KR20230072083A - 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하부 프레임과 상부 프레임과 일측 프레임 및 타측 프레임을 구비하는 사각링 형상으로 형성되며, 내측에 척킹 수용 공간이 형성되는 캐리어 프레임을 구비하는 기판 캐리어부 및 하부 프레임의 하부에 결합되는 마그넷 지지판과 마그넷 지지판의 하면에서 소정의 마그넷 간격으로 이격되어 위치하는 복수 개의 하부 마그넷 및 하부 마그넷의 하면을 감싸는 마그넷 커버를 구비하는 하부 마그넷부를 포함하는 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈을 개시한다.

Description

인라인 증착 장치용 캐리어 모듈{Carrier Module for Inline Deposition Apparatus}
본 발명은 평판 기판에 박막을 증착하는 인라인 증착 장치에 사용되는 캐리어 모듈에 관한 것이다.
평판 기판에 박막을 증착하는 증착 방법은 스퍼터링 방법, 플라즈마 강화 화학기상 증착 방법, 원자층 증착 방법과 같은 다양한 방법이 있다. 상기 증착 방법은 증착시키는 박막의 종류와 특성에 따라 선택될 수 있다.
상기 스퍼터링 방법은 스퍼터링 장치를 이용하여 액정 표시 장치(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light-emitting diode device)와 같은 평판 표시 장치를 구성하는 평판 기판에 필요로 하는 성막 물질을 박막으로 증착하는 방법이다.
상기 스퍼터링 장치는 배치 스퍼터링 장치와 인라인 스퍼터링 장치로 구분될 수 있다. 상기 인라인 스퍼터링 장치는 복수 개의 스퍼터링 챔버와 캐리어 모듈을 포함하여 형성된다. 상기 스퍼터링 챔버는 1열 또는 2열로 배치되며, 스퍼터링 공정이 진행되어 평판 기판에 필요한 박막을 증착시킬 수 있다. 상기 캐리어 모듈은 평판 기판을 수직에 가깝게 지지한 상태에서 스퍼터링 챔버 사이를 이동하면서 평판 기판을 스퍼터링 챔버로 이송할 수 있다.
상기 캐리어 모듈은 다양한 방식으로 지지되어 이송되며, 롤러 방식 또는 자기 부양 방식에 의하여 이송될 수 있다. 상기 캐리어 모듈은 이송되는 과정에서 마찰에 의하여 마모 분이 발생될 가능성이 있으므로 주의를 필요로 한다. 따라서, 상기 캐리어 모듈은 자기 부양 방식에 의하여 이송되는 경우에 구성들 사이의 마찰에 의하여 발생되는 마모 입자를 감소시킬 수 있다. 그러나, 상기 캐리어 모듈은 자기 부양 방식으로 형성되는 경우에 마그넷이 접착제에 의하여 고정되므로 자력에 의하여 고정된 위치를 이탈하는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 캐리어 모듈은 마그넷이 외부로 노출되므로 다른 구성들과의 충격에 의하여 파손 우려가 높은 문제가 있다.
본 발명은 마그넷의 위치가 이탈되거나 마그넷이 파손되는 것을 방지할 수 있는 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈은 하부 프레임과 상부 프레임과 일측 프레임 및 타측 프레임을 구비하는 사각링 형상으로 형성되며, 내측에 척킹 수용 공간이 형성되는 캐리어 프레임을 구비하는 기판 캐리어부 및 상기 하부 프레임의 하부에 결합되는 마그넷 지지판과 상기 마그넷 지지판의 하면에서 소정의 마그넷 간격으로 이격되어 위치하는 복수 개의 하부 마그넷 및 상기 하부 마그넷의 하면을 감싸는 마그넷 커버를 구비하는 하부 마그넷부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마그넷 지지판은 상기 하부 프레임의 하면에 대응되는 면적으로 형성되며, 상기 마그넷 커버는 상기 마그넷 지지판의 하부 면적에 대응되는 면적을 갖는 판상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 마그넷은 바 형상으로 형성되며, 상기 마그넷 커버는 상기 하부 마그넷에 대응되는 위치에 상기 하부 마그넷을 수용하는 마그넷 수용홈을 구비할 수 있다.
또한, 상기 하부 마그넷은 영구 자석으로 형성되며, 상기 마그넷 커버는 단열 특성이 있는 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈은 마그넷 커버에 의하여 마그넷의 위치가 고정되므로 마그넷이 위치를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 인라인 스퍼터링 장치용 캐리어 모듈은 마그넷 커버에 의하여 마그넷이 노출되지 않으므로 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈의 정면도이다.
