KR20130059236A - 개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법 - Google Patents

개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 기판 진공 건조 장치용 승강 장치는 프레임; 상기 프레임 상에 장착되며, 진공 챔버를 구성하는 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀; 상기 복수의 리프트 핀을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지하는 진공압 리크 방지 부재; 및 상기 프레임이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 진공압 리크 방지 부재를 사용함으로써, 기판의 승강 동작이 원활하게 수행되고, 진공 건조 동작 시 리프트 핀홀이 기밀 상태를 유지하여 진공압의 리크 발생이 방지되며, 진공 챔버 내로 외부 이물의 유입이 방지되고, 그에 따라 최종 제품의 불량 발생 가능성이 현저하게 감소되는 장점이 달성된다.

Description

개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법{Improved Lifting Device for Vacuum Dry Apparatus, and Vacuum Dry Apparatus and Method Having the Same}
본 발명은 개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 기판 진공 건조 장치의 하부 챔버에 제공되는 복수의 리프트 핀(lift pin)의 둘레에 진공압 리크(leak) 방지 부재를 제공함으로써, 기판의 승강 동작이 원활하게 수행되고, 진공 건조 동작 시 리프트 핀홀이 기밀 상태를 유지하여 진공압의 리크 발생이 방지되며, 진공 챔버 내로 외부 이물의 유입이 방지되고, 그에 따라 최종 제품의 불량 발생 가능성이 현저하게 감소되는 개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 또는 유기 발광소자(OLED)와 같은 평판 표시 장치가 점차 대형화됨에 따라 기판에 도포막을 형성하는 도포액 내의 솔벤트 함량은 증가한다. 따라서, 근래에는 진공 분위기에서 솔벤트의 원활한 휘발을 유도함으로써 도포막의 경화가 이루어지도록 하는 진공 건조(Vacuum Dry: VCD) 공정과, 가열을 이용하여 솔벤트의 휘발을 유도함으로써 도포막을 경화시키는 고온 건조 공정을 복합적으로 적용하여 기판의 건조 및 경화처리를 진행하고 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 진공 건조 공정에 사용되는 기판 진공 건조 장치를 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 기판 진공 건조 장치(100)는 상부 챔버(102a) 및 하부 챔버(102b)가 상하 밀착 접속됨으로써 하나의 밀폐 공간을 형성하는 진공 챔버(102); 상부 챔버(102a) 및 하부 챔버(102b)가 상호 밀착되는 경우 접속 부위에 대한 시일(seal)을 위해 하부 챔버(102b) 또는 상부 챔버(102a) 테두리 주변을 따라 설치되는 시일링(seal-ring)(120); 상기 진공 챔버(102)의 밀폐 공간의 내외측으로 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀(130); 및 상기 복수의 리프트 핀(130)이 장착되며, 상기 복수의 리프트 핀(130)을 승강시키는 승강 장치(150)를 포함한다. 도 1a에는 설명의 편의상 하나의 리프트 핀(130)만이 도시되어 있다는 점에 유의하여야 한다.
리프트 핀(130)을 설치하기 위해 상기 진공 챔버(102) 중 하부 챔버(102b)의 바닥부에 리프트 핀홀(110)이 형성되어 있으며, 상기 진공 챔버(102) 내의 밀폐 공간에 대한 진공 분위기 형성을 위해 상기 하부 챔버(102b) 바닥부에는 복수의 진공 배기 통로(112)가 형성되어 있다.
상술한 바와 같이 종래기술에서는 상부 챔버(102a) 및 하부 챔버(102b)가 분리 이격되어 진공 챔버(102)가 개방되고, 복수의 리프트 핀(130)이 상향 이동하여 기판(114)을 지지한 상태에서, 하부 챔버(102b)의 바닥면 아래로 하강하여 기판(114)을 정위치에 안착시킨 후, 상부 챔버(102a) 및 하부 챔버(102b)를 접속시켜 밀폐 공간을 형성한다. 그리고 시일링(120)을 통해 외부와 기밀하게 차단된 상태로 복수의 진공 배기 통로(112)를 통해 상기 진공 챔버(102) 내에 진공 분위기를 형성한다.
또한, 시일링(120)은 진공 챔버(102)의 내부와 외부 사이를 기밀하게 차단시켜 진공 챔버(102) 내부에 진공압을 형성시킴에 있어 진공도와 청정도 상승 및 일정한 패턴의 기류를 형성할 수 있다.
