KR20100047587A - 반송 샤프트 장치 - Google Patents

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Abstract

반송 샤프트 장치가 제공된다. 본 발명의 반송 샤프트 장치의 일 양태는 반송 샤프트, 및 상기 반송 샤프트에 끼워져 고정되는 반송 롤러부를 포함하며, 상기 반송 롤러부는 상기 반송 샤프트의 끝단에 위치하는 메인 반송 롤러, 및 상기 메인 반송 롤러의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판과 면접촉을 이루어 상기 기판을 이송시키는 면접촉부를 포함한다.
면접촉, 메인 반송 롤러, 미세 패턴

Description

반송 샤프트 장치{Shaft apparatus for conveying substrate}
본 발명은 반송 샤프트 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기판과의 접촉력을 증대시켜 기판의 이송 효율을 높일 수 있는 반송 샤프트 장치에 관한 것이다.
최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 지금까지는 디스플레이 장치로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 주로 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대하고 있다.
디스플레이 장치로서, 현재 주목받고 있는 것은 액정 디스플레이 장치, 유기 EL 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 장치 등과 같은 평판 디스플레이 장치이다. 평판 디스플레이로는 다양한 종류가 있으며, 이들 중 전력 소모와 부피가 작으며 저전압 구동형인 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)를 예로 들 수 있다.
이러한 액정 디스플레이를 제조하기 위해 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정으로는 식각, 수세, 건조 또는 열처리 공정 등이 있다. 이 같은 공정들은 기체 를 이용하는 건식 공정과 액체를 이용하는 습식공정으로 구분되며, 건식 공정은 공정 챔버 내에 기판 처리에 필요한 가스를 공급하고 적절한 압력 및 온도를 조절하여 진행될 수 있다.
한편, 다양한 공정을 수행하기 위하여 기판을 이송하는 이송 장치는 필수적이다. 예를 들어, 기판 이송 장치는 롤러 등의 회전에 의하여 기판을 이송하는 것이 일반적이다. 이러한 기판 이송 장치에 있어서, 기판이 이송 중에 롤러 등과의 슬립(Slip) 등에 의하여 기판 이송에 의한 위치 제어가 용이하지 않다.
따라서, 기판과의 접촉력을 증대시켜 기판의 이송 효율을 높일 수 있는 반송 샤프트 장치가 필요하다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 반송 롤러를 개선하여 기판 이송 시의 슬립 현상을 줄이며 기판 이송을 효과적으로 할 수 있는 반송 샤프트 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 반송 샤프트 장치의 일 양태는 반송 샤프트; 및 상기 반송 샤프트에 끼워져 고정되는 반송 롤러부를 포함하며, 상기 반송 롤러부는 상기 반송 샤프트의 끝단에 위치하는 메인 반송 롤러; 및 상기 메인 반송 롤러의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판과 면접촉을 이루어 상기 기판을 이송시키는 면접촉부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 반송 롤러를 개선하여 기판 이송 시의 슬립 현상을 줄이며 기판 이송을 효과적으로 할 수 있다.
이와 함께, 기판 이송의 신뢰성을 향상 시켜 공정 챔버 내에서의 공정 수행 의 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 기판 제조용 기판 이송 장치를 나타낸 사시도이다.
일반적으로 기판 이송 장치(1)는, 공정 챔버의 내부에 일정 간격으로 배치되 는 복수개의 샤프트(20)와 각각의 샤프트(20)에 기판(10)을 지지하여 이를 이송시키기 위한 복수개의 롤러(30)를 포함한다. 구동부(50)가 작동하면 각각의 샤프트(20)가 회전되면서 각각의 롤러(30)에 의해 기판(10)이 이송되는 것이다. 샤프트(20)는 원활하고 안정적으로 회전 구동할 수 있도록 지지 장치(40)에 의해 지지될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 벨트 구동식 이송 장치는 각각의 샤프트(20)의 끝단에 풀리(52)가 연결되고 각각의 풀리(52)는 벨트(53)로 연결되어 있어 구동 장치(51)의 회전력을 각각의 샤프트(20)에 전달하게 된다.
