KR102244455B1 - 기판 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바닥으로부터 기울어진 상태로 이송되는 기판의 하중이 한쪽으로 쏠리는 현상을 억제하여, 기판 및 기판을 지지하는 가이드부재의 손상을 방지하고, 기판의 안정적인 이송을 만족시킬 수 있는 기판 이송장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 기판의 이송방향을 따라 배치되고, 기판의 하면과 구름 접촉하면서 기판을 이송시키는 복수의 이송롤러가 구비되는 회전샤프트; 및 기판의 이송방향을 따라 나란하게 배치되고, 이송되는 기판의 측면을 안내하기 위한 가이드부재;를 포함하고, 상기 회전샤프트는, 상기 이송롤러에 안착된 기판이 바닥으로부터 제1 경사각을 이루도록 수평면을 기준으로 상기 제1 경사각을 유지하되, 기판의 이송방향과 직교하는 일직선을 기준으로 제2 경사각을 유지하는 특징을 개시한다.

Description

기판 이송장치{SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS}
본 발명은 기판 이송장치에 관한 것으로, 상세하게는 바닥으로부터 기울어진 상태로 이송되는 기판을 손상 없이 안정적으로 이송시킬 수 있는 기판 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이, 반도체 웨이퍼, LCD, 포토 마스크용 글라스 등에 사용되는 기판은 식각, 스트립, 세정, 건조 등과 같은 다양한 처리 공정을 거치면서 제조된다.
흔히 기판은 각 처리 공정 및 공정과 공정 사이를 연속적으로 이동하면서 제조될 수 있다. 도 1을 참조하면, 기판을 이송시키는 이송유닛은 기판(G)의 하면을 지지한 채 구름 접촉하는 복수의 이송롤러(2)가 구비되는 회전샤프트(1)를 포함하고, 이와 함께 이송되는 기판(G)의 측면부를 안내하기 위한 롤러 구조의 가이드부재(3)가 기판(G)의 이송방향을 따라 나란하게 배치된다.
한편 기판 처리 공정 중에는 필요에 따라 바닥으로부터 기판을 기울어진 상태로 이송하는 경우가 있다. 예를 들면, 세정 공정에서는 기판 표면에 분사된 세정액과 함께 기판 표면에 잔존하는 오염 물질이 원활하게 분리 배출될 수 있도록 바닥으로부터 기판이 기울어진 상태에서 이송되도록 하고 있다.
이처럼 바닥으로부터 기울어진 상태로 기판을 이송하기 위해서는, 기판이 올려진 회전샤프트를 바닥으로부터 경사지게 기울인 상태로 배치하고, 이에 따라, 회전샤프트의 이송롤러에 올려진 기판이 기울어진 상태에서 이송될 수 있다.
하지만, 상기와 같이 바닥에 대해 기울어진 상태로 기판을 이송하는 과정에서는 기판의 하중이 측면에 배치된 가이드부재에 집중되기 때문에, 가이드부재에 접촉되는 기판의 측면 부분이나 이를 지지하는 가이드부재가 손상되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 바닥으로부터 기울어진 상태로 이송되는 기판 및 기판을 지지하는 측면 가이드부재의 손상을 방지할 수 있는 기판 이송장치가 요구된다.
