 세정이 종료되면, 세정부재(2300)는 하우징(2100) 내부로 가스 및 라디칼의 공급을 중단하고 감압부재(2400)는 하우징(2100) 내부를 고진공으로 감압한다. 감압이 종료되면 도어(2210)가 하우징(2100)을 개방하여 마스크(M)가 외부로 반출되도록 한다.
농도감지부재(2500)는 하우징(2100) 내부의 오염물질의 농도를 측정할 수 있다. 하우징(2100)의 내부에는 마스크(M)로부터 제거된 오염물질이 잔류하는데 농도감지부재(2500)는 이러한 오염물질의 농도를 측정할 수 있다. 농도측정부재(2600)에 따라 오염물질의 농도가 낮아지면 마스크(M)가 충분히 세정된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 농도측정부재(2600)에 의해 측정된 농도가 기준치 이하에 도달하면 마스크세정챔버(2000)는 세정을 종료할 수 있다.
농도감지부재(2500)는 감압부재(2400)가 하우징(2100)의 내부 공기를 외부로 배출하는 배기라인 상에 설치될 수 있다. 이에 따라 농도감지부재(2500)는 외부로 배기되는 공기의 오염물질농도를 측정할 수 있다. 또는 농도감지부재(2500)는 하우징(2100)의 내부공간에 설치되어 하우징(2100) 내부 공기의 오염물질농도를 측정할 수 있다.
상술한 예에서는 마스크세정챔버(2000)가 마스크(M) 일 매를 세정하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 마스크세정챔버(2000)는 동시에 복수 매의 마스크(M)를 세정할 수 있다.
도 7은 도 3의 마스크세정챔버(2000)의 다른 실시예의 일 방향에 따른 측면단면도이고, 도 8은 도 7의 마스크세정챔버(2000)의 다른 방향에 따른 측면단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 마스크세정챔버(2000)에는 복수의 지지부재(2200)가 제공될 수 있다. 복수의 지지부재(2200)는 상하방향으로 적층되어 제공될 수 있다. 도 7 및 도 8에는 마스크세정챔버(2000)에 네 개의 지지부재(2200)가 제공되는 것으로 도시하고 있으나, 지지부재(2200)의 수는 공정효율 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
복수의 지지부재(2200)는 각각 일 매의 마스크(M)를 지지할 수 있다. 이에 따라 하우징(2100)의 내부에는 복수의 마스크(M)가 위치되어 마스크세정챔버(2000)가 동시에 여러 매의 마스크(M)를 세정할 수 있다.
또한, 이처럼 복수의 지지부재(2200)를 가지는 마스크세정챔버(2000)는 마스크(M)가 일시적으로 머무르는 수납공간을 제공한다. 제1포지션챔버(1320)는 회수된 마스크(M)를 마스크세정챔버(2000)에 수납하고, 이후 버퍼모듈(1200)로부터 기판이 반입되면 수납된 마스크(M)를 인출하여 부착챔버(1310)로 반송할 수 있다.
또 마스크세정챔버(2000)는 승강부재(2600)를 더 포함하고, 하우징(2100)에는 일측에 상하방향으로 두 개의 도어(2110a, 2110b)가 형성될 수 있다. 하부의 도어(2110a)로는 마스크(M)가 반입되고, 상부의 도어(2110b)로는 마스크(M)가 반출될 수 있다. 이때에 제1포지션챔버(1320)도 상하부의 복층구조로 제공되며, 상부의 제1포지션챔버(1320)는 마스크세정챔버(2000)로 마스크(M)를 반송하고, 하부의 제1포지션챔버(1320)는 마스크세정챔버(2000)로부터 마스크(M)를 반송받는다. 또는 그 반대로 상부의 도어(2110b)로 마스크(M)가 반입되고, 하부의 도어(2110a)로 마스크(M)가 반출되는 것도 가능하다.
