KR20150052412A - 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 Download PDF

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한경희
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Abstract

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 하부를 향해 개방된 개구를 갖는 챔버, 개구를 개폐하는 도어, 챔버의 외부에 개구와 대향되게 배치되는 레이저 조사 장치, 개구와 레이저 조사 장치 사이에 개재되는 커버 글래스, 개구의 외주와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트 및 제2 전극 플레이트를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 대한 것으로 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 대한 것이다.
일반적으로 정보화 시대로 사회기반이 변화함에 따라 디스플레이 응용 시장이 기존의 텔레비젼과 컴퓨터, 모니터 시장뿐만 아니라 자동차 분야의 새로운 시장이 형성되면서 FPD(평판 디스플레이)에 대한 관심이 더욱 더 높아지고 있다.
즉, 디스플레이 시장에서 2000년까지 주류를 형성하고 있던 CRT(CATHOD RAY TUBE) 였으나, 정보통신과 인터넷의 발전으로 디스플레이의 휴대화, 저 소비전력화, 경량화, 평면화의 요구에 따라 FDP에 대한 관심이 높아지고 있다.
이에 따라 유기LED, PDP, TFT-LCD 에 대한 수요가 증가하고, 표시 장치 수요의 증가는 표시 장치 성능 향상에 대한 요구에 이르게 된다. 이러한 추세에 따라, 각종 표시 장치를 성능을 향상시키기 위한 다양한 기술적 시도가 행해지고 있으며, 그 중에서도 표시 장치의 대면적화, 박형화를 향한 각종 논의가 이루어지고 있다. 또한, 표시 장치의 대면적화 또는 박형화를 달성하면서도 그 표시 성능을 향상시키기 위해, 표시 장치에 들어가는 기판은 점차 정밀해지고, 고도화되고 있으며, 이는 기판을 정밀하기 위한 각종 처리 장치 및 가공 장치의 발전을 유도하고 있다. 정밀하게 기판을 가공하기 위한 한 방편으로 레이저를 이용한 기술이 있으며, 따라서, 레이저를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 대한 다양한 기술적 시도가 행해지고 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레이저 작업 중 발생하는 파티클을 처리하여 공정의 효율성을 향상시키는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 레이저 작업과 동시에 또는 순차적으로 발생한 파티클을 배출하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 레이저 작업 중 발생하는 파티클을 처리하여 공정의 효율성을 향상시키는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 레이저 작업과 동시에 또는 순차적으로 발생한 파티클을 배출하는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 하부를 향해 개방된 개구를 갖는 챔버, 개구를 개폐하는 도어, 챔버의 외부에 개구와 대향되게 배치되는 레이저 조사 장치, 개구와 레이저 조사 장치 사이에 개재되는 커버 글래스, 개구의 외주와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트 및 제2 전극 플레이트를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 하부를 향해 개방된 개구를 갖는 챔버 내부에 기판을 배치하는 단계, 기판을 향해 레이저를 조사하는 단계, 개구와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트 및 제2 전극 플레이트 사이에 전기장을 형성하는 단계, 개구를 개폐하는 도어를 이용하여, 챔버를 밀폐시키는 단계, 챔버 외부에 배치되는 배기구를 이용하여, 레이저를 조사하는 단계에서 발생한 파티클을 배출하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 레이저 작업 중 발생하는 파티클을 처리하여, 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 레이저 작업과 동시에 또는 순차적으로 파티클을 제거함으로써, 공정에 소모되는 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 하부를 향해 개방된 개구를 갖는 챔버(10), 개구를 개폐하는 도어(40), 챔버(10)의 외부에 개구와 대향되게 배치되는 레이저 조사 장치(70), 개구와 레이저 조사 장치(70) 사이에 개재되는 커버 글래스(60), 개구의 외주와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)를 포함한다.
챔버(10)는 외벽에 둘러 쌓여 형성되며, 외벽에 의해 구획되는 내부 공간을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 챔버(10)는 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 챔버(10)의 형상이 이에 제한되지 않는다.
챔버(10)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 챔버(10)는 알루미늄이나 스테인리스강(SUS)를 포함하여 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 챔버(10)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.
