KR19990074697A - 웨이퍼카세트 반송시스템 및 웨이퍼카세트 반송방법 - Google Patents

웨이퍼카세트 반송시스템 및 웨이퍼카세트 반송방법 Download PDF

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Abstract

웨이퍼카세트 반송시스템의 자동반송대차 시스템에 적어도 2 이상의 로봇 암을 설치하고, 복수개의 로봇 암들이 개별적으로 자동반송대차 시스템의 콘트롤러에 의하여 내려진 명령을 수행하도록 함으로서, 자동반송대차 시스템으로부터 공정설비로 웨이퍼카세트가 언로딩 되거나, 공정설비로부터 웨이퍼카세트를 자동반송대차 시스템으로 로딩하는 속도 향상 및 로딩/언로딩 시간을 단축시킴으로써 생산성을 향상시키는 웨이퍼카세트 반송시스템 및 웨이퍼카세트 반송 방법이 개시되고 있다.

Description

웨이퍼카세트 반송시스템 및 웨이퍼카세트 반송 방법
본 발명은 웨이퍼카세트 반송시스템 및 웨이퍼카세트 반송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼카세트 반송시스템의 자동반송대차 시스템에 적어도 2 이상의 로봇 암을 설치하고, 복수개의 로봇 암들이 개별적으로 자동반송대차 시스템의 자동반송대차 콘트롤러에 의하여 내려진 명령을 수행하도록 함으로서, 자동반송대차 시스템으로부터 공정설비로 웨이퍼카세트가 언로딩 되거나, 공정설비로부터 웨이퍼카세트를 자동반송대차 시스템으로 로딩하는 속도를 향상하고 로딩/언로딩 시간을 단축시킴으로써 생산성을 향상시키는 웨이퍼카세트 반송시스템 및 웨이퍼카세트 반송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조라인의 자동화 초기에는 공정장비와 측정장비 자체의 처리동작이 주로 자동화되어 왔지만, 공정장비와 공정장비 사이에서의 웨이퍼카세트 반송이 거의 자동화되지 않았었다. 그래서, 상기 장비들 사이에서의 웨이퍼카세트 반송이 작업자에 의해 직접 이루어져 왔다.
최근, 반도체소자의 초고집적화가 진행됨에 따라 반도체 제조라인에서 지금까지 별로 문제시되지 않았던, 작업자 신체로부터 발생한 파티클이 반소체소자의 주요 오염원으로서 작용하기 시작하였다. 이에 따라, 웨이퍼카세트 반송을 위한 반송시스템의 자동화가 집중적으로 연구, 개발되어 왔고 현재 상당한 수준까지 발전하였다.
도 1에는 이와 같은 종래 웨이퍼카세트 반송시스템이 개략적으로 도시되고 있다.
웨이퍼카세트 반송시스템은 반도체 제조 공정을 전반적으로 제어함과 동시에 방대한 양의 공정 데이터가 저장되어 있는 호스트(2)와, 호스트(2)로부터 공정 데이터 및 제어 명령을 다운로드 받아 반도체 공정을 진행하는 다수개의 공정설비(4)와, 호스트(2)와 SECS 프로토콜에 의하여 상호 통신하며 공정설비(4)에서 공정이 종료된 웨이퍼 카세트를 후속 공정으로 이송하기 위하여 호스트(2)에서 발생한 반송 명령을 자동반송대차 시스템(Auto Guided System;6)으로 중계하기 위한 인트라 시스템(intra system;5)으로 구성되어 있다.
여기서, 호스트(2)와 공정설비(4)는 SECS 프로토콜에 의하여 상호 통신하며, 자동반송대차 시스템(6)과 공정설비(4)는 포토커플드 병렬 I/O 모듈에 의하여 상호 통신한다. 여기서, 공정설비(4)에는 자동반송대차 시스템(6)과 통신하기 위한 제 1 센서(4a)가 형성되어 있다.
이들 중 실제로 공정설비(4)로부터 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하는 자동반송대차 시스템(6)을 첨부된 도 2, 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
자동반송대차 시스템(6)은 호스트(2) 및 인트라 시스템(5)에 의하여 입력된 반송명령을 처리하는 자동반송대차 콘트롤러부(7)가 설치되어 있다.
자동반송대차 콘트롤러부(7)는 메인 콘트롤러(8)와 포토커플드 병렬 I/O 모듈(P I/O 모듈;9)과, 구동 제어 모듈(10)과, 로봇 제어 모듈(11)을 포함하고 있다.
