KR20130015886A - 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법 - Google Patents

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KR20130015886A KR1020110078203A KR20110078203A KR20130015886A KR 20130015886 A KR20130015886 A KR 20130015886A KR 1020110078203 A KR1020110078203 A KR 1020110078203A KR 20110078203 A KR20110078203 A KR 20110078203A KR 20130015886 A KR20130015886 A KR 20130015886A
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Abstract

본 발명은, 보다 콤팩트한 구조를 가져 설치 공간 상의 제약을 받지 않도록 하기 위한 것으로, 지면에 대해 수직한 일 측벽에 위치하는 기판 유입구 및 기판 유출구를 포함하고, 상기 기판 유입구가 상기 기판 유출구보다 상부에 위치하도록 구성된 공정실과, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된 것으로, 상기 기판 유입구와 연통되도록 상기 공정실의 측벽의 상부에 결합되고 일측에 입구를 갖는 로딩실과, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된 것으로, 상기 기판 유출구와 연통되도록 상기 공정실의 측벽의 하부에 결합되고, 상기 로딩실의 하부에 위치하며, 일측에 출구를 갖는 언로딩실과, 상기 공정실에 설치되고 상기 기판을 수평이동시키는 제1수평이동부와, 상기 제1수평이동부에 결합되고 상기 제1수평이동부를 수직 왕복 운동시키는 수직이동부와, 상기 로딩실에 설치되고 상기 입구로부터 상기 기판 유입구로 상기 기판을 수평이동시키는 제2수평이동부와, 상기 언로딩실에 설치되고 상기 기판 유출구로부터 상기 출구로 상기 기판을 수평이동시키는 제3수평이동부와, 상기 공정실에 설치되고 상기 공정실에 유입된 기판의 표면을 처리하는 블레이드 모듈을 포함하는 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법에 관한 것이다.

Description

기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법{Surface treating system for a substrate and surface treating method for the substrate}
본 발명은 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치 또는 액정 표시 장치를 형성하기 위한 기판에는 복수의 박막 트랜지스터를 포함한 구동 소자들이 형성된다.
이를 위해 상기 기판에는 폴리 실리콘막과 같은 실리콘막이 형성된다.
그런데 폴리 실리콘막은 자연 상태에서 표면에 실리콘 산화막을 갖는다.
이처럼 폴리 실리콘막의 표면에 형성된 실리콘 산화막은 폴리 실리콘막으로 형성될 전자 소자의 특성에 영향을 미치고, 공정 중 파티클 등의 오염원으로 작용할 수 있기 때문에 이를 제거하지 않으면 안 된다.
또한 폴리 실리콘막은 비정질 실리콘막을 ELA 등의 결정화 공정을 거쳐 형성하는 데, 표면 러프니스가 높아 그 표면 균일도를 높일 필요도 있다.
이러한 이유로 인해 상기 실리콘막이 형성되어 있는 기판의 표면에 대하여 표면처리를 해야 하는 데, 표면 처리를 위한 시스템은 인라인 형태로 배열되어 있기 때문에 공정을 수행하는 시스템이 지나치게 길게 형성될 수 있다. 이는 시스템을 설치할 공간을 많이 차지하게 되는 문제가 발생된다.
선행기술문헌 1의 경우, 이러한 공간상의 제약을 줄이기 위해 상측과 하측에 걸쳐 2층 구조로 시스템을 구성한 것이나, 이는 동일한 작동 과정을 보이는 단계를 상측과 하측에 동일하게 배치시켜 처리 물량을 증대시키고자 한 것이나, 결국 전체 처리 공정은 단일의 직선상의 경로를 나타내는 인라인 시스템이라고 볼 수 있어, 시스템 전체의 길이는 변화되지 않고 그대로 유지된 것이다.
1: 대한민국 공개특허공보 제2007-0048036호
상기와 같은 종래기술의 문제 및/또는 한계를 극복하기 위한 것으로, 본 발명은, 보다 콤팩트한 구조를 가져 설치 공간 상의 제약을 받지 않도록 할 수 있는 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 지면에 대해 수직한 일 측벽에 위치하는 기판 유입구 및 기판 유출구를 포함하고, 상기 기판 유입구가 상기 기판 유출구보다 상부에 위치하도록 구성된 공정실과, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된 것으로, 상기 기판 유입구와 연통되도록 상기 공정실의 측벽의 상부에 결합되고 일측에 입구를 갖는 로딩실과, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된 것으로, 상기 기판 유출구와 연통되도록 상기 공정실의 측벽의 하부에 결합되고, 상기 로딩실의 하부에 위치하며, 일측에 출구를 갖는 언로딩실과, 상기 공정실에 설치되고 상기 기판을 수평이동시키는 제1수평이동부와, 상기 제1수평이동부에 결합되고 상기 제1수평이동부를 수직 왕복 운동시키는 수직이동부와, 상기 로딩실에 설치되고 상기 입구로부터 상기 기판 유입구로 상기 기판을 수평이동시키는 제2수평이동부와, 상기 언로딩실에 설치되고 상기 기판 유출구로부터 상기 출구로 상기 기판을 수평이동시키는 제3수평이동부와, 상기 공정실에 설치되고 상기 공정실에 유입된 기판의 표면을 처리하는 블레이드 모듈을 포함하는 기판 표면처리 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 로딩실에 설치된 것으로, 팬 필터 유닛, 플라즈마 공급 유닛 및 가습 유닛 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 언로딩실에 설치된 것으로, 팬 필터 유닛, 린스 유닛 및 드라이 유닛 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 공정실에 설치된 팬 필터 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제2수평이동부 또는 상기 제3수평이동부는 복수의 제1구동 롤 및 복수의 제2구동 롤을 포함하고, 상기 제1구동 롤이 상기 제2구동 롤에 비해 상기 입구또는 출구에 인접하게 위치하며, 상기 제1구동 롤의 직경이 상기 제2구동 롤의 직경보다 큰 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 상기 제1수평이동부는 복수의 구동 롤을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 블레이드 유닛은 일체로 결합된 액 공급 유닛 및 액절 공기 공급 유닛을 포함하고, 상기 액 공급 유닛은 상기 기판의 표면의 폴리 실리콘막을 에칭할 수 있는 적어도 한 종류의 에칭액을 상기 기판을 향하여 분사하는 것일 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 목적을 달성하기 위하여, 상측에 배치되어 인입되는 기판을 제1수평 방향으로 이동시키는 로딩실과, 상기 로딩실에 연결되고, 상기 로딩실로부터 상기 기판을 이송받아 하강시킨 후, 상기 기판에 대하여 표면처리를 수행하고 상기 제1수평 방향과 반대방향인 제2수평 방향으로 이동시키는 공정실과, 상기 로딩실의 하층에 배치되고, 상기 공정실에 연결되어 상기 공정실로부터 상기 기판을 이송받아 상기 제2수평 방향으로 이송시켜 외부로 반송시키는 언로딩실을 포함하고, 상기 로딩실에는 팬 필터 유닛, 플라즈마 공급 유닛 및 가습 유닛 중 적어도 하나가 설치되고, 상기 언로딩실에는 팬 필터 유닛, 린스 유닛 및 건조 유닛 중 적어도 하나가 설치되며, 상기 공정실에는 하강된 상기 기판의 상부에서 수평 왕복 운동하여 상기 기판 상에, 상기 기판의 표면의 막을 에칭할 수 있는 적어도 한 종류의 에칭액 및 액절 공기 중 적어도 하나를 제공하는 블레이드 모듈이 설치된 기판 표면처리 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 전술한 목적을 달성하기 위하여, 상측에 배치된 로딩실로 인입된 기판을 제1수평 방향으로 이동시키는 단계와, 상기 기판을 전처리하는 단계와, 상기 로딩실에 연결된 공정실에서 상기 기판을 이송받아 수직 방향으로 하강시키는 단계와, 상기 기판의 표면의 실리콘막 및 실리콘산화막 중 적어도 하나를 에칭할 수 있는 적어도 한 종류의 에칭액 및 액절 공기 중 적어도 하나를 제공해 상기 기판에 대하여 표면처리를 수행하는 단계와, 상기 기판을 상기 제1수평 방향과 반대방향인 제2수평 방향으로 이동시키는 단계와, 상기 기판을 후처리하는 단계와, 상기 기판을 외부로 반송시키는 단계를 포함하는 기판 표면처리 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 기판을 전처리하는 단계는, 상기 제1수평 방향으로 이동하는 기판에 대하여 플라즈마 처리하는 단계 및 가습하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기판을 후처리하는 단계는, 상기 제2수평 방향으로 이동하는 기판에 대하여 린스하는 단계 및 건조하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 2층 구조를 갖는 기판의 표면처리 시스템을 구현함으로써 시스템을 보다 콤팩트하게 구성할 수 있고, 장비가 설치되는 공간의 제약성을 줄일 수 있다.