승강부재(2600)는 지지부재(2200)를 승강시킬 수 있다. 승강부재(2600)는 구동부재(2610)와 로드(2620)를 포함할 수 있다. 구동부재(2610)는 승강력을 출력하고, 로드(2620)는 구동부재(2610)에서 발생된 승강력에 따라 지지부재(2200)를 상하방향으로 이동시킨다. 마스크(M)는 하부의 도어(2110a)로 반입되어 최하단의 지지부재(2200)에 안착된다. 지지부재(2200)에 마스크(M)가 안착되면 승강부재(2600)는 마스크(M)가 안착된 지지부재(2200)를 상승시키고, 빈 지지부재(2200)를 최하단에 위치시킬 수 있다. 이에 따라 하부의 도어(2110a)를 통해 다른 마스크(M)가 빈 지지부재(2200)에 안착될 수 있다. 이러한 과정을 반복하여 복수의 지지부재(2200) 각각에 마스크(M)가 안착될 수 있다.
세정부재(2300)는 마스크(M)가 모두 안착되면 하우징(2100)을 폐쇄하고 동시에 복수 매에 대하여 세정을 수행할 수 있다.
한편, 기판처리장치(1000)는 제어기를 더 포함할 수 있다. 제어기는 기판처리장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하고 기판처리장치(1000)의 각 구성요소들을 제어할 수 있다. 제어기는 신호를 전송받거나 또는 전송하고, 정보를 처리할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 농도감지부재(2500)로부터 하우징(2100) 내부의 농도정보를 수신하여 세정부재(2300)의 동작을 제어하여 세정의 종료시점을 조절할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어기는 속도조정챔버(1410)의 컨베이어(R)의 롤러의 회전속도를 제어하여 기판의 이송간격, 이송속도를 조절할 수 있다.
제어기는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다.
하드웨어적으로 제어기는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 마이크로콘트롤러(2210)(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors)나 이들과 유사한 제어기능을 수행하는 전기장치로 구현될 수 있다.
또 소프트웨어적으로 제어기는 하나 이상의 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어코드 또는 소프트웨어어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어는 하드웨어적으로 구현된 제어부에 의해 실행될 수 있다. 또 소프트웨어는 서버 등의 외부기기로부터 상술한 하드웨어적인 구성으로 송신됨으로써 설치될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법에 관하여 상술한 기판처리장치(1000)를 이용하여 설명한다. 다만, 이는 설명의 용이를 위한 것에 불과하므로, 기판처리방법은 상술한 기판처리장치(1000) 이외에도 이와 동일 또는 유사한 다른 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 이하에서 설명될 기판처리방법은 별도의 언급이 없더라도 제어기에 의해 수행될 수 있다. 제어기는 기판처리장치(1000)의 각 구성요소를 제어하여 기판처리방법을 수행할 수 있다. 이때, 제어기는 컴퓨터로 판독이 가능한 기록매체에 저장된 코드나 프로그램에 의거하여 기판처리방법을 수행할 수 있다.
이하에서는 기판처리방법의 일 실시예에 관하여 설명한다. 기판처리방법의 일 실시예는 유기발광디스플레이의 증착공정 전반에 관한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 기판처리방법의 일 실시예의 순서도이다.
도 9를 참조하면, 기판처리방법의 일 실시예는 기판을 반입하는 단계(S110), 기판을 세정하는 단계(S120), 기판을 반전하는 단계(S130), 기판을 마스크(M)에 부착하는 단계(S140), 기판에 대하여 증착공정을 수행하는 단계(S150), 기판을 마스크(M)에서 탈착하는 단계(S160), 마스크(M)를 회수하는 단계(S170) 및 마스크(M)를 세정하는 단계(S180)을 포함한다. 상술한 단계들은 반드시 설명된 순서로 실행되어야 하는 것은 아니며, 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계에 앞서 수행될 수도 있다. 이는 후술할 기판처리방법의 다른 실시예에서도 마찬가지이다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 설명한다.
기판처리장치(1000)로 기판을 반입한다(S110). 기판은 외부로부터 로드락챔버(1110)에 반입된다. 로드락챔버(1110)는 입구를 개방하여 기판을 반입받고, 내부를 폐쇄한다. 내부가 폐쇄되면 로드락챔버(1110)는 그 내부를 고진공으로 감압한다. 로드락챔버(1110)의 내부가 감압되면, 로드락챔버(1110)의 출구를 개방하고, 제1트랜스퍼챔버(1120)가 기판을 기판세정챔버(1130)로 반송한다.
