KR101800336B1 - 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡착플레이트에 형성된 공기통로에 설치된 상태에서 공기가 각각의 공기배출구로 분출되는 과정에서 회전하는 것을 방지함에 의해 기판 흡착효율을 높일 수 있고, 보다 안정적으로 기판을 비접촉식으로 흡착할 수 있게 한 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 주요 구성은, 상부면에 환형으로 공기유로이 형성되고, 상기 공기유로 상에 형성된 다수의 구멍에 탈착 가능하게 설치되어 공기유로를 통해 공급되는 공기를 십자형태로 분출하는 에어핀에 있어서, 상기 에어핀은 상기 흡착플레이트에 형성된 구멍을 관통하여 흡착홈으로 돌출되고, 측벽을 관통하여 십자형으로 공기분출구가 형성된 공기분출부와, 상기 공기분출부에 형성된 공기분출구 및 상기 공기유로와 연통되는 공기유입홈이 형성된 플레이트걸림부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀 {air pin for non-contact type suction holding device}

본 발명은 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀에 관한 것으로, 상세하게는 흡착플레이트의 공기통로에 설치된 상태에서 공기가 각각의 공기배출구로 분출되는 과정에서 회전하는 것을 방지함에 의해 기판 흡착효율을 높일 수 있고, 보다 안정적으로 기판을 비접촉식으로 흡착할 수 있게 한 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 기판이나 디스플레이용 기판을 제작하는 과정에서는 다양한 공정을 거치게 되며, 이러한 공정에서 기판을 이송하기 위한 수단으로 다양한 형태의 기판 이송장치가 사용되고 있다.

이러한 기판 이송 장치들에는 기판을 진공 흡착하는 장치가 사용되고 있고, 이러한 기판 흡착 장치에는 다양한 것이 있으나, 최근에는 기판이 장치에 직접 접촉되지 않은 상태로 기판을 흡착하는 장치가 많이 사용되고 있으며, 이러한 장치와 관련된 기술의 예로 특허문헌 1 내지 3이 있다.

특허문헌 1은 공기의 분출에 의해 부압을 발생하는 베르누이 흡착수단을 흡착 테이블에 배치하고, 하면 주연부가 흡착 테이블 상에 놓인 웨이퍼의 주연부를 제외한 부분을 흡착 테이블에 대해 플로팅시킨 상태로 베르누이 흡착수단에 의해 웨이퍼를 홀딩하여 이를 흡착 테이블에 대해 비접촉으로 흡착 홀딩할 수 있게 한 것이고,

특허문헌 2는 외부의 공압장치와 연결되는 복수의 분배호스 단부가 끼워지는 각각의 연결홈이 형성되고, 이 각각의 연결홈 하단면을 관통하는 복수의 공기주입구가 형성된 원반형의 메인플레이트와; 메인플레이트의 상부에 안착결합되는 덮개플레이트와; 연결홈 하부에 연장 형성된 돌출부에 나사결합되어 공기주입구로부터 주입되는 공기의 흐름방향을 조절하는 흡착패킹과; 연결홈 하단면에 연장 형성된 돌출부통공에 끼움결합되어 공기주입구로부터 주입되는 공기의 흐름방향을 흡착패킹과 연동하여 조절하는 가이드패킹을 포한하는 것이고,

특허문헌 3은 상부원의 공기통로에 간격별로 구멍이 형성되면서 중앙 원의 공기통로에도 간격별로 구멍이 형성되는 토출홀이 상부원과 중앙 원을 따라 각각 배열되고, 토출홀의 구멍마다 원형턱의 중앙구멍이 봉내부로 십자 공기통로가 형성되는 십자형 노즐이 뒤에서 각기 결합되며, 이 십자형 노즐이 각기 결합된 디퓨저 플레이트의 상부 오링결합홈과 중앙 오링결합홈에 해당 크기의 오링을 끼우고 상부환형 플레이트와 중앙 환형 플레이트를 덮어 완전 밀폐된 공기통로와 공기통로가 각기 형성되어지게 구성된 것이다.

이러한 종래의 비접촉식 기판 흡착 장치 들 중 특히, 특허문헌 3은 도면에서 도 5 내지 도 6과 같이 구성되어 있고, 십자형 노즐은 도면에서 도 7에 도시한 바와 같이, 원기둥 형상으로 만들어진다.

