KR100281971B1 - 가반식밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템 - Google Patents

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KR100281971B1 KR1019930020013A KR930020013A KR100281971B1 KR 100281971 B1 KR100281971 B1 KR 100281971B1 KR 1019930020013 A KR1019930020013 A KR 1019930020013A KR 930020013 A KR930020013 A KR 930020013A KR 100281971 B1 KR100281971 B1 KR 100281971B1
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모리다데루야
가와노히도시
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이노마다 시게오
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Abstract

웨이퍼처리장치등을 소형, 간소하여 염가로 제작될 수 있게 하고, 시스템 전체의 소요공간을 절감하고, 당해 시스템을 염가이고, 콘팩트하게 구축할 수 있는 밀폐컨테이너유통식의 자동반송시스템을 제공함을 목적으로 함.
제1장치(20)와 제2장치(11~14)간을 반송하는 피반송물(52)을 가반식의 밀폐컨테이너(40)에 넣어서 반송하고, 당해 반송을 무인반송차로 자동적으로 행하는 자동반송시스템에 있어서, 상기 무인반송장치(60)가 상기 밀폐컨테이너(40)에 대한 상기 피반송물(52)의 자동출입을 관장하는 컨테이너인터페이스를 대차(61)내에 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송 시스템.
제1도는 본 발명의 실시예를 나타낸 시스템의 사시도.
제2도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 시스템의 사시도.
제3도는 본 발명의 또다른 실시예를 나타낸 시스템의 사시도.
제4도는 상기 실시예에서의 무인반송차(무인반송장치)를 나타낸 단면도.
제5도는 상기 실시예에서의 무인반송차의 다른 예를 나타낸 단면도.
제6도는 상기 실시예에서의 무인반송차와 웨어퍼처리장치간의 카세트 주고받는 공간의 방진기구를 나타낸 도.
제7도는 상기 실시예에 있어서 방진기구의 다른 예를 나타낸 도.
제8도는 상기 실시예에 있어서 방진기구의 또다른 예를 나타낸도.
제9도는 가반식 밀폐컨테이너의 한 예시도.
제10도는 가반식 밀폐컨테이너의 시정/해정기구의 한 예시도.
제11도는 종래의 자동 반송시스템의 사시도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 밀폐컨테이너 11~14 : 웨이퍼 처리장치
20 : 스토커(stocker) 22 : 핸드링 장치
40 : 가반식 밀폐 컨테이너(可搬式 密閉 Container)
44 : 밀폐 컨테이너의 밑뚜껑 52 : 카세트
60 : 무인반송차 61 : 무인반송차의 대차(台車)
62, 75 : 창 63, 76 : 자동문
67 : 승강대 68 : 실재(Seal 材)
69 : 승강대의 플랜지(flange) 72 : 이재구(移裁具)
81 : 블로어 77 : 대(臺)
79 : 이재장치 82 : 필터
83 : 밸로즈(ballows)(후드, hood) 84 : 급기구(給氣口)
85 : 배기구
본 발명은 장치에서 장치로 반송하는 피반송물을 가반식(可搬式)의 밀폐컨테이너에 넣어서 반송하고, 당해 반송을 컨테이너 인터페이스를 탑재한 무인반송차가 자동적으로 행하는 자동반송시스템에 관한 것이다.
예컨데 반도체의 제조는 내부영위기를 청결화한 클린룸내에서 행하여지지만, 클린룸내에서의 장치간 또는 공정간 반송을 반도체웨이퍼에 먼지부착을 방지하기 위해 당해 반도체 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카세트를 제 9도에 나타내는 바와 같은 가반식{반송(般送)가능한 반식}의 밀폐컨테이너(40)에 수납하여 행하는 시스템이 있다.
동 도면에서 컨테이너 본체(41), 컨테이너본체(41)의 개구(42)에 설치된 플랜지(42A), 손잡이(43), 중공의 밑뚝껑(44), 씰재(45)가 있고, 밑뚜껑(44)을 제10도에 도시된 바와 같이 시정/해정 기구를 구비하고 있다.
제10도에 있어서 캠(45), 판상의 로크암(46)과, 전동차(46a)가 있으며, 길이 방향으로 진퇴 가능하고, 또한 계통가능하게 지지되어 있다.
(47)은 지점부재, (48)은 스프링, (49)는 후술하는 컨테이너 인터페이스를 구성하는 승강대(50)에서 뻗어난 캠축이고, 캠(45)과 스플라인 계합가능토록 되어있다.
