KR20180099511A - 기판 이송 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 장치 및 방법을 공개한다. 상기 기판 이송 장치는 로봇 팔(arm) 및 워크피스 테이블 사이에 설치되고, 제1 방향을 따라 평행하게 설치되는 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따라 상기 워크피스 테이블 및 상기 로봇 팔 사이의 기판 이송에 이용되는 기판 이송 테이블, 모놀리식 프레임 및 기판 도과 부양(float) 컴포넌트를 포함하고, 상기 기판 도과 부양 컴포넌트는, 상기 모놀리식 프레임과 고정 연결되어 상기 워크피스 테이블의 일측과 인접하고, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블 각각과 연결되고, 상기 기판 상부 이송 테이블 또는 상기 기판 하부 이송 테이블이 상기 기판을 이송하는 과정 중, 에어 필름을 생성하여 상기 기판을 리프트(lift)한다.
기판 도과 부양 컴포넌트 및 가이드 롤러의 조합을 사용함으로써, 기판이 로봇 팔 및 워크피스 테이블 사이에서 효율적이고도 안전하게 이송되고, 이송 서브 시스템의 비용을 현저히 낮출 수 있다.

Description

기판 이송 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Transferring a Substrate}
본 발명은 포토리소그래피에 관한 것으로, 구체적으로 기판 이송 장치 및 방법에 관한 것이다.
포토리소그래피 장치의 중요 구성요소로서, 기판 이송 테이블의 안전한 이송은 포토리소그래피의 생산성 효율 제고에 중요한 작용을 한다. 기판 이송은 일반적으로 롤러 테이블 또는 부양 테이블을 통해 유리 기판의 워크피스 테이블 및 로봇 팔 사이에서의 교접을 달성한다. 회로 제조 업계가 고도로 발전함에 따라, 기판 이송 조건이 갈수록 엄격해지고 있고, 이는 이송 테이블의 이송 속도 및 안전성에 더 높은 수준의 조건이 요구되고 있다. 현재 이용되고 있는 롤러 테이블 및 부양 테이블은 일부 단점이 있는데, 그 중 단일 롤러 이송 테이블을 채용하는 방법은 기판 이송 과정 중의 순조로운 교접을 보장할 수 없고, 단일 부양 워크피스 테이블을 채용하는 방법은 비용이 높고, 대규모로 사용하기 어렵다.
본 발명은 기판 이송 장치 및 방법을 제공하는데, 현재 이용되는 기술의 문제점을 해결할 수 있다. 상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 기술방안은: 기판 이송 장치로, 기판 이송 테이블, 로봇 팔 및 워크피스 테이블 사이에 설치되고, 제1 방향을 따라 평행하게 설치되는 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따라 상기 워크피스 테이블 및 상기 로봇 팔 사이의 기판 이송에 이용되는 기판 이송 테이블, 모놀리식 프레임 및 기판 도과 부양 컴포넌트를 포함하고, 상기 기판 도과 부양 컴포넌트는 모놀리식 프레임과 고정 연결되어 워크피스 테이블의 일측과 인접하고, 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블 각각과 연결되고, 상기 기판 상부 이송 테이블 또는 상기 기판 하부 이송 테이블이 상기 기판을 이송하는 과정 중, 에어 필름을 생성하여 상기 기판을 리프트한다.
또한, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블의 상대위치는 불변하되, 상기 모놀리식 프레임과 전체로서 평행하고, 상기 모놀리식 프레임과 슬라이드(slide) 연결될 수 있다.
또한, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블에 인접한 상기 로봇 팔의 일측은 각각 기판 이송 컴포넌트가 구비될 수 있다.
또한, 상기 기판 이송 컴포넌트는, 상기 모놀리식 프레임 상에 설치되는 운동 모듈 및 상기 운동 모듈 상에 설치되는 복수의 흡입기(sucker)를 포함할 수 있고, 상기 흡입기는 상기 기판을 흡착(absorb)하고, 상기 운동 모듈의 운동 하에 상기 기판이 상기 제2 방향에 따라 운동하도록 드라이브(drive)할 수 있다.
