KR101299704B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR101299704B1
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Abstract

본 발명은 구동 부재의 회전력을 구동 자력 부재들 간에 전달하기 위한 구동 메커니즘으로 체인 기어(Sprocket) 구동 방식, 벨트 구동 방식, 기어 트레인(Gear Train) 구동 방식 등의 직접 구동 방식을 사용함으로써, 구동 메커니즘의 구성을 간소화하고, 보다 안정적으로 기판을 이송할 수 있는 구동 자력 부재와, 이를 이용한 기판 이송 유닛 및 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
기판 이송, 마그네틱 커플링, 체인 기어, 벨트, 기어 트레인

Description

기판 처리 장치{ SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네틱 커플링에 의해 구동력을 제공하는 구동 자력 부재와, 이를 이용하여 웨이퍼 또는 평판 표시 소자 제조에 사용되는 기판을 이송하는 기판 이송 유닛 및 기판 이송 유닛이 구비된 기판 처리 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 표시하는 표시 패널(Display Panel)을 가진다. 지금까지 표시 패널로는 주로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 사용되었으나, 최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대하고 있다.
평판형 디스플레이 장치를 제조하기 위해서는 증착, 산화, 확산, 식각, 세정 등의 다양한 공정들이 수행되며, 평판형 디스플레이 장치에 사용되는 기판은 이송 유닛에 의해 각각의 공정들이 수행되는 처리 유닛들 간 또는 처리 유닛들 내에서 이송된다.
이송 유닛은 나란하게 배치되어 회전하는 샤프트들과, 각각의 샤프트들을 삽입하며 샤프트와 함께 회전하도록 설치된 롤러들을 갖는다. 샤프트들은 일반적으로 양단 지지된 상태에서 구동 부재의 회전력을 전달받아 회전하고, 샤프트에 설치된 롤러들은 샤프트과 함께 회전하면서 기판을 이송한다.
종래에는 구동 부재의 회전력을 샤프트들로 전달하기 위해 기어와 같은 기계적 접촉 방식에 의한 동력 전달 메커니즘이 주로 사용되었으나, 기계적 접촉 방식은 동력 전달 과정에서 기어의 마모 등으로 인해 많은 파티클이 유발되는 문제점을 가진다. 따라서 최근에는 직접적으로 접촉하지 않고도 구동 부재의 회전력을 샤프트들에 전달하기 위한 수단으로 자력을 이용한 동력 전달 메커니즘이 주로 사용되고 있다.
본 발명은 동력 전달 메커니즘의 구성을 간소화하여, 비용을 절감하고 공간 활용도를 높일 수 있는 구동 자력 부재와, 이를 이용한 기판 이송 유닛 및 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 안정적인 기판의 이송을 구현할 수 있는 구동 자력 부재와, 이를 이용한 기판 이송 유닛 및 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 이송 유닛은, 기판을 이송하는 기판 이송 유닛에 있어서, 서로 나란하게 배열되는 기판 이송 샤프트들과; 상기 기판 이송 샤프트들의 일단에 설치되는 제 1 자력 부재들과; 상기 제 1 자력 부재들과 마그네틱 커플링(Magnetic Coupling)되도록 마주보게 설치되며, 원주 면을 따라 다수의 돌출부들이 형성된 제 2 자력 부재들과; 상기 제 2 자력 부재들 중 인접한 어느 두 개의 상기 제 2 자력 부재들에 형성된 상기 돌출부들과의 맞물림에 의해 상기 제 2 자력 부재들 간에 회전력을 전달하는 동력 전달 부재들과; 상기 제 2 자력 부재들 중의 어느 하나에 회전력을 제공하는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 이송 유닛에 있어서, 상기 돌출부들은 체인 기어(Sprocket)의 치형으로 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 체인 기어 치형의 상기 돌출부들과 맞물리는 체인으로 마련될 수 있다.
상기 돌출부들은 원주 방향을 따라 요철(凹凸) 형상으로 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 요철(凹凸) 형상의 상기 돌출부들과 맞물리는 벨트로 마련될 수 있다.
