KR20150076857A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 내부에 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 이송하는 기판 이송부재; 상기 기판 이송부재의 상부에 위치하며, 상기 기판 이송부재에 의해 이송되는 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 부재; 상기 공정 챔버에 형성된 배기구와 연결되며, 상기 기판으로 공급된 처리액에서 발생된 미스트(mist)를 외부로 배기하는 배기부재; 및 상기 공정 챔버 내에 배치되며, 상기 기판 이송부재에 의해 이송되는 기판의 상부 영역을 가로질러 상기 배기구 측으로 가스를 분사하는 가스 분사 부재를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 표시 패널 제조에 사용되는 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
일반적인 평판 표시 패널의 처리 장치에는 작업자가 공정 처리 상태 및 진행상황을 육안으로 관찰할 수 있도록 투명 재질의 확인창이 제공된다.
공정 과정에서 기판으로 처리액, 예컨대 탈이온수(DI water)가 공급되고, 공급된 처리액에서 미스트(mist)가 발생한다. 미스트는 확인창 측으로 제공되며, 확인창에 맺힌다.
확인창에 맺힌 미스트는 박테리아가 생성될 수 있는 환경을 제공한다. 박테리아는 확인창에 맺힌 미스트 방울의 드랍(drop)과 함께 기판으로 공급된다. 박테리아는 기판의 공정 불량을 야기할 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1042322호
본 발명은 박테리아로 인한 공정 불량 발생을 예방할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 공간이 형성된 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 이송하는 기판 이송부재; 상기 기판 이송부재의 상부에 위치하며, 상기 기판 이송부재에 의해 이송되는 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 부재; 상기 공정 챔버에 형성된 배기구와 연결되며, 상기 기판으로 공급된 처리액에서 발생된 미스트(mist)를 외부로 배기하는 배기부재; 및 상기 공정 챔버 내에 배치되며, 상기 기판 이송부재에 의해 이송되는 기판의 상부 영역을 가로질러 상기 배기구 측으로 가스를 분사하는 가스 분사 부재를 포함한다.
또한, 상기 가스 분사 부재는 상부에서 바라볼 때, 상기 기판의 이송방향에 수직한 방향으로 상기 가스를 분사할 수 있다.
또한, 상기 배기구는 상기 공정 챔버의 일 측벽에 형성되고, 상기 가스 분사 부재는 상기 배기구가 형성된 상기 공정 챔버의 측벽과 마주하는 타 측벽에 인접 위치하고, 상기 배기구 측으로 가스를 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 분사 노즐은 기판의 이송 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개 배치되고, 상기 배기구는 상기 분사 노즐들과 마주하는 위치에 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버는 상기 공정 챔버의 내부를 확인할 수 있는 확인창이 구비된 상부벽을 가지며, 상기 분사 노즐은 분사되는 가스의 일부가 상기 확인창으로 공급되도록 상기 가스를 분사할 수 있다.
또한, 상기 분사 노즐은 상기 처리액 공급 부재보다 높은 지점에 위치하며, 상기 처리액 공급 부재의 상부 영역으로 가스를 분사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법은 공정 챔버 내부에서 일 방향으로 기판을 이송하고, 이송되는 상기 기판으로 처리액을 공급하되, 상기 처리액이 공급되는 동안, 이송되는 상기 기판의 상부 영역을 가로질러 상기 공정 챔버의 측벽에 형성된 배기구 측으로 가스를 분사한다.
또한, 상기 배기구에는 진공압이 인가되며, 상기 가스는 상기 처리액에서 발생된 미스트(mist)와 함께 상기 배기구로 유입될 수 있다.
또한, 상기 가스는 상부에서 바라볼 때, 상기 기판의 이송방향에 수직 방향으로 분사될 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버의 상부벽에는 상기 공정 챔버의 내부를 확인할 수 있는 확인창이 제공되며, 상기 가스는 일부가 상기 확인창 측으로 공급될 수 있다.
또한, 상기 가스는 상기 처리액을 분사하는 노즐들의 상부 영역을 향해 분사될 수 있다.
본 발명에 의하면, 확인창에 미스트의 맺힘이 차단되므로, 박테리아 발생으로 인한 공정 불량이 예방될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 공정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시예에서 기판은 평판 디스플레이용 패널의 일종인 박막 트랜지스터-액정 디스플레이(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display, TFT-LCD)용 패널이거나 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 디스플레이용 패널 평판 표시 패널 제조에 사용되는 기판을 예로 들어 설명하였으나, 기판은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼(wafer)가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110), 기판 이송부재(120), 처리액 공급 부재(130), 가스 분사부재(140), 그리고 배기 부재(150)를 포함한다.
