KR101827282B1 - 기판 스테이지 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치 - Google Patents

기판 스테이지 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스테이지로 인가되는 진동 및 충격을 감소시키고, 승강유닛으로부터 인가되는 진동 및 충격에서도 설정된 공정챔버의 수평상태를 유지할 수 있는 기판 스테이지 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치를 제공하기 위하여, 기판 스테이지가 내부에 배치된 공정챔버를 지지하는 본체 및 상기 본체 내부에서 상기 본체의 바닥면에 지지되고, 상기 기판 스테이지에 축 연결되어 상기 기판 스테이지를 승강시키는 복수 개의 승강유닛 및 상기 본체의 바닥면으로부터 상기 승강유닛의 길이방향으로 연장되어 상기 복수 개의 승강유닛이 각각 수용되는 수용공간을 형성하는 복수 개의 격벽 및 상기 복수 개의 격벽 상단에 안착되며 테두리영역이 상기 본체 측벽에 지지되어, 상기 승강유닛의 승강동작에서 발생된 진동이 상기 공정챔버로 인가되는 것을 방진하는 방진플레이트를 포함한다. 이에, 스테이지로 인가되는 진동 및 충격을 감소시키고 진동 및 충격에서도 설정된 수평상태를 유지할 수 있어, 디스플레이 기판의 수율을 향상시키고 양질의 디스플레이 기판 제조가 가능한 효과가 있다.

Description

기판 스테이지 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치{DRIVING CHAMBER FOR SUBSTRATE STAGE AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE HAVING THE SAME}
본 발명은 기판 스테이지 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이 기판을 승강시키는 승강유닛이 지지되는 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 기판은 LCD, OLED, 및 PDP 등과 같은 평판 디스플레이 기판들을 통칭한다. 디스플레이 기판의 제조공정을 살펴보면, 사전 제조된 한 쌍의 기판을 서로 합착시켜 디스플레이 기판이 완성되도록 한다.
이러한, 기판 합착공정에 대한 종래 기술은 이미 "대한민국 공개특허공보 제 2004-0043207(액정표시소자 제조 공정용 기판 합착 장치, 2004.05.24.)"에 의해 공개되어 있다. 상기 공개특허는 서로 마주하도록 배치된 스테이지에 사전 제작된 한 쌍의 기판을 각각 지지 및 정렬시키고, 스테이지에 연결된 승강유닛의 승강동작에 따라 한 쌍의 기판이 서로 합착되도록 한다. 여기서, 스테이지에 연결된 복수 개의 승강유닛은 공정챔버 하부에 배치된 구동챔버 내부에 지지되어, 기판 정렬 및 기판 합착에서 승강동작을 수행할 수 있다.
다만, 승강유닛의 승강동작에서 발생된 진동 및 충격은 스테이지와 승강유닛을 연결하는 축과, 구동챔버로 전해질 수 있다. 이에, 진동 및 충격이 스테이지에 지지된 기판으로 인가되어 정렬된 기판의 유동이 발생됨에 따라 기판의 합착위치에 오차가 발생될 수 있었다.
또한, 복수 개의 승강유닛으로부터 발생된 진동 및 충격이 각각의 승강유닛이 지지된 구동챔버의 일영역으로 각각 인가될 수 있다. 이에, 기판 합착공정에서는 챔버 뒤틀림과 같은 구동챔버의 자세 불균형을 발생될 수 있고, 결과적으로 공정챔버의 수평도에 문제가 발생되어 기판 합착불량이 발생될 수 있었다.
대한민국 공개특허공보 제 2004-0043207(액정표시소자 제조 공정용 기판 합착 장치, 2004.05.24.)
