KR20040078795A - 기판 이송 카세트 - Google Patents

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Abstract

높이가 낮고, 다양한 기판 로딩/언로딩 장치와 호환되며, 무게가 가벼운 기판 이송 카세트가 개시되어 있다. 카세트의 입구를 수평으로 가로지르도록 적어도 2개 이상의 서포트 바들이 설치되고, 각 서포트 바들의 표면에 기판과 서포트 바를 소정간격 이격 시키기 위한 기판 서포트 돌기들이 형성되며, 서포트 바들 사이는 기판이 휘어지는 것을 방지하는 서포트 와이어들이 형성되며 서포트 와이어들은 각각의 서포트 바들에 형성된 기판 서포트 돌기들에 연결된다. 이와 같은 구성을 갖는 기판 지지 유닛을 상호 이격 시켜 카세트에 복수개 설치하면, 카세트의 중량 및 높이를 줄일 수 있고, 로봇 암 및 롤러가 설치된 기판 로딩/언로딩 장치를 이용하여 카세트에 기판을 로딩/언로딩 시킬 수 있다.

Description

기판 이송 카세트{CASSETTE FOR TRANSFERRING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 이송 카세트에 관한 것으로, 특히, 중량을 감소시키고, 적재된 기판이 자중에 의해 휘어지는 것을 방지하는 한편, 다양한 기판 로딩/언로딩 장치와 호환되는 기판 이송 카세트에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자가 형성되는 웨이퍼, 정보를 표시하는 액정표시패널이 형성되는 대형 모기판 등은 카세트에 적층 되어 다른 공정이 진행되는 설비로 이송된다.
카세트는 기판의 이송 효율을 향상시키기 위해 가능한 한 많은 기판들을 동시에 수납할 수 있고, 기판들의 손상을 방지할 수 있도록 형성되어야 한다.
종래 카세트는 케이스 및 기판 처짐 방지 유닛 및 기판이 층층이 삽입되도록 하는 슬롯으로 구성된다.
케이스는 일면이 개구된 육면체 형상으로, 내부에 소정 크기의 수납 공간이 형성되고, 개구된 부분으로는 수납 공간으로 기판이 반입·반출된다.
케이스의 내부에는 복수개의 기판을 동시에 수납하기 위해 슬롯들이 형성되고, 기판은 슬롯에 끼워져 수납된다.
기판의 크기가 클 경우, 기판의 중앙부에는 처짐이 발생하게 되는데, 기판의 처짐에 따라 기판 손상 또는 기판에 형성된 박막의 찢어짐이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해서 종래 케이스는 케이스의 내부에 기판의 중앙 부분을 받치는 기판 처짐 방지 유닛들이 형성된다.
그러나, 이와 같이 형성된 카세트중 대형 모기판이 적층 되는 카세트의 경우 모기판의 무게를 충분히 감당할 수 있도록 슬롯 및 기판 처짐 방지 유닛의 두께를 두껍게 형성됨으로써, 카세트의 높이 및 무게가 증가되어 카세트를 다른 설비로 이송하는데 어려운 문제점을 갖는다.
최근에는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 굵기가 얇고, 강도가 높은 와이어를 입구에 대해 가로지르도록 수평으로 적어도 3개 이상 설치한 카세트가 개발된 바 있다. 와이어 방식 카세트는 비교적 무게가 가볍고 동일한 높이에 보다 많은 기판을 수납할 수 있으며, 기판의 처짐을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.
그러나, 입구를 수평방향으로 가로지르도록 와이어를 설치하여 기판을 지지한 카세트의 경우, 로봇 암을 이용하여 기판을 슬롯에 로딩 또는 언로딩 할 때 로봇 암이 와이어에 걸리기 때문에 로봇 암을 이용하여 기판을 로딩/언로딩 할 수 없다. 따라서, 입구를 수평 방향으로 가로지르도록 와이어를 설치한 카세트는 로봇 암에 의하여 기판을 반송하는 설비에는 적용할 수 없다.
