KR101708710B1 - 기판 이송 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 안착하는 트레이와, 트레이의 하측에 마련되며 트레이를 자기 부상시키고 자기력에 의해 이송시키는 자기 이송 유닛과, 트레이의 상측에 마련되어 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛을 포함하는 기판 이송 장치를 제시한다.
Description
본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 특히 기판이 안착된 트레이(tray)를 비접촉 방식으로 이송하는 기판 이송 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device:LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display device : ELD) 등과 같은 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)는 기판 상에 복수의 공정을 진행하여 제조하게 된다. 즉, 기판 상에 증착(deposition) 공정, 포토리소그라피(photolithography) 공정, 식각(etching) 공정이 복수회 반복되며, 그 밖에 세정, 합착, 절단 등의 공정이 실시되어 평판표시장치가 제조된다.
이러한 평판표시장치의 제조 공정은 최적의 환경이 조성된 복수의 챔버 내부에서 진행된다. 이를 위해 기판을 트레이(Tray)에 안착시킨 후 트레이를 수직 또는 경사지게 세워 복수의 챔버 내부를 지나도록 이송시키는 인라인 방법이 고려되고 있다.
기판을 이송시키는 이송 장치는 기판이 안착되는 트레이와, 트레이의 하부와 접촉되어 모터에 의해 회전함으로써 트레이에 추력을 제공하는 구동 롤러를 포함할 수 있다. 즉, 종래의 이송 장치는 챔버의 하측에 마련된 구동 롤러와 트레이의 하부가 접촉되고, 구동 롤러의 회전력에 의해 트레이를 이동시킨다. 이러한 이송 장치의 예가 한국공개특허 제2003-0068292호에 제시되어 있다.
그런데, 구동 롤러와 트레이 하부의 마찰력이 증가함에 따라 파티클(particle)이 발생하는 문제가 있다. 파티클은 이송되는 기판에 부착되어 표시장치의 불량을 발생시키는 원인이 된다. 또한, 챔버 내부의 진공을 형성하기 위한 진공 펌프 내부로 파티클이 유입되면서 진공 펌프의 고장 발생의 원인이 된다.
본 발명은 트레이와 비접촉되어 이송함으로써 파티클의 발생을 방지할 수 있는 기판 이송 장치를 제공한다.
본 발명은 트레이를 자기 부상시켜 이송함으로써 파티클의 발생을 방지할 수 있는 기판 이송 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 기판 이송 장치는 기판을 안착하는 트레이; 상기 트레이의 하측에 마련되며 상기 트레이를 자기 부상시키고 자기력에 의해 이송시키는 자기 이송 유닛; 및 상기 트레이의 상측에 마련되어 상기 트레이와 비접촉되어 상기 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛을 포함한다.
상기 트레이의 하측에 접촉되어 마련된 이송 베이스를 더 포함한다.
상기 자기 이송 유닛은 상기 이송 베이스의 일 영역과 상기 트레이가 이송되는 챔버 내벽 사이에 마련되어 상기 트레이를 자기 부상시키는 자기 부상부와, 상기 자기 부상부의 하측에 마련되어 자기력에 의해 상기 자기 부상된 트레이를 일 방향으로 이송시키는 자기 이송부를 포함한다.
상기 자기 부상부는 상기 이송 베이스에 접촉되는 제 1 자기 부상 수단과, 상기 제 1 자기 부상 수단과 이격되어 상기 제 1 자기 부상 수단과 인력 및 척력이 작용하는 제 2 자기 부상 수단을 포함한다.
상기 제 1 자기 부상 수단은 상기 이송 베이스에 접촉된 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트의 상면 및 측면의 적어도 어느 한 영역에 마련된 제 1 마그넷과, 상기 제 1 플레이트의 하면에 마련된 제 2 마그넷을 포함하고, 상기 제 2 자기 부상 수단은 상기 제 1 플레이트와 대면하여 챔버 내벽에 접촉된 제 2 플레이트와, 상기 제 1 마그넷과 대면하여 상기 제 2 플레이트에 마련된 제 3 마그넷과, 상기 제 2 마그넷과 대면하여 상기 제 2 플레이트에 마련된 제 4 마그넷을 포함한다.
상기 제 1 및 제 3 마그넷은 인력이 작용하고, 상기 제 2 및 제 4 마그넷은 척력이 작용한다.
상기 제 1 및 제 2 플레이트 사이에 마련된 간격 유지 수단을 더 포함한다.
상기 자기 이송부는 회전축과 회전축을 감싸도록 마련된 복수의 제 5 마그넷을 포함하는 자기 회전 수단과, 상기 이송 베이스의 하측에 접촉되어 상기 자기 회전 수단과 이격되고 복수의 제 6 마그넷을 포함하는 자기 이송 수단을 포함한다.
상기 복수의 제 5 마그넷은 서로 다른 극성이 교대로 마련되어 상기 회전축을 소정의 각도로 감싸도록 마련되고, 상기 복수의 제 6 마그넷은 서로 다른 극성이 교대로 마련되어 상기 제 5 마그넷과 동일 각도로 마련된다.
상기 이송 베이스는 하측으로 연장되는 연장부와, 상기 연장부의 하측에서 수평으로 형성된 수평부와, 상기 수평부의 말단에서 하측으로 연장 형성된 수직부를 더 포함한다.