또한, 상기 운동 모듈은 모터(motor) 및 스크류(screw)의 조합으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블은 각각 상기 제1 방향에 따라 설치되고 높이가 동일한 기판 가이드(guide) 컴포넌트 및 전단(front end) 부양 컴포넌트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 가이드 컴포넌트는 평행하게 설치된 복수의 가이드 롤러 행(row)을 포함하고, 각각의 가이드 롤러 행은 상기 제2 방향을 따라 간격을 두고 설치된 복수의 가이드 롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전단 부양 컴포넌트는 에어 필름을 생성하여 상기 기판을 리프트 하는데 이용할 수 있다.
또한, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블은 각각 상기 기판 가이드 컴포넌트와 간격을 두고 분포하는 기판 위치 조절 컴포넌트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 위치 조절 컴포넌트는 상기 가이드 롤러 행과 간격을 두고 분포하는 복수의 유니버설 베어링 볼(universal ball bearing) 모듈을 포함할 수 있고, 각각의 유니버설 베어링 볼은 상기 제2 방향을 따라 간격을 두고 설치된, 복수의 유니버설 볼 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 각각의 유니버설 베어링 볼 유닛은, 브라켓(bracket), 상기 브라켓 상에 위치한 복수의 유니버설 베어링 볼 및 상기 브라켓이 상하 운동하도록 드라이브(drive)하는 실린더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블은 각각 상기 제1 방항을 따라 상기 기판 가이드 컴포넌트의 양측에 설치된 엣지(edge) 보호 모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 엣지 보호 컴포넌트는, 상기 기판이 상기 제1 방향에 편차가 발생하는 것을 방지하는데 이용할 수 있다.
또한, 상기 엣지 보호 컴포넌트는, 상기 제1 방향을 따라 상기 기판 가이드 모듈 양측에 설치된 복수의 T형 기둥(pillar)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블의 구조는 동일할 수 있다.
본 발명은 기판 이송 장치가 수행하는 이송 방법은,
단계(S1): 로봇 팔이 기판을 기판 이송 테이블 상에 위치시키는 단계;
단계(S2): 기판 이송 테이블 상에 위치한 기판 이송 컴포넌트가 상기 기판을 흡착하고, 상기 기판이 워크피스 테이블 방향으로 운동하도록 드라이브하는 단계; 및
단계(S3): 상기 기판이 상기 기판 이송 테이블이 상기 워크피스 테이블의 일측과 인접하도록 운동할 때, 기판 도과 부양 컴포넌트가 에어 필름을 생성하고, 상기 기판을 리프트하고, 상기 기판 이송 컴포넌트가 상기 기판을 상기 제2 방향에 따라 상기 워크피스 테이블까지 이송하도록 하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 단계(S2)의 기판 이송 컴포넌트의 흡입기는 상기 기판을 흡착하고, 운동모듈은 상기 기판이 상기 워크피스 테이블의 일측을 향해 운동하도록 드라이브하고, 상기 기판의 운동은 상기 기판 이송 테이블 상의 가이드 롤러 슬라이딩을 드라이브하고, 상기 기판의 이동에 대해 가이드를 진행할 수 있다.