후술하는 바와 같이 챔버(10) 내부의 공간은 밀폐되거나, 챔부 내부에 진공 상태가 형성될 수 있다. 이를 위해, 챔버(10) 내부는 챔버(10) 외부와 연통되지 않거나, 제한적으로 연통될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
챔버(10)에는 챔버(10) 하부를 향해 개방되는 개구(15)가 구비될 수 있다. 다시 말하면, 챔버(10) 하면에 챔버(10) 외부와 챔버(10) 내부를 연통하는 개구(15)가 구비될 수 있다. 개구(15)는 원 형상 또는 사각형 형상으로 형성될 수 있으나, 개구(15)의 형상이 이제 제한되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서 개구(15)는 챔버(10) 내부에 배치되는 기판의 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 개구(15)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
챔버(10) 내부에는 기판(20)이 배치될 수 있다. 본 명세서에서 기판(20)이라 함은 베이스 기판, 미세 소자가 형성된 기판, 필름, 패널, 또는 윈도우 등을 의미할 수 있다. 상기 패널은 화상을 표시하는 패널로서, LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널(Light Emitting Diode Panel), 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 표시 패널을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 기판(20)은 ITO(Indume Tin Oxide) 박막 등이 투명 전극으로 형성된 플렉서블 기판일 수도 있다.
기판(20)은 챔버(10) 내부에 고정될 수 있다. 예시적인 실시예에서 기판(20)은 기판(20)의 상부에 배치되는 척에 의해 고정 및/또는 운송될 수 있으나, 기판(20)의 고정 및/또는 운송 방식이 이에 제한되는 것은 아니며, 기판(20)은 챔버(10) 내부에 배치되는 스테이지 등의 지지 부재에 의해 지지 및 고정될 수 있다.
기판(20)의 일면의 전부 또는 일부는 개구(15)를 향할 수 있다. 다시 말하면, 기판(20)의 일면은 개구(15)를 향하며, 후술하는 레이저 조사 장치(70)와 대향되도록 배치될 수 있다.
개구(15)는 개구(15)를 개폐하는 도어(40)에 의해 덮힐 수 있다. 다시 말하면, 도어(40)는 개구(15)를 개폐할 수 있다.
도어(40)가 개구(15)를 폐쇄하면, 챔버(10) 내부의 공간은 밀폐될 수 있다. 도어(40)가 개구(15)를 개방하면, 챔버(10) 내부 공간의 밀폐 상태는 해제될 수 있다.
도어(40)가 개구(15)를 개폐하는 방식은 제한되지 않는다. 도 1은 도어(40)가 슬라이드 방식으로 챔버(10) 외측 하면으로부터 슬라이드되어 개구(15)를 개폐하는 것을 예시하나, 이는 예시적인 것으로 도어(40)가 개구(15)를 개폐하는 방식이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예시적인 실시예에서 도어(40)는 일축을 기준으로 회전하되, 개구(15)를 커버한 상태에서 정지하는 방식으로 개구(15)를 폐쇄하거나, 개방할 수 있다.
도어(40)는 개구(15)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 즉, 개구(15)가 원형 이거나 사각형 형상을 갖는 예시적인 실시예에서 도어(40)는 개구(15)의 형상에 대응되어 원 형상이나 사각형 형상을 가질 수 있다.
도어(40)는 금속 재질 또는 이와 등가의 재질이나, 플라스틱 재질 또는 이와 등가의 재질로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 도어(40)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니며, 챔버(10)를 폐쇄했을 때, 챔버(10) 내부를 밀폐 상태로 유지할 수 있는 재료라면, 도어(40)의 재질로서 사용될 수 있다.
챔버(10) 외부에는 개구(15)와 대향되게 레이저 조사 장치(70)가 배치될 수 있다. 즉, 레이저 조사 장치(70)는 챔버(10) 하부에 배치되며, 챔버(10)의 개구(15)를 향해 레이저를 조사할 수 있다. 다시 말하면, 레이저 조사 장치(70)는 중력 방향과 반대 방향을 향해 레이저를 조사할 수 있다. 레이저 조사 장치(70)가 조사하는 레이저의 종류 및 파장은 제한되지 않으며, 수행하는 작업에 따라 달라질 수 있다. 예시적인 실시예에서 레이저 조사 장치(70)는 엑시머 레이저를 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 레이저 조사 장치(70)가 조사하는 레이저의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며, 필요한 작업에 따른 다양한 종류의 레이저 조사 장치(70)를 선택하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 채용할 수 있다.
