KR20060083634A - 기판의 처리방법과 장치 - Google Patents

기판의 처리방법과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 처리방법에 관한 것으로서, 기판을 기립되게 지지하는 단계와; 기판을 이송하면서 기판의 표면에 처리액을 공급하여 기판의 표면을 처리하는 단계를 포함한다. 이에 의해 기판의 손상을 방지하고, 표면 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
액정표시장치, 현수 지지, 수직 이송, 기판, 처리 균일성, 손상 방지

Description

기판의 처리방법과 장치{METHOD FOR PROCESSING SUBSTRATE AND APPARATUS THEREFOR}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 처리장치를 나타내는 개략도이고,
도 2는 도 1의 처리장치를 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 처리장치를 나타내는 개략도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명
10 : 기판 20 : 이송부
22 : 고정구 24 : 레일구
30 : 처리액 공급부
본 발명은 기판의 처리방법과 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 표면 처리의 균일성을 향상시킨 기판의 처리방법과 장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과, 컬러필터층이 형성되어 있는 컬러필터 기판과, 양 기판 사이에 개재하는 액정층을 구비하는 액정패널을 포함한다. 액정패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 조사하는 백라이트 유닛이 위치할 수 있다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛의 투과량은 액정층의 배열상태에 따라 조절된다.
또한 액정표시장치에는 액정패널의 각 화소를 구동하기 위해서 구동회로와, 구동회로로부터 구동신호를 받아 표시영역내의 데이터선과 게이트선에 전압을 인가하는 데이터 드라이버와 게이트 드라이버가 마련되어 있다.
컬러필터 기판 또는 박막트랜지스터 기판의 제조 과정 중에 처리액을 기판의 표면에 공급하여 기판 표면을 처리하는 공정이 있다. 구체적으로는 노광된 감광막으로부터 감광막 패턴을 형성하는 현상공정, 현상공정에서 형성된 감광막 패턴을 이용하여 금속층 패턴 또는 전극 패턴 등을 형성하는 식각공정, 식각공정 후 감광막을 분리하는 감광막 분리공정, 각 공정을 전후하여 기판을 세정하는 세정공정이 있다. 각 공정에서 사용되는 처리액은 각각 현상액, 식각액, 스트립약액, DI(deionized) 워터이다.
처리액을 공급하여 기판을 처리하는 공정은 기판을 이송하면서 수행되는데, 종래의 기판 처리장치는 이송 롤러를 이용하여 기판을 이송했다. 종래의 기판 처리장치는 다수의 이송 롤러를 수평면 상에 배열하여 기판을 수평되게 이송하는 수평 이송을 수행하거나, 이송 롤러를 기판이 이송되는 방향의 가로방향으로 경사각을 가지도록 배열하여 기판을 경사지되게 이송하는 경사 이송을 수행하였다.
이러한 종래의 기판 처리장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
이송 롤러와의 접촉에 의해 기판을 이송시키기 때문에 기판 표면이 손상 또는 파손될 수 있다. 기판의 하중이 이송 롤러와의 접촉점에 집중되기 때문에 기판 의 표면에 이송 롤러의 자국이 발생하여 표면 처리 후 이러한 자국이 얼룩으로 발현될 수 있다. 또는 이송 롤러에 손상이 발생하는 경우 이와 접촉하는 기판 표면에는 스크래치가 발생할 수 있다. 또는 특정 위치의 이송 롤러에 이상이 발생하는 경우 기판의 진행 방향이 틀어지게 되어 기판 전체의 파단이 발생할 수 있다. 이에 따라 기판의 전체적인 수율이 감소될 수 있다.
또한 종래의 기판 처리장치는 기판 표면의 처리 균일성이 떨어질 수 있다. 수평 이송의 경우 처리액이 신속히 제거되지 않아 기판 표면의 위치에 따라 처리액과 접촉하는 시간이 현저히 차이가 난다. 경사 이송의 경우에도 이러한 차이는 정도는 경감되나 마찬가지이다. 처리액이 기판 표면을 따라 흐를 때 기판의 하류 부분은 상류 부분에 비해 처리액과의 접촉 시간이 상대적으로 길다. 따라서 기판 표면의 각 부분이 처리액과 접촉하는 시간이 다름에 따라 처리액에 의해 처리되는 정도가 균일하지 않을 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이송 롤러와의 접촉 이송을 배제하여 기판의 손상을 방지할 수 있는 기판의 처리방법과 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기판 표면의 처리 균일성을 향상시킬 수 있는 기판의 처리방법과 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적은 본 발명에 따라, 기판의 처리방법에 있어서, 상기 기판을 기립되게 지지하는 단계와; 상기 기판을 이송하면서 상기 기판의 표면에 처리액을 공 급하여 상기 기판의 표면을 처리하는 단계를 포함하는 기판의 처리방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서 상기 기판을 지지하는 단계는, 상기 기판의 판면이 상기 기판이 이동하는 방향과 나란하도록 상기 기판을 지지하며, 상기 기판의 상단을 파지하여 상기 기판을 현수 지지하는 것이 바람직하다.
