KR20000027012A - 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼가 수용되고, 내부에 진공압 유지가 가능한 개폐 구조를 갖는 카세트를 이송함에 있어서, 제한된 크기의 카세트 이송시스템에 대응하여 보다 많은 수의 카세트를 이송할 수 있도록 하는 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치로서, 본 발명의 특징은, 내부가 구획되고 상부가 개방된 형상의 본체와; 상기 본체 내부의 후방에 수직하게 고정되어 일측으로 가이드레일이 구비된 프레임과; 후면에 상기 가이드레일과 짝을 이루는 슬라이더가 구비되어 승· 하강 가능하게 설치되고, 전면에 적어도 두 개 이상의 카세트가 층 형상으로 안착되는 형상의 엘리베이터와; 상기 엘리베이터의 후면에 대향하여 상· 하부로 이격 배치되고, 상기 엘리베이터와 연결된 타이밍벨트가 감착되는 풀리; 및 상기 엘리베이터의 양측에 전, 후, 좌, 우 및 승· 하강 구동하는 포크조립체가 구비되어 위치되는 카세트를 이송하도록 형성된 로딩· 언로딩부;를 포함한 구성으로 이루어진다.
따라서, 본 발명에 의하면, 카세트가 엘리베이터에 의해 승· 하강 위치되어 순차적으로 POD 개폐부와 그 위치를 교환하게 됨으로써 본체의 평면 형상 및 크기가 축소 형성됨에 따라 제조설비 사이를 통과하기 용이하며, 로딩· 언로딩부를 단일 구성으로 형성하여 사용하게 됨에 따라 제작비용이 감소되는 이점이 있다.

Description

반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치 (cassette transfer equipment of semiconductor device manufacturing plant)
본 발명은 반도체장치 제조설비의 카세트 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 대구경의 복수개 웨이퍼가 수용되고, 웨이퍼의 손상을 방지하기 하기 위하여 진공압 유지가 가능한 개폐 구조를 갖는 카세트를 이송함에 있어서, 제한된 크기의 카세트 이송시스템에 대응하여 보다 많은 수의 카세트를 이송할 수 있도록 하는 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체장치는, 웨이퍼에 사진, 확산. 식각, 화학기상증착, 및 금속증착 등의 공정을 반복 수행하여 제작되는 극히 정교한 장치로서, 이러한 반도체장치 제작 과정에 있어서의 주된 목적은 제조 효율을 향상시키는데 있다.
반도체장치의 제조 효율을 향상시키기 위한 방법은, 공정수의 감소 및 각종 경비를 절감할 수 있도록 웨이퍼의 직경을 12 인치 이상의 대구경으로 형성하는 방법과 반도체장치의 특성 변화 및 손상을 초래하는 각종 파티클로부터 웨이퍼를 격리시키는 방법이 대표적이다.
여기서, 상술한 웨이퍼는 공정이 수행되는 각 제조설비로 이송되는 과정에서 파티클에 노출될 가능성이 높으며, 이에 따라 복수개의 웨이퍼를 수용하여 이송하는데 사용되는 카세트는 웨이퍼의 직경에 대응하는 크기와 파티클에 의한 웨이퍼의 손상을 방지하도록 제작된다.
이러한 카세트의 일 예는, 대구경의 웨이퍼가 복수개 수용되는 내부가 소정의 진공압 상태의 유지가 가능하도록 형성되고, 이 카세트의 일측 부위는 POD 개폐부(POD opener: port of debarkation opening and shutting equipment)에 의해 선택적으로 개방되는 개폐 구조를 갖는 구성을 이룬다.
상술한 구성으로 제작된 카세트는, 수용되는 대구경의 웨이퍼 무게와 내부의 진공압 유지를 위한 구성 무게에 의해 작업자가 직접 이송하기 어려움에 따라 카세트를 이송하기 위한 별도의 카세트 이송장치가 요구된다.
이러한 요구에 의해 제작된 카세트 이송장치는, 일정 규격으로 제작되는 카세트와 이에 대응하는 POD 개폐부 및 협소하게 배치되는 각 제조설비 사이에 대응하도록 그 폭과 길이 및 높이 등의 크기가 제안되고, 또 일회의 이송으로 복수개의 카세트를 이송할 수 있는 구성이 요구된다.
한편, 상술한 요구에 따른 종래의 카세트 이송장치의 구성은, 상술한 바와 같이, 제안된 크기에 의해 본체의 형상이 복수개의 카세트를 적재하기 위하여 장방형으로 형성된다.
