KR100758693B1 - Magnetic driver of double shaft - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 의한 마그네틱 구동을 이용한 공정 챔버 내의 셔터 어셈블리를 보여준다. 1 shows a shutter assembly in a process chamber using magnetic drive according to the prior art.
도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치를 나타내는 개략도이다. Figure 2a is a schematic diagram showing a dual shaft drive device by a magnetic according to an embodiment of the present invention.
도 2b은 본 발명의 일 실시예에 따른 두개의 자석구동부를 포함하는 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치를 나타내는 개략도이다.Figure 2b is a schematic diagram showing a dual shaft drive device by a magnetic including two magnet drive unit according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *
210: 동력부 220: 자석구동부210: power unit 220: magnet drive unit
230: 자석피동부 240: 샤프트230: magnet driven portion 240: shaft
250: 샤워부 270: 공정 챔버250: shower 270: process chamber
본 발명은 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일의 동력부에 의해 다수의 샤프트를 구동하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dual shaft drive device by magnetic, and more particularly to a device for driving a plurality of shafts by a single power unit.
일반적으로 평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display), 반도체 웨이퍼, LCD, 포토 마스크용 글라스 등에 사용되는 기판은 일련의 처리라인을 거치면서 에칭, 스트립, 린스 등의 과정을 거친 후 세정을 하게 된다.In general, substrates used in flat panel displays (FPDs), semiconductor wafers, LCDs, glass for photomasks, etc. are cleaned after going through a series of processing lines such as etching, stripping, rinsing, and the like.
이러한 일련의 처리과정을 자동적으로 거치게 하기 위하여 각각의 처리라인간에 기판을 이송하기 위한 이송장치가 필요하며, 기판을 균일하게 공정 처리를 하기 위하여 효과적인 약액공급이 필요하다. In order to automatically pass through this series of processes, a transfer device for transferring substrates between the respective processing lines is required, and an effective chemical supply is required to process the substrate uniformly.
최근에는 대면적의 디스플레이가 등장함에 따라 기판이 대면적화되어, 기판의 이송 방식으로 샤프트(Shaft)에 고정된 롤러를 장착하여 샤프트를 회전시킴에 의해 기판을 이송하는 방식을 사용하였다.Recently, as a large-area display appeared, a large area of the substrate was used, and a substrate was transported by rotating a shaft by mounting a roller fixed to the shaft.
하지만 샤프터를 구동하기 위하여 가공한 홀을 통해 공정에 사용되는 화학약품이 외부로 누출될 수 있거나, 또는 외부로부터 공정 챔버 내부로 특정 물질이 들어가게 되어 공정 챔버 내부를 오염시킬 수 있는 문제점이 있다. 이는 기판을 처리하기 위하여 기판 위로 박막 증착 등의 약액을 분사하는 경우에 있어서도 동일한 문제점이 있을 수 있다.However, there is a problem that chemicals used in the process may leak to the outside through holes processed to drive the shafter, or specific materials may enter the process chamber from the outside and contaminate the inside of the process chamber. This may have the same problem even when spraying a chemical solution such as thin film deposition on the substrate to process the substrate.
도 1은 종래기술에 의한 마그네틱 구동을 이용한 공정 챔버 내의 셔터 어셈블리를 보여준다. 1 shows a shutter assembly in a process chamber using magnetic drive according to the prior art.
공정챔버 내의 기밀성을 담보하기 위해 공정챔버 내부와 외부를 차단하고, 공정챔버 내부로 구동력을 전달하기 위하여 자석(Magnet)을 사용하였다. 따라서 모터의 회전에 의해 구동 자석이 회전하게 되고, 구동 자석이 회전하게 되면 공정 챔버 내부의 피동 자석도 같은 방향과 같은 속도록 회전하게 된다. 따라서 챔버내부로 기판의 출입을 허용하는 도어(door)를 개폐할 수 있는 셔터(shutter)를 자석에 의하여 구동할 수 있다.In order to secure the airtightness in the process chamber, a magnet was used to block the inside and the outside of the process chamber and to transfer the driving force into the process chamber. Accordingly, the driving magnet rotates by the rotation of the motor, and when the driving magnet rotates, the driven magnet in the process chamber also rotates in the same direction and in the same direction. Therefore, a magnet may be used to drive a shutter capable of opening and closing a door allowing the substrate to enter and exit the chamber.
다만, 기판의 대형화에 의하여 이러한 동력부가 다수 필요하게 되었고, 각 샤프트마다 하나의 마크네틱 구동부(Magnetic driver)를 둠으로 인해서 필요한 공간확보와 유지보수 측면에서 어려움이 있었다.However, due to the enlargement of the substrate, a large number of such power units are required, and there is a difficulty in securing and maintaining necessary space by providing one magnetic driver for each shaft.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 하나의 마크네틱 구동부로 두 개 이상의 샤프트를 회전시켜 공간 활용 및 유지보수에 효율을 높이고, 자석을 제외한 부분의 원가를 절감하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and aims to increase efficiency in space utilization and maintenance by reducing two or more shafts with a single mechanical drive unit, and to reduce the cost of parts other than magnets. .
