KR102634034B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 향하는 기판처리유닛의 위치를 미세 조절함으로써, 기판 처리를 효율적으로 수행할 수 있는 기판처리유닛의 간격조절장치 및 이를 이용한 기판처리장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 기판처리유닛을 지지하는 지지블록; 및 상기 지지블록을 승하강시키기 위한 승하강유닛을 포함하고, 상기 승하강유닛은, 구동부의 구동력을 전달받아 회전되는 메인샤프트; 상기 메인샤프트에 결합되어 연동하는 캠부재; 및 상기 캠부재의 외주면과 접촉되게 상기 지지블록에 마련되어 상기 캠부재의 회전 시 상기 지지블록을 승하강시키는 팔로워부재를 포함하며, 상기 캠부재의 반경은 상기 캠부재의 원주방향에 따른 회전각에 비례하도록 마련되는 특징을 개시한다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING　APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 상세하게는 기판과 기판을 대향하는 기판처리유닛 사이의 간격을 조절하여, 기판 처리 공정을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 기판처리장치에 관한 것이다.
디스플레이 제조에 사용되는 기판은 증착, 패턴 형성, 식각, 화학적 기계적 연마, 세정, 건조 등과 같은 다양한 종류의 기판처리 공정을 거치면서 제조된다.
이러한 다양한 종류의 기판처리 공정 중, 특히 기판에 대한 연마, 세정, 건조 등의 공정을 위해서는 기판연마유닛, 기판세정유닛, 기판건조유닛, 기판코팅유닛 등 실질적으로 작업을 수행할 기판처리유닛의 정확한 위치세팅이 우선적으로 요구된다.
이와 같이 기판을 향하는 기판처리유닛과 기판과의 간격 설정은, 대상 기판의 종류뿐만 아니라, 공정의 종류 및 기판처리유닛의 종류에 따라 최적의 간격이 설정되어야 하고, 이렇게 설정된 간격은 기판처리 공정 중에도 계속해서 최적의 간격이 얼마나 정확하게 유지되는지에 따라 효율적인 기판처리와 제조되는 기판의 수율을 향상시킬 수 있다.
일예로 세정 공정은 기판 상의 오염 입자를 제거하는 공정으로, 롤러브러시를 이용한 세정 방법이 널리 사용되고 있는데, 세정액을 기판 상에 분사하는 동시에 기판을 향해 롤러브러시를 가압 회전시킴에 따라 기판 표면의 오염물질을 제거하게 된다.
결국 원하는 세정 효과를 충분히 얻기 위해서는 롤러브러시와 기판 사이의 접촉량이 정확하게 세팅되어야 한다.
또한 처리되는 기판의 종류 및 패턴이 변경되는 경우에는 해당 기판에 상응하게 롤러브러시의 간격을 재설정해 주어야 하고, 롤러브러시의 사용주기 등을 고려하여 세정 공정 중에도 필요에 따라 기판과 롤러브러시 사이 간격을 새롭게 재설정해 주어야하는 상황이 발생될 수 있다.