본 발명의 목적은 스테이지로 인가되는 진동 및 충격을 감소시키고, 승강유닛으로부터 인가되는 진동 및 충격에서도 설정된 공정챔버의 수평상태를 유지할 수 있는 기판 스테이지 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 기판 스테이지 구동챔버는 기판 스테이지가 내부에 배치되는 공정챔버를 지지하는 본체 및 상기 본체 내부에서 상기 본체의 바닥면에 지지되고, 상기 기판 스테이지에 축 연결되어 상기 기판 스테이지를 승강시키는 복수 개의 승강유닛 및 상기 본체의 바닥면으로부터 상기 승강유닛의 길이방향으로 연장되어 상기 복수 개의 승강유닛이 각각 수용되는 수용공간을 형성하는 복수 개의 격벽 및 상기 복수 개의 격벽 상단에 안착되며 테두리영역이 상기 본체 측벽에 지지되어, 상기 승강유닛의 승강동작에서 발생된 진동이 상기 공정챔버로 인가되는 것을 방진하는 방진플레이트를 포함한다.
상기 방진플레이트는 상기 방진플레이트의 테두리영역으로부터 상기 본체 측벽 내부로 연장되는 연장부를 포함할 수 있다.
상기 연장부는 상기 승강유닛의 승강동작에서 상기 진동에 따른 상기 본체의 변형을 억제하여 상기 공정챔버의 수평도가 유지되도록 할 수 있다.
상기 연장부는 상기 본체 측벽을 관통하여 상기 본체의 측벽이 상기 방진플레이트를 기준으로 분리되도록 할 수 있다.
상기 승강유닛은 상기 수용공간으로부터 연장되어 상기 기판 스테이지에 연결되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 하단에 접촉되어 상기 지지프레임을 승강시키는 구동프레임과, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉에서 상기 기판 스테이지로 인가되는 진동이 완화되도록 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉면이 다점 접촉되도록 하는 완충부를 포함할 수 있다.
상기 완충부는 상기 지지프레임의 하단에 마주하는 상기 구동프레임의 상단으로부터 상기 지지프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 상기 지지프레임을 향해 돌출되는 반구 형태로 마련될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부는 상기 구동프레임의 상단 전면적에 균일하게 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부는 상기 구동프레임의 상단 테두리 영역에 균일하게 배치될 수 있다.
상기 승강유닛은 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 외측에서 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 승강을 가이드하여, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 편심을 방지하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 완충부는 상기 지지프레임의 하단으로부터 상기 구동프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판 처리장치는 기판 스테이지가 내부에 배치되는 공정챔버 및 상기 공정챔버의 하부에 배치되어, 상기 공정챔버를 지지하는 구동챔버 및 상기 구동챔버 내부에서 상기 구동챔버의 바닥면에 지지되고, 상기 기판 스테이지에 축 연결되어 상기 기판 스테이지를 승강시키는 복수 개의 승강유닛 및 상기 구동챔버의 바닥면으로부터 상기 승강유닛의 길이방향으로 연장되어 상기 복수 개의 승강유닛이 각각 수용되는 수용공간을 형성하는 복수 개의 격벽 및 상기 복수 개의 격벽 상단에 안착되며 테두리영역이 상기 구동챔버의 측벽에 지지되어, 상기 승강유닛의 승강동작에서 발생된 진동이 상기 공정챔버로 인가되는 것을 방진하는 방진플레이트를 포함한다.
상기 방진플레이트는 상기 방진플레이트의 테두리영역으로부터 상기 구동챔버의 측벽 내부로 연장되는 연장부를 포함할 수 있다.
상기 연장부는 상기 승강유닛의 승강동작에서 상기 진동에 따른 상기 구동챔버의 변형을 억제하여 상기 공정챔버의 수평도가 유지되도록 할 수 있다.
상기 연장부는 상기 본체 측벽을 관통하여 상기 본체의 측벽이 상기 방진플레이트를 기준으로 분리되도록 할 수 있다.
상기 승강유닛은 상기 수용공간으로부터 연장되어 상기 기판 스테이지에 연결되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 하단에 접촉되어 상기 지지프레임을 승강시키는 구동프레임과, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉에서 상기 기판 스테이지로 인가되는 진동이 완화되도록 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉면이 다점 접촉되도록 하는 완충부를 포함할 수 있다.
