KR20080071678A - 지지부재 및 상기 지지부재를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents

지지부재 및 상기 지지부재를 구비하는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재를 구비하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 지지부재는 기판이 놓여지는 상부면을 제공하는 플레이트와 상기 플레이트의 상부면에 배치되어 기판을 지지하는 지지핀들을 포함하되, 상기 지지핀들은 자력에 의해 상기 플레이트와 탈부착되도록 제공함으로써, 유지보수시 작업자가 상기 지지핀들의 위치를 용이하게 변경할 수 있다.
평판 디스플레이, 기판, 지지부재, 리프트핀, 핀, 지지핀, 건조,

Description

지지부재 및 상기 지지부재를 구비하는 기판 처리 장치{SUPPORT MEMBER AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE WITH THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 지지부재의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 플레이트를 상부에서 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 보여주는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
1 : 기판 처리 장치
10 : 하우징
12 : 상부몸체
14 : 하부몸체
100 : 지지부재
110 : 플레이트
120 : 리프트핀 부재
130 : 지지핀
본 발명은 지지부재 및 상기 지지부재를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 디스플레이 제조용 유리기판을 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재를 구비하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
기판 처리 장치 중 건조 장치는 기판 표면을 건조시키는 장치이다. 예컨대, 평판 디스플레이 제조 공정들 중 기판 표면에 감광액을 도포한 이후에는 기판 표면에 도포된 감광액을 건조시키는 공정이 수행된다.
이러한 감광액 건조 공정을 수행하는 장치는 하우징, 지지부재, 흡입부재, 그리고 건조가스 공급부재를 포함한다. 하우징은 내부에 기판을 건조시키는 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 지지부재는 공정시 하우징 내부에서 기판을 지지한다. 지지부재는 공정시 기판이 안착되기 위한 상부면을 가지는 플레이트, 상기 플레이트의 상부면에 고정설치되어 공정시 기판을 지지하는 복수의 지지핀들, 그리고 상기 플레이트의 상부면을 상하로 관통하도록 설치되어 공정시 기판을 상기 지지핀들 상으로 또는 상기 지지핀들 상으로부터 안착 및 이격시키는 리프트 핀들을 포함한다. 상기 흡입부재는 공정시 상기 하우징 내부 공기를 강제흡입시켜 상기 하우징 내부 압력을 감압시킨다. 그리고, 건조가스 공급부재는 공정시 상기 하우징 내부로 건조가스를 분사한다. 상술한 진공 건조 장치는 공정시 지지부재의 지지핀들 상에 기판이 안착되면, 하우징 내부 공간은 밀폐되고, 흡입부재는 하우징 내 공기를 흡입시켜 하우징 내부를 진공상태로 조절한다. 그리고, 건조가스 공급부재는 하우징 내부로 건조가스를 분사한다. 분사된 건조가스는 공정시 기판 표면의 감광액을 건조시킨 후 흡입부재를 통해 하우징 외부로 배출된다.
이러한 건조 공정을 수행하는 장치는 공정시 기판을 복수의 지지핀들 상에 안착시킨 상태에서 공정을 진행하므로, 지지핀들과 접촉하는 기판 표면이 손상될 수 있다. 특히, 종래에는 건조 공정 수행시 상기 지지핀들 중 기판의 셀(cell) 영역과 접촉되는 지지핀에 의해 기판 표면에 스크래치가 발생되거나 기판에 형성된 셀이 손상되는 현상이 발생된다. 따라서, 작업자는 기판의 셀 영역과 접촉되는 지지핀의 위치를 변경하여야 하나, 일반적인 지지핀들은 플레이트 상에 고정설치되므로, 지지핀들의 위치 변경이 용이하지 않았다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 기판을 지지하는 지지핀들에 의해 기판이 손상되는 것을 방지하여 공정 효율을 향상시키는 지지부재 및 상기 지지부재를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 지지부재는 플레이트 및 상기 플레이트의 상부면에 배치되어 공정시 기판을 지지하고 상기 플레이트와 자력에 의해 탈부착되는 지지핀들을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플레이트의 상부에는 자석이 붙는 재질로 제공되고, 상기 지지핀들은 그 하부면에 자석을 구비한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 내부에 기 판 처리 공정을 수행하는 공간을 제공하는 하우징, 공정시 상기 하우징 내 공기를 흡입시키는 흡입부재, 공정시 상기 하우징 내부로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급부재, 그리고 공정시 상기 하우징 내부에서 기판을 지지하는 지지부재를 포함하되, 상기 지지부재는 플레이트, 상기 플레이트의 상부면에 배치되어 공정시 기판을 지지하고 상기 플레이트와 