KR101216586B1 - 기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 기판지지 장치는 기판을 고정하는 기판 고정부; 상기 기판 고정부 하부에 위치하는 척(Chuck) 몸체부; 상기 기판 고정부 및 척(Chuck) 몸체부를 상·하로 관통하는 복수의 제1 관통홀; 상기 복수의 제1 관통홀을 통하여 상·하로 움직이고, 제1 폭을 갖는 상부구조, 상기 제1폭보다는 작은 제2 폭을 갖는 하부구조를 포함하는 복수의 리프트 핀; 상기 척(Chuck) 몸체부의 하부에 위치하면서 상·하로 움직이고 상기 제1 폭보다는 작고, 상기 제2 폭보다는 큰 복수의 제2 관통홀을 포함하는 제1 승강기; 및 상기 제1 승강기보다 하부에 위치하면서 상·하로 움직이는 제2 승강기를 포함한다.

Description

기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법{Substrate Support Apparatus and Method for Chucking and De-chucking Substrate using the same}
본 발명은 기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 기판 고정부, 척(Chuck) 몸체부, 및 독립적으로 움직이는 제1 내지 제2 승강기에 의해서 이동하는 리프트 핀을 포함하는 기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법에 관한 것이다.
정보화 사회의 발전에 따라, 종래의 CRT(Cathode Ray Tube)가 가지는 무거운 중량과 큰 부피와 같은 단점들을 개선한 영상표시장치에 대한 기술의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라, LCD(Liquid Crystal Display Device), OLED(Organic Light Emitting Device), PDP(Plasma Panel Display Device) 등과 같은 여러 가지 평판표시장치들이 새로운 영상 표시장치로 주목받고 있다. 이러한 평판표시장치들은 일반적으로 유리 등의 재질로 이루어진 기판 상에 증착공정, 노광공정, 식각공정과 같은 여러 가지 공정을 반복적으로 수행하여 수㎛의 미세한 선폭을 가지는 패턴들이 패터닝되어 형성된다. 이때, 상기 패턴들의 선폭은 수㎛에 불과하기 때문에, 전 기판 상에 균일하게 패턴을 형성하기 위해서는 공정이 수
행되는 동안 기판의 위치가 변동되지 않도록 고정시키는 것이 중요하다.
기판을 고정하는 방법으로는 기판을 직접 파지하는 기계적 클램프 방식 또는 진공력을 이용한 진공흡착방법이 기존에 사용되고 있으나, 기계적 클램프 방식은 파티클 발생과 공정의 균일성이 떨어지고, 진공흡착방법은 제조공정이 진공의 환경에서 수행될 경우에는 진공력으로 기판을 고정할 수 없는 문제점이 있다. 종래의 기판 고정 수단이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 정전기력을 이용하는 정전척(Electrostatic Chuck) 또는 기판을 부착하기 위한 점착층을 이용하는 점착척(Adhesive Chuck) 등이 제안되었다.
일반적인 점착척은 점착 패드, 점착 시트 또는 점착 고무 등을 기재 상에 점착시켜서 고정하고, 고정된 점착 패드 등의 타면에 기판을 위치시켜 기판을 지지한다. 평판표시장치의 다양한 공정을 진행하기 위해서는 pin-up 장치를 이용하여 기판들을 점착척 상에 로딩하거나 언로딩하는 것이 필요하고, 이를 위해서 유리 기판이 리프트 핀 상에 위치 한 뒤에 리프트 핀을 하강시켜 점착척 상에 부착하거나, 또는 리프트 핀을 상승시켜 점착척 상에 부착된 기판을 이격시키게 된다. 점착척에 부착된 기판을 핀으로 이격 시킴에 있어서, 핀의 높이가 동일할 경우 기판 전체가 동시에 점착척으로부터 떨어지게 되며 이때 전체 기판을 지지하고 있는 점착력이 강하여 기판이 파손되는 문제점이 발생된다.
