KR20010028936A - Gripper of standard mechanical interface systems - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 가공 장비에 카세트 캐리어를 로딩/언로딩시키기 위한 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카세트 캐리어가 전체 공정 상에 영향을 미치지 않을 정도의 범위내에서 약간 기울어져 있더라도 감지수단의 감지기능이 원활하게 이루어질 수 있는 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 그리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a standard mechanical interface system for loading / unloading a cassette carrier in a semiconductor processing equipment, and more particularly, a sensing means even if the cassette carrier is slightly inclined within a range that does not affect the whole process. The present invention relates to a gripper of a standard mechanical interface system capable of smoothly detecting a function.
반도체 웨이퍼를 가공하기 위한 장비는 매우 깨끗한 환경을 요구한다. 반도체 웨이퍼를 이송하거나 저장할 때 작은 입자, 기체 혹은 정전하가 포함되는 경우 반도체 웨이퍼 장비 또는 반도체 웨이퍼가 손상을 받게 된다. 한편, 웨이퍼 가공이 이루어지는 넓은 공간을 고도로 깨끗한 환경을 유지하기에는 비용이 많이 소요되므로 기밀이 유지되는 웨이퍼 이송용기를 이용해 반도체 웨이퍼 장비에 웨이퍼를 로딩/언로딩시킬 수 있는 SMIF 시스템이 개발되었다.Equipment for processing semiconductor wafers requires a very clean environment. If small particles, gases, or electrostatic charges are included when transferring or storing the semiconductor wafer, the semiconductor wafer equipment or the semiconductor wafer may be damaged. On the other hand, it is costly to maintain a highly clean environment in a large space where wafer processing is performed, so a SMIF system has been developed that can load / unload wafers into semiconductor wafer equipment using a wafer transfer container that is kept airtight.
SMIF 시스템은 반도체 웨이퍼 제조공정을 수행하는 반도체 장비의 주변장치로서 SMIF란 Standard Mechanical Interface의 약자이며, 좁은 공간의 청정실 등에서의 대기 콘트롤 및 프로세스 처리시 인위적인 실수 등을 방지하기 위한 것으로, 다수의 웨이퍼가 저장된 카세트 캐리어를 반도체 장비에 투입하거나 배출하는데 이용되는 시스템이다.SMIF system is a peripheral device for semiconductor equipment that performs the semiconductor wafer manufacturing process. SMIF stands for Standard Mechanical Interface, and it is used to prevent artificial mistakes during atmospheric control and process processing in a clean room, etc. It is a system used to input or discharge stored cassette carriers to semiconductor equipment.
도 1은 종래기술에 따른 SMIF 시스템을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 SMIF 시스템는 한쌍의 기둥(12)에 의해 지지되는 포트 플레이트(14), 상하방향으로 슬라이딩 운동가능하도록 기둥(12)에 장착되는 포트 도어 이송 아암(16), 기둥(12)과 직각방향 즉, 수평방향으로 슬라이딩 운동가능하도록 설치되는 그리퍼 이송 아암(18) 및 이 그리퍼 이송 아암(18)의 끝단에 설치되어 카세트 캐리어(20)를 움켜쥐기 위한 그리퍼(22)가 설치되어 있다. 한편, 포트 도어(24) 상면에는 카세트 캐리어(20) 수납 용기인 SMIF 파드(1)의 파드 도어(26)가 안착된다.1 shows a SMIF system according to the prior art. As shown, a conventional SMIF system includes a port plate 14 supported by a pair of pillars 12, a port door transfer arm 16 mounted on the pillars 12 so as to slide upward and downward, and a pillar 12. Gripper conveyance arm 18 which is installed so as to be slidable at right angles, i.e., in the horizontal direction, and gripper 22 which is installed at the end of the gripper conveyance arm 18 to grip the cassette carrier 20, have. On the other hand, the pod door 26 of the SMIF pod 1 serving as the cassette carrier 20 storage container is seated on the upper surface of the port door 24.
