KR20050042970A - 교체가 용이한 기판 승강핀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판표시소자 제조장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 평판표시소자 제조장치의 공정챔버에 설치되며, 교체가 용이하고, 아킹현상이 발생하지 않는 기판 승강핀 및 기판지지척에 관한 것이다.
본 발명의 평판표시소자 제조장치의 공정챔버에 설치되는 기판승강핀은, 절연성 물질로 이루어진 지지부; 및 상기 지지부와 결합하여 상기 지지부를 승강핀 플레이트(plate)에 결합시키는 결합부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 평판표시소자 제조장치의 공정챔버에는, 내부에 승강핀 플러그가 구비되는 승강핀 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

교체가 용이한 기판 승강핀{Lift pin of processing chamber}
본 발명은 평판표시소자(Flat Panel Display) 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판표시소자 제조장치의 공정챔버에 설치되며, 교체가 용이하고, 아킹현상이 발생하지 않는 기판 승강핀 및 기판지지척에 관한 것이다.
일반적으로 평판표시소자 제조장치는 크게 습식 케미컬을 이용한 습식식각 장치와 불활성 가스를 이용하는 건식식각 장치로 대별된다.
여기서 건식식각 장치는 강한 전기장이 형성된 두 전극 사이에 특정 반응 가스를 투입하여 반응 가스가 전기장에 의하여 전자를 잃으면서 중성 상태에서 반응성이 매우 뛰어난 이온화된 플라즈마 가스가 되도록 한 후, 플라즈마 가스가 산화막 중 포토레지스터 막에 의하여 가려지지 않고 노출된 부분과 반응하여 부산물이 생성되면서 식각이 진행되도록 하는 장치이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 건식식각장치의 공정챔버(100) 하부에는 공정받을 기판(240)이 놓여지는 기판지지척(200)이 구비된다. 또한 상기 기판지지척(200)에는 공정받을 기판을 올려놓거나 공정이 완료된 기판을 반출하는 역할을 하는 기판승강핀(320)이 구비된다. 따라서, 상기 기판지지척(200)에는 기판승강핀(320)이 통과할 수 있는 기판통과홀(210)이 형성된다. 즉, 상기 기판승강핀(320)이 승강핀 플레이트(310)에 수직으로 형성되어서 상기 기판통과홀(210)을 관통하여 상하운동함으로써, 상기 기판지지척(200)에 위치된 기판(240)을 들어 올리거나 다른 기판을 상기 기판지지척(200)에 위치시키는 것이다.
종래의 기판승강핀(320) 및 승강핀 플레이트(310)는 알루미늄 재질로 형성되며, 그 표면은 산화피막처리(Anodizing) 되어 형성된다. 그러나, 이러한 알루미늄으로 형성되는 기판승강핀(320)은 공정처리시 발생하는 플라즈마에 의해 공격(attack)을 받아 아킹(arcking) 현상 등이 발생하여 기판승강핀(320)이 손상되며, 이 과정에서 발생한 파티클(particle) 등이 공정 수행중에 불순물로 작용하여 기판(240)의 균일한 처리에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.
또한 손상된 기판승강핀(320)을 주기적으로 자주 교체하여야 하므로 장비의 회전율이 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 상기 기판승강핀(320)이 승강핀 통과홀(210)을 통과하여 상하 운동 하는 중에 상기 승강핀 통과홀(210)의 내부면을 긁거나 손상시키는 현상이 발생하여, 상기 승강핀 통과홀(210)의 내부면에 형성된 산화피막을 손상시키는 문제점이 있다.
상기 산화피막이 손상되면 플라즈마에 의한 공격이 발생되어 불순물이 형성되는 등 많은 문제점이 발생한다.
본 발명의 목적은 플라즈마의 공격을 받지 않는 절연체로 형성되는 기판승강핀이 구비된 평판표시소자 제조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 승강핀의 상하 운동에 의한 손상을 받지 않는 승강핀 통과홀이 구비된 평판표시소자 제조장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평판표시소자 제조장치의 공정챔버에 설치되는 기판승강핀은, 절연성 물질로 이루어진 지지부; 및 상기 지지부와 결합하여 상기 지지부를 승강핀 플레이트(plate)에 결합시키는 결합부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 평판표시소자 제조장치의 공정챔버에 설치되는 기판지지척에는, 내부에 승강핀 플러그가 구비되는 승강핀 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 평판표시소자 제조장치의 공정챔버(100)에 설치되는 기판승강핀(320)은, 지지부(322) 및 결합부(324)로 구성되며, 상기 기판승강핀(320)은 승강핀 플레이트(310)에 결합되어 상하 운동한다.
