KR20170023251A - 기판 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템은, 폐루프를 형성하는 제1 이송 레일, 상기 제1 이송 레일에 연결된 복수의 공정 유닛 및 상기 제1 이송 레일을 따라 이동하며, 상기 복수의 공정 유닛 각각에 기판을 이송하는 기판 이송 유닛을 포함하며, 상기 기판 이송 유닛은, 상기 기판 일측에 형성된 파지용 더미 영역을 파지하여 상기 기판을 직립 상태로 이송할 수 있다.

Description

기판 이송 시스템{SYSTEM FOR TRANSFERRING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 이송 시스템에 관한 것이다.
반도체나 평판 표시장치의 제조 공정은 서로 상이한 복수개의 단위 공정들을 포함하는데, 이들 각각의 단위 공정은 일반적으로 서로 다른 공간에서 수행된다. 따라서 기판을 이용하여 반도체나 표시장치가 제조되는 경우, 서로 이격된 각각의 공간으로 기판이 이동되어 단위 공정들이 실시되며, 이 때, 기판의 이동을 위한 기판 이송 장치가 필요하다.
기판을 이송할 때 기판을 별도의 기판 운반용 카세트를 이용하여, 기판과 함께 기판 운반용 카세트로 각 단위 공정으로 이동시켜야 한다.
이에 의하면, 기판 이송 장치는 기판과 함께 운반용 카세트도 함께 이송함에 따라, 기판 이송 장치가 이송하는 무게가 크게 증가되어 이송 속도도 감속되며, 전력 소비 또한 증가되는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 기판 이송시에 별도의 기판 운반용 카세트를 사용하지 않는 기판 이송 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템은, 폐루프를 형성하는 제1 이송 레일, 상기 제1 이송 레일에 연결된 복수의 공정 유닛 및 상기 제1 이송 레일을 따라 이동하며, 상기 복수의 공정 유닛 각각에 기판을 이송하는 기판 이송 유닛을 포함하며, 상기 기판 이송 유닛은, 상기 기판 일측에 형성된 파지용 더미 영역을 파지하여 상기 기판을 직립 상태로 이송할 수 있다.
상기 기판 이송 유닛은, 몸체, 상기 몸체의 일측에 결합되어, 상기 제1 이송 레일을 따라 이동 가능한 롤러부 및 상기 몸체의 타측에 결합되어, 상기 기판의 상기 파지용 더미 영역을 파지하는 그립부를 포함할 수 있다.
상기 그립부는, 상기 몸체에 고정 결합되는 제1 체결판, 상기 제1 체결판과 서로 마주보는 제2 체결판, 상기 제1 체결판을 관통하여 상기 제2 체결판에 고정 결합된 관통핀, 상기 관통핀에 결합되어 상기 제1 및 제2 체결판을 서로 밀착시키는 탄성 부재 및 상기 제1 또는 제2 체결판에 결합되어, 상기 제1 및 제2 체결판 사이의 간격을 조절하는 실린더를 포함하며, 상기 제1 및 제2 체결판 사이에 상기 파지용 더미 영역이 파지될 수 있다.
상기 탄성 부재는 압축 스프링일 수 있다.
상기 기판 이송 유닛은, 상기 제1 이송 레일을 따라 배치된 전원 케이블로부터 전원을 공급받는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 전원 공급부는 상기 전원 케이블로부터 무선으로 전원을 공급받을 수 있다.
상기 제1 이송 레일에 연결되며, 상기 기판 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판을 보관할 수 있는 제1 보관 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 보관 유닛은, 상기 기판을 직립 상태로 보관하는 복수의 카세트 및 상기 기판 이송 유닛으로부터 상기 복수의 카세트로 상기 기판을 이동시키는 제1 로더를 포함할 수 있다.
상기 복수의 카세트 각각은, 상기 기판의 상기 파지용 더미 영역에 결합되는 흡착부 및 상기 기판의 하측을 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 지지부는 회전 가능한 원통형 부재일 수 있다.
상기 제1 로더는, 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 일측에 위치하여 상기 기판과 접촉하는 복수의 제1 흡착판을 포함할 수 있다.
