KR100716299B1 - 이송유닛 및 작업물의 지지방법 - Google Patents

이송유닛 및 작업물의 지지방법 Download PDF

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KR100716299B1 KR1020050126046A KR20050126046A KR100716299B1 KR 100716299 B1 KR100716299 B1 KR 100716299B1 KR 1020050126046 A KR1020050126046 A KR 1020050126046A KR 20050126046 A KR20050126046 A KR 20050126046A KR 100716299 B1 KR100716299 B1 KR 100716299B1
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Abstract

본 발명은, 이송유닛에 관한 것으로서, 이송유닛본체와; 작업물을 이송 가능하게 상기 이송유닛본체에 결합된 이송아암과; 상기 이송아암에 결합되어 상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 힘을 기초하여 상기 작업물을 지지하도록 소정 각도범위로 형성된 걸림부를 갖는 지지핸드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 소정의 회동속도에서 비교적 간편하게 작업물을 안정적으로 지지할 수 있다.

Description

이송유닛 및 작업물의 지지방법{TRANSFERRING UNIT AND SUPPORTING METHOD FOR THE WORKPIECE}
도 1은 본 발명에 따른 이송유닛의 배치도,
도 2는 이송유닛의 사시도,
도 3은 이송유닛의 회동에 따라 작업물에 작용하는 힘의 개략도.
도 4a는 지지핸드의 평면도,
도 4b는 지지핸드의 측면도,
도 5a 내지 5d는 이송유닛의 작동과정을 나타낸 평면도,
도 6은 이송유닛의 작업물 지지과정을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
5 : 공정챔버 7 : 로딩언로딩챔버
10 : 이송유닛 15 : 작업물
20 : 이송유닛본체 30 : 이송아암
50 : 지지핸드 51 : 걸림부
51a, 51b, 51c : 제1걸림부, 제2걸림부, 제3걸림부
53 : 결합부 55 : 블레이드
57 : 이격부 59 : 경사부
본 발명은, 이송유닛 및 작업물 지지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업물을 비교적 안정적으로 지지할 수 있는 이송유닛 및 작업물 지지방법에 관한 것이다.
이송유닛은 일반적으로 다양한 공정에 다양한 목적으로 사용되고 있다. 이러한 이송유닛의 일종으로 반도체 제조공정에 사용되어 웨이퍼를 소정의 공정챔버로 이송하는 이송유닛이 있다. 이송유닛은 웨이퍼가 에칭공정 및 증착공정과 같은 공정을 거치는 경우에 복수 개의 웨이퍼가 수용된 로딩언로딩챔버와 웨이퍼를 이송받아 소정의 공정을 진행하는 반응챔버 사이에 설치되어 웨이퍼를 로딩 및 언로딩한다. 이송유닛은 정확하며 신속하게 웨이퍼를 이송하여 공정간 이송시간을 단축할 수 있도록 다양한 방법을 강구하고 있다. 이송시간을 단축하기 위한 하나의 방법이 이송속도를 높이는 것이나, 웨이퍼를 지지하는 방법을 함께 고려하여야 한다. 그리고, 이러한 웨이퍼의 이송은 경우에 따라 진공상태와 같은 분위기에서 이루어 질 수 있다.
웨이퍼 이송시 에러 및 오염의 발생을 방지하기 위한 웨이퍼 이송장치가 한국 등록실용신안공보 제20-173017(1999.12.16)호에 개시되어 있다. 또한, 웨이퍼를 지지하기 위해 돌기 형상을 갖는 이송로봇의 아암이 미국 특허공개번호 제2003/85582(2003.05.08)호에 개시되어 있다. 이러한 종래기술은 웨이퍼를 지지하는 로봇 암을 갖는다. 이러한 로봇 암은 웨이퍼를 안정적으로 지지할 수 있도록 핀을 갖거나 판면으로부터 돌출된 돌기를 갖는다.
이러한 구성에 의해 핀이나 돌기가 웨이퍼를 지지할 수 있다. 종래기술은 오염 및 홀딩시 에러를 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.
