KR20150129195A - 박막 증착 장치의 로딩 챔버와 이를 이용한 입자 제거 방법 - Google Patents

박막 증착 장치의 로딩 챔버와 이를 이용한 입자 제거 방법 Download PDF

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KR20150129195A
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Abstract

본 발명은 기판을 수용하는 내부 공간을 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 하부에 설치되어 정전기를 발생시키는 정전척을 구비하는 정전기 발생 수단과, 상기 정전척의 상부로 이송되는 상기 기판을 상하로 이송하는 기판 이송 수단과, 상기 하우징의 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출하는 펌핑 수단 및 상기 하우징의 내부로 퍼징 가스를 공급하는 벤팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 로딩 챔버를 개시한다.
또한, 본 발명은 증착 공정이 진행되는 기판을 외부로부터 로딩 챔버의 하우징 내부로 반입하는 기판 반입 단계와, 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상부에 상기 기판이 위치하는 정전척이 작동되어 정전기를 발생시키는 정전기 발생 단계와, 상기 하우징의 내부와 연결되는 펌핑 수단이 작동되어 상기 하우징 내부에 존재하는 공기를 배출시키는 펌핑 단계와, 상기 기판을 상기 로딩 챔버와 연결되는 반송 챔버로 반출하는 기판 반출 단계와, 상기 정전척의 작동을 중지시켜 정전기를 소멸시키는 정전기 소멸 단계 및 상기 펌핑 수단에 의하여 상기 정전척의 표면에 부착되었던 입자를 외부로 배출하는 입자 배출 단계를 포함하는 입자 제거 방법를 개시한다.

Description

박막 증착 장치의 로딩 챔버와 이를 이용한 입자 제거 방법{Loading chamber in thin film depositing apparatus and method for removing dust using the same}
본 발명은 박막 증착 장치의 로딩 챔버와 이를 이용한 입자 제거 방법에 관한 것이다.
현재 널리 적용되고 있는 평판표시장치로는 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel: PDP), 액정표시장치(Liquid Crystal Display device; LCD), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 대표적이다.
평판 표시 장치는 진공 분위기를 유지하는 다수의 공정 챔버를 포함하는 제조 장치에서 제조 공정이 진행되며, 유리 기판등이 제조 공정에서 먼지, 이물질등의 입자에 의하여 오염되는 것을 최소화한다. 그러함에도, 상기 공정 챔버의 내부에서 발생하는 입자들은 비산하여 유리 기판의 표면에 안착될 수 있으며, 후 공정에서 불량을 유발하는 원인이 된다. 특히, 로딩 챔버는 유리 기판이 외부와 유입 또는 유출되는 통로 역할을 하게 되므로, 다른 공정 챔버에 비하여 상대적으로 입자의 수가 많게 된다. 또한, 상기 로딩 챔버는 유리 기판이 상하로 이동될 때 발생되는 와류에 의하여 바닥 또는 벽면에 존재하던 입자들이 비산하여 유리 기판의 표면에 부착될 수 있다. 따라서, 로딩 챔버는 유리 기판이 유입 또는 유출될 때 내부에서 발생된 입자들이 비산되어 유리 기판의 표면에 부착되는 것을 차단할 필요가 있다.
