KR20080103899A - 워크 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본원의 워크 처리 장치(S)는 공급되는 소정의 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 발생부(18)를 가지며, 이 플라즈마 발생부(18)로부터 플라즈마화된 가스를 방출하는 플라즈마 발생 장치(6)와, 플라즈마 발생부(18)의 하방에서 처리 대상인 워크(W)를 지지하는 반송 장치(2)를 구비하고, 워크(W)에 대하여 플라즈마화된 가스를 조사함으로써 소정의 처리를 시여하는 것으로서, 플라즈마 발생부(18)가 워크(W) 상에 위치하도록 플라즈마 발생 장치(6)를 설치하기 위한 설치틀(4)을 구비하고 있다. 그리고, 플라즈마 발생 장치(6)는 플라즈마 발생부(18)가 워크(W) 상에 배치되는 설치 위치로부터 수평 방향으로 인출 가능하게 설치틀(4)에 대하여 부착되어 있다.
워크 처리 장치, 가스, 플라즈마, 설치틀
Description
본 발명은 피처리 워크에 대하여 플라즈마를 조사하여 소정의 처리를 실시하는 워크 처리 장치에 관한 것이다.
종래 반도체 기판 등의 피처리 워크에 대하여 플라즈마를 조사하고, 그 표면의 유기 오염물의 제거, 표면 개질, 식각, 박막 형성 또는 박막 제거 등의 처리를 행하는 워크 처리 장치가 알려져 있다. 예컨대 일본 특허 공개 2003-1973970호 공보(이하 특허 문헌 1)에 그러한 워크 처리 장치의 일례가 개시되어 있다. 이 특허 문헌 1에 개시된 워크 처리 장치는 공급되는 소정의 가스를 플라즈마화하기 위한 플라즈마 발생 노즐을 갖는 플라즈마 발생부를 구비하고 있으며, 상기 플라즈마 발생 노즐에서 플라즈마화된 가스를 피처리 워크에 조사하여 그 피처리 워크에 상기한 각종 처리를 시여하도록 구성되어 있다. 또한 이 워크 처리 장치에서는 이동 기구를 갖는 테이블이 플라즈마 발생부의 하방에 설치되고 있고, 그 테이블 상에 피처리 워크가 올려져서 플라즈마 조사를 받는 소정의 위치에 배치되도록 되어 있다.
그런데, 상기와 같은 워크 처리 장치에서는 플라즈마 발생부의 하방에 상기 테이블이 설치되어 있는 것에 기인하여, 플라즈마 발생 노즐의 교환이나 플라즈마 발생부의 점검 등의 유지 관리를 행할 때 상기 테이블이 방해가 되어 유지 관리 작업을 행하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 플라즈마 발생부의 유지 관리 작업을 용이하게 행하는 것이 가능한 워크 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 워크 처리 장치는, 공급되는 소정의 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 발생부와, 상기 플라즈마 발생부로부터 플라즈마화된 가스를 방출하는 플라즈마 발생 장치와, 상기 플라즈마 발생부의 하방에서 처리 대상인 워크를 지지하는 지지부를 구비하며, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 워크에 대하여 상기 플라즈마화된 가스를 조사함으로써 소정의 처리를 실행하는 워크 처리 장치로서, 상기 플라즈마 발생부가 상기 워크 상에 위치하도록 상기 플라즈마 발생 장치를 설치하기 위한 설치틀을 구비하고, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 플라즈마 발생부가 상기 워크 상에 배치되는 설치 위치로부터 수평 방향으로 인출 가능하게 상기 설치틀에 대하여 부착되어 있다.
이 구성에서는, 플라즈마 발생부가 워크 상에 배치되는 설치 위치로부터 플라즈마 발생 장치를 수평 방향으로 인출할 수 있으므로, 워크를 지지하는 지지부 상으로부터 플라즈마 발생부가 벗어난 위치에 플라즈마 발생 장치를 인출하여 지지부에 방해받지 않고 플라즈마 발생부의 유지 관리를 행할 수 있다. 이에 따라 플라즈마 발생부의 유지 관리 작업을 용이하게 행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 워크 처리 장치에서는, 플라즈마 발생부의 유지 관리 작업을 용이하게 행할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크 처리 장치(S)의 전체 구성을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시한 워크 처리 장치(S)를 구성하는 플라즈마 발생 장치(6)의 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시한 워크 처리 장치(S)에 있어서 설치틀(4)의 걸어맞춤부(4e)와 플라즈마 발생 장치(6)의 롤러 부재(21b)가 걸어맞춤된 상태를 도시한 도면이다. 도 4는 도 3에서 도시한 걸어맞춤부(4e)와 롤러 부재(21b)가 걸어맞춤되어 있는 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 도 5는 설치틀(4)의 걸어맞춤부(4e)와 플라즈마 발생 장치(6)의 롤러 부재(21b)간 걸어맞춤이 해제된 상태를 도시한 도 3에 대응하는 도면이다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, X-X 방향을 전후 방향, Y-Y 방향을 좌우 방향, Z-Z 방향을 상하 방향이라고 하고, -X 방향을 전방향, +X 방향을 후방향, -Y 방향을 좌방향, +Y 방향을 우방향, -Z방향을 하방향, +Z방향을 상방향이라고 하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 워크 처리 장치(S)는, 후술하는 플라즈마 발생 장치(6)의 플라즈마 발생부(18)에 있어서 소정의 가스를 플라즈마화함과 아울러 그 플라즈마화된 가스를 처리 대상인 워크(W)에 조사하여 각종 처리를 시여하는 것이다. 이 워크 처리 장치(S)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 반송 장치(2)와, 설치틀(4)과, 플 라즈마 발생 장치(6)와, 제어부(8)와, 조작부(10)를 구비하고 있다.
