KR20230100187A - 인라인 증착 시스템 - Google Patents

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KR20230100187A
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민경호
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Abstract

본 발명은, 기판이 투입되는 로드락 챔버 및 기판에 증착을 수행하는 증착 챔버에 대해 인라인으로 배치된 얼라인 챔버와; 상기 얼라인 챔버에 설치된 이송 레일을 따라 기판을 이송시키는 캐리어 모듈과; 상기 얼라인 챔버에 설치되며, 상기 캐리어 모듈의 하부에 배치되는 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 모듈과; 상기 얼라인 모듈에 이동 가능하게 설치되는 얼라인 샤프트; 및 상기 얼라인 샤프트의 단부에 구비되며, 상기 캐리어 모듈에 구비된 연결부와 착탈 가능하게 결합되는 결합부;를 포함하고, 상기 결합부는, 상기 연결부의 저면을 지지하는 저면 지지부; 및 상기 저면 지지부와 상기 얼라인 샤프트의 사이를 연결하며, 상기 연결부의 수평 방향 및 높이 방향의 유동을 구속하는 구속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템에 관한 것이다.

Description

인라인 증착 시스템 {In-line deposition system}
본 발명은 기판과 마스크를 얼라인하기 위한 얼라인 챔버와 증착 공정을 수행하기 위한 하나 이상의 공정 잼버가 인라인으로 배열된 형태로서, 기판이 로딩된 캐리어가 각 챔버 간을 이동하여 각 공정을 수행하는 인라인 증착 시스템에 관한 것이다.
유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광 현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.
유기 발광 소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공 증착법 등에 의해 기판 상에 형성될 수 있다.
진공 증착법은 진공 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 마스크를 기판에 정렬시킨 후, 증착 재료가 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 증발되는 증착 재료를 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.
유기 발광 소자의 양산성 향상을 위하여 기판의 로딩 챔버, 기판 마스크의 얼라인을 위한 얼라인 챔버, 유기물 증착 또는 전극 형성 등을 위한 공정 챔버들을 일렬로 배치한 인라인 증착 시스템이 적용되고 있다. 이에 따르면, 기판이 로딩된 캐리어 모듈(또는 셔틀)을 각 챔버 간을 이동시켜 각 챔버에서의 공정을 수행한다.
최근 기판의 대면적화 경향에 따라, 기판의 처짐 방지를 위하여 캐리어 모듈에 정전척과 같은 기판 고정 수단이 적용되고 있다. 기판이 척킹된 캐리어 모듈은 얼라인 챔버로 진입하여 마스크와의 얼라인 및 합착을 수행한 후, 공정 챔버로 이동하여 증착 공정을 수행하게 된다.
얼라인 챔버에는 기판을 마스크에 대해 얼라인시키기 위한 얼라인 모듈이 설치된다. 기판이 척킹된 캐리어 모듈이 얼라인 챔버로 진입하면 얼라인 모듈은 얼라인 샤프트을 캐리어 모듈과 연결하며, 얼라인 샤프트의 구동을 통해 캐리어 모듈을 마스크에 대하여 상대 이동시킴으로써 기판과 마스크 사이의 얼라인을 수행한다.
캐리어 모듈은 얼라인을 위하여 얼라인 모듈의 얼라인 샤프트에 결합되고, 얼라인이 완료되면 얼라인 샤프트로부터 분리되는데, 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 최소화하기 위해서는 캐리어 모듈의 정렬시 캐리어 모듈의 유동이 발생하지 않게 얼라인 샤프트에 캐리어 모듈을 견고하게 고정하는 것이 매우 중요하다.
