KR20060108441A

KR20060108441A - Robot arm for transfering substrate

Info

Publication number: KR20060108441A
Application number: KR1020050030825A
Authority: KR
Inventors: 정희욱
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-18

Abstract

본 발명은 기판을 이재 또는 적재할 때 위치 재조정이 가능한 로봇 암에 관한 것으로, 로봇 암을 1차적으로 이동시키는 주행로와, 상기 주행로에 연결되는 몸체부와, 몸체부상에 형성되어 수평회전하는 회전판과, 상기 회전판 상에서 수평이동 가능한 베이스 판과 암(arm)부와 포크 부를 구비하는 로봇 핸드부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 그러므로 상기 로봇 암은 로봇 암이 기판을 이재 또는 적재시킬 때 카세트 또는 챔버등과 로봇 암이 오 정렬되었을 때 로봇 암의 위치를 보정하여 로봇 암이 기판을 원활히 이재 또는 적재할 수 있게 한다.The present invention relates to a robot arm that can be repositioned when transferring or loading a substrate, and includes a traveling path for primarily moving the robot arm, a body part connected to the traveling path, and a horizontal rotation formed on the body part. And a robot hand portion having a rotating plate, a base plate movable horizontally on the rotating plate, an arm portion, and a fork portion. Therefore, the robot arm corrects the position of the robot arm when the robot arm is misaligned with the cassette or chamber when the robot arm transfers or loads the substrate, so that the robot arm can smoothly transfer or load the substrate.

로봇 암, 카세트, 오 정렬, LM가이드 Robot Arm, Cassette, Misalignment, LM Guide

Description

Robot arm for board transfer {ROBOT ARM FOR TRANSFERING SUBSTRATE}

도 1은 기판을 이동시키는 일반적인 로봇 암과 카세트와 프로세스 챔버의 배치를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a general robot arm, a cassette, and an arrangement of a process chamber for moving a substrate.

도 2는 일반적인 로봇 암의 구조를 나타내는 사시도.2 is a perspective view showing the structure of a general robot arm.

도 3은 본 발명의 일례에 의한 로봇 암과 카세트와 프로세스 챔버의 배치를 나타내는 평면도.3 is a plan view showing an arrangement of a robot arm, a cassette, and a process chamber according to an example of the present invention;

도 4는 본 발명의 로봇 암의 구조를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing the structure of the robot arm of the present invention.

도 5a는 본 발명의 제 1 이동 수단의 구조를 나타내는 평면도.Fig. 5A is a plan view showing the structure of the first moving means of the present invention.

도 5b는 본 발명의 일례에 의한 제 1 이동 수단의 사시도.5B is a perspective view of a first moving means according to an example of the present invention.

도 6은 본 발명의 포크부의 평면도.Figure 6 is a plan view of the fork of the present invention.

***************도면의 주요부분에 대한 부호의 설명******************************** Explanation of symbols for main parts of drawing *****************

301: 카세트 302: 프로세스 챔버301: cassette 302: process chamber

303; 주행로 304; 로봇 암303; Driveway 304; Robot arm

401; 몸체부 402: 회전판401; Body 402: rotating plate

403: 회전축 404: 제 1 이동수단403: rotating shaft 404: first moving means

405: 베이스 판 406: 암부405: base plate 406: dark

407: 포크부 450: 로봇 핸드부407: fork portion 450: robot hand portion

501: 가이드 레일 502: 가이드 블록501: guide rail 502: guide block

503: 채결구 504: 가이드 홈503: knot 504: guide groove

601: 지지부 602: 제 2 이동수단601: support portion 602: second moving means

603; 핑거 604: 흡입구603; Finger 604: Inlet

본 발명은 기판 이송용 로봇 암에 관한 것으로 기판을 이재 및 적재시 로봇 암과 기판을 정배열 할 수 있는 로봇 핸드부와 포크부를 구비하는 로봇 암의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a robot arm for transferring a substrate, and relates to a structure of a robot arm having a robot hand part and a fork part which can align the robot arm and the substrate when transferring and loading the substrate.

액정표시장치 또는 플라즈마 디스플레이 장치(PDP) 등의 대형의 기판을 이용하는 영상표시장치에 있어, 기판을 이송하는 수단으로 로봇 암이 주로 사용된다. In an image display apparatus using a large substrate such as a liquid crystal display device or a plasma display device (PDP), a robot arm is mainly used as a means for transferring the substrate.

액정표시장치 또는 PDP는 대형의 글래스인 모 기판에 다수의 박막 형성 공정이 진행되는데 상기 박막 형성 공정이 진행되는 각종 프로세스 챔버로 기판을 이송시키기 위해 로봇 암이 사용된다. In the liquid crystal display or PDP, a plurality of thin film forming processes are performed on a large glass substrate, and a robot arm is used to transfer the substrates to various process chambers in which the thin film forming process is performed.

통상 글래스 기판은 카세트에 다수가 적재되어 이송되며, 상기 카세트는 자동 반송 대차(auto guide vehicle) 등의 운반 수단에 의해 각 프로세스 챔버의 선단에 형성되어 카세트를 임시 저장시킬 수 있는 로더로 이송된다.In general, a plurality of glass substrates are stacked and transported in a cassette, and the cassette is formed at the front end of each process chamber by a conveying means such as an auto guide vehicle and transported to a loader capable of temporarily storing the cassette.

