KR101306757B1 - 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치는, 기판의 처리시, 복수의 지지핀에 의하여 기판의 전체면이 지지되므로, 기판이 자중에 의하여 휘어서 변형될 우려가 없다. 따라서, 평판 디스플레이 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 지지 유닛의 지지바가 챔버를 형성하는 본체의 측벽에 지지되므로, 지지 유닛을 지지하기 위한 별도의 부품이 필요 없다. 따라서, 지지 유닛 및 이를 사용하는 기판 처리 장치의 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.

Description

기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치 {SUPPORTING UNIT FOR SUPPORTING SUBSTRATE AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 기판의 처리시 기판이 처짐에 의하여 변형되는 것을 방지한 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판 처리 장치는, 평판 디스플레이의 제조시 사용되며, 증착(Vapor Deposition) 장치와 어닐링(Annealing) 장치로 대별된다.
증착 장치는 평판 디스플레이의 핵심 구성을 이루는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층을 형성하는 장치로써, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 또는 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등과 같은 화학 증착 장치와 스퍼터링(Sputtering) 등과 같은 물리 증착 장치가 있다.
그리고, 어닐링 장치는 기판에 막을 증착한 후, 증착된 막의 특성을 향상시키는 장치로써, 증착된 막을 결정화 또는 상 변화시키기 위하여 열처리하는 장치다.
일반적으로, 기판 처리 장치는 하나의 기판을 처리하는 매엽식(Single Substrate Type)과 복수의 기판을 처리하는 배치식(Batch Type)이 있다. 매엽식 기판 처리 장치는 구성이 간단한 이점이 있으나 생산성이 떨어지는 단점이 있어, 대량 생산에는 배치식 기판 처리 장치가 많이 사용된다.
배치식 기판 처리 장치는 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버를 포함하고, 챔버에는 챔버로 로딩된 기판을 지지하는 지지 유닛이 필수적으로 사용된다.
그런데, 종래의 지지 유닛은 기판의 전체면을 지지하지 못하므로, 기판이 처리될 때, 기판이 자중에 의하여 휘어서 변형될 우려가 있다. 이로 인해, 평판 디스플레이의 특성이 저하되어, 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 전체면을 지지할 수 있도록 구성하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 구조로 제조 원가를 절감할 수 있는 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 지지용 지지 유닛은, 상호 간격을 가지면서 가상의 동일 수평면상에 위치되어 평행하게 배치되며, 일단부측 및 타단부측이 상대물에 각각 결합된 복수의 지지바; 상기 지지바에 형성되어 기판을 지지하는 복수의 지지핀을 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판이 투입되어 처리되는 챔버가 형성된 본체; 상호 간격을 가지면서 가상의 동일 수평면상에 위치되어 평행하게 배치되고, 상기 챔버에 위치되며, 일단부측 및 타단부측이 상기 본체의 측벽에 각각 지지된 복수의 지지바와 상기 지지바에 각각 형성되어 기판을 지지하는 복수의 지지핀을 가지는 지지 유닛; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 상기 지지바와 상기 지지바 사이에 설치된 복수의 히터를 포함한다.
삭제
본 발명에 따른 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치는, 기판의 처리시, 복수의 지지핀에 의하여 기판의 전체면이 지지되므로, 기판이 자중에 의하여 휘어서 변형될 우려가 없다. 따라서, 평판 디스플레이 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 지지 유닛의 지지바가 챔버를 형성하는 본체의 측벽에 지지되므로, 지지 유닛을 지지하기 위한 별도의 부품이 필요 없다. 따라서, 지지 유닛 및 이를 사용하는 기판 처리 장치의 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 지지 유닛들의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 어느 하나의 지지 유닛의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 어느 하나의 지지바의 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지바의 사시도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시한 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 상호 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 구조 및 특정 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에 도시된 실시예들의 길이, 면적, 두께 및 형태는, 편의상, 과장되어 표현될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치를 상세히 설명한다.
