KR20140064007A - 증착 장치용 기판 로딩 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판과 마스크의 정렬 및 기판이 안치되는 기판 홀더의 승강을 가능하게 하는 증착 장치용 기판 로딩 장치에 대한 것이다.
본 발명은 유기물 증착 시스템에서 마스크를 포함한 기판 홀더를 전달받아 기판을 로딩하여 증착 챔버로 전달하는 기판 로딩 장치에 있어서, 상기 기판 홀더를 지지하고 이송하는 기판홀더 지지 및 이송 유닛을 구비하고, 승강 작동하는 기판 지지부; 및 상기 기판 홀더가 상기 기판 지지부에 지지된 상태에서 상기 기판 홀더의 상부에 구비된 마스크 캡을 승강시키는 마스크 캡 승강장치;를 포함하는 기판 로딩 장치를 제공한다.

Description

증착 장치용 기판 로딩 장치 {Substrate Loading Device for Deposition Apparatus}
본 발명은 증착 장치용 기판 로딩 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 기판과 마스크의 정렬 및 기판이 안치되는 기판 홀더의 승강을 가능하게 하는 증착 장치용 기판 로딩 장치에 대한 것이다.
최근 디스플레이 기술의 급속한 발전과 더불어 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)와 같은 디스플레이 장치뿐만 아니라 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diplay : OLED)의 사용도 확산되고 있다.
유기발광 표시장치(OLED)는 기판상에 적층된 양극 전극, 유기막 및 음극 전극을 포함하며, 유기막에 포함된 유기 발광층에서 정공과 전자가 결합하여 여기자를 형성하고 빛을 발생시키는 원리를 이용한 표시장치이다.
기판에 원하는 패턴의 유기막을 형성하기 위해서는 기판과 소스 공급원의 사이에 마스크를 위치시켜야 한다. 상기 마스크는 유기물이 증착되는 기판의 일면에 위치하여 기판 상에 일정한 패턴의 유기막이 증착되도록 한다. 일례에 있어서, OLED 증착 공정의 경우 증착 챔버의 하부에 소스 공급원이 위치한 상태에서 소스 공급원의 상부에 위치한 기판의 하부 면에 유기물이 증착된다. 이에 따라 기판 하부에 위치한 마스크를 기판의 하부면에 고정하여야 한다. 마스크를 기판에 고정함에 있어서 핀이나 클립 등을 이용한 기계식 고정방법과 영구 자석 또는 전자석을 이용한 자력식 고정방법이 있다.
최근 기판의 대면적화에 따라 상기 마스크도 대형화되고 있다. 이에 다라 마스크의 처짐 문제가 발생한다. 또한 마스크를 기판에 정확히 정렬시켜야 하는데 마스크를 정렬하기 위한 별도의 회전 수단을 구비하는 등 장치가 복잡해지는 문제점도 존재한다.
한편, 인라인(In-Line) 형식의 OLED 증착 시스템에 있어서는 기판 홀더 상부의 마스크의 상부에 기판을 안치시킨 후 증착 챔버로 이동하여 기판에 유기물을 증착시킨다. 증착이 완료된 기판은 배출하고 기판 홀더와 마스크를 복귀시켜 다시 새로운 기판을 마스크의 상부에 안치시킨다.
도 1은 종래 인라인 형식의 증착 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
종래 인라인 형식의 증착 시스템(10)은, 로딩 챔버(12), 마스크 반송용 승강 챔버(14), 증착 챔버(16), 및 언로딩 챔버(18)를 포함한다.
로딩 챔버(12)에는 기판(S)이 공급되고 기판(S)은 기판 홀더(20)의 마스크와 결합된 상태로 준비된다(①). 기판(S)이 로딩된 기판 홀더(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 마스크 반송용 승강 챔버(14)를 지나 증착 챔버(16)로 전달된다(①→②→③). 증착 챔버(16)에서는 기판(S)에 유기물이 증착된다. 증착이 완료된 기판(S)은 언로딩 챔버(18)로 전달된다(④). 언로딩 챔버(18)에서는 기판(S)을 기판 홀더(20)로부터 언로딩시켜 배출하고 기판 홀더(20)는 별도의 상승 기구에 의해 상승된 후(⑤), 증착 챔버(16)를 거쳐 마스크 반송용 승강 챔버(14)로 전달된다(⑥→⑦). 마스크 반송용 승강 챔버(14)에서 기판 홀더(20)는 별도의 하강 기구에 의해 하강된 후 로딩 챔버(12)로 전달된다(⑧→⑨). 기판 홀더(20)의 이송은 컨베이어 또는 레일 장치에 의해 이루어지며, 기판 홀더(20)를 로딩 챔버(12)에서 언로딩 챔버(18)까지 이송하는 제 1 이송기구(22)와, 언로딩 챔버(18)에서 상승된 기판 홀더(20)를 마스크 반송용 승강 챔버(14)로 이송하는 제 2 이송기구(24)가 포함된다.
