KR101332294B1

KR101332294B1 - 기판지지핀 어셈블리

Info

Publication number: KR101332294B1
Application number: KR1020060135478A
Authority: KR
Inventors: 이명진; 유만호
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2013-11-22
Also published as: KR20080060868A

Abstract

본 발명은, 몸체와 상기 몸체보다 큰 직경의 핀헤드를 가지며, 기판안치대의 핀홀을 관통하여 설치되는 기판지지핀; 상기 기판안치대의 핀홀 내부에 설치되고, 상기 기판지지핀의 몸체가 관통하는 핀 가이드; 상기 핀홀의 내부에서 상기 핀 가이드의 상부에 설치되고, 상기 기판지지핀의 몸체가 관통하는 걸림링을 포함하는 기판지지핀 어셈블리에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 기판안치대의 상면을 절삭 가공하여 재활용하는 경우에도 걸림링을 교체하거나 절삭가공하기만 하면 기판안치 단계에서 기판지지핀의 핀헤드가 기판안치대의 상부로 돌출되지 않으므로 기판안치대의 재활용에 용이하게 대처할 수 있다.

기판지지핀, 걸림링

Description

기판지지핀 어셈블리{Substrate support pin assembly}

도 1은 일반적인 액정표시소자 제조장치의 개략 구성도

도 2는 도 1에서 기판안치대가 하강한 모습을 나타낸 도면

도 3은 종래 기판안치대와 기판지지핀의 결합상태를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판지지핀 어셈블리의 단면도

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판지지핀 어셈블리의 단면도

도 6은 기판안치대와 걸림링을 절삭가공한 모습을 나타낸 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

12: 기판안치대 12a: 핀홀

12b: 돌출부 15: 기판지지핀

15a: 몸체 15b: 핀헤드

16: 핀가이드 20: 걸림링

본 발명은 반도체소자 또는 액정표시소자의 제조장치에 관한 것으로서 구체적으로는 기판안치대로부터 기판을 분리하는 역할을 하는 기판지지핀 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자 또는 액정표시소자(Liquid Crystal Display)를 제조하기 위해서는 실리콘웨이퍼 또는 글래스(이하 '기판'이라 함)에 원료물질을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝(patterning)하는 식각공정 등을거치게 되며, 이들 각 공정은 해당공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 기판처리장치의 내부에서 진행된다.

도 1은 일 예로서 액정표시소자의 제조장치 중에서 원료물질을 플라즈마 상태로 변환시킨 후 박막을 증착하는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

이를 살펴보면, 일정한 반응영역을 정의하는 챔버(11), 상기 챔버(11)의 내부에 위치하며 상면에 기판(s)을 안치하는 기판안치대(12), 기판안치대(12)의 상부로 원료가스를 분사하는 가스분배판(13), 가스분배판(13)에 원료물질을 공급하는 가스공급관(14)을 포함한다.

가스분배판(13)의 중앙부에는 RF전력을 제공하는 RF전원(16)이 연결된다. 따라서 인가된 RF전력이 접지된 기판안치대(12)와 가스분배판(13)의 사이에서 RF전기 장을 형성하고, RF전기장에 의해 전자가 가속되어 중성기체와 충돌함으로써 활성종, 이온 및 전자의 혼합체인 플라즈마가 생성되며, 이렇게 생성된 활성종 및 이온이 기판(s)의 표면에 입사하여 박막을 형성한다.

한편, 기판(s)은 로봇암(미도시)에 의해 반송되며, 로봇암이 기판안치대(12)에 기판(s)을 안치하거나 기판안치대(12)로부터 기판(s)을 픽업하기 위해서는 기판안치대(12)로부터 기판(s)을 소정 높이로 들어올리는 기판지지핀(15)이 필요하다.

도 1은 기판안치대(12)가 공정영역으로 상승한 상태를 도시한 것으로서, 기판지지핀(15)은 기판안치대(12)를 상하로 관통하여 설치되지만 기판안치대(12)에 고정되지는 않기 때문에 상단이 기판안치대(12)의 돌출부에 걸려서 매달린 상태가된다.

공정영역에서 공정을 마친 후 기판안치대(12)가 하강하면 도 2에 도시된 바와 같이 기판지지핀(12)의 하단이 챔버 저면(11a)에 닿으면서 기판지지핀(15)의 상단이 기판안치대(12)의 상부로 돌출된다. 이때 기판안치대(12)에 안치되어 있던 기판(s)이 기판지지핀(15)에 의해 들어올려지면서 기판안치대(12)로부터 분리된다.

