KR20130104664A - Magnetic chuck - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A magnetic chuck is provided to prevent particles by attaching or detaching a mask to or from a large substrate without contact by a magnetic force. CONSTITUTION: A first guide member (120) with a pillar shape vertically moves. A first magnet (141) is fixed to the upper end of the first guide member. A second magnet (142) is fixed to the lower end of the first guide member. An elastic member (130) is arranged on the outer circumference of the first guide member. The first guide member and the elastic member are received in a housing (150).

Description

자석 척{MAGNETIC CHUCK}Magnetic Chuck {MAGNETIC CHUCK}

본 발명은 기판에 마스크를 척/디척(chuck/dechuck)(부착/탈착 또는 탈부착이라고도 함) 하는 척에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 자석 척의 구성에 관한 것이다. The present invention relates to a chuck that chucks / dechucks (also called attachment / detachment or detachment) of a mask on a substrate, and more particularly to the construction of a magnetic chuck.

일반적으로 반도체 소자 또는 유기발광소자 등의 제작과정에서, 기판 위에 박막을 형성하는 경우에, 기판 홀더에 상기 기판을 부착한 후에 상기 기판 위에 일정 패턴의 개구부를 제공하는 쉐도우 마스크를 밀착하도록 위치시키고 증착 등의 여러 가지 방법을 통해 상기 기판 위에 일정한 패턴의 박막을 제작하게 된다. 상기 쉐도우 마스크를 기판과 함께 기판 홀더에 부착하여 고정하는 방법에는 핀이나 클립 등을 이용하여 기판 홀더, 기판 및 쉐도우 마스크의 양측면을 고정시키는 기계식 고정방법과 쉐도우 마스크가 약한 자성을 띠는 물질임을 고려하여 영구자석이나 전자석을 이용하여 기판과 쉐도우 마스크를 고정시키는 자기적 고정방법이 있다. In general, in the manufacturing process of a semiconductor device or an organic light emitting device, in the case of forming a thin film on a substrate, after attaching the substrate to a substrate holder, the shadow mask which provides a predetermined pattern of openings on the substrate is closely contacted and deposited. Through a variety of methods, such as to produce a thin film of a predetermined pattern on the substrate. The method of attaching and fixing the shadow mask to the substrate holder together with the substrate includes a mechanical fixing method for fixing both sides of the substrate holder, the substrate, and the shadow mask using pins or clips, and the shadow mask is a material having weak magnetic properties. There is a magnetic fixing method for fixing the substrate and the shadow mask using a permanent magnet or an electromagnet.

영구자석을 이용하는 경우에는 자석이 각각 부착과 탈착 두 위치에서만 안정상태에 있을 수 있도록 하는 역학적 쌍안정 장치(mechanical bistable device)를 제공하여 부착, 탈착 과정이 이루어지도록 한다. 마스크에 근접한 부착 위치에서 영구자석이 마스크에 작용하는 자기력은 마스크를 기판 표면에 밀착시키기에 충분하며, 상대적으로 마스크로부터 멀리 떨어진 탈착 위치에서 영구자석이 마스크에 작용하는 자기력은 무시할 수 있을 정도로 작아진다. 쌍안정 장치를 구성하는 대표적인 방법은 탄성체를 이용하는 것으로, 도 1에 그 실시예가 개략도로 나타나 있다. 마스크 부착용 자석(1)은 가이드 부재(2)에 접합되어 있고, 상기 가이드 부재(2)는 하우징 부재(3)에 형성되어 있는 소정의 삽입구에 삽입되어 중심축 방향으로 운동할 수 있으며, 상기 하우징 부재(3)의 상단 부분에는 가이드 부재(2)의 운동을 제한하는 정지용 부재(4)가 삽입 고정되어 있는 구조이다. 가이드 부재(2)의 한쪽면과 하우징 부재(3)의 내부면 사이에는 탄성부재(5)를 삽입하여 가이드 부재(2)를 지지하고 있다. 하우징 부재(3)의 외부 밑면에는 기판(7)의 한면이 밀착되어 있고, 상기 기판(7)의 반대면은 마스크(6)의 한면과 접하고 있다. 이러한 구조에서 부착과 탈착이 이루어지는 과정은 다음과 같다. 초기 탈착 상태에서는 탄성 부재(5)의 탄성력이 마스크 부착용 자석(1)과 마스크(6) 사이의 자력보다 훨씬 커서, 마스크 부착용 자석(1)과 가이드 부재(2)는 탈착 위치에 안정적으로 정지해 있다. 마스크 부착을 위해서 부착핀(8)이 중심축 방향으로 이동하고, 가이드 부재(2)를 눌러 마스크 부착용 자석(1)이 하우징 부재(3) 삽입구 바닥면을 향해 이동하며, 이동 중 상기 마스크 부착용 자석(1)과 자성을 띠는 마스크(6) 사이의 자기력이 상호 거리 감소에 따라 급격히 증가하므로 탄성 부재(5)의 탄성 반발력을 극복하고 부착 위치에 고정된다. 탄성 부재(5)의 예로는 스프링이 대표적이다. 마스크 부착용 자석(1), 가이드 부재(2), 탄성 부재(5), 및 하우징 부재(3)의 조립체가 마스크 부착 유닛을 형성한다. In the case of using permanent magnets, a mechanical bistable device is provided to allow the magnets to be in a stable state only at two positions, respectively. The magnetic force that the permanent magnet acts on the mask at the attachment position close to the mask is sufficient to bring the mask close to the substrate surface, and the magnetic force that the permanent magnet acts on the mask is relatively negligible at the detachment position remote from the mask. . An exemplary method of constructing a bistable device is to use an elastic body, the embodiment of which is shown in schematic diagram in FIG. 1. The mask attaching magnet 1 is joined to the guide member 2, and the guide member 2 is inserted into a predetermined insertion hole formed in the housing member 3 to move in the direction of the central axis. In the upper end part of the member 3, the stop member 4 which restricts the movement of the guide member 2 is inserted and fixed. An elastic member 5 is inserted between one side of the guide member 2 and the inner surface of the housing member 3 to support the guide member 2. One surface of the substrate 7 is in close contact with the outer bottom surface of the housing member 3, and the opposite surface of the substrate 7 is in contact with one surface of the mask 6. The attachment and desorption process in this structure is as follows. In the initial detached state, the elastic force of the elastic member 5 is much greater than the magnetic force between the mask attaching magnet 1 and the mask 6, so that the mask attaching magnet 1 and the guide member 2 are stably stopped at the detachable position. have. In order to attach the mask, the attachment pin 8 is moved in the direction of the central axis, and the magnet for attaching the mask 1 moves toward the bottom surface of the insertion hole of the housing member 3 by pressing the guide member 2. Since the magnetic force between (1) and the magnetic mask 6 increases rapidly as the mutual distance decreases, the elastic repulsive force of the elastic member 5 is overcome and fixed at the attachment position. An example of the elastic member 5 is a spring. The assembly of the mask attaching magnet 1, the guide member 2, the elastic member 5, and the housing member 3 form a mask attaching unit.

