KR101815095B1 - 기판 반송시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 반송시스템에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 제조를 위한 인라인형 스퍼터링장치 등의 액정표시장치용 제조장비 내에서 기판을 이송시키는 기판 반송시스템에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 반송레일의 샤프트축의 높이를 자유롭게 조절할 수 있도록, 샤프트축의 일단에 구비된 회전부재를 별도의 회전력을 갖는 제 1 케이스와 제 2 케이스로 구성하는 것이다. 즉, 제 2 케이스의 회전축의 중심을 일부 치우치도록 형성함으로써, 제 2 케이스의 회전에 따라 회전부재의 높이가 달라지도록 하며, 이를 통해 회전부재와 조립된 샤프트축의 높이를 조절하는 것이다.
이를 통해, 각 챔버 내에 구비된 반송레일의 높이 차에 의해 반송레일 상에 안착된 캐리어 가이드와 회전롤러 간의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 파티클과 같은 이물이 발생되거나, 충돌에 의한 충격으로 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 충돌에 의해 샤프트축과 회전롤러의 마찰 및 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 장비 보수 시간을 줄일 수 있으며, 장비 유지 시간 및 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 반송시스템{Substrate transfer system}
본 발명은 기판 반송시스템에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 제조를 위한 인라인형 스퍼터링장치 등의 액정표시장치용 제조장비 내에서 기판을 이송시키는 기판 반송시스템에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.
이와 같은 액정표시장치를 형성하기 위해서는 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(thin film deposition), 포토리소그라피(photo-lithography), 식각(etching) 등 여러 가지 서로 다른 공정이 수반된다.
이중에서 박막증착은 기판 상부에서 라디컬(radical)의 화학반응을 유도하여 그 반응결과물인 박막입자를 낙하 및 흡착시키는 증착방식의 화학기상증착(chemical vapour deposition : CVD)과, 박막입자를 직접적으로 기판에 충돌 및 흡착시키는 물리적 증착방식의 스퍼터링(sputtering)으로 구분될 수 있다.
여기서, 스퍼터링은 기판의 이송방법에 따라 클러스터형과 인라인형으로 구별되며, 클러스터형의 경우 기판은 수평이송되고, 인라인형의 경우 기판은 수직에 가깝게 세워진 상태로 수직이동하게 된다.
도 1은 일반적인 인라인형 스퍼터링장치의 스퍼터링 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 처리대상물인 기판(2)은 캐리어(10)에 수직으로 삽입된 체, 각 챔버(20, 30) 사이에 이송되는데, 이때, 각 챔버(20, 30)는 반송챔버, 로딩챔버, 버퍼챔버, 처리챔버, 회전챔버 등일 수 있으며, 각 챔버(20, 30)는 인라인을 따라 배열되어 있다.
캐리어(10)의 하부에는 캐리어 가이드(11)가 부착되어 있으며, 인라인 상에는 인라인을 따라 캐리어(10)가 각 챔버(20, 30)에 도달할 수 있도록 반송레일(40)이 구비되어 있다.
반송레일(40)은 회전 가능한 다수의 샤프트축(41)을 서로 나란하게 일렬로 배열시키며, 각각의 샤프트축(41)에는 고리형상을 갖는 복수개의 회전롤러(43)가 일정 간격을 유지하도록 둘러 장착된다.
그리고 각각의 샤프트축(41) 양 말단에는 모터와 같은 구동수단(미도시)이 연결되어 회전력을 발휘하고, 필요에 따라 타이밍벨트(미도시) 등이 설치되어 이웃하는 샤프트축(41)과 회전력을 공유한다.
따라서, 처리대상물인 기판(2)이 삽입된 캐리어(10)는 캐리어 가이드(11)가 각 샤프트축(41)에 장착된 회전롤러(43)에 얹혀져, 샤프트축(41)과 회전롤러(43)의 회전에 의해 슬라이딩 방식으로 이동된다.
한편, 각 챔버(20, 30) 내에 구비되어 있는 반송레일(40)은 캐리어(10)가 이동하는 과정에서 유동이 발생하게 되고, 이를 통해 각 챔버(20, 30) 내에 구비되어 있는 반송레일(40)의 높이의 차가 발생하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 처리대상물인 기판(2)이 삽입된 캐리어(10)는 캐리어 가이드(11)가 반송레일(40)을 통해 하나의 챔버(20)로부터 다른 챔버(30)로 이송되는 과정에서, 각 챔버(20, 30) 내에 구비되어 있는 반송레일(40)의 높이의 차에 따라 캐리어 가이드(11)와 샤프트축(41)에 둘러 장차된 회전롤러(43)간의 충돌이 발생하게 된다.
