KR101379707B1 - 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법 - Google Patents

기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101379707B1
KR101379707B1 KR1020130014196A KR20130014196A KR101379707B1 KR 101379707 B1 KR101379707 B1 KR 101379707B1 KR 1020130014196 A KR1020130014196 A KR 1020130014196A KR 20130014196 A KR20130014196 A KR 20130014196A KR 101379707 B1 KR101379707 B1 KR 101379707B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tray
substrate
lower plate
plate
gripping
Prior art date
Application number
KR1020130014196A
Other languages
English (en)
Inventor
이남식
구황섭
정희석
Original Assignee
주식회사 기가레인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 기가레인 filed Critical 주식회사 기가레인
Priority to KR1020130014196A priority Critical patent/KR101379707B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101379707B1 publication Critical patent/KR101379707B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/6773Conveying cassettes, containers or carriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67796Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations with angular orientation of workpieces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 기판을 로딩하는 장치 및 로딩 방법에 관한 것으로서, 복수의 기판을 상판 및 하판으로 된 트레이에 안착시키는 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 하판과 상기 하판에 탈착되는 상판을 구비한 트레이를 상하 반전시키는 트레이 체인저와, 상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 기판 이송부와, 상기 트레이 체인저가 위치하며 회전 가능한 턴테이블과, 상기 상판 및 하판을 함께 파지하거나 상기 상판만을 파지하는 트레이 이송부를 포함한다.

Description

기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법{Apparatus for loading substrate and method for the same}
본 발명은 기판을 로딩하는 장치 및 로딩 방법에 관한 것으로서, 복수의 기판을 상판 및 하판으로 된 트레이에 안착시키는 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: 이하 "LED"라 함)는 화합물 반도체를 P-N 접합한 구조를 이용하여 정방향 전류가 흐를 경우 빛을 발생하는 광 소자이다.
이러한 LED는 광의 생성 효율(내부 양자 효율)과, 소자 밖으로 방출되는 효율(외부 광추출 효율) 및 형광체에 의해 광이 전환되는 효율에 의하여 발광 효율이 결정된다. 그런데, LED는 발광 효율이 낮기 때문에 활성층의 특성을 향상시켜 내부 양자 효율을 증가시키는 것도 중요하지만, 실제 발생된 광의 외부 광추출 효율을 증가시키는 것이 매우 중요하다.
LED 외부로 광이 방출되는데 있어서 가장 큰 장애 요인은 LED 각 층간의 굴절률 차이에 의한 내부 전반사(internal total reflection)이다. LED 각 층간의 굴절률 차이에 의하여 계면 밖으로 빠져나가는 광은 생성된 광의 20% 정도에 지나지 않는다. 더구나, 계면을 빠져나가지 못한 광은 LED 내부를 이동하다가 열로 바뀌게 되어 결과적으로 발광 효율은 낮으면서 소자의 발열량을 증가시켜 LED의 수명을 단축시키게 된다.
외부 광추출 효율의 향상을 위해 기판의 표면을 거칠게 하거나 굴곡이 있는 패턴을 형성하는 방법 등이 제시되고 있다. 또한, 질화물을 발광 물질로 사용하는 경우 에피택셜 성장시 결정 결함이 발생하는 것을 줄이기 위하여 격자 상수 및 결정 구조가 유사한 사파이어를 기판으로 사용한다. 즉, 고효율 LED를 실현하기 위하여 사파이어 기판의 상부를 식각하여 일정한 형태로 패터닝하고, 패터닝된 사파이어의 굴절률을 이용하여 전반사되는 광의 방향을 제어함으로써 광추출 효율을 획기적으로 개선할 수 있다. 이렇게 사파이어 기판에 패턴을 형성하면 LED의 외부 광추출 효율을 100% 이상 증가시킬 수 있다. 또한, 사파이어 기판에 패턴을 형성하는 방법으로는 현재 플라즈마를 이용한 건식 식각을 주로 이용하고 있다.
한편, 사파이어 기판은 반도체 실리콘 웨이퍼보다 직경이 작기 때문에 복수의 사파이어 기판을 플라즈마 처리 장치 내에 유입하여 식각 공정을 진행한다. 이렇게 복수의 사파이어 기판을 플라즈마 처리 장치 내에 유입하기 위해 복수의 사파이어 기판을 고정하는 트레이를 사용하는 것이 일반적이다.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 트레이(1)는 복수의 기판 장입홈이 형성되어 복수의 기판(S)을 안착하는 하판(1b)과, 하판의 상부에 배치되어 기판 장입홈에 장입된 기판을 고정하는 상판(1a)과, 상판을 하판에 대해 고정하는 볼트(2) 등의 고정 부재를 구비한다. 상판(1a)에는 하판에 형성된 복수의 기판 장입홈에 대응하는 위치에 기판 장입홈의 개수와 동일한 개수로 개구가 형성된다. 이때, 상판(1a)은 기판 장입홈에 장입된 기판(S)의 가장자리를 가압하여 고정할 수 있어야 하기 때문에 개구는 기판 장입홈보다 작은 개구 면적을 갖는다.
이에 따라 고정 부재의 볼트(2)에 의한 클램핑력(Clamping Force)은 상판(1a)을 통해 기판(S)의 가장 자리에 전달되어 기판 장입홈에 장입된 기판을 고정한다. 이렇게 복수의 기판이 고정된 트레이(1)는 기판 처리 장치인 공정 챔버 내에서 하부 전극부 상에 위치하여 기판 처리 공정이 진행된다.
그런데, 하판에 형성된 각 기판 장입홈에 기판을 장입시키기 위해서는, 핀셋 등의 집게 수단을 이용하여 작업자가 수동으로 기판을 일일이 기판 장입홈에 안착시켜야 하는 불편이 있다. 또한 각 기판 장입홈에 기판을 장입시킨 후 작업자는 하판의 위에 상판을 덮은 뒤 하판과 상판을 볼트로 고정하는 작업을 수행해야 하는 번거로움이 있다. 또한 공정 챔버 내에서 기판 처리 완료된 후, 작업자는 트레이를 가져와서 하판과 상판을 분리하고 공정 처리된 기판을 트레이로부터 꺼내야 하는 불편이 있다.
상기와 같이 작업자의 수작업에 의해 기판을 트레이에 안착시키거나 꺼낼 경우, 안착 불량, 스크래치 및 이물질 등이 발생할 수 있어 공정에 악영향을 미칠 수 있다. 또한 작업자의 수작업에 의해 트레이 조립 및 해체가 이루어지는 경우, 상판 및 하판의 조립 및 해체에 많은 시간이 소요되어 결과적으로 LED의 제조 공정 시간을 증가시키는 문제가 있다.