상기 기판을 지지하는 단계는, 상기 기판의 처리되지 않는 표면이 서로 마주보도록 두 개의 상기 기판을 지지할 수 있다.
상기 처리액은 현상액, 식각액, 감광막 분리액, 또는 세정액 중 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 기판의 처리장치에 있어서, 상기 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와; 상기 기판을 분리 가능하며 기립되게 고정하는 고정구와, 상기 고정구를 상기 기판의 이동 방향으로 이동 가능하게 지지하는 레일구를 갖는 이송부를 포함하는 기판의 처리장치에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서 상기 고정구는 상기 기판의 판면이 상기 기판이 이동하는 방향과 나란하도록 상기 기판을 고정하며, 상기 기판의 상단을 파지하여 상기 기판을 현수되도록 고정하는 것이 바람직하다.
상기 고정구는 상기 기판의 처리되지 않는 표면이 서로 마주보도록 두 개의 상기 기판을 고정할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 처리장치를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 처리장치는 기판(10)을 이송하는 이송부(20)와, 기판(10)의 처리 표면(12)에 처리액(36)을 공급하는 처리액 공급부(30)를 포함한다.
이송부(20)는 기판(10)을 고정하는 고정구(22)와, 고정구(22)를 이동 가능하게 지지하는 레일구(24)를 구비한다. 고정구(22)는 분리 가능하며 기립되게 기판(10)을 파지한다. 이에 따라 기판(10)은 세워진 상태에서 고정구(22)에 파지된다. 고정구(22)는 기판(10)의 판면이 기판(10)이 이동하는 방향과 나란하도록 기판(10)을 파지한다. 고정구(22)는 기판(10)의 상단을 파지하여 기판(10)이 현수되도록 고정한다. 고정구(22)는 기판(10)의 어느 한 변을 파지한다.
고정구(22)는 기판(10)의 판면 방향이 연직 방향이 되도록 함과 동시에 기판(10)의 법선 방향이 기판(10)이 이동하는 방향과 수직되도록 기판(10)을 파지하는 것이 바람직하다. 고정구(22)는 기판(10)의 크기에 대응하여 적절한 면적의 파지면을 가지도록 형성되며, 중량의 기판(10)이라 하더라도 이탈되지 않도록 충분한 파지력을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 고정구(22)는 기판(10)과 접촉하는 부분에 기판(10)에 손상을 가하지 않도록 부드럽고, 기판(10)이 미끄러지지 않도록 마찰계수가 큰 소재로 형성되는 접촉부재를 포함하는 것이 바람직하다. 고정구(22)는 클램프 등 기판(10)을 분리 가능하게 고정할 수 있는 것이라면 통상의 고정 수단일 수 있다.
레일구(24)는 고정구(22)를 기판(10)의 이동 방향으로 이동 가능하게 지지한 다. 레일구(24)는 처리조(32)로 기판(10)이 반입되는 반입부(미도시)에서부터 처리조(32) 내의 기판(10)의 이송 경로를 경유하여 기판(10)이 처리조(32) 외로 반출되는 반출부(미도시)까지 연장되어 있다. 레일구(24)는 다수의 처리조(32)를 걸쳐 기판(10)이 이송할 수 있도록 다수의 처리조(32)에 연결 형성될 수 있다. 레일구(24)는 처리조(32) 내에서 다수의 기판(10)이 연속해서 처리될 수 있도록 다수의 고정구(22)가 소정 간격 이격된 채 마련되어 있다.
레일구(24)는 중량의 기판(10)이 고정구(22)에 고정되더라도 고정구(22)가 이동하는데 지장이 없도록 충분한 강도와 강성을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 도시하지 않았으나 제어부는 기판(10)의 처리 표면(12)이 처리조(32) 내에서 처리액(36)을 공급받아 충분히 처리될 수 있도록 고정구(22)를 레일구(24)를 따라 편방향 또는 왕복방향으로 이동시킨다.