또, 제1액 및 제2액에 의해 폴리 실리콘막 표면의 세정과 함께 실리콘 산화막을 에칭할 수 있고, 실리콘 산화막이 에칭된 후의 폴리 실리콘막 표면의 평활도가 더욱 향상될 수 있다.
또한, 제1액 및 제2액을 다른 시간대로 제공함으로써, 에천트인 제1액 및 제2액의 에칭 정도를 조절할 수 있다.
그리고 다른 종류의 에천트인 제1액 및 제2액의 사이에 제3액을 제공함으로써 완충 기능을 통해 에칭 정도의 정밀한 제어가 가능해지고, 제1액과 제2액의 혼합에 의해 원하는 에칭율이 달라지는 문제 및 이로 인한 양산성 저하를 방지할 수 있다.
본 발명은 또한 액절 공기의 제공을 통해 제1액 내지 제3액 중 적어도 하나를 기판의 표면에서 제거함으로써, 기판 표면에서 제1액 내지 제3액 중 적어도 두 가지 액체가 섞이지 않도록 해, 애초 원하는 바와 같은 에칭 정밀도를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 2a 및 도 2b는 제1구동 롤 및 제2구동 롤을 도시한 도면,
도 3은 도 1의 드라이 유닛을 도시한 평면도,
도 4는 도 1의 공정실 내에 설치되는 제1수평이동부 및 수직이동부를 도시한 구성도,
도 5는 도 4의 제1수평이동부 및 동작수 배수 장치를 도시한 측단면도,
도 6 내지 도 10은 각각 블레이드 모듈을 포함하는 본 발명의 기판의 표면처리 장치의 서로 다른 실시예들을 개략적으로 도시한 구성도,
도 11은 블레이드 모듈의 바람직한 일 실시예를 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다 .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템(100)은 공정실(110)과, 로딩실(120)과, 언로딩실(130)을 포함한다.
상기 공정실(110)은 기판의 표면을 처리하기 위한 장치가 내장된 메인 처리실이 된다.
이 공정실(110)에서 지면에 대해 수직한 일 측벽(113)에는 기판 유입구(111)와 기판 유출구(112)가 설치되어 있다. 이 때, 상기 기판 유입구(111)는 상기 기판 유출부(112)보다 상부에 위치하도록 구성되어 있다. 상기 기판 유입구(111)와 상기 기판 유출구(112)는 지면에 대해 수직한 방향으로 인라인상으로 배치되어 있으며, 각각 지면에 평행한 방향으로 연장되어 기판(10)이 상기 공정실(110)로 유입 및 유출되도록 한다.
상기 로딩실(120)은 상기 공정실(110)의 측벽(113)의 상부에 결합된 것으로, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된다. 상기 로딩실(120)은 상기 기판 유입구(111)와 연통되어 있다.
상기 언로딩실(130)은 상기 공정실(110)의 측벽(113)의 하부에 결합된 것으로, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된다. 상기 언로딩실(130)은 상기 기판 유출구(112)와 연통되어 있다.
상기 로딩실(120)의 일측에는 입구(121)가 설치되어 있어 기판(10)이 별도 반송 로봇에 의해 투입된다.
상기 언로딩실(130)의 일측에는 출구(131)가 설치되어 있어 표면처리가 끝나고 상기 시스템(100)으로부터 빠져 나오는 기판(10)을 반송 로봇이 지지하도록 구성되어 있다.
상기 공정실(110)에는 상기 기판(10)을 수평이동시키는 제1수평이동부(141)가 설치되어 있고, 이 제1수평이동부(141)에는 수직이동부(150)가 결합되어 상기 제1수평이동부(141)를 수직방향으로 상하운동시킨다.
상기 제1수평이동부(141)는, 기판 유입구(111)에 대응되는 위치로 상승해 있을 경우에는 상기 기판(10)을 도 1에서 봤을 때 왼쪽에서 오른쪽인 제1수평 방향으로 수평이동시키고, 기판 유출구(112)에 대응되는 위치로 하강해 있을 경우에는 상기 기판(10)을 도 1에서 봤을 때 오른쪽에서 왼쪽인 제2수평 방향으로 수평이동시킨다. 상기 제2수평 방향은 제1수평 방향과 반대 방향이다.
상기 로딩실(120)에는 상기 기판(10)을 제1수평 방향으로 수평이동시키는 제2수평이동부(142)가 설치된다. 상기 언로딩실(130)에는 상기 기판(10)을 제2수평 방향으로 수평이동시키는 제3수평이동부(143)가 설치된다.
상기 제2수평이동부(142)는 복수의 제1구동 롤(144) 및 제2구동 롤(145)을 포함한다.
상기 제1구동 롤(144)은 상기 제2구동 롤(145)에 비해 상기 입구(121)에 보다 인접하게 위치한다. 그리고 도 2a 및 도 2b에서 볼 수 있듯이 제1구동 롤(144)의 직경(d1)이 제2구동 롤(145)의 직경(d2)보다 크게 되도록 한다.
