KR20140072600A - 기판 이송 장치 - Google Patents

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KR20140072600A
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Abstract

본 발명에 따른 기판 이송 장치는 취성 재료 기판(100)이 로딩되는 기판 수취대(200); 상기 기판 수취대(200)에 로딩된 상기 취성 재료 기판(100) 상의 부분을 촬상하여 이미지 데이터를 생성하는 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430); 상기 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)에 의해서 생성된 이미지 데이터를 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 상기 취성 재료 기판(100)의 기판 위치 보정값을 산출하는 기판 위치 보정값 산출부(500); 및 상기 기판 위치 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 따라 상기 취성 재료 기판(100)을 이송하는 기판 이송 수단(700)을 포함하고, 상기 기판 이송 수단(700)은 상기 기판 위치 보정값 산출부(500)로부터 상기 기판 위치 보정값을 수신하고, 상기 기판 위치 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 이송 장치{SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS}
본 발명은 취성 재료 기판, 예를 들면 유리 기판 등을 이송하는 기판 이송 장치에 관한 것으로, 특히 화상 처리를 이용하여 취성 재료 기판을 이송하는 기판 이송 장치에 관한 것이다.
종래에는, 먼저 취성 재료 기판을 기판 수취대를 포함하는 기판 이송 장치에 로딩하고, 로딩된 취성 재료 기판을, 기판 이송 장치에 인접하여 설치된 기판 분단 장치로 이송하고, 그 다음, 기판 분단 장치에서 취성 재료 기판을 스크라이브 라인 형성 공정 및 기판 분단 공정에 의해서 복수의 작은 기판으로 분단한다. 그런데, 취성 재료 기판의 로딩 위치가 벗어난 경우, 기판 이송 장치는 그 내부에 설치된 위치 정렬 수단들을 이용하여 취성 재료 기판의 로딩 위치를 보정한 후에, 취성 재료 기판을 이송하게 된다.
이하, 종래의 기판 이송 장치에서, 위치 보정 수단들에 의해서 취성 재료 기판의 로딩 위치가 보정되는 일련의 과정을 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 설명한다.
도 8a는 종래의 기판 이송 장치의 기판 수취대에 취성 재료 기판이 로딩되는 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 8b는 종래의 기판 이송 장치가 플로팅 ON된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 8c는 종래의 기판 이송 장치가 플로팅 ON인 동안 취성 재료 기판이 위치 정렬 수단에 의해서 위치 정렬되는 상태를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 8d는 종래의 기판 이송 장치 내에 설치된 기판 이송 수단에 의해서 취성 재료 기판이 기판 분단 장치 내로 이송되는 과정을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 사시도이다.
먼저, 도 8a에는 종래의 기판 이송 장치의 구체적인 구성이 설명의 명료화를 위해 도시 생략되어 있지만, 기판 이송 장치 내에 설치된 기판 수취대(200)가 도시되어 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 취성 재료 기판(100)은 도시된 화살표 방향으로 기판 이송 장치의 기판 수취대(200) 상부에 로딩된다. 기판 수취대(200) 상에는 그 내부로부터 일정한 압력으로 에어(air)를 분출하는 복수의 에어 분출구(210)가 형성되어 있다.
다음으로, 도 8b를 참조하면, 기판 수취대(200) 상에 형성된 복수의 에어 분출구(210)는 기판 수취대(200) 내에 형성되어 있는 에어 분출 통로(225)에 각각 연통되어 있고, 이들 에어 분출 통로(225)는 모두 기판 수취대(200)의 하면의 중앙부에 설치된 에어 주입구(220)에 연통되어 있다. 또한, 에어 분출 통로(225)끼리도 서로 연통하여 형성되어 있다. 또한, 복수의 에어 분출구(210)은 동일한 압력으로 에어가 분출되도록 동일한 직경을 갖는다. 따라서, 에어 주입구(220)로 일정한 압으로 에어가 주입되면, 복수의 에어 분출구(210)는 위치에 관계없이 균일한 압으로 에어가 분출될 수 있다. 취성 재료 기판(100)이 기판 수취대(200) 상에 로딩된 후에, 복수의 에어 분출구(210)로부터 균일한 압으로 에어가 분출되면, 취성 재료 기판(100)이 기판 수취대(200)로부터 소정 간격을 두고 플로팅(부상(浮上))되고, 플로팅된 취성 재료 기판(100)은 마찰 없이 X 방향 방향 및/또는 Y 방향 방향으로 움직일 수 있는 상태가 된다. 이렇게, 에어 주입구(220)에 일정한 압으로 에어가 주입되어 취성 재료 기판(100)이 플로팅된 상태를 "플로팅 ON" 상태라고 하고, 에어 주입이 정지된 상태를 "플로팅 OFF" 상태라고 하며, 에어 주입구(220)에의 에어의 주입은 에어 주입 장치(도시 생략)에 의해서 이루어진다.
