로봇암 장치

*** 대표도 ***
대표도 : 100 로봇암 장치, 102 로봇암부, 104 제1구동부, 106 제2구동부, 108 전달부, 110 하우징, 111 하부암, 112 상부암, 113 블레이드, 117 스테이지, 166 회전축, 167 스테이지 풀리, 170 제5모터, 172 제5모터 풀리, 180 제6모터, 182 제6모터 풀리, 190 제8벨트,
192 제3벨트 홈 - 출원번호 : 10-2005-0082968
 - 출원일자 : 2005년 9월 7일
 - 심사청구일자 : 없음
 - 출원인 : 삼성전자주식회사
 - 발명자 : 양금석
 - 대리인 : 박영우
쪹 청구항 수 : 총 3 항

■ 요약
웨이퍼를 이송하기 위한 로봇암 장치는 웨이퍼를 지지하여 이송하기 위한 로봇암부를 구비한다. 제1구동부는 로봇암부를 한 방향으로 직선 운동시키기 위한 구동력을 제공하고, 제2구동부는 로봇암부를 제1구동부에 의한 직선 운동 방향과 반대 방향으로 직선 운동시키기 위한 구동력을 제공한다. 본 발명의 목적은 로봇암을 직선 왕복이동시키는 구동부의 과부하 및 이로 인한 손상을 방지할 수 있는 로봇암 장치를 제공하는데 있다.

■ 발명의 구성
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명 일 실시 예에 따른 로봇암 장치에 대해 상세히 설명한다.
<도면 1>은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇암 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
<도면 1>을 참조하면, 본 발명의 로봇암 장치(100)는 로봇암부(102), 제1구동부(104), 제2구동부(106) 및 전달부(108)로 구성된다.

로봇암부(102)는 웨이퍼 카세트(미도시)에 적재된 웨이퍼를 공정 챔버(미도시)로 이송하거나, 공정 챔버에서 소정의 공정이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 반송한다.
<도면 2>는 <도면 1>의 로봇암부를 설명하기 위한 단면도이다. <도면 2>를 참조하면, 로봇암부(102)는 크게 하우징(110), 하우징(110) 상에 회전 가능하게 지지된 하부암(111), 하부암(111) 상에 회전 가능하게 지지된 상부암(112), 상부암(112) 상에 회전 가능하게 지지된 블레이드(113) 및 하우징(110)을 고정 및 지지하기 위한 스테이지(117)를 포함한다. 하부암(111), 상부암(112) 및 블레이드(113)는 제 1내지 제3구동 유닛(120, 130, 140)에 의해 독립적으로 회전하게 된다.

제1구동부(104) 및 제2구동부(106)는 각각 한 방향으로만 회전 구동한다. 따라서 제1구동부(104) 및 제2구동부(106)의 과부하를 방지할 수 있다. 그러므로 제1구동부(104) 및 제2구동부(106)에 의해 로봇암부(102)가 정확한 위치로 이동된다.

전달부(108)는 제1구동부(104)의 구동력 및 제2구동부(106)의 구동력을 스테이지(117)의 스테이지 풀리(167)로 전달한다. 전달부(108)는 제8벨트(190)로 구성된다. 제8 벨트(190)는 제5모터 풀리(172)와 제6모터 풀리(182)를 연결한다. 또한 제8벨트(190)는 제5모터 풀리(172)와 제6모터 풀리(182) 사이에 위치하는 스테이지 풀리(167)를 연결한다. 제5모터 풀리(172)와 제6모터 풀리(182)와 접촉하는 제8벨트(190)의 내측면에는 제1벨트홈 및 제2벨트홈과 대응하도록 제3벨트홈(192)이 형성된다.
본 발명의 로봇암 장치(100)의 작동에 대해 설명은 다음과 같다.
웨이퍼 카세트가 제1구동부(170)와 동일한 방향에 위치하고, 공정 챔버가 제2구동부(180)와 동일한 방향에 위치한다고 가정한다.

우선, 제1구동부(170)의 제5모터(170)의 구동에 의해 제5 모터 풀리(172)가 제1방향으로 회전한다. 전달부(108)의 제8벨트(190)도 제1방향으로 회전한다. 스테이지 풀리(167)도 제8벨트(190)의 회전에 의해 제1 방향으로 회전한다. 회전축(166)으로 연결된 스테이지 종동 기어(168)도 제1방향으로 회전한다. 스테이지 종동 기어(168)가 스테이지(117)의 하부에 구비되는 가이드(미도시)의 기어와 맞물려 회전함으로써 로봇암부(102)가 웨이퍼 카세트와 가까워지는 방향으로 직선 이동한다. 이때, 제6모터 풀리(182)는 제5모터(170)의 구동력에 의해 회전한다.
다음으로, 제1내지 제4구동 유닛(120, 130, 140, 160)의 구동에 의해 웨이퍼 카세트의 웨이퍼를 블레이드(113)에 파지한다.

이후, 제2구동부(180)의 제6모터(180)의 구동에 의해 제6 모터 풀리(182)가 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 회전한다. 전달부(108)의 제8벨트(190)도 제2방향으로 회전한다. 스테이지 풀리(167)도 제8벨트(190)의 회전에 의해 제2방향으로 회전한다. 회전축(166)으로 연결된 스테이지 종동 기어(168)도 제2방향으로 회전한다. 스테이지 종동 기어(168)가 스테이지(117)의 하부에 구비되는 가이드(미도시)의 기어와 맞물려 회전함으로써 로봇암부(102)가 웨이퍼 카세트와 멀어지며, 공정 챔버와 가까워지는 방향으로 직선 이동한다. 이때, 제5모터 풀리(172)는 제6모터(180)의 구동력에 의해 회전한다.
다음으로, 제1내지 제4구동 유닛(120, 130, 140, 160)의 구동에 의해 블레이드(113)에 파지된 웨이퍼를 공정 챔버로 언로딩하고, 여기서 공정이 완료된 웨이퍼를 블레이드(113)에 파지한다. 이후 본 발명의 로봇암 장치(100)는 위의 동작을 반복하여 웨이퍼를 이송한다.

■ 발명의 효과
본 발명의 실시예에 따른 로봇암 장치는 두 개의 모터가 구비되어 하나는 정방향으로만 회전하여 구동력을 제공하고, 다른 하나는 역방향으로만 회전하여 구동력을 제공한다. 따라서 모터에 발생하는 과부하를 방지하고, 모터들의 구동력이 정확하게 전달되므로 로봇암부를 정확하게 이동시킬 수 있다. 그러므로 본 발명의 로봇암 장치를 이용하여 웨이퍼를 정확하게 이송할 수 있다.