KR102166345B1 - 스토커 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 스토커는, 레티클 포드를 적재하기 위한 다수의 선반들과, 상기 선반들에 상기 레티클 포드를 적재하거나 상기 선반으로부터 상기 레티클 포드를 이재하기 위한 로봇암을 구비하는 이송 로봇 및 상기 이송 로봇에 동일한 높이에 한 쌍이 구비되며, 상기 선반에 적재된 레티클 포드의 상부로 광을 조사하고 상기 레티클 포드로부터 반사되는 반사광의 수신 여부를 이용하여 상기 선반에 적재된 레티클 포드의 적재 상태를 감지하는 센서들을 포함할 수 있다.

Description

스토커{Stocker}
본 발명은 스토커에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 레티클 포드를 선반에 적재하는 스토커에 관한 것이다.
반도체 장치 제조 공정에서 레티클이 수납된 레티클 포드들은 스토커(Stocker)에 보관될 수 있다. 상기 스토커는 상기 레티클 포드들을 적재하기 위한 복수의 선반들을 구비할 수 있다. 상기 스토커의 내부에는 상기 레티클 포드들을 이송하기 위한 이송 로봇이 배치될 수 있다. 상기 이송 로봇은 수평 및 Z축 방향으로 이동될 수 있으며 상기 레티클 포드를 이송하기 위한 로봇암을 구비할 수 있다.
상기 선반에 적재된 레티클 포드의 적재 상태는 대부분 정상이나 일부 불량일 수 있다. 상기 적재 상태가 불량인 경우, 상기 레티클 포드가 상기 선반에 기울어진 상태로 적재될 수 있다. 상기 레티클 포드의 적재 상태가 불량인 경우, 상기 로봇암이 상기 레티클 포드와 충돌하여 상기 로봇암이나 상기 레티클 포드가 손상될 수 있다. 또한, 상기 로봇암이 상기 레티클 포드를 정확하게 파지하지 못하므로, 상기 레티클 포드가 상기 로봇암으로부터 낙하할 수 있다.
본 발명은 선반에 적재된 레티클 포드의 적재 상태를 확인할 수 있는 스토커를 제공한다.
본 발명에 따른 스토커는, 레티클 포드를 적재하기 위한 다수의 선반들과, 상기 선반들에 상기 레티클 포드를 적재하거나 상기 선반으로부터 상기 레티클 포드를 이재하기 위한 로봇암을 구비하는 이송 로봇 및 상기 이송 로봇에 동일한 높이에 한 쌍이 구비되며, 상기 선반에 적재된 레티클 포드의 상부로 광을 조사하고 상기 레티클 포드로부터 반사되는 반사광의 수신 여부를 이용하여 상기 선반에 적재된 레티클 포드의 적재 상태를 감지하는 센서들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 로봇암은 상기 레티클 포드의 상면에 구비되는 플랜지를 파지하며, 상기 센서들은 상기 플랜지의 상부를 향해 수평 방향으로 광을 조사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 센서들이 상기 반사광을 수신하지 못하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드의 적재 상태를 정상으로 감지하고, 상기 센서들이 상기 반사광을 수신하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드의 적재 상태를 불량으로 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 센서들이 상기 반사광을 하나만 수신하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드가 좌우 방향으로 기울어진 것으로 감지하고, 상기 센서들이 상기 반사광을 모두 수신하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드가 상기 좌우 방향과 수직하는 전후 방향으로 기울어진 것으로 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 스토커는, 상기 센서들의 감지 결과, 상기 레티클 포드의 적재 상태가 불량인 경우 상기 로봇암의 동작을 중지시키는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스토커는 한 쌍의 센서를 이용하여 선반에 적재된 레티클 포드의 적재 상태를 확인할 수 있다. 특히, 상기 스토커는 상기 레티클 포드의 기울어짐을 감지하여 상기 적재 상태의 불량을 확인할 수 있다. 상기 스토커는 상기 레티클 포드의 상기 적재 상태가 불량인 경우, 로봇암의 동작을 중단시킬 수 있다. 따라서, 상기 로봇암이 상기 레티클 포드와 충돌하는 것을 방지할 수 있으며, 상기 로봇암이 상기 레티클 포드를 정확하게 파지하지 못해 발생하는 상기 레티클 포드의 낙하를 방지할 수 있다.
상기 스토커는 상기 레티클 포드의 상기 적재 상태가 정상인 경우에만 상기 로봇암으로 상기 선반에 적재된 상기 레티클 포드를 이재하므로, 상기 스토커의 작업 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토커를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 센서들의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 센서들의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토커를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 센서들의 동작을 설명하기 위한 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 센서들의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 스토커(100)는 선반들(110), 이송 로봇(120), 센서들(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
상기 선반들(110)은 레티클 포드들(10)을 적재한다. 상기 선반들(110)은 X축 방향(좌우 방향) 및 Z축 방향(상하 방향)으로 배열될 수 있다. 도 1에서는 상기 선반들(110)이 1열로 배열되어 있으나, 상기 선반들(110)은 2열로 서로 평행하게 배치될 수도 있다.
