KR101425357B1 - 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물 - Google Patents

수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물 Download PDF

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Abstract

수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물에 관한 발명이 개시된다. 개시된 수직형 기판의 표면 처리 장치는 기판이 수직으로 안착되는 안착공간이 형성되고, 안착공간을 대기압보다 낮은 상태로 감압시키는 안착유닛; 기판이 수직으로 안착되는 버퍼공간이 형성되고, 버퍼공간을 안착공간의 감압 상태보다 낮은 상태로 감압시키는 버퍼유닛; 기판이 수직으로 안착되는 처리공간이 형성되고, 처리공간을 버퍼공간의 감압 상태와 같거나 낮은 상태로 감압시켜 기판을 표면 처리하는 처리유닛; 및 안착유닛과, 버퍼유닛과, 처리유닛에 구비되고, 바닥에 대하여 수직인 상태로 기판을 이동시키는 기판이송유닛; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물{SURFACE TREATMENT DEVICE OF VERTICAL TYPE BOARD AND TREATINNG MATERIAL MANUFACTURED BY THIS}
본 발명은 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동되는 기판이 바닥에 대하여 수직인 상태로 이동되면서 기판의 표면을 처리할 수 있고 기판에 구비된 처리물에 입체감을 나타낼 수 있는 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물에 관한 것이다.
일반적으로, 기판 하부측 또는 하방향으로 향하는 기판 측을 처리하기 위하여, 평탄한 기판들을 일측에서 정밀하게 처리하기 위한 방법을 개시한다.
이러한 방법이 적용될때, 기판들 아래에서의 흡입에 의한 추출에도 불구하고, 직접 접촉을 통한 특정의 환경하에서 프로세스 매체로부터의 반응 가스 또는 배출 가스에 의해 기판 상부 측이 침범될 수 있고 광학적으로 손상될 수 있거나, 또는 심지어는 기능적으로 손상될 수 있다
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0093301호 (2012. 08. 22. 공개, 발명의 명칭 : 기판의 표면을 처리하기 위한 방법 및 장치) 가 있다.
본 발명의 목적은 이동되는 기판이 바닥에 대하여 수직인 상태로 이동되면서 기판의 표면을 처리할 수 있고 기판에 구비된 처리물에 입체감을 나타낼 수 있는 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치는 기판이 수직으로 안착되는 안착공간이 형성되고, 상기 안착공간을 대기압보다 낮은 상태로 감압시키는 안착유닛; 상기 기판이 수직으로 안착되는 버퍼공간이 형성되고, 상기 버퍼공간을 상기 안착공간의 감압 상태보다 낮은 상태로 감압시키는 버퍼유닛; 상기 기판이 수직으로 안착되는 처리공간이 형성되고, 상기 처리공간을 상기 버퍼공간의 감압 상태와 같거나 낮은 상태로 감압시켜 상기 기판을 표면 처리하는 처리유닛; 및 상기 안착유닛과, 상기 버퍼유닛과, 상기 처리유닛에 구비되고, 바닥에 대하여 수직인 상태로 상기 기판을 이동시키는 기판이송유닛; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기판은, 상기 기판이송유닛에 수직으로 안착되는 평판 형태의 보드부; 및 상기 보드부에 구비되어 상기 처리유닛에서 표면 처리되는 처리물이 종횡으로 배열 지지되는 기판지지부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기판은, 상기 기판이송유닛의 하부에 안착되는 제1가이드부; 높이 방향으로 상기 제1가이드부에서 이격되어 상기 기판이송유닛의 상부에 안착되는 제2가이드부; 상기 기판이송유닛의 동작에 따라 회전되도록 단부가 상기 제1가이드부와, 상기 제2가이드부에 회전 가능하게 결합되는 회전가이드부; 및 상기 회전가이드부에 다단으로 구비되어 상기 처리유닛에서 표면 처리되는 처리물이 지지되는 회전지지부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기판이송유닛의 동작에 따라 상기 회전가이드부를 회전시키는 회전유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 회전유닛은, 상기 회전가이드부에 구비되는 회전기어부; 및 상기 안착공간과 상기 버퍼공간과 상기 처리공간 중 적어도 상기 처리공간에 구비되어 상기 기판이송유닛의 동작에 따라 상기 회전기어부에 치합되는 가이드기어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 안착유닛은, 상기 기판이 수직으로 안착되는 상기 안착공간이 형성되는 안착하우징부; 상기 안착공간이 감압되도록 흡입력을 제공하는 안착감압부; 및 상기 안착공간과 상기 안착감압부를 연통시켜 상기 안착공간의 유체가 배출되는 경로를 형성하는 안착감압경로부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 버퍼유닛은, 상기 기판이 수직으로 안착되는 상기 버퍼공간이 형성되는 버퍼하우징부; 상기 버퍼공간이 감압되도록 흡입력을 제공하는 버퍼감압부; 및 상기 버퍼공간과 상기 버퍼감압부를 연통시켜 상기 버퍼공간의 유체가 배출되는 경로를 형성하는 버퍼감압경로부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 버퍼유닛은, 상기 버퍼하우징부와 상기 처리유닛 사이에서 상기 기판이 수직으로 안착되는 인덱싱공간이 형성되는 인덱싱하우징부; 를 더 포함하고, 상기 버퍼감압경로부는, 상기 버퍼공간과 상기 인덱싱공간과 상기 버퍼감압부를 상호 연통시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 버퍼하우징부와 상기 인덱싱하우징부 사이에는, 상기 버퍼공간과 상기 인덱싱공간의 연통 여부를 선택하는 밀폐도어부; 가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 처리유닛은, 상기 기판이 수직으로 안착되는 상기 처리공간이 형성되는 처리하우징부; 상기 처리공간의 유체가 배출되도록 흡입력을 제공하는 처리진공부; 및 상기 처리공간에서 상기 기판을 표면 처리하는 처리모듈; 을 포함하고, 상기 처리모듈은, 상기 처리공간에서 상기 기판의 표면에 산화물 또는 유기물을 증착시키는 피이씨브이디(PECVD)모듈; 과, 상기 처리공간에서 상기 기판의 표면에 금속물 또는 투명 전극을 증착시키는 스퍼터링(SPUTTERING)모듈; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 처리모듈은, 상기 증착에 따른 부착력이 향상되도록 상기 기판의 표면을 개질하는 이온빔모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 처리유닛은, 상기 처리진공부의 일측에 구비되고, 상기 처리공간의 유체가 배출되도록 흡입력을 제공하는 처리완충부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기판이송유닛은, 상기 안착유닛과, 상기 버퍼유닛과, 상기 처리유닛에 각각 구비되어 회전력을 제공하는 기판구동부; 상기 기판구동부에 연결되어 상기 회전력을 전달하는 이송축부; 상기 이송축부에 구비되어 상기 회전력으로 회전되는 이송롤부; 및 상기 이송롤부에서 이격되어 상기 기판이 수직인 상태에서 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 이송가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기판의 표면 처리를 완료하고 배출되는 상기 기판을 초기 위치로 반송시키는 기판반송유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기판반송유닛은, 상기 기판의 반송 경로를 형성하는 반송경로부; 상기 반송경로부에 구비되어 회전력을 제공하는 반송구동부; 상기 반송경로부에 회전 가능하게 결합되어 상기 회전력을 전달하는 반송축부; 상기 반송축부에 구비되어 상기 회전력으로 회전되는 반송롤부; 및 상기 반송롤부에서 이격되어 상기 기판이 수직인 상태에서 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 반송가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 안착공간과 상기 버퍼공간과 상기 처리공간 중 적어도 어느 한 