또한, 본체의 상부는, 본체의 길이 방향에 대하여 카세트를 나란하게 배치시키고, 이들 카세트를 POD 개폐부에 대향하도록 본체를 위치시킨 후 상부로부터 배치된 각각의 카세트에 대응하는 로딩· 언로딩부에 의해 카세트 위치를 교환하는 구성을 이룬다.
따라서, 이러한 구성에 의하면, 본체 상에 배치된 어느 하나의 카세트를 요구되는 POD 개폐부에 대향 위치시키고, 이 카세트에 대응하는 로딩· 언로딩부를 구동시켜 카세트를 교환하게 된다.
이어서 다른 카세트를 교환하기 위해서는, 본체를 다시 요구되는 POD 개폐부에 대향 위치되도록 이동시키고, 이어 다른 카세트에 대응하는 로딩· 언로딩부를 구동시켜 카세트를 교환하게 됨으로써 일회의 이송 및 교환 작업이 완료된다.
그러나, 상술한 바와 같이, 두 개의 카세트를 이송함에 있어서, 카세트가 위치되는 본체의 평면 형상이 장방형으로 형성되어 협소한 제조설비 사이를 통과하기가 용이하지 않으며, 이들 카세트에 대응하여 로딩· 언로딩부가 각각 구성됨에 따라 복잡하고, 또 각각의 카세트에 대응하여 각각의 로딩· 언로딩부가 구비됨에 따른 제작비용이 증대되는 비경제적인 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 복수개의 카세트를 이송함에 있어서, 협소한 제조설비 사이를 통과하기가 용이하도록 본체의 크기를 카세트 하나에 대응하는 형상으로 축소 형성토록 하며, 각 카세트에 대응하여 로딩· 언로딩부의 구성을 복수개의 카세트에 대응하여 기계적이고 단순환 단일 구성으로 구성하도록 함으로써 그에 따른 제작비용을 감소하도록 하는 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치를 제공함에 있다.
도1은 본 발명에 따른 카세트 이송장치의 구성 및 사용 상태를 나타낸 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 이송장치의 구성 및 동작 관계를 나타낸 평단면도이다.
도3은 도2에 도시된 엘리베이터의 구성 및 구동 관계를 나타낸 측단면도이다.
도4는 도3에 도시된 원동풀리의 구성 및 동작 관계를 나타낸 부분 단면도이다.
도5는 도3의 엘리베이터 구성 및 그 설치 관계 및 로딩· 언로딩부의 연관 관계를 나타낸 배면단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 카세트 이송장치 12: 카세트
14: 본체 16: 바퀴
18: 엘리베이터 20: 포크조립체
22: 받침판 24: 지지판
26: 프레임 28: 가이드레일
30: 슬라이더 32: 타이밍벨트
34: 원동풀리 36: 종동풀리
38: 회전축 40: 돌기
42: 구멍 44: 맞춤판
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치는, 내부가 구획되고 상부가 개방된 형상의 본체와; 상기 본체 내부의 후방에 수직하게 고정되어 일측으로 가이드레일이 구비된 프레임과; 후면에 상기 가이드레일과 짝을 이루는 슬라이더가 구비되어 승· 하강 가능하게 설치되고, 전면에 적어도 두 개 이상의 카세트가 층 형상으로 안착되는 형상의 엘리베이터와; 상기 엘리베이터의 후면에 대향하여 상· 하부로 이격 배치되고, 상기 엘리베이터와 연결된 타이밍벨트가 감착되는 풀리; 및 상기 엘리베이터의 양측에 전, 후, 좌, 우 및 승· 하강 구동하는 포크조립체가 구비되어 위치되는 카세트를 이송하도록 형성된 로딩· 언로딩부;를 포함한 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 풀리는 원동풀리와 종동풀리로 구분되고, 상기 원동풀리는 회전축으로부터 제공되는 회전력에 의해 회전하도록 구성함이 바람직하다.
그리고, 상기 엘리베이터의 측부 소정 위치에 돌기를 구비하고, 상기 포크조립체에 하측으로 연장된 형상으로 상기 돌기에 대응하는 구멍이 형성된 맞춤판을 구비하여 상기 엘리베이터와 상기 로딩· 언로딩부가 교번하여 구동하도록 형성함이 바람직하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 이송장치의 구성 및 동작 관계에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 카세트 이송장치의 구성 및 사용 관계를 설명하기 위한 사시도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 이송장치의 구성 및 동작 관계를 나타낸 평단면도이며, 도3은 도2에 도시된 엘리베이터의 구성 및 구동 관계를 나타낸 측단면도이고, 도4 또는 도5는 엘리베이터 구성 및 그 설치 관계와 동작 관계를 나타낸 단면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치(10)는, 도1에 도시된 바와 같이, 생산라인에 즐비하게 설치된 각 제조설비 사이의 통로를 통과하기 용이하도록 하나의 카세트에 대응하여 그 폭과 부피가 협소하게 형성된 본체(14)가 있고, 이 본체(14)의 하부에는 이동이 용이하도록 바퀴(16)가 구비된다.