상기 제1구동 롤(144)은 입구(121)에 인접하게 위치하기 때문에 기판(10)이 입구(121)로 유입될 때에 기판(10)의 유입속도를 높일 수 있어 신속히 기판(10)이 로딩실(120) 내로 유입될 수 있다.
상기 제2구동 롤(145)은 기판(10)이 특정 처리를 받는 동안에 기판(10)을 이송시키는 것이므로 상기 제1구동 롤(144)보다 작게 형성되도록 해 기판(10)의 이송 속도를 정밀하게 제어하도록 할 수 있다.
상기 제3수평이동부(143)도 복수의 제1구동 롤(144) 및 제2구동 롤(145)을 포함할 수 있다.
상기 제1구동 롤(144)은 상기 제2구동 롤(145)에 비해 상기 출구(131)에 보다 인접하게 위치한다. 전술한 바와 같이, 제1구동 롤(144)의 직경(d1)이 제2구동 롤(145)의 직경(d2)보다 크게 되도록 한다.
상기 제1구동 롤(144)은 출구(131)에 인접하게 위치하기 때문에 기판(10)이 출구(131)를 통해 유출될 때에 기판(10)의 유출속도를 높일 수 있어 신속히 기판(10)이 언로딩실(130) 밖으로 유출될 수 있다.
상기 제2구동 롤(145)은 전술한 바와 같이 기판(10)이 특정 처리를 받는 동안에 기판(10)을 이송시키는 것이므로 상기 제1구동 롤(144)보다 작게 형성되도록 해 기판(10)의 이송 속도를 정밀하게 제어하도록 할 수 있다.
상기 제1수평이동부(141)도 상기 제1구동 롤(144)보다는 직경이 작은 상기 제2구동 롤(145)을 포함하도록 할 수 있다. 이는 제1수평이동부(141)도 공정실(110) 내에서 정밀한 위치이동이 가능하도록 하기 위한 것이다.
이상의 실시예에서 상기 제1수평이동부(141) 내지 제3수평이동부(143)에 구비되는 제1구동 롤(144)은 동일한 직경의 구동 롤이 될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되지 않으며, 상기 제1수평이동부(141) 내지 제3수평이동부(143)가 각각 서로 다른 직경의 구동 롤을 사용하여도 무방하다.
상기 로딩실(120)은 입구(121)로부터 공정실(110)과의 사이에 로딩존(122)과 예비 가습존(123)이 순차 위치한다. 제2수평이동부(142)의 제1구동 롤(144)은 로딩존(122)에 위치하고 제2구동 롤(145)은 예비 가습존(123)에 위치한다.
상기 로딩존(122)에는 제1플라즈마 공급 유닛(151)이 설치되어 입구(121)로부터 유입되는 기판(10)의 표면에 플라즈마 처리를 행한다.
상기 예비 가습존(123)에도 제2플라즈마 공급 유닛(152)이 더 설치될 수 있으며, 이에 따라 기판(10)의 표면이 공정실(110) 내에서 처리되기 전에 충분히 활성화되도록 한다.
상기 제1플라즈마 공급 유닛(151) 및 제2플라즈마 공급 유닛(152)은 반드시 모두 구비될 필요는 없으며 이 중 어느 하나만 구비되어도 무방하다.
상기 예비 가습존(123)에는 예비 가습 유닛(153)이 배열되어 기판(10)의 표면에 순수를 분사하여 기판(10)의 표면을 가습시킨다.
언로딩실(130)은 공정실(110)로부터 출구(131)까지의 사이에 린스존(132)과 드라이존(133)과 언로딩존(134)이 순차 위치한다. 제3수평이동부(143)의 제1구동 롤(144)은 언로딩존(134)에 위치하고 제2구동 롤(145)은 린스존(132) 및 드라이존(133)에 위치한다.
상기 린스존(132)에는 제1린스 유닛(154)과 제2린스 유닛(155)이 순차 배치되어 있다. 제1린스 유닛(154) 및 제2린스 유닛(155)은 공정실(110)로부터 나오는 기판(10)의 표면에 순수를 분무하여 기판(10) 표면에 에칭액이 잔존하지 않도록 한다.
제1린스 유닛(154)과 제2린스 유닛(155)의 사이에는 워터 젯 유닛(156)이 더 배치되어 고압 분무를 통해 기판(10)의 표면을 세정한다.
상기 제1린스 유닛(154)과 제2린스 유닛(155)과 워터 젯 유닛(156)은 반드시 모두 구비될 필요는 없으며, 이 중 적어도 하나가 구비되어도 무방하다.
상기 제1린스 유닛(154)과 제2린스 유닛(155)과 워터 젯 유닛(156)은 상기 기판(10)의 상부에 위치할 뿐 아니라, 기판(10)의 하부에도 위치할 수 있다. 이에 따라 상기 기판(10)의 상면에만 순수를 제공하도록 하는 것이 아니라 상기 기판(10)의 하면에도 순수를 제공하여 기판(10)을 세정할 수 있다.
상기 드라이존(133)에는 드라이 유닛(157)이 배치될 수 있다.
상기 드라이 유닛(157)은 도 3에서 볼 수 있듯이 공기를 분사하는 선형의 노즐부(158)를 구비하고 있는 데, 이 노즐부(158)는 기판(10)의 수평 이동방향에 대해 경사지도록 배치되어 있다. 따라서 노즐부(158)는 기판(10)의 일 모서리부터 반대측 모서리를 향해 대각선방향으로 공기를 분사하게 된다. 이렇게 드라이 유닛(157)의 공기 분사가 기판(10)의 모서리부터 시작하여 대각선 방향의 반대측 모서리에서 끝나도록 함으로써 기판(10) 표면에서의 수분 제거 효율을 더욱 높일 수 있다. 상기 드라이 유닛(157)도 도 1에서 볼 수 있듯이 기판(10)의 상부와 하부에 모두 배치시킬 수 있다. 상기 드라이 유닛(157)은 노즐부(158)가 고정된 상태에서 기판(10)이 수평이동하는 것을 나타내었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 노즐부(158)가 기판(10)의 수평이동방향으로 수평이동하는 경우도 가능하다.
상기 공정실(110)에는 상부에 제1팬 필터 유닛(114)이 설치된다. 상기 제1팬 필터 유닛(114)은 상기 공정실(110) 내부의 배기를 진행함으로써 공정실(110) 내부가 청정 상태로 유지되도록 하고 파티클이 기판(10) 표면에 부착되지 않도록 한다.
상기 로딩실(120)에도 상부에 제2팬 필터 유닛(124)이 설치되고, 언로딩실(130)에도 제3팬 필터 유닛(135)이 설치된다. 제2팬 필터 유닛(124)은 로딩실(120)내의 파티클을 제거하며, 제3팬 필터 유닛(135)은 언로딩실(130)내의 파티클을 제거한다.