상기 복수의 공정 유닛 각각은, 상기 기판 이송 유닛으로부터 상기 기판을 분리하는 제2 로더를 포함할 수 있다.
상기 제2 로더는, 제2 플레이트, 상기 제2 플레이트의 일측에 위치하여 상기 기판과 접촉하는 복수의 제2 흡착판 및 상기 기판을 중심으로 상기 제2 흡착판의 반대측에 위치하여, 상기 제2 흡착판과 상기 기판의 접촉시 상기 기판을 지지하는 기판 휨 방지판을 포함할 수 있다.
상기 제2 로더는, 상기 기판 휨 방지판에 결합되어 상기 기판으로 공기를 배출하는 공기 배출부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 이송 레일에 대응되어 배치되며, 상기 기판 이송 유닛이 내부로 이동하는 기류 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 기류 제어 유닛은, 상기 기판 이송 유닛이 내부로 이동하는 하우징, 상기 하우징의 상측에 배치되는 팬-필터부 및 상기 하우징의 하측에 배치되어 상기 하우징 내부의 기류를 상기 하우징 외부로 배출하는 기류 배출부를 포함할 수 있다.
상기 제1 이송 레일의 외측 또는 내측에 위치하며, 상기 제1 이송 레일과 연결되어 폐루프를 형성하는 제2 이송 레일을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 이송 레일에 연결되며, 상기 기판 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판을 보관할 수 있는 제2 보관 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 이송 레일과 상기 공정 유닛에 연결되어, 상기 기판 이송 유닛이 각각 유입 및 유출되는 제1 및 제2 연결 레일을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 이송 레일과 상기 공정 유닛에 연결되어 상기 기판 이송 유닛이 유입 및 유출되는 제3 연결 레일을 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 기판 이송 시스템에 의하면, 별도의 기판 운반용 카세트가 필요 없어 기판 이송 속도를 증가시켜 전체 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 전력의 소비를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 개략도이다.
도 2는 기판 이송 유닛의 정면도이다.
도 3은 기판 이송 유닛의 측면도이다.
도 4는 도 3의 기판 이송 유닛으로부터 기판이 분리되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 기판 이송 유닛의 그립부의 동작을 상세히 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 공정 유닛 내에 위치한 제2 로더의 개략적인 도면이다.
도 9는 보관 유닛의 개략적인 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 개략도이다.
도 11은 도 10의 기류 제어 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 제1 변형예의 개략도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 제2 변형예의 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 개략도이며, 도 2는 기판 이송 유닛의 정면도이며, 도 3은 기판 이송 유닛의 측면도이며, 도 4는 도 3의 기판 이송 유닛으로부터 기판이 분리되는 과정을 나타낸 도면이며, 도 5 및 도 6은 기판 이송 유닛의 그립부의 동작을 상세히 나타낸 도면이며, 도 7 및 도 8은 공정 유닛 내에 위치한 제2 로더의 개략적인 도면이며, 도 9는 보관 유닛의 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템은, 제1 이송 레일(R1), 제2 이송 레일(R2), 기판 이송 유닛(CR1-CR5), 복수의 공정 유닛(P1, P2), 제1 보관 유닛(E1, E2) 및 제2 보관 유닛(E3, E4)을 포함한다.
본 실시예에 따른 기판 이송 시스템은, 제1 이송 레일(R1)을 따라 이동하는 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 기판을 각 공정 유닛(P1, P2)으로 이송시킨다. 이때, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 기판을 직립 상태로 유지하여 이송시킨다. 그리고, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 제1 이송 레일(R1)과 연결된 제2 이송 레일(R2)로 이동하여 기판을 제2 보관 유닛(E3, E4)에 보관할 수 있다. 각 구성에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
먼저, 제1 이송 레일(R1)은 폐루프(Closed Loop)를 형성한다. 즉, 제1 이송 레일(R1)은 시작 부분과 끝 부분이 서로 연결된 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 이송 레일(R1)을 따라 이동하는 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은, 특정 위치에서 출발하여 각 공정 유닛(P1, P2), 제1 보관 유닛(E1, E2) 등을 거쳐 다시 제자리로 돌아올 수 있다. 결국, 기판을 실은 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 출발하여 제자리로 돌아오면 표시 장치를 제조하는 전체 공정을 완료할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 기판(SV)을 파지(把持)하여 제1 이송 레일(R1)을 따라 이동할 수 있다. 이때, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 기판(SV)을 각 공정 유닛(P1, P2), 제1 보관 유닛(E1, E2)로 이동시킬 수 있다.
