KR101273191B1 - 기판 홀더 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자, 태양광 소자, LED, OLED 등의 제작 공정에 사용되는 기판 홀더 이송장치에 관한 것으로, 선로형 하우징에 다수의 롤러가 일렬로 배열되어 기판 홀더의 날개부와 접한 상태에서 롤러를 구동하여 기판 홀더를 이송함에 있어서, 롤러의 가공 공차 및 조립 공차로 인하여 롤러가 날개부에 비접촉 상태로 있는 경우 동력 전달이 원만하지 못하게 되는 문제를 해결하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 롤러 구동부를 판재 스프링으로 받쳐 롤러와 기판 홀더의 날개부 접촉을 확실하게 하여 기판 홀더의 이송을 의도한 바대로 진행할 수 있다.

Description

기판 홀더 이송 장치{Substrate Holder Transporting Device}

본 발명은 반도체 소자, 태양광 소자, LED, OLED 등의 제작 공정에 사용되는 기판을 홀딩하여 진공 증착 등의 공정을 행할 때 필요로 하는 기판 홀더 이송 장치에 관한 것으로, 특히 진공 챔버 내에서 여러 공정을 진행하기 위해 기판을 이송하는 데 필요한 기판 홀더 이송장치에 관한 것이다.

반도체 또는 디스플레이, 조명 소자를 제작하는 공정은 진공 챔버 내에서 이루어지는 경우가 많으며, 생산성 향상을 위해 증착하는 기판은 점차 대면적화하고 있다. 증착 공정을 비롯한 여러 공정을 진행하는 대면적 기판은 기판 홀더에 부착(chucking)된 상태로 진공 챔버 내에서 각각의 공정 챔버로 이송되어야 하며, 기판과 기판 홀더를 합한 무게는 날로 가중되어 거의 1 톤 수준에 달하고 있다. 그에 따라 기판을 부착한 기판 홀더의 이송 자체가 해결 과제로 떠오르고 있다.

기존의 기판 홀더 이송은 도 1과 같은 롤러 구동에 의해 이루어지고 있다.

즉, 다수의 롤러를 선형의 하우징에 고정하여 일종의 선로를 구성하고, 양쪽으로 나란히 배열된 선로의 내측으로 돌출된 롤러 위에 기판 홀더의 날개부(기판은 날개부 안쪽에 부착되어있다)를 얹히고, 선로의 하우징 안에 롤러를 회전시킬 수 있는 기어를 동력(모터)으로 구동시켜 기판 홀더를 운반한다.

상기 기판 이송장치는 무거운 대면적 기판 홀더를 효율적으로 이송할 수 있는 장점이 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.

도 1의 부분 확대도는 기판 홀더의 날개부와 롤러의 접촉 및 롤러와 연결된 기어를 나타낸다. 기어에 동력을 부여하면 기어의 회전이 맞물린 상대방 기어를 회전시켜 회전의 방향을 롤러의 회전에 맞게 전환하여 롤러가 회전하게 되고, 그 위에 얹힌 기판 홀더가 마찰력을 통해 전진하는 것이다. 따라서 롤러는 반드시 기판 홀더의 날개와 접하고 있어야 마찰력의 작용으로 전진할 수 있는 것이나, 다수의 롤러는 가공시 가공 공차와 조립시 조립 공차를 필연적으로 내포하여, 모든 접촉점에서 동일한 접촉을 형성하지 못하고, 일부의 롤러는 전혀 접점이 형성되지 않는 경우가 발생한다.

