KR101099729B1 - 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치 - Google Patents

선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치 Download PDF

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Abstract

선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치가 제공된다. 본 발명의 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치의 일 양태는 소정의 공정이 수행되는 공정 챔버, 및 상기 공정 챔버 내에서 평판 플레이트 상에 배치된 복수의 선회류 유닛에 의하여 기판을 부양시켜 로딩시키는 에어 플로팅 스테이지를 포함한다 포함한다.
에어 플로팅(air floating), 선회류(cyclone)

Description

선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치{An air floating stage apparatus using cyclone units.}
본 발명은 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 회전 유동을 발생시키는 선회류 유닛을 도입한 에어 플로팅 스테이지 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. 평판 디스플레이로는 다양한 종류가 있으며, 이들 중 전력 소모와 부피가 작으며 저전압 구동형인 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)를 예로 들 수 있다.
평판 디스플레이를 제조하기 위해 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정으로는 식각, 수세, 건조 또는 열처리 공정 등이 있다. 이 같은 공정들은 기체를 이용하는 건식 공정과 액체를 이용하는 습식공정으로 구분되며, 건식 공정은 공정 챔버 내에 기판 처리에 필요한 가스를 공급하고 적절한 압력 및 온도를 조절하여 진행될 수 있다.
한편, 평판 디스플레이의 기판의 크기가 증대되면 기판을 이송하거나 기판을 기판 척에 고정시키기는 용이하지 않다. 이로 인하여, 기판의 이송, 로딩 및 언로딩에 기판을 손상시키지 아니하면서 기판을 이송, 로딩 및 언로딩하는 기법이 필요하다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 회전 유동을 발생시키는 선회류 유닛을 도입하여 기판을 비접촉식에 의하여 기판의 움직임을 제어하는 에어 플로팅 스테이지 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치의 일 양태는 소정의 공정이 수행되는 공정 챔버; 및 상기 공정 챔버 내에서 평판 플레이트 상에 배치된 복수의 선회류 유닛에 의하여 기판을 부양시켜 로딩시키는 에어 플로팅 스테이지를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 회전 유동을 발생시키는 선회류 유닛을 도입하여 기판의 움직임을 제어할 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 내에 서 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 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치를 도시적으로 보여주는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치는 공정 챔버(100) 및 에어 플로팅 스테이지(200)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(100)는 기판 처리 장치의 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 공정 수행의 공간을 제공하면서, 공정 챔버(100) 내부에는 기판(W)를 이송하거나 지지하는 등의 다양한 기계 장치 및 제어를 위한 전자 장치가 포함할 수 있다. 또한, 세정 후의 약액 또는 초순수를 배출하는 장치도 포함할 수 있다.
에어 플로팅 스테이지(200)는 공정 챔버(100) 내의 평판 플레이트(210) 상에 복수의 선회류 유닛(220)을 배치하여 기판을 부양시키는 역할을 한다. 에어 플로팅 스테이지(200)는 복수의 선회류 유닛(220)을 통하여 에어를 기판 하면에 분사하여 기판을 부양시키면서, 선회류(cyclode)를 발생시켜 기판을 끌어 당기는 인력을 발생시켜 기판을 평판 플레이트(210)로부터 일정한 높이로 유지시킬 수 있다.
에어 플로팅 스테이지(200)는 평판 플레이트(210) 상에 장착되는 복수의 선회류 유닛(220)에 에어를 공급하는 에어 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 에어 공급부(미도시)는 일반적인 에어 펌프 및 액츄에이터로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치에서의 선회류 유닛의 사시도를 보여주며, 도 3은 도 2의 종단면도를 보여준다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치에서의 선회류 유닛(250)은 본체부(260, 270) 및 본체부 내부에 형성되는 에어 경로부(262, 272, 275, 277)를 포함할 수 있다.
본체부(260, 270)는 내부에 에어 경로를 제공하는 에어 경로부(262, 272, 275, 277)를 형성하기 위하여 제1 본체(260) 및 제2 본체(270)로 구성될 수 있다. 제1 본체(260)는 선회류 유닛(250)의 외부 바디를 구성하며, 내부에는 제2 본체(270)를 수용하는 공간 및 에어가 분산되는 빈 공간을 구비한다. 예를 들어, 제1 본체(260)는 소정의 컵 형태 또는 용기 형태로 구성될 수 있다.
제1 본체(260)는 하면에 외부로부터 에어를 공급받는 통로인 공급 홀(262)을 포함한다. 에어 공급부(미도시)로부터 공급되는 에어는 공급 홀(262)을 통하여 선회류 유닛(250)의 내부로 들어갈 수 있다.
제2 본체(270)는 제1 본체(260) 내부에 삽입되어 제1 본체(260)와 소정의 공간으로 이격되어 선회류 유닛(250) 내부로 공급되는 에어의 경로를 제공하는 역할을 한다. 제2 본체(270)는 제1 본체(260) 내부에 삽입되어 에어의 경로를 제공할 수 있도록 원판 또는 실질적으로 원판에 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.
제2 본체(270)는 제1 본체(260)와 분리된 구성으로서 에어의 공급이 없는 경우에는 제1 본체(260)의 바다면에 안착되어 있다가, 에어의 공급에 의하여 제2 본체(270)가 상승하여 제1 본체(260)로부터 이격되어 소정의 에어의 경로를 제공할 수 있다. 제1 본체(260)는 제2 본체(270)가 갑작스런 에어의 공급에 의하여 이탈되지 않도록 상부에 원형 돌기(280)를 더 포함할 수 있다. 이는 에어의 공급에 의하여 제2 본체(270)의 갑작스런 상승에 의하여 제2 본체(270)의 테두리가 원형 돌기(280)에 걸려 제2 본체(270)가 이탈되지 않도록 할 수 있다.
다른 예로서, 제2 본체(270) 및 제1 본체(260)는 에어의 경로를 제공하면서 제1 본체(260) 및 제2 본체(270)는 일체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 본체(270)는 하면에 복수의 핀을 구비하고, 제1 본체(260)의 내부의 하면에 제2 본체(270)의 복수의 핀이 결합되어, 소정의 에어 경로를 제공할 수 있다.
에어 경로부(262, 272, 275, 277)는 본체부(260, 270) 내에서 에어의 경로를 제공하는 역할을 한다. 에어 경로부(262, 272, 275, 277)는 제1 본체부(260) 및 제 2 본체부(270)가 소정의 이격된 상태로 결합됨으로 자동적으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 유기적인 에어 경로부(262, 272, 275, 277)에 의하여 선회류 유닛(250)을 통과하여 분사되는 에어의 유동을 선회류(cyclode)로 변환시켜 제공할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 에어 플로팅 스테이지(200)를 구성함에 있어서, 선회류 유닛(250)을 도입하여 기판을 부양시키면서 기판이 이탈되지 않도록 기판에 소정의 인력을 작용함으로써 비접촉식으로 기판을 로딩할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치에서의 선회류 유닛의 동작을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 외부로부터 공급되는 에어는 공급 홀(262)을 통하여 주입된다. 주입된 에어는 에어 경로부(272, 275, 277)을 통하여 기판(W) 하면에 분사될 수 있다.
공급 홀(262)을 통하여 제1 본체(260)의 중심부에 공급된 에어는 제1 에어 경로부(272)에 의하여 제1 본체(260)의 가장자리로 분산된다. 이는 제1 본체(260) 내의 상부에 위치하는 원판형의 제2 본체(270)에 의하여 원판상으로 에어가 퍼지는 제1 에어 경로부(272)에 의해 이루어질 수 있다.
제1 에어 경로부(272)에 의해 가장자리로 분산된 에어는 제1 본체(260)의 내벽면을 따라 상승한다. 제1 본체(260)의 내벽면 및 제2 본체의 테두리 사이의 경로가 제2 에어 경로부(275)가 된다. 제2 에어 경로부(272)를 따라 상승하는 에어는 제1 본체(260)의 원형 돌기(280)에 의하여 상승하면서 중심부 방향으로 분사된다. 이에 의하여, 선회류 유닛(250)을 통하여 최종적으로 분사되는 에어는 중심 방향으 로 향하는 소정의 원형 흐름을 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이러한 에어 유동을 선회류(cyclode)라 한다.
상기의 선회류에 의하여 회전하는 원형 유동 내부에서는 원심력에 의하여 진공이 형성될 수 있다. 상기 진공 형성에 의하여 선회류 유닛(250)은 기판을 수직 방향으로 당기는 인력을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로는 선회류 유닛(250)은 상승하는 에어에 의하여는 기판을 부양시키는 역할을 하면서, 선회류 유닛(250)에 의해 생성되는 선회류에 의하여 기판을 수직 아래 방향으로 인력을 제공할 수 있다. 이에 의하여, 선회류 유닛(250)을 에어 플로팅 스테이지(200)에 도입함으로써 기판을 부양시키는 역할 및 기판을 당겨주는 역할을 하나의 유닛에 의하여 함으로써, 기판(W)을 적정한 높이에서 유지시키는 기판 로딩 역할을 할 수 있다.
한편, 도 1에서 도시된 바와 같이 평판 플레이트(210) 상에 복수로 이격되어 배치됨으로써 기판(W) 전체를 로딩시킬 수 있다. 이와 함께, 일정한 높이로 기판을 로딩시킴으로써, 작은 힘으로도 기판(W)을 이송시킬 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 선회류 유닛(250)을 에어 플로팅 스테이지(200)에 도입함으로써 기판을 적절한 높이로 로딩시킬 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. 그러므 로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치를 도시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치에서의 선회류 유닛의 사시도이다.
도 3은 도 2의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치에서의 선회류 유닛의 동작을 개략적으로 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 공정 챔버 200: 에어 플로팅 스테이지
210: 평판 플레이트 250: 선회류 유닛
260: 제1 본체 270: 제2 본체
262: 공급 홀 272, 275, 277: 에어 경로부
280: 원형 돌기