일본공개특허 2003-142565
본 발명의 기술적 과제는 작업자의 수작업 없이 기판을 트레이에 로딩할 수 있는 장치 및 로딩하는 방법을 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 기판을 트레이에 로딩하는 시간을 단축할 수 있는 장치를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 기판을 트레이에 로딩할 시에 파티클이나 스크래치가 발생하지 않도록 하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 하판과 상기 하판에 탈착되는 상판을 구비한 트레이를 상하 반전시키는 트레이 체인저와, 상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 기판 이송부와, 상기 트레이 체인저가 위치하며 회전 가능한 턴테이블과, 상기 상판 및 하판을 함께 파지하거나 상기 상판만을 파지하는 트레이 이송부를 포함한다.
또한 트레이는, 이격 배치된 복수개의 기판 안착면과, 상기 기판 안착면의 주변에 관통 형성한 복수의 결합홀을 구비한 하판과, 상기 기판 안착면과 대향된 지점에 형성된 개구부와, 상기 결합홀과 대향되는 위치의 바닥면에 복수의 결합홈을 구비하며, 상기 하판보다 더 큰 직경을 가지는 상판을 포함한다.
또한 상기 트레이 체인저에 거치된 트레이가 반전되어 하판이 상측에 위치한 상태에서, 상기 하판의 결합홀에 볼트를 삽입하여 상기 상판의 결합홈에 고정시켜 하판과 상판을 고정 결합시키는 트레이 체결부를 포함한다.
또한 트레이 체인저는, 내주면와 외주면을 잇는 상측 연결면과 하측 연결면을 구비하며, 상기 상측 연결면에 파여진 복수의 단차턱을 가지는 거치링과, 상기 거치링의 외주면의 서로 대향하는 두 지점에 각각 연결된 제1,2회전축과, 상기 제1,2회전축을 회전시키는 회전 모터를 포함한다.
또한 트레이 이송부는, 상기 트레이에 대응되는 형태를 가지는 파지 하우징과, 상하 좌우로 구동되며, 상기 파지 하우징에 결합 또는 분리시킬 수 있는 탈착기를 구비한 이송암과, 상기 파지 하우징의 측벽에서 돌출하여 상기 상판을 파지할 수 있는 상측 파지 집게와, 상기 파지 하우징의 측벽에서 돌출하여 상기 하판 또는 트레이를 파지할 수 있는 하측 파지 집게를 포함한다.
또한 상측 파지 집게 및 하측 파지 집게 각각은, 상기 가이드홀에서 돌출 및 복귀하거나 상기 가이드홀 내에서 상하 이동하는 상부 로드바와, 상기 상부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장된 측부 로드바와, 상기 측부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장 형성된 하부 로드바를 포함한다.
또한 기판 이송부는, 복수의 기판이 보관되어 각 기판이 순차적으로 배출되는 기판 카세트와, 상기 기판 카세트에서 배출되는 기판을 파지하여 상기 하판의 기판 안착면에 안착시키는 기판 이송 로봇을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 형태는, 하판과 상기 하판에 탈착되는 상판을 구비한 트레이가 놓여지는 트레이 체인저를 구비한 턴테이블을 마련하는 과정과, 상기 하판 및 상판을 상기 트레이 체인저에 거치하는 과정과, 상측 파지 집게가 상기 상판만을 파지하여 상기 하판과 분리한 후, 파지된 상판을 다른 위치로 이동시키는 과정과, 상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 과정과, 상기 상측 파지 집게에 의해 파지된 상판을 상기 하판의 위치로 복귀시킨 후, 상기 상판을 상기 하판의 상부면에 덮는 과정과, 상기 상판과 하판을 서로 고정 결합시키는 과정을 포함한다.
또한 하판에 복수의 기판을 안착시키는 과정이 이루어지기 전에 기판의 안착이 가능한 위치에 상기 트레이 체인저가 위치하도록 상기 턴테이블을 회전시키는 과정을 포함하며, 상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 과정이 이루어진 후에 상기 턴테이블을 회전시켜 상기 트레이 체인저의 최초 위치로 복귀시키는 과정을 포함한다.
또한 상판과 하판을 서로 고정 결합시키는 과정이 이루어지기 전에, 상기 하판이 상측에 위치하도록 상기 트레이 체인저를 상하 반전시키는 과정을 포함하며, 상기 상판과 하판을 서로 고정 결합시키는 과정이 이루어진 후에, 상기 상판이 상측에 위치하도록 상기 트레이 체인저를 상하 반전시켜 복귀시키는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 작업자의 수작업 없이 기판을 트레이에 로딩함으로써, 수작업에 따른 안착 불량 및 스크래치 및 파티클 발생 등을 방지할 수 있다. 또한 수작업 없이 공정이 진행되기 때문에 기판 로딩 시간을 단축할 수 있으며 이로 인해 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기판이 안착된 종래의 트레이 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 로딩 장치의 구성부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상판 및 하판으로 이루어진 트레이의 단면도를 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트레이 체인저의 사시도를 도시한 그림이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트레이 이송부의 사시도를 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 트레이 이송부가 트레이를 파지하는 단면도를 도시한 그림이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 트레이의 하판과 상판을 트레이 체인저에 거치하는 모습을 도시한 그림이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 상판을 분리하여 턴테이블의 트레이 체인저에 하판만을 거치한 모습을 도시한 그림이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 기판 이송부의 작업 위치에 트레이의 하판이 놓이도록 턴테이블을 회전시킨 모습을 도시한 그림이다
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 트레이 체인저에 거치된 하판에 복수의 기판이 이격 안착되는 모습을 도시한 그림이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 하판과 상판을 서로 고정 결합되도록 볼팅 조임하는 작업 위치에 하판이 놓이도록 턴테이블을 회전시킨 모습을 도시한 그림이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 트레이 이송부의 상측 파지 집게에 의해 파지된 상판이 이동되어 하판의 상측에 놓인 모습을 도시한 그림이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 트레이 이송부의 파지 하우징이 이송암과 분리된 모습을 도시한 그림이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 트레이 체인저를 회전시켜 하판이 상측에 위치하도록 트레이를 상하 반전시킨 모습을 도시한 그림이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라 하판에 형성된 각 결합홀에 볼트를 삽입하여 볼트 조임이 이루어지는 모습을 도시한 그림이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 트레이 체인저를 회전시켜 상판이 상측에 위치하도록 트레이를 복귀시킨 모습을 도시한 그림이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 상측 파지 집게와 하측 파지 집게를 벌려서 트레이와 파지 하우징을 분리시켜 떼어낸 모습을 도시한 그림이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 로딩 장치의 구성부를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상판 및 하판으로 이루어진 트레이의 단면도를 도시한 그림이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트레이 체인저의 사시도를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트레이 이송부의 사시도를 도시한 그림이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 트레이 이송부가 트레이를 파지하는 단면도를 도시한 도면이다.
