KR100772277B1 - Moving control apparatus of gripper arm - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그리퍼 아암의 이송제어장치에 관한 것으로, 그리퍼 아암(4)에 웨이퍼카세트(10)의 무게를 감지할 수 있는 무게감지수단(20)을 설치하며, 무게감지수단(20)은, 그리퍼 아암(4)의 실린더(8)에 공급되는 공기압을 조절하기 위한 제어부(24)에 연결되어 웨이퍼카세트(10)의 무게 변화에 따라 공기압을 조절하여 그리퍼 아암(4)의 이송속도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다. 따라서 그리퍼 아암에 무게감지수단을 설치하여 웨이퍼카세트의 무게에 따라서 그리퍼 아암에 공급되는 공기압을 조절하여 웨이퍼 카세트가 항상 일정한 속도로 이송될 수 있도록 하여 그리퍼 아암의 이송속도 변화에 따른 충격에 의해 웨이퍼가 웨이퍼카세트에서 돌출되거나 이탈하는 사고가 미연에 방지할 수 있으며, 웨이퍼 이송속도가 이송시간 지연으로 인한 에러가 발생을 방지하는 효과가 있다.The present invention relates to a transfer control apparatus of a gripper arm, and to the gripper arm (4) is provided with a weight sensing means 20 capable of sensing the weight of the wafer cassette 10, the weight sensing means 20, the gripper It is connected to the control unit 24 for adjusting the air pressure supplied to the cylinder 8 of the arm 4 to adjust the air pressure in accordance with the weight change of the wafer cassette 10 to maintain a constant feed speed of the gripper arm 4 Characterized in that. Therefore, the weight sensing means is installed on the gripper arm to adjust the air pressure supplied to the gripper arm according to the weight of the wafer cassette so that the wafer cassette can always be transported at a constant speed. The accident of protruding or detaching from the wafer cassette can be prevented in advance, and the wafer transfer speed can prevent an error due to a delay in the transfer time.

그리퍼 아암, 웨이퍼카세트, 무게감지수단 Gripper arms, wafer cassettes, weight sensing means

Description

그리퍼 아암의 이송제어장치{MOVING CONTROL APPARATUS OF GRIPPER ARM}MOTORING CONTROL APPARATUS OF GRIPPER ARM

도 1은 종래의 SMIF 장치의 그리퍼 아암장치를 도시한 개략 단면도,1 is a schematic cross-sectional view showing a gripper arm device of a conventional SMIF device;

도 2는 도 1의 "A"부 상세 단면도,2 is a detailed cross-sectional view of portion “A” of FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 SMIF 파드를 도시한 사시도, 3 is a perspective view showing a SMIF pod according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 액츄에이터를 상세하게 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing in detail the actuator of the gripper arm according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 ; 웨이퍼카세트 20 ; 무게감지수단 10; Wafer cassette 20; Weight sensing means

21, 22 ; 개폐밸브 23 ; MFC 21, 22; On-off valve 23; MFC

24 ; 제어부 24; Control

본 발명은 SMIF(Standard Mechanical Interface) 장치의 그리퍼 아암(gripper arm)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼가 들어있는 웨이퍼카세트의 무게에 따라 그리퍼 아암에 공급되는 공기압을 조절하여 적정한 속도로 이송할 수 있는 그리퍼 아암의 이송제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to a gripper arm of a standard mechanical interface (SMIF) device, and more particularly, to adjust the air pressure supplied to the gripper arm according to the weight of a wafer cassette in which a wafer is contained, and to transfer the gripper arm at an appropriate speed. A transfer control device for a gripper arm is provided.

일반적으로 SMIF 장치는 좁은 공간의 청정실 등에서 대기 컨트롤 및 프로세스 처리 시 인위적인 실수 등을 방지하기 위하여 사용되는 장치로서 반도체 소자를 제조하기 위한 공정을 수행하는 장비의 주변장치이며, 반도체웨이퍼가 저장된 웨이퍼카세트를 단위공정을 수행하기 위하여 반도체 장비에 로딩하거나 언로딩하는데 사용된다. In general, SMIF devices are used to prevent artificial mistakes during atmospheric control and process processing in a clean room, such as a small space, and are peripheral devices of equipment that performs a process for manufacturing semiconductor devices. Used to load or unload semiconductor equipment to perform unit processes.

