KR200471149Y1 - 데카르트 로봇 블레이드 - Google Patents
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Abstract
본 고안의 제1 양상에 의하면, 클러스터 툴(cluster tool) 내에서 기판을 이송하기 위한 로봇 블레이드가 제공된다. 이 로봇 블레이드는 (1) 제1 표면; (2) 제1 표면과 마주하는 제2 표면; (3) 로봇 블레이드를 통해 제1 커플러를 수용하도록 구성되며 제2 표면에서 원형의 형상을 갖는 제1 통합 피쳐(first integration feature); 및 (4) 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되며 제2 표면에서 비원형의 형상을 갖는 제2 통합 피쳐를 포함한다. 다수의 다른 양상들이 제공될 수 있다.
Description
본 고안은 2006년 8월 9일 제출된 미국특허 가출원 번호 제 60/821,953호를 우선권으로 주장하며, 여기에 그 전체를 참조로서 포함한다.
본 고안은 일반적으로 반도체 디바이스 제조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 반도체 디바이스 제조 동안 사용되는 로봇 블레이드에 관한 것이다.
전자 디바이스 제조 동안 처리 챔버 사이에서 반도체 웨이퍼, 유리판 등과 같은 기판을 이송하기 위한 다수의 로봇 설계가 발전되어 왔다. 예컨대, 종래의 프로그-레그 로봇(frog-leg robot)은 처리 툴의 처리 챔버와 로드락 챔버(load lock chamber) 사이에서 기판을 이송하기 위해 처리 툴의 이송 챔버 내부에서 사용될 수 있다. 기판은 통상적으로 이송 작업 동안 로봇의 블레이드 상에 지지되며; 회전, 연장, 수축 등과 같은 블레이드의 이동 과정 동안 기판 위치를 유지시키기 위해 블레이드 내부에 포켓들(pockets)이 형성될 수 있다. 이러한 로봇 블레이드에 대한 개선된 설계가 요망된다.
본 고안의 제1 양상에 의하면, 클러스터 툴(cluster tool) 내에서 기판을 이송하기 위한 로봇 블레이드가 제공된다. 이 로봇 블레이드는 (1) 제1 표면; (2) 제1 표면과 마주하는 제2 표면; (3) 로봇 블레이드를 통해 제1 커플러를 수용하도록 구성되며 제2 표면에서 원형의 형상을 갖는 제1 통합 피쳐(first integration feature); 및 (4) 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되며 제2 표면에서 비원형(non-circular)의 형상을 갖는 제2 통합 피쳐를 포함한다.
본 고안의 제2 양상에 의하면, 클러스터 툴 내에서 기판을 이송하기 위한 로봇 블레이드가 제공된다. 이 로봇 블레이드는 (1) 제1 표면; (2) 제1 표면과 마주하는 제2 표면; (3) 로봇 블레이드를 통해 제1 커플러를 수용하도록 구성되는 제1 통합 피쳐; 및 (4) 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되는 제2 통합 피쳐를 포함한다. 이러한 로봇 블레이드는 탄소 섬유로 형성된다. 다수의 다른 양상들이 제공된다.
아래의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 첨부된 도면으로부터 본 고안의 다른 특징 및 양상들이 보다 완전히 명확하게 될 것이다.
도 1a 내지 도 1d 는 로봇 조립체를 사용하는 클러스터 툴을 통해(예컨대 이송 챔버 내에서) 기판이 이송되는 동안 이 기판을 지지 및 유지시키는데 사용될 수 있는 로봇 블레이드(100)의 일 실시예를 도시한다. 로봇 블레이드(100)는 엔드 이펙터(end effector)에 연결 및/또는 엔드 이펙터의 일부분으로서 일체화될 수 있다. 이러한 방법으로, 로봇 블레이드(100)는 클러스터 툴의 성능을 향상시키고 시스템 수율(throughput)을 증가시키는 것을 돕는데 사용될 수 있다.
도 1a 는 로봇 블레이드(100)의 개략적인 평면도이다. 이 로봇 블레이드(100)는 근접단부(proximal end; 102), 말단부(distal end; 104), 및 반도체 웨이퍼(미도시)와 같은 기판을 지지하기 위한 제1 표면(106)을 구비할 수 있다. 근접단부(102) 부근에서 제1 표면(106)을 통과하여 제1 통합 피쳐(108) 및 제2 통합 피쳐(110)가 배치될 수 있다. 제1 통합 피쳐(108) 및 제2 통합 피쳐(110)와 인접하여 하나 이상의 근접 장착 패드 위치부(proximal mounting pad locations; 112)(예컨대, 로봇 블레이드(100)에 장착 패드를 연결하기 위한 피쳐)가 배치될 수 있다.
