KR20050053851A

KR20050053851A - 액정 표시 장치용 처리 시스템

Info

Publication number: KR20050053851A
Application number: KR1020030087087A
Authority: KR
Inventors: 양희영; 조관영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-06-10
Also published as: KR100992128B1

Abstract

기판 이송 장치를 포함하는 이송 챔버, 이송 챔버 내의 기판이 게이트를 통해 그 내부로 이송되는 공정 챔버, 이송 챔버에 설치되어 있으며 게이트를 개폐하는 게이트 밸브를 포함하고, 게이트는 이송 챔버와 공정 챔버 사이에 형성되어 있는 분리벽에 형성되어 있는 관통 구멍이며, 게이트 밸브와 분리벽 사이에는 오링이 설치되어 있고, 공정 챔버에는 오링을 보호하는 오링 커버가 설치되어 있는 액정 표시 장치용 처리 시스템.

Description

액정 표시 장치용 처리 시스템{Treatment system for liquid crystal display}

본 발명은 액정 표시 장치용 처리 시스템에 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 있는 액정층으로 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.

따라서, 이송 챔버와 공정 챔버간의 밀봉을 위해 이송 챔버와 공정 챔버 사이의 분리벽과, 이러한 분리벽에 형성되어 있는 게이트를 개폐하는 게이트 밸브 사이에는 오링(O-ring)이 설치되어 있다.

그러나, 이러한 오링이 노출된 상태에서 공정 챔버 내에서 플라즈마를 이용한 CVD 공정이나, 건식 식각 공정이 진행되므로, 오링에 화학적인 반응이 발생하여 부식이 일어난다.

그리고, 오링에 접촉되어 있는 게이트 밸브의 개폐 동작 시 물리적인 마찰에 의해 갈라짐, 찢김 등이 발생하기 쉽고 이에 따라 오링 파티클(O-ring Particle)이 발생한다.

이러한 오링 파티클은 공정 챔버 내의 기판에 안착하여, 기판에 형성되어 있는 패턴을 덮어서 결함(Defect) 즉, 단락이나 쇼트 등을 유발한다는 단점이 있다.

따라서, 종래에는 마모도가 적은 고가의 오링을 사용하거나, 오링을 자주 교체함으로써 이러한 문제를 해결하였다.

본 발명의 기술적 과제는 오링의 손상을 방지하여 오링 파티클의 발생을 감소시키는 액정 표시 장치용 처리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템은 기판 이송 장치를 포함하는 이송 챔버, 상기 이송 챔버 내의 기판이 게이트를 통해 그 내부로 이송되는 공정 챔버, 상기 이송 챔버에 설치되어 있으며 상기 게이트를 개폐하는 게이트 밸브를 포함하고, 상기 게이트는 상기 이송 챔버와 상기 공정 챔버 사이에 형성되어 있는 분리벽에 형성되어 있는 관통 구멍이며, 상기 게이트 밸브와 분리벽 사이에는 오링이 설치되어 있고, 상기 공정 챔버에는 상기 오링을 보호하는 오링 커버가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 게이트 밸브 및 오링 커버에는 각각 제1 에어 실린더 및 제2 에어 실린더가 연결되어 있어서, 상기 게이트 밸브 및 오링 커버의 개폐를 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오링 커버는 상기 게이트 밸브의 개폐와 동일하게 동작하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오링 커버의 표면에는 산화막 처리가 되어있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오링은 불소 탄성체인 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 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템을 개략적으로 도시한 도면으로서, 게이트 밸브 및 오링 커버를 조절하여 게이트를 개방한 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템을 도시한 도면으로서, 공정 챔버에서 공정이 진행되는 상태를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템은 기판(110)을 적재하는 로드 락 챔버(도시하지 않음), 로드 락 챔버 내에 적재된 기판(110)을 이송하는 이송 챔버(100), 이송 챔버(100)로부터 기판(110)이 유입되어 기판(110)을 가공 처리하는 공정 챔버(300)를 포함한다.

이송 챔버(100)는 기판(110)이 유입되는 유입 게이트(도시하지 않음), 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.

