KR100288085B1 - 기판 반송용 스칼라형 로보트 - Google Patents

Abstract

처리된 기판과 처리전의 기판을 단시간에 교환하여, 생산효율의 향상을 도모하는 동시에 기판처리의 청결도를 높여서, 품질 향상에 기여하도록 하는 것을 목적으로 한다.

반도체 웨이퍼나 유리, 세라믹등의 기판을 1개의 척으로 1장씩 반송하는 기판 반송용 스칼라형 로보트에 있어서, 회전하는 동체 상방으로 좌우 대칭의 아암에 상하로 2개의 척(1,1')을 배치하고, 기판(15,15')을 동일한 수평선 상에서 반송할 수 있도록 한쪽의 아암(2)을 ㄷ자형상으로 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

기판 반송용 스칼라형 로보트

제1도에서의 (a)는 본발명에 의한 장치의 평면도,(b)는 (a)의 종단면도이다.

제2도는 종래의 장치를 표시하는 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 종단면도이다.

제3도는 종래의 장치에 의한 기판의 교환상태를 설명하는 모식적인 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(1) : 척 (2)(3)(4) : 아암

(2a)(3a)(4a)(9) : 지축 (2b)(3b)(4b)(10) : 풀리

(3d) (4d)(11) : 타이밍밸트 (5) : 동체

(6)(12) : 감속기 (7)(13) : 모터

(8) : 기대

본발명은 기판 반송용 스칼라(scalar)형 로보트에 관한 것이다.

종래의 기판 반송용 스칼라형 로보트은 제2도에 표시한 바와 같은 것으로 (a)는 평면도, (b)는 (a)의 종단면도이다.

제2도에서의 참조부호 (1)은 기판을 선단의 투공(m)을 매개로 진공흡착에 의해 지지하는 척이며, 다음의 구성에 의해 지지된다.

참조부호 (5)는 기대(8)의 상방을 향하는 지축(9)을 통하여 회전 가능한 상태로 배치되는 동체이며, 기대(8)위에 설치된 모터(13)의 구동에 의해 풀리(12), 벨트(11), 및 풀리(10)를 매개로 지축(9)이 회전운동하는 것에 의해 작동된다.

단, 참조부호(2)(3)(4)는 상기한 동체(5)의 상방에 배치된 아암이며, 아암(4)은 동체(5)내부에 설치되는 모터(7), 감속기(6) 및 그 출력축(4a)을 통하여 회전운동된다.

또한, 부호(4c)는 상기한 출력축(4a)을 그 중심내부로 관통상태로 하여 동체(5)의 목부분에 고정된 풀리이다.

모터(7)의 구동에 의해 감속기(6), 출력축(4a)을 통하여 아암(4)이 회전하면, 아암(4)내부에는 풀리(4c), 타이밍벨트(4d), 풀리(3b) 및 풀리축(3a)이 배설되어 있으므로 아암(4)과 함께 이들이 위치변동하는 것에 의해서 아암(3)이 상기한 풀리(4c), 타이밍벨트(4d), 풀리(3b) 및 풀리축(3a)을 통하여 회전 운동되는 것으로 된다.

한편, (3c)는 풀리축(3a)을 중심부에서 관통상태로 하여 아암(4)의 상방 목부분에 고정시킨 풀리이며, 이 풀리(3c)는 벨트(3d) 및 풀리(2b)를 매개로 아암(2)의 지축(2a)과 나사에 의해 연결되어 있다.

이 경우 풀리(4c)와 (3b) 및 풀리(2b)와 (3c)의 직경비는 각각 2:1로 되어 있으며, 모터(7)의 회전이 감속기(6)를 거쳐서 지축(4a)을 회전시키면 아암(4)이 회전하며, 이에 따라 풀리(3c) 및 (2b)를 거쳐서 아암(2)이 회전되고, 또, 척(1)도 동시에 회전하게 된다.

상기한 것은 평면에서 보아 동체(5)의 중심부를 원점으로 하는 척(1)의 신축작동을 설명한 것인데, 마찬가지로, 그 척(1)의 회전작동은 모터(13)가 구동됨에 따라 풀리(12), 벨트(11), 풀리(10) 및 그 지축(9)을 거쳐서 동체(5)를 작동시키고, 동체(5)에 접속되어 있는 기구 전체를 평면에서 보아 동체(5)의 중심부 지축(9)을 원점으로 하여 회전 작동하게 된다.

