KR20200013528A - 기판 지지 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

기판 지지 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

기판의 일부를 지지할 수 있는 제1 지지부; 기판의 다른 일부를 지지할 수 있는 제2 지지부; 및 상기 제2 지지부를 상승 또는 하강시켜 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 상대적 높이를 변경시키는 제1 구동부를 포함하고, 상기 기판의 반입 또는 반출 시에는, 상기 제1 구동부는 상기 제2 지지부를 상승시켜 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부보다 높게 위치시키고, 상기 기판의 처리 공정 시에는, 상기 제1 구동부는 상기 제2 지지부를 하강시켜 상기 제2 지지부와 상기 제1 지지부가 모두 기판을 지지할 수 있도록 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부와 같은 높이에 위치시키는 기판 지지 장치.

Description

기판 지지 장치 및 그 제어 방법{SUBSTRATE SUPPORT APPARATUS AND CONTROL METHOD THHEREOF}
본 발명은 기판 지지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치의 제조 과정에서 기판 혹은 커버 글라스 등의 평면 부재는 소정의 경로를 따라 이동되며 다양한 공정을 거치게 된다. 예를 들어, 디스플레이 기판은 제조 후 커버 글라스와 결합될 수 있으며, 이를 위해 디스플레이 기판에 접착제가 도포되는 공정이 수행될 수 있다.
기판에 접착제를 도포하는 공정은 기판을 소정의 접착제 도포 위치로 이동 시키는 단계, 기판에 접착제를 도포하는 단계, 접착제를 일정 수준 경화하는 단계, 접착제가 일정 수준 경화된 이후 기판을 후속 공정을 위해 이송하는 단계를 포함할 수 있다.
접착제가 도포되어 있는 기판의 이송에는 픽 앤 플레이스 장치 등 기판의 상측에서 기판을 구속하여 이동시키는 장치가 사용되기 어렵고, 일반적으로 기판의 하측에서 기판을 들어올리는 포크 형태의 로봇 암이 사용된다. 따라서, 기판을 이동시키거나 지지하는 장치에는 기판의 하측에 로봇 암이 진입하여 움직일 수 있는 공간을 제공할 수 있는 수단이 구비된다. 이러한 공간을 확보하기 위해 종래에는 리프트 핀(Lift Pin)이 사용되고 있다.
도 1은 종래의 리프트 핀을 사용하는 기판 지지 장치를 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 1의 종래의 기판 지지 장치(20)는 기판에 소정의 처리, 예를 들어 접착제 도포 등을 수행하기 위해 기판을 지지하는 장치로서, 기판의 반입 또는 반출 시 기판을 지지하며 상승 또는 하강시키는 다수의 핀(21)을 가진다. 기판 지지 장치(20)의 상부 표면(23)은 기판의 처리 공정 시 기판과 직접적으로 접촉하는 면이다. 즉, 상부 표면(23)은 기판에 대한 소정의 처리, 예를 들어 접착제 도포가 이뤄지는 처리 위치라고 할 수 있다. 상부 표면(23)에는 기판의 상승 또는 하강을 위한 다수의 핀(21)이 통과할 수 있는 다수의 구멍(22)이 제공된다.
기판은 소정의 사전 작업 장치로부터 로봇 암에 지지된 상태로 기판 지지 장치(20)로 이송된다. 기판 지지 장치(20)는 로봇 암이 진입할 수 있는 공간을 확보하기 위해 핀(21)을 상승시키고, 기판은 핀(21)의 상측에 안착된다. 이후 기판 지지 장치(20)는 핀(21)을 하강시켜 기판을 작업 위치인 상부 표면(23)에 위치시킨다. 이 상태에서 기판에 접착제 도포를 도포하거나 경화시키는 등의 처리가 수행될 수 있다. 이러한 처리가 완료되면 기판 지지 장치(20)는 핀(21)을 상승시켜 기판을 후속 공정으로 이송시키기 위한 로봇 암이 진입할 수 있도록 한다.
그러나 이러한 종래 기술은 다음과 같은 문제가 있다.
기판에 대한 처리 공정은 기판이 상부 표면(23)에 안착된 상태에서 이뤄지게 되는데, 기판의 처리 표면에서 핀(21) 및 구멍(22)의 위치에 대응되는 부분과 그 외의 부분의 처리 상태가 차이가 난다는 문제가 있다.
특히, 접착제 도포 및 경화 공정을 거치는 경우, 기판의 처리 표면에서 핀(11) 및 구멍(12)의 위치에 대응되는 부분에 얼룩이 형성된다거나, 접착제의 경화 정도가 다르다는 등의 문제가 발생된다. 이러한 문제는 높은 정도와 높은 수율을 요구하는 디스플레이 공정에서는 치명적인 생산성 저하를 야기할 수 있다.
또한, 기판을 상승 또는 하강 시키기 위해 기판과 접촉하는 면적이 좁은 핀을 사용하는 경우, 핀 부분에 하중이 집중 되므로 기판이 파손되거나 손상될 위험성이 존재한다.
