KR101844961B1 - 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 다양한 공정별로 처리하는 웨이퍼처리장치의 상부에서 웨이퍼처리장치 내부의 구성품을 교체 및 수리를 위해 구성품을 이동시킬 수 있도록 장착되는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼이송모듈의 주위로 복수의 단위모듈이 구비되는 웨이퍼처리장치에서, 상기 복수의 단위모듈이 서로 마주하는 방향으로 상기 웨이퍼이송모듈의 상부에 구비되는 한 쌍의 레일; 상기 마주하는 단위모듈 사이를 왕복이동 가능하게 상기 각 레일의 하단에 장착되는 무빙플레이트; 상기 무빙플레이트의 중앙부에 설치되어 상기 무빙플레이트의 수직방향을 기준으로 회전되는 회전블록; 일단이 상기 회전블록에 장착되어 폴딩/언폴딩 가능하도록 적어도 2 이상의 힌지수단으로 서로 연결되는 복수의 아암유닛으로 이루어진 아암부; 상기 아암부의 끝단에서 와이어가 구비된 윈치가 회전구동됨으로써 상기 웨이퍼이송모듈에 접근하는 방향으로 상기 와이어를 승하강 가능하게 마련되는 리프트부; 를 포함하여 이루어짐으로서, 웨이퍼처리장치의 내부에 고립된 주요 구성품을 손쉽게 분리하여 고체 및 수리가 용이하며, 웨이퍼처리장치의 상부에 설치된 크레인의 폴딩구조를 통해 용이하게 웨이퍼처리장치의 외부로 구성품을 반출할 수 있는 이점을 가질 수 있는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인에 관한 것이다.

Description

웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인{Removable crane for robot replacement}
본 발명은 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼를 다양한 공정별로 처리하는 웨이퍼처리장치의 상부에서, 웨이퍼처리장치 내부의 구성품을 교체 및 수리를 위해 구성품을 이동시킬 수 있도록 장착되는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는, 웨이퍼 상에 여러가지 물질을 박막형태로 증착하고 이를 패터닝하여 구현되는데, 이를 위하여 증착공정, 식각공정, 세정공정, 건조공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 요구된다. 이러한 각각의 공정에서 피처리물인 웨이퍼는 해당공정의 진행에 최적의 환경을 구축하는 프로세스 모듈에 의해 처리되는데, 이러한 피처리물인 웨이퍼를 각각의 프로세스 모듈로 이송 또는 회송하는 공정프로세스를 진행할 수 있도록 하는 복합형 웨이퍼 처리장치의 통칭이 클러스터(cluster)이다.
도 1은 종래의 웨이퍼처리장치를 나타낸 평면도로서, 클러스터 내에서는 오염되지 않은 진공영역이 포함되는데 크게, 웨이퍼가 초기 또는 최종적으로 안착되어 적재되는 대기모듈과, 이러한 대기모듈에 위치하는 웨이퍼를 위치 정렬하여 이송하는 프론트 엔드 시스템과, 상기 프론트 엔드 시스템으로부터 이송된 웨이퍼를 해당 프로세스가 진행되는 공정모듈로 이송하는 웨이퍼이송모듈로 구분된다.
이렇게 전술한 프론트 엔드 시스템은 대기에 개방된 오염이 되지 않은 공간에 위치하여, 대기모듈에 적재된 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼이송로봇과 이러한 웨이퍼이송로봇에 의해 이송된 웨이퍼를 위치 정렬하는 얼라이너를 가지고 있어 웨이퍼의 이송 및 위치 정렬을 가능하게 된다.
그리고 웨이퍼이송로봇은 웨이퍼처리장치의 중앙에 위치하여 그 주위로 여러가지 공정별로 설치되는 공정모듈에 둘러 싸인 형태를 가지며, 이에 따라 웨이퍼이송로봇은 웨이퍼처리장치의 중앙에 고립된 상태에서 웨이퍼의 이송 및 위치 정렬을 수행한다.
그러나, 종래의 웨이퍼처리장치는 웨이퍼이송로봇이 중앙에 고립된 상태로 작동되는 이유로 웨이퍼이송로봇과 같이 다수의 모듈들에 둘러 싸인 기기들은 교체 및 수리가 요구될 때 까다로운 분해절차에 따라 사용자가 내부로 직접 진입하여 작업하게 된다.
