KR100870147B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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김진호
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 처리 장치에서, 제1 브러싱부 및 제2 브러싱부는 작업 공간으로 유입된 기판의 제1 면 및 제2 면을 각기 브러싱한다. 제1 브러싱부는 제1 마그네틱 디스크부 및 구동 모듈을 포함한다. 제1 마그네틱 디스크부는 작업 공간을 경유하는 기판의 제1 면을 회전운동에 의해 브러싱한다. 구동 모듈은 제1 마그네틱 디스크부를 회전운동 시킨다. 제2 브러싱부는 제2 마그네틱 디스크부 및 지지 모듈을 포함한다. 제2 마그네틱 디스크부는 제1 면과 대향하는 기판의 제2 면에 제1 마그네틱 디스크부와 대향하게 배치된다. 제2 마그네틱 디스크부는 제1 마그네틱 디스크부에 의해 비접촉 구동되어 제2 면을 브러싱한다. 지지 모듈은 제2 마그네틱 디스크부를 지지한다. 따라서 제2 브러싱부에서 구동 모듈을 생략할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATES}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 평판 표시장치용 기판의 표면을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판표시장치용 기판의 세정 작업에는 롤브러쉬 또는 디스크 브러쉬를 이용하여 기판의 표면에 존재하는 각종 이물질들을 브러싱 동작에 의해 제거하면서 세정하는 구조의 세정장치가 사용된다.
작업이 수행되는 베스의 내부에는 컨베이어를 따라 이송되는 기판의 표면에 대응하여 브러싱 동작이 가능하도록 회전축에 의해 회전되는 롤브러쉬 또는 디스크 브러쉬가 배치된다.
롤브러쉬는 회전축에 의해 관통되게 배치되므로, 롤브러쉬는 베스의 외부에 설치된 구동부로부터 동력을 전달받는 회전축에 의해 직접 회전된다. 반면, 디스크 브러쉬는 회전축에 복수 개가 베벨기어에 의해 회전축과 직교하는 방향으로 연결되며, 회전력은 회전축-베벨기어-브러쉬축-디스크 브러쉬로 전달된다. 따라서 디스크 브러쉬 방식의 기판 처리 장치는 그 구조가 복잡하고 구동을 위해 다수의 축과 기어 등의 동력 전달 수단을 구비하여야 하기 때문에 장치가 비대하고 비용이 증대하 는 문제점이 있다.
특히 기판의 상면 및 하면에 각각 디스크 브러쉬를 배치하면 상기한 구동 모듈의 구조적 복잡성 및 장비의 비대화 및 고비용의 문제가 더욱 두드러지게 된다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하는 것으로, 본 발명은 구동 모듈의 구조를 현저히 간소화한 디스크 브러쉬 타입의 기판 처리 장치를 제공한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판 처리 공정이 진행되는 작업 공간, 제1 브러싱부 및 제2 브러싱부를 포함한다. 제1 브러싱부는 제1 마그네틱 디스크부 및 구동 모듈을 포함한다. 제1 마그네틱 디스크부는 작업 공간을 경유하는 기판의 제1 면을 회전운동에 의해 브러싱한다. 구동 모듈은 제1 마그네틱 디스크부를 회전운동 시킨다. 제2 브러싱부는 제2 마그네틱 디스크부 및 지지 모듈을 포함한다. 제2 마그네틱 디스크부는 제1 면과 대향하는 기판의 제2 면을 브러싱하기 위하여 제1 마그네틱 디스크부와 대향하게 배치된다. 제2 마그네틱 디스크부는 제1 마그네틱 디스크부와의 상호 간에 운동이 자기력에 의해 구속됨으로써 제1 마그네틱 디스크부에 의해 비접촉 구동되어 제2 면을 브러싱한다. 지지 모듈은 제2 마그네틱 디스크부가 상기 자기력에 의해 회전 가능하도록 제2 마그네틱 디스크부를 지지한다.
