KR20130085764A - 콤팩트한 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 보다 콤팩트한 구조를 가져 설치 공간 상의 제약을 받지 않도록 하기 위한 것으로, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되고 양단에 제1단부 및 제2단부를 각각 구비한 제1공정실과, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되고, 상기 제1공정실과 나란하게 위치하며 양단에 제3단부 및 제4단부를 각각 구비한 제2공정실과, 양단에 서로 대향된 제5단부 및 제6단부를 각각 구비하고, 상기 제5단부는 상기 제2단부 및 제4단부와 결합되어 상기 제1공정실 및 제2공정실과 각각 연통된 제3공정실과, 상기 제1공정실에 설치되고 기판을 지면에 수평하고 상기 제1단부에서 제2단부를 향하는 제1방향으로 이송하는 제1수평이동부와, 상기 제2공정실에 설치되고 기판을 지면에 수평하고 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 이송하는 제2수평이동부와, 상기 제3공정실에 설치되고 기판의 이송 방향을 제1방향에서 제2방향으로 또는 제2방향에서 제1방향으로 전환시키는 방향 전환부와, 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 적어도 하나의 일부에 설치되고 상기 기판의 표면에 적어도 한 종류의 처리액을 분사하는 제1습식 처리 모듈을 포함하는 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법에 관한 것이다.

Description

콤팩트한 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법{Surface treating system for a substrate having a compact structure and surface treating method for the substrate}

본 발명은 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콤팩트한 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법 에 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. 상기 폴리 실리콘막은 비정질 실리콘막을 ELA 등의 결정화 공정을 거쳐 형성한다. 이 폴리 실리콘막을 패터닝해 상기 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용한다.

그런데 상기 비정질 실리콘막 및/또는 폴리 실리콘막은 자연 상태에서 표면에 실리콘 산화막을 갖는다.

상기 실리콘 산화막은 결정화 공정에 악영향을 미칠 수 있다. 또, 박막 트랜지스터의 특성에 영향을 미치고, 공정 중 파티클 등의 오염원으로 작용할 수 있다. 따라서, 상기 결정화 공정 전후 및/또는 후에 상기 실리콘 산화막을 제거하지 않으면 안 된다.

또한 결정화 공정을 거쳐 형성된 폴리 실리콘막은 표면 러프니스가 거칠기 때문에 그 표면을 에칭해 표면 균일도를 높일 필요도 있다.

이러한 이유로 인해 상기 실리콘막이 형성되어 있는 기판의 표면에 대하여 상기 실리콘막을 에칭하기 위한 표면처리를 해야 한다.

선행기술문헌 1은 종래의 기판 에칭 장비를 개시한 것인 데, 기판을 회전시키면서 에칭액을 기판에 분사하는 방식이다. 그런데 이러한 방식은 예컨대 4세대(730*460mm)까지의 소형 기판 사이즈에서는 적절했으나, 5.5세대(1,300*1,500mm) 이상 대형 기판에서는 사용이 어렵다. 이는 대형 기판은 회전시키기가 어려우며, 설사 회전을 시킬 수 있다고 하더라도 회전속도가 600RPM이하로 저하하면서 에칭 후 얼룩이 발생된다. 또, 중심부와 모서리간의 에칭 편차가 발생하며, 챔버의 내벽에 액이 부딪혀 기판으로 다시 튀기 때문에 기판에 얼룩이 발생하는 문제가 있다.

이를 개선하기 위해 표면 처리를 위한 시스템을 인라인 형태로 배열하기도 하는 데, 이 경우 공정을 수행하는 시스템이 지나치게 길게 형성될 수 있다. 이는 시스템을 설치할 공간을 많이 차지하게 되는 문제가 발생된다.

선행기술문헌 2의 경우, 상측과 하측에 걸쳐 2층 구조로 시스템을 구성한 것이나, 이는 동일한 작동 과정을 보이는 단계를 상측과 하측에 동일하게 배치시켜 처리 물량을 증대시키고자 한 것이다. 그러나 하나의 처리 공정만 놓고 보면, 결국 단일의 직선상의 경로를 나타내는 인라인 시스템이라고 볼 수 있어, 시스템 전체의 길이는 변화되지 않고 그대로 유지된 것이다.

