KR20150092058A - 스토커 및 스토커용 픽업유닛 - Google Patents

스토커 및 스토커용 픽업유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스토커 및 스토커용 픽업유닛에 관한 것으로서, 기판들을 각각 적재하며 상호 평행하게 인접하거나 이격되는 복수의 트레이를 갖는 카세트유닛; 상기 카세트유닛에 대해 상대 이동하여 상기 트레이들 중 선택된 어느 하나의 트레이를 그 양측의 트레이에 대해 인접시키거나 이격시키는 픽업유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 기판 적재 간격을 최소화하여 다량의 기판들을 적재하면서 스토커의 부피를 최소화할 수 있는 스토커 및 스토커용 픽업유닛이 제공된다.

Description

스토커 및 스토커용 픽업유닛{STOCKER AND PICKUP UNIT FOR STOCKER}
본 발명은 스토커 및 스토커용 픽업유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 출입 및 적재 구조를 개선할 수 있는 스토커 및 스토커용 픽업유닛에 관한 것이다.
일반적으로 반도체나 디스플레이, 태양전지 등과 같은 평면 소자 제조 공정 중에는 기판을 세정하는 기판 세정 공정과, 기판 상에 일련의 패턴을 형성하기 위한 증착이나 식각 및 현상 등의 공정 및 검사 공정 등과 같은 여러 단계의 공정을 수행하게 된다.
예컨대, 액정 디스플레이 기기와 같은 평면 소자 제조에 있어서는 액정층을 포함하는 상부/하부 기판이 합착된 패널은 기판 세정 공정, 기판 패터닝 공정, 배향막 형성/러빙 공정, 기판합착/액정주입 공정, 검사 공정, 리페어(Re1pair) 공정, 실장 공정 등의 공정들을 거쳐 제조된다.
이러한 평면 소자 제조 과정에서 각각의 공정은 해당 공정의 진행을 위한 최적의 환경이 조성된 특정 장비들을 포함하는 공정챔버에서 진행되고, 각각의 공정챔버로 기판을 이송하는 과정에서는 이송 효율을 높이기 위해 해당 평면 소자 제조에 필요한 다수의 공정에 대응하는 공정챔버들이 연결되어 하나의 기판처리시스템을 이루게 된다.
이와 같은 기판처리시스템은 복수의 공정챔버들을 연결하는 형태에 따라서 클러스터(Cluster) 타입과 인라인(In-line) 타입으로 대별될 수 있으며, 최근 기판의 대면적화 추세에 따라 이에 적합한 인라인 타입의 연속 기판처리시스템이 각광받고 있다.
한편, 각각의 공정챔버에서 행해지는 공정의 시간 및 기판 처리능력은 다르기 때문에, 인접하는 양 공정챔버 사이에 다수의 기판들을 임시로 저장하기 위한 스토커가 배치된다.
종래 연속 기판처리시스템용 스토커는 다수의 기판들이 적재되는 형태로 임시 저장되는 카세트를 가지고 있으며, 인접하는 양 공정챔버 사이에 배치되어 이전 공정챔버에서 전달된 기판들을 카세트에 적재 보관하고, 적재 보관된 기판을 다음 공정챔버로 전달할 수 있도록 한다. 이를 위해 스토커의 일 측에는 기판의 출입을 위한 기판출입개구가 형성되어 있다.
여기서 기판들은 스토커의 기판출입개구로 출입하는 로봇암에 의해서 스토커의 카세트에 적재되거나 카세트로부터 인출된다.
이와 같은 종래 연속 기판처리시스템용 스토커의 예로서 대한민국 공개특허 제10-2008-0062851호 및 공개특허 제10-2007-0084835호 등이 존재한다.
그런데, 이러한 종래 연속 기판처리시스템용 스토커는 기판의 출입이 로봇암에 의해 이루어지는 것으로서, 스토커의 카세트에 적재된 기판들을 인출하기 위해서는 로봇암이 스토커의 기판출입개구를 통해 기판 하부로 원활하게 왕복 이동해야 한다. 따라서 기판들의 적재 간격은 로봇암이 기판 하부에 원활하게 위치할 수 있는 정도의 적재 간격을 가져야 한다. 이에 의해 기판들을 적재하는 카세트의 기판 적재 간격은 크게 형성될 수 밖에 없다.
일반적인 연속 기판처리시스템용 스토커의 기판 적재 간격은 로봇암이 인접하는 기판들 사이로 원활한 출입할 수 있도록 68mm 이상의 비교적 큰 적재 간격을 가지고 있다.
이처럼 종래 연속 기판처리시스템용 스토커는 다수의 기판들을 적재하는 기판 적재 간격이 비교적 크게 형성되기 때문에, 카세트의 상하 부피가 불필요하게 비대하게 형성된다. 이는 기판 적재량의 한계 및 스토커 부피의 비대화를 초래하는 문제점으로 대두된다.
따라서 본 발명의 목적은 기판 적재 간격을 최소화하여 다량의 기판들을 적재하면서 스토커의 부피를 최소화할 수 있는 스토커 및 스토커용 픽업유닛을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 기판이 적재 및 출입하는 스토커에 있어서, 상기 기판들을 각각 적재하며 상호 평행하게 인접하거나 이격되는 복수의 트레이를 갖는 카세트유닛; 상기 카세트유닛에 대해 상대 이동하여 상기 트레이들 중 선택된 어느 하나의 트레이를 그 양측의 트레이에 대해 인접시키거나 이격시키는 픽업유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커에 의해 달성된다.
여기서, 상기 트레이들은 수직 방향으로 상호 인접 및 이격되며; 상기 픽업유닛은 상기 선택된 트레이를 그 상하부의 트레이들에 대해 인접시키거나 이격시키는 피커와, 상기 피커를 구동시키는 피커구동수단을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 피커는 상기 선택된 트레이를 그 하측의 트레이에 대해 이격시키는 하부피커와, 상기 선택된 트레이를 그 상측의 트레이에 대해 이격시키는 상부피커를 갖는 것이 효과적이다.
또한, 상기 각 트레이는 동일 평면에서 수평 방향으로 상호 평행하게 이격된 복수의 트레이바아를 가지며, 상기 트레이바아의 양 단부에는 피커걸림부가 형성되어 있고; 상기 하부피커 및 상부피커에는 상기 피커걸림부에 걸림 및 걸림 해제되는 하부픽업편과 상부픽업편이 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.
이때, 상기 피커구동수단은 상기 하부피커 및 상부피커를 수직 방향으로 승강시키는 피커수직구동부와, 상기 하부피커와 상부피커 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 수직 방향으로 승강시키는 피커이격구동부와, 상기 하부피커 및 상부피커를 수평 방향으로 구동시키는 피커수평구동부를 갖는 것이 보다 효과적이다.
