KR20180045666A - 기판 제조 장치 - Google Patents

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KR20180045666A
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adsorption
unit
adsorption pad
seating member
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김경환
강태우
박병률
전형준
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명은 기판 지그 장치; 및 기판을 비 접촉한 상태로 홀딩하여, 상기 기판 지그 장치를 향해 이송시키는 이송 유닛을 포함하고, 상기 기판 지그 장치는: 개구부를 가지고, 기판의 가장자리가 안착되는 안착 부재; 상기 개구부의 중간 영역과 중첩되고, 상기 개구부를 관통하는 방향인 제1 방향을 따라 이동하는 제1 흡착부; 및 상기 개구부의 가장자리 영역과 중첩되고, 상기 개구부를 향해 이동하는 복수의 제2 흡착부들을 포함한다.

Description

기판 제조 장치{APPARATUS FOR PRODUCTING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 빠른 처리 속도를 위하여 반도체 패키지를 사용하고 있다. 최근 들어, 정보 처리 기기들은 소비자의 요구에 의해 소형화되고 있다. 이에 따라, 반도체 패키지에 포함된 패키지 기판이 점차 얇게 제조되는 추세이다. 하지만, 패키지 기판이 얇게 제조됨으로써, 반도체 패키지 제조 공정 중에 패키지 기판은 쉽게 휨 변형(Warpage)이 발생할 수 있다. 이러한, 패키지 기판의 휨 변형은 반도체 패키지의 불량을 야기할 수 있다. 이에 따라, 최근에 패키지 기판의 휨 변형을 방지하기 위한 연구가 진행 중인 추세이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 공정들을 수행하기 전에, 기판을 평탄화시키는 기판 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 기판의 이 송시 발생하는 접촉 부위의 파손을 방지하기 위한 기판 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 기판 제조 장치는, 기판 지그 장치; 및 기판을 비 접촉한 상태로 홀딩하여, 상기 기판 지그 장치를 향해 이송시키는 이송 유닛을 포함하고, 상기 기판 지그 장치는: 개구부를 가지고, 기판의 가장자리가 안착되는 안착 부재; 상기 개구부의 중간 영역과 중첩되고, 상기 개구부를 관통하는 방향인 제1 방향을 따라 이동하는 제1 흡착부; 및 상기 개구부의 가장자리 영역과 중첩되고, 상기 개구부를 향해 이동하는 복수의 제2 흡착부들을 포함한다.
본 발명에 따른 기판 제조 장치는, 기판 지그 장치; 및 기판을 비 접촉한 상태로 홀딩하는 적어도 하나의 플로팅 척과, 상기 플로팅 척을 상기 기판 지그 장치로 이송시키는 이송 구동부를 포함하는 이송 유닛을 포함하고, 상기 기판 지그 장치는: 개구부를 갖는 링 형상의 안착 부재; 및 상기 개구부와 중첩되고, 상기 개구부를 향해 이동하는 복수의 흡착부들을 갖는 흡착 유닛을 포함하고, 상기 흡착부들은: 상기 개구부를 관통하여는 방향인 제1 방향을 따라 이동하여, 상기 이송 유닛에 의해 이송된 기판의 중간 영역을 홀딩하는 제1 흡착부; 상기 개구부를 향해 이동하여, 상기 이송 유닛에 의해 이송된 기판의 가장자리 영역을 홀딩하는 복수의 제2 흡착부들을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기판의 휘어진 영역을 평탄하게 제공하여, 지지 유닛 상에 안착시킬 수 있다. 이에 따라, 기판이 지지 유닛 상에 잘못 안착되는 것을 방지할 수 있다.
기판을 비접촉한 상태에서 홀딩하여 지지 유닛으로 이송할 수 있다. 이에 따라, 기판과의 접촉에 따른 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 제조 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 제조 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 기판 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4a는 도 3의 A부분을 확대한 확대도이다.
도 4b는 도 3의 플로팅 척의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 기판 제조 장치의 변형 예들을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 7a 내지 도 7g는 도 1의 기판 제조 장치의 구동 과정을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 5의 기판 제조 장치의 구동 과정을 설명하기 위한 개략도들이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 개념 및 이에 따른 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 제조 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 2는 도 1의 기판 제조 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 제조 장치(1)는 복수의 기판들이 수납된 캐리어부(10), 기판(S)을 이송하는 이송 유닛(200), 기판(S)을 평탄화하는 기판 지그 장치(40) 및 컨트롤러(500)를 포함할 수 있다. 또한, 기판 제조 장치(1)는 기판(S)에 증착, 식각 등의 공정 등이 수행되는 반응 챔버(미도시) 및 이송 레일부(30)를 더 포함할 수 있다. 실시예에서, 기판은 반도체 패키지에 포함된 패키지 기판일 수 있다. 예를 들면, 기판은 팬아웃웨이퍼레벨패키지(Fan Out Wafer Level Package)의 패키지 기판일 수 있다. 이와 달리, 다른 실시예에서, 기판은 LCD, OLED 등의 디스플레이 패널용 기판일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시 예에서, 기판(S)은 평면적 관점에서 직사각형으로 제공될 수 있다.
