KR0176434B1 - 진공 척 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진공 척 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 측벽(33,71,72,73)과, 상기 측벽(33,71,72,73)과 동일한 높이인 복수개의 지지부(32,80)와, 진공원에 연결된 진공 흡입구(31,77,78,79)를 구비하는 진공 척 장치에 있어서, 다양한 크기의 소재를 흡착 고정시킬 수 있도록 상기 측벽(33,71,72,73)은 복수개의 구획을 형성하며, 상기 구획에 최소한 하나 이상의 상기 진공 흡입구(31,77,78,79)가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공 척 장치가 제공된다. 본 발명의 진공 척을 사용하면, 진공척의 구획을 설정하는데 따라 최소 크기의 소재로부터 최대 크기의 소재에 이르기까지 다양한 크기의 소재를 흡착 고정시킬 수 있는 장점이 있다.
Description
제1도는 액정 디스플레이 소자의 노광 장치에 대한 사시도.
제2a도 및 제2b도는 종래 기술에 따른 진공 척의 평면도 및 단면도.
제3a도 및 제3b도는 본 발명에 따른 장치의 일 실시예에 대한 평면도 및 단면도.
제4도는 제3도 장치의 진공 공급 배관도.
제5도 및 제6도는 본 발명의 장치의 이용 상태를 도시한 평면도.
제7a도 및 제7b도는 본 발명의 다른 실시예에 대한 평면도 및 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
13 : 진공 척 14 : 평판 유리
21 : 진공 흡입구 22 : 지지부
23 : 측벽 31 : 진공 흡입구
32 : 지지부 33 : 측벽
35 : 진공 파이프 41 : 솔레노이드 밸브
본 발명은 진공 척 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 디스플레이 소자의 평판 유리나 또는 웨이퍼등을 크기에 상관없이 흡착고정시킬 수 있는 진공 척 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이 소자의 제작에는 평판 유리위에 전극을 형성하는 노광 공정이 포함된다. 노광 공정은 통상적으로 특정 파장의 빛에 감광성이 있는 포토 레지스트를 평판의 유리위에 코팅하고, 전기 회로 패턴이 형성된 레티클을 상기 평판 유리 위에 씌운 상태에서 노광시킴으로써 포토 레지스트를 감광시키는 것이다. 이러한 노광 공정에 사용되는 액정 디스플레이 소장용 노광 장치는 회로 패턴이 형성된 레티클(reticle)을 장착하는 레티클 스테이지와, 평판 유리를 흡착 고정하거나 고정 상태에서 소정의 위치로 이동시키는 플레이트 스테이지로 구성된다. 상기 두가지 스테이지 사이에는 노광 광원을 집광시키는 렌즈들이 배치된다. 또한 평판 유리상에서 필요한 부분에만 레티클을 통해 노광 광원을 조명할 수 있도록 블라인더와 같은 장치가 설치된다. 상기와 같은 노광 장치에 있어서, 플레이트 스테이지는 평판 유리를 흡착하는 진공 척(vacuum chuck)을 구비한다. 진공 척은 스테이지 위에 부착되어 평판 유리의 평면성을 유지시켜주는 동시에, 스테이지의 이동시에도 평판 유리가 움직이지 않도록 진공을 이용하여 고정시키는 기능을 지닌다.
제1도는 종래 기술에 따른 노광 장치의 사시도이며, 제2a도는 제1도에 도시된 진공척의 평면도이고, 제2b도는 제2a도의 A-A선을 절단한 단면도이다.
제1도의 노광 장치(10)에는 베이스(11)상에서 평면 이동이 가능한 플레이트 스테이지(12)가 배치되며, 플레이트 스테이지(12)의 상부에는 진공척(13)이 설치된다. 진공척(13)은 그 상부에 놓인 액정 표시 소자용 플레이트(14)를 고정시킨다.
