KR20140103707A - 기판 수납 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 기판 수납 장치는 다수의 기판들이 적재되는 수납공간을 형성하고, 상기 기판들이 투입되는 입구면과 상기 입구면에 반대하는 후면을 갖는 프레임부; 상기 프레임부의 후면으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들의 일측을 지지하는 메인 지지부; 및 상기 프레임부의 입구면에 장착되고, 상기 입구면으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들의 상기 일측에 반대하는 타측을 지지하는 서브 지지부를 포함한다.

Description

기판 수납 장치{Substrate Loading Device}
본 발명의 실시예는 기판 수납 장치에 관한 것으로, 특히 다수의 기판을 수납하는 기판 수납 장치에 관한 것이다.
평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Diode: OELD) 등을 들 수 있는데, 이들은 각각 한 쌍의 투명 기판 사이로 고유의 형광 또는 편광 물질층을 개재한 후 대면 합착시킨 평판표시패널(flat display panel)을 필수적으로 갖추고 있다.
평판표시장치의 제조공정에는 기판을 대상으로 그 표면에 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(deposition)공정, 상기 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피(photo lithography)공정, 상기 노출된 박막 부분을 제거하여 목적하는 박막패턴을 구현하는 식각공정(etching)공정을 비롯해서 세정, 합착, 절단 등 다수의 공정이 포함된다.
한편, 이와 같은 평판표시장치의 제조 공정용 기판은 각각의 공정으로 반송이나 이동 혹은, 임시적인 보관을 위해 카세트(Cassette) 등과 같은 기판 수납 장치에 보관될 수 있다.
특히, 경화로와 같은 기판 열처리 장치에는 기판 수납 장치가 기판들을 적재한 상태로 투입될 수 있는데, 경화 공정의 특정상 시간이 많이 소요되므로 한 번에 다량의 반도체 기판을 처리할 수 있도록 구성되어 있다.
그런데, 기판이 장시간 적재될 경우 기판이 휘는 현상이 발생하고, 이러한 상태로 공정이 계속 진행될 경우 불량 발생 가능성이 높아지는 문제점이 있다.
더욱이, 기판의 박형화와 대형화 추세에 따라 기판 휨 문제는 더욱 심화되어 공정의 신뢰성과 생산성을 떨어뜨리는 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 장시간 적재에 따른 기판의 휨 문제를 최소화하여 공정의 신뢰성을 확보하는 기판 수납 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 기판 수납 장치는 다수의 기판들이 적재되는 수납공간을 형성하고, 상기 기판들이 투입되는 입구면과 상기 입구면에 반대하는 후면을 갖는 프레임부; 상기 프레임부의 후면으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들의 일측을 지지하는 메인 지지부; 및 상기 프레임부의 입구면에 장착되고, 상기 입구면으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들의 상기 일측에 반대하는 타측을 지지하는 서브 지지부를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 서브 지지부는 상기 프레임부의 입구면을 가로지르는 서브 서포트바; 및 상기 서브 서포트바에 일정한 간격으로 배치되어 상기 기판들의 하면을 가로질러 떠받치는 전면 가이드들을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 서브 지지부는, 상기 서브 서포트바의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 프레임부에 장착되는 홀더들을 더 포함하고, 상기 프레임부는, 상기 입구면의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 홀더들이 각각 삽입 결합되는 결합블록들을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 홀더들과 상기 결합블록들은 탈착가능한 구조일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 결합블록들 중 적어도 하나는, 결합된 홀더를 상하로 리프팅하여 상기 전면 가이드들의 높낮이를 조절하는 리프팅 장치를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 리프팅 장치는, 상기 결합블록에 나사 결합되어 회전에 의해 상기 홀더를 상하로 리프팅하는 회전축을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 회전축은 상기 홀더가 삽입 결합되는 고정 몸체, 및 일 단부가 상기 고정 몸체와 독립적으로 회전 가능하게 결합되는 회전 몸체를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 리프팅 장치는, 상기 회전 몸체의 타 단부로부터 절곡되어 사용자의 손잡이를 형성하는 레버를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 리프팅 장치는, 상기 회전 몸체를 회전시키는 구동모터와, 상기 구동모터를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 결합블록들 중 다른 하나는, 결합된 홀더에 대하여 수직방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 메인 지지부는, 상기 프레임부의 후면을 가로지르는 메인 서포트바; 및 상기 메인 서포트바에 일정한 간격으로 배치되어 상기 기판들의 하면을 가로질러 떠받치는 후면 가이드들을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 프레임부는, 상부에 배치되는 상부 프레임, 하부에 배치되는 하부 프레임, 상기 상부 및 하부 프레임과 함께 상기 수납공간을 형성하는 측면 프레임들을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 프레임부는, 상기 측면 프레임들로부터 돌출되어 상기 기판들의 측부를 따라 일정한 간격으로 다수개 배치되는 측면 가이드들을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 기판 수납 장치의 입구면 측에 별도의 기판 지지부를 장착하고, 상기 기판 지지부를 리프팅하는 리프팅 장치를 구비함으로써, 기판을 보다 안정적으로 지지하고 기판의 휨 문제를 최소화하여 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1a는 기판 수납 장치의 일례를 개략적으로 도시한 사시도.