다음으로, 도 8c를 참조하면, 취성 재료 기판(100)이 기판 수취대(200) 상에 플로팅되어 있는 플로팅 ON 상태에서는, 기판 이송 장치 내에서 기판 수취대(200)의 둘레면 상에 X 방향 및 Y 방향으로 설치된 X 방향 위치 정렬 기구(240) 및 Y 방향 위치 정렬 기구(230)에 의해서, 취성 재료 기판(100)이 X 방향 및 Y 방향으로 움직일 수 있게 된다. X 방향 위치 정렬 기구(240) 및 Y 방향 위치 정렬 기구(230)는 기판 수취대(200)에 대하여 평행한 XY평면상에서 각각 X 방향 및 Y 방향으로 진퇴(進退)되도록 구동된다. 취성 재료 기판(100)이 기판 수취대(200)에 로딩될 때, 본래의 로딩 위치로부터 벗어나 위치 어긋남이 발생한 경우, 플로팅 ON 상태에서 X 방향 위치 정렬 기구(240) 및 Y 방향 위치 정렬 기구(230)를 진퇴시킴으로써 기계적으로 위치를 보정하고, 그 후 플로팅 OFF 상태로 하면, 취성 재료 기판(100)은 본래의 로딩 위치에 위치 정렬된다. 이때, 플로팅 ON 및 OFF는 취성 재료 기판(100)이 파손되거나 위치 변경되지 않도록 점진적으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 8d를 참조하면, 수취대(200) 상의 본래의 로딩 위치에 위치 정렬된 취성 재료 기판(100)은 기판 이송 수단(300)에 의해서 상승, 이송 및 하강의 순으로 이동하여 기판 가공 장치(도시 생략)의 기판 지지대(201)상의 가공 위치(250)에 지지된다. 이 경우, 기판 이송 수단(300)은 취성 재료 기판(100)을 공간상의 미리 정해진 이송 경로를 따라 기계적으로 반복하여 이송한다. 또한, 기판 이송 수단(300)은 이송 도중에 취성 재료 기판(100)을 상하 반전시켜서 이송시킬 수도 있다. 그 다음, 지지된 취성 재료 기판(100)에 대하여 스크라이브 라인 형성 공정 및 브레이킹 공정 등이 수행될 수 있다.
그러나, 취성 재료 기판(100)에 대하여 박형화 및 대형화가 진행됨에 따라, 종래의 기판 이송 장치에서는, 취성 재료 기판(100)을 플로팅시키는 것이 용이하지 않게 되고, 또한 플로팅된 취성 재료 기판(100)에 대하여 X 방향 위치 정렬 기구(240) 및 Y 방향 위치 정렬 기구(230)에 의해서 물리적인 충격이 가해지는 경우, 취성 재료 기판(100)이 파손될 우려가 있었다. 또한, 박형화 및 대형화된 취성 재료 기판(100)을 플로팅시키거나 위치 정렬하는 등의 처리를 행하는 기구들이 더욱 복잡해져 가는 경향이 있었다.
따라서, 본 발명은 취성 재료 기판에 가해지는 물리적인 충격을 최소화할 수 있고, 취성 재료 기판을 플로팅하지 않고 로딩 위치를 보정할 수 있고, 또한 취성 재료 기판을 이송하는 도중에 취성 재료 기판의 위치를 보정할 수 있고, 위치 정렬 구성이 단순해진 기판 이송 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치는 취성 재료 기판이 로딩되는 기판 수취대; 상기 기판 수취대에 로딩된 상기 취성 재료 기판상의 부분을 촬상하여 이미지 데이터를 생성하는 기판 위치 검출 카메라; 상기 기판 위치 검출 카메라에 의해서 생성된 이미지 데이터를 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 상기 취성 재료 기판의 기판 위치 보정값을 산출하는 기판 위치 보정값 산출부; 및 상기 기판 위치 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 따라 상기 취성 재료 기판을 이송하는 기판 이송 수단을 포함하고, 상기 기판 이송 수단은 상기 기판 위치 보정값 산출부로부터 상기 기판 위치 보정값을 수신하고, 상기 기판 위치 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 산출한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치는 취성 재료 기판이 로딩되는 기판 수취대; 상기 기판 수취대에 로딩된 상기 취성 재료 기판상의 부분을 촬상하여 이미지 데이터를 생성하는 기판 위치 검출 카메라; 상기 기판 위치 검출 카메라에 의해서 생성된 이미지 데이터를 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 상기 취성 재료 기판의 기판 위치 보정값을 산출하는 기판 위치 보정값 산출부; 상기 기판 위치 보정값으로부터, 상기 기판 이송 수단의 이송 기점이 되는 상기 취성 재료 기판상의 임의 지점에서의 기판 위치 보정 값으로 변환된 기판 이송 기점 보정값을 산출하는 기판 이송 기점 보정값 산출부; 및 상기 기판 이송 기점 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 따라 상기 취성 재료 기판을 이송하는 기판 이송 수단을 포함하고, 상기 기판 이송 수단은 상기 기판 이송 기점 보정값 산출부로부터 상기 기판 이송 기점 보정값을 수신하고, 상기 기판 이송 기점 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 산출한다.
