KR101860501B1 - 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법 - Google Patents

웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 적재 영역에서 적재 모듈에 적재된 탑 플랜지의 버퍼 수량을 산출하는 단계; 상기 탑 플랜지의 버퍼 수량에 기초하여, 상기 적재 영역에 위치한 상기 탑 플랜지를 장착 영역에 위치한 웨이퍼 카세트에 장착하기 위한 장착 모듈의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행하는 단계; 및 상기 사전 제어에 기초하여, 상기 장착 모듈의 척킹 유닛에 의해 상기 탑 플랜지를 파지하고 상기 장착 모듈의 이동 유닛에 의해 상기 장착 영역으로 이송한 후 상기 웨이퍼 카세트에 장착하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법을 제공한다.

Description

웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING TOP FLANGE MOUNTING APPARATUS ON WAFER CASSETTE}
본 발명은 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 다양한 종류의 공정을 반복 수행하여 웨이퍼 표면상에 미세한 패턴을 형성함으로써 제작되고 있다. 이러한 반도체 공정을 수행하기 위하여 다양한 종류의 주설비 및 보조설비가 사용된다.
또한, 상기 설비와 설비 간의 웨이퍼의 이송을 위하여, 복수 개의 웨이퍼를 수납하는 다양한 형태의 용기들이 사용되고 있다. 이러한 용기들 중에는, 내부에 슬롯이 형성되어 그 슬롯에 끼워지는 웨이퍼가 층층이 적재되는 웨이퍼 카세트가 있다.
이러한 웨이퍼 카세트에는 그의 외면에 탑 플랜지가 장착될 수 있다. 구체적으로, 웨이퍼 카세트들을 적층하여 수동 캐리어로 이동시키는 경우에는 탑 플랜지가 적층에 방해가 되므로, 탑 플랜지는 웨이퍼 카세트에서 분리되는 것이 유리하다. 이와 달리, 웨이퍼 카세트를 천정에 설치된 반송 로봇에 의해 클램핑하는 경우에는, 상기 로봇이 잡을 수 있는 대상물로서 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착해주어야 한다.
이러한 과정에서, 웨이퍼 카세트에 대한 탑 플랜지의 장착이나 제거는 온전히 작업자가 수동으로 행하는 방식으로 이루어진다. 작업자는 웨이퍼 카세트의 핸들링에 있어서, 탑 플랜지의 장착/제거에 의해 어려움과 번거로움을 겪고 있다.
본 발명의 목적은, 작업자의 수동 작업 없이도 탑 플랜지를 웨이퍼 카세트에 장착하도록 하면서도, 그 장착을 위한 장치의 작동에서의 오류나 부정확의 발생 가능성을 최소화할 수 있는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법은, 적재 영역에서 적재 모듈에 적재된 탑 플랜지의 버퍼 수량을 산출하는 단계; 상기 탑 플랜지의 버퍼 수량에 기초하여, 상기 적재 영역에 위치한 상기 탑 플랜지를 장착 영역에 위치한 웨이퍼 카세트에 장착하기 위한 장착 모듈의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행하는 단계; 및 상기 사전 제어에 기초하여, 상기 장착 모듈의 척킹 유닛에 의해 상기 탑 플랜지를 파지하고 상기 장착 모듈의 이동 유닛에 의해 상기 장착 영역으로 이송한 후 상기 웨이퍼 카세트에 장착하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적재 영역에서 적재 모듈에 적재된 탑 플랜지의 버퍼 수량을 산출하는 단계는, 상기 적재 모듈의 지지 플레이트에 적층된 상기 탑 플랜지를 상기 적재 모듈의 접촉 암으로 밀어올려 상기 탑 플랜지 중 맨 위의 탑 플랜지가 상기 적재 모듈의 정 위치 센서에 의해 검출될 때의 상기 접촉 암의 높이에 기초하여 상기 버퍼 수량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적재 모듈의 지지 플레이트에 적층된 상기 탑 플랜지를 상기 적재 모듈의 접촉 암으로 밀어올려 상기 탑 플랜지 중 맨 위의 탑 플랜지가 상기 적재 모듈의 정 위치 센서에 의해 검출될 때의 상기 접촉 암의 높이에 기초하여 상기 버퍼 수량을 계산하는 단계는, 상기 정 위치 센서의 높이와 상기 접촉 암의 높이 간의 거리를 상기 탑 플랜지의 두께로 나누어서 상기 버퍼 수량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적재 영역에서 적재 모듈에 적재된 탑 플랜지의 버퍼 수량을 산출하는 단계는, 상기 적재 모듈의 상기 접촉 암이 상기 탑 플랜지를 밀어올리기 전에 상기 접촉 암을 원점으로 복귀시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탑 플랜지의 버퍼 수량에 기초하여, 상기 적재 영역에 위치한 상기 탑 플랜지를 장착 영역에 위치한 웨이퍼 카세트에 장착하기 위한 장착 모듈의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행하는 