또한, 상기 기판 이송 테이블은, 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되는 복수의 유니버설 베어링 볼 유닛을 더 포함하고, 상기 각각의 유니버설 베어링 볼 유닛은, 브라켓, 상기 브라켓 상에 위치한 복수의 유니버설 베어링 볼 및 상기 브라켓이 상하 운동하도록 드라이브하는 실린더를 포함하고, 상기 단계(S1) 및 상기 단계(S2) 사이에, 상기 유니버설 베어링 볼 유닛의 실린더는 상기 브라켓이 상승하도록 드라이브하고, 상기 기판을 상기 유니버설 베어링 볼의 볼의 평면 상에 위치시키고, 위치 조정을 수행하고, 상기 실린더는 상기 브라켓이 하강하도록 드라이브하고, 상기 기판을 상기 기판 이송 테이블 상에 다시 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명이 제공하는 기판 이송 장치는 로봇 팔 및 워크피스 테이블 사이에 설치되는 기판 이송 테이블 및 기판 도과 부양 컴포넌트, 상기 기판 이송 테이블은 X방향으로 평행하게 설치된 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블을 포함하고, 상기 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블은 상기 로봇 팔의 일측에 각각 구비된 기판 이송 컴포넌트와 인접한다. 기판 이송 테이블 및 기판 도과 부양 컴포넌트 설치를 통해, 기판 이송 테이블 및 워크피스 테이블이 교접하는 과정 중, 기판 도과 부양 컴포넌트 및 가이드 롤러를 조합함으로써, 기판이 로봇 팔 및 워크피스 테이블 사이에서 효과적이고 안전하게 이송되도록 할 수 있고, 이송 서브 시스템의 비용을 현저히 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 중 기판 이송 장치의 구성을 도시한다.
도 1b는 본 발명의 실시예 1 중 기판 이송 장치의 구성의 입체도이다.
도 1c는 본 발명의 실시예 1 중 운동 모듈의 구성의 입체도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 중 기판 상부 이송 테이블의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 중 기판 상부 이송 테이블의 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예 1 중 기판이 워크피스 테이블에 인접할 때의 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예 2 중 기판 상부 이송 테이블의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2 중 기판 상부 이송 테이블의 측면도이다.
도 7a 및 도 7b 각각은 본 발명의 실시예 2 중 유니버설 베어링 볼 유닛 상승 및 하강 시의 상태를 도시한다.
도면에 있어서, 1은 로봇 팔을, 2는 워크피스 테이블을, 3은 기판 이송 테이블을, 4는 기판 도과 부양 컴포넌트를, 5는 기판 상부 이송 테이블을, 6은 기판 하부 이송 테이블을, 7은 기판을, 8은 모놀리식 프레임을, 9는 기판 가이드 컴포넌트를, 91은 가이드 볼을, 10은 전단(front end) 부양 컴포넌트를, 11은 T형 기둥을, 12는 유니버설 베어링 볼 유닛을, 13은 브라켓을, 14는 유니버설 베어링 볼을 의미한다.
아래 첨부된 도면은 본 발명의 상세한 설명에 관한 것이다.
<실시예 1>
도 1a 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로 로봇 팔(1) 및 워크피스 테이블(2) 사이에 설치되는 기판 이송 테이블(3) 및 기판 도과 부양 컴포넌트(4)를 포함하고, 상기 기판 이송 테이블(3)은 X방향과 평행하게 설치된 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)을 포함하고, 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)이 상기 로봇 팔(1)의 일측에 각각 인접하여 기판 이송 컴포넌트가 설치되어 있다(도 1c에 도시됨). 구체적으로, 상기 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 상대 위치가 변하지 않고, 전체로서 모놀리식 프레임(8)에 평행하고, 모놀리식 프레임(8)과 슬라이드 연결되고, 상기 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 X방향을 따라 이동하고, 기판 상부 이송 테이블(5)는 로봇 팔(1) 상의 기판(7)을 로봇 팔(1)까지 이송하는데 이용된다. 상기 기판 도과 부양 컴포넌트(4)는 모놀리식 프레임(8) 상에 고정적으로 연결된다. 기판 이송 테이블(3) 및 기판 도과 부양 컴포넌트(4)는 기판(7)이 로봇 팔(1) 및 워크피스 테이블(2) 사이에서 효과적이고 안전한 이송을 달성하도록 하고, 이송 서브 시스템의 비용을 현저히 낮출 수 있다.
기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)의 구조는 동일하고, 로봇 팔(1) 상의 기판(7)을 워크피스 테이블(2)까지 이송할 때, 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 전체로서 슬라이드 운동하고, 기판 상부 이송 테이블(5)는 기판 도과 부양 컴포넌트(4)와 대응되는 위치에서 동작하도록 슬라이드 운동시킨다. 워크피스 테이블(2) 상의 기판(7)을 로봇 팔(1)까지 이송해야 할 때, 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 전체적으로 슬라이드 진행하고, 기판 하부 이송 테이블(6)이 기판 도과 부양 컴포넌트(4)와 대응되는 위치에서 동작하도록 슬라이드 운동시킨다.