상기 반송 장치(2)는 워크(W)를 지지하면서 상기 플라즈마 발생 장치(6)의 후술하는 플라즈마 발생부(18)의 하방으로 반송하는 것이다. 이 반송 장치(2)는 그 반송 방향이 전후 방향이 되도록 설치되어 있으며, 그 반송 방향을 따라 배치된 복수 개의 반송 롤러(2a)를 구비하고 있다. 그리고, 반송 장치(2)는 도시 생략한 구동 수단을 가지고 있으며, 이 구동 수단에 의해 반송 롤러(2a)를 구동함으로써 워크(W)를 반송하도록 구성되어 있다.
여기서, 처리 대상인 워크(W)로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 반도체 기판과 같은 평판형 기판, 전자 부품이 실장된 회로 기판 등을 예시할 수 있다. 또한 평판형 형상이 아닌 부품이나 조립 부품 등도 처리 대상으로 할 수 있으며, 이 경우에는 반송 롤러(2a) 대신 벨트 컨베이어 등을 채용하면 된다.
상기 설치틀(4)은 상기 플라즈마 발생 장치(6)의 후술하는 플라즈마 발생부(18)가 상기 반송 장치(2)에 지지된 워크(W) 상에 위치하도록 플라즈마 발생 장치(6)를 설치하기 위한 것이며, 반송 장치(2)를 폭방향(좌우 방향)으로 걸터앉는 도어형으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 설치틀(4)은 우측 다리부(4a)와, 좌측 다리부(4b)와, 한 쌍의 수평 연결부(4c, 4c)와, 가이드 레일(4d)와, 걸어맞춤부(4e)(도 3 참조)를 가지고 있다.
상기 우측 다리부(4a)는 반송 장치(2)의 우측에 세워져서 설치되어 있는 한편, 상기 좌측 다리부(4b)는 반송 장치(2)의 좌측에 세워져서 설치되어 있고, 이들 우측 다리부(4a)와 좌측 다리부(4b)에 의해 설치틀(4)이 설치면에 대하여 떠받쳐져 있다.
그리고, 우측 다리부(4a)는 바닥벽부(4f)와, 전측벽부(4g)와, 후측벽부(4h)와, 한 쌍의 칸막이벽(4i, 4j)을 가지고 있다. 바닥벽부(4f)는 우측 다리부(4a)의 하부에 위치하며, 수평으로 배치되어 있다. 전측벽부(4g)는 바닥벽부(4f)의 전단으로부터 상방으로 수직으로 세워져서 설치된 부분이며, 후측벽부(4h)는 바닥벽부(4f)의 후단으로부터 상방으로 수직으로 세워져서 설치된 부분이다. 한 쌍의 칸막이벽(4i, 4j)은 전측벽부(4g)와 후측벽부(4h)의 서로 대향하는 면 사이에 수평으로 설치되어 있음과 아울러, 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있고, 바닥벽부(4f), 전측벽부(4g) 및 후측벽부(4h)에 의해 둘러싸인 공간을 상하로 3개의 공간으로 구획하고 있다. 이들 3개의 공간은 좌우 양측에 개구되어 있다.
또한, 좌측 다리부(4b)는 상자형으로 구성되어 있으며, 전후 방향에 있어서 상기 우측 다리부(4a)와 대략 같은 치수를 가지고 있다.
상기 한 쌍의 수평 연결부(4c, 4c)는 좌우 방향으로 수평으로 연장됨과 아울러 반송 장치(2)의 상방에 있어서 우측 다리부(4a)와 좌측 다리부(4b)를 서로 연결하고 있다. 그리고, 이 한 쌍의 수평 연결부(4c, 4c)는 전후 방향으로 소정의 간격을 두고 배열 설치되어 있으며, 일측의 수평 연결부(4c)가 우측 다리부(4a)의 전측벽부(4g)의 상단부와 좌측 다리부(4b) 전측의 벽부의 상단부를 연결하고 있는 한편, 타측의 수평 연결부(4c)가 우측 다리부(4a)의 후측벽부(4h)의 상단부와 좌측 다리부(4b)의 후측의 벽부의 상단부를 연결하고 있다.
상기 가이드 레일(4d)은 상기 반송 장치(2)에 지지된 워크(W) 상에 후술하는 플라즈마 발생부(18)가 배치되는 설치 위치에 상기 플라즈마 발생 장치(6)가 배열 설치된 상태에서는, 그 플라즈마 발생 장치(6)의 전후 방향에서의 양단부를 하방에서 떠받치는 한편, 후술하는 바와 같이 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치로부터 인출될 때에는 후술하는 롤러 부재(21b)가 그 위를 구르는 레일로서 기능한다. 이 가이드 레일(4d)은 상기 양 수평 연결부(4c, 4c)의 서로 대향하는 측면에 각각 설치되어 있으며, 양 가이드 레일(4d, 4d)은 같은 높이 위치에 배열 설치되어 있다. 그리고, 각 가이드 레일(4d)은 수평 연결부(4c)와 평행, 즉 좌우 방향으로 수평으로 연장되어 있음과 아울러, 수평 연결부(4c)의 길이 방향의 전역에 걸쳐 설치되어 있다.