단계는, 상기 탑 플랜지의 검출된 버퍼 수량이 적정 범위 밖이라면, 작업자에게 통보하기 위한 알람을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탑 플랜지의 버퍼 수량에 기초하여, 상기 적재 영역에 위치한 상기 탑 플랜지를 장착 영역에 위치한 웨이퍼 카세트에 장착하기 위한 장착 모듈의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행하는 단계는, 상기 탑 플랜지의 검출된 버퍼 수량에 따라 상기 탑 플랜지의 틸트에 의한 옵셋 량을 산출하는 단계; 및 상기 옵셋 량에 따라, 상기 장착 모듈의 상기 척킹 유닛이 상기 탑 플랜지를 파지하기 위한 파지 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탑 플랜지의 검출된 버퍼 수량에 따라 상기 탑 플랜지의 틸트에 의한 옵셋 량을 산출하는 단계는, 상기 탑 플랜지 1단의 옵셋 학습 값인 제1 학습 값과, 상기 탑 플랜지의 최대 단의 옵셋 학습 값인 최대 학습 값과 관련하여, 상기 옵셋 량 = (상기 최대 학습 값 - 상기 제1 학습 값)*(상기 버퍼 수량의 현재 값/ 상기 버퍼 수량의 최대 값)의 관계식에 의해 상기 옵셋 량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 사전 제어에 기초하여, 상기 장착 모듈의 척킹 유닛에 의해 상기 탑 플랜지를 파지하고 상기 장착 모듈의 이동 유닛에 의해 상기 장착 영역으로 이송한 후 상기 웨이퍼 카세트에 장착하는 단계는, 상기 장착 모듈의 상기 척킹 유닛이 상기 옵셋 량에 따라 결정된 상기 파지 위치에서 상기 탑 플랜지를 파지하도록 상기 장착 모듈을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 측면에 따른 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법에 의하면, 작업자의 수동 작업 없이도 탑 플랜지를 웨이퍼 카세트에 장착하도록 하면서도, 그 장착을 위한 장치의 작동에서의 오류나 부정확의 발생 가능성을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)에서 프레임(110)을 제거한 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2의 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)를 뒤에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2의 장착 모듈(150) 중 척킹 유닛(151)을 보인 사시도이다.
도 5는 도 4의 척킹 유닛(151)을 밑에서 바라본 사시도이다.
도 6은 도 2의 홀딩 모듈(170)의 일부를 분해한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착 장치(100)의 제어 방법을 설명한 순서도이다.
도 8은 도 7의 버퍼 수량 산출 단계(S1)를 보다 구체적으로 설명한 순서도이다.
도 9는 도 7의 사전 제어 단계(S3)를 보다 구체적으로 설명한 순서도이다.
도 10은 탑 플랜지의 구조를 설명하기 위한 개념적 측면도이다.
도 11은 탑 플랜지가 적층된 상태에서 기울어짐에 의한 수평적 옵셋을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)에서 프레임(110)을 제거한 상태의 사시도이다.
본 도면들을 참조하면, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)는, 프레임(110), 적재 모듈(130), 장착 모듈(150), 및 홀딩 모듈(170)을 포함할 수 있다.
프레임(110)은 장착 장치(100)의 기본 뼈대를 이루는 구성이다. 이러한 프레임(110)은, 본 실시예에서와 같이, 여러 개의 바(bar)가 조립된 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 프레임(110)은, 가로 바(111), 세로 바(113), 및 높이 바(115)를 가질 수 있다. 가로 바(111)와 세로 바(113)는 하나의 평면에서 서로 다른 방향을 따라 배치되며 서로 결합된다. 또한 높이 바(115)는 이러한 가로 바(111) 및 세로 바(113)가 만나는 지점에 주로 결합될 수 있다. 그에 의해, 이들은 프레임(110)이 전체적으로 육면체를 형성하게 할 수 있다.
적재 모듈(130)은 웨이퍼 카세트(C)에 장착될 탑 플랜지(F)를 적재하는 구성이다. 이를 위해, 적재 모듈(130)은 프레임(110)에 설치되며, 탑 플랜지(F)가 높이 바(115)가 배열된 방향과 동일한 방향을 따라 적층되게 할 수 있다. 여기서, 탑 플랜지(F)는 적재 모듈(130)에 적재된 상태일 때, 적재 영역에 위치한다고 규정될 수 있다.
적재 모듈(130)은, 지지 플레이트(131), 리프팅 유닛(136), 및 가이드 포스트(141)를 가질 수 있다.
지지 플레이트(131)는 탑 플랜지(F)를 지지하는 바닥면의 역할을 하게 된다. 이러한 지지 플레이트(131)는 프레임(110)에 고정 설치될 수 있다.