특히, 캐리어 가이드(11)는 챔버(20, 30) 내부로 진입시 가장 첫번째에 위치하는 회전롤러(43)와 가장 많은 충돌이 발생하게 된다.
이에 따라, 파티클과 같은 이물을 발생시키는 경우가 빈번하게 발생되며, 충돌에 의한 충격으로 기판(2)이 파손되는 현상이 나타나기도 한다.
따라서, 회전롤러(43)의 높이를 자유롭게 조절할 수 있는 반송레일(40)에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판 이송 중에 파티클 내지는 기판의 파손현상이 발생하는 것을 방지하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 이를 통해, 안정적인 이송 및 공정진행이 가능한 반송시스템을 제공하고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 챔버 내부에 위치하며, 복수개의 회전롤러가 장착된 다수의 샤프트축과; 상기 챔버 외부에 위치하며, 제 1 구동수단으로부터 회전력을 전달받는 제 1 케이스와 상기 제 1 케이스의 회전력을 상기 샤프트축으로 전달하는 회전축과, 제 2 구동수단으로부터 회전력을 전달받아 회전에 의해 상기 샤프트축의 높이를 조절하는 제 2 케이스로 이루어지는 회전부재를 포함하며, 상기 샤프트축에 장착된 복수개의 회전롤러는 기판을 지지하며, 상기 회전롤러의 회전에 의해 상기 기판을 이송하는 기판 반송시스템을 제공한다.
이때, 상기 회전축은 상기 제 1 케이스를 통과하여 배치되며, 상기 제 2 케이스는 상기 제 1 케이스와 일정간격 이격하여 상기 제 1 케이스에 둘러 장착되며, 상기 제1 케이스와 상기 제 2 케이스는 각각 별도의 회전력을 가지며, 상기 제 1 케이스의 회전력에 의해 상기 샤프트축이 회전하게 되며, 상기 제 2 케이스의 회전력에 의해 상기 샤프트축의 높이를 조절하게 된다.
그리고, 상기 회전축은 상기 제 2 케이스의 원주중심으로부터 일측으로 치우쳐 위치하며, 상기 제 2 케이스의 일측은 상기 제 1 케이스와 접촉하고 반대측은 제 1 케이스와 일정 간격을 유지하며 편심 회전한다.
그리고, 상기 제 2 케이스는 상기 회전축의 원주중심을 가로지르는 가상의 선을 기준으로 상부로 치우쳐 위치하거나, 하부로 치우쳐 위치하며, 상기 제 2 케이스의 후단에는 상기 챔버 내부로 삽입되는 장착부재가 구비되며, 상기 장착부재를 통해 상기 회전부재와 상기 샤프트축은 조립체결된다.
또한, 상기 제 2 케이스는 상기 챔버 외벽과 밀착되어 위치하며, 상기 기판은 캐리어에 수직으로 삽입된다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 샤프트축의 일단에 구비된 회전부재를 별도의 회전력을 갖는 제 1 케이스와 제 2 케이스로 구성하고, 제 2 케이스의 회전축의 중심을 일부 치우치도록 형성함으로써, 제 2 케이스의 회전에 따라 회전부재의 높이가 달라지도록 하며, 이를 통해 회전부재와 조립된 샤프트축의 높이를 조절함으로써, 이를 통해, 각 챔버 내에 구비된 반송레일의 높이의 차에 의해 반송레일 상에 안착된 캐리어 가이드와 회전롤러 간의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해, 파티클과 같은 이물이 발생되거나, 충돌에 의한 충격으로 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 충돌에 의해 샤프트축과 회전롤러의 마찰 및 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있어, 장비 보수 시간을 줄일 수 있는 효과가 있으며, 장비 유지 시간 및 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 인라인형 스퍼터링장치의 스퍼터링 공정을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인라인형 스퍼터링장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 도 2의 일부를 보다 자세하게 설명하기 위한 모식도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반송시스템을 개략적으로 도시한 평면도.