도 3은 기판지지핀(15)과 기판안치대(12)의 결합관계를 보다 상세히 나타낸 부분단면도로서, 기판지지핀(15)은 통상 세라믹으로 제조되며, 몸체(15a)와 몸체(15a)의 상단에 형성되어 몸체보다 상대적으로 큰 직경을 가지는 핀헤드(15b)로 이루어진다.

기판안치대(12)는 기판지지핀(15)의 몸체(15a)가 관통하는 핀홀(12a)을 구비 하며, 기판(s)이 안치되었을 때 기판지지핀(15)의 핀헤드(15b)가 기판안치대(15)의 상면으로 돌출되지 않아야 하기 때문에 상기 핀홀(12a)의 상단부는 상기 핀헤드(15b)를 수납할 수 있을 정도의 직경을 가져야 한다.

다만 기판지지핀(15)이 하부로 빠지지 않도록 핀홀(12a)의 내부에는 핀헤드(15b)가 걸릴 수 있는 돌출부(12b)가 내측으로 돌출된다. 따라서 기판안치대(12)가 상승하면 핀헤드(15b)가 돌출부(12b)에 걸리면서 기판지지핀(15)이 기판안치대(12)에 매달리는 상태가 된다.

또한 핀홀(12a)의 내부, 특히 상기 돌출부(12b)의 하부에는 기판지지핀(15)이 알루미늄 재질의 기판안치대(12)와 접촉하는 것을 방지하고 기판지지핀(15)의 안정적인 상하운동을 가이드하는 역할을 하는 핀가이드(16)가 삽입된다.

한편, 일반적으로 기판안치대(12)를 장시간 사용하면 기판(s)이 놓여지는 상면뿐만 아니라 측면 또는 하면이 플라즈마나 부식성 가스에 노출되어 손상이 발생하거나 고온이나 자체 하중으로 인한 변형이 발생하게 된다.

이 경우에 기판안치대(12)를 통째로 교체할 수도 있지만, 최근에는 비용절감을 위해서 상면이나 표면을 일정 두께로 절삭해내고 평탄화한 후에 재사용하는 경우가 많다.

그런데 기판안치대(12)의 상면을 일정 두께로 절삭해 내면 전술한 기판지지핀(15)의 핀헤드(15b)가 기판안치대(12)의 상부로 돌출되어 기판(s)이 기판안치대(12)의 상면에 밀착하지 못하는 문제가 발생하게 된다.

이대 핀헤드(15b)를 동일한 두께로 절삭해내면 이러한 문제가 해결되지만 수많은 개수의 기판지지핀(15)을 일일이 절삭 가공하는 것은 결코 용이한 일이 아니다.

또한 핀홀(12a) 내부의 돌출부(12b)는 기판지지핀(15)과의 마찰로 인하여 마모될 수밖에 없는데, 전술한 바와 같이 기판안치대(12)를 재사용하게 되면 전체적인 사용수명이 늘어나기 때문에 돌출부(12b)의 마모가 더욱 심해져서 기판 언로딩 과정에서 기판지지핀(15)이 수직상태를 유지하지 못하여 부러지는 원인을 제공하게 된다.

한편, 기판안치대(12)의 핀홀(12a) 내부에 전술한 돌출부(12b)를 형성하지 않음으로써 핀헤드(15b)가 핀가이드(16)의 상단에 직접 거치되도록 하는 경우도 있다.

그러나 이 경우에도 기판안치대(12)의 상면을 절삭한 후 재사용하기 위해서는 핀헤드(15b)가 상부로 돌출되지 않도록 핀가이드(16)의 상부를 동일한 두께로 절삭해내야 한다.

그런데 핀가이드(16)는 절연체인 세라믹으로 제조되는 고가의 부품일 뿐만 아니라 이를 별도로 절삭 가공하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판안치대의 상면을 절삭 가공하여 재활용하는 경우에도 기판지지핀의 핀헤드가 기판안치대의 상부로 돌출되지 않도록 용이하게 대처할 수 있는 기판지지핀 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해서, 몸체와 상기 몸체보다 큰 직경의 핀헤드를 가지며, 기판안치대의 핀홀을 관통하여 설치되는 기판지지핀; 상기 기판안치대의 핀홀 내부에 설치되고, 상기 기판지지핀의 몸체가 관통하는 핀 가이드; 상기 핀홀의 내부에서 상기 핀 가이드의 상부에 설치되고, 상기 기판지지핀의 몸체가 관통하는 걸림링을 포함하는 기판지지핀 어셈블리를 제공한다.

