KR101980137B1 - 웨이퍼 이송로봇 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 이송 로봇에 관한 것으로, 웨이퍼를 흡착하여 안정적으로 이송시킬 때, 받침 부재에 안착 이송되는 웨이퍼를 부드럽게 안착시키면서 진공펌프에 의하여 웨이퍼가 흡착 유지되게 함과 동시에 받침 부재에 뚫은 진공 흡음 구멍에 끼워진 흡입 호스의 꼬임을 방지하여 받침 부재를 전, 후진 및 회전시키는 이송 아암의 작동에 지장을 초래하는 것을 방지하도록 하는 것이다.
본 발명의 구성은, 전, 후 또는 좌, 우로 컨베어 등의 이송수단에 의하여 이송되는 이동 구동체와; 상기 이동 구동체에 설치되어 모터 및 실린더에 의하여 회전 및 승, 하강하는 주 회전축과; 상기 주 회전축에 연결된 제1 링크와; 상기 제1 링크의 타단을 제1 회전축에 의하여 연결된 제2 링크와; 상기 제2 링크의 타단을 제2 회전축에 연결된 웨이퍼 받침 부재 하우징과; 상기 받침 부재 하우징 전방으로 돌출시킨 웨이퍼 받침 부재 포함하여 구성되는 것에 있어서, 상기 받침 부재는 복수의 중량 감소용 구멍이 형성된 양측 받침판과; 상기 양측 받침판 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈에 끼워 양측 받침판 중앙 공간부에 설치하되, 복수의 에어 흡입구멍이 형성된 에어 흡입 보조 받침부와; 상기 에어 흡입 보조 받침부 내부 공간부에 설치되는 에어 흡입 박스; 및 상기 에어 흡입 박스 일측에 연결한 연결 흡기관;을 포함하여 구성하고, 상기 연결 흡기관의 타단을 제2 회전축의 둘레에 나사 결합하되 상기 제2 회전축과 함께 회전되는 에어 흡입용 어댑터의 일측과 연결시키되, 상기 에어 흡입용 어댑터의 상부에 나사 결합한 중공 파이프의 상단 에어 흡입구멍과 연통시킨 캡과 받침 부재 하우징의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프를 에어 흡입호스로 연결하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명의 구성은, 전, 후 또는 좌, 우로 컨베어 등의 이송수단에 의하여 이송되는 이동 구동체와; 상기 이동 구동체에 설치되어 모터 및 실린더에 의하여 회전 및 승, 하강하는 주 회전축과; 상기 주 회전축에 연결된 제1 링크와; 상기 제1 링크의 타단을 제1 회전축에 의하여 연결된 제2 링크와; 상기 제2 링크의 타단을 제2 회전축에 연결된 웨이퍼 받침 부재 하우징과; 상기 받침 부재 하우징 전방으로 돌출시킨 웨이퍼 받침 부재 포함하여 구성되는 것에 있어서, 상기 받침 부재는 복수의 중량 감소용 구멍이 형성된 양측 받침판과; 상기 양측 받침판 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈에 끼워 양측 받침판 중앙 공간부에 설치하되, 복수의 에어 흡입구멍이 형성된 에어 흡입 보조 받침부와; 상기 에어 흡입 보조 받침부 내부 공간부에 설치되는 에어 흡입 박스; 및 상기 에어 흡입 박스 일측에 연결한 연결 흡기관;을 포함하여 구성하고, 상기 연결 흡기관의 타단을 제2 회전축의 둘레에 나사 결합하되 상기 제2 회전축과 함께 회전되는 에어 흡입용 어댑터의 일측과 연결시키되, 상기 에어 흡입용 어댑터의 상부에 나사 결합한 중공 파이프의 상단 에어 흡입구멍과 연통시킨 캡과 받침 부재 하우징의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프를 에어 흡입호스로 연결하여 구성함을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 웨이퍼 이송 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 베큠(vacuum) 방식을 이용하여 웨이퍼를 흡착하여 안정적으로 이송시킬 때, 받침 부재에 안착 이송되는 웨이퍼를 부드럽게 안착시키면서 진공펌프에 의하여 웨이퍼가 흡착 유지되게 함과 동시에 받침 부재에 뚫은 진공 흡입 구멍에 끼워진 흡입 호스의 꼬임을 방지하여 받침 부재를 전, 후진 및 회전시키는 이송 아암의 작동에 지장을 초래하는 것을 방지하도록 하는, 웨이퍼 이송로봇에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼를 제조하는 공정은 실리콘 잉곳(Ingot)을 슬라이싱(slicing)하는 절단 공정, 슬라이싱된 웨이퍼의 에지를 라운딩 처리하는 에지 연삭 공정, 절단 공정으로 인한 웨이퍼의 거친 표면을 평탄화 하는 래핑 공정, 에지 연삭 또는 래핑 공정 중에 웨이퍼 표면에 부착된 파티클을 비롯한 각종 오염 물질을 제거하는 세정 공정, 후공정에 적합한 형상 및 표면을 확보하기 위한 표면 연삭 공정 및 웨이퍼 에지에 대한 에지 연마 공정을 포함한다.
