KR100656941B1 - 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평판 디스플레이 소자 제조를 위한 기판 이송 방법으로, 상기 방법은 아암에 의해 기판이 수평으로 놓여진 이송부 상부로 이송되는 단계, 상기 기판이 상기 이송부 상으로 놓여지도록 상기 아암이 아래로 이동되는 단계, 그리고 상기 이송부의 회전에 의해 상기 기판은 처리부로 이송되고 상기 기판의 이송도중 상기 이송부의 경사가 조절되는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 별도의 리프트 핀들을 사용하지 않고 아암이 수평으로 배치된 롤러들 상으로 직접 기판을 안착시키며, 롤러들의 회전에 의해 기판이 이송되는 도중에 기판의 경사가 조절되므로, 기판의 이송에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있어, 처리량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
FPD, 경사, 샤프트, 롤러

Description

기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES}
도 1은 일반적인 컨베이어부를 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 개략적인 평면도;
도 3은 도 2의 컨베이어부의 평면도;
도 4a와 도 4b는 각각 롤러들이 수평인 상태와 경사진 상태에서 컨베이어부를 보여주는 도면; 그리고
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 이송 단계를 순차적으로 보여주는 플로차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 처리실 200 : 컨베이어부
220 : 경사 조절부 242 : 샤프트
244 : 롤러 250 : 지지판
252 : 힌지 270 : 지지로드
280 : 수직구동부 290 : 스토퍼
본 발명은 기판을 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 평판 디스플레이(flat panel display)의 제조 공정에서 기판의 경사를 조절하며 처리부로/로부터 기판을 처리하는 시스템 및 방법에 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 주로 디스플레이 장치로는 주로 브라운관(cathode ray tube) 모니터가 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 사용이 급격히 증대하고 있다. 평판 디스플레이로는 다양한 종류가 있으며, 이들 중 전력 소모와 부피가 적고 저전압 구동형인 액정 표시 소자(liquid crystal display)가 널리 사용되고 있다.
이들 액정 표시 소자 제작을 위해서 기판(glass substrate) 상에는 패턴 형성을 위해 복수의 단위 공정들이 수행되며, 식각, 수세, 또는 건조와 같은 공정 진행시에 기판은 복수의 이송롤러 상에 기판이 재치됨으로써 이루어진다. 이들 공정에서 기판은 전면에 균일한 처리가 이루어지도록 일정각도가 기울어진 상태로 놓여질 수 있다. 이를 위해 기판은 일정각도로 경사진 상태로 처리실로 이송되어야 한다. 이를 위해 일반적으로 컨베이어부로 이송된 기판의 경사조절은 다음과 같이 이루어진다. 컨베이어부는 도 1에서 보는 바와 같이 일정각도로 경사진 회전샤프트들(42)과 샤프트들(42) 사이로 승강 및 하강되는 리프트 핀들(30)을 가지며, 리프트 핀들(30)이 승강된 상태에서 기판(10)은 아암(20)에 의해 리프트 핀들(30) 상에 올려진다. 이후 리프트 핀들(30)이 하강하면서 기판(10)은 샤프트(42)를 삽입하고 있는 롤러들(44) 상에 안착되고, 롤러(44)가 회전하면서 기판(10)은 처리실 내로 유입된다.
그러나 상술한 방법에 의하면 기판은 경사진 롤러들(44) 상에 직접 놓여지므로 기판(10)의 크게 휘게 되는 문제가 있고, 또한 아암(20)에 의해 이송된 기판이 컨베이어부를 통해 처리실로 이송되기까지, 아암(20)에 의해 컨베이어부로 이송되는 단계, 리프트 핀들(30)이 승강하고 하강하는 단계, 그리고 이후에 샤프트들(42)이 회전하는 단계를 거쳐야 하므로 많은 시간이 소요되어 처리량(through-put)이 감소되는 문제가 있다.