상기 완충부는 상기 지지프레임의 하단에 마주하는 상기 구동프레임의 상단으로부터 상기 지지프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 상기 지지프레임을 향해 돌출되는 반구 형태로 마련될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부는 상기 구동프레임의 상단 전면적에 균일하게 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부는 상기 구동프레임의 상단 테두리 영역에 균일하게 배치될 수 있다.
상기 승강유닛은 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 외측에서 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 승강을 가이드하여, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 편심을 방지하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 완충부는 상기 지지프레임의 하단으로부터 상기 구동프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 스테이지 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치는 스테이지로 인가되는 진동 및 충격을 감소시키고 진동 및 충격에서도 설정된 수평상태를 유지할 수 있어, 디스플레이 기판의 수율을 향상시키고 양질의 디스플레이 기판 제조가 가능한 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 간략도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 기판 처리장치의 기판 스테이지 승강유닛을 나타낸 간략도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 기판 스테이지 승강유닛의 완충부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 기판 스테이지 승강유닛의 완충부를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 기판 처리방법을 나타낸 순서도이다.
도 6 내지 도 9은 본 실시예에 따른 기판 처리방법을 나타낸 공정도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 간략도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 기판 처리장치의 기판 스테이지 승강유닛을 나타낸 간략도이다. 그리고 도 3은 본 실시예에 따른 기판 스테이지 승강유닛의 완충부를 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 처리장치는 기판 합착을 위한 기판 합착장치(100)로 마련될 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일 실시예로 기판 처리장치는 기판 증착장치 및 기판 식각장치 등 다양하게 마련될 수 있다.
한편, 기판 합착장치(100)는 공정챔버(200) 및 구동챔버(300)를 포함할 수 있다.
먼저, 공정챔버(200)는 내부에 기판 합착공정이 이루어지는 공정영역이 형성된다. 여기서, 공정챔버(200)는 상부챔버(210) 및 하부챔버(230)를 포함할 수 있다.
상부챔버(210)는 공정챔버(200)의 상부영역을 형성하며, 공정챔버(200) 내부로 반입되는 제 1기판(S1)을 지지하기 위한 상부 스테이지(211)가 설치될 수 있다. 상부 스테이지(211)에는 제 1기판(S1)의 상부면을 지지하기 위한 제 1기판 지지부(211a)가 설치된다. 제 1기판 지지부(211a)는 제 1기판(S1)을 점착하기 위한 점착장치, 또는 제 1기판(S1)을 흡착하기 위한 흡착장치 등 다양하게 마련될 수 있으며, 제 1기판 지지부(211a)의 형태는 한정하지 않는다.
하부챔버(230)는 공정챔버(200)의 하부영역을 형성한다. 여기서, 하부챔버(230)는 챔버 승강유닛(220)에 연결되어, 상부챔버(210)와의 이격거리가 조절될 수 있다. 이에, 하부챔버(230)는 기판의 입출에서 상부챔버(210)로부터 이격되어 기판의 입출경로가 형성되도록 하고, 기판 합착에서 상부챔버(210)에 밀착되어 공정챔버(200) 내부에 공정환경이 형성되도록 한다.
이러한 하부챔버(230)에는 공정챔버(200) 내부로 반입되는 제 2기판(S2)을 지지하기 위한 하부 스테이지(231)가 설치될 수 있다. 하부 스테이지(231)에는 제 2기판(S2)의 하부면을 지지하기 위한 제 2기판 지지부(231a)가 마련될 수 있다. 여기서, 제 2기판 지지부(231a)는 제 2기판(S2)을 점착하기 위한 점착장치, 또는 제 2기판(S2)을 흡착하기 위한 흡착장치 등 다양하게 마련될 수 있으며, 제 2기판 지지부(231a)의 형태는 한정하지 않는다.
그리고 하부 스테이지(231)에는 기판의 입출에서 제 2기판(S2)을 하부 스테이지(231)에 안착시키거나, 제 2기판(S2)을 하부 스테이지(231)로부터 이격시키기 위한 리프트 핀(231c)이 마련될 수 있다. 여기서, 리프트 핀(231c)은 하부 스테이지(231)를 관통하는 복수 개의 지지핀(231ca), 및 지지핀(231ca)을 승강시키기 위한 승강모듈(231cc)로 마련될 수 있다.