도 5a ~ 5b는 본 발명의 실시예에 따른 회전부재의 구조를 도시한 사시도와 단면도.
도 6a ~ 6b는 본 발명의 실시예에 따른 회전부재의 위치 조절 원리를 개략적으로 도시한 정면도.
도 7은 위치 조절된 회전부재를 포함하는 인라인형 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인라인형 스퍼터링장치를 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 2의 일부를 보다 자세하게 설명하기 위한 모식도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 인라인형 스퍼터링장치(100)는 로딩챔버(111), 버퍼챔버(113), 처리챔버(115), 회전챔버(117), 언로딩챔버(119)로 구성되는데, 외부에서 공급된 기판(102)은 최초 로딩챔버(111)를 통해, 버퍼챔버(113), 처리챔버(115), 회전챔버(119)의 순으로 이송된 후 다시 역순으로 이송된다.
이중 버퍼챔버(113)는 로딩챔버(111)와 처리챔버(115) 사이의 환경변화 즉, 진공도를 비롯한 온도와 가스분위기 등에 대해 완충 역할을 하고, 처리챔버(115)는 기판(102)을 대상으로 스퍼터링 공정(100)의 박막증착공정을 수행한다.
그리고 회전챔버(117)는 기판(102)이 다시 처리챔버(115), 버퍼챔버(113), 언로딩챔버(119)의 순으로 역진행되도록 기판(102)을 회전시키고, 이를 통해 최종의 기판(102)은 언로딩챔버(119)를 통해 외부로 반출된다.
이때, 각 챔버(111, 113, 115, 117, 119)들은 인라인을 따라 배열되어 있으며, 인라인 상에는 반송레일(140)이 구비되어 있다.
반송레일(140)은 회전 가능한 다수의 샤프트축(141, 도 4 참조)을 서로 나란하게 일렬로 배열시키며, 각각의 샤프트축(141, 도 4 참조)에는 고리형상을 갖는 복수개의 회전롤러(143, 도 4 참조)가 일정 간격을 유지하도록 둘러 장착된다.
그리고 각각의 샤프트축(141, 도 4 참조) 양 말단에는 모터와 같은 구동수단(미도시)이 연결되어 회전력을 발휘하고, 필요에 따라 타이밍벨트 등이 설치되어 이웃하는 샤프트축(141, 도 4 참조)과 회전력을 공유한다.
그리고, 기판(102)은 캐리어(130a, 130b)에 수직으로 삽입된 체, 각 챔버(111, 113, 115, 117, 119)들 사이에서 수직에 가깝게 세워진 상태로 반송레일(140)을 통해 이송된다.
즉, 본 발명의 인라인형 스퍼터링장치(100)는 인라인방식을 통해 기판(102)을 세워 이송시키게 되는데, 도 3에 도시한 바와 같이, 처리챔버(115) 내부 일측에는 타겟(123), 캐소드(122), 마그넷(121)이 구비되고, 타겟(123)과 마주보는 타측에는 히터(126)가 구비되며, 이들 사이에서 기판(102)은 캐리어(130a, 130b)에 의해 수직에 가깝게 세워진 상태로 이송된다.
캐리어(130a, 130b)는 기판(102)의 상하좌우 가장자리에 각각 장착되는 제 1 내지 제 4 프레임으로 이루어지며, 이중 기판(102)의 상부에 위치하는 제 1 프레임(130a)에는 극성을 갖는 제 1 마그넷(124)이 포함되고, 처리챔버(115)의 상부에는 제 1 마그넷(124)과 반대극성을 갖는 제 2 마그넷(125)이 제 1 마그넷(124)과 소정거리를 유지하도록 구비되어 있다.
그리고, 기판(102)의 하부에 위치하는 제 3 프레임(130b)의 하부에는 캐리어 가이드(131)가 부착되어 있으며, 캐리어 가이드(131)는 반송레일(140) 상에 안착된다.
따라서, 기판(102)은 제 1 프레임(130a)의 제 1 마그넷(124)과 처리챔버(115)의 제 2 마그넷(125) 간의 인력에 의해 비접촉 방식으로 고정된 상태에서, 반송레일(140)의 샤프트축(141, 도 4 참조)의 회전력을 통해 슬라이딩되며, 처리챔버(115) 내에서 타겟(123)과 캐소드(122) 사이에 유도된 플라즈마 이온의 타겟(123)과의 충돌에 의해 타겟 입자가 기판(102)의 표면에 스퍼터링 증착된다.
