KR20070111026A

KR20070111026A - 기판 안착용 스테이션

Info

Publication number: KR20070111026A
Application number: KR1020060043831A
Authority: KR
Inventors: 조규식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-11-21

Abstract

액정 표시 장치 제조 공정 중에 기판에 발생하는 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 기판 안착용 스테이션이 제공된다. 기판 안착용 스테이션은, 기판이 안착되는 상면에 다수개의 홀이 형성된 스테이지와, 홀 내부에 위치하며, 상/하 운동을 하여 기판을 스테이지에 안착 또는 이격시키는 지지핀으로서, 비도전성 물질로 형성된 실린더형 몸체부와, 몸체부의 외주면에 소정의 두께로 형성된 제1 도전성 박막을 포함하는 지지핀과, 지지핀과 연결되어 지지핀의 상/하 운동의 동력을 제공하는 구동부를 포함한다.

정전기, 도전성 박막, DLC

Description

기판 안착용 스테이션{Station for receiving substrate}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 안착용 스테이션의 구성도이다.

도 2는 도 1의 지지핀에 대한 부분 절개 사시도이다.

도 3a 내지 도 3d는 도 1의 기판 안착용 스테이션이 사용하여 액정 표시 장치의 제조 과정을 나타낸 공정도들이다.

도 4는 도 1의 기판 안착용 스테이션의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100, 100': 기판 안착용 스테이션 110: 스테이지

113: 제2 도전성 박막 115: 홀

120: 지지핀 121: 몸체부

125: 제1 도전성 박막 130: 구동부

200: 기판 250: 로봇 암

300: 슬릿 마스크 310: 포토 레지스트

350: 롤러

본 발명은 기판 안착용 스테이션에에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 발생하는 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 기판 안착용 스테이션에 관한 것이다.

근래 들어 액정 표시 장치가 디스플레이 수단으로 각광받고 있다.

액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 액정 패널 내부에 주입된 액정의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 영상 정보를 표시하는 디스플레이 장치로서, 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)으로 이루어진 전자 제품에 비해 소비전력이 낮고 무게가 가벼우며, 부피가 작다는 장점을 갖는다.

이러한 액정 표시 장치의 제조 공정은 다수의 공정들로 구성되어 있으며, 크게 TFT 공정, CF 공정, 액정 셀 공정 및 모듈 공정으로 구분할 수 있다.

여기서 이러한 제조 공정들에 사용되는 소정의 설비 스테이션, 예를 들어 유리 기판이 지지되는 스테이지 등으로 구성되는 설비 스테이션과 유리 기판 사이에 발생하는 정전기에 의해 액정 표시 장치의 불량이 발생하게 된다.

이러한 정전기를 제거하기 위한 방법으로 종래에는 이오나이저(ionizer)를 사용한 방법이 사용되었다. 이오나이저를 사용한 방법은 유리 기판의 상부로부터 강제로 기류의 흐름을 발생시켜 이오나이저로부터 생성된 이온들을 이용하여 정전기를 제거하는 방법이다.

그러나 유리 기판에 발생하는 정전기는 유리 기판이 설비 스테이션으로부터 이격될 때 주로 발생하며, 종래의 이오나이저를 이용한 정전기 제거 방법은 설비 스테이션과 접촉하는 유리 기판의 하부면에 발생하는 정전기를 효과적으로 제거할 수 없는 문제가 발생한다.

따라서 설비 스테이션과 접촉하는 유리 기판의 하부면에 발생하는 정전기를 효과적으로 제거하는 방법이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판에 발생하는 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 기판 안착용 스테이션을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 안착용 스테이션은, 기판이 안착되는 상면에 다수개의 홀이 형성된 스테이지와, 홀 내부에 위치하며, 상/하 운동을 하여 기판을 스테이지에 안착 또는 이격시키는 지지핀으로서, 비도전성 물질로 형성된 실린더형 몸체부와, 몸체부의 외주면에 소정의 두께로 형성된 제1 도전성 박막을 포함하는 지지핀과, 지지핀과 연결되어 지지핀의 상/하 운동의 동력을 제공하는 구동부를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발 명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 안착용 스테이션의 구성도이고, 도 2는 도 1의 지지핀에 대한 부분 절개 사시도이다.

