KR20110058012A - 반송 샤프트 장치 - Google Patents

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conveying shaft
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Abstract

반송 샤프트 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치는 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로 배열되는 반송 샤프트; 및 상기 반송 샤프트에 끼워져 고정되는 반송 롤러부를 포함하며, 상기 반송 롤러부는 상기 반송 샤프트에 위치하는 메인 반송 롤러; 및 상기 메인 반송 롤러의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판에 접촉되어 상기 기판을 이송시키는, 요철 구조를 갖는 기판 접촉부를 포함한다.
메인 반송 롤러

Description

반송 샤프트 장치{Shaft apparatus for conveying substrate}
본 발명은 반송 샤프트 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기판과의 마찰저항을 증대시켜 기판의 이송 효율을 높일 수 있는 반송 샤프트 장치에 관한 것이다.
최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 지금까지는 디스플레이 장치로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 주로 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대하고 있다.
디스플레이 장치로서, 현재 주목받고 있는 것은 액정 디스플레이 장치, 유기 EL 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 장치 등과 같은 평판 디스플레이 장치이다.
이와 같은 평판 디스플레이 장치는 기판 상에 다층의 박막 및 배선 패턴을 포함한다. 기판 상에 박막 및/또는 패턴을 형성하기 위해서는 증착, 베이킹, 식각, 세정, 건조 등의 다양한 제조 공정이 요구된다. 각각의 공정은 주로 공정 챔 버 내에서 이루어지는데, 요구되는 일련의 공정의 수행하기 위해서는 해당 고정 챔버로 기판을 이송하여야 하며, 이를 위해 각 공정의 챔버 사이에는 기판 이송 장치가 설치된다. 기판 이송 장치는 다수의 롤러들이 회전에 의하여 기판을 일정 방향으로 이송시킨다.
그러나 이러한 기판 이송 장치를 이용하여 기판을 이송할 때에는, 기판이 롤러에서 미끄러져 기판의 위치 제어가 용이하지 않으며, 공정 불량을 증가시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 기판과의 접촉력을 증대시켜 기판의 이송 효율을 높일 수 있는 반송 샤프트 장치가 필요하다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 반송 롤러를 개선하여 기판 이송 시의 슬립 현상을 줄이며, 기판 이송을 효과적으로 할 수 있는 반송 샤프트 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치는 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로 배열되는 반송 샤프트; 및 상기 반송 샤프트에 끼워져 고정되는 반송 롤러부를 포함하며, 상기 반송 롤러부는 상기 반송 샤프트에 위치하는 메인 반송 롤러; 및 상기 메인 반송 롤러의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판에 접촉되어 상기 기판을 이송시키는, 요철 구조를 갖는 기판 접촉부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 반송 롤러를 개선하여 기판 이송 시의 슬립 현상을 줄이며 기판 이송을 효과적으로 할 수 있다.
이와 함께, 기판 이송의 신뢰성을 향상 시켜 공정 챔버 내에서의 공정 수행의 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는" 은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 제조용 기판 이송 장치를 나타낸 사시도이다.
일반적으로 기판 이송 장치(1)는, 공정 챔버의 내부에 일정 간격으로 배치되는 복수개의 샤프트(20)와 각각의 샤프트(20)에 기판(10)을 지지하여 이를 이송시키기 위한 복수개의 롤러(30)를 포함한다. 구동부(50)가 작동하면, 구동부(50)의 회전력이 복수개의 샤프트(20)에 전달되어, 각각의 샤프트(20)가 회전하게 된다. 샤프트(20)가 회전되면 샤프트(20)에 고정 설치된 롤러(30)도 함께 회전되어, 롤러(30)의 상부에 놓여져 있는 기판(10)이 일방향으로 이송된다. 샤프트(20)는 원활하고 안정적으로 회전 구동할 수 있도록 지지 장치(40)에 의해 지지될 수 있다. 도 1은 공정 챔버 내부에 복수개의 샤프트(20)가 모두 수평하게 배치되어 있는 모습을 보여주고 있지만, 복수개의 샤프트(20)는 일단이 타단에 비해 높에 위치되도록 경사지게 배치될 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 벨트 구동식 이송 장치는 각각의 샤프트(20)의 끝단에 풀리(52)가 연결되고 각각의 풀리(52)는 벨트(53)로 연결되어 있어 구동 모터(51)의 회전력을 각각의 샤프트(20)에 전달하게 된다.
