KR20200030193A - 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템 - Google Patents

마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스크를 정렬하여 적재하기 위한 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈 및 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 저면에 복수의 홈부(130)들이 형성된 마스크프레임(120)을 포함하며, 기판처리에 사용되는 마스크(100)가 적재되는 마스크적재모듈로서, 복수의 홈부(130)들 각각에 대응되는 위치에 설치되며, 각 홈부(130)에 삽입되어 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 복수의 핀부(300)들과, 복수의 핀부(300)들에 마스크프레임(120)이 얹어져 지지되도록 복수의 핀부(300)들이 설치되는 핀설치부(210)를 포함하며, 복수의 핀부(300)들은, 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 복수의 홈부(130)들 중 내측에 경사부(110a)가 형성되는 적어도 두 개의 정렬홈(110)에 대응되어, 마스크(100)의 자중에 의해 삽입되는 적어도 두 개의 정렬핀(320)을 포함하는 마스크적재모듈을 개시한다.

Description

마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템{Mask and Mask stack module and substrate processing system having the same}
본 발명은 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스크를 정렬하여 적재하기 위한 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 기판처리장치는 기판처리모듈 내에 증착물질이 증착될 기판 등을 위치시킨 후 증착물질을 증발 또는 기화시킴으로써, 기판처리를 수행하며, 이때 기판 상에 사용자가 원하는 패턴으로 증착물질을 증착하기 위하여, 증착될 영역만 노출되도록 마스크를 기판에 차폐할 수 있다.
이에 정밀한 기판처리를 위해서는 마스크가 기판 상의 정위치에 위치하여야 하나, 정렬되지 못하는 경우, 마스크가 기판처리모듈 내의 기판 상에 정위치에 위치할 수 없으므로, 기판의 원하는 위치와 패턴으로 증착물질을 증착시킬 수 없는 문제점이 있다.
즉, 마스크적재모듈에 적재된 마스크는 반송모듈의 로봇에 의해 기판처리모듈 내에서 마스크를 지지하는 마스크포스트 상에 위치하게 되고, 이로써 기판처리에 사용되는데, 마스크 적재모듈에서 얼라인 되지 않은 경우 마스크가 마스크포스트 상에 위치하지 못해 낙하하거나, 기판처리모듈 내에서 얼라인이 불가능한 위치로 벗어나 위치하는 등으로 인하여, 기판처리가 불가능한 문제점이 있다.
종래에는 마스크적재모듈 내에 마스크를 정렬하는 구조가 없었으므로, 마스크적재모듈 내에 다수의 마스크가 정렬되지 못하고 단순 적재되었으며, 이로써 일정한 이송과정을 거침에도 불구하고 기판처리모듈 내의 기판 상에 마스크가 정위치하지 못하는 문제점이 있었다.
이에, 종래 특허는 에지부에 구동 얼라이너를 설치하고, 구동 얼라이너의 가압을 통해 마스크의 위치를 조정함으로써 마스크를 정렬하였으나, 대면적 디스플레이 제작을 위한 대면적 마스크의 경우, 무게가 130kg 수준으로 고하중인 바, 단순한 구동 얼라이너의 가압을 통한 마스크의 위치 조정이 불가능한 문제점이 있다.
더 나아가, 대면적 고하중의 마스크를 정렬하기 위한 별도의 구동 얼라이너의 설치는 마스크의 고하중으로 인하여 구동 얼라이너의 크기가 커지고 구조가 복잡해지며, 이에 따라 장치의 단가가 상승하는 문제점이 있고, 또한 가압을 통한 마스크의 슬라이딩을 이용하는 방식인 바, 정렬과정에서 마찰에 따른 파티클발생의 우려가 있어 고품질의 기판 생산이 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 마스크가 마스크적재모듈에 적재될 때, 자중을 이용하여 정렬되어 적재되는 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서 본 발명은, 저면에 복수의 홈부(130)들이 형성된 마스크프레임(120)을 포함하며, 기판처리에 사용되는 마스크(100)가 적재되는 마스크적재모듈로서, 상기 복수의 홈부(130)들 각각에 대응되는 위치에 설치되며, 각 홈부(130)에 삽입되어 상기 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 복수의 핀부(300)들과, 상기 복수의 핀부(300)들에 상기 마스크프레임(120)이 얹어져 지지되도록 상기 복수의 핀부(300)들이 설치되는 핀설치부(210)를 포함하며, 상기 복수의 핀부(300)들은, 상기 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 상기 복수의 홈부(130)들 중 내측에 경사부(110a)가 형성되는 적어도 두 개의 정렬홈(110)에 대응되어, 상기 마스크(100)의 자중에 의해 삽입되는 적어도 두 개의 정렬핀(320)을 포함하는 마스크적재모듈을 개시한다.