1: 일본공개특허공보 특개2004-006618호 2: 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 수평한 방향으로 연장되고 양단에 제1단부 및 제2단부를 각각 구비한 제1공정실과, 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되고, 상기 제1공정실과 나란하게 위치하며 양단에 제3단부 및 제4단부를 각각 구비한 제2공정실과, 양단에 서로 대향된 제5단부 및 제6단부를 각각 구비하고, 상기 제5단부는 상기 제2단부 및 제4단부와 결합되어 상기 제1공정실 및 제2공정실과 각각 연통된 제3공정실과, 상기 제1공정실에 설치되고 기판을 지면에 수평하고 상기 제1단부에서 제2단부를 향하는 제1방향으로 이송하는 제1수평이동부와, 상기 제2공정실에 설치되고 기판을 지면에 수평하고 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 이송하는 제2수평이동부와, 상기 제3공정실에 설치되고 기판의 이송 방향을 제1방향에서 제2방향으로 또는 제2방향에서 제1방향으로 전환시키는 방향 전환부와, 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 적어도 하나의 일부에 설치되고 상기 기판의 표면에 적어도 한 종류의 처리액을 분사하는 제1습식 처리 모듈을 포함하는 기판 표면처리 시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1단부 및 제3단부는 서로 나란하게 연장되어 있고, 상기 제2단부 및 제4단부는 서로 나란하게 연장되어 있으며, 상기 제1단부 및 제3단부에 각각 제1게이트 및 제2게이트가 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 어느 하나에 위치하고, 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 상기 제1습식 처리 모듈이 설치되지 않은 나머지에는, 상기 기판의 표면을 건조시킨 상태에서 처리하는 건식 처리모듈이 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 어느 하나에 위치하고, 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 상기 제1습식 처리 모듈이 설치되지 않은 나머지 중 적어도 하나에는, 상기 기판의 표면을 습식으로 처리하는 제2습식 처리모듈이 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제5단부 중 상기 제2단부와 결합된 부분에 인접하여 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제5단부 중 상기 제4단부와 결합된 부분에 인접하여 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제2단부에 가까운 부분에 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제4단부에 가까운 부분에 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 상기 방향 전환부에 연동하도록 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제2공정실은 상기 제1공정실의 하부에 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1공정실은 상기 제2공정실의 하부에 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 적어도 하나에 위치하고, 상기 기판을 지면에 대해 경사지도록 틸팅시키는 틸팅 구동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은, 일체로 결합된 액 분사 모듈 및 공기 분사 모듈을 포함하고, 상기 액 분사 모듈은 상기 처리액을 상기 기판의 표면을 향하여 분사하도록 구비되고, 상기 공기 분사 모듈은 상기 기판의 표면을 향하여 액절 공기를 분사하도록 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 모듈은 복수의 분무 노즐을 구비한 액 분사 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 기판을 제1방향으로 수평 이동시키는 제1수평 이동 단계와, 상기 기판을 상기 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 수평 이동될 수 있도록 방향을 전환시키는 방향 전환 단계와, 상기 기판을 상기 제2방향으로 수평 이동시키는 제2수평 이동 단계와, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 적어도 하나의 단계에서, 상기 기판의 표면에 대하여 적어도 한 종류의 처리액을 분사하는 제1습식 처리 단계를 포함하는 기판 표면처리 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 단계는 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 어느 하나의 단계에서 수행되고, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 상기 제1습식 처리 단계가 수행되지 않는 단계에서는, 상기 기판의 표면을 건조시킨 상태에서 처리하는 건식 처리 단계가 수행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 단계는 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 어느 하나의 단계에서 수행되고, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 상기 제1습식 처리 단계가 수행되지 않는 단계에서는, 상기 기판의 표면을 습식으로 처리하는 제2습식 처리 단계가 수행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방향 전환 단계는 상기 기판을 수직 상승시키는 단계일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 방향 전환 단계는 상기 기판을 수직 하강시키는 단계일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 기판을 지면에 대해 경사지도록 틸팅시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 틸팅시키는 단계는 상기 기판의 표면이 상기 제1방향 또는 제2방향에 수직한 방향에 대해 경사지도록 기판을 틸팅시키는 단계일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1습식 처리 단계는, 상기 처리액 및 액절 공기 중 적어도 하나를 상기 기판의 표면에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 표면처리를 수행하는 단계는, 상기 에칭액의 제공 및 액절 공기의 제공이 동시에 이루어지도록 할 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.

또한 대면적 기판에의 적용이 더욱 유용해질 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 제공 또는 틸팅 공정을 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.

본 발명은 대형 기판에 대한 적용이 더욱 유용하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 표면처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,
도 12는 본 발명의 제1습식 처리 모듈의 일 예를 도시한 구성도,
도 13은 본 발명의 분사 모듈의 일 예를 도시한 단면도,
도 14는 본 발명의 제1습식 처리 모듈의 다른 일 예를 도시한 구성도,
도 15는 본 발명의 분무 노즐의 일 예를 도시한 부분 사시도,
도 16은 본 발명의 제1습식 처리 모듈의 또 다른 일 예를 도시한 구성도,
도 17은 본 발명의 제1습식 처리 모듈의 또 다른 일 예를 도시한 구성도,
도 18은 본 발명의 틸팅 구동부의 일 예를 도시한 부분 사시도,
도 19는 도 18의 틸팅 구동부의 작용에 따라 기판이 틸팅되는 상태를 도시한 개략 구성도.

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 시스템은 제1공정실(1)과, 제2공정실(2)과, 제3공정실(3)을 포함한다.

상기 제1공정실(1)은 지면에 대해 수평한 방향으로 연장된 챔버의 형태로 구비되고 양단에 제1단부(11) 및 제2단부(12)를 각각 구비한다.

상기 제1단부(11)에는 제1게이트(14)가 설치되어 있고, 제1게이트(14)를 통해 기판(10)이 별도 반송 로봇(미도시)에 의해 제1공정실(1) 내로 투입된다. 제2단부(12)에는 제1연통로(15)가 구비되어 제3공정실(3)과 연통된다.

상기 제1공정실(1)에는 기판(10)을 지면에 수평한 제1방향(X1)으로 이송하는 제1수평 이동부(4)가 설치되어 있다. 상기 제1방향(X1)은 제1단부(11)에서 제2단부(12)를 향하는 방향이 된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1수평 이동부(4)는 복수의 제1구동 롤러(41)들을 포함할 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(10)을 제1방향(X1)으로 선형 이송시킬 수 있는 다양한 선형 이동수단이 될 수 있다.

상기 제2공정실(2)도 지면에 대해 수평한 방향으로 연장된 챔버의 형태로 구비되고 양단에 제3단부(21) 및 제4단부(22)를 각각 구비한다.

상기 제3단부(21)에는 제2게이트(24)가 설치되어 있고, 제2게이트(24)를 통해 기판(10)은 제2공정실(2) 외측으로 토출된다. 제4단부(22)에는 제2연통로(25)가 구비되어 제3공정실(3)과 연통된다.

상기 제2공정실(2)에는 기판(10)을 지면에 수평한 제2방향(X2)으로 이송하는 제2수평 이동부(5)가 설치되어 있다. 상기 제2방향(X2)은 상기 제1방향(X1)의 반대 방향으로 도 1에서 볼 때 제4단부(22)에서 제3단부(21)를 향하는 방향이 된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2수평 이동부(5)는 복수의 제2구동 롤러(51)들을 포함할 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(10)을 제2방향(X2)으로 선형 이송시킬 수 있는 다양한 선형 이동수단이 될 수 있다.

상기 제3공정실(3)은 챔버의 형태로 구비되고, 양단에 서로 대향된 제5단부(31) 및 제6단부(32)를 각각 구비한다. 상기 제5단부(31)는 상기 제1공정실(1)의 제2단부(12) 및 제2공정실(2)의 제4단부(22)와 결합된다. 그리고 상기 제1연통로(15) 및 제2연통로(25)를 통해 각각 제1공정실(1) 및 제2공정실(2)과 연통된다.

상기 제3공정실(3)에는 방향 전환부(6)가 설치된다. 상기 방향 전환부(6)는 기판(10)의 이송 방향을 상기 제1방향(X1)에서 제2방향(X2)으로 전환시킨다.

