KR20110140002A - 기판 회전 유닛 및 이를 포함하는 기판 이송 장치 - Google Patents

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KR20110140002A
KR20110140002A KR1020100060161A KR20100060161A KR20110140002A KR 20110140002 A KR20110140002 A KR 20110140002A KR 1020100060161 A KR1020100060161 A KR 1020100060161A KR 20100060161 A KR20100060161 A KR 20100060161A KR 20110140002 A KR20110140002 A KR 20110140002A
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이수종
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Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 기판 회전 유닛에 있어서, 전기적 제어 및 온도적 제어 중 적어도 하나를 위한 제1 및 제2 케이블 다발, 제1 및 제2 케이블 다발이 각각 통과하는 제1 및 제2 트위스트 체인, 기판에 회전력을 전달하기 위한 것으로서, 제1 및 제2 트위스트 체인의 상부에 위치하는 상부 구조물, 및 상부 구조물을 회전시키는 것과 연동하여 제1 및 제2 트위스트 체인의 상부 체인부 상에 위치하는 일단 및 하부 체인부 상에 위치하는 타단 중 어느 하나를 각각 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동시키는 회전력 제공부 - 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로는, 회전축에 수직하는 평면 상에서 정의되는 것으로서 회전축을 중심으로 하는 환형 경로의 적어도 일부분으로 구성됨 - 를 포함하는 기판 회전 유닛이 제공된다. 본 발명에 의하면, 기판 이송 장치에 포함되는 기판 회전 유닛 내에 케이블, 냉각수 공급 또는 배출 라인 등을 안정적으로 배치할 수 있으므로, 기판 회전 유닛의 회전 운동이 있을 시 케이블 등이 다른 구성요소의 동작을 방해하거나 다른 구성요소 등에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 달성된다.

Description

기판 회전 유닛 및 이를 포함하는 기판 이송 장치{SUBSTRATE ROTATION UNIT AND SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 기판 회전 유닛 및 이를 포함하는 기판 이송 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 특유한 구조 및 배치의 듀얼 트위스트 체인(dual twisted chain)을 통해 케이블 등을 안정적으로 배치하여 기판을 효율적으로 회전시키는 기능을 수행할 수 있는 기판 회전 유닛 및 이를 포함하는 기판 이송 장치에 관한 것이다.
근래에 들어, 평판 디스플레이(Flat Panel Display, FPD), 태양전지 등에 사용되는 유리 기판의 크기가 대형화됨에 따라 대형 기판을 효율적으로 이송시키기 위한 기판 이송 장치에 대한 연구 및 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
기판 처리 공정에서 이송되는 기판은 이송 챔버를 경유해서 이송되는 것이 보통인데, 일반 기판에 비하여 크고 무거운 대형 기판의 경우 기판의 기울어짐 없이 이송 챔버라는 한정된 공간 내에서 최소한의 궤적으로 기판을 이동시키는 것이 쉽지 않은 실정이다. 게다가, 기판 처리 공정이 진행됨에 따라 이송 챔버의 내부의 압력은 상압 상태와 진공 상태를 넘나들 수 있고 온도는 섭씨 수 백도까지 올라갈 수 있기 때문에, 기판 이송 장치는 진공 및 고온 환경에서 정상적으로 동작할 수 있어야 한다는 기술적 과제를 갖고 있다. 최근에는, 디스플레이의 대형화 및 공정 효율화가 가속화됨에 따라 너비가 3m가 넘는 11세대 유리 기판(3000mm x 3320mm)이 생산되기 시작되었는데, 종래에 소개된 기판 이송 장치만으로는 위와 같은 크기의 대형 기판을 안정적으로 이송하기에 부족한 것이 사실이었다.