로봇 블레이드(100)의 말단부(104)에 또는 그 부근에는 근접 장착 패드 위치부(112)와 유사할 수 있는 하나 이상의 말단 장착 패드 위치부(distal mounting pad locations; 114)(예컨대, 로봇 블레이드(100)에 장착 패드를 연결하기 위한 피쳐)가 배치될 수 있다. 로봇 블레이드(100) 상의 다른 곳에는 제1 표면(106)을 통과할 수 있는 교정 구멍(calibration hole, 116)이 위치될 수 있다.
도 1b 는 로봇 블레이드(100)의 개략적인 저면도이다. 로봇 블레이드(100)는 제2 표면(118)을 구비할 수 있으며, 이 제2 표면(118)을 제1 통합 피쳐(108), 제2 통합 피쳐(110) 및 교정 구멍(116)이 통과할 수 있다.
도 1c 는 도 1b 에 나타내는 바와 같은 제2 통합 피쳐(110)의 확대도이다. 도 1d 는 도 1c 의 1D-1D 선을 따라 취한 제2 통합 피쳐(110)의 단면도이다. 제2 통합 피쳐(110)는 도 1c 및 도 1d 에 도시된 바와 같이 제2 표면(118)에 모따기된 엣지(chamfered edge)를 구비할 수 있다. 다른 엣지면이 사용될 수도 있다.
도 1a 내지 도 1d 에 도시된 바와 같은 로봇 블레이드(100)는 임의의 적절한 물질로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 로봇 블레이드(100)는 탄소-섬유 강화 플라스틱으로 구성될 수 있는데, 이것은 중량비 대비 고강도를 로봇 블레이드(100)에 부여한다. 다른 실시예들에서, 로봇 블레이드(100)는 오로지 탄소 섬유만으로 또는 다른 적합한 물질로 구성될 수 있다. 로봇 블레이드(100)는 일부의 실시예에서 약 6 mm일수 있는 두께(예컨대, 제1 표면(106)과 제2 표면(118) 사이의 거리)를 구비할 수 있다. 다른 블레이드 두께가 사용될 수도 있다.
또한, 로봇 블레이드(100)는 단일 또는 복수-갈래진(multi-pronged) 블레이드로서 형성될 수 있거나, (도 1a 및 도 1b 에 도시된 바와 같이) 말단부(104)를 향해 테이퍼링(tapering)될 수 있거나, 또는 그 이외의 형상일 수도 있다. 일부의 실시예에서, 로봇 블레이드(100)의 특정 형상은 이리저리 이동되어야 하는 로봇 및 로봇 피쳐(robot features)의 이동에 의해 결정될 것이다. 예컨대, 도 1a 내지 도 1d 에 도시된 특정 실시예에서, 로봇 블레이드(100)는 (예컨대, 로봇 블레이드(100)를 사용하는 로봇에 의해 설정된) 근접단부(102)에서의 미리정해진 폭을 가질 수 있고 말단부(104)에서 그보다 작은 폭으로 테이퍼링될 수 있어서, 로봇 블레이드(100)가 이러한 로봇 블레이드(100)가 사용되는 클러스터 툴의 리프트 핀(lift pin)(미도시) 및/또는 다른 피쳐를 통과할 것이다.