그런데 기존 증착 시스템에 있어서는 로딩 챔버(12)와 마스크 반송용 챔버(14)가 별도로 구비되어야 하므로, 시스템에 구비되는 장비가 증가하고 시스템이 차지하는 면적이 크며 시스템 제작 비용이 증가하는 문제점이 존재하였다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 마스크와 기판의 처짐을 방지하고, 마스크와 기판을 간단한 구조로 정렬시키는 기판 정렬 구조를 가진 증착 장치용 기판 로딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 로딩과 더불어 기판이 안치되는 기판 홀더의 승강을 함께 수행하는 것이 가능한 증착 장치용 기판 로딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유기물 증착 시스템에서 마스크를 포함한 기판 홀더를 전달받아 기판을 로딩하여 증착 챔버로 전달하는 기판 로딩 장치에 있어서, 상기 기판 홀더를 지지하고 이송하는 기판홀더 지지 및 이송 유닛을 구비하고, 승강 작동하는 기판 지지부; 및 상기 기판 홀더가 상기 기판 지지부에 지지된 상태에서 상기 기판 홀더의 상부에 구비된 마스크 캡을 승강시키는 마스크 캡 승강장치;를 포함하는 기판 로딩 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 홀더는, 셔틀과 상기 셔틀 위에 결합되며 상기 마스크를 지지하는 마스크 프레임과 상기 마스크 프레임의 상부에 위치하는 상기 마스크 캡을 포함하고, 상기 마스크 캡에는 자석이 구비된다.
또한, 상기 셔틀의 외측 단부에는 상하 개방된 개방홈이 구비되고 상기 마스크 캡에는 상부가 막힌 걸림홈이 구비되며, 상기 마스크 캡 승강장치에는 상기 걸림홈에 걸려 상기 마스크 캡을 상승시키는 걸림 돌기가 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판홀더 지지 및 이송 유닛은 지지 롤러 또는 컨베이어 벨트일 수 있다.
바람직하게, 상기 기판 지지부를 상하 구동하는 기판 지지부 승강장치가 상기 기판 지지부에 연결된다.
본 발명에 따른 기판 로딩 장치의 작동에 있어서, 상기 기판 지지부는 상승된 상태에서 상기 기판 홀더를 전달받은 후 하강하고, 상기 기판 지지부가 하강된 상태에서 상기 마스크 캡 승강장치가 상기 마스크 캡을 상승시키고 상기 기판이 상기 기판 홀더의 마스크 위에 로딩되며, 상기 마스크 캡 승강장치가 상기 마스크 캡을 상기 기판의 상부에 하강시킨 후 상기 기판을 포함한 상기 기판 홀더를 상기 증착 시스템의 증착 챔버로 전달한다.
