KR0134028B1 - 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치 및 캐리어 반송방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치 및 캐리어 반송방법

제1도는 본발명에서 원통형 스토커(stocker)및 핸들링 장치가 착설 된 임프랜터(Implanter)를 개념적으로 나타내는 평면도.

제2도는 본 발명에서 핸들링 장치를 구비한 원통형 스토커를 개념적으로 나타내는 사시도.

제3도는 본 발명에서 핸들링 장치를 구비한 원통형 스토커의 일부를 절결하여 내부를 나타내는 종단면도.

제4도는 본 발명에서 핸들링 장치를 구비한 원통형 스토커의 일부를 절결하여 내부를 나타내는 평면도.

제5도는 본 발명의 제1의 실시예에 의한 핸들링 장치를 나타내는 사시도.

제6도는 본 발명에서 핸들링 장치의 일부를 절결하여 기구 부분을 나타내는 평면도.

제7도는 본 발명에서 핸들링 장치의 아암부재의 횡단면도.

제8도의 (a)는 본 발명에서 스토커에 보관한 경우에 있어서의 캐리어의 자세를 도식적으로 나타내는 사시도.

제8도의 (b)는 본 발명에서 핸들링 장치에서 이송되는 경우에 있어서의 캐리어의 자세를 도식적으로 나타내는 사시도.

제8도의 (c)는 본발명에서 로우더(Loader)/언로우더(Unloader)테이블 위에 있어서의 캐리어의 자세를 도식적으로 나타내는 사시도.

제9도는 본 발명에서 수납부의 복스에 캐리어를 투입.인출하는 경우에 있어서의 아암부재 및 캐리어의 궤적을 나타내는 도면.

제10도는 본 발명에서 핸들링 장치를 구비한 북셀프(Book shelf)형 스토커를 개념적으로 나타내는 사시도.

제11도는 본 발명의 제2의 실시예에 의한 핸들링 장치를 나타내는 사시도.

제12도는 본 발명에서 2개의 요동아암을 갖는 핸들링 장치의 사시도.

제13도는 본 발명에서 지붕이 달린 팬(FAN)을 갖는 핸들링 장치의 사시도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 핸들링 장치 1a : 유선형 커버

1b,1c,1d : 프레임 2: 수평 이동 기구

3: 승강기구 3a : 가이드

3b : 레일(Rail) 3c : 부재

4: 축 5: 아암부재

6 : 보올나사 6a : 벨트풀리

6b : 벨트 7 : 모우터

7a : 풀리 8 : 보울너트

9 : 모우터 9a : 풀리

10a : 풀리 10b : 벨트

11: 캐리어(Carrier) 11a : 반도체 웨이퍼

11b : 출입구 12: 메인아암

13a,13b : 센서(sensor) 12a : 핑거부재

14: 스토커 14a : 수납케이스

14b : 축 14c : 축

15a : 프레임 15b : 프레임

16a : 위쪽기어 16b : 아래쪽기어

17 : 구동축 18 : 감속기어

19 : 모우터 20 : 기어

21a22b : 랙크(Rack) 22a,22b : 레일

23a : 리니어 가이드 23b : 리니어 가이드

24: 선반 24a : 얹어놓는대

25: 공간 25a : 에어필터

26 : 아래쪽 팬 27 : 외부 프레임

28 : 으로우더/언로우더테이블 29a : 모우터

29b : 위쪽 팬 29c : 마찰구동용디스크

30 : 핸들링장치 31: 기구

32: 제1의 모우터 33a : 휘일

33b : 휘일 34: 가이드 레일

35: 제 2의 모우터 36 : 보울나사

37 : 승강기구 38 : 보올너트

39 : 축 40 : 아암부재

41: 제 3의 모우터 43: 리니어 가이드

44: 리니어 가이드 레일 54: 수납케이스

55: 선반 58 : 얹어놓는 테이블

60 : 임프랜터 61: 덮개

63: 핸드 65: 얹어놓는대

66 : 통로 68a : 홈

69 : 복스 70 : 에어컨디션장치

71: 측면한 72: 지붕

73: 팬 74: 필터

본 발명은, 복수매의 반도체 웨이퍼 또는 액정 기판등이 격납된 캐리어를 스토커에 투입 및 인출하기 위하여 사용되는 핸들링 장치에 관한 것이다.

또한, 이 핸들링 장치를 사용하여 캐리어를 반송하는 방법에 관한 것이다. 반도체 디바이스(Device)의 제조공정에서, 반도체 웨이퍼는 각 장치사이를 로트(Lot)단위로 반송된다.

즉, 웨이퍼를 1매마다 어떤 공정에서 다음 공정으로 반송하는 것이 아니고, 복수매의 웨이퍼를 상자 형상의 캐리어 내에 수납하고, 수개의 캐리어 중에서 선별된 2개의 캐리어에 의하여 구성되는 로트 단위로 웨이퍼를 반송한다. 일반적으로, 가공장치 및 검사장치등의 각종 장치에서는, 각 장치마다 또는 수개의 장치로 된 장치군마다 다수의 캐리어를 일시적으로 보관하기 위한 스토커가 설치되어 있다.

