KR20130064214A - 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법에 관한 것으로서, 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 반송 장치로서, 이동 몸체와; 상기 이동 몸체로부터 하방으로 연장되고 서로를 향하도록 절곡된 형상을 구비한 한 쌍의 절곡 거치대와; 상기 이동 몸체와 상기 절곡 거치대 중 어느 하나 이상에 설치되어 상기 한 쌍의 절곡 거치대에 진동을 가하는 가진 수단을; 포함하여 구성되어, 기판이 절곡 거치대의 측면에 걸터지게 자리잡은 경우에, 가진 수단에 의해 기판반송장치를 수평 방향의 성분의 진동이 발생되도록 하여, 기판 반송 과정 중에 기판을 절곡 거치대의 평탄면에만 거치되는 위치와 자세로 바로잡음으로써, 곧바로 그 다음 공정을 지체없이 진행할 수 있도록 하는 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법을 제공한다.

Description

기판 반송 장치 및 기판 반송 방법 {SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS AND SUBSTRATE TRANSFER METHOD}

본 발명은 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법에 관한 것으로, 소정의 공정을 마치고 그 다음 공정으로 기판을 반송하는 데 있어서, 기판 반송 장치의 제자리에 정확히 위치시킴으로써, 반송된 기판의 자세를 보정하지 않고서 곧바로 그 다음 공정을 행할 수 있게 되어 공정 효율을 향상시킬 수 있는 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 다수의 소자가 장착된 웨이퍼에 대해 여러 공정을 거치면서 제조된다. 즉, 웨이퍼는 소정의 공정을 마치고 그 다음 공정으로 반송되는 데, 이 때 그 다음 공정에 반송된 기판이 올바른 위치 및 자세가 아닌 경우에는 일일히 이를 보정해주는 작업을 거쳐야 한다. 그리고, 이와 같은 작업은 공정의 자동화를 저해할 뿐만 아니라, 공정 효율이 저하되어 생산성이 낮아지는 문제가 초래된다.

이와 같이 기판을 소정의 공정에서 다른 공정으로 정확한 위치와 자세로 반송하는 것은 액정 표시 장치를 제조하는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 액정 표시 장치는 빛에 민감한 감광제를 이용하여 패널의 상판 및 하판에 화소 단위를 이루는 액정 셀을 형성하고 포토리소그라피(Photolithography) 공정을 통하여 패턴을 형성하는 공정을 거치는데, 일반적으로 감광제는 점액성 액체 상태로 이루어지며 후속 공정에서의 정밀한 작업에 오차를 발생시키지 않기 위해서는 진공 감압 건조 장치를 통하여 감광제의 용제(Solvent) 등을 제거할 필요가 있다. 이와 같이 기판의 표면에 감광제를 코터 장치에서 도포한 후, 감광제가 도포된 기판을 진공 감압 건조 장치로 이송하는 경우에도 기판 반송 장치가 사용된다.

본 명세서 및 특허청구범위 전반에 기재된 '기판'이라는 용어는 웨이퍼를 포함하여 원형, 사각형 등의 다양한 형상의 얇은 판재를 모두 포함하는 의미로 정의하기로 한다.

도1은 종래의 기판 반송 장치의 구성을 도시한 것이다. 즉, 기판 반송 장치(1)는 소정의 공정에서 다른 공정으로 이동(10d)하는 이동 몸체(10)와, 이동 몸체(10)의 하측에 기판(G)을 수용하도록 서로 마주보는 'ㄴ'자 단면의 거치대(20)로 이루어진다. 그리고, 소정의 공정을 마친 기판(G)은 기판 반송 장치(1)의 거치대(20)에 거치되어 그 다음 공정을 행할 장치로 반송된다.