도 1b는 기판들이 적재된 기판 수납 장치의 정면을 도시한 정면도.
도 1c는 서브 지지부의 다른 실시예를 도시한 정면도.
도 2a 내지 도 2c는 서브 지지부의 장착 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 3은 리프팅 장치의 일례를 개략적으로 도시한 부분 확대도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1a는 기판 수납 장치의 일례를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 1b는 기판들이 적재된 기판 수납 장치의 정면을 도시한 정면도이며, 도 1c는 서브 지지부의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
본 발명의 기판 수납 장치는 다수의 기판들을 적재한 상태로 이송, 보관 및 기판 처리 장치 내에 투입될 수 있으며, 상기 기판들은 평판표시패널용 글라스 기판 또는 반도체 웨이퍼일 수 있다. 방향은 직교 좌표계를 통해서 나타냈으며, Z 방향은 지면에 수직한 방향을 나타낸다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 기판 수납 장치는 다수의 기판들(S)이 적재되는 수납공간을 형성하고, 상기 기판들(S)이 투입되는 입구면(FS)과 상기 입구면(FS)에 반대하는 후면(BS)을 갖는 프레임부(10), 상기 프레임부(10)의 후면(FS)으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들(S)의 일측을 지지하는 메인 지지부(20), 및 상기 프레임부(10)의 입구면(FS)에 장착되고, 상기 입구면(FS)으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들(S)의 상기 일측에 반대하는 타측을 지지하는 서브 지지부(30)를 포함한다.
프레임부(10)는 적어도 일면이 개구된 박스 형상의 외형을 가지며, 내부에 다수의 기판이 적재되는 수납 공간을 갖는다. 상기 입구면(FS)을 제외한 다른 면들은 평판 플레이트로 커버되거나, 개구된 영역을 갖는 골조 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 프레임부(10)는 상부에 배치되는 상부 프레임(11a), 하부에 배치되는 하부 프레임(11b), 상기 상부 및 하부 프레임(11a, 11b)과 함께 수납공간을 형성하는 측면 프레임들(11c)으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 프레임부(10)는 측면 프레임들(11c)로부터 돌출되어 기판들(S)의 측부를 따라 일정한 간격으로 다수개 배치되는 측면 가이드들(13)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 측면 프레임들(11c)은 바(bar) 형상으로서, 입구면(FS)을 기준으로 좌우 양 측에 각각 복수개가 수직(Z 방향)으로 배열될 수 있다. 각 측면 프레임들(11c)의 내면에는 다수개의 측면 가이드들(13)이 서로 마주보는 방향(X 방향)으로 수평하게 돌출되어 기판들(S)의 양 측부를 떠받친다.
동일 평면(XY 평면)에 위치하는 측면 가이드들(13)은 하나의 층으로 정의되며, 기판들(S)은 각 층별로 수납된다.
상기 프레임부(10)의 형상 및 기판들(S)의 수납 구조는 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예를 가질 수 있다.