처리액 공급부(30)는 기판(10)의 처리 표면(12)에 처리액(36)을 공급한다. 처리조(32)의 측면에는 처리액 공급노즐(34)이 마련되어 있다. 처리액 공급노즐(34)은 기판(10)의 상측에 위치하며, 스프레이하여 기판(10)에 처리액(36)을 공급한다. 처리액 공급노즐(34)은 기판(10) 전체에 걸쳐 처리액(36)이 균일하게 공급되도록 기판(10)의 이송 경로를 따라 복수개가 설치되어 있다. 처리액 공급노즐(34)은 기판(10)의 처리 표면(12)에 처리액(36)을 공급하는데 지장이 없도록 적절한 위치와 적절한 스프레이 각도를 가지도록 형성됨에 따라 처리조(32)의 천장에 배치될 수도 있다. 도시하지는 않았으나 처리액 공급노즐(34)에 처리액(36)을 공급하는 처리액 저장탱크와, 처리액 공급노즐(34)과 처리액 저장탱크를 연결하는 처리 액관이 마련되어 있다.
처리액(36)은 처리 공정에 따라 현상액, 식각액, 스트립약액, 및 세정액 중 어느 하나가 될 수 있으며 이에 따라 처리조(32)는 현상조, 식각조, 감광막 분리조 또는 세정조가 될 수 있다.
처리액(36)이 현상액일 경우, 메탈 성분이 포함되지 않는 유기 알카라인 용액 계열이 사용되며, 세척과정을 통하여 알카라인 성분은 완전 제거된다. 처리액(36)이 식각액일 경우 식각 대상에 따라 그 성분이 달라진다. 알루미늄이나 몰리브덴을 식각할 경우 식각액은 인산, 질산, 아세트산을 포함한다. 탄탈을 식각할 경우 식각액은 불산과 질산을 포함한다. 크롬을 식각할 경우 식각액은 질산암모니움세슘과 질산을 포함한다. 또한 ITO(indium tin oxide)를 식각할 경우 식각액은 염산, 질산, 염화철을 포함한다. 처리액(36)이 세정액일 경우 세정액은 통상 DI(deionized)워터이다.
기판(10)은 고정구(22)에 의해 기립 상태로 파지되어 레일구(24)를 따라 처리조(32) 내에서 이송된다. 이 과정에서 기판(10)은 처리될 부분이 처리액 공급노즐(34)로부터 스프레이되는 처리액(36)에 노출되어 있다. 처리 공정이 현상일 경우에는 노광 처리된 감광막이 노출되어 있다. 처리가 식각일 경우에는 식각될 금속층, 전극층, 절연층 등이 노출되어 있으며, 식각이 되지 않을 부분은 감광막으로 덮여 있다. 처리가 감광막 분리일 경우에는 감광막이 노출되어 있으며, 처리가 세정일 경우에는 현상액 또는 식각액 그리고 현상되어 분리된 감광층, 식각되어 분리된 금속층 등이 노출되어 있다.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판의 처리장치에 의한 작용을 설명한다. 기판(10)은 고정구(22)에 의해 기립되게 파지되어 레일구(24)를 따라 처리조(32) 내에서 이송된다. 따라서 다수의 이송 롤러와의 접촉을 배제한다.
또한 처리액 공급노즐(34)로부터 기판(10)의 처리 표면(12)에 처리액(36)이 공급되면 점성이 큰 경우라도 처리액(36)은 신속히 흘러 내려 기판(10)의 처리 표면(12)으로부터 제거된다. 따라서 기판(10)의 상단과 하단에서의 처리액(36)과의 접촉 시간 차이가 종래의 경사 이송에 비해 현저히 줄어든다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판의 처리장치에 대해 설명한다. 상술한 본 발명의 제1실시예에서 동일한 기능과 동일한 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 처리장치를 나타내는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 이송부(20)는 한 쌍의 나란하게 배치된 레일구(24)를 구비한다. 각 레일구(24)는 고정구(22)를 구비하고 있다. 고정구(22)는 각각 기판(10)의 상단을 파지하여 기판(10)을 기립되게 고정한다. 각 고정구(22)는 기판(10)의 처리되지 않는 표면이 서로 마주보도록, 즉 처리 표면(12)이 서로 다른 방향을 향하도록 한 쌍의 기판(10)을 파지한다.
처리조(32)에는 각 기판(10)의 처리 표면(12)에 처리액(36)을 공급하도록 양 측면에 처리액 공급노즐(34)이 마련되어 있다. 처리액 공급노즐(34)은 각 기판(10)의 처리 표면(12)에 처리액(36)을 공급하여 기판(10)의 처리를 실시한다. 이에 따라 처리조(32)의 공간을 효율적으로 활용할 수 있으며 단위 시간 당 기판 처리량을 배가시킬 수 있다.
