KR20100138510A - 대형 기판 안착장치 - Google Patents

Abstract

대형 기판 안착장치에 관하여 개시한다. 본 발명의 안착장치는 챔버 내에서 대형 기판을 안착시키기 위한 것으로서, 안착되는 상기 대형 기판과의 사이에 존재하는 에어가 빠져나가도록 해주는 에어벤트 채널과, 안착된 상기 대형 기판을 진공으로 잡아주도록 진공펌프와 연결되는 진공흡입채널이 그 상면에 형성된 지지판과;

상기 대형 기판을 지지하여 받아주되, 상기 대형 기판이 휘어지는 곡률에 따른 곡면으로 형성된 상단부를 가지며, 상기 지지판을 기준으로 상하로 이동되는 복수 개의 지지대를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 휘어지는 대형 기판의 곡률에 따라 형성된 곡면이 있는 지지대에 의하여 기판이 안정적으로 지지될 수 있으며, 반사되는 레이저 빔이 유리 기판의 국부 영역에 집중되는 것을 방지하고, 레이저에 의한 파티클의 생성을 방지하여 공정상의 불량발생을 억제할 수 있다.

대형 기판, 유리 기판, 곡률, 곡면, 에어벤트 채널, 바(bar), 핀

Description

대형 기판 안착장치 {Apparatus for holding large substrate}

본 발명은 대형 기판 안착장치에 관한 것으로, 특히 자중에 의해 휘어지는 대형 기판을 안정적으로 안착시킬 수 있는 대형 기판 안착장치에 관한 것이다.

LCD 등에 사용되는 유리 기판은 공정의 발달로 인하여 갈수록 대형화되고 있다. 그런데, 대형화된 유리 기판은 자중(自重)에 의해 중앙부가 주변부에 비해 아래로 쳐지게 되어 자연스럽게 휘어지게 된다. 이를 국소적인 부분만을 지지해주는 지지대로 지지하여 기판 안착장치에 안착시킬 경우에는, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 지지대(20)의 상단부와 기판(10)의 저면이 A 부분에서 면접촉이 아닌 선접촉을 하게 되어 기판의 지지가 불안정해지게 되는 문제점이 있다. 이렇게 유리 기판의 지지가 불안정해져서 유리 기판이 지지대로부터 이탈되면, 정밀 가공을 요하는 유리 기판 가공 공정에서 불량품이 발생하게 될 우려가 있다.

한편, 레이저 가열 공정 등에 의해 유리 기판을 가공할 경우에는, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(10)을 투과한 레이저 빔(B)이 기판 지지판(100)에 서 반사되어 다시 유리 기판(10)에 입사되게 되는데, 이 경우 유리 기판(10)과 기판 지지판(100) 사이에 통상적으로 형성되는 에어 벤트 채널(air vent channel; 112)에서도 반사가 일어나게 된다. 에어 벤트 채널이란 안착되는 유리 기판(10)과 기판 지지판(100) 사이에 존재하는 에어가 신속하게 빠져나가도록 해주어서 유리 기판(10)이 기판 지지판(100)에 놓여진 후에 유리 기판(10)이 기판 지지판(100)으로부터 들뜨지 않도록 해주는 것인데, 만약, 이러한 에어 벤트 채널(112)이 그 길이방향에 수직으로 절단한 단면이 직사각형이 아니고 도 2b에 도시한 바와 같이 일정한 곡률반경을 갖거나 V자 형태라면, 에어 벤트 채널(112)의 내면에서 반사된 레이저 빔은 유리 기판(10)의 일부 국소점에 집중되며, 이러한 레이저 빔의 집중은 유리 기판(10) 내부에 함유된 불순물을 변형시켜 궁극적으로는 에어 벤트 채널(112)을 따라서 지워지지 않는 얼룩이 유리 기판(10)에 발생하는 결과를 낳는다. 이러한 얼룩은 결국 제품의 불량으로 귀결된다. 도 2b에서는 도시의 명확화를 위하여 하나의 에어 벤트 채널(112)만을 도시하였으나, 이러한 에어 벤트 채널은 지지판(100)의 상면에 격자형으로 여러 개 형성되는 것이 통상적이다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 대형 유리 기판을 정확한 위치에 안착시킬 수 있고, 반사되는 레이저 빔에 의한 불량을 방지할 수 있는 대형 기판 안착장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 안착장치는 챔버 내에서 대형 기판을 안착시키기 위한 것으로서,