공간의 입구 또는 출구를 개폐시키는 밀폐도어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 밀폐도어부는, 상기 입구 또는 상기 출구에 연통되는 연통공간이 형성되는 도어프레임부; 상기 도어프레임부에 삽탈 가능하게 구비되어 상기 연통공간을 개폐하는 슬라이딩개폐부; 및 상기 연통공간이 개폐되도록 상기 슬라이딩개폐부를 슬라이드 이동시키는 슬라이딩구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 밀폐도어부는, 상기 입구 또는 상기 출구에 연통되는 연통공간이 형성되는 고정프레임부; 상기 고정프레임부에 회동 가능하게 구비되어 상기 연통공간을 개폐하는 회동개폐부; 및 상기 연통공간이 개폐되도록 상기 회동개폐부를 회전시키는 회동구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 안착유닛과, 상기 버퍼유닛과, 상기 처리유닛 중 어느 하나를 픽업하여 탈부착시키는 교체유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 안착유닛과 상기 버퍼유닛은, 상기 처리유닛의 양단부에 상호 대칭되도록 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 처리물은 플라스틱 재질의 처리판부; 3차원의 직물 구조를 가지고 상기 처리판부에 구비되는 섬유부; 및 상술한 수직형 기판의 표면 처리 장치로 상기 섬유부에 증착되는 입체부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물은 이동되는 기판이 바닥에 대하여 수직인 상태로 이동되면서 기판의 표면을 처리할 수 있고 기판에 구비된 처리물에 입체감을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 안착유닛과, 버퍼유닛과, 처리유닛은 일렬로 배열됨으로써, 안정되게 인라인화하고, 처리유닛에서는 기판의 이동과 함께 기판을 표면 처리할 수 있게되어 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판이송유닛에 의해 기판을 바닥에 대하여 수직인 상태로 이동시키면서 처리유닛에서 신속하게 기판을 표면 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은 처리유닛에서는 표면 처리에 따라 발생되는 이물질이 바닥으로 낙하됨에 따라 기판의 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있고, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 안착유닛과 버퍼유닛은 인라인화되어 처리유닛의 양단부에 상호 대칭되도록 배열할 수 있다. 그러면, 기판이송유닛을 통해 기판의 이동 방향을 정방향과 역방향으로 모두 사용할 수 있으므로, 설치의 제약을 없앨 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 공급 방향을 조절할 수 있으므로, 설치 조건에서 작업 동선을 간결하게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판이 대면적화되는 경우, 기판이 바닥에 대하여 수직인 상태로 이동됨에 따라 기판의 이동에 필요한 바닥 면적을 최소화하고, 표면 처리 장치의 설치 면적을 최소화하며, 표면 처리 장치의 설치 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판에 지지되는 처리물이 표면 처리됨에 따라 처리물의 표면에 입체감 또는 볼륨감을 나타낼 수 있고, 처리물의 외관을 미려하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판의 제1 변형예를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 결합 상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판의 제2 변형예를 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 결합 상태를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 안착유닛을 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 측면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 버퍼유닛을 도시한 사시도,
도 9는 도 8의 측면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 처리유닛의 제1 변형예를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 처리유닛의 제2 변형예를 도시한 사시도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 처리유닛의 제3 변형예를 도시한 사시도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판이송유닛을 도시한 측면도,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판반송유닛을 도시한 측단면도,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판반송유닛의 동작 상태를 도시한 정단면도,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 밀폐도어부의 제1 변형예를 도시한 사시도,
도 17은 도 16의 동작 상태를 도시한 단면도,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 밀폐도어부의 제2 변형예를 도시한 사시도,
도 19는 도 18의 동작 상태를 도시한 단면도,
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 교체유닛을 도시한 사시도,
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리물을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치를 도시한 구성도로써, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치는 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30)과, 기판이송유닛(40)을 포함한다.
안착유닛(10)은 기판(P)이 수직으로 안착되는 안착공간(11)이 형성되고, 안착공간(11)을 대기압보다 낮은 상태로 감압시킨다.
버퍼유닛(20)은 기판(P)이 수직으로 안착되는 버퍼공간(21)이 형성되고, 버퍼공간(21)을 안착공간(11)의 감압 상태보다 낮은 상태로 감압시킨다.
처리유닛(30)은 기판(P)이 수직으로 안착되는 처리공간(31)이 형성되고, 처리공간(31)을 버퍼공간(21)의 감압 상태와 같거나 낮은 상태로 감압시켜 기판(P)을 표면 처리한다.
처리유닛(30)은 기판(P)의 표면 처리 상태에 따라 후술하는 바와 같이 처리하우징부(32)와, 처리진공부(33)와, 처리모듈(34)과, 처리완충부(35)로 모듈화되어 조립됨으로써, 처리유닛(30)의 유지 보수를 편리하게 할 수 있다.
기판이송유닛(40)은 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30)에 구비되고, 바닥에 대하여 수직인 상태로 기판(P)을 이동시킨다.
그러면, 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30)은 일렬로 배열됨으로써, 안정되게 인라인화하고, 처리유닛(30)에서는 기판(P)의 이동과 함께 기판(P)을 표면 처리할 수 있게되어 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 기판이송유닛(40)에 의해 기판(P)을 바닥에 대하여 수직인 상태로 이동시키면서 처리유닛(30)에서 신속하게 기판(P)을 표면 처리할 수 있다.
또한, 처리유닛에서는 표면 처리에 따라 발생되는 이물질이 바닥으로 낙하됨에 따라 기판(P)의 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있고, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 안착유닛(10)과 버퍼유닛(20)은 인라인화되어 처리유닛(30)의 양단부에 상호 대칭되도록 배열할 수 있다. 그러면, 기판이송유닛(40)을 통해 기판(P)의 이동 방향을 정방향과 역방향으로 모두 사용할 수 있으므로, 설치의 제약을 없앨 수 있다.
또한, 기판(P)의 공급 방향을 조절할 수 있으므로, 설치 조건에서 작업 동선을 간결하게 구성할 수 있다.