바람직하게, 상기 기판 홀더가 상기 기판 지지부에 지지된 상태에서 상기 마스크의 적어도 일부를 상부로 밀어주는 마스크 밀착 부재가 추가로 구비될 수 있다. 상기 마스크 밀착 부재는 탄성 지지된 상태로 구비될 수 있다. 또한, 상기 마스크 밀착 부재가 상승 또는 상기 기판 홀더가 하강하여 상기 마스크 밀착 부재가 상기 기판 홀더의 상기 마스크를 상부로 밀어주도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 기판 홀더의 하부면에 구비된 정렬홈에 대응하는 기판 홀더 정렬부재가 추가로 포함될 수 있다. 상기 기판 홀더 정렬부재는 바 형태로 구비되고 상기 기판 홀더 정렬부재의 상부는 첨단부를 형성하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 기판 홀더 정렬부재가 상승 또는 상기 기판 홀더가 상승하여 상기 기판 홀더 정렬부재의 상단이 상기 기판 홀더의 상기 정렬홈에 삽입되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 자력을 이용하여 마스크를 고정하고 마스크의 처짐을 방지하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 기판을 기판 홀더에 로딩함에 있어서 마스크와 기판을 간단한 구조로 상호 정렬시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 홀더의 승강과 기판의 로딩이 하나의 챔버 장치로 수행할 수 있어 전체 증착 시스템을 간소화하고 증착 시스템의 크기 및 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 인라인 형식의 증착 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 사용되는 기판 홀더의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치의 정면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치의 측면도로서, 증차 챔버를 통해 복귀하는 마스크를 포함한 기판 홀더가 기판 로딩 장치로 이송된 후 기판을 기판 홀더에 로딩하여 증착 챔버로 이송하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 있어서, 마스크 캡을 상승시키는 구성을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 있어서, 기판 홀더를 정렬시키고 처진 마스크를 올려주는 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 있어서, 기판을 정렬시키는 구성을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 사용되는 기판 홀더의 구성을 도시한 사시도이다.
기판 홀더(20)는 셔틀(40)과, 상기 셔틀(40)에 결합되며 마스크(38)를 지지하는 마스크 프레임(36)과, 상기 마스크 프레임(36)에 지지되는 마스크(38)와, 상기 마스크 프레임(36)의 상부에 구비되는 마스크 캡(30)을 포함한다.
셔틀(40)은 기판 홀더(20)를 이루는 다른 구성들을 지지하면서 후술하는 롤러에 하부가 지지되어 이송된다.
셔틀(40)은 상하가 개방된 4각 프레임 형상으로 이루어질 수 있으며, 4각 프레임의 내측에는 마스크 프레임 장착홈(42)이 형성될 수 있다. 한편, 셔틀(40)의 상기 4각 프레임의 외측 단부에는 상하가 개방된 개방홈(44a, 44b)이 형성된다.
마스크 프레임(36)은 마스크(38)를 지지하는 기능을 수행하며 상기 셔틀(40)의 마스크 프레임 장착홈(42)에 장착된다.
마스크(38)는 기판 상에 일정한 패턴으로 유기물이 증착되도록 기능하며, 본 발명에 있어서 상기 마스크(38)는 철이나 니켈과 같은 강자성체로 이루어진다.
마스크 캡(30)은 상기 마스크(38)의 상부에 구비된다. 마스크 캡(30)의 외측 단부에는 상기 개방홈(44a, 44b)와 대응되는 위치에 걸림홈(32a, 32b)이 형성된다. 걸림홈(32a, 32b)는 상부가 막힌 형태로 구비된다. 마스크 캡(30)에는 자석(34)이 구비된다. 상기 자석(34)은 도 2에 도시된 바와 같이 마스크 캡(30)의 내측 양단을 가로지르는 막대 형태로 배치될 수 있다. 자석(34)은 영구 자석이거나 전자석일 수 있다. 자석(34)이 마스크 캡(30)에 구비됨에 따라 상기 마스크(38)가 자석(34)의 자력에 의해 하부로 처지는 것이 방지된다.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치의 정면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치(50)는 기판 홀더(30)의 승강과 더불어 기판을 기판 홀더(30)에 로딩하는 기능을 함께 수행한다. 기판 로딩 장치(50)는 실질적으로 도 1에 도시된 증착 시스템의 증착 챔버(16)와 연결되는 형태로 상기 증착 시스템에 구비될 수 있다. 이러한 기판 로딩 장치(50)는 소정의 챔버(미도시) 형태로 구비될 수 있다.