이와 같은 구조를 갖는 SMIF 시스템의 카세트 캐리어 이송과정은 먼저, 카세트 캐리어(20)가 수납된 SMIF 파드(1)를 작업자가 포트 플레이트(14) 상에 올려 놓으면 포트 도어(24)의 하강에 의해 SMIF 파드(1) 내에 수납된 카세트 캐리어(20)와 파드 도어(26)가 소정 위치까지 하강한다. 그런 다음 그리퍼 이송 아암(18)의 수평 슬라이딩 운동에 의해 카세트 캐리어(20) 위에 그리퍼(22)가 위치하게 된다. 그리퍼(22)는 카세트 캐리어(20)의 일단을 움켜쥔 채 수평방향으로 슬라이딩 이동하여 반도체 장비에 다수의 웨이퍼가 적층된 카세트 캐리어(20)를 공급한다.In the cassette carrier transfer process of the SMIF system having such a structure, if the operator places the SMIF pod 1 containing the cassette carrier 20 on the port plate 14, the SMIF is lowered by the lowering of the port door 24. The cassette carrier 20 and the pod door 26 stored in the pod 1 are lowered to a predetermined position. The gripper 22 is then positioned on the cassette carrier 20 by the horizontal sliding movement of the gripper transfer arm 18. The gripper 22 slides in the horizontal direction while holding one end of the cassette carrier 20 to supply the cassette carrier 20 in which a plurality of wafers are stacked to a semiconductor device.
한편, 도 2는 종래기술에 따른 그리퍼의 내부를 도시한 개략도로서, 그리퍼(22)는 양측에 카세트 캐리어(20)의 상단을 직접 파지하기 위한 파지부(30)가 구비되어 있으며, 그리퍼(22)의 또 다른 양측 저면 모퉁이에는 카세트 캐리어(20)와의 접촉 강도에 따라 파지부(30)를 선택적으로 작동시키기 위한 감지수단(32)이 마련되어 있다.On the other hand, Figure 2 is a schematic view showing the inside of the gripper according to the prior art, the gripper 22 is provided with a gripper 30 for directly holding the upper end of the cassette carrier 20 on both sides, the gripper 22 At the bottom edges of the other two sides, sensing means 32 are provided for selectively operating the gripping portion 30 according to the contact strength with the cassette carrier 20.
이와 같은 감지수단(32)은 도 3에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 원통형상의 작동부(34)가 그리퍼(22) 저면에 수직방향으로 이동가능하도록 마련되고, 작동부(34) 내부에 상하방향으로 탄성력이 작용하는 스프링(36)이 내장되며, 작동부(34)의 일단에 수평방향으로 돌출된 접촉부(38)가 마련되며, 작동부(34)가 상하방향으로 이동하는 정도에 따라 접촉부(38)에 의해 온/오프되는 리미트 스위치(40)로 이루어져 있다.As illustrated in FIG. 3, the sensing means 32 is provided such that the hollow cylindrical operating part 34 is movable in a vertical direction to the bottom of the gripper 22, and is disposed up and down inside the operating part 34. Spring 36 is provided with an elastic force acting in a direction, and a contact portion 38 protruding in the horizontal direction is provided at one end of the operating portion 34, and the contact portion is moved according to the degree of movement of the operating portion 34 in the vertical direction. It consists of a limit switch 40 which is turned on / off by 38.
즉, 그리퍼(22)가 하강하면서 작동부(34)는 카세트 캐리어(20) 상면에 접촉되며, 그리퍼(22)가 더욱 하강함에 따라 작동부(34)는 스프링(36)에 의해 탄성지지되어 있으므로 그리퍼(22)만이 하강한다. 이때, 그리퍼(22)와 함께 하강하는 리미트 스위치(40)는 접촉부(38)에 의해 밀어 올려져 스위치가 작동된다. 리미트 스위치(40)의 작동은 그리퍼(22)의 하강을 멈추도록 하고 파지부(30)를 작동시켜 그리퍼(22)가 카세트 캐리어(20)를 움켜쥐게 한다.That is, as the gripper 22 is lowered, the operating part 34 is in contact with the upper surface of the cassette carrier 20, and as the gripper 22 is further lowered, the operating part 34 is elastically supported by the spring 36. Only the gripper 22 descends. At this time, the limit switch 40 descending together with the gripper 22 is pushed up by the contact portion 38 to operate the switch. The operation of the limit switch 40 stops the lowering of the gripper 22 and operates the gripping portion 30 to allow the gripper 22 to grasp the cassette carrier 20.
