KR20010072645A - 부품을 이송하는 보호 컨테이너, 컨베이어 및 방법 - Google Patents

부품을 이송하는 보호 컨테이너, 컨베이어 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부품을 이송하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 컨베이어 시스템, 이송 장치 및 부품을 이송하는 방법을 포함하는, 부품을 이송하는 시스템을 제공한다. 이러한 컨베이어 시스템은 워크스테이션(workstations) 사이에 부품을 운반하는 이송 장치를 포함한다. 이송 장치는 부품을 저장하는 이송 포드와 같은 컨테이너를 운반할 수도 있거나, 이송 장치가 컨테이너의 부분일 수도 있다. 또한, 컨베이어 시스템은 구동 레일, 및 이송 장치를 지지하는 지지 레일을 포함한다. 구동 레일은 워크스테이션 사이에 이송 장치를 추진시키는 구동 시스템을 포함한다. 이송 장치에 의해 휠과 같은 하나 이상의 슈(shoe)가 운반된다. 이러한 슈는 위에 이송 장치를 이동 가능하게 지지하는 지지 레일 위를 구르도록 구성된다. 또한, 이송 시스템은 컨베이어 시스템을 따라 복수의 부품을 운반하는 보호 컨테이너를 포함한다. 이러한 컨테이너는, 내부 컴파트먼트(interior compartment), 컨베이어 시스템의 구동 레일과 지지 레일 위에 위치할 수 있는 바닥면을 구비하는 하우징을 포함한다. 구동 시스템의 작동이 구동 레일과 지지 레일을 따라 하우징을 추진시킬 정도로 구동 시스템과 맞물리도록 하우징의 바닥면이 구성된다. 반도체 웨이퍼와 같은 복수의 부품을 보유하도록 내부 컴파트먼트가 구성된다. 하우징에 의해 하나 이상의 슈가 운반된다. 지지 레일 상에 하우징을 이동 가능하게 지지하기 위해, 컨베이어 시스템의 지지 레일 위를 구를 수 있도록 슈가 구성된다. 본 발명의 방법은, 하나 이상의 부품을 유지하고 기부 및 하나 이상의 슈를 구비하는 이송 장치를 제공하는 단계, 이송 장치의 기부가 구동 레일 위에 지지되고 컨베이어 시스템의 지지 레일 위에 지지된 이송 장치에 의해 슈가 운반되면서, 이송 장치를 제위치시키는 단계를 포함한다. 또한, 이러한 방법은 구동 레일 및 지지 레일을 따라 이송 장치를 추진시키도록 구동 레일에 의해 운반된 구동 시스템을 작동시키는 단계를 포함한다.

Description

통합된 롤러 이송 포드 및 비동기 컨베이어{INTEGRATED ROLLER TRANSPORT POD AND ASYNCHRONOUS CONVEYOR}
여러 분야에서, 부품을 손상시키거나 파손시키지 않고 정밀하거나 고가의 부품을 워크 스테이션 사이에 안전하게 이송해야 한다. 한정된 것은 아니지만, 신중한 처리를 요하는 부품은 약품, 의료 시스템, 평면 패널 디스플레이, 예컨대 디스크 구동 시스템, 모뎀 등과 같은 컴퓨터 하드웨어, 및 반도체 웨이퍼를 포함한다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 복수의 층을 형성함으로써 집적 회로를 제조한다. 개별층을 형성하는데 다양한 프로세싱 머신(processing machines)이 이용되며, 전형적으로, 집적 회로가 완성되기 전에 반도체 웨이퍼는 여러 상이한 머신으로 전달된다. 웨이퍼 상에 박막을 증착하기 위한 장비 이외에도, 적합한 장비에 의해 여러 스테이지에서 반도체 웨이퍼가 클리닝(cleaning) 또는 컨디셔닝(conditioning) 될 수도 있다. 기술의 진보로, 집적 회로는 점점 복잡해지고 있으며 전형적으로 복잡한 와이어링(wiring)의 복수층을 포함한다. 집적회로의 크기는 소형화되어 왔으며 단일 웨이퍼 상에 이러한 장치의 수를 상당히 증가시켰다. 집적 회로가 복잡해 지고 크기가 축소되는 결과, 반도체 웨이퍼가 여러 프로세싱 스테이지를 통하여 진행되기 때문에 반도체 웨이퍼의 중요성이 사실상 상승한다. 반도체 웨이퍼의 표준 크기는 향후 몇년 내에 200mm 내지 300mm 증가할 것이며, 또한 단일 웨이퍼 상에 형성될 수도 있는 집적 회로의 수가 증가하여 각각의 웨이퍼의 중요성도 높아질 것이다. 반도체의 훼손은 상당한 재정적인 손실을 초래하기 때문에, 특히, 후반의 프로세싱 스테이지 동안 반도체 웨이퍼를 다루는데 있어 상당한 주의를 요한다. 웨이퍼 상에 증착된 층의 순도를 유지하기 위해, 미립자 오염이 거의 없는 클리닝룸(cleaning room) 환경에서 반도체 웨이퍼가 보유되어야만 한다.
오염에 대한 다른 방지에 대해, 프로세싱 머신이 외부 환경으로 임의의 노출이 되는 것을 최소화하도록, 제조 설비 전체에 걸쳐 반도체 웨이퍼가 이동하는 동안 반도체 웨이퍼는 전형적으로 밀봉된 이송 포드(sealed transport pods) 내에 보유된다. 이러한 제조 설비는 보통 몇 가지 프로세싱 머신을 각각 포함하는 복수의 베이(bays) 내부에 편성된다. 포드 내의 웨이퍼가 하나 이상의 머신에서 취급된 후, 포드는 베이를 출발하여 다음 프로세싱 베이로 이송된다. 따라서, 제조 설비 내에, 제조 설비-베이 사이에서 포드가 이동되는 인터 베이 루프(inter-bay loop), 및 단일 베이 사이에서 포드가 이동되는 인트라 베이 루프(intra-bay loop)의 2가지 형태의 이송 루프가 있는 것이 필수적이다. 편리하고 안전하며 효과적으로 포드를 처리하고 이송하는데 이용될 수도 있는 시스템이 바람직하다. 프로세싱 베이내에서 머신의 이용을 최소화하는 포드 이송 시스템도 바람직하다.
베이로부터 제조 설비의 인터 베이 루프를 따라 베이로 이송하도록 여러 컨베이어 시스템을 채택해 오고 있다. 제조 설비의 인터 베이 루프의 처리량으로 인해, 전형적으로 오버헤드 컨베이어 시스템을 통하여 인터 베이 이송이 실행된다. 포드를 수용하며 자동으로 인트라 베이 루프로 포드를 전달하는 "스토커(stocker)"라고 종종 불리는 로봇 저장 하우스(robotic storage house)로 전달된다. 어떤 시스템에서, 시스템 사이에 직접 이송하기 위해 인터 베이 컨베이어 시스템이 인트라 베이 컨베이어 시스템으로 연결된다. 그러나, 호환성의 오버헤드 컨베이어 시스템(compatible overhead conveyor system)이 인트라 베이 루프에 이용되는 경우에만 직접 이송이 가능할 수도 있다.
