KR20010017230A - 스토커-기지 이동 시스템 - Google Patents

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Abstract

최소한 하나 이상의 물체를 수용하여 이동하는 카세트; 스토커 내부에서 카세트를 이동시키기 위한 스토커 내부의 복수개의 크레인; 상기 카세트가 스토커의 안과 밖으로 이동되게 하기 위한 최소한 하나 이상의 카세트 적하 포트; 상기 물체가 상기 스토커의 안과 밖으로 이동되게 하기 위한 복수개의 입출력 포트; 및 상기 카세트를 저장하기 위한 스토커 내부의 복수개의 선반으로 이루어진 스토커; 최소한 두개 이상의 상기 처리기지와 스토커 사이에 위치해 있으며, 최소한 하나 이상의 물체를 상기 스토커와 최소한 두개 이상의 상기 처리기지 중 하나에 상호 이동시키기 위한 로봇; 및 상기 로봇의 위에 있는 공중 이동경로를 따라 매달려 있고 상기 스토커의 최소한 한쪽 면을 따라 이동하며 상기 카세트를 최소한 하나 이상의 상기 카세트 적하포트를 통해 상기 스토커의 안과 밖으로 이동시키기 위한 천장 이동 시스템으로 이루어지고, 병렬로 늘어선 두개의 배열로 구성된 최소한 두 개의 처리기지로 이루어진 최소한 하나의 처리 지역을 갖는 생산라인에 사용하기 위한 스토커-기지 이동 시스템.

Description

스토커-기지 이동 시스템{Stocker-Based Transfer System}
발명의 분야
본 발명은 스토커-기지 이동 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 반도체 소자 혹은 LCD(liquid crystal display)와 같은 광전자 소자를 생산하는데 이용되는 스토커-기지 이동 시스템에 관한 것이다.
발명의 배경
반도체 웨이퍼(이하 "웨이퍼"라 한다)와 LCD 글라스(이하 "글라스"라 한다)는 각각 VLSI 칩과 LCD 소자 생산에 필요한 기초적인 물체이다. 이것들은 미세한 먼지나 입자에 의해서도 쉽게 사용하지 못하게 되므로 극도로 청결한 환경에서만 다루어지고 수송되며 일반적으로 캐리어(carriers)와 카세트(cassettes)에 저장된다. 따라서 개개 미립자의 오염을 막는 것은 원가 절감, 높은 수율 및 효율적인 VLSI 칩과 LCD 소자 생산을 위해 매우 절박한 문제이다. 미립자 오염의 주된 원인은 요원, 장비, 시설(크린룸 포함) 및 화학약품이다. 물론, 요원과 크린룸 시설에서 나오는 입자는 가장 중요한 오염원인이다. 왜냐하면 이들은 쉽게 이온화되어 웨이퍼와 글라스 표면을 오염시키기 때문이다. 지금까지 입자오염을 완벽히 차단하기 위하여 HEPA(high efficiency particulate air) 필터를 이용한 향상된(따라서 비싼) 크린룸과 공기 재순환 시스템 등의 개발이 꾸준히 계속되고 있다. 99.99999% 이상의 필터 효율은 크린룸에서 만족할 만한 청정도를 얻기 위한 최근의 일반적 요구조건이다. 사실은 요원, 장비의 유형 및 기구(필터, 팬 등)들이 크린룸 환경에서도 다르게 존재하기 때문에 클래스 1 환경과 같이 입자 없는 크린룸을 유지시키기 위해서는 비용이 많이 든다.
웨이퍼가 입자에 의해 오염되는 것을 줄이고 그에 따라 비용 효율적으로 수율을 촉진하기 위해 웨이퍼와 글라스의 저장 및 수송을 위한 크린룸 개념을 결합한 향상된 스토커-기지를 설계할 수 있는 많은 기술이 소개되었다.
생산라인에서 수송 시스템을 이용한 이와 같은 개념의 종래 접근은 도1 에 나타나 있고 이들은 기본적으로 핵심적인 4부분으로 구성되어 있다.
