KR20110063015A - 기판 이송 장치 - Google Patents

Abstract

기판 이송 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치는 공정 챔버 내에 일정 간격으로 회전 가능하게 설치되어 기판을 이송하는 다수의 이송 샤프트; 상기 다수의 이송 샤프트와 평행하게 배치되는 다수의 구동 샤프트; 및 상기 다수의 이송 샤프트 또는 상기 다수의 구동 샤프트를 회전축으로 하며, 상기 회전축에 대해 비스듬하게 형성된 나선형의 단위 자석들로 이루어진 마그네틱 기어를 포함한다.

기판, 이송, 마그네틱 기어

Description

기판 이송 장치{Apparatus for conveying substrate}

본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마그네틱 기어로 정밀하게 동력을 전달할 수 있으며, 설비 외관을 간단하게 할 수 있는 기판 이송 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.

이러한 기판 이송 장치는 기판의 하면과 접촉하는 다수의 롤러가 고정 설치되며, 기판을 특정 방향으로 이송하도록 회전하는 다수의 이송 샤프트와, 기판 이송용 마그네틱 기어를 포함할 수 있다.

일반적으로 기판 이송용 마그네틱 기어는 이송 샤프트의 일단에 형성되는 피동 마그네틱 기어와, 구동 샤프트의 일단에 형성되는 구동 마그네틱 기어를 포함한다. 구동 마그네틱 기어와 피동 마그네틱 기어는 서로 직교하도록 배치되며, 구동 마그네틱 기어가 회전함에 따라, 피동 마그네틱 기어가 회전하게 되어 기판을 일정 방향으로 이송시킨다.

그런데 종래와 같이, 구동 마그네틱 기어와 피동 마그네틱 기어를 직교하도록 배치하는 경우, 구동 마그네틱 기어의 자력과 피동 마그네틱 기어의 자력은 점 접촉을 이루게 되어, 다수의 이송 샤프트로 정밀하게 동력을 전달하는 것이 어렵다.

한편, 구동 마그네틱 기어와 피동 마그네틱 기어를 서로 평행하게 배치하여, 구동 마그네틱 기어의 자력과 피동 마그네틱 기어의 자력이 선 접촉을 이루도록 할 수는 있으나, 이 역시 다수의 이송 샤프트로 정밀하게 동력을 전달하는데 한계가 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 마그네틱 기어로 정밀하게 동력을 전달할 수 있는 기판 이송 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 기판 이송 장치는 공정 챔버 내에 일정 간격으로 회전 가능하게 설치되어 기판을 이송하는 다수의 이송 샤프트; 상기 다수의 이송 샤프트와 평행하게 배치되는 다수의 구동 샤프트; 및 상기 다수의 이송 샤프트 또는 상기 다수의 구동 샤프트를 회전축으로 하며, 상기 회전축에 대해 비스듬하게 형성된 나선형의 단위 자석들로 이루어진 마그네틱 기어를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따를 경우, 마그네틱 기어로 정밀하게 동력을 전달할 수 있다. 이와 함께, 기판 이송의 신뢰성을 향상 시켜 공정 챔버 내에서의 공정 수행의 효율성을 높일 수 있다.

구동 마그네틱 기어가 공정 챔버 내에 구비되므로, 설비 외관을 간단하게 할 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.

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. "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.

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, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 일부를 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치는 이송 샤프트(20), 구동 샤프트(50), 및 마그네틱 기어(60, 70)를 포함한다.

공정 챔버(10)의 내부에는 다수의 이송 샤프트(20)가 일정 간격으로 배치된다. 각각의 이송 샤프트(20)에는 기판(G)의 하면과 접촉하는 다수의 롤러(30)가 구비된다. 이송 샤프트(20)의 일단에는 피동 마그네틱 기어(60)가 형성된다.

다수의 구동 샤프트(50)는 이송 샤프트(20)의 하부에 위치하며, 이송 샤프 트(20)와 평행하게 배치된다. 이 때, 다수의 구동 샤프트(50)는 각각 이송 샤프트(20)와 이송 샤프트(20)의 사이에 배치된다. 구동 샤프트(50)의 일단 즉, 이송 샤프트(20)에서 피동 마그네틱 기어가 형성된 쪽에는, 구동 마그네틱 기어(70)가 형성된다. 각 구동 샤프트(50)의 타단에는 풀리(80)가 구비될 수 있다. 이들 각각의 풀리(80)는 각각의 구동 샤프트(50)를 연동시키기 위해 체인 또는 벨트(85)에 의해 상호 연결될 수 있다. 각각의 풀리(85) 중 하나의 풀리에는 회전력을 제공하기 위한 구동부(90)가 연결된다.

