KR20150055127A - 척 플레이트의 기판 로딩 및 디척용 홀 막음 장치 - Google Patents

척 플레이트의 기판 로딩 및 디척용 홀 막음 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 척 플레이트에 형성된 로딩핀이 통과하는 기판 로딩 홀과 디척킹 핀이 통과하는 디척 홀을 증착 공정 동안 막아놓을 수 있는 블록형 마개를 제공하되, 상기 마개가 척 플레이트의 플립 동작에서도 떨어지지 않고 안전하게 부착되어 있도록 블록 내부에 자석을 포함한 것을 특징으로 하는 홀 막음 장치를 제공한다.

Description

척 플레이트의 기판 로딩 및 디척용 홀 막음 장치{PLUGGING DEVICE OF HOLE FOR LOADING AND DECHUCKING A SUBSTRATE IN CHUCK PLATE}
본 발명은 반도체, 디스플레이 제조시스템에서 기판을 처킹하여 운반하는 척 플레이트용 부재에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 기판을 척 플레이트에 로딩하기 위해 척 플레이트 상에 형성된 홀과 기판을 척 플레이트로부터 이탈시키기 위해 형성된 홀에 대해 여러 가지 공정, 특히 증착 공정 동안 홀을 막아놓는 홀 막음 장치에 관한 것이다.
대면적화된 기판은 물질 증착 등 여러 공정을 실시하기 위해 이송되어야 하며, 기판만 이송수단에 의해 이송되기보다는 척 플레이트에 척킹하여 척 플레이트를 이송함에 따라 기판이 운반된다. 척 플레이트에 기판이 척킹되면, 척 플레이트를 플립(뒤집음) 하여 선로나 롤러 등의 이송 수단으로 운반된다. 기판은 각 공정 챔버로 이송되어 공정을 마치면 척 플레이트에서 디척 된다. 척/디척을 위한 부재는 대한민국 특허출원 10-2011-006184 등 다수가 있다. 대부분 척킹 및 디척 동작을 위해 척 플레이트에는 여러 곳에 홀(hole)을 형성하고 척킹을 위해 기판을 지지하여 척 플레이트에 내려놓는 로딩 핀과 기판을 척 플레이트에서 디척하기 위한 디척 핀을 로딩 챔버나 언로딩 챔버에 구비시킨다. 따라서 척/디척 동작을 위해 형성되어 있는 홀들은 기판에 대한 물질 증착 공정에서 척 플레이트의 막힌 부분과 다른 열전달 특성을 갖게 되어 고온의 증발공정에서 온도차이로 인한 얼룩이 발생하는 문제가 있다. 이러한 얼룩은 디스플레이 패널을 완성하였을 때 화질의 품질을 낮출 수 있어 발생을 예방할 필요가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 척 플레이트의 홀로 인해 발생되는 얼룩을 방지하기 위한 것으로, 척 플레이트 홀을 로딩 핀과 디척 핀에 통과하는 때 이외에 증착과 같은 공정 실시 중에는 홀을 막아 놓을 수 있는 홀 막음 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은, 척 플레이트에 형성된 로딩핀이 통과하는 기판 로딩 홀과 디척킹 핀이 통과하는 디척 홀을 증착 공정 동안 막아놓을 수 있는 블록형 마개를 제공하되, 상기 마개가 척 플레이트의 플립 동작에서도 떨어지지 않고 안전하게 부착되어 있도록 블록 내부에 자석을 포함한 것을 특징으로 하는 홀 막음 장치를 제공한다.
상기 홀 막음 장치에서, 로딩 홀에는 홀을 막는 로딩 블록과 상기 로딩 블록 내부에 안착되는 볼이 탑재된 볼 고정체가 구비되고, 상기 로딩 블록 몸체 내에는 자석이 내장되어 척 플레이트가 플립되어도 로딩 블록이 떨어지지 않도록 자력이 미치게 하며, 로딩 홀을 통과하는 로딩 핀 상단에도 자석을 구비시켜 상기 로딩 블록과 그 안에 있는 볼 고정체를 밀어올려 그 상단의 볼이 기판에 접하게 하여 기판을 로딩하게 구성한다.
또한, 상기 홀 막음 장치에서, 디척 홀에는 홀을 막는 디척 블록과 상기 디척 블록 내부에 디척 패드가 배치되고, 상기 디척 블록 몸체 하단에는 탭이 있어 상기 탭에 자석이 배치되어 척 플레이트가 플립되어도 디척 블록이 떨어지지 않도록 자력이 미치게 하며, 디척 홀을 통과하는 디척 핀 상단에 패드를 구비시켜 상기 디척 블록을 밀어올려 디척 패드가 기판을 밀쳐 기판을 디척하게 구성한다.
상기와 같은 홀 막음 장치에 의해, 물질 증착 중 미치는 온도 분포 차이에 의해서 발생하는 얼룩을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 로딩 홀에 대한 홀 막음 장치와 디척 홀에 대한 홀 막음 장치가 척 플레이트에 설치된 것을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 로딩 홀에 대한 홀 막음 장치의 구성을 상세히 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 디척 홀에 대한 홀 막음 장치의 구성을 상세히 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1에는 척 플레이트(100)에 형성된 로딩 홀을 막고 있는 로딩홀 막음 부재와 로딩 핀(600)의 구성을 단면도로 보여주며, 우측에는 디척 홀을 막아주는 디척 홀 막음 부재와 디척 핀이 도시되어 있다. 도 2는 로딩 블록(200)의 상세 단면도이고, 도 3은 디척 블록(250)에 대한 상세 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 먼저 로딩 블록(200)의 구성을 살핀다.
