KR20100044448A - 노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그리퍼에 의해 이송된 레티클이 휠에 놓여질 때 가해지는 진동 및 충격이 최소화되면서 레티클의 장착 여부를 감지할 수 있도록 한 레티클 이송용 로봇의 그리퍼에 관한 것으로서, 노광장비에 결합되어 X,Y,Z축 방향 및 회전 방향으로 이동되는 이동부에 결합되고, 카세트와 휠 사이를 왕복하면서 레티클을 이송하도록 레티클의 측면 모서리를 지지하는 한 쌍의 측면지지편이 돌출 형성되며, 레티클의 상면을 지지하는 한 쌍의 상면지지편이 구비된 레티클 이송용 로봇의 그리퍼에 있어서, 상기 그리퍼에 레티클이 결합될 때, 레티클과 마주보는 일측면에 레티클의 장착 여부를 감지하는 비접촉식 센서가 구비된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 그리퍼에 장착된 레티클을 휠에 올려놓는 과정에서 진동 및 충격에 의해 레티클의 위치가 미세하게 움직이는 것을 방지할 수 있게 되어 레티클이 휠에 놓여질 때 더욱 정확하게 배치될 뿐만 아니라, 이에 따른 가공의 정밀도가 향상되고, 불량률이 줄어드는 효과를 가지게 된다.

노광기, 이송로봇, 그리퍼, 센서

Description

노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼{The robot gripper for the reticle transfer of the exposure equipment}

본 발명은 노광장비에 설치되는 레티클 이송용 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물리적인 접촉이 이루어지지 않고서도 그리퍼에 레티클의 장착 여부를 정확히 감지할 수 있도록 한 노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼에 관한 것이다.

일반적으로 노광장비는 반도체나 TFT LCD 등 회로 공정이 필요한 제조라인에서 카메라의 원리를 이용하여 레티클 등의 포토마스크에 빛을 쪼여 반도체 웨이퍼나 TFT LCD 유리기판에 회로를 그려주는 장비를 말한다.

이들 중 특히 LCD의 유리기판에 회로를 그려주기 위한 노광장비는 통상적으로 각종 부품을 지지하는 정반의 상부측에 노광부가 배치되도록 하고, 노광부의 상,하로 각각 레티클과 글래스를 배치하여 레티클의 패턴이 노광부를 거치면서 글래스의 표면에 그려지도록 하고 있다.

또한, 상기 노광부의 일측으로는 다수의 레티클이 회전 가능하게 장착되는 휠이 구비되어 레티클의 신속한 교체가 이루어지도록 하고 있으며, 정반의 일측에는 다수의 레티클을 수납하여 적재하는 카세트 및 카세트에 적재된 레티클을 상기 휠로 공급하고, 노광 작업이 완료된 레티클을 다시 카세트로 복귀시키는 로봇을 구비하고 있다.

특히, 상기와 같이 휠과 카세트 사이에서 레티클을 이송하는 로봇은 도 5 내지 도 6에서 보인 것과 같이 레티클(1)을 집어 고정하는 그리퍼(42)가 구비되는데, 상기 그리퍼(42)는 본체의 전방 양 측으로 레티클(1)의 양 측면 하부측 모서리 및 이와 대응되는 하면 양 측을 동시에 지지하는 측면지지편(421)과, 상,하로 승강되면서 레티클(1)의 상면을 고정하는 상면지지편(422) 및 상기 측면지지편(421)과 상면지지편(422)을 가동시키는 액츄에이터(423)가 구비되어진다.

또한, 상기 그리퍼(42)의 본체의 대략 중앙부 선단에는 그리퍼(42)에 레티클(1)이 장착되었는지 여부를 확인할 수 있도록 하는 감지스위치(43)를 구비하고 있는데, 상기 감지스위치(43)는 통상적으로 일측 끝단이 레티클(1)의 외측면에 접촉되면서 상,하 방향으로 탄성 이동되도록 하고, 이 때의 감지스위치(43)의 이동 여부에 따라 레티클의 장착 여부를 감지하도록 하고 있다.

하지만, 상기와 같은 감지스위치는 탄성에 의해 원위치로 복귀되는 특성을 가짐에 따라 그리퍼가 휠에 레티클을 올려놓을 경우에는 감지스위치와 레티클의 접촉이 해제되면서 신속하게 원위치로 복귀되는데, 이 때 감지스위치의 탄성복원력에 의해 휠에 올려진 레티클에 진동 및 충격이 전달되고, 이 때의 진동 및 충격에 의해 레티클의 배치 위치에 미세한 오차가 발생되는 경우도 있었다.

