KR100434807B1 - 원형의제품을이송하는이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대체로 원형인 물품을 제 1 언로딩 위치로부터 제 2 로딩 위치로 운반하는 장치에 관한 것이다. 제 2 로딩 위치에서의 정확한 위치를 얻기 위해 지지 아암부 상의 물품의 오배열을 교정하는 수단이 제안된다. 지지 아암부가 이동하는 동안에 지지 아암부에 대한 원형 물품의 외주 위치가 검출된다. 이것을 기초로 하여 지지 아암부의 이동을 교정하게 된다.

Description

원형의 제품을 이송하는 이송 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING A SUBSTANTIALLY CIRCULAR ARTICLE}
본 발명은 거의 원형의 제품을 제1의 언로딩 위치로부터 제2의 로딩 위치로 이송하는 이송 장치에 관한 것이다.
반응기 내에서 웨이퍼를 처리하는 동안, 웨이퍼는 처리 스테이션 또는 공급 스테이션으로부터 (다른) 처리 스테이션 또는 배출 스테이션으로 이송된다. 이를 위하여, 이송 장치가 사용된다.
US-A-5,407,449호에는 웨이퍼를 한 스테이션에서 픽업(pick-up)하여 그 웨이퍼를 다른 스테이션으로 이송할 수 있는 이송 장치가 개시되어 있다. 이 이송 장치는 수직 방향으로 조정 가능하여, 웨이퍼를 하나의 스테이션의 스택으로부터 다른 스테이션으로 이송할 수 있다. 이 이송 장치는 3개의 아암부가 있는 아암을 구비하며, 이들 아암부 중 하나가 웨이퍼가 로딩되는 지지부이다.
웨이퍼의 로딩, 언로딩 및 처리 중에, 웨이퍼는 그것의 출발 위치로부터 약간 움직이게 된다. 이를 교정하지 않으면, 본래의 위치로부터의 이러한 이탈 상태는 다음 단계로 전이된다. 즉, 다음 단계에서도 이러한 이탈 상태는 여전히 존재하게 되는 것이다.
몇 단계의 처리 단계가 수행되는 경우, 이는 일련의 처리 단계의 마지막에는 웨이퍼 스택에 위치가 상이한 복수 개의 웨이퍼를 포함된다는 것을 의미한다. 어떤 공정은 웨이퍼의 위치에 대하여 매우 민감하므로, 전술한 이탈은 매우 바람직하지 않다.
지지 아암부에 대한 웨이퍼의 오정렬을 방지하기 위하여, 웨이퍼 이송 장치의 상부 또는 그 내부에 비디오 카메라를 설치하여 교정을 행하는 방안이 제안되어있다. 이러한 카메라는 웨이퍼를 인식하고 필요한 교정을 결정하는 것과 관련하여 비교적 복잡한 구성을 갖는다. 또한, 아암이 전혀 이동하지 않는 경우에만 몇 가지 요소의 위치를 신뢰성 있게 판단할 수 있다.
카메라 대신, 처리 시스템의 상부에 일정 배열의 센서를 사용하는 것도 제안되었다. 이 시스템도 역시 웨이퍼가 정지 위치에 있을 경우에 최적의 기능을 발휘한다.
본 발명의 목적은 동적인 경로에서, 즉 이송 로봇이 이동하는 중에, 지지 아암의 위치에 대한 웨이퍼의 위치를 결정하여, 이송 시간을 가능한 한 짧게 유지하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 지지 아암부 상에서 웨이퍼의 위치를 결정하는 방법을 단순화하는 것이다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 이송 장치의 아암의 몇 개의 아암부의 속도 편차를 교정하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 지지 아암부의 높이 방향에 있어서의 위치와는 독립적으로 지지 아암의 위치에 대한 웨이퍼의 위치를 결정하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이송 장치의 측면도.
도 2는 도 1의 이송 장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 이송 장치의 일부를 분해한 상세 측면도.
도 4는 도 1 내지 도 3에 따른 이송 장치의 사시도.
