KR101983620B1 - 웨이퍼 이송용 로봇 - Google Patents

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KR101983620B1
KR101983620B1 KR1020180083804A KR20180083804A KR101983620B1 KR 101983620 B1 KR101983620 B1 KR 101983620B1 KR 1020180083804 A KR1020180083804 A KR 1020180083804A KR 20180083804 A KR20180083804 A KR 20180083804A KR 101983620 B1 KR101983620 B1 KR 101983620B1
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채희상
김도훈
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(주)밸류테크
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Abstract

이 발명은, 방향을 절환하지 않고도 필요에 따라 전방 또는 후방으로 연장되도록 하여 웨이퍼를 이송시킴으로써 작업효율을 높일 수 있으며, 웨이퍼를 부드럽게 안착시키면서 진공압에 의하여 웨이퍼가 흡착 유지되게 함과 동시에 웨이퍼의 미끄러짐을 방지함으로써 웨이퍼가 안전하게 이송될 수 있도록 하고, 간단하게 탈착 및 분해를 한 후 재조립 및 장착이 용이하도록 함으로써 유지 보수 작업이 편리하게 이루어지도록 하며, 링크 선단에 진공 펌프를 설치하고 진공압 통로를 단순화시킴으로써 로봇의 회전 동작에 의해 공기 호스가 꼬이게 되는 현상을 원천적으로 제거할 수 있는, 웨이퍼 이송용 로봇에 관한 것으로서,
이 발명의 구성은, 이송수단에 의해 전후좌우로 이송되는 몸체부와, 상기한 몸체부에 설치되어 있으며 회전 및 승하강 동작을 하는 회전축부와, 상기한 회전축부에 설치되어 있으며 전방 및 후방으로 연장되는 링크부와, 상기한 링크부의 최종단에 설치되어 웨이퍼를 이송시키기 위한 웨이퍼 받침부와, 상기한 웨이퍼를 흡착시키기 위한 보조 받침부와, 상기한 보조 받침부의 내부에 설치되어 진공압을 형성하기 위한 에어흡입 박스와, 상기한 에어흡입 박스에 연결되어 있는 흡기관과, 상기한 흡기관에 연결되어 있으며 내부에 에어 체류 공간부가 형성되어 있는 흡기 어댑터와, 상기한 흡기 어댑터에 연결되어 있으며 내부에 공기 통로가 형성되어 있는 중공 파이프와, 상기한 중공 파이프를 하우징에 고정시키기 위한 고정 부재와, 상기한 중공 파이프에 연결되어 있는 흡기 호스와, 상기한 흡기 호스를 중공 파이프에 연결시키기 위한 캡과, 상기한 흡기 호스에 연결되어 있으며 진공압을 발생시키는 소형 진공펌프를 포함하며, 상기한 회전축부는, 제1 암이 측면에 돌출 형성되어 있는 제1 회전축과, 상기한 제1 회전축의 상부에 설치되어 제1 회전축과 반대방향으로 회전되며 제2 암이 측면에 돌출 형성되어 있는 제2 회전축을 포함하여 이루어진다.

Description

웨이퍼 이송용 로봇{Robot for wafer transfer}
이 발명은 웨이퍼 이송용 로봇에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 방향을 절환하지 않고도 필요에 따라 전방 또는 후방으로 연장되도록 하여 웨이퍼를 이송시킴으로써 작업효율을 높일 수 있으며, 웨이퍼를 부드럽게 안착시키면서 진공압에 의하여 웨이퍼가 흡착 유지되게 함과 동시에 웨이퍼의 미끄러짐을 방지함으로써 웨이퍼가 안전하게 이송될 수 있도록 하고, 간단하게 탈착 및 분해를 한 후 재조립 및 장착이 용이하도록 함으로써 유지 보수 작업이 편리하게 이루어지도록 하며, 링크 선단에 진공 펌프를 설치하고 진공압 통로를 단순화시킴으로써 로봇의 회전 동작에 의해 공기 호스가 꼬이게 되는 현상을 원천적으로 제거할 수 있는, 웨이퍼 이송용 로봇에 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 공정 등을 포함한다.
카세트에 수납된 다수개의 웨이퍼를 순차적으로 공정라인으로 이동시키거나, 공정이 완료된 웨이퍼를 다시 카세트에 적재하여 다음 공정으로 이동시키기 위해서는 웨이퍼 이송용 로봇을 필요로 한다.
