KR20200136528A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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김태헌
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Abstract

기판 처리 장치는, 일 방향을 따라 배열되는 제1 이동 공간, 제2 이동 공간, 및 가공 공간으로 구획된 챔버, 상기 제1 이동 공간에 배치되고, 상기 챔버의 높이 방향을 따라 기판을 상승시키는 제1 이동 기구, 상기 제2 이동 공간에 배치되고, 상기 기판을 상기 일 방향을 따라 상기 제1 이동 공간으로 수평 이동시키거나 상기 높이 방향을 따라 상승시키는 제2 이동 기구, 상기 가공 공간에 배치된 가공 기구, 상기 높이 방향에서 상기 가공 기구보다 상부에 배치되고, 상기 일 방향을 따라 상기 기판을 상기 제1 이동 공간, 상기 제2 이동 공간, 또는 상기 가공 공간으로 이동시키는 지지 기구를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE AND PROCESSING METHOD OF SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
정보 처리 장치는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하는 디스플레이 장치를 갖는다. 과거에는 주로 디스플레이 장치로 브라운관(Cathode ray tube) 모니터가 사용되었으나, 현재에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)가 주로 사용되고 있다.
최근에는 저전압 구동, 자기 발광, 경량 박형, 넓은 시야각, 그리고 빠른 응답 속도 등의 장점을 갖는 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 장치(Organic Light Emitting Device 또는 Organic Light EmittingDiode; OLED)가 각광받고 있다.
유기EL(OLED:Organic Light Emitting Diodes, 이하'유기EL'이라 함) 소자는 능동발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수하며, 응답속도가 빠르다는 장점을 가지므로 액정 디스플레이(LCD:Liquid Crystal Display)를 대신할 차세대 평판 디스플레이의 하나로 주목받고 있다. 이러한 유기EL 분야에서는 박막 형성을 위한 유기물의 증착 공정이 널리 이용된다. 예컨대, 유기EL 디스플레이 패널의 유기EL 소자 발광층 등에 이용되는 유기 박막 및 금속 전극층의 형성에는 유기물의 증착 공정이 수행된다.
공정의 수행시 기판을 승하강 시 대기 시간 줄이는 기판의 이송 장치는 공정의 효율을 향상시킨다.
본 발명의 목적은 공정 효율이 향상된 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 일 방향을 따라 배열되는 제1 이동 공간, 제2 이동 공간, 및 가공 공간으로 구획된 챔버, 상기 제1 이동 공간에 배치되고, 상기 챔버의 높이 방향을 따라 기판을 상승시키는 제1 이동 기구, 상기 제2 이동 공간에 배치되고, 상기 기판을 상기 일 방향을 따라 상기 제1 이동 공간으로 수평 이동시키거나 상기 높이 방향을 따라 상승시키는 제2 이동 기구, 상기 가공 공간에 배치된 가공 기구, 상기 높이 방향에서 상기 가공 기구보다 상부에 배치되고, 상기 일 방향을 따라 상기 기판을 상기 제1 이동 공간, 상기 제2 이동 공간, 또는 상기 가공 공간으로 이동시키는 지지 기구를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제2 이동 기구는 상기 기판을 지지하는 지지판을 포함하고, 상기 지지판은 상기 일 방향에서, 제1 길이를 갖는 제1 모드 및 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖는 제2 모드로 동작한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 모드 시에 상기 제2 이동 기구는 상기 제2 이동 공간에 중첩하고, 상기 제2 모드 시에 상기 제2 이동 기구는 상기 일 방향을 따라 연장되어 상기 제1 이동 공간 및 상기 제2 이동 공간 각각에 중첩한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제2 이동 기구가 상기 높이 방향을 따라 상승할 경우, 상기 지지 기구가 상기 제2 이동 기구와 마주한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 챔버 외부에 배치되며 상기 기판을 상기 일 방향을 따라 상기 수평 이동시키는 제3 이동 기구를 더 포함하고, 상기 제3 이동 기구는 상기 기판을 상기 제1 이동 기구 상으로 수평 이동시킨다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 가공 기구는 레이저 모듈로 제공되며, 상기 가공 기구는 상기 기판에 정의된 절단 영역에 레이저를 조사한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 기판은 제1 기판 및 제2 기판을 포함하고, 상기 가공 기구에 의해 상기 제1 기판이 가공되는 동안 제2 기판이 상기 제1 이동 기구 상에 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 지지 기구는 정전척을 