KR20180133933A - 개선된 기판 취급 조립체를 위한 시스템들, 장치, 및 방법들 - Google Patents

개선된 기판 취급 조립체를 위한 시스템들, 장치, 및 방법들 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들은 개선된 기판 취급 조립체를 위한 시스템들, 장치, 및 방법들을 제공한다. 실시예들은, 한 쌍의 작동 암들; 한 쌍의 기판 포획 선단들 ― 각각의 선단은 각각의 작동 암의 상이한 원위 단부에 형성됨 ―; 작동 암들의 근위 단부에 결합되고 작동 암들을 작동시키도록 작동하는 작동기; 및 닫힘 위치에서, 작동 암들이, 기판 취급 조립체에 의해 픽업되도록 위치된 기판과 접촉하지 않도록, 작동기가 작동 암들을 미리 정의된 양보다 더 닫는 것을 방지하기 위해 위치된 경질 정지부를 포함한다. 수많은 추가적인 양상들이 개시된다.

Description

개선된 기판 취급 조립체를 위한 시스템들, 장치, 및 방법들
본 출원은 2016년 5월 6일자로 출원된 "SYSTEMS, APPARATUS, AND METHODS FOR AN IMPROVED SUBSTRATE HANDLING ASSEMBLY"(대리인 문서 번호 23938/USA/L)라는 명칭의 미국 가특허 출원 번호 62/332,767로부터 우선권을 주장하며, 상기 미국 가특허 출원은 모든 목적들을 위해 그 전체 내용이 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 기판 처리에 관한 것이며, 더 구체적으로, 개선된 기판 취급 조립체를 위한 시스템들, 장치, 및 방법들에 관한 것이다.
기판들(예를 들어, 반도체 웨이퍼들)의 처리는, 생산되는 대량의 집척 회로들, 데이터 디스크들, 및 유사한 물품들로 인해 큰 경제적 의미를 갖게 되었다. 집적 회로들에서 사용되는 피처들의 크기가 상당히 줄어들었고, 따라서 더 큰 집적도 및 더 큰 용량을 제공한다. 이는, 개선된 리소그래피 및 다른 기법들 및 개선된 처리로 인하여 가능했다.
어느 정도까지, 피처 크기의 감소는 오염으로 인해 제한되었다. 이는 사실인데, 다양한 오염 입자들, 결정들, 금속들 및 유기물들이 생성된 제품들의 결함들로 이어지기 때문이다. 오염물질들에 의해 야기된, 피처 크기에 대한 제한들은 알려진 제조 기법들의 분해능의 완전한 활용을 막아왔다. 따라서, 처리 동안 매우 낮은 수준들의 오염을 요구하는 기판들 및 유사한 물품들을 처리하기 위한 개선된 방법들 및 시스템들에 대한 절실한 필요성이 남아있다. 또한, 기판들은 극도로 약해서 쉽게 손상될 수 있다. 따라서, 기판들을 손상시키지 않고 오염물질들을 발생시키지 않으면서 기판들을 취급할 수 있는 로봇에 대한 필요성이 존재한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 개선된 기판 취급 조립체를 위한 장치를 제공한다. 개선된 기판 취급 조립체는, 한 쌍의 작동 암들; 한 쌍의 기판 포획 선단들 ― 각각의 선단은 각각의 작동 암의 상이한 원위 단부에 형성됨 ―; 작동 암들의 근위 단부에 결합되고 작동 암들을 작동시키도록 작동하는 작동기; 및 닫힘 위치에서, 작동 암들이, 기판 취급 조립체에 의해 픽업되도록 위치된 기판과 접촉하지 않도록, 작동기가 작동 암들을 미리 정의된 양보다 더 닫는 것을 방지하기 위해 위치된 경질 정지부를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 기판을 취급하는 개선된 방법을 제공한다. 기판을 취급하는 개선된 방법은, 기판 취급 조립체의 한 쌍의 기판 포획 선단들을 수직으로 위치된 기판의 중심 아래에 위치시키는 단계; 포획 선단들 사이의 거리가 기판의 직경 미만이 되도록 포획 선단들을 서로를 향해 이동시키는 단계; 및 기판의 에지와 맞물리고 기판을 포획 선단들에 의해 형성된 기판 포켓에 고정시키기 위해 포획 선단들을 상승시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 개선된 기판 취급 조립체를 갖는 러닝 빔 로봇을 제공한다. 