반면에, 도시되지는 않았으나, 기계적 마찰에 의해 파티클이 발생되지 않도록 자력을 이용하여 회전력을 전달하는 자기식 이송 장치는 챔버의 벽체를 경계로 하여 구동장치에 의해 회전 구동되는 외측 자석 풀리와, 그 외측 자석 풀리에 자기적으로 연결되어 구동되는 내측 자석 풀리를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치의 사시도를 보여준다. 도 2를 참조하면, 본 발명이 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치는 반송 샤프트(100), 반송 롤러부(200), 반송 롤러(30) 및 베어링부(41, 42)를 포함할 수 있다.
반송 샤프트(100)는 기판의 이송 방향에 수직한 방향으로 복수개가 평행하게 배열될 수 있다. 반송 샤프트(100)는 길이 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수 반송 롤러(30)와 고정되게 결합될 수 있다. 그리하여, 반송 샤프트(100)의 회전에 따라 반송 롤러(30)를 회전시켜, 기판을 이송시킬 수 있다.
반송 롤러부(200)는 반송 샤프트(100)의 끝단에 위치하여, 기판의 상하 가장자리 부분과 접촉하여, 기판을 이송시킬 수 있다. 기판의 상하의 가장자리 부분에는 소정의 기판 처리 장치에 의한 공정이 수행되지 않을 수 있다. 이러한 기판 가장자리 부분에 대하여 상대적으로 높은 마찰력 또는 접착력에 의하여 기판의 반송 및 위치 제어를 상대적으로 정확히 할 필요가 있다.
반송 롤러부(200)는 반송 샤프트(100)의 끝단에 위치하는 메인 반송 롤러(210) 및 메인 반송 롤러(210)의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판과 면접촉을 이루어 기판을 이송시키는 면접촉부(220)를 포함할 수 있다.
메인 반송 롤러(210)는 반송 샤프트의 끝단 중 일 끝단에 위치하거나 또는 양 끝단에 위치할 수 있다. 메인 반송 롤러(210)는 기판이 경사지는 경우, 경사진 기판의 흘러 내림을 방지하는 사이드 롤러(미도시됨)를 더 포함할 수도 있다.
면접촉부(220)는 기판과 접촉하는 부분으로서, 기판과의 밀찰력을 증대시켜 슬립(Slip)이 일어나지 않도록 하면서, 반송 샤프트(100)의 회전력이 그대로 기판에 전달되어 기판을 이송시키는 마찰력을 제공한다. 면접촉부(220)는 기판과 접촉하여 마찰력을 증가시키기 위하여, 금속 또는 플라스틱 등의 재료보다 상대적으로 탄성 계수가 작은 고무, 천 등의 재료가 사용될 수 있다.
반송 롤러(30)는 반송 샤프트(100)의 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 반송 롤러(30)는 반송 샤프트(100)에 고정되게 부착되어 반송 샤프트(100)의 회전에 따라 함께 회전되어 기판을 이송시킬 수 있다.
베어링부(41, 42)는 반송 샤프트(100)가 회전 가능하도록 반송 샤프트(100) 의 끝단을 지지하는 역할을 한다. 베어링부(41, 42)는 반송 샤프트(100)가 삽입되어 마찰력이 최소화된 상태로 회전하도록 하는 베어링(41a, 42a) 및 상기 베어링(41a, 42b)을 관통홀에 고정시켜 베어링(41a, 42b)을 지지하는 지지부재(41b, 42b)를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 반송 롤러부(200)의 면접촉부(220)에 의하여 기판과의 접촉력을 증대시켜, 기판과 메인 반송 롤러(210) 사이의 슬립을 줄임으로써, 기판의 이송력 증대, 기판의 이송 위치 제어를 상대적으로 효율성 있게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 보여준다. 도 3을 참조하면, 반송 롤러부(300)는 메인 반송 롤러(210) 및 면접촉부(220)를 포함할 수 있다.