이 메인 콘트롤러(8)에 의하여 포토커플드 병렬 I/O 모듈(9)과, 구동 제어 모듈(10)과, 로봇 제어 모듈(11)의 제어가 이루어지며, 포토커플드 병렬 I/O 모듈(9)에는 공정설비(4)와 통신하기 위한 제 2 센서(7a)가 연결되어 있다.
메인 콘트롤러(8)로부터 제어신호를 입력받은 구동 제어 모듈(10)에서 발생한 제어 신호에 의하여 구동부(12)는 구동되어 자동반송대차 시스템(6)은 지정된 공정설비(4)로 이동된다.
또한, 자동반송대차 시스템(6)이 구동부(12)에 의하여 지정된 공정설비(4)로 접근하여 제 1 센서(4a)와 제 2 센서(9a)의 얼라인먼트가 일치하여 상호 통신 가능한 상태가 되면, 로봇 제어 모듈(11)는 로봇 암(12)를 구동시켜 자동반송대차 시스템(6)에 로딩하고 있던 웨이퍼카세트(5)를 언로딩하거나 공정설비(4)로부터 웨이퍼카세트를 자동반송대차 시스템(6)으로 로딩한다.
이와 같이 구성된 종래 웨이퍼카세트 반송시스템에 의한 웨이퍼카세트 반송 방법을 설명하면 먼저, 자동반송대차 시스템(6)의 메인 콘트롤러(8)와 공정설비(4)의 콘트롤러(미도시)는 호스트(2)와 웨이퍼카세트 로딩/언로딩을 위한 SECS 통신을 실시한다.
이후, 호스트(2)가 인트라 시스템(5)에 반송명령 신호를 입력하면, 메인 콘트롤러(8)의 구동 제어 모듈(10)에서 처리된 제어 신호에 의하여 구동부(12)는 호스트(2)로부터 지정된 공정설비(4)로 이동한다.
이후, 자동반송대차 시스템(6)의 제 2 센서(9a)와 공정설비(4)의 제 1 센서(4a)의 얼라인먼트가 완료되면 메인 콘트롤러(8)는 웨이퍼 카세트를 로딩/언로딩 하기 위하여 포토커플드 병렬 I/O 모듈(9)에 제어 신호를 입력하여 공정설비(4)와 포토커플드 병렬 I/O 통신을 개시한다.
이어서, 웨이퍼카세트가 로딩/언로딩 가능상태가 되면, 자동반송대차 시스템(6)과 공정설비(4)는 포토커플드 병렬 I/O 통신을 계속 진행하면서 웨이퍼카세트의 로딩/언로딩을 실시한다.
이때, 자동반송대차 시스템(6)에는 단일 로봇 암(13)이 설치되어 있고, 공정설비(4)에는 대부분 2 개 이상의 카세트 스테이지(미도시)가 형성되어 있음으로, 자동반송대차 시스템(6)은 단일 로봇 암(12)에 의하여 한번에 하나의 웨이퍼카세트를 그립하여 로딩/언로딩 한다.
그러나, 종래 자동반송대차 시스템이 공정설비로 웨이퍼카세트를 로딩 하거나 공정설비로부터 웨이퍼카세트를 언로딩 받을 경우, 하나의 로봇 암을 두 번 이상 구동시켜서 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩 함으로써 웨이퍼카세트 로딩/언로딩에 걸리는 시간이 많이 소요되고, 웨이퍼카세트의 로딩 시간이 길어져 반도체 제조에 소요되는 시간이 전체적으로 길어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼카세트 반송시스템의 자동반송대차 시스템에 적어도 2 이상의 로봇 암 및 각 로봇 암을 구동시키는 로봇 암 구동부를 설치하여 웨이퍼카세트 반송시스템의 반송 능력을 향상하고 반송 시간을 절감하는데 있다.
도 1은 종래 웨이퍼카세트 반송시스템을 도시한 개념도.
도 2는 종래 웨이퍼카세트 반송시스템을 보다 구체적으로 도시한 개념도.
도 3은 공정설비와 자동반송대차 시스템을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼카세트 반송시스템을 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 의한 복수 로봇 장착 자동반송대차 시스템을 도시한 사시도.
도 6은 도 4의 자동반송대차 시스템을 보다 구체적으로 도시한 블록도.
도 7은 본 발명에 의한 웨이퍼카세트 반송시스템에 의한 반송방법을 도시한 순서도.
