KR200491700Y1 - 택 타임 단축을 위한 기판 플립 수단 및 그 운용시스템 - Google Patents

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Abstract

본 고안의 목적은 플립 수단의 플립 동작을 개선하여 택 타임을 좀 더 단축시키고자 하는 데 있다.
상기 목적에 따라 본 고안은, 플립 수단으로 하여금, 기판/척 플레이트 합착체를 인계받아 고정 후 180도 회전 후, 기판/척 플레이트를 플립 수단에서 분리하여 로딩 챔버로 보낸 후, 다시 플립하던 종래 방식에서 벗어나, 플립 동작 없이 180도 회전된 상태 그대로 상면에 기판/척 플레이트 합착체를 탑재되게 하고, 180도 회전하여 기판/척 플레이트를 플립 수단에서 분리하여 로딩 챔버로 보내도록 하였다.

Description

택 타임 단축을 위한 기판 플립 수단 및 그 운용시스템{SUBSTRATE FLIP EQUIPMENT AND MANAGEMENT SYSTEM FOR REDUCING TAC TIME}
본 고안은 기판에 박막 소자를 형성하기 위한 과정에서 기판을 받아 뒤집는 기판 플립 수단의 구성 및 그 운용에 관한 것이다.
반도체, 디스플레이, 태양전지, 조명소자 등을 제작하는 기술은 모두 기판에 박막 소자를 형성하는 공정을 거친다. 이를 위해 기판 로딩, 기판/마스크 얼라인, 증착, 기판 언로딩과 같은 공정 챔버를 만들어 배열하고, 로봇이 운반하여 주는 기판을 기판 이송 수단이 인수하여 차례로 챔버에 반입/반출하며 공정을 실시한다. 이러한 전체 공정은 기판이 연속적으로 반입되고 반출되며, 기판의 진행은 모두 일정한 박자(택 타임)를 맞추어 이루어진다. 따라서 각 공정 챔버에서의 택 타임을 가급 단축시키는 것이 생산성을 향상시키게 되고, 이를 위해 기판의 운반 및 공정 챔버에서의 공정 시간 단축을 위한 여러 가지 방안이 제안되고 있다.
기판 이송 수단으로서 척을 들 수 있으며, 이러한 척이 배열된 척 플레이트가 있다. 척 플레이트는 기판을 붙잡아 이동시키면서 기판의 아래에 배치된 증발원으로부터 증발된 물질을 기판 면에 증착시키도록 한다. 이는 상향식 증발원을 사용하는 것이 일반적이고도 타 방식에 비해 유리한 점이 있기 때문이며, 그에 따라 기판을 위에서 붙잡아 주는 척 플레이트는 기판을 아래에서 지지하는 다른 이송 수단(예를 들면, 트레이 등)에 비해 유용하다.
척 플레이트를 사용하는 경우, 기판을 척 플레이트 위에 놓아 부착시킨 다음, 기판이 척 플레이트 아래를 향하도록 기판과 척 플레이트 합착체를 한번 뒤집어주는 플립 동작을 요한다. 즉, 플립 수단 위에 척 플레이트가 놓인 상태에서 로봇 암은 기판을 운반하여 상기 척 플레이트 위에 놓고 나간다. 대한민국 공개특허 1020150055127호 등에 척 플레이트의 플립 동작에 대해 나와있다. 척 플레이트는 척을 동작시켜 기판과 척 플레이트를 합착시키고, 플립 수단은 척 플레이트를 고정하는 고정 수단으로 고정 한 후, 180도 회전하는 플립 동작을 실시하여 척 플레이트가 기판 위에서 잡고 있는 상태를 만들어 준다. 이후 기판/척 플레이트 합착체는 플립 수단에서 해제되어 로딩 챔버/얼라인 챔버/증착 챔버를 순서대로 들려 해당 공정이 진행되고, 플립 수단은 다시 180도 회전하여 원위치 상태로 다음번 기판/척 플레이트를 받아 플립 동작을 한다(도 1 참조). 이러한 플립 수단의 플립 후 원위치 동작은 기판/척 플레이트의 탑재의 연속성에 있어 상당한 택 타임을 요하여 전체 공정의 택 타임을 줄이는 데 한계를 제공한다.
따라서 본 고안의 목적은 플립 수단의 플립 동작을 개선하여 택 타임을 좀 더 단축시키고자 하는 데 있다.
상기 목적에 따라 본 고안은, 플립 수단으로 하여금, 기판/척 플레이트 합착체를 인계받아 고정 후 180도 회전 후, 기판/척 플레이트를 플립 수단에서 분리하여 로딩 챔버로 보낸 후, 다시 플립하던 종래 방식에서 벗어나, 플립 동작 없이 180도 회전된 상태 그대로 상면에 기판/척 플레이트 합착체를 탑재되게 하고, 180도 회전하여 기판/척 플레이트를 플립 수단에서 분리하여 로딩 챔버로 보내도록 하였다.
