KR20150096134A - 기판처리장치의 기판캐리어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자중이 현저하게 감소된 기판처리장치의 기판캐리어를 제공하는 것을 목적으로 하며, 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 캐리어본체(10), 상기 캐리어본체(10)에 설치되어 정전기력에 의하여 기판(S)을 흡착하는 정전척(20), 상기 캐리어본체(10)에 설치되어 상기 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 전원공급부(30)를 포함하는 기판처리장치의 기판캐리어가 제공됨으로써 자중이 현저하게 감소될 수 있다.

Description

기판처리장치의 기판캐리어 {Substrate carrier}
본 발명은, 기판처리장치에 설치되어 기판을 반송하는 기판캐리어에 관한 것이다.
정전척은 일반적으로 반도체 기판이나 LCD, OLED 기판 등을 흡착시키기 위하여 금속 기반(metal base)의 상면에 적층해서 형성된다. 그리고 정전척은 흡착전극에 소정의 전압을 인가함으로써 정전척의 표면에 전하나 전계가 형성되어 이들 기판을 전기적인 힘으로 흡착한다.
도 1은 종래의 정전척을 보여주는 단면도이다.
도 1에 도시된 종래의 정전척은 공개특허공보 10-2011-0065484에 기재된 정전척로서, 금속 기반(1) 및 금속 기반(1)의 상면측에 형성된 하부 절연층(3), 흡착전극(4) 및 상부 절연층(5)을 구비한다.
금속 기반(1)은 알루미늄, 구리, 스테인리스 등의 재질을 가진다.
하부 절연층(3) 및 상부 절연층(5)은 폴리이미드 등의 절연성 필름, 세라믹스 판 등 소정의 형상이나 막두께를 가진 것을 사용할 수 있다. 또한 하부 절연층(3) 및 상부 절연층(5)은 알루미나(Al203) 분말, 질화알루미늄(AlN) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말 등의 세라믹스 분말을 용사해서 형성해도 된다.
흡착전극(4)은 금속박 외에 스퍼터법, 이온 플레이팅법 등에 의해 성막한 금속을 소정의 형상으로 에칭하여 형성해도 되고, 도전성 금속의 용사나 페이스트상의 도전성 금속을 인쇄하거나 하여 형성해도 된다.
이와 같은 종래의 정전척은 알루미늄, SUS 등으로 이루어진 금속 기판(1)을 사용하여 LCD, OLED와 같이 크기가 커지면서 무게가 수백 kg에서 1 ton 이상이 되고 있어 로봇으로 반송이 매우 곤란하며, 정전척의 반송을 위하여 고비용이 발생되고 있다. 또한 정전척가 대면적화되면서 평탄도 관리가 어려워져서 흡착능력이 떨어지고 반송 중 기판이 떨어지면서 수율 저하 등 생산성에 큰 문제가 발생되고 있다.
한편 OLED 기판을 처리하는 기판처리장치는 기판을 반송하는 기판캐리어가 설치될 수 있으며, 기판캐리어는 금속재질의 본체에 반송될 기판을 흡착고정하기 위하여 앞서 설명한 정전척 및 정전척에 전원을 공급하는 전원공급부가 설치된다.
여기서 종래의 기판캐리어는 상부에 정전척이 설치되고 그 하부에 전원공급부가 설치되어 자중이 증가하여 자중에 따른 휨이 발생되며, 파티클의 발생의 원인으로 작용하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 자중이 현저하게 감소된 기판처리장치의 기판캐리어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 캐리어본체(10), 상기 캐리어본체(10)에 설치되어 정전기력에 의하여 기판(S)을 흡착하는 정전척(20), 상기 캐리어본체(10)에 설치되어 상기 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 전원공급부(30)를 포함하는 기판처리장치의 기판캐리어가 제공된다.
상기 캐리어본체(10)는 상하로 관통된 개구부(11)가 형성되며, 상기 정전척(20)은 상기 개구부(11)에 결합될 수 있다.
상기 캐리어본체(10) 및 상기 정전척(20)은 직사각형의 형상을 가지며, 상기 전원공급부(30)는 상기 정전척(20)을 중심으로 양측에 설치될 수 있다.
상기 캐리어본체(10)는 상기 전원공급부(30)가 설치된 부분에서 하측으로 더 돌출되며 내부에 수용공간(13)이 형성되어 상기 전원공급부(30)가 상기 수용공간(13)에 설치될 수 있다.
상기 전원공급부(30)는 전기가 충전되어 상기 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 배터리부(31)를 포함할 수 있다.
상기 전원공급부(30)는 외부에 설치된 자기장유도장치에 의하여 유도되어 전기를 발생시켜 상기 배터리부(31)에 전기를 충전시키는 유도전기발생부(32)를 포함할 수 있다.
상기 캐리어본체(10)는 기판처리장치에 설치된 제1가이드부에 가이드되어 이동가능하게 제2가이드부(40)가 설치되며, 상기 제2가이드부(40)는 상기 배터리부(31)가 충전될 수 있도록 상기 배터리부(31)에 외부전원을 연결하는 전원연결부의 일부를 구성할 수 있다.
