KR102207874B1 - 이송 장치 - Google Patents

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박형진
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세메스 주식회사
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Abstract

이송 장치는, 반송체를 파지하여 이송하는 호이스트 모듈, 상기 호이스트 모듈의 제1 이동 경로를 제공하는 제1 주행 레일, 상기 호이스트 모듈에 대하여 상기 제1 이동 경로와 다른 높이에서 제2 이동 경로를 제공하는 제2 주행 레일, 상기 제1 및 제2 주행 레일들 사이를 연결하는 경사 레일, 상기 호이스트 모듈의 상부에 장착되며 상기 제1 및 제2 주행 레일들 및 상기 경사 레일 상에서 이동 가능하게 구비된 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈 및 상기 주행 모듈 사이에 개재되며, 상기 경사 레일을 따라 상기 호이스트 모듈을 상승 또는 하강시 상기 호이스트 모듈의 자세를 제어하는 자세 제어 모듈을 포함한다.

Description

이송 장치{TRANSFERRING APPARATUS}
본 발명은 반송체를 이송하는 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정에서 기판 수납 용기와 같은 반송체를 호이스트 모듈을 이용하여 이송하는 이송 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 또는 디스플레이 장치는 실리콘 웨이퍼 또는 유리 기판과 같은 기판에 대하여 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판 상에 회로 패턴들을 형성하기 위하여 증착, 사진 식각, 산화, 이온 주입, 세정 등의 제조 공정들이 선택적 및/또는 반복적으로 수행될 수 있다.
상기와 같은 제조 공정들은 오염 방지를 위하여 청정도 관리가 이루어지는 클린룸 내에서 수행되며, 상기 제조 공정들 사이에서의 기판 이송은 카세트, 풉(FOUP) 등과 같은 기판 수납 용기를 이용하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 기판 수납 용기와 같은 반송체는 RGV(Rail Guided Vehicle), OHT(Overhead Hoist Transport) 등과 같은 이송 장치에 의해 상기 제조 공정들 사이에서 이송될 수 있다.
상기 이송 장치는 주행 레일 상에서 이동 가능하게 구성된 주행 모듈과 상기 주행 모듈의 아래에 회전 가능하도록 현수된 호이스트 모듈을 포함할 수 있다. 상기 주행 모듈은 모터를 포함하는 구동부를 이용하여 구동 휠을 회전시킴으로써 상기 주행 레일 상에서 이동할 수 있다.
한편, 상기 반도체 제조 공정이 수행되는 복층의 클린룸들 사이에서 상기 호이스트 모듈의 층간 이동은 수직 방향으로 설치된 OHT 리프트를 이용하거나 낮은 경사도, 예를 들면, 약 6° 내지 8° 정도의 경사도를 갖는 경사 레일을 설치하고 상기 주행 모듈의 추진력을 이용하여 이루어질 수 있다.
