KR101229132B1 - 전자부품들을 제조하는 동안 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치 - Google Patents

전자부품들을 제조하는 동안 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

웨이퍼(40)의 밀봉 패킹된, 실질적으로 수평 적층을 가능하게 하기 위해, 상기 각각의 웨이퍼(40)에 대해 간단한 액세스시, 상하로 배치된 다수의 적층 소자(10)를 포함하는 장치가 제안되고, 상기 적층 소자(10)는 웨이퍼(40) 상에 지지하기 위한 수단을 구비한다. 적층 소자(10)는 리프팅을 위한 돌출부(14)를 포함하고, 상기 돌출부에 의해 특정 적층 소자(10a) 및 상기 적층 소자(10a) 상에 배치된 모든 적층 소자(10)가 접촉 갭의 형성을 위해 정해진 제 1 높이만큼 들어올려 질 수 있다. 돌출부에 의해 상기 적층 소자(10a) 하부에 배치된 적층 소자(10b)도 자유로운 액세스 형성을 위해 정해진 제 2 높이만큼 들어올려 질 수 있다.

Description

전자부품들을 제조하는 동안 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치{DEVICE FOR STORING AND/OR TRANSPORTING PLATE-SHAPED SUBSTRATES IN THE MANUFACTURE OF ELECTRONIC COMPONENTS}
본 발명은 판 형태의 요소를 저장(store)하기 위한 장치에 관한 것이며, 일반적으로 전자 부품의 제조시 특히 플레이트 형태의 디스크 형태의 기질을 저장하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 형태의 기질은, 소위 웨이퍼 또는 테스트웨이퍼일 수 있다. 본 발명에 따른 장치에 의해 특히 다수의 기질들이 수평으로 저장되는 것이 유리하다. 또한, 본 발명은 상기 기질의 저장과 관련하여 상기 기질의 취급 방법에 관한 것이다.
일반적으로 상기 전자 부품들은, 대략 원형의 반도체 디스크, 소위 웨이퍼로 제조된다. 상기 기질들은 다양한 처리 설비에 공급되며, 처리되는 공정 위치에서 상기 기질들의 표면이 처리된다. 이와 관련하여 처리 설비에서 처리가 종료된 후 기질이 후속하여 다른 처리 설비로 공급되지 않는다면, 기질은 임시로 저장되어야 한다. 일반적으로 청결한 실내 또는 최상의 청결한 실내 (하기에서 모두 청결한 실내(clean room) 상태라 함)상태에서 기질은, 저장 장치 내에 저장된다. 청결한 실내 상태를 만들기 위한 비용은 실질적으로 실내의 크기에 의존하기 때문에, 일반적으로 기질은 가능한 작은 간격으로 서로 적층시키고자 한다.
가능한 서로 작은 간격으로 적층되더라도, 종종 다른 기질들을 제거하지 않으면서 저장 장치로부터 특정의 개별 웨이퍼를 제거하는 것이 필요하다. 따라서 상기 저장 장치 내에서 연속적인 기질들 사이의 간격은 여전히 존재하는 접근 간격에 의하여 제한되며, 그리퍼(gripper)는 해당 기질을 제거하고 검출하기 위하여 삽입되어 질 수 있다.
프로세스 과정을 최적화하기 위하여 소위 테스트 웨이퍼(test wafer)가 사용된다. 일반적으로, 상기 테스트웨이퍼로부터 어떠한 전자 부품도 제조되지 않는다. 상기 테스트 웨이퍼는 경험으로 다양한 공정 인자를 포함하는 테스트 웨이퍼를 처리하여 공정 인자(process parameter)를 최적화하는데 만 이용되는데, 이는 측정에 기초하여 결정되며, 공정 인자의 값들이 실질적으로 처리되어 질 웨이퍼에 사용되어 질 것이다. 언급된 웨이퍼 이외에 이와 같은 형태의 테스트웨이퍼는 본 발명에 있어서 다른 중요한 적용 분야이다.
게다가, 웨이퍼는 공장 내부 또는 외부의 컨테이너 내에서 이송되는 것이 필요하다. 이 경우 다수의 저장 요소를 구비한 이송 컨테이너가 사용될 수 있고, 일반적으로 상기 적층 소자 상에 기질이 배열될 수 있다. 상기 형태의 이송 컨테이너는, 예를 들어 소위 FOUP(front opening unified pod) 이송 박스로서 표준화되어 있다. 이 경우에도 기질은 가능한 작은 간격으로 배열되어야 한다.
