기판 이송 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING A GLASS AND APPARATUS FOR PROCESSING A GLASS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 케미컬을 통해 처리되는 기판을 이송하는 장치 및 이를 포함하여 상기 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 소자는 영상을 표시하는 평판표시장치에 사용되며, 일 예로는 액정을 이용하는 액정표시장치(LCD), 플라즈마를 이용하는 플라즈마 표시장치(PDP), 유기 발광 소자를 이용하는 유기 발광 표시장치(OLED) 등에 사용된다. 상기 디스플레이 소자는 투명한 유리 재질의 기판을 통해 제조된다. 구체적으로, 상기 디스플레이 소자는 상기 기판을 기초로 한 증착 공정, 식각 공정, 포토리소그래피 공정, 세정 공정 등을 통해 제조된다. 이와 같은 공정들은 별도의 기판 이송 장치를 통해 기판을 이송하면서 각각의 공정들에 해당하는 케미컬을 상기 기판에 적용시킴으로써, 진행된다. 상기 기판 이송 장치는 상기 공정들이 진행되는 공정 챔버의 외부에서 상기 공정 챔버의 내부로 상기 기판을 낱개로 이송하는 이송 암 및 상기 공정 챔버의 내부에서 상기 이송 암으로부터 상기 기판을 전달 받아 상기 케미컬에 의해 상기 기판이 처리되는 위치로 이송하는 다수의 이송 롤러들을 포함한다. 그러나, 상기 이송 암이 상기 이송 롤러들에 상기 기판을 연속적으로 전달하고자 할 경우, 상기 이송 암이 상기 기판을 낱개로 전달함으로써, 상기 이송 암에 과부하가 걸리는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 이송 암에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있는 기판 이송 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 기판 이송 장치를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 기판 이송 장치는 다수의 이송 롤러들, 지지부 및 승강부를 포함한다. 상기 이송 롤러들은 서로 평행하게 배치되고, 제1 기판을 전달 받아 수평 방향으로 이송한다. 상기 지지부는 상기 이송 롤러들에서 상기 제1 기판을 전달 받는 부위의 상부에 배치되고, 상기 제2 기판을 전달 받아 지지한다. 상기 승강부는 상기 지지부와 결합되고, 상기 제2 기판을 지지하는 지지부를 하강 및 상승시켜 상기 제2 기판을 상기 이송 롤러들에 로드 및 언로드시킨다. 이에, 상기 지지부는 적어도 하나의 단부가 상기 승강부에 의해 하강할 때 상기 이송 롤러들의 사이를 통과하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 지지부는 상기 승강부와 결합하는 지지대 및 상기 지지대에 결합되어 상기 제2 기판을 지지하는 다수의 지지핀들을 포함할 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 기판들 각각을 상기 이송 롤러들 및 상기 지지부에 전달하는 이송 암을 더 포함할 수 있다. 상기 이송 암은 베이스, 상기 베이스에 상하 방향으로 결합되어 상기 상하 방향으로 구동이 가능한 수직 암, 상기 수직 암에 상기 수평 방향으로 결합되고 상기 제1 기판을 홀딩하여 상기 수평 방향으로 이송하는 제1 수평 암 및 상기 제1 수평 암의 상부에서 상기 수직 암에 상기 수평 방향으로 결합되고 상기 제2 기판을 홀딩하여 상기 수평 방향으로 이송하는 제2 수평 암을 포함할 수 있다. 상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버, 다수의 이송 롤러들, 지지부, 승강부 및 기판 처리부를 포함한다. 상기 이송 롤러들은 상기 공정 챔버의 내부에서 서로 평행하게 배치되고, 제1 기판을 전달 받아 수평 방향으로 이송한다. 상기 지지부는 상기 이송 롤러들에서 상기 제1 기판을 전달 받는 부위의 상부에 배치되고, 제2 기판을 전달 받아 지지한다. 상기 승강부는 상기 지지부와 결합되고, 상기 제2 기판을 지지하는 지지부를 하강 및 상승시켜 상기 제2 기판을 상기 이송 롤러들에 로드 및 언로드시킨다. 상기 기판 처리부는 상기 공정 챔버의 내부에 배치되고, 상기 이송 롤러들에 의해 이송하는 상기 제1 및 제2 기판들에 케미컬을 분사하여 처리한다.