그런데, 종래기술은 웨이퍼를 지지하며 홀딩하는 구조가 복잡하며, 에어실린더 등의 홀딩에 의해 웨이퍼를 손상 또는 파손시킬 우려가 있다. 그리고, 웨이퍼의 처리공정이 진공을 요구하는 경우에는 에어실린더나 배관 등의 누설로 인해 전체 공정에 해를 끼칠 우려가 있다. 또한, 종래기술은 웨이퍼를 지지하여 소정 속도 이상으로 회동하는 경우에 웨이퍼의 지지가 불안해져 아암으로부터 웨이퍼가 이탈될 우려를 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은, 비교적 간편하게 작업물을 안정적으로 지지할 수 있는 이송유닛 및 작업물의 지지방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 이송유닛에 있어서, 이송유닛본체와; 작업물을 이송 가능하게 상기 이송유닛본체에 결합된 이송아암과; 상기 이송아암에 결합되어 상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 힘을 기초하여 상기 작업물을 지지하도록 소정 각도범위로 형성된 걸림부를 갖는 지지핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송유닛에 의해 달성된다.
여기서, 상기 걸림부의 각도범위는 상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 원심력과 회전관성력의 합력방향에 기초하여 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 걸림부는 상기 원심력과 회전관성력의 합력이 최대가 되는 영역에 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 걸림부는 상기 지지핸드의 판면으로부터 소정 깊이로 함몰 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지핸드는 일측은 상기 이송아암에 결합되는 결합부와, 타측은 결합부의 판면으로부터 연장되어 상호 이격된 블레이드를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 걸림부는 상기 결합부에 형성된 제1걸림부와, 상기 블레이드에 각각 형성된 제2걸림부 및 제3걸림부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 걸림부는 상기 작업물의 외주면보다 상대적으로 큰 외주면을 갖도록 함몰 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지핸드는 상기 걸림부의 판면으로부터 소정 깊이로 함몰 형성된 이격부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이격부는 상기 작업물의 외주면보다 상대적으로 작은 외주면을 갖도록 함몰 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지핸드는 스테인레스강 및 세라믹 중 어느 하나의 재질을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지핸드는 상기 걸림부와 상기 지지핸드의 판면의 경계영역을 따라 소정의 각도로 경사진 경사부를 포함하여 작업물을 안정적으로 안착시킬 수 있다.
또한, 상기 작업물은 웨이퍼를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 이송유닛에 의해 이송되는 작업물의 지지방법에 있어서, 이송유닛본체를 마련하는 단계와; 상기 작업물을 이송 가능하게 상기 이송유닛본체에 이송아암을 결합하는 단계와; 상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 힘을 기초하여 상기 작업물을 지지하도록 회동 반경방향에 소정 각도범위로 마련된 걸림부를 갖는 지지핸드를 상기 이송아암에 결합하는 단계를 포함하는 작업물의 지지방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 이송아암의 최적화된 회동속도 변화를 구하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 원심력과 회전관성력의 합력방향에 기초하여 상기 걸림부의 각도범위를 산출하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지핸드의 판면으로부터 소정 깊이로 상기 걸림부를 함몰 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작업물의 외주면보다 상대적으로 큰 외주면을 갖도록 상기 걸림부는 함몰 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예인 이송유닛(10)에 대하여 설명한다. 이하에서 작업물(15)은 반도체 제조공정에 사용되는 웨이퍼를 예를 들어 설명한다.
본 발명에 따른 이송유닛(10)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이송유닛본체(20)와; 작업물(15)을 이송 가능하게 이송유닛본체(20)에 결합된 이송아암(30)과; 이송아암(30)에 결합되어 이송아암(30)의 회동속도 변화에 따라 작업물(15)에 작용하는 힘을 기초하여 작업물(15)을 지지하도록 소정 각도범위로 형성된 걸림부(51)를 갖는 지지핸드(50)를 포함한다. 이송유닛(10)은 복수 개의 작업물(15)이 수용된 로딩언로딩챔버(7)와 작업물(15)을 이송받아 소정의 공정을 진행하는 공정챔버(5) 사이에 설치되어 작업물(15)을 로딩 및 언로딩한다. 이러한 이송유닛(10)은 증착공정 또는 식각공정과 같이 진공 또는 화학반응 조건하에서 작업물(15)을 이송할 수 있다.