탈착 작동 시에는 부착핀(8)을 둘러싸고 있는 강자성체로 만들어진 탈착핀(9)이 부착핀(8)을 따라 마스크 부착용 자석(1) 방향으로 이동 후 가이드 부재에 밀착된 위치에서 마스크 부착용 자석(1)에 강한 자력을 작용한다. 이 때, 탈착핀(9)의 하단은 부착핀(8)의 하단과 일치한다. 상기 강한 자력이 작용하는 상태에서 부착핀(8)과 탈착핀(9)을 함께 탈착 위치 방향으로 이동시켜 마스크 부착용 자석(1)을 마스크(6)로부터 탈착한다. In the detachable operation, the detachable pin 9 made of ferromagnetic material surrounding the attaching pin 8 moves in the direction of the mask attaching magnet 1 along the attaching pin 8, and then the mask attaching magnet 1 Exert a strong magnetic force). At this time, the lower end of the detachable pin 9 coincides with the lower end of the attachment pin 8. In the state where the strong magnetic force is applied, the attaching pin 8 and the detaching pin 9 are moved together in the detachable position direction to detach the mask attaching magnet 1 from the mask 6.

상기한 구조에서 부착핀(8), 탈착핀(9)과 탄성 부재(5) 같은 부재들을 사용하여 탈부착 동작을 실시하는 것은 탄성력과 자기력 간의 힘의 크기 조절에 있어 정밀제어가 필요하게 되어 실질적인 설계가 쉽지 않다는 문제가 있고, 기계적으로 접촉하여 밀고 당기는 동작에 의하므로 파티클 발생의 위험을 완전히 배제할 수 없다. In the above structure, the detachable operation using members such as the attaching pin 8, the detaching pin 9, and the elastic member 5 requires precise control in controlling the magnitude of the force between the elastic force and the magnetic force. There is a problem that is not easy, and the mechanical contact and push and pull operation can not completely exclude the risk of particle generation.

또한, 대면적 기판 증착 시스템에 적용 시 다수의 마스크 부착 유닛이 필요하게 되므로 대응되는 다수의 탈부착핀과 마스크 부착 유닛들 간의 위치가 정확히 정렬되어야 하는 어려움이 있다. In addition, since a plurality of mask attaching units are required when applied to a large-area substrate deposition system, there is a difficulty in that the positions between the corresponding plurality of detachable pins and the mask attaching units are accurately aligned.

따라서 본 발명의 목적은 마스크와 기판의 탈부착 동작을 좀 더 용이하게 구동할 수 있으며, 탈부착 동작에 의한 파티클이 발생 되지 않는 새로운 자석 척을 제공하고자 하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a new magnetic chuck that can more easily drive the detachable operation of the mask and the substrate, and does not generate particles by the detachable operation.