상기 걸어맞춤부(4e)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 플라즈마 발생 장치(6)의 후술하는 이동 지지 부재(20)의 롤러 부재(21b)와 걸어맞춤됨으로써 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치 위치에서 유지하는 것이다. 이 걸어맞춤부(4e)는 좌측 다리부(4b)의 전측의 벽부와 후측의 벽부의 서로 대향하는 면의 상부에 각각 부착되어 있다. 각 걸어맞춤부(4e)는 가늘고 긴 판체로 이루어지며, 좌우 방향으로 수평으로 연장되는 수평부(4k)와, 그 수평부(4k)의 우단부로부터 상방으로 수직으로 돌출 설치된 돌출부(4m)를 가지고 있다. 그리고, 각 걸어맞춤부(4e)는 돌출부(4m)의 우측면이 대응하는 가이드 레일(4d)의 좌단면에 접함과 아울러, 돌출부(4m)의 상면이 대응하는 가이드 레일(4d)의 상면과 동일면이 되도록 설치되어 있다.
또한, 수평부(4k)의 상면의 상기 돌출부(4m)에 근접한 위치에는 원호형의 오목부(4n)가 설치되어 있다. 이 오목부(4n)는 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치에 배치되었을 때 후술하는 이동 지지 부재(20)의 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)가 끼워져들어가는 부분이며, 그 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)에 대응한 크기로 형성되어 있다.
상기 플라즈마 발생 장치(6)는 마이크로파를 이용하여 상온 상압에서의 플라즈마 발생이 가능한 장치이다. 이 플라즈마 발생 장치(6)는, 도 1에 도시한 바와 같이 그 길이 방향이 좌우 방향으로 일치하도록 배치되어 있고, 상기 반송 장치(2)의 상방에 해당 반송 장치(2)에 의한 워크(W)의 반송 방향과 직교하도록 배치되어 있다. 그리고, 이 플라즈마 발생 장치(6)는 상기 설치 위치로부터 수평 방향으로 우측으로 인출 가능하게 설치틀(4)에 대하여 부착되어 있다.
구체적으로는, 플라즈마 발생 장치(6)는, 도 2에 도시한 바와 같이 본체 프레임(12)과, 전원부(14)와, 한 쌍의 도파관(16, 16)과, 플라즈마 발생부(18)와, 한 쌍의 이동 지지 부재(20, 20)와, 끌어올림부(22)를 가지고 있다.
상기 본체 프레임(12)은 플라즈마 발생 장치(6)의 프레임이며, 전원 수용부(12a)와, 한 쌍의 지지틀부(12b, 12b)와, 연결살(12c)(이하 연결 부재(12c)라고 함)을 가지고 있다.
전원 수용부(12a)는 플라즈마 발생 장치(6)의 우단부에 설치된 상자형의 부분이며, 그 내부에 상기 전원부(14)가 수용되어 있다.
한 쌍의 지지틀부(12b, 12b)는 상기 설치 위치에 플라즈마 발생 장치(6)가 배열 설치된 상태에서 설치틀(4)의 가이드 레일(4d)에 대하여 플라즈마 발생 장치(6)를 떠받치는 부분이다. 각 지지틀부(12b)는 플라즈마 발생 장치(6)의 전단과 후단에 각각 배치되어 있으며, 서로 평행하게 그리고 좌우 방향으로 수평하게 연장되어 있다.
연결 부재(12c)는 양 지지틀부(12b, 12b)의 중간부끼리를 연결하여 일체화하고 있다.
상기 전원부(14)는 플라즈마 발생부(18)에 마이크로파 전력을 공급하는 것이며, 플라즈마 발생 장치(6)의 우단의 상기 전원 수용부(12a) 내에 설치되어 있다. 이 전원부(14)는 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생 장치(14a)를 가지고 있으며, 이 마이크로파 발생 장치(14a)에서 발생시킨 소정 파장의 마이크로파, 예컨대 약 2.5GHz의 마이크로파를 도파관(16)의 내부에 방출하도록 구성되어 있다.
상기 한 쌍의 도파관(16, 16)은 마이크로파 발생 장치(14a)에 의해 발생된 마이크로파를 플라즈마 발생부(18)를 향하여 그 길이 방향으로 전파시키는 것이다. 각 도파관(16)은 예컨대 비자성 금속(알루미늄 등)으로 이루어지며, 단면 사각형의 긴 관형을 이루고 있다. 양 도파관(16, 16)은 좌우 방향으로 수평하게 연장되어 있음과 아울러, 전후 방향으로 소정 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 있다. 그리고, 각 도파관(16)의 우단측으로부터 상기 마이크로파 발생 장치(14a)에 의해 방출된 마이크로파가 도입되도록 되어 있다.
또한 각 도파관(16)의 상면판에는 후술하는 플라즈마 발생 노즐(18a)의 내부 도전체를 교환하기 위한 교환구(16a)가 각 플라즈마 발생 노즐(18a)에 대응하는 위 치에 각각 설치되어 있다. 각 교환구(16a)의 상부는 덮개부(16b)에 의해 닫혀지도록 되어 있으며, 내부 도전체의 교환시에는 이 덮개부(16b)를 제거하여 교환구(16a)를 통하여 내부 도전체를 교환한다.
