KR101627964B1 - Bush and bush housing for preventing cooling plate and glass substrate from slipping during rotation - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a substrate rotary system, comprising: a mask base which supports a mask to which a substrate is attached; a ceiling surface which is disposed above the mask base to be spaced from the mask base, and to which a rotary shaft is connected; a pillar member which connects the mask base and the ceiling surface; a cooling plate pressed on a substrate mounted on the mask base to cover the substrate; a cooling plate holder which is formed on a bottom part of the rotary shaft in a plate shape, and is fixed to the pillar member through the pillar member to fix the cooling pate; a fixing member which includes a conical-shaped head part on a top surface of the cooling plate holder and a pillar-shaped extension part extended from the head part for fixing the cooling plate and the cooling plate holder by connecting the cooling plate and the cooling plate holder; and a bush which bushes parts of the conical-shaped head part and the pillar-shaped extension part of the fixing member, which are exposed to the top surface of the cooling plate holder, and is fixed to the top surface of the cooling plate holder for bushing the parts of the head part and the extension part of the fixing member with a gap. In regards to this, the rotary shaft is connected to a motor, so is rotated by the motor. In addition, since the mask base itself rotates, the mask and the substrate mounted on the mask base, and the cooling plate pressed on the substrate are rotated together. In addition, due to the gap between the fixing member and the bush, a tolerance between the fixing member and the bush is removed, thereby eliminating a sliding phenomenon between the cooling plate and the substrate.

Description

회전 도중 냉각판과 유리기판의 미끄러짐 방지를 위한 부쉬와 부쉬 하우징{BUSH AND BUSH HOUSING FOR PREVENTING COOLING PLATE AND GLASS SUBSTRATE FROM SLIPPING DURING ROTATION}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bushing and a bushing housing for preventing slippage between a cooling plate and a glass substrate during rotation,

본 발명은 반도체, 디스플레이 소자제조를 비롯하여 각종 소자제작을 위한 증착 공정에 적용되는 부재 구성에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 균일한 증착을 위해 기판을 회전시키는 과정에 필요로 되는 부쉬 구성에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a member construction applied to a deposition process for manufacturing various elements including a semiconductor and a display device, and more particularly, to a structure of a bush required for a process of rotating a substrate for uniform deposition will be.

일반적으로 반도체, 디스플레이 소자 제조공정은 물질을 증발원에 담아 증발(evaporation)시켜 기판에 박막을 형성한다. 기판은 원하는 부분이나 패턴으로 박막이 증착되도록 마스크와 합착 되며, 마스크 아래쪽에 증발원이 놓여 진다. 이러한 증착 공정은 기판의 전체 면적에 대해 균일한 박막을 형성하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 증착 챔버 내에서 기판과 마스크를 회전시키면서 증착 공정을 실시한다. 이때 마스크와 기판은 마스크를 떠받치는 마스크 베이스 위에 탑재되며, 마스크 베이스와 마스크 베이스 위쪽에 이격 되어 배치된 천장면은 기둥 부재가 서로 연결하며, 천장면 중심부에는 회전축이 배치되고 회전축은 모터에 연결된다. 상기 회전축은 천장면을 관통하여 아래로 연장되며, 회전축 하단은 판상으로 형성되어, 기판 위를 덮어 기판의 과열을 냉각하는 냉각판을 잡아주는 냉각판 홀더로 구성된다(도 1 참조). 회전축과 하단의 판상 홀더는 구동장치에 의해 상하로 움직일 수 있으며, 증착 공정을 위해, 하강하여 냉각판을 기판 위에 압착시킨 후, 모터에 의해 회전축이 회전되며 마스크 베이스 자체가 회전된다. 그에 따라 마스크 베이스 위에 탑재된 마스크와 기판 그리고 기판 위를 압착하고 있는 냉각판이 함께 회전된다. Generally, a semiconductor and a display device manufacturing process evaporates a material in an evaporation source to form a thin film on a substrate. The substrate is adhered to the mask so that the thin film is deposited in the desired part or pattern, and the evaporation source is placed under the mask. This deposition process is very important to form a uniform thin film over the entire area of the substrate. For this purpose, the deposition process is performed while rotating the substrate and the mask in the deposition chamber. At this time, the mask and the substrate are mounted on a mask base supporting the mask, and the ceiling scene spaced above the mask base and the mask base are connected to each other, and the rotation axis is disposed at the center of the ceiling and the rotation axis is connected to the motor . The rotating shaft extends downwardly through the ceiling surface, and the lower end of the rotating shaft is formed in a plate-like shape, and comprises a cooling plate holder for holding a cooling plate for covering over the substrate and for cooling the substrate. The rotary shaft and the plate-shaped holder at the lower end can be moved up and down by a driving device. After the cooling plate is pressed down on the substrate for the deposition process, the rotary shaft is rotated by the motor and the mask base itself is rotated. As a result, the mask mounted on the mask base, the substrate, and the cooling plate pressing on the substrate rotate together.

