KR101069154B1 - 기판 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 처리장치에 관한 것으로, 제1기판을 제1방향으로 이송시키며 처리하는 처리부와, 상기 처리부의 상부에 위치하며 외부에서 공급된 상기 제1기판을 상기 제1방향과는 반대방향인 제2방향으로 이송시키며, 처리된 제1기판을 외부로 인출할 수 있도록 위치시키는 로딩 및 언로딩부와, 상기 로딩 및 언로딩부를 통해 이송되는 상기 제1기판을 하향 이동시켜 상기 처리부에 공급하는 다분할 승강부를 구비하는 제1수직이송부와, 상기 제1기판의 다음에 처리될 제2기판을 상기 처리부에 제1기판을 공급함과 동시에 상기 제1수직이송부의 상부측에서 대기시키되, 상기 다분할 승강부의 일부와 함께 상기 제2기판을 지지는 버퍼부를 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 간단한 구조를 사용하면서도 기판의 공정대기시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

기판 처리, 이송, 로딩 및 언로딩

Description

기판 처리장치{Apparatus for processing substrate}

본 발명은 기판 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 로딩위치와 언로딩위치가 동일한 기판 처리장치와 그 기판 처리장치에서 기판을 수직방향으로 이송하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이 제조과정에서는 대형의 유리 기판에 박막의 증착, 마스크의 형성, 식각 등의 공정이 선택적으로 반복되어 요구되는 소자들을 제조한다. 이와 같은 공정의 진행과정에서 해당 공정의 전이나 후, 또는 전후에 기판에서 이물을 제거하는 세정 공정이 진행된다.

전체적인 제조공정의 시간을 단축하기 위하여 기판의 이동거리를 최소화할 필요가 있으며, 이를 위해 하나의 이송로봇을 사용하여 다수의 기판을 포함하는 카세트로부터 기판을 인출한 후, 다시 특정한 공정을 수행하는 장치들에 순차반복적 으로 기판을 로딩 및 언로딩할 필요가 있다.

즉, 카세트로부터 인출한 기판을 하나의 이송로봇을 사용하여 제1공정장치로 공급하고, 그 제1공정장치에서 공정이 끝난 기판을 다시 제2공정장치로 공급한 후, 제2공정장치에서 공정이 끝난 기판을 다시 카세트에 수납하는 방식이 제안되었다.

이와 같은 제조 방식에서는 각 공정장치들에 다음과 같은 사항이 요구되고 있다.

먼저, 각 공정장치의 기판 로딩위치와 언로딩위치가 동일해야 하는 것이다. 이는 하나의 이송로봇을 사용하여 기판을 카세트 및 다수의 공정장치로 로딩 및 언로딩을 반복해야 하기 때문에 그 로딩 및 언로딩 위치가 다른 경우 처리가 상당히 어려워지기 때문이다.

또한 각 공정장치 내에서 기판이 머무르는 시간을 단축할 필요가 있다.

이는 하나의 이송로봇을 이용하여 기판을 카세트 및 다수의 공정장치로 로딩 및 언로딩시키는 동작을 반복하는 시스템의 목적이 공정대기시간의 단축인 만큼 위의 하나의 공정장치 내에 다수의 기판이 머무르며 공정이 처리될 수 있도록 하여, 공정대기시간이 증가하는 것을 방지하기 위한 것이다.

아울러 각 공정장치의 부피를 줄이고, 구성을 단순화할 필요가 있다.

이는 복잡하고 규모가 큰 장치를 사용하는 경우 하나의 시스템을 이루는 이송로봇, 카세트 및 다수의 공정장치들의 집합규모의 증가에 의해 설비의 크기가 커지는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

이와 같은 조건들을 모두 만족하기 위하여 기판을 처리하는 장치의 개발이 요구되고 있으며, 현재까지의 기판 처리장치들은 공정대기시간을 단축하는 것이면 공정처리되는 기판과 공정을 대기하는 기판을 함께 처리장치 내에 있도록 하기 위해서 복잡한 장치를 사용하게 되거나,