상기 지지부(322)는 긴 원기둥 형상의 구조를 가지며, 그 상단은 둥근 곡면으로 가공되고, 그 하단은 상기 결합부(324)와 결합할 수 있도록 제 1 결합수단(322a)이 형성된다. 이때, 상기 제 1 결합수단(322a)으로는 나사가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 지지부(322)는 전기적 절연물질인 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)으로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 세라믹(ceramic), 세라졸(cerazole), 베스펠(vespel) 중 선택되는 하나로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 지지부(322)를 절연성 물질로 형성시키는 이유는, 공정과정에서 발생하는 플라즈마에 의한 공격을 방지하기 위함이다. 즉, 플라즈마에 의한 손상을 받지 않음으로써 기판승강핀(320)의 수명을 연장시켜 그 교체 주기를 길게 하기 위함이다.
다음으로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 결합부(324)에는 그 상부에 상기 지지부(322) 하단에 형성된 제 1 결합수단(322a)과 상응하여 결합할 수 있는 제 2 결합수단(324a)이 형성되고, 그 하부에 상기 승강핀 플레이트(310)의 제 4 결합수단(312)과 결합할 수 있는 제 3 결합수단(324b)이 형성된다. 이때, 상기 제 3 결합수단(324b)과 제 4 결합수단(312)은 나사 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만, 상기 결합부(324)는 반드시 절연물질로 형성될 필요는 없으며, 강도가 강한 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 결합부(324)는 플라즈마의 공격에 오래 견딜 수 있도록 그 직경을 크게 형성시키는 것이 바람직하다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판승강핀(320)에는 중간부(326)가 더 형성될 수 있다. 이때, 상기 중간부(326)는 절연성 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 특히, 가공이 용이한 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 중간부(326)를 상기 지지부(322)와 동일한 재질로 형성시킨다. 그리고 상기 중간부(326)의 상하부에는 상기 지지부(322) 및 상기 결합부(324)와 각각 결합할 수 있는 제 5, 6 결합수단(326a, 326b)이 형성된다. 이때, 상기 제 5, 6 결합수단(326a, 326b)은 나사 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 중간부(326)와 결합하는 결합부(324)의 상부에도 상기 제 6 결합수단(326b)과 결합할 수 있는 제 2 결합수단(324a)이 형성되는데, 상기 제 2 결합수단(324a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 숫나사 구조로 형성될 수도 있고, 암나사 구조로 형성될 수도 있다.
상기 기판승강핀(320)에 중간부(326)를 더 형성시키는 이유는, 상기 지지부(322)가 절연성 물질로 형성되는 경우, 그 강도가 확보되지 못하여 상기 제 1 결합수단(322a)이 부러질 가능성이 높은데, 상기 제 1 결합수단(322a)이 상기 제 2 결합수단(324a)에 결합된 상태로 부러지는 경우에는 상기 제 1 결합수단(322a)의 제거가 매우 어려우므로, 상기 제 1 결합수단(322a)이 혹시 부러지는 경우에도 그 제거가 용이하도록 하기 위함이다. 또한 상기 중간부(326)는 가공이 용이한 물질로 형성되므로 상기 제 6 결합수단(326b)의 형성위치를 간단하게 변경하거나, 다양한 위치에 상기 제 6 결합수단(326b)이 형성된 중간부(326)을 준비한 후, 필요한 경우에 상기 중간부(326)만을 교체하여 상기 기판승강핀(320) 위치의 미세 조정을 용이하게 하기 위함이다.
