KR20120048065A - 기판 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 기판감지장치는 기판이 없을 경우에는 유체분사구에서 분사된 유체가 압력발생기에 유량 및 유속에 의한 물리적 힘을 가하여 압력발생부에서 압력을 발생시키고, 발생한 압력은 연결된 압력계에 전달되어 압력계 내부에 미리 설정된 값과 비교하여 기판이 없음을 감지하고,
기판이 있을 경우에는 기판에 의하여 유체분사구와 압력발생기 사이의 유체의 흐름이 차단됨으로써 압력발생기의 압력이 주위 환경과 동일하게 되고, 압력발생기와 연결된 압력계에 전달되는 압력이 없어짐으로써 압력계 내부에 미리 설정된 값과 비교하여 기판이 있음을 감지하는 할 수 있어 열악한 공정 환경 속에서도 설치 및 사용 가능하고, 청정 공정에 부합하는 기판 감지 장치를 제공한다.

Description

기판 감지 장치{Substrate Detect Apparatus}
본 발명은 기판 이송 장치에 사용되는 기판 감지 장치에 관한 것이다.
평판디스플레이(FPD;Flat Panel Display)산업 분야는 온도가 높고, 화학 약품의 사용을 필수적으로 요구하는 공정이 있다. 이와 같은 공정 환경은 장비를 구성하는 부품에도 많은 영향을 주어 기능의 저하나 수명의 단축을 초래한다. 그러나 이러한 기판 처리 공정 설비 또한 기판을 이송하고 제어하기 위해서 기판 감지 장치가 반드시 필요하다.
종래의 기판 감지 장치로서는 도 11, 도 12에 제시한 바와 같이 진자 센서(11)와 같은 기판 감지 장치를 이용하여, 기판을 제어하기 위한 신호를 발생시킴으로써 기판을 이송하고 제어하였다. 광센서 또는 기타 형태의 센서는 온도, 화학 약품, 이물질 등으로 인하여 처리 공정 설비 내부 환경에서 사용이 불가능 하지만, 진자 센서는 사용이 가능하다.
그러나 진자 센서도 여러 가지 부품이 조립된 장치이기 때문에, 화학 약품, 온도, 이물질 등 기판 처리 공정 조건에 동일하게 노출되면서, 구성 부품의 변형 및 기능이 저하되어 기판의 감지 불량이 발생하거나 빈번한 교체가 요구되어, 생산품의 불량을 초래하는 경우가 자주 발생한다.
또한, 진자 센서는 기판의 감지를 위해서 기판 표면과 물리적인 접촉이 발생하기 때문에 청정 공정이 요구되는 조건에 있어서도 부합하지 못하는 단점이 있다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 공정 설비 내부 환경에서도 설치 및 장시간 사용 가능하고, 비접촉으로 기판을 감지함으로써 청정 공정에 부합하는 기판 감지 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 기판 감지 장치는 이송 롤러(12)를 포함하는 처리조(10) 내부에서 이송되는 기판(B)의 일 측면에 근접하여 설치되면서 유체의 상호작용에 의하여 압력이 발생하는 압력발생부(101)를 가지는 압력발생기(100), 압력발생부의 압력변화를 감지하는 압력계(130), 기판(B)의 다른 일 측면에 근접하여 설치되면서 유체의 이동통로(201)를 가지는 유체분사구(200), 유체분사구의 유체 분사 조절용 밸브(220), 유체분사구에 흐르는 유체의 압력 조절용 레귤레이터(230)와 연결튜브(110)(210)을 포함한다.
본 발명에 의한 기판 감지 장치를 구현하기 위해서, 도 1 에 도시된 바와 같이 압력발생기(100), 유체분사구(200)가 기판(B)에 근접하여 설치되고, 유체분사구(200)에서 유속과 압력이 있는 유체가 압력발생기에 분사될 수 있도록 밸브(220), 레귤레이터(230)를 조정한다.
압력발생기는 압력발생부(101)에 존재하는 유체에 유체분사구(200)에서 분사된 유체가 가지는 물리적 힘 즉, 유량과 유속이 가지는 힘이 전달될 수 있도록 위치를 조정하고, 압력발생부에서 발생한 압력이 압력계(130)에 전달되도록 연결한다.