상술한 종래 기술에서는 기판(114)을 진공 건조 처리를 수행함에 있어, 진공 챔버(102)를 구현하기 위한 상부 챔버(102a)와 하부 챔버(102b)의 반복적인 접속 또는 엇물림 등으로 인한 시일링(120)의 마모 및 그로 인한 이물이 필연적으로 발생한다. 이물은 진공 배기를 통해 처리 대상물인 기판(114)을 진공 건조하는 과정에서 복수의 진공 배기 통로(112)를 통해 외부로 배출되지만, 일부 이물은 불규칙한 기류 패턴의 영향을 받아 리프트 핀(130)에 의해 지지된 기판(114) 상의 공간으로 비산하여 기판 진공 건조 처리 시 불량을 유발시킨다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 이물 배출을 유도하는 가이드 부재를 구비한 기판 진공 건조 장치가 알려져 있다. 상술한 도 1a에 도시된 종래 기술과 가이드 부재를 구비한 기판 진공 건조 장치는 정은미에 의해 2008년 7월 8일자로 "기판 진공건조장치"라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허 출원 제10-2008-0066192호로 출원되어, 2010년 1월 18일자에 공개된 대한민국 공개 특허 제 10-2010-0006038호에 상세히 기술되어 있다.
도 1b 내지 도 1d는 각각 종래 기술에 따른 이물 배출 부재를 구비한 기판 진공 건조 장치의 제 1 내지 제 3 실시예의 요부를 확대 도시한 단면도이다.
도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 종래 기술에 따른 기판 진공 건조 장치(100)는 진공 챔버(102)의 밀폐 공간에 대한 진공 형성 시 진공 챔버(102)의 틈새에 대한 기밀유지를 위해 설치되는 시일링(120)의 주변을 따라 진공 챔버(102) 안쪽에 형성되어 시일링(120)의 마모에 의해 발생하는 이물의 배출을 유도하는 이물 배출 부재(140)를 포함한다.
이러한 이물 배출 부재(140)는 상부 챔버(102a)가 하부 챔버(102b)와 엇물림 또는 잦은 접촉으로 인해 이물이 발생했을 때, 진공 챔버(102)에 대한 진공 배기 과정 중에 밀폐 공간에 놓여진 기판(114) 상의 공간으로 상기 이물이 비산되지 않도록 하면서, 하부 챔버(102b)의 바닥부에 형성된 진공 배기 통로(112)의 입구측으로 그 흐름이 유도될 수 있도록 인위적인 경로를 형성하는 구성요소이다.
상술한 이물 배출 부재(140)는 시일링(120)과 진공 챔버(102)의 안쪽으로 이격된 위치의 하부 챔버(100b) 상면에 상하로 연장 형성되며 중앙에는 배출구멍(142)이 형성된 판상의 격벽으로 구현되거나(도 1b 참조), 하부 챔버(102b) 상면과 상부 챔버(102a) 하면에 일정 간격을 두고 상하방으로 각각 연장되어 통로(142)를 형성하는 판상의 격벽으로 구현되거나(도 1c 참조), 또는 상부 챔버(102a)의 테두리로부터 진공 챔버(102) 내부를 향해 수평방향으로 연장된 판상의 격벽으로 구현될 수 있다(도 1d 참조).
상술한 종래 기술에서는 시일링(120) 주변을 따라 진공 챔버(102) 안쪽으로 이물을 배출하도록 설치된 이물 배출 부재(140)를 사용하여 상부 챔버(102a)와 하부 챔버(102b) 간의 엇물림 또는 잦은 접촉으로 인해 발생된 이물이 진공 챔버(102)의 진공 배기 과정 중 진공 챔버(102) 내에 놓여진 기판(114) 상의 공간으로 비산되지 않도록 하면서 하부 챔버(102b) 바닥부에 형성된 진공 배기 통로(112)의 입구측으로 그 흐름이 유도되도록 함으로써 기판 불량 발생을 예방한다는 장점이 달성된다.
그러나, 상술한 종래 기술의 기판 진공 건조 장치(100)는 다음과 같은 문제점을 갖는다.