한편 상기 공정실(110) 내의 제1수평이동부(141)는 도 4에서 볼 수 있듯이, 프레임(146)을 구비한다. 상기 프레임(146)은 서로 평행하게 이격된 한 쌍의 제1프레임(146a)과 서로 평행하게 이격된 한 쌍의 제2프레임(146b)을 포함한다. 상기 제1프레임(146a)들과 제2프레임(146b)들은 대략 사각형을 이루도록 결합된다.
상기 제1프레임(146a)들에는 도 4 및 도 5에서 볼 수 있듯이 복수의 지지봉(147)들이 일정한 간격을 두고 배치되어 있다. 각 지지봉(147)들에는 복수의 제2구동 롤(145)들이 소정 간격 이격되어 설치되어 있다. 각 지지봉(147)들의 양단은 제1프레임(146a)들에 매립된다. 각 지지봉(147)들의 양단에는 기어(148)가 설치되어 있다. 상기 제1프레임(146a)들 중 적어도 하나에는 헬리컬 기어(149)가 설치되며, 이 헬리컬 기어(149)는 별도의 구동부(미도시)에 의해 회전된다. 도 5에는 헬리컬 기어(149)가 한 쌍의 제1프레임(146a)들 모두에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하나의 제1프레임(146a)에만 헬리컬 기어(149)가 설치되어도 무방하다. 상기 구동부에 의해 헬리컬 기어(149)가 회전하게 되면 이 회전력을 전달받아 복수의 지지봉(147)들이 회전하게 되고 이에 따라 제2구동 롤(145)들이 동시에 회전하게 된다.
상기 프레임(146)의 하면에는 도 4에서 볼 수 있듯이 수직이동부(150)가 결합된다. 상기 수직이동부(150)는 프레임(146)을 수직방향으로 왕복운동시킬 수 있는 장치가 포함되는 데, 예컨대 실린더 장치가 사용될 수 있다.
상기 프레임(146)의 아래쪽에는 위치 조정부(160)가 구비된다. 상기 위치 조정부(160)는 위쪽을 향해 돌출되어 있는 복수의 핀들(161)이 구비되어 있으며, 별도의 수직 구동장치(미도시)에 의해 수직방향으로 왕복운동될 수 있다.
상기 위치 조정부(160)는 제1수평이동부(141) 위로 이동된 기판(10)이 위치 정렬, 예컨대 수평 위치 정렬이 되지 않았을 경우, 수직 상방으로 이동하여 핀들(161)이 기판(10)을 직접 밀어 올려 지지토록 할 수 있으며, 이에 따라 기판(10)의 수평이 맞춰질 수 있도록 할 수 있다. 이 때, 상기 핀들(161)은 상기 지지봉(147)들의 사이를 통과하여 기판(10)을 밀어올리도록 상승될 수 있다.
한편, 제1프레임(146a)에 내장된 헬리컬 기어(149)에는 그 열을 식히고, 마모에 의한 파티클을 제거할 수 있도록 상측에서 동작수 (또는 냉각수)를 흘려준다.
상기 제1프레임(146a)의 일측 하면에는 도 5에서 볼 수 있듯이 동작수 배수 장치(170)가 설치된다.
상기 동작수 배수 장치(170)는 배수 커넥터(171)와 배수관(172)과 가이드(174)를 포함한다.
배수 커넥터(171)는 제1프레임(146a)에 형성된 홀에 연결되어 있으며, 배수관(172)으로 동작수를 흘려 보낼 수 있도록 관통홀을 구비한다. 상기 배수 커넥터(171)는 배수관(172)의 회동에 의해 상기 제1프레임(146a)에 결합된 부분을 중심으로 회동할 수 있도록 구성되어질 수 있다.
배수 커넥터(171)가 결합되는 제1프레임(146a)은 상기 배수 커넥터(171)로 그 내부의 동작수가 흐를 수 있도록 배수 커넥터(171)와의 연결 부분을 향해 하향 낙차가 있도록 설계되는 것이 바람직하다.
배수관(172)은 파이프 형태로 그 내부를 따라 동작수가 흘러 내릴 수 있도록 구비된다. 배수관(172)의 일단(상단)은 배수 커넥터(172)에 연결되고, 타단(하단)은 가이드(174)에 위치한다.
배수관(172)의 하단은 상기 가이드(174)를 따라 이동하며, 가이드(174)로 동작수를 배출할 수 있다. 배수관(172) 하단의 이동을 원활하게 하기 위해 배수관(172) 하단에는 롤러(173)가 설치될 수 있다.
상기 동작수 배수 장치(170)는 도 4 및 도 5에서 볼 때 수직이동부(150)에 의해 프레임(146)이 상하방향으로 이동하게 됨에 따라 배수관(172)의 하단이 가이드(173)를 따라 좌우로 이동하게 되고, 제1프레임(146a) 내의 동작수가 배수관(172)을 따라 가이드(173)로 배출되어 별도의 동작수 저장소(미도시)로 저장될 수 있게 된다.
따라서 제1프레임(146a)의 외측으로 동작수가 넘쳐 하방으로 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 이러한 동작수 낙하로 인한 동작수 파편으로 공정실(110) 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1프레임(146a) 내부 공간의 동작수를 바로 배출함으로써, 제1프레임(146a) 내부 공간에 동작수가 증가하는 것을 방지해, 헬리컬 기어(149)를 구동하는 구동부로 동작수가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
배수관(172) 및 가이드(173)를 통해 동작수가 배출되도록 함으로써 동작수 배수 및 공정실(110) 외부로의 배출이 원활하게 이뤄지도록 할 수 있다.
도 5에서는 동작수 배수 장치(170)가 한 쌍의 제1프레임(146a)에 모두 설치된 것으로 나타내었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 헬리컬 기어(149)가 한 쌍의 제1프레임(146a) 중 어느 하나에만 설치되어 있는 경우에는 헬리컬 기어(149)가 설치된 제1프레임(146a)에만 동작수 배수 장치(170)가 설치될 수 있다.
그리고 도 5에서 볼 수 있듯이, 동작수 배수 장치(170)가 한 쌍의 제1프레임(146a)에 모두 설치된 경우에는 상기 배수관(172)들이 서로 간섭되지 않는 위치에 설치될 필요가 있다. 따라서 이 경우에는 배수관(172)들의 하단이 위치하는 가이드(174)도 2개가 구비되어야 할 것이다.
한편, 상기 공정실(110)에는 도 1에서 볼 수 있듯이, 블레이드 모듈(180)이 설치된다.
상기 블레이드 모듈(180)은 적어도 한 종류의 에칭액 및 액절 공기를 기판(10)에 제공한다. 상기 블레이드 모듈(180)은 상기 수직이동부(150)에 의해 제1수평이동부(141)가 하강한 위치에 대응되게 설치되어 있으며, 수평 방향으로 왕복 운동하도록 구성되어 하강된 위치에 놓인 기판(10)의 표면에 적어도 한 종류의 에칭액 및 액절 공기를 분사한다.
