KR102324629B1 - 로봇 암 정렬 장치 및 이를 구비하는 반도체 제조 장치 - Google Patents

로봇 암 정렬 장치 및 이를 구비하는 반도체 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암들을 정렬시키는 로봇 암 정렬 장치를 제공한다. 로봇 암 정렬 장치는, 제1 프레임, 상기 제1 프레임과 대향하는 제2 프레임, 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하는 제3 프레임을 포함하며, 상기 복수개의 로봇 암들이 수용될 수 있는 공간을 제공하는 지지 프레임을 포함하며, 상기 제3 프레임에 설치되는 가이드부, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 가이드부를 따라서 이동 가능하도록 상기 가이드부에 설치되는 이동 플레이트, 및 상기 이동 플레이트와 연결되며, 상기 이동 플레이트를 이동시켜 상기 제1 프레임과 상기 이동 플레이트 사이의 거리를 조절하는 스크류부를 포함한다.

Description

로봇 암 정렬 장치 및 이를 구비하는 반도체 제조 장치{Robot arm aligning apparatus and semiconductor manufacturing apparatus having the same}
본 발명은 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암들을 정렬시키기 위한 로봇 암 정렬 장치 및 상기 로봇 암 정렬 장치를 구비하는 반도체 제조 장치에 관한 것이다.
캐리어에 수납된 기판을 공정 챔버로 이송하는 인덱스 로봇에 구비되는 로봇 암은 복수개로 이루어지며, 동시에 여러 장의 기판을 이송하도록 구성되어 반도체 제조 공정의 생산성을 향상시킨다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 복수개의 로봇 암을 정렬시키는데 이용되는 로봇 암 정렬 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 로봇 암 정렬 장치를 포함하는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 로봇 암 정렬 장치는 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암들을 정렬시키기 위하여 제공되며, 제1 프레임, 상기 제1 프레임과 대향하는 제2 프레임, 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하는 제3 프레임을 포함하며, 상기 복수개의 로봇 암들이 수용될 수 있는 공간을 제공하는 지지 프레임, 상기 제3 프레임에 설치되는 가이드부, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 가이드부를 따라서 이동 가능하도록 상기 가이드부에 설치되는 이동 플레이트, 및 상기 이동 플레이트와 연결되며, 상기 이동 플레이트를 이동시켜 상기 제1 프레임과 상기 이동 플레이트 사이의 거리를 조절하는 스크류부를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 서로 마주하는 상기 제1 프레임의 일면과 상기 이동 플레이트의 일면은 실질적으로 평행한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 프레임과 상기 제3 프레임은 실질적으로 수직한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 스크류부는 상기 제2 프레임에 형성된 관통홀에 수용되며 상기 이동 플레이트와 연결되는 중심축, 및 상기 중심축의 일단에 배치된 헤드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 가이드부는, 상기 제3 프레임에 설치되는 LM 가이드 레일, 및 상기 LM 가이드 레일을 따라서 이동 가능하도록 상기 LM 가이드 레일에 설치되며 상기 이동 플레이트와 연결되는 LM 가이드 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 로봇 암 정렬 장치는, 상기 이동 플레이트와 상기 제1 프레임 사이의 거리를 나타내도록 구성된 측정 수단을 더 포함하고, 상기 측정 수단은, 상기 제3 프레임의 일측에 구비되는 눈금부, 및 상기 LM 가이드 블록을 따라 이동하는 지시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 제조 장치는, 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암을 포함하는 인덱스 로봇, 및 상기 복수개의 로봇 암의 양 측면을 둘러싸도록 배치되어, 상기 복수개의 로봇 암의 측방향으로 외력을 가하여 동시에 상기 복수개의 로봇 암을 정렬시키는 로봇 암 정렬 장치를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 로봇 암 정렬 장치는, 상기 복수개의 로봇 암의 일측면에 접촉가능한 제1 프레임 및 상기 제1 프레임과 대향하는 제2 프레임을 가지고, 상기 복수개의 로봇 암들이 수용될 수 있는 공간을 제공하는 지지 프레임, 상기 지지 프레임에 설치되는 가이드부, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 가이드부를 따라서 이동 가능하도록 상기 가이드부에 설치되는 이동 플레이트, 상기 이동 플레이트와 연결되며, 상기 이동 플레이트를 이동시켜 상기 제1 프레임과 상기 이동 플레이트 사이의 거리를 조절하는 스크류부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 서로 마주하는 상기 제1 프레임의 일면과 상기 이동 플레이트의 일면은 실질적으로 평행한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 스크류부는 상기 제2 프레임에 형성된 관통홀에 수용되고 상기 이동 플레이트와 연결되는 중심축, 및 상기 중심축의 일단에 배치된 헤드부를 포함하되, 상기 중심축은 상기 헤드부의 회전에 따라 직선운동 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 로봇 암 정렬 장치는 일방향으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암들에 대하여 측방향으로 작용하는 외력을 가하며, 상기 외력은 복수개의 로봇 암들을 정렬시킬 수 있다. 또한, 로봇 암 정렬 장치는 복수개의 로봇 암들을 한꺼번에 정렬시키므로 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암 정렬 장치를 나타내는 정면도이다.