종래 기술에서는 승강 장치(150)에 의해 복수의 리프트 핀(130)이 하부 챔버(102b)의 바닥부에 형성된 리프트 핀홀(110)을 통해 상승 또는 하강한다. 이 경우, 리프트 핀홀(110)은 리프트 핀(130)의 상승 또는 하강을 위해 일정한 유격(clearance)을 가져야 한다. 따라서, 하부 챔버(102b) 바닥부에는 복수의 진공 배기 통로(112)를 이용하여 진공 챔버(102) 내의 밀폐 공간에 진공 분위기를 형성하더라도, 리프트 핀(130)과 리프트 핀홀(110) 간의 유격으로 인해 진공압 리크(leak)가 발생한다. 그 결과, 진공 챔버(102) 내의 밀폐 공간은 기밀 상태를 유지할 수 없게 된다.
또한, 리프트 핀(130)과 리프트 핀홀(110) 간의 유격으로 인해 진공 챔버(102)의 외부의 이물이 리프트 핀홀(110)을 통해 진공 챔버(102) 내로 유입될 수 있으며, 그에 따라 기판(114)의 불량이 발생할 수 있다.
따라서, 리프트 핀(130)의 승강을 방해하지 않으면서도 리프트 핀(130)과 리프트 핀홀(110) 간의 유격에 의해 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
대한민국 공개 특허 제 10-2010-0006038호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판 진공 건조 장치의 하부 챔버에 제공되는 복수의 리프트 핀(lift pin)의 둘레에 진공압 리크(leak) 방지 부재를 제공함으로써, 기판의 승강 동작이 원활하게 수행되고, 진공 건조 동작 시 리프트 핀홀이 기밀 상태를 유지하여 진공압의 리크 발생이 방지되며, 진공 챔버 내로 외부 이물의 유입이 방지되고, 그에 따라 최종 제품의 불량 발생 가능성이 현저하게 감소되는 개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 기판 진공 건조 장치용 승강 장치는 프레임; 상기 프레임 상에 장착되며, 진공 챔버를 구성하는 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀; 상기 복수의 리프트 핀을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지하는 진공압 리크 방지 부재; 및 상기 프레임이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 기판 진공 건조 장치는 상부 챔버 및 하부 챔버가 접속되어 밀폐 공간을 형성하는 진공 챔버; 상기 상부 챔버 또는 상기 하부 챔버의 테두리 주변을 따라 설치되는 시일링(seal-ring); 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀; 상기 복수의 리프트 핀이 장착되며, 기판을 지지하도록 상기 복수의 리프트 핀을 승강시키는 승강 장치; 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 진공 배기 통로와 연결되며, 상기 진공 챔버의 상기 밀폐 공간에 진공 상태를 형성하는 진공 펌핑 장치; 및 상기 하부 챔버 및 상기 승강 장치 사이에 제공되고, 상기 복수의 리프트 핀을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지하는 진공압 리크 방지 부재를 포함하고, 상기 승강 장치는 상기 복수의 리프트 핀 및 상기 진공압 리크 방지 부재가 장착되는 프레임; 및 상기 프레임이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 기판 진공 건조 장치는 상부 챔버 및 하부 챔버가 접속되어 밀폐 공간을 형성하는 진공 챔버; 상기 상부 챔버 또는 상기 하부 챔버의 테두리 주변을 따라 설치되는 시일링(seal-ring); 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀; 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀이 장착되며, 제 1 내지 제 n 기판을 각각 지지하도록 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 동시에 승강시키는 승강 장치; 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 진공 배기 통로와 연결되며, 상기 진공 챔버의 상기 밀폐 공간에 진공 상태를 형성하는 진공 펌핑 장치; 및 상기 하부 챔버 및 상기 승강 장치 사이에 제공되고, 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지하는 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재를 포함하고, 상기 승강 장치는 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재가 장착되는 프레임; 및 상기 프레임이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 기판 진공 건조 방법은 a) 기판을 상부 챔버 및 하부 챔버로 구성된 진공 챔버 내로 제공하는 단계; b) 복수의 리프트 핀을 둘러싼 진공압 리크 방지 부재에 의해 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지한 상태로 상기 복수의 리프트 핀을 상승시켜 상기 기판을 지지하는 단계; c) 상기 복수의 리프트 핀을 하강시켜 상기 기판을 상기 하부 챔버 상에 위치시키는 단계; d) 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 접속시켜 밀폐 공간을 형성하고, 상기 하부 챔버 상에 형성된 복수의 진공 배기 통로를 통해 상기 진공 챔버 내에 진공 분위기를 형성하는 단계; 및 e) 상기 기판을 진공 상태에서 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 특징에 따른 기판 진공 건조 방법은 a) 제 1 내지 제 n 기판을 상부 챔버 및 하부 챔버로 구성된 진공 챔버 내로 제공하는 단계; b) 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 둘러싼 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재에 의해 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지한 상태로 상기 복수의 제 1 내지 제 2 리프트 핀을 동시에 상승시켜 상기 제 1 내지 제 n 기판을 지지하는 단계; c) 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 하강시켜 상기 제 1 내지 제 n 기판을 상기 하부 챔버 상에 동시에 위치시키는 단계; d) 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 접속시켜 밀폐 공간을 형성하고, 상기 하부 챔버 상에 형성된 복수의 진공 배기 통로를 통해 상기 진공 챔버 내에 진공 분위기를 형성하는 단계; 및 e) 상기 제 1 내지 제 n 기판을 진공 상태에서 동시에 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 개선된 기판 진공 건조 장치용 승강 장치 및 이를 구비한 기판 진공 건조 장치 및 방법을 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.