본 발명은 처리량 증대를 위해 처리실로의 기판의 이송 및 기판의 경사변환이 신속하게 이루어지는 기판 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판이 롤러들 상에 안착될 때 크게 휘어지는 방지할 수 있는 기판 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 기판 처리 시스템은 처리실, 상기 처리실로/로부터 기판을 유입/유출하고 상기 기판의 경사를 조절하는 컨베이어 부, 그리고 상기 컨베이어로/로부터 기판을 로딩 또는 언로딩하는 아암을 포함한다. 상기 컨베이어는 회전가능하며 나란히 배열된 복수의 샤프트들과 상기 샤프트들의 경사를 조절하는 경사 조절부를 가진다.
바람직하게는 상기 경사 조절부는 베이스, 하부면에 베이스와 결합된 힌지부를 가지는 지지판, 상기 지지판의 일측 상부면에 설치되며 상기 샤프트들의 일단이 연결된 제 1지지대, 상기 지지판의 타측 상부면에 설치되며 상기 샤프트들의 타단이 연결된 제 2지지대, 상기 지지판의 일측 하부면에 결합되는 지지로드, 그리고 상기 지지로드를 상하로 구동하는 구동부를 가진다. 또한, 상기 경사 조절부에는 상기 제 1 지지대가 일정거리이상 이동되는 것을 방지하기 위해 상기 지지대의 이동거리를 제한하는 스토퍼가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명인 평판 디스플레이 소자 제조를 위한 기판 이송 방법에 의하면, 상기 방법은 아암에 의해 기판이 수평으로 놓여진 이송부 상부로 이송되는 단계, 상기 기판이 상기 이송부 상으로 놓여지도록 상기 아암이 아래로 이동되는 단계, 그리고 상기 이송부의 회전에 의해 상기 기판은 처리부로 이송되고 상기 기판의 이송 도중 상기 이송부의 경사가 조절되는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
본 실시예에서 기판은 평판 디스플레이(flat panel display, 이하 'FPD') 소자를 제조하기 위한 것으로, FPD는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(FieldEmission Display), ELD(Electro Luminescence Display) 일 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면 기판 처리 시스템은 처리실(100)과 컨베이어부들(200), 그리고 아암(도 2에는 도시되지 않음)을 가진다.
처리실(100)은 기판에 식각, 수세공정, 건조공정 등과 같은 소정의 공정이 진행되는 식각부(110a, 110b, 110c), 수세부(120a, 120b), 건조부(130a, 130b, 130c)등 을 포함할 수 있다. 그러나 이와 달리 처리실(100) 내에서 다른 다양한 공정이 수행될 수 있다. 처리실(100)에서 식각부(110)는 길이방향으로 배치되고, 식각부(110c)의 측면에는 수세부(120a)가 배치될 수 있다. 식각부(110)와 마주보는 부분에는 건조부(130)가 배치되고, 건조부(130a)의 측면에는 수세부(120b)가 배치될 수 있다. 즉, 처리실(100)은 도 2에서 보는 바와 같이 'ㄷ'자의 형상으로 형성되는데 이는 설비의 설치면적을 줄일 수 있다. 도 2에서 화살표는 기판의 이동경로를 보여주며, 기판은 식각부들(110) 및 식각부(110a)로부터 연장된 수세부(120a), 건조부(130a)로부터 연장된 수세부(120b), 그리고 건조부(130)들을 순차적으로 지나며, 기판에는 소정의 공정들이 진행된다. 식각부(110), 수세부(120), 건조부(130)와 같은 공정이 진행되는 부분에서 기판의 이송은 샤프트와 롤러들을 가지는 이송시스템(도시되지 않음)에 의해 이루어 질 수 있다. 공정 진행시 기판의 전체면이 균일한 식각이 이루어지도록 하고, 기판의 상부면에 약액이나 탈이온수 등이 잔존하는 것을 방지하기 위해 기판은 일정각도로 경사진 상태에서 이송된다.