상기 방향 전환부(6)는 복수의 제3구동 롤러(61)들을 포함하여, 상기 기판(10)을 제1방향(X1) 및/또는 제2방향(X2)으로 수평이동시킨다. 그리고 상기 방향 전환부(6)는 수직 이동부(62)를 포함하여, 상기 제3구동 롤러(61)들을 수직 이동시킨다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 상기 제3공정실(3)은 지면에 대해 수직한 방향으로 연장되어 있으며, 상기 제5단부(31) 및 제6단부(32)는 각각 수직한 방향으로 연장되어 있는 챔버의 양 측면을 형성하게 된다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 있어, 제1공정실(1)의 제1단부(11)와 제2공정실(2)의 제3단부(21)는 서로 나란하게 연장되어 있을 수 있다. 그리고 제1공정실(1)의 제2단부(12)와 제2공정실(2)의 제4단부(22)도 서로 나란하게 연장되어 있을 수 있다.

그리고 도 1에서 볼 수 있듯이 제1공정실(1)은 제2공정실(2)의 상부에 배치되어 제3공정실(3)의 제5단부(31) 상측에 연결될 수 있고, 제2공정실(2)은 제3공정실(3)의 제5단부(31) 하측에 연결될 수 있다.

그러나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 2에서 볼 수 있듯이, 제2공정실(2)이 제1공정실(1)의 상부에 배치되어 제3공정실(3)의 제5단부(31) 상측에 연결될 수 있고, 제1공정실(1)은 제3공정실(3)의 제5단부(31) 하측에 연결될 수 있다.

한편, 상기와 같은 제1공정실(1) 내지 제3공정실(3) 중 적어도 하나의 일부에는 도 3 내지 도 11에서 볼 수 있듯이, 상기 기판(10)의 표면에 적어도 한 종류의 처리액을 분사하는 제1습식 처리 모듈(7)이 설치될 수 있다.

도 3에 따른 실시예는 제1습식 처리 모듈(7)이 제1공정실(1)에 위치한 것이다. 이 때, 상기 제1습식 처리 모듈(7)은 상기 제1공정실(1)의 제2단부(12)에 인접하게 위치할 수 있다. 따라서 제1연통로(15)를 통해 제1공정실(1)을 빠져 나가기 전의 기판(10)에 대하여 표면에 처리액을 분사하여 습식 처리를 실시할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제1습식 처리 모듈(7)이 제1공정실(1)의 중앙부에 위치할 수도 있다.

도 4에 따른 실시예는 제1습식 처리 모듈(7)이 제2공정실(2)에 위치한 것이다. 이 때, 상기 제1습식 처리 모듈(7)은 상기 제2공정실(2)의 제4단부(22)에 인접하게 위치할 수 있다. 따라서 제2연통로(25)를 통해 제2공정실(2)로 유입된 또는 유입되는 중의 기판(10)에 대하여 표면에 처리액을 분사하여 습식 처리를 실시할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제1습식 처리 모듈(7)이 제2공정실(2)의 중앙부에 위치할 수도 있다.

도 5에 따른 실시예는 제1습식 처리 모듈(7)이 제3공정실(3)의 상부 좌측에 위치하는 데, 따라서, 제5단부(31) 중 제2단부(12)와 결합된 부분에 인접하여 위치한다. 이에 따라 상기 제1습식 처리 모듈(7)은 제1연통로(15)에 인접하게 위치하게 되고, 제1연통로(15)를 통해 제3공정실(3)로 유입되는 기판(10)에 대하여 처리액을 분사해 습식 처리를 할 수 있다.

도 6에 따른 실시예는 제1습식 처리 모듈(7)이 제3공정실(3)의 상부 중앙에 위치하는 데, 따라서, 제3공정실(3)의 제2단부(12)에 가까운 부분에 위치한다. 이에 따라 상기 제1습식 처리 모듈(7)은 제1연통로(15)를 통해 제3공정실(3)로 유입된 후의 기판(10)에 대하여 처리액을 분사해 습식 처리를 할 수 있다.

도 7에 따른 실시예는 제1습식 처리 모듈(7)이 제3공정실(3)의 하부 중앙에 위치하는 데, 따라서, 제3공정실(3)의 제4단부(22)에 가까운 부분에 위치한다. 이에 따라 상기 제1습식 처리 모듈(7)은 기판(10)이 제3공정실(3)의 하부로 내려간 상태, 즉, 방향 전환이 이뤄진 직후의 기판(10)에 대하여 처리액을 분사해 습식 처리를 할 수 있다.

도 8에 따른 실시예는 1습식 처리 모듈(7)이 제3공정실(3)의 하부 좌측에 위치하는 데, 따라서, 제5단부(31) 중 제4단부(22)와 결합된 부분에 인접하여 위치한다. 이에 따라 상기 제1습식 처리 모듈(7)은 제2연통로(25)에 인접하게 위치하게 되고, 제2연통로(25)를 통해 제3공정실(3)을 빠져 나가는 중의 기판(10)에 대하여 처리액을 분사해 습식 처리를 할 수 있다.

도 9에 따른 실시예는 제1습식 처리 모듈(7)이 방향 전환부(6)의 구동과 연동하도록 구비된 것이다. 이에 따라 방향 전환부(6)의 수직 이동부(62)의 동작이 진행되는 도중, 즉, 기판(10)이 제3공정실(3) 내에서 상부에서 하부로 이송되는 도중, 또는 하부에서 상부로 이송되는 도중에 기판(10)에 대하여 처리액을 분사해 습식 처리를 할 수 있다.

도 10에 따른 실시예는 제1공정실(1)에 도 3에서와 같이 제1습식 처리 모듈(7)이 설치되고, 제2공정실(2)에 제2습식 처리 모듈(7')이 설치된 것이다.

상기 제2습식 처리 모듈(7')은 상기 제1습식 처리 모듈(7)과 동일한 처리액을 기판(10)에 제공할 수도 있고, 상기 제1습식 처리 모듈(7)과는 상이한 처리액을 기판(10)에 제공할 수도 있다. 또한 상기 제2습식 처리 모듈(7')은 린스 유닛이나 예비 가습 유닛과 같이 기판(10)의 표면을 습식으로 처리하는 모듈이 사용될 수 있다.