상기 웨이퍼 연마 공정에서 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼의 에지면의 경면화를 위한 이송수단으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 웨이퍼 이송장치는 프론트 베벨(front bevel)의 가공이 완료된 웨이퍼를 백 베벨(back bevel) 영역으로 이송하기 위한 목적으로 사용될 수 있다.
이러한 웨이퍼 이송장치의 선행기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허 제10-2008-0109395호에 기재된 바와 같이, 인접한 다수의 후프에서 웨이퍼를 인출 및 공정 챔버로 이송시킬 때 이송 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 구성된 후프 웨이퍼 이송 장치 및 등록실용신안 제20-0422315호가 소개되고 있다.
상기 선행기술은 서로 인접 설치되어 있는 다수의 후프 및 후프 오프너와, 상기한 후프 오프너의 일측면에 위치되도록 배치됨과 아울러 다수의 후프에서 2개씩 웨이퍼를 인출 및 이송시킬 수 있도록 이송 아암이 전후좌우 및 회전하도록 설치되어 있는 이송로봇과, 상기한 이송로봇으로부터 웨이퍼를 전달받아 처리 공정으로 이송시킴과 아울러 다수의 후프의 중간 부분에서 웨이퍼를 전달받는 배큠 로봇으로 구성하고 있음을 알 수 있고, 구체적으로는 상기 이송 아암(400)을 구성하는 이송 로봇(R)은 대한민국 (주) 밸류테크(www.valuetech.biz)에 게재된 일본국 카와사키 주코교 카부시키 카이샤의 모델 3NS411B와 동일한 도 9와 같이 전, 후 또는 좌, 우로 컨베어 등의 이송수단에 의하여 이송되는 이동 구동체(200)와; 상기 이동 구동체(200)에 설치되어 모터 및 실린더에 의하여 회전 및 승, 하강하는 주 회전축(300)과; 상기 주 회전축(300)에 연결된 제1 링크(410)와; 상기 제1 링크(410)의 타단을 제1 회전축(420)에 의하여 연결된 제2 링크(430)와; 상기 제2 링크(430)의 타단을 제2 회전축(440)에 연결된 웨이퍼 받침 부재 하우징(500)과; 상기 받침 부재 하우징(500) 전방으로 돌출시킨 웨이퍼 받침 부재(600)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다. 상기 제1 회전축(420) 및 제2 회전축(440)은 회전 관절로서 미 도시한 풀리가 내부에 구성되며, 상기 풀리와 풀리를 연결한 벨트에 의하여 상호 제1 링크(410) 및 제2 링크(430)의 움직임이 설정된 프로그램에 의하여 회전 및 선회될 수 있다.
이러한 이송 로봇(R)은 후프 또는 웨이퍼 캐리어 측으로 이동 구동체(200)를 이동시킨 다음, 주 회전축(300)을 승강 또는 하강시키면서 회전시켜 웨이퍼 받침 부재(600)를 상기 후프 또는 웨이퍼 캐리어 측으로 이동시킨 시킨 후 웨이퍼 캐리어의 선반에 올려진 해당 웨이퍼를 상기 웨이퍼 받침 부재(600)에 안착시키고, 주 회전축(300)을 회전시켜 웨이퍼 받침부재(600)를 후진시킨 다음 이동 구동체(200)를 이동시켜 다음 공정을 위한 웨이퍼 캐리어 측으로 이송 로봇(R)을 이동시켜 해당 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어의 해당 선반에 올려놓도록 하는 공정을 반복 수행하도록 제어 처리하고 있음을 알 수 있다.
이와 같은 종전의 웨이퍼 이송장치는 받침 부재(600)에 올려진 웨이퍼를 이송시킬 때 이송 아암(400)을 구성하는 제2 링크(430)의 흔들림에 의하여 낙하되는 경우가 종종 발생 되어 웨이퍼 파손에 따른 경제적인 손실 및 웨이퍼 가공공정의 불합리성을 초래하여 생산성 저하를 가져오는 문제점이 있고, 이를 해소하기 위하여 받침 부재(600)에 뚫은 흡입 구멍과 에어 흡입라인을 연통시키되, 상기 에어 흡입라인에 끼워진 진공 흡입 호스를 진공펌프와 연결하여 받침 부재에 올려진 웨이퍼를 진공펌프에 의하여 흡입하여 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 이송 도중 웨이퍼가 받침 부재의 상부면에 안전적으로 흡착 유지되도록 할 수 있다.
그러나, 흡입 구멍과 에어 흡입 라인을 구성하는 받침 부재는 이송수단 하우징 내부에 설치된 진공펌프와 상기 받침 부재의 에어 흡입 라인 일단을 진공 흡입 호스에 의하여 연결하여야 하므로 회전축에 의하여 회전되는 받침 부재 하우징 및 받침 부재에 의하여 상기 진공 흡입 호스가 꼬이게 되어 받침 부재의 회전에 지장을 초래하여 원활한 웨이퍼 이송이 어렵고, 이를 방지하기 위하여 받침 부재 하방에 진공 흡입 호스를 연결할 경우에는 상기 받침 부재 하방의 진공 흡입 호스에 의하여 웨이퍼 캐리어의 해당 선반과 선반 사이에 진입이 어려워 웨이퍼의 로딩 및 언로딩이 어려운 문제점이 지적된다.