포함한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 일 방향을 따라 배열된 제1 이동 공간, 제2 이동 공간, 및 가공 공간으로 구획된 챔버의 내부로 이송된 제1 기판을 상기 제1 이동 공간에 배치된 제1 이동 기구 상에 배치시키는 단계, 상기 챔버의 높이 방향을 따라 상기 제1 이동 기구를 상승시킴으로써 상기 제1 기판을 지지 기구 상에 배치시키는 단계, 상기 지지 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 일 방향을 따라 상기 가공 공간으로 이송시키는 단계, 상기 챔버의 내부로 이송된 제2 기판을 상기 제1 이동 기구 상에 배치시키는 단계, 상기 지지 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제2 이동 공간에 배치된 제2 이동 기구 상에 배치시키는 단계, 상기 제1 이동 기구 상에 배치된 상기 제2 기판을 상기 지지 기구 상에 배치시키는 단계, 상기 제2 이동 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제1 이동 기구 상에 배치시키는 단계, 상기 제1 이동 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 챔버의 외부로 이송시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 가공 공간에 배치된 가공 기구를 통해 상기 제1 기판의 공정을 진행하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 기판이 상기 가공 공간으로 이송되는 단계, 상기 제1 기판의 공정이 진행되는 단계, 및 상기 제1 기판이 상기 제2 이동 기구 상에 배치되는 단계 중 적어도 어느 하나의 단계에서 상기 제2 기판이 상기 챔버의 내부로 이송된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 기판을 가공하는 단계는, 상기 제1 기판에 정의된 절단 영역에 상기 가공 기구를 통해 레이저를 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제2 이동 기구는 지지판을 포함하고, 상기 지지 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제2 이동 기구 상에 배치시키는 제1 모드 동안 상기 상기 지지판은 상기 일 방향에서 제1 길이를 가지며, 상기 제2 이동 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제1 이동 가구 상에 배치시키는 제2 모드 동안 상기 지지판은 상기 일 방향에서 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖는다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제2 모드에 따른 상기 지지판은 상기 제1 이동 공간 및 상기 제2 이동 공간 각각에 중첩한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 각각은 상기 챔버의 외부에 배치된 제3 이동 기구를 통해 상기 챔버의 내부로 이송되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 적어도 두 개의 기판들이 하나의 챔버 내에서 동시에 배치되어 공정이 진행될 수 있다. 즉, 제1 기판이 가공되는 동안 제2 기판이 챔버 내부에 이송되어 가공을 준비할 수 있다.
따라서, 기판의 전반적인 공정 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모기판을 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도 1에 도시된 제1 이동 기구를 보여주는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1에 도시된 제2 이동 기구를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6a 내지 도 6h는 도 5에 도시된 기판 처리 방법의 동작을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도들이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
“및/또는”은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모기판을 보여주는 평면도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도 1에 도시된 제1 이동 기구를 보여주는 단면도이다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1에 도시된 제2 이동 기구를 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(SD)는 챔버(100), 제1 이동 기구(200), 제2 이동 기구(300), 가공 기구(400), 지지 기구(500), 제3 이동 기구(600), 및 출입구(GN)를 포함한다.
챔버(100)는 내부 공간(INP)을 제공한다. 내부 공간(INP)에 제1 이동 기구(200), 제2 이동 기구(300), 가공 기구(400), 및 지지 기구(500)가 배치될 수 있다. 챔버(100)의 외부는 외부 공간으로 정의될 수 있다. 챔버(100)의 내부 공간(INP)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열되는 제1 이동 공간(MA1), 제2 이동 공간(MA2), 및 가공 구간(PA)으로 구획될 수 있다.