도 10에는 제1습식 처리 모듈(7)이 도 3에서와 같이 제1공정실(1)에 형성된 것을 나타내었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 4 내지 도 9에 따른 실시예에도 제1공정실(1) 내지 제3공정실(3) 중 제1습식 처리 모듈(7)이 설치된 공정실을 제외한 나머지 공정실 중 적어도 하나에는 기판(10)의 표면을 습식으로 처리하는 제2습식 처리 모듈(7')이 위치할 수 있다.

도 11에 따른 실시예는 제3공정실(3)에 도 7에서와 같이 제1습식 처리 모듈(7)이 설치되고, 제1공정실(1)에 건식 처리 모듈(8)이 설치된 것이다.

상기 건식 처리 모듈(8)은 플라즈마 공급 유닛과 같이 기판(10)의 표면을 건식으로 처리하는 모듈이 될 수 있다.

도 11에는 제1습식 처리 모듈(7)이 도 7에서와 같이 제1공정실(1)에 형성된 것을 나타내었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 3 내지 도 6, 도 8 및 도 9에 따른 실시예에도 제1공정실(1) 내지 제3공정실(3) 중 제1습식 처리 모듈(7)이 설치된 공정실을 제외한 나머지 공정실 중 적어도 하나에는 기판(10)의 표면을 건식으로 처리하는 건식 처리 모듈(8)이 위치할 수 있다. 또 도 10에서와 같이 제1습식 처리 모듈(7)이 설치된 공정실 외의 다른 공정실에 제2습식 처리 모듈(7')이 설치된 경우에도 제2습식 처리 모듈(7')이 설치된 공정실 또는 그 외의 다른 공정실에 건식 처리 모듈(8)이 설치될 수 있다.

도 12는 상기 제1습식 처리 모듈(7)의 일 예를 도시한 것이다.

상기 제1습식 처리 모듈(7)은 분사 모듈(72)과, 제어부(70)와, 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713)와, 공기 탱크(714)를 포함한다.

본 발명에 의해 처리되기 전의 상기 기판(10)은 특히 디스플레이용으로 사용되는 다양한 종류의 기판을 포함할 수 있는 데, 베이스 기판(101), 실리콘막(102), 실리콘 산화막(103)을 포함한다.

상기 베이스 기판(101)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(102)은 상기 베이스 기판(101)의 표면에 비정질 실리콘막을 성막하여 얻을 수 있다. 이러한 실리콘막(102)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(102)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(103)은 상기 실리콘막(102)의 표면에 형성된다. 이 실리콘 산화막(103)은 실리콘막(102)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(101) 상에 실리콘막(102)이 성막된 기판에 한정되는 것은 아니며, 실리콘막을 포함하는 실리콘 웨이퍼 등 실리콘막을 포함하는 다양한 종류의 기판이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 분사 모듈(72)은 상기 기판(10)의 표면에 제1액 내지 제3액을 선택적으로 제공하기 위한 액 분사 모듈(72a)과 기판(10)의 표면에 액절 공기를 제공하기 위한 공기 분사 모듈(72b)을 포함한다.

상기 제1액은 제1저장조(711)에 저장되는 데, 실리콘막(102)의 표면에 형성된 실리콘 산화막(103)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(103)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(712)에 저장되는 데, 실리콘막(102)의 표면에 형성된 실리콘 산화막(103)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(713)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 액 분사 모듈(72a)은, 상기 제1액 내지 제3액을 각각 기판(10)에 고루 퍼지도록 제공하는 데, 이를 위해, 기판(10) 표면과 소정거리 이격된 상태로 기판(10)의 길이 방향을 따라 일 방향으로 선형 왕복 운동하면서 기판(10)의 표면에 제1액 내지 제3액을 제공하도록 구비된다.

상기 액 분사 모듈(72a)에는 상기 제1액 내지 제3액을 상기 액 분사 모듈(72a)로 선택적으로 공급할 수 있도록 기능을 겸하도록 설계될 수 있다. 이를 위해 상기 액 분사 모듈(72a)로 제1액 내지 제3액의 토출을 위한 별도의 펌프 수단(미도시)이 구비될 수 있다.

제1저장조(711) 내지 제3저장조(713)와 액 분사 모듈(72a)의 사이에는 제1개폐변(715) 내지 제3개폐변(717)이 개재되어 연결될 수 있다. 이 제1개폐변(715) 내지 제3개폐변(717)은 각각 제어부(70)에 연결되어 제어부(70)에 의해 개폐가 제어되는 전자변이 사용될 수 있다.

한편, 도 12에서는 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713)가 모두 구비되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 제1저장조(711) 및 제2저장조(712)만이 구비되어, 후술하는 바와 같이 제1액 및 제2액을 서로 다른 시간대에 기판(10)의 표면에 제공함으로써 실리콘 산화막(103)의 제거와 함께 기판 평활도를 얻을 수 있다.

기판(10)에 대하여 제1액, 제3액, 및 제2액의 순으로 제공될 수 있다. 액 분사 모듈(72a)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 액 분사 모듈(72a)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 액 분사 모듈(72a)이 왕복 운동을 하면서 동작하는 경우에는 역순의 제공이 반복될 수 있다.

본 발명은 이처럼 서로 에칭율이 다른 에천트인 제1액과 제2액을 서로 다른 시간대에 기판(10)에 제공함으로써 기판(10) 표면의 세정과 동시에 실리콘 산화막(103)의 에칭 정도를 효과적으로 제어할 수 있고, 또, 실리콘 산화막(103)이 제거된 실리콘막(102) 표면의 평활도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제3액을 기판(10)에 제공함으로써, 기판(10) 표면에 잔존해 있는 제1액 및/또는 제2액을 제3액으로 씻어주는 효과를 갖게 되며, 이에 따라 기판(10) 표면에 잔존하는 제1액과 제2액이 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 12는 하나의 액 분사 모듈(72a)을 통해 제1액 내지 제3액이 선택적으로 제공되는 실시예를 나타내었는 데, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 상기 액 분사 모듈(72a)이 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713)와 각각 연결된 서로 독립적으로 구동하는 세 개의 액 제공 모듈들을 포함할 수 있다. 그리고 이들은 서로 결합되어 일체로 동작하도록 구비될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 액 분사 모듈(72a)은 서로 독립적으로 구동하는 두 개의 액 제공 모듈들을 포함할 수 있는 데, 각각 상기 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713) 중 어느 두 개의 저장조들과 연결되는 데, 서로 다른 조합을 이루도록 연결될 수 있다.

