KR102139613B1 - 기판 반송 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 반송 장치 및 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 핸드 유닛, 상기 핸드 유닛와 결합된 아암 유닛, 그리고 상기 아암 유닛과 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하는 회전 조인트 어셈블리를 포함하되, 상기 회전 조인트 어셈블리는, 제1 중공이 내부에 형성된 제1 하우징 부재와; 상기 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 내부에 형성되고, 일단은 제1 하우징 부재와 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 아암 유닛에 결합되는 제2 하우징 부재와; 상기 제1 중공 또는 상기 제2 중공의 내부에 수용되되, 상기 제1 하우징 부재 및 상기 제2 하우징 부재와 이격 공간을 형성하고, 상기 아암 유닛에 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하며, 내부에 제3 중공이 형성된 구동 샤프트 유닛을 포함하고, 상기 제1 중공, 상기 제2 중공 및 상기 제3 중공을 배기하는 배기 유닛을 포함한다.

Description

기판 반송 장치 및 기판 처리 장치{APPARATUS FOR TRANSFER A SUBSTRATE AND APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판 반송 장치 및 기판 반송 장치를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판 상으로 감광액을 공급하는 포토리소그라피, 식각, 이온 임플란트, 증착 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정이 수행되는 과정에서 기판은 하나의 장치에서 다른 장치로 이송된다. 이와 같은 이송 과정에서 기판의 핸들링은 이송 로봇 등의 반송 유닛에 의해 수행될 수 있다
반송 유닛은 배기 유닛을 포함한다. 반송 유닛의 내부 구조의 동작에 의해 발생한 파티클은 외부로 유출되어 기판을 오염시킬 수 있다. 배기 유닛은 반송 유닛의 내부 구조에 의한 파티클이 외부로 배출되지 않도록 한다.
본 발명은 기판 처리 효율 높은 기판 처리 장치 제공한다.
또한, 본 발명은 배기가 원활한 기판 반송 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 중공이 작은 모터를 선택할 수 있는 기판 반송 장치를 제공한다.
본 발명은 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 핸드 유닛, 상기 핸드 유닛와 결합된 아암 유닛, 그리고 상기 아암 유닛과 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하는 회전 조인트 어셈블리를 포함하되, 상기 회전 조인트 어셈블리는, 제1 중공이 내부에 형성된 제1 하우징 부재와; 상기 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 내부에 형성되고, 일단은 제1 하우징 부재와 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 아암 유닛에 결합되는 제2 하우징 부재와; 상기 제1 중공 또는 상기 제2 중공의 내부에 수용되되, 상기 제1 하우징 부재 및 상기 제2 하우징 부재와 이격 공간을 형성하고, 상기 아암 유닛에 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하며, 내부에 제3 중공이 형성된 구동 샤프트 유닛을 포함하고, 상기 제1 중공, 상기 제2 중공 및 상기 제3 중공을 배기하는 배기 유닛을 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판 반송 장치의 임의의 구성에 대하여 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어가 상기 제3 중공을 관통하도록 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 구동 샤프트 유닛은 중공 모터(Hollow motor)일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 구동 샤프트 유닛은 감속기를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 결합부를 실링하는 비접촉 시일을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 결합부를 실링하는 자성 유체 시일을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트와; 상기 로드 포트에서 반송된 기판을 일시적으로 보관하는 버퍼와;
기판에 대한 공정을 수행하는 공정 챔버를 포함하고, 상기 로드 포트, 상기 버퍼 또는 상기 공정 챔버 중 어느 하나 이상에 대하여 기판을 반송하는 반송 로봇을 포함하는 반송 챔버와; 상기 반송 챔버를 배기하는 배기 유닛을 포함하고, 상기 반송 로봇은, 핸드 유닛와 상기 핸드 유닛와 결합된 아암 유닛과 상기 아암 유닛과 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하는 회전 조인트 어셈블리을 포함하되, 상기 회전 조인트 어셈블리는, 제1 중공이 내부에 형성된 제1 하우징 부재와; 상기 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 내부에 형성되고, 일단은 제1 하우징 부재와 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 아암 유닛에 결합되는 제2 하우징 부재와; 상기 제1 하우징 부재 및 상기 제2 하우징 부재와 이격 공간을 형성하면서 상기 제1 중공 또는 상기 제2 중공의 내부에 수용되고, 상기 아암 유닛에 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하며, 내부에 제3 중공이 형성된 구동 샤프트 유닛을 포함하고, 상기 배기 유닛은 상기 제1 중공, 상기 제2 중공 및 상기 제3 중공을 배기한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반송 로봇의 임의의 구성에 대하여 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어가 상기 제3 중공을 관통하도록 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 구동 샤프트 유닛은 중공 모터(Hollow motor)일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 구동 샤프트 유닛은 감속기를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 결합부를 실링하는 비접촉 시일을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 결합부를 실링하는 자성 유체 시일을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판 처리 효율이 높다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판 반송 장치 내부의 배기가 원활하다.
