KR20110105147A - 기판 정렬 장치 - Google Patents

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Abstract

평판 디스플레이 제조에서 기판의 정렬을 위한 장치가 개시된다. 상기 장치는 상기 기판의 하부면 상으로 에어를 분사하여 상기 기판이 부양된 상태를 유지시키기 위한 기판 지지부와 상기 기판 지지부의 양측에 각각 배치되며 상기 기판 지지부에 의해 부양된 기판의 양쪽 측면 부위들을 밀어줌으로써 상기 부양된 기판을 기 설정된 위치에 정렬시키는 기판 정렬부들을 포함한다. 상기 기판 지지부는 상기 에어를 분사하기 위한 다수의 에어 분사핀들과 상기 에어 분사핀들이 장착된 서포트 플레이트를 포함한다. 상기와 같이 에어를 이용하여 기판을 부양시키고 부양된 기판을 정렬함으로써 상기 기판 정렬 장치의 유지보수 비용을 절감할 수 있으며 상기 기판 정렬 장치를 사용하는 공정 설비의 가동율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 정렬 장치 {Apparatus for aligning a substrate}
본 발명의 실시예들은 기판 정렬 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 평판 디스플레이 장치의 제조에서 기판을 기 설정된 위치에 정렬시키기 위한 기판 정렬 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치의 제조에서 실리콘 또는 유리로 이루어진 기판 상에는 전기적인 회로 패턴들이 형성될 수 있다. 상기 회로 패턴들은 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 스트립 공정 및 세정 공정 등과 같은 일련의 단위 공정들을 수행함으로써 형성될 수 있다.
특히, 상기 식각, 스트립, 세정, 린스, 건조 등과 같은 단위 공정들은 식각액, 스트립 용액, 세정액, 린스액, 건조 가스 등과 같은 처리액 또는 처리 가스를 이용하여 인-라인 방식으로 수행될 수 있다. 특히, 상기 단위 공정들을 수행하기 위한 공정 설비는 상기 단위 공정들을 수행하기 위한 다수의 처리조들을 포함할 수 있으며, 상기 처리조들은 직렬로 연결될 수 있다.
상기 기판은 상기 처리조들 내에서 수평 방향으로 이송될 수 있으며, 상기 기판이 이송되는 동안 상기 기판 상으로 처리액 또는 건조 가스가 공급될 수 있다. 최근 기판의 크기가 점차 증가됨에 따라 상기와 같은 공정 설비가 차지하는 면적이 증가되고 있으며, 이를 극복하기 위하여 최근의 공정 설비들은 상기 처리조들을 복층 구조로 구현하거나 단층인 경우에도 2열의 처리조들이 서로 수직하거나 서로 평행하게 배치되도록 구성될 수 있다.
상기 공정 설비를 2열로 구성하는 경우, 제1 열의 처리조들과 제2 열의 처리조들 사이에는 기판 이송 장치가 배치될 수 있다. 상기 기판 이송 장치는 상기 제1 열의 처리조들로부터 제1 수평 방향으로 이송된 기판을 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이송할 수 있으며, 또한 상기 제2 수평 방향으로 이송된 기판은 상기 제2 수평 방향에 대하여 수직하는 제3 수평 방향 즉 상기 제1 수평 방향의 반대 방향으로 상기 제2 열의 처리조들로 로드될 수 있다.
이 경우, 상기 제2 수평 방향으로 이송하기 위하여 상기 기판은 상기 제2 수평 방향에 대하여 정렬될 필요가 있다. 즉 상기 기판의 중심이 상기 기판 이송 장치의 중심축과 일치하도록 상기 기판을 정렬할 필요가 있다.
상기 기판의 정렬을 위한 장치는 다수의 지지핀들을 이용하여 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와 상기 기판을 상승시키기 위하여 상기 기판 지지부를 수직 방향으로 이동시키는 구동부와 상기 상승된 기판을 정렬하기 위하여 상기 기판의 양쪽 측면 부위들을 밀어주는 기판 정렬부들을 포함할 수 있다.
각각의 지지핀들의 상단 부위에는 상기 기판의 정렬시 상기 기판이 상기 기판 정렬부들에 의해 수평 방향으로 용이하게 이동될 수 있도록 상기 기판을 지지하는 볼이 장착될 수 있다. 즉, 상기 각각의 지지핀들은 볼 플런저 형태의 구조를 가질 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 구조에서 각각의 지지핀들의 상단 부위에 장착된 볼이 손상되거나 볼의 회전이 비정상적인 경우 상기 기판이 손상될 수 있으므로 이를 수시로 확인하여 손상된 지지핀을 교체해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 상기와 같은 손상된 지지핀의 교체에 따른 유지보수 비용의 증가 및 상기 기판 처리 장치 전체의 가동율 저하와 같은 문제점들이 발생될 수 있다.
상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들은 유지보수에 소요되는 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 기판 정렬 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 정렬 장치는 기판의 하부면 상으로 에어를 분사하여 상기 기판이 부양된 상태를 유지시키기 위한 기판 지지부와, 상기 기판 지지부의 양측에 각각 배치되며 상기 기판 지지부에 의해 부양된 기판의 양쪽 측면 부위들을 밀어줌으로써 상기 부양된 기판을 기 설정된 위치에 정렬시키는 기판 정렬부들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 지지부는 상기 에어를 분사하기 위한 다수의 에어 분사핀들 및 상기 에어 분사핀들이 장착된 서포트 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 서포트 플레이트 내에는 상기 에어 분사핀들과 연결된 버퍼 공간이 마련될 수 있으며, 상기 버퍼 공간은 상기 에어를 공급하는 에어 공급부와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 각각의 에어 분사핀은 상기 서포트 플레이트에 장착되는 에어 튜브 및 상기 에어 튜브의 상단부에 높이 조절이 가능하도록 장착된 에어 분사 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 각각의 기판 정렬부는 유압 또는 공압 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 정렬 장치는 상기 기판 지지부를 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 종래의 기술에서 볼 플런저를 이용하여 기판을 지지하던 방식과는 다르게 에어 분사를 통한 부양 방식으로 기판이 지지될 수 있다. 따라서, 상기 기판을 부양시키고 부양된 기판을 유지시키는 기판 지지부에서 에어 분사핀을 반영구적으로 사용할 수 있으며, 이에 따라 종래의 기판 지지핀을 사용하는 경우와 비교하여 부품 교체 주기가 크게 연장될 수 있다.