리프팅 유닛(136)은 지지 플레이트(131)에 지지된 탑 플랜지(F)를 지지 플레이트(131)의 상방으로 밀어올리도록 구성된다. 구체적으로, 리프팅 유닛(136)은 탑 플랜지(F)를 Z축 방향으로 밀어올려서, 맨 위에 위치한 탑 플랜지(F)가 척킹 유닛(151)이 파지하기에 적합한 정 위치(Z축 방향을 따른 제 위치, 정 높이)로 상승되게 한다.
리프팅 유닛(136)은 베이스(137)와, 접촉 암(138)을 포함할 수 있다. 베이스(137)는 프레임(110)에 설치되며, Z축 방향을 따라 배열된다. 접촉 암(138)은 베이스(137)를 통해 Z축 방향으로 슬라이딩 이동되며, 맨 밑의 탑 플랜지(F)에 접촉하여 그를 Z축으로 밀어올리게 된다.
가이드 포스트(141)는 지지 플레이트(131)에 Z축 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 그에 의해, 가이드 포스트(141)는 탑 플랜지(F)의 상승 시 탑 플랜지(F)를 상승 경로 내에서 상기 정 위치(정 높이)로 안내하게 된다.
장착 모듈(150)은 상기 적재 영역에 적재된 탑 플랜지(F)를 장착 영역에서 웨이퍼 카세트(C)에 장착하도록 구성된다. 여기서, 상기 장착 영역은, 홀딩 모듈(170)에 위치하는 웨이퍼 카세트(C)에 대응하는 영역을 정의하는 것으로 본다.
장착 모듈(150)은 척킹 유닛(151)과, 이동 유닛(161)을 포함할 수 있다.
척킹 유닛(151)은 상기 적재 영역에서 탑 플랜지(F)를 파지하도록 구성된다. 이를 위해, 척킹 유닛(151)은 후술할 제1 이동부(162)에 설치된다. 이러한 척킹 유닛(151)은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.
이동 유닛(161)은 척킹 유닛(151)을 상기 적재 영역에서 상기 장착 영역으로 1차로 큰 범위로 이동시킨 후에, 상기 장착 영역에서 2차로 작은 범위에서 이동시켜 탑 플랜지(F)가 웨이퍼 카세트(C)에 장착되게 하는 구성이다.
이러한 이동 유닛(161)은 제1 이동부(162)와, 제2 이동부(163)와, 제3 이동부(164)를 가질 수 있다.
제1 이동부(162)는 Z 방향으로 배열될 수 있다. 이러한 제1 이동부(162)에는 척킹 유닛(151)이 설치된다. 척킹 유닛(151)은 제1 이동부(162)에 의해 Z 방향(제1 방향)으로 이동될 수 있다.
제2 이동부(163)는 Y 방향으로 배열될 수 있다. 이러한 제2 이동부(163)에는 제1 이동부(162)가 설치된다. 그에 따라, 제1 이동부(162) 및 척킹 유닛(151)은 제2 이동부(163)에 의해 Y 방향(제2 방향)으로 이동될 수 있다.
제3 이동부(164)는 X 방향으로 배열될 수 있다. 이러한 제3 이동부(164)에는 제2 이동부(163)가 설치된다. 그에 따라, 제1 이동부(162), 제2 이동부(163) 및 척킹 유닛(151)은 제3 이동부(164)에 의해 X 방향(제3 방향)으로 이동될 수 있다.
홀딩 모듈(170)은 웨이퍼 카세트(C)를 상기 장착 영역에 고정하는 구성이다. 이를 위해, 홀딩 모듈(170)은 지지 하우징(171)과, 홀딩 암(173)을 가질 수 있다.
지지 하우징(171)은 웨이퍼 카세트(C)를 지지하는 받침대의 역할을 하는 구성이다. 지지 하우징(171)은 웨이퍼 카세트(C)의 형태에 대응하여, 대체로 직육면체의 형태를 가질 수 있다.
홀딩 암(173)은 하나의 지지 하우징(171)에 대해 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이러한 홀딩 암(173)은 지지 하우징(171)의 양 측방에서 서로를 향해 이동되게 구성되는 것일 수 있다. 그에 의해, 한 쌍의 홀딩 암(173)은 웨이퍼 카세트(C)를 고정하게 된다.
이러한 구성에 있어서, 홀딩 모듈(170)의 지지 하우징(171)에는 탑 플랜지(F)가 장착되지 않은 웨이퍼 카세트(C)가 얹혀질 수 있다. 이러한 웨이퍼 카세트(C)는 홀딩 모듈(170)에 의해 정 위치에 고정적으로 유지된다.
