KR102244820B1 - transfer robot adopting linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다수의 반도체 및 디스플레이 공정 챔버들 사이에서 대상물을 이송하는 이송 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고하중 반송 시 처짐이 발생하지 않고 파티클이 발생하지 않는 안정성 및 내구성이 우수한 리니어 모터를 적용한 이송 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a transfer robot that transfers an object between a plurality of semiconductor and display process chambers, and more particularly, a linear motor having excellent stability and durability that does not cause sagging and particles during high load transfer is applied. It relates to a transfer robot.
반도체, 디스플레이 라인에서는 일반적으로 링크암(link arm) 구조의 진공 로봇을 사용하며, 대형 기판이나 마스크 등 고하중의 반송시스템에서는 리니어 가이드와 타이밍벨트를 이용한 리니어 방식을 사용하고 있다. 링크암 구조는 파티클과 공간적 측면에서 장점이 있지만 고하중 반송 시 처짐이 발생하는 등 상대적으로 안정성이 낮다는 단점이 있다. 리니어 방식은 안정적 이송은 가능하지만 길고 복잡한 타이밍 벨트를 사용함으로 인하여 파티클이 발생하고 내구성이 취약하다는 등의 문제점이 있다.In semiconductor and display lines, a vacuum robot having a link arm structure is generally used, and a linear method using a linear guide and a timing belt is used in a high-load transport system such as a large substrate or a mask. The link arm structure has advantages in terms of particles and space, but has a disadvantage of relatively low stability, such as sagging when carrying a high load. The linear method is capable of stably transporting, but has problems such as generation of particles and poor durability due to the use of a long and complicated timing belt.
이에 고하중 반송 시 처짐 발생의 문제 및 타이밍벨트 사용으로 인한 파티클 발생 및 내구성 저하의 문제를 해결하기 위하여 연구를 거듭한 끝에 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present invention was completed after repeated research in order to solve the problem of sag generation during high-load transportation and the generation of particles and decrease in durability due to the use of a timing belt.
본 발명은 고하중 반송 시 처짐이 발생하지 않고 파티클도 발생하지 않는 안정성 및 내구성이 우수한 이송 로봇을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a transfer robot having excellent stability and durability in which sagging does not occur and particles do not occur during high load transportation.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, 다수의 반도체 및 디스플레이 공정 챔버들 사이에서 대상물을 이송하는 이송 로봇에 있어서, 승강 및 회전을 할 수 있는 로봇 본체와 로봇 본체에 구비된 베이스 플레이트와 베이스 플레이트의 상면 또는 측면에 연결된 제1 핸드 및 제2 핸드를 포함하는 이송 로봇일 수 있다.One aspect of the present invention for solving the above problem is in a transfer robot for transferring an object between a plurality of semiconductor and display process chambers, a robot body capable of lifting and rotating, and a base plate provided in the robot body It may be a transfer robot including a first hand and a second hand connected to the top or side of the base plate.
베이스 플레이트와 제1 핸드의 사이에는 제1 가이드부 및 제1 구동부가 개재되어 연결되고 베이스 플레이트와 제2 핸드 사이에는 제2 가이드부 및 제2 구동부가 개재되어 연결될 수 있다.The first guide part and the first driving part may be interposed between the base plate and the first hand to be connected, and the second guide part and the second driving part may be interposed and connected between the base plate and the second hand.
제1 구동부 및 제2 구동부는 리니어 모터를 포함할 수 있다.The first driving unit and the second driving unit may include a linear motor.
제1 구동부는 코일을 구비하는 제1 코일부와 영구 자석을 포함하는 제1 이동부를 포함하되 제1 코일부는 베이스 플레이트에 형성되고 제1 이동부는 제1 핸드에 형성될 수 있다.The first driving unit may include a first coil unit having a coil and a first moving unit including a permanent magnet, and the first coil unit may be formed on the base plate and the first moving unit may be formed on the first hand.
제1 코일부를 밀폐하여 챔버 내부의 분위기와 제1 코일부의 분위기를 분리할 수 있는 제1 분리막을 포함할 수 있다.It may include a first separation membrane capable of sealing the first coil unit to separate the atmosphere inside the chamber from the atmosphere of the first coil unit.
제2 구동부는 코일을 포함하는 제2 코일부와 영구 자석을 포함하는 제2 이동부를 포함하되 제2 코일부는 베이스 플레이트에 형성되고 제2 이동부는 제2 핸드에 형성될 수 있다.The second driving unit may include a second coil unit including a coil and a second moving unit including a permanent magnet, and the second coil unit may be formed on the base plate and the second moving unit may be formed on the second hand.
