KR100904394B1 - 기판 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 이송 장치는 지지부 및 처짐 방지부를 포함한다. 지지부는 기판이 놓여진다. 처짐 방지부는 지지부의 하부에 위치하고, 지지부의 처짐 방향과 반대 방향으로 압력을 제공함에 의해 지지부의 처짐을 방지한다. 따라서, 기판을 안전하고 정확한 위치로 이송할 수 있다.

Description

기판 이송 장치{Apparatus for transferring a substrate}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 이송하기 위한 기판 이송 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 웨이퍼로 사용되는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로 패턴의 형성을 통해 제조된다. 상기 회로 패턴은 여러 단위 공정의 반복적인 수행을 통해서 제조되며, 상기 단위 공정으로는 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 연마 공정, 세정 공 정 등을 포함한다.
상기 단위 공정들은 통상 공정 공간을 제공하는 공정 챔버에서 수행되며, 반도체 장치로 제조되기까지 상기 반도체 기판은 다양한 공정 챔버로 빈번하게 유출입 된다. 이때, 반도체 기판을 공정 챔버로 이송하기 위하여 기판 이송 장치가 이용된다.
상기 기판 이송 장치는 기판의 밑면을 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 지지부에 기판이 놓여져 이송이 이루어진다. 상기 기판 이송 장치는 기판을 이송할 때, 상기 기판의 낙하 사고를 방지하고 상기 기판을 공정 챔버 내부에 정확하게 배치하기 위해서 상기 지지부를 수평 상태로 유지하는 것이 매우 중요하다.
하지만, 상기 지지부의 길이 및 자체 하중, 상기 지지부에 놓여지는 기판의 하중 등의 원인에 의해서 상기 지지부에 처짐 현상이 발생한다. 상기 지지부의 처짐에 의해 기판이 기울어지게 배치됨에 따라서 기판을 이송할 때 상기 지지부로부터 이탈하여 떨어질 수 있다. 또한, 공정 챔버 내부에서 기판을 정확한 위치로 배치하는데 어려움이 따르는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 일 과제는 기판을 안전하고, 정확하게 이송할 수 있는 기판 이송 장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 지지부 및 처짐 방지부를 포함한다. 상기 지지부는 기판이 놓여진다. 상기 처짐 방지부는 상기 지지부의 하부에 위치하고, 상기 지지부의 처짐 방향과 반대 방향으로 압력을 제공함에 의해 상기 지지부의 처짐을 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 처짐 방지부는 탄성 재질의 플레이트를 갖고, 상기 플레이트를 지렛대 구조로 배치함에 의해 상기 지지부로 압력을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 처짐 방지부는 상기 플레이트의 하부에 위치하여 지렛대의 받침점을 이루는 받침 부재와, 상기 플레이트로부터 상기 지지부로 압력이 제공되도록 상기 플레이트의 후단부를 하부 방향으로 가압하는 가압 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지지부는 선단 부위에 위치하고 기판이 안착되는 제1 안착부와, 후단 부위에 위치하고 기판이 안착되는 제2 안착부를 구비하고, 상기 제2 안착부는 기판이 안착될 때 상기 기판의 측면에 밀착함에 의해 기판을 안정적으로 파지할 수 있도록 이동 가능하게 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 처짐 방지부는 탄성 재질의 플레이트를 갖고, 상기 플레이트는 선단이 상기 제1 안착부의 하단 부위에 고정되고, 후단이 상기 제2 안착부의 하단 부위에 고정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 처짐 방지부는 상기 제1 안착부 및 제2 안착부에 기판이 안착될 때, 상기 제2 안착부의 이동에 의해 상기 지지부로 제공하는 압력이 증가되도록 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 플레이트는 후단이 상기 제2 안착부에 고정될 때, 상기 지지부로 제공하는 압력이 증가하도록 일정한 각도로 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판이 놓여지는 지지부의 쳐짐을 최소화함으로써, 기판을 안정적으로 지지하면서 정확한 위치로 이송할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 장치에 대하여 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 구성 요소에 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 하나의 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.
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.
제1 실시예
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 이송 장치(100)는 반도체 장치의 제조 공정 중 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 이송하기 위하여 사용될 수 있다. 즉, 반도체 장치의 제조 공정 중에 반도체 기판을 공정이 이루어지는 제조 설비로 로드(load)시키고, 공정이 완료된 후에 상기 반도체 기판을 제조 설비로부터 언로드(unload)시키기 위하여 사용될 수 있다.
상기 기판 이송 장치(100)는 지지부(110), 처짐 방지부(120) 및 이동부(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 지지부(110)는 이송하기 위한 기판(W)이 놓여지고, 이를 지지한다. 상기 지지부(110)는 지지대(112), 연결 부재(114) 및 안착부(116)로 이루어질 수 있다.