또한, 정전척의 경우에도 리프트 핀의 승강 또는 하강에 따라서 기판이 정전척에 부착되거나 이격되는데, 이격 시에 기판과 정전척 사이에 남아있는 정전력이 효율적으로 제거되지 않는 경우에 상승되는 리프트 핀에 의해서 기판이 파손되어, 이격 시에 정전척에 역전압을 걸어주는 방법 등으로 이를 해결하고자 하나 복잡한 구성이 요구되고 완벽하게 정전력이 제거되지 않는 문제점이 여전히 남아 있다.
이러한 문제점들을 피하기 위하여 핀의 높이를, 가장자리 부가 가장 높고 기판의 내부로 갈수록 핀의 높이가 낮게 하여 기판의 가장자리 부로부터 기판이 점착척에서 이격될 수 있는 구조를 사용할 수 있으나, 이러한 구조에서는 기판이 척으로부터 완전히 이격되면 기판이 핀의 높이 차와 같이 기판의 가운데 부분이 처지게 되므로 기판의 로딩 및 언로딩시 기판의 깨짐이 발생할 가능성이 또 다른 문제점으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판 고정부, 척(Chuck) 몸체부, 제1 폭을 갖는 상부구조와 상기 제1폭보다는 작은 제2 폭을 갖는 하부구조를 포함하는 복수의 리프트 핀, 및 독립적으로 이동하는 제1 내지 제2 승강기를 이용하여 기판의 탈·부착이 용이하고, 기판의 처짐 현상이 억제된 기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법을 제시하고자 한다.
본 발명에 실시예에 따른 기판지지 장치는 기판을 고정하는 기판 고정부; 상기 기판 고정부 하부에 위치하는 척(Chuck) 몸체부; 상기 기판 고정부 및 척(Chuck) 몸체부를 상·하로 관통하는 복수의 제1 관통홀; 상기 복수의 제1 관통홀을 통하여 상·하로 움직이고, 제1 폭을 갖는 상부구조, 상기 제1폭보다는 작은 제2 폭을 갖는 하부구조를 포함하는 복수의 리프트 핀; 상기 척(Chuck) 몸체부의 하부에 위치하면서 상·하로 움직이고 상기 제1 폭보다는 작고, 상기 제2 폭보다는 큰 복수의 제2 관통홀을 포함하는 제1 승강기; 및 상기 제1 승강기보다 하부에 위치하면서 상·하로 움직이는 제2 승강기를 포함한다.
이때, 상기 복수의 리프트 핀은 서로 독립적으로 움직이는 상기 제1 승강기 및 제2 승강기에 의해서 상·하로 움직인다.
상기 하부구조의 길이가 상기 제1 승강기 및 제2 승강기 사이의 간격보다 짧은 경우에는 상기 상부구조의 하단부가 상기 제1 승강기의 상부면에 접하여 상기 제1 승강기의 상·하 운동에 따라 상기 복수의 리프트 핀도 상·하 운동을 하게 된다. 반면에, 상기 하부구조의 길이가 상기 제1 승강기 및 제2 승강기 사이의 간격보다 긴 경우에는 상기 하부구조의 하단부가 상기 제2 승강기의 상부면에 접하여, 상기 제2 승강기의 상·하 운동에 따라 상기 복수의 리프트 핀도 상·하 운동을 하게 된다.
상기 제2 승강기는 상부면에 상기 복수의 리프트 핀의 하단부를 수용하는 오목부를 더 포함한다. 그리고, 상기 척(Chuck)은 점착척(Adhesive Chuck) 또는 정전척(Electrostatic Chuck)이고, 상기 복수의 리프트 핀의 길이는 모두 동일하다.
상기 복수의 리프트 핀 중에서 최외각부에 있는 리프트 핀은 상기 기판 고정부의 최외각부 보다는 외측이고, 상기 기판의 최외각부 보다는 내측에 위치한다.
