KR20090013328A - 웨이퍼 이송로봇 및 이를 포함하는 반도체 제조장치 - Google Patents

웨이퍼 이송로봇 및 이를 포함하는 반도체 제조장치 Download PDF

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KR20090013328A
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Abstract

웨이퍼 이송로봇 및 이를 포함하는 반도체 제조장치가 개시된다. 상기 웨이퍼 이송 로봇은 하부 좌측 로봇 팔, 하부 우측 로봇 팔, 상부 좌측 로봇 팔, 상부 우측 로봇 팔및 메인 바디를 포함한다. 상기 하부 우측 로봇 팔은 상기 하부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된다. 상기 상부 좌측 로봇 팔은 상기 하부 좌측 로봇 팔 상부에 배치된다. 상기 상부 우측 로봇 팔은 상기 하부 우측 로봇 팔 상부에, 상기 상부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된다. 상기 메인 바디는 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔에 Z축방향의 직선 운동 자유도 및 XY평면상의 회전 운동 자유도를 준다. 상기 웨이퍼 이송로봇은 4개의 팔이 각각 개별적으로 구동되어 요구되는 반도체 제조장치가 다르더라도, 설계를 변경할 필요없이 모두 적용 가능하며, 나란히 배치된 프로세스 챔버에 이상이 있더라고 남은 하나의 프로세스 챔버를 계속적으로 가동할 수 있다.
웨이퍼, 이송, 로봇, 암

Description

웨이퍼 이송로봇 및 이를 포함하는 반도체 제조장치{WAFER TRANSFERRING ROBOT AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 웨이퍼 이송로봇 및 이를 포함하는 반도체 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 웨이퍼 이송로봇 및 이를 포함하는 반도체 제조장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 웨이퍼 위에 물질막을 형성하는 증착공정, 증착된 물질막을 필요한 형태로 패터닝하는 패터닝 공정, 웨이퍼 상의 불필요한 잔류물질들을 제거하는 세정공정 등, 여러 공정을 통해서 제조된다. 이러한 공정들을 진행하는 과정에서 웨이퍼를 작업이 진행되는 프로세스 챔버 내부로 로딩하거나, 작업이 완료된 웨이퍼를 프로세스 챔버 내부에서 언로딩하는 과정이 여러 번 반복된다.
이러한 로딩 또는 언로딩 하는 과정은 웨이퍼 이송로봇을 통해서 달성된다. 이하, 도면을 중심으로 종래 웨이퍼 이송로봇을 설명한다.
도 1은 종래 웨이퍼 이송로봇의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 웨이퍼 이송로봇은 몸체(30)에 연결된 제1 측 팔(10) 및 제2 측 팔(20)의 두 개의 팔을 갖는다. 상기 제1 측 팔(10)은 제1 부분(11), 제2 부분(12) 및 제3 부분(13)을 포함하고, 상기 제2 측 팔(20)은 제4 부분(21), 제5 부분(22) 및 제6 부분(23)을 포함한다.
상기 제1 측 팔(10) 및 제2 측 팔(20)은 듀얼암(dual arm) 방식이다. 즉, 상기 제1 측 팔(10)의 제1 부분(11)은 제1 메인부(11a)와 제1 서브부(11b)를 포함하고, 제2 부분(12)은 상기 제1 부분(11)의 제1 메인부(11a)와 연결된 제2 메인부(12a) 및 상기 제1 부분(11)의 제1 서브부(11b)와 연결된 제2 서브부(12b)를 포함하며, 상기 제2 측 팔(20)의 제4 부분(21)은 제4 메인부(21a)와 제4 서브부(21b)를 포함하고, 제5 부분(22)은 상기 제4 부분(21)의 제4 메인부(21a)와 연결된 제5 메인부(22a) 및 상기 제4 부분(21)의 제4 서브부(21b)와 연결된 제5 서브부(22b)를 포함한다.
상기 제1 측 팔(10)의 제1 메인부(11a)와 제1 서브부(11b), 제2 메인부(12a)와 제2 서브부(12b), 상기 제2 측 팔(20)의 제4 메인부(21a)와 제4 서브부(21b), 제5 메인부(22a) 및 제5 서브부(22b)는 모두 선형이지만, 상기 제1 측 팔(10)의 제3 부분(13) 및 제6 부분(23)은 Y자 형상을 갖는다. 제3 부분(13)의 Y자 제1 단에는 제2 서브부(12b)가 연결되고, 나머지 두 개의 부분에는 고정된 웨이퍼 지지대(14a, 14b)가 결합되고, 제6 부분(23)의 Y자 제1 단에는 제6 서브부(22b)가 연결되고, 나머지 두 개의 부분에는 고정된 웨이퍼 지지대(24a, 24b)가 결합된다.