러닝 빔 로봇은, 복수의 처리 스테이션들 위에 걸쳐 있는 갠트리; 갠트리로부터 현수되고 갠트리를 따라 처리 스테이션들 각각으로 이동되도록 적응된 기판 취급 조립체; 기판 취급 조립체를 상승 및 하강시키도록 적응된 승강기; 및 기판 취급 조립체의 작동 및 위치결정을 제어하도록 작동하는 제어기를 포함한다. 기판 취급 조립체는, 한 쌍의 작동 암들; 한 쌍의 기판 포획 선단들 ― 각각의 선단은 각각의 작동 암의 상이한 원위 단부에 형성됨 ―; 작동 암들의 근위 단부에 결합되고 작동 암들을 작동시키도록 작동하는 작동기; 및 닫힘 위치에서, 작동 암들이, 기판 취급 조립체에 의해 픽업되도록 위치된 기판과 접촉하지 않도록, 작동기가 작동 암들을 미리 정의된 양보다 더 닫는 것을 방지하기 위해 위치된 경질 정지부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징들, 양상들, 및 장점들은, 다수의 예시적인 실시예들 및 구현들을 예시함으로써, 다음의 상세한 설명, 첨부된 청구항들, 및 첨부 도면들로부터 더 완전히 자명해질 것이다. 본 발명의 실시예들은 또한, 다른 응용들 및 상이한 응용들이 가능할 수 있고, 이 실시예들의 여러 세부 사항들은, 모두 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고, 다양한 관점들에서 수정될 수 있다. 이에 따라, 도면들 및 설명들은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 도면들은 반드시 축척에 따라 도시되지는 않는다.
도 1은, 본 발명의 실시예들에 따른, 제1 위치에 있는 개선된 기판 취급 조립체의 제1 예시적인 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예들에 따른, 제2 위치에 있는 개선된 기판 취급 조립체의 제1 예시적인 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예들에 따른, 제3 위치에 있는 개선된 기판 취급 조립체의 제1 예시적인 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 4a 및 4b는, 각각, 본 발명의 실시예들에 따른 개선된 기판 취급 조립체 시스템의 예시적인 실시예의 정면도 및 측단면도를 도시하는 개략도이다.
도 5는, 도 4a 및 4b의 예시적인 실시예의 일부의 확대된 측단면도를 도시하는 개략도이다.
도 6a, 6b 및 6c는, 각각, 도 4a 및 4b의 예시적인 실시예의 포획 선단들의 예시적인 실시예의 확대된 등각도, 정면도, 및 측면도를 도시하는 개략도들이다.
도 7은, 본 발명의 실시예들에 따른, 기판을 취급하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은, 본 발명의 실시예들에 따른 개선된 기판 취급 조립체들을 포함하는 로봇의 예의 사시도를 도시하는 개략도이다.
본 발명의 실시예들은 개선된 기판 취급 조립체를 위한 시스템들, 장치, 및 방법들을 제공한다. 특히, 본 발명의 실시예들은 기존의 기판 취급 조립체들의 문제점들에 대한 해결책을 제공한다. 예를 들어, 기판들을 손상시키는 것을 회피하기 위해, 기존의 기판 취급 조립체들은 최저 한계치에 가까운 파지력(marginal gripping force)을 갖는다. 이는 취급 문제들, 예컨대, 기판들을 떨구거나 기판들이 현재의 위치 홀더에 그대로 남겨지는 문제들을 야기한다. 또한, 클램핑 또는 파지 설계들인 기존의 기판 취급 조립체들은 닫을 때 기판에 충격을 준다. 이는 기판에 원치 않는 응력을 생성할 수 있다. 또한, 기존의 설계는 전형적으로, 높은 마찰 설계를 생성하는 스러스트 와셔(thrust washer) 및 슬리브 부싱들(sleeve bushings)을 사용한다. 이러한 설계 요소들은 잠재적인 오염 미립자 발생 및 낮은 파지력에 기여한다.