도 3을 참조하면, 기판 로딩 장치(50)는 승강 가능한 기판 지지부(52a, 52b)를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 기판 지지부(52a, 52b)는 좌우 양측에 제 1 기판 지지부(52a)와 제 2 기판 지지부(52b)를 포함하여 구성된다. 상기 기판 지지부(52a, 52b)에는 지지 롤러(74)가 구비될 수 있다. 지지 롤러(74)는 상기 기판 지지부(52a, 52b)의 길이 방향에 따라 복수개가 일렬로 구비된다. 본 발명의 실시에 있어서 상기 지지 롤러(74)는 컨베이어 벨트 형태로 구비되는 것도 가능함은 물론이다. 이에 따라 상기 지지 롤러(74)는 기판홀더 지지 및 이송 유닛으로 호칭될 수 있다. 지지 롤러(74)는 기판 홀더(30)를 지지하면서 이송하기 위하여, 별도의 구동 모터에 의해 회전가능하게 구성될 수 있다. 만약, 지지 롤러(74)를 대신하여 컨베이어 벨트가 구비되는 경우에는 컨베이어 벨트는 기판 홀더(30)의 전후 이송을 가능하도록 구성된다.
상기 기판 지지부(52a, 52b)의 하부에는 기판 지지부 승강장치(56a, 56b)가 구동축(54a, 54b)을 통해 상기 기판 지지부(52a, 52b)와 연결된 상태로 구비된다. 상기 기판 지지부 승강장치(56a, 56b)는 상기 구동축(54a, 54b)을 수직 방향으로 직선 운동시켜 기판 지지부(52a, 52b)의 승강 운동이 가능하도록 한다. 이러한 기판 지지부 승강장치(56a, 56b)는 리니어 모터, 솔레노이드 등의 방식으로 구성될 수 있다. 기판 지지부 승강장치(56a, 56b)는 기판 로딩 장치(50)의 하부를 구성하는 베이스 부재(51)의 상부에 지지될 수 있다.
기판 로딩 장치(50)는 상기 기판 지지부(52a, 52b)에 연결되거나 또는 별도로 구비되는 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)를 포함한다. 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)는 상기 기판 지지부(52a, 52b)에 연결되어 상기 기판 지지부(52a, 52b)와 함께 승강될 수 있도록 구성될 수 있다. 한편, 상기 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)는 상기 기판 지지부(52a, 52b)와 별도로 승강 구동이 가능하도록 구성된다. 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)는 기판 홀더(20)의 마스크 캡(30)이 셔틀(40) 및 마스크 프레임(36)과 별도로 승강되도록 한다. 상기 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)는 가로 연결바(60)를 통해 좌우측의 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)가 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치(50)는 마스크 밀착부재(66)와 기판 홀더 정렬부재(68)를 추가로 포함할 수 있다.
마스크 밀착 부재(66)와 기판 홀더 정렬부재(68)는 상기 기판 지지부(52a, 52b)의 사이에 구비된다. 마스크 밀착 부재(66)와 기판 홀더 정렬부재(68)는 복수의 지지 롤러(74)에 의해 지지되는 기판 홀더(20)의 하부에 실질적으로 구비된다. 또한 마스크 밀착 부재(66)와 기판 홀더 정렬부재(68) 기판 로딩 장치(50)의 베이스부(51)로부터 보조 테이블 지지부재(64)에 의해 지지되는 보조 테이블(62)의 상부에 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 보조 테이블 지지부재(64)는 상하로 직선 구동되는 리니어 모터와 같은 형태로 구비될 수 있다.
마스크 밀착 부재(66)는 마스크(38)의 처짐 발생시 이를 기판 측으로 밀어주는 기능을 수행한다. 기판 홀더 정렬 부재(68)는 상측 단부로 갈수록 좁하지는 첨단부(70)를 형성하는 바 형태로 구비될 수 있다. 한편, 상기 기판 홀더(20)의 하부에는 상기 기판 홀더 정렬 부재(68)와 대응되는 정렬홈(72)이 형성된다. 정렬홈(72)은 기판 홀더(20)의 셔틀(40)의 하부면 또는 마스크 프레임(36)의 하부면에 형성될 수 있다. 마스크 밀착 부재(66)와 기판 홀더 정렬 부재(68)의 작동에 대해서는 이하에서 더 상세히 설명하도록 한다.
이상에서 설명한 기판 로딩 장치(50)를 이용하여 기판 홀더(20)를 전달받아 하강시키고 기판를 기판 홀더(20)에 로딩하는 방식을 이하에서 설명한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치의 측면도로서, 증차 챔버를 통해 복귀하는 마스크를 포함한 기판 홀더가 기판 로딩 장치로 이송된 후 기판을 기판 홀더에 로딩하여 증착 챔버로 이송하는 과정을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 기판 로딩 장치(50)는 전술한 바와 같이 증착 시스템의 증착 챔버(16)를 통해 복귀하는 기판 홀더(20)를 전달받아 하강시키고 기판 홀더(20)의 마스크(38) 상부에 기판이 로딩되도록 한 후, 기판이 로딩된 기판 홀더(20)를 다시 증착 챔버(16)로 이송하는 기능을 수행한다.