기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 몸체(100), 롤러부(300), 그립부(600) 및 전원 공급부(200)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 롤러부(300)는 몸체(100)의 상측에 결합되어 제1 이송 레일(R1)을 따라 이동 가능하다. 롤러부(300)는 상측, 예를 들어 천장에 배치된 제1 이송 레일(R1)을 따라 이동할 수 있다.
이때, 롤러부(300)에는 롤러부(300)를 회전시킬 수 있는 구동부(미도시)가 결합될 수 있다. 예를 들어, 롤러부(300)에는 모터가 결합되어, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)을 제1 이송 레일(R1)을 따라 원하는 위치로 이동할 수 있다.
한편, 몸체(100) 일측에는 제1 이송 레일(R1)과 접촉하는 미끄럼 부재(500)가 배치될 수 있다. 미끄럼 부재(500)는 제1 이송 레일(R1)과 몸체(100) 사이에 접촉에 의한 마찰을 방지할 수 있다. 이때, 미끄럼 부재(500)는 제1 이송 레일(R1)과 접촉하여 회전할 수 있는 원통형 부재일 수 있다. 예를 들어, 미끄럼 부재(500)는 롤러 형태일 수 있다.
그립부(600)는 몸체(100)의 하측에 결합될 수 있다. 그립부(600)는 기판(SV)의 일측에 형성된 파지용 더미 영역(CD)을 파지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 기판(SV)은 표시 장치를 구성하는 여러 가지 레이어(Layer)들이 적층되는 메인 영역(GM)과 파지용 더미 영역(CD)으로 구성된다.
종래에는 기판(SV)에 파지용 더미 영역이 구비되지 않아, 기판(SV)을 운반용 카세트에 끼워 기판 이송 장치를 이용하여 이송시켰다. 이에 의하면, 기판 이송 장치는 기판과 함께 운반용 카세트도 함께 이송함에 따라, 기판 이송 장치가 이송하는 무게가 크게 증가되어 이송 속도도 감속되며, 전력 소비 또한 증가되었다.
본 실시예에 따르면, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 기판(SV)에 형성된 파지용 더미 영역(CD)을 파지하여 기판(SV)을 직립 상태로 유지하여, 기판(SV)을 이송시킬 수 있다. 이후, 모든 공정이 완료되면, 메인 영역(GM)과 파지용 더미 영역(CD)을 분리하여, 기판(SV)으로부터 파지용 더미 영역(CD)을 제거한다.
이에 의해, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 종래에 비해 무게가 가벼운 기판(SV)만 운반하게 되어, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)에 의한 기판(SV) 이송 속도가 증가되어 전체 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력의 소비를 감소시킬 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 그립부(600)는 제1 및 제2 체결판(610, 630), 관통핀(670), 탄성 부재(690) 및 실린더(650)를 포함한다.
제1 및 제2 체결판(610, 630)은 서로 마주보는 한 쌍의 판형 부재로서, 제1 및 제2 체결판(610, 630) 사이에 기판(SV)의 파지용 더미 영역(CD)이 개재될 수 있다. 제1 및 제2 체결판(610, 630) 사이의 간격을 조절하여, 기판(SV)의 파지용 더미 영역(CD)을 파지하거나 분리할 수 있다.
이때, 제1 체결판(610)은 몸체(100)에 고정 결합되고, 제2 체결판(630)은 제1 체결판(610)을 중심으로 수평 방향으로 이동 가능하다.
한편, 관통핀(670)은 제1 체결판(610)을 관통하고, 관통핀(670)의 일측 단부는 제2 체결판(630)에 고정 결합된다. 즉, 관통핀(670)은 제2 체결판(630)에 결합된 채, 제1 체결판(610)을 관통할 수 있다.