단순한 구조를 사용하는 경우 공정대기시간이 상대적으로 더 걸리는 등 위의 요구사항을 모두 만족하는 기판 처리장치의 개발이 쉽지 않은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 로딩 및 언로딩위치가 동일한 기판 처리장치에서, 단순한 구조를 사용하면서도 기판 처리를 위한 대기시간을 줄일 수 있는 기판 처리장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 기판 처리장치는, 제1기판을 제1방향으로 이송시키며 처리하는 처리부와, 상기 처리부의 상부에 위치하며 외부에서 공급된 상기 제1기판을 상기 제1방향과는 반대방향인 제2방향으로 이송시키며, 처리된 제1기판을 외부로 인출할 수 있도록 위치시키는 로딩 및 언로딩부와, 상기 로딩 및 언로딩부를 통해 이송되는 상기 제1기판을 하향 이동시켜 상기 처리부에 공급하는 다분할 승강부를 구비하는 제1수직이송부와, 상기 제1기판의 다음에 처리될 제2기판을 상기 처리부에 제1기판을 공급함과 동시에 상기 제1수직이송부의 상부측에서 대기시키되, 상기 다분할 승강부의 일부와 함께 상기 제2기판을 지지는 버퍼부를 포함한다.

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본 발명은 기판이 처리되는 처리부의 상부에 로딩 및 언로딩부를 두고, 로딩 및 언로딩부에 로딩된 기판을 처리부로 공급하는 제1수직이송부를 구비하며, 그 제1수직이송부에서 기판이 상기 처리부로 공급될 때 다음 처리될 기판을 상기 제1수직이송부의 상부측에서 대기할 수 있도록 하는 버퍼부를 두어, 간단한 구조를 사용하면서도 기판의 공정대기시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

특히 상기 버퍼부의 구조를 단순화하여 기판의 저면 일부만을 지지할 수 있는 소형으로 하고, 상기 제1수직이송부의 개별 이송이 가능한 다수의 이송부들을 포함하는 다분할 승강부를 이용하여 기판을 대기시킬 때, 그 다분할 승강부의 특정 이송부와 상기 버퍼부가 함께 기판을 지지할 수 있도록 하여, 장치의 구조를 단순화하고 비용을 절감할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예의 구성도이다.

도 1을 참조하면 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예는, 기판(1)을 일방향으로 이송시키면서 세정 등의 처리를 수행하는 처리부(10)와, 상기 처리부(10)의 상부측에 위치하여 기판(1)의 로딩 또는 언로딩 위치를 제공하며, 다수의 롤러 샤프트(21)를 사용하여 로딩 또는 언로딩되는 기판(1)을 이송하는 로딩 및 언로딩부(20)와, 상기 로딩 및 언로딩부(20)와 처리부(10)의 일단에 위치하여 상기 로딩 및 언로딩부(20)를 통해 로딩된 기판을 하향 이동시켜 상기 처리부(10)에 공급하는 제1수직이송부(30)와, 상기 제1수직이송부(30)의 상부측에 위치하여 그 제1수직이송부(30)의 기판(1)이 상기 처리부(10)에 공급될 때, 다음 처리될 기판(1')을 대기시키는 버퍼부(50)와, 상기 처리부(10)에서 처리된 기판(1)을 공급받아 상기 로딩 및 언로딩부(20)로 공급하여, 처리된 기판(1)이 언로딩될 수 있도록 하는 제2수직이송부(40)를 포함하여 구성된다.

상기 버퍼부(50)는 기판(1,1')의 길이에 비하여 더 작은 길이를 가지며, 따라서 기판(1,1')의 일부만을 지지하도록 구성된다.

이하 상기와 같이 구성되는 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예의 구 성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 처리부(10)는 기판(1)을 일방향으로 이송시키면서 공정이 가능한 모든 제조공정을 수행하는 장치일 수 있으며, 특히 기판(1)을 세정하고 건조시키는 장치일 수 있다.

처리부(10)에는 기판(1)을 일방향으로 이송하는 다수의 롤러 샤프트(11)를 포함할 수 있으며, 롤러 샤프트(11) 뿐만 아니라 상측으로 분사되는 공기압력에 의한 기판 부상수단을 적용한 이송수단을 가지도록 구성할 수도 있다.

즉, 처리부(10)는 일측으로 공급된 기판(1)을 처리하여 그 공급방향과는 반대편 측으로 이송하는 장치이면, 어떠한 구조라도 적용할 수 있다.

상기 처리부(10)의 상부측에는 기판(1)이 로딩 및 언로딩되는 로딩 및 언로딩부(20)가 위치한다. 상기 로딩 및 언로딩부(20)에는 기판(1)을 상기 처리부(10)의 기판 이송방향과는 반대의 방향으로 이송하는 이송수단인 롤러 샤프트(21)를 구비하고 있다.

