KR102210305B1 - 점착척을 이용한 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 점착척을 이용한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 점착척을 이용한 기판 처리 장치는 기판의 양측 가장자리가 안착되는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에 안착된 상기 기판 가장자리를 고정시켜 주도록 상기 기판 지지부 상부에 설치되는 점착척과, 상기 기판 지지부 상부에 구비되어 상기 점착척이 결합되는 점착척 설치부와, 상기 점착척을 상기 기판으로부터 탈부착시키도록 상기 점착척 설치부를 상하로 이동시키는 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기판 상부의 가장자리만 접착부재로 기판을 고정시켜 주기 때문에 기판을 손상시키지 않고 기판 처리 장치에 안착하여 고정시킬 수 있는 효과가 있고, 기판이 정위치에 안착되고, 기판이 놓이는 위치의 재현성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 점착척에 부착된 대면적의 기판에서 점착척을 동시에 떼어낼 수 있으므로 기판에 손상을 주지 않는 효과가 있다.

Description

점착척을 이용한 기판 처리 장치{Substrate Treating Apparatus using Adhesive Chuck}
본 발명은 점착척을 이용한 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 유기물을 증착하는 공정에서 기판이 정위치에 정렬되고 고정되도록 점착척을 이용하여 구조가 간단하면서 기판의 손상을 방지할 수 있는 점착척을 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로서 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.
그중에 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자 보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light)장치가 필요 없으므로 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점 때문에 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 입혀서 양극과 음극사이에 전압을 걸어줌으로서 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 자발광하는 원리이다. 즉, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다. 그리고, 생산성 향상 및 디스플레이의 대형화로 인해 디스플레이 제작에 사용되는 유리 기판이 점차적으로 대형화되는 추세이다.
액정표시소자나 플라즈마 디스플레이 소자가 급속히 대면적화되면서 그에 따라 대면적 패널을 생산할 수 있는 양산 장비가 개발되어 표준화되고 있는 상황이므로 유기 발광소자를 차세대 디스플레이 소자로서의 입지를 확고히 할 수 있는 대면적 유기 발광소자 양산 장비의 개발 필요성이 강하게 요구되고 있는 것이다.
한편, 유기 발광소자 등과 같은 평판 디스플레이의 제작시 디스플레이 특성상 유리 기판을 사용하여 유리 기판위에 디스플레이 소자를 만들며, 이러한 디스플레이 제조 공정중에서 증착 공정을 수행할 경우 유리 기판은 진공 내에서 증착면을 아래로 향하게 홀딩장치, 즉 글라스 척(Glass Chuck)에 의해 홀딩되어야 한다.
상기와 같은 글라스 척 중에 널리 사용되는 방법은 유리 기판의 네 변을 물리적으로 지지하는 클리핑(Clipping) 방법, 기압 차이를 이용한 진공 척(Vacuum Chuck)을 이용하는 방법 및 전기장과 정전기 유도를 이용한 정전 척(Electrostatic Chuck)을 이용하는 방법이 있다.
상기 클리핑 방법을 적용하는 경우에는 유리 기판의 중앙부가 자중에 의해 하방으로 처짐이 발생하게 된다. 그리고, 상기 진공 척 방법은 진공 내에서 이루어지는 증착 공정에는 사용할 수 없으며, 상기 정전 척 방법은 대면적 유리 기판에 사용할 경우 매우 강한 전기장이 필요하여 기판 이송시 전선 처리가 곤란하다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국등록특허 제10-0983605호에는 '기판 안착 유닛 및 이를 구비하는 기판 접합 장치'가 개시되어 있는데, 기판 접합 장치는 기판을 지지 고정하는 하부척과, 하부척과 함께 상기 기판을 지지 고정하며, 상부 하부척과 분리된 점착척과, 점착척을 이동시키는 구동부를 구비하는 기판 안착 유닛을 포함하여 구성된다.