상기한 바와 같은 종래의 스칼라형 로보트은 1개의 척이 1장의 기판만을 지지하게 되므로 기판을 반송하는 시간이 길어진다.

즉, 제3도를 참조하여 실제로 반도체 제조공정에서 실시되고 있는 웨이퍼 반송을 예로 하여 설명하면, 다수의 웨이퍼(15)를 수납한 카세트(14)를 상승 및 하강시키는 엘리베이터(17)와 스테이지(16)로 구성하고, 척(1)에 의해 웨이퍼(15)를 반출입할 수 있는 높이의 위치로 수시로 이동시키는 것이다.

참조부호(18)은 웨이퍼(15)를 처리하기 위한 테이블이며, 그 테이블(18)은 테이블위의 웨이퍼(15)를 척(1)에 인도하기 위한 압출핀(19)과 그 압출핀(19)을 상하구동시키는 실린더(20)로 구성되어 있다.

이러한 상태에서 모터(13)(7)가 구동되면, 아암(4)(3)(2)의 작동과 동시에 척(1)을 신축시켜서 테이블(18)위에 처리된 웨이퍼(15)를 집어서 카세트(14)의 특정단으로 반입시키는 것이고, 반입 후 다른단의 미처리 웨이퍼(15')를 취출하여 테이블(18) 위에 올려 놓아서 처리가 실시되도록 하는 것으로 이 경우, 상기한 반입과 반출까지의 교환시간은 대략 13초 정도가 필요하게 된다.

그런데 테이블(18) 위의 웨이퍼(15)의 처리시간은 5초 혹은 10초와 같은 비교적 단시간으로 완료되는 처리인데, 종래의 스칼라형 로보트은 생산효율이 상기한 웨이퍼 교환시간 때문에 크게 저하되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로 즉, 처리된 웨이퍼(15)와 처리 전의 웨이퍼(15')를 단시간에 교환하여 생산성 향상에 기여하고자 하는 것이다.

본발명은 반도체 웨이퍼나 유리, 세라막 등의 기판을 1개의 척으로 1장씩 반송하는 기판 반송용 스칼라형 로보트에 있어서, 회전하는 동체 상방으로 좌우 대칭 아암에 상하로 2개의 척을 배치하고, 기판을 동일한 수평선 상에서 반송할 수 있도록 한쪽의 아암을 "ㄷ"자 형상으로 구성한 것을 특징으로 한다.

회전하는 동체의 상방으로 좌우 대칭의 아암에 척을 2개 설치한 구성이므로 종래에는 동체의 2회전에 의해 처리된 기판과 처리전 기판을 교환하던 것을 그 1회전으로 동시에 할 수 있게 되므로, 시간적으로는 종래의 대략 1/3 이하로 단축할 수 있게 되었다.

[실시예]

제1도는 본발명의 장치를 표시하는 것이며, 제1도에서의 (a)는 평면도, (b)는 (a)의 종단면도이다.

제1도에서 참조부호(8)은 기대, (5)는 동체이며, 그 동체(5)는 기대(8)내에 설치한 모터(13) 및 감속기(21)를 통하여 기대(8)상방에서 작동되도록 되어 있다.

본발명은 상기한 동체(5)의 상부에 좌우 대칭의 아암에 척(1,1')을 또, 동체(5)내부에 그 구동용 모터를 설치하여 작용시키는 구성으로 하는 것으로 구체적으로는 다음과 같이 된다.

참조부호(15)와 (15')는 척(1,1')에 의해 흡착되어서 반송되는 기판인 웨이퍼이다.

그 웨이퍼(15,15')의 이동 방향은 제1도의 (b)에서는 도면이 그려진 종이의 뒤쪽과 앞쪽, 제1도의 (a)에서는 상하 방향의 직선상을 각각 독립적으로 이동하는 구성으로 되어 있으며, 따라서 척(1)의 아암(2)은 제1도의 (b)에서 볼 수 있듯이, ㄷ자 형상의 구조로 되어 있다.