본 실시예들을 설명함에 있어서, 기판의 처리라 함은 기판을 가열 및 냉각하는 공정, 기판에 소정의 막을 증착하기 위한 모든 공정, 기판에 증착된 소정의 막을 어닐링, 결정화 또는 상변화 하기 위한 모든 열처리 공정 등을 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 지지 유닛들의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 기판 처리 장치는 대략 직육면체 형상으로 형성되어 외관을 이루는 본체(110)를 포함하고, 본체(110)의 내부에는 기판(50)이 처리되는 챔버(113)가 형성된다. 본체(110)는 직육면체 형상뿐만 아니라 기판(50)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 챔버(113)는 밀폐된 공간으로 마련된다.
본체(110)의 전면은 개방되어 도어(115)가 설치되는데, 도어(115)는 챔버(113)를 개폐한다. 도어(115)를 열어 챔버(113)를 개방한 상태에서, 로봇 아암(미도시) 등으로 기판(50)을 지지하여 기판(50)을 챔버(113)의 내부로 로딩한다. 그리고, 도어(115)를 닫아 챔버(113)를 폐쇄한 상태에서, 기판(50)을 처리한다. 기판(50)의 재질은 특별히 제한되지 않으며 글래스, 플라스틱, 폴리머, 실리콘 웨이퍼 또는 스테인레스 스틸 등과 같은 재질로 형성될 수 있다.
본체(110)의 상면도 개방될 수 있으며 이를 위하여 커버(117)가 설치되는데, 챔버(113)는 커버(117)에 의하여도 개폐된다. 커버(117)의 재질은 석영인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 커버(117)는 챔버(113)의 내부에 설치된, 기판(50)의 처리에 필요한, 부품들의 수리 또는 교체시 챔버(113)의 내부를 개방한다.
챔버(113)의 내부에 설치되는 상기 부품들에는 기판(50)을 탑재시켜 지지하는 지지 유닛(120), 기판(50)을 가열하기 위한 히터(130), 기판(50)을 냉각시키기 위한 냉각관(미도시) 등이 있다.
히터(130)는 좌단부측 및 우단부측이 본체(110)의 좌측벽 및 우측벽에 각각 지지되며, 후술할 지지 유닛(120)의 지지바(121)와 평행을 이룬다. 히터(130)는 본체(110)의 전면측에서 후면측으로 소정 간격을 가지면서 복수개 설치됨과 동시에, 본체(110)의 상측에서 하측으로 소정 간격을 가지면서 복수개 설치된다.
이때, 가상의 동일 수평면상에 위치된 복수의 히터(130)를 히터 유닛이라 할 때, 어느 하나의 상기 히터 유닛을 구성하는 히터(130)와 히터(130) 사이에 지지바(121) 및 상기 냉각관이 위치된다.
도 1의 미설명 부호 140은 기판 처리 장치를 지지하는 지지 프레임이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛(120)에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 어느 하나의 지지 유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 어느 하나의 지지바의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 지지 유닛(120)은 복수의 지지바(121), 복수의 지지핀(124) 및 지지 브라켓(127)을 가진다.
복수의 지지바(121)는 본체(110)의 하면을 기준으로 동일 높이 위치되어 상호 평행하게 배치된다. 즉, 복수의 지지바(121)는 가상의 동일 수평면상에 위치되어, 상호 평행하게 배치된다. 지지바(121)의 좌단부측 및 우단부측은 상대물인 본체(110)(도 1 참조)의 좌측벽 및 우측벽에 각각 결합 지지된다.
지지핀(124)은 각 지지바(121)에 복수개 형성되며, 기판(50)을 지지한다. 즉, 지지핀(124)의 하부측은 지지바(121)에 결합되고, 지지핀(124)의 상단부에 기판(50)이 지지된다. 복수의 지지바(121)에 복수의 지지핀(124)이 각각 결합되므로, 기판(50)은 지지핀(124)에 의하여 전체 부위가 골고루 지지된다. 따라서, 기판(50)이 자중 등에 의하여 처져서 변형되는 것이 방지된다.
지지핀(124)의 상단부는 라운딩지게 형성되어 기판(50)과 점 접촉하는 것이 바람직하다. 그러면, 기판(50)의 하면도 상면과 같이 거의 노출된 상태가 되므로, 기판(50)이 균일하게 처리된다.
지지바(121)가 본체(110)에 결합 지지되는 구조를 상세히 설명한다.