상기 복수의 리프트 핀의 상부구조 길이는 상기 척(Chuck) 몸체부의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 짧아지고, 상기 제1 승강기와 제2 승강기는 평판 형상을 갖는다. 또는 상기 복수의 리프트 핀의 상부구조 길이는 모두 동일하고, 상기 제1 승강기는 상기 척(Chuck) 몸체부의 가장자리에서 중앙부로 갈수록 그 고도가 낮아지는 형상을 갖고, 상기 제2 승강기는 평판 형상을 갖는다.
본원 발명의 다른 실시예에 따른 기판 고정부, 척(Chuck) 몸체부, 제1 폭을 갖는 상부구조와 상기 제1폭보다는 작은 제2 폭을 갖는 하부구조를 포함하는 복수의 리프트 핀, 및 독립적으로 이동하는 제1 내지 제2 승강기를 포함하는 기판지지 장치를 이용하여 기판을 탈·부착하는 방법은 (a) 상기 기판 고정부 상에 기판을 로딩하는 단계; (b) 상기 제1 승강기를 상승시켜 상기 기판의 가장자리 영역이 상기 기판 고정부에서 떨어지도록 하는 단계; (c) 상기 제1 승강기를 계속 상승시켜 상기 기판의 중앙 영역이 상기 기판 고정부로부터 떨어지도록 하는 단계; 및 (d) 상기 제2 승강기를 상승시켜서 상기 기판의 높이를 일정하게 하는 단계를 포함한
한편, 상기 (a) 단계는 (a1) 상기 제1 승강기 및 제2 승강기를 모두 상승시켜 복수의 리프트 핀이 모두 일정한 높이가 되도록 정렬하는 단계; (a2) 일정한 높이의 리프트 핀에 기판을 위치시키는 단계; (a3) 상기 제2 승강기를 하강시켜서 상기 기판의 중앙 영역이 상기 기판 고정부에 닿게 하는 단계; 및 (a4) 상기 제1 승강기를 하강시켜서 상기 기판의 가장자리 영역이 상기 기판 고정부에 닿게 하는 단계를 더 포함한다.
이때, 상기 복수의 리프트 핀의 상부구조 길이는 상기 척(Chuck) 몸체부의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 짧아지고, 상기 제1 승강기와 제2 승강기는 평판 형상을 갖는다. 또는 상기 복수의 리프트 핀의 상부구조 길이는 모두 동일하고, 상기 제1 승강기는 상기 척(Chuck) 몸체부의 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 고도가 낮아지는 형상을 갖고, 상기 제2 승강기는 평판 형상을 갖는다.
본 발명에 의한 기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법에 따르면, 척(Chuck) 몸체부로부터 기판을 이격시키는 과정에서는 기판이 가장자리에서부터 척에서 이격되어 기판의 탈착을 쉽게 하고, 기판이 완전히 척에서 이격된 이후에는 기판의 처짐을 최소화하여 기판 지지 성능이 향상되고, 기판을 더욱 용이하고 안전하게 인입/반출 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판지지 장치의 평면도.
도 2는 도1의 X-X'선을 따라 절단한 단면과 기판 탈·부착 하는 방법의 순서를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판지지 장치와 기판 탈·부착 하는 방법의 순서를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판지지 장치를 설명하는 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판을 탈·부착 하는 방법을 나타내는 순서도.
특정 실시예의 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예의 여러 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 청구범위에 의해 한정되고 커버되는 다수의 여러 방법으로 구현될 수 있다. 본 상세한 설명은 동일한 참조 번호가 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타내는 도면을 참조하여 설명된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 기판지지 장치의 평면도이고, 도 2는 도1의 X-X'선을 따라 절단한 상태의 단면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판지지 장치의 단면도이다.
도 1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 먼저 본 실시예에 따른 기판지지 장치는 기판(G)을 고정하는 기판 고정부(102), 상기 기판 고정부의 하부에 위치하는 척(Chuck) 몸체부(101), 상기 기판 고정부(102) 및 척(Chuck) 몸체부(101)를 상·하로 관통하는 복수의 제1 관통홀(103), 복수의 리프트 핀(106), 서로 독립적으로 움직일 수 있는 제1 내지 제2 승강기(107, 109)를 포함하여 구성된다.