대한민국 등록특허공보 제10-0500171호(2005.07.07. 공고)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 바닥으로부터 기울어진 상태로 이송되는 기판의 하중이 한쪽으로 쏠리는 현상을 억제하여, 기판 및 기판을 지지하는 가이드부재의 손상을 방지하고, 기판을 안정적으로 이송시킬 수 있는 기판 이송장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송장치는, 기판의 이송방향을 따라 배치되고, 기판의 하면과 구름 접촉하면서 기판을 이송시키는 복수의 이송롤러가 구비되는 회전샤프트; 및 기판의 이송방향을 따라 나란하게 배치되고, 이송되는 기판의 측면을 안내하기 위한 가이드부재;를 포함할 수 있고, 이때, 상기 회전샤프트는 기판이 바닥으로부터 제1 경사각을 이루도록 수평면을 기준으로 상기 제1 경사각을 유지하되, 기판의 이송방향과 직교하는 일직선을 기준으로 제2 경사각을 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 이송장치에 있어서, 바닥에 근접하게 배치되는 상기 회전샤프트의 일단부는 기판의 이송방향에 대해 전방에 배치되고, 상기 회전샤프트의 타단부는 기판의 이송방향에 대해 후방에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 이송장치에 있어서, 상기 제1 경사각은 1 내지 15도 일 수 있고, 이때, 상기 제2 경사각은 1 내지 10도 일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 이송장치에 있어서, 이송 중인 기판에 대해 습식처리 공정이 수행될 경우 상기 제2 경사각은 제1 기울기를 가질 수 있고, 이송 중인 기판에 대해 건식처리 공정이 수행될 경우 상기 제2 경사각은 제2 기울기를 가질 수 있으며, 이때, 상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 바닥으로부터 기울어진 상태로 이송되는 기판의 하중이 하측으로 쏠리는 현상을 억제함으로써, 이송 중인 기판 및 기판을 지지하는 가이드부재의 손상을 방지하고, 기판의 안정적인 이송을 만족시킬 수 있다.
더불어 본 발명은 대면적 기판 제조 공정에서 이용 가치가 매우 높다.
도 1은 종래 기판 이송장치를 설명하기 위한 평면 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송장치를 설명하기 위한 평면 예시도이다.
도 3은 도 2의 정면 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이송롤러의 단면 예시도이다.
이하 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용될 수 있으며 이에 따른 부가적인 설명은 생략될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송장치를 설명하기 위한 평면 예시도이고, 도 3은 도 2의 정면 예시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송장치는 회전샤프트(10) 및 가이드부재(20)를 포함할 수 있다.
회전샤프트(10)는 기판(G)의 폭방향으로 구비될 수 있고, 기판(G)의 이송방향을 따라 복수개가 배치될 수 있다. 회전샤프트(10)는 도시되진 않은 구동부와 연결될 수 있고, 구동부의 작동에 따라 회전될 수 있다. 복수개의 회전샤프트(10)는 도시되진 않은 동력전달수단을 매개로 회전력이 동기화될 수 있다. 상기 구동부는 회전모터일 수 있다.
회전샤프트(10) 상에는 길이방향을 따라 복수의 이송롤러(11)가 구비될 수 있고, 이송롤러(11)는 회전샤프트(10)와 연동하여 회전할 수 있다. 따라서, 이송롤러(11)는 상측에 올려진 기판(G)의 하면에 대해 구름 접촉하면서 기판(G)을 이송시킬 수 있다.
가이드부재(20)는 기판(G)의 폭방향으로 양측에 배치될 수 있고, 기판(G)의 이송방향을 따라 나란하게 복수개가 배치될 수 있고, 각 가이드부재(20)는 자유 회전되는 롤러부재를 포함할 수 있다. 따라서, 기판(G)은 가이드부재(20)에 측면이 접촉 지지되면서 이송방향으로 보다 정확한 이송이 가능하다.
전술한 바와 같이, 기판(G)은 필요에 따라 바닥으로부터 기울어진 상태로 이송될 수 있다. 즉, 회전샤프트(10)는 이송롤러(11)에 안착된 기판(G)이 바닥으로부터 제1 경사각(A1)을 이룬 상태로 이송될 수 있도록, 수평면(L1)을 기준으로 제1 경사각(A1)이 유지될 수 있다. 이에 따라, 기판(G)은 바닥으로부터 제1 경사각(A1)을 유지한 상태로 이송될 수 있다.
이때, 회전샤프트(10)는 기판(G)의 이송방향과 직교하는 일직선(L2)을 기준으로 제2 경사각(A2)이 유지될 수 있다.
이때, 제2 경사각(A2)을 유지하는 회전샤프트(10)의 양단부 중, 바닥에 근접하게 배치되는 일단부는 기판(G)의 이송방향에 대해 전방에 배치되고, 바닥에서 이격되게 배치되는 타단부는 기판(G)의 이송방향에 대해 후방에 배치된다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 기판 이송 과정을 설명하면 다음과 같다.
