KR20100102304A - 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암 및 로봇암 자동이송 방법 - Google Patents

반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암 및 로봇암 자동이송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 서브스트레이트 이송부를 단일 모터로 구동함으로써 하중을 줄이고 동작을 단순화한 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암은 트램이송모터와, 상기 트램이송모터에 연결되어 회전운동하는 제1트램이송벨트와, 상기 제1트램이송벨트에 고정되는 트램고정블록과, 상기 트램고정블록에 고정된 트램과, 상기 트램에 포함되어 회전운동하는 제2트램이송벨트와, 상기 제2트램이송벨트에 부착되고 트램베이스에 고정되는 벨트고정블록으로 구성되되, 상기 트램이송모터의 동작에 의하여 제1트램이송벨트에 고정된 트램고정블록이 반시계 방향으로 회전이동하면, 상기 트램고정블록에 고정된 트램이 동일 방향 및 거리로 회전이동하고, 상기 트램에 포함되고 제2트램이송벨트에 부착된 벨트고정블록이 상기 트램베이스에 고정되어 시계방향으로 상기 거리의 2배로 회전이동하는 것을 특징으로 한다.
반도체 서브스트레이트 자동이송 장치, 트램이송모터, 트램이송벨트, 트램고정블록, 트램, 벨트고정블록