또한 일반적으로 롤러브러시 뿐만 아니라 각종 기판처리유닛에 간격조절장치를 부가하기 위해서는 기판처리 공간의 청정도를 고려하여 기판처리 공간과는 분리된 외부공간에 간격조절장치를 설치하게 되는데, 이를 만족하기 위해서는 불필요하게 장비가 복잡해지는 등의 전반적으로 그 설치에 어려움이 발생되었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1103827호(2012.01.06.공고)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 기판을 향하는 기판처리유닛의 위치를 미세 조절함으로써, 기판 처리를 효율적으로 수행할 수 있는 기판처리유닛의 간격조절장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명은 기판 세정을 위한 롤러브러시의 위치를 미세하게 조절함으로써, 다양한 종류의 기판에 대한 세정효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판처리장치는, 기판처리유닛의 양단부를 지지하는 한 쌍의 지지블록; 상기 한 쌍의 지지블록을 승하강시키기 위한 한 쌍의 승하강유닛; 및 상기 승하강유닛이 설치되되, 상기 기판처리유닛을 통해 기판이 처리되는 공간과 상기 승하강유닛이 설치되는 공간이 분리되도록 플레이트 구조의 챔버 내벽을 갖는 챔버;를 포함하고, 상기 각 승하강유닛은, 일단이 구동부와 연결되고 타단이 상기 챔버 내벽을 관통하여 회전 가능하게 지지되며, 상기 구동부의 구동력을 전달받아 회전되는 메인샤프트; 상기 메인샤프트에 결합되어 연동하며, 원주방향에 따른 회전각에 비례하는 반경을 갖는 캠부재; 상기 캠부재의 외주면과 접촉되게 상기 지지블록에 마련되어 상기 캠부재의 회전 시 상기 지지블록을 승하강시키는 팔로워부재; 및 상기 챔버 내벽에 설치되며, 상기 지지블록의 상하 이동을 안내하는 가이드부재;를 포함하며, 상기 기판처리유닛의 양단부에 배치되는 상기 한 쌍의 승하강유닛의 구동력을 동기화하기 위하여, 상기 한 쌍의 승하강유닛에 각각 마련된 상기 메인샤프트를 연결하는 연결샤프트; 상기 챔버 내벽을 관통하는 상기 메인샤프트에 결합되며, 상기 챔버 내벽과 상기 메인샤프트 사이의 기밀을 유지하기 위한 실링부재; 및 상기 메인샤프트에 결합되며 상기 챔버 내벽을 향해 상기 실링부재를 가압 고정시켜, 상기 챔버 내벽과 상기 메인샤프트의 사이 틈새로 외부 이물질이 유입되거나 처리액이 유출되지 않도록 하는 칼라부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 캠부재는, 제1 반경을 가지는 제1 접촉부; 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 가지는 제2 접촉부; 및 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부를 연결하며, 상기 제1 접촉부에서 상기 제2 접촉부로 이어지는 외주면의 반경이 회전각에 비례하여 증가되도록 마련된 중간 접촉부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기판처리장치에 있어서, 상기 캠부재는, 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부 사이에 형성되어, 상기 팔로워부재가 상기 제1 접촉부 및 상기 제2 접촉부로부터 이탈되는 것을 방지하는 걸림부를 포함할 수 있다.
이때 상기 걸림부는, 상기 제1 접촉부에서 연장 형성되며, 상기 제1 접촉부에 위치하는 상기 팔로워부재에 접촉 지지되는 제1 걸림부; 및 상기 제2 접촉부에서 연장 형성되며, 상기 제2 접촉부에 위치하는 상기 팔로워부재에 접촉 지지되는 제2 걸림부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기판처리장치에 있어서, 상기 팔로워부재는, 상기 지지블록에 결합되는 지지블록 연장부; 및 상기 지지블록 연장부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 캠부재의 수직방향 상측에서 상기 캠부재의 외주면에 접촉 지지되는 롤러부재를 포함할 수 있다.
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본 발명에 따른 간격조절장치는, 캠부재의 단위 회전각도별 팔로워부재의 수직방향 높이가 일정하게 증가되는 승하강유닛을 통하여, 기판에 대한 기판처리유닛의 미세한 위치조정이 가능할 뿐만 아니라, 매우 신속하고 용이하게 원하는 위치를 세팅할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 간격조절장치는, 캠부재의 단위 회전각도별 팔로워부재의 수직방향 높이가 일정하게 증가되는 승하강유닛을 통하여, 다양한 종류나 패턴을 가지는 기판 및 다양한 기판처리유닛에 대응하여 해당 기판에 대한 기판처리유닛의 설정간격을 항상 최적의 상태로 조절할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 간격조절장치는, 캠부재와 팔로워부재로 이루어지는 단순 구조의 승하강유닛을 통하여, 장치의 소형화가 가능하고, 기존 기판처리유닛 및 기판처리공간을 점유하지 않고도 장치의 제작 및 설치가 용이하다.
특히 본 발명에 따른 간격조절장치는, 기판 세정을 위한 롤러브러시에 적용될 경우, 롤러브러시 및 세정공간을 점유하지 않고도 간격조절장치의 제작 및 설치가 용이하고, 세정되는 기판의 종류나 롤러브러시의 사용주기 등을 고려하여 기판과 롤러브러시의 설정간격을 정확하게 유지시킬 수 있고, 이로써 기판의 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 간격조절장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 간격조절장치가 설치되는 구조를 설명하기 위한 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 간격조절장치를 설명하기 위한 측면 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 간격조절장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 간격조절장치의 캠부재와 팔로워부재의 회전각도별 변위를 보이는 선도이다.