이에 따라 본 발명은, 척/디척을 모두 자력에 의한 비접촉식으로 실행하게 하였다. Accordingly, the present invention allows both chucks and dichucks to be carried out in a non-contact manner by magnetic force.

즉, 본 발명은, That is, the present invention,

기판과 마스크를 척/디척(chuck/dechuck)하는 척킹 부재로서,A chucking member for chucking / dechucking a substrate and a mask,

상하로 이동할 수 있는 기둥형의 제1 가이드 부재;A first guide member having a columnar shape capable of moving up and down;

상기 제1 가이드 부재의 상단에 고정되는 제1 자석;A first magnet fixed to an upper end of the first guide member;

상기 제1 가이드 부재의 하단에 고정되는 제2 자석;A second magnet fixed to a lower end of the first guide member;

상기 제1 가이드 부재의 외주면에 배치되는 탄성 부재; 및An elastic member disposed on an outer circumferential surface of the first guide member; And

상기 제1 자석과 제2 자석이 고정된 제1 가이드 부재 및 탄성 부재를 안착하게 하는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 척킹 부재를 제공할 수 있다.And a housing for seating the first guide member and the elastic member to which the first magnet and the second magnet are fixed.

또한, 본 발명은, 상기 척킹 부재는, 상기 탄성 부재의 하단부를 지지하는 별도의 제2 가이드 부재를 상기 하우징 안에 안착시키고, 플랜지를 더 포함하여 상부를 덮는 것을 특징으로 하는 척킹 부재를 제공할 수 있다.In addition, the present invention, the chucking member may be provided with a second guide member for supporting the lower end portion of the elastic member in the housing, and further comprising a flange to cover the upper chucking member, characterized in that the. have.

또한, 본 발명은, Further, according to the present invention,

기판과 마스크를 척/디척(chuck/dechuck)하는 자석 척으로서,A magnetic chuck that chucks / dechucks a substrate and a mask,

소정 간격으로 다수 설치한 안착 홀에 청구항 1의 척킹 부재를 배치한 척킹 플레이트;및A chucking plate in which the chucking member of claim 1 is disposed in a plurality of seating holes provided at predetermined intervals; and

상기 척킹 플레이트 상부에 배치되며, 상기 척킹 부재를 구동시키는 제3 자석을 상기 척킹 부재의 위치에 맞추어 배치한 구동 플레이트;를 포함하고,And a driving plate disposed on the chucking plate and arranged to match a position of the chucking member to a third magnet driving the chucking member.

상기 구동 플레이트에 배치된 제3 자석의 극성은, 척킹 동작을 위한 것은 청구항 1의 제1 자석에 척력을 작용할 수 있게 배치하고, 디척킹 동작을 위한 것은 제1 자석에 인력을 작용할 수 있게 배치한 것을 특징으로 하는 자석 척을 제공할 수 있다. The polarity of the third magnet disposed on the drive plate, the chucking operation is arranged to apply the repulsive force to the first magnet of claim 1, the dechucking operation is arranged to apply the attraction force to the first magnet Magnetic chucks can be provided.

또한, 본 발명은, 상기 구동 플레이트는, 제3 자석을 제1 자석과 척력이 작용하는 동일한 극성으로 배열한 척킹용 구동 플레이트와, 제3 자석을 제1 자석과 인력이 작용하는 동일한 극성으로 배열한 디척킹용 구동 플레이트를 별도로 구성하는 것을 특징으로 하는 자석 척을 제공할 수 있다. According to the present invention, the driving plate is a chucking drive plate in which the third magnet is arranged in the same polarity with the repulsive force, and the third magnet is arranged in the same polarity in which the first magnet and the attractive force act. It is possible to provide a magnetic chuck characterized by separately configuring one dechucking drive plate.

또한, 본 발명은, 상기 구동 플레이트는, 제3 자석을 전자석으로 구성하여 척/디척을 전류 극성 제어로 실시하는 것을 특징으로 하는 자석 척을 제공할 수 있다. In addition, the present invention, the drive plate, it is possible to provide a magnetic chuck, characterized in that the third magnet is composed of an electromagnet to perform the chuck / dichuck by current polarity control.

또한, 본 발명은, Further, according to the present invention,

기판과 마스크를 척/디척 하는 방법에 있어서,In the method of chucking / dechucking a substrate and a mask,

상하로 이동할 수 있는 가이드 부재의 상부와 하부에 제1 자석과 제2 자석을 각각 고정하고, Fixing the first magnet and the second magnet on the upper and lower portions of the guide member which can move up and down, respectively,

상기 가이드 부재 외주면에 탄성 부재를 배치하되, 상기 탄성 부재는 상기 가이드 부재의 상하 이동에 따라 수축 이완할 수 있고, The elastic member is disposed on the outer circumferential surface of the guide member, the elastic member may contract and relax according to the vertical movement of the guide member,

상기 제2 자석 아래쪽에 기판과 마스크가 배열되고,A substrate and a mask are arranged below the second magnet,