상기 자기 이송부는 회전축과 회전축을 감싸도록 마련된 복수의 제 5 마그넷을 포함하는 자기 회전 수단과, 상기 수평부, 수직부의 적어도 어느 하나에 접촉되어 상기 자기 회전 수단과 이격되고 복수의 제 6 마그넷을 포함하는 자기 이송 수단을 포함한다.
상기 가이드 유닛은 상기 트레이의 상부에 결합되는 제 1 가이드 마그넷과, 상기 제 1 가이드 마그넷과 소정 간격 이격되며 챔버의 상측벽에 마련된 제 2 가이드 마그넷을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가이드 마그넷은 척력 또는 인력이 작용한다.
상기 가이드 유닛은 상기 제 1 및 제 2 가이드 유닛의 측면과 소정 간격 이격되어 마련된 측면 플레이트와, 상기 제 1 가이드 유닛의 하측 영역 및 상기 제 2 가이드 유닛의 상측 영역의 적어도 어느 한 영역에 마련된 제 3 가이드 마그넷과, 상기 제 3 가이드 마그넷과 대면하여 상기 측면 플레이트에 마련되어 상기 제 3 가이드 마그넷과 척력이 작용하는 제 4 가이드 마그넷을 더 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 가이드 마그넷의 적어도 어느 하나와 상기 측면 플레이트 사이에 마련된 제 2 간격 유지 수단을 더 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 기판 이송 장치는 기판이 안착되는 트레이의 하측에 트레이를 자기부상시켜 이송시키는 자기 이송 유닛이 마련되고 트레이의 상측에 트레이의 이동을 가이드하는 가이드 유닛이 마련된다. 따라서, 트레이와 자기 이송 유닛 사이에 마찰이 발생되지 않기 때문에 파티클이 발생되지 않고, 그에 따라 파티클 의한 제품 불량이 발생되지 않으며 진공 펌프 등의 부속품의 고장이 발생되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송부의 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도.
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 가이드 유닛의 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송부의 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도.
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 가이드 유닛의 측면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 측면도이다. 즉, 기판이 안착되는 방향으로부터 도 1은 정면도이고, 도 2는 측면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 에에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송부의 개략도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치는 기판을 장착하여 이송시키는 트레이(100)와, 트레이(100)의 하부에 마련되어 트레이(100)를 자기 부상시키고 자기력에 의해 트레이(100)를 이송시키는 자기 이송 유닛(200)과, 트레이(100)의 상부에 마련되어 트레이(100)의 이송을 가이드하는 가이드 유닛(300)을 포함할 수 있다.
트레이(100)는 내부가 빈 사각의 틀 형상으로 마련되어 기판이 장착된다. 즉, 트레이(100)는 소정 길이를 갖는 네개의 바가 상하좌우에 소정 간격 이격되어 마련되고 바의 가장자리가 서로 접촉됨으로써 중앙부가 빈 사각의 틀 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 트레이(100)에는 기판이 탈부착될 수 있도록 기판을 클램핑하는 클램프가 복수 마련될 수 있다. 이때, 기판은 가장자리가 트레이(100)의 네 변에 접촉되고 클램프에 의해 고정될 수 있다. 이러한 트레이(100)는 기판을 장착하고 수직 또는 경사진 상태로 이송된다. 즉, 복수의 챔버가 일 방향으로 연결되고, 기판이 장착된 트레이(100)가 복수의 챔버 내부를 이동하면서 기판 상에 박막 증착 공정 등의 소정의 공정이 진행된다. 한편, 트레이(100)가 이동하는 복수의 챔버는 트레이(100)에 기판을 안착시키는 로딩 챔버와, 트레이(100)에 안착된 기판에 소정의 박막을 증착시키는 복수의 증착 챔버와, 트레이(100)를 들어올려 위치를 이동시키는 트래버스 챔버 등으로 이동될 수 있다. 또한, 기판은 액정표시장치를 포함한 평판표시장치를 제작하기 위한 다양한 기판일 수 있는데, 예를 들어 유리 기판, 플라스틱 기판, 필름 등을 포함할 수 있다. 그리고, 트레이(100) 하부에는 이송 유닛(200)의 일부와 접촉되는 이송 베이스(110)가 마련된다. 이송 베이스(110)는 트레이(100) 하부의 전체 영역에 마련될 수 있다. 즉, 이송 베이스(110)는 트레이(100) 하부와 동일 길이로 마련되며, 트레이(100) 하부와 연결되어 하측으로 소정 두께를 가질 수 있다. 이러한 이송 베이스(110)는 트레이(100)의 폭과 동일 폭을 갖는 제 1 영역(111)와, 제 1 영역(111)의 하측에 마련되며 트레이(100)의 폭보다 좁은 폭, 예를 들어 트레이(110)보다 1/2의 폭으로 마련된 제 2 영역(112)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 영역(112)에 이송 유닛(200)의 일부가 접촉될 수 있다.
자기 이송 유닛(200)은 트레이(100)를 자기부상시켜 트레이(100)와 비접촉 상태를 유지하며 트레이(100)를 이송시킨다. 이러한 자기 이송 유닛(200)은 트레이(100)를 자기부상시키는 자기 부상부(210)와, 자기 부상부(210)와 인력 또는 척력이 작용하도록 하여 자기 부상부(210)에 의해 자기 부상된 트레이(100)를 이송시키는 자기 이송부(220)를 포함할 수 있다.