한편, 상기 카세트유닛과 상기 픽업유닛을 수용하며, 적어도 일 측에 기판출입구가 형성되어 있는 하우징을 더 포함하고; 상기 픽업유닛은 상기 기판출입구에 대응하는 영역에서 상기 선택된 트레이에 대해 그 양측에 인접하는 트레이들을 인접시키거나 이격시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 기판출입구는 상기 하우징의 상호 대향하는 양측에 형성되어 있고, 상기 픽업유닛은 상기 양 기판출입구에 대응하는 영역에 마련되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 기판출입구는 상기 카세트유닛의 상하좌우 폭에 대응하는 크기를 가지고 있고, 상기 카세트유닛은 상기 하우징 내에 고정되며, 상기 픽업유닛은 상기 피커수직구동부의 구동에 의해 상기 선택된 트레이에 대응하는 위치로 승강하는 것일 수 있다.
이때, 상기 트레이들 중 선택된 어느 하나의 트레이를 그 양측에 인접하는 트레이들에 대해 평행하게 이격 및 인접시키도록 상기 픽업유닛의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는 상기 기판출입구는 기판이 출입 가능한 크기를 가지고 있고, 상기 하우징 내부에는 상기 카세트유닛을 상기 선택된 트레이가 상기 기판출입구에 대응하는 영역에 위치하도록 상기 트레이들을 승강시키는 카세트승강수단이 마련되어 있으며, 상기 픽업유닛은 상기 기판출입구 영역에서 상기 피커구동수단의 구동에 의해 상기 선택된 트레이를 그에 인접하는 양측 트레이들에 대해 평행하게 인접시키거나 이격시키는 것이 효과적이다.
이때, 상기 트레이들 중 선택된 어느 하나의 트레이가 상기 기판출입구에 대응하는 영역에 위치하도록 상기 카세트승강수단을 제어하는 한편, 상기 기판출입구에 대응하는 영역에 위치하는 상기 선택된 어느 하나의 트레이를 그 양측에 인접하는 트레이들에 대해 평행하게 인접 및 이격시키도록 상기 픽업유닛의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 트레이들에 적재되는 기판들의 적재간격은 25~35mm인 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은 연속 기판처리시스템의 스토커에 마련되는 스토커용 픽업유닛에 있어서, 상기 픽업유닛은 전술한 픽업유닛으로 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커용 픽업유닛에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 기판 적재 간격을 최소화하여 다량의 기판들을 적재하면서 스토커의 부피를 최소화할 수 있는 스토커 및 스토커용 픽업유닛이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 스토커가 설치된 연속 기판처리시스템의 개략도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스토커의 개략적인 사시도,
도 3 내지 도 5는 도 2의 스토커 내부의 카세트유닛 및 픽업유닛 사시도로서 기판 적재 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 2의 스토커 내부의 카세트유닛 및 픽업유닛 사시도로서 기판 인출 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 스토커의 개략적인 사시도,
도 8은 도 7의 스토커 내부의 카세트유닛 및 픽업유닛 사시도로서 기판 적재 과정을 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 7의 스토커 내부의 카세트유닛 및 픽업유닛 사시도로서 기판 인출 과정을 설명하기 위한 도면.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 스토커(1)는 외관 및 기판 적재 공간을 형성하면서 양측에 기판출입구(11,11')가 형성되어 있는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 마련되어 복수의 기판(S)들을 적재하는 카세트유닛(20)과, 하우징(10)의 양측 기판출입구(11,11') 영역에 설치되어 카세트유닛(20)에 적재된 기판(S)들 중 선택된 어느 하나의 기판(S)을 인접한 양측의 기판(S)들에 대해 이격 및 인접시키는 한 쌍의 픽업유닛(30)과, 픽업유닛(30)들의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
하우징(10)은 도 2와 같이, 프레임과 판상부재들을 이용하여 입방체로 마련되며, 그 내부에 카세트유닛(20)이 설치되는 기판 적재 공간이 형성되어 있다. 그리고 기판 적재 공간의 상호 대향하는 양측에는 기판(S)의 출입을 위한 기판출입구(11,11')가 각각 형성되어 있다. 이들 기판출입구(11,11',도 2 및 도 3 참고)는 카세트유닛(20)의 상하 높이 및 폭에 대응하는 크기를 가지고 있다. 또한 양 기판출입구(11,11') 측은 스토커(1)에 인접하는 양 이동챔버(3,3')의 출입개구 측과 기밀 가능하게 연결된다. 경우에 따라서 기판출입구(11,11') 측에 진공도어나 적절한 기밀 수단을 마련하여 하우징(10) 내부의 기판 적재 공간을 N2환경으로 유지할 수 있다.
여기서 양 기판출입구(11,11')는 카세트유닛(20) 및 픽업유닛(30) 등과 함께 기판(S)의 출입방향 양측으로 상호 대칭되는 형태일 수 있으며, 이 경우 스토커(1)의 배치 방향에 특별한 제약을 받지 않는다.
이러한 양측 기판출입구(11,11') 구조에 의해, 기판(S)은 스토커(1)의 양 방향에서 출입이 가능하며, 이 양 방향 기판출입 구조의 스토커(1)는 연속 기판처리시스템이 인라인 타입에 적용될 경우 기판(S)의 이동 경로를 최소화할 수 있어서 바람직하다.
물론, 본 발명에 따른 스토커(1)는 도시하지 않았지만, 경우에 따라서 기판출입구(11)가 하우징(10)의 일 측에만 형성될 수도 있다. 이는 연속 기판처리시스템의 형태에 따라 기판(S)의 이동 경로가 스토커(1)로부터 일 방향으로만 이동해야 하는 경우에 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 스토커(1)는 도시하지 않았지만, 경우에 따라서 하우징(10)이 생략될 수도 있다. 이는 연속 기판처리시스템에 이미 마련되는 특정 챔버에 스토커(1)를 구비하는 형태에 적용되는 예로서, 이미 공간으로 형성된 챔버 내부에 별도의 기판 적재 공간을 형성하는 하우징(1)을 구비할 필요가 없는 경우에 적용 가능하다.
카세트유닛(20)은 도 3 내지 도 8과 같이, 수직방향으로 정렬 적재되는 트레이(21)들로 구성된다. 각 트레이(21)들은 동일 평면상에서 상호 수평 방향으로 평행하게 이격된 복수의 트레이바아(23)를 가지며, 각 트레이바아(23)는 길이방향 양단부가 하우징(10)의 양 기판출입구(11,11') 측을 향하도록 배치된다.
이들 트레이바아(23)는 길이방향에 양 단부에 후술할 픽업유닛(30)의 상부픽업편(33a) 및 하부픽업편(32a)이 걸림 및 걸림 해제되는 피커걸림부(22)가 형성되어 있다.