상기 척(Chuck) 몸체부(101)는 기판이 부착되는 기판 고정부(102)를 지지하여 상기 척(Chuck) 몸체부와 기판 고정부는 척(chuck)을 구성한다. 척(Chuck) 몸체부(101)는 척의 전체적인 형상을 유지하고, 척(Chuck) 몸체부(101)를 형성하는 재질은 알루미늄 금속이나 페놀 수지 등의 경화 수지가 바람직하나, 이들 재료에 특별히 한정되지는 않는다.
척(Chuck)이 점착척인 경우에 기판 고정부(102)은 점착층으로서 물질 자체의 점착 특성을 이용하여 기판을 반복적으로 부착하는 구성으로, 점착층로부터 기판이 탈착될 때 점착층의 구성 물질이 부분적으로 떨어져 나가서 기판면에 이물질로 남지 않아야 한다. 이러한 점착층은 척(Chuck) 몸체부(101) 상면의 전체면에 형성되어도 무방하고, 일정한 형상으로 패턴화되어서 형성되어도 무방하다. 점착층을 형성하는 재질은 실리콘계, 아크릴계 재료가 바람직하나, 이들 재료에 특별히 한정되지는 않는다. 척(Chuck)이 정전척인 경우에 기판 고정부(102)는 외부로부터 공급되는 전원에 의하여 정전기력을 발생하는 전극을 포함하고, 발생된 정전기력에 의해서 기판을 고정하는 영역이다. 상기 전극은 금, 백금, 은, 티탄, 텅스텐, 탄탈 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
척(Chuck) 몸체부(101)와 기판 고정부(102)를 상·하로 관통하는 복수의 제1 관통홀(103)은 기판 탈·부착시에 기판을 지지하는 리프트 핀(106)이 움직일 수 있는 통로 역할을 하는 것으로, 제1 관통홀(103)의 폭은 리프트 핀(106)의 폭보다 크도록 형성된다.
리프트 핀(106)은 척(Chuck)에 기판을 탈·부착하는 경우에 기판을 지지하는 구성으로서, 복수의 제1 관통홀(103)을 통하여 상·하로 움직이고, 제1 폭을 갖는 상부구조(104), 상기 제1폭보다는 작은 제2 폭을 갖는 하부구조(105), 및 상기 상부 구조와 하부 구조 사이에 형성되는 단차부를 포함하여 구성된다. 이때, 모든 리프트 핀(106)은 상부구조 및 하부구조를 포함하는 전체 길이가 동일하다.
척(Chuck) 몸체부(101)의 하부에는 상·하로 움직이는 제1 승강기(107)가 위치하는데, 제1 승강기(107)은 리프트 핀(106)의 제1 폭보다는 작고, 제2 폭보다는 큰 복수의 제2 관통홀(108)을 포함한다. 제1 승강기(107) 하부에는 상·하로 움직이는 제2 승강기(109)가 위치한고, 그 상부면에는 리프트 핀(106)의 하단부를 수용하는 오목부(110)를 형성할 수 있다.
제1 승강기(107) 및 제2 승강기(109)는 독립적으로 상·하로 움직이고, 제1 승강기(107) 및 제2 승강기(109)의 움직임에 따라 리프트 핀(106)이 상·하로 이동한다. 즉, 리프트 핀의 하부구조(105)의 길이가 제1 승강기(107) 및 제2 승강기(109) 사이의 간격보다 짧은 경우에는 상기 복수의 리프트 핀(106)을 구성하는 상부구조의 하단부가 상기 제1 승강기의 상부면에 접하여 상기 제1 승강기의 상·하 운동에 따라 상기 복수의 리프트 핀도 상·하 운동을 하게 된다(도 2의 (c) 참조). 한편, 리프트 핀의 하부구조(105)의 길이가 상기 제1 승강기(107) 및 제2 승강기(109) 사이의 간격보다 긴 경우에는 상기 복수의 리프트 핀을 구성하는 하부구조의 하단부가 상기 제2 승강기(109)의 상부면에 접하여, 제2 승강기(109)의 상·하 운동에 따라 상기 복수의 리프트 핀(106)도 상·하 운동을 하게 된다(도 2의 (e) 참조).
