KR20190118087A - 패스 챔버와 디척 챔버 사이에 기판 검사 장비가 배치된 증착 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 증착 시스템에 있어서, 패스 챔버와 디척 챔버에서의 택 타임이 크게 차이가 나면서 전체적으로는 디척 챔버에서의 지체로 인한 택 타임 증가 현상을 해결하고, 디척 과정에서 일어나는 기판의 파손율을 줄이고, 불량 기판 출현시 공정 중단없이 불량 기판을 꺼낼 수 있는 방안을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은, 디척 챔버에 배치되어있던 검사 장비를 패스 챔버와 디척 챔버 사이 공간에 배치하고, 패스 챔버에 디척 핀을 설치하여 디척 핀으로 기판을 예비적으로 들어올려 척으로부터 분리되기 쉬운 상태로 만들어주어 디척 챔버에서의 본격적인 디척 동작이 신속히 이루어지게 하며, 검사 결과 불량으로 판정된 기판은 디척 챔버에서 디척 과정없이 척에 부착된 상태로 척 회수 라인으로 진행시켜 척 회수 라인에서 꺼낼 수 있게 하여 다척 챔버의 진공을 깨지 않고 전체 공정 중단 없이 연속 진행되게 하였다.

Description

패스 챔버와 디척 챔버 사이에 기판 검사 장비가 배치된 증착 시스템{Deposition System with Vision Unit arranged between Pass Chamber and Dechuck Chamber}

본 발명은 기판 또는 웨이퍼에 물질을 증착하여 박막을 형성하는 증착시스템 구성에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 기판 또는 웨이퍼를 척으로 이송하며 박막을 형성하는 증착 시스템의 기판 검사 장비의 배치, 연속공정을 위한 불량 기판의 경로 설계 및 택 타임 단축을 위한 공정 운용 등에 관한 것이다.

유리기판을 사용하는 OLED, 실리콘 웨이퍼를 사용하는 마이크로(Micro) OLED와 같은 디스플레이 제조는 진공 챔버 안에서 박막 증착 과정을 거친다. 다수의 진공 챔버를 배열하고 챔버를 거쳐가며 필요한 공정을 진행한다. 기판(이하, 유리기판, 폴리머 기판 및 웨이퍼를 포함한 통칭을 뜻함다)척에 부착시켜 챔버가 배열된 공정 라인을 거치게 하며, 박막 형성을 마치면 비젼을 이용하여 기판의 파손 여부를 검사한 다음, 척을 분리(디척:dechuck)하여 기판 또는 웨이퍼는 다음 공정 라인으로 진행하고, 척은 회수라인을 통해 회수한다.

일반적으로, 기판의 양불량의 검사는 도 1에 도시한 바와 같이 패스 챔버를 지나 디척 챔버에서 실시되고 있다. 디척 챔버에서 기판을 척에서 분리한 다음 비젼으로 기판을 검사하여 양/불량을 판별한다. 기판은 패스 챔버를 신속히 통과하지만, 디척 챔버에서는 상당한 시간이 지체된다. 기판을 척으로부터 분리하는 과정은 디척 핀의 상승과 로딩 핀의 인수에 의해 이루어지며 이때 소요되는 시간이 상당하며, 점착력 등으로 척에 붙어있던 기판에 대해 물리적 힘을 가하는 디척 과정에서 기판의 파손이 일어나는 경우도 있다. 또한, 디척된 상태에서 검사장비인 비젼이 위치를 맞추고 기판 전면을 검사하고 판정 신호를 보내는 시간 역시 상당하여 전체적으로 디척 챔버에서의 택 타임이 길어지게 된다. 패스 챔버에서의 택 타임이 짧아도 디척 챔버에서의 택 타임이 길어 전체 증착 시스템의 택 타임은 길어진다.

더큰 문제는, 검사 결과 기판이 불량으로 판단되었을 경우이다. 불량 기판을 증착 시스템에서 꺼내어 더이상 다음 공정으로 진행하지 못하도록 하기 위해, 증착 시스템 전체의 가동을 중지하고 기판이 들어있는 챔버를 열어 불량 기판을 제거한다. 해당 챔버의 진공은 깨지고, 이전의 각 챔버들에 들어있던 기판들은 모두 진행을 중단한 상태로 대기해야 하며, 불량 기판이 제거된 챔버를 다시 진공화한 다음 공정이 재개될 수 있다. 따라서 불량 기판의 출현은 장시간의 공정 중단 사태를 야기하여 전체적인 생산성을 크게 떨어뜨린다.