조정이 완료된 기판감지장치는 압력발생기(100)와 유체분사구(200) 사이에 기판(B)이 있을 경우와 없을 경우에 각각 압력계(130)의 압력이 변함에 따라서 미리 설정된 압력 데이터와 비교하여 전기적 신호를 발생함으로써 기판(B)의 유무를 이송 장치의 제어장치(도면 미도시)로 전달한다.
기판이 없을 경우에는 유체분사구에서 분사된 유체가 압력발생기에 유량 및 유속에 의한 물리적 힘을 가하여 압력발생부에서 압력을 발생시키고, 발생한 압력은 연결된 압력계에 전달되어 압력계 내부에 미리 설정된 값과 비교하여 기판이 없음을 알 수 있고,
기판이 있을 경우에는 기판에 의하여 유체분사구와 압력발생기 사이의 유체의 흐름이 차단됨으로써 압력발생기의 압력이 주위 환경과 동일하게 되고, 압력발생기와 연결된 압력계에 전달되는 압력이 없어짐으로써 압력계 내부에 미리 설정된 값과 비교하여 기판이 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판감지장치에 의하면, 기판 이송 장치에서 열악한 공정 환경 속에서도 설치 및 사용 가능하고, 청정 공정에 부합하는 기판 감지 장치를 제공한다.
도 1 은 본 발명의 설치 상태와 기판이 감지되지 않았을 경우의 유체 흐름 상태를 나타낸 측면도.
도 2 는 본 발명의 설치 상태와 기판이 감지되었을 경우의 유체 흐름 상태를 나타낸 정면도.
도 3 은 본 발명의 설치 상태와 기판이 감지되었을 경우의 유체 흐름 상태를 나타낸 측면도.
도 4 는 도 1의 A부의 확대도.
도 5 는 도 3의 B부의 확대도.
도 6 은 차압계의 일측에 대기압에 개방된 경우의 기판 감지장치.
도 7 은 차압계의 일측이 부압을 생성하는 장치에 연결된 경우의 기판감지장치.
도 8은 차압계의 일측이 가압 장치에 연결된 경우의 기판감지장치.
도 9, 10은 압력발생부에 보호막이 설치된 기판감지 장치
도 11 은 종래의 기판 감지 센서로서 기판이 감지되었을 경우의 측면도.
도 12 는 종래의 기판 감지 센서로서 기판이 감지되지 않았을 경우의 측면도.
본 발명에 의한 기판 감지 장치는 이송 롤러(12)를 포함하는 처리조(10) 내부에서 이송되는 기판(B)의 일 측면에 근접하여 설치되면서 유체의 상호작용에 의하여 압력이 발생하는 압력발생부(101)를 가지는 압력발생기(100), 압력발생부의 압력변화를 감지하는 압력계(130), 기판(B)의 다른 일 측면에 근접하여 설치되면서 유체의 이동통로(201)를 가지는 유체분사구(200), 유체분사구의 유체 분사 조절용 밸브(220), 유체분사구에 흐르는 유체의 압력 조절용 레귤레이터(230)와 연결튜브(110)(210)을 포함한다.
본 발명에 의한 기판 감지 장치를 구현하기 위해서, 도 1 에 도시된 바와 같이 압력발생기(100), 유체분사구(200)가 기판(B)에 근접하여 설치되고, 유체분사구(200)에서 유속과 압력이 있는 유체가 압력발생기에 분사될 수 있도록 밸브(220), 레귤레이터(230)를 조정한다.
압력발생기는 압력발생부(101)에 존재하는 유체에 유체분사구(200)에서 분사된 유체가 가지는 물리적 힘 즉, 유량과 유속이 가지는 힘이 전달될 수 있도록 위치를 조정하고, 압력발생부에서 발생한 압력이 압력계(130)에 전달되도록 연결한다.
조정이 완료된 기판감지장치는 압력발생기(100)와 유체분사구(200) 사이에 기판(B)이 있을 경우와 없을 경우에 각각 압력계(130)의 압력이 변함에 따라서 미리 설정된 압력 데이터와 비교하여 전기적 신호를 발생함으로써 기판(B)의 유무를 이송 장치의 제어장치(도면 미도시)로 전달한다.
상세하게는, 압력발생기(100)와 유체분사구(200) 사이에 기판(B)이 있을 경우, 즉 기판(B)이 감지되었을 경우에는 압력계(130)의 압력 데이터가 압력계(130)에 미리 설정된 압력 하한 데이터보다 낮게 됨으로써 압력계는 전기적 신호를 발생시킨다.