척(Chuck)에 부착된 기판을 핀으로 이격 시키는데 있어서, 핀의 높이가 동일할 경우 기판 전체가 동시에 척(Chuck)에서 떨어지게 되며 이때 전체 기판을 흡착하고 있는 힘이 강하여 기판을 탈착하는 것이 매우 어렵거나, 기판이 파손되는 문제점이 발생된다. 이러한 문제점은 기판의 가장자리 영역에서부터 척(Chuck)에서 기판이 이격되도록 함으로써 해결할 수 있다. 이를 위한 도출된 본 발명에 따른 구성은 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 리프트 핀(106)의 상부구조(104) 길이는 척(Chuck) 몸체부(101)의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 짧아지고, 제1 승강기(107)와 제2 승강기(109)는 평판 형상을 갖는다. 기판을 기판 고정부(102)에서 이격하기 위하여 제1 승강기(107)를 상승시키면 척(Chuck) 몸체부(101)의 가장자리 영역에 위치하는 리프트 핀(106)은 상부구조(104)의 길이가 길고, 하부구조(105)의 길이가 짧아서 다른 영역의 리프트 핀보다 먼저 제1 승강기(107) 상면에 접촉되어 다른 리프트 핀에 비해서 먼저 상승하고, 계속적인 제1 승강기(107)의 상승에 의해서 점차 중앙 영역 쪽에 위치하는 리프트 핀들도 상승하게 된다. 이러한 순차적인 리프트 핀의 순차적인 상승에 의해서 기판(G)은 가장자리 영역부터 기판 고정부(102)에서 먼저 이격되고(도 2의 (b) 참조), 이후에 점진적으로 기판(G)의 중앙 영역 쪽으로 이격이 확장된다(도 2의 (c) 참조). 한편, 제2 승강기(109)가 상승하는 경우에는 리프트 핀(106)의 길이가 모두 동일하므로, 리프트 핀의 하부구조(105)의 길이가 긴 중앙 영역의 리프트 핀들이 우선적으로 상승하게 되고, 최종적으로는 복수의 리프트 핀들이 모두 동일한 높이를 유지하게 된다(도 2의 (e) 참조).
본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 도 3에서 도시된 바와 같이 복수의 리프트 핀(206)의 상부구조 길이(204)는 모두 동일하고, 제1 승강기(207)는 척(Chuck) 몸체부(201)의 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 그 고도가 낮아지는 형상을 갖고, 상기 제2 승강기는 평판 형상을 갖는다. 기판을 기판 고정부(201)에서 이격하기 위하여 제1 승강기(207)를 상승시키면 리프트 핀(206)은 상부구조(204)와 하부구조(205)의 길이가 같으므로, 제1 승강기(207)의 형상에 따라서 척(Chuck) 몸체부(201)의 가장자리 영역에 위치하는 리프트 핀(206)이 다른 영역의 리프트 핀보다 먼저 제1 승강기(207) 상면에 접촉되어 다른 리프트 핀에 비해서 먼저 상승하고, 계속적인 제1 승강기(207)의 상승에 의해서 점차 중앙 영역 쪽에 위치하는 리프트 핀들도 상승하게 된다. 이러한 순차적인 리프트 핀(206)의 순차적인 상승에 의해서 기판(G)은 가장자리 영역부터 점착층(202)에서 먼저 이격되고(도 3의 (b) 참조), 이후에 점진적으로 기판(G)의 중앙 영역 쪽으로 이격이 확장된다(도 3의 (c) 참조). 도 3에서는 제1 승강기(207)가 계단 형상을 이루고 있으나, 이에 한정되지 않고 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 그 고도가 낮아지는 형상이면 어떠한 형상이든 무방하다. 한편, 제2 승강기(209)가 상승하는 경우에는 리프트 핀(206)의 길이가 모두 동일하므로, 제2 승강기(207)의 높이가 낮은 중앙 영역에서 리프트 핀들이 우선적으로 상승하게 되고, 최종적으로는 복수의 리프트 핀들이 모두 동일한 높이를 유지하게 된다(도 3의 (e) 참조).