챔버(100)의 일 측면에 기판(MS)이 유출입할 수 있는 출입 개구부(OP)가 정의될 수 있다. 출입구(GN)는 출입 개구부(OP)를 커버하며 챔버(100)의 외벽 상에 배치될 수 있다. 기판(MS)은 출입구(GN)의 오픈 동작 및 닫힌 동작의 제어를 통해 챔버(100)의 내부 또는 외부로 이송될 수 있다. 도시되지 않았지만, 챔버(100)에 다른 부재가 유출입할 수 있는 개구부가 더 정의될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바에 따르면, 챔버(100)가 사각 형상으로 정의된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 챔버(100)의 형상은 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 챔버(100)의 내부 공간(INP)이 제1 이동 공간(MA1), 제2 이동 공간(MA2), 및 가공 구간(PA)으로 구획된 것으로 설명되나, 공정에 필요한 추가적인 공간이 더 구획될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기판 처리 장치(SD)는 기판(MS)에 대해 패턴 형성, 식각, 절단 등의 다양한 공정을 수행하는 장치일 수 있다. 여기서, 기판(MS)은 표시모듈을 의미할 수 있다. 표시모듈은 영상을 표시하는 표시패널 및 외부의 입력을 감지하는 입력 감지 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 기판(MS)은 표시모듈에 포함된 단일 베이스기판을 의미할 수 있다.
자세하게, 도 2를 참조하면, 기판(MS)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행할 수 있다. 기판(MS)의 법선 방향 또는 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 본 명세서 내에서 “평면상에서 보았을 때 또는 평면상에서 또는 평면상 면적”의 의미는 제3 방향(DR3)에서 바라보는 경우를 의미한다. 이하에서 설명되는 각 부재들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하고 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향들은 반대 방향들로 변환될 수 있다.
도 2에 도시된 바에 따르면, 평면상에서 서로 이격된 복수 개의 서브 기판들(SP)이 기판(MS)에 정의될 수 있다. 일 예로, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(SD)는 서브 기판들(SP) 각각에 정의된 절단 영역(CA)을 제거하기 위한 장치로 제공될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따르면, 적어도 두 개 이상의 기판들(MS)이 챔버(100) 내부에 배치되어 기판 처리 장치(SD)에 포함된 구성들에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 하나의 제1 기판이 가공 공간(PA)에 배치된 가공 기구(400)에 의해 공정이 진행되는 동안, 다른 하나의 제2 기판이 제1 이동 공간(MA1)으로 이송될 수 있다.
즉, 제1 기판의 공정이 진행되는 동안, 제2 기판이 공정을 위한 준비를 미리 진행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판(MS)에 처리에 대한 공정 속도가 보다 빨라질 수 있으며, 이를 통해 공정 효율이 전반적으로 향상될 수 있다. 이에 대해서는, 도 5를 통해 보다 자세히 설명한다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 이동 기구(200)는 출입 개구부(OP)에 가장 인접한 제1 이동 공간(MA1)에 배치될 수 있다. 제1 이동 기구(200)는 외부로부터 이송된 기판(MS)을 지지하며, 제3 방향(DR3)을 따라 수직 이동, 즉 상승할 수 있다.
제1 이동 기구(200)는 제3 방향(DR3)을 따라 상승할 수 있다. 제3 방향(DR3)은 챔버(100)의 높이 방향으로 설명될 수 있다. 외부로부터 반송된 기판(MS)이 제1 이동 기구(200) 상에 배치된 후, 제1 이동 기구(200)의 상승을 통해 지지 기구(500) 상에 기판(MS)이 배치될 수 있다.
이하, 도 3을 통해 제1 이동 기구(200)에 대해 보다 자세히 설명한다.
제1 이동 기구(200)는 제1 베이스부(210), 정렬부(215), 제1 지지판(220), 완충부(230), 및 구동부(240)를 포함한다. 제1 베이스부(210)는 제1 이동 기구(200)의 구성들을 전반적으로 지지한다. 정렬부(215)는 틀 형상으로 제공될 수 있으며, 최상부에 배치될 수 있다.
제1 지지판(220)은 기판(MS)을 지지할 수 있다. 일 예로, 제1 지지판(220)은 정렬부(215)에 비중첩할 수 있다. 제1 지지판(220)은 기판(MS)을 지지할 수 있는 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 지지판(220)은 기판(MS)을 전체적으로 지지하거나, 기판(MS)의 일 부분만을 지지할 수 있다.
