KR20180000134A - 기판처리장치의 이송장치구조 - Google Patents

기판처리장치의 이송장치구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 또는 캐리어를 지지하여 선형이동시키는 이송지지부들을 설치할 때 미리 형성된 삽입홀의 중심의 위치에 대한 설계위치와의 위치오차를 계산하고 계산된 오차에 대응되며 이송지지부가 결합되는 어댑터를 삽입홀에 삽입하여 이송지지부를 설치함으로써, 이송지지부들의 진직도 및 평행도를 용이하게 맞출 수 있는 기판처리장치의 이송장치구조를 제공한다.

Description

기판처리장치의 이송장치구조 {Transfer device structure for processing module}
본 발명은 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD), OLED, 태양전지(Solar Cell) 등을 제조하는 많은 단계의 제작 공정이 필요하다.
이러한 여러 단계의 제작 공정을 수행하기 위해서는 보통 소정의 공정을 수행하는 기판처리장치에 의하여 수행하게 된다.
그리고 기판처리장치는 외부와 격리된 공간을 형성하는 진공챔버를 구비하고 반송로봇, 반송롤러 등에 의하여 기판이 반입되거나 반출됨이 일반적이다.
특히 반송롤러와 같은 선형이동장치를 이용하여 기판을 이동시키는 경우 진공챔버의 외부는 물론 내부에도 설치된다.
이러한 선형이동장치의 기판이송방식은 크게 두 가지로 구분할 수 있다.
첫째, 기판의 이송을 위해서 기판을 운반하기 위한 이송체 하부에 기판의 이동방향으로 진공챔버에 설치된 복수의 반송롤러들에 의하여 기판을 이동시키는 롤러방식이 있다.
둘째, 기판이 탑재된 캐리어에 복수의 제1자성체들을 설치하고 기판의 이동방향으로 진공챔버에 복수의 제2자성체들을 설치하여, 제1자성체 및 제2자성체와의 상호 자기 작용에 의하여 기판을 이동시키는 자기방식이 있다.
그런데 위와 같은 두 가지 방식에서 진공챔버는 복수의 반송롤러들 또는 복수의 제2자성체들의 설치를 위하여 삽입홀이 기계가공에 의하여 형성되는데 기계가공의 정밀도에 따라서 삽입홀의 수직높이, 수평위치 등에 오차로 인하여 복수의 반송롤러들 또는 복수의 제2자성체들의 설치위치의 오차를 유발하게 된다.
이러한 설치위치의 오차는 지지하는 기판 또는 캐리어의 진직도- 기판의 이송방향으로의 직선도) 또는 평행도(기판 또는 캐리어의 지지점의 평행도)를 맞추기 어려워져 기판 또는 캐리어에 진동을 가하거나 손상을 가하는 문제점이 있었다.
더 나아가 기판 이동의 안정성을 저해하여 기판의 이동 속도를 저하시켜 전체 공정수행시간을 증가시켜 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기판 또는 캐리어를 지지하여 선형이동시키는 이송지지부들을 설치할 때 미리 형성된 삽입홀의 중심의 위치에 대한 설계위치와의 위치오차를 계산하고 계산된 위치오차에 대응되며 이송지지부가 결합되는 어댑터를 삽입홀에 삽입하여 이송지지부를 설치함으로써, 이송지지부들의 진직도 및 평행도를 용이하게 맞출 수 있는 기판처리장치의 이송장치구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 기판처리장치의 이송장치구조는 밀폐된 내부공간을 형성하는 진공챔버(100), 상기 진공챔버(100)의 내측벽에 결합되고 기판(S) 또는 기판(S)이 탑재된 캐리어(T)를 기판(S)의 저면을 지지하여 기판(S)의 이송하기 위하여 이동방향을 따라서 배치된 복수의 이송지지부들(210)을 포함하는 기판처리장치의 이송장치구조에 있어서, 상기 이송지지부들(210)의 각 결합부(211)의 삽입을 위하여 상기 진공챔버(100)에 가공되는 복수의 삽입홀들(110) 각각의 기하학적 제1중심(C1)과 상기 이송지지부(210)의 결합부(210)의 기하학적 제2중심(C0)의 설계위치와의 위치오차(Δr)를 보정하기 위하여 상기 각 삽입홀(110)에 삽입되며 상기 이송지지부들(210)의 결합부(211)가 삽입되는 보정삽입홀(310)이 형성된 어댑터(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이송지지부들(210)은 상기 결합부(211)를 회전축으로 하는 반송롤러를 포함하며, 상기 복수의 반송롤러들 중 적어도 일부는 상기 진공챔버(100)의 외측에 설치된 구동부(220)에 의해 회전구동될 수 있다.