이렇게 원기둥형상으로 만들어진 십자형노즐(100)을 플레이트(200)에 환형으로 형성된 공기통로(200r)에 천공된 구멍(200h)에 끼워 설치한 후, 공기를 공깁할 경우, 십자형노즐에 십자형으로 형성된 십자공기통로(100r)로 각각 공기가 분출될 때 기판과의 사이에 베르누이원리가 작용하여 비접촉식으로 기판이 홀딩(holding)되는 것이다.

그러나 이러한 십자공기통로가 형성된 십자형노즐은 공기가 십자공기통로를 통과하는 과정에서 공기의 양의 불균형이 발생할 수 있고, 이러한 십자공기통로로 분출되는 공기의 분출에 불균형이 발생하면 십자형노즐이 기울어지거나 회전하여, 기판을 흡착하는 과정에서 기판의 일부가 플레이트에 접촉되거나 습착 효율이 떨어지는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1098025호. 대한민국 공개특허 제10-2011-0032752호. 대한민국 등록특허 제10-1223543호.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 흡착플레이트의 공기통로에 설치된 상태에서 공기가 각각의 공기배출구로 분출되는 과정에서 회전하는 것을 방지함에 의해 기판 흡착효율을 높일 수 있고, 보다 안정적으로 기판을 비 접촉식으로 흡착할 수 있게 한 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 에어핀이 흡착플레이트에 형성된 유로의 양 측벽에 걸린 상태로 설치됨에 따라 에어핀의 공기배출구를 통해 공기가 배출될 때 에어핀이 회전하지 않아 일정한 방향으로 공기가 배출됨에 따라 베르누이원리가 흡착되는 기판에 고르게 적용되게 하여 기판이 기울어짐에 의한 기판 손상을 방지한 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀은 상부면에 환형으로 공기유로이 형성되고, 상기 공기유로 상에 형성된 다수의 구멍에 탈착 가능하게 설치되어 공기유로를 통해 공급되는 공기를 십자형태로 분출하는 에어핀에 있어서, 상기 에어핀은 상기 흡착플레이트에 형성된 구멍을 관통하여 흡착홈으로 돌출되고, 측벽을 관통하여 십자형으로 공기분출구가 형성된 공기분출부와, 상기 공기분출부에 형성된 공기분출구 및 상기 공기유로와 연통되는 공기유입홈이 형성된 플레이트걸림부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기에서 플레이트걸림부는 양 측벽이 상기 흡착플레이트에 형성된 공기유로의 지름과 같은 지름을 갖게 형성하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀은 에어핀의 공기배출구를 통해 공기가 분출되는 과정에서 에어핀이 회전하는 것을 방지함에 따라 분출되는 공기의 방향이 일정하게 유지될 수 있어 베르누이작용이 기판에 고르게 작용하여 기판이 기울어지거나 기판이 움직이는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 홀딩장치를 도시한 상부 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 기판 홀딩장치를 도시한 저면부 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 기판 홀딩장치의 일부를 확대 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 기판 홀딩장치용 에어핀의 저면부 사시도.
도 5는 종래 기판 홀딩장치를 도시한 상부 분해사시도.
도 6은 종래 기판 홀딩장치를 도시한 저면부 분해사시도.
도 7은 종래 기판 홀딩장치를 확대 도시한 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 에어핀이 공기를 분출하는 과정세서 회전하지 못하게 함에 따라 공기 분출이 일정한 방향으로 이루어질 수 있어 기판 흡착효율을 높일 수 있고, 보다 안정적으로 기판을 흡착할 수 있다.

본 발명에 따른 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀(10)은 도면에서 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 플레이트걸림부(12)를 구비하고 있다.

이러한 본 발명에 따른 에어핀(10)은 도면에서 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 흡착플레이트(200)에 형성된 공기유로(200r)에 형성된 구멍(200h)을 관통하여 설치되고, 공기유로(200r)를 통해 공급되는 공기를 흡착플레이트의 바닥에 형성된 흡착홈(200g)(도 2 참조)으로 분출함에 의해 흡착홈의 내부에 베르누이 작용이 발생하여 흡착플레이트에 기판이 접촉되지 않은 상태로 기판을 홀딩(holdimg)한다.

물론, 상기 흡착플레이트(200)의 상부면에는 상기 에어핀(10)이 흡착플레이트로부터 분리되지 않게 함과 더불어 공기유로(200r)로 공급되는 공기가 분출되지 않도록 커버(300)가 설치되어 있으며, 공기는 커버에 형성된 공기주입구를 통해 공기유로(200r)로 공급된다.