이러한 종래의 웨이퍼 이송로봇에서, 상기 제1 측 팔(10)은 몸체(30)에서 상기 제1 메인부(11a)와 제1 서브부(11b)에 토크를 인가하여 구동되며, 제2 측 팔(20)은 몸체(30)에서 상기 제4 메인부(21a)와 제4 서브부(21b)에 토크를 인가하 여 구동된다.
이와 같이, 듀얼암 방식의 웨이퍼 이송로봇에서 각 팔(10, 20)의 구동은 각 팔(10, 20)의 몸체(30)에 연결부위에만 토크를 인가하면 되므로, 구동장치가 간단해지는 장점이 있으나, R축과 θ축이 함께 연동되어 개별 제어가 불가능한 단점이 있다. 예컨대, 몸체(30)에서 팔(10)을 뻗음으로서, R축 방향의 제어가 가능하지만, Y자 형상의 제3 부분(13)에 연결된 두 개의 웨이퍼 지지대(14a, 14b)의 이격거리는 고정되어 있으므로, 몸체(30)를 꼭지점으로, 두 개의 웨이퍼 지지대(14a, 14b)가 이루는 각도(θ)는 거리 R에 따라 함수값(θ=f(R))을 갖게 된다.
따라서, 요구되는 반도체 제조장치에 따라, 설계를 변경하여 웨이퍼 이송로봇을 공급해야하는 문제가 있다.
또한 두 개의 웨이퍼 지지대(14a, 14b) 위에 놓인 두 개의 웨이퍼를 동시에 로딩하거나 언로딩하여야 하므로, 반도체의 제조공정이 수행되는 두개의 프로세스 챔버(도시안됨) 중 어느 하나에 이상이 있는 경우, 나머지 프로세스 챔버 또한 사용할 수 없게 되어 생산성이 저하되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는 요구되는 반도체 제조장치가 다르더라도, 설계를 변경할 필요없이 모두 적용 가능하며, 나란히 배치된 프로세스 챔버에 이상이 있더라고 남은 하나의 프로세스 챔버를 계속적으로 가동할 수 있도록 하는 웨이퍼 이송로봇을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는 상기의 웨이퍼 이송로봇을 포함하는 반도체 제조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 이송 로봇은 하부 좌측 로봇 팔, 하부 우측 로봇 팔, 상부 좌측 로봇 팔, 상부 우측 로봇 팔및 메인 바디를 포함한다. 상기 하부 우측 로봇 팔은 상기 하부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된다. 상기 상부 좌측 로봇 팔은 상기 하부 좌측 로봇 팔 상부에 배치된다. 상기 상부 우측 로봇 팔은 상기 하부 우측 로봇 팔 상부에, 상기 상부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된다. 상기 메인 바디는 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔에 Z축방향의 직선 운동 자유도 및 XY평면상의 회전 운동 자유도를 준다.
상기 메인 바디는 실린더 및 축을 포함할 수 있다. 상기 실린더는 바닥에 고정되고 원통형상을 갖을 수 있다. 또한 상기 축은 상기 실린더를 기준으로 상기 Z축 방향으로 이동할 수 있으며, 또한 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 실린더 내부에 형성된다.
상기 웨이퍼 이송 로봇은, 상기 축의 상부에 고정되고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하는 팔 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔 각각은 예컨대, 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함한다. 상기 제1 부분은 제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 상기 제1 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 제1 단부가 상기 팔 지지대 연결된다. 상기 제2 부분은 제3 단부 및 제4 단부를 갖고, 상기 제3 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록, 상기 제3 단부가 상기 제1 부분의 상기 제2 단부와 연결된다. 또한, 상기 제3 부분은 제5 단부 및 제6 단부를 갖고, 상기 제 5 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 제5 단부가 상기 제 2 부분의 상기 제4 단부와 연결되고, 상기 제6 단부는 웨이퍼를 지지한다.