한편, 위와 같은 대형 기판을 이송하는 기판 이송 장치는 전력 공급 케이블, 냉각수 공급 또는 배출 라인, 냉각기 공급 또는 배출 라인 등의 많은 종류의 케이블 및 라인 등이 연결되기 마련인데, 이때, 기판 이송 장치에서 수행되는 기판의 이송, 승강 또는 회전 등의 다양한 동작이 위와 같은 케이블이나 라인 등에 의하여 방해를 받거나 반대로 이러한 케이블이나 라인 등이 기판의 이송, 승강 또는 회전 등의 다양한 동작에 의하여 손상되는 등의 문제점이 발생할 수 있었다.
예를 들면, 케이블 등이 안정적으로 배치되어 있지 않은 상태에서 기판을 회전시키는 동작을 수행하게 되면, 그 회전력에 의하여 케이블 등이 불규칙적으로 움직이면서 기판 이송 장치 내의 다른 구성요소에 걸리거나 케이블끼리 서로 엉키게 될 수 있으므로 결과적으로 기판의 회전 동작이 방해를 받거나 케이블 등이 손상되는 문제점이 발생하게 될 수 있는 것이다.
이에, 본 발명자는, 특유한 구조 및 배치의 듀얼 트위스트 체인을 통해 케이블 등을 안정적으로 배치하여 기판을 효율적으로 회전시키는 기능을 수행할 수 있는 기판 회전 유닛 및 이를 포함하는 기판 이송 장치를 발명하기에 이르렀다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기판 이송 장치에 포함된 기판 회전 유닛의 회전축을 중심으로 하여 배치되는 트위스트 체인을 휘어진 형태로 듀얼(dual)로 구성하고 이를 통해 기판 회전 유닛 내의 케이블 등을 기판 회전 유닛의 회전 경로를 고려하여 안정적으로 배치할 수 있도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 기판 회전 유닛에 있어서, 전기적 제어 및 온도적 제어 중 적어도 하나를 위한 제1 및 제2 케이블 다발, 상기 제1 및 제2 케이블 다발이 각각 통과하는 제1 및 제2 트위스트 체인 - 상기 제1 및 제2 트위스트 체인은, 상기 기판 회전 유닛의 회전축으로부터 소정의 거리를 이격한 상태로, 상기 회전축을 중심으로 하는 전체 각도 범위 중 제1 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제1 상부 체인부와 상기 제1 상부 체인부에 의해 커버되지 않는 제2 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제2 상부 체인부를 포함하는 상부 체인부, 상기 기판 회전 유닛의 회전축으로부터 소정의 거리를 이격한 상태로, 상기 회전축을 중심으로 하는 전체 각도 범위 중 제3 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제1 하부 체인부와 상기 제1 하부 체인부에 의해 커버되지 않는 제4 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제2 하부 체인부를 포함하되 상기 제1 및 제2 하부 체인부는 상기 제1 및 제2 상부 체인부의 하부에 위치하는 하부 체인부, 및 상기 제1 및 제2 상부 체인부를 각각 상기 제1 및 제2 하부 체인부와 연결하는 제1 및 제2 중간 체인부를 포함하는 중간 체인부를 포함함 -, 기판에 회전력을 전달하기 위한 것으로서, 상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 상부에 위치하는 상부 구조물, 및 상기 상부 구조물을 회전시키는 것과 연동하여 상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 상기 상부 체인부 상에 위치하는 일단 및 상기 하부 체인부 상에 위치하는 타단 중 어느 하나를 각각 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동시키는 회전력 제공부 - 상기 상부 회전 경로 및 상기 하부 회전 경로는, 상기 회전축에 수직하는 평면 상에서 정의되는 것으로서 상기 회전축을 중심으로 하는 환형 경로의 적어도 일부분으로 구성됨 - 를 포함하는 기판 회전 유닛이 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판 이송 장치에 포함되는 기판 회전 유닛 내에 케이블, 냉각수 공급 또는 배출 라인 등을 안정적으로 배치할 수 있으므로, 기판 회전 유닛의 회전 운동이 있을 시 케이블 등이 다른 구성요소의 동작을 방해하거나 다른 구성요소 등에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 종래의 기판 이송 장치의 단면 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)의 케이블 다발(320, 325) 및 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 구성을 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)의 회전력 제공부(360)의 구성을 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현 될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일 또는 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(1000)의 전체적인 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(1000)는 기판을 원하는 위치로 용이하게 이동시킬 수 있도록 하기 위해 기판 이송 유닛(100), 기판 승강 유닛(200) 및 기판 회전 유닛(300)을 포함할 수 있다.
