KR20130072419A - 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트 장치 - Google Patents

반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트 장치 Download PDF

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KR20130072419A
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Abstract

본 발명은 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판이 고정 설치되는 홀더 조작부; 및 상기 홀더 조작부에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판에 대응하는 제2자력판이 설치되어 자력을 통해 제1자력판의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부에 제3자력판이 설치되어 자력을 이용해 이송기판의 로딩 또는 언로딩을 조작하는 홀더 작동부;를 포함하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치가 제공됨으로써, 공정을 따라 이송되는 이송기판을 비접촉 방식에 의해 쉽게 로딩 및 언로딩 조작 가능하고, 이를 통해 장치구조를 간략화 할 수 있고, 이송기판을 신속하게 로딩 및 언로딩시켜 작업공정 속도를 빠르게 할 수 있고, 이로 인한 생산성이 향상되며, 밀폐 격리된 영역(챔버) 사이에 자력 동력전달을 통한 홀더 작동이 이루어지도록 함으로써, 기밀을 완벽하게 유지할 수 있는 이점을 갖는다.

Description

진공 증착용 얼라인먼트 장치{ALIGNMENT DEVICE FOR VACUUM DEPOSITION}
본 발명은 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정을 따라 이송되는 이송기판을 비접촉 방식에 의해 쉽게 로딩 및 언로딩 조작 가능한 홀더 유닛을 제공함으로써, 장치구조를 간략화 할 수 있는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 기판 등을 제조할 때에 진공 용기 내에서 반도체 재료가 증발됨과 아울러, 기판 표면에 증착되어서 소정의 도체 패턴이 형성된다.
이 도체 패턴을 형성할 경우, 통상, 기판의 표면에 도체 패턴이 형성된 마스크를 배치하고, 그 표면에 도포된 포토레지스트가 노광됨으로써 행해지고 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평5-159997호 공보 참조).
이때, 마스크는 홀더유닛에 탑재되어 기판 위치로 이송되어 노광공정을 수행하게 된다.
이처럼, 진공 용기 내에 있어서 기판에 대하여 마스크를 소정 위치에 배치할 필요가 있고, 이 위치 맞춤을 위한 얼라인먼트 장치가 된다.
상기 얼라인먼트 장치는 진공 용기 내에 배치되게 되지만, 위치 맞춤 정밀도가 높은 얼라인먼트 장치를 진공 용기 내에 배치할 경우, 가스 방출이 적은 특종의 재료로 이루어지는 부품 및 윤활제를 이용할 필요가 있고, 방열 대책 등도 필요로 되기 때문에 장치가 대형화 및 매우 고가인 문제를 갖는다.
이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 노력으로 얼라인먼트 장치를 진공 용기의 외부에 배치하는 기술이 공개특허 10-2008-0036983에 개시된다.
그러나, 상기 종래기술은 얼라인먼트 장치를 진공 용기의 외부에 배치할 경우에는 얼라인먼트 장치에 있어서의 마스크 유지 부재의 진공용기 내로의 삽입 부분에 있어서의 진공 유지 기구가 필요하게 되고, 따라서 특수한 시일 기구, 또는 가공이 필요하게 되어 역시 장치가 고가의 것으로 된다.