이 승강대(50)는 캠축(49)을 소정각도만 회동(回動)하는 캠축 구동기구(51)를 내장하였다.
또한 컨테이너본체(41)의 개구(42)의 내주면에는 로크암(46)이 계합하는 요소(42B; 凹所)가 형성되어 있다.
또, 제 9도에 카세트(52)는 웨이퍼 W를 수납하는 것이다.
제 11도는 이 종류의 밀폐 컨테이너를 사용하는 클린룸의 자동반송시스템의 한 예를 나타낸 것이다.
제 11도에 있어서, (1)은 LIM식의 공정간의 반송라인이다.
웨이퍼처리장치(11~14)는 CVD장치와 제막장치등이 있고, 스토커(20), 이재로봇(31; 移載 Robot)을 탑재한 무인반송차(30)이다.
이 시스템에서 무인반송차(30)는 처리전의 웨이퍼를 수납한 카세트를 수납한 밀폐컨테이너(40)를 이재로봇(31)으로 스토커(20)에서 당해 무인반송차(30)의 하대(荷臺)에 이재하여 웨이퍼처리장치(11~14)의 하나에 반송하여, 웨이퍼처리장치에 넘겨진다.
또 처리를 끝낸 웨이퍼를 수납한 카세트를 담은 밀폐컨테이너(40)를 이재로봇(31)으로 웨이퍼처리장치에서 당해무인반송차(30)의 하대에 이재하여 스토커(20)에 반송한다.
웨이퍼처리장치(11~14)를 받은 밀폐콘테이너(40)에서 카세트를 자동적으로 끌어내어 내부의 CVD로(爐)등(도시되지 아니함)에 옮기고, 또 처리를 끝낸 웨이퍼를 수납한 카세트를 밀폐컨테이너(40)에 자동적으로 수납시킬 필요가 있기 때문에, 이 자동 취출/수용을 하기 위한 장치(상기 컨테이너인터페이스)를 구비하고 있다.
웨이퍼 처리장치(11~14)의 부호 A로 나타내는 부분은 이 컨테이너 인터페이스를 내장한 부분이고, 이 부분이 형성되는 대부(A)위에 당해 대부(A)에 형성된 개구(B)와 동심으로, 밀폐 컨테이너(40)가 이재(移載; 이동 적재)된다.
이와 같이 종래의 것은 CVD로와 확산로인 웨이퍼처리장치(11~14)와 도시하지 아니한 세정장치등 장치 모두에 컨테이너인터페이스를 가지도록 하고 있어, 이 때문에 이들 장치가 대형이 되고, 고가로 된다.
또 다량의 매수(枚數)인 웨이퍼를 배치(Batch)처리하는 웨이퍼처리장치에는 빈 밀폐컨테이너의 처리를 고려하지 아니하면 않되고, 그만큼 공간이 필요하게 된다.
예를 들면, 웨이퍼 100매 처리의 확산로에서는, 카세트는 25매 들이가 보통이므로, 4개의 빈 밀폐컨테이너가 생긴다.
클린룸은 건설비와 운영비가 대단히 많이 들므로 웨이퍼 처리장치등이 대헝이 되면, 대폭으로 가격의 상승을 초래한다.
본 발명은 이 문제를 해소하기 위해 이루어진 것으로서 웨이퍼처리장치등을 소형, 간소화로 염가로 제작될 수 있게 하여 시스템전체의 소요공간을 경감시키고, 당해 시스템을 염가로, 콤팩트하게 구축할 수가 있는 가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해,
하나의 구성으로서 제1장치와 제2장치 사이를 반송하는 피반송물을 가반식의 밀폐컨테이너에 넣어 반송하고, 당해 반송을 무인반송장치로 자동적으로 행하는 자동반송시스템에 있어서, 상기 무인반송장치가 상기 밀폐컨테이너에 대한 상기 피반송물의 자동출납을 관장하는 컨테이너 인터페이스장치를 대차내에 구비한 구성이다.
다른 구성의 무인반송장치는 제1장치와는, 피반송물을 수납한 밀폐컨테이너를 컨테이너 이재장치에 의해 주고 받고 제2장치와는, 피반송물을 피반송물 이재장치에 의해 주고 받는 것을 특징으로 한다.
또다른 구성으로, 피반송물 이재장치는 컨테이너 인터페이스장치와의 사이에서 피반송물을 주고 받는 것을 특징으로 한다.