특히, 기판(P)이 대면적화되는 경우, 기판(P)이 바닥에 대하여 수직인 상태로 이동됨에 따라 기판(P)의 이동에 필요한 바닥 면적을 최소화하고, 표면 처리 장치의 설치 면적을 최소화하며, 표면 처리 장치의 설치 비용을 감소시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치는 기판(P)에 지지되는 처리물(T)이 표면 처리됨에 따라 처리물(T)의 표면에 입체감 또는 볼륨감을 나타낼 수 있고, 처리물(T)의 외관을 미려하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치는 기판반송유닛(50)과, 밀폐도어부(70)와, 교체유닛(80) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
기판반송유닛(50)은 기판(P)의 표면 처리를 완료하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 배출되는 기판(P)을 초기 위치로 반송시킨다.
기판반송유닛(50)을 더 포함함에 따라 기판(P)의 표면 처리를 위한 공정이 자동화되어 순환됨으로써, 작업 시간 단축에 기여할 수 있다.
밀폐도어부(70)는 안착공간(11)과, 버퍼공간(21)과 처리공간(31) 중 적어도 어느 한 공간의 입구 또는 출구를 개폐할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 밀폐도어부(70)는 안착유닛(10)의 입구와 출구에 구비되어 안착공간(11)을 개폐할 수 있다.
또한, 밀폐도어부(70)는 안착유닛(10)과 버퍼유닛(20) 사이에 구비되어 안착공간(11)과 버퍼공간(21)의 연통 여부를 선택할 수 있다.
또한, 밀폐도어부(70)는 버퍼유닛(20)이 버퍼하우징부(22)와, 인덱싱하우징부(25)로 구분되는 경우, 버퍼하우징부(22)와 인덱싱하우징부(25) 사이에 구비되어 버퍼공간(21)과 인덱싱공간(26)의 연통 여부를 선택할 수 있다.
도시되지 않았지만, 밀폐도어부(70)는 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30) 사이에 구비되어 버퍼공간(21)과 처리공간(31)의 연통 여부를 선택하거나, 인덱싱공간(26)과 처리공간(31)의 연통 여부를 선택할 수 있다.
밀폐도어부(70)를 더 포함함에 따라 각각의 공간을 구획하여 독립적인 감압 상태를 형성 또는 유지시킬 수 있고, 처리공간(31)의 감압 상태를 안정되게 유지시켜 기판(P)의 표면 처리 공정을 안정화시킬 수 있으며, 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
교체유닛(80)은 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30) 중 어느 하나를 픽업하여 탈부착시킬 수 있다.
일예로, 모듈화된 처리유닛(30)은 교체유닛(80)에 의해 버퍼유닛(20)에서 탈부착됨에 따라 모듈화된 처리유닛(30)의 유지 보수를 간편하게 할 수 있다.
교체유닛(80)은 개별의 유닛 전체를 픽업하여 탈부착시키기도 하고, 개별의 유닛의 세부 구성을 픽업하여 탈부착시킬 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 기판에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판의 제1 변형예를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 제1 변형예에 따른 기판(P)은 보드부(B1)와, 기판지지부(B2)를 포함할 수 있다.
보드부(B1)는 평판 형태로 이루어져 기판이송유닛(40)에 수직으로 안착된다.
기판지지부(B2)는 보드부(B1)에 구비되어 처리유닛(30)에서 표면 처리되는 처리물(T)이 종횡으로 배열 지지된다.
여기서, 기판지지부(B2)와 처리물(T)의 지지 구조 또는 지지 방법을 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 형태를 통해 기판(P)의 이동 과정에서 처리물(T)이 기판지지부(B2)에서 이탈되지 않도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판의 제2 변형예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 4와 도 5을 참조하면, 제2 변형예에 따른 기판(P)은 제1가이드부(G1)와 제2가이드부(G2)와, 회전가이드부(G3)와, 회전지지부(G4)를 포함할 수 있다.
제1가이드부(G1)는 기판이송유닛(40)의 하부에 안착된다. 제2가이드부(G2)는 높이 방향으로 제1가이드부(G1)에서 이격되어 기판이송유닛(40)의 상부에 안착된다.
제1가이드부(G1)와 제2가이드부(G2)를 통해 제2 변형예에 따른 기판(P)은 기판이송유닛(40)에 수직인 상태로 지지되어 이동될 수 있다.
회전가이드부(G3)는 기판이송유닛(40)의 동작에 따라 회전되도록 단부가 제1가이드부(G1)와, 제2가이드부(G2)에 회전 가능하게 결합된다.
회전지지부(G4)는 회전가이드부(G3)에 다단으로 구비되어 처리유닛(30)에서 표면 처리되는 처리물(T)이 지지된다. 회전지지부(G4)는 회전가이드부(G3)의 길이 방향을 따라 다단으로 구비되고, 각각의 단에는 방사형으로 처리물(T)이 지지될 수 있다.
여기서 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치는 회전유닛(60)을 더 포함할 수 있다.
회전유닛(60)은 기판이송유닛(40)의 동작에 따라 회전가이드부(G3)를 회전시킨다. 회전유닛(60)은 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30) 중 적어도 처리유닛(30)에 구비될 수 있다.
그러면, 제2 변형예에 따른 기판(P)은 기판이송유닛(40)을 따라 이동되면서 회전가이드부(G3)를 회전시킴으로써, 처리물(T)이 회전가이드부(G3)를 중심으로 회전될 수 있게 된다.
이 경우, 처리물(T)의 처리면이 평판 형태가 아닐지라도 (예를 들어, 곡면 형태를 나타내거나, 가장자리가 구부러진 형태를 이루거나, 기하학적 표면이 형성된 경우를 포함함) 처리물(T)의 처리면을 균일하게 표면 처리할 수 있다.
회전유닛(60)은 회전기어부(61)와, 가이드기어부(63)를 포함한다.
회전기어부(61)는 회전가이드부(G3)에 구비된다. 가이드기어부(63)는 안착공간(11)과, 버퍼공간(21)과, 처리공간(31) 중 적어도 처리공간(31)에 구비되어 기판이송유닛(40)의 동작에 따라 회전기어부(61)에 치합된다.
회전기어부(61)는 회전가이드부(G3)에 고정되고, 회전기어부(61)는 기판이송유닛(40)의 동작에 따라 회전가이드부(G3)에 치합된 상태로 회전가이드부(G3)를 따라 이동함으로써, 기판(P)의 이동력으로 회전가이드부(G3)를 회전시킬 수 있다.
그러면, 처리공간(31)에서 처리물(T)이 회전되면서 처리물(T)의 처리면을 균일하게 표면 처리할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 안착유닛(10)에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 안착유닛을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 측면도이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 안착유닛(10)은 안착하우징부(12)와, 안착감압부(13)와, 안착감압경로부(14)를 포함할 수 있다.
안착하우징부(12)는 기판(P)이 수직으로 안착되는 안착공간(11)이 형성된다. 여기서 안착공간(11)에는 기판이송유닛(40)이 구비되어 입구를 통해 투입되는 기판(P)을 버퍼유닛(20)으로 이동시킬 수 있다.
안착감압부(13)는 안착공간(11)이 감압되도록 흡입력을 제공한다.
안착감압경로부(14)는 안착공간(11)과 안착감압부(13)를 연통시켜 안착공간(11)의 유체가 배출되는 경로를 형성한다.