이때, 냉각판은 홀더에 볼부쉬(Ball-Bush)로 고정되는데, 냉각판(400)과 홀더(500)를 관통하여 서로를 직접적으로 연결해주는 막대형 부쉬 부재와 홀더 쪽으로 관통된 막대형 부쉬 부재를 부쉬 하우징으로 조여 고정시킨다. 이와 같이 구성된 경우, 기판의 회전을 위해 기판 위에 냉각판을 압착하고, 모터를 구동하여 회전축이 회전하면서 마스크 베이스가 회전되고, 그에 따라 기판과 마스크 그리고 기판 위에 압착된 냉각판도 홀더와 함께 회전된다. 그런데, 냉각판의 경우, 홀더에 볼 부쉬로 고정된 상태이므로, 회전축에 의한 동력 전달에 있어서 마스크 베이스처럼 직접적이지 못한 상태이다. 즉, 마스크베이스는 회전축과 기둥 부재에 의해 직접 연결되어 회전되나, 냉각판(400)은 이와 달리 기둥 부재에 의해서는 홀더(500)가 연결되고 볼 부쉬에 의해 홀더에 연결되어 있어, 2차적인 동력전달이 되고 있다. 그에 따라 볼 부쉬에 의한 공차가 회전축에 의한 동력전달을 그대로 전달하지 못하고 미끄러지는 현상이 발생된다. 이러한 미끄럼 현상은 기판과 마스크의 합착 상태를 틀어 지게 하는 결과로 나타난다. 기판 위의 온도가 전체적으로 균일하지 못할 경우, 박막의 상태가 그로 인해 불균일해지는 문제가 발생 된다.
At this time, the cooling plate is fixed to the holder by a ball-bushing. The cooling plate 400 includes a rod-shaped bushing member passing through the cooling plate 400 and the holder 500 to directly connect each other, Is tightened with a bushing housing. In this case, the cooling plate is pressed onto the substrate for rotation of the substrate, and the motor base is rotated while the rotation axis is rotated so that the substrate and the mask and the cooling plate pressed on the substrate are rotated together with the holder. However, in the case of the cooling plate, since it is fixed to the holder by the ball bush, the power transmission by the rotating shaft is not as straight as the mask base. In other words, the mask base is directly connected and rotated by the rotation shaft and the column member. However, the cooling plate 400 is connected to the holder by the ball bushing and the holder 500 by the column member, Power transmission. Accordingly, the tolerance caused by the ball bushes can not transmit the power transmission by the rotation shaft, and slipping occurs. This sliding phenomenon is a result of reversing the state of adhesion between the substrate and the mask. If the temperature on the substrate is not uniform as a whole, there arises a problem that the state of the thin film becomes uneven due to the phenomenon.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 되었다. 즉, 본 발명의 목적은 볼 부쉬에 의해 홀더에 고정된 냉각판에 압착된 기판이 마스크와 틀어지지 않도록 볼 부쉬에서 발생 되는 기계적인 공차에 의한 회전축의 동력 전달 방해 요소를 제거하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems. That is, an object of the present invention is to eliminate a power transmission disturbance component of a rotating shaft due to a mechanical tolerance generated in a ball bush so that a substrate pressed on a cooling plate fixed to a holder by a ball bush does not come into contact with a mask.

상기 목적에 따라 본 발명은, According to the present invention,

기판이 합착 된 마스크를 떠받치는 마스크 베이스;A mask base supporting the mask on which the substrate is stuck;

상기 마스크 베이스 위쪽에 마스크 베이스와 이격 되어 배치되고 회전축이 연결된 천장면;A ceiling surface disposed above the mask base and spaced apart from the mask base and connected to the rotation axis;

상기 마스크 베이스와 천장면을 서로 연결하는 기둥 부재;A pillar member connecting the mask base and the ceiling surface to each other;

상기 마스크 베이스 위에 탑재된 기판 위에 압착되어 기판을 덮는 냉각판;A cooling plate which is pressed onto the substrate mounted on the mask base to cover the substrate;