이와 함께 반도체 공정에서 기판위로 약액을 균일하게 분사하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to uniformly spray a chemical solution onto a substrate in a semiconductor process.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치는 동력을 발생시키는 동력부; 상기 동력부에 의해 회전을 하는 자석구동부; 상기 자석구동부와의 자기력에 인력에 의해 자석구동부의 회전에 따라 회전하는 두 개의 자석피동부; 및 상기 자석피동부에 부착되어 회전하는 중심이 되는 샤프트(shaft)를 포함한다.In order to achieve the above object, a dual shaft drive device by a magnetic device according to an embodiment of the present invention includes a power unit for generating power; A magnet driving unit rotated by the power unit; Two magnet driven parts rotating according to the rotation of the magnet drive part by the attraction force to the magnetic force with the magnet drive part; And a shaft attached to the magnet driven part and serving as a rotating center.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있 다. 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.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치를 나타내는 개략도이다. 도 2b은 본 발명의 일 실시예에 따른 두개의 자석구동부를 포함하는 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치를 나타내는 개략도이다.Figure 2a is a schematic diagram showing a dual shaft drive device by a magnetic according to an embodiment of the present invention. Figure 2b is a schematic diagram showing a dual shaft drive device by a magnetic including two magnet drive unit according to an embodiment of the present invention.
동력부(210)는 자석구동부(220)을 구동하는 역할을 한다. 동력부(210)는 자석구동부(220)를 회전할 수 있도록 하는 회전 수단을 구비한다. 회전 수단으로는 직선 운동을 회전 운동으로 변환하거나, 회전 운동에 의해 직선 운동을 발생하여 자석구동부(220)를 회전시킬 수 있다. 다만, 도 2a에서 도시하는 바와 같이 샤프트의 샤워부(250)를 통해 약액을 공급하는 경우에는 샤프트의 360도 회전하지 아니하고 소정의 각도 범위내에서 회전을 반복할 수 있다. 소정의 각도는 기판의 크기 즉 너비를 고려하여 180도 범위 내로 한정함이 바람직할 것이다.The
따라서 동력부(210)는 동력을 발생하는 모터 또는 엔진 등의 동력 발생용 장 치와 이러한 동력을 자석구동부(220)에 전달하기 위하여 필요한 동력 전달부로 나눌 수 있다. 동력 전달부는 기어를 포함할 수 있고, 기어는 자석구동부에 붙어있는 판에 동력 전달부 기어의 톱니와 맞도록 하여 자석구동부(220)를 회전시킬 수 있다.Therefore, the
또한 동력 전달부는 크랭크축(Crankshaft)을 포함할 수 있다. 크랭크축은 직선운동이나 왕복운동을 회전운동으로 바꾸는 장치로서 동력발생용 장치에 의해 왕복운동을 하도록 하고, 크랭크 암에 의해 회전운동을 할 수 있다. 따라서 소정의 범위 내에서 회전운동을 하게 할 수도 있다. 이와 함께 동력 전달부는 동력을 전달하는 자석구동부(220)의 중심 축을 회전시킬 수도 있으며, 자석구동부의 다각형이나 원판의 테두리 부분에 연결되어 자석구동부(220)를 회전시킬 수도 있다.The power transmission unit may also include a crankshaft. The crankshaft is a device for converting a linear motion or a reciprocation motion into a rotational motion so that the crankshaft can be reciprocated by a power generating device and can be rotated by a crank arm. Therefore, the rotational movement can be made within a predetermined range. In addition, the power transmission unit may rotate the central axis of the
이와 함께 동력 전달부로서 벨트 또는 LM 가이드(Linear motion guide)를 사용할 수 있다. 이러한 장치를 통하여 자석구동부(220)를 회전시켜 샤프트에 부착된 자석피동부(230)를 함께 회전시킬 수 있다.In addition, a belt or linear motion guide (LM guide) can be used as the power transmission unit. Through such a device, the
자석구동부(220)는 공정 챔부(270)의 외부에서 공정 챔부 내부에 있는 자석피동부(230)와 대칭되게 부착될 수 있다. 자석구동부(220)은 동력부(210)에 의해 회전력을 전달받아 회전할 수 있다. 자석구동부(220)는 다각형이나 원판 형태의 일체형으로 제작될 수도 있고, 다각형이나 원판에 다수의 자석을 동심원으로 배열하거나 판의 테두리 부근에 부착시킬 수 있다. 자석구동부(220)는 충분한 세기를 내기 위하여 전력에 의해 자력을 발생하는 전자력이 될 수 있다. The
