KR102270563B1 - 기판 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 프리얼라인이 완료된 기판을 위치 정렬이 정확히 유지한 상태로 이송시키기 위한 기판 이송 시스템에 관한 것이다.

Description

기판 이송 시스템{SUBSTRATE TRANSPORTING SYSTEM}
본 발명은 기판 이송 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 프리얼라인이 완료된 기판을 위치 정렬이 정확히 유지한 상태로 이송시키기 위한 기판 이송 시스템에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 기판 이송 시스템을 참조하면, 우선 로딩부(20)에서 기판 이송 유닛(10) 또는 컨베이어를 통해 프리얼라인 스테이지(30)로 공급된 기판(G)에 대한 프리얼라인 공정이 수행된다.
프리얼라인 공정이 완료된 기판(G)은 다시 기판 이송 유닛(10) 또는 컨베이어를 통해 수평 방향의 작업부(40)로 이송된다.
작업부(40)는 프리얼라인 이후의 단위 공정이 수행되는 곳으로, 예를 들어 기판의 스크라이빙 또는 브레이킹 등이 수행될 수 있다.
프리얼라인 스테이지(30) 상에서 프리얼라인 공정이 완료된 기판(G)은 동일한 위치에서 이후의 단위 공정을 수행할 수 없기 때문에, 기판 이송 유닛(10) 또는 컨베이어를 통해 다른 위치(즉, 작업부(40))로 이송되어야 하며, 프리얼라인 공정이 완료된 이후의 추가적인 이송 작업에 의해 기판(G)의 정렬 상태가 훼손될 가능성이 존재한다.
특히, 기판(G)의 정렬 상태의 훼손은 컨베이어 벨트를 통해 이송할 경우 두드러지는데, 이는 컨베이어 벨트를 구성하는 다수의 롤 또는 벨트의 미세한 높낮이 차이에도 기판(G)의 정렬 상태가 흐트러질 수 있기 때문이다.
또한, 진공 흡착 등을 통해 기판(G)을 흡착시켜 이송하는 기판 이송 유닛(10) 역시 공정 오차를 발생시킬 수 밖에 없는 한계를 가지고 있다.
상술한 바와 같이, 기판(G)의 프리얼라인을 완료했음에도 불구하고 이후의 작업부(40) 상에 정렬 상태가 훼손된 상태로 기판(G)이 이송된 경우, 이후의 단위 공정에서의 공정 정밀도가 떨어지게 된다.
또한, 기판 이송 유닛(10)을 통해 로딩부(20)에서 프리얼라인 스테이지(30)를 거쳐 작업부(40)까지 기판(G)을 이송시키기 위해서는 기판 이송 시스템의 전 라인에 걸쳐 기판 이송 유닛(10)이 이동 가능하도록 구성되어야 하며, 이 때 기판 이송 유닛(10)이 차지하는 공간에 의해 전체 시스템의 공간 활용도가 떨어지게 된다.
이에 따라, 특히 기판(G)의 위치 정렬과 관련된 공정 정밀도를 향상시키고, 전체 시스템의 공간 활용도를 향상시키기 위한 기판 이송 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기판 이송 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판의 위치 정렬과 관련된 공정 정밀도를 향상시키고, 전체 시스템의 공간 활용도를 향상시키기 위한 기판 이송 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 수평 방향으로 공급하는 로딩부; 상기 로딩부로부터 공급된 기판이 안착된 후, 상기 기판의 프리얼라인이 수행되는 프리얼라인 스테이지; 상기 프리얼라인 스테이지 상에서 프리얼라인이 완료된 기판을 흡착하여 수직 방향으로 승강 이동시키기 위한 기판 이송 유닛; 및 상기 프리얼라인 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 기판 이동 유닛으로부터 수직 방향으로 이송된 기판이 언로딩되는 작업부;를 포함하는 기판 이송 시스템이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 프리얼라인 스테이지는 전방 또는 후방으로 이동하여 개구부를 형성하며, 상기 기판 이송 유닛에 의해 흡착된 기판은 상기 개구부를 통해 작업부로 언로딩될 수 있다.
여기서, 상기 개구부는 적어도 기판의 면적보다 넓은 개구 면적을 가질 수 있다.
여기서, 상기 프리얼라인 스테이지는 상기 로딩부의 하부에 배치되도록 후방으로 이동할 수 있다.