상기 돌출부들은 평 기어(Spur Gear) 형상으로 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 상기 평 기어 형상의 상기 돌출부들과 맞물리는 기어로 마련될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 자력 부재들 각각은 하우징과; 상기 하우징 내에 배치되는 복수 개의 자석들을 포함하되, 상기 제 1 자력 부재들의 상기 자석들과 상기 제 2 자력 부재들의 상기 자석들은 서로 마주보며 다른 극성을 가지도록 설치될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 자력 부재들 각각은 하우징과; 상기 하우징 내에 링 모양의 배열을 이루도록 배치된 판 형상의 자석들을 포함하되, 상기 제 1 자력 부재들의 상기 자석들은 상이한 극성 간에 인접 배치되고, 상기 제 2 자력 부재들의 상기 자석들은 상이한 극성 간에 인접 배치되며, 상기 제 1 및 제 2 자력 부재들의 서로 마주보는 상기 자석들은 상이한 극성을 가지도록 배치될 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 기판 처리 공정이 진행되는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버 내에 나란하게 배열되며, 기판과 접촉되는 다수의 롤러들이 설치된 이송 샤프트들과; 상기 이송 샤프트들의 일단에 설치되는 원판형의 제 1 자력 부재들과; 상기 공정 챔버의 외 측에 상기 제 1 자력 부재들과 마주보도록 설치되는 원판형의 제 2 자력 부재들과; 상기 제 2 자력 부재들 간에 회전력을 전달하는 동력 전달 부재들과; 상기 제 2 자력 부재들 중의 어느 하나에 회전력을 제공하는 구동 부재를 포함하되, 상기 제 2 자력 부재들의 원주 면상에는 원주 방향을 따라 다수의 돌출부들이 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 인접한 어느 두 개의 상기 제 2 자력 부재들에 형성된 상기 돌출부들과의 맞물림에 의해 회전력을 전달하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 돌출부들은 체인 기어(Sprocket)의 치형으로 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 체인 기어 치형의 상기 돌출부들과 맞물리는 체인으로 마련될 수 있다.
상기 돌출부들은 원주 방향을 따라 요철(凹凸) 형상으로 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 요철(凹凸) 형상의 상기 돌출부들과 맞물리는 벨트로 마련될 수 있다.
상기 돌출부들은 평 기어(Spur Gear) 형상으로 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 상기 평 기어 형상의 상기 돌출부들과 맞물리는 기어로 마련될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 자력 부재들 각각은 원판 형상의 하우징과; 상기 하우징 내에 링 모양의 배열을 이루도록 배치된 판 형상의 자석들을 포함하되, 상기 제 1 자력 부재들의 상기 자석들은 상이한 극성 간에 인접 배치되고, 상기 제 2 자력 부재들의 상기 자석들은 상이한 극성 간에 인접 배치되며, 상기 제 1 자력 부재들 및 상기 제 2 자력 부재들의 서로 마주보는 상기 자석들은 상이한 극성을 가지도록 배치될 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 구동 자력 부재는, 마그네틱 커플링된 종동 자력 부재에 회전력을 제공하는 구동 자력 부재에 있어서, 원판 형상의 회전 가능한 하우징과; 상기 하우징 내에 배치되는 복수 개의 자석들을 포함하되, 상기 하우징은 상기 하우징을 회전시키는 외력이 작용할 수 있도록 원주 면상에 돌출 형성된 복수 개의 돌출부들을 가지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 구동 자력 부재에 있어서, 상기 복수 개의 돌출부들은 체인 기어(Sprocket)의 치형으로 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부들은 원주 방향을 따라 요철(凹凸) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부들은 평 기어(Spur Gear) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 자석들은 링 모양의 배열을 이루도록 상기 하우징 내에 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 자석들은 서로 상이한 극성끼리 인접하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 동력 전달 메커니즘의 구성을 간소화할 수 있다.