도 4a를 참조하면, 기판 지지부(52b)는 기판 지지부 승강장치(56b)에 의해 상승된 상태로 대기한다. 마스크 캡 승강장치(58b)는 측면에서 볼 때 기판 홀더(30)의 이송 방향에 대해 적어도 2 개 구비될 수 있고, 세로 연결바(61)에 의해 연결되어 구비될 수 있다. 기판 지지부(52b)의 내측에는 일련의 지지 롤러(74)가 구비된 상태이며, 베이스 부재(51)로부터 지지 롤러(74)의 상단까지는 제 1 높이(h1)를 이룬다. 이 상태에서 기판에 대한 증착공정을 완료하고 기판이 배출된 기판 홀더(20)가 증착 챔버(16)로부터 제 2 이송기구(24)에 의해 기판 로딩 장치(50)로 이송되어 지지 롤러(74)로 전달된다. 제 2 이송기구(24)와 지지 롤러(74)는 실질적으로 동일한 높이에 위치한다.
도 4b를 참조하면, 기판 홀더(20)가 지지 롤러(74)에 지지된 상태에서 기판 지지부(52b)는 기판 지지부 승강장치(56b)에 의해 베이스 부재(51)로부터 지지 롤러(74)까지의 높이가 상기 제 1 높이(h1)보다 낮은 제 2 높이(h2)가 되도록 하강된다. 제 2 높이(h2)는 실질적으로는 제 1 이송기구(22)와 대응하는 높이이다. 이 상태에서 마스크 캡 승강장치(58b)의 상단은 기판 지지부(52b)의 상단으로부터 제 3 높이(d1)를 이루며 위치된다. 마스크 캡 승강장치(58b)는 마스크 캡 승강장치 구동부(76)에 의해 수직 방향으로 승강된다. 마스크 캡 승강장치 구동부(76)는 리니어 모터 형태로 구비될 수 있다. 또한, 마스크 캡 승강장치 구동부(76)는 회전형의 모터와 피니언-랙 기어의 조합으로 구성되어 상기 마스크 캡 승강장치(58b)의 상하 구동이 가능하도록 하는 것도 가능하다.
도 4c를 참조하면, 마스크 캡 승강장치(58b)가 제 4 높이(d2)로 상승하며 기판 홀더(20)의 상부에 구비된 마스크 캡(30)만을 상승시킨다. 이 상태에서 기판(S)이 셔틀(40)에 구비된 마스크(38)의 상부와 상기 마스크 캡(30)의 사이로 공급되어 마스크(38)의 상부에 로딩된다. 도 4의 (c)에 도시되지는 않았으나 기판(S)은 기판 이송 로봇(미도시)에 의해 전달될 수 있다. 일례에 있어서, 상기 기판 이송 로봇은 공기 흡착 방식에 의해 기판(S, 예를 들면, 유리 기판)을 상측에서 흡착시킨 상태에서 기판(S)을 마스크(38)의 상부에 로딩한 후 공기 흡착을 해제함으로써 기판(S)을 분리시키는 형태로 구비될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 기판(S)의 로딩이 완료된 후 상기 마스크 캡 승강장치(58b)는 제 3 높이(d1)로 하강하고 마스크 캡(30)이 기판(S)의 상부에 위치된다. 이후, 지지 롤러(74)를 구동하여 기판(S)을 포함한 기판 홀더(20)는 제 1 이송기구(22)를 통해 증착 챔버(16)로 전달된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 있어서, 마스크 캡을 상승시키는 구성을 도시한 도면이다.
도 4c와 도 4d에 있어서, 마스크 캡 승강장치(58b)의 승강에 따라 마스크 캡(30)이 승강되는 구성을 도시하였는데, 마스크 캡 승강장치(58b)에 의해 마스크 캡(30)이 승강되는 실시예를 도 5를 참조하여 설명한다. 전술한 바와 같이 셔틀(40)의 일측에는 상하로 개방된 개방홈(44a, 44b)이 형성되고 마스크 캡(30)의 일측에는 상부가 막힌 걸림홈(32a, 32b)이 형성된다.
