KR101599205B1 - 트레이 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치 - Google Patents

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KR101599205B1
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김수천
차동일
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주식회사 테스
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Abstract

본 발명은 트레이 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 트레이 어셈블리는 기판이 안착되며 상기 기판이 안착되는 면과 평행하게 소정거리 이동 가능하게 구비되는 트레이 및 상기 트레이의 하부에 구비되어 상기 마스크시트를 당기도록 상기 트레이와 연동하여 이동하며, 상기 기판이 안착된 면에 대해 수직방향으로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 마그넷 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

트레이 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치 {Tray assembly and thin-film deposition apparatus having the same}
본 발명은 트레이 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치에 대한 것이다.
글라스 또는 반도체 웨이퍼 등(이하, '기판'이라 함)의 상면에 소정의 패턴대로 박막을 증착하고자 하는 경우에 상기 패턴이 형성된 마스크 시트를 상기 기판 상에 안착시키고 상기 박막을 증착하게 된다.
이때, 상기 기판이 안착되는 트레이가 이동하지 않는 고정형의 경우에 비젼 얼라인먼트(vision alignment)를 통해 상기 마스크 프레임의 위치 정확도를 높일 수 있다.
하지만, 상기 트레이가 증착공정 중에 이동하는 소위 '스캔방식'의 경우, 상기 트레이와 마그넷 플레이트와의 간섭으로 인해 비젼 얼라인먼트를 적용하지 못하고 상기 비젼 얼라인먼트에 비해 정확도가 현저히 떨어지는 기계적 얼라인먼트(mechanical alignment)에 의해 상기 마스크 프레임의 위치를 정하게 된다.
이러한 기계적 얼라인먼트는 전술한 비젼 얼라인먼트에 비해 그 정확도가 현저히 떨어지므로 보다 정밀해지는 박막증착장치에서는 채용하기 곤란한 점이 있다. 따라서, 기판이 안착되는 트레이가 상기 기판이 놓인 면에 대해 평행한 방향으로 이동 가능한 '스캔방식'에서 비젼 얼라인먼트가 가능한 트레이 구조의 개발이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기판이 안착되는 트레이가 상기 기판이 놓인 면에 평행한 방향으로 이동 가능한 스캔 방식의 박막증착장치에서 비젼 얼라인먼트가 가능한 트레이 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 비젼 얼라인먼트 시에 상기 기판을 손상을 방지할 수 있는 트레이 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 기판이 안착되며 상기 기판이 안착되는 면에 대해 평행한 방향으로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 트레이 및 상기 트레이의 하부에 구비되어 상기 트레이와 연동하여 이동하며, 상기 기판이 안착된 면에 대해 수직한 방향으로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 마그넷 플레이트를 구비하는 트레이 어셈블리에 의해 달성된다.
여기서, 상기 마그넷 플레이트의 수직방향 이동을 가이드하며 상기 트레이를 향해 상기 마그넷 플레이트에 소정의 힘을 가하는 가이드부 및 상기 마그넷 플레이트가 상기 트레이에서 멀어지는 방향으로 선택적으로 힘을 가하며 상기 트레이의 이동 시에 상기 마그넷 플레이트와 간섭되지 않는 당김부를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 가이드부는 상기 마그넷 플레이트의 수직방향 이동을 가이드하는 가이드샤프트와 상기 가이드샤프트를 따라 구비되어 상기 트레이를 향해 상기 마그넷 플레이트에 힘을 가하는 탄성부재를 구비하고, 상기 당김부는 상기 마그넷 플레이트의 하부에 구비된 걸림부와, 상기 걸림부와 선택적으로 걸리도록 상기 기판이 안착된 면에 대해 수직방향으로 상하이동 가능하게 구비되며 상기 트레이의 이동 시에 상기 걸림부와 간섭되지 않는 걸림쇄를 구비할 수 있다.
이 때, 상기 가이드샤프트의 상단부는 상기 트레이의 하면에 연결되고, 상기 마그넷 플레이트의 일측에 상기 가이드샤프트가 상하로 이동 가능하게 연결되는 리니어부쉬를 더 구비하고, 상기 가이드샤프트를 따라 상기 리니어부쉬와 상기 가이드샤프트의 하단부 사이에 상기 탄성부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 가이드샤프트의 상단부는 상기 마그넷 플레이트의 일측에 연결되고, 상기 트레이에 형성된 절곡부에 상기 가이드샤프트가 상하로 이동 가능하게 연결되는 리니어부쉬를 더 구비하고, 상기 가이드샤프트를 따라 상기 리니어부쉬와 마그넷 플레이트 사이에 상기 탄성부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 가이드샤프트는 상기 마그넷 플레이트를 관통하여 그 상단부가 상기 트레이에 연결되고, 상기 트레이의 일측에 상기 마그넷 플레이트의 상하이동을 가이드하는 LM 가이드 레일을 더 구비하고, 상기 가이드샤프트를 따라 상기 마그넷 플레이트와 상기 가이드샤프트의 하단부 사이에 상기 탄성부재가 구비될 수 있다.
한편, 상기 걸림부는 상기 마그넷 플레이트의 하면에 서로 마주보는 한 쌍으로 구비되고, 상기 걸림쇄는 그 단부에 상기 한 쌍의 걸림부 사이에 위치하며 상기 걸림쇄의 하방 이동 시에 상기 걸림부에 걸리는 걸림턱을 구비할 수 있다.