또한, 받침 부재에 웨이퍼를 로딩 및 언 로딩 수행을 위하여 올려놓은 후 진공 흡입을 수행하게 되므로 웨이퍼의 이면과 금속제로 형성된 받침 부재의 상부면과의 충돌로 인하여 웨이퍼의 이면에 흠집 등 훼손을 가져오는 문제점이 지적된다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼 받침 부재에 안착 이송되는 웨이퍼를 부드럽게 안착시키면서 진공펌프에 의하여 웨이퍼가 흡착 유지되게 함과 동시에 받침 부재에 뚫은 진공 흡입 구멍에 끼워진 흡입 호스의 꼬임을 방지하여 받침 부재를 전, 후진 및 회전/선회 시키는 이송 아암의 작동에 지장을 초래하는 것을 방지하도록 하는, 웨이퍼 이송로봇을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 구성은, 전, 후 또는 좌, 우로 컨베어 등의 이송수단에 의하여 이송되는 이동 구동체와; 상기 이동 구동체에 설치되어 모터 및 실린더에 의하여 회전 및 승, 하강하는 주 회전축과; 상기 주 회전축에 연결된 제1 링크와; 상기 제1 링크의 타단과 제1 회전축에 의하여 연결된 제2 링크와; 상기 제2 링크의 타단과 제2 회전축에 연결된 웨이퍼 받침 부재 하우징과; 상기 받침 부재 하우징 전방으로 돌출시킨 웨이퍼 받침 부재를 포함하여 구성되는 웨이퍼 이송 로봇에 있어서, 상기 웨이퍼 받침 부재는 복수의 중량 감소용 구멍이 형성된 양측 받침판과; 상기 양측 받침판 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈에 끼워 양측 받침판 중앙 공간부에 설치하되, 복수의 에어 흡입구멍이 형성된 에어 흡입 보조 받침부와; 상기 에어 흡입 보조 받침부 내부 공간부에 설치되는 에어 흡입 박스; 및 상기 에어 흡입 박스 일측에 연결한 연결 흡기관;을 더 포함하여 구성하고, 상기 연결 흡기관의 타단을 제2 회전축의 둘레에 나사 결합하되 상기 제2 회전축과 함께 회전되는 에어 흡입용 어댑터의 일측과 연결 시키되, 상기 에어 흡입용 어댑터의 상부에 나사 결합한 중공 파이프의 상단 에어 흡입구멍과 연통시킨 캡과 받침 부재 하우징의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프를 에어 흡입호스로 연결하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 양측 받침판 각각의 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈에 에어 흡입 보조 받침부의 양측 및 후방면에 돌출 형성한 끼움돌기를 끼워 결합 구성하고, 상기 에어 흡입 보조 받침부의 내부 공간부에는 에어 흡입 박스를 끼우되, 상기 에어 흡입 박스 내부는 에어(공기) 흡입 공간부를 형성하고, 상부에는 에어 흡입 보조 받침부에 형성한 복수의 에어 흡입구멍과 대응하는 복수의 에어 흡입구멍을 형성하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 양측 받침판의 상기 중량 감소용 구멍과 중량 감소용 구멍 및 중량 감소용 구멍과 중량 감소용 구멍 사이에 쿠션 부재를 돌출시키되, 상기 쿠션 부재는 상부 돌출부 내부에 중공부를 형성하고, 쿠션 부재의 기둥은 양측 받침판 내부에 매입시켜 구성하고, 상기 쿠션 부재의 상부 돌출부의 상부 높이는 에어 흡입 보조 받침부의 높이보다 높게 설정하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 쿠션 부재는 스펀지 또는 고무로 성형하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 에어 흡입 보조 받침부에 형성한 복수의 에어 흡입구멍 내부에는 나사산을 형성하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 에어 흡입 보조 받침부의 에어 흡입구멍 내측 하단에 단턱을 형성하고, 상기 단턱 상부에 중앙에 보조 흡입구멍을 형성한 승, 하강 부재를 설치하며, 상기 승, 하강 부재 하방에 압축 스프링을 설치하되, 상기 압축 스프링을 에어 흡입 박스의 에어 흡입구멍을 통하여 삽입하여 상기 압축 스프링의 하방을 에어 흡입 공간부 내측 하단에 고정 설치하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 에어 흡입용 어댑터는 원통체로서 내부에 에어 체류 공간부를 형성하고, 하부는 밀폐판을 상기 원통체와 일체로 형성하되, 상부 체결 나사부는 중공 파이프의 하방 둘레와 나사 결합시키고, 하부 체결 나사부는 제2 회전축의 상부 둘레와 나사 결합시켜 설치 구성하고, 상기 에어 흡입용 어댑터의 일측 흡입구멍은 연결 흡기관과 연통되게 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 에어 흡입용 어댑터와 결합한 중공 파이프의 상부 에어 흡입구멍의 상부에는 흡입구멍이 형성된 고정 부재에 끼워진 캡과 받침 부재 하우징의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프를 에어 흡입 호스로 연결하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 연결 흡기관의 일단을 받침 부재 하우징 내부에 설치한 에어 흡입용 어댑터의 일측 흡입구멍과 연통되게 결합 구성하면 바람직하다.