베이 내부에서, 이송 포드는 머신에서 머신으로 전달되어야만 하며, 프로세싱 동안 머신에 의해 포드로부터 웨이퍼가 언로드(unload) 될 수도 있는 위치로 전달된다. 보호 환경의 이송 포드로부터 자동으로 웨이퍼가 제거될 수도 있는 로드 포트(load port)가 머신 입구에 종종 구비된다. 로드 포트로 포드를 이송하는 데에는 보다 정밀함이 요구되며, 인터 베이 컨베이어와 베이 사이에 포드를 이동시키는 데에 비해 보다 포드를 제어한다. 베이의 상이한 프로세싱 머신 사이에 이송 포드를 이동시키기 위해 다양한 방법이 채용된다. 예컨대, 카트(carts)를 이용하여 포트에서 포트로 이송 포드를 전달하기 위해 여러 시스템은 인력에 의존한다. 작업자는 수동으로 포트로 포드를 들어올린다. 선택적으로, 포트로 포드를 이동시키고, 프로세싱이 완성된 후 이송 포드를 카트로 다시 되돌리기 위해, 작업자가 수동 로봇 링크(robot link) 또는 다른 리프팅 장치(lifting device)를 작동시킬 수도 있다. 이 후, 작업자는 다음 머신으로 카트를 이동시켜 프로세스를 반복한다. 머신에서 머신으로 포드를 이송시키도록 인력에 의존하는 것은 시간 낭비에다가 비효율적이다. 종종, 작업자는 새로운 웨이퍼의 포드를 로드 포트로 직접 위치시키지 못 할 것이며, 머신이 작동하는 동안의 시간, 및 프로세싱 팩토리(processing factory)의 총효율을 감소시키는 스탠드 바이 모드(stnad-by mode)로 머신이 놓이게 된다. 또한, 포드를 떨어뜨리거나 심한 진동에 포드를 노출시키면 웨이퍼를 손상시킬 수도 있고 수천 달러까지의 손해가 발생할 수 있기 때문에, 리프팅 장치가 로드 포트와 적당히 정렬되도록 주의를 기울어야 한다. 머신 사이에 이송 포드를 자동으로 이동시키는 수단이 바람직하다.
인트라 베이 이송의 다른 시스템은 머신 사이에 포드를 운반하고 로드 포트 안으로 포드를 이동시키는 자동 안내 차량(AGV's)에 의존한다. 이러한 AGV's의 이용은 베이에 작업가 있을 필요를 감소시키며 포드가 베이를 통하여 이동되는 속도를 증가시킨다. 그러나, 베이의 크기는 단일 베이에서 작동할 수도 있는 AGV's의 수를 한정하며, 프로세스된 웨이퍼의 포드를 제거하고 이송 베이 내에서 새로운 포드를 증착하도록 AGV를 기다리는 스탠드 바이 모드에서 머신을 출발한다. 스탠드 바이 모드에서 머신을 출발하지 않고, 프로세싱 머신으로 포드를 빠르게 전달하고 프로세싱 머신으로부터 포드를 빠르게 제거하는 데에 이용될 수도 있는 자동화 시스템이 바람직하다.
오버헤드 모노레일 시스템(overhead monorail system)도 인트라 베이 루프를따라 포드를 이송하는데 이용된다. 프로세싱 머신의 로드 포트 상에 포드를 하강시키는 데에 호이스트(hoist) 또는 유사 장치가 이용된다. 모노레일로부터 머신으로 포드를 성공적으로 이송하기 위해, 포드는 로드 포트와 정밀하게 정렬되어야 하며, 포드의 임의의 스윙이 최소화할 정도로 제어된 방식으로 포트 상에 하강되어야 한다. 프로세싱 후에, 포드는 올려져서 다음 머신으로 이송된다. 포드를 반복적으로 상승시키고 하강시키는 것에 이의가 제기되고 있다. 로드 포트로 직접적이고 효과적으로 이송하기 위해 포드를 제위치 시키는 자동 컨베이어 시스템이 바람직하다.
재료를 이송하는 컨베이어 시스템이 널리 공지되어 있다. 표준 컨베이어의 실예는 컨베이어 벨트 시스템, 및 복수의 로테이팅 롤러를 가로질러 부품이 이송되는 롤러 시스템을 포함한다. 이러한 시스템은 대부분의 환경에서 유용한 이송 수단을 제공하는 한편, 클린 룸(clean room)에서 포드를 이송하는 데에는 적합하지 않다. 또한, 이들 시스템은 포드 내에서 웨이퍼의 이동을 방지하는데 필요한 포드의 가속 및 감속에 대한 정밀한 제어가 불가능한다.
클린 룸 이용을 위해 적합하게 될 수도 있는 컨베이어 시스템의 다른 유형은, 부품을 지지하고 레일을 따라 부품을 추진시키는 구동 시스템을 각각 구비하는 한 쌍의 이격된 레일을 포함한다. 2 개의 구동 시스템 사이의 경쟁은 부품이 레일을 따라 이동하면서 진동하게 할 수도 있다. 부품이 레일을 따라 자유롭게 이동할 수 있도록 이러한 컨베이어 시스템의 변경에는 하나의 레일 상의 구동 시스템, 및 다른 레일 상의 가이드 휠(guide wheel)을 포함한다. 구동 시스템, 가이드 휠 및이송 포드의 피쳐(features)가 정확하게, 수평 정렬하지 않는다면, 각각의 가이드 휠이 부품 상에 경미한 임팩트(impact)를 가할 정도로 미세하게 충격을 가할 수도 있다. 이러한 역효과는 대부분의 부품에 대해 작은 불리함일 수도 있는 한편, 진동은 이송 포드에 의해 운반된 섬세하고 고가의 반도체 웨이퍼 상에 역효과를 줄 수 있다. 반도체 웨이퍼를 안전하고 손상없이 이송하는 컨베이어 시스템이 바람직하다.
본 발명은 일반적으로 스테이션 사이에 부품을 이송하는 시스템에 관한 것이며, 더 구체적으로는 워크 스테이션 사이에 정밀하거나 고가의 부품을 안전하게 이동시키는 이송 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 컨베이어 시스템의 섹션을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 컨베이어 시스템의 인터 베이 루프의 실시예를 나타내는 개략도.
도 3은 도 1의 선 3-3을 따라 대략 취한 단면도.
도 4는 도 1의 컨베이어 시스템의 구동 레일의 섹션을 나타내는 평면도.
도 5는 도 4의 구동 레일의 섹션을 나타내는 확대도.
도 6은 도 4의 구동 레일의 확대 평면도.
도 7 및 도 8은 도 3의 이송 포드의 부분을 나타내는 확대 단면도.
도 9는 도 1의 이송 포드를 나타내는 저면도.
도 10은 이송 포드의 다른 실시예를 나타내는 저면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨베이어 시스템을 나타내는 도면.
도 12는 도 11의 선 12-12를 따라 대략 취한 단면도.
도 13은 도 12의 원형 영역의 확대 단면도.
도 14는 본 발명에 따른 이송 장치의 다른 실시예를 나타내는 측면도.
도 15는 도 14의 이송 장치를 나타내는 전면도.
본 발명의 주요 목적은 반도체 웨이퍼와 같은 이송 부품용 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 클린 룸 환경에서 부품을 이송하는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 프로세싱 머신 사이에 복수의 부품을 자동으로 이동시키는데 이용될 수도 있는 컨베이어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 프로세싱 베이 사이에 복수의 부품을 자동으로 이동시키는데 이용될 수도 있는 컨베이어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 컨베이어 시스템을 따라 부품을 이동시키는 것에 대해 정밀한 제어를 제공하는 컨베어이 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 일반적인 목적은 효과적으로 구성, 작동 및 유지될 수도 있는 컨베이어 시스템을 제공하는 것이다.
요약하면, 본 발명은, 컨베이어 시스템, 이송 장치 및 부품을 이송하는 방법을 포함하는, 부품을 이송하는 시스템을 제공한다. 이러한 컨베이어 시스템은 워크스테이션(workstations) 사이에 부품을 운반하는 이송 장치를 포함한다. 이송 장치는 부품을 저장하는 이송 포드와 같은 컨테이너를 운반할 수도 있거나, 이송 장치가 컨테이너의 부분일 수도 있다. 또한, 컨베이어 시스템은 구동 레일, 및 이송 장치를 지지하는 지지 레일을 포함한다. 구동 레일은 워크스테이션 사이에 이송 장치를 추진시키는 구동 시스템을 포함한다. 이송 장치에 의해 휠과 같은 하나 이상의 슈(shoe)가 운반된다. 이러한 슈는 위에 이송 장치를 이동 가능하게 지지하는 지지 레일 위를 구르도록 구성된다.
