KR20060058823A - 틸트 기능을 갖는 웨이퍼 이송 로봇 - Google Patents

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KR20060058823A
KR20060058823A KR1020040097793A KR20040097793A KR20060058823A KR 20060058823 A KR20060058823 A KR 20060058823A KR 1020040097793 A KR1020040097793 A KR 1020040097793A KR 20040097793 A KR20040097793 A KR 20040097793A KR 20060058823 A KR20060058823 A KR 20060058823A
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정실근
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 웨이퍼 이송 로봇에 대하여 개시한다. 그의 로봇은, 카세트에 탑재된 웨이퍼를 취출하여 소정의 위치로 이송하는 웨이퍼 이송 로봇에 있어서; 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 각종 제어 신호를 출력하는 제어부; 상기 제어 신호에 의해 수직 및 회전 이동되도록 구동되는 몸체; 상기 몸체의 상단에 체결되어 상기 제어 신호에 의해 수평 이동되도록 구동되는 암; 및 상기 암의 말단에서 고정 나사에 의해 고정 체결되고, 상기 카세트 내부로 투입되어 상기 웨이퍼를 로딩/언로딩하고, 장시간의 사용으로 인한 변형으로부터 상기 웨이퍼를 지지하는 지지부를 상기 카세트 내에 탑재된 웨이퍼와 평행한 방향으로 조절하는 적어도 하나 이상의 틸트 조정 나사를 구비하는 블래이드를 포함하여 이루어진다.
몸체(body), 암(arm), 블래이드(blade), 틸트(tilt), 나사

Description

틸트 기능을 갖는 웨이퍼 이송 로봇{Robot for transferring wafer with tilt function}
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 암과 블래이드를 상세하게 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 암과 블래이드를 상세하게 나타낸 사시도.
도 5는 도 4의 I~I'선을 취하여 나타낸 수직 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 로봇 102 : 몸체
104 : 암 104a : 제 1 암
104b : 제 2 암 106 : 블래이드
106a : 고정 나사 106b : 틸트 조정 나사
200 : 카세트 212 : 웨이퍼
214 : 테이블 216 : 공정 챔버
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼 라벨링 공정에서 카세트에 탑재된 웨이퍼를 취출하고 안착시키는 웨이퍼 이송 로봇에 관한 것이다.
최근들어 전기, 전자, 자동차 등의 조립 공정으로부터 첨단 반도체 산업에 이르기까지 로봇(robot)의 이용율이 급격히 증가되고 있다.
예컨대, 반도체 산업의 경우, 순수 실리콘 웨이퍼는 많은 단위공정을 반복적으로 수행하여야 하고, 상기 웨이퍼가 빈번하게 이동되어야 하기 때문에 로봇이 필수적으로 사용되어야만 한다.
한편, 실리콘 웨이퍼는 규소(Si)를 고순도로 정제하여 결정화시킨 후 얇게 잘라낸 것으로 반도체 소자를 만드는데 사용된다. 소자를 만들기 위해 수많은 웨이퍼를 생산하기 때문에 각각의 웨이퍼에 고유 라벨을 만들어서 이를 구분하지 않으면 안된다. 따라서, 각각의 웨이퍼를 구분하기 위해 레이저(laser)를 이용하여 실리콘 웨이퍼에 구멍(hole)을 뚫어 웨이퍼의 플랫 존(flat zone)에 일렬로 문자나 숫자를 마킹하여 이를 구분하고 있다.
이와 같은 웨이퍼 라벨링 공정을 수행토록 하기 위해 상기 로봇은 다수의 웨이퍼가 탑재된 카세트 내부에서 웨이퍼를 하나씩 취출하여 레이저 마킹 설비로 로딩시키고, 상기 라벨링 공정이 수행된 웨이퍼를 다시 언로딩시켜 상기 카세트에 안착시킨다.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 암(14)과 블래이드(16)를 상세하게 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 로봇(10)은 크게 카세트(20)에 탑재된 웨이퍼(22)에 해당되는 높이로 수직으로 이동되는 몸체(body, 12)와, 상기 몸체(12)의 상단에 상기 몸체(12)의 상단에 체결되어 수평 이동되는 암(arm, 14)과, 상기 암(14)의 말단에서 고정 나사(16a)에 의해 고정 체결되고, 상기 카세트(20) 또는 공정 챔버(26) 내부로 투입되어 상기 웨이퍼(22)를 지지하며 이송하는 블래이드(blade, 16)를 포함하여 구성된다.