또한, 상기 걸림부는 상기 마그넷 플레이트의 하면에 절곡되어 구비되고, 상기 걸림쇄는 상단부가 상기 걸림부를 향해 절곡되어 형성되어, 상기 걸림쇄의 하방 이동 시에 상기 걸림쇄의 상단부가 상기 걸림부에 걸리도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 걸림부는 상기 마그넷 플레이트의 하면에 서로 마주보는 한 쌍으로 구비되고, 상기 걸림쇄는 회전 가능하게 구비되어 그 상단부에 회전중심까지의 거리가 더 짧으며 그 길이가 상대적으로 더 긴 한 쌍의 장변부와 상기 회전중심까지의 거리가 더 길며 그 길이가 상대적으로 더 짧은 한 쌍의 단변부를 가지는 회전부를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 걸림쇄가 상부로 이동하는 경우 상기 장변부가 상기 걸림부에 평행하도록 상기 회전부를 회전시켜 상기 한 쌍의 걸림부 사이로 상기 걸림쇄가 상승하며, 상기 회전부가 상기 한 쌍의 걸림부 사이에 위치한 경우에 상기 장변부가 상기 걸림부에 수직하게 위치하도록 상기 걸림쇄를 회전시킬 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 기판이 안착된 트레이와, 상기 트레이의 하부에 구비되어 상기 기판이 안착된 면에 대해 수직방향으로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 마그넷 플레이트를 구비한 트레이 어셈블리를 포함하는 박막증착장치의 증착방법에 있어서, 상기 트레이 어셈블리가 구비된 챔버 내로 마스크 시트를 구비한 마스크 프레임을 로딩하는 단계, 상기 마그넷 플레이트를 상기 트레이에서 멀어지는 방향으로 이동시키는 단계, 상기 마스크 프레임이 상기 기판의 상부에 소정 거리 이내로 인접하도록 이동시키고, 상기 마스크 프레임에 대한 비젼 얼라인먼트를 수행하는 단계, 상기 마스크 프레임을 이동시켜 상기 마스크 시트를 상기 기판에 접촉시키는 단계, 상기 마그넷 플레이트를 상승시켜 상기 마스크 시트를 당겨 상기 기판에 밀착시키는 단계, 상기 마스크 프레임 및 상기 트레이 어셈블리를 상기 기판이 안착되는 면과 평행하게 소정거리 이동시켜 상기 기판에 박막을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치의 증착방법에 의해 달성된다.
전술한 구성을 가지는 본 발명의 트레이 어셈블리에 따르면 기판이 안착되는 트레이가 상기 기판이 놓인 면에 평행한 방향으로 이동 가능한 스캔 방식의 박막증착장치에서 마그넷 플레이트의 상하방향 이동과 상기 트레이의 수평방향 이동이 서로 간섭되지 않고 수행됨으로써 비젼 얼라인먼트가 가능해진다.
또한, 본 발명의 트레이 어셈블리에 따르면 상기 비젼 얼라인먼트 시에 상기 마그넷 플레이트가 상기 트레이에서 이격되어 위치함으로써 상기 기판의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이 어셈블리를 도시한 분해사시도 및 단면도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트레이 어셈블리를 도시한 분해사시도 및 단면도,
도 4는 도 1의 평면도,
도 5 내지 도 7은 마그넷 플레이트를 기판이 놓인 면에 수직한 방향으로 이동시키기 위한 당김부의 다양한 실시예를 도시한 도면,
도 8 내지 도 14는 상기 트레이 어셈블리의 상부에 상기 마스크 프레임을 비젼 얼라인먼트하는 일련의 동작을 도시한 도면이다.
본 발명에서 설명하는 트레이 어셈블리는 그 상부에 마스크 시트를 포함하는 마스크 프레임이 선택적으로 안착될 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 트레이 어셈블리에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이 어셈블리를 도시한 도면이다. 도 1의 (A)는 상기 트레이 어셈블리의 분해사시도이고, 도 1의 (B)는 상기 트레이 어셈블리의 단면도이다.
도 1의 (A) 및 (B)를 참조하면, 상기 트레이 어셈블리(1000)는 기판(G)이 안착되며 상기 기판(G)이 안착되는 면에 대해 평행한 방향으로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 트레이(300) 및 상기 트레이(300)의 하부에 구비되어 상기 마스크시트에인장력을 가하도록 상기 트레이(300)와 연동하여 이동하며, 상기 기판(G)이 안착된 면에 대해 수직방향으로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 마그넷 플레이트(500)를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 트레이 어셈블리(1000)는 상기 기판(G)이 안착되는 면에 대해 상기 트레이(300)가 평행한 방향으로 소정거리 이동 가능하게 구비되는 소위 '스캔방식'에서, 상기 마스크 프레임(100)의 마스크 시트에 인장력을 가하여 상기 기판(G)에 밀착시키는 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 기판(G)이 안착된 면에 대해 수직방향으로 소정거리 이동 가능하도록 구비된다.
예를 들어, 증착공정 중에 기판이 안착된 트레이가 이동하지 않는 고정형인 경우에 마스크 시트를 당기기 위한 마그넷 플레이트가 상기 트레이에 대해 수직한 방향으로 상하로 이동 가능하게 구비된다.