이송 챔버(100)에 위치하는 기판(110)은 공정 챔버(300)에서 가공 처리되기 위해 로드 락 챔버에서 이송된 것이다. 또한 이송 챔버(100)에 위치하는 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 이송 챔버(100)에서 공정 챔버(300)로 또는 공정 챔버(300)에서 이송 챔버(100)로 이송시키는 역할을 수행한다.

공정 챔버(300)의 분위기를 진공 상태로 계속 유지하기 위해서는 이송 챔버(100)의 분위기 또한 진공 상태로 유지시켜야 한다.

이송 챔버(100) 내에는 760 Torr 내지 10^-3 Torr의 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.

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.

연속적인 과정을 거쳐 기판(110)이 이송되기 때문에 공정 챔버(300)를 진공 상태로 계속 유지하기 위해서는 이송 챔버(100)의 분위기 또한 진공 상태로 유지되어야 한다. 따라서 이송 챔버(100)에도 진공 펌프(vaccum pump)가 설치되어 진공 펌프에 의해 이송 챔버(100)와 공정 챔버(300) 내부의 분위기는 항상 진공 상태로 유지된다.

이 때, 공정 챔버(300) 내에는 10^-3 Torr이하의 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.

그리고, 기판(110)은 공정 챔버(300)내로 이송되기 위해서 일련의 과정을 거친다. 즉, 외부로부터 이송된 기판(110)은 먼저 이송 챔버(100)를 통해 공정 챔버(300)로 이송된다. 이때, 이송 챔버(100)와 공정 챔버(300)의 사이에는 분리벽(200)이 형성되어 있으며, 분리벽(200)에는 기판(100)이 통과될 정도의 크기로 게이트(210)가 형성되어 있다.

그리고, 이송 챔버(100)에는 게이트(210)를 개폐하는 게이트 밸브(201)가 설치되어 있다. 이러한 게이트 밸브(201)에는 제1 에어 실린더(202)가 연결되어 있어서, 게이트 밸브(201)의 개폐를 조절한다. 따라서, 기판(110)이 이송 챔버(100)에서 공정 챔버(300)로 반송될 때는 게이트 밸브(201)의 조절에 의해 게이트(210)가 개구되어 기판(110)을 통과시킨다.

그리고, 게이트 밸브(201)와 분리벽(200) 사이에는 오링(O-ring)(50)이 설치되어 있다. 이러한 오링(50)은 이송 챔버(100)와 공정 챔버(300)를 연결하는 통로인 게이트(210)를 게이브 밸브(201)로 차단할 경우에 완전한 차단을 위해 게이브 밸브(201)와 분리벽(200) 사이에 형성되어 있다. 이러한 오링(50)은 불소 탄성체(CmFn)인 것이 바람직하다.

그리고, 공정 챔버(300)에는 오링(50)을 보호하는 오링 커버(301)가 설치되어 있다. 그리고, 오링 커버(301)의 표면에는 산화막 처리가 되어있어서 공정 챔버(300) 내에서 플라즈마 공정이 진행되어도 손상을 입지 않도록 되어 있다. 이러한 오링 커버(301)에는 제2 에어 실린더(302)가 연결되어 있어서 오링 커버(301)의 개폐를 조절한다.

따라서, 오링 커버는 공정 챔버 내에서 플라즈마 공정이 진행될 경우에 오링을 보호함으로써 오링과 플라즈마간의 화학적인 반응을 차단하여 오링의 물리적인 열화를 방지한다. 그러므로, 오링 파티클(O-ring Particle)의 발생이 적어짐으로써 기판에 결함(Defect)의 발생이 적어진다.

도 1에는 게이트 밸브 및 오링 커버를 조절하여 게이트를 개방한 상태를 도시하였으며, 도 2에는 공정 챔버에서 공정이 진행되는 상태를 도시하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기판이 공정 챔버 내부로 공급되기 위해서는 게이브 밸브 및 오링 커버가 게이트를 차단하지 않아야 하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판이 공정 챔버 내부로 공급되어 플라즈마 공정이 진행될 경우에는 게이트 밸브가 게이트를 차단하고, 오링 커버를 이용하여 오링이 플라즈마가 접촉하는 것을 차단한다.