본 발명의 목적은, 가능한 서로 작은 간격으로 임의로 이송되고 저장될 수 있는 바람직하게 수평으로 저장 가능한 복수의 기질을 포함하는 장치를 제조하는 것이다. 게다가, 청결한 실내 상태는, 적어도 바람직한 변형물로서 가능한 단순한 방법으로 장치 내에서 형성된다. 본 발명의 다른 특징에 따라, 가능한 서로 작은 간격임에도 불구하고 툴은 장치로부터 제거 가능한 기질이 제공되어진다. 본 발명의 다른 특징은, 장치로부터 기질들을 제거하고 배열하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제 1 항에 도시된 장치에 의하여 달성되어 진다. 복수의 연속적인 저장 요소들 사이의 간격과 바람직하게 연속적인 저장 요소들 사이의 간격이 상기 목적을 위하여 증가 되어지는 저장 간격으로부터 접근 간격까지 변화되어질 수 있다면, 이 경우는 특히 장점으로 작용한다. 저장된 상태에서 가능한 짧은 연속적인 저장 요소들 사이의 소위 피치 간격으로 기질이 형성되어 질 수 있다. 상기 저장 간격은 기질들의 표면이 접촉을 형성하지 않게 보장하기 위하여 최소의 간격에 의하여 제한된다. 따라서, 본 발명에 의해 웨이퍼 또는 다른 기질들의 매우 조밀한 적층상태로 기질을 저장할 수 있다. 본 발명은, 분리되게 밀폐된 저장 수단 내에 수용된 각각의 기질에 접근할 수 있는 장점을 가진다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 모든 연속적인 저장 요소들은 서로 다양하게 접근가능한 간격으로 위치한다. 따라서 장치 내에 저장된 각각의 기질은 독립적으로 접근할 수 있다. 간격은, 저장 요소들의 적층된 방향에 평행하게 증가할 수 있다. 기본적으로, 본 발명에 따르는 장치는, 장치들사이에서 어떠한 방향 또는 수직방향 또는 수평으로 기질들을 저장하기 위한 구조를 가진다.
본 발명과 일치하여, 저장 요소들에 의하여 2개의 연속적인 저장 요소들 사이의 간격을 증가시키기 위하여 요구된 상대 운동을 신속하게 달성시킬 수 있으며, 이는 기질이 수평 방향으로 올려지는 경우 상부 저장 요소이다. 저장 요소들의 저장 간격에 의존하여 상부에 위치된 모든 저장 요소 또는 몇몇의 저장 요소를 들어 올리는 것이 필요하다.
다른 실시예에서, 접근 간격까지의 저장 간격에서 하부를 향하여 이동되어 져 서로로 분리되어 진 2개의 저장 요소들의 하강에 의하여 증가되어진다. 하부를 향하는 2개의 하부 저장 요소(형성되어 질 접근 간격 사이)들에 따라 일부 또는 모든 저장 요소들을 이동시키는 것이 필요하다.
또 다른 선택적 실시예에서, 서로 이격되어진 2개의 하부 저장 요소들은 하부를 향하여 이동되고, 상부 저장 요소들은 상부를 향해 이동된다. 본 발명에 의하면, 상대 운동의 복수의 변형물들은 저장 요소들을 서로 분리시키고 적어도 하나의 저장 요소들의 저장 영역에 접근 가능하게 하기 위하여 생각할 수 있을 것이다.
본 발명에 따르는 특히 장점을 가지는 실시예는, 또 하나의 저장요소 상부에 직접 배열된 저장 요소들의 수단에 의해 제공될 수 있다. 저장 요소들은 링-형태의 패턴으로 밀폐되고 각각 배열 가능한 기질들을 지지하는 각각 복수의 지지체들을 가진다. 상기 지지체들은, 예를 들어 대략 원형 링에 대하여 상부를 향하여 구부러지고, 기질을 저장하기 위한 접촉 표면들을 가진다.
따라서, 저장 요소들에 의해 장치의 하우징(housing)이 구성될 수 있다. 깨끗한 실내 상태가 하우징내에 유지되고 형성될 수 있다. 상기 실시예에 의해 추가로 필요할 수 있는 하우징이 불필요하게 된다. 또한, 하우징내부로 접근하기 위한 개구부 및 상기 개구부앞에 삽입하거나 제거하기 위한 기질들을 위치설정하는 것이 불필요하게된다. 본 발명의 특정 실시예에 의하면, 기질 및/또는 저장 요소들을 위한 삽입/제거 개구부가 제공되도록 하우징 주위에서 저장 요소들이 신속히 배열되어 질 수 있다.
저장 요소들이 독립적으로 저장 요소들의 스택으로부터 제거되거나 삽입되는 것이 더욱 선호된다. 상기 목적 또는 다른 목적을 위하여 다른 저장 요소들이 스택의 임의 위치에 삽입되거나 제거되는 것이 특히 유리하고, 예를 들어, 단지 스택을 확대하거나 제거하기 위하여 또는 저장 요소와 함께 기질을 이송하고, 다른 저장 요소와 저장 요소를 대체하기 위해 이용된다. 그 결과, 저장 용량은 아주 적은 노력으로 각각의 상태에 적응될 수 있다. 상기 목적을 위해, 저장요소들이 서로 탈착하지 않고도 저장요소들이 서로 상하에 적층되는 것이 유리하다.