상술한 본 발명의 기판 이송 장치에 있어서, 상기 기판 위치 검출 카메라에 의해서 촬상되는 상기 취성 재료 기판상의 부분은 상기 취성 재료 기판의 코너의 둘레 끝단 또는 상기 취성 재료 기판의 코너에 형성된 얼라인먼트 마크인 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 기판 이송 장치에 있어서, 상기 기판 위치 보정값 산출부에 의해서 상기 기판 위치 보정값이 산출될 경우, 상기 기판 위치 검출 카메라 중 2 이상이 사용되는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 기판 이송 장치에 있어서, 상기 취성 재료 기판은 이송되는 도중에 상하 반전되는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 기판 이송 장치에 있어서, 상기 기판 위치 검출 카메라는 상기 취성 재료 기판의 크기에 대응하여 위치 이동되는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 기판 이송 장치에 있어서, 상기 기판 위치 검출 카메라의 촬상 중심 마크의 위치가, 상기 취성 재료 기판의 코너의 둘레 끝단 또는 상기 취성 재료 기판의 코너에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치가 일치되도록 위치 보정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치에 따르면, 취성 재료 기판에 가해지는 물리적인 충격을 최소화하면서 취성 재료 기판을 기판 이송 장치의 기판 수취대로부터 기판 가공 장치의 기판 지지대상의 소정의 위치로 정밀도 좋게 이송시킬 수 있고 구성도 간단한 기판 이송 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치의 기판 수취대에 취성 재료 기판이 로딩되는 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치에서 기판 위치 보정값 산출부 및 그 주변 장치 사이의 연결 관계를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 위치 검출 카메라에 의해서 촬상된 이미지로부터 보정값을 산출하는 예들을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 4는 도 3에 나타난 방식에 의해서 산출된 기판 위치 보정 값이 기판 위치 보정값 산출부로부터 기판 이송 기점 보정값 산출부를 통해 기판 이송 수단에 전송되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 기판 이송 수단 보정값 산출부가 기판 이송 보정값을 산출하는 일 예를 개략적으로 설명한 도면이다.
도 6은 기판 수취대에 로딩된 취성 재료 기판이 기판 이송 수단에 의해서 기판 가공 장치의 기판 지지대상의 가공 위치에 지지되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1 내지 도 6의 과정을 공정 순으로 나타낸 흐름도이다.
도 8a는 종래의 기판 이송 장치의 기판 수취대에 취성 재료 기판이 로딩되는 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8b는 종래의 기판 이송 장치가 플로팅 ON된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8c는 종래의 기판 이송 장치가 플로팅 ON인 동안 취성 재료 기판이 위치 정렬 수단에 의해서 위치 정렬되는 상태를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8d는 종래의 기판 이송 장치 내에 설치된 기판 이송 수단에 의해서 취성 재료 기판이 기판 분단 장치 내로 이송되는 과정을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치의 기판 수취대(200)에 취성 재료 기판(100)이 로딩되는 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 취성 재료 기판(100)은 기판 이송 장치의 기판 수취대(200)에 화살표 방향으로 로딩된다. 기판 수취대(200)에는 일정한 압력으로 공기를 분출하는 복수의 에어 분출구, 에어 분출 통로 및 에어 주입구가 형성되어 있지 않다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 수취대(200)는 도 8a에 도시되어 있는 종래의 기판 수취대(200)에 비하여 구성이 간단하여 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.