기판세정챔버(1130)가 기판을 세정한다(S120). 기판세정챔버(1130)는 기판을 건식세정 할 수 있다. 기판세정챔버(1130)는 기판에 플라즈마를 가하여 기판의 표면에 잔류하는 이물질 또는 산화층을 제거한다. 전처리가 종료되면, 제1트랜스퍼챔버(1120)는 기판세정챔버(1130)로부터 기판을 인출하여 이를 반전챔버(1140)로 반송한다.
반전챔버(1140)가 기판을 반전시킨다(S130). 기판은 그 상면이 패턴면인 상태에서 로드락챔버(1110)로 진입한다. 반전챔버(1140)는 제1트랜스퍼챔버(1120)로부터 전처리된 기판을 반입받아 기판을 반전시킨다. 이에 따라 기판의 하면이 패턴면이 된다.
부착챔버(1310)가 기판을 마스크(M)에 부착한다(S140). 제2트랜스퍼챔버(1210)는 반전챔버(1140)로부터 기판을 인출하여 부착모듈(1300)로 반송한다. 부착모듈(1300)에서는 기판이 중앙부의 컨베이어를 따라 이동한다. 제1포지션챔버(1320)는 컨베이어로부터 기판을 인출하여 부착챔버(1310)로 기판을 반송한다. 부착챔버(1310)는 기판을 마스크(M)에 부착한다. 이때, 부착챔버(1310)는 기판과 마스크(M)를 촬영하여 기판과 마스크(M)에 표시된 마킹의 이미지를 분석하여 기판과 마스크(M)를 정합시킬 수 있다.
이때, 마스크(M)는 제1포지션챔버(1320)에 의해 부착챔버(1310)로 제공된다. 제1포지션챔버(1320)는 증착모듈(1400)의 회수챔버(1440)를 통해 탈착챔버(1520)로부터 반송되는 마스크(M)를 인출하여 부착챔버(1310)로 제공할 수 있다. 또는 제1포지션챔버(1320)는 마스크세정챔버(2000)로부터 기판을 인출하여 부착챔버(1310)로 제공할 수 있다.
증착모듈(1400)이 기판에 대하여 증착공정을 수행한다(S150). 기판이 마스크(M)에 부착되면, 제1포지션챔버(1320)는 마스크(M)와 기판을 서로 부착된 상태에서 인출하여 이를 증착모듈(1400)의 전단에 배치된 속도조정챔버(1410)로 반송한다. 속도조정챔버(1410)는 그 컨베이어(R)의 롤러 회전속도를 조절하여 기판 간의 간격이 조밀해지도록 조절한다. 기판은 속도조정챔버(1410)로부터 증착챔버(1420)로 이동한다. 증착챔버(1420)에서는 증착물저장조(1425)가 기판의 하면으로 증착물을 공급한다. 증착물은 흄 상태로 기판에 도달하여 기판에 증착층을 형성할 수 있다. 만약 증착모듈(1400)에서 증착공정이 진행되는 중에 기판, 마스크(M), 또는 증착모듈(1400)의 챔버들에 오염이 발생하면, 증착모듈(1400)의 각 챔버는 도어를 닫아 각 챔버를 서로 격리시킨다. 이때, 기판은 버퍼챔버(1430)에 임시로 머무를 수 있다. 증착챔버(1420)를 거친 기판은 증착모듈(1400) 후단의 속도조정챔버(1410)에서 그 이동속도가 조절되고, 탈착모듈(1500)로 반송된다.
탈착챔버(1520)가 기판을 마스크(M)에서 탈착시킨다(S160). 마스크(M)에 부착된 기판은 속도조정챔버(1410)로부터 탈착챔버(1520)의 중앙부에 설치된 컨베이어로 반송된다. 제2포지션챔버(1510)는 이를 인출하여 탈착챔버(1520)로 반송한다. 탈착챔버(1520)는 기판과 마스크(M)를 서로 탈착시킨다. 마스크(M)로부터 탈착된 기판은 외부로 반송된다.
한편, 회수챔버(1440)는 마스크(M)는 회수한다(S170). 제2포지션챔버(1510)는 기판과 탈착된 마스크(M)를 회수챔버(1440)로 반입하고, 회수챔버(1440)는 이를 부착모듈(1300)로 반송한다.