로딩 홀을 채워 막아주는 로딩 블록(200)은 원통형 또는 원통형에 가까운 다각 기둥을 기본 몸체로 하고, 그 내부에는 볼 고정체(300)가 안착 되고, 하단 저면에는 로딩 핀(600)의 상단이 안착 될 수 있는 공간을 구비한다. 원통형 모체 상단에는 외측으로 다소 연장된 외주부, 즉, 플랜지부를 구비하며, 상기 플랜지부는 로딩/디척 동작 순간 이외의 평소에는 바로 아래 위치한 링 자석(500)에 의해 접촉 및 지지 된다. 링 자석(500)의 바로 아래에는 스냅 링(미 도시)이 홀 내에 고정되어 링 자석(500)의 위치를 안정되게 잡아줄 수 있게 함이 바람직하다. 볼 고정체(300)는 상부에 볼(310)이 장착되어 있어 기판이 닿게 되면 마찰력을 줄여 기판이 파손되거나 흠이 가는 것을 막아준다.
로딩 핀(600)은 그 상단부에 자석(700)을 구비하며(도 1 참조), 기판 로딩시 로딩 챔버 저면으로부터 상승하여 로딩 블록(200) 저면의 공간에 안착 되며, 로딩 블록(200)을 밀어올려 볼 고정체(300)의 볼(310)이 기판에 닿게 한다. 이때, 로딩 핀(600) 상단의 자석은 로딩 블록(200) 저면에 자력으로 인해 안정되게 부착되어 동작할 수 있다. 로딩 과정이 끝나면 로딩 핀은 하강하여 원위치 되고, 척 플레이트(100)에 기판을 척킹 부재(미 도시)로 척킹한 후, 플립하여 기판이 척 플레이트 아래로 향하게 된다. 척 플레이트(100)가 거꾸로 뒤집혀 지더라도 링 자석(500)이 위치 고정되어 있으면서 로딩 블록(200)을 자기력으로 붙잡아주므로 척 플레이트(100)로부터 이탈되지 않는다.
다음, 도 3에는 디척 홀을 막아주는 디척 홀 막음 부재가 상세히 도시되어 있다.
디척 홀 벽면에 먼저 하우징(950)을 억지 끼움과 같이 조립하고, 그 안에 디척 블록(250)이 조립되는 것이 바람직하다. 상기 디척 블록(250)에는 디척 패드(350)가 끼워져 있으며, 바이톤과 같은 소재로 되어 있어 기판을 디척킹 할 때에 기판을 손상시키지 않는다. 또한, 디척 블록(250) 몸체 내부에는 자석(550)이 내장되어 척 플레이트의 플립 동작 이후 뒤집힌 상태에서 디척 블록(250)이 떨어지지 않게 자기력으로 붙잡아 준다.
하우징(950)과 디척 블록(250) 간의 조립을 견고하게 하기 위하여 가이드 부시(bush)(450)를 하우징 상부 내측에 더 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 하우징(950) 하단부에는 리세스를 형성하고 여기에 스냅 링(850)을 끼워 척 플레이트 플립 및 그 이후 디척 블록(250)이 스냅 링(850)에 걸려 아래로 떨어지지 않게 한다. 더욱이, 디척 블록(250) 하단부에 내장된 자석(550)은 스냅링(850) 및 디척 블록과 척 플레이트 사이를 자기력으로 강하게 부착되게 하여 척 플레이트 플립 및 그 이후 디척 블록(250)이 아래로 떨어지지 않고 위치안정성을 유지하게 한다.
디척 동작은 디척 핀(650)에 의해 이루어지며, 디척 핀(650)이 언로딩 챔버 저면으로부터 상승하여 디척 블록(250)을 밀어올려 기판에 디척 패드(350)가 닿고 좀 더 상승력을 가해 기판을 디척시키고, 이후 로딩 핀이 상승하여 기판이 공중에서 로딩 핀에 의해 지지 된 상태가 되고, 로봇 암이 기판을 인수하여 이송하게 된다.
상기와 같이하여, 척 플레이트에 형성된 로딩홀과 디척홀에 대해 홀 막음을 할 수 있고, 이로 인해 얼룩발생이나 파티클 오염을 막을 막을 수 있다.
이와 같은 홀 막음 장치는 각종 척 플레이트, 예를 들면, 점착제 척, 자석 척, 진공 척, 정전 척, 기계적인 척, 필름 척 등의 모든 척 플레이트에 적용될 수 있다. 로봇 암에 의해 운반되어 온 기판을 척 플레이트에 로딩하기 위해서는 로딩 핀이 상승하여야 하기 때문에 로딩 홀이 반드시 형성되기 때문이다. 이러한 로딩 홀의 존재는 상술한 바와 같이 열전달 면에서 척 플레이트의 다른 부분과 차이가 있어 기판 전면의 온도 분포의 차이를 가져오기 때문에 본 발명의 홀 막음 장치를 적용하여 열전달의 차이를 예방한다. 홀 막음 장치의 소재를 척 플레이트와 같은 것으로 하고, 특히, 홀 막음 장치 중 기판이 닿는 부분은 척 플레이트와 기판이 닿는 면과 동일 소재로 구성하여 열 전달의 차이를 거의 완벽히 방지할 수 있다.
도 3 내지 도 5에는 본 발명의 홀 막음 장치와 로딩 핀 및 디척 핀의 동작을 이해하기 쉽게 입체 사시도 및 동작단면도를 수록하였다.
한편, 홀 막음 장치 사용시 홀 음 장치와 척 플레이트(100) 사이의 마찰에 의해 발생 되는 파티클을 방지하기 위해서 홀 막음 장치 부재 표면과 척 플레이트(100)의 접촉 면에 저마찰 코팅을 하는 것이 바람직하다.
즉, 로딩 블록(200)이 척 플레이트(100)의 로딩 홀에 안착될 때 서로 접하는 면인 로딩 블록(200) 겉면과 로딩 홀에 끼워질 때 접하게 되는 로딩 홀 내면을 저마찰 코팅하고, 디척 블록(250)의 겉면과 디척 홀에 끼워지는 하우징(950)과 상기 하우징(950) 및 가이드 부쉬(450) 내면에도 저마찰 코팅을 한다.
적용 가능한 코팅은 DLC, 테플론 박막코팅과 같이 저마찰 계수를 갖는 것으로 알려진 코팅을 실시할 수 있다.
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.
100: 척 플레이트
200: 로딩 블록
300: 볼 고정체
310: 볼
400, 850: 스냅 링
450: 부시
500: 링 자석
600: 로딩 핀
210: 플랜지부
250: 디척 블록
350: 디척 패드
550: 자석
650: 디척 핀
950: 하우징