그러면, 안착감압부(13)의 동작을 통해 안착공간(11)을 대기압보다 낮은 상태로 감압시킬 수 있다. 안착공간(11)의 감압 상태는 처리공간(31)의 감압 상태에 도달하기 위해 대기압과 구획되도록 하는 것이다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 버퍼유닛(20)에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 버퍼유닛을 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8의 측면도이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 버퍼유닛(20)은 버퍼하우징부(22)와, 버퍼감압부(23)와, 버퍼감압경로부(24)를 포함할 수 있다.
버퍼하우징부(22)는 기판(P)이 수직으로 안착되는 버퍼공간(21)이 형성된다. 여기서 버퍼공간(21)에는 기판이송유닛(40)이 구비되어 입구를 통해 투입되는 기판(P)을 처리유닛(30) 또는 인덱싱공간(26)으로 이동시킬 수 있다.
버퍼감압부(23)는 버퍼공간(21)이 감압되도록 흡입력을 제공한다.
버퍼감압경로부(24)는 버퍼공간(21)과 버퍼감압부(23)를 연통시켜 버퍼공간(21)의 유체가 배출되는 경로를 형성한다.
그러면, 버퍼감압부(23)의 동작을 통해 버퍼공간(21)을 안착공간(11)의 감압 상태보다 낮은 상태로 감압시킬 수 있다. 버퍼공간(21)의 감압 상태는 처리공간(31)의 감압 상태에 대응하여 대기압과 구획되도록 하고, 처리공간(31)의 감압 동작을 보조할 수 있다.
버퍼유닛(20)은 인덱싱하우징부(25)를 더 포함할 수 있다.
인덱싱하우징부(25)는 버퍼하우징부(22)와, 처리유닛(30) 사이에서 기판(P)이 수직으로 안착되는 인덱싱공간(26)이 형성된다.
이때, 버퍼감압경로부(24)는 버퍼공간(21)과 인덱싱공간(26)과 버퍼감압부(23)를 상호 연통시켜 버퍼공간(21)과 인덱싱공간(26)의 유체가 배출되는 경로를 형성한다. 여기서 인덱싱공간(26)에는 기판이송유닛(40)이 구비되어 입구를 통해 투입되는 기판(P)을 처리유닛(30)으로 이동시킬 수 있다.
인덱싱공간(26)의 감압 상태는 처리공간(31)의 감압 상태에 대응하여 버퍼공간(21)의 감압 상태와 구획되도록 하고, 처리공간(31)에서 누출되는 유체를 흡입 처리할 수 있다.
또한, 인덱싱공간(26)이 더 형성됨으로써, 처리공간(31)의 유체가 버퍼공간(21)으로 유입되는 것을 방지하고, 처리공간(31)의 유체가 버퍼공간(21)을 거쳐 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 버퍼하우징부(22)와 인덱싱하우징부(25) 사이에는 버퍼공간(21)과 인덱싱공간(26)의 연통 여부를 선택하는 밀폐도어부(70)가 구비될 수 있다.
밀폐도어부(70)의 개폐 동작을 통해 버퍼공간(21)과 인덱싱공간(26)을 상호 구별되도록 구획할 수 있고, 처리공간(31)에서 누출되는 유체가 버퍼공간(21)으로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 처리유닛(30)에 대하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 처리유닛의 제1 변형예를 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 처리유닛의 제2 변형예를 도시한 사시도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 처리유닛의 제3 변형예를 도시한 사시도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 처리유닛(30)은 처리하우징부(32)와, 처리진공부(33)와, 처리모듈(34)을 포함한다.
처리하우징부(32)는 기판(P)이 수직으로 안착되는 처리공간(31)이 형성된다. 여기서 처리공간(31)에는 기판이송유닛(40)이 구비되어 입구를 통해 투입되는 기판(P)을 버퍼유닛(20)으로 이동시킬 수 있다.
처리진공부(33)는 처리공간(31)의 유체가 배출되도록 흡입력을 제공한다.
처리모듈(34)은 처리공간(31)에서 기판(P)을 표면 처리한다.
그러면, 처리진공부(33)의 동작을 통해 처리공간(31)을 버퍼공간(21)의 감압 상태와 같거나 낮은 상태로 감압시킬 수 있다. 처리공간의 감압 상태는 기판을 표면 처리할 수 있는 감압 상태로써, 버퍼공간(21)과 구획되도록 한다.
처리진공부(33)는 처리모듈(34)을 통해 기판(P)을 표면 처리하고 잔류하는 반응가스 또는 기판(P)을 표면 처리하고 잔류하는 처리물질을 흡입할 수 있다.
여기서, 처리모듈은 피이씨브이디(PECVD)모듈(310)과, 스퍼터링(SPUTTERING)모듈(330) 중 적어도 어느 하나의 모듈을 포함할 수 있다.
그러면, 기판(P)은 바닥에 대하여 수직인 상태로 복수의 처리모듈(34)을 연속 이동하면서 연속적인 표면 처리 공정을 실시할 수 있고, 연속 처리를 통해 작업 시간을 단축하며, 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.
피이씨브이디(PECVD)모듈(310)은 도 10에 도시된 바와 같이 처리공간(31)의 일측에 구비되어 처리공간(31)을 이동하는 기판(P)의 표면에 산화물 또는 유기물을 증착시킨다.
여기서 피이씨브이디(PECVD)모듈(310)의 구조와 동작을 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 형태를 통해 수직인 상태로 이동되는 기판(P)의 표면에 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD, Plasma chemical Vapor Deposition) 방식으로 산화물 또는 유기물을 증착할 수 있다.
본 발명의 제1 변형예에서 피이씨브이디(PECVD)모듈(310)은 국제공개번호 제2011-029096호 (2011. 03. 10. 공개, 발명의 명칭 : 플라즈마 증강 화학적 기상 증착 장치)를 적용할 수 있다.
이 외에도 제너럴 플라즈마, 인크 사에서 출원되어 공개된 다양한 형태의 피이씨브이디(PECVD)모듈(310)을 적용할 수 있다.
스퍼터링(SPUTTERING)모듈(330)은 도 11에 도시된 바와 같이 처리공간(31)의 일측에 구비되어 처리공간(31)을 이동하는 기판(P)의 표면에 금속물 또는 투명 전극을 증착시킨다.
여기서 스퍼터링(SPUTTERING)모듈(330)의 구조와 동작을 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 형태를 통해 수직인 상태로 이동되는 기판(P)의 표면에 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 금속물 또는 투명 전극을 증착할 수 있다.
본 발명의 제2 변형예에서 스퍼터링(SPUTTERING)모듈(330)은 국제공개번호 제2006-007504호 (2006. 01. 19. 공개, 발명의 명칭 : 마그네트론 스퍼터링용 진동 자석을 가지는 원통형 타겟)을 적용할 수 있다.
이 외에도 제너럴 플라즈마, 인크 사에서 출원되어 공개된 다양한 형태의 스퍼터링(SPUTTERING)모듈(330)을 적용할 수 있다.