도 4a는 스크류부의 동작을 설명하기 위한 로봇 암 정렬 장치의 일부분의 단면도이며, 도 4b는 스크류부의 동작을 설명하기 위한 로봇 암 정렬 장치의 측면도이다.
도 5는 가이드부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 측정 수단을 나타내기 위한 로봇 암 정렬 장치의 일부분의 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", 또는 "연결되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", 또는 "직접 연결되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 하나의 구성요소가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 로봇 암 정렬 장치 및 반도체 제조 장치는 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 시스템(1)은 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)를 포함할 수 있다. 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)는 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)가 배열된 방향을 제 1 방향(x)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향(x)의 수직인 방향을 제 2 방향(y)이라 하며, 제 1 방향(x)과 제 2 방향(y)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향(z)이라 정의한다.
인덱스부(10)는 기판 처리 시스템(1)의 제 1 방향(x)의 전방에 배치된다. 인덱스부(10)는 로드 포트(12) 및 이송 프레임(14)을 포함한다.
로드 포트(12)에는 기판이 수납된 캐리어(11)가 안착된다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공되며 이들은 제 2 방향(y)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(12)의 개수는 기판 처리 시스템(1)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(11)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod; FOUP)가 사용될 수 있다. 캐리어(11)에는 기판들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다.
이송 프레임(14)은 로드 포트(12)와 이웃하여 제 1 방향으로 배치된다. 이송 프레임(14)은 로드 포트(12)와 공정 처리부(20)의 버퍼부(30) 사이에 배치된다. 이송 프레임(14)은 인덱스 레일(15) 및 인덱스 로봇(17)을 포함한다. 인덱스 레일(15) 상에 인덱스 로봇(17)이 안착된다. 인덱스 로봇(17)은 버퍼부(30)와 캐리어(11)간에 기판을 이송한다. 인덱스 로봇(17)은 로봇 암을 구비하며, 로봇 암은 2 이상의 개수로 구성될 수 있다. 인덱스 로봇(17)은 인덱스 레일(15)을 따라 제 2 방향으로 직선 이동하거나, 제 3 방향(z)을 축으로 하여 회전한다.
공정 처리부(20)는 인덱스부(10)에 이웃하여 제 1 방향(x)을 따라 기판 처리 시스템(1)의 후방에 배치된다. 공정 처리부(20)은 버퍼부(30), 이동 통로(40), 메인 이송 로봇(50) 그리고 공정 챔버(60)를 포함한다.
버퍼부(30)는 제 1 방향(x)을 따라 공정 처리부(20)의 전방에 배치된다. 버퍼부(30)는 공정 챔버(60)와 캐리어(11) 간에 기판이 반송되기 전에 기판이 일시적으로 수납되어 대기하는 장소이다. 버퍼부(30)는 그 내부에 기판이 놓이는 슬롯이 제공되며, 슬롯들은 서로 간에 제 3 방향(z)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다.
이동 통로(40)는 버퍼부(30)와 대응되게 배치된다. 이동 통로(40)는 그 길이방향이 제 1 방향(x)에 따라 나란하도록 배치된다. 이동 통로(40)은 메인 이송 로봇(50)이 이동하는 통로를 제공한다. 이동 통로(40)의 양측에는 공정 챔버(60)들이 서로 마주보며 제 1 방향(x)을 따라 배치된다. 이동 통로(40)에는 메인 이송 로봇(50)이 제 1 방향(x)을 따라 이동하며, 공정 챔버(60)의 상하층, 그리고 버퍼부(30)의 상하층으로 승강할 수 있는 이동 레일이 설치된다.
메인 이송 로봇(50)은 이동 통로(40)에 설치되며, 공정 챔버(60) 및 버퍼부(30) 간에 또는 각 공정 챔버(60) 간에 기판을 이송한다. 메인 이송 로봇(50)은 이동 통로(400)을 따라 제 2 방향(y)으로 직선 이동하거나, 제 3 방향(z)을 축으로 하여 회전한다.