또한, 이송 시스템은 컨베이어 시스템을 따라 복수의 부품을 운반하는 보호 컨테이너를 포함한다. 이러한 컨테이너는, 내부 컴파트먼트(interior compartment), 컨베이어 시스템의 구동 레일과 지지 레일 위에 위치할 수 있는 바닥면을 구비하는 하우징을 포함한다. 구동 시스템의 작동이 구동 레일과 지지 레일을 따라 하우징을 추진시킬 정도로 구동 시스템과 맞물리도록 하우징의 바닥면이 구성된다. 반도체 웨이퍼와 같은 복수의 부품을 보유하도록 내부 컴파트먼트가 구성된다. 하우징에 의해 하나 이상의 슈가 운반된다. 지지 레일 상에 하우징을 이동 가능하게 지지하기 위해, 컨베이어 시스템의 지지 레일 위를 구를 수 있도록 슈가 구성된다.
본 발명의 방법은, 하나 이상의 부품을 유지하고 기부 및 하나 이상의 슈를 구비하는 이송 장치를 제공하는 단계, 이송 장치의 기부가 구동 레일 위에 지지되고 컨베이어 시스템의 지지 레일 위에 지지된 이송 장치에 의해 슈가 운반되면서,이송 장치를 제위치시키는 단계를 포함한다. 또한, 이러한 방법은 구동 레일 및 지지 레일을 따라 이송 장치를 추진시키도록 구동 레일에 의해 운반된 구동 시스템을 작동시키는 단계를 포함한다.
도면과 관련한 다음의 상세한 설명과 첨부된 청구범위로부터 본 발명의 다른 목적과 특징이 보다 용이하게 명백해 질 것이다.
이제, 첨부한 도면에 도시된 참조 부호를 본 발명의 바람직한 실시예에서 상세히 설명한다. 여러 도면에 걸쳐서 동일한 구성 요소가 동일한 도면 부호로 표기되며, 도 1 및 도 2에 대해서 알아본다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 컨베이어 시스템(10)의 섹션을 나타내는 한편, 도 2는 이러한 컨베이어 시스템(10)에 대해 가능한 래이아웃 구성(layout configuration)의 예를 개략적으로 도시한다. 컨베이어 시스템(10)은 부품을 이동시키기 위한 안전하고 효과적인 이송 기구, 또는 하나 이상의 부품을 저장하는 보호 컨테이너 또는 이송 포드를 제공한다. 도시된 실시예에서, 다른 유형의 컨테이너도 이용될 수 있지만, 몇 개의 반도체 웨이퍼(W)(도 3)가 이송을 위해 이송 포드(8)의 보호 환경에 유지된다. 웨이퍼용 홀더(holder)로 한정되는 용어가 아니라 임의의 부품을 저장하는 임의의 유형의 컨테이너를 포함할 의도로 이해되겠지만, 배경 기술에 채용된 일반 용어로서 "이송 포드(transport pod)"라는 용어가 명세서 전반에 걸쳐 사용된다. 웨이퍼 이송 대신에, 다른 유형의 재료, 특히, 수술 기구, 의학 시스템, 평판 디스플레이, 하드 디스크 드라이버 및 다른 유형의 컴퓨터 장비와 같이 재료를 다루는데 상당한 주의를 기울여야만 하는 세밀한 재료에 본 발명의 시스템이 이용될 수도 있음을 이해해야만 한다. 컨베이어 시스템(10)은 클린 룸 환경에서 작동하기 위해 엄격한 조건을 갖추도록 설계된다. 그러나, 입자 오염을 제거 또는 최소화하는 것이 중요하지 않은 다른 환경에 이러한 시스템이 이용될 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 컨베이어 시스템(10)은 일반적으로, 컨베이어 경로를 따라 이동하면서 이송 포드(8)를 지지하기 위한 한 쌍의 레일(12,14)를 포함한다. 레일(12)은 레일(12,14)을 따라 이송 포드(8)를 추진시키고 안내하는 구동 레일로서 기능한다. 포드(8)를 이동시키는 모든 파워는 구동 레일(12)을 통하여 공급된다. 레일(14)은, 포드(8)가 컨베이어 경로를 따라 이동하면서 일정하게 균형 잡힌 배향의 레벨에서 유지될 정도로 지지 포드(8)를 지지하는 독립 기능을 가지는 아이들러(idler) 또는 지지 레일이다. 또한, 컨베이어 시스템(10)은 웨이퍼 또는 다른 재료를 이동시키는 이송 장치를 포함한다. 아래에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 수직 및 측면 두 방향으로 장치가 이동하는 것을 억제하도록 이송 장치가 구동 레일(12)과 협력하는 한편, 이송 장치의 수직 이동만을 억제하도록 아이들러 레일이 이송 장치와 협력한다. 이러한 실시예에서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이송 장치는 이송 포드(8)의 부분이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 도 8의 실시예에 대해 도시된 바와 같이, 컨베이어 시스템(10)은, 컨베이어 경로를 따라 이송 포드, 컨테이너, 또는 하나 이상의 부품을 운반하는데 이용될 수도 있는 이송 장치(80)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 포드의 전면은 구동 레일(12) 상에 지지되는 한편, 포드의 후부는 아이들러 레일(14)에 지지된다. 그러나, 이러한 구성은 반대로 될 수 있어서, 아이들러 레일이 포드(8)의 전면을 향하여 위치하고 구동 레일(12)이 이송 포드의 후부를 지지할 수도 있다.
도 2에 도시하여, 아래에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 컨베이어 시스템(10)은 복수의 이동 포드(8) 또는 다른 이송 장치를 동시에 이송하는 데에 특히 적합하다. 도시의 목적을 위해 4개의 포드(8)를 도 2에 나타내었다. 그러나, 컨베이어 시스템(10)에 의해 운반된 이송 포드(8)의 수가 극적으로 증가할 수도 있음을 이해해야 한다. 도 2에 도시한 예에서, 포드(8)가 이동하는데 보다 큰 유연성을 제공하면서, 전체 루프를 포드가 가로지를 필요없이 루프(18)의 한 부분으로부터 다른 부분으로 포드를 이송시키는데 이용될 수도 있는 하나 이상의 횡단 섹션(cross section)(20)을 포함하는 인트라 베이 루프(intra-bay loop)(18)에 구동 레일(12) 및 아이들러 레일(14)이 정렬된다. 이러한 정렬은 제조 시설이 이중 프로세싱 머신인 곳에 유용할 수도 있다. 그러나, 연속적으로 각각의 프로세싱 머신으로 각각의 포드를 전달해야만 하는 베이에 대해, 서비스 및 유지 비용이 없는 인트라 베이 루프(18)의 중간을 출발하는 것과 같은 단일 연속 루프가 바람직하다.
인터 베이 이송 시스템(inter-bay transport system)으로부터 포드를 수용하는 스토커(stocker)(16)에 의해 인트라 베이 루프(18)로 포드(8)가 전달된다. 작업자의 이동, 유지 및 서비스 장비 등에 대한 인터 베이 영역에서 이용 가능한 공간을 최대화하도록 인더 베이 이송 시스템이 상승되는 것이 바람직하다. 컨베이어가 이송 포드를 스토커(16)로 전달하면서, 바람직하게는 오버헤드 프레임으로부터 컨베이어 시스템(10)을 현수함으로써, 인터 베이 영역에 본 발명의 컨베이어 시스템(10)을 이용할 수도 있다. 본 발명의 컨베이어 시스템(10)을 이용하는 대신, 인터 베이 이송 장치에 대해 다른 유형의 시스템을 이용할 수도 있다.