완충부(230)는 정렬부(215)와 구동부(240) 사이에 배치된다. 완충부(230)는 제1 지지판(220)의 승하강시 받는 충격을 완화하는 역할을 한다.
구동부(240)는 제1 지지판(220)의 이동을 제어할 수 있다. 자세하게, 구동부(240)는 제어판(241), 상측 지지대(242), 하측 지지대(243), 및 보조 지지대(244)를 포함한다. 제어판(241)은 상측 지지대(242)를 이용하여 제3 방향(DR3)에 따른 제어판(220)의 수직 이동을 제어할 수 있다.
상측 지지대(242)는 제1 지지판(220) 및 제어판(241) 사이에 배치되고, 제어판(241)의 제어 하에 상측 지지대(242)가 제3 방향(DR3)을 따라 길어질 수 있다. 이 경우, 상측 지지대(242)가 제3 방향(DR3)을 따라 길어짐에 따라, 제1 지지판(220) 역시 제3 방향(DR3)으로 상승될 수 있다.
하측 지지대(243)는 제어판(241) 및 제1 베이스부(210) 사이에 배치된다. 하측 지지대(243)는 고정된 형상으로 제공될 수 있다. 보조 지지대(244)는 제1 지지판(220) 및 제1 베이스부(210) 사이에 배치되어, 제1 지지판(220)을 지지할 수 있다. 한편, 보조 지지대(244)는 생략될 수 있다.
한편, 예시적으로, 도 3을 통해 기판(MS)을 제3 방향(DR3)인 챔버(100)의 높이 방향을 따라 상승 또는 하강되는 제1 이동 기구(200)에 대해 설명하였지만, 제1 이동 기구(200)의 구성 및 구조는 이에 한정되지 않는다. 즉, 기판(MS)을 제3 방향(DR3)을 따라 상승 또는 하강시키는 제1 이동 기구(200)는 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2 이동 기구(300)는 제1 이동 기구(200)에 인접한 제2 이동 공간(MA2)에 배치될 수 있다. 제2 이동 기구(300)는 기판(MS)을 제1 방향(DR1)을 따라 제1 이동 공간(MA1)으로 수평 이동시키거나 제3 방향(DR3)을 따라 상승될 수 있다.
도 4a에 도시된 바에 따르면, 제2 이동 기구(300)는 기둥부(310), 연결부(320), 및 지지부(330)를 포함한다.
기둥부(310)는 제2 이동 기구(300)를 전반적으로 지지한다. 연결부(320)는 기둥부(310) 및 지지부(330) 사이에 배치되며, 제3 방향(DR3)을 따라 길이가 줄어들거나 늘어날 수 있다.
지지부(330)는 기판(MS)을 지지하며 제1 방향(DR1)을 따라 길이가 조절될 수 있다. 지지부(330)는 제2 베이스부(331), 레일들(332a, 332b), 이송부(333), 및 제2 지지판들(334)을 포함한다.
제2 베이스부(331)는 지지부(330)를 전반적으로 지지한다. 일 예로, 제2 베이스부(331)는 사각 형상으로 제공될 수 있다. 레일들(332a, 332b)은 제2 베이스부(331) 상에 배치될 수 있으며, 제2 방향(DR2)을 따라 일정 간격 이격되어 나열되며 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
이송부(333)는 레일들(332a, 332b)에 연결되어 제1 방향(DR1)으로 이동될 수 있다. 또한, 이송부(333)에는 제2 지지판들(334)이 결합되기 위한 복수 개의 결합홀들이 정의될 수 있다.
제2 지지판들(334)은 이송부(333)의 상기 결합홀들에 결합된다. 제2 지지판들(334)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)을 따라 일정 간격 이격되어 나열될 수 있다. 실제, 기판(MS)은 제2 지지판들(334)에 의해 지지될 수 있다. 제2 지지판들(334)은 이송부(333)의 제1 방향(DR1)에 따른 수평 운동을 통해 이동될 수 있다.