자력에 의해 탈부착되는 지지핀들, 그리고 상기 플레이트에 제공된 홀을 통해 상하로 이동가능하도록 설치되어 공정시 상기 지지핀들 상에 기판을 안착시키거나 상기 지지핀들 상으로부터 기판을 이격시키는 리프트 핀들을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플레이트의 상부에는 자석이 붙는 재질로 제공되고, 상기 지지핀들은 그 하부면에 자석을 구비한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 지지부재를 지지하는 하부몸체 및 상기 하부몸체의 상부에 설치되어 상하로 이동가능하도록 설치되어 상기 공간을 개폐시키는 상부몸체를 포함하고, 상기 흡입부재는 상기 플레이트의 상부면에 형성되는 복수의 배출홀들 및 상기 배출홀들과 연결되어 상기 배출홀들에 흡입압력을 제공하는 배출라인을 포함하고, 상기 처리가스 공급부재는 상기 상부 챔버에 연결되어 공정시 상기 지지핀들 상에 안착된 기판의 처리면으로 건조가스를 분사하는 건조가스 공급라인을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 리프트핀 부재는 건조 공정시에는 상기 지지핀들 상단의 높이보다 상기 지지핀들 상단의 높이가 낮도록 상기 리프트핀의 높이를 하강시키고, 기판의 로딩 및 언로딩시에는 상기 지지핀들 상단의 높이보다 상 기 리프트핀들 상단의 높이가 낮도록 상기 리프트핀들의 높이를 승강시키는 승강기를 더 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려, 여기서 소개되는 일 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해지도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달되도록 하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 실시예에서는 평판 디스플레이 제조용 유리 기판을 진공 상태에서 건조하는 장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 지지부재를 구비하는 모든 기판 처리 장치에 적용이 가능하다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 지지부재의 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 1에 도시된 플레이트를 상부에서 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(apparatus for treating substrate)(1)는 하우징(housing)(10), 흡입부재(suction member)(20), 처리가스 공급부재(treating-gas supply member)(30), 그리고 지지부재(support member)(100)를 포함한다.
하우징(10)은 내부에 기판(s)을 처리하는 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 하우징(10)은 상부몸체(upper body)(12) 및 하부몸체(lower body)(14)를 포함한다. 상부몸체(12)는 하부몸체(14)의 상부에서 상하로 승강 및 하강이 가능하도록 설치된다. 상부몸체(12)와 하부몸체(14)의 사이에는 공정이 수행되는 공정공간이 제공되며, 상부몸체(12)의 상하 운동으로 인해 상기 공정공간은 개방 및 밀폐된다. 하부몸체(14)는 베이스(미도시됨) 상에 고정설치된다. 하부몸체(14)의 가장자리 영역에는 오링(O-ring)(14a)이 제공된다. 오링(14a)은 하우징(10)의 밀폐시 상부몸체(12)와 하부몸체(14)의 접촉부분이 밀폐되도록 한다.
흡입부재(20)는 공정시 하우징(10) 내 공기를 흡입한다. 흡입부재(20)는 배출홀(discharge hole)(22) 및 배출라인(discharge line)(24)을 포함한다. 배출홀(22)은 후술할 지지부재(100)의 플레이트(110)에 복수개가 형성된다. 배출홀들(22)은 공정시 하우징(10) 내 공간의 공기를 하우징(10)으로부터 배출시킨다. 배출라인(24)은 각각의 배출홀들(22)과 연결된다. 흡입라인(24)은 공정시 배출홀들(22)에 흡입압력을 제공하여, 배출홀들(22)이 하우징(10) 내 공기를 흡입하도록 한다. 이를 위해, 배출라인(24) 상에는 진공펌프(vacuum pump)(미도시됨)가 설치될 수 있다.
처리가스 공급부재(30)는 공정시 하우징(10)으로 처리가스를 공급한다. 일 실시예로서, 처리가스 공급부재(30)는 하우징(10)의 상부몸체(12)에 제공되며, 공정시 기판(s)의 상부면을 향해 건조가스(dry gas)를 공급한다. 건조가스로는 고온의 질소가스가 사용될 수 있다.
지지부재(100)는 공정시 하우징(10) 내부에서 기판(s)을 지지한다. 지지부재(100)는 플레이트(plate)(110), 리프트핀 부재(lift-pin member)(120), 그리고 지지핀들(support pins)(130)을 포함한다. 플레이트(110)는 공정시 기판(s)을 안착시키기 위한 상부면을 제공한다. 플레이트(110)는 하부몸체(14)에 고정설치된다. 플레이트(110)는 대체로 직사각형의 판 형상을 가진다. 플레이트(110)의 상부에는 지지핀들(130)이 배치된다. 플레이트(110)에는 후술할 리프트핀들(122)이 상하로 이동되기 위한 홀들(114)이 형성된다. 또한, 플레이트(110)의 상부면에는 지지핀들(130)이 배치된다.
