KR20100128484A - 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단순한 구조를 사용하면서도 기판 처리 공정에서 요구하는 기판 처리를 위한 대기시간을 줄일 수 있는 기판처리장치 및 기판이송방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명은, 프레임의 상측에 위치되어 외부에서 공급된 기판을 수평방향으로 이송하기 위해 다수의 롤러를 구비하는 수평이송부; 상기 수평이송부로부터 인계받은 기판의 양측 일부를 지지하는 제1지지롤러부와 제2지지롤러부로 이루어지고, 상기 수평이송부와 기판처리부 사이에서 기판의 인수/인계를 위해 승하강하는 수직이송부; 상기 수직이송부로부터 기판을 인계받아 상기 기판처리부로 이송시키기 위해 다수의 롤러를 구비하는 기판이송부를 포함한다.
기판, 이송, 롤러, 선회, 승강, 하강, 세정, 건조

Description

기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 처리 시간을 단축시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법에 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 순차반복적으로 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 커 지는 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.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 단순한 구조를 사용하면서도 기판 처리 공정에서 요구하는 기판 처리를 위한 대기시간을 줄일 수 있는 기판처리장치 및 기판이송방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기판처리장치는, 프레임의 상측에 위치되어 외부에서 공급된 기판을 수평방향으로 이송하기 위해 다수의 롤러를 구비하는 수평이송부; 상기 수평이송부로부터 인계받은 기판의 양측 일부를 지지하는 제1지지롤러부와 제2지지롤러부로 이루어지고, 상기 수평이송부와 기판처리부 사이에서 기판의 인수/인계를 위해 승하강하는 수직이송부; 상기 수직이송부로부터 기판을 인계받아 상기 기판처리부로 이송시키기 위해 다수의 롤러를 구비하는 기판이송부를 포함한다.
본 발명의 기판처리방법은, (a) 외부로부터 공급된 기판을 수평이송부에 의해 수평으로 이송되어 제1지지롤러부와 제2지지롤러부로 구성된 수직이송부에 인계되는 단계; (b) 상기 수직이송부가 기판을 하강시켜 기판이송부에 기판을 인계하는 단계; (c) 상기 제1지지롤러부와 제2지지롤러부는 하방향으로 선회되는 단계; (d) 상기 기판이송부에 의해 기판처리부로 기판이 이송되는 한편, 상기 제1지지롤러부와 제2지지롤러부는 선회된 상태에서 상방향으로 승강되는 단계; (e) 상기 제1지지 롤러부와 제2지지롤러부는 중심부를 향해 상방향으로 선회되어 다음 기판을 인수받는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 간단한 구조의 기판처리장치를 통해 기판을 처리하기 위한 대기시간을 줄일 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 정면도이다.
본 발명은, 프레임(1)의 상측에 위치되어 외부로부터 공급되는 기판(G)을 로딩시키거나 처리가 끝난 기판(G)을 외부로 언로딩시키는 로딩 및 언로딩부(110), 상기 로딩 및 언로딩부(110)로부터 인계받은 기판(G)을 수평방향으로 이송하는 수평이송부(120), 상기 수평이송부(120)으로부터 인계받은 기판(G)을 기판처리부(150)로 이송하기 위해 승하강되는 수직이송부(130), 상기 수직이송부(130)으로부터 기판(G)을 인수하여 기판처리부(150)로 이송시키는 기판이송부(140)를 포함하여 구성된다.
상기 로딩 및 언로딩부(110)는 상하방향으로 승하강하도록 구동수단(도면에 미도시)를 구비하고, 기판(G)을 적재하는 다수의 핀(111)을 포함한다. 이 경우 적재된 기판(G)을 정렬하는 기판정렬수단이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 수평이송부(120)은 구동수단(도면에 미도시)에 의해 회전하는 다수의 롤러(121)를 포함한다. 상기 로딩 및 언로딩부(110)의 핀(111)들은 상기 롤러(121)들 사이에서 상하로 승하강하게 된다.
외부로부터 공급되는 기판(G)의 저면을 상기 핀(111)이 지지한 상태에서 하강함으로써 기판(G)을 상기 롤러(121)에 안착시킨다. 이와 반대로 세정/건조 등의 처리가 끝난 기판(G)이 상기 롤러(121) 상에 놓여지고, 이 기판(G)의 저면을 상기 핀(111)이 상승시킴으로써 기판(G)을 외부로 반출하는 것이 가능하다.
상기 수직이송부(130)는 모터(135a,135b;도 3 참조)에 의해 회전하는 다수의 롤러(131)를 포함한다. 상기 수직이송부(130)는 상기 롤러(131) 전체를 상하 방향으로 승하강시키기 위한 구동수단(138)를 포함하고, 상기 구동수단(138)은 상기 롤러(131)가 상측에 결합된 슬라이드 축(136)을 가이드부재(137)를 따라 상하 방향으로 승하강하도록 구동력을 제공한다.