상기 핀설치부(210)에 설치되어, 상기 핀부(300)들과 함께 상기 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 지지핀(330)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 핀부(300)는, 상기 홈부(130)와 접촉되는 끝단에 설치되며 볼형상을 가지는 롤러(311, 321)를 포함할 수 있다.
상기 핀부(300)는, 상기 홈부(130)와 접촉되는 끝단이 반구형상일 수 있다.
상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 적어도 하나는, 상기 마스크(100)의 Θ축방향 정렬을 위하여, 상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 평면형상이 타원형으로 형성되는 적어도 하나의 정렬홈(110)에 삽입될 수 있다.
상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는, 평면형상이 직사각형인 상기 마스크프레임(120)의 평면 상 중심에 대해 대칭을 이루는 위치에 형성되는 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 상기 두 개의 정렬홈(110)들에 각각 삽입될 수 있다.
상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는, 평면형상이 직사각형인 상기 마스크프레임(120)의 대향하는 한 쌍의 모서리부에 대응되는 위치에 형성되는 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 상기 두 개의 정렬홈(110)들에 각각 삽입될 수 있다.
상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는, 평면형상이 원형인 요홈(111)과, 마스크프레임(120)의 회전방향인 Θ축방향 정렬을 위하여, 평면형상이 타원형이며 장축의 가상 법선이 상기 요홈(111)을 향하도록 형성되는 슬릿홈(112)인 상기 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 상기 요홈(111) 및 상기 슬릿홈(112)에 각각 삽입될 수 있다.
상기 정렬핀(320)들을 제외한 나머지 핀부(310)는, 지지되는 지지면이 평면을 이루는 상기 정렬홈(110)들을 제외한 나머지 홈부(130)에 삽입될 수 있다.
상기 정렬핀(320)들을 제외한 나머지 핀부(310)는, 상기 마스크프레임(120)을 지지한 상태에서 상기 마스크프레임(120)의 수평이동이 가능하도록, 단면적이 상기 지지면의 크기보다 작게 형성될 수 있다.
상기 마스크(100)가 도입 또는 배출되는 게이트가 하나 이상 형성되며, 내부에 상기 핀설치부(210)가 설치되는 챔버를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 마스크적재모듈(200)과; 밀폐된 처리공간이 형성되며, 상기 마스크적재모듈(200)에 정렬되어 적재된 상기 마스크(100)를 전달받아 정위치에서 상기 기판과 밀착시켜 기판처리를 수행하는 기판처리모듈(1)과; 상기 기판처리모듈(1)과 상기 마스크적재모듈(200) 사이에서 상기 마스크(100)를 이송하는 반송모듈(4)을 포함하는 기판처리시스템을 개시한다.
상기 마스크적재모듈(200)은, 외부로부터 미사용 마스크(100)를 도입하고, 상기 기판처리모듈(1)로부터 사용이 끝난 마스크(100)를 전달받아 외부로 반출할 수 있다.
또한, 본 발명은, 저면에 상기 복수의 홈부(130)들이 형성되는 마스크프레임(120)을 포함하며, 상기 복수의 홈부(130)들 중 적어도 두 개는, 상기 정렬핀(320)에 의한 지지과정에서 자중에 의해 상기 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 내측에 경사부(110a)가 형성되는 정렬홈(110)인 마스크를 개시한다.
상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 적어도 하나는, 상기 마스크(100)의 Θ축방향 정렬을 위하여 평면형상이 타원형으로 형성될 수 있다.
상기 마스크프레임(120)은, 평면형상이 직사각형으로 이루어지며, 상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 상기 마스크프레임(120)의 평면 상 중심에 대해 대칭을 이루는 위치에 형성될 수 있다.
상기 마스크프레임(120)은, 평면형상이 직사각형으로 이루어지며, 상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 상기 마스크프레임(120)의 대향하는 한 쌍의 모서리부에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 평면형상이 원형인 요홈(111)과, 평면형상이 타원형인 슬릿홈(112)이며, 상기 슬릿홈(112)은, 마스크프레임(120)의 회전방향인 Θ축방향 정렬을 위하여, 장축의 가상 법선이 상기 요홈(111)을 향하도록 형성될 수 있다.