자기 부상부(210)는 이송 베이스(110)와 접촉되어 마련되는 제 1 자기 부상 수단(211)과, 제 1 자기 부상 수단(211)과 이격되어 마련되는 제 2 자기 부상 수단(212)을 포함할 수 있다. 제 2 자기 부상 수단(212)은 트레이(100)가 이송되는 복수의 챔버 내벽에 고정될 수 있다. 즉, 기판이 안착된 트레이(100)는 직렬 연결된 복수의 챔버를 통해 이송될 수 있는데, 제 1 자기 부상 수단(211)은 트레이(100) 하부의 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112) 양 측면에 결합되고 제 2 자기 부상 수단(212)은 챔버 내벽에 제 1 자기 부상 수단(211)과 대면하여 결합될 수 있다. 이러한 제 1 자기 부상 수단(211)은 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112)의 양 측면에 고정되는 제 1 플레이트(211a)와, 제 1 플레이트(211a) 측면의 소정 영역에 마련된 적어도 하나의 제 1 마그넷(211b)과, 제 1 플레이트(211a) 하면의 소정 영역에 마련된 적어도 하나의 제 2 마그넷(211c)을 포함할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)는 각각 하나씩 마련될 수도 있고, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c) 중 적어도 어느 하나가 둘 이상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 마그넷(211b)이 하나 마련되고, 제 2 마그넷(211c)이 둘 이상으로 마련될 수 있다. 제 1 플레이트(211a)는 소정의 길이 및 두께를 갖는 사각형의 바 형상으로 마련될 수 있는데, 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112)를 따라 제 2 영역(112)과 동일 길이와 제 2 영역(112)의 함몰 깊이와 동일 두께로 마련될 수 있다. 따라서, 제 1 자기 부상 수단(211)은 이송 베이스(110)와 동일 평면을 이룰 수 있다. 즉, 제 1 플레이트(211a)와 그 사이의 제 2 영역(112)이 이루는 폭이 이송 베이스(110)의 제 1 영역(111) 또는 트레이(100)의 폭과 동일할 수 있다. 물론, 제 2 영역(112)과 그 일측 및 타측의 제 1 자기 부상 수단(211)이 이루는 폭이 이송 베이스(110) 또는 트레이(100)의 폭보다 크거나 작을 수도 있다. 또한, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)은 제 1 플레이트(211a)에 소정 깊이로 매립되어 마련될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)의 표면이 제 1 플레이트(211a)의 표면과 동일 평면을 이룰 수 있도록 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)은 제 1 플레이트(211a)에 소정 깊이로 마련될 수 있다. 한편, 제 1 플레이트(211a)는 마그넷들에 의한 자력에 반응하지 않는 금속, 세라믹, 플라스틱 등의 물질로 마련될 수 있는데, 예를 들어 텅스텐으로 마련될 수 있다. 제 2 자기 부상 수단(212)은 제 1 자기 부상 수단(211)과 소정 간격 이격되어 제 1 자기 부상 수단(211)과 대면하도록 마련될 수 있다. 즉, 제 2 자기 부상 수단(212)은 챔버 내벽에 설치되며 제 1 자기 부상 수단(211)과 이격되어 내면이 제 1 자기 부상 수단(211)과 대면하도록 마련될 수 있다. 이러한 제 2 자기 부상 수단(212)은 제 1 자기 부상 수단(211)의 제 1 플레이트(211a)와 소정 간격 이격되어 대면하는 제 2 플레이트(212a)와, 제 1 자기 부상 수단(211)의 제 1 마그넷(211b) 및 제 2 마그넷(211c)과 각각 대면하는 제 3 및 제 4 마그넷(212b, 212c)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 3 및 제 4 마그넷(212b, 212c)은 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)의 수에 대응하여 각각 하나씩 마련될 수도 있고, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c) 중 적어도 어느 하나가 둘 이상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 마그넷(211b)이 하나 마련되고 제 2 마그넷(211c)이 둘 이상으로 마련되는 경우 제 3 마그넷(212b)이 하나 마련되고 제 4 마그넷(212c)이 둘 이상 마련될 수 있다. 또한, 제 2 플레이트(212a)는 사각형의 형상을 갖는 제 1 플레이트(211a)와 소정 간격 이격되도록 일측이 "ㄴ" 형상으로 마련되고 타측이 "┘" 형상으로 마련될 수 있다. 한편, 제 1 마그넷(211b)과 제 3 마그넷(221b)은 서로 다른 극성을 가지고 그에 따라 인력이 작용할 수 있다. 그러나, 제 2 마그넷(211c)과 제 4 마그넷(212c)은 서로 동일 극성을 가지고 그에 따라 척력이 작용할 수 있다. 제 2 및 제 4 마그넷(211c, 212c) 사이에 척력이 작용함으로써 트레이(100)를 자기 부상시킬 수 있고, 제 1 및 제 3 마그넷(211b, 221b) 사이에 인력이 작용함으로써 트레이(100)의 상하 움직임을 방지할 수 있다. 즉, 제 2 및 제 4 마그넷(211c, 212c) 사이의 척력에 의해 트레이(100)가 자기 부상하여 상측으로 이동할 수 있는데, 제 1 및 제 3 마그넷(211b, 212b) 사이에 인력이 작용함으로써 이를 억제할 수 있다. 