KR100913387B1 - 기판 이송 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 장치 및 방법을 개시한 것으로서, 홀딩 유닛의 기판 인계 방향에 수직하게 서로 반대 방향으로 그립 부재들이 이동하며 기판을 척킹/언척킹하는 것을 특징으로 가진다. 이러한 특징에 의하면, 기판을 보다 안정적으로 홀딩할 수 있는 기판 이송 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
기판 이송, 홀딩 유닛, 그립 부재, 실린더

Description

기판 이송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSFERING SUBSTRATE}
본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조 설비 내에서 기판을 이송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조에 있어서는, 기판(반도체 기판, LCD 기판등)의 전면이 세정된 상태에 있는 것을 전제로 하여 미세 가공이 이루어진다. 따라서, 각 가공 처리에 앞서, 또는 각 가공 처리 사이에 기판 표면에 존재하는 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 필수적으로 수반된다. 예를 들면, 포토리소그래피 공정에서는, 포토레지스트의 도포에 앞서 기판의 전면을 스핀 스크러버(Spin Scrubber)에서 브러시 세정을 수행한다.
잘 알려진 세정 방법은 로봇(이송로봇)이 기판를 클램핑 한 후 기판를 세정 장치 내로 인입하고, 세정이 완료되면 기판를 세정 장치로부터 인출하는 방법이다. 그리고 최근에는 기판의 전면(소자 형성면 또는 상면이라고도 칭함)뿐만 아니라 이면(Backside)도 세정하는 것이 통례로 되어 있으며, 기판의 전면의 반대 면인 이면을 세정하기 위해서는 별도의 기판 반전 수단으로 기판를 뒤집은 후 기판를 세정해야 한다.
본 발명은 기판을 보다 안정적으로 홀딩할 수 있는 개선된 그립 부재를 가지는 기판 이송 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 이송 장치는 기판을 홀딩하는 홀딩 유닛과; 상기 홀딩 유닛을 상하 이동시키는 승강 유닛;을 포함하되, 상기 홀딩 유닛은 상기 홀딩 유닛의 기판 인계 방향에 수직하게 서로 반대 방향으로 이동하며 기판을 척킹/언척킹하는 그립 부재들과; 상기 그립 부재들을 구동시키는 구동 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 이송 장치에 있어서, 상기 구동 부재는 베이스와; 상기 기판 인계 방향에 수직한 방향으로 이동 가능하도록 상기 베이스의 상면에 설치되며, 상기 그립 부재들 중 상기 베이스로부터 근거리에 위치한 기판 가장자리를 척킹하는 제 1 그립 부재와 연결되는 제 1 로드와; 상기 기판 인계 방향에 수직한 방향으로 이동 가능하도록 상기 베이스의 하면에 설치되며, 상기 그립 부재들 중 상기 베이스로부터 원거리에 위치한 기판 가장자리를 척킹하는 제 2 그립 부재와 연결되는 제 2 로드와; 상기 제 1 및 제 2 로드 중 어느 하나의 로드를 직선 왕복 운동시키는 실린더와; 상기 제 1 및 제 2 로드 중 다 른 하나의 로드가 어느 하나의 로드와 반대 방향으로 운동하도록 상기 실린더의 구동력을 전달하는 동력 전달 부재;를 포함할 수 있다.
상기 실린더는 상기 제 1 로드를 직선 왕복 운동시키도록 상기 베이스의 상면에 설치될 수 있다.
상기 동력 전달 부재는 상기 베이스의 상면과 하면을 관통하여 설치되는 제 1 및 제 2 풀리와; 상기 제 1 및 제 2 풀리에 감기는 벨트와; 상기 벨트에 상기 제 1 및 제 2 로드를 각각 연결하는 제 1 및 제 2 연결 부재;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 그립 부재는 적어도 1개의 제 1 그립퍼와; 상기 제 1 그럽퍼가 설치되며, 그리고 상기 제 1 로드와 연결되는 제 1 브라켓;을 포함할 수 있다.