상기 관통핀(670)의 타측 단부에는 탄성 부재(690)가 결합될 수 있다. 탄성 부재(690)는 압축 스프링일 수 있다. 상기 탄성 부재(690)의 일측 단부는 상기 관통핀(670)의 타측 단부에 결합되고, 상기 탄성 부재(690)의 타측 단부는 상기 제1 체결판(610)에 결합된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 압축 스프링인 탄성 부재(690)에 의해 제2 체결판(630)은 제1 체결판(610) 측으로 밀착되게 된다. 즉, 별도의 외부 힘이 작용되지 않으면, 제1 및 제2 체결판(610, 630)은 서로 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 체결판(610, 630) 사이에 기판(SV)의 파지용 더미 영역(CD)가 개재될 때, 기판(SV)이 그립부(600)로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 결국, 기판 이송 시스템에 공급되는 전원이 예기치 않게 중단되는 등의 상황이 발생하더라도, 기판(SV)이 기판 이송 유닛(CR1-CR5)으로부터 떨어져 파손되는 것을 방지할 수 있다.
그립부(600)에는 제1 및 제2 체결판(610, 630) 사이의 간격을 조절하는 실린더(650)가 결합될 수 있다. 실린더(650)는 관통핀(670)에 결합되어 관통핀(670)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 관통핀(670)이 수평 방향으로 이동하면, 제2 체결판(630)이 이동하게 되어 제1 및 제2 체결판(610, 630) 사이의 간격이 조절될 수 있다.
도 5를 참조하면, 탄성 부재(690)에 의해 제1 및 제2 체결판(610, 630)의 간격이 W1으로 유지된다. 이때, 압축 스프링인 탄성 부재(690)에 의해, 제1 및 제2 체결판(610, 630) 사이에 기판(SV)이 파지될 수 있다.
도 6을 참조하면, 실런더(650)가 작동하면, 관통핀(670)이 수평 방향으로 이동한다. 도 6에서 관통핀(670)이 우측 방향으로 이동하면 제1 및 제2 체결판(610, 630) 사이의 간격이 W2로 증가된다. 이에 의해, 기판(SV)이 그립부(600)로부터 분리될 수 있다.
한편, 기판 이송 유닛(CR1-CR5) 내에는 기판 이송 유닛(CR1-CR5)의 위치를 실시간으로 확인할 수 있는 위치 판독부(미도시)가 배치될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 이송 레일(R1)의 주변에는 복수의 공정 유닛(P1, P2)이 배치될 수 있다. 복수의 공정 유닛(P1, P2)은 제1 이송 레일(R1)에 연결된다. 이에 의해, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 제1 이송 레일(R1)을 따라 각 공정 유닛(P1, P2)으로 이동할 수 있다.
복수의 공정 유닛(P1, P2)에서는 표시 장치를 제조하는 여러 가지 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 공정 유닛(P1, P2)에서는 이송된 기판(SV)에 대해 증착 공정, 세정 공정, 사진 공정 등을 수행할 수 있다. 또는, 복수의 공정 유닛(P1, P2)에서, 공정에 필요한 기판(SV)을 새로 공급하거나, 공정이 완료된 기판(SV)을 외부로 배출할 수도 있다.
한편, 복수의 공정 유닛(P1, P2)과 제1 이송 레일(R1) 사이에는 제1 및 제2 연결 레일이 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 공정 유닛(P1)과 제1 이송 레일(R1) 사이에는 제1 및 제2 연결 레일(RI1, RO1)이 배치된다.
제1 연결 레일(RI1)은 기판 이송 유닛(CR3)이 제1 이송 레일(R1)로부터 공정 유닛(P1)으로 진입하는데 사용된다. 반면에, 제2 연결 레일(RO1)은 기판 이송 유닛(CR3)이 공정 유닛(P1)으로부터 제1 이송 레일(R1)로 재진입하는데 사용된다.
즉, 본 실시예에서는, 제1 이송 레일(R1)과 공정 유닛(P1) 사이에는 기판 이송 유닛(CR3)이 각각 유입 및 유출되는 제1 및 제2 연결 레일(RI1, RO1)이 별도로 구비된다.