공정 챔버(60)는 복수개 제공되며, 제 2 방향(y)을 따라 이동 통로(40)을 중심으로 양측에 배치된다. 공정 챔버(60)들 중 일부는 이동 통로(40)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버(60)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이동 통로(40)의 일측에는 공정 챔버(60)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제 1 방향(x)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(60)의 수이고, B는 제 2 방향(y)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(60)의 수이다. 이동 통로(40)의 일측에 공정 챔버(60)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버(60)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(60)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(60)는 이동 통로(40)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정 챔버(60)는 이동 통로(40)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
공정 챔버(60)는 기판이 처리되는 공간을 제공하며, 기판에 대하여 식각 공정, 세정 공정, 증착 공정 등의 공정을 수행할 수 있다. 각각의 공정 챔버(60)는 수행되는 공정 및 종류에 따라서 상이한 구조를 가질 수 있으며, 또한 이와 달리 각각의 공정 챔버(60)는 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암 정렬 장치를 나타내는 정면도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 반도체 제조 장치(2)는 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암(210)을 구비하는 인덱스 로봇(200) 및 복수개의 로봇 암(210)을 정렬시키기 위한 로봇 암 정렬 장치(100)를 포함할 수 있다.
인덱스 로봇(200)은 여러 장의 기판이 수납된 캐리어(예를 들어, 도 1의 11)로부터 기판을 반출하며, 기판에 대한 공정이 진행되는 챔버로 기판을 이송할 수 있다. 상기 인덱스 로봇(200)은 도 1의 인덱스 로봇(도 1의 17)일 수 있다.
인덱스 로봇(200)은 1 회에 여러 매의 기판들을 이송하기 위하여 복수개의 로봇 암(210)들을 구비할 수 있다. 이러한 인덱스 로봇(200)은 한 번에 여러 매의 기판을 동시에 취급하기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다. 다만, 복수개의 로봇 암(210)들이 정렬되지 않으면, 로봇 암(210)이 캐리어에 구비된 슬럿과 충돌하거나, 또는 기판 이송 중 기판이 로봇 암(210)으로부터 이탈하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 로봇 암(210)들은 기판을 이송하기 이전에 정렬된 상태로 제공되어야 한다.
2 이상의 복수개로 구비된 로봇 암(210)들은 수직방향으로 순차적으로 배열되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 로봇 암(210)은 도면에서와 같이 4개로 구성될 수 있다. 이때, 4개의 로봇 암(210)들은 동시에 구동될 수 있으며, 또한 상측의 2개의 로봇 암(210) 및 하측의 2개의 로봇 암(210)이 각각 함께 구동될 수 있다.
로봇 암(210)은 그 일단에 이송 과정 중 기판을 지지하는 선단부(212)와 상기 선단부(212)로부터 연장하는 연결부(214)를 포함할 수 있다. 복수개의 로봇 암(210)들은 서로 동일한 크기 및 모양을 가질 수 있으며, 복수개의 로봇 암(210)들의 연결부(214)는 일정한 폭(w)을 가질 수 있다.
한편, 로봇 암 정렬 장치(100)는 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암(210)들을 정렬시키기 위하여 구비되며, 지지 프레임(110), 이동 플레이트(120), 스크류부(130), 및 가이드부(140)를 포함할 수 있다.
지지 프레임(110)은 복수개의 로봇 암(210)들이 수용될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 지지 프레임(110)은 서로 대향하도록 배치되는 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(113), 그리고 제1 프레임(111)과 제2 프레임(113)을 사이에서 제1 프레임(111)과 제2 프레임(113)을 연결하는 제3 프레임(115)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(111)은 복수개의 로봇 암(210)들의 측면과 접할 수 있으며, 로봇 암(210)과 접하는 제1 프레임(111)의 일면(111s)은 평면으로 구성될 수 있다. 또한, 제3 프레임(115)은 최상단에 위치하는 로봇 암(210) 위에 놓아질 수 있으며, 상기 최상단의 로봇 암(210)과 접하는 제3 프레임(115)의 일면(115s)은 평면으로 구성될 수 있다.
가이드부(140)는 제3 프레임(115)에 설치될 수 있다. 가이드부(140)는 LM 가이드(linear motion guide)로 구성될 수 있으며, 일방향으로 연장하는 LM 가이드 레일(141)과 LM 가이드 레일(141)의 길이 방향을 따라서 이동 가능하도록 결합된 LM 가이드 블록(143)을 포함할 수 있다.
