KR20140032838A

KR20140032838A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20140032838A
Application number: KR1020120099610A
Authority: KR
Inventors: 유재현; 서창식
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-17
Also published as: KR101889738B1

Abstract

따른 기판 처리 장치는 유기 박막 패턴이 형성되는 기판의 일면과 반대면인 상기 기판의 타면이 아래를 향하도록 이송될 때 상기 기판의 타면과 마주하도록 배치되고, 중심 부분으로부터 주변 부분까지 전체 영역에 균일하게 형성되는 제1 크기를 갖는 관통홀을 구비하는 기판 파지부; 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가지면서 상기 관통홀을 통하여 승강 및 하강하도록 구비되고, 상기 기판의 타면이 상기 기판 파지부와 마주하도록 이송될 때 승강하여 상기 기판의 타면을 지지하고, 상기 기판의 타면을 지지한 상태에서 하강하여 상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시키는 기판 지지부; 및 상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시킬 때 상기 기판 파지부와 상기 기판 지지부에 의해 지지되는 상기 기판 사이를 정렬시키도록 상기 제1 크기를 갖는 관통홀 내에서의 움직임 범위에서 상기 기판 파지부를 움직일 수 있도록 구비되는 정렬부를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for processing a substrate}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 유기 박막 패턴의 형성시 기판을 정렬하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유기 발광 디스플레이 소자 등의 제조에서는 주로 기판의 일면이 하부 방향인 아래쪽을 향하도록 배치시킨 상태에서 공정 챔버 저면에 구비되는 증착원으로부터 기화되는 증발 물질을 이용하여 기판의 일면에 박막을 증착한다. 이에, 언급한 유기 발광 디스플레이 소자 등의 제조에서는 기판의 일면 아래 부분에 마스크를 배치하고, 기판의 일면과 반대면인 기판 타면을 파지하도록 척을 배치한다. 즉, 공정 챔버 저면을 기준으로 마스크, 기판, 척이 순차적으로 배치되는 것이다.

여기서, 언급한 마스크, 기판, 척의 배치에서 종래에는 주로 마스크와 기판 사이를 정렬시킨다. 이때, 마스크에는 프레임을 따라 관통홀이 형성된다. 그리고 언급한 정렬에서는 마스크의 관통홀을 통하여 승강 및 하강하는 지지핀을 구비하는 기판 지지부를 이용한다. 이에, 기판이 마스크 상에 위치하도록 반입되면 기판 지지부의 지지핀이 마스크의 관통홀을 통하여 상승하여 기판을 지지한 후, 이어서 마스크가 상승하여 기판과 근접 거리에서 광학계 등을 사용하여 기판과 마스크 사이의 정렬을 수행한다. 이때, 언급한 기판과 마스크 사이에서의 정렬은 마스크를 좌, 우로 움직임에 따라 이루어질 수 있다.

언급한 바와 같이, 종래에는 마스크를 움직이는데 언급한 마스크의 경우 척 등에 고중량이기 때문에 정렬을 위한 반복 동작이 상대적으로 많이 이루어질 수밖에 없다. 아울러, 마스트의 관통홀의 경우에도 프레임을 따라 형성되기 때문에 기판 지지부의 지지핀이 기판 중심 부위를 지지하지 못함으로써 기판 중심 부위가 아래로 쳐짐으로써 수평 유지가 어려워 정렬을 원활하게 수행하는데 지장이 있다.

이와 같이, 종래에는 기판과 마스크의 정렬시 정렬에 따른 반복 동작이 상대적으로 많음에 의해 정렬을 위한 시간이 많이 소요되고, 그 결과 생산성이 저하되는 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 유기 박막을 형성할 때 기판의 정렬을 보다 신속하고, 안정적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.

언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 유기 박막 패턴이 형성되는 기판의 일면과 반대면인 상기 기판의 타면이 아래를 향하도록 이송될 때 상기 기판의 타면과 마주하도록 배치되고, 중심 부분으로부터 주변 부분까지 전체 영역에 균일하게 형성되는 제1 크기를 갖는 관통홀을 구비하는 기판 파지부; 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가지면서 상기 관통홀을 통하여 승강 및 하강하도록 구비되고, 상기 기판의 타면이 상기 기판 파지부와 마주하도록 이송될 때 승강하여 상기 기판의 타면을 지지하고, 상기 기판의 타면을 지지한 상태에서 하강하여 상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시키는 기판 지지부; 및 상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시킬 때 상기 기판 파지부와 상기 기판 지지부에 의해 지지되는 상기 기판 사이를 정렬시키도록 상기 제1 크기를 갖는 관통홀 내에서의 움직임 범위에서 상기 기판 파지부를 움직일 수 있도록 구비되는 정렬부를 포함할 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 상기 기판 파지부는 정전기력에 의해 상기 기판을 파지하는 정전척을 포함할 수 있고, 상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시킬 때 상기 기판 파지부와 상기 기판 사이를 정렬시키도록 상기 기판 지지부를 움직일 수 있도록 구비되는 보조 정렬부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 유기 박막의 형성에 따른 기판의 정렬시 기판 파지부를 기준으로 기판의 정렬을 달성한다.