처리모듈(34)은 이온빔모듈(350)을 더 포함할 수 있다.
이온빔모듈(350)은 도 12에 도시된 바와 같이 증착에 따른 부착력이 향상되도록 기판(P)의 표면을 개질한다.
여기서, 이온빔모듈(350)의 구조와 동작을 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 형태를 통해 수직인 상태로 이동되는 기판(P)의 표면을 개질할 수 있다.
본 발명의 제3 변형예에서 이온빔모듈(350)은 국제공개번호 제2010-077659호 (2010. 07. 08. 공개, 발명의 명칭 : 자계 세정 에노드를 포함하는 폐쇄 드리프트 자계 이온 소스 장치와 이 장치를 사용하여 기판을 개질하는 방법)을 적용할 수 있다.
이 외에도 제너럴 플라즈마, 인크 사에서 출원되어 공개된 다양한 형태의 이온빔모듈(350)을 적용할 수 있다.
처리유닛(30)은 처리완충부(35)를 더 포함할 수 있다.
처리완충부(35)는 처리진공부(33)의 일측에 구비되어 처리공간(31)의 유체가 배출되도록 흡입력을 제공한다.
처리완충부(35)는 기판(P)의 이동과 더불어 이동되는 잔류 반응가스 또는 잔류 처리물질을 추가적으로 흡입함으로써, 연속하는 후속 공정으로 잔류 반응가스 또는 잔류 처리물질이 전달되는 것을 방지하고, 연속하는 두 공정 간에 반응가스 또는 처리물질이 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 기판이송유닛(40)에 대하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판이송유닛을 도시한 측면도로써, 도 13을 참조하면, 기판이송유닛(40)은 기판구동부(41)와, 이송축부(42)와, 이송롤부(43)와, 이송가이드부(44)를 포함할 수 있다.
기판구동부(41)는 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30)에 각각 구비되어 회전력을 제공한다.
이송축부(42)는 기판구동부(41)에 연결되어 회전력을 전달한다. 이송축부(42)는 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30)에 회전 가능하게 구비되고, 안착공간(11) 또는 버퍼공간(21) 또는 처리공간(31)을 밀폐시킬 수 있다.
이송롤부(43)는 이송축부(42)에 구비되어 전달되는 회전력으로 회전된다.
이송가이드부(44)는 이송롤부(43)에서 이격되어 기판(P)이 수직인 상태에서 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.
여기서 이송가이드부(44)는 이송롤부(43)에서 이격되어 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30)에 구비는 이송가이드(44-1)와, 기판(P)의 상부가 이동 가능하게 지지되도록 이송가이드(44-1)에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 이송지지롤(44-2)을 포함할 수 있다.
제1 변형예에 따른 기판(P)의 경우, 하부가 이송롤부(43)에 안정되게 지지되고, 상부가 이송가이드부(44)에 지지되며, 이송롤부(43)의 회전에 따라 기판(P)은 수직인 상태로 이동된다.
제2 변형예에 따른 기판(P)의 경우, 제1가이드부(G1)가 이송롤부(43)에 안정되게 지지되고, 제2가이드부(G2)가 이송가이드부(44)에 지지되며, 이송롤부(43)의 회전에 따라 기판(P)은 수직인 상태로 회전가이드부(G3)가 회전되면서 이동된다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 기판반송유닛(50)에 대하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판반송유닛을 도시한 측단면도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 기판반송유닛의 동작 상태를 도시한 정단면도이다.
도 14와 도 15를 참조하면, 기판반송유닛(50)은 반송경로부(51)와, 반송구동부(52)와, 반송축부(53)와, 반송롤부(54)와, 반송가이드부(55)를 포함할 수 있다.
반송경로부(51)는 표면 처리가 완료된 기판(P)이 초기 위치로 이동되도록 기판(P)의 반송 경로를 형성한다.
반송구동부(52)는 반송경로부(51)에 구비되어 회전력을 제공한다.
반송구동부(52)는 기판이송유닛(40)의 기판구동부(41)와 동일한 구조를 이룰 수 있다.
반송축부(53)는 반송경로부(51)에 회전 가능하게 결합되어 회전력을 전달한다.
반송축부(53)는 기판이송유닛(40)의 이송축부(42)와 동일한 구조를 이룰 수 있다.
반송롤부(54)는 반송축부(53)에 구비되어 반송축부(53)를 통해 전달되는 회전력으로 회전된다.
반송롤부(54)는 기판이송유닛(40)의 이송롤부(43)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
반송가이드부(55)는 반송롤부(54)에서 이격되어 기판(P)이 수직인 상태에서 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.
반송가이드부(55)는 기판이송유닛(40)의 이송가이드부(44)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
여기서, 반송경로부(51)와 반송가이드부(55)는 지지프레임부(57)에 의해 연결 고정될 수 있다.
여기서, 반송가이드부(55)는 반송롤부(54)에서 이격되어 지지프레임부(57)에 구비는 반송가이드(55-1)와, 기판(P)의 상부가 이동 가능하게 지지되도록 반송가이드(55-1)에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 반송지지롤(55-2)을 포함할 수 있다.
기판반송유닛(50)은 반전구동부(56)를 더 포함할 수 있다.
반전구동부(56)는 반송경로부(51)를 회전시킨다. 반전구동부(56)는 반송경로부(51)에 고정된 반전축부를 회전시켜 기판(P)의 이동 방향을 전환할 수 있다.
반전구동부(56)는 반송경로부(51)가 꺽이는 모서리부분에서 반송경로부(51)를 회전시켜 기판반송유닛(50)을 통해 반송되는 수직인 상태의 기판(P)의 이동 방향을 전환할 수 있다.
제1 변형예에 따른 기판(P)의 경우, 하부가 반송롤부(54)에 안정되게 지지되고, 상부가 반송가이드부(55)에 지지되며, 반송롤부(54)의 회전에 따라 기판(P)은 수직인 상태로 반송된다.
제2 변형예에 따른 기판(P)의 경우, 제1가이드부(G1)가 반송롤부(54)에 안정되게 지지되고, 제2가이드부(G2)가 반송가이드부(55)에 지지되며, 반송롤부(54)의 회전에 따라 기판(P)은 수직인 상태로 반송된다.
도시되지 않았지만, 기판반송유닛(50)에 회전유닛(60)이 구비되는 경우, 기판(P)은 수직인 상태에서 회전가이드부(G3)가 회전되면서 반송될 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 밀폐도어부(70)에 대하여 설명한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 밀폐도어부의 제1 변형예를 도시한 사시도이고, 도 17은 도 16의 동작 상태를 도시한 단면도이다.
도 16과 도 17을 참조하면, 제1 변형예에 따른 밀폐도어부(70)는 도어프레임부(71)와, 슬라이딩개폐부(72)와, 슬라이딩구동부(73)를 포함할 수 있다.