식각부(200a)의 측면과 건조부(130c)의 측면에는 각각 컨베이어부(200a, 200b)가 배치된다. 식각부(200a)에 인접한 컨베이어부(200a)는 외부로부터 이송된 기판이 일정각도 경사지게 하고, 기판을 식각부(200a)로 이송하는 부분이다. 또한, 건조부(130c)에 인접한 컨베이어부(200b)는 처리실(100)에서 공정이 완료된 기판이 다시 수평이 유지되도록 하고, 기판을 외부로 이송하는 부분이다. 컨베이어부(200)들의 구조는 동일하므로, 본 실시예에서는 처리실(100) 내로 기판을 이송하는 컨베이어(200a)에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 컨베이어부(200)를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 4a와 도 4b는 각각 샤프트(242)가 수평상태일 때와 샤프트가 경사진 상태에서 컨베이어부(200)를 보여주는 도면이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 컨베이어부(200)는 베이스(260), 샤프트들(242), 지지대(232, 234), 모터(239), 그리고 경사 조절부(220)를 가지며, 경사 조절부(220)는 지지판(250), 지지대들(232, 234), 수직구동부(280), 그리고 스토퍼(290)를 가진다. 지지판(250)은 하부면 일측에서 베이스(260)와 결합된 힌지부(252)를 가지고, 지지판(250)의 하부면 타측에는 지지로드(270)가 결합된다. 지지판(250)의 양측에는 각각 제 1지지대(232)와 제 2지지대(234)가 마주보도록 설치된다. 제 1지지대(232)와 제 2지지대(234) 사이에는 복수의 샤프트들(242)이 배치되며, 샤프트들(242) 각각의 일단은 제 1지지대(232) 내에 배치된 풀리(236)와 연결되고, 타단은 제 2지지대(234) 내에 배치된 풀리(236)와 연결된다. 인접하는 풀리들(236)은 서로 벨트(238)에 의해 연결되고, 풀리(236)들 중 하나는 모터(239)에 의해 회전되는 풀리(236)와 벨트에 의해 연결될 수 있다. 그러나 이와 달리 각각의 샤프트들(242)에 모터가 결합되고, 각각의 모터에 의해 샤프트들(242)이 회전될 수 있다. 샤프트들(242)은 내부에 관통구를 가진 복수의 롤러들(244)에 삽입되며, 기판은 롤러들(244) 상에 놓인다. 모터(239)가 구동되면, 풀리(236)와 벨트들(238)을 통해 회전력이 샤프트들(242)과 롤러들(244)에 전달되며, 이로 인해 롤러들(244) 상에 놓인 기판은 일방향으로 이동된다.
롤러들(244)은 기판이 아암에 의해 놓여질 때는 수평을 유지한다. 이는 롤러들(244)이 경사를 진 상태에서 기판이 놓여지면 기판이 크게 휘어지는 것을 방지하기 위한 것이다. 이후 롤러들(244)의 회전에 의해 기판은 처리실(100)로 이송되면서 기판의 경사가 조절된다.
지지판(250)의 경사조절을 위해 지지로드(270)의 아래에는 유공압 실린더와 같은 수직구동부(280)가 결합된다. 수직 구동부(280)의 작동에 의해 지지로드(270)는 일정거리 승강 또는 하강되며, 이에 의해 힌지부(252)를 중심으로 지지판(250)은 일정각도 회전된다. 즉, 기판이 수평한 상태에서 지지로드(270)가 승강하면 지지판(250)은 경사를 가지게 되고, 지지로드(270)가 하강하면 지지판(250)은 수평을 이루게 된다. 이에 의해 샤프트(242) 상에 놓여진 기판은 일정각도 경사지게 된다. 베이스(260)에는 지지판(250)이 일정각도 이상 경사를 가지지 않도록 지지판(250)이 승강되는 거리를 한정하는 스토퍼(290)가 설치될 수 있다. 예컨대, 지지로드(270)와 지지판(250)의 접촉부에는 지지판(250)의 바깥쪽으로 일부가 돌출된 플레이트(272)가 설치되고, 제 2지지대(234)의 이동로 측면에는 스토퍼(290)가 위치되어 지지로드(270)가 일정길이 승강되면 플레이트(272)의 상부면과 접촉되어 이동을 제한할 수 있다. 이 때 스토퍼는 베이스에 결합된 로드(292)와 지지판의 접촉시 지지판에 충격이 가해지는 것을 방지하기 위해 플레이트(272)와 접촉되는 탄성체(294)를 가질 수 있다.