또한, 상기 각종 프로세스 챔버에는 기판이 적재 또는 이재 될 수 있는 선반이 설치되는데, 상기 로더에 위치한 카세트에 적재된 기판이 한 장씩 카세트로부 터 이재 되어 상기 선반에 적재된다. 또한, 상기 선반에 적재된 기판은 한 장씩 선반으로부터 이재 되어 각 프로세스 챔버로 투입된다. In addition, the various process chambers are provided with a shelf on which a substrate can be loaded or transferred, and the substrates loaded in the cassette located in the loader are transferred from the cassette one by one and loaded on the shelf. In addition, the substrates loaded on the shelves are transferred from the shelves one by one to each process chamber.

상기에서 로더상의 카세트로부터 선반으로 기판을 이송하는 장치가 로봇 암이다.In the above, the apparatus for transferring the substrate from the cassette on the loader to the shelf is a robot arm.

상기 로봇 암은 로더와 프로세스 챔버사이를 가로질러 형성되는 주행로를 따라 이동하면서 기판을 이재 또는 적재하게 된다.The robot arm transfers or loads a substrate while moving along a traveling path formed between the loader and the process chamber.

이하, 도 1을 참조하여 로봇 암이 기판을 이재 및 적재하는 동작을 살펴본다.Hereinafter, an operation of transferring and loading a substrate by the robot arm will be described with reference to FIG. 1.

글래스등으로 구성되는 모 기판상에는 액정표시패널이 형성될 수 있는 다수의 패널 영역이 정의되고 각종 박막형성공정이 진행되어 하나의 글래스 기판상에 복수 개의 액정표시패널이 형성된다. 그리고 상기 글래스 기판(102)은 여러 장이 하나의 카세트(101)에 적재된 후, 소정의 프로세스 챔버(105)로 이동한다.A plurality of panel regions on which a liquid crystal display panel can be formed is defined on a mother substrate made of glass or the like, and various thin film forming processes are performed to form a plurality of liquid crystal display panels on a single glass substrate. The glass substrate 102 is moved into a predetermined process chamber 105 after several sheets are loaded into one cassette 101.

글래스 기판(102)을 적재한 카세트(101)가 자동 반송 대차(미도시) 등에 의해 소정의 위치로 이송된 후, 카세트에 적재된 글래스 기판은 로봇 암(103)에 의해 한 장씩 이재 되어 각 프로세스 챔버(105)의 선반 위로 이동한다. 그러므로 상기 프로세스 챔버(105)의 선반에는 이동된 기판이 잠시 적재될 수 있는 적재공간(104)이 더 마련된다.After the cassette 101 on which the glass substrate 102 is loaded is transferred to a predetermined position by an automatic transport cart (not shown) or the like, the glass substrates loaded on the cassette are transferred by the robot arm 103 one by one to each process. Move over the shelf of chamber 105. Therefore, the shelf of the process chamber 105 is further provided with a loading space 104 in which the moved substrate can be temporarily loaded.

상기 글래스 기판을 카세트(101)로 부터 프로세스 챔버(105)로 이송하는 수단인 로봇 암(103)은 카세트가 적재되는 로더와 프로세스 챔버를 가로지르며 형성되는 주행로(106)를 따라 소정의 거리를 이동할 수 있다. 상기 주행로를 따라 이동 하는 로봇 암(103)은 카세트 앞에 정 위치 한 다음, 카세트에 적재된 기판을 한 장씩 이재하여 회전한 후, 프로세스 챔버의 선반으로 이동시킨다.The robot arm 103, which is a means for transferring the glass substrate from the cassette 101 to the process chamber 105, has a predetermined distance along the loader 106 on which the cassette is loaded and the traveling path 106 formed across the process chamber. I can move it. The robot arm 103 moving along the driving path is positioned in front of the cassette, and then rotates by moving the substrate loaded on the cassette one by one, and then moves to the shelf of the process chamber.

이하, 도 2를 참조하여 상기 기판을 이재 및 적재하는 로봇 암의 구조를 더 자세히 살펴본다.Hereinafter, the structure of the robot arm for transferring and loading the substrate will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2를 참조하면, 로봇 암(103)은 로봇 암(103)이 이동할 수 있도록 길을 제공하는 주행로(106) 상에 형성되어 있다. 상기 로봇 암(103)은 주행로(106)에 연결되는 몸체(201)와, 상기 몸체(201)상에 형성되며 기판을 실질적으로 이동시키는 로봇 핸드부(202)로 크게 분류될 수 있다. Referring to FIG. 2, a robot arm 103 is formed on a driveway 106 that provides a way for the robot arm 103 to move. The robot arm 103 may be broadly classified into a body 201 connected to the driving path 106 and a robot hand part 202 formed on the body 201 to substantially move a substrate.

또한, 상기 로봇 핸드부(202)는 기판이 적재되는 포크부(204)와, 상기 로봇 핸드부(202)를 회전시킬 수 있는 회전판(205)과, 상기 로봇 핸드부(202)와 회전판(305)을 연결시키는 암(arm)부(203)를 구비한다. 상기 암부(203)는 회전판으로부터 뻗어 포크부가 기판을 잡을 수 있게 한다.In addition, the robot hand part 202 includes a fork part 204 on which a substrate is loaded, a rotating plate 205 capable of rotating the robot hand part 202, the robot hand part 202, and a rotating plate 305. ) Arm portion 203 for connecting). The arm portion 203 extends from the rotating plate to allow the fork portion to hold the substrate.