상기 공정실(110)에는 기판 유출구(112) 근처에 액절 공기 분사기(158)를 더 설치할 수 있다. 이에 따라 기판 유출구(112)를 통해 공정실(110)을 빠져 나가는 기판(10) 표면에 잔존하는 에칭액 및/또는 물 등을 제거토록 할 수 있다.
다음으로 공정실(110) 내부에서의 기판의 처리 장치에 대하여 설명한다.
도 6은 블레이드 모듈(180)을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 표면처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6에서 볼 수 있듯이, 공정실(110) 내에 설치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 표면처리 장치는 블레이드 모듈(180)과 제어부(70)와 제1저장조(35) 내지 제3저장조(55)를 포함한다.
본 발명에 의해 처리되기 전의 상기 기판(10)은 특히 디스플레이용으로 사용되는 다양한 종류의 기판을 포함할 수 있는 데, 베이스 기판(11), 실리콘막(12), 실리콘 산화막(13)을 포함한다.
상기 베이스 기판(11)은 글라스, 플라스틱 또는 메탈 기판을 포함할 수 있는 데, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만 표면에 유기물 및/또는 무기물에 의한 절연막이 더 구비될 수 있다.
상기 실리콘막(12)은 상기 베이스 기판(11)의 표면에 비정질 실리콘막을 성막하여 얻을 수 있다. 이러한 실리콘막(12)은 후속 공정으로 결정화 공정을 통해 폴리 실리콘막으로 될 수 있다. 결정화 공정은 ELA와 같은 레이저 결정화 공정이 사용될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 결정화 공정이 사용될 수 있다. 상기 실리콘막(12)을 결정화하여 얻어지는 폴리 실리콘막은 디스플레이의 박막 트랜지스터의 활성층 등으로 사용될 수 있다. 물론, 상기 비정질 실리콘막도 패터닝과 도핑 등을 통해 박막 트랜지스터의 활성층으로 사용될 수 있다.
상기 실리콘 산화막(13)은 상기 실리콘막(12)의 표면에 형성된다. 이 실리콘 산화막(13)은 실리콘막(12)의 표면이 공기 중에서 산소 또는 질소와 결합하여 자연적으로 형성된 산화막으로, 일반적으로 5~1,000Å 두께로 형성된다.
상기와 같은 기판(10)은 전술한 바와 같이 베이스 기판(11) 상에 실리콘막(12)이 성막된 기판에 한정되는 것은 아니며, 실리콘막을 포함하는 실리콘 웨이퍼 등 실리콘막을 포함하는 다양한 종류의 기판이 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 블레이드 모듈(180)은 상기 기판(10)의 표면에 제1액 내지 제3액을 선택적으로 제공하기 위한 것으로, 엄밀하게는 실리콘막(12)의 표면에 형성된 실리콘 산화막(13)의 표면에 제1액 내지 제3액을 선택적으로 제공하기 위한 것이다.
상기 제1액은 제1저장조(35)에 저장되는 데, 실리콘막(12)의 표면에 형성된 실리콘 산화막(13)을 에칭할 수 있는 성분의 용액을 포함한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어, 상기 제1액은 오존 용액을 포함하는 용액이 될 수 있다. 상기 제1액은 실리콘 산화막(13)에 대한 에칭율은 후술하는 제2액에 비해 떨어지는 것을 사용하는 데, 오히려 기판(10) 표면의 유기물을 세정하는 세정제의 기능을 할 수 있다. 이로 인해, 상기 제1액은 중성 또는 알카리성 세정제로 대체 가능하다.
상기 제2액은 제2저장조(45)에 저장되는 데, 실리콘막(12)의 표면에 형성된 실리콘 산화막(13)을 에칭할 수 있고, 상기 제1액과는 다른 성분을 가지며, 제1액보다 실리콘 산화막에 대한 에칭율이 높은 용액을 사용한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어, 상기 제2액은 불산 또는 불화 암모늄 용액을 포함하는 용액이 될 수 있다.
상기 제3액은 제3저장조(55)에 저장되는 데, 상기 기판(10)의 표면으로부터 상기 제1액 및 제2액 중 적어도 하나를 희석시킬 수 있는 것으로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 물을 포함할 수 있고, 이 물은 탈이온화된 순수(DI water)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제3액은 에천트인 제1액 및 제2액의 기판(10) 표면에서의 작용을 멈추게 하는 완충수로서의 기능을 할 수 있다.
상기 블레이드 모듈(180)은 상기 제1액 내지 제3액을 각각 기판(10)에 고루 퍼지도록 제공하는 데, 이를 위해, 기판(10) 표면과 소정거리 이격된 상태로 기판(10)의 면방향 중 일 방향으로 운동하면서 기판(10)의 표면에 제1액 내지 제3액을 제공하도록 구비된다.
상기 블레이드 모듈(180)에는 상기 제1액 내지 제3액을 상기 블레이드 모듈(180)로 선택적으로 공급할 수 있도록 기능을 겸하도록 설계될 수 있다. 이를 위해 상기 블레이드 모듈(180)로 제1액 내지 제3액의 토출을 위한 별도의 펌프 수단(미도시)이 구비될 수 있다.
제1저장조(35) 내지 제3저장조(55)와 블레이드 모듈(180)의 사이에는 제1개폐변(36) 내지 제3개폐변(56)이 개재되어 연결될 수 있다. 이 제1개폐변(36) 내지 제3개폐변(56)은 각각 제어부(70)에 연결되어 제어부(70)에 의해 개폐가 제어되는 전자변이 사용될 수 있다.
한편, 도 6에서는 제1저장조(35) 내지 제3저장조(55)가 모두 구비되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 제1저장조(35) 및 제2저장조(45)만이 구비되어, 후술하는 바와 같이 제1액 및 제2액을 서로 다른 시간대에 기판(10)의 표면에 제공함으로써 실리콘 산화막(13)의 제거와 함께 기판 평활도를 얻을 수 있다.
기판(10)에 대하여 제1액, 제3액, 및 제2액의 순으로 제공될 수 있다. 블레이드 모듈(180)이 왕복 운동을 하면서 동작하는 경우에는 제1액, 제3액, 제2액, 제3액, 및 제1액의 순으로 제공될 것이다.
이러한 제1액 내지 제3액의 제공순서는 공정 조건에 따라 변경 가능하며, 예컨대 제2액, 제3액, 및 제1액의 순으로 제공될 수도 있고, 제1액, 및 제3액의 순으로, 또는 제2액 및 제3액의 순으로 제공될 수도 있다. 물론 이 경우에도 블레이드 모듈(180)이 왕복 운동을 하면서 동작하는 경우에는 역순의 제공이 반복될 수 있다.