또한, 플레이트(110)는 전부 또는 일부가 자성체의 재질로 이루어진다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 플레이트(110)의 상부에는 자성을 가지는 자석판(magnetic plate)(112)이 부착된다. 자석판(112)은 플레이트(110)의 상부면 상에 지지핀들(130)이 자력에 의해 탈부착되기 위해 제공된다. 또한, 자석판(112)에는 좌표계가 표시된다. 좌표계는 작업자가 지지핀들(130)의 위치를 조정하기 위해 제공된다. 예컨대, 좌표계는 바둑판 눈금과 같은 표시부를 가진다. 즉, 좌표계는 일정한 치수의 간격으로 평행하게 표시되는 X축들 및 상기 X축들과 수직하는 방향으로 제공되며 일정한 치수의 간격으로 평행하게 표시되는 Y축들을 포함한다.
리프트핀 부재(120)는 공정시 기판(s)을 지지핀들(130) 상에 안착시키거나 지지핀들(130) 상으로부터 이격시킨다. 리프트핀 부재(120)는 복수의 리프트핀들(lift pins)(122) 및 승강기(124)를 포함한다. 리프트핀들(122)은 플레이트(110)에 형성된 홀들(112)을 통해 플레이트(110)를 상하로 관통한다. 승강기(124)는 리프트핀들(122)을 승강 및 하강시킨다.
지지핀들(130)은 공정시 기판(s)을 지지한다. 지지핀들(130)은 플레이 트(110)의 상부면에 배치된다. 각각의 지지핀들(130)의 높이는 서로 일정하도록 설치되어, 공정시 지지핀들(130) 상에 놓여지는 기판(s)은 수평이 이루어지도록 한다. 지지핀들(130)은 플레이트(110)에 제공되는 배출홀들(22) 및 리프트핀들(122)의 상하이동을 위한 홀들(114)을 피해 배치된다. 여기서, 지지핀들(130)은 플레이트(110)와 자력에 의해 탈부착된다. 예컨대, 지지핀들(130)에는 플레이트(110)의 자석판(112)과 인력이 작용되도록 제공되는 자석(132)이 구비된다. 상기 자석은 자석판(112)과 접촉되는 지지핀들(130)의 하단에 구비될 수 있다. 이때, 자석판(112)과 자석(132)은 서로 마주보는 면의 극성이 서로 상이하여야 할 것이다. 본 실시예에서는 지지핀들(130)의 하단에 자석판(112)과 자력(인력)이 작용되도록 제공되는 자석(132)이 구비되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 지지핀들(130)은 다양한 방식으로 자석을 구비할 수 있다. 예컨대, 지지핀들(130) 자체가 자석으로 이루어지도록 제공될 수도 있다.
본 실시예에서는 플레이트(110)의 상부면에 자석판(112)을 부착하여 지지핀들(130)이 자력에 의해 탈부착되도록 하는 방식을 예로 들어 설명하였으나, 플레이트(110)와 지지핀들(130)이 자력에 의해 탈부착되기 위한 방식은 다양하게 변경이 가능하다. 예컨대, 플레이트(110)의 상부면에는 자석판(112) 대신 자석이 붙는 재질(금속)을 가지는 부재를 설치하고, 지지핀들(130)에 자석을 구비하여 플레이트(110)와 지지핀들(130)이 자력에 의해 탈부착되도록 할 수 있다. 또는, 플레이트(110)의 상부면에는 자석판(112)을 구비하고, 지지핀들(130)이 자석에 붙는 재질(금속)로 이루어질 수도 있다.
이하, 도 4를 참조하여 상술한 구성을 가지는 기판 처리 장치(1)의 공정 과정을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 구성들과 동일한 구성들에 대한 참조번호는 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
기판 처리 공정이 개시되면, 로봇암(robot arm)과 같은 기판 이송 장치(미도시됨)는 기판(s)을 리프트핀들(122) 상에 안착시킨다. 이때, 상기 기판(s)은 표면에 감광액(photoresist)이 도포된 기판(s)일 수 있다. 리프트핀들(122) 상에 기판(s)이 안착되면, 승강기(124)는 리프트핀들(122)을 하강시켜 리프트핀들(122) 상에 놓여졌던 기판(s)을 지지핀들(130) 상에 안착시킨다. 기판(s)이 지지핀들(130) 상에 안착되면, 하우징(10)의 상부몸체(12)가 하강되어 하부몸체(14)와 결합된다. 하우징(10) 내 공간이 밀폐되면, 흡입부재(20)의 흡입라인(24)은 배출홀들(22)에 흡입압력을 제공하여 하우징(10) 내 공기를 외부로 배출시켜, 하우징(10) 내부를 기설정된 공정압력으로 감압한다. 하우징(10) 내부가 감압되면, 처리가스 공급부재(30)는 기판(s)의 처리면으로 건조가스를 분사한다. 분사된 건조가스는 기판(s) 표면에 도포된 감광액을 건조시킨 후 배출홀들(22)을 통해 하우징(10) 외부로 배출된다.
