KR100847627B1

KR100847627B1 - 기판 반입출 장치

Info

Publication number: KR100847627B1
Application number: KR1020067008800A
Authority: KR
Inventors: 야스요시 키타자와
Original assignee: 신꼬오덴끼가부시끼가이샤
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2008-07-21
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: KR20070104664A; KR20060102557A; TW200519018A; TWI253433B; KR100880777B1; WO2005045920A1

Abstract

기판을 기판 카세트의 임의의 선반에 반입출할 수 있도록 한다. 기판 카세트(1C)를 구성하는 카세트 본체(1)에, 장력 부여 상태로 장착된 복수개의 와이어(4)를 선반판으로 하여 형성된 각 선반(1R)에 수납되어 있는 기판(1G)을 반출할 때에는, 상기 기판(G)이 수납되어 있는 선반(1R)의 바로 아래 선반(1R')에 한 쌍의 기판 승강 유닛(1U1)을 구성하는 각 기판 승강 아암(14)을 진입시키고, 상기 각 기판 승강 아암(14)의 상면에 장착되어 있는 공기 부상 유닛(21)을 작동시켜 압력 공기를 분출시킴으로써 이 기판(1G)을 부상시킨 상태로 끄집어낸다.

기판, 카세트

Description

기판 반입출 장치{Device for carrying in and out boards}

본 발명은 기판 카세트의 소정의 선반에 수납된 기판을 반입출시키기 위한 장치에 관한 것이다.

삭제

본 출원은 2003년 11월 6일에 출원된 일본 특허출원 제 2003-376429호, 2003년 11월 12일에 출원된 일본 특허출원 제 2003-382207호, 및 2004년 2월 10일에 출원된 일본 특허출원 제 2004-033041호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 채용한다.

액정 표시 장치 등에 사용되는 기판(유리 기판)을 다단으로 수납하기 위한 기판 카세트에는 여러 종류의 것이 존재하고 있다(예를 들면, 일본 특허공개 평 8-198405호 공보 참조). 이 기판은 평면으로 보아 직사각형의 박판 형상이며, 그 크기는 500㎜×600㎜인 것부터, 최근 기술의 발전에 따라 2000㎜×1800㎜인 것도 존 재하고 있다. 그리고, 상기 기판을 기판 카세트에 반입출시키기 위한 기술로서 여러 종류가 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허공개 평 11-227943호 공보).

도 11에 나타내는 바와 같이, 종래의 기판 카세트(1C')의 내측면부에는 기판(1G)의 양단부를 지지하기 위한 지지 부재(51)가 높이 방향으로 소정 간격을 두고 돌출되어 있고, 상기 기판(1G)을 지지하기 위한 선반(1R)이 다단으로 형성되어 있다. 기판 카세트(1C')에 수납된 각 기판(1G)은 그들의 양단부만이 대응하는 지지 부재(51)에 의해 지지된다. 이 경우, 각 기판(1G)의 중앙부가 휘어 반입출시에 바로 아래의 기판(1G)과 간섭할 우려가 있다. 또한, 각 기판(1G)을 반입출하기 위하여, 기판 인출 장치(1B)(도 5 참조)의 기판 인출 아암(52)도 진입할 수 있도록 해야만 한다. 이들 과제을 해결하기 위해서는 각 선반(1R)의 높이(선반 피치(1H))를 크게 해야만 한다. 이 결과, 1기의 기판 카세트(1C')에 있어서 기판(1G)의 수납 장수가 적어지게 된다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 도 12에 나타내는 바와 같이 기판 카세트(1C'')의 좌우 방향을 따라 와이어(53)를 쳐 이것으로 각 선반(1R)을 형성한 것이 공지되어 있다. 이 기판 카세트(1C'')의 경우, 그 저면부를 관통하여 승강되는 롤러 부착 프레임(54)에 의해 기판(1G)이 약간 들어 올려지고, 이 상태에서 이 기판(1G)이 반입출된다. 그러나, 기판(1G)을 반출할 때에는 최하단의 선반(1R)에 수용된 기판(1G)부터 순차적으로 상단의 기판(1G)을 반출해야만 한다. 또한, 기판(1G)을 수납할 때에는 최상단의 선반(1R)부터 순차적으로 하단의 선반(1R)에 수납할 필요가 있다. 이 때문에, 임의의 단의 선반(1R)에 수납되어 있는 기판(1G)을 반출시키거나, 임의의 단의 선반(1R)에 기판(1G)을 수납시키는 것은 곤란하다.

삭제

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여, 기판을 기판 카세트의 임의의 선반에 반입출할 수 있도록 하는 것을 과제로 하고 있다.