즉, 상기 마스크 시트가 장착된 마스크 프레임이 정열 또는 얼라인먼트(alignment)(이하, '얼라인먼트'라 함)를 위해 상기 기판을 향해 인접하여 이동하는 경우에 상기 마그넷 플레이트는 상기 트레이에서 아래쪽으로 이동하여 이격된다.
이어서, 비젼 얼라인먼트(vision alignment)를 통해 상기 마스크 프레임을 얼라인먼트하고, 상기 마스크 프레임을 추가로 하강시켜 상기 마스크 시트를 상기 기판에 접촉시킨다. 그리고, 상기 마그넷 플레이트를 상승시켜 상기 트레이의 하부에 밀착시키고, 상기 마그넷 플레이트의 당기는 힘에 의해 얼라인먼트된 상기 마스크 시트를 상기 기판을 향해 밀착시켜 그 위치를 고정하게 된다.
그런데, 전술한 방법은 상기 마그넷 플레이트를 상하로 이동시키면서 비젼 얼라인먼트를 통해 상기 마스크 프레임의 위치 정확도를 향상시킬 수 있지만, 상기 트레이가 상기 기판이 놓인 면에 대해 평행한 방향으로 이동하면서 증착이 이루어지는 소위 '스캔방식'에는 적용하기 힘들다는 문제점이 있다.
즉, 스캔 방식의 박막증착장치에서는 상기 마그넷 플레이트는 상기 트레이의 하부에 밀착되어 고정된다. 상기 마그넷 플레이트가 상하방향으로 이동하는 구조에서 상기 트레이가 이동하게 된다면 상기 마그넷 플레이트와 상기 트레이 간에 간섭이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 트레이가 이동하는 소위 스캔 방식에서는 상기 마그넷 플레이트가 상기 트레이의 하부에 고정되고, 상기 마스크 프레임이 상하로 이동하는 구조를 채택하게 된다.
이러한 구조에서, 비젼 얼라인먼트를 위하여 상기 마스크 프레임이 상기 기판에 인접하도록 이동한다면, 상기 마그넷 플레이트의 당기는 힘에 의해 얼라인먼트가 이루어지기 전에 상기 마스크 시트가 상기 기판에 밀착하게 된다. 이러한 상태에서 비젼 얼라인먼트를 위해 상기 마스크 프레임이 좌우로 미세하게 이동한다면 상기 마스크 시트에 의해 상기 기판에 스크래치와 같은 손상이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 트레이가 이동하는 스캔 방식에서는 비젼 얼라인먼트 방식이 아니라 기계적 얼라인먼트(mechanical alignment)를 채용하게 된다. 상기 기계적 얼라인먼트는 비젼 얼라인먼트와 같이 상기 마스크 시트에 소정의 표시를 하고 비젼 카메라(미도시) 등에 의해 상기 표시를 확인하여 위치를 수정하는 방식이 아니라, 상기 마스크 프레임 또는 상기 트레이에 소정의 구조물, 예를 들어 가이드핀과 상기 가이드핀이 삽입되는 홈을 구비하여 상기 가이드핀을 상기 홈에 삽입하여 얼라인먼트를 수행하는 방식이다.
이러한 기계적 얼라인먼트는 상기 스캔 방식에서 상기 기판의 손상을 방지할 수 있지만, 전술한 비젼 얼라인먼트에 비해 그 정확도가 현저히 떨어지므로 보다 정밀해지는 박막증착장치에서는 채용하기 곤란한 점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 기판이 안착되는 트레이가 상기 기판이 놓인 면에 대해 평행한 방향으로 이동 가능한 '스캔방식'에서 비젼 얼라인먼트가 가능한 트레이 구조를 제시하고자 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는 증착 공정 중에 상기 트레이(300)가 이동하는 구조에서 상기 마스크 프레임(100)의 비젼 얼라인먼트를 가능하게 하기 위하여 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)에서 이격되는 방향으로 이동 가능하도록 구비된다.
만약, 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)의 하부에 고정된다면, 비젼 얼라인먼트를 위하여 상기 마스크 프레임(100)이 상기 기판(G)에 인접하도록 이동하는 경우에 얼라인먼트가 이루어지기 전에 상기 마그넷 플레이트(500)의 인장력에 의해 상기 마스크 시트가 상기 기판(G)에 밀착하게 된다. 이러한 상태에서 비젼 얼라인먼트를 위해 상기 마스크 프레임(100)이 도면에서 좌우로 미세하게 이동한다면 상기 마스크 시트의 이동에 의해 상기 기판(G)에 스크래치와 같은 손상이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)에서 이격되는 방향으로 이동 가능하게 구비되므로, 상기 마스크 프레임(100)의 비젼 얼라인먼트를 수행하는 경우에 전술한 바와 같은 마스크 시트의 이동에 의한 상기 기판(G)의 손상을 방지할 수 있다. 이하, 상기와 같은 본 발명의 트레이 어셈블리(1000)의 구조에 대해서 도면을 참조하여 보다 상세히 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 트레이 어셈블리(1000)는 상기 기판(미도시)이 안착되는 트레이(300)와 상기 트레이(300)의 하부에서 상기 기판(G)이 안착된 면에 대해 수직방향으로 이동 가능하게 구비된 마그넷 플레이트(500)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 트레이 어셈블리(1000)의 상부에는 마스크 시트를 포함하는 마스크 프레임(100)이 선택적으로 안착될 수 있다. 도 1의 (A)에서는 상기 트레이(300)의 도시를 위해 상기 마스크 시트를 생략하고 상기 마스크 프레임(100)만 도시하였다.