실시예에서 제1 마그네틱 디스크부는 자성을 띠는 원판 형상의 제1 마그네틱 디스크와, 제1 마그네틱 디스크에 결합되어 제1 면을 브러싱 하는 제1 브러쉬를 포 함한다. 제2 마그네틱 디스크부는 제1 마그네틱 디스크와 대향하는 제2 마그네틱 디스크와, 제2 마그네틱 디스크에 결합되어 제2 면을 브러싱 하는 제2 브러쉬를 포함한다. 제1 마그네틱 디스크 및 제2 마그네틱 디스크는 제1 마그네틱 디스크 및 제2 마그네틱 디스크 상호 간에 N극과 S극이 교호적으로 대응하도록 디스크 둘레를 따라 배열된 복수의 자석들을 각기 포함한다. 구동 모듈은 회전축, 제1 브러쉬축 및 연결부를 포함할 수 있다. 회전축은 작업 공간에 배치되며, 작업 공간 외부의 구동부로부터 회전력을 전달받는다. 제1 브러쉬축은 회전축과 제1 브러쉬축 간에 회전력을 매개하는 연결부를 포함한다. 구동 모듈은 서로 나란하게 배치된 복수의 회전축들을 포함하며, 이웃한 회전축들 간에 서로 엇갈리게 각 회전축에 결합된 복수의 제1 마그네틱 디스크부들을 포함한다. 지지 모듈은 복수의 제2 브러쉬축들, 하우징 및 베어링부를 포함할 수 있다. 제2 브러쉬축들은 복수의 제1 마그네틱 디스크부들에 대응하는 복수의 제2 마그네틱 디스크부들에 각기 결합된다. 하우징은 제2 브러쉬축들을 지지한다. 베어링부는 제2 브러쉬축들을 하우징에서 회전 가능하게 고정시킨다. 기판 처리 장치는 기판이 브러싱되기 전 또는 이후에 기판에 공정액을 제공하는 공정액 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 제2 브러싱부에는 구동 모듈을 생략할 수 있어 기판 처리 장치의 구조를 보다 간단하게 구성할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 상세히 설 명한다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 및 부재들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되거나 과소하게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 부재들을 더 구비할 수 있다.
기판 처리 장치
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 사시도이다.
기판 처리 장치(100)는 평판 표시장치의 표시패널에 사용되는 기판(5)의 제조 공정 중에 사용될 수 있다. 기판 처리 장치(100)는 기판(5)에 공정액이 제공되기 전 또는 이후에 기판(5)의 표면을 브러싱하는 처리를 수행한다. 상기 공정액은 세정액일 수 있다. 즉, 기판 처리 장치(100)는 기판(5) 세정 장치일 수 있다. 그러나 기판 처리 장치(100)는 기판(5)의 세정 이외의 공정에도 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 기판(5) 처리 공정이 진행되는 작업 공간, 제1 브러싱부(101) 및 제2 브러싱부(105)를 포함한다.
상기 작업 공간은 외부와 밀폐된 분위기의 공간일 수 있다. 다른 실시예에서 상기 작업 공간은 외부로 오픈된 공간일 수도 있다. 상기 작업 공간이 밀폐된 분위기의 공간일 경우, 기판 처리 장치(100)는 상기 작업 공간을 제공하는 베스와 같은 구조물의 내부에 배치될 수 있다.
제1 브러싱부(101) 및 제2 브러싱부(105)는 상기 작업 공간에 서로 마주보도록, 예를 들어, 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있다. 제1 브러싱부(101) 및 제2 브러싱부(105)는 서로 대향하며 기판(5)을 브러싱하여 기판(5)에 부착된 이물질들을 제거한다.
도면에는 나타나지 않았지만, 기판 처리 장치(100)는 이송장치를 더 포함할 수 있다. 이송장치는 컨베이어와 같이 이미 잘 알려진 장치를 포함하며 상기 베스에서 기판(5)들이 세정 가능한 자세로 상기 작업 공간을 경유하면서 통과될 수 있도록 배치된다.
일 실시예에서 상기 베스는 중력 방향에 대해 비스듬하게 기울어지게 배치될 수 있다. 이 경우 기판(5)은 마찬가지로 중력 방향에 대해 비스듬하게 기울어진 채로 베스로 유입될 수 있다. 이 때 상기 이송 장치는 기울어진 기판(5)의 하측 에지를 지지하며 기판(5)을 이송할 수 있다. 기판(5)은 중력방향에 대해 기울어진 채로 이송 장치에 의해 가이드 되므로 컨베이어 장치와 같은 이송 장치는 기판(5)의 자중에 의해 구동될 수도 있다.