제3 자석과 제1 자석 간에 척력이 작용하도록 제3 자석의 극성을 배열하여, 제3 자석을 제1 자석에 접근시켜 제1 자석에 작용하는 척력에 의해, 가이드 부재를 하강시켜, 제2 자석이 마스크에 접근하여 기판과 마스크를 척킹하고,The polarity of the third magnet is arranged so that the repulsive force acts between the third magnet and the first magnet, the guide member is lowered by the repulsive force acting on the first magnet by bringing the third magnet close to the first magnet, and thereby the second magnet. Access this mask to chuck the substrate and mask,

제3 자석과 제1 자석 간에 인력이 작용하도록 제3 자석의 극성을 배열하여, 제3 자석을 제1 자석에 접근시켜 제1 자석에 작용하는 인력에 의해, 가이드 부재를 상승시켜, 제2 자석이 마스크 반대방향으로 멀어지도록 하여 기판과 마스크를 디척킹하고,By arranging the polarity of the third magnet so that the attraction force acts between the third magnet and the first magnet, the guide member is lifted by the attraction force acting on the first magnet by bringing the third magnet close to the first magnet, Dechuck the substrate and the mask away from the mask,

탄성 부재의 탄성으로 척킹과 디척킹 동작의 척력과 인력을 보완하게 하는 것을 특징으로 하는 척/디척 하는 방법을 제공할 수 있다.The elastic member of the elastic member can provide a chuck / dechuck method characterized in that to supplement the repulsive force and attraction of the chucking and dechucking operation.

또한, 본 발명은, 제3 자석의 극성 교체는 영구자석의 극성 배열 또는 전자석의 전류 극성 교체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 척/디척 하는 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a chuck / dechuck method, characterized in that the polarity replacement of the third magnet consists of the polarity arrangement of the permanent magnet or the current polarity replacement of the electromagnet.

본 발명에 따르면, 기판과 마스크의 부착 동작은 자기력을 이용하여 완전한 비접촉식으로 이루어지기 때문에 접촉을 통한 기계적인 힘으로 실시하는 것에 비해 파티클 발생 위험이 전혀 없고, 자기력을 통해 탈부착 동작 모두를 실시하므로, 종래 부착 시 작용하는 자기력과 탄성 부재의 탄성력 간의 힘의 크기 조절 및 부착핀의 정확한 스트로크에 대한 정밀 제어 설계에 비해, 탈부착 장치를 저렴하고 용이하게 구현할 수 있다. According to the present invention, since the attaching operation of the substrate and the mask is made completely non-contact using magnetic force, there is no risk of particle generation as compared with the mechanical force through contact, and thus both the attaching and detaching operations are performed by the magnetic force. Compared to the control of the magnitude of the force between the magnetic force acting during attachment and the elastic force of the elastic member and the precise control of the precise stroke of the attachment pin, the detachable device can be implemented at low cost and easily.

본 발명에 따르면, 대면적 기판 증착 시스템에 적용 시 마스크 척킹 부재와 마스크 탈부착 구동 유닛 간에 정밀한 위치 정렬이 요구되지 않아, 탈부착 장치 설계 및 제작이 용이한 장점이 있다.According to the present invention, precise position alignment is not required between the mask chucking member and the mask detachable driving unit when applied to a large-area substrate deposition system, so that the design and manufacture of the detachable device are easy.

도 1은 종래의 탄성 부재가 적용된 마스크 고정장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척킹 부재(100)의 단면도와 분해 사시도 이다.
도 3은 도 2의 척킹 부재와 척킹 구동 플레이트(200)를 사용하여 기판(300)과 마스크(400)를 척킹 하는 자석 척의 분해 사시도 이다.
도 4a 내지 도 4c는 척킹 동작을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 디척킹 동작을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.
도 6은 하나의 척킹 구동 플레이트(200)에 서로 극성을 달리한 한 쌍의 척/디척용 제3 자석을 내장하여, 척/디척을 모두 실시할 수 있는 자석 척의 단면도이다.
도 7은 하나의 척킹 구동 플레이트(200)에 한 종류의 극성으로 배열된 제3 자석을 내장하여, 척과 디척 동작에 별개의 척킹 구동 플레이트(200)를 구비하게 되는 자석 척의 단면도이다.
도 8은 하나의 척킹 구동 플레이트(200)에 제3 자석을 전자석으로 구성한 자석 척의 단면도이다. 1 is a schematic view of a mask fixing device to which a conventional elastic member is applied.
2 is a cross-sectional view and an exploded perspective view of the chucking member 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a magnet chuck chucking the substrate 300 and the mask 400 using the chucking member and the chucking drive plate 200 of FIG. 2.
4A to 4C are cross-sectional views sequentially illustrating chucking operations.
5A through 5C are cross-sectional views sequentially illustrating a dechucking operation.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a magnet chuck capable of implementing both chucks and dichucks by incorporating a pair of chuck / dechuck third magnets having different polarities in one chucking drive plate 200.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a magnet chuck in which one chucking drive plate 200 includes a third magnet arranged in one kind of polarity and includes a separate chucking drive plate 200 in a chuck and a dechuck operation.
8 is a cross-sectional view of the magnetic chuck in which one third chucking drive plate 200 is formed of an electromagnet.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 보면, 본 발명의 실시에 사용되는 척킹 부재(100)의 단면도와 분해 사시도가 나와 있다. 2, there is shown a sectional view and an exploded perspective view of the chucking member 100 used in the practice of the present invention.