공정 챔버(110)는 내부에 기판(S)에 대한 공정처리를 수행하는 공간(111)을 가진다. 공정 챔버(110)의 내부공간(111)에서는 기판(S)에 소정의 처리액을 공급하여 기판 처리를 수행하는 공정이 진행된다. 공정 챔버(110)의 전방벽과 후방벽에는 개구(113, 114)가 각각 형성된다. 개구(113, 114)는 기판(S)이 공정챔버(110) 내부로 반입되거나 공정챔버(110) 외부로 반출되는 통로로 제공된다.
공정 챔버(110)의 상부벽에는 확인창(115)이 제공된다. 확인창(115)은 투명재질의 판으로 제공되며, 확인창(115)을 통하여 작업자는 외부에서 기판(S) 처리 상황을 육안으로 확인할 수 있다. 확인창(115)과 상부벽 사이에는 실링 부재(미도시)가 제공될 수 있다.
공정 챔버(110)의 일 측벽에는 배기구(116)가 형성된다. 배기구(116)는 복수 개 형성되며, 기판(S)의 이송 방향을 따라 서로 이격하여 배열된다.
기판 이송 부재(120)는 공정 챔버(110)의 내부에 제공된다. 기판 이송 부재(120)는 기판(S)을 지지하고, 일 방향으로 이송한다. 기판 지지 부재(120)는 복수개의 샤프트(121)들 및 롤러(122)들을 포함한다. 복수개의 샤프트(121)들 및 롤러(122)는 기판(S)을 지지함과 동시에 구동부(미도시)에 의해 회전되어 기판(S)을 일방향으로 이송한다. 샤프트(121)들은 공정 챔버(110)의 내부공간(111)에 서로 이격하여 나란하게 배치된다. 각각의 샤프트(121)에는 그 길이방향을 따라 복수의 롤러(122)들이 고정결합된다. 롤러(122)들은 이송되는 기판(S)의 하면과 접촉하며, 기판(S)을 지지한다. 롤러(122)들은 이송되는 기판(S)이 평평한 상태를 유지할 수 있도록 일정 간격 이격되어 복수개 제공된다. 샤프트(121)들은 길이방향의 중심축을 기준으로 구동부에 의해 회전된다. 구동부는 복수개의 풀리들, 벨트들, 그리고 모터를 가진다. 풀리들은 각각의 샤프트(121)의 양단에 각각 결합된다. 인접한 샤프트(121)들에 결합된 풀리들은 벨트에 의해 서로 연결된다. 복수개의 풀리들 중 어느 하나에는 이를 회전시키는 모터가 결합된다. 상술한, 풀리들, 벨트들 그리고 모터의 조립체에 의해 샤프트(121)들과 롤러(122)들이 회전되고, 기판(S)은 그 하면이 롤러(122)에 접촉된 상태로 샤프트(121)들을 따라 직선이동된다. 각각의 샤프트(121)들은 기판(S)이 수평상태로 이송되도록 일단과 타단이 동일 높이로 제공될 수 있다. 또는, 선택적으로 샤프트(121)들은 기판(S)이 경사진 상태로 이송될 수 있도록 일단과 타단이 상이한 높이로 제공될 수 있다
처리액 공급 부재(130)는 기판 이송 부재(120)에서 이송되는 기판(S)으로 처리액을 공급한다. 처리액 공급 부재(130)는 공급 노즐(131), 지지 로드(132), 그리고 처리액 공급 라인(미도시)을 포함한다.
공급 노즐(131)은 기판(S)으로 처리액을 분사한다. 공급 노즐(131)의 저면에는 처리액이 토출되는 토출구가 형성된다. 공급 노즐(131)은 스프레이 방식으로 처리액을 분사할 수 있다. 실시예에 의하면, 공급 노즐(131)은 샤프트(121)의 길이방향과 나란한 방향을 따라 서로 이격하여 복수개 제공된다. 실시예에 의하면, 공급 노즐(131)은 탈이온수(DI Water)를 공급한다.
지지로드(132)는 기판 이송 부재(120)의 상부에 위치하며, 공급 노즐(131)들을 지지한다. 지지로드(132)는 로드 형상으로 제공되며, 샤프트(121)의 길이방향과 나란하게 배치된다. 지지로드(132)의 내부에는 처리액이 공급되는 공급유로가 지지로드(132)의 길이방향을 따라 형성되며, 공급유로는 공급 노즐(131)들의 토출구로 처리액을 공급한다.
처리액 공급 라인(미도시)은 지지로드(132)와 연결되며, 공급유로에 처리액을 공급한다. 처리액 공급 라인에는 처리액의 유량을 조절할 수 있는 밸브(미도시)가 제공된다.