이와 같은 웨이퍼 이송용 로봇에 관한 기술로서, 웨이퍼 이송시 웨이퍼를 흡착할 수 있도록 웨이퍼 흡착수단을 구비하는 기술이 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2005-0059851호(2005년 06월 21일)의 "반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇"에서 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 공개번호 10-2005-0059851호를 포함한 종래의 웨이퍼 이송용 로봇은, 단방향으로만 작업할 수 있어서 반대방향을 작업하기 위해서는 방향을 절환해야 하기 때문에 작업효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한 종래의 웨이퍼 이송용 로봇은, 웨이퍼 받침 부재에 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하기 위하여 웨이퍼를 올려놓은 후 진공 흡입을 수행하는 과정에서, 웨이퍼의 이면과 금속재로 형성된 웨이퍼 받침부재의 상부면과의 충돌로 인하여 웨이퍼의 이면에 흠집 등 훼손을 가져오게 되는 문제점이 있다.
공개특허공보 공개번호 10-2005-0059851호
이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방향을 절환하지 않고도 필요에 따라 전방 또는 후방으로 연장되도록 하여 웨이퍼를 이송시킴으로써 작업효율을 높일 수 있는, 웨이퍼 이송용 로봇을 제공하는 데 있다.
이 발명의 다른 목적은, 웨이퍼를 부드럽게 안착시키면서 진공압에 의하여 웨이퍼가 흡착 유지되게 함과 동시에 웨이퍼의 미끄러짐을 방지함으로써 웨이퍼가 안전하게 이송될 수 있도록 하는, 웨이퍼 이송용 로봇을 제공하는 데 있다.
이 발명의 또 다른 목적은, 간단하게 탈착 및 분해를 한 후 재조립 및 장착이 용이하도록 함으로써 유지 보수 작업이 편리하게 이루어지도록 하는, 웨이퍼 이송용 로봇을 제공하는 데 있다.
이 발명의 또 다른 목적은, 링크 선단에 진공 펌프를 설치하고 진공압 통로를 단순화시킴으로써 로봇의 회전 동작에 의해 공기 호스가 꼬이게 되는 현상을 원천적으로 제거할 수 있는, 웨이퍼 이송용 로봇을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 이송수단에 의해 전후좌우로 이송되는 몸체부와, 상기한 몸체부에 설치되어 있으며 회전 및 승하강 동작을 하는 회전축부와, 상기한 회전축부에 설치되어 있으며 전방 및 후방으로 연장되는 링크부와, 상기한 링크부의 최종단에 설치되어 웨이퍼를 이송시키기 위한 웨이퍼 받침부와, 상기한 웨이퍼를 흡착시키기 위한 보조 받침부와, 상기한 보조 받침부의 내부에 설치되어 진공압을 형성하기 위한 에어흡입 박스와, 상기한 에어흡입 박스에 연결되어 있는 흡기관과, 상기한 흡기관에 연결되어 있으며 내부에 에어 체류 공간부가 형성되어 있는 흡기 어댑터와, 상기한 흡기 어댑터에 연결되어 있으며 내부에 공기 통로가 형성되어 있는 중공 파이프와, 상기한 중공 파이프를 하우징에 고정시키기 위한 고정 부재와, 상기한 중공 파이프에 연결되어 있는 흡기 호스와, 상기한 흡기 호스를 중공 파이프에 연결시키기 위한 캡과, 상기한 흡기 호스에 연결되어 있으며 진공압을 발생시키는 소형 진공펌프를 포함하며, 상기한 회전축부는, 제1 암이 측면에 돌출 형성되어 있는 제1 회전축과, 상기한 제1 회전축의 상부에 설치되어 제1 회전축과 반대방향으로 회전되며 제2 암이 측면에 돌출 형성되어 있는 제2 회전축을 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 링크부는, 상기한 회전축부의 제1 암에 연결되는 제1 링크받침과, 상기한 제1 링크받침에 회전 가능하게 연결되는 제1 전방 링크 및 제1 후방 링크와, 상기한 제1 전방 링크 및 제1 후방 링크를 통하여 제1 링크받침과 연결되는 제1 링크커버와, 상기한 회전축부의 제2 암에 연결되는 제2 링크받침과, 상기한 제2 링크받침에 회전 가능하게 연결되는 제2 전방 링크 및 제2 후방 링크와, 상기한 제2 전방 링크 및 제2 후방 링크를 통하여 제2 링크받침과 연결되는 제2 링크커버와, 상기한 제1 전방 링크와 제2 전방 링크에 연결되어 있는 전방 하우징과, 상기한 제1 후방 링크와 제2 후방 링크에 연결되어 있는 후방 하우징을 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 웨이퍼 받침부는, 양측 받침판이 U자 형태를 형성하고 있으며, 상기한 양측 받침판에는 복수의 중량 감소용 구멍이 일정간격을 두고 형성되어 있으며, 상기 중량 감소용 구멍의 사이에 쿠션 부재가 돌출 형성되어 있으며, 상기한 양측 받침판의 내주면에는 끼움 요홈이 형성되어 있고, 양측 받침판의 사이에는 중앙 공간부가 형성되어 있으면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 쿠션 부재는 기둥의 위에 상부 돌출부가 형성되어 있으며, 상기한 상부 돌출부의 