한편, 제 2 플레이트(212a)는 마그넷들에 의한 자력에 반응하지 않는 금속, 세라믹, 플라스틱 등의 물질로 마련될 수 있는데, 예를 들어 텅스텐으로 마련될 수 있다. 한편, 제 1 자기 부상 수단(211)는 트레이(100)의 길이 방향, 즉 트레이(100)의 진행 방향으로 이송 베이스(110)의 전체 영역에 마련될 수 있고, 제 2 자기 부상 수단(212)은 복수의 챔버 내벽의 전체 영역에 마련될 수 있다. 즉, 트레이(100)가 복수의 챔버 내부를 지나가므로 제 2 자기 부상 수단(212)는 제 1 자기 부상 수단(211)과 대면하는 영역의 복수의 챔버 내벽에 마련될 수 있다. 그러나, 제 1 및 제 2 자기 부상 수단(211, 212)의 적어도 어느 하나는 소정 간격 이격되어 복수 마련될 수도 있다. 예를 들어, 제 2 자기 부상 수단(212)이 길이 방향으로 전체 영역에 마련되고, 제 1 자기 부상 수단(211)이 소정 간격 이격되어 복수 마련될 수 있다. 또한, 제 1 자기 부상 수단(211)의 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)과 제 2 자기 부상 수단(212)의 제 3 및 제 4 마그넷(212b, 212c)은 길이 방향으로 전체 영역에 마련될 수 있고, 소정 간격 이격되어 복수 마련될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)이 전체 영역에 마련되고, 제 3 및 제 4 마그넷(212b, 212c)가 소정 간격 이격되어 마련될 수도 있다. 또한, 제 1 자기 부상 수단(211)과 제 2 자기 부상 수단(212) 사이에 이들 사이의 간격을 유지하기 위한 간격 유지 수단(213)이 마련될 수 있다. 즉, 서로 대면하는 제 1 및 제 3 마그넷(211b, 212b)은 인력이 작용하기 때문에 트레이(100)가 자기 부상으로 이동하는 동안 제 1 및 제 2 자기 부상 수단(211, 212)의 간격이 좁아지거나 제 1 및 제 3 마그넷(211b, 212b)이 붙을 수 있는데, 간격 유지 수단(213)이 마련됨으로써 제 1 및 제 2 자기 부상 수단(211, 212)의 간격을 유지할 수 있다. 이러한 간격 유지 수단(213)은 제 1 및 제 3 마그넷(211b, 212b)의 하측 영역에 마련될 수 있다. 즉, 간격 유지 수단(213)은 제 1 자기 부상 수단(211)의 외측면과 제 2 자기 부상 수단(212)의 내측면 사이에 마련될 수 있다. 또한, 간격 유지 수단(213)은 제 1 및 제 2 자기 부상 수단(211, 212) 사이에 길이 방향으로 전체 영역에 마련될 수 있고, 소정 간격 이격되어 복수 마련될 수도 있다.
자기 이송부(220)는 이송 베이스(110)의 하측과 소정 간격 이격되어 마련된 자기 회전 수단(221)과, 이송 베이스(110)의 하측에 마련되어 자기 회전 수단(221)과 소정 간격 이격된 자기 이송 수단(222)를 포함할 수 있다. 자기 회전 수단(221)은 이송 베이스(110)의 하측과 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 여기서, 자기 회전 수단(221)은 트레이(100)의 폭과 동일 폭으로 마련될 수 있다. 그러나, 자기 회전 수단(221)은 트레이(100)의 폭보다 크거나 작은 폭으로 마련될 수도 있다. 이러한 자기 회전 수단(221)는 회전축(221a)과, 회전축(221a)의 표면에 형성된 복수의 마그넷(221b)을 포함할 수 있다. 회전축(221a)은 대략 원형의 바 형상으로 마련되어 회전 모터(미도시)에 의해 일 방향 및 타 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 복수의 마그넷(221b)은 회전축(221a)의 표면에 소정의 각도로 둘러싸는 형상으로 마련될 수 있는데, 예컨데 나사산 형태로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 마그넷(221b)은 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(221a) 상에 예를 들어 45°의 각도로 감싸도록 복수 마련될 수 있다. 이때, 복수의 마그넷(221b)은 예를 들어 45°의 각도로 감싸면서 S극 및 N극이 교대로 마련될 수 있다. 자기 이송 수단(222)은 이송 베이스(110)의 하측에 마련될 수 있다. 즉, 자기 이송 수단(222)은 자기 부상부(210) 사이의 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112) 하측에 마련될 수 있다. 이러한 자기 이송 수단(222)은 서로 다른 극성의 마그넷이 반복되어 마련될 수 있다. 즉, 자기 이송 수단(222)는 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112) 하측에 고정된 플레이트(222a)와, 플레이트(222a)의 일면에 마련된 복수의 마그넷(222b)을 포함할 수 있고, 복수의 마그넷(222b)은 서로 다른 극성, 즉 S극 및 N극이 교대로 마련될 수 있다. 이때, 자기 이송 수단(222)의 마그넷(222b)은 자기 회전 수단(221)의 마그넷들(221b)와 동일한 각도, 예를 들어 45°의 각도를 갖도록 마련될 수 있다. 따라서, 자기 회전 수단(221)의 회전에 따른 극성과 자기 이송 수단(222)의 극성이 동일 극성을 가지고 그에 따라 인력 또는 척력이 작용하므로 자기 회전 수단(221)의 회전에 따라 자기 이송 수단(222)이 일 방향으로 이동하게 된다. 즉, 자기 회전 수단(221)의 회전 운동이 자기 이송 수단(222)에 의해 직선 운동으로 변환되어 자기 부상된 트레이(100)를 이동시키게 된다.