상기 이송지지부들(210)은 상기 결합부(211)의 일단과 연결되는 제1자성체를 포함하며, 상기 제1자성체는 상기 진공챔버(100)의 외측에 설치되어 상기 제1자성체를 제어하는 제어부에 의해 제어될 수 있다.
상기 어댑터(300)는, 횡단면이 원통형상을 가질 수 있다.
상기 어댑터(300)는, 상기 진공챔버(100)의 외부 쪽 끝단에 상기 진공챔버(100)의 외면과 밀착되는 플렌지부분(320)이 형성될 수 있다.
상기 어댑터(300)는, 횡단면이 직사각형형상을 가질 수 있다.
상기 어댑터(300)는, 상기 진공챔버(100)의 외부 쪽 끝단이 외측으로 확장되어 상기 진공챔버(100)의 외면과 밀착되는 플렌지부분(320)이 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기판처리장치의 제조방법은 상기 삽입홀들(110)을 기계가공에 의하여 가공한 후, 가공된 삽입홀들(110) 각각의 기하학적 제1중심(C1)과 상기 이송지지부(210)의 결합부(210)의 기하학적 제2중심(C0)의 설계위치와의 위치오차를 계산하고, 계산된 위치오차에 대응되는 상기 어댑터(300)를 선택하여 상기 이송지지부(210)를 진공챔버(100)에 결합시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기판 또는 캐리어를 지지하여 선형이동시키는 이송지지부들을 설치할 때 미리 형성된 삽입홀의 중심의 위치에 대한 설계위치와의 위치오차를 계산하고 계산된 위치오차에 대응되며 이송지지부가 결합되는 어댑터를 삽입홀에 삽입하여 이송지지부를 설치함으로써, 이송지지부들의 진직도 및 평행도를 용이하게 맞출 수 있다.
구체적으로, 미리 형성된 삽입홀의 중심의 위치에 대한 설계위치와의 위치오차를 계산하고 계산된 위치오차에 대응되는 어댑터를 이용하여 이송지지부들을 설치함으로써 이송지지부들의 설치위치가 미리 설계된 설계위치에 위치시킴으로써 이송지지부들의 진직도 및 평행도를 용이하게 맞출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치의 일 실시예를 보여주는 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치 및 이송장치를 보여주는 평면도,
도 3은 도 2에서 V 방향의 단면도로서, 어댑터에 의하여 설계위치에 대한 위치오차를 보정한 상태를 보여주는 일부 단면도,
도 4는 도 2에서 이송지지부 및 어댑터를 진공챔버에 설치하는 실시예를 보여주는 단면도,
도 5는 도 2의 어댑터의 변형 실시예들을 보여주는 단면도,
도 6은 도 3에서 어댑터를 이용하여 측정된 위치오차를 보정하는 예들을 보여주는 단면도들이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치의 일 실시예를 보여주는 단면도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치 및 이송장치를 보여주는 평면도, 도 3은 도 2에서 V 방향의 단면도로서, 어댑터에 의하여 설계위치에 대한 위치오차를 보정한 상태를 보여주는 일부 단면도, 도 4는 도 2에서 이송지지부 및 어댑터를 진공챔버에 설치하는 실시예를 보여주는 단면도, 도 5는 도 2의 어댑터의 변형 실시예들을 보여주는 단면도, 도 6은 도 3에서 어댑터를 이용하여 측정된 위치오차를 보정하는 예들을 보여주는 단면도들이다.
이 장치는, 진공챔버 및 진공챔버 내부에 선형이동구조를 구비한 기판처리장치로서 박막증착, 에칭 등 기판처리공정을 수행하는 장치이다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치는 밀폐된 내부공간을 형성하는 진공챔버(100)와, 진공챔버(100)의 내측벽에 결합되고 기판(S) 또는 기판(S)이 탑재된 캐리어(T)의 저면을 지지하여 기판(S)을 이송하기 위하여 이동방향을 따라서 배치된 복수의 이송지지부들(210)을 포함한다.