지지바(121)의 좌단부측 및 우단부측은 본체(110)의 좌측벽 및 우측벽을 관통하여 본체(110)의 외측에 위치되고, 본체(110)의 좌측벽 및 우측벽에는 지지바(121)를 지지하는 지지 브라켓(127)이 결합된다.
지지 브라켓(127)의 상면에는 상호 직교하는 형태로 지지홈(127a) 및 걸림홈(127b)이 각각 형성된다. 지지바(121)와 평행하게 형성된 지지홈(127a)에는 본체(110)의 외측으로 노출된 지지바(121)의 단부 하부측 외면이 삽입 지지된다. 그리고, 지지바(121)와 단부측 외주면에는 걸림링(128)이 형성되고, 걸림링(128)은 지지바(121)와 직교하는 걸림홈(127b)에 삽입 지지된다.
지지홈(127a)에 지지바(121)의 단부측이 삽입 지지되고, 걸림홈(127b)에 걸림링(128)이 삽입 지지되므로, 지지바(121)가 지지 브라켓(127)에 의하여 견고하게 지지된다.
본 실시예에 따른 기판 처리 장치는 복수의 기판(50)을 한번에 처리할 수 있도록, 지지 유닛(120)이 상하로 적층된 형태로 복수개 설치된다(도 2 참조). 즉, 가상의 동일 수평면상에 위치되어 상호 평행을 이루는 복수의 지지바(121)를 지지바 유닛이라 할 때, 상기 지지바 유닛은 상하로 간격을 가지면서 복수개 설치된다.
그리고, 상기 지지바 유닛의 지지바(121)와 지지바(121) 사이에 히터(130)(도 1 참조) 및 상기 냉각관이 배치된다. 즉, 히터(130) 및 상기 냉각관은 상기 지지바 유닛의 지지바(121)와 가상의 동일 수평면상에 위치됨과 동시에 평행하게 배치된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지바의 사시도로서, 도 4와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 지지바(221)에는 결합홈(222)이 형성되고, 지지핀(224)은 결합홈(222)에 착탈가능하게 삽입 결합된다. 지지핀(224)이 지지바(221)에 착탈되므로, 기판(50)의 처리시, 기판(50)의 자중에 의하여 기판(50)이 처지는 부위에 지지핀(224)을 집중적으로 배치할 수 있다. 따라서, 기판(50)이 변형되는 것을 완전하게 방지할 수 있다.
지지핀(224)의 하부측 단면(斷面) 형상은 원형, 타원형 또는 각형 등과 같이 다양하게 형성될 수 있다. 이때, 지지핀(224)이 삽탈되는 결합홈(222)의 형상은 지지핀(224)의 하부측 단면 형상과 대응되어야 함은 당연하다.
지지핀(224a)의 단면 형상 및 결합홈(222a)의 형상이 원형이면, 지지핀(224a)은 지지바(221)를 기준으로 회전될 수 있다. 그리고, 지지핀(224b)의 단면 형상 및 결합홈(222b)의 형상이 타원형이거나, 지지핀(224c)의 단면 형상 및 결합홈(222c)의 형상이 각형이면, 지지핀(224b, 224c)은 지지바(221)를 기준으로 회전되는 것이 방지된다.
지지핀(225)은 중간 부위가 벤딩(225a)되고, 지지핀(225)의 상측 부위 및 하측 부위의 길이방향 중심을 각각 지나는 가상의 직선(L1, L2)은 상호 평행하게 형성될 수 있다. 이때, 지지핀(225)의 하측 부위가 원형으로 형성되어 지지핀(225)이 회전될 수 있다면, 지지핀(225)을 결합홈(223)에 삽탈할 필요 없이, 지지핀(225)을 회전시켜 기판(50)이 처지는 부위를 간편하게 지지할 수 있다.
지지핀(225)의 벤딩부(225a)는 필요에 따라 복수번 벤딩될 수 있다.
본 실시예에 따른 기판 지지용 지지 유닛 및 이를 사용한 기판 처리 장치는, 기판(50)의 처리시, 복수의 지지핀(124, 224, 225)에 의하여 기판(50)의 전체면이 지지되므로, 기판(50)이 자중에 의하여 휘어서 변형될 우려가 없다. 따라서, 평판 디스플레이 제품의 신뢰성이 향상된다.