피벗 설계를 사용하는 기존의 기판 취급 조립체들은 전형적으로, 파지 암들, 슬리브 부싱들, 및 스러스트 와셔가 적층되고 캡 및 o-링에 의해 압축되도록 구성된다. 이러한 유형들의 조립체들의 전형적인 공차 범위로 인해, 압축량은 조립체마다 크게 변할 수 있다. 또한, 공차 범위는 조립체들이 압축 또는 개방된 갭을 갖는 것을 허용하지 않는다. 이는 피벗 샤프트를 따라 측방향으로 부유하는 것이 허용되는 파지기 암들을 초래하며, 이는 기판들을 픽업하고 내려놓으려고 시도할 때 위치결정 오차들을 유발한다.
본 발명의 기판 취급 조립체의 실시예들은 이러한 문제점들을 제거한다. 마찰, 미립자 발생, 및 공차 누적은 밀봉된 롤러 베어링 설계의 사용을 통해 제거되고, 이 설계는, 밀봉된 베어링들에 포함된 미립자 발생이 최소화된 거의 마찰이 없는 이동을 조립체가 갖는 것을 허용한다. 본 발명의 기판 취급 조립체의 실시예들은 임의의 적층 문제들을 제거하기 위해 예압된다. 본 발명의 기판 취급 조립체의 실시예들은 또한, 기존 조립체들에 비해 파지력의 실질적인 증가를 허용하는, 이전에 사용된 것보다 더 강력한 작동기(예를 들어, 더 큰 실린더)를 사용한다.
본 발명의 기판 취급 조립체의 실시예들은 또한, 암들이 기판 주위에서 닫힐 때 기판에 압력을 가해야 할 필요 없이 기판이 픽업되는 것을 허용하는 기판 포켓을 포함한다. 이는, 기판에 대한 가능한 손상 및 응력을 제거한다. 기판 포켓은, 기판을 유지하기 위한 윤곽들을 포함하는 포획 선단들 내에 형성된다.
본 발명의 실시예들은, 열림/닫힘 작동 암들을 갖지만 기판을 픽업하고 배치시키기 위해 포켓 홀더로서 작동하는 기판 취급 조립체를 제공한다. 설계는, 조립체가, 열림 위치의 작동 암들을 기판 바로 위에 위치시키는 것을 허용한다. 이는, 암들의 포획 선단들이 기판 중심 아래에 있도록, 작동 암들이 기판 위로 하강하여 암들을 위치시키는 것을 허용한다. 작동 암들은 닫힘 위치로 작동되고, 경질 정지부에 의해 제한되며, 여전히 기판과는 접촉하지 않는다. 그 다음, 조립체가 상방으로 이동될 때, 기판은 포획 선단들의 포켓 피처들에 안정적으로 포획되고 그 다음 현재 위치로부터 들어 올려진다. 기판은 중력으로 인한 힘만 받으며, 기판 취급 조립체에 의해 압축되거나 다른 방식으로 응력을 받지 않는다.
기판을 배치시키기 위해, 조립체는 기판이 목적지 홀더에 배치될 때까지 하강한다. 그 다음, 조립체는 작동 암들의 단부에 있는 포획 선단들이 더 이상 기판과 접촉하지 않을 때까지 계속 하강한다. 그 다음, 암들은 열림 위치로 작동된다. 그 다음, 조립체에서 기판이 치워지고, 조립체는 기판과 더 접촉하지 않고 목적지로부터 들어 올려질 수 있다.