도 5는 블록선도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 ; 로봇
4 ; 아암
5,6,7 ; 지지 아암부
17 ; 발광 다이오드
18 ; 광 감지 다이오드
19,20,21 ; 모터
이러한 목적은, 원형의 제품을 제1 언로딩 위치로부터 제2 로딩 위치로 이송하는 원형 제품의 이송 장치로서, 상기 제품을 파지하여 그 제품을 제2 로딩 위치로 이송 및 배출하는 변위 가능한 이송 수단과, 상기 변위 가능한 이송 수단 위에서의 상기 제품의 위치를 결정하는 위치 결정 수단과, 상기 변위 가능한 이송 수단위의 기준 수단을 구비하며, 상기 위치 결정 수단은 고정된 제1 배열의 광 감지 수단을 포함하며, 이 제1 배열의 광 감지 수단은 상기 제품의 존재를 감지하고, 상기 제1 위치로부터 제2 위치로의 제품의 경로에 위치하여 그 경로의 연장선과 평행하지 않은 방향으로 연장하며, 상기 제1 배열의 광 감지 수단의 출력은 상기 변위 가능한 수단 위의 상기 제품의 위치를 결정하기 위하여 계산 수단에 연결되는 원형 제품의 이송 장치에 있어서, 상기 변위 가능한 이동 수단 위의 제품의 위치를 결정하는 상기 위치 결정 수단은 상기 제품의 경로에 위치하여 이 경로에 평행한 방향으로 연장하는 제2 배열의 광 감지 수단을 더 구비하고, 상기 제2 배열의 광 감지 수단은 상기 기준 수단과 상호 작용하여 상기 변위 가능한 이송 수단이 상기 제2 배열의 광 감지 수단을 통과함에 따라 상기 기준 수단을 탐지하고, 상기 제2 배열의 광 감지 수단의 출력은 상기 변위 가능한 이송 수단의 속도를 결정하기 위하여 상기 계산 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 원형 제품 이송 장치에 의해 달성된다.
이하, 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1에는 고정된 하부 부분(2)과 상부 부분(3)으로 구성되는 로봇(1)이 도시되어 있다. 상기 상부 부분(3)은 별도로 도시하지 않은 신축 수단(telescoping means)에 의하여 상기 하부 부분(2)에 대하여 수직 방향으로 이동할 수 있다. 상기 상부 부분(3)에는 제1 지지 아암부(5), 제2 지지 아암부(6) 및 제3 지지 아암부(7)로 구성되는 아암(4)이 설치된다. 지지 아암부(7)는 웨이퍼(8)를 수용하도록 구체화된다. 웨이퍼(8)는 저장소(9)로부터 저장소(10)로 이송되어야 한다.
지지 아암부(7)에는 진공 흡인 지지면(26)이 마련된다. 이러한 진공 흡인 지지면(26)의 경우, 이송 중에는 웨이퍼(8)를 지지 아암부(7)에 고정시키고, 언로딩 시에는 그 웨이퍼를 해제하는 것이 가능하다.
저장소(9,10)는, 예컨대 마이크로 회로의 웨이퍼를 처리하는 장치의 가공 스테이션일 수 있다. 웨이퍼를 한 스테이션에서 다른 스테이션으로 이송하는 로봇에 대해서는 본원 명세서에 인용되는 US-A-5,407,449호를 참고할 수 있다.
지지 아암부(7)는 빗형 기준 수단(11; comb reference means)을 구비한다. 이 기준 수단(11)에는 톱니형 단부(12)가 마련된다.
상기 상부 부분(3)에는 긴 부재(13)가 설치되며, 이 긴 부재에는 복수의 3 광 반사 센서(14)가 마련되어 있다.
제1 지지 아암부(5), 제2 지지 아암부(6) 및 제3 지지 아암부(7)의 작동은 지지 아암부(7)의 중심이 도 2의 일점 쇄선(15)을 따르도록 수행된다. 이는 톱니형 단부(12)가 광 감지 다이오드로 구성되는 광 반사 센서(14) 위로 이동한다는 것을 의미한다.
도 3에 보다 상세히 도시한 바와 같이, 긴 부재(13)에는 U형 부재(16)가 마련되어 있다.
이 U형 부재(16)에는 발광 다이오드(17) 세트와 광 감지 다이오드(18) 세트가 각각 대향하게 마련된다. U형 부재(16)의 다리부 사이의 간격은 웨이퍼가 일점 쇄선(15)을 따라 이동하는 동안 U형 부재(16)의 상하 다리부 사이에서 접촉하지 않는 상태로 그 사이에 웨이퍼를 수용할 수 있을 정도의 크기로 된다.
도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 아암(4)을 작동시키기 위해서 3개의 모터(19,20,21; 각각 R,T,Z 방향)가 설치된다. 이들 모터는 제어 수단(23)에 의해 작동한다. 제어 수단(23)은 메인 처리 유닛(24)으로부터 입력 신호를 수신하여 저장소(9,10)로부터의 배출 및 장입 순서를 각각 제어한다.
일정 배열의 발광 다이오드(17) 및 광 감지 다이오드(18)로부터 출력된 신호가 계산 수단(25)에 입력된다. 광 감지 다이오드(14)로부터 얻은 신호도 마찬가지로 계산 수단(25)에 입력된다. 교정 신호가 이 계산 수단(25)으로부터 제어 수단(23)에 입력된다.
전술한 장치는 다음과 같이 작동한다. 웨이퍼가 도 2에 도시된 위치로부터 일점 쇄선(15)을 따라 이동하는 동안, 기준 수단(11)의 톱니형 단부(12)는 U형 부재(16)의 광 감지 다이오드(18) 중 하나(도 3의 가장 우측의 것)와 긴 부재(13)상의 광 감지 다이오드(14)를 통과한다. 계산 수단(25)은 이들 다이오드로부터 출력된 신호를 기초로 하여, 톱니형 단부(12)의 속도, 나아가 지지 아암부(7)의 속도를 계산할 수 있다.