한편, 도 4a를 통해 제1 방향(DR1)에 따른 제2 지지판들(334)의 길이가 제2 베이스부(331)의 길이와 실질적으로 동일한 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 방향(DR1)에서의 제2 지지판들(334)의 길이는 다양하게 변형될 수 있으며, 예컨대 제1 방향(DR1)에서의 제2 지지판들(334)의 길이는 제2 베이스부(331)의 길이보다 길게 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제2 이동 기구(300)는 제1 모드 및 제2 모드로 동작될 수 있다. 제1 모드 시에, 제2 이동 기구(300)는 연결부(320)의 상승을 통해 제3 방향(DR3)으로 길어질 수 있다. 이 경우, 제1 방향(DR1)에 따른 제2 지지판들(334)은 제1 길이를 가지며, 챔버(100)의 제2 이동 공간(MA2)에 중첩할 수 있다.
제2 모드 시에, 제2 이동 기구(300)는 지지부(330)의 수평 운동을 통해 제1 방향(DR1)으로 길어질 수 있다. 이 경우, 제1 방향(DR1)에 따른 제2 지지판들(334)은 제1 길이보다 긴 제2 길이를 가질 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 이송부(333)가 레일들(332a, 332b)을 따라 제1 방향(DR1)을 따라 이동함에 따라, 이송부(333)에 고정된 제2 지지판들(334) 역시 제1 방향(DR1)을 따라 이동될 수 있다. 또한, 제2 모드 시에, 제2 이동 기구(300)는 제1 이동 공간(MA1) 및 제2 이동 공간(MA2) 각각에 중첩할 수 있다.
한편, 예시적으로, 도 4a 및 도 4b를 통해 기판(MS)을 제3 방향(DR3)인 챔버(100)의 높이 방향으로 상승 또는 하강시키는 제2 이동 기구(300)에 대해 설명하였지만, 제2 이동 기구(300)의 구성 및 구조는 이에 한정되지 않는다. 즉, 기판(MS)을 제3 방향(DR3)을 따라 상승 또는 하강시키거나 제1 방향(DR1)을 따라 수평 이동시키는 제2 이동 기구(300)는 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 가공 기구(400)는 제2 이동 공간(MA2)에 인접한 가공 공간(PA)에 배치되어, 기판(MS)에 대해 직접적인 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 가공 기구(400)는 레이저 모듈로 제공될 수 있다.
레이저 모듈은 레이저의 경로에 설치된 광학계(410) 및 레이저를 출사하는 레이저 빔 발생부(420)를 포함할 수 있다. 레이저 빔 발생부(420)는 루비 레이저, 유리 레이저, YAG 레이저 (yttrium aluminum garnetlaser) YLF 레이저(yttrium lithium fluoride laser)와 같은 고체 레이저나, 엑시머 레이저(excimer laser), 헬륨-네온 레이저(helium-neon laser, He-Ne laser)와 같은 기체 레이저나, 펄스화된 레이저를 포함한다.
도시되지 않았지만, 가공 기구(400)는 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 레이저 모듈의 위치를 제어하거나, 출사되는 레이저의 세기 및 크기를 제어할 수 있다.
지지 기구(500)는 기판(MS)을 제1 이동 공간(MA1), 제2 이동 공간(MA2), 및 가공 공간(PA) 중 어느 한 공간에 위치시킬 수 있다. 즉, 지지 기구(500)는 정전력을 통해 기판(MS)을 지지하며, 제1 이동 공간(MA1), 제2 이동 공간(MA2), 또는 가공 공간(PA)으로 이동될 수 있다. 예컨대, 지지 기구(500)는 정전척(Electrostatic chuck)으로 제공될 수 있다.
제3 이동 기구(600)는 챔버(100)의 외부 공간에 배치되며 기판(MS)을 출입 개구부(OP)를 통해 챔버(100)의 내부 공간으로 이송시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 방법을 보여주는 순서도이다. 도 6a 내지 도 6h는 도 5에 도시된 기판 처리 방법의 동작을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도들이다.