가이드 유닛(300)은 트레이(100)의 상부에 결합되는 제 1 가이드 마그넷(310)과, 제 1 가이드 마그넷(310)과 소정 간격 이격되며 챔버의 상측벽에 마련된 제 2 가이드 마그넷(320)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 가이드 마그넷(310, 320)은 서로 척력이 작용하도록 동일 극성을 가질 수 있고, 서로 인력이 작용하도록 다른 극성을 가질 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 가이드 마그넷(310, 320)은 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 가이드 마그넷(310, 320)이 서로 대면하는 직선 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 제 1 가이드 마그넷(310)은 원형의 막대 형상으로 마련되고, 제 2 가이드 마그넷(320)은 제 1 가이드 마그넷(310)을 상측에서 둘러싸도록 예를 들어 '∩' 형상으로 절곡된 단면을 가질 수 있다. 즉, 제 2 가이드 마그넷(320)은 제 1 가이드 마그넷(310)을 소정 간격 이격되어 둘러싸도록 마련될 수 있다. 따라서, 트레이(100)의 상단부는 제 1 가이드 마그넷(310)의 양 측면에서 제 2 가이드 마그넷(320)에 의해 제 1 가이드 마그넷(310)을 밀어주거나 당겨주는 힘이 작용하게 되므로 트레이(100)가 이송되면서 쓰러지지 않도록 가이드된다.
한편, 본 발명의 마그넷들은 코어와 코일이 조합된 전자석을 이용하거나, 영구 자석을 이용하거나, 전자석과 영구 자석을 조합하여 이용할 수도 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치는 기판이 안착되는 트레이(100)의 하측에 트레이(100)를 자기부상시켜 이송시키는 자기 이송 유닛(200)이 마련되고 트레이(100)의 상측에 트레이(100)를 가이드하는 가이드 유닛(300)이 마련된다. 또한, 자기 이송 유닛(200)은 트레이(100)를 자기부상시키는 자기부상부(210)와, 자기력에 의해 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 자기 부상된 트레이(100)를 이동시키는 자기 이송부(220)를 포함한다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치는 자기 부상부(210)에 의해 트레이(100)를 자기 부상시킨 후 자기 회전부(220)가 일 방향으로 회전하여 자기 부상된 트레이(100)를 일 방향으로 이동시키게 된다. 이러한 본 발명의 일 실시 예는 트레이(100)와 자기 이송 유닛(200) 사이에 마찰이 발생되지 않기 때문에 파티클이 발생되지 않는다. 따라서, 파티클에 의한 제품 불량이 발생되지 않고 진공 펌프 등의 부속품의 고장이 발생되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 트레이(100) 하부에서 트레이(100)를 자기 부상시키고, 자기력을 이용하여 트레이(100)를 이송시키는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 트레이(100) 하부의 구조가 다양하게 변경 가능하다. 이러한 본 발명의 다른 예가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도로서, 이를 이용하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치는 기판을 장착하여 이송시키는 트레이(100)와, 트레이(100)의 하부에 마련되어 자기 부상에 의해 트레이(100)를 이송시키는 자기 이송 유닛(200)과, 트레이(100)의 상부에 마련되어 트레이(100)를 가이드하는 가이드 유닛(300)을 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시 예와 동일한 구성은 그 설명을 생략하도록 한다.
트레이(100)의 하측에 이송 베이스(110)가 마련되는데, 이송 베이스(110)는 트레이(100)의 폭과 동일한 제 1 영역(111)과, 제 1 영역(111) 하측에 마련되어 제 1 영역(111)보다 폭이 좁은 제 2 영역(112)과, 제 2 영역(112) 하측에 마련되며 자기 회전 수단(222)를 감싸도록 마련된 제 3 영역(113)을 포함할 수 있다. 제 3 영역(113)은 제 2 영역(112)으로부터 하측으로 연장된 연장부와, 연장부의 하측에서 수평하게 마련된 수평부(113a)와, 수평부(113a)의 양측에서 하측으로 연장된 수직부(113b, 113c)를 포함할 수 있다. 여기서, 수평부(113a)는 자기 회전 수단(222)의 폭보다 넓게 마련되고, 수직부(113b, 113c)는 자기 회전 수단(222)의 높이보다 높게 마련된다. 따라서, 수평부(113a)와, 그 양측의 수직부(113b, 113c)가 자기 회전 수단(222)의 상부 및 측부를 감싸도록 마련된다.