한편, 특허문헌 1은 OLED용 기판 상의 이물질을 제거할 수 있는 기술을 제안하고 있는바, 제1 반송챔버의 측면에 기판 상의 이물질을 제거하는 기판 클리너를 구비하고 있다. 특허문헌 1에 기재된 기판 클리너는 순수(Deionized water)를 사용하여 OLED용 기판을 습식방식으로 세정하고 기체를 분사하여 기판을 건조하도록 설계되어 있다. 특허문헌 1의 기판 클리너는 로딩 챔버로 반입된 OLED용 기판을 반송로봇을 통해 로딩 챔버에서 기판 클리너로 이동시켜 이물질을 제거하도록 되어 있다. 이러한 구조는 미세입자를 함유한 OLED용 기판을 유기발광다이오드 제조장치 내부로 공급한 이후에 세정작업을 실시하고 있어, 미세입자가 유기발광다이오드 제조장치로 유입될 수 있으며, 순수를 사용함에 따른 별도의 급수설비 및 배수설비를 추가로 갖춰야 하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0666534호
본 발명은 내부에서 입자가 유리 기판의 표면에 부착되는 것을 차단할 수 있는 박막 증착 장치의 로딩 챔버 및 이를 이용한 입자 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 박막 증착 장치의 로딩 챔버는 기판을 수용하는 내부 공간을 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 하부에 설치되어 정전기를 발생시키는 정전척을 구비하는 정전기 발생 수단과, 상기 정전척의 상부로 이송되는 상기 기판을 상하로 이송하는 기판 이송 수단과, 상기 하우징의 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출하는 펌핑 수단 및 상기 하우징의 내부로 퍼징 가스를 공급하는 벤팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 입자 제거 방법은 증착 공정이 진행되는 기판을 외부로부터 로딩 챔버의 하우징 내부로 반입하는 기판 반입 단계와, 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상부에 상기 기판이 위치하는 정전척이 작동되어 정전기를 발생시키는 정전기 발생 단계와, 상기 하우징의 내부와 연결되는 펌핑 수단이 작동되어 상기 하우징 내부에 존재하는 공기를 배출시키는 펌핑 단계와, 상기 기판을 상기 로딩 챔버와 연결되는 반송 챔버로 반출하는 기판 반출 단계와, 상기 정전척의 작동을 중지시켜 정전기를 소멸시키는 정전기 소멸 단계 및 상기 펌핑 수단에 의하여 상기 정전척의 표면에 부착되었던 입자를 외부로 배출하는 입자 배출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 박막 증착 장치의 로딩 챔버와 이를 이용한 입자 제거 방법에 의하면, 먼저 부유되는 입자가 정전기에 의하여 포집되므로 입자가 유리 기판의 표면에 부착되는 것을 효율적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 박막 증착 장치의 로딩 챔버와 이를 이용한 입자 제거 방법에 의하면, 로딩 챔버 내부에서 정전기를 이용하여 포집된 입자를 유리 기판이 없는 상태에서 진공 펌프를 이용하여 제거하므로 별도의 제진 설비를 구비하지 않아도 입자를 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로딩 챔버를 구비한 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩챔버에 대한 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로딩 챔버에 대한 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩챔버를 이용한 입자 제거 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 박막 증착 장치의 로딩 챔버 및 이를 이용한 입자 제거 방법에 대하여 실시예와 첨부 도면을 참조로 하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
먼저 본 발명의 실시예에 따른 박막 증착 장치의 로딩 챔버에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로딩 챔버를 구비한 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩챔버에 대한 수직 단면도이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로딩 챔버에 대한 수직 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 로딩 챔버를 구비한 박막 증착 장치(10)는, 도 1을 참조하면, 로딩 챔버(100)와, 반송 챔버(200) 및 공정 챔버(300)가 클러스터 타입으로 배치되어 형성된다. 구체적으로, 상기 박막 증착 장치(10)는 중앙에 배치된 반송 챔버(200)를 기준으로, 반송 챔버(200)와 인접하게 로딩 챔버(100)와 하나 이상의 공정 챔버(300)가 배치되어 형성된다.
상기 로딩 챔버(100)는 기판을 박막 증착 장치(10)의 내부로 반입하거나 내부로부터 반출하는 역할을 수행하게 된다. 상기 로딩 챔버(100)는 박막 증착 장치(10)의 외부와 연통되며, 내부를 진공 상태와 대기압 상태로 반복적으로 구현할 수 있도록 펌핑(pumping) 수단과 함께 벤팅(venting) 수단을 구비하여 형성된다.
상기 반송 챔버(200)는 기판(S)을 반송할 수 있는 이송 로봇(미도시)을 포함하며, 기판을 공정 챔버(300)와 로딩 챔버(100)로 전달하는 중간 경로 역할을 하도록 중앙에 배치될 수 있다. 상기 반송 챔버(200)는 박막 증착 장치(10)에 사용되는 일반적인 반송 챔버로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 반송 챔버(200)에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.