이와 같은 SMIF 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 SMIF 장치의 그리퍼 아암장치를 도시한 개략 단면도이다. This SMIF device will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic cross-sectional view showing a gripper arm device of a conventional SMIF device.

도시된 바와 같이, SMIF 장치는 내측으로 웨이퍼카세트(10)를 수납하는 SMIF 파드(1)와, 웨이퍼카세트(10)를 로딩/언로딩하는 출입구가 형성된 SMIF 포트(2)와, SMIF 파드(1)로부터 SMIF 포트(2)로 또는 그 역으로 웨이퍼카세트(10)를 이송시키는 수직이송플레이트(3)와, 수직이송플레이트(3)에 의해 하방으로 이송된 웨이퍼카세트(10)를 단위공정 장비로 로딩/언로딩시키는 그리퍼 아암(4)으로 구성된다. As shown, the SMIF apparatus includes an SMIF pod 1 having an wafer cassette 10 therein, an SMIF port 2 having an entrance / load for loading / unloading the wafer cassette 10, and an SMIF pod 1 A vertical transfer plate 3 for transferring the wafer cassette 10 to the SMIF port 2 and vice versa, and a wafer cassette 10 transferred downward by the vertical transfer plate 3 as a unit process equipment. It consists of a gripper arm 4 for loading / unloading.

SMIF 파드(1) 내에 수납된 웨이퍼카세트(10)는 미도시된 구동수단에 의해 구동하는 수직이송플레이트(3)에 의해 하방으로 이송되어 SMIF 포트(2)에 위치하면, SMIF 포트(2) 내에 설치된 가이드 레일(5)을 따라 수평방향으로 이동하는 그리퍼 아암(4)에 의해 SMIF 포트(2)의 출입구를 통해 단위공정장비로 로딩된다. 또한, 이와 반대되는 순서로 웨이퍼카세트(10)는 단위공정장비로부터 언로딩되어 SMIF 장치의 SMIF 파드(1)로 수납된다. The wafer cassette 10 stored in the SMIF pod 1 is transported downward by the vertical transfer plate 3 driven by a driving means not shown, and is located in the SMIF port 2. It is loaded into the unit processing equipment through the entrance and exit of the SMIF port 2 by the gripper arm 4 moving horizontally along the guide rail 5 installed. In addition, in the reverse order, the wafer cassette 10 is unloaded from the unit processing equipment and stored in the SMIF pod 1 of the SMIF device.

도 2는 도 1의 "A"부 상세 단면도로서, 그리퍼 아암의 동작을 설명하기 위한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 가이드 레일(5) 상에 슬라이더(6)가 슬라이드 운동 가능하게 설치되며, 슬라이더(6)의 일측 끝단에는 도 1에 도시된 바와 같이 그리퍼 아암(4)이 설치되어 슬라이더(6)와 함께 연동된다. 그리고, 슬라이더(6)의 하단에는 슬라이더(6)를 동작시키기 위한 액츄에이터(7)가 설치된다. FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of the portion “A” of FIG. 1 and is a cross-sectional view for explaining the operation of the gripper arm. As shown in the drawing, the slider 6 is slidably mounted on the guide rail 5, and one end of the slider 6 is provided with a gripper arm 4 as shown in FIG. In conjunction with At the lower end of the slider 6, an actuator 7 for operating the slider 6 is provided.

한편, 종래의 액츄에이터(7)는 가이드 레일(5)과 평행하게 설치된 실린더(8)와, 실린더(8)내에 왕복운동 가능하게 설치되는 피스톤 마그네트(9)와, 실린더(8) 외주연에 피스톤 마그네트(9)와 자기적으로 접촉되어 연동될 수 있도록 실린더 외주연에 슬라이딩 결합되는 슬리브(11)와, 실린더(8)의 양측으로 공기압을 공급할 수 있도록 설치되는 배관부(12)로 구성되며, 슬리브(11)는 슬라이더(6)와 고정 결합되어 슬리브(11)의 운동에 따라 슬라이더(6)가 수평방향으로 이동된다. On the other hand, the conventional actuator (7) has a cylinder (8) installed in parallel with the guide rail (5), a piston magnet (9) installed in the cylinder (8) so as to be capable of reciprocating movement, and a piston at the outer periphery of the cylinder (8). It consists of a sleeve (11) slidingly coupled to the outer periphery of the cylinder so that the magnetic contact with the magnet (9) can be interlocked, and the pipe portion (12) is installed to supply air pressure to both sides of the cylinder (8), The sleeve 11 is fixedly coupled to the slider 6 so that the slider 6 is moved in the horizontal direction according to the movement of the sleeve 11.