뿐만 아니라, 상기와 같은 레티클의 위치 오차는 초정밀 가공을 요하는 노광 작업 과정에서 치명적인 불량을 발생시키는 경우도 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 그리퍼에 의해 이송된 레티클이 휠에 놓여질 때 가해지는 진동 및 충격이 최소화되면서 레티클의 장착 여부를 감지할 수 있도록 한 레티클 이송용 로봇의 그리퍼를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 비접촉식 센서가 레티클에 물리적으로 접촉되는 것이 방지되도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 그리퍼에 레티클이 틀어진 상태로 결합된 것을 간편하게 감지할 수 있도록 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 노광장비에 결합되어 X,Y,Z축 방향 및 회전 방향으로 이동되는 이동부에 결합되고, 카세트와 휠 사이를 왕복하면서 레티클을 이송하도록 레티클의 측면 모서리를 지지하는 한 쌍의 측면지지편이 돌출 형성되며, 레티클의 상면을 지지하는 한 쌍의 상면지지편이 구비된 레티클 이송용 로봇의 그리퍼에 있어서, 상기 그리퍼에 레티클이 결합될 때, 레티클과 마주보는 일측면에 레티클의 장착 여부를 감지하는 비접촉식 센서가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레티클과 대응되는 상기 그리퍼의 상면에 상기 비접촉식 센서가 삽입되도록 함몰된 센서장착홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서장착홈은 상기 상면지지편과 인접하게 한 쌍이 이격되어 배치되고, 상기 센서장착홈의 내측에 각각 비접촉식 센서가 삽입된 것을 특징으로 한다.

이에, 본 발명은 그리퍼에 비접촉식 그리퍼에 의해 이송된 레티클이 휠에 놓여질 때 가해지는 진동 및 충격이 최소화되면서 레티클의 장착 여부를 감지할 수 있도록 한 레티클 이송용 그리퍼를 제공함으로서, 그리퍼에 장착된 레티클을 휠에 올려놓는 과정에서 진동 및 충격에 의해 레티클의 위치가 미세하게 움직이는 것을 방지할 수 있게 되어 레티클이 휠에 놓여질 때 더욱 정확하게 배치될 뿐만 아니라, 이에 따른 가공의 정밀도가 향상되고, 불량률이 줄어드는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 발명은 센서장착홈을 형성하여 비접촉식 센서가 레티클에 물리적으로 접촉되는 것이 방지되도록 함으로서, 비접속식 센서와 레티클 사이의 간섭이 사라져 그리퍼에 레티클을 장착하는 작업이 더욱 원활하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 발명은 서로 이격된 한 쌍의 센서장착홈을 형성하여 그리퍼에 레티클이 틀어진 상태로 결합된 것을 간편하게 감지할 수 있도록 함으로서, 레티클의 상태를 더욱 정확하게 감지할 수 있는 효과를 가지게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 노광장비의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도로서, 도시된 것과 같이 본 발명은 노광장비의 카세트(30)에 적재된 레티클(1)을 노광부(20)의 일측에 결합된 휠(50)로 이송하는 레티클(1) 이송용 로봇(40)에 관한 것으로, 특히 로봇(40)의 그리퍼(42)에 레티클(1)의 장착 여부를 감지하는 비접촉식 센서를 구비하여 레티클(1)을 휠에 올려놓을 때 발생되는 진동 및 충격이 사라지도록 하여 레티클(1)의 위치를 정확하게 배치시킬 수 있도록 한 노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼에 관한 것이다.

상기 노광부(20)는 노광장비를 구성하는 각종 부품이 결합되는 정반(10)의 상부측에 배치되되, 노광부(20)의 하부측으로는 디스플레이 장치에 사용되는 글래스(2)가 배치되도록 하고, 노광부(20)의 상부측에는 상기 글래스(2)에 회로를 노광하기 위한 필름 역할을 수행하는 레티클(1)이 배치되도록 하여 레티클(1)의 패턴이 노광부(20)에 의해 글래스(2)의 표면에 형성되도록 한다.

상기 레티클(1)은 상술한 것과 같이 회로를 구성하는 초미세 패턴이 형성된 것으로서, 판재 형상으로 형성되어 후술되는 휠(50)에 장착되면서 상술한 노광부(20)의 상부측에 고정 배치되고, 레티클(1)에 형성된 패턴이 노광부(20)를 통해 글래스(2)의 표면에 노광되어 그려지도록 한다.

상기 카세트(30)는 다수의 레티클(1)이 일정하게 정렬되어 수납되면서 후술되는 로봇(40)에 의해 계획적인 인출 및 수납이 이루어지도록 한 것으로서, 내측에는 대수의 레티클(1)이 장착되는 수납공간을 형성되도록 하고, 일측면이 개방되도록 하여 레티클(1)의 인출과 수납이 원활하게 이루어지도록 한다.

상기 로봇(40)은 상기 노광부(20)와 카세트(30) 사이에 배치되어 레티클(1)을 이송하는 것으로서, X,Y,Z축의 3축방향 및 회전 방향으로 움직이는 이동부(41)를 구비하고, 상기 이동부(41)의 상단에는 레티클(1)을 고정하는 그리퍼(42)를 구비하여 그리퍼(42)가 레티클(1)을 안정적으로 견고하게 파지하면서, 원활한 이송이 이루어지도록 한다.