이러한 웨이퍼 카세트(C)에 탑 플랜지(F)를 장착하기 위해서, 척킹 유닛(151)은 적재 모듈(130)로 이동하게 된다. 이때, 제3 이동부(164)의 작동에 따라, 척킹 유닛(151)은 상기 장착 영역에서 상기 적재 영역으로 X 방향을 따라 이동될 수 있다. 또한, 제2 이동부(163) 및 제1 이동부(162)의 작동에 의해, 척킹 유닛(151)은 Y 방향 및 Z 방향으로 이동하여 적재 모듈(130)에 적재된 탑 플랜지(F) 중 맨 위의 것에 접근하여, 척킹 유닛(151)은 탑 플랜지(F)를 파지하게 된다.
척킹 유닛(151)은 탑 플랜지(F)를 파지한 채로, 제1 이동부(162), 제2 이동부(163), 및 제3 이동부(164)의 작동에 의해 상기 적재 영역에서 상기 장착 영역으로 이동하게 된다. 또한, 상기 장착 영역 내에서, 척킹 유닛(151) 및 이동 유닛(161)은 탑 플랜지(F)가 웨이퍼 카세트(C)의 설치부(i)에 장착되게 한다.
웨이퍼 카세트(C)에서 탑 플랜지(F)를 제거하는 과정은, 위의 장착 과정의 반대의 과정을 거치면 된다.
이하에서는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)의 세부 구성에 대해 각 도면들을 참조하여 살펴 본다.
먼저, 도 3은 도 2의 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치(100)를 뒤에서 바라본 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 적재 모듈(130)을 이루는 지지 플레이트(131)와, 리프팅 유닛(136)에 대한 보다 구체적 구조를 확인할 수 있다.
구체적으로, 지지 플레이트(131)는 관통구(132)를 가질 수 있다. 관통구(132)는 지지 플레이트(131)를 관통하여, 접촉 암(138)이 삽입될 수 있는 형태를 가진다.
접촉 암(138)은 관통구(132)로 삽입되어 탑 플랜지(F)의 맨 밑의 것과 접촉되는 접촉단(138a)을 갖게 된다.
적재 모듈(130)은 센서 유닛과, 알람 유닛을 더 가질 수 있다.
상기 센서 유닛은 지지 플레이트(131)에 적재되는 탑 플랜지(F)의 개수 및 위치를 파악하기 위한 것이다. 구체적으로, 상기 센서 유닛은 제품 센서(143a)와 정 위치 센서(143b)를 가질 수 있다.
제품 센서(143a)는 접촉 암(138)의 접촉 단(138a)에 설치되어, 지지 플레이트(131)에 적재되는 탑 플랜지(F)를 감지하도록 구성될 수 있다. 제품 센서(143a)가 탑 플랜지(F)를 감지하지 못하면, 지지 플레이트(131)에 탑 플랜지(F)가 하나도 없다는 것으로 판단될 수 있다. 이때, 상기 알람 유닛은 알람을 울려서 이를 관리자에게 알릴 수 있다.
정 위치 센서(143b)는 가이드 포스트(141)의 상단 측에 설치될 수 있다. 그에 의해, 정 위치 센서(143b)는 맨 위의 탑 플랜지(F)가 척킹 유닛(151)이 파지하기에 알맞은 정 위치(정 높이)에 제대로 위치하지를 파악하게 된다. 제품 센서(143a)에 의해 탑 플랜지(F)가 감지되면서도 정 위치 센서(143b)에 의해 탑 플랜지(F)가 감지되지 않는다면, 리프팅 유닛(136)은 접촉 암(138)을 상승시켜 탑 플랜지(F)가 상기 정 위치(정 높이)에서 정 위치 센서(143b)에 의해 감지되도록 작동될 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여 척킹 유닛(151)에 대해 설명한다.
먼저, 도 4는 도 2의 장착 모듈(150) 중 척킹 유닛(151)을 보인 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 척킹 유닛(151)은, 베이스(152)와, 클램핑 암(153)과, 정렬 부재(155)를 포함할 수 있다.
베이스(152)는 제1 이동부(162)에 설치되며, X축 방향으로 배열될 수 있다.
클램핑 암(153)은 베이스(152)에 대해 X축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이러한 클램핑 암(153)은 한 쌍으로 구비되어, 탑 플랜지(F)의 양 측방에서 서로를 향해, 또는 서로에게서 멀어지게 이동될 수 있다.
클램핑 암(153)은 탑 플랜지(F)의 양 측면에 대응하는 한 쌍의 가이드 부재(154)를 가질 수 있다. 가이드 부재(154)는 탑 플랜지(F)의 측면에 형성된 기준홈에 삽입되는 기준 돌기(154a)를 가질 수 있다. 가이드 부재(154)는 클램핑 암(153)의 다른 부분이 금속 재질인 것과 달리 수지 재질로 형성되어 탑 플랜지(F)에 대한 손상을 줄일 수 있다.
정렬 부재(155)는 베이스(152)에 설치되어, 탑 플랜지(F)의 상면의 정렬 홈에 삽입되는 것일 수 있다. 이러한 정렬 부재(155)는 클램핑 암(153)의 이동 방향(X 방향)과 다른 방향(Z 방향)을 따라 상기 정렬 홈에 삽입된다.