또한, 마스크 유지 부재의 진공 용기 내로의 삽입 부분에는 진공력에 의해, 바꿔 말하면, 대기압에 의한 큰 외력을 받아 왜곡이 생겨 위치 맞춤 정밀도가 저하되는 문제가 있었다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 공정을 따라 이송되는 이송기판을 비접촉 방식에 의해 쉽게 로딩 및 언로딩 조작 가능한 홀더 유닛을 제공함으로써, 장치구조를 간략화 할 수 있는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 이송기판을 신속하게 로딩 및 언로딩시켜 작업공정 속도를 빠르게 할 수 있고, 이로 인한 생산성이 향상되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 밀폐 격리된 영역(챔버) 사이에 자력 동력전달을 통한 홀더 작동이 이루어지도록 함으로써, 기밀을 완벽하게 유지할 수 있는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 진공분위기의 챔버 내에서 도체 패턴이 형성된 마스크가 홀더유닛에 의해 기판 상에 배치되고, 반도체 재료를 증발시켜 마스크의 도체 패턴대로 기판 표면에 증착되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치로서, 상기 홀더유닛은 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판이 고정 설치되는 홀더 조작부; 및 상기 홀더 조작부에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판에 대응하는 제2자력판이 설치되어 자력을 통해 제1자력판의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부에 제3자력판이 설치되어 자력을 이용해 이송기판의 로딩 또는 언로딩을 조작하는 홀더 작동부;를 포함하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 진공분위기의 챔버 내에서 도체 패턴이 형성된 마스크가 홀더유닛에 의해 기판 상에 배치되고, 반도체 재료를 증발시켜 마스크의 도체 패턴대로 기판 표면에 증착되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치로서, 상기 홀더유닛은 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판이 고정 설치되는 홀더 조작부; 및 상기 홀더 조작부에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판에 대응하는 제2자력판이 설치되어 자력을 통해 제1자력판의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부를 회전축으로 하여 90도 스위동작되는 스윙암 고정수단이 설치되어 이송기판의 로딩 또는 언로딩을 조작하는 홀더 작동부;를 포함하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 진공분위기의 챔버 내에서 도체 패턴이 형성된 마스크가 홀더유닛에 의해 기판 상에 배치되고, 반도체 재료를 증발시켜 마스크의 도체 패턴대로 기판 표면에 증착되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치로서, 상기 홀더유닛은 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판이 고정 설치되는 홀더 조작부; 및 상기 홀더 조작부에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판에 대응하는 제2자력판이 설치되어 자력을 통해 제1자력판의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부에 회전반경 직경이 가변되는 변위캠이 설치되어 이송기판의 로딩 또는 언로딩을 조작하는 홀더 작동부;를 포함하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 홀더 조작부는 조작부 본체의 일측에 입력축이 형성되고, 내부에 입력축으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1자력판이 설치되며, 입력축 둘레에 플랜지 결합부가 설치되고, 상기 제1자력판은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더 작동부는 작동부 본체의 일측 내부에 제2자력판이 설치되고, 상기 제2자력판의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부가 설치되며, 상기 동력전환부의 출력축에 제3자력판이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3자력판 중심부에 안내돌기가 돌출 형성되고, 상기 안내돌기와 결합되는 안내홀이 이송기판에 형성되며, 상기 이송기판에 제3자력판에 대응하는 제4자력판이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더 작동부는 작동부 본체의 일측 내부에 제2자력판이 설치되고, 상기 제2자력판의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부가 설치되며, 상기 동력전환부의 출력축에 설치되어 회전반경 직경이 가변되는 스윙암 고정수단이 설치되고, 상기 승윙암 고정수단의 회전축을 감싸 회전각 범위를 제한하는 가이드캡이 설치되며, 상기 스윙암 고정수단의 끝단에 이송기판의 표면을 가압하기 위한 패드부를 설치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더 작동부는 작동부 본체의 일측 내부에 제2자력판이 설치되고, 상기 제2자력판의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부가 설치되며, 상기 동력전환부의 출력축에 설치되어 회전반경 직경이 가변되는 변위캠이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동부 본체 표면에 변위캠과 간격을 유지하기 위한 갭유지단을 형성하고, 상기 갭유지단에 이송기판이 거치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 공정을 따라 이송되는 이송기판을 비접촉 방식에 의해 쉽게 로딩 및 언로딩 조작 가능한 홀더 유닛을 제공함으로써, 장치구조를 간략화 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 이송기판을 신속하게 로딩 및 언로딩시켜 작업공정 속도를 빠르게 할 수 있고, 이로 인한 생산성이 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 밀폐 격리된 영역(챔버) 사이에 자력 동력전달을 통한 홀더 작동이 이루어지도록 함으로써, 기밀을 완벽하게 유지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치를 도시한 전체 사시도.