상기 공정 챔버(300)는 로딩 챔버(100)로부터 반입된 기판을 순차적으로 증착 공정과 같은 기판 처리 공정을 실시하게 된다. 상기 공정 챔버(300)는 펌핑 수단을 통해 그 내부를 진공 상태로 유지할 수 있다. 상기 공정 챔버(300)는 박막 증착 장치에 사용되는 일반적인 공정 챔버로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 공정 챔버(300)에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩 챔버에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩 챔버에 대한 수직 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로딩 챔버(100)는, 도 2를 참조하면, 하우징(110), 정전기 발생 수단(120), 기판 이송 수단(130), 펌핑 수단(140), 벤팅 수단(150) 및 개폐 수단(160)을 포함하여 형성된다.
상기 로딩 챔버(100)는 기판(S)을 외부로부터 반입하거나 외부로 반출하는 공간을 제공한다. 상기 로딩 챔버(100)는 기판(S)의 반입 또는 반출에 따라 내부가 진공 상태 또는 대기압 상태로 교대로 유지된다.
상기 로딩 챔버(100)는 펌핑 수단(140)이 작동하여 펌핑이 진행될 때 하우징(110)의 내부에서 발생되는 와류에 의하여 내부의 벽체 등에 묻어 있다가 부유되는 입자들을 정전기 발생 수단(120)이 정전기를 이용하여 포집하므로 기판(S)의 표면에 입자가 부착되는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 로딩 챔버(100)는 기판(S)의 표면에 부착되어 있거나, 기판(S)의 반입시 외부 환경으로부터 내부로 유입된 입자가 기판(S)에 부착되는 것을 최소화할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 먼저, 상기 로딩 챔버(100)는 기판(S)이 반입되기 전에 또는 반입된 후에 정전기 발생 수단(120)을 작동시켜 입자를 포집하여 입자가 기판(S)의 표면에 부착되는 것을 최소화한다. 또한, 이때, 상기 로딩 챔버(100)의 정전기 발생 수단(120)은 정전기를 이용하여 로딩 챔버(100) 내부에 있는 입자를 잡아당겨 포집한다. 또한, 상기 로딩 챔버(100)의 정전기 발생 수단(120)은 기판(S)의 표면에 부착되어 있는 입자로 잡아 당겨 포집할 수 있다. 다음으로, 상기 로딩 챔버(100)는 기판(S)을 외부로 반출한 후에 정전기 발생 수단(120)의 작동을 정지시키고, 펌핑 수단(140)을 가동시켜, 정전기 발생 수단(120)의 표면에 포집되어 있는 입자를 빨아드려 외부로 반출시킨다. 따라서, 상기 로딩 챔버(100)는 내부에 존재하는 입자를 제거하여 기판(S)의 표면에 입자가 부착되는 것을 최소화한다.
상기 하우징(110)은 내부가 중공인 박스 형상이며, 내부에 기판(S)을 수용하는 내부 공간을 구비하여 형성된다. 또한, 상기 하우징(110)은 내부에 정전기 발생 수단(120)을 수용하며, 기판 이송 수단(130)의 일부를 수용한다. 상기 하우징(110)은 스테인레스 스틸과 같은 내부식성 재질로 형성된다. 상기 하우징(110)은 일반적인 박막 증착 장치의 로딩 챔버에 사용되는 하우징으로 형성될 수 있다.
상기 정전기 발생 수단(120)는 정전척(121)과 전원 공급부(122)를 포함하여 형성된다. 상기 정전기 발생 수단(120)은 정전척(121)에서 발생되는 정전기를 이용하여 하우징(110)의 내부에 존재하는 입자를 포집한다.