본 발명은 웨이퍼 받침 부재와 에어 흡입 보조 받침부를 상호 조립 및 분리 가능하게 하여 조립공정을 수월하게 수행하여 새로운 타입의 웨이퍼 받침 부재를 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명은 에어 흡입 보조 받침부에 형성한 복수의 에어 흡입구멍 내부에는 나사산을 형성하여 흡입되는 에어가 회오리 형상으로 흡입되면서 에어 흡입 박스 내부로 신속하게 흡입되게 웨이퍼의 진공흡착 능력을 배가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼의 로딩 및 언 로딩 시 웨이퍼의 하부면이 쿠션 부재의 쿠션에 의하여 부드럽게 에어 흡입 보조 받침부 상부면에 흡착시켜 웨이퍼의 하부면에 흠집 등이 발생 되지 않도록 하여 웨이퍼의 훼손을 방지함은 물론 웨이퍼 이송 시 웨이퍼 받침 부재로부터 낙하를 방지하여 낙하에 의한 웨이퍼의 파손에 따른 경제적인 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 받침 부재 회전 또는 선회 시 연결 흡기관의 비틀어짐을 방지할 수 있고, 이로 인하여 이송 아암의 회전 및 선회 동작에 지장을 받지 않게 되므로 이송 로봇의 원활한 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이송 로봇의 일 예시를 나타낸 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 받침 부재의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이송 로봇의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 받침 부재의 횡단면도로서, (a)는 진공흡입 되기 전 상태의 웨이퍼가 받침 부재에 올려진 상태이고, (b)는 진공 흡입 시작하여 웨이퍼가 받침 부재가 흡착유지된 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 받침 부재의 일부 횡단면도로서, (a)는 진공흡입되기 전 상태의 웨이퍼가 받침 부재에 올려진 상태이고, (b)는 진공 흡입 시작하여 웨이퍼가 받침 부재가 흡착유지된 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 받침 부재의 사용상태 측 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의한 받침 부재의 사용상태 측 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이송 로봇의 작동 상태 평면도로서, (a)는 이송 로봇의 받침 부재가 웨이퍼 가공 공정의 전단 공정에 해당하는 웨이퍼 캐리어에 전진하여 전단 웨이퍼 캐리어의 선반에 배치한 웨이퍼를 받침 부재에 올려놓는 상태(로딩상태)이고, (b)는 웨이퍼 받침 부재를 후진시킨 상태이고, (c)는 이송 로봇의 받침 부재가 웨이퍼 가공 공정의 전단 공정에 해당하는 웨이퍼 캐리어에서 빠져나와 이동한 상태이고, (d)는 이송 로봇의 받침 부재가 이동하여 웨이퍼 가공 공정의 후단 공정에 해당하는 웨이퍼 캐리어에 전진하여 웨이퍼를 후단 웨이퍼 캐리어의 선반에 올려놓는 상태(언로딩)이다.
도 9는 종전의 이송 로봇 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 받침 부재의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이송 로봇의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 받침 부재의 횡단면도로서, (a)는 진공흡입 되기 전 상태의 웨이퍼가 받침 부재에 올려진 상태이고, (b)는 진공 흡입 시작하여 웨이퍼가 받침 부재가 흡착유지된 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 받침 부재의 일부 횡단면도로서, (a)는 진공흡입되기 전 상태의 웨이퍼가 받침 부재에 올려진 상태이고, (b)는 진공 흡입 시작하여 웨이퍼가 받침 부재가 흡착유지된 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 받침 부재의 사용상태 측 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의한 받침 부재의 사용상태 측 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이송 로봇의 작동 상태 평면도로서, (a)는 이송 로봇의 받침 부재가 웨이퍼 가공 공정의 전단 공정에 해당하는 웨이퍼 캐리어에 전진하여 전단 웨이퍼 캐리어의 선반에 배치한 웨이퍼를 받침 부재에 올려놓는 상태(로딩상태)이고, (b)는 웨이퍼 받침 부재를 후진시킨 상태이고, (c)는 이송 로봇의 받침 부재가 웨이퍼 가공 공정의 전단 공정에 해당하는 웨이퍼 캐리어에서 빠져나와 이동한 상태이고, (d)는 이송 로봇의 받침 부재가 이동하여 웨이퍼 가공 공정의 후단 공정에 해당하는 웨이퍼 캐리어에 전진하여 웨이퍼를 후단 웨이퍼 캐리어의 선반에 올려놓는 상태(언로딩)이다.