상기 제2가이드부(40)는 상기 캐리어본체(10)의 측면으로부터 돌출되어 설치된 복수의 롤러부재(41)들을 포함할 수 있다.
상기 탄소강화플라스틱은 함침수지가 폴리이미드인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치의 기판캐리어는 탄소강화플라스틱섬유로 이루어진 캐리어본체에 정전척 및 정전척에 전원을 공급하는 전원공급부를 설치함으로써 적절한 구조적 강도를 가지면서 자중을 현저하게 감소시킬 수 있으며 제조비용을 현저히 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 탄소강화플라스틱섬유로 이루어진 캐리어본체에 개구부를 형성하고 개구부에 정전척을 설치하며 정전척을 중심으로 양측 또는 가장자리에 전원공급부를 설치함으로써 기판캐리어의 상하두께를 감소시켜 자중을 현저하게 감소시킬 수 있다.
또한 본 발명은 탄소강화플라스틱섬유로 이루어진 캐리어본체에 개구부를 형성하고 개구부에 정전척을 설치하며 정전척을 중심으로 양측 또는 가장자리에 전원공급부를 설치함으로써 중앙부분에서 자중에 의한 처짐을 현저하게 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 정전척의 단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판캐리어의 단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판캐리어의 평면도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판캐리어의 단면도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판캐리어의 평면도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판캐리어의 저면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예(들)에 대하여 설명한다. 도 1은 종래의 정전척의 단면도, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판캐리어의 단면도, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판캐리어의 평면도, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판캐리어의 단면도, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판캐리어의 평면도, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판캐리어의 저면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 기판캐리어는 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 캐리어본체(10), 캐리어본체(10)에 설치되어 정전기력에 의하여 기판(S)을 흡착하는 정전척(20), 캐리어본체(10)에 설치되어 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 전원공급부(30)를 포함한다.
캐리어본체(10)는 기판캐리어의 프레임을 이루는 구성으로 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진다. 여기서 탄소섬유강화플라스틱은 탄소섬유 및 함침수지로 이루어지는데 기판캐리어가가 고온 환경 하에 노출되므로 함침수지는 고온에 강한 폴리이미드(polyimide)인 것이 바람직하다.
또한 캐리어본체(10)는 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 복수의 부재들에 의하여 제조될 수 있다.
그리고 탄소섬유강화플라스틱은 탄소섬유로 이루어진 시트들이 상하로 적층되어 양생 및 기계적 가공과정을 거쳐 캐리어본체(10)를 위한 부재로 제조될 수 있다.
특히 캐리어본체(10)는 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 복수의 부재들을 제조후 상하로 적층하여 미리 설계된 캐리어본체(10)의 설계 조건에 따라서 제조될 수 있다.
또한 캐리어본체(10)는 상면 등 정밀한 면이 형성될 필요가 있는 경우, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 하나 이상의 부재의 표면, 특히 상면에 금속플레이트(13)를 추가로 결합시킬 수 있다.
금속플레이트(13)는 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 하나 이상의 부재에 체결부재에 의하여 결합되거나, 라미네이팅과 같이 접착물질에 의하여 접착되는 등 다양한 방법에 의하여 결합될 수 있다.
또한 금속플레이트(13)는 티타늄, 티타늄합금, 알루미늄, 알루미늄합금 및 SUS 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
캐리어본체(10)는 반송하는 기판(S)에 따라서 다양한 형상 및 구조를 가질 수 있다.
캐리어본체(10)는 상하로 관통된 개구부(11)가 형성되며, 정전척(20)은 개구부(11)에 결합됨이 바람직하다.
이때 개구부(11) 및 정전척(20)은 안정적인 결합을 위하여 각각 단턱(12, 22)이 형성될 수 있다.
그리고 캐리어본체(10) 및 정전척(20)은 직사각형의 형상을 가지며, 전원공급부(30)는 정전척(20)을 중심으로 양측에 설치됨이 더욱 바람직하다.
상기와 같이 정전척(20)을 캐리어본체(10)에 형성된 개구부(11)에 설치하고 전원공급부(30)는 정전척(20)을 중심으로 양측 또는 가장자리에 설치하게 되면 중앙부분에서의 자중이 감소하여 중앙부분에서의 기판캐리어의 자중에 의한 휨을 방지할 수 있게 된다.
또한 상기와 같은 구성에 의하여 정전척(20) 및 전원공급부(30)가 상하로 중첩되지 않아 기판캐리어의 상하 두께를 감소시켜 자중을 감소시킬 수 있다.
캐리어본체(10)는 전원공급부(30)가 설치된 부분에서 하측으로 더 돌출되며 내부에 수용공간(13)이 형성되어 전원공급부(30)가 수용공간(13)에 설치될 수 있다.
정전척(20)은 전원공급부(30)와 전기적으로 연결되어 전원공급부(30)의 DC전원공급에 의하여 정전기력을 발생시켜 정전기력에 의하여 기판(10)을 기판캐리어에 흡착고정한다.