피커걸림부(22)는 단차 형상일 수도 있으며, 상부픽업편(33a)과 하부픽업편(32a)이 출입할 수 있는 구조일 수 있다. 예컨대, 피커걸림부(22)는 트레이바아(23)의 길이 방향 양 단부가 하향 개방된 ∩자 단면 형상 또는 트레이바아(23)의 길이 방향 양 단부가 개방된 □ 단면 등의 다각형 단면 구조를 갖는 형태일 수 있다.
이러한 트레이바아(23)들은 카세트유닛(20)에 적재되는 기판(S)들의 적재 간격(P)이 25~35mm의 간격을 유지하도록 그 상하 높이가 25~35mm에 대응하는 것이 바람직하다.
그리고 어느 한 동일 평면상에 위치하는 트레이바아(23)들의 수평 방향 간격은 로봇암(5,5')의 폭에 비해 넓은 폭 간격을 가지고 있다. 또한, 어느 한 동일 평면상에 위치하는 트레이바아(23)들은 그 길이방향 양단부가 상호 연결되지 않는 형태를 갖는다. 이는 로봇암(5,5')이 수평 방향으로 이격된 트레이바아(23)들 사이로 원활하게 출입할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 각 픽업유닛(30)은 카세트유닛(20)에 적재된 기판(S) 중 어느 하나의 기판(S)을 인접하는 기판(S)들로부터 이격시키는 피커(31)와, 피커(31)를 구동시키는 피커구동수단(34)을 포함한다.
피커(31)는 카세트유닛(20)의 트레이(21) 중 선택된 트레이(21a)에 기판(S)을 적재하거나 선택된 트레이(21a)로부터 기판(S)을 인출하기 위해 선택된 해당 트레이(21a)를 인접하는 하측 트레이(21b)로부터 상향 이격시키는 하부피커(32)와, 선택된 트레이(21a) 상부에 인접하는 상측 트레이(21c)를 선택된 트레이(21a)로부터 상향 이격시키는 상부피커(33)를 가지고 있다.
이들 하부피커(32) 및 상부피커(33)에는 각각 트레이바아(23)의 피커걸림부(22)를 향해 돌출된 하부픽업편(32a) 및 상부픽업편(33a)이 형성되어 있다. 그리고 이들 하부피커(32)와 상부피커(33)는 후수할 피커이격구동부(39a)에 의해 수직 방향으로 상호 접근 및 이격 가능하다.
이 피커이격구동부(39a)는 하부피커(32)를 상부피커(33)에 대해 접근 및 이격 승강시키거나, 하부피커(32)와 상부피커(33) 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 접근 및 이격 승강시킬 수 있다. 또는, 피커이격구동부(39a)는 하부피커(32)와 상부피커(33)를 각각 독립되게 수직방향으로 승강시킬 수도 있다.
피커구동수단(34)은 하부피커(32) 및 상부피커(33)를 수직 방향으로 승강시키는 피커수직구동부(35)와, 하부피커(32) 및 상부피커(33)의 하부픽업편(32a)과 상부픽업편(33a)이 트레이바아(23)의 양단 피커걸림부(22)에 걸림 및 걸림 해제되도록 하부피커(32) 및 상부피커(33)를 수평 방향으로 구동시키는 피커수평구동부(39)와, 전술한 바와 같이, 하부피커(32)와 상부피커(3) 중 적어도 어느 하나를 다른 하나에 대해 수직 방향으로 승강시키는 피커이격구동부(39a)로 구성될 수 있다.
피커수직구동부(35)는 카세트유닛(20)의 적어도 네 모서리 영역에 수직 방향으로 설치된 승강가이드바아(36)와, 피커(31)의 길이 방향 양측을 지지하면서 승강가이드바아(36)를 따라 승강하는 승강지지체(37)와, 피커(31)를 승강가이드바아(36)에 대해 승강시키는 승강구동기(38)를 포함한다.
승강가이드바아(36)와 승강구동기(38)는 이송스크류 형태로 승강지지체(37)를 승강시킴으로써 승강지지체(37)에 지지된 피커(31)를 수직 방향으로 상하 이동시킬 수 있다. 물론 피커(31)의 승강 구동은 유압 또는 공압실린더를 이용한 승강 구동 형태로도 가능하다.
승강지지체(37)는 피커(31)를 수직방향으로 승강가능하게 지지함과 동시에 수평방향으로 구동 가능하게 지지하며, 전술한 피커수평구동부(39)와 피커이격구동부(39a)를 지지한다. 피커수평구동부(39)는 승강지지체(37)에 유압 또는 공압 실린더 형태로 마련되어 피커(31)를 수평방향으로 왕복 이동시킨다. 피커수평구동부(39)는 경우에 따라서 레크와 피니언 및 모터 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.
이때, 피커(31)의 수평방향 왕복 구동 범위는 하부피커(32)와 상부피커(33)에 형성되어 있는 하부픽업편(32a)과 상부픽업편(33a)이 트레이바아(23)의 피커컬림부에 걸림 및 걸림 해제되는 범위에 대응한다. 여기서, 승강지지체(37)는 양측 픽업유닛(30)에 각각 마련되며, 양 픽업유닛(30)의 피커(31) 양측 또는 일 측에 마련될 수 있다.
피커이격구동부(39a)는 전술한 바와 같이, 하부피커(32)를 상부피커(33)에 대해 접근 및 이격 승강시킨다. 이때, 피커이격구동부(39a) 역시, 유압 또는 공압실린더 형태로 마련될 수도 있으며, 경우에 따라서는 레크와 피니언 및 모터로 구성될 수도 있다. 이때, 피커이격구동부(39a)는 전술한 바와 같이, 하부피커(32)와 상부피커(33) 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 접근 및 이격 승강시키거나, 하부피커(32)와 상부피커(33)를 각각 독립되게 수직방향으로 승강시키는 형태로도 하부피커(32)와 상부피커(33)를 상호 접근시키거나 이격시킬 수 있다.
한편, 제어부(미도시)는 카세트유닛(20)의 트레이(21) 중 선택된 트레이(21a)에 기판(S)을 적재하거나 선택된 트레이(21a)로부터 기판(S)을 인출하기 위해 픽업유닛(30)의 피커(31)를 해당 트레이(21a)에 위치시키도록 피커수직구동부(35)를 제어하는 한편, 피커(31)가 해당 트레이(21a)를 인접하는 하측 트레이(21b)와 상측 트레이(21c)로부터 이격되도록 피커수직구동부(35) 및 피커수평구동부(39)와, 피커이격구동부(39a)의 구동을 제어한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 스토커(1)의 구동 과정을 기판의 양방향 출입 구조를 예로하여 간략하게 살펴본다.