결과적으로, 상기 기판 정렬 장치의 유지보수 비용이 크게 절감될 수 있으며, 상기 기판 정렬 장치를 포함하는 공정 설비의 가동율이 크게 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 서포트 플레이트와 에어 분사핀을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치(100)는 평판 디스플레이 패널의 제조 공정에서 평판 형태의 기판(10)에 대한 소정의 처리 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 기판(10)에 대한 식각, 스트립, 세정, 린스, 건조 등과 같은 단위 공정들을 인라인 방식으로 수행하기 위한 공정 설비에서 상기 기판(10)을 정렬하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 상기 공정 설비는 상기 단위 공정들을 수행하기 위하여 직렬로 연결된 다수의 처리조들을 포함할 수 있으며 또한 상기 처리조들은 복층 또는 복열 구조로 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 공정 설비를 2열로 구성하는 경우, 제1 열의 처리조들과 제2 열의 처리조들 사이에는 기판 이송 장치가 배치될 수 있다. 상기 기판 이송 장치는 상기 제1 열의 처리조들로부터 제1 수평 방향으로 이송된 기판(10)을 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이송할 수 있으며, 또한 상기 제2 수평 방향으로 이송된 기판(10)은 상기 제2 수평 방향에 대하여 수직하는 제3 수평 방향 즉 상기 제1 수평 방향의 반대 방향으로 상기 제2 열의 처리조들로 로드될 수 있다.
상기와 같이 기판의 이송 방향이 변화되는 경우 상기 기판(10)을 정렬할 필요가 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치(100)는 상기 기판(10)을 회전시키기 위한 턴테이블과 함께 사용될 수 있다.
상기 기판 정렬 장치(100)는 상기 기판(10)을 부양시키고 상기 기판(10)이 부양된 상태를 유지하기 위하여 상기 기판(10)의 하부면 상으로 에어를 분사하는 기판 지지부(110)와, 상기 기판 지지부(110)의 양측에 각각 배치되며 상기 기판 지지부(110)에 의해 부양된 기판(10)의 양쪽 측면 부위들을 밀어줌으로써 상기 부양된 기판(10)을 기 설정된 위치, 예를 들면, 상기 기판(10)의 중심을 상기 기판 지지부(110)의 중심에 정렬시키는 기판 정렬부들(140)을 포함할 수 있다.
상기 기판 지지부(110)는 상기 기판(10)의 하부면으로 에어를 분사하기 위한 다수의 에어 분사핀들(120)과 상기 에어 분사핀들(120)이 장착된 서포트 플레이트(130)를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 서포트 플레이트와 에어 분사핀을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 서포트 플레이트(130) 내에는 상기 에어 분사핀들(120)과 연결된 버퍼 공간(132)이 마련될 수 있으며, 상기 버퍼 공간(132)은 상기 에어를 공급하는 에어 공급부(150; 도 1 참조)와 연결될 수 있다. 즉, 상기 서포트 플레이트(130)는 상기 에어 분사핀들(120)에 에어를 균일하게 공급하기 위한 매니폴드로서 기능할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 에어 공급부(150)는 에어 펌프와 상기 에어 펌프에 의해 압축된 에어를 저장하기 위한 에어 탱크와 상기 에어 탱크로부터 상기 서포트 플레이트(130)를 연결하는 에어 공급 배관과 상기 에어 공급 배관에 설치되어 상기 에어의 공급 압력 및 유량을 조절하기 위한 제어 밸브와 상기 에어 공급 배관에 설치되어 상기 서포트 플레이트(130)로 공급되는 에어로부터 불순물을 제거하기 위한 필터 유닛을 포함할 수 있다.
각각의 에어 분사핀(120)은 상기 서포트 플레이트(130)에 장착되는 에어 튜브(122)와 상기 에어 튜브(122)의 상단부에 높이 조절이 가능하도록 장착된 에어 분사 노즐(124)을 포함할 수 있다.
상기 에어 튜브(122)는 실린더 형태를 가질 수 있으며, 상기 서포트 플레이트(130)에 나사 결합 방식으로 결합될 수 있다. 이때, 상기 서포트 플레이트(130)의 상부면에는 상기 버퍼 공간(132)과 상기 에어 분사핀들(120)을 연결하는 다수의 홀들이 구비될 수 있으며, 상기 에어 튜브(122)와 상기 에어 분사 노즐(124)의 중심축을 따라 상기 에어가 공급되는 관통홀(126)이 형성될 수 있다.
상기 에어 분사 노즐(124)은 상기 에어 튜브(122)의 상단부에 나사 결합 방식으로 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 에어 분사 노즐(124)의 하부에는 하방으로 연장하는 수나사부가 구비되며 상기 에어 튜브(122)의 상단부에는 상기 나사부가 체결되는 암나사부가 구비될 수 있다. 따라서, 상기 에어 분사 노즐(124)의 결합 정도를 조절함으로써 상기 에어 분사 노즐(124)의 높이를 조절이 가능해진다.
다시 도 1을 참조하면, 각각의 기판 정렬부(140)는 상기 기판(10)의 측면을 밀기 위한 푸셔(pusher; 142)와 상기 푸셔(142)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부(144)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 수평 구동부(144)는 유압 또는 공압 실린더를 포함할 수 있다.
또한, 각각의 기판 정렬부(140)는 상기 수평 구동부(144)가 장착된 제2 서포트 플레이트(146)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 서포트 플레이트(146)는 상기 기판 지지부(110)의 서포트 플레이트(130)의 일측 부위에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 정렬 장치(100)는 상기 기판 지지부(110)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 수직 구동부(160)는 상기 턴 테이블에 의해 회전된 기판(10)을 상승시키고 이어서 상기 기판 정렬부(140)에 의해 정렬된 기판(10)을 상기 턴 테이블 상으로 로드하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 수직 구동부(160)로는 유압 또는 공압 실린더가 일 예로서 사용될 수 있으나, 상기 수직 구동부(160)는 다양한 형태로 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 종래의 기술에서 볼 플런저를 이용하여 기판을 지지하던 방식과는 다르게 에어 분사를 통한 부양 방식으로 기판이 지지될 수 있다. 따라서, 상기 기판을 부양시키고 부양된 기판을 유지시키는 기판 지지부에서 에어 분사핀을 반영구적으로 사용할 수 있으며, 이에 따라 종래의 기판 지지핀을 사용하는 경우와 비교하여 부품 교체 주기가 크게 연장될 수 있다.
결과적으로, 상기 기판 정렬 장치의 유지보수 비용이 크게 절감될 수 있으며, 상기 기판 정렬 장치를 포함하는 공정 설비의 가동율이 크게 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기판 100 : 기판 정렬 장치
110 : 기판 지지부 120 : 에어 분사핀
122 : 에어 튜브 124 : 에어 분사 노즐
130 : 서포트 플레이트 132 : 버퍼 공간
140 : 기판 정렬부 142 : 푸셔
144 : 수평 구동부 146 : 제2 서포트 플레이트
150 : 에어 공급부 160 : 수직 구동부