상기 종래의 '기판 안착 유닛 및 이를 구비하는 기판 접합 장치'에 의하면 점착척을 승하강 시키는 구동부를 마련함으로써, 정렬의 틀어짐 없이 합착된 상부 기판 및 하부 기판을 점착척으로부터 분리시킬 수 있다.
하지만, 기판 안착 유닛에 기판을 안착시킬 때 위치의 재현성이 이루어지지 않고, 점착척으로 기판을 압착할 때 기판에 손상이 가는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명 점착척을 이용한 기판 처리 장치를 제안하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 기판에 손상이 가지 않으면서 기판이 기판 처리 장치에 정위치에 안착되고 고정될 수 있도록점착척을 이용한 기판 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 점착척을 기판으로부터 분리할 때 점착척 사이에 구비되는 고정 플레이트를 기판 가장자리에 안착시켜 대면적의 기판을 점착척으로부터 동시에 떼어낼 수 있는 점착척을 이용한 기판 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 기판의 양측 가장자리가 안착되는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에 안착된 상기 기판 가장자리를 고정시켜 주도록 상기 기판 지지부 상부에 설치되는 점착척과, 상기 기판 지지부 상부에 구비되어 상기 점착척이 결합되는 점착척 설치부와, 상기 점착척을 상기 기판으로부터 탈부착시키도록 상기 점착척 설치부를 상하로 이동시키는 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 점착척은 상기 기판을 고정시키기 위한 기판 고정부와, 상기 기판 고정부 상부에 구비되어 상기 기판 고정부를 지지하며 가압해 주는 지지대와, 상기 지지대가 관통하고 상기 점착척 설치부에 상기 점착척이 끼움결합되는 결합부가 형성되는 몸체와, 상기 점착척에 의해 상기 기판에 가해지는 충격을 완화시키기 위해 구비되는 충격완화수단으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 기판 고정부는 접착력에 의해 상기 기판을 고정하는 접착부재와,
상기 점착척의 하단에 고정되도록 고정홀이 형성된 고정부로 구성될 수 있다.
아울러, 상기 접착부재는 우레탄계 물질, 실리콘계 물질, 아크릴계 물질 중에서 적어도 어느 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 지지대의 하단에는 상기 기판 고정부를 고정하기 위한 결합블럭이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 결합블럭에는 상기 지지대가 관통하는 제1결합홀과, 상기 기판 고정부와 결합되도록 제2결합홀이 형성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 충격완화수단은 스프링으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판 지지부에 상기 기판의 가장자리가 고정되도록 단차가 형성될 수 있다.
아울러, 상기 점착척은 상기 기판의 길이방향으로 다수 개가 일렬로 형성되어 선택적으로 작동될 수 있다.
한편, 상기 점착척과 인접하여 배치되어 상기 점착척이 상부로 이동할 때, 상기 기판 가장자리에 안착되는 고정 플레이트가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 기판 상부의 가장자리만 접착부재로 기판을 고정시켜 주기 때문에 기판을 손상시키지 않고 기판 처리 장치에 로딩하여 고정시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 기판이 정위치에 로딩되고, 기판이 놓이는 위치의 재현성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 점착척에 부착된 대면적의 기판에서 점착척을 동시에 떼어낼 수 있으므로 기판에 손상을 주지 않는 효과가 있다
도 1은 본 발명의 점착척을 이용한 기판 처리 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 요부인 점착척을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 요부인 점착척을 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 점착척의 기판 고정부를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 점착척을 이용한 기판 처리 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 점착척을 이용한 기판 처리 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 요부인 점착척을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 요부인 점착척을 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 점착척의 기판 고정부를 나타내는 사시도이다.