상기 레티클 포드들(10)은 내부에 노광 공정에 사용되는 레티클을 수용한다. 상기 레티클 포드들(10)은 상부면에 플랜지(12)가 구비된다.
각 선반들(110)의 바닥면에는 정렬 핀들(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 레티클 포드들(10)의 하부면에는 정렬 홈(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 레티클 포드(10)들이 상기 선반들(110)에 적재될 때, 상기 정렬 핀들은 상기 정렬 홈에 삽입되므로, 상기 레티클 포드들(10)을 각 선반들(110)에 정확한 위치에 적재할 수 있다.
상기 이송 로봇(120)은 상기 선반들(110)의 전방에 배치되며, 상기 레티클 포드들(110)을 이송한다. 상기 선반들(110)이 2열로 평행하고 배치되는 경우, 상기 이송 로봇(120)은 상기 2열의 선반들 사이에 배치될 수 있다.
상기 이송 로봇(120)은 상기 레티클 포드들(10)의 이송을 위해 상기 X축 방향, 상기 Z축 방향으로 이동 및 회전 이동이 가능하도록 구비될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았지만, 상기 이송 로봇(120)은 상기 이송 로봇(120)을 상기 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 구동부, 상기 이송 로봇(120)을 상기 Z축 방향으로 이동시키기 위한 Z축 구동부 및 상기 이송 로봇(120)을 회전시키기 위한 회전 구동부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 이송 로봇(120)은 상기 레티클 포드들(10)의 이송을 위한 로봇암(122)을 구비할 수 있으며, 상기 로봇암(122)은 상기 선반들(110)을 향해 이동 가능하게 구성될 수 있다. 상기 로봇암(122)은 상기 레티클 포드들(10)의 상기 플랜지(12)를 파지하여 상기 레티클 포드들(10)을 이송한다.
일 예로서, 상기 로봇암(122)은 상기 X축 방향에 대하여 수직하는 Y축 방향(전후 방향)으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 이송 로봇(120)은 상기 로봇암(122)을 구동하기 위한 Y축 구동부를 구비할 수 있다. 상기 로봇암(122)은 신장과 수축이 가능한 다관절 로봇암일 수 있다.
일 예로서, 상기 X축, Y축 및 Z축 구동부들 및 회전 구동부는 모터 및 타이밍 벨트와 풀리들을 포함하는 동력 전달 장치를 이용하여 각각 구성될 수 있다.
따라서 상기 이송 로봇(120)은 상기 레티클 포드들(10)을 상기 선반들(110)에 적재하거나 상기 선반들(110)로부터 상기 레티클 포드들(10)을 이재할 수 있다.
한편, 상기 이송 로봇(120)은 상기 레티클 포드들(10)을 신속하게 이송하기 위해 복수로 구비될 수도 있다.
상기 센서들(130)은 상기 로봇(120)의 상부면에 한 쌍이 구비될 수 있다. 상기 센서들(130)은 동일한 높이에 배치되며, 상기 X축 방향을 따라 배열될 수 있다. 상기 센서들(130)은 상기 레티클 포드들(10)의 플랜지(12)를 감지한다.
상기 센서들(130)의 예로는 한정 반사형 센서를 들 수 있다. 따라서, 상기 센서들(130)이 상기 레티클 포드들(10)의 상기 플랜지(12)만을 감지할 수 있다. 또한, 상기 센서들(130)은 상기 별도의 반사판이 불필요하므로, 상기 센서들(130)의 설치가 용이하다.
상기 각 센서들(130)은 상기 선반(110)에 적재된 상기 레티클 포드들(10)로 광을 조사하고 상기 레티클 포드들(10)로부터 반사되는 광을 수신한다. 구체적으로, 상기 센서들(130)은 상기 플랜지(12)의 상부를 향해 상기 Y축 방향을 따라 광을 조사한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 센서들(130)이 상기 레티클 포드들(10)의 상기 플랜지(12)의 상부면보다 약간 높도록 위치한 상태에서 상기 레티클 포드들(10)의 상기 플랜지(12)의 상부면보다 약간 높은 위치를 감지한다. 상기 센서들(130)의 감지 높이는 상기 로봇암(122)과 상기 플랜지(12) 사이의 여유 간격에 따라 달라진다.
예를 들면, 상기 여유 간격이 큰 경우, 상기 레티클 포드(10)가 약간 기울어지더라도 상기 로봇암(122)이 상기 레티클 포드(10)와 충돌하지 않고 상기 레티클 포드(10)를 파지할 수 있다. 따라서, 상기 센서들(130)의 감지 높이가 높아질 수 있다.
다른 예로, 상기 여유 간격이 작은 경우, 상기 레티클 포드(10)가 약간 기울어지더라도 상기 로봇암(122)이 상기 레티클 포드(10)와 충돌할 수 있다. 따라서, 상기 센서들(130)의 감지 높이가 낮아질 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만, 상기 센서들(130)은 상기 레티클 포드들(10)의 상기 플랜지(12)와 동일한 높이에 위치할 수도 있다.
