KR20070037025A - 웨이퍼 감지용 센서 장치 및 그것을 구비한 엔드 이펙터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 투광부와 수광부를 구비하는 웨이퍼 감지용 센서 장치로서, 상기 투광부와 상기 수광부는 제거 가능하게 배치되는 웨이퍼의 평면과 다른 평면에 각각 배치되고, 상기 투광부로부터 상기 수광부를 연결하는 직선은 상기 웨이퍼의 평면을 경사지게 통과하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 감지용 센서 장치가 제공된다.　　　　　

웨이퍼, 투광부, 수광부,

Description

웨이퍼 감지용 센서 장치 및 그것을 구비한 엔드 이펙터{Sensor For Sensing Wafer and End Effector Therewith}

도 1 에 도시된 것은 반사형 센서 장치의 개략적인 설명도이다.

도 2 에 도시된 것은 투과형 센서 장치의 개략적인 설명도이다.

도 3 에는 본 발명에 따른 웨이퍼 감지용 센서 장치의 일 실시예가 개략적인 설명도로 도시되어 있다.

도 4 에 도시된 것은 본 발명의 다른 실시예에 대한 개략적인 설명도이다.

도 5 에 도시된 것은 본 발명에 따른 웨이퍼 감지용 센서 장치를 구비한 엔드 이펙터에 대한 사시도이다.

도 6 에 도시된 것은 도 5 의 일부를 확대하여 도시한 부분 확대도이다.

도 7 은 도 5 의 일부를 개략적인 단면으로 도시한 것이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

51: 엔트 이펙터 52: 로봇

55: 투광부 56: 수광부

61: 센서 설치 블록 62: 고정 블록

본 발명은 웨이퍼 감지용 센서 장치 및 그것을 구비한 로봇의 엔드 이펙터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이재 장치와의 간섭 없이 웨이퍼의 존재 유무를 감지할 수 있는 센서 장치에 관한 것이다.

통상적으로 웨이퍼의 존재를 감지하기 위한 센서 장치로서 반사형 센서 장치나 투과형 센서 장치를 채택할 수 있다. 반사형 센서 장치는 광을 웨이퍼의 표면에 투사시켜서 웨이퍼의 표면에서 반사되는 반사광을 감지함으로써 웨이퍼의 존재 여부를 감지하게 된다. 만일 웨이퍼가 존재하면 웨이퍼의 반사면에서 광이 반사됨으로써 웨이퍼의 존재를 감지하게 되며, 반대로 웨이퍼가 존재하지 않는다면 광은 반사되지 않으므로 웨이퍼의 부존재로 인정된다. 한편, 투과형 센서 장치는 투광부와 수광부로 이루어진다. 투광부는 광을 수광부를 향하여 투사하게 되는데, 만일 웨이퍼가 투광부와 수광부 사이에 존재하게 되면 광이 수광부에 도달하지 않으므로 웨이퍼의 존재를 감지하게 된다.

도 1 에 도시된 것은 반사형 센서 장치의 개략적인 설명도이다. 웨이퍼(W)는 지지부(10) 상에 지지되어 있으며, 반사형 센서 장치(14)는 웨이퍼(W)의 상부 일측에 배치된다. 반사형 센서 장치(14)에서 투사된 광은 웨이퍼(W)의 표면에서 반사되어 다시 반사형 센서 장치(14)에서 수광된다. 이와 같은 반사형 센서 장치는 웨이퍼(W)의 표면이 오염되거나, 반사율이 낮은 막이 형성되거나, 또는 다른 여러 가지 이유로 광이 반사가 안될 경우에는 오작동을 하게 된다는 문제점이 있다.

도 2 에 도시된 것은 투과형 센서 장치의 개략적인 설명도이다. 웨이퍼(W)는 지지부(10) 상에 지지되어 있으며, 반사형 센서 장치의 투광부(24)는 웨이퍼(W)의 상부에 배치되고, 수광부(26)는 웨이퍼(W)의 하부에 배치된다. 투광부(24)로부터 입사된 광은 웨이퍼(W)가 존재할 경우에 수광부(26)에 도달하지 않는다.

도 2 에 도시된 바와 같은 투과형 센서 장치는 반사형 센서 장치에 비해서 오작동이 발생할 가능성이 매우 낮다는 장점이 있다. 그러나 실제 작용에 있어서는 투광부(24) 또는 수광부(26)가 웨이퍼(W)의 상하에 함께 배치되어 있어야 하므로 다른 장치의 작동에 간섭을 일으키게 된다. 예를 들면 웨이퍼를 흡착 이송시키기 위한 흡착 노즐등이 웨이퍼(W)의 상부에 접근할때는 투광부(24)와 간섭을 일으키게 되며, 따라서 이를 회피하기 위해서는 투광부(24)의 위치를 변경시키기 위한 별도의 기구가 필요하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼 감지용 센서 장치 및 그것을 구비한 엔드 이펙터는 정확하고 신뢰성 있는 작동이 보장되며, 다른 장치와 간섭되지 않으면서 원활하게 작동할 수 있는 웨이퍼 감지용 센서 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 감지용 센서장치는,　