도어프레임부(71)는 안착공간(11)과, 버퍼공간(21)과, 처리공간(31) 중 어느 한 공간의 입구 또는 출구에 연통되는 연통공간(78)이 형성된다. 연통공간(78)에는 밀폐도어부(70)가 설치되는 위치에 따라 인접한 두 공간이 연통되도록 하고, 도어프레임부(71)가 기판(P)의 이동에 간섭되지 않도록 한다.
슬라이딩개폐부(72)는 도어프레임부(71)에 삽탈 가능하게 구비되어 연통공간(78)을 개폐한다.
슬라이딩구동부(73)는 연통공간(78)이 개폐되도록 슬라이딩개폐부(72)를 슬라이드 이동시킨다.
그러면, 슬라이딩구동부(73)의 동작에 따라 슬라이딩개폐부(72)가 슬라이드 이동되면서 연통공간(78)을 개폐함으로써, 밀폐도어부(70)가 설치되는 위치에 따라 인접한 두 공간이 구획될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 밀폐도어부의 제2 변형예를 도시한 사시도이고, 도 19는 도 18의 동작 상태를 도시한 단면도이다.
도 18과 도 19를 참조하면, 제2 변형예에 따른 밀폐도어부(70)는 고정프레임부(75)와, 회동개폐부(76)와, 회동구동부(77)를 포함할 수 있다.
고정프레임부(75)는 안착공간(11)과, 버퍼공간(21)과, 처리공간(31) 중 어느 한 공간의 입구 또는 출구에 연통되는 연통공간(78)이 형성된다. 연통공간(78)에는 밀폐도어부(70)가 설치되는 위치에 따라 인접한 두 공간이 연통되도록 하고, 고정프레임부(75)가 기판(P)의 이동에 간섭되지 않도록 한다.
회동개폐부(76)는 고정프레임부(75)에 회동 가능하게 구비되어 연통공간(78)을 개폐한다.
회동구동부(77)는 연통공간(78)이 개폐되도록 회동개폐부(76)를 회전시킨다.
여기서, 회동구동부(77)는 회동축(77-1)을 회전시키고, 고정브라켓(76-1)을 매개로 회동축(77-1)에 회동개폐부(76)가 고정되며, 회동브라켓(75-1)을 매개로 회동축(77-1)은 고정프레임부(75)에 회전 가능하게 결합된다.
그러면, 회동구동부(77)의 동작에 따라 회동축(77-1)이 회전됨과 더불어 회동개폐부(76)가 회전되면서 연통공간(78)을 개폐함으로써, 밀폐도어부(70)가 설치되는 위치에 따라 인접한 두 공간이 구획될 수 있다.
제2 변형예에 따른 밀폐도어부(70)는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판(P)의 표면 처리 장치에서 일측에 구비된 안착유닛(10)의 입구에 설치되어 기판(P)의 투입에 따라 안착공간(11)을 개폐할 수 있고, 타측에 구비된 안착유닛(10)의 출구에 설치되어 기판(P)의 배출에 따라 안착공간(11)을 개폐할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 사용되는 교체유닛(80)에 대하여 설명한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에서 교체유닛을 도시한 사시도로써, 도 10을 참조하면, 교체유닛(80)은 이송레일부(81)와, 이송대차부(83)와, 이송클램핑부(85)를 포함할 수 있다.
이송레일부(81)는 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30) 중 어느 하나의 픽업을 위한 이동 경로를 형성한다.
이송대차부(83)는 이송레일부(81)를 따라 이동된다.
이송대차부(83)는 수동으로 이동시키기 위한 손잡이(87)를 통해 이송레일부(81)를 따라 이동될 수 있다. 도시되지 않았지만, 이송대차부(83)는 별도의 구동력을 통해 이송레일부(81)를 따라 이동될 수 있다.
이송대차부(83)는 이송클램핑부(85)가 지지되는 대차지지부(83-1)와, 대차지지부(83-1)에 회전 가능하게 결합되어 이송레일부(81)를 따라 회전되는 바퀴부(83-2)로 구분할 수 있다.
이송클램핑부(85)는 이송대차부(83)에 구비되어 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30) 중 어느 하나를 픽업할 수 있다.
여기서, 이송클램핑부(85)를 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 형태를 통해 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30) 중 어느 하나를 픽업하여 탈부착시킬 수 있다.
특히, 처리유닛(30)의 경우, 모듈화된 개별의 처리하우징부(32) 또는 개별의 처리모듈(34) 또는 개별의 처리진공부(33) 또는 개별의 처리완충부(35)를 픽업하여 탈부착시킬 수 있다.
미설명부호 100은 내부를 점검하거나 청소하는 등 다양한 유지 보수를 위해 안착공간(11) 또는 버퍼공간(21) 또는 인덱싱공간(26) 또는 처리공간(31)을 개폐하는 소재구이다.
미설명부호 B는 안착유닛(10)과, 버퍼유닛(20)과, 처리유닛(30)의 설치 위치를 지정하기 위한 베이스이다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치에 대한 동작에 대하여 설명한다.
처리유닛(30)을 중심으로 양측에는 안착유닛(10)과 버퍼유닛(20)이 상호 대칭되도록 설치된다.
일측의 안착유닛(10)의 입구에서 밀폐도어부(70)의 개방 동작으로 안착공간(11)이 개방되면 기판(P)은 수직인 상태로 안착유닛(10)의 안착공간(11)에 투입된다. 그리고, 밀폐도어부(70)의 폐쇄 동작으로 안착공간(11)이 밀폐되면, 안착감압부(13)의 동작을 통해 안착공간(11)을 대기압보다 낮은 상태로 감압시킨다.
다음으로, 일측의 안착유닛(10)과 일측의 버퍼유닛(20) 사이에 설치된 밀폐도어부(70)의 개방 동작으로 안착공간(11)과 버퍼공간(21)이 연통되고, 기판(P)은 수직인 상태를 유지하면서 버퍼유닛(20)의 버퍼공간(21)에 투입된다. 그리고, 밀폐도어부(70)의 폐쇄 동작으로 버퍼공간(21)이 밀폐되면, 버퍼감압부(23)의 동작을 통해 버퍼공간(21)을 안착공간(11)의 감압 상태보다 낮은 상태로 감압시킨다.
다음으로, 일측의 버퍼유닛(20)의 버퍼하우징부(22)와 인덱싱하우징부(25) 사이에 설치된 밀폐도어부(70)의 개방 동작으로 버퍼공간(21)과 인덱싱공간(26)이 연통되고, 기판(P)은 수직인 상태를 유지하면서 버퍼유닛(20)의 인덱싱공간(26)에 투입된다. 그리고 밀폐도어부(70)의 폐쇄동작으로 인덱싱공간(26)이 밀폐되면, 버퍼감압부(23)의 동작을 통해 버퍼공간(21)과 함께 인덱싱공간(26)을 감압시킨다.
인덱싱공간(26)의 감압 동작은 기판(P)이 투입되는 처리공간(31)의 감압 상태를 유지시키고, 버퍼공간(21)과 처리공간(31)을 구획하여 분리시킬 수 있다.
