KR100791671B1 - 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법 - Google Patents

웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법에 관한 것으로서, 그립퍼(120)는, 이송용 로봇아암(110)으로부터 비스듬히 연결되어 작동 가능하게 이어지는 그립아암(121)과, 그립아암(121)의 끝단부에서 "ㄴ"자로 이어지는 일체의 파지부(122)와, 파지부(122)의 하면에 설치되어 웨이퍼카세트(100)에 접촉되어 웨이퍼카세트(100)의 유무 및 바르게 파지되고 있음을 인식할 수 있는 감지수단(123)을 포함한다. 따라서 본 발명은, 그립퍼의 형상 변경으로 웨이퍼카세트를 보다 확실히 파지할 수 있도록 하였으며, 더욱이, 그립퍼에 웨이퍼카세트를 인식하여 이송에 제동을 걸 수 있는 안정장치의 확보로 하여 웨이퍼카세크의 드롭을 방지하는 효과를 가지고 있다.
웨이퍼카세트, 이송, 로봇아암, 그립퍼

Description

웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법{GRIPPER DEVICE FOR WAFER CASSETTE TRANSFER AND TRANSFER METHOD}
도 1은 종래의 웨이퍼카세트와 이송용 로봇아암과 그립퍼를 개략적으로 보여주는 정면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치의 정면도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치의 파지작동도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼카세트 이송방법을 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 웨이퍼카세트 101 : 몸체
102 : 개구부 103 : 웨이퍼받침대
104 : 슬롯 105 : 그립턱부
110 : 로봇아암 111 : 센서
120 : 그립퍼 121 : 그립아암
122 : 파지부 123 : 감지수단
본 발명은 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼가 매입된 웨이퍼카세트를 보다 안정적으로 그립하여 이송시킬 수 있도록 한 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼는 규소를 얇은 박판으로 형성하는 것으로서, 규소를 고순도로 정제하여 결정시킨 후에 얇게 잘라 내어서 반도체 소자를 만드는 기본재료로 사용하게 된다. 웨이퍼는 통상적으로 여러 가지의 반도체 공정을 통하여 상부면에 무수한 패턴을 형성하고, 이 패턴이 형성된 웨이퍼 칩을 반도체 소자에 적용하게 되면, 어떤 문자 등을 저장할 수 있는 메모리 장치가 형성된다.
이러한 웨이퍼는 운반, 보관 및 공정 진행동안에 시종일관 물리적, 화학적으로 청정한 상태가 유지되어야 한다. 만약, 웨이퍼가 제한량 이상의 먼지나 기타 오염물에 노출되면, 반도체 소자의 불량률이 높아진다. 따라서 반도체 제조현장에서는 웨이퍼를 운반, 보관, 공정 진행동안에 웨이퍼를 보호하기 위해 별도의 웨이퍼 관리장치로서 웨이퍼를 넣어두기 위한 웨이퍼카세트가 사용되어 왔다.
도 1은 상술한 종래의 웨이퍼카세트 및 이송용 그립퍼를 개략적으로 도시한 것으로서, 웨이퍼카세트(10)는 그 내부에 복수의 웨이퍼(W)를 적층 수납시키도록 적어도 그 전면측이 개방된 개구부(12)를 가지는 몸체(11)로 구성되며, 그 몸체(11)의 내측벽에는 각 웨이퍼(W)를 분리하여 보관할 수 있는 다수개의 웨이퍼받 침대(13)와 슬롯(14)이 소정의 간격을 두고 형성된다.
또한, 몸체(11)의 상단 둘레에는 그립턱부(15)가 형성되어 하기에서 설명하는 그립퍼(22)가 삽입되어 이송이 가능하도록 하였다.
한편, 좌우 및 상하 동작할 수 있는 로봇아암(20)은 센서(21)와 그 양측으로 웨이퍼카세트(10)를 파지할 수 있는 한 쌍의 그립퍼(gripper)(22)가 구비되며, 그립퍼(22)는 구동장치에 의해 닫힘 또는 열림 동작되어 웨이퍼카세트(10)의 그립턱부(15)에 삽입되어 옆면을 파지하거나 해지하게 된다.