상기 제 2 그립 부재는 적어도 2개의 제 2 그립퍼와; 상기 제 2 그럽퍼가 설치되며, 그리고 상기 제 2 로드와 연결되는 제 2 브라켓;을 포함할 수 있다.
상기 홀딩 유닛은 상기 제 1 및 제 2 그립 부재에 의해 척킹/언척킹되는 기판이 놓이는 지지 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지 부재는 링 형상의 지지 링과; 상기 지지 링에 설치되고 기판을 지지하는 복수 개의 지지 핀들;을 포함할 수 있다.
상기 기판 이송 장치는 상기 홀딩 유닛을 반전(180도 회전)시키는 반전 유닛;을 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 이송 방법은 기판 이송 장치가 기판을 인계받는 방향에 수직하게 서로 반대 방향으로 그립 부재들을 이동시켜 기판을 척킹/언척킹하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 이송 방법에 있어서, 상기 그립 부재들은 하나의 구동 부재에 의해 서로 반대 방향으로 이동하여 기판을 척킹/언척킹할 수 있다.
본 발명에 의하면, 개선된 그립 부재에 의해 기판을 보다 안정적으로 홀딩하여 충격에 의한 기판의 이탈을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 단순한 구동 메카니즘을 이용하여 기판을 척킹/언척킹할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 이송 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 매엽식 기판 세정 설비의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 매엽식 기판 세정 설비는, 기판의 이면을 세정하기 위한 것으로, 로딩/언로딩부(1), 캐리어 이송부(2), 캐리어 테이블(3), 기판 이송부(4), 그리고 세정 처리부(5)를 포함한다.
로딩/언로딩부(1)는 기판들이 수용된 캐리어(C)가 놓이는 인/아웃 포트(1-1)를 가진다. 로딩/언로딩부(1)에 인접하게 캐리어 이송부(2)가 배치되고, 캐리어 이송부(2)의 타 측 중앙부에는 기판 이송부(4)가 배치된다. 기판 이송부(4)는 캐리어 이송부(2)에 수직한 방향으로 형성된 이송 로봇(4-3) 이동용 통로(4-1)를 가진다. 통로(4-1)의 내측에는 통로(4-1)의 길이 방향을 따라 이송 가이드(4-2)가 설치되고, 이송 로봇(4-3)이 이송 가이드(4-2)에 의해 안내되어 통로(4-1)의 길이 방향을 따라 이동한다. 통로(4-1)의 양측에는 캐리어 테이블(3)과 세정 처리부(5)가 각각 배치된다. 세정 처리부(5)는 기판 이송부(4)의 통로(410) 양측에 나란하게 배치된 복수 개의 공정 챔버들(5a,5b,5c,5d)을 가진다. 기판 이송부(4), 캐리어 테이블(3) 및 세정 처리부(5)는 상층과 하층의 복층 구조로 배치될 수 있으며, 캐리어 이송부(2) 또한 복층 구조의 캐리어 테이블(3)에 대응하도록 복층 구조를 가질 수 있다. 그리고, 캐리어 이송부(2), 캐리어 테이블(3), 기판 이송부(4) 및 세정 처리부(5)의 상부에는 청정 공기를 공급하는 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)(미도시)이 각각 제공될 수 있다.
기판을 수용하는 캐리어(C)로는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 캐리어(C)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)에 의해 로딩/언로딩부(1)의 인/아웃 포트(1-1) 상에 놓인다. 로딩/언로딩부(1)의 인/아웃 포트(1-1)에 놓인 캐리어(C)는 캐리어 이송부(2)에 의해 캐리어 테이블(3)로 이송된다. 기 판 이송부(4)의 이송 로봇(4-3)은 캐리어 테이블(3)에 놓인 캐리어(C)로부터 세정 처리될 기판을 세정 처리부(5)의 공정 챔버들(5a,5b,5c,5d)로 이송하고, 공정 챔버들(5a,5b,5c,5d)에서는 기판의 세정 처리 공정이 진행된다. 세정 처리부(5)에서 세정 처리된 기판은 이송 로봇(4-3)에 의해 캐리어 테이블(3) 상의 캐리어(C)로 이송되며, 세정 처리된 기판들을 수용하는 캐리어(C)는 캐리어 이송부(2)에 의해 로딩/언로딩부(1)의 인/아웃 포트(1-1)에 놓인다.