도 2은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치 을 도시한 사시도.
도 3는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 정면도.
도 4은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 측면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치 을 도시한 사시도.
도 7는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 정면도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 측면도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 평면도.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치 을 도시한 사시도.
도 11는 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 정면도.
도 12은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 측면도.
도 13는 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 면의 설명에 앞서, 본 발명은 진공분위기의 챔버 내에서 도체 패턴이 형성된 마스크가 홀더유닛에 의해 기판 상에 배치되고, 반도체 재료를 증발시켜 마스크의 도체 패턴대로 기판 표면에 증착되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치에 관한 것으로서, 도 1내지 도 13에서는 진공챔버에 대한 도시가 생략된 상태의 홀더유닛에 대한 구성을 개시한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치를 도시한 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 사시도이며, 도 3는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 정면도이고, 도 4은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 평면도이다.
도 2내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 홀더유닛은 크게 홀더 조작부(110)와 홀더 작동부(120)로 구성된다.
먼저, 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판(115)이 고정 설치되는 홀더 조작부(110)에 대한 구성을 설명하면 다음과 같다.
상기 홀더 조작부(110)는 조작부 본체(111)의 일측에 입력축(113)이 형성되고, 내부에 입력축(113)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1자력판(115)이 설치되는 것이다.
이때, 상기 조작부 본체(111)는 입력축(113) 둘레에 플랜지 결합부(112)를 더 형성할 수 있다.
상기 플랜지 결합부(112)는 홀더 조작부(110)를 진공챔버 등의 벽체에 나사 결합시키기 위한 다수의 체결홀 들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 입력축(113)에는 회전력을 제공하기 위한 동력원이 연결될 수 있는데, 이와 같은 동력원은 유압식 액츄에이터 또는 모터식 액츄에이터 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
이때, 상기 동력원은 입력축(113)이 소정 각도 범위 내에서 정역 방향으로의 각운동이 반복되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제1자력판(115)은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나일 수 있다.
다음, 홀더 작동부(120)에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 홀더 작동부(120)는, 홀더 조작부(110)에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판(115)에 대응하는 제2자력판(123)이 설치되어 자력을 통해 제1자력판(115)의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부에 제3자력판이 설치되어 자력을 이용해 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하게 된다.
이와 같은 상기 홀더 작동부(120)는 작동부 본체(121)가 개시된다. 상기 작동부 본체(121)는 홀더 조작부(110)와 떨어진 별도의 공간 예컨대, 진공챔버의 독립된 공간에 설치될 수 있고, 홀더 조작부(110)에 대해 상대적으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
이러한, 홀더 작동부(120)는 이송용 대차에 탑재되어 레일 이송될 수 있다.
상기 작동부 본체(121)의 일측 내부에는 제2자력판(123)이 설치된다.
이때, 상기 제2자력판(123)은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제2자력판(123)의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부(125)가 설치된다. 이때, 상기 동력전환부(125)는 기어조합으로 이루어질 수 있는데, 예컨대, 동력을 90도 방향으로 전환시키는 베벨기어 조합 등이 이용될 수 있다.
상기 동력전환부(125)의 출력축에 제3자력판(127)이 설치되어 이송기판(130)을 자력에 의해 로딩 또는 언로딩 되도록 한다.
또한, 상기 제3자력판(127) 중심부에는 안내돌기(129)가 돌출 형성되고, 상기 안내돌기(129)와 결합되는 안내홀(131)이 이송기판(130)에 형성되도록 함으로써, 이송기판(130)의 얼라인 위치를 정확히 안내할 수 있게 된다.
또한, 상기 이송기판(130)에는 제3자력판(127)에 대응하는 제4자력판(133)이 더 설치될 수 있는데, 제3자력판(127)의 회전방향에 따라 제4자력판(133)과의 사이에 인력 또는 척력이 작용되도록 할 수 있다.