제2 코일부를 밀폐하여 챔버 내부의 분위기와 제2 코일부의 분위기를 분리할 수 있는 제2 분리막을 포함할 수 있다.It may include a second separation membrane capable of separating the atmosphere inside the chamber from the atmosphere of the second coil unit by sealing the second coil unit.
제1 가이드부는 제1 가이드 레일과 제1 가이드 레일 상을 움직이는 제1 슬라이더를 포함하되 제1 가이드 레일은 베이스 플레이트에 형성되고 제1 슬라이더는 제1 핸드에 형성될 수 있다.The first guide portion may include a first guide rail and a first slider that moves on the first guide rail, and the first guide rail may be formed on the base plate and the first slider may be formed on the first hand.
제2 가이드부는 제2 가이드 레일과 제2 가이드 레일 상을 움직이는 제2 슬라이더를 포함하되 제2 가이드 레일은 베이스 플레이트에 형성되고 제2 슬라이더는 제2 핸드에 형성될 수 있다.The second guide portion may include a second guide rail and a second slider that moves on the second guide rail, and the second guide rail may be formed on the base plate and the second slider may be formed on the second hand.
본 발명에 의하면, 고하중 반송 시 처짐이 발생하지 않고 파티클이 발생하지 않는 안정성 및 내구성이 우수한 이송 로봇을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a transfer robot having excellent stability and durability in which sagging does not occur and particles are not generated during high load transportation.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇의 제1 변형예에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇의 제2 변형예에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇의 제3 변형예에 대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a transfer robot according to an aspect of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a first modified example of a transfer robot according to an aspect of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a second modified example of a transfer robot according to an aspect of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a third modified example of a transfer robot according to an aspect of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 본 발명에서, 제1 또는 제2 라는 표현은 순서, 중요도를 의미하는 것이 아니라 단순히 구성요소를 구분하기 위한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In the present invention, the expression “first” or “second” does not mean order or importance, but is merely for classifying components.
본 발명은 다수의 반도체 및 디스플레이 공정 챔버들 사이에서 대상물을 이송하는 이송 로봇에 관한 것으로, 고하중 반송 시 처짐이 발생하지 않고 파티클이 발생하지 않는 안정성 및 내구성이 우수한 이송 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a transfer robot for transferring an object between a plurality of semiconductor and display process chambers, and to a transfer robot having excellent stability and durability in which sagging does not occur and particles are not generated during high load transfer.
도 1에는 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇의 단면을 개략적으로 도시하였다. 도 2에는 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇 제1 변형예의 단면을 개략적으로 도시하였다. 도 3에는 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇 제2 변형예의 단면을 개략적으로 도시하였다. 도 4에는 본 발명의 일 측면에 따른 이송 로봇 제3 변형예의 단면을 개략적으로 도시하였다.1 schematically shows a cross section of a transfer robot according to an aspect of the present invention. 2 schematically shows a cross-section of a first modified example of a transfer robot according to an aspect of the present invention. 3 schematically shows a cross-section of a second modified example of a transfer robot according to an aspect of the present invention. 4 schematically shows a cross-section of a third modified example of a transfer robot according to an aspect of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면은 다수의 반도체 및 디스플레이 공정 챔버들 사이에서 대상물을 이송하는 이송 로봇에 있어서, 승강 및 회전을 할 수 있는 로봇 본체(150, 250, 350, 450)와 로봇 본체(150, 250, 350, 450)에 구비된 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)와 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)의 상면 또는 측면에 연결된 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)를 포함하는 이송 로봇일 수 있다.1 to 4, one aspect of the present invention is a transfer robot that transfers an object between a plurality of semiconductor and display process chambers, the
반도체 공정이나 디스플레이 공정은 진공 상태의 챔버 내에서 이루어지는데, 웨이퍼나 글래스 기판 등의 대상물에 대하여 노광이나 시각 등 다양한 공정이 순서대로 이루어질 수 있다. 웨이퍼나 글래스 기판 등의 대상물을 각 공정 챔버에 인입 또는 인출하거나 다음 공정 챔버로 이송하기 위하여 사용되는 이송 로봇도 진공 상태의 이송 챔버 내에 설치되어 동작될 수 있다.A semiconductor process or a display process is performed in a chamber in a vacuum state, and various processes such as exposure or time may be sequentially performed on an object such as a wafer or a glass substrate. A transfer robot, which is used to transfer an object such as a wafer or a glass substrate, into or out of each process chamber, or to a next process chamber may also be installed and operated in the transfer chamber in a vacuum state.