동시에, 웨이퍼(8)는 U형 부재(16)의 다리부 사이를 이동한다. 상기 발광 다이오드(17)/광 감지 다이오드(18)는 각각 우측에서 좌측으로 연속해서 활성화 및 비활성화되게 된다.
광 감지 다이오드의 이러한 배열로부터, 일점 쇄선(15)의 방향에서 지지 아암부(7) 상의 웨이퍼(8)의 위치 및 이에 수직인 웨이퍼의 위치에 관한 정보를 얻을수 있다. 이는 계산 수단(25)에 입력되는 U형 부재(16)의 신호의 출력을 기초로 하여 계산된다.
4개의 센서(14)와 조합되는, 예컨대 6개의 톱니를 갖는 톱니형 단부(12)를 마련함에 의하여, 지지 아암부(7)의 귀환 속도를 48회 측정할 수 있다. 이러한 속도를 안다고 하는 것은 제품(8)의 원형 형상을 판정하는 데에 중요하다.
지지 아암부(7)의 속도 및 지지 아암부(7) 상의 웨이퍼(8)의 위치를 기초로, 제어 수단(23)에 교정 신호를 제공하여, 2개의 모터(19,21)의 제어 장치를 조정함으로써 지지 아암부(7)의 위치를 교정한다.
본 발명을 바람직한 실시예에 관련하여 설명하였지만, 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다는 것을 이해할 수 있다.
예컨대, 지지 아암부(7)의 속도 측정을 생략하고 여러 모터(19,20,21)의 회전을 기초로 하여 그 속도를 계산할 수도 있다.
웨이퍼(8)의 위치 결정을 위해 모든 발광 다이오드(17)와 광 감지 다이오드(18)를 이용하는 대신에, 예컨대 최초와 최후의 계산치를 이용하고 다른 것들을 검토용으로 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 따르면, 지지 아암의 위치에 대한 웨이퍼의 위치를 결정하여 이송 시간을 가능한 한 짧게 유지할 수 있다. 또한, 지지 아암부 상에서의 웨이퍼 위치를 결정하는 방법을 단순화 할 수 있고, 웨이퍼 이송 장치의 아암의 어떤 아암부의속도 편차를 교정할 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

  1. 원형의 제품(8)을 제1 언로딩 위치(9)로부터 제2 로딩 위치(10)로 이송하는 원형 제품의 이송 장치로서,
    상기 제품을 파지하여 그 제품을 제2 로딩 위치로 이송 및 배출하는 변위 가능한 이송 수단(5-7)과,
    상기 변위 가능한 이송 수단 위에서의 상기 제품의 위치를 결정하는 위치 결정 수단과,
    상기 변위 가능한 이송 수단 위의 기준 수단(11,12)
    을 구비하며, 상기 위치 결정 수단은 고정된 제1 배열의 광 감지 수단(17, 18)을 포함하며, 이 제1 배열의 광 감지 수단은 상기 제품의 존재를 감지하고, 상기 제1 위치로부터 제2 위치로의 제품의 경로(15)에 위치하여 그 경로의 연장선과 평행하지 않은 방향으로 연장하며, 상기 제1 배열의 광 감지 수단의 출력은 상기 변위 가능한 수단 위의 상기 제품의 위치를 결정하기 위하여 계산 수단(25)에 연결되는 원형 제품의 이송 장치에 있어서,
    상기 변위 가능한 이동 수단 위의 제품의 위치를 결정하는 상기 위치 결정 수단은 상기 제품의 경로(15)에 위치하여 이 경로에 평행한 방향으로 연장하는 제2 배열의 광 감지 수단(14)을 더 구비하고,
    상기 제2 배열의 광 감지 수단(14)은 상기 기준 수단(11, 12)과 상호 작용하여 상기 변위 가능한 이송 수단이 상기 제2 배열의 광 감지 수단을 통과함에 따라상기 기준 수단(11, 12)을 탐지하고, 상기 제2 배열의 광 감지 수단의 출력은 상기 변위 가능한 이송 수단의 속도를 결정하기 위하여 상기 계산 수단(25)에 연결되는 것을 특징으로 하는 원형 제품 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변위 가능한 이송 수단을 구동하는 모터(19, 20) 및 이들 모터를 제어하는 제어 수단(23)을 더 구비하며, 상기 계산 수단은 상기 제어 수단(23)에 교정 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 원형 제품 이송 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 배열의 광 감지 수단과 제2 배열의 광 감지 수단은 하나 이상의 공통 광 감지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원형 제품 이송 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변위 가능한 이송 수단 위의 기준 수단(11)은 상기 제2 배열의 광 감지 수단과 상호 작용하는 톱니형 단부(12)를 구비하는 것을 특징으로 하는 원형 제품 이송 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 배열의 광 감지 수단은 상기 제품의 경로에 대하여 거의 직각으로 연장되는 것을 특징으로 하는 원형 제품 이송 장치.
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