상기 기판이송부(140)는, 상부에 기판(G)이 놓여진 상태에서 하강하는 수직이송부(130)의 롤러(131)로부터 기판(G)을 인수받아 기판처리부(150)로 이송시키기 위해 구동수단(도면에 미도시)에 의해 회전하는 다수의 롤러(141)를 포함한다.
상기 기판처리부(150)는 자외선 세정을 포함하여 브러쉬, 고유속샤워기 및 에어나이프 등을 포함하여, 회전하는 다수의 롤러(151)에 의해 이송되는 기판(G)의 세정 및 건조처리를 수행하게 된다.
상기 기판처리부(150)의 우측에는, 세정 및 건조처리가 완료된 기판(G)을 인계받기 위해 다수의 롤러(161)를 포함하는 제2기판이송부(160)가 설치된다. 상기 기판이송부(140)와 제2기판이송부(160)는 서로 동일한 구성이므로 제2기판이송부(160)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 제2기판이송부(160)로부터 기판(G)을 인수받아 상기 수평이송부(120)에 인계하기 위해 승하강하는 제2수직이송부(170)가 구비된다. 상기 수직이송부(130)와 제2수직이송부(170)는 서로 동일한 구성이므로 제2수직이송부(170)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 도 1의 수직이송부를 A방향에서 바라본 도면, 도 3은 도 1의 수직이송부를 B방향에서 바라본 도면이다.
수직이송부(130)는 수평이송부(120)로부터 인계받은 기판(G)의 양측 일부를 지지하는 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)로 구성된다.
상기 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)는, 기판(G)의 저면에 접촉되는 다수의 롤러(131a,131b), 상기 롤러(131a,131b)가 결합되는 회전축(132a,132b), 상기 회전축(132a,132b)의 하측을 지지하는 지지부재(133a,133b), 상기 롤러(131a,131b)를 회전시키기 위해 구동력을 제공하는 모터(135a,135b) 및 상기 모터(135a,135b)의 회전력을 상기 회전축(132a,132b)에 전달하기 위한 동력전달부재(134a,134b)로 각각 구성된다.
이러한 수직이송부(130)는 수평이송부(120)와 기판처리부(150) 사이에서 기판(G)의 인수/인계를 위해 승하강하게 된다.
또한 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)는 제1모터(135a)와 제2모터(136b)에 의해 각각 독립적으로 구동력을 제공받아 롤러(131a,131b)를 회전시키게 된다.
한편 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)는 도 5에 도시된 것처럼 하방향으로 선회될 수 있도록 구성된다. 이는 기판(G)이 기판이송부(140)에서 기판처리부(150)로 이송되는 도중에 기판(G)과 간섭을 회피하면서 다음 기판을 인계받기 위해 승강작동시키기 위함이다.
도 4은 본 발명의 수직이송부의 동작상태를 도 1의 B방향에서 바라본 도면, 도 5는 도 4의 상태에서 제1지지롤러부와 제2지지롤러부가 선회된 상태를 보여주는 도면, 도 6은 도 5의 상태에서 제1지지롤러부와 제2지지롤러부가 상방향으로 승강된 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 기판처리방법을 설명한다.
기판의 처리를 위해 외부로부터 기판이 로딩 및 언로딩부(110)에 공급된다. 이 때 로딩 및 언로딩부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 상측으로 승강된 상태에서 기판(G)을 받아 하강하면서 수평이송부(120)의 롤러(121) 위에 기판(G)을 인계한다.
상기 수평이송부(120)의 롤러(121)가 회전함으로써 기판(G)은 수평으로 이송 되어 수직이송부(130)의 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b) 위에 위치하게 된다.
이 경우 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)는 도 2에 도시된 것처럼 기판(G) 저면의 양측 일부를 지지하게 된다.
이 상태에서 수직이송부(130)가 하강하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 기판(G)은 기판이송부(140)의 롤러(141) 상부에 인계된다.
기판처리부(150)에서 자외선 세정을 할 경우 기판(G)의 이송 속도를 일정 속도 이상으로 높이게 되면 세정 효율이 떨어지게 되므로 상기 기판이송부(140)에서 기판처리부(150)로 이송되는 기판(G)의 속도는 다소 떨어지게 된다. 따라서 처리하여야 할 다음 기판을 빨리 인계받기 위해 수직이송부(130)를 상승시키기 위해서는 기판(G)과 수직이송부(130)가 간섭되는 것을 방지하는 구조가 필요하다.
이를 위해 도 5에 도시된 것처럼 상기 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)는 양측 단부를 중심으로 하방향으로 선회된다. 이 경우 제1지지롤러부(130a)의 롤러(131a)와 제2지지롤러부(130b)의 롤러(131b) 위치는 기판이 이송되는 진행방향을 기준으로 기판의 양측 가장자리보다 바깥측에 위치하게 됨으로써 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)의 승강시 기판과의 간섭을 피할 수 있다.