한편, 공정챔버(200)에는 카메라(250) 및 광원(270)이 설치될 수 있다.
카메라(250)는 상부챔버(210) 상부에 배치될 수 있다. 여기서, 카메라(250)는 상부챔버(210)에 형성된 촬영홀을 통해 공정챔버(200) 내부를 관찰할 수 있다. 이러한 카메라(250)는 제 1 및 제 2기판(S1, S2)에 각각 형성될 수 있는 정렬마크(Align mark)를 촬영하여 제 1 및 제 2기판(S1, S2)이 각각 정확한 합착지점에 위치하고 있는지를 관찰한다.
그리고 광원(270)은 상부챔버(210) 상부에 배치되어 상부챔버(210)에 형성된 조명홀을 통해 공정챔버(200) 내부로 광이 조사되도록 한다. 이에, 카메라(250)는 정렬마크 촬영 시 공정챔버(200) 내부로 조사되는 광에 따라 정확히 정렬마크를 관찰할 수 있다.
한편, 하부 스테이지(231)는 카메라(250)로부터 제공되는 신호에 따라 제 1 및 제 2기판(S1, S2)이 서로 얼라인되도록 할 수 있다. 예컨대, 하부 스테이지(231)는 상부에 지지된 제 2기판(S2)을 x축, y축 및 z축으로 이동시키기 위한 UVW스테이지로 마련되어, 카메라(250)로부터 제공되는 정렬신호에 따라 제 2기판(S2)의 위치가 제 1기판(S1)에 대응되도록 얼라인할 수 있다.
한편, 구동챔버(300)는 공정챔버(200) 하측에 배치된다. 구동챔버(300)는 제 2기판(S2)의 정렬, 및 제 1 및 제 2기판(S1, S2)의 합착에서 하부 스테이지(231)를 승강시키는 복수 개의 승강유닛(400)을 지지한다.
이러한 구동챔버(300)는 본체(300a)를 포함한다. 본체(300a)는 하부 플레이트(310) 및 측벽(330)으로 이루어질 수 있다. 하부 플레이트(310)의 하부면에는 베이스(10)에 지지되는 복수 개의 레벨풋(311)이 배치되어 구동챔버(300) 상부에 배치되는 공정챔버(200)의 평행상태가 유지되도록 할 수 있다. 그리고 측벽(330)은 공정챔버(200)와 하부 플레이트(310) 사이에 배치되어 구동챔버(300) 내부에 승강유닛(400)이 배치되는 공간을 형성한다.
그리고 구동챔버(300) 내부에는 복수 개의 승강유닛(400)을 지지하는 지지부(350)가 마련된다. 지지부(350)는 승강유닛(400)의 위치가 구동챔버(300) 내부에 고정되도록 하며, 승강유닛(400)의 승강동작에서 발생되는 진동 및 충격이 공정챔버(200)로 전달되는 것을 억제할 수 있다. 이러한 지지부(350)는 격벽(351) 및 방진플레이트(353)를 포함한다.
격벽(351)은 복수 개로 마련되어, 구동챔버(300) 바닥면으로부터 승강유닛(400)의 길이방향으로 연장된다. 이에, 격벽(351)은 측벽(330)과 격벽(351) 사이, 또는 격벽(351)과 격벽(351) 사이에 승강유닛(400)이 배치되는 수용공간을 형성한다.
그리고 방진플레이트(353)는 복수 개의 격벽(351) 상단에 안착되어 지지된다. 여기서, 방진플레이트(353)의 테두리영역은 측벽(330) 내부로 연장된 연장부(353a)를 포함하여 측벽(330)이 방진플레이트(353)를 기준으로 상하로 분할되도록 한다.
