KR20070015750A - 기판 이송 시스템 - Google Patents

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KR20070015750A
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Abstract

본 발명은 평판표시소자 제조 공정 중에 기판을 효율적으로 이송하기 위한 기판 이송 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 일측에 직선상으로 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 제1 기판 반송 라인; 타측에 상기 제1 기판 반송 라인과 평행하게 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 제2 기판 반송 라인; 상기 제1 기판 반송 라인과 제2 기판 반송 라인 사이의 공간에 마련되며, 기판에 소정의 처리를 실시하는 처리 모듈;을 포함하되,
상기 처리 모듈은, 상기 제1 기판 반송 라인과 제2 기판 반송 라인에 각각 수직하도록 긴 직사각형 형태로 마련되어 기판을 반송하는 반송 챔버; 상기 반송 챔버의 외측에 연결되어 적어도 2열 이상으로 마련되며, 상기 반송 챔버에 의하여 공급되는 기판에 소정의 처리를 실시하는 다수개의 공정 챔버;를 포함하여 구성되는 기판 이송 시스템을 제공한다.
평판표시소자, 평판표시소자 제조장치, 인라인, 기판 이송

Description

기판 이송 시스템{SYSTEM FOR TRANSFERRING THE SUBSTRATE}
도 1은 종래의 기판 이송 시스템의 레이아웃을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 레이아웃을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 챔버의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드락 챔버의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 운용례를 보여주는 도면들이다.
본 발명은 평판표시소자 제조 공정 중에 기판을 효율적으로 이송하기 위한 기판 이송 시스템에 관한 것이다.
LCD, PDP, OLED 등의 평판표시소자를 제조하는 과정에서는 대면적 유리 기판을 취급한다. 대면적 유리 기판을 처리하는 과정에서는, 기판의 효율적이면서도 안 전한 이송이 중요하다. 또한 동일한 면적을 가지면서 기판의 처리시간을 최소화할 수 있는 이송 방법이 요구된다. 따라서 기판의 처리 시간을 최소화하면서 기판을 이송시키기 위하여 클러스터 방식과 인라인 방식 등 다양한 방식에 의하여 기판을 이송한다. 또한 최근에는 기판의 효율적인 처리를 위하여 클러스터와 인라인 방식을 혼용한 형태의 기판 이송 방식도 제시되고 있다.
이하에서는 종래의 기판 이송 방식을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 기판 이송 시스템(1)의 레이 아웃(lay-out)을 도시한 개략도이다.
종래의 기판 이송 시스템(1)은, 나란하게 배치되는 두 개의 기판 반송 라인(10, 20)과, 상기 두 개의 기판 반송 라인 사이의 공간에 배치되는 기판 처리 모듈(30, 40)로 구성된다.
이때 기판 반송 라인(10, 20)은, 기판을 일정한 방향으로 연속하여 이동시킬 수 있는 구조로 마련된다. 따라서 이 기판 반송 라인은 일반적으로 컨베이어 구조를 취하게 된다. 따라서 그 상부에 기판을 적재한 상태에서 회전 구동하여 기판을 특정한 방향으로 이동시킨다. 그리고 기판 반송 라인이 2개가 나란하게 배열되며, 이 2개의 기판 반송 라인 중 어느 한 라인(10)은 기판의 공급을 담당하고, 다른 하나의 라인(20)은 기판의 배출을 담당한다.
다음으로 기판 처리 모듈(30, 40)은 도 1에 도시된 바와 같이, 1대의 반송 챔버(transfer chamber, 32, 42)와 2대의 공정 챔버(process chamber, 34, 44)로 이루어진다. 리고 각 기판 처리 모듈 사이에는 버퍼 챔버(buffer chamber, 50)가 배치된다. 여기에서 공정 챔버(34, 44)는 기판에 소정의 처리를 실시하는 챔버이다. 또한 반송 챔버(32, 42)는 각 공정 챔버와 연결되어 마련되며, 공정 챔버의 진공 분위기를 깨지 않으면서 기판의 반입 및 반출이 가능하게 하는 챔버이다. 그 내부에는 기판의 반송을 담당하는 반송 수단(도면에 미도시)이 마련된다. 일반적으로 이 반송 수단은 반송 로봇으로 구성된다.
다음으로 버퍼 챔버(50)는 양 기판 처리 모듈(30, 40) 사이에서 기판의 이송을 위한 버퍼 공간으로서 기능한다. 즉, 제1 기판 처리 모듈(30)에서 처리가 완료된 기판을 제2 기판 처리 모듈(40)로 이송하는 경우, 제1 반송 챔버(32)에 마련된 반송 수단에 의하여 기판을 버퍼 챔버(50)로 이송시키면, 제2 반송 챔버(42)에 마련된 반송 수단이 버퍼 챔버(50)로 들어와서 이 기판을 들고 제2 기판 처리 모듈(40)로 이동하는 것이다. 따라서 이 버퍼 챔버(50)는 기판 공급 라인(10)과 기판 배출 라인(20)을 연결하는 역할도 수행한다.