도 8은 본 발명에 의한 반송 방법에 적용된 웨이퍼카세트 로딩/언로딩을 나타낸 타이밍도.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 웨이퍼카세트 반송시스템은 하나의 공정설비에서 다른 공정설비로 웨이퍼카세트를 반송하는 반송시스템에 있어서, 호스트로부터 복수개의 웨이퍼카세트 반송명령을 수신하고, 처리된 반송명령을 송신하는 무선 송수신 모듈과, 호스트로부터 수신된 반송명령을 처리하여 서로 다른 복수개의 제어신호를 발생시키는 콘트롤러와, 제어신호에 대응하여 복수개의 로봇 암이 서로 다른 웨이퍼카세트를 동시에 반송하도록 콘트롤러와 연결되어 있는 복수개의 로봇 암 구동부와, 복수개의 로봇 암을 장착하고, 명령받은 공정설비로 이동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 로봇 암과 로봇 암 구동부는 2 개 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 웨이퍼 카세트 반송 방법은 호스트로부터 복수개의 웨이퍼카세트 반송 명령을 수신하는 단계와, 수신된 반송명령에 의하여 반송 로봇을 해당 공정 설비로 이동시키는 단계와, 복수개의 로봇 암중 어느 하나에 복수개의 웨이퍼카세트 반송명령중 어느 하나를 내려 반송을 진행하는 단계와, 복수개의 로봇 암중 반송 명령을 받지 않은 나머지 로봇 암에 순차적으로 반송명령을 내려 반송을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 반송 단계에서 복수개의 로봇암을 모두 동시에 웨이퍼카세트 반송시스템으로부터 공정 설비로 상기 웨이퍼카세트를 언로딩하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 반송단계에서 복수개의 로봇암을 모두 동시에 공정 설비로부터 웨이퍼카세트 반송시스템으로 웨이퍼카세트를 로딩하는 것을 특징으로 한다.
선택적으로, 반송 단계에서 로봇 암중 일부는 웨이퍼카세트 반송시스템으로부터 공정설비로 웨이퍼카세트를 언로딩하고, 나머지 로봇 암은 공정설비로부터 웨이퍼카세트 반송시스템으로 웨이퍼카세트를 로딩하는 것을 특징으로 한다.
선택적으로, 웨이퍼카세트 반송 명령을 수신하는 단계 후, 콘트롤러는 복수개의 로봇 암이 공정설비에 형성된 복수개의 카세트 안착부와 일대일 대응되어 카세트 안착부에 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하도록 카세트 안착부를 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 공정설비는 복수개의 카세트 안착부에 웨이퍼카세트의 위치불량이 발생하였는지를 판단하여, 판단결과 웨이퍼카세트 위치불량이 발생하였을 경우, 더 이상 공정이 진행되지 않도록 인터록을 발생시키고, 에러 메시지를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 구체적으로, 판단결과 위치불량이 발생하지 않았을 경우 공정 설비는 콘트롤러로 복수개의 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하도록 웨이퍼카세트 로딩/언로딩 요청 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 콘트롤러는 공정설비로 복수개의 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩할 예정임을 나타내는 반송 예정 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 공정 설비는 콘트롤러로 복수개의 웨이퍼카세트가 로딩/언로딩될 준비가 끝났음(READY)을 알리는 로딩/언로딩 준비 완료 신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 로봇 암이 반송을 진행하는 단계 이후 공정 설비는 콘트롤러로 웨이퍼카세트 로딩/언로딩 완료 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명 웨이퍼카세트 반송시스템을 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼카세트 반송시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명에 의한 웨이퍼카세트 반송시스템은 반도체 제조 공정을 전반적으로 제어하고 방대한 양의 공정관련 데이터가 저장되어 있는 호스트(110)와, 호스트(110)로부터 공정 데이터 및 제어 명령을 다운로드 받아 반도체 공정을 진행하는 다수개의 공정설비(120)와, 공정설비(120)로부터 입력된 웨이퍼카세트 관련 신호를 호스트(110)가 처리하여, 처리된 반송명령을 자동반송대차 시스템(130)으로 중계하는 인트라 시스템(140)을 포함하고 있다.
이에 더하여, 웨이퍼 카세트 반송시스템은 호스트(110)의 반송명령 신호를 인트라 시스템(140)을 통하여 전달받아 하나의 공정설비(120)로부터 다른 공정설비(120)로 공정이 종료된 웨이퍼카세트를 반송하는 적어도 2 이상의 로봇 암을 구비한 자동반송대차 시스템(130)을 포함하고 있다.