공개특허공보 제10-2014-0015751호 (2014.02.07)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 인라인 증착 시스템의 얼라인 챔버에 설치된 얼라인 모듈의 얼라인 샤프트와 기판 이송을 위한 캐리어 모듈 사이를 견고하게 결합할 수 있고, 얼라인 샤프트와 캐리어 모듈 사이의 연결 과정 및 구동 프로세스를 단순화시키는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판이 투입되는 로드락 챔버 및 기판에 증착을 수행하는 증착 챔버에 대해 인라인으로 배치된 얼라인 챔버와; 상기 얼라인 챔버에 설치된 이송 레일을 따라 기판을 이송시키는 캐리어 모듈과; 상기 얼라인 챔버에 설치되며, 상기 캐리어 모듈의 하부에 배치되는 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 모듈과; 상기 얼라인 모듈에 이동 가능하게 설치되는 얼라인 샤프트; 및 상기 얼라인 샤프트의 단부에 구비되며, 상기 캐리어 모듈에 구비된 연결부와 착탈 가능하게 결합되는 결합부;를 포함하고, 상기 결합부는, 상기 연결부의 저면을 지지하는 저면 지지부; 및 상기 저면 지지부와 상기 얼라인 샤프트의 사이를 연결하며, 상기 연결부의 수평 방향 및 높이 방향의 유동을 구속하는 구속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템이 개시된다.
또한, 상기 구속부는, 상기 저면 지지부로부터 상부 방향으로 연장되며 상기 연결부의 측 방향 유동을 구속하는 측면 구속부; 및 상기 측면 구속부와 상기 얼라인 샤프트의 사이에 형성되며, 상기 저면 지지부와 함께 상기 연결부의 상하 방향 유동을 구속하는 상부 구속부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결부는 상기 캐리어 모듈로부터 수직 방향으로 돌출된 수직축보다 확대된 면적을 가질 수 있다.
또한, 상기 얼라인 모듈은, 상기 얼라인 샤프트를 하강 구동시키는 하강 동작; 및 상기 캐리어 모듈의 수평 이동에 따라 상기 연결부가 상기 결합부의 저면 지지부와 구속부의 사이에 삽입되어 고정될 때까지 대기하는 대기 동작;을 통해 상기 얼라인 샤프트와 상기 캐리어 모듈을 연결시키도록 구성 가능하다.
상기 저면 지지부 및 상기 구속부는, 상기 얼라인 샤프트를 중심으로 서로 대칭인 위치에 한 쌍으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 얼라인 모듈은, 상기 얼라인 샤프트에 대하여 상기 결합부를 수평 구동시키는 액츄에이터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 얼라인 샤프트와 상기 결합부의 상기 구속부의 사이에는 상기 구속부의 직선 이동을 가이드하는 리니어 가이드가 설치될 수 있다.
또한, 상기 얼라인 모듈은, 상기 얼라인 샤프트의 상승 상태에서 상기 캐리어 모듈이 상기 얼라인 챔버 내로 진입하여 기설정된 위치에 도달할 때까지 대기하는 대기 동작과; 상기 얼라인 샤프트를 하강시키는 하강 동작; 및 상기 결합부가 수평 이동하여 상기 연결부와 결합되도록 상기 액츄에이터를 구동시키는 액츄에이터 구동 동작;을 통해 상기 얼라인 샤프트와 상기 캐리어 모듈을 연결시키도록 구성 가능하다.
또한, 상기 연결부는 상기 캐리어 모듈에 수평 이동 방향을 따라 복수개로 설치되고, 상기 결합부는 상기 액츄에이터의 구동에 의해 복수개의 상기 연결부와 동시에 결합하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 결합부의 상기 저면 지지부는 복수의 상기 연결부의 배열 방향을 따라 복수개로 구비되며, 상기 저면 지지부 중 하나 이상은 인접한 상기 연결부의 사이에 배치되어 인접한 상기 연결부의 저면을 함께 지지하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판이 투입되는 로드락 챔버 및 기판에 증착을 수행하는 증착 챔버에 대해 인라인으로 배치된 얼라인 챔버와; 상기 얼라인 챔버에 설치된 이송 레일을 따라 기판을 이송시키는 캐리어 모듈과; 상기 얼라인 챔버에 설치되며, 상기 캐리어 모듈의 하부에 배치되는 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 모듈과; 상기 얼라인 모듈에 이동 가능하게 설치되는 얼라인 샤프트; 및 상기 얼라인 샤프트의 단부에 구비되며, 상기 캐리어 모듈의 수평 이동에 따라 상기 캐리어 모듈에 구비된 연결부와 결합되는 결합부를 포함하는, 인라인 증착 시스템이 개시된다.