기판 이송 유닛(100)은 지면과 평행한 평면 상에서 소정의 경로(예를 들면, 기판 이송 유닛의 길이 방향의 경로)에 따라 기판을 이동시키는 기능을 수행하는 구성요소로서, 기판을 지지한 채 기판을 이동시킬 수 있는 암(arm)을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 기판 승강 유닛(200)은 지면과 수직한 방향으로 기판을 올리거나 내리는 기능을 수행하는 구성요소로서, 예를 들면, 유압 또는 공압으로 동작하는 피스톤-실린더 액츄에이터, 회전력으로 동작하는 볼 스크류 등에 의하여 구성될 수 있다. 여기서, 기판 승강 유닛(200)은 기판 이송 유닛(100)의 본체의 하부에 위치한 상태로 상기 본체에 접촉하여 상기 본체를 승강시킬 수 있다.
한편, 기판 회전 유닛(300)은 기판을 회전시키는 기능을 수행하는 구성요소로서, 예를 들면, 기판을 소정의 속도 및 방향으로 회전시키는 모터 등에 의하여 구동될 수 있다. 여기서, 기판 회전 유닛(300)은 기판 승강 유닛(200)의 하부에 위치한 상태로 기판 승강 유닛(200)에 기계적으로 연결되어 기판 이송 유닛(100)을 회전시키는 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따르면 기판 이송 유닛(100)의 암(arm)에 지지되어 있는 기판이 회전할 수 있게 된다.
다만, 본 발명은 기판 회전 유닛(300)의 특징적인 구성에 관한 발명이므로, 이하에서는 기판 이송 유닛(100) 및 기판 승강 유닛(200)에 관한 자세한 설명은 줄이도록 하고 기판 이송 유닛(300)의 내부 구성에 대해서는 자세하게 살펴보기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)은 기판 이송 장치(1000)의 회전축(이하, "회전축"이라고 함)을 중심으로 하여 휘어진 형태로 구성된 듀얼 트위스트 체인(dual twisted chain)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 듀얼 트위스트 체인은, 회전축을 중심으로 한 한쪽 사이드의 적어도 일부분을 따라 휘어지도록 배치되는 상부 체인부, 회전축을 중심으로 한 한쪽 사이드의 적어도 일부분을 따라 휘어지도록 배치되되 상기 상부 체인부의 하부에 위치하는 하부 체인부, 및 상부 체인부와 하부 체인부를 연속적으로 연결하는 중간 체인부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)은, 기판 이송 유닛(100)의 암에 지지되어 있는 기판의 회전 동작과 연동될 수 있도록, 듀얼 트위스트 체인의 상부 체인부 상의 일단 및 하부 체인부 상의 타단 중 어느 하나를 각각 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동시키는 회전력 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조로 하여 위와 같은 특징적인 구성에 대하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)은, 전력 공급 케이블, 냉각수 공급/배출 라인 또는 냉각기 공급/배출 라인 등 중 적어도 하나를 포함하는 케이블 다발(320, 325), 케이블 다발(320, 325)을 안정적으로 배치시킬 수 있는 가이드 역할을 수행하는 듀얼 트위스트 체인(310, 315), 케이블 다발(320, 325)이 듀얼 트위스트 체인(310, 315) 내에서 움직이지 않도록 고정시키는 기능을 수행하는 케이블 고정부(미도시됨), 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 상부 체인부 상의 일단 및 하부 체인부 상의 타단과 각각 연결되어 있는 상판(340) 및 하판(341) 중 어느 하나에 회전력을 제공함으로써 상판(340) 및 하판(341)에 각각 연결되어 있는 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334) 중 어느 하나를 각각 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동시키는 회전력 제공부(360)를 포함할 수 있다.