따라서, 각 롤러에 의한 접촉 상태가 달라 롤러를 구동시키면 본래 의도했던 방향과 다른 방향으로 기판 홀더가 진행하여 방향이 틀어지는 문제가 발생한다. 기판 홀더의 이송이 진공 챔버 내에서 이루어지고 있으므로 이러한 경우 방향 수정을 위해 진공을 깨뜨려 수정하는 것은 생산성을 크게 악화시키게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 대면적 기판을 홀딩한 기판 홀더를 진공 중에서 이송하는 기판 홀더 이송장치의 진행 경로를 정확하게 제어할 수 있는 기판 홀더 이송장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은, 선로형 하우징;
선로형 하우징;
상기 하우징 안에 고정되는 롤러 구동부; 및
상기 롤러 구동부와 일체로 되고 상기 하우징 벽을 관통하여 돌출된 롤러;를 포함하고,
상기 롤러 구동부는 동력 부여수단에 직접 연결되어 회전하는 제1 기어와 상기 기어와 맞물려 상기 기어와 직교 방향으로 회전 방향을 전환하여 회전하는 제2 기어를 포함하여, 상기 제2 기어는 롤러와 일체로 되어 롤러를 회전구동시키며,

상기 롤러 구동부는 상기 하우징 바닥면과 틈새를 두고 배치되며, 상기 틈새에는 판재 스프링을 고정하여, 상기 롤러 구동부의 제2 기어를 상기 판재 스프링으로 지지하여 이와 일체로 된 롤러와 기판 홀더의 비접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치를 제공할 수 있다.

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또한, 본 발명은, 상기 롤러와 접촉하는 기판 홀더의 부위는 기판을 부착한 부분이 아닌 날개부인 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 롤러 구동부는 기어를 포함하여 동력을 전달받고 롤러를 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 선로형 하우징;
상기 하우징 안에 고정되는 롤러 구동부; 및
상기 롤러 구동부와 일체로 되고 상기 하우징 벽을 관통하여 돌출된 롤러;를 포함하고,
상기 롤러 구동부는 동력 부여수단에 직접 연결되어 회전하는 제1 기어와 상기 기어와 맞물려 상기 기어와 직교 방향으로 회전 방향을 전환하여 회전하는 제2 기어를 포함하여, 상기 제2 기어는 롤러와 일체로 되어 롤러를 회전구동시키며,
상기 롤러 구동부는 상기 하우징 바닥면과 틈새를 두고 배치되며, 상기 롤러와 상기 롤러에 접하여 지지되는 기판 홀더의 날개부는 자성체로 이루어져 자기력으로 양자 간 비접촉을 방지하며, 상기 롤러 구동부는 기어를 포함하여 동력을 전달받고 롤러를 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치를 제공할 수 있다.

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본 발명에 따르면 기판 홀더를 이송하는 다수의 롤러 중 기판 홀더와 접촉하지 않고 들뜬 채로 있는 롤러가 없이, 모든 롤러가 기판 홀더와 확실하게 접촉하므로, 이송하고자 하는 제어 방향을 따라 정확하게 기판 홀더를 이송할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기판 홀더 이송장치의 구성을 보여주는 사시도 및 부분 확대도 이다.
도 2는 본 발명의 기판 홀더 이송장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 기판 홀더 이송 장치의 주요 구성을 상세히 도시한 단면구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