한편, 상기 액 분사 모듈(72a)의 전방 및 후방에는 공기 분사 모듈(72b)이 설치된다. 공기 분사 모듈(72b)도 제어부(70)에 연결된다.

상기 공기 분사 모듈(72b)은 상기 기판(10)의 표면에 액절 공기를 제공하기 위한 것으로, 액 분사 모듈(72a)과 같은 방향으로 이동 가능하다. 액 분사 모듈(72a)과 공기 분사 모듈(72b)은 각각 별개의 리니어 구동수단에 의해 수평 방향의 구동을 하도록 구성될 수 있다.

상기 공기 분사 모듈(72b)은 공기 탱크(714)와 연결되어 있다. 상기 공기 분사 모듈(72b) 내에 또는 그 외부에는 공기 펌프(미도시)가 구비되어 있을 수 있다. 그리고 상기 공기 분사 모듈(72b)은 제어부(70)에 연결되어 제어부(70)의 작용에 의해 액절 공기의 분사를 단속한다.

이 공기 분사 모듈(72b)과 공기 탱크(714)의 사이에는 제4개폐변(718)이 더 연결되는 데, 이 제4개폐변(718)은 제어부(70)에 연결되어 제어부(70)에 의해 개폐가 제어되는 전자변일 수 있다.

상기 공기 분사 모듈(72b)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 기판(10)의 표면 위에서 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 12에서 상기 공기 분사 모듈(72b)은 두 개 구비된 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 액 분사 모듈(72a)을 중심으로 전방과 후방 중 어느 한 곳에만 공기 분사 모듈(72b)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 공기 분사 모듈(72b)은 상기 액 분사 모듈(72a)과 동시에 작동시켜 제1액 내지 제3액 중 적어도 하나가 분사되는 동안 액절 공기도 분사되도록 한다.

도 13은 전술한 분사 모듈(72)의 일 예를 나타낸 것이다. 도 13에 따른 실시예는 제1액 분사 모듈(721) 및 제2액 분사 모듈(722)이 결합되어 하나의 액 분사 모듈(72a)을 구성하고, 이 액 분사 모듈(72a)을 중심으로 전방과 후방에 두 개의 공기 분사 모듈들(72b)이 배치된 것이다.

상기 액 분사 모듈(72a)은 제1액 분사 모듈(721)과 제2액 분사 모듈(722)을 포함하는 데, 제1액 분사 모듈(721)과 제2액 분사 모듈(722)은 각각 두 개의 판상 부재가 서로 결합되어 형성된 것으로, 각 내부에 액분사용 홀(723)이 형성되어 있고 외부에는 액공급용 파이프(724)가 연결되어 있다. 액공급용 파이프(724)는 외부의 저장조(미도시)에 연결될 수 있다.

상기 제1액 분사 모듈(721)을 통해 전술한 제1액 및 제3액이 선택적으로 분사될 수 있고, 상기 제2액 분사 모듈(722)을 통해 전술한 제2액이 분사될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 상기 제1액 분사 모듈(721)을 통해 전술한 제2액 및 제3액이 선택적으로 분사될 수 있고, 상기 제2액 분사 모듈(722)을 통해 전술한 제1액이 분사될 수 있다. 또 상기 제1액 분사 모듈(721)을 통해 전술한 제1액 및 제2액이 선택적으로 분사될 수 있고, 상기 제2액 분사 모듈(722)을 통해 전술한 제3액이 분사될 수 있다.

상기 공기 분사 모듈(72b)도 두 개의 판상 부재가 서로 결합되어 형성된 것으로, 각각 내부에 공기분사용 홀(725)이 형성되어 있고 외부에는 공기공급용 파이프(726)가 연결되어 있다. 공기공급용 파이프(726)는 외부의 공기탱크(미도시)에 연결될 수 있다.

상기 액 분사 모듈(72a)과 상기 공기 분사 모듈(72b)은 기판(10)의 너비 방향으로 직선상으로 연장된 구조를 가지며 그 양단에서 결합 브라켓(727)에 의해 고정되어 있다. 결합 브라켓(727)에는 상기 공기 분사 모듈(72b)의 결합 각도를 조절하도록 되어 있어 상기 공기 분사 모듈(72b)을 통한 액절 공기의 분사각도가 조절될 수 있다.

이러한 분사 모듈(72)은 단일 모듈에 의해 에칭액, 세정액 및 액절 공기를 분사할 수 있기 때문에 장비 전체, 특히 공정실 설비 구조를 콤팩트하게 구성할 수 있다. 이는 분사 모듈(72)을 왕복 운동하도록 하는 리니어 모터 설비가 대폭 감소하고, 아울러 펌프와 밸브 설비의 구성도 줄일 수 있기 때문이다.

도 14는 제1습식 처리 모듈(7)의 또 다른 일 실시예를 도시한 것이다.

도 14에 도시된 실시예의 분사 모듈(72)은 액 분사 모듈(72a)과 공기 분사 모듈(72b)을 포함한다. 액 분사 모듈(72a)은 복수의 분무 노즐(73)을 포함하는 형태로 구성되어 있다.

상기 분무 노즐(73)들은 기판(10)의 길이방향을 따라 배치되며, 기판(10)의 전체 면적에 걸쳐 한 번에 제1액 내지 제3액 중 어느 하나를 분무할 수 있도록 구비된다.

이 구조에서는 액 분사 모듈(72a)은 고정될 수 있으며, 기판(10)의 전면에 걸쳐 동시에 액을 분사할 수 있다. 물론 이 때에는 제1액 내지 제3액을 선택적으로 기판(10)에 분사하여야 할 것이다.

그리고, 공기 분사 모듈(72b)은 기판의 표면을 따라 움직이며 기판에 액절 공기를 분사할 수 있다.