본 발명의 실시예에 의하면, 모터의 중공 크기에 제한되지 않음에 따라 설계 자유도 높고 장치의 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 반송 로봇을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5은 도 4의 지지 축의 중심을 절단한 단면도이다.
도 6은 제1 하우징 부재과 제2 하우징 부재의 결합부를 확대한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시 예는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용되는 기판 처리 장치를 실시 예로 제공한다. 본 실시 예의 장치는 기판에 대해 도포 공정, 현상 공정을 수행하는 데 사용된다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다. 다만, 본 발명의 실시 예에 따른 반송 로봇은 실시 예로 제공된 기판 처리 장치 외에도 플라즈마 처리 장치, 초임계 처리 장치 등 기판을 처리하는 다양한 장치에 적용될 수 있음을 명시한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1은 기판 처리 장치(10)를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2은 도 1의 기판 처리 장치(10)를 A-A 단면 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치(10)를 B-B 단면 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 기판 처리 장치(10)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제1 방향(12)이라 한다. 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제3 방향(16)이라 한다.
웨이퍼(W)는 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 설명한다.
로드 포트(100)는 웨이퍼들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4개의 재치대(120)가 제공된다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼 모듈(300) 간에 웨이퍼(W)를 반송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다.
인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 웨이퍼(W)를 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제1 방향(12), 제2 방향(14), 제3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조이다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다.
핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제3 방향(16)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정 결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제1 버퍼(320), 제2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 버퍼 로봇(360)을 포함한다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제1 버퍼(320), 제2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제2 버퍼(330), 그리고 제1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제3 방향(16)을 따라 배치된다. 제1 버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 제공된다. 버퍼 로봇(360)은 제2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제1 버퍼(320)와 제2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제1 버퍼(320)와 제2 버퍼(330)는 각각 복수의 웨이퍼들(W)을 일시적으로 보관한다. 제2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 웨이퍼(W)가 놓인다.
하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 버퍼 로봇(360) 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 그리고 후술하는 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(미도시)를 가진다.
제1 버퍼(320)는 제2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 후술하는 도포 모듈(401)에 위치된 반송 로봇(5000)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
버퍼 로봇(360)은 제1 버퍼(320)와 제2 버퍼(330) 간에 웨이퍼(W)를 반송시킨다. 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 포함한다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제2 방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제2 버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제1 버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 상부 또는 하부 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 버퍼 로봇(360)은 핸드(361)가 제2 방향(14) 및 제3 방향(16)을 따른 2축 구동만 되도록 제공될 수 있다.
냉각 챔버(350)는 각각 웨이퍼(W)를 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 포함한다. 냉각 플레이트(352)는 웨이퍼(W)가 놓이는 상면 및 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 수단(353)을 가진다. 냉각 수단(353)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 웨이퍼(W)를 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇이 냉각 플레이트(352)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 웨이퍼(W) 상에 포토레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 웨이퍼(W)를 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 웨이퍼(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 웨이퍼(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제1 방향(12) 및 제3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 베이크 챔버(420)는 제1 방향(12) 및 제3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다.
반송 챔버(430)는 제1 버퍼 모듈(300)의 제1 버퍼(320)와 제1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(430) 내에는 반송 로봇(5000)이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다.