먼저, 본 제1실시예에 따른 스토커(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 이전 공정챔버(2)와 다음 공정챔버(2') 사이에 배치될 수 있으며, 양측 공정챔버(2,2')와 스토커(1) 사이에 이동챔버(3,3')가 개재된다. 즉, 스토커(1)의 양측에 이동챔버(3,3')가 연결되며 이들 양 이동챔버(3,3')에는 스토커(1)에 대해 기판(S)을 출입시키기 위한 로봇암(5,5')이 설치될 수 있다.
이러한 배치에 의해 이전 공정챔버(2)로부터 전달되는 기판(S)은 이동챔버(3)에서 로봇암(5)에 의해 스토커(1) 내부의 카세트유닛(20)에 적재되며, 스토커(1) 내부에 적재되어 있던 기판(S)은 반대측 이동챔버(3')에 설치된 로봇암(5')에 의해 스토커(1)로부터 인출되어 다음 공정챔버(2')로 전달된다.
이때, 기판(S)은 카세트유닛(20)의 수직 방향으로 정렬된 다수의 트레이(21)들 중 어느 한 트레이(21a)에 선택적으로 적재되거나 해당 트레이(21a)에 적재되어 있다가 인출된다. 이 과정을 간략하게 살펴보면, 다음과 같다.
먼저, 이전 공정챔버(2)로부터 인접한 이동챔버(3)로 이동한 기판(S)은 도 3과 같이, 로봇암(5)에 의해 스토커(1)의 일 측 기판출입구(11)를 통해 카세트유닛(20)의 트레이(21)들 중 선택된 어느 한 트레이(21a)에 적재된다. 이때, 제어부(미도시)는 픽업유닛(30)의 구동을 제어하여 선택된 해당 트레이(21a)를 도 4 및 도 5와 같이, 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들로부터 상하방향으로 이격시킨다.
즉, 제어부(미도시)는 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 픽업유닛(30)의 피커(31)를 기판(S)이 적재될 트레이(21a)에 대응하는 위치로 수직 이동시킨다.
그러면, 피커(31)의 하부피커(32)는 그 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23)의 피커걸림부(22)에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 되고, 상부피커(33)는 그 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23)들의 피커벌림부에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 된다.
이 상태에서 제어부(미도시)가 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하면, 하부피커(32)의 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리는 한편, 상부피커(33)의 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상측에 인접한 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리게 된다.
그런 다음, 제어부(미도시)는 다시 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 하부피커(32)와 상부피커(33)를 상승시킨다.
이때, 하부피커(32)는 해당 트레이(21a)를 그 하부에 인접한 트레이(21b)로부터 상향 이격시키게 된다.
한편, 제어부(미도시)는 피커이격구동부(39a)의 구동을 제어하여 상부피커(33)를 하부피커(32)에 대해 상향 이격시킨다. 그러면, 상부피커(33)는 해당 트레이(21a) 상부의 트레이(21c)를 해당 트레이(21a)로부터 상향 이격시킨다.
이에 의해, 결과적으로 기판(S)이 적재될 해당 트레이(21a)는 인접하는 상부 및 하부 트레이(21b,21c)들 사이에 이격 간격을 유지한 상태로 위치한다.
여기서, 해당 트레이(21a)와 그 하부 트레이(21b) 간의 이격 간격은 그들 사이로 로봇암(5)이 출입할 수 있는 정도의 간격이면 충분하다. 그리고 해당 트레이(21a)와 그 상부 트레이(21c) 간의 간격은 기판(S)이 출입할 수 있는 정도의 간격이면 충분하다.
이처럼 해당 트레이(21a)가 그 상하부 트레이(21b,21c)로부터 이격되면, 이전 공정챔버(2)로부터 인접한 이동챔버(3)로 이동 대기하던 기판(S)은 로봇암(5)에 의해 스토커(1) 내부로 이동하면서 해당 트레이(21a)에 적재된다.
해당 트레이(21a)에 기판(S)이 적재되면 로봇암(5)이 원위치하고 제어부(미도시)는 기판(S)이 적재된 해당 트레이(21a)와 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들이 상호 접하도록 피커이격구동부(39a) 및 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하는 한편, 상부픽업편(33a)과 하부픽업편(32a)이 트레이(21)로부터 수평 방향으로 이격되도록 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하여 기판 적재 과정을 마무리한다.
한편, 스토커(1)로부터 기판(S)을 인출하여 다음 공정챔버(2')로 이동시키는 과정을 살펴본다.
이 과정은 역시, 도 4 및 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 인출될 기판(S)이 적재된 해당 트레이(21a)를 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들로부터 상하방향으로 이격시킨 상태로 이루어지며, 해당 트레이(21a)가 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들과 이격되면 반대측 이동챔버(3')의 로봇암(5')이 해당 트레이(21a)에 적재된 기판(S)을 인출하여 다음 공정챔버(2')로 전달한다.
제어부(미도시)는 픽업유닛(30)의 구동을 제어하여 선택된 해당 트레이(21a)를 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들로부터 상하방향으로 이격시킨다(도 4 및 도 5 참고).
즉, 제어부(미도시)는 먼저, 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 픽업유닛(30)의 피커(31)를 인출될 기판(S)이 적재된 트레이(21a)에 대응하는 위치로 수직 이동시킨다.
그러면, 피커(31)의 하부피커(32)는 그 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23)의 피커걸림부(22)에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 되고, 상부피커(33)는 그 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23)들의 피커벌림부에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 된다.
이 상태에서 제어부(미도시)가 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하면, 하부피커(32)의 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리는 한편, 상부피커(33)의 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상측에 인접한 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리게 된다.
그런 다음, 제어부(미도시)는 다시 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 하부피커(32)와 상부피커(33)를 상승시킨다.
이때, 하부피커(32)는 해당 트레이(21a)를 그 하부에 인접한 트레이(21b)로부터 상향 이격시키게 된다.
한편, 제어부(미도시)는 피커이격구동부(39a)의 구동을 제어하여 상부피커(33)를 하부피커(32)에 대해 상향 이격시킨다. 그러면, 상부피커(33)는 해당 트레이(21a) 상부의 트레이(21c)를 해당 트레이(21a)로부터 상향 이격시킨다.
이에 의해, 결과적으로 기판(S)이 적재될 해당 트레이(21a)는 인접하는 상부 및 하부 트레이(21b,21c)들 사이에 이격 간격을 유지한 상태로 위치한다.
여기서, 해당 트레이(21a)와 그 하부 트레이(21b) 간의 이격 간격은 그들 사이로 로봇암(5')이 출입할 수 있는 정도의 간격이면 충분하다. 그리고 해당 트레이(21a)와 그 상부 트레이(21c) 간의 간격은 기판(S)이 인출될 수 있는 정도의 간격이면 충분하다.