여기서, 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로는, 회전축을 중심으로 하여 회전하는 상판(340) 및 하판(341)에 의하여 각각 정의되는 환형 경로로서 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 또는 타단(332, 334)의 회전 운동이 이루어지는 궤적을 포함하는 개념일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상판(340) 및 하판(341)의 특정 부분에 각각 연결되어 있는 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334)은, 상판(340) 및 하판(341)이 회전축을 중심으로 하여 회전하는 경우에 상판(340) 및 하판(341)에 형성된 상부 및 하부 환형 경로를 따라 각각 이동할 수 있는데, 이때, 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334)이 각각 이동하는 경로가 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로로서 정의될 수 있는 것이다.
한편, 기판 회전 유닛(300)의 상부에는, 기판 이송 유닛(100) 및 기판 승강 유닛(200)을 지지하기 위한 구조물인 상부 구조물(305)이 위치할 수 있으며, 상부 구조물(305)은 회전력 제공부(360)에 의해 제공되는 회전력에 의하여 회전될 수 있을 것이다.
계속하여, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 다발(320, 325)에는 기판 회전 유닛(300)의 상부에 위치하는 기판 이송 유닛(100) 및/또는 기판 승강 유닛(200)에 대한 전기적 제어 또는 온도적 제어를 수행하기 위한 다양한 종류의 케이블이 포함될 수 있으며, 예를 들면, 전력 공급 케이블, 냉각수 공급 또는 배출 라인, 냉각기 공급 또는 배출 라인 등이 포함될 수 있을 것이다.
여기서, 제1 및 제2 케이블 다발(320, 325)은 서로 대칭되도록 배치되어 있는 것으로 도시되어 있기는 하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이러한 위치 관계에 따라 제1 케이블 다발(320)에 포함되는 케이블과 제2 케이블 다발(325)에 포함되는 케이블의 종류나 속성이 반드시 같거나 달라야 하는 것도 아님을 밝혀 둔다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 트위스트 체인(310, 315)은 제1 케이블 다발(320) 및 제2 케이블 다발(325)이 각각 관통하는 제1 트위스트 체인(310) 및 제2 트위스트 체인(315)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)은 회전축을 중심으로 하여 형성되는 대략적인 환형 경로에 따라 휘어진 형태로 구성될 수 있으며, 회전축을 중심으로 하여 서로 대칭되도록 배치될 수도 있다.
한편, 제1 트위스트 체인(310)과 제2 트위스트 체인(315)은 그 배치만을 달리할 뿐 동일 또는 유사한 구조를 가지고 있으므로, 이하에서는 제1 트위스트 체인(310)을 중심으로 하여 설명하되 제2 트위스트 체인(315)에 대한 추가적인 설명은 가능한 줄이기로 한다.
계속하여, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 트위스트 체인(310)은 회전축을 중심으로 한 한쪽 사이드의 적어도 일부분을 따라 휘어지도록 배치되는 상부 체인부(311), 회전축을 중심으로 한 한쪽 사이드의 적어도 일부분을 따라 휘어지도록 배치되는 하부 체인부(313), 및 상부 체인부(311)와 하부 체인부(313)를 연속적으로 연결하는 중간 체인부(312)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 트위스트 체인(310)을 구성하는 상부 체인부(311), 하부 체인부(312) 및 중간 체인부(313)는 서로 연속적으로 연결되어 있을 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)은, 기판 회전 유닛(300)의 회전축으로부터 소정의 거리를 이격한 상태로, 회전축을 중심으로 하는 전체 각도 범위 중 제1 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제1 상부 체인부(311)와 제1 상부 체인부(311)에 의해 커버되지 않는 제2 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제2 상부 체인부(316)를 포함하는 상부 체인부(311, 316), 기판 회전 유닛의 회전축으로부터 소정의 거리를 이격한 상태로, 회전축을 중심으로 하는 전체 각도 범위 중 제3 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제1 하부 체인부(313)와 제1 하부 체인부(313)에 의해 커버되지 않는 제4 