다음으로, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치에서 기판 위치 보정값 산출부 및 그 주변 장치 사이의 연결 관계를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 기판 수취대(200)에 로딩된 취성 재료 기판(100)의 네 코너가 위치 검출 카메라(410, 420, 430, 400)에 의해서 각각 촬상되어 이미지 데이터가 형성된다. 위치 검출 카메라(410, 420, 430, 400)는 이동 가능하게 장착되어 있지만, 취성 재료 기판(100)의 크기에 따라 위치가 결정된다. 예를 들면, 40인치LCD 패널 8개를 만들 수 있는 취성 재료 기판의 크기 1870×2200mm 또는 46인치 LCD 패널 8개를 만들 수 있는 취성 재료 기판의 크기 2200×2500mm가 정해지면, 그 취성 재료의 각 코너로 위치 검출 카메라(410, 420, 430, 400)가 이동하여 위치 고정된다. 즉, 취성 재료 기판의 크기가 결정되면, 위치 검출 카메라(410, 420, 430, 400)의 위치도 고정된다. 위치 검출 카메라(410, 420, 430, 400)는 취성 재료 기판(100)의 코너에 형성된 얼라인먼트 마크 또는 코너의 둘레 끝단을 촬상함으로써 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 생성된 이미지 데이터는 위치 검출 카메라(410, 420, 430, 400)로부터 기판 위치 보정값 산출부(500)로 전송된다. 기판 위치 보정값 산출부(500)는, 수신된 이미지 데이터를 디지털 화상 처리(DSP: digital signal processing)하여 기판 위치 보정값을 산출한다. 기판 위치 보정값의 산출은 DSP에 한정되지 않고 당해 분야의 통상의 기술자에 의해서 취사선택될 수 있다. 기판 위치 보정값은 취성 재료 기판(100)의 로딩 위치가 소망하는 로딩 위치로부터 X 방향 및 Y 방향으로 얼마만큼 벗어나 있고, 또한 XY 평면상에서 얼마만큼 회전(θ)되어 있는지를 나타낸다.
본 실시예에서는 위치 검출 카메라가 4개 사용되고 있지만 이에 한정하지 않고 2개 이상의 위치 검출 카메라가 사용될 수 있다. 또한, 기판 위치 보정값 산출부(500)는 4개의 위치 검출 카메라에서 생성되는 4개의 이미지 데이터 중 2 개 이상 이미지 데이터를 디지털 화상 처리 등을 수행함으로써 기판 위치 보정값을 산출할 수 있다.
다음으로 기판 위치 보정값을 산출하는 예들을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 위치 검출 카메라에 의해서 촬상된 이미지로부터 보정값을 산출하는 예들을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 3의 (a)에는 도 2의 위치 검출 카메라(400)가 촬상한 이미지 데이터가 도시되어 있다. 여기에서는 취성 재료 기판의 크기가 결정되어 위치 검출 카메라(400)가 취성 재료 기판의 각 코너로 이동되어 위치 고정되어 있는 상태이고, 또한 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크(십자 형상 마크의 중심점)(410)이, 취성 재료 기판(100)의 로딩 위치이다. 즉, 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크(십자 형상 마크의 중심점)(410)이 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단이 일치하도록 취성 재료 기판(100)이 로딩 되어야 한다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 취성 재료 기판(100)의 한 코너가 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크(410)으로부터 좌상부에 위치해 있는 경우의 이미지 데이터를 상정한다. 이 경우, 기판 위치 보정값 산출부(500)는, 위치 검출 카메라(400)로부터 수신된 이미지 데이터에 기초하여 위치 보정값을 산출한다. 보정값 산출은 이미지 데이터에 대하여 DSP 또는 당해 분야의 통상의 기술자가 취사 선택한 방법에 의해서 이루어질 수 있다. 도 3의 (a)에서, 기판 위치 보정값 산출부(500)가 산출한 위치 보정값은 -x(위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 사이의 X 방향 거리 차), -y(위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 사이의 Y 방향 거리 차), 회전 각도(θ=0; 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 사이의 틀어짐 각도)이다. 이 경우, -x, -y 및 θ는 위치 검출 카메라(400)의 확대 비율 등과 같은 각종 파라미터에 따른 이미지 데이터 상의 거리와 실제 거리가 다를 수 있기 때문에, 이점을 감안하여 위치 보정값이 재산출될 수도 있다.
또한, 도 3의 (b)는 도 2의 위치 검출 카메라(400)가 촬상한 다른 예로서 이미지 데이터가 도시되어 있고, 도 3의 (a)와 비교할 때, 취성 재료 기판(100)이 XY 평면상에서 θ만큼 회전되어 있는 점만 상이하다. 도 3의 (b)에서, 기판 위치 보정값 산출부(500)는, 위치 검출 카메라(400)로부터 수신된 이미지 데이터에 기초하여 위치 보정값 중 회전 각도(θ)를 먼저 산출한다. 회전 각도(θ)에 대한 보정값 산출은 이미지 데이터에 대하여 DSP 또는 당해 분야의 통상의 기술자가 취사 선택한 방법에 의해서 이루어질 수 있다. 그 다음, 기판 위치 보정값 산출부(500)는 이미지 데이터에 대하여 회전 각도(θ)만큼 보정을 수행한다. 회전 각도(θ)만큼 보정된 이미지 데이터에 대한 후속 처리는 도 3의 (a)와 동일한 방식으로 이루어진다. 결과적으로 도 3의 (b)에서, 기판 위치 보정값 산출부(500)가 산출한 위치 보정값은 -x(위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 사이의 X 방향 거리 차), -y(위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 사이의 Y 방향 거리 차), 회전 각도(θ: 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 사이의 틀어짐 각도)이다. 이 경우, -x, -y 및 θ는 위치 검출 카메라(400)의 확대 비율 등과 같은 각종 파라미터에 따른 이미지 데이터 상의 거리와 실제 거리가 다를 수 있기 때문에, 이점을 감안하여 위치 보정값이 재산출될 수도 있다.