반송 로봇(5000)은 기판을 처리하는 처리 유닛 간에 기판을 반송한다. 일 실시 예에 따르면, 반송 로봇(5000)이 기판을 반송하는 처리 유닛은 제1 처리 챔버 및 제2 처리 챔버를 포함한다. 제2 처리 챔버는 제1 처리 챔버보다 높은 온도에서 공정이 수행된다. 예를 들면, 제1 처리 챔버는 도 1의 레지스트 도포 챔버(410)와 같은 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버로 제공되고, 제2 처리 챔버는 도 1의 베이크 챔버(420)와 같은 기판을 가열하는 가열 챔버로 제공될 수 있다. 이하 제1 처리 챔버는 레지스트 도포 챔버(410)이고, 제2 처리 챔버는 베이크 챔버(420)인 것으로 가정하여 설명한다.
도 4는 도 1의 반송 로봇(5000)을 개략적으로 나타낸 측면도이다. 도 4를 참고하면, 반송 로봇(5000)은 가이드 레일(5100), 받침대(5200), 지지 축(5300), 아암 유닛(5400), 핸드 유닛(5500) 및 제어기(5700)를 포함한다.
가이드 레일(5100)은 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(5100)은 반송 로봇(5000)이 제1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 받침대(5200)는 가이드 레일(5100)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(5100)에 결합된다. 지지 축(5300)은 받침대(5200)에 고정 결합된다.
아암 유닛(5400)은 축 회전이 가능하도록 지지 축(5300)과 결합된다. 구체적으로 베이스(5410)는 지지 축(5300)의 상면에 위치된다. 베이스(5410)는 축 회전이 가능하도록 지지 축(5300)에 결합된다. 베이스(5410)는 지지 축(5300)에 대해 제3 방향(16)을 중심으로 축 회전될 수 있다. 베이스(5410)는 대체로 직육면체 형상을 가지도록 제공된다. 베이스(5410)는 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 베이스(5410)에는 가이드(5420)가 제공된다. 각각의 가이드는 그 길이 방향이 베이스(5420)와 평행하도록 제공된다.
핸드 유닛(5500)은 슬라이딩 이동 가능하도록 아암 유닛(5400)과 결합된다. 핸드 유닛(5500)은 베이스(5410)와 제1 핸드(5510) 및 제2 핸드(5520)를 포함한다. 아암 유닛(5400)의 가이드(5420)는 제1 핸드(5510) 및 제2 핸드(5520)가 베이스(5410)의 길이 방향을 따라 직선 운동 할 수 있도록 제1 핸드(5510) 및 제2 핸드(5520)의 이동 방향을 안내한다. 가이드(5420)는 복수 개로 제공된다. 일 예에 의하면, 가이드(5420)는 제1 핸드(5510) 및 제2 핸드(5520)와 동일한 개수로 제공될 수 있다.
제어기(5700)는 반송 로봇(5000)의 동작을 제어한다. 일 실시 예에 따르면, 제어기(5700)는 도포 챔버(410)로 기판의 반입은 제1 핸드(5510)에 의해 수행되고, 베이크 챔버(420)로 기판의 반입 및 베이크 챔버(420)로부터 기판의 반출은 제2 핸드(5520)에 의해 수행되도록 반송 유닛(5000)을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(5700)는 도포 챔버(410)로부터 기판의 반출은 제2 핸드(5520)에 의해 수행되도록 반송 유닛(5000)을 제어할 수 있다.
도 5은 도 4의 지지 축(5300)의 중심을 절단한 단면도이다. 지지 축(5300)은 회전 조인트 어셈블리(5600)를 포함한다. 회전 조인트 어셈블리(5600)는 지지 축(5300)으로 제공될 수 있다.
회전 조인트 어셈블리(5600)는 제1 하우징 부재(5310)와 제2 하우징 부재(5320)와 구동 샤프트 유닛(5330)를 포함한다. 제1 하우징 부재(5310)는 하단이 받침대(5200)에 고정 결합된다. 제2 하우징 부재(5320)는 상단이 아암 유닛(5400)에 결합된다.
제1 하우징 부재(5310)의 내부에는 제1 중공(5311)이 형성된다. 제2 하우징 부재(5320)의 내부에는 제2 중공(5321)이 형성된다. 제1 중공(5311)과 제2 중공(5321)는 수직한 방향으로 연통된다. 제1 중공(5311)은 아암 유닛(5400)의 베이스(5410)의 내부와 연통된다. 제2 중공(5321)는 받침대(5200)의 내부와 연통된다. 제1 하우징 부재(5310)과 제2 하우징 부재(5320)는 회전 가능하게 결합된다. 제1 하우징 부재(5310)과 제2 하우징 부재(5320)의 결합부에는 실링 부재(5340)가 제공된다. 실링 부재(5340)는 비접촉 시일으로 제공된다. 예컨대 비접촉 시일은 자성 유체 시일, 에어 베어링 또는 라비 린스 시일(labyrinth seal)이다.