안착되는 상기 대형 기판과의 사이에 존재하는 에어가 빠져나가도록 해주는 에어벤트 채널과, 안착된 상기 대형 기판을 진공으로 잡아주도록 진공펌프와 연결되는 진공흡입채널이 그 상면에 형성된 지지판과;

상기 대형 기판을 지지하여 받아주되, 상기 대형 기판이 휘어지는 곡률에 따른 곡면으로 형성된 상단부를 가지며, 상기 지지판을 기준으로 상하로 이동되는 복수 개의 지지대;

를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 대형 기판 안착장치가, 얹혀지는 상기 대형 기판의 정해진 테두리에 위치하여 상기 대형 기판의 위치를 지정해주는 위치지정부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지대가, 상기 대형 기판의 양측부에 각각 위치하는 바(bar) 형태의 측부 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.

한편, 상기 에어벤트 채널이나 진공흡입채널은, 그 길이방향에 수직으로 절단한 단면이 직사각형인 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 지지판을 둘러싸는 테두리 부분에는 투명판과 상기 투명판의 고정장치가 설치되는 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 투명판은 석영재질로 이루어 지고, 상기 투명판 고정장치는 아노다이징(anodizing)이 되지 않은 알루미늄으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에서, 상기 기판이 소정 공정을 거친 투명 기판일 경우 더욱 유용하며, 이 투명기판은 유리 기판이어도 좋다.

한편, 상기 복수 개의 지지대의 각각이 복수 개의 돌출부를 포함하되, 상기 복수 개의 돌출부가 상기 대형 기판의 자중에 따른 단차를 고려하여 상기 대형 기판의 중앙보다 가장자리부에서 더 높은 높이를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 휘어지는 대형 기판의 곡률에 따른 곡면으로 형성된 상단부를 가지는 지지대에 의하여 기판이 안정적으로 정확한 위치에 안착될 수 있다.

또한, 반사되는 레이저 빔이 유리 기판의 국부 영역에 집중되어 유리 기판에 얼룩이 형성되는 현상을 방지하고, 레이저 빔에 의한 파티클의 생성을 방지하여 공정상의 불량을 억제할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 기판 안착장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 1b는 도 1a의 기판 안착장치의 B-B' 선에 따른 단면을 A 방향에서 바라본 측면도이며, 도 1c는 기판이 휘어지는 상태와 측부 지지대의 돌출부의 상단부 형상을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 대형 기판 안착장치는 챔버(미도시) 내에서 대형 기판(미도시)을 안착시키기 위한 것으로서, 지지판(100)과, 지지판(100)을 기준으로 상하로 움직이는 복수 개의 지지대(210, 215)와 위치지정부(220)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 지지판(100)이란 안착장치에 있어서 기판이 놓여 고정되는 부분을 의미한다. 지지판(100)에는 에어벤트 채널(110)이 지지판(100)의 중앙부를 제외한 부분에 격자형태로 형성되어 있으며, 중앙부에는 진공 흡입채널(120)이 형성되어 있다. 진공 흡입채널(120)에는 외부에 별도로 마련된 진공 펌프(미도시)가 연결되어 진공에 의해 기판이 고정된다. 에어벤트 채널(110)은 본 발명의 실시예에 따른 안착장치의 지지판(100)에 기판이 안착되었을 때 기판과 지지판(100) 사이에 잔류하는 에어가 흘러서 빠져 나갈 수 있도록 지지판(100)의 상면에 형성한 것이다. 이러한 에어벤트 채널(110)이 있기 때문에, 기판이 지지판(100)에 밀착될 때에 에어가 자연스럽게 빠져나가면서 기판이 지지판(100)으로부터 들뜨지 않고 밀착, 고정되게 된다. 이 때 에어벤트 채널(110)의 형상은, 도 1d에 도시한 바와 같이, 기판(10)을 투과한 레이저 빔이 에어벤트 채널(110)에 수직으로 입사하였다가 다시 수직으로 반사하여, 에어벤트 채널(110)이 있는 곳과 없는 곳에서 각각 반사한 레이저 빔이 기판(10)에 끼치는 영향을 최소화할 수 있도록 그 길이방향에 수직으로 절단한 단면이 직사각형으로 되어 있다. 이와 같이 에어벤트 채널(110)의 단면 형상을 직사각형으로 한정한 이유는, 도 2b에 대한 설명에서 언급한 바와 같이 얼룩이 유리 기판에 발생하는 문제를 없애기 위함이다. 에어벤트 채널(110)의 단면 형상 뿐만 아니라, 진공 흡입채널(120)의 단면 형상도 마찬가지 이유로 그 길이방향에 수직으로 절단한 단면이 직사각형으로 되어 있다.