상기 플라즈마 발생부(18)는 공급되는 소정의 가스를 플라즈마화하는 부분이며, 상기 각 도파관(16)의 하면판(워크(W)와의 대향면)에 좌우 방향으로 소정 간격으로 일렬로 정렬되어 돌출 설치된 플라즈마 발생 노즐(18a)을 구비하여 구성되어 있다. 이 플라즈마 발생 노즐(18a)은 도시 생략한 내부 도전체와 외부 도전체를 가지고 있다. 내부 도전체는 도전성이 양호한 금속으로 구성된 막대 형상의 도전체로 이루어지며, 그 상단부측이 도파관(16)의 하면판을 관통하여 도파관(16) 내에 돌출되어 있다. 이 내부 도전체와 도파관(16)은 절연되어 있다. 또한 외부 도전체는 대략 원통형의 도전체로 이루어지며, 내부 도전체의 둘레를 에워싸도록 배치되어 있다. 이 외부 도전체는 도파관(16)과 도통 상태(동전위)에 있다. 또한 외부 도전체와 내부 도전체 사이의 공간에는 소정의 처리 가스, 예컨대 산소 가스나 공기와 같은 산소형의 처리 가스가 공급되도록 되어 있다.
그리고, 내부 도전체의 상단부측에 의해 마이크로파 전력이 수신되어 해당 내부 도전체에 급전이 행해지면, 내부 도전체와 외부 도전체의 하단부 근방에 전계 집중부가 형성된다. 이 상태에서 상기 처리 가스가 내부 도전체와 외부 도전체 사이의 공간에 공급되면, 처리 가스가 여기되어 내부 도전체의 하단부 부근에 있어서 플라즈마가 발생한다. 이와 같이 플라즈마화된 처리 가스는 공급되는 가스 흐름에 의해 플룸으로서 플라즈마 발생 노즐(18a)의 하단으로부터 방사된다. 이 플라즈마 화되어 방사된 가스에 의해 워크(W)에 소정의 처리, 예컨대 유기물의 분해나 제거, 레지스트 제거, 표면 클리닝, 표면 개질 또는 박막 형성 등의 처리가 시여된다.
상기 한 쌍의 이동 지지 부재(20, 20)는 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치로부터 인출될 때 상기 가이드 레일(4d) 상을 길이 방향으로 이동하면서 플라즈마 발생 장치(6)를 가이드 레일(4d)에 대하여 떠받치는 것이다.
구체적으로는, 각 이동 지지 부재(20)는, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 본체 프레임(12)의 지지틀부(12b, 12b)의 좌단부에 각각 부착되어 있다. 그리고, 각 이동 지지 부재(20)는 부착부(21a)와 롤러 부재(21b)를 구비하고 있다.
부착부(21a)는 롤러 부재(21b)를 본체 프레임(12)에 부착하기 위한 부재이다. 이 부착부(21a)는 지지틀부(12b)의 좌단부의 상기 플라즈마 발생 장치(6)의 폭방향에서의 내측면에 부착되어 있다. 그리고, 부착부(21a)는 하방으로 돌출된 베이스부(21c)와, 이 베이스부(21c)의 하단부로부터 상기 플라즈마 발생 장치(6)의 폭방향에서의 외측으로 돌출하는 축부(21d)를 가지고 있다.
롤러 부재(21b)는 상기 부착부(21a)의 축부(21d)에 회전 가능하게 부착되어 있다. 이동 지지 부재(20)에서는 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치로부터 인출될 때 이 롤러 부재(21b)가 상기 가이드 레일(4d) 상을 구르면서 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 가이드 레일(4d)에 대하여 떠받치도록 되어 있다. 롤러 부재(21b)는 대직경부(21e)와, 그 대직경부(21e)와 동축으로 배치된 소직경부(21f)를 일체로 가지고 있다. 상기 소직경부(21f)는 상기 대직경부(21e)로부터 플라즈마 발생 장치(6)의 폭방향 외측을 향하여 돌출하도록 설치되어 있다.
그리고, 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치에 배치되었을 때에는, 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)가 걸어맞춤부(4e)의 오목부(4n)에 끼워져들어감으로써 롤러 부재(21b)가 걸어맞춤부(4e)와 걸어맞춤되어 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치에서 유지되도록 구성되어 있다. 즉, 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)가 걸어맞춤부(4e)의 오목부(4n)에 끼워져들어감으로써 플라즈마 발생 장치(6)의 수평 방향으로의 이동이 규제되어, 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치에서 가고정되도록 되어 있다.
한편, 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치 위치로부터 인출할 때에는, 플라즈마 발생 장치(6)의 좌단부를 끌어올려 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)를 걸어맞춤부(4e)의 오목부(4n)로부터 이탈시키고, 가이드 레일(4d) 상에 소직경부(21f)를 얹는다. 이에 따라 플라즈마 발생 장치(6)를 우측으로 수평으로 잡아당기면, 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)가 가이드 레일(4d) 상을 구르면서 플라즈마 발생 장치(6)를 설치틀(4)에 대하여 인출할 수 있게 된다.
또한, 상기 끌어올림부(22)는 상기 한 쌍의 부착부(21a, 21a)의 베이스부(21c, 21c) 사이에 전후 방향으로 수평하게 가설된 막대 형상의 부재이다. 이 끌어올림부(22)는 상기 롤러 부재(21b)를 걸어맞춤부(4e)의 오목부(4n)로부터 이탈시킬 때 작업자가 파지하여 플라즈마 발생 장치(6)의 좌단부를 끌어올리기 위한 것이다.