따라서, 입구를 수평방향으로 가로지르도록 와이어를 설치하여 기판을 지지한 카세트의 경우, 기판의 피치만큼 카세트를 업/다운시키는 리프트, 기판의 바닥면과 접촉하여 기판을 소정의 방향으로 밀어주는 롤러 및 기판을 이송시키는 컨베이어 벨트로 구성된 기판 로딩/언로딩 장치를 별도로 설치해야 한다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 카세트의 중량을 감소시키고, 동일 높이에 대하여 보다 많은 기판을 수납할 수 있도록 함과 동시에 기판이 자중에 의해 휘어지는 것을 방지하는 한편, 어느 종류의 기판 로딩/언로딩 장치를 갖는 설비에 호환되는 기판 카세트를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 기판 이송 카세트를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 서포트 프레임과 서포트 와이어를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 이송 카세트에 적재된 기판을 로봇 암으로 로딩 또는 언로딩 하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 기판 이송 카세트에 적재된 기판을 이송 롤러 및 컨베이어 벨트로 로딩 또는 언로딩 하는 것을 도시한 단면도이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 기판을 지지하기 위해 기판의 밑면을 가로지르는 적어도 2 개의 서포트 바들, 기판과 각 서포트 바의 사이에 이격 공간을 형성하기 위해 서포트 바의 표면으로부터 적어도 2 개가 돌출 되며, 단부가 기판과 접촉하는 기판 서포트 돌기, 기판의 처짐을 방지하기 위해 서포트 바들 사이에 설치되고, 단부가 상호 대향되는 기판 서포트 돌기들에 연결되는 서포트 와이어를 포함하는 기판 지지 유닛 및 서포트 바의 제 1 단부가 결합된제 1 측벽 및 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부가 결합된 제 2 측벽을 포함하는 케이스를 포함하는 기판 이송 카세트를 제공한다.
본 발명에 의하면, 케이스에서 개구가 형성된 부분에서부터 기판의 로딩/언로딩 방향과 평행한 방향으로 서포트 와이어를 복수개 설치하여 카세트의 중량 및 높이를 줄이고, 기판이 자중에 의해 휘어지는 것을 방지하는 한편, 어느 종류의 기판 로딩/언로딩 장치를 갖는 설비에도 범용적으로 사용할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 기판 이송 카세트를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 서포트 프레임과 서포트 와이어를 도시한 사시도이다.
도 1 또는 도 2를 참조하면, 카세트(100)는 케이스(110), 기판 지지 유닛(130)으로 구성된다.
케이스(110)는 일면이 개구된 육면체 형상으로 형성된다. 본 실시예에서 케이스(110)는 상판(111), 하판(112), 제 1 측벽(113), 제 2 측벽(114) 및 후면(115; 도 3과 도 4에 표기)으로 구성된 5개의 면과 입구(116; 도 3과 도 4에 표기)를 갖으며, 케이스(110)의 내부에는 기판(1)을 수납하기 위한 수납 공간(120)이 형성된다. 기판(1)은 입구(116)를 통해 수납 공간(120)으로 로딩 또는 언로딩 된다.
상판(111)과 하판(112)은 상호 마주보도록 배치되고, 제 1 측벽(113)과 제 2 측벽(114)은 상판(111)과 하판(112)을 연결한다. 그리고, 후면(115)은 개구(116)와 마주보는 부분에서 배치되며 상판(111)과 하판(112), 제 1 측벽(113) 및 제 2측벽(113)에 연결된다. 하판(112)에는 도 4를 참조하여 상세하게 설명되는 기판 로딩/언로딩 장치(250)의 롤러(272)가 유입되는 롤러 유입구(112a)가 형성된다.
도 1 또는 도 2를 참조하면, 기판 지지 유닛(130)은 수납 공간(120) 내에 설치는 제 1 서포트 바(132), 제 2 서포트 바(132a), 제 1 서포트 돌기(134), 제 2 서포트 돌기(134a) 및 복수개의 서포트 와이어들(136)로 구성된다.
제 1 서포트 바(132)는 입구(116)와 인접한 부분에 설치되고, 제 2 서포트 바(132a)는 제 1 서포트 바(132)와 마주보며 후면(115)에 인접한 부분에 설치된다. 제 1 서포트 바(132) 및 제 2 서포트 바(132a)의 제 1 단부는 제 1 측면(113)에 결합되어 고정되고, 제 1 서포트 바(132) 및 제 2 서포트 바(132a)의 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부는 제 2 측면(114)에 결합되어 고정된다.