기판 로딩 장치(10)는 기판 이송부(500), 턴테이블(100), 트레이 체인저(300), 트레이 이송부(400)를 포함한다. 이밖에 상판과 하판을 볼트로 조여 고정 결합시키는 트레이 체결부(미도시)와 상판과 하판을 볼팅 조여 완성된 트레이를 공정 챔버로 이송하는 트랜스퍼부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
턴테이블(100;turn table)은 복수의 트레이 체인저가 마련되어, 샤프트축(미도시)의 회전에 의하여 턴테이블이 중심점인 샤프트축(미도시)을 중심으로 하여 원주를 따라 회전한다. 샤프트축(미도시)은 모터에 연결되어 모터의 구동에 의하여 회전될 수 있다.
턴테이블(100)은 도 4에 도시된 복수의 관통된 트레이 거치홀(350)을 구비하며, 각 트레이 거치홀(350)에는 트레이 체인저(300)가 마련된다. 트레이 체인저(300)의 거치링(310)은 트레이 거치홀(350)과 연결된 회전축(320)에 의하여 턴테이블에 지지된다. 따라서 턴테이블(100)은 회전을 통하여 트레이 거치홀(350)에 마련된 트레이 체인저(300)의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기판을 트레이의 하판에 안착시키는 기판 안착 과정을 수행하는 경우에는 턴테이블(100)을 회전시켜 기판 이송부의 기판 안착이 가능한 위치의 작업 범위에 트레이(200)가 위치하도록 한다. 반면에 트레이의 하판에 기판을 모두 안착시킨 후 상판을 얹어 하판과 상판을 고정 결합시키는 작업을 수행하는 경우에는, 턴테이블을 다시 회전시켜 하판과 상판을 서로 고정 결합되도록 볼팅 조임하는 작업 범위에 상기 트레이가 위치하도록 한다.
따라서 두 개의 트레이 체인저가 턴테이블(100)에 마련된 경우, 기판 이송 작업이 이루어지는 영역의 제1트레이에는 기판이 안착되는 안착 작업이 이루어지며, 동시에, 트레이의 하판과 상판을 고정 결합시키는 작업이 이루어지는 영역의 제2트레이에는 고정 결합 작업이 이루어질 수 있어, 병렬적으로 작업이 이루어질 수 있다.
기판 이송부(500)는 트레이 하판의 기판 안착면에 기판을 안착시키는 작업을 수행한다. 이를 위하여 기판 이송부(500)는, 복수의 기판이 보관되어 각 기판이 순차적으로 배출되는 기판 카세트(520)와, 상기 기판 카세트에서 배출되는 기판을 파지하여 하판의 기판 안착면(221)에 안착시키는 기판 이송 로봇(510)을 포함한다. 기판 카세트(520)는 복수의 기판이 이격 적층된 풉(FOUP) 형태의 기판 보관 용기이다. 기판 카세트에 이격 적층된 기판들 중에서, 아래층의 기판부터 순차적으로 가이드 롤러(530)를 따라 배출되며, 가이드 롤러(530)에 놓이는 기판은 기판 이송 로봇(510)에 의하여 파지되어 각 기판 안착면(221)에 장입된다. 기판 이송 로봇(510)은 집게암, 진공척 등의 다양한 방식으로 기판을 파지하여 트레이의 하판의 기판 안착면(221)으로 기판을 이송하여 장입시킬 수 있다. 트레이의 하판에 마련된 복수의 기판 안착면(221)의 각각의 위치 정보는 로딩 제어 컴퓨터(미도시)에 미리 저장되어 있다. 따라서 기판 이송 로봇(510)은 로딩 제어 컴퓨터(미도시)로부터 기판 안착면의 위치 정보를 제공받아, 기판 안착면(221)의 정확한 위치에 기판을 안착시킬 수 있다. 참고로, 상기의 로딩 제어 컴퓨터는 다양한 위치 정보를 저장하고 있으며, 기판을 트레이에 로딩하기 위한 각 구성부의 알고리즘 순서 정보를 가지고 있어서, 각 구성부의 동작 여부를 결정하여 구동하도록 제어할 수 있다.
참고로, 트레이의 단면을 도시한 도 3을 참조하면, 트레이(200;tray)는 복수의 기판(S)이 이격 안착되는 하판(220)과 하판의 상부면을 덮는 덮개판인 상판(210)을 포함한다. 상판(210) 및 하판(220)은 원주 형태의 플레이트판의 구조를 가지며, 원주 형태로 한정되지는 않는다. 하판(220)의 평면상에는 복수개의 기판 안착면(221)이 이격 배치되어 있는데, 이러한 기판 안착면(221)에 각각의 기판이 안착될 수 있다. 각 기판 안착면(221)은 하판(220)의 평면에서 돌출된 면으로 형성되어 있으며, 기판 안착면에 기판이 장입되는 홈 형태의 기판 장입홈(222)이 형성될 수 있다. 따라서 기판 카세트에서 배출되는 각각의 기판은 기판 이송부에 의하여 기판 안착면 상의 기판 장입홈에 장입될 수 있다.
또한 기판 안착면(221)은 하판에서 돌출되지 않고 하판에서 파여진 홈 형태의 단차 저면으로 형성될 수 있다. 이러할 경우 별도의 기판 장입홈을 형성할 필요 없이 홈 형태의 기판 안착면에 곧바로 기판을 장입시킬 수 있다.
하판의 기판 안착면(221)의 가장자리 주변에는 복수개의 결합홀(B2)이 마련된다. 결합홀(B2)은 하판의 일단면과 타단면을 관통하여 관통된 내부 측면에 나사선이 형성될 수 있다. 따라서 나사선 볼트(230)가 결합홀(B2)의 내부면의 나사선을 따라 하판(220)과 나사선 체결될 수 있다.
