KR100914527B1 - 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법 - Google Patents

기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치는, 기판의 양단을 지지하며, 적어도 일측은 좌우방향으로 이동 가능하게 기판 이송 로봇에 구비되는 핑거부, 상기 기판의 중심부 하부에 상하방향으로 이동 가능하게 구비되는 적어도 하나 이상의 승강부재, 상기 핑거부 및 승강부재를 이동시키는 구동부, 상기 기판의 중심부 처짐 및 상승 상태를 센싱하는 센서부, 및 상기 센서부의 센싱 결과에 따라 상기 기판이 돔 형상을 유지하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 대면적 기판의 하중에 의한 상기 기판의 중심부 처짐 현상 발생시 상기 기판의 중심부를 상승시킨 후 돔 형상으로 유지시킴으로써 기판 이송 로봇의 핑거부에 지지되는 기판의 중심부 처짐을 방지할 수 있다.

Description

기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법{Apparatus for preventing subside of substrate and method thereof}
본 발명은 기판 처짐 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 이송 로봇에 의한 대면적 기판 이송시 상기 기판의 처짐을 방지할 수 있는 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 다이오우드, 트랜지스터, 사이리스터 등과 같은 반도체 소자를 제조하기 위해서는 기판 상에 사진(photo), 확산(diffusion), 증착(deposition), 식각(etching) 및 이온 주입(ion implant) 등의 다양한 공정을 수행하게 된다. 따라서, 이러한 각 공정들을 모두 수행하기 위해서는 각 공정을 수행한 후 기판들이 다른 공정으로 이송되어야 한다. 이를 위해 각 반도체 소자 제조 공정이 진행되는 공정 챔버로 기판을 이송하기 위한 기판 이송 로봇이 사용된다.
상기 기판 이송 로봇은 다관절 형태의 암부에 핑거부가 고정되며, 상기 핑거부에 기판이 지지된 상태에서 상기와 같은 공정을 수행하게 된다. 이때 상기 기판의 하중에 의한 상기 기판의 중심부 처짐 현상이 발생하게 된다.
지금까지 반도체 소자의 제조에 많이 사용되고 있는 기판의 사이즈는 대략 470*370이며, 이 정도의 기판 사이즈에서는 상기 기판의 중심부 처짐 발생이 미소하였다.
그러나, 반도체 소자의 생산성을 향상시키기 위해 상기 기판의 사이즈가 대략 920*730 이상으로 증대됨에 따라 상기 대면적 기판의 하중에 의한 상기 기판의 중심부 처짐 현상이 더욱 심화되고 있다. 이와 같이 상기 대면적 기판의 중심부 처짐 현상이 심화된 상태에서 상기와 같은 공정들을 수행하는 경우에는 제품 불량 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기판 이송 로봇에 의한 대면적 기판 이송시 상기 기판의 중심부 처짐을 방지할 수 있는 이송기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치는, 기판의 양단을 지지하며, 적어도 일측은 좌우방향으로 이동 가능하게 기판 이송 로봇에 구비되는 핑거부, 상기 기판의 중심부 하부에 상하방향으로 이동 가능하게 구비되는 적어도 하나 이상의 승강부재, 상기 핑거부 및 승강부재를 이동시키는 구동부, 상기 기판의 중심부 처짐 및 상승 상태를 센싱하는 센서부, 및 상기 센서부의 센싱 결과에 따라 상기 기판이 돔 형상을 유지하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법은, 기판 이송 로봇의 핑거부에 지지된 기판의 처짐 발생시 승강부재를 상승시켜 상기 기판의 중심부를 평형점 이상으로 들어올리는 단계, 및 상기 기판이 상승한 상태에서 상기 기판을 지지하도록 상기 핑거부를 이동시켜 상기 기판을 돔 형상으로 유지시키는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법에 의하면, 대면적 기판의 중심부 처짐 현상 발생시 상기 기판을 돔 형상으로 유지시켜 상기 기판의 처짐을 방지함으로써, 기판 이송 로봇은 대면적 기판을 안정적으로 이송할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 특허청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치를 구비한 기판 이송 로봇의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 개략도.
도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법을 순차적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 핑거부 11 : 제 1 핑거부
12 : 제 2 핑거부 13 : 제 3 핑거부
20 : 승강부재 30 : 구동부
40 : 센서부 50 : 제어부
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치를 구비한 기판 이송 로봇의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 개략도이다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치는 핑거부(10), 승강부재(20), 구동부(30), 센서부(40) 및 제어부(50) 등을 구비한다.