삭제

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 카세트 본체의 내부에 기판을 다단으로 지지하는 다수의 선반이 형성되고, 상기 카세트 본체의 특정 측면이 기판의 반입출 개구로 되어 있으며, 상기 선반은 소정 간격을 두고 가세트 본체를 관통하는 복수개의 지지재로 구성된 기판 카세트와, 상기 기판 카세트의 측면으로부터 기판 승강 수단을 구비한 기판 승강판이 상기 기판 카세트 내에 각각 출입하며, 상기 기판 승강판이 기판 카세트 내에 들어간 상태에서 바로 위의 기판을 상기 지지재로부터 약간 들어 올리는 기판 승강 유닛으로 이루어지고, 상기 기판 카세트와 상기 기판 승강 유닛은 상대적으로 승강하는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

목적으로 하는 기판이 취출 가능해지도록, 기판 카세트와 기판 승강 유닛을 상대적으로 승강시킨 후에, 기판 카세트의 측면으로부터 기판 승강 유닛의 기판 승강판을 각각 기판 카세트 내에 진입시킨다. 이 상태에서, 각 기판 승강 유닛의 기판 승강 수단을 작동시키면, 바로 위의 기판은 지지재에 대하여 약간 들어 올려진다(상승된다). 상기 상태에서 적절한 인출 수단에 의해 기판 카세트로부터 기판을 외부로 끄집어 낸다.

기판 카세트에 기판을 반입하기 위해서는 상기와 반대의 조작을 수행하면 된다. 즉, 기판의 반입시에는 기판 카세트 내에 삽입된 기판 승강판에 구비한 기판 승강 수단이 작동한 상태에서 수행한다. 이 기판 카세트에는 기판 수납 용기를 관통하는 지지재가 있기 때문에 기판의 휨이 적어 기판 상호의 간격을 작게 할 수 있으므로 수납 장수가 늘어나며, 특정 선반에 지지되어 있는 목적 기판의 반출 또는 목적 선반으로의 기판의 반입이 가능해지도록 기판 카세트와 기판 승강 유닛을 상대적으로 승강시키기 때문에, 임의의 선반에 대한 기판의 반입/반출이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 발명을 전제로 하여, 상기 기판 승강 수단을 구비한 각 기판 승강판은 상기 반입출 개구와 인접하는 두 개의 대향 측면으로부터 상기 기판 카세트 내에 각각 출입시키는 것을 특징으로 한다. 이 발명에서는 한 쌍의 기판 승강 유닛을 구비하고 있기 때문에, 승강 수단을 구비한 한 쪽 지지 형상의 기판 승강판의 길이를 짧게 할 수 있어 그 휨을 적게 할 수 있기 때문에, 기판 카세트의 선반 피치를 작게 할 수 있어 총 선반수가 늘어나므로 기판의 수용 장수가 늘어난다.

또한, 본 발명은 상기 발명을 전제로 하여, 상기 기판 승강 수단은 무수한 공기 분출구가 형성된 기판 승강판과, 각 공기 분출구로부터 압력 공기를 분출시키기 위한 압력 공기원으로 이루어지며, 지지재에 대하여 기판을 부상시키는 구성인 것을 특징으로 하고 있다. 이 발명에서는 비접촉으로 지지재에 대하여 기판을 반입출시키기 때문에, 기판을 손상시킬 우려가 없다.

또한, 본 발명은 상기 발명을 전제로 하여, 상기 기판 승강 수단은 무수한 공기 분출구가 형성된 기판 승강판과, 각 공기 분출구로부터 압력 공기를 분출시키기 위한 압력 공기원과, 기판 승강판을 약간 부상시키는 기판 부상 보조 수단으로 이루어지며, 압력 공기와 기판 부상 보조 수단에 의해 지지재에 대하여 기판을 부상시키는 구성인 것을 특징으로 하고 있다. 이 발명에서는 기판이 압력 공기와 기판 부상 보조 수단에 의해 지지재로부터 확실하게 부상된다.

또한, 본 발명은 상기 발명을 전제로 하여, 상기 기판 승강 수단은 기판 승강판의 상면에 장착된 다수의 지지 롤러이며, 상기 기판은 기판 승강판이 약간 상승하여 지지재로부터 들어 올려지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다. 이 발명에서는 기판 승강판의 상면에 다수의 지지 롤러를 장착한다는 간단한 기계적 구성에 의해 지지재에 대하여 기판을 들어 올릴 수 있다.

또한, 본 발명은 카세트 본체의 내부에 기판을 다단으로 지지하는 다수의 선반이 형성되고, 상기 카세트 본체의 특정 측면이 기판의 반입출 개구로 되어 있으며, 상기 선반은 소정 간격을 두고 가세트 본체를 관통하는 복수개의 지지재로 구성된 기판 카세트와, 상기 기판 카세트의 측면으로부터 기판 승강 수단을 구비한 기판 승강판이 상기 기판 카세트 내에 각각 출입하며, 상기 기판 승강판이 기판 카세트 내에 들어간 상태에서 바로 위의 기판을 상기 지지재로부터 들어 올리는 기판 승강 유닛으로 이루어지고, 상기 기판 승강 유닛은 기판 카세트의 선반수에 대응한 복수의 기판 승강판이 승강판 지지 부재에 지지되고, 각 기판 승강판은 바로 위의 기판을 상기 지지재로부터 약간 들어 올리는 기판 승강 수단을 가지며, 각 기판 승강판의 기판 승강 수단의 동작은 개별적으로 전환 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

기판 카세트에 대한 기판의 반입출은 기판 카세트 내에 기판 승강 유닛의 기판 승강판을 진입시킨 상태에서 목적의 선반에 대응하는 기판 승강 수단을 작동시켜 수행한다. 이 발명의 경우, 기판 카세트와 기판 승강 유닛을 상대적으로 승강시킬 필요가 없기 때문에, 상기 승강을 위한 장치가 불필요해져 기판 승강 유닛의 구성이 간단해진다.