그런데 상기 카세트 내의 기판은 글래스 등으로 구성되어 파손에 취약한 재질이기 때문에 상기 카세트로부터 기판을 정확히 이재 및 적재하기 위해서는 로봇 암(103)과 카세트를 정확히 정렬하여야 한다. 상기 로봇 암과 카세트의 정렬은 로봇 암이 주행로 상을 움직이는 동작에 의해 결정되고 있다. By the way, since the substrate in the cassette is made of glass or the like and is susceptible to damage, the robot arm 103 and the cassette must be accurately aligned in order to accurately transfer and load the substrate from the cassette. The alignment of the robot arm with the cassette is determined by the motion of the robot arm moving on the travel path.

그러나 상기 주행로 상을 로봇 암이 움직이는 동작은 정밀하지 못하기 때문에 로봇 암이 주행로 상을 움직이는 동작에 의해 카세트와 정렬하는 데는 한계가 있다. 또한, 카세트로부터 프로세스 챔버로 기판을 이동시키기 위해 로봇 암은 카세트로부터 기판을 이재한 후 180도 회전하여 프로세스 챔버로 기판을 이재하여야 하는데, 이때 로봇 암과 프로세스 챔버가 정확히 정렬되어 있지 않으면 기판을 이재할 때 오류를 발생시킨다. 즉, 로봇 암이 기판을 정확히 붙잡지 못하거나, 이재 또는 적재시 카세트 또는 선반 등에 기판이 부딪혀 파손될 수 있다.However, since the movement of the robot arm on the driving path is not precise, there is a limit to the alignment of the cassette with the cassette by the movement of the robot arm on the driving path. In addition, in order to move the substrate from the cassette to the process chamber, the robot arm must transfer the substrate from the cassette and then rotate 180 degrees to transfer the substrate to the process chamber, where the robot arm and the process chamber are not aligned correctly. Raises an error. That is, the robot arm may not hold the substrate correctly, or the substrate may hit the cassette or the shelf while being transferred or loaded, and may be damaged.

특히 프로세스 챔버가 로봇 암을 중심으로 카세트와 수직으로 배치되어 있을 경우, 로봇 암의 주행로는 프로세스 챔버와 수직하게 배열되기 때문에 로봇 암은 90도 회전하여 프로세스 챔버로 기판을 이재하여야 한다.In particular, when the process chamber is disposed perpendicular to the cassette about the robot arm, the robot arm travels 90 degrees perpendicular to the process chamber, so the robot arm must rotate 90 degrees to transfer the substrate into the process chamber.

이 경우 프로세스 챔버와 로봇 암의 오 정렬이 자주 발생한다. 즉, 로봇 암은 카세트와는 평행하지만 프로세스 챔버와는 수직인 주행로를 따라 이동하기 때문에 로봇 암이 90도 회전한 후 프로세스 챔버와 오 정렬이 발생하면 그 오 정렬을 조절할 수단이 없다.In this case, misalignment of the process chamber and the robot arm occurs frequently. That is, since the robot arm moves along a traveling path parallel to the cassette but perpendicular to the process chamber, if the robot arm rotates 90 degrees and misalignment with the process chamber occurs, there is no means for adjusting the misalignment.

본 발명은 상기와 같이, 카세트와 로봇 암이 정확히 정렬되지 못해 기판의 이재 또는 적재시 기판이 파손되는 문제를 해결하기 위해 정밀하게 움직임을 제어할 수 있는 핸드부를 구비하는 로봇 암을 제공하는 것을 목적으로 한다.As described above, an object of the present invention is to provide a robot arm having a hand part capable of precisely controlling movement in order to solve a problem in which the cassette and the robot arm are not aligned correctly and thus the substrate is broken during transfer or loading of the substrate. It is done.

상기 목적을 위해 본 발명의 로봇 암은 선형의 주행로와; 상기 주행로 상에서 이동하는 몸체부와; 상기 몸체부의 상단에 설치되는 로봇 핸드부와; 상기 몸체부와 로봇 핸드부 사이에 형성되어 상기 로봇 핸드부를 회전시키는 회전판과; 상기 회전판 상에 형성되는 베이스 판과; 상기 베이스 판을 상기 회전판 상에서 수평이동하는 제 1 이동 수단과; 상기 베이스 판 상에 형성되는 접이가 가능한 암부와; 상기 암부의 일단에 형성되어 기판을 붙잡는 포크부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The robot arm of the present invention for this purpose is a linear runway; A body part moving on the driving path; A robot hand part installed at an upper end of the body part; A rotating plate formed between the body portion and the robot hand portion to rotate the robot hand portion; A base plate formed on the rotating plate; First moving means for horizontally moving the base plate on the rotating plate; A collapsible arm portion formed on the base plate; And a fork portion formed at one end of the arm portion to hold the substrate.

상기 몸체부는 로봇 핸드부를 상승 또는 하강시켜 카세트에 적재된 기판과 로봇 핸드부가 정렬할 수 있게 한다. 상기 로봇 핸드부는 로봇 핸드부를 회전시키는 회전판이 상기 몸체부의 상단에 형성된다. 또한, 상기 회전판 상에는 회전판과 대향 하는 베이스 판이 형성되어 있으며, 상기 베이스 판과 회전판은 제 1 이동수단에 의해 서로 결합되어 있다. 즉, 상기 회전판 상에 제 1 이동수단이 형성되고 상기 제 1 이동 수단에 상기 베이스 판이 결합되어 베이스 판이 회전판 상을 미끄러지듯이 이동할 수 있게 한다. 상기 제 1 이동 수단은 정밀하게 이동 거리가 제어될 수 있어 베이스 판을 회전판 상에서 정밀하게 이동시킨다.The body portion allows the robot hand portion to be aligned with the substrate loaded in the cassette by raising or lowering the robot hand portion. The robot hand part is provided with a rotating plate for rotating the robot hand part on the top of the body part. In addition, a base plate facing the rotating plate is formed on the rotating plate, the base plate and the rotating plate are coupled to each other by the first moving means. That is, a first moving means is formed on the rotating plate, and the base plate is coupled to the first moving means to allow the base plate to slide on the rotating plate. The first moving means can be precisely controlled the moving distance to precisely move the base plate on the rotating plate.

