KR101224905B1 - 대면적 기판이송장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대면적 기판이송장치에 관한 것으로, 수직 또는 경사자세로 로딩되는 기판의 하측 가장자리의 일면을 지지하는 제1롤러와, 상기 제1롤러와 동일 축선에 설치되어 기판의 타면을 지지하는 제2롤러와, 상기 제1롤러 또는 상기 제2롤러를 축선을 따라 탄동시켜 상기 제1롤러와 제2롤러의 간격을 축소시키는 탄동기재를 포함하는 대면적 기판이송장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 수직 또는 경사자세의 기판을 면접촉 및 가압탄동지지하여 이송하므로 기판을 안정적으로 지지하여 이송할 수 있어 기판이송효율을 월등하게 향상시키는 효과가 있다.
기판, 이송, 수직자세, 경사자세, 탄동
Description
도 1은 종래 수직이송방식이 적용된 기판이송장치에 대한 개략적인 측면 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판이송장치의 개략적인 정면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 대면적 기판이송장치의 개략적인 제1실시 사시 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 대면적 기판이송장치의 개략적인 정면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 대면적 기판이송장치의 제2실시 사시 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 대면적 기판이송장치의 정면 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제1롤러 110 : 경사진입부
120 : 연결핀 200 : 제2롤러
210 : 경사진입부 220 : 안착지지부
300 : 탄동기재 310 : 연결축
320 : 스프링 400 : 구동기재
500 : 이송기재 510 : 기판이송축
520 : 기판이송롤러 600 : 틸팅기재
본 발명은 대면적 기판이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대면적 기판을 안정적으로 지지하여 일방향 이송하는 대면적 기판이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스 또는 평판 디스플레이(FPD; flat panel display)는 피처리 기판(실리콘 웨이퍼 또는 유리 기판)에 다양한 제조공정을 수행하여 제조되는데, 예컨데 사진, 이온확산, 식각, 화학기상증착, 금속증착 및 세정 등의 제조공정이 수행될 수 있다.
이처럼 기판은 다양한 제조공정을 거쳐야 되므로 각 제조공정 간에 기판이송장치에 의해 이송된다. 상기 기판이송장치는 기판을 각 제조공정 간에 이송시키는 것은 물론 특정 공정에서 이송 중의 기판에 대하여 다양한 공정처리가 수행되도록 기판을 연속하여 일방향으로 이송시킨다.
이러한 기판이송장치는 기판이송방향을 따라 병렬설치되는 복수의 기판이송축과, 상기 기판이송축을 회전가능하게 지지하는 프레임과, 상기 기판이송축에 회전력을 전달하는 구동부 등을 포함할 수 있다.
또한 기판이송장치는 기판을 수평자세로 지지하여 이송하는 수평이송방식, 기판을 수직자세로 지지하여 이송하는 수직이송방식, 기판을 경사자세로 지지하여 이송하는 경사이송방식 등이 적용될 수 있다.
도 1은 종래 수직이송방식이 적용된 기판이송장치에 대한 개략적인 측면 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판이송장치의 개략적인 정면 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기판이송장치는 기판이송경로를 따라 병렬설치되는 복수의 기판이송축(10)과, 상기 기판이송축(10)에 결합되어 기판이송축(10)과 일체로 회전되는 복수의 원추형 롤러(20: 21, 22)를 포함한다. 여기서, 설명의 편의상 기판이송축(10)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 프레임과, 기판이송축(10)에 회전구동력을 제공하는 구동부 등은 미도시되었다.
상기 기판이송축(10)에는 기판(S)을 수직자세로 지지하여 이송하는 복수의 원추형 롤러(21, 22)가 구비된다. 상기 원추형 롤러(21, 22)는 기판(S)을 수직자세로 로딩받아 지지하고 기판이송축(10)과 일체로 회전하여 기판(S)을 일방향으로 이송시키는 구성부품이다.
이에 원추형 롤러(21, 22)는 수직자세의 기판(S)을 안정적으로 지지하여 이송할 수 있도록 경사면이 기판(S)측을 향하여 하향경사지게 형성되되, 각 경사면이 상호 대칭구조를 이루도록 기판이송방향을 따라 상호 교번하여 설치된다.