내부에는 중공부를 형성하고, 상기한 기둥은 양측 받침판의 내부에 매입시켜 구성하며, 상기 쿠션 부재의 상부 돌출부의 상단부의 높이는 보조 받침부의 상단부의 높이보다 높게 설정되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 보조 받침부에는 내부 공간부가 형성되어 있고, 보조 받침부의 상부면의 중간 부위에는 내부 공간부와 연통되는 복수의 에어 흡입구멍이 형성되어 있으며, 상기한 보조 받침부의 상부면에는 방수 및 슬립방지 코팅층이 형성되어 있으면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 보조 받침부는, 에어 흡입구멍의 내측 하단에 단턱을 형성하고, 상기 단턱의 상부에 중앙에 보조 흡입구멍을 형성한 승하강 부재를 설치하며, 상기 승하강 부재의 하방에 압축 스프링을 설치하되, 상기 압축 스프링을 에어흡입 박스의 흡기구멍을 통하여 삽입하여 상기 압축 스프링의 하방을 흡기 공간부의 내측 하단에 고정 설치하여 구성하고, 상기 승하강 부재의 직경 크기는 보조 받침부의 에어 흡입구멍의 직경 크기보다 작게 형성하고, 상기한 보조 받침부의 상부면에는 방수 및 슬립방지 코팅층이 형성되어 있으면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 방수 및 슬립방지 코팅층은 타포린 직조원단과 논슬립 시트를 합지하여 제작하며, 상기한 타포린 직조원단은 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 60~80 중량%와, 직조원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 15~25 중량%와, 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 5~15 중량%의 구성으로 이루어지며, 상기한 논슬립 시트는 LLDPE(Linear Low-Density Poly Ethylene) 40~60 중량%와, PP(Poly Propylene) 20~40 중량%와, HPPE(High Density Poly Ethylene) 10~30 중량%의 중량비율로 혼합된 폴리머수지를 270~290℃의 용융온도로 멜팅하여 압착롤에 의해 압착됨으로써 제조되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 흡기 어댑터는 원통체로서 내부에 에어 체류 공간부를 형성하고, 하부는 밀폐판을 상기 원통체와 일체로 형성하되, 상부 체결 나사부는 중공 파이프의 하방 둘레와 나사 결합시키고, 상기 흡기 어댑터의 일측 흡입구멍은 흡기관과 연통되게 구성하면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 흡기관 및 흡기 어댑터는 전방 하우징 및 후방 하우징의 내부에 설치되면 바람직하다.
이 발명은, 방향을 절환하지 않고도 필요에 따라 전방 또는 후방으로 연장되도록 하여 웨이퍼를 이송시킴으로써 작업효율을 높일 수 있으며, 웨이퍼를 부드럽게 안착시키면서 진공압에 의하여 웨이퍼가 흡착 유지되게 함과 동시에 웨이퍼의 미끄러짐을 방지함으로써 웨이퍼가 안전하게 이송될 수 있도록 하고, 간단하게 탈착 및 분해를 한 후 재조립 및 장착이 용이하도록 함으로써 유지 보수 작업이 편리하게 이루어지도록 하며, 링크 선단에 진공 펌프를 설치하고 진공압 통로를 단순화시킴으로써 로봇의 회전 동작에 의해 공기 호스가 꼬이게 되는 현상을 원천적으로 제거할 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 사시도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 전방 이송시 사시도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 후방 이송시 사시도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 분해 사시도이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 확대 사시도이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 평면 구성도이다.
도 7은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 단면 구성도이다.
도 8은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 분해 사시도이다.
도 9는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 단면 구성도로서 (a)는 진공 흡입전 모습이고, (b)는 진공 흡입후 모습이다.
도 10은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 다른 단면 구성도이다.
도 11는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 보조 받침부의 다른 단면 구성도로서 (a)는 진공 흡입전 모습이고, (b)는 진공 흡입후 모습이다.