특히, 경사 레일을 따라 상기 호이스트 모듈이 이동할 경우, 호이스트 모듈이 기울어진 상태로 상기 경사 레일을 따라 이동한다. 이 경우, 상기 호이스트 모듈이 기울어짐에 따라 무게 중심이 변화되고 기판 수납 용기의 이송 각도의 변화가 발생할 수 있다. 따라서, 이송 장치에 포함된 구동부의 하중이 불균형하게 분산되고 기판 수납 용기에 수납된 기판에 대한 자세 변화가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 복층 레일 구조에서 하중을 균일하게 분산하면서 반송체를 경사 레일을 따라 이송할 수 있는 이송 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따른 이송 장치는, 반송체를 파지하여 이송하는 호이스트 모듈, 상기 호이스트 모듈의 제1 이동 경로를 제공하는 제1 주행 레일, 상기 호이스트 모듈에 대하여 상기 제1 이동 경로와 다른 높이에서 제2 이동 경로를 제공하는 제2 주행 레일, 상기 제1 및 제2 주행 레일들 사이를 연결하는 경사 레일, 상기 호이스트 모듈의 상부에 장착되며 상기 제1 및 제2 주행 레일들 및 상기 경사 레일 상에서 이동 가능하게 구비된 주행 모듈 및 상기 호이스트 모듈 및 상기 주행 모듈 사이에 개재되며, 상기 경사 레일을 따라 상기 호이스트 모듈을 상승 또는 하강시 상기 호이스트 모듈의 자세를 제어하는 자세 제어 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자세 제어 모듈은, 상기 호이스트 모듈에 장착되어, 상기 호이스트 모듈의 기울어짐을 감지하는 기울기 감지 센서를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자세 제어 모듈은, 상기 호이스트 모듈의 이동 방향에 대하여 수직한 방향으로 연장되며 회전 가능한 회전축, 상기 회전축 및 상기 호이스트 모듈을 상호 연결하며, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 호이스트 모듈을 회전시켜 상기 호이스트 모듈의 자세를 유지시키는 제1 연결부 및 상기 회전축 및 상기 주행 모듈을 상호 연결하는 제2 연결부를 포함한다.
여기서, 상기 자세 제어 모듈은, 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동 모터 및 상기 구동 모터와 연결되며, 상기 회전축의 회전을 제동하는 제동부를 더 포함한다.
한편, 상기 제2 연결부는, 상기 이동 경로와 평행하게 구비되며, 상기 주행 모듈과 연결된 가이드 부재, 상기 가이드 부재 및 상기 회전축 사이를 연결하는 연결 부재 및 상기 가이드 부재의 하면에 구비되며 상기 이동 경로와 평행하게 이동함으로써, 상기 호이스트 모듈의 무게 중심을 이동시켜 하중을 분산시키는 하중 분산 부재를 포함한다.
또한, 상기 자세 제어 모듈은, 상기 제1 이동 경로에 대한 상기 경사 레일의 경사 각도에 따라 상기 회전축의 회전 각도를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 이송 장치는 경사 레일을 따라 이동중인 호이스트 모듈의 자세를 유지할 수 있는 자세 제어 모듈을 포함한다. 따라서, 상기 자세 모듈은 경사 레일을 따라 이동중인 호이스트 모듈의 자세를 유지할 수 있다. 따라서, 호이스트 모듈이 파지하여 이송중인 반송체에 수용된 기판이 일정한 자세를 유지할 수 있다.
또한, 상기 자세 제어 모듈이 하중 분산부를 포함함으로써, 상기 이송 장치는 상기 호이스트 모듈의 하중을 분산시킬 수 있는 구조를 가지므로, 높은 하중을 견딜 수 있다. 따라서, 상기 이송 장치는 복층 레일 구조를 안정적으로 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 호이스트 모듈, 자세 제어 모듈 및 주행 모듈을 설명하기 위한 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 호이스트 모듈, 자세 제어 모듈 및 주행 모듈을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이송 장치에 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 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 호이스트 모듈, 자세 제어 모듈 및 주행 모듈을 설명하기 위한 정면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 호이스트 모듈, 자세 제어 모듈 및 주행 모듈을 설명하기 위한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 이송 장치(100)는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼, 리드 프레임, 트레이 등과 같은 다양한 반송체(10)을 호이스트 모듈(110)을 이용하여 이송하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 상기 이송 장치(100)는 물건 이송을 위한 호이스트 모듈(110)을 포함할 수 있으며, 상기 호이스트 모듈(110)은 상기 반도체 제조 공정이 수행되는 클린룸의 천장 부위에 배치된 주행 레일 상에서 이동 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 이송 장치(100)는, 제1 주행 레일(120), 제2 주행 레일(130), 경사 레일(125), 주행 모듈(140) 및 자세 제어 모듈(150)을 포함한다.
상기 제1 주행 레일(120)은 상기 호이스트 모듈(110)의 제1 이동 경로를 제공한다.
