KR100989158B1 - 진공장비의 스테이지 및 이를 이용한 진공장비의스테이지에 기판을 로딩하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스테이지의 온도 편차 발생에 따른 불량 유발을 방지함과 동시에 대형 기판의 안정적인 핸드링(handing)이 가능하도록 한 진공장비의 스테이지 및 이를 이용한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법에 관한 것으로서, 이재 로봇에 의해 취출된 기판을 로딩하는 진공장비의 스테이지에 있어서, 일측면에 일정한 간격으로 요철을 갖는 제 1 하부 스테이지와 상기 제 1 하부 스테이지의 요철에 대응되게 타측면에 일정한 간격으로 요철을 갖는 제 2 하부 스테이지로 분리되어 이루어짐을 특징으로 한다.
스테이지, 이재 로봇, 기판, 진공장비
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타낸 개략적인 사시도
도 2는 종래의 카세트 반송장치의 카세트 반송과정을 설명하기 위한 공정라인의 평면도
도 3은 종래 기술에 의한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 상태를 나타낸 평면도
도 4a 내지 도 4c는 종래 기술에서 이재 로봇을 이용하여 기판을 하부 스테이지상에 로딩하는 방법을 설명하기 위한 평면도
도 5는 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지를 나타낸 평면도
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법을 설명하기 위한 평면도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 이재 로봇 110 : 기판
120 : 제 1 하부 스테이지 130 : 제 2 하부 스테이지
본 발명은 액정표시장치의 제조 장비에 관한 것으로, 특히 온도 편차 발생에 따른 불량 유발을 방지하도록 한 진공장비의 스테이지 및 이를 이용한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일정공간을 갖고 합착된 제 1 및 제 2 기판(1,2)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(1,2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 기판(1)(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 각 게이트 라인(4)과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인(5)과, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차되어 정의된 각 화소영역(P)에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극(6)과 상기 게이트 라인(4)의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인(5)의 신호를 상기 각 화소 전극(6)에 전달하는 복수개의 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다.
그리고 제 2 기판(2)(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층(8)과 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다. 물론, 횡전계 방식의 액정표시장치에서는 공통전극이 제 1 기판에 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 액정표시장치는 상기 제 1 기판(1)에 박막트랜지스터 어레이를 제조하는 공정, 상기 제 2 기판(2)에 컬러필터 어레이를 제조하는 공정, 상기 제 1 및 제 2 기판(1,2)을 합착하는 공정, 상기 합착된 두 기판 사이에 액정을 주입한 후 밀봉하는 공정, 액정이 주입된 각 액정패널을 테스트한 후 수리(repair)하는 공정, 그리고 양품의 액정패널에 백 라이트 등을 장착하고 구동회로를 장착하여 액정표시모듈을 제조하는 공정 등을 통해 제조된다.
상기한 바와 같이 기판은 여러 가지 공정을 거치게 되어 액정표시장치로서 완성된다.
도 2는 종래의 카세트 반송장치의 카세트 반송과정을 설명하기 위한 공정라 인의 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 카세트 반송 장치(Automatic Guided Vehicle : AGV)(30)는 각 공정을 수행하는 제 1, 제 2 공정장비(processing equipments)(21,22)에 필요한 다수개의 기판이 수납된 카세트가 적재된 스토커(23)로 이동한다.
이때, 상기 카세트 반송 장치(30)의 반송 효율을 높이기 위해 상기 기판들을 다수개 수납할 수 있는 카세트(10)에 수납한 뒤, 상기 카세트(10)를 상기 카세트 반송 장치(30)가 반송하게 된다.
따라서, 상기 카세트 반송 장치(30)는 카세트(10)가 임시로 저장된 스토커(23)와 각 공정을 수행하는 제 1, 제 2 공정장비(21,22)들 사이를 왕복하면서 상기 카세트(10)를 상기 스토커(40)에서 제 1, 제 2 공정장비(21,22)들로, 그리고 상기 제 1, 제 2 공정장비(21,22)들에서 상기 스토커(40)로 각각 반송하게 된다.
이를 위해, 생산라인의 바닥에는 상기 카세트 반송 장치(30)가 정해진 경로를 따라 이동할 수 있도록 안내해주는 레일(11)이 제공된다.
한편, 상기 제 1, 제 2 제조장비(21,22)에는 로더(loader)(21a,22a)가 각각 구비되는데, 상기 카세트 반송 장치(30)에 의해 반송된 카세트(10)는 상기 로더(21a,22a)에 언로딩(unloading)되며, 상기 카세트(10)에 수납된 기판들은 이재 로봇(도시되지 않음)에 의해 하나씩 제 1, 제 2 공정장비(21,22)에 공급된다.