도 5는 도 4의 척킹 유닛(151)을 밑에서 바라본 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 클램핑 암(153)은 푸셔(156)를 더 가질 수 있다. 이러한 푸셔(156)는 한 쌍의 클램핑 암(153) 각각에 설치되는 한 쌍으로 구비된다. 한 쌍의 푸셔는 서로를 향해 마주보도록 배치된다.
이러한 푸셔(156)는 탑 플랜지(F)의 후크(h)에 대응하여 배치된다. 후크(h)는 탑 플랜지(F)의 저면에서 탑 플랜지(F)가 웨이퍼 카세트(C)에 삽입되는 방향으로 돌출된 것이다.
이러한 구성에 의하면, 한 쌍의 클램핑 암(153)이 탑 플랜지(F)의 양 측방에서 탑 플랜지(F)를 클램핑하는 중에, 한 쌍의 푸셔(156)는 한 쌍의 후크(h)를 가압하게 된다.
그에 의해, 한 쌍의 후크(h)는 서로를 향해 가까워지는 방향으로 휘어지게 된다. 이에 따라, 한 쌍의 후크(h)는 웨이퍼 카세트(C)의 설치부(i)에 슬라이딩 결합될 때 상기 설치부의 상대물에 제약 없이 쉽게 슬라이딩 수 있다.
또한, 웨이퍼 카세트(C)에서 탑 플랜지(F)를 분리하는 과정에서도, 푸셔(156)가 웨이퍼 카세트(C)의 후크(h)를 변형시켜서 후크(h)가 상기 상대물에 대한 걸림에서 해제되게 할 수 있다.
도 6은 도 2의 홀딩 모듈(170)의 일부를 분해한 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 홀딩 모듈(170)은 웨이퍼 카세트(C)에 탑 플랜지(F)가 끼워질 때, 웨이퍼 카세트(C)가 제 위치에 고정적으로 유지되게 하는 구성이다.
이를 위해, 홀딩 모듈(170)은, 앞서 설명한 지지 하우징(171)과 한 쌍의 홀딩 암(173)을 가진다. 여기서, 지지 하우징(171)은 상부 하우징(171a)과 하부 하우징(171b)으로 구성될 수 있다. 상부 하우징(171a)과 하부 하우징(171b)은 내부 공간을 형성하도록 서로 결합된다.
지지 하우징(171)에 더하여, 홀딩 모듈(170)은 구동 유닛(175)을 더 가질 수 있다. 구동 유닛(175)은 한 쌍의 홀딩 모듈(170)이 서로에 대해 가까워지게 이동되어 웨이퍼 카세트(C)를 홀딩하거나, 또는 그 상태에서 반대로 이동되어 웨이퍼 카세트(C)에 대한 홀딩을 해제하게 하는 구성이다.
구동 유닛(175)은, 이동 부재(176), 스크류(178), 및 모터(181)를 가질 수 있다.
이동 부재(176)는 상기 내부 공간에 위치하도록 하부 하우징(171b)에 설치될 수 있다. 이동 부재(176)는 대체로 사각 블럭의 형태를 가질 수 있다. 이동 부재(176)에는 관통홀이 형성되고, 그 관통홀에는 볼 부시(176a)가 설치된다. 볼 부시(176a)의 내주면에는 암 나사산이 형성된다. 이러한 이동 부재(176)는 또한 연결 로드(174)를 통해 홀딩 암(173)에 연결될 수 있다. 이때, 연결 로드(174)는 지지 하우징(171)을 관통하여 지지 하우징(171)의 내부에서 외부로 연장될 수 있다. 나아가, 연결 로드(174)는 하부 하우징(171b)에 고정된 지지 부재(177)에 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다.
스크류(178)는 볼 부시(176a)를 관통하여 볼 부시(176a)와 나사 결합하도록 배치될 수 있다. 이를 위해, 스크류(178)는 그의 외면에 수 나사산이 형성된 것이다.
모터(181)는 스크류(178)에 연동되어 스크류(178)를 회전시키는 구성이다. 이러한 연동을 위해, 모터(181)의 출력축은 벨트(182)를 통해 스크류(178)의 풀리에 연결된다.
이러한 구성에 의하면, 모터(181)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킴에 의해, 스크류(178)는 정 회전 또는 역 회전을 하게 된다. 그 결과, 스크류(178)에 볼 부시(176a)가 연동되어 이동 부재(176)는 한 쌍의 홀딩 암(173)이 서로 가까워지거나, 또는 서로에게서 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.
삭제
한 쌍의 홀딩 암(173)이 서로 가까워지게 이동되면, 한 쌍의 홀딩 모듈(170)은 지지 하우징(171)에 놓인 웨이퍼 카세트(C)를 클램핑하여 웨이퍼 카세트(C)가 제 위치로 유지되게 한다.