이러한 방진플레이트(353)는 승강유닛(400)의 승강동작에서 발생된 진동이 공정챔버(200)로 인가되는 것을 방진한다. 예컨대, 복수 개의 승강유닛(400)의 승강동작에서는 승강유닛(400)으로부터 발생된 진동이 본체(300a)의 바닥면으로 전달될 수 있고, 바닥면으로 전달된 진동이 본체(300a) 측벽을 통해 본체(300a) 상부에 지지된 공정챔버(200)로 인가될 수 있다. 그러나 방진플레이트(353)는 측벽이 방진플레이트(353)를 기준으로 상하로 분리되도록 하여 본체(300a) 바닥면으로부터 측벽(330)을 통해 상부로 인가되는 진동이 감소되도록 할 수 있다.
또한, 방진플레이트(353)는 승강유닛(400)의 승강동작에서 진동에 따른 본체(300a)의 변형을 억제할 수 있다. 예컨대, 복수 개의 승강유닛(400)의 승강동작에서 발생된 진동은 각각의 승강유닛(400)과 인접된 본체(300a)의 측벽으로 인가되는 바, 본체(300a) 자체의 유동을 발생시킬 수 있고, 이에, 본체(300a) 뒤틀림 등과 같은 본체(300a)의 변형이 발생될 수 있다. 특히, 승강유닛(400)의 승강동작은 기판 정렬, 및 기판 합착과정에서 이루어지는 바, 본체(300a)의 변형은 본체(300a) 상부에 배치된 공정챔버(200)의 수평도를 변화시켜 기판에 대한 정렬 공정, 및 합착공정에서 공정오류가 발생되는 치명적인 단점이 있다.
그러나 방진플레이트(353)는 공정챔버(200)로 인가되는 진동 자체를 감소시킬 뿐만 아니라, 구동챔버(300)의 변형을 억제하여 기판에 대한 정렬 공정, 및 합착공정이 원활하게 수행되도록 할 수 있다.
한편, 복수 개의 승강유닛(400)은 지지부(350)에 각각 지지되어, 함께 또는 개별적으로 승강동작을 수행한다. 이러한 승강유닛(400)은 동력부(410), 구동프레임(430), 지지프레임(450), 가이드부(470) 및 완충부(490)를 포함할 수 있다.
동력부(410)는 승강유닛(400)의 하부에 배치되어, 하부 스테이지(231)를 승강시키기 위한 동력을 발생한다. 여기서, 동력부(410)는 모터와 같은 동력장치로 마련될 수 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일 실시예로 동력부(410)의 종류는 한정하지 않는다.
구동프레임(430)은 동력부(410)로부터 제공되는 동력에 의해 승강된다. 여기서, 구동프레임(430)은 동력부(410)가 모터로 마련될 경우, 동력부(410)로부터 제공되는 회전력을 기반으로 승강 가능하도록 볼 스크류(Ball Screw) 형태로 마련될 수 있다.
지지프레임(450)은 구동프레임(430) 상부에 배치되어 구동프레임(430)의 승강에 따라 하부 스테이지(231)가 승강되도록 한다. 예컨대, 지지프레임(450)은 상단이 하부 스테이지(231)의 하부면과 연결되고, 하단이 구동프레임(430)의 상단에 접촉된다. 이때, 일단이 지지부(350) 상부로 노출된 지지프레임(450)은 방진플레이트(353)와 하부챔버(230)를 관통하도록 배치되어 구동프레임(430)의 승강에 따라 하부 스테이지(231)가 승강되도록 할 수 있다.
그리고 가이드부(470)는 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 승강동작을 가이드하여 구동프레임(430)과 지지프레임(450)에 편심이 발생되는 것을 방지한다. 예컨대, 가이드부(470)는 구동프레임(430)과 지지프레임(450) 사이를 감싸는 부쉬(Bush) 형태로 마련되어 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 승강동작을 가이드할 수 있다.
한편, 완충부(490)는 하부 스테이지(231)의 승강에서 서로 면접촉하는 구동프레임(430)의 상단과 지지프레임(450)의 하단이 서로 다점 접촉되도록 한다. 다만, 이하에서는 완충부(490)가 구동프레임(430) 상단에 형성되는 것을 설명하고 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일실시예로 완충부(490)는 지지프레임(450)의 하단에 형성될 수 있다.