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제2 하부 체인부(318)를 포함하되 제1 및 제2 하부 체인부(313, 318)는 제1 및 제2 상부 체인부(311, 316)의 하부에 위치하는 하부 체인부(313, 318), 및 제1 및 제2 상부 체인부(311, 316)를 각각 제1 및 제2 하부 체인부(313, 318)와 연결하는 제1 및 제2 중간 체인부(312, 317)를 포함하는 중간 체인부(312, 317)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 트위스트 체인(310)의 일단(331, 333) 또는 타단(332, 334)에 구비되는 케이블 고정부(미도시됨)는, 제1 트위스트 체인(310)을 관통하는 제1 케이블 다발(320)이 제1 트위스트 체인(310)의 일단 및/또는 타단에 고정되도록 함으로써 제1 케이블 다발(320)이 제1 트위스트 체인(310)과 일체로 이동할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)은 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 상부 체인부(311, 316) 및 하부 체인부(313, 318)가 각각 해당 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로를 따라 안정적으로 회전하도록 안내하는 가이드부(345)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가이드부(345)는 상판(340)의 하면 또는 하판(341)의 상면에 배치될 수 있다(다만, 도 3에는 하판(341)의 상면에 배치된 가이드부만이 도시되어 있을 뿐, 상판(340)의 하면에 배치된 가이드부는 도시되어 있지 않음).
즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 상부 체인부 상에 위치하게 되는 일단(331, 333) 및 하부 체인부 상에 위치하게 되는 타단(332, 334)과 각각 연결되는 상판(340) 및 하판(341) 중 어느 하나가 회전력 제공부(360)에 의하여 회전됨에 따라, 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334) 중 어느 하나가 각각 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동될 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같은 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334)의 상기와 같은 이동은 상부 구조물(305)이 회전력 제공부(360)에 의하여 회전되는 것과 연동하여 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334)이 이동하는 과정에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
예를 들면, 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 상부 체인부 상에 위치하는 일단(331, 333)이 상판(340)에 연결되어 있고, 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 하부 체인부 상에 위치하는 타단(332, 334)이 하판(341)에 연결되어 있으며, 회전력 제공부(360)가 하판(341)만을 회전시키고 상판(340)은 회전시키지 않는 경우를 가정할 수 있다(이러한 경우, 상판(340)은 후술할 회전력 제공부(360)의 본체(361)에 연결되어 회전되지 않을 수 있음).
이러한 경우에, 하판(341)이 시계 방향으로 회전하게 되면 제1 및 제2 트위스트 체인(310)의 타단(332, 334)이 하부 회전 경로를 따라 시계 방향으로 이동하게 되므로, 제1 트위스트 체인(310)의 하부 체인부(313) 중 일부가 상부 체인부(311) 쪽으로 자연스럽게 말려 올라가면서 하부 체인부(313)의 길이가 짧아지는 대신 상부 체인부(311)의 길이가 길어질 수 있고, 제2 트위스트 체인(315)의 상부 체인부(316) 중 일부가 하부 체인부(318) 쪽으로 자연스럽게 말려 내려가면서 하부 체인부(318)의 길이가 길어지는 대신 상부 체인부(316)의 길이가 짧아질 수 있다.
반대로, 하판(341)이 반시계 방향으로 회전하게 되면 제1 및 제2 트위스트 체인(310)의 타단(332, 334)이 하부 회전 경로를 따라 반시계 방향으로 이동하게 되므로, 제1 트위스트 체인(310)의 상부 체인부(311) 중 일부가 하부 체인부(313) 쪽으로 자연스럽게 말려 내려가면서 상부 체인부(311)의 길이가 짧아지는 대신 하부 체인부(313)의 길이가 길어질 수 있고, 제2 트위스트 체인(315)의 하부 체인부(318) 중 일부가 상부 체인부(316) 쪽으로 자연스럽게 말려 올라가면서 하부 체인부(318)의 길이가 짧아지는 대신 상부 체인부(316)의 길이가 길어질 수 있다.