메인 지지부(20)는 프레임부(10)의 후면(BS)을 수직방향(Z 방향)으로 가로지르는 메인 서포트바(21), 및 상기 메인 서포트바(21)에 일정한 간격으로 배치되어 기판들(S)의 하면을 가로질러 떠받치는 후면 가이드들(23)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 메인 서포트바(21)는 바 형상으로서 후면(BS)의 중심부를 가로질러 수직으로 세워지며, 후면 가이드들(23)은 메인 서포트바(21)의 내면으로부터 입구면(FS) 측으로 돌출되어 기판들(S)의 중앙부를 떠받친다.
상기 메인 서포트바(21)와 후면 가이드들(23)은 볼트/너트, 조인트, 및/또는 클램프와 같은 체결 부재들(미도시) 또는 이들 사이의 나사산 결합이나 플랜지 구조에 의해 서로 결합되어 기계적인 결합 강도를 유지할 수 있다.
서브 지지부(30)는 프레임부(10)의 입구면(FS)을 수직방향(Z 방향)으로 가로지르는 서브 서포트바(31), 상기 서브 서포트바(31)에 일정한 간격으로 배치되어 기판들(S)의 하면을 가로질러 떠받치는 전면 가이드들(33), 및 상기 서브 서포트바(31)의 상부 및 하부에 각각 구비되어 프레임부(10)에 장착되는 홀더들(35a, 35b)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 서브 서포트바(31)는 바 형상으로서 입구면(FS)의 중심부를 가로질러 수직으로 장착되며, 전면 가이드들(33)은 서브 서포트바(31)의 내면으로부터 후면(BS) 측으로 돌출되어 기판들(S)의 중앙부를 떠받친다.
즉, 메인 서포트바(21)와 서브 서포트바(31)는 기판들(S)을 사이에 두고 서로 평행하게 마주보며, 후면 가이드들(23)와 전면 가이드들(33)은 서로 마주보는 방향(Y 방향)으로 수평하게 돌출되어 기판들(S)의 중앙부를 떠받친다.
여기서, 후면 가이드들(23)은 전면 가이드들(33)보다 길게 형성될 수 있다.
상기 서브 서포트바(31)와 전면 가이드들(33)은 볼트/너트, 조인트, 및/또는 클램프와 같은 체결 부재들(미도시) 또는 이들 사이의 나사산 결합이나 플랜지 구조에 의해 서로 결합되어 기계적인 결합 강도를 유지할 수 있다.
상기 홀더들(35a, 35b)은 전면 가이드들(33)과 같이 서브 서포트바(31)로부터 돌출되되, 기판을 지지하기 위한 전면 가이드들(33)과 달리 프레임부(10)에 장착되기 위한 구성으로서, 서브 서포트바(31)의 상부에 구비된 상부 홀더(35a)와 하부에 구비된 하부 홀더(35b)로 구분될 수 있다.
상기 홀더들(35a, 35b)에 대응하여 프레임부(10)는, 입구면(FS)의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 홀더들(35a, 35b)이 각각 삽입 결합되는 결합블록들(15a, 15b)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 홀더들(35a, 35b)과 상기 결합블록들(15a, 15b)은 탈착가능한 구조를 갖는다.
한편, 도 1c를 참조하면, 다른 실시예로서 서브 지지부(30a, 30b)는 기판의 크기 및 두께 등에 따라 복수개로 구비되어 기판 지지력과 지지 범위를 증가시킬 수 있으며, 메인 지지부(미도시) 역시 복수개로 구비될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 서브 지지부의 장착 방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 리프팅 장치의 일례를 개략적으로 도시한 부분 확대도이다.
전술한 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항을 참조할 수 있으며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 먼저, 프레임부(10) 내의 수납공간에 다수의 기판들(S)이 적재된다. 예를 들면, 로봇 암 등의 기판 로딩/언로딩 장치(미도시)에 의해 기판 적재 작업이 수행될 수 있다.