특허문헌: 한국등록특허 제10-1216321호(2012.12.27. 공고)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기판 처리 공정의 정도 및 수율을 향상시킬 수 있는 기판 지지 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 접착제가 도포된 기판이 기판 지지 장치에서 경화되는 과정에서, 기판에 생기는 얼룩 등 불균일을 방지하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 기판의 반입 또는 반출 시 기판의 파손을 방지하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 기판의 일부를 지지할 수 있는 제1 지지부; 기판의 다른 일부를 지지할 수 있는 제2 지지부; 및 상기 제2 지지부를 상승 또는 하강시켜 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 상대적 높이를 변경시키는 제1 구동부를 포함하고, 상기 기판의 반입 또는 반출 시에는, 상기 제1 구동부는 상기 제2 지지부를 상승시켜 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부보다 높게 위치시키고, 상기 기판의 처리 공정 시에는, 상기 제1 구동부는 상기 제2 지지부를 하강시켜 상기 제2 지지부와 상기 제1 지지부가 모두 기판을 지지할 수 있도록 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부와 같은 높이에 위치시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 상기 제1 지지부와 연결되는 고정부; 및 상기 제2 지지부와 상기 제1 구동부 사이를 연결하는 승강 플레이트를 더 포함하고, 상기 고정부와 상기 제1 지지부의 상대적 높이는 동일하게 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치의 상기 제2 지지부의 상부 표면은 상기 제1 지지부의 상부 표면의 모서리를 둘러싸는 형태를 가지되, 상기 제2 지지부는 기판의 반입 또는 반출을 위한 적어도 하나의 측면이 개방된 공간을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 상기 제1 지지부의 상부 표면은 상기 제2 지지부의 상부 표면의 모서리를 둘러싸는 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 상기 제2 지지부의 단부에는 상기 제1 지지부의 상부 표면 외측 일부를 덮도록 돌출부가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 상기 제1 지지부 상부 표면의 상기 제2 지지부와 마주하는 외측은 돌출부와 대응되는 표면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 상기 승강 플레이트 및 상기 제2 지지부재 중 하나에 연결되어 상기 제2 지지부재의 상부 표면과 수평을 이루는 표면을 갖는 보조 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치는 기판 지지 장치는 하부 승강 장치를 더 포함하고, 상기 하부 승강 장치는, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부를 동시에 상승 시키거나 하강 시키는 동작부; 상기 동작부를 구동 시키는 제2 구동부; 및 상기 동작부와 제2 구동부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치의 동작부는, 상승 또는 하강 운동하는 상부 동작부; 및 수평 운동하는 하부 동작부를 포함하고, 상기 상부 동작부 및 상기 하부 동작부는 경사면으로 연결되어, 상기 하부 동작부 및 상기 하부 동작부는 서로 수직 방향으로 운동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치의 상기 연결부는 상기 제2 구동부의 회전 운동을 상기 하부 동작부의 병진 운동으로 전환 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기판 지지 장치는 복수 개이고, 상기 복수 개의 기판 지지 장치는 각각 독립적으로 제어 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 장치의 제어 방법으로서, 로봇 암을 통해 반입되는 상기 기판이 상기 제2 지지부에 안착될 수 있도록 상기 제1 구동부로 상기 제2 지지부를 상승시키는 단계; 상기 기판이 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부에 의해 모두 지지되도록 상기 제1 구동부로 상기 제2 지지부를 하강시키는 단계; 및 상기 기판에 대한 처리 공정이 완료된 후, 상기 로봇 암으로 상기 기판을 반출할 수 있도록 상기 제1 구동부로 상기 제2 지지부를 상승시키는 단계를 포함 할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 기판 처리 공정의 정도 및 수율을 향상시킬 수 있는 기판 지지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 접착제가 도포된 기판이 기판 지지 장치에서 경화되는 과정에서, 기판에 생기는 얼룩 등 불균일을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 기판의 반입 또는 반출 시 기판의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 핀을 이용하여 기판을 승강시키는 기판 지지 장치의 개략도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지판 지지 장치를 포함하는 기판 이동 장치의 전체 모습을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 기판 지지 장치(A 부분)를 확대한 확대도이다.
도 4는 도 3의 B-B'의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 5는 기판의 반입 또는 반출 시 제2 지지부가 상승한 형상을 나타내는 도 3의 B-B'의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3의 C-C'의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 7은 기판의 반입 또는 반출 시 제2 지지부가 상승한 형상을 나타내는 도 3의 C-C'의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 3의 기판 지지 장치의 상부 표면을 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 4의 E영역을 확대한 단면의 실시예들을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 지지 장치를 나타낸다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지판 지지 장치를 포함하는 기판 이동 장치(1)의 전체 모습을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2에서 기판 지지 장치(A 부분)을 확대한 확대도이며, 도 4는 도 3의 B-B'의 단면을 보여주는 단면도이고, 도 5는 기판의 반입 또는 반출 시 제2 지지부가 상승한 형상을 나타내는 도 3의 B-B'의 단면을 보여주는 단면도이며, 도 6은 도 3의 C-C'의 단면을 보여주는 단면도이고, 도 7은 기판의 반입 또는 반출 시 제2 지지부가 상승한 형상을 나타내는 도 3의 C-C'의 단면을 보여주는 단면도이며, 도 8은 도 3의 기판 지지 장치의 상부 표면을 보여주는 평면도이고, 도 9는 도 4의 E영역을 확대한 단면의 실시예들을 나타낸다.