본 발명은 기판에 유기물 증착을 하는 공정에서 기판이 정위치에 정렬되고 고정되도록 하고, 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 점착척을 이용한 기판 처리 장치에 관한 것으로, 본 발명의 점착척을 이용한 기판 처리 장치는 기판의 양측 가장자리가 안착되는 기판 지지부(100)와, 상기 기판 지지부(100)에 안착된 상기 기판 가장자리를 고정시켜 주도록 상기 기판 지지부(100) 상부에 설치되는 점착척(200)과, 상기 기판 지지부(100) 상부에 구비되어 상기 점착척(200)이 결합되는 점착척 설치부(300)와, 상기 점착척(200)을 상기 기판으로부터 탈부착시키도록 상기 점착척 설치부(300)를 상하로 이동시키는 구동부(미도시)를 포함하여 구성된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치에 기판의 양측 하부 가장자리가 안착되는 상기 기판 지지부(100)가 구비되는데, 상기 기판이 상기 기판 지지부(100)에 안착될 때 상기 기판이 흔들림없이 고정될 수 있도록 단차(110)가 형성된다.
이때 상기 점착척(200)이 상기 기판의 가장자리에 잘 부착될 수 있도록 상기 기판의 두께보다 낮거나 같도록 상기 단차(110)가 형성된다. 상기 기판의 두께보다 상기 단차(110)가 높게 형성되면 상기 기판의 가장자리에 부착되는 위치에 구비되는 상기 점착척(200)이 상기 기판 지지부(100)의 단차(110) 벽면 걸릴 수 있기 때문에 상기 기판이 밀리지 않고 고정시킬 수 있는 높이로 단차가 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 형성된 단차는 상기 기판 지지대(220)에 안착된 상기 기판을 상기 점착척(200)이 상기 기판을 가압할 때 상기 기판이 밀리지 않도록 해준다.
또한, 상기 기판 지지부(100)에 안착된 상기 기판 가장자리를 고정시켜 주도록 상기 기판 지지부(100) 상부에 상기 점착척(200)이 설치되는데, 상기 점착척(200)은 상기 기판 지지부(100) 상부에 구비되어 점착척 설치부(300)에 일측에 결합된다.
그리고, 별도로 구비되는 구동부(미도시)가 상기 점착척(200)을 상기 기판으로부터 탈부착시키도록 상기 점착척 설치부(300)를 상하로 이동시킨다.
본 발명의 실시예에서 상기 점착척(200)이 일정 거리를 두고 일렬로 형성되는데 상기 기판의 면적에 따라 상기 점착척(200)이 형성되는 간격은 달라질 수 있고, 상기 기판의 무게에 따라 상기 점착척(200)을 선택하여 구동할 수 있다.
또한, 상기 점착척(200)의 일정 사용기간이 경과하면 상기 점착척(200)에 구비되는 상기 접착부재(212)의 접착력을 떨어져 상기 접착부재(212)를 교체해 주어야 하는데, 상기 점착척(200)의 사용주기마다 상기 접착부재(212)를 교체하게 되면 번거롭고 상기 점착부재의 접착력이 저하되었을 때 바로 상기 점착척(200)을 사용할 수 있도록 상기 점착척(200)을 교대로 선택하여 구동할 수 있다.
한편, 상기 점착척(200)으로부터 상기 기판을 떼어내기 위해 상기 점착척(200)과 인접하여 배치되어 상기 점착척(200)이 상부로 이동할 때, 상기 기판 가장자리에 안착되는 고정 플레이트(400)가 구비된다.
여기서, 상기 고정 플레이트(400)는 실린더 구동하여 상기 점착척(200)이 상기 기판에 부착되었을 때는 상기 점착척 설치부(300)의 내측에 위치하고, 상기 점착척(200)을 상기 기판으로부터 떼어낼 때 상기 기판의 가장자리에 안착된다.
상기 점착척(200)이 상기 기판을 고정시키기 위해 상기 구동부(미도시)에 의해 상기 점착척 설치부(300)가 아래로 이동하면 상기 점착척(200)이 상기 기판의 가장자리에 부착되고, 상기 기판으로부터 상기 점착척(200)을 분리하기 위해 상기 고정 플레이트(400)가 상기 점착척(200)이 부착되어 있는 상기 기판의 가장자리 옆에 안착되면 상기 구동부는 상기 점착척(200)을 상부로 이동시킨다.