이러한 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 이송 암은 제1 및 제2 기판들을 같이 이송하고, 상기 제1 기판은 이송 롤러들에 전달되어 상기 이송 롤러들에 의해 이송하며, 상기 제2 기판은 상기 이송 롤러들의 상부에 배치된 지지부에 의해 지지되다가 상기 제1 기판의 이송에 의해 상기 이송 롤러들에 공간이 확보되면 승강부를 통해 상기 이송 롤러들로 전달하여 이송함으로써, 상기 이송 암이 두 개의 상기 제1 및 제2 기판들에 대하여 1회 동작하도록 하여 상기 이송 암에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 이송 암의 고장률을 감소시킴으로써, 상기 이송 암의 유지 보수 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기 이송 암의 고장으로 인해 상기 제1 및 제2 기판들의 처리가 중단되는 것을 최소화시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나 의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 도시된 기판 이송 장치를 측면에서 바라본 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100) 는 이송 암(200), 다수의 이송 롤러(300)들, 지지부(400) 및 승강부(500)를 포함한다. 상기 이송 암(200)은 상하로 배치된 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 이송한다. 이를 위하여 상기 이송 암(200)은 베이스(210), 수직 암(220), 제1 수평 암(230) 및 제2 수평 암(240)을 포함한다. 상기 베이스(210)는 블록 또는 플레이트 구조로 이루어져 상기 이송 암(200)을 전체적으로 안정하게 지지해준다. 상기 수직 암(220)은 상기 베이스(210)에 상하 방향으로 결합된다. 상기 수직 암(220)은 상기 상하 방향으로 구동하도록 다단 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 수직 암(220)은 상기 베이스(210)를 기준으로 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 수평 암(230)은 상기 수직 암(220)에 수평 방향으로 결합된다. 상기 제1 수평 암(230)은 상기 제1 기판(G1)을 홀딩하여 상기 수평 방향으로 이송한다. 이를 위하여, 상기 제1 수평 암(230)은 상기 수평 방향으로 다단 구조, 조인트 구조로 이루어질 수 있다. 상기 제2 수평 암(240)은 상기 제1 수평 암(230)의 하부에서 상기 수직 암(220)에 상기 수평 방향으로 결합된다. 상기 제2 수평 암(240)은 상기 제2 기판(G2)을 홀딩하여 상기 수평 방향으로 이송한다. 이를 위하여, 상기 제2 수평 암(240)은 상기 제1 수평 암(230)과 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 상기 이송 롤러(300)들은 서로 평행하게 배치된다. 상기 이송 롤러(300)들은 모터(10)와 연결되어 회전력을 전달 받는다. 상기 이송 롤러(300)들은 상기 이송 암(200)의 제2 수평 암(240)으로부터 상기 제2 기판(G2)을 전달 받아 상기 수평 방향으로 이송한다. 이때, 상기 모터(10)는 벨트 및 풀리의 연결 구조와 체인 및 스프라켓의 연결 구조를 통하여 상기 이송 롤러(300)들 전체에 상기 회전력을 전달할 수도 있지만, 상기 제2 기판(G2)이 가볍거나 상기 회전력이 강할 경우에는 상기 이송 롤러(300)들의 일부에 연결될 수도 있다. 이러한 상기 이송 롤러(300)들은 통상적으로 상기 모터(10)에 직접 연결되지 않고, 샤프트(310)들을 통하여 간접적으로 상기 모터(10)의 회전력을 전달 받을 수 있다. 즉, 상기 이송 롤러(300)들은 상기 샤프트(310)들에 결합될 수 있다. 또한, 상기 이송 롤러(300)들 각각은 상기 샤프트(310)들 각각에 일체형으로 결합될 수도 있지만, 상기 제2 기판(G2)과의 접촉 면적을 최소화시키기 위하여 각 샤프트(310)에 일정한 간격으로 다수의 롤러(320)들이 결합될 수 있다. 이는, 상기 제2 기판(G2)이 상기 이송 롤러(300)들에 의하여 이물질이 오염되는 것을 최대한 방지하기 위해서이다. 상기 지지부(400)는 상기 이송 롤러(300)들의 상부에 배치된다. 구체적으로, 상기 지지부(400)는 상기 이송 롤러(300)들에서 상기 제2 기판(G2)이 전달되는 부위의 상부에 배치된다. 상기 지지부(400)는 상기 이송 암(200)의 제1 수평 암(230)으로부터 상기 제1 기판(G1)을 전달 받아 지지한다. 이에, 상기 지지부(400)는 상기 이송 롤러(300) 들이 결합된 상기 샤프트(310)들과 평행하게 배치된 지지대(410) 및 상기 지지대(410)에 결합되어 상기 제1 기판(G1)을 지지하는 다수의 지지핀(420)들을 포함한다. 이와 같이, 상기 지지부(400)는 상대적으로 좁은 접촉 면적을 갖는 상기 지지핀(420)들을 통하여 지지함으로써, 상기 제1 기판(G1)이 상기 지지부(400)에 의해 이물질이 오염되는 것을 최대한 방지할 수 있다. 상기 승강부(500)는 상기 지지부(400)와 결합된다. 구체적으로, 상기 승강부(500)는 상기 지지부(400)의 지지대(410)에 결합된다. 상기 승강부(500)는 상기 지지부(400)를 상기 지지대(410)를 통해 하강 및 상승시켜 상기 제1 기판(G1)을 상기 이송 롤러들에 로드 및 언로드시킨다. 