KR102386998B1 - 서포터 핀 및 이를 포함하는 열처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열처리되는 기판을 지지함에 있어 서포터 핀에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 서포터 핀 및 이를 포함하는 열처리장치에 관한 것으로, 서포터 핀은 내부의 그루브에 볼을 수납하는 하우징 및 하우징 내에 수납되어 볼의 이탈을 방지하는 리테이너를 포함한다.
Description
본 발명은 열처리장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 열처리되는 기판을 지지함에 있어 서포터 핀에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 서포터 핀 및 이를 포함하는 열처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체, 디스플레이, 태양전지 등의 다양한 전자장치를 제조하는 공정 중 하나로 열처리 공정이 수반된다. 열처리 공정은 실리콘 웨이퍼, 글라스 또는 플라스틱 기판 상에 증착되어 있는 박막에 대해 결정화, 경화, 베이크 등의 상 변화를 위한 필수적인 공정이다. 열처리 공정은 발열부재와 서포터 핀이 포함된 열처리장치에 기판이 장착되어 수행된다.
열처리장치의 기판 지지 구조는 크게 보트 타입(boat type), 세터 타입(setter type) 및 핀 타입(pin type)으로 나뉠 수 있다. 보트 타입은 복수의 기판들을 보트에 차례로 적층하는 방식으로 기판과 보트 사이의 접촉이 최소화되나 대형 글라스 기판의 경우 처짐이 발생하는 단점이 있다. 세터 타입은 기판을 세터라고 불리우는 얇은 쿼츠 플레이트(quartz plate) 위에 올려놓아 기판과 세터가 면접촉되는 방식으로 600도 이상의 고온 장비에 사용되나, 세터 장비가 고가이고 파손이 쉬워 핸들링이 어려운 단점이 있다. 한편, 핀 타입은 보편적으로 사용하는 방식으로 핀 형태의 바(bar)에 볼(ball)을 팁으로 두고 그 위에 기판에 점 접촉하는 방식으로 중, 저온 공정에 사용된다.
도 1은 핀 타입의 서포터 핀을 포함하는 열처리장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 서포터 핀을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 열처리장치(5)는 챔버(10) 내에 복수의 히터(20), 복수의 서포터 핀(30) 및 기판(40)을 포함한다. 복수의 히터(20)와 서포터 핀(30)은 서로 대응되도록 배치되고, 서포터 핀(30) 상에 기판(40)이 안착된다. 서포터 핀(30)은 외볼(33)과 내볼(32)을 수납하는 하우징(31)을 포함한다. 하우징(31)에 홈이 구비되어 홈 내에 외볼(33)과 내볼(32)이 수납된다. 내볼(32)은 외볼(33)이 회전할 때 동시에 회전하여 외볼(33)이 회전할 수 있도록 한다. 외볼(33)은 기판에 직접 접촉하는 것으로 기판의 움직임에 따라 외볼(33)이 회전하여 기판에 스크래치가 발생하는 것을 방지한다.
그러나 상기 서포터 핀의 경우, 고온의 열처리 공정 중에 써스(sus)로 이루어진 하우징에 열변형이 발생할 수 있다. 열변형된 하우징은 외볼을 감싸고 있는 부분에서 안으로 말려들어가 외볼과 간섭이 발생하게 된다. 따라서, 외볼 상에 접촉하는 기판이 움직이는 경우, 하우징에 의해 외볼이 회전하지 못하여 기판에 스크래치가 발생하여 기판이 손상되는 문제점이 있다.
본 발명은 서포터 핀에 의해 기판에 손상되는 것을 방지할 수 있는 서포터 핀 및 이를 포함하는 열처리장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 서포터 핀은 하우징, 하우징 내에 수납되는 볼과 리테이너를 포함한다. 하우징은 내부에 그루브를 구비한다. 볼은 하우징의 그루브에 수납되어 기판을 지지한다. 리테이너는 하우징 내에 수납되어 볼의 이탈을 방지한다.
볼이 그루브의 중심에 위치하도록 상기 그루브의 밑면이 소정의 곡률 반경을 이루고, 그루브의 밑면의 곡률 반경은 15 내지 60mm이다. 또한, 그루브의 깊이는 볼의 지름보다 작게 이루어진다.