상기 마그넷 플레이트(500)는 상기 트레이(300)와 연동하여 상기 기판(G)이 안착된 면에 대해 평행한 방향으로 이동함과 동시에 상기 기판(G)이 안착된 면에 대해 수직방향으로 이동 가능하게 구비된다. 이를 위하여, 상기 트레이 어셈블리(1000)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 수직방향 이동을 가이드하며 상기 트레이(300)를 향해 상기 마그넷 플레이트(500)에 소정의 힘을 가하는 가이드부(600) 및 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)에서 멀어지는 방향으로 선택적으로 힘을 가하며 상기 트레이(300)의 이동 시에 상기 마그넷 플레이트(500)와 간섭되지 않는 당김부(700)를 구비할 수 있다.
도 1 내지 도 3에서는 상기 가이드부의 구성에 대해서 상세히 살펴보고, 상기 당김부(700)에 대해서는 이후에 상세히 살펴보기로 한다.
상기 가이드부(600)는 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 기판(G)이 안착된 면에 대해 수직방향으로 이동하는 경우에 상기 수직방향의 이동을 가이드함과 동시에 상기 마그넷 플레이트(500)에 대해 상기 트레이(300)를 향해 소정의 힘을 가할 수 있다. 따라서, 후술하는 당김부(700)에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)를 당기는 경우에 상기 당김부(700)의 힘에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)에서 이격되어 하방으로 이동하며, 상기 당김부(700)의 당기는 힘이 사라지면 상기 마그넷 플레이트(500)는 상기 가이드부(600)에 의해 다시 상기 트레이(300)를 향해 이동하게 된다.
구체적으로, 본 실시예에서 상기 가이드부(600)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 수직방향 이동을 가이드하는 가이드샤프트(640)와 상기 가이드샤프트(640)를 따라 구비되어 상기 트레이(300)를 향해 상기 마그넷 플레이트(500)에 힘을 가하는 탄성부재(642)를 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 마그넷 플레이트(500)의 일측에 연장부(610)를 구비하고, 상기 연장부(610)의 관통홀(612)에 리니어 부쉬(linear bush)(630)가 연결된다. 상기 리니어부쉬(630)에는 상기 가이드샤프트(640)가 상하로 이동 가능하게 연결되며, 상기 가이드샤프트(640)의 상단부는 상기 트레이(300)의 하면에 연결된다. 상기 가이드샤프트(640)를 따라 상기 리니어부쉬(630)와 상기 가이드샤프트(640)의 하단부 사이에 상기 탄성부재(642)가 구비된다. 상기 탄성부재(642)는 평상 시에 상기 가이드샤프트(640)와 상기 리니어부쉬(630)가 서로 멀어지는 방향, 즉 상기 탄성부재(642)의 양측으로 미는 방향으로 힘을 가하게 된다. 따라서, 상기 당김부(700)에 의한 힘이 작용하지 않는 경우에는 도 1의 (B)와 같이 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)의 하부에 밀착하게 된다. 이러한 상태에서 상기 당김부(700)에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)의 하방으로 힘이 작용하게 되면 상기 당김부(700)의 힘에 의해 상기 탄성부재(642)의 탄성력을 이기고 상기 마그넷 플레이트(500)가 하방으로 이동하게 되어 상기 트레이(300)에서 이격된다.
도 2는 다른 실시예에 다른 트레이 어셈블리를 도시하며, 도 1과 비교하여 상기 가이드부의 구성에 있어 차이가 있다.
도 2를 참조하면, 상기 트레이 어셈블리(1000)에서 상기 가이드부(1600)는 도 1과 마찬가지로 상기 마그넷 플레이트(1500)의 수직방향 이동을 가이드하는 가이드샤프트(1640)와 상기 가이드샤프트(1640)를 따라 구비되어 상기 트레이(300)를 향해 상기 마그넷 플레이트(1500)에 힘을 가하는 탄성부재(1642)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 마그넷 플레이트(1500)의 일측에 연장부(1610)를 구비하고, 상기 연장부(1610)에 가이드 샤프트(1640)의 상단부가 연결된다. 또한, 상기 트레이(300)의 일측에 하방을 향해 연장되며 다시 90도 절곡된 절곡부(1620)를 구비한다. 상기 절곡부(1620)에 리니어 부쉬(1630)가 연결되며, 상기 리니어 부쉬(1630)를 관통하여 상기 가이드 샤프트(1640)가 상하로 이동 가능하게 구비된다. 여기서, 상기 가이드샤프트(1640)를 따라 구비되는 탄성부재(1642)는 상기 리니어 부쉬(1630)와 상기 마그넷 플레이트(1500)의 연장부(1610) 사이에 배치된다.