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.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 사시도이고, 도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 전방 이송시 사시도이고, 도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 후방 이송시 사시도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 구성은, 컨베이어, LM 가이드 등과 같은 이송수단(도시되지 않음)에 의해 전후좌우로 이송되는 몸체부(10)와, 상기한 몸체부(10)에 설치되어 있으며 모터 및 실린더에 의해 회전 및 승하강 동작을 하는 회전축부(20)와, 상기한 회전축부(20)에 설치되어 있으며 방향을 절환하지 않고도 필요에 따라 전방과 후방으로 연장되는 링크부(30)와, 상기한 링크부(30)의 최종단에 설치되어 웨이퍼를 이송시키기 위한 웨이퍼 받침부(40)와, 상기한 웨이퍼를 흡착시키기 위한 보조 받침부(50)와, 상기한 보조 받침부(50)의 내부에 설치되어 진공압을 형성하기 위한 에어흡입 박스(60)와, 상기한 에어흡입 박스(60)에 연결되어 있는 흡기관(70)과, 상기한 흡기관(70)에 연결되어 있으며 내부에 에어 체류 공간부(81)가 형성되어 있는 흡기 어댑터(80)와, 상기한 흡기 어댑터(80)에 연결되어 있으며 내부에 공기 통로가 형성되어 있는 중공 파이프(90)와, 상기한 중공 파이프(90)를 전방 하우징(39a) 또는 후방 하우징(39b)에 고정시키기 위한 고정 부재(130)와, 상기한 중공 파이프(90)에 연결되어 있는 흡기 호스(120)와, 상기한 흡기 호스(120)를 중공 파이프(90)에 연결시키기 위한 캡(100)과, 상기한 흡기 호스(120)에 연결되어 있으며 진공압을 발생시키는 소형 진공펌프(110)를 포함하여 이루어진다.
상기한 몸체부(10)는 컨베어, LM 가이드 등의 이송수단(도시되지 않음)에 의하여 전, 후, 좌, 우, 또는 미리 설계된 방향으로 직선운동 및 이송되는 구조로 이루어진다.
상기한 회전축부(20)는, 제1 암(22)이 측면에 돌출 형성되어 있는 제1 회전축(21)과, 상기한 제1 회전축(21)의 상부에 설치되어 제1 회전축(21)과 반대방향으로 회전되며 제2 암(24)이 측면에 돌출 형성되어 있는 제2 회전축(23)을 포함하여 이루어진다.
상기한 링크부(30)는, 상기한 회전축부(20)의 제1 암(22)에 연결되는 제1 링크받침(31)과, 상기한 제1 링크받침(31)에 회전 가능하게 연결되는 제1 후방 링크(32) 및 제1 전방 링크(33)와, 상기한 제1 후방 링크(32) 및 제1 전방 링크(33)를 통하여 제1 링크받침(31)과 연결되는 제1 링크커버(34)와, 상기한 회전축부(20)의 제2 암(24)에 연결되는 제2 링크받침(35)과, 상기한 제2 링크받침(35)에 회전 가능하게 연결되는 제2 후방 링크(36) 및 제2 전방 링크(37)와, 상기한 제2 후방 링크(36) 및 제2 전방 링크(37)를 통하여 제2 링크받침(35)과 연결되는 제2 링크커버(38)와, 상기한 제1 전방 링크(33)와 제2 전방 링크(37)에 연결되어 있는 전방 하우징(39a)과, 상기한 제1 후방 링크(34)와 제2 후방 링크(36)에 연결되어 있는 후방 하우징(39b)을 포함하여 이루어진다.
상기한 웨이퍼 받침부(40)와, 보조 받침부(50)와, 에어흡입 박스(60)는 서로 조립되어 블레이드를 형성하는데, 링크부(30)로부터 간단하게 탈착하여 분해한 후 재조립 및 장착이 용이한 구조로 이루어짐으로써 유지 보수 작업을 매우 편하게 할 수 있다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 확대 사시도이고, 도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 평면 구성도이고, 도 7은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 단면 구성도이고, 도 8은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 분해 사시도이고, 도 9는 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 단면도로서 (a)는 진공 흡입전 모습이고, (b)는 진공 흡입후 모습이다.
