KR20080000162U - 데카르트 로봇 블레이드 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 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 형성을 갖는 제1 집적 미세구조체(first integration feature); 및 (4) 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되며 제2 표면에서 원형이 아닌 형상을 갖는 제2 집적 미세구조체를 포함한다. 다수의 다른 양상들이 제공될 수 있다.
Description
본 발명은 여기에 그 전체를 참조한 미국특허 가출원 번호 제 60/821,953호를 우선권으로 주장한다.
본 발명은 대체로 반도체 장치 제조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 반도체 장치 제조 동안 사용되는 로봇 블레이드에 관한 것이다.
전자 장치 제조 동안 처리 챔버 사이에 반도체 웨이퍼, 유리판 등과 같은 기판을 이송하기 위한 다수의 로봇 설계가 발전되어 왔다. 예컨대, 종래의 프로그-레그 로봇(frog-leg robot)은 처리 공구의 처리 챔버와 로드락 챔버(load lock chamber) 사이에 기판을 이송하기 위해 처리 공구의 이송 챔버 내부에 사용될 수 있다. 기판은 이송 작업 동안 통상적으로 로봇의 블레이드 상에 지지되며, 회전, 확장, 수축 등과 같은 블레이드의 이동 과정 동안 기판 위치를 유지시키기 위해 블레이드 내부에 다수의 포켓(pocket)이 형성될 수 있다.
본 발명의 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 형성을 갖는 제1 집적 미세구조체(first integration feature); 및 (4) 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되며 제2 표면에서 원형이 아닌 형상을 갖는 제2 집적 미세구조체를 포함한다.
본 발명의 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 집적 미세구조체; 및 (4) 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되는 제2 집적 미세구조체를 포함한다. 이러한 로봇 블레이드는 탄소 섬유로 형성된다. 다수의 다른 양상들이 제공된다.
아래의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 첨부된 도면을 참조하면 본 발명의 다른 특징 및 양상들을 보다 명확히 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1d 는 (예컨대 이송 챔버 내에서)로봇 조립체를 사용하는 클러스터 툴을 통해 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)의 일부분으로서 연결 및/또는 집적화될 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 근위단(proximal end; 102), 원단(distal end; 104), 및 반도체 웨이퍼(도시 안됨)와 같은 기판을 지지하기 위한 제1 표면(106)을 구비할 수 있다. 근위단(102) 부근에서 제1 표면(106)을 통해 제1 집적 미세구조체(108) 및 제2 집적 미세구조체(110)가 통과될 수 있다. 제1 집적 미세구조체(108) 및 제2 집적 미세구조체(110)와 인접하여 하나 이상의 근위 장착 패드 위치부(proximal mounting pad locations; 112)(예컨대, 로봇 블레이드(100)에 장착 패드를 연결하기 위한 미세구조체)가 배치될 수 있다.
로봇 블레이드(100)의 원단(104)에 또는 그 부근에는 근위 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 미세구조체)가 배치될 수 있다. 로봇 블레이드(100) 상의 다른 장소에는 제1 표면(106)을 통과할 수 있는 교정 구멍(16)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 집적 미세구조체(108), 제2 집적 미세구조체(110) 및 교정 구멍(116)이 통과할 수 있다.
도 1c 는 도 1b 에서 볼 수 있는 바와 같은 제2 집적 미세구조체(110)의 확 대도이다. 도 1d 는 도 1c 의 1D-1D 선을 따라 취한 제2 집적 미세구조체(110)의 횡단면도이다. 제2 집적 미세구조체(110)는 도 1c 및 도 1d 에 도시된 바와 같이 제2 표면(118)에 챔퍼링된(모서리가 깎여진) 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 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 로봇 블레이드(100)는 탄소-섬유 강화 플라스틱으로 제조될 수 있는데, 이것은 중량비 대비 고강도를 로봇 블레이드(100)에 제공한다. 다른 실시예들에서, 로봇 블레이드(100)는 오로지 탄소 섬유만으로 또는 다른 적합한 물질로 제조될 수 있다. 로봇 블레이드(100)는 일부의 실시예에서 약 6 mm인 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) 원단(104)을 향해 테이퍼링(tapering)될 수 있거나, 또는 그 이외의 형상일 수도 있다. 일부의 실시예에서, 로봇 블레이드(100)의 특정 형상은 둘레로 이동되어야 하는 로봇 미세구조체 및 로봇의 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) 근위단(102)에서의 미리정해진 폭을 가질 수 있고 원단(104)에서 보다 작은 폭으로 테이퍼링될 수 있어서, 로봇 블레이드(100)가 이러한 로봇 블레이드(100)가 사용되는 클러스터 툴의 리프트 핀(lift pin)(도시 안됨) 및/또는 다른 미세구조체를 제거할 것이다.
