KR101862085B1 - Ela 공정용 탈산소 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 하우징과 상기 하우징의 일측에 결합되어 비활성 기체를 기판 상부측으로 공급하는 탈산소 모듈을 포함하여 구성되어, 상기 기판 상부측의 산소 농도를 일정하게 유지하기 위한 ELA 공정용 탈산소 장치로서, 상기 탈산소 모듈은 비활성 기체 주입구가 형성된 커버 플레이트와, 상기 커버 플레이트와 면접하여 결합되는 제1플레이트와, 비활성 기체의 확산로가 구비된 제2플레이트와, 외주면에 스크루 관로가 구비된 다수개의 스크루 관로 및 상기 비활성 기체를 혼합하는 제1공간부 및 상기 기판 상부측으로 상기 비활성 기체를 공급하도록 형성된 제3플레이트를 포함하여 구성되는 ELA 공정용 탈산소 장치를 기술적 요지로 한다.
이를 통해, 비활성 기체가 ELA 장비의 공정이 이루어지는 넓은 부분에 균일하게 분사되어 산소 및 불순물을 제거함으로써 기판의 수율을 높이고 생산성을 확보할 수 있고, 탈산소 모듈이 단일 유닛으로 제작되어 조합 사용이 가능하도록 구성됨으로써, ELA 장비와 기판의 크기에 무관하게 적용이 가능하며, 낮은 난이도의 가공 기술로 제작이 가능하여 제작 비용을 절감할 수 있고, 소형으로 제작이 가능하여 설치 및 보수관리가 용이하고 비용이 절감되는 이점이 있다.
이를 통해, 비활성 기체가 ELA 장비의 공정이 이루어지는 넓은 부분에 균일하게 분사되어 산소 및 불순물을 제거함으로써 기판의 수율을 높이고 생산성을 확보할 수 있고, 탈산소 모듈이 단일 유닛으로 제작되어 조합 사용이 가능하도록 구성됨으로써, ELA 장비와 기판의 크기에 무관하게 적용이 가능하며, 낮은 난이도의 가공 기술로 제작이 가능하여 제작 비용을 절감할 수 있고, 소형으로 제작이 가능하여 설치 및 보수관리가 용이하고 비용이 절감되는 이점이 있다.
Description
본 발명은 ELA(Excimer Laser Annealing) 공정용 탈산소 장치에 관한 것으로서, 비활성 기체를 기판 상부측으로 공급하는 탈산소 모듈을 포함하여 구성되어, 기판 상부측의 ELA 공정이 이루어지는 부분의 산소 농도를 일정하게 유지하고, 탈산소 모듈이 단일 유닛으로 제작되어 조합 사용이 가능하도록 구성되는 ELA 공정용 탈산소 장치에 관한 것이다.
유기 발광 디스플레이 장치 등의 경우, 각 화소의 발광 여부나 발광 정도를 해당 화소에 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 이용하여 제어하게 되는데, 그러한 박막 트랜지스터는 다양한 구성을 취할 수 있지만, 높은 이동도 등의 장점을 가진 다결정 실리콘막을 활성층으로 사용하는 것이 바람직하며, 이를 위해 비정질 실리콘(Amorphous silicon) 막을 다결정 실리콘(Polysilicon) 막으로 결정화하는 공정이 필요하다.
이를 위해 기판의 어닐링 공정이 진행되는데, 어닐링 공정은, 금속이나 유리를 열처리 함으로써 물질에 축적되어 있는 일그러짐, 수분, 응력 등을 제거하고 내부 조직을 고르게 하여 전기적 또는 기계적 성질을 개선하기 위한 공정을 뜻하고, 일반적으로 유기 발광 디스플레이 장치와 같은 평판 디스플레이의 레이저 어닐링 공정은 실리콘 웨이퍼 상에 레이저 빔을 주사하여 비정질 실리콘 막을 재결정화시킴으로써 다결정 실리콘 막을 형성하는 공정을 의미한다.