언급한 바와 같이, 기판의 정렬시 기판 파지부를 이용할 경우에는 기판 파지부가 마스크에 비해 상대적으로 저중량을 갖기 때문에 정렬에 따른 반복 동작을 줄일 수 있고, 그 결과 보다 신속한 정렬을 달성할 수 있다. 아울러, 기판 파지부의 경우에는 중심 부분으로부터 주변 부분까지 전체 영역에 균일하게 관통홀을 형성할 수 있기 때문에 기판 지지부가 기판 중심 부위까지로 충분하게 지지할 수 있고, 그 결과 기판의 정렬시 기판의 수평 유지가 안정적으로 이루어짐으로써 정렬을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

따라서 본 발명의 기판 처리 장치는 유기 박막의 형성시 기판을 보다 신속하고, 안정적으로 정렬시킬 수 있기 때문에 생산성 및 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 기판 파지부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 기판 파지부의 관통홀과 기판 지지부의 지지핀 사이의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

실시예

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 주로 유기 발광 디스플레이 소자의 제조시 증착원으로부터 기화되는 증발 물질을 이용하여 기판(10) 일면에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치를 포함하는 구조로써, 박막 증착을 위한 증착 챔버 전단에 구비되어 기판(10)의 반전 및 정렬을 위한 것에 해당할 수 있다.

언급한 기판 처리 장치(100)는 기판 파지부(13), 기판 지지부(15), 정렬부(17), 보조 정렬부(19) 등을 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 기판 파지부를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 파지부(13)는 유기 박막 패턴이 형성되는 기판(10)의 일면과 반대면인 기판(10)의 타면이 아래를 향하도록 이송될 때 기판(10)의 타면과 마주하도록 배치되고, 중심 부분으로부터 주변 부분까지 전체 영역에 균일하게 형성되는 제1 크기를 갖는 관통홀을 구비할 수 있다. 즉, 언급한 기판 파지부(13)는 기판(10)의 일면이 아래를 향하도록 기판(10)의 타면을 파지하는 구조를 갖는다. 다만, 본 발명에서는 기판(10)을 반전시키기 이전이기 때문에 기판 파지부(13) 상에 기판(10)이 놓여지는 구조로 보여 지는 것이다. 다시 말해, 본 발명에서는 언급한 기판 처리 장치(100)를 사용하여 기판(10)과 기판 파지부(13) 사이의 정렬을 수행한 이후에 기판(10)의 일면이 아래를 향하도록 반전 공정을 수행하는 것으로써, 정렬 및 반전을 수행함에 의해 기판(10)의 일면이 공정 챔버 저면을 향하도록 구비될 수 있다.

여기서, 언급한 기판 파지부(13)는 주로 기판을 파지하는 부재(13a) 및 기판을 파지하는 부재(13a)를 지지하는 부재(13b)로 구비될 수 있다. 이때, 언급한 기판을 파지하는 부재(13a)는 주로 정전척을 포함할 수 있다. 따라서 언급한 바와 같이 정렬 및 반전을 수행함에 의해 기판(10)의 일면이 공정 챔버 저면을 향하도록 구비되어도 언급한 정전척의 정전기력에 의해 기판(10)이 안정적으로 파지될 수 있는 것이다. 아울러, 언급한 기판을 파지하는 부재(13a)를 지지하는 부재(13b)의 경우 기판(10)의 정렬시 기판을 파지하는 부재(13a)를 보다 용이하게 움직일 수 있도록 구비됨과 아울러 기판을 파지하는 부재(13a)의 반입 및 반출시 기판을 파지하는 부재(13a)를 지지할 수 있도록 구비된다.

또한, 언급한 기판 파지부(13)에는 관통홀이 형성될 수 있다. 이때, 언급한 관통홀은 기판 파지부(13)의 중심 부분으로부터 주변 부분까지 전체 영역에 균일하게 형성될 수 있다. 아울러, 언급한 관통홀을 제1 크기를 갖도록 구비될 수 있다.