이와 같은 중앙으로 사용자가 직접 진입하게 되는 경우 웨이퍼처리장치의 특정상 오염되지 않은 클린상태를 유지하여야 하는데, 사용자의 직접적인 처리에 의해 웨이퍼처리장치의 오염을 야기하여 피처리물인 웨이퍼의 상품성이 떨어 질 수 있는 중대한 문제점을 가질 수 있다.
뿐만아니라, 웨이퍼처리장치의 중앙에 고립된 기기를 교체 및 수리를 위한 복잡한 분해, 및 해체 순서로 인하여 과도한 공간과 시간을 소요하게 되는 문제점이 발생된다.
종래의 웨이퍼처리장치에 관하여 특허공보 10-2016-0119510호, 10-2014-00061835호와 같은 선행기술이 개발되어 왔으나 상기한 바와 같은 문제점을 해소하지 못하는 실정이다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 웨이퍼처리장치의 내부에 고립된 주요 구성품을 손쉽게 분리하여 교체 및 수리가 용이하도록 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 웨이퍼처리장치의 상부에 설치된 크레인의 폴딩구조를 통해 용이하게 웨이퍼처리장치의 외부로 구성품을 반출 할 수 있도록 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인을 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인은 웨이퍼이송모듈의 주위로 복수의 단위모듈이 구비되는 웨이퍼처리장치에서, 상기 복수의 단위모듈이 서로 마주하는 방향으로 상기 웨이퍼이송모듈의 상부에 구비되는 한 쌍의 레일; 상기 마주하는 단위모듈 사이를 왕복이동 가능하게 상기 각 레일의 하단에 장착되는 무빙플레이트; 상기 무빙플레이트의 중앙부에 설치되어 상기 무빙플레이트의 수직방향을 기준으로 회전되는 회전블록; 일단이 상기 회전블록에 장착되어 폴딩/언폴딩 가능하도록 적어도 2 이상의 힌지수단으로 서로 연결되는 복수의 아암유닛으로 이루어진 아암부; 상기 아암부의 끝단에서 와이어가 구비된 윈치가 회전구동됨으로써 상기 웨이퍼이송모듈에 접근하는 방향으로 상기 와이어를 승하강 가능하게 마련되는 리프트부; 를 포함하여 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인에 따르면, 웨이퍼처리장치의 내부에 고립된 주요 구성품을 손쉽게 분리하여 교체 및 수리가 용이한 장점을 가질 수 있다.
또한, 웨이퍼처리장치의 상부에 설치된 크레인의 폴딩구조를 통해 용이하게 웨이퍼처리장치의 외부로 구성품을 반출할 수 있는 이점을 가질 수 있다.
이상에서의 본 발명에 따른 효과는 상기에 한정되는 것은 아니며, 기타 본 발명의 효과들은 후술할 실시예 및 청구범위에 기재된 사항을 통하여 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 분명하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 웨이퍼처리장치를 나타낸 평면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인이 적용된 것을 나타낸 사시도
도 3은 도 2를 하측에서 바라본 주요 요부를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무빙플레이트와 회전블록을 나타낸 분해사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아암부의 분해사시도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인이 폴딩된 상태를 나타낸 평면도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인의 아암부의 회전을 나타낸 평면도
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인에서 무빙플레이트가 이동되는 것을 나타낸 평면도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인의 언폴딩을 나타낸 평면도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인의 언폴딩이 완료된 상태를 나타낸 평면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명을 설명함에 있어 동일한 사상의 범위내에서 기능이 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용하기로 하며, 이에 대한 중복설명은 생략하도록 한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인이 적용된 것을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2를 하측에서 바라본 주요 요부를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인을 나타낸 사시도이다.
