KR20060078529A - 에어 세정장치 및 이를 구비한 증착장비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 제조 공정에서 글라스 표면을 세정할 때, 인접 장비의 오염을 방지할 수 있는 에어 세정장치 및 이를 구비한 증착장비를 개시한다. 개시된 본 발명은 공기를 분사하는 에어 나이프; 상기 에어 나이프와 마주보도록 배치되어 있는 흡입기; 상기 흡입기와 연결된 흡입관; 및 상기 흡입기에서 흡입된 이물질을 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 글라스기판의 세정작업과 함께 이물질에 의한 장비의 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
에어, 세정, 흡입기, 배출부, 이물질, 글라스

Description

에어 세정장치 및 이를 구비한 증착장비{AIR CLEANING EQUIPMENT AND DEPOSITION EQUIPMENT HAVING THE SAME}
도 1은 종래 기술에 따라 증착공정을 진행하기 전에 에어 세정장치를 사용하여 글라스 표면을 세정하는 모습을 도시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 에어 세정장치의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 에어 세정장치를 사용하여 증착공정을 진행하기 전에 글라스 표면을 세정하는 모습을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 에어 세정장치의 구조를 개념적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 에어 세정장치의 동작을 설명하기 위한 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 증착챔버 103: 에로우 핀
105: 서셉터 107: 리프트 핀
109: 가스분출구 120: 글라스기판
130: 로봇 암 140: 에어 나이프
150: 흡입기 151: 지지대
153: 흡입관 160: 배출부
본 발명은 액정표시장치 제조 공정에서 글라스 표면을 세정할 때, 인접 장비의 오염을 방지할 수 있는 에어 세정장치 및 이를 구비한 증착장비에 관한 것이다.
일반적으로 현대 사회가 정보 사회화로 변해 감에 따라 정보표시장치의 하나인 액정표시장치 모듈의 중요성이 점차로 증가되어 가고 있다. 지금까지 가장 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)는 성능이나 가격적인 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성 측면에서 많은 단점을 갖고 있다.
반면에 액정표시장치는 가격 측면에서 다소 비싸지만 소형화, 경량화, 박형화, 저 전력 및 소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체수단으로 주목되고 있다.
상기 액정표시장치는 박막 트랜지스터(TFT)가 배열된 어레이기판과, 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 컬러 필터층이 형성된 컬러필터기판이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 하고 있다.
상기의 어레이기판과 컬러필터기판은 여러 번의 마스크 공정에 따라 금속막과 절연막을 증착하고 패터닝하는 과정을 반복하여 제조된다.
상기 어레이기판을 예로들면, 5, 6, 7, 8 마스크 공정을 각각 진행하여, 게이트 배선, 데이터 배선, TFT, 화소전극등을 절연기판상에 제조하는데, 이와 같이 각각의 마스크 공정 단계에서는 스퍼터링(sputtering) 공정 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용하여 금속막 또는 절연막을 증착 한다.
그리고 증착된 금속막과 절연막은 각각 습식각 또는 건식각 공정을 진행하여 원하는 패터닝을 절연기판 상에 형성하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따라 증착공정을 진행하기 전에 에어 세정장치를 사용하여 글라스 표면을 세정하는 모습을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 증착챔버(10)는 증착물질을 증착하기 위한 글라스기판(20)을 안착시키고, 열을 가할 수 있는 서셉터(5)와, 상기 글라스기판(20)이 공정중 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위한 에로우 핀(3)과, 상기 글라스기판(20)이 로봇암에 의하여 로딩되거나 언로딩될 때, 전달받기 위한 다수개의 리프트핀(7)과, 상기 증착챔버(10) 상부에 증착공정을 위하여 공급되는 가스분출구(9)로 구성되어 있다.
그리고 상기 증착챔버(10)의 입구 영역에는 글라스기판(20)이 로봇암(30)에 의하여 상기 증착챔버(10) 내로 로딩되기 전에, 상기 글라스기판(20) 표면에 있는 이물질을 제거하기 위한 에어 나이프(air knife: 40)가 배치되어 있다.
왜냐하면, 증착챔버(10)에 글라스기판(20)이 로딩되기 전에 표면 이물질이 존재하면 증착 불량을 유발하기 때문에 상기 증착챔버(10) 입구 상부에 에어 나이프(40)을 배치하여 상기 글라스기판(20) 표면을 세정하기 위해서이다.