이송 로봇은 로봇 본체(150, 250, 350, 450)를 포함할 수 있다. 로봇 본체(150, 250, 350, 450)는 승강 운동 및 회전 운동을 할 수 있다. 로봇 본체(150, 250, 350, 450)의 승강 운동에 의하여 웨이퍼나 글래스 기판 등의 대상물을 공정 챔버에 인입하거나 또는 이로부터 인출할 때 대상물의 높이를 적절하게 조절할 수 있다. 이송 로봇의 주변에 다수의 공정 챔버가 배치된 경우 이송 로봇이 제1 공정 챔버에서 기판 등의 대상물을 꺼낸 후 다음 공정의 제2 공정 챔버 방향으로 회전한 후 기판 등 대상물을 제2 공정 챔버에 넣을 수 있다. 이송 로봇의 승강 운동과 회전 운동은 공정 챔버의 배치나 위치 등에 따라 동시에 그리고 정밀하게 조절될 수 있다.The transfer robot may include a robot body (150, 250, 350, 450). The
로봇 본체(150, 250, 350, 450)에는 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)가 구비될 수 있다. 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430) 위에는 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)가 장착되는 등 큰 하중이 인가될 수 있는데, 이러한 큰 하중에도 변형되지 않을 정도도 큰 강도를 가지는 금속 재질의 판 형태일 수 있다.
하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 큰 하중을 견딜 수 있는 정도의 강도를 가진 것이라면, 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)는 세라믹 재질, 플라스틱 재질일 수도 있다. 또한, 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)는 반드시 판 형태를 가질 필요는 없고, 장치의 구조적 설계에 따라 다양한 형태를 가지거나 복수 개로 이루어질 수 있다. 복수 개로 이루어진 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)는 전체가 일체로서 기능할 수 있어야 한다. 즉 복수 개의 베이스 플레이트 구성품이 결합되어 일체를 이루어야 한다. 이를 통하여 제1 핸드와 제2 핸드의 움직임에 있어 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다. 제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)가 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)라는 하나의 기준을 토대로 하여 움직이기 때문이다. 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)가 일체를 이루지 못하면 제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 움직임에 있어서 안정성 및 신뢰성이 저하될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the
예를 들어, 높이 조절을 위하여 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)를 적층할 수도 있지만, 이러한 경우에도 적층체는 일체로서 기능할 수 있어야 한다(도 4 참조). 즉 적층된 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)는 볼트 등을 통하여 일체로 결합될 수 있다. 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)는 제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)가 움직이는 기준이 되기 때문에 일체를 이루어야 한다. 제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)는 모두 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430) 위를 움직일 수 있다. 즉 제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)는 동일한 기준면 상에서 구동하여 움직이기 때문에 안정적인 거동을 보일 수 있다. 일반적으로 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)는 로봇 본체(150, 250, 350, 450)의 상면에 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상황에 따라 로봇 본체(150, 250, 350, 450)의 측면 등에도 그 형태가 바뀌어 형성될 수도 있다.For example,
이송 로봇에는 핸드가 구비되어 있어, 핸드를 이용하여 웨이퍼나 글래스 기판 등의 대상물을 공정 챔버에 인입 또는 인출할 수 있다. 핸드는 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)를 포함할 수 있다. 제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)는 상하로 배치될 수 있다. 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)를 각각 상부 핸드(upper hand) 및 하부 핸드(lower hand)라 칭할 수도 있다. 예를 들어, 제1 핸드(110, 210, 310, 410)를 이용하여 웨이퍼나 글래스 기판 등의 대상물을 공정 챔버에 인입함과 동시에 제2 핸드(120, 220, 320, 420)를 이용하여는 처리 공정이 완료된 대상물을 공정 챔버로부터 인출할 수 있다. 즉 제1 핸드(110, 210, 310, 410)의 전진과 동시에 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 후진이 이루어짐으로써 인입 및 인출을 동시에 수행할 수 있다. The transfer robot is equipped with a hand, and an object such as a wafer or a glass substrate can be introduced or taken out of the process chamber by using the hand. The hand may include a first hand (110, 210, 310, 410) and a second hand (120, 220, 320, 420). The first hand (110, 210, 310, 410) and the second hand (120, 220, 320, 420) may be arranged vertically. The
핸드는 핸드 본체(제1 핸드 본체(111, 211, 311, 411) 및 제2 핸드 본체(121, 221, 321, 421))와 핸드 핑거(제1 핑거(112, 212, 312, 412) 및 제2 핑거(122, 222, 322, 422))를 포함할 수 있다. 핸드 핑거는 복수 개일 수 있으며, 복수 개의 핸드 핑거는 핸드의 진행 방향과 나란하게 핸드 본체에 결합되어 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 핸드(110, 210, 310, 410)에는 복수 개의 제1 핑거들(112, 212, 312, 412)이 제1 핸드(110, 210, 310, 410)의 진행 방향과 평행하게 배열되고, 제2 핸드(120, 220, 320, 420)에는 복수 개의 제2 핑거들(122, 222, 322, 422)이 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 진행 방향과 평행하게 배열될 수 있다.The hand consists of a hand body (