그리고 기판 반송 라인(10, 20) 중 기판 처리 모듈(30, 40)과 연결되는 부분에는 로드락 챔버(12, 22)가 마련된다. 이 로드락 챔버(12, 22)는 기판 반송 라인(10, 20) 중에 마련되면서도 기판 처리 모듈의 반송 챔버(32, 42)와 연결되어 마련된다. 따라서 이 로드락 챔버(12, 22)는 진공 분위기의 기판 처리 모듈(30, 40)과 대기압 분위기의 기판 반송 라인(10, 20) 사이에서 기판을 공급 또는 배출하는 역할을 한다. 따라서 이 로드락 챔버(12, 22)에는 그 내부를 진공 분위기로 만들 수 있는 펌핑 수단(도면에 미도시)과 대기압 분위기로 만들 수 있는 벤팅 수단(도면에 미도시)이 동시에 마련된다.
이러한 구조를 가지는 기판 이송 시스템(1)에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 어느 한 기판 반송 라인(10)이 기판 공급라인이 되고, 다른 한 기판 반송 라인(20)이 기판 배출라인이 되어, 기판이 일정한 방향으로 흘러가면서 기판의 연속적인 공급 및 처리가 이루어진다.
그런데 이러한 종래의 기판 이송 시스템(1)에서는 기판의 반입과 반출이 하나의 기판 반송 라인에 의하여 이루어지므로, 어느 한 곳에 문제가 발생하여 수리를 요한다면 생산이 전면 중단되는 문제점이 있다.
또한 중앙의 버퍼 챔버(50)를 이용하여 반입과 반출 작업을 동시에 수행하는 장점을 가지고 있으나 기판 이송 과정에서 기판이 2개의 로드락 챔버를 거쳐 가므로 택트 타임(TACT TIME)이 길어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 시스템이 차지하는 풋프리트는 감소되면서도 기판 이송에 소요되는 반송시간을 단축할 수 있는 기판 이송 시스템을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일측에 직선상으로 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 제1 기판 반송 라인; 타측에 상기 제1 기판 반송 라인과 평행하게 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 제2 기판 반송 라인; 상기 제1 기판 반송 라인과 제2 기판 반송 라인 사이의 공간에 마련되며, 기판에 소정의 처리를 실시하는 처리 모듈;을 포함하되,
상기 처리 모듈은, 상기 제1 기판 반송 라인과 제2 기판 반송 라인에 각각 수직하도록 긴 직사각형 형태로 마련되어 기판을 반송하는 반송 챔버; 상기 반송 챔버의 외측에 연결되어 적어도 2열 이상으로 마련되며, 상기 반송 챔버에 의하여 공급되는 기판에 소정의 처리를 실시하는 다수개의 공정 챔버;를 포함하여 구성되는 기판 이송 시스템을 제공한다.
그리고 본 발명에 따른 상기 반송 챔버에는, 그 내부에 마련되어 기판의 반송을 담당하며, 상기 반송 챔버 내에서 수평 이동가능한 반송 로봇이 마련되는 것이, 기판을 효율적으로 반송할 수 있어서 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 기판 이송 시스템(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 기판 반송 라인(110); 제2 기판 반송 라인(120); 처리 모듈(130);을 포함하여 구성된다.
여기에서 제1 기판 반송 라인(110)은, 시스템의 일측에 직선상으로 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 구성요소이다. 이때 이 제1 기판 반송 라인(110)의 소정 부분에는 제1 로드락 챔버(112)가 형성된다. 이 로드락 챔버(112)는 제1 기판 반송 라인(110) 중 상기 처리 모듈(130)과 연결되는 부분에 배치되며, 대기압과 진공 분위기를 반복하면서 처리 모듈(130)에 기판을 반입하고 반 출한다.
다음으로 제2 기판 반송 라인(130)은, 상기 제1 기판 반송 라인(110)과 평행하게 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 구성요소이다. 물론 이 제2 기판 반송 라인(130)에도 제1 기판 반송 라인(110)과 마찬가지로 제2 로드락 챔버(132)가 마련된다.
이때 본 실시예에서는 상기 제1 기판 반송 라인(110)과 제2 기판 반송 라인(130) 각각이 기판의 반입 및 반출 기능을 모두 수행할 수 있도록 구성된다. 즉, 어느 한 쪽 라인은 기판의 반입만 담당하고, 다른 한 쪽은 기판의 반출만 담당하는 것이 아니라, 한 라인이 특정한 경우에는 기판의 반입을 담당하다가 다른 경우에는 기판의 반입을 담당하거나, 기판의 반입 및 반출을 동시에 담당하는 것을 말한다.
