KR100746575B1 - 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법을 개시한 것으로서, 기판 이송 로봇이 적재된 수평 지지 부재를 구동시키기 위한 구동 부재들에 상호 동기된 구동 신호 및 토오크 오프셋 신호를 인가하여 구동 부재들을 구동시킴으로써, 수평 지지 부재가 횡 방향으로 평행을 유지하면서 상하 이동을 원활하게 수행할 수 있는 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법을 제공할 수 있다.
기판 이송 장치, 구동 부재, 동기 신호, 토오크 오프셋 신호

Description

기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSFERING SUBSTRATES}
도 1은 종래의 일반적인 반도체 기판 이송 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 이송 장치를 도시해 보인 개략적 구성도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 프레임 110 : 제 1 수직 가이드
120 : 제 2 수직 가이드 130a,130b : 보조 프레임
200 : 수평 지지 부재 300 : 이송 로봇
400 : 구동부 410 : 제 1 구동 부재
412 : 제 1 구동기 420 : 제 2 구동 부재
422 : 제 2 구동기 430 : 제어기
본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반 도체 제조 공정이 진행되는 설비 상호 간에 기판을 이송하는 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조는 기판상에 사진, 식각, 확산, 증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행함으로써 이루어지고, 이렇게 반도체 소자로 제조되기까지 각각의 공정이 진행되는 다수의 처리 유닛들이 요구하는 위치 상호 간에서 기판의 이송이 이루어진다.
이러한 기판의 이송에 있어서, 특정 공정이 진행되기 위한 기판은 복수 개가 소정 단위 개수로 카세트에 장착되어 공정이 진행되는 반도체 제조 장비로 이송되고, 이들 각각의 반도체 제조 장비에는 카세트로부터 기판을 인출하여 공정 수행 위치로 이송시키거나 공정 수행 위치 상호 간 또는 공정 수행 위치에서 카세트로 기판을 이송시키는 기판 이송 장치가 구비된다.
도 1은 종래의 일반적인 반도체 기판 이송 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 반도체 기판 이송 장치(1)는, 수평 가이드(10)와, 수평 가이드(10)에 설치되며 기판을 지지하여 진퇴 동작과 회전 동작이 가능한 이송 로봇(20)과, 이송 로봇(20)이 설치된 수평 가이드(10)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 수직 가이드(30)를 가지며, 수평 가이드(10)는 수직 가이드(30)의 일 측에 구비된 구동 모터(40)와 동력 전달 수단(미도시)에 의해 상하 방향으로 이동한다.
그런데, 수평 가이드(10)는 수직 가이드(10)의 어느 일 측에 외팔 보(Cantilever)의 형태로 설치되어 상하 방향으로 이동하기 때문에, 수평 가이드(10)의 자유단 측에서는 처짐 현상이 발생하게 되고, 수평 가이드(10)의 처짐 현상에 의해 이송 로봇을 이용한 기판의 이송 과정이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 기판 이송 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판 이송용 이송 로봇이 적재된 수평 지지 부재의 상하 방향 운동을 원활하게 수행할 수 있는 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 이송 장치는, 반도체 기판의 이송 장치에 있어서, 기판을 이송하는 이송 로봇과; 상기 이송 로봇이 설치된 로드 형상의 수평 지지 부재와; 상기 수평 지지 부재의 양단에 각각 연결되어 상기 수평 지지 부재의 상하 방향 이동을 안내하는 제 1 및 제 2 수직 가이드와; 상기 제 1 및 제 2 수직 가이드에 각각 구비되며, 그리고, 동기 동작에 의해 상기 수평 지지 부재의 양단을 동일 높이로 상하 이동시키는 제 1 및 제 2 구동 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 이송 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 제 1 구동 부재에 제 1 구동 신호를 전송하는 제 1 구동기와; 상 기 제 2 구동 부재에 상기 제 1 구동 신호와 동기된 제 2 구동 신호 및 기설정된 오프셋 신호를 전송하는 제 2 구동기;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 장치는 상기 제 1 구동기에 상기 제 1 구동 부재를 구동시키기 위한 제어 신호를 인가하며, 그리고 상기 제 1 구동기로부터 상기 제 2 구동기로 상기 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호를 전송하도록 상기 제 1 구동기를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 이송 방법은, 제 1 항의 장치를 이용하여 기판을 이송하는 방법에 있어서, 제 1 구동 신호를 제 1 구동 부재로 전송하고, 상기 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호 및 수평 지지 부재의 양단 간의 높이 차를 보상하기 위해 기설정된 토크 오프셋 신호를 제 2 구동 부재로 전송하여, 상기 수평 지지 부재를 상하 방향으로 이동시키면서 기판을 이송하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 이송 장치를 도시해 보인 개략적 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 기판 이송 장치는 프레임(100), 수평 지지 부재(200), 이송 로봇(300) 및 구동부(400)를 포함한다.