작업물(15)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 제조공정에 사용되는 웨이퍼를 포함한다. 작업물(15)은 규격에 따라 소정의 두께, 반경을 가지며 지지핸드(50)에 지지되어 이송유닛본체(20) 또는 이송아암(30)에 의해 이송된다. 작업물(15)은 본 실시예와 같은 원형을 갖는 웨이퍼뿐만 아니라 소형 패널과 같이 사각형상을 가질 수 있다.
이송유닛본체(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 이송아암(30)과 결합되어 작업물(15)을 상하, 좌우로 이동시키는 구동부(미도시)를 갖는다. 이송유닛본체(20)에서는 제조사에 따라 작업물(15)을 이송하는 최적, 최고 이송속도가 다를 수 있다. 이송유닛본체(20)에는 회동하는 과정에서 정지상태에서 속도가 증가하는 영역과, 최적의 회동속도를 일정하게 유지하는 영역 및 최적의 회동속도에서 속도가 감소하는 영역으로 회동속도가 변한다.
이송아암(30)은 이송유닛본체(20)에 결합되어 지지핸드(50)가 작업물(15)을 이적재하는 이적재위치와 작업물(15)을 이적재한 후 이송유닛본체(20)에 근접되도록 후퇴하는 후퇴위치 사이를 이동하며 이동력을 제공하는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
지지핸드(50)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이송아암(30)에 결합되어 이송아암(30)의 회동속도 변화에 따라 작업물(15)에 작용하는 힘을 기초하여 작업물(15)을 지지하도록 회동 반경방향에 소정 각도범위로 마련된 걸림부(51)를 갖는다. 지지핸드(50)는 증착공정 등과 같은 화학적 분위기에서도 내구성이 좋은 세라믹 또는 내부식성 및 강도에서 유리한 스테인레스강 등을 포함하며 필요에 따라 공지의 다양한 재질로 변경할 수 있다. 지지핸드(50)는 일측은 이송아암에 결합되는 결합부(53)와, 타측은 결합부(53)의 판면으로부터 연장되어 상호 이격된 블레이드(55)를 포함한다. 지지핸드(50)는 걸림부(51)의 판면으로부터 소정 깊이로 함몰 형성된 이격부(57)를 더 갖는다. 지지핸드(50)는 걸림부(51)와 지지핸드(50)의 판면의 경계영역을 따라 소정의 각도로 경사진 경사부(59)를 더 포함한다.
걸림부(51)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지핸드(50)에 마련되어 이송아암(30)의 회동속도 변화에 따라 작업물(15)에 작용하는 힘을 기초하여 작업물(15)을 지지하도록 소정 각도범위로 지지핸드(50)의 판면에 형성되어 있다. 걸림부(51)는 작업물(15)의 외주면보다 상대적으로 큰 외주면을 갖도록 지지핸드(50)의 판면으로부터 함몰 형성되어 있다. 걸림부(51)의 각도범위는 이송아암(30)의 회동속도 변화에 따라 작업물(15)에 작용하는 원심력과 회전관성력의 합력방향에 기초하여 마련 된다. 걸림부(51)는 결합부(53)에 형성된 제1걸림부(51a)와, 블레이드(55)에 각각 형성된 제2걸림부(51b) 및 제3걸림부(51c)를 포함한다.