스토커를 각 장치에 형성하는 이유는, 로트 단위로 웨이퍼를 각 장치에서 배치(Batch)처리를 하기 때문이다.

즉, 각 장치마다 처리시간이 각각 대폭적으로 상이하기 때문에, 처리(가공), 대기, 또는 처리(가공)가 종료되어 다음 공정으로의 반송을 대기하는 캐리어를 일시적으로 보관할 필요가 있다.

다음에, 캐리어의 흐름에 대하여 개략적으로 설명한다.

앞공정이 종료하면, 캐리어를 스토커까지 로보트로 반송하고, 이것을 스토커의 복스에 일시적으로 보관하고, 필요에 따라 스토커의 복스에서 캐리어를 빼내어, 이것을 임프랜터(Implsnter)등의 장치에 투입한다.

이어서, 장치내에서 캐리어로부터 웨이퍼를 1매씩 뽑아내어, 각각을 처리하고, 처리가 종료된 웨이퍼를 빈 캐리어에 되돌려 보낸다.

이 경우에, 캐리어를 스토커에 받아들이거나, 또는 인출할때에는, 통상, 캐리어를 로우더/언로우더테이블에 두고, 이것을 주행기능 및 홀딩(Holding)기능을 구비한 핸들링 장치에 의하여 수납복스에 이송한다.

즉, 핸들링 장치가 스토커의 수납위치를 어드레스하여 동작시키고 캐리어를 수납위치에 수납하거나 또는 수납위치에서 빼낸다. 종래의 핸들링 장치는, 그 기구의 주요부가 캐리어의 위쪽에서 접근하여, 한쌍의 핑거부재로 캐리어를 양쪽에서 사이에 두고 잡음과 동시에 캐리어를 걸도록 구성되어 있다.

그런데, 반도체 웨이퍼에는, 아주 미세한 패턴이 형성되므로, 패턴의 형성면에 대하여는, 사소한 먼지의 부착도 허용하지 않는다.

이 때문에, 패턴 형성면의 오염방지를 도모할 목적에서 웨이퍼를 클린룸내에서 취급할 필요가 있다.

클린룸 내에서는, 필터를 통한 클린에어를 천정쪽에서부터 바닥쪽을 향하여 조용히 흘려보내고, 룸의 클린도(단위 용적당의 떠도는 먼지의 존재수)를 낮은 값으로 유지한다.

그러나, 종래의 핸들링 장치에 있어서는, 축의 수가 많고, 구조가 복잡하기 때문에, 이로써 캐리어를 반송하면, 메카니즘에서 무시할 수 없는 양의 먼지가 발생하여, 룸의 클린도가 현저하게 저하된다.

특히, 고밀도집적회로 패턴인 반도체 웨이퍼를 취급할 경우에는 클린룸은 초정밀 클린도가 요구되지만, 종래의 핸들링 장치는 이 요구에 적합하지가 않다.

또한, 종래의 핸들링 장치는, 말하자면 캐리어가 매달리도록한 구조로서, 캐리어의 저장부가 캐리어보다 높은 위치에서 이동하기 때문에 위에서 아래로 향하는 클린에어의 층류(層流)를 흐트러지게 하여 룸의 클린도를 현저하게 저하시킨다.

또한, 종래의 핸들링 장치는, 복잡한 다수개 축의 구조이므로, 장치코스트가 높아서 경제적이지 못하다.

본 발명의 제1의 목적은, 먼지의 발생량이 매우 적은 핸들링 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제2의 목적은, 공기 흐름의 방향을 따라서 반송될 수 있는 캐리어에 저장된 웨이퍼를 갖는 핸들링 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 특정한 목적은, 구동축의 수를 감소시키는 등에 의하여 구조를 간소화하고, 코스트가 낮은 핸들링 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캐리어를 유지하는 메인아암이 형성된 아암부재와, 상기 아암부재가 축을 중심으로 요동하도록 하는 요동수단을 포함하여 이루어지고 상기 아암부재를 요동시켜 캐리어를 임의 위치에서 픽업하여 다른 위치로 반송하기 위한 제1이동수단과, 제1위치에 있는 상기 캐리어를 아암부재의 메인아암이 픽업하도록 제1이동수단을 제1위치로 이동시키고 상기 메인아암으로 픽업된 캐리어를 제2위치에 반송하도록 제1이동수단을 제2위치로 이동시키는 제2이동수단으로 구성된 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치에 그특징이 있다.