하우징은 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하며, 상부 하우징과 하부 하우징이 결합하여 리테이너가 수납되는 리테이너 수납부를 포함한다. 리테이너 수납부의 높이는 0.6 내지 1.1mm이고, 리테이너 수납부의 폭은 리테이너의 볼 홀의 측면부터 리테이너의 최외곽 측면까지의 거리보다 크거나 같게 이루어진다.
한편, 리테이너의 볼 홀의 지름은 볼의 지름보다 작고, 리테니어는 리테이너의 볼 홀 주변에 적어도 하나의 리테이너 홀을 포함한다. 또한, 리테이너의 길이는 그루브의 폭보다 크게 이루어진다. 그리고, 하우징 내에서 볼이 이동하는 경우, 리테이너는 일측이 리테이너 수납부 내로 이동되고 타측이 리테이너 수납부에서 빠져나가 볼과 함께 이동한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열처리장치는 챔버 내에 구비된 바디 유닛, 보트, 기판, 서포터 핀 및 히터 유닛을 포함한다. 바디 유닛은 챔버의 내부 공간에 위치한다. 보트는 바디 유닛의 내부 공간에 위치한다. 기판은 보트 상에 위치하되 보트와 대향하게 위치한다. 서포터 핀은 보트에 위치하며 기판을 지지한다. 히터 유닛은 기판에 대향하게 위치하여 기판에 열을 가한다. 여기서, 서포터 핀은 하우징, 하우징 내에 수납되는 볼과 리테이너를 포함한다. 하우징은 내부에 그루브를 구비한다. 볼은 하우징의 그루브에 수납되어 기판을 지지한다. 리테이너는 하우징 내에 수납되어 볼의 이탈을 방지한다.
본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀은 내부의 그루브에 볼을 수납하는 하우징 및 하우징 내에 수납되어 볼의 이탈을 방지하는 리테이너를 포함함으로써, 고온의 열처리에 의해 하우징이 변형되어도 볼이 이동할 수 있어 기판의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 열처리장치는 전술한 서포터 핀을 구비함으로써, 열처리장치에 기판이 거치되거나 열처리 공정 중에 기판의 이동에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 핀 타입의 서포터 핀을 포함하는 열처리장치를 나타낸 도면.
도 2는 서포터 핀을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열처리장치를 나타낸 도면.
도 4는 열처리장치의 보트와 서포터 핀을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 단면도.
도 8과 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 평면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀의 볼이 이동하는 것을 모식화한 단면도.
도 2는 서포터 핀을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열처리장치를 나타낸 도면.
도 4는 열처리장치의 보트와 서포터 핀을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 단면도.
도 8과 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 평면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀의 볼이 이동하는 것을 모식화한 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자장치의 제조방법은 반도체장치, 액정표시장치, 유기발광표시장치, 전기영동표시장치, 태양전지 등의 전자장치에 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 전술한 전자장치들 중에서 액정표시장치를 예로 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 액정표시패널의 기판 세정, 기판 패터닝 공정, 배향막형성/러빙 공정, 기판 합착 및 액정 적하 공정 등을 포함한다.
기판세정 공정은 액정표시패널의 상부 유리기판과 하부 유리기판 표면에 오염된 이물질을 세정액으로 제거하는 공정이다. 기판 패터닝 공정은 액정표시장치의 하부 유리기판에 데이터 라인 및 게이트 라인을 포함한 신호배선, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 화소전극, 공통전극 등의 각종 박막 재료를 형성하고 패터닝하는 공정과, 액정표시장치의 상부 유리기판 상에 블랙 매트릭스 및 컬러필터 등의 각종 박막 재료를 형성하고 패터닝하는 공정을 포함한다.