가스 분사부재(140)는 기판 이송부재(120)에서 이송되는 기판(S)의 상부 영역을 가로질러 배기구(116) 측으로 가스를 분사한다. 가스 분사부재(140)는 가스를 분사하는 분사 노즐(141)을 포함한다.
분사 노즐(141)은 배기구(116)가 형성된 공정 챔버(110)의 측벽과 마주하는 타 측벽에 인접하여 위치한다. 분사 노즐(141)은 지지 로드(132) 보다 높게 위치한다. 분사 노즐(141)은 배기구(116)보다 높은 지점에 위치될 수 있다. 분사 노즐(141)은 배기구(116)가 형성된 공정 챔버(110)의 측벽을 향해 가스를 분사한다. 분사 노즐(141)에서 분사된 가스 일부는 확인창(115) 측으로 공급될 수 있다. 가스는 공기 또는 불활성 가스가 사용될 수 있다. 분사된 가스는 지지 로드(132)의 상부 영역을 가로 질러 공정 챔버(110)의 측벽측으로 제공된다. 분사 노즐(141)은 복수 개 제공되며, 기판(S)의 이송방향을 따라 서로 이격하여 배치된다. 분사 노즐(141)들은 배기구(116)들에 대응하는 위치에 각각 위치한다.
배기부재(150)는 공정 챔버(110) 내부의 가스와 처리액에서 발생한 미스트(mist)를 외부로 배기한다. 배기부재(150)는 공정 챔버(110) 내부로 진공압을 인가한다. 배기부재(150)는 배기라인(151)과 진공 펌프(152)를 포함한다.
배기 라인(151)의 일단은 복수 갈래로 분리되며, 배기구(116)들 각각과 연결된다. 배기 라인(151) 상에는 진공 펌프(152)가 설치된다. 진공 펌프(152)의 구동으로, 진공압이 공정 챔버(110) 내부에 인가된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 공정을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 공정 챔버(110) 내부로 반입된 기판(S)은 롤러(122)들에 지지되며, 샤프트(121)와 롤러(122)의 회전으로 일 방향으로 이송된다. 기판(S)이 이송되는 동안, 공급노즐(131)들에서 처리액(L)이 스프레이 방식으로 분사된다. 처리액의 분사 과정에서 미스트(mist, m)가 발생한다. 미스트(m)는 확인창(115) 측으로 확산된다.
분사 노즐(141)은 미스트(m)가 이동하는 경로 상으로 가스(g)를 분사한다. 가스(g)는 일부가 확인창(115) 측으로 공급되고, 나머지는 지지 로드(132)의 상부를 가로질러 배기구(116) 측으로 공급된다. 가스(g) 기류를 따라 미스트(m)는 배기구(116) 측으로 이동한다. 배기 라인(151)을 통해 배기구(116)에 인가된 진공압으로 가스(g)와 미스트(m)는 배기구(116)로 유입되어 외부로 배출된다.
미스트(m)가 확인창(115)에 맺힐 경우, 미스트(m)는 박테리아가 생성될 수 있는 환경을 제공한다. 박테리아는 확인창(115)에 맺힌 미스트 방울의 드롭(drop)과 함께 기판(S)으로 공급된다. 박테리아는 기판(S)의 공정 불량을 야기한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 분사 노즐(141)에서 분사된 가스 기류(g)는 미스트(m)가 확인창(115) 측으로 공급되는 것을 차단한다. 이로 인하여, 공정 챔버(110) 내에 박테리아 발생이 예방되고, 박테리아로 인한 기판 공정 불량이 예방될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 처리 장치 110: 공정 챔버
120: 기판 이송부재 121: 샤프트
122: 롤러 130: 처리액 공급부재
131: 공급 노즐 132: 지지 로드
140: 가스 분사부재 141: 분사 노즐
150: 배기 부재 151: 배기 라인
152: 진공 펌프

Claims (2)

  1. 내부에 공간이 형성된 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내부에 위치하며, 기판을 이송하는 기판 이송부재;
    상기 기판 이송부재의 상부에 위치하며, 상기 기판 이송부재에 의해 이송되는 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 부재;
    상기 공정 챔버에 형성된 배기구와 연결되며, 상기 기판으로 공급된 처리액에서 발생된 미스트(mist)를 외부로 배기하는 배기부재; 및
    상기 공정 챔버 내에 배치되며, 상기 기판 이송부재에 의해 이송되는 기판의 상부 영역을 가로질러 상기 배기구 측으로 가스를 분사하는 가스 분사 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 분사 부재는 상부에서 바라볼 때, 상기 기판의 이송방향에 수직한 방향으로 상기 가스를 분사하는 기판 처리 장치.
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