이러한 완충부(490)는 구동프레임(430) 상단에서 지지프레임(450) 하단을 향해 돌출되는 복수 개의 돌출부를 포함할 수 있다. 복수 개의 돌출부(491)는 구동프레임(430)의 상단 전면에 형성될 수 있으며, 지지프레임(450)의 하단과 접촉되는 상부영역이 라운드진 형태로 예컨대 반구 형태로 마련될 수 있다.
이러한 완충부(490)는 구동프레임(430)과 지지프레임(450)이 서로 다점 접촉되도록 하여, 하부 스테이지(231)의 승강에서 구동프레임(430)의 상단과 지지프레임(450)의 하단에서 발생될 수 있는 진동 및 충격이 감소되도록 한다.
예컨대, 구동프레임(430)과 지지프레임(450)이 서로 면접촉할 경우, 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 접촉에서 발생되는 진동 및 충격량이 클 뿐만 아니라, 진동 및 충격이 고스란히 지지프레임(450)을 통해 하부 스테이지(231)로 인가될 수 있다. 이에, 하부 스테이지(231)에 지지된 제 2기판(S2)의 위치에 오차가 발생하게 되고, 결과적으로 제 1 및 제 2기판(S1, S2)의 합착에서 공정오류가 발생될 수 있다.
그러나 완충부(490)는 구동프레임(430)의 상단과 지지프레임(450)의 하단이 서로 다점 접촉되도록 하여, 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 접촉에서 발생되는 진동 및 충격량이 원천적으로 감소되도록 한다. 이에, 지지프레임(450)을 통해 하부 스테이지(231)로 인가되는 진동 및 충격이 최소화되어, 하부 스테이지(231)에 지지된 제 2기판(S2)의 위치에 오차가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 완충부(490)는 구동프레임(430)과 동일한 재질로 마련될 수 있으며, 예컨대 구동프레임(430)과 지지프레임(450)이 각각 스테인리스 스틸로 마련될 때 이와 동일한 스테인리스 스틸 재질로 마련될 수 있다. 특히, 스테인리스 스틸과 같은 강성체로 완충부(490)가 구비될 경우, 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 접촉에서 완충부(490)의 변형이 적어 프레임 장체의 진동 발생을 억제할 수 있다.
한편, 이러한 완충부(490)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 돌출부(491)가 구동프레임(430) 상단 테두리영역에만 형성될 수 있다. 이에, 완충부(490)는 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 테두리영역만이 서로 다점 접촉되도록 할 수 있다. 이때, 구동프레임(430)의 테두리영역에만 형성되는 완충부(490)는 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 접촉에서 진동 및 충격을 감소시킬 뿐만 아니라, 완충부(490)의 제작과정에서 완충부(490)의 제작 난이도를 낮추고 제작 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 방진플레이트(353)와 공정챔버(200) 사이에는 승강 가이드부(370)가 마련된다. 승강 가이드부(370)는 지지프레임(450)의 상부를 감싸는 부쉬 형태로 마련된다. 이에, 승강 가이드부(370)는 내부에서 지지프레임(450)이 원활히 승강 가능하도록 하며, 지지프레임(450)이 승강될 때 지지프레임(450)의 유동이 최소화되도록 할 수 있다.
또한 공정챔버(200)에는 기판 합착에서 공정챔버(200) 내부를 배기하는 배기펌프(290)가 연결될 수 있다. 배기펌프(290)는 공정영역을 배기하여 공정챔버(200) 내부에 진공 분위기가 형성되도록 한다.
한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 기판 처리방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 다만, 상술된 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 동일한 참조부호를 부여하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 실시예에 따른 기판 처리방법을 나타낸 순서도이고, 도 6 내지 도 9은 본 실시예에 따른 기판 처리방법을 나타낸 공정도이다.
도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 처리방법은 사전 제조된 한 쌍의 기판을 서로 합착시키는 기판 합착공정을 일 실시예로 하여 설명하도록 한다.
먼저, 기판 합착공정은 상부챔버(210)와 하부챔버(230)가 서로 이격된 상태에서 제 1 및 제 2기판(S1, S2)이 공정챔버(200) 내부로 반입된다. 이때, 제 1기판(S1)은 상부 스테이지(211)에 지지되고, 제 2기판(S2)은 하부 스테이지(231)에 안착된다(S100, 도 6참조).