제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)가 선회되는 한편, 기판이송부(140)의 롤러(141)에 놓여진 기판(G)은 모터(145)의 구동에 의해 기판처리부(150) 내부로 이송된다. 이 경우 기판처리부(150)로 이송되는 기판(G)의 속도는 기판처리부(150)에서 자외선 처리시 이송 속도의 한계로 인해 일정 속도 이상으로 높일 수 없다.
따라서 기판과 기판 사이의 시간 간격을 줄이기 위해(즉, 다음 기판이 대기하는 시간을 줄이기 위해) 도 6에 도시된 것처럼 기판(G)이 기판처리부(150)로 이송되는 과정과 동시에 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)는 수평이송부(120)로부터 다음 기판을 인계받기 위해 상방향으로 승강된다.
이렇게 승강된 제1지지롤러부(130a)와 제2지지롤러부(130b)는 중심부를 향해 상방향으로 선회되어 수평이송부(120)로부터 다음 기판을 인수받게 된다.
한편, 기판처리부(150)로 이송된 기판은 롤러(151)에 의해 이송되면서 세정 및 건조 과정을 거치게 된다. 세정 및 건조 과정을 거친 기판은 제2기판이송부(160)에 인계된다. 이 경우 제2수직이송부(170)는 제2기판이송부(160)의 하측에서 대기하고 있다가 기판이 제2기판이송부(160) 상측에 위치하게 되면 상방향으로 승강된다.
승강된 제2수직이송부(170)는 롤러(171)를 회전시켜 기판을 수평이송부(120)로 이송시키고, 기판이 로딩 및 언로딩부(110)의 상측에 위치하면 로딩 및 언로딩부(110)를 상승시켜 기판은 외부로 반출된다.
미 설명 부호 176은 슬라이드 축, 177은 가이드부재, 142는 롤러(141)가 결합된 축, 143은 상기 축(142)을 지지하는 지지부재, 146은 지지대를 각각 나타낸다.
도 1은 본 발명의 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 정면도,
도 2는 도 1의 수직이송부를 A방향에서 바라본 도면,
도 3은 도 1의 수직이송부를 B방향에서 바라본 도면,
도 4은 본 발명의 수직이송부의 동작상태를 도 1의 B방향에서 바라본 도면,
도 5는 도 4의 상태에서 제1지지롤러부와 제2지지롤러부가 선회된 상태를 보여주는 도면,
도 6은 도 5의 상태에서 제1지지롤러부와 제2지지롤러부가 상방향으로 승강된 상태를 보여주는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 로딩 및 언로딩부 111 : 핀
120 : 수평이송부 130, 170 : 수직이송부
130a : 제1지지롤러부 130b : 제2지지롤러부
140, 160 : 기판이송부 150 : 기판처리부

Claims (5)

  1. 프레임의 상측에 위치되어 외부에서 공급된 기판을 수평방향으로 이송하기 위해 다수의 롤러를 구비하는 수평이송부;
    상기 수평이송부로부터 인계받은 기판의 양측 일부를 지지하는 제1지지롤러부와 제2지지롤러부로 이루어지고, 상기 수평이송부와 기판처리부 사이에서 기판의 인수/인계를 위해 승하강하는 수직이송부;
    상기 수직이송부로부터 기판을 인계받아 상기 기판처리부로 이송시키기 위해 다수의 롤러를 구비하는 기판이송부;
    을 포함하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지롤러부의 롤러들과 제2지지롤러부의 롤러들은 제1모터와 제2모터에 의해 각각 회전되어 기판을 이송시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1지지롤러부와 제2지지롤러부는 회전축, 상기 회전축에 결합된 다수의 롤러, 상기 회전축의 하측을 지지하는 지지부재, 상기 모터의 동력을 전달하는 동력전달부재를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1지지롤러부와 제2지지롤러부는 양측 단부를 중심으로 하방향으로 선회되어 기판이 이송되는 진행방향을 기준으로 기판의 양측 가장자리보다 바깥측에 위치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. (a) 외부로부터 공급된 기판을 수평이송부에 의해 수평으로 이송되어 제1지지롤러부와 제2지지롤러부로 구성된 수직이송부에 인계되는 단계;
    (b) 상기 수직이송부가 기판을 하강시켜 기판이송부에 기판을 인계하는 단계;
    (c) 상기 제1지지롤러부와 제2지지롤러부는 하방향으로 선회되는 단계;
    (d) 상기 기판이송부에 의해 기판처리부로 기판이 이송되는 한편, 상기 제1지지롤러부와 제2지지롤러부는 선회된 상태에서 상방향으로 승강되는 단계;
    (e) 상기 제1지지롤러부와 제2지지롤러부는 중심부를 향해 상방향으로 선회되어 다음 기판을 인수받는 단계;
    를 포함하는 기판처리방법.
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KR101433516B1 (ko) * 2013-03-22 2014-08-27 (주)에스티아이 기판과 기판 반송용 트레이 반송장치 및 반송방법
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