상기에서, 플립 수단은 상면과 하면 모두 기판/척 플레이트 합착체를 고정할 수 있는 고정 수단을 구비하게 하였고, 기판/척 플레이트를 탑재할 때마다 180도씩 두 차례 회전하던(플립 후 원위치를 위해 2회 플립) 종래 방식과 달리, 기판/척 플레이트 하나 당 180도 회전을 1회만 할 수 있게 하였다.
본 고안에 따르면 기존의 플립 수단 운용방식에 비해 플립 챔버에서의 택 타임을 반 정도로 줄일 수 있다. 즉, 플립 챔버에서의 택 타임이 기존 방식의 경우, 7.5박자 정도 걸리지만 본 고안에 의할 경우, 3.5박자 정도로 단축된다.
궁극적으로 본 고안에 따르면 기판의 연속공정의 택 타임을 단축시켜 생산성을 좀 더 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 방식에 따른 플립 수단 운용 방식을 설명하는 단면도로 된 순서도 이다.
도 2는 본 고안에 따른 플립 수단 운용 방식을 설명하는 단면도로 된 순서도 이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 기판/척 플레이트의 플립 수단과 그 운용방식을 설명하는 단면 순서도 이다.
기판(100)이 플립 수단(200)이 있는 플립 챔버로 반입되며, 이때 기판(100)은 로봇 암, 셔틀, 트래이 등의 이송수단에 의해 반입된다. 플립 수단(200)은 척 플레이트(미 도시)와 기판(100)을 탑재할 수 있는 평면형 탑재대와 평면형 탑재대가 회전할 수 있는 높이를 지닌 지지대를 포함한다. 상기 평면형 탑재대의 양면에는 기판과 척 플레이트 합착체를 고정할 수 있는 고정 수단(예를 들면, 클램핑 수단 등)이 구비되어 있고 평면형 탑재대는 상기 지지대에 회전 가능하게 고정되어 있다. 즉, 평면형 탑재대 양단부의 중심은 지지대에 회전할 수 있는 연결 부재(주지의 부재를 사용)에 의해 지지대와 결합 된다. 지지대는 평면형 탑재대의 양단부의 중심과 결합 되도록 두 개의 별도로 된 기둥을 구비하거나 하나의 기둥으로부터 상승하여 두 개의 브랜치로 구성될 수 있다.
본 고안은 종래 상기 평면형 탑재대의 일면에만 고정수단이 있던 것을 개선하여 양면에 모두 고정수단을 설치하여 다음과 같이 플립 횟수를 절반으로 줄였다.
즉, 기판(100)이 플립 수단(200) 쪽으로 반입되기 전에, 플립 수단(200)의 평면형 탑재대에는 척 플레이트가 먼저 놓인다.
기판(100)은 로봇 암 등의 반송 수단을 통해 플립 수단(200)의 평면형 탑재대의 척 플레이트 위에 놓인다(도 2의 (1),(2) 참조).
척 플레이트는 척킹 수단, 예를 들면, 진공척, 점착제 척, 정전 척, 축전기 척, 자석 척 등을 하나 이상 보유하여 기판(100)을 척 플레이트에 합착시킨다.
기판/척 플레이트 합착체는 플립 수단(200)의 평면형 탑재대의 고정 수단으로 함께 고정된다(도 2의 (2)).
플립 수단(200)은 평면형 탑재대를 180°회전하여 척 플레이트 아래에 기판이 배치된 상태를 제공한다(도 2의 (3), (4)). 즉, 기판이 척 플레이트에 붙들려 이송될 수 있게 하여, 이후 증착 챔버에서 기판 아래쪽에 놓인 증발원으로부터 증발되는 물질로 기판에 박막 소자를 형성할 수 있게 하는 것이다.
기판(100)은 척 플레이트에 의해 척킹 되어 로딩 챔버로 이동한다(도 2의 (5)).
플립 수단(200)은 평면형 탑재대를 180도 회전하는 플립 동작을 실시하여 원위치 시키지 않고 그대로 새로운 기판을 받는다(도 2의 (6)). 이때에도 기판보다 척 플레이트가 먼저 평면형 탑재대에 배치된다. 이로 인해, 종래 원위치를 위한 플립 동작이 없어 택 타임이 약 3.5 박자 정도 단축된다. 이는 평면형 탑재대의 양면에 모두 기판/척 플레이트 고정 수단이 겸비되어 있기 때문에 가능하다.
기판/척 플레이트 합착 후 평면형 탑재대는 180도 회전하는 플립 동작을 실시하여 기판이 척 플레이트 아래에 배치된 상태가 되게 한다(도 2의 (7), (8)).
기판/척 플레이트 합착체가 평면형 탑재대를 떠나 로딩 챔버를 향해 이송된다(도 2의 (9)).
이와 같이 하여 전체적인 공정의 택 타임을 줄여 연속공정을 더욱더 신속화하여 생산성을 높일 수 있다.
본 고안의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 고안의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 기판
200: 플립 수단