반대로 압력발생기(100)와 유체분사구(200) 사이에 기판(B)이 없을 경우에는, 즉 기판(B)이 감지되지 않았을 경우에는 압력계(130)의 압력 데이터가 압력계(130)에 미리 설정된 압력 상한 데이터보다 높게 됨으로써 압력계는 전기적 신호를 발생시킨다. 그리고 위의 두 경우에 발생 되는 전기적 신호를 이송 장치의 제어부로 전달하여 기판의 이송을 제어할 수 있다.
본 발명에 의한 실시 예의 구성 및 작용을 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
압력계의 압력이 상한, 하한 전기적 신호를 발생하는 것은 다음과 같이 가능하다. 도 1 및 도 4에서와 같이 기판(B)이 감지되지 않았을 경우에는, 유체분사구(200)에서 분사되는 유체는 압력발생기(100)의 압력발생부(101)에 존재하는 대기압에 노출된 공기를 눌러주는 것과 같은 효과가 있으며, 상대적으로 압력발생부의 유체는 유체분사구에서 분사되는 유체의 물리적 힘에 비례하는 압력을 받게 된다. 물론 압력발생부에 존재하는 모든 유체에 일률적으로 작용하지는 않아서 일부 유체는 압력발생부의 외부로 유출될 수 있다. 그러나 이런 현상은 압력발생부의 형상을 효과적으로 구성함으로써 압력발생기의 성능을 저하하지 않는 범위 내로 하는 것이 가능하다. 그 결과 압력발생기(100)에는 외부에서 압력을 받는 것과 동일한 상태가 되고, 압력의 변화는 튜브(110)를 통하여 압력계(130)로 전달되고, 압력계는 미리 입력된 상한 데이터와 비교하여 전기적 신호를 발생시킨다.
한편, 도 3 및 도 5에서와 같이 기판이 감지되었을 경우에는, 기판이 압력발생기(100)와 유체분사구(200) 사이의 유체의 흐름을 분리하는 역할을 함으로써, 유체분사구(200)에서 분사된 유체가 압력발생기(100)에 영향을 미치지 않게 되어 압력발생부(101)에서는 압력 변화가 없다. 이때 압력발생부(101) 및 튜브(110) 내부의 압력은 처리조 내부의 압력과 동일한 상태로 낮아지므로, 압력계는 미리 입력된 하한 데이터와 비교하여 전기적 신호를 발생시킨다.
유체분사구 및 압력발생기의 위치는 사용 조건에 따라서 기판의 각각의 측면에서 0 ~ 100mm 이내에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 유체분사구 및 압력발생기의 형상은 원통형, 깔때기 형 등 여러 가지 형상으로 제작 가능한 것은 당연하다고 할 수 있다. 본 발명에 의한 기판감지장치의 또 다른 실시 방안으로서 상기의 압력계를 차압계로 대치할 수 있다.
차압계는 두 지점 사이의 압력의 차이를 표시하는 압력계의 일종으로 본 발명에 효과적으로 적용할 수 있다. 도 6과 같이 차압계(160) 일측의 압력 입력부(161)를 압력발생부에 연결하고 다른 일측(162)은 대기압 상태에 개방하여 적용할 수 있다. 대기압에 개방하여 적용할 경우에는 별도의 연결 장치가 없어 간편한 기판감지장치를 구성할 수 있다. 도 7과 같이 차압계(160) 일측의 압력 입력부(161)를 압력발생부에 연결하고 다른 일측(162)은 진공펌프 또는 배기장치에 연결하여 압력발생기에서 발생하는 압력보다 낮은 상태에 개방하여 적용할 수 있다. 도 8과 같이 차압계(160) 일측의 압력 입력부(161)를 압력발생부에 연결하고 다른 일측(162)은 컴프레셔 또는 가압장치에 연결하여 압력발생기에서 발생하는 압력보다 높은 압력 상태에 개방하여 적용할 수 있다.
차압계의 일측을 부압 또는 가압에 연결할 경우에는 대기압에 개방하는 경우보다 압력의 차이를 더욱 크게 하여 효과적으로 압력 측정을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판감지장치는 도 9, 10과 같이 압력발생부(101)에 분리막(102)을 설치할 수 있다. 분리막을 설치할 경우에는 압력계(130)와 압력발생기(100) 및 연결튜브(110)의 내부에 미리 가압 된 유체를 투입할 수 있다. 투입된 유체는 분리막이 외부와 보호막 역할을 하므로 안전하게 보호될 수 있으며, 가압 투입 및 밀폐된 유체는 유체분사구에서 분사된 유체에 의하여 발생한 압력을 더욱 효과적으로 압력계에 전달한다. 예로서 투입된 유체가 액체일 경우에는 압축성이 없으므로 발생한 압력을 확실하게 압력계로 전달한다.