여기서, 상기 프리얼라인 스테이지는 힌지식 도어 어셈블리를 통해 개폐 가능하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 힌지식 도어 어셈블리는 상기 프리얼라인 스테이지의 좌측 및 우측에 각각 구비된 힌지를 포함하며, 상기 프리얼라인 스테이지는 상기 힌지를 중심으로 회동하여 상기 프리얼라인 스테이지의 하부로 개방되는 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 힌지식 도어 어셈블리는 상기 프리얼라인 스테이지의 전단 및 후단에 각각 구비된 힌지를 포함하며, 상기 프리얼라인 스테이지는 상기 힌지를 중심으로 회동하여 상기 프리얼라인 스테이지의 하부로 개방되는 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템은 기판의 위치 정렬과 관련된 공정 정밀도를 향상시키고, 전체 기판 이송 시스템의 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기판 이송 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 구성 및 작동 원리를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 구성 및 작동 원리를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 프리얼라인 스테이지의 이동을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 프리얼라인 스테이지의 이동을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 프리얼라인 스테이지의 이동을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 구성 및 작동 원리를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2a 내지 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템은 기판(G)을 수평 방향으로 이송하는 로딩부(20), 기판(G)의 프리얼라인이 수행되는 프리얼라인 스테이지(30)와 프리얼라인이 완료된 후 수행되는 각 단위 공정이 수행되는 작업부(40)를 포함한다.
이 때, 기판(G)의 프리얼라인이 시작되기 전 상태에서 로딩부(20)와 프리얼라인 스테이지(30)는 동일한 수평선 상에 배치되어 있으나, 작업부(40)는 도 1에 도시된 기판 이송 시스템과 달리 프리얼라인 스테이지(30)의 하부에 배치되어 있다.
프리얼라인 스테이지(30)와 작업부(40)는 동일한 수직선 상에 배치되기 때문에 종래의 기판 이송 시스템보다 수평 방향으로 차지하는 공간을 감소시킬 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 수평 방향으로 이동이 가능하도록 구성된 기판 이송 유닛(10)에 의해 로딩부(20) 상의 기판(G)이 흡착되며, 기판 이송 유닛(10)의 수평 방향으로의 이동에 의해 기판(G)은 프리얼라인 스테이지(30) 상에 안착될 수 있다.
기판 이송 유닛(10)은 기판(G)을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공 흡착 부재를 포함한다.
프리얼라인 스테이지(30)는 작업부(40)에서 수행되는 단위 공정에 기판(G)이 투입되기 전에 기판(G)의 프리얼라인이 수행된다.
프리얼라인 스테이지(30) 상에서 프리얼라인이 완료된 기판(G)은 다시 기판 이송 유닛(10)에 의해 흡착되어 수직 방향으로 승강 이동하게 된다.
구체적으로, 기판 이송 유닛(10)은 프리얼라인이 완료된 기판(G)을 흡착한 후 상승하여 기판(G)을 프리얼라인 스테이지(30)로부터 일정 거리만큼 이격시킨다.
이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 프리얼라인 스테이지(30)가 본래의 위치로부터 제거된 후, 기판(G)을 흡착하고 있는 기판 이송 유닛(10)이 수직 방향으로 하강하여 프리얼라인 스테이지(30)의 하부에 배치된 작업부(40) 상에 기판을 언로딩한다.
이 때, 기판 이송 유닛(10)에 의해 흡착된 기판(G)은 프리얼라인된 상태 그대로 작업부(40)로 언로딩되기 때문에 기판(G) 정렬 상태의 훼손이 발생할 여지가 없다.
특히, 기판 이송 유닛(10)이 수직 방향으로의 승강 이동만이 가능하고, 좌우 또는 회전 유동이 엄격히 억제된 경우, 프리얼라인 스테이지(30) 상에서 프리얼라인된 기판(G)의 위치 정렬은 작업부(40) 상에서도 정확히 유지될 수 있다.
기판 이송 유닛(10)을 통해 기판(G)이 작업부(40)로 언로딩되면, 작업부(40)에서는 예를 들어, 증착 공정, 노광 공정, 식각 공정, 세정 공정, 합착 공정 및 절단 공정 등과 같은 각 단위 공정 중 임의의 하나가 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템에 의할 경우, 프리얼라인 스테이지(30) 상에서 프리얼라인된 기판(G)의 위치 정렬은 작업부(40) 상에서도 정확히 유지될 수 있기 때문에 이후의 단위 공정에서의 공정 정밀도 역시 향상될 수 있다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 시스템을 나타낸 것이다.
도 3a를 참조하면, 기판 이송 유닛(10)은 프리얼라인 스테이지(30)와 인접한 위치에 고정 설치되어 있으며, 기판(G)은 로딩부(20)로부터 컨베이어 벨트 등과 같은 이송 수단에 의해 프리얼라인 스테이지(30)로 공급된다.