이와 같이 에어 나이프(40)는 기판의 표면 이물질을 제거하기 위하여 사용할 뿐만 아니라, 액정표시장치의 제조공정에서 각각의 공정 진행 후, 기판을 DI 린스(Rinse)로 세정하는 공정을 진행하는데, 이때 세정 후 기판 표면에 존재하는 수분을 제거하기 위하여 에어 나이프(40)를 사용하기도 한다.
그러나, 상기와 같이 글라스기판(20) 상의 이물질을 제거하기 위하여 강한 공기를 분사하는 에어 나이프(40)를 사용하게 되면, 글라스기판(20) 표면 상에 존재하는 이물질은 제거될지 모르지만, 제거된 이물질이 인접한 장비를 오염시키게 되는 문제가 있다.
이에 대하여 도 2를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 도 2는 종래 기술에 따른 에어 세정장치의 문제점을 설명하기 위한 도면으로서, 로봇암에 의하여 증착챔버 입구로 글라스기판(20)이 이동되면, 상기 증착챔버의 입구에 배치되어 있는 에어 나이프(40)에서 공기(air)를 분사하여 상기 글라스기판(20) 표면을 세정한다.
공정 진행중에 상기 글라스기판(20) 표면 상에는 파티클 이물질이 다수 존재하는데, 에어 나이프(40)의 강력한 공기 분사로 인하여 상기 글라스기판(20) 표면에 존재하는 이물질이 깨끗하게 세정된다.
하지만, 이렇게 분사된 공기에 의하여 글라스기판(20) 표면을 이탈한 이물질은 인접한 로봇암 장비, 증착장비 등 주위 장비들을 2차적으로 오염시키는 문제가 발생한다.
이와 같이 주위의 장비들을 오염시키면 장비 관리가 어려워져, 액정표시장치의 생산 수율을 떨어뜨리는 원인이 된다.
본 발명은, 액정표시장치 세정공정에서 글라스기판을 세정하면서, 분리된 이 물질들을 제거할 수 있도록 진공 흡입기를 함께 설치함으로써, 글라스기판의 세정작업과 함께 이물질에 의한 장비의 2차 오염을 방지할 수 있는 에어 세정장치 및 이를 이용한 증착장비를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 에어 세정장치는,
공기를 분사하는 에어 나이프;
상기 에어 나이프와 마주보도록 배치되어 있는 흡입기;
상기 흡입기와 연결된 흡입관; 및
상기 흡입기에서 흡입된 이물질을 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 에어 세정장치는,
이물질을 흡입하는 흡입기;
상기 흡입기를 구동시키는 제 1 구동부;
공기를 분사하는 공기 분사기;
상기 공기 분사기를 구동시키는 제 2 구동부; 및
상기 제 1 구동부와 제 2 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 증착장비는,
챔버;
상기 챔버 내측에 배치되어 있는 서셉터;
상기 서셉터 상부에 배치되어 있는 가스분출구;
상기 서셉터에 배치되어 기판을 상하로 이동시키는 다수개의 리프트 핀; 및
상기 챔버 입구에 배치된 흡입기와 에어 나이프로 구성된 에어 세정장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 챔버 하측에는 상기 흡입기로부터 흡입된 이물질을 배출하는 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액정표시장치 세정공정에서 글라스기판을 세정하면서, 분리된 이물들을 제거할 수 있도록 진공 흡입기를 함께 설치함으로써, 글라스기판의 세정작업과 함께 이물질에 의한 장비의 2차 오염을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 에어 세정장비를 사용하여 증착공정을 진행하기 전에 글라스 표면을 세정하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 증착챔버(100)의 구조는 증착물질을 증착하기 위한 글라스기판(120)을 안착시키고, 열을 가할 수 있는 서셉터(105)와, 상기 글라스기판(120)이 공정중 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위한 에로우 핀(103)과, 상기 글라스기판(120)이 로봇암(130)에 의하여 로딩되거나 언로딩될 때, 상하방향으로 움직이는 다수개의 리프트핀(107)과, 상기 증착챔버(100) 상부에 증착공정을 위하여 공급되는 가스분출구(109)로 구성되어 있다.
도면에서는 도시되지 않았지만, 상기 증착챔버(100) 상부에는 고전압을 인가 할 수 있는 상부 전극이 배치되고, 상기 서셉터(105)에는 이와 대응되는 하부 전극이 배치된다.
그리고 상기 증착챔버(100)의 입구 영역에는 에어 세정장치가 배치되어 있는데, 이것은 글라스기판(120)이 로봇암(130)에 의해 상기 증착챔버(100) 내로 로딩되기 전에 잠시 대기하는 동안 상기 글라스기판(120) 표면을 세정하기 위해서이다.