기판 처리 장치(100)는 공정액 공급 유닛, 예를 들어, 상기 작업 공간에 배치된 노즐 및 에어 나이프(air knife)를 더 포함할 수 있다. 상기 노즐은 기판(5) 상에 또는 제1 브러싱부(101) 또는 제2 브러싱부(105)에 공정액, 예를 들어, 세정액을 공급할 수 있다. 상기 에어나이프는 기판(5)을 세정하기 전이나 세정 후에 기판(5)의 표면에 부착된 이물질이나 세정액 등을 제거한다.
기판 처리 장치(100)는 갭조절 장치(107)를 더 포함할 수 있다. 갭조절 장 치(107)는 작업 공간의 외부에 설치되어 기판(5)상에 형성된 패턴에 따라 기판(5)과 제1 브러싱부(101) 및 제2 브러싱부(105) 간의 이격 간격을 조절한다.
도 2는 도 1에 도시된 마그네틱 디스크부의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 마그네틱 디스크부의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 브러싱부(101)는 제1 마그네틱 디스크부(10) 및 구동 모듈을 포함한다.
제1 마그네틱 디스크부(10)는 상기 작업 공간을 경유하는 기판(5)의 제1 면(2), 예를 들어, 상면을 회전운동에 의해 브러싱한다. 상기 구동 모듈은 제1 마그네틱 디스크부(10)를 회전운동 시킨다. 상기 구동 모듈은 상세하게 후술된다. 제1 마그네틱 디스크부(10)는 제1 마그네틱 디스크(11) 및 제1 브러쉬(17)를 포함할 수 있다.
제1 마그네틱 디스크(11)는 원판 형상의 디스크(13) 및 복수의 자석(15)들을 포함한다.
원판 형상의 디스크(13)의 상면에는 소정의 깊이로 복수의 수용홈(19)들이 형성된다. 상기 수용홈(19)들은 디스크(13) 중심을 관통하는 제1 브러쉬축(33) 둘레를 따라 배열된다. 디스크(13)는 자기력선이 잘 투과하는 재질, 예를 들어, 금속재질로 형성될 수 있다.
자석(15)들은 상기 수용홈(19)들에 각기 삽입되어 고정된다. 본 실시예에서 자석(15)은 영구 자석(15)을 포함한다. 다른 실시예에서 자석(15)은 전자석을 포함할 수 있다. 자석(15)들은 N 극과 S 극이 번갈아 나타나도록 교호적으로 배열된다. 즉 디스크(13) 상에서 시계방향을 따라 이동하면 N 극 및 S 극이 번갈아 배열되어 있다.
제1 브러쉬(17)는 디스크(13)의 하면에 결합된다. 제1 브러쉬(17)는 상기 기판(5)의 제1 면(2), 예를 들어, 상면에 직접 접촉된다.
도 4는 도 1에 도시된 기판 처리 장치를 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 구동 모듈(30)은 회전축(31), 제1 브러쉬축(33) 및 연결부(35)를 포함할 수 있다.
회전축(31)은 작업 공간에 배치되며, 작업 공간 외부의 구동부(80)로부터 회전력을 전달받는다. 구동부(80)는, 예를 들어, 모터를 포함한다. 모터는 상기 작업 공간 외측에 배치되는 별도의 제어부에 의해 이미 잘 알려진 방법으로 제어될 수 있다.
회전축(31)은 작업 공간을 제공하는 베스의 측벽을 관통하게 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 회전축(31)은 베스의 내부 즉, 상기 작업 공간 내에만 배치되고 베스의 측벽을 관통하지 않을 수 있다. 이 경우, 베스의 측벽을 사이에 두고 구동부(80)의 구동축과 회전축(31)의 단부가 서로 대향하게 배치되며, 회전축(31)의 단부 및 구동축의 단부에 별도의 마그네틱 디스크들이 서로 대향하게 각기 배치될 수 있다. 즉, 기판 처리 장치(100)는 회전축(31)에 회전력을 직접 전달 방식 또는 간접 전달 방식 모두 채택할 수 있다.