구동 샤프트 유닛(5330)은 제1 중공(5311)과 제2 중공(5321)에 수용된다. 구동 샤프트 유닛(5330)은 받침대(5200)에 지지될 수 있다. 구동 샤프트 유닛(5330)는 중공을 갖는 중공 모터(Hollow motor)로 제공된다. 구동 샤프트 유닛(5330)의 중심에 형성된 중공은 제3 중공(5335)이다. 반송 로봇(5000)의 임의의 구성에 대하여 전기적 연결을 제공하는 와이어들(5900)은 제3 중공(5335)을 관통하여 제공된다. 예컨대 와이어들(5900)은 각각 제어기, 모터 등에 연결되어 전력을 제공한다. 또는 와어들(5900)은 제어기로부터의 제어 신호를 각 구성에 제공한다.
와이어들(5900)이 늘어날수록 제3 중공의 배기 공간이 부족해진다. 한정된 제3 중공(5335)의 너비는 와이어들(5900)의 두께와 개수를 한정한다. 이에 따라 와이어들(5900)이 늘어날수록 제3 중공(5335)이 큰 구동 샤프트 유닛(5330)를 선택하여야 한다.
구동 샤프트 유닛(5330)은 제1 하우징 부재(5310)과 제2 하우징 부재(5320)의 내벽과 소정 거리 이격되도록 수용된다. 제1 중공(5311)과 제2 중공(5321)는 구동 샤프트 유닛(5330)을 수용하고도, 제1 하우징 부재(5310)과 제2 하우징 부재(5320)와 구동 샤프트 유닛(5330)의 이격 공간이 남는다.
배기 유닛(5800)은 제1 중공(5311)과 제2 중공(5321)와 제3 중공(5335)을 배기한다. 배기 유닛은 받침대(5200)의 하부에 제공될 수 있다. 배기 유닛(5800)이 제1 중공(5311)과 제2 중공(5321)을 배기함에 따라, 제3 중공(5335)이 와이어들(5900)에 의해 기류의 흐름이 방해(관로 저항 상승)되더라도 원활하게 배기 가능하다. 원활한 배기 흐름에 의해 배기 유닛(5800)의 고장이 방지될 수 있다. 또한, 원활한 배기를 위해 제3 중공(5335)이 큰 구동 샤프트를 선택함에 따라 설비 사양보다 오버 스펙의 구동 샤프트 유닛(5330)를 선택해야만 하는 문제가 해결될 수 있다. 이에 따라 설비 원가가 절감될 수 있다.
구동 샤프트 유닛(5330)은 중공 모터(5331)일 수 있다. 예컨대, 구동 샤프트 유닛(5330)은 스텝 모터일 수 있다. 구동 샤프트 유닛(5330)는 감속기(5332)를 더 포함할 수 있다. 예컨대 감속기는 하모닉 드라이브일 수 있다.
도 6은 제1 하우징 부재(5310)과 제2 하우징 부재(5320)의 결합부를 확대한 단면도이다.
제1 하우징 부재(5310)과 제2 하우징 부재(5320)의 결합부는 실링 부재(5340)를 포함한다. 일 실시 예에 의하면 실링 부재(5340)는 자성 유체 시일이다. 제1 하우징 부재(5310)에는 단차가 제공된다. 제1 하우징 부재(5310)의 내벽은 수직단차면(5310a)과 수평단차면(5310b)이 형성된다. 수직단차면(5310a)에는 자성 유체(5344)가 결합된다. 제2 하우징 부재(5320)의 하단에는 자석(5343)이 결합된다. 자석의 양단에는 자극편(2341, 2342)이 제공된다.
제1 하우징 부재(5310)와 제2 하우징 부재(5320)가 비접촉 시일에 의해 결합됨에 따라 시일에 의한 분진이 최소화될 수 있다.