반면에, 도시되지는 않았으나, 기계적 마찰에 의해 파티클이 발생되지 않도록 자력을 이용하여 회전력을 전달하는 자기식 이송 장치는 챔버의 벽체를 경계로 하여 구동장치에 의해 회전 구동되는 외측 자석 풀리와, 그 외측 자석 풀리에 자기적으로 연결되어 구동되는 내측 자석 풀리를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치의 사시도를 보여준다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치는 반송 샤프 트(100), 반송 롤러부(200), 반송 롤러(30) 및 베어링부(41, 42)를 포함할 수 있다.
반송 샤프트(100)는 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로 복수개가 평행하게 배열될 수 있다. 반송 샤프트(100)는 길이 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수개의 반송 롤러(30)와 고정되게 결합될 수 있다. 그리하여, 반송 샤프트(100)의 회전에 따라 반송 롤러(30)를 회전시켜, 기판을 이송시킬 수 있다.
반송 롤러부(200)는 반송 샤프트(100)의 끝단에 위치하여, 기판의 상하 가장자리 부분과 접촉하여, 기판을 이송시킬 수 있다. 기판의 상하의 가장자리 부분에는 소정의 기판 처리 장치에 의한 공정이 수행되지 않을 수 있다. 이러한 기판 가장자리 부분에 대하여 상대적으로 높은 마찰력 또는 접착력에 의하여 기판의 반송 및 위치 제어를 상대적으로 정확히 할 필요가 있다.
반송 롤러부(200)는 반송 샤프트(100)의 끝단에 위치하는 메인 반송 롤러(210) 및 메인 반송 롤러(210)의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판에 접촉되어 기판을 이송시키는 기판 접촉부(220)를 포함할 수 있다.
메인 반송 롤러(210)는 반송 샤프트의 끝단 중 일 끝단에 위치하거나 또는 양 끝단에 위치할 수 있다. 메인 반송 롤러(210)는 기판이 경사지는 경우, 경사진 기판의 흘러 내림을 방지하는 사이드 롤러(미도시됨)를 더 포함할 수도 있다.
기판 접촉부(220)는 기판과 접촉하는 부분으로서, 기판과의 밀착력을 증대시켜 슬립(Slip)이 일어나지 않도록 하면서, 반송 샤프트(100)의 회전력이 그대로 기판에 전달되어 기판을 이송시키는 마찰력을 제공한다. 기판(10)과의 마찰력을 증 가시키기 위하여, 기판 접촉부(220)는 금속 또는 플라스틱 등의 재료보다 상대적으로 탄성계수가 작은 고무, 천 등의 재료로 구현될 수 있으며, 요철구조를 가질 수 있다. 기판 접촉부(220)의 요철구조에 대한 보다 상세한 설명은 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
반송 롤러(30)는 반송 샤프트(100)의 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 반송 롤러(30)는 반송 샤프트(100)에 고정되게 부착되어 반송 샤프트(100)의 회전에 따라 함께 회전되어 기판을 이송시킬 수 있다.
베어링부(41, 42)는 반송 샤프트(100)가 회전 가능하도록 반송 샤프트(100)의 끝단을 지지하는 역할을 한다. 베어링부(41, 42)는 반송 샤프트(100)가 삽입되어 마찰력이 최소화된 상태로 회전하도록 하는 베어링(41a, 42a) 및 상기 베어링(41a, 42b)을 관통홀에 고정시켜 베어링(41a, 42b)을 지지하는 지지부재(41b, 42b)를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 반송 롤러부(200)의 기판 접촉부(220)가 요철 구조를 갖도록 형성함으로써, 기판 접촉부(220)와 기판과의 마찰저항을 증대시켜, 기판과 메인 반송 롤러(210) 사이의 슬립을 줄임으로써, 기판의 정지정밀도와 기판의 이송력을 증대시키고, 기판의 이송 위치 제어를 상대적으로 효율성 있게 할 수 있다.
한편, 도 2는 반송 샤프트(100)의 끝단에는 반송 롤러부(200)가 위치하고, 반송 롤러부(200)의 사이에는 반송 롤러(30)가 위치한 모습을 도시하여였지만, 반송 롤러부(200)는 반송 샤프트(100)의 끝단뿐만 아니라, 반송 롤러(30)의 위치에 형성될 수도 있다. 즉, 반송 샤프트(100)에는 복수개의 반송 롤러부(200)만이 위치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 반송 롤러부(300)는 메인 반송 롤러(210) 및 기판 접촉부(220)를 포함할 수 있다.
메인 반송 롤러(210)는 반송 샤프트(100)가 끼워지는 공간을 제공하는 관통홀(230) 및 후술할 기판 접촉부(220)가 안착되는 공간을 제공하는 고정 홈(215)을 포함할 수 있다.
기판 접촉부(220)는 메인 반송 롤러(210)의 고정 홈(215)에 끼워지는 소정의 내부 돌기(223), 및 기판과 면접촉을 이루는 접촉면(227)을 포함할 수 있다.
접촉면(227)에는 복수개의 외부 돌기(225)가 일렬로 형성될 수 있다. 복수개의 외부 돌기(225)는 기판과 접촉되는 면을 포함하는 기둥 형상으로서, 복수개의 외부 돌기(225)는 모두 동일한 형상을 가질 수 있다. 반면, 도면에 도시되지는 않았으나, 복수개의 외부 돌기(225)는 높이는 서로 동일하되, 서로 다른 형상을 가질 수도 있다.
기판 접촉부(220)는 메인 반송 롤러(210)의 외주면을 둘러싸며, 접촉면(227)이 외부로 향하도록 한다. 따라서, 외부 돌기(2250)가 형성된 접촉면(227)에 의하여 기판과의 마찰 저항을 높여, 이송 중 기판이 미끄러지는 것을 줄일 수 있다. 기판 접촉부(220)는 기판과의 마찰저항을 증대시키기 위하여 기판의 하중에 의하여 변형이 용이한 고무 또는 이에 대응되는 재료로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 반송 롤러부(400)는 메인 반송 롤러(210) 및 기판 접촉부(420)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 메인 반송 롤러(210)는 도 3에 도시된 메인 반송 롤러(210)와 동일하므로, 여기서는 기판 접촉부(420)에 대하여 설명하기로 한다.