또한, 상기 베이스 판 상에 형성되는 암 부는 연장 또는 수축이 가능한 것으로, 암 부를 뻣어 카세트 내의 기판을 이재 또는 적재시킨다. In addition, the arm portion formed on the base plate is capable of extending or contracting, and the arm portion is stiffened to transfer or load the substrate in the cassette.

또한, 상기 암 부의 일 단에는 기판을 직접 붙잡을 수 있는 포크부가 형성되는 데, 상기 포크부는 여러 개의 핑거와 상기 핑거가 연결되는 핑거 지지대를 구비한다. 또한 상기 핑거 지지대 상에는 핑거를 소정 거리 이동시킬 수 있는 제 2 이동 수단이 형성되어 있다. 상기 제 2 이동 수단에 핑거들이 각각 연결되어 X방향으로 이동할 수 있게 된다.In addition, one end of the arm portion is formed with a fork portion that can directly hold the substrate, the fork portion is provided with a plurality of fingers and a finger support to which the finger is connected. In addition, on the finger support, a second moving means for moving the finger a predetermined distance is formed. Fingers are respectively connected to the second moving means to move in the X direction.

또한, 상기 핑 거상에는 핑거 위에 적재되는 기판을 강하게 붙잡을 수 있도록 공기 흡착구가 더 형성되어 로딩된 기판을 안전하게 붙잡는다.In addition, an air suction hole is further formed on the finger to securely hold the loaded substrate.

또한, 상기 회전판에는 로봇 암의 위치를 판단할 수 있는 감지 센서가 장치 되어 있어 로봇 암이 카세트로부터 기판을 이재 또는 적재할 때 로봇 암과 카세트의 정렬상태를 검사할 수 있다. In addition, the rotary plate is equipped with a sensing sensor that can determine the position of the robot arm can check the alignment state of the robot arm and the cassette when the robot arm transfers or loads the substrate from the cassette.

또한, 상기 회전판에 설치되는 감지센서에 의해 로봇 암이 위치를 파악할 수 있도록, 카세트가 적재되는 로더 및 프로세스 챔버의 선단에는 센서 감지부가 더 구비된다.In addition, a sensor sensor is further provided at the front end of the loader and the process chamber in which the cassette is loaded so that the robot arm can detect the position by the sensor installed on the rotating plate.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 로봇 암이 카세트로부터 프로세스 챔버로 기판을 이재 및 적재시키는 동작을 살펴본다.Hereinafter, the robot arm of the present invention will be described with reference to FIG. 3 to transfer and load the substrate from the cassette into the process chamber.

카세트가 적재되는 로더와 공정이 진행되는 프로세스 챔버는 통상 일직선상에 배열되고, 그 사이를 로봇 암이 운행될 수 있도록 로봇 암의 주행로가 설치된다. 이 경우, 로봇 암은 카세트로부터 기판을 이재한 후, 180도 회전하여 프로세스 챔버로 기판을 이동시킨다. 이 경우에 로봇 암이 로더 상의 카세트 또는 프로세스 챔버와 작은 오 정렬이 발생하더라도 주행로 상을 로봇 암이 움직임으로서 오 정렬을 어느 정도 바로잡을 수는 있다.The loader in which the cassette is loaded and the process chamber in which the process proceeds are usually arranged in a straight line, and a running path of the robot arm is installed therebetween so that the robot arm can be moved therebetween. In this case, the robot arm transfers the substrate to the process chamber by rotating it 180 degrees after transferring the substrate from the cassette. In this case, even if a small misalignment occurs with the cassette or the process chamber on the loader, the robot arm can be corrected to some extent by moving the robot arm over the driving path.

그러나 로더와 프로세스 챔버가 로봇 암을 중심으로 소정 각을 가지고 배열되는 경우에는 로봇 암이 주행로 상을 움직여서는 프로세스 챔버 또는 카세트와 정 배열할 수 없다. However, when the loader and the process chamber are arranged at a predetermined angle around the robot arm, the robot arm cannot be aligned with the process chamber or the cassette by moving on the driving path.

도 3은 로더 상의 카세트(301)와 프로세스 챔버(302)가 로봇 암(304)을 중심으로 수직하게 배치된 경우를 도시한 것이다. 3 illustrates a case where the cassette 301 on the loader and the process chamber 302 are disposed vertically about the robot arm 304.

이 경우, 주행로(303) 상을 Y방향으로 이동해 온 로봇 암(304)은 카세트(301)와 정렬하여 기판을 한 장씩 이재한 후, 90도 회전하여 프로세스 챔버로 기판 을 투입하게 된다. 이때, 만약 프로세스 챔버와 로봇 암이 오 정렬되어 있으면 프로세스 챔버로 기판을 투입하는 과정에서 기판이 선반 등에 부딪혀 파손될 수 있다. In this case, the robot arm 304, which has moved on the traveling path 303 in the Y direction, transfers the substrate into the process chamber by rotating it 90 degrees after aligning the cassette 301 and transferring the substrates one by one. In this case, if the process chamber and the robot arm are misaligned, the substrate may be damaged by hitting a shelf or the like in the process of introducing the substrate into the process chamber.