기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 프레임 상에 전체로서 고정됨으로써, 간단하게 샤프트(shaft) 등의 물체와 직접적으로 연결될 수 있고, 그 둘의 상대적 위치가 불변하기만 하면, 본 발명은 그 둘의 구체적인 연결 방식에 제한 받지 않는다.
기판 상부 이송 테이블(5)와 기판 하부 이송 테이블(6)의 구조는 동일하므로, 기판 하부 이송 테이블(6)의 공정은 기판 상부 이송 테이블(5)의 공정과 반대로 진행된다. 이하에서는 기판 상부 이송 테이블(5) 상의 공정 과정을 예로 들어 설명한다.
바람직하게는, 도 1c에 도시된 것과 같이, 상기 기판 이송 컴포넌트는 운동 모듈 및, 상기 운동 모듈 상에 설치되는 약간의 흡입기, 상기 운동 모듈은 모놀리식 프레임(8) 상에 설치될 수 있고, 흡입기는 운동 모듈 상에 설치되고, 운동 모듈의 운동을 통해 흡입기가 흡착운동 하도록 드라이브하고, 흡입기는 기판을 흡착하고, 기판 운동을 드라이브한다. 또한, 간단한 직선운동을 위해, 직선 운동이 가능한 복수의 모듈이 존재한다. 예를 들어, 모터 및 스크류의 조합이 있다. 로봇 팔(1)이 기판을 기판 상부 이송 테이블(5) 상에 위치시킬 때, 기판 이송 컴포넌트는 흡입기를 통해 그것이 흡착되도록 하고, 운동 모듈은 그것이 워크피스 테이블(2) 일측을 향해 운동하도록 드라이브한다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 상기 기판 도과 부양 컴포넌트(4)는 모놀리식 프레임(8)이 인접한 상기 워크피스 테이블(2)의 일측에 설치되고, 상기 기판 상부 이송 테이블(5)와 서로 연결되고, 기판(7)이 기판 상부 이송 테이블과 인접한 워크피스 테이블(2)의 일측까지 운동하지만, 워크피스 테이블(2)에 도달하지 않았을 때, 바람직하게는 기판(7)의 일측이 기판 도과 부양 컴포넌트(4) 도달할 때, 기판 도과 부양 컴포넌트(4)는 에어 필름을 생성하고, 기판을 부양시킴과 동시에, 운동 모듈은 계속해서, 기판이 워크피스 테이블(2)를 향해 운동하도록 구동시켜 워크피스 테이블(2)에 순조롭게 교접하도록 한다.
도 1a 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 기판 이송 테이블(3)은 슬라이드 하여 모놀리식 프레임(8) 상에 위치하고, 모놀리식 프레임(8)을 의 지탱을 통해, 모놀리식 프레임(8) 상에 X방향을 따라 슬라이드 궤적을 구비하고, 기판 이송 테이블(3) 바닥에 상기 슬라이드 궤적과 대응되는 슬라이드 그루브를 구비하고, 상하부 기판의 필요에 기초하여, 기판 이송 테이블(3)과 대응되는 모놀리식 프레임(8)은 X방향을 따라 이동하고, 그 중 기판 상부 이송 프레임(5) 또는 기판 하부 이송 테이블(6)은 로봇 팔(1) 및 워크피스 테이블(2) 사이 및 기판 도과 부양 컴포넌트(4)와 대응되는 곳에 위치한다. 상기 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 각각 X방향을 따라 순차적으로 유사도가 높은 기판 가이드 컴포넌트(9) 및 전단 부양 컴포넌트(10)를 설치하는 것을 포함하고, 여기에서 기판 가이드 컴포넌트(9)는 평행하게 설치되는 가이드 롤러 행을 포함하고, 상기 각각의 가이드 롤러 행은 X방향을 따라 간격을 두고 설치되는 약간의 가이드 롤러(91)을 포함하고, 구체적으로, 로봇 팔(1)은 기판(7)이 가이드 롤러(91) 위쪽에 오도록 위치시키고, 이 때 기판 이송 컴포넌트 중의 흡입기는 그것에 대해 흡착을 진행하고, 운동 컴포넌트는 그것이 워크피스 테이블(2) 일측을 따라 운동하도록 드라이브하고, 기판의 운동은 가이드 롤러(91)가 회전(turn)하여 그것이 스크롤(scroll)하도록(도면이 도시하는 시계 방향에 따라 스크롤하는) 드라이브하고, 기판(7)에 대해 전송하는 가이드의 작용을 일으키고, 가이드 롤러(91)의 우수한 가이드 성능은 기판(7)이 Y방향을 따라 순조롭게 운동하도록 하고, 그것이 X방향을 따라 이동하지 않도록 하여 이송 정확도를 높인다.