보다 자세하게 박막트랜지스터는 반도체층, 게이트 전극 및 소스 전극과 드레인 전극을 포함한다. 반도체층은 반도체 물질로 이루어진 층으로, 비정질 실리콘(a-Si), 다결정 실리콘(poly-Si), 산화물 반도체 등으로 이루어질 수 있다. 이 중 반도체층이 다결정 실리콘으로 이루어지는 경우의 제조방법은 다음과 같다. 유리기판 상에 비정질 실리콘을 증착하고 유리기판을 열처리장치에 넣어 고온 열처리한다. 고온 열처리 공정이 수행된 비정질 실리콘은 다결정 실리콘으로 결정화된다. 다결정 실리콘은 포토리소그래피법을 이용하여 일정 형상으로 패터닝되어 반도체층으로 형성된다.
배향막형성/러빙 공정은 유리기판들 상에 배향막을 도포하고 그 배향막을 러빙포로 러빙하거나 광배향 처리하는 공정이다. 이러한 일련의 공정을 거쳐 액정표시패널의 하부 유리기판에는 비디오 데이터전압이 공급되는 데이터 라인들, 그 데이터 라인들과 교차되고 스캔신호 즉, 게이트 펄스가 순차적으로 공급되는 게이트 라인들, 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차부에 형성된 TFT들, TFT들에 1 : 1로 접속된 액정셀의 화소전극들 및 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함한 화소 및 TFT 어레이가 형성된다. 스캔신호를 발생하는 게이트 구동회로의 쉬프트 레지스터는 기판 패터닝 공정에서 화소 및 TFT 어레이와 동시에 형성될 수 있다.
액정표시패널의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직 전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평 전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판과, 그 위에 편광판 보호필름이 부착된다.
기판 합착 및 액정 적하 공정은 액정표시패널의 상부 및 하부 유리기판 중 어느 하나에 실런트를 드로잉하고 다른 기판에 액정을 적하(Dropping)한다. 그리고 상부 유리기판과 하부 유리기판을 정렬한 후에, 진공펌프를 구동시켜 진공상태에서 상부 및 하부 유리기판 중 어느 하나에 압력을 가하여 상부 유리기판과 하부 유리기판을 합착한다. 그리고 자외선 광원을 점등시켜 상부 유리기판을 통해 실런트에 자외선(UV)을 조사하여 실런트를 경화시켜 액정표시장치를 제조하는 일련의 공정을 완료한다.
이하의 실시예에서 설명되는 본 발명의 열처리장치는 반도체층의 결정화 공정 등 액정표시장치의 제조방법 외에도 플렉서블 기판으로 작용하는 폴리이미드의 열처리 공정이나 산화물 반도체의 열처리 공정 등 다양한 전자장치의 열처리 공정에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 서포터 핀은 열처리장치 외에 기판이 거치되는 것이라면 크게 제한되지 않고 어떠한 장비나 장치에도 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열처리장치를 나타낸 도면이고, 도 4는 열처리장치의 보트와 서포터 핀을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열처리장치(100)는 챔버(110), 챔버(110)의 내부 공간에 설치된 바디 유닛(120), 챔버(110)의 내부 공간에 일 방향으로 유입된 기판(160)이 거치되도록 바디 유닛(120)에 설치되는 보트(140) 및 챔버(110)의 내부 공간에 보트(140)에 대향하도록 바디 유닛(120)에 설치되는 히터 유닛(130)을 포함한다.
보트(140)는 기판(160)이 거치되는 요소로 히터 유닛(130)로부터 발생된 열이 복사 전달되도록 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 보트(140)는 각 단부가 바디 유닛(120)의 벽부에 체결됨으로써 바디 유닛(120)의 내부 공간에 배치되거나, 히터 유닛(130)에 의해 지지됨으로써 바디 유닛(120)의 내부 공간에 배치될 수 있다.
보트(140)는 기판(160) 방향 즉 중력의 반대 방향으로 돌출된 서포터 핀(200)을 포함할 수 있다. 서포터 핀(200)이 복수로 형성되면 보트(140)는 서포터 핀(200) 상에 점 접촉시키는 것으로 기판(160)을 거치시킬 수 있다.