메인 반송 롤러(210)는 반송 샤프트(100)가 끼워지는 공간을 제공하는 관통홀(230) 및 후술할 면접촉부(220)가 안착되는 공간을 제공하는 고정 홈(215)을 포함할 수 있다.
면접촉부(220)는 메인 반송 롤러(210)의 고정 홈(215)에 끼워지는 소정의 내부 돌기(223) 및 기판과 면접촉을 이루는 접촉면(227)을 포함할 수 있다. 면접촉부(220)는 메인 반송 롤러(210)의 외부면을 둘러싸며, 접촉면(227)이 외부로 향하도록 한다. 따라서, 상기 면접촉부(220)의 접촉면(227)에 의하여 기판과의 접촉력을 높여, 기판의 슬립을 줄일 수 있다. 면접촉부(220)는 기판과의 접촉력을 증대시키기 위하여 기판의 하중에 의하여 변형이 용이한 고무 또는 이에 대응되는 재료로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 보여준다. 도 4를 참조하면, 반송 롤러부(400)는 메인 반송 롤러(210) 및 면접촉부(420)를 포함할 수 있다. 메인 반송 롤러(210)는 도3의 전술한 실시예와 동일하기에 여기서는 면접촉부(420)에 대하여 설명하기로 한다.
면접촉부(420)는 메인 반송 롤러(210)를 감싸며, 기판과 면접촉을 이루는 절단면(427)을 구비한 오-링(O-ring)이 될 수 있다. 오-링은 단면적이 원형으로 되는 것이 일반적이지만, 본 발명의 일 실시예에서는 기판과 접촉하는 부분이 일부가 절단되어 절단면(427)을 형성할 수 있다. 이와 함께, 면접촉부는 탄성 계수가 메인 반송 롤러(210)의 탄성 계수보다 작은 고무 또는 이에 상응하는 부재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 메인 반송 롤러(210)의 재질이 금속, 또는 공업용 플라스틱 재료이고, 오-링의 재질이 고무 재질인 경우에는 오-링의 절단면(210)이 기판과의 밀착력을 증대시킬 수 있다. 따라서, 금속 또는 플라스틱 재질의 메인 반송 롤러(210)를 사용하는 경우에 비하여 기판에 주어지는 마찰력이 증가할 수 있다. 이와 함께, 단순히 오-링을 사용하는 경우에는 접촉하는 단면적이 상당히 좁기 때문에, 절단면(210)이 형성된 오-링에 의하여 기판을 이송시키는 경우에 비하여 기판에 제공하는 마찰력이 줄어들 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하여는 면접촉부(420)의 절단면(427) 등에 의하여 기판과의 면접촉을 유도하고, 면접촉부(420)의 탄성 계수가 메인 반송 롤러(210)의 탄성 계수보다 작은 재질로 적용함으로써, 기판과의 접촉력을 증대시켜 기판에 제공되는 마찰력을 높일 수 있다. 따 라서, 기판의 이송에 있어 기판의 효율적인 이송 및 제어를 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 롤러부에서의 접촉면의 패턴을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 롤러부에서는 접촉면(220)에 소정의 미세 패턴(510)을 포함할 수 있다. 미세 패턴(510)은 예를 들어, 미세 홈 또는 미세 돌기(520)가 될 수 있다. 미세 패턴(510)의 크기는 수 밀리미터 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 미세 패턴(510)은 규칙적 또는 불규칙적으로 접촉면(220) 상에 배치될 수 잇다.