즉, 로딩시에는 인력이 작용되도록 하고, 언로딩시에는 척력이 작용되도록 한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 상기 홀더 작동부(120) 및 홀더 조작부(110)를 이송기판(130)의 상측 양단과 하측 양단 4곳에 각각 설치되도록 하여 이송기판(130)이 고정되도록 할 수 있는데, 이러한 홀더 작동부(120)는 레일 이송되는 사각 프레임 형태의 이송용 대차에 탑재되어 함께 이송되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 작동 예에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유압식 액츄에이터 또는 모터식 액츄에이터로 이루어지는 동력원(140)에 전원을 공급하여 작동시킴으로써, 회전력이 발생되고, 입력축(113)에 제공되어 입력축이 각 운동되도록 한다.
이때, 상기 입력축(113)에 연결된 제1자력판(115)이 회전력을 제공 받게 되고, 회전력은 다시 제2자력판(123)을 통해 홀더 작동부(120)로 비접촉 동력 전달된다.
이때, 상기 홀더 작동부(120)는 제1자력판(115)을 기준으로 전, 후 공정으로 이송 될 수 있고, 제1자력판(115)과의 대향위치를 통과할 때, 자력(인력)에 의한 정지되어 위치고정이 이루어지게 된다.
예컨대, 제1자력판(115)과 제2자력판(123) 사이는 최소의 간극을 두고 이격된 상태에서 서로 자력에 의한 인력이 작용되도록 하는 것으로서, 자력에 비례하는 고정력이 제공되며, 이로 인한 동력전달 능력을 갖게 된다.
상기 홀더 작동부(120)는 4각 프레임형태로 제작된 이송용 대차의 4 모서리부에 탑재되어 레일 이송될 수 있고, 대면적 이송기판(130)이 4 모서리부가 동시 고정되도록 할 수 있다.
상기 제2자력판(123)으로 전달된 회전동력은 동력전환부(125)를 거쳐 직교방향으로 출력된다.
도 2내지 도 5를 통해 도시되는 본 발명의 홀더유닛은 수직형 이송기판(130)의 하부 일측을 로딩 및 언로딩하는 사용예를 도시한 것으로서, 수직방향으로 입력된 회전동력이 작동부 본체(121)의 전방으로 출력되는 예를 도시한다.
상기 동력전환부(125)의 출력축에는 제3자력판(127)이 설치되어 작동부 본체(121)에 거치된 이송기판(130)을 자력을 이용해 로딩 또는 언로딩시키게 된다.
이때, 상기 이송기판(130)은 반도체 웨이퍼, 디스플레이 패널, 마스크가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치 을 도시한 사시도이고, 도 7는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 측면도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 평면도이다.
도 6내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 홀더유닛은 크게 홀더 조작부(110)와 홀더 작동부(150)로 구성된다.
먼저, 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판(115)이 고정 설치되는 홀더 조작부(110)에 대한 구성을 설명하면 다음과 같다.
상기 홀더 조작부(110)는 조작부 본체(111)의 일측에 입력축(113)이 형성되고, 내부에 입력축(113)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1자력판(115)이 설치되는 것이다.
이때, 상기 조작부 본체(111)는 입력축(113) 둘레에 플랜지 결합부(112)를 더 형성할 수 있다.
상기 플랜지 결합부(112)는 홀더 조작부(110)를 진공챔버 등의 벽체에 나사 결합시키기 위한 다수의 체결홀 들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 입력축(113)에는 회전력을 제공하기 위한 동력원이 연결될 수 있는데, 이와 같은 동력원은 유압식 액츄에이터 또는 모터식 액츄에이터 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
이때, 상기 동력원은 입력축(113)이 소정 각도 범위 내에서 정역 방향으로의 각운동이 반복되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제1자력판(115)은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나일 수 있다.
다음, 홀더 작동부(150)에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 홀더 작동부(150)는, 홀더 조작부(110)에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판(115)에 대응하는 제2자력판(153)이 설치되어 자력을 통해 제1자력판(115)의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부를 회전축으로 하여 90도 스위동작되는 스윙암 고정수단(157)이 설치되어 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하게 된다.