상기 에어핀(10)은 도면에서 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 플레이트걸림부(12)의 일측에 공기분출부(11)를 구비하고 있으며, 상기 공기분출부(11)는 종래의 에어핀과 동일하게 원기둥의 측벽에 등간격 방사상으로 공기분출구(11h)가 형성되어 있다.

상기에서 공기분출부(11)는 상기 흡착플레이트에 형성된 구멍(200h)을 관통하여 흡착홈(200g)으로 돌출되어 공기유로(200r)를 통해 공급되는 공기를 흡착홈(200g)으로 분출하며, 공기분출구(11h)에서 분출되는 공기는 등각을 이루고 방사상으로 분출된다.

상기 플레이트걸림부(12)는 흡착플레이트(200)에 환형으로 형성된 공기유로(200r)의 측벽에 걸려 에어핀이 회전하지 못하게 하는 기능을 한다.

상기에서 플레이트걸림부(12)는 도면에서 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 공기분출부(11)에 형성된 공기분출구(11h) 및 상기 공기유로(200r)와 연통되는 공기유입홈(12r)이 형성되어 있다.

즉, 상기 흡착플레이트(200)에 형성된 공기유로(200r)로 공급된 공기는 상기 공기유입홈(12r)을 통해 공기분출구(11h)로 흘러 분출된다.

상기 플레이트걸림부(12)는 에어핀(10)이 회전하지 못하도록 흡착플레이트의 공기유로(200r)에 고정시킬 수 있으면 어떠한 형상으로도 만들 수 있으나, 공기유로(200r)에 쉽게 탈착하되 에어핀이 회전하지 못할 수 있는 정도면 단순한 것이 바람직하고, 이러한 최적의 형상은 측벽이 상기 흡착플레이트에 형성된 공기유로의 지름과 같은 지름을 갖는 것이다.

물론, 상기 플레이트걸림부(12)를 평면이 단순한 사각형을 이루게 제작할 수 있으나, 이렇게 제작하면 에어핀의 공기분출부(11)를 흡착플레이트의 구멍(200h)에 정렬한 상태로 공기유로(200r)에 끼울 때 모서리가 걸려 탈착이 어려울 수 있으므로, 공기유로(200r)의 측벽과 대응되는 면을 공기유로(200r)의 양측벽과 같은 지름을 갖는 호형상으로 제작하는 것이 바람직하다.

10: 에어핀
11: 공기분출부 11r: 공기분출구멍
12: 플레이트걸림부 12r: 공기유입홈
100: 십자형노즐
200: 흡착플레이트
200r: 공기유로 200h: 구멍
300: 커버

Claims (3)

1. 삭제
2. 흡착플레이트(200)에 형성된 공기유로(200r) 상에 형성된 다수의 구멍(200h)에 탈착 가능하게 설치되어 공기유로를 통해 공급되는 공기를 십자형태로 분출하는 에어핀(10)에 있어서,
   상기 에어핀(10)은 상기 흡착플레이트에 형성된 구멍(200h)을 관통하여 흡착홈(200g)으로 돌출되고, 측벽을 관통하여 십자형으로 공기분출구(11h)가 형성된 공기분출부(11)와,
   상기 공기분출부에 형성된 공기분출구 및 상기 공기유로(200r)와 연통되는 공기유입홈(12r)이 형성된 플레이트걸림부(12)로 이루어지고,
   상기 플레이트걸림부(12)는 양측벽이 상기 흡착플레이트에 형성된 공기유로의 지름과 같은 지름을 갖는 것을 특징으로 하는 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀.
   
3. 흡착플레이트(200)에 형성된 공기유로(200r) 상에 형성된 다수의 구멍(200h)에 탈착 가능하게 설치되어 공기유로를 통해 공급되는 공기를 십자형태로 분출하는 에어핀(10)에 있어서,
   상기 에어핀(10)은 상기 흡착플레이트에 형성된 구멍(200h)을 관통하여 흡착홈(200g)으로 돌출되고, 측벽을 관통하여 십자형으로 공기분출구(11h)가 형성된 공기분출부(11)와,
   상기 공기분출부에 형성된 공기분출구 및 상기 공기유로(200r)와 연통되는 공기유입홈(12r)이 형성된 플레이트걸림부(12)로 이루어지고,
   상기 플레이트걸림부(12)는 공기유로(200r)의 측벽과 대응되는 면이 공기유로(200r)의 양측벽과 같은 지름을 갖는 호형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉식 기판 홀딩장치용 에어핀.

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