여기서, 걸림부(51)의 소정의 각도범위를 설정하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 다만 여기서 이송유닛본체(20)의 상하 이동 및 이송유닛본체(20)의 반경방향이송은 제외하고 이송유닛본체(20)를 중심으로 회동하여 회동방향의 반경방향으로 작업물(15)이 이탈되는 회동속도에 대하여서만 언급한다. 먼저, 이송유닛본체(20)의 최적의 회동속도를 구한다. 즉, 회동을 시작하여 최적의 속도에 도달하는 증속구간과 최적의 속도에 도달하여 일정한 속도로 회동하는 등속구간과 최적속도에서 회동속도가 영이 되는 감속구간에서 이송되는 회동속도를 각각 구한다. 이송유닛본체(20)의 최적 회동속도는 공정간의 이송거리, 작업물(15)의 크기, 이송유닛본체(20)의 특성 등을 고려하여 최대속도를 포함한 속도범위에서 선택될 수 있다. 그런 다음 걸림부(51)의 각도범위는 최적 속도변화에 기초하여 다음과 같이 구한다.
먼저, 각 구간에서의 회동속도 변화에 따른 원심력은
F( centrifugal ) = mdω
Figure 112005074492713-pat00001
------------------------ - 식 (1)
에서 구할 수 있다. (여기서, m은 작업물의 중량, d는 이송유닛본체의 회동중심에서 작업물 중심까지의 거리, ω는 이송유닛본체의 각속도(radian/sec)이다)
그리고, 각가속도는
α = ω/t ------------------------------- 식 (2)
에서 구할 수 있다. (여기서, t는 가속시간이다.)
또한, 각가속도에 의한 회전관성력은
F( rotation ) = mdα ---------------------------- 식 (3)
에서 구할 수 있다. 따라서, 식(1) 및 식(3)에서 원심력과 회전관성력의 합력은
F =
Figure 112005074492713-pat00002
----------------- 식 (4)
이 된다. 여기서 걸림부(51)는 최적 회동속도 변화에 따라 식(4)에서 산출된 원심력과 회전관성력의 합력이 최대가 되는 영역에 마련된다.
이 때, 작업물(15)의 회동 반경방향에서 합력방향의 각도(도 3의 "X"참조)는
X = cos
Figure 112005074492713-pat00003
(
Figure 112005074492713-pat00004
) ------------------- 식 (5)
에서 구할 수 있다. 즉, 걸림부(51)의 중심에서 제2걸림부(51b)와 제3걸림부(51c)가 이루는 각도가 "2X"로 된다. 걸림부(51)는 작업물(15)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회동할 수 있으므로 결합부(53)뿐만 아니라, 블레이드(55)에 제2 및 제3걸림부(51a, 51b)를 각각 가져 작업물(15)을 안정적으로 지지할 수 있다. 여기서 걸림부(51)는 작업물(15)의 크기, 최적의 회동속도 등에 따라 두께(도 4a의 "b1" 및 "b2"참조)를 달리할 수 있다.
이러한 걸림부(51)는 지지핸드(50)의 판면으로부터 소정 깊이로 함몰 형성되며, 함몰되는 깊이는 작업물(15)의 크기, 두께 등에 따라 변경될 수 있다. 걸림부(51)는 지지핸드(50)의 판면으로부터 함몰되는 것뿐만 아니라 지지핸드(50)의 판면으로부터 소정 높이로 돌출 형성되거나 소정 위치에 복수의 핀이 지지핸드(50)의 판면으로부터 돌출되어 설치될 수 있다.
이에, 지지핸드(50)의 걸림부(51)는 최적의 회동속도를 선정하여 그에 따른 합력을 고려하여 형성되므로 이송속도의 변화에 대응하여 작업물(15)을 간편하며 안정적으로 지지할 수 있다. 이송유닛(10)은 작업물(15)의 이송시간을 단축할 수 있다.
결합부(53)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지핸드(50)의 일측에 마련되어 이송아암(30)에 결합되며, 이송아암(30)과 스크루 등에 의해 결합되도록 적어도 하나의 결합공(미도시)을 갖는다. 결합부(53)는 지지핸드(50)의 판면으로부터 함몰 형성된 제1걸림부(51a)를 갖는다.
블레이드(55)는 지지핸드(50)의 타측에 마련되어 결합부(53)의 판면으로부터 연장되어 상호 이격된 판상의 형상을 갖는다. 블레이드(55)는 지지핸드(50)의 판면으로부터 각각 함몰된 제2걸림부(51b) 및 제3걸림부(51c)를 갖는다. 이에, 작업물(15)을 지지하는 지지핸드(50)는 중앙영역을 빈 공간으로 형성시켜 무게를 최소화시킨다.