또한 기판(1)을 외부에서 그 로딩 및 언로딩부(20)의 내부로 넣거나, 그 로딩 및 언로딩부(20) 내에 위치하는 처리된 기판(1)을 외부로 인출하기 위한 도어부(22)를 포함하며, 그 도어부(22)를 통해 로딩 및 언로딩부(20)로 인입되는 기판(1)을 상기 다수의 롤러 샤프트(21)에 안착시키거나, 기판(1)의 언로딩을 위하여 그 롤러 샤프트(21)에 의해 이송된 기판(1)의 저면 일부를 지지하여 상기 도어 부(22)의 위치로 상승시키는 리프트 핀(23)을 포함하여 구성된다.

이와 같이 상기 로딩 및 언로딩부(20)는 기판(1)을 특별하게 회전시키거나 하는 방향 제어를 수행하지 않고, 외부의 이송로봇에 의해 인입된 기판(1)의 방향을 유지하면서 수평 및 수직 이송을 통해 기판(1)을 처리하게 된다.

외부의 이송로봇에 의해 상기 로딩 및 언로딩부(20)의 도어부(22)를 통해 기판이 로딩 및 언로딩부(20)에 들어오면, 상기 리프트 핀(23)이 상승하여 그 기판(1)의 저면을 지지하게 되고, 그 기판(1)이 리프트 핀(23)에 의해 지지되는 상태에서 상기 이송로봇이 로딩 및 언로딩부(20)의 외부로 이동하게 된다.

그 이송로봇이 이동한 후, 리프트 핀(23)은 하강하여 그 기판(1)을 상기 리프트 핀(23)들의 상부에 안착시키며, 모터(도면 미도시)에 의해 등속으로 회전구동되는 다수의 롤러 샤프트(21)들에 의해 기판(1)이 제1수직이송부(30) 측으로 이동하게 된다.

상기 제1수직이송부(30)는, 기판(1)이 안착된 상태로 하향 이동하며, 다음 기판(1')의 안착을 위해 다시 상향 이동하는 다분할 승강부(31)를 포함하여 구성된다.

또한 그 다분할 승강부(31)는, 각각에 다수의 롤러 샤프트(34)와 그 다수의 롤러 샤프트(34)를 구동하는 모터(도면 미도시)를 포함하며, 기판(1)을 상기 처리부(10)에 진입시킬 때 그 기판(1)의 안착상태가 해제된 부분부터 상승하여 다음 처리될 기판(1')을 상기 버퍼부(50)와 함께 지지하는 제1승강부(32) 및 제2승강부(33)를 포함하여 구성된다.

도 2는 상기 버퍼부(50)와 다분할 승강부(31)의 일실시 구성을 보인 측면 구성도이고, 도 3은 상기 다분할 승강부(31)의 일실시 구성을 보인 평면 구성도이다.

도 2와 도 3을 각각 참조하면, 상기 다분할 승강부(31)는 다수의 롤러를 각각 구비하는 롤러 샤프트(34)를 포함하며, 상기 버퍼부(50)의 위치에서 기판(1)을 안착시키는 제2승강부(33)와, 상기 제2승강부(33)와는 개별적인 상하 이동이 가능하며, 상기 제2승강부(33)의 후단에서 상기 버퍼부(50) 및 제2승강부(33)에 의해 지지되지 않은 기판(1)의 저면을 지지하는 제1승강부(32)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 버퍼부(50)는 기판(1)의 진행방향에 대하여 좌우측으로 상호 분리되어 있으며, 각각 기판(1)의 저면 좌측과 우측을 지지하는 롤러들을 포함하고, 그 기판(1)의 하향 이동시 간섭을 피하기 위해 각각 수평으로 이동할 수 있는 제1 및 제2지지부(51,52)로 구성된다.

상기 제1 및 제2지지부(51,52)의 길이는 도 1에 도시한 바와 같이 기판(1,1')의 길이의 반 정도에 해당하는 길이로, 상기 다분할 승강부(31)의 분할 수에 따라 그 길이를 정할 수 있다.