본 발명에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인(1)은 웨이퍼이송모듈(100)의 주위로 복수의 단위모듈(200)이 구비되는 웨이퍼처리장치(1000)에서 이루어지는 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명은 대략적으로 살펴보면 레일(10), 무빙플레이트(20), 회전블록(30), 아암부(40) 및, 리프트부(50)를 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명의 웨이퍼처리장치(1000)의 로봇교체용 탈착식 크레인(1)은 웨이퍼에 일정 공정처리를 수행하는 웨이퍼처리장치(1000)의 상부에 설치되는 것으로, 본 발명에서 웨이퍼처리장치(1000)는 중앙에 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼이송모듈(100)의 주위에 공정별로 복수의 단위모듈(200)이 구비되어 하나의 웨이퍼처리장치(1000)를 이루고 있다. 구체적으로 웨이퍼이송모듈(100)의 중앙부에는 웨이퍼이송모듈(100)의 제어하에 구동되는 웨이퍼이송로봇(300)이 장착되며, 웨이퍼이송로봇(300)이 웨이퍼이송모듈(100)을 기준으로 회전하면서 주위의 각 단위모듈(200)로 웨이퍼의 계속적인 공급 및 회수를 반복한다. 본 발명에서는 웨이퍼를 계속적으로 공급 및 회수하기 위해 웨이퍼가 적재되어 보관되는 대기모듈(201)이 웨이퍼이송모듈(100)의 일측에 위치하고, 나머지 측방향으로 다양한 공정처리가 수행되는 복수의 공정모듈(202)이 위치한다. 이로서, 웨이퍼이송모듈(100)은 중앙에 고립되는 구조를 가진다. 본 발명은 고립된 구조의 상기 웨이퍼이송모듈(100)에 장착된 웨이퍼이송로봇(300)과 같은 로봇교체용으로 설명될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 국한되지 않고 다양한 형태의 웨이퍼처리장치(1000)에서 내부에 장착되는 여러 부가 장치의 교체용으로 적용될 수 있으며, 본 발명에서 단위모듈(200)은 상기 대기모듈(201)과 공정모듈(202)을 모두 포함하는 개념이다.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인(1)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
레일(10)은 상기 복수의 단위모듈(200)이 서로 마주하는 방향으로 상기 웨이퍼이송모듈(100)의 상부에 구비되는 것이다. 구체적으로 상기 레일(10)은 내부가 비어 있는 중공의 관체(10a)로서 하단이 길이방향을 따라 소정 폭으로 개방되며, 길이 방향으로 비어 있는 가이딩공간(10b)이 형성된다. 본 발명에서는 레일(10)에 상기 무빙플레이트(20)가 상기 가이딩공간(10b)을 따라 이동되도록 장착되는 것으로 설명된다. 여기서, 상기 레일(10)은 한 쌍으로 구비되어 서로 나란하게 장착된다. 구체적으로 상기 레일(10)은 복수의 프레임(400)에 의해 웨이퍼이송모듈(100)로부터 소정높이 상측에 구비되는 것이 바람직하다. 구체적으로 본 발명에서는 상기 레일(10)은 상기 단위모듈(200)에 간섭이 되지 않도록 하기 위하여 프레임(400)은 상기 단위 모듈의 상측으로 연장될 수 있다. 다만, 본 발명에서 프레임(400)은 웨이퍼이송모듈(100)의 상측으로 기립될 수 있으면 다양한 구조를 가질 수 있으므로 보다 상세한 설명은 생략하도록 한다. 이를 통해 상기 레일(10)은 상기 무빙플레이트(20)를 상기 마주하는 단위모듈(200) 사이의 왕복 이동을 가이딩하게 된다.
무빙플레이트(20)는 상기 레일(10)의 하단에 장착되는 것으로, 상기 레일(10)을 따라 상기 마주하는 단위모듈(200) 사이를 왕복이동 가능하게 장착된다. 다만, 본 발명에서 무빙플레이트(20)는 상기 단위모듈(200)의 전체 길이를 벗어나지 않도록 하여 무빙플레이트(20)의 이동거리는 상기 단위모듈(200) 간의 사이 내에서 이동되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무빙플레이트와 회전블록을 나타낸 분해사시도로서, 도시된 바와 같이, 무빙플레이트(20)는 상기 각 레일(10)의 가이딩공간(10b)에 삽입되어 상기 가이딩공간(10b)을 따라 이동되는 휠(21)이 적어도 2 개소 이상으로 구비될 수 있다. 본 발명에서는 상기 각각의 휠(21)은 상기 가이딩공간(10b)을 따라 회전되는 원판 형상의 구름바퀴가 복수로 구비될 수 있으며, 이때 각 구름바퀴(21a)는 서로 마주보도록 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 서로 마주보는 구름바퀴(21a)를 아우르도록 각 구름바퀴(21a)의 사이에 연결되는 연장대(21b)가 마련되며, 상기 연장대(21b)가 레일(10)의 하측으로 돌출된다.