상기 정전척(121)은 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되며, 바람직하게는 상부에 위치하는 기판(S)의 면적보다 큰 면적을 가지도록 형성된다. 상기 정전척(121)은 하우징(110)의 하부에 위치하며, 상부에 기판(S)이 위치한다. 즉, 상기 정전척(121)은 기판(S)의 하면과 대향하도록 형성된다. 따라서, 상기 정전척(121)은 기판(S)이 안착되는 기판 지지판으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 정전척(121)이 기판의 면적보다 작은 면적을 가지도록 형성되는 경우에 주변 지지판(미도시)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 주변 지지판은 판상으로 형성되며, 정전척(121)의 측면을 감싸면서 정전척(121)의 상면과 동일한 상면을 이루도록 형성된다. 상기 주변 지지판은 정전척(121)과 함께 상부에 위치하는 기판(S)을 지지할 수 있다
상기 정전척(121)은 전체가 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 정전척(121)은 전원 공급부(122)에서 선택적으로 음(-)전압을 공급받아, 기판(S) 주변에 존재하는 양(+)전하를 띠는 입자를 포집할 수 있다. 또한, 상기 정전척(121)은 전원 공급부(122)로부터 선택적으로 양(+)전압을 공급받아, 기판(S) 주변에 있는 음전하를 띠는 입자를 포집할 수 있다. 상기 정전척(121)은 양전압과 음전압을 교대로 공급받아 음전하를 띠는 입자와 양전하를 띠는 입자를 교대로 포집할 수 있다.
한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 정전척(121)은 하우징(110)의 상부에서 기판(S)의 상면과 대향하도록 추가로 형성될 수 있다. 이 경우에 상기 정전척(121)은 기판(S)의 상면에 부착된 입자를 더욱 효과적으로 포집할 수 있다. 또한, 상기 정전척(121)은 하우징(110)의 측벽에도 추가로 설치될 수 있다.
상기 정전척(121)은 반도체의 제조 공정과 같은 공정에서 사용되는 일반적인 정전척으로 형성된다. 한편, 상기 정전척(121)은 기판(S)을 지지하는 주변 지지판(123)이 형성되는 경우에 기판(S)보다 작은 면적을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 정전척(121)은 전원 공급부(122)로부터 전원을 공급받아 정전기를 발생시킨다. 상기 정전척(121)은 발생되는 정전기를 이용하여 기판(S)의 표면에 부착된 입자와 하우징(110) 내부에서 부유하는 입자를 포집한다.
상기 정전척(121)은 기판(S)이 하우징(110)의 외부로부터 내부로 반입되어 기판 이송 수단(130)에 의하여 지지되고 펌핑 수단(140)이 작동되기 전에 작동될 수 있다. 이 경우에 상기 정전척(121)은 펌핑 수단(140)에 의하여 하우징(110) 내부의 공기가 외부로 배출되면서 발생되는 와류에 의하여 부유하는 입자를 포집하여, 입자가 기판(S)의 표면에 부착되는 것을 차단한다.
상기 정전척(121)은 하우징(110)의 내부로 기판(S)이 반입될 때 또는 반입되기 전에 미리 작동하여, 하우징(110)의 내부에 존재하는 입자가 기판(S)의 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 상기 하우징(110) 내부로 기판(S)이 반입될 때 기판(S)과 함께 유입되는 입자가 발생하며, 하우징(110) 내부에서 기판(S)의 유입에 따른 대류로 인하여 부유하는 입자가 발생할 수 있다. 또한, 상기 정전척(121)은 상부에 기판(S)이 위치할 때 정전기를 이용하여 기판(S)의 표면에 부착되어 있는 입자를 포집할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로딩 챔버(200)의 정전기 발생 수단(220)은 정전척(221a, 221b)이 복수 개로 분리되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 정전척(221a, 221b)의 일부는 전원 공급부(222)에서 음(-)전압을 공급받아, 기판(S) 주변에 존재하는 양(+)전하를 띠는 입자를 포집하며, 나머지는 전원 공급부(222)로부터 선택적으로 양(+)전압을 공급받아, 기판(S) 주변에 있는 음전하를 띠는 입자를 포집할 수 있다. 또한, 상기 정전척(221a, 221b)은 음전하를 띠는 입자를 포집하는 정전척(221a)과 양전하를 띠는 입자를 포집하는 정전척(221b)이 교대로 반복되어 설치될 수 있다. 이 경우에 상기 정전척(221a, 221b)은 보다 효율적으로 입자를 포집할 수 있다. 또한, 상기 정전척(221a, 221b)은 양전하를 띠는 입자와 음전하를 띠는 입자를 동시에 포집하게 되므로, 입자의 포집 시간을 단축시킬 수 있다.