그리고 본 발명에 의하면, 기판 처리 장치의 제조 비용을 절감하고, 기판 처리 장치의 설비 점유 면적을 줄여 공간 활용도를 높일 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 안정적인 기판의 이송을 구현할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구동 자력 부재와, 이를 이용한 기판 이송 유닛 및 기판 처리 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
본 실시 예에서 기판(W)은 평판 디스플레이(Flat Panel Display) 장치의 제조에 사용되는 유리 기판을 예로 들어 설명한다. 그러나 기판(W)은 상술한 유리 기판 이외에 반도체 디바이스 제조에 사용되는 웨이퍼일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 복수의 챔버들(10, 22, 24, 30), 기판 이송 유닛(100), 그리고 세정 유닛(200,300)을 포함한다. 각각의 챔버(10, 22, 24, 30)는 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 기판 이송 유닛(100)은 챔버들(10, 22, 24, 30) 간에, 그리고 챔버(10, 22, 24, 30) 내에서 기판(S)을 일 방향으로 이동시킨다. 세정 유닛(200,300)은 챔버(22,24) 내에서 기판 이송 유닛(100)에 의해 이송되는 기판(S)을 세정한다.
이하에서는 상술한 구성 요소들에 대해 상세히 설명한다.
각각의 챔버(10, 22, 24, 30)는 내부가 빈 대체로 직육면체 형상을 가진다. 챔버(10, 22, 24, 30)들은 일렬로 나란하게 배치된다. 각각의 챔버(10, 22, 24, 30)의 일 측벽에는 챔버(10, 22, 24, 30)로 기판(S)이 유입되는 유입구(12)가 제공되고, 이와 마주보는 타 측벽에는 챔버(10, 22, 24, 30)로부터 기판(S)이 유출되는 유출구(14)가 제공된다. 기판(S)은 유입구(12) 및 유출구(14)를 통해 가장 전방에 위치된 챔버로부터 순차적으로 가장 후방에 위치한 챔버까지 이송된다. 각 챔버(10, 22, 24, 30) 내에서는 기판(S)에 대해 소정의 공정이 진행된다. 챔버(10, 22, 24, 30)들 중 적어도 하나의 챔버(22, 24)에서는 세정 공정이 진행된다. 세정 공정이 진행되는 챔버(22)의 전방에 위치한 챔버(10)에서는 식각 공정이 수행되고, 세정 공정이 진행되는 챔버(24)의 후방에 위치한 챔버(30)에서는 건조 공정이 진행될 수 있다.
일 예에 의하면, 제 1 세정 챔버(22), 제 2 세정 챔버(24), 그리고 건조 챔버(30)는 순차적으로 일렬로 배치된다. 제 1 세정 챔버(22)와 제 2 세정 챔버(24)에는 세정 유닛(200,300)이 설치된다. 제 1 세정 챔버(22)에 제공된 세정 유닛은 브러시 세정 부재(200)이고, 제 2 세정 챔버(24)에 제공된 세정 유닛은 유체 공급 노즐(Fluid Supply Nozzle)(300)이다.
기판(S)은 제 1 세정 챔버(22)와 제 2 세정 챔버(24)로 이송되면서 세정되고, 이후 건조 챔버(30)로 이송되어 건조된다. 브러시 세정 부재(200)는 기판(S) 상의 영역을 브러시의 물리적 접촉력을 이용하여 세정한다. 유체 공급 노즐(300)은 제 1 세정 챔버(22)에서 제거되지 않은 파티클과 브러시 세정 부재(200)에 의해 기판(S)으로부터 제거되었으나 기판(S) 상에 또는 기판(S) 상부에 잔류하는 파티클을 기판(S)으로부터 제거한다. 유체 공급 노즐(300)은 탈이온수에 고압의 가스를 공급하여 탈이온수를 분무 상태로 만든 후 분무 상태의 탈이온수를 기판(S)으로 분사하는 구조를 가진다. 유체 공급 노즐(300)로는 일 방향으로 긴 길이를 가지는 슬릿 노즐이 사용될 수 있다.