자기 이송 유닛(200)은 트레이(100)를 자기부상시키는 자기 부상부(210)와, 자기 부상부(210)와 인력 또는 척력이 작용하도록 하여 자기 부상부(210)에 의해 자기 부상된 트레이(100)를 이송시키는 자기 이송부(220)를 포함할 수 있다. 자기 부상부(210)는 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112)에 마련되는 제 1 자기 부상 수단(211)과, 제 1 자기 부상 수단(211)과 이격되어 마련되는 제 2 자기 부상 수단(212)과, 제 1 및 제 2 자기 부상 수단(211, 212) 사이의 간격을 유지하기 위한 간격 유지 수단(213)과, 제 2 자기 부상 수단(212)을 지지하는 지지 수단(214)을 포함할 수 있다. 제 1 자기 부상 수단(211)는 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112)의 측면 및 하면에 고정되는 제 1 플레이트(211a)와, 제 1 플레이트(211a) 측면의 소정 영역에 마련된 적어도 하나의 제 1 마그넷(211b)과, 제 1 플레이트(211a) 하면의 소정 영역에 마련된 적어도 하나의 제 2 마그넷(211c)을 포함할 수 있다. 제 1 플레이트(211a)는 일측이 "ㄴ" 형상으로 마련되고 타측이 "┘" 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 제 1 플레이트(211a)는 이송 베이스(110)의 제 1 영역(111)보다 돌출되어 마련될 수 있다. 즉, 제 1 플레이트(211a)와 그 사이의 제 2 영역(112)이 이루는 폭이 이송 베이스(110)의 제 1 영역(111) 또는 트레이(100)의 폭보다 클 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)는 각각 하나씩 마련될 수도 있고, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c) 중 적어도 어느 하나가 둘 이상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 마그넷(211b)이 하나 마련되고, 제 2 마그넷(211c)이 둘 이상으로 마련될 수 있다. 제 2 자기 부상 수단(212)은 제 1 자기 부상 수단(211)과 소정 간격 이격되어 제 1 자기 부상 수단(211)과 대면하도록 마련될 수 있다. 이러한 제 2 자기 부상 수단(212)은 제 1 자기 부상 수단(211)의 제 1 플레이트(211a)와 소정 간격 이격되어 대면하는 제 2 플레이트(212a)와, 제 1 자기 부상 수단(211)의 제 1 마그넷(211b) 및 제 2 마그넷(211c)과 각각 대면하는 제 3 및 제 4 마그넷(212b, 212c)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 3 및 제 4 마그넷(212b, 212c)는 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c)의 수에 대응하여 각각 하나씩 마련될 수도 있고, 제 1 및 제 2 마그넷(211b, 211c) 중 적어도 어느 하나가 둘 이상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 마그넷(211b)이 하나 마련되고 제 2 마그넷(211c)이 둘 이상으로 마련되는 경우 제 3 마그넷(212b)이 하나 마련되고 제 4 마그넷(212c)이 둘 이상 마련될 수 있다. 또한, 제 2 플레이트(212a)는 사각형의 형상을 갖는 제 1 플레이트(211a)와 소정 간격 이격되도록 일측이 "ㄴ" 형상으로 마련되고 타측이 "┘" 형상으로 마련될 수 있다. 지지 수단(214)은 제 2 자기 부상 수단(212)의 하측에 마련되어 제 2 자기 부상 수단(212)을 지지할 수 있다. 즉, 지지 수단(214)은 제 2 자기 부상 수단(212)의 수평부와 챔버 바닥 사이에 마련되어 제 2 자기 부상 수단(212)의 수평부를 지지한다. 지지 수단(214)이 제 2 자기 부상 수단(212)의 수평부를 지지함으로써 제 2 자기 부상 수단(212)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다. 즉, 제 2 자기 부상 수단(212)의 수직부는 챔버 내벽에 고정되고 수평부가 지지 수단(214)에 지지됨으로써 더욱 안정적으로 제 2 자기 부상 수단(212)이 구현될 수 있다. 지지 수단(214)의 내측에는 이송 베이스(110)의 일부와 자기 이송부(220)가 마련될 수 있다. 즉, 지지 수단(214) 내측에 이송 베이스(100)의 제 3 영역(113)이 마련되고 제 3 영역(220) 내측에 자기 이송부(220)가 마련될 수 있다.
자기 이송부(220)는 자기 회전 수단(221)과, 자기 회전 수단(221)과 소정 간격 이격된 자기 이송 수단(222)를 포함할 수 있는데, 자기 회전 수단(221)은 이송 베이스(110)의 수평부(113a) 및 수직부(113b, 113c)와 소정 간격 이격되어 그 내측에 마련되고, 자기 이송 수단(222)은 수평부(113a) 및 수직부(113b, 113c)의 적어도 일 영역에 마련될 수 있다. 자기 회전 수단(221)은 본 발명의 일 실시 예와 마찬가지로 회전축(221a)과, 회전축(221a)의 표면을 소정의 각도로 감싸도록 마련된 복수의 마그넷(221b)을 포함한다. 자기 이송 수단(222)은 수직부(113b, 113c)에 마련될 수 있다. 즉, 자기 이송 수단(222)은 자기 회전 수단(221)의 양측에 마련될 수 있다. 물론, 자기 이송 수단(222)은 수평 영역(113a)에 마련될 수도 있고, 수평부(113a) 및 수직부(113b, 113c)에 모두 마련될 수도 있다. 이러한 자기 이송 수단(222)은 소정의 플레이트가 마련되고 플레이트 상에 S극 및 N극의 극성이 교대로 마련될 수 있다. 이때, 자기 이송 수단(222)은 자기 회전 수단(221)의 마그넷들(221b)와 동일한 각도, 예를 들어 45°의 각도를 갖도록 마련될 수 있다. 