(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
真空チェンバの内部に設置した基板装着部に装着される基板の少なくとも一部を、前記真空チェンバの内部に設置されて前記基板装着部と物理的に離隔している第1電極と第2電極との下部に配置する段階と、
前記第1電極と前記第2電極とに互いに異なる電圧を印加し、前記第1電極と前記第2電極との間に電磁場を形成する段階と、を含み、
前記第1電極と前記第2電極に異なる電圧を印加することは、前記基板が前記基板装着部から分離される直前に実行される、ことを特徴とする基板静電気除去方法。
前記電磁場を形成する段階が、前記第1電極と前記第2電極とが配列される第1方向と垂直である第2方向に前記基板装着部を水平移動させ、前記基板を共に水平移動させることを含み、
前記電磁場を形成する段階が、前記基板が前記真空チェンバから搬出される前に行われ、
前記搬出される前とは、前記基板が前記基板装着部から分離される直前の状態である、ことを特徴とする請求項9に記載の基板静電気除去方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
待機状態のプロセスチェンバの内部には流動する気体分子が存在するため、待機状態のプロセスチェンバに導入した表示装置用基板の静電気はイオナイザを利用して流動する気体分子にイオンを供給することによって除去される。すなわち、イオナイザを介して供給されるイオンは流動する気体分子をイオン化し、イオン化された気体分子は表示装置用基板中の静電気が帯電された部分に到達し、その部分の静電気を中和する。
【0005】
ところが、待機状態のプロセスチェンバに導入した表示装置用基板の静電気の除去に利用されるイオナイザは気体分子の流動がある状態でのみ基板の静電気を除去できるため、気体分子の流動がない真空状態のプロセスチェンバ及び真空状態のロードロックチェンバに導入した表示装置用基板の静電気の除去に適用されにくい。効率よく静電気が除去されないと、これによる品質低下の畏れがある。
【0006】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、真空チェンバで基板の静電気を中和して除去することによって静電気による基板の損傷を防止できる基板静電気除去装置を提供するものである。
【0007】
また、本発明が解決しようとするさらなる課題は、真空チェンバで基板の静電気を中和して除去することによって静電気による基板の損傷を防止できる基板静電気除去方法を提供するものである。
【0008】
本発明の課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないさらなる技術的課題は次の記載から当業者に明確に理解され得る。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を達成するための本発明の一実施形態による基板静電気除去装置は、真空チェンバと、前記真空チェンバの内部に設置した基板装着部と、前記真空チェンバの内部に第1方向に沿って設置されて一つの列を形成し、前記基板装着部と物理的に離隔している第1電極と第2電極と、を含み、前記第1電極と前記第2電極とには互いに異なる電圧が印加され、前記第1電極と前記第2電極との間に電磁場が形成され、前記基板装着部の少なくとも一部は前記電磁場内に配置される。
【0010】
前記第1電極に印加される電圧は正電圧であり、前記第2電極に印加される電圧は負電圧であり、前記正電圧の絶対値と前記負電圧の絶対値は同一であり得る。
【0011】
前記第1電極と第2電極とは、前記基板装着部の第1方向に沿って互いに交互に配列され、少なくとも2つ以上で構成され、一つの列を形成し得る。
【0012】
前記基板装着部は、前記第1方向と垂直である第2方向に移動するように構成され得る。
【0013】
前記第1方向において、前記第1電極と前記第2電極との最外郭電極の間の距離が前記基板装着部に装着される基板の幅より小さいかまたは大きくてもよい。
【0014】
前記第1方向と垂直の第2方向において、前記第1電極と前記第2電極とのそれぞれの幅が前記基板装着部に装着される基板の幅の1/2より小さくてもよい。
【0015】