상기 지지대(112)는 기판(W)을 이송할 때 기판(W)의 하부에 위치되며, 소정 두께를 갖는 로드(rod) 형상을 갖는다. 여기서, 상기 지지대(112)는 하부면이 이후 설명하게 될 상기 처짐 방지부(120)와 밀착하여 면접 가능하도록 곡선 구조를 가질 수 있다. 상기 지지대(112)는 일단이 상기 연결 부재(114)에 연결되며, 통상 2개의 지지대(112)가 서로 나란하게 소정간격 떨어져서 배치된다. 하지만, 경우에 따라서 하나 또는 세 개 이상의 지지대(112)로 구비될 수 있다.
상기 연결 부재(114)는 일측면에 상기 지지대(112)가 연결되고, 이의 반대편 에 위치하는 타측면이 상기 이동부(130)에 연결된다. 상기 연결 부재(114)는 상기 지지대(112)와 상기 이동부(130)를 연결하는 역할을 한다. 여기서, 상기 연결 부재(114)를 상기 지지대(112)와 구분하여 설명하였으나, 상기 연결 부재(114)는 상기 지지대(112)와 일체형으로 형성될 수 있다.
상기 안착부(116)는 상기 지지대(112)의 상부면에 배치되고, 기판(W)이 안착된다. 즉, 기판(W)이 지지부(110)에 놓여질 때 상기 기판(W)의 이면에 접촉하여 실질적으로 기판(W)을 지지하는 역할을 한다. 일 예로, 상기 안착부(116)는 기판(W)의 둘레를 따라 위치하도록 상기 지지대(112)의 선단 부위 및 후단 부위에 각각 배치될 수 있다. 상기 안착부(116)는 기판(W)의 이면을 지지하면서, 기판(W)의 측면을 가이드 하는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 지지대(112)의 후단 부위에 배치되는 안착부(116)는 기판(W)이 안착될 때, 상기 기판(W)의 측면에 밀착함에 의해 기판(W)을 안정적으로 파지 할 수 있도록 상기 지지대(112) 상에서 이동 가능하게 연결될 수 있다.
이러한, 상기 지지부(110)는 자체 하중 및 길이 등의 원인에 의해 처짐이 발생하는데 본 실시예에서는 상기 지지부(110)의 처짐을 개선하기 위하여 처짐 방지부(120)를 구비한다.
상기 처짐 방지부(120)는 상기 지지부(110)의 하부에 위치하고, 상기 지지부(110)의 처짐 방향과 반대 방향의 압력을 상기 지지부(110)로 제공함에 의해 상기 지지부(110)의 처짐을 방지한다. 예컨대, 상기 처짐 방지부(120)는 상기 지지부(110)의 하부에서 상기 지지부(110)를 지지함으로써, 상기 지지부(110)의 처짐을 방지한다. 여기서, 상기 지지부(110)의 실질적인 처짐은 상기 지지대(112)에서 발생하므로 상기 처짐 방지부(120)는 상기 지지대(112)를 지지하도록 배치될 수 있다.
상기 처짐 방지부(120)는 상기 지지대(112)를 지지하도록 지지대(112)의 하부면을 따라 면접되게 배치되는 플레이트(122)로 이루어진다. 상기 플레이트(122)는 상기 지지대(112)와 마찬가지로 로드 형상을 갖고, 일측이 상기 연결 부재(114)에 고정될 수 있다. 일 예로, 상기 플레이트(122)는 탄성 재질로 이루어진다.
여기서, 바람직하게는 상기 플레이트(122)는 상기 지지대9112)로 제공하는 압력의 효율 증대를 위하여 지렛대 구조로 배치될 수 있다. 이를 위해, 상기 처짐 방지부(120)는 받침 부재(124) 및 가압 부재(126)를 포함할 수 있다. 상기 받침 부재(124)는 상기 플레이트(122)의 하부에 위치하고, 상기 플레이트(122)가 지렛대 구조를 갖도록 지렛대의 받침점을 이룬다. 즉, 상기 받침 부재(124)는 상기 연결 부재(124)의 선단 부위에 위치하고, 상기 플레이트(122)에 선 접촉하여 플레이트(122)를 지지한다. 상기 가압 부재(126)는 상기 플레이트(122)가 상기 지지대(112)로 압력을 제공할 수 있도록 상기 플레이트(122)의 후단부를 가압 함에 의해 상기 받침 부재(124)에 의한 받침점을 기준으로 상기 플레이트(122)의 선단 부위를 상승시킨다. 따라서, 상기 지지대(112)의 처짐이 방지된다.
상기 이동부(130)는 선단에 상기 지지부(110)가 연결되고, 상기 지지부(110)의 수평을 유지시킨 상태에서 기판(W)의 이송을 위해 상기 지지부(110)를 수평 방향으로 회전 및 수직 방향으로 승강 이동시킨다.