이와 함께 자석구동부(220)는 하나의 동력부에 의해 두 개 이상의 샤프 트(240)를 회전시키기 위해서 다수개로 구성될 수도 있다. 기본적으로 도 2a에서 도시하는 바와 같이 하나의 자석구동부(220)로도 두 개의 자석피동부(230)를 움직이게 할 수 있지만, 서로 간의 자력에 의한 간섭을 최소화하기 위해서 도 2b에서 도시하는 바와 같이 자석구동부(220)를 각각의 자석피동부(230)의 옆에 위치하도록 할 수 있다.Along with this, the
자석피동부(230)는 자석구동부(220)의 움직임에 의해 구동되게 된다. 즉 자석구동부(220)가 동력부(210)에 의해 회전하게 되는 경우 자석피동부(230)는 자석구동부(220)의 자기력을 받아 동일하게 회전을 할 수 있다. 자석피동부(230)가 자석구동부(220)의 회전에 따라 회전하기 위해서는 자석피동부(230)와 자석구동부(220) 사이에 작용하는 자력의 세기가 자석구동부(220)의 회전에 의해 자석피동부(230)도 함께 회전할 수 있을 정도의 자력의 세기를 가져야 한다. 이러한 자력의 세기를 조절하기 위하여 자석의 크기, 자석구동부와 자석피동부 간의 거리, 공정챔버의 재질 등을 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 결정할 수 있다. 또한 자석이 전자력에 해당하는 경우에는 코일에 흐르는 전류, 전압, 코일의 감는 횟수 등을 자석피동부(230)을 회전시킬 수 있을 정도의 자기력의 세기를 가지도록 한다.The magnet driven
샤프트(240)는 약액주입구(미도시), 샤워부(250)를 포함할 수 있다. 샤프트(240)는 자석피동부(230)가 자석구동부(220)에 의해 공급받은 회전력을 받아서 회전을 한다. 샤프트(240)는 회전하는 중심을 잡아주는 역할뿐만 아니라 샤프트의 중심의 빈 속을 통하여 기판위에 공정에 필요한 약액을 공급할 수 있다. 따라서 샤 프트(240)의 일정부에 약액주입부가 위치하고 샤워부(250)는 일련의 처리과정을 거치는 기판이 공정 챔버(270)를 지나는 동안에 약액을 기판위로 공급할 수 있다.The
샤워부(240)는 기판위로 약액을 균일하게 분사하기 위한 부재로서 다수의 관통공을 포함하여 좁은 구멍을 통하여 퍼지면서 분사되도록 한다. 샤워부(240)의 하부에 위치하는 샤워헤드는 기판에 약액을 균일하게 분사되도록 다양한 형상이나 패턴으로 제작될 수 있다. 이와 함께 기판의 전체면에 약액을 균일하게 분사하기 위해서 샤프트의 소정범위의 회전운동을 할 수 있다.The
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the dual shaft drive device by the magnetic according to the present invention configured as described above are as follows.
도 2a와 2b에서 도시하는 바와 같이, 동력부(210)에 의해 동력을 발생시킨다. 발생된 동력을 동력전달부에 의해 자석구동부(220)에 전달한다. 자석구동부에 동력이 전달되면, 자석구동부(220)가 회전한다. 자석구동부(220)와 자석피동부(230)는 충분한 자기력에 의해 상호 연결되어 있으므로 자석구동부(220)의 회전에 의해 자석피동부(230)도 함께 회전할 수 있다. 자석피동부(230)가 회전하면 자석피동부(230)와 일체로 결합된 샤프트(240)도 회전한다. 자석피동부와 샤프트가 각각 한 세트로 형성되어 자석구동부의 회전에 의해 두 개의 자석피동부(230)와 샤프트(240)가 회전을 한다. 따라서 하나의 구동에 의하여 두 개의 기판을 처리할 수 있으므로 공정효율을 높일 수 있고, 유지보수 면에서도 간편할 수 있다.As shown in FIGS. 2A and 2B, power is generated by the
이와 함께, 자석구동부(220)를 소정의 각도 범위내에서 회전하도록 하는 경우에는 이에 따라 자석피동부(230)와 샤프트(240)도 소정의 각도 범위내에서 회전 할 수 있다. 샤프트(240)에 부착된 샤워부(250)를 통하여 약액이 하부에 기판내에 공급되며, 샤프트(250)의 일정각도 범위내에서 회전을 통해 기판에 균일하게 약액을 공급시킬 수 있다.In addition, when the
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.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains have various permutations, modifications, and modifications without departing from the spirit or essential features of the present invention. It is to be understood that modifications may be made and other embodiments may be embodied. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
본 발명에 따를 경우, 마그네틱에 의한 이중 샤프트 구동 장치는 하나의 동력부에 의해 두 개의 샤프트를 회전시킴으로 두 개의 기판을 처리하여 공정효율을 높일 수 있다. According to the present invention, the magnetic double shaft drive device can increase the processing efficiency by treating two substrates by rotating two shafts by one power unit.
이와 함께, 동력부의 수를 줄임으로 인하여 유지보수가 간편해 질 수 있고 장치 제작에 있어 원가를 절감할 수 있다. In addition, maintenance can be simplified by reducing the number of power units and costs can be reduced in device manufacturing.
또한 샤프트의 소정각도 범위 내에서 회전시킴으로 기판위로 약액을 균일하게 분사할 수 있다.In addition, it is possible to uniformly spray the chemical liquid onto the substrate by rotating within the predetermined angle range of the shaft.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
Claims (5)
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