도 2 내지 9에 있어서, 도시 및 설명의 편의상, Z축 방향이 높이 방향(상하 방향)을 나타내고, XY평면이 수평면을 나타내는 것으로 정의한다. 다만, 그들은 위치 관계를 파악하기 위해서 편의상 정의한 것이며, 이하에 설명하는 각 방향을 한정하는 것은 아니다. 이하의 도면에 대해서도 마찬가지이다.
도 2 내지 도 9을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 지지 장치(10)는 기판의 중심 부분이 위치하는 제1 지지부(110), 제1 지지부(110)와 연결되어 제1 지지부(110)를 지지하는 고정부(120), 기판의 측면 부분이 위치하는 제2 지지부(130), 제2 지지부와 제1 구동부를 연결하는 승강 플레이트(140), 승강 플레이트 및 제2 지지부를 상승 또는 하강시키는 제1 구동부(150)를 포함 할 수 있다.
제1 지지부(110)는 기판의 처리 공정 시 기판 중심 부분이 위치한다. 기판의 처리 공정 시는 후술하는 제2 지지부의 상부 표면이 제1 지지부 상부 표면과 수평이 되도록 배치된 후, 기판에 접착제(처리액)가 도포되고, 접착제가 도포된 기판이 제1 지지부(110) 및 제2 지지부(130)의 상부 표면에서 일부 또는 전부 경화되는 공정을 포함하는 것으로 이해 될 수 있다.
제1 지지부(110)는 기판을 직접 지지하는 상부 지지부(112), 후술하는 고정부(120)와 연결되어 상부 지지부(112)를 지지하는 하부 지지부(114)로 구성 될 수 있다. 본 실시예에서 제1 지지부(110)를 상부 지지부(112) 및 하부 지지부(114)로 구성된 것을 예시하나, 기판을 평면에 안착시켜 지지할 수 있는 표면을 구비하고, 후술하는 고정부(120)와 연결 될 수 있기만 하면, 부재의 형상이나 개수는 제한 되지 않는다. 예를 들어, 제1 지지부(110)를 일체의 하나의 부재로 구성하여 고정부(120)와 연결할 수 있으며, 제1 지지부(110)를 세 개 또는 그 이상의 개수의 부재로 구성하여 고정부(120)와 연결 할 수도 있다.
제1 지지부(110)의 상부 표면(115)의 외측 형상은 후술하는 바와 같이 제2 지지부(130)의 상부 표면(135)의 형상과 대응하고(도 8 참조), 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)은 기판을 흡착하기 위한 흡착 패드로 구성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
고정부(120)는 후술하는 승강 플레이트(140)를 직접 지지하는 하부 고정판(122) 및 하부 고정판의 모서리 부분에 배치되어 제1 지지부(110)를 지지하는 측면 고정 부재(124)로 구성 될 수 있다. 측면 고정 부재(124)는 상부 지지부(112) 및 하부 지지부(114) 중 하나 이상과 연결되며, 상부 지지부(112) 및 하부 지지부(114)를 일체의 부재로 형성하는 경우, 일체로 형성된 부재를 지지할 수 있다.
측면 고정 부재(124)는 후술하는 보조 지지부(170)가 통과 할 수 있는 구멍을 가지는 제1 측면 고정부재(124a) 및 제1 측면 고정부재(124a)의 마주 보는 측에 위치한 제2 측면 고정부재(124b)로 구성될 수 있다.
후술하는 제2 지지부(130)의 상승 시, 고정부(120)는 제1 지지부(110)를 고정하고, 기판을 반입하는 로봇 암이 제1 지지부(110)의 상부 공간(제2 지지부의 가운데 공간)에 도입된 후, 기판을 파지하고 있던 로봇 암이 제2 지지부(130)의 상부 표면(135)에 기판을 내려 놓는다.
제2 지지부(130)는 기판이 반입 또는 반출 시 기판이 위치하는 부분으로, 직육면체 형상의 부재에서 가운데 부근이 제1 지지부(110)에 대응하는 형상으로 뚫린 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 지지부(130)는 직육면체 형상의 부재의 일 측면에 제1 지지부(110)가 위치할 수 있도록 개방된 공간을 가지되, 상기 제1 지지부가 위치하는 일 측면에 인접한 측면에 로봇 암이 도입될 수 있는 공간을 가질 수 있다. 상기 직육면체 형상 부재의 제2 지지부(130)에서 제1 지지부(110)가 위치하는 공간 및 로봇 암이 도입되는 공간은 동일한 공간이다. 즉, 제2 지지부(130)의 하강 시 직육면체 형상의 부재의 개방된 상부 공간은 제1 지지부(110)에 의해 채워지고, 제2 지지부(130)의 상승 시 직육면체 형상의 부재의 개방된 공간에는 로봇암이 도입된다.
다만, 제2 지지부(130)는 기판이 위치하는 평평한 일 표면을 가짐과 동시에 제2 지지부(130)의 상승 시 로봇 암이 도입될 수 있는 적어도 일부분이 개방된 공간을 가지고, 제2 지지부(130)의 하강 시 제1 지지부(110)와 대응하는 형상으로 맞춰지기만 하면 그 형상은 제한되지는 않는다. 예를 들어, 제2 지지부는 구 형상에서 기판이 위치하기 위해 상부를 평평하게 하고, 제2 지지부(130)의 상승 시 로봇 암이 도입되고, 제2 지지부(130)의 하강 시 제1 지지부(110)가 위치하는 중앙 부근이 개방된 형상을 가질 수 있다.