또다른 구성으로, 무인반송장치의 대차 및 제2장치는 피반송물을 주고 받는 문이 붙은 창을 가지는 것을 특징으로 한다.
또다른 구성으로, 무인반송장치 또는 제2장치는 피반송물을 주고 받는 창을 먼지를 막아주는 방진(防塵)장치를 가짐을 특징으로 한다.
또다른 구성으로, 방진장치는 창의 위쪽에서 아래쪽으로 다운플로(down flow) 하는 청정유체인 것을 특징으로 한다.
또다른 구성으로, 무인반송장치의 창과 제2장치의 창이 자바라형의 후드(hood)를 통하여 연통하는 것을 특징으로 한다.
또다른 구성으로, 후드내는 불활성가스퍼지 가능한 구성으로 했다.
본 발명에서는 무인반송차(무인반송장치)가 카세트의 밀폐 컨테이너로부터의 자동 취출/수용하기 위한 장치(컨테이너 인터페이스)를 구비하고 있어, 클린룸내의 각종 장치는 컨테이너 인터페이스를 구비할 필요가 없다.
[실시예]
이하 본 발명의 한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
제 1도에 있어서 무인반송차(무인반송장치)(60)가, 제 4도에 도시된 바와 같이, 대차(61)내에 컨테이너 인터페이스를 내장하고 있다. 대차(61)의 일방 측벽(61L)에는 카세트 반입·반출용창(62)이 형성되어 있을 뿐더러, 당해 카세트 반입·반출용창(62)을 개폐하는 자동문(63)이 설치되어 있다. (64)는 차륜이고, 대차(61)의 위벽(61U)에는 개구(65)가 형성되어 있고, 그 개구(65)의 상면 주변부가 컨테이너 재치부(66)로 구성되어 있다.
승강대(67)는, 개구(65)내로 출입이 가능한 크기를 가지며, 개구(65)의 하면주변부에 씰재(68)를 개재시켜서 계합하는 플랜지(flange)(69)를 가지고 있다. 이 승강대(67)는 횡방향으로 뻗어진 지지암(70)의 일단측으로 지지되고, 지지암(70)의 타단측(70A)은 수직으로 향한 나사축(71)에 나합함과 아울러 수직으로 향한 가이드축(도시되지 아니함)에 접어져 움직임이 자재토록(摺動自在) 감합(嵌合)되어 있다. 이 나사축(71)은 도시되지 않은 구동장치에 의해 정, 역회전 구동된다. 이 승강대(67)는 상기 승강대(50)와 같이 캠축(49)과 당해 캠축(49)을 소정각도만큼 회동하는 캠축 구동기구(51)를 내장하고 있다.
대차(61)내의 부호(72)로 표시한 부재는 카세트 이재구(移載具; 이동을 위한 적재 도구)이다.
이 이재구(72)는 지지암(73)의 일단측이 지지되고, 지지암(73)의 타단측(73A)은 카세트 반입·반출용 창(62)으로 향하여, 옆으로 뻗어진 나사축(74)에 나합함과 아울러 수평방향의 가이드축(도시되지 않음)에 접어져 움직임이 자재토록 감합되어 있다.
웨이퍼처리장치(11~14)의 케이싱(casing)인, 무인반송차(60)의 반송로(Lood)측으로 향한 측벽에는 카세트 반입·반출용 창(75)이 형성되어 있을 뿐더러 당해 카세트반입·반출용창(75)을 개폐하는 자동문(76)이 설치되어 있다. (77)은 카세트용대이다.
또, 스토커(20)는 그 컨테이너 취출구(21)의 안쪽에 컨테이너핸드링장치(22)를 구비하고 있다.
또한 제 4도에서 광통신장치(91 및 92)가 있고, 웨이퍼처리장치(11~14)와 무인반송차(60)는 이 광통신장치(91 및 92)를 통하여 대화 하면서 후술하는 시퀀스(sequence)를 실행한다.