나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기판이 투입되는 로드락 챔버 및 기판에 증착을 수행하는 증착 챔버에 대해 인라인으로 배치된 얼라인 챔버와; 상기 얼라인 챔버에 설치된 이송 레일을 따라 기판을 이송시키는 캐리어 모듈과; 상기 얼라인 챔버에 설치되며, 상기 캐리어 모듈의 하부에 배치되는 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 모듈과; 상기 얼라인 모듈에 이동 가능하게 설치되는 얼라인 샤프트와; 상기 얼라인 샤프트의 단부에 구비되며, 상기 캐리어 모듈에 구비된 연결부와 결합 가능한 결합부; 및 상기 얼라인 샤프트와 결합부의 사이에 설치되며, 상기 결합부를 수평 이동시켜 상기 연결부와 결합되도록 하는 액츄에이터;를 포함하는, 인라인 증착 시스템이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 얼라인 모듈의 얼라인 샤프트와 캐리어 모듈의 연결부를 결합시 수평 및 수직 유동을 저감할 수 있는 결합 구조를 통해 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 얼라인 모듈의 얼라인 샤프트와 캐리어 모듈의 연결부를 결합시 그 연결 과정 및 이를 위한 구동 프로세스를 단순화할 수 있는 결합 및 구동 메커니즘을 제공하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 모듈의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 캐리어 모듈이 결합부에 결합되는 과정을 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 모듈의 동작을 나타낸 작동 상태도.
도 5 및 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼라인 모듈의 결합부의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼라인 모듈의 동작을 나타낸 작동 상태도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 인라인 증착 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템은, 인라인으로 배치된 로드락 챔버(10), 얼라인 챔버(40) 및 공정 챔버(50)를 포함한다.
로드락 챔버(10)와 얼라인 챔버(30)의 사이에는 기판(1, 도 3 참조)을 이송시키기 위한 이송 챔버(20, Transfer chamber), 이송된 기판을 캐리어 모듈(100)에 부착하기 위한 어태치 챔버(30, Attach chamber) 등이 인라인(일렬)으로 배치될 수 있다.
기판(1)이 로드락 챔버(10)로 투입되면, 이송 챔버(20)에 설치된 이송 로봇(21)이 로드락 챔버(10)의 기판(1)을 어태치 챔버(30)로 이송시켜 캐리어 모듈(100)에 부착되도록 한다. 어태치 챔버(30)에는 이송된 기판(1)을 지지하여 캐리어 모듈(100)의 위치까지 상승시키는 로딩핀(미도시)이 설치될 수 있다.
얼라인 챔버(40)에는 기판(1)과 마스크(2) 사이의 얼라인을 위한 얼라인 모듈(70, 도 2 참조)이 설치되고, 공정 챔버(50)에는 유기물의 증착을 위한 증발원이 설치된다. 본 실시예의 경우, 하나의 공정 챔버(50)가 구비된 경우를 예시하고 있으나, 서로 다른 유기물을 순차적으로 증착시키기 위한 복수의 공정 챔버가 일렬로 배치된 구성도 가능하다.
어태치 챔버(30)와 얼라인 챔버(40)에는 캐리어 모듈(100)을 이송시키기 위한 이송 레일(61)이 설치될 수 있다. 그리고 얼라인 챔버(40)와 공정 챔버(50)에는 마스크(2)를 지지하는 마스크 셔틀(미도시)을 이송시키기 위한 하부 이송 레일(62)이 설치될 수 있다. 이송 레일(61) 및 하부 이송 레일(62)은 자기 부상 레일의 형태를 가질 수 있으며, 이 경우 자기 부상 레일에는 전자석이 구비되고, 캐리어 모듈(100)에는 자기 부상 레일에 대한 자기 부상 이동이 가능하도록 영구자석 또는 전자석이 설치될 수 있다.
어태치 챔버(30)에서 기판(1)이 부착된 캐리어 모듈(100)은 이송 레일(61)을 따라 얼라인 챔버(40) 내로 이동하고, 얼라인 모듈(70)은 캐리어 모듈(100)을 마스크 셔틀의 마스크(2)에 대해 상대 이동시켜 기판(1)과 마스크(2)의 사이의 얼라인을 수행한다.