제2 지지부(130)는 일체의 하나의 부재에서 상술한 공간 및 형상을 가지는 형태로 제공 될 수 있고, 두개의 부재로서 상술한 공간 및 형상을 가지는 형태로 제공 될 수 있다. 예를 들어, 제2 지지부의 하부를 연결하여 하나의 부재로 형성 할 수 있으며, 제2 지지부의 하부를 분리하여 두개의 부재로 형성하되, 후술하는 승강 플레이트(140)에 지지되어 두개의 부재가 동일한 상승 또는 하강 궤적으로 움직이는 구성으로 형성 할 수 있다.
제2 지지부(130)를 두 개의 부재를 이용하여 형성하는 경우를 예시하면 다음과 같다. 제2 지지부를 형성하는 두 개의 부재는 마주보고 있으며, 마주하는 공간에는 제1 지지부(110)가 위치한다. 제2 지지부를 형성하는 두 개의 부재는 제2 지지부의 측면(132)으로 나타낼 수 있으며, 두 개의 부재는 동일한 형상을 가지고, 승강 플레이트(140)의 상부에 위치하여 동일한 궤적의 상하 운동을 한다.
도 8을 참조하면, 두 개의 부재의 상부 표면은 제2 지지부의 상부 표면(135)을 이루고, 상부 표면(135)의 내측 모서리는 제1 지지부의 상부표면(115)의 외측 모서리의 형상과 대응한다.
제2 지지부(130)의 상부 표면(135)의 내측 모서리는 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)의 외측을 둘러싸는 형태로서, 제2 지지부(130)의 상부 표면(135)의 내측 모서리 형상은 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)의 외측과 대응되는 형상을 가진다. 예를 들어, 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)의 외측 모서리는 물결 형상, 직선 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 제2 지지부(130)의 상부 표면(135)의 내측 모서리도 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)의 외측 모서리에 대응하는 형상을 가진다.
도 8에서 보는 바와 같이, 상술한 제2 지지부의 상부 표면(135)의 내측 모서리 형상과 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)의 외측 모서리 형상이 일치하도록 형성하는 것을, 제2 지지부의 상부 표면(135)과 제1 지지부의 상부 표면(115)의 형상 맞춤이라고 정의 할 수 있다.
제2 지지부(130)의 상부 표면(135)은 모든 표면이 연결된 하나의 표면으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 제2 지지부의 상부 표면(135)을 제1 상부 표면(135a), 제2 상부 표면(135b) 및 제3 상부 표면(135c)로 하여, 제1, 2 및 3 상부 표면을 일체로 형성 할 수 있다.
또한, 제2 지지부(130)의 상부 표면(135)을 두개의 표면으로 각각 형성할 수 도 있다. 예를 들어, 도 8의 제2 지지부의 상부 표면(135)를 제1 상부 표면(135a), 제2 상부 표면(135b)로 이루어진 두 면으로 구성하고, 도면부호 135c로 표시되는 부재를 고정부(120)의 구성 요소로서 형성할 수 있다. 다만, 이 경우에도 제1 상부 표면(135a), 제2 상부 표면(135b) 각각은 일체로 형성하여 기판이 지지되는 표면적을 넓힐 수 있다.
도 9는 도 4의 E영역을 확대한 단면을 나타낸다. 기본적으로 제1 지지부 상부 표면(115)과 제2 지지부 상부 표면(135)의 외측은 직각 형상으로 맞춰질 수 있다. 또한 제1 지지부 상부 표면(115)과 제2 지지부 상부 표면(135)의 외측은 도 9(a) 내지 도 9(c)와 같은 형상의 실시예를 가질 수도 있다.
도 9(a)를 참조하면, 제1 지지부의 상부 표면(115)의 외측을 소정 각도(θ) 경사지게 형성하여, 상부 표면(115)은 챔퍼링 표면(115a, 115b)를 갖도록 형성 할 수 있다. 챔퍼링 표면(115a, 115b)은 제1 지지부와 제2 지지부 사이의 간섭을 방지함과 동시에, 기판이 제1 지지부의 상부 표면(115)과 제2 지지부 상부 표면(135)에 안착되어 처리액이 경화되는 과정에서, 처리액을 경화하는 광선을 반사시킬 수 있다. 이 때 처리액을 경화하는 광선은 자외선 광선 등 공지된 모든 광선을 포함한다. 이처럼 기판(P)에 도포된 처리액을 경화하는 모든 광선을 반사시켜, 기판(P)이 경화 된 후 기판의 얼룩 등 처리 불균형을 방지할 수 있다.
도 9(b)는 제2 지지부의 단부에 돌출부(134)가 제공된 것을 나타낸 것으로, 돌출부(134)는 챔퍼링 표면(115a, 115b)의 일부 또는 전부를 덮을 수 있다.
돌출부(134)는 제2 지지부의 상부 표면(135)과 동일한 수평 높이를 이루는 돌출부 상부 표면(134a, 134b)를 갖고, 돌출부 상부 표면 (134a, 134b)은 제1 지지부의 상부 표면(115)의 외측과 마주하는 측에 형성되어 있다.
