KR20020000204A

KR20020000204A - Method cleaning Electro Luminescence Display using Laser and Remote Plasma

Info

Publication number: KR20020000204A
Application number: KR1020000034654A
Authority: KR
Inventors: 최승락
Original assignee: 최승락
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-05

Abstract

PURPOSE: A method for cleaning an ELD using a laser and a remote plasma is provided to simplify a cleaning equipment, reduce a cleaning cost and shorten a cleaning time. CONSTITUTION: An ELD is automatically transferred to a cleaning space. Metals and Natrium/Chemical oxide are removed from the transferred ELD by surface-reacting or etching metallic pollutants of the ELD by means of a remote plasma with HCl, H2 source. Pollutants like a micro-contamination, such as particles, organic matters and ionic impurities adsorbed on the ELD are separated by emitting a laser. An inert gas is sprayed to the separated pollutants so as to discharge the pollutants to the outside and remove the pollutants. A vacuum chamber in which the laser is operated and a vacuum chamber in which the remote plasma with HCl, H2 source is available are commonly used. The laser is a KrF Excimer laser. Otherwise, the laser may be an ArF Excimer laser.

Description

Method for cleaning ELL using laser and remote plasma {Method cleaning Electro Luminescence Display using Laser and Remote Plasma}

본 발명은 평판디스플레이의 한 종류인 ELD의 세정 방법에 관한 것으로서, 특히 ELD 제조 공정 중 ELD 처리 공정에서 각 공정을 수행한 후 ELD의 불량률을 줄이기 위하여 ELD에 흡착된 오염물질을 제거하게 되는 데, 이 공정을 세정액 소스를 기초로 한 리모트 플라스마를 발생시켜 금속 오염 물질을 표면반응과 에칭으로 세정하는 공정 및 레이저와 질소가스를 이용하여 세정함으로써, 세정 장비의 단순화와 세정 비용의 감소 및 세정 소요시간의 단축 등을 이룰 수 있는 레이저와 리모트 플라스마를 이용한 ELD 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning an ELD, which is a type of flat panel display. In particular, after performing each step in the ELD process, the contaminants adsorbed on the ELD are removed to reduce the defective rate of the ELD. This process generates a remote plasma based on the cleaning liquid source to clean metal contaminants by surface reaction and etching, and cleans using laser and nitrogen gas, simplifying the cleaning equipment, reducing the cleaning cost, and the time required for cleaning. The present invention relates to an ELD cleaning method using a laser and a remote plasma, which can achieve a shortening.

ELD 제조 공정 중 ELD를 처리하는 각 공정에서 입자, 유기물, 중금속 및 이온성 불순물, 산화막, 금속 등의 오염물질이 ELD 표면에 흡착되고, 이 오염물질로 인하여 ELD 칩의 불량이 발생되므로 각 공정 후 오염물질을 제거해야 한다.In each process of ELD during the ELD manufacturing process, contaminants such as particles, organic matter, heavy metals and ionic impurities, oxide film, and metal are adsorbed on the surface of the ELD, and this contaminant causes defective ELD chips. Contaminants should be removed.

ELD 표면상에 흡착된 오염물질을 세정하는 방법으로는 크게 습식과 건식으로 분류할 수 있는데, 현재 건식 세정은 오염물질을 충분히 제거할 수 없기 때문에 액체 및 기체 세정제의 화학작용으로 오염물질을 제거하는 습식 세정이 주류를 이루고 있다.The method of cleaning contaminants adsorbed on the surface of ELD can be classified into wet and dry. Currently, dry cleaning cannot remove contaminants sufficiently. Wet cleaning is the mainstream.

상기 습식 세정은 ELD를 반송 로봇이 순차적으로 이동해서 ELD를 약액(산 또는 암모니아)조나 수세조에 담구어 세척한 후 ELD를 회전시켜 건조한다.In the wet cleaning, the ELD is sequentially moved by the transfer robot, soaked in the chemical liquid (acid or ammonia) tank or the washing tank, and the ELD is rotated and dried.

개략적으로 상기와 같이 세정하는 장비는 까다로운 조건하에서 작동되며, 로봇의 저발진성, 반송신뢰성, 고속성, 내약품성 등이 필요하며, 반송의 신뢰성이나 고속 반송을 위하여 고기능의 모터를 사용하고 있고, 내약품성에 대해서도 특수한 재질을 선택하여 불소수지에 의한 이중의 봉인(Seal) 등을 하고 있다.In general, the cleaning equipment as described above is operated under demanding conditions, and the robot needs low oscillation, transfer reliability, high speed, and chemical resistance, and a high-performance motor is used for the reliability of the transfer or the high-speed transfer. Special chemical materials are also selected for double sealing with fluorine resin.