그러나, 이와 같은 종래의 그리퍼 아암의 이송에서는, 웨이퍼카세트(10)에 들어있는 웨이퍼의 양에 따라서 공기압이 조절되지 않기 때문에 웨이퍼카세트(10)가 가벼울 때에는 그리퍼 아암(4)의 이송속도가 증가하여 정지할 때 충격에 의해 웨이퍼가 웨이퍼카세트(10)에서 돌출되거나 이탈하는 사고가 발생된다. 반대로 웨이퍼카세트(10)가 무거울 때에는 속도가 떨어져 이송시간 지연으로 인한 에러가 발생되었다. However, in the conventional transfer of the gripper arm, since the air pressure is not adjusted according to the amount of wafer contained in the wafer cassette 10, when the wafer cassette 10 is light, the transfer speed of the gripper arm 4 increases. When stopped, an impact may occur in which the wafer protrudes or leaves the wafer cassette 10 due to the impact. On the contrary, when the wafer cassette 10 is heavy, the speed drops and an error due to the transfer time delay occurs.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해소하기 위한 것으로, 그리퍼 아암에 무게감지수단을 설치하여 웨이퍼카세트의 무게에 따라 그리퍼 아암에 공급되는 공기압을 조절하여 적정한 속도로 이송할 수 있는 그리퍼 아암의 수평이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention is to solve the above disadvantages, the gripper arm is provided with a weight sensing means to adjust the air pressure supplied to the gripper arm in accordance with the weight of the wafer cassette of the gripper arm that can be transferred at an appropriate speed The object is to provide a horizontal transfer device.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼카세트를 수납하는 SMIF 파드와, 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하는 출입구가 형성된 SMIF 포트를 구비하며, 웨이퍼카세트를 단위공정 장비로 로딩/언로딩시키는 그리퍼 아암과 그리퍼 아암을 수평방향으로 이송하기 위한 액츄에이터를 구비한 SMIF 장치의 그리퍼 아암의 이송제어장치에 있어서, 그리퍼 아암에 웨이퍼카세트의 무게를 감지할 수 있도록 압전소자로 이루어진 무게감지수단을 설치하며, 무게감지수단은, 그리퍼 아암의 실린더에 공급되는 공기압을 조절하기 위한 제어부에 연결되어 웨이퍼카세트의 무게 변화에 따라 공기압을 조절하여 그리퍼 아암의 이송속도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 그리퍼 아암의 이송제어장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a SMIF pod for accommodating a wafer cassette, and a SMIF port having an entrance and exit for loading and unloading a wafer cassette, and a gripper for loading and unloading a wafer cassette into a unit process equipment. In the transfer control device of the gripper arm of the SMIF device having an actuator for transferring the arm and the gripper arm in the horizontal direction, a weight sensing means composed of a piezoelectric element is provided on the gripper arm to detect the weight of the wafer cassette, The weight sensing means is connected to a control unit for adjusting the air pressure supplied to the cylinder of the gripper arm, and adjusts the air pressure according to the change in the weight of the wafer cassette to maintain a constant feed speed of the gripper arm. Provide a control device.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 SMIF 파드를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 액츄에이터를 상세하게 도시한 단면도이다. 한편, SMIF 장치의 그리퍼 아암장치의 구성 및 동작은 도 1 을 참조하여 설명한다. Figure 3 is a perspective view of the SMIF pod according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing in detail the actuator of the gripper arm according to the present invention. On the other hand, the configuration and operation of the gripper arm device of the SMIF device will be described with reference to FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 SMIF 장치는 내측으로 웨이퍼카세트(10)를 수납하는 SMIF 파드(1)와, 웨이퍼카세트(10)를 로딩/언로딩하는 출입구가 형성된 SMIF 포트(2)와, SMIF 파드(1)로부터 SMIF 포트(2)로 또는 그 역으로 웨이퍼카세트(10)를 이송시키는 수직이송플레이트(3)와, 수직이송플레이트(3)에 의해 하방 으로 이송된 웨이퍼카세트(10)를 단위공정 장비로 로딩/언로딩시키는 그리퍼 아암(4)으로 구성되며, 특히 그리퍼 아암(4) 상에 웨이퍼카세트(10)에 들어있는 웨이퍼의 매수에 따른 무게를 측정할 수 있는 무게감지수단(20)이 설치된다. 이 무게감지수단(20)은 바람직하게 압력센서 또는 피에죠(piezoelectric element)라는 압전소자가 사용되어지며, 압전소자의 양. 음의 전하를 바꾸는 전력변환기와 같이 구성되어 하강하는 웨이퍼카세트(10)의 무게를 감지하게 된다.As shown, the SMIF apparatus according to the present invention comprises a SMIF pod (1) for accommodating the wafer cassette (10) therein, an SMIF port (2) having an entrance for loading / unloading the wafer cassette (10), The vertical transfer plate 3 for transferring the wafer cassette 10 from the SMIF pod 1 to the SMIF port 2 and vice versa, and the wafer cassette 10 transferred downward by the vertical transfer plate 3 It is composed of a gripper arm (4) for loading / unloading unit processing equipment, in particular a weight sensing means (20) for measuring the weight according to the number of wafers contained in the wafer cassette 10 on the gripper arm (4) ) Is installed. The weight sensing means 20 is preferably a piezoelectric element called a pressure sensor or piezoelectric element, the amount of the piezoelectric element. It is configured as a power converter for changing the negative charge to sense the weight of the falling wafer cassette 10.