도 5를 참조하면, 마스크 캡 승강장치(58b)에는 걸림 돌기(78)가 수평방향으로 돌출되어 구비된다. 도 5의 (a)를 참조하면, 마스크 캡 승강장치(58b)가 상승하기 전 상태에서는 걸림 돌기(78)는 개방홈(44a)의 하부에 위치한 상태이다. 도 5의 (b)를 참조하면, 마스크 캡 승강장치(58b)가 상승함에 따라 걸림 돌기(78)는 마스크 캡(30)의 걸림홈(32a)에 걸리게 되고 마스크 캡 승강장치(58b)의 상승에 따라 마스크 캡(30)이 셔틀(40)과 이격된다. 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)는 도 3에서와 같이 기판 로딩 장치(50)의 정면에서 볼 때 좌우에 한 쌍이 대응되도록 구비되고, 측면에서 볼 때 적어도 두 개가 구비되므로 마스크 캡 승강장치(58a, 58b)가 함께 승강하여 마스크 캡(30)을 상승시킨다.
한편, 도 4d와 같이 기판 홀더(20)에 기판(S)이 로딩된 후 제 1 이송기구(22)로 전달되기 전에, 마스크(38)의 처짐을 보상하고 기판 홀더(20)를 정렬시키는 과정이 수행될 수 있다. 또는 기판(S)이 기판 홀더(20)에 로딩되기 전이나 로딩되는 과정에서 기판 홀더(20)의 정렬이나 마스크(38)의 처짐 보상이 이루어질 수도 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 있어서, 기판 홀더를 정렬시키고 처진 마스크를 올려주는 구성을 도시한 도면이다. 또한, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 로딩 장치에 있어서, 기판을 정렬시키는 구성을 도시한 사시도이다.
도 6과 도 7에서는 기판(S)을 기판 홀더(20)에 로딩시킨 상태에서 기판 홀더(20)의 정렬과 마스크(38)의 처짐 보상을 수행하는 것을 예시하였다.
도 6을 참조하면, 마스크(38)는 중앙 부분이 아래로 처질 수 있다. 마스크 처짐을 보상하기 위한 마스크 밀착 부재(66)가 구비된다. 마스크 밀착 부재(66)는 도 6에서와 같이 스프링(67)에 지지된 형태로 구비될 수 있다. 한편, 기판 홀더(20)의 정렬을 위하여 기판 홀더 정렬부재(68)가 구비되고, 기판 홀더(20)의 하부에는 정렬홈(72)이 구비된다. 도 8에서와 같이, 기판 홀더 정렬부재(68)는 단부가 첨단부(70)로 구성된 바 형태일 수 있으며, 상기 정렬홈(72)은 상기 첨단부(70)의 형상에 대응되도록 구성된 라인 형태로 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 마스크 밀착 부재(66)와 기판 홀더 정렬부재(68)는 보조 테이블(62)의 상부에 구비된다.
도 7과 같이 마스크 밀착 부재(66)가 상승하면 마스크 밀착 부재(66)는 처진 마스크(38)를 위로 밀어주게 되며, 마스크(38)는 마스크 캡(30)에 구비된 자석(34)의 자력에 의해 기판(S)의 하부면에 부착된 상태를 유지한다. 또한, 기판 홀더 정렬부재(68)의 첨단부(70)가 정렬홈(72)에 삽입되면서 기판 홀더(20)의 정렬이 이루어진다.
그런데, 도 7과 같은 상태는 기판 지지부(52a, 52b)가 마스크 밀착 부재(66) 및 기판 홀더 정렬부재(68) 방향으로 하강함으로써 이루어질 수 있다. 또는 보조 테이블 지지부재(64)를 리니어 모터와 같은 형태로 구비하는 경우에는 보조 테이블 지지부재(64)가 상기 보조 테이블(62)을 상승시킴으로써 도 7과 같은 상태가 이루어지는 것도 가능하다. 한편, 마스크(38)의 처짐 보상과 기판 홀더(20)의 정렬이 완료된 이후에는 도 7에서 도 6과 같은 상태로 복귀한다.