이후, 배기펌프(290)가 공정챔버(200) 내부를 배기하여 공정챔버(200) 내부에 진공분위기가 형성될 수 있고, 카메라(250)는 제 1 및 제 2기판(S1, S2)에 각각 형성된 정렬마크를 촬영한다. 여기서, 하부 스테이지(231)는 제 1 및 제 2기판(S1, S2)의 정렬마크가 서로 대응될 수 있도록 제 2기판(S2)의 위치를 제어하여 제 1 및 제 2기판(S1, S2)이 서로 합착될 합착지점에 위치되도록 한다.
이후, 승강유닛(400)은 하부 스테이지(231)를 상승시켜 제 1 및 제 2기판(S1, S2)이 서로 합착되도록 한다. 여기서, 승강유닛(400)의 승강동작을 살펴보면, 하부 스테이지(231)를 지지하고 있는 지지프레임(450)은 지지프레임(450)의 외경으로부터 돌출된 지지턱(451)이 가이드부(470) 상부에 배치된 스토퍼(480)에 지지되어 구동프레임(430)과 서로 이격된 상태일 수 있다.
이후, 제 1 및 제 2기판(S1, S2)의 합착을 위하여 동력부(410)가 동력을 발생시키면, 구동프레임(430)이 지지프레임(450)을 향해 상승된다. 여기서, 완충부(490)는 구동프레임(430)과 지지프레임(450)의 접촉에서 발생될 수 있는 진동 및 충격을 감소시킨다(S200, 도 7참조). 즉, 완충부(490)는 하부 스테이지(231)로 인가되는 진동 및 충격을 원천적으로 감소시켜 하부 스테이지(231)에 지지된 제 2기판(S2)의 위치가 진동 및 충격에 의해 변화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 방진플레이트(353)는 복수 개의 승강유닛(400)의 승강에서 발생되는 진동이 구동챔버(300)를 통해 공정챔버(200)로 인가되는 것을 감소시키며, 승강유닛(400)의 승강동작에 따라 구동챔버(300)에 발생될 수 있는 뒤틀림 등과 같은 본체(300a)의 변형이 억제되도록 한다(S300). 이에, 제 1 및 제 2기판(S1, S2)은 방진플레이트(353)에 의해 공정챔버(200)의 수평도가 유지된 상태에서 서로 합착될 수 있다(S400, 도 8참조).
최종적으로 합착이 완료되면, 승강유닛(400)은 하부 스테이지(231)를 하강시키고, 이송로봇이 합착이 완료된 제 1 및 제 2기판(S1, S2)을 공정챔버(200)로부터 반출하며 합착공정이 완료되도록 할 수 있다(S500, 도 9참조).
다만, 본 실시예서는 제 1 및 제 2기판(S1, S2)의 합착에서 승강유닛(400)이 하부 스테이지(231)를 승강시키는 것을 설명하고 있으나, 승강유닛(400)은 제 1 및 제 2기판(S1, S2)의 정렬에서 하부 스테이지(231)를 승강시킬 수 있다.