건조 챔버(30)에는 기판(S)으로 건조 가스를 공급하는 건조 노즐(30a)이 설치된다. 건조 노즐(30a)은 가열된 공기 또는 가열된 질소 가스와 같은 비활성 가스 등을 공급하여 기판(S)을 건조할 수 있다. 선택적으로 건조 노즐(30a)은 이소프로필 알코올(Iso-Propyl Alcohol, IPA)과 같은 유기 용제를 기판(S)으로 공급한 후, 상술한 가열된 공기 등을 기판(S)으로 공급하여 기판(S)을 건조할 수 있다. 건조 노즐(30a)로는 일 방향으로 긴 길이를 가지는 슬릿 노즐이 사용될 수 있다.
도 2는 도 1의 기판 이송 유닛(100)의 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 기판 이송 유닛(100)은 복수 개의 샤프트들(110)을 가진다. 샤프트들(110)은 챔버(22) 내에 서로 평행하게 나란하게 배치된다. 샤프트들(110)은 유입구(도 1의 도면 참조 번호 12)와 인접한 위치로부터 유출구(도 1의 도면 참조 번호 14)와 인접한 위치까지 제공된다. 각각의 샤프트(110)에는 그 길이 방향을 따라 복수 개의 롤러들(112)이 설치된다. 롤러들(112)은 기판의 하면과 접촉한다. 샤프트들(110)의 회전에 의해 롤러들(112)이 회전되고, 기판(S)은 그 하면 이 롤러들(112)에 접촉된 상태로 샤프트들(110)의 배열 방향을 따라 직선 이동된다. 샤프트들(110)은 기판(S)이 수평 상태로 이송되도록 수평으로 배치될 수 있다. 선택적으로 기판(S)이 경사진 상태로 이송되도록 샤프트들(110)의 일단과 타단은 상이한 높이에 위치할 수 있다.
*제 1 자력 부재들(120)은 챔버(22) 내측에 배치된 샤프트들(110)의 일단에 각각 설치된다. 제 2 자력 부재들(130)은 챔버(22) 외 측에 제 1 자력 부재들(120)과 마주보도록 설치된다. 제 1 자력 부재들(120)의 내부와 제 2 자력 부재들(130)의 내부에는 후술할 자석들(124,134)이 내장된다. 자석들(124,134) 상호 간의 자력에 의해 제 1 자력 부재들(120)과 제 2 자력 부재들(130)은 마그네틱 커플링(Magnetic Coupling)된다.
제 1 자력 부재들(120) 각각은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(122)과 자석들(124)을 포함한다. 하우징(122)은 원판 형상을 가지며, 하우징(122)의 중심이 샤프트(110)의 중심과 정렬된 상태로 샤프트(110)의 일단에 결합된다. 하우징(122)은 폴리 염화 비닐(PVC) 재질로 제조될 수 있다. 하우징(122)의 내부에는 자석들(124)이 설치되는 공간이 제공된다. 자석들(124)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 대략 8 개가 제공될 수 있으며, 이와 다른 수의 자석들(124)이 제공될 수도 있다. 각각의 자석(124)은 원판 형상을 가지며, 하우징(122)의 중앙을 중심으로 링 모양을 이루도록 배열된다. 인접한 자석들(124)은 자석들(124)의 배열 평면 상에서 바라볼 때 서로 상이한 극성을 가지도록 배치된다. 즉, N극의 극성을 가지는 자석들(124)과 S극의 극성을 가지는 자석들(124)이 번갈아가며 배치된다. 그리고, 자석들(124)의 일 측에는 자석들(124)간 전달되는 자력을 강하게 하기 위해 스테인리스 스틸 재질의 보강판(125)이 배치될 수 있다.