도 4(a)는 일반적인 기판지지 장치를 나타내는 단면도이고, 도 4(b) 내지 (c)는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판지지 장치를 나타내는 단면도이다. 도4의 (a)에서 도시된 바와 같이 복수의 리프트 핀 중에서 최외각에 위치하는 리프트 핀(306a)이 기판 고정부(302)의 최외각 안쪽에 위치하는 경우에는, 기판지지 장치에서 승강기가 상승함에 따라 최외각 리프트 핀(306a)이 제일 먼저 상승 이동하여 기판에 닿고, 그 이후에도 계속해서 승강기의 상승하면 최외각 리프트 핀(306a)의 주변의 모든 방향에서 기판(G)이 기판 고정부(302)에 의해서 매우 강하게 부착되어 있어서 기판(G)이 이격되지 못하고, 기판(G)과 최외각 리프트 핀(306a)이 맞닿는 부분에 힘이 집중되어 기판(G)는 그 영역에서 깨질 수 있다.
따라서, 이러한 문제점은 복수의 리프트 핀 중에서 최외각부에 있는 리프트 핀(306a)은 기판 고정부(302)의 최외각부 보다는 외측이고, 상기 기판(G)의 최외각부 보다는 내측에 위치하는 것에 의해서 해결이 가능하다. 도 4(b) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판지지 장치에서는 기판(G)의 최외각부가 기판 고정부(302)에 의해서 부착 되지 아니하여 상승하는 최외각 리프트 핀(306a)에 의해서 기판(G)이 용이하게 기판 고정부(302)로부터 이탈된다.
다음으로 상술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 기판지지 장치를 이용하는 기판 탈·부착 방법에 대해서 설명한다. 도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 기판 탈·부착 하는 방법의 순서를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 기판을 탈·부착 하는 방법을 나타내는 순서도이다.
우선 기판(G)을 기판 고정부(102)에서 탈착하는 방법에 대해서 살펴본다.
기판 고정부(102) 상에 기판(G)을 로딩한다(S100). 이때에는 제1 내지 제2 승강기(107, 109)가 최하단까지 하강한 상태로서, 모든 리프트 핀(106)은 척(Chuck) 몸체부(101)의 상단면보다 아래에 위치한다(도 2의 (a) 참조). 여기서, 기판 고정부는 점착척에서는 점착층이고, 정전척에서는 전극에 의해서 정전력이 발생되어 기판을 고정하는 영역이다.
이후에 제2 승강기(109)는 정지한 상태로 제1 승강기(107)를 상승시켜 기판(G)의 가장자리 영역이 우선적으로 기판 고정부(102)에서 떨어지도록 한다(S200). 제1 승강기(107)를 상승시키면 상부구조(104)의 길이가 길고 하부구조(105)의 길이가 짧은 최외각 리프트 핀의 단차부가 먼저 제1 승강기(107)의 상부면에 접촉되어, 최외각 리프트 핀부터 상승하여 기판의 가장자리 영역을 우선적으로 이격시키게 된다(도 2의 (b) 참조).
제1 승강기(107)를 계속 상승시켜 상기 기판(G)의 중앙 영역이 기판 고정부(102)로부터 떨어지도록 한다(S300). 제1 승강기(107)이 계속해서 상승하면 리프트 핀의 상부구조(104) 길이가 척(Chuck) 몸체부(101)의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 짧아지는 구조에 의해서 보다 내부에 존재하는 리프트 핀들이 차례로 상승하게 되고, 최종적으로 기판(G)의 중앙 영역이 기판 고정부(102)로부터 떨어지게 된다(도 2의 (c) 참조).