이를 위하여, 상기 승강부(500)는 직선 구동력을 발생시키는 실린더(510)를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 승강부(500)는 직선 구동을 유도하는 모터와 볼크류의 결합 구조, 모터와 렉 및 피니온 기어 결합 구조, 리니어 모터 구조 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 지지부(400)는 상기 승강부(500)에 의하여 상승 및 하강할 때 상기 이송 롤러(300)들과 간섭되는 것을 방지하기 위하여 상기 이송 롤러(300)들 사이를 통과하도록 배치된다. 또한, 상기 승강부(500)는 상기 지지부(400)에 결합된 상태에서 상기 이송 롤러(300)들에서 이송하는 상기 제2 기판(G2)에 간섭되는 것을 방지하기 위하여 상기 지지대(410)의 적어도 하나의 단부에 결합된다. 이하, 상기 기판 이송 장치(100)를 통하여 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 이송하는 과정에 대하여 도 3a 및 도 3b를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 기판 이송 장치를 통하여 기판이 이송하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면들이다. 도 3a를 추가적으로 참조하면, 상기 제2 기판(G2)을 상기 이송 암(200)의 제2 수평 암(240)으로부터 상기 이송 롤러(300)들에 전달하여 상기 이송 롤러(300)들을 통해 상기 수평 방향으로 이송시킨다. 이때, 상기 제1 기판(G1)을 상기 이송 암(200)의 제1 수평 암(230)으로부터 상기 지지부(400)의 지지판들로 전달하여 상기 지지핀(420)들을 통해 지지시킨다. 이어, 상기 제2 기판(G2)을 상기 이송 암(200)의 제2 수평 암(240)으로부터 전달 받은 부위로부터 벗어나도록 상기 이송 롤러(300)들을 통해 일 방향으로 이송시킨다. 도 3b를 추가적으로 참조하면, 이어 상기 제1 기판(G1)을 상기 지지부(400)의 지지핀(420)들로부터 상기 이송 롤러(300)들에 놓여지도록 상기 승강부(500)를 통하여 상기 지지부(400)의 지지대(410)를 하강시킨다. 이때, 상기 지지부(400)가 상기 이송 롤러(300)들의 사이에 배치되어 있으므로, 상기 승강부(500)를 통해 하강할 때 상기 이송 롤러(300)들에 의해 간섭되는 것이 방지될 수 있다. 이어, 상기 제1 기판(G1)을 상기 이송 롤러(300)들을 통해 상기 제2 기 판(G2)에 연이어서 이송시킨다. 이와 같이, 상기 이송 암(200)은 상기 제1 및 제2 수평 암(230, 240)들을 통해 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 같이 이송하고, 상기 제1 기판(G1)은 상기 이송 롤러(300)들에 전달되어 상기 이송 롤러(300)들에 의해 이송하며, 상기 제2 기판(G2)은 상기 이송 롤러(300)들의 상부에 배치된 상기 지지부(400)에 의해 지지되다가 상기 제1 기판(G1)의 이송에 의해 상기 이송 롤러(300)들에 공간이 확보되면 상기 승강부(500)를 통해 상기 이송 롤러(300)들로 전달하여 이송함으로써, 상기 이송 암(200)이 두 개의 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들에 대하여 1회 동작하도록 할 수 있다. 이로써, 상기 이송 암(200)에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 이송 암(200)의 고장률을 감소시킴으로써, 상기 이송 암(200)의 유지 보수 작업을 용이하게 할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 본 실시예에서, 기판 이송부는 도 1 및 도 2에 도시된 구성과 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 동일한 참조 번호를 사용하며 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예 따른 기판 처리 장치(1000)는 공정 챔버(600), 기판 처리부(700) 및 기판 이송부(100)를 포함한다. 상기 공정 챔버(600)는 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 처리하기 위한 공간을 제공한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들은 일 예로, 액정을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치(LCD)를 제조하는데 사용되는 유리 재질의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판 또는 컬러 필터(Color Filter; CF) 기판일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들은 반도체 소자를 제조하는데 사용되는 반도체 기판일 수 있다. 