1. 기판의 승강 동작이 원활하게 수행된다.
2. 진공 건조 동작 시 리프트 핀홀이 기밀 상태를 유지하여 진공압의 리크 발생이 방지된다.
3. 진공 챔버 내로 외부 이물의 유입이 방지된다.
4. 제품의 불량 발생 가능성이 현저하게 감소된다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 진공 건조 공정에 사용되는 기판 진공 건조 장치를 도시한 도면이다.
도 1b 내지 도 1d는 각각 종래 기술에 따른 이물 배출 부재를 구비한 기판 진공 건조 장치의 제 1 내지 제 3 실시예의 요부를 확대 도시한 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 건조 공정에 사용되는 기판 진공 건조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치에 사용되는 하부 챔버 및 승강 장치를 도시한 도면이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 승강 장치에 사용되는 리프트 핀 및 진공압 리크 방지 부재를 확대한 도면이다.
도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리프트 핀 및 진공압 리크 방지 부재를 상세히 도시한 도면이다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공 건조 공정에 사용되는 기판 진공 건조 장치의 정단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 건조 공정에 사용되는 기판 진공 건조 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치에 사용되는 하부 챔버 및 승강 장치를 도시한 도면이며, 도 2c는 도 2b에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 승강 장치에 사용되는 리프트 핀 및 진공압 리크 방지 부재를 확대한 도면이고, 도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리프트 핀 및 진공압 리크 방지 부재를 상세히 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치용 승강 장치(250)는 프레임(250a); 상기 프레임(250) 상에 장착되며, 진공 챔버(202)를 구성하는 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(210)을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀(230); 상기 복수의 리프트 핀(230)을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀(210)을 기밀 상태로 유지하는 진공압 리크 방지 부재(232); 및 상기 프레임(250)이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치(254)를 포함한다. 여기서, 승강 장치(250)는 상기 하부 챔버(202b)와 상기 프레임(250a) 사이에 제공되며, 상기 프레임(250a)의 승강 동작을 가이드하는 복수의 가이드 부재(252)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치(200)는 상부 챔버(202a) 및 하부 챔버(202b)가 접속되어 밀폐 공간을 형성하는 진공 챔버(202); 상기 상부 챔버(202a) 또는 상기 하부 챔버(202b)의 테두리 주변을 따라 설치되는 시일링(seal-ring)(220); 상기 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(210)을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀(230); 상기 복수의 리프트 핀(230)이 장착되며, 기판(214)을 지지하도록 상기 복수의 리프트 핀(230)을 승강시키는 승강 장치(250); 상기 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 진공 배기 통로(212)와 연결되며, 상기 진공 챔버(202)의 상기 밀폐 공간에 진공 상태를 형성하는 진공 펌핑 장치(미도시); 및 상기 하부 챔버(202b) 및 상기 승강 장치(250) 사이에 제공되고, 상기 복수의 리프트 핀(230)을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀(210)을 기밀 상태로 유지하는 진공압 리크 방지 부재(232)를 포함하고, 상기 승강 장치(250)는 상기 복수의 리프트 핀(230) 및 상기 진공압 리크 방지 부재(232)가 장착되는 프레임(250a); 및 상기 프레임(250a)이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치(254)를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 승강 장치(250) 및 기판 진공 건조 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.
다시 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치(200)에 사용되는 승강 장치(250)는 프레임(250a)을 포함한다. 복수의 리프트 핀(230)은 프레임(250) 상에 장착되며, 진공 챔버(202)를 구성하는 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(210)을 통해 승강 가능하게 설치된다.