또한, 상기 제2이동수단은 아암부재를 수직 및 수평방향으로 이동시키는 승강기구 및 수평 이동 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 메인아암에 접촉 방지용 센서 및 캐리어의 존재 확인 센서를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 메인아암은 캐리어의 유지자세가 변화되더라도 탈락함이 없이 캐리어를 유지할 수 있도록 아암부재에 곧바로 선 핑거부재를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아암부재의 메인아암은 부메랑형상과 같이 구부러져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아암부재의 외형상은 매끄러운 날개 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아암부재의 요동수단으로서 한 쌍의 풀리와, 이 한 쌍의 풀리를 연결하는 벨트와, 상기 한 쌍의 풀리를 구동시키기 위한 모우터를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승강기구로서 보올나사 및 보올너트를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수평 이동 기구로서 랙크와, 이 랙크에 이 맞물림된 기어와, 상기 기어를 구동하기 위한 모우터를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승강기구로서 한 쌍의 풀리와, 이 한 쌍의 풀리를 연결하는 벨트와, 상기 한 쌍의 풀리를 구동시키기 위한 모우터를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승강기구에 직선이동을 위한 가이드 및 레일을 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수평 이동 기구에 직선이동을 위한 가이드 및 레일을 설치하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 목적은, 캐리어를 유지하는 메인아암이 형성된 아암부재와, 상기 아암부재가 축을 중심으로 요동하도록 하는 요동수단을 포함하여 이루어지고 상기 아암부재를 요동시켜 캐리어를 임의 위치에서 픽업하여 다른 위치로 반송하기 위한 제1이동수단과, 제1위치에 있는 상기 캐리어를 아암부재의 메인아암이 픽업하도록 제1이동수단을 제1위치로 이동시키고,상기 메인아암으로 픽업된 캐리어 제2위치에 반송하도록 제1이동수단을 제2위치로 이동시키는 제2이동 수단으로 구성되는 핸들링 장치를 이용한 캐리어 반송방법으로서, 상기 제2이동 수단에 의해 제1이동수단을 제1위치로 이동시키고, 제1이동수단의 요동수단에 의해 제1위치에 있는 적어도 1개의 캐리어를 아암부재(5)의 메인아암으로 픽업하여 유지하는 공정과, 상기 제2이동수단에 의해 픽업된 캐리어를 제1위치에서 제2위치로 이동시키는 공정과, 상기 제2위치에서 제1이동수단의 요동수단에 의해 픽업된 캐리어를 아암 부재의 메인아암으로부터 꺼내는 공정으로 이루어진 캐리어 반송방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 한 대의 핸들링 장치에 의하여 2개 또는 그 이상의 캐리어를 반송하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아암부재에 에어컨디션 장치를 부착하여 반송중인 캐리어에 공기를 뿜어내는 것이 바람직하다.

다음에 본 발명의 여러가지 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 내지 제7도는, 본 발명의 제1의 실시예에 의한 핸들링 장치에 대하여 설명하기 위한 도면이다.

제1도에서, 실리콘 웨이퍼의 패턴 형성면에 보론(Bolon)등의 가속이온을 고전압에 의하여 가속하여 주입하기 위한 임프랜터(60)가 클린룸내에 설치되어 있다.

임프랜터(60)의 입구쪽에 임프랜터(60)의 챔버의 덮개(61)가 열려 있고, 핸드(63)에 의하여 캐리어(11)에서 1매씩 뽑아내어진 웨이퍼(11a)가 덮개(61)위에 얹어실리고, 소정매수의 웨이퍼가 덮개(61)위에 실려지게 되면 덮개(61)가 닫혀져 임프랜터되도록 되어 있다.

덮개(61)의 앞면에는 얹어놓는대(65)가 형성되어 있다.

이 얹어놓는대(65)와 스토커(14)가 통로(66)에 의하여 이어져 있다.

통로(66)에는 핸들링 장치(1)가 설치되고, 스토커(14)에 스토크된 캐리어(11)가 핸들링 장치(1)에 의하며 얹어 놓는대(65)에 반송되도록 되어 있다.

한편, 스토커(14)는, 그의 앞면부에 로우더/언로우더테이블(28)을 갖고, 이 로우더/언로우더테이블(28)과 캐리어 수납부와의 사이에 별개의 핸들링 장치(1)를 가지고 있다.

로보트 반송라인(도시하지 않음)이 앞공정의 장치(도시하지 않음)에서 로우더/언로우더테이블(28)의 앞면까지 부설되어, 반송용 로보트에 의하여 웨이퍼 캐리어(11)가 로우더/언로우더테이블(28)위에 얹어지도록 되어 있다.

로우더/언로우더테이블(28)은 복수의 받아들이는 대를 가지고 있다. 제2도 내지 제4도에 나타낸 바와 같이, 스토커(14)의 수납케이스(14a)는 곧바로선 원통형상을 이루고, 사각형상의 외부프레임(27)에 에워싸여져 있다.

수납케이스(14a)는, 그의 위아래에 축(14b),(14c) 및 베어링을 개재하여 외부프레임(27)에 지지되어 있다.