상기 기판 처리부(700)는 상기 공정 챔버(600)의 내부에 배치되어 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들에 케미컬(C)을 분사하여 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 처리한다. 여기서, 상기 케미컬(C)은 일 예로, 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 대상으로 식각 공정 또는 세정 공정을 진행하고자 할 경우 황산(H2SO4), 염산(HCl), 불산(HF), 과산화 수소 용액(H2O2), 탈이온수(H2O) 등을 포함할 수 있다. 상기 기판 이송부(100)는 상기 기판 처리부(700)가 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 처리할 수 있도록 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 이송한다. 상기 기판 이송부(100)는 이송 암(200), 다수의 이송 롤러(300)들, 지지부(400) 및 승강부(500)를 포함한다. 상기 이송 암(200)은 베이스(210), 상기 베이스(210)에 수직하게 결합된 수직 암(220), 상기 수직 암(220)에 결합되어 상기 제1 기판(G1)을 수평 이송하는 제1 수평 암(230) 및 상기 제1 수평 암(230)의 하부에서 상기 수직 암(220)에 결합되어 상기 제2 기판(G2)을 상기 수평 방향으로 이송하는 제2 수평 암(240)을 포함한다. 상기 이송 롤러(300)들은 상기 공정 챔버(600)의 내부에 배치된다. 상기 이 송 롤러(300)들은 상기 이송 암(200)의 제2 수평 암(240)으로부터 상기 제2 기판(G2)을 전달 받아 이송한다. 상기 지지부(400)는 상기 공정 챔버(600)의 내부에서 상기 이송 롤러(300)들의 상부에 배치되어 상기 이송 암(200)의 제1 수평 암(230)으로부터 상기 제1 기판(G1)을 전달 받아 지지한다. 상기 승강부(500)는 상기 지지부(400)와 결합된다. 상기 승강부(500)는 상기 제2 기판(G2)이 상기 이송 롤러(300)들에서 이송하여 최초 전달 받은 부위가 비워졌을 때 상기 지지부(400)를 하강시켜 상기 제1 기판(G1)을 상기 이송 롤러(300)들에 놓여지도록 한다. 이로써, 상기 이송 롤러(300)들은 상기 제2 기판(G2)에 연이어서 상기 제1 기판(G1)을 이송할 수 있다. 상기와 같이 상기 기판 이송부(100)의 구성으로 인하여, 상기 기판 처리부(700)는 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 처리하기 위해 상기 공정 챔버(600)의 내부에서 상기 제2 기판(G2)이 최초 상기 이송 암(200)의 제2 수평 암(240)으로부터 전달된 부위를 벗어난 위치에 배치되어 상기 케미컬(C)을 통해 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 처리한다. 따라서, 상기 이송 암(200)이 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들을 같이 이송하여 상기 이송 암(200)에 과부하가 걸리는 것을 방지함으로써, 상기 이송 암(200)의 고장률을 감소시킬 수 있다. 이로써, 상기 이송 암(200)의 고장으로 인해 상기 제1 및 제2 기판(G1, G2)들의 처리가 중단되는 것을 최소화시킬 수 있다. 앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통 상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명은 이송 암이 한번에 두 개의 제1 및 제2 기판들을 이송함으로써, 이송 암에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있는 이송 장치에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 2는 도 1의 도시된 기판 이송 장치를 측면에서 바라본 도면이다. 도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 기판 이송 장치를 통하여 기판이 이송하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면들이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다. <도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> G1 : 제1 기판 G2 : 제2 기판 100 : 기판 이송부 200 : 이송 암 210 : 베이스 220 : 수직 암 230 : 제1 수평암 240 : 제2 수평 암 300 : 이송 롤러 400 : 지지부 410 : 지지대 420 : 지지핀 500 : 승강부 600 : 공정 챔버 700 : 기판 처리부 1000 : 기판 처리 장치 |
