KR20060028122A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20060028122A
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신원석
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은, 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 처리대상인 기판을 이송하는 기판 이송부와; 이송중인 기판의 판면에 처리물질을 분사하는 처리물질 분사부와; 이송중인 기판의 판면에 대해 소정의 경사각을 가지고, 상기 기판의 이송방향에 반대방향으로 공기를 토출하여 상기 기판의 판면에 살포된 처리물질을 제거하는 에어 나이프와; 상기 에어 나이프를 상기 처리물질 분사부에 의해 분사되는 처리물질로부터 차폐하고, 상기 공기가 통과되기 위해 상기 기판과의 사이에 토출 틈새를 갖는 나이프 커버부를 포함하며, 상기 토출 틈새는 상기 에어 나이프부에서 공기가 토출되는 슬릿의 너비의 대략 0.5 ~ 10배 이내의 간격을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 기판의 표면을 전체적으로 균일하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FORPROCESSING SUBSTRATE}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략도,
도 2는 도 1의 에어 나이프 및 나이프 커버부의 상태를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 식각 배스 20 : 세정 배스
100 : 기판 200 : 기판 이송부
300 : 처리물질 분사부 400 : 에어 나이프
500 : 나이프 커버부 501 : 토출 틈새
600 : 세척액 분사부
본 발명은, 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판을 식각액 또는 현상액 등으로 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치(LCD; Liquid Crystal Display)나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에는 각 화소를 독립적으로 구동하기 위해서 박막 트랜지스터 기판 등과 같은 회로 기판이 사용된다.
통상 기판은 제조과정에 기판 처리 장치를 사용하여 식각 공정이나 현상 공정 등과 같이 기판의 표면을 처리하는 기판 처리 공정을 여러 차례 거치게 된다.
기판 처리 공정에는 노광된 감광막을 현상하여 감광막 패턴을 형성하는데 사용하는 현상액과, 금속층 등을 식각하는데 사용하는 식각액 등과 같은 처리물질이 사용된다. 이러한 처리물질은 기판의 표면을 처리한 후에 제거된다.
스프레이 식각(spray etching)공정을 일예로 설명하면, 식각하고자 하는 기판이 이송되어 식각 공정이 진행되는 곳(식각 배스)으로 유입되면, 이송중인 기판 위에 노즐을 통해 식각용액을 분사하여 식각하게 된다. 이때, 식각은 이방적(anisotropic)으로 이루어진다. 다음, 식각 공정에서 사용된 처리물질은 기판의 표면에서 일차적으로 제거된 다음 세정 배스로 옮겨져 식각 공정이 진행되며, 세정 공정에서 완전히 세척된다. 즉, 식각 배스에서 에어 나이프로 공기를 토출하여 기판의 판면에 묻어있는 처리물질을 일차적으로 제거한 다음 기판은 세정 배스로 넘어가게 된다.
종래의 기판 처리 장치는 식각 배스에서 이송중인 기판에 처리물질이 분사되다가 세정 배스로 넘어가기 전에 기판의 판면에 묻은 처리물질을 제거하기 위해 에어 나이프가 작동되면, 처리물질이 제거된 기판의 판면에 처리물질이 다시 묻어 세정 배스로 유입되는 것을 방지하기 위해서 처리물질의 분사가 중지되었다. 따라서, 기판의 앞부분과 뒷부분이 처리물질에 노출되는 시간에 차이를 보이게 된다. 이에, 기판이 전체적으로 불균일하게 처리되는 문제점이 발생되며, 이러한 문제점은 기판의 크기가 클수록 더욱 부각된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 기판의 표면을 전체적으로 균일하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판 처리 장치에 있어서, 기판 처리 장치에 있어서, 처리대상인 기판을 이송하는 기판 이송부와; 이송중인 기판의 판면에 처리물질을 분사하는 처리물질 분사부와; 이송중인 기판의 판면에 대해 소정의 경사각을 가지고, 상기 기판의 이송방향에 반대방향으로 공기를 토출하여 상기 기판의 판면에 살포된 처리물질을 제거하는 에어 나이프와; 상기 에어 나이프를 상기 처리물질 분사부에 의해 분사되는 처리물질로부터 차폐하고, 상기 공기가 통과되기 위해 상기 기판과의 사이에 토출 틈새를 갖는 나이프 커버부를 포함하며, 상기 토출 틈새는 상기 에어 나이프부에서 공기가 토출되는 슬릿의 너비의 대략 0.5 ~ 10배 이내의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 토출 틈새는 이송중인 기판의 판면으로부터 대략 1cm 이내의 간격을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 에어 나이프가 이송 중인 기판의 판면에 대해 가지는 경사각은 대략 15 ~ 45도 사이인 것이 바람직하다.