이와 같은 기판의 어닐링 장비의 공정 챔버 내부에는 산소(O2)와 또는 불순물이 존재할 수 있으며 이때, 산소(O2)는 기판 상에 형성된 박막을 산화시키며, 불순물은 박막의 품질을 저하시키거나 성질을 변화시켜 기판의 불량 발생의 요인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이저 빔을 조사하여 열처리를 수행하는 과정에서 기판이 산소에 노출되지 않도록 레이저 빔이 조사되는 부위에 비활성 기체를 불어넣어 그 부위의 산소를 외부로 밀어내어 없애는 탈산소 모듈(OPDM; Oxygen Partial Degassing Module)을 제공하여 기판상에 실리콘 산화물이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
등록특허공보 제10-1510772호에는 기판에 광을 조사하여 상기 기판을 처리하는 광 조사 장치로서, 상기 광의 투과가 가능한 투과창과, 상기 투과창의 상측에 설치되며, 상기 투과창의 좌우 방향에서의 외측 방향으로 상향 경사지도록 설치되거나, 하부면이 상기 투과창의 좌우 방향에서의 외측 방향으로 상향 경사지도록 형성되어, 상기 기판으로부터 반사되어 상기 주과창을 투과한 반사광을 1차 상쇄시키는 제 1 덤프 및 상기 제 1 덤프와 투과창 사이에 위치하며, 상기 제 1 덤프로부터 1차 상쇄된 반사광을 2차 상쇄시켜 소멸시키는 제 2 덤프를 포함하고, 상기 제 2 덤프는 상기 투과창의 좌우 방향의 중심축으로부터 상기 제 1 덤프에 비해 더 외측에 설치되는 "광 조사 장치"가 개시되어 있다.
그러나 이와 같은 특허문헌에 개시된 종래 탈산소 장치는 레이저 빔의 길이가 길어짐에 따라 그 길이가 길어져야 하고, 길이가 길어짐에 따라 탈산소 장치의 내부 및 어닐링 공정이 이루어지는 부분에 비활성 기체의 유량 및 유속의 균일성 확보가 어려워지고, 가공이 어려워지며 그에 따른 제작 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 분사되는 비활성 기체의 양이 많을 경우, 기체의 유속이 빨라져 난류에 의해 산소 농도 관리가 어렵고, 산소 입자가 비산될 수 있어 적은 비활성 기체의 양으로도 공정을 진행할 수 있도록 하는 환경을 마련해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 탈산소 장치의 경우, 각각 part의 크기가 크기 때문에 보수 관리가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이상과 같은 종래 기술에서의 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 비활성 기체 관로를 스크루 형상으로 제작하여 균일하게 비활성 기체를 분사함으로써 기판 상부측의 ELA 공정이 이루어지는 부분의 산소 농도를 일정하게 유지하고, 탈산소 모듈을 일정한 단위 유닛으로 제작하여, ELA 장비의 크기 및 형태에 무관하게 적용이 가능한 ELA 공정용 탈산소 장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치는, 하우징과, 상기 하우징의 일측에 결합되어 비활성 기체를 기판 상부측으로 공급하는 탈산소 모듈을 포함하여 구성되어, 상기 기판 상부측의 산소 농도를 일정하게 유지하기 위한 ELA 공정용 탈산소 장치로서, 상기 탈산소 모듈은, 비활성 기체 주입구가 형성된 커버 플레이트와, 상기 커버 플레이트와 면접하여 결합되는 제1플레이트와, 상기 제1플레이트와 면접하여 결합되고, 상기 비활성 기체 주입구와 연통되어, 주입된 상기 비활성 기체가 확산되는 확산로가 구비된 제2플레이트와, 상기 커버 플레이트에 헤드부가 결합되고, 외주면에 스크루 관로가 구비되며, 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 관통하여 몸체부가 결합되어, 상기 확산로에서 확산된 상기 비활성 기체를 상기 스크루 관로를 따라 확산시키도록 형성된 다수개의 스크루와, 상기 제2플레이트에 면접하여 결합되며, 상기 스크루 관로를 따라 확산된 상기 비활성 기체를 혼합하는 제1공간부가 형성되어, 상기 기판 상부측으로 상기 비활성 기체를 공급하도록 형성된 제3플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 스크루는, 상기 제1플레이트에 외접하는 부분의 지름이 더 작게 형성되어 상기 제1플레이트와의 사이에 제2공간부가 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 스크루는, 상기 제1플레이트의 길이 방향으로 2열 배치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 하우징은, 레이저 빔이 투과되는 윈도우로 상측이 밀폐되게 형성되어, 상기 비활성 기체가 혼입되는 제3공간부를 내부에 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징은, 상기 비활성 기체가 상기 제1공간부로부터 혼입되는 분사슬릿이 상기 제3공간부의 측벽에 길이 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이때, 상기 분사슬릿은, 상기 비활성 기체가 상기 제3공간부의 저면의 곡선부를 향해 분사될 