Claims (8)

  1. 척 플레이트에 형성된, 로딩 핀이 통과하는 기판 로딩 홀을 증착 공정 동안 막아놓을 수 있는 것을 특징으로 하는 로딩 블록.
  2. 척 플레이트에 형성된, 디척 핀이 통과하는 디척 홀을 증착 공정 동안 막아놓을 수 있는 것을 특징으로 하는 디척 블록.
  3. 척 플레이트에 형성된 로딩 핀이 통과하는 기판 로딩 홀과 디척킹 핀이 통과하는 디척 홀을 증착 공정 동안 막아놓을 수 있는 로딩 홀을 막는 로딩 블록과 디척 홀을 막는 디척 블록을 구비한 것을 특징으로 하는 척 플레이트용 홀 막음 장치.
  4. 척 플레이트에 형성된 로딩 핀이 통과하는 기판 로딩 홀을 증착 공정 동안 막아놓을 수 있는 로딩 홀 막음 장치는,
    로딩 홀 안에 넣어져 로딩 홀을 막는 로딩 블록;
    상기 로딩 블록 안에 끼워지며, 상단에 볼을 구비한 볼 고정체;및
    상기 로딩 홀 내벽에 고정되는 링 자석;을 포함하고,
    상기 링 자석은 로딩 블록의 위치를 자기력으로 붙잡아 척 플레이트가 플립되어도 아래로 떨어지지 않게 하는 것을 특징으로 하는 홀 막음 장치.
  5. 척 플레이트에 형성된 디척 핀이 통과하는 기판 디척 홀을 증착 공정 동안 막아놓을 수 있는 디척 홀 막음 장치는,
    상기 디척 홀 내벽에 조립되는 하우징;
    상기 하우징 안에 조립되어 디척 홀을 막는 디척 블록;
    상기 디척 블록 안에 끼워지는 패드;및
    상기 하우징 하단에 형성된 리세스에 끼워져 척 플레이트 플립 시 디척 블록이 걸리게 하는 스냅 링;을 포함하고,
    상기 디척 블록 몸체 안에 내장되는 자석;을 포함하여,
    상기 자석은 디척 블록의 위치를 자기력으로 붙잡아 척 플레이트가 플립되어도 아래로 떨어지지 않게 하는 것을 특징으로 하는 홀 막음 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하우징과 디척 블록 사이에 조립되는 부시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 막음 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 척 플레이트에 구비되는 척킹 부재는 점착제 척, 진공 척, 정전 척, 자석 척, 미세전극 척, 필름 척 또는 축전기 척을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 막음 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 로딩 블록의 겉면, 상기 디척 블록의 겉면과 상기 척 플레이트에 형성된 로딩 홀과 디척 홀 또는 디척 홀에 끼워진 하우징과 부쉬 내면에 저마찰 코팅을 실시하여 로딩 블록과 디척 블록의 움직임으로 인한 파티클 발생을 억제하는 것을 특징으로 하는 홀 막음 장치.




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