また、本発明の一実施形態による基板静電気除去装置は、前記真空チェンバの内部に設置され、前記一つの列が固定されるバー形態の固定部と、前記真空チェンバの内部に設置され、前記第1電極と前記第2電極とのそれぞれと接続され、ボルトによって前記固定部に締結され、前記固定部で移動可能な締結部と、前記真空チェンバの外部に設置され、前記第1電極と前記第2電極とのそれぞれと電気的に接続し、前記第1電極と前記第2電極とのそれぞれに前記互いに異なる電圧を印加する電源部と、前記電源部の電圧印加を制御する制御部と、を含み得る。
【0016】
前記一つの列が前記第1方向と垂直の第2方向に沿って複数個配列され得る。
【0017】
前記第2方向において、前記第1電極と前記第2電極との最外郭電極の間の距離が前記基板装着部に装着される基板の幅以上であり得る。
【0018】
前記第1電極と前記第2電極とは、前記基板装着部の第1方向に沿って互いに交互に配列され、少なくとも2つ以上で構成され、前記第1方向と垂直である第2方向に延長され得る。
【0019】
前記第2方向において、前記第1電極と前記第2電極とのそれぞれの長さが前記基板装着部に装着される基板の幅以上であり得る。
【0020】
また、本発明の一実施形態による基板静電気除去装置は、前記真空チェンバの内部に設置され、前記第1電極と前記第2電極とが固定される板形態の固定部と、前記真空チェンバの外部に設置され、前記第1電極と前記第2電極とのそれぞれと電気的に接続し、前記第1電極と前記第2電極とのそれぞれに前記互いに異なる電圧を印加する電源部と、前記電源部の電圧印加を制御する制御部と、を含み得る。
【0021】
前記真空チェンバは、前記基板装着部に装着される基板の製造工程が行われるプロセスチェンバであり、前記基板装着部は静電チャックであり得る。
【0022】
前記真空チェンバは、前記基板装着部に装着される基板の製造工程が行われる前または後の前記基板が待機する空間を提供するロードロックチェンバであり、前記基板装着部はローラであり得る。
【0023】
前記課題を達成するための本発明の他の実施形態による基板静電気除去方法は、真空チェンバの内部に設置した基板装着部に装着される基板の少なくとも一部を、前記真空チェンバの内部に設置されて前記基板装着部と物理的に離隔している第1電極と第2電極との下部に配置する段階と、前記第1電極と第2電極とに互いに異なる電圧を印加して前記第1電極と前記第2電極との間に電磁場を形成する段階を含む。
【0024】
前記電磁場を形成する段階は、前記第1電極と前記第2電極とが配列される第1方向と垂直である第2方向に前記基板装着部を水平移動させ、前記基板を共に水平移動させることを含み得る。
【0025】
前記電磁場を形成する段階は、前記基板が前記真空チェンバから搬出される前に行われ得る。
【0026】
前記搬出される前は、前記基板装着部から分離する直前の状態であり得る。
【0027】
その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【0028】
本発明の実施形態によれば、少なくとも次のような効果がある。
【0029】
本発明の一実施形態による基板静電気除去装置は、真空チェンバの内部に設置される第1電極と第2電極との間の電磁場を利用し、基板の静電気を中和させて除去できる。
【0030】
したがって、本発明の一実施形態による基板静電気除去装置は、表示装置の製造工程中に、真空状態のプロセスチェンバまたはロードロックチェンバで静電気によって基板が損傷して、完成された製品の動作に問題が発生することを防止できる。
【0031】
本発明による効果は、以上の例示した内容によって制限されず、より多様な効果が本明細書内に含まれている。
【発明を実施するための形態】
【0033】
本発明の利点及び特徴、これらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述する実施形態において明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されるものであり、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義される。
【0034】