이제, 이상의 장착 장치(100)에 대한 설명을 토대로, 도 7 내지 도 9(및 도 1 내지 도 6)를 참조하여 그 장착 장치(100)에 대한 제어 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착 장치(100)의 제어 방법을 설명한 순서도이다.
본 도면을 참조하면, 장착 장치(100)에 대한 제어 방법은, 버퍼 수량 산출 단계(S1), 사전 제어 단계(S3), 및 탑 플랜지 장착 단계(S5)를 포함할 수 있다. 이러한 3 단계의 제어는, 제어 유닛에 의해 이루어질 수 있다.
버퍼 수량 산출 단계(S1)는, 상기 적재 영역에서 적재 모듈(130)에 적재된 탑 플랜지(F)의 수량, 다시 말해 버퍼 수량을 산출하는 구성이다.
사전 제어 단계(S3)는, 상기 검출된 버퍼 수량에 기초하여, 장착 모듈(150)의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행한다. 다시 말해, 장착 모듈(150)이 상기 적재 영역에 위치한 탑 플랜지(F)를 파지하여 상기 장착 영역으로 이송한 후에 웨이퍼 카세트(C)에 장착하는 작동을 진행하기 전에, 그러한 작동을 위한 사전 준비로서 상기 사전 제어를 수행하는 것이다.
상기 사전 제어로서, 예를 들어, 적재 모듈(130)에 적재된 탑 플랜지(F)의 버퍼 수량에 대한 알람을 들 수 있다. 상기 알람은 상기 제어 유닛의 제어 하에, 앞서 설명한 상기 알람 유닛에 의해 실행될 수 있다.
구체적으로, 탑 플랜지(F)의 버퍼 수량이 적정 범위 밖이라면, 알람을 울려서 작업자가 이를 체크하고 조정할 수 있게 하는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 알람은 상기 버퍼 수량이 O이거나 상기 버퍼 수량이 탑 플랜지(F)의 최대 적재 갯수인 경우에 울리도록 설정될 수 있다.
탑 플랜지 장착 단계(S5)는 상기 사전 제어에 기초하여, 장착 모듈(150)이 탑 플랜지(F)를 파지하여 웨이퍼 카세트(C)에 장착하는 구성이다.
이를 위해, 상기 제어 유닛은, 상기 사전 제어에 의해 적재 모듈(130)이 적정 범위 내의 상기 버퍼 수량을 구비한 경우에, 장착 모듈(150)이 작동하도록 제어할 수 있다.
그에 따라, 적재 모듈(130)의 척킹 유닛(151)은 탑 플랜지(F)를 파지하고 이동 유닛(161)은 척킹 유닛(151) 및 탑 플랜지(F)를 이동시켜 상기 장착 영역에서 웨이퍼 카세트(C)에 장착하게 된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 제어 유닛은 웨이퍼 카세트(C)에 탑 플랜지(F)가 장착되어야 할 때, 장착 모듈(150)이 바로 상기 적재 영역에서 탑 플랜지(F)를 파지하여 상기 장착 영역으로 이동하여 웨이퍼 카세트(C)에 탑 플랜지(F)를 장착하게 하지 않는다.
그러한 장착 모듈(150)의 작동 전에, 장착 모듈(150)이 작동했을 때 위의 탑 플랜지(F)가 정확하게 장착 모듈(150)에 파지되어 상기 장착 영역으로 이동될 수 있게 하는 전제 조건이 먼저 갖추어 지게 하는 것이다.
도 8은 도 7의 버퍼 수량 산출 단계(S1)를 보다 구체적으로 설명한 순서도이다.
본 도면을 참조하면, 버퍼 수량 검출을 위해서, 먼저 접촉 암(138)이 원점 복귀할 필요가 있는지를 결정하게 된다(S11).
예를 들어, 작업자가 적재 모듈(130)에 탑 플랜지(F)를 추가로 적재하는 경우라면, 접촉 암(138)이 원점으로 복귀하여 탑 플랜지(F)의 맨 위의 것이 다시 상승하며 정 위치 센서(143b)와 일치하게 할 수 있다. 이때, 상기 제어 유닛은 접촉 암(138)에 원점 복귀를 명하여 접촉 암(138)이 원점 복귀하게 한다(S13).
이와 달리, 탑 플랜지(F)가 하나도 없어서 접촉 암(138)이 원점에 위치한 경우라면, 원점 복귀가 필요하지 않다.
접촉 암(138)은 원점에서건 다른 위치에서건, 상기 제어 유닛의 명령에 의해 상승하게 된다(S15). 접촉 암(138)의 상승에 따라, 탑 플랜지(F) 역시 정 위치 센서(143b)를 향해 상승하게 된다.