다음으로, 기판(P)은 수직인 상태를 유지하면서 처리유닛(30)의 처리공간(31)에 투입된다. 처리공간(31)은 처리진공부(33)의 동작을 통해 표면 처리를 위한 감압 상태를 유지할 수 있다. 처리공간(31)에서는 기판(P)이 수직인 상태에서 계속적으로 이동되면서 기판(P)을 표면 처리할 수 있다.
처리모듈(34)이 이온빔모듈(350)로 구성되는 경우, 이온빔모듈(350)을 통해 기판(P)의 표면을 개질할 수 있다.
처리모듈(34)이 피이씨브이디(PECVD)모듈(310)로 구성되는 경우, 피이씨브이디(PECVD)모듈(310)을 통해 기판(P)의 표면에 산화물 또는 유기물을 증착시킬 수 있다.
처리모듈(34)이 스퍼터링(SPUTTERING)모듈(330)로 구성되는 경우, 스퍼터링(SPUTTERING)모듈(330)을 통해 기판(P)의 표면에 금속물 또는 투명 전극을 증착시킬 수 있다.
처리유닛(30)에서 배출되는 기판(P)은 타측의 버퍼유닛(20)에 투입되어 인덱싱공간(26)과 버퍼공간(21)을 차례로 거치면서 인덱싱공간(26)과 버퍼공간(21)에서 상술한 감압 동작이 이루어지고, 다시 타측의 안착공간(11)으로 전달되어 안착공간(11)에서 상술한 감압 동작이 이루어진다.
그리고, 타측의 안착유닛(10)의 출구에서 밀폐도어부(70)의 개방 동작으로 안착공간(11)이 개방되면 기판(P)은 수직인 상태를 유지하면서 안착공간(11)에서 배출된다. 안착공간(11)에서 배출된 기판(P)은 기판반송유닛(50)을 통해 초기 위치로 반송되어 반복 작업을 실시할 수 있다. 여기서, 기판반송유닛(50)을 통해 반송되는 기판(P)에서 처리물(T)을 분리할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리물(T)에 대하여 설명한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리물을 도시한 단면도로써, 도 21을 참조하면, 처리물(T)은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 기판의 표면 처리 장치를 통해 표면 처리되는 제품으로써, 처리판부(T1)와, 섬유부(T2)와, 입체부(T3)를 포함할 수 있다.
처리판부(T1)는 플라스틱 재질로 이루어진다.
섬유부(T2)는 3차원의 직물 구조를 가지고, 처리판부(T1)의 일측면에 구비된다. 섬유부(T2)는 처리판부(T1)의 강도를 보강하고, 처리판부(T1)의 파손을 예방할 수 있다.
입체부(T3)는 상술한 수직형 기판의 표면 처리 장치를 통해 섬유부(T2)에 증착된다. 입체부(T3)는 산화물과, 유기물과, 금속물과, 투명 전극 중 적어도 어느 하나의 물질로 섬유부(T2)에 증착됨으로써, 섬유부(T2)의 3차원 직물 구조가 식별되도록 한다.
일예로, 처리물(T)은 휴대폰 케이스로 구성될 수 있다.
종래의 피이씨브이디(PECVD)모듈과 스퍼터링(SPUTTERING)모듈에서는 작업을 진행하는 데 필요한 진공 압력의 차이가 심하여 연속으로 인라인화하여 기판의 표면 처리가 불가능하였으나, 상술한 바와 같은 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물에 따르면, 고밀도 플라즈마를 사용하는 피이씨브이디(PECVD)모듈을 이용함에 따라 종래의 피이씨브이디(PECVD)모듈보다 높은 진공 압력 하에서 작업을 진행할 수 있다.
이에 따라 스퍼터링(SPUTTERING)모듈과 동일한 진공 압력하에서 피이씨브이디(PECVD)모듈을 동작시킬 수 있고, 피이씨브이디(PECVD)모듈과 스퍼터링(SPUTTERING)모듈을 인라인화하여 연속 공정을 진행할 수 있으며, 수직형 기판의 표면 처리 장치의 설치 면적을 축소시킴은 물론 기판 처리를 위한 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 종래의 피이씨브이디(PECVD)모듈에서는 처리물 표면상의 편차로 인하여 기판을 수직형으로 사용하기 어려웠으나, 상술한 바와 같은 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물에 따르면, 공정가스의 흐름 제어 및 고밀도의 플라즈마를 사용함으로써, 기판으로 수직형으로 배치함은 물론, 처리물에 편차없는 증착막을 형성할 수 있다.
또한, 산화물 박막을 증착함에 있어서, 종래에는 RF 방식의 스퍼터링(SPUTTERING)모듈이 적용됨에 따라 공정 시간이 오래 걸리고, 기판 표면에 많은 열이 가해지며, 플라스틱 재질의 기판 또는 처리물에 적용하는데 한계가 있고, 높은 재료비와 전기료로 인한 생산 단가의 상승과 경쟁력의 저하를 초래하였으나, 상술한 바와 같은 수직형 기판의 표면 처리 장치와 이것에 의해 제조된 처리물에 따르면, 공정 시간을 단축시키고, 기판 표면에 가해지는 열을 낮출 수 있으며, 플라스틱 재질의 기판 또는 처리물에 적용할 수 있고, 생산 단가의 절감과 경쟁력 상승에 이바지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 안착유닛 11: 안착공간
12: 안착하우징부 13: 안착감압부
14: 안착감압경로부 20: 버퍼유닛
21: 버퍼공간 22: 버퍼하우징부
23: 버퍼감압부 24: 버퍼감압경로부
25: 인덱싱하우징부 26: 인덱싱공간
30: 처리유닛 31: 처리공간
32: 처리하우징부 33: 처리진공부
34: 처리모듈 35: 처리완충부
310: 피이씨브이디(PECVD)모듈 330: 스퍼터링(SPUTTERING)모듈
350: 이온빔모듈 40: 기판이송유닛
41: 기판구동부 42: 이송축부
43: 이송롤부 44: 이송가이드부
44-1: 이송가이드 44-2: 이송지지롤
50: 기판반송유닛 51: 반송경로부
52: 반송구동부 53: 반송축부
54: 반송롤부 55: 반송가이드부
55-1: 반송가이드 55-2: 반송지지롤
56: 반전구동부 57: 지지프레임부
60: 회전유닛 61: 회전기어부
63: 가이드기어부 70: 밀폐도어부
71: 도어프레임부 72: 슬라이딩개폐부
73: 슬라이딩구동부 75: 고정프레임부
75-1: 회동브라켓 76: 회동개폐부
76-1: 고정브라켓 77: 회동구동부
77-1: 회동축 78: 연통공간
80: 교체유닛 81: 이송레일부
83: 이송대차부 85: 이송클램핑부
87: 손잡이 100: 소재구
B: 베이스 P: 기판
B1: 보드부 B2: 기판지지부
G1: 제1가이드부 G2: 제2가이드부
G3: 회전가이드부 G4: 회전지지부
T: 처리물 T1: 처리판부
T2: 섬유부 T3: 입체부

Claims (21)

  1. 기판이 수직으로 안착되는 안착공간이 형성되고, 상기 안착공간을 대기압보다 낮은 상태로 감압시키는 안착유닛;
    상기 기판이 수직으로 안착되는 버퍼공간이 형성되고, 상기 버퍼공간을 상기 안착공간의 감압 상태보다 낮은 상태로 감압시키는 버퍼유닛;
    상기 기판이 수직으로 안착되는 처리공간이 형성되고, 상기 처리공간을 상기 버퍼공간의 감압 상태와 같거나 낮은 상태로 감압시켜 상기 기판을 표면 처리하는 처리유닛; 및
    상기 안착유닛과, 상기 버퍼유닛과, 상기 처리유닛에 구비되고, 바닥에 대하여 수직인 상태로 상기 기판을 이동시키는 기판이송유닛; 를 포함하고,
    상기 안착유닛은,
    상기 기판이 수직으로 안착되는 상기 안착공간이 형성되는 안착하우징부;
    상기 안착공간이 감압되도록 흡입력을 제공하는 안착감압부; 및
    상기 안착공간과 상기 안착감압부를 연통시켜 상기 안착공간의 유체가 배출되는 경로를 형성하는 안착감압경로부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 기판이송유닛에 수직으로 안착되는 평판 형태의 보드부; 및