도 3은 종래 기술에 의한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 상태를 나 타낸 평면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 이재 로봇(50)은 주축(51), 상기 주축(51)의 상부에 회전 가능하게 구비되고 수평한 방향으로 접혀지거나 펼쳐질 수 있는 암(52), 그리고 상기 암(52)의 선단부에 구비되는 핸드(53)를 포함하여 이루어진다.
상기와 같이 구성된 이재 로봇(50)은 상기 암(52)을 상기 카세트(도 2의 10)로 뻗어 기판(15)을 취출하며, 상기 기판(15)을 취출한 후 상기 암(52)을 회전시켜 상기 카세트(10) 반대편에 위치한 공정장비(도 2의 21,22)의 하부 스테이지(25)(stage)에 언로딩하게 된다.
한편, 상기와 같은 공정장비로는 식각장비, 애싱 장비, CVD 장비 등이 있으며, 상기 공정장비들은 진공 챔버(chamber)내에 상부 스테이지와 하부 스테이지로 구성되어 있다.
여기서, 상기 하부 스테이지는 프로세스(process) 대상인 기판이 안치되는 곳이며, 대체로 온도에 따라 프로세스 속도 등이 영향을 받으므로 내부에 열 교환기나 냉각장치, 핫 플레이트(hot plate) 등의 온도 조절장치를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 이재 로봇(50)을 통해 이송된 기판(15)을 상기 하부 스테이지(25)상에 로딩하기 위해서는 기판(15)을 일정시간 올려준 상태에서 지지해 줄 수 있는 리프트핀(27)이 필요로 하며, 상기 리프트핀(27)의 상승 또는 하강 동작이 가능할 수 있도록 구동장치(도시되지 않음)와 연결되는 홀(hole)(28)이 하부 스테이지(25)에 형성되어 있다.
도 4a 내지 도 4c는 종래 기술에서 이재 로봇을 이용하여 기판을 하부 스테 이지상에 로딩하는 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 이재 로봇(50)의 핸드(53)를 이용하여 카세트로부터 기판(15)을 취출한 후, 상기 기판(15)을 챔버 내부의 하부 스테이지(25)상에 로딩한다.
이때 상기 하부 스테이지(25)에 형성된 홀(28)을 통해 리프트핀(27)이 상승하여 상기 기판(15)을 핸드(53)와 이격시킨다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 핸드(53)가 빠져나간 후에 상기 리프트핀(27)위에 기판(15)이 로딩되게 된다.
도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 리프트핀(27)이 하강하면서 상기 기판(15)이 하부 스테이지(25)상에 로딩된다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 진공장비의 스테이지에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 스테이지상에 내부 온도 조절용 장치로 온도 제어를 직접적으로 받게 되는 스테이지면과 달리 리프트핀 홀 형성부는 스테이지 하부에 구성되는 리프트핀 구동 장치와의 연결로 스테이지와 온도 차이를 발생하여 식각이나 애싱, 성막 공정에 영향을 줌으로써 일반 스테이지부와 다른 식각비(etch rate) 및 도포비(depo rate)를 발생 특히 얼룩이나 균일도(uniformity) 편차 발생의 원인으로 작용하여 불량을 유발한다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 스테이지의 온도 편 차 발생에 따른 불량 유발을 방지함과 동시에 대형 기판의 안정적인 핸드링(handing)이 가능하도록 한 진공장비의 스테이지 및 이를 이용한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지는 이재 로봇에 의해 취출된 기판을 로딩하는 진공장비의 스테이지에 있어서, 일측면에 일정한 간격으로 요철을 갖는 제 1 하부 스테이지와 상기 제 1 하부 스테이지의 요철에 대응되게 타측면에 일정한 간격으로 요철을 갖는 제 2 하부 스테이지로 분리되어 이루어짐을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 하부 스테이지 또는 제 2 하부 스테이지를 상승 또는 하강시키기 위한 구동장치를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법에 있어서, 청구항 1 또는 청구항 2와 같이 제 1, 제 2 하부 스테이지로 분리되어 구성된 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법에 있어서, 이재 로봇의 핸드를 이용하여 카세트로부터 기판을 취출하는 단계, 상기 취출된 기판을 챔버 내부의 제 1 하부 스테이지상에 로딩하는 단계, 상기 기판이 로딩된 제 1 하부 스테이지와 상기 제 2 하부 스테이지와 형합하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지 및 이를 이용한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법을 보다 상세히 설명하면 다음 과 같다.
도 5는 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지를 나타낸 평면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 요철을 갖는 제 1 하부 스테이지(120)와 제 2 하부 스테이지(130)로 분리되어 구성되고, 상기 분리된 제 1 하부 스테이지(120)와 제 2 하부 스테이지(130)는 형합되어 하나의 하부 스테이지를 이루게 된다.