그리고 각 휠(21)이 사각 형상의 구동대(22)에 연결된다. 여기서, 구동대(22)는 대략 상기 레일(10)과 수평되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 구동대(22)의 각 모서리가 상기 휠(21)의 연장대(21b))와 고정된다. 즉, 상기 휠(21)이 상기 레일(10)의 가이딩공간(10b)을 따라 구름으로써, 상기 레일(10)의 길이 방향으로 상기 구동대(22)가 이동될 수 있다.
회전블록(30)은 상기 무빙플레이트(20)의 중앙부에 설치되어 상기 무빙플레이트(20)의 수직방향을 기준으로 회전하는 것이다. 본 발명에서 무빙플레이트(20)는 상기 회전블록(30)이 장착가능하도록 장착대(23)가 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 장착대(23)는 상기 원판 형태의 판상체를 이루어지며 양측단이 소정 길이로 연장되어 상기 구동대(22)의 양측에 고정되는 구조로 이루어진다. 이때, 상기 장착대(23)는 다양한 형태를 가질 수 있으나, 중앙부의 원판에는 상기 회전블록(30)이 장착가능하게 볼트와 같은 체결수단으로 고정될 수 있는 체결공이 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 회전블록(30)은 상기 무빙플레이트(20)의 장착대(23)에 상기 체결수단으로 고정되는 것으로, 고정대(31), 로드(32), 베어링(33) 및 브라켓(34)으로 이루어질 수 있다. 여기서 고정대(31)는 상기 장착대(23)의 체결공에 장착되는 것으로 상기 장착대(23)의 형상에 대응되는 원판 형태로 이루어 질 수 있다. 그리고 로드(32)는 상기 고정대(31)의 중앙으로부터 하측방향으로 입설되는 것으로 대략 원통형태로서, 외주면에 상기 베어링(33)을 수용하도록 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성된다. 여기서 베어링(33)은 구 형태의 구름수단으로서, 복수로 구비되어 상기 슬롯을 따라 구름가능하도록 수용된다. 그리고 상기 로드(32)와 베어링(33)을 중앙에 수용되도록 로드(32)의 외주면 상에 상기 브라켓(34)이 장착된다. 이로서, 상기 브라켓(34)은 상기 로드(32)의 외주면에 베어링(33)의 구름에 따라 회전 가능하게 장착될 수 있다.
즉, 상기 회전블록(30)은 브라켓(34)이 상기 로드(32)를 감싸지도록 장착되어 로드(32)의 외주면을 따라 복수의 베어링(33)이 구름으로서, 상기 무빙플레이트(20)의 직하방향을 기준으로 회전된다. 즉, 본 발명에서 상기 웨이퍼이송모듈(100)로부터 수직인 축을 기준으로 회전하게 된다.
계속해서 상기 아암부(40)는 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42), 및 제3 아암유닛(43)으로 이루어질 수 있다. 구체적으로 본 발명의 웨이퍼처리장치(1000)의 로봇교체용 탈착식 크레인(1)에서 상기 회전블록(30)으로부터 소정 길이로 연장되어 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42), 및 제3 아암유닛(43)이 서로 상호적으로 폴딩 가능하게 결합됨으로써, 웨이퍼처리장치(1000) 내에서 신축 가능하게 마련되는 것이다. 구체적으로, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아암부의 분해사시도를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)이 서로 기계적인 결합으로 이루어져 각 연결부위를 기준으로 폴딩/언폴딩 됨으로써, 전체적인 길이가 신축가능하게 구성된다.
여기서 제1 아암유닛(41)은 일단이 상기 회전블록(30)에 장착되어 상기 무빙플레이트(20)에 나란한 방향으로 소정길이 연장된다. 보다 구체적으로 제1 아암유닛(41)은 방형의 중공관으로 이루어져 그 일단이 상기 회전블록(30)의 브라켓(34) 하단에 장착되어 상기 회전블록(30)의 회전에 따라 회전된다. 본 발명에서 상기 제1 아암유닛(41)은 상기 회전블록(30)에 장착된 부분으로부터 연장된 길이를 반경으로 회전된다.