우선 도 1을 참조하면, 기판 안착용 스테이션(100)은 크게 스테이지(110), 지지핀(120) 및 구동부(130) 등을 포함하여 구성된다.

스테이지(110)는 상면에 기판(200), 예를 들어 유리 기판(200)을 안착시켜 고정시킨다. 여기서 스테이지(110)의 상면에는 다수개의 홀(115)이 형성되어 있다. 이러한 홀(115)들은 스테이지(110)의 상면과 수직한 방향으로 형성될 수 있으며, 스테이지(110)의 상면으로부터 하면까지 연장되어 형성될 수 있다.

또한 홀(115)의 직경은 지지핀(120)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 이때 지지핀(120)을 제외한 홀(115)의 소정 부분은 유리 기판(200)을 흡착/고정하는 진공 흡착판의 역할을 할 수 있다.

여기서 유리 기판(200)은 외부로부터 소정의 이송 수단, 예를 들어 로봇 암(250) 또는 이송 롤러 등을 통해 스테이지(110)에 제공될 수 있다.

지지핀(120)은 스테이지(110)에 형성된 다수개의 홀(115)에 각각 위치한다. 여기서 지지핀(120)은 상/하 운동을 하며, 이러한 지지핀(120)의 상/하 운동은 유리 기판(200)을 스테이지(110)로부터 안착/이격 시킨다.

또한 지지핀(120)은 실린더 형상이며, 지지핀(120)의 외주면에는 소정의 두께로 제1 도전성 박막(125)이 형성될 수 있다. 여기서 지지핀(120)의 상단, 즉 기판의 하면과 접촉하는 지지핀(120)의 상단은 비도전성 물질로 구성되는 것이 바람직하다.

이하 도 2를 참조하여 지지핀(120)에 대해 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 지지핀(120)은 실린더 형상의 몸체부(121)와 이러한 몸체부(121)의 외주면을 감싸며 형성된 제1 도전성 박막(125)을 포함한다.

여기서 몸체부(121)는 비도전성 물질로 구성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 초고분자의 폴리에틸렌(polyethylene)이 사용될 수 있다.

몸체부(121)의 외주면에 형성된 제1 도전성 박막(125)은 예를 들어 유사 다이아몬드 카본(Diamond Like Carbon; 이하 DLC) 박막일 수 있다.

DLC 박막은 흑연을 원료로 이온 빔(ion-beam) 증착법에 의해 카본(carbon)막을 생성하여 형성될 수 있으며, 비정질(amorophus) 구조로서 다이아몬드(diamond) 결정 구조와는 다르지만 특성적으로는 다이아몬드와 유사한 특징을 갖는다. 이러한 DLC 박막은 우수한 투명성과 높은 경도를 가지는 장점이 있는 반면, 저항 값이 큰 단점이 있기 때문에 도전막으로 사용할 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 소정의 불순물을 첨가하는 방법이 사용되는데, 예를 들어 DLC 박막에 C₄H₁₀과 질소를 불순물로 첨가하게 되면 DLC 박막의 저항값을 큰폭으로 낮추어 도전막으로 사용가능하게 할 수 있다.

또한 DLC 박막은 예를 들어 플라즈마 가속 화학기상증착(plasma enhanced chemical vapor deposition; 이하 PECVD) 방식 등에 의해 지지핀(120)의 외주면에 증착될 수 있으며, 이외에도 DC, 마이크로웨이브(microwave) 등의 방식으로 증착될 수도 있다. 여기서 PECVD는 플라즈마(plasma)에 의해 여기된 소정의 불순물들이 유입된 반응 기체와 충돌하여 상호간의 반응을 일으킨 후 지지핀의 외주면에 박막 형태로 증착되는 원리이다. 이때 유입되는 반응 기체는 증착되는 박막의 종류에 따라 다르며, RF 전압, 챔버의 온도 및 압력, 반응 기체 유량 및 혼합비, 챔버(chamber)의 전극과 지지핀의 간격 등이 형성되는 박막, 즉 지지핀의 외주면에 증착되는 DLC 박막의 성질과 증착 속도 등을 좌우한다.