제2a도 및 제2b도를 참고하여 진공척의 작용을 설명할 수 있다. 도면에 도시된 진공척(13)은 가로의 길이가 m이고, 세로의 길이는 n이다. 진공척(13)의 평면에는 복수개의 지지부(22)가 형성되어 있는데, 이것은 평면으로부터 소정의 동일한 높이로 돌출한 육면체들이다. 이들 지지부(22)는 그 위에 놓인 평판 유리를 지지함으로써 평판 유리가 뒤틀리는 것을 방지한다. 지지부(22)의 돌출 높이와 동일한 높이로 측벽(23)이 형성된다. 진공척(13)에는 공기 흡입구(vacuum hole)가 형성되는데, 공기 흡입구(21)는 외부의 진공원에 연결되어 공기를 흡입시키는 기능을 지닌다. 제2a도에서 진공척(13)위에 평판 유리를 올려 놓으면, 지지부(22)를 제외한 진공척의 상면과, 평판 유리의 저면과 측벽(23) 사이에는 밀폐 공간이 형성되는데, 밀폐 공간의 공기를 공기흡입구(21)를 통해 흡입하면 진공이 형성되고, 따라서 평판 유리는 진공(13)에 흡착 고정된다. 이러한 상태는 제2b도에 잘 나타나 있는데, 이것은 제2a도의 A-A선을 따라 절단한 부분을 단면으로 도시한 것으로서, 부호 24 로 표시된 부분에는 진공이 형성되어 평판 유리(14)를 고정하게 된다.
상기에서 설명된 종래 기술의 진공척은 몇가지 문제점을 지니는데, 가장 근본적인 문제는 진공척으로 고정시킬 수 있는 평판 유리의 크기가 제한된다는 점이다. 즉, 진공척에서 진공이 형성되려면 평판 유리의 크기가 가로 m, 세로 n이어야만 하며, 이보다 작은 평판 유리는 상기와 같은 진공척을 이용하여 고정시킬 수 없다. 따라서 수요자의 요구나 설계변경등의 이유로 평판 유리의 크기가 변경되어야 할 경우, 스테이지 장치 전체를 재설계해야만 하는 불편이 따른다. 도한 진공척만을 교체할 수 있는 경우라 하더라도, 이상적인 노광 위치나 노광 조건을 다시 설정하려면 많은 실험을 거쳐야만 하며, 이때 많은 시간이 소요되므로 생산에 차질을 가져올뿐만 아니라 장비의 손실 및 비용의 증가가 초래되는 문제점이 있다.
볼 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다양한 크기의 제품을 진공을 이용하여 고정시킬 수 있는 진공척의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전체적인 진공척을 몇개의 부분으로 분할하여, 각각의 부분에 대한 진공 형성이 독립적으로 이루어질 수 있는 진공척을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제품의 고정에 있어 진공이 형성되는 부분과 형성되지 않는 부분을 자동으로 제어할 수 있는 진공척의 제공을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 측벽과, 상기 측벽과 동일한 높이인 복수개의 지지부와, 진공원에 연결된 진공 흡입구를 구비하는 진공 척 장치에 있어서, 다양한 크기의 소재를 흡착 고정시킬 수 있도록 상기 측벽은 복수개의 구획을 형성하며, 상기 구획에 최소한 하나 이상의 상기 진공 흡입구가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공 척 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 복수개의 구획이 직사각형을 형성하도록 상기 측벽은 직각으로 배치된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 복수개의 구획이 중심부의 원형 및, 외곽의 환형을 형성하도록 상기 측벽은 동심원상으로 배치된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 진공 흡입구에 대한 진공의 공급 및 차단은 솔레노이드 밸브에 의해 전기적으로 제어되고, 각 구획의 진공 작용 여부는 수동으로 선택할 수 있다.
이하 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
제3a도 및 제3b도에는 본 발명에 따른 진공 척의 일 실시예가 평면도 및 단면도로서 도시되어 있다. 본 발명의 진공 척(30)은 평판 유리가 배치되는 상면을 측벽(33)에 의해 복수개의 구획으로 분할한 것이다. 제3a도에 도시된 진공척의 경우 측벽(33)에 의해 형성된 구획은 20개 구역이다. 각각의 구획은 설계자의 의도에 따라 적절한 면적이 부여된다. 각각의 구획에는 지지부(32)와 진공 흡입구(31)과 설치된다. 지지부(32)의 높이는 측면벽(33)의 높이와 일치함으로써 평판 유리가 진공 척(30)위에서 휘거나 뒤틀리는 것을 방지한다. 진공 흡입구(31)는 각각의 구획에 하나 이상 설치되며, 따라서 각각희 구획이 평판 유리에 의해 뒤덮였을 때 그 안에서 독립적으로 진공이 형성될 수 있게 한다.
제3b도는 제3a도의 A-A선을 따라 절단한 단면도이다. 측벽(33)은 지지부(32)의 높이와 같으며, 바닥면에 형성된 진공 흡입구(31)는 진공 파이프(35)를 통해 외부의 진공원에 연결된다.
