KR100567763B1 - 카세트 이송 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SMIF 장치를 이용한 카세트의 로딩/언로딩시 카세트 및 카세트 플레이트의 정확한 위치를 감지할 수 있는 카세트 이송 시스템 및 방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따른 카세트 이송 시스템은 SMIF 장치의 그리퍼 암을 이용하여 단위 공정 장비와의 카세트 이송을 수행하는 카세트 이송 시스템에 있어서, 상기 그리퍼 암에 장착되어, 상기 카세트에 구비되어 있는 걸림편을 지지하며 일측에 하나 이상의 제 1 위치 감지 수단을 구비하는 그립;과, 상기 단위 공정 장비에 구비되어 있으며 상면 일측에 하나 이상의 제 2 위치 감지 수단을 구비하는 카세트 플레이트;와, 상기 SMIF 장치 일측에 구비되어 상기 제 1 및 제 2 위치 감지 수단의 신호를 제어하고 그리퍼 암으로부터의 카세트 착탈 명령을 통제하는 제어 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
SMIF, 카세트 플레이트, 그리퍼

Description

카세트 이송 시스템 및 방법{Method and system for transporting wafer cassette}
도 1은 종래의 SMIF 장치의 개략적인 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 SMIF 장치의 그리퍼 암의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 카세트 이송 시스템의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 그리퍼 암의 그립의 배면을 나타낸 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
301 : 카세트 301a: 카세트 걸림편
302 : 카세트 플레이트 303 : 제 2 위치 감지 수단
310 : 그리퍼 암 311 : 하우징
312 : 그립 312a : 슬라이드 부재
312b : 지지부재 320 : 제어 수단
본 발명은 카세트 이송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SMIF 장치를 이용한 카세트의 로딩/언로딩시 카세트 및 카세트 플레이트의 정확한 위치를 감지할 수 있는 카세트 이송 시스템 및 방법에 관한 것이다.
SMIF 장치는 좁은 공간의 청정실 등에서의 대기 컨트롤 및 공정 처리시 인위적인 실수 등을 방지하기 위한 것으로, SMIF 장치는 반도체 제조공정을 수행하는 반도체 장치의 주변장치로서 웨이퍼가 수납된 카세트를 단위 공정을 수행하기 위하여 반도체 장비에 로딩(loading)하거나 언로딩(unloading)하는데 사용된다.
이와 같은 SMIF 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 SMIF 장치의 개략적인 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, SMIF 장치는 내측으로 카세트를 수납하는 SMIF 파드(pod)(110)와, 상기 카세트를 로딩/언로딩하는 출입구가 구비되어 있는 SMIF 포트(120)와, 상기 SMIF 파드(110)로부터 SMIF 포트(120)로 또는 그 역으로 카세트(101)를 수직 이송 플레이트(130)와, 상기 수직 이송 플레이트(130)에 의해 하방으로 이송된 카세트(101)를 단위 공정 장비(도시하지 않음)로 로딩/언로딩시키는 그리퍼 암(gripper arm)(140)으로 구성된다.
상기 SMIF 파드(110) 내에 수납된 카세트(101)는 미도시된 구동 수단에 의해 구동되는 수직 이송 플레이트(130)에 의해 하방으로 이송되어 SMIF 포트(120)에 위치하면, SMIF 포트(120) 내에 설치된 가이드 레일(102)을 따라 수평 방향으로 이동하는 그리퍼 암(140)에 의해 SMIF의 출입구를 통해 단위 공정 장비로 로딩된다. 또한, 이와 반대의 순서로 카세트(101)는 단위 공정 장비로부터 언로딩되어 SMIF 장 치의 SMIF 파드(110)로 수납된다.
한편, 상기 카세트(101)를 단위 공정 장비, 정확히는 단위 공정 장비에 구비되어 있는 카세트 플레이트(cassette plate)(도시하지 않음)로 로딩/언로딩하는 그리퍼 암(140)을 첨부된 도면을 설명하면 다음과 같다. 도 2는 종래 기술에 따른 SMIF 장치의 그리퍼 암의 정면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 그리퍼 암(140)은 크게 하우징(142)과 한 쌍의 그립(grip)(141)으로 구성된다.