인트라 베이 루프(18)는 베이에 위치한 반도체 프로세싱 머신(22) 사이에 포드(8)를 이송한다. 각각의 베이에 위치한 프로세싱 머신의 실제 수는 머신의 물리적 크기 및 제조 시설 뿐만 아니라 특정 제조 프로세스에 의해 부여된 제한 요소에 따르지만, 도시하기 위해 4개의 프로세싱 머신(22)을 베이에 나타낸다. 프로세싱 머신(22)은, 한정되는 않지만 프로세싱 동안 여러 스테이지에서 반도체 웨이퍼를 클리닝(cleaning)하고 컨디셔닝(conditioning)하는 증착 장비 및 머신을 포함하는 반도체 웨이퍼를 프로세스 하는데 이용된 임의의 다양한 유형의 머신일 수도 있다.
인터섹션(intersection)(26)을 통하여 인트라 베이 루프(18)의 메인 레그(main leg)와 횡단 섹션(20) 사이에 이송 포드(8)가 이동된다. 인터섹션(26)은 구동 레일(12) 및 아이들러 레일(14)을 따라 포드가 이동할 때 포드(8)를 재인도하는 수단을 제공한다. 인터섹션(26)은 다양한 형태를 취할 수도 있다. 예컨대, 레일(12,14) 위로 포드(8)를 리프팅(lifting)하고, 이송 포드(8)의 동일 측면이 항상 구동 레일(12)과 정렬하는 것을 확보하기 위해 포드를 90도 회전시키며, 새로운 경로의 구동 레일(12)의 부분 위에 포드를 하강시킴으로써, 이송 포드(8)가 재인도될 수도 있다. 포드를 재인도하는 것이 필요하지 않다면, 방향 변경없이 포드(8)를 인터섹션을 가로질러 이동하게 한다.
도 2에 도시된 래이아웃에서, 인트라 베이 루프(18)는 인트라 베이 루프(18)의 주 경로의 내부 인도 및 외부 인도 레그를 결합하는 한 쌍의 인터섹션(28)을 포함한다. 이러한 인터섹션(28)은 컨베이어의 두 상이한 섹션 사이에 이송 포드(8)를 인도하지 않고 컨베이어(10)의 섹션을 재인도하는데 이용된다는 점에서 인터섹션(26)과 상이하다. 구동 레일(12)이 인터섹션(28) 위에서 그리고 떨어져서 포드(8)를 추진시키면서, 구동 레일(12)의 배향을 변화시키기 위해 구동 레일(12)의 섹션을 회전 또는 스윙하도록 인터섹션(28)이 구성될 수도 있다. 선택적으로, 이동의 방향을 변화시키기 위해 인터섹션(28)은 포드가 코너 주위에서 추진하는 곡선 구동 레일을 포함한다. 또한, 원한다면 인터섹션(28)은 인터섹션(26)과 동일할 수도 있다.
도 2에 도시된 컨베이어 시스템(10)의 래이아웃은 또한, 인트라 베이 루프(18)와 프로세싱 머신(22)의 로드 포트(24) 사이에 이송 포드(8)를 자동으로 이동시키는 이송 조립체(30)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 구동 레일(12) 및 아이들러 레일(14)은 일반적으로 로드 포트(24)의 레벨에 위치한다. 이송 조립체(30)는 구동 레일(12) 및 아이들러 레일(14) 위로 이송 포드(8)를 들어올려서 레일로부터 포드를 분리하는 리프팅 기구를 포함한다. 이송 조립체(30)는 또한, 로드 포트(24) 위로 포드가 적당하게 위치할 때 까지 포드를 전방으로 추진시키는 구동 시스템을 포함한다. 적당한 위치는 로드 포트의 설계에 의해 결정된다. 또한, 다른 유형의 이송 조립체는 컨베이어로부터 로드 포트(24)로 이송 포드(8)를 이송하는데 사용될 수도 있다. 로드 포트(24) 상에 포드를 증착하는 대신, 머신(22) 또는 다른 워크스테이션에서 이송 포드 또는 다른 부품을 이송 조립체가 지지하도록 설계될 수도 있다는 것을 이해해야만 한다.
본 발명의 컨베이어 시스템(10)을 이용하여, 각각의 베이 내부에 프로세싱 머신 사이에 이송 포드(8)가 효과적이며 편리하게 이송될 수도 있다. 웨이퍼를 언로딩(unloading) 및 프로세싱하는 각각의 머신(22)의 로드 포트(24)에 이러한 이송 포드(8)가 자동으로 연결된다. 프로세스된 웨이퍼로 자동으로 포드(8)가 충진된 후, 포드(8)는 자동으로 레일(12,14)로 복귀하여 인트라 베이 루프를 따라 이동한다. 포드가 베이 내부로 조종될 때 컨베이어 시스템(10), 인터섹션(26,28) 및 이송 조립체(30)에 의해 포드가 안전하고 견고하게 지지되어, 처리하는 동안 정교하고 값비싼 웨이퍼가 손상 또는 파손되는 것을 방지한다. 또한, 이송 포드(8)의 운동에 의해 웨이퍼 상에 부여된 응력을 최소화하는 온건한 제어 방식으로 이송 포드(8)를 가속, 감속 및 이동시킨다.
도 1 및 도 3 내지 도 10과 관련하여 본 발명의 컨베이어 시스템(10)을 보다 상세하게 설명한다. 도 3에 특별히 도시한 바와 같이, 구동 레일(12) 및 아이들러 레일(14)에 의해 이송 포드(8)가 지지된다. 구동 레일(12)은 도 4에서 도면 부호 38로 표기한 구동 시스템을 포함하며, 이러한 구동 시스템은 레일(12,14)을 따라 포드(8)를 추진시킨다. 본 발명의 도시된 실시예에서, 구동 시스템(38)은 복수의 분리된 구동 조립체(40)를 포함한다. 도 5에 하나의 구동 조립체(40)를 도시한다. 이러한 실시예에서, 구동 레일(12)을 따라 이송 포드(8)를 추진시키도록 이송 포드(8)의 이면과 마찰 결합하는 복수의 구동 휠(42)을 구동 조립체가 포함한다. 이러한 구동 조립체(40)는 복수의 이격된 구동 휠(42)을 포함한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 인접한 구동 조립체(40)의 최외부 구동 휠(42) 사이의 이격된 간격이 개별 구동 조립체(40)의 구동 휠(42) 사이의 간격과 거의 동일할 정도로, 구동 조립체(40)가 레일을 따라 위치한다. 그러나, 구동 조립체(40)의 간극을 이송포드(8)가 두 다리로 버티고 있고 각각의 조립체(40)의 하나 이상의 휠(42)과 항상 접촉하는 있는 동안 구동 조립체 사이의 공간은 증가하거나 감소할 수도 있다. 이송 포드(8)를 직접 지지하는 레일(12)의 구동 휠(42)일 정도로 구동 휠(42)이 구동 레일 하우징으로부터 상방으로 돌출한다. 포드(8)가 레일(12,14)을 따라 이동하면서, 포드(8)의 뒤집어짐(tipping) 또는 진동(rocking)을 최소화하도록 휠(42)이 대략 동일 높이에서 장착되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 구동 시스템(40)은 5 개의 휠(42)을 포함한다. 그러나, 본 발명의 다른 변경에 있어서, 구동 시스템(40)은 휠의 수보다 많거나 적을 수도 있다. 또한, 휠의 크기는 증가되거나 축소될 수도 있다.
허브(hub)(44)는 도 3에 특별히 도시한 바와 같이 구동 휠로부터 외측으로 돌출한다. 도 4 및 도 5에 특별히 도시된, 구동 벨트(46)는 모터(48)의 구동 휠과 연결하도록 구동 휠(42)의 허브(44) 주위로 연장한다. 모터(48)는 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전할 수도 있어서, 적절한 신호를 수용할 때 이송 포드(8)가 레일(12,14)을 따라 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다는 것이다. 또한, 구동 시스템(40)은 일정한 벨트 장력 및 하나 이상의 아이들러 풀리(idler pulley)(51)를 유지하는 하나 이상의 장력 장치(tensioner)를 포함한다.