바닥으로부터 제1 경사각(A1)을 유지한 상태로 기판(G)이 이송될 시, 이송롤러(11)의 회전축 즉, 회전샤프트(10)가 제2 경사각(A2)을 유지하기 때문에, 이송롤러(11)와 기판(G)이 구름 접촉하는 접촉부에서는 기판(G)의 이송방향과 제2 경사각(A2)를 이루는 방향으로의 이송력이 발생될 수 있다. 도 2를 참조로 설명하면, 이송방향(F3)에서 전방 상측을 향하는 F1 방향으로의 이송력이 발생될 수 있다.
이러한 F1 방향으로 작용하는 이송력의 일부는 F2 방향으로 미끄러져 낙하하는 기판(G)의 반력으로 작용되기 때문에, 미끄러져 낙하하는 기판(G)의 하중을 저감시킬 수 있다. 따라서, 기판(G)의 한쪽 측면부(하단부)와 접촉되는 가이드부재(20)의 지지하중을 감소시킬 수 있고, 이로써, 기판(G)의 한쪽 측면부 및 가이드부재(20)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한 이송롤러(11)에 의한 F1 방향의 이송력과 F2 방향으로 작용하는 기판(G)의 하중 간 상호작용에 의하여, 기판(G)은 가이드부재(20)에 최소한의 지지하중을 부담시킨 상태에서 F3 방향으로 정확하게 이송될 수 있다.
한편, 제1 경사각(A1)은 기판(G)의 이송구간 및 처리 공정의 종류에 따라 다양한 각도가 유지될 수 있는데, 실시예에 따른 제1 경사각(A1)은 1 내지 15도 범위가 유지될 수 있다. 예를 들면, 기판 세정 공정과 같이 이송되는 기판(G)에 대해 습식처리 공정이 수행될 시 제1 경사각(A1)은 1 내지 15도 범위에서 적용될 수 있다.
이와 같이, 회전샤프트(10)의 제1 경사각(A1)이 1 내지 15도 유지되는 경우, 회전샤프트(10)의 제2 경사각(A2)은 1 내지 10도가 유지됨이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 1 내지 8도가 유지될 수 있다.
여기서, 만약 제2 경사각(A2)이 10도 보다 크게 적용될 경우에는 F1 방향으로 과도한 기판(G) 이송력이 발생될 수 있고, 이에 따라, 기판(G)의 측면부가 가이드부재(20)에서 일시적으로 이격되는 등 오히려 기판(G)의 부정확한 이송이 구현될 수 있다.
따라서, 회전샤프트(10)의 제2 경사각(A2)은 1 내지 10도 범위를 벗어나지 않도록 함이 바람직하고, 보다 확실하게는, 1 내지 8도 사이에서 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 제1 경사각(A1)을 유지한 채 이송 중인 기판(G)에 대해서는 다양한 처리 공정이 수행될 수 있는데, 기판(G)에 사용되는 처리용액 유무에 따라 크게 습식처리 공정 및 건식처리 공정으로 구분될 수 있다.
기판(G)에 습식처리 공정이 수행될 경우 제2 경사각(A2)은 제1 기울기를 가질 수 있고, 건식처리 공정이 수행될 경우 제2 경사각(A2)은 상기 제1 기울기와 다른 제2 기울기를 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기보다 크게 설정됨이 바람직하다.
실시예에 따르면, 기판(G)에 습식처리 공정이 수행될 경우에는 전술한 바와 같이, 제2 경사각(A2)이 1 내지 8도 사이에서 기울기 값이 설정될 수 있고, 이와 달리, 기판(G)에 건식처리 공정이 수행될 경우에는 제2 경사각(A2)이 1 내지 5도 사이에서 기울기 값이 설정될 수 있다.
보다 구체적으로, 동일한 제1 경사각(A1)을 유지한 채 이송되는 기판(G)에 대하여, 습식처리 공정 시에는 제2 경사각(A2)이 5도의 기울기를 가질 수 있고, 건식처리 공정 시에는 제2 경사각(A2)이 4도의 기울기를 가질 수 있다.