또한, 본 발명은 상기 발명을 전제로 하여, 상기 기판 승강 수단은 무수한 공기 분출구로부터 압력 공기가 분출되는 구성이며, 각 기판 승강 수단으로부터의 압력 공기의 분출구는 개별적으로 전환 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 기판 카세트에 대한 기판의 반입출은 기판 카세트 내에 기판 승강 유닛의 기판 승강판을 진입시킨 상태에서, 목적의 선반에 대응하는 기판 승강판으로부터만 압력 공기를 분출시켜 수행한다. 이 때문에 압력 공기가 분출하는 기판 승강판을 선택함으로써, 기판 카세트에서의 복수의 선반 중 임의의 선반에 수납된 기판의 반입출이 가능하게 된다.

삭제

본 발명은 카세트 본체의 내부에 기판을 다단으로 지지하는 다수의 선반이 형성되고, 상기 카세트 본체의 특정 측면이 기판의 반입출 개구로 되어 있으며, 상기 선반은 소정 간격을 두고 가세트 본체를 관통하는 복수개의 지지재로 구성된 기판 카세트와, 상기 기판 카세트의 측면으로부터 기판 승강 수단을 구비한 기판 승강판이 상기 기판 카세트 내에 각각 출입하며, 상기 기판 승강판이 기판 카세트 내에 들어간 상태에서 바로 위의 기판을 상기 지지재로부터 약간 들어 올리는 기판 승강 유닛으로 이루어지고, 상기 기판 카세트와 상기 기판 승강 유닛은 상대적으로 승강하는 구성인 것을 특징으로 하고 있다. 이 때문에, 기판 카세트의 임의의 선반에 수납되어 있는 기판을 손상시키지 않고 반출하는 것, 및 기판 카세트의 임의의 선반에 기판을 반입하는 것이 가능하다.

삭제

도 1은 본 발명 실시예 1의 기판 반입 장치(1A1)의 전체 사시도.

도 2는 기판 카세트(1C)의 사시도.

도 3은 실시예 1의 기판 반입출 장치(1A1)의 정면도.

도 4는 한 쌍의 기판 승강 유닛(1U1)의 각 기판 승강 아암(14)이 기판 카세트(1C) 내에 진입한 상태의 평면도.

도 5는 기판 인출 장치(1B)의 평면도.

도 6은 기판 인출 장치(1B)의 측면 단면도.

도 7은 기판(1G)을 부상시킨 상태를 나타내는 도면.

도 8은 각 지지 롤러(33)에 의해 기판(1G)을 들어 올린 상태를 나타내는 도면.

도 9는 실시예 2의 기판 반입출 장치(1A2)의 정면도.

도 10은 실시예 3의 기판 반입출 장치(1A3)의 정면도.

도 11은 종래의 기판 카세트(1C')에 수납된 기판(1G)이 휘는 상태를 나타내는 도면.

도 12는 종래의 기판 카세트(1C')에 수납된 기판(1G)을 롤러 부착 프레 임(54)에 의해 반출하는 상태를 나타내는 도면.

삭제

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1A1~1A3 기판 반입출 장치

1C 기판 카세트

1Fa, 1Fb 측면

1G 기판

1H 선반 피치(소정 간격)

1K 반입출 개구

1R', 1R 선반

1U1~1U3 기판 승강 유닛

1V 압력 공기원

1 카세트 본체

4 와이어(지지재)

6 가동 프레임(승강판 지지부재)

34, 35 기판 승강 아암(기판 승강판)

21 공기 부상 유닛(기판 승강 수단)

21a 공기 분출구

33 지지 롤러(기판 승강 수단)

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

먼저, 본 발명에 따른 기판 반입출 장치를 실시예 1~3에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 기판 반입출 장치(1A1)의 전체 사시도, 도 2는 기판 카세트(1C)의 사시도, 도 3은 실시예 1의 기판 반입출 장치(1A1)의 정면도, 도 4는 한 쌍의 기판 승강 유닛(1U1)의 각 기판 승강 아암(14)이 기판 카세트(1C) 내에 진입한 상태의 평면도, 도 5는 기판 인출 장치(1B)의 평면도, 도 6은 기판 인출 장치(1B)의 측면 단면도이다.

도 1 및 도 3에 나타내어진 바와 같이, 실시예 1의 기판 반입출 장치(1A1)는 기판 카세트(1C)와, 이 기판 카세트(1C)에 있어서 기판(1G)의 특정 측면(반입출 개구(1K))과 인접하는 한 쌍의 측면(1Fa, 1Fb)에 대향하여 배치되는 각 기판 승강 유닛(1U1)으로 구성되어 있다. 각 기판 승강 유닛(1U1)에는 각각 압력 공기를 공급하기 위한 압력 공기원(1V)이 장착되어 있다. 그리고, 도 4에 나타내어진 바와 같이, 상기 기판 카세트(1C)에서 있어서 각 기판(1G)의 반입출 개구(1K)와 대향하여 기판 인출 장치(1B)가 설치되어 있다.