계속해서 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 각각 X 방향을 따라 설치하는 상기 기판 가이드 컴포넌트(9) 양측의 약간의 T형 기둥(11)을 포함하고, 즉, T형 기둥(11)은 2개의 행을 구비하고, X방향을 따라 기판 가이드 컴포넌트(9)의 양측을 따라 위치하고, 모든 행의 T형 기둥(11)은 Y방향을 따라 간격을 두고 배열되고, T형 기둥(11)의 상단은 기판 가이드 컴포넌트(9)를 출력하고, 이송 중인 기판(7)을 보호하고, 그것이 X방향을 따라 편차가 발생하지 않도록 하여 이송 안정성을 제고한다.
본 발명의 기판 이송 장치의 이송 방법은 아래의 단계들을 포함한다:
단계(S1): 로봇 팔(1)이 기판(7)을 이송 테이블(3) 상에 위치시키고, 구체적으로, 본 실시예는 상부 기판 이송 과정에 관한 것으로, 이 때 기판(7)은 기판 이송 테이블(3) 상의 기판 상부 이송 테이블(5) 상에 설치되고, 기판 상부 이송 테이블(5) 상의 가이드 롤러(91)와 접촉한다.
단계(S2): 기판 이송 컴포넌트는 상기 기판(7)을 흡착하고, 상기 기판(7)이 워크피스 테이블(2) 방향을 따라 운동하도록 드라이브한다. 구체적으로, 상기 기판 이송 컴포넌트 중의 흡입기는 상기 기판(7)을 흡착하고, 운동 모듈은 그것이 워크피스 테이블(2) 일측을 향해 운동하도록 드라이브하고, 기판(7)의 운동과 동시에 가이드 롤러(91)를 향해 힘을 가하고, 그것이 시계 방향을 따라 구르도록 하고, 기판(7)의 이송이 가이드 작용을 하도록 하고, 가이드 롤러(91)의 우수한 가이드 성능은 기판(7)이 Y방향을 따라 운동하도록 하고, 그것이 X방향을 따라 이동하지 못하도록 하여 이송 정확도를 제고할 수 있다. 전체 과정에 있어서, 기판 가이드 컴포넌트(9)는 X방향을 따라 기판 가이드 컴포넌트 양측에 설치되는 엣지 보호 컴포넌트는 그 기판을 보호하여 그것의 X방향에 편차가 발생하지 않도록 한다.
단계(S3): 상기 기판(7)이 상기 기판 이송 테이블(3)과 인접한 상기 워크피스 테이블(2)의 일측과 인접하도록 운동할 때, 기판 도과 부양 컴포넌트(4)는 에어 필름을 생성하고, 기판(7)을 리프트하고, 상기 워크피스 테이블(2)까지 이송한다. 설명이 필요한 부분은, 기판(7)과 인접한 기판 이송 테이블(3)이 상기 워크피스 테이블(2)의 일측과 인접할 때, 우선 전단(front end) 부양 모듈(10)이 에어 필름을 생성하고, 기판(7)을 리프트하여 기판 도과 부양 컴포넌트(4) 상측까지 이송하고, 이어서 기판 도과 부양 컴포넌트(4)는 에어 필름을 생성하여, 기판(7)을 리프트 하여 워크피스 테이블(2)까지 이송한다.