제 2 자력 부재들(130)은 제 1 자력 부재들(120)과 일 대 일로 대응하며, 제 1 자력 부재들(120)과 마주보도록 챔버(22)의 외 측에 제공된다. 제 2 자력 부재들(130)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 원판 형상의 하우징(132)을 가지며, 하우징(132)의 내부에는 자석들(134)이 제공된다. 자석들(134)은 원판 형상을 가지며, 자석들(134)의 배치 구조는 제 1 자력 부재들(120)의 자석들(124)의 배치 구조와 유사하다. 다만, 제 2 자력 부재들(130)의 자석들(134)은 제 1 자력 부재들(120)의 자석들(124)과 상이한 극성을 가지도록 배치된다. 즉, 제 2 자력 부재들(130)의 자석들(134) 중 N극의 극성을 가지는 자석들(134)은 제 1 자력 부재들(120)의 S극의 극성을 가지는 자석들(124)과 마주보게 배치되며, 제 2 자력 부재들(130)의 자석들(134) 중 S극의 극성을 가지는 자석들(134)은 제 1 자력 부재들(120)의 N극의 극성을 가지는 자석들(124)과 마주보게 배치된다. 이러한 자석들(124,134)의 배치 구조에 의해 제 1 자력 부재들(120)과 제 2 자력 부재들(130) 사이에는 자기적 인력이 작용하고, 이 힘에 의해 제 1 자력 부재들(120)과 제 2 자력 부재들(130)이 마그네틱 커플링된다. 그리고, 자석들(134)의 일 측에는 자석들(134)간 전달되는 자력을 강하게 하기 위해 스테인리스 스틸 재질의 보강판(135) 이 배치될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제 1 자력 부재들(120)과 마그네틱 커플링된 제 2 자력 부재들(130) 각각은 회전축(137)과 베어링 부재(137)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제 2 자력 부재들(130) 각각은 서로 인접 배치된 제 2 자력 부재(130)로부터 회전력을 전달받는다. 제 2 자력 부재들(130) 간의 회전력의 전달은 동력 전달 부재들(140)에 의해 이루어지며, 구동 부재(150)는 제 2 자력 부재들(130) 중 어느 하나의 제 2 자력 부재(130)에 회전력을 제공한다. 구동 부재(150)의 회전력이 어느 하나의 제 2 자력 부재들(140)로 제공되면, 인접 배치된 제 2 자력 부재들(140) 간에는 동력 전달 부재들(140)에 의해 회전력이 전달되고, 제 2 자력 부재들(140)의 회전력은 제 2 자력 부재들(140)과 마그네틱 커플링된 제 1 자력 부재들(120)로 전달된다. 이와 같은 구동 메커니즘에 의해 구동 부재(150)의 회전력이 제 1 자력 부재들(120)과 결합된 샤프트들(110)로 최종 전달됨으로써, 샤프트들(110)의 롤러들(112)에 접촉 지지된 기판(S)이 일 방향으로 이송된다.
구동 부재(150)의 회전력을 제 2 자력 부재들(130) 간에 전달하기 위한 구동 메커니즘으로는 체인 기어(Sprocket) 구동 방식, 벨트 구동 방식, 기어 트레인(Gear Train) 구동 방식 등의 직접 구동 방식이 사용될 수 있다. 직접 구동 방식이라 함은 구동 부재(150)의 회전력을 적어도 하나의 제 2 자력 부재(130)로 직접 전달하고, 제 2 자력 부재들(130) 간에도 회전력이 직접 전달되는 구동 방식을 말 한다. 이와 상대되는 개념인 간접 구동 방식은 구동 부재(150)의 회전력이 벨트-풀리 어셈블리와 같은 중간 매개체를 거쳐 간접적으로 제 2 자력 부재들(130)에 전달되는 구동 방식을 말한다.
직접 구동 방식을 이용하여 구동 부재(150)의 회전력을 제 2 자력 부재들(130)로 전달하려면, 제 2 자력 부재들(130)의 원주 면상에는 제 2 자력 부재들(130)을 회전시키는 외력이 작용하도록 돌출부들이 형성되어야 하고, 동력 전달 부재들(140)은 인접한 어느 두 개의 제 2 자력 부재들(130)에 형성된 돌출부들과 맞물려야 한다.
예를 들면, 도 2에 도시된 체인 기어 구동 방식의 경우, 돌출부는 체인 기어(Sprocket)의 치형이고, 동력 전달 부재(140)는 체인 기어의 치형과 맞물리는 체인(Chain)이다. 체인 기어의 치형들(138a,138b)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(132)의 원주면 상에 원주 방향을 따라 일정 간격을 이루도록 형성될 수 있으며, 하우징(132)의 회전 축 방향을 따라 2열 구조로 나란하게 형성될 수 있다. 동력 전달 부재(140), 즉 체인은 도 8에 도시된 바와 같이 서로 인접한 어느 두 개의 제 2 자력 부재들(130)에 형성된 체인 기어의 치형들(138a,138b)과 맞물린다. 한편, 구동 부재(150)는 제 2 자력 부재들(130) 중의 어느 하나에 직접 회전력을 전달하도록 제공될 수 있으며, 또한 체인 기어 구동 방식으로 제 2 자력 부재(130)에 회전력을 전달하도록 제공될 수도 있다.