본 발명의 실시예들의 기판 취급 조립체는 도 8에 도시된 바와 같은 로봇(800)(예를 들어, 러닝 빔 로봇)과 함께 사용하기에 적합하다. 그러한 로봇(800)은 복수의 처리 스테이션들(도시되지 않음) 위에 걸쳐 있는 갠트리(802)를 포함할 수 있다. 처리 스테이션들은, 다양한 프로세스 화학물질들을 기판들(S)에 적용하는, 침지 탱크들 및 헹굼 스테이션들을 포함할 수 있다. 갠트리(802)는 스테이션들 간에 기판들(S)을 이동시키는 것을 용이하게 한다. 하나 이상(3개가 도시됨)의 기판 취급 조립체(100)가 연결 장치(804)를 통해 갠트리(802)로부터 현수되고, 갠트리(802)를 따라 처리 스테이션들 각각으로 이동되도록 적응된다. 기판 취급 조립체(100)를 상승 및 하강시키도록 적응된 승강기(806)가 연결 장치(804) 상에, 갠트리(802)와 기판 취급 조립체(100) 사이에 제공된다. 시스템은 또한, 기판 취급 조립체(100)의 작동 및 위치결정을 제어하도록 작동하는 제어기(808)를 포함한다.
이제 도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들의 기판 취급 조립체(100)를 사용하여 기판(S)(예를 들어, 둥근 300 mm 실리콘 웨이퍼)을 들어 올리기 위한 예시적인 순서가 예시된다. 기판 취급 조립체(100)는 작동 암들(104A, 104B)의 원위 단부들에 형성된 한 쌍의 기판 포획 선단들(102A, 102B)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 작동 암들(104A, 104B)은 기판(S)을 둘러싸도록 치수가 결정된 만곡된 부재들을 포함한다. 작동 암들(104A, 104B)은, 초기 시스템 설정 동안 기판 취급 조립체(100)가 기판(S)과 정렬되는 것을 조작자가 허용하기 위한 시각적 접근을 제공하는 교정 절취부들(105A, 105B)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 작동 암들(104A, 104B)은, 연결 장치들(110A, 110B)을 통해 작동 암들(104A, 104B)에 결합된 작동기(108)에 의해 구동되는 피벗 조립체(106)를 중심으로 한 회전에 의해 함께 이동되고 이격되도록 구성된다. 예를 들어, 도 1 및 2에 예시된 바와 같이, 작동 암들(104A, 104B)은 도 1에 도시된 바와 같은 열림 위치와 도 2에 도시된 바와 같은 닫힘 위치 사이에서 이동하도록 작동한다. 예시된 실시예에서, 기판 취급 조립체(100)는, 작동 암들(104A, 104B)이 서로에 대해 피벗되는 가위 액션을 사용하여 작동한다. 대안적인 실시예들에서, 암들은 피벗을 사용하지 않고 기판 주위에 닫히기 위해 선형 운동으로 이동하도록 적응될 수 있다.
도 1에 도시된 하방으로 지시되는 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 기판 취급 조립체(100)가 열림 위치에 있을 때, 포획 선단들(102A, 102B)은 기판(S)과 접촉하지 않고, 기판(S)과 충돌하지 않고 위치 내로 하방으로(그리고 위치로부터 상방으로) 수직으로 이동될 수 있다. 기판 취급 조립체(100)를 열 때, 작동기(108)는 작동 암들(104A, 104B)을 이동시키고 미리 정의된 거리만큼 이격하여 정지시킨다. 일부 실시예들에서, 조정 가능한 경질 정지부가, 작동기(108)를 정밀하게 제한하고 작동 암들(104A, 104B)의 열림 운동의 범위를 제어하는 데에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 포획 선단들(102A, 102B)은, 기판(S)의 최대 폭(예를 들어, 직경)보다 더 큰 거리만큼 이 선단들이 이격되도록 열림 위치에서 분리된다. 예를 들어, 원형 300 mm 기판의 경우, 포획 선단들(102A, 102B)은, 열림 위치에서 이 선단들이 대략 305 mm 내지 대략 330 mm 만큼 이격되도록 분리될 수 있다. 