이때, 대면적의 기판으로부터 상기 점착척(200)을 동시에 분리시킬 수 있으므로 상기 기판의 손상을 방지할 수 있게 된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 점착척(200)은 상기 기판을 고정시키기 위한 기판 고정부(210)와, 상기 기판 고정부(210) 상부에 구비되어 상기 기판 고정부(210)를 지지하며 가압해 주는 지지대(220)와, 상기 지지대(220)가 관통하고 상기 점착척 설치부(300)에 상기 점착척(200)이 끼움결합되는 결합부(260)가 형성되는 몸체(230)와, 상기 점착척(200)에 의해 상기 기판에 가해지는 충격을 완화시키기 위해 구비되는 충격완화수단(240)으로 구성된다.
여기서, 상기 기판 고정부(210)는 접착력에 의해 상기 기판을 고정하는 접착부재(212)와, 상기 점착척(200)의 하단에 고정되도록 고정홀(216)이 형성된 고정부(214)로 구성된다.
아울러, 상기 접착부재(212)는 우레탄계 물질, 실리콘계 물질, 아크릴계 물질 중에서 적어도 어느 하나 이상의 물질로 형성된다.
그리고, 상기 접착부재(212)가 형성되는 면적이 너무 넓으면 상기 점착척(200)을 상기 기판으로부터 떼어내기가 어려워지고, 상기 기판의 면적이 넓거나 무게나 무거운데 상기 접착부재(212)가 형성되는 면적이 좁으면 상기 기판에 부착되는 상기 점착척(200)의 고정력이 약해지기 때문에 상기 고정부(214)에서 상기 접착부재(212)가 형성되는 면적은 상기 기판의 면적과 무게를 고려하여 결정되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기판 고정부(210)는 상기 지지대(220)와 연결되는데 상기 지지대(220)의 하단에 상기 기판 고정부(210)를 고정하기 위한 결합블럭(250)이 형성된다.
여기서, 상기 결합블럭(250)에는 상기 지지대(220)가 관통하는 제1결합홀(252)과, 상기 기판 고정부(210)와 결합되도록 제2결합홀(254)이 형성된다. 상기 제1결합홀(252)에는 상기 지지대(220)가 관통하여 상기 지지대(220)의 일단에 나사가 체결되어 고정된다.
그리고, 상기 제2결합홀(254)은 상기 기판 고정부(210)에 형성되는 고정홀(216)에 대응되게 형성되어 상기 제2결합홀(254)과 상기 고정홀(216)을 관통하는 고정수단에 의해 상기 결합블럭(250)의 하단에 상기 기판 고정부(210)가 고정된다.
본 발명의 실시예에서 상기 지지대(220)는 원형막대로 2개가 형성되고, 상기 지지대(220)가 관통하고 상기 점착척 설치부(300)에 상기 점착척(200)이 끼움결합되도록 결합부(260)가 형성되는 몸체(230)가 구비된다.
도 3을 참조하면, 상기 결합부(260)는 상기 몸체(230) 일측 상단에 형성되는 플랜지에 제1돌출부(262)와 제2돌출부(264)로 구성되어 형성된다.
또한, 상기 제1돌출부(262)와 제2돌출부(264)에 대응되어 상기 점착척 설치부(300)에 홀이 각각 형성되어 상기 점착척 설치부(300)에 상기 점착척(200)이 결합된다.
여기서, 상기 점착척(200)의 크기에 따라 상기 점착척(200)이 상기 점착척 설치부(300)로부터 지지될 수 있도록 상기 제1돌출부(262)와 제2돌출부(264)의 길이가 결정된다. 상기 제1돌출부(262)와 제2돌출부(264)의 길이가 너무 짧으면 상기 점착척(200)의 무게에 의해 상기 점착척(200)이 상기 점착척 설치부(300)로부터 지지력이 떨어지고, 상기 제1돌출부(262)와 제2돌출부(264)의 길이가 너무 길면 상기 점착척 설치부(300)로부터 상기 점착척(200)을 교체할 때 분리작업이 힘들게 된다.