또한, 도시되지는 않았지만, 상기 웨이퍼(22)를 이송하기 위한 각종 제어 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어 신호에 의해 상기 몸체(12) 및 암(14)을 이동시키는 각각의 모터 구동부를 더 포함하여 구성된다. 이때, 상기 암(14)은 상기 몸체(12)에 연결된 제 1 암(14a)과, 일측이 상기 제 1 암(14a)에 체결되고 타측이 상기 블래이드(16)를 결합시키는 제 2 암(14b)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 블래이드(16)는 상기 다수개의 웨이퍼(22)가 수평하게 탑재된 카세트(20) 내부에 삽입되어 상기 몸체(12)의 상승에 의해 상기 웨이퍼(22)를 지지하고, 상기 암(14)에 의해 상기 웨이퍼(22)를 수평으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 카세트(20)가 위치되는 테이블(24)과 공정 챔버(26)의 중심에 고정된 상기 몸체(12)가 회전하여 상기 웨이퍼(22)를 이송토록 할 수 있다.
그리고, 상기 카세트(20)와 상기 공정 챔버(26)간에 수많은 웨이퍼(22)가 오랜시간동안 이송될 경우, 상기 몸체(12) 및 암(14)이 마모되거나 상기 블래이드(16)가 변형되어 공정사고가 발생될 수 있으므로 주기적인 작업자의 유지관리를 요한다.
따라서, 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 로봇(10)은 이와 같은 이유로 상기 블래이드(16)가 상기 웨이퍼(22)와 나란한 수평으로 상기 카세트(20) 내부에 삽입되지 못하면 웨이퍼(22)를 손상시키거나 스크래치를 발생시킬 수 있기 때문에 마모가 심하거나 변형된 부품이 교체된 후 웨이퍼(22)를 이송시킬 수 있다.
하지만, 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 로봇(10)은 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래 기술의 웨이퍼 이송 로봇(10)은 장시간의 가동으로 몸체(12) 및 암(14)의 마모 또는 블래이드(16)의 변형으로 인해 블래이드(16)가 상기 카세트(20)에 탑재된 다수개의 웨이퍼(22)에 평행하게 삽입되지 않을 경우, 상기 블래이드(16)를 상기 웨이퍼(22)에 평행하게 삽입하기 위해 상기 블래이드(16), 몸체(12) 및 암(14)과 같은 고가의 상기 로봇(10)의 부품을 교체해야만 하기 때문에 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 로봇의 각 요소 부품을 교체하지 않고, 카세트에 탑재된 웨이퍼와 평행하게 블래이드가 상기 카세트 내부에 삽입되도록 하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 웨이퍼 이송 로봇을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태(aspect)에 따라, 웨이퍼 이송 로봇은, 카세트에 탑재된 웨이퍼를 취출하여 소정의 위치로 이송하는 웨이퍼 이송 로봇에 있어서; 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 각종 제어 신호를 출력하는 제어부; 상기 제어 신호에 의해 수직 및 회전 이동되도록 구동되는 몸체; 상기 몸체의 상단에 체결되어 상기 제어 신호에 의해 수평 이동되도록 구동되는 암; 및 상기 암의 말단에서 고정 나사에 의해 고정 체결되고, 상기 카세트 내부로 투입되어 상기 웨이퍼를 로딩/언로딩하고, 장시간의 사용으로 인한 변형으로부터 상기 웨이퍼를 지지하는 지지부를 상기 카세트 내에 탑재된 웨이퍼와 평행한 방향으로 조절하는 적어도 하나 이상의 틸트 조정 나사를 구비하는 블래이드를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 암(104)과 블래이드(106)를 상세하게 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 이송 로봇(100)은 카세트(200)에 탑재된 웨이퍼(212)를 취출하여 공정 챔버(216)와 같은 소정의 위치로 이송하기 위해 수직으로 왕복 이동되고, 회전 이동되는 몸체(102)와, 상기 몸체(102)의 상단에 체결되어 수평으로 이동되는 암(104)과, 상기 암(104)의 말단에서 고정 나사(106a)에 의해 고정 체결되고, 상기 카세트(200) 내부로 투입되어 상기 웨이퍼(212)를 로딩/언로딩하고, 장시간의 사용으로 인한 변형으로부터 상기 웨이퍼(212)를 지지하는 지지부를 상기 카세트(200) 내에 탑재된 웨이퍼(212)와 평행한 방향으로 조절하는 적어도 하나 이상의 틸트 조정 나사(106b)를 구비하는 블래이드(106)를 포함하여 구성된다.