상기 회전축 하단부에 판상으로 형성되고 상기 기둥 부재를 관통시켜 기둥 부재에 고정되어 상기 냉각판을 고정하는 냉각판 홀더; A cooling plate holder formed in a plate shape at a lower end of the rotation shaft and fixed to the column member through the column member to fix the cooling plate;

상기 냉각판과 냉각판 홀더를 연결하여 고정하기 위해 냉각판 홀더 상면에 놓여지는 원뿔대형 머리부와 상기 머리부로부터 연장된 기둥형 연장부를 갖는 고정부재;및A fixing member having a conical large head portion placed on the upper surface of the cooling plate holder for connecting and fixing the cooling plate and the cooling plate holder and a columnar extending portion extending from the head portion;

상기 냉각판 홀더 상면에 노출된 상기 고정부재의 원뿔대형 머리부와 기둥형 연장부의 일부를 부슁 하되, 상기 고정부재의 머리부와 연장부 일부에 대해 틈새를 두고 부슁하도록 냉각판 홀더 상면에 고정되는 부쉬;를 포함하고,The cooling plate holder is fixed to the upper surface of the cooling plate holder so as to bush the conical large head portion and the columnar extending portion of the fixing member exposed on the upper surface of the cooling plate holder and bushing the gap between the head portion and the extended portion of the fixing member Bush;

상기 회전축은 모터에 연결되어, 모터에 의해 회전축이 회전되며 마스크 베이스 자체가 회전됨에 따라 마스크 베이스 위에 탑재된 마스크와 기판 그리고 기판 위를 압착하고 있는 냉각판이 함께 회전되되, 상기 고정부재와 부쉬 사이에 존재하는 틈새로 인해 고정부재와 부쉬 간의 공차를 제거하여 냉각판에 압착된 기판과 기판에 합착 된 마스크 사이의 미끄러짐 현상을 없앤 것을 특징으로 하는 기판 회전시스템을 제공한다.The rotation shaft is connected to the motor, and the rotation shaft is rotated by the motor. As the mask base itself is rotated, the mask mounted on the mask base, the substrate and the cooling plate pressing the substrate are rotated together, And a clearance between the fixing member and the bushing is removed due to the presence of the gap, thereby eliminating the slip phenomenon between the substrate pressed on the cooling plate and the mask attached to the substrate.

본 발명에 따르면, 냉각판과 홀더를 고정하는 고정부재와 부쉬 사이에 틈새를 둠으로써, 종래 볼 부쉬에서 발생 되는 기계적인 공차에 의한 회전축의 동력 전달 방해 요소를 제거하여 볼 부쉬에 의해 홀더에 고정된 냉각판에 압착된 기판과 마스크가 틀어지는 현상을 제거한다. 그에 따라 기판과 마스크가 정확히 얼라인 된 상태를 유지함으로써 증착 공정에 의한 박막 균일도를 높인다. According to the present invention, by providing a clearance between the fixing member for fixing the cooling plate and the holder and the bush, the power transmission disturbance element of the rotating shaft due to the mechanical tolerance generated in the conventional ball bush is removed and fixed to the holder by the ball bush Thereby eliminating the phenomenon in which the substrate and the mask pressed against the cooled plate are torn. Thereby maintaining uniform alignment of the substrate and the mask, thereby increasing the uniformity of the thin film by the deposition process.

도 1은 종래 볼 부쉬를 적용한 기판 회전 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 새로운 고정 부재와 부쉬를 적용한 기판 회전 시스템을 나타내는 단면도이다. 1 is a sectional view showing a substrate rotating system to which a conventional ball bushing is applied.
2 is a sectional view showing a substrate rotating system to which a new fixing member and a bushing according to the present invention are applied.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 냉각판과 그 홀더를 고정하는 새로운 고정부재와 부쉬를 적용한 기판 회전 시스템의 구성을 단면도로 나타낸다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a configuration of a cooling plate and a substrate rotating system to which the holder and a new fixing member for fixing the holder are applied according to a preferred embodiment of the present invention.