첫째, 적어도 하나 이상의 처리기지가 소자생산을 위해 쓰인다. 처리기지는 일반적으로 마스크 정렬기, 포토레지스트 제거기, 증발기 및 에칭 제작자 등으로 이루어진다. 처리기지는 클래스 1 과 같은 청정도를 유지하면서 청정섬과 마주보고 있다. 반면, 처리기지 내부환경에서의 청정도는 분리되어 유지되고 있기 때문에 클래스 1000 과 같이 청정도가 낮은 유틸리티 지역에 설치된다.
둘째, 웨이퍼나 글라스를 수용하는 캐리어(카세트)는 처리기지나 서로 다른 처리기지간에 웨이퍼나 글라스를 실어 나르는데 쓰인다.
셋째, 도2a에 나타나듯이 상기 캐리어(카세트)를 웨이퍼 처리 유휴시간동안 수용하기 위한 종래의 저장기지(스토커)는 입출력 포트가 완전히 청정섬에 둘러싸인 유틸리티 지역에 위치한다. 크레인은 일반적으로 스토커 내에 저장된 캐리어(카세트)를 이동시키기 위해 스토커 내부에서 이용된다.
넷째, 도2b에 나타나듯이 처리기지와 스토커 사이의 캐리어(카세트)를 이동시키기 위한 수송 시스템이 있다. 이 수송 시스템은 특히 자동 수송처리 시스템을 더 포함한다. 전형적으로 로봇 수송기를 말하는 것으로 이는 자동 안내 수송기(AGV)라고도 불리며, 무선 링크를 이용한 바닥 제어 시스템(FCS)에 의해 제어된다.
그러나, 크린룸 개념과 결합된 스토커 및 AGV를 이용한 이와같은 접근방식은 최고의 비용효율을 얻을 수 있는 방식이 아니다. 왜냐하면 이러한 방법은 여전히 일정크기의 클래스 1 과 같은 청정공간 혹은 그 이상의 AGV 수송을 위한 공간이 필요하기 때문이다. 또한 AGV 수송시간이 생산소요시간을 심각하게 지체시킬 수도 있다.
본 발명의 목적은 반도체와 LCD 소자의 생산라인에 있어서 AGV를 제거함으로써 클래스 1 지역을 줄이고 AGV수송 시간을 줄일 수 있는 스토커 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 시설 운영비와 생산소요 시간을 줄일 수 있는 스토커 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 모두 하기 설명되는 본 발명에 의해서 모두 달성될 수 있다.
도1은 크린룸(clean room)개념을 결합한 기존의 스토커(stocker)들과 AGV(automated guided vehicle)들을 이용한 종래 생산라인의 평면도이다.
도2a는 종래 스토커의 단면도이다.
도2b는 AGV(automated guided vehicle)와 함께 있는 종래 스토커의 평면도이다.
도3은 본 발명에 따른 스토커-기지 시스템을 이용한 예정된 소형 생산라인을 갖는 부분적인 설비를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 스토커-기지 이동 시스템을 이용한 2개의 소형생산라인을 나타내는 단면도이다.
도5는 본 발명에 따른 시스템의 스토커, 천장 이동 시스템, 로봇 및 처리기지의 상대적인 위치를 나타내는 단면도이다.