도 3을 참조하면, 주행로(303)는 프로세스 챔버(302)와 수직으로 배열되어 있기 때문에 로봇 암(303)은 주행로 상을 X방향으로 이동시킬 수단이 없어 로봇 암(303)과 프로세스 챔버가 오 정렬되더라도 정렬을 바로잡을 수단이 없다.Referring to FIG. 3, since the driving path 303 is arranged perpendicular to the process chamber 302, the robot arm 303 has no means to move the driving path on the driving direction in the X direction, so that the robot arm 303 and the process chamber are located. Is misaligned, there is no means to correct the alignment.

그러므로 본 발명은 로봇 암이 프로세스 챔버와 오 정렬이 발생하더라도 로봇 암을 X방향으로 이동시켜 프로세스 챔버 내로 기판을 안전하게 투입할 수 있는 수단을 제공하고자 한다.Therefore, the present invention seeks to provide a means for safely injecting a substrate into the process chamber by moving the robot arm in the X direction even if the robot arm is misaligned with the process chamber.

이하 도 4를 참조하여 본 발명의 일례에 의한 로봇 암(304)의 구조를 살펴본다.Hereinafter, the structure of the robot arm 304 according to an example of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

본 발명의 일 실시 예에 의한 로봇 암은 로봇 핸드부를 회전시키는 회전판(402) 상에서 이동할 수 있는 베이스 판(405)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 베이스 판(405)은 상기 회전판(402) 상에 형성되는 제 1 이동수단(405)에 의해 회전판(402) 상에서 이동한다.Robot arm according to an embodiment of the present invention is characterized by having a base plate 405 that can move on the rotating plate 402 for rotating the robot hand portion. On the other hand, the base plate 405 is moved on the rotating plate 402 by the first moving means 405 formed on the rotating plate 402.

상기 제 1 이동수단(405)은 LM가이드 또는 볼 스크루일 수 있다.The first moving means 405 may be an LM guide or a ball screw.

도 4를 참조하여 본 발명의 로봇 암(304)을 더 자세히 살펴본다.4, the robot arm 304 of the present invention is described in more detail.

로봇 암(304)은 카세트(301)가 적재되는 로더(미도시)에 평행하게 배열되는 주행로(303) 상을 이동한다.The robot arm 304 travels on a travel path 303 arranged in parallel with a loader (not shown) on which the cassette 301 is loaded.

상기 카세트가 적재되는 로더에는 다수의 카세트가 적재될 수 있도록 복수의 포터(porter)가 구비된다. 즉 하나의 로더 위에는 복수의 포터가 존재하고 각 포터에 카세트가 적재된다. 그러므로 로봇 암(304)이 소정의 카세트와 정렬하고 기판을 이재 또는 적재한 다음, 다음 포터에 존재하는 카세트 내의 기판을 이재 또는 적재하기 위해서 주행로(303) 상을 이동하여 다음 카세트와 정렬한다. 이 경우에도 로봇 암(304)은 주행로(303) 상을 정밀하게 움직일 수 없기 때문에, 로봇 암(304)과 카세트(301)가 정밀하게 정렬하는 데는 어려움이 있다. 그러므로 정밀하게 로봇 핸드부의 수평이동이 제어되는 본 발명의 로봇 암에 의해 상기 문제점도 개선될 수 있다.The loader on which the cassette is loaded is provided with a plurality of porters so that a plurality of cassettes can be loaded. That is, a plurality of porters exist on one loader and a cassette is loaded in each porter. Therefore, the robot arm 304 aligns with the predetermined cassette and transfers or loads the substrate, and then moves on the driving path 303 to align with the next cassette to transfer or load the substrate in the cassette present in the next porter. Even in this case, since the robot arm 304 cannot precisely move on the driving path 303, it is difficult to accurately align the robot arm 304 and the cassette 301. Therefore, the above problems can also be improved by the robot arm of the present invention in which the horizontal movement of the robot hand part is precisely controlled.

로봇 암(304)의 몸체부(401)는 주행로(303) 상을 실질적으로 이동하는 역할과 상하 운동을 하여 로봇 핸드부(450)가 카세트 내의 기판과 높이를 맞추는 역할을 한다.The body portion 401 of the robot arm 304 serves to substantially move on the travel path 303 and to move up and down to match the height of the robot hand 450 with the substrate in the cassette.

상기 주행로(303)에는 모노 레일 등의 이동경로가 형성되어 몸체부(401)가 그 위를 이동함으로써 로봇 암이 실질적으로 이동할 수 있게 한다.A movement path such as a mono rail is formed in the driving path 303, so that the robot arm can move substantially by moving the body portion 401 thereon.

한편, 상기 몸체부(401)의 상부에는 로봇 핸드부(450)가 수평 회전할 수 있도록 회전판(402)이 형성된다. 상기 회전판(402)은 상기 몸체부(303)와 회전축(403)에 의해 서로 연결되어 360도 회전이 가능하다.On the other hand, a rotating plate 402 is formed on the upper portion of the body portion 401 so that the robot hand portion 450 can rotate horizontally. The rotating plate 402 is connected to each other by the body portion 303 and the rotating shaft 403 is possible to rotate 360 degrees.

상기 회전판(402)은 소정의 형상일 수 있으나 본 발명은 일 예로 장방형의 회전판(402)을 사용한다.The rotating plate 402 may have a predetermined shape, but the present invention uses, for example, a rectangular rotating plate 402.