얼라인 완료 후 캐리어 모듈(100)은 마스크 셔틀에 고정되고, 마스크 셔틀은 하부 이송 레일(62)을 따라 공정 챔버(50)로 이동하여 증착 공정을 수행하게 된다. 다만, 이러한 구성 뿐 아니라 하부 이송 레일(62)이 설치되어 있지 않고 이송 레일(61)이 공정 챔버(50)까지 연장된 구성도 가능하다. 이러한 경우 마스크(2)는 캐리어 모듈(100)에 합착된 후 캐리어 모듈(100)이 이송 레일(61)을 통해 공정 챔버(50)로 이송되어 증착 공정을 수행하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 모듈의 구성을 나타낸 단면도로서, 도 1에 도시된 얼라인 챔버(40)의 내부 구조를 보이고 있다. 도 3은 도 2에 도시된 캐리어 모듈이 결합부에 결합되는 과정을 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 얼라인 모듈(70)은 얼라인 챔버(40)의 상부에 설치되며, 얼라인 모듈(70)에는 캐리어 모듈(100)과 결합 가능한 얼라인 샤프트(805)가 구비된다. 얼라인 샤프트(80)는 얼라인 모듈(70) 내의 구동 장치의 동작에 대하여 Z축 방향, X-Y 축 방향 등 다양한 방향으로 이동 가능하게 구성된다.
얼라인 모듈(70)은 얼라인 샤프트(780와 캐리어 모듈(100)을 결합시킨 상태로 얼라인 샤프트(80)를 이동시켜 캐리어 모듈(100)을 이동시키며, 캐리어 모듈(100)의 이동에 따라 캐리어 모듈(100)의 기판(1)과 그 하부에 위치한 마스크(2) 사이의 얼라인을 수행할 수 있다.
캐리어 모듈(100)에는 기판(1)을 고정하기 위한 고정척(예를 들어, 정전척)과, 고정척에 전원을 공급하기 위한 배터리, 인라인 증착 시스템의 컨트롤러와의 모선 통신을 위한 무선 통진 모듈 등이 설치될 수 있다.
캐리어 모듈(100)에는 연결부(110)가 구비되며, 얼라인 샤프트(80)의 단부에는 캐리어 모듈(100)의 연결부(110)와 착탈 가능하게 결합되는 결합부(90)가 구비된다. 얼라인 샤프트(80)는 좌우 한 쌍으로 구비될 수 있고, 연결부(110) 및 결합부(90) 또한 한 쌍으로 구비될 수 있다.
연결부(110)는 캐리어 모듈(100)로부터 수직 방향으로 돌출된 수직축(111) 상에 형성될 수 있고, 수직축(111)보다 확대된 면적을 가질 수 있다. 수직축(111)의 하부에는 캐리어 모듈(100)의 상면에 지지 및 고정되는 지지부(112)가 형성될 수 있다.
결합부(90)는 저면 지지부(91)와 구속부(92)를 포함한다.
저면 지지부(91)는 연결부(110)의 저면을 지지하도록 구성된다. 구속부(92)는 저면 지지부(91)와 얼라인 샤프트(80)의 사이를 연결하며, 연결부(110)의 수평 방향 및 높이 방향의 유동을 구속하도록 구성된다.
구속부(92)는 측면 구속부(93)와 상부 고속부(94)를 포함하는 구성을 가질 수 있다. 측면 구속부(93)는 저면 지지부(91)로부터 상부 방향으로 연잗되며, 연결부(110)의 측 방향을 구속하도록 구성된다. 그리고, 상부 구속부(94)는 측면 구속부(93)와 얼라인 샤프트(80)의 사이에 형성되며, 저면 지지부(91)와 함께 연결부(110)의 상하 방향 유동을 구속하도록 구성된다.
저면 지지부(91) 및 구속부(92)는 얼라인 샤프트(80)를 중심으로 서로 대칭인 위치에 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 이에 따라 연결부(110)의 양 방향 유동이 모두 구속될 수 있다.