호스트(110)로부터 공정설비(120)가 반송명령 신호를 다운로드받거나, 반송 진행 상태를 공정설비(120)가 호스트(110)로 보고 또는 호스트로부터 발생한 반송 명령을 인트라 시스템(140)이 중계하기 위하여 호스트(110)-공정설비(120)는 SECS 프로토콜에 의하여 통신하고, 호스트(110)-인트라 시스템(140) 또한 SECS 프로토콜에 의하여 통신한다.
여기서 자동반송대차 시스템(130)은 호스트(110)-인트라 시스템(140)-자동반송대차 시스템(130)의 루트를 통하여 웨이퍼카세트가 로딩/언로딩될 공정설비의 위치, 웨이퍼 카세트의 개수, 웨이퍼 카세트의 ID 등의 정보를 얻게 된다.
또한, 인트라 시스템(140)에 의하여 자동반송대차 시스템(130)에 반송할 웨이퍼 카세트의 상세한 반송 정보가 입력되면, 자동반송대차 시스템(130)은 호스트(110)에 의하여 지정된 공정설비(120)로 이동하게 되고, 공정설비로 이동된 자동반송대차 시스템(130)은 지정된 공정설비(120)와 포토커플드 병렬 I/O 통신을 시도한다.
이와 같이 자동반송대차 시스템(130)과 공정설비(120)가 포토커플드 병렬 I/0 통신을 수행하기 위해서는 공정설비(120)의 전면 일정 영역에 제 1 센서(132)가 형성되어 있고, 자동반송대차 시스템(130)중 공정설비(120)와 대향되는 부분에 제 2 센서(122)가 형성되어 있어야 한다.
여기서 제 1 센서(132)와, 제 2 센서(122)는 센서부(135)를 형성하고 있으며, 센서부(135)는 복수개의 로봇 암과 동수로 구성되어 있는데, 이는 자동반송대차 시스템(130)과 공정설비(120)가 개별적으로 웨이퍼 카세트의 반송이 가능토록 하기 위함이다.
도 5, 도 6 도면을 참조하여 자동반송대차 시스템(130)을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
자동반송대차 시스템(130)은 전체적으로 보아 자동반송대차 콘트롤러부(131)와, 자동반송대차 콘트롤러부(131)에 의하여 자동반송대차 시스템(130)을 구동하는 구동부(137)와, 자동반송대차 시스템(130)에 설치된 복수개의 로봇암(138,139)을 포함하고 있다.
구체적으로, 자동반송대차 콘트롤러부(131)는 다시 메인 콘트롤러(134)와, 메인 콘트롤러(134)와 연결되어 있는 포토커플드 병렬 I/O 모듈(132)과, 구동 제어 모듈(133)과, 복수개의 로봇 구동 제어 모듈(135)(136)로 구성되어 있다. 본 발명에서는 바람직하게 2 개의 로봇 구동 모듈이 일실시예로 설명되어진다.
보다 구체적으로, 전술한 인트라 시스템(140)으로부터 메인 콘트롤러(134)로 무선 입력된 호스트(110)의 반송명령 신호가 메인 콘트롤러(134)에서 처리된 후, 메인 콘트롤러(134)는 자동반송대차 시스템(130)을 해당 웨이퍼카세트가 위치한 공정설비(120)로 이동시키기 위하여 구동 제어 모듈(133)에는 구동부(133)가 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 메인 콘트롤러(134)에는 적어도 2 이상의 로봇 제어 모듈Ⅰ(135), 로봇 제어 모듈Ⅱ(136)가 연결되어 있고, 각각의 로봇 제어 모듈Ⅰ,Ⅱ(135)(136)에는 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암 Ⅱ(139)가 연결되어 있어, 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암 Ⅱ(139)는 메인 콘트롤러(134)의 제어에 의하여 개별적으로 작동하게 된다.
첨부된 도 5를 참조하면, 일실시예로 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암Ⅱ(139)는 회전운동하는 원통형상의 선회 링크와, 선회 링크와 힌지에 의해서 연결되어 소정 각도로 절곡되는 연결 링크와, 연결 링크 단부와 힌지에 의해 결합되어 있고 웨이퍼카세트를 집기 위한 구동 링크와, 구동 링크 단부와 플랜지에 의해 연결되어 있는 그리퍼로 구성되어 있다.
이와 같이 복수개의 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암Ⅱ(139)이 설치되어 있는 자동반송대차 시스템에 의한 웨이퍼카세트 반송 방법을 첨부된 순서도 및 도 8의 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
일실시예로 웨이퍼카세트 방송 방법은 공정설비(120)의 카세트 스테이지(미도시)로부터 자동반송대차 시스템(130)으로 웨이퍼카세트를 로딩하는 과정을 설명하기로 한다.