정전척(20)은 전원공급부(30)의 DC전원공급에 의하여 정전기력을 발생시키는 구성으로 전체적인 형을 유지하는 모재와, 모재 상에 형성된 하부 절연층, 하부 절연층의 상측에 형성된 흡착전극, 및 흡착전극의 상측에 형성된 상부 절연층으로 이루어질 수 있다.
전원공급부(30)는 캐리어본체(10)에 설치되어 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 구성이다.
전원공급부(30)는 전기가 충전되어 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 배터리부(31)를 포함한다.
배터리부(31)는 전기가 충전되어 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 구성이다. 여기서 배터리부(31)는 정전척(20)에 전원을 공급할 수 있도록 전원연결선(미도시) 등으로 전기적으로 연결되며 정전척(20)의 선택적 작동을 위하여 스위치(미도시)가 설치된다.
전원공급부(30)는 배터리부(31)에 대한 충전방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서 캐리어본체(10)는 기판처리장치에 설치된 제1가이드부(미도시)에 가이드되어 이동가능하게 제2가이드부(40)가 설치될 수 있으며, 이때 제2가이드부(40)는 배터리부(31)가 충전될 수 있도록 배터리부(31)에 외부전원을 연결하는 전원연결부의 일부로 사용될 수 있다.
제2가이드부(40)는 기판처리장치에 설치된 제1가이드부(미도시)에 가이드되어 이동되는 구성으로서 캐리어본체(10)의 측면으로부터 돌출되어 설치된 복수의 롤러부재(41)들을 포함할 수 있다.
또한 이때 제2가이드부(40)는 기판처리장치에 설치된 제1자기발생장치로 구성된 제1가이드부의 자기력에 의하여 가이드될 수 있도록 복수의 자석부재(42)들을 포함할 수 있다.
한편 제2가이드부(40)는 캐리어본체(10)의 일측에 설치되고 그에 대향되는 타측에는 롤러접촉 등에 의하여 캐리어본체(10)의 이동을 위한 종동롤러부재(44)가 설치되는 등 다양한 구성이 가능하다.
배터리부(31)에 대한 전기충전에 있어서 기판처리장치 내부에 미리 설정된 위치에서 배터리부(31)의 전기충전이 이루어질 수 있다.
또한 배터리부(31)는 도전체들의 전기적 접속에 의한 전기충전 이외에 무선으로 충전될 수 있다.
일예로서 전원공급부(30)는 외부에 설치된 자기장유도장치에 의하여 유도되어 전기를 발생시켜 배터리부(31)에 전기를 충전시키는 유도전기발생부(32)를 포함할 수 있다.
S... 기판
10... 캐리어본체 20... 정전척
30... 전원공급부

Claims (9)

  1. 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어진 캐리어본체(10),
    상기 캐리어본체(10)에 설치되어 정전기력에 의하여 기판(S)을 흡착하는 정전척(20),
    상기 캐리어본체(10)에 설치되어 상기 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 전원공급부(30)를 포함하는 기판처리장치의 기판캐리어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어본체(10)는 상하로 관통된 개구부(11)가 형성되며, 상기 정전척(20)은 상기 개구부(11)에 결합된 기판처리장치의 기판캐리어.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어본체(10) 및 상기 정전척(20)은 직사각형의 형상을 가지며, 상기 전원공급부(30)는 상기 정전척(20)을 중심으로 양측에 설치된 기판처리장치의 기판캐리어.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어본체(10)는 상기 전원공급부(30)가 설치된 부분에서 하측으로 더 돌출되며 내부에 수용공간(13)이 형성되어 상기 전원공급부(30)가 상기 수용공간(13)에 설치된 기판처리장치의 기판캐리어.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원공급부(30)는 전기가 충전되어 상기 정전척(20)에 DC전원을 공급하는 배터리부(31)를 포함하는 기판처리장치의 기판캐리어.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원공급부(30)는 외부에 설치된 자기장유도장치에 의하여 유도되어 전기를 발생시켜 상기 배터리부(31)에 전기를 충전시키는 유도전기발생부(32)를 포함하는 기판처리장치의 기판캐리어.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 캐리어본체(10)는 기판처리장치에 설치된 제1가이드부에 가이드되어 이동가능하게 제2가이드부(40)가 설치되며, 상기 제2가이드부(40)는 상기 배터리부(31)가 충전될 수 있도록 상기 배터리부(31)에 외부전원을 연결하는 전원연결부의 일부인 기판처리장치의 기판캐리어.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2가이드부(40)는 상기 캐리어본체(10)의 측면으로부터 돌출되어 설치된 복수의 롤러부재(41)들을 포함하는 기판처리장치의 기판캐리어.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소강화플라스틱은 함침수지가 폴리이미드인 정전척 장치.
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KR101715009B1 (ko) * 2016-08-23 2017-03-10 (주)브이앤아이솔루션 기판처리장치의 캐리어
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