상기와 같이, 오링 커버는 게이트 밸브의 개폐와 동일하게 동작하는 것이 바람직하다.

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템의 사용 방법을 이하에서 상세히 설명한다.

액정 표시 장치용 처리 시스템의 처리 단계는 우선, 기판 이송 장치(140)를 포함하는 이송 챔버(100) 내부를 대기압 상태로 만든다. 일반적으로 N₂ 가스를 주입하여 대기압 상태로 만든다.

다음으로, 기판 이송 장치(140)를 이용하여 이송 챔버(100) 내부의 기판을 교체한다.

즉, 공정 챔버(300)에서 가공 처리를 마친 후 로봇암(140)에 의해 이송된 기판을 외부로 반출하고, 선행 공정을 완료한 기판은 이송 챔버(10) 내부로 유입한 후, 이송 챔버의 유입 게이트(도시하지 않음)를 닫는다.

다음으로, 이송 챔버(100)를 드라이 진공 펌프(120)를 이용하여 펌핑하여 제1 진공 상태로 만든다.

다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 게이트 밸브(201) 및 오링 커버(301)를 차례로 조절하여 게이트(210)를 오픈한다

다음으로, 기판(110)을 제2 진공 상태로 펌핑된 공정 챔버(300) 내로 이동시킨다. 즉, 로봇암(140)은 1매의 기판을 공정 챔버(300)로 이송시킨다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 밸브(201)를 조절하여 게이트(210)를 차단하고, 오링 커버(301)를 조절하여 오링(50)을 덮도록 한다. 이는 오링 커버(301)를 사용함으로써 오링(50)이 공정 챔버(300)내의 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지하기 위함이다.

다음으로, 공정 챔버(300) 내에서 플라즈마 CVD(Chemical Vaporized Deposition)공정 또는 건식 식각 공정 등과 같은 공정을 진행한다.

다음으로, 게이트 밸브(201) 및 오링 커버(301)를 차례로 조절하여 게이트(210)를 오픈하고, 공정을 진행한 기판(110)을 로봇암(140)을 이용하여 이송 챔버(100) 내부로 이송한다.

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 오링 커버를 설치하여 오링의 손상을 방지함으로써 오링 파티클의 발생을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 오링 커버에 의해 오링의 손상을 방지함으로써 오링을 자주 교체하지 않아도 되기 때문에 비용 절감의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템을 도시한 도면으로서, 게이트 밸브 및 오링 커버를 조절하여 게이트를 개방한 상태를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 처리 시스템을 도시한 도면으로서, 공정 챔버에서 공정이 진행되는 상태를 도시한 도면이다.

Claims

기판 이송 장치를 포함하는 이송 챔버,

상기 이송 챔버 내의 기판이 게이트를 통해 그 내부로 이송되는 공정 챔버,

상기 이송 챔버에 설치되어 있으며 상기 게이트를 개폐하는 게이트 밸브,

를 포함하고,

상기 게이트는 상기 이송 챔버와 상기 공정 챔버 사이에 형성되어 있는 분리벽에 형성되어 있는 관통 구멍이며, 상기 게이트 밸브와 분리벽 사이에는 오링이 설치되어 있고,

상기 공정 챔버에는 상기 오링을 보호하는 오링 커버가 설치되어 있는 액정 표시 장치용 처리 시스템.
제1항에서,

상기 게이트 밸브 및 오링 커버에는 각각 제1 에어 실린더 및 제2 에어 실린더가 연결되어 있어서, 상기 게이트 밸브 및 오링 커버의 개폐를 조절하는 액정 표시 장치용 처리 시스템.
제1항에서,

상기 오링 커버는 상기 게이트 밸브의 개폐와 동일하게 동작하는 액정 표시 장치용 처리 시스템.
제1항에서,

상기 오링 커버의 표면에는 산화막 처리가 되어있는 액정 표시 장치용 처리 시스템.
제1항에서,

상기 오링은 불소 탄성체인 액정 표시 장치용 처리 시스템.