KR940005505B1 - Fabricating apparatus for semiconductor device - Google Patents

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Abstract

The apparatus is for the annealling process of liquid crystal display unit in a sealed chamber to prevent LCD substrate from deformation and to prevent the exposed wire from oxidation. The apparatus includes two heaters (25)(29) and two heat transfer plates (26)(30) for uniform heating of the LCD substrate which is placed between the plates, a gas injection aperature (31) for injecting of nonreactive gases such as argon or nitrogen on the upper surface of the LCD substrate through the heat transfer plate, and a chamber (23) for isolation of LCD substrate and heat transfer plates from external air.

Description

반도체 장치 제조장비Semiconductor device manufacturing equipment

제1도는 종래 반도체 장치 제조장비의 개략도.1 is a schematic diagram of a conventional semiconductor device manufacturing equipment.

제2도는 이 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치 제조장비의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이 발명은 반도체 장치 제조장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조립공정이 완료된 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 칭함)의 기판 열처리 공정을 외부와 차단되고 온도를 조절할 수 있는 챔버내에서 행하여 LCD 기판의 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 장치 제조장비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing equipment, and more particularly, to perform a substrate heat treatment process of a liquid crystal display (hereinafter referred to as an LCD), in which an assembly process is completed, in a chamber that can be controlled from outside and control the temperature. It relates to a semiconductor device manufacturing equipment that can improve the yield and reliability of the LCD substrate.

현재 평판표시장치로 널리 쓰이는 LCD는 종래의 음극선관에 비해 소비전력이 적고, 경박화 및 칼라화가 가능하여 그 사용범위가 점차 넓어지고 있다. LCD 기판은 일반적으로 화소전극, 화소전극을 구성시키는 박막트랜지스터, 금속배선 및 캐피시터등이 형성된 제1기판과, 공통전극 및 화소등이 형성된 상부 기판을 절연성 에폭시등의 봉합제로 봉합한후 제1 및 제2기판사이의 공간을 액정으로 채운다. 그다음 상기 봉합된제1 및 제2기판을 소정온도에서 열처리하여 상기 박막트랜지스터의 반도체층과 칼라필터등의 안정화시키고, 상기 봉합체를 경화한다.LCD, which is widely used as a flat panel display device, consumes less power than a conventional cathode ray tube, enables thinness and color, and thus has a wider range of uses. In general, an LCD substrate includes a first electrode on which a pixel electrode, a thin film transistor constituting the pixel electrode, a metal wiring, a capacitor, and the like are formed, and an upper substrate on which the common electrode and the pixel, etc. are formed, is sealed with an encapsulant such as an insulating epoxy. The space between the second substrates is filled with liquid crystal. Then, the sealed first and second substrates are heat-treated at a predetermined temperature to stabilize the semiconductor layer of the thin film transistor, the color filter, and the like, and to harden the sealant.

제1도는 종래 반도체 장치 제조장비로서 조립공정이 완료된 LCD 기판의 열처리 장비의 개략도이다.FIG. 1 is a schematic diagram of a heat treatment equipment for an LCD substrate in which an assembly process is completed as a conventional semiconductor device manufacturing equipment.

상기 종래의 반도체 장치 제조장비는 조립공정이 완료된 LCD 기판(11)이 장착되는 하부열판(12)이 있다. 상기 하부열판(12)은 그 하부에 설치된 제1발열체(13)에서 발생되는 열을 골고루 분산시켜 LCD 기판(11)에 열을 전달한다. 또한, 상기 하부열판(12)의 상부에서 볼나사(13)등의 구동장치에 의해 상하로 구동되는 상부열판(14)이 상기 하부열판(12)과 대향되도록 설치되어 있다. 상기 상부열판(14)은 그 상부의 제2발열체(5)에서 발생되는 골고루 분산시켜 LCD 기판(11)에 열을 전달한다.The conventional semiconductor device manufacturing equipment includes a lower hot plate 12 on which an LCD substrate 11 is assembled. The lower heating plate 12 evenly distributes the heat generated by the first heating element 13 installed at the lower portion to transfer heat to the LCD substrate 11. In addition, an upper hot plate 14 driven up and down by a driving device such as a ball screw 13 at the upper portion of the lower hot plate 12 is provided to face the lower hot plate 12. The upper hot plate 14 is evenly distributed from the second heating element 5 thereon to transfer heat to the LCD substrate 11.