가장아래끝단의 선반(24)의 아래면에 마찰구동용 디스크(29c)가 착설되어 있다.

모우터(29a)의 출력축에 의하여 직접적으로 마찰구동되어, 수납케이스(14a)가 축(14c)을 중심으로 회전되도록 되어 있다.

또한, 수납케이스(14a)는, 여러단의 선반(24)을 가지고 있고, 각각의 선반(24)이 부재로써 다수의 복스형상으로 구획되어 있다.

위면이 앞으로 경사진 얹어놓는대(24a)가 각 구획내에 각각 구비되고, 얹어놓는대(24a)위에 캐리어(11)가 얹어지도록 되어 있다.

한편, 수납케이스(14a)의 중앙 영역에는 공간(25)이 형성되어 있고, 공간(25)쪽에서 고성능 에어필터(25a)를 개재하여 클린에어가 각 선반(24)의 복스에 방사 형상으로 송풍이 되도록 되어 있다.

즉, 아래쪽 팬(26) 및 위쪽 팬(29b)을 동작시키면, 클린에어가 스토커(14) 내를 순환하여 대향하여 흐르도록 되어 있다.

제5도 내지 제7도를 참조하면서, 핸들링 장치(1)에 대하여 상세히 설명한다.

핸들링 장치(1)는, 기본적으로 수평 이동 기구(2), 승강기구(3) 및 아암부재(5)의 요동기구의 3가지 기구로 구성되어 있고, 도시하지 아니한 제어장치에 의하여 그 동작이 컴퓨터로 제어되도록 되어 있다.

수평 이동 기구(2)의 위아래쪽 랙크(21a),(21b) 및 위아래쪽 레일(22a),(22b)이 서로 소정의 간격을 두고 평행하게 스토커 수납부의 외부 프레임(27)에 고정되어 있다. 수직으로 된 구동축(17)이 위쪽 랙크(21a)에서 아래쪽 랙크(21b)까지 형성되고, 그의 위쪽 기어(16a)가 위쪽랙크(21a)에 맞물림됨과 동시에 그의 아래쪽 기어(16b)가 아래쪽 랙크(21b)에 맞물림되어 있다.

구동축(17)의 도중에는 감속기어(18)가 설치되고, 모우터(19)의 구동축에 착설된 기어(20)에 이 감속기어(18)가 맞물림되어 있다.

수평 이동 기구(2)의 위아래쪽 프레임(15a),(15b)은, 각각 위 아래쪽 리니어 가이드(23a),(23b)를 가지고 있고, 위쪽 리니어 가이드(23a)가 위쪽 레일(22a)에서 끼워맞추어지고, 아래쪽 리니어 가이드(23b)가 아래쪽 레일(22b)에 끼워맞추어져 있다.

승강기구(3)의 프레임(1b)이, 구동측(17)에 평행하도록, 수평 이동 기구(2)의 위아래쪽 프레임(15a),(15b)에 고정되어 있다. 리니어 가이드 레일(3b)이 프레임(1b)의 길이를 따라 고정되고 레일(3b)에 가이드(3a)가 끼워맞추어져 있다.

보올나서(6)가, 레일(3b)에 평행하도록, 프레임(1b)의 위아래쪽끝단의 프레임(1c),(1d)에 회전이 가능하게 지지되어 있다.

보올나사(6)에 맞물림하는 보올너트(8)와 가이드(3a)가 부재(3c)에 의하여 연결되어 있다.

보올나사(6)의 하부에 벨트 풀리(6a)가 설치되어 있고, 모우터(7)의 회전축의 풀리(7a)와 벨트 풀리(6a)의 사이에 벨트(6b)가 연결되어 있다.

아암부재(5)의 요동기구가, 부재(3c)에 설치되어 있다.

즉, 아암부재(5)의 축(4)이 리니어 가이드 레일(22a),(22b)에 평행하도록 부재(3c)의 측면에 회전가능하게 설치되어 있다.

축(4)에는 벨트 풀리(10a)가 설치되어 있고, 모우터(9)의 회전축의 풀리(9a)와 벨트 풀리(10a)의 사이에 벨트(10b)가 연결되어 있다.

이 경우에, 벨트 풀리(10a)의 지름은 풀리(9a)의 지름보다 큰 것이어서, 축(4)의 회전이 감소된다.

또한, 모우터(7),(9),(19)는 각각 제어회로내에 역회전스위치(도시되지 않음)를 갖고 있어서, 정회전 및 역회전을 할 수 있도록 되어 있다.

아암부재(5)는, 한 쌍의 메인아암(12)과, 이 메인아암(12)에 각각 곧 바로선 핑거부재(12a)와, 메인아암(12)의 앞쪽끝단에 각각 설치된 한 쌍의 센서(13a) 및 (13b)로 구성되어 있다.