접촉 암(138)이 상승하게 되면, 탑 플랜지(F) 중 맨 위의 것은, 상기 센서 유닛 중 정 위치 센서(143b)에 의해 검출될 수 있다(S17). 만약 검출되지 않는다면, 접촉 암(138)은 추가로 상승할 필요가 있다.
정 위치 센서(143b)가 탑 플랜지(F) 중 맨 위의 것을 검출하면, 상기 제어 유닛은 접촉 암(138)의 상승을 정지시킨다(S19).
상기 제어 유닛은, 위와 같이 접촉 암(138)이 정지했을 때의 접촉 암(138)의 높이에 기초하여 상기 버퍼 수량을 계산하게 된다(S20). 구체적으로, 정 위치 센서(143b)의 높이와 접촉 암(138)의 높이 간의 거리를 구하고, 그 거리를 탑 플랜지(F)의 두께로 나누면, 상기 버퍼 수량이 결정될 수 있다.
도 9는 도 7의 사전 제어 단계(S3)를 보다 구체적으로 설명한 순서도이고, 도 10은 탑 플랜지의 구조를 설명하기 위한 개념적 측면도이며, 도 11은 탑 플랜지가 적층된 상태에서 기울어짐에 의한 수평적 옵셋을 설명하기 위한 측면도이다.
본 도면들을 참조하면, 적재 모듈(130)의 지지 플레이트(131)에 적층된 탑 플랜지(F)는 그의 형태에 의해(중심을 기준으로 대칭적이지 않고 높이 차가 존재하는 형태, 도 10 및 도 5 참조) 한쪽으로 기울어지게 된다(도 11 참조). 그 결과, 맨 위의 탑 플랜지(F)는 맨 밑의 탑 플랜지(F)에 대비하여 수평 방향(X 방향 또는 Y 방향, 도 2 참조)으로 옵셋되어 위치하게 된다.
따라서, 척킹 유닛(151)의 파지 위치는, 지지 플레이트(131)의 중앙[맨 밑의 탑 플랜지(F)의 중심]을 기준으로 하지 않고, 맨 위의 탑 플랜지(F)의 수평 방향을 따른 옵셋 정도를 산출하여 맨 위의 탑 플랜지(F)의 중심을 기준으로 결정되어야 한다.
이를 위해, 먼저 복수의 탑 플랜지(F)가 적층됨에 따라 발생하는 틸트에 의한 맨 위의 탑 플랜지(F)의 수평 방향을 따른 옵셋 량을 산출해야 한다(S21).
상기 옵셋 량 산출을 위해서는, 몇 가지 데이터가 필요하다. 구체적으로, 탑 플랜지(F)가 1단만 존재하는 경우에서의 옵셋에 대한 학습 값인 제1 학습 값이 필요하다. 또한 탑 플랜지(F)가 최대로 적층된 경우에 탑 플랜지(F)의 최대 단의 옵셋에 대한 학습 값인 최대 학습 값이 필요하다. 이러한 데이터에 아울러 상기 버퍼 수량이 또한 사용된다.
그 경우, 상기 옵셋 량은 다음 식에 의해 결정될 수 있다. 상기 옵셋 량 = (상기 최대 학습 값 - 상기 제1 학습 값)*(상기 버퍼 수량의 현재 값/ 상기 버퍼 수량의 최대 값). 예를 들어, 일 방향을 따라, 상기 제1 학습 값이 10,000이고, 최대 학습 값이 11,900이고, 상기 버퍼 수량의 최대 값은 15이고, 상기 버퍼 수량의 현재 값은 9인 경우라면, 상기 옵셋 량은 (11,900-10,000)*(9/15) = 1,140이 된다.
다음으로, 상기 제어 유닛은, 산출된 상기 옵셋 량에 따라, 장착 모듈(150)의 척킹 유닛(151)이 맨 위의 탑 플랜지(F)를 파지하기 위한 파지 위치를 결정한다(S23). 위의 예에서, 상기 파지 위치는, 옵셋된 축 상으로 다음의 좌표, 즉 11,140(10,000 + 1,140)이 된다.
마지막으로, 상기 제어 유닛은, 상기 결정된 파지 위치를 장착 모듈(150)에 전송(S25)하여, 장착 모듈(150)이 상기 결정된 파지 위치에서 (맨 위의) 탑 플랜지(F)를 파지하도록 한다.
이러한 구성에 의하면, 척킹 유닛(151)이 탑 플랜지(F)의 옵셋을 반영하여 파지 위치에서 탑 플랜지(F)를 파지함에 의해, 척킹 유닛(151)이 탑 플랜지(F)를 정확한 자세로 정확히 파지할 수 있다.
그에 의해, 척킹 유닛(151)이 상기 장착 영역에 의송되어 탑 플랜지(F)를 웨이퍼 카세트(C)에 장착하는 과정에서도, 탑 플랜지(F)와 웨이퍼 카세트(C) 간의 정렬에 문제가 없게 된다.