척킹 부재(100)의 하우징(150)는 단차를 갖는 원통형이며, 이 안에 제1 가이드 부재(120), 탄성 부재(130) 및 제2 가이드 부재(135)가 들어가며, 제1 가이드 부재(120)의 상부에는 제1 자석(141)이 고정되고, 하부에는 제2 자석(142)이 고정된다. 제2 가이드 부재(135)는 하단에 단턱을 구비하여, 탄성 부재(130)가 상기 단턱에 걸려 지지 되어 탄성력을 발휘하게 한다. 제1 가이드 부재(120)에 대한 제1 및 제2 자석의 고정은 공차를 이용한 강제 압입식 또는 접착제에 의한 부착 고정 등이 가능하다. 하우징(150) 안에 상기 부재들을 조립한 후, 뚜껑과 같이 플랜지(110)를 이용하여 덮어 척킹 부재(100)의 조립을 완성하게 된다.The housing 150 of the chucking member 100 has a cylindrical shape with a step, and the first guide member 120, the elastic member 130, and the second guide member 135 enter therein, and the first guide member 120 is disposed therein. The upper portion of the first magnet 141 is fixed, the lower portion of the second magnet 142 is fixed. The second guide member 135 has a stepped bottom, and the elastic member 130 is supported by the stepped jaw to exert an elastic force. The fixing of the first and second magnets to the first guide member 120 may be performed by a forced indentation using a tolerance or fixing by attachment by an adhesive. After assembling the members in the housing 150, the assembly of the chucking member 100 is completed by using the flange 110 as a lid.

이와 같은 척킹 부재(100)를 이용한 자석 척의 전체적인 구성은 도 3의 분해 사시도에 잘 나타나 있다. The overall configuration of the magnet chuck using such a chucking member 100 is shown in the exploded perspective view of FIG.

척킹 플레이트(160)는 사각 프레임 형상으로 구성되고, 소정 간격을 두고 형성한 홀(165)에 척킹 부재(100)를 조립한다. 또한, 척킹 플레이트(160) 위쪽에 구동 플레이트(200)를 배치하고, 상기 구동 플레이트(200)에 소정 간격을 두고 제3 자석(143)을 내장시킨다. 척킹 플레이트(160) 아래로 기판(300)과 마스크(400)가 배치되어 이들의 척/디척은 구동 플레이트(200)를 척킹 플레이트(160)에 접근시켜 제3 자석(143)과 제1 자석(141) 상호 간의 자기력에 의하게 된다. The chucking plate 160 has a rectangular frame shape and assembles the chucking member 100 into holes 165 formed at predetermined intervals. In addition, the driving plate 200 is disposed above the chucking plate 160, and the third magnet 143 is embedded in the driving plate 200 at a predetermined interval. The substrate 300 and the mask 400 are disposed under the chucking plate 160 so that the chuck / dechuck chucks the driving plate 200 to the chucking plate 160 so that the third magnet 143 and the first magnet ( 141) It is due to mutual magnetic force.

척킹 부재(100)는 척킹 플레이트(160)에 다수 배치하게 되는데, 일렬로 배열할 수도 있고, 마스크의 폭 및 구조에 따라 마스크를 잡아당기는 힘은 더 크게 되고, 동시에 섀도우는 최소화되도록 고르게 힘이 작용하도록 하기 위하여 지그재그형으로 배열할 수도 있다. 구동 플레이트(200)는 척킹 플레이트(160)에 배열된 척킹 부재(100) 위치에 맞추어 제3 자석(143)을 배열하면 된다. 종래의 기술에서는 탈부착 핀이 마스크 부착 유닛과 동심의 위치에서 상하 운동을 해야 기계적인 간섭이 없이 안정적으로 작동할 수 있고, 위치가 어긋나면 기계적인 간섭에 의해 오작동을 일으킬 위험이 있다. 이러한 기계적인 간섭에 의한 오작동의 위험은 다수의 마스크 부착 유닛이 필요하게 되는 대면적 증착 시스템에서 더욱 심각하다. 그러나, 제3 자석(143)과 제1 자석(141) 간에 비접촉식 자력을 작용하여 척/디척에 필요한 힘을 전달하는 경우에는 상기 자석 간의 자력이 비자성 부재들을 관통하여 작용할 수 있기 때문에 기계적인 간섭에 의한 문제가 없고, 대면적 증착 시스템에서 다수의 제3 자석(143)들을 배열하는 경우에도 위치 정확도에 대한 허용 오차 범위가 종래의 기술에 비해 상대적으로 넓다는 장점이 있다. The chucking member 100 is arranged in a plurality of chucking plate 160, it may be arranged in a line, the force to pull the mask is larger according to the width and structure of the mask, while at the same time the force acts evenly to minimize the shadow It can also be arranged in a zigzag pattern. The driving plate 200 may arrange the third magnet 143 according to the position of the chucking member 100 arranged on the chucking plate 160. In the related art, when the detachable pin is vertically moved in a concentric position with the mask attaching unit, the detachable pin can be stably operated without mechanical interference, and if the position is misaligned, there is a risk of malfunction due to mechanical interference. The risk of malfunction due to such mechanical interference is even more severe in large area deposition systems where multiple masked units are required. However, when the non-contact magnetic force is applied between the third magnet 143 and the first magnet 141 to transfer the force required for the chuck / dechuck, the magnetic force between the magnets may act through the non-magnetic members, thereby causing mechanical interference. There is no problem, and even when arranging a plurality of third magnets 143 in a large-area deposition system, there is an advantage that a tolerance range for position accuracy is relatively wider than in the prior art.