이하, 도 5 내지 도 6h를 통해 본 발명의 실시 예에 따른 두 개의 제1 기판(MS1) 및 제2 기판(MS2)이 기판 처리 장치(SD)에 의해 공정이 진행되는 동작을 설명한다. 본 명세서에서, 두 개의 제1 기판(MS1) 및 제2 기판(MS2)이 하나의 기판 처리 장치(SD)에 의해 공정이 진행되는 것을 설명하지만, 이에 한정되지 않으며 적어도 두 개 이상의 기판들이 기판 처리 장치(SD)에 의해 공정이 진행될 수 있다.
도 5 및 도 6a를 참조하면, 제1 기판(MS1)이 외부로부터 챔버(100)의 내부 공간(INP) 중 제1 이동 공간(MA1)으로 이송된다. 제1 기판(MS1)은 도 1에 도시된 제3 이동 기구(600)에 의해 챔버(100)의 제1 이동 공간(MA1)으로 이송될 수 있다. 제1 이동 공간(MA1)으로 이송된 제1 기판(MS1)은 제1 이동 기구(200) 상에 배치될 수 있다(S110). 제1 이동 기구(200)는 제3 방향(DR3)을 따라 상승하여 제1 기판(MS1)과 접촉할 수 있다.
도 5 및 도 6b를 참조하면, 제1 이동 기구(200)가 제3 방향(DR3)으로 더 상승될 수 있다. 이 경우, 지지 기구(500)는 제1 이동 기구(200)와 제3 방향(DR3)에서 서로 마주할 수 있다. 제1 이동 기구(200)가 상승하여 제1 기판(MS1)의 상면이 지지 기구(500)의 하면 상에 접촉함으로써, 정전력에 의해 지지 기구(500)의 하면에 제1 기판(MS1)이 고정될 수 있다. 제1 기판(MS1)이 지지 기구(500)에 의해 지지된 후에, 제1 이동 기구(200)는 하강한다.
도 5 및 도 6c를 참조하면, 지지 기구(500)가 제1 기판(MS1)의 공정을 위해 제1 방향(DR1)인 수평 방향을 따라 가공 공간(PA)으로 이동될 수 있다(S130). 가공 공간(PA)으로 이동된 지지 기구(500)에 의해, 지지 기구(500)의 하면 상에 배치된 제1 기판(MS1)이 가공 기구(400)와 마주할 수 있다.
제1 기판(MS1)과 가공 기구(400) 간의 정렬이 완료된 후, 가공 기구(400)는 제1 기판(MS1)에 정의된 절단 영역(CA, 도2 참조)에 레이저를 조사하는 공정을 진행한다(S140). 도시되지 않았지만, 가공 기구(400) 및 지지 기구(500) 사이에 파티션이 배치될 수 있다. 파티션은 가공 기구(400)로부터 출사되는 레이저를 투과시킬 수 있다. 상기 파티션은 레이저 조사에 의해 제1 기판(MS1)의 절단 영역(CA)으로부터 제거된 파편이 가공 기구(400)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 기판(MS1)의 공정이 진행되는 동안 외부에선 제3 이동 기구(600) 상에 제2 기판(MS2)이 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6d를 참조하면, 제3 이동 기구(600) 상에 배치된 제2 기판(MS2)이 챔버(100)의 제1 이동 공간(MA1)으로 이송될 수 있다. 제1 이동 기구(200)가 제3 방향(DR3)을 따라 상승하여, 제3 이동 기구(600) 상에 배치되었던 제2 기판(MS2)이 제1 이동 기구(200) 상으로 배치될 수 있다(S150).
이 경우, 제1 기판(MS1)의 공정이 완료됨에 따라 지지 기구(500)가 제2 이동 공간(MA2)으로 수평 이동될 수 있다. 제2 이동 기구(300)는 제3 방향(DR3)을 따라 상승하여 지지 기구(500) 상에 배치된 제1 기판(MS1)을 지지할 수 있다(S160).
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 기판(MS1)이 가공 공간(PA)으로 이송되는 단계, 제1 기판(MS1)이 가공 기구(400)를 통해 공정이 진행되는 단계, 및 제1 기판(MS1)이 제2 이동 기구(300) 상에 배치되는 단계 중 적어도 어느 하나의 단계에서 제2 기판(MS2)이 챔버(100)의 제1 이동 공간(MA1)으로 이송될 수 있다.