이때, 본 발명의 기판(102)은 각 챔버(111, 113, 115, 117, 119) 사이를 이송하는 과정에서, 각 챔버(111, 113, 115, 117, 119) 내에 구비된 반송레일(140)의 높이의 차에 의해 반송레일(140) 상에 안착된 캐리어 가이드(131)와 회전롤러(143, 도 4 참조)간의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 각 챔버(111, 113, 115, 117, 119) 내에 구비된 반송레일(140)은 기판(102)이 삽입된 캐리어(130a, 130b)가 이송되는 과정에서 유동이 발생하게 되며, 이를 통해 각 챔버(111, 113, 115, 117, 119) 내에 구비되어 있는 반송레일(140)의 높이의 차가 발생하게 되는데, 이에 따라 캐리어 가이드(131)와 회전롤러(143, 도 4의 참조) 간의 충돌이 발생하게 된다.
따라서, 파티클과 같은 이물을 발생시키거나, 충돌에 의한 충격으로 기판(102)이 파손되는 문제점을 야기하게 되나, 본 발명의 인라인형 스퍼터링장치(100)는 각 챔버(111, 113, 115, 117, 119) 내에 구비된 반송레일(140)은 회전롤러(143, 도 4 참조)의 높이를 자유롭게 조절할 수 있어, 반송레일(140)의 높이 차에 의해 반송레일(140) 상에 안착된 캐리어 가이드(131)와 회전롤러(143, 도 4 참조)간의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이에 대해 도 4를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반송시스템을 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 5a ~ 5b는 본 발명의 실시예에 따른 회전부재의 구조를 도시한 사시도와 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반송시스템은 챔버(115) 내부에 위치하는 반송레일(140)과 챔버(115) 외부에 위치하여 반송레일(140)에 회전력을 전달하는 구동부(150)로 이루어지는데, 챔버(115) 내에 구비되는 반송레일(140)은 회전 가능한 다수의 샤프트축(141)을 서로 나란하게 일렬로 배열시키며, 각각의 샤프트축(141)에는 고리형상을 갖는 복수개의 회전롤러(143)가 일정 간격을 유지하도록 둘러 장착된다.
따라서, 캐리어(130)에 삽입된 기판(102)은 각 샤프트축(141)에 장착된 회전롤러(143)에 얹혀져, 샤프트축(141)과 회전롤러(143)의 회전에 의해 슬라이딩 방식으로 이동된다.
그리고, 챔버(115)의 외부에 구비되는 구동부(150)는 회전력을 발휘하는 모터와 같은 제 1 구동수단(151)과, 제 1 구동수단(151)의 회전력을 반송레일(140)로 전달하기 위한 벨트 시스템으로 이루어진다.
벨트 시스템은 각각의 샤프트축(141)의 일단에 연결되어 제 1 구동수단(151)에 의해 발생되는 회전력을 전달하기 위한 회전부재(200)들과, 회전부재(200)들과 제 1 타이밍벨트(154a)에 의해 연결되는 제 1 구동수단(151)의 제 1 구동풀리(151a)로 이루어진다.
이때, 각각의 회전부재(200)에는 제 1 타이밍벨트(154a)와 연결되는 제 2 구동풀리(201)가 구비되어 있으며, 회전부재(200)들 사이에는 회전력의 전달 효율을 향상시키기 위한 다수의 아이들(idle)풀리(미도시)들이 구비될 수도 있다.
따라서, 제 1 구동수단(151)의 회전력은 제 1 타이밍벨트(154a)를 통해 회전부재(200)들의 제 2 구동풀리(201)들로 전달되고, 제 2 구동풀리(201)들로 전달된 회전력을 통해 각 회전부재(200)는 회전하게 된다. 그리고 회전부재(200)들의 회전력이 각 샤프트축(141)에 전달되어 샤프트축(141) 위에 놓인 캐리어(130)에 삽입된 기판(102)이 슬라이딩 방식으로 이동되는 것이다.
이때, 회전부재(200)는 챔버(115) 외벽(115a)에 인접하도록 배치되어 챔버(115) 내부에 위치하는 반송레일(140)과 챔버(115) 외부에 위치하는 구동부(150)가 챔버(115) 외부의 환경에 의해 챔버(115) 내부의 환경이 영향을 받지 않도록 서로 연결되도록 하는 역할을 한다.