Description

반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암 및 로봇암 자동이송 방법{Automatic transfer robot arm of semiconductor substrate and the method thereof}
본 발명은 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 서브스트레이트 이송부를 단일 모터로 구동함으로써 하중을 줄이고 동작을 단순화한 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암에 관한 것이다.
본 발명의 로더장치는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼(Wafer) 또는 레티클(Reticle) 등의 자재의 반송과 관련된 자동화 장비로서, 세계 반도체 협회의 하나인 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)에서 권고하는 표준안중 SMIF(Semiconductor Equipment and Materials International) 시스템을 구성하는 장비에 포함된다.
SMIF는 국부청정에 관한 것으로 웨이퍼 제조 공정 중 발생 가능한 공기 중의 미세 오염물질인 파티클의 차단을 위해 밀폐된 웨이퍼 저장 용기인 파드, 국부적인 공간만을 청정상태로 유지하는 ME(Mini-environment) 및 파드와 ME 혹은 공정장비간의 인터페이스를 위한 장치들에 대해 최소한의 공통규격을 제안하고 있다.
종래기술로서 한국특허등록 제0717988호는 반도체 자재 반출 기능을 갖는 로더장치에 관한 것으로서, 상면에 파드 장착을 위한 상면 개구부가 형성되고 일측면에 반도체 자재 반출을 위한 측면 개구부가 형성된 본체부, 상기 상면 개구부의 하측에서 상하 이동하여 상기 상면 개구부에 안착된 파드의 하면부를 상기 파드 본체로부터 착탈시키는 스테이지부, 상기 스테이지부의 하부면에 결합되어 상기 스테이지부를 상하 이동시키는 스테이지 이송부 및 상기 스테이지부에 의해 탈거된 상기 파드에 수납된 반도체 자재를 파지하여 상기 측면 개구부를 통해 외부로 반출시키는 자재 이송부를 포함하는 장치이다.
자세히 살펴보면, 상술한 종래기술은 도1에서 보는 바와 같이 제1가이드(31)에 부착된 모터에 의해 제2가이드(33)가 전후진 구동하고 제2가이드에 부착된 모터에 의해 로봇팔(35)이 전후진 구동하는 구조이다. 이 경우 각각의 모터는 별개로 구동된다.
상술한 종래기술에 대해 도2a,b를 참조하여 더욱 구체적으로 나눠 설명한다.
도2a,b에서 보는 바와 같이 도2a는 원위치상태, 도2b는 최대거리로 동작한 상태를 나타낸다.
이 경우 모터1(38)은 제1가이드(31)에, 모터2(39)는 제2가이드(33)에 부착되어 있음을 알 수 있다.
따라서 모터1(38)에 의해 제2가이드(33)가 전후진하고, 모터2(39)에 의해 로봇팔부착부(37)가 전후진하는데, 로봇팔부착부(37)에는 로봇팔이 부착되어 전후진 구동된다.
이를 도3을 통해 개념도로 설명하자면, 모터1(38;1단계)이 반시계 방향으로 회전하여 벨트(2단계)가 움직이면 상기 벨트에 고정된 제2가이드(33;3단계)에 동력이 전달되어 상기 제2가이드(33;4단계) 전체가 왼쪽으로 이동한다.
이와 별도로 상기 제2가이드(33)의 내부에 설치된 모터2(39;5단계)가 역시 반시계 방향으로 회전하면 벨트(6단계)가 움직이고 상기 벨트(6)에 고정된 로봇팔부착부(37;7단계)가 왼쪽으로 움직인다.
그리고, 상기 로봇팔부착부(37)에 로봇팔부를 연결 고정하면, 상기 제2가이드(33)가 움직인 거리 A와 로봇팔부착부(37)의 움직인 거리 B의 합이 상기 로봇팔부착부(37)에 부착된 로봇팔의 총 움직인 거리가 된다.
여기에서, 모터1(38)과 모터2(39)의 회전 동작은 동시일 수도 있고 순차적일 수도 있으며 A와 B사이에는 기구학적으로는 아무런 구속관계가 없다.
따라서, 이러한 종래기술의 경우 제1 이송부와 제2 이송부가 각각 별개의 모터로 구동됨으로 인해 하중이 커지고 그에 따라 소음 및 진동이 증가하며 분진발생량이 많아진다.
또한, 이러한 분진은 외부로 배출 되지 않을 경우 서브스트레이트에 부착되어 공정 불량의 원인이 된다.
본 발명은 서브스트레이트 이송부를 단일 모터로 구동함으로써 하중을 줄이 고 동작을 단순화하기 위한 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 서브스트레이트 이송부에서 발생하는 분진을 외부로 방출함으로 서 서브스트레이트에 주는 직접적인 영향을 최소화한 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암은 트램이송모터와, 상기 트램이송모터에 연결되어 회전운동하는 제1트램이송벨트와, 상기 제1트램이송벨트에 고정되는 트램고정블록과, 상기 트램고정블록에 고정된 트램과, 상기 트램에 포함되어 회전운동하는 제2트램이송벨트와, 상기 제2트램이송벨트에 부착되고 트램베이스에 고정되는 벨트고정블록으로 구성되되, 상기 트램이송모터의 동작에 의하여 제1트램이송벨트에 고정된 트램고정블록이 반시계 방향으로 회전이동하면, 상기 트램고정블록에 고정된 트램이 동일 방향 및 거리로 회전이동하고, 상기 트램에 포함되고 제2트램이송벨트에 부착된 벨트고정블록이 상기 트램베이스에 고정되어 시계방향으로 상기 거리의 2배로 회전이동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암은 서브스트레이트에서 발생하는 분진을 외부로 방출하는 트램부팬을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송 방법은 트램이송모터가 회전하여 제1트램이송벨트에 고정된 트램고정블록이 왼쪽으로 이동하면, 상기 트램고정블록에 고정된 트램도 동일방향, 동일 거리만큼 이동하는 단계와, 제2트램이송벨트에 부착된 벨트고정블록이 트램베이스에 고정되어 움직이지 않으면 이에 따라 제2트램이송벨트가 상기 트램에 대해 상대적으로 시계방향으로 이동을 하는 단계와, 로봇팔을 고정할 수 있는 로봇팔고정블록이 왼쪽으로 이동하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 서브스트레이트 이송부를 단일 모터로 구동함으로써 하중을 줄이고 동작을 단순화한다.
또한 본 발명은 센서 등의 부품비 및 가공비를 줄여 원가절감할 수 있다.
그리고 본 발명은 서브스트레이트 이송부에서 발생하는 분진을 외부로 방출함으로서 서브스트레이트에 주는 직접적인 영향을 최소화한다
이하, 본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암을 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암은 트램이송모터(413)와 제1트램이송벨트(414)와 트램고정블록(417)과 트램(tram)(432)과 제2트 램이송벨트(433)와 벨트고정블록(434)으로 구성된다.
상기 제1트램이송벨트(414)는 상기 트램이송모터(413)에 연결되어 회전운동하는 장치이다.
상기 트램고정블록(417)은 상기 제1트램이송벨트(414)에 고정되는 장치이다.
상기 트램(432)은 상기 트램고정블록(417)에 고정되는 장치이다.
상기 제2트램이송벨트(433)는 상기 트램(432)에 포함되어 회전운동하는 장치이다.
상기 벨트고정블록(434)은 상기 제2트램이송벨트(433)에 부착되고 트램베이스(412)에 고정되는 장치이다.
따라서, 상기 트램이송모터(413)의 동작에 의하여 제1트램이송벨트(414)에 고정된 트램고정블록(417)이 반시계 방향으로 회전이동하면, 상기 트램고정블록(417)에 고정된 트램(432)이 동일 방향 및 거리로 회전이동하고, 상기 트램(432)에 포함된 제2트램이송벨트(433)에 부착된 벨트고정블록(434)이 상기 트램베이스(412)에 고정되어 시계방향으로 상기 거리의 2배로 회전이동하는 것이다.
더불어, 본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암은 서브스트레이트에서 발생하는 분진을 외부로 방출하는 트램부팬을 더 포함하여 서브스트레이트 이송부에서 발생하는 분진을 외부로 방출할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암은 마스크(Mask) 또는 레티클(Reticle) 등의 서브스트레이트(Substrate) 자동 이송 장치의 내부에 장착되어 이송을 직접 담당하는 기구로서 운반용기로부터 서브스트레이트를 추출하여 필요한 방향 전환 및 반전을 실행한 후 후단 공정장비 측의 지정된 위치까지 이동시켜 전달하며, 공정이 완료된 후에는 지정된 위치로부터 이동시켜서 다시 운반용기 내에 수납한다.
구체적으로 도4a,b와 도5a,b를 통해 살펴보면, 상기 트램이송모터(413)의 동작에 의하여 상기 트램고정블록(417)에 고정된 트램(432)이 동일 방향 및 거리로 회전이동하고, 도4b에서 보는 바와 같이 상기 트램(432)에 포함된 벨트고정블록(434)이 상기 트램베이스(412)에 고정되어 시계방향으로 이동하고, 도5b에서 보는 바와 같이 로봇팔 고정블록(436)에 부착된 로봇팔이 이동하게 되므로, 종래 발명의 2개의 모터를 사용하지 않고서도 동일한 효과를 발생시킨다.
도6의 개념도를 통하여 본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송 방법을 설명하면, 트램이송모터(413)가 회전하여 제1트램이송벨트(414)에 고정된 트램고정블록(417)이 왼쪽으로 이동하면, 상기 트램고정블록(417)에 고정된 트램(432)도 동일방향, 동일 거리만큼 이동한다.
이때 제2트램이송벨트(433)에 부착된 벨트고정블록(434)이 외부, 즉 트램베이스(412)에 고정되어 움직이지 않으면 이에 따라 제2트램이송벨트(433)가 상기 트램(432)에 대해 상대적으로 시계방향으로 이동을 하게 된다.
이에 따라 로봇팔을 고정할 수 있는 로봇팔고정블록(436)이 왼쪽으로 이동하 게 되는데 그 이동 거리 B는 트램고정블록(417) 또는 트램(432)의 이동거리 A의 두 배가 된다.
따라서 로봇팔고정블록(436)에 로봇팔부를 연결고정하면 단 하나의 트램이송모터(413) 회전으로 로봇팔부(470)를 2배의 효율로 이동시킬수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경 및 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
도1은 종래발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송 장치를 나타내는 사시도.
도2a,b는 종래발명을 동일한 원리로 구현한 모습을 보여주는 사시도.
도3은 종래발명의 동작구조를 나타내는 개념도.
도4a,b는 본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암의 로봇팔부가 부착안된 초기 상태와 최대거리로 이동한 상태의 사시도.
도5a,b는 본 발명에 따른 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암의 로봇팔부가 부착된 초기 상태와 최대거리로 이동한 상태의 사시도.
도6은 본 발명의 동작구조를 나타내는 개념도.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
417 : 트램고정 블록 419 : 트램부 팬
431 : 트램 어셈블리 432 : 트램
433 : 트램 이송 벨트 2 434 : 벨트2 고정 블록
435 : 로봇팔 가이드 436 : 로봇팔 고정 블록
470 : 로봇팔부