다른 예에서, 원형 400 mm 기판의 경우, 포획 선단들(102A, 102B)은, 열림 위치에서 이 선단들이 대략 405 mm 내지 대략 430 mm 만큼 이격되도록 분리될 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 미리 정의된 거리들이 열림 위치에 대해 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 2개의 내측으로 지시되는 화살표들에 의해 표시된 바와 같이, 기판 취급 조립체(100)가 닫힘 위치로 이동될 때, 포획 선단들(102A, 102B)은 (도 3에 도시된 바와 같이 기판 취급 조립체(100)가 수직으로 상승될 때까지) 기판(S)과 여전히 접촉하지 않는다. 작동기(108)는 작동 암들(104A, 104B)을 기판(S)과 접촉하지 않고 미리 정의된 이격 거리에 정지하게 한다. 일부 실시예들에서, 조정 가능한 경질 정지부가, 작동기(108)를 정밀하게 제한하고 작동 암들(104A, 104B)의 닫힘 운동의 범위를 제어하는 데에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 포획 선단들(102A, 102B)은, 기판(S)의 최대 폭(예를 들어, 직경)보다 더 적은 거리만큼 이 선단들이 이격되도록 닫힘 위치에 함께 모여진다. 예를 들어, 원형 300 mm 기판의 경우, 포획 선단들(102A, 102B)은, 닫힘 위치에서 이 선단들이 대략 270 mm 내지 대략 295 mm 만큼 이격되도록 함께 모여질 수 있다. 다른 예에서, 원형 400 mm 기판의 경우, 포획 선단들(102A, 102B)은, 닫힘 위치에서 이 선단들이 대략 370 mm 내지 대략 395 mm 만큼 이격되도록 함께 모여질 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 미리 정의된 거리들이 닫힘 위치에 대해 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 작동 암들(104A, 104B)이, 작동 암들(104A, 104B)이 기판(S)을 향하여 닫힐 때, 살짝 벗어난 기판(S)을 기판 취급 조립체(100)와 정렬되도록 안내하는 운동학적 표면을 제공하는 인입 피처들을 포함할 수 있다는 것을 주목한다. 따라서, 도 1에서, 기판(S)에 의해 가려진 작동 암들(104A, 104B)의 부분들이 인입 피처들이며, 기판(S)이 적절한 위치에 있다면 기판과 불필요하게 접촉하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판 취급 조립체(100)가 닫힘 위치에 있고 포획 선단들(102A, 102B)이 기판(S)의 중심 아래에 배치된 상태에서, 기판 취급 조립체(100)는 상방으로 수직으로 이동된다. 닫힘 위치에서의 이러한 상방 운동은, 포획 선단들(102A, 102B)이 기판(S)의 에지와 맞물려 기판(S)을 포획 선단들(102A, 102B)에 의해 형성된 기판 포켓에 안정적으로 포획하게 한다.
이제 도 4a 및 4b를 참조하면, 작동기(108)의 세부 사항들이 예시된다. 도 4a는, 기판 취급 조립체(100)의 정면도를 도시하고, 도 4b는 도 4a의 선(AA)을 따라 취해진 측단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 작동기(108)의 예시적인 실시예는, 활주 블록(404)을 위로는 조정 가능한 상부 경질 정지부(406)까지 그리고 아래로는 조정 가능한 하부 경질 정지부(408)까지 이동시키도록 작동하는 공압 또는 유압 실린더(402)를 포함할 수 있다. 다른 유형들의(예를 들어, 전기) 작동기들이 사용될 수 있다. 활주 블록(404)은, 작동 암들(104A, 104B)에 피벗식으로 결합된 연결 장치들(110A 및 110B)에 피벗식으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 조정 가능한 상부 경질 정지부(406) 및 조정 가능한 하부 경질 정지부(408)는 자신들의 수직 위치를 조정하도록 조절될 수 있는 볼트들(예를 들어, 육각 헤드 볼트들)로서 구현된다. 작동기(108)는 또한, 작동기(108)에 의해 발생되는 임의의 입자들을 담는 커버(410)를 포함한다.