뿐만 아니라, 제3액을 제공하지 않고 제1액 및 제2액의 순으로 제공될 수 있다. 이 경우에도 블레이드 모듈(180)이 왕복 운동을 하면서 동작하는 경우에는 역순의 제공이 반복될 수 있다.
본 발명은 이처럼 서로 에칭율이 다른 에천트인 제1액(1)과 제2액(2)을 서로 다른 시간대에 기판(10)에 제공함으로써 기판(10) 표면의 세정과 동시에 실리콘 산화막(13)의 에칭 정도를 효과적으로 제어할 수 있고, 또, 실리콘 산화막(13)이 제거된 실리콘막(12) 표면의 평활도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제3액(3)을 기판(10)에 제공함으로써, 기판(10) 표면에 잔존해 있는 제1액(1) 및/또는 제2액(2)을 제3액(3)으로 씻어주는 효과를 갖게 되며, 이에 따라 기판(10) 표면에 잔존하는 제1액(1)과 제2액(2)이 섞여 원하는 에칭율을 얻지 못하게 되는 문제를 사전에 방지할 수 있게 된다. 이에 따라 정확한 에칭율 관리가 가능해지며, 양산 공정에 적용 시에도 품질의 균일도를 높일 수 있게 된다.
상기와 같은 제1액 내지 제3액의 제공은 1회 왕복 스캔에 한정되지 않고 각 액 당 적어도 2회 이상의 스캔으로 제1액 내지 제3액 중 적어도 두 가지 액이 선택적으로 제공하는 경우를 포함한다.
도 6은 하나의 블레이드 모듈(180)을 통해 제1액 내지 제3액이 선택적으로 제공되는 실시예를 나타내었는 데, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 도 7에서 볼 수 있는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 기판의 표면처리 장치는 블레이드 모듈(180)이 제1블레이드 모듈(181) 내지 제3블레이드 모듈(183)을 포함한다.
상기 제1블레이드 모듈(181) 내지 제3블레이드 모듈(183)은 제1저장조(35) 내지 제3저장조(55)에 각각 연결되고 제1저장조(35) 내지 제3저장조(55)와 제1블레이드 모듈(181) 내지 제3블레이드 모듈(183)의 사이에는 각각 제1개폐변(36) 내지 제3개폐변(56)이 개재된다. 이 때, 상기 제1블레이드 모듈(181) 내지 제3블레이드 모듈(183) 각각이 상호간의 이동에 서로 간섭을 가하지 않도록 배치될 수 있다.
이 경우 제1액 내지 제3액의 배출 순서는 도 6의 실시예와 같이 다양하게 존재할 수 있다.
한편, 상기 제1블레이드 모듈(181) 내지 제3블레이드 모듈(183)은 서로 결합되어 일체로 동작하도록 구비될 수 있다.
도 8은 상기 블레이드 모듈(180)의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 블레이드 모듈(180)이 제1블레이드 모듈(181) 및 제2블레이드 모듈(182)을 포함한다. 상기 제1블레이드 모듈(181) 및 제2블레이드 모듈(182) 각각은 상기 제1저장조(35) 내지 제3저장조(55) 중 어느 두 개의 저장조들과 연결되는 데, 서로 다른 조합을 이루도록 연결된다.
도 8에 도시된 실시예의 경우에는, 제1블레이드 모듈(181)은 제1저장조(35) 및 제3저장조(55)와 연결되어 있고, 제2블레이드 모듈(182)은 제2저장조(45) 및 제3저장조(55)와 연결되어 있다. 따라서 제3저장조(55)와 제1블레이드 모듈(181)의 사이 및 제3저장조(55)와 제2블레이드 모듈(182)의 사이에 각각 제3개폐변들(56a)(56b)이 설치되어 있다.
이 경우에도 제1액 내지 제3액의 배출 순서는 도 6의 실시예와 같이 다양하게 존재할 수 있다.
또, 상기 제1블레이드 모듈(181) 및 제2블레이드 모듈(182)은 서로 결합되어 일체로 움직이도록 구비될 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 기판의 표면처리 장치의 구성을 도시한 것으로, 블레이드 모듈(180)이 액분사용 블레이드 모듈(180a)과 공기분사용 블레이드 모듈(180b)을 포함한다.
액분사용 블레이드 모듈(180a)과 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 모두 제어부(70)에 연결되며, 상기 액분사용 블레이드 모듈(180a)은 도 6 내지 도 8에 도시된 블레이드 모듈(180)이 적용될 수 있다.
상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 상기 기판(10)의 표면에 액절 공기를 제공하기 위한 것으로, 액분사용 블레이드 모듈(180a)과 같은 방향으로 이동 가능하다. 액분사용 블레이드 모듈(180a)과 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 각각 별개의 리니어 구동수단에 의해 수평 방향의 구동을 하도록 구성될 수 있다.
상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 공기 탱크(65)와 연결되어 있다. 상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b) 내에 또는 그 외부에는 공기 펌프(미도시)가 구비되어 있을 수 있다. 그리고 상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 제어부(70)에 연결되어 제어부(70)의 작용에 의해 액절 공기의 분사를 단속한다.
이 공기분사용 블레이드 모듈(180b)와 공기 탱크(65)의 사이에는 제4개폐변(66)이 더 연결되는 데, 이 제4개폐변(66)은 제어부(70)에 연결되어 제어부(70)에 의해 개폐가 제어되는 전자변일 수 있다.
상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 액절 공기를 분사하기에 적합한 분사 노즐로 구비되는 데, 바람직하게는 액절용 에어 커튼을 분사할 수 있는 형태의 노즐이 사용될 수 있다.
상기 액절 공기는 그 전 단계에서 기판(10)에 제공되어 기판(10)의 표면에 잔존하는 제1액 내지 제3액 중 적어도 하나를 공기 압력에 의해 밀어내어 제거하는 것으로, 이에 따라 제1액 내지 제3액은 기판(10)의 표면에서 서로 섞이는 일이 없게 되고, 이에 따라 특히 제1액 및 제2액과 같은 에천트의 농도가 원래 의도한 농도와 달리 변하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 상기 액절 공기에 의해 특히 제1액 및 제2액의 에칭 속도 등을 정확하게 제어할 수 있게 되고, 제3액에 의한 완충 작용도 용이하게 컨트롤 가능해진다.
도 9에서 상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 하나만 구비한 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기구 설계 조건 등에 따라 다양한 숫자로 구비되도록 하여 제1액 내지 제3액 중 적어도 둘이 서로 섞이는 일이 없도록 할 수 있다. 예컨대 도 10에서 볼 수 있듯이 액분사용 블레이드 모듈(180a)을 중심으로 전방과 후방에 두 개의 공기분사용 블레이드 모듈(180b')(180b")이 배치될 수 있다.