상기 걸림링은 기판안치대와 동일한 재질, 예를 들어 Al재질인 것이 바람직하다.

또한 상기 기판안치대의 핀홀에는 내측으로 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 걸림링은 상기 돌출부의 상부에 설치될 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판지지핀 어셈블리를 나타낸 단면도로서, 기판안치대(12)의 핀홀(12a) 내부에 핀 가이드(16)를 설치하고 상기 핀가이드(16)의 상부에 걸림링(20)을 설치한 점에 특징이 있다.

상기 걸림링(20)은 기판지지핀(15)의 몸체(15a) 보다는 큰 직경을 가지고 핀 헤드(15b)보다는 작은 직경을 가진다. 따라서 기판지지핀(15)의 몸체(15a)는 걸림링(20)과 그 하부의 핀가이드(16)를 관통할 수 있게 되며, 핀헤드(15b)는 걸림링(20)에 의해 걸리게 된다.

상기 걸림링(20)은 기판안치대(12)와 동일한 재질, 예를 들어 Al재질로 제조되는 것이 바람직하다.

이와 같이 핀가이드(16)의 상부에 걸림링(20)이 접하도록 설치할 수도 있으나, 도 5에 도시된 바와 같이 종래처럼 핀홀(12a)의 내부에 돌출부(12b)를 형성하고 상기 돌출부(12b)의 상부에 걸림링(20)을 위치시킬 수도 있다.

이와 같이 핀홀(12a)의 내부에 걸림링(20)을 설치하면, 기판안치대(12)를 재사용하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 기판안치대(12)의 상면을 소정 두께로 절삭해내는 경우에도 상기 걸림링(20)을 빼내서 동일한 두께로 절삭해 내거나 보다 얇은 두께의 걸림링(20)으로 대체하기만 하면 기판(s)을 안치하는 단계에서 핀헤드(15a)가 기판안치대(12)의 상부로 돌출되는 문제를 해결할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 기판안치대(12)의 핀홀(12a) 내부에 돌출부가 생략되거나 돌출부(12b)의 상부에 걸림링(20)이 위치하기 때문에 종래처럼 돌출부(12b)가 직접 핀헤드(15b)와 접촉하여 마모됨으로써 기판지지핀(12)이 수직상태를 제대로 유지하지 못하는 문제도 방지된다.

본 발명에 따르면, 기판안치대의 상면을 절삭 가공하여 재활용하는 경우에도 걸림링을 교체하거나 절삭가공 하기만 하면 기판안치 단계에서 기판지지핀의 핀헤드가 기판안치대의 상부로 돌출되지 않으므로 기판안치대의 재활용에 용이하게 대처할 수 있다.

Claims

몸체와 상기 몸체보다 큰 직경의 핀헤드를 가지며, 기판안치대의 핀홀을 관통하여 설치되는 기판지지핀;

상기 기판안치대의 핀홀 내부에 설치되고, 상기 기판지지핀의 몸체가 관통하는 핀 가이드;

상기 핀홀의 내부에서 상기 핀 가이드의 상부에 설치되고, 상기 기판안치대로부터 탈착 가능하며 상기 기판지지핀의 몸체가 관통하는 걸림링;

을 포함하는 기판지지핀 어셈블리
제1항에 있어서,

상기 걸림링은 기판안치대와 동일한 재질로 이루어지고, 상기 기판안치대의 상면을 제1두께 절삭하는 경우 상기 걸림링을 분리하여 상기 제1두께만큼 절삭하여 상기 핀헤드가 상기 기판안치대로부터 돌출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 기판지지핀 어셈블리
제2항에 있어서,

상기 걸림링은 알루미늄(Al) 재질인 것을 특징으로 하는 기판지지핀 어셈블리
제1항에 있어서,

상기 기판안치대의 핀홀에는 내측으로 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 걸림링은 상기 돌출부의 상부에 설치되는 기판지지핀 어셈블리