한편, 도 3의 (c)는 도 2의 위치 검출 카메라(400)가 촬상한 또 다른 예로서 이미지 데이터가 도시되어 있고, 도 3의 (a)와 비교할 때, 기판 위치 보정값 산출부(500)는 취성 재료 기판(100)의 코너에 형성된 얼라인먼트 마크를 이용하여 보정값을 산출하는 것만 상이하다. 여기에서는 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크(십자 형상 마크의 중심점)(410)이, 취성 재료 기판(100)의 얼라인먼트 마크의 중심점이 된다. 즉, 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크(십자 형상 마크의 중심점)(410)이 취성 재료 기판(100)의 코너의 얼라인먼트 마크의 중심점과 일치하도록 취성 재료 기판(100)이 로딩 되어야 한다. 이 경우, 기판 위치 보정값 산출부(500)는, 위치 검출 카메라(400)로부터 수신된 이미지 데이터에 기초하여 위치 보정값을 산출한다. 보정값 산출은 이미지 데이터에 대하여 DSP 또는 당해 분야의 통상의 기술자가 취사 선택한 방법에 의해서 이루어질 수 있다. 도 3의 (c)에서, 기판 위치 보정값 산출부(500)가 산출한 위치 보정값은 -x(위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 얼라인먼트 마크 사이의 X 방향 거리 차), -y(위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 얼라인먼트 마크 사이의 Y 방향 거리 차), 회전 각도(θ=0; 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 얼라인먼트 마크 사이의 틀어짐 각도)이다. 이 경우, -x, -y 및 θ는 위치 검출 카메라(400)의 확대 비율 등과 같은 각종 파라미터에 따른 이미지 데이터 상의 거리와 실제 거리가 다를 수 있기 때문에, 이점을 감안하여 위치 보정값이 재산출될 수도 있다.
본 실시예에서는 위치 검출 카메라(400)로부터 생성된 이미지 데이터로부터 위치 검출 카메라(400)의 촬상 중심 마크와 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 또는 얼라인먼트 마크 사이의 거리 및 회전 각도에 따라 취성 재료 기판(100)의 기판 위치 보정값을 산출하였지만, 이에 한정되지 않고, 당해 분야의 통상의 기술자에 의해서, 위치 검출 카메라(400)의 이미지 데이터로부터 취성 재료 기판(100)의 기판 위치 보정값을 다양한 방식으로 산출할 수도 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 기판 위치 보정값 산출부(500)에 의해서 산출된 기판 위치 보정값이 기판 이송 수단(700)에 전송되는 과정을 설명한다.
도 4는 도 3에 나타난 방식에 의해서 산출된 기판 위치 보정 값이 기판 위치 보정값 산출부(500)로부터 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)를 통해 기판 이송 수단(700)에 전송되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 기판 위치 보정값 산출부(500)로부터 산출된 기판 위치 보정값(예를 들면, 도 3에서는 -x값, -y값, θ값)이 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)로 전송된다. 이 기판 위치 보정값은 취성 재료 기판(100)의 네 코너에서의 보정값이고, 이들 기판 위치 보정값은 코너마다 상이하다. 따라서, 기판 위치 보정값을 그대로 기판 이송 수단(700)에 사용할 수 없고, 이송 기점이 어디냐에 따라서 기판 이송 수단(700)의 실질적인 위치 보정값이 달라질 수 있다. 예를 들면, 도 3에서와 같이, 위치 검출 카메라(400)가 촬상하는 취성 재료 기판(100)의 한 코너가 기판 이송 수단(700)의 이송 기점이 된다면, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, -x값, -y값 및 θ값(θ=0)이, 기판 이송 수단(700)의 위치 이송 보정값이 된다. 그러나, 후술하는 도 5에 도시된 바와 같이, 취성 재료 기판(100)의 무게 중심 점이 기판 이송 수단(700)의 이송 기점이 된다면, 도 3의 (a)의 보정값, 즉 -x값, -y값 및 θ값(θ=0)을 그대로 사용할 수 없고, 취성 재료 기판(100)의 무게 중심 점에 대응하는 값으로 재차 보정해야 한다. 그런데, 이와 같은 기판 이송 수단(700)의 이송 기점은 기본적으로 취성 재료 기판(100)의 네 코너 중 어느 한 곳이 될 수 있지만, 기판 이송 수단(700)의 이송 기점은, 이에 한정되지 않고, 취성 재료 기판(100)의 어느 곳이든 될 수 있다. 이 경우, 보정값 산출부(500)로부터 산출된 네 코너의 기판 위치 보정값을, 이송 기점이 되는 지점에서의 이송 보정값으로 변환하여야 한다. 또한, 기판 이송 수단(700)은 복수개가 될 수도 있는데, 이 경우에도 각각의 기판 이송 수단(700)의 이송 기점이 되는 지점에서의 이송 보정값으로 변환하여야 한다.