이와 같이 버퍼부(50)는 지지할 기판(1,1')의 길이에 비하여 더 짧은 것을 사용하며, 다분할 승강부(31)에서 기판(1)을 처리부(10)에 공급할 때 먼저 기판(1)의 안착상태가 해제되는 제1승강부(32)가 상승하여 상기 버퍼부(50)와 함께 기판(1')을 완전히 지지하여 대기상태에 있도록 한다.

즉, 버퍼부(50)의 구성을 단순화하고 제조비용을 절감할 수 있으면서도, 기판(1)의 처리중에 다음 처리된 기판(1')을 대기상태에 있도록 함으로써, 공정처리시간을 단축할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 제1수직이송부(30) 및 버퍼부(50)의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예의 작용을 설명하기 위한 동작 상태도이다.

도 4a 및 도 1을 참조하면 최초 기판(1)의 처리를 위한 상태로 상기 설명한 바와 같이 이송로봇(도면 미도시)에 의해 기판(1)이 로딩 및 언로딩부(20)의 도어부(22)를 통해 인입되면, 그 기판(1)의 저면을 리프트 핀(23)이 상승하여 지지하고, 그 이송로봇의 간섭이 없어진 후에 다시 리프트 핀(23)의 상단이 롤러 샤프트(21)의 하부측 까지 하향 이동하여 그 기판(1)을 롤러 샤프트(21)에 안착시킨다.

이와 같이 기판(1)이 롤러 샤프트(11)에 안착된 후에 그 롤러 샤프트(21)는 모터의 구동에 의해 동일한 방향으로 회전하면서 그 기판(1)을 상기 제1수직이송부(30) 측으로 수평 이동시키게 된다.

상기 기판(1)이 이송되어 상기 제1수직이송부(30)로 유입되면서 그 기판(1)의 저면은 버퍼부(50)와 다분할 승강부(31)에 의해 지지되고, 그 기판(1)이 완전히 다분할 승강부(31)의 상부에 올려지게 되면, 상기 버퍼부(50)의 제1지지부(51)와 제2지지부(52)가 각각 기판(1)으로부터 멀어지는 방향으로 수평이동하게 된다.

이와 같은 이동에 의하여 기판(1)이 그 다분할 승강부(31)에 의해 하향 이동할 때 간섭이 발생하지 않게 된다.

또한 도면에서는 생략되었지만 다분할 승강부(31)에 의해 기판(1)이 하향 이동할 때, 그 기판(1)의 처리 후 연속으로 처리될 새로운 기판(1')이 상기 로딩 및 언로딩부(20)에 로딩된다.

그 다음, 도 4b에 도시한 바와 같이 상기 기판(1)을 이송하는 다분할 승강부(31)가 상기 처리부(10)의 롤러 샤프트(11) 위치로 이동한 후, 그 다분할 승강부(31)를 이루는 제1 및 제2승강부(32,33) 각각에 마련된 모터(도면 미도시)가 구동되어 그 제1 및 제2승강부(32,33) 각각에 마련된 롤러 샤프트(34)를 등방향 및 등속으로 회전시켜 그 기판(1)을 처리부(10)로 공급하게 된다.

이와 같은 공급 동작의 이전 상태인 기판(1)의 하강 상태에서 로딩 및 언로딩부(20)에 로딩된 기판(1')은 롤러 샤프트(11)의 구동에 의해 상기 제1수직이송부(30)측으로 이동하게 된다.

그 다음, 도 4c에 도시한 바와 같이 다분할 승강부(31)는 기판(1)을 제1승강부(32) 측에서 제2승강부(33)를 지나 처리부(10)로 공급시키는 것이며, 따라서 제1승강부(32)는 제2승강부(33)에 비하여 더 먼저 기판(1)의 안착상태가 해제된다.

그 기판(1)이 제2승강부(33)로 넘어간 상태에서 상기 제1승강부(32)는 상향 이동하여 상기 버퍼부(50)에 일부지지된 상태로 제1수직이송부(30)로 공급되는 기판(1')의 전반부 저면을 지지하도록 한다.

이후, 상기 제2승강부(33)는 기판(1)을 완전히 처리부(10)의 내부로 공급한 이후에 다시 상승하여, 상기 버퍼부(50)에 의해 지지되고 있는 부분의 기판(1') 저면을 지지하고, 그 버퍼부(50)가 간섭 해제된 후에 상기 설명한 바와 같이 다시 하강하여 기판(1')을 처리부(10)에 공급하도록 동작한다.