그리고 제2 아암유닛(42)은 상기 제1 아암유닛(41)의 끝단에 연결되어 상기 제1 아암유닛(41)과 동일평면으로 소정길이 연장된다. 이때, 동일평면이라 함은 상술한 바와 같이 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42)이 서로 회동가능하게 연결되어 폴딩/언폴딩 되는 면을 동일평면으로 본다.
그리고 제3 아암유닛(43)은 상기 제2 아암유닛(42)의 끝단에 연결되어 상기 제1 아암유닛(41)과 동일평면으로 소정길이 연장된다.
즉, 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 제3 아암유닛(43)은 선형으로 나열된 형태로 연결되는 구조이다. 여기서 각 제1 아암유닛(41)과 제2 아암유닛(42), 그리고 제2 아암유닛(42)과 제3 아암유닛(43)은 서로 힌지수단(45)에 의해 연결된다. 본 발명에서 상기 힌지수단(45)은 복수로 구비되어 각각의 힌지수단(45)이 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 제3 아암유닛(43) 간의 연결기능을 가진다. 또한, 상기 제1 아암유닛(41)과 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)은 각각의 힌지수단(45)을 기준으로 폴딩/언폴딩 되도록 형성된다.
본 발명에서 각 힌지수단(45)은 종래의 다양한 회전수단을 적용하여 폴딩/언폴딩 되도록 구현될 수 있으나, 본 발명에서는 연결대(45a), 유동로드(45b), 회전대(45c), 제동대(45d)로 이루어질 수 있다. 여기서 연결대(45a)는 상기 제1 아암유닛(41) 및 제2 아암유닛(42)의 끝단에 각각 구비되는 복수의 플레이트로서, 상기 각 제1 아암유닛(41) 및 제2 아암유닛(42)의 끝단에서 서로 마주보도록 고정된다. 이때, 상기 연결대(45a)의 끝단에는 서로 연관되는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀에 봉형태의 유동로드(45b)가 결합된다. 예컨대 유동로드(45b)는 제1 아암유닛(41)에 연결되는 제2 아암유닛(42)의 일단에 마련되고, 제2 아암유닛(42)에 연결되는 제3 아암유닛(43)의 일단에 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 관통홀을 따라 서로 상기 유동로드(45b)가 회전될 수 있으며, 다시 상기 유동로드(45b의 하단에는 유동로드(45b)의 회전과 동일하게 회전될 수 있는 원판의 회전대(45c)가 마련된다. 그리고, 상기 회전대(45)에는 가장자리를 따라 다수의 구멍이 형성되며, 여기서 다수의 구멍에 대응되는 구멍이 형성된 제동대(45d)가 마련된다. 여기서 제동대(45d)는 상기 연결대(45a)에 연결된 “ㄷ” 형태로서 상기 상단이 연결대(45a)에 고정되고, 하단이 상기 회전대(45c)의 하측에 위치한다. 이때, 상기 회전대(45c)와 제동대(45d)의 구멍간에 물림고정되도록 서로 연결되는 고정핀(45e)이 마련될 수 있다. 예컨대 고정핀(45e)은 상기 회전대(45c)와 제동대(45d)를 사용자가 서로 고정시킴으로서 상기 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)이 임의로 폴딩/언폴딩 되는 것을 방지하도록 구성된다. 즉, 상기 힌지수단(45)은 상기와 같은 구성을 통하여 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)이 선형으로 연결되어 서로 폴딩/언폴딩이 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)은 상기와 같이 각각 연결되는 힌지수단(45)에 의해 폴딩/언폴딩 가능하게 되되, 여기서 제2 아암유닛(42)의 길이는 제1 아암유닛(41)과 제3 아암유닛(43)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 아암유닛(42)은 본 발명에서 제1 아암유닛(41)과 제3 아암유닛(43)의 사이에 위치하게 되며, 제2 아암유닛(42)의 길이가 제1 아암유닛(41)과 제3 아암유닛(43)의 길이보다 짧게 형성되어 폴딩된 상태에서 상기 단위모듈(200)의 사이를 간섭되지 않는 상태가 될 수 있다. 이와 반대로 상기 제1 아암유닛(41) 및 제2 아암유닛(52) 및 제3 아암유닛(43)이 서로 언폴딩되어 있는 상태에서는 상기 단위모듈(200)간 사이의 상측부에서 벗어나게 되며 그 끝단이 웨이퍼처리장치의 외측으로 돌출된 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 아암유닛(41) 및 제2 아암유닛(42), 제3 아암유닛(43)은 각각 중앙이 절단된 분절단(41a, 42a, 43a)이 형성될 수 있다. 여기서, 분절단(41a, 42a, 43a)은 서로 분절되어 2개소로 분리되는 부분이다. 즉, 상기 제1 아암유닛(41) 및 제2 아암유닛(42) 그리고 제 3아암유닛(43)이 각각 2 개소로 분절됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 힌지수단(45)이 설치된 상태로 분리될 수 있다. 여기서, 상기 각 분절단(41a, 42a, 43a)은 서로 볼트결합 가능하도록 결합공이 형성된 한 쌍의 플렌지로 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해 사용자는 상기 웨이퍼처리장치(1000) 상에서 사용 상에 유기적으로 분해 결합을 용이하게 상기 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 그리고 제3 아암유닛(43)을 상기 무빙플레이트(20) 상에 장착할 수 있다.