또한 돌출부(134) 하부 표면(134c, 134d)은 챔퍼링 표면(115a, 115b) 의 형상과 겹쳐질 수 있는 각도를 가질 수 있다. 예를 들어, 돌출부(134)의 돌출 표면(134a, 134b)과 하부 표면(134c, 134d)이 이루는 각도(θ)는 챔퍼링 표면(115a, 115b)이 경사진 각도와 동일한 각도(θ)를 가질 수 있다. 또한 돌출부(134)에서 제1 지지부(110)측을 향한 모서리는 뾰족한 삼각형 모양, 사각형 모양 등 다양한 모양을 가질 수 있다.
제2 지지부의 단부에 돌출부(134)를 형성함으로써 기판(P)이 제1 지지부의 상부 표면(115)과 제2 지지부 상부 표면(135)에 안착되어 처리액이 경화되는 과정에서, 처리액을 경화하는 광선이 제2 지지부(130)와 제1 지지부(110) 사이의 공간으로 빠져 나가는 것을 방지 할 수 있다. 따라서, 기판(P)이 경화 된 후 기판의 얼룩 등 처리 불균형을 보다 완벽하게 방지할 수 있다.
도 9(c)는 제2 지지부의 단부에 형성된 돌출부(134) 및 이에 대응하는 제1 지지부의 상부 표면 외측을 계단 모양으로 형성한 일 실시예를 나타낸다.
돌출부(134)는 사각형 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(134)는 제2 지지부의 상부표면(135)과 동일한 수평 높이를 가지는 돌출부 상부 표면(134c)를 갖고, 돌출부 상부 표면(134c)과 수직을 이루는 돌출부 측면 표면(134d), 돌출부 상부 표면(134c)과 평행을 이루고 돌출부 측면 표면(134d)과 만나는 돌출부 하부 표면(134e)을 가질 수 있다.
이 때, 제1 지지부의 상부 표면(115)의 외측을 돌출부(134)의 표면과 평행이 되도록 제공 할 수 있다. 구체적으로, 제1 지지부의 상부 표면(115)의 외측 형상을 제2 지지부의 돌출부(134)와 대응 하는 형상을 가지도록, 즉 형상 맞춤이 되도록 구성 할 수 있다.
예를 들어, 제1 지지부의 상부 표면(115)의 외측을 돌출부 측면 표면(134d)과 평행을 이루는 표면(115d) 및 돌출부 하부 표면(135e)과 평행을 이루는 표면(115c)을 갖도록 형성할 수 있다.
이와 같이 계단 형상으로 맞춰지도록 돌출부(134) 및 제1 지지부의 상부 표면(115) 외측이 제공되는 경우, 처리액을 경화하는 광선이 제2 지지부(130)와 제1 지지부(110) 사이의 공간으로 빠져 나가는 것을 더욱 완벽하게 방지 할 수 있다.
또한, 제2 지지부(130)의 상부 표면(115)과 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)은 흡착 패드로 구성 될 수 있다. 이 때, 흡착 패드는 기판을 고정 할 수 있는 공지의 모든 장치를 포함한다. 예를 들어, 흡착 패드는 진공을 형성하는 진공 패드 일 수 있다. 제2 지지부(130)의 상부 표면(115)과 제1 지지부(110)의 상부 표면(115)은 다수의 흡착구가 분포하여 형성 될 수 있다. 흡착 패드는 기판을 처리액으로 도포하고 경화하는 과정에서 기판을 흡착합으로써, 기판의 위치를 유지 시킨다. 제2 지지부 상부 표면(135)의 흡착 패드를 동작하기 위해 제2 지지부의 측면(132)에 진공관(138)를 형성 할 수 있다. 또한 제1 지지부 상부 표면(115)의 흡착 패드를 동작하기 위해 제1 지지부의 측면에 진공관(도면 미도시)을 형성 할 수 있다. 진공관을 연결하는 연장 관 또는 호스(도면 미도시)는 공지의 모든 구성을 채택할 수 있다.
제2 지지부(130)의 상기 로봇 암이 도입되는 측면과 인접한 측면(132)는 개방된 구멍을 가질 수 있으며, 상기 구멍에 의해 기판 지지 장치(110)의 고장으로 인한 수리 시 사용자 또는 각종 공구가 도입될 수 있는 공간을 제공 할 수 있다.
승강 플레이트(140)는 제2 지지부(130)와 후술하는 제1 구동부(150)를 연결한다. 제2 지지부(130)는 승강 플레이트(140)에 연결되어 승강 플레이트(140)의 상승 또는 하강 시 제2 지지부(130)도 승강 플레이트(140)의 움직이는 범위와 동일하게 상승 또는 하강한다. 승강 플레이트(140)는 판 평상을 가질 수 있으나, 제2 지지부(130)를 지지할 수 있기만 하면, 그 형상은 제한되지 않는다. 본 실시예에서는 승강 플레이트(140)를 제2 지지부(130) 하부에서 지지하도록 도시하나, 제2 지지부(130)의 측면과 연결되게 구성할 수도 있다. 예를 들어, 승강 플레이트(140)를 제2 지지부(130)의 측면(132)과 연결하고, 제2 지지부(130)를 일체로 형성 할 수 있다.