미세 패턴(220)에 의하여, 접촉면(220) 상에서는 미세하게 높낮이가 달라질 수 있다. 따라서, 기판과 접촉하는 면은 상대적으로 좁아질 수 있지만 기판과 접촉면(220)이 접촉하면서 공기 또는 약액이 트랩되는 공간을 미세 홈 또는 미세 돌기에 의해 제공함으로써, 기판과 접촉면(220)의 접촉을 강화시킬 수 있다. 따라서, 접촉면(220)에 포함된 미세 패턴(510)을 도입함으로써 기판과의 접촉력을 증대시켜 기판의 이송 시에 발생될 수 있는 슬립 또는 불량 이송 등을 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 풀림을 방지하는 구성을 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 반송 샤프트 장치는 반송 샤프트(100), 반송 롤러부(200), 제1 체결부(610) 및 제2 체결부(620)을 포함할 수 있다. 반송 샤프트(100) 및 반송 롤러부(200)에 대하여는 전술한 실시예에서 상세히 설명하였기에 생략하기로 한다.
제1 체결부(610)는 반송 샤프트(100)가 관통하는 관통 홀을 제공하며, 외부면에는 나산산(615) 또는 나사골을 포함할 수 있다. 또한, 제1 체결부(610)는 반송 샤프트(100)와 면접촉 시에 공기의 도피처를 제공하는 공기 홈(627)을 더 포함할 수 있다.
제2 체결부(620)는 제1 체결부(610)의 외부를 덮으면서 회전하여 제1 체결부(610)와 결합할 수 있다. 제2 체결부(620)는 내부면에 제1 체결부(610)의 나사산(615) 또는 나사골에 대응되는 나사골(625) 또는 나사산을 구비하여, 제1 체결부(610)와 용이하게 결합될 수 있다.
제1 체결부(610)는 제2 체결부(620)의 결합에 의하여, 제1 체결부(610)의 내부면이 반송 샤프트(100)의 외부면과 밀착될 수 있다. 제1 체결부(610)는 제2 체결부(620)와의 결합이 강화될 수록, 제1 체결부(610)에 가해지는 압축 응력이 증가될 수 있다. 따라서, 제1 체결부(610)는 압축 응력에 의해 압축되며, 이에 따라 반송 샤프트(100)의 외부면과 면접촉이 밀착되어, 반송 샤프트(100)에 반송 롤러부(200)를 신뢰성 있게 고정시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 일반적인 기판 제조용 기판 이송 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 일례를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 롤러부에서의 접촉면의 패턴을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 샤프트 장치에서 반송 롤러부의 풀림을 방지하는 구성을 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 반송 샤프트 200, 300, 400: 반송 롤러부
210: 메인 반송 롤러
220, 420: 면접촉부 227: 접촉면
427: 절단면
510: 미세 패턴
610: 제1 체결부 620: 제2 체결부

Claims (6)

  1. 반송 샤프트; 및
    상기 반송 샤프트에 끼워져 고정되는 반송 롤러부를 포함하며,
    상기 반송 롤러부는
    상기 반송 샤프트의 끝단에 위치하는 메인 반송 롤러; 및
    상기 메인 반송 롤러의 외부 회전면에 부착되고 상기 기판과 면접촉을 이루어 상기 기판을 이송시키는 면접촉부를 포함하는, 반송 샤프트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 면접촉부는 상기 메인 반송 롤러를 감싸며, 상기 기판과 면접촉을 이루는 절단면을 구비한 오-링(O-ring)을 포함하는, 반송 샤프트 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 면접촉부는 외부 표면에 미세 패턴을 포함하는, 반송 샤프트 장치.
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 면접촉부의 탄성 계수는 상기 메인 반송 롤러의 탄성 계수보다 작은, 반송 샤프트 장치.
  5. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반송 롤러의 측면에 부착되는 제1 체결부; 및
    상기 제1 체결부와 결합하여 상기 제1 체결부를 상기 반송 샤프트에 면접촉을 유도하여 밀착시키거나 또는 상기 제1 체결부와의 결합에 의하여 상기 반송 샤프트와 면접촉에 의해 밀착되는 제2 체결부를 더 포함하는, 반송 샤프트 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 반송 샤프트와 밀착되는 제1 체결부 또는 제2 체결부의 내면에는 공기를 트랩시키는 공기 홈을 더 포함하는, 반송 샤프트 장치.
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