이격부(57)는 지지핸드(50)에 마련되어 걸림부(51)의 판면으로부터 소정 깊이 함몰 형성되어 있다. 이격부(57)는 작업물(15)의 외주면보다 상대적으로 작은 외주면을 갖도록 함몰 형성되어 있어 작업물(15)이 걸림부(51)에 지지되어 작업물(15)이 이격부(57)와 접촉되지 않는다. 이에, 작업물(15)과의 접촉면을 최소화하여 접촉에 따른 오염 또는 손상을 예방할 수 있다.
경사부(59)는 걸림부(51)와 지지핸드(50)의 판면의 경계영역을 따라 소정의 각도로 경사지도록 형성되어 있다. 이에, 작업물(15)이 걸림부(51)에 자중에 의해 안정적으로 안착될 수 있다.
이상에서 작업물(15)은 웨이퍼를 예로 들어 설명하였지만 소형의 디스플레이패널 등과 같은 다양한 부품의 이송에도 본 이송유닛(10)을 적용할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 이송유닛(10)의 회동과정을 도 5 및 도 6을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 6을 참조하여 작업물(15)을 지지하는 이송유닛(10)을 마련하는 방법을 살펴본다.
이송유닛본체 형성단계(S110)에서는 이송유닛본체(20)가 작업물(15)을 상하, 좌우로 이동시킬 수 있는 로봇과 같은 구동부(미도시)를 갖는다.
이송아암 결합단계(S115)에서는 이송아암(30)이 작업물(15)을 지지하여 이적재위치와 후퇴위치 사이를 이송시킬 수 있도록 이송유닛본체(20)에 결합된다.
최적회동속도 결정단계(S120)에서는 이송유닛본체(20)가 회동을 시작하여 최적의 속도에 도달하는 증속구간과 최적의 속도에 도달하여 일정한 속도로 회동하는 등속구간과 최적속도에서 회동속도가 영이 되는 감속구간에서 어느 속도로 회동하는 것이 최적인가는 구한다. 최적회동속도는 이송유닛본체(20)의 속도능력, 공정시간, 작업물(15)의 특성 등을 고려하여 이송유닛본체(20)의 최대 회동속도를 포함한 속도범위에서 선택된다.
걸림부 각도범위 산출단계(S125)에서는 걸림부(51)가 이송아암(30)의 회동속도 변화에 따라 작업물(15)에 작용하는 힘을 기초하여 작업물(15)을 지지하도록 각 도범위를 정한다. 걸림부 각도범위 산출단계(S125)는 이송아암(30)의 회동속도 변화에 따라 작업물(15)에 작용하는 원심력과 회전관성력의 합력방향에 기초하여 산출되며 이에 대한 상세한 설명을 전술하였으므로 여기서는 생략한다.
걸림부 형성단계(S130)에서는 걸림부 각도범위 산출단계(S125)에서 산출한 각도에 기초하여 결합부(53) 및 블레이드(55)에 각각 지지핸드(50)의 판면으로부터 걸림부(51)를 각각 함몰 형성한다.
이송핸드 결합단계(S135)에서는 걸림부(51)가 형성된 지지핸드(50)를 이송아암(30)에 스크루 등을 이용하여 결합한다.
다음, 작업물(15)을 지지하여 회동하는 과정을 도 5를 참조하여 살펴본다.
이송아암(30)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 작업물(15)을 적재하기 위한 이적재위치로 이동되어 작업물(15)을 지지한다. 이송아암(30)은 작업물(15)을 걸림부(51)에 지지한 상태에서 이적재위치로부터 이송유닛본체(20)에 근접된 후퇴위치로 이동된다. 그런 후, 이송아암(30)은 이송유닛본체(20)의 최적의 회동속도 변화에 따라 회동하면서 속도를 증가시키는 과정과 일정한 속도로 회동된 과정과 회동속도가 감소하여 소정 위치에 정지되는 과정을 갖는다. 이러한 과정에서 작업물(15)에 원심력 및 회전관성력이 작용하며, 이러한 원심력과 회전관성력의 합력이 최대가 되는 영역에 걸림부(51)가 마련된다. 이송유닛본체(20)가 도 5d에 도시된 바와 같이 소정의 위치로 회동을 완료하면 작업물(15)을 공정챔버(도 1 참조) 등으로 이송시킨다.