상기 정렬홈(110)들을 제외한 나머지 홈부(130)는, 대응되는 핀부(310)가 지지하는 지지면이 평면을 이룰 수 있다.
상기 지지면의 크기는, 대응되는 핀부(310)에 지지된 상태에서 상기 마스크프레임(120)의 수평방향이동이 가능하도록, 상기 대응되는 핀부(310)의 단면적보다 넓은 크기로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템은, 기판처리모듈에 도입되기 전에 마스크적재모듈 상에 적재되는 과정에서 마스크를 정렬함으로써, 기판처리모듈 내에서 기판 상에 마스크가 정위치에 위치하여, 보다 정밀한 기판처리가 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템은, 마스크적재모듈에서 마스크가 얼라인되어 적재되므로, 반송모듈의 로봇에 의해 기판처리모듈로 이송되어, 마스크를 지지하는 마스크포스트 상의 정위치에 위치할 수 있어, 마스크포스트 상에 위치하지 못해 낙하하거나, 기판처리모듈 내에서 얼라인이 자체가 불가능한 카메라의 FOV(Field Of View) 바깥에 위치하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템은, 기판처리모듈에 도입되기 전에 마스크적재모듈 상에 적재되는 과정에서 마스크를 선행하여 정렬함으로써, 기판처리모듈 내에서의 마스크 정렬 폭이 줄어드는 바, 정렬을 위한 별도의 복잡한 구조 또는 장치가 요구되지 않으므로, 장치가 단순화되고 제작단가가 저렴한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템은, 기판처리모듈에 도입되기 전에 마스크적재모듈 상에 적재되는 과정에서 마스크를 선행하여 정렬함으로써, 기판처리모듈 내에서의 마스크 정렬폭을 최소화하여, 정렬과정에서 발생할 수 있는 마찰 등에 따른 파티클 발생을 최소화함으로써, 고품질의 기판제작이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템은, 자중을 이용한 정렬수행 방식이므로, 대면적 고하중 기판을 비교적 간단한 구조 및 구성을 통해 정밀하게 정렬할 수 있는 이점이 있다.
끝으로, 본 발명에 따른 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템은, 자중을 이용한 정렬수행 방식으로, 마스크 정렬을 위한 별도의 얼라이너의 설치가 요구되지 않으므로, 얼라이너의 설치를 위한 별도의 공간과 부가적인 자재가 필요없어 제조단가를 낮출 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 마스크적재모듈을 구비하는 기판처리시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 마스크적재모듈의 챔버가 제거된 일부 모습을 보여주는 정면도이다.
도 3은, 도 2의 마스크적재모듈의 마스크 지지모습을 보여주는 저면 분해사시도이다.
도 4는, 도 2의 마스크적재모듈에 의해 정렬되어 지지되는 마스크의 홈부 모습을 보여주는 저면도이다.
도 5는, 도 2의 마스크적재모듈 중 선반부와 핀부의 모습을 보여주는 평면도이다.
도 6은, 도 2의 마스크적재모듈 중 핀부가 정렬홈에 삽입된 모습을 보여주는 확대단면도이다.
도 7은, 도 2의 마스크적재모듈 중 핀부가 홈부에 삽입된 모습을 보여주는 확대단면도이다.
도 8은, 도 2의 마스크적재모듈 중 지지핀이 마스크프레임을 지지하는 모습을 보여주는 확대단면도이다.
도 9는, 도 2의 마스크적재모듈 중 다른 실시예의 핀부가 정렬홈에 삽입된 모습을 보여주는 확대단면도이다.
이하 본 발명에 따른 마스크, 그가 적재되는 마스크적재모듈, 마스크적재모듈을 가지는 기판처리시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크적재모듈(200)과; 밀폐된 처리공간을 형성하며, 마스크적재모듈(200)에 정렬되어 적재된 마스크(100)를 전달받아 정위치에서 기판과 밀착시켜 기판처리를 수행하는 기판처리모듈(1)과; 기판처리모듈(1)과 마스크적재모듈(200) 사이에서 마스크(100)를 이송하는 반송모듈(4)을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 기판이 도입 또는 배출되는 로드락모듈(3)을 포함할 수 있다.