여기서, 상기 제 1 하부 스테이지(120)는 일측면에 일정한 간격으로 요철(凹凸)을 갖고 형성되어 있고, 상기 제 2 하부 스테이지(130)는 상기 제 1 하부 스테이지(120)의 요철과 대응되게 타측면에 일정한 간격으로 요철을 갖고 형성되어 있다.
한편, 상기 제 1, 제 2 하부 스테이지(120,130) 중 어느 하나의 하부 스테이지에는 제 1 하부 스테이지(120) 또는 제 2 하부 스테이지(130)를 상승 또는 하강시키기 위한 구동장치(도시되지 않음)가 구성되어 있다.
또한, 상기와 같이 분리된 제 1, 제 2 하부 스테이지(120,130)는 제 1 하부 스테이지(120) 또는 제 2 하부 스테이지(130)가 구동장치에 의해 상승 또는 하강하면서 기판이 서로 분리되었던 제 1 하부 스테이지(120)와 제 2 하부 스테이지(130)가 형합된 하부 스테이지상에 로딩한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 이재 로봇의 핸드(100)를 이용하여 카세트로부터 기판(110)을 취출한 후, 상기 기판(110)을 챔버 내부의 제 1 하부 스테이지(120)상 에 로딩한다.
이때 상기 제 1 하부 스테이지(120)는 외부의 구동장치(도면에 도시되지 않음)에 의해 상승하여 상기 기판(110)을 핸드(100)와 이격되도록 하면서 로딩하게 된다.
한편, 상기 제 1 하부 스테이지(120)가 일부 올라가 있는 상태에서 핸드(100)가 하강하면서 기판(110)을 제 1 하부 스테이지(120)상에 로딩할 수도 있다.
도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 챔버로부터 상기 핸드(100)가 빠져나간 후에 상기 제 1 하부 스테이지(120)위에 기판(110)이 놓여지게 된다.
도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 구동장치를 통해 상기 제 1 하부 스테이지(120)가 하강하면서 제 2 하부 스테이지(130)와 형합(形合)되고 상기 기판(110)은 제 1 하부 스테이지(120)와 제 2 하부 스테이지(130)상에 로딩되게 된다.
한편, 상기 제 1 하부 스테이지(120)가 하강하여 기판 로딩(loading)이 가능토로 한 상태에서 핸드(100)가 빠져나간 뒤 상승하여 원래의 위치로 돌아가는 동작도 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 하부 스테이지(120)와 제 2 하부 스테이지(130)가 형합되는 계면 부분에서 아크(arc) 발생 가능성에 대한 조치로, 기판의 비접촉부에 석영이나 세라믹을 이용한 노출 방지를 적용할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 진공장비의 스테이지 및 이를 이용한 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 별도의 리프트핀용 홀 등의 구조물을 생략함으로써 온도 편차에 따른 불량 유발을 방지할 수 있다.
둘째, 기판의 포인트 접촉에서 면 접촉으로 바뀜에 따라 대형 기판의 보다 안정적인 핸들링을 할 수 있다.
Claims (6)
- 이재 로봇에 의해 취출된 기판을 로딩하는 진공장비의 스테이지에 있어서,일측면에 일정한 간격으로 요철을 갖는 제 1 하부 스테이지와 상기 제 1 하부 스테이지의 요철에 대응되게 타측면에 일정한 간격으로 요철을 갖는 제 2 하부 스테이지로 분리되어 이루어짐을 특징으로 하는 진공장비의 스테이지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하부 스테이지 또는 제 2 하부 스테이지를 상승 또는 하강시키기 위한 구동장치를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 진공장비의 스테이지.
- 청구항 1 또는 청구항 2와 같이 제 1, 제 2 하부 스테이지로 분리되어 구성된 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법에 있어서,이재 로봇의 핸드를 이용하여 카세트로부터 기판을 취출하는 단계;상기 취출된 기판을 챔버 내부의 제 1 하부 스테이지상에 로딩하는 단계;상기 기판이 로딩된 제 1 하부 스테이지와 상기 제 2 하부 스테이지와 형합하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 하부 스테이지와 제 2 하부 스테이지가 형합되 는 기판이 로딩될 때 상기 제 1 하부 스테이지와 제 2 하부 스테이지와 접촉하지 않는 기판에 석영이나 세라믹을 이용하여 노출을 방지하는 것을 특징으로 하는 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 하부 스테이지상에 기판을 로딩하는 단계는 상기 제 1 하부 스테이지를 상승하여 상기 핸드로부터 기판을 로딩하는 것을 특징으로 하는 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 하부 스테이지상에 기판을 로딩하는 단계는 상기 제 1 하부 스테이지가 일부 올라가 있는 상태에서 상기 핸드를 하강하면서 로딩하는 것을 특징으로 하는 진공장비의 스테이지에 기판을 로딩하는 방법.
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