이 시스템에서는 처리전의 웨이퍼를 수납한 카세트(52)를 수납한 밀폐컨테이너(40)는 컨테이너핸드링장치(22)에 의해 스토커(20)에서 무인반송차(60)의 컨테이너 재치부(66)로 이재(移載)된다. 이 이재 위치에 있어서, 승강대(67)에서 돌출하는 캠축(49)이 밀폐컨테이너(40)의 밑뚜껑(44)내의 캠(45)에 계합함과 아울러, 컨테이너 누름지지구(도시됨이 없음)가 밀폐 컨테이너(40)의 플랜지(42A) 위에서 계합하여 밀폐 컨테이너(40)를 고정한다. 밀폐컨테이너(40)를 이재한 무인반송차(60)는 도시하지 아니한 중앙관리실에서 지정된 웨이퍼처리장치(예를 들면 11)의 앞에까지 이동하여서, 카세트 반입·반출용창(62)이 웨이퍼처리장치(11)의 카세트 반입·반출용창(75)과 대향하는 소정위치에 정차한다.
(1) 무인반송차(60)가 상기 소정위치에 정차하면, 캠축(49)이 회동하여 로크암(46)과 밑뚜껑(44)의 요소(42A)와의 계합이 벗겨져 해정(解錠)된다.
(2) 해정이 끝나면, 승강대(67)가 카세트(52)와 밑뚜껑(44)을 얹은 상태로 제 5도의 쇄선으로 표시된 위치까지 하강한다.
(3) 승강대(67)의 하강이 끝나면, 자동문(63 과 76)이 열리면서 이재구(72)가 도시되지 않은 퇴피(退避; 후퇴하여 피함)위치에서 카세트(52)의 위쪽으로 이동하고, 카세트(52)를 약간 들어올린 후에, 카세트 반입·반출용 창(62)측으로 운반하여, 카세트 반입·반출용창(62)에서 웨이퍼 처리후 장치쪽의 카세트 반입·반출용창(75)을 통하여 웨이퍼 처리장치(11)내로 반입하고, 카세트용대(77)위로 이재한다.
(4) 이 이재가 끝나면, 이재구(72)는 원 위치로 돌아감과 아울러 문(63 및 76)이 닫쳐진다. 이재구(72)가 상기 퇴피위치로 돌아오면, 승강대(67)가 상승하여 개구(65)를 폐쇄한다.
(5) 한편 웨이퍼처리장치(11)측에서는, 카세트용대(77)위의 카세트(52)를 도시되지 않은 반송기구에 의해 예컨데 CVD로(爐)로 반송한다.
처리가 끝난 웨이퍼를 장치에서 끌어낼 때는 다음과 같이 한다.
(6) 웨이퍼의 처리가 끝나면, 처리가 끝난 웨이퍼를 수납한 카세트가 상기 도시하지 않은 반송기구에 의해 카세트용대(77)위로 반송된다.
(7) 처리가 끝난 웨이퍼를 수납한 카세트가 카세트용대(77)위로 반송되면, 상기(1에서 5)의 시퀀스가 역으로 되풀이되어 당해 카세트가 밀폐컨테이너(40)내로 수용된다.
제 2도의 본 발명의 다른 한 실시예를 나타낸 것으로서 스토커(20)는 상기 컨테이너핸드링장치(22)를 가지지 아니하고, 무인반송차(60)가 컨테이너핸드링장치(78)를 구비하고 있는 점에서 제 1도와는 상이하다.
제 3도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것이고, 무인반송차(60)가 복수개의 밀폐컨테이너(40)를 반송가능토록 한 것으로서, 각 밀폐컨테이너(40)에 대응하는 컨테이너 인터페이스를 내장하고 있다.
제 5도는 무인반송차(60)의 다른 예를 나타낸 것으로, 이재구(72)와 이를 구동하는 기구를 가지지 아니하는 점에 있어서 제 4도의 것과 상이하나, 웨이퍼처리장치(11~14)쪽에, 이재구(72)와 이를 구동시키는 기구에 상당하는 이재장치(79)를 설치하고 있다.
제 6도에서는 (81)은 블로어, (82)는 고성능 필터(HEPA, ULPA등)이고, 웨이퍼처리장치(11~14)의 반송로(Load)측으로 향한 측벽의 상부에 설치되어 있고, 무인반송차(60)에서 웨이퍼처리장치로, 또 그 역으로 카세트(52)를 받아넘기는 사이에, 클린에어를 창(62, 75)쪽으로 다운블로 한다.
이 구성에서는 무인반송차(60)의 카세트 반입·반출용창(62)과 웨이퍼처리장치(11)의 카세트 반입·반출용창(75)과의 사이가 클린환경이 되고, 카세트(52)는 이 클린환경으로 하여 무인반송차(60)에서 웨이퍼처리장치로, 또 그 역으로 받어 넘기게 되기 때문에 카세트를 받을 때는 웨이퍼(W)에 먼지가 부착되는 것을 방지할 수가 있다.