상기 하우징(142)은 내부가 공개될 수 있도록 상측에 커버가 볼트 등으로 체결되고, 내부 일측에는 상기 가이드 레일(102)에 슬라이딩 결합되는 연결부재가 결합되며, 양측에는 그립(141)이 슬라이딩 결합된다.
한 쌍의 그립(141)은 서로 대향하도록 하우징(142)의 양측에 일단이 각각 슬라이딩 삽입되는 슬라이드 부재(141a)와, 상기 슬라이드 부재(141a)의 타단에 결합되며 카세트(101) 상측에 형성되어 있는 걸림편(101a)을 지지하는 지지부재(141b)로 구성된다. 이와 같은 구조로 이루어진 종래의 SMIF 장치의 그리퍼 암의 동작은 다음과 같이 이루어진다.
그리퍼 암(140)이 수직 이송 플레이트(130)에 의해 SMIF 파드(110)로부터 SMIF 포트(120)로 이송된 카세트(101)를 단위 공정 장비의 카세트 플레이트로 이송하기 위해서 먼저, 가이드 레일(102)은 그립(141)이 오픈된 그리퍼 암(140)과 함께 하강한다. 상기 그리퍼 암의 그립(141)이 카세트의 걸림편(101a)을 지지하면 그리퍼 암(140)은 가이드 레일(102)과 함께 일정 간격 상승한 후, 그리퍼 암(140)은 가이드 레일(102)을 따라 단위 공정 장비의 카세트 플레이트로 상기 카세트(101)를 이동시키게 된다.
종래의 SMIF 장치의 그리퍼 암을 이용한 카세트 이송에 있어서, 상기 그리퍼 암(140)의 그립(141)이 소정의 유격을 두고 좌우로 움직여 상기 카세트의 걸림편(101a)을 지지하거나 또는 탈착하도록 되어 있다. 그런데, 상기 그립의 폭 및 상기 카세트의 걸림편의 폭이 좁기 때문에 상기 카세트를 안정적으로 지지하기 위해서는 그리퍼 암의 한 쌍의 그립이 상기 카세트의 걸림편 하단에 정확히 위치하여야 한다.
또한, 상기 카세트를 단위 공정 장비의 카세트 플레이트 상에 안정적으로 로딩시키기 위해서는 로딩하고자 하는 카세트 플레이트의 정확한 위치 감지가 요구된다. 반대로, 카세트 플레이트로부터 카세트를 언로딩시키기 위해서는 상기 그리퍼 암이 상기 카세트 플레이트 상의 카세트 위치를 정확히 감지하여야 한다. 그러나, 종래 기술에서는 정확한 위치 감지의 불량으로 인한 사례가 자주 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, SMIF 장치를 이용한 카세트의 로딩/언로딩시 카세트 및 카세트 플레이트의 정확한 위치를 감지할 수 있는 카세트 이송 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카세트 이송 시스템은 SMIF 장치의 그리퍼 암을 이용하여 단위 공정 장비와의 카세트 이송을 수행하는 카세트 이송 시스템에 있어서, 상기 그리퍼 암에 장착되어, 상기 카세트에 구비되어 있는 걸림편을 지지하며 일측에 하나 이상의 제 1 위치 감지 수단을 구비하는 그립;과, 상기 단위 공정 장비에 구비되어 있으며 상면 일측에 하나 이상의 제 2 위치 감지 수단을 구비하는 카세트 플레이트;와, 상기 SMIF 장치 일측에 구비되어 상기 제 1 및 제 2 위치 감지 수단의 신호를 제어하고 그리퍼 암으로부터의 카세트 착탈 명령을 통제하는 제어 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 그리퍼 암의 카세트 착탈시 상기 제 1 위치 감지 수단과 제 2 위치 감지 수단은 상응하는 위치에 구비될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2 위치 감지 수단은 레이저 다이오드 센서로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 위치 감지 수단 또는 제 2 위치 감지 수단 중 일측은 발광소자이고 다른 일측은 수광소자로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 카세트 이송 방법은 SMIF 장치의 그리퍼 암을 이용하여 단위 공정 장비와의 카세트 이송을 수행하는 카세트 이송 방법에 있어서, 상기 SMIF 장치의 그리퍼 암이 상기 단위 공정 장비의 카세트 플레이트로 