상기 방법에 의하면, 스택으로 부터 저장요소와 함께 기질을 제거하고 기질을 공장 또는 처리 플랜트내부로 이송할 수 있다. 그 결과, 각 기질과 처리수단사이 필요한 다수의 접촉들이 상당히 감소될 수 있다. 상기 형태의 접촉들은, 항상 각 기질을 손상시킬 수 있는 위험을 가진다.
외측을 향해 하우징을 밀봉하기 위하여 저장 링들은 밀봉 요소들을 가지며, 저장요소들이 서로 저장 간격을 차지하면 저장 요소들 사이의 간격이 상기 밀봉요소들에 의해 밀봉된다. 결과로서 구해지는 외부에 대한 장치의 유리한 보호구조(encapsulation)가 다른 밀봉제 의해 구해질 수 있다.
중첩된 복수의 저장 요소들에 의해 형성된 스택 또는 타워(tower)는, 특히 접근 간격이 2개의 저장 요소들 사이에서 형성될 때 불안정해지기 쉽다. 상기 불안정성을 방지하기 위하여, 장치는 안정화 요소들을 가진다. 예를 들어, 상기 안정화 요소들은 저장 요소들을 서로 정확히 배열하고 저장 요소에 접촉되는 센터링 요소들일 수 있다. 저장 요소들의 외측에 배열되고 타워의 기울어짐을 방지하는 측면 안내 요소들이 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 이송 장치에 의해 복수의 기질들이 동시에 상대적으로 작은 공간으로 이송될 수 있다. 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 상기 장치들을 포함하여 현재 사용되는 동일한 이송 용량의 상기 FOUP 박스보다 좀더 조밀하게 형성된 이송 컨테이너가 제공될 수 있다.
본 발명에 의해 달성되고 매우 압축하여 기질들을 저장하는 것은, 이송 컨테이너의 크기에 따라 이송을 위한 기술적인 노력과 비용이 증가하기 때문에 공장 외부로 이송하기 위한 이송장치들과 함께 매우 유리하다. 상기 조밀한 이송 박스 또는 상기 이송 박스들의 사용은, 지금까지 동일한 치수의 기질들에 대해 상당히 높은 수용능력을 가지고 콤팩트한 이송박스들이 공장내에서 매우 유리할 수 있다. 기질을 가진 오직 하나의 저장 요소가 수용되는 이송 컨테이너가 유리할 수 있다. 본 발명을 따르는 저장 요소는, 컨베이어 벨트 또는 다른 컨베이어 수단에서 공장 내에서 이송을 위한 이송 컨테이너를 가질 수 있다.
다른 유리한 실시예들이, 도면, 청구항 및 상세한 설명을 통해 설명된다.
본 발명은, 도면에 도시된 실시예에 기초하여 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따르는 장치의 측면도.
도 2는 도 1로부터의 상세도.
도 3은 도 1호부터의 상세화된 상면도.
도 4는 도 1에 따른 장치의 상면도.
도 5a- 5d는 웨이퍼의 삽입 또는 제거를 위한 장치를 개방하는 일련도.
도 6은 본 발명에 따른 툴 및 본 발명에 따른 장치의 요소들을 포함하는 도식적인 흐름도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저장 장치의 전체도.
도 8은 도 7에 따라 실례의 실시예에 따른 장치의 상세도.
도 9는 도 8에 따른 투시 상세도.
도 10은 도 7에 따라 설치된 상면도.
도 12는 도 10에 따른 상세도.
도 13은 도 7에 따라 실례의 실시예에 따른 저장 링의 투시도.
도 14는 도 13에 따르는 저장 링의 평면도.
도 15는 도 13에 따라 저장 링의 측면도.
도 16은 증착된 웨이퍼와 도 15에 따르는 상세도.
도 17은 도 7에 따라 실시예에 따르는 안내 요소들의 평면도.
도 18은 도 17에 따른 투시도.
도 19는 도 17에 따른 측면도.
도 20 내지 도 23은, 상부 저장링들을 들어올리고, 처리되어야 하는 상기 저장링들을 구속해제하며, 툴을 이용하여 상기 저장링들을 저장링아래에 배열시키는 연속과정을 도시한 도면( 각 경우의 저장링들을 도시하지 않는다).
도 24 내지 도 28은, 상부 저장링들을 들어올리고, 처리되어야 하는 상기 저장링들을 구속해제하며, 툴을 이용하여 상기 저장링들을 저장링아래에 배열시키는 과정을 도시한 도면( 각 경우의 저장링들을 도시하지 않는다).
도 29는 본 발명에 따르는 장치의 다른 실례의 실시예를 도시한 투시도.