투광부와 수광부를 구비하는 웨이퍼 감지용 센서 장치로서,

상기 투광부와 상기 수광부는 제거 가능하게 배치되는 웨이퍼의 평면과 다른 평면에 각각 배치되고,

상기 투광부로부터 상기 수광부를 연결하는 직선은 상기 웨이퍼의 평면을 경사지게 통과하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔드 이펙터는,

로봇의 일측에 설치되어 상부에 웨이퍼를 제거 가능하게 배치할 수 있는 엔드 이펙터로서,

상기 엔드 이펙터의 일측에 고정되는 투광부 설치 블록;

상기 투광부 설치 블록 안에 설치된 투광부;

상기 엔드 이펙트상에 설치되는 수광부;를 구비하며,

상기 투광부와 상기 수광부는 상기 엔드 이펙터상에 배치되는 웨이퍼의 평면과 각각 상이한 평면상에 배치되고,

상기 투광부로부터 상기 수광부로 연결된 직선은 상기 엔드 이펙터상에 배치된 웨이퍼를 경사지게 통과하는 웨이퍼 감지용 센서 장치를 구비하는 특징으로 한다.　

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 에는 본 발명에 따른 웨이퍼 감지용 센서 장치의 일 실시예가 개략적인 설명도로 도시되어 있다. 도 3 에 도시된 예는 웨이퍼가 스핀 건조기 안에 배치된 것을 도식화하여 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 스핀 건조기(30)는 챔버(31)와, 상기 챔버(31)의 내부에 회전 가능하게 설치된 스핀 테이블(32)을 구비한다. 스핀 테이블(32)은 샤프트 (32a)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 스핀 테이블(32)의 상부 표면에는 웨이퍼 거치대(33)가 설치된다. 웨이퍼(W)는 챔버(31)의 상부에 형성된 개구를 통해서 상기 웨이퍼 거치대(33)상에 놓을 수 있으며, 다시 개구를 통해서 상부로 들어올려져서 이송될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 웨이퍼 감지용 센서 장치는 투광부(35)와 수광부(36)를 구비하며, 상기 투광부(35)와 수광부(36)는 웨이퍼(W)의 상부 및 하부에 각각 배치되고, 상기 투광부(35)와 수광부(36) 사이를 연결하는 선은 상기 웨이퍼(W)의 평면에 대하여 경사지면서 상기 웨이퍼(W)의 평면을 통과하도록 배치된다.

도 3 에 도시된 예에서는 투광부(35)가 챔버(31)의 개구의 테두리의 일측에 설치되고, 수광부(36)는 스핀 테이블(32)의 상부 표면 일측에 설치되며, 상기 투광부(35)와 수광부(36)를 연결하는 선은 웨이퍼(W)의 중심을 통과함과 동시에 웨이퍼(W)의 평면에 대하여 경사지게 배치된다. 이와 같이 배치된 웨이퍼 감지용 센서 장치의 투광부(35)와 수광부(36)는 웨이퍼(W)의 상하 승강 운동이나 또는 회전 운동에 그 어떤 영향도 미치지 아니한다. 웨이퍼(W)를 이송시키기 위한 흡착 노즐이 챔버(31)의 개구를 통해 접근할지라도 투광부(35)를 다른 위치로 변위시킬 필요는 없다. 수광부(36)의 위치는 오직 스핀 테이블(32)의 회전 위치에 의해 결정되므로, 웨이퍼(W)의 존재 유무를 감지하려면 스핀 테이블(32)의 회전 각도를 소정 위치에 도달하게 하여 센서 작동을 수행하면 되는 것이다. 한편, 투광부(45)와 수광부(46)의 위치는 반대로 배치될 수 있다는 점도 이해되어야 한다.

도 4 에 도시된 것은 본 발명의 다른 실시예에 대한 개략적인 설명도이다. 도 4 에 도시된 예는 로봇의 핸드나 엔드 이펙터등에 웨이퍼가 지지된 예를 개략적으로 나타내는 것이다.

도면을 참조하면, 로봇(41)의 일측에는 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 지지용 수단(41a)이 구비된다. 웨이퍼(W)는 지지용 수단(41a)의 상부에 설치된 거치대(42)상에 거치될 수 있다.

본 발명에 따른 웨이퍼 감지용 센서 장치는 투광부(45)가 로봇(41)의 일측에 설치되고, 수광부(46)는 지지용 수단(41a)의 상부에 설치되어 있다. 즉, 위에서 설명된 바와 같이, 투광부(45)는 웨이퍼(W)의 상부에 배치되고, 수광부(46)는 웨이퍼(W)의 하부에 배치되며, 투광부(45)와 수광부(46)를 상호 연결하는 선은 웨이퍼(W)의 평면과 경사지게 그것을 통과한다. 물론 투광부(45)와 수광부(46)의 위치는 반대로 배치될 수 있다는 점도 이해되어야 한다. 도 4 에 도시된 예에서는 투광부(45)와 수광부(46)가 모두 서로에 대하여 상대 운동을 하지 않도록 설치되므로, 별도의 작동 없이도 웨이퍼 감지 작용이 이루어질 수 있다.