여기서, 일실시예로 자동반송대차 시스템(130)은 공정설비(120)의 2 개의 카세트 스테이지에서 2 개의 웨이퍼카세트를 자동반송대차 시스템(130)으로 로딩하는 것을 설명하기로 한다. 바람직하게 2 개 이상의 로봇 암은 독립적인 작업 신호를 인가받아 이를 수행하는 바, 이는 2 개 이상의 로봇 암중 작업을 먼저 종료한 로봇 암이 새로운 작업을 먼저 수행할 수 있다는 것을 의미한다.
도 7 및 도 8의 A, B를 참조하면, 공정설비(120)는 공정을 종료한 웨이퍼가 다수매 적재된 웨이퍼카세트를 카세트 스테이지로 반출한 후, SECS 프로토콜에 의하여 호스트(110)로 반송할 웨이퍼카세트가 발생하였음을 보고한다.
이어, 호스트(110)는 인트라 시스템(140)으로 반송 대상 웨이퍼카세트의 반송 정보를 입력시키고, 인트라 시스템(140)은 자동반송대차 시스템(130)의 메인 콘트롤러(134)로 반송대상 웨이퍼카세트를 후속 공정이 진행될 공정설비로 반송하라는 반송명령(단계 10)과 반송대상 공정설비의 위치 정보를 포함하는 다양한 정보를 무선 송신한다.
인트라 시스템(140)에 의하여 호스트(110)의 반송명령 데이터는 메인 콘트롤러(134)의하여 처리되고, 메인 콘트롤러(134)는 입력된 반송명령 데이터를 처리하여 제어신호를 구동 제어 모듈(133)에 인가함으로써, 구동부(137)에 의하여 자동반송대차 시스템(130)은 반송대상 웨이퍼카세트가 위치한 지정 공정설비로 접근한다(단계20).
이와 같은 과정을 거쳐 자동반송대차 시스템(130)은 반송대상 웨이퍼카세트가 위치한 공정설비(120)까지 이동된다.
자동반송대차 시스템(130)이 공정설비(120)의 전면 지정된 위치까지 이동하여, 공정설비(120)의 제 1 센서(122)와 자동반송대차 시스템(130)의 제 2 센서(132)가 정렬되면 메인 콘트롤러(134)는 포토커플드 병렬 I/O 모듈(132)과 연결된 복수개의 센서부(135)에 순차적으로 신호를 인가하거나 입력받으면서 공정설비(120)와 통신을 개시한다(단계 30).
이후, 포토커플드 병렬 I/O 모듈(132)에 의하여 공정설비(120)와 자동반송대차 시스템(130)의 통신이 개시되면, 메인 콘트롤러(134)는 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암Ⅱ(139)에 의하여 반송될 웨이퍼카세트가 놓여질 카세트 스테이지의 번호를 공정설비(120)로 송신한다(단계 40).
보다 상세하게, 메인 콘트롤러(134)는 자동반송대차 시스템(130)의 로봇 암Ⅰ(138)이 로딩할 웨이퍼카세트가 배출되는 카세트 스테이지를 지정하는 하이(high) 상태의 신호(CS_no1 on)를 포토커플드 병렬 I/O 모듈(132) 및 센서부(135)를 통하여 공정설비로 송신한다.
아울러 하이 신호(CS_no1 on)의 유효함을 나타내는 하이 상태의 유효 신호(VALID1 on)를 공정설비(120)로 송신함으로써, 로봇 암Ⅰ(136)이 로딩할 카세트 스테이지Ⅰ는 지정된다.
또한, 메인 콘트롤러(134)는 로봇 암Ⅰ(138)이 로딩할 카세트 스테이지Ⅰ를 지정하기 위한 하이 상태의 신호(CS_no1, VALID1 on)가 공정설비(120)로 송신한 후, 계속하여 로봇 암Ⅱ(139)가 로딩할 웨이퍼카세트가 배출될 카세트 스테이지를 지정하기 위하여 또다른 하이 상태의 신호(CS_no2)와 유효 신호(VALID2 on)를 포토커플드 병렬 I/O 모듈(132) 및 센서부(135)에 의하여 다시 공정설비(120)로 송신하여 카세트 스테이지Ⅱ를 지정한다.