수 있도록 하향 개설되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 하우징은, 상기 제3공간부의 저면에 상기 기판의 상부측으로 상기 비활성 기체를 토출하는 토출슬릿이 길이 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탈산소 모듈은, 단일 유닛으로 제작되어 단수 또는 복수개의 조합으로 구현되는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 유닛에는, 상기 제1플레이트의 중심부에 상기 비활성 기체 주입구가 적어도 하나 이상 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탈산소 모듈은, 상기 제3공간부의 측벽 양측에 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 탈산소 모듈은, 상기 커버 플레이트, 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트가 볼팅 결합되어 상기 하우징의 일측면에 고정되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 비활성 기체를 기판 상부측으로 공급하는 탈산소 모듈을 포함하여 구성되어, 기판 상부측의 ELA 공정이 이루어지는 부분의 산소 농도를 일정하게 유지하기 위한 ELA 공정용 탈산소 장치로서, 스크루 형상으로 제작된 다수개의 관로를 통해 확산된 비활성 기체가 ELA 장비의 공정이 이루어지는 넓은 부분에 균일하게 분사되어 공정 영역에 대하여 악역향을 줄 수 있는 산소 및 불순물을 제거함으로써 기판의 수율을 높이고 생산성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 탈산소 모듈이 단일 유닛으로 제작되어 조합 사용이 가능하도록 구성됨으로써, ELA 장비와 기판의 크기에 무관하게 적용이 가능하며, 각각의 단일 유닛에 비활성 기체 주입구를 마련하여 종래 장치에 비해 비활성 기체의 균일한 분사를 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래 격벽 구조의 비활성 기체 공급 노즐에 비해 낮은 난이도의 가공 기술로 제작이 가능하여 제작 비용을 절감할 수 있고, 탈산소 모듈을 단일 유닛으로 제작하기 때문에 소형으로 제작이 가능하여 설치 및 보수관리가 용이하고 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 종래 ELA 장비의 탈산소 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 탈산소 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 탈산소 모듈의 개별 부품 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 단면도 및 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 단면도 및 사시도이다.
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도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 탈산소 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 탈산소 모듈의 개별 부품 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 단면도 및 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 단면도 및 사시도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미하며, 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 종래 ELA 장비의 탈산소 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 단면도이며, 도 3은 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 탈산소 모듈의 분해 사시도이고, 도 5는 개별 부품의 단면도이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치의 단면도 및 사시도이다.
본 발명이 적용되는 ELA 장비는, 엑시머 레이저를 기판에 조사하여 기판의 레이저 어닐링 공정을 수행하는 장비로, 비정질 실리콘 막을 재결정화시킴으로써 다결정 실리콘 막을 형성하게 된다.
이와 같은 ELA 장비의 공정 챔버 내부에는 산소(O2) 또는 불순물이 존재할 수 있으며 이때, 산소(O2)는 기판 상에 형성된 박막을 산화시키고, 불순물은 박막의 품질을 저하시키거나 성질을 변화시켜 기판의 불량 발생의 요인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기판이 산소 및 불순물에 노출되지 않도록 레이저 빔이 조사되는 부위에 비활성 기체를 불어넣어 그 부위의 산소와 불순물을 외부로 밀어내어 없애는 탈산소 모듈(OPDM; Oxygen Partial Degassing Module)을 이용하여 기판의 수율을 높이고 생산성을 확보할 수 있다.