상기 제2 주행 레일(130)은 상기 제1 이동 경로와 다른 높이의 제2 이동 경로를 상기 호이스트 모듈(110)에 제공한다.
예를 들면, 복층으로 구성되는 클린룸들 내에서 하층에 제1 주행 레일(120)이 배치되고 상층에 제2 주행 레일(130)이 배치될 수 있다.
상기 경사 레일(125)은 상기 제1 주행 레일(120)과 제2 주행 레일(130) 사이를 연결한다. 상기 경사 레일(125)는 상기 호이스트 모듈(110)의 층간 이동을 위해 제공된다.
상기 주행 모듈(140)은, 상기 호이스트 모듈(110)의 상부에 장착된다. 상기 주행 모듈(140)은 상기 제1 및 제2 주행 레일들(120, 130) 및 상기 경사 레일(125) 상에서 이동 가능하게 구성된다. 이로써, 상기 주행 모듈(140)에 연결된 상기 호이스트 모듈(110)이 상기 제1 및 제2 주행 레일들(120, 130) 및 상기 경사 레일(125) 상에서 이동 가능하게 된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 주행 모듈(140)은 전방 주행 유닛(142)과 후방 주행 유닛(144)을 포함할 수 있으며, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 전방 및 후방 주행 유닛들(142, 144)은 모터와 같은 구동 기구를 이용하여 구동 휠들(146)을 회전시킴으로써 상기 제1 및 제2 주행 레일들(120, 130) 상에서 이동할 수 있다. 아울러, 상기 전방 및 후방 주행 유닛들(142, 144)은 회전 부재(145)을 통해 상기 호이스트 모듈(110)의 상부에 각각 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 전방 및 후방 주행 유닛들(142, 144)은, 곡선 경로와 직선 경로가 분기되는 지점에서 조향을 위한 조향 롤러들(미도시)과, 주행 경로 이탈을 방지하기 위한 가이드 롤러들(미도시)을 포함하여 다양한 요소들을 추가적으로 구비할 수 있다.
상기 자세 제어 모듈(150)은 상기 호이스트 모듈(110) 및 상기 주행 모듈(140) 사이에 개재된다. 상기 자세 제어 모듈(150)은 회전 부재(144)를 통하여 상기 주행 모듈(140)와 연결된다.
상기 자세 제어 모듈(150)은 상기 경사 레일(125)을 따라 상기 호이스트 모듈(110)을 상승 또는 하강시 상기 호이스트 모듈(110)의 자세를 제어할 수 있다. 즉, 상기 경사 레일(125)을 따라 상기 호이스트 모듈(110)이 상승 또는 하강할 경우, 상기 호이스트 모듈(110)이 상기 제1 및 제2 주행 레일들(120, 130)을 따라 이동할 경우와 달리 기울어질 수 있다. 이때, 상기 자세 제어 모듈(150)은 상기 호이스트 모듈(110)의 자세를 제어함으로써, 상기 호이스트 모듈(110)이 상기 제1 및 제2 주행 레일들(120, 130)을 따라 이동할 때와 같이 기울어지지 않을 수 있다. 따라서, 상기 호이스트 모듈(110)이 파지한 반송체(10)에 수용된 기판이 기울어지지 않고 정자세로 상기 경사 레일(125)를 따라 이송될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자세 제어 모듈(150)은, 상기 호이스트 모듈(110)에 장착되어, 상기 호이스트 모듈(110)의 기울어짐을 감지하는 기울기 감지 센서(150a)를 포함할 수 있다. 상기 기울기 감지 센서(150a)의 예로는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 이로써, 상기 기울기 감지 센서(150a)이 상기 호이스트 모듈(110)의 기울어짐 정도를 감지함으로써, 상기 자세 제어 모듈(150)의 구동력을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자세 제어 모듈(150)은, 회전축(155), 제1 연결부(151) 및 제2 연결부(156)를 포함한다.