상기 하부 좌측 로봇 팔의 상기 제 1 부분의 상기 제1 단부 및 상기 상부 좌측 로봇 팔의 상기 제1 부분의 상기 제1 단부는 동일한 축에서 회전 운동하고,
상기 하부 우측 로봇 팔의 상기 제 1 부분의 상기 제1 단부 및 상기 상부 우측 로봇 팔의 상기 제1 부분의 상기 제1 단부는 동일한 축에서 회전 운동할 수 있다.
바람직하게, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔은 개별적으로 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조장치는 다수의 프로세스 챔버들 및 웨이퍼 이송로봇을 포함한다. 상기 프로세스 챔버들 안에서, 웨이퍼에 대한 공정이 진행된다. 상기 웨이퍼 이송로봇은 상기 프로세스 챔버에 웨이퍼를 로딩하거나 언로딩한다. 상기 웨이퍼 이송로봇은 웨이퍼 이송 로봇은 하부 좌측 로봇 팔, 하 부 우측 로봇 팔, 상부 좌측 로봇 팔, 상부 우측 로봇 팔및 메인 바디를 포함한다. 상기 하부 우측 로봇 팔은 상기 하부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된다. 상기 상부 좌측 로봇 팔은 상기 하부 좌측 로봇 팔 상부에 배치된다. 상기 상부 우측 로봇 팔은 상기 하부 우측 로봇 팔 상부에, 상기 상부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된다. 상기 메인 바디는 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔에 Z축방향의 직선 운동 자유도 및 XY평면상의 회전 운동 자유도를 준다.
예컨대, 상기 프로세스 챔버들은 상기 웨이퍼 이송로봇을 둘러쌓도록 배열된다. 바람직하게, 상기 프로세스 챔버들은 상기 웨이퍼 이송로봇을 둘러쌓은 가상의 정사각형의 각 변에 배치될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 프로세스 챔버들은 상기 정사각형의 각 변에 2개씩 배치될 수 있다.
따라서, 본 발명에 웨이퍼 이송로봇은 4개의 팔이 각각 개별적으로 구동되어 요구되는 반도체 제조장치가 다르더라도, 설계를 변경할 필요없이 모두 적용 가능하며, 나란히 배치된 프로세스 챔버에 이상이 있더라고 남은 하나의 프로세스 챔버를 계속적으로 가동할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.　 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예를 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.　 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다', 및/또는, '포함하는', '갖는', '구비하는' 등의 표현은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한 본 명세서에서 '위', '상', '상부' 또는 '아래' 또는 '하부'로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성요소를 개재한 경우를 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 '중첩'은 하부 구조물과 상부 구조물이 서로 공통된 중심을 갖고 겹쳐져 있는 형상을 나타내고, 하부 구조물과 상부 구조물 사이에 다른 구조물이 개재한 경우를 포함하며, 상부 구조물과 하부 구조물 중 어느 하나의 구조물은 다른 구조물에 완전히 겹쳐지는 것을 의미한다.　 또한 본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 다른 정의가 없다면, 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한 제1, 제2 등의 번호는 다른 번호를 전제하지 아니한다. 예컨대, 제3 부분이라고 하면, 다른 부분과의 차별을 위한 이름일 뿐, 제2 부분이나, 제1 부분이 있음을 전제하는 것이 아니다.
이하, 도면을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.
웨이퍼 이송로봇
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 이송로봇의 사시도이고, 도 2b는 도 2a에서 도시된 웨이퍼 이송로봇의 배면도이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 이송로봇(100)은 하부 좌측 로봇 팔(110), 하부 우측 로봇 팔(120), 상부 좌측 로봇 팔(130), 상부 우측 로봇 팔(140) 및 메인 바디(160)를 포함한다.
상기 하부 좌측 로봇 팔(110) 및 하부 우측 로봇 팔(120) 서로 선대칭적으로 메인 바디(160)에 연결되며, 상기 상부 좌측 로봇 팔(130) 및 상부 우측 로봇 팔(140) 또한 서로 선 대칭적으로 메인 바디(160)에 연결된다. 상기 상부 좌측 로봇 팔(130)은 상기 하부 좌측 로봇 팔(110) 상부에 배치되고, 상기 상부 우측 로봇 팔(140)은 상기 하부 우측 로봇 팔(120) 상부에 배치된다.