척/디척의 실시에 대하여는 도 4a 내지 도 4c/도 5a 내지 도 5c에 잘 나타나 있다.The implementation of the chuck / ditch is well illustrated in FIGS. 4A-4C / 5A-5C.

먼저, 기판(300)과 마스크(400)의 척은 다음과 같이 실시될 수 있다.First, the chuck of the substrate 300 and the mask 400 may be performed as follows.

즉, 도 4a에서와 같이, 구동 플레이트(200)에 내장된 제3 자석(143)과 척킹 부재(100) 상단에 있는 제1 자석(141)은 수직방향을 기준으로 극성이 서로 반대되게 배치되어 구동 플레이트(200)를 척킹 플레이트(160)에 접근시키면, 동일한 자극이 마주 접근하여 척력이 작용한다(도 4b). 이로 인해, 제1 가이드 부재(120)가 아래로 이동하게 되고, 하단에 고정된 제2 자석(142)은 금속(자석에 붙는 자성체) 마스크(400)를 잡아당겨 척킹이 이루어진다. 척킹 후, 구동 플레이트(200)는 상승하고(도 4c), 이때, 제1 가이드 부재(120)의 압력을 받고 제2 가이드 부재(135)의 단턱의 지지를 받는 탄성 부재(130)는 압축되어 제1 자석(141)의 하강력에 대해 균형을 이루게 한다. 제2 자석(142)의 극성 배열은 자유롭게 할 수 있으나 가급적 폐곡선의 형태로 자기장이 형성되게 인접한 극이 서로 반대 극성을 띄도록 배열함이 바람직하다. 또한, 제2 가이드 부재(135)는 디스크 형태로 하여 탄성 부재(130) 하단을 지지하게 할 수도 있고, 하우징(150)에 단턱을 형성하고 제2 가이드 부재(135)를 생략할 수도 있다. That is, as shown in FIG. 4A, the third magnet 143 embedded in the driving plate 200 and the first magnet 141 on the top of the chucking member 100 are disposed to have opposite polarities with respect to the vertical direction. When the driving plate 200 approaches the chucking plate 160, the same magnetic poles face each other and the repulsive force acts (FIG. 4B). As a result, the first guide member 120 is moved downward, and the second magnet 142 fixed to the bottom pulls the metal (magnetic material attached to the magnet) mask 400 to perform chucking. After chucking, the driving plate 200 is raised (FIG. 4C), and at this time, the elastic member 130 under pressure of the first guide member 120 and supported by the step of the second guide member 135 is compressed. The lowering force of the first magnet 141 is balanced. The polarity of the second magnet 142 can be freely arranged, but it is preferable to arrange the adjacent poles to have opposite polarities so that a magnetic field is formed in the form of a closed curve. In addition, the second guide member 135 may have a disk shape to support the lower end of the elastic member 130, or may form a step in the housing 150 and omit the second guide member 135.