이처럼 해당 트레이(21a)가 그 상하부 트레이(21b,21c)로부터 이격되면, 도 6과 같이, 다음 공정챔버(2')에 인접한 반대측 이동챔버(3')에 대기하던 로봇암(5')이 도 4 및 도 5와 같이, 스토커(1) 내부로 이동하여 해당 트레이(21a)에 적재되어 있던 기판(S)을 반대측 기판출입구(11')를 통해 스토커(1)로부터 인출하여 다음 공정챔버(2')로 이동시킨다.
해당 트레이(21a)로부터 기판(S)이 인출되면, 제어부(미도시)는 기판(S)이 인출된 해당 트레이(21a)와 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들이 상호 접하도록 피커이격구동부(39a) 및 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하는 한편, 상부픽업편(33a)과 하부픽업편(32a)이 트레이(21)로부터 수평 방향으로 이격되도록 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하여 기판 인출 과정을 마무리한다.
이와 같이 본 발명에 따른 스토커 및 스토커용 픽업유닛에 따르면, 카세트유닛에 대해 기판을 적재하거나 인출할 때, 픽업유닛을 이용하여 선택된 기판이 적재된 트레이를 그 상하부에 인접하는 트레이들로부터 이격시킨 상태에서 기판을 적재하거나 인출함으로써, 기판의 적재 간격을 최소화할 수 있다. 즉, 로봇암의 출입을 고려하여 기판 적재 간격을 크게 유지할 필요가 없다. 실질적으로 기판들의 적재 간격을 25~35mm의 간격으로 최소화할 수 있다.
이에 의해, 기판 적재량을 현격하게 확장할 수 있으며, 스토커의 상하 부피를 최소화할 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스토커 및 스토커용 픽업유닛을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예 따른 스토커(1)는 외관 및 기판 적재 공간을 형성하면서 양측에 기판출입구(11,11')가 형성되어 있는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 승강가능하게 설치되어 복수의 기판(S)들을 적재하는 카세트유닛(20)과, 하우징(10)의 양측 기판출입구(11,11') 영역에 설치되어 카세트유닛(20)에 적재된 기판(S)들 중 선택된 어느 하나의 기판(S)을 인접한 양측의 기판(S)들에 대해 이격 및 인접시키는 한 쌍의 픽업유닛(30)과, 픽업유닛(30)들의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
하우징(10)은 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임과 판상부재들을 이용하여 입방체로 마련되며, 그 내부에 카세트유닛(20)이 승강 가능하게 설치되는 기판 적재 공간이 형성되어 있다. 그리고 기판 적재 공간의 상호 대향하는 양측에는 기판(S)의 출입을 위한 기판출입구(11,11', 도 7 및 도 8, 도 9 참고)가 각각 형성되어 있다. 이 기판출입구(11,11')는 기판(S) 및 로봇암(5,5')의 출입이 가능한 정도의 크기를 갖는다.
양 기판출입구(11,11') 측은 스토커(1)에 인접하는 양 이동챔버(3,3')의 출입개구 측과 기밀 가능하게 연결된다. 경우에 따라서 기판출입구(11,11') 측에 진공도어나 적절한 기밀 수단을 마련하여 하우징(10) 내부의 기판 적재 공간을 N2환경으로 유지할 수 있다.
여기서 양 기판출입구(11,11')는 카세트유닛(20) 및 픽업유닛(30) 등과 함께 기판(S)의 출입방향 양측으로 상호 대칭되는 형태일 수 있으며, 이 경우 스토커(1)의 배치 방향에 특별한 제약을 받지 않는다.
이러한 양측 기판출입구(11,11') 구조에 의해, 기판(S)은 스토커(1)의 양 방향에서 출입이 가능하며, 이 양 방향 기판출입 구조의 스토커(1)는 연속 기판처리시스템이 인라인 타입에 적용될 경우 기판(S)의 이동 경로를 최소화할 수 있어서 바람직하다.
물론, 본 발명에 따른 스토커(1)는 경우에 따라서 기판출입구(11)가 하우징(10)의 일 측에만 형성될 수도 있다. 이는 연속 기판처리시스템의 형태에 따라 기판(S)의 이동 경로가 스토커(1)로부터 일방향으로만 이동해야 하는 경우에 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 스토커(1)는 경우에 따라서 하우징(10)이 생략될 수도 있다. 이는 연속 기판처리시스템에 이미 마련되는 특정 챔버에 스토커(1)를 구비하는 형태에 적용되는 예로서, 이미 공간으로 형성된 챔버 내부에 별도의 기판 적재 공간을 형성하는 하우징(1)을 구비할 필요가 없는 경우에 적용 가능하다.
카세트유닛(20)은 도 8 및 도 9와 같이, 수직방향으로 정렬 적재되는 복수의 트레이(21)와, 트레이(21)들 전체를 승강시키는 카세트승강수단(25)을 포함한다. 이때, 카세트승강수단(25)은 트레이(21)들을 승강 가능하게 지지하는 승강지지부재(26)와, 승강지지부재(26)를 승강시키는 카세트승강구동부(27)를 가질 수 있다. 여기서, 트레이(21)들의 구조는 전술한 제1실시예와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
승강지지부재(26)는 트레이(21)들을 승강 가능하게 지지하는 것으로서, 각 후술할 픽업유닛(30)에 의해 트레이(21)들 각각이 상하 방향으로 승강 될 수 있는 범위에서 트레이(21) 전체를 승강 가능하게 지지한다. 이는 승강지지부재(26)가 트레이(21)들 중 최하부 트레이(21) 하부 영역을 지지하는 단일의 판상부재 형태를 포함하여 다양한 형태로 마련될 수 있음을 의미한다.
카세트승강구동기(38)는 승강지지부재(26)를 승강시킴으로써, 승강지지부재(26)에 지지된 트레이(21)들 중 선택된 어느 하나의 트레이(21a)가 하우징(10)의 기판출입구(11,11')에 대응하게 위치할 수 있도록 한다. 이 카세트승강구동기(38)는 승강지지부재(26) 하부에 이송스크류 및 이송스크류를 회전시키는 스크류구동모터로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 유압 또는 공압 실린더 형태로 마련될 수도 있다. 카세트승강구동기(38)는 전술한 바와 같이 상호 적재된 트레이(21)들 중 선택된 어느 하나의 트레이(21a)가 하우징(10)의 기판출입구(11,11')에 대응하는 위치로 위치시킬 있도록 그 구동을 제어할 수 있는 범위에서 다양한 형태의 구동기로 마련될 수 있다.
한편, 각 픽업유닛(30)은 카세트유닛(20)의 트레이(21)들 중 선택된 어느 한 트레이(21a)가 하우징(10)의 기판출입구(11,11')에 대응하게 위치하면, 선택된 해당 트레이(21a)를 그 상하부에 인접하는 트레이(21a,21b)에 대해 이격시키는 피커(31)와, 피커(31)를 구동시키는 피커구동수단(34)을 포함한다.