상기 회전축(155)은 상기 호이스트 모듈(110)의 이동 방향에 대하여 수직한 방향으로 연장된다. 상기 회전축(155)은 회전 가능하게 구비된다. 상기 회전축(155)은 상기 호이스트 모듈(110)의 기울어짐 정도에 따라 조절 가능한 회전 각도로 회전할 수 있다.
상기 제1 연결부(151)는 상기 회전축(155) 및 상기 호이스트 모듈(110)을 상호 연결시킨다. 이로써, 상기 회전축(155)의 회전에 따라 상기 호이스트 모듈(110)이 회전하여 상기 호이스트 모듈(110)이 파지한 반송체(10)가 자세를 유지할 수 있다. 상기 제1 연결부(151)는 상기 회전축(155)의 중심을 둘러싸도록 구비될 수 있다.
상기 제2 연결부(156)는 상기 회전축(155) 및 상기 주행 모듈(140)을 상호 연결한다. 상기 회전축(155)이 회전할 경우, 상기 주행 모듈(140)은 회전하지 않고 상기 경사 레일(125)을 따라 기울어진 상태로 주행할 수 있다.
상기 제2 연결부(156)는, 가이드 부재(157), 연결 부재(158) 및 하중 분산 부재(159)를 포함할 수 있다.
상기 가이드 부재(157)는 상기 제1 이동 경로와 평행하게 구비된다. 상기 가이드 부재(157)는 회전 부재(145)를 통하여 주행 모듈(140)과 연결된다. 상기 가이드 부재(157)는 플레이트 형상을 가질 수 있다.
상기 연결 부재(158)는 상기 가이드 부재(157) 및 상기 회전축(155) 사이를 연결한다. 상기 연결 부재(158)은 회전축(155)의 양 측부를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 상기 연결 부재(158)는 하중 분산 부재(159)를 매개로 상기 가이드 부재(157)와 연결될 수 있다.
상기 하중 분산 부재(159)는 상기 가이드 부재(157)의 하면에 구비된다. 상기 하중 분산 부재(159)는 상기 제1 이동 경로와 평행하게 이동 가능하게 구비된다. 이로써, 상기 하중 분산 부재(159)는 상기 호이스트 모듈(110)의 무게 중심을 이동시켜 하중을 분산시킬 수 있다. 즉, 상기 호이스트 모듈(110)이 경사 레일(125)을 따라 상방으로 이동할 경우, 상기 하중 분산 부재(159)가 도2의 좌측으로 이동함으로써 호이스트 모듈(110)에 인가되는 하중을 분산시킬 수 있다.
상기 하중 분산 부재(159)는 예를 들면 상기 제1 이동 경로와 평행하게 연장된 엘엠 가이드를 포함할 수 있다. 상기 하중 분산 부재(159)가 상기 호이스트 모듈(110)이 경사 레일(125)을 따라 이동에 상기 호이스트 모듈(110)에 인가되는 하중을 분산시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자세 제어 모듈(150)은, 구동 모터(152) 및 제동부(153)를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 모터(152)는 상기 회전축(155)과 연결되어 상기 회전축(155)에 구동력을 제공할 수 있다. 상기 제동부(153)는 상기 구동 모터(152)와 연결되며, 상기 회전축(155)의 회전을 제동하는 제동력을 제공할 수 있다. 상기 제동부(153)는 전자 브레이크를 포함할 수 있다. 이로써, 상기 회전축(155)의 회전 각도가 보다 정밀하게 제어되며 나아가 상기 회전축(155)에 연결된 호이스트 모듈(110)이 보다 안정적인 자세로 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자세 제어 모듈(150)은, 제어부(154)를 더 포함한다. 상기 제어부(154)는 상기 기울기 감지 센서(150a)에 의하여 감지된 기울기 정도에 따라 상기 구동 모터(152)의 구동력을 제어함으로써 상기 회전축(155)의 회전 각도를 조절할 수 있다.
