KR20050004598A - 액정 표시 장치용 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

기판 인덱서와 기판 이송 장치를 포함하는 로드 락 및 이송 챔버, 기판 인덱서와 기판 이송 장치에 의해 기판이 그 내부로 이송되어 기판을 처리하는 공정 챔버, 로드 락 및 이송 챔버와 공정 챔버 사이에 형성되어 있는 압력 완충 장치를 포함하는 액정 표시 장치용 처리 시스템.

Description

액정 표시 장치용 처리 시스템{Treatment system for liquid crystal display}
본 발명은 액정 표시 장치용 처리 시스템 및 그 사용 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.
일반적으로 액정 표시 장치용 처리 시스템은 대형 유리 모기판을 가공 처리하기 위한 공정 챔버(process chamber), 공정 챔버로 이송되기 전에 대형 유리 모기판이 적재되는 로드 락 챔버(roadlock chamber) 및 로드 락 챔버 내에 적재된 대형 유리 모기판을 공정 챔버로 이송하기 위한 이송 장치를 포함하는 이송 챔버(transfer chamber)로 이루어진다.
공정 챔버 내의 분위기는 단위 공정 중에 불순물로 인해 오염되는 것을 방지하기 위해 항상 진공 상태로 유지된다. 그리고, 공정 챔버 내의 분위기가 항상 진공 상태로 유지되기 위해서는 로드 락 챔버 및 이송 챔버의 분위기 또한 진공 상태로 유지되어야 한다. 이는 대형 유리 모기판이 공정 챔버 내로 이송되기 위해서 일련의 과정을 거치기 때문이다.
즉, 외부로부터 이송된 대형 유리 모기판은 먼저 로드 락 챔버에 적재된 후 이송 챔버에 의해 공정 챔버로 이송된다. 이때, 각각의 챔버에는 대형 유리 모기판이 통과될 정도의 크기로 게이트가 형성된다. 따라서 대형 유리 모기판이 챔버 사이를 통과할 때 각 챔버의 게이트가 오픈되어 대형 유리 모기판을 통과시킨다.
이와 같은 과정을 거쳐 대형 유리 모기판이 이송되기 때문에 공정 챔버의 분위기를 진공 상태로 계속 유지하기 위해서는 이송 챔버와 로드 락 챔버의 분위기 또한 진공 상태로 유지시켜야 한다. 따라서 이송 챔버 및 로드 락 챔버에는 진공 펌프가 각각 설치된다.
그러나 이러한 액정 표시 장치용 처리 시스템은 챔버의 수가 많으므로 설비가 차지하는 면적이 증가되고, 챔버의 유지를 위한 유지비가 많이 요구되므로 제품원가가 상승한다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 이송 챔버와 로드락 챔버를 통합하여 로드락 및 이송 챔버를 설치한 액정 표시 장치용 처리 시스템이 제시되기도 하였으나, 이 경우에는 로드락 및 이송 챔버와 공정 챔버간의 압력차가 커서 공정 챔버 내에 파티클(Particle)이 발생하기 쉽다는 단점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 설비가 차지하는 면적을 감소시키고, 파티클 발생을 감소시키는 액정 표시 장치용 처리 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템의 처리 단계를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템의 각 챔버의 압력의 상태를 개략적으로 표시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 로드 락 및 이송 챔버 110 : 기판
200 : 압력 완충 장치 300 : 공정 챔버
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템은 기판 인덱서와 기판 이송 장치를 포함하는 로드 락 및 이송 챔버, 상기 기판 인덱서와 기판 이송 장치에 의해 기판이 그 내부로 이송되어 상기 기판을 처리하는 공정 챔버, 상기 로드 락 및 이송 챔버와 상기 공정 챔버 사이에 형성되어 있는 압력 완충 장치를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 압력 완충 장치는 챔버 또는 연결 포트인 것이 바람직하다.