다음, 디척은 구동 플레이트(200)에 내장된 제3 자석(143)과 척킹 부재(100) 상단에 있는 제1 자석(141)은 수직방향을 기준으로 극성이 서로 일치되게 배치되어 구동 플레이트(200)를 척킹 플레이트(160)에 접근시키면, 반대되는 자극이 마주 접근하여 인력이 작용한다(도 5b). 이로 인해, 제1 가이드 부재(120)가 위로 이동하게 되고, 하단에 고정된 제2 자석(142)은 상호 간에 거리가 멀어짐에 따라 금속 마스크(400)와 사이에 작용하는 자력이 약화 되며 동시에 탄성 부재(130)의 복원력이 작용하여 디척킹 위치까지 이동한다. 이때, 제1 가이드 부재(120)의 압력을 받고 제2 가이드 부재(135)의 단턱의 지지를 받아 위로 향하는 탄성력을 지니고 있던 탄성 부재(130)의 탄성력은 디척킹 과정에서 용이하게 디척킹이 되도록 작용한다. 디척킹 후, 구동 플레이트(200)는 본래 위치로 상승한다(도 5c).Next, the dechuck is disposed on the driving plate 200 such that the third magnet 143 embedded in the driving plate 200 and the first magnet 141 on the top of the chucking member 100 are aligned with each other based on the vertical direction. ) Approaches the chucking plate 160, the opposite stimulus approaches each other and the attraction force (Fig. 5b). As a result, the first guide member 120 is moved upward, and as the second magnet 142 fixed to the bottom becomes far from each other, the magnetic force acting between the metal mask 400 is weakened and elastic at the same time. The restoring force of the member 130 acts to move to the dechucking position. In this case, the elastic force of the elastic member 130, which has the elastic force upward while being supported by the step of the second guide member 135 under the pressure of the first guide member 120, is easily dechucked during the dechucking process. Works. After dechucking, the drive plate 200 is raised to its original position (FIG. 5C).

이와 같이 하여, 척/디척 모두 자석을 이용한 비접촉식으로 구동함으로써, 파티클 발생이 거의 없게 되고, 척/디척의 구현이 용이하게 된다.In this manner, both the chuck and the dechuck are driven in a non-contact manner using a magnet, so that there is almost no particle generation, and the chuck / dechuck is easily implemented.

도 6 내지 도 8은 구동 플레이트(200)의 다양한 변형 실시예를 나타낸다.6-8 illustrate various modifications of the drive plate 200.

구동 플레이트(200)에 제3 자석(143)을 척킹용과 디처킹용으로 극성을 맞추어 소정 간격을 두고 나란히 배열해 놓고, 척킹 후 디척킹은 구동 플레이트(200)를 상기 간격만큼 편이시켜 실시하는 것이 도 6의 실시예이다. The third magnet 143 is arranged on the drive plate 200 side by side at a predetermined interval with polarity for chucking and dechucking, and dechucking after chucking is performed by shifting the drive plate 200 by the above gap. 6 is an embodiment.

도 7에서는 척킹용 구동 플레이트와 디척킹용 구동 플레이트를 별도로 구성하는 실시예이다.In FIG. 7, the chucking drive plate and the dechucking drive plate are separately configured.

도 8은 구동 플레이트(200)에 제3 자석(143)을 전자석으로 구성하여 전류 방향제어를 통해 척/디척을 실시하는 것을 나타낸다. FIG. 8 illustrates that the third magnet 143 is configured as an electromagnet on the driving plate 200 to perform chuck / dechuck through current direction control.

이와 같이 하여, 대면적 기판의 마스크 척/디척을 비접촉식으로 파티클 발생 없이 용이하게 실시할 수 있다.
In this way, the mask chuck / dechuck of the large-area substrate can be easily performed without generating particles in a non-contact manner.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

100: 척킹 부재
110: 플랜지
120: 제1 가이드 부재
130: 탄성 부재
135: 제2 가이드 부재
141: 제1 자석
142: 제2 자석
143: 제3 자석
150: 하우징
160: 척킹 플레이트
165: 안착 홀
200: 구동 플레이트
300: 기판
400: 마스크100: chucking member
110: Flange
120: first guide member
130: elastic member
135: second guide member
141: first magnet
142: second magnet
143: third magnet
150: Housing
160: chucking plate
165: seating hole
200: drive plate
300: substrate
400: mask

Claims (7)