나아가, 상기 제어부(154)는 상기 경사 레일(125)의 상기 제1 이송 경로에 대한 경사 각도에 따라 상기 회전축(155)의 회전 각도를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이송 장치는 경사 레일을 따라 이동중인호이스트 모듈의 자세를 유지할 수 있는 자세 제어 모듈을 포함한다. 따라서, 상기 자세 모듈은 경사 레일을 따라 이동중인 호이스트 모듈의 자세를 유지할 수 있다. 따라서, 호이스트 모듈이 파지하여 이송중인 반송체에 수용된 기판이 일정한 자세를 유지할 수 있다.
또한, 상기 자세 제어 모듈은 하중 분산부를 포함함으로써, 상기 호이스트 모듈의 하중을 분산시킬 수 있는 구조를 가지므로, 높은 하중을 견딜 수 있다. 따라서, 상기 이송 장치는 복층 레일 구조를 안정적으로 구성할 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 : 이송 장치 110 : 호이스트 모듈
120 : 제1 주행 레일 125 : 경사 레일
130 : 제2 주행 레일 140 : 주행 모듈
150 : 자세 제어 모듈 151 : 제1 연결부
152 : 구동 모터 153 : 제동부
155 : 회전축 156 : 제2 연결부
157 : 가이드 부재 158 : 연결 부재
159 : 하중 분산 부재 150a : 기울기 감지 센서

Claims (6)

  1. 반송체를 파지하여 이송하는 호이스트 모듈;
    상기 호이스트 모듈의 제1 이동 경로를 제공하는 제1 주행 레일;
    상기 호이스트 모듈에 대하여 상기 제1 이동 경로와 다른 높이에서 제2 이동 경로를 제공하는 제2 주행 레일;
    상기 제1 및 제2 주행 레일들 사이를 연결하는 경사 레일;
    상기 호이스트 모듈의 상부에 장착되며 상기 제1 및 제2 주행 레일들 및 상기 경사 레일 상에서 이동 가능하게 구비된 주행 모듈; 및
    상기 호이스트 모듈 및 상기 주행 모듈 사이에 개재되며, 상기 경사 레일을 따라 상기 호이스트 모듈을 상승 또는 하강시 상기 호이스트 모듈의 자세를 제어하는 자세 제어 모듈을 포함하고,
    상기 자세 제어 모듈은,
    상기 호이스트 모듈의 이동 방향에 대하여 수직한 방향으로 연장되며 회전 가능한 회전축;
    상기 회전축 및 상기 호이스트 모듈을 상호 연결하며, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 호이스트 모듈을 회전시켜 상기 호이스트 모듈의 자세를 유지시키는 제1 연결부; 및
    상기 회전축 및 상기 주행 모듈을 상호 연결하는 제2 연결부를 포함하고,
    상기 제2 연결부는,
    상기 이동 경로와 평행하게 구비되며, 상기 주행 모듈과 연결된 가이드 부재;
    상기 가이드 부재 및 상기 회전축 사이를 연결하는 연결 부재; 및
    상기 가이드 부재의 하면에 구비되며 상기 이동 경로와 평행하게 이동함으로써, 상기 호이스트 모듈의 무게 중심을 이동시켜 하중을 분산시키는 하중 분산 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자세 제어 모듈은,
    상기 호이스트 모듈에 장착되어, 상기 호이스트 모듈의 기울어짐을 감지하는 기울기 감지 센서를 포함하는 특징으로 하는 이송 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 자세 제어 모듈은,
    상기 회전축과 연결되어 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동 모터; 및
    상기 구동 모터와 연결되며, 상기 회전축의 회전을 제동하는 제동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 자세 제어 모듈은, 상기 제1 이동 경로에 대한 상기 경사 레일의 경사 각도에 따라 상기 회전축의 회전 각도를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 장치.
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