素子または層が他の素子または層の「上」と指示された場合、他の素子の真上にまたは中間に他の層または他の素子を介在する場合のすべてを含む。明細書全体において、同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。
【0035】
第1、第2などが多様な素子、構成要素を記述するために使用されるが、これらの素子、構成要素はこれらの用語によって制限されないことはいうまでもない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。したがって、以下で言及される第1構成要素は本発明の技術的思想内で第2構成要素であり得ることは勿論である。
【0036】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0037】
図1は、本発明の一実施形態による基板静電気除去装置の断面図である。
図2は、
図1の第1電極と第2電極との間の電磁場を利用して基板の静電気が除去される原理を示すための一部の構成の断面図である。
【0038】
図1を参照すると、本発明の一実施形態による基板静電気除去装置100は、真空チェンバ111、基板装着部114、第1電極116、第2電極117、固定部118、締結部119、電源部123及び制御部124を含む。
【0039】
真空チェンバ111は、一定の真空が形成される内部空間を成す。真空チェンバ111は表示装置を製造するための所定の工程が進行される空間を提供するプロセスチェンバであり、真空チェンバ111内で行われる工程により真空状態を維持する。真空状態では真空チェンバ111の内部には微量の気体分子しか存在しない。したがって、気体分子の流動は殆どない。
【0040】
真空チェンバ111は、工程進行に必要な基板Sが導入される導入口112と基板Sが搬出される搬出口113を含む。基板Sの導入及び搬出はロボット(図示せず)のような移送装置によって行われる。図示していないが、真空チェンバ111の一側には不活性ガス、例えば、アルゴンガスを真空チェンバ111の内部に供給するガス供給管が設置され、他側には工程進行以後の真空チェンバ111の内部に残留する工程ガスが排気されるガス排出管が設置され得る。
【0041】
基板装着部114は、真空チェンバ111の内部に設置され、真空チェンバ111の内部に導入される基板Sが装着される空間を提供する。基板装着部114は基板Sを装着する機能の他にも、工程進行に必要な任意の機能を行う。例えば、基板装着部114は静電吸着方法によって基板Sを吸着させるように静電チャックの機能を行い、別途の駆動装置によって水平移動して基板Sを水平移動させる機能を行う。基板装着部114の下部には基板装着部114を支持する支え部115がさらに形成され得る。図示していないが、支え部115にはリフトピンが設置され、リフトピンは基板装着部114に装着する基板Sを垂直移動させる。
【0042】
第1電極116と第2電極117とは真空チェンバ111の内部に設置され、基板装着部114と物理的に離隔する。第1電極116と第2電極117とには互いに異なる電圧が印加され、
図2に図示するように第1電極116と第2電極117との間に電磁場が形成される。
【0043】
電磁場は、真空チェンバ111の内部に存在する微量の気体分子を帯電させ、帯電した気体分子を電磁場方向に移動させる。例えば、第1電極116に印加される電圧が正電圧であり、第2電極117に印加される電圧が負電圧である場合、気体分子の一部は第1電極116によりプラス極性に帯電し、気体分子のさらなる一部は第2電極117によりマイナス極性に帯電する。ここで、第1電極116に印加される正電圧の絶対値は、第2電極117に印加される負電圧の絶対値と同一である。第1電極116と第2電極117とに印加される電圧の大きさが同一であると、これらの間の電圧バランスを合わせることが容易になる。
【0044】
プラス極性を有する気体分子は電磁場によって第2電極117側に流動する。流動経路に基板Sが置いてあり、基板Sにマイナス極性を有する静電気が生成されていると、流動するプラス極性の気体分子と基板Sのマイナス極性とが相互結合し、基板S上のマイナス極性の静電気を中和する。同様に、マイナス極性を有する気体分子は電磁場によって第1電極116側に流動し、流動経路に置かれている基板S上のプラス極性の静電気を中和させる。