따라서 본 발명의 목적은 증착 시스템의 기판 디척 과정에서 일어나는 상기 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 증착 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

즉, 본 발명의 목적은, 패스 챔버와 디척 챔버에서의 택 타임이 크게 차이가 나면서 전체적으로는 디척 챔버에서의 지체로 인한 택 타임 증가 현상을 해결하고, 디척 과정에서 일어나는 기판의 파손율을 줄이고, 불량 기판 출현시 공정 중단없이 불량 기판을 꺼낼 수 있는 방안을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적에 따라 본 발명은, 디척 챔버에 배치되어있던 검사 장비를 패스 챔버와 디척 챔버 사이 공간에 배치하고, 패스 챔버에 디척 핀을 설치하여 디척 핀으로 기판을 예비적으로 들어올려 척으로부터 분리되기 쉬운 상태로 만들어주어 디척 챔버에서의 본격적인 디척 동작이 신속히 이루어지게 하며, 검사 결과 불량으로 판정된 기판은 디척 챔버에서 디척 과정없이 척에 부착된 상태로 척 회수 라인으로 진행시켜 척 회수 라인에서 꺼낼 수 있게 하여 다척 챔버의 진공을 깨지 않고 전체 공정 중단 없이 연속 진행되게 하였다.

본 발명에 따르면, 검사 장비가 디척 챔버가 아닌 패스 챔버와 디척 챔버 사이에 배치되기 때문에 디척 공정 전에 기판의 양/불량을 판별하여 불량인 경우 디척 과정을 생략하고 그대로 척 회수라인으로 진행시켜 디척 챔버의 진공을 유지하고 계속 진입하는 다른 기판들에 대해 계속적으로 디척 공정을 실시함으로써 기존의 공정 중단에 의한 폐해를 없앴다.

또한, 패스 챔버에서 기판을 척으로부터 살짝 들어올렸다 놓는 과정을 실시함으로써 디척 챔버에서만 기판의 디척을 실시하던 때에 비해, 디척 과정이 신속하게 이루어져 디척 챔버에서의 택 타임을 줄여 전체적인 증착시스템의 택 타임을 단축시켰다.

또한, 패스 챔버에서의 예비적인 디척 동작으로 인해 디척 챔버에서 기판을 무리하게 디척하다가 기판이 파손되는 현상이 줄어들어 기판 파손율을 낮추었다.

도 1은 종래 증착 시스템의 패스 챔버와 디척 챔버 및 디척 챔버에 배치된 검사장비 구성을 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 증착 시스템의 구성으로, 패스 챔버와 디척 챔버 사이에 검사장비가 배치된 것을 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 증착 시스템의 전체적인 레이아웃을 보여준다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 증착 시스템의 구성으로, 패스 챔버와 디척 챔버 사이에 검사장비가 배치된 것을 보여준다. 전체적인 증착시스템 레이아웃은 도 3에 나와있다. 각종 공정 챔버가 배열되고 공정 라인에 연결된 척 회수라인이 형성되어 있으며, 유기물 공정 라인과 무기물 공정 라인이 로봇 챔버를 두고 배열되어 있다. 본 발명은 공정 라인의 단부에 해당하는 디척 챔버의 구성과 관련된다.

패스 챔버는 본래 기판이 통과하는 챔버로서 전체적인 택 타임을 맞추기 위해 기판 이송 속도를 조절하는 정도 외에는 별다른 기능을 하지 않는 챔버였다. 패스 챔버를 통과한 기판은 디척 챔버에서 검사와 디척 공정을 모두 실시하게 되어 디척 챔버에서의 택 타임은 매우 길고 패스 챔버에서의 택 타임은 짧았다. 본 발명에서는 패스 챔버에 디척 챔버의 역할 일부를 분담시켜 택 타임을 분산시킴으로써 전체적인 택 타임을 단축시키도록 하였다.

본 발명에 따르면, 패스챔버(Pass Chamber)와 디척 챔버(Dechuck chamber) 사이 공간에 검사 장비(200)를 배치하고 기판(100)척으로부터 분리하는 핀(300)을 패스 챔버에도 설치한다. 그에 따라 척에 척킹된 기판이 패스 챔버에 진입하면, 패스 챔버에 설치된 디척 핀(300)이 상승하여 기판(100)을 척으로부터 들어올려준다. 이때 완전한 디척킹을 실시할 필요는 없고 예비적인 디척킹 동작으로서 기판을 척으로부터 들어얼렸다가 다시 척 위에 내려놓는 동작으로 마무리된다. 이러한 예비적인 디척킹 동작은 향후 디척 챔버에서 실시되는 디척킹 공정이 좀 더 용이하고 신속하게 이루어질 수 있도록 보조하는 역할을 한다. 기판을 척으로부터 단지 한번 들어올리도록 힘을 가하는 과정은 종래 패스 챔버를 단순히 통과하기만 할 때에 비해 택 타임이 더 소요되지만, 이후 디척 챔버에서의 디척 공정 시간을 줄여주기 때문에 디척 챔버의 택 타임을 줄여주는 효과가 있다. 또한, 패스 챔버에서의 예비적인 디척 동작은 디척 챔버에서 기판을 디척킹하느라 강한 힘을 가할 때 일어나는 기판 파손을 예방할 수 있다. 기판은 척으로부터 들어올리는 힘이 한번 가해졌기 때문에 디척 챔버에서 좀 더 약한 힘을 가해도 디척킹이 완성될 수 있기 때문이다. 결과적으로 패스 챔버에서의 택 타임은 증가하지만 디척 챔버에서의 택 타임이 줄어 증착시스템 전체로는 택 타임이 단축된다.