제 1 서포트 돌기(134)는 제 1 서포트 바(132)의 표면에서 기판(1)과 마주보는 쪽으로 소정 높이 돌출 된다. 제 2 서포트 돌기(134a)는 제 2 서포트 바(132a)의 표면에서 기판(1)과 마주보는 쪽으로 소정 높이 돌출 된다. 이때, 제 1, 제 2 서포트 돌기(134,134a)의 높이는 로봇 암이 입출입하기에 충분한 높이를 갖는다.
제 1 및 제 2 서포트 돌기(134,134a)는 각 서포트 바(132,132a)들의 길이방향을 따라 적어도 2 개 이상 설치된다. 제 1 서포트 돌기(134)와 제 2 서포트 돌기(134a)는 상호 동일한 간격으로 형성된다. 제 1 및 제 2 서포트 돌기(134,134a)는 카세트(100)에 삽입되는 기판(1)과 제 1 및 제 2 서포트 바(132,132a)의 사이에 이격 공간을 형성 및 서포트 와이어가 고정되도록 한다.
서포트 와이어들(136)은 제 1 서포트 돌기(134)와 제 2 서포트 돌기(134a)를연결한다. 이때, 각 서포트 와이어들(136)은 상호 평행하게 형성되며, 서포트 와이어들(136)은 기판(1)의 로딩/언로딩 방향과 평행하게 배치된다. 구체적으로 서포트 와이어들(136)의 일측 단부는 제 1 서포트 돌기(134)에 고정되고, 서포트 와이어들(136)의 타측 단부는 제 2 서포트 돌기(134a)에 고정된다. 서포트 와이어들(136)은 기판 지지 유닛(130)에 삽입될 기판(1)을 균일하게 지지하여 기판(1)의 중앙 부분이 자중에 의해 휘어지는 것을 방지한다.
이와 같은 구성을 갖는 기판 지지 유닛(130)은 케이스(110)에 적어도 2 개 이상이 층층이 설치되어 복수개의 기판(1)을 수납한다. 이때, 기판(1)의 처짐을 와이어가 수행함으로써, 카세트의 보다 많은 기판을 수납하면서도 높이 및 무게를 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 실시예에 의한 카세트는 다양한 설비와의 호환성이 뛰어난 바 이를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 이송 카세트에 적재된 기판을 로봇 암으로 로딩 또는 언로딩 하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 카세트(100)의 각 기판 지지 유닛(130)들에 기판(1)을 로딩 또는 언로딩하기 위해서는 기판 로딩/언로딩 장치를 필요로 한다. 도 3에서는 로봇 암(200)에 의하여 기판(1)은 로딩/언로딩 된다.
로봇 암(200)의 두께 H2는 앞서 카세트(100)에서 설명한 제 1 서포트 돌기(134), 제 2 서포트 돌기(134a) 및 기판(1) 사이의 이격 높이인 H1보다 얇아야한다. 그 이유는 로봇 암(200)이 이격 공간 H1로 삽입되기 때문이다.
로봇 암(200)이 기판(1)을 카세트(100)에 로딩하기 위해서는 제 1, 제 2 서포트 돌기(134,134a)에 연결된 서포트 와이어(136)의 상부에서 기판(1)을 카세트(100)의 내부로 밀어 넣은 후, 서포트 와이어(136)에 기판(1)을 내려놓음으로써 기판(1)은 카세트(100)의 내부에 수납된다.
반대로, 로봇 암(200)이 기판(1)을 카세트(100)로부터 언로딩 하기 위해서 먼저, 로봇 암(200)은 기판(1)과 제 1, 제 2 서포트 바(132,132a) 사이로 삽입되고, 기판(1)을 들어올린 후 카세트(100) 외부로 꺼내는 동작을 수행하여, 기판(1)은 카세트(100)로부터 언로딩 된다.
한편, 최근에는 기판(1)을 카세트(100)에 로딩 하거나, 기판(1)을 카세트(100)로부터 언로딩하기 위해서 컨베이어 및 롤러가 사용되고 있다.
도 4는 도 1에 도시된 기판 이송 카세트에 적재된 기판을 이송 롤러 및 컨베이어 벨트로 로딩 또는 언로딩 하는 것을 도시한 단면도이다.
도 4에 도시된 기판 로딩/언로딩 장치는 바람직하게 리프트(260), 기판 이송 롤러(270) 및 컨베이어 벨트(280)로 구성된다.