그런데 이와 같은 종래의 그리퍼가 카세트 캐리어를 움켜잡기 위해서는 그리퍼의 양측 모퉁이에 있는 감지수단의 작동부가 균등하게 하강하면서 리미트 스위치를 작동시켜야 하는데 카세트 캐리어가 약간만 기울진 상태로 놓여 있어도 어느 일측 감지수단의 작동에 불량이 발생되는 문제점이 있었다. 카세트 캐리어는 카세트 캐리어가 안착되는 툴 스테이지(tool stage; 도면상 미도시됨.)가 가동되면서 전체 공장 상에는 영향을 미치지 않는 정도의 범위에서 기울어지는 경우가 많다. 이와 같은 감지수단의 작동 불량은 SMIF 시스템을 정지시켜 공정의 효율성 및 안정성을 떨어뜨린다.However, in order to grasp the cassette carrier, such a conventional gripper has to operate the limit switch while lowering the operation part of the sensing means at both corners of the gripper evenly, even though the cassette carrier is slightly inclined. There was a problem that a defect occurred. The cassette carrier is often inclined in a range that does not affect the entire factory while the tool stage (not shown in the drawing) on which the cassette carrier is seated is operated. Such a malfunction of the sensing means shuts down the SMIF system, reducing the efficiency and stability of the process.
따라서 본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카세트 캐리어가 전체 공정 상에 영향을 미치지 않을 정도의 범위내에서 약간 기울어져 있더라도 감지수단의 감지기능이 원활하게 이루어져 그리퍼의 동작을 원활하게 하고 SMIF 시스템의 공정 효율성 및 안정성을 기할 수 있는 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 그리퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve such a conventional problem, even if the cassette carrier is slightly inclined within a range that does not affect the overall process, the detection function of the sensing means is smoothly made to smoothly operate the gripper. The purpose is to provide a gripper of the standard mechanical interface system that can achieve the process efficiency and stability of the SMIF system.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 카세트 캐리어를 반도체 장비에 로딩/언로딩시키기 위해 카세트 캐리어를 움켜쥐기 위한 파지부와, 파지부를 작동시키기 위한 감지수단 및 리미트 스위치를 구비한 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 그리퍼에 있어서, 감지수단은 내부가 빈 원통형상의 하부에 외주연을 따라 테두리가 형성된 가이드와, 가이드 내부에서 상하방향으로 이동할 수 있도록 상하방향으로 삽입되는 가이드 봉과, 가이드의 테두리와 가이드 봉 하부 사이에 탄성적으로 설치되는 스프링을 포함한다.The present invention for realizing the above object is a standard mechanical interface system having a gripping portion for grasping the cassette carrier for loading / unloading the cassette carrier to semiconductor equipment, a sensing means and a limit switch for operating the gripping portion. In the gripper of the sensing means, the guide is formed in the lower edge of the hollow cylindrical guide along the outer periphery, the guide rod is inserted in the vertical direction to move up and down in the guide, between the edge of the guide and the lower guide rod It includes a spring that is elastically installed in.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
도 1은 종래기술에 따른 SMIF 시스템을 도시한 정면도,1 is a front view showing a SMIF system according to the prior art,
도 2는 종래기술에 따른 그리퍼의 내부를 도시한 개략도,Figure 2 is a schematic diagram showing the interior of the gripper according to the prior art,
도 3은 종래기술에 따른 감지수단을 도시한 분해사시도,3 is an exploded perspective view showing a sensing means according to the prior art,
도 4는 본 발명에 따른 그리퍼의 내부를 도시한 개략도,4 is a schematic view showing the inside of a gripper according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 감지수단을 도시한 분해사시도,5 is an exploded perspective view showing a sensing means according to the present invention;
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 그리퍼의 감지수단의 작동을 도시한 개략도.6a to 6c are schematic views showing the operation of the sensing means of the gripper according to the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
20 ; 카세트 캐리어 50 ; 그리퍼20; Cassette carrier 50; Gripper
52 ; 파지부 54 ; 감지수단52; Gripping portion 54; Detection means
56 ; 리미트 스위치 58 ; 테두리56; Limit switch 58; edge
60 ; 가이드 62 ; 가이드 봉60; Guide 62; Guide rods
64 ; 스프링64; spring
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 SMIF 시스템의 그리퍼를 상세하게 설명한다. 또한, 종래와 동일한 부품에 대해서는 도 1을 참조하여 동일한 도면부호를 붙여 설명한다.Hereinafter, a gripper of an SMIF system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Incidentally, the same components as in the prior art will be described with the same reference numerals with reference to FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 SMIF 시스템은 한쌍의 기둥(12)에 의해 지지되는 포트 플레이트(14), 상하방향으로 슬라이딩 운동가능하도록 기둥(12)에 장착되는 포트 도어 이송 아암(16), 기둥(12)과 직각방향 즉, 수평방향으로 슬라이딩 운동가능하도록 설치되는 그리퍼 이송 아암(18) 및 이 그리퍼 이송 아암(18)의 끝단에 설치되어 카세트 캐리어(20)를 움켜쥐기 위한 그리퍼(22)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, the SMIF system according to the present invention includes a port plate 14 supported by a pair of pillars 12, and a port door transfer arm mounted to the pillars 12 so as to be slidable in the vertical direction. 16), a gripper transfer arm 18 installed to be slidable at right angles to the column 12, that is, in a horizontal direction, and a gripper installed at the end of the gripper transfer arm 18 to grip the cassette carrier 20. (22) is provided.