기판을 부착한 기판 홀더(240)를 이송하기 위한 선로형 하우징(110)의 구성은 도 2에 도시되어 있고 이러한 구성의 도 1의 종래 기술과 같은 구성이다. 상기와 같은 선로형 하우징(110)의 내부에 롤러 구동부(200)를 조립한다. 롤러 구동부(200)는 모터 등의 동력 부여수단에 직접 연결되어 회전하는 제1 기어(220)와 상기 기어와 맞물려 상기 기어와 직교 방향으로 회전 방향을 전환하여 회전하는 제2 기어(225)로 구성되며, 상기 제2 기어(225)는 롤러(210)와 일체로 되어 롤러(210)를 회전시킨다. 상기 롤러(210)는 그 중심 축 부분이 상기 선로형 하우징(110)의 내벽면을 관통하여 돌출하도록 조립된다. 상기 롤러(210)는 기판 홀더(240)의 날개부(250)에 접하여 지지하게 되며, 동력에 의해 롤러(210)가 회전하면 접촉에 의한 마찰력을 통해 기판 홀더(240)가 이동하게 된다(도 3 참조). 따라서 롤러(210)와 기판 홀더(240)의 접촉이 확실해야 동력의 전달이 확실해 지는 것이다. 다수의 롤러를 배열 조립하므로 롤러(210)의 가공 공차와 조립 공차로 인해 일부 롤러(210)는 기판 홀더의 날개부(250)에 접하지 않은 채 비접촉 상태로 있게 되고 그러한 롤러는 동력 전달을 하지 못해 기판 이송을 어렵게 한다. 따라서 이와 같은 비접촉 상태를 없애고 모든 롤러(210)를 날개부(250)에 확실하게 접촉하기 위해, 롤러 구동부(200)의 아래쪽에 판재 스프링(230)을 설치한다. 즉, 롤러(230)와 일체를 이루는 제2 기어(225)와 접속된 롤러(230) 축은 선로형 하우징(110)의 바닥면과 틈새를 두고 떨어져 있는 상태이므로 이 틈새를 판재 스프링(230)으로 채워 상기 롤러(230) 축을 탄성력으로 받쳐주면 상기 롤러(230)를 함께 지지하게 되어 롤러(230)는 기판 홀더 날개부(250)와 확실하게 접촉하게 된다. 그에 따라 선로형 하우징(110)에 조립된 다수의 롤러(210) 모두가 기판 홀더 날개부(250)에 접촉하여 동력 전달에 기여하고, 그 결과 기판 홀더 이송은 원하는 방향에서 틀어짐 없이 진행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 다음과 같다.

즉, 기판 홀더의 날개부(250)와 상기 날개부(250)에 접하는 롤러(210)를 자성체로 만드는 것이다. 즉, 스프링 등의 별도의 지지수단 없이 롤러(210)와 날개부(250)는 자기력으로 접촉을 확실하게 할 수 있고, 동력 전달 또한 정지 마찰력의 증가로 전달 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

110: 선로형 하우징 200: 롤러 구동부
210: 롤러 220: 제1 기어 225: 제2 기어
230: 판재 스프링 240: 기판 홀더
250: 날개부

Claims (4)

1. 선로형 하우징;
   상기 하우징 안에 고정되는 롤러 구동부; 및
   상기 롤러 구동부와 일체로 되고 상기 하우징 벽을 관통하여 돌출된 롤러;를 포함하고,
   상기 롤러 구동부는 동력 부여수단에 직접 연결되어 회전하는 제1 기어와 상기 기어와 맞물려 상기 기어와 직교 방향으로 회전 방향을 전환하여 회전하는 제2 기어를 포함하여, 상기 제2 기어는 롤러와 일체로 되어 롤러를 회전구동시키며,
   상기 롤러 구동부는 상기 하우징 바닥면과 틈새를 두고 배치되며, 상기 틈새에는 판재 스프링을 고정하여, 상기 롤러 구동부의 제2 기어를 상기 판재 스프링으로 지지하여 이와 일체로 된 롤러와 기판 홀더의 비접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 롤러와 접촉하는 기판 홀더의 부위는 기판을 부착한 부분으로부터 연장된 날개부인 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 롤러 구동부는 기어를 포함하여 동력을 전달받고 롤러를 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치.
4. 선로형 하우징;
   상기 하우징 안에 고정되는 롤러 구동부; 및
   상기 롤러 구동부와 일체로 되고 상기 하우징 벽을 관통하여 돌출된 롤러;를 포함하고,
   상기 롤러 구동부는 동력 부여수단에 직접 연결되어 회전하는 제1 기어와 상기 기어와 맞물려 상기 기어와 직교 방향으로 회전 방향을 전환하여 회전하는 제2 기어를 포함하여, 상기 제2 기어는 롤러와 일체로 되어 롤러를 회전구동시키며,
   상기 롤러 구동부는 상기 하우징 바닥면과 틈새를 두고 배치되며, 상기 롤러와 상기 롤러에 접하여 지지되는 기판 홀더의 날개부는 자성체로 이루어져 자기력으로 양자 간 비접촉을 방지하며, 상기 롤러 구동부는 기어를 포함하여 동력을 전달받고 롤러를 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더 이송장치.

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