또한, 상기 압력 완충 장치에는 드라이 진공 펌프가 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 압력 완충 장치에는 반입 게이트 및 반출 게이트가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 로드 락 및 이송 챔버 내부를 펌핑한 후의 기압을 제1 기압, 상기 압력 완충 장치 내부를 펌핑한 후의 기압을 제2 기압, 상기 공정 챔버 내부를 펌핑한 후의 기압을 제3 기압이라 할 때, 상기 제2 기압은 상기 제1 기압보다 낮고, 상기 제3 기압보다 높은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템의 사용 방법은 기판 인덱서와 기판 이송 장치를 포함하는 로드 락 및 이송 챔버 내부를 대기압 상태로 만드는 단계, 상기 기판 인덱서와 기판 이송 장치를 이용하여 상기 로드 락 및 이송 챔버 내부의 기판을 교체하는 단계, 상기 로드 락 및 이송 챔버를 펌핑하여 제1 진공 상태로 만드는 단계, 제2 진공 상태로 펌핑된 압력 완충 장치의 반입 게이트 및 반출 게이트를 오픈하는 단계, 상기 기판을 제3 진공 상태로 펌핑된 상기 공정 챔버 내로 이동하여 공정을 진행하는 단계, 상기 공정을 진행한 기판을 상기 로드 락 및 이송 챔버 내부로 이송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 진공 상태는 상기 제1 진공 상태보다 낮고, 상기 제3 진공 상태보다 높은 것이 바람직하다.
그러면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템 및 그 사용 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템의 개략도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템은 기판(110)을 적재하고 기판(110)을 이송하는 로드 락 및 이송 챔버(100), 기판(110)을 가공 처리하는 공정 챔버(300)를 포함한다.
그리고, 로드 락 및 이송 챔버(100)와 공정 챔버(300) 사이에는 압력 완충 장치(200)가 설치되어 있다.
로드 락 및 이송 챔버(100)는 기판(110)이 유입되는 유입 게이트(101), 기판(110)을 임시로 적재하는 기판 인덱서(130)와 기판(110)을 공정 챔버(300)로 이송하기 위한 기판 이송 장치(140)를 포함한다. 이러한 기판 이송 장치는 로봇암(140)의 형태인 것이 바람직하다.
로드 락 및 이송 챔버(100)에 적재된 기판(110)은 공정 챔버(300)에서 가공 처리되기 위해 외부에서 이송된 것이다. 또한 로드 락 및 이송 챔버(100)에 적재되는 기판(110)은 공정 챔버(300)에서 가공 처리를 마친 후 로봇암(140)에 의해 이송된 것일 수 있다.
로봇암(140)은 기판(110)을 로드 락 및 이송 챔버(100)에서 공정 챔버(300)로 또는 공정 챔버(300)에서 로드 락 및 이송 챔버(100)로 이송시키는 역할을 수행한다.
유입 게이트(101)에는 실린더 타입의 제1 슬릿 밸브(Slit valve)(102)가 연결되어 있어서, 유입 게이트(101)의 개폐를 조절한다.
공정 챔버(300)의 분위기를 진공 상태로 계속 유지하기 위해서는 로드 락 및 이송 챔버(100)의 분위기 또한 진공 상태로 유지시켜야 한다.
로드 락 및 이송 챔버(100) 내에는 760 Torr 내지 10-3Torr의 저진공 내지 중진공이 요구되며, 이러한 진동을 만들기 위해서 드라이 진공 펌프(Dry vacuum pump)(120)가 연결되어 있다. 드라이 진공 펌프(120)는 오일 및 물을 사용하는 습식 펌프와 달리 펌프 내에 오일 공급없이 구동되는 진공 펌프로서 오일미스트가 발생되지 않아 배기가스로 인한 오염발생이 없어 반도체장비 공정 같은 쾌적한 환경을 요하는 곳에서 사용하기 적합한 펌프이다. 소음 및 진동이 거의 없으며, 오일 및 구리스 주입 등이 필요없기 때문에 내구성이 우수하고, 점검이 거의 필요하지 않다.
이러한 로드 락 및 이송 챔버(100)는 종래의 로드 락 챔버의 기능과 이송 챔버의 기능을 통합한 것으로서, 종래의 이송 챔버가 차지하던 면적을 제거하여 면적 감소의 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
압력 완충 장치(200)는 챔버의 형태이거나 로드 락 및 이송 챔버를 연결하는 연결 포트의 형태인 것이 바람직하다.
이러한 압력 완충 장치(200) 내에도 760 Torr 내지 10-3Torr의 저진공 내지 중진공이 요구되며, 이러한 진동을 만들기 위해서 드라이 진공 펌프(220)가 연결되어 있다.
그러나, 압력 완충 장치(200) 내의 기압은 로드 락 및 이송 챔버(100) 내의 기압보다 저진공인 것이 바람직하다.