상기 전원 공급부(122)는 일반적인 전원 공급 수단으로 형성되며, 정전척(121)에 전원을 공급한다. 상기 전원 공급부(122)는 하우징(110)의 외부에 위치한다.
상기 기판 이송 수단(130)은 이송핀(131) 및 승강판(132)을 포함하여 형성된다. 상기 기판 이송 수단(130)은 정전척(121)의 상부에서 이송핀(131)의 상면에 안착되는 기판(S)의 하면을 지지하여 상하로 이송한다. 상기 기판 이송 수단(130)은 박막 증착 장치에 사용되는 일반적인 기판 이송 수단으로 형성될 수 있다.
상기 이송핀(131)은 복수 개로 형성되며, 하우징(110)의 하부에서 하우징(110)을 관통하도록 형성된다. 상기 이송핀(131)은 복수 개가 기판(S)의 안정적으로 지지하는데 필요한 위치에 각각 설치된다. 상기 이송핀(131)은 정전척(121)을 관통하여 정전척(121)의 상부로 돌출되어 기판(S)의 하면을 지지하며 상하로 이송한다. 예를 들면, 상기 하우징(110)의 내부로 기판(S)이 반입되면, 이송핀(131)은 상승하면서 반입되는 하면을 지지한다. 다음으로, 상기 이송핀(131)은 하강하면서 기판(S)을 정전척(121)의 상면에 안착시킨다.
상기 승강판(132)은 판상으로 형성되며, 하우징(110)의 외부에 위치한다. 한편, 상기 승강판(132)은 하우징(110)의 구조에 따라 하우징(110)의 내부에 위치할 수 있다.
상기 승강판(132)은 상면에 이송핀(131)이 결합되며, 이송핀(131)을 전체적으로 상하로 이송한다. 상기 승강판(132)은 별도의 상하 이송 장치(예를 들면, 공압 실린더와 공압 공급 펌프)와 결합되며, 상하 이송 장치의 작동에 의하여 상하로 이동한된다. 따라서, 상기 승강판(132)은 이송핀(131)을 상하로 이송한다.
상기 펌핑 수단(140)은 진공 펌프(141) 및 펌핑관(142)을 포함하여 형성된다. 상기 펌핑 수단(140)은 하우징(110) 내부의 공기 또는 퍼징 가스를 하우징(110)의 외부로 배출하여 하우징(110) 내부를 진공 상태로 형성한다.
상기 펌핑 수단(140)은 바람직하게는 하우징(110)의 측부 또는 하부에 배치되며, 하우징(110)의 측면에 연결되는 펌핑관(142)을 통하여 하우징(110)의 내부와 연결된다. 또한, 상기 펌핑관(142)은 정전척(121)의 높이에 대응되는 높이에서 하우징(110)에 결합된다. 따라서, 상기 펌핑 수단(140)은 정전척(121)의 상면과 평행하게 대류가 발생시켜 정전척(121)의 상면에 포집되어 있던 입자를 보다 효율적으로 배출한다.
상기 진공 펌프(141)와 펌핑관(142)은 진공 증착 장치에 사용되는 일반적인 진공 펌프와 펌핑관으로 형성된다.
상기 벤팅 수단(150)은 퍼징 펌프(미도시)와 개폐 밸브(미도시)를 포함하여 형성된다. 상기 벤팅 수단(150)은 공기 또는 퍼징 가스를 하우징(110)의 내부로 공급하여 하우징(110)의 내부를 진공 상태에서 대기 상태로 변경한다. 상기 벤팅 수단(150)은 일반적인 박막 형성 장치에 사용되는 벤팅 수단으로 형성될 수 있다.