이에, 기판에 처리물질을 살포함과 동시에 기판의 판면에 이미 살포된 처리물질의 제거를 할 수 있게 되어 이송방향을 기준으로 기판의 앞부분과 뒷부분이 전 체적으로 살포중인 처리물질에 노출되는 시간의 차이를 줄일 수 있다. 따라서, 기판의 판면을 전체적으로 균일하게 처리할 수 있다.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
설명에 앞서, 본 명세서의 기판 처리 장치는 박막 트랜지스터 기판을 스프레이 식각 방식으로 식각하는 습식 식각 장치를 실시예로 하여 특징을 부각하여 개략적으로 도시하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치는, 도 1에서 도시된 바와 같이, 크게 식각 배스(10), 세정 배스(20) 및 건조 배스(미도시) 등과, 처리대상인 기판(100)을 이송시키는 기판 이송부(200)를 포함한다.
기판 이송부(200)는 롤러 타입 또는 컨베이어 벨트 타입으로 되어 있으며, 기판(100)을 식각 배스(10)로 공급하고 세정 배스(20)를 거쳐 건조 배스(미도시)로 이송한다. 기판(100)은 통상 직사각형 형상으로 되어 있는데, 기판 이송부(200)는 기판(100)의 긴 변과 평행한 방향으로 기판(100)을 이송한다.
식각 배스(10)로 공급되는 기판(100)은 식각될 부분을 노출하고 있다. 즉, 기판(100)의 표면에 식각될 금속층, 전극층 및 절연층 등이 노출되어 있으며, 식각되지 않을 부분은 감광막 등으로 덮여있다.
식각 배스(10)에는 기판 이송부(200)에 의해 이송중인 기판(100)의 판면에 처리물질(30)을 분사하는 처리물질 분사부(300)와, 이송중인 기판(100)의 판면에 대해 소정의 경사각을 가지고 기판(100)의 이송방향에 반대방향으로 공기를 토출하여 기판(100)의 판면에 살포된 처리물질을 제거하는 에어 나이프(400)와, 에어 나이프(400)를 처리물질 분사부(300)에 의해 분사되는 처리물질(30)로부터 차폐하고 공기가 통과되기 위해 기판(100)과의 사이에 토출 틈새(501)를 갖는 나이프 커버부(500)를 포함한다.
처리물질 분사부(300)는 기판(100)의 판면에 처리물질(30)을 골고루 분사하기 위해 복수개로 마련되는 것이 바람직하다.
처리물질(30)은 기판(100)의 판면에서 식각하고자 하는 대상에 따라 그 성분이 달라진다. 게이트 배선 또는 데이터 배선으로 사용되는 알루미늄이나 몰리브덴을 식각할 경우 처리물질(30)은 인산, 질산, 아세트산을 포함한다. 탄탈을 식각할 경우 처리물질(30)은 불산과 질산을 포함한다. 크롬을 식각할 경우 처리물질(30)은 질산암모니움세슘과 질산을 포함한다. 또한 화소전극으로 사용되는ITO(indium tin oxide)를 식각할 경우 처리물질(30)은 염산, 질산, 염화철을 포함한다.
도시하지는 않았으나 식각 배스(10)는 처리물질(30)을 저장하는 처리물질 저장부와, 저장된 처리물질을(30)을 처리물질 분사부(300)로 공급해주는 처리물질 공급부를 더 포함한다.
에어 나이프(400)는 기판(100)이 세정 배스(20)로 진입하기 전에 식각 배스(10)에서 처리물질 분사부(300)에 의해 공기를 토출하여 기판(100)의 판면에 뿌려진 처리물질(30)을 1차적으로 제거한다. 이렇게 1차적으로 처리물질(30)이 제거된 기판(100)은 세정 배스(20)에서 세척과정을 통해 잔존 처리물질(30)이 완전히 제거된다.
또한, 에어 나이프(400)는 이송중인 기판(100)의 판면에 대해 대략 15 ~ 45도의 경사각을 가지고, 기판(100)의 이송방향에 가로방향 길이 보다 크거나 같은 길이와 대략 0.5~ 10mm의 너비를 갖는 슬릿을 통해 기판(100)의 이송방향에 반대방향으로 공기를 토출하게 된다. 이러한 경사각은 처리공정, 처리대상 및 처리물질의 종류에 따라 적절하게 설정된다.