상기 상부열판(14)의 상부에 부착되어 상부열판(14)을 지지하는 원통형의 실린더(16)가 상기 볼나사(13)를 감싸도록 형성되어 있다. 또한, 상기 하부열판(12)상에 장착되는 LCD 기판(11)에 소정압력으로 공기를 분사하는 분사구(17)가 원통형 실린더(16)내에서 상부열판(14)을 관통하여 형성되어 있다. 상기 분사구(17)에서 1∼4kg/cm2정도의 압력으로 공기를 분사하여 LCD 기판(11)이 압착되도록 한다. 상기 상부 및 하부열판(14), (12)으로 100∼200℃정도의 온도를 유지하여 소정시간 LCD 기판을 열처리하여 박막트랜지스터 및 칼라필터를 안정화시키며 봉합제를 경화시킨다.A cylindrical cylinder 16 attached to an upper portion of the upper hot plate 14 to support the upper hot plate 14 is formed to surround the ball screw 13. In addition, an injection hole 17 for injecting air at a predetermined pressure to the LCD substrate 11 mounted on the lower hot plate 12 is formed through the upper hot plate 14 in the cylindrical cylinder 16. The LCD substrate 11 is compressed by injecting air at a pressure of about 1 to 4 kg / cm 2 from the injection hole 17. The upper and lower hot plates 14 and 12 maintain a temperature of about 100 to 200 ° C. to heat the LCD substrate for a predetermined time to stabilize the thin film transistor and the color filter and to cure the encapsulant.

상술한 종래의 LCD 기판 열처리 장비는 사면이 노출된 산부 및 하부열판으로 LCD 기판에 열을 가하므로 LCD 기판의 부위에 따른 온도차가 심하여 LCD 기판에 뒤틀림 깨짐등의 변형이 발생되고, 공기중에서 열처리가 진행되므로 LCD 기판의 노출된 금속배선이 산화되며, 미세입자에 의해 LCD 기판이 오염되는등 수율 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 열처리 공정중 열판이 노출되어 있으므로 열손실에 따른 원가상승 및 안전성등의 문제점이 있다.The above-described conventional LCD substrate heat treatment equipment heats the LCD substrate with the exposed portion of the slope and the lower heating plate, so that the temperature difference according to the portion of the LCD substrate is severe and deformation of the LCD substrate occurs, such as distortion and cracking, and heat treatment is performed in the air. As it proceeds, the exposed metal wiring of the LCD substrate is oxidized, and the LCD substrate is contaminated by fine particles, such that there is a problem of lowering yield and reliability. In addition, since the hot plate is exposed during the heat treatment process, there are problems such as cost increase and safety due to heat loss.