도시되지는 않았지만, 상기 몸체(102), 암(104), 및 블래이드(106)를 수직수평 및 회전시키기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력된 상기 제어 신호에 의해 상기 몸체(102), 암(104), 및 블래이드(106)를 설정된 위치로 이동시키는 각각의 모터 구동부를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 몸체(102)는 예를 들어, 샤프트(shaft)라 불리어지며, 상기 카세트(200)가 위치되는 테이블(214)과 상기 공정 챔버(216)의 중간 위치에 고정되어 상기 카세트(200)에 수직으로 탑재된 웨이퍼(212)들 사이에 대응되는 높이에 상기 블래이드(106)가 위치되도록 하고, 상기 블래이드(106)가 상기 웨이퍼(212)를 받쳐들 수 있도록 수직으로 이동되고, 상기 블래이드(106)에 받쳐진 웨이퍼(212)를 카세트 (200)에 반대되는 위치의 상기 공정 챔버(216)에 이송하기 위해 회전 이동된다.
또한, 상기 암(104)은 고정된 몸체(102)에서 상기 카세트(200)의 내부 또는 상기 공정 챔버(216)의 내부로 상기 웨이퍼(212)를 수평으로 이동시키기 위해 서로 펴고 오므리는 구조의 제 1 암(104a)과 제 2 암(104b)으로 이루어져 상기 몸체(102)와 상기 블래이드(106)를 수평으로 이동시킨다. 이때, 상기 블래이드(106)가 상기 카세트(200) 또는 상기 공정 챔버(216)의 내부에 삽입될 경우, 상기 블래이드(106)의 위치는 상기 제 1 암(104a)과 제 2 암(104b)의 조합으로 결정된다.
그리고, 상기 블래이드(106)는 복수개가 서로 대칭적으로 형성되어 상기 복수개의 블래이드(106)는 상기 제 2 암(104b)과 수직하도록 상기 고정 나사(106a)에 의해 고정되어 있다. 이때, 상기 고정 나사(106a)는 상기 블래이드(106)와 상기 제 2 암(104b)이 만나는 부분에서 상기 블래이드(106)와 상기 제 2 암(104b)에 관통하여 서로가 고정되도록 결합된다. 또한, 상기 고정 나사(106a)의 일측에서 상기 제 2 암(104b)에 평행한 방향으로 소정의 거리를 두고 형성된 상기 틸트 조정 나사(106b)는 상기 블래이드(106)와 서로 겹쳐지는 부분에서 상기 블래이드(106)를 상기 제 2 암(104b)으로부터 이격시킬 수 있도록 함으로서 상기 고정 나사(106a)에 의해 상기 제 2 암(104b)에 결합된 상기 블래이드(106)의 각도를 변형시킬 수 있다. 이때, 상기 블래이드(106)를 통해 상기 틸트 조정 나사(106b)가 삽입되는 홀에는 나사산이 형성되어 상기 틸트 조정 나사(106b)가 회전하여 삽입되고, 상기 틸트 조정 나사(106b)를 지지하는 상기 제 2 암(104b)은 평탄하게 형성되어 있다.
따라서, 상기 블래이드(106)와 상기 제 2 암(104b)을 고정하는 고정 나사 (106a)를 기준으로 하여 상기 틸트 조정 나사(106b)가 형성된 방향으로 상기 블래이드(106)의 일측을 상승시킴으로 상기 블래이드(106)의 기울기를 조절할 수 있다.
즉, 상기 제 2 암(104b)과 상기 블래이드(106)를 결합하는 고정 나사(106a)가 축이되어 고정되어 있고, 상기 틸트 조정 나사(106b)가 회전되어 상기 블래이드(106)를 상기 제 2 암(104b)에서 밀어 올림으로서 상기 블래이드(106)를 소정 각도로 기울어지도록 할 수 있다.
반면, 도 5는 도 4의 I~I'선을 취하여 나타낸 수직 단면도로서, 상기 제 2 암(104b)과 나란한 방향으로 복수개의 고정 나사(106a)가 상기 블래이드(106)와 상기 제 2 암(104b)을 결합시킬 경우, 상기 고정 나사(106a)와 인접하도록 상기 틸트 조정 나사(106b)가 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 고정 나사(106a)와 틸트 조정 나사(106b)는 서로 짝으로 결합하여 상기 블래이드(106)의 기울기를 조정할 수 있다.