캐리어부(10)는 상부가 개구되고, 내부에 기판들(S)이 수납되는 공간을 가질 수 있다. 예를 들면, 캐리어부(10)는 사각 통형으로 제공될 수 있다. 캐리어부(10)는 기판 지그 장치(40)와 제1 방향(X, 이하, X 방향)으로 이격될 수 있다.
이송 레일부(30)은 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y, 이하, Y 방향)으로 서로 이격된 제1 및 제2 레일들(31, 32)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 레일들(31, 32) 사이에 캐리어부(10) 및/또는 기판 지그 장치(40)가 위치될 수 있다. 제1 및 제2 레일들(31, 32)은 X 방향(X)을 따라 길쭉하게 연장될 수 있다.
이송 유닛(200)은 캐리어부(10)에 수납된 기판(S)과 비 접촉한 상태에서, 기판 지그 장치(40)로 이송할 수 있다. 이송 유닛(200)은 적어도 하나의 플로팅 척(210) 및 이송 구동부(220)를 포함할 수 있다.
플로팅 척(210)은 기판(S)을 홀딩할 수 있다. 예를 들면, 플로팅 척(210)은 기판(S)의 중심 영역을 홀딩할 수 있다. 플로팅 척(210)에 대한 자세한 사항은 도 4a 및 도 4b에서 후술한다.
이송 구동부(220)는 플로팅 척(210)을 X 방향(X) 및/또는 제3 방향(Z, 이하 Z 방향)으로 이동시킬 수 있다. 이송 구동부(220)는 제1 이송 구동부(221)와 제2 이송 구동부(222, 도 3 참조)를 포함할 수 있다. 제1 이송 구동부(221)는 이송 레일부(30)를 따라 이동할 수 있다. 예를 들면, 제1 이송 구동부(221)는 제1 및 제2 레일들(31, 32)을 연결하는 제1 연결 바(Bar), 및 제1 연결 바를 제1 및 제2 레일들(31, 32)을 따라 이송시키는 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 연결 바는 Y 방향과 평행할 수 있다. 제2 이송 구동부(222, 도 3 참조)는 플로팅 척(210)과 제1 이송 구동부(221)를 연결할 수 있다. 제2 이송 구동부에 대한 자세한 사항은 도 3에서 후술한다.
기판 지그 장치(40)는 기판(S)을 평탄화시킬 수 있다. 예를 들면, 기판 지그 장치(40)는 기판(S)의 휘어진 영역(Warpage portion)을 제거할 수 있다. 기판 지그 장치(40)는 기판(S)을 평탄화한 후, 기판(S)을 반응 챔버(미도시)로 공급할 수 있다. 기판 지그 장치(40)는 기판(S)을 지지하는 지지 유닛(410), 기판(S)을 흡착하는 흡착 유닛(420), 및 센서부(430)를 포함할 수 있다.
지지 유닛(410)은 기판(S)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(410)은 기판(S)이 안착되는 안착 부재(411) 및, 기판(S)을 안착 부재(411)에 고정시키는 복수의 클램프들(415)을 포함할 수 있다.
안착 부재(411)는 기판(S)의 가장자리를 지지할 수 있다. 안착 부재(411)는 대략 사각 링 형상으로 제공되나, 이에 한정되지 않는다. 안착 부재(411)는 중간 영역에 그를 관통하는 개구부(413)를 가질 수 있다. 개구부(413)는 기판(S)의 형상과 대응될 수 있고, 기판(S)보다 작게 제공될 수 있다. 예를 들면, 개구부(413)는 대략 사각 형상으로 제공될 수 있다.
복수의 클램프들(415)은 개구부(413)의 가장 자리를 따라 배열될 수 있다. 클램프들(415)에 대한 자세한 사항은 도 3에서 후술한다.
흡착 유닛(420)은 이송 유닛(200)에 의해 이송된 기판(S)을 홀딩하여, 지지 유닛(410) 상에 위치시킬 수 있다. 흡착 유닛(420)은 제1 흡착부(421)와 복수의 제2 흡착부들(425)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 흡착부들(421, 425)은 지지 유닛(410)의 개구부(413)와 Z 방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 예를 들면, 제1 흡착부(421)는 개구부(413)의 중간 영역과 Z 방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 제2 흡착부(425)는 개구부(413)의 가장 자리 영역과 Z 방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 여기서, 개구부(413)의 가장자리 영역은 개구부(413)의 가장자리로부터 중심을 향해 소정의 거리까지의 영역을 의미할 수 있다. 여기서, Z 방향은 상하 방향일 수 있다.
제1 흡착부(421)는 제2 흡착부들(425)과 이격될 수 있다. 제2 흡착부들(425)은 개구부(413)의 가장자리를 따라 배열될 수 있다. 제2 흡착부들(425)는 제1 흡착부(421)를 둘러싸도록 위치될 수 있다. 제2 흡착부들(425)는 서로 이격될 수 있다. 제1 및 제2 흡착부들(421, 425)에 대한 자세한 사항은 도 3에서 후술한다.