도 2는 도 1의 공정 챔버의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 공정 챔버의 내부에는 기판 지지 부재(20), 기판 세정 수단(30,40,50) 및 기판 이송 장치(10)가 구비된다. 기판 지지 부재(20)는 기판의 세정 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 회전될 수 있다. 기판 지지 부재(20)의 둘레에는 기판을 이송하는 기판 이송 장치(10)와, 기판을 세정하기 위한 기판 세정 수단(30,40,50)이 배치된다.
기판 세정 수단(30,40,50)은 기판으로 약액을 공급하는 제 1 처리 유체 공급 부재(50), 기판으로 린스액 또는 건조 가스를 공급하는 제 2 처리 유체 공급 부재(40) 및 초음파 세정 부재(30)를 포함한다.
제 1 처리 유체 공급 부재(50)는 스캔 방식으로 직선 왕복 운동하며 기판상에 약액을 공급한다. 기판의 세정 공정에 사용되는 약액으로는 불산(HF), 황산(H3SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 그리고 SC-1 용액(수산화암모늄(NH4OH), 과산 화수소(H2O2) 및 물(H2O)의 혼합액)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 제 1 처리 유체 공급 부재(50)는 적어도 하나 이상의 약액 공급 노즐(56)을 가지며, 기판 처리에 사용되는 약액의 종류에 따라 선택된 어느 하나의 약액 공급 노즐(56)을 이용하여 기판상에 약액을 공급한다. 약액 공급 노즐(56)은 이동 로드(52)와 픽업(Pick-up) 부재(54)의 구동에 의해 취사 선택된다. 수직 방향으로 설치된 이동 로드(52)는 구동부(미도시)에 의해 스캔 방향을 따라 직선 왕복 운동할 수 있으며, 또한 상하 방향으로도 운동이 가능하다. 이동 로드(52)의 상하 이동에 의해 이동 로드(52)의 상단에 수평 방향으로 연결된 픽업 부재(54)가 상하 이동하고, 픽업 부재(54)는 선택된 어느 하나의 약액 공급 노즐(56)을 픽업한다. 픽업 부재(54)에 약액 공급 노즐(56)이 픽업된 상태에서 이동 로드(52)가 스캔 방향을 따라 이동하고, 약액 공급 노즐(56)은 기판상으로 약액을 공급한다. 이때, 기판 지지 부재(20)의 회전에 의해 기판 지지 부재(20)에 놓인 기판이 회전된다.
제 2 처리 유체 공급 부재(40)는 붐 스윙 방식으로 회전 운동하며 기판상에 린스액 또는 건조 가스를 공급한다. 린스액으로는 초순수(DIW:Deionized Water)가 사용될 수 있고, 건조 가스로는 이소프로필 알코올 가스(IPA:Isopropyl alcohol gas)가 사용될 수 있다. 제 2 처리 유체 공급 부재(40)는 수직하게 배치되며 기판 지지 부재(20)를 향해 린스액 또는 건조 가스를 공급하는 노즐(46)을 가진다. 노즐(46)은 노즐 지지대(44)의 일단에 연결되고, 노즐 지지대(44)는 노즐(46)과 직각 을 유지하도록 수평 방향으로 배치된다. 노즐 지지대(44)의 타 단에는 노즐 지지대(44)와 직각을 유지하도록 수직 방향으로 배치되며, 공정 진행시 또는 공정 전후에 노즐(46)을 이동시키는 이동 로드(42)가 결합된다. 그리고, 이동 로드(42)는 구동부(미도시)에 연결된다. 구동부(미도시)는 노즐(46)을 회전시키기 위한 모터일 수 있으며, 선택적으로 노즐(46)을 상하 방향으로 직선 이동시키기 위한 어셈블리일 수도 있다.