상기 탄성부재(1642)는 평상 시에 상기 마그넷 플레이트(1500)와 상기 리니어부쉬(1640)가 서로 멀어지는 방향, 즉 상기 탄성부재(1642)의 양측으로 미는 방향으로 힘을 가하게 된다. 따라서, 상기 당김부(700)에 의한 힘이 작용하지 않는 경우에는 도 2의 (B)와 같이 상기 마그넷 플레이트(1500)가 상기 트레이(300)의 하부에 밀착하게 된다. 이러한 상태에서 상기 당김부(700)에 의해 상기 마그넷 플레이트(1500)의 하방으로 힘이 작용하게 되면 상기 당김부(700)의 힘에 의해 상기 탄성부재(1642)의 탄성력을 이기고 상기 마그넷 플레이트(1500)가 하방으로 이동하게 되어 상기 트레이(300)에서 이격된다.
도 3은 또 다른 실시예에 다른 트레이 어셈블리를 도시하며, 도 1 및 도 2와 비교하여 상기 가이드부(2600)의 구성에 있어 차이가 있다.
도 3을 참조하면, 상기 트레이 어셈블리(1000)에서 상기 가이드부(2600)는 전술한 실시예들과 마찬가지로 상기 마그넷 플레이트(2500)의 수직방향 이동을 가이드하는 가이드샤프트(2640)와 상기 가이드샤프트(2640)를 따라 구비되어 상기 트레이(300)를 향해 상기 마그넷 플레이트(500)에 힘을 가하는 탄성부재(2642)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 마그넷 플레이트(2500)의 일측에 연결부(2610)를 구비하고, 상기 연결부(2610)를 관통하여 상기 가이드 샤프트(2640)의 상단부가 상기 트레이(300)에 연결된다. 상기 가이드샤트프(2640)를 따라 구비된 탄성부재(2642)는 상기 마그넷 플레이트(2500)의 하면과 상기 가이드 샤프트(2640)의 하단부 사이에 위치한다. 한편, 상기 트레이(300)의 일측에는 하방으로 연장된 연장부(2620)를 구비하고, 상기 연장부(2620)에 LM 가이드레일(2622)을 구비할 수 있다. 이때, 상기 마그넷 플레이트(2500)의 연결부(2610)의 단부에 형성된 절곡부(2612)가 상기 LM 가이드레일(2622)에 접하여 상기 LM 가이드레일(2622)에 의해 상기 마그넷 플레이트(2500)의 상하 이동을 가이드 하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 가이드 샤프트(2640) 이외에 LM 가이드레일(2622)을 더 구비하여 상기 마그넷 플레이트(500)의 이동을 가이드 하게 된다.
상기와 같은 구성에서 상기 탄성부재(2642)는 평상 시에 상기 마그넷 플레이트(2500)와 상기 가이드샤프트(2640)의 하단부가 서로 멀어지는 방향, 즉 상기 탄성부재(2642)의 양측으로 미는 방향으로 힘을 가하게 된다. 따라서, 상기 당김부(700)에 의한 힘이 작용하지 않는 경우에는 도 3의 (B)와 같이 상기 마그넷 플레이트(2500)가 상기 트레이(300)의 하부에 밀착하게 된다. 이러한 상태에서 상기 당김부(700)에 의해 상기 마그넷 플레이트(2500)의 하방으로 힘이 작용하게 되면 상기 당김부(700)의 힘에 의해 상기 탄성부재(2642)의 탄성력을 이기고 상기 마그넷 플레이트(2500)가 하방으로 이동하게 되어 상기 트레이(300)에서 이격된다.
한편, 도 4는 전술한 트레이 어셈블리(1000)에서 상기 마그넷 플레이트(500)의 평면도만을 도시한 도면이다. 도 4에서는 상기 마그넷 플레이트(500)에 전술한 가이드부(600)를 구비하는 경우에 상기 가이드부(600)의 위치 및 숫자를 변형시킨 다양한 실시예를 도시한다. 도 4에서는 편의상 도 1의 가이드부에 해당하는 도면부호 '600'을 사용하였지만, 도 2 및 도 3에 도시된 가이드부의 구성도 도 4의 실시예에 모두 적용될 수 있다. 또한, 도 4에서는 편의상 도 1의 마그넷 플레이트에 해당하는 도면부호 '500'을 사용하였지만, 도 2 및 도 3에 도시된 마그넷 플레이트의 구성도 도 4의 실시예에 모두 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 가이드부(600)는 도 4의 (A) 내지 (F)에 도시된 바와 같이 상기 마그넷 플레이트(500)에 2개, 3개, 4개, 6개 또는 8개 구비될 수 있으며, 그 위치로 적절하게 변형되어 구비될 수 있다. 이러한 가이드부(600)의 위치 및 숫자는 상기 트레이 어셈블리(1000)에서 상기 마그넷 플레이트(500)의 무게 및 크기에 따라 적절히 변형될 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 7은 다양한 실시예에 따른 당김부의 구성을 도시한다. 이하, 순차적으로 살펴본다. 도 5 내지 도 7에서 전술한 가이드부(600)는 편의상 간략히 도시하였음을 밝혀둔다.