도 9는 종전의 이송 로봇 사시도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 방향에 관한 표현은 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하며, "연결된다"거나 "접속된다"라는 표현은 직접적인 연결 또는 접속뿐만이 아니라 중간에 다른 구성요소를 매개로 하는 연결 또는 접속을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇은, 전, 후 또는 좌, 우로 컨베어 등의 미 도시한 이송수단에 의하여 이송되는 이동 구동체(10)와; 상기 이동 구동체(10)에 설치되어 미 도시한 모터 및 실린더에 의하여 회전 및 승, 하강하는 주 회전축(20)과; 상기 주 회전축(20)에 설치한 이송 아암(30)을 구성하는 제1 링크(31)와; 상기 제1 링크(31)의 타단과 제1 회전축(32)에 의하여 연결된 제2 링크(33)와; 상기 제2 링크(33)의 타단과 제2 회전축(34)에 연결된 웨이퍼 받침 부재 하우징(35)과; 상기 받침 부재 하우징(35) 전방으로 고정 돌출시킨 웨이퍼 받침 부재(40)를 포함하여 구성되는 웨이퍼 이송 로봇(R)에 있어서, 상기 웨이퍼 받침 부재(40)는 복수의 중량 감소용 구멍(41')(42')을 일정간격을 두고 형성하고, 상기 중량 감소용 구멍(41')과 중량 감소용 구멍(41') 및 중량 감소용 구멍(42')과 중량 감소용 구멍(42') 사이에 쿠션 부재(41A)(42A)를 돌출형성시킨 양측 받침판(41)(42)과; 상기 양측 받침판(41)(42) 각각의 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈(41B)(42B)에 끼워 양측 받침판 중앙 공간부(43)에 설치하되, 복수의 에어 흡입구멍(51)이 형성된 에어 에어 흡입 보조 받침부(50)와; 상기 에어 흡입 보조 받침부(50) 내부 공간부(52)에 설치되는 에어 흡입 박스(60); 및 상기 에어 흡입 박스(60) 일측 하방에 연결한 연결 흡기관(70)을 더 포함하여 이루어진다.
상기 연결 흡기관(70)의 타단을 제2 회전축(34)의 둘레에 나사 결합하여 상기 제2 회전축(34)과 함께 회전되는 에어 흡입용 어댑터(80)의 일측과 연결시키되, 상기 에어 흡입용 어댑터(80)의 상부에 나사 결합한 중공 파이프(90)의 상단 에어 흡입구멍(91)과 연통시킨 캡(100)과 받침 부재 하우징(35)의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프(110)를 에어 흡입호스(120)로 연결하여 구성할 수 있다.
상기에서, 웨이퍼 받침 부재(40)에 복수의 중량 감소용 구멍(41')(42')을 형성한 이유는 에어 흡입 보조 받침부(50)를 설치함에 있어 에어 흡입 보조 받침부(50)의 중량에 의하여 웨이퍼 받침 부재(40)의 중량이 무거울 수 있으므로 이를 감소시켜 원활한 작동이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이며, 웨이퍼 받침 부재(40)와 에어 흡입 보조 받침부(50)를 상호 조립 및 분리 가능하게 하여 조립공정을 수월하게 수행하게 할 수 있다.
즉, 상기 양측 받침판(41)(42) 각각의 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈(41B)(42B)에 에어 흡입 보조 받침부(50)의 양측 및 후방면에 돌출 형성한 끼움돌기(50A)를 끼워 결합 구성할 수 있도록 하고, 상기 에어 흡입 보조 받침부(50)의 내부 공간부(52)에는 에어 흡입 박스(60)를 끼우되, 상기 에어 흡입 박스(60) 내부는 에어(공기) 흡입 공간부(61)를 형성하고, 상부에는 에어 흡입 보조 받침부(50)에 형성한 복수의 에어 흡입구멍(51)과 대응하는 복수의 에어 흡입구멍(62)을 형성하여 구성할 수 있다.
상기에서, 에어 흡입 보조 받침부(50)에 형성한 복수의 에어 흡입구멍(51) 내부에는 나사산(51')을 형성하여 흡입되는 에어가 회오리 형상으로 흡입되면서 에어 에어 흡입 박스(60)의 에어 흡입구멍(62) - 에어 흡입 공간부(61) 내부로 신속하게 흡입될 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 양측 받침판(41)(42)의 상기 중량 감소용 구멍(41')과 중량 감소용 구멍(41') 및 중량 감소용 구멍(42')과 중량 감소용 구멍(42') 사이에 쿠션 부재(41A)(42A)를 돌출시키되, 상기 쿠션 부재(41A)(42A)는 상부 돌출부(41A')(42A') 내부에 중공부(41A")(42A")를 형성하고, 쿠션 부재(41A)(42A)의 기둥(41A'")(42A'")은 양측 받침판(41)(42) 내부에 매입시켜 구성하고, 상기 쿠션 부재(41A)(42A)의 상부 돌출부(41A')(42A')의 상부 높이는 에어 흡입 보조 받침부(50)의 높이보다 높게 설정하여 구성할 수 있다.
이러한 상기 쿠션 부재(41A)(42A)는 도 4의 (a)와 같이 웨이퍼(W)가 에어 흡입 보조 받침부(50) 상부면에 올려지고, 미 도시한 제어 프로그램에 의한 마이크로프로세서 작동에 의하여 소형 진공펌프(110)를 구동시켜 웨이퍼(W)와 에어 흡입 보조 받침부(50) 상부면 사이의 에어를 흡입하게 하면 도 4의 (b)와 같이 에어가 에어 흡입구멍(51)을 통하여 흡입되면서 웨이퍼(W)를 에어 흡착시킴과 동시에 웨이퍼(W)의 테두리의 하부면이 쿠션 부재(41A)(42A)의 상부 돌출부(41A')(42A')를 누르면서 중공부(41A")(42A")가 눌러져 웨이퍼(W)가 평탄한 상태에서 흡착 유지되게 되므로 안정된 로딩 및 언 로딩이 가능하게 되며, 이러한 상기 동작은 웨이퍼(W)의 로딩 및 언 로딩 시 웨이퍼(W)의 하부면이 쿠션 부재(41A)(42A)의 쿠션에 의하여 부드럽게 에어 흡입 보조 받침부(50) 상부면에 흡착되므로 웨이퍼(W)의 하부면에 흠집 등이 발생 되지 않아 웨이퍼(W)의 훼손을 방지함은 물론 웨이퍼(W) 이송 시 웨이퍼 받침 부재(40)로부터 낙하를 방지하여 낙하에 의한 웨이퍼(W)의 파손에 따른 경제적인 손실을 방지할 수 있다.