이 때, 도2a에 도시된 바와 같이 기판(G)이 기판반송장치(1)의 거치대(20)의 측면(21)에 걸려 올바른 자세로 반송되지 않을 수 있다. 이와 같이 기판(G)이 반송되면 그 다음 공정에서 기판(G)의 위치와 자세를 바로잡는 작업이 소요되므로 전체 작업의 효율이 저하되는 문제가 야기된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 도2b에 도시된 거치대(20')가 고안되었다. 도2b의 기판반송장치(1')는 거치대(20')에 경사면(25)을 두어, 기판(G)이 잘못 거치된 상태로 반송되더라도, 기판(G)이 반송되는 동안에 경사면(25)을 따라 미끄러져 내려와 제자리에 제자세로 위치시킬 수 있도록 한 것이다. 그러나, 대체로 기판(G)은 두께가 얇고 각진 단면으로 형성되므로, 모서리면(Gs)이 경사면(25)에 거치된 경우에, 모서리면(Gs)의 마찰계수가 커서 기판 반송 중에 스스로 미끄러 내려오지 못하는 문제가 종종 야기되었다.

따라서, 상기와 같이 기판(G)을 반송하는 과정에서 기판(G)이 초기에 잘못 위치하더라도, 반송 중에 제 위치와 제 자세로 위치시킴에 따라, 위치 보정 작업을 하지 않고서 그 다음 공정을 곧바로 진행할 수 있는 방안의 필요성이 모색되고 있다.

한편, 상기 종래 기술에서 설명한 장치(도2b) 등의 구성은 오로지 본 발명의 기술적 배경을 이해하기 위하여 기술한 것으로서, 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 이미 알려진 선행 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소정의 공정을 마치고 그 다음 공정으로 기판을 반송하는 데 있어서, 기판 반송 장치의 제자리에 정확히 위치시킴으로써, 반송된 기판의 자세를 보정하지 않고서 곧바로 그 다음 공정을 행할 수 있도록 하는 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 소정의 공정을 마친 기판이 기판 반송 장치에 틀어진 자세로 위치하더라도, 기판의 반송 중에 제 위치 및 자세로 보정할 수 있도록 함으로써, 기판의 처리에 불필요한 공정을 배제할 수 있도록 하여 공정 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 반송 장치로서, 이동 몸체와; 상기 이동 몸체로부터 하방으로 연장되고 서로를 향하도록 절곡된 형상을 구비한 한 쌍의 절곡 거치대와; 상기 이동 몸체와 상기 절곡 거치대 중 어느 하나 이상에 설치되어 상기 한 쌍의 절곡 거치대에 진동을 가하는 가진 수단을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치를 제공한다.

이는, 소정의 공정을 마친 기판을 그 다음 공정을 행할 장치로 기판을 반송시키는 데 있어서, 기판이 절곡 거치대의 측면에 걸터지게 자리잡은 경우에, 가진 수단에 의해 기판반송장치를 수평 방향의 성분의 진동이 발생되도록 하여, 기판 반송 과정 중에 기판을 절곡 거치대의 평탄면에만 거치되는 위치와 자세로 옮기기 위함이다.

이를 통해, 이전 공정에서 기판이 기판 반송 장치의 절곡 거치대에 잘못 안착되었더라도, 기판의 반송 중에 기판을 제 자세로 보정함으로써, 그 다음 공정에 기판을 전달할 때에 예정된 자세로 전달함으로써, 기판의 자세가 일정하지 않아 이를 보정하는 데 소요되는 작업을 제거하여 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 한 쌍의 절곡 거치대의 절곡부에는 경사면이 형성되는 것이 바람직하다. 대체로 기판의 모서리면은 두께가 얇고 각진 단면 형상으로 형성되어 경사면이 형성되더라도 경사면을 따라 스스로 미끄럼 이동되지 않지만, 본 발명은 가진 수단으로 기판 반송장치를 수평 방향으로 흔들어주는 것에 의해 기판의 모서리면과 경사면의 마찰력이 극복되므로, 상기 경사면은 기판의 모서리면이 제 자세로 이동하는 안내면 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 경사면에 의하여 기판은 충격없이 부드럽게 제 자세로 안착할 수 있게 된다.