한편, 앞선 실시예에서와 같이, 상판(340)이 고정되고 하판(341)이 회전하는 경우 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315)의 타단(332, 334)이 하부 회전 경로를 따라 이동되는 경우에, 그 이동된 상태에 따라 상부 체인부(311, 316)의 길이가 지나치게 길어지는 상황이 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)은, 위와 같은 상황에서 상부 체인부(311, 316)가 그 자체의 무게로 인하여 중력 방향으로 쳐지는 것을 방지하기 위하여 상부 체인부(311, 316)를 지지하는 기능을 수행하는 체인 지지부(370)를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 체인 지지부(370)는 하판(341) 상에 고정되도록 설치되어 하판(341)과 함께 회전하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 회전력 제공부(360)가 하판(341)만을 회전시키고 상판(340)은 회전시키지 않는 실시예를 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 반대로 회전력 제공부(360)가 상판(340)만을 회전시키고 하판(341)은 회전시키지 않는 변형된 실시예를 상정할 수 있음은 물론이라 할 것이다(이러한 변형된 실시예의 경우, 상판(340)은 후술할 회전력 제공부(360)의 링기어(366)에 연결되어 회전될 수 있음)
한편, 본 명세서에서는, 상판(340) 및 하판(341)을 회전시킴으로써 상판(340) 및 하판(341)에 각각 연결되는 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334)을 간접적으로 이동시키는 실시예에 대하여 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상판(340), 하판(341) 등의 매개체를 이용하지 않고 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334)을 직접적으로 이동시키는 실시예도 충분히 상정될 수 있음을 밝혀 둔다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 회전 유닛(300)은 이송 챔버 내의 진공 및 고온 환경으로부터 케이블 다발(320, 325)을 보호하기 위하여 상부 구조물(305)에 형성된 개구부를 통과하는 케이블 다발(320, 325)을 이송 챔버 내의 진공 및 고온 환경으로부터 격리시키는 기능을 수행하는 밀폐부(일명, leap seal unit)(350)를 포함할 수도 있다. 다만, 본 발명에 따른 기판 회전 유닛(300)에 이러한 밀폐부(350)가 필수적으로 포함되어야 하는 것은 아니며, 예를 들면, 케이블 다발(320, 325)이 진공 환경 또는 고온 환경에 노출될 위험이 없는 경우에는 밀폐부(350)가 필요하지 않을 수도 있을 것이다.
다음으로, 도 4를 참조하면, 회전력 제공부(360)는 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 상부 체인부 상의 일단 및 하부 체인부 상의 타단과 각각 연결되어 있는 상판(340) 및 하판(341) 중 어느 하나에 회전력을 제공함으로써 상판(340) 및 하판(341)에 각각 연결되어 있는 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 및 타단(332, 334) 중 어느 하나를 각각 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동시키는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 제공부(360)는, 디스크 형상의 본체(361), 회전력을 발생시키는 기능을 수행하는 회전 모터(362), 서로 맞물려 회전함으로써 상부 구조물(305)과 함께 상판(340) 및 하판(341) 중 어느 하나를 회전시키는 기능을 수행하는 피니언(pinion)(365) 및 링 기어(ring gear)(366), 회전 모터에 의하여 발생된 회전력을 피니언에 전달하는 기능을 수행하는 구동 풀리(pulley)(363) 및 타이밍 벨트(timing belt)(364), 그리고 링 기어(366)가 원활하게 회전할 수 있도록 지원하는 베어링(367) 등을 포함할 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 회전력 제공부(360)의 구성이 반드시 도 4에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 상부 구조물(305)과 함께 상판(340) 및 하판(341) 중 어느 하나를 회전시킬 수 있는 수단이라면 얼마든지 본 발명의 회전력 제공부로서 채용될 수 있음을 밝혀 둔다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기판 