또한, 승강 장치(250)는 프레임(250)을 구동하는 구동 장치(254)를 포함한다. 이러한 구동 장치(254)는 리니어 모터, 실린더 구동 장치, 액추에이터로 구현될 수 있다. 도 2b에 도시된 구동 장치(254)는 프레임(250)의 하부에 직접 장착된 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 구동 장치(254)가 프레임(250)과 이격된 상태로 제공되어 프레임(250)이 상하로 이동하도록 구동할 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
한편, 진공압 리크 방지 부재(232)는 복수의 리프트 핀(230)을 둘러싸도록 제공되어 복수의 리프트 핀홀(210)을 기밀 상태로 유지한다. 또한, 진공압 리크 방지 부재(232)는 하부 챔버(202b) 및 승강 장치(250) (구체적으로는 프레임(250a)) 사이에 압축 가능하게 제공된다. 이를 위해, 진공압 리크 방지 부재(232)는 벨로우즈(232a), 및 상기 벨로우즈(232a)의 양단에 제공되는 상부 체결부(232u) 및 하부 체결부(232d)로 구성된다. 상부 체결부(232u)는 복수의 리프트 핀홀(210) 위치에서 하부 챔버(202b)와 기밀 상태로 체결되고, 하부 체결부(232d)는 승강 장치(250)의 프레임(250a) 상에 기밀 상태로 체결된다. 따라서, 프레임(205a)이 구동 장치(254)에 의해 상승하여 복수의 리프트 핀(230)이 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(210)을 통해 상승할 때, 진공압 리크 방지 부재(232)의 벨로우즈재(232a)가 압축되어 높이 H만큼 상승한다(도 2d 참조). 그에 따라 복수의 리프트 핀(230)의 높이도 H만큼 상승하여 기판(214)을 지지한다. 그 후, 프레임(205a)이 구동 장치(254)에 의해 하강하여 복수의 리프트 핀(230)이 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(210)을 통해 하강하면 진공압 리크 방지 부재(232)의 벨로우즈(232a)도 압축이 해제되어 높이 H만큼 하강한다(도 2d 참조). 그에 따라 복수의 리프트 핀(230)의 높이도 H 만큼 하강하여 기판(214)을 하부 챔버(202b) 상에 위치시킨다.
상술한 진공압 리크 방지 부재(232)의 벨로우즈(232a)는 예를 들어 테플론과 같은 수지 재질 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속 재질로 구현될 수 있다. 그에 따라, 이 경우, 진공압 리크 방지 부재(232)의 벨로우즈(232a)는 탄성 기능을 구비하여, 복수의 리프트 핀홀(210)을 기밀 상태로 유지할 뿐만 아니라, 복수의 리프트 핀(230) 및 기판(214)의 승강 동작이 원활하게 수행되도록 해준다.
또한, 하부 챔버(202b)와 프레임(250a) 사이에는 복수의 가이드 부재(252)가 제공될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 복수의 가이드 부재(252)는 하부 챔버(202b)의 하부에 고정 장착된다. 또한, 프레임(250a) 상에는 복수의 가이드 부재(252)와 결합되는 가이드 부시(guide bush)(252a)가 제공되어 있다. 그에 따라, 복수의 가이드 부재(252)는 프레임(250a)이 구동 장치(254)에 의해 승강될 때 가이드 부시(252a)를 따라 프레임(250)이 상승 및 하강되도록 가이드한다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공 건조 공정에 사용되는 기판 진공 건조 장치의 정단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2e를 도 2a 내지 도 2d와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치(200)는 상부 챔버(202a) 및 하부 챔버(202b)가 접속되어 밀폐 공간을 형성하는 진공 챔버(202); 상기 상부 챔버(202a) 또는 상기 하부 챔버(202b)의 테두리 주변을 따라 설치되는 시일링(seal-ring)(220); 상기 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(210)을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n); 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n)이 장착되며, 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n)을 각각 지지하도록 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n)을 동시에 승강시키는 승강 장치(250); 상기 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 진공 배기 통로(212)와 연결되며, 상기 진공 챔버(202)의 상기 밀폐 공간에 진공 상태를 형성하는 진공 펌핑 장치(미도시); 및 상기 하부 챔버(202b) 및 상기 승강 장치(250) 사이에 제공되고, 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n)을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀(210)을 기밀 상태로 유지하는 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재(232a,232b,232n)를 포함하고, 상기 승강 장치(250)는 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n) 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재(232a,232b,232n)가 장착되는 프레임(250a); 및 상기 프레임(250a)이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치(254)를 포함한다. 여기서, 하부 챔버(202b) 상에는 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n)이 위치되고, 또한 승강 장치(250)는 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n) 및 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재(232a,232b,232n)를 구비한다는 점을 제외하고는 상술한 도 2a 내지 도 2d에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 승강 장치(250)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 도 2e에 도시된 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 진공 건조 장치(200)에서는 하나의 승강 장치(250)를 사용하여 복수의 리프트 핀홀(210)을 기밀 상태로 유지한 상태에서 복수의 기판(즉, 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n))을 진공 챔버(202) 내로 동시에 승강시킴으로써 한 번의 건조 공정으로 복수의 기판을 건조할 수 있다는 장점이 달성된다.