*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명*
100: 스토커(stocker) 200: 로봇
300: 천장 이동 시스템 400: 크레인(cranes)
500: 입출력 포트 600: 적하 포트
700: 선반(racks) 800: 카세트
901: 박막 증발기 902: 광 석판화기
본 발명은 크게 최소 한 개 이상의 물체를 수용하여 이동하는 카세트(800); 상기 카세트로 이루어지고 병렬로 늘어선 2개의 설비로 구성된 처리기지; 상기 처리기지가 최소 2개 이상으로 구성되는 처리지역 및 상기 처리지역이 최소 1개 이상으로 구성된 생산라인으로 이루어 졌으며, 특히 상기 처리지역의 주된 구성 요소인 스토커(100)는 스토커 내부에서 카세트(800)를 이동시키기 위한 스토커 내부의 복수개의 크레인(400); 상기 카세트가 상기 스토커의 안과 밖으로 이동되게 하기 위한 1개 이상의 카세트 적하 포트(600); 상기 카세트를 저장하기 위한 스토커(100) 내부의 복수개의 선반(700) 및 최소 2개 이상의 상기 처리기지와 스토커 사이에 위치해 있으며, 최소 한 개 이상의 물체를 상기 스토커와 최소 2개 이상의 상기 처리기지 중 하나에 상호 이동시키기 위한 로봇(200)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스토커-기지 이동 시스템.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
도1은 크린룸(clean room)개념을 결합한 기존의 스토커와 AGV을 이용한 종래 생산라인의 평면도이다. 이들은 기본적으로 핵심적인 4부분으로 구성되어 있다. 첫째, 적어도 하나 이상의 처리기지가 소자생산을 위해 쓰인다. 처리기지는 일반적으로 마스크 정렬기, 포토레지스트 제거기, 증발기 및 에칭 제작자 등으로 이루어진다. 처리기지는 클래스 1 과 같은 청정도를 유지하면서 청정섬과 마주보고 있다. 반면, 처리기지 내부환경에서의 청정도는 분리되어 유지되고 있기 때문에 클래스 1000 과 같이 청정도가 낮은 유틸리티 지역에 설치된다. 둘째, 웨이퍼나 글라스를 수용하는 캐리어(카세트)는 처리기지나 서로 다른 처리기지간에 웨이퍼나 글라스를 실어 나르는데 쓰인다. 셋째, 상기 캐리어(카세트)를 웨이퍼 처리 유휴시간동안 수용하기 위한 종래의 저장기지(스토커)는 입출력 포트가 완전히 청정섬에 둘러싸인 유틸리티 지역에 위치한다. 크레인은 일반적으로 스토커 내에 저장된 캐리어(카세트)를 이동시키기 위해 스토커 내부에서 이용된다. 넷째, 처리기지와 스토커 사이의 캐리어(카세트)를 이동시키기 위한 수송 시스템이 있다. 이 수송 시스템은 특히 자동 수송처리 시스템을 더 포함한다. 전형적으로 로봇 수송기를 말하는 것으로 이는 자동 안내 수송기(AGV)라고도 불리며, 무선 링크를 이용한 바닥 제어 시스템(FCS)에 의해 제어된다.
도2a는 종래 스토커의 단면도이다.
도2b는 AGV와 함께 있는 종래 스토커의 평면도이다. 크레인은 일반적으로 스토커 내에 저장된 캐리어(카세트)를 이동시키기 위해 스토커 내부에서 이용되며, 처리기지와 스토커 사이의 캐리어(카세트)를 이동시키기 위한 수송 시스템이 있다. 이 수송 시스템은 특히 자동 수송처리 시스템을 더 포함한다. 전형적으로 로봇 수송기를 말하는 것으로 이는 자동 안내 수송기(AGV)라고도 불리며, 무선 링크를 이용한 바닥 제어 시스템(FCS)에 의해 제어된다.
도3은 본 발명에 따른 스토커-기지 이동 시스템을 이용한 예정된 소형 생산라인을 갖는 부분적인 설비를 나타내는 개략적인 단면도로서 스토커-기지 시스템의 3가지 기본요소인 스토커(100), 로봇(200) 및 천장 이동 시스템(300)을 나타낸다. 캐리어 즉, 카세트(800)는 소형 생산라인(10)내에서 처리기지로 이동되거나 처리기지로부터 이동되어 오기도 한다. 스토커(100)내부는 3개의 크레인(400), 로봇(200)과 연결된 5개의 입출력 포트(500), 스토커와 천장 이동 시스템 사이의 카세트 이동을 위한 1개의 카세트 적하 포트(600) 및 스토커 본체의 나머지 부분에 있는 복수개의 선반(700)의 4개 주요부분으로 구성되어 있다.
도3에 나타난 실시예에서 웨이퍼나 글라스와 같은 물건은 스토커(100)내에 있는 (Ri)번째 선반(700)에 놓여있는 (Ci)번째 카세트(800)의 내부에 포함되어 있다. 만일 (Ci)번째 카세트(800)가 특정 처리기지, 즉 박막 증발기(901)에 의해 처리되려고 하면 이에 대응하는 (Ci)번째 카세트(800) 주위에 위치하는 (Nj)번째 크레인(400)이 (Ri)번째 선반(700)으로부터 온 (Ci)번째 카세트(800)를 (P901)번째 입출력 포트(500)로 가져오기 위해 이용된다. 그리고 (Ci)번째 카세트(800)내부에 있는 물건은 (Ci)번째 카세트(800)로부터 (T901)번째 로봇(200)을 거쳐 처리기지(901)로 이동된다.