상기 핑거부(10)는 이송 로봇 아암(3)의 단부에 결합되어 축부(5)에 의해 승강 및 회전 운동하며, 기판(S)을 지지하는 역할을 한다. 상기 이송 로봇(1)은 진공 상태에서 공정 챔버(미도시)에 기판(S)을 이송하는 동작을 수행하는 공지된 기술의 로봇으로 이해 가능하므로 구체적인 설명은 생략한다. 핑거부(10)는 대면적 기판(S)의 좌우 양단을 지지하도록 소정 간격을 두고 구비되는 적어도 두 개 이상의 핑거부재를 포함한다. 예를 들어, 핑거부(10)는 좌우측에 소정 간격을 두고 서로 나란하게 구비된 제 1 및 제 2 핑거부재(11)(12)와, 제 1 및 제 2 핑거부재(11)(12)의 사이에 나란하게 구비된 제 3 핑거부재(13)를 구비한다. 제 1 및 제 2 핑거부재(11)(12)는 기판(S)이 쉽게 이탈되지 않도록 기판(S)의 양단을 각각 클램핑할 수 있는 클램핑부재(11a, 11b)(12a, 12b)를 구비하는 것이 바람직하다. 핑거부(10)는 제 1 및 제 2 핑거부재(11)(12) 중 적어도 하나는 좌우방향으로 이동 가능하게 구비된다. 본 실시예에서는 제 1 핑거부재(11)가 고정되고, 제 2 핑거부재(12)가 좌우방향으로 이동 가능한 구성을 예시하여 설명한다.
상기 승강부재(20)는 기판(S)의 중심부 하부에 상하방향으로 이동 가능하게 구비된다. 승강부재(20)는 제 3 핑거부재(13)의 상면에 수직방향으로 적어도 하나 이상 구비되며, 바람직하게는 기판(S)의 중심부를 기준으로 좌우측에 각각 일렬로 나란하게 구비된다. 승강부재(20)는 기판(S)과 접촉시 파티클 등의 발생을 최소화하기 위해 기판(S)과 접촉되는 면적을 최소화하는 소정의 형상을 갖는다. 예를 들어, 본 실시예에서 승강부재(20)는 상단부(21)가 첨단으로 형성된 봉 형태의 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 그 밖의 다양한 형태의 구성이 가능하다.
상기 구동부(30)는 핑거부(10)의 일측, 예컨대 제 2 핑거부재(12)를 좌우방향으로 이동시키며, 승강부재(20)를 상하방향으로 이동시킨다. 도면에 도시된 바 없지만, 구동부(30)는 통상의 구동모터, 기어, 샤프트 등을 포함하여 구성된다.
상기 센서부(40)는 기판(S)의 중심부 처짐 및 상승 상태를 센싱한다. 보다 상세하게는, 센서부(40)는 기판(S)의 중심부 처짐 상태를 센싱하고, 승강부재(20)의 상승에 의해 기판(S)이 평형점 이상으로 상승한 후 정지된 상태를 센싱한다.
상기 제어부(50)는 센서부(40)의 센싱 결과에 따라 기판(S)이 돔(dome) 형상을 유지하도록 구동부(30)를 제어한다.
이하, 도 3 및 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법을 구체적으로 설명한다.
도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법을 순차적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법은, 기판(S)의 하중에 의해 기판(S)의 중심부에서 처짐이 발생하면 센서부(40)에서 기판의 처짐 상태를 센싱한다(S101). 다음으로, 승강부재(20)를 상승시켜 기판(S)의 중심부를 평형점 이상으로 들어올린다(S102). 다음으로, 기판(S)이 상승한 상태에서 기판(S)의 우측단을 지지하도록 제 2 핑거부재(12)를 좌측으로 이동시켜서 기판(S)을 돔 형상으로 유지시킨다.(S103). 이때, 승강부재(20)는 기판(S)의 중심부 하부를 지지한다. 다음으로, 기판(S)을 돔 형상으로 유지한 상태에서 이송 로봇(1)은 기판(S)을 이송한다(S104). 따라서, 대면적 기판(S)의 하중에 의한 기판(S)의 중심부 처짐을 방지함으로써, 이송 로봇(1)은 대면적 기판(S)을 안정적으로 이송할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 기판의 양 끝단을 지지하며, 적어도 일측은 좌우방향으로 이동 가능하게 기판 이송 로봇에 구비되는 핑거부;
    상기 기판의 중심부 하부에서 상기 기판을 지지하며, 상하방향으로 이동 가능하게 구비되는 적어도 하나 이상의 승강부재;
    상기 핑거부 및 승강부재를 이동시키는 구동부;
    상기 기판의 중심부 처짐 및 상승 상태를 센싱하는 센서부; 및
    상기 센서부의 센싱 결과에 따라 상기 기판이 돔 형상을 유지하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 승강부재를 상승시켜 상기 기판의 중심부를 평형점 이상으로 들어올린 상태에서, 상기 핑거부를 이동시켜 상기 기판의 양 끝단을 지지하여 상기 기판을 돔 형상으로 유지시키는, 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거부는 상기 기판의 양 끝단에 각각 위치하는 제1 핑거부 및 제2 핑거부를 포함하고,
    상기 제1 핑거부 및 상기 제2 핑거부는 상기 기판의 양 끝단을 클램핑하는 클램핑 부재를 각각 포함하는, 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 핑거부는 상기 제1 핑거부 및 상기 제2 핑거부 사이인 상기 기판의 중심부 아래에 위치하는 제3 핑거부를 더 포함하고,
    상기 승강부재는 상기 제3 핑거부에 장착되어, 상기 기판의 중심부를 지지하는, 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강부재는 상단부에 첨단이 형성된 봉으로 이루어지는, 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치.
  5. 기판 이송 로봇에서 기판의 양 끝단을 지지하며 적어도 일측은 좌우 방향으로 이동 가능하게 상기 기판 이송 로봇에 구비되는 핑거부에 지지된 기판의 처짐 발생시, 상기 기판의 중심부 하부에서 상기 기판을 지지하며 상하방향으로 이동 가능하게 구비되는 적어도 하나의 승강부재를 상승시켜 상기 기판의 중심부를 평형점 이상으로 들어올리는 단계; 및
    상기 기판이 상승한 상태에서 상기 기판을 지지하도록 상기 핑거부를 이동시켜 상기 핑거부의 클램핑 부재에 의하여 상기 기판의 양 끝단을 클램핑하여 상기 기판을 돔 형상으로 유지시키는 단계를 포함하는 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 방법.
KR1020070094936A 2007-09-18 2007-09-18 기판 이송 로봇의 기판 처짐 방지 장치 및 방법 KR100914527B1 (ko)

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