상기 쿠션 부재(41A)(42A)는 스펀지 또는 부드러운 고무제로 성형하여 제공할 수 있고, 에어 흡입 보조 받침부(50)는 합성수지제 또는 고무제 또는 다공질 카본으로 형성하여 웨이퍼(W) 접촉 시 웨이퍼(W)의 하부면을 최대한 보호하게 할 수 있다.
또한, 다른 실시예로서는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 흡입 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51) 내측 하단에 단턱(51")을 형성하고, 상기 단턱(51") 상부에 중앙에 보조 흡입구멍(52')을 형성한 승, 하강 부재(52)를 설치하며, 상기 승, 하강 부재(52) 하방에 압축 스프링(52A)을 설치하되, 상기 압축 스프링(52A)을 에어 흡입 박스(60)의 에어 흡입구멍(62)을 통하여 삽입하여 상기 압축 스프링(52A)의 하방을 에어 흡입 공간부(61) 내측 하단에 고정 설치하여 구성할 수 있고, 상기 승, 하강 부재(52)의 직경 크기는 흡입 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)의 직경 크기보다 작게 형성하여 제공할 수 있다.
이러한 구성의 실시예에서는 도 5 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 소형 진공펌프(110)을 구동시켜 에어를 에어 흡입구멍(51)을 통하여 흡입하게 하면 흡입 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)의 내측 둘레와 승, 하강 부재(52)의 외측 둘레 사이로 에어가 흡입되면서 압측 스프링(52A)을 압축하여 흡입 보조 받침부(50)의 상부면에 올려진 웨이퍼(W)를 에어 흡착시킬 수 있고, 이때 승, 하강 부재(52)의 하부 외측면이 단턱(51")에 올려지나, 승, 하강 부재(52)에 형성한 보조 흡입구멍(52')을 통하여 에어가 흡입되므로 지속적이면서도 강한 흡입이 유지될 수 있다.
상기 보조 흡입구멍(52')의 작경은 흡입 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)의 직경보다 적게 형성될 수 있다.
그리고, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 에어 흡입 박스(60)의 일측 하방에는 에어 흡입 공간부(61)와 연통 되는 연결 흡기관(70)의 일단을 나사 조립하게 하되, 에어 흡입 박스(60)의 일측 둘레와 에어 흡입 보조 받침부(50)의 일측 둘레에는 미 도시한 밀폐수단(패킹 등)을 설치하여 에어 누설을 방지하게 할 수 있고, 연결 흡기관(70)과 연결되는 에어 흡입 박스(60)의 일측 하방 역시 밀폐수단을 부가하여 에어 누설을 방지할 수 있고, 연결 흡기관(70)의 타단과 나사 결합하는 에어 흡입용 어댑터(80)의 일측과의 사이에도 밀폐수단을 부가하여 에어 누설을 방지할 수 있다.
상기에서, 에어 흡입용 어댑터(80)는 원통체로서 내부에 에어 체류 공간부(81)를 형성하고, 하부는 밀폐판(82)을 상기 원통체와 일체로 형성하되, 상부 체결 나사부(83)는 중공 파이프(90)의 하방 둘레와 나사 결합시키고, 하부 체결 나사부(84)는 제2 회전축(34)의 상부 둘레와 나사 결합시켜 설치 구성하고, 상기 에어 흡입용 어댑터(80)의 일측 흡입구멍(80A)은 연결 흡기관(70)과 연통되게 구성할 수 있다.
따라서, 제2 회전축(34)이 회전될 때 에어 흡입용 어댑터(80)도 함께 동일한 방향으로 회전되고, 상기 제2 회전축(34)에 고정 설치한 받침 부재 하우징(35)도 동일한 방향으로 선회 및 회전되므로 연결 흡기관(70) 및 웨이퍼 받침 부재(40)도 동일한 방향으로 회전 및 선회 되어 연결 흡기관(70)을 호스로 구성한다 하더라도 꼬이거나 비틀어져 흡기 불능을 가져오는 사례를 방지할 수 있게 된다. 그러나, 본 발명의 연결 흡기관(70)을 합성수지 또는 금속재의 관으로 형성하여 제공하므로 더더욱 연결 흡기관(70)의 비틀어짐을 방지할 수 있고, 이로 인하여 이송 아암(30)의 선회 동작에 지장을 받지 않게 되므로 이송 로봇(R)의 원활한 동작을 수행할 수 있다.
그리고, 에어 흡입용 어댑터(80)와 결합한 중공 파이프(90)의 상부 에어 흡입구멍(91)의 상부에는 흡입구멍이 형성된 고정 부재(130)에 끼워진 캡(100)과 받침 부재 하우징(35)의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프(110)를 에어 흡입 호스(120)로 연결하여 소형 진공펌프(110)의 작동에 의하여 에어는 흡입 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51) - 에어 흡입 박스(60)의 에어 흡입구멍(62) - 에어 흡입 공간부(61) - 연결 흡기관(70) - 에어 흡입용 어댑터(80)의 에어 체류공간부(81) - 중공 파이프(90)의 상부 에어 흡입구멍(91) - 에어 흡입 호스(120) - 소형 진공펌프(110)를 통하여 흡입 배출된다.