기판(G)의 습식처리 공정의 경우, 이송롤러(11)와 기판(G) 사이에 세정액 등의 액체막이 존재하게 되는데, 이로 인하여, 이송롤러(11)와 기판(G)이 직접적으로 접촉되는 건식처리 공정과 비교하여 작은 마찰력이 발생될 수 있다.
따라서, 기판(G)의 습식처리 공정에서는 건식처리 공정과 비교하여 제2 경사각(A2)을 크게 형성함으로써, F1 방향으로 작용하는 이송력을 높일 수 있고, 이로써, 기판(G)의 측면부를 지지하는 가이드부재(20)의 지지하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이송롤러의 단면 예시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이송롤러(11)의 외주면에는 기판(G)과의 마찰력을 증대시키기 위한 마찰부재(12)가 구비될 수 있다. 이러한 마찰부재(12)로는 고무, 실리콘 소재가 적용될 수 있다.
마찰부재(12)가 적용된 이송롤러(11)는 기판(G)과의 충분한 마찰력을 발생시킬 수 있고, 이에 따라, 도 2에 표시된 F1 방향으로 보다 큰 기판(F) 이송력을 제공할 수 있다.
실시예에 따른 이송롤러(11)에 마찰부재(12)가 적용된 경우에는 습식처리 공정 및 건식처리 공정과 무관하게 제2 경사각(A2)이 3도로 유지될 때, 기판(G)의 측면부에 접촉되는 가이드부재(20)의 지지하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 기판 이송장치는 바닥으로부터 기울어진 상태로 이송되는 기판(G)의 하중이 하측으로 쏠리는 현상을 억제함으로써, 이송 중인 기판(G) 및 기판(G)을 지지하는 가이드부재(20)의 손상을 방지하고, 기판(G)의 안정적인 이송을 만족시킬 수 있다.
더불어 본 발명은 대면적 기판 제조 공정에서 이용 가치가 매우 높을 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 회전샤프트
11: 이송롤러
20: 가이드부재

Claims (5)

  1. 기판의 이송방향을 따라 배치되고, 기판의 하면과 구름 접촉하면서 기판을 이송시키는 복수의 이송롤러가 구비되는 회전샤프트; 및
    기판의 이송방향을 따라 나란하게 배치되고, 이송되는 기판의 측면을 안내하기 위한 가이드부재;를 포함하고,
    상기 회전샤프트는 기판이 바닥으로부터 제1 경사각을 이루도록 수평면을 기준으로 상기 제1 경사각을 유지하되, 기판의 이송방향과 직교하는 일직선을 기준으로 제2 경사각을 유지하며,
    바닥에 근접하게 배치되는 상기 회전샤프트의 일단부는 기판의 이송방향에 대해 전방에 배치되고, 상기 회전샤프트의 타단부는 기판의 이송방향에 대해 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경사각은 1 내지 15도 이고,
    상기 제2 경사각은 1 내지 10도 인 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  4. 기판의 이송방향을 따라 배치되고, 기판의 하면과 구름 접촉하면서 기판을 이송시키는 복수의 이송롤러가 구비되는 회전샤프트; 및
    기판의 이송방향을 따라 나란하게 배치되고, 이송되는 기판의 측면을 안내하기 위한 가이드부재;를 포함하고,
    상기 회전샤프트는 기판이 바닥으로부터 제1 경사각을 이루도록 수평면을 기준으로 상기 제1 경사각을 유지하되, 기판의 이송방향과 직교하는 일직선을 기준으로 제2 경사각을 유지하며,
    이송 중인 기판에 대해 습식처리 공정이 수행될 경우 상기 제2 경사각은 제1 기울기를 가지고,
    이송 중인 기판에 대해 건식처리 공정이 수행될 경우 상기 제2 경사각은 제2 기울기를 가지며,
    상기 제1 기울기는 상기 제2 기울기보다 큰 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이송롤러의 외주면에는 기판과의 마찰력을 증대시키기 위한 마찰부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
KR1020190140998A 2018-11-15 2019-11-06 기판 이송장치 KR102244455B1 (ko)

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