KR20110000253A - 기판 홀더 - Google Patents

Abstract

기판처리 후 기판을 기판 홀더 상에서 들어올릴 때 기판의 수평이 유지되도록 함으로써 기판의 손상을 방지할 수 있도록 하는 기판 홀더가 개시되었다. 본 발명에 따른 기판 홀더는 기판처리시 기판이 안착되는 기판 홀더로서, 본체(200); 및 기판(10)을 지지하는 복수개의 지지핀(300)을 포함하며, 복수개의 지지핀(300)의 동작에 의하여 기판(10)의 수평이 유지되는 것을 특징으로 한다.

기판 처리, 기판, 홀더, 지지, 수평

Description

기판 홀더{Substrate Holder}

본 발명은 기판 홀더에 관한 것이다. 보다 상세하게는 기판 처리 후 기판을 기판 홀더 상에서 들어올릴 때 기판의 수평이 유지되도록 함으로써 기판의 손상을 방지할 수 있도록 하는 기판 홀더에 관한 것이다.

평판 디스플레이 또는 태양 전지 제조시 사용되는 기판처리 시스템은 크게 증착 장치와 어닐링 장치로 구분될 수 있다.

증착 장치는 평판 디스플레이의 핵심 구성을 이루는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층을 형성하는 단계를 담당하는 장치로서, 화학기상 증착 장치와 물리기상 증착 장치가 있다. 또한, 어닐링 장치는 증착 공정 후에 증착된 막의 특성을 향상시키는 단계를 담당하는 장치로서, 예를 들어 증착된 막을 결정화 또는 상 변화시키기 위한 열처리 장치가 있다.

한편, 통상적인 기판처리 시스템에서 기판처리시 기판은 기판 홀더 상에 안착된 상태에서 진행된다. 이는 기판처리 과정에서 기판에 인가되는 열에 의해 기판의 변형이 발생하는 것을 미연에 방지하기 위함이다.

그러나, 종래의 기판처리 시스템을 이용한 기판처리 과정은 다음과 같은 문 제점이 있었다. 종래의 기판처리 시스템에서 기판처리 공정이 완료된 기판은 기판 홀더에서 트랜스퍼 암과 같은 이송 수단을 이용하여 들어 올려진 후 기판처리 챔버로부터 언로딩된다. 이와 같은 기판 이송 과정에서는 무엇보다도 기판의 수평 유지가 매우 중요한데, 만일 기판 이송 과정에서 기판의 수평 유지에 실패하여 기판이 한쪽으로 기울어 떨어지게 되면 기판 손상뿐만 아니라 자칫하면 기판처리 시스템이 고장을 일으키거나 대형 안전 사고로 이어질 수 있다. 이는 곧바로 평판 디스플레이나 태양 전지의 생산성을 저하시켜 평판 디스플레이나 태양 전지의 제조 단가가 상승되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기판처리 후 기판을 기판 홀더에서 들어올릴 때 기판이 완전히 들어올려질 때 까지 기판이 수평을 유지할 수 있도록 하여 기판이 손상을 입는 것을 방지할 수 있는 기판 홀더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기판 홀더는, 기판 처리시 기판이 안착되는 기판 홀더로서, 본체; 및 상기 기판을 지지하는 복수개의 지지핀을 포함하며, 상기 복수개의 지지핀의 동작에 의하여 상기 기판의 수평이 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지핀이 삽입되는 삽입홈을 더 포함할 수 있다.

상기 지지핀은 상기 본체 상에 고정되는 제1 바디부; 상기 제1 바디부에 삽입되고 일단이 상기 기판과 접촉하는 제2 바디부; 및 상기 제2 바디부에 탄성력을 인가하는 스프링을 포함할 수 있다.

상기 스프링의 탄성력은 상기 복수개의 지지핀에서 모두 동일하게 설정될 수 있다.

상기 본체 및 상기 지지핀의 재질은 석영을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판처리 공정의 수행 후 기판을 기판 홀더에서 들어올릴 때 기판의 수평 상태가 유지되도록 하여 기판이 손상을 입는 것을 방지하는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더(100)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 홀더(100)는 본체(200) 및 지지핀(300)을 기본적인 구성으로 한다.