도 3의 도시와 같이, 한 쌍의 연결부(110)는 캐리어 모듈(100)의 상부에 일정 길이만큼 연속적으로 연장된 형태를 가질 수 있고, 이는 이송 방향(도 3의 화살표 방향)을 길이 방향으로 갖도록 형성될 수 있다. 한 쌍의 결합부(110) 또한 이와 대응되는 형태로서 캐리어 모듈(100)의 수평 이동에 따라 연결부(110)가 결합부(90)의 내부 공간에 삽입되어 결합되도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 모듈의 동작을 나타낸 작동 상태도이다.
도 4의 (a) 상태에서 얼라인 모듈(70)은 얼라인 샤프트(80)을 하강 구동시키는 하강 동작을 수행하며, 이는 (b)와 같이 결합부(90)가 캐리어 모듈(100)의 높이에 대응되는 높이에 위치할 때까지 수행된다.
다음으로, 얼라인 모듈(70)은, (c)와 같이, 캐리어 모듈(110)의 수평 이동에 따라 연결부(110)가 결합부(90)의 저면 지지부(91)와 구속부(92)의 사이에 삽입되어 고정될 때까지 대기하는 대기 동작을 수행함으로써, 얼라인 샤프트(80)와 캐리어 모듈(100)을 연결시키게 된다.
얼라인 샤프트(80)와 캐리어 모듈(100)의 연결이 완료되면, (d)와 같이, 얼라인 모듈(100)은 얼라인 샤프트(80)을 상하 방향(Z축 방향)으로 승강시켜 캐리어 모듈(100)을 얼라인 높이까지 이동시키며, 캐리어 모듈(100)을 수평 방향(예를 들어, X, Y, θ 방향 등) 이동시켜 마스크(2)에 대한 얼라인 동작을 수행한다. 이 과정에서 결합부(90)의 저면 지지부(91)와 구속부(92)는 연결부(110)의 상하 방향 및 수평 방향의 유동을 구속하여 연결부(110)의 유동이 얼라인 정밀도에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 얼라인 샤프트(80)의 상하 방향 구동만으로 캐리어 모듈(100)과의 연결이 가능하므로, 얼라인 샤프트(80)와 캐리어 모듈(100) 사이의 연결 과정 및 구동 프로세스를 단순화할 수 있고, 이에 사용되는 구동 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다.
기판(1)과 마스크(2) 사이의 얼라인이 완료되면, 캐리어 모듈(100)은 그 진행 방향으로 수평 이동함으로써 연결부(110)와 얼라인 샤프트(80)의 결합부(90) 사이의 결합을 해제할 수 있다.
도 5 및 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼라인 모듈의 결합부의 구성을 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따르면, 결합부(90)는 얼라인 샤프트(80)에 대해 이동 가능하게 설치된다. 결합부(90)와 얼라인 샤프트(80)의 사이에는 얼랴인 샤프트(80)에 대하여 결합부(90)를 수평 구동시키는 액츄에이터(120)가 설치될 수 있다. 액츄에이터(120)는 랙-피니언 메커니즘을 이용한 구동 장치의 형태를 갖거나, 그 밖에 다양한 형태의 구동 장치를 포함할 수 있다. 액츄에이터(120)는 얼라인 모듈(70)과 전기적으로 연결되어 얼라인 모듈(70)에서 인가된 전기 신호에 의해 동작되도록 구성될 수 있다.
액츄에이터(120)는 얼라인 샤프트(80)와 상부 구속부(96)의 사이에 설치될 수 있으며, 얼라인 샤프트(80)와 구속부(92)의 사이에는 구속부(92)의 직선 이동을 가이드하는 리니어 가이드가 설치될 수 있다.
액츄에이터(120)의 구동에 의해 결합부(90)가 수평 이동함에 따라 연결부(110)가 결합부(90)의 저면 지지부(91)와 구속부(92)의 사이에 삽입되어 결합부(90)와 연결부(110)의 결합이 이루어지게 된다.
도 6은 본 실시예에 따른 결합부(90)가 캐리어 모듈(100)의 연결부와 결합되는 과정을 위에서 바라본 것을 보이고 있으며, 도시의 편의상 상부 구속부(94)의 도시는 생략하였다.