도 6은 본 발명에 따른 간격조절장치를 이용한 기판처리장치를 설명하기 위한 사이도이다.
도 7은 도 6에 도시된 기판처리장치에 이용된 간격조절장치를 설명하기 위한 측면 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 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 간격조절장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 간격조절장치가 설치되는 고정프레임을 설명하기 위한 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 간격조절장치를 설명하기 위한 측면 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 간격조절장치의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 간격조절장치의 캠부재와 팔로워부재의 회전각도별 변위를 보이는 선도이다.
먼저 본 발명에 따른 간격조절장치가 적용되는 기판처리유닛은, 기판 제조 공정에서 기판을 처리하기 위한 다양한 종류의 유닛이 적용될 수 있다.
예를 들어 기판 세정을 위한 세정액분사유닛, 기판 세정을 위한 롤러브러시유닛, 기판 건조를 위한 에어분사유닛, 기판 건조를 위한 광조사유닛, 기판 코팅을 위한 약액도포유닛 등이 적용될 수 있다. 이 외에도 본 발명에 따른 간격조절장치는 기판과 일정 간격이 요구되는 다양한 종류의 기판처리유닛에 선택적으로 적용될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 기판처리유닛의 간격조절장치는 지지블록(110)을 포함할 수 있다.
지지블록(110)은 상술한 기판처리유닛을 지지하기 위한 부재로써, 기판처리유닛을 고정시키기 위한 기판처리유닛 고정부(111)가 구비될 수 있다.
상기 기판처리유닛 고정부(111)에는 기판처리유닛을 고정하기 위한 별도의 체결수단이 구비될 수 있다.
또한 상기 기판처리유닛 고정부(111)에는 베어링 등의 회전지지부가 구비될 수 있으며, 이를 통해 기판처리유닛을 회전 가능하게 지지할 수 있다. 예를 들어 기판처리유닛 고정부(111)에는 기판처리유닛의 구동축이 직접 결합될 수 있다.
또한 상기 지지블록(110)에는 후술되는 승하강유닛(100)의 가이드부재(180)를 관통시키는 가이드홀(113)이 구비될 수 있다.
상기 가이드홀(113)의 내주면에는 상기 가이드부재(113)와의 마찰을 감소하고 지지블록(110)의 균일한 직선 이동이 확보되도록 부싱부재(185)가 구비될 수 있다. 상기 부싱부재(185)로는 볼 부시(Ball Bush)가 적용될 수 있다.
이와 같은 지지블록(110)은 후술되는 승하강유닛(100)과 연결되어, 승하강유닛(100)의 작동에 따라 연동하여 이동되면서 기판처리유닛을 이동시킬 수 있다. 즉, 기판을 향해 기판처리유닛을 근접시키거나 이격시킬 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리유닛의 간격조절장치는, 상기 지지블록(110)을 승하강시키기 위한 승하강유닛(100)을 포함한다.
승하강유닛(100)은, 메인샤프트(150), 캠부재(160), 팔로워부재(170), 가이드부재(180)를 포함할 수 있다.
먼저 도 2를 참조하면 상기 승하강유닛(100)은 챔버에 설치될 수 있다.
상기 챔버는 기판처리공간으로부터 상기 승하강유닛(100)이 완전히 분리되어 보호될 수 있도록 폐쇄 구조를 이룰 수 있다. 결국 기판이 처리되는 공간으로부터 상기 승하강유닛(100)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기 챔버는 챔버 내벽(120)을 포함할 수 있으며, 상기 챔버 내벽은(120)은 기판처리유닛을 통해 기판이 처리되는 공간과 승하강유닛(100)이 설치되는 공간이 분리되도록 플레이트 구조로 이루어질 수 있다.
또한 상기 챔버 내벽(120)에는 챔버 내벽(120)을 사이에 두고 양측에 배치되는 기판처리유닛과 지지블록(110)이 연결될 수 있도록, 기판처리유닛 또는 지지블록(110)의 일부분을 관통시키는 유닛결합용 관통공(120a)이 구비될 수 있다.
또한 상기 챔버 내벽(120)에는 메인샤프트(150)를 회전 가능하게 지지하기 위한 메인샤프트 관통공(120c)이 구비될 수 있다.