리프트부(50)는 상기 제3 아암유닛(43)의 끝단에 구비되는 것으로서, 윈치(51)부, 와이어(52), 후크(53)를 포함하는 구성이다. 보다 구체적으로 윈치(51)는 상기 웨이퍼이송모듈(100)의 수직선상으로 상기 와이어(52)가 승하강가능하게 구비된다. 여기서, 와이어(52)는 비교적 플랙시블한 선형의 로프로서, 소정 강성을 가진 금속재로 이루어질 수 있다. 물론, 본 발명에서 와이어(52)는 체인과 같이 링크결합으로 형성되는 것으로 구현될 수 있을 것이며, 이에 한정하는 것이 아니라 윈치에 권선가능하면 족하다. 그리고 와이어(52)의 끝단에는 갈고리 형태의 후크(53)가 마련된다. 예컨대 윈치(51)는 상기 와이어(52)가 감긴 원통형의 드럼(51a)과, 상기 드럼(51a)을 회전가능하게 케이싱하는 드럼수용대(51b), 상기 드럼수용대(51b)의 일측으로 돌출되어 사용자가 파지가능한 손잡이가 형성되어 상기 드럼(51a)과 연결되는 드럼회전바(51c) 및 상기 드럼수용대(51b)가 고정되며, 상기 제3 아암유닛(43)의 끝단에 설치되는 지지대(51d)로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 드럼회전바(51c)는 상기 드럼(51a)과 연결되어 드럼회전바(51c)의 회동에 의해 드럼(51a)이 회전가능하도록 장착되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 드럼회전바(51c)는 사용자가 손잡이를 파지하여 회전시킴으로써, 상기 드럼(51a)이 상기 드럼수용대(51b)의 내부에서 회전되게 된다. 여기서, 모터를 통해서 회전 시킬 수 있음은 물론일 것이다. 이와 같은 드럼수용대(51b)의 회전에 의해 상기 드럼(51a)에 감긴 와이어(52)가 상기 웨이퍼이송모듈(100)에 근접하는 방향으로 승하강 된다. 본 발명에서 상기 후크(53)는 웨이퍼이송모듈(100)에 탑재된 웨이퍼이송로봇(300)에 고정됨으로서, 웨이퍼이송로봇(300)이 상기 후크(53)의 구동에 따라 웨이퍼이송모듈(100)의 상측방향으로 승하강 될 수 있다. 여기서, 상기 에이퍼이송로봇에는 상기 후크(53)가 고정될 수 있는 환형의 고리가 마련되는 것이 바람직하다.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인(1)의 작용에 대하여 첨부된 도 7 내지 도 10을 참고하면서 상세하게 설명하도록 한다.