초음파 세정 부재(30)는 기판(W)상에 공급되는 약액에 초음파 진동을 인가하는 진동자(36)를 가진다. 진동자(36)는 수평 방향으로 배치된 지지대(34)의 일단에 연결된다. 지지대(34)의 타 단에는 지지대(34)와 직각을 유지하도록 수직 방향으로 배치되며, 공정 진행시 또는 공정 전후에 진동자(36)를 이동시키는 이동 로드(32)가 결합된다. 그리고, 이동 로드(32)는 구동부(미도시)에 연결된다. 구동부(미도시)는 진동자(36)를 회전시키기 위한 모터일 수 있으며, 선택적으로 진동자(36)를 상하 방향으로 직선 이동시키기 위한 어셈블리일 수도 있다. 기판상에 공급된 약액은 기판상의 오염 물질을 식각 또는 박리시키며, 이때 초음파 세정 부재(30)를 이용하여 약액에 초음파 진동을 인가한다. 약액에 인가된 초음파 진동은 약액과 기판(W)상의 오염 물질의 화학 반응을 촉진시켜 기판(W)상의 오염 물질의 제거 효율을 향상시킨다.
도 3은 도 2의 기판 이송 장치(10)의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 기판 이송 장치(10)는 홀딩 유닛(100), 반전 유닛(200) 및 승강 유닛(300)을 포함한다. 홀딩 유닛(100)은 기판을 홀딩한다. 반전 유닛(200)은 홀딩 유닛(100)을 180도 회전시켜 홀딩 유닛(100)에 홀딩된 기판을 반전시킨다. 승강 유닛(300)은 홀딩 유닛(100)에 홀딩된 기판이 기판 지지 부재(도 2의 도면 참조 번호 20)에 로딩/언로딩되도록 반전 유닛(200)을 상하 방향으로 이동시킨다.
도 4는 도 3의 홀딩 유닛의 분해 사시도이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 구동 부재의 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 홀딩 유닛(100)은 지지 부재(110), 제 1 그립 부재(130), 제 2 그립 부재(120) 그리고 구동 부재(140)를 포함한다.
지지 부재(110)는 반전시키기 위한 기판 또는 반전된 기판이 놓이는 부분으로, 기판이 유동되지 않게 기판의 가장자리가 얹혀지는 다수의 지지 핀들(114)을 구비한 지지 링(112)으로 이루어진다. 지지 링(112)은 베이스(102)에 고정 설치된다. 지지 링(112)의 반경은 기판의 지름과 같거나 그보다 작은 것이 바람직하다. 지지 링(112)에는 감지 센서(116)가 설치되며, 감지 센서(116)는 지지 링(112)에 놓인 기판의 가장자리를 감지하여 기판이 지지 링(112) 상의 정 위치에 놓여 있는가를 체크한다.
제 1 그립 부재(130)와 제 2 그립 부재(120)는 홀딩 유닛(100)의 반전시 지지 링(112)의 지지 핀들(114)에 놓인 기판을 홀딩(그립)하기 위한 부분이다. 제 1 그립 부재(130)는 기판이 반전되는 회전축을 따라 반전 유닛(200)의 방향에 위치하 며, 제 2 그립 부재(120)는 반전 유닛(200)의 반대 방향에 위치한다. 이처럼, 본 발명에서는 기판을 척킹하는 제 1 및 제 2 그립 부재(130,120)가 기판이 반전되는 회전축 방향을 따라 각각 설치되어 있기 때문에, 홀딩 유닛(100)이 회전할 때 요구되는 회전 반경과 관련한 공간상의 제약이 따르지 않는다. 따라서, 본 발명의 기판 이송 장치(10)는 높이가 낮은 공간을 요구하는 세정 장비에 적합하다.
제 1 그립 부재(130)는 기판을 두 지점에서 그립할 수 있도록 "⊃"자 형상의 제 1 그립퍼(132)를 가지며, 제 1 그립퍼(132)는 하부에 결합되는 "T"자 형상의 연결 블록(133)에 의해 제 1 로드(142)에 연결된다.