포트 도어 이송 아암(16)에는 포트 도어(24)가 설치되어 있으며, 그 상면에는 SMIF 파드(1)로부터 분리된 파드 도어(26)와 그 위에 놓여진 카세트 캐리어(20)가 안착된다.A port door 24 is provided on the port door transfer arm 16, on which a pod door 26 separated from the SMIF pod 1 and a cassette carrier 20 placed thereon are mounted.
한편, 그리퍼(50)는 반도체 장비에 로딩/언로딩시키기 위해 카세트 캐리어(20)를 움켜쥐기 위한 파지부(52)와, 파지부(52)를 작동시키기 위한 감지수단(54) 및 리미트 스위치(56)를 구비하고 있다.Meanwhile, the gripper 50 has a grip portion 52 for grasping the cassette carrier 20 for loading / unloading the semiconductor equipment, a sensing means 54 for operating the grip portion 52, and a limit switch ( 56).
특히, 감지수단(54)은 내부가 빈 원통형상의 하부에 외주연을 따라 테두리(58)가 형성된 가이드(60)와, 가이드(60) 내부에서 상하방향으로 이동할 수 있도록 상하방향으로 삽입되는 가이드 봉(62)과, 가이드(60)의 테두리(58)와 가이드 봉(62) 하부 사이에 탄성적으로 설치되는 스프링(64)을 구비한다.In particular, the sensing means 54 is a guide rod 60 is formed in the lower portion of the hollow cylindrical shape along the outer periphery 58, the guide rod inserted in the vertical direction to move up and down in the guide 60 And a spring 64 elastically installed between the edge 58 of the guide 60 and the lower portion of the guide rod 62.
스프링(64)은 가이드 봉(62)의 외주연을 따라 권취되는 코일 스프링(64)이 적당하며, 코일 스프링(64)의 직경은 가이드(60)의 내경보다는 크고, 테두리(58)의 외경보다는 작게 형성되어 코일 스프링(64)의 상단부가 테두리(58)에 의해 제한받도록 한다. 한편, 코일 스프링(64)의 하단부는 가이드 봉(62)의 하단부에 고정되는데, 예시도면에서는 가이드 봉(62) 하단부를 두툼하게 형성하여 하단부의 폭 또는 직경이 코일 스프링(64)의 직경보다 크게하한 것이다.The spring 64 is preferably a coil spring 64 wound along the outer circumference of the guide rod 62, the diameter of the coil spring 64 is larger than the inner diameter of the guide 60, rather than the outer diameter of the rim 58 It is formed small so that the upper end of the coil spring 64 is limited by the edge 58. On the other hand, the lower end of the coil spring 64 is fixed to the lower end of the guide rod 62. In the exemplary drawing, the lower end of the guide rod 62 is formed thick so that the width or diameter of the lower end is larger than the diameter of the coil spring 64. It is the lower limit.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 그리퍼의 감지수단의 작동을 도시한 개략도이다.6a to 6c are schematic views showing the operation of the sensing means of the gripper according to the present invention.
도 6a는 그리퍼가 카세트 캐리어를 움켜잡기 위해 카세트 캐리어의 상부에 위치하고 있는 상태를 나타낸 도면이며, 도 6b는 그리퍼가 카세트 캐리어를 움켜잡기 위해 하강하던 중 감지수단이 카세트 캐리어의 상부에 접촉하여 리미트 스위치를 작동시킨 상태를 나타낸 도면이며, 도 6c는 감지수단이 감지된 상태로 설정된 값까지 하강된 상태를 도시한 도면이다.6A is a view showing a state where the gripper is positioned on the upper part of the cassette carrier to grasp the cassette carrier, and FIG. 6B is a limit switch in which the sensing means contacts the upper part of the cassette carrier while the gripper is lowered to grasp the cassette carrier. Figure 6c is a view showing a state in which the operation, Figure 6c is a view showing a state in which the sensing means is lowered to the value set to the detected state.