즉, 도 2에서 도시된 바와 같이 원추형 롤러(21, 22)는 상호 대칭되도록 제1원추롤러(21)와 제2원추롤러(22)가 기판이송경로를 따라 상호 교번하여 설치된다.
그러나 종래 기판이송장치는 기판이 수직자세로 원추형 롤러의 경사면에 선접촉하여 지지되는 방식이므로, 기판이 롤러에 대하여 지지되는 부위가 협소하여 지지구조가 불안정하다는 구조적 문제점과 이로 인해 기판이 이송 중 탈락되어 파손될 수 있다는 문제점이 있었다.
더욱이, 반도체 제조기술의 발달로 인해 기판이 점점 대형화되는 추세이므로 이러한 대면적 기판을 안정적으로 지지하여 이송하기 위한 기판이송장치가 제시되어야 할 필요성이 있다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 수직 또는 경사자세의 기판을 안정적으로 지지하여 이송할 수 있는 대면적 기판이송장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수직 또는 경사자세로 로딩되는 기판의 하측 가장자리의 일면을 지지하는 제1롤러와, 상기 제1롤러와 동일 축선에 설치되어 기판의 타면을 지지하는 제2롤러와, 상기 제1롤러 또는 상기 제2롤러를 축선을 따라 탄동시켜 상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 간격을 축소시키는 탄동기재를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시 예들은 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시 예들에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
<실시예 1>
도 3은 본 발명에 따른 대면적 기판이송장치의 개략적인 제1실시 사시 구성 도이고, 도 4는 도 3에 도시된 대면적 기판이송장치의 개략적인 정면 구성도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 대면적 기판이송장치는 수직자세로 로딩되는 기판(S)의 하측 가장자리의 일면을 지지하는 제1롤러(100)와, 상기 제1롤러(100)와 동일 축선에 설치되어 기판(S)의 타면을 지지하는 제2롤러(200)와, 상기 제1롤러(100) 또는 상기 제2롤러(200)를 축선을 따라 탄동시켜 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 간격을 축소시키는 탄동기재(300)와, 제1롤러(100) 또는 제2롤러(200)에 회전구동력을 제공하는 구동기재(400)를 포함한다.
상기 제1롤러(100)와 상기 제2롤러(200)는 기판(S)의 하측 가장자리를 상호 가압탄동지지하여 수직자세의 기판(S)을 일방향으로 이송처리하기 위한 구성부품이다. 특히, 본 제1실시예에서는 기판(S)을 수직자세로 이송처리하는 것을 예시하며, 이에 제1롤러(100) 및 제2롤러(200)가 한조 단위로 기판이송방향을 따라 복수 설치된다.
상기와 같이, 제1롤러(100)와 제2롤러(200)는 탄동기재(300)에 의해 기판(S)의 하측 가장자리를 상호 가압탄동지지하되, 본 제1실시예에서는 제2롤러(200)가 탄동기재(300)에 의해 제1롤러(100)측으로 탄동되는 것을 예시한다.
상기 탄동기재(300)는 제1롤러(100)와 제2롤러(200)를 관통하여 축결합되는 연결축(310)과, 상기 제2롤러(200)를 상기 연결축(310)의 축선을 따라 상기 제1롤러(100)측으로 탄동시키는 스프링(320)을 포함한다.
상기와 같이, 본 제1실시예에 따르면 비교적 단순한 구조의 탄동기재(300)에 의해 제1롤러(100)와 제2롤러(200)가 기판(S)을 가압탄동지지할 수 있다는 장점이 있다.
상기 연결축(310)은 일단부에 머리부(311)가 형성되어 기삽입된 스프링(320)의 탈락을 방지하며, 축선을 따라 제2롤러(200)와 제1롤러(100)가 차례로 삽입하여 축결합된다.