추가적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 변형예에서는, 제1 이송 레일(R1)과 공정 유닛(P1)이 제3 연결 레일(RI1')로 연결되어, 기판 이송 유닛(CR3)이 제3 연결 레일(RI1')을 통해 유입 및 유출될 수 있다.
도 12를 참조하면, 도 12는 도 1의 제1 변형예로서, 도 1과 달리 제1 이송 레일(R1)과 공정 유닛(P1) 사이에는 하나의 제3 연결 레일(RI1')이 위치한다. 즉, 하나의 제3 연결 레일(RI1')을 통해 기판 이송 유닛(CR3)이 들어가고 나올 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 복수의 공정 유닛(P1, P2) 각각에는 제2 로더(700)가 배치될 수 있다. 공정 유닛(P1, P2)에 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 들어오면, 기판(SV)을 이용하여 각 공정을 수행하기 위해 기판 이송 유닛(CR1-CR5)으로부터 기판(SV)을 분리해야 한다. 이때, 제2 로더(700)가 기판 이송 유닛(CR1-CR5)으로부터 기판(SV)을 분리할 수 있다.
제2 로더(700)는 다관절 로봇으로서, 제2 플레이트(710), 복수의 제2 흡착판(730) 및 기판 휨 방지판(750)을 포함한다.
제2 플레이트(710)는 기판(SV)에 대응되는 크기를 갖는 판형 부재일 수 있다. 상기 제2 플레이트(710)에는 기판 이송 유닛(CR1-CR5)으로부터 분리된 기판(SV)을 파지하기 위해 복수의 제2 흡착판(730)이 결합된다. 상기 복수의 제2 흡착판(730)은 공기를 내부로 흡수하여 기판(SV)을 제2 플레이트(710)에 고정시킬 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(SV)을 중심으로 제2 흡착판(730)의 반대측에 기판 휨 방지판(750)이 배치될 수 있다. 제2 흡착판(730)에 기판(SV)가 결합될 때, 기판 휨 방지판(750)은 기판(SV)이 휘어지는 것을 방지할 수 있다. 제2 흡착판(730)이 기판(SV)을 흡착하는 과정 중에, 기판(SV)이 제2 흡착판(730)과 반대 방향으로 휘어지면 기판(SV)이 파손될 수 있다. 여기에서, 반대 방향은 도 7에서 기판(SV)을 중심으로 우측 방향을 의미한다.
이때, 기판 휨 방지판(750)은 기판(SV)에 대응되는 크기를 갖는 판형 부재일 수 있다. 기판 휨 방지판(750)에는 보호판(미도시)이 배치될 수 있다. 기판(SV)과 기판 휨 방지판(750)이 서로 접촉될 때, 보호판은 기판(SV)의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 기판 휨 방지판(750)에는 공기 배출부(751)가 배치될 수 있다. 공기 배출부(751)는 기판 휨 방지판(750)으로부터 기판(SV) 측으로 공기를 배출한다. 이에 의해, 기판 휨 방지판(750)과 기판(SV)이 직접 접촉되지 않고도, 기판(SV)이 휘어지는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 이송 레일(R1)의 주변에는 제1 보관 유닛(E1, E2)이 배치될 수 있다. 제1 보관 유닛(E1, E2)은 제1 이송 레일(R1)에 연결된다. 이에 의해, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 제1 이송 레일(R1)을 따라 제1 보관 유닛(E1, E2)으로 이동할 수 있다.
제1 보관 유닛(E1, E2)은 기판 이송 유닛(CR1-CR5)으로부터 기판(SV)을 분리하여 임시 보관할 수 있다. 표시 장치를 제조하는 공정 중에, 복수의 공정 유닛(P1, P2) 중 어느 하나의 공정 유닛에서 고장 등 문제가 발생되면, 상기 공정 유닛에 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 진입할 수 없게 된다. 그렇게 되면, 제1 이송 레일(R1) 상에 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 적체될 수 있다.