본 발명에 따라서 무게감지수단(20)을 포함하는 그리퍼 아암장치는, 전술한 바와 같이, 가이드 레일(5) 상에 슬라이더(6)가 슬라이드 운동 가능하게 설치되며, 슬라이더(6)의 일측 끝단에는 그리퍼 아암(4)이 설치되어 슬라이더(6)와 함께 연동된다. 그리고, 슬라이더(6)의 하단에는 슬라이더(6)를 동작시키기 위한 액츄에이터(7)가 설치되며, 액츄에이터(7)는 가이드 레일(5)과 평행하게 설치된 실린더(8)와, 실린더(8)내에 왕복운동 가능하게 설치되는 피스톤 마그네트(9)와, 실린더(8) 외주연에 피스톤 마그네트(9)와 자기적으로 접촉되어 연동될 수 있도록 실린더 외주연에 슬라이딩 결합되는 슬리브(11)와, 실린더(8)의 양측으로 공기압을 공급할 수 있도록 설치되는 배관부(12)로 구성되며, 슬리브(11)는 슬라이더(6)와 고정 결합되어 슬리브(11)의 운동에 따라 슬라이더(6)가 수평방향으로 이동된다. In the gripper arm device including the weight sensing means 20 according to the present invention, as described above, the slider 6 is slidably installed on the guide rail 5, and at one end of the slider 6. A gripper arm 4 is provided and interlocks with the slider 6. In addition, an actuator 7 for operating the slider 6 is provided at the lower end of the slider 6, and the actuator 7 is provided in the cylinder 8 and the cylinder 8 in parallel with the guide rail 5. Piston magnet (9) is installed so as to reciprocate, sleeve (11) slidingly coupled to the outer periphery of the cylinder so that the magnetic contact with the piston magnet (9) on the outer periphery of the cylinder (8), and the cylinder ( It consists of a pipe portion 12 which is installed to supply air pressure to both sides of the 8), the sleeve 11 is fixedly coupled to the slider 6 so that the slider 6 in the horizontal direction in accordance with the movement of the sleeve 11 Is moved.

특히, 본 발명에 따르면, 실린더(7)에 공급되는 공기압을 조절할 수 있도록 배관부(12)에 개폐밸브(21,22)가 설치되고, 공기압의 유량을 제어할 수 있는 MFC(mass flow controller ; 23)와 이 MFC(23)를 제어할 수 있는 제어부(24)가 설치되고, 제어부(24)는 이미 설명한 무게감지수단(20)에 웨이퍼카세트(10)의 무게 압력이 전달되면, 압력값을 입력받아 MFC(23) 및 개폐밸브(21,22)를 제어하여 웨이퍼카세트(10)의 무게에 따라 그리퍼 아암(4)에 공급되는 공기압을 조절하여 적정한 속도로 이송할 수 있도록 한다.Particularly, according to the present invention, on / off valves 21 and 22 are installed in the pipe part 12 so as to adjust the air pressure supplied to the cylinder 7, and a mass flow controller capable of controlling the flow rate of the air pressure; 23 and a control unit 24 capable of controlling the MFC 23 are provided, and the control unit 24 receives the pressure value when the weight pressure of the wafer cassette 10 is transmitted to the weight sensing means 20 described above. By receiving the input MFC 23 and the opening and closing valves (21, 22) to control the air pressure supplied to the gripper arm (4) in accordance with the weight of the wafer cassette 10 to be transported at an appropriate speed.