상기 개폐 수단(160)은 개폐가 가능한 도어로 형성되며, 로딩 챔버에 사용되는 일반적인 도어로 형성된다. 상기 개폐 수단(160)은 하우징(110)의 양측면에 서로 대향하는 한 쌍으로 형성된다. 상기 개폐 수단(160)은 기판(S)이 하우징(110)의 내부로 반입되거나, 하우징(110)의 외부로 반출될 때 개방된다. 따라서, 상기 개폐 수단(160)은 외부에서 공정 처리를 위하여 반입되는 기판(S)의 이송 경로를 제공하며, 기판(S)이 하우징(110) 내부를 통하여 반송 챔버(200)로 이송되도록 한다.
한편, 상기 개폐 수단(160)은 하우징(110)의 내부를 진공 상태를 유지할 수 있도록 밀폐가 가능하게 형성된다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 로딩 챔버를 이용한 입자 제거 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 로딩챔버를 이용한 입자 제거 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입자 제거 방법은, 도 4를 참조하면, 기판 반입 단계(S10), 정전기 발생 단계(S20), 펌핑 단계(S30), 기판 반출 단계(S40), 정전기 소멸 단계(S50) 및 입자 제거 단계(S60)를 포함하여 이루어진다.
한편, 상기 입자 제거 방법의 정전기 발생 단계(S20)는 기판 반입 단계(S10) 전부터 진행될 수 있다. 즉, 정전기 발생 단계(S20)는 로딩 챔버(100)의 내부로 기판이 반입되기 전에 정전기 발생 수단을 작동하여 정전기를 발생시키도록 진행될 수 있다. 또한, 상기 입자 제거 방법은 증착 공정이 진행되기 전의 기판(S)이 로딩 챔버(100)의 외부로부터 반입되어 반송 챔버(200)로 이송되는 과정에서 진행되는 과정을 중심으로 설명한다. 그러나, 상기 입자 제거 방법은 공정 챔버(300)에서 공정이 진행되어 반송 챔버(200)를 통하여 로딩 챔버(100)로 반입되는 기판(S)에 대하여도 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 입자 제거 방법은 증착 공정이 진행되어야 하는 기판(S)이 로딩 챔버(100)의 외부로부터 반입될 때 또는 반입된 후에 정전기 발생 단계(S20)에서 정전기를 발생시켜 하우징(110) 내부에서 부유하는 입자를 포집하여 입자가 기판(S)의 표면에 부착되는 것을 방지한다.
또한, 상기 입자 제거 방법은 기판(S)이 하우징(110) 내부로 반입되어 안착된 후에 하우징(110) 내부의 공기를 외부로 펌핑될 때 하우징(110)의 내부에서 발생되는 와류에 의하여 부유되는 입자들을 정전기를 이용하여 포집하므로 기판(S)의 표면에 입자가 부착되는 것을 방지한다.
또한, 상기 입자 제거 방법은 입자가 정전기에 의하여 포집된 상태에서 기판(S)을 외부로 반출한 후에 정전기를 소멸시키고, 정전기에 의하여 포집되었던 입자를 펌핑에 의하여 외부로 유출시킨다. 따라서, 상기 입자 제거 방법은 하우징(110)의 내부에 존재하는 입자를 제거하게 되므로, 추가로 반입되는 기판(S)의 표면에 부착되는 입자의 수를 최소화할 수 있다.
상기 기판 반입 단계(S10)는 증착 공정이 진행되어야 하는 기판(S)이 외부로부터 로딩 챔버(100)의 하우징(110) 내부로 반입되는 단계이다. 먼저, 상기 로딩 챔버(100)의 하우징(110) 일측면에 외부와 연결되도록 형성되는 개폐 수단(160)이 열리고 개폐 수단(160)을 통하여 기판(S)이 하우징(110)의 내부로 반입된다. 이때, 상기 하우징(110)의 내부는 대기 상태를 유지하며, 기판(S)은 별도의 이송 로봇에 의하여 하우징(110)의 내부로 반입된다. 다음으로, 상기 기판(S)은 하우징(110)의 내부에서 기판 이송 수단(130)의 이송핀(131)에 의하여 지지되며 정전척(121)의 상부로 하강된다. 이때, 상기 기판(S)은 바람직하게는 하면이 정전척(121)의 상면과 소정 높이로 이격되는 높이까지 하강된다. 상기 기판(S)이 정전척(121)에 인접하게 위치하는 경우에, 기판(S)의 표면으로 접근하는 입자가 정전척(121)에 의하여 포집될 가능성이 증가하고 반대로 기판(S)의 표면에 부착될 가능성이 감소된다. 한편, 상기 개폐 수단(160)은 닫히고, 하우징(110)의 내부는 외부로부터 밀폐된다.