센서부(430)는 제1 및 제2 흡착부들(421, 425)의 레벨 위치를 측정하는 제1 센서 유닛(431), 및 기판(S)의 평탄도(Surface Flatness)를 측정하는 제2 센서 유닛(435)을 포함할 수 있다. 여기서, 레벨 위치는 Z의 위치를 의미할 수 있다. 그리고, 평탄도(Surface Flatness)는 기판(S)의 평평한 정도를 의미할 수 있다.
제1 센서 유닛(431)은 광 조사부(431a)와 수광부(431b)를 포함할 수 있다. 광 조사부(431a)와 수광부(431b)는 Y 방향(Y)으로 서로 이격될 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 도 3에서 후술한다.
제2 센서 유닛(435)은 레벨 센서(435a), 및 레벨 센서(435a)를 이송하는 센서 이송부(435b)를 포함할 수 있다.
센서 이송부(435b)는 레벨 센서(435a)를 X 방향(X)으로 이송시킬 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 센서 이송부(435b)는 레벨 센서(435a)를 X 방향(X) 및/또는 Y 방향(Y)으로 이송시킬 수 있다. 이에 따라, 레벨 센서(435a)는 지지 유닛(410) 상에서 이동할 수 있다.
센서 이송부(435b)는 제1 및 제2 이송 레일들(31, 32)을 연결하는 제2 연결 바(435b), 및 제2 연결 바(435b)를 X 방향(X)으로 이송시키는 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다.
레벨 센서(435a)는 기판(S)의 평탄도를 측정할 수 있다. 레벨 센서(435a)는 측정된 기판(S)의 평탄화 정보를 컨트롤러(500)로 전송할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항을 도 3에서 후술한다.
컨트롤러(500)는 기판 지그 장치(40)와 이송 유닛(200)을 제어할 수 있다. 컨트롤러(500)는 센서부(430)로부터 측정 정보(I)를 전송 받을 수 있다. 상기 측정 정보(I)는 기판의 평탄화 정보 및/또는 제1 및 제2 흡착부들(421, 425)의 레벨 정보를 포함할 수 있다. 컨트롤러(500)는 상기 측정 정보(I)를 이용하여, 기판 지그 장치(40)를 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술한다.
도 3은 도 1의 기판 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 4a는 도 3의 A부분을 확대한 확대도이다. 도 4b는 도 3의 플로팅 척의 단면도이다.
도 1 내지 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 이송 유닛(200)은 플로팅 척(210) 및, 이송 구동부(220)를 포함할 수 있다.
플로팅 척(210)은 기판(S)의 제1 면(S1)을 향해 압축 공기를 제공하여, 기판(S)의 제1 면(S1)과 플로팅 척(210) 사이에 부압을 형성할 수 있다. 이에 따라, 플로팅 척(210)은 기판(S)의 제1 면(S1)을 비 접촉된 상태에서, 홀딩할 수 있다. 본 실시예에서, 기판(S)의 제1 면(S1)은 기판(S)의 상면일 수 있다. 또한, 기판(S)의 제1 면(S1)과 대향된 제2 면(S2)은 기판(S)의 하면일 수 있다.
플로팅 척(210)은 본체(210), 본체(210)의 하부에 결합되는 에어 가이드(412), 및 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부(미도시)를 포함할 수 있다.
본체(211)는 중앙 영역에 압축 공기가 공급되는 공급 홀(211a)을 가질 수 있다. 또한, 본체(211)의 하면은 공급 홀(211a)의 하단으로부터 외측을 향해 하향 경사진 확산면(211b)을 포함할 수 있다.
에어 가이드(212)는 중앙 영역에 공급 홀(211a)과 연결되는 제1 유동 홀(212a), 및 제1 유동 홀(212a)로부터 외측을 향해 연장하는 복수의 제2 유동 홀들(212b)을 가질 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 유동 홀들(212b)은 제1 유동 홀(212a)을 기준으로 방사 방향으로 연장될 수 있다.
공급 홀(211a)로 공급된 압축 공기는 제1 유동 홀(212a), 제2 유동 홀들(212b), 및 확산 면(211b)을 경유하여, 본체(211)의 하면의 외측으로 배출될 수 있다(도 4a의 F1 참조). 압축 공기가 본체(211)의 외측으로 배출될 때, 플로팅 척(210)과 기판(S)의 제1 면(S1) 사이의 공기의 일부가 베르누이의 효과에 의해 확산 면(211b) 근처에서 합류하여 함께 배출될 수 있다(도 4a의 F2 참조). 이에 따라, 플로팅 척(210)과 기판(S)의 제1 면(S1) 사이에 부압이 제공되어, 기판(S)의 제1 면(S1)에 플로팅 척(210)을 향한 흡입력이 작용될 수 있다(도 4a의 F3 참조). 이때, 기판(S)의 제1 면(S1)은 플로팅 척(210)의 하부와 갭(G)을 유지할 수 있다. 즉, 플로팅 척(210)은 기판(S)의 제1 면(S1)을 비 접촉한 상태에서 홀딩할 수 있다.