본 발명의 실시예에서 상기 구동부(미도시)가 하부로 이동하면서 상기 점착척(200)이 상기 기판에 부착되면서 가해지는 충격을 완화해주기 위한 상기 충격완화수단(240)이 형성된다.
여기서, 상기 충격완화수단(240)은 상기 지지대(220)의 연결선 상에 형성되며 상기 몸체(230) 상부에 구비되는 지지축 외주면에 스프링으로 형성된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 결합블럭(250)의 하단 일측과 맞닿아 상기 제2결합홀(254)과 상기 고정홀(216)을 관통하는 고정부재로 결합되는 고정부(214)가 형성되는 상기 기판 고정부(210)는 상기 고정부(214)에 단차가 형성되고, 단차진 아랫면에 상기 접착부재(212)가 형성된다.
상술한 바와 같은 구조의 상기 기판 고정부(210)는 상기 점착척(200)이 상기 기판에 부착될 때 가해지는 충격을 완화시켜주기 위한 구조로 상기 기판에 손상이 덜 가는 구조라면 어떠한 형상으로 형성되어도 무방하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 상기 점착척(200)은 상기 기판의 길이방향으로 다수 개가 일렬로 형성되어 선택적으로 작동될 수 있다.
이때 상기 점착척(200)이 따로 구동될 수 있도록 각각의 상기 점착척(200)이 결합설치되도록 상기 점착척(200) 설치대는 분리되어 구성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 기판 지지부 200 : 점착척
210 : 기판 고정부 212 : 접착부재
214 : 고정부 216 : 고정홀
220 : 지지대 230 : 몸체
240 : 충격완화수단 250 : 결합블럭
252 : 제1결합홀 254 : 제1결합홀
260 : 결합부 262 : 제1돌출부
264 : 제2돌출부 300 : 점착척 설치부
400 : 고정 플레이트

Claims (10)

  1. 기판의 양측 가장자리가 안착되는 기판 지지부;
    상기 기판 지지부에 안착된 상기 기판 가장자리를 고정시켜 주도록 상기 기판 지지부 상부에 설치되는 점착척;
    상기 기판 지지부 상부에 구비되어 상기 점착척이 결합되는 점착척 설치부; 및
    상기 점착척을 상기 기판으로부터 탈부착시키도록 상기 점착척 설치부를 상하로 이동시키는 구동부;를 포함하며,
    상기 점착척은,
    상기 기판을 고정시키기 위한 기판 고정부와,
    상기 기판 고정부 상부에 구비되어 상기 기판 고정부를 지지하며 가압해 주는 지지대와,
    상기 지지대가 관통하고 상기 점착척 설치부에 상기 점착척이 끼움결합되는 결합부가 형성되는 몸체와,
    상기 점착척에 의해 상기 기판에 가해지는 충격을 완화시키기 위해 구비되는 충격완화수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 고정부는,
    접착력에 의해 상기 기판을 고정하는 접착부재와,
    상기 점착척의 하단에 고정되도록 고정홀이 형성된 고정부로 구성되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 접착부재는 우레탄계 물질, 실리콘계 물질, 아크릴계 물질 중에서 적어도 어느 하나 이상의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지대의 하단에는 상기 기판 고정부를 고정하기 위한 결합블럭이 형성되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 결합블럭에는 상기 지지대가 관통하는 제1결합홀과, 상기 기판 고정부와 결합되도록 제2결합홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 충격완화수단은 스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 지지부에 상기 기판의 가장자리가 고정되도록 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착척은 상기 기판의 길이방향으로 다수 개가 일렬로 형성되어 선택적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착척과 인접하여 배치되어 상기 점착척이 상부로 이동할 때, 상기 기판 가장자리에 안착되는 고정 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 점착척을 이용한 기판 처리 장치.
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