한편, 챔버 내로 들어온 기판은 대각선 방향으로 기판의 테두리에 위치하도록 설치된 핀 형태의 위치지정부(220)에 의해 위치가 지정되며, 지지판(100)의 중앙부에 핀 형태로 설치된 중앙 지지대(215)와 기판의 양측부에 각각 위치하는 바(bar) 형태의 측부 지지대(210)에 의해 상하 이동가능하게 지지된다. 지지대(210, 215) 상에 기판이 지지되면, 지지대(210, 215)는 지지판(100)을 기준으로 아래로 내려와서 지지판(100)의 상면에 기판을 얹어놓게 된다. 도 1b를 참조하면 알 수 있듯이, 측부 지지대(210)는 하나의 바(bar)로 이루어지되, 복수의 돌출부(212)가 상부로 연장된 형태로 되어 있다. 또한, 돌출부(212)의 상단부가, 자중에 의해 중앙부가 주변부에 비해 아래로 쳐지게 된 기판(10) 저면의 곡률에 따른 곡면으로 형성되어 있어서 기판(10)이 돌출부(212)의 상단부에 선접촉이 아닌 면접촉으로 지지된다. 따라서, 종래기술과는 달리 안정적인 지지가 가능하여 기판(10)이 측부 지지대(210)로부터 이탈될 경우 발생하게 되는 불량품 발생이 줄어든다. 이와 같이 아래로 쳐지게 된 기판(10) 저면의 곡률에 맞게 지지대 상단부의 형상을 만드는 것은 측부 지지대(210)의 돌출부(212) 뿐만 아니라 지지판(100)의 중앙부에 핀 형태로 설치된 중앙 지지대(215)의 상단부에도 마찬가지로 적용될 수 있음은 물론이다.

다시 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 지지판(100)을 둘러싸는 테두리 부분에는 석영(quartz) 재질의 투명판(300)이 설치되어 있으며, 투명판(300)의 바깥 둘레에는 투명판(300)의 고정장치(400)가 설치되어 있다. 이와 같이 지지판(100)을 둘러싸는 테두리 부분을 투명판(300)으로 만드는 이유는, 그 부분이 불투명 재질일 경우에 레이저 빔이 그 부분에 조사될 경우, 조사된 부분이 손상되어 파티클의 근원으로 작용할 우려가 있기 때문이다. 그에 반해 본 실시예와 같이 지지판(100)을 둘러싸는 테두리 부분이 투명판(300)으로 되어 있다면, 레이저 빔이 그 부분에 조사되어도 레이저 빔이 투명판(300)을 투과하여 파티클이 발생하더라도 투명판(300)의 하부에서 발생하므로, 발생한 파티클이 기판(10)에 영향을 주지 않도록 하기 위함이다. 한편, 투명판(300)을 고정하는 고정장치(400)는 레이저 빔에 의한 변색 또는 파티클 발생을 방지하기 위해서 아노다이징(anodizing)이 되지 않은 알루미늄 재질로 형성하였다.