보트(140)의 몸체가 판 형상으로 이루어지는 경우 보트(140) 상에 기판(160)을 직접 거치시키게 되면 면 접촉이 이루어지게 된다. 이러한 환경에서 기판(160)은 히터 유닛(130)에서 발생된 열 중 복사 열을 받을 수 있으나, 챔버(100) 내부 공간에 포함된 반응 가스 등을 통한 전도 열을 받기는 어렵다. 그러나 서포터 핀(200)에 의하면 보트(140)의 몸체로부터 기판(160)이 이격되므로 히터 유닛(130)을 원인으로 하는 전도 열을 기판(160)에 신뢰성 있게 가할 수 있다.
히터 유닛(130)은 복수의 근적외선 램프 히터로 이루어질 수 있다. 근적외선 램프 히터는 실리콘 재질의 기판(160) 또는 기판(160) 상에 도포된 필름(예를 들어, 폴리이미드(Poly Imide))를 가열하여 건조 및 소성하기에 적합한 대략 1 내지 5㎛ 범위의 파장 대역의 근적외선을 방출할 수 있다. 복수의 근적외선 램프 히터들은 출력 파워(output power)가 개별적으로 제어되거나 그룹 방식으로 제어될 수 있다. 근적외선 램프 히터들의 출력 파워의 개별 제어 또는 그룹 방식 제어에 의해 기판(160)의 온도를 균일하게 제어하는 것이 가능하다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 복수의 서포터 핀(200)은 보트(140) 상에 복수로 배치된다. 서포터 핀(200)은 기판(160)이 처지는 것을 방지할 수 있도록 균일하게 배치되며, 불필요하게 많이 배치될 필요는 없다. 또한, 서포터 핀(200)은 기판(160)을 지지하는 것과 동시에 기판(160)이 미세하게 이동할 때 기판(160)에 손상을 가하지 않아야 한다. 따라서, 본 발명의 서포터 핀(200)은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 서포터 핀(200)은 원통형의 하우징(210), 하우징(210)의 내부 공간에 설치되어 기판을 지지하는 볼(230), 하우징(210)의 내부 공간에서 볼(230)의 이탈을 방지하는 리테이너(220) 및 하우징(210)을 보트(미도시)에 결합하는 체결부(240)를 포함한다.
하우징(210)은 서포터 핀(200)의 바디를 이루는 것으로 내열성과 강성이 우수한 SUS(steel use stainless)로 이루어진다. 하우징(210)은 서포터 핀(200)의 볼(230)과 리테이너(220)를 수납하는 상부 하우징(212)과 하부 하우징(214)을 포함한다. 상부 하우징(212)은 하부 하우징(214)과 결합될 수 있도록 바닥면이 개구되어 있고, 볼(230)이 상부 하우징(212) 위로 돌출될 수 있도록 하우징 홀(216)이 구비된다. 하부 하우징(214)은 상부 하우징(212)과 결합될 수 있도록 윗면이 개구되어 있고, 볼(230)이 수납되는 그루브(groove)(218)를 포함한다. 하부 하우징(214)의 그루브(218)는 볼(230)이 수납되어 이동할 수 있는 공간으로, 볼(230)이 이동할 수 있도록 소정의 폭과 깊이로 이루어진다.
서포터 핀(200)의 볼(230)은 하우징(210)의 그루브(218) 내에 수납된다. 볼(230)은 기판을 지지하는 역할을 하는 것으로 기판의 하중을 견디고 기판을 지지하기 위해, 금속, 금속 합금, 세라믹 등으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서 볼(230)은 지르코니아로 이루어질 수 있다. 또한, 볼(230)은 기판이 이동하는 경우 기판에 최대한 손상을 주지 않기 위해, 표면이 매끄럽게 이루어지고 추가로 볼(230)의 표면이 코팅될 수도 있다. 볼(230)은 구형이거나 구형에 가깝게 이루어져 하우징(210)의 그루브(218) 내에서 자유롭게 이동할 수 있다. 또한, 볼(230)은 기판의 하중을 견디기 위해 소정의 지름을 가진다. 볼(230)의 지름(bd)은 5 내지 10mm로 이루어질 수 있다. 여기서, 볼(230)의 지름(bd)이 5mm 이상이면 기판의 하중을 견디는 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 볼(230)의 지름(bd)이 10mm 이하이면 볼(230)의 중량을 저감하여 서포터 핀(200)을 경량화할 수 있는 이점이 있다.