설명하기 앞서 도 7 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인(1)의 작용 상태를 나타낸 평면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인(1)은 시간적 순서에 따라 구동될 수 있다. 이때, 본 발명은 첨부된 도면과 하기에서 설명되는 순서에 역순으로 수행될 수 있으며, 본 발명의 구동은 모터를 통해 전자적으로 제어될 수 있고, 사용자의 제어에 의해 수동적으로 구동될 수 있음은 당연할 것이다. 다만, 본 발명에서는 사용자의 관점에서 수동적으로 구동되는 것으로 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인이 폴딩된 상태를 나타낸 평면도이다. 도시된 바와 같이, 아암부(40)은 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)이 결합된 상태에서 각각의 힌지수단(45)을 기준으로 폴딩된다. 이때, 제2 아암유닛(42)은 제1 아암유닛(41) 및 제3 아암유닛(43)의 길이보다 짧게 형성되어 있어 전체적인 폭이 상기 단위모듈(200)의 사이에서 유동가능한 폭을 이루게 된다. 이와 같이 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)이 폴딩된 상태에서 상기 리프트부(50)가 상기 웨이퍼이송모듈(100)의 상측에 위치하게 된다. 여기서, 사용자는 상기 리프트부(50)의 윈치(51)를 구동하여 후크(53)를 웨이퍼이송모듈(100)의 근접되는 방향으로 승하강 가능하게 된다. 즉, 사용자가 윈치(51)를 구동하여 후크(53)를 하강시켜, 웨이퍼이송모듈(100)에 장착된 웨이퍼이송로봇(300)에 상기 후크(53)를 걸 수 있다. 다시 사용자는 윈치(51)를 구동하여 웨이퍼이송로봇(300)을 웨이퍼이송모듈(100)의 상측으로 들어 올리게 된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인의 아암부의 회전을 나타낸 평면도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인에서 무빙플레이트가 이동되는 것을 나타낸 평면도로서, 도시된 바와 같이, 아암부(40)는 폴딩된 상태로서 상기 레일(10)을 따라 상기 무빙플레이트(20)가 이동될 수 있다. 이때, 상기 무빙플레이트(20)에 설치된 회전블록(30)이 회전됨으로써, 아암부(40)가 상기 회전블록(30)의 회전 반경으로 회전된다. 여기서, 상기 사용자는 상기 회전대(45c)와 상기 제동대(45d)를 서로 물림고정되도록 체결핀을 연결함으로써, 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)의 임의 폴딩/언폴딩을 방지할 수 있다. 이를 통해 상기 아암부(40)가 상기 단위모듈(200)간에 저촉되지 않는 상태로 유지되면서 상기 무빙플레이트(20)가 상기 레일(10)을 따라 이동된다. 이를 통해 웨이퍼처리장치(1000) 내에서 단위모듈(200)이 간섭이 없는 곳, 구체적으로 대기모듈(201)과 공정모듈(202)이 설치되지 않아 외부로 노출된 지점까지 이동가능하게 된다. 따라서 상기 후크(53)에 걸려 있는 웨이퍼이송로봇(300)은 웨이퍼이송모듈(100)의 상측에서 벗어난 상태가 된다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인의 언폴딩을 나타낸 평면도이다. 도시된 바와 같이 상기 무빙플레이트(20)가 이동하여 외부로 노출된 지점에 위치된 상태에서 사용자는 상기 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)을 각 힌지수단(45)을 기준으로 언폴딩시키게 된다. 이때, 제3 아암유닛(43)의 끝단에 마련된 리프트부(50)에 걸려있는 웨이퍼이송로봇(300)은 점차 웨이퍼처리장치(1000)의 외부로 향하게 되며, 연속적인 언폴딩과정을 통하여 상기 웨이퍼이송로봇(300)은 웨이퍼처리장치(1000)의 내부에서 벗어나게 된다.
계속하여 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인의 언폴딩이 완료된 상태를 나타낸 평면도이다. 도시된 바와 같이, 연속적인 언폴딩과정을 통하여 제1 아암유닛(41), 제2 아암유닛(42) 및 제3 아암유닛(43)이 직선형으로 이루게 되며, 이때, 상기 제3 아암유닛(43)의 끝단에 마련된 리프트부(50)에 걸려있는 웨이퍼이송로봇(300)은 완전히 웨이퍼처리장치(1000)의 외부에 위치된다. 이때, 사용자는 상기 리프트부(50)를 구동하여 후크(53)를 하향으로 하강시킴으로서, 웨이퍼이송로봇(300)을 용이하게 웨이퍼처리장치(1000)로부터 제거시킬 수 있다.