상기 회전판(402)의 상면은 평면으로 구성되며 베이스 판(405)이 상기 회전판과 마주보게 형성되어 있다. 상기 베이스 판(405)은 기판을 이동시키는 포크부 (407)와 연장 및 수축되어 포크부(407)가 기판을 카세트(301)로부터 빼낼 수 있게 하는 암 부(406)를 지지한다. 상기 베이스 판(405)은 회전판(402)보다 작다.The upper surface of the rotating plate 402 is formed in a plane and the base plate 405 is formed to face the rotating plate. The base plate 405 extends and contracts with the fork portion 407 to move the substrate so as to support the arm portion 406 which allows the fork portion 407 to withdraw the substrate from the cassette 301. The base plate 405 is smaller than the rotating plate 402.

또한, 상기 베이스 판(405)과 회전판(402) 사이에는 LM가이드 또는 볼 스크루일 수 있는 제 1 이동 수단(404)이 설치된다. 상기 제 1 이동 수단(404)에는 제서수단(미도시)이 더 구비되어 회전판(402) 상에서 베이스 판(405)이 수평이동할 수 있게 한다.In addition, between the base plate 405 and the rotating plate 402 is provided with a first moving means 404, which may be an LM guide or a ball screw. The first moving means 404 is further provided with a deterrent means (not shown) to allow the base plate 405 to move horizontally on the rotating plate 402.

상기 제 1 이동 수단(404)은 도 5를 참조하여 더 자세히 설명될 것이다.The first moving means 404 will be described in more detail with reference to FIG. 5.

한편, 상기 베이스 판(405)상에는 암 부(406)이 설치되는 데, 상기 암 부(406)는 암 부(406)의 일 측에 형성되는 포크부(407)가 기판을 붙잡아 카세트로부터 빼내거나 투입할 수 있도록 연장 또는 수축할 수 있다. 상기 암 부(406)는 사람의 팔과 같이 접어지거나 펼쳐지는 한 쌍의 폴더로 구성될 수 있으며 각 폴더의 일 단에 포크부가 형성되어 있다.On the other hand, the arm portion 406 is provided on the base plate 405, the arm portion 406 is a fork portion 407 formed on one side of the arm portion 406 to hold the substrate to remove the cassette or It can be extended or retracted for injection. The arm 406 may be configured as a pair of folders folded or unfolded like a human arm, and a fork portion is formed at one end of each folder.

한편, 본 발명의 로봇 암은 카세트 또는 프로세스 챔버와 정렬하기 위해 소정의 감지 센서를 구비한다.On the other hand, the robotic arm of the present invention has a predetermined sensor for aligning with a cassette or process chamber.

즉, 로봇 암(304)은 주행로(303)에 의해 일차적으로 카세트(301)와 정렬하지만, 주행로(303)를 따라 이동하더라도 카세트(301)와 오 정렬이 발생하면 로봇 암(304)의 회전판(402)의 선단에 형성되는 센서부(410)에 의해 카세트(301)와 로봇 암의 정렬상태를 감지하고 회전판(402) 상의 베이스 판(404)을 이동시켜 포크부(407)가 카세트(301)와 정 배열되게 하여 포크부(407)가 정확하게 기판을 이재 또는 적재할 수 있게 한다.That is, the robot arm 304 is primarily aligned with the cassette 301 by the traveling path 303, but if misalignment with the cassette 301 occurs even if the robot arm 304 moves along the traveling path 303, The sensor unit 410 formed at the tip of the rotating plate 402 detects the alignment state between the cassette 301 and the robot arm, and moves the base plate 404 on the rotating plate 402 so that the fork portion 407 is moved to the cassette ( Alignment with the 301 allows the fork portion 407 to accurately transfer or load the substrate.

그러므로 로봇 암의 회전판(410)의 선단에는 자외선등의 광을 발생시키는 센서부가 형성되고 카세트 또는 카세트가 적재되는 로더의 측면에서 상기 센서부로부터 발생하는 신호를 감지할 수 있는 감지부(420)가 더 형성되어 있다.Therefore, a sensor unit for generating light such as ultraviolet rays is formed at the tip of the rotating plate 410 of the robot arm, and a detection unit 420 capable of detecting a signal generated from the sensor unit on the side of the loader on which the cassette or the cassette is loaded is provided. It is formed more.

상기 감지부(420)는 카세트(301)가 적재되는 로더의 측면과 프로세스 챔버의 선단에 각각 형성하는 것이 바람직하다. 로더의 측면과 프로세스 챔버의 선단에 감지부가 형성되면, 회전판(402)의 선단에 형성되는 센서부(410)만으로 카세트(301)와의 정렬 및 프로세스 챔버와의 오 정렬 여부도 감지할 수 있다.The sensing unit 420 is preferably formed at the side of the loader and the front end of the process chamber in which the cassette 301 is loaded. When the sensing unit is formed at the side of the loader and the front end of the process chamber, the sensor unit 410 formed at the front end of the rotating plate 402 may also detect whether the cassette 301 is aligned with the process chamber.

본 발명은 로봇 암과 카세트가 오 정렬되었을 때, 정렬하는 수단으로 회전판 상의 제 1 이동수단과 포크부에 형성되는 제 2 이동수단을 구비한다.The present invention includes a first moving means on the rotating plate and a second moving means formed on the fork part as a means for aligning when the robot arm and the cassette are misaligned.

이하, 도 5a 및 5b를 참조하여 회전판 상에 형성되는 제 1 이동 수단에 관하여 상세히 살펴본다. 도 5b는 제 1 이동수단의 일부를 확대한 사시도이다.Hereinafter, the first moving means formed on the rotating plate will be described in detail with reference to FIGS. 5A and 5B. 5B is an enlarged perspective view of a portion of the first moving means.

상기 제 2 이동 수단은 LM가이드 또는 볼 스크루일 수 있다.The second moving means may be an LM guide or a ball screw.