이에 따르면, 연결부(110)는 캐리어 모듈(100)의 수평 이동 방향을 따라 복수개로 설치될 수 있고, 본 실시예에 따르면, 연결부(110)는 좌우 한 쌍씩 수평 방향을 따라 4개의 개수로 배열되어, 총 8개의 연결부(110)가 캐리어 모듈(100)에 배치되어 있다.
결합부(90)는 액츄에이터(120)의 구동에 의해 복수개의 연결부(110)와 동시에 결합되도록 구성된다. 이를 위해 결합부(90)의 저면 지지부(91)는 복수의 연결부(110)의 배열 방향을 따라 복수개로 구비되며, 저면 지지부(91) 중 하나 이상은 인접한 연결부(91)의 저면을 함께 지지하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 하나의 결합부(90)는 5개의 저면 지지부(91)를 포함하고, 그 중 3개의 저면 지지부(91)가 인접한 연결부(110)의 사이에 배치되어 인접한 연결부(110)의 저면을 함께 지지하도록 구성되어 있다.
이 경우 좌우 한 쌍의 결합부(90)는 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하여 각 연결부(110)와 결합되거나 결합 해제되게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼라인 모듈의 동작을 나타낸 작동 상태도이다.
도 7을 참조하면, 얼라인 모듈(70)은, (a)와 같이, 얼라인 샤프트(80)의 상승 상태에서 캐리어 모듈(100)이 얼라인 챔버(40) 내로 진입하여 기설정된 위치(즉, 결합 위치)에 도달할 때까지 대기한다.
그리고, (b)와 같이 얼라인 샤프트(80)를 하강시켜 결합 유닛90)이 연결부(110)와 동일 높이에 도달하도록 한다.
그리고, (c)와 같이 결합부(90)가 수평 이동하여 연결부(110)와 결합되도록 액츄에이터(120)를 구동시키며, 이에 따라 얼라인 샤프트(80)와 캐리어 모듈(100)이 물리적으로 연결되게 된다.
얼라인 샤프트(80)와 캐리어 모듈(100)의 연결이 완료되면, (d)와 같이, 얼라인 모듈(100)은 얼라인 샤프트(80)을 상하 방향(Z축 방향)으로 승강시켜 캐리어 모듈(100)을 얼라인 높이까지 이동시키며, 캐리어 모듈(100)을 수평 방향(예를 들어, X, Y, θ 방향 등) 이동시켜 마스크(2)에 대한 얼라인 동작을 수행한다.
기판(1)과 마스크(2) 사이의 얼라인이 완료되면, 얼라인 모듈(70)은 얼라인 샤프트(60)와 캐리어 모듈(100)의 연결부(110) 사이의 결합 상태를 해제한다. 본 실시예의 경우, 결합부(90)를 결합 과정과 반대 방향으로 수평 이동시켜 결합 상태를 해제할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 로드락 챔버 20: 이송 챔버
21: 이송 로봇 30: 어태치 챔버
40: 얼라인 챔버 50: 공정 챔버
61: 이송 레일 62: 하부 이송 레일
70: 얼라인 모듈 80: 얼라인 샤프트
90: 결합부 91: 저면 지지부
92: 구속부 93: 측면 구속부
94: 상부 구속부 100: 캐리어 모듈
110: 연결부 111: 수직축
112: 지지부 120: 액츄에이터

Claims (12)

  1. 기판이 투입되는 로드락 챔버 및 기판에 증착을 수행하는 증착 챔버에 대해 인라인으로 배치된 얼라인 챔버;
    상기 얼라인 챔버에 설치된 이송 레일을 따라 기판을 이송시키는 캐리어 모듈;
    상기 얼라인 챔버에 설치되며, 상기 캐리어 모듈의 하부에 배치되는 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 모듈;
    상기 얼라인 모듈에 이동 가능하게 설치되는 얼라인 샤프트; 및
    상기 얼라인 샤프트의 단부에 구비되며, 상기 캐리어 모듈에 구비된 연결부와 착탈 가능하게 결합되는 결합부;를 포함하고,
    상기 결합부는,
    상기 연결부의 저면을 지지하는 저면 지지부; 및
    상기 저면 지지부와 상기 얼라인 샤프트의 사이를 연결하며, 상기 연결부의 수평 방향 및 높이 방향의 유동을 구속하는 구속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구속부는,
    상기 저면 지지부로부터 상부 방향으로 연장되며 상기 연결부의 측 방향 유동을 구속하는 측면 구속부; 및