제1 브러쉬축(33)은 제1 마그네틱 디스크(11)에 결합되며 회전축(31)으로부터 상기 회전력을 전달받는다. 제1 브러쉬축(33)은 회전축(31)과 실질적으로 직교 하는 방향으로 배치될 수 있다. 제1 브러쉬축(33)은 제1 마그네틱 디스크부(10)의 중심에 결합되어 제1 마그네틱 디스크(11)를 회전시킨다.
연결부(35)는 회전축(31)과 제1 브러쉬축(33) 간에 상기 회전력을 전달한다. 연결부(35)는, 예를 들어, 제1 베벨기어(36) 및 제2 베벨기어(38)를 포함할 수 있다.
제1 베벨기어(36)는 회전축(31)이 관통하게 배치되며, 회전축(31)에 복수 개가 일정한 간격으로 이격되게 결합될 수 있다. 복수의 제2 베벨기어(38)는 제1 브러쉬축(33)들의 단부에 각각 결합되며 각 제1 베벨기어(36)와 대략 직교하는 방향으로 결합된다. 따라서 연결부(35)에 의해 회전축(31)의 회전력이 대략 90도 만큼 방향이 바뀌어 복수의 제1 브러쉬축(33)들로 전달되어 제1 마그네틱 디스크부(10)가 회전운동된다.
본 실시예에서 구동 모듈(30)은 서로 나란하게 배치된 복수의 회전축(31)들을 포함한다. 도 4에는 2열로 배열된 회전축(31)들이 도시되어 있다. 각 회전축(31)들에는 복수의 제1 마그네틱 디스크부(10)들이 결합된다. 제1 마그네틱 디스크부(10)들은, 도 4에 도시되 바와 같이, 기판(5)이 균일하게 브러싱될 수 있도록 이웃한 회전축(31)들에 간에 엇갈리게 배열된다. 즉 어느 회전축(31)에 연결된 제1 마그네틱 디스크부(10)는 이웃한 회전축(31)에 연결된 제1 마그네틱 디스크부(10)들의 사이에 대응하게 배치된다.
도 5는 도 1에 도시된 기판 처리 장치를 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제2 브러싱부(105)는 제2 마그네틱 디스크부(50) 및 지지 모듈(70)을 포함한다.
제2 마그네틱 디스크부(50)는 제1 면(2)과 대향하는 기판(5)의 제2 면(4)에 제1 마그네틱 디스크부(10)와 대향하게 배치된다. 제2 마그네틱 디스크부(50)는 제2 마그네틱 디스크(51) 및 제2 브러쉬(57)를 포함한다. 제2 마그네틱 디스크(51) 및 제2 브러쉬(57)는 제1 마그네틱 디스크(11) 및 제1 브러쉬(17)와 실질적으로 각기 동일 할 수 있다.
자석(15)들은 제1 마그네틱 디스크(11)와 제2 마그네틱 디스크(51) 간에 N 극 및 S 극이 서로 대향하게 배치된다. 즉, 제1 마그네틱 디스크(11)의 N 극 및 S 극은 제2 마그네틱 디스크(51)의 S 극 및 N 극에 각기 대응하게 배치된다.
제2 마그네틱 디스크부(50)는 제1 마그네틱 디스크부(10)에 의해 비접촉 구동되어 기판(5)의 제2 면(4)을 브러싱한다. 즉, 제2 마그네틱 디스크(51)는 축을 통해 직접적으로 회전력을 전달받지 않고, 제1 마그네틱 디스크(11)와 비접촉 방식으로 회전력을 전달받는다. 제1 마그네틱 디스크(11)와 제2 마그네틱 디스크(51)는 기판(5)을 사이에 두고 이격되어 있지만 자기력에 의해 상호 간에 운동이 구속되어 있다. 따라서 제1 마그네틱 디스크(11)가 회전하면 자기력에 의해 제2 마그네틱 디스크(51)가 회전된다.
지지 모듈(70)은 제1 마그네틱 디스크부(10)에 의해 제2 마그네틱 디스크부(50)가 안정적으로 회전될 수 있도록 제2 마그네틱 디스크부(50)를 지지한다. 지지 모듈(70)은 복수의 제2 브러쉬축(71)들, 하우징(73) 및 베어링부(75)를 포함할 수 있다.