계속하여, 공정설비(120)에 카세트 스테이지 지정 신호(CS_no1,CS_no2, VALID1 on, VALID2 on)가 모두 입력되면, 공정설비(120)는 공정이 종료된 웨이퍼카세트를 지정된 카세트 스테이지Ⅰ,Ⅱ로 배출하기 위하여 카세트 입출입 도어(미도시)를 개방하고 웨이퍼카세트를 공정설비(120)에 설치된 로봇 암(미도시)에 의하여 카세트 스테이지Ⅰ,Ⅱ로 각각 배출한다.
웨이퍼카세트가 카세트 스테이지Ⅰ,Ⅱ로 모두 배출되면, 공정설비(120)는 카세트 스테이지Ⅰ,Ⅱ의 웨이퍼카세트 감지센서(128)에 의하여 웨이퍼카세트가 정확하게 배출되었는지를 감지하여 웨이퍼카세트의 위치불량 에러 발생을 판단한다(단계 50).
판단결과, 웨이퍼카세트가 카세트 스테이지Ⅰ,Ⅱ에 정확하게 배출되지 못하였으면 반송 공정이 더 이상 진행되지 못하도록 인터록을 작동시킴(단계 53)과 동시에 에러 메시지를 발생한다(단계 56).
웨이퍼카세트가 정위치에 배출되면, 공정설비(120)는 메인 콘트롤러(134)로 공정설비(120)의 웨이퍼카세트 스테이지Ⅰ,Ⅱ에 배출된 웨이퍼카세트를 자동반송대차 시스템(130)으로 언로딩하라는 신호인 하이 상태의 언로딩 요청 신호(Up_REQ1 on)를 송신한다.
송신이 종료됨과 동시에 공정설비(120)는 메인 콘트롤러(134)로 또다른 하이 상태의 언로딩 요청 신호(Up_REQ2 on)를 송신한다(단계 60).
이어서, 메인 콘트롤러(134)에 공정설비(120)로부터 하이 상태의 언로딩 요청 신호(Up_REQ1 on, Up_REQ2 on)가 입력되면, 메인 콘트롤러(134)는 언로딩 가능 상태인 웨이퍼카세트를 자동반송대차 시스템(130)으로 반송하겠다는 하이 상태의 반송 예정 신호(TR_REQ1 on)를 공정설비(120)로 송신하고, 송신이 종료되면 다시 하이 상태의 반송 예정 신호(TR_REQ2 on)를 공정설비(120)로 송신한다(단계 70).
공정설비(120)는 하이 상태의 반송신호(TR_REQ1 on, TR_REQ2 on)를 자동반송대차 시스템(130)의 메인 콘트롤러(132)로부터 입력받으면, 메인 콘트롤러(134)로 하이 상태의 언로딩 준비 완료 신호(READY1 on)를 송신하고, 송신이 종료되면 또다른 언로딩 준비 완료 신호(READY2 on)를 송신한다(단계 80).
계속하여, 메인 콘트롤러(134)는 공정설비(120)로부터 언로딩 준비 완료 신호(READY1 on, READY2 on)가 입력되면 공정설비(120)가 웨이퍼카세트를 언로딩할 준비가 되어 있는 것으로 판단한다.
이후, 로봇 제어 모듈Ⅰ,Ⅱ(135)(136)에는 제어 신호가 인가되고, 이에 따라서 로봇 제어 모듈Ⅰ,Ⅱ(135)(136)은 로봇 암Ⅰ(138)과, 로봇 암Ⅱ(139)에 순차적으로 제어 신호를 인가하여 웨이퍼카세트의 로딩을 시작한다(단계 90).
한편, 웨이퍼카세트의 로딩이 시작됨과 동시에 메인 콘트롤러(134)는 공정설비(120)로 로봇 암Ⅰ(138) 및 로봇 암Ⅱ(139)가 작동중임을 알리는 하이 상태의 작동신호(BUSY1 on)를 송신하고, 송신이 종료되면 다른 작동신호(BUSY2 on)를 공정설비(120)로 연속하여 송신한다(단계 80).
이후, 웨이퍼카세트가 공정설비(120)로부터 자동반송대차 시스템(130)으로 로딩되었으면 메인 콘트롤러(134)는 공정설비(120)로 로딩 완료 신호(COM_1 on)를 송신하고 이어서 다른 로딩 완료 신호(COM_2 on)를 송신한다(단계 100).