ELD를 세정하는 장비로는 통상, 습식장치(Wet Station)이라고 불리는 장비를 사용하는 데, ELD를 회전시키며 그 표면에 순수한 세정액을 분출하여 입자를 브러시로 세척하는 방식을 사용하기도 하며, 고압에서 순수를 분사하여 입자를 제거하는 방식을 사용하기도 하며, 고주파의 초음파를 발진시켜 그 진동력으로 입자를 떨어뜨리는 방식을 사용하기도 한다.As a device for cleaning ELD, a device called a wet station is usually used, and a method of rotating the ELD, spraying a pure cleaning liquid on the surface thereof, and then cleaning the particles with a brush is used. Particles may be sprayed to remove particles, and a method of oscillating high frequency ultrasonic waves may be used to drop particles by vibrating force.

따라서, 상기와 같은 종래의 ELD 세정 장비는, ELD에 있는 오염물질을 제거하기 위하여 순수나 화학물질을 사용하고 있는 바, 그 공정에 있어서 비효율적인 순수의 사용(1,000 gallon/100㎟)이나 화학물질을 사용함으로써, 다량의 VOC류(IPA, Aceton), 산류(불산, 황산), 솔벤트 류가 발생 및 폐수 처리 등의 문제를 야기할 수 있고, 공정의 복잡함에 따른 부수적인 비용이 많이 발생하는 문제점이 있었다.Therefore, the above-described conventional ELD cleaning equipment uses pure water or chemicals to remove contaminants in the ELD. Therefore, inefficient use of pure water (1,000 gallon / 100 mm 2) or chemicals is used in the process. By using, a large amount of VOCs (IPA, Aceton), acids (fluoric acid, sulfuric acid), solvents can cause problems such as generation and wastewater treatment, and additionally expensive due to the complexity of the process There was this.

따라서, 본 발명의 목적은 ELD 제조 공정 중 ELD 처리공정에서 각 공정을 수행 한 후 ELD의 불량율을 줄이기 위하여 ELD에 흡착된 오염물질을 제거하게 되는데, 이 공정을 세정액 소스를 기초로 한 리모트 플라스마를 발생시켜 금속 오염 물질을 표면반응 및 에칭과 레이저와 질소 가스를 이용하여 세정함으로써, 세정장비의 단순화와 세정 비용의 감소 및 세정 소요시간의 단축 등을 이룰 수 있는 레이저와 리모트 플라스마를 이용한 ELD 세정방법을 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to remove the contaminants adsorbed on the ELD in order to reduce the defective rate of the ELD after performing each step in the ELD treatment process of the ELD manufacturing process, the remote plasma based on the cleaning solution source ELD cleaning method using laser and remote plasma that can generate metal contaminants by surface reaction and etching, and use laser and nitrogen gas to simplify cleaning equipment, reduce cleaning cost and shorten cleaning time. To provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, ELD 제조 공정 중 ELD를 세정하는 공정에 있어서, 상기 ELD를 세정공간으로 자동 이송시키는 단계와; 상기 이송된 ELD에 세정액 소스를 기초로 한 리모트 플라스마를 발생시켜 금속 오염 물질을 표면반응 및 에칭함으로써 제거하는 단계와; 레이저를 방사하여 ELD에 흡착된 오염물질을 분리시키는 단계; 및 상기 분리된 오염물질에 불활성 가스를 분사하여 외부로 토출시켜 세정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.Technical method of the present invention for achieving the above object, in the process of cleaning the ELD ELD manufacturing process, the step of automatically transferring the ELD to the cleaning space; Generating a remote plasma based on a cleaning liquid source on the transferred ELD to remove and remove metal contaminants by surface reaction and etching; Radiating a laser to separate contaminants adsorbed on the ELD; And injecting an inert gas into the separated contaminants and discharging them to the outside for cleaning.

본 발명은 습식 세정 공정을 완전히 대체할 수 있는 건식 공정으로서, 종래 기술에 언급한 화학물질의 발생 및 폐수처리 등의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기존의 오염물질 제거를 위한 다단계 처리공정을 한 단계 공정으로 줄일 수 있고, 화학물질을 제거하는 공정에서 발생하는 물질을 통한 오염을 최소화 할 수 있는 것이다.The present invention is a dry process that can completely replace the wet cleaning process, it is possible to drastically reduce the use of the generation of chemicals and waste water treatment mentioned in the prior art, as well as to implement a multi-stage treatment process for removing contaminants. It can be reduced to a one-step process, minimizing contamination through materials generated in the process of removing chemicals.