즉, 각각의 메인아암(12)은 부메랑과 같은 형상으로 구부러져 있고, 메인아암(12)의 앞끝단부 및 핑거부재(12a)에 의하여 캐리어 얹어놓는부가 형성되어 있다.

또한, 센서(13a)에는, 예를들면 레이저광을 이용하는 광센서를 채용하여 메인아암(12)의 앞쪽끝단부와 다른쪽부 또는 캐리어와의 접촉사고를 방지하도록 되어 있다.

또한, 센서(13b)에는 예를들면, 적색광을 이용하는 광센서를 채용하여 센서(13b)의 바로 위에 캐리어(11)가 존재하는가 아닌가를 검지하도록 되어 있다.

제6도에 나타낸 바와 같이, 유선형의 커버(1a)(제5도에는 도시하지 않음)가 승강기구(3)의 전체를 덮어씌우고 있다.

또한, 제7도에 나타낸 바와같이, 아암부재(5)는, 그의 횡단면이 매끄러운 날개 형상으로 되어 있다.

즉, 아암부재(5)는, 그의 아래쪽이 위쪽보다 가늘고, 위쪽에서 아래쪽으로 향하는 클린에어의 층류가 흐트러지지 않도록 형성되어 있다.

또한, 핸들링장치(1)의 각 부분은, 녹이 나지 않는 재료, 예를 들면, 스테인레스강 또는 알루미늄 합금 또는 이들에 4불화수지를 코우팅한 것으로 만들어져 있다.

다음에, 제8도의 (a) 내지 (c), 제2도 및 제3도를 참조하면서, 본 발명의 제1의 실시예의 핸들링 장치에 의하여 웨이퍼 캐리어를 로우더/언로우더테이블에서 수납복스에 이송하는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 제8도의 (a) 내지 (c)에 있어서,부호(11a)는 캐리어(11)에 수납되어 있는 반도체 웨이퍼를 표시한다. 또한, 부호(11b)는 캐리어(11)의 웨이퍼 출입구를 표시한다. 제8도의 (c)에 나타낸 바와같이,반송용 로버트에 의하여 캐리어(11)가 그 웨이퍼의 출입구(11b)를 위쪽으로 향하도록 하여 로우더/언로우더테이블(28)위에 얹어진다. 로우더/언로우더테이블(28) 근방에서의 클린에어의 흐름은 로우더/언로우더테이블(28)의 위면을 향하여 흘러드는 하강 기류이므로, 로우더/언로우더테이블(28)에 얹어진 상태에서 캐리어(11) 내의 웨이퍼(11a)의 방향이 기류의 흐름방향과 평행하게 된다.

이 때문에, 복수 웨이퍼(11a)의 상호간을 공기가 통과할 수가 있고,웨이퍼 캐리어(11)의 전체로서 기류 저항이 작아지므로, 캐리어(11)의 존재는 클린에어의 층류를 거의 흐트러뜨리지 않는다. 즉, 제2도의 C로 나타낸 상태의 캐리어는 충분하게 맑고 깨끗함을 유지할 수가 있다. 제8도의 (b)및 제3도에 나타낸 바와같이, 캐리어의 이송중에 있어서는 아암부재(5)의 앞쪽끝단의 가장 높은 곳에 위치하도록 요동기구에 의하여 아암부재(5)를 경사지게 한다. 바꾸어 말하면, 이송중의 캐리어(11)의 자세를 로우더/언로우더테이블(28)위에 얹어 놓은 상태의 자세에서 약 45도로 기울여서, 웨이퍼 출입구(11b)가 경사져서 위쪽을 향하도록 한다.

덧붙여서 설명하면, 스토커의 수납케이스(14a)와 로우더/언로우더테이블(28)의 사이에서 클린에어는 수평기류(스토커 수납케이스(14a)영역의 흐름)에서 하강기류(로우더/언로우더테이블(28) 영역의 흐름)로 변화한다. 이 때문에, 이송중에 있어서도 수납되어 있는 웨이퍼(11a)의 상호간을 공기가 빠져나갈 수가 있고, 웨이퍼 캐리어(11)의 전체로서 기류저항이 작아지므로, 캐리어(11)의 이송은 클린에어의 층류를 거의 흐트러뜨리지 않는다.

또한, 승강기구(3)를 유선형 커버(1a)로 덮어 씌우는 동시에, 아암부재(5)의 형상을 매끄러운 날개형상으로 함으로써, 핸들링장치(1)의 전체의 기류저항을 작게 한 것이어서, 핸들링 장치(1)의 이동에 기인하는 층류공기의 흐트러짐이 최소한으로 멈추게 된다.

즉, 제2도의 B에 나타낸 상태의 캐리어는 매우 맑고 깨끗함이 유지된다.

또한, 반송중의 캐리어(11)의 클린도를 향상시키기 위하여, 지붕이 달린 팬을 설치하여, 팬으로부터 캐리어(11)에 클린에어를 뿜어내도록 할 수도 있다.