상기 이동부(130)는 하나 이상의 이송 암(132)과, 상기 이송 암(132)의 구동 수단 및 제어부가 내부에 설치된 구동부(134)로 이루어질 수 있다. 상기 이송 암(132)은 상호 종속적으로(예컨대 다관절 구조로) 연결되고, 각 이송 암(132)간에는 회전 가능하게 연결된다. 종속적으로 연결된 상기 이송 암(132)의 최선단에 상기 지지부(110)가 연결되고, 상기 이송 암(132)의 최후단에 상기 구동부(134)가 연결된다. 상기 구동부(134)는 상기 이송 암(132)으로 회전력을 제공함에 의해 회전 가능하게 하고, 상기 이송 암(132)을 승강 이동시킨다.
상기 지지부(110)를 이동시키는 상기 이동부(130)의 동작을 간략하게 설명하면, 상기 구동부(134)로부터 제공된 회전력에 의해 각 이송 암(132)이 회전하여 특정 각도로 위치가 변경된다. 이런 위치 변경으로 상기 이송 암(132)이 신축 및 신장 동작과 회전 동작을 수행함에 의해 상기 지지부(110)를 수평 방향으로 이동시킨다. 또한, 상기 구동부(134)가 상기 이송 암(132)을 승강 시킴에 따라 상기 지지부(110)를 수직 방향으로 이동시킨다.
이러한, 기판 이송 장치(100)는 상기 지지부(110)의 하부에 지렛대 구조로 배치되는 플레이트(122)로 이루어지는 상기 처짐 방지부(120)에 의해 상기 지지부(110)의 처짐을 방지하여 기판(W)을 안정적으로 지지하고, 이를 통해 정확한 위치로 이송한다.
제2 실시예
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 기판 이송 장치에 기판이 놓여질 때를 나타내는 개략적인 도면이다.
여기서, 도 3 및 도 4에 도시된 기판 이송 장치는 앞서 언급한 일 실시예에 따른 기판 이송 장치와 유사하므로 동일 부재에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 중복되는 부분은 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)는 지지부(110), 처짐 방지부(120) 및 이동부(130)를 포함한다.
상기 지지부(110)는 이송하기 위한 기판(W)이 놓여지고, 이를 지지한다. 상기 지지부(110)는 지지대(112), 연결 부재(114) 및 안착부(116a, 116b)로 이루어질 수 있다.
상기 지지대(112)는 소정 두께를 갖는 로드 형상을 갖는다. 여기서, 상기 지지대(112)는 하부면이 상기 처짐 방지부(120)와 밀착하여 면접하도록 곡선 구조를 가질 수 있고, 상기 처짐 방지부(120)의 효율 증대를 위해 상기 지지대(112)는 후단부로부터 선단부까지 점진적으로 두께가 감소하는 구조를 가질 수 있다.
상기 안착부(116a, 116b)는 상기 지지대(112)의 선단 부위에 위치하는 제1 안착부(116a)와, 상기 지지대(112)의 후단 부위에 위치하는 제2 안착부(116b)로 구분할 수 있다. 상기 제2 안착부(116b)는 기판(W)이 안착될 때 상기 기판(W)의 측면에 밀착함에 의해 기판(W)을 안정적으로 파지할 수 있도록 이동 가능하게 배치된다. 여기서, 상기 제1 안착부(116a) 및 제2 안착부(116b)는 상기 지지대(112)의 하부까지 연장되고, 상기 제1 안착부(116a) 및 제2 안착부(116b)의 하단 부위는 각각 상기 처짐 방지부(120)를 고정 가능한 구조로 형성된다. 일 예로, 상기 제1 안착부(116a) 및 제2 안착부(116b)는 상기 지지대(112)를 둘러싸는 구조를 가질 수 있다.
상기 처짐 방지부(120)는 상기 지지부(110)의 하부에 위치하고, 상기 지지부(110)의 처짐 방향과 반대 방향의 압력을 상기 지지부(110)로 제공함에 의해 상기 지지부(110)의 처짐을 방지한다. 예컨대, 상기 지지대(112)를 지지함으로써 처짐을 방지한다.
상기 처짐 방지부(120)는 상기 지지대(112)를 지지하도록 상기 지지대(112)의 하부면을 따라 배치되는 플레이트(122)로 이루어진다. 일 예로, 상기 플레이트(122)는 탄성 재질로 이루어진다. 상기 플레이트(122)는 로드 형상을 갖고, 선단이 상기 제1 안착부(116a)의 하단 부위에 고정되고, 후단이 상기 제2 안착부(116b)의 하단 부위에 고정된다. 여기서, 상기 플레이트(122)의 선단은 상기 제1 안착부(115a)에 의해 고정되지 않고, 상기 지지대(112)의 선단에 구비되는 별도의 고정 부재를 통해 고정 될 수도 있다.