도 5 내지 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 웨이퍼 받침부(40)는, 양측 받침판(41, 42)이 U자 형태를 형성하고 있으며, 상기한 양측 받침판(41, 42)에는 복수의 중량 감소용 구멍(41', 42')이 일정간격을 두고 형성되어 있으며, 상기 중량 감소용 구멍(41', 42')의 사이에 쿠션 부재(41A, 42A)가 돌출 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 복수의 중량 감소용 구멍(41', 42')을 형성하는 이유는, 웨이퍼 받침부(40)에 보조 받침부(50)를 설치하게 되면 웨이퍼 받침부(40)에 보조 받침부(50)가 더해진 전체 중량이 무거워지게 됨으로써 로봇 작동에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 감소시켜서 원활한 작동이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기한 양측 받침판(41, 42)의 내주면에는 끼움 요홈(41B, 42B)이 형성되어 있고, 양측 받침판(41, 42)의 사이에는 중앙 공간부(43)가 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 쿠션 부재(41A, 42A)는 스펀지 또는 부드러운 고무재로 이루어지며, 기둥(41A'", 42A'")의 위에 상부 돌출부(41A', 42A')가 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 상부 돌출부(41A', 42A')의 내부에는 중공부(41A", 42A")를 형성하고, 상기한 기둥(41A'", 42A'")은 양측 받침판(41, 42)의 내부에 매입시켜 구성하며, 상기 쿠션 부재(41A, 42A)의 상부 돌출부(41A', 42A')의 상단부의 높이는 보조 받침부(50)의 상단부의 높이보다 높게 설정하여 구성할 수 있다.
도 5 내지 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 보조 받침부(50)는, 상기 웨이퍼 받침부(40)의 양측 받침판(41, 42)의 끼움 요홈(41B, 42B)에 끼워져 웨이퍼 받침부(40)의 중앙 공간부(43)에 설치되는 구조로 이루어진다. 상기한 웨이퍼 받침부(40)와 보조 받침부(50)를 상호 조립 및 분리 가능하게 함으로써 보수 및 유지관리가 수월하게 진행되도록 할 수 있다.
상기한 보조 받침부(50)에는 내부 공간부(53)가 형성되어 있고, 상부면의 중간 부위에는 내부 공간부(53)와 연통되는 복수의 에어 흡입구멍(51)이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 보조 받침부(50)의 상부면에는 방수 및 슬립방지 코팅층이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 방수 및 슬립방지 코팅층은 타포린 직조원단과 논슬립 시트를 합지하여 제작한다.
상기한 타포린 직조원단은 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 60~80 중량%와, 직조원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 15~25 중량%와, 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 5~15 중량%의 구성으로 이루어진다.
상기한 논슬립 시트는 LLDPE(Linear Low-Density Poly Ethylene) 40~60 중량%와, PP(Poly Propylene) 20~40 중량%와, HPPE(High Density Poly Ethylene) 10~30 중량%의 중량비율로 혼합된 폴리머수지를 270~290℃의 용융온도로 멜팅하여 압착롤에 의해 압착됨으로써 제조된다. 상기한 LLDPE(Linear Low-Density Poly Ethylene)는 가공성과 접착성을 높이기 위하여 LG 화학에서 0.917~0.929 밀도 범위로 제공하는 수지를 사용하며, 상기한 HPPE(High Density Poly Ethylene)는 강도 및 연신 특성을 높이기 위하여 롯데케미칼에서 0.948~0.961 밀도 범위로 제공하는 수지를 사용한다.
상기한 웨이퍼 받침부(40)의 양측 받침판(41, 42) 각각의 내측 둘레에 형성된 끼움 요홈(41B, 42B)에 보조 받침부(50)의 양측 및 후방면에 돌출 형성한 끼움돌기(50A)를 끼워서 결합한 뒤에, 상기 보조 받침부(50)의 내부 공간부(53)에 에어흡입 박스(60)를 끼우는 구조로 이루어진다.
상기한 복수의 에어 흡입구멍(51)의 내부에는 나사산(51')을 형성함으로써 보조 받침부(50)로 흡입되는 에어가 회오리 형상으로 흡입되면서, 복수의 에어 흡입구멍(51)에 대응 연결되어 있는 에어흡입 박스(60)의 흡기구멍(62)을 통하여 흡기 공간부(61)의 내부로 신속하게 흡입될 수 있도록 한다.
도 6 내지 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 에어흡입 박스(60)는 상기한 보조 받침부(50)의 내부 공간부(53)에 삽입 설치되며, 상기한 에어흡입 박스(60)의 일측 하방에는 흡기관(70)이 연결되는 구조로 이루어진다.
상기한 에어흡입 박스(60)는 내부에는 흡기 공간부(61)가 형성되어 있고, 상부면의 중간 부위에는 에어 흡입구멍(51)과 연통되는 복수의 흡기구멍(62)이 형성되어 있는 구조로 이루어진다. 상기한 복수의 흡기구멍(62)은, 상기한 보조 받침부(50)에 형성되어 있는 복수의 에어 흡입구멍(51)의 위치와 대응되는 위치에 형성된다.