이동 플레이트(120)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(113) 사이에 배치되고, 가이드부(140)를 따라 이동가능하도록 가이드부(140)에 설치될 수 있다. 구체적으로, 이동 플레이트(120)는 LM 가이드 블록(143)과 결합될 수 있으며, LM 가이드 블록(143)과 함께 LM 가이드 레일(141)이 제공하는 이동 경로를 따라서 이동할 수 있다. 다만, 이와 달리 이동 플레이트(120)는 LM 가이드 블록(143)과 일체로 형성되어, LM 가이드 레일(141)과 직접 접하면서 이동되도록 구성될 수 있다.
스크류부(130)는 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리를 조절하기 위하여 제공될 수 있다. 스크류부(130)는 외부 동력에 의하여 이동 플레이트(120)를 이동시킬 수 있다. 또한 스크류부(130)는 제1 프레임(111)과 이동 플레이트(120) 사이에 위치하는 복수개의 로봇 암(210)들의 측방향으로 외력을 가하여 복수개의 로봇 암(210)들이 정렬되도록 할 수 있다.
복수개의 로봇 암(210)들의 측면과 접촉가능한 제1 프레임(111)의 일면(111s) 및 이동 플레이트(120)의 일면(120s)은 서로 평행한 평면을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 프레임(111)의 일면(111s) 및 이동 플레이트(120)의 일면(120s)은 복수개의 로봇 암(210)들의 측방향으로 외력을 가하는데 충분한 면적을 가질 수 있다. 서로 평행한 일면을 가지는 제1 프레임(111)과 이동 플레이트(120)는 그들 사이에서 샌드위치되어 정렬되는 복수개의 로봇 암(210)들을 동시에 정렬시킬 수 있다.
또한, 제1 프레임(111)과 제3 프레임(115)은 실질적으로 수직할 수 있다. 로봇 암(210)들이 정렬되는 동안 제3 프레임(115)의 일면(115s)은 최상단의 로봇 암(210)과 접할 수 있는데, 제3 프레임(115)의 일면(115s)은 제1 프레임(111)과 실질적으로 수직할 수 있다.
한편, 스크류부(130)는 헤드부(131) 및 상기 헤드부(131)와 결합되는 중심축(133)을 포함할 수 있다.
헤드부(131)는 외부의 동력이 가해지는 부분일 수 있으며, 상기 외부의 동력에 의하여 헤드부(131)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 헤드부(131)는 일정 두께를 가지는 원통 형태를 가질 수 있으며, 헤드부(131)의 외주에는 널링 가공이 행해질 수 있다.
중심축(133)은 그 일단이 상기 헤드부(131)와 결합되며, 헤드부(131)와 일체로 형성되어 헤드부(131)의 회전에 따라서 함께 회전되도록 구성될 수 있다. 상기 일단과 반대되는 중심축(133)의 타단은 이동 플레이트(120)와 연결될 수 있으며, 예를 들어 베어링 등을 매개로 하여 결합될 수 있다.
도 4a는 스크류부의 작동을 설명하기 위한 로봇 암 정렬 장치의 일부분의 단면도이며, 도 4b는 스크류부의 작동을 설명하기 위한 로봇 암 정렬 장치의 측면도이다.
도 4a 및 도 4b를 도 2, 도 3과 함께 참조하면, 중심축(133)은 제3 프레임(115)에 형성된 관통홀(113H)에 이동가능하도록 수용되며, 중심축(133)에 형성된 나사산(135)은 상기 관통홀(113H)에 형성된 나사산과 맞물리도록 구성될 수 있다.
상기 헤드부(131)의 회전에 따라 중심축(133)이 회전되며, 중심축(133)에 형성되는 나사산(135)이 관통홀(113H)에 형성된 나사산과 맞물리면서 중심축(133)은 직선운동을 할 수 있다. 중심축(133)의 직선 운동에 의하여 중심축(133)의 타단에 결합되는 이동 플레이트(120)도 직선 운동을 할 수 있다. 예를 들어, 헤드부(131)의 시계 방향 회전에 의하여 중심축(133)은 이동 플레이트(120)를 제1 프레임(111)에 인접하는 방향으로 이동시킬 수 있으며, 반대로 헤드부(131)의 반시계 방향 회전에 의하여 중심축(133)은 이동 플레이트(120)를 제1 프레임(111)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다.