ELD에 포토레지스트를 도포하거나 현상, 식각 및 전극을 형성하는 각 공정을 실시한 후에 ELD를 세정하는 공정을 실행하게 되는데, 상술한 바와 같이 종래에는 순수나 화학물질 및 브러시를 이용하여 ELD에 흡착된 오염물질을 제거하는데 반해, 본 발명은 ELD에 세정액 소스를 기초로 한 리모트 플라스마를 발생시켜 금속 오염 물질을 표면반응 및 에칭함으로써 제거하는 1차 세정과 레이저를 방사하여 정전기로 인해 결합된 오염물질을 ELD 상에서 분리시킨 후 강한 질소 가스등의 불활성 가스를 노즐을 통하여 분출하여 세정하는 2차 세정을 한 공정에서 하게 되므로서 ELD의 제조 공정 상에서 발생되는 모든 오염물질을 제거하게 된다.After the photoresist is applied to the ELD or developed, etched, and formed to form an electrode, the ELD is washed. As described above, conventionally, the soil is adsorbed onto the ELD using pure water, chemicals, and brushes. In contrast to the removal of materials, the present invention generates a remote plasma based on a cleaning liquid source in the ELD, thereby eliminating the electrostatically coupled contaminants by emitting lasers and primary cleaning, which removes by surface reaction and etching of metal contaminants. After the phases are separated, a second cleaning process is performed in which a strong inert gas such as nitrogen gas is blown out through a nozzle and cleaned, thereby removing all contaminants generated in the ELD manufacturing process.

아울러, 레이저의 다양한 파장과 주파수를 이용하면 특정 오염물질에 대해 선택적으로 제거할 수 있어 한 가지 공정으로도 모든 오염물질을 제거할 수 있는 것이다.In addition, various wavelengths and frequencies of the laser can be used to selectively remove specific contaminants, eliminating all contaminants in one process.

ELD에 흡착된 입자(Paticle), 유기물(Organic) 및 이온성 불순물 등은 레이저를 이용하여 세정되며, 중금속류(Metals)와 산화막(Natrium/Chemical Oxide)은 HCl과 H₂의 소스를 기초로 한 리모트 플라스마를 발생시켜 금속 오염물질을 표면반응과 에칭함으로써 ELD 표면에서 제거되어 세정되는 것이다.Particles, organics and ionic impurities adsorbed on the ELD are cleaned using a laser, and heavy metals and oxides (Natrium / Chemical Oxide) are remote plasma based on HCl and H₂ sources. By removing the metal contaminants from the surface of the ELD and cleaning them.

이러한 세정을 통하여 오염물질을 제거할 때 ELD상의 전자회로에 손상이 없어야 하고, ELD 공정에 적합한 세정액과 레이저 파장을 이용해야 한다.In order to remove contaminants through this cleaning, the electronic circuits on the ELD must be free of damage, and a cleaning solution and a laser wavelength suitable for the ELD process should be used.

또한, 세정액 소스를 기초로 한 리모트 플라스마는 ELD의 특정부분에만 접촉되는 것이 아니고 ELD 전체 면에 접촉되어 ELD 표면의 산화막과 금속류의 원자 결합 부분을 표면반응과 엣칭함으로써 제거시키고, 레이저는 ELD의 전체 면으로 방사하여 정전기에 의해 결합된 이물질을 ELD로부터 분리시킨 후 강한 질소가스를 ELD 전면에 분출하여 이물질을 외부로 토출 시킨다.In addition, the remote plasma based on the cleaning liquid source is not only in contact with a specific part of the ELD but in contact with the entire surface of the ELD to remove the oxide film on the surface of the ELD and the atomic bonding portions of the metals by surface reaction and etching, and the laser is applied to the entire ELD. After spinning to the surface, the foreign matter bound by static electricity is separated from the ELD, and strong nitrogen gas is ejected to the front of the ELD to discharge the foreign matter to the outside.

이물질에 레이저를 방사하면 레이저 어블레이션(Laser Ablation)효과에 의해 ELD와 이물질간의 정전기 현상이 제거되어, 이물질이 ELD에서 분리되는 것이다.When the laser is emitted to the foreign material, the electrostatic phenomenon between the ELD and the foreign material is removed by the laser ablation effect, and the foreign material is separated from the ELD.