이에 종래의 ELA 장비는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 비활성 기체가 이동하는 관로(21)의 단면이 격벽 구조를 갖는 탈산소 장치, 즉, 탈산소 모듈(20)을 구비하여, 이중 배관 구조의 관(22)에서 균일하게 공급되는 비활성 기체가 격벽 구조의 관로(21)를 따라 천천히 진행하면서 균일한 상태를 유지하며 분사슬릿(12)을 통해 제3공간부(11)로 분사되어 압축된 후 하단부의 토출슬릿(13)을 통해 기판의 상부측으로 토출된다.
여기에서, 상기 탈산소 장치가, 도시된 바와 같은 격벽 구조를 갖지 않고 직선 형태의 구조를 가질 경우, 내부를 진행하는 상기 비활성 기체의 유속이 빨라져 상기 공간부로 분사되는 부분 및 기판의 상부측으로 토출되는 토출슬릿(13) 부분에서의 비활성 기체의 유량 및 유속의 균일성이 확보되지 않는다. 이는, 상기 비활성 기체의 유량이 많을 경우, 유속이 증가하여 난류가 발생하므로 산소 농도를 일정하게 관리할 수 없고, 불순물들이 비산되어 상기 기판(G) 및 상기 레이저 빔이 조사되는 광원부의 렌즈를 손상시킬 수 있음을 의미한다.
종래의 상기와 같은 격벽 구조의 관로는 격벽 구조를 하나의 플레이트로 구성해야 하기 때문에, 대형화되는 기판의 크기에 맞추어 가공함에 있어 높은 난이도의 가공 기술이 필요하게 되고, 그에 따라 제작 비용이 증가하게 되며, 단면부가 도 1에 도시된 바와 같이 곡선 형태를 이루기 때문에 보수관리가 곤란하였다.
이에, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 ELA 공정용 탈산소 장치는, 하우징(100)과, 탈산소 모듈(200)을 포함하여 구성되어 상기 기판(G) 상부측의 산소 농도를 일정하게 하기 위한 장치이다.
이때, 상기 열처리 공정이 수행되는 상기 기판(G)은 공정 챔버(미도시) 내부에 위치하게 되고, 상기 공정 챔버 내부 전체의 산소를 일정한 농도로 유지 관리하는 것이 본 열처리 공정에 있어서 최적의 조건이 되지만, 상기 기판(G)의 로딩 및 언로딩을 위해 상기 공정 챔버(미도시)가 빈번하게 개방되어야 하기 때문에, 진공 챔버 또는 고압 챔버를 적용할 경우에는 비용이 증가하고, 상기 공정챔버(미도시) 내부의 산소가 일정한 농도를 나타낼때까지 대기할 경우, 상당한 시간을 필요로 하여 공정 시간이 지연된다.
이에, 상기 공정 챔버(미도시)의 내부의 산소 농도는 약 5% 정도로 유지하고, 열처리 공정이 수행되는 상기 기판(G)의 상부측의 산소 농도를 본 발명의 탈산소 장치를 이용하여 최소 20ppm 이하로 유지관리 하도록 한다.
본 발명의 상기 하우징(100)은 상기 기판(G)을 열처리하기 위한 레이저 빔이 투과되는 윈도우(W)로 상측이 밀폐되게 형성되어, 비활성 기체가 혼입되어 압축되는 제3공간부(110)를 내부에 제공한다.
여기에서, 상기 윈도우(W)는 예를 들어, 석영(Quartz)으로 마련되어, 상기 제3공간부(110)를 밀폐하여 상기 비활성 기체가 혼입된 후 상기 제3공간부(110) 내부를 채우고 압축되도록 해주며, 상기 레이저 빔은 투과시켜 후술하는 토출슬릿(130)을 통해 상기 기판(G)을 열처리할 수 있도록 해준다.
이때 상기 하우징(100)은 상기 비활성 기체가 상기 제1공간부(251)로부터 혼입되는 분사슬릿(120)이 상기 제3공간부(110)의 측벽에 길이 방향으로 형성되어 있고, 상기 제3공간부(110)의 저면에는 상기 기판(G)의 상부측으로 상기 비활성 기체를 토출하는 토출슬릿(130)이 길이 방향으로 형성되어 있다.
여기에서, 상기 분사슬릿(120)은, 상기 비활성 기체가 상기 제3공간부(110) 저면의 곡선부를 향해 분사될 수 있도록 하향 개설된다.