이하에서는 구동 부재(150)의 회전력을 제 2 자력 부재들(130) 간에 전달하기 위한 구동 메커니즘으로 벨트 구동 방식과, 기어 트레인(Gear Train) 구동 방식을 예로 들어 설명한다.
먼저, 도 9 내지 도 13을 참조하여 벨트 구동 방식에 대해 설명한다. 여기서, 도 2 및 도 5 내지 도 8에 도시된 구성 요소들과 동일한 구성 요소들은 참조 번호를 동일하게 기재하고, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 제 2 자력 부재들(130')은 제 1 자력 부재들(120)과 일 대 일로 대응하며, 제 1 자력 부재들(120)과 마주보도록 챔버(22)의 외 측에 제공된다. 제 2 자력 부재들(130')은, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 원판 형상의 하우징(132)을 가지며, 하우징(132)의 내부에는 자석들(134)이 제공된다. 각각의 자석들(134)은 원판 형상을 가지며, 하우징(132)의 중앙을 중심으로 링 모양을 이루도록 배열된다. 인접한 자석들(134)은 자석들(134)의 배열 평면상에서 바라볼 때 서로 상이한 극성을 가지도록 배치된다. 그리고 제 2 자력 부재들(130')의 자석들(134)은 제 1 자력 부재들(120)의 자석들(124)과 상이한 극성을 가지도록 배치된다. 이러한 자석들(124,134)의 배치 구조에 의해 제 1 자력 부재들(120)과 제 2 자력 부재들(130') 사이에는 자기적 인력이 작용하고, 이 힘에 의해 제 1 자력 부재들(120)과 제 2 자력 부재들(130')이 마그네틱 커플링된다. 그리고, 자석들(134)의 일 측에는 자석들(134)간 전달되는 자력을 강하게 하기 위해 스테인리스 스틸 재질의 보강판(135)이 배치될 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 제 1 자력 부재들(120)과 마그네틱 커플링된 제 2 자 력 부재들(130') 각각은 회전축(137)과 베어링 부재(137)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제 2 자력 부재들(130') 각각은 서로 인접 배치된 제 2 자력 부재(130')로부터 회전력을 전달받는다. 제 2 자력 부재들(130') 간의 회전력의 전달은 동력 전달 부재들(140')에 의해 이루어지며, 구동 부재(150)는 제 2 자력 부재들(130') 중 어느 하나의 제 2 자력 부재(130')에 회전력을 제공한다.
구동 부재(150)의 회전력을 제 2 자력 부재들(130') 간에 전달하기 위한 구동 메커니즘으로 벨트 구동 방식이 사용된다. 도 9에 도시된 벨트 구동 방식의 경우, 제 2 자력 부재들(130')을 회전시키기 위한 외력이 작용하는 돌출부들은(138') 하우징(132)의 원주면 상에 형성된 요철(凹凸) 형상이고, 동력 전달 부재(140')는 요철(凹凸) 형상의 돌출부들(138')과 맞물리는 벨트이다. 요철(凹凸) 형상의 돌출부들(138')은, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 하우징(132)의 원주면 상에 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 돌출부들(138')의 요(凹)부와 철(凸)부는 자석들(134)의 배열 평면상에서 바라볼 때 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 동력 전달 부재(140'), 즉 벨트의 내측 면에는 하우징(132) 원주면 상의 요철(凹凸) 형상과 대응하는 요철(凹凸) 형상이 형성되며, 벨트(140')는 도 13에 도시된 바와 같이 서로 인접한 어느 두 개의 제 2 자력 부재들(130')에 형성된 요철(凹凸) 형상의 돌출부들(138')과 맞물린다.