상기 휠(50)은 상기 로봇(40)에 의해 카세트(30)에서 인출된 레티클(1)이 고정됨과 동시에 미리 설정된 작업 계획에 따라 자동으로 노광부(20)에 레티클(1)이 배치되도록 한 것으로서, 상기 노광부(20)의 일측에 결합된 구동축(52)의 상단에 레티클(1)이 각각 장착되는 다수의 회전브래킷(51)을 원형으로 결합하여 하나의 휠(50)에 동시에 다수의 레티클(1)이 장착되도록 하고, 다수의 회전브래킷(51)이 구동축(52)을 중심으로 동시에 회전되면서 레티클(1)을 이송하여 노광부(20)에 레티클(1)이 배치되도록 하며, 노광 작업이 완료된 레티클(1)은 다시 회전되면서 노광부(20)의 외측으로 이송되도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼의 확대 사시도이고, 도 4는 도 3의 B부분의 확대 단면도로서, 상술한 그리퍼(42)에는 도 3 및 도 4에서 도시된 것과 같이 레티클(1)의 양 측면 및 이와 인접한 하면 모서리를 지지하는 측면지지편(421)과 레티클(1)의 상면을 지지하는 상면지지편(422)이 형성되도록 하고, 상기 측면지지편(421) 및 상면지지편(422)을 각각 좌,우 방향과 상,하 방향으로 가동시키는 액츄에이터(423)가 구비되도록 하여, 액츄에이터(423)의 작동에 의해 그리퍼(42)에 레티클(1)이 장착되거나, 장착이 해제되도록 한다.

또한, 상기 레티클(1)과 대응되는 그리퍼(42)의 상면에는 레티클(1)의 장착여부를 감지할 수 있도록 통상의 광센서나 초음파센서 등으로 구성된 비접촉식 센서(44)를 구비함으로써, 레티클(1)의 장착여부에 따른 로봇(40)의 전체적인 작동이 제어되도록 한다.

이에 따라, 종래의 접촉식 감지스위치와는 달리 레티클(1)과 직접 접촉하지 않고서도 비접촉식 센서(44)가 레티클(1)의 장착 여부를 감지할 수 있게 되어 그리퍼(42)가 레티클(1)을 휠(50)에 올려놓는 과정에서 감지스위치에 의해 발생되는 진동 및 충격을 원천적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 레티클(1)의 위치 오차 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

더불어, 상기 그리퍼(42)의 상면에는 상술한 비접촉식 센서(44)가 삽입되도록 함몰 형성된 센서장착홈(45)을 형성하여 비접촉식 센서(44)와 레티클(1)이 일정 간격을 두고 거리를 유지하도록 함으로써, 비접촉식 센서(44)가 레티클(1)에 미치는 간섭 등의 물리적 영향이 없어지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 센서장착홈(45)은 상기 한 쌍의 상면지지편(422)과 인접하게 한 쌍이 이격되어 배치되도록 하고, 한 쌍의 센서장착홈(45)의 내측에 각각 비접촉식 센서(44)가 삽입되도록 함으로써, 그리퍼(42)에 레티클(1)이 비틀어진 상태로 고정될 때에는 어느 일측의 비접촉식 센서(44)에만 감지가 이루어지게 되어 더욱 다양한 양상의 장착 상태를 감지할 수 있게 되도록 하는 것도 무방하다.

도 1은 본 발명에 따른 노광장비의 일 예를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 정면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼의 확대 사시도.

도 4는 도 3의 B부분의 확대 단면도.

도 5는 종래 레티클 이송용 로봇의 그리퍼를 보인 확대 사시도.

도 6은 도 5의 A부분의 확대 단면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 레티클 2 : 글래스

10 : 정반 20 : 노광부

30 : 카세트

40 : 로봇

42 : 이동부 42 : 그리퍼

421 : 측면지지편 422 : 상면지지편

423 : 액츄에이터 424 : 비접속식 센서

45 : 센서장착홈

50 : 휠

51 : 회전브래킷 52 : 구동축

Claims (3)

1. 노광장비에 결합되어 X,Y,Z축 방향 및 회전 방향으로 이동되는 이동부(42)에 결합되고, 카세트(30)와 휠(50) 사이를 왕복하면서 레티클(1)을 이송하도록 레티클(1)의 측면 모서리를 지지하는 한 쌍의 측면지지편(421)이 돌출 형성되며, 레티클의 상면을 지지하는 한 쌍의 상면지지편(422)이 구비된 레티클 이송용 로봇의 그리퍼에 있어서,

   상기 그리퍼(42)에 레티클(1)이 결합될 때, 레티클(1)과 마주보는 일측면에 레티클(1)의 장착 여부를 감지하는 비접촉식 센서(44)가 구비된 것을 특징으로 하는 노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 레티클(1)과 대응되는 상기 그리퍼(42)의 상면에 상기 비접촉식 센서(44)가 삽입되도록 함몰된 센서장착홈(45)이 형성된 것을 특징으로 하는 노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 센서장착홈(45)은 상기 상면지지편(422)과 인접하게 한 쌍이 이격되어 배치되고, 상기 센서장착홈(45)의 내측에 각각 비접촉식 센서(44)가 삽입된 것을 특징으로 하는 노광장비의 레티클 이송용 로봇 그리퍼.

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