상판(210)은 하판의 상부를 덮는 덮개판으로서 하판(220)에 탈착될 수 있다. 즉, 기판 이송부의 상측 파지 집게에 의하여 파지되어 하판(220) 위에 놓이거나, 상측 파지 집게에 의하여 파지되어 하판(220)으로부터 분리될 수 있다. 상판(210)은 하판(220)의 기판 안착면과 대향된 지점마다 각각 개구부가 형성된다. 트레이를 상하 반전시켜 하판이 상측에 놓일 경우 기판이 기판 안착면에서 떨어지지 않도록 하기 위하여, 개구부는 기판 안착면의 직경보다 더 큰 직경을 가지는 내측 개구부(A2)와, 상기 기판 안착면의 직경보다 더 작은 직경을 가지는 외측 개구부(A1)를 구비한다. 따라서 상판 및 하판이 밀착 결합될 때, 외측 개구부(A1)와 내측 개구부(A2)의 연결면이 기판의 가장자리를 누르게 됨으로써, 기판이 기판 안착면에서 떨어지지 않을 수 있다.
또한 상판(210)은 하판(220)보다 더 큰 직경의 외주를 가진다. 상판이 하판보다 더 큰 직경을 가짐으로써, 하판의 상측에 상판을 덮을 시에 상판(210)의 가장자리 바닥면(P1)이 외부로 노출될 수 있으며 이러한 상판(210)의 가장자리 바닥면(P1)을 트레이 이송부(400)의 상측 파지 집게가 지지하여 파지할 수 있다.
또한 상판(210)은, 하판의 결합홀과 대향되는 위치의 바닥면에 복수의 결합홈(B1)을 각각 대응시켜 마련한다. 상판의 결합홈(B1)은 내부 측면에 나사선이 형성되어 있어, 하면의 결합홀을 나사선 결합하며 관통하여 결합홈 내부로 삽입되는 나사선 볼트와 나사선 체결될 수 있다. 따라서 하판(220)과 상판(210)은 하판의 결합홀(B2)과 상판의 결합홈(B1)을 볼트에 의해 나사선 체결 시킴으로써 밀착 고정될 수 있다.
이러한 볼트에 의한 나사선 체결은 작업자의 수작업에 의하여 이루어질 수 있지만, 나사선 볼트 체결하는 로봇인 트레이 체결부에 의하여 자동으로 이루어질 수 있다.
트레이 체결부(미도시)는 상판과 하판을 볼트로 조여 고정 결합시키는 동작을 수행한다. 트레이 체결부는 트레이 체인저에 거치된 트레이가 상하 반전되어 하판이 상측에 위치한 상태에서, 하판의 결합홀(B2)에 볼트를 삽입하여 상기 상판의 결합홈에 고정시켜 하판과 상판을 고정 결합시키는 기능을 수행한다. 트레이 체결부는 볼트를 파지하는 볼트 파지축과, 볼트 파지축을 회전시키는 모터를 구비한다. 따라서 트레이 체결부는 볼트 파지축에 의해 파지된 볼트를 하판의 결합홀에 삽입시킨 후 볼트 파지축을 회전시킴으로써, 볼트를 하판의 결합홀 및 상판의 결합홈에 일렬로 삽입시켜 나사선 결합시킬 수 있다. 참고로, 트레이 체결부는, 로딩 제어 컴퓨터로부터 트레이의 결합홀의 위치 정보를 제공받아 볼트를 각 결합홀에 정확하게 삽입시켜 나사선 결합시킬 수 있다.
한편, 상기의 볼트에 의한 나사선 체결은, 상판과 하판을 밀착 고정한 상태에서 트레이를 상하 반전시켜 하판을 상측에 위치시킨 후 나사선 체결 작업하는 예를 설명하였다. 그러나 다른 실시예로서 트레이를 상하 반전시키지 않고 하판을 하측에 위치한 상태에서 하판의 결합홀에 볼트를 삽입하여 나사선 결합할 수 있을 것이다.
트레이 체인저(300)는 트레이(200)를 거치시키며, 트레이의 상판 및 하판을 상하 반전시키는 회전을 수행한다. 도 4에 도시한 트레이 체인저를 참고하면, 턴테이블(100)에 형성된 적어도 하나 이상의 트레이 거치홀에 트레이 체인저가 마련되며, 이러한 트레이 체인저는 트레이 이송부의 파지체에 의해 밀착 파지된 하판과 상판을 상하 반전시키는 회전을 수행한다.
이를 위하여 트레이 체인저(300)는 내주면(311)와 외주면(312)을 잇는 상측 연결면(313)과 하측 연결면(314)을 구비하며 상측 연결면(313)에 파여진 복수의 단차턱(315)을 가지는 거치링(310)과, 상기 거치링의 외주면(312)의 서로 대향하는 두 지점에 각각 연결된 제1,2회전축(320)과, 제1,2회전축을 회전시키는 회전 모터(330)를 포함한다.
거치링(310)은 부피를 갖는 링형태로서 내주면(311), 외주면(312), 내주면(311)과 외주면(312)을 상측에서 잇는 상측 연결면(313), 내주면과 외주면을 하측에서 잇는 하측 연결면(314)을 구비한다. 거치링(310)의 상측 연결면(314)에 형성된 단차턱(315)은 상측 파지 집게(430)가 상판의 가장자리의 바닥면을 파지할 수 있도록 형성한 것이다.
제1,2회전축(320)은 거치링의 직경축에 위치하여 거치링을 회전시키는 힌지축의 역할을 한다. 제1,2회전축(320)은 거치링의 외주면에서 거치링의 직경상에 위치하여 대향하는 두 지점을 각각 회전모터에 연결한다. 즉, 제1회전축(320a)은 거치링의 직경상의 일끝단의 외주면에 연결되며, 제2회전축(320b)은 상기 직경상의 타끝단의 외주면에 연결된다. 회전 모터(330)는 제1,2회전축을 각각 회전시킨다. 따라서 회전 모터에 의해 제1,2회전축이 회전하는 경우, 이에 연결된 트레이 체인저의 거치링이 회전하게 되어, 결과적으로 거치링(310)에 거치된 트레이의 상판 및 하판의 위치가 뒤집혀 반전될 수 있다. 반전되어 하판이 상측에 위치하게 되면, 볼트에 의한 하판 및 상판의 고정 결합 작업이 이루어진다. 볼트를 이용하여 하판과 상판을 고정 결합시킨 후에는, 트레이 체인저의 회전 모터는 다시 회전축을 회전시켜 트레이를 반전시킴으로써 상판이 상측에 위치하도록 하여 원상 복귀시킬 수 있다.