이 때, 상기 절곡 거치대의 상기 경사면과 경계를 이루는 평탄면의 끝단까지의 길이(L2)는 기판(G)의 직경 또는 폭(Gd)에 대응하는 길이로 정해진다. 이에 따라, 경사면을 타고 평탄면에만 거치되는 기판은 양 모서리면이 모두 경사면과 평탄면의 경계지점에 정렬되므로, 기판의 자세가 수평 자세로 될 뿐만 아니라, 기판의 위치가 상기 경계지점을 따라 양측 모서리면이 배열되는 상태로 된다. 즉, 기판의 자세와 위치가 동시에 예정된 형태로 조절되는 잇점이 얻어진다.

상기 가진 수단은 다양한 액츄에이터에 의해 이루어질 수 있지만, 제어와 설치가 용이하고 진동 모터로 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 반송 방법으로서, 이동 몸체의 하측에 서로를 향하여 절곡 연장된 절곡 거치대의 상면에 기판을 공급하는 기판공급단계와; 상기 기판이 상기 절곡 거치대에 공급되면, 상기 이동 몸체가 이동하여 제1위치에서 제2위치로 이동하는 기판이동단계와; 상기 이동 몸체와 상기 절곡 거치대 중 어느 하나에 장착된 가진 수단을 작동시켜 발생되는 수평 방향 분력의 진동에 의해 상기 기판을 상기 절곡 거치대의 제위치에 안착시키는 기판안착단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법을 제공한다.

이 때, 상기 기판안착단계는 상기 기판이동단계 중에 행해짐으로써, 기판의 자세와 위치를 예정된 형태로 조정하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 그리고, 상기 기판안착단계는 상기 기판이동단계 중에 2회 이상으로 나누어 행하는 것에 의해, 기판이 이동하는 짧은 시간 내에 잘못된 자세로 거치된 기판을 절곡 거치대의 평탄면 상으로 이동시켜 자세를 보정하는 것을 마칠 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 소정의 공정을 마친 기판을 그 다음 공정을 행할 장치로 기판을 반송시키는 데 있어서, 기판이 절곡 거치대의 측면에 걸터지게 자리잡은 경우에, 가진 수단에 의해 기판반송장치를 수평 방향의 성분의 진동이 발생되도록 하여, 기판 반송 과정 중에 기판을 절곡 거치대의 평탄면에만 거치되는 위치와 자세로 바로잡음으로써, 곧바로 그 다음 공정을 지체없이 진행할 수 있도록 하는 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법을 제공한다.

즉, 본 발명은 이전 공정을 마친 기판이 기판 반송 장치의 절곡 거치대에 잘못 안착되었더라도, 기판의 반송 중에 기판을 제 자세로 보정함으로써, 그 다음 공정에 기판을 전달할 때에 예정된 자세로 전달함으로써, 기판의 자세가 일정하지 않아 이를 보정하는 데 소요되는 작업을 없앨 수 있도록 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 기판의 반송에 의해 야기되는 기판 정렬 공정을 보다 신속하게 할 수 있으므로, 기판 처리 공정의 효율이 보다 향상되는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도1은 종래 기술에 의한 기판 반송 장치의 구성을 도시한 사시도
도2a 및 도2b는 도1의 기판 반송 장치를 이용한 기판 반송 상태를 도시한 도면
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 장치의 구성을 도시한 도면
도4a 및 도4b는 도3의 기판 반송 장치를 이용한 기판 반송 순서에 따른 구성을 도시한 도면
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 장치에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하며, 동일하거나 유사한 기능 혹은 구성에 대해서는 동일하거나 유사한 도면 부호를 부여하기로 한다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 장치(100)는, 구동부(M)의 구동에 따라 승하강 및 전후진이 가능한 이동 몸체(110)와, 이동 몸체(110)의 하측에 기판(G)을 거치하도록 평탄면(124)이 구비된 한 쌍의 절곡 거치대(120)와, 절곡 거치대(120)에 고정되어 기판 반송 장치(100)를 수평 방향(77)으로 가진시키는 가진용 진동 모터(130)로 구성된다.

상기 이동 몸체(110)는 구동부(M)에 의해 기판(G)에 대해 소정의 공정이 행해진 제1위치로부터 그 다음 공정이 행해질 제2위치로 이송된다. 구동부(M)는 유압 실린더, 공압 실린더, 리드 스크류 등 다양한 형태의 공지된 형태의 이송 수단으로 구성될 수 있다.