이는, 상기 비활성 기체가 상기 제3공간부(110) 내부로 하향 각도로 분사되고, 상기 제3공간부(110)의 저면부는 오목한 곡선 형태를 이루고 있어, 상기 비활성 기체가 난류 흐름을 형성하지 않고 상기 제3공간부(110) 내부를 균일하게 채울수 있도록 하기 위함이다.
상기 비활성 기체가 상기 제3공간부(110) 내부를 균일하게 채운뒤 압축되어 상기 기판(G)의 상부측으로 상기 토출슬릿(130)을 통해 슬릿 형태로 분사됨으로써, 상기 기판(G) 상부측의 산소 및 불순물들을 균일하게 밀어낼 수 있어 상기 산소의 농도가 일정하게 유지관리 될 수 있다.
상기 기판(G)의 상부측으로 토출되는 상기 비활성 기체는 슬릿 형태로만 토출되어 상기 기판(G)의 상부측에 존재하는 산소와 불순물을 양 옆으로 밀어낼 수 있는 유속과 유량이 확보될 수 있게 된다.
또한, 상기 토출슬릿(130)은 직선 형태의 상기 레이저 빔이 통과하여 상기 기판(G)의 표면에 도달하도록 해주는 역할도 하게 된다.
그리고, 상기 탈산소 모듈(200)은 상기 하우징(100)의 일측에 결합되어 상기 비활성 기체를 상기 기판(G) 상부측으로 공급하는 것으로, 커버 플레이트(210)와, 제1플레이트(220)와, 제2플레이트(230)와, 스크루(240) 및 제3플레이트(250)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 스크루(240)는 비활성 기체 주입구(211)가 형성된 상기 커버 플레이트(210)에 헤드부(241)가 결합되고, 외주면에 스크루 관로(242)가 구비되며, 상기 제1플레이트(220)와 제2플레이트(230)를 관통하여 몸체부(243)가 결합되어, 상기 확산로(231)에서 확산된 상기 비활성 기체를 상기 스크루 관로(242)를 따라 확산시키도록 형성되며 다수개로 마련된다.
그리고, 상기 제1플레이트(220)는 상기 커버 플레이트(210)와 면접하여 결합되고, 상기 제3플레이트(250)는 상기 제2플레이트(230)에 면접하여 결합되며, 상기 스크루 관로(242)를 따라 확산된 상기 비활성 기체를 혼합하는 제1공간부(251)가 형성되어, 상기 기판(G) 상부측으로 상기 비활성 기체를 공급하도록 형성된다.
이때, 상기 헤드부(241)와 상기 제1플레이트(220)는 간극이 형성되지 않도록 면접되었으나 상기 제1플레이트(220)와 상기 제2플레이트(230) 간에는 상기 비활성 기체가 확산될 수 있는 간극이 존재하도록 결합된다.
또한, 상기 몸체부(243)과 제2플레이트(230)가 외접하는 면에는 약 20㎛정도의 간극이 존재하고, 상기 스크루 관로(242)와 제2플레이트(230) 사이에는 약 150㎛의 공간이 존재한다.
그리고, 상기 스크루(240)는 상기 제1플레이트(220)에 외접하는 부분의 지름이 더 작게 형성되어 상기 제1플레이트(220)와의 사이에 제2공간부(244)가 형성된다.
이와 같은 구조를 갖는 상기 탈산소 모듈(200)에서는, 상기 비활성 기체가 상기 비활성 기체 주입구(211)를 통해 상기 확산로(231)방향으로 주입되면, 상기 확산로(231)의 내부를 먼저 채운 후, 상기 제1플레이트(220)와 제2플레이트(230)간의 간극을 통해 확산되어, 각각의 상기 스크루(240)의 상기 제2공간부(244)에 채워지게 된다.
각각의 상기 스크루(240)의 상기 제2공간부(244)를 채운 상기 비활성 기체는 상기 스크루(240)의 몸체부(243) 또는 스크루 관로(242)와 상기 제2플레이트(230)가 이루는 간극 혹은 공간을 채우면서 확산되어 진행하여 상기 제1공간부(251)로 혼입되게 된다.