상기한 에어흡입 박스(60)의 일측 하방에는 흡기 공간부(61)와 연통되는 흡기관(70)의 일단을 나사 조립하되, 에어흡입 박스(60)의 일측 둘레와 보조 받침부(50)의 일측 둘레에는 패킹과 같은 밀폐수단(도시되지 않음)을 설치하여 에어 누설을 방지하게 할 수 있고, 흡기관(70)과 연결되는 에어흡입 박스(60)의 일측 하방 역시 밀폐수단을 부가하여 공기 누설을 방지할 수 있고, 흡기관(70)의 타단과 나사 결합되는 흡기 어댑터(80)의 일측과의 사이에도 밀폐수단을 부가하여 공기 누설을 방지할 수 있다.
상기한 흡기관(70)의 타단을 흡기 어댑터(80)의 일측과 연결시키되, 상기 흡기 어댑터(80)의 상부에 중공 파이프(90)를 연결시키는 구조로 이루어진다.
상기한 흡기 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, 상기 흡기 어댑터(80)의 일측 흡입구멍(80A)은 흡기관(70)과 연통되게 구성된다.
상기한 중공 파이프(90)의 상단부와 연통시킨 캡(100)과, 전방 하우징 하우징(39a) 및 후방 하우징(39b)의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프(110)를 흡기 호스(120)로 연결하여 구성할 수 있다.
따라서, 흡기관(70) 및 웨이퍼 받침부재(40)가 동일한 방향으로 회전 및 선회됨으로써 흡기관(70)을 호스로 구성한다 하더라도 꼬이거나 비틀어져 흡기 불능을 가져오는 사례를 방지할 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에서는 흡기관(70)을 합성수지 또는 금속재의 관으로 형성하여 제공하므로 더더욱 흡기관(70)의 비틀어짐을 방지할 수 있기 때문에 회전축부(20)의 선회 동작에 지장을 받지 않게 된다,
상기한 흡기 어댑터(80)와 결합한 중공 파이프(90)의 상부에는, 통공이 형성된 고정 부재(130)에 끼워진 캡(100)과, 전방 하우징(39a) 및 후방 하우징(39b)의 일측 상방에 설치한 소형 진공펌프(110)를 흡기 호스(120)로 연결함으로써 소형 진공펌프(110)의 작동에 의하여 공기가 보조 받침부(50) - 흡입 박스(60) - 흡기관(70) - 흡기 어댑터(80) - 중공 파이프(90) - 흡기 호스(120) - 소형 진공펌프(110)를 통하여 흡입 배출된다.
도 10은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 블레이드의 주변을 포함한 다른 단면 구성도이다.
도 10에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇은, 흡기관(70) 및 흡기 어댑터(80)가 전방 하우징 하우징(39a) 및 후방 하우징(39b)의 내부에 설치되는 구조로 이루어진다.
상기한 흡기관(70)과 흡기 어댑터(80)는 전방 하우징 하우징(39a) 및 후방 하우징(39b)의 내부에 설치되는 점을 제외하면, 도 7에 도시되어 있는 흡기관(70) 및 흡기 어댑터(80)와 동일한 구성으로서, 흡기관(70)의 일측이 흡기 어댑터(80)의 일측 흡입구멍(80A)과 연통되게 결합되는 구조로 이루어진다.
도 11은 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 보조 받침부의 다른 단면 구성도로서 (a)는 진공 흡입전 모습이고, (b)는 진공 흡입후 모습이다.
도 11에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 보조 받침부(50)는, 에어 흡입구멍(51)의 내측 하단에 단턱(51")을 형성하고, 상기 단턱(51")의 상부에 중앙에 보조 흡입구멍(52')을 형성한 승하강 부재(52)를 설치하며, 상기 승하강 부재(52)의 하방에 압축 스프링(52A)을 설치하되, 상기 압축 스프링(52A)을 에어흡입 박스(60)의 흡기구멍(62)을 통하여 삽입하여 상기 압축 스프링(52A)의 하방을 흡기 공간부(61)의 내측 하단에 고정 설치하여 구성할 수 있고, 상기 승하강 부재(52)의 직경 크기는 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)의 직경 크기보다 작게 형성하여 제공할 수 있다.
이러한 구성의 실시예에서는 도 11(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 소형 진공펌프(110)을 구동시켜 공기를 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)을 통하여 흡입하게 하면, 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)의 내측 둘레와 승하강 부재(52)의 외측 둘레 사이로 공기가 흡입되면서 압측 스프링(52A)을 압축하여 보조 받침부(50)의 상부면에 올려진 웨이퍼(W)를 흡착시킬 수 있고, 이때 승하강 부재(52)의 하부 외측면이 단턱(51")에 올려지나, 승하강 부재(52)에 형성한 보조 흡입구멍(52')을 통하여 공기가 흡입된다.