상기 분무 노즐들(73)이 고정되어 있는 상태에서 상기 기판(10)이 전후방으로 왕복 이동하면서 요동할 수 있다. 이 때 기판(10)의 요동 거리는 분무 노즐들(73) 사이 간격 이상이 되도록 할 수 있고, 이에 따라 기판(10) 표면 전체에 걸쳐 고르게 액이 분사되도록 할 수 있다.

도 15는 상기 분무 노즐(73)의 일 예를 도시한 것이다.

도 15에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 분무 노즐(73)은 제1공급관(731)과, 상기 제1공급관(731)의 양단을 서로 연결하는 제2공급관(732)을 포함한다.

상기 제1공급관(731)의 양단에는 제1블록들(733)이 연결되어 있다. 그리고 상기 제2공급관(732)은 상기 제1공급관(731)의 길이에 대응되는 길이로 구비되고, 그 양단에도 제2블록들(734)이 연결되어 있다.

상기 제1공급관(731) 양단의 제1블록들(733)과 상기 제2공급관(732) 양단의 제2블록들(734) 사이에는 제3공급관(735)이 연결되어 있어, 제1공급관(731)과 제2공급관(732)을 서로 연결시켜 준다. 그리고 제2블록들(734) 중 하나에 제4공급관(736)이 연결되어 액이 공급되도록 한다. 상기 제4공급관(736)은 상기 제1블록(733) 중 하나에 연결될 수도 있다. 이 제4공급관(736)은 외부 저장조(미도시)와 연결될 수 있다.

이렇게 제1공급관(731)의 양단을 제2공급관(732)으로 서로 연결시킴으로 인해, 제1공급관(731)에는 그 길이 방향 전체에 걸쳐 비교적 균일하게 액이 공급될 수 있고, 이에 따라 각 노즐(737)들로부터 토출되는 액의 양에 대한 편차도 줄일 수 있다.

한편, 도 14에서는 모든 분무 노즐들(73)이 제1저장조(71) 내지 제3저장조(713)에 제1개폐변(715) 내지 제3개폐변(717)을 개재하여 연결된 것으로 도시되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 16에서 볼 수 있듯이, 제1저장조(71) 내지 제3저장조(713)가 각각 제1분무 노즐들(73a) 내지 제3분무 노즐들(73c)에 연결될 수 있다. 이 때, 제1분무 노즐들(73a) 내지 제3분무 노즐들(73c)은 상호 교대로 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우에는 기판(10)의 요동 거리는 제1분무 노즐들(73a) 또는 제2분무 노즐들(73b) 또는 제3분무 노즐들(73c) 사이 간격 이상이 되도록 할 수 있다.

또 도면으로 도시하지는 않았지만, 분무 노즐들(73) 중 일부는 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713) 중 어느 두 개의 저장조에, 다른 일부는 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713) 중 하나의 저장조에 각각 연결되도록 할 수도 있다.

전술한 도 14 및 도 16에 따른 실시예는 복수 열의 분무 노즐들(73)을 사용한 경우를 나타내었으나, 도 17에서 볼 수 있듯이, 일 열로 구비되고 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713)에 각각 연결된 제1분무 노즐(73a) 내지 제3분무 노즐(73c)로 구비될 수 있다. 이 때, 제1분무 노즐(73a) 내지 제3분무 노즐(73c)은 상호 교대로 배치되는 것이 바람직하다.

이러한 구조에서는 기판(10)의 전후 방향 요동의 폭은 더 넓어지며, 적어도 기판(10)의 길이 이상으로 요동되도록 하여 기판(10) 표면 전체에 걸쳐 액이 충분히 공급되도록 할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 이 경우 분사 모듈(72)이 기판(10)의 길이방향을 따라 왕복 선형 운동을 하도록 할 수 있다.

도 17에 따른 실시예는 일 열로 구비된 제1분무 노즐(73a) 내지 제3분무 노즐(73c)에 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713)가 각각 제1개폐변(715) 내지 제3개폐변(717)을 개재하여 연결된 것이나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 단일의 분무 노즐에 제1저장조(711) 내지 제3저장조(713)가 각각 개폐변을 개재하여 연결될 수 있다. 이 경우 개폐변의 동작에 따라 단일의 분무 노즐은 선택적으로 제1액 내지 제3액 중 어느 하나를 분무한다.

도 17에 도시된 실시예는 공기 분사 모듈을 구비하지 않았는 데, 이 경우에는 액 분사 후에 기판(10)을 소정 각도 틸팅시킴으로써 표면의 액을 제거토록 할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 17에 따른 실시예에서 볼 수 있듯이 공기 분사 모듈을 이용해 액절 공기를 기판(10)의 표면에 분사토록 할 수 있다. 그리고 반대로 도 12, 도 14 및 도 16에 따른 실시예들에서도 공기 분사 모듈 없이 기판을 틸팅시켜 표면의 액을 제거할 수 있다.

상기와 같은 분사 모듈(72)을 구비한 제1습식 처리 모듈(7)은 반드시 단일의 형태로 구비될 필요는 없으며, 기판(10)의 진행방향을 따라 복수개가 순차적으로 위치하여 다단으로 기판(10)의 표면에 처리액을 분사해 다단 습식 처리를 하도록 할 수도 있다. 이 때, 분사 모듈(72)만 복수개가 순차적으로 위치할 수도 있고, 제1습식 처리 모듈(7)이 복수개가 순차적으로 위치할 수도 있다.

이상 설명한 제1습식 처리 모듈은 제2습식 처리 모듈에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

도 18은 기판(10)을 틸팅시키기 위한 틸팅 구동부(9)의 일 예를 도시한 것이다.

도 18에서 볼 수 있듯이, 틸팅 구동부(9)는 프레임(90)을 구비한다. 상기 프레임(90)은 제1방향(X1)으로 연장되고 서로 평행하게 이격된 제1프레임(90a) 및 제2프레임(90b)과, 제1방향(X1)에 수직한 방향(Y)으로 연장되고 서로 평행하게 이격된 제3프레임(90c) 및 제4프레임(90d)을 포함한다. 상기 제1프레임(90a) 내지 제4프레임(90d)들은 대략 사각형을 이루도록 결합된다. 제1방향(X1)의 일단에 위치한 제3프레임(90c)은 기판이 유입되기 용이하도록 다른 프레임들보다 밑으로 내려져서 위치한다.