다음으로 처리 모듈(130)은 상기 제1 기판 반송 라인(110)과 제2 기판 반송 라인(120) 사이의 공간에 마련되며, 기판에 소정의 처리를 실시하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 처리 모듈이 하나의 반송 챔버(132)와 다수개의 공정 챔버(134)로 구성된다.
여기에서 반송 챔버(132)는, 상기 제1 기판 반송 라인(110) 및 제2 기판 반송 라인(120)에 마련되는 상기 제1 로드락 챔버(112) 및 제2 로드락 챔버(122)와 연결되어 마련되며, 기판을 외부로 부터 공정 챔버(134)로 공급하고, 공정챔버(134)에서 처리 완료된 기판을 외부로 반출하는 역할을 한다. 그런데 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 이 반송 챔버(132)가 긴 직사각형 형태로 마련되어, 상기 제1 기판 반송 라인(110)과 제2 기판 반송 라인(120)에 각각 수직한 상태 로 배치된다. 이는 하나의 반송 챔버로 2 개의 기판 반송 라인으로 부터 기판을 공급받는 동시에 기판을 배출하기 위한 구조로서, 보다 효율적으로 기판을 처리할 수 있는 장점이 있다.
따라서 본 실시예에 따른 반송 챔버(132) 내에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 그 내부에 위치되어 기판의 반송을 담당하는 반송 로봇(132a)이 마련된다. 이때 이 반송 로봇(132a)은 반송 챔버(132) 내부에서 수평 이동가능한 구조로 마련된다. 즉, 상기 제1 기판 반송 라인(110)과 제2 기판 반송 라인(120)을 연결하고 있는 반송 챔버(132) 내에서 상기 제1 기판 반송 라인(110) 측으로 접근하여 제1 로드락 챔버(112)로부터 기판을 전달받아서 공정 챔버(134)로 전달하고, 다시 제2 기판 반송 라인(110) 측으로 접근하여 제2 로드락 챔버(122)로부터 기판을 전달받아서 다른 공정 챔버로 전달할 수 있도록, 반송 챔버(132) 내에서 수평이동이 가능한 구조로 마련되는 것이다. 이를 위해 본 실시예에서는 반송 챔버(132) 내에 수평 방향으로 레일(132b)을 마련하고, 이 레일(132b)을 따라서 반송 로봇(132a)이 이동하도록 한다. 이 경우에는 로봇의 이동 경로가 정확하게 제어되므로, 기판의 반송 작업이 오차없이 정확하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
다음으로 공정 챔버(134)는 챔버 내부에 기판을 위치시킨 상태에서 소정의 처리를 실시하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 공정 챔버(134)가 도 2에 도시된 바와 같이, 반송 챔버(132) 외측에 다수개가 연결되어 배치된다. 이때 이 공정 챔버(134)는 적어도 2열 이상으로 배치된다. 여기에서 '열(L)'이라 함은, 도면 상에서 상하 방향으로 배치된 가상의 라인을 말하는 것으로서, 상기 제1 기판 반송 라인(110)과 제2 기판 반송 라인(120) 사이에 배치되는 공정 챔버 배치 라인을 말한다. 본 실시예에서는 하나의 반송 챔버(132)에 2 열 이상의 공정 챔버(134)가 배치되고, 이 공정 챔버에 대하여 하나의 반송 챔버 및 반송 로봇이 기판의 반입 및 반출을 담당하므로 기판 처리의 효율성 및 장소 이용의 효율성이 제고되는 장점이 있다. 또한 클러스터 방식의 장점을 그대로 유지하면서도 전체적으로 인라인 방식을 유지함으로써 기판 이송의 효율성을 제고할 수 있는 장점이 있다.
한편 본 실시예에 따른 제1, 제2 기판 반송 라인(110, 120)은, 그 상부에 기판의 하면이 접촉한 상태에서 회전하여 기판을 일정한 방향으로 이동시키는 컨베이어로 마련되는 것이, 기판을 손상시키지 않으면서 안정적으로 이동시킬 수 있어서 바람직하다.
따라서 본 실시예에 따른 제1, 제2 로드락 챔버(112, 122)에도, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 내부에 마련되며, 그 상부에 기판의 하면이 접촉한 상태에서 회전하여 기판을 일정한 방향으로 이송시키는 컨베이어가 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 각 로드락 챔버에 연결되는 기판 반송 라인으로부터 기판을 원활하게 전달받고, 전달할 수 있는 것이다.
이하에서는 본 실시예에 따른 기판 이송 시스템(100)의 운용 방안을 설명한다.