예를 들어, 공정 유닛(P2)에서 문제가 발생되면, 공정 유닛(P1)을 거쳐 나온 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 공정 유닛(P2)에 들어가지 못하게 된다. 이와 같이, 제1 이송 레일(R1) 상에 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 적체되면, 정상적으로 작동하는 공정 유닛(P1)에서 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 나올 수가 없게 된다. 이렇게 되면, 하나의 공정 유닛(P2) 때문에 전체 시스템의 동작을 중지하는 경우가 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 실시예에서는, 제1 이송 레일(R1) 상에 복수의 기판(SV)을 임시로 저장할 수 있는 제1 보관 유닛(E1, E2)이 배치된다. 즉, 제1 보관 유닛(E1, E2)에 의해, 특정한 공정 유닛에서 공정을 수행할 수 없더라도 전체 시스템을 중지하는 것을 방지할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 보관 유닛(E1, E2)에는 제1 로더(800) 및 복수의 카세트를 포함한다.
제1 보관 유닛(E1, E2)에 기판 이송 유닛(CR2)이 들어오면, 기판(SV)을 임시 보관하기 위해 기판 이송 유닛(CR2)으로부터 기판(SV)을 분리해야 한다. 이때, 제1 로더(800)가 기판 이송 유닛(CR2)으로부터 기판(SV)을 분리하고, 복수의 카세트가 분리된 기판(SV)을 직립 상태로 보관할 수 있다.
제1 로더(800)는 다관절 로봇으로서, 제1 플레이트(810), 복수의 제1 흡착판(830) 및 기판 휨 방지판(750)을 포함한다.
제1 플레이트(810)는 기판(SV)에 대응되는 크기를 갖는 판형 부재일 수 있다. 상기 제1 플레이트(810)에는 기판 이송 유닛(CR2)으로부터 분리된 기판(SV)을 파지하기 위해 복수의 제1 흡착판(830)이 결합된다. 상기 복수의 제1 흡착판(830)은 공기를 내부로 흡수하여 기판(SV)을 제1 플레이트(810)에 고정시킬 수 있다.
한편, 복수의 카세트는 분리된 기판(SV)을 직립 상태로 보관하는 것으로, 흡착부(SP1, SP2) 및 지지부(SM1, SM2)를 포함할 수 있다.
흡착부(SP1, SP2)는 분리된 기판(SV)의 파지용 더미 영역(CD)과 결합하여 기판(SV)을 파지한다. 흡착부(SP1, SP2)는 전술한 제1 및 제2 흡착판(730, 830)과 같은 동작 원리로 작동할 수 있다. 이때, 흡착부(SP1, SP2)는 기판(SV)을 직립 상태로 유지하여 기판(SV)을 파지한다.
그리고, 기판(SV) 하부에는 기판(SV)을 지지하는 지지부(SM1, SM2)가 위치할 수 있다. 지지부(SM1, SM2)는 회전 가능한 원통형 부재로 이루어질 수 있다. 이때, 지지부(SM1, SM2)는 기판(SV)의 손상을 방지하기 위해 고무 재질로 이루어질 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 이송 레일(R1)의 내측 또는 외측에는 제2 이송 레일(R2)이 위치할 수 있다. 이때, 제2 이송 레일(R2)은 제1 이송 레일(R1)과 마찬가지로 폐루프를 형성한다. 즉, 제2 이송 레일(R2)은 시작 부분과 끝 부분이 서로 연결된 형태로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는, 제2 이송 레일(R2)은 제1 이송 레일(R1)과 연결된다. 이에 의해, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 제1 이송 레일(R1)에서 제2 이송 레일(R2)로 이동할 수 있다.
이때, 제1 및 제2 이송 레일(R1, R2)은 제1 및 제2 스위칭 레일(SR1, SR2)로 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 스위칭 레일(SR1)을 통해, 제1 이송 레일(R1)에 위치한 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 제2 이송 레일(R2)로 진입할 수 있다. 또한, 제2 스위칭 레일(SR2)을 통해, 제2 이송 레일(R2)에 위치한 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 제1 이송 레일(R1)로 진입할 수 있다.
한편, 제2 이송 레일(R2)의 주변에는 제2 보관 유닛(E3, E4)이 배치될 수 있다. 제2 보관 유닛(E3, E4)은 제2 이송 레일(R2)에 연결된다. 이에 의해, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 제2 이송 레일(R2)을 따라 제2 보관 유닛(E3, E4)으로 이동할 수 있다.