기판 홀더(100) 상에는 기판처리 대상인 기판(10)이 안착된다. 여기서, 기판(10)의 재질은 특별히 제한되지 않으며 글래스, 플라스틱, 폴리머, 실리콘 웨이퍼, 스테인레스 스틸 등 다양한 재질의 기판이 로딩될 수 있다. 이하에서는 LCD나 OLED와 같은 평판 디스플레이나 박막형 실리콘 태양전지 분야에 가장 일반적으로 사용되는 직사각형 형상의 글래스 기판을 상정하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더(100)의 본체(200)의 구성을 나타내는 사시도이다.

본체(200)는 소정의 면적을 갖는 평판 형태로 형성된다. 이때, 기판(10)의 안정적인 안착을 위하여 본체(200)의 면적은 기판의 면적보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다. 본체(200)의 재질은 석영을 포함하는 것이 바람직하다.

본체(200) 상에는 기판(10)을 지지하는 후술하는 지지핀(300)이 복수개로 배치된다. 이때, 지지핀(300)의 배치를 용이하게 하기 위해 본체(200) 상에는 소정 의 간격으로 복수개의 삽입홈(210)이 형성된다. 삽입홈(210)의 내주면으로는 후술하는 지지핀(300)의 제1 바디부(310)와의 결합을 용이하게 하기 위해 나사산이 형성될 수 있다.

지지핀(300)은 본체(200)에 안착되는 기판(10)을 하부에서 지지한다. 다시 도 1을 참조하면, 지지핀(300)은 기판(10)의 양측변을 지지할 수 있도록 본체(200)의 양측변을 따라 소정의 간격으로 복수개가 배치되어 있다. 이때, 지지핀(300)은 기판(10)의 안정적인 지지를 위해 복렬로 배치될 수 있다.

한편, 도 1에서 지지핀(300)은 본체(200)의 양측변을 따라 배치되어 있으나, 본체(200)의 전면에 걸쳐 복수의 열로 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더(100)의 지지핀(300)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더(100)의 지지핀(300)의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 지지핀(300)은 제1 바디부(310), 제2 바디부(320) 및 스프링(330)을 기본적인 구성으로 한다.

제1 바디부(310)는 지지핀(300)이 본체(200) 상에 고정되도록 한다. 제1 바디부(310)는 원통 형상으로서 소정의 길이로 형성된다. 제1 바디부(310)는 일단이 개방되어 있고, 타단의 외주면으로는 볼트 형상이 형성되어 있어 본체(200) 상에 형성되어 있는 삽입홈(210)에 삽입되어 볼트 결합될 수 있다.

제1 바디부(310)에 형성되는 볼트 구조는 제1 바디부(310)를 0.5회 또는 1회 정도의 회전에 의하여 삽입홈(210)에 결합시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하 다.

제2 바디부(320)는 단부가 기판(10)의 하부면에 접촉하며 기판(10)을 지지한다. 제2 바디부(320)는 제1 바디부(310)의 일단, 즉 개방되어 있는 제1 바디부(310)의 일단을 통해 제1 바디부(310) 내로 삽입된다. 제2 바디부(320)는 제1 바디부(310)의 내측으로 최대한 삽입되는 경우에도 일단부가 제1 바디부(310)의 외측으로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 바디부(310)의 외측으로 노출되어 있는 제2 바디부(320)의 단부는 반구 형상으로 형성하여 기판(10)과의 접촉 면적을 최소화하고 기판(10)의 하부면에 손상을 입히지 않게 하는 것이 바람직하다.

제1 및 제2 바디부(310, 320)의 크기는 모든 지지핀(300)에서 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2 바디부(310, 320)의 재질은 석영을 포함하는 것이 바람직하다.