이와 같이, 구동챔버 및 이를 포함하는 기판 처리장치는 스테이지로 인가되는 진동 및 충격을 감소시키고 진동 및 충격에서도 설정된 수평상태를 유지할 수 있어, 디스플레이 기판의 수율을 향상시키고 양질의 디스플레이 기판 제조가 가능한 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 기판 합착장치
200 : 공정챔버
300 : 구동챔버
400 : 승강유닛

Claims (22)

  1. 기판 스테이지가 내부에 배치되는 공정챔버를 지지하는 본체;
    상기 본체 내부에서 상기 본체의 바닥면에 지지되고, 상기 기판 스테이지에 축 연결되어 상기 기판 스테이지를 승강시키는 복수 개의 승강유닛;
    상기 본체의 바닥면으로부터 상기 승강유닛의 길이방향으로 연장되어 상기 복수 개의 승강유닛이 각각 수용되는 수용공간을 형성하는 복수 개의 격벽; 및
    상기 복수 개의 격벽 상단에 안착되며 테두리영역이 상기 본체 측벽에 지지되어, 상기 승강유닛의 승강동작에서 발생된 진동이 상기 공정챔버로 인가되는 것을 방진하는 방진플레이트를 포함하는 기판 스테이지 구동챔버.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방진플레이트는
    상기 방진플레이트의 테두리영역으로부터 상기 본체 측벽 내부로 연장되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 방진플레이트는
    상기 승강유닛의 승강동작에서 상기 진동에 따른 상기 본체의 변형을 억제하여 상기 공정챔버의 수평도가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 연장부는
    상기 본체 측벽을 관통하여 상기 본체의 측벽이 상기 방진플레이트를 기준으로 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 승강유닛은
    상기 수용공간으로부터 연장되어 상기 기판 스테이지에 연결되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 하단에 접촉되어 상기 지지프레임을 승강시키는 구동프레임과, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉에서 상기 기판 스테이지로 인가되는 진동이 완화되도록 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉면이 다점 접촉되도록 하는 완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 완충부는
    상기 지지프레임의 하단에 마주하는 상기 구동프레임의 상단으로부터 상기 지지프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 돌출부는
    상기 지지프레임을 향해 돌출되는 반구 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부는
    상기 구동프레임의 상단 전면적에 균일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부는
    상기 구동프레임의 상단 테두리 영역에 균일하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 승강유닛은
    상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 외측에서 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 승강을 가이드하여, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 편심을 방지하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 완충부는
    상기 지지프레임의 하단으로부터 상기 구동프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지 구동챔버.
  12. 기판 스테이지가 내부에 배치되는 공정챔버;
    상기 공정챔버의 하부에 배치되어, 상기 공정챔버를 지지하는 구동챔버;
    상기 구동챔버 내부에서 상기 구동챔버의 바닥면에 지지되고, 상기 기판 스테이지에 축 연결되어 상기 기판 스테이지를 승강시키는 복수 개의 승강유닛;
    상기 구동챔버의 바닥면으로부터 상기 승강유닛의 길이방향으로 연장되어 상기 복수 개의 승강유닛이 각각 수용되는 수용공간을 형성하는 복수 개의 격벽; 및
    상기 복수 개의 격벽 상단에 안착되며 테두리영역이 상기 구동챔버의 측벽에 지지되어, 상기 승강유닛의 승강동작에서 발생된 진동이 상기 공정챔버로 인가되는 것을 방진하는 방진플레이트를 포함하는 기판 처리장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 방진플레이트는
    상기 방진플레이트의 테두리영역으로부터 상기 구동챔버의 측벽 내부로 연장되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 방진플레이트는
    상기 승강유닛의 승강동작에서 상기 진동에 따른 상기 구동챔버의 변형을 억제하여 상기 공정챔버의 수평도가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 연장부는
    상기 구동챔버 측벽을 관통하여 상기 구동챔버의 측벽이 상기 방진플레이트를 기준으로 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 승강유닛은
    상기 수용공간으로부터 연장되어 상기 기판 스테이지에 연결되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 하단에 접촉되어 상기 지지프레임을 승강시키는 구동프레임과, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉에서 상기 기판 스테이지로 인가되는 진동이 완화되도록 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 접촉면이 다점 접촉되도록 하는 완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 완충부는
    상기 지지프레임의 하단에 마주하는 상기 구동프레임의 상단으로부터 상기 지지프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 돌출부는
    상기 지지프레임을 향해 돌출되는 반구 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부는
    상기 구동프레임의 상단 전면적에 균일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  20. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부는
    상기 구동프레임의 상단 테두리 영역에 균일하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  21. 제 16항에 있어서,
    상기 승강유닛은
    상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 외측에서 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 승강을 가이드하여, 상기 지지프레임과 상기 구동프레임의 편심을 방지하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  22. 제 16항에 있어서,
    상기 완충부는
    상기 지지프레임의 하단으로부터 상기 구동프레임을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
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