한편, 도 8의 A, C또는 B, C의 신호 조합은 자동반송대차 시스템에 설치된 2 개의 로봇 암중 로봇 암Ⅰ(138)은 공정설비(120)로부터 자동반송대차 시스템(130)으로 웨이퍼카세트의 로딩을 수행하고, 나머지 로봇 암Ⅱ(139)는 자동반송대차 시스템(130)으로부터 공정설비(120)로 웨이퍼카세트를 언로딩하는 것을 나타내고 있다.
A, C의 신호 조합의 경우를 실시예로 설명하기로 한다.
먼저, 자동반송대차 시스템은 호스트(110)에 의하여 하나의 공정설비(120)에서 웨이퍼카세트 하나를 로딩받고, 이를 후속 공정설비에 언로딩함과 동시에 후속 공정설비로부터 공정이 종료된 웨이퍼카세트를 다른 후속 공정설비로 이송하는 명령을 무선 통신에 의하여 입력받게 된다. 이에 따라서, 메인 콘트롤러(134)는 호스트(110)로부터 입력된 반송명령에 의하여 지정된 공정설비로 이동한다.
이후, 앞서 언급한 바와 같이 자동반송대차 시스템(130)이 지정된 공정설비로 이동한 후, 메인 콘트롤러(134)는 포토커플드 병렬 I/O 모듈(132)을 통하여 공정설비(120)의 카세트 스테이지Ⅰ,Ⅱ를 지정하는 하이 신호(CS_no1 on, CS_no3 on, VALID1 on, VALID3 on)를 공정설비(120)로 송신한다.
카세트 스테이지 지정 신호를 입력받은 공정설비(120)는 카세트 입출입 도어(126)를 모두 개방하고 카세트 스테이지Ⅰ에 공정이 종료된 웨이퍼카세트를 배출한다.
공정설비(120)는 카세트 스테이지Ⅰ과, 카세트 스테이지Ⅱ의 웨이퍼카세트 존재 유무를 감지 센서(128)에 의하여 감지한 후, 감지 결과에 따라서 메인 콘트롤러(134)로 카세트 스테이지Ⅰ에 언로딩 가능한 웨이퍼카세트가 준비되었다는 하이 상태의 언로딩 요청 신호(Up_REQ1 on)를 송신한다.
또한, 공정설비(120)는 메인 콘트롤러(134)에 카세트 스테이지 Ⅱ가 비어 있어 웨이퍼카세트가 로딩될 수 있다는 하이 상태의 로딩 요청 신호(Lo_REQ3 on)를 송신한다.
계속하여, 메인 콘트롤러(132)는 공정설비(120)로부터 언로딩 요청신호(Up_REQ1 on)와 로딩 요청신호(Lo_REQ3 on)를 입력받은 후, 다시 공정설비(120)에 카세트 스테이지Ⅰ에 놓여진 웨이퍼카세트를 자동반송대차 시스템(130)으로 로딩하겠다는 반송신호(TR_REQ1 on)를 송신함과 아울러 메인 콘트롤러(134)는 자동반송대차 시스템(130)에 로딩되어 있는 웨이퍼카세트를 카세트 스테이지Ⅱ로 언로딩하겠다는 반송신호(TR_REQ3 on)를 공정설비(120)로 송신한다.
이어서, 공정설비(120)는 메인 콘트롤러(134)로부터 반송신호(TR_REQ1 on, TR_REQ2 on)가 송신되면, 다시 웨이퍼카세트의 로딩/언로딩 준비 상태를 확인한 다음 메인 콘트롤러(134)로 하이 상태의 언로딩 준비 완료 신호(READY1 on)를 송신한다.
아울러, 메인 콘트롤러(134)로부터 웨이퍼카세트를 로딩받을 준비가 되었다는 로딩 준비 완료 신호(READY3 on)를 송신한다.
이어서, 메인 콘트롤러(134)는 공정설비(120)로부터 언로딩/로딩 준비 완료 신호(READY1 on, READY3 on)를 입력받은 후, 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암Ⅱ(139)에 구동신호를 인가한다.
이와 함께, 메인 콘트롤러(134)는 공정 설비(120)로 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암Ⅱ(139)가 작동중임을 알리는 작동신호(BUSY1 on)와 작동신호(BUSY3 on)를 송신한다.
이후, 로봇 암Ⅰ(138), 로봇 암Ⅱ(139)에 의하여 로딩/언로딩이 완료되면, 공정 설비(120)는 메인 콘트롤러(134)로 웨이퍼카세트의 로딩/언로딩이 완료되었음을 알리는 완료 신호(COM_1 on, COM_3)를 송신한다.