도 5는, 도 4a의 선(AA)을 따라 취해진, 피벗 조립체(106)의 확대된 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 피벗 조립체(106)는, 피벗 샤프트(504) 주위에 배치되고 예압 스크류(506) 및 예압 와셔(508)에 의해 제 위치에 유지되는 한 쌍의 밀봉된 롤러 베어링들(502A, 502B)을 포함할 수 있다. 롤러 베어링들(502A, 502B)은 작동 암들(104A, 104B)에 결합되고, 베어링 스페이서들(510, 512, 514)을 사용하여 최적의 고정된 간격으로 유지된다. 따라서, 파지기 암들이 피벗 샤프트를 따라 부유하는 것을 허용하는 종래 기술의 설계들과 다르게, 본 발명의 실시예들은, 갭들 또는 조립체를 함께 유지하는 파스너의 밀착에 기초하여 가변 회전 마찰을 갖지 않고 부유하지 않는 훨씬 더 정밀한(예를 들어, 더 엄격한 공차) 피벗 조립체(106)를 제공한다. 피벗 조립체(106)는 또한, 밀봉 캡들(516, 518)을 포함하고 하우징(520)에 의해 보호되며, 이 둘 모두는 임의의 발생된 입자들을 더 담고 처리 유체들에 대한 노출을 방지하기 위한 것이다.
도 6a, 6b 및 6c는, 각각 포획 선단(102A)의 확대된 등각도, 정면도, 및 측면도이다. 포획 선단(102B)은 포획 선단(102A)의 거울상이다. 포획 선단(102A)은 기판(S)의 에지를 수용하고 접촉하도록 적응된 홈(602)을 포함한다. 기판 취급 조립체를 들어 올릴 때, 기판(S)은 운동학적 표면(604)에 의해 홈(602) 내로 안내된다. 함께, 포획 선단들(102A, 102B) 각각 상의 홈(602)은, 포획 선단들(102A, 102B)이 미리 정의된 거리만큼 이격하여 위치될 때(예를 들어, 도 2 및 3에 예시된 닫힘 위치) 기판(S)을 지지하고 안정적으로 유지하도록 적응된 기판 포켓을 형성한다. 일부 실시예들에서, 포획 선단들(102A, 102B) 각각은, 기판 취급 조립체(100)가 오정렬된 기판을, 기판 취급 조립체(100)가 닫힘 위치로 이동할 때 위치 내로 안내하는 것을 허용하는 인입 피처(606)(예를 들어, 운동학적 표면)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 포획 선단(102A)은, 작동 동안 간격을 더 개선하고 또한, 홈(602)의 제조 동안 밀링 공구 접근을 제공하기 위해 절취부(608)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 포획 선단들(102A, 102B) 및 작동 암들(104A, 104B)은 임의의 적합한 형태의 플라스틱(예를 들어, PEEK, 폴리프로, PET 등) 또는 임의의 적합한 유형의 금속(예를 들어, 스테인리스 강, 알루미늄 등)으로 만들어질 수 있다. 다른 재료들이 대안적으로 사용될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 암들의 나머지와 상이한 재료가 포획 선단들에 대해 사용될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 기판을 취급하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도가 제공된다. 방법은, 기판 취급 조립체의 한 쌍의 기판 포획 선단들을 수직으로 위치된 기판의 중심 아래에 위치시키는 단계(702)를 포함한다. 이는, 조립체를, 예를 들어, 처리 탱크의 기판 위에 정렬시키고, 도 1에서와 같이 기판을 둘러싸기 위해, 열림 위치의 작동 암들을 침지시키는 것을 수반한다. 다음으로, 포획 선단들 간의 거리가 기판의 직경 미만이 되도록, 포획 선단들은 서로를 향해 이동된다(704). 작동 암들은 도 2에서와 같이 닫힘 위치로 이동된다. 마지막으로, 기판의 에지와 맞물려 기판을 포획 선단들에 의해 형성된 기판 포켓에 고정시키기 위해 포획 선단들이 상승된다(706). 기판 취급 조립체는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 포켓이 기판을 포획하도록 들어 올려진다.
