KR20090005297U - 기판이송장치 - Google Patents

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Abstract

안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판이송장치가 개시된다. 기판이송장치는 회전축을 중심으로 회전하며 선택적으로 기판을 파지하는 척부, 상면에 높이 방향을 따라 높이차를 갖는 캠프로파일이 형성되며 회전축의 축선 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제공되는 직선캠부재, 회전축에 연결되며 직선캠부재의 직선 이동 방향을 따라 캠프로파일에 구름 접촉되는 캠플로워, 캠플로워가 직선캠부재에 접근되는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 구비하는 헤드부를 포함하며, 직선캠부재가 직선 이동함에 따라 캠플로워가 캠프로파일을 따라 구름 운동하며 척부를 회전시킬 수 있다.
척부, 헤드부, 직선캠부재, 캠플로워, 탄성부재

Description

기판이송장치{DEVICE FOR TRANSFERRING SUBSTRATE}
본 고안은 기판이송장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 리소그래피, 증착 및 에칭 등의 공정을 반복적으로 수행한다. 이러한 공정들을 거치는 동안 기판(예를 들어 실리콘 웨이퍼) 상에는 각종 파티클, 금속 불순물, 유기물 등이 잔존하게 된다. 이와 같은 오염 물질은 제품의 수율 및 신뢰성에 악영향을 미치기 때문에 반도체 제조 공정에서는 기판에 잔존된 오염 물질을 제거하기 위한 세정 공정이 수행되어야 한다.
이와 같이 기판을 세정하는 방식은 처리 방식에 따라 크게 건식(Dry)세정방식과, 습식(Wet)세정방식으로 구분될 수 있다. 그 중 습식세정방식은 여러 가지 약액이 일정 비율로 혼합된 세정액이 수용된 세정조 내부에 기판을 일정시간 침지시켜 기판을 세정하는 방식을 말한다.
한편, 습식세정장치에서 기판은 기판이송장치에 의해 지지된 상태로 이송되며 일련의 처리 과정을 거치도록 구성되어 있다.
도 1은 종래 기판이송장치를 도시한 도면이다. 도 1에서 도시한 바와 같이, 종래 기판이송장치(10)는 기판(W)을 파지하기 위한 척부(20) 및 상기 척부(20)를 구동시키기 위한 헤드부(30)를 포함한다. 기판은 척부(20)에 파지된 상태로 이송되며 각 세정조(2)를 거쳐 처리될 수 있으며, 상기 척부(20)는 헤드부(30)에 의해 회전축(22)을 중심으로 회전축(22)과 함께 회전하며 선택적으로 기판을 파지하거나 파지 상태를 해제할 수 있다.
한편, 기판이송장치에서 헤드부의 구동 메카니즘은 실질적으로 기판을 파지하는 척부의 안정성 및 신뢰성에 많은 영향을 미치기 때문에 기구적으로 안정된 상태로 작동될 수 있어야 한다. 이에 따라 최근에는 헤드부의 구동 안정성을 높일 수 있으며, 보다 안정적으로 기판을 파지 및 이송할 수 있도록 한 기판이송장치에 관한 여러 가지 검토가 이루어지고 있다.
본 고안은 구동 안정성을 향상시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판이송장치를 제공한다.
또한, 본 고안은 구동시 파티클의 발생을 저감시킬 수 있으며, 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 기판이송장치를 제공한다.
상술한 본 고안의 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면 기판이송장치는 회전축을 중심으로 회전하며 선택적으로 기판을 파지하는 척부, 상면에 높이 방향을 따라 높이차를 갖는 캠프로파일이 형성되며 회전축의 축선 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제공되는 직선캠부재, 회전축에 연결되며 직선캠부재의 직선 이동 방향을 따라 캠프로파일에 구름 접촉되는 캠플로워, 캠플로워가 직선캠부재에 접근되는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 구비하는 헤드부를 포함하며, 직선캠부재가 직선 이동함에 따라 캠플로워가 캠프로파일을 따라 구름 운동하며 척부를 회전시킬 수 있다.
헤드부는 회전축에 체결되는 체결브라켓을 포함할 수 있으며, 캠플로워 및 탄성부재는 체결브라켓에 연결될 수 있다. 또한, 척부는 서로 마주보도록 배치되는 제1척부 및 제2척부을 포함할 수 있으며, 제1척부 및 제2척부에는 캠플로워가 각각 연결되어 직선캠부재와 상호 작용할 수 있다. 경우에 따라서는 제1척부 및 제2척부의 회전축에 연결되는 캠플로워가 각각 서로 다른 직선캠부재와 상호 작용되도록 구성할 수도 있다.