이에, 본 발명에 따르면, 이송유닛본체의 최적의 회동속도변화를 고려하여 작업물에 최대의 힘이 작용하는 방향으로 걸림부를 마련하여 작업물을 비교적 간편하며 안정적으로 지지하여 작업물의 손상 등을 예방할 수 있다. 그리고, 회동속도를 최대화하여 공정시간을 단축시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 회동속도 변화에 대응하여 비교적 간편하게 작업물을 안정적으로 지지하여 작업물의 파손 등을 예방할 수 있으며, 이송에 따른 공정시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 이송유닛에 있어서,
    이송유닛본체와;
    작업물을 이송 가능하게 상기 이송유닛본체에 결합된 이송아암과;
    상기 이송아암에 결합되어 상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 힘을 기초하여 상기 작업물을 지지하는 걸림부를 갖는 지지핸드를 포함하며,
    상기 작업물의 중심과 상기 걸림부가 이루는 각도범위는 상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 원심력과 회전관성력의 합력방향에 기초하여 마련되는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    아래 식(1)에서 구한 각가속도를 아래 식(2)에 대입하여 상기 원심력을 구하고, 아래 식(3)에서 상기 회전관성력을 구한 후, 아래 식(4)에서 상기 원심력과 상기 회전관성력의 합력을 구하여 아래 식(5)에서 상기 각도범위(2X)를 구하는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
    α = ω/t ------------------------------- 식 (1)
    (여기서, t는 가속시간이다.)
    F(centrifugal) = mdω
    Figure 112007024415221-pat00015
    ------------------------ 식 (2)
    (여기서, m은 작업물의 중량, d는 이송유닛본체의 회동중심에서 작업물 중심까지의 거리, ω는 이송유닛본체의 각속도(radian/sec)이다)
    F(rotation) = mdα ---------------------------- 식 (3)
    F =
    Figure 112007024415221-pat00016
    ---------------- 식 (4)
    2X = 2*(cos
    Figure 112007024415221-pat00017
    (
    Figure 112007024415221-pat00018
    ))---------------- 식 (5)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 원심력과 회전관성력의 합력이 최대가 되는 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 지지핸드의 판면으로부터 소정 깊이로 함몰 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 지지핸드는 일측은 상기 이송아암에 결합되는 결합부와, 타측은 결합부의 판면으로부터 연장되어 상호 이격된 블레이드를 갖는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 결합부에 형성된 제1걸림부와, 상기 블레이드에 각각 형성된 제2걸림부 및 제3걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 작업물의 외주면보다 상대적으로 큰 외주면을 갖도록 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지핸드는 상기 걸림부의 판면으로부터 소정 깊이로 함몰 형성된 이격부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이격부는 상기 작업물의 외주면보다 상대적으로 작은 외주면을 갖도록 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지핸드는 스테인레스강 및 세라믹 중 어느 하나의 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 지지핸드는 상기 걸림부와 상기 지지핸드의 판면의 경계영역을 따라 소정의 각도로 경사진 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 작업물은 웨이퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송유닛.
  13. 이송유닛에 의해 이송되는 작업물의 지지방법에 있어서,
    상기 작업물을 이송 가능하게 이송유닛본체에 이송아암을 결합하는 단계와;
    상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 힘을 기초하여 상기 작업물을 지지하도록 회동 반경방향에 마련된 걸림부를 갖는 지지핸드를 상기 이송아암에 결합하는 단계와;
    상기 이송아암의 회동속도 변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 원심력과 회전관성력의 합력방향에 기초하여 상기 작업물의 중심과 상기 걸림부가 이루는 각도범위를 산출하는 단계를 포함하는 작업물의 지지방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이송아암의 최적화된 회동속도 변화를 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업물의 지지방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 지지핸드의 판면으로부터 소정 깊이로 상기 걸림부를 함몰 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업물의 지지방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 작업물의 외주면보다 상대적으로 큰 외주면을 갖도록 상기 걸림부는 함몰 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업물의 지지방법.