제1 지지부(110), 고정부(120), 제2 지지부(130) 및 승강 플레이트(140) 사이에는 내부 공간(S)을 형성하며, 내부 공간(S) 사이에서 승강 플레이트(140)가 상승하거나 하강할 수 있다. 또한, 내부 공간(S)의 상하 방향 거리에 따라 승강 플레이트(140) 또는 제2 지지부(130)가 움직이는 범위가 결정된다. 예를 들어, 내부 공간(S)의 상하 방향 거리는 고정부(120)의 하부 지지판(122)의 상부 표면에서 하부 지지부(114)의 하부 표면 사이의 거리로 정의 될 수 있으며, 상하 방향의 거리가 크면 승강 플레이트(140) 및 제2 지지부(130)가 이동할 수 있는 거리도 커진다. 이 때, 상하 방향 거리는 기판의 특성 또는 사용 환경에 따라 제어부에 의해 설정 및 제어될 수 있다.
제1 구동부(150)는 승강 플레이트(140)와 연결되어 승강 플레이트(140)를 상승 또는 하강 시킨다. 제1 구동부(150)는 상승 또는 하강하는 피스톤 부재(152) 및 피스톤 부재를 둘러싸는 실린더 부재(154)를 포함할 수 있으며, 피스톤 부재 및 실린더 부재를 구동하는 구동 장치(도면 미도시)를 포함할 수 있다. 이 때, 구동 장치는 모터 등 피스톤 부재 및 실린더 부재를 동작 할 수 있는 모든 장치를 포함한다.
제1 제어부(도면 미도시)는 구동부(150)를 제어하여, 승강 플레이트(140) 및 제2 지지부(130)을 상승 또는 하강 시킬 수 있으며, 제2 지지부(130)의 위치를 기판을 반입하거나 반출하기 위한 높이로 제어 할 수 있다. 또한, 제2 지지부의 상부 표면(135)과 상기 제1 지지부의 상부 표면(115)이 수평이 되도록 배치되도록 제어 할 수 있다.
또한, 기판 지지 장치(10)는 승강 플레이트(140) 및 상기 제2 지지부(130) 중 하나에 연결되어, 상기 제2 지지부의 상부 표면(135)과 수평을 이루는 보조 부재(170)를 더 포함 할 수 있다. 보조 부재(170)의 일 표면은 제2 지지부의 상부 표면(135)과 수평을 이루어, 기판 및 기판과 결합하는 부품을 지지한다.
기판 지지 장치(10)는 하부 승강 장치(200)를 더 포함할 수 있다.
하부 승강 장치(200)는 제2 지지부의 상부 표면(135) 및 제1 지지부의 상부 표면(115)에 기판을 위치시킨 후, 처리액이 도포되는 위치에 기판을 정 위치 시키거나, 처리액이 도포된 기판을 경화 위치에 정 위치시키기 위해 사용 될 수 있다.
하부 승강 장치(200)는 받침부(210), 동작부(220), 제2 구동부(230), 연결부(240) 및 제2 제어부(도면 미도시)를 포함 할 수 있다.
받침부(210)는 상기 고정부(120)의 하부 지지판(122)와 맞닿아 있는 부분으로서, 후술하는 동작부(220)의 상승 또는 하강에 따라 받침부(210)가 상승 또는 하강하고, 그에 따라 고정부(120), 승강 플레이트(140), 제2 지지부(130) 및 제1 지지부(110)가 상승 또는 하강한다. 즉, 받침부(210)의 동작에 따라 전체 기판 지지 장치(10)가 상승하거나 하강한다.
동작부(220)는 받침부(210)와 연결되어, 받침부(210)를 상승 또는 하강 시킨다. 동작부(220)는 받침부를 지지하는 상부 동작부(222) 및 상부 동작부를 승강 시키는 하부 동작부(224)를 포함한다.
상부 동작부(222)와 하부 동작부(224)는 경사지게 연결되어 있으며, 하부 동작부(224)의 X축 방향 병진 운동을 상부 동작부(222)의 Z축 방향(상하 방향) 병진 운동으로 변환 시킨다. 즉, 하부 동작부(224)와 상부 동작부(222)의 운동 방향은 서로 수직이다.
상부 동작부(222)와 하부 동작부(224) 사이는 경사부(225)를 가질 수 있고, 경사부(225)를 사이로 상부 동작부(222) 및 하부 동작부(224)는 미끄럼 마찰 운동을 할 수 있다. 이 때 상부 동작부(222) 및 하부 동작부(224)가 맞닿는 부분의 소재는 마찰을 최소화 할 수 있는 공지의 모든 소재를 채택 할 수 있다.
제2 구동부(230)는 동작부(220)을 동작하기 위한 공지의 모든 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예로써, 제2 구동부(230)는 모터 또는 피스톤 운동을 할 수 있는 구동 장치 일 수 있다.
연결부(240)는 동작부(220)와 제2 구동부(230)을 연결한다. 구체적으로, 제2 구동부(230)는 연결부(240)를 통하여 하부 동작부(224)와 연결될 수 있다.
제2 구동부(230)가 모터인 경우, 연결부를 통하여 제2 구동부(230)의 회전 운동을 하부 동작부(222)의 병진 운동으로 바꿀 수 있다. 일 예로써, 하부 동작부(220)와 연결되는 연결부를 나사선이 형성된 볼 스크류 부재로 형성하여, 볼 스크류 부재가 회전하여 하부 동작부(222)를 병진 운동으로 전환 할 수 있다.