진공챔버(100)는 밀폐된 내부공간을 형성하는 구성요소로 기판처리공정에 따라서 다양한 구조를 가진다.
또한 진공챔버(100)는 기판(S)의 반입 및 반출을 위한 하나 이상의 게이트가 형성되고, 내부공간에 기판처리공정을 수행하기 위한 압력조건을 형성하기 위하여 배기계, 공정수행을 위한 가스를 공급하는 가스공급계, 필요한 경우 전원을 인가하는 전원인가구조 등이 설치될 수 있다.
복수의 이송지지부들(210)은 진공챔버(100)의 내측벽에 결합되고 기판(S) 또는 기판(S)이 탑재된 캐리어(T)의 저면을 지지하여 기판(S)을 이송하기 위하여 이동방향을 따라서 배치된 구성요소이다.
특히 복수의 이송지지부들(210)은 기판(S)의 이송방식, 즉 롤러방식 또는 자기방식에 따라서 각각 특유의 구성을 가질 수 있다.
즉, 이송지지부들(210)은 결합부(211)를 회전축으로 하는 반송롤러를 포함하며, 복수의 반송롤러들 중 적어도 일부는 진공챔버(100)의 외측에 설치된 구동부(220)에 의해 회전구동될 수 있다.
구체적으로 롤러방식인 경우 이송지지부들(210)은 반송롤러로 구성되고, 자기방식인 경우 자성체로 구성될 수 있다.
즉, 이송지지부들(210)은 결합부(211)의 일단과 연결되는 제1자성체를 포함하며, 제1자성체는 진공챔버(100)의 외측에 설치되어 제1자성체를 제어하는 제어부에 의해 제어될 수 있다.
한편 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이, 기판(S) 또는 캐리어(T)의 지지 및 이동시 진직도 및 평행도를 위하여, 이송지지부들(210)의 각 결합부(211)의 삽입을 위하여 진공챔버(100)에 가공되는 복수의 삽입홀들(110) 각각의 기하학적 제1중심(C1)과 이송지지부(210)의 결합부(210)의 기하학적 제2중심(C0)의 설계위치와의 위치오차(Δr)를 보정하기 위하여 각 삽입홀(110)에 삽입되며 이송지지부들(210)의 결합부(211)가 삽입되는 보정삽입홀(310)이 형성된 어댑터(300)를 포함하는 이송장치구조를 더 구비한다.
즉 종래의 기판처리장치는 이송지지부(210)가 진공챔버(100)에 형성된 삽입홀(110)에 직접 결합되는 구조를 가지나, 본 발명은 어댑터(300)를 이용하여 결합시킴으로써 위치오차(Δr)를 보정할 수 있는 것이다.
어댑터(300)는 진공챔버(100)에 가공된 복수의 삽입홀들(110) 각각의 기하학적 제1중심(C1)과 이송지지부(210)의 결합부(210)의 기하학적 제2중심(C0)의 설계위치와의 위치오차(Δr)를 보정하기 위한 구성요소이다.
구체적으로 어댑터(300)는 진공챔버(100)에 가공된 각 삽입홀(110)에 삽입되며 이송지지부들(210)의 결합부(211)가 삽입되는 보정삽입홀(310)이 형성된다.
이때 보정삽입홀(310)은 결합부(211)와 대응되도록 형성되는 구조로서 다양한 구조가 가능하다.
예로서 보정삽입홀(310)은 결합부(211)가 삽입되는 유입구 방향의 단부에 단차부(311)가 형성될 수 있다.
단차부(311)는 결합부(211)가 삽입되는 유입구 방향의 단부에 형성되어 결합부(211)가 안정적으로 결합시키는 구성요소로서 설계 등에 따라서 다양한 치수를 가질 수 있다.
보정삽입홀(310)은 진공챔버(100)에 가공된 복수의 삽입홀들(110) 각각의 기하학적 제1중심(C1)과 이송지지부(210)의 결합부(210)의 기하학적 제2중심(C0)의 설계위치와의 위치오차(Δr)를 보정하기 위하여 제2중심(C0)으로부터 제1중심(C1)을 편심시킨 구성으로서 미리 설정된 위치오차(Δr)를 가지도록 형성된다.