피커(31)는 카세트유닛(20)의 트레이(21) 중 선택된 트레이(21a)에 기판(S)을 적재하거나 선택된 트레이(21a)로부터 기판(S)을 인출하기 위해 선택된 해당 트레이(21a)를 인접하는 하측 트레이(21b)로부터 상향 이격시키는 하부피커(32)와, 선택된 트레이(21a) 상부에 인접하는 상측 트레이(21c)를 선택된 트레이(21a)로부터 상향 이격시키는 상부피커(33)를 가지고 있다.
이들 하부피커(32) 및 상부피커(33)에는 각각 트레이바아(23)의 피커걸림부(22)를 향해 돌출된 하부픽업편(32a) 및 상부픽업편(33a)이 형성되어 있다. 그리고 이들 하부피커(32)와 상부피커(33)는 후수할 피커이격구동부(39a)에 의해 수직 방향으로 상호 접근 및 이격 가능하다.
이 피커이격구동부(39a)는 하부피커(32)를 상부피커(33)에 대해 접근 및 이격 승강시키거나, 하부피커(32)와 상부피커(33) 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 접근 및 이격 승강시킬 수 있다. 또는, 피커이격구동부(39a)는 하부피커(32)와 상부피커(33)를 각각 독립되게 수직방향으로 승강시킬 수도 있다.
피커구동수단(34)은 하부피커(32) 및 상부피커(33)를 수직 방향으로 승강시키는 피커수직구동부(35)와, 하부피커(32) 및 상부피커(33)의 하부픽업편(32a)과 상부픽업편(33a)이 트레이바아(23)의 양단 피커걸림부(22)에 걸림 및 걸림 해제되도록 하부피커(32) 및 상부피커(33)를 수평 방향으로 구동시키는 피커수평구동부(39)와, 전술한 바와 같이, 하부피커(32)와 상부피커(3) 중 적어도 어느 하나를 다른 하나에 대해 수직 방향으로 승강시키는 피커이격구동부(39a)로 구성될 수 있다.
피커수직구동부(35)는 카세트유닛(20)의 적어도 네 모서리 영역에 수직 방향으로 설치된 승강가이드바아(36)와, 피커(31)의 길이 방향 양측을 지지하면서 승강가이드바아(36)를 따라 승강하는 승강지지체(37)와, 피커(31)를 승강가이드바아(36)에 대해 승강시키는 승강구동기(38)를 포함한다.
승강가이드바아(36)와 승강구동기(38)는 이송스크류 형태로 승강지지체(37)를 승강시킴으로써 승강지지체(37)에 지지된 피커(31)를 수직 방향으로 상하 이동시킬 수 있다. 물론 피커(31)의 승강 구동은 유압 또는 공압실린더를 이용한 승강 구동 형태로도 가능하다.
승강지지체(37)는 피커(31)를 수직방향으로 승강가능하게 지지함과 동시에 수평방향으로 구동 가능하게 지지하며, 전술한 피커수평구동부(39)와 피커이격구동부(39a)를 지지한다. 피커수평구동부(39)는 승강지지체(37)에 유압 또는 공압 실린더 형태로 마련되어 피커(31)를 수평방향으로 왕복 이동시킨다. 피커수평구동부(39)는 경우에 따라서 레크와 피니언 및 모터 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.
이때, 피커(31)의 수평방향 왕복 구동 범위는 하부피커(32)와 상부피커(33)에 형성되어 있는 하부픽업편(32a)과 상부픽업편(33a)이 트레이바아(23)의 피커컬림부에 걸림 및 걸림 해제되는 범위에 대응한다. 여기서, 승강지지체(37)는 양측 픽업유닛(30)에 각각 마련되며, 양 픽업유닛(30)의 피커(31) 양측 또는 일 측에 마련될 수 있다.
피커이격구동부(39a)는 전술한 바와 같이, 하부피커(32)를 상부피커(33)에 대해 접근 및 이격 승강시킨다. 이때, 피커이격구동부(39a) 역시, 유압 또는 공압실린더 형태로 마련될 수도 있으며, 경우에 따라서는 레크와 피니언 및 모터로 구성될 수도 있다. 이때, 피커이격구동부(39a)는 전술한 바와 같이, 하부피커(32)와 상부피커(33) 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 접근 및 이격 승강시키거나, 하부피커(32)와 상부피커(33)를 각각 독립되게 수직방향으로 승강시키는 형태로도 하부피커(32)와 상부피커(33)를 상호 접근시키거나 이격시킬 수 있다.
한편, 제어부(미도시)는 카세트유닛(20)의 트레이(21) 중 선택된 트레이(21a)에 기판(S)을 적재하거나 선택된 트레이(21a)로부터 기판(S)을 인출하기 위해서 선택된 해당 트레이(21a)가 하우징(10)의 기판출입구(11,11')에 대응하는 영역에 위치하도록 카세트승강구동기(38)를 제어한다.
또한 제어부(미도시)는 픽업유닛(30)의 피커(31)를 하우징(10)의 기판출입구(11,11')에 대응하는 영역으로 이동한 해당 트레이(21a)에 위치시키도록 피커수직구동부(35)를 제어하는 한편, 피커(31)가 해당 트레이(21a)를 인접하는 하측 트레이(21b)와 상측 트레이(21c)로부터 이격되도록 피커이격구동부(39a) 및 피커수직구동부(35)와 피커수평구동부(39)의 구동을 제어한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 제2실시예에 따른 스토커(1)의 구동 과정을 간략하게 살펴본다.
먼저, 본 제2실시예에 따른 스토커(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 이전 공정챔버(2)와 다음 공정챔버(2') 사이에 배치될 수 있으며, 양측 공정챔버(2,2')와 스토커(1) 사이에 이동챔버(3,3')가 개재된다. 즉, 스토커(1)의 양측에 이동챔버(3,3')가 연결되며 이들 양 이동챔버(3,3')에는 스토커(1)에 대해 기판(S)을 출입시키기 위한 로봇암(5,5')이 설치될 수 있다.
이러한 배치에 의해 이전 공정챔버(2)로부터 전달되는 기판(S)은 이동챔버(3)에서 로봇암(5)에 의해 스토커(1) 내부의 카세트유닛(20)에 적재되며, 스토커(1) 내부에 적재되어 있던 기판(S)은 반대측 이동챔버(3')에 설치된 로봇암(5')에 의해 스토커(1)로부터 인출되어 다음 공정챔버(2')로 전달된다.
이때, 기판(S)은 카세트유닛(20)의 수직 방향으로 정렬된 다수의 트레이(21)들 중 선택된 어느 한 트레이(21a)에 선택적으로 적재되거나 해당 트레이(21a)에 적재되어 있다가 인출된다. 이 과정을 간략하게 살펴보면, 다음과 같다.