서포터 핀(200)의 리테이너(220)는 상부 하우징(212)과 하부 하우징(214) 내에 수납되어 볼(230)이 이탈되지 않도록 한다. 리테이너(220)는 상부 하우징(212)의 하우징 홀(216)에 대응되도록 원판(circle plate)의 형상으로 이루어진다. 또한, 리테이너(220)는 볼(230)이 이동할 때 리테이너(220)와 볼(230)이 접촉하여 마찰이 발생하게 된다. 따라서, 리테이너(220)는 볼(230)과 마찰력이 작으면서 가벼운 재질의 금속, 금속 합금, 세라믹 등으로 이루어진다. 본 발명의 실시예에서 리테이너(220)는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다.
리테이너(220)는 볼(230)이 리테이너(220) 위로 돌출될 수 있도록 볼 홀(224)을 포함한다. 또한, 리테이너(220)는 볼 홀(224)의 주변에 리테이너 홀(222)을 더 포함할 수 있으며, 리테이너 홀(222)이 구비되지 않을 수도 있다. 리테이너 홀(222)이 구비된 경우, 리테이너 홀(222)은 리테이너(220)의 경량화를 구현하기 위해 적어도 하나 이상의 리테이너 홀(222)을 구비할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 4개의 리테이너 홀(222)이 구비된 리테이너(220)를 도시하고 설명하나, 리테이너(220)의 강성이 허용되는 범위에서 리테이너(220)의 많은 면적을 차지하도록 리테이너 홀(222)이 구비될 수 있다.
서포터 핀(200)의 체결부(240)는 하우징(210)과 체결되어 서포터 핀(200)을 보트(미도시)에 체결시키는 역할을 한다. 체결부(240)는 고온에 견딜 수 있도록 내열성이 우수한 SUS 등으로 이루어진다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀(200)은 하우징(210), 리테이너(220), 볼(230) 및 체결부(240)를 포함하여 구성된다. 이하, 도 5와 도 6의 사시도에서 나타나지 않는 서포터 핀(200)의 특징을 단면도와 평면도를 통해 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 나타낸 단면도이고, 도 8과 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀을 위에서 내려다 본 평면도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀의 볼이 이동하는 것을 모식화한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀(200)은 상부 하우징(212)과 하부 하우징(214)이 결합된 하우징(210) 내에 볼(230)과 리테이너(220)가 수납되고, 하우징(210)과 체결부(240)가 결합되어 이루어진다.
하부 하우징(214)에 구비된 그루브(218)는 소정의 깊이(gd)와 소정의 폭(gw)으로 이루어진다. 여기서, 그루브(218)의 깊이(gd)는 볼(230)이 그루브(218) 내부에서 이동할 수 있고 하우징(210) 외부로 돌출될 수 있도록 볼(230)의 지름(bd)보다 작게 이루어진다. 그루브(218)의 폭(gw)은 볼(230)이 그루브(218) 내부에서 어떠한 방향으로도 이동할 수 있는 폭으로 이루어진다. 즉, 그루브(218)의 폭(gw)은 볼(230)의 지름(bd)과, 기판이 일측으로 이동할 수 있는 거리와 타측으로 이동할 수 있는 거리의 합을 더한 길이로 이루어진다. 기판이 일측으로 이동할 수 있는 거리는 볼(230)의 측면과 그루브(218)의 측면 간의 거리(ds)로 나타난다. 예를 들어, 열처리 공정 중에서 기판이 최대 2mm 내로 이동되고 볼(230)의 지름(bd)이 6mm라면, 그루브(218)의 폭(gw)은 약 10mm로 이루어질 수 있다.