또한 상기 챔버 내벽(120)에는 가이드부재(180)를 고정 지지하기 위한 가이드부재 고정브래킷(120b)이 구비될 수 있다.
또한 상기 챔버 내벽(120)에는 구동부(130)를 고정 지지하기 위한 구동부 고정브래킷이 구비될 수 있다.
메인샤프트(150)는 구동부(130)의 구동력을 전달받아 회전될 수 있다.
상기 구동부(130)는 회전 구동력을 제공하는 모터일 수 있다. 또한 도시되진 않았지만 구동부(130)는 회전 구동력을 제공하는 수동핸들 혹은 직선 구동력을 제공하는 실린더일 수도 있다.
이러한 구동부(130)의 출력단에 상기 메인샤프트(150)는 직접 결합될 수 있다.
또한 도시된 바와 같이 상기 구동부(130)와 상기 메인샤프트(150)를 연결하며 구동부(130)의 구동력을 메인샤프트(150)로 전달하는 동력전달부(140)를 포함할 수도 있다.
일예로, 구동부(130)가 모터 혹은 수동핸들인 경우, 동력전달부(140)는 구동부(130)의 출력단과 축 결합되는 제1 기어(141)와, 상기 제1 기어(141)와 기어 결합되며 메인샤프트(150)와 축 결합되는 제2 기어(143)로 이루어질 수 있다. 이때 상기 제1 기어(141)는 웜기어일 수 있고, 상기 제2 기어(143)는 웜휠일 수 있다.
다른 예로, 구동부(130)가 실린더인 경우, 동력전달부(140)는 구동부(130)의 출력단과 결합되는 래크기어와, 상기 래크기어와 기어 결합되며 메인샤프트(150)와 축 결합되는 피니언기어로 이루어질 수도 있다.
이 외에도 상기 동력전달부(140)는 복수의 감속기어군으로 이루어지거나 벨트와 스프라켓 방식 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 동력전달부(140)를 통하여, 구동부(130)의 구동력은 큰 감속비로 감속되어 메인샤프트(150)를 미세하게 회전시키게 된다.
한편 메인샤프트(150)는 일단이 구동부(130)와 연결되고, 타단이 챔버 내벽(120)의 메인샤프트 관통공(120c)을 관통하여 회전 가능하게 지지될 수 있다.
한편 도 3 및 도 7을 참조하면 챔버 내벽(120)을 관통하여 기판이 처리되는 공간으로 연장 배치되는 상기 메인샤프트(150)의 자유단에는 기판이 처리되는 공간을 사이에 두고 반대쪽에 배치되는 다른 승하강유닛(100") 측으로 구동력을 전달하기 위한 연결샤프트(159)가 결합될 수 있다. 메인샤프트(150)와 연결샤프트(159)는 별도의 축이음부재를 이용하여 연결될 수 있다. 상기 축이음부재는 유니버셜 조인트 등이 적용될 수도 있다.
또한 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기와 같이 한 쌍의 승하강유닛(100)(100")을 상기 연결샤프트(159)로 연결하기 위하여, 챔버 내벽(120)을 관통하여 기판 처리 공간으로 연장되는 메인샤프트(150) 상에는 별도의 기밀수단이 구비될 수 있다.
즉, 챔버 내벽(120)을 관통하는 메인샤프트(150)에 결합되며 챔버 내벽(120)과 메인샤프트(150) 사이의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(155)와, 메인샤프트(150)에 결합되며 챔버 내벽(120)을 향해 상기 실링부재(155)를 가압하여 고정시키는 칼라부재(157)를 포함할 수 있다.
캠부재(160)는 메인샤프트(150)에 축 결합되어 연동한다.
상기 캠부재(160)의 외주면은 제1 반경을 가지는 제1 접촉부(160a)와, 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 가지는 제2 접촉부(160c), 및 상기 제1 접촉부(160a)와 상기 제2 접촉부(160c)를 연결하는 중간 접촉부(160b)를 포함할 수 있다. 이때 상기 중간 접촉부(160b)의 외주면은 상기 제1 접촉부(160a)에서 상기 제2 접촉부(160c)로 이어지는 반경이 회전각에 비례하여 증가하도록 마련될 수 있다.