상기 기판처리모듈(1)은, 마스크적재모듈(200)에 정렬되어 적재된 마스크(100)를 전달받아 정위치에서 기판과 밀착시켜 기판처리를 수행하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 기판처리모듈(1)은, 기판지지부에 안착된 기판에 소정 패턴으로 증착물질이 증착될 수 있도록 개구를 통해 증착될 영역만을 노출시키는 마스크(100)를 밀착시켜 공정을 수행하는 구성일 수 있다.
상기 반송모듈(4)은, 기판처리모듈(1)과 마스크적재모듈(200) 사이에서 마스크(100)를 이송하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 반송모듈(4)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(100)를 이송하는 반송로봇을 통해 인접하여 설치되는 마스크적재모듈(200)로부터 기판처리를 위해 정렬하여 적재된 마스크(100)를 전달받아 기판처리모듈(1)로 전달할 수 있다.
또한 상기 반송모듈(4)은, 기판처리모듈(1)에서 사용이 끝난 마스크(100)를 전달받아 마스크적재모듈(200)에 전달할 수 있으며, 로드락모듈(3)과 기판처리모듈(1) 사이에서 기판을 이송할 수 있다.
상기 마스크적재모듈(200)은, 외부로부터 미사용 마스크(100)를 도입하고, 기판처리모듈(1)로부터 전달받은 사용 마스크(100)를 외부로 반출할 수 있다.
즉, 예로서, 상기 마스크적재모듈(200)은, 기판처리시스템 외부로부터 마스크(100)를 도입하고 외부에 사용된 마스크(100)를 반출하는 마스크로드락모듈로서 역할을 수행할 수 있다.
또한 상기 마스크적재모듈(200)은, 단순히 기판처리에 사용되는 마스크(100)가 다수 적재되는 마스크스토커로서 역할을 수행할 수 있으며, 더 나아가 마스크(100)가 다수 적재된 상태에서, 마스크(100)의 도입 또는 반출 중 적어도 하나를 수행하는 구성으로서, 어떠한 형태로도 적용 가능하다.
한편, 기판처리모듈(1) 내에서 마스크(100)가 정위치에 위치하여 기판과 밀착되기 위해서는 마스크(100)가 적재되는 마스크적재모듈(200)에서의 정렬이 매우 중요하다.
이에 본 발명에 따른 마스크적재모듈은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 저면에 복수의 홈부(130)들이 형성된 마스크프레임(120)을 포함하며, 기판처리에 사용되는 마스크(100)가 적재되는 마스크적재모듈로서, 복수의 홈부(130)들 각각에 대응되는 위치에 설치되며, 각 홈부(130)에 삽입되어 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 복수의 핀부(300)들과, 복수의 핀부(300)들에 마스크프레임(120)이 얹어져 지지되도록 복수의 핀부(300)들이 설치되는 핀설치부(210)를 포함하며, 복수의 핀부(300)들은, 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 복수의 홈부(130)들 중 내측에 경사부(110a)가 형성되는 적어도 두 개의 정렬홈(110)에 대응되어, 마스크(100)의 자중에 의해 삽입되는 적어도 두 개의 정렬핀(320)을 포함한다.
상기 마스크(100)는, 기판에 밀착됨으로써 기판표면에 소정 패턴으로 기판처리가 이루어지도록 하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 마스크(100)는, 기판표면에 밀착되며, 형성된 개구를 통해 기판의 증착될 영역만을 노출시킴으로써, 증착물질이 소정 패턴으로 기판에 증착될 수 있도록 하는 마스크시트(140)와, 마스크시트(140)의 가장자리에 결합되어 마스크시트(140)를 지지하는 마스크프레임(120)을 포함할 수 있다.
한편, 다른 예로서 상기 마스크(100)는, TV 등 대형 디스플레이 제조시 기판(10) 한 개에 하나의 디스플레이가 생산되는 경우로서, 기판처리 시, 기판가장자리의 고정을 위하여 마스크프레임(120)만 존재하는 오픈 마스크 형태일 수 있다.
상기 마스크프레임(120)은, 저면에 복수의 홈부(130)가 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 마스크프레임(120)은, 후술하는 핀설치부(210)에 설치되는 복수의 핀부(310)가 삽입됨으로써 수평위치가 정렬되도록, 저면에 내측에 경사부(110a)가 형성되는 적어도 2개의 정렬홈(110)을 포함하는 복수의 홈부(130)가 형성될 수 있다.