도 30은 본 발명에 따라 저장 요소들을 포함하는 도 29로부터의 스택을 도시한 도면.
도 31 및 도 32는 접근하기 위하여 저장 요소들을 분리하는 동안 2개의 다른 상태를 도시한 도면.
도 33은 접근 상태에서 스택의 투시도.
도 34는 배열된 웨이퍼를 포함하는 저장 링의 투시된 상세도.
도 35는 본 발명에 따르는 이송 컨테이너를 도시한 도면.
도 1에 도시된 장치(100)는, 하부에 놓인(도시되지 않음) 저장 요소(storage element, 10)의 스택(stack, 12)을 가진다. 최하부의 저장 링을 제외하고 각각의 저장 링(10)은, 각각 상기 영역 하부에 배치된 저장 링(10) 상에서 적층 영역을 포함하여 일직선으로 형성된다. 상부로부터 하부로 향하는 청정 공기 흐름에 의해 폐쇄된 상태로 청결한 실내가 형성되는 것처럼 스택(12)을 통하여 청정 공기 유닛(clean air unit, 20)으로부터 통과한다. 도시된 개방 상태에서, 장치 내부에서 먼지 및 입자 없는 환경을 유지하기 위해 청정 공기 흐름이 이용된다.
선택적으로 개방될 수 있는 저장 링들의 스택과 처리 수단(handling means, 32)이, 제어 패널(control panel, 30)에 의하여 제어될 수 있다. 도시된 실시예는, 장치와 조화를 이루는 툴(tool, 50)에 의해 형성된다.
도 3에 도시된 디스크 형태의 웨이퍼(disk-shaped wafer, 40)가 저장 가능한 3개의 고정 요소(holding element, 16)가 저장 링(10) 내에 배열된다. 고정 요소(16)는 쉽게 상부를 향해 구부러지고 내부를 향한다.(저장 링에 대해서). 각각의 고정 요소는 편평하고 하부를 향하여 기울어진 접촉면을 가져서 웨이퍼(40)를 위한 저장 위치가 형성된다.
도 2는, 저장 링(10)의 개방 상태를 도시한다. 모든 저장 링은 접근하려고 하는 저장 링의 상부에서 정해진 크기만큼 상부로 들어올려지며 접근 공간이 형성된다. 상기 웨이퍼가 다음 하부 웨이퍼에 대해 매우 작은 간격을 가지기 때문에, 웨이퍼 및 저장 링(10)은 제공된 웨이퍼가 더 이상 하부 결합이 될 수 없도록 밀봉 패킹된다. 들어 올려진 일부 스택(12')의 하부를 향해 다음 저장 링은 뒤이어 또는 동시에 정해진 크기만큼 들어 올려진다. 예를 들어, 들어올려진 상기 높이는, 웨이퍼(40)가 저장 링의 링 형상 부분에 의해 상부로 향하는 굽은 고정 요소(16)를 통하여 이동되는 높이와 일치한다. 장치의 저장 상태에서 크기가 큰 패킹 밀도에도 불구하고 각각의 웨이퍼는 상기 치수로 인하여 용이하게 접근 가능하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 자동 처리 장치에 의하여 처리되거나 부가적인 처리 과정이 제어된 후 해당 웨이퍼(40)가 공급될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는, 상기 개방 과정을 상세히 도시한다. 두 개의 리프팅 표면(lifting surface, 52,54)을 가지는 툴(50)은, 저장 링의 스택(12)을 향하는 특정 방위 위치에서 이동되어 진 후 상부 리프팅 표면을 포함하는 저장 링(10a)의 하부로 고정(grip)된다. 상부 리프팅 표면이 저장 링(10b)에 접촉할 때까지 저장 링(10a)은 특정 경로에 의하여 상부를 향하여 이동되어 진다. 그 뒤 하부 저장 링(10b)은 반대로 특정 경로에 의하여 올려지며, 상부에 놓여 진 모든 저장 링은 부가적으로 올려진다. 이와 같은 위치에서, 저장 링이 접근 가능하게 놓여 진 웨이퍼는 장치 또는 다른 웨이퍼들의 요소(element)들로부터 구속 해제된다(도 5d). 상기 웨이퍼는 그리퍼(gripper, 60)에 의해 제거된다. 상기 웨이퍼를 장치에 삽입하고 상기 웨이퍼를 저장 링(10b) 위에 부착하기 위해, 저장 링(10b)에 대한 액세스 챔버의 형성에 관한 동일하게 조치가 이루어질 수 있다.
도시된 실시예에서, 스택의 외주(circumference) 상에서 임의로 어떠한 위치에 수용할 수 있도록 툴(50)은 저장 요소(10)의 스택(12) 주위에서 회전될 수 있다. 다른 실시예에서 스택(12)이 회전되거나 또는 다른 방식으로 이동되고 스택의 둘레에 있는 툴의 위치와 관련하여 툴은 정지하거나 작은 피벗 각도(pivot angle)로만 회전될 수 있다.