상기 에어 세정장치는 상기 증착챔버(100)의 입구 상단에 배치된 에어 나이프(air knife: 140)와 상기 에어 나이프(140)와 서로 대향되도록 배치된 흡입기(150)와 상기 흡입기(150)에서 흡입된 이물질을 외부로 배출하기 위한 배출부(160)로 구성되어 있다.
특히, 상기 흡입기(150)는 상기 에어 나이프(140)와 마주하도록 배치되어 있는데, 이를 위하여 상기 흡입기(150)와 연결된 흡입관(153)이 상기 증착챔버(100) 입구 상측에 배치된 지지대(151) 내측으로 삽입되어 있다.
이렇게 상기 지지대(151)에 삽입된 흡입관(153)은 상기 증착챔버(100)의 하측에 배치되어 있는 배출부(160)와 연결되어 있다.
따라서, 상기와 같은 구조를 갖는 증착장비는 증착챔버(100)로 글라스기판(120)이 로딩되면, 상기 증착챔버(100) 입구 상측에 배치되어 있는 에어 세정장치의 에어 나이프(140)와 흡입기(150)가 작동하여 상기 글라스기판(120)을 세정한다.
이때, 상기 에어 나이프(140)는 상기 글라스기판(120) 상에 존재하는 미세 이물질을 강한 공기분사로 제거시키고, 상기 에어 나이프(140)에 대향하도록 배치 되어 있는 흡입기(150)는 상기 글라스기판(120)으로부터 분리되는 이물질을 곧바로 흡입한다.
따라서, 증착공정을 진행하기 전에 상기 글라스기판(120)의 표면을 세정할 때, 발생되는 이물질들이 상기 흡입기(150)에 의해서 모두 제거되기 때문에 세정공정에서 발생되는 이물질이 주변의 장비를 오염시키지 않게 된다.
또한, 상기 흡입기(150)는 상기 글라스기판(120)으로부터 분리되는 이물질을 흡입할 뿐아니라 장비 공간에 존재하는 이물질들을 흡입하므로 장비내 오염율을 줄일 수 있다.
본 발명에서는 글라스기판을 증착챔버로 로딩하기 전에 증착수율을 향상시키기 위하여 글라스기판 표면을 세정함과 동시에 세정으로 발생되는 이물질이 장비 내부를 2차 오염시키는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 4는 본 발명에 따른 에어 세정장비의 구조를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 증착공정을 진행하기 위하여 정지해있는 글라스기판 상부에 공기를 분사하여 이물질을 제거하는 에어 나이프(140)가 배치되어 있고, 상기 에어 나이프(140)와 대향하는 위치에 상기 에어 나이프(140)에 의하여 제거된 이물질을 흡입하는 흡입기(150)가 배치되어 있다.
그리고 상기 흡입기(150)에는 흡수된 이물질을 외부로 배출하기 위한 흡입관(153)이 연결되어 있고, 상기 흡입관(153)은 배출부(160)와 연결되어 있다.
상기 에어 나이프(140)의 구조는 상기 글라스기판 폭의 대부분을 커버할 수 있는 바 타입(bar type) 형상을 하고 있고, 상기 흡입기(150)의 구조도 상기 에어 나이프(140)와 대응될 수 있는 바 타입 형상으로 되어 있다.
뿐만아니라 노즐타입으로 에어나이프(140)를 형성할 수 있다.
그래서 상기 글라스기판의 전 영역을 상기 에어 나이프(140)가 지나갈 수 있도록 하여 상기 글라스기판 표면 상에 존재하는 이물질을 완전히 제거할 수 있도록 하였다.
또한, 상기 에어 나이프(140)와 마주보도록 상기 흡입기(150)가 배치되어 있으므로 글라스기판 전 영역에서 분리되는 이물질들이 상기 에어 나이프(140)에 의하여 분리될 때, 곧바로 상기 흡입기(150)로 흡입될 수 있도록 하였다.
도 5는 본 발명에 따른 에어 세정장비의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 에어 세정장치의 시스템 구성도를 보면 흡입기(210)를 구동시키는 제 1 구동부(240)와, 상기 에어 나이프(220)를 구동시키는 제 2 구동부(240)와 상기 제 1 구동부(240)와 제 2 구동부(230)를 제어하는 제어부(200)로 구성되어 있다.
