KR20100045124A - 스퍼터 트레이 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스퍼터링 공정에서 기판이 올려진 스퍼터 트레이 이송 시 움직이거나 멈추었을 때 마찰 제동력을 극대화 하여 기판 진동을 방지하는 것으로서, 스퍼터 트레이 아래에 배치되어 있으며, 홈을 갖는 가이드, 가이드의 홈에 맞물리는 풀리, 그리고 스퍼터 트레이와 가이드 사이에 배치되어 있는 완충 부재를 포함하고, 스퍼터 트레이는 가이드의 홈에 맞물려 있는 풀리가 회전함으로써 이송된다.
이와 같이, 기판이 올려진 스퍼터 트레이 이송 시 움직이거나 멈추었을 때 마찰 제동력을 극대화 하여 기판 진동을 방지함으로써, 기판 위의 이물질 발생을 방지할 수 있다.
스퍼터링 트레이, 이송, 풀리, 마찰

Description

스퍼터 트레이 이송 시스템{SPUTTER TRAY MOVING SYSTEM}
본 발명은 스퍼터링 공정에서 스퍼터 트레이의 이송 시스템에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
두 장의 표시판에는 전극 이외에도 주사 신호를 전달하는 게이트선과 데이터 신호를 전달하는 데이터선 등 금속 배선을 포함한다.
이러한 금속 배선이나 전극은 표시판에 증착하여 형성하는데, 이 때 스퍼터링(Sputtering)을 실시한다.
스퍼터링은 기판이 올려진 스퍼터 트레이를 각각의 챔버로 이송시키면서, 감압, 히팅(heating)을 실시한 후, 스퍼터링을 실시하는데, 스퍼터 트레이의 이송 시스템으로 랙 앤 피니언(Rack & Pinion) 방식 및 타이밍 벨트 풀리 방식을 사용한다.
하지만, 랙 앤 피니언 방식은 스퍼터 트레이가 톱니바퀴에 의해 이송되는 것 으로, 각각의 챔버로 스퍼터 트레이를 이송 시 가공 오차 및 접촉 면적의 증가로 인하여 충격이 발생하고, 그 충격에 의해 기판이 진동하게 되어 스퍼터 트레이에 스퍼터링된 물질의 입자가 기판 위의 이물질을 생성하게 된다. 또한, 트레이의 수직 변위의 불안정으로 인하여 설비의 에러(error)가 자주 발생한다.
타이밍 벨트 풀리 방식은 타이밍 벨트로 풀리를 움직여 스퍼터 트레이를 이송하는 것으로, 각각의 챔버로 스퍼터 트레이를 이송 시 움직이거나 멈추었을 대 미끄러짐이 발생하고, 이 미끄러짐에 의해 기판이 진동하게 되어 스퍼터 트레이에 스퍼터링된 물질의 입자가 기판 위의 이물질을 생성하게 된다. 그리고, 타이밍 벨트를 따로 관리해야 하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스퍼터링 공정에서 기판이 올려진 스퍼터 트레이 이송 시 움직이거나 멈추었을 때 마찰 제동력을 극대화 하여 기판 진동을 방지하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 트레이의 이송 시스템은 스퍼터 트레이 아래에 배치되어 있으며, 홈을 갖는 가이드, 가이드의 홈에 맞물리는 풀리, 그리고 스퍼터 트레이와 가이드 사이에 배치되어 있는 완충 부재를 포함하고, 스퍼터 트레이는 가이드의 홈에 맞물려 있는 풀리가 회전함으로써 이송된다.
가이드의 홈의 양쪽면이 테이퍼져 있을 수 있다.
풀리는 쐐기형일 수 있다.
풀리를 구동하는 모터를 더 포함할 수 있다.
풀리와 모터는 구동축으로 연결되어 있을 수 있다.
가이드를 스퍼터 트레이에 고정하는 고정 부재를 더 포함할 수 있다.가이드의 홈을 복수 개일 수 있다.
풀리는 복수 개의 돌기를 포함할 수 있다.