이와 같은 상기 홀더 작동부(150)는 작동부 본체(151)가 개시된다. 상기 작동부 본체(151)는 홀더 조작부(110)와 떨어진 별도의 공간 예컨대, 진공챔버의 독립된 공간에 설치될 수 있고, 홀더 조작부(110)에 대해 상대적으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
이러한, 홀더 작동부(150)는 이송용 대차에 탑재되어 레일 이송될 수 있다.
상기 작동부 본체(151)의 일측 내부에는 제2자력판(153)이 설치된다.
이때, 상기 제2자력판(153)은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제2자력판(153)의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부(155)가 설치된다. 이때, 상기 동력전환부(155)는 기어조합으로 이루어질 수 있는데, 예컨대, 동력을 90도 방향으로 전환시키는 베벨기어 조합 등이 이용될 수 있다.
상기 동력전환부(155)의 출력축에 스윙암 고정수단(157)이 설치되어 회전반경 직경이 가변되도록 함으로써, 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하게 된다.
즉, 상기 스윙암 고정수단(157)은 회전축을 중심으로 회전하는 승윙암 고정수단(157)의 일단부가 대상물 즉, 이송기판(130)의 표면을 가압시켜 로딩 또는 언로딩 할 수 있게 된다.
이때, 상기 스윙암 고정수단(157)의 끝단에 이송기판(130)의 표면을 가압하기 위한 패드부(158)를 설치할 수 있다.
이때, 상기 스윙암 고정수단(157)은 회전축을 감싸 회전각 범위를 제한하는 가이드캡(159)이 더 설치될 수 있다.
이와 같은 가이드캡(159)은 스윙암 고정수단(157)의 회전반경을 90도 범위로 제한할 수 있도록 수직 수평방향에 각각 정지면을 형성하게 된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 상기 홀더 작동부(150) 및 홀더 조작부(110)를 이송기판(130)의 상측 양단과 하측 양단 4곳에 각각 설치되도록 하여 이송기판(130)이 고정되도록 할 수 있는데, 이러한 홀더 작동부(150)는 레일 이송되는 사각 프레임 형태의 이송용 대차에 탑재되어 함께 이송되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 작동 예에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유압식 액츄에이터 또는 모터식 액츄에이터로 이루어지는 동력원(140)에 전원을 공급하여 작동시킴으로써, 회전력이 발생되고, 입력축(113)에 제공되어 입력축이 각 운동되도록 한다.
이때, 상기 입력축(113)에 연결된 제1자력판(115)이 회전력을 제공 받게 되고, 회전력은 다시 제2자력판(153)을 통해 홀더 작동부(150)로 비접촉 동력 전달된다.
이때, 상기 홀더 작동부(150)는 제1자력판(115)을 기준으로 전, 후 공정으로 이송 될 수 있고, 제1자력판(115)과의 대향위치를 통과할 때, 자력(인력)에 의한 정지되어 위치고정이 이루어지게 된다.
예컨대, 제1자력판(115)과 제2자력판(153) 사이는 최소의 간극을 두고 이격된 상태에서 서로 자력에 의한 인력이 작용되도록 하는 것으로서, 자력에 비례하는 고정력이 제공되며, 이로 인한 동력전달 능력을 갖게 된다.
상기 홀더 작동부(150)는 4각 프레임형태로 제작된 이송용 대차의 4 모서리부에 탑재되어 레일 이송될 수 있고, 대면적 이송기판(130)이 4 모서리부가 동시 고정되도록 할 수 있다.
상기 제2자력판(153)으로 전달된 회전동력은 동력전환부(155)를 거쳐 직교방향으로 출력된다.
도 6내지 도 9를 통해 도시되는 본 발명의 홀더유닛은 수직형 이송기판(130)의 하부 일측을 로딩 및 언로딩하는 사용예를 도시한 것으로서, 수직방향으로 입력된 회전동력이 작동부 본체(151)의 전방으로 출력되는 예를 도시한다.