이송 구동부(200)는 제1 및 제2 이송 구동부들(221, 222)을 포함할 수 있다. 제2 이송 구동부(222)는 플로팅 척(210)을 Z 방향(Z)으로 승강시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 이송 구동부(222)는 유압 또는 공압 실린더일 수 있다.
흡착 유닛(420)은 이송 유닛(200)에 의해 이송된 기판(S)을 홀딩하여, 지지 유닛(410) 상에 위치시킬 수 있다. 제1 흡착부(421)는 기판(S)의 중심 영역을 홀딩할 수 있다. 제2 흡착부들(425)은 기판(S)의 휘어진 영역을 홀딩할 수 있다. 예를 들면, 제1 흡착부(421)가 기판(S)의 중심 영역을 홀딩할 때, 중력에 의해 기판(S)의 가장 자리 영역이 아래로 휘어질 수 있다. 이에 따라, 제2 흡착부들(425)은 기판(S)의 가장 자리 영역을 홀딩할 수 있다. 제1 및 제2 흡착부들(421, 425)은 기판(S)을 홀딩한 후에, 기판(S)을 지지 유닛(410)의 안착 부재(411) 상에 위치시킬 수 있다.
제1 흡착부(421)는 제1 흡착 패드부(421a)와 제1 패드 구동부(421b, 421c)를 포함할 수 있다. 제2 흡착 부들(425)의 각각은 제2 흡착 패드부(425a)와 제2 패드 구동부(425b, 425c)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)의 제1 면(S1) 및 제2 면 중 적어도 어느 하나를 홀딩할 수 있다. 실시 예에 따르면, 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)의 제2 면(S2)을 홀딩할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 전술한 플로팅 척(210)과 동일한 방법으로 기판(S)의 제2 면(S2)을 홀딩할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시예에서, 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)으로 부압을 제공할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)과 접촉하여 홀딩할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 흡착 패드부(421a)는 기판(S)을 홀딩할 때, 플로팅 척(210)과 대향되게 배치될 수 있다.
제1 패드 구동부(421b, 421c)은 제1 흡착 패드부(421a)을 이동시킬 수 있다. 제1 패드 구동부(421b, 421c)는 제1 흡착 패드부(421a)을 승강시키는 제1 승강부(421b)를 포함할 수 있다.
제2 패드 구동부(425b, 425c)은 제2 흡착 패드부(421a)을 이동시킬 수 있다. 제2 패드 구동부(425b, 425c)는 제2 흡착 패드부(425a)를 승강시키는 제2 승강부(425b)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)의 각각은은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)을 Z 방향으로 승강시킬 수 있다.
제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)의 각각은 유압 또는 공압 실린더일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)는 외측면에 리니어 스케일(미도시)을 포함할 수 있다. 리니어 스케일은 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)의 승강 방향(예를 들면, Z 방향)을 따라 표시될 수 있다. 리니어 스케일은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)의 Z 방향의 위치 정보(이하, Z축 위치 정보)를 포함할 수 있다.
제1 패드 구동부(421b, 421c)는 제1 흡착 패드부(421a)를 X 방향 및 Y 방향 중 적어도 어느 하나로 이동시키는 구동 모터(421c)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 패드 구동부(425b, 425c)는 제2 흡착 패드부(425a)를 X 방향 및 Y 방향 중 적어도 어느 하나로 이동시키는 구동 모터(425c)를 포함할 수 있다.
제1 센서 유닛(431)은 지지 유닛(410)의 위 및/또는 아래에 위치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 센서 유닛(431)은 광 조사부(431a)와 수광부(431b)를 포함할 수 있다. 광 조사부(431a)는 레이저 광(L1)을 조사할 수 있다. 레이저 광(L1)은 제1 및 제2 흡착부들(421, 425)을 경유하여 수광부(431b)에 입사될 수 있다. 이에 따라, 제1 센서 유닛(431)은 제1 및 제2 흡착부들(421, 425)의 Z 위치 정보를 획득할 수 있다. 상세하게, 제1 센서 유닛(431)은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)의 Z 위치 정보를 획득할 수 있다. 제1 센서 유닛(431)은 획득된 Z 위치 정보를 컨트롤러(500)로 전송할 수 있다.
레벨 센서(453a)는 지지 유닛(410) 상에 이격될 수 있다. 레벨 센서(435a)는 전술한 센서 이송부(435b)를 통해 지지 유닛(410) 상에서 이동할 수 있다. 레벨 센서(435a)는 레이저 센서, 초음파 센서 등일 수 있다. 예를 들면, 레벨 센서(435a)는 기판(S)의 제1 면(S1)을 향해 레이저 광을 조사할 수 있다. 레벨 센서(435a)는 기판(S)에서 반사된 레이저 광을 수광할 수 있다. 즉, 레벨 센서(435a)는 기판(S)의 평탄도를 측정할 수 있다. 레벨 센서(435a)는 조사된 레이저 광의 수광 시간 정보를 컨트롤러(500)로 전송할 수 있다.