프레임(100)은 일정 간격 이격되어 연직 방향으로 나란하게 배치되는 제 1 수직 가이드(110) 및 제 2 수직 가이드(120)를 가진다. 제 1 및 제 2 수직 가이드(110,120)의 상하 양단은 보조 프레임(130a,130b)에 의해 서로 연결되어, 프레임(100)은 전체적으로 그 내부가 비어 있는 사각형 형상의 틀을 이룬다.
프레임(100)의 제 1 수직 가이드(110) 및 제 2 수직 가이드(120)에는 횡 방향으로 배치되는 수평 지지 부재(200)의 양단이 각각 연결되며, 수평 지지 부재(200)는 후술할 구동부(400)에 의해 제 1 수직 가이드(110) 및 제 2 수직 가이드(120)를 따라 상하 방향으로 이동을 한다. 수평 지지 부재(200)는 바아(Bar) 형상의 축 부재로 마련될 수 있다.
수평 지지 부재(200) 상에는 기판을 이송하는 이송 로봇(300)이 설치된다. 이송 로봇(300)은 수평 지지 부재(200)의 상하 이동에 따라 그 높이가 조절되며, 기판을 지지하여 기판 처리 공정이 진행되는 처리 유닛들에 기판을 로딩/언로딩시키기 위한 진퇴 동작과 회전 동작을 할 수 있다.
제 1 수직 가이드(110) 및 제 2 수직 가이드(120)에는 수평 지지 부재(200)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 구동부(400)가 설치된다. 구동부(400)는 제 1 및 제 2 수직 가이드(120)의 하부에 각각 설치되는 제 1 구동 부재(410) 및 제 2 구동 부재(420)와, 제 1 및 제 2 구동 부재(410,420)의 동력을 수평 지지 부재(200)의 양단에 전달하는 동력 전달 장치(미도시)를 가진다. 제 1 및 제 2 구동 부재(410,420)는 모터와 같은 구동 수단으로 마련될 수 있다.
제 1 구동 부재(410)와 제 2 구동 부재(420)는 수평 지지 부재(200)가 횡 방향으로 평행한 상태를 유지하면서 상하 이동될 수 있도록 수평 지지 부재(200)의 양단을 이동시켜야 한다. 이를 위해 제 1 구동 부재(410)에 전달되는 제 1 구동 신호와 제 2 구동 부재(420)에 전달되는 제 2 구동 신호는 동기되어야 한다.
제 1 구동 부재(410)에는 제 1 구동 부재(410)로 제 1 구동 신호를 전송하는 제 1 구동기(412)가 연결된다. 제 2 구동 부재(420)에는 제 2 구동기(422)가 연결되며, 제 2 구동기(422)는 제 1 구동기(412)로부터 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호를 전달받아 제 2 구동 부재(420)를 동작시킨다.
제 1 구동기(412)에는 제어기(430)가 연결된다. 제어기(430)는 제 1 구동기(412)로 제어 신호를 전송하며, 그리고 제 1 구동기(412)로부터 제 2 구동기(422)로 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호가 전송되도록 제 1 구동기(412)의 동작을 제어한다.