상부 하우징(212)과 하부 하우징(214)은 서로 결합되어 리테이너(220)가 수납될 수 있는 리테이너 수납부(226)를 형성한다. 리테이너 수납부(226)는 볼(230)이 이동될 때 리테이너(220)도 함께 이동되도록 리테이너(220)가 수납되는 공간이다. 리테이너(220)의 길이(rrd)는 하부 하우징(214)의 그루브(218)의 폭보다 크게 형성하여, 리테이너(220)가 볼(230)의 이동에 의해 리테이너 수납부(226)에서 이탈되는 것을 방지한다. 리테이너 수납부(226)는 소정의 높이(rh)와 소정의 폭(rw)으로 이루어진다. 리테이너 수납부(226)의 높이(rh)는 고온의 열처리에 상부 하우징(212)의 끝단이 볼(230)쪽으로 말려들어가도 리테이너(220)나 볼(230)에 접촉하지 않을만큼의 높이를 가져야 한다. 또한, 리테이너 수납부(226)의 높이(rh)는 볼(230)이 그루브(218)의 일측까지 이동되었을 때, 볼(230)이 리테이너(220)와 함께 일정 높이만큼 상승하게 되는 것을 커버할 수 있어야 한다. 따라서, 본 발명의 리테이너 수납부(226)의 높이(rh)는 0.6 내지 1.1mm로 이루어진다. 또한, 리테이너 수납부(226)의 폭(rw)은 리테이너(220)의 일측이 모두 리테이너 수납부(226)에 수납될 수 있어야 한다. 따라서, 리테이너 수납부(226)의 폭(rw)은 리테이너(220)의 볼 홀(224)의 일측면에서 리테이너(220)의 최외곽 측면까지의 거리(rd)보다 크거나 같아야 한다.
한편, 그루브(218)는 볼(230)이 이동되었다가 그루브(218)의 중심으로 다시 되돌아오게 하기 위해, 밑면이 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 그루브(218)의 밑면의 곡률 반경(R)은 15 내지 60mm로 이루어진다. 여기서, 그루브(218)의 밑면의 곡률 반경(R)이 15mm 이상이면, 볼(230)이 그루브(218)의 일측까지 이동되었을 때 리테이너(220)와 볼(230)이 함께 상승하게 되는데 리테이너 수납부(226)의 높이(rh)의 한계가 있기 때문에 리테이너(220)가 상승되지 못하여 볼(230)도 상승되지 못한다. 따라서, 그루브(218)의 밑면의 곡률 반경(R)을 15mm 이상으로 형성하여, 볼(230)이 그루브(218)의 일측까지 이동되어도 볼(230)과 리테이너(220)의 움직임을 방해하지 않는다. 또한, 그루브(218)의 밑면의 곡률 반경(R)이 60mm 이하이면, 그루브(218) 밑면의 경사가 커지기 때문에 볼(230)이 이동되었다가 원위치로 돌아오기가 용이해진다.
한편, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 리테이너(220)는 볼(230)이 이탈되는 것을 방지하기 위해, 리테이너(220)의 볼 홀(224)의 지름(hd)은 볼(230)의 지름(bd)보다 작게 이루어진다. 여기서, 볼(230)이 그루브(218)의 중심에 위치하는 경우 리테이너(220)는 볼(230)에 접촉하지 않는다. 볼(230)이 이동되는 경우, 볼(230)의 이동방향에 위치한 리테이너(220)의 볼 홀(224)의 측면이 볼(230)에 접촉한다. 또한, 볼(230)이 이동되는 경우, 리테이너(220)는 일측이 상기 리테이너 수납부(266) 내로 이동되고 타측이 리테이너 수납부(266)에서 빠져나가 볼(230)과 함께 이동한다. 이때, 리테이너(220)와 상부 하우징의 하우징 홀(216)이 원형으로 이루어지고, 리테이너(220)의 지름이 하우징 홀(216)의 지름보다 크게 이루어지기 때문에, 리테이너(220)는 리테이너 수납부(266)에서 이탈되지 않는다.