상기와 같은 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치
110: 프레임 130: 적재 모듈
131: 지지 플레이트 136: 리프팅 유닛
141: 가이드 포스트 150: 이동 모듈
151: 척킹 유닛 153: 클램핑 암
155: 정렬 부재 161: 이동 유닛
162: 제1 이동부 163: 제2 이동부
164: 제3 이동부 170: 홀딩 모듈
171: 지지 하우징 173: 홀딩 암
175: 구동 유닛 176: 이동 부재
178: 스크류 181: 모터

Claims (8)

  1. 적재 영역에서 적재 모듈에 적재된 탑 플랜지의 버퍼 수량을 산출하는 단계;
    상기 탑 플랜지의 버퍼 수량에 기초하여, 상기 적재 영역에 위치한 상기 탑 플랜지를 장착 영역에 위치한 웨이퍼 카세트에 장착하기 위한 장착 모듈의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행하는 단계; 및
    상기 사전 제어에 기초하여, 상기 장착 모듈의 척킹 유닛에 의해 상기 탑 플랜지를 파지하고 상기 장착 모듈의 이동 유닛에 의해 상기 장착 영역으로 이송한 후 상기 웨이퍼 카세트에 장착하는 단계를 포함하고,
    상기 탑 플랜지의 버퍼 수량에 기초하여, 상기 적재 영역에 위치한 상기 탑 플랜지를 장착 영역에 위치한 웨이퍼 카세트에 장착하기 위한 장착 모듈의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행하는 단계는,
    상기 탑 플랜지의 검출된 버퍼 수량에 따라 상기 탑 플랜지의 틸트에 의한 옵셋 량을 산출하는 단계; 및
    상기 옵셋 량에 따라, 상기 장착 모듈의 상기 척킹 유닛이 상기 탑 플랜지를 파지하기 위한 파지 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적재 영역에서 적재 모듈에 적재된 탑 플랜지의 버퍼 수량을 산출하는 단계는,
    상기 적재 모듈의 지지 플레이트에 적층된 상기 탑 플랜지를 상기 적재 모듈의 접촉 암으로 밀어올려 상기 탑 플랜지 중 맨 위의 탑 플랜지가 상기 적재 모듈의 정 위치 센서에 의해 검출될 때의 상기 접촉 암의 높이에 기초하여 상기 버퍼 수량을 계산하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적재 모듈의 지지 플레이트에 적층된 상기 탑 플랜지를 상기 적재 모듈의 접촉 암으로 밀어올려 상기 탑 플랜지 중 맨 위의 탑 플랜지가 상기 적재 모듈의 정 위치 센서에 의해 검출될 때의 상기 접촉 암의 높이에 기초하여 상기 버퍼 수량을 계산하는 단계는,
    상기 정 위치 센서의 높이와 상기 접촉 암의 높이 간의 거리를 상기 탑 플랜지의 두께로 나누어서 상기 버퍼 수량을 결정하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적재 영역에서 적재 모듈에 적재된 탑 플랜지의 버퍼 수량을 산출하는 단계는,
    상기 적재 모듈의 상기 접촉 암이 상기 탑 플랜지를 밀어올리기 전에 상기 접촉 암을 원점으로 복귀시키는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탑 플랜지의 버퍼 수량에 기초하여, 상기 적재 영역에 위치한 상기 탑 플랜지를 장착 영역에 위치한 웨이퍼 카세트에 장착하기 위한 장착 모듈의 작동을 위해 요구되는 사전 제어를 수행하는 단계는,
    상기 탑 플랜지의 검출된 버퍼 수량이 적정 범위 밖이라면, 작업자에게 통보하기 위한 알람을 발생시키는 단계를 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탑 플랜지의 검출된 버퍼 수량에 따라 상기 탑 플랜지의 틸트에 의한 옵셋 량을 산출하는 단계는,
    상기 탑 플랜지 1단의 옵셋 학습 값인 제1 학습 값과, 상기 탑 플랜지의 최대 단의 옵셋 학습 값인 최대 학습 값과 관련하여, 상기 옵셋 량 = (상기 최대 학습 값 - 상기 제1 학습 값)*(상기 버퍼 수량의 현재 값/ 상기 버퍼 수량의 최대 값)의 관계식에 의해 상기 옵셋 량을 결정하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사전 제어에 기초하여, 상기 장착 모듈의 척킹 유닛에 의해 상기 탑 플랜지를 파지하고 상기 장착 모듈의 이동 유닛에 의해 상기 장착 영역으로 이송한 후 상기 웨이퍼 카세트에 장착하는 단계는,
    상기 장착 모듈의 상기 척킹 유닛이 상기 옵셋 량에 따라 결정된 상기 파지 위치에서 상기 탑 플랜지를 파지하도록 상기 장착 모듈을 제어하는 단계를 포함하는, 웨이퍼 카세트에 탑 플랜지를 장착하기 위한 장치의 제어 방법.
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