상기 제어부(8)는, 도 1에 도시한 바와 같이 설치틀(4)의 우측 다리부(4a)의 칸막이벽(4i, 4j) 사이의 공간에 설치되어 있으며, 플라즈마 발생 장치(6) 및 기타 각 부분의 제어를 행하는 것이다. 예컨대 제어부(8)는 마이크로파 발생 장치(14a)에 의한 마이크로파 발생의 동작 제어, 플라즈마 발생부(18)의 각 플라즈마 발생 노즐(18a)에 공급하는 처리 가스의 유량 제어, 반송 장치(2)의 반송 롤러(2a)를 구동하는 구동 모터의 동작 제어 및 워크 처리 장치(S)를 구성하는 각 부분의 동작을 연동시켜 제어하는 전체 제어 등을 행한다.
상기 조작부(10)는 상기 제어부(8)에 대하여 소정의 조작 신호를 제공하는 것이다. 이 조작부(10)는 상기 우측 다리부(4a)에 인접한 위치에 설치되어 있으며, 상기 제어부(8)와 전기적으로 접속되어 있다.
다음, 플라즈마 발생부(18)의 유지 관리시에 행하는 조작에 대하여 설명한다.
먼저, 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치에 배치되고, 롤러 부재(21b)가 걸어맞춤부(4e)의 오목부(4n)에 끼워져들어가 있는 상태에서(도 3에 도시한 상태), 작업자가 끌어올림부(22)를 파지하여 플라즈마 발생 장치(6)의 좌단부를 끌어올림과 아울러 우측(+Y 방향)으로 누른다. 이에 따라 도 5에 도시한 바와 같이 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)(도 4 참조)가 걸어맞춤부(4e)의 오목부(4n)로부터 이탈하여 가이드 레일(4d) 위에 올라탄다.
이 조작에 의해, 플라즈마 발생 장치(6)의 전원 수용부(12a)가 설치틀(4)의 우측 다리부(4a)로부터 우측(+Y 방향)으로 돌출하므로, 그 돌출한 전원 수용부(12a)를 대차 등에 실어 유지한다. 이후, 플라즈마 발생 장치(6)를 수평으로 우측으로 인출한다. 이 때, 이동 지지 부재(20)의 롤러 부재(21b)가 가이드 레일(4d) 상을 구르면서 플라즈마 발생 장치(6)의 좌단부를 가이드 레일(4d)에 대하여 떠받친다. 이와 같이 플라즈마 발생 장치(6)를 인출할 때 롤러 부재(21b)의 롤러를 이용할 수 있으므로, 작은 힘으로 플라즈마 발생 장치(6)를 인출할 수 있다.
그리고, 플라즈마 발생부(18)가 반송 장치(2) 상으로부터 벗어나 작업하기 쉬운 위치까지 플라즈마 발생 장치(6)를 인출한 곳에서 정지시키고, 플라즈마 발생부(18)의 유지 관리 작업, 즉 플라즈마 발생 노즐(18a)의 교환이나 플라즈마 발생부(18)의 점검 등을 행한다.
그리고, 유지 관리 작업이 종료하면, 상기와 반대의 조작에 의해 플라즈마 발생 장치(6)를 설치틀(4)에 대하여 상기 설치 위치까지 밀어넣는다. 그리고, 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치까지 이동하면, 이동 지지 부재(20)의 롤러 부재(21b)의 소직경부(21f)가 가이드 레일(4d) 상으로부터 걸어맞춤부(4e)의 돌출부(4m)의 상면을 지나 오목부(4n)에 끼워져들어간다. 이에 따라 걸어맞춤부(4e)와 롤러 부재(21b)가 걸어맞춤되어 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치에서 유지된다.
이상과 같이 하여 워크 처리 장치(S)의 플라즈마 발생부(18)의 유지 관리 작업이 행해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 반송 장치(2)에 지지된 워크(W) 상에 플라즈마 발생부(18)가 배치되는 설치 위치로부터, 플라즈마 발생 장치(6)가 수평 방향이면서 반송 장치(2)에 의한 워크(W)의 반송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 인출 가능하게 설치틀(4)에 부착되어 있으므로, 반송 장치(2) 상으로부터 플라즈마 발생부(18)가 벗어난 위치에 플라즈마 발생 장치(6)를 인출하여 반송 장치(2)에 방해받지 않고 플라즈마 발생부(18)의 유지 관리를 행할 수 있다. 이에 따라 플라즈마 발생부(18)의 유지 관리 작업을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치로부터 인출될 때 설치틀(4)의 가이드 레일(4d) 상을 이동하면서 해당 플라즈마 발생 장치(6)의 좌단부를 상기 가이드 레일(4d)에 대하여 떠받치는 이동 지지 부재(20)를 가지므로, 가이드 레일(4d)과 이동 지지 부재(20)에 의해 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치 위치로부터 수평 방향으로 용이하게 인출 가능한 구조를 구성할 수 있다. 이에 따라 상기 가이드 레일(4d) 및 이동 지지 부재(20)를 구비하지 않은 워크 처리 장치에 비하여 유지 관리 작업시에 플라즈마 발생 장치(6)의 인출이 용이해지기 때문에 플라즈마 발생부(18)의 유지 관리 작업을 보다 용이하게 행할 수 있다.