제1프레임(90a) 및 제2프레임(90b)의 상면에는 기판의 측면을 지지하는 지지 롤러(93)들이 설치된다. 그리고 제1방향(X1)의 타단에 위치한 제4프레임(90d)에도 그 상면에 지지 롤러(93)들이 설치될 수 있다.

상기 제1프레임(90a) 및 제2프레임(90b)에는 도 18에서 볼 수 있듯이 복수의 지지봉(92)들이 일정한 간격을 두고 배치되어 있다. 각 지지봉(92)들에는 복수의 구동 롤(91)들이 소정 간격 이격되어 설치되어 있다. 각 지지봉(92)들의 양단은 각각 제1프레임(90a) 및 제2프레임(90b)에 매립된다. 각 지지봉(92)들의 양단에는 기어가 설치되어 있다. 상기 제1프레임(90a) 및 제2프레임(90b) 중 적어도 하나에는 헬리컬 기어가 설치되며, 이 헬리컬 기어는 별도의 구동부(미도시)에 의해 회전된다. 구동부에 의해 헬리컬 기어가 회전하게 되면 이 회전력을 전달받아 복수의 지지봉(92)들이 회전하게 되고 이에 따라 구동 롤(91)들이 동시에 회전하게 된다.

상기 프레임(90)의 하면에는 승강부(94)가 결합된다. 상기 승강부(94)는 프레임(90)을 수직방향으로 왕복운동시킬 수 있는 장치가 포함되는 데, 예컨대 실린더 장치가 사용될 수 있다.

상기 승강부(94)는 제1프레임(90a)의 하부에 결합된 한 쌍의 제1승강부(94a)와 제2프레임(90b)의 하부에 결합된 한 쌍의 제2승강부(94b)를 포함한다.

틸팅은 제1승강부(94a)와 제2승강부(94b)의 수축 길이를 조절함으로써 가능해진다. 즉, 제1승강부(94a)가 제2승강부(94b)보다 더 많이 축소되도록 하면 기판(10)은 자연스럽게 도 19에서 볼 수 있듯이 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)가 될 수 있다. 이 경우 기판(10)은 제1프레임(90a) 상부의 지지롤러(93)들에 의해 더 이상 밑으로 떨어지지 않게 된다.

상기와 같은 틸팅 구동부(9)는 도 1 내지 도 11에 따른 본 발명의 모든 실시예의 공정실들 중 적어도 일부에 탑재될 수 있다. 즉, 제1수평이동부(4) 중 일부에 틸팅 구동부(9)를 설치하거나, 제2수평이동부(5) 중 일부에 틸팅 구동부(9)를 설치할 수 있다. 그리고 방향 전환부(6)의 적어도 일부에 틸팅 구동부(9)를 설치할 수 있다.

이처럼 틸팅 구동부(9)에 의해 기판(10)을 틸팅시킬 경우, 기판 표면의 잔존 액을 제거할 수 있을 뿐 아니라, 기판(10)이 대면적 기판일 경우 그 핸들링성을 더욱 높여줄 수 있다. 기판을 틸팅할 경우, 기판 폭 방향으로의 장비 크기를 줄일 수 있어 장비 설치 공간을 더욱 줄일 수 있고, 틸팅 각도(θ)의 조절을 통해 대면적 기판에의 적용 시 기판에 대한 핸들링성을 더욱 좋게 할 수 있다.

기판(10)을 틸팅시킨 상태에서 기판(10) 표면에 순수 등으로 린스를 하거나 예비가습을 할 경우, 기판(10) 표면의 액이 자연스럽게 제거되어 후속 공정의 진행이 더욱 유리하다.

제1습식 처리 모듈(7)을 향해 기판(10)이 이동할 때, 기판(10)을 틸팅시켜서 이동한 다음, 다시 기판(10)을 수평한 상태인 도 19의 제1위치(P1)로 복원시킬 수 있는 데, 이 때 기판(10) 하부에 복수의 위치 조정용 핀들을 배치시켜, 이 핀들 위에 기판이 자연스럽게 안착됨으로써 기판(10)의 위치를 조절하는 작업 없이 바로 기판 표면에 처리액을 분사하는 공정을 수행할 수 있어 전체 공정 택타임을 줄일 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 기판 표면처리 시스템은 다음의 방법으로 기판 표면처리를 행한다.

도 3에 따른 실시예를 참조하면, 먼저 반송로봇(미도시)을 이용해 제1게이트(14)를 통해 상측에 배치된 제1공정실(1)로 기판(10)이 투입되고, 제1공정실(1)에서 제1방향(X1)으로 수평 이동된다. 이 때, 제1공정실(1)에는 도시하지는 않았지만 예비 가습존이 존재할 수 있어 기판(10) 표면에 대한 순수를 분무하여 기판 표면을 예비 가습할 수 있다.

도 3에 따른 실시예에서는 제1공정실(1)에 제1습식 처리 모듈(7)이 존재하기 때문에 이 제1습식 처리 모듈(7)에 의해 기판(10) 표면에 대한 제1습식 처리 단계가 진행된다.

다음으로, 제1연통로(15)를 거쳐 제3공정실(3)로 이동된 기판(10)은 방향 전환 모듈(6)을 통해 제2방향(X2)으로 수평 이동될 수 있도록 방향이 전환된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제3공정실(3)로 이동된 기판(10)은 수직 이동부(62)에 의해 아래측으로 이동된 후, 제3구동 롤러(61)들의 동작에 의해 제2방향(X2)으로 진행된다.

그리고 기판(10)은 제2연통로(25)를 거쳐 제2공정실(2)로 이동된다. 제2공정실(2)에서도 제2방향(X2)으로 이동되어 제2게이트(24)를 거쳐 외측으로 토출된다. 외측에는 반송 로봇(미도시)이 기다리고 있다가 처리된 기판을 받아낸다.

상기 제1습식 처리 단계는 도 4에 따른 실시예에서는 제2공정실(2)에서, 도 5 내지 도 9에 따른 실시예에서는 제3공정실(3)에서 진행될 것임은 물론이다.