본 고안에 따르면 척부를 구동시키기 위한 캠플로워가 직선캠부재의 직선 이동 방향과 동일한 방향으로 구름 접촉할 수 있기 때문에 직선캠부재와 캠플로워가 기구적으로 안정된 상태로 상호 작용될 수 있으며, 결과적으로 구동 안정성을 향상시킬 수 있고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따르면 상호 작용하는 직선캠부재와 캠플로워 간의 파티클 발생을 저감시킬 수 있으며, 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 고안이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 2는 본 고안에 따른 기판이송장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 기판이송장치로서, 헤드부(130)의 구조를 도시한 확대도이며, 도 4는 본 고안에 따른 기판이송장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 기판이송장치(110)는 척부(120) 및 헤드부(130)를 포함한다. 이러한 기판이송장치(110)는 습식세정장치의 세정조 및 건조 챔버를 따라 이송 가능하게 설치되어, 기판을 파지한 상태로 이 송되며 기판이 세정조 또는 건조 챔버의 내부에서 일련의 처리 과정을 거쳐 처리될 수 있게 한다.
상기 척부(120)는 회전축(122)을 중심으로 회전축(122)과 함께 회전하며 선택적으로 기판을 파지하거나 파지 상태를 해제할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 척부(120)는 회전축(122)을 중심으로 회전하며 일종의 집게 방식으로 기판을 파지하거나 파지 상태를 해제할 수 있다.
척부(120)의 형상 및 구조는 요구되는 조건 및 처리환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 척부(120)는 서로 마주보도록 배치되는 제1척부(124) 및 제2척부(126)을 포함하여 구성될 수 있으며, 제1척부(124) 및 제2척부(126)는 각 회전축(122)을 중심으로 회전하며 선택적으로 기판을 파지할 수 있다. 또한, 상기 척부(120)는 세정액과 반응하지 않는 재질로 형성됨이 바람직한 바, 예를 들어 척부(120)는 통상의 석영(quartz)으로 형성될 수 있으며, 척부(120)의 재질 및 형상에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상기 헤드부(130)는 직선캠부재(140), 캠플로워(150) 및 탄성부재(160)를 포함하며, 직선캠부재(140)와 캠플로워(150)의 상호 작용에 의해 전술한 척부(120)가 회전축(122)을 중심으로 회전축(122)과 함께 회전하며 선택적으로 기판을 파지하거나 파지 상태를 해제할 수 있다.
상기 직선캠부재(140)는 회전축(122)의 축선 방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치되며, 직선캠부재(140)의 상면에는 높이 방향을 따라 높이차를 갖는 캠프로파일(142)이 형성되어 있다. 이러한 캠프로파일(142)의 형상 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 캠프로파일(142)은 상하 방향을 따라 높이차를 갖는 고(高)부(142b)와 저(低)부(142a)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 캠플로워(Cam Follower)(150)는 회전축(122)에 연결되며 직선캠부재(140)의 직선 이동 방향을 따라 캠프로파일(142)에 구름 접촉될 수 있다. 즉, 상기 캠플로워(150)는 통상의 롤러 형태로 형성되며, 직선캠부재(140)의 상면에 수평으로 배치되도록 회전축(122)에 연결되어 캠프로파일(142)을 따라 구름 접촉될 수 있다.
상기 직선캠부재(140)가 직선 이동함에 따라 캠플로워(150)는 직선캠부재(140)의 캠프로파일(142)을 따라 구름 운동할 수 있으며, 이와 같이 캠프로파일(142)을 따라 구름 운동하는 캠플로워(150)에 의해 회전축(122) 및 회전축(122)에 연결된 척부(120)가 회전될 수 있다.
한편, 상기 회전축(122) 상에는 체결브라켓(170)이 체결될 수 있으며, 캠플로워(150)는 체결브라켓(170) 상에 연결되어 회전축(122)과 함께 회전될 수 있다. 경우에 따라서는 별도의 체결브라켓을 배제하고 캠플로워가 회전축 상에 직접 체결되도록 구성할 수도 있다.
전술 및 도시한 본 고안의 실시예에서는 제1척부(124) 및 제2척부(126)의 회전축에 각각 체결브라켓(170)이 체결되며, 각 체결브라켓(170)에 연결된 캠플로워(150)가 하나의 직선캠부재(140)와 상호 작용되도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 제1척부 및 제2척부의 회전축에 연결되는 캠플로워가 각 각 서로 다른 직선캠부재와 상호 작용되도록 구성할 수도 있다.
상기 탄성부재(160)는 캠플로워(150)가 직선캠부재(140)에 접근되는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하며, 캠플로워(150)가 직선캠부재(140)에 탄성적으로 접촉될 수 있게 한다. 이러한 탄성부재(160)로서는 통상의 스프링이 사용될 수 있으며, 스프링의 개수 및 장착 위치에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 탄성부재(160)로서 코일스프링이 사용되며, 캠플로워(150)가 연결되는 체결브라켓(170)의 양측면에 각각 코일스프링이 연결된 예를 들어 설명하기로 한다.