Claims (6)

  1. 기판의 하부면 상으로 에어를 분사하여 상기 기판이 부양된 상태를 유지시키기 위한 기판 지지부; 및
    상기 기판 지지부의 양측에 각각 배치되며 상기 기판 지지부에 의해 부양된 기판의 양쪽 측면 부위들을 밀어줌으로써 상기 부양된 기판을 기 설정된 위치에 정렬시키는 기판 정렬부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 지지부는
    상기 에어를 분사하기 위한 다수의 에어 분사핀들; 및
    상기 에어 분사핀들이 장착된 서포트 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 서포트 플레이트 내에는 상기 에어 분사핀들과 연결된 버퍼 공간이 마련되며, 상기 버퍼 공간은 상기 에어를 공급하는 에어 공급부와 연결된 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  4. 제2항에 있어서, 각각의 에어 분사핀은,
    상기 서포트 플레이트에 장착되는 에어 튜브; 및
    상기 에어 튜브의 상단부에 높이 조절이 가능하도록 장착된 에어 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  5. 제1항에 있어서, 각각의 기판 정렬부는 유압 또는 공압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판 지지부를 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
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CN108466840A (zh) * 2018-03-29 2018-08-31 武汉华星光电技术有限公司 一种传送装置及曝边机
KR20180099511A (ko) * 2017-02-28 2018-09-05 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 기판 이송 장치 및 그 방법
KR102170860B1 (ko) * 2019-10-23 2020-10-28 주식회사 대신테크 에어베어링 패드가 구비된 디스플레이 패널 합착용 멀티정반장치
KR20210023079A (ko) * 2019-08-22 2021-03-04 세메스 주식회사 기판 처리 장치

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