이후, 메인 콘트롤러(134)는 하이 상태의 모든 신호를 로우 상태로 전환하고 후속 공정을 대기한다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 자동반송대차 시스템에 적어도 2 이상의 로봇 암을 설치하고 2 개 이상의 로봇 암이 공정 설비로부터 웨이퍼카세트를 언로딩하거나, 자동반송대차 시스템으로부터 2 개 이상의 웨이퍼카세트를 로딩받거나, 웨이퍼카세트의 로딩/언로딩을 동시에 수행하도록 함으로써, 웨이퍼카세트의 반송 대기 시간을 줄이고 자동반송대차 시스템의 운반능력을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 하나의 공정설비에서 다른 공정설비로 웨이퍼카세트를 반송하는 반송시스템에 있어서,
    호스트로부터 복수개의 웨이퍼카세트 반송명령을 수신하고, 처리된 반송명령을 송신하는 무선 송수신 모듈과;
    상기 호스트로부터 수신된 반송명령을 처리하여 서로 다른 복수개의 제어신호를 발생시키는 콘트롤러와;
    상기 제어신호에 대응하여 복수개의 로봇 암이 서로 다른 상기 웨이퍼카세트를 동시에 반송하도록 상기 콘트롤러와 연결되어 있는 복수개의 로봇 암 구동부와;
    복수개의 상기 로봇 암을 장착하고, 명령받은 상기 공정설비로 이동하는 구동부를 포함하는 웨이퍼카세트 반송시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로봇 암은 적어도 2 개 이상인 것을 특징으로 하는 웨이퍼카세트 반송시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 로봇 암 구동부는 적어도 2 개 이상인 것을 특징으로 하는 웨이퍼카세트 반송시스템.
  4. 호스트로부터 복수개의 웨이퍼카세트 반송 명령을 수신하는 단계와;
    수신된 상기 반송명령에 의하여 반송 로봇을 해당 공정 설비로 이동시키는 단계와;
    상기 복수개의 로봇 암중 어느 하나에 상기 복수개의 웨이퍼카세트 반송명령중 어느 하나를 내려 반송을 진행하는 단계와;
    상기 복수개의 로봇 암중 반송 명령을 받지 않은 나머지 로봇 암에 순차적으로 반송명령을 내려 반송을 진행하는 단계를 포함하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 반송 단계에서 상기 복수개의 로봇암을 모두 동시에 상기 웨이퍼카세트 반송시스템으로부터 상기 공정 설비로 상기 웨이퍼카세트를 언로딩하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 반송단계에서 상기 복수개의 로봇암을 모두 동시에 상기 공정 설비로부터 상기 웨이퍼카세트 반송시스템으로 상기 웨이퍼카세트를 로딩하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 반송 단계에서 상기 로봇 암중 일부는 상기 웨이퍼카세트 반송시스템으로부터 상기 공정설비로 상기 웨이퍼카세트를 언로딩하고, 나머지 로봇 암은 상기 공정설비로부터 상기 웨이퍼카세트 반송시스템으로 상기 웨이퍼카세트를 로딩하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 웨이퍼카세트 반송 명령을 수신하는 단계 후, 상기 콘트롤러는 복수개의 상기 로봇 암이 상기 공정설비에 형성된 복수개의 카세트 안착부와 일대일 대응되어 상기 카세트 안착부에 상기 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하도록 카세트 안착부를 지정하는 단계를 포함하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 공정설비는 복수개의 상기 카세트 안착부에 상기 웨이퍼카세트의 위치불량이 발생하였는지를 판단하여, 판단결과 상기 웨이퍼카세트 위치불량이 발생하였을 경우, 더 이상 공정이 진행되지 않도록 인터록을 발생시키고, 에러 메시지를 디스플레이하는 단계를 포함하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 판단결과, 위치불량이 발생하지 않았을 경우 상기 공정 설비는 상기 콘트롤러로 복수개의 상기 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하도록 웨이퍼카세트 로딩/언로딩 요청 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 공정설비로 복수개의 상기 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩할 예정임을 나타내는 반송 예정 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 웨이퍼카세트 반송방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 공정 설비는 상기 콘트롤러로 복수개의 상기 웨이퍼카세트가 로딩/언로딩될 준비가 끝났음(READY)을 알리는 로딩/언로딩 준비 완료 신호를 발생시키는 웨이퍼카세트 반송방법.
  13. 제 4 항에 있어서, 상기 로봇 암이 반송을 진행하는 단계 이후 상기 공정 설비는 상기 콘트롤러로 상기 웨이퍼카세트 로딩/언로딩 완료 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 웨이퍼카세트 반송방법.
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