상기 웨이퍼 이송로봇(100)은 팔 지지대(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 팔 지지대(150)는 상기 하부 좌측 로봇 팔(110), 하부 우측 로봇 팔(120), 상부 좌측 로봇 팔(130), 상부 우측 로봇 팔(140)을 지지한다. 상기 팔 지지대(150)는 예컨대, 플레이트 형상으로, 평면적으로 관찰할 때, 모서리가 둥근 마름모 형태를 갖을 수 있다. 팔 지지대(150)의 중심 하부는 상기 메인 바디(160)의 축(161) 상단 에 고정되고, 팔 지지대(150)의 좌측에는 하부 좌측 로봇 팔(110) 및 상부 좌측 로봇 팔(130)이 연결되고, 팔 지지대(150)의 우측에는 하부 우측 로봇 팔(120) 및 상부 우측 로봇 팔(140)이 연결된다.
상기 메인 바디(160)는 축(161)과 실린더(162)를 포함한다. 상기 실린더(162)는 예컨대, 원통형상을 갖으며, 바닥에 고정될 수 있다. 상기 축(161)은 상부가 상기 팔 지지대(150)의 중앙하부에 고정되고, 상기 실린더(162) 내부에 배치되어, 상기 실린더(162)를 기준으로 XY평면상에서 회전할 수 있으며, 또한 Z축 방향(상하방향)으로 움직일 수 있다.
상기 하부 좌측 로봇 팔(110)은 제1 부분(111), 제2 부분(112) 및 제3 부분(113)을 포함한다. 상기 제1 부분(111), 제2 부분(112) 및 제3 부분(113)은 선형으로 각각 제1 단부 및 제2 단부를 포함한다. 상기 제1 부분(111)의 제1 단부는 상기 팔 지지대(150)의 좌측에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제2 부분(112)의 제1 단부는 상기 제1 부분(111)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(113)의 제1 단부는 상기 제2 부분(112)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(113)의 제2 단부는 웨이퍼를 지지할 수 있도록 형성된다.
상기 하부 우측 로봇 팔(120)은 제1 부분(121), 제2 부분(122) 및 제3 부분(123)을 포함한다. 상기 제1 부분(121), 제2 부분(122) 및 제3 부분(123)은 선형으로 각각 제1 단부 및 제2 단부를 포함한다. 상기 제1 부분(121)의 제1 단부는 상기 팔 지지대(150)의 우측에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제 2 부분(122)의 제1 단부는 상기 제1 부분(121)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(123)의 제1 단부는 상기 제2 부분(122)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(123)의 제2 단부는 웨이퍼를 지지할 수 있도록 형성된다.
상기 상부 좌측 로봇 팔(130)은 제1 부분(131), 제2 부분(132) 및 제3 부분(133)을 포함한다. 상기 제1 부분(131), 제2 부분(132) 및 제3 부분(133)은 선형으로 각각 제1 단부 및 제2 단부를 포함한다. 상기 제1 부분(131)의 제1 단부는 상기 하부 좌측 로봇 팔(110)의 제1 부분(111)의 제1 단부 상부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 예컨대, 상기 상부 좌측 로봇 팔(130)의 제1 부분(131)의 제1 단부와 상기 하부 좌측 로봇 팔(110)의 제1 부분(111)의 제1 단부는 동일축을 형성할 수 있다. 상기 제2 부분(132)의 제1 단부는 상기 제1 부분(131)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(133)의 제1 단부는 상기 제2 부분(132)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(133)의 제2 단부는 웨이퍼를 지지할 수 있도록 형성된다.
상기 상부 우측 로봇 팔(140)은 제1 부분(141), 제2 부분(142) 및 제3 부분(143)을 포함한다. 상기 제1 부분(141), 제2 부분(142) 및 제3 부분(143)은 선형으로 각각 제1 단부 및 제2 단부를 포함한다. 상기 제1 부분(141)의 제1 단부는 상기 하부 우측 로봇 팔(120)의 제1 부분(121)의 제1 단부 상부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 예컨대, 상기 상부 우측 로봇 팔(140)의 제1 부분(141)의 제1 단부와 상기 하부 우측 로봇 팔(120)의 제1 부분(121)의 제1 단부는 동일축 을 형성할 수 있다. 상기 제2 부분(142)의 제1 단부는 상기 제1 부분(141)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(143)의 제1 단부는 상기 제2 부분(142)의 제2 단부에 XY평면상에서 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 제3 부분(143)의 제2 단부는 웨이퍼를 지지할 수 있도록 형성된다.