도 5a 및 5b를 참조하면, 회전판(402) 상에 서로 평행한 두 가이드 레일(501)이 형성되며, 상기 가이드 레일(501) 상에 가이드 블록(502)이 형성된다. 상기 가이드 레일(501)과 가이드 블록(502)은 본 발명의 제 1 이동 수단을 구성한다.5A and 5B, two guide rails 501 parallel to each other are formed on the rotating plate 402, and guide blocks 502 are formed on the guide rails 501. The guide rail 501 and the guide block 502 constitute the first moving means of the present invention.

상기 가이드 레일(501)의 상부에는 가이드 블록(502)의 내면과 결합될 수 있는 가이드 홈(504)이 가이드 레일의 측면 모서리에 형성되며, 상기 가이드 홈과 일치하는 베어링 등의 구름 수단이 상기 가이드 블록(502)의 내면에 설치되어 가이드 블록(502)이 가이드 레일(501) 상을 미끄러지듯이 이동할 수 있다.In the upper portion of the guide rail 501 is formed a guide groove 504 that can be coupled to the inner surface of the guide block 502 in the side edge of the guide rail, rolling means such as a bearing coincides with the guide groove The inner surface of the block 502 is installed so that the guide block 502 can slide on the guide rail 501.

상기 가이드 레일(501)은 회전판(402) 상에 형성되고 가이드 블록(502)에 형 성되는 다수의 결합 구(503)를 통해 베이스 판(405)이 결합된다. 그러므로 가이드 블록(502)이 가이드 레일(501)상을 이동하면 베이스 판(405)이 함께 이동되어 로봇 핸드부의 위치를 조절할 수 있게 된다.The guide rail 501 is formed on the rotating plate 402 and the base plate 405 is coupled through a plurality of coupling spheres 503 formed in the guide block 502. Therefore, when the guide block 502 moves on the guide rail 501, the base plate 405 is moved together to adjust the position of the robot hand.

한편, 상기 제 1 이동수단은 가이드 레일 상을 베어링이 구름동작에 의해 가이드 블록을 이동시키는 구성 외에 나사선이 형성된 가이드 레일과 상기 나사선을 따라 이동하는 가이드 블록으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 가이드 블록이 회전하는 가이드 레일에 의해 이동되기 때문에 회전각을 계산하면 가이드 블록의 이동거리를 계산할 수 있어 정밀하게 가이드 블록의 이동거리를 제어할 수 있다.On the other hand, the first moving means may be composed of a guide rail formed with a screw line and a guide block moving along the screw line, in addition to the configuration in which the bearing moves the guide block by rolling on the guide rail. In this case, since the guide block is moved by the rotating guide rail, it is possible to calculate the moving distance of the guide block by calculating the rotation angle, thereby precisely controlling the moving distance of the guide block.

그 결과, 본 발명의 로봇 암은 주행로를 통해 카세트와 1차적으로 정렬이 이루어진 후, 회전판이 회전하여 로봇 핸드부가 카세트와 대면하게 하고, 회전판 상의 센서부가 카세트와 로봇 암의 정렬상태를 검사한 후, 오 정렬 정도를 판단하여 회전판 상의 제 1 이동수단을 구동시켜 로봇 핸드부가 카세트와 정확히 정렬할 수 있게 한다. As a result, after the robot arm of the present invention is primarily aligned with the cassette through the driving path, the rotating plate rotates so that the robot hand unit faces the cassette, and the sensor unit on the rotating plate inspects the alignment state between the cassette and the robot arm. After that, the degree of misalignment is determined to drive the first moving means on the rotating plate so that the robot hand portion can be accurately aligned with the cassette.

또한, 상기 동작은 로봇 암과 프로세스 챔버사이에서도 동일하게 적용된다.The same also applies to the robot arm and the process chamber.

한편, 본 발명은 상기 제 1 이동수단 외에 기판을 직접 지지하는 포크 부에 제 2 이동수단을 형성하여 더욱 정밀하게 기판을 이재 또는 적재할 수 있다.On the other hand, the present invention can form the second transfer means in the fork portion for directly supporting the substrate in addition to the first movement means can more accurately transfer or load the substrate.

포크부는 로봇 암 중에서 기판과 직접 접촉하는 부분으로써 기판을 이송할 때 중심을 잡기 위해 다수의 핑거를 구비한다.The fork portion is a portion of the robot arm that is in direct contact with the substrate, and has a plurality of fingers for centering when transferring the substrate.

그러나 카세트와 로봇 암이 오 정렬되면 포크부의 핑거에 의해 기판이 운반될 때 균형을 잃을 수 있다. 그러므로 본 발명은 핑거부가 수평으로 이동할 수 있 는 제 2 이동수단을 더 구비한다.However, if the cassette and the robot arm are misaligned, they can lose balance when the substrate is transported by the fingers of the fork portion. Therefore, the present invention further includes a second moving means for moving the finger portion horizontally.

이하 도 6을 참조하여 본 발명의 포크부의 구조를 살펴본다.Hereinafter, the structure of the fork of the present invention will be described with reference to FIG. 6.

본 발명의 포크 부(407)는 기판(605)과 직접 접촉하는 복수의 핑거들(603)과 상기 핑 거들(603)이 연결되는 지지부(601)와 상기 지지부(601)에 설치되어 핑 거들(603)을 이동시키는 제 2 이동수단(602)을 구비한다. 상기 제 2 이동수단(602)은 제 1 이동수단과 같이 LM가이드 또는 볼 스크루일 수 있다.The fork part 407 of the present invention is installed on the support part 601 and the support part 601 to which the plurality of fingers 603 and the finger 603 are in direct contact with the substrate 605 are installed. Second moving means 602 for moving 603 is provided. The second moving means 602 may be an LM guide or a ball screw like the first moving means.