이러한 미리 설정된 위치오차(Δr)를 가지고 보정삽입홀(310)이 형성된 어댑터(300)는 계산된 위치오차(Δr)가 동일하나 방향각(θ)이 다른 경우 회전에 의하여 그 위치오차(Δr)를 보정할 수 있다 (도 3 및 도 6 참조).
즉 동일한 위치오차(Δr)를 가짐에도 불구하고 방향각(θ)이 다를 수 있는 데 이 경우 동일한 위치오차(Δr)를 가지는 어댑터(300)에서 방향각(θ)에 대응되는 각도로 회전시킴으로써 위치오차(Δr)를 보정할 수 있다 (도 6 참조).
도 6에 따르면 동일한 위치오차(Δr)이나 그 방향각(θ)을 달리 하는 경우 제2중심(C0)을 중심으로 회전시켜 그 위치오차(Δr)를 보정할 수 있다.
다른 보정 방법으로서, 삽입홀(110)의 중심(C0)이 위치되는 위치오차(Δr)가 가로방향으로 ΔDx 세로방향으로 ΔDy 이라고 할 때 보정삽입홀(310)의 중심(C1)은 삽입홀(110)의 중심(C0)으로 부터 가로방향으로 ΔDx 세로방향으로 ΔDy만큼 이격시킴으로써 위치오차를 보정할 수 있다.
한편 어댑터(300)는 횡단면이 원통형상 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
그리고 어댑터(300)는, 진공챔버(100)의 외부 쪽 끝단에 진공챔버(100)의 외면과 밀착되는 플렌지부분(320)이 형성될 수 있다.
플렌지부분(320)은 진공챔버(100)의 외부 쪽 끝단에 진공챔버(100)의 외면과 밀착되어 어댑터(300)가 삽입홀(110)에 삽입된 후 이송지지부들(210) 등의 자중에 의하여 기울어짐 현상을 방지할 수 있다.
그리고 상기와 같이 형성되는 어댑터(300)는, 자성을 띠는 자성체들로 구성되는 이송지지부들(210)과, 진공챔버(100)의 외측에 설치되어 자성체를 제어하는 제어부를 포함하는 이송부가 설치되는 진공챔버(100)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 어댑터(300)와 삽입홈(110)의 사이에는 진공챔버(100) 내부의 밀폐분위기 형성을 위한 하나 이상의 밀봉부재(400)가 추가로 설치될 수 있다.
밀봉부재(400)는 삽입홈(110) 및 어댑터(300) 사이에 설치되어 진공챔버(100) 내부의 밀폐분위기가 형성될 수 있도록 형성되는 구조 및 형태이면 다양한 구조 및 형태가 가능하다.
예로서, 밀봉부재(400)는 도 4에서 볼 수 있듯이 어댑터(300)의 플렌지부분(320)에 끼움되는 오링일 수 있다.
여기서 어댑터(300)는 플라스틱, 금속과 같은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 어댑터(300)는 어댑터(300)의 형태 및 보정삽입홀(310)의 중심(C1)의 위치에 따라 기계가공 등에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
구체적으로 어댑터(300)는 삽입홀(110)의 중심(C0)으로 부터 반경 방향으로 이격된 이동거리(Δr) 또는 삽입홀(110)의 중심(C0)으로 부터 가로방향으로 ΔDx 세로방향으로 ΔDy만큼 이격된 이동거리에 따라 보정삽입홀(310)의 중심(C1)이 위치될 수 있도록 가공되어 형성될 수 있다.
따라서 사용자는 삽입홀들(110)의 크기 및 형태에 따라 규격별로 다양하게 형성된 어댑터(300)의 단순 교체로 이송지지부들(210)의 설치 위치를 조정하여 조립시 기판(S)의 진직도 및 수평도를 최적화하기 간편하다는 이점이 있다.