패스 챔버와 디척 챔버 사이에 검사 장비(200)가 설치되어 있기 때문에 기판(100)은 패스 챔버를 지나 디척 챔버에 반입되기 전에 불량 여부를 검사받는다. 비젼 검사 장비(200)에 의해 기판이 불량으로 판정되면 기판은 디척 챔버에서 디척킹되지 않고 척에 실려 척 회수라인으로 반출된다. 불량이 아닌 정상 기판은 디척 챔버에서 디척 핀(300)에 의해 척을부터 완전히 분리되고 다음 시스템으로 진행하며, 척만 척 회수라인으로 보내진다. 상술한 바와 같이 기판의 디척 공정은 예비적인 디척킹 시도가 있었기 때문에 신속히 완료된다.

이와 같이 디척 챔버에 기판이 진입하기 전에 검사 장비로 검사를 받아 오로지 양품만이 디척 공정을 실시하고 디척 공정도 신속하게 완료되어 디척 챔버에서의 택 타임은 기존 방식에 비해 훨씬 더 단축될 수 있다. 즉, 디척 챔버가 아닌 패스 챔버와 디척 챔버 사이의 공간에서 검사 장비가 동작되고, 디척 챔버에서의 디척킹이 신속히 이루어져 증착 시스템 전체의 택 타임이 단축된다. 뿐만 아니라, 불량 판정을 받은 기판은 디척킹이 실시되지 않고 그대로 척에 탑재되어 척 회수라인으로 보내지기 때문에 디척 챔버를 벤트하고 불량 기판을 꺼낼 필요가 없다. 디척 챔버를 열어 불량 기판을 꺼내는 과정는 진공 해제, 불량 기판 제거, 디척 챔버 재진공화를 거치기 때문에 장시간이 소요되고 그동안 각 공정 챔버들에서 공정을 실시하던 기판들은 모두 대기 상태로 있어야 하기 때문에 증착 시스템 전체의 생산성을 크게 떨어뜨린다. 본 발명은 불량 여부를 디척 전에 판정하고 불량 기판을 디척 없이 척 회수 라인으로 보내어 척 회수 과정에서 함께 제거하도록 함으로써 공정의 흐름을 깨지 않아 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

이해를 돕기 위해, 도 3에는 본 발명에 따른 증착 시스템의 전체적인 레이아웃을 도시하였다. 각 공정챔버들이 배열된 공정 라인 옆에 형성된 척 회수라인이 도시되어 있으며, 척 회수라인은 공정 챔버들과 별도로 진공화/진공 해제 될 수 있다. 도 3에서는 척 회수라인은 공정 라인에 대해 나란히 병설되어 있지만, 공정 라인과 연결되기만 하면 어떤 다른 방향으로도 배열될 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재

된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 기판
200: 검사 장비
300: 핀

Claims (2)

1. 증착시스템에 있어서,
   기판이 통과하는 패스 챔버; 및
   상기 패스 챔버를 통과한 기판이 반입되어 기판 척으로부터 기판이 분리되는 디척 챔버; 및
   상기 패스 챔버와 상기 디척 챔버 사이 공간에 배치되는 검사 장비;를 포함하고,
   상기 패스 챔버와 디척 챔버 사이 공간에서 상기 검사 장비로 기판의 불량 여부를 판정받고,
   양품인 기판은 디척 챔버로 반입 되어 척으로부터 디척되고, 불량 기판은 디척되지 않고 척과 함께 척 회수라인으로 반출되는 것을 특징으로 하는 증착시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 패스 챔버는 기판을 척으로부터 들어올려주는 핀;을 구비하고,
   척에 부착된 기판이 상기 패스 챔버에 반입되면, 상기 핀이 기판을 척으로부터 들러올렸다가 놓도록 상승 후 하강되어 예비적인 디척킹 동작이 실시되는 것을 특징으로 하는 증착시스템.

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