상기 하부 좌측 로봇 팔(110), 하부 우측 로봇 팔(120), 상부 좌측 로봇 팔(130), 상부 우측 로봇 팔(140)의 제1 부분(111, 121, 131, 141)과 제2 부분(112, 122, 132, 142)의 연결부위 및 제2 부분(112, 122, 132, 142) 및 제3 부분(113, 123, 133, 143)의 연결부위에는 모터와 같은 구동장치(도시안됨)를 포함하여, 독자적으로 움직일 수 있다.
도 3a 내지 도 3g는 도 2에서 도시된 웨이퍼 이송로봇의 웨이퍼 이송 동작을 보여주는 사시도이다.
도 3a를 참조하면, 상부에 두 장의 웨이퍼가 각각 상부 좌측 로봇 팔(130) 및 상부 우측 로봇 팔(140)에 놓여져 있다.
도 3b 내지 3d를 참조하면, 하부 좌측 로봇 팔(110) 및 하부 우측 로봇 팔(120)을 뻗어 웨이퍼를 각각 제3 부분(113, 123) 상부에 올려놓는다.
도 3e 내지 3g를 참조하면, 상부 좌측 로봇 팔(130) 및 상부 우측 로봇 팔(140)을 뻗어 웨이퍼를 프로세스 챔버(도시안됨)에 로딩한다.
도 3a 내지 3g에서, 하부 좌측 로봇 팔(110)과 하부 우측 로봇 팔(120) 및 상부 좌측 로봇 팔(130), 상부 우측 로봇 팔(140)은 대칭적으로 움직이는 모습을 예시적으로 보여주고 있으나, 대칭적으로 움직이지 않고, 독립적으로 움직일 수도 있다.
반도체 제조장치
도 4는 도 2의 웨이퍼 이송로봇을 포함하는 반도체 제조장치의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조장치(400)은 웨이퍼 이송로봇(100) 및 다수의 프로세스 챔버(410)를 포함한다. 본 실시예에서 도시된 웨이퍼 이송로봇(100)은 도 2a 및 2b에서 도시된 웨이퍼 이송로봇(100)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 더 이상의 설명은 생략한다.
상기 반도체 제조장치(400)에 따라, 프로세스 챔버(410) 내부에서는 다양한 공정이 진행될 수 있다.
상기 다수의 프로세스 챔버(410)는 상기 웨이퍼 이송로봇(100)을 둘러쌓도록 배열된다. 예를 들면, 다수의 프로세스 챔버(410)는 웨이퍼 이송로봇(100)을 둘러쌓는 가상의 정사각형을 중심으로 상기 정사각형의 한 변에 두 개씩 배치된다.
상기 프로세스 챔버(410)들이 배치되지 아니한 방향을 통해서, 상기 웨이퍼 이송로봇(100)은 웨이퍼를 로딩하거나 언로딩하고, 웨이퍼 이송로봇(100)의 메인 바디(160)의 실린더(162)에 대한 축(161)의 회전으로 인하여, 상기 프로세스 챔버(410)를 향하고, 도 3a 내지 3g에서 도시된 것과 같은 동작으로 웨이퍼를 프로세스 챔버(410)에 로딩하거나 언로딩한다.
만약, 상기 정사각형의 동일한 한 변에 이웃한 프로세스 챔버 중 어느 하나가 고장나는 경우에도, 상기 웨이퍼 이송로봇(100)은 좌측 또는 우측 어느 한 쪽 팔만 독립적으로 구동할 수 있으므로, 계속적인 작업이 가능하다.