제2 제어부(도면 미도시)는 제2 구동부(230)를 제어하여, 하부 동작부(222)를 병진 운동 시킬 수 있다. 또한, 제1 제어부와 연계하여 기판 지지 장치가 원하는 높이에 도달 할 수 있도록 제어 할 수 있다. 예를 들어, 제2 지지부의 작동으로 로봇 암이 도입되는 위치에 도달할 수 없는 경우, 하부 승강 장치(200)를 추가적으로 작동하여 기판 지지 장치(10)의 높이를 추가적으로 조절할 수 있다. 또한, 제2 제어부는 기판이 기판 지지 장치(10)의 상부 표면에 도입된 후, 기판을 접착제(처리액)을 도포하는 위치로 정위치 하도록 하부 승강 장치(200)의 동작을 제어 할 수 있다.
또한, 기판 지지 장치(10)는 기판을 XY평면으로 수평 이동시키거나 XY평면상에서 회전 운동시키는 수평 이동 장치(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다.
상술한 기판 지지 장치(10)는 기판을 상하 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 장치인 반면, 수평 이동 장치는 기판을 XY평면에서 이동시키는 장치이다.
수평 이동 장치는 하부 승강 장치(200) 아래에 위치하여, 기판 지지 장치(10) 전체를 X축 및/또는 Y축 방향으로 직선 운동시키거나, XY평면상에서 회전 운동 시킬 수 있다. 상기 수평 이동 장치는 X축 방향, Y축 방향 및 XY평편 상에서 회전 운동 시키기 위해, 3개 또는 4개의 모터가 위치할 수 있다. 수평 이동장치는 모터 등의 구동 장치로 구성된 공지의 모든 장치를 채택 하여 구성 될 수 있는바, 자세한 설명은 생략한다.
또한, 기판 지지 장치(10)의 외부에 레일을 구비하여, 기판 지지 장치(10) 잔체를 X축 방향으로 이동 시킬 수도 있다.
도 4 및 도 5을 참조하면, 도 5는 도 4와 비교하여 제2 지지부(130)가 제1 지지부(110)를 기준으로 상승한 모습을 나타내며, 공간(S)에 로봇 암이 도입되어 기판(P)을 제2 지지부의 상부 표면(135)에 놓을 수 있다.
도 2 내지 8을 참조하여, 기판이 처리되는 전체 과정을 설명하면, 기판 지지 장치(10)의 제2 지지부(130)가 상승하고 로봇 암이 제1 지지부(110)의 상부 공간(S)에 도입되어 기판(P)이 제2 지지부(130)의 상부 표면(115)에 놓여 진다. 그 후, 제2 지지부가 하강하여 제2 지지부의 상부 표면(135)과 상기 제1 지지부의 상부 표면(115)이 일치하는 과정을 거친다. 그 후, 하부 승강 장치(200) 및/또는 수평 이동장치가 작동하여 상기 기판(P)을 접착제(처리액)가 도포되는 도포 처리 위치에 정 위치 시킨다. 이 경우, 카메라 등의 얼라이먼트 장치를 구비하여 기판(P)을 정 위치 시킬 수 있다. 그 후, 처리 위치의 기판(P)이 제2 지지부(130) 및 상기 제1 지지부(110)의 상부 표면에서 접착제가 도포되는 과정을 거친다. 그 후, 기판이 반출 되기 위한 위치로 이동 후, 기판 지지 장치(10)의 제2 지지부(130)가 상승하여 기판이 제2 지지부에서 반출된다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 지지 장치를 도 10를 참조하여 설명한다. 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여, 도 2 내지 도 9에 도시된 제1 실시예의 제1 지지부(110)가 승강 플레이트(140)에 직접 연결되어 승강하고, 제2 지지부(130)가 고정부(120)에 고정되어 있는 차이가 있다. 즉 기판의 반입 또는 반출 시 승강하는 부재가 제2 지지부(130) 대신 제1 지지부(110)로 치환된 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명한다.
도 10에 도시된 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 차이가 있는 기판 지지 장치(800)만을 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 제2 지지부(830)는 승강 플레이트(840)와 직접 연결되어, 승강 플레이트(840)가 상승함에 따라 제1 지지부(810)보다 높은 위치로 상승한다.
제1 지지부(810)는 고정부(820)와 연결되어, 제2 지지부(830)의 상승 또는 하강 시 고정부(820)에 고정되어 있다.
제1 실시예와 달리 제1 지지부(810)의 상부 표면이 제2 지지부(830)의 상부 표면 외측을 둘러싸는 형태로 구성된다.
이 때, 제1 지지부의 상부 표면은 제2 지지부의 상부 표면 외측을 완전히 둘러 쌀 수도 있고, 제2 지지부의 상부 표면의 일 외측을 제외하고 둘러 쌀 수도 있다. 또한, 제2 지지부(830)의 일 측 단부에 제1 지지부(810)의 상부 표면 일부를 덮을 수 있는 돌출부를 형성 할 수 있고, 제1 지지부(810)의 상부 표면 외측을 이에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 한편, 이에 대응하는 제1 지지부(810)와 제2 지지부(830)의 상부 표면 형상은 상술한 제1 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
제2 지지부(830)가 상승하면 기판을 파지하고 있던 로봇 암이 도입된다. 이 때 로봇 암의 형상도 제1 실시예와 달리 제2 지지부(830)의 측면 부근에 투입되기 위한 형태로 달라진다.