이때, 각각의 상기 스크루(240)로부터 상기 제1공간부(251)로 혼입되는 양은 MFC(Mass Flow Controller)를 통해 제어함으로써 상기 비활성 기체의 균일한 공급을 확보할 수 있다.
이와 같은, 스크루 형상의 관로는 종래 탈산소 장치의 격벽 형상의 관로와 동일하게 상기 비활성 기체가 완충적으로 공급되어 균일하게 상기 제3공간부(130)내부에 채워질 수 있도록 하기 위함이다.
상기 제1공간부(251)에서 혼입된 상기 비활성 기체는 상기 분사슬릿(120)을 통해 상기 제3공간부(110)로 분사되어, 상기 제3공간부에서 압축된 후, 상기 토출슬릿(130)을 통해 상기 기판(G)의 상측부로 토출된다.
또한, 상기 스크루(240)는 상기 제1플레이트(220)의 길이 방향으로 2열 배치된다.
그리고, 상기 탈산소 모듈(200)은 150mm 내지 200mm 정도의 길이를 갖는 단일 유닛으로 제작되어 단수 또는 복수개의 조합으로 구현된다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 탈산소 모듈(200)의 단일 유닛은 상기 기판의 크기 및 형태에 따라 상기 하우징(100)의 다양한 위치에 결합되어, 상기 기판(G) 상부측의 탈산소화 작업을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탈산소 모듈(200)이 상기 제3플레이트(250)가 상기 기판(G)측을 향하도록 결합되어, 상기 스크루(240)을 따라 확산되어 진행한 상기 비활성 기체가 상기 기판(G)측으로 분사되도록 상기 탈산소 장치가 형성될 수 있다.
또다른 실시예로는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 탈산소 모듈(200)이 상기 제3플레이트(250)가 상기 기판(G)측을 향하도록 결합되되, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 하우징이 토출슬릿을 구비하도록 구성되어, 상기 비활성 기체가 상기 토출슬릿을 통해 상기 기판(G)의 상부측으로 토출되도록 형성할 수 있다.
이때, 상기 유닛에는 상기 커버플레이트(210)의 중심부에 상기 비활성 기체 주입구(211)가 적어도 하나 이상 형성되어 있어, 상기 유닛을 다수개 조합하여 사용할 경우, 각각의 유닛에 상기 비활성 기체 주입구(211)가 각각 설치되어 있으므로, 탈산소 장치의 크기에 관계없이 양 단부에서만 상기 비활성 기체가 주입되는 종래의 탈산소 장치에 비래, 상기 비활성 기체의 균일한 공급이 가능하다.
또한, 상기 탈산소 모듈(200)은 상기 제3공간부(110)의 측벽 양측에 대칭적으로 형성된다. 이는 상기 토출슬릿(130)의 양측에서 동일한 비활성 기체가 균일하게 공급되도록 하여, 탈산소 공정이 효율적으로 수행되도록 해준다.
또한, 상기 탈산소 모듈(200)은 상기 커버 플레이트(210)와, 제1플레이트(220)와, 제2플레이트(230) 및 제3플레이트가 볼팅 결합되어 상기 하우징(100)의 일측면에 고정된다.
이러한 상기 ELA 공정용 탈산소 장치는, 종래의 탈산소 장치에 비해, 스크루 형상으로 제작된 다수개의 관로를 통해 확산된 비활성 기체가 ELA 장비의 공정이 이루어지는 부분에 균일하게 분사되어 산소 및 불순물을 제거함으로써 기판의 수율을 높이고 생산성을 확보할 수 있는 이점이 있고, 탈산소 모듈이 단일 유닛으로 제작되어 조합 사용이 가능하도록 구성됨으로써, ELA 장비와 기판의 크기에 무관하게 적용이 가능하며, 낮은 난이도의 가공 기술로 제작이 가능하여 제작 비용을 절감할 수 있고, 소형으로 제작이 가능하여 설치 및 보수관리가 용이하고 비용이 절감되는 이점이 있다.