상기 핑거들(604)은 제 2 이동수단(602)에 의해 상기 지지부(602)상을 이동할 수 있어, 로봇 암과 카세트가 오 정렬될 때 상기 핑거들이 이동하여 오 정렬을 조정할 수 있다.The fingers 604 can be moved on the support 602 by a second moving means 602 so that the fingers can move and adjust misalignment when the robot arm and cassette are misaligned.

또한, 상기 핑거들(603)상에는 놓이는 기판(605)을 고정하기 위해 공기 흡착구(604)를 더 구비한다. 상기 공기 흡착구(604)를 통해 공기가 흡입됨으로 놓이는 기판이 단단히 핑거 상에 고정된다.In addition, an air suction hole 604 is further provided to fix the substrate 605 on the fingers 603. The substrate on which air is sucked through the air suction port 604 is firmly fixed on the finger.

한편, 상기 지지대(601)에는 암 부(406)가 결합되어 암부(406)의 연장 및 수축운동에 의해 포크부(407)가 기판을 카세트로부터 입출입 시키게 된다.Meanwhile, the arm 406 is coupled to the support 601 so that the fork 407 enters and exits the substrate from the cassette by the extension and contraction of the arm 406.

상술한 바와 같이, 본 발명의 로봇 암은 로봇 핸드부를 회전시키는 회전판 상에 제 1 이동수단을 구비하고, 포크부에 핑거들을 이동시키는 제 2 이동수단을 구비하여 카세트와 로봇 암 또는 로봇 암과 프로세스 챔버 사이의 오 정렬을 수정할 수 있다. 본 발명의 로봇 암은 상기 제 1 및 제 2 이동수단을 모두 구비하는 것도 가능하고 하나만 구비하는 것도 가능하다.As described above, the robot arm of the present invention includes a first moving means on the rotating plate for rotating the robot hand part and a second moving means for moving the fingers on the fork part, thereby providing a cassette and a robot arm or a robot arm. The misalignment between the chambers can be corrected. The robot arm of the present invention may be provided with both the first and second moving means, or may have only one.

그러므로 본 발명은 상기에서 살핀 바와 같이, 기판을 카세트로부터 이동시키는 로봇 암 중에 수십 센티미터 범위 내에서 미세하게 수평이동이 가능한 이동수단을 구비하여 로봇 암과 카세트 또는 로봇 암과 프로세스 챔버가 오 정렬이 발생했을 때 그 오 정렬을 수정할 수 있어 기판의 이재 또는 적재시 기판의 파손을 방지할 수 있다.Therefore, in the present invention, as described above, the robot arm moving the substrate from the cassette is provided with a movement means capable of fine horizontal movement within a range of several tens of centimeters, so that the robot arm and the cassette or the robot arm and the process chamber are misaligned. When misaligned, the misalignment can be corrected to prevent breakage of the substrate or breakage of the substrate during loading.

또한, 본 발명은 프로세스 챔버가 로봇 암의 주행로와 수직인 위치에 설치될 때, 로봇 암이 프로세스 챔버와 정렬할 수 있는 수단을 제공한다. 종래에는 직선형의 주행로만을 구비함으로써 주행로가 프로세스 챔버와 수직이면 오 정렬시 로봇 암과 프로세스 챔버를 서로 정렬시킬 방법이 없었으나, 본 발명은 이 경우에도 로봇 암과 프로세스 챔버를 정렬할 수 있는 방법을 제공한다.The invention also provides a means by which the robot arm can align with the process chamber when the process chamber is installed at a position perpendicular to the runway of the robot arm. Conventionally, there is no method of aligning the robot arm and the process chamber with each other during misalignment when the driving path is perpendicular to the process chamber by providing only a straight running path, but the present invention can align the robot arm and the process chamber even in this case. Provide a method.

Claims

A linear driveway;

A body part moving on the driving path;

A rotating plate rotating horizontally on the body portion;

A base plate formed on the rotating plate;

First moving means for horizontally moving the base plate on the rotating plate;

A collapsible arm portion formed on the base plate;

And a fork portion formed at one end of the arm portion to directly contact the substrate.

2. The apparatus of claim 1, wherein the fork comprises: a plurality of fingers supporting the substrate;

A support for supporting the fingers;

Second moving means formed on the support to horizontally move the fingers;

And a plurality of adsorption holes for adsorbing and fixing the substrate loaded on the fingers.

The robotic arm according to claim 1, wherein said first moving means is an LM guide or a ball screw.

The robotic arm according to claim 2, wherein the second moving means is an LM guide or a ball screw.

The robotic arm of claim 1, wherein the rotating plate further comprises a position sensor for sensing a position of the robot arm.

A body portion;

A rotating plate formed on the body portion;

And a robot hand portion formed on the rotating plate and capable of horizontal movement.

The robotic arm according to claim 6, wherein the robot hand portion is horizontally moved by a first moving means formed on the rotating plate and a base plate connected to the first moving means and supporting the robot hand portion.

According to claim 6, wherein the robot hand portion and the arm portion capable of extending and contracting;

And a fork portion formed at one end of the arm portion and in direct contact with the substrate.

The method of claim 8, wherein the fork portion is a plurality of fingers in contact with the substrate,

A support for supporting the finger,

And a second moving means for horizontally moving the finger.

The robotic arm of claim 6, wherein the body part is connected to and moved on a traveling path on which the robot arm is primarily movable.