따라서, 이 발명의 목적은 LCD 기판의 열처리 공정시 LCD 기판의 부위에 따른 온도차를 제거하여 LCD 기판의 변경을 방지하고, LCD 기판의 노출된 금속배선의 산화를 방지하며, 미세 입자에 의한 오염을 방지하여 LCD 기판의 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 열손실을 방지하여 제조원가를 절감하고, 안정성을 향상시킬 수 있는 반도체 장치 제조장비를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent the change of the LCD substrate by removing the temperature difference according to the portion of the LCD substrate during the heat treatment process of the LCD substrate, to prevent oxidation of the exposed metal wiring of the LCD substrate, and to prevent contamination by fine particles. It is possible to improve the yield and reliability of the LCD substrate by preventing, to provide a semiconductor device manufacturing equipment that can reduce the manufacturing cost and improve the stability by preventing heat loss.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 이 발명은, 조립공정이 완료된 LCD 기판이 상부표면에 장착되고 제1발열체에서 발생되는 열을 골고루 분산시키는 제1열판과, 상기 제1열판의 하부에 부착되어 상기 제1열판을 상하로 이동시키는 제1구동수단과, 상기 제1열판의 상부에 제1열판과 대향되도록 설치되고 제2발열체에서 발생되는 열을 골고루 분산시키는 제2열판과, 상기 제2열판의 상부에 부착되어 상기 제2열판을 상하로 이동시키는 제2구동수단과, 상기 제1열판에 장착된 LCD 기판의 상부표면에 소정압력으로 가스를 분사하도록 제2열판을 관통하여 형성된 가스 분사구와, 상기 제1 및 제2열판과 함께 제1 및 제2열판 사이의 공간을 외부와 차단시키는 챔버로 이루어지는 반도체 장치 제조장비에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention, the LCD substrate is completed, the assembly process is mounted on the upper surface and the first heating plate to evenly distribute the heat generated from the first heating element, and attached to the lower portion of the first heating plate A first driving means for moving the first hot plate up and down, a second hot plate installed on an upper portion of the first hot plate so as to face the first hot plate, and evenly dispersing heat generated from the second heating element; A second driving means attached to an upper part to move the second hot plate up and down, a gas injection hole formed through the second hot plate to inject gas at a predetermined pressure to an upper surface of the LCD substrate mounted on the first hot plate; The semiconductor device manufacturing apparatus includes a chamber for blocking a space between the first and second hot plates and the outside together with the first and second hot plates.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 이 발명에 따른 반도체 장치 제조장비를 상세히 설명한다.Hereinafter, a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 이 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치 제조장비의 개략도이다. 특히, 조립공정이 완료된 LCD 기판을 열처리하여 LCD 기판내의 반도체층 및 칼라필터등을 안정화시키며 기판을 봉합한 봉합제를 경화시키는 열처리 장비의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. In particular, it is a schematic diagram of heat treatment equipment for curing an LCD substrate in which an assembly process is completed to stabilize a semiconductor layer, a color filter, etc. in the LCD substrate, and to cure a sealant sealing the substrate.

조립공정이 완료된 LCD 기판(21)이 장착되며, 하부에 부착되는 제1볼나사 (22)에 의해 사각통 형상의 챔버(23)내에서 상하로 구동되고, 상기 제1볼나사(22)를 감싸는 원통형의 제1실린더(24)에 의해 지지되며, 제1발열체(25)에서 발생되는 열을 골고루 분산시키는 금속재질의 하부열판(26)이 있다. 또한, 상기 하부열판(26)의 상부에서 제2볼나사(27)에 의해 상하로 구동되며, 상기 제2볼나사(27)를 감싸는 원통형의 제2실린더(28)에 의해 지지되고, 제2발열체(29)에서 발생되는 열을 골고루 분산시키는 금속재질의 상부열판(30)이 하부열판(26)과 대향되도록 형성되어 있다.The LCD substrate 21, which has completed the assembly process, is mounted, and is driven up and down in the rectangular cylinder-shaped chamber 23 by the first ball screw 22 attached to the lower portion, and the first ball screw 22 is driven. Supported by a cylindrical first cylinder 24 wrapped around, there is a lower hot plate 26 made of a metal material to evenly distribute the heat generated from the first heating element (25). In addition, the upper portion of the lower heating plate 26 is driven up and down by the second ball screw 27, is supported by a cylindrical second cylinder 28 surrounding the second ball screw 27, the second The upper hot plate 30 made of a metal material for evenly dispersing heat generated from the heating element 29 is formed to face the lower hot plate 26.