리프트(260)는 지지 몸체(262), 로드(264) 및 구동 장치(266)로 구성된다.
지지 몸체(262)의 상부면에는 앞서 설명한 카세트(100)가 탑재되고, 카세트(100)의 롤러 유입구(112a)와 대응되는 부분에는 리프트 롤러 유입구(262a)가 형성된다.
로드(264)는 베이스 몸체(262)의 하부면에 고정되며, 구동장치(266)는 로드(264)에 연결되어 로드(264)를 기판(1)의 피치 간격으로 업/다운시킨다.
기판 이송 롤러(270)는 롤러(272), 롤러 서포터(274) 및 구동 장치(276)로 구성된다. 기판 이송 롤러(270)는 롤러 유입구(262a)와 대응되는 부분에 설치된다.
롤러(272)는 롤러 유입구(112a) 및 리프트 롤러 유입구(262a)를 통해 카세트(100)의 안쪽으로 입출입 되며, 카세트(100)에 적재된 기판(1)의 바닥면과 접촉된다. 롤러(272)는 회전력을 이용하여 기판(1)을 카세트(100)의 입구(116) 쪽으로 밀어내거나, 카세트(100)의 후면(115) 쪽으로 밀어 기판(1)을 카세트(100)에 로딩 또는 카세트(100)로부터 언로딩 시킨다.
롤러 서포터(274)는 롤러(272)와 구동장치(276)를 연결시키며, 구동장치(276)에서 발생된 작동 신호를 롤러(272)에 전달한다.
컨베이어 벨트(280)는 카세트(100)의 입구(116) 쪽에 설치되며, 리프트(260)의 업/다운으로 인해 항상 기판 지지 유닛(130)과 동일한 높이에 위치한다. 컨베이어 벨트(180)는 롤러(272)가 카세트(100)에서 기판(1)을 밀어내면 기판(1)을 카세트(100)의 내부에서 카세트(100)의 외부로 배출하거나, 기판(1)을 다시 카세트(100)의 내부로 이송시킨다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 카세트의 높이 및 중량이 감소되어 카세트의 이송이 용이하며, 서포트 와이어들이 기판의 전면을 균일하게 지지해주기 때문에 기판이 자중에 의해 휘어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 로봇 암 및 롤러가 설치된 기판 로딩/언로딩 장치를 이용하여 카세트에 적층 된 기판을 언로딩 시키거나 카세트에 기판을 로딩 할 수 있는 효과가 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들면, 케이스의 후면이 케이스의 전면과 마찬가지로 개구되거나, 측면 중 기판 지지 유닛을 지지하는데 필요 없는 일부를 제거하는 등 본 발명을 수정 및 변경할 수 있으며, 기판의 크기에 따라서 기판 지지 유닛, 기판 서포트 돌기 등의 개수 등은 변경될 수 있다.

Claims (4)

  1. 기판을 지지하기 위해 상기 기판의 밑면을 가로지르는 적어도 2 개의 서포트 바(support bar)들, 상기 기판과 상기 각 서포트 바의 사이에 이격 공간을 형성하기 위해 상기 서포트 바의 표면으로부터 적어도 2 개가 돌출 되며, 단부가 상기 기판과 접촉하는 기판 서포트 돌기, 상기 기판의 처짐을 방지하기 위해 상기 서포트 바들 사이에 설치되고, 단부가 상호 대향되는 상기 기판 서포트 돌기들에 연결되는 서포트 와이어를 포함하는 기판 지지 유닛; 및
    상기 서포트 바의 제 1 단부가 결합된 제 1 측벽 및 상기 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부가 결합된 제 2 측벽을 포함하는 케이스를 포함하는 기판 이송 카세트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스 중 상기 서포트 바와 대향되는 곳에는 상기 기판을 상기 케이스 내부로 로딩 또는 언로딩하기 위한 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 모기판 이송 카세트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 서포트 와이어들은 상기 기판의 로딩/언로딩 방향과 동일한 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 모기판 이송 카세트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기판 지지 유닛은 상기 모기판을 적어도 2 층 이상으로 수평 적층하기 위해 상기 케이스에 적어도 2 개 이상이 수직 배치된 것을 특징으로 하는 모기판 이송 카세트.
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