우선 도 5a에 도시된 바와 같이, 하나의 기판 반송 라인(110)을 기판 반입 라인으로 사용하고, 다른 기판 반송 라인(120)을 기판 반출 라인으로 설정하여 기판이 일정한 방향으로 흘러가면서 기판을 처리하는 방식이 가능하다. 이 경우에는 하나의 기판 반송 라인(110)에서 연속적으로 기판을 반입시키고, 이렇게 반입된 기판을 상기 기판 반송 로봇이 반송 챔버(132) 내에서 이동하면서 각 공정 챔버로 기판을 공급한다. 그리고 처리가 완료된 기판을 공정 챔버로부터 들고 나와서 다른 기판 반송 라인(120)으로 배출한다. 이때 각 로드락 챔버와 반송 챔버의 작동은 서로 연동되어 제어된다.
이때 기판 공급 라인으로 사용되던 기판 반송 라인(110)의 상측에 고장이 발생하면, 다른 기판 반송 라인(120)을 기판 공급 라인으로 전환하고, 상측이 고장난 기판 반송 라인(110)을 기판 배출 라인으로 전환하여 사용한다. 따라서 기판 반송 라인의 소정 부분에 고장이 발생하더라도 전체 시스템을 그대로 운용하면서 유지 보수 작업을 진행할 수 있는 장점이 있다. 또한 종래와 달리 버퍼 챔버 없이도 시스템을 효율적으로 운용할 수 있어서, 풋프린트가 현격히 감소되는 효과가 있다.
한편 도 5b에 도시된 바와 같이, 2개의 기판 반송 라인(110, 120)이 모두 기판의 반입 및 반출을 수행하는 방안도 가능하다. 즉, 제1 기판 반송 라인(110)을 통해서 공급되는 기판이 어느 하나의 공정 챔버에서 처리된 후, 제2 기판 반송 라인(120)을 통해서 배출되기도 하고, 제1 기판 반송 라인(110)을 통해서 공급된 기판이 그냥 제1 기판 반송 라인(110)을 통해서 배출되기도 하는 것이다. 물론 제2 기판 반송 라인(120)을 통하여 공급된 기판도 마찬가지이다. 이 경우에는 기판이 일정한 방향으로 흘러가면서 처리되는 것은 아니지만, 각 로드락 챔버 및 반송 로봇을 가장 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 이렇게 하면 버퍼 챔버 없이도 기판을 다양한 방향으로 전달하면서 기판을 처리할 수 있으며, 풋 프린트를 현격히 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따르면 버퍼 챔버를 사용하지 않으면서도 기판을 효율적으로 이송하면서 기판을 처리할 수 있으므로, 기판 이송 시스템이 차지하는 풋 프린트를 현격하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 일측에 직선상으로 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 제1 기판 반송 라인;
    타측에 상기 제1 기판 반송 라인과 평행하게 배치되어, 기판을 일정한 방향으로 연속해서 이동시키는 제2 기판 반송 라인;
    상기 제1 기판 반송 라인과 제2 기판 반송 라인 사이의 공간에 마련되며, 기판에 소정의 처리를 실시하는 처리 모듈;을 포함하되,
    상기 처리 모듈은,
    상기 제1 기판 반송 라인과 제2 기판 반송 라인에 각각 수직하도록 긴 직사각형 형태로 마련되어 기판을 반송하는 반송 챔버;
    상기 반송 챔버의 외측에 연결되어 적어도 2열 이상으로 마련되며, 상기 반송 챔버에 의하여 공급되는 기판에 소정의 처리를 실시하는 다수개의 공정 챔버;를 포함하여 구성되는 기판 이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반송 챔버에는,
    그 내부에 마련되어 기판의 반송을 담당하며, 상기 반송 챔버 내에서 수평 이동가능하도록 마련되는 반송 로봇이 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 반송 라인에는,
    상기 처리 모듈과 연결되는 부분에 배치되며, 대기압과 진공 분위기를 반복하면서 상기 처리 모듈에 기판을 반입하고, 처리 모듈로부터 기판을 전달받아 배출하는 제1 로드락 챔버가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 반송 라인에는,
    상기 처리 모듈과 연결되는 부분에 배치되며, 대기압과 진공 분위기를 반복하면서 상기 처리 모듈에 기판을 반입하고, 처리 모듈로부터 기판을 전달받아 배출하는 제2 로드락 챔버가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 기판 반송 라인은,
    그 상부에 기판의 하면이 접촉한 상태에서 회전하여 기판을 일정한 방향으로 이동시키는 컨베이어로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 로드락 챔버에는,
    그 내부에 마련되며, 그 상부에 기판의 하면이 접촉한 상태에서 회전하여 기판을 일정한 방향으로 이송시키는 컨베이어가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제2 로드락 챔버에는,
    그 내부에 마련되며, 그 상부에 기판의 하면이 접촉한 상태에서 회전하여 기판을 일정한 방향으로 이송시키는 컨베이어가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
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