전술한 제1 보관 유닛(E1, E2)과 마찬가지로, 제2 보관 유닛(E3, E4)은 기판 이송 유닛(CR1-CR5)으로부터 기판(SV)을 분리하여 임시 보관할 수 있다. 이때, 제2 보관 유닛(E3, E4)에는 제1 보관 유닛(E1, E2)과 마찬가지로 제1 로더(800) 및 복수의 카세트를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 도 13은 도 1의 제2 변형예로서, 도 1과 달리 제2 이송 레일(R2)이 제거될 수 있다. 즉, 제1 이송 레일(R1) 내측에 위치하는 제2 이송 레일(R2) 없이 제1 이송 레일(R1)만으로 기판 이송 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치를 제조하는 공정의 규모를 작게 형성하는 경우에는, 도 13에서와 같이 제1 이송 레일(R1)만 구성하여 구성을 간소화할 수 있다.
하기에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 이송 시스템에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 제2 실시예를 설명함에 있어, 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 이송 시스템의 개략도이며, 도 11은 도 10의 기류 제어 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 10을 참조하면, 제1 실시예의 기판 이송 시스템에 추가적으로, 기류 제어 유닛(900)을 더 포함할 수 있다. 기류 제어 유닛(900)은 기판 이송 시스템 내에서 발생되는 기류를 제어하여 기판 이송 시스템 내의 이물질 등이 기판(SV)에 부착되어 오염되는 것을 방지할 수 있다.
기류 제어 유닛(900)은 제1 이송 레일(R1)을 따라 배치된다. 즉, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 이동하는 모든 경로를 따라 형성된다. 결국, 기류 제어 유닛(900) 내에 전술한 제1 이송 레일(R1), 기판 이송 유닛(CR1-CR5) 등이 배치된다.
한편, 제1 이송 레일(R1) 이외에 전술한 제2 이송 레일(R2)이 배치되는 경우에는, 기류 제어 유닛(900) 내에 제2 이송 레일(R2)이 배치될 수 있다.
도 11을 참조하면, 기류 제어 유닛(900)은 하우징(910), 팬-필터부(950) 및 기류 배출부(970)를 포함할 수 있다.
하우징(910)은 전술한 기판 이송 유닛(CR1-CR5), 제1 이송 레일(R1), 제2 이송 레일(R2)을 둘러싼다. 즉, 하우징(910) 내에 기판 이송 유닛(CR1-CR5), 제1 이송 레일(R1), 제2 이송 레일(R2)이 위치한다.
팬-필터부(950)는 하우징(910)의 상측에 배치되어 바람을 발생시킬 수 있다. 즉, 팬-필터부(950)는 하우징(910) 상측에서 바람을 발생하여 하우징(910) 내의 기류를 하측으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 하우징(910) 내의 이물질 등이 하측으로 이동하게 된다. 이물질이 기류를 따라 하측으로 이동하게 됨으로써, 이물질이 기판(SV)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 기류 배출부(970)는 하우징(910)의 하측에 배치되어 팬-필터부(950)에 의해 하측으로 이동된 기류를 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 기판 이송 유닛(CR1-CR5)에는 기판(SV) 이동 중에 정전기 발생을 억제할 수 있는 이온 발생기(Ionizer, 미도시) 등이 추가적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 시스템은, 제1 이송 레일(R1)을 따라 이동하는 기판 이송 유닛(CR1-CR5)이 기판을 각 공정 유닛(P1, P2)로 이송시키고, 이송시 기판 이송 유닛(CR1-CR5)은 기판을 직립 상태로 유지하여 이송시킨다. 본 실시예에서는, 종래의 기판 운반용 카세트가 필요 없어 기판 이송 유닛(CR1-CR5)에 의한 기판(SV) 이송 속도가 증가되어 전체 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력의 소비를 감소시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
R1 제1 이송 레일 R2 제2 이송 레일
CR1-CR5 기판 이송 유닛 P1, P2 공정 유닛
E1, E2 제1 보관 유닛 E3, E4 제2 보관 유닛
900 기류 제어 유닛

Claims (20)

  1. 폐루프를 형성하는 제1 이송 레일;
    상기 제1 이송 레일에 연결된 복수의 공정 유닛; 및
    상기 제1 이송 레일을 따라 이동하며, 상기 복수의 공정 유닛 각각에 기판을 이송하는 기판 이송 유닛을 포함하며,
    상기 기판 이송 유닛은, 상기 기판 일측에 형성된 파지용 더미 영역을 파지하여 상기 기판을 직립 상태로 이송하는, 기판 이송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 이송 유닛은,
    몸체;
    상기 몸체의 일측에 결합되어, 상기 제1 이송 레일을 따라 이동 가능한 롤러부; 및