구동 부재(140)는 제 1 로드(142), 제 2 로드(144), 실린더(148) 및 동력 전달 부재(150)를 포함한다. 제 1 로드(142)는 베이스(102)의 상면에 설치된다. 구체적으로, 제 1 로드(142)는 기판의 회전축(S) 방향으로 전후 이동되도록 베이스(102)의 상면에 설치된 제 1 가이드 블록(143) 상에 설치된다. 제 1 로드(142)에는 제 1 그립퍼(132)와 연결된 연결 블록(133)이 설치된다. 제 1 로드(142)는 실린더(148)와 연결되어 직선 구동력을 제공받는 제 1 부분(142a)과, 동력 전달 부재(150)의 밸트(154)와 연결되어 직선 구동력을 제공하는 제 2 부분(142b)을 가진다. 제 2 부분(142b)은 제 1 연결 부재(141a)에 의해 벨트(154)와 연결된다. 제 1 로드(142)는 실린더(148)와 연결되어 실린더(148)의 동작에 의해 전후 방향으로 이동되며, 제 1 로드(142)는 동력 전달 부재(150)의 밸트(154)에 연결되어 있기 때문에 실린더(148)의 직선 구동력을 동력 전달 부재(150)로 제공한다.
제 2 로드(144)는 베이스(102)의 저면에 설치된다. 구체적으로, 제 2 로 드(144)는 제 1 로드(142)와 동일하게 기판의 회전축 방향을 따라 전후 이동되도록 베이스(102)의 저면에 설치된 제 2 가이드 블록(145) 상에 설치된다. 제 2 로드(144)는 제 2 연결 부재(141b)에 의해 동력 전달 부재(150)의 밸트(154)에 연결되는 제 1 부분(144a)과, 제 2 그립 부재(120)와 연결되는 제2부분(144b)을 포함한다. 제 1 부분(144a)은 동력 전달 부재(150)로부터 직선 구동력을 제공받고, 제 2 부분(144b)은 제 2 그립 부재(120)로 직선 구동력을 제공한다.
동력 전달 부재(150)는 베이스(102)에 형성된 관통 부분(104)에 설치된다. 동력 전달 부재(150)는 실린더(148)의 직선 구동력을 제 2 로드(144) 측에 반대 방향으로 제공하기 위한 것이다. 동력 전달 부재(150)는 한 쌍의 풀리(152a,152b)와, 한 쌍의 풀리(152a,152b)에 감겨지는 벨트(154)를 포함한다. 벨트(154)는 베이스(102)의 상면 측에 위치하는 부분에 제 1 로드(142)가 연결되고, 베이스(102)의 하면 측에 위치하는 부분에 제 2 로드(144)가 연결된다. 따라서 제 1 로드(142)와 제 2 로드(144)는 벨트(154)에 의해 서로 반대 방향으로 이동한다.
제 2 그립 부재(120)는 2개의 제 2 그립퍼(124)와, 제 2 브라켓(122)을 포함한다. 제 2 브라켓(122)은 편자 형상으로 제공되며, 기판의 아래에 위치된다. 즉, 제 2 브라켓(122)은 지지 링(112)의 외 측에 지지 링(122)과 동일한 높이에 위치된다. 제 2 브라켓(122)이 지지 링(122)과 동일한 높이에 위치하게 되면, 기판 이송부(도 1의 도면 참조 번호 4)의 이송 로봇(4-3)이 지지 링(122)의 지지 핀(114)에 기판을 로딩하거나 언로딩할 때 이송 로봇(4-3)과의 간섭을 피할 수 있는 이점이 있다. 그리고, 제 2 브라켓(122)의 일 측은 개구되어 있다. 개구부를 이루는 제 2 브라켓(122)의 양 끝단에는 연결 블록(125)이 각각 결합되며, 연결 블록(125)은 플레이트(126)에 의해 서로 연결된다. 플레이트(126) 상에는 제 2 로드(144)의 제 2 부분(144b)이 결합하며, 제 2 로드(144)가 기판이 반전되는 회전 축 방향을 따라 직선 운동할 때 제 2 그립 부재(120)가 회전 축 방향을 따라 전후 방향으로 이동할 수 있게 된다.