상기와 같이 세정액 리모트 플라스마와 레이저를 이용하면 제거할 수 있는 최소 입자의 크기가 0.09㎛까지 가능하고, 세정시간은 200㎟당 25초(25sec/200㎟)이내에 가능하여 분당 ELD의 세척량을 늘릴 수 있고, 레이저의 파장은 248nm를 사용하는 것이 가장 바람직하며, 세정 대상 오염물질에 따라 세정 소스로는 HCl, H₂를, 레이저로는 불화 크립톤 엑사이머(KrF Excimer)레이저를 이용하거나 불화 아르곤 엑사이머(ArF Excimer)레이저를 이용할 수 있다.Using the cleaning liquid remote plasma and laser as described above, the minimum particle size that can be removed can be up to 0.09㎛, and the cleaning time can be within 25 seconds per 200mm2 (25sec / 200mm2) to increase the amount of ELD cleaning per minute. The wavelength of the laser is preferably 248 nm, and depending on the contaminants to be cleaned, HCl and H2 are used as the cleaning source, and a fluorine krypton excimer laser or argon fluoride is used as the laser. ArF Excimer lasers can be used.

상기와 같은 방법으로 ELD를 세정하면, 화학공정을 위한 저장조 및 배관설비의 규모를 획기적으로 줄일 수가 있어 세정공간의 50% 정도나 감소하는 것이 가능하고, 기본 작업 공간의 50% 정도나 줄일 수 있어 작업공간을 혁신적으로 축소시킬 수 있다.If ELD is cleaned in the same way as above, the size of the storage tank and plumbing equipment for the chemical process can be drastically reduced, and it is possible to reduce about 50% of the cleaning space and to reduce about 50% of the basic working space. Innovate to reduce your workspace.

또한, 기존 세정에 필요한 순수와 화학물질의 최소량 사용으로 인해 생산원가뿐만 아니라 폐수처리 등의 환경 정화 비용을 절감하여 가격에 있어 경쟁력 있는 ELD를 생산할 수 있는 것이다.In addition, the use of the minimum amount of pure water and chemicals required for the existing cleaning can reduce production costs as well as environmental purification costs such as waste water treatment to produce a competitive price ELD.

따라서, 본 발명에서는 기존과 다르게 ELD 제조 공정중 세정공정에서 순수와화학약품을 최소량을 사용하여, 화학약품의 구매비용과 폐수처리비용의 절감에 따른 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 유해물질의 최소배출로 환경오염에 드는 비용을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, unlike the conventional method, by using a minimum amount of pure water and chemicals in the cleaning process of the ELD manufacturing process, the cost of chemicals and the waste water treatment cost can be reduced, as well as the minimum amount of harmful substances. Emissions have the effect of minimizing the cost of environmental pollution.

또한, 화학공정을 위한 저장조 및 배관설비가 축소되어 작업 공간을 혁신적으로 축소 시킬 수 있어 일정 공간내 작업 생산량을 늘릴 수 있는 효과가 있다.In addition, the storage tank and plumbing equipment for the chemical process can be reduced to innovatively reduce the work space has the effect of increasing the work output in a certain space.

또한 ELD 제조 공정내의 세정부문의 건식화에 성공함으로서 ELD 제조공정의 건식공정화를 100% 이룰 수 있다.In addition, the success of the dry cleaning unit in the ELD manufacturing process can achieve a 100% dry process of the ELD manufacturing process.

Claims

In the process of cleaning the ELD in the ELD manufacturing process,

Automatically transferring the ELD to a cleaning space;

Removing the contaminants by surface reaction and etching the metal contaminants of the ELD with a remote plasma based on HCl and H 2 sources in the transported ELD;

And emitting a laser to separate contaminants such as micro-contamination such as particles, organics, and ionic impurities adsorbed on the ELD;

And injecting an inert gas into the separated contaminants and discharging them to the outside to clean the ELD.

The method of claim 1,

And a vacuum chamber in which the laser is operated and a vacuum chamber capable of remote plasma based on HCl and H 2 sources are used in common.

The method of claim 1,

The laser is an ELD cleaning method using a laser and a remote plasma, characterized in that using a fluorine krypton excimer (KrF Excimer) laser.

The method of claim 1,

The laser is an ELD cleaning method using a laser and a remote plasma, characterized in that using an argon fluoride (ArF Excimer) laser.