구동 조립체(40)는 독립적으로 작동하여, 이송 포드(8)의 이동에 대해 보다 큰 제어를 제공한다. 본 실시예에서, 구동 시스템(38)은 복수의 작동 지역(Z)으로 이루어지며, 각각의 지역(Z)은 하나의 구동 조립체(40)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는, 지역은 하나 이상의 조립체(40)를 각각 포함할 수도 있다. 각각의 지역의 구동 속도 및 방향(전방 또는 반대방향)은 독립적으로 제어된다. 이송 시간에서, 인접한 구동 조립체(40)에 의해 이송 포드(8)에 부과된 속도가 지역 사이에 이송의 시간에서 동기화될 정도로, 인접한 작동 지역의 구동 시스템(40)은 동일 비율로 가속 및 감속된다. 포드(8)가 컨베이어를 따라 추진하는 경우, 포드(8) 바로 아래 작동 지역 하나, 및 포드(8)와 인접한 하나 이상의 지역이 임의의 시간에 활성화된다. 즉, 이들 지역의 구동 조립체(40)만이 작동 중에 있게 된다. 이로 인해, 시스템의 전력 소비가 감소하고 구동 조립체(40)의 작동 수명이 연장한다. 다른 포드 아래 인접한 구동 지역은 비활성 모드로 유지될 수도 있으며, 프로세싱 머신(22) 중 하나와 같이, 컨베이어의 영역에 복수의 포드가 축적되게 한다. 포드(8) 사이에 버퍼(buffer)를 제공하고 서로의 안으로 부주의하게 버밍(bumping)하는 것에 대해 포드를 보호하기 위해, 이동하는 포드는 포드가 없는 하나 이상의 빈 지역에 의해 분리되는 것이 바람직하다. 항상 안전한 정지 거리를 제공하기 위해, 포드의 속도가 증가함에 따라 포드 사이의 공간은 증가하는 것이 바람직하다. 포드가 운동 중에 있지 않는 경우, 포드는 인접 구동 지역을 차지할 수도 있다.
각각의 지역은 그 지역에서 구동 조립체(40)의 작동을 제어하는 하나의 마이크로프로세서 또는 제어 장치(52)를 포함한다. 제어 장치(52)는 본 발명의 모든 작동을 제어하는 제어 시스템(도시 안함)에 연결된다. 제어 시스템의 구성은 본 발명의 범위 내에서 중요한 변화를 하게 된다. 예컨대, 제어 시스템은 각각의 베이 내에 있는 컨베이어(10), 인터섹션(26,28), 및 이송 장치의 작동을 제어하는 컴퓨터를 포함할 수도 있어서, 이러한 컴퓨터는 인터섹션(26,28)과 이송 장치(30)의 제어 장치 뿐만 아니라 각각의 구동 지역의 제어 장치(52)에 연결된다. 컴퓨터는 로드 포트(24)의 상태를 모니터할 수도 있고, 포트가 충전되는 경우, 포드사이에 충동을 방지하기 위해 충전된 포트로부터 상류로 이격된 위치에서 접근하는 이송 포드(8)를 정지시킨다. 각각의 베이의 컴퓨터는 독립 시스템일 수도 있고, 컴퓨터는 인터 베이 컨베이어, 스토커, 및 제조 설비의 다른 자동화 구성 요소용 제어 시스템을 포함하는 네트워크의 부분일 수도 있다. 프로세싱 설비의 중앙 제어 시스템은 프로세싱 머신을 모니터할 수도 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 지역 내에 포드(8)의 존재를 감지하는 하나 이상의 센서(53)를 포함한다. 본 발명에서, 한 쌍의 센서(53)가 각각의 지역에 제공된다. 센서(53)는 포드가 지역에 출입하는 경우를 감지하도록 지역의 입구 및 출구 근처에 위치한다. 포드가 지역에 도달하는 경우 휠(42)이 활성화되어 이전 지역의 휠(42)과 동일 속도에서 작동될 정도로, 포드(8)의 위치 상의 이러한 데이타는 센서로부터 하류에 구동 지역을 작동시키는데 이용된다. 또한, 포드가 작동 지역을 출발한 후에 구동 조립체를 해제시키는데 데이타가 이용된다. 센서 사이에 포드가 이동하는데 필요한 시간은 포드가 지역을 가로질러 이동하면서 프도의 실제 속도를 모니터하는데 이용될 수도 있다. 센서는 각각의 이송 포드(8)의 위치를 모니터하는데 이용되며, 각각의 이송 포드(8)의 속도를 점차적으로 증가시키거나 감소시킨다.
도시된 실시예의 구동 시스템(38)은 정밀한 제어 방식으로 구동 레일(12)을따라 포드(8)를 이동시키는 무균의 효과적인 구동 기구를 제공한다. 그러나, 다른 유형의 구동 시스템이 본 발명의 다른 실시예에 이용될 수도 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 구동 시스템이 선형 유도 모터(linear induction motors)에 의해 제공될 수도 있어서, 이송 장치는, 선형 유도 모터에 응답하여 포드를 구동시키는 자기 또는 적합한 금속을 포함할 수도 있다. 다른 구동 시스템이 채용될 수도 있다. 본 발명의 독립적인 구동 조립체(40)를 이용하여, 여러 포드의 이동을 독립적으로 제어한다. 따라서, 루프를 따라 이송 포드(8)의 동기화, 및 컨베이어 시스템(10)을 따라 포드(8) 사이의 공간에 대한 정밀한 제어가 필요없게 된다. 하나의 공통 구동 시스템을 이용함으로써, 구동 속도에 대한 이러한 정밀한 제어가 불가능하게 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 경로를 따라 포드(8)를 추진시키고 안내하도록, 구동 휠(42)이 이송 장치와 협력하며, 본 실시예에서 구동 휠(42)은 이송 포드(8)의 부분이다. 구동 휠(42)은 포드의 이면에 형성된 홈(56)과 맞물린다. 도 7에 특별히 도시한 바와 같이, 본 실시예에서, 홈의 벽과 구동 휠(42) 사이의 접촉을 최소화 하도록 홈(56)의 측면 레일은 바깥으로 기울어져서, 휠(42)과 홈(56) 사이의 마찰을 최소화하고 휠 상의 마모와 손상을 감소시킨다. 이것은 입자 오염원을 최소화하는 것이 중요한 클린 룸 환경에 컨베이어(10)를 이용하는 경우에 특히 유리하다. 그러나, 비클린 룸(non-clean room) 적용에서, 홈의 벽과 휠 사이에 다소의 접촉이 있는 홈 구성이 채용될 수도 있다. 본 실시에의 홈(56)은 약 5mm의 깊이를 가져서, 경사진 측벽은 약 3.5mm의 높이를 가진다. 홈의 바닥의 깊이는 약8.5mm이며, 측벽은 30도의 각도로 배향된다.
홈(56)은 포드가 구동 휠(42) 상에 자리하는 수평면을 한정한다. 구동 휠(42)과 홈(56) 사이의 결합은 포드의 수직 이동 뿐만 아니라 포드(8)의 측면 또는 나란한 이동을 제어한다. 홈(56)과 구동 휠(42)의 조합이 바람직하지만, 포드(8)가 레일(12,14)을 따라 이동할 때 포드(8)를 안내하는 안내 장치를 포함하는 이송 장치, 구동 레일(12) 또는 아이들러 레일(14)이 완전하게 제공되어 홈(56)이 제거될 수도 있음을 인지해야 한다.