핸드는 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 연결될 수 있다. 핸드는 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)의 상면 또는 측면에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)는 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)의 상면 또는 측면에 연결될 수 있다. 도 1을 참조하면, 제1 핸드(110) 및 제2 핸드(120) 모두 베이스 플레이트(130)의 상면에 연결될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제1 핸드(210)는 베이스 플레이트(230)의 상면 및 측면에 연결되고, 제2 핸드(220)는 베이스 플레이트(230)의 상면에 연결될 수 있다. 여기서 제1 핸드(210)의 제1 구동부는 베이스 플레이트(230)의 상면에 연결되고, 제1 가이드부는 베이스 플레이트(230)의 측면에 연결될 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1 핸드(310)는 베이스 플레이트(330)의 측면에 연결되고, 제2 핸드(320)는 베이스 플레이트(330)의 상면에 연결될 수 있다.The hand may be connected to the
베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)와 핸드 사이에는 가이드부 및 구동부가 개재되어 연결될 수 있다. 가이드부는 핸드의 이동 경로를 정확하고 일정하게 유지할 수 있도록 할 수 있다. 구동부는 핸드의 전진 및 후퇴 시 구동력을 부여할 수 있다.A guide portion and a driving portion may be interposed between the
가이드부는 가이드 레일과 슬라이더를 포함할 수 있다. 슬라이더는 가이드 레일 상을 슬라이딩하여 움직일 수 있다. 여기서 가이드 레일(제1 가이드 레일(113, 213, 313, 413) 및 제2 가이드 레일(123, 223, 323, 423))은 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성되고, 슬라이더는 핸드에 형성될 수 있다. The guide portion may include a guide rail and a slider. The slider can be moved by sliding it on the guide rail. Here, the guide rails (
제1 핸드(110, 210, 310, 410)의 제1 가이드부(제1 가이드 레일(113, 213, 313, 413) 및 제1 슬라이더(114, 214, 314, 414))와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 제2 가이드부(제2 가이드 레일(123, 223, 323, 423) 및 제2 슬라이더(124, 224, 324, 424))가 모두 동일한 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430) 상에 연결되어 형성될 수 있으며, 이를 통하여 제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)가 서로 상대적으로 안정적인 거동을 보일 수 있다. 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420) 모두 동일한 기준(베이스 플레이트)을 토대로 움직이기 때문이다.The first guide portion (the
만약 제1 핸드(110, 210, 310, 410)의 기준과 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 기준이 상이하다면 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 움직임의 기준을 맞추기 위하여 더 많은 구성부품이 필요하고 그에 따른 정밀 제어가 추가로 필요할 수 있다. 이에 더불어 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 각 기준이 상하로 배치되는 경우에는 제품의 높이가 더 커질 수 있어 제품의 소형화에 불리할 수 있다. 다시 말하면, 제1 핸드(110, 210, 310, 410) 및 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 기준으로 동일한 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)를 사용함으로써 보다 안정적이고 신뢰성을 가지는 거동을 보일 수 있으며 제품의 소형화 및 경량화에 기여할 수 있다. If the criteria of the first hand (110, 210, 310, 410) and the criteria of the second hand (120, 220, 320, 420) are different, the first hand (110, 210, 310, 410) and the second hand ( 120, 220, 320, 420) may require more components to meet the standard of movement, and additional precision control may be required accordingly. In addition, when the standards of the first hand (110, 210, 310, 410) and the second hand (120, 220, 320, 420) are arranged vertically, the height of the product may increase, which is disadvantageous to downsizing the product. can do. In other words, the first hand (110, 210, 310, 410) and the second hand (120, 220, 320, 420) is more stable and reliable by using the same base plate (130, 230, 330, 430) It can exhibit the behavior of having and contribute to the miniaturization and weight reduction of the product.
다만, 각 요소들(슬라이더 및 가이드 레일, 코일, 영구자석, 분리막 등)을 기준(베이스 플레이트)에 조립 시 높이 보상의 목적이나 및 추가적인 기능 수행을 위해 기준(베이스 플레이트)과 각 요소들 사이에 가공품이 추가될 수 있다.However, when assembling each element (slider, guide rail, coil, permanent magnet, separator, etc.) to the standard (base plate), the reference (base plate) and each element are interposed for the purpose of height compensation and additional functions. Artifacts can be added.