트레이 이송부(400)는 트레이의 상판만을 파지하여 트레이의 하판과 상판을 분리하여 트레이 체인저에 하판만을 거치시키거나, 파지한 상판을 이송하여 트레이에 거치된 하판을 덮은 후 상판 및 하판을 트레이에 밀착 고정시킨다. 도 5 및 도 6를 참조하면, 트레이 이송부(400)는, 이송암(410), 파지 하우징(420), 상측 파지 집게(430), 하측 파지 집게(440)를 포함한다. 이송암(410)은 파지 하우징(420)을 상하 좌우로 이송하는 암으로서, 이송암(410)과 연동된 상하 구동 모터(미도시) 및 좌우 구동 모터(미도시)에 의하여 파지 하우징을 XYZ축의 상하 좌우의 다양한 위치로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 트레이의 하판 및 상판을 함께 파지하여 기판 이송 로봇이 위치한 지점으로 파지 하우징을 이송하는 경우, 이송암(410)은 트레이를 이송할 위치 좌표를 로딩 제어 컴퓨터로부터 제공받아 해당 위치에 상판 및 하판의 트레이를 위치시킬 수 있다. 또한 트레이의 하판에 기판을 안착시키기 위하여 상판을 파지하여 분리한 경우, 이송암(410)은 상판을 파지한 파지 하우징을 하판이 놓인 위치와 다른 위치로 이동시킬 수 있다. 또한 트레이의 하판에 기판이 모두 안착된 경우에는, 이송암(410)은 상판을 파지한 파지 하우징을 이동시켜 하판의 상측에 상판을 덮을 수 있다. 파지 하우징과 연결되는 이송암의 일측단에는 탈착기(411)가 구비되어 이송암(410)이 도 5(a)와 같이 파지 하우징(410)과 결합되거나 또는 도 5(b)에 도시한 바와 같이 파지 하우징(410)과 분리될 수 있다. 상기의 탈착기(411)는 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 예컨대, 진공척 형태로 구현되어 파지 하우징의 상측면을 진공척에 의하여 탈착할 수 있도록 할 수 있다. 또는 자력의 인가 여부에 따라서 결합 여부가 결정되는 자력척 형태로 구현되어 파지 하우징의 상측면을 자력척에 의하여 탈착할 수 있도록 할 수 있다. 이밖에 걸림체와 같은 다양한 기구적 형태로 탈착기를 구현할 수 있을 것이다.
파지 하우징(420)은 트레이에 대응되는 형태를 가지며, 예컨대, 트레이가 원형인 경우 원형인 트레이의 상측을 덮을 수 있는 형태 크기의 하우징으로 구현된다. 또한 파지 하우징(420)은 그 중심에 이송암의 탈착기(411)와 결합 또는 분리될 수 있는 탈착 수단을 구비한다. 파지 하우징(420)은 측벽을 가지는 형태로 구현되는데, 측벽에는 가이드홀(421)이 형성된다. 가이드홀(421)은 상측 파지 집게(430) 및 하측 파지 집게(440)가 상하 좌우로 이동할 수 있는 가이드 공간이다. 따라서 상측 파지 집게(430) 및 하측 파지 집게(440)는 측벽에 형성된 가이드홀(421)에서 돌출되거나 가이드홀 내부로 들어가 복귀하거나, 가이드홀의 상하를 따라서 위 아래로 이동할 수 있다. 참고로, 파지 하우징 내부에는 상측 파지 집게(430) 및 하측 파지 집게(440)를 상하 및 좌우로 이동시킬 수 있는 구동체(미도시)를 구비한다.
따라서 상측 파지 집게(430)는 파지 하우징의 측벽의 가이드홀(421)에서 수평으로 돌출 전진 및 복귀 후진, 상하 이동이 가능하여 상판을 파지할 수 있다. 마찬가지로 하측 파지 집게는(440) 파지 하우징의 측벽에서 돌출 전진 및 복귀 후진, 상하 이동을 통하여 하판 또는 트레이를 파지할 수 있다. 상측 파지 집게(430) 및 하측 파지 집게(440)는 한 쌍을 이루며 상기 파지 하우징의 측벽 둘레를 따라 복수개 마련되어, 상판 및 하판 및 트레이의 원주를 따라서 함께 파지하거나 또는 상판만을 파지할 수 있다.
상측 파지 집게(430)와 하측 파지 집게(440)의 각각은, 'ㄷ'자 형태의 절곡된 구조로서 일단이 파지 하우징의 측벽에서 돌출 전진 및 복귀 후진하여 대상체를 파지한다. 상술하면, 상측 파지 집게(430)는, 가이드홀(421)에서 돌출 및 복귀하거나 상기 가이드홀 내에서 상하 이동하는 제1상부 로드바(431)와, 상부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장된 제1측부 로드바(432)와, 상기 측부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장 형성된 제1하부 로드바(433)를 포함한다. 따라서 제1상부 로드바(431), 제1측부 로드바(432), 제1하부 로드바(433)가 일체로 연결되어 하나의 'ㄷ'자 형태로 절곡된 상측 파지 집게로 구현되어 클램핑력에 의하여 대상물을 파지할 수 있다.
마찬가지로 하측 파지 집게(440)는, 가이드홀(421)에서 돌출 및 복귀하거나 상기 가이드홀 내에서 상하 이동하는 제2상부 로드바(441)와, 상부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장된 제2측부 로드바(442)와, 상기 측부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장 형성된 제2하부 로드바(443)를 포함한다. 따라서 제2상부 로드바(441), 제2측부 로드바(442), 제2하부 로드바(443)가 일체로 연결되어 하나의 'ㄷ'자 형태로 절곡된 상측 파지 집게로 구현되어 클램핑력에 의하여 대상물을 파지할 수 있다.
이하에서는 도 6을 참고하여 상측 파지 집게가 상판의 바닥면을 파지하는 과정을 살펴본다.
상측 파지 집게(430)는 도 6(a)에 도시한 바와 같이 파지 하우징(420)의 가이드 홀에서 돌출된 후, 도 6(b)에 도시한 바와 같이 파지 하우징(420)의 상측 파지 집게(430)가 트레이의 상판의 바닥면과 평행한 위치에 놓이도록 파지 하우징(420)이 하강된다. 이밖에 또는 상측 파지 집게가 가이드 홀내에서 하강할 수 있다. 그 후 도 6(c)에 도시한 바와 같이 상측 파지 집게(430)를 파지 하우징(420)의 가이드 홀 내부로 당겨서 상측 파지 집게(430)의 집게판이 상판의 바닥면을 지지하게 된다. 이때, 'ㄷ'자 형태의 상측 파지 집게(430)는 파지 하우징의 내측으로 당겨지게 되어, 결국, 상측 파지 집게는 'ㄷ'자 형태의 압력으로 상판의 상부면, 측면 및 하부면을 동시에 밀착하여 클램핑력에 의해 파지할 수 있게 된다.