제1롤러(100)는 연결축(310)의 타단부에 결합되어 일체로 회전되고, 제2롤러(200)는 연결축(310)의 축선상에 아이들결합되어 축선을 따라 이동된다. 따라서 제2롤러(200)는 연결축(310)에 기삽입된 스프링(320)의 복원력에 의해 연결축(310)의 축선을 따라 제1롤러(100)측으로 이동될 수 있다.
한편, 본 제1실시예에서는 스프링(320)이 연결축(310)의 머리부(311)와 제2롤러(200) 사이에 설치되고 신장(伸長)작용하여 제2롤러(200)를 제1롤러(100)측으로 이동하는 것을 예시하였으나, 스프링(320)이 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 사이에서 연결설치되고 압축작용하여 제2롤러(200)를 제1롤러(100)측으로 이동하도록 구성하는 것도 무방하다.
상기 구동기재(400)는 제1롤러(100) 또는 제2롤러(200)에 회전구동력을 제공할 수 있으나, 탄동하는 제2롤러(200)에 회전구동력을 전달하는 것 보다는 탄동하지 않는 제1롤러(100)에 회전구동력을 전달하도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 제1실시예에서는 제1롤러(100)에 구동기재(400)의 구동축이 연결되어 제1롤러(100)를 회전구동시키는 구조를 예시하고 있지만, 연결축(310)을 회전구동시켜도 제1롤러(100)가 회전구동하는 것과 동일한 작용효과가 발생함은 물론이다.
상기에서, 제1롤러(100) 및 제2롤러(200)는 그 외경부의 기판(S)과 접촉하는 부위에 기판(S)측을 향하여 경사지게 형성되는 경사진입부(110, 210)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 수직자세의 기판(S)은 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 사이에 진입할 시에 경사진입부(110, 210)에 최초로 접촉지지되고, 경사진입부(110, 210)에는 기판(S)의 자중에 의해 수직력이 작용함과 동시에 연결축(310)의 축선방향으로 수직분력이 함께 작용된다.
이에 제2롤러(200)는 경사진입부(110, 210)에 발생된 수직분력에 의해 스프링(320)의 복원력을 극복하고 제1롤러(100)와 멀어지는 방향 예컨데 도 4에서 도시된 바와 같이 연결축(310)의 축선을 따라 오른쪽으로 이동된다.
상기 제2롤러(200)가 연결축(310)의 축선을 따라 오른쪽으로 이동되면 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 간격이 기판(S)의 폭에 대응하여 확장되므로 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 사이로 기판(S)이 진입할 수 있다.
이에 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 사이로 기판(S)이 진입되면 스프링(320)의 복원력에 의해 제2롤러(200)가 제1롤러(100)측으로 이동하려는 힘이 발생되므로 기판(S)이 제1롤러(100)와 제2롤러(200) 사이에 가압탄동지지된다.
이와 같이, 제1롤러(100)와 제2롤러(200)는 그 간격이 기판(S) 폭에 대응하여 자동으로 확장 후 탄동고정되는 장점이 있다.
상기에서, 제1롤러(100)는 경사진입부(110, 210)의 단부에서 하측으로 기판(S)의 하측 가장자리가 안착지지되는 안착지지부(220)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 기판(S)은 그의 하측 가장자리가 제1롤러(100)에 형성된 안착지지부(220)의 단턱에 안착지지되고, 제2롤러(200)는 스프링(320)의 복원력에 의해 제1롤러(100)측으로 이동되어 기판(S)을 가압하며, 기판(S)은 양 롤러(100, 200)사이에 더욱 안정적으로 가압탄동지지된다.
그리고 본 제1실시예에서는 안착지지부(220)가 제1롤러(100)에만 형성되는 것을 예시하였으나, 안착지지부(220)가 제2롤러(200)에만 형성되거나 제1롤러(100) 및 제2롤러(200)에 함께 형성되어도 무방함은 물론이다.
상기에서, 제2롤러(200)는 제1롤러(100)와 함께 일체로 회전되는 것이 바람직하다.
본 제1실시예에서 제1롤러(100)는 구동기재(400)에서 회전구동력을 전달받아 회전되지만, 제2롤러(200)는 연결축(310)과 아이들회전하므로 별도의 회전구동력을 전달받지 않는다.