적재된 기판들(S)의 측부는 측면 프레임들(11c)로부터 돌출된 측면 가이드들(13)에 의해 지지되고, 기판들(S)의 후면(BS) 측과 중앙부는 메인 서포트바(21)로부터 돌출된 후면 가이드들(23)에 의해 지지된다.
그런데, 이와 같은 상태에서는 기판들(S)의 입구면(FS) 측을 지지하는 구성이 없기 때문에, 이 부위에서 기판이 휘는 현상이 발생할 수 있다.
특히, 기판들(S)이 대형 사이즈이거나 두께가 얇은 박막형 기판일 경우, 기판 휨 현상은 두드러지게 나타날 수 있다.
이에 본 발명은 기판 수납 장치의 입구면(FS) 측에 별도의 서브 지지부(30)를 장착하고, 상기 서브 지지부(30)를 리프팅하는 리프팅 장치를 구비함을 특징으로 한다.
이에 의하여, 기판들(S)을 보다 안정적으로 지지하고 기판의 휨 문제를 최소화하여 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.
구체적으로, 서브 지지부(30)의 홀더들(35a, 35b)을 프레임부(10)의 결합블록들(15a, 15b)에 삽입 결합시킨다. 이 때, 서브 지지부(30)는 기판들(S)이 쳐진 상태임을 감안하여, 전면 가이드들(33)이 기판들(S)의 하면으로부터 소정 간격 이격되도록 장착되어야 할 것이다. 즉, 전면 가이드들(33)과 후면 가이드들(23)은 서로 엇갈린 상태이다.
상기 홀더들(35a, 35b)과 결합블록들(15a, 15b)은 체결 부재들(미도시) 또는 이들 사이의 나사산 결합이나 플랜지 구조에 의해 서로 결합되어 기계적인 결합 강도를 유지할 수 있다. 단, 상기 결합 구조는 탈부착이 용이한 구조인 것이 바람직하다.
다음으로, 리프팅 장치를 이용해 서브 지지부(30)를 상부 방향(Z 방향)으로 소정 간격 이동시킨다. 즉, 전면 가이드들(33)과 후면 가이드들(23)이 수평을 이루도록 서브 지지부(30)를 리프트 업(lift-up)시킨다.
소정의 공정이 완료된 후, 기판들(S)을 기판 수납 장치 밖으로 반출하는 경우에는, 상기 방법의 역순으로 서브 지지부(30)를 하부 방향으로 리프트 다운(lift-down)시킨 후, 서브 지지부(30)의 결합을 해제 및 분리하여 기판들(S)을 반출할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 결합블록들(15a, 15b) 중 적어도 하나, 예를 들면, 상부 결합블록(15a)은 결합된 상부 홀더(35a)를 상하로 리프팅하여 전면 가이드들(33)의 높낮이를 조절하는 리프팅 장치(LF)를 포함할 수 있다.
상기 리프팅 장치(LF)는 상부 결합블록(15a)에 나사 결합되어 회전에 의해 상부 홀더(35a)를 상하로 리프팅하는 회전축(17)을 포함할 수 있는데, 상기 회전축(17)은 상부 홀더(35a)가 삽입 결합되는 고정 몸체(17a), 일 단부가 상기 고정 몸체(17a)와 독립적으로 회전 가능하게 결합되는 회전 몸체(17b), 및 상기 회전 몸체(17b)의 타 단부로부터 절곡되어 사용자의 손잡이를 형성하는 레버(17c)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 고정 몸체(17a)는 상부 홀더(35a)가 삽입되는 결합 홀(CH)이 개구되어 있고, 회전 몸체(17b)와 기구적으로 결합된다. 단, 회전 몸체(17b)의 회전에 의해 고정 몸체(17a)가 회전하지 않는 구조로서, 와셔(18) 등이 고정 몸체(17a)와 회전 몸체(17b) 사이에 구비될 수 있다.
상기 회전 몸체(17b)는 외주면에 나사산이 형성되어 상부 결합블록(15a)의 일 면에 관통 삽입된다. 회전 몸체(17b)의 하부에는 고정 몸체(17a)가 결합되고, 상부에는 레버(17c)가 결합 또는 형성된다.