따라서, 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)는, 기판 위치 보정값 산출부(500)에 연결되어 기판 위치 보정값을 수신하고, 수신된 기판 위치 보정값을 기반으로 기판 이송 수단(700)의 개수 또는 이송 기점에 대응하는 기판 이송 기점 보정값을 산출한다. 산출된 기판 이송 기점 보정값은 기판 이송 수단(700)에 전송된다. 한편, 도 3에서와 같이, 위치 검출 카메라(400)가 촬상하는 취성 재료 기판(100)의 한 코너가 기판 이송 수단(700)의 이송 기점이 된다면 기판 이송 기점 보정값을 산출할 필요가 없기 때문에, 기판 위치 보정값 산출부(500)의 기판 위치 보정값이 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)를 거치지 않고 기판 이송 수단(700)으로 직접 전송될 수도 있다. 기판 이송 수단(700)은 기판 이송 기점 보정값에 따라 취성 재료 기판의 이송 경로를 보정하면서 취성 재료 기판(100)을 이송한다. 에 대하여는 후술하는 도 6에서 더 자세히 설명키로 한다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 기판 이송 수단(700)의 이송 기점이 취성 재료 기판(100)의 무게 중심점이며, 로딩된 취성 재료 기판(100)이 회전 각도 θ만큼 벗어나 있는 경우, 기판 이송 수단 보정값 산출부(600)가 기판 이송 보정값을 산출하는 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 도 4에서 기판 이송 수단 보정값 산출부(600)가 기판 이송 보정값을 산출하는 일 예를 개략적으로 설명한 도면이다.
도 5를 참조하면, 소망하는 로딩 위치보다 어긋나 있는 취성 재료 기판(100)의 네 코너를 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)가 촬상하여 각각의 이미지 데이터를 생성한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)에 의해서 생성된 이미지 데이터는 모두 상이하고, 특히 위치 검출 카메라(410)에 의해서 생성된 이미지 데이터는 θ값이 제로이다. 따라서, 이하, 위치 검출 카메라(410)에 의해서 생성된 이미지 데이터에 기초하여 기판 이송 수단 보정값 산출부(600)가 기판 이송 보정값을 산출하는 과정을 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)의 촬상 마크의 중심점은 각각 포인트 c, 포인트 a, 포인트 b, 포인트 d이며, 취성 재료 기판(100)의 네 코너의 꼭짓점(또는 네 코너에 형성된 얼라인먼트 마크의 중심점)의 소망하는 로딩 위치이다. 이 포인트 c, 포인트 a, 포인트 b, 포인트 d는 취성 재료 기판(100)의 크기에 따라 위치가 달라지지만, 취성 재료 기판(100)의 크기가 결정되면 포인트들의 위치는 고정된다. 또한, 포인트 c, 포인트 a, 포인트 b, 포인트 d의 위치는 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)가 도 5의 지면에서 상하 좌우로 이동됨으로써 변경될 수 있다.