또한, 다른 실시예로서 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 연결 흡기관(70)의 일단을 받침 부재 하우징(35) 내부에 설치한 에어 흡입용 어댑터(80)의 일측 흡입구멍(80A)과 연통되게 결합 구성할 수 있고, 상기 에어 흡입용 어댑터(80)의 구성은 도 6의 에어 흡입용 어댑터(80)과 동일한 구성이다.
이와 같은 구성의 본 발명은 도 8 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 이송 로봇(R)은 전단 공정의 웨이퍼 캐리어(140) 측으로 이동 구동체(10)를 이동시킨 다음, 주 회전축(20)을 승강 또는 하강시키면서 회전시켜 웨이퍼 받침 부재(40)를 상기 웨이퍼 캐리어(140)의 선반에 공정 처리된 웨이퍼(W)를 상기 설명한 바와 같이 흡착하여 로딩하고, 도 8 (b)에 도시되어 있는 바와 같이 웨이퍼 받침 부재(40)를 후진한 후, 도 8 (c)에 도시되어 있는 바와 같이 주 회전축(20)을 승강 또는 하강시키면서 회전시켜 웨이퍼 받침 부재(40)를 이동시킨 후, 도 8 (d)에 도시되어 있는 바와 같이 이동 구동체(10)를 이동시켜 다음 공정을 위한 웨이퍼 캐리어(150) 측으로 이송 로봇(R)을 이동시켜 웨이퍼 받침 부재(40)를 전진시킴과 동시에 진공 흡착 동작을 해제하여 해당 웨이퍼(W)를 웨이퍼 캐리어(150)의 해당 선반에 올려놓도록 하는 공정을 반복 수행하도록 제어 처리하게된다.
상기에서 이송 아암(30)을 구성하는 제1 링크(31)와; 상기 제1 링크(31)의 타단을 제1 회전축(32)에 의하여 연결된 제2 링크(33)와; 상기 제2 링크(33)의 타단을 제2 회전축(34)에 연결된 웨이퍼 받침 부재 하우징(35)과; 상기 받침 부재 하우징(35) 전방으로 고정 돌출시킨 웨이퍼 받침 부재(40)의 동작 설명은 도 9의 종전 설명과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하며, 본 발명의 웨이퍼 받침 부재(40)가 두꺼울 경우에는 상기 웨이퍼 캐리어(140)(150) 각각의 선반 간격을 넓혀 제공할 수 있다.
10 : 이동 구동체 20 : 주 회전축
30 : 이송 아암 31, 33 : 제1 및 제2 링크
32, 34 : 제1 및 제2 회전축 35 : 웨이퍼 받침 부재 하우징
40 : 웨이퍼 받침 부재 41A, 42A : 쿠션 부재
41B, 42B : 끼움 요홈 41, 42 : 받침판
50 : 에어 흡입 보조 받침부 51 : 에어 흡입 구멍
52 : 내부 공간부 60 : 에어 흡입 박스
70 : 연결 흡기관 80 : 에어 흡입 어댑터
81 : 체류 공간부 90 : 중공 파이프
100 : 캡 110 : 소형 진공펌프
120 : 에어 흡입 호스
140, 150 : 전, 후단 공정의 웨이퍼 캐리어
R : 이송로봇 W : 웨이퍼
30 : 이송 아암 31, 33 : 제1 및 제2 링크
32, 34 : 제1 및 제2 회전축 35 : 웨이퍼 받침 부재 하우징
40 : 웨이퍼 받침 부재 41A, 42A : 쿠션 부재
41B, 42B : 끼움 요홈 41, 42 : 받침판
50 : 에어 흡입 보조 받침부 51 : 에어 흡입 구멍
52 : 내부 공간부 60 : 에어 흡입 박스
70 : 연결 흡기관 80 : 에어 흡입 어댑터
81 : 체류 공간부 90 : 중공 파이프
100 : 캡 110 : 소형 진공펌프
120 : 에어 흡입 호스
140, 150 : 전, 후단 공정의 웨이퍼 캐리어
R : 이송로봇 W : 웨이퍼
Claims (9)
- 전, 후 또는 좌, 우로 이송되는 이동 구동체(10)와; 상기 이동 구동체(10)에 설치되어 회전 및 승, 하강하는 주 회전축(20)과; 상기 주 회전축(20)에 설치한 이송 아암(30)을 구성하는 제1 링크(31)와; 상기 제1 링크(31)의 타단과 제1 회전축(32)에 의하여 연결된 제2 링크(33)와; 상기 제2 링크(33)의 타단과 제2 회전축(34)에 연결된 웨이퍼 받침 부재 하우징(35)과; 상기 받침 부재 하우징(35) 전방으로 고정 돌출시킨 웨이퍼 받침 부재(40)를 포함하여 구성되는 웨이퍼 이송 로봇(R))에 있어서,
상기 웨이퍼 받침 부재(40)는,
복수의 중량 감소용 구멍(41')(42')을 일정간격을 두고 형성하고, 상기 중량 감소용 구멍(41')과 중량 감소용 구멍(41') 및 중량 감소용 구멍(42')과 중량 감소용 구멍(42') 사이에 쿠션 부재(41A)(42A)를 돌출형성시킨 양측 받침판(41)(42)과;
상기 양측 받침판(41)(42) 각각의 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈(41B)(42B)에 끼워 양측 받침판 중앙 공간부(43)에 설치하되, 복수의 에어 흡입구멍(51)이 형성된 에어 흡입 보조 받침부(50)와;
상기 에어 흡입 보조 받침부(50) 내부 공간부(52)에 설치되는 에어 흡입 박스(60); 및
상기 에어 흡입 박스(60) 일측 하방에 연결한 연결 흡기관(70);을 더 포함하여 구성하고,
상기 연결 흡기관(70)의 타단을 제2 회전축(34)의 둘레에 나사 결합하여 상기 제2 회전축(34)과 함께 회전되는 에어 흡입용 어댑터(80)의 일측과 연결시키되, 상기 에어 흡입용 어댑터(80)의 상부에 나사 결합한 중공 파이프(90)의 상단 에어 흡입구멍(91)과 연통시킨 캡(100)과 받침 부재 하우징(35)의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프(110)를 에어 흡입호스(120)로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