도 5의 (A)는 상기 마스크 프레임(100)이 안착된 상기 트레이 어셈블리(1000)의 측면도이고, 도 5의 (B)는 정면도이다. 도 5의 (A)에서 상기 트레이 어셈블리는 좌우방향으로 이동하며, 도 5의 (B)에서 상기 트레이 어셈블리(1000)는 지면에 수직한 방향으로 이동하게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 당김부(1700)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 하부에 구비된 걸림부(1730)와, 상기 걸림부(1730)에 선택적으로 힘을 가하도록 상기 기판(G)이 안착된 면에 대해 수직방향으로 상하이동 가능하게 구비되며 상기 트레이(300)의 이동 시에 상기 걸림부(1730)와 간섭되지 않는 걸림쇄(1710)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서 상기 걸림부(1730)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 하면에 한 쌍 구비될 수 있으며, 상기 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 서로 마주보도록 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 걸림부(1730)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 하면에서 하방을 향해 연장되며, 다시 90도로 서로를 향해 절곡되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 한 쌍의 걸림부(1730)는 상기 트레이 어셈블리(1000)의 이동방향을 따라 평행하게 소정 길이로 연장되어 구성될 수 있다. 따라서, 도 5의 (A)와 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 상기 걸림쇄(1710)의 단부에 구비된 걸림턱(1712)이 상기 한 쌍의 걸림부(1730) 사이에 위치하게 된다.
따라서, 상기 걸림쇄(1710)가 상기 기판(G)이 놓인 면에 대해 수직방향으로 이동하는 경우, 예를 들어 상기 걸림쇄(1710)가 하방을 향해 이동하는 경우에 상기 걸림쇄(1710)의 걸림턱(1712)이 상기 걸림부(1730)에 간섭되어, 상기 마그넷 플레이트(500)가 하방을 향해 이동하게 된다. 반면에, 상기 걸림쇄(1710)에 하방을 향해 이동하려는 힘이 작용하지 않으면 전술한 바와 같이 상기 가이드부(600)에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)는 상부를 향해 이동하여 상기 트레이(300)의 하면에 밀착하게 된다.
한편, 상기 트레이 어셈블리(1000)가 상기 기판(G)이 놓인 면에 대해 평행한 방향으로 이동하는 경우에 상기 한 쌍의 걸림부(1730)는 상기 트레이 어셈블리(1000)의 이동 방향에 평행하게 소정 길이 연장되므로 상기 걸림쇄(1710)의 걸림턱(1712)은 상기 한 쌍의 걸림부(1730) 사이의 공간을 따라 상기 한 쌍의 걸림부(1730)와 간섭되지 않는다.
한편, 도 6은 다른 실시예에 따른 당김부(2700)를 도시한다.
도 6을 참조하면, 상기 걸림부(2720)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 하면에서 소정길이로 연장되고 다시 90도로 절곡되어 구비되며, 상기 걸림쇄(2710)는 그 상단부에서 상기 걸림부(2720)를 향해 절곡되어 구비된다. 따라서, 상기 걸림쇄(2710)가 하방으로 이동하는 경우에 상기 걸림쇄(2710)의 절곡된 상단부가 상기 걸림부(2720)의 절곡된 하단부에 걸리게 되어 상기 걸림쇄(2710)의 상하이동에 따라 상기 마그넷 플레이트(500)가 상하 이동을 하게 된다. 도 6에서 상기 트레이 어셈블리(1000)는 지면에 수직한 방향으로 이동하도록 구성되며, 상기 트레이 어셈블리(1000)의 이동 시에 상기 걸림쇄(2710)와 상기 걸림부(2720)는 서로 간섭되지 않는다.
한편, 도 7은 또 다른 실시예에 따른 당김부를 도시한다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해 마그넷 플레이트(500)의 하부에 구비되는 걸림부(2720A, 2720B)와 걸림쇄(2710)만을 도시한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에서 상기 걸림부(2720A, 2720B)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 하면에 한 쌍 구비되며, 도 5의 실시예와 유사하게 서로 마주보도록 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 걸림부(2720A, 2720B)는 상기 마그넷 플레이트(500)의 하면에서 하방을 향해 연장되며, 다시 90도로 서로를 향해 절곡되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 한 쌍의 걸림부(2720A, 2720B)는 상기 트레이 어셈블리(1000)의 이동방향을 따라 평행하게 소정 길이로 연장되어 구성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 상기 걸림쇄(2710)는 회전 가능하게 구비되며, 그 상단부에 회전부(2712)를 구비할 수 있다. 상기 회전부(2712)는 회전중심(2711)에서 그 외주까지의 거리가 달라지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 회전부(2712)는 상기 회전중심(2711)까지의 거리가 더 짧으며 그 길이가 상대적으로 더 긴 한 쌍의 장변부(2712A)와 상기 회전중심(2711)까지의 거리가 더 길며 그 길이가 상대적으로 더 짧은 한 쌍의 단변부(2712B)를 가지도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 도 7의 (A)와 같이 상기 걸림쇄(2710)의 상단부에 구비된 회전부(2712)가 상기 한 쌍의 걸림부(2720A, 2720B)의 하부에서 상부로 이동하는 경우 상기 회전부(2712)가 상기 한 쌍의 걸림부(2720A, 2720B) 사이의 공간을 지나도록(즉, 상기 회전부(2712)가 상기 한 쌍의 걸림부(2720A, 2720B)에 걸리지 않도록) 상기 장변부(2712A)가 상기 걸림부(2720A, 2720B)에 평행하게 상기 회전부(2712)를 회전시키고 상기 한 쌍의 걸림부(2720A, 2720B) 사이로 상기 걸림쇄(2710)를 상승시킨다.