도 5 및 도 6e를 참조하면, 지지 기구(500)가 제1 이동 공간(MA1)으로 이동될 수 있다. 지지 기구(500)가 제1 이동 공간(MA1)으로 이동됨에 따라, 제2 기판(MS2)을 지지하는 제1 이동 기구(200)가 제3 방향(DR3)을 따라 상승할 수 있다. 제1 이동 기구(200)가 상승하여 제2 기판(MS2)이 지지 기구(500)의 하면 상에 배치됨으로써, 정전력에 의해 지지 기구(500)의 하면에 제2 기판(MS2)이 고정될 수 있다(S170). 제2 기판(MS2)이 지지 기구(500)에 의해 지지됨에 따라, 제1 이동 기구(200)는 하강한다.
도 5 및 도 6f를 참조하면, 제2 기판(MS2)을 지지한 지지 기구(500)는 제2 기판(M S2)의 공정을 위해 가공 공간(PA)으로 이동될 수 있다. 이와 동시에, 제1 기판(MS1)을 지지한 제2 이동 기구(300)는 제1 방향(DR1)에 따른 수평 운동을 통해 제1 기판(MS1)을 제1 이동 공간(MA1)으로 이송시킬 수 있다.
앞서 도 4b를 통해 설명된, 기판을 지지하는 제2 이동 기구(300)의 제2 지지판들(334)은 레일들(332a, 332b)에 연결된 이송부(333)의 수평 운동을 통해 제1 방향(DR1)을 따라 이동될 수 있다. 이 경우, 도 6f에 도시된 바에 따르면, 제2 이동 기구(300)의 이송부(333)는 레일들(332a, 332b)을 통해 제1 방향(DR1)이 향하는 방향과 반대 방향으로 이동될 수 있다.
이송부(333)가 레일들(332a, 332b)을 통해 제1 방향(DR1)을 따라 이동됨에 따라, 이에 결합된 제2 지지판들(334)이 제1 이동 공간(MA1)의 제1 이동 기구(200)에 중첩할 수 있다. 이를 통해, 제2 이동 기구(300)의 제2 지지판들(334) 상에 배치된 제2 기판(MS2)이 제1 이동 기구(200)의 제1 지지판(220) 상으로 배치될 수 있다(S180).
제2 기판(MS2)이 제1 이동 기구(200) 상에 배치된 후, 제2 이동 기구(300)의 이송부(333)는 레일들(332a, 332b)을 통해 제1 방향(DR1)으로 이동될 수 있다. 그 결과, 이송부(333)에 결합된 제2 지지판들(334) 역시 제1 방향(DR1)을 따라 제2 이동 공간(MA2)으로 이동될 수 있다.
도 5 및 도 6g를 참조하면, 제1 이동 기구(200) 상에 배치된 제1 기판(MS1)이 챔버(100)의 외부로 이송될 수 있다(S190). 이 경우, 제3 이동 기구(600)가 제1 이동 공간(MA1)으로 이동됨으로써, 제1 이동 기구(200) 상에 배치된 제1 기판(MS1)이 제3 이동 기구(600) 상으로 옮겨질 수 있다.
도 5 및 도 6h를 참조하면, 제1 기판(MS1)이 챔버(100)의 외부로 이송된 후, 새로운 제3 기판(MS3)이 챔버(100)의 내부로 제공될 수 있다. 이후, 동작은 S150 내지 S190의 동작이 반복될 수 있다(S200).
