FPD Aligner의 정렬정도 향상을 위한 기구적 설계기술 개발

Abstract

지금까지 FPD Aligner의 정렬정도 향상을 위한 기구적 설계기술 개발 관련하여 다양한 검토를 하였다. 상기 검토된 설계 기술의 결과를 이용하여 LCD 제조공정의 7세대용 Color Filter Aligner를 제작하였으며, 사업 현장에서 양산 중에 있다. 본 기술은 최종 정렬 정도 ± 2㎛ 실현과 분당 42inch LCD 패널을 8매씨 생산할 수 있는 고성능 Aligner이다. 또한 Work Chuck(10)의 평탄도를 40㎛ 이내로 유지함으로써 Line & Space 10㎛의 고정도 Pattern을 생성할 수 있게 되었다. 서론에서도 언급하였지만, 본 기술은 지금까지 해외 몇몇 선진 업체에서 독점 하였으며, 국내 제조 회사들은 수입에 의존하여야 하였다. 또한, 공정 장비를 해외에 의존함으로써 공정기술이 해외에 유출되는 것을 방지할 수 있게 되었다. 현재 대만의 LCD 제조 기술은 국내에서 수년에 걸쳐 수 천억원의 막대한 자금을 투입하여 개발한 공정 기술이 그대로 핵심 장비를 통해 유출되었다고 보아도 과언은 아닐 것이다. 2000년대에 들어 중국의 산업 발전은 급속히 진행되고 있으며, 머지않아 LCD제조 기술이 중국으로 넘어가게 될 것은 자명한 일이다. 이런 점에서 늦었지만, 지금이라도 이러한 기술이 국내에서 개발 되었다는 것은 국내 산업 발전에 큰 기여를 하였다고 볼 수 있을 것이다. 그럼에도 불구하고, 아쉬운 점도 많다. Stage 설계시 진동에 대한 대응과 장비의 여러 가지 환경으로 인한 사양의 타협의 결국 정렬 정도를 더 높이는데 실패 한 원인이 되었다. 공정에서 요구하는 한 단계 높은 Pattern을 형성하기 위해서는 현재의 사양으로는 불가능 하다. 또한, 정렬 Stage의 구조 강도 설계시 사양의 기준이 없었기 때문에 정렬 정도의 진동폭을 기준으로 Lifter 및 stage의 base를 설계하였다. 그러나, test결과 강성이 약하여 정렬 Stage 부의 흔들림이 많았다. 그 결과 마크 정렬 반복정도를 ± 1㎛ 수준으로 맞추지 못하고 ± 2㎛ 수준에 만족하여야 하였다. 고정도 stage 운영 기술의 부족함도 아쉬움이 컸다. Laser Interferometer를 이용한 정밀 Feed back 제어나, Active isolator의 Fine Setting 기술 부족은 Stage의 정도향상에 많은 걸림돌이 되었다. 산업 현장에서는 아직도 대당 수백 억 하는 고정도 Aligner를 수십 대씩 수입하고 있다. 본 기술은 이러한 높은 성능을 낼 수 있는 Aligner 개발의 첫 시작일 뿐이다. 이후 많은 연구가 계속되어 빠른 시일 안에 이러한 높은 수준의 기술 확보와 장비가 제작되기를 기대한다.