증착 공정 동안 기판에 균일한 박막이 증착될 수 있도록 기판을 회전시키기 위해 기판(300)과 마스크(200)를 마스크 베이스(100)에 올려놓고 마스크 베이스(100) 자체를 회전시킨다. 이때, 기판(300) 위에 냉각판(400)을 덮어 기판(300)의 과열, 특히 국지적인 과열이 일어나지 않게 함으로써 박막의 품질을 유지하게 한다. 그에 따라 마스크 베이스(100)에 전달되는 동력이 냉각판(400)에 압착된 기판과 기판에 합착 된 마스크에도 그대로 동일하게 전달되게 하여 기판(300)이 마스크(200) 위에서 미끄러져 기판과 마스크의 위치가 틀어지는 현상을 방지해야 한다.The substrate 300 and the mask 200 are placed on the mask base 100 and the mask base 100 itself is rotated to rotate the substrate so that a uniform thin film can be deposited on the substrate during the deposition process. At this time, the cooling plate 400 is covered on the substrate 300 to prevent the overheat of the substrate 300, in particular, local overheating, thereby maintaining the quality of the thin film. The power transmitted to the mask base 100 is transferred to the substrate clamped on the cooling plate 400 and the mask attached to the substrate so that the substrate 300 is slipped on the mask 200, It is necessary to prevent the position from being distorted.

이를 위해, 본 실시예에서 구성한 기판 시스템은 도 2와 같이 냉각판(400)과 그 홀더(500)의 고정을 위해, 새로운 형태의 고정부재(900)와 부쉬(950)를 적용하였다. To this end, the substrate system constructed in this embodiment employs a new type of fixing member 900 and a bushing 950 for fixing the cooling plate 400 and the holder 500, as shown in FIG.

도 2를 보면, 마스크 베이스(100)를 저면으로 하고 이에 대해 대향 되고 이격된 천장 면(600)이 나와 있다. 상기 천장 면(600) 중심부에는 회전축(700)이 관통되어 있으며, 회전축(700) 하단은 판상의 냉각판 홀더(500)를 구비한다. Referring to FIG. 2, there is a ceiling surface 600 with the mask base 100 as the bottom surface and the opposite and spaced apart surfaces. A rotating shaft 700 is passed through the center of the ceiling surface 600 and a lower end of the rotating shaft 700 is provided with a plate-shaped cooling plate holder 500.

상기 마스크 베이스(100) 위에는 마스크(200)와 그 위에 합착 된 기판(300)이 탑재되며, 상기 냉각판 홀더(500)에 고정된 냉각판(400)이 기판(300)을 덮게 된다. A mask 200 and a substrate 300 bonded thereto are mounted on the mask base 100 and a cooling plate 400 fixed to the cooling plate holder 500 covers the substrate 300.

상기 마스크 베이스(100)와 천장면 (600) 및 냉각판 홀더(500)는 이들을 모두 관통하여 연결하는 기둥 부재(800)에 의하여 서로 연결되어 회전축(700)의 회전에 의한 동력전달이 이루어진다. The mask base 100, the ceiling surface 600, and the cooling plate holder 500 are connected to each other by a column member 800 which penetrates and connects the mask base 100 and the cooling plate holder 500 to transmit power by rotation of the rotation axis 700.

냉각판 홀더(500)에 상기 냉각판(400)을 연결하여 고정하기 위한 고정부재(900)는 냉각판 홀더 상면에 배치될 원뿔대형 머리부(910)와 상기 머리부(910)로부터 연장된 기둥형 연장부(920)를 갖는다. 즉, 머리부(910)와 연장부(920)의 일부(상단부)는 냉각판 홀더(500) 상면에 자리 잡고 연장부(920)의 하단부는 홀더(500)를 관통하여 냉각판(400) 상면에 접한다. 상기 고정 부재(900)의 흔들림을 방지하고 위치를 안정되게 잡도록 부쉬(950)를 사용하여 부싱 한다. 이때,부쉬(950)와 고정부재(900) 사이에 틈새(970)를 둔다. 틈새(970)를 둠으로써 회전축(700)의 회전에 의한 동력 전달에 있어, 고정부재(900)과 부쉬(950) 사이에 존재하는 기계적인 공차로 인한 미끄러짐 현상을 제거할 수 있기 때문이다. The fixing member 900 for fixing and fixing the cooling plate 400 to the cooling plate holder 500 includes a conical large head portion 910 to be disposed on the upper surface of the cooling plate holder and a pillar extending from the head portion 910. [ Shaped extension portion 920. [0054] That is, the head portion 910 and a part (upper end portion) of the extension portion 920 are positioned on the upper surface of the cooling plate holder 500. A lower end portion of the extension portion 920 passes through the holder 500, . The fixing member 900 is prevented from shaking and bushing is performed using the bushing 950 so as to stably hold the position. At this time, a gap 970 is placed between the bush 950 and the fixing member 900. This is because the slip phenomenon due to the mechanical tolerance existing between the fixing member 900 and the bushing 950 can be eliminated in the power transmission by the rotation of the rotating shaft 700 by providing the gap 970.

