KR100757144B1

KR100757144B1 - Ｓｍｉｆ 장비의 모터 동력전달 장치

Info

Publication number: KR100757144B1
Application number: KR1020060055112A
Authority: KR
Inventors: 김철호
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-09-10

Abstract

본 발명은 웨이퍼 카세트 이송장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동력전달 과정에서 발생하는 과부하를 방지하여 하드웨어를 보호할 수 있는 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치에 관한 것이다.

본 발명의 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치는 웨이퍼를 수납한 SMIF 파드가 안착되는 포트 도어의 저면에 설치되는 사각형 모양의 인덱스 가이드; 상기 인덱스 가이드의 내측에서 중심으로 돌출하여 형성되는 제1감지바; 상기 인덱스 가이드의 내측에서 중심으로 돌출하여 형성되는 제2감지바; 상기 인덱스 가이드의 중심에 설치되는 원기둥 형상의 바텀락; 상기 바텀락의 상면에 돌출하여 형성되는 한쌍의 래치핀; 상기 바텀락의 측벽에 돌출하여 설치되는 근접센서; 일단은 상기 바텀락의 저면에 연결되고 타단은 제2동력축에 연결됨과 아울러 상기 제2동력축과 연결되는 부분의 내경에 형성되는 고정홈, 이탈홈, 가이드홈을 포함하는 제1동력축; 일단은 상기 제1동력축에 연결되고 타단은 구동모터에 연결됨과 아울러 상기 제1동력축과 연결되는 부분에 돌출하여 형성된 동력라커를 포함하는 제2동력축; 상기 제2동력축에 연결되는 구동모터;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치에 의하면 개선된 동력축을 구비함으로써 동력전달 과정에서 발생하는 과부하를 방지하여 하드웨어를 보호할 수 있어, 공정을 안정화시키고 장비의 다운타임을 줄일 수 있는 효과가 있다.

SMIF(standard mechanical interface), 파드, 모터, 과부하

Description

ＳＭＩＦ 장비의 모터 동력전달 장치{Motor power transmission system of standard mechanical interface equipment}

도 1은 종래 SMIF 장치의 개략적인 사시도,

도 2a는 종래의 SMIF 파드의 저면도,

도 2b는 종래 파드 도어와 커버의 분리 및 결합을 실행하는 장치의 개략적인 사시도,

도 2c는 종래의 SMIF 포트의 사시도,

도 3a는 래치 핀을 회전시키는 모터와 인덱스 가이드를 보여주는 개략도,

도 3b는 근접센서와 감지바의 충돌을 보여주는 개략도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치의 구성을 보여주는 사시도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동력축의 구성을 보여주는 사시도,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1동력축을 보여주는 단면사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : SMIF 파드 11 : 파드 도어

12 : 웨이퍼 13 : 웨이퍼 캐리어

14 : 커버 15 : 후크

16 : 손잡이 17 : 회전판

18 : 연결부재 20 : SMIF 포트

21 : 포트 플레이트 22 : 가이드 레일

23 : 포트 도어 24 : 파드위치 결정핀

25 : 래치 핀 26 : 모터

27 : 동력축 28 : 바텀락

29 : 근접센서 210 : 인덱스 가이드

220 : 감지바 221 : 제1 감지바

222 : 제1 감지바 271 : 제1동력축

272 : 제2동력축 273 : 동력라커

30 : SMIF 아암 31 : Z축 아암

SMIF(standard mechanical interface, 이하 'SMIF'라 한다) 장비는 반도체 웨이퍼 제조 공정을 수행하는 반도체 장비의 주변 장치로서, 좁은 공간의 청정실 등에서 대기 콘트롤 및 프로세스 처리시 인위적인 실수 등을 방지하여 다수의 웨이퍼가 탑재된 카세트 웨이퍼 캐리어를 반도체 장비에 안전하게 투입하거나 배출하도록 하는 시스템이다.

이 SMIF 시스템은 공정 대기중인 웨이퍼 및 웨이퍼 카세트를 포드(pod)라고 하는 밀폐된 특수용기에 넣어서 보관, 반송하고 국부적, 고청정도가 유지된 국부환경에서만 공정이 이루어지도록 되어 있어 외부 환경변화로부터 완전하게 격리되기 때문에 안정된 수율을 유지할 수 있다.

도 1은 종래 SMIF 장치의 개략적인 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, SMIF 파드(10)는 그의 하부에 마련된 파드 도어(pod door, 11), 파드 도어(11)의 상부에 정렬된 웨이퍼(12)들이 수납된 웨이퍼 캐리어(13) 및 웨이퍼 캐리어(13)를 덮고 있는 커버(14)를 포함한다. 파드 도어(11)의 외측면 둘레에는 한 쌍의 후크(15)가 마련되고, 이에 대응하는 커버(14)의 내측면에는 한 쌍의 후크홈(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 커버(14)의 양 측면에는 커버(14)의 개폐를 위한 손잡이(16)가 마련되어 있다.