기판(s)의 건조가 완료되면, 흡입부재(20)는 하우징(10) 내 공기의 흡입을 중단하고, 처리가스 공급부재(30)는 퍼지가스(purge gas)를 하우징(10) 내부로 공급하여 하우징(10) 내 압력을 상승시킨다. 하우징(10) 내부 압력이 상압으로 상승되면, 상부몸체(12)는 승강되어 하부몸체(14)로부터 분리된다. 그리고, 승강기(124)는 리프트핀들(122)을 상승시켜 지지핀들(130) 상으로부터 기판(s)을 이격 시키고, 기판 이송 장치는 리프트핀들(122) 상에 놓여진 기판(s)을 언로딩(unloading)시킨 후 후속 공정이 수행되는 설비로 이송한다.
상술한 공정이 진행되는 과정에서 지지핀들(130) 중 일부가 기판(s)에 형성된 셀(cell) 영역에 접촉될 수 있다. 지지핀(130)이 기판(s)의 셀 영역과 접촉되면, 공정시 하우징(10)으로 공급되는 처리가스의 공급압력 및 하우징(10)으로부터 배출되는 배출압력, 그리고 기판(s)의 하중 등으로 인해 기판(s)에 형성된 셀이 손상된다. 따라서, 공정시 지지핀들(130) 중 기판(s)의 셀 영역과 접촉하는 지지핀이 발생되면, 작업자는 기판(s)의 셀 영역과 접촉되는 지지핀의 위치를 변경시킨다. 즉, 작업자는 좌표계를 참조하여 지지핀들(130) 중 기판(s)의 셀 영역과 접촉되는 지지핀의 위치를 재정렬하여 기판(s)의 셀 영역과 접촉하는 것을 방지한다.
상술한 지지부재(100)는 플레이트(110)와 지지핀들(130)이 자력에 의해 탈부착이 가능하도록 함으로써, 공정시 지지핀들(130) 중 기판(s)의 셀 영역과 접촉하는 지지핀의 위치를 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명은 기판을 지지하는 지지핀들(130)에 의해 기판(s)이 손상되는 것을 방지하여 공정 효율을 향상시킨다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하 는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지지부재 및 상기 지지부재를 구비하는 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 지지핀들을 작업자가 위치변경이 가능하므로, 공정시 기판과 지지핀들의 접촉 영역을 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 지지핀들의 기판 지지시, 지지핀들이 기판에 형성된 셀 영역이 접촉하는 현상을 방지하여 기판의 손상을 방지함으로써 기판 처리 공정의 효율을 향상시킨다.

Claims (5)

  1. 기판을 지지하는 부재에 있어서,
    플레이트와,
    상기 플레이트의 상부면에 배치되어 공정시 기판을 지지하고 상기 플레이트와 자력에 의해 탈부착되는 지지핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트의 상부에는 자석이 붙는 재질로 제공되고,
    상기 지지핀들은 그 하부면에 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 지지부재.
  3. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 기판 처리 공정을 수행하는 공간을 제공하는 하우징과,
    공정시 상기 하우징 내 공기를 흡입시키는 흡입부재와,
    공정시 상기 하우징 내부로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급부재, 그리고
    공정시 상기 하우징 내부에서 기판을 지지하는 지지부재를 포함하되,
    상기 지지부재는,
    플레이트와,
    상기 플레이트의 상부면에 배치되어 공정시 기판을 지지하고 상기 플레이트 와 자력에 의해 탈부착되는 지지핀들, 그리고
    상기 플레이트에 제공된 홀을 통해 상하로 이동가능하도록 설치되어 공정시 상기 지지핀들 상에 기판을 안착시키거나 상기 지지핀들 상으로부터 기판을 이격시키는 리프트 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트의 상부에는 자석이 붙는 재질로 제공되고,
    상기 지지핀들은 그 하부면에 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 지지부재를 지지하는 하부몸체 및 상기 하부몸체의 상부에 설치되어 상하로 이동가능하도록 설치되어 상기 공간을 개폐시키는 상부몸체를 포함하고,
    상기 흡입부재는,
    상기 플레이트의 상부면에 형성되는 복수의 배출홀들 및 상기 배출홀들과 연결되어 상기 배출홀들에 흡입압력을 제공하는 배출라인을 포함하고,
    상기 처리가스 공급부재는,
    상기 상부 챔버에 연결되어 공정시 상기 지지핀들 상에 안착된 기판의 처리면으로 건조가스를 분사하는 건조가스 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 기 판 처리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102096906B1 (ko) * 2018-12-26 2020-05-28 선테스트코리아 주식회사 번인보드 자동 검사장치

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