다만 제2롤러(200)는 스프링(320)에 의해 기판(S)의 타면에 가압됨으로써 간접적으로 회전구동력을 전달받아 회전될 수 있으나, 기판(S) 표면에서 슬립이 발생될 시에는 회전되지 않을 수 있다.
기판(S)이 제1롤러(100)와 제2롤러(200)에 의해 원활하게 이송되려면 제1롤러(100)와 제2롤러(200)가 기판(S)의 일면 및 타면을 각각 지지하고 함께 회전하여 기판(S)을 이송하는 것이 바람직하다.
일례로, 제1롤러(100)와 제2롤러(200)는 상호 마주보는 면을 연결하는 연결핀(120)이 더 설치될 수 있다. 상기 연결핀(120)은 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 마주보는 면에서 원주방향을 따라 복수개가 설치될 수도 있고,
이에, 제1롤러(100)와 제2롤러(200)가 함께 기판(S)을 가압탄동지지하는 것은 물론 함께 회전하며 기판(S)을 이송하므로 기판(S)이 더욱 안정적으로 이송되는 장점이 있다.
<실시예 2>
도 5는 본 발명에 따른 대면적 기판이송장치의 제2실시 사시 구성도이고, 도 6은 도 5에 도시된 대면적 기판이송장치의 정면 구성도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 대면적 기판이송장치는 기판이송방향의 좌우 양측으로 상호 이격설치되어 마주보는 양 프레임(501, 502) 사이로 기판(S)을 수평이송하는 이송기재(500)와, 상기 양 프레임(501, 502) 중 어느 하나의 프레임(501 또는 502)을 상승 또는 하강시켜 이송기재(500)를 틸팅시키는 틸팅기재(600)와, 상기 이송기재(500)에 경사자세로 로딩되는 기판(S)의 하측 가장자리의 저면을 지지하는 제1롤러(100)와, 상기 제1롤러(100)와 동일 축선에 설치되어 기판(S)의 상면을 지지하는 제2롤러(200)와, 상기 제1롤러(100) 또는 상기 제2롤러(200)를 축선을 따라 탄동시켜 상기 제1롤러(100)와 상기 제2롤러(200)의 간격을 축소시키는 탄동기재(300)를 포함한다. 여기서, 탄동기재(300)는 상기 제1실시예의 구성과 동일하게 구성되어도 무방하다.
상기 이송기재(500)는 제1프레임(501)과 제2프레임(502)의 사이에 기판이송방향을 따라 다수의 기판이송축(510)이 병렬설치되고, 기판(S)은 상기 기판이송 축(510)상에 로딩되어 일방향으로 이송된다.
일례로 제1프레임(501)과 제2프레임(502)은 상호 마주보는 내측면에 기판이송방향을 따라 다수의 축삽입홈(미도시)이 형성되며, 상기 축삽입홈에 기판이송축(510)의 양단을 회전가능하게 지지하는 각 베어링(미도시)이 설치될 수 있다.
상기 틸팅기재(600)는 제1프레임(501)을 상승시키는 것으로 이송기재(500)를 틸팅시켜 이송기재(500)에 로딩된 기판(S)이 경사자세로 일방향 이송되도록 한다. 이처럼 본 제2실시예에서는 기판(S)을 경사자세로 이송처리하는 것을 예시하며, 이에 제1롤러(100) 및 제2롤러(200)가 한조 단위로 제2프레임(502)에 근접하여 기판(S) 이송방향을 따라 복수 설치된다.
이처럼 기판(S)이 경사자세로 이송되면 기판(S) 표면에 처리된 약액 또는 세정액이 기판(S) 표면의 특정부위에 집중되지 않고 빠른시간 내에 전체적으로 도포되는 것은 물론 기판(S) 표면에 처리된 약액 또는 세정액이 일측으로 자연낙하되어 제거되는 장점이 있다.
한편, 상기 제1실시예에서는 제1롤러(100)에 회전구동력을 제공하는 구동기재(400)가 포함되었으나, 본 제2실시예에서는 기판(S)의 저면을 지지하여 이송하는 이송롤러(520)가 구비되므로 제1롤러(100)에 구동기재(400)가 구비되지 않아도 무방하다.