G : 기판 W : 윈도우
10 : 하우징 11 : 제3공간부
12 : 분사슬릿 13 : 토출슬릿
20 : 탈산소 모듈 21 : 관로
22 : 이중 배관 구조의 관 100 : 하우징
110 : 제3공간부 120 : 분사슬릿
130 : 토출슬릿 200 : 탈산소 모듈
210 : 커버 플레이트 211 : 비활성 기체 주입구
220 : 제1플레이트 230 : 제2플레이트
231 : 확산로 240 : 스크루
241 : 헤드부 242 : 스크루 관로
243 : 몸체부 244 : 제2공간부
250: 제3플레이트 251 : 제1공간부
10 : 하우징 11 : 제3공간부
12 : 분사슬릿 13 : 토출슬릿
20 : 탈산소 모듈 21 : 관로
22 : 이중 배관 구조의 관 100 : 하우징
110 : 제3공간부 120 : 분사슬릿
130 : 토출슬릿 200 : 탈산소 모듈
210 : 커버 플레이트 211 : 비활성 기체 주입구
220 : 제1플레이트 230 : 제2플레이트
231 : 확산로 240 : 스크루
241 : 헤드부 242 : 스크루 관로
243 : 몸체부 244 : 제2공간부
250: 제3플레이트 251 : 제1공간부
Claims (11)
- 하우징과, 상기 하우징의 일측에 결합되어 비활성 기체를 기판 상부측으로 공급하는 탈산소 모듈을 포함하여 구성되어, 상기 기판 상부측의 산소 농도를 일정하게 유지하기 위한 ELA 공정용 탈산소 장치에 있어서,
상기 탈산소 모듈은,
비활성 기체 주입구가 형성된 커버 플레이트;
상기 커버 플레이트와 면접하여 결합되는 제1플레이트;
상기 제1플레이트와 면접하여 결합되고, 상기 비활성 기체 주입구와 연통되어, 주입된 상기 비활성 기체가 확산되는 확산로가 구비된 제2플레이트;
상기 커버 플레이트에 헤드부가 결합되고, 외주면에 스크루 관로가 구비되며, 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 관통하여 몸체부가 결합되어, 상기 확산로에서 확산된 상기 비활성 기체를 상기 스크루 관로를 따라 확산시키도록 형성된 다수개의 스크루;
상기 제2플레이트에 면접하여 결합되며, 상기 스크루 관로를 따라 확산된 상기 비활성 기체를 혼합하는 제1공간부가 형성되어, 상기 기판 상부측으로 상기 비활성 기체를 공급하도록 형성된 제3플레이트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 스크루는,
상기 제1플레이트에 외접하는 부분의 지름이 더 작게 형성되어 상기 제1플레이트와의 사이에 제2공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 스크루는,
상기 제1플레이트의 길이 방향으로 2열 배치되는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 하우징은,
레이저 빔이 투과되는 윈도우로 상측이 밀폐되게 형성되어, 상기 비활성 기체가 혼입되는 제3공간부를 내부에 제공하는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 4항에 있어서, 상기 하우징은,
상기 비활성 기체가 상기 제1공간부로부터 혼입되는 분사슬릿이 상기 제3공간부의 측벽에 길이 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 5항에 있어서, 상기 분사슬릿은,
상기 비활성 기체가 상기 제3공간부의 저면의 곡선부를 향해 분사될 수 있도록 하향 개설되는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 4항에 있어서, 상기 하우징은,
상기 제3공간부의 저면에 상기 기판의 상부측으로 상기 비활성 기체를 토출하는 토출슬릿이 길이 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 탈산소 모듈은,
단일 유닛으로 제작되어 단수 또는 복수개의 조합으로 구현되는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 8항에 있어서, 상기 유닛에는,
상기 커버플레이트의 중심부에 상기 비활성 기체 주입구가 적어도 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 하우징은,
레이저 빔이 투과되는 윈도우로 상측이 밀폐되게 형성되어, 상기 비활성 기체가 혼입되는 제3공간부를 내부에 제공하며,
상기 탈산소 모듈은,
상기 제3공간부의 측벽 양측에 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 탈산소 모듈은,
상기 커버 플레이트, 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트가 볼팅 결합되어 상기 하우징의 일측면에 고정되는 것을 특징으로 하는 ELA 공정용 탈산소 장치.
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