이상 설명된 본 발명의 서포터 핀을 포함하는 열처리장치는 전자장치의 제조 공정 중에 열처리 공정이 필요한 기판을 열처리할 수 있다. 보다 자세하게, 열처리가 필요한 기판은 챔버의 하우징 내로 이동되어 보트에 구비된 서포터 핀들에 안착된다. 히터 유닛에서 근적외선을 발산하여 기판을 열처리한다. 열처리 공정 중에 기판이 스스로 이동하는 경우, 서포터 핀의 볼과 리테이너가 하우징의 그루브 내에서 기판과 함께 이동하여 기판이 손상되는 것을 방지한다. 열처리 공정이 끝난 기판은 열처리장치 밖으로 반입되어 열처리 공정이 종료된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 서포터 핀은 내부의 그루브에 볼을 수납하는 하우징 및 하우징 내에 수납되어 볼의 이탈을 방지하는 리테이너를 포함함으로써, 고온의 열처리에 의해 하우징이 변형되어도 볼이 이동할 수 있어 기판의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 열처리장치는 전술한 서포터 핀을 구비함으로써, 열처리장치에 기판이 거치되거나 열처리 공정 중에 기판의 이동에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 어떠한 전기소자에 관계없이 적용될 수 있으며, 기판을 열처리하는 공정이라면 어디에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
200 : 서포터 핀 210 : 하우징
220 : 리테이너 230 : 볼
240 : 체결부
220 : 리테이너 230 : 볼
240 : 체결부
Claims (13)
- 내부에 그루브를 구비하는 하우징;
상기 그루브에 수납되어 기판을 지지하는 볼; 및
상기 하우징 내에 수납되어 상기 볼의 이탈을 방지하는 리테이너를 포함하며,
상기 볼이 상기 하우징의 바닥을 따라 상기 하우징 내에서 이동하는 서포터 핀.
- 제1 항에 있어서,
상기 볼이 상기 그루브의 중심에 위치하도록 상기 그루브의 밑면이 소정의 곡률 반경을 이루는 서포터 핀. - 제2 항에 있어서,
상기 그루브의 밑면의 곡률 반경은 15 내지 60mm인 서포터 핀. - 제1 항에 있어서,
상기 그루브의 깊이는 상기 볼의 지름보다 작은 서포터 핀. - 제1 항에 있어서,
상기 하우징은 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하며, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징이 결합하여 상기 리테이너가 수납되는 리테이너 수납부를 포함하는 서포터 핀. - 제5 항에 있어서,
상기 리테이너 수납부의 높이는 0.6 내지 1.1mm인 서포터 핀. - 제5 항에 있어서,
상기 리테이너 수납부의 폭은 상기 리테이너의 볼 홀의 측면부터 상기 리테이너의 최외곽 측면까지의 거리보다 크거나 같은 서포터 핀. - 제1 항에 있어서,
상기 리테이너의 볼 홀의 지름은 상기 볼의 지름보다 작은 서포터 핀. - 제1 항에 있어서,
상기 리테이너는 상기 리테이너의 볼 홀 주변에 적어도 하나의 리테이너 홀을 포함하는 서포터 핀. - 제1 항에 있어서,
상기 리테이너의 길이는 상기 그루브의 폭보다 큰 서포터 핀. - 제5 항에 있어서,
상기 볼이 이동하는 경우, 상기 리테이너는 일측이 상기 리테이너 수납부 내로 이동되고 타측이 상기 리테이너 수납부에서 빠져나가 상기 볼과 함께 이동하는 서포터 핀.
- 챔버;
상기 챔버의 내부 공간에 위치하는 바디 유닛;
상기 바디 유닛의 내부 공간에 위치하는 보트;
상기 보트 상에 대향하게 위치하는 기판;
상기 보트에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 서포터 핀; 및
상기 기판에 대향하게 위치하는 히터 유닛을 포함하며,
상기 서포터 핀은,
내부에 그루브를 구비하는 하우징;
상기 그루브에 수납되어 상기 기판을 지지하는 볼; 및
상기 하우징 내에 수납되어 상기 볼의 이탈을 방지하는 리테이너를 포함하며,
상기 볼과 상기 기판과 접촉하여 상기 기판을 지지하며, 상기 기판의 이동시 상기 볼이 상기 하우징의 바닥을 따라 상기 하우징 내에서 이동하는 열처리장치. - 제12 항에 있어서,
상기 서포터 핀의 상기 하우징을 상기 보트에 체결하는 체결부를 더 포함하는 열처리장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |