KR101394482B1 - 기판 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버퍼 카세트의 승하강이 이루어지면 반송 롤러에 의해 이송되어 오는 기판이 버퍼 카세트 내부에 차례로 저장되고 또한, 저장된 기판이 다음 공정으로 차례로 이송되므로 기판 처리시간을 단축시킬 수 있고, 불필요한 장비를 줄여 전체 장비를 컴팩트화할 수 있는 기판 처리장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 기판 처리장치는 일정 간격으로 배치되어 회전하는 다수개의 샤프트; 상기 샤프트에 고정 설치되어 상면에 안착되는 기판을 이송시키는 다수개의 반송 롤러; 상기 샤프트 사이에 서로 마주보게 설치되는 다수쌍의 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 상단 및 하단을 연결시키는 제1, 2 연결 프레임과, 상기 수직 프레임들 사이에 설치되어 반송 롤러에 의해 이송되어 오는 기판들의 하면을 순차적으로 지지하는 복수개의 버퍼 프레임을 포함하여 이루어지는 버퍼 카세트; 그리고, 상기 버퍼 카세트의 양측에 설치되는 한쌍의 가이드 빔과, 일단은 상기 수직 프레임 또는 상기 제1 연결 프레임에 결합되고, 타단은 상기 가이드 빔에 수직 이동 가능하게 결합되는 엘레베이터 암과, 상기 가이드 빔에 설치되어 엘리베이터 암을 수직이동시키는 구동수단을 포함하여 이루어지는 엘리베이터를 포함하여 이루어진다.

Description

기판 처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버퍼 카세트의 승하강이 이루어지면 반송 롤러에 의해 이송되어 오는 기판이 버퍼 카세트 내부에 차례로 저장되고 또한, 저장된 기판이 다음 공정으로 차례로 이송되므로 기판 처리시간을 단축시킬 수 있고, 불필요한 장비를 줄여 전체 장비를 컴팩트화할 수 있는 기판 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 버퍼 카세트는 반도체 공정 또는 평판 디스플레이 성형 공정에서 일련의 공정을 진행하는 가운데 임시로 기판을 저장하는 장치를 말한다.
버퍼 카세트는 일련의 공정에 있어서 각각 공정을 수행하는 시간이 다르거나 한 공정이 임시로 멈추는 경우에 타 공정에서 수행된 기판이 임시로 머물 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 작업 속도를 가진 세정공정과 박막증착공정 사이 또는 세정공정과 검사공정 사이에서 전체 생산공정의 작업시간을 조율하는 버퍼 카세트가 사용될 수 있다.
구체적으로, 버퍼 카세트로 이송되어 오는 기판은 로봇암과 같은 장치에 의해 버퍼 카세트 내부에 차례로 저장되며, 또한 버퍼 카세트에 저장된 기판은 로봇암 등의 장치에 의해 버퍼 카세트 외부로 빼내어진 후 반송 롤러에 옮겨져 후공정에 있는 공정 장치로 이송된다.
하지만, 이와 같이 버퍼 카세트에 기판을 저장하고, 저장된 기판을 버퍼 카세트에서 빼내 다시 이송시키는 작업은 로봇암 등을 이용한 별도의 작업을 필요로 하므로 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 로봇 암과 같은 별도의 장치를 요구하므로 기판 처리장치의 전체적인 크기 및 비용을 증가시키는 문제점이 있었다.
또한, 기판이 버퍼 카세트에 머무르는 시간이 길어짐에 따라 기판에 먼지 또는 이물질이 흡착될 수 있고 이와 함께 전공정에 의해 일정시간 후에 후공정을 수행하여야 하는데 일정시간이 훨씬 초과하여 후공정을 수행하여 수율이 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 일정 간격으로 배치되어 회전하는 다수개의 샤프트; 상기 샤프트에 고정 설치되어 상면에 안착되는 기판을 이송시키는 다수개의 반송 롤러; 상기 샤프트 사이에 서로 마주보게 설치되는 다수쌍의 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 상단 및 하단을 연결시키는 제1, 2 연결 프레임과, 상기 수직 프레임들 사이에 설치되어 반송 롤러에 의해 이송되어 오는 기판들의 하면을 순차적으로 지지하는 복수개의 버퍼 프레임을 포함하여 이루어지는 버퍼 카세트; 그리고, 상기 버퍼 카세트의 양측에 설치되는 한쌍의 가이드 빔과, 일단은 상기 수직 프레임 또는 상기 제1 연결 프레임에 결합되고, 타단은 상기 가이드 빔에 수직 이동 가능하게 결합되는 엘레베이터 암과, 상기 가이드 빔에 설치되어 엘리베이터 암을 수직이동시키는 구동수단을 포함하여 이루어지는 엘리베이터를 포함하여 이루어지는 기판 처리장치를 제공한다.
여기서, 상기 샤프트는 기판이 일정 각도 경사진 상태로 이송될 수 있도록 경사 각도 조절이 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 샤프트의 양단은 브라켓에 의해 경사 플레이트에 결합되며, 상기 경사 플레이트의 중앙부에는 고정 힌지가 결합되고, 상기 경사 플레이트의 일단에는 피스톤에 의해 상하 이동하는 링크가 결합된다.
한편, 상기 엘리베이터 암의 상하 수직이동을 위해 상기 엘리베이터 암의 타단에는 LM 블록이 설치될 수 있고, 이 경우 상기 가이드 빔은 LM 블록이 결합되어 수직 이동하는 LM 레일의 역할을 하게 된다.
또한, 상기 엘리베이터의 암의 수직이동을 위해 상기 엘리베이터 암의 타단에는 롤러가 설치되고, 상기 가이드 빔에는 상기 롤러가 삽입되어 이동하는 가이드 레일이 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리장치는 엘리베이터에 의해 버퍼 카세트의 승강이 이루어지면 자연히 반송 롤러에 의해 이송되어 오는 기판들이 차례로 버퍼 프레임에 의해 지지되어 버퍼 카세트 내부에 저장되고, 또한 버퍼 카세트의 하강이 이루어지면 버퍼 카세트 내부에 저장된 기판들이 반송 롤러에 안착되어져 정해진 공정으로 차례로 이송되어지므로 기판 처리시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리장치는 버퍼 카세트의 승하강에 의해 기판의 저장 및 이송이 이루어지므로 로봇암과 같은 별도의 장비를 필요로 하지 않아 전체 장비를 컴팩트화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 기판 이송장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 엘리베이터에 의해 버퍼 카세트의 승강 및 하강이 이루어지는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 샤프트의 경사 각도가 조절되는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 기판 이송장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 이송장치는 샤프트(Shaft)(100)와, 반송 롤러(200)와, 버퍼 카세트(Buffer Cassette)(300)와, 엘리베이터(Elevator)(400)를 포함하여 이루어진다.
상기 샤프트(100)는 일정 간격으로 다수개가 배치되어 모터(미도시)의 구동력에 의해 회전하도록 구성되며, 상기 반송 롤러(200)는 다수개가 샤프트(100)에 고정 설치되어 샤프트(100)의 회전시 함께 회전하며 상면에 안착되는 기판(G)을 정해진 공정이 진행될 위치로 이송시킨다.
상기 버퍼 카세트(300)는 이미 설명한 바와 같이 식각공정, 세정공정 등 소정의 공정으로 이송되는 기판(G)을 일시적으로 저장하기 위해 구비되는 장치로서, 수직 프레임(310), 제1, 2 연결 프레임(320, 330), 버퍼 프레임(340)으로 이루어진다.
상기 수직 프레임(310) 및 제1, 2 연결 프레임(320, 330)은 버퍼 카세트(300)의 전체적인 외곽 골조를 형성하는 부분으로, 수직 프레임(310)은 상술한 샤프트(100) 사이에 서로 마주보게 다수쌍이 설치되고, 상기 제1 연결 프레임(320)은 수직 프레임(310)의 상단을 연결시키며, 상기 제2 연결 프레임(330)은 수직 프레임(310)의 하단을 연결시킨다.
그리고, 상기 버퍼 프레임(340)은 반송 롤러(200)에 의해 이송되어 오는 기판(G)들이 안착되는 부분으로, 복수개의 기판(G)들이 버퍼 카세트(300) 내부에 저장될 수 있도록 수직 프레임(310)들 사이에 복수개가 설치된다.
이러한 버퍼 프레임(340)은 이하 설명할 엘리베이터(400)에 의해 상승하며 반송 롤러(200)에 의해 이송되어 오는 기판(G)들의 하면을 순차적으로 지지하여 기판(G)들이 버퍼 카세트(300) 내부에 차례로 저장되도록 하며, 또한 엘리베이터(400)에 의해 하강하며 기판(G)들을 반송 롤러(200)에 순차적으로 안착시켜 소정 공정으로 이송되도록 한다. 이때, 버퍼 프레임(340)은 샤프트(100) 사이에 위치하므로 버퍼 프레임(340)의 승하강은 샤프트(200)에 방해받지 않고 자유롭게 이루어진다.
상기 엘리베이터(400)는 반송 롤러(200)에 의해 이송되어 오는 기판(G)들의 하면이 상술한 버퍼 프레임(340)에 의해 순차적으로 지지되고, 또한 버퍼 프레임(340)에 지지되어 버퍼 카세트(300) 내부에 저장된 기판(G)들이 반송 롤러(200)에 순차적으로 안착되어 정해진 공정으로 이송될 수 있도록 버퍼 카세트(300)를 상하 이동시키는 장치로서, 가이드 빔(410)과, 엘리베이터 암(420)과, 구동수단(430)을 포함하여 이루어진다.
상기 가이드 빔(410)은 버퍼 카세트(300)의 일측 또는 양측에 고정 설치되며, 상기 엘리베이터 암(420)은 일단이 상기 수직 프레임(310) 또는 상기 제1 연결 프레임(320)에 결합되고, 타단은 상기 가이드 빔(410)에 수직 이동 가능하게 결합된다.
여기서, 엘리베이터 암(420)의 타단이 가이드 빔(410)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 엘리베이터 암(420)의 타단에는 LM 블록(421)이 설치될 수 있다. 이 경우, 가이드 빔(410)은 일종의 LM 레일의 역할을 하게 된다. 물론, 엘리베이터 암(420)의 수직이동을 위한 구조는 다양한 변형이 가능하며, 예를 들어 엘리베이터 암(420)의 타단에 롤러(미도시)를 설치하고, 가이드 빔(410)에 상기 롤러가 삽입되어 이동하는 가이드 레일(미도시)을 설치할 수도 있다.
그리고, 상기 구동수단(430)은 상기 가이드 빔(410)에 설치되어 상기 엘리베이터 암(420)이 가이드 빔(410)을 따라 승강 또는 하강하도록 구동력을 발생시킨다. 이러한 구동수단은 일반적으로 많이 사용되는 서보 모터(Servo Motor)일 수 있다.
따라서 상기 구동수단(430)이 동작을 시작하여 엘리베이터 암(420)이 가이드 빔(410)을 따라 승강 또는 하강하면 엘리베이터 암(420)의 일단에 결합된 수직 프레임(310) 또는 제1 연결 프레임(320) 역시 엘리베이터 암(420)과 함께 상승하거나 하강하게 되므로 버퍼 카세트(300)의 전체적인 수직이동이 이루어지게 된다.
이와 같이 구동수단(430)에 의해 엘리베이터 암(420)이 가이드 빔(410)을 따라 수직이동하여 버퍼 카세트(300)의 승강 또는 하강이 이루어지면, 상술한 바와 같이 버퍼 프레임(340)이 샤프트(100) 사이에서 수직 이동하며 기판(G)들의 하면을 지지하여 기판(G)들이 버퍼 카세트(300) 내부에 차례로 저장되도록 하고, 또한 버퍼 카세트(300) 내부에 저장된 기판(G)들이 차례로 반송 롤러(200)에 안착되어져 정해진 공정으로 이송되도록 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 엘리베이터에 의해 버퍼 카세트의 승강 및 하강이 이루어지는 상태를 나타내는 도면이다.
