KR102065825B1 - 포켓을 구비한 기판 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 기판 이송 장치로서의 척 플레이트를 다양한 기판 면적에 대해 대응할 수 있게 하고, 좀 더 경량화하면서 대면적 기판의 처짐 정도나 처짐 형상, 기판의 휨, 굴곡 등에 맞춤식으로 대응할 수 있는 새로운 구조의 척 플레이트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 척 플레이트를 경량화하기 위해, 척 플레이트에 오목부 형태의 포켓 구조를 다수 형성하였다.
또한, 상기 포켓 구조의 내부를 빈 공간으로 두거나 필요에 따라 웨이트 블록을 채워넣고 볼트 등의 고정부재로 고정하여 상기 웨이트 블록을 탈부착식으로 적용하였고, 이러한 구성은 기판 처짐 정도와 처짐 형태에 맞게 대응할 수 있다.

Description

포켓을 구비한 기판 이송 장치{Substrate Transfer Unit With Pocket}

본 발명은 반도체, 디스플레이 제조기술 중 대면적 기판 이송을 위한 기판 이송장치에 관한 것이다.

디스플레이 패널의 제조에 사용되는 기판은 점점 더 대면적화되고 있으며, 그에 따라 대면적 기판을 이송하는 기판 이송 장치 또한 대면적화되고 있다. 기판 이송장치는 대면적화된 얇은 유리기판이 자중에 의해 처지는 현상이 발생하지 않도록 기판을 붙잡아주는 척 플레이트를 포함할 수 있다. 대한민국 등록특허제10-0586928호를 비롯한 다수의 공보들이 기판이나 웨이퍼를 붙잡아 이송하는 척 플레이트의 구성을 제안한다. 척 플레이트는 기판을 척킹하기 위한 수단으로서 점착부재, 진공흡착 부재, 정전척 부재, 자석 척 부재 등을 구비하며 기판의 처짐을 방지할 수 있는 강성이 있는 소재로 만들어진다. 대면적화된 척 플레이트는 그 무게가 매우 무거워져 기판과 마스크의 얼라인 및 합착 공정과 이후 반송 과정 또한, 취급하기 점점 더 어려워지고 있다. 또한, 척 플레이트의 무게로 인해 마스크 합착 이후 이송 과정에서 슬립 현상이 나타나 얼라인이 틀어지는 문제가 발생한다. 그러나 척 플레이트 자체는 어느 정도 무게를 가져야 대면적화되어 더더욱 처지기 쉬운 기판의 처짐 현상을 방지할 수 있어 무조건 경량화할 수도 없다는 점도 고려하여야 한다.

또한, 기판 면적이 다양하기 때문에 그에 맞는 척 플레이트 사이즈가 필요한데 사이즈 별로 척 플레이트를 제작하는 것은 생산비를 높이는 문제가 된다.

한편, 대면적화된 기판은 휨 현상이나 굴곡이 있을 수 있어 척 플레이트에 대해 부분적으로 틈새를 형성하는 경우가 있어 이러한 점도 해결할 필요가 있다.

상기 문제에 따라 본 발명의 목적은 기판 이송 장치로서의 척 플레이트를 다양한 기판 면적에 대해 대응할 수 있게 하고, 좀 더 경량화하면서 대면적 기판의 처짐 정도나 처짐 형상, 기판의 휨, 굴곡 등에 맞춤식으로 대응할 수 있는 새로운 구조의 척 플레이트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 척 플레이트를 경량화하기 위해, 척 플레이트에 오목부 형태의 포켓 구조를 다수 형성하였다.

또한, 상기 포켓 구조의 내부를 빈 공간으로 두거나 필요에 따라 웨이트 블록을 채워넣고 볼트 등의 고정부재로 고정하여 상기 웨이트 블록을 탈부착식으로 적용하였고, 이러한 구성은 기판 처짐 정도와 처짐 형태에 맞게 대응할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판의 처짐이 최소화될 뿐만 아니라 기판 크기에 제약이 없어 대면적 기판 이송 시 유리하며, 단일화된 이송용 척 플레이트를 적용하여 한 기판으로 여러 사이즈의 패널을 생산할 수 있으므로 생산성 향상을 기대할 수 있다. 또한, 별도의 유지 보수 비용이 발생하지 않아 비용 절감 측면으로도 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따르면, 대면적 척 플레이트에 다수의 포켓을 형성하여 빈 공간을 둠으로써 척 플레이트의 무게를 가볍게 할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 포켓 구조에 웨이트 블록을 탈착식으로 채울 수 있게 하여, 기판이 처지는 정도에 따라 척 플레이트의 무게를 조절할 수 있게 하였고, 기판이 부분적으로 굴곡진 경우 해당 위치를 중심으로 하여 포켓에 웨이트 블록을 넣는 식으로 기판 굴곡이나 휨 현상을 맞춤식으로 보완할 수 있다.

도 1 본 발명에 따라 포켓 구조를 적용한 척 플레이트에 대한 평면도 및 측면도이다.
도 2는 포켓구조 적용과 미적용 시 처짐량에 대한 시뮬레이션 결과이다.
도 3은 척 플레이트와 기판, 마스크가 합착된 측면도이다.
도 4는 본 발명의 포켓 구조에 웨이트 블록이 채워진 것을 보여주는 척 플레이트의 평면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 포켓(120) 구조를 갖는 척 플레이트(100)를 보여준다. 척 플레이트(100)의 본체는 알루미늄과 같은 금속재로 만들어진다. 따라서 대면적화된 착 플레이트(100)의 무게는 상당히 무겁다. 본 발명은 척 플레이트(100)의 무게를 경량화하기 위해 척 플레이트 내부에 빈공간을 두는 방안을 제안하였다.