구동부는 리니어 모터를 포함할 수 있다. 리니어 모터는 코일을 구비하여 자장을 발생시키는 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))와 영구자석을 포함하는 이동부(제1 이동부(115, 215, 315, 415) 및 제2 이동부(125, 225, 325, 425))를 포함할 수 있다. 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))는 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성될 수 있다. 이동부(제1 이동부(115, 215, 315, 415) 및 제2 이동부(125, 225, 325, 425))는 핸드에 형성될 수 있다. 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))에는 외부에서 전원을 공급해야 하나 영구 자석을 가지는 이동부(제1 이동부(115, 215, 315, 415) 및 제2 이동부(125, 225, 325, 425))에는 외부에서 전원을 공급할 필요가 없으므로 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))를 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성하고 이동부(제1 이동부(115, 215, 315, 415) 및 제2 이동부(125, 225, 325, 425))를 이동부에 형성하는 것이 바람직하다. 로봇 본체(150, 250, 350, 450) 및 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)의 내부를 통과하도록 전선을 설치하여 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))에 전원을 공급할 수 있기 때문이다. 반면 진공 상태의 이송 챔버(160, 260, 360, 460) 내부에 배치된 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))에 전원 공급용 케이블을 배설하기 위해서는 대기압의 이송 챔버(160, 260, 360, 460) 외부 분위기와 진공 상태의 이송 챔버(160, 260, 360, 460) 내부 분위기를 연결하는 고가의 부품(feed through)이 필요할 수 있으며, 또한 진공 상태의 이송 챔버(160, 260, 360, 460) 내부에 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))가 설치될 경우 이송 챔버(160, 260, 360, 460)의 내부 공간에서는 열전달이 거의 이루어지지 않기 때문에 코일부에서 발생하는 열을 외부로 방열하기 위한 별도의 방열 구조가 더 필요할 수도 있기 때문이다.The driving unit may include a linear motor. The linear motor is a moving part including a coil part (
제1 핸드(110, 210, 310, 410)의 경우를 구체적으로 살펴보면, 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)와 제1 핸드(110, 210, 310, 410)의 사이에는 제1 가이드부 및 제1 구동부가 개재되어 연결될 수 있다. 제1 구동부는 리니어 모터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 구동부는 코일을 구비하는 제1 코일부(116, 216, 316, 416)와 영구 자석을 포함하는 제1 이동부(115, 215, 315, 415)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 코일부(116, 216, 316, 416)는 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성되고 제1 이동부(115, 215, 315, 415)는 제1 핸드(110, 210, 310, 410)에 형성될 수 있다. 제1 가이드부는 제1 가이드 레일(113, 213, 313, 413)과 제1 가이드 레일 상을 움직이는 제1 슬라이더(114, 214, 314, 414)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 가이드 레일(113, 213, 313, 413)은 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성되고 제1 슬라이더(114, 214, 314, 414)는 제1 핸드(110, 210, 310, 410)에 형성될 수 있다.Looking specifically at the case of the first hand (110, 210, 310, 410), the first guide portion between the base plate (130, 230, 330, 430) and the first hand (110, 210, 310, 410) And the first driving unit may be interposed to be connected. The first driving unit may include a linear motor. Specifically, the first driving unit may include
제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 경우를 구체적으로 살펴보면, 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420) 사이에는 제2 가이드부 및 제2 구동부가 개재되어 연결될 수 있다. 제2 구동부는 리니어 모터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 구동부는 코일을 포함하는 제2 코일부(126, 226, 326, 426)와 영구 자석을 포함하는 제2 이동부(125, 225, 325, 425)를 포함할 수 있다. 여기서 제2 코일부(126, 226, 326, 426)는 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성되고 제2 이동부(125, 225, 325, 425)는 제2 핸드(120, 220, 320, 420)에 형성될 수 있다. 