이어서, 도 7의 (B)와 같이 상기 걸림쇄(2710)의 회전부(2712)가 상기 한 쌍의 걸림부(2720A, 2720B) 사이에 구비한 경우에 상기 회전부(2712)를 화살표 방향으로 회전시키게 되면, 도 7의 (C)와 같이 상기 장변부(2712A)가 상기 걸림부(2720A, 2720B)에 수직하게 위치하여 상기 장변부(2712A)의 양단부가 상기 걸림부(2720A, 2720B)의 상부에 위치하게 된다. 이와 같은 상태에서 상기 걸림쇄(2710)를 하방으로 당기게 되면 상기 장변부(2712A)의 양단부가 상기 걸림부(2720A, 2720B)에 걸리게 되어 상기 마그넷 플레이트(500)가 함께 하방으로 이동하게 된다.
이하에서는 상기와 같은 구조를 가지는 트레이 어셈블리의 상부에 상기 마스크 시트를 포함하는 마스크 프레임을 안착시키는 경우에 비젼 얼라인머트에 의해 얼라인먼트를 수행하고 상기 마스크 프레임을 안착시키고 상기 트레이 어셈블리를 이동시켜 증착을 수행하는 과정을 살펴보기로 한다. 도 8 내지 도 14는 상기 과정을 순차적으로 도시한 도면이다. 도 8 내지 도 14에서 상기 가이드부는 도 1의 실시예에서 설명된 구성으로 도시하고, 상기 당김부는 상기 도 5의 실시예에서 설명된 구성으로 도시하지만 이에 한정되지 않으며 상기 가이드부와 당김부는 전술한 다른 실시예로 적절히 변형 가능하다.
먼저, 도 8은 증착을 수행하고자 하는 챔버(미도시) 내에 상기 트레이 어셈블리(1000)가 구비된 상태를 도시한다. 상기 마그넷 플레이트(500)는 상기 트레이(300)의 하면에 밀착된 상태를 유지하고 있다.
상기와 같은 상태에서 도 9에 도시된 바와 같이 상기 트레이 어셈블리(1000)가 구비된 챔버 내로 마스크 시트를 구비한 마스크 프레임(100)을 로딩하게 된다. 상기 마스크 프레임(100)을 로딩하는 구성 및 방법에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
이어서, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 마그넷 플레이트(500)를 상기 트레이(300)에서 멀어지는 방향으로 이동시키게 된다.
만약, 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)의 하부에 붙어 있는 상태에서 상기 마스크 프레임(100)이 상기 기판(G)에 인접하도록 이동한다면, 상기 마그넷 플레이트(500)의 당기는 힘에 의해 얼라인먼트가 이루어지기 전에 상기 마스크 시트(100)가 상기 기판(G)에 밀착하게 된다. 이러한 상태에서 얼라인먼트를 위해 상기 마스크 프레임(100)이 도면에서 좌우로 미세하게 이동한다면 상기 마스크 시트에 의해 상기 기판(G)에 스크래치와 같은 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 얼라인먼트를 위해 상기 마스크 프레임(100)을 이동시키기 전에 상기 마그넷 플레이트(500)를 상기 트레이(300)에서 이격시키는 것이 필요하다.
이때, 상기 당김부(1700)에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)를 하방을 향해, 즉 상기 기판(G)이 놓인 면에 대해 수직하게 하방으로 당기게 된다. 상기 당김부(1700)의 당기는 힘에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)는 하방으로 이동하게 되면, 상기 가이드부(600)에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)의 이동을 가이드하게 된다.
이어서, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 마스크 프레임(100)이 상기 기판(G)의 상부에 소정 거리 이내로 인접하도록 이동시키고, 상기 마스크 프레임(100)에 대한 비젼 얼라인먼트를 수행하게 된다. 전술한 바와 같이 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)의 하면에서 이격되어 있으므로 상기 마스크 프레임(100)이 상기 기판(G)에 인접하게 이동하여도 상기 마스크 시트에 상기 마그넷 플레이트(500)의 당기는 힘이 전달되지 않는다. 따라서, 비젼 얼라인먼트를 위해 상기 마스크 프레임(100)을 좌우로 미세하게 이동시키는 경우에도 상기 마스크 시트에 의한 상기 기판(G)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 기계적 얼라인먼트에 비해 그 정확도가 현저히 높은 비젼 얼라인먼트를 통해 상기 마스크 프레임(100)의 위치를 정확하게 맞출 수 있게 된다.
상기 비젼 얼라인먼트를 통해 상기 마스크 프레임(100)의 위치를 정확히 맞춘 경우 도 12와 같이 상기 마스크 프레임(100)을 상기 기판(G)을 향해 추가적으로 하강시켜 상기 마스크 시트가 상기 기판(G)에 접촉하도록 한다.
이어서, 도 13과 같이 상기 마그넷 플레이트(500)를 상승시켜 상기 마스크 시트를 당겨 상기 기판(G)에 밀착시키게 된다. 상기 당김부(1700)에 하방으로 작용하는 힘을 가하지 않게 되면 상기 마그넷 플레이트(500)는 상기 가이드부(600)에 의해 상부로 이동하게 되며, 이에 의해 상기 마그넷 플레이트(500)는 상기 트레이(300)의 하면에 밀착하게 된다. 또한, 상기 마그넷 플레이트(500)가 상기 트레이(300)의 하면에 밀착하게 되면 상기 마그넷 플레이트(500)의 당기는 힘에 의해 상기 마스크 시트가 하방으로 당겨져서 상기 기판(G)에 밀착하게 된다.