돌기는 풀리의 둘레를 따라 형성되어 있으며, 가이드의 홈에 맞물릴 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판이 올려진 스퍼터 트레이 이송 시 움직이거나 멈추었을 때 마찰 제동력을 극대화 하여 기판 진동을 방지함으로써, 기판 위의 이물질 발생을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부 분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터 트레이의 이송 시스템에 대하여 도 1 및 도 2를 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 스퍼터링 공정은 압력 챔버(200), 히팅(heating) 챔버(300), 스퍼터링 챔버(400) 및 회전 챔버(500)를 차례로 거친다.
먼저 스퍼터 트레이(100)에 기판(10)을 올리고, 스퍼터 트레이(100)를 수직으로 세운다. 스퍼터 트레이(100)의 하부에는 가이드(110)가 부착되어 있고, 각각의 챔버(200, 300, 400, 500)에는 풀리(150)가 배치되어 있다. 풀리(150)는 구동축(160)에 의해 모터(170)와 연결되어 있다. 모터(170)를 작동하면 풀리(150)가 회전한다. 각각의 풀리(150)마다 모터(170)가 연결되어 있어서, 풀리(150)의 제어를 용이하게 한다.
스퍼터 트레이(100)에 부착된 가이드(110)와 각각의 챔버(200, 300, 400, 500)내의 풀리(150)가 서로 맞물리고, 풀리(150)가 회전하면서 스퍼터 트레이(100)를 이송하게 된다.
기판(10)이 올려진 스퍼터 트레이(100)를 압력 챔버(200)로 이송한다. 압력 챔버(200)에서는 진공으로 감압한다.
이어서, 스퍼터 트레이(100)를 히팅 챔버(300)로 이송한다. 히팅 챔버(300)에서는 기판(10)에 스퍼터링을 하기 위한 온도를 높이고, 또한 기판(10)에 존재하는 수분을 제거한다.
이어서, 스퍼터 트레이(100)를 스퍼터링 챔버(400)로 이송한다. 스퍼터링 챔버(400)에서는 기판(10)에 금속을 증착한다. 이 때, 기판(10) 이외에도 스퍼터 트레이(100)에도 금속이 증착된다.
이어서, 스퍼터 트레이(100)를 회전 챔버(500)로 이송한다. 회전 챔버(500)에서는 스퍼터 트레이(100)의 방향을 회전시켜, 스퍼터 트레이(100)를 다시 스퍼터링 챔버(400), 히팅 챔버(300) 및 압력 챔버(200)로 이송한다. 압력 챔버(200)에서는 진공에서 대기압으로 가압한 후, 스퍼터 트레이(100)를 외부로 내보낸다.
회전 챔버(500)를 제외한 나머지 챔버(200, 300, 400)내에는 칸막이(도시하지 않음)가 형성되어 있어서, 스퍼터링 공정을 거친 스퍼터 트레이(100)가 회전하여 각 챔버(200, 300, 400)를 거쳐 외부로 이송 시, 각 챔버(200, 300, 400) 내에서 이전 공정의 영향을 받지 않는다.
도 2는 도 1의 스퍼터링 공정에서의 한 실시예에 따른 스퍼터 트레이의 이송 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 스퍼터 트레이(100) 아래에 가이드(110)가 부착되어 있고, 가이드(110)가 모터(170)에 의해 회전하는 풀리(150)와 맞물려 이동한다.
스퍼터 트레이(100)와 가이드(110) 사이에는 스프링 등으로 이루어진 완충 부재(120)가 위치하여 스퍼터 트레이(100)의 수직 항력이 최대한 풀리(150)로 전달 하여 마찰력을 극대화 시킨다. 또한 완충 부재(120)는 스퍼터 트레이(100)의 이송시 충격 및 진동이 스퍼터 트레이(100)에 가해지는 것을 줄여준다.
가이드(110)의 풀리(150)와 맞물리는 부분에 홈(111)이 형성되어 있다. 풀리(150)는 쐐기형으로 되어 있고, 홈(111)의 양쪽 면은 테이퍼져 있어서 풀리(150)가 홈(111)에 정렬 시 홈(111)의 중앙에 정렬하기가 용이하다.