상술한 바와 같이, 컨베이어를 따라 이송 포드(8)를 추진시키는 모든 수단은 구동 레일(12)에 의해 운반된다. 이송 포드(8)의 한 측면을 지지하기 위해 아이들러 레일(14)은, 본 실시예에서 이송 포드(8)의 부분인 이송 장치와 협력한다. 상술한 바와 같이, 포드의 측면 위치 뿐만 아니라 구동 레일(12) 상에 포드가 위치할 때, 구동 레일(12)이 포드의 평면을 제어한다. 본 발명에 따라서, 포드가 레일을 따라 추진될 때, 포드(8)의 범핑, 심한 요동 또는 진동을 최소화하는 방식으로 이송 포드(8)가 아이들러 레일(14) 상에 지지된다. 따라서, 아이들러 레일(14)은 효과가 거의 없고, 있다면 평활면 상에서 레일(12,14)을 따라 이송 포드(8)의 이동을 제어한다. 도 1 및 도 3에서 특별히 도시한 바와 같이, 아이들러 레일(14)은 구동 레일(12)과 평행하게 이격되어 있다. 레일 사이에 소정의 공간을 유지하여 컨베이어의 설치를 용이하게 하기 위하여 구동 레일 및 아이들러 레일(12,14)에 하나 이상의 커넥터(60)가 장착된다. 이러한 커넥터(60)는 레일(12,14)의 전체 길이로 연장할 수도 있거나, 레일(12,14)을 따라 간격을 두고 위치한 복수의 연결 부재에 의해 제공될 수도 있다. 구동 레일(12) 및 커넥터(60)는 적합한 장착 프레임(도시 안함)에 장착될 수도 있다. 선택적으로, 구동 레일 및 아이들러 레일(12,14)은 오버헤드 프레임(도시 안함)에 의해 천장(ceiling)으로부터 현수될 수도 있다. 컨베이어 시스템의 구성 요소는 공지된 기술과 같은 적합한 수단을 이용하여 지지 구조에 장착된다. 예컨대, 도시된 실시예의 컨베이어(10)에는, 플로어 지지 프레임(floor support frame)에 컨베이어를 장착하는데 이용될 수도 있는 한 쌍의 제 1 장착 채널(62), 및 오버헤드 지지 프레임에 컨베이러를 장착하는데 이용될 수도 있는 한 쌍의 제 2 채널(64)이 제공된다.
아래에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 포드(8)는 아이들러 레일(14)의 상부면을 따라 이동한다. 도시된 실시예에서, 보다 평활한 이동을 포드에 제공하기 위해 레일(14)의 상부면을 따라 포드 또는 쿠션 재료(cushion material)(67)가 제공된다. 연장된 시간 동안 컨베이어를 사용한 후에 입자로 용이하게 벗겨지지 않는 우레탄(urethane)과 같은 탄성 재료로 패드(pad)(67)가 형성된다. 패드(67) 대신에, 포드(8)가 레일(14)의 상부면 상에 직접 이동할 수도 있다. 패드(67)의 상부면, 패드가 채용되지 않는다면 레일(14)은 거의 수평 배향을 가지는 2차원 평면인 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 표면은 상이한 형상을 가질 수도 있다. 예컨대, 아이들러 레일(14)은 V자형 레일일 수도 있다. 비클린 룸 적용에서, 이송 포드(8)가 레일(12,14)에서 방향을 바꾸기 시작하지 않도록 보장하기 위해, 상부면에는 종축으로 연장하는 홈(도시 안함)이 제공될 수도 있다. 레일(14)의 홈이 먼지 및 다른 입자 오염물질에 대한 트랩(trap)을 제공하는 것처럼, 이러한 설계는클린 룸 적용에 대해 가능하지 않다. 포드(8)를 안내하는데 이용될 수도 있는 아이들러 레일(14)의 구성 상의 변화가 홈(56) 대신에, 또는 홈(56)에 추가하여 포드를 안내할 때 포드가 경쟁하지 않도록 제공될 수도 있다.
도 3, 도 8 및 도 9에서 특별히 도시한 바와 같이, 이송 포드(8)는 아이들러 레일(14)의 상부면을 따라 이동하는 슈(68)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 형태에서, 슈(68)는 휠(70)에 의해 제공된다. 그러나, 한정되지는 않지만, 마찰 방지 플라스틱 면(anti-friction plastic surface), 에어 베어링(air bearing) 및 자기 부양 베어링을 포함하는 다른 형태를 슈(68)가 취할 수도 있음을 인지해야 한다. 휠(70)은 샤프트(72)를 통하여 이송 포드(8)에 회전 가능하게 장착된다. 샤프트(72)는 이송 포드에 의해 운반된 밀봉 베어링(도시 안함)에서 지지될 수 있지만, 이송 포드(8)에 샤프트를 장착하는데 다른 수단이 이용될 수도 있다. 휠(70)은 클린 룸 환경에서 이용하기에 적합한 다른 물질 또는 밀봉 볼 베어링(sealed ball bearing)과 일체를 이루는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다. 아이들러 레일(14)은 패드(67)를 포함하는 도시된 실시예에서, 휠(70)의 두께는 패드(67)의 두께 이상인 것이 바람직하다. 시간이 지나서 좁은 휠이 패드(67)의 표면에 홈을 형성할 수도 있어서, 패드에 대한 휠 고무(wheel rub)의 측면과 같은 마찰원, 및 먼지와 다른 입자 오염원에 대한 트랩을 생성시킨다. 그러나, 패드(67)와 동일한 또는 보다 좁은 폭을 가지는 휠이 비클린 룸 환경에 채용될 수 있음을 인지해야 한다. 본 발명의 다른 변경에서, 레일(14)의 상부면을 수용하도록 휠(70)에는 충분한 폭의 환형 홈이 제공될 수도 있다. 홈의 맞은 편 상의 휠의 볼록 에지는 레일(14)의 상부면 아래로 연장하게 되고, 이송 포드(8)가 컨베이어를 따라 추진됨에 따라 휠(70)이 레일(14)의 상부면 상에 똑바로 유지하도록 보장한다. 아이들러 레일(14)의 측벽과 측벽 사이의 접촉을 최소화하기 위해 휠에 있는 홈의 측벽이 외측으로 점점 가늘어지는 것이 바람직하다.
도 8에 특별히 도시한 바와 같이, 도시된 실시예에서, 휠(70)은 포드(8)의 기부에 장착된다. 아이들러 레일(14)의 상부면 보다 넓은 폭을 가지는, 바람직하게, 홈(74)의 벽이 아이들러 레일(14)과 접촉하지 않을 정도로 충분히 넓은 폭을 가지는 홈(74)에 휠(70) 위치한다. 이러한 실시예에서, 휠(70)은 이송 포드(8)로부터 약 1mm 돌출한다. 그러나, 본 발명의 다른 변경에서, 휠은 1mm보다 더 돌출하거나, 휠(70)이 홈(74) 안으로 오목하게 될 수도 있다. 또한, 본 발명의 다른 변경에서 홈(74)이 제거될 수도 있음을 인지해야 한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 도시된 실시예에서, 이송 포드(8)는 단일 휠(70)을 포함한다. 휠(70)의 위치 상의 하나의 한정은 로드 포트 상에 정확하게 포드(8)를 제위치시키도록 로드 포트(24) 상의 동역학적 핀과 협력하는 포드의 이면 상의 슬롯(slots)(78)의 위치이다. 도 6에 도시한 실시예에서, 구동 레일(12)과 아이들러 레일(14) 사이에 보조 장치를 이용하기 위한 그들 사이의 공간과, 레벨 배향에서 포드(8)의 후부를 지지하고 레일을 포드(8)가 진동시키고 격타하는 것을 방지하도록 포드(8)의 측면 사이의 중간을 최대화하기 위해, 휠(70)이 포드(8)의 후부 에지 근처에 위치한다. 휠(70)은 또한 상이한 위치에 위치할 수도 있다.