즉, 일측에 형성된 상기 고정 나사(106a)와 상기 틸트 조정 나사(106b)가 기준이 되어 상기 블래이드(106)와 상기 제 2 암(104b)을 서로 고정시키고, 타측에 형성된 상기 틸트 조정 나사(106b)가 상기 블래이드(106)를 상기 제 2 암(104b)에서 소정 거리로 이격시켜 상기 블래이드(106)를 수평으로 조절된 후, 타측의 상기 고정 나사(106a)를 상기 블래이드(106)와 상기 제 2 암(104b)을 서로 고정시킴으로서 상기 블래이드(106)를 상기 카세트(200)에 탑재된 웨이퍼(212)와 나란한 수평으로 맞출 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 로봇(100)은 암(104)에 블래이드(106) 를 고정하는 고정나사와 한쌍으로 구성되어 상기 블래이드(106)의 틸트를 조정하는 틸트 조정 나사(106b)를 구비하여 장시간의 사용으로 인해 블래이드(106)가 상기 카세트(200)에 탑재된 다수개의 웨이퍼(212)에 평행하게 삽입되지 않을 경우, 로봇(100)의 각 요소 부품을 교체하지 않고, 카세트(200)에 탑재된 웨이퍼(212)와 평행하게 블래이드(106)가 상기 카세트(200) 내부에 삽입되도록 하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 그리고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 로봇의 암에 블래이드를 고정하는 고정나사와 한쌍으로 구성되어 상기 블래이드의 틸트를 조정하는 틸트 조정 나사를 구비하여 장시간의 사용으로 인해 블래이드가 상기 카세트에 탑재된 다수개의 웨이퍼에 평행하게 삽입되지 않을 경우, 로봇의 각 요소 부품을 교체하지 않고, 카세트에 탑재된 웨이퍼와 평행하게 블래이드가 상기 카세트 내부에 삽입되도록 하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 카세트에 탑재된 웨이퍼를 취출하여 소정의 위치로 이송하는 웨이퍼 이송 로봇에 있어서;
    상기 웨이퍼를 이송하기 위한 각종 제어 신호를 출력하는 제어부;
    상기 제어 신호에 의해 수직 및 회전 이동되도록 구동되는 몸체;
    상기 몸체의 상단에 체결되어 상기 제어 신호에 의해 수평 이동되도록 구동되는 암; 및
    상기 암의 말단에서 고정 나사에 의해 고정 체결되고, 상기 카세트 내부로 투입되어 상기 웨이퍼를 로딩/언로딩하고, 장시간의 사용으로 인한 변형으로부터 상기 웨이퍼를 지지하는 지지부를 상기 카세트 내에 탑재된 웨이퍼와 평행한 방향으로 조절하는 적어도 하나 이상의 틸트 조정 나사를 구비하는 블래이드를 포함함을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 틸트 조정 나사는 상기 블래이드를 관통하는 홀에 형성된 나사산을 통해 회전 삽입되고 상기 암에 의해 지지되어 상기 블래이드와 상기 암사이의 거리를 조절하여 상기 블래이드의 틸트를 조절하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 틸트 조정 나사는 상기 고정 나사에서 소정의 거리를 두고 서로 쌍으로 상기 블래이드에 결합함을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 나사가 단독으로 형성될 경우, 상기 고정 나사가 상기 암에 상기 블래이드를 고정하고, 상기 틸트 조정 나사가 상기 블래이드의 틸트를 조절함을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 나사가 상기 암의 방향으로 나란하게 형성될 경우, 일측의 상기 틸트 조정 나사와 고정나사가 상기 암과 블래이드를 고정하고, 타측의 틸트 조정 나사와 고정 나사가 상기 블래이드의 틸트를 조절함을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
KR1020040097793A 2004-11-26 2004-11-26 틸트 기능을 갖는 웨이퍼 이송 로봇 KR20060058823A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103227125A (zh) * 2012-01-31 2013-07-31 株式会社Tes 基板翻转装置
CN109390265A (zh) * 2018-12-07 2019-02-26 江苏汇成光电有限公司 一种自动化晶圆转移装置

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CN109390265A (zh) * 2018-12-07 2019-02-26 江苏汇成光电有限公司 一种自动化晶圆转移装置
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