도 7a 및 도 7b는 홀딩 유닛(100)의 동작 상태를 보여주는 도면이다. 제 1 및 제 2 그립 부재(130,120)의 동작 상태를 설명하기 위해 편의상 도 7a 및 도 7b에는 지지 부재와 베이스 등을 도시하지 않았으며, 도시되지 않은 구성 요소의 도면 참조 번호는 도 4 내지 도 6의 참조 번호를 인용한다.
실린더(148)가 a 방향으로 이동되면, 제 1 로드(142)와 제 1 그립 부재(130)는 a 방향으로 이동되고, 제 2 로드(144)와 제 2 그립 부재(120)는 a 방향의 반대 방향인 b 방향으로 이동된다. 즉, 실린더(148)가 a 방향으로 이동되면 제 1 그립 부재(130)와 제 2 그립 부재(120)는 기판의 가장자리로부터 이격되는 언척킹 위치로 이동된다(도 7a 참조). 반대로, 실린더(148)가 b 방향으로 이동되면, 제 1 로드(142)와 제 1 그립 부재(130)는 b 방향으로 이동되고, 제 2 로드(144)와 제 2 그립 부재(120)는 b 방향의 반대 방향인 a 방향으로 이동된다. 즉, 실린더(148)가 b 방향으로 이동되면 제 1 그립 부재(130)와 제 2 그립 부재(120)는 기판의 가장자리를 홀딩하는 척킹 위치로 이동된다(도 7b 참조).
이처럼, 본 발명의 홀딩 유닛(100)에서는 모터를 사용하여 기판를 척킹/언척 킹하는 것이 아니라 하나의 실린더(148)를 이용하여 제 1 그립 부재(130)와 제 2 그립 부재(120)를 서로 반대 방향으로 직선 이동시켜 기판를 척킹/언척킹 할 수 있는 동력 전달 부재(150)를 갖는데 일 특징이 있다.
그리고, 본 발명은 모터를 사용하지 않음으로써, 그에 따른 복잡한 제어가 필요 없고 간단한 I/O만으로 제어가 가능하기 때문에, 제품의 생산 단가를 줄일 수 있으며, 작동 오류의 발생율이 적은 이점이 있다.
또한, 본 발명은 제 1 그립 부재(130)와 제 2 그립 부재(120)가 기판의 회전축 선상에 배치되어 기판의 양측 가장자리부를 척킹하기 때문에, 홀딩 유닛(100)의 회전 반경이 작아 높이가 낮은 공간을 요구하는 세정 설비에 적합하다.
또한, 제 1 그립 부재(130)의 제 1 그립퍼(132)와 제 2 그립 부재(120)의 제 2 그립퍼(124)가 기판을 3 개소에서 척킹하기 때문에, 기판을 보다 안정적으로 홀딩하여 충격에 의한 기판의 이탈 등을 방지할 수 있다.
도 8은 도 3의 반전 유닛(200)의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8의 구동 부재의 배면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 반전 유닛(200)은, 홀딩 유닛(100)을 반전시키기 위한 것으로, 회전 축 부재(220)와 구동 부재(230)를 포함한다. 회전 축 부재(220)에는 홀딩 유닛(100)이 결합되고, 구동 부재(230)는 회전 축 부재(220)에 회전력을 제공하여 홀딩 유닛(100)을 반전시킨다.
회전 축 부재(220)는 지지 블록(210)에 회전 가능하게 지지되며, 회전 축 부 재(222)의 둘레에는 회전 축 부재(222)를 감싸도록 풀리(222)가 제공된다. 그리고, 회전 축 부재(222)의 자유단에는 브라켓(224)이 결합되며, 브라켓(224)에는 홀딩 유닛(100)의 베이스(102)가 연결된다.