마스크세정챔버(2000)가 마스크(M)를 세정한다(S180). 제1포지션챔버(1320)는 회수챔버(1440)를 통해 회수된 마스크(M)를 마스크세정챔버(2000)로 반입시킨다. 마스크세정챔버(2000)로 마스크(M)가 반입되면 마스크세정챔버(2000)는 마스크(M)를 세정하고, 세정이 완료되면 제1포지션챔버(1320)가 세정된 마스크(M)를 부착챔버(1310)로 반송하여 마스크(M)가 재사용되도록 할 수 있다.
기판처리장치(1000)에 이와 같은 마스크세정챔버(2000)가 없는 경우에는 마스크(M)가 세정되지 않아 연속적으로 재사용된 마스크(M)로 인해 기판이 오염되고 결과적으로 기판불량이 초래될 수 있다. 또한, 일정 회수 사용한 마스크(M)를 모아 외부로 반출하여 외부에서 세정을 수행하는 경우에는 마스크(M)의 외부반출과 세정에 별도의 시간이 소요되므로 결과적으로 전체 공정의 비효율이 초래된다. 즉, 본 발명은 기판처리장치(1000)가 인라인(in-line) 상에서 회수된 마스크(M)를 연속적으로 세정하므로 공정효율이 비약적으로 상승한다.
이하에서는 기판처리방법의 다른 실시예에 관하여 설명한다. 기판처리방법의 다른 실시예는 도 5의 마스크세정챔버(2000)가 마스크(M)를 세정하는 공정에 관한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 기판처리방법의 다른 실시예의 순서도이다.
도 10을 참조하면, 기판처리방법의 다른 실시예는 마스크(M)가 반입되는 단계(S210), 가스를 공급하는 단계(S220), 가스를 플라즈마상태로 여기시켜 라디칼을 발생시키는 단계(S230), 마스크(M)로부터 이물질이 제거되는 단계(S240), 내부를 감압하는 단계(S250) 및 마스크(M)를 반출하는 단계(S260)를 포함한다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 설명한다.
마스크세정챔버(2000)로 마스크(M)가 반입된다(S210). 마스크세정챔버(2000)는 하우징(2100)의 도어를 열어 내부를 개방하고, 제1포지션챔버(1320)는 회수된 마스크(M)를 마스크세정챔버(2000)로 반입한다. 지지부재(2200)는 롤러(2210)와 벨트(2220)의 회전에 따라 마스크세정챔버(2000)의 내부로 마스크(M)를 안내하고, 마스크(M)의 가장자리영역을 지지한다. 마스크(M)가 반입되면, 하우징(2100)의 도어(2110)를 닫아 내부를 폐쇄한다.
가스공급부재(2310)가 가스를 공급하고(S220), 원격플라즈마발생기(2320)가 가스에 전기를 인가한다. 전기가 인가되면 가스는 플라즈마상태로 여기되고, 이에 따라 라디칼이 발생한다(S230). 라디칼은 마스크(M)에 제공되고, 마스크(M)의 이물질과 반응하여 마스크(M)로부터 이물질을 제거한다(S240).
감압부재(2400)는 마스크세정챔버(2000)의 내부를 감압한다(S250). 구체적으로 펌프 등의 감압부재(2400)는 마스크세정챔버(2000) 내부의 공기를 외부로 배기한다. 따라서, 마스크(M)로부터 제거된 이물질이 외부로 배출된다.
세정이 종료되면 마스크(M)를 반출한다(S260). 이때 농도측정부재(2500)가 하우징(2100) 내부의 이물질농도를 측정할 수 있다. 제어기는 농도측정부재(2500)로부터 이물질농도에 관한 정보를 수신받고, 이물질농도가 기준치 이하가 되면 마스크(M)의 세정이 완료된 것으로 판단하여 가스공급부재(2310)의 가스공급을 중단시킨다. 이 상태에서 하우징(2100)의 내부는 비교적 저진공인 상태이므로, 감압부재(2400)는 하우징(2100)의 내부를 고진공을 감압한다. 감압이 완료되면, 도어가 하우징(2100)을 개방하고, 마스크(M)를 반출한다.
상술한 과정에 따라 마스크세정챔버(2000)는 마스크(M)를 세정하여 증착공정에 재활용되도록 할 수 있다.