이후에, 제1 승강기(107)는 정지하고 제2 승강기(109)를 상승시켜서 기판(G)의 높이를 일정하게 한다(S400). 제2 승강기(109)를 상승시키면 리프트 핀의 하부구조(105)의 길이가 제일 긴 중앙영역에 위치하는 리프트 핀이 제일 먼저 제2 승강기(109)에 닿게 되므로, 중앙 영역의 리프트 핀부터 상승한다. 그리고, 계속적인 제2 승강기(109)의 상승에 의해서 중앙영역에서 멀어지는 차례로 리프트 핀들이 상승하게 된다. 최종적으로는 모든 리프트 핀(106)들의 하단부가 제2 승강기(109)의 상부면에 위치하고, 모든 리프트 핀(106)의 길이가 동일하므로 기판(G)의 높이를 일정하게 된다(도 2의 (e) 참조).
도 3은 본 발명에 따른 다른 일 실시예를 도시하는데, 도 2에서는 리프트 핀(106)의 상부구조(104)의 길이를 달리하여 제1 승강기에 가장자리 영역부터 중앙 영역까지 순차적으로 닿게 하여, 다른 영역보다 먼저 상승된 가장자리 영역의 리프트 핀에 의해서 기판(G)이 가장자리부터 기판 고정부(102)로부터 이격되도록 한 반면에, 도 3에서는 복수의 리프트 핀(206)의 상부구조(204) 길이는 모두 동일하고, 제1 승강기(207)는 척(Chuck) 몸체부(201)의 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 그 고도가 낮아지는 형상을 갖도록 하여 다른 영역보다 먼저 상승된 가장자리 영역의 리프트 핀에 의해서 기판(G)이 가장자리부터 기판 고정부(202)로부터 이격되도록 하였다.
다음으로, 기판(G)을 기판 고정부(102)에 부착하는 방법에 대해서 살펴본다. 이는 앞에서 살펴본 기판(G)을 기판 고정부(102)로부터 탈착하는 방법을 역으로 실행하는 것과 유사하다. 즉, 제1 승강기(107) 및 제2 승강기(109)를 모두 상승시켜 복수의 리프트 핀(106)이 모두 일정한 높이가 되도록 정렬하는 단계; 일정한 높이의 리프트 핀에 기판(G)을 위치시키는 단계; 제2 승강기(109)를 하강시켜서 상기 기판(G)의 중앙 영역이 기판 고정부(102)에 닿게 하는 단계; 및 제1 승강기(107)를 하강시켜서 상기 기판(G)의 가장자리 영역이 기판 고정부(102)에 닿게 하는 단계를 차례로 실시하면 기판(G)을 기판 고정부(102)에 부착하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기판 고정부, 척(Chuck) 몸체부와 독립적으로 움직이는 제1 내지 제2 승강기에 의해서 이동하는 리프트 핀을 포함하는 기판지지 장치 및 이를 이용한 기판 탈·부착 방법에 의해서 기판을 척(Chuck)으로 인입/반출시 안정된 이송이 가능케 되고, 기판 로딩시에는 기판이 안정하게 부착될 수 있게 하고, 기판 언로딩시에는 기판의 깨짐을 최소화 할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 기판지지 장치는 OLED 소자 제작을 위한 기판 고정용 척으로써, 척 상부에 기판을 로딩하여 기판을 척에 고정시킨 후 척을 뒤집어 OLED소자를 상향 증착하는 방식으로 이용할 수 있으며, 또한 척을 수직하게 세워 OLED 소자를 측향 증착하는 방식으로 사용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
101, 201, 301 : 척(Chuck) 몸체부 102, 202, 302 : 기판 고정부
103, 203 : 제1 관통홀 104, 204 : 상부구조
105, 205 : 하부구조 106, 206, 306 : 리프트 핀
107, 207 : 제1 승강기 108, 208 : 제2 관통홀
109, 209 : 제2 승강기 110, 210 : 오목부

Claims (12)

  1. 기판을 고정하는 기판 고정부;
    상기 기판 고정부 하부에 위치하는 척(Chuck) 몸체부;
    상기 기판 고정부 및 척(Chuck) 몸체부를 상·하로 관통하는 복수의 제1 관통홀;
    상기 복수의 제1 관통홀을 통하여 상·하로 움직이고, 제1 폭을 갖는 상부구조, 상기 제1폭보다는 작은 제2 폭을 갖는 하부구조를 포함하는 복수의 리프트 핀;
    상기 척(Chuck) 몸체부의 하부에 위치하면서 상·하로 움직이고 상기 제1 폭보다는 작고, 상기 제2 폭보다는 큰 복수의 제2 관통홀을 포함하는 제1 승강기; 및