상기 승하강 부재(52)의 보조 흡입구멍(52')의 직경은 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)의 직경보다 적게 형성되므로 흡기 공간부(61)로 들어 올수 있는 이물질의 크기를 제한할 수가 있다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로봇의 작용은 다음과 같다.
웨이퍼를 이송시키고자 하는 경우에, 컨베이어, LM 가이드 등과 같은 이송수단(도시되지 않음)에 의해 몸체부(10)가 1차적으로 이송된다.
다음에, 상기한 몸체부(10)에 설치되어 있는 모터 및 실린더에 의해 회전축부(20)가 2차적으로 회전 및 승하강 동작을 한다.
상기한 회전축부(20)의 제1 회전축(21)과 제2 회전축(23)은 서로 반대방향으로 회전되기 때문에, 회전축부(20)에 연결되어 있는 링크부(30)의 작동에 의하여, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 웨이퍼 받침부(40)가 전방으로 연장되거나, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 웨이퍼 받침부(40)가 후방으로 연장됨으로써 웨이퍼를 전방 또는 후방으로 이송하게 된다.
도 9(a)에 도시되어 있는 바와 같이 웨이퍼 받침부(40)와 보조 받침부(50)의 위에 웨이퍼가 놓여지게 될 때, 제어부(도시되지 않음)가 소형 진공펌프(110)를 구동시켜서 웨이퍼(W)와 보조 받침부(50) 상부면 사이의 공기를 흡입하게 하면, 도 9 (b) 또는 도 11(b)에 도시되어 있는 바와 같이 공기가 보조 받침부(50)의 에어 흡입구멍(51)을 통하여 흡입되면서 웨이퍼(W)를 흡착시킴과 동시에 웨이퍼(W)의 가장자리의 하부면이 웨이퍼 받침부(40)의 쿠션 부재(41A, 42A)의 상부 돌출부(41A', 42A')를 누르게 되면서 중공부(41A", 42A")가 눌러지게 되어 웨이퍼(W)가 평탄한 상태에서 흡착 유지되게 되므로 안정된 로딩 및 언 로딩이 가능하게 된다.
보조 받침부(50)의 이러한 흡착 동작은 웨이퍼(W)의 로딩 및 언 로딩시 웨이퍼(W)의 하부면이 쿠션 부재(41A, 42A)의 쿠션에 의하여 부드럽게 보조 받침부(50)의 상부면에 흡착되도록 함으로써 웨이퍼(W)의 하부면에 흠집, 스크래치 등이 발생되지 않도록 하여 웨이퍼(W)의 손상 및 훼손을 방지함과 동시에, 보조 받침부(50)의 상부면에 형성되어 있는 방수 및 슬립방지 코팅층의 미끄러짐 방지 기능과 함께 웨이퍼 받침부(40)로부터 낙하를 방지함으로써 웨이퍼(W) 이송시 낙하에 의한 웨이퍼(W)의 파손에 따른 경제적인 손실을 방지할 수 있다.