먼저, 이전 공정챔버(2)로부터 인접한 이동챔버(3)로 이동한 기판(S)은 도 8과 같이, 로봇암(5)에 의해 스토커(1)의 일 측 기판출입구(11)를 통해 카세트유닛(20)의 트레이(21)들 중 선택된 어느 한 트레이(21a)에 적재된다.
이때, 제어부(미도시)는 먼저 선택된 해당 트레이(21a)가 하우징(10)의 기판출입구(11) 영역에 위치하도록 카세트승강구동기(38)를 제어하여 카세트유닛(20)의 위치를 승강 조절한다.
그런 다음, 제어부(미도시)는 도 4 및 도 5와 같이, 픽업유닛(30)의 구동을 제어하여 하우징(10)의 기판출입구(11) 영역에 대응하게 위치하는 선택된 해당 트레이(21a)를 그 상하부에 인접하는 트레이(21a,21b)들로부터 상하방향으로 이격시킨다.
즉, 제어부(미도시)는 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 픽업유닛(30)의 피커(31)를 이용하여 기판(S)이 적재될 트레이(21a)에 대응하는 위치로 수직 이동시킨다. 이때, 픽업유닛(30)의 수직 이동 범위는 하우징(10)의 기판출입구 영역 범위에 대응한다.
그러면, 피커(31)의 하부피커(32)는 그 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23)의 피커걸림부(22)에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 되고, 상부피커(33)는 그 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23)들의 피커벌림부에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 된다.
이 상태에서 제어부(미도시)가 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하면, 하부피커(32)의 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리는 한편, 상부피커(33)의 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상측에 인접한 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리게 된다.
그런 다음, 제어부(미도시)는 다시 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 하부피커(32)와 상부피커(33)를 상승시킨다.
이때, 하부피커(32)는 해당 트레이(21a)를 그 하부에 인접한 트레이(21b)로부터 상향 이격시키게 된다.
한편, 제어부(미도시)는 피커이격구동부(39a)의 구동을 제어하여 상부피커(33)를 하부피커(32)에 대해 상향 이격시킨다. 그러면, 상부피커(33)는 해당 트레이(21a) 상부의 트레이(21c)를 해당 트레이(21a)로부터 상향 이격시킨다.
이에 의해, 결과적으로 기판(S)이 적재될 해당 트레이(21a)는 인접하는 상부 및 하부 트레이(21b,21c)들 사이에 이격 간격을 유지한 상태로 위치한다.
여기서, 해당 트레이(21a)와 그 하부 트레이(21b) 간의 이격 간격은 그들 사이로 로봇암(5)이 출입할 수 있는 정도의 간격이면 충분하다. 그리고 해당 트레이(21a)와 그 상부 트레이(21c) 간의 간격은 기판(S)이 출입할 수 있는 정도의 간격이면 충분하다.
이처럼 해당 트레이(21a)가 그 상하부 트레이(21b,21c)로부터 이격되면, 이전 공정챔버(2)로부터 인접한 이동챔버(3)로 이동 대기하던 기판(S)은 로봇암(5)에 의해 스토커(1) 내부로 이동하면서 해당 트레이(21a)에 적재된다.
해당 트레이(21a)에 기판(S)이 적재되면 로봇암(5)이 원위치하고 제어부(미도시)는 기판(S)이 적재된 해당 트레이(21a)와 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들이 상호 접하도록 피커이격구동부(39a) 및 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하는 한편, 상부픽업편(33a)과 하부픽업편(32a)이 트레이(21)로부터 수평 방향으로 이격되도록 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하여 기판 적재 과정을 마무리한다.
한편, 스토커(1)로부터 기판(S)을 인출하여 다음 공정챔버(2')로 이동시키는 과정을 살펴본다.
이 과정은 역시, 도 9, 도 4 및 도 5와 같이, 인출될 기판(S)이 적재된 해당 트레이(21a)를 하우징(10)의 기판출입구(11')에 대응하는 영역에서 해당 트레이(21a)를 그 상하부에 인접하는 트레이(21a,21b)들로부터 상하방향으로 이격시킨 상태로 이루어지며, 해당 트레이(21a)가 그 상하부에 인접하는 트레이(21a,21b)들과 이격되면 반대측 이동챔버(3')의 로봇암(5')이 해당 트레이(21a)에 적재된 기판(S)을 인출하여 다음 공정챔버(2')로 전달한다.
즉, 제어부(미도시)는 선택된 해당 트레이(21a)가 하우징(10)의 기판출입구(11') 영역에 위치하도록 카세트승강구동기(38)를 제어하여 트레이(21)들 전체의 위치를 승강 조절한다.
그런 다음, 제어부(미도시)는 픽업유닛(30)의 구동을 제어하여 선택된 해당 트레이(21a)를 그 상하부에 인접하는 트레이(21a,21b)들로부터 상하방향으로 이격시킨다. (도 4 및 도 5 참고)
자세히 살펴보면, 제어부(미도시)는 먼저, 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 픽업유닛(30)의 피커(31)를 인출될 기판(S)이 적재된 트레이(21a)에 대응하는 위치로 수직 이동시킨다. 이때, 픽업유닛(30)의 수직 이동 범위는 하우징(10)의 기판출입구 영역 범위에 대응한다.
그러면, 피커(31)의 하부피커(32)는 그 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23)의 피커걸림부(22)에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 되고, 상부피커(33)는 그 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23)들의 피커벌림부에 걸릴 수 있는 위치에 대기하게 된다.
이 상태에서 제어부(미도시)가 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하면, 하부피커(32)의 하부픽업편(32a)이 해당 트레이(21a)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리는 한편, 상부피커(33)의 상부픽업편(33a)이 해당 트레이(21a)의 상측에 인접한 상부 트레이(21c)의 트레이바아(23) 피커걸림부(22)에 걸리게 된다.
그런 다음, 제어부(미도시)는 다시 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하여 하부피커(32)와 상부피커(33)를 상승시킨다.
이때, 하부피커(32)는 해당 트레이(21a)를 그 하부에 인접한 트레이(21b)로부터 상향 이격시키게 된다.
한편, 제어부(미도시)는 피커이격구동부(39a)의 구동을 제어하여 상부피커(33)를 하부피커(32)에 대해 상향 이격시킨다. 그러면, 상부피커(33)는 해당 트레이(21a) 상부의 트레이(21c)를 해당 트레이(21a)로부터 상향 이격시킨다.
이에 의해, 결과적으로 기판(S)이 적재될 해당 트레이(21a)는 인접하는 상부 및 하부 트레이(21b,21c)들 사이에 이격 간격을 유지한 상태로 위치한다.