제2 브러쉬축(71)들은 복수의 제1 마그네틱 디스크부(10)들에 대응하는 복수의 제2 마그네틱 디스크부(50)들의 중심에 각기 결합된다. 하우징(73)에는 제2 브러쉬축(71)들이 삽입되어 지지되는 복수의 지지홈들이 형성될 수 있다. 베어링부(75)는 상기 지지홈들에 결합된다. 베어링부(75)는 제2 브러쉬축(71)들을 하우징(73)에서 회전 가능하게 고정시킨다.
본 실시예에서는 제1 브러싱부(101)가 상부에 제2 브러싱부(105)가 하부에 배치되었지만, 다른 실시예에서 이와 반대로 배치될 수도 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 평판 표시장치의 표시패널에 사용되는 기판의 처리 장치에서 장치의 구조를 보다 간단하게 하는 분야에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마그네틱 디스크부의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 마그네틱 디스크부의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 기판 처리 장치를 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 기판 처리 장치를 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제1 마그네틱 디스크부 11 : 제1 마그네틱 디스크
17 : 제1 브러쉬 30 : 구동 모듈
31 : 회전축 33 : 제1 브러쉬축
35 : 연결부 50 : 제2 마그네틱 디스크부
51 : 제2 마그네틱 디스크 55 : 제2 브러쉬
70 : 지지 모듈 100 : 기판 처리 장치
101 : 제1 브러싱부 105 : 제2 브러싱부

Claims (7)

  1. 기판 처리 공정이 진행되는 작업 공간;
    상기 작업 공간을 경유하는 기판의 제1 면을 회전운동에 의해 브러싱하는 제1 마그네틱 디스크부와, 상기 제1 마그네틱 디스크부를 상기 회전운동 시키는 구동 모듈을 포함하는 제1 브러싱부; 및
    상기 제1 면과 대향하는 상기 기판의 제2 면을 브러싱하기 위하여 상기 제1 마그네틱 디스크부와 대향하게 배치되며, 상기 제1 마그네틱 디스크부와의 상호 간에 운동이 자기력에 의해 구속됨으로써 비접촉 구동되는 제2 마그네틱 디스크부와, 상기 제2 마그네틱 디스크부가 상기 자기력에 의해 회전 가능하도록 상기 제2 마그네틱 디스크부를 지지하는 지지 모듈을 포함하는 제2 브러싱부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 마그네틱 디스크부는 자성을 띠는 원판 형상의 제1 마그네틱 디스크와, 상기 제1 마그네틱 디스크에 결합되어 상기 제1 면을 브러싱 하는 제1 브러쉬를 포함하며,
    상기 제2 마그네틱 디스크부는 상기 제1 마그네틱 디스크와 대향하는 제2 마그네틱 디스크와, 상기 제2 마그네틱 디스크에 결합되어 상기 제2 면을 브러싱 하는 제2 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 마그네틱 디스크 및 제2 마그네틱 디스크는 상기 제1 마그네틱 디스크 및 제2 마그네틱 디스크 상호 간에 N극과 S극이 교호적으로 대응하도록 디스크 둘레를 따라 배열된 복수의 자석들을 각기 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 구동 모듈은
    상기 작업 공간에 배치되며, 상기 작업 공간 외부의 구동부로부터 회전력을 전달받는 회전축;
    상기 제1 마그네틱 디스크에 결합되며 상기 회전축으로부터 상기 회전력을 전달받는 제1 브러쉬축; 및
    상기 회전축과 제1 브러쉬축 간에 상기 회전력을 매개하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 구동모듈은
    서로 나란하게 배치된 복수의 상기 회전축들; 및
    이웃한 상기 회전축들 간에 서로 엇갈리게 각 상기 회전축에 결합된 복수의 제1 마그네틱 디스크부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지지모듈은
    상기 복수의 제1 마그네틱 디스크부들에 대응하는 복수의 상기 제2 마그네틱 디스크부들에 각기 결합된 복수의 제2 브러쉬축들;
    상기 제2 브러쉬축들을 지지하는 하우징; 및
    상기 제2 브러쉬축들을 상기 하우징에서 회전 가능하게 고정시키는 베어링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기판이 상기 브러싱되기 전 또는 이후에 상기 기판에 공정액을 제공하는 공정액 공급 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020070089921A 2007-09-05 2007-09-05 기판 처리 장치 KR100870147B1 (ko)

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