한편, 일 실시예에 따라 스크류부(130)를 이용하여 복수개의 로봇 암(210)들을 정렬시키는 방법은 다음과 같다.
복수개의 로봇 암(210)들을 수직방향으로 배열시킨 후, 제1 프레임(111) 및 이동 플레이트(120)가 복수개의 로봇 암(210)들의 측면을 감싸고, 또한 제2 프레임(113)은 최상단의 로봇 암(210)과 접하도록 배치한다. 이때, 복수개의 로봇 암(210)들을 고정시키는 고정 볼트는 느슨하게 한다.
외부 동력을 이용하여 헤드부(131)를 일방향으로 회전시켜, 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리를 줄인다. 복수개의 로봇 암(210)들의 측면이 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111)에 접한 상태에서, 헤드부(131)를 상기 일방향으로 더 회전시켜 로봇 암(210)들의 측방향으로 외력을 가한다. 상기 외력은 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이에 샌드위치된 로봇 암(210)들을 동시에 정렬시킨다. 본 발명에 따른 로봇 암 정렬 장치(100)는 동시에 2 이상의 로봇 암(210)들을 정렬시킬 수 있으므로 정렬 작업에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.
한편, 중심축(133)은 이동 플레이트(120)의 중심부에 연결될 수 있으며, 이로써 복수개의 로봇 암(210)들에 가해지는 외력이 상측 또는 하측에 집중되지 않고, 또한 이동 플레이트(120)가 상측이나 하측에 집중되는 압력에 의하여 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 가이드부를 나타내는 사시도이다.
도 5를 도3과 함께 참조하면, 가이드부(140)는 LM 가이드 레일(141) 및 LM 가이드 블록(143)을 포함할 수 있다. LM 가이드 레일(141)은 이동 플레이트(120)가 이동할 수 있는 경로를 제공하며, LM 가이드 블록(143)은 상기 LM 가이드 레일(141)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다.
LM 가이드 레일(141)은 장착용 홀(145)이 그 일면과 타면을 수직으로 관통하도록 형성될 수 있다. 장착용 홀(145)은 볼트 등의 결합 부재를 수용할 수 있으며, 장착용 홀(145)에 수용된 결합 부재는 LM 가이드 레일(141)을 제3 프레임(115)에 고정시킬 수 있다.
LM 가이드 블록(143)은 LM 가이드 레일(141)의 길이 방향을 따라서 이동 가능하도록 LM 가이드 레일(141)에 결합될 수 있다. 또한 LM 가이드 블록(143)은 이동 플레이트(120)와 결합될 수 있으며, LM 가이드 블록(143)과 이동 플레이트(120)는 함께 이동될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, LM 가이드 레일(141)와 LM 가이드 블록(143)과의 접촉면에 구름 부재가 형성될 수 있다. 구름 부재는, 예를 들어 볼(ball) 형태로 제공될 수 있으며, LM 가이드 블록(143)은 상기 구름 부재를 매개로 하여 상기 LM 가이드 레일(141)과 구름 접촉을 형성할 수 있다. 상기 구름 부재는 LM 가이드 레일(141)과 LM 가이드 블록(143)이 구름 접촉을 하도록 함으로써 마찰력을 줄일 수 있다.
가이드부(140)는 이동 플레이트(120)가 부드럽게 직선운동을 하도록 해줌으로써 로봇 암 정렬 장치(100)의 변형을 방지할 수 있다.
가이드부(140)는 복수개의 LM 가이드 레일(141) 및 LM 가이드 블록(143)을 포함할 수 있다. 이때, 복수개의 LM 가이드 레일(141)은 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다.
도 6은 측정 수단을 나타내기 위한 로봇 암 정렬 장치의 일부분의 정면도이다.
도 6을 참조하면, 측정 수단(150)은 눈금부(151) 및 지시부(153)를 포함할 수 있다. 측정 수단(150)은 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리를 측정하기 위하여 제공될 수 있다.
눈금부(151)는 제3 프레임(115)의 일면에 제공될 수 있다. 눈금부(151)에 구비된 각각의 눈금은 제1 프레임(111)으로부터 해당 눈금 사이의 거리를 나타낼 수 있다.
지시부(153)는 LM 가이드 블록(143) 또는 이동 플레이트(120)에 구비될 수 있으며, LM 가이드 블록(143) 또는 이동 플레이트(120)와 함께 이동한다. 지시부(153)가 가리키는 눈금의 수치는 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리를 나타낼 수 있다.