여기서, 해당 트레이(21a)와 그 하부 트레이(21b) 간의 이격 간격은 그들 사이로 로봇암(5')이 출입할 수 있는 정도의 간격이면 충분하다. 그리고 해당 트레이(21a)와 그 상부 트레이(21c) 간의 간격은 기판(S)이 인출될 수 있는 정도의 간격이면 충분하다.
이처럼 해당 트레이(21a)가 그 상하부 트레이(21b,21c)로부터 이격되면, 도 9와 같이, 다음 공정챔버(2')에 인접한 반대측 이동챔버(3')에 대기하던 로봇암(5')이 스토커(1) 내부로 이동하여 해당 트레이(21a)에 적재되어 있던 기판(S)을 반대측 기판출입구(11')를 통해 스토커(1)로부터 인출하여 다음 공정챔버(2')로 이동시킨다.
해당 트레이(21a)로부터 기판(S)이 인출되면, 제어부(미도시)는 기판(S)이 인출된 해당 트레이(21a)와 그 상하부에 인접하는 트레이(21b,21c)들이 상호 접하도록 피커이격구동부(39a) 및 피커수직구동부(35)의 구동을 제어하는 한편, 상부픽업편(33a)과 하부픽업편(32a)이 트레이(21)로부터 수평 방향으로 이격되도록 피커수평구동부(39)의 구동을 제어하여 기판 인출 과정을 마무리한다.
이와 같이 본 발명에 따른 스토커 및 스토커용 픽업유닛에 따르면 카세트유닛에 대해 기판을 적재하거나 인출할 때, 픽업유닛을 이용하여 선택된 기판이 적재된 트레이를 그 상하부에 인접하는 트레이들로부터 이격시킨 상태에서 기판을 적재하거나 인출함으로써, 기판의 적재 간격을 최소화할 수 있다. 즉, 로봇암의 출입을 고려하여 기판 적재 간격을 크게 유지할 필요가 없다. 실질적으로 기판들의 적재 간격을 25~35mm의 간격으로 최소화할 수 있다.
이에 의해, 기판 적재량을 현격하게 확장할 수 있으며, 스토커의 상하 부피를 최소화할 수 있다.
10 : 하우징 20 : 카세트유닛
21 : 트레이 23 : 트레이바아
25 : 카세트승강수단 26 : 승강지지부재
30 : 픽업유닛 31 : 피커
32 : 하부피커 33 : 상부피커
34 : 피커구동수단 35 : 피커수직구동부
39 : 피커수평구동부 40 : 제어부

Claims (13)

  1. 기판들이 적재 및 출입하는 스토커에 있어서,
    상기 기판들을 각각 적재하며 수직방향으로 상호 평행하게 인접하거나 이격되는 복수의 트레이를 갖는 카세트유닛;
    상기 카세트유닛에 대해 상대 이동하여 상기 트레이들 중 선택된 어느 하나의 트레이를 그 양측의 트레이에 대해 인접시키거나 이격시키는 픽업유닛;을 포함하고,
    상기 각 트레이는 동일 평면에서 수평 방향으로 상호 평행하게 분리되어 이격되며, 적재되는 기판을 함께 지지하는 적어도 세 개의 트레이바아로 이루어지며, 상기 트레이바아들은 양 단부가 기판이 출입하는 방향을 향햐도록 배치되고,
    상기 픽업유닛은 상기 트레이바아들의 단부를 함께 들어올려 인접한 양측 트레이에 대해 이격시키는 것을 특징으로 하는 스토커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트레이들은 수직 방향으로 상호 인접 및 이격되며;
    상기 픽업유닛은 상기 선택된 트레이를 그 상하부의 트레이들에 대해 인접시키거나 이격시키는 피커와, 상기 피커를 구동시키는 피커구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피커는
    상기 선택된 트레이를 그 하측의 트레이에 대해 이격시키는 하부피커와,
    상기 선택된 트레이를 그 상측의 트레이에 대해 이격시키는 상부피커를 갖는 것을 특징으로 하는 스토커.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 트레이바아의 양 단부에는 피커걸림부가 형성되어 있고;
    상기 하부피커 및 상부피커에는 상기 피커걸림부에 걸림 및 걸림 해제되는 하부픽업편과 상부픽업편이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스토커.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 피커구동수단은
    상기 하부피커 및 상부피커를 수직 방향으로 승강시키는 피커수직구동부와,
    상기 하부피커와 상부피커 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 수직 방향으로 승강시키는 피커이격구동부와;
    상기 하부피커 및 상부피커를 수평 방향으로 구동시키는 피커수평구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 스토커.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카세트유닛과 상기 픽업유닛을 수용하며, 적어도 일 측에 기판출입구가 형성되어 있는 하우징을 더 포함하고;
    상기 픽업유닛은 상기 기판출입구에 대응하는 영역에서 상기 선택된 트레이에 대해 그 양측에 인접하는 트레이들을 인접시키거나 이격시키는 것을 특징으로 하는 스토커.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판출입구는 상기 하우징의 상호 대향하는 양측에 형성되어 있고, 상기 픽업유닛은 상기 양 기판출입구에 대응하는 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판출입구는 상기 카세트유닛의 상하좌우 폭에 대응하는 크기를 가지고 있고,
    상기 카세트유닛은 상기 하우징 내에 고정되며,
    상기 픽업유닛은 상기 피커수직구동부의 구동에 의해 상기 선택된 트레이에 대응하는 위치로 승강하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트레이들 중 선택된 어느 하나의 트레이를 그 양측에 인접하는 트레이들에 대해 평행하게 이격 및 인접시키도록 상기 픽업유닛의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기판출입구는 기판이 출입 가능한 크기를 가지고 있고,
    상기 하우징 내부에는 상기 카세트유닛을 상기 선택된 트레이가 상기 기판출입구에 대응하는 영역에 위치하도록 상기 트레이들을 승강시키는 카세트승강수단이 마련되어 있으며,
    상기 픽업유닛은 상기 기판출입구 영역에서 상기 피커구동수단의 구동에 의해 상기 선택된 트레이를 그에 인접하는 양측 트레이들에 대해 평행하게 인접시키거나 이격시키는 것을 특징으로 하는 스토커.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 트레이들 중 선택된 어느 하나의 트레이가 상기 기판출입구에 대응하는 영역에 위치하도록 상기 카세트승강수단을 제어하는 한편, 상기 기판출입구에 대응하는 영역에 위치하는 상기 선택된 어느 하나의 트레이를 그 양측에 인접하는 트레이들에 대해 평행하게 인접 및 이격시키도록 상기 픽업유닛의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트레이들에 적재되는 기판들의 적재간격은 25~35mm인 것을 특징으로 하는 스토커.
  13. 스토커용 픽업유닛에 있어서,
    상기 픽업유닛은 청구항 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 픽업유닛으로 마련되는 것을 특징으로 하는 스토커용 픽업유닛.
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