상술한 도 2a 내지 도 2e에 도시된 본 발명의 실시예들은 도 1a에 도시된 종래 기술의 기판 진공 건조 장치(100)는 물론 도 1b 내지 도 1d에 도시된 종래 기술의 이물 배출 부재(140)를 구비한 기판 진공 건조 장치(100)에도 모두 적용될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3a를 도 2a 내지 도 2d와 함께 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법(300)은 a) 기판(214)을 상부 챔버(202a) 및 하부 챔버(202b)로 구성된 진공 챔버(202) 내로 제공하는 단계(310); b) 복수의 리프트 핀(230)을 둘러싼 진공압 리크 방지 부재(232)에 의해 상기 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(110)을 기밀 상태로 유지한 상태로 상기 복수의 리프트 핀(230)을 상승시켜 상기 기판(214)을 지지하는 단계(320); c) 상기 복수의 리프트 핀(230)을 하강시켜 상기 기판(214)을 상기 하부 챔버(202b) 상에 위치시키는 단계(330); d) 상기 상부 챔버(202a) 및 상기 하부 챔버(202b)를 접속시켜 밀폐 공간을 형성하고, 상기 하부 챔버(202b) 상에 형성된 복수의 진공 배기 통로(212)를 통해 상기 진공 챔버(202) 내에 진공 분위기를 형성하는 단계(340); 및 e) 상기 기판(214)을 진공 상태에서 건조하는 단계(350)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법(300)은 f) 상기 e) 단계 완료 후, 상기 진공 챔버(202) 내에 상기 진공 분위기를 해제하는 단계; 및 g) 상기 진공 챔버(202)를 개방하여 상기 기판(214)을 배출하고, 후속 기판(미도시)에 대해 상기 a) 단계 내지 상기 f) 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b를 도 2a 내지 도 2e와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법(300)은 a) 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n)을 상부 챔버(202a) 및 하부 챔버(202b)로 구성된 진공 챔버(202) 내로 제공하는 단계(310); b) 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n)을 둘러싼 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재(232a,232b,232n)에 의해 상기 하부 챔버(202b)에 형성된 복수의 리프트 핀홀(210)을 기밀 상태로 유지한 상태로 상기 복수의 제 1 내지 제 2 리프트 핀(230a,230b,230n)을 동시에 상승시켜 상기 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n)을 지지하는 단계(320); c) 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀(230a,230b,230n)을 하강시켜 상기 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n)을 상기 하부 챔버(202b) 상에 동시에 위치시키는 단계(330); d) 상기 상부 챔버(202a) 및 상기 하부 챔버(202b)를 접속시켜 밀폐 공간을 형성하고, 상기 하부 챔버(202b) 상에 형성된 복수의 진공 배기 통로(212)를 통해 상기 진공 챔버(202) 내에 진공 분위기를 형성하는 단계(340); 및 e) 상기 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n)을 진공 상태에서 동시에 건조하는 단계(350)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 진공 건조 방법(300)은 f) 상기 e) 단계 완료 후, 상기 진공 챔버(202) 내에 상기 진공 분위기를 해제하는 단계; 및 g) 상기 진공 챔버(202)를 개방하여 상기 제 1 내지 제 n 기판(214a,214b,214n)을 동시에 배출하고, 제 1 내지 제 n 후속 기판(미도시)에 대해 상기 a) 단계 내지 상기 f) 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 진공압 리크 방지 부재(232)를 사용함으로써, 기판의 승강 동작이 원활하게 수행되고, 진공 건조 동작 시 리프트 핀홀이 기밀 상태를 유지하여 진공압의 리크 발생이 방지되며, 진공 챔버 내로 외부 이물의 유입이 방지되고, 그에 따라 최종 제품의 불량 발생 가능성이 현저하게 감소되는 장점이 달성된다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