상기 센서들(130)은 상기 광을 조사하고 상기 반사광의 수신 여부에 따라 상기 레티클 포드(10)의 적재 상태를 감지한다.
구체적으로, 상기 센서들(130)이 상기 레티클 포드들(10)의 상기 플랜지(12)의 상부면보다 약간 높게 위치하는 경우에 대해 설명한다.
상기 각 센서들(130)에서 상기 광을 조사하고, 상기 반사광을 수신하지 못하는 경우, 상기 광이 상기 플랜지(12)에 반사되지 않은 것이므로 상기 레티클 포드(10)의 적재 상태가 정상인 것으로 판단한다. 구체적으로, 상기 레티클 포드(10)가 기울어지지 않고 수평 상태를 유지하는 것으로 판단한다.
상기 각 센서들(130)에서 상기 광을 조사하고, 상기 반사광을 하나만 수신하는 경우, 상기 각 센서들(130)에서 조사된 광이 상기 플랜지(12)로부터 하나만 반사된 것이므로 상기 레티클 포드(10)의 적재 상태가 불량인 것으로 판단한다. 구체적으로, 상기 레티클 포드(10)가 상기 X축 방향(좌우 방향)을 향해 기울어진 것으로 판단한다.
상기 각 센서들(130)에서 상기 광을 조사하고, 상기 반사광을 모두 수신하는 경우, 상기 각 센서들(130)에서 조사된 광이 상기 플랜지(12)로부터 각각 반사된 것이므로 상기 레티클 포드(10)의 적재 상태가 불량인 것으로 판단한다. 구체적으로, 상기 레티클 포드(10)가 상기 Y축 방향(전후 방향)을 향해 기울어진 것으로 판단한다.
따라서, 상기 센서들(130)을 이용하여 상기 선반들(110)에 적재된 상기 레티클 포드들(10)의 적재 상태를 정확하게 확인할 수 있다. 특히, 상기 센서들(130)이 상기 레티클 포드들(10)의 상기 플랜지(12)의 상부면보다 약간 높게 위치하므로, 상기 선반들(110)에서 상기 레티클 포드들(10)의 위치가 상기 X축 방향 또는 상기 Y축 방향으로 이동하더라도 상기 레티클 포드들(10)의 적재 상태를 정확하게 확인할 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 센서들(130)의 감지 결과에 따라 상기 로봇암(122)의 동작을 제어한다.
상기 센서들(130)의 감지 결과 상기 레티클 포드들(10)의 적재 상태가 불량인 경우, 상기 제어부(140)는 적재 상태 불량인 상기 레티클 포드들(10)을 이재하기 위한 상기 로봇암(122)의 동작을 중지시킨다. 따라서, 상기 로봇암(122)이 상기 레티클 포드들(10)과 충돌하는 것을 방지할 수 있으며, 상기 로봇암(122)이 상기 레티클 포드(10)를 정확하게 파지하지 못해 발생하는 상기 레티클 포드(10)의 낙하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는 상기 레티클 포드들(10)의 상기 적재 상태가 정상인 경우에만 상기 로봇암(122)이 상기 선반들(110)에 적재된 상기 레티클 포드들(10)을 이재하도록 제어한다. 따라서, 상기 스토커(100)의 작업 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 스토커 110 : 선반
120 : 이송 로봇 122 : 로봇암
130 : 센서 140 : 제어부
10 : 레티클 포드 12 : 플랜지

Claims (5)

  1. 레티클 포드를 적재하기 위한 다수의 선반들;
    상기 선반들에 상기 레티클 포드를 적재하거나 상기 선반으로부터 상기 레티클 포드를 이재하기 위한 로봇암을 구비하는 이송 로봇; 및
    상기 이송 로봇에 동일한 높이에 한 쌍이 구비되며, 상기 선반에 적재된 레티클 포드의 상부로 광을 조사하고 상기 레티클 포드로부터 반사되는 반사광의 수신 여부를 이용하여 상기 선반에 적재된 레티클 포드의 적재 상태를 감지하는 센서들을 포함하고,
    상기 센서들이 상기 반사광을 수신하지 못하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드의 적재 상태를 정상으로 감지하고,
    상기 센서들이 상기 반사광을 수신하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드의 적재 상태를 불량으로 감지하고,
    상기 센서들이 상기 반사광을 하나만 수신하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드가 좌우 방향으로 기울어진 것으로 감지하고,
    상기 센서들이 상기 반사광을 모두 수신하는 경우, 상기 센서들은 상기 레티클 포드가 상기 좌우 방향과 수직하는 전후 방향으로 기울어진 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로봇암은 상기 레티클 포드의 상면에 구비되는 플랜지를 파지하며,
    상기 센서들은 상기 플랜지의 상부를 향해 수평 방향으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 센서들의 감지 결과, 상기 레티클 포드의 적재 상태가 불량인 경우 상기 로봇암의 동작을 중지시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
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