도 5 에 도시된 것은 본 발명에 따른 웨이퍼 감지용 센서 장치를 구비한 엔드 이펙터에 대한 사시도이고, 도 6 에 도시된 것은 도 5 의 일부를 확대하여 도시한 부분 확대도이며, 도 7 은 도 5 의 일부를 개략적인 단면으로 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 엔드 이펙터(50)는 로봇 아암(52)의 단부에 설치되며, 엔드 이펙터(50)의 상부 표면에 웨이퍼(W)가 지지된다. 웨이퍼(W)는 이와 같이 엔드 이펙터(50) 상에 지지된 상태로 로봇 아암(52)의 작동에 따라서 소정의 위치로 이송될 수 있다.

도 6 은 도 5 에 도시된 A 부분을 확대 도시한 것으로서, 엔드 이펙터(51)의 일측에는 센서 설치용 블록(61)이 구비되고, 상기 센서 설치용 블록(61)을 고정 블록(62)이 나사를 이용하여 엔드 이펙터(51)상에 고정하고 있다. 센서 설치용 블록(61)의 일측에는 투광부로부터 투사되는 광이 통과하는 투광 개구(55a)가 형성되고, 엔트 이펙트(51)의 상부 일측에는 투사된 광이 진입할 수 있는 수광 개구(56a)가 형성되어 있다. 수광 개구(56a)는 비스듬하게 입사되는 광이 진입하는 것을 용이하게 하도록 비스듬하게 형성되어 있으며, 따라서 평면상에 개방된 면적이 장공의 형태로 나타나게 된다.

도 7을 참조하면, 센서 설치용 블록(61)의 내부에는 투광부(55)가 설치되고, 엔드 이펙터(51)의 내부에는 수광부(56)가 설치된다. 투광부(55)로부터 입사되는 광은 수광부(56)를 향하여 입사된다. 웨이퍼(W)가 엔드 이펙터(51)의 상부에 배치되었을 때 투광부(55)와 수광부(56)의 위치를 고려하면, 투광부(55)는 웨이퍼(W)의 상부에 배치되고, 수광부(56)는 웨이퍼(W)의 하부에 배치되며, 투광부(55)와 수광부(56)를 상호 연결하는 선은 웨이퍼(W)의 가장자리를 통과하면서 웨이퍼(W)의 평면에 경사지게 된다. 따라서 웨이퍼(W)가 엔드 이펙터(51) 상에 존재하면 수광부(56)에 광이 수광될 수 없으므로, 웨이퍼(W)의 존재를 감지할 수 있는 것이다.

도 5 내지 도 7 에 도시된 엔드 이펙터에서는 웨이퍼(W)가 엔드 이펙터(51)의 상부에 배치되면 투광부(55)로부터 입사되는 광이 수광부(56)에서 수광될 수 없으므로 웨이퍼(W)가 존재하는 것을 감지할 수 있다. 반대로, 수광부(56)에서 광을 수광할 수 있다면 엔드 이펙터(51)의 상부에 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 것이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 감지용 센서 장치 및 그것을 구비한 엔드 이펙터는 정확하고 신뢰성 있는 작동이 보장되며, 다른 장치와 간섭되지 않으면서 원활하게 작동할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참조로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 투광부와 수광부를 구비하는 웨이퍼 감지용 센서 장치로서,

   상기 투광부와 상기 수광부는 제거 가능하게 배치되는 웨이퍼의 평면과 다른 평면에 각각 배치되고,

   상기 투광부로부터 상기 수광부를 연결하는 직선은 상기 웨이퍼의 평면을 경사지게 통과하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 감지용 센서 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 투광부로부터 투사된 광은 상기 웨이퍼 존재에 의해서 차단될 수 있으며, 상기 투광부로부터 투사된 광을 상기 수광부에서 감지함으로써 웨이퍼의 존재 여부를 감지하는 웨이퍼 감지용 센서 장치.
3. 로봇의 일측에 설치되어 상부에 웨이퍼를 제거 가능하게 배치할 수 있는 엔드 이펙터로서,

   상기 엔드 이펙터의 일측에 고정되는 투광부 설치 블록;

   상기 투광부 설치 블록 안에 설치된 투광부;

   상기 엔드 이펙트상에 설치되는 수광부;를 구비하며,

   상기 투광부와 상기 수광부는 상기 엔드 이펙터상에 배치되는 웨이퍼의 평면과 각각 상이한 평면상에 배치되고,

   상기 투광부로부터 상기 수광부로 연결된 직선은 상기 엔드 이펙터상에 배치된 웨이퍼를 경사지게 통과하는 웨이퍼 감지용 센서 장치를 구비하는 특징으로 하는 엔드 이펙터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 투광부로부터 투사된 광은 상기 웨이퍼 존재에 의해서 차단될 수 있으며, 상기 투광부로부터 투사된 광을 상기 수광부에서 감지함으로써 웨이퍼의 존재 여부를 감지할 수 있는 하는 웨이퍼 감지용 센서 장치를 구비하는 엔드 이펙터.

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