레이저 조사 장치(70)상부, 즉, 레이저 조사 장치(70)와 챔버(10)의 개구(15) 사이에는 커버 글래스(60)가 배치될 수 있다. 커버 글래스(60)는 레이저 조사 작업 수행시 발생하는 파티클이 레이저 조사 장치(70)로 떨어지는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
커버 글래스(60)는 커버 글래스(60) 하부에 배치되는 레이저 조사 장치(70)로부터 조사되는 레이저가 커버 글래스(60)를 통과하여 챔버(10)의 개구(15)를 향해 조사될 수 있도록, 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 커버 글래스(60)는 광투과성 재질로 형성될 수 있다.
커버 글래스(60)는 커버 글래스(60) 측부를 고정하는 지지대(61)에 의해 지지될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니며, 커버 글래스(60)와 지지대(61)가 일체로서 광투과성 재질로 형성될 수도 있다.
개구(15)와 인접하게 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)가 배치될 수 있다. 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)는 서로 대향되게 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서 제1 전극 플레이트(31)와 제2 전극 플레이트(32)는 개구(15)를 사이에 두고 서로 대향되도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극 플레이트(31)와 제2 전극 플레이트(32) 간 거리는 개구(15)의 폭보다 클 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 제1 전극 플레이트(31)와 제2 전극 플레이트(32) 간 거리가 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)는 판 형상을 갖는 부재일 수 있으나, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)는 전도성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예시적으로, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)는 금속으로 형성될 수 있으나, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에는 전압이 인가될 수 있다. 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에 전압이 인가되면, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 이와 같은 전기장은 후술하는 바와 같이 레이저 작업 수행 중에 발생할 수 있는 파티클 중 이온성을 띠는 파티클을 포집하는 역할을 할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에 자세히 설명하기로 한다.
제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)의 일면 상에는 유지 부재(33)가 배치될 수 있다. 유지 부재(33)는 서로 대향되도록 배치될 수 있다 .즉, 제1 전극 플레이트(31)의 일면 상에 배치되는 유지 부재(33)는 제2 전극 플레이트(32)의 일면 상에 배치되는 유지 부재(33)와 서로 대향될 수 있다.
유지 부재(33)는 금속 재질, 예컨대, 알루미늄이나 스테인리스 스틸 등을 포함하여 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 유지 부재(33)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다. 유지 부재(33)는 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 사이에 형성된 전기장에 의해 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에 포집된 파티클 들이 다시 비산되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 예시적인 실시예에서 유지 부재(33)는 그물망 구조(Mesh Type)을 갖도록 형성될 수 있으나, 유지 부재(33)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)는 개구(15)와 인접하되, 챔버(10)의 내측에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)는 챔버(10) 외부에 배치될 수도 있다. 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)가 챔버(10)의 외측에 배치되는 경우에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
커버 글래스(60)와 챔버(10)의 외측 하면 사이에는 제1 영역(11)이 정의될 수 있다. 즉, 제1 영역(11)은 커버 글래스(60)와 챔버(10)의 외측 하면 및 폐쇄된 상태에서의 도어(40) 사이에 배치되는 공간을 포함할 수 있다. 제1 영역(11)은 밀폐되어 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 대기와 연통될 수도 있다. 또한, 후술하는 배기 밸브를 조절함으로써, 제1 영역(11)의 개폐를 조절할 수도 있다.
제1 영역(11)의 측부에는 배기구(51, 52)가 배치될 수 있다. 도 1은 배기구(51, 52)가 제1 영역(11) 양측에 배치된 경우를 예시하나, 이는 예시적인 것으로 배기구(51, 52)의 개수 및 위치가 이에 제한되는 것은 아니다.