도 1c를 다시 참조하면, 각각의 지지대(210)가 복수 개의 돌출부(212)를 포함하고 있는데, 복수 개의 돌출부(212)가 대형 기판의 자중에 따른 처짐에 기인한 단차를 고려하여 대형 기판의 중앙보다 가장자리부에서 더 높은 높이를 가짐을 알 수 있다. 이와 같이 돌출부(212)의 높이가 다를 경우에는, 대형 기판을 기판 지지판(100)에 내려 놓을 때 대형 기판의 중앙부가 기판 지지판(100)에 먼저 닿고, 대형 기판의 가장자리로 가면서 점차적으로 기판 지지판(100)에 닿기 때문에 대형 기 판의 중앙 하부에 있는 공기를 용이하게 대형 기판의 하부에서 제거할 수 있다. 따라서, 대형 기판의 전체면이 기판 지지판에 같은 높이로 동시에 접촉할 경우에 발생하는 공기잔류 현상을 방지할 수 있어서, 결국 공기에 따른 갭(gap)을 없앨 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기본 개념은 기판 지지대의 상단부가 휘어진 대형 기판의 저면의 곡률에 맞춰진 형태를 갖는 것이기 때문에, 일반적인 대형 기판에 적용되지만, 에어벤트 채널이 특별한 형상을 가지는 것은 특히 대형 기판이 투명할 경우, 특히 소정 공정을 거친 유리 기판일 경우 더욱 유용하다. 여기서 소정 공정을 거쳤다는 의미는 레이저 조사에 의한 열 가공 등을 거치기 위한 막 형성 공정 등이 유리 기판에 미리 행해졌음을 의미한다.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 기판 안착장치를 설명하기 위한 개략도;

도 1b는 도 1a의 기판 안착장치의 B-B' 선에 따른 단면을 A 방향에서 바라본 측면도;

도 1c는 기판이 휘어지는 상태와 측부 지지대의 돌출부의 상단부 형상을 개략적으로 나타낸 단면도;

도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 기판 안착장치의 에어벤트 채널의 구조를 설명하기 위한 도면;

도 2a는 종래기술에 따른 기판 안착장치의 문제점의 일 예를 설명하기 위한 도면; 및

도 2b는 종래기술에 따른 기판 안착장치의 문제점의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명 *

100: 지지판 110, 112: 에어벤트 채널

120: 진공흡입채널 210: 측부 지지대

212: 돌출부 215: 중앙 지지대

300: 투명판 400: 투명판 고정장치

Claims (10)

1. 챔버 내에서 대형 기판을 안착시키기 위한 안착장치에 있어서,

   안착되는 상기 대형 기판과의 사이에 존재하는 에어가 빠져나가도록 해주는 에어벤트 채널과, 안착된 상기 대형 기판을 진공으로 잡아주도록 진공펌프와 연결되는 진공흡입채널이 그 상면에 형성된 지지판과;

   상기 대형 기판을 지지하여 받아주되, 상기 대형 기판이 휘어지는 곡률에 따른 곡면으로 형성된 상단부를 가지며, 상기 지지판을 기준으로 상하로 이동되는 복수 개의 지지대;

   를 구비하는 대형 기판 안착장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 대형 기판 안착장치가, 얹혀지는 상기 대형 기판의 정해진 테두리에 위치하여 상기 대형 기판의 위치를 지정해주는 위치지정부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 지지대가, 상기 대형 기판의 양측부에 각각 위치하는 바(bar) 형태의 측부 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 에어벤트 채널은, 그 길이방향에 수직으로 절단한 단면이 직사각형인 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 진공흡입채널은, 그 길이방향에 수직으로 절단한 단면이 직사각형인 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 지지판을 둘러싸는 테두리 부분에는 투명판과 상기 투명판의 고정장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 투명판은 석영재질로 이루어지고, 상기 투명판 고정장치는 아노다이징(anodizing)이 되지 않은 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 기판이 소정 공정을 거친 투명 기판인 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 기판이 유리 기판인 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.
10. 제 1항에 있어서, 상기 복수 개의 지지대의 각각이 복수 개의 돌출부를 포함하되, 상기 복수 개의 돌출부가 상기 대형 기판의 자중에 따른 단차를 고려하여 상기 대형 기판의 중앙보다 가장자리부에서 더 높은 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 대형 기판 안착장치.

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