제8도의 (a) 및 제3도에 나타낸 바와 같이,복스 내에 보관된 캐리어에는, 웨이퍼 출입구(11b)가 고성능 에어필터(25a)에 대면하는 자세로 된다.

이 때문에, 복수 웨이퍼(11a)의 상호간을 공기가 빠져나갈 수가 있고, 웨이퍼 캐리어(11)의 전체로서 기류저항이 작아지므로 캐리어(11)의 존재는 클린에어의 층류를 거의 흐트러뜨리지 않는다.

즉, 제2도의 A에 나타낸 상태의 캐리어는 매우 맑고 깨끗함이 유지된다. 이들에 의하여 캐리어는 모든 상태에서 매우 맑고 깨끗함이 유지된다.

제9도를 참조하여 핸들링 장치에 의하여 캐리어를 수납위치에 수납하는 동작에 대하여 설명한다. 캐리어(11)를 경사진 자세로 유지하면서 아암부재(5)의 메인아암(12) 및 핑거부재(12a)를 상승시키고, 동시에 축(4)을 시계방향으로 서서히 회전시켜서, 캐리어(11)를 복스내에 삽입한다.

캐리어(11)가 소정의 위치에 도달한 시점에서 아암부재(5)를 약간 하강시켜 캐리어(11)를 얹어놓는대(24a)위에 얹어놓는다. 선반(24)의 바깥쪽으로 끌어 당기기 위하여, 상기한 과정을 역으로 한다. 즉, 아암부재(5)를 더욱더 하강시킨다. 동시에 축(4)에 반시계방향으로 서서히 회전시킨다. 제9도에서 알 수 있는 바와 같이, 수직 방향의 동작과 요동에 의한동작을 조합함으로써, 좁은 공간에서 캐리어를 얹어놓는대(24a)로의 배치를 실현시킬 수가 있다.

또한, 캐리어를 수납위치에서 빼내는 동작, 또한, 캐리어를 로우더/언로우더테이블로 배치 또는 빼내는 동작도 동일하다.

제10도를 참조하여 얹어놓는 테이블(58)위에 있는 캐리어(11)를 선반(55)위의 수납위치에 이동시키는 일련의 동작에 대하여 설명한다.

X축 방향, Y축방향으로 핸들링 장치를 이동시켜,소정의 위치 즉, 상술한 빼내는 개시 위치에 배열한다. 그 후에, 얹어놓는 테이블(58)위의 캐리어(11)를 빼낸다.

빼냄동작의 종료 후에 마찬가지로 X축 방향, Y축 방향으로 핸들링 장치를 이동시켜, 소정의 수납위치, 즉, 배치의 개시 위치에 배열한다. 그 후에, 선반(55) 위의 소정의 위치에 배열한다. 또한, 반대의 동작, 즉, 선반에서부터 캐리어를 빼내고, 얹어놓는 테이블 위에 배열하는 동작도 마찬가지로 실현할 수 있다.

상기 제1실시예에 의하면, 핸들링 장치의 축의 갯수를 종래의 4개의 축에서 3개의 축으로 감소하여 기구를 간략화한 것이어서, 먼지의 발생량을 대폭적으로 감소시킬 수 있었다. 덧붙여서 설명하면, 캐리어의 이동은 3차원의 이동이며,이 핸들링 장치는 이론상으로도 가장적은 축의 갯수이다. 또한, 캐리어의 이송중에 있어서도 캐리어에 수납된 웨이퍼의 배열이 클린에어의 기류의 방향을 따르도록 하고 있는 것이어서, 층류 공기를 거의 흐트러뜨리지 않고 캐리어를 이동시킬 수가 있다.

또한, 유선형의 커버(1a)를 채용하는 동시에, 아암부재(5)의 형상을 매끄러운 날개 형상으로 하고 있는 것이어서, 핸들링장치 전체의 이동에 의한 층류 공기의 흐트러짐도 근소하다.

이 때문에, 고밀도 집적회로 패턴의 반도체 웨이퍼를 취급하기 위한 클린 룸에 있어서, 요구되는 레벨의 클린도를 유지하면서 주야로 연속적인 핸들링 조작이 가능하게 된다.

또한, 복스내의 얹어놓는대(24a)를 앞으로 경사지게 한 것이어서, 캐리어(11)내의 웨이퍼는 다소의 요동이 있더라도 움직임이 방지 된다. 제10도 및 제11도를 참조하면서, 본 발명의 제2의 실시예에 의한 핸들링장치에 대하여 설명한다.

또한 제2의 실시예와 상술한 제1의 실시예가 서로 공통되는 사항에 대하여는 설명을 생략한다. 제10도에 나타낸 바와 같이, 북셀프(Book shelf)형 스토커에 핸들링 장치(30)가 설치되며, 핸들링 장치(30)에 의하여 캐리어(11)가 얹어놓는 테이블(58) 및 수납케이스(54)의 사이에서 이송되도록 되어 있다.