배기구(51, 52)는 제1 영역(11)에 비산된 파티클을 배출하는 역할을 할 수 있다. 배기구(51, 52)가 파티클을 배출하는 구체적인 방식은 후술하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 방식에 대해 설명하기로 한다. 동작 방식을 위한 구체적인 설명을 위해 도 2 및 도 3이 참조된다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
챔버(10) 내부에 배치되는 기판을 향해 레이저 조사 장치(70)로부터 레이저가 조사될 수 있다. 레이저는 중력 방향과 반대 방향으로 조사될 수 있다. 구체적으로 레이저는 커버 글래스(60) 및 개구(15)를 지나 기판(20)에 도달할 수 있다. 즉, 도어(40)가 챔버(10)를 개방한 상태에서 레이저가 조사될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 도어(40)는 챔버(10)를 개폐할 수 있다. 예시적인 실시예에서 도어(40)는 개구(15)를 덮으며 챔버(10)를 폐쇄할 수 있다. 즉, 개구(15)의 하부에 배치되어 개구(15)를 폐쇄할 수 있다.
예시적인 실시예에서 도어(40)는 슬라이드 되어 이동할 수 있다. 다만, 도어(40)가 챔버(10)를 개폐하는 방식은 이에 제한되지 않으며, 공지된 다양한 방법을 이용하여 챔버(10)를 개폐할 수 있다.
도어(40)가 슬라이드 방식으로 이동하는 예시적인 실시예에서 도어(40)는 챔버(10)의 외측 하면과 인접하도록 배치될 수 있다. 즉, 챔버(10)의 외측 하면 하부에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 개방 상태에서 도어(40)는 챔버(10)의 외측 하면 하부에 배치되며, 밀폐를 위해, 개구(15)를 향해 슬라이드 되어 이동할 수 있다. 즉, 개구(15)의 하부와 챔버(10)의 외측 하면 하부를 왕복하여 이동할 수 있다.
도어(40)가 개방된 상태에서 기판(20)에 레이저가 조사되면, 기판(20) 하부, 즉 중력 방향을 향해 각종 파티클들이 비산될 수 있다. 파티클들은 이온성 파티클, 유기물 및 무기물을 포함할 수 있으나, 파티클의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
앞서 설명한 바와 같이 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에는 전압이 인가될 수 있으며, 이에 의해 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 상에 전기장이 형성될 수 있다. 레이저가 조사되는 도중 또는 레이저 조사 후 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에 전압이 인가될 수 있다. 전압이 인가되면, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 사이에 형성된 전기장에 의해 커버 글래스(60)와 기판 사이에 비산된 파티클의 적어도 일부가 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 상에 포집될 수 있다. 또한, 포집된 파티클들은 유지 부재(33)에 의해 재비산되지 않고, 포집된 상태를 유지할 수 있다.
레이저가 조사되는 도중에 챔버(10)는 진공 상태로 유지될 수 있다. 즉, 챔버(10) 및 챔버(10) 하부에 배치되는 제1 영역(11)은 진공 상태일 수 있다.
레이저 조사 이후에 도어(40)는 챔버(10)를 폐쇄할 수 있다. 이에 의해, 레이저 조사 작업 중에 챔버(10) 내부에 형성된 진공 상태가 계속적으로 유지될 수 있다.
레이저 조사 이후 제1 영역(11)의 측부에 배치되는 배기구(51, 52)는 개방될 수 있다. 즉, 제1 영역(11)과 외부 대기가 배기구(51, 52)를 통해 연통될 수 있다. 배기구가 개방되면, 커버 글래스(60) 상에 배치된 파티클이 배기구(51, 52)를 통해 배출될 수 있다. 파티클의 배출을 보다 원할하게 하기 위해, 배기구(51, 52)는 펌프 등과 연결되어, 제1 영역(11) 내부에 배치되는 파티클들을 배기구를 통해 배출할 수 있다.
레이저 조사 전후, 도어(40)를 이용하여, 챔버(10) 내부의 진공 상태를 유지하게 되는 경우, 챔버(10)를 다시 진공 상태로 형성하기 위한 공정 등이 생략되고, 이에 따라 작업에 소모되는 시간을 단축시켜 공정 효율성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호로서 지칭하며, 중복 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 도어(41)가 광투과성을 갖는 점이 도 1의 실시예와 다른 점이다.