이를 통해 사용자는 웨이퍼처리장치(1000)의 웨이퍼이송로봇(300)을 제거하고 상술한 과정의 순서의 역순으로 새로운 웨이퍼이송로봇(300)을 웨이퍼이송모듈(100)의 상측으로 이동시킴으로써, 웨이퍼처리장치(1000)의 웨이퍼이송로봇(300)을 교체할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인은 발명의 구체적인 실시예를 통해 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000 : 웨이퍼처리장치
100 : 웨이퍼이송모듈 200 : 단위모듈
201 : 대기모듈 202 : 공정모듈
300 : 웨이퍼이송로봇 400 : 프레임
10 : 레일 10a : 관체
10b : 가이딩공간 20 : 무빙플레이트
21 : 휠 21a : 구름바퀴
21b : 연장대 22 : 구동대
23 : 장착대 30 : 회전블록
31 : 고정대 32 : 로드
33 : 베어링 34 : 브라켓
40 : 아암부 41 : 제1 아암유닛
42 : 제2 아암유닛 43 : 제3 아암유닛
41a, 42a, 43a : 분절단 45: 힌지수단
45a: 연결대 45b: 유동로드
45c: 회전대 45d: 제동대
50 : 리프트부 51 : 윈치
52 : 와이어 53 : 후크
51a : 드럼 51b : 드럼수용대
51c : 드럼회전바 51d : 지지대

Claims (8)

  1. 웨이퍼이송모듈의 주위로 복수의 단위모듈이 구비되는 웨이퍼처리장치에 있어서,
    상기 복수의 단위모듈이 서로 마주하는 방향으로 상기 웨이퍼이송모듈의 상부에 구비되는 한 쌍의 레일;
    상기 마주하는 단위모듈 사이를 왕복이동 가능하게 상기 각 레일의 하단에 장착되는 무빙플레이트;
    상기 무빙플레이트의 중앙부에 설치되어 상기 무빙플레이트의 수직방향을 기준으로 회전되는 회전블록;
    일단이 상기 회전블록에 장착된 아암부의 끝단에서 와이어가 구비된 윈치가 회전구동됨으로써 상기 와이어를 승하강 가능하게 마련되는 리프트부; 를 포함하고,
    상기 회전블록은 상기 무빙플레이트의 중앙으로부터 하향 연장된 로드와, 상기 로드의 외주면에 수용된 상태로 구름되는 복수의 베어링 및, 상기 베어링이 수용된 로드를 감싸지도록 장착되어 상기 베어링의 구름에 의해 상기 무빙플레이트의 직하방향을 기준으로 회전되는 브라켓으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무빙플레이트는
    상기 레일의 내부를 따라 구름이동 가능하게 삽설되는 복수의 휠의 하단에 각 모서리가 고정되며,
    상기 휠은 상기 레일의 내부를 따라 회전되는 원판 형상의 구름바퀴가 복수로 서로 마주보도록 이루어지며, 서로 마주보는 구름바퀴의 사이에 연결되는 연장대가 상기 레일의 하측으로 돌출되어 상기 연장대의 하단이 상기 무빙플레이트의 각 모서리에 고정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 아암부는, 폴딩/언폴딩 가능하도록 적어도 2 이상의 힌지수단으로 서로 연결되는 복수의 아암유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 아암부는 제1 아암유닛, 제2 아암유닛 및 제3 아암유닛으로 이루어지며, 제2 아암유닛의 길이가 제1 아암유닛 및 제3 아암유닛의 길이에 비해 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 아암유닛, 제2 아암유닛 및 제3 아암유닛은 상기 힌지수단을 기준으로 폴딩된 상태로 상기 단위모듈이 마주하는 사이로 이동되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 아암부는 상기 힌지수단에 의해 연결된 상태로 중앙이 분리가능하도록 분절되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 힌지수단은 임의 폴딩/언폴딩을 제한가능하도록 폴딩/언폴딩에 따라 회전되는 원판형태의 회전대와, 상기 원판의 회전대에 상호 물림고정되는 고정핀이 체결되도록 상기 회전대의 하측에 고정 설치되는 제동대를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 와이어의 끝단에는 갈고리 형태의 후크가 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리장치의 로봇교체용 탈착식 크레인.
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