상기 액절 공기는 제1액 내지 제3액 중 적어도 하나와 중첩되도록 분사될 수 있다. 이 때, 상기 중첩이란 제1액 내지 제3액 중 적어도 하나가 분사되어 기판(10)에 작용하는 동안에 액절 공기가 기판(10)에 분사되는 것을 말한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b)은 상기 액분사용 블레이드 모듈(180a)과 동시에 작동시켜 제1액 내지 제3액 중 적어도 하나가 분사되는 동안 액절 공기도 분사되도록 한다.
도 11은 전술한 블레이드 모듈(180)의 일 예를 나타낸 것이다. 도 11에 따른 실시예는 제1블레이드 모듈(181) 및 제2블레이드 모듈(182)이 결합되어 하나의 액분사용 블레이드 모듈(180a)을 구성하고, 이 액분사용 블레이드 모듈(180a)을 중심으로 전방과 후방에 두개의 공기분사용 블레이드 모듈(180b')(180b")이 배치된 것이다.
상기 액분사용 블레이드 모듈(180a)의 제1블레이드 모듈(181)과 제2블레이드 모듈(182)은 두 개의 판상 부재가 서로 결합되어 형성된 것으로, 각 내부에 액분사용 홀(184)이 형성되어 있고 외부에는 액공급용 파이프(185)가 연결되어 있다. 액공급용 파이프(185)는 외부의 저장조(미도시)에 연결될 수 있다.
상기 제1블레이드 모듈(181)을 통해 전술한 제1액 및 제3액이 선택적으로 분사될 수 있고, 상기 제2블레이드 모듈(182)을 통해 전술한 제2액이 분사될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 상기 제1블레이드 모듈(181)을 통해 전술한 제2액 및 제3액이 선택적으로 분사될 수 있고, 상기 제2블레이드 모듈(182)을 통해 전술한 제1액이 분사될 수 있다. 또 상기 제1블레이드 모듈(181)을 통해 전술한 제1액 및 제2액이 선택적으로 분사될 수 있고, 상기 제2블레이드 모듈(182)을 통해 전술한 제3액이 분사될 수 있다.
상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b')(180b")도 두 개의 판상 부재가 서로 결합되어 형성된 것으로, 각각 내부에 공기분사용 홀(186)이 형성되어 있고 외부에는 공기공급용 파이프(187)가 연결되어 있다. 공기공급용 파이프(187)는 외부의 공기탱크(미도시)에 연결될 수 있다.
상기 액분사용 블레이드 모듈(180a)과 상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b')(180b")은 기판(10)의 너비 방향으로 직선상으로 연장된 구조를 가지며 그 양단에서 결합 브라켓(188)에 의해 고정되어 있다. 결합 브라켓(188)에는 상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b')(180b")의 결합 각도를 조절하도록 되어 있어 상기 공기분사용 블레이드 모듈(180b')(180b")을 통한 액절 공기의 분사각도가 조절될 수 있다.
이러한 블레이드 모듈(180)은 단일 모듈에 의해 에칭액, 세정액 및 액절 공기를 분사할 수 있기 때문에 장비 전체, 특히 공정실(110) 설비 구조를 콤팩트하게 구성할 수 있다. 이는 블레이드 모듈(180)을 왕복운동하도록 하는 리니어 모터 설비가 대폭 감소하고, 아울러 펌프와 밸브 설비의 구성도 줄일 수 있기 때문이다.
다음으로 본 발명의 기판 표면처리 방법에 대하여 설명한다.
먼저 반송로봇(미도시)을 이용해 입구(121)를 통해 상측에 배치된 로딩실(120)로 기판(10)이 인입되고, 로딩실(120)의 로딩존(122) 및 예비 가습존(123)을 거치면서 전처리된다.
기판(10)은 로딩존(122)의 제1구동 롤(144)에 의해 도 1에서 볼 때 왼쪽에서 오른쪽 방향인 제1수평 방향으로 수평이동된다. 이 때 로딩존(122)에 구비된 제1플라즈마 공급 유닛(151)에 의해 기판(10)의 표면이 플라즈마 처리될 수 있다.
다음으로 기판(10)은 로딩실(120) 내의 제2구동 롤(145)에 의해 예비 가습존(123) 내에서 수평이동된다.
예비 가습존(123)에서 기판(10)은 제2플라즈마 공급 유닛(152)에 의해 플라즈마처리되고, 예비 가습 유닛(153)에 의해 기판(10)의 표면이 가습된다.
제2구동 롤(145)이 기판(10)을 제1수평 방향으로 더욱 수평이동시킴에 따라 기판(10)은 기판 유입구(111)를 거쳐 공정실(110)로 유입된다. 이 때 공정실(110) 내에서 제1수평이동부(141)는 기판 유입구(111)에 대응되는 위치로 상승해 있는 상태가 되고, 기판(10)은 제1수평이동부(141)의 제2구동롤(145)에 의해 제1수평 방향으로 수평이동되어 제1수평이동부(141) 위에서 위치 정렬이 되도록 한다.
다음으로 수직이동부(150)에 의해 블레이드 모듈(180)이 기판(10)을 처리할 수 있는 위치까지 제1수평이동부(141)가 하강한다.
이 상태에서 블레이드 모듈(180)에 의해 기판(10)의 표면이 처리된다. 상기 블레이드 모듈(180)은 기판(10) 표면에 제1액 내지 제3액을 선택적으로 제공한다. 즉, 상기 블레이드 모듈(180)은 기판(10) 표면의 실리콘 산화막(13) 및/또는 실리콘막(12)을 에칭할 수 있는 제1액 및/또는 제2액을 기판(10)의 표면으로 분사하고 이 때 제3액과의 적절한 조합을 이루어 기판(10) 표면에 분사할 수 있다. 상기 제1액 내지 제3액의 선택적 조합은 전술한 바와 같다.
이렇게 제1액 내지 제3액을 선택적으로 조합하여 제공함에 있어 액절 공기도 포함하여 기판(10)에 제공할 수 있다. 제1액 내지 제3액 및 액절 공기의 선택적 조합은 전술한 바와 같다.
공정실(110) 내에서의 작업이 모두 끝난 후에는 제1수평이동부(141)는 기판(10)을 제1수평 방향과는 반대방향인, 즉, 도 1에서 왼쪽에서 오른쪽 방향인 제2수평 방향으로 이송시킨다.
기판(10)은 기판 유출구(112)를 지나 언로딩실(130)의 제3수평이동부(143)로 이송된다. 기판(10)이 기판 유출구(112)를 지날 때에 공정실(110)의 액절 공기 분사기(158)로부터 액절 공기가 기판(10) 표면으로 분사되어 기판 유출구(112)를 통해 공정실(110)을 빠져 나가는 기판(10) 표면에 잔존하는 에칭액 및/또는 물 등을 제거토록 할 수 있다.
기판 유출구(112)를 빠져 나온 기판(10)은 제3수평이동부(143)의 제2구동 롤(145)에 의해 언로딩실(130)의 린스존(132)으로 유입된다.