예시적인 실시예에서 도어(41)는 광투과성을 가질 수 있다. 즉, 도어(41)는 유리, 플라스틱을 포함하는 투명한 재료로 형성될 수 있다. 도어(41)가 광투과성을 갖는 경우, 레이저 조사 장치(70)로부터 조사되는 레이저는 도어(41)를 통과하여 기판(20)에 조사될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
예시적인 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 챔버(10)의 외측 하면과 도어(41) 사이에 정의되는 제2 영역(12)을 포함할 수 있다. 제2 영역(12)은 챔버(10)의 외측 하면과 도어(41)의 상면 사이의 공간을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 제2 영역(12)은 챔버(10)의 외측 하면과 챔버(10)를 개방한 상태에서의 도어(41) 상면 사이의 공간을 포함할 수 있다.
제2 영역(12)이 정의되기 위해, 도어(41)는 챔버(10) 외측 하면과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 도어(41)가 이격된 챔버(10) 외측 하면과 일정 간격 이격된 상태에서도, 챔버(10)를 개폐하기 위해, 도어(41)의 개구(15)에 인접하도록 밀폐 부재가 배치될 수 있다.
제2 영역(12)은 밀폐되도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 영역(12)의 측부에는 배기구가 배치될 수 있다. 설명의 편의상 제1 영역(11)과 대기를 연통하는 배기구를 제1 배기구(51)로, 제2 영역(12)과 대기를 연통하는 배기구를 제2 배기구(52)로 지칭하기로 한다.
제2 배기구(52)는 제2 영역(12)과 대기를 연통하도록 형성될 수 있다. 제2 배기구(52)는 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 즉, 제2 배기구(52)가 개방되어 있는 경우, 제2 영역(12)은 대기와 연통되며, 제2 배기구(52)가 폐쇄되어 있는 경우, 제2 영역(12)은 대기로부터 밀폐될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 설명하기 위해, 도 5 및 도 6이 참조된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 도어(41)가 챔버(10)를 폐쇄한 상태에서 레이저를 조사할 수 있다.
도어(41)가 폐쇄된 상태에서 기판(20)에 레이저가 조사될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 레이저는 중력 방향과 반대 방향으로 조사될 수 있으며, 구체적으로 레이저는 커버 글래스(60), 도어(41) 및 개구(15)를 지나 기판(20)에 도달할 수 있다.
레이저가 조사되면, 기판(20) 하부, 즉, 중력 방향을 향해 각종 파티클이 비산될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에는 전압이 인가될 수 있으며, 이에 의해 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 상에 전기장이 형성될 수 있다. 레이저가 조사되는 도중 또는 레이저 조사 후 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에 전압이 인가될 수 있다. 전압이 인가되면, 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 사이에 형성된 전기장에 의해 커버 글래스(60)와 기판 사이에 비산된 파티클의 적어도 일부가 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 상에 포집될 수 있다. 또한, 포집된 파티클들은 유지 부재(33)에 의해 재비산되지 않고, 포집된 상태를 유지할 수 있다.
레이저가 조사되는 도중에 챔버(10)는 진공 상태로 유지될 수 있다.
레이저 조사 이후에, 도어(41)는 챔버(10)를 개방하고, 챔버(10) 외측 하면으로 이동하여, 제2 영역(12)을 형성할 수 있다. 레이저 조사 이후에, 기판(20)으로부터 비산된 파티클 들 중 일부는 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에 포집되고, 일부는 도어(41) 상면에 쌓일 수 있다. 도어(41)가 챔버(10)를 개방하고, 챔버(10) 외측 하면으로 이동하여, 제2 영역(12)을 형성하면, 제2 영역(12) 상에 배치되는 파티클, 즉, 레이저 조사 후 도어(41) 상면에 쌓여 있는 파티클 들이 제2 배기구(52)를 통해 배출될 수 있다. 다시 말하면, 도어(41)가 챔버(10) 외측 하면으로 이동하여, 제2 영역(12)을 형성하면, 제2 영역(12)을 형성한 상태에서 제2 배기구(52)가 개방되어, 제2 영역(12)에 존재하는 파티클을 외부로 배치할 수 있다. 파티클의 배출을 원할하게 하기 위해, 제2 배기구(52)가 펌프 등과 연결될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
또한, 이와 동시에 또는 순차적으로 도어(41)의 이동에 의해 제1 영역(11) 상에 비산된 파티클들은 제1 영역(11)에 배치되는 제1 배기구(51)를 통해 배출될 수 있다. 제1 배기구(51)의 동작은 앞서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제1 전극 플레이트(34) 및 제2 전극 플레이트(35)가 챔버(10) 외부에 배치되는 점이 도 1의 실시예와 다른 점이다.