박막 증발기(901)내부의 처리절차가 끝나면, 물건들은 (P901)번째 입출력 포트(500)에 위치하는 (Ci)번째 카세트(800)로 다시 돌려 보내진다. 그 다음에 (Ci)번째 카세트(800)는 대응하는 (Nj)번째 크레인(400)에 의해 (Oj/j+1) 지역으로 옮겨진다. 상기 (Oj/j+1) 지역은 (Nj)번째 크레인(400)과 (Nj+1)번째 크레인(400)의 이동경로가 중복된 지역이다. 그리고 (Nj+1)번째 크레인(400)은 (Ci)번째 카세트(800)를 (Ri+m)번째 선반(700)으로 가져온다. 만일 (Ci)번째 카세트(800)가 다음 처리기지, 즉 포토레지스트 코팅 및 마스크 위치조정을 위한 광 석판화기(902)에 보내지면, (Nj+1)번째 크레인(400)은 (Ci)번째 카세트(800)를 (Ri+m)번째 선반(700)으로부터 (P902)번째 입출력 포트(500)로 가져온다. 그리고 (Ci)번째 카세트(800)내부에 있는 물건은 (Ci)번째 카세트(800)로부터 (T902)번째 로봇(200)을 거쳐 처리기지(902)로 이동된다.
소형 생산라인(10) 내부와 소형 생산라인(10) 사이의 카세트 수송을 위한 천장 이동 시스템(300)이 도4에 나타나 있다. 소형 생산라인에서 천장 이동 시스템(300)을 이용하여 카세트 수송을 하는 목적은 인접하여 위치하지 않은 두 처리지역 간의 카세트 이동을 하기 위함이다. 그러나 소형 생산라인 사이에 천장 이동 시스템(300)을 이용하여 카세트 수송을 하는 목적은 처리량을 조절하거나 중요한 처리기지가 마비됐을 경우에 또 다른 소형 생산라인으로 카세트를 이동시키기 위함이다.
천장 이동 시스템(300)은 주위의 이동경로나 스토커(100)의 최소 한쪽 면을 따라 공중에 매달려 있다. 그리고 이것은 도5에 나타나 있듯이 스토커(100)와 처리기지 사이에 있는 로봇(200)의 위쪽에 있다. 천장 이동 시스템(300)의 이동 경로는 기본적으로 도4와 같이 스토커(100) 주위에 있다.
본 발명은 반도체와 LCD 소자 생산라인에 있어서 AGV를 제거함으로써 클래스 1 지역을 줄이고 AGV수송 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 시설 운영비와 생산소요 시간을 줄일 수 있는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (9)

  1. 최소한 하나 이상의 물체를 수용하여 이동하는 카세트;
    스토커 내부에서 카세트를 이동시키기 위한 스토커 내부의 복수개의 크레인; 상기 카세트가 스토커의 안과 밖으로 이동되게 하기 위한 최소한 하나 이상의 카세트 적하 포트; 상기 물체가 상기 스토커의 안과 밖으로 이동되게 하기 위한 복수개의 입출력 포트; 및 상기 카세트를 저장하기 위한 스토커 내부의 복수개의 선반으로 이루어진 스토커; 및
    최소한 두개 이상의 상기 처리기지와 스토커 사이에 위치해 있으며, 최소한 하나 이상의 물체를 상기 스토커와 최소한 두개 이상의 상기 처리기지 중 하나에 상호 이동시키기 위한 로봇;
    으로 이루어지고, 병렬로 늘어선 두개의 배열로 구성된 최소한 두 개의 처리기지로 이루어진 최소한 하나의 처리 지역을 갖는 생산라인에 사용하기 위한 스토커-기지 이동 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로봇의 위에 있는 공중 이동경로를 따라 매달려 있고 상기 스토커의 최소한 한쪽 면을 따라 이동하며 상기 카세트를 최소한 하나 이상의 상기 카세트 적하포트를 통해 상기 스토커의 안과 밖으로 이동시키기 위한 천장 이동 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커-기지 이동 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수개 크레인의 각 이동경로는 실질적으로 최소한 하나 이상의 상기 처리지역 내에 있고, 상기 복수개의 크레인 중 어느 두개의 크레인이 근접해 있을 때, 이들의 이동경로는 상기 두개의 크레인 사이에 상기 카세트를 이동시키기 위한 예정된 지역에서 중복되는 것을 특징을 하는 스토커-기지 이동 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수개 크레인의 각 이동경로는 실질적으로 최소한 하나 이상의 상기 처리지역 내에 있고 상기 카세트가 최소한 하나 이상의 상기 셔틀을 이용하여 복수개의 상기 크레인의 인접하는 어느 두개의 크레인 사이에서 이동되는 상기 스토커 내부에 최소한 하나 이상의 셔틀(shuttle)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커-기지 이동 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 천장 이동 시스템이 최소한 하나 이상의 상기 카세트 적하 포트를 통해 최소한 두개 이상의 상기 스토커 사이에서 상기 카세트를 이동하기 위해 이용되는 상기 스토커가 최소한 두개 이상의 스토커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커-기지 이동 시스템.