기판 지지부(15)는 기판 지지부(15)의 관통홀을 통하여 승강 및 하강할 수 있도록 구비된다. 이에, 언급한 기판 지지부(15)는 기판(10)의 타면이 기판 파지부(13)와 마주하도록 이송될 때 승강하여 기판(10)의 타면을 지지하고, 아울러 기판(10)의 타면을 지지한 상태에서 하강하여 기판 파지부(13)에 기판(10)의 타면을 밀착시킬 수 있다. 이때, 언급한 바와 같이 기판 파지부(13)의 관통홀이 기판 지지부(15) 전체 영역에 걸쳐 균일하게 형성되기 때문에 기판 지지부(15)를 사용하여 기판(10)의 타면을 지지하여도 기판(10)의 중심 부위가 아래로 처지는 상황을 충분하게 방지할 수 있다.

도 3은 도 1의 기판 파지부의 관통홀과 기판 지지부의 지지핀 사이의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 언급한 기판 지지부(15)의 경우 기판(10)의 타면에 면접하여 지지하는 지지핀의 크기가 관통홀의 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖도록 구비한다. 이는, 후술하는 바와 같이 기판 파지부(13)의 관통홀 내에서 기판 지지부(15)의 지지핀이 용이하게 움직이도록 하기 위함이다.

다시, 도 1을 참조하면, 정렬부(17)는 기판 파지부(13)에 기판(10)의 타면을 밀착시킬 때 기판 파지부(13)와 기판 지지부(15)에 의해 지지되는 기판(10) 사이를 정렬시키도록 기판 파지부(13)의 제1 크기를 갖는 관통홀 내에서의 움직임 범위에서 기판 파지부(13)를 움직일 수 있도록 구비된다. 또한, 보조 정렬부(19)는 기판 파지부(13)에 기판(10)의 타면을 밀착시킬 때 기판 파지부(13)와 기판(10) 사이를 정렬시키도록 기판 지지부(15)를 움직일 수 있도록 구비된다.

언급한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 유기 박막의 형성에 따른 기판(10)의 정렬시 기판 파지부(13)를 기준으로 기판(10)의 정렬을 달성할 수 있다. 이는, 기판(10)의 정렬시 기판 지지부(15)가 기판(10)을 지지한 상태에서 기판 파지부(13)를 움직일 수 있기 때문이고, 아울러 기판 파지부(13)를 고정시킨 상태에서 기판(10)을 지지한 상태에 있는 기판 지지부(15)를 움직일 수 있기 때문이고, 또한 기판 파지부(13)와 기판 지지부(15)를 동시에 움직일 수 있기 때문이다.

따라서 본 발명의 기판 처리 장치(100)의 경우에는 기판(10)의 정렬시 마스크에 비해 상대적으로 저중량을 갖는 기판 파지부(13) 또는 기판 지지부(15)를 이용하기 때문에 정렬에 따른 반복 동작을 줄일 수 있고, 그 결과 보다 신속한 정렬을 달성할 수 있다. 그리고 언급한 바와 같이, 기판 파지부(13)의 경우에는 중심 부분으로부터 주변 부분까지 전체 영역에 균일하게 관통홀을 형성할 수 있기 때문에 기판 지지부(15)가 기판(10) 중심 부위까지로 충분하게 지지할 수 있고, 그 결과 기판(10)의 정렬시 기판(10)의 수평 유지가 안정적으로 이루어짐으로써 정렬을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

이하, 언급한 기판 처리 장치(100)를 사용한 기판(10)의 정렬 방법에 대하여 설명하기로 한다.

기판 파지부(13)를 기판 지지부(15)에 위치시킨다. 이때, 기판 파지부(13)의 경우 기판을 파지하는 부재(13a)를 지지하는 부재(13b)는 미리 기판 지지부(15)와 함께 구비된 상태를 유지한다. 이에, 언급한 기판 파지부(13)를 위치시키는 공정은 기판을 파지하는 부재(13a), 즉 정전척을 기판 지지부(15)에 위치시키는 것이다. 따라서 기판을 파지하는 부재(13a)에 형성된 관통홀 내에 기판 지지부(15)의 지지핀이 삽입되는 구조를 갖도록 위치시킬 수 있다.