상기 정전기 발생 단계(S20)는 정전척(121)이 작동되어 정전기를 발생시키는 단계이다. 상기 정전척(121)은 전원 공급부(122)로부터 공급되는 전원에 의하여 작동하여 표면에 정전기를 발생시킨다. 이때, 상기 정전척(121)의 주위에 있는 입자들은 정전기에 의하여 정전척(121)의 표면에 포집될 수 있다.
상기 펌핑 단계(S30)는 펌핑 수단(140)이 작동되어 하우징(110)의 내부에 존재하는 공기 또는 퍼징 가스를 하우징(110)의 외부로 배출시키는 단계이다. 상기 하우징(110)의 내부는 공기가 외부로 배출됨에 따라 일정한 정도의 진공 상태로 변하게 된다. 바람직하게는 상기 펌핑 단계(S30)에서 하우징(110)의 내부는 반송 챔버(200)의 내부와 동일한 정도의 진공 상태로 변하게 된다.
한편, 상기 펌핑 수단(140)이 작동되어 공기가 외부로 배출될 때 하우징(110)의 내부에서는 와류가 발생되어 하우징(110) 내부에 존재하던 입자가 부유되지만, 부유되는 입자가 정전척(121)에 의하여 포집되므로 입자가 기판(S)의 표면에 부착되는 것이 차단된다.
상기 기판 반출 단계(S40)는 로딩 챔버(100)와 연결되는 반송 챔버(200)로 기판(S)을 반출하는 단계이다. 상기 로딩 챔버(100)의 하우징(110)은 타측면에서 반송 챔버(200)와 연결되며 개폐 수단(160)에 의하여 분리된다. 상기 하우징(110)은 개폐 수단(160)이 열리면서 반송 챔버(200)와 연결되며, 기판(S)은 로딩 챔버(100)로부터 반송 챔버(200)로 반출된다. 보다 구체적으로 보면, 먼저 상기 이송핀(131)은 상승하면서 기판(S)을 상승시키며, 기판(S)은 반송 챔버(200)의 내부에 설치된 별도의 이송 로봇에 의하여 하우징(110)의 외부로 반출된다. 이때, 상기 하우징(110)의 내부는 반송 챔버(200)와 동일한 진공 상태를 유지된다. 상기 기판(S)이 하우징(110)의 내부로부터 반송 챔버(200)로 반출된 후에, 하우징(110) 타측면에 반송 챔버(200)와 연결되도록 형성되는 개폐 수단(160)이 다시 닫히게 된다.
상기 정전기 소멸 단계(S50)는 정전척(121)의 작동을 중지시켜 정전기를 소멸 시키는 단계이다. 상기 정전척(121)은 전원 공급부(122)로부터 공급되는 전원이 차단되며, 정전기 발생이 중지된다. 따라서, 상기 정전척(121)의 표면에 포집되어 있던 입자들은 정전척(121)의 표면과의 결합력이 없어지게 되어 자유롭게 분리될 수 있는 상태로 된다.
상기 입자 제거 단계(S60)는 펌핑 수단(140)에 의하여 하우징(110) 내부의 공기 또는 퍼징 가스가 외부로 펑핌되면서 정전척(121)의 표면에서 분리되는 입자들이 함께 하우징(110)의 외부로 배출되는 단계이다. 상기 입자 제거 단계(S60)는 펌핑 단계(S30)에서 작동된 펌핑 수단(140)이 계속 작동되는 경우에 정전기 소멸 단계(S50)와 동시에 진행된다.
다만, 상기 펌핑 단계(S30)에서 작동되는 펌핑 수단(140)이 기판 반출 단계(S40) 전에 작동이 중지되는 경우에, 입자 제거 단계(S60)는 펌핑 수단(140)의 재가동하는 과정을 포함한다.