먼저, 기판 카세트(1C)에 대하여 설명한다. 도 2에 나타내어진 바와 같이, 이 기판 카세트(1C)를 구성하는 직육면체틀 형상의 카세트 본체(1)는 수지, 혹은 금속과 수지의 복합재로 이루어진다. 그리고, 그 좌우의 측면(1Fa, 1Fb)과 배면에 복수개(본 실시예의 경우, 좌우의 측면(1Fa, 1Fb)에 각 4개, 배면에 2개)의 종 판(2)이 소정 간격을 두고 장착되어 있음과 동시에, 그 상하면에 복수개(본 실시예의 경우, 3개)의 횡판(3)이 소정 간격을 두고 장착되어 있다. 또한, 카세트 본체(1)의 바로 앞의 측면은 기판(1G)을 반입출시키기 위하여 개구되어 있으며, 반입출 개구(1K)가 형성되어 있다. 기판(1G)은 기판 인출 장치(1B)에 의해 상기 반입출 개구(1K)를 통하여 기판 카세트(1C)에 반입출된다. 기판(1G)이 반입출되는 방향을 반입출 방향(1P)이라고 기재하고, 상기 반입출 방향(1P)과 직교하는 수평 방향(기판 카세트(1C)의 폭 방향)을 좌우 방향(1Q)이라고 기재한다.

도 2에 나타내어진 바와 같이, 상기 기판 카세트(1C)의 좌우의 측면(1Fa, 1Fb)에 장착된 각 종판(2)끼리는 서로 대향하여 장착되어 있다. 그리고, 도 3에 나타내어진 바와 같이, 한 쌍의 종판(2)에 있어서 동일 높이의 위치에는 기판 카세트(1C)의 폭 방향(좌우 방향(1Q))을 따라, 기판(1G)을 지지하기 위한 각 지지재가 장착되어 있다. 본 실시예의 기판 카세트(1C)의 경우, 상기 지지재는 카세트 본체(1)를 관통하는 동시에 장력 부여 상태로 쳐진 와이어(4)이다. 이로 인해, 높이 방향에서의 각 와이어(4)끼리의 사이에는 이 와이어(4)를 선반판으로 하여 각각 기판(1G)을 수납하고 다단으로 지지하기 위한 선반(1R)이 형성되어 있다.

다음으로, 한 쌍의 기판 승강 유닛(1U1)에 대하여 설명한다. 도 3 및 도 4에 나타내어진 바와 같이, 한 쌍의 기판 승강 유닛(1U1)은 기판 카세트(1C)를 끼고 그 각 측면(1Fa, 1Fb)에 대향하는 형태로 거의 대칭으로 배치되어 있다. 각 기판 승강 유닛(1U1)의 구성은 완전히 동일하기 때문에, 여기에서는 정면에서 보아 좌측의 기판 승강 유닛(1U1)의 구성에 대해서만 설명한다. 평면으로 보아 직사각형 평판 형 상의 베이스(5)의 상면에는 좌우 방향(1Q)을 따라 진퇴 가능하게 가동 프레임(6)이 설치되어 있다. 즉, 베이스(5)의 상면에서 앞쪽과 안쪽의 단부에는 좌우 방향(1Q)을 따라 한 쌍의 가이드 레일(7)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 가동 프레임(6)의 저면부에는 상기 한 쌍의 가이드 레일(7)에 장착되는 4개의 가이드체(8)가 장착되어 있다. 또한, 베이스(5)에 있어서 한 쌍의 가이드 레일(7) 사이에는 좌우 방향(1Q)을 따라 볼나사 장착홈(9)이 설치되어 있으며, 일 볼나사 장착홈(9)에 볼나사(11)가 설치되어 있다. 이 볼나사(11)는 가동 프레임(6)의 저면부에 장착된 너트체(도시하지 않음)에 결합되어 있다. 또한, 그 일단부는 브라켓(12)에 장착된 수평 이동 모터(13)에 접속되어 있다. 이 수평 이동 모터(13)를 작동시켜 그 모터축을 소정 방향으로 회전시키면, 상기 가동 프레임(6)은 한 쌍의 가이드 레일(7)에 가이드되어 좌우 방향(1Q)을 따라 소정량만큼 진퇴된다.