상기 양측 받침판(41)(42) 각각의 내측 둘레에 형성한 끼움 요홈(41B)(42B)에 에어 흡입 보조 받침부(50)의 양측 및 후방면에 돌출 형성한 끼움돌기(50A)를 끼워 결합 구성하고, 상기 에어 흡입 보조 받침부(50)의 내부 공간부(52)에는 에어 흡입 박스(60)를 끼우되, 상기 에어 흡입 박스(60) 내부는 에어(공기) 흡입 공간부(61)를 형성하고, 상부에는 에어 흡입 보조 받침부(50)에 형성한 복수의 에어 흡입구멍(51)과 대응하는 복수의 에어 흡입구멍(62)을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
양측 받침판(41)(42)의 상기 중량 감소용 구멍(41')과 중량 감소용 구멍(41') 및 중량 감소용 구멍(42')과 중량 감소용 구멍(42') 사이에 쿠션 부재(41A) (42A)를 돌출시키되, 상기 쿠션 부재(41A) (42A)는 상부 돌출부(41A') (42A') 내부에 중공부(41A") (42A")를 형성하고, 쿠션 부재(41A) (42A)의 기둥(41A'") (42A'")은 양측 받침판(41)(42) 내부에 매입시켜 구성하고, 상기 쿠션 부재(41A) (42A)의 상부 돌출부(41A') (42A')의 상부 높이는 에어 흡입 보조 받침부(50)의 높이보다 높게 설정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
상기 쿠션 부재(41A)(42A)는 스펀지 또는 고무로 성형하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
에어 흡입 보조 받침부(50)에 형성한 복수의 에어 흡입구멍(51) 내부에는 나사산(51')을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
상기 에어 흡입 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51) 내측 하단에 단턱(51")을 형성하고, 상기 단턱(51") 상부에 중앙에 보조 흡입구멍(52')을 형성한 승, 하강 부재(52)를 설치하며, 상기 승, 하강 부재(52) 하방에 압축 스프링(52A)을 설치하되, 상기 압축 스프링(52A)을 에어 흡입 박스(60)의 에어 흡입구멍(62)을 통하여 삽입하여 상기 압축 스프링(52A)의 하방을 에어 흡입 공간부(61) 내측 하단에 고정 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
상기 에어 흡입용 어댑터(80)는 원통체로서 내부에 에어 체류 공간부(81)를 형성하고, 하부는 밀폐판(82)을 상기 원통체와 일체로 형성하되, 상부 체결 나사부(83)는 중공 파이프(90)의 하방 둘레와 나사 결합시키고, 하부 체결 나사부(84)는 제2 회전축(34)의 상부 둘레와 나사 결합시켜 설치 구성하고, 상기 에어 흡입용 어댑터(80)의 일측 흡입구멍(80A)은 연결 흡기관(70)과 연통되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
상기 에어 흡입용 어댑터(80)와 결합한 중공 파이프(90)의 상부 에어 흡입구멍(91)의 상부에는 흡입구멍이 형성된 고정 부재(130)에 끼워진 캡(100)과 받침 부재 하우징(35)의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프(110)를 에어 흡입 호스(120)로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇. - 제1항에 있어서,
상기 연결 흡기관(70)의 일단을 받침 부재 하우징(35) 내부에 설치한 에어 흡입용 어댑터(80)의 일측 흡입구멍(80A)과 연통 되게 결합 구성함을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇.
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|---|---|---|---|
| KR1020180074414A KR101980137B1 (ko) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 웨이퍼 이송로봇 |
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| KR1020180074414A KR101980137B1 (ko) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 웨이퍼 이송로봇 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101980137B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220168231A (ko) * | 2021-06-15 | 2022-12-23 | (주)대성하이텍 | 이에프이엠 |
| KR20220168230A (ko) * | 2021-06-15 | 2022-12-23 | (주)대성하이텍 | 웨이퍼의 반전이송모듈 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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