제1 집적 미세구조체(108) 및 제2 집적 미세구조체(110)는 로봇 블레이드(100)를 정렬 및/또는 장착(예컨대 로봇 조립체 및/또는 블레이드 기부를 이송)하는데 협력하여 사용된다. 예컨대, 제1 집적 미세구조체(108) 및 제2 집적 미세구조체(110)는 로봇 블레이드(100)를 관통하는 구멍일 수 있으며, 이러한 구멍을 통해 하나 이상의 커플러(coupler)(예컨대, 핀(pin))가 끼워질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 집적 미세구조체(108)는 엔드 이펙터 또는 다른 부품에 장착될 수 있는 핀을 수용하도록 구성되는 핀홀(pinhole) 미세구조체일 수 있다. 이러한 실시예들과 대안의 실시예들에서, 제2 집적 미세구조체(110)는 타원형이거나 그 외 비원형 형상을 가질 수 있다. 이러한 방법으로 제2 집적 미세구조체(110)를 형상하는 것은 로봇 블레이드(100) 또는 이 블레이드에 장착될 수 있는 부품 및/또는 커플러의 제조 시에 최소의 허용 오차를 실현할 수 있다. 제2 집적 미세구조체(110)는 제1 집적 미세구조체(108)과 유사하게 커플러(예컨대, 핀(pin))를 수용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 집적 미세구조체(110)의 형상이 그 안으로 수용되는 핀 보다 크기 때문에, 제2 집적 미세구조체(110)는 미리정해진 제조 허용 오차 내에 있는 미세구조체 및/또는 핀들을 수용할 수 있다. 함께 사용되는 제1 집적 미세구조체(108)는 엔드 이펙터 또는 다른 장착 기구에 정밀한 위치에 로봇 블레이드(100)를 위치 및 고정시킬 수 있다.
도 1c 및 도 1d 에 도시된 제2 집적 미세구조체(110)의 챔퍼링된 개구는 구멍 안으로 핀을 용이하게 넣을 수 있게 한다. 제1 집적 미세구조체(108)가 유사하 게 챔퍼링될 수 있음을 이해할 수 있다. 일부의 실시예에서, 제1 집적 미세구조체(108)는 제2 집적 미세구조체(110)와 유사하게 표면(106, 118)에 비원형 형상을 가질 수 있고/또는 제2 집적 미세구조체(110)는 표면(106, 118)에 원형 형상을 가질 수 있다. 일부의 실시예에서, 제1 집적 미세구조체(108)는 타원형 형상이지만, 제2 집적 미세구조체(110)의 종축선과 수직하게 배향된 타원형의 종축선을 갖거나, 그렇지 않으면 제2 집적 미세구조체(110)의 종축선에 대해 경사진 종축선을 갖는다. 이러한 방법으로, 제1 집적 미세구조체(108) 및 제2 집적 미세구조체(110)는 로봇 블레이드(100)를 위치 및 배향 모두를 실행시키는데 사용될 수 있다. 이들 제1 집적 미세구조체(108) 및 제2 집적 미세구조체(110)의 다른 형상 및/또는 구성이 사용될 수 있다. 로봇 블레이드(100)를 위치 및/또는 고정시키기 위해 임의의 개수의 집적 미세구조체(예컨대, 1개, 3개, 4개, 5개 등)가 사용될 수 있다. 특이한 쌍으로서 엔드 이펙터(예컨대 이송 로봇 조립체, 블레이드 기부 등)에 로봇 블레이드(100)를 결합시키도록 특정 크기, 형상 및/또는 배향의 집적 미세구조체가 구성될 수 있다. 일부의 실시예에서, 제1 집적 미세구조체(108) 및/또는 제2 집적 미세구조체(110)는 로봇 블레이드(100)를 통해 완전하게 연장될 수는 없다(예컨대, 제1 집적 미세구조체(108) 및 제2 집적 미세구조체(110)는 제1 표면(106) 상의 개구로서 보일 수 없다).
근위 장착 패드 및 말단 장착 패드가 제1 표면(106)에 장착, 접착 또는 일부분으로서 구성될 될 수 있다. 2 세트의 2 개의 근위 장착 패드 위치부(112) 및 1 세트의 3개의 말단 장착 패드 위치부(114)로서 도 1a 에 도시된 바를 통해, 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 이루어질 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 기판의 보기(viewing) 및/또는 로봇 블레이드(100)의 배향이 가능하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 교정 구멍(116)의 부근 및/또는 교정 구멍(116)의 시야에 카메라(도시 안됨) 및/또는 광원(도시 안됨)이 위치될 수 있다. 광원, 카메라, 및/또는 다른 적절한 교정 및/또는 보기 장비(viewing equipment)는 클러스터 툴 내에서 이송 작업을 하는 동안 로봇 블레이드(100) 및/또는 기판을 배향시키기 위해 교정 구멍(116)을 사용할 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예들을 상술하였지만, 본 발명의 기본 개념과 다음의 청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 다른 또는 추가의 실시예들이 고안될 수 있다.
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 횡단면도이다.
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 집적 미세구조체; 및상기 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되며 상기 제2 표면에서 원형이 아닌 형상을 갖는 제2 집적 미세구조체를 포함하는로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,상기 로봇 블레이드가 배향될 때 사용하도록 구성되는 교정 미세구조체를 더 포함하는로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,탄소 섬유로 이루어진로봇 블레이드.
- 제 3 항에 있어서,탄서-섬유 강화 플라스틱으로 이루어진로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,테이퍼 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,약 6 mm의 두께를 갖는로봇 블레이드.
- 제 1 항에 있어서,상기 제2 집적 미세구조체가 상기 제2 표면에서 타원형인,로봇 블레이드.
- 클러스터 툴 내에 기판을 이송하기 위한 로봇 블레이드로서:제1 표면;상기 제1 표면과 마주하는 제2 표면;상기 로봇 블레이드를 통해 제1 커플러를 수용하도록 구성되는 제1 집적 미세구조체; 및상기 로봇 블레이드를 통해 제2 커플러를 수용하도록 구성되는 제2 집적 미세구조체를 포함하며,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 미세구조체를 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,약 6 mm의 두께를 갖는로봇 블레이드.
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