예시적인 실시예에서 제1 전극 플레이트(34) 미 제2 전극 플레이트(35)는 챔버(10) 외부에 배치될 수 있다. 즉, 챔버(10)의 개구(15)의 외주와 인접하며, 서로 대향되게 배치되도록 챔버(10)의 외부에 배치될 수 있다.
제1 전극 플레이트(34) 및 제2 전극 플레이트(35)가 챔버(10)의 외부에 배치되는 경우, 제1 전극 플레이트(34) 및 제2 전극 플레이트(35)가 챔버(10) 내부에서 차지하는 공간이 생략될 수 있고, 이에 따라, 챔버(10) 내부의 필요 공간을 감소시키는 등, 전체적인 설비의 공간 설계를 효율적으로 할 수 있다.
또한, 이를 위해, 제1 전극 플레이트(34) 및 제2 전극 플레이트(35)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 즉, 효율적인 공간 설계를 위해, 서로 대향되는 제1 전극 플레이트(34) 및 제2 전극 플레이트(35)의 면적을 서로 상이하게 할 수도 있다.
도 7은 제1 전극 플레이트(34) 및 제2 전극 플레이트(35)의 면적이 상이하고, 제2 전극 플레이트(35) 상에 도어(40)가 이동할 수 있는 공간을 배치하고 있지만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니라고 할 것이다. 즉, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상술한 설명에 의한 특징을 갖는 모든 구조의 기판 처리 장치를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 하부를 향해 개방된 개구(15)를 갖는 챔버(10) 내부에 기판(20)을 배치하는 단계, 기판(20)을 향해 레이저를 조사하는 단계, 개구(15)와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 사이에 전기장을 형성하는 단계, 개구(15)를 개폐하는 도어(40)를 이용하여, 챔버(10)를 밀폐시키는 단계, 챔버(10) 외부에 배치되는 배기구를 이용하여, 레이저를 조사하는 단계에서 발생한 파티클을 배출하는 단계를 포함한다.
먼저, 하부를 향해 개방된 개구(15)를 갖는 챔버(10) 내부에 기판(20)을 배치하는 단계가 진행된다. 챔버(10)는 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 챔버(10)와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 챔버(10) 내부에는 진공 상태가 형성될 수 있다. 즉, 챔버(10) 내부 또는 챔버(10) 내부 및 개구(15)를 통해 챔버(10)와 연통되는 일정 공간에 진공 상태가 형성될 수 있다.
이어서, 기판(20)을 향해 레이저를 조사하는 단계가 진행될 수 있다. 레이저 조사는 앞서 설명한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 레이저 조사 장치(70)에 의할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 개구(15)와 레이저 조사 장치(70)에는 커버 글래스(60)가 배치될 수 있으며, 커버 글래스(60) 또한 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판(20) 처리 장치에서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 기판(20)을 향해 레이저가 조사되면, 파티클이 발생할 수 있으며, 이와 같은 파티클은 비산되되, 중력 방향을 향해 진행할 수 있다.
이어서, 개구(15)와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32) 사이에 전기장을 형성하는 단계가 진행된다.
제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)는 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판(20) 처리 장치에서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 전극 플레이트(31) 및 제2 전극 플레이트(32)에 전압이 인가되면, 제1 전극 플레이트(31)와 제2 전극 플레이트(32) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 이와 같은 전기장에 의해, 레이저 조사 단계에서 발생한 파티클의 적어도 일부, 특히 전하를 띠는 파티클 예컨대, 이온성 파티클들이 제1 전극 플레이트(31) 및/또는 제2 전극 플레이트(32)에 포집될 수 있다.
이어서, 개구(15)를 개폐하는 도어(40)를 이용하여, 챔버(10)를 밀폐시키는 단계가 진행될 수 있다. 도어(40)는 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판(20) 처리 장치에서 설명한 도어(40)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도어(40)에 의해 챔버(10)가 밀폐되면, 챔버(10) 내부의 진공 상태가 그대로 유지될 수 있다.