지지 유닛(410)의 클램프들(415)은 안착 부재(411) 상에 배치될 수 있다. 클램프들(415)은 그립부(415a)와 그립부(415a)의 일단에 연결된 힌지 축(415b)을 포함할 수 있다. 그립부(415a)는 힌지 축(415a)을 중심으로 회동할 수 있다. 예를 들면, 그립부(415a)는 기판(S)이 안착 부재(411) 상에 위치될 때, 기판(S)을 향해 회동할 수 있다. 이에 따라, 클램프들(415)은 기판(S)의 가장 자리 영역을 그립(grip)하여, 기판(S)을 지지 유닛(410) 상에 고정시킬 수 있다.
컨트롤러(500)는 제1 센서 유닛(431)에서 전송된 Z축 위치 정보를 이용하여, 제1 및 제2 패드 구동부들(421b, 421c, 425b, 425c)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러(500)는 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)의 Z 방향(Z)의 위치를 제어할 수 있다.
컨트롤러(500)는 제2 센서 유닛(435)에서 전송된 수광 시간 정보를 이용하여, 기판(S)의 평탄화 정도를 산출할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(500)는 수광 시간 정보와 레이저 광의 속력 정보를 이용하여, 레벨 센서(435a)와 기판(S)과의 이격 거리를 산출할 수 있다. 컨트롤러(500)는 산출된 이격 거리와 기 설정된 기준 범위를 비교할 수 있다. 컨트롤러(500)는 산출된 이격 거리가 상기 기준 범위를 벗어난 영역을 기판(S)이 휘어진 영역(warpage portion)으로 판단할 수 있다. 컨트롤러(500)는 상기 휘어진 영역으로 제2 흡착 패드부(425a)가 이동되도록 제2 패드 구동부(425b, 425c)를 제어할 수 있다.
컨트롤러(500)는 클램프들(415)이 기판(S)을 그립하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(500)는 지지 유닛(410) 상에 위치된 기판(S)이 평탄할 때, 그립부(415a)가 기판(S)을 향해 회동하도록 제어할 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1의 기판 제조 장치의 변형 예들을 설명하기 위한 개략도들이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 5를 참조하면, 도 5의 제2 패드 구동부(425b, 425c, 425d)는 도 3의 제2 패드 구동부(425b, 425c)와 달리, 제2 흡착 패드부(425a)를 회동시키는 회동부(425d)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 회동부(425d)는 제2 승강부(425b)의 하단에 연결될 수 있다. 회동부(425d)는 제2 승강부(425b)의 하단을 기준으로 제2 승강부(425b)를 회동시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 흡착 패드부(425a)는 제2 승강부(425b)의 하단을 기준으로 회동할 수 있다.
도 6을 참조하면, 도 6의 제2 흡착부들(425)은 도 3의 제2 흡착부들(425)과 달리, 지지 유닛(410)의 안착 부재(411)의 상측에 위치될 수 있다. 또한, 센서부(430)은 제3 센서 유닛(432)을 더 포함할 수 있다. 제3 센서 유닛(432)는 지지 유닛(410)의 상측에 위치될 수 있다. 제3 센서 유닛(432)은 광 조사부(432a)와 수광부(432b)를 포함할 수 있다. 광 조사부(432a)는 레이저 광(L2)을 조사할 수 있다. 레이저 광(L2)은 지지 유닛(410)의 안착 부재(411a)의 상측에 위치된 제2 흡착부들(425)을 경유하여 수광부(432b)에 입사될 수 있다. 이에 따라, 제3 센서 유닛(432)은 제2 흡착부들(425)의 Z축 위치 정보를 획득할 수 있다. 제3 센서 유닛(432)은 획득된 Z축 위치 정보를 컨트롤러(500)로 전송할 수 있다.
제2 흡착 부들(425)은 지지 유닛(410) 상에 위치된 기판(S)의 가장자리와 중첩되도록 위치될 수 있다. 다시 말하면, 제2 흡착부들(425)는 안착 부재(411)의 안착부(411a)와 중첩되도록 위치될 수 있다. 이에 따라, 기판(S)의 휘어진 영역이 기판(S)의 가장 자리에 위치할 때, 제2 흡착 패드부들(425a)은 제2 패드 구동부(425b, 425c)에 의해 기판(S)의 가장자리로 이동될 수 있다. 그리고, 제2 흡착 패드부들(425a)은 기판(S)의 가장자리에 위치된 휘어진 영역을 흡착할 수 있다. 이에 따라, 기판(S)의 가장자리에 위치된 휘어진 영역이 평탄하게 될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 기판 제조 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 7a 내지 도 7g는 도 1의 기판 제조 장치의 구동 과정을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 7a를 참조하면, 이송 유닛(200)은 캐리어부(10) 상에 위치될 수 있다. 이송 유닛(200)의 플로팅 척(210)은 기판(S)의 제1 면(S1)을 향해 이동할 수 있다. 예를 들면, 플로팅 척(210)은 하측으로 이동할 수 있다.