더욱이, 본 실시 형태에서는 이동 지지 부재(20)가 상기 설치 위치로부터 플라즈마 발생 장치(6)가 인출될 때 가이드 레일(4d) 상을 구르면서 플라즈마 발생 장치(6)를 가이드 레일(4d)에 대하여 떠받치는 롤러 부재(21b)를 가지므로, 롤러 부재(21b)의 롤러를 이용하여 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치 위치로부터 작은 힘으로 인출할 수 있다. 이에 따라 유지 관리 작업시에 플라즈마 발생 장치(6)의 인출을 보다 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 플라즈마 발생 장치(6)의 이동 지지 부재(20)의 롤러 부재(21b)와 걸어맞춤됨으로써 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치 위치에서 유지하는 걸어맞춤부(4e)가 설치틀(4)에 설치되어 있으므로, 플라즈마 발생 장 치(6)가 인출 가능하다 하더라도 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치에 배치되었을 때에는 걸어맞춤부(4e)에 의해 플라즈마 발생 장치(6)가 상기 설치 위치로부터 위치 어긋남을 발생시키는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 플라즈마 발생부(18)의 유지 관리 작업을 용이하게 행할 수 있도록 하면서, 플라즈마 발생 장치(6)의 상기 설치 위치부터의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 플라즈마 발생부(18)에 마이크로파 전력을 공급하기 위한 전원부(14)가 플라즈마 발생 장치(6)에 설치되어 있는 한편, 플라즈마 발생 장치(6)를 제어하는 제어부(8)가 설치틀(4)에 설치되어 있으므로, 전원부(14) 및 제어부(8)가 모두 플라즈마 발생 장치(6)에 설치되어 있는 구성에 비하여 플라즈마 발생 장치(6)의 중량을 경감할 수 있다. 이에 따라 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치 위치로부터 인출할 때나 플라즈마 발생 장치(6)를 설치틀(4)에 조립 장착할 때의 작업 부담을 경감할 수 있다.
또한, 이번 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아님을 이해해야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 특허 청구 범위에 의해 개시되며, 더욱이 특허 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.
예컨대, 상기 실시 형태에서는 플라즈마 발생부(18)의 하방에서 워크(W)를 지지하는 지지부를 반송 장치(2)에 의해 구성한 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 즉, 플라즈마 발생부(18)의 하방에 있어서 워크(W)를 고정 또는 정지시킨 상태에서 지지하는 지지부를 설치하고, 이 지지부에서 지지된 워크(W)에 대하여 플라즈마 조사를 행하는 형태라도 본 발명을 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는 이동 지지 부재(20)로서 가이드 레일(4d) 상을 구르면서 플라즈마 발생 장치(6)를 가이드 레일(4d)에 대하여 떠받치는 롤러 부재(21b)를 구비한 것을 사용하였으나, 이 이외의 다양한 구성의 이동 지지 부재를 사용할 수도 있다. 예컨대 가이드 레일(4d) 상을 길이 방향으로 미끄러지면서 플라즈마 발생 장치(6)를 가이드 레일(4d)에 대하여 떠받치는 슬라이드 부재를 구비한 이동 지지 부재나 기타 구성의 이동 지지 부재를 사용할 수도 있다.
본 발명의 정리
본 발명에 따른 워크 처리 장치는, 공급되는 소정의 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 발생부를 가지며, 이 플라즈마 발생부로부터 플라즈마화된 가스를 방출하는 플라즈마 발생 장치와, 상기 플라즈마 발생부의 하방에서 처리 대상인 워크를 지지하는 지지부를 구비하고, 상기 워크에 대하여 상기 플라즈마화된 가스를 조사함으로써 소정의 처리를 시여하는 워크 처리 장치로서, 상기 플라즈마 발생부가 상기 워크 상에 위치하도록 상기 플라즈마 발생 장치를 설치하기 위한 설치틀을 구비하고, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 플라즈마 발생부가 상기 워크 상에 배치되는 설치 위치로부터 수평 방향으로 인출 가능하게 상기 설치틀에 대하여 부착되어 있다.
이 구성에서는, 플라즈마 발생부가 워크 상에 배치되는 설치 위치로부터 플라즈마 발생 장치를 수평 방향으로 인출할 수 있으므로, 워크를 지지하는 지지부 상으로부터 플라즈마 발생부가 벗어난 위치에 플라즈마 발생 장치를 인출하여 지지부에 방해받지 않고 플라즈마 발생부의 유지 관리를 행할 수 있다. 이에 따라 플라즈마 발생부의 유지 관리 작업을 용이하게 행할 수 있다.
상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 설치틀은 수평 방향으로 연장되는 가이드 레일을 가지며, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 설치 위치로부터 인출될 때 상기 가이드 레일 상을 이동하면서 해당 플라즈마 발생 장치를 상기 가이드 레일에 대하여 떠받치는 이동 지지 부재를 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성하면, 가이드 레일과 이동 지지 부재에 의해 플라즈마 발생 장치를 상기 설치 위치로부터 수평 방향으로 용이하게 인출 가능한 구조를 구성할 수 있다. 이에 따라 상기 가이드 레일 및 이동 지지 부재를 구비하지 않은 워크 처리 장치에 비하여 유지 관리 작업시에 플라즈마 발생 장치의 인출이 보다 용이해지기 때문에 플라즈마 발생부의 유지 관리 작업을 보다 용이하게 행할 수 있다.