본 발명에 따라 도시된 실시예에서, 저장 링(10)의 스택(12)은 3개의 수직 로드(도시되진 않음)에 의하여 외부에 지지된 위치에 따라 안정화된다. 따라서, 스택(12)에 걸쳐 팁핑(tipping)이 방지된다. 선택적으로, 적어도 하나의 안내 핀(guide pin)은 저장 요소들을 통해 수직으로 안내된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 저장 링(10)에서 돌출부(projection, 14)들은 계단형으로 서로 오프셋되며, 이로 인하여 더 높은 저장 링의 각각의 돌출부들은 예를 들어, 돌출부의 폭 보다 방위각으로 다소 넓게 시계 방향으로 (원주 방향으로) 오프셋 된다. 상기 구성은 툴(50)의 실시예와 관련되며, 하부 리프팅 표면(52)은 상기 리프팅 표면(54)에 대한 하나의 돌출부 폭보다 다소 넓게 좌측으로 오프셋된다.
도 7 내지 도 27의 바람직한 실시예에서, 스택이 웨이퍼(40)를 재삽입하고 재거 가능할 뿐만 아니라 저장 링(10)을 교체 가능하게 측면 가이드가 배열된다. 상기 목적을 위해, 저장 링(10)의 수평 적출을 허용하고, 서로 이격되어 놓여 진 안내 요소(80)들은 저장 링(10)의 양쪽 측부 상에 배열된다. 전체 설비를 정지(shut down)시키지 않고도 설비(plant)가 작동하는 동안 상기 장치는 동일하게 수행되며 유지 작업이 가능하다. 상기 유지 작업은 부가적인 저장 요소들과 스택을 제공하거나 저장 요소들을 제거하거나 대체하는 것으로 이루어진다.
도 33의 실시예에서, 상기 확장 해결책(expansion solution)이 이용된다. 이 경우, 장치의 툴은 각 경우 세 개의 저장링들 즉, 저장 링(10b)의 하부에 배열된 또 다른 저장링(10c)과도 맞물린다. 상기 또 다른 저장 링(10c)이 동일한 높이에 고정되어 구속해제될 때, 장치의 압력에 의해 발생되는 인장력은 하부에 위치한 저장 링들의 자동 리프팅을 야기한다.
최종적으로 본 발명의 실시예에서, 예를 들어 기준으로 제공되는 소위 “1/1 피치(pitch)"와 같이 기질(substrate)들은 저장 요소들 상에서 전혀 가압되지 않도록 저장된다. 그 결과, 하나 이상의 근접한 저장 요소들의 간격변화 없이 기저에 접근할 수 있다. 상기 확장은 하부에 놓인 저장 요소들의 자동 리프팅을 방지하기 위하여 장치내에서 중요하다.
특히 간단하게 가압정도를 변화시키기 위하여, 양쪽에 각각의 저장 링들이 놓여있는 중간 링(도면에 도시되진 않음)은 2개의 연속되는 저장 링들 사이에서 배열될 수 있다. 저장 장치 내에 연속되는 기질들의 거리는 저장 링들의 높이에 걸쳐 변화될 수 있다. 변화 가능함에도 불구하고, 동일한 저장 요소들이 항상 사용되어 진다. 본 발명에 따르는 상기 가능한 실시예는 저장 요소들이 직접적으로 본 발명에 따라 명백해지며, 저장 요소들은 직접적으로 서로 따르지 않을 것이다.
도 29에 도시된 본 발명에 따르는 실시예에서, 복수의 저장 링(10)의 스택(12)들이 제공되어 진다. 도 29에 도시된 바와 같이, 각각의 저장 링들이 도시되진 않지만 각각의 스택(12)의 형태 내에서 완전한 상태이다. 예를 들어, (도 30에 도시된) 저장 링의 최 상부에 위치하는 상부 커버 판은 각각의 스택(12) 상에 배열된다. 각각의 스택(12)들은 하부 저면 판(111) 상의 각각의 하부 저장 링에 배열된다. 전체로 형성된 커버 판(110)과 저면 판(111) 뿐만 아니라 저장 요소들은 필수적으로 컨테이너를 밀폐한다.
각각의 저면 판(111)들은 Z 방향(예를 들어 수직)으로 이송 가능하게 차축에서 고정되어, 모든 저장 링(10)은 Z 방향의 정지 암(stationary arm, 112)들 사이에서 일직선으로 이송될 수 있다. 각각 2개의 암(112)은 개방 툴(114)들을 포함하며(이하 상세히 기술), 각각의 스택(12)은 특정의 저장 링(10) 또는 특정의 기질에 접근하기 위하여 임의 위치에서 개방될 수 있다. 다른 실시예에서, 개방 툴들은 이송되어 질 수 있으며, 최소한 하나의 스택이 정지 상태로 배열된다.