    상기 보드부에 구비되어 상기 처리유닛에서 표면 처리되는 처리물이 종횡으로 배열 지지되는 기판지지부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 기판이송유닛의 하부에 안착되는 제1가이드부;
    높이 방향으로 상기 제1가이드부에서 이격되어 상기 기판이송유닛의 상부에 안착되는 제2가이드부;
    상기 기판이송유닛의 동작에 따라 회전되도록 단부가 상기 제1가이드부와, 상기 제2가이드부에 회전 가능하게 결합되는 회전가이드부; 및
    상기 회전가이드부에 다단으로 구비되어 상기 처리유닛에서 표면 처리되는 처리물이 지지되는 회전지지부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판이송유닛의 동작에 따라 상기 회전가이드부를 회전시키는 회전유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전유닛은,
    상기 회전가이드부에 구비되는 회전기어부; 및
    상기 안착공간과 상기 버퍼공간과 상기 처리공간 중 적어도 상기 처리공간에 구비되어 상기 기판이송유닛의 동작에 따라 상기 회전기어부에 치합되는 가이드기어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼유닛은,
    상기 기판이 수직으로 안착되는 상기 버퍼공간이 형성되는 버퍼하우징부;
    상기 버퍼공간이 감압되도록 흡입력을 제공하는 버퍼감압부; 및
    상기 버퍼공간과 상기 버퍼감압부를 연통시켜 상기 버퍼공간의 유체가 배출되는 경로를 형성하는 버퍼감압경로부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 버퍼유닛은,
    상기 버퍼하우징부와 상기 처리유닛 사이에서 상기 기판이 수직으로 안착되는 인덱싱공간이 형성되는 인덱싱하우징부; 를 더 포함하고,
    상기 버퍼감압경로부는,
    상기 버퍼공간과 상기 인덱싱공간과 상기 버퍼감압부를 상호 연통시키는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 버퍼하우징부와 상기 인덱싱하우징부 사이에는,
    상기 버퍼공간과 상기 인덱싱공간의 연통 여부를 선택하는 밀폐도어부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 처리유닛은,
    상기 기판이 수직으로 안착되는 상기 처리공간이 형성되는 처리하우징부;
    상기 처리공간의 유체가 배출되도록 흡입력을 제공하는 처리진공부; 및
    상기 처리공간에서 상기 기판을 표면 처리하는 처리모듈; 을 포함하고,
    상기 처리모듈은,
    상기 처리공간에서 상기 기판의 표면에 산화물 또는 유기물을 증착시키는 피이씨브이디(PECVD)모듈; 과, 상기 처리공간에서 상기 기판의 표면에 금속물 또는 투명 전극을 증착시키는 스퍼터링(SPUTTERING)모듈; 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 처리모듈은,
    상기 증착에 따른 부착력이 향상되도록 상기 기판의 표면을 개질하는 이온빔모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 처리유닛은,
    상기 처리진공부의 일측에 구비되고, 상기 처리공간의 유체가 배출되도록 흡입력을 제공하는 처리완충부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  13. 제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판이송유닛은,
    상기 안착유닛과, 상기 버퍼유닛과, 상기 처리유닛에 각각 구비되어 회전력을 제공하는 기판구동부;
    상기 기판구동부에 연결되어 상기 회전력을 전달하는 이송축부;
    상기 이송축부에 구비되어 상기 회전력으로 회전되는 이송롤부; 및
    상기 이송롤부에서 이격되어 상기 기판이 수직인 상태에서 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 이송가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  14. 제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 표면 처리를 완료하고 배출되는 상기 기판을 초기 위치로 반송시키는 기판반송유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판반송유닛은,
    상기 기판의 반송 경로를 형성하는 반송경로부;
    상기 반송경로부에 구비되어 회전력을 제공하는 반송구동부;
    상기 반송경로부에 회전 가능하게 결합되어 상기 회전력을 전달하는 반송축부;
    상기 반송축부에 구비되어 상기 회전력으로 회전되는 반송롤부; 및
    상기 반송롤부에서 이격되어 상기 기판이 수직인 상태에서 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 반송가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  16. 제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안착공간과 상기 버퍼공간과 상기 처리공간 중 적어도 어느 한 공간의 입구 또는 출구를 개폐시키는 밀폐도어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 밀폐도어부는,
    상기 입구 또는 상기 출구에 연통되는 연통공간이 형성되는 도어프레임부;
    상기 도어프레임부에 삽탈 가능하게 구비되어 상기 연통공간을 개폐하는 슬라이딩개폐부; 및
    상기 연통공간이 개폐되도록 상기 슬라이딩개폐부를 슬라이드 이동시키는 슬라이딩구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 밀폐도어부는,
    상기 입구 또는 상기 출구에 연통되는 연통공간이 형성되는 고정프레임부;
    상기 고정프레임부에 회동 가능하게 구비되어 상기 연통공간을 개폐하는 회동개폐부; 및
    상기 연통공간이 개폐되도록 상기 회동개폐부를 회전시키는 회동구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  19. 제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안착유닛과, 상기 버퍼유닛과, 상기 처리유닛 중 어느 하나를 픽업하여 탈부착시키는 교체유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  20. 제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안착유닛과 상기 버퍼유닛은,
    상기 처리유닛의 양단부에 상호 대칭되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 수직형 기판의 표면 처리 장치.
  21. 플라스틱 재질의 처리판부;
    3차원의 직물 구조를 가지고 상기 처리판부에 구비되는 섬유부; 및
    제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 수직형 기판의 표면 처리 장치로 상기 섬유부에 증착되는 입체부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리물.
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