수많은 실시예들이 본 개시내용에 설명되며, 오직 예시적인 목적들을 위해 제시된다. 설명된 실시예들은 어느 의미로도 제한하지 않으며, 제한하도록 의도되지 않는다. 현재 개시되는 본 발명은 본 개시내용으로부터 용이하게 명백한 바와 같이 수많은 실시예들에 광범위하게 적용 가능하다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는, 개시된 발명이, 다양한 수정들 및 변경들, 예컨대, 구조적, 논리적, 소프트웨어, 및 전기적 수정들로 실시될 수 있음을 인지할 것이다. 개시된 발명의 특정한 특징들이 하나 이상의 특정한 실시예 및/또는 도면에 대해 설명되었지만, 달리 명시되지 않는 한, 그러한 특징들은 이들이 설명된 하나 이상의 특정한 실시예 또는 도면에서의 사용으로 제한되지 않는다는 점을 이해해야 한다.
본 개시내용은 모든 실시예들의 문자 그대로의 설명도 아니고 모든 실시예들에 존재해야 하는 본 발명의 특징들의 나열도 아니다.
발명의 명칭(본 개시내용의 첫 번째 페이지의 시작 부분에 기술됨)은 개시된 본 발명의 범위로서 어떤 방식으로든 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
본 개시내용은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 여러 실시예들 및/또는 발명의 실시가능한 설명을 제공한다. 이러한 실시예들 및/또는 발명 중 일부는 본 출원에서 청구되지 않을 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 본 출원의 우선권의 이익을 주장하는 하나 이상의 계속 출원에서 청구될 수 있다. 출원인들은, 본 출원에서 개시되었고 가능하지만 청구되지 않은 청구대상에 대한 특허들을 추구하기 위해, 추가 출원들을 출원하려고 한다.
전술한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들만을 개시한다. 본 발명의 범위 내에 있는, 위에서 개시된 장치, 시스템들 및 방법들의 수정들은 관련 기술분야의 통상의 기술자들에게 쉽게 자명할 것이다.
이에 따라, 본 발명이 본 발명의 예시적인 실시예들에 관련하여 개시되었지만, 다른 실시예들이, 다음의 청구항들에 의해 정의되는 바와 같이, 본 발명의 사상 및 범위 내에 있을 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 기판 취급 조립체로서,
    한 쌍의 작동 암들;
    한 쌍의 기판 포획 선단들 ― 각각의 포획 선단은 각각의 작동 암의 상이한 원위 단부에 형성됨 ―;
    상기 작동 암들의 근위 단부에 결합되고 상기 작동 암들을 작동시키도록 작동하는 작동기; 및
    닫힘 위치에서, 상기 작동 암들이, 상기 기판 취급 조립체에 의해 픽업되도록 위치된 기판과 접촉하지 않도록, 상기 작동기가 상기 작동 암들을 미리 정의된 양보다 더 닫는 것을 방지하기 위해 위치된 경질 정지부를 포함하는, 기판 취급 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 롤러 베어링들을 포함하는 피벗 조립체를 더 포함하고, 각각의 롤러 베어링은 피벗 위치에서, 상이한 작동 암에 결합되는, 기판 취급 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 작동 암들은 가위 구성으로 배열되는, 기판 취급 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포획 선단들은, 수직 배향인 기판의 중심 아래로부터 수직으로 들어 올려질 때 기판을 포획하도록 구성된 윤곽화된 기판 포켓을 포함하는, 기판 취급 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 윤곽화된 기판 포켓은, 상기 포획 선단들이 상기 기판의 중심 아래로부터 수직으로 들어 올려질 때 기판 에지를 상기 기판 포켓의 홈 내로 안내하도록 적응된 운동학적 인입 표면들을 포함하는, 기판 취급 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 작동기는 공압 실린더 및 유압 실린더 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 취급 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 작동 암들은 기판을 픽업하고 배치시키기 위해 유체 내에 침지되도록 적응된, 기판 취급 조립체.