상기 가동 프레임(6)은 베이스(5)보다도 약간 좁은 폭을 가짐과 동시에, 그 하단부의 배면측이 상단부보다도 넓은 형태의 평판으로서, 베이스(5)에 대하여 기립 상태로 장착되어 있다. 이 가동 프레임(6)의 전면부(기판 카세트(1C)의 측면(1Fa, 1Fb)과 서로 대향하는 부분)에는 측면에서 보아 대략 L자 형상의 기판 승강 아암(14)이 승강 가능하게 설치되어 있다. 즉, 가동 프레임(6)의 전면부에는 상술한 베이스(5)와 마찬가지로 그 안쪽 방향(반입출 방향(1P))의 양단부에 높이 방향을 따라 한 쌍의 가이드 레일(15)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 기판 승강 아암(14)의 배면부에는 상기 한 쌍의 가이드 레일(15)에 장착되는 4개의 가이드체(16)가 장착되어 있다. 또한, 가동 프레임(6)에 있어서 한 쌍의 가이드 레일(15) 사이에는 높이 방향을 따라 볼나사(17)가 설치되어 있다. 이 볼나사(17)는 가동 프레임(6)에 설치된 너트체(도시하지 않음)에 결합되어 있다. 또한, 그 일단부는 가동 프레임(6)의 상단부에 장착된 모터 장착판(18)에 설치된 승강 모터(19)에 접속되어 있다. 이 승강 모터(19)를 작동시켜 그 모터축을 소정 방향으로 회전시키면, 상기 기판 승강 아암(14)은 한 쌍의 가이드 레일(15)에 가이드되어 높이 방향을 따라 소정량만큼 승강된다.

상기 기판 승강 아암(14)은 기판 카세트(1C)의 각 측면(1Fa, 1Fb)으로부터 이 기판 카세트(1C)를 구성하는 각 종판(2)과의 간섭을 피해 내부로 진입 가능하도록, 평면으로 보아 세 갈래로 분리되어 있으며, 상기 각 종판(2)과 대향하는 부분에 각각 후퇴부(14a)가 설치되어 있다. 그리고, 기판 승강 아암(14)의 상면에는 공기 부상 유닛(21)이 장착되어 있다. 당연한 것이지만, 기판 승강 아암(14)과 공기 부상 유닛(21)의 두께의 합계는 기판 카세트(1C)의 선반 피치(1H)보다도 작다. 이 공기 부상 유닛(21)은 압력 공기원(1V)으로부터 공급되는 압력 공기를 그 상면에 설치된 다수의 공기 분출구(21a)로부터 분출시켜, 바로 위에 배치되어 있는 기판(1G)을 각 와이어(4)로부터 부상시키는 기능을 가지고 있다.

상기한 결과, 승강 모터(19)를 작동시켜 기판 승강 아암(14)을 소정의 선반 위치(반입출되는 기판(1G)이 수납되어 있는 선반(1R)의 바로 밑의 선반(1R')과 대응하는 위치)에 배치시키고, 그 상태에서 수평 이동 모터(13)를 작동시켜 가동 프레임(6)을 좌우 방향(1Q)을 따라 이동(전진)시킴으로써, 상기 기판 승강 아암(14)을 상기 바로 밑의 선반(1R')에 진입시킬 수 있다. 도 2에 있어서, 기판 카세 트(1C)의 바로 밑의 선반(1R')에 진입한 상태의 각 기판 승강 아암(14)을 이점쇄선으로 나타낸다.

다음으로, 기판 인출 장치(1B)에 대하여 설명한다. 이 기판 인출 장치(1B)는 기판 카세트(1C)에 대하여 상대적으로 승강 가능하며, 이 기판 카세트(1C)에 수납되어 있는 기판(1G)을 반출함과 동시에, 이 기판(1G)을 기판 카세트(1C)에 반입하는 기능을 가지고 있다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 카세트(1C)에 대하여 상대적으로 승강 가능하게 배치된 기판 재치대(22)의 상면에는 좌우 방향(1Q)을 따라 복수개의 가이드 롤러(23)가 장착되어 있다. 이들 가이드 롤러(23)는 반입출되는 기판(1G)을 지지하기 위한 것이다. 그리고, 상기 기판 재치대(22)의 상면에서 좌우 방향(1Q)의 거의 중앙부에는 기판(1G)의 반입출 방향(1P)을 따라 가이드 레일(24)이 설치되어 있다. 이 가이드 레일(24)에 장착된 가이드체(25)에는 평면으로 보아 대략 T자 형상의 기판 인출 아암(26)이 장착되어 있다. 또한, 상기 기판 재치대(22)에 좌우 방향(1Q)의 거의 중앙부에는 기판(1G)의 반입출 방향(1P)을 따라 볼나사 장착홈(27)이 설치되어 있으며, 이 볼나사 장착홈(27)에 볼나사(28)가 설치되어 있다. 이 볼나사(28)는 기판 인출 아암(26)의 후단부에 장착된 너트체(29)에 결합되어 있다. 또한, 그 단부는 브라켓(31)에 장착된 인출 모터(32)에 접속되어 있다. 이 인출 모터(32)를 작동시켜 그 모터축을 소정 방향으로 회전시키면, 상기 기판 인출 아암(26)은 가이드 레일(24)에 가이드되어 기판(1G)의 반입출 방향(1P)을 따라 소정량만큼 진퇴된다. 또한, 상기 기판 인출 아암(26)의 전단부의 상면에는 기판(1G)의 단부의 하면을 진공 흡착하기 위한 각 흡착 패드(26a) 가 설치되어 있다. 이들 흡착 패드(26a)는 진공 흡착 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다.