상기 상부열판(30)은 사각통 형상의 챔버(23)의 외부에 위치하여 하부열판 (26)이 챔버(23)의 상부에서 LCD 기판(21)을 장착하고 챔버(23)내의 소정위치까지 하강하면 상기 상부열판(30)이 상기 LCD 기판(21)과 소정거리까지 상기 챔버(23)내로 하강한후 상부열판(30)을 관통하여 형성된 가스 분사구(31)에서 소정압력의 가스를 분사하여 LCD 기판(21)을 압착하며 소정시간동안 100~200oC의 온도로 LCD 기판(21)을 열처리한다. 또한, 상기 하부열판(26)상의 LCD 기판(21)상에 1~4kg/cm2정도의 압력으로 N2 또는 Ar등 불활성 가스와 같은 미반응성 가스나 공기를 분사하여 LCD 기판(21)을 압착시키는 가스 분사구(31)가 상기 상부기관(30)을 관통하여 형성되어 있다.The upper hot plate 30 is located outside the rectangular cylinder-shaped chamber 23 so that the lower hot plate 26 mounts the LCD substrate 21 at the upper portion of the chamber 23 and descends to a predetermined position in the chamber 23. When the upper hot plate 30 is lowered into the chamber 23 to the predetermined distance from the LCD substrate 21, the gas is injected through the upper hot plate 30, and the gas injection port 31 is sprayed with a predetermined pressure. The substrate 21 is pressed and heat-treated to the LCD substrate 21 at a temperature of 100 ~ 200 ° C for a predetermined time. In addition, the LCD substrate 21 is compressed by spraying unreacted gas or air such as an inert gas such as N2 or Ar at a pressure of about 1 to 4 kg / cm 2 on the LCD substrate 21 on the lower heating plate 26. A gas injection port 31 is formed to penetrate the upper engine 30.

또한, 상기 하부열판(26)과 상부열판(30)의 사방 측면과 밀착되어 상부 및 하부열판(30),(26) 사이의 공간을 외부와 차단시키는 사각통 형상의 챔버(23)가 유리섬유등의 단열재질로 형성되어 있다. 상기 챔버(23)는 보온뿐 아니라 상기 챔버(23)의 내부에 열선(32)이 구비되어 열을 발산하여 챔버(23)내의 온도를 균일하게 유지한다. 따라서, 기판(21)의 열처리 공정이 외부와 차단되므로 미세입자의 오염을 방지할 수 있으며, LCD 기판(21)의 부위별 온도차가 없어 변형을 방지할 수 있다. 또한, 상기 챔버(23)의 일측에는 챔버(23) 내부를 미반응성 가스의 분위기를 만드는 가스 주입구(32)가 형성되어 있으며, 챔버(23)의 타측에는 가스의 배기를 위한 가스 배출구 (33)가 형성되어 있다. 따라서, 챔버(23) 내부가 미반응성 가스분위기이므로 LCD기판(21)의 노출된 금속단자들의 산화를 방지할 수 있다.In addition, the glass tube is formed in a square tube shape chamber 23 in close contact with the four sides of the lower hot plate 26 and the upper hot plate 30 to block the space between the upper and lower hot plates 30 and 26 from the outside. It is formed of a heat insulating material. The chamber 23 is provided with a heating wire 32 in the interior of the chamber 23 as well as thermal insulation to dissipate heat to maintain a uniform temperature in the chamber 23. Therefore, since the heat treatment process of the substrate 21 is blocked from the outside, it is possible to prevent contamination of the fine particles, and there is no temperature difference for each part of the LCD substrate 21, thereby preventing deformation. In addition, a gas inlet 32 is formed at one side of the chamber 23 to create an atmosphere of unreacted gas inside the chamber 23, and a gas outlet 33 for exhausting gas at the other side of the chamber 23. Is formed. Therefore, since the inside of the chamber 23 is an unreactive gas atmosphere, it is possible to prevent oxidation of exposed metal terminals of the LCD substrate 21.

상술한 바와같이 이 발명은 조립공정이 완료된 LCD 기판을 외부와 차단된 보온 챔버 및 열판들내에서 미반응성 가스 분위기로 열처리를 행하는 반도체 장치 제조장비이다.As described above, the present invention is a semiconductor device manufacturing apparatus that heat-treats an LCD substrate on which an assembly process is completed, in an unreacted gas atmosphere in an insulating chamber and hot plates that are blocked from the outside.