도 2는 도 1의 A에 대한 수직 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B에 대한 수직 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈의 정면도이다. 도 2는 도 1의 A에 대한 수직 단면도이다. 도 3은 도 2의 B-B에 대한 수직 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈(100)는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 캐리어부(110) 및 하부 마그넷부(120)를 포함할 수 있다.
상기 캐리어 모듈(100)은 인라인 스퍼터링 장치와 같은 인라인 증착 장치에서 평판 기판을 이송하는데 사용될 수 있다. 따라서, 상기 캐리어 모듈(100)은 인라인 증착 장치에 장착되어 공정 챔버들 사이를 이동하면서 평판 기판을 이송할 수 있다.
상기 캐리어 모듈(100)이 장착되는 인라인 증착 장치는, 구체적으로 도시하지 않았지만, 인접하는 다수의 공정 챔버들을 연결하는 인라인 방식의 캐리어 이송 모듈을 구비하며, 캐리어 모듈(100)은 캐리어 이송 모듈에 장착되어 인라인 방식으로 공정 챔버들 사이로 이송될 수 있다.
상기 캐리어 이송 모듈은 이송되는 캐리어 모듈(100)의 하부에 위치하여 캐리어 모듈(100)을 부양시키면서 이송시키는데 필요한 하부 자력 발생부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 하부 자력 발생부는 전자기 코일과 전자기 코일에 전기를 공급하는 전원을 포함하며, 전자기 코일에 공급되는 전기에 의하여 자력이 발생되도록 한다. 또한, 상기 하부 자력 발생부는 전자기 코일에 공급되는 전기를 제어하여 캐리어 모듈(100)이 이송되는 방향으로 N극과 S극이 교대로 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 하부 자력 발생부는 발생되는 자력이 캐리어 모듈(100)의 하부 마그넷부(120)의 마그넷에서 발생되는 자력과 상호 작용하여 캐리어 모듈(100)을 자기 부양 방식으로 지지되면서 이동되도록 할 수 있다.
또한, 상기 캐리어 이송 모듈은 상부에 캐리어 모듈(100)을 자력을 지지하기 위한 상부 마그넷부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 상부 마그넷부는 별도의 상부 이송 마그넷을 구비하여 자력을 발생시킬 수 있다. 상기 상부 마그넷부는 캐리어 모듈(100)의 상부에 형성되는 별도의 상부 캐리어 마그넷(미도시)들과 작용하여 캐리어 모듈(100)이 이송되는 과정에서 상부 마그넷부와 간극을 유지하면서 안정적으로 이동되도록 할 수 있다.
상기 기판 캐리어부(110)는 캐리어 프레임(111)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판 캐리어부(110)는 기판 척킹 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 캐리어부(110)는 평판 기판을 고정하여 지지할 수 있다. 상기 기판 캐리어부(110)는 캐리어 프레임(111)의 내측에 기판 척킹 수단이 결합되며, 기판 척킹 수단에 평판 기판이 척킹되어 고정될 수 있다. 상기 기판 척킹 수단은 평판 기판을 수직 방향 또는 수직에 근접하게 경사진 방향으로 지지할 수 있다. 상기 기판 척킹 수단은 인라인 증착 장치의 종류에 따라 다양한 수단으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판 척킹 수단은 정전척 수단으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판 척킹 수단은 진공 흡착 수단 또는 기판 지지핀 구비 수단으로 형성될 수 있다.
상기 캐리어 프레임(111)은 사각링 형상으로 형성된다. 예를 들면, 상기 캐리어 프레임(111)은 x 방향으로 연장되는 하부 프레임(112)과 상부 프레임(113) 및 y 방향으로 연장되며 하부 프레임(112) 및 상부 프레임(113)의 단부와 결합되는 일측 프레임(114)과 타측 프레임(115)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 캐리어 프레임(111)은 내측에 기판 척킹 수단이 수용되어 결합되는 척킹 수용 공간(111a)이 형성될 수 있다.
상기 캐리어 프레임(111)은 척킹 수용 공간(111a)에 수용되는 기판 척킹 수단의 면적에 대응되는 형상과 면적으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 하부 프레임(112)과 상부 프레임(113)은 기판 척킹 수단의 폭에 대응되는 길이로 형성될 수 있다. 또한, 상기 일측 프레임(114)과 타측 프레임(115)은 기판 척킹 수단의 높이에 대응되는 길이로 형성될 수 있다.
상기 하부 프레임(112)과 상부 프레임(113)은 각각 단면이 사각형인 관 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 하부 프레임(112)은 하면이 평면을 이루도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 하부 프레임(112)은 하면에 하부 마그넷부(120)가 결합되는 영역을 제공할 수 있다.