제2 가이드부는 제2 가이드 레일(123, 223, 323, 423)과 제2 가이드 레일 상을 움직이는 제2 슬라이더(124, 224, 324, 424)를 포함할 수 있다. 여기서 제2 가이드 레일(123, 223, 323, 423)은 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성되고 제2 슬라이더(124, 224, 324, 424)는 제2 핸드(120, 220, 320, 420)에 형성될 수 있다.Looking specifically at the case of the second hand (120, 220, 320, 420), a second guide portion between the base plate (130, 230, 330, 430) and the second hand (120, 220, 320, 420) and The second driving unit may be interposed and connected. The second driving unit may include a linear motor. Specifically, the second driving unit may include a
도 1을 참조하면, 제1 핸드(110)의 제1 가이드부(제1 가이드 레일(113) 및 제1 슬라이더(114)) 2개는 제1 핸드 본체(111)의 양단 하면에 각각 대칭적으로 형성될 수 있으며, 제1 구동부(제1 코일부(116) 및 제1 이동부(115)) 2개도 마찬가지로 대칭적으로 형성될 수 있다. 제2 핸드(120)의 제2 가이드부(제2 가이드 레일(123) 및 제2 슬라이더(124)) 2개는 제2 핸드 본체(121)의 하면에 대칭적으로 형성될 수 있으며, 제2 구동부(제2 코일부(126) 및 제2 이동부(125)) 하나가 제2 핸드 본체(121)의 하면 중앙에 형성될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니고 복수 개의 제2 구동부를 대칭적으로 형성할 수도 있다. 도시된 것처럼, 제1 가이드, 제1 구동부, 제2 가이드 및 제2 구동부를 대칭적으로 배치함으로써 제1 핸드(110) 및 제2 핸드(120)의 이동에 있어서 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 1, two first guide portions (the
도 2를 참조하면, 제1 핸드(210)의 제1 가이드부(제1 가이드 레일(213) 및 제1 슬라이더(214))가 베이스 플레이트(230)의 측면에 형성되어 있는 점을 제외하고는, 도 1의 경우와 동일하다. 도 2에서 제1 구동부(제1 코일부(216) 및 제1 이동부(215))는 베이스 플레이트(230)의 상면에 형성되어 있지만, 여건을 고려하여 제1 가이드부(제1 가이드 레일(213) 및 제1 슬라이더(214))를 베이스 플레이트(230)의 상면에 형성하고, 제1 구동부(제1 코일부(216) 및 제1 이동부(215))를 베이스 플레이트(230)의 측면에 형성할 수도 있다.2, except that the first guide portion (the
도 3을 참조하면, 제1 핸드(310)의 제1 가이드부(제1 가이드 레일(313) 및 제1 슬라이더(314)) 및 제1 구동부(제1 코일부(316) 및 제1 이동부(315)) 모두 베이스 플레이트(330)의 측면에 형성되어 있는 점을 제외하고는, 도 1의 경우와 동일한 구성을 가질 수 있다. 이 경우 베이스 플레이트(330)의 두께가 더 커질 수 있다. Referring to FIG. 3, a first guide part (a
도 4를 참조하면, 제1 핸드(410)와 제2 핸드(420)의 높이 차이를 조절하기 위하여 제2 핸드(420)가 연결되는 추가 베이스 플레이트(431)를 적층할 수 있다. 추가 베이스 플레이트(431)는 볼트 체결 등을 통하여 원래 베이스 플레이트(430)와 일체적으로 결합되어 기준면으로써 동일한 기능을 수행할 수 있어야 한다. 또한 제1 핸드 본체(411)의 양단 하면에 제1 가이드부(제1 가이드 레일(413) 및 제1 슬라이더(414)) 2개를 대칭적으로 형성하되, 제1 구동부(제1 코일부(416) 및 제1 이동부(415))는 제1 핸드 본체(411)의 일측 하면에 형성할 수 있다. 제1 가이드부 2개가 대칭적으로 형성되어 있어 제1 핸드(410)의 이동 안정성 및 신뢰성에는 문제가 없을 것이나, 제1 구동부(제1 코일부(416) 및 제1 이동부(415))가 일측에 1개만 형성되기 때문에 제1 구동부(제1 코일부(416) 및 제1 이동부(415))는 제1 핸드(410)의 이동에 장애가 발생하지 않도록 충분한 구동력을 가질 필요가 있다. Referring to FIG. 4, in order to adjust the height difference between the
제1 핸드 본체(111, 211, 311, 411)의 양단은 제품 설계 조건(제1 핸드(110, 210, 310, 410)와 제2 핸드(120, 220, 320, 420)의 상대적인 위치, 제1 가이드부(제1 가이드 레일(113, 213, 313, 413) 및 제1 슬라이더(114, 214, 314, 414)) 및 제1 구동부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제1 이동부(115, 215, 315, 415))가 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)와 연결되는 위치가 상면인지 아니면 측면인지)에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 4에서는 제1 핸드 본체(410)의 양단이 아래로 연장된 후 일단이 다시 안쪽으로 연장된 형상을 가지나, 이에 한정되는 것은 아니다.Both ends of the first hand body (111, 211, 311, 411) are the product design conditions (the relative positions of the first hand (110, 210, 310, 410) and the second hand (120, 220, 320, 420), 1 guide part (