상기 한 쌍의 절곡 거치대(120)는 이동 몸체(110)의 하측으로 하방으로 연장된 측면(123)으로부터 서로를 향하여 평탄면(124)이 절곡 형성된다. 그리고, 측면(123)과 평탄면(124)의 사이에는 경사면(125)이 형성된다.

이 때, 절곡 거치대(120)의 평탄면(124)의 끝단 사이의 간격(L1)은 기판(G)의 직경 또는 폭(Gd)에 비하여 작게 정해진다. 그리고, 절곡 거치대(120)의 경사면(125)과 평탄면(124)이 만나는 경계(125b)를 이루는 평탄면의 끝단 사이의 길이(L2)는 거치되는 기판(G)의 직경 또는 폭(Gd)에 대응하여 그 치수가 정해진다. 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '기판(G)의 직경 또는 폭(Gd)에 대응'하는 길이(L2)는 기판(Gd)의 직경보다는 약간 커서 기판(G)이 수용되지만, 그 자리에서 기판(G)이 요동하지 않고 자세와 위치가 고정되어 그 다음 공정에서 별도의 정렬 공정을 필요로 하지 않을 정도로 정해진 길이를 의미한다. 그리고, 양 측면(123) 사이의 간격(L3)은 기판(G)이 쉽게 한 쌍의 절곡 거치대(120)의 사이에 위치하도록 충분히 길게 그 길이가 정해진다.

상기 가진용 진동 모터(130)는 절곡 거치대(120) 중 어느 하나 또는 양쪽의 측면(123)에 위치 고정되어, 전원이 인가되면 그 자체에서 진동하면서 기판 반송 장치(100)를 진동시킨다. 이 때, 진동 방향은 수평 방향(77)의 진폭이 크게 발생되도록 진동 모터(130)의 설치 방향이 정해진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 장치(100)는, 소정의 공정을 마친 기판(G)을 절곡 거치대(120)에 삐뚤게 거치되도록 로딩된 경우라도, 가진용 진동 모터(130)를 가동하여 수평 방향(77)의 진동을 작용시키는 것에 의하여, 삐뚤게 거치된 기판(G)은 그 모서리면과 경사면(125)의 마찰 상태가 완화되면서 경사면(125)을 타고 도면부호 55, 55'로 표시된 방향으로 슬라이딩되면서, 의도한 위치와 자세로 절곡 거치대(120)에 안착된다.

이하, 상기와 같이 구성된 기판 반송 장치(100)를 이용한 기판 반송 방법(S100)을 상술한다.

단계 1: 먼저 기판 반송 장치(100)의 절곡 거치대(120)에 기판(G)을 제1위치에서 탑재한다(S110). 이때, 기판(G)은 어느 하나의 공정이 완료되었거나 새로운 기판이 공급되어, 그 다음의 새로운 공정을 위해 기판 반송 장치(100)에 공급된다.

로딩 장치(미도시)에 의해 기판(G)이 절곡 거치대(120) 상에 거치되는 공정은 다양한 형태로 이루어질 수도 있다. 다만, 본 발명은 로딩 장치에 의해 기판(G)이 절곡 거치대(120)의 평탄면(124) 상에 의도한 올바른 자세로 안착되도록 하는 것도 포함하지만, 로딩 단계에서 올바른 자세로 기판(G)을 안착하는 데에는 대체로 로딩 시간의 지연을 초래한다. 따라서, 본 발명은 도4a에 도시된 바와 같이 로딩 장치에 의해 기판(G)이 절곡 거치대(120)에 올바르지 않고 삐뚠 자세 및 위치로 거치시킬 수도 있다.

단계 2: 그리고 나서, 기판 반송 장치(100)의 이동 몸체(110)는 구동부(M)에 의해 그 다음 공정이 행해지는 제2위치로 이동시킨다(S120).