스프링(330)은 제2 바디부(320)에 대하여 소정의 탄성력을 인가한다. 스프링(330)은 제1 바디부(310)의 내측에 배치되어 스프링(330)의 탄성력이 제2 바디부(320)로 전달될 수 있도록 한다. 스프링(330)의 탄성력은 본체(200) 상에 배치되는 모든 지지핀(300)에서 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

본체(200) 상에 지지핀(300)이 배치되어 설치된다. 즉, 지지핀(300)을 구성하는 제1 바디부(310)의 하부는 삽입홈(210)의 내측으로 삽입된 후, 회전시켜 제1 바디부(310)가 삽입홈(210)에 볼트 결합되도록 한다. 제1 바디부(310)의 고정이 완료되면, 제1 바디부(310)의 내측으로는 스프링(330)과 제2 바디부(320)를 차례로 배치하여 지지핀(300)의 설치를 완성한다.

이후, 본체(200) 상에 배치된 지지핀(300) 상에 기판처리 대상인 기판(10)을 안착시킨다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더(100)의 사용 상태를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 기판(10)이 기판 홀더(100)에 안착되면, 본체(200) 상에 배치되어 있는 지지핀(300)에 의해 지지되고, 기판(10)은 본체(200) 상에 배치되어 있는 지지핀(300)에 의해 본체(200) 상에서 소정의 거리로 이격된다. 기판(10)이 안착된 지지핀(300)은 소정 길이로 압축된다.

여기서, 지지핀(300)을 구성하는 제1 바디부(310)와 제2 바디부(320)는 동일한 크기로 형성되어 있고, 지지핀(300)의 스프링(330)은 모두 동일한 탄성력을 갖고 있으므로, 기판(10)은 본체(200)와 전체적으로 동일한 거리로 이격되어 있어 기판(10)은 수평을 유지할 수 있다.

이후, 기판(10)은 수평을 유지하는 상태에서 기판 처리 공정이 수행된다.

기판처리 공정이 완료된 후, 트랜스퍼 암(미도시)과 같은 이송 수단을 이용하여 기판(10)은 기판 홀더(100)에서 분리되어 언로딩될 수 있다. 이때, 스프링(330)의 탄성력에 의해 지지핀(300)의 제2 바디부(320)의 단부는 상승하면서 기판(10)의 하부면과의 접촉을 유지함에 따라, 기판(10)이 들어올려져 기판 홀더(100)로부터 완전히 분리되는 순간까지 기판(10)은 지지핀(300)에 의해 계속적으 로 수평을 유지할 수 있다. 따라서, 기판 홀더(100) 상에서 기판(10)을 언로딩하는 과정에서 기판(10)이 수평을 유지하지 못해서 기판(10)이 한쪽으로 기울어지는 등의 돌발 사고를 예방할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 기판 홀더는 기판처리 후 기판 홀더에 안착되어 있는 기판을 들어올릴 때 항상 기판의 수평 유지가 가능하여 기판의 일부분에 손상을 입는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 평판 디스플레이 및 태양 전지의 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 아울러, 기판처리 작업량이 증가하여 평판 디스플레이 및 태양 전지의 생산성이 향상되고 제조 단가가 저렴해지는 장점이 있다.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 지지핀(300)에 의한 기판(10)의 수평 유지의 효과는 기판(10)을 기판 홀더(100) 상에 안착시키는 경우에도 동일하게 얻을 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더의 본체의 구성을 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더의 지지핀의 구성을 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더의 지지핀의 구성을 나타내는 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더의 사용 상태를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 기판

100: 기판 홀더

200: 본체

210: 삽입홈

300: 지지핀

310: 제1 바디부

320: 제2 바디부

330: 스프링

Claims (5)

1. 기판 처리시 기판이 안착되는 기판 홀더로서,

   본체; 및

   상기 기판을 지지하는 복수개의 지지핀

   을 포함하며,

   상기 복수개의 지지핀의 동작에 의하여 상기 기판의 수평이 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지지핀이 삽입되는 삽입홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
3. 제1항에 있어서,

   상기 지지핀은

   상기 본체 상에 고정되는 제1 바디부;

   상기 제1 바디부에 삽입되고 일단이 상기 기판과 접촉하는 제2 바디부; 및

   상기 제2 바디부에 탄성력을 인가하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스프링의 탄성력은 상기 복수개의 지지핀에서 모두 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
5. 제1항에 있어서,

   상기 본체 및 상기 지지핀의 재질은 석영을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.

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