도 6a에서 감지수단(54)은 스프링(64)에 의해 가이드 봉(62)이 최대한 하부로 내려온 상태이며, 리미트 스위치(40)와 가이드(60)의 테두리(58)가 서로 떨어져 있는 상태이며, 카세트 캐리어(20)의 상면과 가이드(60)가 미접촉된 상태이다.In FIG. 6A, the sensing means 54 is in a state where the guide rod 62 is lowered as much as possible by the spring 64, and the limit switch 40 and the edge 58 of the guide 60 are separated from each other. The upper surface of the cassette carrier 20 and the guide 60 are not in contact.
이와 같은 상태에서 그리퍼(22)가 하강하면서 가이드 봉(62)의 하단부는 카세트 캐리어(20)의 상면에 접촉하게 되며, 그리퍼(22)가 더욱 하강함에 따라 가이드 봉(62)은 더 이상의 하강이 제한을 받게됨에 따라 가이드(60)의 테두리(58)와 가이드 봉(62) 사이에 탄지된 스프링(64)이 압축되면서 가이드(60)의 테두리(58)와 리미트 스위치(40)의 간격이 점점 좁혀지다가 리미트 스위치(40)를 동작시키게 된다. 예시도면에서는 양단에 설치된 리미트 스위치(40)가 가이드(60)의 테두리(58)에 의해 모두 작동된 상태를 나타낸 것이다.In this state, as the gripper 22 descends, the lower end of the guide rod 62 contacts the upper surface of the cassette carrier 20. As the gripper 22 further descends, the guide rod 62 is further lowered. As the restriction is limited, the spaced spring 64 between the edge 58 of the guide 60 and the guide rod 62 is compressed, and the distance between the edge 58 of the guide 60 and the limit switch 40 gradually increases. After narrowing, the limit switch 40 is operated. In the exemplary drawing, both of the limit switches 40 installed at both ends are operated by the edges 58 of the guide 60.
한편, 그리퍼(22)는 감지센서에 의해 리미트 스위치(40)를 작동시킨 상태에서 도 6c에 도시된 바와 같이, 그리퍼(22)가 설정된 값까지 하강한 후 파지부가 작동된다.Meanwhile, as shown in FIG. 6C, the gripper 22 lowers the gripper 22 to a set value in a state where the limit switch 40 is operated by a sensing sensor, and then the gripper 22 operates.
이와 같은 본 발명에 따르면 가이드(60)의 테두리(58)에 의해 리미트 스위치(40)를 작동시킨 상태에서도 스프링(64)의 탄성력에 의해 가이드 봉(62)의 끝단부가 그리퍼(22)의 저면에 닿을 때 까지 그리퍼(22)의 하강을 허락할 수 있으므로 설사, 카세트 캐리어(20)가 어느정도 기울어져 있더라도 반대편에 있는 리미트 스위치(40)를 신축성 있게 작동시킬 수 있다.According to the present invention as described above, even when the limit switch 40 is operated by the edge 58 of the guide 60, the end of the guide rod 62 is formed on the bottom surface of the gripper 22 by the elastic force of the spring 64. Since the gripper 22 can be lowered until it reaches, even if the cassette carrier 20 is inclined to some extent, the limit switch 40 on the opposite side can be flexibly operated.
따라서, 그리퍼(22)의 작동 불량으로 인해 SMIF 시스템이 정지되는 것을 최소화할 수 있다.Therefore, it is possible to minimize the suspension of the SMIF system due to the malfunction of the gripper 22.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시키지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the above description, it should be understood that those skilled in the art can make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 카세트 캐리어가 전체 공정 상에 영향을 미치지 않을 정도의 범위내에서 약간 기울어져 있더라도 감지수단의 감지기능이 원활하게 이루어져 그리퍼의 동작을 원활하게 하고 SMIF 시스템의 공정 효율성 및 안정성을 기할 수 있다.According to the present invention as described above, even if the cassette carrier is slightly inclined within a range that does not affect the overall process, the sensing function of the sensing means is smooth to facilitate the gripper operation and process efficiency of the SMIF system. And stability.
Claims (4)
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| KR1019990041480A KR100309698B1 (en) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | Gripper of standard mechanical interface systems |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100948300B1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-03-17 | 주식회사 동부하이텍 | An apparatus for transmitting a wafer cassette and a method of transmitting the wafer cassette |
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| Publication number | Publication date |
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