도시된 바와 같이 상기 제1 접촉부(160a) 및 상기 제2 접촉부(160c)는 캠부재(160) 외주면 일 영역에 배치될 수 있고, 상기 중간 접촉부(160b)는 캠부재(160)의 외주면 전체 영역에 걸쳐서 형성될 수 있다.
또한 이와 달리 상기 제1 접촉부(160a) 및 상기 제2 접촉부(160c)는 캠부재(160) 외주면의 다른 영역에 배치될 수 있고, 이로 인한 상기 중간 접촉부(160b)는 캠부재(160)의 외주면 일부 영역 즉, 소정의 원호 형상으로 마련될 수 있다.
상기 중간 접촉부(160b)가 캠부재(160)의 외주면 전체 영역에 걸쳐서 형성되는 경우에는 후술되는 팔로워부재(170)의 승하강 변위량을 증가시킬 수 있고, 캠부재(160)의 회전 시 팔로워부재(170)의 변위를 서서히 증가시킬 수 있기 때문에, 캠부재(170)에 가해지는 하중부담도 줄일 수 있다.
또한 상기 캠부재(160)의 외주면에는, 상기 제1 접촉부(160a)와 상기 제2 접촉부(160c) 사이에 형성되어, 팔로워부재(170)가 상기 제1 접촉부(160a) 및 상기 제2 접촉부(160c)로부터 이탈되는 것을 방지하는 걸림부(161)를 포함할 수 있다.
이때 상기 걸림부(161)에는 상기 제1 접촉부(160a)에서 연장 형성되며, 상기 제1 접촉부(160a)에 위치하는 팔로워부재(170)에 접촉 지지되어 팔로워부재(170)가 이탈되는 것을 방지하는 제1 걸림부(161a)가 마련될 수 있다.
즉, 제1 접촉부(160a)에 팔로워부재(170)가 지지되는 경우, 상기 제1 걸림부(161a)가 팔로워부재(170)를 지지하게 됨으로써, 팔로워부재(170)가 제1 접촉부(160a)을 벗어나는 것을 차단할 수 있다. 이때 캠부재(160) 역시 회전이 제한된다.
또한 상기 걸림부(161)에는 상기 제2 접촉부(160c)에서 연장 형성되며, 상기 제2 접촉부(160c)에 위치하는 팔로워부재(170)에 접촉 지지되어 팔로워부재(170)가 이탈되는 것을 방지하는 제2 걸림부(161b)가 마련될 수 있다.
즉, 제2 접촉부(160c)에 팔로워부재(170)가 지지되는 경우, 상기 제2 걸림부(161b)가 팔로워부재(170)를 지지하게 됨으로써, 팔로워부재(170)가 제2 접촉부(160c)를 벗어나는 것을 차단할 수 있다. 이때 캠부재(160) 역시 회전이 제한된다.
팔로워부재(170)는 캠부재(160)의 외주면과 접촉되어 캠부재(160)의 회전과 연동하여 승하강 이동하는 것으로, 지지블록(110)에 구비될 수 있다.
이러한 팔로워부재(170)는 지지블록 연장부(171) 및 롤러부재(173)를 포함할 수 있다.
상기 지지블록 연장부(171)는 지지블록(110)의 일측에서 캠부재(160)의 상측을 향해 돌출 형성될 수 있다. 이러한 지지블록 연장부(171)는 지지블록(110)에 일체로 형성될 수 있고, 별도의 체결수단에 의해 지지블록(110)에 결합될 수도 있다.
상기 롤러부재(173)는 고정부재(172)를 통해 지지블록 연장부(171)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 지지블록 연장부(171)에 결합된 롤러부재(173)는 캠부재(160)의 상부에 배치되며, 이때 롤러부재(173)와 캠부재(160)의 회전 중심은 동일한 수직선상에 배치될 수 있다.
가이드부재(180)는 지지블록(110)의 슬라이드 이동을 안내하는 부재로써, 간격조절이 요구되는 기판처리유닛의 이동방향을 따라 길게 배치될 수 있다.
또한 상기 가이드부재(180)는 챔버 내벽(120)에 설치된 가이드부재 고정브래킷(120b)에 고정될 수 있다.