즉, 도 3a에 도시된 기판 이송 시스템에서는 기판 이송 유닛(10)이 프리얼라인 스테이지(30)와 인접한 위치에 고정 설치되어, 프리얼라인이 완료된 기판(G)을 흡착한 후 수직 방향으로만 승강 이동하도록 구성됨에 따라 도 2a에 도시된 기판 이송 시스템보다 전체 시스템 내 기판 이송 유닛(10)이 차지하는 공간을 감소시킬 수 있다.
즉, 기판 이송 유닛(10)의 수평 이송 역할을 로딩부(20)가 대체함에 따라 전체 시스템의 공간 활용도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이하에서는 기판 이송 유닛(10)에 의해 프리얼라인 스테이지(30)의 하부에 배치된 작업부(40)로 기판(G)이 언로딩되기 위한 프리얼라인 스테이지(30)의 이동에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 프리얼라인 스테이지(30)는 그 전체로서 또는 일부가 전방 또는 후방으로 이동하여 개구부를 형성하며, 기판 이송 유닛(10)에 의해 흡착된 기판은 상기 개구부를 통해 수직 방향으로 하강하여 작업부(40) 상에 기판(G)을 언로딩하도록 구성된다.
도 4a 및 4b는 측면에서 바라본 프리얼라인 스테이지(30)의 이동을 개략적으로 나타낸 것이다.
여기서, 기판 이송 유닛(10)은 프리얼라인이 완료된 기판(G)을 흡착한 후 상승하여 기판(G)을 프리얼라인 스테이지(30)로부터 일정 거리만큼 이격시킨다.
이어서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 프리얼라인 스테이지(30)는 적어도 기판(G)의 면적보다 넓은 개구 면적을 형성하도록 전방으로 이동한다.
그리고 나서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 프리얼라인 스테이지(30)의 이동에 의해 형성된 개구부를 통해 기판(G)을 흡착하고 있는 기판 이송 유닛(10)이 수직 방향으로 하강하여 프리얼라인 스테이지(30)의 하부에 배치된 작업부(40) 상에 기판을 언로딩한다.
기판(G)의 언로딩이 완료된 후, 기판 이송 유닛(10)은 수직 방향으로 상승하여 본래의 위치로 돌아오며, 이어서 프리얼라인 스테이지(30) 역시 후방으로 이동하여 로딩부(20)와 다시 인접하도록 배치된다.
도 5a 및 5b는 다른 실시예에 따른 프리얼라인 스테이지(30)의 이동을 개략적으로 나타낸 것이다.
마찬가지로, 기판 이송 유닛(10)은 프리얼라인이 완료된 기판(G)을 흡착한 후 상승하여 기판(G)을 프리얼라인 스테이지(30)로부터 일정 거리만큼 이격시킨다.
이어서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 프리얼라인 스테이지(30)는 적어도 기판(G)의 면적보다 넓은 개구 면적을 형성하도록 후방으로 이동하되, 이 경우 프리얼라인 스테이지(30)는 로딩부(20)의 하부에 배치된다.
보다 상세하게는, 프리얼라인 스테이지(30)는 로딩부(20)의 하부에 배치될 수 있도록 소정의 거리만큼 하강한 뒤 로딩부(20)의 하부로 이동한다.
그리고 나서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 프리얼라인 스테이지(30)의 이동에 의해 형성된 개구부를 통해 기판(G)을 흡착하고 있는 기판 이송 유닛(10)이 수직 방향으로 하강하여 프리얼라인 스테이지(30)의 하부에 배치된 작업부(40) 상에 기판을 언로딩한다.
기판(G)의 언로딩이 완료된 후, 기판 이송 유닛(10)은 수직 방향으로 상승하여 본래의 위치로 돌아오며, 이어서 프리얼라인 스테이지(30) 역시 전방으로 이동하여 로딩부(20)와 다시 인접하도록 배치된다.
도 6a 및 6b는 또 다른 실시예에 따른 프리얼라인 스테이지(30)의 이동을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 6a 및 6b는 정면에서 바라본 프리얼라인 스테이지(30)를 나타낸다.
상기 실시예에 있어서, 프리얼라인 스테이지(30)는 힌지식 도어 어셈블리를 통해 개폐 가능하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 힌지식 도어 어셈블리는 프리얼라인 스테이지(30)의 좌측 및 우측에 각각 구비된 힌지(H)를 포함하며, 프리얼라인 스테이지(30)는 힌지(H)를 중심으로 회동하여 프리얼라인 스테이지(30)의 하부로 개방되는 제1 스테이지(30a) 및 제2 스테이지(30b)를 포함할 수 있다.