그리고 기판 지지부(15)를 상승시킨 후, 기판(10)을 기판 파지부(13) 상에 위치하도록 반입시킨다. 이에, 기판(10)의 타면이 기판 지지부(15)의 지지핀에 의해 지지될 수 있다.

이어서, 기판 지지부(15)를 아래로 하강시킨다. 언급한 바와 같이, 기판 지지부(15)를 아래로 하강시킬 때 정렬부(17)를 사용하여 기판 파지부(13)를 적절하게 움직이도록 한다. 이때, 기판 파지부(13)는 기판 파지부(13)의 관통홀과 지판 지지부(15)의 지지핀 사이의 간격 내에서 움직임이 이루어진다.

언급한 바와 같이, 기판 지지부(15)를 아래로 하강시킬 때 기판 파지부(13)를 적절하게 움직이도록 함으로써 기판(10)과 기판 파지부(13) 사이에서의 정렬을 달성할 수 있다. 이때, 언급한 정렬은 광학계를 사용하여 정렬 마크 등을 확인함과 아울러 기판 파지부(13)를 적절하게 움직임으로써 달성할 수 있다.

그리고 언급한 바와 같이 기판(10)과 기판 파지부(13) 사이에서의 정렬이 이루어지면 기판(10)의 타면이 기판 파지부(13)에 밀착되도록 기판 지지부(15)를 하강시킨 후, 기판(10)과 기판을 파지하는 부재(13a)를 함께 반출시킴으로 기판(10)의 정렬을 달성한다.

특히, 본 발명에서는 언급한 바와 같이 정렬부(17)를 사용하여 기판 파지부(13)를 움직임에 의해 기판(10)과 기판 파지부(13) 사이의 정렬을 달성하는 것에 대하여 설명하고 있지만, 이외에도 언급한 바와 같이 보조 정렬부(19)를 사용하여 기판 지지부(15)를 움직임에 의해 기판(10)과 기판 파지부(13) 사이의 정렬을 달성할 수도 있고, 아울러 정렬부(17) 및 보조 정렬부(19)를 동시에 사용하여 기판 파지부(13) 및 기판 지지부(15)의 움직에 의해 기판(10)과 기판 파지부(13) 사이의 정렬을 달성할 수도 있다.

언급한 바와 같이, 본 발명에서는 기판(10)의 정렬시 마스크에 비해 상대적으로 저중량을 갖는 기판 파지부(13) 또는 기판 지지부(15)를 이용하기 때문에 정렬에 따른 반복 동작을 줄일 수 있고, 아울러 기판 지지부(15)가 기판(10) 중심 부위까지로 충분하게 지지할 수 있기 때문에 기판(10)의 정렬을 보다 신속하고, 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명의 기판 처리 장치는 기판의 정렬시 정렬에 따른 반복 동작을 줄임과 아울러 기판을 충분하게 지지할 수 있기 때문에 기판의 정렬을 보다 신속하고, 용이하게 수행할 수 있음으로 인해 유기 박막의 증착에 적용할 경우 제조에 따른 생산성 및 신뢰성의 향상을 기대할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 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 13 : 기판 파지부
15 : 기판 지지부 17 : 정렬부
19 : 보조 정렬부 100 : 기판 처리 장치

Claims

유기 박막 패턴이 형성되는 기판의 일면과 반대면인 상기 기판의 타면이 아래를 향하도록 이송될 때 상기 기판의 타면과 마주하도록 배치되고, 중심 부분으로부터 주변 부분까지 전체 영역에 균일하게 형성되는 제1 크기를 갖는 관통홀을 구비하는 기판 파지부;
상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가지면서 상기 관통홀을 통하여 승강 및 하강하도록 구비되고, 상기 기판의 타면이 상기 기판 파지부와 마주하도록 이송될 때 승강하여 상기 기판의 타면을 지지하고, 상기 기판의 타면을 지지한 상태에서 하강하여 상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시키는 기판 지지부; 및
상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시킬 때 상기 기판 파지부와 상기 기판 지지부에 의해 지지되는 상기 기판 사이를 정렬시키도록 상기 제1 크기를 갖는 관통홀 내에서의 움직임 범위에서 상기 기판 파지부를 움직일 수 있도록 구비되는 정렬부를 포함하는 기판 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 기판 파지부는 정전기력에 의해 상기 기판을 파지하는 정전척을 포함하고, 상기 기판 파지부에 상기 기판의 타면을 밀착시킬 때 상기 기판 파지부와 상기 기판 사이를 정렬시키도록 상기 기판 지지부를 움직일 수 있도록 구비되는 보조 정렬부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.