플로팅 척(210)은 기판(S)의 제1 면(S1)을 향해 압축 공기를 배출할 수 있다. 이에 따라, 플로팅 척(210)과 기판(S)의 제1 면(S1) 사이에 부압이 제공될 수 있다. 플로팅 척(210)과 기판(S)의 제1 면(S1) 사이에 제공된 부압에 의해, 플로팅 척(210)은 캐리어부(10)에 수납된 기판(S)을 비 접촉된 상태로 홀딩할 수 있다. 예를 들면, 플로딩 척은 기판(S)의 제1 면(S1)의 중앙 영역을 홀딩할 수 있다.
기판(S)을 홀딩한 플로팅 척(210)은 상측으로 이동할 수 있다. 이때, 기판(S)의 가장 자리는 중력에 의해 하측으로 휘어질 수 있다. 즉, 기판(S)은 가장자리에 휘어진 영역을 가질 수 있다. 이송 유닛(200)은 홀딩된 기판(S)을 지지 유닛(410)으로 이송할 수 있다. 예를 들면, 이송 유닛(200)은 홀딩된 기판(S)을 X 방향으로 이송할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 이송 유닛(200)은 기판(S)을 지지 유닛(410) 상에 위치시킬 수 있다. 기판(S)은 지지 유닛(410) 상에 이격될 수 있다. 이송 유닛(200)의 플로팅 척(210)은 제1 흡착부(421)의 제1 흡착 패드부(421a)와 마주보게 위치될 수 있다.
도 7c를 참조하면, 제1 패드 구동부(421b, 421c)는 제1 흡착 패드부(421a)를 기판(S)을 향해 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 패드 구동부(421b, 421c)는 제1 흡착 패드부(421a)를 상측으로 이동시킬 수 있다. 제1 흡착 패드부(421a)는 기판(S)의 제2 면을 향해 압축 공기를 배출할 수 있다. 이에 따라, 제1 흡착 패드부(421a)와 기판(S)의 제2 면 사이에 부압이 제공될 수 있다. 제1 흡착 패드부(421a)와 기판(S)의 제2 면 사이에 제공된 부압에 의해, 제1 흡착 패드부(421a)는 기판(S)의 제2 면을 비 접촉된 상태로 홀딩할 수 있다.
플로팅 척(210)은 압축 공기의 배출을 중지할 수 있다. 플로팅 척(210)은 기판(S)의 제1 면(S1)에 대한 홀딩을 해제할 수 있다. 이송 유닛(200)은 캐리어부(10, 도 1 참조)를 향해 이동할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 제1 패드 구동부(421b, 421c)는 제1 흡착 패드부(421a)를 지지 유닛(410)을 향해 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 패드 구동부(421b, 421c)는 제1 흡착 패드부(421a)를 하측으로 이동시킬 수 있다.
제2 패드 구동부(425b, 425c)는 제2 흡착 패드부(425a)를 기판(S)을 향해 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 패드 구동부(425b, 425c)는 제2 흡착 패드부(425a)를 상측으로 이동시킬 수 있다. 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)의 제2 면(S2)을 홀딩할 수 있다. 예를 들면, 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 제1 흡착부(421)에 의해 하측으로 이동하는 기판(S)의 제2 면(S2)을 홀딩할 수 있다. 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)의 휘어진 영역을 홀딩할 수 있다. 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)이 기판(S)의 휘어진 영역을 홀딩할 때, 제1 흡착 패드부(421a)는 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)보다 상측에 위치될 수 있다.
제1 흡착부(421)는 기판(S)의 중심 영역을 홀딩하여 하측으로 이동하고, 제2 흡착부들(425)은 기판(S)의 휘어진 영역을 홀딩하여 상측으로 이동할 수 있다.
제1 센서 유닛(431)은 제1 및 제2 흡착 패드부(425a)의 Z 방향의 위치를 측정할 수 있다. 컨트롤러(500)는 제1 센서 유닛(431)에서 측정한 Z 위치 정보를 이용하여, 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)을 대략 동일한 Z 위치에 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)에 의해 흡착된 기판(S)은 대략 평탄해질 수 있다. 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)을 하강시켜, 안착 부재의 안착부(411b) 상에 위치시킬 수 있다.
도 1 및 도 7e를 참조하면, 제2 센서 유닛(435)은 기판(S)이 인착부(411b) 상에 위치될 때, 기판(S)의 평탄도를 측정할 수 있다. 예를 들면, 레벨 센서(453a)는 기판(S) 상을 이동하여, 기판(S)의 휘어진 영역(WP)을 측정할 수 있다.
도 7f를 참조하면, 제2 패드 구동부(425b, 425c)는 기판(S)의 휘어진 영역(WP)으로 제2 흡착 패드부(425a)를 이동시킬 수 있다. 상기 휘어진 영역(WP)으로 이동된 제2 흡착 패드부(425a)는 휘어진 영역(WP)을 흡착할 수 있다. 이에 따라, 기판(S)의 휘어진 영역(WP)은 대략 평탄해 질 수 있다. 즉, 기판(S)의 평탄도는 향상될 수 있다.