기판과 접하지 않는 척 플레이트(100) 면에 내부가 빈 공간(130)을 이루는 포켓(120)을 다수 형성한다. 포켓(120)의 배열은 기판 사이즈에 맞추어 가급 균일하게 한다. 포켓(120)에는 후술 될 웨이트 블록(150)이 채워질 수 있다. 즉, 포켓(120) 구조는 척 플레이트에 빈공간을 두어 척 플레이트(100)를 경량화하지만, 필요에 따라 웨이트 블록(150)을 채울 수 있다. 따라서 포켓(120)은 기판 처짐을 방지할 수 있는 웨이트 블록(150)의 안착부가 된다는 점을 고려하여 배열하는 것이 바람직하다.
즉, 기판이 처지는 정도에 따라 척 플레이트의 무게를 조절할 수 있게 하였고, 기판이 부분적으로 굴곡진 경우 해당 위치를 중심으로 하여 포켓에 웨이트 블록을 넣는 식으로 기판 굴곡이나 휨 현상을 맞춤식으로 보완할 수 있다.

기판의 사이즈가 세대별로 다양하므로 이에 따라 각 세대별 기판의 둘레에 맞는 위치에 포켓(120)이 배열되게 하고 중심부에도 배열하여 기판 처짐을 방지할 수 있게 한다.

본 실시예에서 포켓(120)이 이루는 빈공간(130)은 그 상단부가 좀 더 좁은 단면적을 갖게 하였다.

도 2는 본 발명의 척 플레이트(100)의 포켓(120) 적용과 미적용시에 따른 처짐량을 시뮬레이션 한 결과 이다. 도 1과 같이 포켓(120)구조를 적용했을 시 미적용 했을 시 보다 약 5% 이상 처짐량이 개선 됨을 볼 수 있다.

도 3는 본 발명의 척 플레이트(100)가 기판(200)을 척킹하고 기판 아래 마스크(300)가 합착되어 이송 롤러(400)에 탑재된 상태를 보여준다. 이와 같은 기판 이송 시스템은 척 플레이트(100)가 무거울 경우, 이송을 위한 롤러 구성 등에서 무게를 견딜 수 있는 설계를 요하고 많은 에너지를 필요로하며, 무엇보다 기판 이송 과정에서 마스크에 대해 기판/척 플레이트 부분이 미끄러지는 슬립현상이 발생 될 수 있다. 도 1과 같이 포켓(120)을 구비하여 무게가 경량화된 척 플레이트(100)를 적용함으로써 이러한 문제가 해소될 수 있다.

도 4은 척 플레이트(100)의 포켓(120)에 웨이트 블록(150)을 채운 것을 보여준다. 상술한 바와 같이 기판의 면적은 세대별로 달라 하나의 대면적 척 플레이트(100)로 각 세대별 기판을 모두 척킹 할 경우, 필요 이상으로 무거운 척 플레이트가 될 수 있기 때문에 포켓(120) 구조를 형성하여 경량화하되, 각 세대별 기판의 둘레 또는 필요한 부분에 맞추어 해당 부분에 있는 포켓(120) 안에 웨이트 블록(150)을 채워넣어 처짐량을 조절하게 한 것이다. 웨이트 블록(150)은 필요에 따라 해당부분에 탈착식으로 구성해야 한다. 본 실시예에서는 웨이트 블록(150) 상부에 볼트 취부 홀(160)을 구성하였다. 좀 더 쉽게 탈부착되도록 스냅식 구성, 자석 부재 이용과 함께 볼트 고정을 병용할 수 있다.

상기와 같은 포켓(120)구조와 웨이트 블록(150)은 대면적 기판의 처짐 정도, 휨, 굴곡 등의 현상에 따라 맞춤식으로 대응할 수 있게 한다. 기판 처짐 정도가 약할 경우 마스크 합착 시 기판과 마스크 간의 간격이 넓어져 패널 섀도우 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 좀 더 많은 웨이트 블록을 채워넣고, 기판 처짐 정도가 심하면 웨이트 블록을 일부 제거하며, 부분적으로 굴곡이 있는 기판 부분에 대해 이를 펼 수 있도록 근처의 몇몇 포켓에 웨이트 블록을 제거할 수 있다.

이와 같은 척 플레이트의 포켓 구조는 별도의 유지 보수가 필요하지 않기 때문에 반영구적인 사용이 가능하다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 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.

100: 척 플레이트
120: 포켓
130: 빈공간
150: 웨이트 블록
160: 볼트 취부 홀
200: 기판
300: 마스크
400: 롤러

Claims (2)

1. 기판을 척킹하는 척 플레이트로서,
   상기 척 플레이트에 속이 빈공간을 형성하는 다수의 포켓이 구비되며,
   세대별 기판의 둘레에 해당되는 위치와 기판 중심부에 상기 포켓이 배열되게 하고,
   상기 포켓에 채워질 수 있는 웨이트 블록을 더 포함하여, 기판의 처짐 정도, 기판의 굴곡, 또는 기판의 사이즈에 따라 소정의 포켓은 선택적으로 상기 웨이트 블록이 채워지거나 비워진 상태가 되게 하여, 척 플레이트의 무게를 조절하고 기판의 처짐 정도, 휨, 또는 굴곡 현상에 대해 맞춤식으로 대응될 수 있는 것을 특징으로 하는 척 플레이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 포켓에 채워질 수 있는 웨이트 블록은 탈부착식으로서 스냅식 구성, 자석 부재 적용, 또는 볼트 고정 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 척 플레이트.
   
   
   

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