본 발명에서 다른 아암의 구성은 상기한 척(1)의 작동아암(2)의 구조가 ㄷ 자 형상으로 되는 것 외에는 상기한 종래의 구성과 동일하며, 또 아암(2),(3),(4)와 아암(2' ,3' ,4')의 작동원리는 동일하므로, 아암(2),(3),(4)의 작동만을 설명한다.

아암(2)은 지축(2a)을 매개로 풀리(2b)에 고정되어 있으며, 그 풀리(2b)와 아암(3)내의 풀리(3c)는 타이밍벨트(3d)에 의해 접속되어 있고, 또, 풀리(3c)의 회전에 대한 풀리(2b)의 회전비는 1/2로 되어 있다.

그리고 이 풀리(3c)는 아암(4)에 고정되어 있다.

한편, 아암(3)은 지축(3a)과 풀리(3b)에 의해 회전되도록 고정되며, 풀리(3b)는 타이밍벨트(4d)에 의해 풀리(4c)에 접속되어 있고, 또, 풀리(4c)의 회전에 대한 풀리(3b)의 회전비는 2배로 되어 있다.

한편, 풀리(4c)는 동체(5)에 고정되어 있으며, 아암(4)은 지축(4a)을 매개로 동체(5)내에 설치되는 감속기(6) 및 모터(7)와 접속된다.

지금까지는 척(1)에 대한 구성이고, 척(1')에 대해서는 아암(2')이 ㄷ 자 형상으로 되어 있지 않은 종래예에서 설명한 구조와 동일한 구조이며, 상기한 것과 좌우대칭으로 배치되는 것이다.

그러므로 동체(5)내의 모터(7,7')가 구동되면 웨이퍼(15,15')를 지지하고 있는 척(1,1')은 제1도의 (b)에서 도면이 그려진 종이의 뒤쪽과 앞쪽(제1도의 (a)에서는 상하방향)으로 신축작동하게 된다.

본 발명은 이상과 같이 동체(5) 상방으로 기판을 지지하는 척(1,1')을 2개 설치하여 독립적으로 작동시키는 구성이므로, 처리된 기판(15)과 처리 전의 기판(15')을 단시간에 교환할 수 있으며, 따라서, 종래에 문제가 되고 있었던 기판 교환시의 시간 낭비를 크게 단축시킬 수 있을 뿐아니라, 세정처리 등에서 문제가 되는 세정전의 오염된 기판과 세정 후의 깨끗한 기판을 지지하는 척이 별도의 전용(專用)으로 되어서 종래 장치에서 1개의 척에 의해 발생되었던 오염이 전파되는 문제등이 없게되며, 따라서 반도체나 액정등의 제조공정에 있어서의 청결도의 향상에 크게 공헌할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 감속모터(13)를 중심부에 내장한 기대 위에 상기 모터(13)의 구동에 의해 회동하도록 동체(5)를 장착하고; 상기 동체(5) 내부에 한쌍의 감속모터(7,7')를 대칭되도록 장착하며 : 상기 모터(7,7')의 각 출력축에는 모터(7,7')의 구동에 의해 회동되는 제 1 아암(4,4')의 일단부를 연결하고, 상기 제1 아암(4,4')의 타단부에는 아암(4,4')의 회동과 함께 아암 본체내에서 풀리와 타이밍벨트를 통해 일정비로 회동되는 지축(3a,3a')을 아암(4,4')의 회동과 무관한 상태로 돌출시키며 ; 상기 지축(3a,3a')에는 제2 아암(3,3')의 일단부가 연결되고, 상기 제2 아암(3,3')의 타단부에는 이들 아암(3,3')의 회동과 함께 각 아암 본체내에서 풀리 및 타이밍벨트를 통해 일정비로 회동되는 지축(2a,2a')를 아암(3,3')의 회동과 무관한 상태로 돌출시키고; 상기 지축(2a,2a')에는 기판(15,15')을 흡착하기 위한 1개의 ㄷ자형 제3 아암(2)과 상기 ㄷ자형 아암(2)과 간섭하지 않도록 작동하는 다른 제3 아암(2')이 각각 부착되어 있으며 ; 상기 아암(2,2')에 의해 처리전 기판을 인출하여 처리장소로 반송하는 작업과 처리완료된 기판의 반송작업을 동일 수평선상에서 서로 대칭관계로 동시에 진행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판 반송용 스칼라형 로보트.