도 7g를 참조하면, 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)의 제2 면(S2)에 대한 홀딩을 해제할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 패드 구동부들(421b, 421c, 425b, 425c)은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)을 지지 유닛(410)의 하측으로 이동시킬 수 있다.
클램프(415)의 그립부(415a)는 힌지 축(415b)을 중심으로 회동하여, 기판(S)의 가장자리를 그립할 수 있다. 이에 따라, 기판(S)은 지지 유닛(410) 상에 고정될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 도 5의 기판 제조 장치의 구동 과정을 설명하기 위한 개략도들이다. 설명의 간결함을 위해, 도 7a, 도 7b, 및 도 7의 구동 과정은 도 5의 기판 제조 장치(1)에도 적용될 수 있다. 이에 따라, 해당 구동 과정들의 설명은 생략하기로 한다.
도 8a를 참조하면, 제1 패드 구동부(421b, 421c)는 제1 흡착 패드부(421a)를 기판(S)을 향해 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 승강부(421b)는 제1 흡착 패드부(421a)를 상측으로 이동시킬 수 있다. 제1 흡착 패드부(421a)와 플로팅 척(210)은 기판(S)을 기준으로 대향되게 위치될 수 있다. 제1 흡착 패드부(421a)는 기판(S)의 제2 면(S2)에 진공압을 제공할 수 있다. 이에 따라, 기판(S)의 제2 면(S)은 제1 흡착 패드부(421a)에 접촉된 상태로 홀딩될 수 있다.
플로팅 척(210)은 기판(S)의 제1 면(S1)에 대한 홀딩을 해제할 수 있다. 이송 유닛(200)은 상측으로 이동한 후, 캐리어부(10, 도 1 참조)를 향해 이동할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 제1 패드 구동부(421b, 421c)는 기판(S)이 홀딩된 제1 흡착 패드부(421a)를 지지 유닛(410)을 향해 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 승강부(421b)는 기판(S)의 제2 면(S2)이 홀딩된 제1 흡착 패드부(421a)를 하측으로 이동시킬 수 있다.
제2 패드 구동부(425b, 425c, 425d)는 제2 흡착 패드부(425a)를 기판(S)의 휘어진 영역을 향해 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 승강부(425b)는 제2 흡착 패드부(425a)를 상측으로 이동시킬 수 있다. 회동부(425d)는 제2 승강부(425b)와 함께 제2 흡착 패드부(425a)를 제1 흡착부(421)로부터 멀어지는 방향으로 회동시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 흡착 패드부(425a)의 상면은 휘어진 영역의 제2 면(S2)과 대략 평행하게 위치될 수 있다. 제2 흡착 패드부(425a)는 휘어진 영역의 제2 면(S2)에 진공압을 제공할 수 있다. 이에 따라, 휘어진 영역의 제2 면(S2)은 제2 흡착 패드부(425a)에 접촉된 상태로 홀딩될 수 있다. 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)이 기판(S)의 휘어진 영역을 홀딩할 때, 제1 흡착 패드부(421a)는 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)보다 상측에 위치될 수 있다.
도 8c를 참조하면, 제1 및 제2 패드 구동부들(421b, 421c, 425b, 425c, 425d)은 기판(S)을 홀딩한 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)을 하강시킬 수 있다.
제2 승강부(425b)가 제2 흡착 패드부(425a)를 하강시킬 때, 회동부(425d)는 제2 흡착 패드부(425a)와 제2 승강부(425b)를 제1 흡착부(421)로 근접하는 방향으로 회동시키고, 구동 모터(425c)는 제2 승강부(425b)와 제2 흡착 패드부(425a)를 Y 방향(Y)을 따라 제1 흡착부(421)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 기판(S)은 대략 평탄해 질 수 있고, 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)는 Z 방향과 대략 평행하게 위치될 수 있다.
제1 센서 유닛(431)은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)의 Z 위치를 측정할 수 있다. 컨트롤러(500)는 제1 센서 유닛(431)에서 측정한 Z 위치 정보를 이용하여, 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)을 제어할 수 있다. 제1 및 제2 승강부들(421b, 425b)은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)을 하강시켜, 안착 부재의 안착부(411b) 상에 위치시킬 수 있다.
제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)은 기판(S)의 제2 면(S2)에 대한 홀딩을 해제할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 패드 구동부들(421b, 421c, 425b, 425c)은 제1 및 제2 흡착 패드부들(421a, 425a)을 지지 유닛(410)의 하측으로 이동시킬 수 있다.