따라서, 이 발명은 열처리 공정시 부위별 온도차에 의한 LCD 기판의 뒤틀림, 깨짐등의 변형을 방지할 수 있으며, LCD 기판의 노출된 금속배선들의 산화를 방지할 수 있고, 미세입자에 의한 LCD 기판의 오염을 방지할 수 있어 LCD 기판의 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 열처리 공정시의 열손실을 감소시켜 제조원가를 절감할 수 있으며 안정성을 높일 수 있는 이점이 있다.Accordingly, the present invention can prevent distortion of the LCD substrate, deformation of the LCD substrate due to the temperature difference for each part during the heat treatment process, can prevent oxidation of exposed metal wires of the LCD substrate, and Since contamination can be prevented, there is an advantage of improving the yield and reliability of the LCD substrate. In addition, it is possible to reduce the heat loss during the heat treatment process to reduce the manufacturing cost and increase the stability.

Claims (6)

조립공정이 완료된 LCD 기판이 상부표면에 장착되고 제1발열체에서 발생되는 열을 골고루 분사시키는 제1열판과, 상기 제1열판의 하부에 부착되어 상기 제1열판을 상하로 이동시키는 제1구동수단과, 상기 제1열판의 상부에 제1열판과 대향되도록 설치되고 제2발열체에서 발생되는 열을 골고루 분산시키는 제2열판과, 상기 제2열판의 상부에 부착되어 상기 제2열판을 상하로 이동시키는 제2구동수단과, 상기 제1열판에 장착된 LCD 기판의 상부표면에 소정압력으로 가스를 분사하도록 제2열판을 관통하여 형성된 가스 분사구와, 상기 제1 및 제2열판과 함께 제1 및 제2열판 사이의 공간을 외부와 차단시키고 상기 가스를 배출하는 가스 배출구가 일측에 구비되는 챔버로 구성되는 반도체 장치 제조장비.The first substrate is mounted on the upper surface of the LCD substrate, the assembly process is completed and evenly sprays the heat generated by the first heating element, and the first driving means attached to the lower portion of the first heating plate to move the first heating plate up and down. And a second hot plate installed at an upper portion of the first hot plate to face the first hot plate and evenly dispersing heat generated from the second heating element, and attached to an upper portion of the second hot plate to move the second hot plate up and down. A second driving means configured to pass through the second hot plate to inject gas at a predetermined pressure on the upper surface of the LCD substrate mounted on the first hot plate, and the first and second hot plates together with the first and second hot plates. A semiconductor device manufacturing equipment comprising a chamber provided on one side with a gas outlet for blocking the space between the second hot plate and the outside to discharge the gas. 제1항에 있어서, 상기 가스 분사구는 분사되는 가스의 압력이 1~4kg/cm2인 반도체 장치 제조장비.The semiconductor device manufacturing apparatus of claim 1, wherein the gas injection port has a pressure of 1 to 4 kg / cm 2 . 제1항에 있어서, 상기 챔버가 유리섬유로 이루어지는 반도체 장치 제조장비.The semiconductor device manufacturing apparatus of claim 1, wherein the chamber is made of glass fiber. 제1항에 있어서, 상기 챔버가 열을 발산하는 제3발열체를 추가로 구비하는 반도체 장치 제조장비.The semiconductor device manufacturing apparatus of claim 1, wherein the chamber further comprises a third heating element for dissipating heat. 제1항에 있어서, 상기 챔버는 일측에 가스 주입구가 추가로 구비되는 반도체 장치 제조장비.The semiconductor device manufacturing apparatus of claim 1, wherein the chamber further includes a gas injection hole at one side. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 가스는 질소 또는 불할성 가스로 이루어지는 군중에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 반도체 장치 제조장비.6. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 1 or 5, wherein the gas uses any one selected from the group consisting of nitrogen or an inert gas.
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