이러한 DLC 박막을 이용한 제1 도전성 박막(125)은 대략 5000Å ~ 1㎛의 두께(d)로 형성할 수 있으며, 이러한 제1 도전성 박막(125)은 소정의 접지와 연결되어 발생하는 정전기를 외부로 방전시킨다.

또한 제1 도전성 박막(125)은 구동부(130)의 접지와 연결될 수 있으며, 이때 제1 도전성 박막(125)은 구동부(130)의 접지를 통해 유리 기판(200)에 발생하는 정전기를 외부로 방전시킨다.

여기서 제1 도전성 박막(125)이 형성된 지지핀(120)의 상단, 즉 유리 기판(200)의 하부면에 접촉하는 지지핀(120)의 상단은 앞서 설명한 바와 같이 비도전 성 물질로 형성되기 때문에 유리 기판(200)이 지지핀(120)에 안착될 때 유리 기판(200)에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 방지할 수 있다.

이하 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 이러한 기판 착용 스테이션의 동작에 대해 대해 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위하여 액정 표시 장치의 컬러 필터 표시판 제조 공정을 예로 들어 설명한다.

우선 도 3a를 참조하면, 기판 안착용 스테이션(100)은 외부로부터 소정의 이송 수단(미도시), 예를 들어 로봇암 등에 의해 유리 기판(200)을 제공받는다. 이때 지지핀(120)은 구동부(130)에 의해 스테이지(110)의 홀로부터 소정의 높이로 상승한 상태이며, 유리 기판(200)은 지지핀(120)의 상단에 접촉하여 지지된다.

이어서 도 3b를 참조하면, 지지핀(120)이 구동부(130)에 의해 하강하게 되고, 따라서 유리 기판(200)은 스테이지(110)에 흡착/고정된다. 여기서 스테이지(110)는 앞서 설명한 바와 같이, 진공 흡착을 위한 진공 흡착부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이때 유리 기판(200)의 진공 흡착은 앞서 설명한 바와 같이 지지핀(120)을 제외한 홀의 소정 부분에 의해 행해질 수 있다.

계속해서 도 3c를 참조하면, 유리 기판(200)의 상부면에 슬릿 마스크(300)를 이용한 롤러(350) 인쇄 방식으로 포토 레지스트(310)를 도포하게 된다. 여기서 포토 레지스트(310)는 예를 들어 블랙 매트릭스용 포토 레지스트 또는 RGB 컬러 물질이 포함된 포토 레지스트일 수 있으며, 이러한 포토 레지스트(310)는 후에 블랙 매 트릭스 또는 컬러 필터 등으로 제조될 수 있다.

이렇게 포토 레지스트(310)가 도포된 유리 기판(200)은 후속 공정을 위해 다른 스테이지로 이동하게 된다.

도 3d를 참조하면, 포토 레지스트(310)가 도포된 유리 기판(200)은 지지핀(120)의 상승에 의해 스테이지(110)로부터 이격되게 된다. 다시말하면, 스테이지(110)는 유리 기판(200)을 고정시키기 위해 행했던 진공을 해제하게 되고, 구동부(130)는 지지핀(120)을 상승시켜 지지핀(120)이 스테이지(110)의 홀로부터 소정의 높이로 상승하게 한다. 이에 따라 기판(200)은 스테이지(110)와 이격되고, 다음 공정을 위해 이동할 수 있게 된다.

이때 유리 기판(200)이 스테이지(110)로부터 이격되는 순간에 유리 기판의 하부면 또는 스테이지(110)의 상면에서는 정전기가 발생하게 되며, 이러한 정전기는 지지핀(120)의 외주면에 증착되어 형성된 제1 도전성 박막(도 2의 125), 즉 접지되어 있는 제1 도전성 박막(도 2의 125)을 통해 외부로 방전된다. 여기서 제1 도전성 박막(도 2의 125)은 스테이지(110)에 형성된 접지 또는 구동부(130)의 접지를 통해 정전기를 방전할 수 있다.