상기 에어 세정장치의 동작을 구체적으로 살펴보면 증착공정을 진행하기 위하여 글라스기판이 증착챔버 입구로 로딩되면 상기 제어부(200)의 구동 신호에 의하여 상기 제 2 구동부(230)를 동작시켜 상기 에어 나이프(220)로부터 공기가 분사되도록 한다.
이때, 제어부(200)에서는 공기분사에 의하여 글라스기판으로부터 이물질이 분리되는 것을 흡입하기 위하여 상기 제 1 구동부(240)에 구동 신호를 인가하여 상기 흡입기(210)가 이물질을 흡입할 수 있도록 한다.
이와 같이, 상기 에어 나이프(220)에 의한 공기 분사가 시작되면 동시에 상기 흡입기(210)가 동작하여 세정 작업과 이물질 제거 작업이 동시에 일어나도록 한다.
그런 다음, 상기 에어 나이프(220)가 글라스기판의 전 영역을 공기 분사하여 세정 작업이 끝나게 되면 상기 제어부(200)에서는 상기 제 2 구동부(230)의 동작을 중지시킨다.
하지만, 상기 에어 나이프(220)로부터 공기 분사 작업이 끝난 경우에도 글라스기판으로부터 분리된 이물질이 장비 공간에 존재할 수 있으므로, 상기 흡입기(210)의 동작은 곧바로 멈추지 않고 소정의 시간동안 동작시키도록 제어한다.
이것은 상기 글라스기판 표면의 세정작업이 끝난 경우에도 공기 분사에 의하여 글라스기판 외측으로 이물질들을 분리되어 장비를 2차적으로 오염시키는 것을 방지하기 위해서이다.
따라서, 본 발명에서는 글라스기판 상에 존재하는 이물질을 제거하는 세정작업을 진행하면서 동시에 세정작업으로부터 발생되는 이물질을 곧바로 제거하여 장비 오염을 방지하도록 하였다.
그리고 본 발명에서는 증착챔버 내로 로딩되는 글라스기판의 세정을 중심으로 서술되었지만, 에어 나이프가 사용되는 DI 세정장비 또는 스트립 장비에 동일하게 적용할 수 있을 것이다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 액정표시장치 세정공정에서 글라스기판을 세정하면서, 분리된 이물들을 제거할 수 있도록 진공 흡입기를 함께 설치함으로써, 글라스기판의 세정작업과 함께 이물질에 의한 장비의 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. 공기를 분사하는 에어 나이프;
    상기 에어 나이프와 마주보도록 배치되어 있는 흡입기;
    상기 흡입기와 연결된 흡입관; 및
    상기 흡입기에서 흡입된 이물질을 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 세정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입기는 글라스기판의 표면 이물질 및 상기 에어 나이프에 의하여 글라스기판으로부터 이탈한 이물질을 흡입하는 것을 특징으로 하는 에어 세정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 나이프와 흡입기의 구조는 세정하고자하는 글라스기판의 폭에 대응되는 바 타입 또는 노즐 타입 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 세정장치.
  4. 이물질을 흡입하는 흡입기;
    상기 흡입기를 구동시키는 제 1 구동부;
    공기를 분사하는 공기 분사기;
    상기 공기 분사기를 구동시키는 제 2 구동부; 및
    상기 제 1 구동부와 제 2 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 세정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 공기 분사기와 흡입기는 함께 작동하여 상기 공기 분사기에 의한 세정작업과, 세정작업 후 이물질 제거 작업이 동시에 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 에어 세정장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 공기 분사기에 의한 세정작업 완료후, 소정의 시간동안 상기 흡입기는 계속 구동시켜 이물질을 제거시키도록 한 것을 특징으로 하는 에어 세정장치.
  7. 챔버;
    상기 챔버 내측에 배치되어 있는 서셉터;
    상기 서셉터 상부에 배치되어 있는 가스분출구;
    상기 서셉터에 배치되어 기판을 상하로 이동시키는 다수개의 리프트 핀; 및
    상기 챔버 입구에 배치된 흡입기와 에어 나이프로 구성된 에어 세정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 챔버 하측에는 상기 흡입기로부터 흡입된 이물질을 배출하는 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장비.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 에어 세정장치는 상기 흡입기와 에어 나이프가 서로 대향하도록 상기 챔버 입구에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 증착장비.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 에어 나이프는 증착공정을 하기 위한 글라스기판의 표면 세정하고, 상기 흡입기는 세정후 발생되는 이물질을 제거시키는 것을 특징으로 하는 증착장비.
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