  17. 작업물을 이송하는 이송유닛용 지지밴드에 있어서,
    일측이 상기 이송유닛의 이송아암에 결합 가능하게 마련된 결합부와;
    상기 결합부에서 연장되며 상호 이격된 한 쌍의 블레이드와;
    상기 결합부의 판면보다 낮게 마련되며 상기 작업물을 지지하도록 상기 블레이드와 상기 결합부를 가로질러 연장되며 상기 작업물보다 큰 직경을 갖는 걸림부를 포함하며,
    어느 하나의 상기 블레이드의 걸림부와 다른 하나의 상기 블레이드의 걸림부가 이루는 각도는 상기 이송아암의 회동속도변화에 따라 상기 작업물에 작용하는 원심력과 회전관성력의 합력에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 지지밴드.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11062935B2 (en) * 2018-08-06 2021-07-13 Kla Corporation Low profile wafer manipulator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07183359A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置
JPH08298536A (ja) * 1995-01-30 1996-11-12 Hewlett Packard Co <Hp> フレーム時間監視システム
JPH10144758A (ja) 1996-11-11 1998-05-29 Kokusai Electric Co Ltd 基板搬送用プレート
US6578891B1 (en) 1999-07-08 2003-06-17 Ebara Corporation Substrate holder and substrate transfer apparatus using the same
JP2004158625A (ja) 2002-11-06 2004-06-03 Canon Inc 基板搬送ハンド
KR20040059880A (ko) * 2002-12-30 2004-07-06 동부전자 주식회사 웨이퍼 이송로봇의 블레이드

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827954A (en) * 1982-11-23 1989-05-09 Interlab, Inc. Automated work transfer system having an articulated arm
JP2713899B2 (ja) * 1987-03-30 1998-02-16 株式会社日立製作所 ロボツト装置
JP3519884B2 (ja) * 1996-09-25 2004-04-19 本田技研工業株式会社 ワイヤ駆動リンク装置およびその駆動制御装置
US6405101B1 (en) * 1998-11-17 2002-06-11 Novellus Systems, Inc. Wafer centering system and method
US6256555B1 (en) * 1998-12-02 2001-07-03 Newport Corporation Robot arm with specimen edge gripping end effector
JP2000223549A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Canon Inc 基板搬送装置、基板搬送方法、基板搬送用ハンド機構、灰化処理装置及び灰化処理方法
US6327517B1 (en) * 2000-07-27 2001-12-04 Applied Materials, Inc. Apparatus for on-the-fly center finding and notch aligning for wafer handling robots
US7334826B2 (en) * 2001-07-13 2008-02-26 Semitool, Inc. End-effectors for handling microelectronic wafers
WO2003007129A2 (en) * 2001-07-13 2003-01-23 Broks Automation, Inc. Trajectory planning and motion control strategies for a planar three-degree-of-freedom robotic arm
US6996456B2 (en) * 2002-10-21 2006-02-07 Fsi International, Inc. Robot with tactile sensor device
US7055875B2 (en) * 2003-07-11 2006-06-06 Asyst Technologies, Inc. Ultra low contact area end effector

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07183359A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置
JPH08298536A (ja) * 1995-01-30 1996-11-12 Hewlett Packard Co <Hp> フレーム時間監視システム
JPH10144758A (ja) 1996-11-11 1998-05-29 Kokusai Electric Co Ltd 基板搬送用プレート
US6578891B1 (en) 1999-07-08 2003-06-17 Ebara Corporation Substrate holder and substrate transfer apparatus using the same
JP2004158625A (ja) 2002-11-06 2004-06-03 Canon Inc 基板搬送ハンド
KR20040059880A (ko) * 2002-12-30 2004-07-06 동부전자 주식회사 웨이퍼 이송로봇의 블레이드

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