단계 3: 단계 2가 행해지는 동안에, 가진용 진동 모터(130)에 전원을 인가하여, 기판 반송 장치(100)에 수평 방향(77) 성분의 진동이 발생되도록 하여, 절곡 거치대(120)에 삐뚤게 거치된 기판(G)의 모서리면과 절곡 거치대(120)의 표면과의 마찰을 완화시켜, 기판(G)이 경사면(124)으로부터 평탄면(124)으로 미끄러져 이동하여, 절곡 거치대(120)에 정해진 자세와 위치로 안착시킨다(S130).

이 때, 가진용 진동 모터(130)는 연속하여 길게 진동하도록 전원을 인가하여 구동할 수도 있지만, 기판(G)의 모서리면이 맞닿고 있는 절곡 거치대(120)와의 마찰을 보다 짧은 시간 내에 완화시키기 위하여, 간헐적으로 가진하였다 중단하였다를 반복하는 것이 보다 효과적이다. 즉, 진동 모터(130)를 구동시키는 것은 2회 이상으로 나누어 행해지는 것이 효과적이다.

이와 같은 가진용 진동 모터(130)에 의하여, 기판(G)은 평탄면(124)에만 거치된 상태가 되어, 한 쌍의 절곡 거치대(120)의 경계 지점(125b)에 실질적으로 정렬된다.

단계 4: 그리고 나서, 기판 반송 장치(100)가 그 다음 공정을 행할 제2위치에 도달하면, 절곡 거치대(120)에 거치되어 있던 기판(G)을 기판 반송 장치(100)로부터 언로딩시킨다. 단계 3에서 기판 반송 장치에 의해 기판(G)의 끝단 모서리면이 경계 지점(120b)과 정렬되도록 그 자세와 위치가 확정적으로 정해진 상태로 반송되므로, 기판 반송 장치(100)에 의해 반송된 기판(G)은 그 다음의 후속 공정에 투여되기 이전에 반송된 기판(G)의 자세를 보정하지 않고서도 곧바로 그 후속 공정을 행할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 반송 방법(S100)에 따르면, 이전 공정을 마친 기판(G)이 기판 반송 장치(100)의 절곡 거치대(120)에 잘못 안착되었더라도, 기판(G)의 반송 중에 기판(G)을 제 자세 및 제 위치로 보정함으로써, 그 다음 공정에 기판(G)을 전달할 때에 예정된 자세로 전달함으로써, 기판의 자세가 일정하지 않아 이를 보정하는 데 소요되는 작업이 불필요해지므로, 공정의 단순화로 인한 비용의 절감 및 효율성 제고가 가능해진다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 상기와 같은 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

100: 기판 반송 장치 110: 이동 몸체
120: 절곡 거치대 123: 측면
124: 평탄면 125: 경사면
125b: 경계 130: 가진 수단

Claims (7)

1. 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 반송 장치로서,
   이동 몸체와;
   상기 이동 몸체로부터 하방으로 연장되고 서로를 향하도록 절곡된 형상을 구비한 한 쌍의 절곡 거치대와;
   상기 이동 몸체와 상기 절곡 거치대 중 어느 하나 이상에 설치되어 상기 한 쌍의 절곡 거치대에 진동을 가하는 가진 수단을;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 절곡 거치대의 절곡부에는 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 절곡 거치대의 상기 경사면과 경계(125b)를 이루는 평탄면의 끝단까지의 길이(L2)는 기판(G)의 직경 또는 폭(Gd)에 대응하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
   
4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가진 수단은 진동 모터인 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
   
5. 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 반송 방법으로서,
   이동 몸체의 하측에 서로를 향하여 절곡 연장된 절곡 거치대의 상면에 기판을 공급하는 기판공급단계와;
   상기 기판이 상기 절곡 거치대에 공급되면, 상기 이동 몸체가 이동하여 제1위치에서 제2위치로 이동하는 기판이동단계와;
   상기 이동 몸체와 상기 절곡 거치대 중 어느 하나에 장착된 가진 수단을 작동시켜 발생되는 수평 방향 분력의 진동에 의해 상기 기판을 상기 절곡 거치대의 제위치에 안착시키는 기판안착단계를;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 기판안착단계는 상기 기판이동단계 중에 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
   
7. 제 5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 기판안착단계는 상기 기판이동단계 중에 2회 이상으로 나누어 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.

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