사용자는 지시부(153)가 가리키는 눈금을 읽어 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리를 측정할 수 있으며, 이동 플레이트(120)가 로봇 암(210)의 폭에 대응하는 길이만큼 제1 프레임(111)에 근접하였는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 측정 수단(150)의 눈금을 확인하여, 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리가 로봇 암(210)의 폭과 상응하는지 여부를 확인한다. 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리가 로봇 암(210)의 폭과 상응한다면 정렬 작업을 종료하고, 고정 볼트를 조여 복수개의 로봇 암(210)들이 정렬 상태를 유지할 수 있도록 한다. 반면, 이동 플레이트(120)와 제1 프레임(111) 사이의 거리가 로봇 암(210)의 폭과 상응하지 않는다면, 헤드부(131)를 더 회전시켜 로봇 암(210)들을 다시 정렬시킨다.
지금까지의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 기판 처리 시스템 2: 반도체 제조 장치
100: 로봇 암 정렬 장치 110: 지지 프레임
120: 이동 플레이트 130: 스크류부
140: 가이드부 150: 측정 수단
200: 인덱스 로봇 210: 로봇 암

Claims (10)

  1. 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암들을 정렬시키기 위한 로봇 암 정렬 장치에 있어서,
    상기 로봇 암 정렬 장치는,
    제1 프레임, 상기 제1 프레임과 대향하는 제2 프레임, 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하는 제3 프레임을 포함하며, 상기 복수개의 로봇 암들이 수용될 수 있는 공간을 제공하는 지지 프레임;
    상기 제3 프레임에 설치되는 가이드부;
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 가이드부를 따라서 이동 가능하도록 상기 가이드부에 설치되는 이동 플레이트; 및
    상기 이동 플레이트와 연결되며, 상기 이동 플레이트를 이동시켜 상기 제1 프레임과 상기 이동 플레이트 사이의 거리를 조절하는 스크류부;를 포함하는 로봇 암 정렬 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    서로 마주하는 상기 제1 프레임의 일면과 상기 이동 플레이트의 일면은 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 로봇 암 정렬 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 프레임과 상기 제3 프레임은 실질적으로 수직한 것을 특징으로 하는 로봇 암 정렬 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류부는 상기 제2 프레임에 형성된 관통홀에 수용되며 상기 이동 플레이트와 연결되는 중심축, 및 상기 중심축의 일단에 배치된 헤드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 암 정렬 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 제3 프레임에 설치되는 LM 가이드 레일, 및 상기 LM 가이드 레일을 따라서 이동 가능하도록 상기 LM 가이드 레일에 설치되며 상기 이동 플레이트와 연결되는 LM 가이드 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 암 정렬 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로봇 암 정렬 장치는, 상기 이동 플레이트와 상기 제1 프레임 사이의 거리를 나타내도록 구성된 측정 수단을 더 포함하고,
    상기 측정 수단은, 상기 제3 프레임의 일측에 구비되는 눈금부, 및 상기 LM 가이드 블록을 따라 이동하는 지시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 암 정렬 장치.
  7. 일방향으로 순차적으로 배열되어 제공되는 복수개의 로봇 암들을 포함하는 인덱스 로봇; 및
    상기 복수개의 로봇 암들의 양 측면을 둘러싸도록 배치되어, 상기 복수개의 로봇 암들의 측방향으로 외력을 가하여 동시에 상기 복수개의 로봇 암들을 정렬시키는 로봇 암 정렬 장치;를 포함하고,
    상기 로봇 암 정렬 장치는,
    상기 복수개의 로봇 암들의 일측면에 접촉가능한 제1 프레임 및 상기 제1 프레임과 대향하는 제2 프레임을 가지고, 상기 복수개의 로봇 암들이 수용될 수 있는 공간을 제공하는 지지 프레임;
    상기 지지 프레임에 설치되는 가이드부;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 가이드부를 따라서 이동 가능하도록 상기 가이드부에 설치되는 이동 플레이트; 및
    상기 이동 플레이트와 연결되며, 상기 이동 플레이트를 이동시켜 상기 제1 프레임과 상기 이동 플레이트 사이의 거리를 조절하는 스크류부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    서로 마주하는 상기 제1 프레임의 일면과 상기 이동 플레이트의 일면은 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 스크류부는 상기 제2 프레임에 형성된 관통홀에 수용되고 상기 이동 플레이트와 연결되는 중심축, 및 상기 중심축의 일단에 배치된 헤드부를 포함하되,
    상기 중심축은 상기 헤드부의 회전에 따라 직선운동 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
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