구동 부재(230)는 구동 모터(232)와 구동 모터(232)의 구동력을 전달하는 동력 전달 부재(234)를 가진다. 구동 모터(232)와 동력 전달 부재(234)는 도 8에 도시된 바와 같이 상하로 평행하게 배치된다. 구동 모터(232)의 출력단과 동력 전달 부재(234)의 입력단에는 각각 풀리(233,235)가 제공되며, 풀리(233,235)에는 벨트(236)가 감겨진다. 그리고 동력 전달 부재(234)의 출력단에는 풀리(237)가 제공되며, 구동 부재(230)는 풀리(237)가 회전 축 부재(220)의 둘레에 제공된 풀리(222)와 벨트(240)에 의해 연결되도록 지지 블록(210)의 하단에 형성된 홀(212)에 삽입 설치된다.
도 10 및 도 11은 도 3의 승강 유닛(300)의 사시도 및 정면도이다.
승강 유닛(300)은 프레임(310)과, 프레임(310) 상에 설치되는 제 1 및 제 2 가이드 부재(320,340)를 포함한다. 제 1 및 제 2 가이드 부재(320,340)는 프레임(310)의 길이 방향을 따라 좌우 양측에 대칭을 이루도록 배치된다. 프레임(310)의 좌우 양측에는 가이드 레일(322,342)이 프레임(310)의 길이 방향을 따라 설치되고, 가이드 레일(322,342)에는 슬라이더(324,344)가 슬라이딩 가능하게 장착된다. 가이드 레일(322)의 상측과 하측에는 풀리(325a,325b)가 제공되고, 가이드 레일(342)의 상측과 하측에는 풀리(345a,345b)가 제공된다. 풀리(325a,325b)는 벨 트(326)에 의해 서로 연결되며, 풀리(345a,345b)는 벨트(346)에 의해 서로 연결된다. 그리고, 슬라이더(324,344)의 상하 이동에 연동하여 벨트(326,346)가 구동되도록 슬라이더(324,344)가 벨트(326,346)에 연결된다. 즉, 벨트(326,346)의 외면에는 연결 부재(327,347)가 접촉하고, 벨트(326,346)의 내면에는 슬라이더(324,344)가 접촉한 상태에서 벨트(326,346)가 가압되도록 연결 부재(327,347)를 슬라이더(324,344)에 결합된다. 이러한 구성에 의해 슬라이더(324,344)가 상하 이동함에 따라 벨트(326,346)가 슬라이더(324,344)의 이동 방향으로 구동된다.
프레임(310) 상에서 제 1 가이드 부재(320)의 벨트(326)에 인접한 내측에는 벨트(326)와 나란하게 벨트(364)가 제공되며, 벨트(364)는 풀리(362a,362b)에 감겨진다. 풀리(362a,362b) 중 하측에 제공되는 풀리(362b)는 구동 모터(368)에 의해 구동되며, 구동 모터(368)의 회전력은 벨트(367)와 풀리(365,366)의 조합으로 이루어진 어셈블리에 의해 풀리(362b)로 전달된다. 그리고, 벨트(364)에는 연결 부재(369)가 결합된다.
벨트(326,346,364)에 각각 결합된 연결 부재(327,347,369)에는 반전 유닛(200)의 지지 블록(210)이 연결된다. 구동 모터(368)의 회전력이 벨트(364)로 전달되면, 연결 부재(369)에 의해 벨트(364)에 연결된 지지 블록(210)이 상하 방향으로 이동한다. 이때, 지지 블록(210)의 좌우 양측 부분이 연결 부재(327,347)에 의해 제 1 및 제 2 가이드 부재(320,340)의 벨트(326,346)에 연결되어 있기 때문에 지지 블록(210)이 밸런싱을 유지하면서 상하 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 벨트(326,346)에 슬라이더(324,344)가 연결되어 있기 때문에, 지지 블록(210)의 상하 이동은 가이드 레일(322,342)에 의해 안내된다. 이러한 동작을 통해 승강 유닛(300)이 반전 유닛(200)을 상하 이동시킨다. 그리고, 앞서 설명한 바와 같이 반전 유닛(200)의 브라켓(224)에는 홀딩 유닛(100)의 베이스(102)가 연결되기 때문에, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 홀딩 유닛(100)은 반전 유닛(200)과 함께 상하 방향으로 이동한다. 한편, 반전 유닛(200)은 홀딩 유닛(100)을 반전시킨 상태에서 승강 유닛(300)에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있으며, 또한, 홀딩 유닛(100)을 반전시키면서 승강 유닛(300)에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있다. 이는 반전 유닛(200)의 구동 모터(232)와 승강 유닛(300)의 구동 모터(368)를 순차적으로 동작시키거나, 동기 제어를 통해 동작시킴으로써 구현될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 매엽식 기판 세정 설비의 구성을 보여주는 도면,