  8. 러닝 빔 로봇으로서,
    복수의 처리 스테이션들 위에 걸쳐 있는 갠트리;
    상기 갠트리로부터 현수되고, 상기 갠트리를 따라 상기 처리 스테이션들 각각으로 이동되도록 적응된 기판 취급 조립체;
    상기 기판 취급 조립체를 상승 및 하강시키도록 적응된 승강기; 및
    상기 기판 취급 조립체의 작동 및 위치결정을 제어하도록 작동하는 제어기를 포함하고, 상기 기판 취급 조립체는:
    한 쌍의 작동 암들;
    한 쌍의 기판 포획 선단들 ― 각각의 포획 선단은 각각의 작동 암의 상이한 원위 단부에 형성됨 ―;
    상기 작동 암들의 근위 단부에 결합되고 상기 작동 암들을 작동시키도록 작동하는 작동기; 및
    닫힘 위치에서, 상기 작동 암들이, 상기 기판 취급 조립체에 의해 픽업되도록 위치된 기판과 접촉하지 않도록, 상기 작동기가 상기 작동 암들을 미리 정의된 양보다 더 닫는 것을 방지하기 위해 위치된 경질 정지부를 포함하는, 러닝 빔 로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 취급 조립체는 한 쌍의 롤러 베어링들을 포함하는 피벗 조립체를 더 포함하고, 각각의 롤러 베어링은 피벗 위치에서, 상이한 작동 암에 결합되고,
    상기 한 쌍의 작동 암들은 가위 구성으로 배열되고,
    상기 포획 선단들은, 수직 배향인 기판의 중심 아래로부터 수직으로 들어 올려질 때 기판을 포획하도록 구성된 윤곽화된 기판 포켓을 포함하는, 러닝 빔 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 윤곽화된 기판 포켓은, 상기 포획 선단들이 상기 기판의 중심 아래로부터 수직으로 들어 올려질 때 기판 에지를 상기 기판 포켓의 홈 내로 안내하도록 적응된 운동학적 인입 표면들을 포함하는, 러닝 빔 로봇.
  11. 기판을 취급하는 방법으로서,
    기판 취급 조립체의 한 쌍의 기판 포획 선단들을 수직으로 위치된 기판의 중심 아래에 위치시키는 단계;
    상기 포획 선단들 간의 거리가 상기 기판의 직경 미만이 되도록, 상기 포획 선단들을 서로를 향해 이동시키는 단계; 및
    상기 기판의 에지와 맞물려 상기 기판을 상기 포획 선단들에 의해 형성된 기판 포켓에 고정시키기 위해 상기 포획 선단들을 상승시키는 단계를 포함하는, 기판을 취급하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    기판 취급 조립체를 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 기판 취급 조립체는:
    한 쌍의 작동 암들;
    한 쌍의 기판 포획 선단들 ― 각각의 포획 선단은 각각의 작동 암의 상이한 원위 단부에 형성됨 ―;
    상기 작동 암들의 근위 단부에 결합되고 상기 작동 암들을 작동시키도록 작동하는 작동기; 및
    닫힘 위치에서, 상기 작동 암들이, 상기 기판 취급 조립체에 의해 픽업되도록 위치된 상기 기판과 접촉하지 않도록, 상기 작동기가 상기 작동 암들을 미리 정의된 양보다 더 닫는 것을 방지하기 위해 위치된 경질 정지부를 포함하는, 기판을 취급하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기판 취급 조립체의 상기 한 쌍의 기판 포획 선단들을 상기 수직으로 위치된 기판의 중심 아래에 위치시키는 단계는, 상기 작동 암들이 상기 기판을 둘러싸며 배치되도록, 열림 위치의 상기 기판 취급 조립체의 상기 작동 암들을 유체 탱크 내로 하강시키는 것을 포함하는, 기판을 취급하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포획 선단들을 서로를 향해 이동시키는 단계는, 상기 작동 암들을 닫힘 위치로 이동시키기 위해 상기 작동기를 작동시키는 것을 포함하는, 기판을 취급하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 포획 선단들 및 작동 암들은 상기 기판과 접촉하지 않고 닫힘 위치로 이동되고,
    상기 기판의 에지와 맞물리기 위해 상기 포획 선단들을 상승시키는 단계는, 상기 기판 취급 조립체를 상기 유체 탱크로부터 들어 올리는 것을 포함하는, 기판을 취급하는 방법.
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