하측 파지 집게의 파지 과정은 별도로 설명하지 않았지만 도 6에서 설명한 상측 파지 집게의 파지 모습과 동일하게 동작할 것이다.
한편, 하판에 기판이 모두 안착되어 상판을 덮은 후, 상판과 하판을 볼트에 의하여 서로 결합 고정하는 작업을 진행하고자 하는 경우, 그 전에 상판 및 하판을 상하 반전시켜 한다. 상하 반전시키기 전에 파지 하우징을 상판의 상측에 위치시킨 상태에서, 상측 파지 집게 및 하측 파지 집게를 이동시켜 상판 및 거치링을 파지한 채로 상판 및 하판의 트레이를 상하 반전시킨다. 즉, 상측 파지 집게가 상판을 파지하고 상기 하측 파지 집게가 거치링을 파지한 상태에서, 상기 상판 및 하판을 상하 반전시킨다.
트랜스퍼부(미도시)는 하판에 기판을 안착시키고 상판을 덮은 후 볼팅 체결하여 상판 및 하판에 대한 고정 결합이 완료된 트레이를 공정 챔버로 이송하는 기능을 수행한다. 공정 챔버는 트레이에 놓인 복수의 기판들에 대하여 식각 및 증착 등의 공정 처리가 이루어지는 챔버로서, 플라즈마 등을 에너지원으로 하여 화학 기상 증착(chemical vapor deposition: CVD) 등이 이루어지는 챔버이다. 따라서 트랜스퍼부는 트랜스퍼 로봇암을 이용하여, 상판 및 하판에 대한 고정 결합이 완료된 트레이를 트레이 체인저로부터 파지하여 공정챔버로 이송할 수 있다.
로딩 제어 컴퓨터(미도시)는 턴테이블을 회전시키는 회전 정보, 트레이의 하판에 형성된 각 기판 안착면에 기판을 안착시키기 위한 기판 안착 정보, 상판을 하판에 덮기 위한 하판 위치 정보 등 다양한 위치 정보를 미리 가지고 있다. 따라서 이러한 위치 정보를 각 구성부에 제공하여 각 구성부로 하여금 정확한 위치 제어 동작이 이루어질 수 있도록 한다. 또한 로딩 제어 컴퓨터는 기판 이송부, 트레이 체인저, 턴테이블, 트레이 이송부 등의 각 구성부의 동작을 순차적으로 제어하는 알고리즘을 구비한다.
이하, 도 7 내지 도 16에서는 로딩 제어 컴퓨터에 의하여 기판 로딩 장치가 동작되는 과정들을 순차적으로 설명한다.
우선, 하판과 상기 하판에 탈착되는 상판을 구비한 트레이가 놓여지는 트레이 체인저를 구비한 턴테이블을 마련하는 과정을 가진다. 즉, 원주를 따라 회전이 가능한 턴테이블 상에 트레이 체인저를 마련한다.
그 후, 도 7에 도시한 바와 같이 트레이의 하판과 상판을 트레이 체인저에 거치하는 과정을 가진다.
그 후 도 8에 도시한 바와 같이 상판(210)만을 파지하여 분리한 후 분리된 상판을 다른 위치로 이동시킨다. 즉, 트레이 이송부(400)의 상측 파지 집게(430)를 이용하여 상판을 파지하여 상판을 들어올려 하판(220)과 분리한 후, 트레이 체인저에 거치된 하판 위치와 다른 위치로 상판을 이동시킨다. 이때 트레이 이송부의 상측 파지 집게는 이동된 상판의 파지 상태를 유지한다.
하판만이 트레이 체인저에 거치된 상태에서, 도 9에 도시한 바와 같이 기판 이송부의 작업 위치에 트레이의 하판이 놓이도록 턴테이블(100)을 회전시킨다. 즉, 기판 이송부(500)가 기판을 트레이의 하판(220)에 안착시킬 수 있는 기판 안착 위치에(기판 이송부의 작업 범위 내에) 트레이의 하판(220)이 위치하도록 턴테이블을 회전시킨다. 만약, 턴테이블이 트레이 체인저에 거치된 하판의 현재 위치에서 기판을 안착시킬 수 있다면, 별도의 턴테이블 회전없이 기판 이송부에 의한 기판 안착 작업이 이루어질 수 있다.
트레이 체인저에 거치된 하판에 도 10과 같이 복수의 기판이 이격 안착되는 과정이 이루어진다. 기판 이송부의 기판 이송 로봇(510)은 기판 카세트(520)에서 순차적으로 배출되는 기판을 파지하여 하판(220)의 기판 안착면에 차례로 안착시킨다.
트레이의 하판에 마련된 기판 안착면에 기판이 모두 안착된 후에는 하판과 상판을 서로 고정 결합되도록 볼팅 조임하는 작업 위치에 하판이 놓이도록 도 11과 같이 턴테이블을 회전시킨다. 기판이 안착된 하판은 상판에 의해 덮여져 상판에 의해 고정 결합되어야 하는데, 이러한 작업을 수행하는 작업 위치에 하판이 놓이도록 턴테이블을 회전시키는 것이다. 예를 들어, 최초의 위치로 복귀하도록 회전될 수 있다.
이러한 회전에 의한 최초 위치로의 복귀 이유는, 회전에 의하여 트레이에 대한 볼팅 결합 작업이 이루어지는 동시에 기판 이송부는 다른 트레이에 대하여 기판 안착 작업을 병렬적으로 수행할 수 있기 때문이다. 만약, 병렬적인 작업을 필요로 하지 않는다면, 턴테이블 회전 없이 기판 안착된 트레이의 현재 위치에서 볼팅 작업이 이루어질 수 있을 것이다.
기판이 안착된 하판 위에는 도 12에 도시한 바와 같이, 트레이 이송부의 상측 파지 집게(430)에 의해 파지된 상판(210)이 이동되어 하판(220)의 상측에 놓이게 된다. 이때, 상측 파지 집게(430)는 거치링의 단차턱(315)의 사이로 삽입되어 상판(210)의 가장자리 바닥면을 파지하며, 하측 파지 집게(440)은 거치링의 하측 연결면을 파지한다.