다음으로, 도 14 내지 도 18을 참조하여 기어 트레인 구동 방식에 대해 설명한다. 여기서, 도 2 및 도 5 내지 도 8에 도시된 구성 요소들과 동일한 구성 요소 들은 참조 번호를 동일하게 기재하고, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 제 2 자력 부재들(130")은 제 1 자력 부재들(120)과 일 대 일로 대응하며, 제 1 자력 부재들(120)과 마주보도록 챔버(22)의 외 측에 제공된다. 제 2 자력 부재들(130")은, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 원판 형상의 하우징(132)을 가지며, 하우징(132)의 내부에는 자석들(134)이 제공된다. 각각의 자석들(134)은 원판 형상을 가지며, 하우징(132)의 중앙을 중심으로 링 모양을 이루도록 배열된다. 인접한 자석들(134)은 자석들(134)의 배열 평면상에서 바라볼 때 서로 상이한 극성을 가지도록 배치된다. 그리고 제 2 자력 부재들(130")의 자석들(134)은 제 1 자력 부재들(120)의 자석들(124)과 상이한 극성을 가지도록 배치된다. 이러한 자석들(124,134)의 배치 구조에 의해 제 1 자력 부재들(120)과 제 2 자력 부재들(130") 사이에는 자기적 인력이 작용하고, 이 힘에 의해 제 1 자력 부재들(120)과 제 2 자력 부재들(130")이 마그네틱 커플링된다. 그리고, 자석들(134)의 일 측에는 자석들(134)간 전달되는 자력을 강하게 하기 위해 스테인리스 스틸 재질의 보강판(135)이 배치될 수 있다.
다시 도 14를 참조하면, 제 1 자력 부재들(120)과 마그네틱 커플링된 제 2 자력 부재들(130") 각각은 회전축(137)과 베어링 부재(137)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제 2 자력 부재들(130") 각각은 서로 인접 배치된 제 2 자력 부재(130")로부터 회전력을 전달받는다. 제 2 자력 부재들(130") 간의 회전력의 전달은 동력 전달 부재들(140")에 의해 이루어지며, 구동 부재(150)는 제 2 자력 부재들(130") 중 어느 하나의 제 2 자력 부재(130")에 회전력을 제공한다.
구동 부재(150)의 회전력을 제 2 자력 부재들(130") 간에 전달하기 위한 구동 메커니즘으로는 기어 트레인(Gear Train) 구동 방식이 사용된다. 도 14에 도시된 기어 트레인(Gear Train) 구동 방식의 경우, 제 2 자력 부재들(130")을 회전시키기 위한 외력이 작용하는 돌출부들은(138") 하우징(132)의 원주면 상에 형성된 평 기어(Spur Gear) 형상이고, 동력 전달 부재(140")는 평 기어 형상의 돌출부들(138")과 맞물리는 기어이다. 평 기어 형상의 돌출부들(138")은, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 하우징(132)의 원주면 상에 원주 방향을 따라 형성된다. 동력 전달 부재로 사용되는 기어(140")는 도 18에 도시된 바와 같이 서로 인접한 어느 두 개의 제 2 자력 부재들(130") 사이에 위치하고, 제 2 자력 부재들(130")에 형성된 평 기어 형상의 돌출부들(138")과 맞물린다.
이상에서 설명한 바와 같이, 구동 부재(150)의 회전력을 제 2 자력 부재들(130) 간에 전달하기 위한 구동 메커니즘으로 체인 기어(Sprocket) 구동 방식, 벨트 구동 방식, 기어 트레인(Gear Train) 구동 방식 등의 직접 구동 방식을 사용함으로써, 종래의 벨트-풀리 어셈블리를 이용한 간접 구동 방식과 비교하여 제 2 자력 부재들 간에 회전력을 전달하는 구동 메커니즘의 구성을 간소화할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 구동 메커니즘의 간소화를 통해 기판 처리 장치의 제조 비용을 절감할 수 있으며, 기판 처리 장치의 설비 점유 면적을 줄여 공간 활용도를 높일 수 있다.