먼저, 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)는 로딩된 취성 재료 기판(100)의 네 코너를 각각 촬상하여 이미지 데이터를 생성한다. 생성된 이미지 데이터는 기판 위치 보정값 산출부(500)로 전송된다. 기판 위치 보정값 산출부(500)는 전송 받은 이미지 데이터로부터 각각의 기판 위치 보정값을 산출한다. 기판 위치 보정값 산출부(500)는 기판 위치 보정값으로부터 도 5에 도시된 바와 같이 포인트 a와 위치 검출 카메라(410)의 촬상 마크의 중심점이 일치하고(x=0, y=0, θ=취성 재료 기판의 뒤틀림 각도), 다른 포인트들은 대응하는 검출 카메라의 촬상 마크의 중심점과 일치하지 않음을 판정한다. 다음으로, 기판 위치 보정값 산출부(500)는 위치 검출 카메라(410)로부터 생성된 이미지 데이터로부터 취성 재료 기판(100)의 뒤틀림 각도가 θ임을 산출한다. 취성 재료 기판(100)의 장방향 길이(L)는 미리 결정되어 있다. 다음으로, 도 5의 위치 검출 카메라(410)에 의해서 촬상된 이미지 데이터를 도 3의 (b)와 같이 θ값을 보정하면, x값(x = 0), y값(y=0)이므로, 결과적으로, 기판 위치 보정값은 θ만 존재한다. 따라서, 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)는, 취성 재료 기판(100)의 장방향 길이가 L이므로,
x'값(x'=(L/2)(cosθ-1)) 및
y'값(y'=(L/2)sinθ)
을 산출할 수 있게 된다.
이상은 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)가, 위치 검출 카메라(410)로부터 생성된 이미지 데이터에 근거하여, 취성 재료 기판(100)의 무게 중심점을 기판 이송 기점으로 했을 경우의 기판 이송 기점 보정값을 산정하는 것을 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 두 개 이상의 상이한 위치 검출 카메라로부터 생성된 이미지 데이터에 근거하여, 하나 이상의 다른 기판 이송 기점에 대한 기판 이송 기점 보정값을 산정할 수도 있다. 또한, 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)의 보정값 산출방법도 전술한 바에 한정하지 않고 당해 분야의 통상의 기술자에 의해서 다양한 방법에서 이루어질 수 있다.
다음은, 도 6을 참조하여, 기판 이송 수단(700)이 취성 재료 기판(100)을 이송하는 과정을 설명한다.
도 6은 기판 수취대(200)에 로딩된 취성 재료 기판(100)이 기판 이송 수단(700)에 의해서 기판 가공 장치의 기판 지지대(201)상의 가공 위치(250)에 지지되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 기판 이송 수단(700)은, 통상적으로, 기판 이송 장치의 기판 수취대(200)에 로딩된 취성 재료 기판(100)을 흡착 등에 의해서 리프트하여 이송 개시하고, 소정의 이송 경로를 따라 취성 재료 기판(100)을 이송시키고, 그 다음 기판 가공 장치의 기판 지지대(201) 상으로부터 취성 재료 기판(100)을 하강시켜 기판 지지대(201)상의 가공 위치(250)에 탑재한다. 취성 재료 기판(100)을 소정의 이송 경로를 따라 이송시키는 경우 취성 재료 기판(100)이 상하면 반전될 수도 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 이송 수단(700)이 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)로부터 기판 이송 기점 보정값을 수신하거나 또는 기판 위치 보정값 산출부(500)로부터 기판 위치 보정값을 수신한 경우, 기판 이송 수단(700)은 전술한 소정의 이송 경로에 기판 이송 기점 보정값 또는 기판 위치 보정값을 반영하여 보정된 이송 경로를 산출하고, 그 보정된 이송 경로를 따라 취성 재료 기판(100)을 이송한다. 즉, 기판 이송 수단(700)은 취성 재료 기판(100)을 이송하면서 기판 이송 기점 보정값(예를 들면, 도 5에서는 x'값, y'값, 및 θ값)이 보정되어 취성 재료 기판(100)의 기판 지지대(201)의 가공 위치(250)에 취성 재료 기판(100)을 탑재하여 지지시킨다. 따라서, 위치 보정된 취성 재료 기판(100)은 기판 지지대(201)의 가공 위치(250)에 정확하게 놓여 지지될 수 있게 된다. 이 구성에 의하면, 취성 재료 기판에 가해지는 물리적인 충격을 최소화할 수 있고, 취성 재료 기판을 플로팅하지 않고 로딩 위치를 보정할 수 있고, 또한 취성 재료 기판을 이송하는 도중에 취성 재료 기판의 위치를 보정할 수 있고, 위치 정렬 구성이 단순해진 기판 이송 장치를 제공할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하여, 도 1 내지 도 6의 과정을 공정 순으로 설명한다.