이하에서는 상기와 같은 기판 지지 장치를 포함하는 기판 이동 장치 및 기판 이동 장치 작동 방법의 작용 및 효과에 대해 설명하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 핀이 통과하는 구멍 대신 이를 대체 할 수 있는 구성으로 형성함으로써, 기판에 도포된 처리액이 경화되는 과정에서 얼룩 등 처리 불균일이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 기판의 상승 또는 하강 시 기판이 위치하는 넓은 면적 범위를 제공하여, 기판을 안정적으로 상승 또는 하강 시킬 수 있으며, 기판이 파손되는 위험을 줄 일 수 있다.
또한, 제2 지지부의 일 측면에 개구부를 형성하여 기판 지지 장치의 고장으로 인한 수리 시 사용자 또는 각종 공구가 도입될 수 있는 공간을 제공 할 수 있으며, 기판 지지 장치의 작업 현황을 쉽게 파악 할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 장치를 포함하는 기판 이동 장치 및 기판 이동 장치 작동 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10: 기판 지지 장치 110: 제1 지지부
120: 고정부 130: 제2 지지부 140: 승강 플레이트 150: 제1 구동부
200: 하부 승강 장치 210: 받침부
220: 동작부 230: 제2 구동부
40: 연결부

Claims (12)

  1. 기판의 일부를 지지할 수 있는 제1 지지부;
    기판의 다른 일부를 지지할 수 있는 제2 지지부; 및
    상기 제2 지지부를 상승 또는 하강시켜 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 상대적 높이를 변경시키는 제1 구동부를 포함하고,
    상기 기판의 반입 또는 반출 시에는, 상기 제1 구동부는 상기 제2 지지부를 상승시켜 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부보다 높게 위치시키고,
    상기 기판의 처리 공정 시에는, 상기 제1 구동부는 상기 제2 지지부를 하강시켜 상기 제2 지지부와 상기 제1 지지부가 모두 기판을 지지할 수 있도록 상기 제2 지지부를 상기 제1 지지부와 같은 높이에 위치시키는 기판 지지 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부와 연결되는 고정부; 및
    상기 제2 지지부와 상기 제1 구동부 사이를 연결하는 승강 플레이트를 더 포함하고,
    상기 고정부와 상기 제1 지지부의 상대적 높이는 동일하게 유지되는 기판 지지 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 지지부의 상부 표면은 상기 제1 지지부의 상부 표면의 모서리를 둘러싸는 형태를 가지되, 상기 제2 지지부는 기판의 반입 또는 반출을 위한 적어도 하나의 측면이 개방된 공간을 가지는 기판 지지 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부의 상부 표면은 상기 제2 지지부의 상부 표면의 모서리를 둘러싸는 형태를 가지는 기판 지지 장치.
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 제2 지지부의 단부에는 상기 제1 지지부의 상부 표면 외측 일부를 덮도록 돌출부가 제공되는 기판 지지 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 지지부 상부 표면의 상기 제2 지지부와 마주하는 외측은 돌출부와 대응되는 표면을 갖는 기판 지지 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 승강 플레이트 및 상기 제2 지지부재 중 하나에 연결되어 상기 제2 지지부재의 상부 표면과 수평을 이루는 표면을 갖는 보조 부재를 더 포함하는 기판 지지 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    기판 지지 장치는 하부 승강 장치를 더 포함하고,
    상기 하부 승강 장치는,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부를 동시에 상승 시키거나 하강 시키는 동작부;
    상기 동작부를 구동 시키는 제2 구동부; 및
    상기 동작부와 제2 구동부를 연결하는 연결부를 포함하는 기판 지지 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 동작부는,
    상승 또는 하강 운동하는 상부 동작부; 및
    수평 운동하는 하부 동작부를 포함하고,
    상기 상부 동작부 및 상기 하부 동작부는 경사면으로 연결되어, 상기 하부 동작부 및 상기 하부 동작부는 서로 수직 방향으로 운동하는 기판 지지 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제2 구동부의 회전 운동을 상기 하부 동작부의 병진 운동으로 전환시키는 기판 지지 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 지지 장치는 복수 개이고, 상기 복수 개의 기판 지지 장치는 각각 독립적으로 제어되는 기판 지지 장치.
  12. 제1 항에 따른 기판 지지 장치의 제어 방법으로서,
    로봇 암을 통해 반입되는 기판이 제2 지지부에 안착될 수 있도록 제1 구동부로 제2 지지부를 상승시키는 단계;
    상기 기판이 제1 지지부와 상기 제2 지지부에 의해 모두 지지되도록 상기 제1 구동부로 상기 제2 지지부를 하강시키는 단계; 및
    상기 기판에 대한 처리 공정이 완료된 후, 상기 로봇 암으로 상기 기판을 반출할 수 있도록 상기 제1 구동부로 상기 제2 지지부를 상승시키는 단계를 포함하는 기판 지지 장치의 제어 방법.

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