또한 상기 가이드부재(180)는 지지블록(110)의 가이드홀(113)을 관통하는 한 쌍의 봉 부재로 이루어질 수 있다.
이상과 같은 구성의 간격조절장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
구동부(130)를 회전 작동시키면, 동력전달부(140)에 의해 일정 감속비로 감속된 회전수로 메인샤프트(150)가 회전되며, 이와 함께 캠부재(160) 역시 연동하여 회전된다.
이와 동시 지지블록(110)은 팔로워부재(170)의 수직방향 변위와 연동하여 승하강 이동된다.
상세하게 도 4 (a)는 롤러부재(173)가 캠부재(160)의 제1 접촉부(160a)에 접촉 지지된 상태를 이루는 도면이고, 도 4 (b)는 롤러부재(173)가 캠부재(160)의 중간 접촉부(160b)에 접촉 지지된 상태를 이루는 도면이며, 도 4 (c)는 롤러부재(173)가 캠부재(160)의 제2 접촉부(160c)에 접촉 지지된 상태를 이루는 도면이다.
즉, 도 4 (a)에서와 같이 롤러부재(173)는 캠부재(160)의 제1 접촉부(160a)에서 최저 높이를 유지하게 된다. 이때 롤러부재(173)는 제1 걸림부(161a)에 지지되어 더 이상의 이동이 제한되며, 이 상태에서 캠부재(160)는 반시계방향으로의 회전이 제한된다.
이 상태에서 도 4 (b)에서와 같이 구동부(130)를 시계방향으로 작동시켜, 캠부재(160)를 시계방향으로 회전시키면, 롤러부재(173)는 캠부재(160)의 중간 접촉부(160b)를 따라 이동되며 수직방향으로 서서히 이동된다.
이때 중간 접촉부(160b)의 외주면의 반경은 캠부재(160)의 원주방향에 따른 회전각에 비례하여 증가되도록 마련되어 있기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이, 캠부재(160)의 회전각도가 증가됨에 따라 롤러부재(173)의 수직방향 높이 역시 비례하여 일정하게 증가된다.
결국 팔로워부재(170)와 연결된 지지블록(110) 및 기판처리유닛의 높이변화는 구동부(130)의 회전수에 비례하여 항상 일정한 비율로 변화됨으로써, 기판처리유닛의 높이를 보다 신속하고 정확하게 설정할 수 있다.
또한 현재 구동부(130)의 조작 상태를 기초로, 기판처리유닛의 설정위치를 직관적으로 파악할 수 있기 때문에, 이후 기판처리유닛의 높이 재설정을 신속하고 용이하게 수행할 수 있다.
한편 도 4 (c)에서와 같이 캠부재(160)를 계속해서 시계방향으로 회전시킴으로써, 롤러부재(173)는 캠부재(160)의 제2 접촉부(160c)에서 최고 높이를 유지하게 된다. 이때 롤러부재(173)는 제2 걸림부(161b)에 지지되어 더 이상의 이동이 제한되며, 이 상태에서 캠부재(160)는 시계방향으로의 회전이 제한된다.
결과적으로 캠부재(160)의 회전 정도에 따라 지지블록(110)의 높이를 조절할 수 있고, 기판처리유닛의 원하는 위치를 미세하게 조절 및 설정할 수 있다.
한편 상기 지지블록(110)의 높이조절범위는 캠부재(160)의 제1 접촉부(160a)가 가지는 제1 반경과 제2 접촉부(160c)가 가지는 제2 반경의 차이 값에 따라 규정될 수 있다. 결국 기판처리유닛에서 요구되는 간격조절범위를 고려하여 캠부재(160)의 제1 접촉부(160a)가 가지는 제1 반경과 제2 접촉부(160c)가 가지는 제2 반경은 다양하게 설계 변경될 수 있다.
한편 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보이는 도면이다.
도 6을 참조하면 실시예로 도시된 기판처리장치는 롤러브러시를 이용한 기판세정장치를 보이고 있다.
도시된 바와 같이 기판 세정을 위한 롤러브러시(20)는 기판이 통과할 수 있도록 서로 이격되게 배치되는 상측 롤러브러시(21) 및 하측 롤러브러시(23)를 포함할 수 있다. 또한 기판이 이송되는 방향을 따라 상측 롤러브러시(21)는 2열 이상으로 배치될 수 있고, 하측 롤러브러시(23) 역시 2열 이상으로 배치될 수 있다.