그리고, 제 1 및 제 2 구동 부재(420)에 의해 상하 방향으로 이동되는 수평 지지 부재(200)의 양단 간에는 상하 높이 차가 발생할 수 있으며, 이를 보상하기 위해 제 2 구동기(422)는 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호와 함께 기설정된 토오크 오프셋(Torque Offset) 신호를 제 2 구동 부재(420)로 전송한다. 여기서, 토오크 오프셋 신호란, 수평 지지 부재(200)의 양단 간 상하 높이 차이에 따라 이를 보상하기 위해 제 2 구동 부재(420)를 정역 방향으로 회전시키기 위한 추가적인 토오크 값에 대응하는 신호를 말한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어기(430)는 제 1 구동기(412)로 제어 신호를 출력한다. 제 1 구동기(412)는 제어기(430)의 제어 신호에 대응하는 제 1 구동 신호를 생성시켜 제 1 구동 부재(410)로 전송한다. 그리고, 이와 함께 제 1 구동기(412)는 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호를 제 2 구동기(422)로 전송한다.
제 2 구동기(422)는 제 1 구동기(412)로부터 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호를 전달받고, 동기된 제 2 구동 신호 및 기설정된 토오크 오프셋 신호를 제 2 구동 부재(420)로 전송한다. 여기서, 토오크 오프셋 신호는 제 1 구동 부재(410) 및 제 2 구동 부재(420)에 의해 상하 이동되는 수평 지지 부재(200)의 양단 간의 높이 차를 보상하기 위한 신호이다.
제 1 구동 부재(410)는 제 1 구동 신호에 의해 구동되고, 제 2 구동 부재(420)는 동기된 제 2 구동 신호 및 기설정된 토오크 오프셋 신호에 의해 구동된다. 그리고, 제 1 및 제 2 구동 부재(410,420)의 회전력은 동력 전달 부재(미도시)를 통해 수평 지지 부재(200)의 양단에 각각 전달되고, 수평 지지 부재(200)는 제 1 및 제 2 수직 가이드(110,120)를 따라 상하 방향으로 이동을 한다.
수평 지지 부재(200)의 상하 방향 이동에 의해 수평 지지 부재(200)에 설치된 이송 로봇(300)이 상하 이동을 하고, 이송 로봇(300)은 기판 처리 유닛(미도시) 에 기판을 로딩/언로딩한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판 이송용 이송 로봇이 적재된 수평 지지 부재의 상하 방향 운동을 원활하게 수행할 수 있는 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판의 이송 방법을 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 반도체 기판의 이송 장치에 있어서,
    기판을 이송하는 이송 로봇과;
    상기 이송 로봇이 설치된 로드 형상의 수평 지지 부재와;
    상기 수평 지지 부재의 양단에 각각 연결되어 상기 수평 지지 부재의 상하 방향 이동을 안내하는 제 1 및 제 2 수직 가이드와;
    상기 제 1 및 제 2 수직 가이드에 각각 구비되며, 그리고, 동기 동작에 의해 상기 수평 지지 부재의 양단을 동일 높이로 상하 이동시키는 제 1 및 제 2 구동 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 제 1 구동 부재에 제 1 구동 신호를 전송하는 제 1 구동기와;
    상기 제 2 구동 부재에 상기 제 1 구동 신호와 동기된 제 2 구동 신호 및 기설정된 오프셋 신호를 전송하는 제 2 구동기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 제 1 구동기에 상기 제 1 구동 부재를 구동시키기 위한 제어 신호를 인가하며, 그리고 상기 제 1 구동기로부터 상기 제 2 구동기로 상기 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호를 전송하도록 상기 제 1 구동기를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제 1 항의 장치를 이용하여 기판을 이송하는 방법에 있어서,
    제 1 구동 신호를 제 1 구동 부재로 전송하고, 상기 제 1 구동 신호에 동기된 제 2 구동 신호 및 수평 지지 부재의 양단 간의 높이 차를 보상하기 위해 기설정된 토크 오프셋 신호를 제 2 구동 부재로 전송하여, 상기 수평 지지 부재를 상하 방향으로 이동시키면서 기판을 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
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