SMIF 포트(20)는 포트 플레이트(port plate, 21), 'Ｌ'자 형상의 가이드 레일(22) 및 포트 도어(23)를 포함한다. 상기 포트 플레이트(21)는 SMIF 포트(20) 상에 SMIF 파드(10)가 위치할 때, SMIF 파드(10)의 하면을 수평으로 유지시키기 위한 것이고, 가이드 레일(22)은 포트 플레이트(21)의 각 꼭지점을 중심으로 마련되어 SMIF 포트(20) 상의 정해진 위치로 SMIF 파드(10)를 안내하는 역할을 한다. 또한, 포트 도어(23)는 파드 도어(11)와 접촉하여 후술 되는 Z축 아암(31)과 함께 수직방향으로 이송되어 파드 도어(11) 상의 웨이퍼 캐리어(13)를 운반하는 역할을 하며, 파드위치 결정핀(24) 및 래치 핀(25)을 포함한다.

SMIF 아암(30)은 포트 도어(23)와 연결되어 포트 도어(23)를 상, 하 방향으로 이송시키는 역할을 하는 Z축 아암(31)을 포함한다.

모터 바닥 잠금 유닛(motor bottom lock unit)은 SMIF 파드(10)를 개폐하는 역할을 한다. 즉 웨이퍼 캐리어(13)를 수납한 SMIF 파드(10)가 포트 플레이트(21) 위에 올려 지면, 상기 모터 바닥 잠금 유닛은 SMIF 파드(10)를 개방하여 웨이퍼 캐리어(13)를 여러가지 공정을 수행하는 장비로 반송한다. 그리고 공정이 완료되면, 장비 안에 있는 웨이퍼 캐리어(13)를 다시 SMIF 시스템 내부로 반송한 후, 상기 모터 바닥 잠금 유닛은 다시 SMIF 파드(10)를 폐쇄한다.

이하, 상기 모터 바닥 잠금 유닛에 의하여 SMIF 파드(10)가 개폐되는 동작을 상세히 설명한다.

도 2a는 종래의 SMIF 파드의 저면도이고, 도 2b는 종래 파드 도어와 커버의 분리 및 결합을 실행하는 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2c는 종래의 SMIF 포트의 사시도이다.

첨부된 도 2a에 도시된 바와 같이, 파드 도어(11)의 저면에는 3개의 삽입구멍(11a)이 형성되어 있고 한 쌍의 회전구멍(17a)이 형성된 회전판(17)의 바닥면이 설치되어 있다.

상기 삽입구멍(11a)은 이에 대응하는 후술되는 파드위치 결정핀(24)이 삽입 됨으로써 SMIF 파드(10)를 정위치에 위치시키는 역할을 하며, 상기 회전구멍(17a)은 후술되는 SMIF 포트(20)의 래치 핀(25)과 체결되는 것에 의해 후크(15)를 작동시켜 파드 도어(11)를 개폐하는 역할을 한다.

상기 후크(15)의 작동을 보다 상세하게 설명하면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 후크(15)의 각각은 그에 대응하는 연결부재(18)에 의해 회전판(17)과 연결되어 있으며, 회전판(17)이 화살표 'A1'의 방향으로 회전하면 후크(15)는 화살표 'B1'의 방향으로 회동되어 커버(14)의 후크홈과 해제되어, 파드 도어(11)와 커버(14)가 분리된다.

또한, 파드 도어(11)와 커버(14)의 결합시에는 래치 핀(25)에 의해 화살표 'A2'의 방향으로 회전되면 후크(15)는 화살표 'B2'의 방향으로 회동되어 커버(14)의 후크홈과 결합함으로써 파드 도어(11)와 커버(14)가 결합된다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 파드위치 결정핀(24)은 포트 도어(23)의 정해진 위치에 배치되어 파드 도어(11)의 삽입구멍(11a)에 각각 삽입되는 것에 의해 SMIF 파드(10)를 원하는 위치에 배치시키기 위한 것이고, 상기 래치 핀(25)은 포트 도어(23)의 중앙부에 위치하여 파드 도어(11)의 회전판(17)에 형성된 회전구멍(17a)과 체결되어 회전판(17)을 선택적으로 회전시키는 것에 의해 후크(15)를 작동시켜 파드 도어(11)를 커버(14)로부터 선택적으로 개폐시키는 역할을 한다.