본 발명에 따른 기판 반입출 장치(1A1)의 작용에 대하여, 기판 카세트(1C)의 선반(1R)에 수납되어 있는 특정 기판(1G)을 반출하는 경우에 대하여 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 기판 승강 유닛(1U1)의 승강 모터(19)가 작동되면, 볼나사(17)의 작용에 의해 각 기판 승강 아암(14)이 한 쌍의 가이드 레일(15)에 가이드되어 승강된다. 이로 인해, 상기 기판 승강 아암(14)은 기판 카세트(1C)의 선반(1R)에 수납되어 있는 특정 기판(1G)의 바로 밑의 선반(1R')과 거의 동일 높이에 배치된다. 이 상태에서, 도 4에 나타내어진 바와 같이, 각 기판 승강 유닛(1U1)의 수평 이동 모터(13)가 작동되면, 볼나사(11)의 작용에 의해 각 가동 프레임(6)이 좌우 방향(1Q)을 따라 전진된다. 이로 인해, 각 기판 승강 유닛(1U1)의 기판 승강 아암(14)은 그대로 기판 카세트(1C)에 있어서 선반(1R)의 바로 밑의 선반(1R')에 진입한다. 상기 기판 승강 아암(14)에 있어서, 기판 카세트(1C)를 구성하는 각 종판(2)과 간섭하는 부분에는 각각 후퇴부(14a)가 설치되어 있기 때문에, 이 기판 승강 아암(14)이 각 종판(2)과 간섭하는 일은 없다. 또한, 기판 카세트(1C)에 수납되어 있는 각 기판(1G)은 4개의 와이어(4)에 의해 지지되어 있기 때문에 휨이 없어 기판 승강 아암(14)과 접촉하는 일은 없다.

도 7에 나타내어진 바와 같이, 각 기판 승강 유닛(1U1)의 압력 공기원(1V)으로부터 공급된 압력 공기가 공기 부상 유닛(21)의 다수의 공기 분출구(21a)로부터 분출된다. 이로 인해, 특정 기판(1G)은 각 와이어(4)로부터 약간 부상한다.

다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하면서, 부상한 특정 기판(1G)을 반출할 때의 작용(기판 인출 장치(1B)의 작용)에 대하여 설명한다. 기판 인출 장치(1B)의 기판 인출 아암(26)은 미리 기판 카세트(1C)와 기판 재치대(22)를 상대적으로 승강시킴으로써, 특정 기판(1G) 바로 밑의 선반(1R')과 대응하는 높이에 배치되어 있다(도 6 참조). 기판 인출 장치(1B)의 인출 모터(32)를 작동시키고, 볼나사(28)를 소정 방향으로 회전시켜 기판 인출 아암(26)을 기판(1G)의 반입출 방향(1P)을 따라 전진시킨다. 이로 인해, 기판 인출 아암(26)의 전단부는 기판 카세트(1C)의 반입출 개구(1K)를 통하여 특정 기판(1G)이 수납되어 있는 선반(1R)의 바로 밑의 선반(1R')의 앞쪽 부분으로 진입하여, 이 기판(1G)의 전단부의 바로 아래에 배치된다. 이 상태에서 진공 흡착 장치를 작동시키면, 기판(1G)의 전단부의 하면이 기판 인출 아암(26)의 진공 흡착 패드(26a)에 진공 흡착된다. 다시, 기판 인출 장치(1B)의 인출 모터(32)를 작동시켜 그 모터축을 역방향으로 회전시키면, 기판 인출 아암(26)이 후퇴된다. 그에 따라 기판 카세트(1C)의 선반(1R)에 수납되어 있는 특정 기판(1G)은 와이어(4)로부터 부상한 상태(와이어(4)와 비접촉인 상태)인 채로 인출되어 기판 재치대(22)에 장착된 각 가이드 롤러(23)에 지지된다. 이 때문에, 반출 도중의 특정 기판(1G)이 와이어(4)와 마찰함으로써 이 기판(1G)이 손상되거나, 이물질이 생길 우려가 없다.

상기 기판(1G)을 기판 카세트(1C)에 반입시킬 때에는 상기와 역의 작용이 수행된다. 이 때에도, 기판(1G)이 반입되는 선반(1R)의 바로 아래 선반(1R')의 부분에는 미리 각 기판 승강 유닛(1U1)의 기판 승강 아암(14)이 진입되어 있으며, 공기 부상 유닛(21)의 다수의 분출구(21a)로부터 압력 공기가 분출되고 있다. 이 때문에, 기판 카세트(1C)에 반입되는 기판(1G)은 부상 상태로 진입되어 각 와이어(4)와 접촉하는 일은 없다.