포드(8)가 구동 휠(42)에 의해 이송되면서, 진동이 거의 또는 전무한 아이들러 레일(14)을 따라 평활한 승선이 제공하는 장점을 하나의 슈(68)가 제공한다. 단일 슈(68)의 다른 장점은 최소한의 수의 부분과 향상된 신뢰성을 포함한다. 그러나, 이송 포드(8)는 원한다면 보다 많은 수의 슈(68)를 포함할 수도 있다. 도 10은 2개의 슈(68)를 포함하는 이송 포드(8)의 실시예를 도시한다. 상술한 실시예와 같이, 샤프트(72)에 의해 이송 포드에 회전 가능하게 각각 장착되는 휠(70)에 의해 두 개의 슈(68)가 제공된다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 다른 변경을 나타낸다. 이러한 변경에서, 이송 장치는 이송 포드(86)의 또 다른 부분이다. 그러나, 본 실시예의 이송 장치는 이송 포드, 컨테이너, 또는 하나 이상의 다른 부품을 지지할 수 있는 슬레드(sled), 팔레트(pallet) 또는 다른 장치로 대신 제공될 수도 있다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 컨베이어를 따라 포드를 추진시키도록 구동 휠(42)은 포드(86)의 바닥면과 맞물린다. 포드(86)의 바닥면은 상술한 실시예의 홈(56)을 포함하지 않고 거의 평판이다. 따라서, 구동 휠이 포드를 추진시켜서 포드의 높이 또는 수평면을 결정하는 한편, 구동 휠(42)은 포드의 측면 또는 나란한 이동을 제어하지 않는다.
포드(86)는 포드(86)의 벽(90)에 장착된 한 쌍의 슈(88)를 포함한다. 이러한 변경에서, 포드(86)가 컨베이어를 따라 이동하면서 로트(lot)에 대한 생산 정보를 저장하기 위해, 포드(86)는 공지 기술에 이용되는 안내 장치(92)를 포함하며, 슈(88)는 안내 장치(92)의 어느 한 쪽편에 위치한다. 각각의 슈(88)는 휠(96)을 회전 가능하게 지지하는 하우징(94)을 포함한다. 도 12 및 도 13에 도시한 바와같이, 휠(96)은 V자형 아이들러 레일(14) 상을 구르는 내부에 형성된 홈(98)을 구비한다. 이송 포드(86)가 레일(12,14)을 따라 이동하면서, 홈(98) 및 아이들러 레일(14)이 이송 포드(86)를 안내하도록 협력하며, 이에 의해 포드(86)의 측면 또는 나란한 이동을 제어한다. 휠(96)은 또한 포드(86)의 각 단부의 수직 위치를 제어한다.
도 11 및 도 12에서 특별히 도시한 바와 같이, 본 발명의 이러한 실시예에서, 아이들러 레일(14)은 포드(86)의 외측으로 이격되어, 보조 장치를 수용하는데 이용될 수도 있는 아이들러 레일(14)과 구동 레일(12) 사이의 간극을 증가시킨다. 아이들러 레일(14)은 또한 구동 레일(12) 위에 위치한다. 레일 사이의 공간을 정확하게 제어하고 아이들러 레일(14)이 구동 레일(12) 위에 적절한 위치에 제위치하는 것을 확보하기 위해, 하나 이상의 연결 부재(도시 안함)가 아이들러 레일 및 구동 레일과 결합한다.
상술한 실시예에서, 이송 포드(8)는 보호 환경에서 웨이퍼를 저장하는 포드(8), 및 레일(12,14)을 따라 이동시키는 이송 장치의 이중 기능을 제공한다. 그러나, 본 발명은 이러한 이중 역할을 제공하는 이송 포드에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에서, 이송 장치는 웨이퍼를 유지하는 포드 또는 다른 컨테이너로부터 분리된다. 본 발명의 이러한 변경은 또한, 반도체 프로세싱 이외의 다른 응용 분야에 이용하기에 특히 적합하며, 이송 장치는 하나 이상의 부품, 또는 하나 이상의 부품을 유지하는 컨테이너를 운반하는데 이용될 수도 있다. 분리된 이송 장치의 구성은 상당한 변화를 필요로 하여, 특별한 응용 분야에 의해 부과된 강제에 부분적으로 의존한다. 도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 이송 장치(100)의 실시예이다. 그러나, 이송 장치는 도 14 및 도 15에 도시한 구성에 한정되지 않는다.
이송 장치(100)는 도 1 내지 도 5에 도시한 구동 레일(12) 및 아이들러 레일(14)에 이용되며, 도면 부호는 이들 도면의 상세한 설명을 하게 한다.도 14에서, 이송 장치(100)는 복수의 웨이퍼를 유지하는 이송 포드(102)를 유지하는 것으로 도시된다. 그러나, 이송 장치(100)는 본 발명의 범위 내에서 다른 부품이나 재료, 또는 다른 유형의 컨테이너를 운반하는데 이용될 수도 있음을 인지해야 한다. 기부(104)의 세 측면으로부터 상방으로 연장하는 기부(104) 및 측벽(106)을 포함하는 슬레드에 의해 이송 장치(100)가 제공된다. 도시 하지 않지만, 기부(104)는 로드 포트 상에 동역학적 핀을 반영하는 내부에 형성된 핀(118)(도 15)을 구비한다. 제위치에 포드를 유지하도록 포드의 이면 상에 동역학적 핀 슬롯(도시 안함)과 이러한 핀(118)이 맞물린다. 측벽(106)은 이송 포드(102)의 외벽의 외측에 위치하여 포드(102)가 이송 장치(100) 내부에 편안하게 결합되며, 다른 지지를 제공하여 이송 장치(100)와 같은 포드의 진동 또는 위치 변화를 방지함으로써 컨베이어를 따라 이동된다. 원한다면, 이송 장치(100) 상에 이송 포드(102)를 단단히 유지하기 위해 측벽(106) 대신에, 또는 측벽(106)에 추가하여 다른 수단을 이용할 수도 있다. 예컨대, 볼트 또는 다른 적합한 패스너(fastener)에 의해 이송 장치(100)가 이송 포드(102)의 측면 및/또는 바닥에 고정될 수도 있다. 스트랩(straps) 또는 다른 적합한 부착 수단을 이용하여 이송 장치(100)에 이송 포드(102)를 고정시킬 수도있다.
이송 포드(102)는 기부(104)의 상부면(108)에 위치한다. 원한다면, 기부(104) 상에 이송 포드(102)를 용이하게 로딩하기 위해, 기부(104)에는 하나 이상의 내부로 연장하는 홈(110)이 제공될 수도 있다. 기부(104)의 이면에는, 로드 포트(24) 상의 핀과 협력하는 동역학적 핀 슬롯(도시 안함)과 홈(112)과 하나 이상의 슈(114)가 제공된다. 상술한 실시예와 같이, 이러한 슈(114)는 기부(104)에 회전 가능하게 장착된 휠(116)에 의해 제공된다. 홈(112) 및 슈(114)는 상술한 실시예의 홈(56) 및 슈(68)와 유사하며, 상술한 상세한 설명에 도면 부호가 부기되었으므로 상세히 설명하지 않는다.
도 14 및 도 15에 나타낸 실시예의 이송 장치(100)의 한 가지 장점은 특정 포드 설계를 요구하지 않는다는 것이다. 대신에, 이송 장치(100)는, 현재 반도체 웨이퍼를 저장하는데 이용되는 이송 포드 또는 다른 유형의 컨테이너로서 이용될 수도 있다.