제1 통합 피쳐(108) 및 제2 통합 피쳐(110)는 로봇 블레이드(100)를 정렬 및/또는 장착(예컨대, 이송 로봇 조립체 및/또는 블레이드 기부(blade base)에 대하여)하는데 협력하여 사용될 수 있다. 예컨대, 제1 통합 피쳐(108) 및 제2 통합 피쳐(110)는 로봇 블레이드(100)를 관통하는 구멍일 수 있으며, 이러한 구멍을 통해 하나 이상의 커플러(coupler)(예컨대, 핀(pin), 미도시)가 끼워질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 통합 피쳐(108)는 엔드 이펙터 또는 다른 부품에 장착될 수 있는 핀을 수용하도록 구성되는 핀홀(pinhole) 피쳐일 수 있다. 이러한 실시예들과 대안의 실시예들에서, 제2 통합 피쳐(110)는 타원형이거나 그 외 비원형 형상을 가질 수 있다. 이러한 방법으로 제2 통합 피쳐(110)를 형성하는 것은, 로봇 블레이드(100) 또는 그것에 부착될 수 있는 부품 및/또는 커플러의 제조 시에 작은 허용 오차를 가능하게 할 수 있다. 제2 통합 피쳐(110)는 제1 통합 피쳐(108)와 유사하게 커플러(예컨대, 핀(pin))를 수용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 통합 피쳐(110)의 형상이 그 안으로 수용되는 핀 보다 크기 때문에, 제2 통합 피쳐(110)는 미리정해진 제조 허용 오차 내에 있는 핀들 및/또는 피쳐들을 수용할 수 있다. 제1 통합 피쳐(108) 및 제 2 통합 피쳐(110)를 함께 사용하여, 엔드 이펙터 또는 다른 장착 기구에 대해 정확한 위치에 로봇 블레이드(100)를 위치 및 고정시킬 수 있다.
도 1c 및 도 1d 에 도시된 제2 통합 피쳐(110)의 모따기된 개구는 구멍 안으로 핀을 용이하게 넣을 수 있게 한다. 제1 통합 피쳐(108)가 유사하게 모따기될 수 있음을 이해할 수 있다. 일부의 실시예에서, 제1 통합 피쳐(108)는 제2 통합 피쳐(110)와 유사하게 표면(106, 118)에서 비원형 형상을 가질 수 있고/있거나 제2 통합 피쳐(110)는 표면(106, 118)에서 원형 형상을 가질 수 있다. 일부의 실시예에서, 제1 통합 피쳐(108)는 타원형 형상일 수 있는데, 제2 통합 피쳐(110)의 장축선과 수직이거나, 그렇지 않으면 소정의 각도를 가지고 배향된 타원형의 장축선을 갖는다. 이러한 방법으로, 제1 통합 피쳐(108) 및 제2 통합 피쳐(110)는 로봇 블레이드(100)를 위치 및 배향 모두를 실행시키는데 사용될 수 있다. 다른 형상 및/또는 구성의 통합 피쳐들이 사용될 수 있다. 로봇 블레이드(100)를 위치 및/또는 고정시키기 위해 임의의 개수의 통합 피쳐(예컨대, 1개, 3개, 4개, 5개 등)가 사용될 수 있다. 엔드 이펙터(예컨대 이송 로봇 조립체, 블레이드 기부 등)에 로봇 블레이드(100)를 단일의 쌍으로서 결합시키도록 특정 크기, 형상 및/또는 배향의 통합 피쳐가 구성될 수 있다. 일부의 실시예에서, 제1 통합 피쳐(108) 및/또는 제2 통합 피쳐(110)는 로봇 블레이드(100)를 통해 완전하게는 연장되지 않을 수 있다(예컨대, 제1 통합 피쳐(108) 및 제2 통합 피쳐(110)는 제1 표면(106) 상에 개구로서 나타나지 않을 수 있다).
근접 장착 패드 및 말단 장착 패드가 제1 표면(106)에 장착, 접착 또는 그 일부분으로서 구성될 수 있다. 2 세트의 2 개의 근접 장착 패드 위치부(112) 및 1 세트의 3개의 말단 장착 패드 위치부(114)로서 도 1a 에 도시되었지만, 임의의 개수, 위치 및 배향의 장착 패드 위치부 및/또는 장착 패드가 사용될 수 있음을 이해할 수 있다. 이들 장착 패드는 임의의 적합한 물질(예컨대, 폴리에테르에테르케톤, 열가소성 물질 등)로 구성될 수 있다. 일부의 실시예에서, 장착 패드는 베벨형(beveled), 적층형, 또는 그 이외에 기판을 그립(grip) 및/또는 지지하기에 용이한 형상을 가질 수 있다.
일부의 실시예에서, 교정 구멍(116)은 기판(또는 다른 교정 구조(fixture))의 관찰(viewing) 및/또는 로봇 블레이드(100)의 배향이 가능하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 교정 구멍(116)에, 그 근방에 및/또는 교정 구멍(116)의 시야에 카메라(미도시) 및/또는 광원(미도시)이 위치될 수 있다. 광원, 카메라, 및/또는 다른 적절한 교정 및/또는 관찰 장비(viewing equipment)는 클러스터 툴 내에서 이송 작업을 하는 동안 기판 및/또는 로봇 블레이드(100)를 배향시키기 위해 교정 구멍(116)을 사용할 수 있다.