또한, 압력 완충 장치(200)에는 기판(110)이 반입 및 반출되는 반입 게이트 (201)및 반출 게이트(301)가 형성되어 있다. 이러한 반입 게이트(201) 및 반출 게이트(301)에는 각각 제2 슬릿 밸브(202) 및 제3 슬릿 밸브(302)가 연결되어 있어서 반입 게이트(201) 및 반출 게이트(301)의 개폐를 조절한다.
공정 챔버(300)는 고진공이 형성된 밀폐 공간으로서 내부에 상부 전극 및 하부 전극이 형성되어 플라즈마 방전을 이용하여 플라즈마 CVD(Chemical Vaporized Deposition)공정 또는 건식 식각 공정 등과 같은 공정이 진행된다.
공정 챔버(300)에서는 상기와 같은 공정을 수행하기 위해 항상 진공 상태의 분위기로 유지되어야 한다. 이는 기판(110)의 가공 처리 공정 중 불순물로 인한 오염을 방지하기 위함이다.
그리고, 기판(110)은 공정 챔버(300)내로 이송되기 위해서 일련의 과정을 거친다. 즉, 외부로부터 이송된 기판(110)은 먼저 로드 락 및 이송 챔버(100)에 적재된 후 압력 완충 장치를 통과하여 공정 챔버(300)로 이송된다. 이때, 각각의 챔버(100, 200, 300)에는 기판(100)이 통과될 정도의 크기로 게이트(101, 201, 301)가 형성된다. 따라서, 기판(110)이 각각의 챔버(100, 200, 300) 사이를 통과할 때 각 챔버(100, 200, 300)의 게이트(101, 201, 301)가 개구되어 기판(110)을 통과시킨다.
이와 같이 과정을 거쳐 기판(110)이 이송되기 때문에 공정 챔버(300)를 진공상태로 계속 유지하기 위해서는 로드 락 및 이송 챔버(100)와 압력 완충 장치(200)의 분위기 또한 진공 상태로 유지되어야 한다. 따라서 로드 락 및 이송 챔버(100)와 압력 완충 장치(200) 각각에도 진공 펌프(vaccum pump)가 설치되어 진공 펌프에 의해 로드 락 및 이송 챔버(100)와 압력 완충 장치(200), 그리고 공정 챔버(300) 내부의 분위기는 항상 진공 상태로 유지된다.
이 때, 공정 챔버(300) 내에는 10-3Torr이하의 고진공 내지 초고진공이 요구되며, 이러한 진공을 만들기 위해서는 일반적으로 터보 분자 펌프(Turbo Molecule Pump)(320)를 사용한다.
터보 분자 펌프(320)는 매우 청결한 기계적 압축 펌프이다. 터보 분자 펌프는 공기 입자성에 근거를 두고, 일정한 각도를 가지고 고속으로 회전을 하는 많은 날개를 가진 저 회전자와 그 사이에 있는 고정자를 써서, 공기의 입자운동에 일정한 방향성을 부여함으로써 공기를 배출시키는 것이다.
로드 락 및 이송 챔버(100) 내부를 펌핑한 후의 기압을 제1 기압, 압력 완충 장치(200) 내부를 펌핑한 후의 기압을 제2 기압, 공정 챔버(300) 내부를 펌핑한 후의 기압을 제3 기압이라 할 때, 제2 기압은 제1 기압보다 낮고, 제3 기압보다 높도록 각 챔버의 내부를 펌핑하는 것이 바람직하다.
이는 로드 락 및 이송 챔버(100) 내부에 유입된 기판(110)이 로드 락 및 이송 챔버(100)와 공정 챔버(300) 간의 압력 차에 의해 공정 챔버(300) 내에 파티클이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 로드 락 및 이송 챔버(100)와 공정 챔버(300) 사이에 압력 완충 장치(200)를 설치함으로써 로드 락 및 이송 챔버(100)와 공정 챔버(300) 간의 압력 차이를 완만하게 하여 종래의 이송 챔버의 압력 완충 작용을 하게 하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템의 사용 방법에 대한 순서도가 도 2에 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템의 각 챔버의 압력의 상태를 개략적으로 표시한 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 액정 표시 장치용 처리 시스템의 처리 단계는 우선, 기판 인덱서(130)와 기판 이송 장치(140)를 포함하는 로드 락 및 이송 챔버(100) 내부를 대기압 상태로 만든다.(S100) 일반적으로 N2가스를 주입하여 대기압 상태로 만든다.