각 기판 승강 유닛(1U1)의 기판 승강 아암(14)의 높이 위치는 승강 모터(19)를 작동시킴으로써 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 기판 카세트(1C)와 기판 인출 장치(1B)는 상대적으로 승강 가능하기 때문에, 기판 인출 장치(1B)의 기판 인출 아암(26)의 높이 위치도 자유롭게 설정할 수 있다. 이것은 기판 카세트(1C)의 임의의 선반(1R)에 수납되어 있는 기판(1G)을 반출하는 것, 및 기판 카세트(1C)의 임의의 선반(1R)에 기판(1G)을 반입하는 것 모두가 가능하다는 것을 의미하고 있다. 또한, 본 실시예의 기판 반입출 장치(1A1)에서는 1기의 기판 카세트(1C)에 대하여 한 쌍의 기판 반입출 장치(1A1)가 설치되어 있기 때문에, 상기 기판 카세트(1C)의 양측면(1Fa, 1Fb)으로부터 각 기판 승강 아암(14)을 진입시킬 수 있다. 이로 인해, 각 기판 승강 아암(14)의 길이를 짧게 할 수 있어 그들이 한 쪽 지지 상태로 장착되어 있어도 그들의 휨이 작아진다. 그 결과, 기판 카세트(1C)의 선판 피치(1H)를 작게 할 수 있어 1기의 기판 카세트(1C)에서의 기판(1G)의 수납 장수를 많게 할 수 있다.

상기한 실시예에서는 압력 공기에 의해 기판(1G)을 부상시키는 형태이다. 그러나, 도 8에 나타내어진 바와 같이, 기판 승강 아암(14)의 상면에 다수개의 지지 롤러(33)를 회전 가능하게 장착하고, 각 지지 롤러(33)를 통하여 기판(1G)을 들어 올리는 형태여도 무방하다. 이 경우, 각 기판 반입출 장치(1A1)의 기판 승강 아 암(14)을 기판 카세트(1C)의 바로 아래의 선반(1R')에 진입시킨 후, 승강 모터(19)를 약간 작동시켜 상기 기판 승강 아암(14)을 약간 상승시킬 필요가 있다.

상기한 기판 반입출 장치(1A1)를 구성하는 기판 승강 유닛(1U1)은 한 개의 기판 승강 아암(14)이 기판 카세트(1C)에 대하여 승강 가능하게 설치되어 있는 형태이다. 그러나, 기판 승강 아암(14)과 기판 카세트(1C)는 상대적으로 승강 가능하면 무방하다. 이 때문에, 예를 들면 가동 프레임(6)에 대하여 상기 기판 승강 아암(14)이 높이 방향으로 고정되어 있고, 기판 카세트(1C)가 승강 가능하게 설치되어 있는 형태, 혹은 양자가 함께 승강 가능하게 설치된 형태여도 상관없다.

상기한 실시예에서는 기판(1G)을 승강시키는 수단은 압력 공기뿐이다. 그러나, 압력 공기에 의한 기판(1G)의 부상량은 아주 작기(0.1㎜) 때문에, 기판(1G)을 부상시키기 위한 보조 수단(도시하지 않음)을 설치하여 압력 공기와 동시에 사용하여도 상관없다. 이로 인해, 상기 기판(1G)을 확실하게 부상시킬 수 있다. 이 기판 부상 보조 수단으로는 예를 들면 솔레노이드 등의 전자력이나, 에어실린더 등의 공기압에 의한 것을 생각할 수 있다.

(실시예 2)

상기한 실시예 1의 기판 반입출 장치(1A1)는 1개의 기판 카세트(1C)에 대하여 한 쌍의 기판 승강 유닛(1U1)이 설치되어 있는 형태로서, 이 기판 카세트(1C)의 양측면(1Fa, 1Fb)으로부터 각각 기판 승강 아암(14)이 진입하는 형태이다. 그러나, 도 9에 나타내어진 바와 같이, 1기의 기판 카세트(1C)와 1기의 기판 승강 유닛(1U2)으로 이루어지는 기판 반입출 장치(1A2)여도 무방하다. 이 실시예 2의 기판 반입출 장치(1A2)에서는 기판 승강 유닛(1U2)이 1기로 충분하다는 이점이 있다. 또한, 도 9에 나타내어지는 기판 반입출 장치(1A2)에서는 기판 승강 유닛(1U2)의 기판 승강 아암(34)이 기판 카세트(1C)의 한 쪽 측면(1Fa)으로부터 진입하는 한 형태이다. 그러나, 상기 기판 승강 아암(34)이 기판 카세트(1C)의 다른 쪽 측면(1Fb), 기판 카세트(1C)의 정면(반입출 개구(1K)), 혹은 배면으로부터 진입하는 형태여도 상관없다.