100,200: 기판 진공 건조 장치 102a,202a: 상부 챔버 120,220: 시일링
102b,202b: 하부 챔버 102,202: 진공 챔버 110,210: 리프트 핀홀
112,212: 진공 배기 통로 114,214,214a,214b,214n: 기판
130,230,230a,230b,230n: 리프트 핀 140: 이물 배출 부재
150,250: 승강 장치 232,232a,232b,232n: 진공압 리크 방지 부재
232a: 벨로우즈 232u,232d: 체결부 250a: 프레임
252: 가이드 부재 252a: 가이드 부시 254: 구동 장치

Claims (16)

  1. 기판 진공 건조 장치용 승강 장치에 있어서,
    프레임;
    상기 프레임 상에 장착되며, 진공 챔버를 구성하는 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀;
    상기 복수의 리프트 핀을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지하는 진공압 리크 방지 부재; 및
    상기 프레임이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치
    를 포함하는 기판 진공 건조 장치용 승강 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 진공 건조 장치용 승강 장치는 상기 하부 챔버와 상기 프레임 사이에 제공되며, 상기 프레임의 승강 동작을 가이드하는 복수의 가이드 부재를 추가로 포함하는 기판 진공 건조 장치용 승강 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 진공압 리크 방지 부재는 벨로우즈, 및 상기 벨로우즈의 양단에 제공되는 상부 체결부 및 하부 체결부로 구성되고,
    상기 상부 체결부는 상기 복수의 리프트 핀홀 위치에서 상기 하부 챔버와 기밀 상태로 체결되며,
    상기 하부 체결부는 상기 프레임 상에 기밀 상태로 체결되는
    기판 진공 건조 장치용 승강 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 벨로우즈는 테플론과 같은 수지 재질 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속 재질로 구현되는 기판 진공 건조 장치용 승강 장치.
  5. 기판 진공 건조 장치에 있어서,
    상부 챔버 및 하부 챔버가 접속되어 밀폐 공간을 형성하는 진공 챔버;
    상기 상부 챔버 또는 상기 하부 챔버의 테두리 주변을 따라 설치되는 시일링(seal-ring);
    상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 리프트 핀;
    상기 복수의 리프트 핀이 장착되며, 기판을 지지하도록 상기 복수의 리프트 핀을 승강시키는 승강 장치;
    상기 하부 챔버에 형성된 복수의 진공 배기 통로와 연결되며, 상기 진공 챔버의 상기 밀폐 공간에 진공 상태를 형성하는 진공 펌핑 장치; 및
    상기 하부 챔버 및 상기 승강 장치 사이에 제공되고, 상기 복수의 리프트 핀을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지하는 진공압 리크 방지 부재
    를 포함하고,
    상기 승강 장치는 상기 복수의 리프트 핀 및 상기 진공압 리크 방지 부재가 장착되는 프레임; 및 상기 프레임이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치를 포함하는
    기판 진공 건조 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기판 진공 건조 장치는 상기 하부 챔버와 상기 프레임 사이에 제공되며, 상기 프레임의 승강 동작을 가이드하는 복수의 가이드 부재를 추가로 포함하는 기판 진공 건조 장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 진공압 리크 방지 부재는 벨로우즈, 및 상기 벨로우즈의 양단에 제공되는 상부 체결부 및 하부 체결부로 구성되고,
    상기 상부 체결부는 상기 복수의 리프트 핀홀 위치에서 상기 하부 챔버와 기밀 상태로 체결되며,
    상기 하부 체결부는 상기 프레임 상에 기밀 상태로 체결되는
    기판 진공 건조 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 벨로우즈는 테플론과 같은 수지 재질 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속 재질로 구현되는 기판 진공 건조 장치.