리니터 모터 중 코일부에는 전원을 공급하는 케이블 등이 배설되어 있다. 장시간 사용 시 발열과 기계적 마모 등에 의하여 케이블이 열화되어 케이블의 피복 등으로부터 분진 입자(파티클)가 발생할 수 있다. 이러한 분진 입자는 반도체 공정 등에 치명적 결함을 유발할 수 있어 분진 입자의 발생을 막을 필요가 있는데, 이를 위하여 웨이퍼나 글래스 기판 등이 이송되는 이송 챔버로부터 코일부만을 별도로 공간적으로 분리하여 차단할 수 있다. 즉 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 형성된 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))를 이송 챔버(160, 260, 360, 460)의 분위기로부터 공간적으로 분리하여 차단할 수 있는 분리막(140, 240, 340, 440)을 형성할 수 있다. 즉 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430) 상에 형성된 제1 코일부 및 제2 코일부를 밀폐하여 챔버 내부의 분위기와 제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426)의 분위기를 분리할 수 있는 분리막(140, 240, 340, 440)을 형성할 수 있다. 또한 분리막(140, 240, 340, 440)은 코일부와 이동부 사이를 공간적으로는 차단하지만 자기적으로는 차단하지 않아야 하기 때문에 분리막은 자기장이 통과할 수 있는 소재로 이루어질 수 있다.Cables for supplying power are provided in the coil part of the liner motor. When used for a long time, the cable is deteriorated due to heat generation and mechanical wear, and dust particles (particles) may be generated from the cable's sheath. These dust particles may cause fatal defects in semiconductor processes, etc., and thus it is necessary to prevent the generation of dust particles. For this purpose, only the coil part can be spatially separated and blocked from the transfer chamber in which the wafer or glass substrate is transferred. That is, the coil part (the
구체적으로 분리막(140, 240, 340, 440)은 캡(모자) 형상을 가질 수 있다. 캡의 내부에 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))가 오도록 배치하고 캡의 주변 테 부분을 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)에 고정할 수 있다. 베이스 플레이트(130, 230, 330, 430)와 캡 형상의 분리막(140, 240, 340, 440)이 접하는 부분에는 오링(미도시) 등으로 완전하게 밀봉함으로써 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))를 이송 챔버(160, 260, 360, 460) 내부 분위기로부터 완전하게 차단할 수 있다. 이로써 코일부에서 발생할 수도 있는 분진 입자(파티클)이 이송 챔버 내의 웨이퍼 등의 대상물을 오염시키는 것은 미연에 방지할 수 있다.Specifically, the
이에 더불어, 분리막(140, 240, 340, 440)에 의하여 형성되는 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))의 분위기는 진공 분위기 또는 대기 분위기를 형성할 수 있다. 대기 분위기의 경우에는 진공 분위기의 코일부(제1 코일부(116, 216, 316, 416) 및 제2 코일부(126, 226, 326, 426))에 전원을 공급함에 필요한 피드쓰루(feed through)를 사용하지 않아도 된다는 장점이 있다. 다만 기압 차이에 따라 변형이 발생하지 않도록 두께를 적절하게 조절할 필요가 있다. 이와 반대로 진공 분위기인 경우에는 기압 차가 없어 분리막이 변형되는 문제는 피드쓰루(feed through)를 사용해야 한다는 단점이 있다. In addition, the atmosphere of the coil part (the
본 발명에서 사용하는 용어는 특정한 실시형태를 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. The terms used in the present invention are for describing specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions should be viewed as including plural meanings, unless the context is clear. Terms such as "comprise" or "have" are meant to mean the presence of features, numbers, steps, actions, elements, or combinations thereof described in the specification, and are not intended to exclude them.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부한 도면에 의하여 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 보아야 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Therefore, various types of substitutions, modifications and changes will be possible by those of ordinary skill in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and this should also be considered to be within the scope of the present invention. something to do.