상측 파지 집게(430)와 하측 파지 집게(440)가 모두 파지한 후에는 도 13에 도시한 바와 같이 트레이 이송부의 파지 하우징(420)은 이송암(410)과 분리된다.
그 후, 도 14에 도시한 바와 같이 트레이 체인저를 회전시켜 하판이 상측에 위치하도록 트레이를 상하 반전시킴으로써, 하판(220)의 바닥면이 상측에 노출되도록 한다. 이는 하판(220)과 상판(210)을 결합시키는 볼트를 결합홀(B2)에 삽입시켜 조임이 용이하게 이루어지도록 하기 위함으로써, 상하 반전 없이 볼트 조임 작업이 이루어질 수 있다.
도 15에 도시한 바와 같이 하판에 형성된 각 결합홀(B2)에 볼트(230)를 삽입하여 볼트(230)의 조임이 이루어진 후에는, 도 16에 도시한 바와 같이 트레이 체인저를 회전시켜 상판이 상측에 위치하도록 트레이를 복귀시킨다. 만약, 볼트 조임 작업 이전에 트레이를 상하 반전시키지 않았다면, 도 16에 도시한 트레이 복귀를 위한 회전 공정을 필요로 하지 않는다.
그 후 도 17에 도시한 바와 같이 이송암(410)은 파지 하우징(420)과 결합한 후, 상측 파지 집게(430)과 하측 파지 집게(440)를 벌려서 트레이와 파지 하우징(420)을 분리시켜 떼어낸다.
상기와 같이 파지 하우징(420)과 분리되어 볼트 조임된 상판과 하판의 일체화된 트레이는, 트랜스퍼부에 의하여 공정 챔버로 이송되어 기판 처리가 이루어질 수 있게 된다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10: 기판 로딩 장치 100:턴테이블
200:트레이 210:상판
220:하판 300:트레이 체인저
400:트레이 이송부 500:기판 이송부

Claims (20)

  1. 하판과 상기 하판에 탈착되는 상판을 구비한 트레이를 안착시킨 거치링을 상하 반전시키는 트레이 체인저;
    상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 기판 이송부;
    상기 트레이 체인저가 위치하며 회전 가능한 턴테이블;
    상기 상판 및 하판을 함께 파지하거나 상기 상판 및 거치링을 함께 파지하거나 상기 상판만을 파지하는 트레이 이송부;
    를 포함하며, 상기 트레이 이송부는,
    상기 트레이에 대응되는 형태를 가지는 파지 하우징;
    상하 좌우로 구동되며, 상기 파지 하우징에 결합 또는 분리시킬 수 있는 탈착기를 구비한 이송암;
    상기 파지 하우징의 측벽에서 돌출하여 상기 상판을 파지할 수 있는 상측 파지 집게;
    상기 파지 하우징의 측벽에서 돌출하여 상기 하판 또는 거치링을 파지할 수 있는 하측 파지 집게;
    를 포함하는 기판 로딩 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 트레이는,
    이격 배치된 복수개의 기판 안착면과, 상기 기판 안착면의 주변에 관통 형성한 복수의 결합홀을 구비한 하판;
    상기 기판 안착면과 대향된 지점에 형성된 개구부와, 상기 결합홀과 대향되는 위치의 바닥면에 복수의 결합홈을 구비하며, 상기 하판보다 더 큰 직경을 가지는 상판;
    을 포함하는 기판 로딩 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 기판 안착면은 하판에서 돌출된 면으로 형성되며, 기판 안착면에 기판이 장입되는 기판 장입홈이 형성된 기판 로딩 장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 개구부는,
    상기 기판 안착면의 직경보다 더 큰 직경을 가지는 내측 개구부;
    상기 기판 안착면의 직경보다 더 작은 직경을 가지는 외측 개구부;
    를 포함하는 기판 로딩 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 트레이 체인저에 거치된 트레이가 반전되어 하판이 상측에 위치한 상태에서, 상기 하판의 결합홀에 볼트를 삽입하여 상기 상판의 결합홈에 고정시켜 하판과 상판을 고정 결합시키는 트레이 체결부;를 포함한 기판 로딩 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 볼트를 이용하여 하판과 상판을 고정 결합시킨 후에, 상기 트레이 체인저는 상기 트레이를 반전시켜 상판이 상측에 위치하도록 하는 기판 로딩 장치.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 트레이 체인저는,
    내주면와 외주면을 잇는 상측 연결면과 하측 연결면을 구비하며, 상기 상측 연결면에 파여진 복수의 단차턱을 가지는 거치링;
    상기 거치링의 외주면의 서로 대향하는 두 지점에 각각 연결된 제1,2회전축;
    상기 제1,2회전축을 회전시키는 회전 모터;
    를 포함하는 기판 로딩 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 하측 파지 집게 및 상측 파지 집게는 한 쌍을 이루며 상기 파지 하우징의 측벽 둘레를 따라 복수개 마련되는 기판 로딩 장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 파지 하우징은, 상기 상측 파지 집게 및 하측 파지 집게가 상하 좌우로 이동되는 공간인 가이드홀을 측벽에 구비한 기판 로딩 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 상측 파지 집게 및 하측 파지 집게 각각은,
    상기 가이드홀에서 돌출 및 복귀하거나 상기 가이드홀 내에서 상하 이동하는 상부 로드바;
    상기 상부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장된 측부 로드바;
    상기 측부 로드바의 끝단에서 꺽임 형태로 절곡되어 연장 형성된 하부 로드바;
    를 포함하는 기판 로딩 장치.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 상측 파지 집게가 상판을 파지하고 상기 하측 파지 집게가 상기 거치링을 파지한 상태에서, 상기 트레이를 상하 반전시키는 기판 로딩 장치.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 이송부는,
    복수의 기판이 보관되어 각 기판이 순차적으로 배출되는 기판 카세트;
    상기 기판 카세트에서 배출되는 기판을 파지하여 상기 하판의 기판 안착면에 안착시키는 기판 이송 로봇;
    을 포함하는 기판 로딩 장치.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 로딩 장치는 트레이를 공정 챔버로 이송하는 트랜스퍼부를 포함하며, 상기 트랜스퍼부는 상기 상판 및 하판이 결합 고정된 트레이를 공정 챔버로 이송하는 기판 로딩 장치.