나이프 커버부(500)는 처리물질 분사부(300)에 의해 살포된 처리물질(30)이 에어 나이프(400)를 타고 흘러내려 에어 나이프(400)에 의해 처리물질(30)이 제거된 기판(100)의 판면으로 떨어지는 것을 방지하고, 처리물질 분사부(300)에 의해 살포중인 처리물질(30)이 처리물질(30)이 제거된 기판의 판면에 다시 직접 살포되는 것을 방지한다.
또한, 나이프 커버부(500)는 에어 나이프(400)에서 토출된 공기가 통과하여 기판(100)의 판면에 처리물질(30)을 제거할 수 있게 이송중인 기판(100)과의 사이에 소정의 토출 틈새(501)를 갖는다. 이러한 토출 틈새(501)는 토출 틈새(501)를 통해 살포중인 처리물질(30)이 유입되지 않도록 에어 나이프(400)에서 공기가 토출되는 슬릿의 너비의 대략 0.5 ~ 10배 이내의 간격을 갖는 것이 바람직하며, 대략 1cm 이내의 간격을 갖는다.
이에, 에어 나이프(400)에서 토출되는 공기의 압력에 의해 토출 틈새(501)를 통해 처리물질(30)이 유입되는 것이 방지된다. 따라서, 에어 나이프(400)를 작동하여 기판(100)의 일부 판면에 살포된 처리물질(30)을 제거함과 동시에 판면의 다 른 부위에는 지속적으로 처리물질(30)을 살포할 수 있게 된다. 즉, 식각 배스(10)로 먼저 유입되는 기판(100)의 앞부분과 늦게 유입되는 뒷부분 간의 처리물질(30)에 대한 노출시간의 차이를 앞부분에 묻은 처리물질(30)이 제거되는 중에도 뒷부분에 계속 처리물질(30)이 살포함으로써 줄일 수 있어, 기판(100)의 판면을 전체적으로 균일하게 처리할 수 있게 된다.
세정 배스(20)는 식각 배스(200)와 유사하게 형성되어 있으며, 세척액을 분사하여 기판(100)에 공급하는 세척액 분사부(600)를 갖는다. 이 세척액 분사부(600)는 처리물질 분사부(300)와 마찬가지로 복수개로 마련된다.
그리고, 도시하지는 않았으나, 건조 배스도 역시 식각 배스(10) 및 세정 배스(20)와 유사하게 형성되어 있으며, 건조노즐 유닛을 갖는다.
또한, 전술한 실시예와 달리, 기판 처리 장치에 의해 처리되는 기판(100)은 박막 트랜지스터 기판 이외에도 컬러필터 기판 및 웨이퍼 등 식각 및 현상 등의 기판 처리 공정을 필요로 하는 여러 기판에도 모두 적용될 수 있음은 물론이다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치의 작용 및 효과를 살펴보면, 기판(100)의 일부분에 처리물질(30)의 살포함과 동시에 에어 나이프(400)로 기판(100)의 타부분에 이미 살포된 처리물질(30)을 제거할 수 있게 되어 이송방향을 기준으로 기판(100)의 앞부분과 뒷부분이 전체적으로 살포중인 처리물질(30)에 노출되는 시간의 차이를 줄일 수 있다. 따라서, 기판(100)의 판면을 전체적으로 균일하게 처리할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기판의 표면을 전체적으로 균일하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    처리대상인 기판을 이송하는 기판 이송부와;
    이송중인 기판의 판면에 처리물질을 분사하는 처리물질 분사부와;
    이송중인 기판의 판면에 대해 소정의 경사각을 가지고, 상기 기판의 이송방향에 반대방향으로 공기를 토출하여 상기 기판의 판면에 살포된 처리물질을 제거하는 에어 나이프와;
    상기 에어 나이프를 상기 처리물질 분사부에 의해 분사되는 처리물질로부터 차폐하고, 상기 공기가 통과되기 위해 상기 기판과의 사이에 토출 틈새를 갖는 나이프 커버부를 포함하며,
    상기 토출 틈새는 상기 에어 나이프부에서 공기가 토출되는 슬릿의 너비의 대략 0.5 ~ 10배 이내의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출 틈새는 이송중인 기판의 판면으로부터 대략 1cm 이내의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에어 나이프가 이송 중인 기판의 판면에 대해 가지는 경사각은 대략 15 ~ 45도 사이인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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