10 : 몸체부 20 : 회전축부
30 : 링크부 40 : 웨이퍼 받침부
50 : 보조 받침부 60 : 에어흡입 박스
70 : 흡기관 80 : 흡기 어댑터
90 : 중공 파이프 100 : 캡
110 : 진공펌프 120 : 흡기 호스
130 : 고정 부재

Claims (9)

  1. 이송수단에 의해 전후좌우로 이송되는 몸체부와,
    상기한 몸체부에 설치되어 있으며 회전 및 승하강 동작을 하는 회전축부와,
    상기한 회전축부에 설치되어 있으며 전방 및 후방으로 연장되는 링크부와,
    상기한 링크부의 최종단에 설치되어 웨이퍼를 이송시키기 위한 웨이퍼 받침부와,
    상기한 웨이퍼를 흡착시키기 위한 보조 받침부와,
    상기한 보조 받침부의 내부에 설치되어 진공압을 형성하기 위한 에어흡입 박스와,
    상기한 에어흡입 박스에 연결되어 있는 흡기관과,
    상기한 흡기관에 연결되어 있으며 내부에 에어 체류 공간부가 형성되어 있는 흡기 어댑터와,
    상기한 흡기 어댑터에 연결되어 있으며 내부에 공기 통로가 형성되어 있는 중공 파이프와,
    상기한 중공 파이프를 하우징에 고정시키기 위한 고정 부재와,
    상기한 중공 파이프에 연결되어 있는 흡기 호스와,
    상기한 흡기 호스를 중공 파이프에 연결시키기 위한 캡과, 상기한 흡기 호스에 연결되어 있으며 진공압을 발생시키는 소형 진공펌프를 포함하며,
    상기한 회전축부는,
    제1 암이 측면에 돌출 형성되어 있는 제1 회전축과,
    상기한 제1 회전축의 상부에 설치되어 제1 회전축과 반대방향으로 회전되며 제2 암이 측면에 돌출 형성되어 있는 제2 회전축을 포함하며,
    상기한 웨이퍼 받침부는,
    양측 받침판이 U자 형태를 형성하고 있으며,
    상기한 양측 받침판에는 복수의 중량 감소용 구멍이 일정간격을 두고 형성되어 있으며,
    상기 중량 감소용 구멍의 사이에 쿠션 부재가 돌출 형성되어 있으며,
    상기한 양측 받침판의 내주면에는 끼움 요홈이 형성되어 있고,
    양측 받침판의 사이에는 중앙 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 링크부는,
    상기한 회전축부의 제1 암에 연결되는 제1 링크받침과,
    상기한 제1 링크받침에 회전 가능하게 연결되는 제1 전방 링크 및 제1 후방 링크와,
    상기한 제1 전방 링크 및 제1 후방 링크를 통하여 제1 링크받침과 연결되는 제1 링크커버와,
    상기한 회전축부의 제2 암에 연결되는 제2 링크받침과,
    상기한 제2 링크받침에 회전 가능하게 연결되는 제2 전방 링크 및 제2 후방 링크와,
    상기한 제2 전방 링크 및 제2 후방 링크를 통하여 제2 링크받침과 연결되는 제2 링크커버와,
    상기한 제1 전방 링크와 제2 전방 링크에 연결되어 있는 전방 하우징과,
    상기한 제1 후방 링크와 제2 후방 링크에 연결되어 있는 후방 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 쿠션 부재는 기둥의 위에 상부 돌출부가 형성되어 있으며,
    상기한 상부 돌출부의 내부에는 중공부를 형성하고,
    상기한 기둥은 양측 받침판의 내부에 매입시켜 구성하며,
    상기 쿠션 부재의 상부 돌출부의 상단부의 높이는 보조 받침부의 상단부의 높이보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기한 보조 받침부에는 내부 공간부가 형성되어 있고, 보조 받침부의 상부면의 중간 부위에는 내부 공간부와 연통되는 복수의 에어 흡입구멍이 형성되어 있으며, 상기한 보조 받침부의 상부면에는 방수 및 슬립방지 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기한 보조 받침부는, 에어 흡입구멍의 내측 하단에 단턱을 형성하고, 상기 단턱의 상부에 중앙에 보조 흡입구멍을 형성한 승하강 부재를 설치하며, 상기 승하강 부재의 하방에 압축 스프링을 설치하되, 상기 압축 스프링을 에어흡입 박스의 흡기구멍을 통하여 삽입하여 상기 압축 스프링의 하방을 흡기 공간부의 내측 하단에 고정 설치하여 구성하고, 상기 승하강 부재의 직경 크기는 보조 받침부의 에어 흡입구멍의 직경 크기보다 작게 형성되며, 상기한 보조 받침부의 상부면에는 방수 및 슬립방지 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기한 방수 및 슬립방지 코팅층은 타포린 직조원단과 논슬립 시트를 합지하여 제작하며,
    상기한 타포린 직조원단은 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 60~80 중량%와, 직조원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 15~25 중량%와, 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 5~15 중량%의 구성으로 이루어지며,
    상기한 논슬립 시트는 LLDPE(Linear Low-Density Poly Ethylene) 40~60 중량%와, PP(Poly Propylene) 20~40 중량%와, HPPE(High Density Poly Ethylene) 10~30 중량%의 중량비율로 혼합된 폴리머수지를 270~290℃의 용융온도로 멜팅하여 압착롤에 의해 압착됨으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기한 흡기 어댑터는 원통체로서 내부에 에어 체류 공간부를 형성하고, 하부는 밀폐판을 상기 원통체와 일체로 형성하되, 상부 체결 나사부는 중공 파이프의 하방 둘레와 나사 결합시키고, 상기 흡기 어댑터의 일측 흡입구멍은 흡기관과 연통되게 구성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기한 흡기관 및 흡기 어댑터는 전방 하우징 및 후방 하우징의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 로봇.
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