따라서, 자기 회전 수단(221)의 회전에 따른 극성과 자기 이송 수단(222)의 극성이 동일 극성을 가지고 그에 따라 인력이 작용하므로 자기 회전 수단(221)의 회전에 따라 자기 이송 수단(222)이 일 방향으로 이동하게 된다. 즉, 자기 회전 수단(221)의 회전 운동이 자기 이송 수단(222)에 의해 직선 운동으로 변환되어 자기 부상된 트레이(100)를 이동시키게 된다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 자기 이송 유닛의 측면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 기판 이송 장치는 기판을 장착하여 이송시키는 트레이(100)와, 트레이(100)의 하부에 마련되어 자기 부상에 의해 트레이(100)를 이송시키는 자기 이송 유닛(200)과, 트레이(100)의 상부에 마련되어 트레이(100)를 가이드하는 가이드 유닛(300)을 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 또다른 실시 예는 도 5를 이용하여 설명한 본 발명의 다른 실시 예와 자기 이송 유닛(200)의 자기 부상부(210)의 구조가 상이하며, 이를 위주로 본 발명의 다른 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
자기 이송 유닛(200)의 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 자기 부상부(210)는 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112)에 마련되는 제 1 자기 부상 수단(211)과, 제 1 자기 부상 수단(211)과 이격되어 마련되는 제 2 자기 부상 수단(212)과, 제 1 및 제 2 자기 부상 수단(211, 212) 사이의 간격을 유지하기 위한 간격 유지 수단(213)과, 제 2 자기 부상 수단(212)을 지지하는 지지 수단(214)을 포함할 수 있다. 제 1 자기 부상 수단(211)는 이송 베이스(110)의 제 2 영역(112)의 측면 및 하면에 고정되며 일측이 "ㄴ" 형상으로 마련되고 타측이 "┘" 형상으로 마련될 수 있는 제 1 플레이트(211a)와, 제 1 플레이트(211a) 상면의 소정 영역에 마련된 적어도 하나의 제 1 마그넷(211b)과, 제 1 플레이트(211a) 하면의 소정 영역에 마련된 적어도 하나의 제 2 마그넷(211c)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예 및 다른 실시 예는 제 1 마그넷(211b)이 제 1 플레이트(211a)의 측면에 마련되었지만, 본 발명의 또다른 실시 예는 제 1 마그넷(211b)이 제 1 플레이트(211a)의 상면에 마련될 수 있다. 여기서, 제 1 마그넷(211b)은 이송 베이스(110)의 제 1 영역(111)의 측면과 이격되어 제 1 플레이트(211a)의 상면에 마련될 수 있다. 제 2 자기 부상 수단(212)은 제 1 자기 부상 수단(211)과 소정 간격 이격되어 제 1 자기 부상 수단(211)과 대면하도록 마련될 수 있다. 이러한 제 2 자기 부상 수단(212)은 제 1 자기 부상 수단(211)의 제 1 플레이트(211a)와 소정 간격 이격되어 대면하는 제 2 플레이트(212a)와, 제 1 자기 부상 수단(211)의 제 1 마그넷(211b) 및 제 2 마그넷(211c)과 각각 대면하는 제 3 및 제 4 마그넷(212b, 212c)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 플레이트(212a)는 사각형의 형상을 갖는 제 1 플레이트(211a)와 소정 간격 이격되고 제 1 플레이트(211a) 상면에 대향하도록 일측이 "ㄷ" 형상으로 마련되고 타측이 "コ" 형상으로 마련될 수 있다. 그런데, 제 2 플레이트(212a)는 상측이 짧고 하측이 길게 마련될 수 있고, 모든 영역에서 제 1 플레이트(211a)와 동일 간격으로 이격될 수 있다. 여기서, 제 1 마그넷(211b)과 제 3 마그넷(221b)은 서로 다른 극성을 가지고 그에 따라 인력이 작용할 수 있고, 제 2 마그넷(211c)과 제 4 마그넷(212c)은 서로 동일 극성을 가지고 그에 따라 척력이 작용할 수 있다.
또한, 제 1 플레이트(211a)의 측면과 이와 대면하는 제 2 플레이트(212a)의 측면에도 서로 인력이 작용하는 마그넷이 더 마련될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 유닛(300)의 측면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 유닛(300)은 트레이(100)의 상부에 결합되는 제 1 플레이트(311)와, 제 1 플레이트(311) 상에 마련된 제 1 가이드 마그넷(310)과, 챔버의 상측벽에 고정되는 제 2 플레이트(321)와, 제 1 가이드 마그넷(310)과 소정 간격 이격되며 제 2 플레이트(321) 상에 마련된 제 2 가이드 마그넷(320)과, 제 2 플레이트(321)의 측면으로부터 그 하측으로 연장된 측면 플레이트(330)와, 제 1 플레이트(311)의 측면에 마련된 제 3 가이드 마그넷(340)과, 제 3 가이드 마그넷(340)과 소정 간격 이격되어 대면하며 측면 플레이트(330)에 마련된 제 4 가이드 마그넷(350)과, 측면 플레이트(330)의 소정 영역에 마련되어 측면 플레이트(330)와 가이드 마그넷들(310, 320, 340, 350)의 간격을 유지하는 제 2 간격 유지 수단(360)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 3 및 제 4 가이드 마그넷(340, 350)은 제 2 가이드 마그넷(320) 상측의 제 2 플레이트(321) 및 이와 대면하는 측면 플레이트(330) 사이에 마련될 수도 있고, 제 1 플레이트(311) 및 이와 대면하는 측면 플레이트(330) 사이와 제 2 플레이트(321) 및 이와 대면하는 측면 플레이트(330) 사이의 두 영역에 마련될 수도 있다. 