<실시예 2>
실시예 1과 다른 점은, 도 5 및 도 6에 도시됨, 상기 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)은 상기 기판 가이드 모듈(9)과 간격을 두고 분포하는 기판 위치 조절 컴포넌트를 더 포함한다는 것이다. 구체적으로, 상기 기판 위치 조절 컴포넌트는 약간의, 상기 가이드 롤러 행과 간격을 두고 분포하는 유니버설 베어링 볼을 포함하고, 상기 각각의 유니버설 베어링 볼은 약간의, X방향을 따라 간격을 두고 설치되는 약간의 유니버설 베어링 볼 유닛(12)을 포함하고, 베어링 볼은 기판의 조절 과정에 피동적으로 적응하고, 위치 조절 중 발생하는 프릭션(friction)이 기판에 데미지를 가하는 것을 방지한다. 상기 각각의 유니버설 베어링 볼 유닛(12)은 브라켓(13), 상기 브라켓(13) 상의 약간의 유니버설 베어링 볼(14) 및 상기 브라켓(13)이 상하운동하도록 드라이브하는 실린더(도시되지 않음)를 포함한다. 구체적으로, 브라켓(13)은 모놀리식 프레임(8) 상에 고정되고, 로봇 팔(1)이 기판(7)을 기판 이송 테이블(3) 상에 설치할 때, 우선 유니버설 베어링 볼 유닛(12) 중의 실린더는 브라켓(13)이 상승하도록 드라이브하고, 기판이 유니버설 베어링 볼(12)의 평면 상에 위치하도록 하고, 위치 실린더 및 클램프(clamp) 실린더의 조합을 통해, 기판은 유니버설 베어링 볼 평면 상에 지정된 위치로 이동하고, 실제 위치 조정을 수행할 수 있다. 그러나, 상기 방법은 이에 제한되지 않는다. 이 실시예 중의 기판은 직사각형이고, 기판 양변에 위치 실린더가 설치되고, 기판의 나머지 양변에 클램프 실린더가 설치되고, 기판을 위치 실린더를 겨냥하여 위치시키고, 그 다음 클램프 실린더가 운동하고, 위치에 대해 미세한 위치 조정을 수행한다. 도 7에 도시된 것과 같이, 유니버설 베어링 볼은 임의의 방향에 대해 회전이 가능한 우수한 성질을 가지므로, 조절 과정 중, 기판에 스크래치가 발생하는 것을 방지한다. 기판(7)의 위치 조절이 완료된 후, 실린더는 브라켓(13)이 하강하도록 드라이브하고, 도 7b에 도시된 것과 같이, 기판(7)을 기판 이송 테이블(3) 상의 가이드 롤러(91)에 다시 위치시키고, 이 때 기판 이송 컴포넌트 중의 흡입기는 실린더에서 하강상승 드라이브하고, 동시에 흡입기는 진공을 열고, 기판을 흡착하고, 운동 모듈은 기판 이송 컴포넌트 및 흡착된 기판이 함께 워크피스 테이블(2)의 일측을 향해 운동하도록 드라이브하고, 동시에 기판의 운동은 가이드 롤러(91)를 향해 힘을 가하고, 그것은 시계 방향을 따라 스크롤하고, 기판(7)에 대한 이송이 가이드 작용을 시작한다. 가이드 롤러(91)의 우수한 가이드 성능은 기판(7)이 Y방향을 따라 운동하도록 하고, 그것이 X방향을 따라 이동하지 않도록 하여 이송 정확도를 제고한다.