상기 회전축은 모터에 연결되어, 모터에 의해 회전축이 회전되며 마스크 베이스 자체가 회전됨에 따라 마스크 베이스 위에 탑재된 마스크와 기판 그리고 기판 위를 압착하고 있는 냉각판이 함께 회전되되, 상기 고정부재와 부쉬 사이에 존재하는 틈새로 인해 고정부재와 부쉬 간의 공차를 제거하여 냉각판에 압착된 기판과 마스크 사이의 미끄러짐 현상을 없앤 것을 특징으로 하는 기판 회전시스템을 제공한다.
The rotation shaft is connected to the motor, and the rotation shaft is rotated by the motor. As the mask base itself is rotated, the mask mounted on the mask base, the substrate and the cooling plate pressing the substrate are rotated together, And a clearance between the fixing member and the bushing is removed due to the presence of the gap, thereby eliminating the slip phenomenon between the substrate pressed against the cooling plate and the mask.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

100: 마스크 베이스
200: 마스크
300: 기판
400: 냉각판
500: (냉각판) 홀더
600: 천장면
700: 회전축
800: 기둥 부재
900: 고정부재
910: (고정부재) 머리부
920: (고정부재) 연장부
950: 부쉬
970: 틈새100: mask base
200: mask
300: substrate
400: cooling plate
500: (cooling plate) holder
600: Thousand scenes
700:
800: column member
900: Fixing member
910: (Fixing member) head
920: (Fixing member) extension part
950: Bush
970: niche

Claims (1)

기판이 합착 된 마스크를 떠받치는 마스크 베이스;
상기 마스크 베이스 위쪽에 마스크 베이스와 이격 되어 배치되고 회전축이 연결된 천장면;
상기 마스크 베이스와 천장면 및 냉각판 홀더(500)을 서로 관통하여 연결하는 기둥 부재;
상기 마스크 베이스 위에 탑재된 기판 위에 압착되어 기판을 덮는 냉각판;
상기 회전축 하단부에 판상으로 형성되고 상기 기둥 부재를 관통시켜 기둥 부재에 고정되어 상기 냉각판을 고정하는 냉각판 홀더;
상기 냉각판과 냉각판 홀더를 연결하여 고정하기 위해 냉각판 홀더 상면에 놓여지는 원뿔대형 머리부와 상기 머리부로부터 연장된 기둥형 연장부를 갖는 고정부재;및
상기 냉각판 홀더 상면에 노출된 상기 고정부재의 원뿔대형 머리부와 기둥형 연장부의 일부를 부슁 하되, 상기 고정부재의 머리부와 연장부 일부에 대해 틈새를 두고 부슁하도록 냉각판 홀더 상면에 고정되는 부쉬;를 포함하고,
상기 회전축은 모터에 연결되어, 모터에 의해 회전축이 회전되며 마스크 베이스 자체가 회전됨에 따라 마스크 베이스 위에 탑재된 마스크와 기판 그리고 기판 위를 압착하고 있는 냉각판이 함께 회전되되, 상기 고정부재와 부쉬 사이에 존재하는 틈새로 인해 고정부재와 부쉬 간의 공차를 제거하여 기판과 마스크 사이의 미끄러짐 현상을 없앤 것을 특징으로 하는 기판 회전시스템.


















A mask base supporting the mask on which the substrate is stuck;
A ceiling surface disposed above the mask base and spaced apart from the mask base and connected to the rotation axis;
A column member connecting the mask base and the ceiling surface and the cooling plate holder 500 through each other;
A cooling plate which is pressed onto the substrate mounted on the mask base to cover the substrate;
A cooling plate holder formed in a plate shape at a lower end of the rotation shaft and fixed to the column member through the column member to fix the cooling plate;
A fixing member having a conical large head portion placed on the upper surface of the cooling plate holder for connecting and fixing the cooling plate and the cooling plate holder and a columnar extending portion extending from the head portion;
The cooling plate is fixed to the upper surface of the cooling plate holder so as to bush the conical head portion and the columnar extending portion of the fixing member exposed on the upper surface of the cooling plate holder and bushing the gap between the head portion and the extended portion of the fixing member Bush;
The rotation shaft is connected to the motor, and the rotation shaft is rotated by the motor. As the mask base itself is rotated, the mask mounted on the mask base, the substrate, and the cooling plate pressing the substrate are rotated together, Wherein a clearance between the fixing member and the bushing is eliminated due to the presence of the gap, thereby eliminating a slip phenomenon between the substrate and the mask.


















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