좀더 상세히 설명하면, 어떤 한 공정이 임시로 멈추어 타 공정에서 이송되는 기판(G)들을 일시적으로 버퍼 카세트(300)에 저장하여야 할 경우 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 엘리베이터 암(420)을 상승시켜 버퍼 카세트(300) 전체를 서서히 수직 상방으로 이동시킨다.
이와 같이 버퍼 카세트(300)가 상승을 시작하면 버퍼 프레임(340)은 반송 롤러(200)보다 하측에 위치하다가 반송 롤러(200)보다 더 높은 위치로 상승하게 되고(도 4참조), 이에 따라 반송 롤러(200)에 안착되어 있는 기판(G)은 자연히 버퍼 프레임(340)에 의해 들려져 반송 롤러(200)에서 자연히 분리되어 버퍼 프레임(340)에 안착된 상태가 된다.
이러한 버퍼 카세트(300)의 상승이 계속되면 반송 롤러(200)에 의해 순차적으로 이송되어 오는 기판(G)들은 최상단 버퍼 프레임(340)부터 최하단 버퍼 프레임(340)에 순차적으로 안착되어져 결국, 버퍼 카세트(300) 내부에 저장된 상태가 된다.
또한, 반대로 공정이 재개되어 버퍼 카세트(300)에 저장된 기판(G)들을 다시 이송시킬 필요가 있을 경우에는 엘리베이터 암(420)을 하강시켜 버퍼 프레임(340)들을 순차적으로 반송 롤러(200)보다 낮은 위치로 이동시킨다. 이와 같이 버퍼 프레임(340)의 하강이 이루어지면 버퍼 프레임(340)에 안착된 기판(G)들은 다시 순차적으로 반송 롤러(200)에 안착되어지고, 이에 따라 반송 롤러(200)에 의해 기판(G)들이 정해진 공정으로 재차 이송되게 된다.
여기서, 버퍼 카세트(300)가 하강하게 되면 최하단 버퍼 프레임(340)에 안착된 기판(G)부터 차례로 반송 롤러(200)에 안착되어지므로 기판(G)들이 버퍼 카세트(300)에 저장되는 과정과 반대로 최하단 버퍼 프레임(340)에 안착된 기판(G)부터 반송 롤러(200)에 의해 다음 공정으로 이송되어진다.
한편, 기판(G)이 대형화됨에 따라 기판(G)이 수평상태로 이송될 경우 기판(G)이 자체 하중에 의하여 아래로 처지는 현상이 발생하고, 또한 대형 기판(G)이 수평상태로 이송될 경우 식각 공정이나 세정 공정에서 발생하는 부산물을 제거하기가 쉽지않다는 문제점이 있으므로 기판(G)은 소정 각도로 경사진 상태로 이송됨이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 샤프트의 경사 각도가 조절되는 모습을 나타내는 도면이다.
이를 위해 상기 샤프트(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 경사 각도 조절이 가능하도록 구성됨이 바람직하다.
구체적으로, 샤프트(100)의 경사 각도 조절을 위해 샤프트(100)의 양단은 브라켓(210)에 의해 경사 플레이트(220)에 결합되며, 상기 경사 플레이트(220)의 중앙부에는 고정 힌지(230)가 결합된다. 또한, 상기 경사 플레이트(220)의 일단에는 피스톤(250)에 의해 상하 이동하는 링크(240)가 결합된다.