또한, 본 발명의 평판표시소자 제조장치의 공정챔버(100)에 설치되는 기판지지척(200)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 승강핀 통과홀(210)이 형성된다. 이때, 상기 승강핀 통과홀(210)은 상기 기판승강핀(320)이 통과할 수 있는 크기의 원통형으로 형성되며, 특히 그 하부 소정 부위는 그 상부보다 대직경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 도 5에 도시된 바와 같은 승강핀 플러그(220)가 설치될 때, 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 승강핀 플러그(220)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 공간(222)이 형성된 원통형의 구조를 가지며 그 하부에는 상기 승강핀 통과홀(210)의 하부와 상응하는 걸림턱(224)이 돌출 형성된다. 이때, 상기 승강핀 플러그(220)는 전기적 절연성 물질인 엔지니어링 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 세라믹(ceramic), 세라졸(cerazole), 베스펠(vespel) 중 하나로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 기판 승강핀(320)의 작동 모습을 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(322)는 상기 승강핀 통과홀(210)을 통과하여 상하 운동을 하며, 그 상단의 곡면으로 형성된 부분이 기판(240)을 지지한다. 이때, 그 상단이 곡면으로 형성되는 이유는 상기 지지부(322)와 상기 기판(240)이 접촉되는 부분을 최소화하기 위한 것이다. 또한, 상기 승강핀 플러그(220)는 상기 승강핀 통과홀(210)에 삽입, 설치되어 상기 기판승강핀(320)이 상하운동하면서 상기 승강핀 통과홀(210)의 내측면을 손상시키는 것을 방지한다.
그리고 상기 기판승강핀(320)은 승강핀 플레이트(310)에 복수개가 고정 설치되어 있으며, 상기 승강핀 플레이트(310)가 승강핀 플레이트 구동수단(330)의 상하 운동에 의하여 동시에 상하 운동을 하면, 상기 기판승강핀(320) 복수개가 동시에 상하운동하는 것이다.
본 발명의 기판 승강핀은 절연체로 형성되므로 플라즈마의 공격을 받지않아서 수명이 길어지는 장점이 있으며, 손상되더라도 그 교체가 용이한 장점이 있다. 또한, 본 발명의 기판 승강핀에는 중간부가 추가적으로 구비되어 승강핀의 위치를 미세하게 조정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 기판지지척의 승강핀 통과홀에는 승강핀 플러그가 더 구비되어 승강핀의 상하운동에 의하여 승강핀 통과홀의 벽면이 손상되지 않는 효과가 있으며, 상기 승강핀 플러그는 손상되더라도 용이하게 교체가 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래의 반송챔버에 설치되는 기판지지척 및 기판승강핀의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2a, b는 본 발명의 기판승강핀의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3a, b는 본 발명의 기판승강핀의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 기판지지척의 단면의 일부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 승강핀 플러그의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 승강핀 플러그를 기판지지척에 설치한 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 기판승강핀 및 승강핀 플러그를 공정챔버에 설치하여 구동되는 모습을 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요부에 대한 설명 >
100 : 공정챔버 200 : 기판지지척
210 : 승강핀 통과홀 220 : 승강핀 플러그
230 : 기판지지척 구동수단 240 : 기판
310 : 승강핀 플레이트 320 : 기판승강핀
322 : 지지부 324 : 결합부
326 : 중간부 330 : 플레이트 구동수단

Claims (9)

  1. 건식식각장치의 공정챔버에 설치되는 기판 승강핀에 있어서,
    절연성 물질로 이루어진 지지부; 및
    상기 지지부와 결합하여 상기 지지부를 승강핀 플레이트(plate)에 결합시키는 결합부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지부는,
    엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
  3. 제2항에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱은,
    세라믹(Ceramic), 세라졸(Cerazole) 및 베스펠(Vespel) 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부와 결합부 사이에 중간부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
  5. 제4항에 있어서, 상기 중간부는,
    엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
  6. 제5항에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱은,
    세라믹(Ceramic), 세라졸(Cerazole) 및 베스펠(Vespel) 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
  7. 건식식각장치의 공정챔버에 설치되는 기판 지지척에 있어서,
    내부에 승강핀 플러그가 구비되는 승강핀 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지척.
  8. 제7항에 있어서, 상기 승강핀 플러그는,
    엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
  9. 제8항에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱은,
    세라믹(Ceramic), 세라졸(Cerazole) 및 베스펠(Vespel) 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 승강핀.
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