상기 마스크프레임(120)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 평면형상이 직사각형으로 이루어지며, 1개의 정렬홈(110)을 포함하는 3개의 홈부(130)가 형성되는 장변을 한 쌍 포함하고, 중심에 홈부(130)가 형성되는 단변을 한 쌍 포함함으로써, 총 2개의 정렬홈(110)을 포함하는 8개의 홈부(130)들이 형성될 수 있다.
한편, 상기 마스크프레임(120)은, 저면에 2개의 정렬홈(110)만 형성될 수 있음은 또한 물론이다.
상기 정렬홈(110)은, 마스크(100)가 정렬되어 마스크적재모듈(200)에 적재되도록 대응되는 정렬핀(320)이 삽입되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 정렬홈(110)은, 정렬핀(320)에 의한 지지 과정에서 마스크(100)의 자중에 의해 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 내측에 경사부(110a)가 형성되는 구성일 수 있다.
즉, 상기 정렬홈(110)은, 홈 안쪽의 지면에 평행한 방향의 단면적의 크기가 가장 작은 내면부(110b)와, 내측면에 마스크프레임(120) 내부로 갈수록 지면에 평행한 방향의 단면적이 작아지도록 경사를 이루어 형성되는 경사부(110a)를 포함할 수 있다.
또한 상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 적어도 하나는, 마스크(100)의 Θ축방향 정렬을 위하여 평면형상이 타원형으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 정렬홈(110)은, 평면형상이 원형인 요홈(111)과, 요홈(111)으로부터 이격되어 형성되며, 요홈(111)에 삽입되는 정렬핀(320)을 회전축으로 하는 마스크프레임(120)의 회전방향인 Θ축방향 정렬을 위하여 평면형상이 타원형인 슬릿홈(112)을 포함할 수 있다.
이때, 원활한 Θ축방향 정렬을 위하여, 상기 슬릿홈(112)은, 장축이 마스크프레임(120)의 회전방향 상에 위치하도록 할 수 있다.
한편, 상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 마스크(100)를 핀설치부(210) 상에 안정적으로 적재하고, 용이한 정렬을 위하여 마스크프레임(120)의 평면 상 중심에 대해 대칭을 이루는 위치에 형성될 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 마스크프레임(120)은, 평면형상이 직사각형으로 이루어지고, 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 평면형상이 직사각형인 마스크프레임(120)의 마주보는 두 장변 중 하나의 장변 끝단과, 다른 장변의 반대측 끝단에 각각 형성될 수 있다.
한편, 상기 요홈(111)은, 평면형상이 직사각형인 마스크프레임(120)의 저면 중 장변 일측에 형성될 수 있으며, 상기 슬릿홈(112)은, 요홈(111)이 형성되지 않은 마스크프레임(120)의 장변 중 요홈(111)의 대각선 방향에 형성될 수 있다.
이때, 상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 보다 바람직하게는, 마스크프레임(120)의 대향하는 한 쌍의 모서리부에 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 이때의 한 쌍의 모서리부는, 대향하는 한 쌍의 꼭지점 또는 꼭지점 인근의 변부를 지칭할 수 있다.
상기 정렬홈(110)들을 제외한 나머지 홈부(130)는, 대응되는 복수의 핀부(310)들이 각각 삽입되어 마스크프레임(120)이 지지되도록 하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 정렬홈(110)들을 제외한 나머지 홈부(130)는, 대응되는 핀부(310)가 지지되는 지지면이 평면을 이루며, 보다 바람직하게는 마스크프레임(120)의 수평방향 정렬을 위하여, 지지면의 크기가 대응되는 핀부(310)에 지지된 상태에서 마스크프레임(120)의 수평방향 이동이 가능하도록 대응되는 핀부(310)의 단면적보다 넓은 크기로 형성될 수 있다.
즉, 상기 정렬홈(110)들을 제외한 나머지 홈부(130)는, 대응되는 핀부(310)가 지지면에 접촉된 상태에서도 마스크프레임(120)의 수평방향 이동을 통한 정렬이 가능하도록, 핀부(310)의 단면적보다 넓은 지지면을 가질 수 있다.
상기 핀설치부(210)는, 다수의 마스크(100)를 지면에 평행하게 적재하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 핀설치부(210)는, 마스크(100)를 적재하기 위하여, 복수의 수직프레임(220)들에 지면에 평행하게 결합될 수 있다.