  9. 기판 진공 건조 장치에 있어서,
    상부 챔버 및 하부 챔버가 접속되어 밀폐 공간을 형성하는 진공 챔버;
    상기 상부 챔버 또는 상기 하부 챔버의 테두리 주변을 따라 설치되는 시일링(seal-ring);
    상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 통해 승강 가능하게 설치되는 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀;
    상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀이 장착되며, 제 1 내지 제 n 기판을 각각 지지하도록 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 동시에 승강시키는 승강 장치;
    상기 하부 챔버에 형성된 복수의 진공 배기 통로와 연결되며, 상기 진공 챔버의 상기 밀폐 공간에 진공 상태를 형성하는 진공 펌핑 장치; 및
    상기 하부 챔버 및 상기 승강 장치 사이에 제공되고, 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 둘러싸며, 상기 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지하는 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재
    를 포함하고,
    상기 승강 장치는 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀 및 상기 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재가 장착되는 프레임; 및 상기 프레임이 상하로 이동하도록 구동하는 구동 장치를 포함하는
    기판 진공 건조 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 기판 진공 건조 장치는 상기 하부 챔버와 상기 프레임 사이에 제공되며, 상기 프레임의 승강 동작을 가이드하는 복수의 가이드 부재를 추가로 포함하는 기판 진공 건조 장치.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 진공압 리크 방지 부재는 벨로우즈, 및 상기 벨로우즈의 양단에 제공되는 상부 체결부 및 하부 체결부로 구성되고,
    상기 상부 체결부는 상기 복수의 리프트 핀홀 위치에서 상기 하부 챔버와 기밀 상태로 체결되며,
    상기 하부 체결부는 상기 프레임 상에 기밀 상태로 체결되는
    기판 진공 건조 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 벨로우즈는 테플론과 같은 수지 재질 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속 재질로 구현되는 기판 진공 건조 장치.
  13. 기판 진공 건조 방법에 있어서,
    a) 기판을 상부 챔버 및 하부 챔버로 구성된 진공 챔버 내로 제공하는 단계;
    b) 복수의 리프트 핀을 둘러싼 진공압 리크 방지 부재에 의해 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지한 상태로 상기 복수의 리프트 핀을 상승시켜 상기 기판을 지지하는 단계;
    c) 상기 복수의 리프트 핀을 하강시켜 상기 기판을 상기 하부 챔버 상에 위치시키는 단계;
    d) 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 접속시켜 밀폐 공간을 형성하고, 상기 하부 챔버 상에 형성된 복수의 진공 배기 통로를 통해 상기 진공 챔버 내에 진공 분위기를 형성하는 단계; 및
    e) 상기 기판을 진공 상태에서 건조하는 단계
    를 포함하는 기판 진공 건조 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기판 진공 건조 방법은
    f) 상기 e) 단계 완료 후, 상기 진공 챔버 내에 상기 진공 분위기를 해제하는 단계; 및
    g) 상기 진공 챔버를 개방하여 상기 기판을 배출하고, 후속 기판에 대해 상기 a) 단계 내지 상기 f) 단계를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 기판 진공 건조 방법.
  15. 기판 진공 건조 방법에 있어서,
    a) 제 1 내지 제 n 기판을 상부 챔버 및 하부 챔버로 구성된 진공 챔버 내로 제공하는 단계;
    b) 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 둘러싼 복수의 제 1 내지 제 n 진공압 리크 방지 부재에 의해 상기 하부 챔버에 형성된 복수의 리프트 핀홀을 기밀 상태로 유지한 상태로 상기 복수의 제 1 내지 제 2 리프트 핀을 동시에 상승시켜 상기 제 1 내지 제 n 기판을 지지하는 단계;
    c) 상기 복수의 제 1 내지 제 n 리프트 핀을 하강시켜 상기 제 1 내지 제 n 기판을 상기 하부 챔버 상에 동시에 위치시키는 단계;
    d) 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 접속시켜 밀폐 공간을 형성하고, 상기 하부 챔버 상에 형성된 복수의 진공 배기 통로를 통해 상기 진공 챔버 내에 진공 분위기를 형성하는 단계; 및
    e) 상기 제 1 내지 제 n 기판을 진공 상태에서 동시에 건조하는 단계
    를 포함하는 기판 진공 건조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 기판 진공 건조 방법은
    f) 상기 e) 단계 완료 후, 상기 진공 챔버 내에 상기 진공 분위기를 해제하는 단계; 및
    g) 상기 진공 챔버를 개방하여 상기 제 1 내지 제 n 기판을 동시에 배출하고, 제 1 내지 제 n 후속 기판에 대해 상기 a) 단계 내지 상기 f) 단계를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 기판 진공 건조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160113365A (ko) * 2015-03-18 2016-09-29 (주)에스제이엔 리프팅 장치를 사용하는 진공 챔버
CN111081522A (zh) * 2019-12-12 2020-04-28 武汉华星光电技术有限公司 一种防真空泄漏设备

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