  6. 최소한 하나 이상의 물체를 수용하여 이동하는 카세트;
    스토커 내부에서 카세트를 이동시키기 위한 스토커 내부의 복수개의 크레인; 상기 카세트가 스토커의 안과 밖으로 이동되게 하기 위한 최소한 하나 이상의 카세트 적하 포트; 상기 물체가 상기 스토커의 안과 밖으로 이동되게 하기 위한 복수개의 입출력 포트; 및 상기 카세트를 저장하기 위한 스토커 내부의 복수개의 선반으로 이루어진 스토커;
    최소한 두개 이상의 상기 처리기지와 스토커 사이에 위치해 있으며, 최소한 하나 이상의 물체를 상기 스토커와 최소한 두개 이상의 상기 처리기지 중 하나에 상호 이동시키기 위한 로봇; 및
    상기 로봇의 위에 있는 공중 이동경로를 따라 매달려 있고 상기 스토커의 최소한 한쪽 면을 따라 이동하며 상기 카세트를 최소한 하나 이상의 상기 카세트 적하포트를 통해 상기 스토커의 안과 밖으로 이동시키기 위한 천장 이동 시스템;
    으로 이루어지고, 병렬로 늘어선 두개의 배열로 구성된 최소한 두 개의 처리기지로 이루어진 최소한 하나의 처리 지역을 갖는 생산라인에 사용하기 위한 스토커-기지 이동 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수개 크레인의 각 이동경로는 실질적으로 최소한 하나 이상의 상기 처리지역 내에 있고 만일 상기 복수개의 크레인 중 어느 두개의 크레인이 근접해 있다면, 이들의 이동경로는 상기 두개의 크레인 사이에 상기 카세트를 이동시키기 위한 예정된 지역에서 중복되는 것을 특징을 하는 스토커-기지 이동 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 복수개 크레인의 각 이동경로는 실질적으로 최소한 하나 이상의 상기 처리지역 내에 있고 상기 카세트가 최소한 하나 이상의 상기 셔틀을 이용하여 복수개의 상기 크레인의 인접하는 어느 두개의 크레인 사이에서 이동되는 상기 스토커 내부에 최소한 하나 이상의 셔틀(shuttle)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커-기지 이동 시스템.
  9. 제6항에 있어서, 상기 천장 이동 시스템이 최소한 하나 이상의 상기 카세트 적하 포트를 통해 최소한 두개 이상의 상기 스토커 사이에서 상기 카세트를 이동하기 위해 이용되는 상기 스토커가 최소한 두개 이상의 스토커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커-기지 이동 시스템.
KR1019990032625A 1999-08-09 1999-08-09 스토커-기지 이동 시스템 KR100317000B1 (ko)

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KR100959127B1 (ko) * 2003-12-11 2010-05-25 엘지디스플레이 주식회사 스토커
KR100989157B1 (ko) * 2003-12-11 2010-10-20 엘지디스플레이 주식회사 카세트 반송 시스템 및 반송 방법

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