물론 투입된 유체가 반드시 가압 될 필요는 없으며 분리막의 설치만으로 충분하다. 분리막은 처리조(10) 내부에서 사용되는 화학약품이 부식성을 가질 경우에는 압력계를 보호하는 역할을 한다.
상기와 같이, 본 발명의 기판감지 장치는 기판과 비접촉이면서 기계적인 동작이 없고 구조가 간단하여 환경에 영향을 현저히 받지 않는 구조이므로 공정 처리 장치의 기판 이송용 감지 장치로 사용이 가능하다.
10: 기판 처리 공정을 진행하는 처리조
11: 종래의 기판 감지 장치
12: 기판 이송 롤러
100: 압력발생기
101: 압력발생부
110: 압력발생기와 압력계의 연결 배관
120: 진공 펌프,배기 장치 또는 부압 장치
121: 컴프레셔 또는 가압 장치
130: 압력계
160: 차압계
161, 162: 차압계의 배관 접속부
200: 유체분사구
201: 유체분사부의 유체 이동통로.
210: 연결 배관
220: 유량 조절 밸브
230: 압력 조정 레귤레이터
B: 기판

Claims (10)

  1. 기판을 이송하면서 공정처리하는 처리조 및 기판을 이송하는 이송 롤러를 포함하는 기판처리장치에 있어서;
    이송되는 기판의 일 측면에 근접하여 설치되는 유체분사구, 유체분사구에서 분사되는 유체를 조절하기 위한 밸브, 기판의 다른 일 측면에 근접하여 설치되는 압력발생기, 압력발생기에 연결되어 설치된 압력계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  2. 기판을 이송하면서 공정처리하는 처리조 및 기판을 이송하는 이송 롤러를 포함하는 기판처리장치에 있어서;
    기판이 없을 경우에는 유체분사구에서 분사된 유체가 압력발생기에 유량 및 유속에 의한 물리적 힘을 가하여 압력발생부에서 압력을 발생시키고, 발생한 압력은 연결된 압력계에 전달되어 압력계 내부에 미리 설정된 값과 비교하여 기판이 없음을 감지하고,
    기판이 있을 경우에는 기판에 의하여 유체분사구와 압력발생기 사이의 유체의 흐름이 차단됨으로써 압력발생기의 압력이 주위 환경과 동일하게 되고, 압력발생기와 연결된 압력계에 전달되는 압력이 없어짐으로써 압력계 내부에 미리 설정된 값과 비교하여 기판이 있음을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  3. 제 1항에 있어서 상기 압력발생기는
    유체분사구에서 분사된 유체에 의하여 압력발생부의 유체에 물리적 힘이 전달되고, 전달된 물리적 힘을 압력으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  4. 제 1항에 있어서 상기 압력발생기는
    유체분사구에서 분사된 유체가 압력발생부의 분리막에 물리적 힘을 가함으로써 압력발생기 내부 유체에 압력이 발생하는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  5. 기판을 이송하면서 공정처리하는 처리조 및 기판을 이송하는 이송 롤러를 포함하는 기판처리장치에 있어서;
    이송되는 기판이 유체분사구에서 압력발생기로의 유체 흐름을 차단함으로써 압력계의 압력이 변하여 기판의 유무를 감지하는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  6. 제 1항에 있어서 상기 압력계는
    차압계로서 일측이 압력발생기에 연결되고 다른 일측은 대기압에 개방된 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  7. 제 1항에 있어서 상기 압력계는
    차압계로서 일 측이 압력발생기에 연결되고 다른 일 측은 부압장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  8. 제 1항에 있어서 상기 압력계는
    차압계로서 일 측이 압력발생기에 연결되고 다른 일 측은 가압장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  9. 제 1항에 있어서 상기 압력계와 압력발생기 및 연결 튜브 내부는 가압 또는 대기압 상태의 유체가 투입된 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
  10. 제 1항에 있어서 상기 유체분사구 및 압력발생기는
    기판 각각의 측면에서 100mm 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판감지장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101443098B1 (ko) * 2013-04-29 2014-09-19 현대제철 주식회사 소재 감지장치

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