또한 이와 달리 롤러브러시(20)는 상측 롤러브러시(21)만으로 구성될 수도 있고, 하측 롤러브러시(23)만으로 구성될 수도 있다.
상기 각 롤러브러시(20)의 양측 단부를 지지하기 위해서는 기본적으로 한 쌍의 지지블록(110)이 구비되며, 이러한 한 쌍의 지지블록(110)에는 전술한 승하강유닛(100)이 구비될 수 있다.
상기 각 승하강유닛(100)은 앞서 설명한 승하강유닛(100)과 거의 동일하게 구성되는 것으로, 관련한 중복 설명은 생략한다.
한편 상기와 같이 하나의 롤러브러시(20)를 이동시키기 위해 롤러브러시(20)의 양단부에 한 쌍의 승하강유닛(100)을 구성하는 경우, 하나의 구동원으로 상기 한 쌍의 승하강유닛(100) 측으로 동일한 구동력을 제공할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 기판처리장치에 있어서, 기판 처리 공간을 사이에 두고 양쪽에 배치되는 승하강유닛 중 한쪽의 승하강유닛을 나타낸 측면 예시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면 본 발명에 따른 기판처리장치는 롤러브러시(20)의 양단부에 배치되는 한 쌍의 승하강유닛(100)(100")의 구동력을 동기화시키기 위한 연결샤프트(159)를 포함할 수 있다.
상기 연결샤프트(159)는 한 쌍의 승하강유닛(100)(100")에 각각 마련된 메인샤프트(150)를 서로 연결하도록 마련될 수 있다.
즉, 한 쌍의 승하강유닛(100)(100")은 상기 연결샤프트(159)를 매개로 메인샤프트(150)가 서로 연동하여 회전되기 때문에, 한 쌍의 승하강유닛(100)(100") 중 한쪽 승하강유닛(100)에만 구동부(130)가 배치될 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 나머지 다른 승하강유닛(100")에는 구동부(130) 및 동력전달부(140)가 배제될 수 있다.
이와 같이 연결샤프트(159)를 통하여 한 쌍의 승하강유닛(100)(100")의 구동을 동기화함으로써, 일측에 배치된 구동부(130)를 작동시키는 것만으로도 롤러브러시(20)를 지지하는 양측 지지블록(110)의 위치를 동일하게 미세 조정할 수 있다.
또한 기판의 폭 방향을 따라 길게 배치되는 롤러브러시(20)와 기판과의 사이 간격을 보다 균일하게 설정할 수 있다.
한편 상기와 같이 한 쌍의 승하강유닛(100)(100")을 연결샤프트(159)로 연결하기 위하여, 챔버 내벽(120)을 관통하여 기판 세정 공간으로 연장되는 메인샤프트(150) 상에는 별도의 기밀수단이 구비될 수 있다.
즉, 챔버 내벽(120)을 관통하는 메인샤프트(150)에 결합되며 챔버 내벽(120)과 메인샤프트(150) 사이의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(155)와, 메인샤프트(150)에 결합되며 챔버 내벽(120)을 향해 상기 실링부재(155)를 가압하여 고정시키는 칼라부재(157)를 포함할 수 있다.
이와 같이 실링부재(155)와 칼라부재(157)는 메인샤프트(150)에 연결샤프트(159)를 연결하기 전에 상기 메인샤프트(150)에 미리 체결할 수 있다.
이와 같이 챔버 내벽(120)과 세정 공간 내측으로 연장 배치되는 메인샤프트(150)의 사이에 실링부재(155)와 칼라부재(157)를 체결함으로써, 챔버 내벽(120)과 메인샤프트(150) 사이 틈새로 외부 이물질이 유입되거나 세정액이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 간격조절장치는 캠부재(160)의 단위 회전각도별 팔로워부재(170)의 수직방향 높이가 일정하게 증가되는 승하강유닛(100)을 통하여, 기판에 대한 기판처리유닛의 미세한 위치조정이 가능하고, 이로부터 다양한 종류의 기판, 다양한 패턴을 가지는 기판, 및 다양한 종류의 기판처리유닛에 대응하여 해당 기판에 대한 기판처리유닛의 설정위치를 항상 최적의 상태로 세팅할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 간격조절장치는 캠부재(160)와 팔로워부재(170)로 이루어지는 단순 구조의 승하강유닛(100)을 통하여, 장치의 소형화가 가능하고, 기존 기판처리유닛 및 기판처리공간을 점유하지 않고도 장치의 제작 및 설치가 용이하다.