본 설명에 의하면, 일 실시 예에 따른 회전 조인트 어셈블리는 버퍼 모듈(300)과 도포 및 현상 모듈(400)간의 기판을 반송하는 반송 로봇에 적용된 예로 들었지만, 인덱스 로봇(220) 또는 버퍼 로봇(360)에 적용될 수도 있다.
본 설명에 의하면, 처리 챔버에 대한 실시 예로 도포 챔버, 현상 챔버, 베이크 챔버를 예로 들었지만, 처리 챔버는 플라즈마 처리 챔버, 초임계 챔버 등일 수 있다.
10: 기판 처리 장치, 400: 공정 모듈(도포 및 현상 모듈),
5000: 반송 로봇,
5100: 가이드 레일, 5200: 받침대,
5300: 지지 축, 5400: 아암 유닛,
5500: 핸드 유닛, 5600: 회전 조인트 어셈블리,
5600: 제 2 핸드, 5700: 제어기.

Claims (12)

  1. 기판을 반송하는 기판 반송 장치에 있어서,
    핸드 유닛, 상기 핸드 유닛와 결합된 아암 유닛, 그리고 상기 아암 유닛과 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하는 회전 조인트 어셈블리를 포함하되,
    상기 회전 조인트 어셈블리는,
    제1 중공이 내부에 형성된 제1 하우징 부재와;
    상기 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 내부에 형성되고, 일단은 제1 하우징 부재와 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 아암 유닛에 결합되는 제2 하우징 부재와;
    상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 결합부를 실링하는 비접촉 시일과;
    상기 제1 중공 또는 상기 제2 중공의 내부에 수용되되, 상기 제1 하우징 부재 및 상기 제2 하우징 부재와 이격 공간을 형성하고, 상기 아암 유닛에 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하며, 내부에 제3 중공이 형성된 구동 샤프트 유닛을 포함하고,
    상기 제1 중공, 상기 제2 중공 및 상기 제3 중공을 배기하는 배기 유닛을 포함하고,
    상기 기판 반송 장치의 임의의 구성에 대하여 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어가 상기 제3 중공을 관통하도록 제공되는 기판 반송 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 샤프트 유닛은 중공 모터(Hollow motor)인 기판 반송 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 구동 샤프트 유닛은 감속기를 더 포함하는 기판 반송 장치.
  5. 삭제
  6. 제1 항, 제3 항 및 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 비접촉 시일은 자성 유체 시일인 기판 반송 장치.
  7. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트와;
    상기 로드 포트에서 반송된 기판을 일시적으로 보관하는 버퍼와;
    기판에 대한 공정을 수행하는 공정 챔버를 포함하고,
    상기 로드 포트, 상기 버퍼 또는 상기 공정 챔버 중 어느 하나 이상에 대하여 기판을 반송하는 반송 로봇을 포함하는 반송 챔버와;
    상기 반송 챔버를 배기하는 배기 유닛을 포함하고,
    상기 반송 로봇은,
    핸드 유닛와 상기 핸드 유닛와 결합된 아암 유닛과 상기 아암 유닛과 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하는 회전 조인트 어셈블리을 포함하되,
    상기 회전 조인트 어셈블리는,
    제1 중공이 내부에 형성된 제1 하우징 부재와;
    상기 제1 중공과 연통되는 제2 중공이 내부에 형성되고, 일단은 제1 하우징 부재와 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 아암 유닛에 결합되는 제2 하우징 부재와;
    상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 결합부를 실링하는 비접촉 시일과;
    상기 제1 하우징 부재 및 상기 제2 하우징 부재와 이격 공간을 형성하면서 상기 제1 중공 또는 상기 제2 중공의 내부에 수용되고, 상기 아암 유닛에 결합되어 상기 아암 유닛에 회전력을 제공하며, 내부에 제3 중공이 형성된 구동 샤프트 유닛을 포함하고,
    상기 반송 로봇의 임의의 구성에 대하여 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어가 상기 제3 중공을 관통하도록 제공되며,
    상기 배기 유닛은 상기 제1 중공, 상기 제2 중공 및 상기 제3 중공을 배기하는 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 구동 샤프트 유닛은 중공 모터(Hollow motor)인 기판 처리 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 구동 샤프트 유닛은 감속기를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 삭제
  12. 제7 항, 제9 항 및 제10 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 비접촉 시일은 자성 유체 시일인 기판 처리 장치.
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