다음으로, 기판 인덱서(130)와 기판 이송 장치(140)를 이용하여 로드 락 및 이송 챔버(100) 내부의 기판을 교체한다.(S200)
즉, 공정 챔버(300)에서 가공 처리를 마친 후 로봇암(140)에 의해 이송된 기판을 유입 게이트(101)를 통하여 외부로 반출하고, 선행 공정을 완료한 기판은 유입 게이트(101)를 통하여 로드 락 및 이송 챔버(10) 내부로 유입한 후, 기판 인덱서(130)에 차례로 수납한다. 그리고, 유입 게이트(101)를 닫는다.
다음으로, 로드 락 및 이송 챔버(100)를 드라이 진공 펌프(120)를 이용하여 펌핑하여 제1 진공 상태로 만든다.(S300)
다음으로, 제2 진공 상태로 펌핑된 압력 완충 장치(200)의 반입 게이트(201)및 반출 게이트(301)를 차례로 오픈한다.(S400)
다음으로, 기판(110)을 제3 진공 상태로 펌핑된 공정 챔버(300) 내로 이동하여 공정을 진행한다.(S500)
즉, 로봇암(140)은 기판 인덱서(130)로부터 1매의 기판을 취출하여 공정 챔버(300)로 이송시킨다. 그리고, 반출 게이트(301) 및 반입 게이트(201)를 차례로 닫는다. 이는 챔버 내의 압력이 완만하게 변화하도록 하기 위함이다.
다음으로, 공정을 진행한 기판(110)을 로드 락 및 이송 챔버(100) 내부로 이송한다.(S600)
즉, 로봇암(140)은 공정이 완료되면 기판(110)을 취출하여 다시 기판 인덱스(130)로 이송시킨다.
이 때, 제2 진공 상태는 제1 진공 상태보다 낮고, 제3 진공 상태보다 높은 것이 바람직하다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템은 로드 락 챔버와 이송 챔버를 통합하여 로드 락 및 이송 챔버를 설치함으로써, 종래의 이송 챔버가 차지하던면적을 제거하여 면적 감소의 효과를 얻는다는 장점이 있다.
또한, 로드 락 및 이송 챔버와 공정 챔버 사이에 압력 완충 장치를 설치하여 이송 챔버 제거에 의한 공정 챔버 내의 파티클의 발생을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 기판 인덱서와 기판 이송 장치를 포함하는 로드 락 및 이송 챔버,
    상기 기판 인덱서와 기판 이송 장치에 의해 기판이 그 내부로 이송되어 상기 기판을 처리하는 공정 챔버,
    상기 로드 락 및 이송 챔버와 상기 공정 챔버 사이에 형성되어 있는 압력 완충 장치를 포함하는 액정 표시 장치용 처리 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 압력 완충 장치는 챔버 또는 연결 포트인 액정 표시 장치용 처리 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 압력 완충 장치에는 드라이 진공 펌프가 연결되어 있는 액정 표시 장치용 처리 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 압력 완충 장치에는 반입 게이트 및 반출 게이트가 형성되어 있는 액정 표시 장치용 처리 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 로드 락 및 이송 챔버 내부를 펌핑한 후의 기압을 제1 기압, 상기 압력 완충 장치 내부를 펌핑한 후의 기압을 제2 기압, 상기 공정 챔버 내부를 펌핑한 후의 기압을 제3 기압이라 할 때, 상기 제2 기압은 상기 제1 기압보다 낮고, 상기 제3 기압보다 높은 액정 표시 장치용 처리 시스템.
  6. 기판 인덱서와 기판 이송 장치를 포함하는 로드 락 및 이송 챔버 내부를 대기압 상태로 만드는 단계,
    상기 기판 인덱서와 기판 이송 장치를 이용하여 상기 로드 락 및 이송 챔버 내부의 기판을 교체하는 단계,
    상기 로드 락 및 이송 챔버를 펌핑하여 제1 진공 상태로 만드는 단계,
    제2 진공 상태로 펌핑된 압력 완충 장치의 반입 게이트 및 반출 게이트를 오픈하는 단계,
    상기 기판을 제3 진공 상태로 펌핑된 상기 공정 챔버 내로 이동하여 공정을 진행하는 단계,
    상기 공정을 진행한 기판을 상기 로드 락 및 이송 챔버 내부로 이송하는 단계
    를 포함하는 액정 표시 장치용 처리 시스템의 사용 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 제2 진공 상태는 상기 제1 진공 상태보다 낮고, 상기 제3 진공 상태보다 높은 액정 표시 장치용 처리 시스템의 사용 방법.
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