여기서, 회전부재(200)는 회전축(203)을 수납한 케이스(205a, 205b)를 챔버(115) 외면에 밀착하여 위치시키고, 챔버(115) 외벽(115a)과 케이스(205a, 205b)에 씨일부재(미도시)를 설치하여 챔버(115) 내부를 대기분위기로부터 차단하게 된다.
따라서, 회전부재(200)는 샤프트축(141)이 구비된 챔버(115) 내 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.
여기서, 도 5a ~ 5b를 참조하여 회전부재(200)의 구조에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 회전부재(200)는 크게 제 2 구동풀리(201)가 장착된 제 1 케이스(205a)와 제 3 구동풀리(207)가 장착된 제 2 케이스(205b) 그리고 제 1 케이스(205a)를 통과하여 배치되며 제 1 케이스(205a)로부터 회전력을 전달받는 회전축(203)으로 이루어진다.
이때, 제 2 케이스(205b)의 후단에는 반송레일(140)의 샤프트축(141)과의 연결을 위한 장착부재(209)가 조립되는데, 제 2 케이스(205b)는 챔버(115)의 외벽(115a)과 밀착되며 장착부재(209)는 챔버(115) 내부로 삽입되어 구성된다.
여기서, 회전축(203)은 제 2 케이스(205b) 내에 구비된 제 1 베어링(211a)에 의해 제 2 케이스(205b)와 별도로 회전 가능하게 지지되어, 회전축(203)의 회전력을 샤프트축(141)으로 전달하게 된다. 그리고, 제 2 케이스(205b)는 제 2 케이스(205b) 내에 구비된 제 2 베어링(211a)에 의해 회전축(203) 및 제 1 케이스(205a)와 별도로 회전 가능하다.
따라서, 하나의 회전부재(200)는 각각의 제 2 및 제 3 구동풀리(201, 207)와 이들 각각에 연결되는 제 1 및 제 2 구동수단(151, 153)을 통해 별도의 회전력을 갖게 된다.
즉, 제 1 케이스(205a)의 제 2 구동풀리(201)는 제 1 타이밍벨트(154a)에 의해 제 1 구동수단(151)의 제1 구동풀리(151a)와 연결되며, 제 2 케이스(205b)는 제 1 케이스(205a)와 일정간격 이격하여 제 1 케이스(205a)에 둘러 장착되며, 제 2 케이스(205b)에 장착된 제 3 구동풀리(207)는 별도의 제 2 구동수단(153)과 제 2 타이밍벨트(154b)에 의해 연결된다.
이때, 제 2 타이밍벨트(154b)는 제 2 구동수단(153)의 제 4 구동풀리(153a)와 연결된다.
따라서, 제 2 케이스(205b)의 후단에 장착된 장착부재(209)를 통해 회전부재(200)와 샤프트축(141)이 조립되면, 제 1 구동수단(151)의 회전력은 제 1 타이밍벨트(154a)를 통해 회전부재(200)의 제 2 구동풀리(201)로 전달되고, 제 2 구동풀리(201)로 전달된 회전력을 통해 회전축(203)을 회전시킴에 따라, 제 1 케이스(205a)와 장착부재(209)를 통해 조립되어 있는 샤프트축(141)을 회전시키게 된다.
그리고, 제 2 구동수단(153)의 회전력은 제 2 타이밍벨트(154b)를 통해 회전부재(200)의 제 3 구동풀리(207)로 전달되고, 제 3 구동풀리(207)로 전달된 회전력을 통해 제 2 케이스(205b)를 회전시키게 된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 반송시스템은 제 2 케이스(205b)의 회전을 통해 회전부재(200)와 샤프트축(141)의 높이를 조절할 수 있다.
이를 통해, 각 챔버(115) 내에 구비된 반송레일(140)의 높이 차에 의해 반송레일(140) 상에 안착된 캐리어 가이드(131)와 회전롤러(143)간의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 파티클과 같은 이물이 발생되거나, 충돌에 의한 충격으로 기판(102)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
한편, 제 2 케이스(205b)는 제 2 구동수단(153)에 의해 회전하는 과정에서도 챔버(115) 외벽(115a)과 밀착성을 유지함으로써, 챔버(115) 내부를 대기분위기로부터 차단하게 된다.