  15. 하판과 상기 하판에 탈착되는 상판을 구비한 트레이를 안착시킨 거치링을 상하 반전시키는 트레이 체인저; 상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 기판 이송부; 상기 트레이 체인저가 위치하며 회전 가능한 턴테이블; 상기 트레이에 대응되는 형태를 가지는 파지 하우징과, 상하 좌우로 구동되며, 상기 파지 하우징에 결합 또는 분리시킬 수 있는 탈착기를 구비한 이송암과, 상기 파지 하우징의 측벽에서 돌출하여 상기 상판을 파지할 수 있는 상측 파지 집게와, 상기 파지 하우징의 측벽에서 돌출하여 상기 하판 또는 거치링을 파지할 수 있는 하측 파지 집게를 구비하여 상기 상판 및 하판을 함께 파지하거나 상기 상판 및 거치링을 함께 파지하거나 상기 상판만을 파지하는 트레이 이송부;를 포함하는 기판 로딩 장치의 기판 로딩 방법에 있어서,
    상기 하판 및 상판을 상기 거치링에 거치하는 과정;
    상측 파지 집게가 상기 상판만을 파지하여 상기 하판과 분리한 후, 파지된 상판을 다른 위치로 이동시키는 과정;
    상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 과정;
    상기 상측 파지 집게에 의해 파지된 상판을 상기 하판의 위치로 복귀시킨 후, 상기 상판을 상기 하판의 상부면에 덮는 과정;
    상기 하판이 상측에 위치하도록 상기 상측 파지 집게가 상판을 파지하고 상기 하측 파지 집게가 상기 거치링을 파지한 상태에서, 상기 트레이를 상하 반전시키는 과정;
    상기 상판과 하판을 서로 고정 결합시키는 과정;
    상기 상판이 상측에 위치하도록 상기 트레이를 상하 반전시켜 복귀시키는 과정;
    을 포함하는 기판 로딩 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 과정이 이루어지기 전에, 기판의 안착이 가능한 위치에 상기 트레이 체인저가 위치하도록 상기 턴테이블을 회전시키는 과정을 포함하는 기판 로딩 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 하판에 복수의 기판을 안착시키는 과정이 이루어진 후에, 상기 턴테이블을 회전시켜 상기 트레이 체인저의 최초 위치로 복귀시키는 과정을 포함하는 기판 로딩 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 청구항 15에 있어서, 상기 기판 로딩 장치는 상기 트레이를 공정 챔버로 이송하는 트랜스퍼부를 구비하며, 상기 트랜스퍼부는 고정 결합된 상판 및 하판의 트레이를 공정 챔버로 이송하는 과정을 포함하는 기판 로딩 방법.
KR1020130014196A 2013-02-08 2013-02-08 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법 KR101379707B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130014196A KR101379707B1 (ko) 2013-02-08 2013-02-08 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130014196A KR101379707B1 (ko) 2013-02-08 2013-02-08 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101379707B1 true KR101379707B1 (ko) 2014-04-02

Family

ID=50656138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130014196A KR101379707B1 (ko) 2013-02-08 2013-02-08 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101379707B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160022732A (ko) * 2014-08-20 2016-03-02 주식회사 탑 엔지니어링 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 방법
CN105810625A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 中微半导体设备(上海)有限公司 晶圆托盘
KR102055778B1 (ko) 2018-03-15 2019-12-16 이희신 기판 처리 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003142565A (ja) 2001-10-31 2003-05-16 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 基板ホルダ
KR20110032579A (ko) * 2009-09-23 2011-03-30 (주)제이티 엘이디소자다이본더
KR20110077574A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 주식회사 탑 엔지니어링 일체형 웨이퍼 트레이
KR20120081023A (ko) * 2009-09-23 2012-07-18 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 자동화된 기판 로딩 스테이션

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003142565A (ja) 2001-10-31 2003-05-16 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 基板ホルダ
KR20110032579A (ko) * 2009-09-23 2011-03-30 (주)제이티 엘이디소자다이본더
KR20120081023A (ko) * 2009-09-23 2012-07-18 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 자동화된 기판 로딩 스테이션
KR20110077574A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 주식회사 탑 엔지니어링 일체형 웨이퍼 트레이

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160022732A (ko) * 2014-08-20 2016-03-02 주식회사 탑 엔지니어링 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 방법
KR102230847B1 (ko) 2014-08-20 2021-03-23 주식회사 탑 엔지니어링 웨이퍼 트레이 조립 지그 및 방법
CN105810625A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 中微半导体设备(上海)有限公司 晶圆托盘
KR102055778B1 (ko) 2018-03-15 2019-12-16 이희신 기판 처리 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101839904B1 (ko) 다중 기판 프로세싱을 위한 세그먼트화된 기판 로딩
JP4358108B2 (ja) コーティング装置における搭載、支持及び取り出しのための一組の器具
US8216379B2 (en) Non-circular substrate holders
JP4912253B2 (ja) 基板搬送装置、基板処理装置及び基板搬送方法
TWM588883U (zh) 半導體製程模組的中環
TWI744608B (zh) 用於在動作期間把持晶圓的方法及機器人臂
US20100290886A1 (en) Robot having end effector and method of operating the same
US10964584B2 (en) Process kit ring adaptor
KR101379707B1 (ko) 기판 로딩 장치 및 기판 로딩 방법
US20160204019A1 (en) Substrate transfer mechanisms
TW202023768A (zh) 對準載體環件的方法及機械臂
JP7418241B2 (ja) 位置決め装置、処理システム及び位置決め方法
KR20110029092A (ko) 엣지그립 엔드이펙터
TWI517951B (zh) 機器人系統
KR20130104341A (ko) 기판 이송 방법, 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판처리시스템
US20230215753A1 (en) Substrate processing system and transfer method
JP4679307B2 (ja) 枚葉式ワーク把持装置
KR20100040067A (ko) 웨이퍼 이송 방법
KR20100040999A (ko) 웨이퍼 센터링 방법
KR101417942B1 (ko) 웨이퍼 로더 및 이를 갖는 기판 처리 장치
JP2000100920A (ja) ウエハ把持装置
KR101209882B1 (ko) 기판 움직임을 방지하는 엔드 이펙터를 가지는 로봇암
KR20120106497A (ko) 웨이퍼링 테이블, 그를 가지는 엘이디소자 검사장치 및 엘이디소자 소팅장치
US20230038276A1 (en) Transfer device, processing system, and transfer method
US20220068690A1 (en) Substrate transfer devices

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161222

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171204

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181211

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 7