따라서, 구동부(90)가 작동하면, 그 회전력이 벨트(85) 및 풀리(80)에 의해 각각의 구동 샤프트(50)로 전달되어, 구동 샤프트(50)가 회전하게 된다. 구동 샤프트(50)가 회전하면, 구동 샤프트(50)의 일단에 형성된 구동 마그네틱 기어(70)가 회전하게 된다. 구동 마그네틱 기어(70)가 회전하면, 자력에 의해 피동 마그네틱 기어(60)도 회전하게 된다. 이처럼, 피동 마그네틱 기어(60)가 회전함에 따라, 이송 샤프트(20) 및 이송 샤프트(20)에 고정 설치된 롤러(30)가 함께 회전되어, 롤러(30)의 상부에 놓여져 있는 기판(G)이 일방향으로 이송된다.

이러한 이송 샤프트(20) 및 구동 샤프트(50)는 원활하고 안정적으로 회전 구동할 수 있도록 지지 장치(40)에 의해 지지될 수 있다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 다수의 이송 샤프트(20) 및 다수의 구동 샤프트(50)는 모두 지면을 기준으로 수평하게 배치될 수도 있고, 이송 샤프트(20) 및 구동 샤프트(50)의 일단이 타단에 비해 높게 위치되도록 경사지게 배치될 수도 있다.

다수의 사이드 롤러(35)는 기판(G)의 측면과 접촉하여 회전함으로써, 기판(G)이 이송 방향에서 이탈하지 않도록 한다. 여기서, 다수의 사이드 롤러(35)는 별도의 구동부에 의해 회전하는 것이 아니라, 기판(G)의 움직임에 따라 자연적으로 회전하는 것일 수 있다. 각각의 사이드 롤러(35)는 지지부재(미도시)에 의해 지지될 수 있다.

마그네틱 기어(60, 70)는 이송 샤프트(20)와 연결되는 피동 마그네틱 기어(60), 그리고 구동 샤프트(50)와 연결되는 구동 마그네틱 기어(70)를 포함한다.

피동 마그네틱 기어(60)의 일면은 공정 챔버(10)와 마주보도록 형성된다. 피동 마그네틱 기어(60)의 타면은 이송 샤프트(20)와 연결된다. 피동 마그네틱 기어(60)는 자성체를 포함하는데, 상기 자성체는 N극성의 단위 자석들과 S극성의 단위 자석들이 상호 교번적으로 배치되어 이루어질 수 있다.

피동 마그네틱 기어(60)와 마찬가지로, 구동 마그네틱 기어(70)의 일면은 공정 챔버(10)와 마주보도록 형성되며, 구동 마그네틱 기어(70)의 타면은 구동 샤프트(50)와 연결된다. 구체적으로, 구동 마그네틱 기어(70)는 피동 마그네틱 기어(60)의 하부에 위치하되, 서로 인접한 두 개의 피동 마그네틱 기어(60) 사이에 배치된다. 이 때, 구동 마그네틱 기어(70)는 피동 마그네틱 기어(60)와 직교하도록 배치되는 것이 아니라, 도 1에 도시된 바와 같이, 피동 마그네틱 기어(60)와 평행하게 배치된다. 즉, 구동 마그네틱 기어(70)는 피동 마그네틱 기어(60)와 동일 평면 상에 배치된다. 구동 마그네틱 기어(70)는 자성체를 포함하는데, 상기 자성체는, 피동 마그네틱 기어(60)에 포함된 자성체와 마찬가지로, N극성의 단위 자석 들과 및 S극성의 단위 자석들이 상호 교번적으로 배치되어 이루어질 수 있다. 이러한 구동 마그네틱 기어(70)는 자신과 인접하게 배치되어 있는 피동 마그네틱 기어(60)들로 동력을 전달한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동 마그네틱 기어(70)는 피동 마그네틱 기어(60)와 교합하여 힐리컬 기어(helical gear)를 형성한다. 여기서, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 피동 마그네틱 기어(60)와 구동 마그네틱 기어(70)에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 때, 피동 마그네틱 기어(60)와 구동 마그네틱 기어(70)의 핵심 구조는 유사하므로, 이하의 설명에서는, 피동 마그네틱 기어(60)를 '마그네틱 기어'로 가정하여 설명하기로 한다. 구동 마그네틱 기어(70)를 '마그네틱 기어'로 가정하는 경우, 도 3에서 이송 샤프트(20)는 구동 샤프트(50)를 의미할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어(60)의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어(60)의 사시도이다. 그리고 도 5는 종래의 마그네틱 기어의 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어(60)는 자성체(62), 자성체 홀더(61), 홀더 커버(63) 및 키(65)를 포함할 수 있다.