또한, 지지 유닛(120)의 지지바(121, 221)가 챔버(113)를 형성하는 본체(110)의 측벽에 지지되므로, 지지 유닛(120)을 지지하기 위한 별도의 부품이 필요 없다. 따라서, 지지 유닛 및 이를 사용하는 기판 처리 장치의 제조 원가가 절감된다.
상기와 같이 기술된 본 발명의 실시예들에 대한 도면은 자세한 윤곽 라인을 생략하여, 본 발명의 기술사상에 속하는 부분을 쉽게 알 수 있도록 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 상기 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 기준이 될 수 없으며, 본 발명의 청구범위에 포함된 기술사항을 이해하기 위한 참조적인 사항에 불과하다.
110: 본체 113: 챔버
120: 지지 유닛 121: 지지바
124: 지지핀 127: 지지 브라켓

Claims (20)

  1. 상호 간격을 가지면서 가상의 동일 수평면상에 위치되어 평행하게 배치되며, 일단부측 및 타단부측이 상대물에 각각 결합된 복수의 지지바;
    상기 지지바에 형성되어 기판을 지지하는 복수의 지지핀;
    상기 상대물에 결합되어 상기 지지바의 일단부측 및 타단부측을 각각 지지하는 지지 브라켓을 포함하고,
    상기 지지바의 단부측 외주면에는 걸림링이 각각 형성되고,
    상기 지지 브라켓에는 상기 걸림링이 삽입 결합되는 걸림홈이 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 지지바에 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지바에는 상기 지지핀의 일측이 삽탈 가능하게 결합되는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지핀의 일측 부위의 단면(斷面) 형상은 원형, 타원형 또는 각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되고,
    상기 결합홈은 상기 지지핀의 형상과 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 지지바에 회전가능하게 설치되고,
    상기 지지핀의 중간 부위는 벤딩되며,
    상기 지지핀의 일측 부위 및 타측 부위의 길이방향 중심을 각각 지나는 가상의 직선은 상호 평행한 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지핀의 중간 부위는 복수번 벤딩된 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지 브라켓에는 상기 지지바의 단부측이 삽입 지지되는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 지지 유닛.
  9. 삭제
  10. 기판이 투입되어 처리되는 챔버가 형성된 본체;
    상호 간격을 가지면서 가상의 동일 수평면상에 위치되어 평행하게 배치되고 상기 챔버에 위치되며 일단부측 및 타단부측이 상기 본체의 측벽에 각각 지지된 복수의 지지바, 상기 지지바에 각각 형성되어 기판을 지지하는 복수의 지지핀 및 상기 본체의 측벽에 결합되어 상기 지지바의 일단부측 및 타단부측을 각각 지지하는 지지 브라켓을 가지는 지지 유닛;
    상기 챔버의 내부에 설치되며, 상기 지지바와 상기 지지바 사이에 설치된 복수의 히터를 포함하고,
    상기 지지바의 단부측 외주면에는 걸림링이 각각 형성되고,
    상기 지지 브라켓에는 상기 걸림링이 삽입 결합되는 걸림홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    가상의 동일 수평면상에 위치된 복수의 지지바를 지지바 유닛이라 할 때,
    상기 지지바 유닛은 상하로 간격을 가지면서 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 지지바에 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지지바에는 상기 지지핀의 일측이 삽탈 가능하게 결합되는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지지핀의 일측 부위의 단면(斷面) 형상은 원형, 타원형 또는 각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되고,
    상기 결합홈은 상기 지지핀의 형상과 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 지지바에 회전가능하게 설치되고,
    상기 지지핀의 중간 부위는 벤딩되며,
    상기 지지핀의 일측 부위 및 타측 부위의 길이방향 중심을 각각 지나는 가상의 직선은 상호 평행한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 지지핀의 중간 부위는 복수번 벤딩된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 삭제
  18. 제10항에 있어서,
    상기 지지 브라켓에는 상기 지지바의 단부측이 삽입 지지되는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 삭제
  20. 제10항에 있어서,
    상호 인접하는 상기 히터와 상기 히터 사이에는 냉각관이 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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