따라서 상기 피스톤(250)에 의해 링크(240)가 밀려 올라가면 링크(240)와 함께 경사 플레이트(220)의 일단이 밀려 올라가며 이때, 경사 플레이트(220)의 중앙부는 고정 힌지(230)를 기준으로 회전하게 되어 경사 플레이트(220)가 소정 각도(θ)로 기울어지게 된다. 이와 같이 경사 플레이트(220)가 소정 각도(θ)로 기울어지면 브라켓(210)에 의해 경사 플레이트(220)에 결합된 샤프트(100) 및 샤프트(100)에 결합되어 있는 반송 롤러(200)가 소정 각도(θ)로 기울어지게 되므로 반송 롤러(200)에 안착되는 기판(G)은 소정 각도(θ) 기울어진 상태로 이송되게 된다.
물론, 상기 샤프트(100)의 경사 각도를 조절하기 위한 구조는 다양한 변형이 가능하며, 예를 들어 고정 힌지(230)를 대신하여 샤프트(100)의 양단에 각각 피스톤(250)에 의해 상하 이동하는 링크(240)를 설치함으로써 샤프트(100)의 경사 각도가 조절되도록 하는 것도 가능하다.
이와 같이 피스톤(250)에 의해 샤프트(100)의 경사 각도가 조절되면 기판(G)은 소정 각도(θ) 기울어진 상태로 반송 롤러(200)에 의해 버퍼 카세트(300)가 위치하는 장소로 이송되어 오며, 이 경우에도 버퍼 프레임(340)은 엘리베이터(400)에 의해 상승하며 기판(G)들의 하면을 순차적으로 지지함으로써 기판(G)들이 버퍼 카세트(300) 내부에 저장되도록 하고, 또한 하강하며 기판(G)들이 반송 롤러(200)에 순차적으로 안착되도록 함으로써 기판(G)들이 소정 각도(θ) 기울어진 상태로 정해진 공정으로 이송되도록 한다.
이상에서 상세히 설명된 본 발명은 그 범위가 전술된 바에 한하지 않고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당함은 물론이고, 그 균등물 또한 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 샤프트 200: 반송 롤러
210: 브라켓 220: 경사 플레이트
230: 고정 힌지 240: 링크
250: 피스톤 300: 버퍼 카세트
310: 수직 프레임 320: 제1 연결 프레임
330: 제2 연결 프레임 340: 버퍼 프레임
400: 엘리베이터 410: 가이드 빔
420: 엘리베이터 암 421: LM 블록

Claims (5)

  1. 일정 간격으로 배치되어 회전하되, 기판이 일정 각도 경사진 상태로 이동될 수 있도록 경사 각도 조절이 가능하게 설치되는 다수개의 샤프트;
    상기 샤프트에 고정 설치되어 상면에 안착되는 기판을 이송시키는 다수개의 반송 롤러;
    상기 샤프트 사이에 서로 마주보게 설치되는 다수쌍의 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 상단 및 하단을 연결시키는 제1, 2 연결 프레임과, 상기 수직 프레임들 사이에 설치되어 반송 롤러에 의해 이송되어 오는 기판들의 하면을 순차적으로 지지하는 복수개의 버퍼 프레임을 가지며 상기 반송 롤러에 의해 이송되는 기판을 일시적으로 저장하는 버퍼 카세트; 그리고,
    상기 버퍼 카세트의 양측에 설치되는 한쌍의 가이드 빔과, 일단은 상기 수직 프레임 또는 상기 제1 연결 프레임에 결합되고, 타단은 상기 가이드 빔에 수직 이동 가능하게 결합되는 엘레베이터 암과, 상기 가이드 빔에 설치되어 엘리베이터 암을 수직이동시키는 구동수단을 가지며 상기 버퍼 카세트를 상하 이동시키는 엘리베이터를 포함하는 기판 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 샤프트의 양단은 브라켓에 의해 경사 플레이트에 결합되며,
    상기 경사 플레이트의 중앙부에는 고정 힌지가 결합되고, 경사 플레이트의 일단에는 피스톤에 의해 상하 이동하는 링크가 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 암의 타단에는 LM 블록이 설치되고, 상기 가이드 빔은 LM 블록이 결합되어 수직 이동하는 LM 레일인 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 암의 타단에는 롤러가 설치되고, 상기 가이드 빔에는 상기 롤러가 삽입되어 이동하는 가이드 레일이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
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