이 경우에 있어서, 상기 설치틀은 상기 이동 지지 부재와 걸어맞춤됨으로써 상기 플라즈마 발생 장치를 상기 설치 위치에서 유지하는 걸어맞춤부를 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성하면, 플라즈마 발생 장치가 인출 가능하다 하더라도, 플라즈마 발생 장치가 상기 설치 위치에 배치되었을 때에는 걸어맞춤부에 의해 플라즈마 발생 장치가 상기 설치 위치로부터 위치 어긋남을 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 구성에서는 플라즈마 발생부의 유지 관리 작업을 용이하게 행할 수 있도록 하면서, 플라즈마 발생 장치의 설치 위치로부터의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 플라즈마 발생 장치(6)는 상기 인출 방향으로 연장 설치되는 한 쌍의 지지틀 부재(12b)를 구비하고, 상기 플라즈마 발생 장치가 상기 설치 위치에 있는 상태에 있어서 상기 지지틀 부재(12b)의 하면이 상기 가이드 레일(4d)의 상면에 맞닿는 상태가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 플라즈마 발생 장치가 설치틀에 올려진 설치 상태에 있을 때 플라즈마 발생 장치의 지지틀 부재와 설치틀의 가이드 레일이 맞닿은 상태에 있기 때문에, 그 설치 상태가 안정적인 것이 된다.
상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 이동 지지 부재(20)는 상기 지지틀 부재(12b)의 상기 인출 방향의 기단부에 있어서 하방으로 연장 설치되는 베이스부(21c)와 해당 베이스부(21c)에 회동 가능하게 설치된 롤러 부재(21b)를 구비하고, 또한 상기 설치틀(4)의 걸어맞춤부(4e)는 상기 가이드 레일(4d)에 대하여 하방으로 움푹 패인 오목부(4n)이며, 상기 설치 위치에 있어서 상기 롤러 부재(21b)는 상기 오목부(4n)에 수납 유지되도록 설계하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 설치 상태에 있을 때 플라즈마 발생 장치의 롤러 부재가 설치틀의 오목부에 상방으로부터 끼워져들어가므로 플라즈마 발생 장치의 설치틀에 대한 그 설치 상태가 보다 안정적인 것이 된다.
상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 지지틀 부재(12b)의 상기 기단부 근방에는 상기 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치틀(4)로부터 이탈하기 위하여 상방으로 끌어올리기 위한 끌어올림부(22)를 설치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 작업자는 끌어올림부를 상방으로 끌어올린다는 동작에 의해 플라즈마 발생 장치를 설치틀로부터 비교적 용이하게 이탈시키는 것이 가능해진다.
상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 끌어올림부(22)를 상방으로 끌어올림으로써 상기 롤러 부재(21b)가 상기 오목부(4n)로부터 이탈하고, 그 상태에서 상기 끌어올림부(22)를 상기 인출 방향으로 이동함으로써 상기 롤러 부재(21b)를 상기 가이드 레일(4d)의 상방에 위치시키는 것이 가능하고, 그 상태에서 상기 롤러 부재(21b)를 상기 가이드 레일(4d) 상을 회동시킴으로써 상기 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치틀(4)에 대하여 상기 수평 방향으로 인출 가능한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성함으로써 작업자는 끌어올림부를 상방으로 끌어올림과 대략 동시에 인출 방향으로 변위(이동)시킴으로써 롤러 부재를 가이드 레일 상에 배치할 수 있으므로 플라즈마 발생 장치를 설치틀로부터 이탈시키는 작업이 용이해진다.
더욱이, 상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 롤러 부재(21b)를 대직경부(21e)와, 해당 대직경부와 동축으로 일체로 형성된 소직경부(21f)로 구성하고, 상기 플라즈마 발생 장치(6)를 상기 설치틀(4)에 대하여 상기 수평 방향으로 인출할 때 상기 소직경부(21f)는 상기 가이드 레일(12b)의 상면과 회동 접촉 가능하게, 상기 대직경부(21e)는 상기 가이드 레일(12b)의 폭방향의 내측면과 접촉 가능한 상태로 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 플라즈마 발생 장치를 설치틀로부터 이탈하는 작업을 실시할 때 롤러 부재의 소직경부는 가이드 레일 상을 회동 이동하므로 플라즈마 발생 장치를 인출 방향으로 이동시키는 것이 용이해지고, 게다가 이동하는 중에 롤러 부재의 대직경부는 가이드 레일의 폭방향 내측과 접촉하는 상태가 유지되므로, 플라즈마 발생 장치를 인출 방향으로 이동시키는 작업을 안정적으로 실시 가능해진다.
상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 플라즈마 발생 장치에는 상기 플라즈마 발생부에 마이크로파 전력을 공급하는 전원부가 설치되어 있는 한편, 상기 설치틀에는 상기 플라즈마 발생 장치를 제어하는 제어부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성하면, 상기 전원부 및 상기 제어부가 모두 플라즈마 발생 장치에 설치되어 있는 구성에 비하여 플라즈마 발생 장치의 중량을 경감할 수 있다. 이에 따라 플라즈마 발생 장치를 상기 설치 위치로부터 인출할 때나 플라즈마 발생 장치를 설치틀에 조립 장착할 때의 작업 부담을 경감할 수 있다.