이어서, 도 14에 도시된 바와 같이 트레이 어셈블리(1000)가 상기 기판(G)이 놓인 면에 대해 평행한 방향으로 이동하게 된다. 도 14의 (A)는 상기 마스크 프레임(100)이 안착된 상기 트레이 어셈블리(1000)의 측면도이고, 도 14의 (B)는 정면도이다. 도 14의 (A)에서 상기 트레이 어셈블리는 좌우방향으로 이동하며, 도 14의 (B)에서 상기 트레이 어셈블리(1000)는 지면에 수직한 방향으로 이동하게 된다.
상기와 같이 트레이 어셈블리(1000)가 이동하는 경우에 상기 당김부(1700)의 걸림쇄는 전술한 걸림부와 간섭되지 않는다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100...마스크 프레임
300...트레이
500...마그넷 플레이트
600...가이드부
700...당김부
1000...트레이 어셈블리

Claims (11)

  1. 기판이 안착되며 상기 기판이 안착되는 면에 대해 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되는 트레이;
    상기 트레이의 하부에 구비되어 상기 트레이와 연동하여 이동하며, 상기 기판이 안착된 면에 대해 수직한 방향으로 이동 가능하게 구비되는 마그넷 플레이트; 및
    상기 마그넷 플레이트가 상기 트레이에서 멀어지는 방향으로 선택적으로 힘을 가하며 상기 트레이의 이동 시에 상기 마그넷 플레이트와 간섭되지 않는 당김부;를 구비하는 트레이 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 플레이트의 수직방향 이동을 가이드하며 상기 트레이를 향해 상기 마그넷 플레이트에 힘을 가하는 가이드부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 마그넷 플레이트의 수직방향 이동을 가이드하는 가이드샤프트와 상기 가이드샤프트를 따라 구비되어 상기 트레이를 향해 상기 마그넷 플레이트에 힘을 가하는 탄성부재를 구비하고,
    상기 당김부는 상기 마그넷 플레이트의 하부에 구비된 걸림부와, 상기 걸림부와 선택적으로 걸리도록 상기 기판이 안착된 면에 대해 수직방향으로 상하이동 가능하게 구비되며 상기 트레이의 이동 시에 상기 걸림부와 간섭되지 않는 걸림쇄를 구비하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드샤프트의 상단부는 상기 트레이의 하면에 연결되고, 상기 마그넷 플레이트의 일측에 상기 가이드샤프트가 상하로 이동 가능하게 연결되는 리니어부쉬를 더 구비하고, 상기 가이드샤프트를 따라 상기 리니어부쉬와 상기 가이드샤프트의 하단부 사이에 상기 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가이드샤프트의 상단부는 상기 마그넷 플레이트의 일측에 연결되고, 상기 트레이에 형성된 절곡부에 상기 가이드샤프트가 상하로 이동 가능하게 연결되는 리니어부쉬를 더 구비하고, 상기 가이드샤프트를 따라 상기 리니어부쉬와 마그넷 플레이트 사이에 상기 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 가이드샤프트는 상기 마그넷 플레이트를 관통하여 그 상단부가 상기 트레이에 연결되고, 상기 트레이의 일측에 상기 마그넷 플레이트의 상하이동을 가이드하는 LM 가이드 레일을 더 구비하고, 상기 가이드샤프트를 따라 상기 마그넷 플레이트와 상기 가이드샤프트의 하단부 사이에 상기 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 마그넷 플레이트의 하면에 서로 마주보는 한 쌍으로 구비되고, 상기 걸림쇄는 그 단부에 상기 한 쌍의 걸림부 사이에 위치하며 상기 걸림쇄의 하방 이동 시에 상기 걸림부에 걸리는 걸림턱을 구비하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 마그넷 플레이트의 하면에 절곡되어 구비되고, 상기 걸림쇄는 상단부가 상기 걸림부를 향해 절곡되어 형성되어, 상기 걸림쇄의 하방 이동 시에 상기 걸림쇄의 상단부가 상기 걸림부에 걸리는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 마그넷 플레이트의 하면에 서로 마주보는 한 쌍으로 구비되고, 상기 걸림쇄는 회전 가능하게 구비되어 그 상단부에 회전중심까지의 거리가 더 짧으며 그 길이가 상대적으로 더 긴 한 쌍의 장변부와 상기 회전중심까지의 거리가 더 길며 그 길이가 상대적으로 더 짧은 한 쌍의 단변부를 가지는 회전부를 구비하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 걸림쇄가 상부로 이동하는 경우 상기 장변부가 상기 걸림부에 평행하도록 상기 회전부를 회전시켜 상기 한 쌍의 걸림부 사이로 상기 걸림쇄가 상승하며,
    상기 회전부가 상기 한 쌍의 걸림부 사이에 위치한 경우에 상기 장변부가 상기 걸림부에 수직하게 위치하도록 상기 걸림쇄를 회전시키는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  11. 삭제
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