이하, 상기 래치 핀에 회전력을 전달하는 동력전달 과정을 살펴본다.

도 3a는 래치 핀을 회전시키는 모터와 인덱스 가이드를 보여주는 개략도이고, 도 3b는 근접센서와 감지바의 충돌을 보여주는 개략도이다.

첨부된 도 3a에 도시한 바와 같이 상기 래치 핀(25)을 회전시키는 모터(26)는 포트 도어(도시되지 않음)의 중앙 하부에 위치한다. 상기 모터(26)는 동력축(27)에 의하여 상기 래치 핀(25)이 형성되어 있는 바텀락(bottom lock, 28)에 연결된다. 상기 바텀락(28)의 측면에는 근접센서(29)가 위치한다.

한편, 상기 바텀락(28)의 측면과 이격하여 사각형 모양의 인덱스 가이드(index guide, 210)가 위치하며, 상기 인덱스 가이드의 내측에는 상기 바텀락(28)을 향하여 돌출된 두 개의 감지바(sense bar, 220)가 형성되어 있다. 상기 두 개의 감지바(220)는 상기 바텀락(28)의 측면에 위치한 근접센서(29)가 90°회전하는 위치에 마주보도록 각각 설치된다.

상기 바텀락(28)은 모터(26)로부터 회전력을 받아서 제1 감지바(221)가 근접센서(29)에 접근할 때까지 회전을 시도한다. 그러다가 제1 감지바(221)가 근접센서(29)에 도달하면, 회전을 멈추게 되면서 상기 SMIF 파드(10)를 폐쇄하는 것이다.

한편, 모터(26)로부터 반대방향의 회전력을 받아서 바텀락(28)은 제2 감지바(222)가 근접센서(29)에 접근할 때까지 회전을 시도한다. 그러다가 제2 감지바(222)가 근접센서(29)에 도달하면, 회전을 멈추게 되면서 상기 SMIF 파드(10)를 개방하는 것이다.

전술한 바와 같이 바텀락은 회전을 하는데, 회전각 조건은 감지바가 근접센서에 일직선상으로 될 때까지 이다. 그런데 상기 바텀락이 어떤 원인에 의해서 감지바와 근접센서 간에 충돌이 발생하는 경우가 있다.

첨부된 도 3b에 도시한 바와 같이, 감지바(220)가 근접센서(29)에 일직선상 으로 있지 못하고, 서로 어긋나게 위치하는 경우가 발생하곤 한다. 그러면 바텀락(28)은 90°회전하여 정확한 자기의 위치을 찾기 위해서 계속 움직이려한다. 즉 상기 모터(26)는 지속적인 동력을 바텀락(28) 쪽으로 전달시키는 것이다.

이와 같이 모터의 동력에 의하여 감지바와 근접센서 간의 충돌이 지속되고, 또 동력 스틱(도시되지 않음)과 바텀락 사이의 체결 부재(도시되지 않음)에 이격이 발생한다. 이것은 다시 체결핀(도시되지 않음)의 위치 변화를 가져와 다시 감지바와 근접센서를 불량(bad)내는 직접적인 원인이기도 하다.

더욱이 상기 모터와 동력 스틱 간의 과부하(overload)가 발생 되고 있는 것이다. 이와 같은 현상이 지속 될 때에는 상기 모터 자체가 뿐만 아니라 하드웨어 전체까지 고장(trouble)으로 이어져서 모터를 포함한 하드웨어 전체를 교체해야하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 동력전달 과정에서 발생하는 과부하를 방지하여 하드웨어를 보호할 수 있는 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치는 웨이퍼를 수납한 SMIF 파드가 안착되는 포트 도어의 저면에 설치되는 사 각형 모양의 인덱스 가이드; 상기 인덱스 가이드의 내측에서 중심으로 돌출하여 형성되는 제1감지바; 상기 인덱스 가이드의 내측에서 중심으로 돌출하여 형성되는 제2감지바; 상기 인덱스 가이드의 중심에 설치되는 원기둥 형상의 바텀락; 상기 바텀락의 상면에 돌출하여 형성되는 한쌍의 래치핀; 상기 바텀락의 측벽에 돌출하여 설치되는 근접센서; 일단은 상기 바텀락의 저면에 연결되고 타단은 제2동력축에 연결됨과 아울러 상기 제2동력축과 연결되는 부분의 내경에 형성되는 고정홈, 이탈홈, 가이드홈을 포함하는 제1동력축; 일단은 상기 제1동력축에 연결되고 타단은 구동모터에 연결됨과 아울러 상기 제1동력축과 연결되는 부분에 돌출하여 형성된 동력라커를 포함하는 제2동력축; 상기 제2동력축에 연결되는 구동모터;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1동력축 및 상기 제2동력축은 금속재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력라커는 금속재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1동력축 및 제2동력축을 보여주는 사시도이다.