도 1은 종래 웨이퍼 이송로봇의 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 이송로봇의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에서 도시된 웨이퍼 이송로봇의 배면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 도 2에서 도시된 웨이퍼 이송로봇의 웨이퍼 이송 동작을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2의 웨이퍼 이송로봇을 포함하는 반도체 제조장치의 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
100: 웨이퍼 이송로봇 110: 하부 좌측 로봇 팔
120: 하부 우측 로봇 팔 130: 상부 좌측 로봇 팔
140: 상부 우측 로봇 팔 111, 121, 131, 141: 제1 부분
112, 122, 132, 142: 제2 부분 113, 123, 133, 143: 제3 부분
150: 팔 지지대 160: 메인 바디
161: 축 162: 실린더
400: 반도체 제조장치 410: 프로세스 챔버

Claims (14)

  1. 하부 좌측 로봇 팔;
    상기 하부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된 하부 우측 로봇 팔;
    상기 하부 좌측 로봇 팔 상부에 배치된 상부 좌측 로봇 팔;
    상기 하부 우측 로봇 팔 상부에, 상기 상부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된 상부 우측 로봇 팔; 및
    상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔에 Z축방향의 직선 운동 자유도 및 XY평면상의 회전 운동 자유도를 주는 메인 바디를 포함하는 웨이퍼 이송로봇.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 메인 바디는
    바닥에 고정된 원통형의 실린더; 및
    상기 실린더를 기준으로 상기 Z축 방향으로 이동할 수 있으며, 또한 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 실린더 내부에 형성된 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 축의 상부에 고정되고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상 기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하는 팔 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔 각각은,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 상기 제1 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 제1 단부가 상기 팔 지지대 연결된 제1 부분;
    제3 단부 및 제4 단부를 갖고, 상기 제3 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록, 상기 제3 단부가 상기 제1 부분의 상기 제2 단부와 연결된 제2 부분; 및
    제5 단부 및 제6 단부를 갖고, 상기 제 5 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 제5 단부가 상기 제 2 부분의 상기 제4 단부와 연결되고, 상기 제6 단부는 웨이퍼를 지지하는 제3 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 하부 좌측 로봇 팔의 상기 제 1 부분의 상기 제1 단부 및 상기 상부 좌측 로봇 팔의 상기 제1 부분의 상기 제1 단부는 동일한 축에서 회전 운동하고,
    상기 하부 우측 로봇 팔의 상기 제 1 부분의 상기 제1 단부 및 상기 상부 우측 로봇 팔의 상기 제1 부분의 상기 제1 단부는 동일한 축에서 회전 운동하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔은 개별적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 로봇.
  7. 웨이퍼에 대한 공정이 진행되는 다수의 프로세스 챔버들; 및
    상기 프로세스 챔버에 웨이퍼를 로딩하거나 언로딩하는 웨이퍼 이송로봇을 포함하고, 상기 웨이퍼 이송로봇은
    하부 좌측 로봇 팔;
    상기 하부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된 하부 우측 로봇 팔;
    상기 하부 좌측 로봇 팔 상부에 배치된 상부 좌측 로봇 팔;
    상기 하부 우측 로봇 팔 상부에, 상기 상부 좌측 로봇 팔과 대칭으로 배열된 상부 우측 로봇 팔; 및
    상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔에 Z축방향의 직선 운동 자유도 및 XY평면상의 회전 운동 자유도를 주는 메인 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버들은 상기 웨이퍼 이송로봇을 둘러쌓도록 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버들은 상기 웨이퍼 이송로봇을 둘러쌓은 가상의 정사각형의 각 변에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버들은 상기 정사각형의 각 변에 2개씩 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  11. 제7 항에 있어서, 상기 메인 바디는
    바닥에 고정된 원통형의 실린더; 및
    상기 실린더를 기준으로 상기 Z축 방향으로 이동할 수 있으며, 또한 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 실린더 내부에 형성된 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  12. 제7 항에 있어서, 상기 축의 상부에 고정되고, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔을 지지하는 팔 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 하부 좌측 로봇 팔, 상기 하부 우측 로봇 팔, 상기 상부 좌측 로봇 팔 및 상기 상부 우측 로봇 팔 각각은,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 상기 제1 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 제1 단부가 상기 팔 지지대 연결된 제1 부분;
    제3 단부 및 제4 단부를 갖고, 상기 제3 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록, 상기 제3 단부가 상기 제1 부분의 상기 제2 단부와 연결된 제2 부분; 및
    제5 단부 및 제6 단부를 갖고, 상기 제 5 단부를 축으로 상기 XY평면상에서 회전할 수 있도록 상기 제5 단부가 상기 제 2 부분의 상기 제4 단부와 연결되고, 상기 제6 단부는 웨이퍼를 지지하는 제3 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 하부 좌측 로봇 팔의 상기 제 1 부분의 상기 제1 단부 및 상기 상부 좌측 로봇 팔의 상기 제1 부분의 상기 제1 단부는 동일한 축에서 회전 운동하고,
    상기 하부 우측 로봇 팔의 상기 제 1 부분의 상기 제1 단부 및 상기 상부 우측 로봇 팔의 상기 제1 부분의 상기 제1 단부는 동일한 축에서 회전 운동하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
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