이하에서는 기판처리방법의 또 다른 실시예에 관하여 설명한다. 기판처리방법의 다른 실시예는 도 7의 마스크세정챔버(2000)가 마스크(M)를 세정하는 공정에 관한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 기판처리방법의 또 다른 실시예의 순서도이다.
도 11을 참조하면, 기판처리방법의 또 다른 실시예는 복수의 마스크(M)를 반입하는 단계(S310), 가스를 공급하는 단계(S320), 가스를 플라즈마상태로 여기시켜 라디칼을 발생시키는 단계(S330), 마스크(M)로부터 이물질이 제거되는 단계(S340), 내부를 감압하는 단계(S350) 및 복수의 마스크(M)를 반출하는 단계(S360)를 포함한다. 상술한 단계 중 단계 S320 내지 S350은 상술한 단계 S220 내지 S250과 동일 또는 유사하므로 이하에서는 이들 단계를 제외한 단계에 관하여 설명한다.
복수의 마스크(M)를 마스크세정챔버(2000)로 반입한다(S310). 하우징(2100)의 하부 도어(2110a)를 개방하여 하부 도어(2110a)와 동일 위치에 위치하는 지지부재(2200)에 마스크(M)를 안착시킨다. 마스크(M)가 안착되면 승강부재(2600)는 마스크(M)가 안착된 지지부재(2200)를 상승시키고, 빈 지지부재(2200)를 하부 도어(2210a)와 동일한 높이로 이동시킨다. 빈 지지부재(2200)가 정위치에 위치하면, 다음 마스크(M)가 마스크세정챔버(2000)로 반입되고, 빈 지지부재(2200)에 마스크(M)가 안착된다. 상술한 동작을 반복하여 복수의 지지부재(2200) 각각에 마스크(M)를 안착시킬 수 있다.
지지부재(2200) 각각에 마스크(M)가 안착되면 단계 S320 내지 단계 S350을 수행하여 동시에 복수 매의 마스크(M)를 세정한다.
세정이 종료되면, 복수의 마스크(M)를 반출한다(S360). 하우징(2100)의 상부 도어(2110b)를 개방하여 상부 도어(2110b)와 동일 위치에 있는 지지부재(2200)에 안착된 마스크(M)를 반출한다. 마스크(M)가 반출되면 빈 지지부재(2200)를 이동시키고, 다음 지지부재(2200)를 상부 도어(2110b)와 동일한 위치로 상승시킨다. 마스크(M)가 안착되어 있는 지지부재(2200)가 상부 도어(2110b)와 동일한 위치에 도달하면, 그 마스크(M)를 반출한다. 상술한 동작을 반복하여 복수의 지지부재(2200) 각각에 안착된 마스크(M)를 모두 반출할 수 있다.
본 발명의 기판처리방법의 또 다른 실시예에 따르면, 동시에 복수의 마스크(M)를 세정할 수 있어 인라인 상에서 마스크(M)를 연속적으로 세정하여 증착공정의 진행에 지체를 없이 마스크(M)를 연속적으로 제공할 수 있다.