본 발명에 따른 기판 로딩 장치(50)를 증착 시스템(10)에 채용하는 경우에는 종전의 로딩 챔버(12)와 마스크 반송용 승강 챔버(14)의 역할을 상기 기판 로딩 장치(50)가 모두 수행할 수 있다. 이에 따라 증착 시스템(10)의 구성을 단순화하고 시스템의 크기를 감소시킬 수 있으며 제조 비용도 절감할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 증착 시스템 12 : 로딩 챔버
14 : 마스크 반송용 승강 챔버 16 : 증착 챔버
18 : 언로딩 챔버 20 : 기판 홀더
22 : 제 1 이송기구 24 : 제 2 이송기구
30 : 마스크 캡 32a, 32b : 걸림홈
34 : 자석 36 : 마스크 프레임
38 : 마스크 40 : 셔틀
42 : 마스크 프레임 장착홈 44a, 44b : 개방홈
50 : 기판 로딩 장치 51 : 베이스 부재
52a, 52b : 기판 지지부 54a, 54b : 구동축
56a, 56b : 기판 지지부 승강장치 58a, 58b : 마스크 캡 승강장치
60 : 가로 연결바 61 : 세로 연결바
62 : 보조 테이블 64 : 보조 테이블 지지부재
66 : 마스크 밀착 부재 68 : 기판 홀더 정렬부재
70 : 첨단부 72 : 정렬홈
74 : 지지 롤러

Claims (12)

  1. 유기물 증착 시스템에서 마스크를 포함한 기판 홀더를 전달받아 기판을 로딩하여 증착 챔버로 전달하는 기판 로딩 장치에 있어서,
    상기 기판 홀더를 지지하고 이송하는 기판홀더 지지 및 이송 유닛을 구비하고, 승강 작동하는 기판 지지부; 및
    상기 기판 홀더가 상기 기판 지지부에 지지된 상태에서 상기 기판 홀더의 상부에 구비된 마스크 캡을 승강시키는 마스크 캡 승강장치;
    를 포함하는 기판 로딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 홀더는, 셔틀과 상기 셔틀 위에 결합되며 상기 마스크를 지지하는 마스크 프레임과 상기 마스크 프레임의 상부에 위치하는 상기 마스크 캡을 포함하고, 상기 마스크 캡에는 자석이 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 셔틀의 외측 단부에는 상하 개방된 개방홈이 구비되고 상기 마스크 캡에는 상부가 막힌 걸림홈이 구비되며, 상기 마스크 캡 승강장치에는 상기 걸림홈에 걸려 상기 마스크 캡을 상승시키는 걸림 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판홀더 지지 및 이송 유닛은 지지 롤러 또는 컨베이어 벨트인 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지부를 상하 구동하는 기판 지지부 승강장치가 상기 기판 지지부에 연결된 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 상승된 상태에서 상기 기판 홀더를 전달받은 후 하강하고, 상기 기판 지지부가 하강된 상태에서 상기 마스크 캡 승강장치가 상기 마스크 캡을 상승시키고 상기 기판이 상기 기판 홀더의 마스크 위에 로딩되며, 상기 마스크 캡 승강장치가 상기 마스크 캡을 상기 기판의 상부에 하강시킨 후 상기 기판을 포함한 상기 기판 홀더를 상기 증착 시스템의 증착 챔버로 전달하는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 홀더가 상기 기판 지지부에 지지된 상태에서 상기 마스크의 적어도 일부를 상부로 밀어주는 마스크 밀착 부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스크 밀착 부재는 탄성 지지된 상태로 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스크 밀착 부재가 상승 또는 상기 기판 홀더가 하강하여 상기 마스크 밀착 부재가 상기 기판 홀더의 상기 마스크를 상부로 밀어주는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 홀더의 하부면에 구비된 정렬홈에 대응하는 기판 홀더 정렬부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 홀더 정렬부재는 바 형태로 구비되고 상기 기판 홀더 정렬부재의 상부는 첨단부를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 로딩 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 홀더 정렬부재가 상승 또는 상기 기판 홀더가 상승하여 상기 기판 홀더 정렬부재의 상단이 상기 기판 홀더의 상기 정렬홈에 삽입되는 것을 특징으로하는 기판 로딩 장치.

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