따라서, 그리퍼 아암(4)은 웨이퍼카세트(10)를 로딩하는 순간 무게감지수단(20)에 의하여 바로 압력값이 측정되고 이 측정값은 바로 제어부(24)에 전달됨으로써, 웨이퍼카세트(10)의 무게에 따라 그 속도가 조절될 수 있어서, 웨이퍼카세트(10)에 수납된 웨이퍼 매수가 적어 가벼울 때에는 공기압을 낮게 하고 반대로 웨이퍼카세트(10)에 수납된 웨이퍼 매수가 많아 무거울 때에는 공기압을 높게 하여 그리퍼 아암(4)의 이송속도가 항상 일정하게 할 수 있다.Therefore, when the gripper arm 4 immediately loads the wafer cassette 10, the pressure value is immediately measured by the weight sensing means 20, and the measured value is immediately transmitted to the controller 24. The speed can be adjusted according to the weight, so that the number of wafers stored in the wafer cassette 10 is small and the air pressure is low when the weight is light. The feedrate in (4) can always be constant.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 이송제어장치는, 그리퍼 아암에 무게감지수단을 설치하여 웨이퍼카세트의 무게에 따라서 그리퍼 아암에 공급되는 공기압을 조절하여 웨이퍼 카세트가 항상 일정한 속도로 이송될 수 있도록 하여 그리퍼 아암의 이송속도 변화에 따른 충격에 의해 웨이퍼가 웨이퍼카세트에서 돌출되거나 이탈하는 사고가 미연에 방지할 수 있으며, 웨이퍼 이송속도가 이송시간 지연으로 인한 에러가 발생을 방지하는 효과가 있다.As described above, the gripper arm transfer control apparatus according to the present invention, by installing a weight sensing means on the gripper arm to adjust the air pressure supplied to the gripper arm in accordance with the weight of the wafer cassette to ensure that the wafer cassette is always transferred at a constant speed. It is possible to prevent the accident that the wafer protrudes or escapes from the wafer cassette due to the shock caused by the change of the transfer speed of the gripper arm, and the wafer transfer speed prevents the error caused by the delay of the transfer time. .

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 이송제어장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing the gripper arm transfer control device according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the invention, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (3)

웨이퍼카세트를 수납하는 SMIF 파드와, 상기 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하는 출입구가 형성된 SMIF 포트를 구비하며, 웨이퍼카세트를 단위공정 장비로 로딩/언로딩시키는 그리퍼 아암과 상기 그리퍼 아암을 수평방향으로 이송하기 위한 액츄에이터를 구비한 SMIF 장치의 그리퍼 아암의 이송제어장치에 있어서, A SMIF pod for holding a wafer cassette, and a SMIF port having an entrance for loading / unloading the wafer cassette, and a gripper arm for loading / unloading a wafer cassette into a unit processing equipment and a transfer of the gripper arm in a horizontal direction. In the feed control device of the gripper arm of the SMIF device having an actuator for 상기 그리퍼 아암에 웨이퍼카세트의 무게를 감지할 수 있도록 압전소자로 이루어진 무게감지수단을 설치하며,A weight sensing means made of a piezoelectric element is installed on the gripper arm to sense the weight of the wafer cassette; 상기 무게감지수단은, 그리퍼 아암의 실린더에 공급되는 공기압을 조절하기 위한 제어부에 연결되어 웨이퍼카세트의 무게 변화에 따라 공기압을 조절하여 그리퍼 아암의 이송속도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 그리퍼 아암의 이송제어장치. The weight sensing means is connected to a control unit for adjusting the air pressure supplied to the cylinder of the gripper arm to adjust the air pressure in accordance with the weight change of the wafer cassette to maintain a constant feed speed of the gripper arm. Feed control device. 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010046066A (en) * 1999-11-10 2001-06-05 황인길 System for the alignment of a semiconductor wafer through the use of a weight measurement
KR20040070790A (en) * 2003-02-04 2004-08-11 아남반도체 주식회사 Horizon moving apparatus of gripper arm for smif device

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