Claims (1)

  1. 기판 및 척 플레이트 합착체를 고정하여 180도 회전한 후 기판 및 척 플레이트 합착체에서 척 플레이트가 기판을 위에서 잡아준 상태로 이송되게 하는 플립 장치로서,
    플립 챔버 내에,
    기판 및 기판을 척킹하는 척 플레이트를 탑재하는 평면형 탑재대;
    상기 평면형 탑재대가 회전할 수 있는 높이를 지닌 지지대; 및
    상기 평면형 탑재대의 양면 모두에 설치되어, 기판이 척킹된 척 플레이트를 고정하는 고정 수단;을 포함하고,
    상기 평면형 탑재대는 상기 지지대에 회전 가능하게 고정되어,
    상기 플립 장치의 평면형 탑재대의 일면에 척 플레이트를 탑재하고,
    상기 척 플레이트 위에 기판을 놓고,
    상기 척 플레이트는 진공척, 점착제 척, 정전 척, 축전기 척, 자석 척 중 하나 이상을 포함하여, 상기 척 플레이트가 척을 동작시켜 기판을 척킹하여 기판 및 척 플레이트 합착체를 이루고,
    상기 평면형 탑재대에 구비된 고정 수단이 상기 기판 및 척 플레이트 합착체를 상기 평면형 탑재대 일면에 고정하고,
    상기 평면형 탑재대가 180도 회전하는 플립 동작을 실시하고,
    상기 플립 동작으로 인해 기판이 척 플레이트 아래에 배치된 상태로 되어 척 플레이트가 기판을 위에서 붙잡아 주는 상태로 된 기판 및 척 플레이트 합착체가 플립 장치로부터 이탈되어 기판의 아래에 배치된 증발원으로부터 증발된 물질을 기판 면에 증착시키는 공정 챔버로 이송되고,
    상기 플립 장치는 원위치를 위한 플립 동작 없이 다음번 척 플레이트를 탑재한 다음 척 플레이트 위에 기판을 놓고 기판 및 척 플레이트 합착체를 이루어 상기 평면형 탑재대의 이면에 탑재하여 고정하고 플립 동작을 실시하여 기판 및 척 플레이트 합착체가 플립 장치로부터 이탈되어 공정 챔버로 이송되게 하여 플립 챔버에서의 택 타임을 3.5 박자로 줄인 것을 특징으로 하는 플립 장치.
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