작동은, 웨이퍼카세트(10)의 몸체(11) 슬롯(14)에 웨이퍼(W)의 적층이 완료되면, 로봇아암(20)은 좌, 우 또는 승하강 이동되어 웨이퍼카세트(10)의 상부측에 위치되고, 로봇아암(20)에서는 센서(21)를 통하여 하부에 웨이퍼카세트(10)가 있음을 감지함과 동시에 열려있던 그립퍼(22)의 닫힘 동작으로 그립퍼(22)가 웨이퍼카세트(10)의 그립턱부(15)에 삽입 파지되어 원하는 장비측으로 이송을 시키게 된다.
이송 후에는 그립퍼(22)의 열림 동작으로 파지되어 있던 웨이퍼카세트(10)를 해지하게 된다.
그런데, 이러한 종래의 파지 및 이송과정에서 로봇아암(20)이 센서(21)에 의한 인식 과정이 완료되면, 로봇아암(20)에서는 그립퍼(22)의 닫힘 명령을 내리게 되나, 만약 이때에 그립퍼(22)의 파지 과정에서 웨이퍼카세트(10)가 드롭(drop)되어 웨이퍼카세트(10)가 정위치에 있지 않더라도 로봇아암(20)에서는 바르게 인식하여 다음 공정까지 웨이퍼카세트(10)가 없는 상태로 진행이 이루어지는 문제점이 있었다.
또한, 그립퍼(22)의 형상이 "ㄴ"자 형상이되, 직각 상태가 아닌 둔각 상태로 하여 안정적인 웨이퍼카세트(10)의 파지가 불가능하였으며, 이로 인하여 웨이퍼카세트(10)의 불안전한 파지로 드롭이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 그립퍼가 웨이퍼카세트를 보다 확실히 파지할 수 있도록 형상 변경과 같이 웨이퍼카세트를 인식하여 이송에 제동을 걸 수 있는 안정장치의 확보로 하여 웨이퍼카세크의 드롭을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치에 있어서, 그립퍼는, 이송용 로봇아암으로부터 비스듬히 연결되어 작동 가능하게 이어지는 그립아암과, 그립아암의 끝단부에서 "ㄴ"자로 이어지는 일체의 파지부와, 파지부의 하면에 설치되어 웨이퍼카세트에 접촉되어 웨이퍼카세트의 유무 및 바르게 파지되고 있음을 인식할 수 있는 감지수단을 포함하는 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 웨이퍼카세트 이송방법에 있어서, 웨이퍼의 매입이 완료된 웨이퍼카세트의 상부측으로 로봇아암이 이동되는 단계와, 로봇아암에서 웨이퍼카세트가 하부측에 위치되어 있다고 인식하는 단계와, 로봇아암에서 그립퍼를 작동시켜서 웨이퍼카세트를 파지하는 단계와, 파지 단계에서 그립퍼에 접촉되는 웨이퍼카세 트의 유무 및 바른 파지를 감지수단을 통하여 감지하고 판단하는 단계와, 그립퍼에서 바른 웨이퍼카세트의 파지시 웨이퍼카세트를 이송하는 단계를 포함하는 웨이퍼카세트 이송방법를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치의 파지작동도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼카세트 이송방법을 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼 장치는, 먼저 웨이퍼카세트(100)가 내부에 복수의 웨이퍼(W)를 적층 수납시키도록 적어도 그 전면측이 개방된 개구부(102)를 가지는 몸체(101)로 구성되며, 그 몸체(101)의 내측벽에는 각 웨이퍼(W)를 분리하여 보관할 수 있는 다수개의 웨이퍼받침대(103)와 슬롯(104)이 소정의 간격을 두고 형성된다.
또한, 몸체(101)의 상단 둘레에는 그립턱부(105)가 일체로 형성되어 있다.
그리고 좌우 및 상하 동작되어 웨이퍼카세트(100)를 이송시키게 되는 로봇아암(110)은 위치 확인을 위한 센서(111)와 그 양측으로 웨이퍼카세트(100)를 파지할 수 있는 한쌍의 그립퍼(gripper)(120)가 구비되며, 그립퍼(120)는 그 구동장치에 의해 닫힘 또는 열림 작동되어 웨이퍼카세트(100)의 그립턱부(105)에 삽입되어 옆면을 파지하거나 해지하게 된다.
여기서 본 발명의 특징에 따른 그립퍼(120)는, 그립아암(121)과 파지부(122) 그리고 파지부(122)에 설치되는 감지수단(123)으로 이루어지며, 그립아암(121)은 로봇아암(110)의 양측에서 비스듬히 연결되어 회동 작동 가능하게 이어지고, 파지부(122)는 비스듬한 그립아암(121)의 끝단부에서 직각을 이루도록 일체의 "ㄴ"자로 이어진다.