Claims (5)

  1. 소정의 공정이 수행되는 공정 챔버; 및
    상기 공정 챔버 내에서 평판 플레이트 상에 배치된 복수의 선회류 유닛에 의하여 기판을 부양시켜 로딩시키는
    에어 플로팅 스테이지를 포함하고,
    상기 선회류 유닛은,
    본체부; 및
    상기 본체부 내에서 상기 에어의 분사 경로를 제공하는 에어 경로부를 포함하며,
    상기 본체부는,
    하부에 수직 방향으로 상기 에어의 공급 홀을 포함하며,
    상기 에어 경로부는,
    상기 공급 홀을 통하여 공급된 에어를 상기 본체부의 가장 자리로 분산시킨 후 상승시키면서 다시 중심부 방향으로 분사시키는 경로를 상기 본체부 내에서 형성되고,
    상기 본체부는,
    상기 공급 홀에 연결되며 상기 공급 홀을 통하여 공급되는 에어를 분산시키는 공간을 구비한 제1 본체; 및
    상기 제1 본체 위에 안착되어 상기 에어의 공급에 의하여 상기 제1 본체로부터 이격되어 배치되는 제2 본체를 포함하는 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 본체는 상기 제2 본체가 상기 제1 본체로부터 이탈되지 않도록 상부에 원형 돌기를 더 포함하는, 선회류 유닛을 이용한 에어 플로팅 스테이지 장치.
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