2개의 개방 툴 중 하나는 웨이퍼들의 판에 평행하게 피벗회전하고 2개의 암(112) 중 하나에 배열되고, 2개의 개방 툴이 도 31 및 도 32를 참고하여 상세히 설명된다. 도 32를 참고할 때, 각각의 개방 툴(114)은 하부 및 상부 파지 부품(116,117)을 가진다. 상부 파지 부분(117)은, 복수의 중첩된 파지 요소(117´)로 구성된다. 연속되는 파지 부품(117´)들은 요홈(groove, 118) 사이에 형성되며, 외측 외주의 영역에서 폭은 저장 링(10)의 높이보다 크다(도 33의 단면 투시도). 연속적인 요홈(118)들 사이의 간격이 연속적인 저장 링(10)들 사이의 간격과 일치하기 때문에, 외주 영역의 단면을 포함하는 저장 링이 각각의 요홈(118)에 배열될 수 있다.
하부 파지 부품(116)이 동일하게 구성되며, 동시에 중간 파지 부품(119)이 오직 계단식 접촉 표면을 가진다.
특정의 저장 링(10)이 웨이퍼를 삽입하거나 제거하기 위하여 접근하면, 우선 스택(12)(도 29)들이 Z 방향으로 함께 이송된다. 그 결과, Z 방향으로 접근해야 하는 저장 링(10b)은 동일한 위치로 이동하고, 중간 파지 부품(110)도 위치설정된다. 그 뒤, 2개의 암(112)들은 스택(12) 상에서 피벗 회전되어 지며, 이로 인하여 외주의 부분을 포함하는 저장 링(10b)은 중간 파지 부품(119)의 접촉 표면상으로 일직선으로 배열된다. 상기 저장 링(10b)의 상부를 향하는 저장 링들이 상부 파지 부품의 요홈내에 배열되며, 동시에 하부를 향하는 저장 링(10)들이 하부 파지 부품(117)의 요홈 내에 배열된다.
저면 판(111)의 영역에 배열된 저장 링(10)에 접근하면, 도 31을 참고할 때 상기 저면 판의 바(bar)들은 하부 파지 부품(116)내에 배열된다. 상부 파지 부품(117)과 커버 판(112)은 동일하게 외주부분에서 바들을 가진다.
연속된 2 개의 저장 링들사이에 접근 간격을 제공하기 위한 상대 운동은, 개방 툴내에서 및 각각 양쪽의 스택 내에서 부분적인 운동 또는 오직 개방 툴 내에서 또는 오직 스택 내에서 형성된다. 상기 실시예들 중 하나에 의하면, 상부 파지 부품(117)은 미리 결정된 작은 경로(S1)를 따라 Z 방향으로 상부를 향해 이동하며, 하부 파지 부품(116)은 미리 결정된 작은 경로(S2)에 의하여 하부를 향해 이동한다. 경로(S1)는 경로(S2)의 크기보다 크다. 대조적으로 중간 파지 부품(119)은 원래의 Z 위치에 위치한다(도 32). 자동 처리 장치에 의한 처리를 위하여, 제거되는 웨이퍼는 다음의 하부 웨이퍼와 다음의 상부 저장 링(10)으로의 충분한 간격을 가진다. 다음의 하부 웨이퍼는 저장 링(10b)의 평면에 배열되며, 웨이퍼는 접근되어진다. 본질적으로, 상대 운동은 상부에 배열된 저장 링과 구속해제된 저장 링(10b)사이에서 형성되거나 선택적으로 웨이퍼들과 저장 링(10)들의 분리 또는 구속 해제를 위하여 하부에 배열되며, 가능한 다른 운동 분포가 하기 설명으로 주어진다. 물론 상대 운동은 도시된 것보다 다양한 방법으로 형성된다.
예를 들어, 분리과정 동안 접근가능하고(상부 부분적인 스택), 저장 링(10b)의 상부로 배열될 수 있는 부분적인 스택(12′)은 현재의 Z 위치에 고정된다. 상부 부분적인 스택(12′)까지의 간격은, 하부에 배열된 하부 부분적인 스택(12″)뿐만 아니라 저장 링(10b)과 중간 파지 부품(119)의 Z 방향으로 하부를 향하는 이송 운동(conveying motion)에 의해 형성된다. 예를 들어, 중간 파지 부품(119)의 운동은 정지부(stop)에 대해 인접하게 배열되어 정지될 수 있다. 다른 한편, 저장 링(10b)의 하부에 배열된 하부 부분적인 스택(12″)은, 하부 파지 부품(116)이 운동을 정지하거나 정지부에 대하여 인접할 때까지 하부 파지 부분(116)에 의하여 운동을 지속한다. 그 결과, 기질(121)과 저장 링(10b) 사이에서 그리퍼(gripper)를 작동하기 위하여 저장 링 (10b)에 배열된 기질(121)의 하부 공간은 충분하다.