【0045】
基板Sの静電気は表示装置を製造するための工程で発生し、例えば、基板装着部114が静電チャックの機能を行う場合、大きく発生する。これに伴い、電磁場を利用して基板Sの静電気を除去するため、基板Sが装着される基板装着部114の一部は電磁場内に配置される。
【0046】
固定部118は真空チェンバ111内部に設置されて第1電極116と第2電極117とを固定させ、バー形態を有する。
【0047】
締結部119は、真空チェンバ111の内部に設置されて第1電極116と第2電極117とのそれぞれと接続され、ボルトによって固定部118に締結され、固定部118で移動可能である。これによって、締結部119の移動により第1電極116と第2電極117との間の距離を調整する。第1電極116と第2電極117との間の距離は基板Sのサイズ及び製造工程の条件に応じて調整することができる。一方、締結部119には第1電極116及び第2電極117のそれぞれと電気的に接続するケーブル120が連結される。ケーブル120には真空チェンバ111の壁に設置されるフィードスルー121が電気的に接続される。フィードスルー121には配線122が電気的に接続し、電源部から電圧を印加される。
【0048】
電源部123は配線122を介して第1電極116と第2電極117とに互いに異なる電圧を印加する。互いに異なる電圧は第1電極116と第2電極117との間に電磁場を形成するための電圧として、例えば+9kV及び−9kVの高電圧である。
【0049】
制御部124は電源部123の電圧印加を制御する。例えば、制御部124は真空チェンバ111から基板Sが搬出される前に第1電極116と第2電極117とに互いに異なる電圧が印加されるようにする。例示的な実施形態で、基板Sが基板装着部114から分離される直前に第1電極116と第2電極117とに互いに異なる電圧が印加される。静電気による基板Sの損傷は基板Sが基板装着部114から分離される際、大きく発生するが、その前に電磁場が生成されている場合、静電気の中和が迅速に行われ、素子の損傷を防止する。また、制御部124は第1電極116と第2電極117との間の距離に応じて第1電極116と第2電極117との間に適正な電磁場強度が形成されるようにするため、第1電極116と第2電極117とに適正な電圧が印加されるようにする。
【0050】
以下、前述した基板静電気除去装置に適用される第1電極及び第2電極の多様な配置についてより詳細に説明する。
【0051】
図3は、
図1の第1電極、第2電極及び基板の斜視図である。
図4は、
図3の第1電極、第2電極及び固定部を下方向から見た底面図である。
図5は、
図4の第1電極、第2電極及び基板の配置関係を示す断面図である。
【0052】
図3ないし
図5は、第1電極116と第2電極117が基板装着部114の第1方向Xに沿って互いに交互に配列され、少なくとも2つ以上、例えば2つで構成されて一つの列を形成する場合を例示する。
【0053】
第1電極116と第2電極117とが一つの列として形成される場合、基板装着部114は第1方向Xと垂直である第2方向Yに移動するように構成される。これによって、第2方向において、第1電極116及び第2電極117のそれぞれの幅EWが基板装着部114に装着される基板Sの幅SW2の約1/2より小さい場合、基板Sが第2方向に移動して、基板Sの領域全体が第1電極116と第2電極117との間の電磁場にさらされやすくなる。その結果、基板Sの静電気の中和効果が大きくなる。
【0054】
また、第1方向Xにおいて、第1電極116と第2電極117との間の距離d1は基板Sの幅SW1より小さくてもよい。第1電極116と第2電極117との間の距離d1が近くなるほど第1電極116と第2電極117との間の電磁場強度が大きいため、基板Sの静電気強度が大きい場合、第1電極116と第2電極117との間の距離d1を近いようにする方が有利な場合もある。
【0055】
図6は、
図3の第1電極、第2電極及び基板のさらなる配置関係を示す断面図である。
【0056】
図6は、
図3ないし
図5の実施形態と比較して、第1方向Xにおいて第1電極116と第2電極117との間の距離d11が基板Sの幅SW1より大きい場合を例示する。この場合、第1方向Xにおいて基板Sの全体領域が第1電極116と第2電極117との間の電磁場に露出し、第1方向Xで基板Sの全体領域の静電気を除去するという効果がある。