도 2는 도 1의 공정 챔버의 내부 구성을 보여주는 도면,
도 3은 도 2의 기판 이송 장치의 분해 사시도,
도 4는 도 3의 홀딩 유닛의 분해 사시도,
도 5 및 도 6은 도 4의 구동 부재의 분해 사시도,
도 7a 및 도 7b는 홀딩 유닛의 동작 상태를 보여주는 도면,
도 8은 도 3의 반전 유닛의 분해 사시도,
도 9는 도 8의 구동 부재의 배면도,
도 10 및 도 11은 도 3의 승강 유닛의 사시도 및 정면도,
도 12a 및 도 12b 는 반전 유닛과 승강 유닛의 동작 상태를 보여주는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 기판 이송 장치 100 : 홀딩 유닛
120, 130 : 그립 부재 148 : 실린더
150 : 동력 전달 부재 152a,152b : 풀리
154 : 벨트 200 : 반전 유닛
300 : 승강 유닛

Claims (11)

  1. 기판을 홀딩하는 홀딩 유닛과;
    상기 홀딩 유닛을 상하 이동시키는 승강 유닛;을 포함하되,
    상기 홀딩 유닛은,
    상기 홀딩 유닛의 기판 인계 방향에 수직하게 서로 반대 방향으로 이동하며 기판을 척킹/언척킹하는 그립 부재들과;
    상기 그립 부재들을 구동시키는 구동 부재를 포함하고,
    상기 구동 부재는,
    베이스와;
    상기 기판 인계 방향에 수직한 방향으로 이동 가능하도록 상기 베이스의 상면에 설치되며, 상기 그립 부재들 중 상기 베이스로부터 근거리에 위치한 기판 가장자리를 척킹하는 제 1 그립 부재와 연결되는 제 1 로드와;
    상기 기판 인계 방향에 수직한 방향으로 이동 가능하도록 상기 베이스의 하면에 설치되며, 상기 그립 부재들 중 상기 베이스로부터 원거리에 위치한 기판 가장자리를 척킹하는 제 2 그립 부재와 연결되는 제 2 로드와;
    상기 제 1 및 제 2 로드 중 어느 하나의 로드를 직선 왕복 운동시키는 실린더와;
    상기 제 1 및 제 2 로드 중 다른 하나의 로드가 어느 하나의 로드와 반대 방향으로 운동하도록 상기 실린더의 구동력을 전달하는 동력 전달 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 제 1 로드를 직선 왕복 운동시키도록 상기 베이스의 상면에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재는,
    상기 베이스의 상면과 하면을 관통하여 설치되는 제 1 및 제 2 풀리와;
    상기 제 1 및 제 2 풀리에 감기는 벨트와;
    상기 벨트에 상기 제 1 및 제 2 로드를 각각 연결하는 제 1 및 제 2 연결 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 그립 부재는,
    적어도 1개의 제 1 그립퍼와;
    상기 제 1 그럽퍼가 설치되며, 그리고 상기 제 1 로드와 연결되는 제 1 브라 켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 그립 부재는,
    적어도 2개의 제 2 그립퍼와;
    상기 제 2 그럽퍼가 설치되며, 그리고 상기 제 2 로드와 연결되는 제 2 브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 홀딩 유닛은,
    상기 제 1 및 제 2 그립 부재에 의해 척킹/언척킹되는 기판이 놓이는 지지 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    링 형상의 지지 링과;
    상기 지지 링에 설치되고 기판을 지지하는 복수 개의 지지 핀들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  9. 제 1 항과, 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀딩 유닛을 반전(180도 회전)시키는 반전 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
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