이때, 제 2 케이스(205b) 내부에는 씰링수단(미도시)이 구비될 수 있는데, 씰링수단(미도시)은 자성유체씰(magnetic fluid seal)로 이루어질 수 있다. 자성유체씰은 챔버(115) 외부 상태, 즉, 대기중에 노출되어 있는 제 1 구동수단(151)으로부터 회전력을 전달받아 회전축(203)이 회전하거나 제 2 구동수단(153)으로부터 회전력을 전달받아 제 2 케이스(205b)가 회전할 때, 자성 분말이 그 틈을 막아 챔버(115) 내부를 씰링하게 된다.
도 6a ~ 6b는 본 발명의 실시예에 따른 회전부재의 위치 조절 원리를 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 7은 위치 조절된 회전부재를 포함하는 인라인형 스퍼터링장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 회전부재(200)는 회전축(203)을 중심으로 회전축(203)에 둘러 장착된 제 1 케이스(205a)와 제 1 케이스(205a)와 일정간격 이격하여 제 1 케이스(205a)에 둘러 장착되는 제 2 케이스(205b)로 이루어진다.
이때, 제 1 케이스(205a)에는 제 1 구동수단(도 4의 151)과 제 1 타이밍벨트(도 4의 154a)에 의해 연결되는 제 2 구동풀리(201)가 장착되어 있으며, 제 2 케이스(205b)에는 제 2 구동수단(도 4의 153)과 제 2 타이밍벨트(도 4의 154b)에 의해 연결되는 제 3 구동풀리(207)가 장착되어 있다.
따라서, 제 1 케이스(205a)와 회전축(203)은 제 1 구동수단(도 4의 151)에 의해 회전력을 전달받아 회전하게 되며, 제 2 케이스(205b)는 제 2 구동수단(도 4의 153)에 의해 회전력을 전달받아 회전하게 된다.
이때, 회전축(203)은 제 2 케이스(205b)의 중심에 위치하지 않고, 일측에 치우쳐 위치하게 된다. 즉, 회전축(203)은 제 2 케이스(205b)의 원주중심으로부터 일정간격 이격된 위치에 형성되는 것이다.
따라서, 제 2 케이스(205b)가 회전축(203)을 중심으로 회전하게 되면, 제 2 케이스(205b)의 일측은 제 1 케이스(205a)와 접촉하고 반대측은 제 1 케이스(205a)와 일정 간격을 유지하며 편심 회전하게 된다.
이때, 회전축(203)의 원주중심을 가로지르는 가상의 선(L)을 기준으로, 제 2 케이스(205b)가 가상의 선(L)의 상부에 위치하거나 또는 하부에 위치함에 따라, 회전부재(200)의 높이가 달라지게 되는 것이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 제 2 케이스(205b)가 가상의 선(L)의 상부에 치우쳐 위치할 경우 회전부재(200)의 정점의 최대 높이는 가상의 선(L)으로부터 h1의 높이를 갖도록 형성하며, 도 6b에 도시한 바와 같이, 제 2 케이스(205b)가 가상의 선(L)의 하부에 위치할 경우 회전부재(200)의 정점의 최대 높이는 가상의 선(L)으로부터 h2의 높이를 갖도록 형성하는 것이다.
이렇게, 제 2 케이스(205b)의 회전을 통해 회전부재(200)의 높이를 조절함에 따라, 회전부재(200)와 연결된 샤프트축(도 5b의 141) 또한 제 2 케이스(205b)의 높이에 따라 조절하게 되는 것이다.
따라서, 각 챔버(도 2의 111, 113, 115, 117, 119) 내에 구비된 반송레일(도 4의 140)의 높이 차에 의해 반송레일(도 4의 140) 상에 안착된 캐리어 가이드(도 3의 131)와 회전롤러(도 4의 143)간의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 처리대상물인 기판(도 4의 102)이 삽입된 캐리어(도 4의 130)는 캐리어 가이드(도 3의 131)가 반송레일(도 4의 140)을 통해 버퍼챔버(도 2의 113)로부터 처리챔버(도 2의 115)로 이송되는 과정에서, 도 7에 도시한 바와 같이 처리챔버(115) 내에 구비된 반송레일(140)의 높이(H1)가 버퍼챔버(113)에 구비된 반송레일(140)의 높이(H2)에 비해 높게 형성되어 있는 경우, 처리챔버(115) 내부로 진입시 가장 첫번째에 위치하는 샤프트축(141)의 높이를 회전부재(200)를 통해 H1의 높이로 낮춰, 샤프트축(141)에 둘러 장착된 회전롤러(143)와 캐리어(130)의 캐리어 가이드(131)의 충돌이 발생하는 것을 방지하는 것이다.