첨부된 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치는 인덱스 가이드(210), 제1감지바(221), 제2감지바(222), 바텀락(28), 래치핀(25), 근접센서(29), 제1동력축(271), 제2동력축(272) 및 구동모터(26)를 포함하여 이루어져 있으며, 인덱스 가이드(210), 제1감지바(221), 제2감지바(222), 바텀락(28), 래치핀(25), 근접센서(29), 구동모터(26)의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성부재들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동력축의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1동력축을 보여주는 단면사시도이다. 상기 도 5는 도 4의 'A'부분을 확대한 사시도이다.

첨부된 도 5에 도시한 바와같이, 본 발명의 일실시예에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치는 제1동력축(271) 및 제2동력축(272)을 포함하여 이루어진 것이다.

상기 제1동력축(271)의 일단은 상기 바텀락(28)의 저면에 연결되고 타단은 제2동력축(272)에 연결되어 있다. 상기 제2동력축과 연결되는 부분의 내경에 고정홈(271a), 이탈홈(271b), 가이드홈(271c)가 형성되어 있다.

첨부된 도 6에 도시한 바와같이, 상기 고정홈(271a)은 후술되는 동력라커(273)가 삽입되어 제2동력축과 체결되는 곳으로서, 정상적인 동력전달이 이루어지는 경우에 체결되는 부분이다.

상기 이탈홈(271b)은 상기 동력라커(273)가 삽입되어 제2동력축과 체결되는 곳으로서, 비정상적인 동력전달이 이루어지는 경우에 체결되는 원형으로 형성된 홈 이다.

상기 가이드홈(271c)은 동력전달장치에 오버토크(over torque)가 발생할 경우, 상기 고정홈(271a)으로부터 이탈된 동력라커(273)가 삽입되어 상기 이탈홈(271b)으로 이동하기 위하여 형성된 나선모양으로 형성된 홈이다.

상기 제2동력축(272)의 일단은 상기 제1동력축에 연결되고 타단은 구동모터에 연결되어 있다. 또한 상기 제1동력축과 연결되는 부분에 돌출하여 형성된 동력라커(273)를 포함하여 이루어진 것이다.

상기 동력라커(273)는 상기 제2동력축(272)의 상부 측벽에 돌출되어 형성된 것으로서, 상기 제1동력축(272)의 고정홈(271a)에 삽입되어 체결됨으로써 모터(26)의 회전동력을 상기 제1동력축(272)에 전달하는 역할을 한다.

또한 동력전달장치에 오버토크(over torque)가 발생할 경우, 상기 고정홈(271a)으로부터 이탈한 상기 동력라커(273)는 상기 가이드홈(271c)을 경유하여 상기 이탈홈(271b)으로 이동하게 된다. 상기 이탈홈(271b)은 원형으로 형성된 홈이기 때문에 모터는 계속해서 회전을 하게 되어 과부하를 방지할 수 있는 것이다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치의 제1동력축 및 제2동력축은 금속재질로 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치의 동력라커는 금속재질로 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치에 의하면 개선된 동력축을 구비함으로써 동력전달 과정에서 발생하는 과부하를 방지하여 하드웨어를 보호할 수 있어, 공정을 안정화시키고 장비의 다운타임(downtime)을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

웨이퍼를 수납한 SMIF 파드가 안착되는 포트 도어의 저면에 설치되는 사각형 모양의 인덱스 가이드; 상기 인덱스 가이드의 내측에서 중심으로 돌출하여 형성되는 제1감지바; 상기 인덱스 가이드의 내측에서 중심으로 돌출하여 형성되는 제2감지바; 상기 인덱스 가이드의 중심에 설치되는 원기둥 형상의 바텀락; 상기 바텀락의 상면에 돌출하여 형성되는 한쌍의 래치핀; 상기 바텀락의 측벽에 돌출하여 설치되는 근접센서; 일단은 상기 바텀락의 저면에 연결되고 타단은 제2동력축에 연결됨과 아울러 상기 제2동력축과 연결되는 부분의 내경에 형성되는 고정홈, 이탈홈, 가이드홈을 포함하는 제1동력축; 일단은 상기 제1동력축에 연결되고 타단은 구동모터에 연결됨과 아울러 상기 제1동력축과 연결되는 부분에 돌출하여 형성된 동력라커를 포함하는 제2동력축; 상기 제2동력축에 연결되는 구동모터;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1동력축 및 상기 제2동력축은 금속재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치.
제1항에 있어서, 상기 동력라커는 금속재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 SMIF 장비의 모터 동력전달 장치.