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(SD)는 챔버(100) 내에서 하나의 기판에 대한 공정이 진행되는 동안 후속한 다른 하나의 기판이 챔버(100) 내에서 공정 준비를 진행할 수 있다. 이를 통해, 기판에 대한 공정 속도가 향상될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
챔버: 100
제1 이동 기구: 200
제2 이동 기구: 300
가공 기구: 400
지지 기구: 500
제3 이동 기구: 600
제1 기판: MS1
제2 기판: MS2
GN: 출입구

Claims (15)

  1. 일 방향을 따라 배열되는 제1 이동 공간, 제2 이동 공간, 및 가공 공간으로 구획된 챔버;
    상기 제1 이동 공간에 배치되고, 상기 챔버의 높이 방향을 따라 기판을 상승시키는 제1 이동 기구;
    상기 제2 이동 공간에 배치되고, 상기 기판을 상기 일 방향을 따라 상기 제1 이동 공간으로 수평 이동시키거나 상기 높이 방향을 따라 상승시키는 제2 이동 기구;
    상기 가공 공간에 배치된 가공 기구; 및
    상기 높이 방향에서 상기 가공 기구보다 상부에 배치되고, 상기 일 방향을 따라 상기 기판을 상기 제1 이동 공간, 상기 제2 이동 공간, 또는 상기 가공 공간으로 이동시키는 지지 기구를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 이동 기구는 상기 기판을 지지하는 지지판을 포함하고,
    상기 지지판은 상기 일 방향에서, 제1 길이를 갖는 제1 모드 및 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖는 제2 모드로 동작하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 모드 시에 상기 제2 이동 기구는 상기 제2 이동 공간에 중첩하고,
    상기 제2 모드 시에 상기 제2 이동 기구는 상기 일 방향을 따라 연장되어 상기 제1 이동 공간 및 상기 제2 이동 공간 각각에 중첩하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 이동 기구가 상기 높이 방향을 따라 상승할 경우, 상기 지지 기구가 상기 제2 이동 기구와 마주하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 외부에 배치되며 상기 기판을 상기 일 방향을 따라 상기 수평 이동시키는 제3 이동 기구를 더 포함하고,
    상기 제3 이동 기구는 상기 기판을 상기 제1 이동 기구 상으로 수평 이동시키는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 기구는 레이저 모듈로 제공되며,
    상기 가공 기구는 상기 기판에 정의된 절단 영역에 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판은 제1 기판 및 제2 기판을 포함하고,
    상기 가공 기구에 의해 상기 제1 기판이 가공되는 동안 제2 기판이 상기 제1 이동 기구 상에 배치되는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 기구는 정전척을 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 일 방향을 따라 배열된 제1 이동 공간, 제2 이동 공간, 및 가공 공간으로 구획된 챔버의 내부로 이송된 제1 기판을 상기 제1 이동 공간에 배치된 제1 이동 기구 상에 배치시키는 단계;
    상기 챔버의 높이 방향을 따라 상기 제1 이동 기구를 상승시킴으로써 상기 제1 기판을 지지 기구 상에 배치시키는 단계;
    상기 지지 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 일 방향을 따라 상기 가공 공간으로 이송시키는 단계;
    상기 챔버의 내부로 이송된 제2 기판을 상기 제1 이동 기구 상에 배치시키는 단계;
    상기 지지 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제2 이동 공간에 배치된 제2 이동 기구 상에 배치시키는 단계;
    상기 제1 이동 기구 상에 배치된 상기 제2 기판을 상기 지지 기구 상에 배치시키는 단계;
    상기 제2 이동 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제1 이동 기구 상에 배치시키는 단계; 및
    상기 제1 이동 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 챔버의 외부로 이송시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가공 공간에 배치된 가공 기구를 통해 상기 제1 기판의 공정을 진행하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 기판이 상기 가공 공간으로 이송되는 단계, 상기 제1 기판의 공정이 진행되는 단계, 및 상기 제1 기판이 상기 제2 이동 기구 상에 배치되는 단계 중 적어도 어느 하나의 단계에서 상기 제2 기판이 상기 챔버의 내부로 이송되는 기판 처리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 기판을 가공하는 단계는, 상기 제1 기판에 정의된 절단 영역에 상기 가공 기구를 통해 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 이동 기구는 지지판을 포함하고,
    상기 지지 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제2 이동 기구 상에 배치시키는 제1 모드 동안 상기 상기 지지판은 상기 일 방향에서 제1 길이를 가지며,
    상기 제2 이동 기구 상에 배치된 상기 제1 기판을 상기 제1 이동 가구 상에 배치시키는 제2 모드 동안 상기 지지판은 상기 일 방향에서 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖는 기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 모드에 따른 상기 지지판은 상기 제1 이동 공간 및 상기 제2 이동 공간 각각에 중첩하는 기판 처리 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 각각은 상기 챔버의 외부에 배치된 제3 이동 기구를 통해 상기 챔버의 내부로 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.

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