이와 같이, 스퍼터 트레이(100)에 부착된 가이드(110)와 풀리(150)가 맞물려 스퍼터 트레이(100)를 이송함으로, 이송의 시작 및 멈춤 시에 미끄러지는 현상이 감소하여 이송 속도를 높일 수 있어서, 생산성이 향상된다.
또한, 스퍼터 트레이(100)의 이송 시 충격량을 감소 시켜 기판(10)의 진동을 방지하여 스퍼터 트레이(100)의 충격 및 기판(10)의 진동으로 인한 스퍼터 트레이(100)의 스퍼터링 재료의 입자가 기판(10) 위로 떨어짐을 방지할 수 있다.
도 3은 도 1의 스퍼터링 공정에서의 다른 실시예에 따른 스퍼터 트레이의 이송 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 스퍼터 트레이(100) 아래에 가이드(110)가 부착되어 있고, 스퍼터 트레이(100)와 가이드(110) 사이에는 스프링 등으로 이루어진 완충 부재(120)가 위치하여 스퍼터 트레이(100)의 수직 항력이 최대한 풀리(150)로 전달하여 마찰력을 극대화 시킨다. 또한 완충 부재(120)는 스퍼터 트레이(100)의 이송시 충격 및 진동이 스퍼터 트레이(100)에 가해지는 것을 줄여준다.
가이드(110)는 고정 부재(130)에 의해 스퍼터 트레이(100)에 고정된다. 가이드(110)의 풀리(150)와 맞물리는 부분에 두 개의 홈(111)이 형성되어 있고, 풀 리(150)의 가이드(110)와 맞물리는 부분에 풀리(150)의 둘레를 따라 두 개의 돌기(151)가 형성되어 있다. 돌기(151)와 홈(111)은 두 개 이상일 수 있다.
가이드(110)의 홈(111)과 풀리(150)의 돌기(151)가 서로 맞물려 스퍼터 트레이(100)를 이송한다. 풀리(150)의 돌기(151)는 쐐기형으로 되어 있고, 가이드(110)의 홈(111)의 양쪽 면은 테이퍼져 있어서 돌기(151)가 홈(111)에 정렬 시 홈(111)의 중앙에 정렬하기가 용이하다.
이와 같이, 스퍼터 트레이(100)에 부착된 가이드(110)의 홈(111)과 풀리(150)의 돌기(151)가 맞물려 스퍼터 트레이(100)를 이송함으로, 이송의 시작 및 멈춤 시에 미끄러지는 현상이 감소하여 이송 속도를 높일 수 있어서, 생산성이 향상된다.
또한, 스퍼터 트레이(100)의 이송 시 충격량을 감소시켜 기판(10)의 진동을 방지하여 스퍼터 트레이(100)의 충격 및 기판(10)의 진동으로 인한 스퍼터 트레이(100)의 스퍼터링 재료의 입자가 기판(10) 위로 떨어짐을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스퍼터링 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 스퍼터링 공정에서의 한 실시예에 따른 스퍼터 트레이의 이송 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 스퍼터링 공정에서의 다른 실시예에 따른 스퍼터 트레이의 이송 시스템을 나타낸 단면도이다.

Claims (9)

  1. 스퍼터 트레이 아래에 배치되어 있으며, 홈을 갖는 가이드,
    상기 가이드의 홈에 맞물리는 풀리, 그리고
    상기 스퍼터 트레이와 상기 가이드 사이에 배치되어 있는 완충 부재를 포함하고,
    상기 스퍼터 트레이는 상기 가이드의 홈에 맞물려 있는 상기 풀리가 회전함으로써 이송되는 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 가이드의 홈의 양쪽 면이 테이퍼져 있는 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 풀리는 쐐기형인 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 풀리를 구동하는 모터를 더 포함하는 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 풀리와 상기 모터는 구동축으로 연결되어 있는 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 가이드를 상기 스퍼터 트레이에 고정하는 고정 부재를 더 포함하는 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 가이드의 홈은 복수 개인 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 풀리는 복수 개의 돌기를 포함하는 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
  9. 제8항에서,
    상기 돌기는 상기 풀리의 둘레를 따라 형성되어 있으며, 상기 가이드의 홈에 맞물리는 스퍼터 트레이의 이송 시스템.
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