이어서, 챔버(10) 외부에 배치되는 배기구를 이용하여, 레이저 조사하는 단계에서 기판(20)으로부터 발생한 파티클을 배출하는 단계가 진행될 수 있다. 파티클의 배출은 챔버(10) 하부에 배치되는 영역과 외부 대기를 연통하는 배기구에 의할 수 있다. 배기구에 대한 것은 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판(20) 처리 장치에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 파티클의 배출을 원할하게 하기 위해, 배기구는 펌프 등과 연결될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판(20) 처리 방법은 챔버(10)의 내부를 진공 상태로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 챔버(10) 내부에는 진공 상태가 형성될 수 있다. 즉, 챔버(10) 내부 또는 챔버(10) 내부 및 개구(15)에 의해 챔버(10)와 연통되는 일정한 공간에 진공 상태가 형성될 수 있다. 챔버(10)의 내부를 진공 상태로 형성하는 단계는 기판(20)을 향해 레이저를 조사하는 단계 이전에 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 레이저 조사 이후에 필요에 따라 수행될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
20: 기판
10: 챔버
31: 제1 전극 플레이트
32: 제2 전극 플레이트
33: 유지 부재
60: 커버 글래스
61: 지지대
51, 52: 배기구
70: 레이저 조사 장치

Claims (16)

  1. 하부를 향해 개방된 개구를 갖는 챔버;
    상기 개구를 개폐하는 도어;
    상기 챔버 외부에 상기 개구와 대향되게 배치되는 레이저 조사 장치;
    상기 개구와 상기 레이저 조사 장치 사이에 개재되는 커버 글래스; 및
    상기 개구의 외주와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트 및 제2 전극 플레이트를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 장치는 중력 방향과 반대 방향으로 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 커버 글래스는 광투과성인 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트의 서로 대향하는 일면 상에 배치되는 유지 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 유지 부재는 그물망 구조를 갖는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트는 챔버의 내부 또는 챔버의 외부에 배치되는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버의 내부에는 기판을 고정하는 척이 배치되는 기판 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버의 내부에 진공 상태가 형성되는 기판 처리 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 커버 글래스와 상기 챔버의 외측 하면 사이에는 제1 영역이 정의되고, 상기 제1 영역의 측부에는 상기 제1 영역을 대기와 연통시키는 적어도 하나의 배기구가 배치되는 기판 처리 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 챔버가 개방된 상태에서 상기 도어는 상기 챔버의 외측 하면과 인접하도록 배치되고,
    상기 도어의 상면과 상기 챔버의 외측 하면 사이에 배치되는 제2 영역이 정의되며,
    상기 제1 영역을 외부와 연통시키는 제1 배기구 및 상기 제2 영역을 대기와 연통시키는 제2 배기구를 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 도어는 광투과성을 갖고,
    상기 도어가 상기 챔버를 폐쇄한 상태에서, 상기 레이저 조사 장치로부터 조사되는 레이저는 상기 커버 글래스, 상기 도어 및 상기 개구를 통과하여 상기 챔버 내부로 조사되는 기판 처리 장치.
  12. 하부를 향해 개방된 개구를 갖는 챔버 내부에 기판을 배치하는 단계;
    상기 기판을 향해 레이저를 조사하는 단계;
    상기 개구와 인접하며, 서로 대향되게 배치되는 제1 전극 플레이트 및 제2 전극 플레이트에 사이에 전기장을 형성하는 단계;
    상기 개구를 개폐하는 도어를 이용하여, 상기 챔버를 밀폐시키는 단계;
    상기 챔버 외부에 배치되는 배기구를 이용하여, 상기 레이저를 조사하는 단계에서 상기 기판으로부터 발생한 파티클을 배출하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 레이저는 중력 방향과 반대 방향으로 조사되는 기판 처리 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트는 상기 챔버 내부 또는 외부에 배치되는 기판 처리 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 챔버의 내부에는 상기 기판을 고정하는 척이 배치되는 기판 처리 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 챔버의 내부를 진공 상태로 형성하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
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