상기 캐리어 프레임(111)은 인라인 증착 장치에 사용되는 캐리어 모듈(100)에 사용되는 일반적인 캐리어 프레임(111)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐리어 프레임(111)은 내부식성이 있는 스테인레스 스틸과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 캐리어 프레임(111)은 표면에 내부식성 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 하부 마그넷부(120)는 마그넷 지지판(121)과 하부 마그넷(123) 및 마그넷 커버(125)를 포함할 수 있다. 상기 하부 마그넷부(120)는 캐리어 프레임(111)의 하부 프레임(112)의 하부에 결합될 수 있다. 상기 하부 마그넷부(120)는 자력을 발생시키며, 하부에 위치하는 하부 자력 발생부에서 발생되는 자력과 상호 작용하여 기판 캐리어부(110)가 하부 자력 발생부로부터 자기 부양된 상태에서 전진 또는 후진되도록 할 수 있다.
상기 마그넷 지지판(121)은 하부 프레임(112)의 하면 면적에 대응되는 면적을 갖는 판상으로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 지지판(121)은 지지판 폭과 지지판 길이와 지지판 두께로 형성될 수 있다. 여기서 상기 지지판 폭은 x 방향의 크기를 의미하며, 지지판 길이는 y 방향의 크기를 의미하며, 지지판 두께는 z 방향의 크기를 의미할 수 있다. 상기 마그넷 지지판(121)은 지지판 폭과 지지판 길이가 하부 프레임(112)의 폭과 길이에 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 마그넷 지지판(121)은 하부 마그넷(123)을 지지하는데 필요한 강도를 갖도록 소정 두께로 형성될 수 있다. 또한, 상기 마그넷 지지판(121)은 스테인레스 스틸과 같이 내부식성과 기계적 강도를 구비한 재질로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 지지판(121)은 스테인레스 스틸로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 마그넷 지지판(121)은 STS 400계열 스테인레스 스틸로 형성될 수 있다.
상기 하부 마그넷(123)은 소정 마그넷 폭과 마그넷 길이 및 마그넷 두께를 갖는 바 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 상기 마그넷 폭은 x 방향의 크기를 의미하며, 마그넷 길이는 y 방향의 크기를 의미하며, 마그넷 두께는 z 방향의 크기를 의미할 수 있다. 상기 하부 마그넷(123)은 지지판 길이보다 작은 마그넷 길이로 형성될 수 있다. 상기 하부 마그넷(123)은 영구 자석으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 하부 마그넷(123)은 희토류 자석으로 형성될 수 있다.
상기 하부 마그넷(123)은 복수 개가 마그넷 지지판(121)의 하면에 마그넷 지지판(121)의 폭 방향(x 방향)으로 소정 마그넷 간격으로 이격되도록 위치할 수 있다. 상기 하부 마그넷(123)은 마그넷 지지판(121)의 하면에 폭 방향으로 마그넷 간격으로 이격되면서 전체적으로 위치할 수 있다. 상기 하부 마그넷(123)은 2 ~ 10mm의 마그넷 간격으로 이격될 수 있다. 또한, 상기 하부 마그넷(123)은 하부 마그넷(123)이 지지해야 하는 기판 캐리어부(110)와 기판 캐리어부(110)가 고정하는 평판 디스플레이 모듈의 무게를 고려하여 개수와 마그넷 간격이 결정될 수 있다. 또한, 상기 하부 마그넷(123)의 마그넷 폭은 마그넷 지지판(121)의 폭과 필요로 하는 하부 마그넷(123)의 개수 및 마그넷 간격에 따라 결정될 수 있다.
상기 하부 마그넷(123)은 마그넷 지지판(121)에 접착제에 의하여 접착되어 고정될 수 있다. 상기 하부 마그넷(123)은 소결 자석이므로 볼트와 같은 수단으로 마그넷 지지판(121)에 고정하기 위한 관통홀을 형성하기 어려운 측면이 있다. 따라서, 상기 하부 마그넷(123)은 접착제에 의하여 고정된다.
상기 마그넷 커버(125)는 마그넷 수용홈(126)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 마그넷 커버(125)는 커버 단차부(127)를 더 포함할 수 있다.
상기 마그넷 커버(125)는 마그넷 지지판(121)의 하부 면적에 대응되는 면적을 갖는 판상으로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 커버(125)는 커버 폭과 커버 길이와 커버 두께로 형성될 수 있다. 여기서 상기 커버 폭은 x 방향의 크기를 의미하며, 커버 길이는 y 방향의 크기를 의미하며, 커버 두께는 z 방향의 크기를 의미할 수 있다. 상기 커버 지지판은 커버 폭과 커버 길이가 지지판 폭과 지지판 길이에 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 마그넷 커버(125)는 하부 마그넷(123)의 마그넷 두께보다 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 커버(125)는 커버 고정 볼트(128)와 같은 수단에 의하여 마그넷 지지판(121)에 결합될 수 있다.