스토커의 수납케이스(54)는, 여러단으로 된 스트레이트 선반(55)을 가지고 있고, 그의 뒤면쪽에서 고성능에어 필터를 통하여 클린에어가 흐르도록 되어 있다.

제11도에 나타낸 바와같이, 핸들링 장치(30)의 기구(31)는, 휘일(33a),(33b)을 갖는 캐리지에 얹어지고, 수납케이스(54)를 따라 수평 이동을 하도록 있다.

즉, 단면이 ㄷ자인 가이드 레일(34)이 장치의 앞면 하부에 수평으로 착설되어, 휘일(33a)이 레일(34)에 끼워 맞추어지고, 제1의 모우터(32)의 구동축의 기어가 휘일(33a)의 축의 기어에 맞물리게 되어 있다.

또한, 승강기구(37)의 프레임에 보울 너트(38) 및 리니어 가이드(43)가 각각 고정되고,보올 나사(36)의 아래쪽끝단 기어가 제2의 모우터(35)의 구동축의 기어에 맞물리게 된다.

한편, 기구(31)의 프레임에 고정된 리니어 가이드 레일(44)에 리니어 가이드(43)가 미끄럼 동작할 수 있게 착설되어 있다.

승강기구(37)의 상부에는 아암부재(40)가 축(39)을 기재하여 착설되어 있다.

축(39)의 기어가 제3의 모우터(41)의 구동축의 기어에 맞물림되어 있다.

(39)은, 가이드 레일(34)에 대하여 평행하게 설치되어 있다.

또한, 아암부재(40)의 구성은, 상술한 제1의 실시예의 아암부재(5)와 실질적으로 동일하다.

또한 각 메카니즘에는 유선형의 커버(도시하지 않음)가 씌워져있다.

상기 제2의 실시예에 의하면 핸들링 장치의 기구부분을 유니트화하고, 이것을 대차에 얹어싣고 있는 것이어서, 유니트 기구를 스토커에 대하여 용이하게 붙이고 떼고 할수가 있어, 스토커의 증설등에 대처할 수가 있다.

제12도에 나타낸 바와 같이, 2개의 요동기구 복스(69)를 서로 독립하여 승강기구(3)의 홈(68a)을 따라 수직으로 미끌어질수 있도록 채용하여도 좋다.

아암부재(5)는 축(4)의 연결수단에 의하여 각각의 복스(69)에 연결되어 있다.

상기 하나의 복스의 아암부재(5)와 다른 복스의 아암부재는 서로 독립하여 요동할 수가 있다.

제12도에 나타낸 변형예에 의하면, 2개의 캐리어는 하나의 핸들링장치의 사용에 의하여 동시에 반송될 수 있다.

또한, 2개의 아암부재(5)는 필요하다면 각 축(4)에 착설하여도 좋다.

제13도에 나타낸 바와같이, 반송중의 캐리어(11)에 맑고 깨끗한 공기를 뿜어 낼수 있는 에어컨디션장치(70)를 설치하여도 좋다.

상기 에어컨디션장치(70) 및 요동기구 복스(69)는 서로 연결되어 있으며,이들은 연결된 상태에서 승강기구(3)의 홈(68a)을 따라서 구동되고 있다.

팬(73)은 공기가 피터(74)를 통하여 흐른 후에 공기가 캐리어(11)르 향하여 아래쪽으로 뿜어내어진다.

제13도에 나타낸 변형예에 의하면, 캐리어(11)가 반송되고 있을때에 캐리어(11)가 에어컨디션장치(70)의 측면판(71) 및 지붕(72)에 의하여 에워싸이도록 유지되고 있다.

또한, 맑고 깨끗한 공기가 캐리어(11)를 향하여 뿜어내지도록 유지되고 있다.

따라서, 캐리어(11)내에 수납되어 있는 웨이퍼를 맑고 깨끗하게 유지 할 수 있다.

또한, 상기한 실시예에서는, 반도체 웨이퍼를 클린룸 내에서 반송하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것만은 아니고, 액정기판등의 다른 판형상물을 반송하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 캐리어를 반송함에 있어서, 얹어놓음에서 이동, 또한, 얹어놓게 되는 모든 장소에 있어서의 피반송물인 캐리어의 청정도가 유지된다.

즉, 맑고 깨끗한 공기가 캐리어를 층류한다.

본 발명에 의하면, 캐리어의 이동이 이론상으로 최소한의 축의 갯수로 실현할 수가 있어,구조가 간소화되는 것이어서, 동작시의 먼지의 발생을 최소한으로 억제할 수가 있다.

그리고, 핸들링 장치의 구동기구를 클린룸의 바닥에 가까은 곳에 형성하고 있는 것이어서,클린에어의 층류를 흐트러뜨리지 않는다.