상기 핀설치부(210)은, 마스크프레임(120)에 대응되는 크기의 평면이 직사각형으로서, 수직프레임(220)에 동일 평면을 이루며 설치될 수 있으며, 다수의 마스크(100) 적재를 위하여, 상측으로 일정간격을 두고 평행하게 복수 개가 설치될 수 있다.
상기 핀설치부(210)는, 후술하는 복수의 핀부(300)들이 용이하게 설치될 수 있도록, 복수의 핀부(300)들이 설치되는 위치에 복수의 설치홈(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 복수의 핀부(300)들은, 마스크프레임(120)의 저면에 형성된 복수의 홈부(130)들 각각에 대응되는 위치에 설치되며, 각 홈부(130)에 삽입되어 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 복수의 핀부(300)들은, 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 복수의 홈부(130)들 중 내측에 경사부(110a)가 형성되는 적어도 두 개의 정렬홈(110)에 대응되어, 마스크(100)의 자중에 의해 삽입되는 적어도 두 개의 정렬핀(320)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 복수의 핀부(300)들은, 복수의 홈부(130)와 접촉되는 끝단에 설치되며, 볼형상을 가지는 롤러(311, 321)와, 롤러(311, 321)가 결합되며 핀설치부(210)에 직접 설치되는 본체부(312, 322)를 포함할 수 있다.
또한 다른 예로서, 상기 복수의 핀부(300)들은, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 홈부(130)와 접촉되는 끝단이 반구형상을 가질 수 있으며, 이 경우 본체부(322)에 일체로 형성되거나, 반구형상의 부재(321)가 결합되어 설치되는 구성일 수 있다.
즉, 상기 복수의 핀부(300)들은, 볼트랜스퍼이며, 마스크프레임(120)에 접촉되는 구 또는 반구형상의 롤러(311, 321)를 통해 마스크프레임(120)의 핀설치부(210)에 대한 상대이동을 용이하게 함으로써 마스크(100)를 안정적으로 정렬하며 적재할 수 있다.
상기 본체부(312, 322)는, 핀설치부(210)에 용접, 설치홈과의 볼트결합 등 다양한 방법으로 설치될 수 있으며, 핀설치부(210)에 고정되어 설치되는 어떠한 방법으로도 설치 가능하다.
한편, 상기 복수의 핀부(300)들은, 전술한 마스크프레임(120)의 저면에 형성되는 복수의 홈부(130)들에 대응되어, 핀설치부(210)에 설치될 수 있다.
예를 들면, 상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 적어도 하나는, 마스크(100)의 Θ축방향 정렬을 위하여, 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 평면형상이 타원형으로 형성되는 적어도 하나의 정렬홈(110)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는, 평면형상이 직사각형인 마스크프레임(120)의 평면 상 중심에 대해 대칭을 이루는 위치에 형성되는 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 두 개의 정렬홈(110)들에 각각 삽입될 수 있다.
또한, 상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는, 평면형상이 직사각형인 마스크프레임(120)의 대향하는 한 쌍의 모서리부에 대응되는 위치에 형성되는 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 두 개의 정렬홈(110)들에 각각 삽입될 수 있으며, 보다 바람직하게는 평면형상이 직사각형인 마스크프레임(120)의 마주보는 두 장변 중 하나의 장변 끝단과, 다른 장변의 반대측 끝단에 각각 형성되는 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 두 개의 정렬홈(110)들에 각각 삽입될 수 있다.
특히, 이 경우, 상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는, 평면형상이 원형인 요홈(111)과, 마스크프레임(120)의 회전방향인 Θ축방향 정렬을 위하여, 평면형상이 타원형이며 장축의 가상 법선이 상기 요홈(111)을 향하도록 형성되는 슬릿홈(112)인 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 요홈(111) 및 슬릿홈(112)에 각각 삽입될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 마스크적재모듈은, 핀설치부(210)에 설치되어, 핀부(300)들과 함께 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 지지핀(330)을 포함할 수 있다.