기판과 마스크를 척/디척(chuck/dechuck)하는 척킹 부재로서,
상하로 이동할 수 있는 기둥형의 제1 가이드 부재;
상기 제1 가이드 부재의 상단에 고정되는 제1 자석;
상기 제1 가이드 부재의 하단에 고정되는 제2 자석;
상기 제1 가이드 부재의 외주면에 배치되는 탄성 부재; 및
상기 제1 자석과 제2 자석이 고정된 제1 가이드 부재 및 탄성 부재를 안착하게 하는 하우징;를 포함하는 것을 특징으로 하는 척킹 부재.A chucking member for chucking / dechucking a substrate and a mask,
A first guide member having a columnar shape capable of moving up and down;
A first magnet fixed to an upper end of the first guide member;
A second magnet fixed to a lower end of the first guide member;
An elastic member disposed on an outer circumferential surface of the first guide member; And
And a housing for seating the first guide member and the elastic member to which the first magnet and the second magnet are fixed. 제1항에 있어서, 상기 척킹 부재는, 상기 탄성 부재의 하단부를 지지하는 별도의 제2 가이드 부재를 상기 하우징 안에 안착시키고, 플랜지를 더 포함하여 상부를 덮는 것을 특징으로 하는 척킹 부재.The chucking member of claim 1, wherein the chucking member seats a second second guide member supporting the lower end of the elastic member in the housing, and further includes a flange to cover the upper portion. 기판과 마스크를 척/디척(chuck/dechuck)하는 자석 척으로서,
소정 간격으로 다수 설치한 안착 홀에 청구항 1의 척킹 부재를 배치한 척킹 플레이트;및
상기 척킹 플레이트 상부에 배치되며, 상기 척킹 부재를 구동시키는 제3 자석을 상기 척킹 부재의 위치에 맞추어 배치한 구동 플레이트;를 포함하고,
상기 구동 플레이트에 배치된 제3 자석의 극성은, 척킹 동작을 위한 것은 청구항 1의 제1 자석에 척력을 작용할 수 있게 배치하고, 디척킹 동작을 위한 것은 제1 자석에 인력을 작용할 수 있게 배치한 것을 특징으로 하는 자석 척. A magnetic chuck that chucks / dechucks a substrate and a mask,
A chucking plate in which the chucking member of claim 1 is disposed in a plurality of seating holes provided at predetermined intervals; and
And a driving plate disposed on the chucking plate and arranged to match a position of the chucking member to a third magnet driving the chucking member.
The polarity of the third magnet disposed on the drive plate, the chucking operation is arranged to apply the repulsive force to the first magnet of claim 1, the dechucking operation is arranged to apply the attraction force to the first magnet Magnetic chuck, characterized in that. 제3항에 있어서, 상기 구동 플레이트는, 제3 자석을 제1 자석과 척력이 작용하는 동일한 극성으로 배열한 척킹용 구동 플레이트와, 제3 자석을 제1 자석과 인력이 작용하는 동일한 극성으로 배열한 디척킹용 구동 플레이트를 별도로 구성하는 것을 특징으로 하는 자석 척. The driving plate of claim 3, wherein the driving plate comprises a chucking driving plate in which the third magnet is arranged in the same polarity with which the first magnet is applied, and the third magnet is arranged in the same polarity in which the attraction force is applied with the first magnet. And a dechucking drive plate separately configured. 제3항에 있어서, 상기 구동 플레이트는, 제3 자석을 전자석으로 구성하여 척/디척을 전류 극성 제어로 실시하는 것을 특징으로 하는 자석 척. 4. The magnet chuck of claim 3, wherein the drive plate comprises a third magnet as an electromagnet to perform chuck / ditch with current polarity control. 기판과 마스크를 척/디척 하는 방법에 있어서,
상하로 이동할 수 있는 가이드 부재의 상부와 하부에 제1 자석과 제2 자석을 각각 고정하고,
상기 가이드 부재 외주면에 탄성 부재를 배치하되, 상기 탄성 부재는 상기 가이드 부재의 상하 이동에 따라 수축 이완할 수 있고,
상기 제2 자석 아래쪽에 기판과 마스크가 배열되고,
제3 자석과 제1 자석 간에 척력이 작용하도록 제3 자석의 극성을 배열하여, 제3 자석을 제1 자석에 접근시켜 제1 자석에 작용하는 척력에 의해, 가이드 부재를 하강시켜, 제2 자석이 마스크에 접근하여 기판과 마스크를 척킹하고,
제3 자석과 제1 자석 간에 인력이 작용하도록 제3 자석의 극성을 배열하여, 제3 자석을 제1 자석에 접근시켜 제1 자석에 작용하는 인력에 의해, 가이드 부재를 상승시켜, 제2 자석이 마스크 반대방향으로 멀어지도록 하여 기판과 마스크를 디척킹하고,
탄성 부재의 탄성으로 척킹과 디척킹 동작의 척력과 인력을 보완하게 하는 것을 특징으로 하는 척/디척 하는 방법.In the method of chucking / dechucking a substrate and a mask,
Fixing the first magnet and the second magnet on the upper and lower portions of the guide member which can move up and down, respectively,
The elastic member is disposed on the outer circumferential surface of the guide member, the elastic member may contract and relax according to the vertical movement of the guide member,
A substrate and a mask are arranged below the second magnet,
The polarity of the third magnet is arranged so that the repulsive force acts between the third magnet and the first magnet, the guide member is lowered by the repulsive force acting on the first magnet by bringing the third magnet close to the first magnet, and thereby the second magnet. Access this mask to chuck the substrate and mask,
By arranging the polarity of the third magnet so that the attraction force acts between the third magnet and the first magnet, the guide member is lifted by the attraction force acting on the first magnet by bringing the third magnet close to the first magnet, Dechuck the substrate and the mask away from the mask,
A method of chucking / dechucking, characterized in that the elasticity of an elastic member makes it possible to supplement the repulsive force and attractive force of the chucking and dechucking operation. 제6항에 있어서, 제3 자석의 극성 교체는 영구자석의 극성 배열 또는 전자석의 전류 극성 교체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 척/디척 하는 방법.







7. A method according to claim 6, wherein the polarity change of the third magnet consists of the polarity arrangement of the permanent magnets or the current polarity change of the electromagnets.







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