지금까지 본 고안의 실시예들을 상술하였지만, 본 고안의 다른 그리고 추가의 실시예들은 본 고안의 기본 범위를 벗어나지 않고 고안될 수 있으며, 그 범위는 이하의 청구범위에 의해 정해진다.
도 1a는 클러스터 툴의 여러 실시예들에서 기판을 이송하도록 구성될 수 있는 신규한 로봇 블레이드 조립체의 일 실시예를 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 1b는 클러스터 툴의 여러 실시예들에서 기판을 이송하도록 구성될 수 있는 신규한 로봇 블레이드 조립체의 일 실시예를 도시하는 개략적인 저면도이다.
도 1c는 클러스터 툴의 여러 실시예들에서 기판을 이송하도록 구성될 수 있는 신규한 로봇 블레이드 조립체의 일 실시예의 일부분을 도시하는 부분도이다.
도 1d는 클러스터 툴의 여러 실시예들에서 기판을 이송하도록 구성될 수 있는 신규한 로봇 블레이드 조립체의 일 실시예의 일부분을 도시하는 단면도이다.
Claims (14)
- 클러스터 툴 내에서 기판을 이송하기 위한 로봇 블레이드로서:제1 표면;상기 제1 표면과 마주하는 제2 표면;상기 로봇 블레이드를 통해 제1 커플러를 수용하도록 구성되며 상기 제2 표면에서 원형의 형상을 갖는 제1 통합 피쳐; 및상기 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되며 상기 제2 표면에서 비원형의 형상을 갖는 제2 통합 피쳐를 포함하며,상기 제2 표면에서 제1 통합 피쳐 또는 제2 통합 피쳐는 모따기된 엣지(chamfered edge)를 가지고; 그리고상기 제1 통합 피쳐 및 상기 제2 통합 피쳐가 이송 로봇 조립체에 장착되도록 구성되는,로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,상기 로봇 블레이드가 배향될 때 사용하도록 구성되는 교정 피쳐를 더 포함하는로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,탄소 섬유로 이루어진로봇 블레이드.
- 제 3 항에 있어서,탄소-섬유 강화 플라스틱으로 이루어진로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,테이퍼(taper) 형상을 갖는로봇 블레이드.
- 제 5 항에 있어서,로봇에 연결되는 제1 측면 및 상기 제1 측면과 마주하는 제2 측면을 구비하며, 상기 제1 측면이 상기 제2 측면 보다 폭이 넓은,로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,6 mm의 두께를 갖는로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,상기 제2 통합 피쳐가 상기 제2 표면에서 타원형인,로봇 블레이드.
- 클러스터 툴 내에서 기판을 이송하기 위한 로봇 블레이드로서:제1 표면;상기 제1 표면과 마주하는 제2 표면;상기 로봇 블레이드를 통해 제1 커플러를 수용하도록 구성되는 타원형의 형상을 갖는 제1 통합 피쳐; 및상기 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되며, 상기 제2 표면에서 비원형의 형상을 갖는 제2 통합 피쳐로서, 상기 타원형의 형상을 갖는 제1 통합 피쳐의 장축이 상기 비원형의 형상을 갖는 제2 통합 피쳐의 장축과는 다른 각도로 배향되는, 제2 통합 피쳐;를 포함하고,상기 제1 통합 피쳐 및 제2 통합 피쳐는 로봇 블레이드를 위치 및 배향시키도록 구성되어 있으며,탄소 섬유로 이루어진로봇 블레이드.
- 제 9 항에 있어서,탄소-섬유 강화 플라스틱으로 이루어진로봇 블레이드.
- 제 9 항에 있어서,상기 로봇 블레이드가 배향될 때 사용하도록 구성되는 교정 피쳐를 더 포함하는로봇 블레이드.
- 제 9 항에 있어서,테이퍼 형상을 갖는로봇 블레이드.
- 제 12 항에 있어서,로봇에 연결되는 제1 측면 및 상기 제1 측면과 마주하는 제2 측면을 구비하며, 상기 제1 측면이 상기 제2 측면 보다 폭이 넓은,로봇 블레이드.
- 제 9 항에 있어서,6 mm의 두께를 갖는로봇 블레이드.
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