회전 유닛(300) 내에서 제1 및 제2 케이블 다발(320, 325)이 듀얼 트위스트 체인(310, 315)에 의하여 유도된 경로에 따라 안정적으로 배치될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 기판의 회전 동작 시 제1 및 제2 트위스트 체인(310, 315) 및 이에 고정된 케이블 다발(320)을 적절하게 이동시킬 수 있게 되므로, 제1 및 제2 케이블 다발(320, 325)이 다른 구성요소의 동작을 방해하거나 다른 구성요소 또는 다른 케이블에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기에서는 회전력 제공부(360)가 상부 구조물(305)이 회전하는 것과 연동하여 듀얼 트위스트 체인(310, 315)의 일단(331, 333) 또는 타단(332, 334)을 이동시키는 경우를 예로서 설명하였지만, 여기서 "상부 구조물"은 반드시 기판 승강 유닛(200)을 지지하는 객체일 필요는 없으며, 기판 승강 유닛(200) 없이 곧바로 기판 이송 유닛(100)을 직접적으로 지지하는 객체를 의미할 수도 있는 등 다양한 변형예를 상정할 수 있음은 물론이라 할 것이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1000: 기판 이송 장치
100: 기판 이송 유닛
200: 기판 승강 유닛
300: 기판 회전 유닛
305: 상부 구조물
310: 제1 듀얼 트위스트 체인
311: 상부 체인부
312: 중간 체인부
313: 하부 체인부
315: 제2 듀얼 트위스트 체인
316: 상부 체인부
317: 중간 체인부
318: 하부 체인부
320: 제1 케이블 다발
325: 제2 케이블 다발
331: 제1 트위스트 체인의 일단
332: 제1 트위스트 체인의 타단
333: 제2 트위스트 체인의 일단
334: 제2 트위스트 체인의 타단
340: 상판
341: 하판
345: 가이드부
350: 밀폐부
360: 회전력 제공부
361: 본체
362: 회전 모터
363: 타이밍 벨트
364: 구동 풀리
365: 피니언
366: 링 기어
367: 베어링
370: 체인 지지부

Claims (15)

  1. 기판 회전 유닛에 있어서,
    전기적 제어 및 온도적 제어 중 적어도 하나를 위한 제1 및 제2 케이블 다발,
    상기 제1 및 제2 케이블 다발이 각각 통과하는 제1 및 제2 트위스트 체인 - 상기 제1 및 제2 트위스트 체인은, 상기 기판 회전 유닛의 회전축으로부터 소정의 거리를 이격한 상태로, 상기 회전축을 중심으로 하는 전체 각도 범위 중 제1 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제1 상부 체인부와 상기 제1 상부 체인부에 의해 커버되지 않는 제2 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제2 상부 체인부를 포함하는 상부 체인부, 상기 기판 회전 유닛의 회전축으로부터 소정의 거리를 이격한 상태로, 상기 회전축을 중심으로 하는 전체 각도 범위 중 제3 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제1 하부 체인부와 상기 제1 하부 체인부에 의해 커버되지 않는 제4 각도 범위를 커버하도록 휘어져 배치되는 제2 하부 체인부를 포함하되 상기 제1 및 제2 하부 체인부는 상기 제1 및 제2 상부 체인부의 하부에 위치하는 하부 체인부, 및 상기 제1 및 제2 상부 체인부를 각각 상기 제1 및 제2 하부 체인부와 연결하는 제1 및 제2 중간 체인부를 포함하는 중간 체인부를 포함함 -,
    기판에 회전력을 전달하기 위한 것으로서, 상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 상부에 위치하는 상부 구조물, 및
    상기 상부 구조물을 회전시키는 것과 연동하여 상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 상기 상부 체인부 상에 위치하는 일단 및 상기 하부 체인부 상에 위치하는 타단 중 어느 하나를 각각 상부 회전 경로 및 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동시키는 회전력 제공부 - 상기 상부 회전 경로 및 상기 하부 회전 경로는, 상기 회전축에 수직하는 평면 상에서 정의되는 것으로서 상기 회전축을 중심으로 하는 환형 경로의 적어도 일부분으로 구성됨 -
    를 포함하는 기판 회전 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 케이블 다발은,
    전력 공급 케이블, 냉각수 공급 및 배출 라인, 냉각기 공급 및 배출 라인 중 적어도 한 종류를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 케이블 다발은,