이러한, 상기 처짐 방지부(120)는 기판(W)의 안착 유무에 따라서 상기 제2 안착부(116a)에 연동되어 상기 지지대(112)로 제공하는 압력을 가변 시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 안착부(116a) 및 제2 안착부(116b)에 기판(W)이 안착될 때, 상기 제2 안착부(116b)가 기판(W)을 안정적으로 파지하기 위하여 이동함에 의해 플레이트(122)를 가압 한다. 이 가압에 의해 상기 플레이트(122)에 축적되는 에너지(예컨대 휨에너지)가 증가되어 상기 지지대(112)로 제공하는 압력이 증가 된다. 상기 처짐 방지부(120)가 상기 제2 안착부(116b)에 연동하여 상기 지지대(112)로 제공하는 압력이 가변 됨으로써, 기판(W)의 안착 유무에 따라 변화되는 처짐 정도에 대응하여 상기 지지대(112)의 수평을 효과적으로 유지할 수 있다. 즉, 기판(W)이 놓여지지 않을 때는 상대적으로 적은 압력을 상기 지지대(112)로 제공하고, 기판(W)이 놓여질 때는 상대적으로 많은 압력을 상기 지지대(112)로 제공하여 기판(W)의 처짐 정도에 대응한다.
여기서, 상기 처짐 방지부(120)는 상기 지지대(112)로 제공하는 압력이 증가하도록 상기 플레이트(122)의 후단을 상기 제2 안착부(116b)와 일정한 각도를 갖도록 연결할 수 있다. 즉, 상기 플레이트(122)에서 발생되는 에너지가 모두 상기 지지대(112)로 제공되도록 상기 플레이트(122)의 후단을 상기 제2 안착부(116b)에 고정함에 있어 상부 방향(예컨대 지지대를 향하는 방향)으로 일정한 각도를 갖도록 연결하는 것이 바람직하다.
상기 이동부(130)는 선단에 상기 지지부(110)가 연결되고, 상기 지지부(110)를 수평 방향으로 회전 및 수직 방향으로 승강 이동시킨다. 상기 이동부(130)는 하나 이상의 이송 암(132)과, 상기 이송 암(132)을 구동하기 위한 구동부(134)로 이루어질 수 있다. 상기 이동부(130)의 구성 및 동작은 앞서 언급한 바와 같으므로 생략한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치는 기판이 놓여지는 지지부의 처짐 방향과 반대 방향의 압력을 상기 지지부로 공급하는 처짐 방지부를 구비하여 지지부의 처짐을 방지함으로써, 기판을 안전하고 정확한 위치로 이송할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 기판 이송 장치에 기판이 놓여질 때를 나타내는 개략적인 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 기판 이송 장치 110: 지지부
112: 지지대 114: 연결 부재
116: 안착부 116a: 제1 안착부
116b: 제2 안착부 120: 처짐 방지부
122: 플레이트 124: 받침 부재
126: 가압 부재 130: 이동부
132: 이송 암 134: 구동부
W: 기판

Claims (7)

  1. 기판이 놓여지는 지지부; 및
    상기 지지부의 하부에 위치하고, 상기 지지부의 처짐 방향과 반대 방향으로 압력을 제공함에 의해 상기 지지부의 처짐을 방지하는 처짐 방지부를 포함하며,
    상기 처짐 방지부는 탄성 재질의 플레이트를 갖고, 상기 플레이트를 지렛대 구조로 배치함에 의해 상기 지지부로 압력을 제공하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 처짐 방지부는 상기 플레이트의 하부에 위치하여 지렛대의 받침점을 이루는 받침 부재와, 상기 플레이트로부터 상기 지지부로 압력이 제공되도록 상기 플레이트의 후단부를 하부 방향으로 가압하는 가압 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지부는 선단 부위에 위치하고 기판이 안착되는 제1 안착부와, 후단 부위에 위치하고 기판이 안착되는 제2 안착부를 포함하고, 상기 제2 안착부는 기판이 안착될 때 상기 기판의 측면에 밀착함에 의해 기판을 안정적으로 파지할 수 있도록 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 처짐 방지부는 탄성 재질의 플레이트를 갖고, 상기 플레이트는 선단이 상기 제1 안착부의 하단 부위에 고정되고, 후단이 상기 제2 안착부의 하단 부위에 고정되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 처짐 방지부는 상기 제1 안착부 및 제2 안착부에 기판이 안착될 때 상기 제2 안착부의 이동에 의해 상기 지지부로 제공하는 압력이 증가되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 플레이트는 후단이 상기 제2 안착부에 고정될 때, 상기 지지부로 제공하는 압력이 증가하도록 일정한 각도로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
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