상기 린스존(132)에서 기판(10)의 표면에 순수가 분무되어 기판(10) 표면이 세정된다. 구체적으로, 제1린스 유닛(154) 및 제2린스 유닛(155)이 공정실(110)로부터 나오는 기판(10)의 표면에 순수를 분무하여 기판(10) 표면에 에칭액이 잔존하지 않도록 한다. 제1린스 유닛(154)과 제2린스 유닛(155)의 사이에 위치하는 워터 젯 유닛(156)은 고압 분무를 통해 기판(10)의 표면을 세정한다.
다음으로, 제2수평방향으로 더욱 이동하여 기판(10)이 드라이존(133)으로 이송되도록 한다. 드라이존(133)에서 기판(10)의 표면의 수분이 제거되는 드라이과정을 거치게 되는 데, 구체적으로 드라이 유닛(157)의 노즐부(158)가 이동하면서 기판(10) 표면의 수분을 제거한다.
이후, 기판(10)은 제2수평방향으로 더욱 이동하여 언로딩존(134)을 거쳐 출구(131)를 통해 토출된다.
기판(10)이 시스템(100) 내로 유입되면서 로딩실(120) 상부의 제2팬 필터 유닛(124), 공정실(110) 상부의 제1팬 필터 유닛(114), 언로딩실(130)에 설치된 제3팬 필터 유닛(135)이 동시에 및/또는 순차로 가동되어 시스템(100) 내부가 청정 상태로 유지되도록 하고 파티클이 기판(10) 표면에 부착되지 않도록 한다.
이렇게 본 발명의 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법에 의할 경우 기판(10)의 표면처리가 전체적으로 ㄷ형상으로 수행되어 인라인상으로 시스템이 구성되는 것에 비해 현저히 콤팩트하게 시스템을 구성할 수 있게 되고, 이에 따른 설치 공간도 줄일 수 있게 된다.
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 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 지면에 대해 수직한 일 측벽에 위치하는 기판 유입구 및 기판 유출구를 포함하고, 상기 기판 유입구가 상기 기판 유출구보다 상부에 위치하도록 구성된 공정실;
    지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된 것으로, 상기 기판 유입구와 연통되도록 상기 공정실의 측벽의 상부에 결합되고 일측에 입구를 갖는 로딩실;
    지면에 대해 수평한 방향으로 연장되도록 형성된 것으로, 상기 기판 유출구와 연통되도록 상기 공정실의 측벽의 하부에 결합되고, 상기 로딩실의 하부에 위치하며, 일측에 출구를 갖는 언로딩실;
    상기 공정실에 설치되고 상기 기판을 수평이동시키는 제1수평이동부;
    상기 제1수평이동부에 결합되고 상기 제1수평이동부를 수직 왕복 운동시키는 수직이동부;
    상기 로딩실에 설치되고 상기 입구로부터 상기 기판 유입구로 상기 기판을 수평이동시키는 제2수평이동부;
    상기 언로딩실에 설치되고 상기 기판 유출구로부터 상기 출구로 상기 기판을 수평이동시키는 제3수평이동부; 및
    상기 공정실에 설치되고 상기 공정실에 유입된 기판의 표면을 처리하는 블레이드 모듈;을 포함하는 기판 표면처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로딩실에 설치된 것으로, 팬 필터 유닛, 플라즈마 공급 유닛 및 예비 가습 유닛 중 적어도 하나를 더 포함하는 기판 표면처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 언로딩실에 설치된 것으로, 팬 필터 유닛, 린스 유닛 및 드라이 유닛 중 적어도 하나를 더 포함하는 기판 표면처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공정실에 설치된 팬 필터 유닛을 더 포함하는 기판 표면처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2수평이동부 또는 상기 제3수평이동부는 복수의 제1구동 롤 및 복수의 제2구동 롤을 포함하고, 상기 제1구동 롤이 상기 제2구동 롤에 비해 상기 입구또는 출구에 인접하게 위치하며, 상기 제1구동 롤의 직경이 상기 제2구동 롤의 직경보다 큰 기판 표면처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1수평이동부는 복수의 구동 롤을 포함하는 기판 표면처리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드 유닛은 일체로 결합된 액 공급 유닛 및 액절 공기 공급 유닛을 포함하고, 상기 액 공급 유닛은 상기 기판의 표면의 폴리 실리콘막을 에칭할 수 있는 적어도 한 종류의 에칭액을 상기 기판을 향하여 분사하는 기판 표면처리 시스템.
  8. 상측에 배치되어 인입되는 기판을 제1수평 방향으로 이동시키는 로딩실;
    상기 로딩실에 연결되고, 상기 로딩실로부터 상기 기판을 이송받아 하강시킨 후, 상기 기판에 대하여 표면처리를 수행하고 상기 제1수평 방향과 반대방향인 제2수평 방향으로 이동시키는 공정실; 및
    상기 로딩실의 하층에 배치되고, 상기 공정실에 연결되어 상기 공정실로부터 상기 기판을 이송받아 상기 제2수평 방향으로 이송시켜 외부로 반송시키는 언로딩실;을 포함하고, 상기 로딩실에는 팬 필터 유닛, 플라즈마 공급 유닛 및 가습 유닛 중 적어도 하나가 설치되고, 상기 언로딩실에는 팬 필터 유닛, 린스 유닛 및 건조 유닛 중 적어도 하나가 설치되며, 상기 공정실에는 하강된 상기 기판의 상부에서 수평 왕복 운동하여 상기 기판 상에, 상기 기판의 표면의 막을 에칭할 수 있는 적어도 한 종류의 에칭액 및 액절 공기 중 적어도 하나를 제공하는 블레이드 모듈이 설치된 기판 표면처리 시스템.
  9. 상측에 배치된 로딩실로 인입된 기판을 제1수평 방향으로 이동시키는 단계;
    상기 기판을 전처리하는 단계;
    상기 로딩실에 연결된 공정실에서 상기 기판을 이송받아 수직 방향으로 하강시키는 단계;
    상기 기판의 표면의 실리콘막 및 실리콘산화막 중 적어도 하나를 에칭할 수 있는 적어도 한 종류의 에칭액 및 액절 공기 중 적어도 하나를 제공해 상기 기판에 대하여 표면처리를 수행하는 단계;
    상기 기판을 상기 제1수평 방향과 반대방향인 제2수평 방향으로 이동시키는 단계;
    상기 기판을 후처리하는 단계; 및
    상기 기판을 외부로 반송시키는 단계;를 포함하는 기판 표면처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판을 전처리하는 단계는, 상기 제1수평 방향으로 이동하는 기판에 대하여 플라즈마 처리하는 단계 및 가습하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 기판 표면처리 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기판을 후처리하는 단계는, 상기 제2수평 방향으로 이동하는 기판에 대하여 린스하는 단계 및 건조하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 기판 표면처리 방법.
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