자성체(62)는 자성을 띄고 있는 물체로서, 예를 들어 마그네틱 부재를 사용할 수 있다. 이러한 자성체(62)는 단위 자석, 즉, N극성의 단위 자석들과 S극성의 단위 자석들이 상호 교번적으로 배치되어 이루어질 수 있다. 이 때, 각각의 단위 자석들은 회전축인 이송 샤프트(20)에 대하여 비스듬하게 나선형(helical)으로 형 성되는 것이 바람직하다. 이처럼 각각의 단위 자석들을 나선형으로 형성하게 되면, 각각의 단위 자석에서는 회전축과 비스듬한 방향으로 자력이 발생되고, 마그네틱 기어(60)에 구비된 자성체의 자력과 구동 마그네틱 기어(70)에 구비된 자성체의 자력은 면접촉을 이루게 된다. 또한, 도 5에 도시되어 있는 종래 마그네틱 기어처럼, 자성체(620)를 이루는 각각의 단위 자석을 사각형의 형태로 형성하는 경우에 비하여, 자력의 발생 면적을 높일 수 있다. 그 결과, 구동 마그네틱 기어(70)로부터 동력을 전달받을 때, 백래쉬(backlash) 없이 보다 정밀하게 동력을 전달받을 수 있다. 다시 말해, 각각의 이송 샤프트(20)가 공정 챔버(10) 내에 몇 번째에 위치해 있는지에 상관 없이, 모든 이송 샤프트(20)를 균일하게 회전시킬 수 있다.

자성체 홀더(61)에는 자성체(62)가 삽입된다. 이러한 자성체 홀더(61)는 원통형의 몸체부(61f), 몸체부(61f)의 하단부에 형성되며 자성체(62)가 삽입될 수 있도록 원판 형상을 가지는 베이스부(61b), 및 베이스부(61b)의 원주를 따라 베이스부(61b)에 수직한 방향으로 형성된 측벽(61a)을 가질 수 있다. 자성체 홀더(61)에서 몸체부(61f)의 하부에는 자성체를 고정하기 위한 고정단(61d)이 형성될 수 있다. 또한 몸체부(61f)에는 이송 샤프트(20)가 체결될 수 있는 홀(61e)이 형성된다. 이 때, 상기 홀(61e)과 이송 샤프트(20)가 결합하는 부분에는 키 홈(61c, 21)이 형성될 수 있으며, 상기 키 홈(61c, 21)에 키(65)를 삽입하여, 이송 샤프트(20)를 자성체 홀더(61)에 체결할 수 있다.

홀더 커버(63)는 원판 형상을 가지며, 홀더 커버(63)의 중앙에는 중공홀(64)이 형성될 수 있다. 홀더 커버(63)는 자성체 홀더(61)의 상부 면을 덮어 자성 체(62)를 밀폐하는 역할을 한다. 도면에 도시되지는 않았지만, 홀더 커버(63)는 나사 결합 또는 용접 등에 의해 자성체 홀더(61)에 결합될 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 이송 장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 일부를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어의 사시도이다.

도 5는 종래의 마그네틱 기어의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 공정 챔버 20: 이송 샤프트

21: 키 홈 30: 롤러

35: 사이드 롤러 40: 지지 장치

50: 사이드 롤러 60: 피동 마그네틱 기어

61: 자성체 홀더 61a: 측벽

61b: 베이스부 61c: 키 홈

61d: 몸체부 61e: 홀

62, 620: 자성체 63: 홀더 커버

64: 중공홀 65: 키

70: 구동 마그네틱 기어 80: 폴리

85: 구동 벨트 90: 구동부

Claims (6)

1. 공정 챔버 내에 일정 간격으로 회전 가능하게 설치되어 기판을 이송하는 다수의 이송 샤프트;

   상기 다수의 이송 샤프트와 평행하게 배치되는 다수의 구동 샤프트; 및

   상기 다수의 이송 샤프트 또는 상기 다수의 구동 샤프트를 회전축으로 하며, 상기 회전축에 대해 비스듬하게 형성된 나선형의 단위 자석들로 이루어진 마그네틱 기어를 포함하는, 기판 이송 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마그네틱 기어는

   상기 다수의 이송 샤프트의 일단에 각각 연결되는 피동 마그네틱 기어; 및

   상기 다수의 구동 샤프트의 일단에 각각 연결되며, 자력에 의해 상기 피동 마그네틱을 회전시키는 구동 마그네틱 기어를 포함하는, 기판 이송 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 피동 마그네틱 기어와 상기 구동 마그네틱 기어는 서로 평행하도록 상기 공정 챔버 내에 배치되는, 기판 이송 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 피동 마그네틱 기어의 자력과 상기 구동 마그네틱 기어의 자력은 면 접촉을 이루는, 기판 이송 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 마그네틱 기어는,

   나선형의 N극성의 단위 자석들과 나선형의 S극성의 단위 자석들이 상호 교번적으로 배치되어 이루어지는 자성체;

   상기 자성체가 삽입되는 자성체 홀더; 및

   상기 자성체 홀더의 상부 면을 덮어 상기 자성체를 밀폐하는 홀더 커버를 포함하는, 기판 이송 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 구동 샤프트는 각각 이송 샤프트와 이송 샤프트의 사이에 배치되는, 기판 이송 장치.

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