이하 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 도 4는 도 1의 기판 안착용 스테이션의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다. 설명의 편의를 위하여 도 1 및 도 2에서 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고 따라서 그 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 기판 안착용 스테이션(100')은 도 4에 도시된 바와 같이, 다음을 제외하고는 기본적으로 동일한 구조를 갖는다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 기판 안착용 스테이션(100')은 스테이지(110) 상면에 형성된 제2 도전성 박막(113)을 포함한다.

다시 말하면, 도 4에 도시된 기판 안착용 스테이션(100')은 지지핀(120)에 형성된 제1 도전성 박막(도 2의 도면 부호 125 참조)뿐 아니라 스테이지(110)의 상면에도 제2 도전성 박막(113)을 형성하여 더욱 효과적으로 유리 기판(200)에 발생하는 정전기를 외부로 방전시킬 수 있다.

여기서 스테이지(110)의 상면에 형성된 제2 도전성 박막(113)은 지지핀(120)에 형성된 제1 도전성 박막(도 2의 도면 부호 125 참조)과 동일한 재질, 즉 유사 다이아몬드 카본(DLC) 박막 재질이 사용될 수 있으며, PECVD 방식으로 스테이지(110)의 상면에 증착하여 형성할 수 있다.

또한 제2 도전성 박막(113)은 제1 도전성 박막(도 2의 도면 부호 125 참조)과 동일한 두께, 예를 들어 대략 5000Å ~ 1㎛의 두께로 형성할 수 있으며, 이러한 제2 도전성 박막(113)은 스테이지(110)에 형성된 접지 또는 구동부(130)의 접지와 연결될 수 있다. 이에 따라 액정 표시 장치 제조 공정 중 유리 기판(200)에 발생하는 정전기는 지지핀(120)에 형성된 제1 도전성 박막(도 2의 도면 부호 125 참조)과 스테이지(110)에 형성된 제2 도전성 박막(113)을 통해 외부로 방전되게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 기판 안착용 스테이션에 의하면, 액정 표시 장치의 제조 공정 중 발생하는 정전기를 효과적으로 제거하여 액정 표시 장치의 불량을 감소시킬 수 있다.

Claims

기판이 안착되는 상면에 다수개의 홀이 형성된 스테이지;

상기 홀 내부에 위치하며, 상/하 운동을 하여 상기 기판을 상기 스테이지에 안착 또는 이격시키는 지지핀으로서, 비도전성 물질로 형성된 실린더형 몸체부와, 상기 몸체부의 외주면에 소정의 두께로 형성된 제1 도전성 박막을 포함하는 지지핀; 및

상기 지지핀과 연결되어 상기 지지핀의 상/하 운동의 동력을 제공하는 구동부를 포함하는 기판 안착용 스테이션.
제1 항에 있어서,

상기 제1 도전성 박막은 유사 다이아몬드 카본(DLC) 박막인 기판 안착용 스테이션.
제2 항에 있어서,

상기 제1 도전성 박막의 두께는 대략 5000Å ~ 1㎛인 기판 안착용 스테이션.
제2 항에 있어서,

상기 제1 도전성 박막은 PECVD 방식으로 형성되는 기판 안착용 스테이션.
제1 항에 있어서,

상기 제1 도전성 박막은 접지되는 기판 안착용 스테이션.
제5 항에 있어서,

상기 제1 도전성 박막은 상기 구동부의 접지와 연결되는 기판 안착용 스테이션.
제1 항에 있어서,

상기 하부 스테이션의 상면에 소정의 두께로 제2 도전성 박막이 형성되는 기판 안착용 스테이션.
제7 항에 있어서,

상기 제2 도전성 박막의 두께는 대략 5000Å ~ 1㎛인 기판 안착용 스테이션.
제7 항에 있어서,

상기 제2 도전성 박막은 접지되는 기판 안착용 스테이션.
제9 항에 있어서,

상기 제2 도전성 박막은 상기 구동부의 접지와 연결되는 기판 안착용 스테이션.