따라서, 기판 이송 유닛(10)은 프리얼라인이 완료된 기판(G)을 흡착한 후 상승하여 기판(G)을 프리얼라인 스테이지(30)로부터 일정 거리만큼 이격시킨 후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 스테이지(30a)와 제2 스테이지(30b)는 힌지(H)를 중심으로 회동하여 하부로 개방됨에 따라 기판(G)의 면적보다 넓은 개구 면적을 가지는 개구부를 형성한다.
이어서, 프리얼라인 스테이지(30)의 이동에 의해 형성된 개구부를 통해 기판(G)을 흡착하고 있는 기판 이송 유닛(10)이 수직 방향으로 하강하여 프리얼라인 스테이지(30)의 하부에 배치된 작업부(40) 상에 기판을 언로딩한다.
마지막으로, 기판(G)의 언로딩이 완료된 후, 기판 이송 유닛(10)은 수직 방향으로 상승하여 본래의 위치로 돌아오며, 이어서 제1 스테이지(30a)와 제2 스테이지(30b)는 힌지(H)를 중심으로 개방될 때와는 반대 방향으로 회동하여 프리얼라인 스테이지(30)를 폐쇄한다.
이 때, 힌지(H)에 의한 제1 스테이지(30a)와 제2 스테이지(30b)의 회동 각도는 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 직각 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어, 기판(G)의 면적보다 넓은 개구 면적을 가지는 개구부의 형성이 가능한 범위 안에서 회동 각도는 예각일 수도 있다.
이와 같이 힌지(H)에 의한 제1 스테이지(30a)와 제2 스테이지(30b)의 회동 각도를 조절함에 따라 전체 시스템이 차지하는 면적을 줄여 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.
상기 실시예에 따른 힌지식 도어 어셈블리는 프리얼라인 스테이지(30)의 좌측 및 우측에 각각 힌지(H)가 구비되도록 형성되나, 다른 실시예에서는 프리얼라인 스테이지(30)의 전단 및 후단에 각각 힌지(H)가 구비되도록 형성되는 것도 가능하다.
다양한 실시예들을 통해 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템에 의할 경우, 프리얼라인 스테이지 상에서 프리얼라인된 기판의 위치 정렬은 작업부 상에서도 정확히 유지될 수 있으며, 이는 프리얼라인 이후의 단위 공정에서의 공정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 프리얼라인 스테이지와 작업부는 동일한 수직선 상에 배치하고, 프리얼라인 완료된 기판의 언로딩을 위한 프리얼라인 스테이지의 효율적인 이탈 동작을 최소한의 공간 내에서 가능하도록 함으로써 기판 이송 시스템의 공간 활용도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 기판을 수평 방향으로 공급하는 로딩부;
    상기 로딩부로부터 공급된 기판이 안착된 후, 상기 기판의 프리얼라인이 수행되는 프리얼라인 스테이지;
    상기 프리얼라인 스테이지 상에서 프리얼라인이 완료된 기판을 흡착하여 수직 방향으로 승강 이동시키기 위한 기판 이송 유닛; 및
    상기 프리얼라인 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 기판 이송 유닛으로부터 수직 방향으로 이송된 기판이 언로딩되는 작업부;를 포함하며,
    상기 프리얼라인 스테이지는 상기 기판을 이송시키기 위한 개구부를 형성하며,
    상기 기판 이송 유닛에 의해 흡착된 기판은 상기 개구부를 통해 상기 작업부로 언로딩되는,
    기판 이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 프리얼라인 스테이지의 전방 또는 후방으로 이동에 따라 형성되는 기판 이송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개구부는 적어도 기판의 면적보다 넓은 개구 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프리얼라인 스테이지는 상기 로딩부의 하부에 배치되도록 후방으로 이동하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는 힌지식 도어 어셈블리를 통해 개폐 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 힌지식 도어 어셈블리는 상기 프리얼라인 스테이지의 좌측 및 우측에 각각 구비된 힌지를 포함하며,
    상기 프리얼라인 스테이지는 상기 힌지를 중심으로 회동하여 상기 프리얼라인 스테이지의 하부로 개방되는 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 힌지식 도어 어셈블리는 상기 프리얼라인 스테이지의 전단 및 후단에 각각 구비된 힌지를 포함하며,
    상기 프리얼라인 스테이지는 상기 힌지를 중심으로 회동하여 상기 프리얼라인 스테이지의 하부로 개방되는 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
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