상술한 바를 종합하면, 본 발명은 기판 이송 장치 및 방법에 관한 것으로, 순서대로 위치하는 로봇 팔(1), 워크피스 테이블(2) 사이의 기판 이송 테이블(3) 및 기판 도과 부양 컴포넌트(4)를 포함하고, 상기 기판 이송 테이블(3)은 X방향을 따라 평행하게 설치되는 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)을 포함하고, 상기 기판 상부 이송 테이블(5) 및 기판 하부 이송 테이블(6)이 상기 로봇 팔(1)의 일측에 각각 인접하도록 기판 이송 컴포넌트를 설치한다. 기판 이송 테이블(3) 및 기판 도과 부양 컴포넌트(4)를 설치함으로써, 기판 이송 테이블(3) 및 워크피스 테이블(2)가 워크피스 교접을 하는 과정 중, 기판 도과 부양 컴포넌트(4) 및 가이드 롤러(91)의 조합을 사용함으로써, 기판(7)이 로봇 팔(1) 및 워크피스 테이블(2) 사이에서 효율적이고 안전하게 이송되고, 이송 서브 시스템의 비용을 현저히 낮출 수 있다.
상세한 설명 중 본 발명의 실시방식에 대해 설명하였으나, 이러한 실시예는 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 제한하지 않는다. 본 발명의 취지의 범위를 벗어나지 않는 각종 구성요소의 생략, 치환 및 변경은 본 발명의 보호범위에 포함된다.
1: 로봇 팔
2: 워크피스 테이블
3: 기판 이송 테이블
4: 기판 도과 부양 컴포넌트
5: 기판 상부 이송 테이블
6: 기판 하부 이송 테이블
7: 기판
8: 모놀리식 프레임
9: 기판 가이드 컴포넌트
91: 가이드 볼
10: 전단 부양 컴포넌트]
11: T형 기둥
12: 유니버설 베어링 볼 유닛
13: 브라켓
14: 유니버설 베어링 볼

Claims (18)

  1. 기판 이송 장치에 있어서,
    로봇 팔(arm) 및 워크피스 테이블 사이에 설치되고, 제1 방향을 따라 평행하게 설치되는 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따라 상기 워크피스 테이블 및 상기 로봇 팔 사이의 기판 이송에 이용되는 기판 이송 테이블;
    모놀리식(monolithic) 프레임; 및
    기판 이송 부양(float) 컴포넌트
    를 포함하고,
    상기 기판 이송 부양 모듈은, 상기 모놀리식 프레임과 고정 연결되어 상기 워크피스 테이블의 일측과 인접하고,
    상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블 각각과 연결되고,
    상기 기판 상부 이송 테이블 또는 상기 기판 하부 이송 테이블이 상기 기판을 이송하는 과정 중, 에어 필름을 생성하여 상기 기판을 리프트(lift)하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블의 상대위치는 불변하되, 상기 모놀리식 프레임과 전체로서 평행하고, 상기 모놀리식 프레임과 슬라이드(slide) 연결되는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블에 인접한 상기 로봇 팔의 일측은 각각 기판 이송 컴포넌트가 구비된 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판 이송 컴포넌트는, 상기 모놀리식 프레임 상에 설치되는 운동 모듈 및 상기 운동 모듈 상에 설치되는 복수의 흡입기(sucker)를 포함하고,
    상기 흡입기는 상기 기판을 흡착(absorb)하고, 상기 운동 모듈의 운동 하에 상기 기판이 상기 제2 방향에 따라 운동하도록 드라이브(drive)하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 운동 모듈은 모터(motor) 및 스크류(screw)의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블은 각각 상기 제1 방향에 따라 설치되고 높이가 동일한 기판 가이드(guide) 컴포넌트 및 전단(front end) 부양 컴포넌트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판 가이드 컴포넌트는 평행하게 설치된 복수의 가이드 롤러 행(row)을 포함하고,
    각각의 가이드 롤러 행은 상기 제2 방향을 따라 간격을 두고 설치된 복수의 가이드 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전단 부양 모듈은 에어 필름을 생성하여 상기 기판을 리프트 하는데 이용되는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기판 상부 이송 테이블 및 기판 하부 이송 테이블은 각각 상기 기판 가이드 컴포넌트와 이격된 기판 위치 조절 컴포넌트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 위치 조절 모듈은 상기 가이드 롤러 행과 간격을 두고 분포하는 복수의 유니버설 볼 베어링(universal ball bearing) 모듈을 포함하고,