제 7도는 상기 클린환경을 얻는 다른 수단을 나타낸 것이다. 벨로즈(후드)(83)는 일단측이 창(62 혹은 75)쪽에 설치되고, 타단쪽은 상대창의 주변부에 압접되는 구성으로 되어있고, 창(62 및 75)과는 벨로즈(83)를 통하여 연통된다.
또, 벨로즈(후드)(83)의 신축은 도시하지 아니한 액츄에이터(actuator)로 행한다.
제 8도는 벨로즈(83)내에 급기구(84)와 변(85A)을 구비한 배기구(85)와를 개구시킴과 아울러 벨로즈(83)의 신축을 액츄에이터(86)로 제어하는 구성으로 한 것이다. (87)은 클린에어 공급관이다.
그런데 근년 웨이퍼등의 표면에 형성되는 자연산화막이 문제가 되어, 이 자연산화막의 성장을 억제하기 위해 웨이퍼처리장치(11~14)내와 밀폐컨테이너(40)내를 질소나, 드라이아이스등의 웨이퍼에는 불활성인 가스로 가스퍼지할 필요성이 논하여지고 있으나, 웨이퍼처리장치(11~14)내나, 밀폐컨테이너(40)내를 상기 불활성인 가스를 충만하는 시스템에서는 제 8도의 구성에서, 클린에어 공급관(87)을 불활성인 가스 공급관으로 하고, 문(63 과 76)및 벨로즈(83)를 둘러싼 공간을 불활성인 가스로 가스 퍼지한 후, 문(63 및 76)을 열도록 하면 좋다. 물론 가스퍼지는 필요에 따라 대차 내부에서도 행하여진다.
본 발명은 이상 설명한 바와 같이 컨테이너인터페이스를 반송장치쪽에 설치하였기 때문에 처리장치에는 컨테이너인터페이스를 설치하지 아니 하여도 되므로 처리장치의 소형화를 기할 수가 있고, 그만큼 시스템내의 공간을 유효하게 이용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 제1장치(20)와 제2장치(11~14) 사이를 피반송물(52)을 가반식 밀폐컨테이너(40)에 넣고, 무인반송장치(60)에 의해 반송하는 가반식 밀폐컨테이너 유통방식의 자동반송시스템에 있어서, 상기 무인반송장치(60)는 밀폐컨테이너(40)에 대한 상기 피반송물(52)의 자동출납을 관장하는 컨테이너 인터페이스장치를 대차내에 구비하고, 상기 무인반송장치(60)는 상기 제1장치와의 사이에서는 상기 밀폐컨테이너(40)를 상기 제1장치(20) 또는 상기 무인반송장치(60)중 어느 것인가를 구비하는 컨테이너 이재장치(22, 78)에 의해 주고 받고, 다른 한편 상기 제2장치(11~14)와의 사이에서는 상기 피반송물(52)을 상기 무인반송장치(60) 또는 제2장치(11~14)중 어느 것인가를 구비하는 피반송물 이재장치(72, 79)에 의해 주고 받는 것을 특징으로 하는 가반식 밀폐컨테이너 유통방식의 자동반송시스템.
  2. 제1항에 있어서, 피반송물 이재장치는 컨테이너 인터페이스장치와의 사이에서 피반송물을 주고 받는 것을 특징으로 하는 가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템.
  3. 제1항에 있어서, 무인반송장치의 대차 및 제2장치는 피반송물을 주고 받는 문이 붙은 창을 가짐을 특징으로 하는 가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템.
  4. 제3항에 있어서, 무인반송장치 및 제 2의 장치는 피반송물을 주고 받는 창을 방진하는 방진장치를 가짐을 특징으로 하는 가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템.
  5. 제4항에 있어서, 방진장치는 창의 상방에서 하방으로 다운플로(Down Flaw) 하는 청정유체임을 특징으로 하는 가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템.
  6. 제4항에 있어서, 무인반송장치의 창과 제2장치의 창과는 자바라형의 후드(Hood)를 통하여 연통됨을 특징으로 하는 가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템.
  7. 제6항에 있어서, 후드내는 불활성가스퍼지가능함이 특징으로 하는 가반식 밀폐컨테이너 유통식의 자동반송시스템.
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