그리고 도 10에서 설명했듯이, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 상기 제1습식 처리 단계가 수행되지 않는 단계에서는, 상기 제2습식 처리 모듈(7')에 의해 기판(10)의 표면을 습식으로 처리하는 제2습식 처리 단계가 수행될 수 있다.

또한, 도 11에서 설명했듯이, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 상기 제1습식 처리 단계가 수행되지 않는 단계에서는, 상기 건식 처리 모듈(8)에 의해 기판(10)의 표면을 건조시킨 상태에서 처리하는 건식 처리 단계가 수행될 수 있다.

이상 설명한 방법은 도 1과 같이 제1공정실(1)이 상부에 배치되고 제2공정실(2)이 하부에 배치된 경우를 나타내었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 도 2에서 볼 수 있듯이, 제1공정실(1)이 하부에 배치되고 제2공정실(2)이 상부에 배치된 경우에도 동일하게 적용 가능함은 물론이다.

이렇게 본 발명의 기판 표면처리 시스템 및 기판 표면처리 방법에 의할 경우 기판(10)의 표면처리가 전체적으로 ㄷ자 형상으로 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 (23)

1. 지면에 대해 수평한 방향으로 연장되고 양단에 제1단부 및 제2단부를 각각 구비한 제1공정실;
   지면에 대해 수평한 방향으로 연장되고, 상기 제1공정실과 나란하게 위치하며 양단에 제3단부 및 제4단부를 각각 구비한 제2공정실;
   양단에 서로 대향된 제5단부 및 제6단부를 각각 구비하고, 상기 제5단부는 상기 제2단부 및 제4단부와 결합되어 상기 제1공정실 및 제2공정실과 각각 연통된 제3공정실;
   상기 제1공정실에 설치되고 기판을 지면에 수평하고 상기 제1단부에서 제2단부를 향하는 제1방향으로 이송하는 제1수평이동부;
   상기 제2공정실에 설치되고 기판을 지면에 수평하고 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 이송하는 제2수평이동부;
   상기 제3공정실에 설치되고 기판의 이송 방향을 제1방향에서 제2방향으로 또는 제2방향에서 제1방향으로 전환시키는 방향 전환부; 및
   상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 적어도 하나의 일부에 설치되고 상기 기판의 표면에 적어도 한 종류의 처리액을 분사하는 제1습식 처리 모듈;을 포함하는 기판 표면처리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1단부 및 제3단부는 서로 나란하게 연장되어 있고, 상기 제2단부 및 제4단부는 서로 나란하게 연장되어 있으며, 상기 제1단부 및 제3단부에 각각 제1게이트 및 제2게이트가 구비된 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 어느 하나에 위치하고, 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 상기 제1습식 처리 모듈이 설치되지 않은 나머지에는, 상기 기판의 표면을 건조시킨 상태에서 처리하는 건식 처리모듈이 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 어느 하나에 위치하고, 상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 상기 제1습식 처리 모듈이 설치되지 않은 나머지 중 적어도 하나에는, 상기 기판의 표면을 습식으로 처리하는 제2습식 처리모듈이 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제5단부 중 상기 제2단부와 결합된 부분에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제5단부 중 상기 제4단부와 결합된 부분에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제2단부에 가까운 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1습식 처리 모듈은 상기 제3공정실의 상기 제4단부에 가까운 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1습식 처리 모듈은 상기 방향 전환부에 연동하도록 구비된 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2공정실은 상기 제1공정실의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1공정실은 상기 제2공정실의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 시스템.
12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1공정실 내지 제3공정실 중 적어도 하나에 위치하고, 상기 기판을 지면에 대해 경사지도록 틸팅시키는 틸팅 구동부를 더 포함하는 기판 표면처리 시스템.
13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1습식 처리 모듈은, 일체로 결합된 액 분사 모듈 및 공기 분사 모듈을 포함하고, 상기 액 분사 모듈은 상기 처리액을 상기 기판의 표면을 향하여 분사하도록 구비되고, 상기 공기 분사 모듈은 상기 기판의 표면을 향하여 액절 공기를 분사하도록 구비된 기판 표면처리 시스템.
14. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1습식 처리 모듈은 복수의 분무 노즐을 구비한 액 분사 모듈을 포함하는 기판 표면처리 시스템.
15. 기판을 제1방향으로 수평 이동시키는 제1수평 이동 단계;
    상기 기판을 상기 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 수평 이동될 수 있도록 방향을 전환시키는 방향 전환 단계;
    상기 기판을 상기 제2방향으로 수평 이동시키는 제2수평 이동 단계; 및
    상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 적어도 하나의 단계에서, 상기 기판의 표면에 대하여 적어도 한 종류의 처리액을 분사하는 제1습식 처리 단계;를 포함하는 기판 표면처리 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1습식 처리 단계는 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 어느 하나의 단계에서 수행되고, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 상기 제1습식 처리 단계가 수행되지 않는 단계에서는, 상기 기판의 표면을 건조시킨 상태에서 처리하는 건식 처리 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 방법.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제1습식 처리 단계는 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 어느 하나의 단계에서 수행되고, 상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 상기 제1습식 처리 단계가 수행되지 않는 단계에서는, 상기 기판의 표면을 습식으로 처리하는 제2습식 처리 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 방법.
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향 전환 단계는 상기 기판을 수직 상승시키는 단계인 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 방법.
19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향 전환 단계는 상기 기판을 수직 하강시키는 단계인 것을 특징으로 하는 기판 표면처리 방법.
20. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1수평 이동 단계, 상기 방향 전환 단계 및 상기 제2수평 이동 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 기판을 지면에 대해 경사지도록 틸팅시키는 단계를 포함하는 기판 표면처리 방법.
21. 제20항에 있어서,
    상기 틸팅시키는 단계는 상기 기판의 표면이 상기 제1방향 또는 제2방향에 수직한 방향에 대해 경사지도록 기판을 틸팅시키는 단계인 기판 표면처리 방법.
22. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1습식 처리 단계는,
    상기 처리액 및 액절 공기 중 적어도 하나를 상기 기판의 표면에 제공하는 단계를 포함하는 기판 표면처리 방법.
23. 제22항에 있어서,
    상기 표면처리를 수행하는 단계는, 상기 에칭액의 제공 및 액절 공기의 제공이 동시에 이루어지도록 하는 기판 표면처리 방법.

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