110, 210, 310, 410: 제1 핸드
111, 211, 311, 411: 제1 핸드 본체
112, 212, 312, 412: 제1 핑거
113, 213, 313, 413: 제1 가이드 레일
114, 214, 314, 414: 제1 슬라이더
115, 215, 315, 415: 제1 이동부
116, 216, 316, 416: 제1 코일부
120, 220, 320, 420: 제2 핸드
121, 221, 321, 421: 제2 핸드 본체
122, 222, 322, 422: 제2 핑거
123, 223, 323, 423: 제2 가이드 레일
124, 224, 324, 424: 제2 슬라이더
125, 225, 325, 425: 제2 이동부
126, 226, 326, 426: 제2 코일부
130, 230, 330, 430: 베이스 플레이트
140, 240, 340, 440: 제1 및 제2 분리막
150, 250, 350, 450: 로봇 본체
160, 260, 360, 460: 이송 챔버
161, 261, 361, 461: 진공 분위기
431: 추가 베이스 플레이트110, 210, 310, 410: first hand
111, 211, 311, 411: first hand body
112, 212, 312, 412: first finger
113, 213, 313, 413: first guide rail
114, 214, 314, 414: first slider
115, 215, 315, 415: first moving part
116, 216, 316, 416: first coil unit
120, 220, 320, 420: second hand
121, 221, 321, 421: the second hand body
122, 222, 322, 422: second finger
123, 223, 323, 423: second guide rail
124, 224, 324, 424: second slider
125, 225, 325, 425: second moving part
126, 226, 326, 426: second coil unit
130, 230, 330, 430: base plate
140, 240, 340, 440: first and second separators
150, 250, 350, 450: robot body
160, 260, 360, 460: transfer chamber
161, 261, 361, 461: vacuum atmosphere
431: additional base plate
Claims (9)
승강 및 회전을 할 수 있는 로봇 본체와, 상기 로봇 본체에 구비된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상면 또는 측면에 연결된 제1 핸드 및 제2 핸드를 포함하고,
상기 베이스 플레이트와 상기 제1 핸드의 사이에는 제1 가이드부 및 제1 구동부가 개재되어 연결되고, 상기 베이스 플레이트와 상기 제2 핸드 사이에는 제2 가이드부 및 제2 구동부가 개재되어 연결되고,
상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부는 리니어 모터를 포함하고,
상기 제1 구동부는 코일을 구비하는 제1 코일부와 영구 자석을 포함하는 제1 이동부를 포함하되, 상기 제1 코일부는 상기 베이스 플레이트에 형성되고, 상기 제1 이동부는 상기 제1 핸드에 형성되고,
상기 제1 코일부를 밀폐하여 이송 챔버 내부의 분위기와 상기 제1 코일부의 분위기를 분리할 수 있는 제1 분리막을 포함하고,
상기 제2 구동부는 코일을 포함하는 제2 코일부와 영구 자석을 포함하는 제2 이동부를 포함하되, 상기 제2 코일부는 상기 베이스 플레이트에 형성되고, 상기 제2 이동부는 상기 제2 핸드에 형성되고,
상기 제2 코일부를 밀폐하여 이송 챔버 내 분위기와 상기 제2 코일부의 분위기를 분리할 수 있는 제2 분리막을 포함하고,
상기 이송 챔버의 분위기는 진공 분위기를 형성하고, 상기 제1 코일부의 분위기 및 상기 제2 코일부의 분위기는 상기 이송 챔버의 외부에 연결되어 대기압 분위기를 형성하는, 이송로봇.
In the transfer robot for transferring an object between a plurality of semiconductor and display process chambers,
A robot body capable of lifting and rotating, a base plate provided in the robot body, and a first hand and a second hand connected to an upper surface or a side surface of the base plate,
A first guide part and a first driving part are interposed and connected between the base plate and the first hand, and a second guide part and a second driving part are interposed and connected between the base plate and the second hand,
The first driving unit and the second driving unit include a linear motor,
The first driving unit includes a first coil unit having a coil and a first moving unit including a permanent magnet, wherein the first coil unit is formed on the base plate, and the first moving unit is formed on the first hand. ,
And a first separation membrane capable of separating the atmosphere inside the transfer chamber and the atmosphere of the first coil unit by sealing the first coil unit,
The second driving unit includes a second coil unit including a coil and a second moving unit including a permanent magnet, wherein the second coil unit is formed on the base plate, and the second moving unit is formed on the second hand. ,
And a second separation membrane capable of separating the atmosphere in the transfer chamber and the atmosphere of the second coil unit by sealing the second coil unit,
The atmosphere of the transfer chamber forms a vacuum atmosphere, and the atmosphere of the first coil unit and the atmosphere of the second coil unit are connected to the outside of the transfer chamber to form an atmospheric pressure atmosphere.
상기 제1 가이드부는 제1 가이드 레일과 상기 제1 가이드 레일 상을 움직이는 제1 슬라이더를 포함하되, 상기 제1 가이드 레일은 상기 베이스 플레이트에 형성되고, 상기 제1 슬라이더는 상기 제1 핸드에 형성되는, 이송 로봇.
The method of claim 1,
The first guide portion includes a first guide rail and a first slider that moves on the first guide rail, wherein the first guide rail is formed on the base plate, and the first slider is formed on the first hand. , Transfer robot.
상기 제2 가이드부는 제2 가이드 레일과 상기 제2 가이드 레일 상을 움직이는 제2 슬라이더를 포함하되, 상기 제2 가이드 레일은 상기 베이스 플레이트에 형성되고, 상기 제2 슬라이더는 상기 제2 핸드에 형성되는, 이송 로봇.The method of claim 1,
The second guide portion includes a second guide rail and a second slider that moves on the second guide rail, wherein the second guide rail is formed on the base plate, and the second slider is formed on the second hand. , Transfer robot.
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- 2020-08-10 KR KR1020200099889A patent/KR102244820B1/en active IP Right Grant
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KR102244820B9 (en) | 2021-07-26 |
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