이동하여 카세트를 착탈함에 있어서, 상기 그리퍼 암의 그립의 일측에 구비된 제 1 위치 감지 수단과 상기 단위 공정 장비의 카세트 플레이트 상단에 장착된 제 2 위치 감지 수단을 이용하여 상기 그리퍼 암과 카세트 플레이트의 위치를 정확히 감지하여 카세트의 착탈을 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 위치 감지 수단과 제 2 위치 감지 수단은 각각 발광소자 또는 수광소자로 구성되어 상기 어느 일측의 감지 수단에서 발생된 신호를 타측의 감지 수단이 정확히 수광하는 경우에 상기 그리퍼 암으로부터의 카세트 착탈이 진행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따르면, 그리퍼 암의 그립 일단과 단위 공정 장비의 카세트 플레이트 일단에 위치 감지 수단을 부착함으로써 그리퍼 암으로부터 카세트 플레이트로의 카세트 로딩시 및 카세트 플레이트로부터 그리퍼 암으로의 카세트 언로딩시 안정적인 카세트 이송을 수행할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 카세트 이송 시스템 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명에 따른 카세트 이송 시스템의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 그리퍼 암의 그립의 배면을 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 카세트 이송 시스템은 기본적으로 SMIF 장치(300)와 단위 공정 장비의 카세트 플레이트(302)에 의해 구현된다. 구체적으로, 본 발명에 적용되는 SMIF 장치(300)는 일단에 카세트(301)를 단위 공정 장비의 카세트 플레이트(302)로 로딩/언로딩하는 그리퍼 암(310)을 구비하는데, 상기 그리퍼 암의 구성은 다음과 같다.
먼저, 상기 그리퍼 암(310)은 크게 하우징(311)과 한 쌍의 그립(grip)(312)으로 이루어지며 상기 하우징(311)은 내부가 공개될 수 있도록 상측에 커버가 볼트 등으로 체결되고, 하우징(311) 양측에는 그립(312)이 슬라이딩 결합된다.
상기 한 쌍의 그립(312)은 서로 대향되도록 하우징의 양측에 일단이 각각 슬라이딩 삽입되는 슬라이드 부재(312a)와, 상기 슬라이드 부재(312a)의 타단에 결합되며 카세트(301) 상단에 형성되어 있는 걸림편(301a)을 지지하는 지지부재(312b)로 구성된다. 또한, 상기 각각의 그립(312) 일단, 바람직하게는 상기 그립(312)의 밑면에는 제 1 위치 감지 수단(313)가 장착되어 있다(도 4 참조). 상기 제 1 위치 감지 수단(313)는 후술할 카세트 플레이트(302)의 위치를 감지하는 역할을 수행하고 구체적인 실시예로서 레이저 다이오드 센서(laser diode sensor)로 구현될 수 있다.
한편, 상기 단위 공정 장비의 카세트 플레이트(302) 상면에는 상기 제 1 위치 감지 수단(313)에 대응하는 제 2 위치 감지 수단(303)가 구비되어 있다. 상기 제 2 위치 감지 수단 역시 레이저 다이오드 센서로 구현 가능하다.
상기 제 1 위치 감지 수단(313)와 제 2 위치 감지 수단(303)는 각각 발광소자와 수광소자로서의 역할을 수행하여 제 1 위치 감지 수단에서 발생된 신호를 제 2 위치 감지 수단이 인지하게 된다.
상기 SMIF 장치 일단에는 상기 그리퍼 암으로부터의 카세트 착탈을 제어하는 제어 수단(320)이 구비되는데 상기 제어 수단(320)은 상기 제 1 및 제 2 위치 감지 수단(313, 303)의 신호를 제어하는 역할도 수행한다. 따라서, 상기 제 1 위치 감지 수단(313)와 제 2 위치 감지 수단(303)의 송수신 신호가 정확히 일치하는 경우에만 상기 그리퍼 암으로부터의 카세트 착탈이 이루어진다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 시스템을 이용한 본 발명의 카세트 이송 방법은 다음과 같은 구동 원리로 진행된다.