이와 같이 본 고안은 직선캠부재(140)와 상호 작용되는 캠플로워(150)가 직선캠부재(140)의 직선 이동 방향과 동일한 방향으로 구름 이동할 수 있게 함으로써, 직선캠부재(140)와 캠플로워(150)가 기구적으로 보다 안정된 상태로 상호 작용될 수 있게 한다. 즉, 이와 같은 구조는 직선캠부재(140)에 대한 캠플로워(150)의 구름 접촉이 대략 수평한 상태로 안정적으로 이루어질 수 있게 하며, 결과적으로 척의 구동 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있게 한다.
더욱이, 이와 같은 구조는 직선캠부재(140)와 캠플로워(150)가 상호 작용될 시 마찰에 의해 발생될 수 있는 파티클을 최소화할 수 있게 하며, 파티클에 의한 안정성 저하 및 신뢰성 저하를 방지할 수 있게 한다.
이하에서는 본 고안에 따른 기판이송장치의 작동구조를 설명하기로 한다. 도 5 및 도 6은 본 고안에 따른 기판이송장치의 작동구조를 도시한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부 호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기판이송장치의 척부(120)는 직선 이동하는 직선캠부재(140)에 의해 캠플로워(150)가 연동되며 구름 운동함에 따라 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.
즉, 5와 같이, 직선캠부재(140)가 전방(도면상 우측 방향)측으로 직선 이동하게 되면, 캠플로워(150)가 직선캠부재(140)의 캠프로파일(142)을 따라 저(低)부(142a) 측으로 구름 운동하게 되고, 이에 따라 캠플로워(150)가 연결된 회전축(122)이 회전될 수 있으며 결국 척부(120)가 서로 벌어지는 방향으로 회전될 수 있다.
이와 반대로 도 6과 같이, 직선캠부재(140)가 후방(도면상 좌측 방향)측으로 직선 이동하게 되면, 캠플로워(150)가 직선캠부재(140)의 캠프로파일(142)을 따라 고(高)부(142b) 측으로 구름 운동하게 되고, 이에 따라 캠플로워(150)가 연결된 회전축(122)이 회전될 수 있으며 결국 척부(120)가 서로 접근되는 방향으로 회전될 수 있다. 참고로, 상기 척부(120)가 서로 벌어지는 방향으로 회전한다 함은 척부(120)에 파지된 기판의 파지 상태가 해제될 수 있음을 의미하고, 반대로 척부(120)가 서로 접근되는 방향으로 회전한다 함은 기판이 척부(120)에 파지될 수 있음을 의미한다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기판이송장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 고안에 따른 기판이송장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 기판이송장치로서, 헤드부의 구조를 도시한 확대도이다.
도 4는 본 고안에 따른 기판이송장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 고안에 따른 기판이송장치의 작동구조를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
120 : 척부 130 : 헤드부
140 : 직선캠부재 150 : 캠플로워
160 : 탄성부재

Claims (3)

  1. 기판을 이송하는 기판이송장치에 있어서,
    회전축을 중심으로 회전하며 선택적으로 기판을 파지하는 척부; 및
    상면에 높이 방향을 따라 높이차를 갖는 캠프로파일이 형성되며 상기 회전축의 축선 방향을 따라 직선 이동 가능하게 제공되는 직선캠부재, 상기 회전축에 연결되며 상기 직선캠부재의 직선 이동 방향을 따라 상기 캠프로파일에 구름 접촉되는 캠플로워, 상기 캠플로워가 상기 직선캠부재에 접근되는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 구비하는 헤드부;를 포함하고,
    상기 직선캠부재가 직선 이동함에 따라 상기 캠플로워가 상기 캠프로파일을 따라 구름 운동하며 상기 척부를 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는 상기 회전축에 체결되는 체결브라켓을 더 포함하고,
    상기 캠플로워 및 상기 탄성부재는 상기 체결브라켓에 연결된 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 척부는 서로 마주보도록 배치되는 제1척부 및 제2척부을 포함하고,
    상기 제1척부 및 제2척부에는 상기 캠플로워가 각각 연결되어 상기 직선캠부 재와 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
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