상기 지지핀(330)은, 대응되는 별도의 홈없이 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 지지핀(330)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 마스크프레임(120)의 저면에 직접 접촉되는 끝단에 설치되며, 볼형상을 가지는 롤러(331)와, 롤러(331)가 결합되며 핀설치부(210)에 직접 설치되는 본체부(332)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지핀(330)은, 복수의 핀부(300)들과 달리 별도의 홈에 삽입되는 구성이 아닌 바, 마스크(100)의 수평유지를 위해 복수의 핀부(300)들보다 낮은 높이로 형성될 수 있다.
한편, 상기 지지핀(330)은, 복수의 핀부(300)들과 함께 마스크프레임(120)을 안정적으로 지지하기 위하여, 마스크프레임(120)의 저면에 직접 접촉되는 끝단의 평면형상이 사각형일 수 있다.
이로써, 마스크프레임(120)의 저면과의 접촉면적을 넓혀 정렬 후 마스크프레임(120)이 복수의 핀부(300) 및 지지핀(330)에 안정적으로 지지될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 마스크적재모듈(200)은, 마스크(100)가 도입 또는 배출되는 게이트가 하나 이상 형성되고, 내부에 진공이 유지되며 핀설치부(210)가 설치되는 챔버(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 챔버는, 마스크(100)를 적재하는 핀설치부(210)가 내부에 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 마스크 얼라인 구조는 고하중 마스크의 자중을 이용하여 마스크를 정렬하는 구조인 바, 구체적인 정렬구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 정렬홈(110)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 정렬핀(320)이 마스크프레임(120)을 지지하는 과정에서 마스크(100)의 자중에 의해 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 내측에 경사부(110a)가 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 정렬홈(110)은, 최대직경(r)이 정렬핀(320)의 롤러(321)의 평면상 직경보다 크게 형성되고, 마스크프레임(120)의 내부로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 형성될 수 있으며, 이때 내면부(110b)의 직경은 정렬핀(320)의 롤러(321)의 평면상 직경보다 작게 형성됨이 바람직하다.
이로써, 롤러(321)가 정렬홈(110)의 최대직경(r) 내에 위치하도록 마스크프레임(120)이 핀설치부(210)에 적재되는 경우, 마스크(100)의 자중으로 롤러(321)가 경사부(110a)를 통해 정위치에 삽입됨으로써, 마스크(100)가 정렬되어 마스크적재모듈(200)에 적재될 수 있다.
즉, 마스크(100)를 이송하는 이송로봇을 제어하는 제어부(미도시)를 통해 롤러(321)가 정렬홈(110)의 최대직경(r) 내에 위치하도록, 마스크(100)의 적재위치를 조절하고, 이후, 마스크(100)의 자중을 통해 롤러(321)가 정렬홈(110)의 정위치에 위치하도록 함으로써, 마스크(100)를 정렬하여 적재할 수 있다.
또한, 마스크(100)의 Θ축방향으로의 자중을 이용한 정렬을 위하여, 제어부(미도시)의 마스크 이송로봇 제어에 따라 롤러(321)가 요홈(111)의 최대직경(r) 내에 위치하도록 마스크(100)의 적재위치를 제어하고, 마스크(100)의 자중에 따라 정렬핀(320)이 요홈(111) 내 정위치에 삽입되며, 이와 동시에, 슬릿홈(112)의 장축 내에 위치하여 접촉하는 또 다른 정렬핀(320)의 롤러(321)가 마스크(100)의 자중에 따라 슬릿홈(112) 내의 정위치에 위치함으로써 마스크(100)의 회전방향으로의 정렬을 수행할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100: 마스크 200: 마스크적재모듈

Claims (20)

  1. 저면에 복수의 홈부(130)들이 형성된 마스크프레임(120)을 포함하며, 기판처리에 사용되는 마스크(100)가 적재되는 마스크적재모듈로서,
    상기 복수의 홈부(130)들 각각에 대응되는 위치에 설치되며, 각 홈부(130)에 삽입되어 상기 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 복수의 핀부(300)들과,
    상기 복수의 핀부(300)들에 상기 마스크프레임(120)이 얹어져 지지되도록 상기 복수의 핀부(300)들이 설치되는 핀설치부(210)를 포함하며,
    상기 복수의 핀부(300)들은, 상기 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 상기 복수의 홈부(130)들 중 내측에 경사부(110a)가 형성되는 적어도 두 개의 정렬홈(110)에 대응되어, 상기 마스크(100)의 자중에 의해 삽입되는 적어도 두 개의 정렬핀(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 핀설치부(210)에 설치되어, 상기 핀부(300)들과 함께 상기 마스크프레임(120)의 저면을 지지하는 지지핀(330)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 핀부(300)는, 상기 홈부(130)와 접촉되는 끝단에 설치되며 볼형상을 가지는 롤러(311, 321)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 핀부(300)는, 상기 홈부(130)와 접촉되는 끝단이 반구형상을 가지는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 적어도 하나는,