상기 마그넷 커버(125)는 하부 마그넷(123)을 감싸면서 마그넷 지지판(121)의 하면에 결합될 수 있다. 상기 마그넷 커버(125)는 하부 마그넷(123)이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 커버(125)는 하부 마그넷(123)이 외부와 충돌하여 파손되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 마그넷 커버(125)는 하부 마그넷(123)을 마그넷 지지판(121)에 결합시키는 접착제의 접착력이 저하되는 경우에도 하부 마그넷(123)이 위치를 이탈하지 않도록 할 수 있다.
상기 마그넷 커버(125)는 플라스틱 재질 또는 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 커버(125)는 단열 특성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 마그넷 커버(125)는 하부 마그넷(123)의 자력에 영향을 주지 않는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 마그넷 커버(125)는 STS300계열의 스테인레스 스틸 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 커버(125)가 단열 특성이 있는 재질로 형성되는 경우에 영구 자석으로 형성되는 하부 마그넷(123)을 외부 열원으로부터 보호하에 하부 마그넷(123)의 자성 특성이 저하되는 것을 감소시킬 수 있다.
상기 마그넷 수용홈(126)은 마그넷 커버(125)의 상면에서 하부 방향으로 홈 형상으로 형성될 수 있다. 상기 마그넷 수용홈(126)은 마그넷 커버(125)가 마그넷 지지판(121)의 하하면 결합될 때 하부 마그넷(123)의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 마그넷 수용홈(126)은 하부 마그넷(123)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 마그넷 수용홈(126)의 수용 폭과 수용 길이 및 수용 깊이는 각각 하부 마그넷(123)의 마그넷 폭과 마그넷 길이 및 마그넷 두께에 대응되도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 수용홈(126)은 마그넷 커버(125)가 마그넷 지지판(121)에 결합될 때 하부 마그넷(123)이 수용되는 공간을 제공한다. 따라서, 상기 마그넷 커버(125)의 상면이 마그넷 지지판(121)의 하면과 전체적으로 접촉될 수 있다.
상기 커버 단차부(127)는 마그넷 커버(125)의 하면에서 상부로 단차지며, y 방향의 양측에서 x 방향을 따라 소정 폭으로 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 커버 단차부(127)는 커버 고정 볼트(128)의 머리보다 큰 깊이로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 커버 단차부(127)는 커버 고정 볼트(128)가 마그넷 커버(125)에 결합될 때 커버 고정 볼트(128)가 마그넷 커버(125)의 하면으로 돌출되지 않도록 할 수 있다.
한편, 상기 커버 단차부(127)는 커버 고정 볼트(128)가 결합되는 위치에 소정 깊이와 커버 고정 볼트(128)의 머리의 면적에 대응되는 면적을 갖는 홈 형상으로 형성될 수 있다.
상기 이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈
110: 기판 캐리어부
111: 캐리어 프레임 111a: 척킹 수용 공간
112: 하부 프레임 113: 상부 프레임
114: 일측 프레임 115: 타측 프레임
120: 하부 마그넷부 121: 마그넷 지지판
123: 하부 마그넷 125: 마그넷 커버
126: 마그넷 수용홈 127: 커버 단차부

Claims (4)

  1. 하부 프레임과 상부 프레임과 일측 프레임 및 타측 프레임을 구비하는 사각링 형상으로 형성되며, 내측에 척킹 수용 공간이 형성되는 캐리어 프레임을 구비하는 기판 캐리어부 및
    상기 하부 프레임의 하부에 결합되는 마그넷 지지판과 상기 마그넷 지지판의 하면에서 소정의 마그넷 간격으로 이격되어 위치하는 복수 개의 하부 마그넷 및 상기 하부 마그넷의 하면을 감싸는 마그넷 커버를 구비하는 하부 마그넷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마그넷 지지판은 상기 하부 프레임의 하면에 대응되는 면적으로 형성되며,
    상기 마그넷 커버는 상기 마그넷 지지판의 하부 면적에 대응되는 면적을 갖는 판상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 마그넷은 바 형상으로 형성되며,
    상기 마그넷 커버는 상기 하부 마그넷에 대응되는 위치에 상기 하부 마그넷을 수용하는 마그넷 수용홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 마그넷은 영구 자석으로 형성되며,
    상기 마그넷 커버는 단열 특성이 있는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 인라인 증착 장치용 캐리어 모듈.
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CN117650089A (zh) * 2023-12-20 2024-03-05 技感半导体设备(南通)有限公司 基板载具

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