한편 종래기술에 따르면 반송롤러 등과 같은 이송지지부(210)가 삽입되어 결합되는 삽입홀들(110)은 진공챔버(100)에 기계가공에 의하여 형성되며 가공 상의 오차로 인하여 설계위치로부터 미세한 위치오차를 가질 수 있는데, 이렇게 형성되는 미세한 위치오차는 삽입홀(110)에 설치되는 이송지지부들(210)에 지지되는 기판(S) 또는 캐리어(T)의 이동시 진동을 유발하여 공정불량 또는 기판이 파손되는 등 공정 수행 시 기판처리의 불량율을 증가시킬 수 있다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 삽입홀들(110)을 상대적으로 크게 형성하고 이송지지부들(210)의 설치시 이러한 위치오차를 보정하고 있으나, 이송지지부들(210)의 자중, 지속적 사용에 따른 이송지지부들(210)의 처짐에 의하여 이송지지부들(210)의 위치가 변동되어 이송지지부들(210)에 지지되는 기판(S) 또는 캐리어(T)의 이동시 진동을 유발하여 공정불량 또는 기판이 파손되는 등 공정 수행 시 기판처리의 불량율을 증가시킬 수 있다는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명은 삽입홀(110)과 삽입홀(110)에 관통설치되어 이송지지부들(210)과 연결되는 결합부(211)들의 결합위치에 어댑터(300)를 더 설치하여 삽입홀(110)의 위치오차를 보정함으로써 이러한 문제점을 해결하였다.
S... 기판
100... 챔버
110... 삽입홀들
210... 이송지지부들
300... 어댑터

Claims (8)

  1. 밀폐된 내부공간을 형성하는 진공챔버(100),
    상기 진공챔버(100)의 내측벽에 결합되고 기판(S) 또는 기판(S)이 탑재된 캐리어(T)의 저면을 지지하여 기판(S)을 이송하기 위하여 이동방향을 따라서 배치된 복수의 이송지지부들(210)을 포함하는 기판처리장치에 있어서,
    상기 이송지지부들(210)의 각 결합부(211)의 삽입을 위하여 상기 진공챔버(100)에 가공되는 복수의 삽입홀들(110) 각각의 기하학적 제1중심(C1)과 상기 이송지지부(210)의 결합부(210)의 기하학적 제2중심(C0)의 설계위치와의 위치오차(Δr)를 보정하기 위하여 상기 각 삽입홀(110)에 삽입되며 상기 이송지지부들(210)의 결합부(211)가 삽입되는 보정삽입홀(310)이 형성된 어댑터(300)를 포함하는 기판처리장치의 이송장치구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송지지부들(210)은 상기 결합부(211)를 회전축으로 하는 반송롤러를 포함하며, 상기 복수의 반송롤러들 중 적어도 일부는 상기 진공챔버(100)의 외측에 설치된 구동부(220)에 의해 회전구동되는 기판처리장치의 이송장치구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송지지부들(210)은 상기 결합부(211)의 일단과 연결되는 제1자성체를 포함하며, 상기 제1자성체는 상기 진공챔버(100)의 외측에 설치되어 상기 제1자성체를 제어하는 제어부에 의해 제어되는 기판처리장치의 이송장치구조.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 어댑터(300)는, 횡단면이 원통형상을 가지는 기판처리장치의 이송장치구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어댑터(300)는, 상기 진공챔버(100)의 외부 쪽 끝단에 상기 진공챔버(100)의 외면과 밀착되는 플렌지부분(320)이 형성된 기판처리장치의 이송장치구조.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 어댑터(300)는, 횡단면이 직사각형형상을 가지는 기판처리장치의 이송장치구조.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 어댑터(300)는, 상기 진공챔버(100)의 외부 쪽 끝단이 외측으로 확장되어 상기 진공챔버(100)의 외면과 밀착되는 플렌지부분(320)이 형성된 기판처리장치의 이송장치구조.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 기판처리장치의 이송장치구조에 있어서,
    상기 삽입홀들(110)을 기계가공에 의하여 가공한 후, 가공된 삽입홀들(110) 각각의 기하학적 제1중심(C1)과 상기 이송지지부(210)의 결합부(210)의 기하학적 제2중심(C0)의 설계위치와의 위치오차를 계산하고, 계산된 위치오차에 대응되는 상기 어댑터(300)를 선택하여 상기 이송지지부(210)를 진공챔버(100)에 결합시키는 기판처리장치의 제조방법.
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