그리고, 제 1 및 제 2 가이드 마그넷(310, 320)은 서로 척력이 작용하도록 동일 극성을 가질 수 있고, 서로 인력이 작용하도록 다른 극성을 가질 수 있다. 또한, 제 3 및 제 4 가이드 마그넷(340, 350)은 서로 척력이 작용하도록 동일 극성을 가질 수 있다. 따라서, 트레이(100)의 상단부는 제 1 및 제 2 가이드 마그넷(310, 320)의 인력 또는 척력과 제 3 및 제 4 가이드 마그넷(340, 350)의 척력에 의해 트레이(100)가 쓰러지지 않도록 가이드되면서 이송될 수 있다. 즉, 제 3 및 제 4 가이드 마그넷(340, 350)에 의해 측면에서 척력이 작용하므로 제 1 및 제 2 가이드 마그넷(310, 320)을 이용하는 경우에 비해 트레이(100)의 수직 이송을 더욱 원활하게 할 수 있다. 또한, 제 2 간격 유지 수단(360)이 더 마련됨으로써 트레이(100)의 흔들림 폭을 일정하게 유지할 수 있고, 그에 따라 트레이(100)의 수직 이송을 더욱 원활하게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 트레이 200 : 자기 이송 유닛
300 : 가이드 유닛 210 : 자기 부상부
220 : 자기 이송부
300 : 가이드 유닛 210 : 자기 부상부
220 : 자기 이송부
Claims (14)
- 기판을 안착하는 트레이;
상기 트레이의 하측에 접촉되어 마련된 이송 베이스;
상기 트레이의 하측에 마련되며 상기 트레이를 자기 부상시키고 자기력에 의해 이송시키는 자기 이송 유닛; 및
상기 트레이의 상측에 마련되어 상기 트레이와 비접촉되어 상기 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛을 포함하고,
상기 이송 베이스는 하측으로 연장되는 연장부와, 상기 연장부의 하측에서 수평 방향으로 형성된 수평부와, 상기 수평부의 두 말단에서 하측으로 연장 형성된 수직부를 포함하며,
상기 자기 이송 유닛은 상기 이송 베이스의 일 영역과 상기 트레이가 이송되는 챔버 내벽 사이에 마련되어 상기 트레이를 자기 부상시키는 자기 부상부와, 상기 자기 부상부의 하측에 마련되어 자기력에 의해 상기 자기 부상된 트레이를 일 방향으로 이송시키는 자기 이송부를 포함하며,
상기 자기 이송부는 자기 회전 수단과, 상기 자기 회전 수단과 이격된 자기 이송 수단을 포함하고,
상기 자기 회전 수단은 상기 수평부와 상기 수직부 사이에 마련되고, 상기 자기 이송 수단은 상기 수평부와 상기 수직부의 적어도 하나에 접촉되어 마련된 기판 이송 장치.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 자기 부상부는 상기 이송 베이스에 접촉되는 제 1 자기 부상 수단과, 상기 제 1 자기 부상 수단과 이격되어 상기 제 1 자기 부상 수단과 인력 및 척력이 작용하는 제 2 자기 부상 수단을 포함하는 기판 이송 장치.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제 1 자기 부상 수단은 상기 이송 베이스에 접촉된 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트의 상면 및 측면의 적어도 어느 한 영역에 마련된 제 1 마그넷과, 상기 제 1 플레이트의 하면에 마련된 제 2 마그넷을 포함하고,
상기 제 2 자기 부상 수단은 상기 제 1 플레이트와 대면하여 챔버 내벽에 접촉된 제 2 플레이트와, 상기 제 1 마그넷과 대면하여 상기 제 2 플레이트에 마련된 제 3 마그넷과, 상기 제 2 마그넷과 대면하여 상기 제 2 플레이트에 마련된 제 4 마그넷을 포함하는 기판 이송 장치.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제 1 및 제 3 마그넷은 인력이 작용하고, 상기 제 2 및 제 4 마그넷은 척력이 작용하는 기판 이송 장치.
- 청구항 6에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 사이에 마련된 간격 유지 수단을 더 포함하는 기판 이송 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 자기 회전 수단은 회전축과 회전축을 감싸도록 마련된 복수의 제 5 마그넷을 포함하여 상기 수평부와 수직부 사이에 마련되고,
상기 자기 이송 수단은 상기 수평부, 수직부의 적어도 어느 하나에 접촉되어 마련된 복수의 제 6 마그넷을 포함하는 기판 이송 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 가이드 유닛은 상기 트레이의 상부에 결합되는 제 1 가이드 마그넷과,
상기 제 1 가이드 마그넷과 소정 간격 이격되며 챔버의 상측벽에 마련된 제 2 가이드 마그넷을 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 가이드 마그넷은 척력 또는 인력이 작용하는 기판 이송 장치.
- 청구항 12에 있어서, 상기 가이드 유닛은 상기 제 1 및 제 2 가이드 유닛의 측면과 소정 간격 이격되어 마련된 측면 플레이트와,
상기 제 1 가이드 유닛의 하측 영역 및 상기 제 2 가이드 유닛의 상측 영역의 적어도 어느 한 영역에 마련된 제 3 가이드 마그넷과,
상기 제 3 가이드 마그넷과 대면하여 상기 측면 플레이트에 마련되어 상기 제 3 가이드 마그넷과 척력이 작용하는 제 4 가이드 마그넷을 더 포함하는 기판 이송 장치.
- 청구항 13에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 가이드 마그넷의 적어도 어느 하나와 상기 측면 플레이트 사이에 마련된 제 2 간격 유지 수단을 더 포함하는 기판 이송 장치.
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| A107 | Divisional application of patent | ||
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