또한, 본체(14)는, 도5와 도6에 도시된 바와 같이, 내부가 구획 형성되어 상측으로 개방된 형상을 이루고, 이렇게 구획된 부위를 통해 복수층 구조의 엘리베이터(18)가 구동수단에 의해 승· 하강 가능하게 설치된다.
그리고, 엘리베이터(18)의 각 층에는 카세트(12)가 각각 안착되는 구성을 이루며, 하층에 위치되는 카세트(12)는 엘리베이터(18)의 하강 운동시 본체(14) 내부에 수납되는 구성을 이룬다.
한편, 상술한 엘리베이터(18)의 양측 부위에는, 도2에 도시된 바와 같이, 엘리베이터(18)와 POD 개폐부(H) 상에 놓이는 카세트(12)의 위치를 교환하기 위한 로딩· 언로딩부가 구비된다.
이러한 로딩· 언로딩부의 구성은, 엘리베이터(18)의 승· 하강 운동에 따른 설정된 위치와 위치된 카세트(12)에 대응하여 양측 포크조립체(20)의 상호 간격이 확대 또는 축소되는 방향으로 구동하고, 이들 포크조립체(20)는 엘리베이터(18)의 설정된 위치에 대응하여 위치된 카세트(12)를 POD 개폐부(H)에 대향하여 그 위치를 교환하는 방향 즉, 전· 후 방향으로 구동하게 된다.
이러한 구성에 있어서, 보다 상세한 동작 구성을 설명하기로 한다.
먼저, 엘리베이터(18)의 구성을 설명하면, 도3에 도시된 바와 같이, 카세트(12)의 하부를 받쳐 지지하는 두 개의 받침판(22)이 일측에 수직하게 설치되는 지지판(24)에 카세트(12)가 이층 구조로 안착되도록 배치 고정된다.
또한, 지지판(24)의 후면에는, 본체(14) 내부의 프레임(26)에 지지되어 수직하게 설치되는 가이드레일(28)과 짝을 이루는 슬라이더(30)가 고정 구비되고, 이 슬라이더(30)와 이에 대응하는 가이드레일(28)에 의해 상술한 지지판(24)과 받침판(22)이 결합된 엘리베이터(18)가 승· 하강 가능한 구성을 이룬다.
한편, 상술한 지지판(24) 후방의 소정 위치에는, 도3에 도시된 바와 같이, 타이밍벨트(32)로 연동 회전하는 원동풀리(34)와 종동풀리(36)가 상· 하부의 일정 간격으로 배치 고정되고, 상술한 지지판(24)은 타이밍벨트(32)의 소정 부위와 상호 고정되어 원동풀리(34)의 회전 방향에 대응하여 승· 하강 구동이 이루어진다.
또한, 상술한 원동풀리(34)의 동작 구성은, 도4와 도5에 도시된 바와 같이, 원동풀리(34)의 회전축(38)이 일측으로 연장 형성되어 작업자 또는 별도의 동력 수단에 의해 회전력을 전달받는 구성을 이룬다.
한편, 원동풀리(34)의 구성은, 도4에 도시된 바와 같이, 회전축(38)으로부터 전달되는 회전력으로만 구동하고, 회전축(38) 이외의 외부로부터 전달되는 회전력에 대응하여 구동하지 않는 구성으로의 것이 사용된다.
따라서, 작업자가 선택적으로 회전시키는 방향에 대응하여 회전하게 됨으로써 회전축(38)에 회전력이 작용하지 않을 경우 타이밍벨트(32)에 의한 지지판(24)은 멈춘 상태를 유지하게 된다.