이송부는 단일의 레일구와, 한 쌍의 기판을 처리 표면이 서로 반대로 향하도록 파지하는 고정구를 구비할 수 있다. 또는 이송부는 단일의 레일구와 복수의 기판을 파지할 수 있도록 형성된 고정구를 구비할 수 있다. 또는 이송부는 각각 단일 또는 복수의 기판을 파지할 수 있는 복수의 고정구와, 복수의 고정구를 각각 지지하는 복수의 레일구를 구비할 수 있다. 이러한 경우 처리액 공급노즐이 처리조의 측면 또는 천장의 적절한 위치에 적절한 각도로 처리액을 스프레이하여 모든 기판의 처리 표면에 처리액이 충분히 공급될 수 있도록 해야 한다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판의 처리방법을 설명한다. 본 발명에 따른 기판의 처리방법은 기판(10)을 기립되게 지지한 채 기판(10)을 이송하면서 기판의 표면에 처리액을 공급하여 기판의 표면을 처리한다.
기판(10)은 그 판면이 기판(10)이 이동하는 방향과 나란하도록 지지된다. 또한 기판(10)은 그 상단이 파지되어 현수 지지된 채 기판(10)의 이송 경로를 따라 이송된다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 기판(10)이 처리되지 않는 표면이 서로 마주보도록 지지될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판의 처리방법과 장치는 기판의 어느 한 변이 지지되어 기판의 길이 방향 또는 너비 방향으로 지지되도록 형성되어 있으나, 본 발명에 따른 기판의 처리방법과 장치는 기판의 모서리 부분이 지지되거나 비스듬하게 지지되도록 형성될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 기판의 처리방법과 장 치는 기판이 연직 방향으로 세워진 상태로 기립 지지되도록 형성되어 있으나, 연직 방향과 소정 각도를 가진 채 기립 지지되도록 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 기판의 처리방법과 장치는 기판의 판면이 기판의 이동 방향에 나란하게 지지되도록 형성되어 있으나, 기판의 법선 방향이 기판의 이동 방향과 나란하도록 지지되거나 기판의 판면이 기판의 이동 방향과 소정 각도를 가진 채 지지되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우 기판의 표면에 처리액이 충분히 공급될 수 있도록 처리액 공급노즐이 적절한 위치에 적절한 각도로 처리액을 스프레이할 수 있도록 형성되어야 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 기판의 처리방법과 장치는 기판의 상단이 파지되어 현수된 상태로 이송되도록 형성되어 있으나, 기판의 하단이 파지되어 이송되도록 형성될 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 기판의 처리방법과 장치는 처리액 공급부가 스프레이 방식으로 처리액을 공급하도록 형성되어 있으나, 딥핑 방식에 의해 처리액을 공급하도록 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 기판의 처리방법과 장치는 현상 공정, 식각 공정, 감광막 분리 공정, 및 세정 공정에서의 기판의 처리방법과 장치를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기판의 처리 공정에서 이송 롤러와의 접촉 없이 기판을 이송함에 따라 기판의 손상 및 파손을 방지하고, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 기판의 처리 공정에서 기판의 표면에 공급되는 처리 액의 접촉 시간을 균일하게 함에 따라 기판의 처리 균일성을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 기판의 처리방법에 있어서,
    상기 기판을 기립되게 지지하는 단계와;
    상기 기판을 이송하면서 상기 기판의 표면에 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 지지하는 단계는,
    상기 기판의 판면이 상기 기판이 이동하는 방향과 나란하도록 상기 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 지지하는 단계는,
    상기 기판의 상단을 파지하여 상기 기판을 현수 지지하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판을 지지하는 단계는,
    상기 기판의 처리되지 않는 표면이 서로 마주보도록 두 개의 상기 기판을 지 지하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리액은 현상액, 식각액, 감광막 분리액, 또는 세정액 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  6. 기판의 처리장치에 있어서,
    상기 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와;
    상기 기판을 분리 가능하며 기립되게 고정하는 고정구와, 상기 고정구를 상기 기판의 이동 방향으로 이동 가능하게 지지하는 레일구를 갖는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정구는 상기 기판의 판면이 상기 기판이 이동하는 방향과 나란하도록 상기 기판을 고정하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 고정구는 상기 기판의 상단을 파지하여 상기 기판을 현수되도록 고정하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 고정구는 상기 기판의 처리되지 않는 표면이 서로 마주보도록 두 개의 상기 기판을 고정하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100876987B1 (ko) * 2007-11-01 2009-01-07 주식회사 해진아이엠피 이중관 노즐을 가지는 글라스 식각 장치

Cited By (1)

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KR100876987B1 (ko) * 2007-11-01 2009-01-07 주식회사 해진아이엠피 이중관 노즐을 가지는 글라스 식각 장치

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