사용자가 레버(17c)를 회전시키면, 레버(17c)의 회전과 함께 회전 몸체(17b)가 나사산을 따라 회전하면서 위아래로 이동하고, 고정 몸체(17a)에 연결된 서브 지지부(30)가 함께 위아래로 이동된다.
다른 실시예에서, 리프팅 장치는 상기 회전 몸체(17)를 회전시키는 구동모터(미도시)와, 상기 구동모터를 제어하는 컨트롤러(미도시)로 구성되어, 정밀하고 자동화된 리프팅 기능을 제공할 수 있다.
한편, 상기 결합블록들(15a, 15b) 중 다른 하나, 예컨대, 하부 결합블록(15b)은 공간이 협소하여 별도의 리프팅 장치가 구비되지 않고, 결합된 하부 홀더(35b)에 대하여 수직방향(Z 방향)으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(미도시)가 구비될 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
S: 기판 10: 프레임부
FS: 입구면 BS: 후면
11a: 상부 프레임 11b: 하부 프레임
11c: 측면 프레임 13: 측면 가이드들
15a, 15b: 결합블록들 20: 메인 지지부
21: 메인 서포트바 23: 후면 가이드들
30: 서브 지지부 31: 서브 서포트바
33: 전면 가이드들 35a, 35b: 홀더들
LF: 리프팅 장치 17: 회전축
17a: 고정 몸체 17b: 회전 몸체
17c: 레버

Claims (13)

  1. 다수의 기판들이 적재되는 수납공간을 형성하고, 상기 기판들이 투입되는 입구면과 상기 입구면에 반대하는 후면을 갖는 프레임부;
    상기 프레임부의 후면으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들의 일측을 지지하는 메인 지지부; 및
    상기 프레임부의 입구면에 장착되고, 상기 입구면으로부터 돌출되어 상기 적재된 기판들의 상기 일측에 반대하는 타측을 지지하는 서브 지지부를 포함하는 기판 수납 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 서브 지지부는
    상기 프레임부의 입구면을 가로지르는 서브 서포트바; 및
    상기 서브 서포트바에 일정한 간격으로 배치되어 상기 기판들의 하면을 가로질러 떠받치는 전면 가이드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 서브 지지부는, 상기 서브 서포트바의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 프레임부에 장착되는 홀더들을 더 포함하고,
    상기 프레임부는, 상기 입구면의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 홀더들이 각각 삽입 결합되는 결합블록들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 홀더들과 상기 결합블록들은 탈착가능한 구조인 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 결합블록들 중 적어도 하나는,
    결합된 홀더를 상하로 리프팅하여 상기 전면 가이드들의 높낮이를 조절하는 리프팅 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 리프팅 장치는,
    상기 결합블록에 나사 결합되어 회전에 의해 상기 홀더를 상하로 리프팅하는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 회전축은
    상기 홀더가 삽입 결합되는 고정 몸체, 및 일 단부가 상기 고정 몸체와 독립적으로 회전 가능하게 결합되는 회전 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 리프팅 장치는,
    상기 회전 몸체의 타 단부로부터 절곡되어 사용자의 손잡이를 형성하는 레버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 리프팅 장치는,
    상기 회전 몸체를 회전시키는 구동모터와, 상기 구동모터를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  10. 제4 항에 있어서, 상기 결합블록들 중 다른 하나는,
    결합된 홀더에 대하여 수직방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 메인 지지부는,
    상기 프레임부의 후면을 가로지르는 메인 서포트바; 및
    상기 메인 서포트바에 일정한 간격으로 배치되어 상기 기판들의 하면을 가로질러 떠받치는 후면 가이드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 프레임부는,
    상부에 배치되는 상부 프레임, 하부에 배치되는 하부 프레임, 상기 상부 및 하부 프레임과 함께 상기 수납공간을 형성하는 측면 프레임들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 프레임부는,
    상기 측면 프레임들로부터 돌출되어 상기 기판들의 측부를 따라 일정한 간격으로 다수개 배치되는 측면 가이드들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납 장치.


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