또한, 감지수단(123)은 파지부(122)의 하면에 설치되어 웨이퍼카세트(100)에 접촉되어 웨이퍼카세트(100)의 드롭에 의한 웨이퍼카세트(100)의 유무 및 바르게 파지되고 있음을 인식할 수 있으며, 바람직하게는 접촉식 스위치 센서가 사용된다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치를 이용한 이송방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4를 참고하면, 웨이퍼의 매입이 완료된 웨이퍼카세트의 상부측으로 로봇아암이 이동되는 단계(200)와, 로봇아암에서 웨이퍼카세트가 하부측에 위치되어 있다고 인식하는 단계(210)와, 로봇아암에서 그립퍼를 작동시켜서 웨이퍼카세트를 파지하는 단계(220)와, 파지 단계에서 그립퍼에 접촉되는 웨이퍼카세트의 유무 및 바른 파지를 감지수단을 통하여 감지하고 판단하는 단계(230)와, 그립퍼에서 바른 웨이퍼카세트의 파지시 웨이퍼카세트를 이송하는 단계(240)를 포함한다.
따라서 하기에서는 위의 단계에 따른 동작 및 작용에 대해 도 3을 참고하여 좀 더 상세히 설명하면, 웨이퍼카세트(100)의 몸체(101) 웨이퍼받침대(103)와 슬롯(104)에 웨이퍼(W)의 적층이 완료되면, 로봇아암(110)은 좌, 우 또는 승하강 이동되어 웨이퍼카세트(100)의 상부측에 위치되고, 로봇아암(110)에서는 센서(111)를 통하여 하부에 웨이퍼카세트(100)가 있음을 감지함과 동시에 열려있던 양측 그립퍼(120)의 닫힘 동작으로 파지부(122)가 그립턱부(105)에 삽입되어 파지를 이루게 된다.
이 때, 그립퍼(120)는 "ㄴ"자 형상의 파지부(122)로 하여 그립턱부(105)에 많은 면이 접촉되어 보다 안정적인 파지가 가능하게 되었으며, 더욱이 파지부(122)에 웨이퍼카세트(100)를 향하는 감지수단(123)이 설치되어 파지시 감지수단(123)에 웨이퍼카세트(100)가 접촉되면 웨이퍼카세트(100)의 정위치 유무는 물론, 바르게 파지되었음을 인식하고 이를 미도시된 제어부에서 그립퍼(120)의 닫힘 동작을 완료하고 이송을 실시하게 된다.
그리고 만약, 감지수단(123)에서 웨이퍼카세트(100)와의 접촉이 발생되지 않으면, 이송 공정을 중지하고, 조치를 취하게 되며, 웨이퍼카세트(100)의 이송 도중에도 감지수단(123)의 접촉력이 해제되면, 웨이퍼카세트(100)의 드롭이 발생되었음을 인식하여 역시 이송 공정을 중지시켜서 빠른 조치를 실시하게 된다.
그리고 이송 후에는 그립퍼(120)의 열림 동작으로 감지수단(123)의 접촉력이 해제됨과 같이 파지되어 있던 웨이퍼카세트(100)를 해지하게 된다.
이처럼, 그립퍼(120)의 파지부(122)를 "ㄴ"자 구조로 변경하여 웨이퍼카세트(100)의 안정적인 파지가 가능하게 되었으며, 파지부(122)에 감지수단(123)을 설치하여 웨이퍼카세트(100)의 위치 유무 확인 및 바른 파지를 이룰 수 있게 되었다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실 시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치 및 이송방법은, 그립퍼의 형상 변경으로 웨이퍼카세트를 보다 확실히 파지할 수 있도록 하였으며, 더욱이, 그립퍼에 웨이퍼카세트를 인식하여 이송에 제동을 걸 수 있는 안정장치의 확보로 하여 웨이퍼카세크의 드롭을 방지하는 효과를 가지고 있다.

Claims (3)

  1. 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치에 있어서,
    상기 그립퍼는,
    이송용 로봇아암으로부터 비스듬히 연결되어 작동 가능하게 이어지는 그립아암과,
    상기 그립아암의 끝단부에서 "ㄴ"자로 이어지는 일체의 파지부와,
    상기 파지부의 하면에 설치되어 상기 웨이퍼카세트에 접촉되어 상기 웨이퍼카세트의 유무 및 바르게 파지되고 있음을 인식할 수 있는 감지수단,
    을 포함하는 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지수단은,
    접촉식 스위치 센서가 사용되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼카세트 이송용 그립퍼장치.
  3. 삭제
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