따라서 본 제2실시예에 따르면, 기판(S)은 이송롤러(520)에 지지된 상태에서 틸팅기재(600)의 승강동작에 의해 경사자세로 전환되어 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 사이에 진입되고, 경사자세 기판(S)의 하측 가장자리는 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 경사진입부(110, 120)에 최초로 접촉지지되면 제2롤러(200)의 경사진입부(110, 210)에는 기판(S)의 자중에 의해 연결축(310)의 축선방향으로 수직축분력이 함께 발생된다.
이에 제2롤러(200)는 경사진입부(110, 210)에 발생된 수직축분력에 의해 스프링(320)의 복원력을 극복하고 제1롤러(100)와 멀어지는 방향 예컨데 도 6에서 도시된 바와 같이 연결축(310)의 축선을 따라 상측으로 이동된다.
제2롤러(200)가 연결축(310)의 축선을 따라 상측으로 이동되면 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 간격이 기판(S)의 폭에 대응하여 확장되므로 제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 사이로 기판(S)이 진입할 수 있다.
제1롤러(100)와 제2롤러(200)의 사이로 기판(S)이 진입되어 기판(S)의 하측 가장자리가 제1롤러(100)에 형성된 안착지지부(220)의 단턱에 안착지지되고, 스프링(320)의 복원력에 의해 제2롤러(200)가 제1롤러(100)측으로 이동하려는 힘이 발생되므로 기판(S)이 제1롤러(100)와 제2롤러(200) 사이에 가압탄동지지된다.
이처러 본 제2실시예에 의하면, 기판(S)을 경사자세로 이송할 시에도 경사자세 기판(S)의 하측 가장자리를 안정적으로 지지하여 이송보조할 있다는 장점이 있다.
상기에서 예시한 바와 같이, 본 발명에 따른 대면적 기판이송장치는 대면적 기판을 수직자세로 이송하는 경우 및 대면적 기판을 경사자세로 이송하는 경우 까지를 포함하여 다양한 자세의 기판을 안정적으로 이송할 수 있는 구조를 제시한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 수직 또는 경사자세의 기판을 면접촉 및 가압탄동지지하여 이송하므로 기판을 안정적으로 지지하여 이송할 수 있어 기판이송효율을 월등하게 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 기판을 수직자세로 이송하는 경우 및 대면적 기판을 경사자세로 이송하는 경우 까지를 포함하여 다양한 자세의 기판을 안정적으로 이송할 수 있다는 효과가 있다.
Claims (5)
- 수직 또는 경사자세로 로딩되는 기판의 하측 가장자리의 일면을 지지하는 제1롤러;상기 제1롤러와 동일 축선에 설치되어 기판의 타면을 지지하는 제2롤러; 및상기 제1롤러 또는 상기 제2롤러를 축선을 따라 탄동시켜 상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 간격을 축소시키는 탄동기재를 포함하는 대면적 기판이송장치.
- 제1항에 있어서,상기 탄동기재는,상기 제1롤러와 상기 제2롤러를 축결합하되, 상기 제1롤러와 일체로 회전하고 상기 제2롤러와 아이들회전하는 연결축; 및상기 제2롤러를 상기 연결축의 축선을 따라 상기 제1롤러측으로 탄동시키는 스프링을 포함하는 대면적 기판이송장치.
- 제2항에 있어서,상기 제1롤러 및 상기 제2롤러는,그 외경부의 기판과 접촉하는 부위에 기판측을 향하여 경사지게 형성되는 경사진입부를 더 포함하는 대면적 기판이송장치.
- 제3항에 있어서,상기 제1롤러 또는 상기 제2롤러는,상기 경사진입부의 단부에서 하측으로 기판의 하측 가장자리가 안착지지되는 안착지지부를 더 포함하는 대면적 기판이송장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 제2롤러는 상기 제1롤러와 함께 일체로 회전되는 것을 특징으로 하는 대면적 기판이송장치.
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