제4도는 본 발명의 진공 척에 진공을 공급하는 진공 배관도이다. 진공 파이프(35)의 일단부는 각각의 진공 흡입구(31)에 연결되며, 타단부는 솔레노이드 밸브(41)를 통해 진공 챔버 및 진공원에 연결된다. 솔레노이드 밸브(41)는 메인 콘트롤러에 의해 중앙에서 전기적으로 자동 통제되거나 또는 수동으로 통제될 수 있다. 예를 들면 각각의 구획에 대한 진공의 공급 여부는 수동으로 밸브를 개폐시킴으로써 통제하고, 전체적인 진공의 공급은 솔레노이드 밸브(41)를 이용하여 제어하는 방식을 사용할 수 있다. 즉, 진공 척을 이용한 반복적인 작업중에 평판 유리가 뒤덮이지 않는 진공 척의 특정 구획에 대해서는 밸브를 차단시키는 것으로 세팅하고, 유리가 뒤덮히는 다른 구획에 대해서는 솔레노이드 밸브(41)를 이용하여 단속적으로 개폐하는 것이다.
제5도 및 제6도에는 본 발명에 따른 진공 척에 의해 평판 유리를 흡착 고정하는 예가 평면도로서 도시되었다. 제5도의 경우 평판유리는 진공 척의 구획중 가장 큰 구획보다 약간 큰 정도이므로 하나의 구획에 의해서 충분히 흡착 고정될 수 있다. 따라서 상기에서 설명된 솔레노이드 밸브의 작용에 의해 해당 구획에만 진공을 공급하여 평판 유리를 고정시킨다. 반면에 제6도의 경우는 평판 유리의 크기가 9개 구획의 크기에 해당하므로, 상기 9개 구획에 진공을 공급하고, 다른 11개 구획에는 진공을 차단한다.
위에서 본 발명은 액정 디스플레이 소자용 직사각형 평판 유리를 흡착 고정시킬 수 있는 진공척에 대해서만 설명되었으나, 본 발명이 이것에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 원형의 소자를 흡착 고정시킬 수 있는 진공 척이 본 발명의 사상에 따라 구현될 수 있으며, 그 일 실시예가 제7도에 도시되어 있다.
제7a도 및 제7b도에 도시된 것은 반도체 소자 제조에서 사용되는 웨이퍼를 고정시키는 진공척의 평면도 및 단면도이다. 웨이퍼는 통상적으로 원형으로 가공되므로, 이를 고정시키는 진공척도 원형인 것이 바람직스럽다. 제7a도에 도시된 진공 척(70)은 상이한 직경의 원형 측면벽(71, 72, 73)을 동심원상으로 배치함으로써 중심부의 원형 구획 및, 다른 환형 구획이 형성된다. 각각의 구획에는 하나 이상의 진공 흡입구(77,78,79)를 설치한다. 진공 흡입구(77,78,79)에 대한 진공의 공급은 반경상으로 설치된 진공 파이프(74,75,76)에 의해 이루어진다. 각각의 구획에는 지지부(80)가 형성된다. 제7a도의 A-A 선을 따라 도시된 단면도인 제7b도에서, 지지부(80)의 높이는 최외측 환형 구획을 형성하는 측벽(71,72)의 높이와 동일하다는 것을 알 수 있다. 웨이퍼(80)는 지지부(80)와 측벽(71,72)위에서 배치됨으로써 휘거나 뒤틀리는 현상이 방지된다.
본 발명의 진공 척을 사용하면, 진공척의 구획을 설정하는데 따라 최소 크기의 소재로부터 최대 크기의 소재에 이르기까지 다양한 크기의 소재를 흡착 고정시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 메인 콘트롤러에서 자동으로 각각의 구획에 대한 진공의 제어가 가능하므로 소재의 크기에 상관없이 용이하게 진공척을 사용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 진공척은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서 정해져야만 할 것이다.
Claims (3)
- 다양한 크기의 소재를 흡착 고정시킬 수 있도록 상이한 크기의 복수 구획을 형성하는 측벽(33,71,72,73), 상기 측벽(33,71,72,73)과 동일한 높이로 상기 구획내에 형성되는 복수개의 지지부(32,80) 및, 상기 구획에 대하여 진공을 제공할 수 있도록 상기 구획내에 하나 이상으로 제공되며 진공원에 연결된 진공 흡입구(33,77,78,79)를 구비하며, 상기 진공 흡입구(31,77,78,79)에 대한 진공의 공급 및 차단은 솔레노이드 밸브에 의해 제어되는 진공 척 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수개의 구획이 직사각형을 형성하도록 상기 측벽(33)은 직각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 척 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수개의 구획이 중심부의 원형 및, 외곽의 환형을 형성하도록 상기 측벽(71,72,73)은 동심원상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 척 장치.
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