    각각 상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 일단 및 타단 중 적어도 하나에 고정됨으로써, 각각 상기 제1 및 제2 트위스트 체인과 일체로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 트위스트 체인은,
    상기 회전축을 중심으로 하여 한쪽 사이드 및 다른 한쪽 사이드에 각각 위치하여 서로 대칭되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 트위스트 체인은,
    상기 상부 체인부, 상기 하부 체인부 및 상기 중간 체인부가 연속적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 케이블 다발이 상기 상부 구조물에 형성된 개구부를 통과하여 상기 기판 회전 유닛의 상부로 전달되는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 개구부를 통과하는 상기 제1 및 제2 케이블 다발을 외부 환경으로부터 격리시키기 위한 밀폐부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전력 제공부는,
    상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 상기 상부 체인부 상에 위치하는 일단 및 상기 하부 체인부 상에 위치하는 타단과 각각 연결되어 있는 상판 및 하판 중 어느 하나를 회전시킴으로써, 상기 일단 및 상기 타단 중 어느 하나를 각각 상기 상부 회전 경로 및 상기 하부 회전 경로 중 어느 하나에 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상판이 고정되고 상기 하판이 회전함에 있어서, 상기 하판이 시계 방향으로 회전하면 상기 제1 하부 체인부의 적어도 일부가 상기 제1 상부 체인부 쪽으로 말려 올라가고 상기 제2 상부 체인부의 적어도 일부가 상기 제2 하부 체인부 쪽으로 말려 내려가며, 상기 하판이 반시계 방향으로 회전하면 상기 제1 상부 체인부의 적어도 일부가 상기 제1 하부 체인부 쪽으로 말려 내려가고 상기 제2 하부 체인부의 적어도 일부가 상기 제2 상부 체인부 쪽으로 말려 올라가는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상판이 회전하고 상기 하판이 고정됨에 있어서, 상기 상판이 시계 방향으로 회전하면 상기 제1 상부 체인부의 적어도 일부가 상기 제1 하부 체인부 쪽으로 말려 내려가고 상기 제2 하부 체인부의 적어도 일부가 상기 제2 상부 체인부 쪽으로 말려 올라가며, 상기 상판이 반시계 방향으로 회전하면 상기 제1 하부 체인부의 적어도 일부가 상기 제1 상부 체인부 쪽으로 말려 올라가고 상기 제2 상부 체인부의 적어도 일부가 상기 제2 하부 체인부 쪽으로 말려 내려가는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 회전력 제공부는,
    회전력을 발생시키는 기능을 수행하는 회전 모터,
    서로 맞물려 회전함으로써 상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 상기 상부 체인부 상에 위치하는 일단 및 상기 하부 체인부 상에 위치하는 타단과 연결된 상판 및 하판 중 어느 하나를 회전시키는 피니언(pinion) 및 링 기어(ring gear),
    상기 회전 모터에 의하여 발생된 회전력을 상기 피니언에 전달하는 구동 풀리(pulley) 및 타이밍 벨트(timing belt)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 트위스트 체인의 상기 상부 체인부 및 상기 하부 체인부가 각각 상기 상부 회전 경로 및 상기 하부 회전 경로를 따라 안정적으로 회전하도록 안내하는 가이드부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 상부 체인부가 중력 방향으로 쳐지지 않도록 상기 상부 체인부를 지지하는 체인 지지부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 회전 유닛.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 상부 구조물의 상부에 위치하여 상기 기판을 승강시키는 기판 승강 유닛, 및
    상기 기판 승강 유닛의 상부에 위치하여 상기 기판을 이송하는 기판 이송 유닛
    을 더 포함하는 기판 이송 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 케이블 다발은,
    상기 기판 승강 유닛 및 상기 기판 이송 유닛 중 적어도 한 유닛에 대한 전기적 제어 및 온도적 제어를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102134789B1 (ko) 2019-11-14 2020-07-16 시너스텍 주식회사 로테이트 유닛

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