    상기 제1 승강기보다 하부에 위치하면서 상·하로 움직이는 제2 승강기를 포함하는 기판지지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀은 서로 독립적으로 움직이는 상기 제1 승강기 및 제2 승강기에 의해서 상·하로 움직이는 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하부구조의 길이가 상기 제1 승강기 및 제2 승강기 사이의 간격보다 짧은 경우에는 상기 상부구조의 하단부가 상기 제1 승강기의 상부면에 접하여 상기 제1 승강기의 상·하 운동에 따라 상기 복수의 리프트 핀도 상·하 운동을 하게 되는 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 하부구조의 길이가 상기 제1 승강기 및 제2 승강기 사이의 간격보다 긴 경우에는 상기 하부구조의 하단부가 상기 제2 승강기의 상부면에 접하여, 상기 제2 승강기의 상·하 운동에 따라 상기 복수의 리프트 핀도 상·하 운동을 하게 되는 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 승강기는 상부면에 상기 복수의 리프트 핀의 하단부를 수용하는 오목부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 척(Chuck) 몸체부는 점착척(Adhesive Chuck) 몸체부 또는 정전척(Electrostatic Chuck) 몸체부인 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀의 길이는 모두 동일한 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀 중에서 최외각부에 있는 리프트 핀은 상기 기판 고정부의 최외각부 보다는 외측이고, 상기 기판의 최외각부 보다는 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀의 상부구조 길이는 상기 척(Chuck) 몸체부의 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 짧아지고, 상기 제1 승강기와 제2 승강기는 평판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  10. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀의 상부구조 길이는 모두 동일하고, 상기 제1 승강기는 상기 척(Chuck) 몸체부의 가장자리에서 중앙부로 갈수록 그 고도가 낮아지는 형상을 갖고, 상기 제2 승강기는 평판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 기판지지 장치.
  11. 기판 고정부, 척(Chuck) 몸체부, 제1 폭을 갖는 상부구조와 상기 제1폭보다는 작은 제2 폭을 갖는 하부구조를 포함하는 복수의 리프트 핀, 및 독립적으로 이동하는 제1 내지 제2 승강기를 포함하는 기판지지 장치를 이용하여 기판을 탈·부착하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 기판 고정부 상에 기판을 로딩하는 단계;
    (b) 상기 제1 승강기를 상승시켜 상기 기판의 가장자리 영역이 상기 기판 고정부에서 떨어지도록 하는 단계;
    (c) 상기 제1 승강기를 계속 상승시켜 상기 기판의 중앙 영역이 상기 기판 고정부에서 떨어지도록 하는 단계; 및
    (d) 상기 제2 승강기를 상승시켜서 상기 기판의 높이를 일정하게 하는 단계를 포함하는 기판을 탈·부착하는 방법
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    (a1) 상기 제1 승강기 및 제2 승강기를 모두 상승시켜 복수의 리프트 핀이 모두 일정한 높이가 되도록 정렬하는 단계;
    (a2) 일정한 높이의 리프트 핀에 기판을 위치시키는 단계;
    (a3) 상기 제2 승강기를 하강시켜서 상기 기판의 중앙 영역이 상기 기판 고정부에 닿게 하는 단계; 및
    (a4) 상기 제1 승강기를 하강시켜서 상기 기판의 가장자리 영역이 상기 기판 고정부에 닿게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 탈·부착하는 방법.
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