상기 동력전환부(155)의 출력축에는 스윙암 고정수단(157)이 설치되어 회전축을 중심으로 스윙 작동되어 작동부 본체(151)에 거치된 이송기판(130)을 가압시켜 로딩 또는 언로딩시키게 된다.
이때, 상기 이송기판(130)은 반도체 웨이퍼, 디스플레이 패널, 마스크가 될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치 을 도시한 사시도이고, 도 11는 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 정면도이며, 도 12은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 측면도이고, 도 13는 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 요부를 도시한 평면도이다.
도 10내지 도 13를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치의 홀더유닛은 크게 홀더 조작부(110)와 홀더 작동부(160)로 구성된다.
먼저, 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판(115)이 고정 설치되는 홀더 조작부(110)에 대한 구성을 설명하면 다음과 같다.
상기 홀더 조작부(110)는 조작부 본체(111)의 일측에 입력축(113)이 형성되고, 내부에 입력축(113)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1자력판(115)이 설치되는 것이다.
이때, 상기 조작부 본체(111)는 입력축(113) 둘레에 플랜지 결합부(112)를 더 형성할 수 있다.
상기 플랜지 결합부(112)는 홀더 조작부(110)를 진공챔버 등의 벽체에 나사 결합시키기 위한 다수의 체결홀 들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 입력축(113)에는 회전력을 제공하기 위한 동력원이 연결될 수 있는데, 이와 같은 동력원은 유압식 액츄에이터 또는 모터식 액츄에이터 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
이때, 상기 동력원은 입력축(113)이 소정 각도 범위 내에서 정역 방향으로의 각운동이 반복되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제1자력판(115)은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나일 수 있다.
다음, 홀더 작동부(160)에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 홀더 작동부(160)는, 홀더 조작부(110)에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판(115)에 대응하는 제2자력판(163)이 설치되어 자력을 통해 제1자력판(115)의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부에 회전반경 직경이 가변되는 변위캠(167)이 설치되어 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하게 된다.
이와 같은 상기 홀더 작동부(160)는 작동부 본체(161)가 개시된다. 상기 작동부 본체(161)는 홀더 조작부(110)와 떨어진 별도의 공간 예컨대, 진공챔버의 독립된 공간에 설치될 수 있고, 홀더 조작부(110)에 대해 상대적으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
이러한, 홀더 작동부(160)는 이송용 대차에 탑재되어 레일 이송될 수 있다.
상기 작동부 본체(161)의 일측 내부에는 제2자력판(163)이 설치된다.
이때, 상기 제2자력판(163)은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제2자력판(163)의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부(165)가 설치된다. 이때, 상기 동력전환부(165)는 기어조합으로 이루어질 수 있는데, 예컨대, 동력을 90도 방향으로 전환시키는 베벨기어 조합 등이 이용될 수 있다.
상기 동력전환부(165)의 출력축에 변위캠(167)이 설치되어 회전반경 직경이 가변되도록 함으로써, 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하게 된다.
즉, 상기 변위캠(167)은 회전축을 중심으로 일측이 최단거리 반경이 되고, 반대측이 최장거리 반경이 되는데, 180도 회전했을 때, 이 둘의 위치가 역전되도록 함으로써, 대상물 즉, 이송기판(130)을 로딩 또는 언로딩 할 수 있게 된다.
이때, 상기 작동부 본체(161) 표면에 변위캠(167)과 간격을 유지하기 위한 갭유지단(169)을 형성할 수 있는데, 상기 갭유지단(169)에 이송기판(130)이 거치된 상태에서 변위캠(167)을 회전시켜 이송기판(130)이 단속되도록 할 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 상기 홀더 작동부(160) 및 홀더 조작부(110)를 이송기판(130)의 상측 양단과 하측 양단 4곳에 각각 설치되도록 하여 이송기판(130)이 고정되도록 할 수 있는데, 이러한 홀더 작동부(160)는 레일 이송되는 사각 프레임 형태의 이송용 대차에 탑재되어 함께 이송되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 작동 예에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유압식 액츄에이터 또는 모터식 액츄에이터로 이루어지는 동력원(140)에 전원을 공급하여 작동시킴으로써, 회전력이 발생되고, 입력축(113)에 제공되어 입력축이 각 운동되도록 한다.