【0057】
図7は、
図4の第1電極及び第2電極の配列と異なるさらなる配列を示す底面図である。
【0058】
図7は、第1電極116と第2電極117とが基板装着部(
図3の114)の第1方向(
図3のX)に沿って互いに交互に配列され、少なくとも2個以上、例えば4個で構成され、一つの列を形成する場合を例示する。この場合、一つの列で隣接する第1電極116と第2電極117との間ごとに電磁場が形成され、電磁場の強度が第1方向Xで全体的に均一である。これによって、一つの列で第1電極116と第2電極117とが2個で構成された場合、第1電極116と第2電極117との間で最も弱い電磁場強度を有する中央の部分と対応する基板(
図3のS)の部分に対して弱い静電気の中和効果を補完することができる。ここで、第1方向Xにおいて第1電極116と第2電極117の最外郭電極の間の距離d12は基板(
図3のS)の幅SW1より小さいかまたは大きくてもよい。
【0059】
図8は、
図3の第1電極、第2電極及び基板のさらなる例を示す斜視図である。
図9は、
図8の第1電極、第2電極及び固定部を下方向から見た底面図である。
【0060】
図8ないし
図9は、第1電極116と第2電極117とが基板装着部114の第1方向Xに沿って互いに交互に配列され、少なくとも2つ以上構成して形成された一つの列が第1方向Xと垂直である第2方向Yに複数個配列され、複数の列が形成された場合を例示する。
【0061】
第1電極116と第2電極117とが複数の列で形成される場合、第2方向Yで基板Sの全体領域が第1電極116と第2電極117との間の電磁場に露出し得、基板装着部114の第2方向Yへの移動が省略される。この際、第2方向Yにおいて、第1電極116と第2電極117との最外郭電極の間の距離d2が基板装着部114に装着される基板Sの幅SW2以上である。また、第1方向Xにおいて第1電極116と第2電極117との最外郭電極の間の距離d13は基板Sの幅SW1より小さいかまたは大きくてもよい。
【0062】
図10は、
図3の第1電極、第2電極及び基板のさらなる例を示す斜視図である。
図11は、
図10の第1電極、第2電極及び固定部を下方向から見た底面図である。
【0063】
図10及び
図11は、第1電極116と第2電極117とが基板装着部114の第1方向Xに沿って互いに交互に配列され、少なくとも2つ以上で構成され、第1方向Xと垂直の第2方向Yに沿って長く延長される場合を例示する。
【0064】
第1電極116と第2電極117とが第2方向Yに沿って長く延長される場合、第2方向Yにおいて基板Sの全体領域が第1電極116と第2電極117との間の電磁場に露出し得、基板装着部114の第2方向Yへの移動が省略される。この際、第2方向Yにおいて第1電極116及び第2電極117のそれぞれの長さLは基板装着部114に装着される基板Sの幅SW2以上である。また、第1方向Xにおいて第1電極116と第2電極117との最外郭電極の間の距離d14は基板Sの幅SW1より小さいかまたは大きくてもよい。
【0065】
一方、第1電極116と第2電極117とが第2方向Yに沿って長く延長される場合、第1電極116と第2電極117とが、板形態の固定部118に固定され、この場合、
図3の締結部119は省略され得る。
【0066】
上記のように本発明の一実施形態による基板静電気除去装置100は、真空チェンバ111の内部に設置される第1電極116と第2電極117との間の電磁場を利用して基板Sの静電気を中和させて除去することができる。
【0067】
したがって、本発明の一実施形態による基板静電気除去装置100は、表示装置の製造工程中に、プロセスチェンバで静電気によって基板Sが損傷して、完成された製品の動作に問題が発生することを防止できる。
【0068】
次いで、本発明の他の実施形態による基板静電気除去装置200について説明する。
【0069】
図12は、本発明の他の実施形態による基板静電気除去装置の断面図である。
【0070】
図12を参照すると、本発明の他の実施形態による基板静電気除去装置200は、真空チェンバ211、基板装着部214、第1電極216、第2電極217、固定部218、締結部219、電源部223及び制御部224を含む。