상기와 같은 입자 제거 방법에 의하여 하우징(110)의 내부에 존재하는 입자가 제거된 후에 벤팅 수단(150)에 의하여 퍼징 가스가 하우징(110)의 내부로 공급되어 하우징(110) 내부의 진공이 파기되며, 하우징(110) 내부가 대기 상태로 된다. 그 후에 새로운 기판이 상기에서 설명한 절차에 따라 하우징(110)의 내부로 반입된다. 상기 하우징(110)의 내부는 입자가 제거된 상태이므로, 새로운 기판은 표면에 입자가 부착되는 가능성이 감소된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 박막 증착 장치의 로딩챔버와 이를 이용한 입자 제거 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
10: 박막 증착 장치
100, 200: 로딩 챔버 200: 반송 챔버
300: 공정 챔버
110: 하우징 120, 220: 정전기 발생 수단
130: 기판 이송 수단 140: 펌핑 수단
150: 벤팅 수단 160: 개폐 수단

Claims (9)

  1. 기판을 수용하는 내부 공간을 구비하는 하우징과,
    상기 하우징의 내부에서 하부에 설치되어 정전기를 발생시키는 정전척을 구비하는 정전기 발생 수단과,
    상기 정전척의 상부로 이송되는 상기 기판을 상하로 이송하는 기판 이송 수단과,
    상기 하우징의 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출하는 펌핑 수단 및
    상기 하우징의 내부로 퍼징 가스를 공급하는 벤팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 로딩 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    개폐가 가능한 도어로 형성되며, 상기 하우징의 양측면에 형성되는 개폐 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 로딩 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 발생 수단은 상기 기판이 상기 하우징의 외부로부터 내부로 반입되어 상기 기판 이송 수단에 의하여 지지되고 상기 펌핑 수단이 작동되기 전에 작동되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 로딩 챔버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 발생 수단은 상기 하우징의 내부로 상기 기판이 반입될 때 또는 반입되기 전에 미리 작동되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 로딩 챔버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전척은 복수 개로 분리되어 형성되며, 음전하를 띠는 입자를 포집하는 정전척과 양전하를 띠는 입자를 포집하는 정전척이 교대로 반복되어 설치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 로딩 챔버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌핑 수단은 진공 펌프 및 펌핑관을 포함하며,
    상기 펌핑관은 상기 정전척의 높이에 대응되는 높이에서 상기 하우징의 측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치의 로딩 챔버.
  7. 증착 공정이 진행되는 기판을 외부로부터 로딩 챔버의 하우징 내부로 반입하는 기판 반입 단계와,
    상기 하우징의 내부에 설치되며, 상부에 상기 기판이 위치하는 정전척이 작동되어 정전기를 발생시키는 정전기 발생 단계와,
    상기 하우징의 내부와 연결되는 펌핑 수단이 작동되어 상기 하우징 내부에 존재하는 공기를 배출시키는 펌핑 단계와,
    상기 기판을 상기 로딩 챔버와 연결되는 반송 챔버로 반출하는 기판 반출 단계와,
    상기 정전척의 작동을 중지시켜 정전기를 소멸시키는 정전기 소멸 단계 및
    상기 펌핑 수단에 의하여 상기 정전척의 표면에 부착되었던 입자를 외부로 배출하는 입자 배출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 제거 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 입자 배출 단계는 상기 펌핑 단계에서 작동되는 상기 펌핑 수단이 상기 기판 반출 단계 전에 작동이 중지되는 경우에, 상기 펌핑 수단의 재가동하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 제거 방법.
  9. 제 7 항에 있어서
    상기 정전기 소멸 단계와 입자 배출 단계는 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 입자 제거 방법.
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KR20170083450A (ko) * 2016-01-08 2017-07-18 주성엔지니어링(주) 기판처리장치
KR20190121564A (ko) * 2018-04-18 2019-10-28 주식회사 야스 이물비산을 방지한 증발원 이송장치
CN110747446A (zh) * 2019-11-21 2020-02-04 深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司 制作双面透明导电氧化物薄膜的镀膜设备

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