(실시예 3)

또한, 도 10에 나타내어진 기판 승강 유닛(1U3)과 같이, 기판 카세트(1C)의 최상단의 선반(1R)을 제외한 선반(1R)의 수에 대응하는 각 기판 승강 아암(35)이 가동 프레임(6)에 고정되어 설치되어 있어도 상관없다. 이 실시예 3의 기판 반입출 장치(1A3)를 구성하는 한 쌍의 기판 승강 유닛(1U3)에서는 각 기판 승강 아암(35)에 각 공기 부상 유닛(21)이 장착되어 있으며, 이들은 각각 독립적으로 작동되도록 공기 배관로가 형성되어 있다. 또한, 각 기판 승강 아암(35)은 가동 프레임(6)에 한 쪽 지지 상태로 장착되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 전환 수단에 의해 특정 기판(1G)에 대응하는 공기 부상 유닛(21)으로부터만 압력 공기가 분출되도록 공기 배관로가 전환된다. 그러면, 다단으로 지지된 각 기판(1G) 중 특정 기판(1G)만이 부상되어, 해당 기판(1G)이 기판 인출 장치(1B)에 의해 반출된다. 또한, 기판(1G)이 반입될 때에도 해당 기판(1G)이 반입되는 선반(1R)에 대응하는 공기 부상 유닛(21)으로부터만 압력 공기가 분출된다. 이 실시예의 경우, 기판 승강 아암(35) 또는 기판 카세트(1C)를 상대적으로 승강시키기 위한 승강 수단이 불필요하게 되어 그 구성이 간단해진다는 이점이 있다.

상기한 각 실시예에 있어서, 기판(1G)을 지지하는 지지재는 카세트 본체(1)를 관통하는 동시에 장력 부여 상태로 장착된 각 와이어(4)이다. 이로 인해, 각 선반(1R)의 넓이를 동일하게 한 채로 선반 피치(1H)를 작게 할 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 와이어(4) 이외의 지지재, 예를 들면, 가느다란 봉(棒)재여도 상관없다.

삭제

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 외의 변경이 가능하다. 본 발명은 상술한 설명에 의해 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

본 발명은 다수 공정을 순차적으로 거쳐 기판에 반도체 소자를 제조하는 반도체 제조 공정에 적합하다.

Claims

카세트 본체의 내부에 기판을 다단으로 지지하는 다수의 선반이 형성되고, 상기 카세트 본체의 특정 측면이 기판의 반입출 개구로 되어 있으며, 상기 선반은 소정 간격을 두고 가세트 본체를 관통하는 복수개의 지지재로 구성된 기판 카세트와,

상기 기판 카세트의 측면으로부터 기판 승강 수단을 구비한 기판 승강판이 상기 기판 카세트 내에 각각 출입하여, 상기 기판 승강판이 기판 카세트 내에 들어간 상태에서 바로 위의 기판을 상기 지지재로부터 들어 올리는 기판 승강 유닛으로 이루어지고,

상기 기판 카세트와 상기 기판 승강 유닛은 상대적으로 승강하는 구성인 것을 특징으로 하는 기판 반입출 장치.
제 1항에 있어서,

상기 기판 승강 수단을 구비한 각 기판 승강판은 상기 반입출 개구와 인접하는 두 개의 대향 측면으로부터 상기 기판 카세트 내에 각각 출입시키는 것을 특징으로 하는 기판 반입출 장치.
제 1항에 있어서,

상기 기판 승강 수단은 무수한 공기 분출구가 형성된 기판 승강판과, 각 공 기 분출구로부터 압력 공기를 분출시키기 위한 압력 공기원으로 이루어지며, 지지재에 대하여 기판을 부상시키는 구성인 것을 특징으로 하는 기판 반입출 장치.
제 1항에 있어서,

상기 기판 승강 수단은 무수한 공기 분출구가 형성된 기판 승강판과, 각 공기 분출구로부터 압력 공기를 분출시키기 위한 압력 공기원과, 기판 승강판을 부상시키는 기판 부상 보조 수단으로 이루어지며,

압력 공기와 기판 부상 보조 수단에 의해 지지재에 대하여 기판을 부상시키는 구성인 것을 특징으로 하는 기판 반입출 장치.
제 1항에 있어서,

상기 기판 승강 수단은 기판 승강판의 상면에 장착된 다수의 지지 롤러이며, 상기 기판은 기판 승강판이 상승하여 지지재로부터 들어 올려지는 구성인 것을 특징으로 하는 기판 반입출 장치.
카세트 본체의 내부에 기판을 다단으로 지지하는 다수의 선반이 형성되고, 상기 카세트 본체의 특정 측면이 기판의 반입출 개구로 되어 있으며, 상기 선반은 소정 간격을 두고 가세트 본체를 관통하는 복수개의 지지재로 구성된 기판 카세트와,

상기 기판 카세트의 측면으로부터 기판 승강 수단을 구비한 기판 승강판이 상기 기판 카세트 내에 각각 출입하여, 상기 기판 승강판이 기판 카세트 내에 들어간 상태에서 바로 위의 기판을 상기 지지재로부터 들어 올리는 기판 승강 유닛으로 이루어지고,

상기 기판 승강 유닛은 기판 카세트의 선반수에 대응한 복수의 기판 승강판이 승강판 지지 부재에 지지되고, 각 기판 승강판은 바로 위의 기판을 상기 지지재로부터 들어 올리는 기판 승강 수단을 가지며, 각 기판 승강판의 기판 승강 수단의 동작은 개별적으로 전환 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 반입출 장치.
제 6항에 있어서,

상기 기판 승강 수단은 무수한 공기 분출구로부터 압력 공기가 분출되는 구성이며, 각 기판 승강 수단으로부터의 압력 공기의 분출구는 개별적으로 전환 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 반입출 장치.
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