그리퍼 암(310)에서 카세트 플레이트(302)로의 카세트(301) 이송의 예로 설명하면, 그리퍼 암(310)이 수직 이송 플레이트(도 1의 도면부호 130)에 의해 SMIF 파드(110)로부터 SMIF 포트(120)로 이송된 카세트를 단위 공정 장비의 카세트 플레이트로 이송하기 위해서 먼저, 가이드 레일(102)은 그립(312)이 오픈된 그리퍼 암(310)과 함께 하강한다. 상기 그리퍼 암의 그립(312)이 카세트(301)의 걸림편(301a)을 지지하면 그리퍼 암을 가이드 레일과 함께 일정 간격 상승시킨 후, 가이드 레일을 따라 단위 공정 장비의 카세트 플레이트(302)로 이동시켜 상기 카세트 플레이트(302)와 그리퍼 암을 동일 수직선 상에 위치시킨다. 이와 같은 상태에 상기 그리퍼 암의 그립(312)의 일측에 위치한 제 1 위치 감지 수단(313)가 발광 신호를 발생시키고 상기 제 2 위치 감지 수단(303)는 이 신호를 인식한다. 여기서, 상기 수광 및 발광은 서로 뒤바뀔 수도 있다. 상기 제 2 위치 감지 수단(303)가 제 1 위치 감지 수단(313)의 신호를 인지하는 경우 상기 SMIF 장치 일단에 구비되어 있는 제어 수단(320)은 상기 그리퍼 암의 그립에 의해 지지되어 있는 카세트를 카세트 플레이트에 안착시키기 위해 상기 그립의 오픈 명령을 내린다. 카세트 플레이트에서 그리퍼 암으로의 카세트 이송은 상기 과정의 역으로 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 카세트 이송 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
그리퍼 암의 그립 일단과 단위 공정 장비의 카세트 플레이트 일단에 위치 감지 수단을 부착함으로써 그리퍼 암으로부터 카세트 플레이트로의 카세트 로딩시 및 카세트 플레이트로부터 그리퍼 암으로의 카세트 언로딩시 안정적인 카세트 이송을 수행할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. SMIF 장치의 그리퍼 암을 이용하여 단위 공정 장비와의 카세트 이송을 수행하는 카세트 이송 시스템에 있어서,
    상기 그리퍼 암에 장착되어, 상기 카세트에 구비되어 있는 걸림편을 지지하며 일측에 하나 이상의 제 1 위치 감지 수단을 구비하는 그립;
    상기 단위 공정 장비에 구비되어 있으며 상면 일측에 하나 이상의 제 2 위치 감지 수단을 구비하는 카세트 플레이트;
    상기 SMIF 장치 일측에 구비되어 상기 제 1 및 제 2 위치 감지 수단의 신호를 제어하고 그리퍼 암으로부터의 카세트 착탈 명령을 통제하는 제어 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 감지 수단과 제 2 위치 감지 수단은 카세트가 카세트 플레이트로 이동되어 정위치에 안착될 시 동일 수직선상의 서로 대응되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 위치 감지 수단은 레이저 다이오드 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 감지 수단 또는 제 2 위치 감지 수단 중 어느 하나는 발광소자이고 다른 하나는 수광소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 시스템.
  5. SMIF 장치의 그리퍼 암을 이용하여 단위 공정 장비와의 카세트 이송을 수행하는 카세트 이송 방법에 있어서,
    상기 SMIF 장치의 그리퍼 암이 상기 단위 공정 장비의 카세트 플레이트로 이동하여 카세트를 착탈함에 있어서, 상기 그리퍼 암의 그립의 일측에 구비된 제 1 위치 감지 수단과 상기 단위 공정 장비의 카세트 플레이트 상단에 장착된 제 2 위치 감지 수단을 이용하여 상기 그리퍼 암과 카세트 플레이트의 위치를 정확히 감지하여 카세트의 착탈을 수행하는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 위치 감지 수단과 제 2 위치 감지 수단은 각각 발광소자 또는 수광소자로 구성되어 상기 어느 일측의 감지 수단에서 발생된 신호를 타측의 감지 수단이 정확히 수광하는 경우에 상기 그리퍼 암으로부터의 카세트 착탈이 진행되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 위치 감지 수단은 레이저 다이오드 센서인 것을 특징으로 하는 카세트 이송 방법.
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