또한, 체인 기어(Sprocket) 구동 방식, 벨트 구동 방식, 기어 트레인(Gear Train) 구동 방식 등의 직접 구동 방식을 이용하여 제 2 자력 부재들 간에 회전력을 전달하기 때문에, 종래의 간접 구동 방식과 비교하여 보다 안정적으로 기판을 이송할 수 있다.
한편, 상술한 실시 예에서 언급된 제 1 자력 부재 및 제 2 자력 부재는 청구항에 따라서는 종동 자력 부재 및 구동 자력 부재에 해당된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면,
도 2는 도 1의 기판 이송 유닛의 일 실시 예를 보여주는 도면,
도 3은 도 2의 제 1 자력 부재의 단면도,
도 4는 도 3의 A - A' 선에 따른 단면도,
도 5는 도 2의 제 2 자력 부재의 사시도,
도 6은 도 5의 제 2 자력 부재의 단면도,
도 7은 도 6의 B - B' 선에 따른 단면도,
도 8은 도 2의 C - C' 선에 따른 단면도,
도 9는 도 1의 기판 이송 유닛의 다른 실시 예를 보여주는 도면,
도 10은 도 9의 제 2 자력 부재의 사시도,
도 11은 도 10의 제 2 자력 부재의 단면도,
도 12는 도 11의 D - D' 선에 따른 단면도,
도 13은 도 9의 E - E' 선에 따른 단면도,
도 14는 도 1의 기판 이송 유닛의 또 다른 실시 예를 보여주는 도면,
도 15는 도 14의 제 2 자력 부재의 사시도,
도 16은 도 15의 제 2 자력 부재의 단면도,
도 17은 도 16의 F - F' 선에 따른 단면도,
도 18은 도 14의 G - G' 선에 따른 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
22 : 챔버
100 : 기판 이송 유닛
110 : 샤프트
120 : 제 1 자력 부재
124, 134 : 자석
130, 130', 130" : 제 2 자력 부재
138a, 138b, 138', 138" : 돌출부
140, 140', 140" : 동력 전달 부재
150 : 구동 부재

Claims (5)

  1. 기판 처리 공정이 진행되는 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버 내에 나란하게 배열되며, 기판과 접촉되는 다수의 롤러들이 설치된 이송 샤프트들과;
    상기 이송 샤프트들의 일단에 설치되는 제 1 자력 부재들과;
    상기 공정 챔버의 외 측에 상기 제 1 자력 부재들과 마주보도록 설치되는 제 2 자력 부재들과;
    상기 제 2 자력 부재들 간에 회전력을 전달하는 동력 전달 부재들과;
    상기 제 2 자력 부재들 중의 어느 하나에 회전력을 제공하는 구동 부재와;
    서로 마주보는 상기 제 1 자력 부재와 상기 제 2 자력 부재들 간에 전달되는 자력을 강하게 하는 보강판를 포함하되,
    상기 제 1 자력 부재와 상기 제 2 자력 부재 각각은,
    원판 형상의 하우징과;
    상기 하우징 내에 배치된 자석을 포함하고,
    상기 제 2 자력 부재의 상기 하우징의 외주면에는 그 원주 방향을 따라 다수의 돌출부들이 형성되고, 상기 동력 전달 부재들은 인접한 상기 제 2 자력 부재들의 상기 하우징들에 형성된 상기 돌출부들과의 맞물림에 의해 직접 구동 방식에 의해 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부들은 체인 기어(Sprocket)의 치형으로 형성되고,
    상기 동력 전달 부재들은 체인 기어 치형의 상기 돌출부들과 맞물리는 체인으로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부들은 원주 방향을 따라 요철(凹凸) 형상으로 형성되고,
    상기 동력 전달 부재들은 요철(凹凸) 형상의 상기 돌출부들과 맞물리는 벨트로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부들은 평 기어(Spur Gear) 형상으로 형성되고,
    상기 동력 전달 부재들은 상기 평 기어 형상의 상기 돌출부들과 맞물리는 기어로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 보강판은 스테인리스 스틸 재질인 기판 처리 장치.
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