특히 본 발명에 따른 간격조절장치는 기판 세정을 위한 롤러브러시(20)에 적용되는 경우, 롤러브러시(20) 및 세정공간을 점유하지 않고도 간격조절장치의 제작 및 설치가 용이하고, 세정되는 기판의 종류나 롤러브러시(20)의 사용주기 등을 고려하여 기판과 롤러브러시(20)의 설정간격을 정확하게 유지시킬 수 있고, 이로써 기판의 세정 효율을 향상시킬 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.
20: 롤러브러시 21: 상측 롤러브러시
23: 하측 롤러브러시 100,200: 승하강유닛
110: 지지블록 120: 챔버 내벽
130: 구동부 140: 동력전달부
150: 메인샤프트 159: 연결샤프트
160: 캠부재 170: 팔로워부재
173: 롤러부재 180: 가이드부재

Claims (8)

  1. 기판처리유닛의 양단부를 지지하는 한 쌍의 지지블록;
    상기 한 쌍의 지지블록을 승하강시키기 위한 한 쌍의 승하강유닛; 및
    상기 승하강유닛이 설치되되, 상기 기판처리유닛을 통해 기판이 처리되는 공간과 상기 승하강유닛이 설치되는 공간이 분리되도록 플레이트 구조의 챔버 내벽을 갖는 챔버;를 포함하고,
    상기 각 승하강유닛은,
    일단이 구동부와 연결되고 타단이 상기 챔버 내벽을 관통하여 회전 가능하게 지지되며, 상기 구동부의 구동력을 전달받아 회전되는 메인샤프트;
    상기 메인샤프트에 결합되어 연동하며, 원주방향에 따른 회전각에 비례하는 반경을 갖는 캠부재;
    상기 캠부재의 외주면과 접촉되게 상기 지지블록에 마련되어 상기 캠부재의 회전 시 상기 지지블록을 승하강시키는 팔로워부재; 및
    상기 챔버 내벽에 설치되며, 상기 지지블록의 상하 이동을 안내하는 가이드부재;를 포함하며,
    상기 기판처리유닛의 양단부에 배치되는 상기 한 쌍의 승하강유닛의 구동력을 동기화하기 위하여, 상기 한 쌍의 승하강유닛에 각각 마련된 상기 메인샤프트를 연결하는 연결샤프트;
    상기 챔버 내벽을 관통하는 상기 메인샤프트에 결합되며, 상기 챔버 내벽과 상기 메인샤프트 사이의 기밀을 유지하기 위한 실링부재; 및
    상기 메인샤프트에 결합되며 상기 챔버 내벽을 향해 상기 실링부재를 가압 고정시켜, 상기 챔버 내벽과 상기 메인샤프트의 사이 틈새로 외부 이물질이 유입되거나 처리액이 유출되지 않도록 하는 칼라부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캠부재는,
    제1 반경을 가지는 제1 접촉부;
    상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 가지는 제2 접촉부; 및
    상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부를 연결하며, 상기 제1 접촉부에서 상기 제2 접촉부로 이어지는 외주면의 반경이 회전각에 비례하여 증가되도록 마련된 중간 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캠부재는,
    상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부 사이에 형성되어, 상기 팔로워부재가 상기 제1 접촉부 및 상기 제2 접촉부로부터 이탈되는 것을 방지하는 걸림부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 걸림부는,
    상기 제1 접촉부에서 연장 형성되며, 상기 제1 접촉부에 위치하는 상기 팔로워부재에 접촉 지지되는 제1 걸림부; 및
    상기 제2 접촉부에서 연장 형성되며, 상기 제2 접촉부에 위치하는 상기 팔로워부재에 접촉 지지되는 제2 걸림부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 팔로워부재는,
    상기 지지블록에 결합되는 지지블록 연장부; 및
    상기 지지블록 연장부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 캠부재의 수직방향 상측에서 상기 캠부재의 외주면에 접촉 지지되는 롤러부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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