이상에서 언급된 본 발명의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 기재된 것이므로, 본 발명이 상술한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 실시예 및 그 구성요소를 선택적으로 조합하거나 공지의 기술을 더해 구현될 수 있으며, 나아가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 치환 및 변경이 가해진 수정예, 변형예를 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 발명은 모두 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 기판처리장치
1100: 반입모듈 110: 로드락챔버 1120: 제1트랜스퍼챔버
1130: 기판세정챔버 1140: 반전챔버
1200: 버퍼모듈 1210: 제2트랜스퍼챔버 1220: 기판수납챔버
1300: 부착모듈 1310: 부착챔버 1320: 제1포지션챔버
2000: 마스크세정챔버 2100: 하우징 2200: 지지부재
2210: 롤러 2220: 벨트 2300: 세정부재
2310: 가스공급부재 2320: 원격플라즈마발생기
2400: 감압부재 2500: 농도감지부재
2600: 승강부재 2610: 구동부재 2620: 로드
1400: 증착모듈 1410: 속도조정챔버 1420: 증착챔버
1425: 증착물저장조 1430: 버퍼챔버 1500: 탈착모듈
1510: 제2포지션챔버 1520: 탈착챔버 M: 마스크

Claims (14)

  1. 기판에 대하여 증착공정을 수행하는 증착모듈;
    마스크에 상기 기판을 부착하여 상기 증착모듈에 제공하는 부착모듈; 및
    상기 마스크에서 상기 기판을 탈착하고, 상기 마스크를 상기 부착모듈로 제공하는 탈착모듈;을 포함하되,
    상기 부착모듈은, 상기 마스크를 세정하는 마스크세정챔버;를 포함하며,
    상기 마스크세정챔버는,
    상기 마스크가 출입하는 도어가 형성된 하우징;
    상기 마스크를 지지하는 지지부재; 및
    상기 마스크에 플라즈마가스를 발생시키는 플라즈마발생기;를 포함하고,
    상기 지지부재는, 상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 마스크에 접촉하는 벨트 및 상기 벨트를 이동시키는 롤러;를 포함하며,
    상기 지지부재는 복수이고,
    상기 복수의 지지부재는 상하방향에 따라 적층되고,
    상기 도어는 상기 하우징의 상부에 형성된 제1도어 및 상기 하우징의 하부에 형성된 제2도어를 포함하고,
    상기 마스크세정챔버는,
    상기 복수의 지지부재를 상기 제1도어와 상기 제2도어 사이에서 승강시키는 승강부재;를 더 포함하는 기판처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마발생기는,
    원격플라즈마발생기(RPG: remote plasma generator)인 기판처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스크세정챔버는,
    상기 하우징 내부를 감압하는 감압부재;를 더 포함하는 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스크세정챔버는,
    상기 하우징의 내부의 이물질농도를 측정하는 농도측정부재;를 더 포함하는 기판처리장치,
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 증착모듈은, 상기 증착공정을 수행하는 제1챔버 및 상기 마스크가 회수되는 제2챔버를 포함하고, 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버는, 서로 상하방향으로 적층되는 기판처리장치.
  9. 청구항 1, 청구항 3 내지 5 및 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 기판처리장치에 제공되는 마스크세정챔버에 있어서,
    마스크가 출입하는 도어가 형성된 하우징;
    상기 마스크를 지지하는 지지부재; 및 상기 마스크에 플라즈마가스를 발생시키는 플라즈마발생기;를 포함하는 마스크세정챔버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 마스크세정챔버는,
    상기 하우징 내부를 감압하는 감압부재;를 더 포함하는 마스크세정챔버.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 마스크에 접촉하는 벨트 및 상기 벨트를 이동시키는 롤러;를 포함하는 마스크세정챔버.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지부재는 복수이고,
    상기 복수의 지지부재는 상하방향에 따라 적층되고,
    상기 도어는 상기 하우징의 상부에 형성된 제1도어 및 상기 하우징의 하부에 형성된 제2도어를 포함하고,
    상기 마스크세정챔버는 상기 복수의 지지부재를 상기 제1도어와 상기 제2도어 사이에서 승강시키는 승강부재;를 더 포함하는 마스크세정챔버.
  13. 청구항 1, 청구항 3 내지 5 및 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 기판처리장치에 제공되는 마스크세정챔버를 이용해 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서,
    마스크에 기판을 부착하는 단계;
    상기 마스크에 부착된 기판에 증착물을 증착하는 단계;
    상기 마스크에서 상기 기판을 탈착하는 단계; 및
    상기 기판이 탈착된 마스크를 세정하는 단계;를 포함하되,
    상기 세정된 마스크를 상기 부착하는 단계에 다시 이용하는 기판처리방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 세정하는 단계는,
    상기 마스크를 마스크세정챔버의 제1도어를 통해 상기 마스크세정챔버로 반입하는 단계;
    상기 마스크세정챔버의 지지부재가 상기 마스크를 지지하는 단계;
    상기 마스크세정챔버의 원격플라즈마발생기가 상기 마스크에 라디칼을 공급하는 단계;
    상기 지지부재를 상기 마스크세정챔버의 제2도어에 대응되는 위치로 이동시키는 단계; 및
    상기 마스크를 상기 제2도어를 통해 상기 마스크세정챔버로부터 반출하는 단계;를 포함하는 기판처리방법.

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