【0071】
真空チェンバ211は、基板Sが導入される導入口212と基板Sが搬出される搬出口213とを含み、
図1の真空チェンバ111と類似する。ただし、真空チェンバ211は表示装置を製造するため、基板Sに所定工程が行われる前または基板Sに所定工程が行われた後の基板Sが待機する空間を提供するロードロックチェンバである。
【0072】
基板装着部214は、真空チェンバ211の内部に設置され、真空チェンバ211の内部に導入される基板Sが待機後真空チェンバ211から搬出されるように基板Sを移送させるローラである。ローラは基板Sを移送させる過程で基板Sに静電気を発生させる。
【0073】
第1電極216と第2電極217とは、
図1の第1電極116と第2電極117と類似する。ただし、第1電極216と第2電極217とは基板Sが真空チェンバ211から搬出される直前の位置で基板装着部114と物理的に離隔する。第1電極216及び第2電極217の役割は、
図1の第1電極116及び第2電極117と同一であるため、重複する説明は省略する。また、第1電極216及び第2電極217は
図3ないし
図11の第1電極116及び第2電極117のように構成され得る。
【0074】
固定部218、締結部219、電源部223及び制御部224は
図1の固定部118、締結部119、電源部123及び制御部124と類似するため、重複する説明は省略する。勿論、ケーブル220とフィードスルー221及び配線222も
図1のケーブル120とフィードスルー121及び配線122と類似するため、重複する説明は省略する。
【0075】
上記のように本発明の他の実施形態による基板静電気除去装置200は、真空チェンバ211の内部に設置される第1電極216と第2電極217との間の電磁場を利用して基板Sの静電気を中和させて除去できる。
【0076】
したがって、本発明の他の実施形態による基板静電気除去装置200は、表示装置の製造工程中に、ロードロックチェンバで静電気によって基板Sが損傷して、完成された製品の動作に問題が発生することを防止できる。
【0077】
次は、本発明のさらなる実施形態による基板静電気除去方法について
図1の基板静電気除去装置を参照して説明する。
【0078】
本発明のさらなる実施形態による基板静電気除去方法は、基板配置段階及び電磁場形成段階を含む。
【0079】
まず、基板配置段階は、真空チェンバ111の内部に設置された基板装着部114に装着される基板Sの少なくとも一部を、真空チェンバ115の内部に設置されて基板装着部114と物理的に離隔している第1電極116及び第2電極117の下部に配置する段階である。このため、基板装着部114はあらかじめ第1電極116及び第2電極117の下部に配置されるか、または基板Sに所定工程が行われた後の基板Sの一部が第1電極116及び第2電極117の下部に配置されるように移動できる。
【0080】
次いで、電磁場形成段階は第1電極116と第2電極117とに互いに異なる電圧を印加し、第1電極116と第2電極117との間に電磁場を形成する段階である。
【0081】
第1電極116と第2電極117おtは、基板装着部114の第1方向(
図3のX)に配列され、一つの列で構成された場合、電磁場形成段階において基板装着部114が第2方向(
図3のY)に水平移動し、基板Sが共に水平移動することによって基板Sの全体領域が均等に電磁場にさらされる。
【0082】
また、一つの列が基板装着部114の第2方向(
図8のY)に複数個配列され、複数の列が形成された場合、または第1電極116と第2電極117とが基板装着部114の第2方向(
図10のY)に長く延長される場合、電磁場形成段階で基板装着部114の第2方向(
図8または
図10のY)への水平移動が省略される。
【0083】
一方、電磁場形成段階は、基板Sが真空チェンバ110から搬出される前、具体的には基板Sが基板装着部114から分離する直前の状態で行われる。
【0084】
以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得ることが理解できる。したがって、上記実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。