이와 같은 동작은 기판(1)을 처리부에 공급할 때, 그 공급이 완료되기 전에 다음 처리할 기판(1')을 수직 이송위치에 대기시켜 공정대기시간을 보다 단축할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명 기판 처리장치는, 기판(1,1')을 공급할 때 공급의 버퍼를 구성하되, 그 공급버퍼를 기판의 절반 정도를 지지할 수 있으며, 수직이송 때 간섭을 쉽게 해제할 수 있는 단순한 구조의 버퍼부(50)를 사용하고, 그 버퍼부(50)가 전체 기판을 지지할 수 없는 점을 감안하여 기판을 안착상태로 수직이송하는 이송수단을 분할하여 각각 독립적으로 승강하도록 구성로 하여, 기판의 안착이 해제되는 부분부터 상승시켜 그 버퍼부(50)로는 일부만이 지지되는 대기 상태의 기판을 완전하게 지지할 수 있게 된다.

상기 처리부(10)에서 처리된 기판(1)은 제2수직이송부(40)로 공급되고, 그 제2수직이송부(40)에 마련된 롤러 샤프트(41)에 기판(1)이 안착된 상태로 상승한 후 구비된 모터(도면 미도시)에 의해 그 롤러 샤프트(41)가 구동되어 기판을 상기 로딩 및 언로딩부(20)의 리프트 핀(23)의 상부측으로 이송하고, 그 리프트 핀(23)이 상승하여 기판(1)을 상승시키면, 외부의 이송로봇이 기판(1)을 도어부(22)를 통해 인출하게 된다.

도 1은 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예의 구성도이다.

도 2는 도 1에서 버퍼부와 다분할 승강부 일실시 구성을 보인 측면 구성도이다.

도 3은 상기 다분할 승강부의 일실시 구성을 보인 평면 구성도이다.

도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명 기판 처리장치의 바람직한 실시예의 작용을 설명하기 위한 동작 상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:처리부 11,21,34:롤러 샤프트

20:로딩 및 언로딩부 22:도어부

23:리프트 핀 30:제1수직이송부

31:다분할 승강부 32:제1승강부

33:제2승강부 40:제2수직이송부

50:버퍼부 51:제1지지부

52:제2지지부

Claims (7)

1. 제1기판을 제1방향으로 이송시키며 처리하는 처리부;

   상기 처리부의 상부에 위치하며 외부에서 공급된 상기 제1기판을 상기 제1방향과는 반대방향인 제2방향으로 이송시키며, 처리된 제1기판을 외부로 인출할 수 있도록 위치시키는 로딩 및 언로딩부;

   상기 로딩 및 언로딩부를 통해 이송되는 상기 제1기판을 하향 이동시켜 상기 처리부에 공급하는 다분할 승강부를 구비하는 제1수직이송부; 및

   상기 제1기판의 다음에 처리될 제2기판을 상기 처리부에 제1기판을 공급함과 동시에 상기 제1수직이송부의 상부측에서 대기시키되, 상기 다분할 승강부의 일부와 함께 상기 제2기판을 지지는 버퍼부를 포함하는 기판 처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 버퍼부는,

   각각 상기 제1기판 또는 제2기판의 저면부 좌측과 우측을 지지하는 다수의 롤러를 구비하며, 각각의 길이가 상기 제1기판 또는 제2기판의 길이에 비해 더 짧은 제1지지부 및 제2지지부를 포함하는 기판 처리장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1지지부 및 제2지지부는,

   상기 제1기판 또는 제2기판의 하강시 간섭이 발생하지 않도록 회피되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 다분할 승강부는,

   각각에 다수의 롤러 샤프트 및 그 롤러 샤프트를 구동하는 모터를 포함하는 다수의 승강부를 포함하며,

   상기 다수의 승강부 각각은,

   하향 이동시 상기 제1기판 또는 제2기판이 안착된 상태에서 동시에 하강하고, 상향 이동시에는 상기 제1기판 또는 제2기판의 안착이 해제된 부분 부터 상향 이동하여 상기 버퍼부와 함께 상기 제1기판 또는 제2기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 제1지지부 및 제2지지부는,

   상기 제1기판 또는 제2기판의 하강시 간섭이 발생하지 않도록 그 제1기판 또는 제2기판의 좌측 및 우측으로 각각 수평이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
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