클램프(415)의 그립부(415a)는 힌지 축(415b)을 중심으로 회동하여, 기판(S)의 가장자리를 그립할 수 있다. 이에 따라, 기판(S)은 지지 유닛(410) 상에 고정될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 기판 제조 장치 40: 기판 지그 장치
200: 이송 유닛 410: 지지 유닛
420; 흡입 유닛 430: 센서부
500: 컨트롤러

Claims (20)

  1. 기판 지그 장치; 및
    기판을 비 접촉한 상태로 홀딩하여, 상기 기판 지그 장치를 향해 이송시키는 이송 유닛을 포함하고,
    상기 기판 지그 장치는:
    개구부를 가지고, 기판의 가장자리가 안착되는 안착 부재;
    상기 개구부의 중간 영역과 중첩되고, 상기 개구부를 관통하는 방향인 제1 방향을 따라 이동하는 제1 흡착부; 및
    상기 개구부의 가장자리 영역과 중첩되고, 상기 개구부를 향해 이동하는 복수의 제2 흡착부들을 포함하는 기판 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송 유닛은 상기 안착 부재의 상측에 위치되고,
    상기 제1 흡착부는 상기 안착 부재의 하측에 위치되는 기판 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 흡착부들은, 상기 안착 부재의 상측 또는 하측에 위치되는 기판 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 흡착부는:
    기판을 홀딩하는 제1 흡착 패드부; 및
    일단에 상기 제1 흡착 패드부가 연결되고, 상기 제1 흡착 패드부를 상기 제1 방향으로 승강시키는 제1 승강부를 포함하고,
    상기 제2 흡착부들의 각각은:
    상기 기판을 홀딩하는 제2 흡착 패드부; 및
    일단에 상기 제2 흡착 패드부가 연결되고, 상기 제2 흡착 패드부를 상기 제1 방향으로 승강시키는 제2 승강부를 포함하는 기판 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 흡착부들의 각각은, 상기 제2 승강부의 타단에 연결되고, 상기 제2 흡착 패드부를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 이동시키는 구동 모터부를 더 포함하는 기판 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동 모터부는 상기 제2 흡착 패드부를 상기 제1 및 제2 방향들과 상이한 제3 방향을 따라 이동시키는 기판 제조 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 흡착부들의 각각은, 상기 제2 승강부의 타단에 연결되고, 상기 제2 승강부를 회동시키는 회동부를 더 포함하는 기판 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 흡착부와 상기 제2 흡착부들의 상기 제1 방향의 위치를 측정하는 센서부를 더 포함하는 기판 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지그 장치는, 상기 안착 부재 상에 회동 가능하게 위치되어, 상기 기판의 가장자리를 그립하는 복수의 클램프들을 포함하는 기판 제조 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이송 유닛은:
    기판을 향해 압축 가스를 제공하는 적어도 하나의 플로팅 척을 포함하는 기판 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 흡착부는, 상기 플로팅 척과 마주본 상태에서, 기판을 홀딩하는 기판 제조 장치.
  12. 기판 지그 장치; 및
    기판을 비 접촉한 상태로 홀딩하는 적어도 하나의 플로팅 척과, 상기 플로팅 척을 상기 기판 지그 장치로 이송시키는 이송 구동부를 포함하는 이송 유닛을 포함하고,
    상기 기판 지그 장치는:
    개구부를 갖는 링 형상의 안착 부재; 및
    상기 개구부와 중첩되고, 상기 개구부를 향해 이동하는 복수의 흡착부들을 갖는 흡착 유닛을 포함하고,
    상기 흡착부들은:
    상기 개구부를 관통하여는 방향인 제1 방향을 따라 이동하여, 상기 이송 유닛에 의해 이송된 기판의 중간 영역을 홀딩하는 제1 흡착부;
    상기 개구부를 향해 이동하여, 상기 이송 유닛에 의해 이송된 기판의 가장자리 영역을 홀딩하는 복수의 제2 흡착부들을 포함하는 기판 제조 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이송 유닛은 상기 안착 부재의 상측에 위치되고,
    상기 제1 흡착부는 상기 안착 부재의 하측에 위치되는 기판 제조 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 흡착부들은, 상기 안착 부재의 상측 또는 하측에 위치되는 기판 제조 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 흡착부는:
    기판을 홀딩하는 제1 흡착 패드부; 및
    일단에 상기 제1 흡착 패드부가 연결되고, 상기 제1 흡착 패드부를 상기 제1 방향으로 승강시키는 제1 승강부를 포함하고,
    상기 제2 흡착부들의 각각은:
    상기 기판을 홀딩하는 제2 흡착 패드부; 및
    일단에 상기 제2 흡착 패드부가 연결되고, 상기 제2 흡착 패드부를 상기 제1 방향으로 승강시키는 제2 승강부를 포함하는 기판 제조 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 흡착부들의 각각은, 상기 제2 승강부의 타단에 연결되고, 상기 제2 흡착 패드부를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 이동시키는 구동 모터부를 더 포함하는 기판 제조 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구동 모터부는 상기 제2 흡착 패드부를 상기 제1 및 제2 방향들과 상이한 제3 방향을 따라 이동시키는 기판 제조 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제2 흡착부들의 각각은, 상기 제2 승강부의 타단에 연결되고, 상기 제2 승강부를 회동시키는 회동부를 더 포함하는 기판 제조 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제1 흡착부와 상기 제2 흡착부들의 상기 제1 방향의 위치를 측정하는 센서부를 더 포함하는 기판 제조 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 기판 지그 장치는, 상기 안착 부재 상에 회동 가능하게 위치되어, 상기 기판의 가장자리를 그립하는 복수의 클램프들을 포함하는 기판 제조 장치.
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