이 때문에 높은 레벨의 클린도가 요구되는 클린룸내에서 본 발명의 핸들링 장치를 장시간에 걸쳐서 연속하여 사용할 수 있다.

또한, 핸들링 장치의 코스트가 종래보다 절감된다는 이점도 있으므로 매우 경제적이다.

Claims (15)

1. 캐리어(11)를 유지하는 메인아암(12)이 형성된 아암부재(5)와, 상기 아암부재(5)가 축(4)을 중심으로 요동하도록 하는 요동수단을 포함하여 이루어지고, 상기 아암부재(5)를 요동시켜 캐리어(11)를 임의 위치에서 픽업하여 다른 위치로 반송하기 위한 제1이동수단과;

   제1위치에 있는 상기 캐리어(11)를 아암부재(5)의 메인아암(12)이 픽업하도록 제1이동수단을 제1위치로 이동시키고, 상기 메인아암(12)으로 픽업된 캐리어(11)를 제2위치에 반송하도록 제1이동수단을 제2위치로 이동시키는 제2이동수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2이동수단은, 아암부재(5)를 수직 및 수평방향으로 이동시키는 승강기구(3) 및 수평 이동 기구(2)를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 메인아암(12)에 접촉 방지용 센서(13a) 및 캐리어(11)의 존재 확인 센서(13b)를 설치한 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 메인아암(12)은, 캐리어(11)의 유지자세가 변화되더라도 탈락함이 없이 캐리어(11)를 유지할 수 있도록 아암부재(5)에 곧바로 선 핑거부재(12a)를 형성한 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 아암부재(5)의 메인아암(12)은, 부메랑형상과 같이 구부러져 있는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 아암부재(5)의 외형상은, 매끄러운 날개 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 아암부재(5)의 요동수단으로서, 한쌍의 풀리(9a,10a)와, 이 한 쌍의 풀리(9a,10a)를 연결한는 벨트(10b)와, 상기 한 쌍의 풀리(9a,10a)를 구동시키기 위한 모우터(9)를 사용하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 승강기구(3)로서, 보올나사(6) 및 보올너트(8)를 사용하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
9. 제2항에 있어서, 상기 수평 이동 기구(2)로서, 랙크(21a,21b)와, 이 랙크(21a,21b)에 이 맞물림된 기어(16a,16b)와, 상기 기어(16a,16b)를 구동하기 위한 모우터(19)를 사용하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
10. 제2항에 있어서, 상기 승강기구(3)로서, 한 쌍의 풀리(6a,7a)와 이 한 쌍의 풀리(6a,7a)를 연결하는 벨트(6b)와, 상기 한쌍의 폴리(6a,7a)를 구동시키기 위한 모우터(7)를 사용하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
11. 제2항에 있어서, 상기 승강기구(3)에 직선이동을 위한 가이드(3a) 및 레일(3b)을 설치하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
12. 제2항에 있어서, 상기 수평 이동 기구(2)에 직선이동을 위한 리니어 가이드(23a,23b) 및 레일(22a,22b)을 설치하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 반송하기 위한 핸들링 장치.
13. 캐리어(11)를 유지하는 메인아암(12)이 형성된 아암부재(5)와 상기 아암부재(5)가 축(4)을 중심으로 요동하도록 하는 요동수단을 포함하여 이루어지고,상기 아암부재(5)를 요동시켜 캐리어(11)를 임의 위치에서 픽업하여 다른 위치로 반송하기 위한 제1이동수단과; 제1위치에 있는 상기 캐리어(11)를 아암부재(5)의 메인아암(12)이 픽업하도록 제1이동수단을 제1위치로 이동시키고, 상기 메인아암(12)으로 픽업된 캐리어(11)를 제2위치에 반송하도록 제1이동수단을 제2위치로 이동시키는 제2이동수단으로 구성되는 핸들링 장치를 이용한 캐리어 반송방법으로서, 상기 제2이동수단에 의해 제1이동수단을 제1위치로 이동시키고, 제1이동수단의 요동수단에 의해 제1위치에 있는 적어도 1개의 캐리어(11)를 아암부재(5)의 메인아암(12)으로 픽업하여 유지하는 공정과; 상기 제2이동수단에 의해 픽업된 캐리어(11)를 제1위치에서 제2위치로 이동시키는 공정과; 상기 제2위치에서 제1이동수단의 요동수단에 의해 픽업된 캐리어(11)를 아암부재(5)의 메인아암(12)으로부터 꺼내는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐리어 반송방법.
14. 제13항에 있어서, 한 대의 핸들링 장치에 의하여 2개 또는 그이상의 캐리어(11)를 반송하는 캐리어 반송방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 아암부재(5)에 에어컨디션 장치(70)를 부착하여 반송중인 캐리어(11)에 공기를 뿜어내는 캐리어 반송방법.

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