상술한 엘리베이터(18)의 승· 하강 위치는, 가이드레일(28) 상에 스토퍼(도면의 단순화를 위하여 생략함)를 설치하는 구성으로 형성하거나 타이밍벨트(32)의 구동에 대응하여 스토퍼를 구성할 수 있으며, 또 다른 방법으로 지지판(24)과 프레임(도면의 단순화를 위하여 생략함)에 대응하여 승· 하강 높이에 대응하는 스토퍼 수단을 구비하는 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
한편, 엘리베이터(18)의 승· 하강 운동에 대응하는 상술한 포크조립체(20)의 구성은, 도5에 도시된 바와 같이, 엘리베이터(18)가 설정된 높이에 위치되는 것에 대응하여 좌 우 방향으로의 구동이 이루어지도록 지지판(24)의 측부에는 소정 길이의 돌기(40)가 구비되고, 포크조립체(20)의 하부에는 돌기(40)의 설정된 위치에 대응하여 복수개의 구멍(40)을 갖는 맞춤판(42)이 설치된다.
이러한 구성에 따른 카세트 이송장치(10)의 동작 관계를 설명하면, 도1에 도시된 바와 같이, 엘리베이터(18)가 본체(14) 내부에 수납된 상태에서 작업자는 카세트 이송장치(10)를 이송하여 요구되는 POD 개폐부(H)에 대향 위치시키게 된다.
이러한 상태에서 작업자는 로딩· 언로딩부를 구동시켜 상술한 양측 포크조립체(20)를 카세트(12)의 하부를 받쳐 지지토록 하여 카세트(12)를 대향하는 POD 개폐부(H)의 테이블 상에 위치시키게 된다.
이후 작업자는, 양측 포크조립체(20)가 엘리베이터(18) 양측으로 이격되도록 위치시킴으로써 엘리베이터(18) 즉, 지지판(24) 측부에 형성된 돌기(40)는 맞춤판(44)의 구멍(42)으로부터 이격되어 엘리베이터(18)의 승· 하강 운동이 가능한 상태로 형성하고, 이어 작업자는 회전축(38)에 회전력을 전달하여 원동풀리(34)를 구동시켜 하층에 위치된 카세트(12)를 상측 소정 위치로 승강시키게 된다.
이렇게 엘리베이터(18)의 의해 카세트(12)가 정확히 위치되면, 작업자는 상술한 포크조립체(20)를 상호 모아지는 방향으로 구동시키고, 이때 맞춤판(44)에 형성된 또 다른 구멍(42)은 지지판(24) 측부에 형성된 돌기와 끼워맞춤식으로 결합되며, 카세트(12) 하부를 받쳐 지지하는 구동으로 상술한 과정을 반복 수행하게 된다.
이러한 과정에 있어서, 상대적으로 POD 개폐부(H)로부터 카세트(12)를 인계 받을 경우에는 먼저 엘리베이터(18)를 승강 위치시킨 상태에서 하측 받침판(22) 상에 카세트(12)를 위치시키고 포크조립체(20)를 이격시킨 상태에서 엘리베이터(18)를 하강하여 다음 카세트(12)를 위치시키는 역순의 과정으로 이루어진다.
따라서, 본 발명에 의하면, 카세트가 엘리베이터에 의해 승· 하강 위치되어 순차적으로 POD 개폐부와 그 위치를 교환하게 됨으로써 본체의 평면 형상 및 크기가 축소 형성됨에 따라 제조설비 사이를 통과하기 용이하며, 로딩· 언로딩부를 단일 구성으로 형성하여 사용하게 됨에 따라 제작비용이 감소되는 경제적 이점이 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

  1. 내부가 구획되고 상부가 개방된 형상의 본체;
    상기 본체 내부의 후방에 수직하게 고정되어 일측으로 가이드레일이 구비된 프레임;
    후면에 상기 가이드레일과 짝을 이루는 슬라이더가 구비되어 승· 하강 가능하게 설치되고, 전면에 적어도 두 개 이상의 카세트가 층 형상으로 안착되는 형상의 엘리베이터;
    상기 엘리베이터의 후면에 대향하여 상· 하부로 이격 배치되고, 상기 엘리베이터와 연결된 타이밍벨트가 감착되는 풀리; 및
    상기 엘리베이터의 양측에 전, 후, 좌, 우 및 승· 하강 구동하는 포크조립체가 구비되어 위치되는 카세트를 이송하도록 형성된 로딩· 언로딩부;
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 풀리는, 원동풀리와 종동풀리로 구분되고, 상기 원동풀리는 회전축으로부터 제공되는 회전력에 의해 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘리베이터의 측부 소정 위치에 돌기가 구비되고, 상기 포크조립체에 하측 방향으로 연장 설치되어 상기 엘리베이터의 설정 위치에 따른 상기 돌기에 대응하여 복수개의 구멍이 형성된 맞춤판이 구비되어 상기 엘리베이터와 상기 로딩· 언로딩부가 상호 특정 위치 상태에서 교번하여 구동하도록 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체장치 생산라인의 카세트 이송장치.
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