상기 워크 처리 장치에 있어서, 상기 지지부는 상기 워크를 지지하면서 상기 플라즈마 발생부의 하방으로 반송하는 반송 장치로 이루어지고, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 설치 위치로부터 상기 반송 장치에 의한 상기 워크의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향으로 인출 가능하게 상기 설치틀에 부착되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성과 같이 상기 지지부가 플라즈마 발생부의 하방으로 워크를 반송하는 반송 장치로 이루어지는 경우에는, 그 워크의 반송 방향에 교차하는 방향으로 플라즈마 발생 장치를 인출할 수 있음으로써 반송 장치 상으로부터 벗어난 위치에서 플 라즈마 발생부의 유지 관리를 행할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 구성하면, 플라즈마 발생부의 하방에 워크를 반송하는 반송 장치를 구비한 워크 처리 장치에 있어서, 플라즈마 발생부의 유지 관리를 용이하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크 처리 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 워크 처리 장치를 구성하는 플라즈마 발생 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 워크 처리 장치에 있어서 설치틀의 걸어맞춤부와 플라즈마 발생 장치의 롤러 부재가 결합되어 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에서 도시한 걸어맞춤부와 롤러 부재가 걸어맞춤되어 있는 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 설치틀의 걸어맞춤부와 플라즈마 발생 장치의 롤러 부재간 걸어맞춤이 해제된 상태를 도시한 도 3에 대응하는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간략한 설명*
2: 반송장치 4: 설치틀
6: 플라즈마 발생장치 8: 제어부
10: 조작부 12: 본체 프레임
14: 전원부 16: 도파관
18: 플라즈마 발생부 20: 이동 지지 부재
22: 끌어올림부
Claims (10)
- 공급되는 소정의 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 발생부와, 상기 플라즈마 발생부로부터 플라즈마화된 가스를 방출하는 플라즈마 발생 장치와, 상기 플라즈마 발생부의 하방에서 처리 대상인 워크를 지지하는 지지부를 구비하며, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 워크에 대하여 상기 플라즈마화된 가스를 조사함으로써 소정의 처리를 실행하는 워크 처리 장치로서,상기 플라즈마 발생부가 상기 워크 상에 위치하도록 상기 플라즈마 발생 장치를 설치하기 위한 설치틀을 구비하고,상기 플라즈마 발생 장치는 상기 플라즈마 발생부가 상기 워크 상에 배치되는 설치 위치로부터 수평 방향으로 인출 가능하게 상기 설치틀에 대하여 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 설치틀은 수평 방향으로 연장되는 가이드 레일을 가지며, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 설치 위치로부터 인출될 때 상기 가이드 레일 상을 이동하면서 해당 플라즈마 발생 장치를 상기 가이드 레일에 대하여 떠받치는 이동 지지 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 설치틀은 상기 이동 지지 부재와 걸어맞춤됨으로써 상기 플라즈마 발생 장치를 상기 설치 위치에서 유지하는 걸어맞춤부를 갖는 것을 특 징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 인출 방향으로 연장 설치되는 한 쌍의 지지틀 부재를 구비하고, 상기 플라즈마 발생 장치가 상기 설치 위치에 있는 상태에 있어서 상기 지지틀 부재의 하면이 상기 가이드 레일의 상면에 맞닿은 상태로 되는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 이동 지지 부재는 상기 지지틀 부재의 상기 인출 방향의 기단부에 있어서 하방으로 연장 설치되는 베이스부와 해당 베이스부에 회동 가능하게 설치된 롤러 부재를 구비하고 있으며, 상기 설치틀의 걸어맞춤부는 상기 가이드 레일에 대하여 하방으로 움푹 패인 오목부이며, 상기 설치 위치에 있어서 상기 롤러 부재는 상기 오목부에 수납 유지되는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 지지틀 부재의 상기 기단부 근방에는 상기 플라즈마 발생 장치를 상기 설치틀로부터 이탈시키기 위하여 상방으로 끌어올리기 위한 끌어올림부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 끌어올림부를 상방으로 끌어올림으로써 상기 롤러 부재가 상기 오목부로부터 이탈하고, 그 상태에서 상기 끌어올림부를 상기 인출 방향으로 이동시킴으로써 상기 롤러 부재를 상기 가이드 레일의 상방에 위치시키는 것 이 가능하며, 그 상태에서 상기 롤러 부재를 상기 가이드 레일 상을 회동시킴으로써 상기 플라즈마 발생 장치를 상기 설치틀에 대하여 상기 수평 방향으로 인출 가능한 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 롤러 부재는 대직경부와, 해당 대직경부와 동축으로 일체로 형성된 소직경부를 구비하고, 상기 플라즈마 발생 장치를 상기 설치틀에 대하여 상기 수평 방향으로 인출할 때 상기 소직경부는 상기 가이드 레일의 상면과 회동 접촉 가능하게, 상기 대직경부는 상기 가이드 레일 폭방향의 내측면과 접촉 가능한 상태로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 장치에는 상기 플라즈마 발생부에 마이크로파 전력을 공급하는 전원부가 설치되어 있는 한편, 상기 설치틀은 상기 플라즈마 발생 장치를 제어하는 제어부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부는 상기 워크를 지지하면서 상기 플라즈마 발생부의 하방으로 반송하는 반송 장치로 이루어지고, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 설치 위치로부터 상기 반송 장치에 의한 상기 워크의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향으로 인출 가능하게 상기 설치틀에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 처리 장치.
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