Claims (3)

  1. 반도체 서브스트레이트 자동이송 장치에 있어서,
    트램이송모터(413)와;
    상기 트램이송모터(413)에 연결되어 회전운동하는 제1트램이송벨트(414)와;
    상기 제1트램이송벨트(414)에 고정되는 트램고정블록(417)과;
    상기 트램고정블록(417)에 고정된 트램(432)과;
    상기 트램(432)에 포함되어 회전운동하는 제2트램이송벨트(433)와;
    상기 제2트램이송벨트(433)에 부착되고 트램베이스(412)에 고정되는 벨트고정블록(434);
    으로 구성되되,
    상기 트램이송모터(413)의 동작에 의하여 제1트램이송벨트(414)에 고정된 트램고정블록(417)이 반시계 방향으로 회전이동하면, 상기 트램고정블록(417)에 고정된 트램(432)이 동일 방향 및 거리로 회전이동하고, 상기 트램(432)에 포함되고 제2트램이송벨트(433)에 부착된 벨트고정블록(434)이 상기 트램베이스(412)에 고정되어 시계방향으로 상기 거리의 2배로 회전이동하는 것을 특징으로 하는 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암은,
    서브스트레이트에서 발생하는 분진을 외부로 방출하는 트램부팬;
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 서브스트레이트 자동이송용 로봇암.
  3. 반도체 서브스트레이트 로봇암 자동이송 방법에 있어서,
    트램이송모터가 회전하여 제1트램이송벨트에 고정된 트램고정블록이 왼쪽으로 이동하면, 상기 트램고정블록에 고정된 트램도 동일방향, 동일 거리만큼 이동하는 단계와;
    상기 트램에 포함된 제2트램이송벨트에 부착되는 벨트고정블록이 트램베이스에 고정되어 움직이지 않으면 이에 따라 제2트램이송벨트가 상기 트램에 대해 상대적으로 시계방향으로 이동을 하는 단계와;
    로봇팔을 고정할 수 있는 로봇팔고정블록이 왼쪽으로 이동하는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 서브스트레이트 로봇암 자동이송 방법.
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