본 발명의 컨베이어 시스템(10)이 반도체를 이송하는데 이용되는 경우, 구동 시스템(38) 및 슈(68)를 포함하는 시스템(10)의 구성 요소는 클린 룸 환경에 이용하기에 적합한 재료로 구성된다. 즉, 연장된 시간에 대한 구성 요소의 작동은 입자 오염의 중요한 레벨을 발생시키지 않을 것이다. 이러한 제한은 클린 룸 환경을 필요로 하지 않는 본 발명의 컨베이어(10)의 다른 응용분야에 대해 존재하지 않을 것이다. 비클린 룸 환경에 대해, 클린 룸 표준에 맞지 않는 재료가 컨베이어 시스템(10)의 모든 구성 요소로서 채용될 수도 있다.
본 발명의 특정 실시예의 상술한 설명은 도해와 설명을 위해 제시된 것이다. 이들은 개시된 정확한 형태로 본 발명을 상세히 밝혀내고 한정하려는 것이 아니며, 상기 목적의 견지에서 분명히 여러 변경과 변화가 가능하다. 본 발명의 원리와 그 실제 응용 분야를 가장 잘 설명하기 위해 상기 실시예를 선택하여 설명하였으며, 이로써 당업자는 본 발명과, 고려된 특정 이용에 적합한 것과 같이 여러 변경을 가지는 여러 실시예를 가장 잘 이해할 수 있다. 다음에 첨부된 청구범위에 의해 한정된 본 발명의 범위에 의도한 바와 같다.

Claims (23)

  1. 워크스테이션 사이에 부품을 이송하는 컨베이어로서,
    워크스테이션 사이에 하나 이상의 부품을 운반하는 이송 장치,
    상기 이송 장치를 지지하며, 워크스테이션 사이에 상기 이송 장치를 추진시키는 구동 시스템을 포함하는 구동 레일,
    상기 이송 장치를 지지하는 상기 구동 레일과 평행하게 이격된 지지 레일,
    상기 이송 장치에 의해 운반되며, 상기 지지 레일 상에 상기 이송 장치를 이동 가능하게 지지하는 상기 지지 레일 상에서 라이딩되도록 구성되는 하나 이상의 슈를 포함하는 컨베이어.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슈는, 상기 이송 장치에 회전 가능하게 장착된 휠인 컨베이어.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 장치는 내부에 홈이 형성된 기부를 구비하며, 상기 슈는 상기 홈 내에 위치하는 컨베이어.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 장치는 배후벽을 가지며, 상기 슈는 상기 배후벽에 장착되는 컨베이어.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 시스템은 복수의 구동 휠과, 상기 구동 휠을 구동시키는 하나 이상의 모터를 포함하는 컨베이어.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 레일은 복수의 구동 휠과, 상기 구동 휠을 구동시키는 하나 이상의 모터를 각각 구비하는 복수의 지역을 포함하며,
    선택적으로, 상기 지역을 따라 상기 이송 장치를 추진시키도록 상기 모터를 작동시키며 상기 이송 장치가 상기 지역을 벗어난 후 상기 모터를 해제시키는 상기 모터에 연결된 제어 시스템을 더 포함하는 컨베이어.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 장치는 내부에 홈이 형성된 기부를 구비하며, 상기 이송 장치가 상기 구동 레일을 따라 이동하면서 상기 이송 장치를 안내하도록 상기 구동 시스템이 상기 이송 장치 내의 홈과 맞물리는 컨베이어.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 장치는, 복수의 부품을 보유하도록 구성된 내부 공동을 구비하는 보호 컨테이너를 포함하는 컨베이어.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 장치에 의해 운반된 보호 컨테이너를 더 포함하며, 상기 보호 컨테이너는 복수의 부품을 보유하도록 구성된 내부 공동을 구비하는 컨베이어.
  10. 컨베이어 시스템을 따라 복수의 부품을 운반하며, 상기 컨베이어 시스템은 구동 레일, 및 컨테이너를 지지하는 구동 레일과 평행하게 이격된 지지 레일을 포함하며, 상기 구동 레일은, 상기 구동 레일 및 지지 레일을 따라 컨테이너를 추진 및 안내하는 구동 시스템을 포함하는 보호 컨테이너로서,
    복수의 부품을 보유하도록 구성된 내부 구획을 둘러싸는 하우징, 및
    상기 하우징에 의해 운반된 하나 이상의 슈를 포함하며,
    상기 하우징은 상기 컨베이어 시스템의 구동 레일 및 지지 레일 상에 위치 가능한 바닥면을 가지며, 상기 구동 시스템의 작동에 의해 상기 구동 레일 및 지지 레일을 따라 상기 하우징을 추진시킬 정도로 상기 바닥면이 상기 구동 시스템과 맞물리도록 구성되고,
    상기 지지 레일 상에 상기 하우징을 이동 가능하게 지지하도록 상기 컨베이어 시스템의 지지 레일 상에 상기 슈가 라이딩되도록 구성되는 보호 컨테이너.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 슈는 상기 하우징에 회전 가능하게 장착된 휠인 보호 컨테이너.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 바닥면의 내부에는 홈이 형성되어 있으며, 상기 휠은 상기 홈에 위치하는 보호 컨테이너.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 하우징은 최상부면, 및 상기 최상부면과 상기 바닥면 사이에 있는 벽을 가지며, 상기 슈는 상기 컨테이너의 벽들 가운데 하나에 장착되는 보호 컨테이너.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 하우징의 바닥면은 상기 구동 레일의 구동 시스템과 맞물리도록 형성된 홈을 포함하는 보호 컨테이너.
  15. 제 10 항 기재의 보호 하우징, 및 상기 내부 컴파트먼트에 위치한 복수의 반도체 웨이퍼와의 조합체.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼가 300mm의 직경을 가지는 조합체.
  17. 제 10 항 기재의 보호 하우징, 및 구동 레일과 상기 컨테이너를 지지하기 위해 상기 구동 레일과 평행하게 이격된 지지 레일을 포함하는 컨베이어 시스템과의 조합체로서,
    상기 구동 레일은 상기 구동 레일 및 상기 지지 레일을 따라 상기 컨테이너를 추진시키기 위한 구동 시스템을 포함하는 조합체.
  18. 스테이션 사이에 부품을 이송하는 방법으로서,
    하나 이상의 부품을 유지하며, 기부 및 상기 기부에 의해 운반된 하나 이상의 슈를 구비하는 이송 장치를 제공하는 단계,
    구동 레일 상에 상기 이송 장치의 기부를 지지하여 컨베이어 시스템의 지지 레일 상에 지지된 상기 이송 장치에 의해 상기 슈를 운반하면서, 상기 이송 장치를 위치시키는 단계, 및
    상기 구동 레일 및 상기 지지 레일을 따라 상기 이송 장치를 추진시키도록 상기 구동 레일에 의해 운반된 구동 시스템을 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 이송 장치를 제공하는 단계는 상기 이송 장치에 회전 가능하게 장착된 휠에 의해 제공된 하나 이상의 슈를 구비하는 이송 장치를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 이송 장치를 위치시키는 단계는 상기 컨베이어 시스템의 구동 레일 및 지지 레일 상에 복수의 이송 장치를 위치시키는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 구동 시스템은 복수의 구동 휠, 및 상기 구동 휠을 구동시키는 하나 이상의 모터를 포함하며, 상기 구동 시스템을 작동시키는 단계는 상기 구동 휠을 구동하도록 상기 모터를 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 구동 레일은 상기 구동 레일의 작동 영역을 각각 한정하는 복수의 구동 시스템을 포함하며, 상기 구동 시스템을 작동시키는 단계는,상기 이송 장치가 작동 영역 부근에 있는 경우 각각의 작동 영역의 상기 구동 시스템을 작동 시키는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 구동 시스템을 작동시키는 단계, 상기 작동 영역을 통하여 상기 이송 장치를 추진시키도록 상기 작동 영역의 구동 시스템을 작동시키는 단계, 및 상기 이송 장치가 상기 작동 영역을 벗어난 후 상기 구동 시스템을 해제시키는 방법.
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