    상기 측면 구속부와 상기 얼라인 샤프트의 사이에 형성되며, 상기 저면 지지부와 함께 상기 연결부의 상하 방향 유동을 구속하는 상부 구속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 캐리어 모듈로부터 수직 방향으로 돌출된 수직축보다 확대된 면적을 갖는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 얼라인 모듈은,
    상기 얼라인 샤프트를 하강 구동시키는 하강 동작; 및
    상기 캐리어 모듈의 수평 이동에 따라 상기 연결부가 상기 결합부의 저면 지지부와 구속부의 사이에 삽입되어 고정될 때까지 대기하는 대기 동작; 을 통해 상기 얼라인 샤프트와 상기 캐리어 모듈을 연결시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 저면 지지부 및 상기 구속부는,
    상기 얼라인 샤프트를 중심으로 서로 대칭인 위치에 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 얼라인 샤프트에 대하여 상기 결합부를 수평 구동시키는 액츄에이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 얼라인 샤프트와 상기 결합부의 상기 구속부의 사이에는 상기 구속부의 직선 이동을 가이드하는 리니어 가이드가 설치되는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 얼라인 모듈은,
    상기 얼라인 샤프트의 상승 상태에서 상기 캐리어 모듈이 상기 얼라인 챔버 내로 진입하여 기설정된 위치에 도달할 때까지 대기하는 대기 동작;
    상기 얼라인 샤프트를 하강시키는 하강 동작; 및
    상기 결합부가 수평 이동하여 상기 연결부와 결합되도록 상기 액츄에이터를 구동시키는 액츄에이터 구동 동작;을 통해 상기 얼라인 샤프트와 상기 캐리어 모듈을 연결시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 캐리어 모듈에 수평 이동 방향을 따라 복수개로 설치되고,
    상기 결합부는 상기 액츄에이터의 구동에 의해 복수개의 상기 연결부와 동시에 결합하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결합부의 상기 저면 지지부는 복수의 상기 연결부의 배열 방향을 따라 복수개로 구비되며,
    상기 저면 지지부 중 하나 이상은 인접한 상기 연결부의 사이에 배치되어 인접한 상기 연결부의 저면을 함께 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
  11. 기판이 투입되는 로드락 챔버 및 기판에 증착을 수행하는 증착 챔버에 대해 인라인으로 배치된 얼라인 챔버;
    상기 얼라인 챔버에 설치된 이송 레일을 따라 기판을 이송시키는 캐리어 모듈;
    상기 얼라인 챔버에 설치되며, 상기 캐리어 모듈의 하부에 배치되는 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 모듈;
    상기 얼라인 모듈에 이동 가능하게 설치되는 얼라인 샤프트; 및
    상기 얼라인 샤프트의 단부에 구비되며, 상기 캐리어 모듈의 수평 이동에 따라 상기 캐리어 모듈에 구비된 연결부와 결합되는 결합부를 포함하는, 인라인 증착 시스템.
  12. 기판이 투입되는 로드락 챔버 및 기판에 증착을 수행하는 증착 챔버에 대해 인라인으로 배치된 얼라인 챔버;
    상기 얼라인 챔버에 설치된 이송 레일을 따라 기판을 이송시키는 캐리어 모듈;
    상기 얼라인 챔버에 설치되며, 상기 캐리어 모듈의 하부에 배치되는 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 모듈;
    상기 얼라인 모듈에 이동 가능하게 설치되는 얼라인 샤프트;
    상기 얼라인 샤프트의 단부에 구비되며, 상기 캐리어 모듈에 구비된 연결부와 결합 가능한 결합부; 및
    상기 얼라인 샤프트와 결합부의 사이에 설치되며, 상기 결합부를 수평 이동시켜 상기 연결부와 결합되도록 하는 액츄에이터;를 포함하는, 인라인 증착 시스템.
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