다른 실시예에서, 상부 부분적인 스택(12´)은 상부 파지 부품(117)에 의하여 Z 위치 내의 고정된 위치에 고정되어 진다. 접근 공간, 예를 들어, 하부를 향해 이동하는 하부 판(111)은, Z 방향으로 하부를 향해 배열된 저장 요소(10)들의 운동에 의해 형성된다. 하부 부분적인 스택과 저장 링의 운동 경로의 다양한 제한에 의하여 간격은 그 사이에서 형성된다.
Z 방향을 따라 상부 및 하부를 향하는 모든 운동은, 예를 들어 수압, 기압, 전기 및 스프링-탄성 구동 수단과 같은 구동 수단 또는 중력을 이용하여 완전하거나 부분적으로 형성된다. 상기 구동 수단은, 저장 요소들 중 하나가 접근된 후 저장 장치의 안전한 밀폐가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예와 일치하여 바람직하게 이용되는 저장 링(10)들의 부가적인 상세한 구조가 도 33 및 도 34에 도시된다. 따라서, 저장 링들은 대략적으로 원형으로 형성된다. 직선 내에서 본질적으로 운동하고 서로 90° 정도 오프셋을 구성하는 4개의 부분(122)을 가진다. 직선을 따르는 운동에 의해 접촉 표면 또는 파지 부품의 요홈 내에서 좀더 큰 접촉 표면을 포함하는 부분들이 배열될 수 있다.
또한, 저장 링들은, 가능한 정확하게 서로의 상부에서 저장 링(10)을 적층되어 이용되는 복수의 센터링 돔(centering dome, 123)을 가진다. 센터링 돔(123)들은 상기 케이스 내에서 적층된 방향(stacked direction)으로 근접한 저장 링(10)의 센터링 돔(123)과 맞물린다(mesh). 센터링 돔(123)들에 의해 수단은 회피되어지며, 게다가 저면 판(111)에 대하여 또는 서로 정확히 배열하기 위하여 부가적으로 저장 링들이 요구되어 진다.
도 30을 참고할 때, 청결한 실내상태가, 커버 판(110) 뿐만 아니라 적어도 저장 링(10)들, 하부 저면 판(111)으로 구성된 저장 컨테이너 내부에 형성될 수 있다. 청결한 실내상태를 형성하기 위한 수단은 상세히 도시되지 않는다. 예를 들어, 질소 또는 최상의 청결한 대기와 같이 환경과 비교되는 고압 하에서의 대기는 상기 수단을 포함하는 저장 컨테이너의 내부에 형성될 수 있다. 저장 컨테이너의 내부로부터 각각의 가스의 원하는 배출작용이, 저장 컨테이너의 미리 결정된 누출에 의해 형성되며, 외부로부터 컨테이너의 내부까지 입자들이 침투하는 것이 방지된다. 예를 들어, 저장 링들 사이에서 불완전한 밀봉 또는 밀봉의 생략에 의하여 상기 누출은 형성될 수 있다.
도 35를 참고할 때, 본 발명을 따르는 수송 컨테이너(transport container, 200)가 도시된다. 상기 수송 컨테이너는, 커버 판(210), 저면 판(211) 및 서로의 상부 상에서 일직선으로 배열된 저장 링(10)들로 구성된다. 커버 판 및 저면 판과 함께 교대로 저장 링이 밀봉 요소(도시되진 않음)들을 가지고 기질을 위해 밀봉된 수송 컨테이너(200)가 형성된다. 수송 컨테이너(200)는, 예를 들어 2개의 (상세히 도시되진 않은)클램프와 같은 잠금 수단(locking means)을 포함한 부수적인 개구부(accidental opening)에 대해 고정될 수 있다. 각각은 저면 판(211)과 커버 판(210)의 주위를 죈다(grip). 본 발명의 유리한 수정예에 따라, 지속적인 저장 링(10)은 도면에 도시되지 않은 방법에 의해 서로 연결된다. 그 결과, 저장 요소(10)들사이에서 형성된 간격의 증가가 매우 간단하게 이루어지며, 동시에 저장 요소들 사이의 접착이 형성된다. 이러한 연결은 예를 들어 가위와 같은 연결(scissors-like coupling)이다.
본 발명의 변형예에 의하면, 외부 밀봉 가능한 수송 박스로 삽입되는 수송 컨테이너(200)가 제공된다. 이 경우, 외부적인 효과에 대한 밀봉은 외부 수송 박스에 의해 형성된다.