또한 도시하지는 않았지만, 하나의 처리챔버(115) 내에 구비된 반송레일(140)의 높이가 버퍼챔버(113)에 구비된 반송레일(140)의 높이에 비해 낮게 형성되어 있을 경우에는 샤프트축(141)의 높이를 높이는 것 또한 가능하다.
한편, 지금까지의 설명에서는 챔버(113, 115)의 첫번째에 위치하는 샤프트축(141)의 회전부재(200)가 제 2 구동수단(도 4의 153)과 연결되어, 제 2 구동수단(도 4의 153)의 회전력을 통해 높이를 조절할 수 있는 것을 도시 및 설명하였으나, 회전부재(200) 각각에 별도의 구동수단이 연결되도록 함으로써, 각 챔버(113, 115) 내에 구비된 반송레일(140)의 샤프트축(141)의 높이가 다르게 형성될 경우에도, 각각의 샤프트축(141)의 높이를 자유롭게 조절할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 반송레일(140)의 샤프트축(141)의 높이를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 각 챔버(도 2의 111, 113, 115, 117, 119) 내에 구비된 반송레일(140)의 높이 차에 의해 반송레일(140) 상에 안착된 캐리어 가이드(131)와 회전롤러(143)간의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이를 통해, 파티클과 같은 이물이 발생되거나, 충돌에 의한 충격으로 기판(102)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 충돌에 의해 샤프트축(141)과 회전롤러(143)의 마찰 및 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 장비 보수 시간을 줄일 수 있으며, 장비 유지 시간 및 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
200 : 회전부재, 201 : 제 2 풀리
203 : 회전축, 205a, 205b : 제 1 및 제 2 케이스
207 : 제 3 풀리

Claims (9)

  1. 챔버 내부에 위치하며, 복수개의 회전롤러가 장착된 다수의 샤프트축과;
    상기 챔버 외부에 위치하며, 제 1 구동수단으로부터 회전력을 전달받는 제 1 케이스와 상기 제 1 케이스의 회전력을 상기 샤프트축으로 전달하는 회전축과, 제 2 구동수단으로부터 회전력을 전달받아 회전에 의해 상기 샤프트축의 높이를 조절하는 제 2 케이스로 이루어지는 회전부재
    를 포함하며, 상기 샤프트축에 장착된 복수개의 회전롤러는 기판을 지지하며, 상기 회전롤러의 회전에 의해 상기 기판을 이송하며,
    상기 회전축은 상기 제 1 케이스를 통과하여 배치되며, 상기 제 2 케이스는 상기 제 1 케이스와 일정간격 이격하여 상기 제 1 케이스에 둘러 장착되는 기판 반송시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 케이스와 상기 제 2 케이스는 각각 별도의 회전력을 가지며, 상기 제 1 케이스의 회전력에 의해 상기 샤프트축이 회전하게 되며, 상기 제 2 케이스의 회전력에 의해 상기 샤프트축의 높이를 조절하게 되는 기판 반송시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축은 상기 제 2 케이스의 원주중심으로부터 일측으로 치우쳐 위치하는 기판 반송시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 케이스의 일측은 상기 제 1 케이스와 접촉하고 반대측은 제 1 케이스와 일정 간격을 유지하며 편심 회전하는 기판 반송시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 케이스는 상기 회전축의 원주중심을 가로지르는 가상의 선을 기준으로 상부로 치우쳐 위치하거나, 하부로 치우쳐 위치하는 기판 반송시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 케이스의 후단에는 상기 챔버 내부로 삽입되는 장착부재가 구비되며, 상기 장착부재를 통해 상기 회전부재와 상기 샤프트축은 조립체결되는 기판 반송시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 케이스는 상기 챔버 외벽과 밀착되어 위치하는 기판 반송시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 캐리어에 수직으로 삽입되는 기판 반송시스템.
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