    상기 마스크(100)의 Θ축방향 정렬을 위하여, 상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 평면형상이 타원형으로 형성되는 적어도 하나의 정렬홈(110)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는,
    평면형상이 직사각형인 상기 마스크프레임(120)의 평면 상 중심에 대해 대칭을 이루는 위치에 형성되는 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 상기 두 개의 정렬홈(110)들에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는,
    평면형상이 직사각형인 상기 마스크프레임(120)의 대향하는 한 쌍의 모서리부에 대응되는 위치에 형성되는 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 상기 두 개의 정렬홈(110)들에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 정렬핀(320)들 중 두 개는,
    평면형상이 원형인 요홈(111)과, 마스크프레임(120)의 회전방향인 Θ축방향 정렬을 위하여, 평면형상이 타원형이며 장축의 가상 법선이 상기 요홈(111)을 향하도록 형성되는 슬릿홈(112)인 상기 두 개의 정렬홈(110)들에 대응되는 위치에 설치되어, 상기 요홈(111) 및 상기 슬릿홈(112)에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 정렬핀(320)들을 제외한 나머지 핀부(310)는,
    지지되는 지지면이 평면을 이루는 상기 정렬홈(110)들을 제외한 나머지 홈부(130)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 정렬핀(320)들을 제외한 나머지 핀부(310)는,
    상기 마스크프레임(120)을 지지한 상태에서 상기 마스크프레임(120)의 수평이동이 가능하도록, 단면적이 상기 지지면의 크기보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 마스크(100)가 도입 또는 배출되는 게이트가 하나 이상 형성되며, 내부에 상기 핀설치부(210)가 설치되는 챔버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크적재모듈.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 따른 마스크적재모듈(200)과;
    밀폐된 처리공간이 형성되며, 상기 마스크적재모듈(200)에 정렬되어 적재된 상기 마스크(100)를 전달받아 정위치에서 상기 기판과 밀착시켜 기판처리를 수행하는 기판처리모듈(1)과;
    상기 기판처리모듈(1)과 상기 마스크적재모듈(200) 사이에서 상기 마스크(100)를 이송하는 반송모듈(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 마스크적재모듈(200)은,
    외부로부터 미사용 마스크(100)를 도입하고, 상기 기판처리모듈(1)로부터 사용이 끝난 마스크(100)를 전달받아 외부로 반출하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  14. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 따른 마스크적재모듈에 적재되는 마스크로서,
    저면에 상기 복수의 홈부(130)들이 형성되는 마스크프레임(120)을 포함하며,
    상기 복수의 홈부(130)들 중 적어도 두 개는, 상기 정렬핀(320)에 의한 지지과정에서 자중에 의해 상기 마스크프레임(120)의 수평위치가 정렬되도록 내측에 경사부(110a)가 형성되는 정렬홈(110)인 것을 특징으로 하는 마스크.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 적어도 하나는, 상기 마스크(100)의 Θ축방향 정렬을 위하여 평면형상이 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 마스크프레임(120)은, 평면형상이 직사각형으로 이루어지며,
    상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 상기 마스크프레임(120)의 평면 상 중심에 대해 대칭을 이루는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 마스크프레임(120)은, 평면형상이 직사각형으로 이루어지며,
    상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 상기 마스크프레임(120)의 대향하는 한 쌍의 모서리부에 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 정렬홈(110)들 중 두 개는, 평면형상이 원형인 요홈(111)과, 평면형상이 타원형인 슬릿홈(112)이며,
    상기 슬릿홈(112)은, 마스크프레임(120)의 회전방향인 Θ축방향 정렬을 위하여, 장축의 가상 법선이 상기 요홈(111)을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 정렬홈(110)들을 제외한 나머지 홈부(130)는, 대응되는 핀부(310)가 지지하는 지지면이 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 마스크.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 지지면의 크기는, 대응되는 핀부(310)에 지지된 상태에서 상기 마스크프레임(120)의 수평방향이동이 가능하도록, 상기 대응되는 핀부(310)의 단면적보다 넓은 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
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