    각각의 유니버설 볼 베어링은 상기 제2 방향을 따라 간격을 두고 설치된, 복수의 유니버설 볼 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각각의 유니버설 볼 베어링 유닛은,
    브라켓(bracket);
    상기 브라켓 상에 위치한 복수의 유니버설 볼 베어링; 및
    상기 브라켓이 상하 운동하도록 드라이브(drive)하는 실린더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블은 각각 상기 제1 방향을 따라 상기 기판 가이드 컴포넌트의 양측에 설치된 엣지(edge) 보호 모듈을 더 포함하고,
    상기 엣지 보호 모듈은, 상기 기판이 상기 제1 방향에 편차가 발생하는 것을 방지하는데 이용되는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 엣지 보호 모듈은, 상기 제1 방향을 따라 상기 기판 가이드 모듈 양측에 설치된 복수의 T형 기둥(pillar)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상부 이송 테이블 및 상기 기판 하부 이송 테이블의 구조는 동일한 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 기판 이송 장치가 수행하는 기판 이송 방법에 있어서,
    단계(S1): 로봇 팔이 기판을 기판 이송 테이블 상에 위치시키는 단계;
    단계(S2): 기판 이송 테이블 상에 위치한 기판 이송 컴포넌트가 상기 기판을 흡착하고, 상기 기판이 워크피스 테이블 방향으로 운동하도록 드라이브하는 단계; 및
    단계(S3): 상기 기판이 상기 기판 이송 테이블이 상기 워크피스 테이블의 일측과 인접하도록 운동할 때, 기판 이송 부양 컴포넌트가 에어 필름을 생성하고, 상기 기판을 리프트하고, 상기 기판 이송 컴포넌트가 상기 기판을 상기 제2 방향에 따라 상기 워크피스 테이블까지 이송하도록 하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 단계(S2)의 기판 이송 컴포넌트의 흡입기는 상기 기판을 흡착하고,
    운동모듈은 상기 기판이 상기 워크피스 테이블의 일측을 향해 운동하도록 드라이브하고,
    상기 기판의 운동은 상기 기판 이송 테이블 상의 가이드 롤러 슬라이딩을 드라이브하고, 상기 기판의 이동에 대해 가이드를 진행하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기판 이송 테이블은, 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되는 복수의 유니버설 볼 베어링 유닛을 더 포함하고,
    상기 각각의 유니버설 볼 베어링 유닛은,
    브라켓,
    상기 브라켓 상에 위치한 복수의 유니버설 볼 베어링; 및
    상기 브라켓이 상하 운동하도록 드라이브하는 실린더
    를 포함하고,
    상기 단계(S1) 및 상기 단계(S2) 사이에, 상기 유니버설 볼 베어링 유닛의 실린더는 상기 브라켓이 상승하도록 드라이브하고, 상기 기판을 상기 유니버설 볼 베어링의 볼의 평면 상에 위치시키고, 위치 조정을 수행하고, 상기 실린더는 상기 브라켓이 하강하도록 드라이브하고, 상기 기판을 상기 기판 이송 테이블 상에 다시 위치시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 방법.
  18. 제1항 내지 제14항의 중 어느 한 항에 따른 기판 이송 장치가 수행하는 이송 방법에 있어서,
    단계(S10): 상기 기판이 상기 기판 이송테이블이 상기 워크피스 테이블의 일측과 인접하도록 운동할 때, 기판 이송 부양 컴포넌트가 에어 필름을 생성하고, 상기 기판을 리프트하고, 상기 기판 이송컴포넌트가 상기 기판을 제2 방향에 따라 상기 워크피스 테이블로부터 기판 이송 테이블까지 이송하는 단계;
    단계(S20): 기판 이송 테이블 상에 위치한 기판 이송 컴포넌트가 상기 기판을 흡착하고, 상기 기판이 로봇 팔 방향으로 운동하도록 드라이브하는 단계; 및
    단계(S30): 상기 로봇 팔은 상기 기판을 상기 기판 이송테이블로부터 가져가는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기판 이송 방법.
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