이때, 상기 입력축(113)에 연결된 제1자력판(115)이 회전력을 제공 받게 되고, 회전력은 다시 제2자력판(163)을 통해 홀더 작동부(160)로 비접촉 동력 전달된다.
이때, 상기 홀더 작동부(160)는 제1자력판(115)을 기준으로 전, 후 공정으로 이송 될 수 있고, 제1자력판(115)과의 대향위치를 통과할 때, 자력(인력)에 의한 정지되어 위치고정이 이루어지게 된다.
예컨대, 제1자력판(115)과 제2자력판(163) 사이는 최소의 간극을 두고 이격된 상태에서 서로 자력에 의한 인력이 작용되도록 하는 것으로서, 자력에 비례하는 고정력이 제공되며, 이로 인한 동력전달 능력을 갖게 된다.
상기 홀더 작동부(160)는 4각 프레임형태로 제작된 이송용 대차의 4 모서리부에 탑재되어 레일 이송될 수 있고, 대면적 이송기판(130)이 4 모서리부가 동시 고정되도록 할 수 있다.
상기 제2자력판(163)으로 전달된 회전동력은 동력전환부(165)를 거쳐 직교방향으로 출력된다.
도 10내지 도 13를 통해 도시되는 본 발명의 홀더유닛은 수직형 이송기판(130)의 하부 일측을 로딩 및 언로딩하는 사용예를 도시한 것으로서, 수직방향으로 입력된 회전동력이 작동부 본체(161)의 전방으로 출력되는 예를 도시한다.
상기 동력전환부(165)의 출력축에는 변위캠(167)이 설치되어 회전반경 직경이 가변되도록 함으로써, 작동부 본체(161)에 거치된 이송기판(130)을 로딩 또는 언로딩시키게 된다.
이때, 상기 이송기판(130)은 반도체 웨이퍼, 디스플레이 패널, 마스크가 될 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같은 본 발명은 공정을 따라 이송되는 이송기판을 비접촉 방식에 의해 쉽게 로딩 및 언로딩 조작 가능한 홀더 유닛을 제공함으로써, 장치구조를 간략화 할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 이송기판을 신속하게 로딩 및 언로딩시켜 작업공정 속도를 빠르게 할 수 있고, 이로 인한 생산성이 향상되는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 밀폐 격리된 영역(챔버) 사이에 자력 동력전달을 통한 홀더 작동이 이루어지도록 함으로써, 기밀을 완벽하게 유지할 수 있는 이점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
110: 홀더 조작부 111: 조작부 본체
112: 플랜지 결합부 113: 입력축
115: 제1자력판 120: 홀더 작동부
121: 작동부 본체 123: 제2자력판
125: 동력전환부 127: 제3자력판
129: 안내돌기 130: 이송기판
131: 안내홀 133: 제4자력판
140: 동력원 150: 홀더 작동부
151: 작동부 본체 153: 제2자력판
155: 동력전환부 157: 스윙암 고정수단
158: 패드부 159: 가이드캡
160: 홀더 작동부 161: 작동부 본체
163: 제2자력판 165: 동력전환부
167: 변위캠 169: 갭유지단

Claims (9)

  1. 진공분위기의 챔버 내에서 도체 패턴이 형성된 마스크가 홀더유닛에 의해 기판 상에 배치되고, 반도체 재료를 증발시켜 마스크의 도체 패턴대로 기판 표면에 증착되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치로서,
    상기 홀더유닛은 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판(115)이 고정 설치되는 홀더 조작부(110); 및
    상기 홀더 조작부(110)에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판(115)에 대응하는 제2자력판(123)이 설치되어 자력을 통해 제1자력판(115)의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부에 제3자력판이 설치되어 자력을 이용해 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하는 홀더 작동부(120);
    를 포함하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  2. 진공분위기의 챔버 내에서 도체 패턴이 형성된 마스크가 홀더유닛에 의해 기판 상에 배치되고, 반도체 재료를 증발시켜 마스크의 도체 패턴대로 기판 표면에 증착되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치로서,
    상기 홀더유닛은 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판(115)이 고정 설치되는 홀더 조작부(110); 및