Claims (19)

  1. 전자부품들을 제조하는 동안 판형상의 기질(plate-shaped substrate)들을 저장하고 전달하기 위한 장치가,
    한 개이상의 기질들을 수용하기 위해 적층된 방향으로 연속적으로 배열된 복수 개의 저장요소(10)들을 가지고,
    각각의 저장요소는, 상기 적층된 방향으로 상기 저장요소들을 서로 아래위에 연속적으로 배열하기 위한 링 형상의 적층영역 및, 상기 적층영역과 연결되고 저장요소들에 수용된 기질을 고정하기 위한 복수 개의 고정요소(16)들을 가지며, 상기 고정요소들은 반경방향으로 내측을 향해 돌출하고, 상기 기질을 고정하기 위한 상기 고정요소들의 일부분이 상기 적층영역에 대해 상측을 향해 오프셋되며,
    저장요소들 중 중간 저장요소내에 수용된 기질에 접근하기 위하여, 상기 중간 저장요소, 상기 중간 저장요소의 상측과 하측에 근접하게 배열된 상측 저장요소 및 하측 저장요소들사이의 거리를 증가시키기 위한 툴(50)을 가지고, 상기 툴(50)은 상기 중간 저장요소 및 상기 상측 저장요소와 접촉하며, 상기 툴이 상기 적층된 방향으로 이동하여 연속적으로 배열된 저장요소들이 중간 저장요소, 상측 저장요소 및 하측 저장요소로 분리되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 저장요소를 형성하는 링 형상의 적층영역들을 직접 적층시켜서 저장요소들이 서로 아래위에 적층되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 툴(50)은, 상측 저장요소 및 중간 저장요소와 각각 접촉하는 제 1 접촉표면(52) 및 제 2 접촉표면(54)을 가지고,
    상기 제 1 접촉표면이 중간 저장요소의 상측에 근접한 상측 저장요소와 접촉하고 다음에 상측 저장요소가 상측을 향해 이동할 때, 제 2 접촉표면이 상기 중간 저장요소와 접촉하고 상기 중간 저장요소는 상측을 향해 이동하며, 다음에 중간 저장요소에 고정된 기질에 접근할 수 있는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 툴(50)은 근접한 상측 및 하측 저장요소들과 각각 접촉하는 한 개이상의 제 1 접촉표면과 제 2 접촉표면을 가지고,
    제 1 접촉표면이 중간 저장요소의 상측에 근접한 상측 저장요소와 접촉하며, 제 2 접촉표면이 상기 중간 저장요소와 접촉하고, 제 1 및 제 2 접촉표면들 중 적어도 한 개가 적층된 방향으로 서로 상대운동하여, 중간 저장요소에 고정된 기질에 접근할 수 있는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 저장요소들의 적층된 방향으로 상기 툴의 제 1 접촉표면과 제 2 접촉표면이 서로에 대해 오프셋 배열되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 저장요소들은, 적층된 스택을 형성하는 복수 개의 저장링들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 고정요소들은 수평의 접촉표면을 가지는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 저장요소는 밀봉요소를 가지고, 서로 아래위에 배열된 상기 저장요소들은 밀폐된 공간(enclosed space)을 형성하며, 상기 밀폐된 공간내에서 연속적으로 적층된 저장요소들에 의해 형성된 스택(stack)의 측면이 상기 밀봉요소에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 중첩된 상기 저장요소들의 안정성 또는 위치정밀도를 증가시키기 위해 상기 저장요소는 한 개이상의 센터링돔(123)을 포함하고, 상기 저장요소의 센터링돔은 적층된 방향으로 근접하게 배열된 또 다른 저장요소의 센터링돔과 결합되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 툴(50)은 상기 기질의 평면과 평행한 평면내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 적층된 저장요소들은 서로 구속되고, 상기 기질들을 수송하기 위한 수송컨테이너가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
  12. 제 1 항을 따르는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치를 이용하여 전자부품들을 제조하는 동안 판형상의 기질을 저장하고 전달하기 위한 방법에 있어서,
    분리될 수 있는 저장요소들의 스택내에 배열된 한 개의 중간 저장요소에 제 1 접촉표면 및 제 2 접촉표면을 가진 툴(50)이 접근하도록, 상기 중간 저장요소가 상기 제 2 접촉표면과 접촉하고 중간 저장요소와 근접한 상측 저장요소가 상기 제 1 접촉표면과 접촉하는 제 1 상대운동이 수행되고, 다음에 적층된 방향으로 배열된 상기 중간 저장요소와 상기 상측 저장요소사이의 거리가 상기 툴에 의해 증가되는 제 2 상대운동이 수행되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질을 저장하고 전달하기 위한 방법.
  13. 제 4 항에 있어서, 저장요소들의 적층된 방향으로 상기 툴의 제 1 접촉표면과 제 2 접촉표면이 서로에 대해 오프셋 배열되는 것을 특징으로 하는 판형상의 기질들을 저장하고 전달하기 위한 장치.
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