기판 접촉부(420)는 메인 반송 롤러(210)의 고정 홈(215)에 끼워지는 소정의 내부 돌기(223), 및 기판과 면접촉을 이루는 접촉면(427)을 포함할 수 있다.
접촉면(427)에는 복수개의 홈(425)이 일렬로 형성될 수 있다. 이 때, 복수개의 홈(425)은 도 4에 도시된 것처럼, 모두 'X'자 형상을 가질 수 있다. 반면, 도면에 도시되지는 않았으나, 복수개의 홈(425)은 모두 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 복수개의 홈(425)는 동일한 높이를 갖되, 그 형상은 서로 다를 수도 있다. 이처럼 접촉면(427)에 형성된 복수개의 홈(425)은 기판과의 마찰저항을 증대시킬 수 있다. 따라서, 금속 또는 플라스틱 재질의 메인 반송 롤러(210)를 사용하는 경우에 비하여 기판에 주어지는 마찰력이 증가할 수 있다.
상술한 바와 같은 기판 접촉부(420)의 탄성계수는 메인 반송 롤러(210)의 탄성계수보다 작은 재질로 적용함으로써, 기판과의 접촉력을 증대시켜 기판에 제공되는 마찰력을 높일 수 있다. 따라서, 기판의 이송에 있어 기판의 효율적인 이송 및 제어를 할 수 있다.
이상으로 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 의한 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부를 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 반송 롤러부 는, 도 3 및 도 4에 도시된 것으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 구체적으로, 도 3 및 도 4는 기판 접촉부(220, 420)의 접촉면(227, 427) 상에 형성되는 외부 돌기(225)나 홈(425)이 접촉면(227, 427)의 외주면을 따라 일렬로 배치된 모습을 도시하였지만, 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 외부 돌기(225)나 홈(425)은 접촉면(227, 427)의 외주면을 따라 행렬로 배치될 수도 있다. 또한, 외부 돌기(225)나 홈(425)은 도 3 내지 도 6에 도시한 것처럼, 접촉면(227, 427) 상에 규칙적으로 배치될 수도 있고, 도면에 도시되지는 않았지만 불규칙적으로 배치될 수도 있다.
또한, 도 3 및 도 4는, 메인 반송 롤러의 외주면을 따라 형성되는 고정 홈의 단면의 형태가 '└┘' 형인 경우를 도시하였지만, 고정 홈의 단면은 'V'형이거나, 반원형일 수도 있다. 그리고, 상기 고정 홈에 안착되며, 기판 접촉부의 내측면을 따라 형성되는 내부 돌기는 상기 고정 홈과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 메인 반송 롤러의 외주면을 따라 형성된 고정 홈의 단면이 'V'형인 경우, 기판 접촉부의 내측면을 따라 형성되는 내부 돌기의 단면 역시 'V'형일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 제조용 기판 이송 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 롤러부에서 접촉면 상에 복수개의 돌기가 행렬로 배치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송 롤러부에서 접촉면 상에 복수개의 홈이 행렬로 배치된 모습을 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 반송 샤프트
200, 300, 400: 반송 롤러부
210: 메인 반송 롤러
220, 420: 면접촉부
225: 외부 돌기
425: 홈
227, 427: 접촉면

Claims (6)

  1. 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로 배열되는 반송 샤프트; 및
    상기 반송 샤프트에 끼워져 고정되는 반송 롤러부를 포함하며,
    상기 반송 롤러부는
    상기 반송 샤프트에 위치하는 메인 반송 롤러; 및
    상기 메인 반송 롤러의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판에 접촉되어 상기 기판을 이송시키는, 요철 구조를 갖는 기판 접촉부를 포함하는, 반송 샤프트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 접촉부는 외부 표면에 형성된 복수개의 외부 돌기에 의해 상기 요철 구조를 형성하는, 반송 샤프트 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수개의 외부 돌기는 상기 기판과 접촉되는 면을 포함하는 기둥 형상인, 반송 샤프트 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수개의 외부 돌기의 높이는 서로 동일하되, 각 외부 돌기의 형상은 서로 다른 기둥 형상인, 반송 샤프트 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 접촉부는 외부 표면에 형성된 복수개의 홈에 의해 상기 요철 구조를 형성하는, 반송 샤프트 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 복수개의 홈은 'X'자 형, 원형, 또는 다각형인, 반송 샤프트 장치.
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