    상기 홀더 조작부(110)에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판(115)에 대응하는 제2자력판(153)이 설치되어 자력을 통해 제1자력판(115)의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부를 회전축으로 하여 90도 스위동작되는 스윙암 고정수단(157)이 설치되어 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하는 홀더 작동부(150);
    를 포함하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  3. 진공분위기의 챔버 내에서 도체 패턴이 형성된 마스크가 홀더유닛에 의해 기판 상에 배치되고, 반도체 재료를 증발시켜 마스크의 도체 패턴대로 기판 표면에 증착되도록 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치로서,
    상기 홀더유닛은 외부동력을 입력받아 회전하는 원형의 제1자력판(115)이 고정 설치되는 홀더 조작부(110); 및
    상기 홀더 조작부(110)에 대해 비접촉 이동 가능한 상태로 설치되고, 제1자력판(115)에 대응하는 제2자력판(163)이 설치되어 자력을 통해 제1자력판(115)의 회전력을 전달받고, 상기 회전력이 출력되는 출력단부에 회전반경 직경이 가변되는 변위캠(167)이 설치되어 이송기판(130)의 로딩 또는 언로딩을 조작하는 홀더 작동부(160);
    를 포함하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  4. 제 1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더 조작부(110)는 조작부 본체(111)의 일측에 입력축(113)이 형성되고, 내부에 입력축(113)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1자력판(115)이 설치되며, 입력축(113) 둘레에 플랜지 결합부(112)가 설치되고, 상기 제1자력판(115)은 전면 둘레에 원형으로 S극과 N극이 교번 배치되는 영구자석 또는 전자석 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홀더 작동부(120)는 작동부 본체(121)의 일측 내부에 제2자력판(123)이 설치되고, 상기 제2자력판(123)의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부(125)가 설치되며, 상기 동력전환부(125)의 출력축에 제3자력판(127)이 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제3자력판(127) 중심부에 안내돌기(129)가 돌출 형성되고, 상기 안내돌기(129)와 결합되는 안내홀(131)이 이송기판(130)에 형성되며, 상기 이송기판(130)에 제3자력판(127)에 대응하는 제4자력판(133)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 홀더 작동부(150)는 작동부 본체(151)의 일측 내부에 제2자력판(153)이 설치되고, 상기 제2자력판(153)의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부(155)가 설치되며, 상기 동력전환부(155)의 출력축에 설치되어 회전반경 직경이 가변되는 스윙암 고정수단(157)이 설치되고, 상기 승윙암 고정수단(157)의 회전축을 감싸 회전각 범위를 제한하는 가이드캡(159)이 설치되며, 상기 스윙암 고정수단(157)의 끝단에 이송기판(130)의 표면을 가압하기 위한 패드부(158)를 설치하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 홀더 작동부(160)는 작동부 본체(161)의 일측 내부에 제2자력판(163)이 설치되고, 상기 제2자력판(163)의 회전력을 받아 직교방향으로 출력하는 동력전환부(165)가 설치되며, 상기 동력전환부(165)의 출력축에 설치되어 회전반경 직경이 가변되는 변위캠(167)이 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 작동부 본체(161) 표면에 변위캠(167)과 간격을 유지하기 위한 갭유지단(169)을 형성하고, 상기 갭유지단(169)에 이송기판(130)이 거치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 진공 증착용 얼라인먼트장치.

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