    상기 몸체의 타측에 결합되어, 상기 기판의 상기 파지용 더미 영역을 파지하는 그립부를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 그립부는,
    상기 몸체에 고정 결합되는 제1 체결판;
    상기 제1 체결판과 서로 마주보는 제2 체결판;
    상기 제1 체결판을 관통하여 상기 제2 체결판에 고정 결합된 관통핀;
    상기 관통핀에 결합되어 상기 제1 및 제2 체결판을 서로 밀착시키는 탄성 부재; 및
    상기 제1 또는 제2 체결판에 결합되어, 상기 제1 및 제2 체결판 사이의 간격을 조절하는 실린더를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 체결판 사이에 상기 파지용 더미 영역이 파지되는, 기판 이송 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 압축 스프링인, 기판 이송 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 이송 유닛은,
    상기 제1 이송 레일을 따라 배치된 전원 케이블로부터 전원을 공급받는 전원 공급부를 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 상기 전원 케이블로부터 무선으로 전원을 공급받는, 기판 이송 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이송 레일에 연결되며, 상기 기판 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판을 보관할 수 있는 제1 보관 유닛을 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 보관 유닛은,
    상기 기판을 직립 상태로 보관하는 복수의 카세트 및
    상기 기판 이송 유닛으로부터 상기 복수의 카세트로 상기 기판을 이동시키는 제1 로더를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 카세트 각각은,
    상기 기판의 상기 파지용 더미 영역에 결합되는 흡착부 및
    상기 기판의 하측을 지지하는 지지부를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 지지부는 회전 가능한 원통형 부재인, 기판 이송 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 로더는,
    제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 일측에 위치하여 상기 기판과 접촉하는 복수의 제1 흡착판을 포함하는, 기판 이송 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 공정 유닛 각각은,
    상기 기판 이송 유닛으로부터 상기 기판을 분리하는 제2 로더를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 로더는,
    제2 플레이트;
    상기 제2 플레이트의 일측에 위치하여 상기 기판과 접촉하는 복수의 제2 흡착판; 및
    상기 기판을 중심으로 상기 제2 흡착판의 반대측에 위치하여, 상기 제2 흡착판과 상기 기판의 접촉시 상기 기판을 지지하는 기판 휨 방지판을 포함하는, 기판 이송 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 로더는,
    상기 기판 휨 방지판에 결합되어 상기 기판으로 공기를 배출하는 공기 배출부를 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이송 레일에 대응되어 배치되며, 상기 기판 이송 유닛이 내부로 이동하는 기류 제어 유닛을 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기류 제어 유닛은,
    상기 기판 이송 유닛이 내부로 이동하는 하우징;
    상기 하우징의 상측에 배치되는 팬-필터부; 및
    상기 하우징의 하측에 배치되어 상기 하우징 내부의 기류를 상기 하우징 외부로 배출하는 기류 배출부를 포함하는, 기판 이송 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이송 레일의 외측 또는 내측에 위치하며, 상기 제1 이송 레일과 연결되어 폐루프를 형성하는 제2 이송 레일을 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2 이송 레일에 연결되며, 상기 기판 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판을 보관할 수 있는 제2 보관 유닛을 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이송 레일과 상기 공정 유닛에 연결되어, 상기 기판 이송 유닛이 각각 유입 및 유출되는 제1 및 제2 연결 레일을 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이송 레일과 상기 공정 유닛에 연결되어, 상기 기판 이송 유닛이 유입 및 유출되는 제3 연결 레일을 더 포함하는, 기판 이송 시스템.
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