도 5는 기판이 이송되는 단계를 순차적으로 보여주는 플로차트이다. 도 4를 참조하면, 기판이 이송되기 전에 지지로드(260)는 하강된 상태로 유지하여, 샤프트들(242)과 지지판(250)은 수평을 유지한다. 기판은 아암에 의해 컨베이어부(200a)의 샤프트들(242) 상부로 이송된다(스텝 S11). 이후에 아암이 아래로 하강되면서 기판은 롤러들(244) 상에 놓여진다(스텝 S12). 이후에 아암은 컨베이어부(200a) 외부로 이송되고, 롤러들(244)이 회전되면서 기판은 처리실(100)로 이송된다. 롤러들(244)의 회전과 함께 수직 구동부(280)가 구동되며, 이에 의해 지지로드(270)는 천천히 승강된다. 힌지부(252)를 중심으로 지지판(250)이 일정각도 회전하면서 지지판(250)과 샤프트들(242)은 경사지게 된다. 기판은 처리실(100)로 도달되기 전에 요구되는 경사를 가지며, 이후에 처리실(100) 내의 이송된다(스텝 S13). 처리실(100) 내에서 식각, 수세, 건조 등과 같은 공정이 진행되고(스텝 S14), 이후에 기판은 컨베이어부(200b)로 이송된다(스텝 S15). 기판은 경사진 상태로 이송되므로, 컨베이어부(200b)에서 지지판(250)과 샤프트들(242)이 수평을 이루도록 경사가 조절된다(스텝 S16).
본 발명에 의하면, 별도의 리프트 핀들을 사용하지 않고 아암이 수평으로 배치된 롤러들 상으로 직접 기판을 안착시키며, 롤러들의 회전에 의해 기판이 이송되는 도중에 기판의 경사가 조절되므로, 기판의 이송에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있어, 처리량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 아암에 의해 이송된 기판은 수평으로 배치된 롤러들 상으로 놓여진 이후에 기판의 경사가 조절되므로, 경사진 롤러 상으로 직접 기판이 놓여질 때에 비해 기판이 적게 휘는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 평판 디스플레이 소자를 제조하기 위한 시스템에 있어서,
    기판이 경사진 상태에서 기판에 공정이 수행되는 처리실과;
    상기 처리실로/로부터 기판을 유입/유출하고 상기 기판의 경사를 조절하는 컨베이어부와; 그리고
    상기 컨베이어로/로부터 기판을 로딩 또는 언로딩하는 아암을 포함하되,
    상기 컨베이어는 회전가능하며, 나란히 배열된 복수의 샤프트들과 기판이 상기 샤프트들에 의해 이동되는 도중에 상기 샤프트들의 경사를 조절하는 경사 조절부를 구비하고,
    상기 경사 조절부는 베이스, 하부면에 상기 베이스와 결합된 힌지부를 가지는 지지판, 상기 지지판의 일측 상부면에 설치되며 상기 샤프트들의 일단이 연결된 제 1지지대, 상기 지지판의 타측 상부면에 설치되며 상기 샤프트들의 타단이 연결된 제 2지지대, 상기 지지판의 일측 하부면에 결합되는 지지로드, 그리고 상기 지지로드를 상하로 구동하는 구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 경사 조절부는,
    상기 제 1 지지대가 일정거리이상 이동되는 것을 방지하기 위해 상기 지지대의 이동거리를 제한하는 스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 처리실은 식각, 수세, 또는 건조 공정 중 적어도 어느 하나의 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  5. 나란히 배열된 복수의 샤프트들을 회전함으로써 기판이 경사진 상태에서 공정을 수행하는 처리실로 상기 기판을 반송하되,
    상기 기판은 상기 샤프트가 수평하게 위치된 상태에서 상기 샤프트를 내삽하는 롤러들 상에 놓여지고, 상기 기판이 상기 샤프트들에 의해 이동되는 도중에 상기 샤프트들의 경사를 조절하여, 상기 기판을 경사진 상태에서 상기 처리실로 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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