먼저, 취성 재료 기판(100)이 기판 수취대(200) 상에 로딩된다(단계 S100). 다음으로, 취성 재료 기판(100)의 네 코너가 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)에 의해서 촬상되어 이미지 데이터가 생성되고, 이미지 데이터에 근거하여 기판 위치 보정값 산출부(500)가 취성 재료 기판의 위치 보정값을 산출한다(단계 S200). 다음으로, 산출된 기판 위치 보정값에 근거하여 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)에 의해서 기판 이송 기점 보정값이 산출된다(단계 S300). 다음으로, 기판 이송 수단(700)은 기판 이송 기점 보정값으로 보정된 기판 이송 경로를 따라 취성 재료 기판(100)을 이송시켜, 기판 가공 장치의 기판 지지대(201) 상에 탑재 및 지지한다(단계 S400). 다음으로, 취성 재료 기판(100)에 대하여 후속 가공(예를 들면, 스크라이브 라인 형성 공정, 브레이크 공정 등)이 수행된다(단계 S500). 다만, 단계 300은 기판 이송 수단(700)의 이송 기점의 위치에 따라서 생략될 수도 있고, 이 경우, 단계 400에서는 기판 이송 수단(700)은 취성 재료 기판(100)의 위치 보정값으로 보정된 기판 이송 경로를 따라 취성 재료 기판(100)을 이송시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 수단(700)에 의하면, 취성 재료 기판(100)을 플로팅시키는 플로팅 장비 또는 X 방향 및 Y 방향 위치 정렬 기구 등과 같은 별도의 구성이 필요 없게 되어, 제조 비용이 절감될 수 있고, 취성 재료 기판(100)을 이송시킬 때 위치 정렬을 위해서 취성 재료 기판(100)에 물리적인 힘을 가하는 공정도 절감되어 취성 재료 기판(100)의 파손을 방지할 수 있고, 따라서 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명의 구체적인 구현예를 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 청구하고자 하는 범위를 한정하는 것을 의도로 하지 않는다. 또한, 당해 분야의 통상의 기술자가 본 발명의 내용을 숙지한 후에 본 발명에 대한 각종 변경 또는 수정이 이루어질 수 있지만, 이는 모두 본 발명이 청구하고자 하는 기술 사상 및 기술 범주에 속하는 것이 자명하다.
100: 취성 재료 기판
200: 기판 수취대
201: 기판 지지대
250: 가공 위치
300, 700: 기판 이송 수단
400, 410, 420, 430: 위치 검출 카메라
500: 기판 위치 보정값 산출부
600: 기판 이송 기점 보정값 산출부

Claims (7)

  1. 취성 재료 기판(100)이 로딩되는 기판 수취대(200);
    상기 기판 수취대(200)에 로딩된 상기 취성 재료 기판(100) 상의 부분을 촬상하여 이미지 데이터를 생성하는 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430);
    상기 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)에 의해서 생성된 이미지 데이터를 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 상기 취성 재료 기판(100)의 기판 위치 보정값을 산출하는 기판 위치 보정값 산출부(500); 및
    상기 기판 위치 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 따라 상기 취성 재료 기판(100)을 이송하는 기판 이송 수단(700)을 포함하고,
    상기 기판 이송 수단(700)은 상기 기판 위치 보정값 산출부(500)로부터 상기 기판 위치 보정값을 수신하고, 상기 기판 위치 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 취성 재료 기판(100)이 로딩되는 기판 수취대(200);
    상기 기판 수취대(200)에 로딩된 상기 취성 재료 기판(100) 상의 부분을 촬상하여 이미지 데이터를 생성하는 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430);
    상기 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)에 의해서 생성된 이미지 데이터를 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 상기 취성 재료 기판(100)의 기판 위치 보정값을 산출하는 기판 위치 보정값 산출부(500);
    상기 기판 위치 보정값으로부터, 상기 기판 이송 수단(700)의 이송 기점이 되는 상기 취성 재료 기판(100)상의 임의 지점에서의 기판 위치 보정 값으로 변환된 기판 이송 기점 보정값을 산출하는 기판 이송 기점 보정값 산출부(600); 및
    상기 기판 이송 기점 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 따라 상기 취성 재료 기판(100)을 이송하는 기판 이송 수단(700)을 포함하고,
    상기 기판 이송 수단(700)은 상기 기판 이송 기점 보정값 산출부(600)로부터 상기 기판 이송 기점 보정값을 수신하고, 상기 기판 이송 기점 보정값이 반영된 기판 이송 경로를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)에 의해서 촬상되는 상기 취성 재료 기판(100) 상의 부분은 상기 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 또는 상기 취성 재료 기판(100)의 코너에 형성된 얼라인먼트 마크인 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 위치 보정값 산출부(500)에 의해서 상기 기판 위치 보정값이 산출될 경우, 상기 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430) 중 2 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 취성 재료 기판(100)은 이송되는 도중에 상하 반전되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)는 상기 취성 재료 기판(100)의 크기에 대응하여 위치 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 위치 검출 카메라(400, 410, 420, 430)의 촬상 중심 마크의 위치가, 상기 취성 재료 기판(100)의 코너의 둘레 끝단 또는 상기 취성 재료 기판(100)의 코너에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치가 일치되도록 위치 보정되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
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