KR20020087302A - Apparatus for Vertical Delivery of Wafer Cassette - Google Patents

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KR20020087302A
KR20020087302A KR1020010026429A KR20010026429A KR20020087302A KR 20020087302 A KR20020087302 A KR 20020087302A KR 1020010026429 A KR1020010026429 A KR 1020010026429A KR 20010026429 A KR20010026429 A KR 20010026429A KR 20020087302 A KR20020087302 A KR 20020087302A
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gripper
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cassette
wafer cassette
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장태호
박동철
이영호
이종오
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삼성전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for transferring vertically a wafer cassette is provided to transfer stably a wafer cassette to the vertical direction by using a chain type string bent only to one direction. CONSTITUTION: A vertical transfer device(200) is formed with a pulley portion(130), a chain type string(150), and a gripper(140). The pulley portion(130) is formed with the first pulley(300) for winding the chain type string(150), a pad(330) inserted between the chain type string(150) and the first pulley(300), and the second pulley(320) for winding the pad(330). The third pulley(310) is installed between the gripper(140) and the first pulley(300). The chain type string(150) is bent only to one direction. The chain type string(150) is connected with a bar-shaped connection portion located on an upper face of the gripper(140).

Description

웨이퍼 카세트 수직전송 장치{Apparatus for Vertical Delivery of Wafer Cassette}Apparatus for Vertical Delivery of Wafer Cassette

본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 웨이퍼 카세트의 수직 전송장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing facility, and more particularly, to a vertical transfer apparatus for a wafer cassette.

반도체 제품의 생산에 있어서, 생산 공정의 효율화 및 청정도 유지를 위하여, 반도체 제조 라인(line) 내에 자동화된 웨이퍼 카세트의 전송장치를 설치하는 추세이다. 특히 직경 300밀리 웨이퍼 제조라인의 경우에는 상기 웨이퍼 카세트 전송장치의 자동화가 더욱 필요하다.BACKGROUND OF THE INVENTION In the production of semiconductor products, there is a trend to install automated wafer cassette transfer devices in semiconductor manufacturing lines in order to maintain efficiency and cleanliness of the production process. In particular, in the case of 300 mm diameter wafer manufacturing line, the automation of the wafer cassette transfer device is further required.

상기 자동화된 웨이퍼 카세트의 전송장치는 반도체 제조라인의 효율적 공간 이용을 위하여, 반도체 제조 장비들의 상부에 설치된 레일(rail)을 따라 웨이퍼 카세트를 이송하는 장치이다. 그런데 상기 웨이퍼 카세트는 반도체 제조 공정순서에 따라 다양한 공정 장비에 로딩되어야 하고, 이를 위하여서는 상기 웨이퍼 카세트를상기 라인 상부의 레일로부터 상기 반도체 제조 장비로 이송하기 위한 수직이송 장비가 필요하다.The automated wafer cassette transfer apparatus is a device for transferring a wafer cassette along a rail installed on top of semiconductor manufacturing equipment in order to efficiently use a semiconductor manufacturing line. By the way, the wafer cassette is to be loaded in a variety of process equipment in accordance with the semiconductor manufacturing process sequence, for this purpose, a vertical transfer equipment for transferring the wafer cassette from the rail on the upper line to the semiconductor manufacturing equipment is required.

종래 기술에서 사용하는 수직이송 장비는 웨이퍼 카세트를 잡을 수 있는 그리퍼(gripper), 상기 그리퍼에 연결된 3 가닥의 와이어(wire) 및 상기 와이어와 연결된 3개의 도르래를 포함한다. 상기 도르래는 자동 제어기능을 갖춘 전동기에 의해 상기 와이어를 감거나 풀수 있는 장치이다. 상기 수직이송 장비는 상기 전동기를 이용하여 상기 와이어를 감거나 풀므로해서, 상기 웨이퍼 카세트를 상하로 이송하게 된다.Vertical transfer equipment used in the prior art includes a gripper that can hold a wafer cassette, three wires connected to the gripper, and three pulleys connected to the wire. The pulley is a device for winding or unwinding the wire by an electric motor having an automatic control function. The vertical transfer equipment winds or unwinds the wire by using the electric motor, thereby transferring the wafer cassette up and down.

그런데, 상기 와이어는 수평방향의 외력에 대해 그 운동이 자유롭다. 즉, 상기 웨이퍼 카세트를 상하로 움직일 때 수평방향으로 발생한 미세한 외력에 대해서도, 상기 와이어를 사용할 경우에는 시계추와 같은 진동 현상이 쉽게 발생한다.By the way, the wire is free to move against the external force in the horizontal direction. That is, even when the wire is used, even when the wire cassette is moved up and down, even when the external force is generated in a horizontal direction, a vibration phenomenon such as a watch weight easily occurs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼 카세트의 수직 방향의 이송을 안정적으로 수행할 수 있는 수직전송 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a vertical transfer apparatus that can stably perform a vertical transfer of a wafer cassette.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 카세트의 수직 전송장치를 보여주는 도면들이다.1 to 4 illustrate a vertical transfer apparatus of a wafer cassette according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 한쪽 방향으로만 꺽이는 체인을 사용하는 웨이퍼 카세트 수직전송 장치를 제공한다. 이 장치는 카세트를 잡을 수 있는 그리퍼, 상기 그리퍼 상부면에 연결된 복수개의 체인형 줄, 상기 체인형 줄을 감을 수 있는 복수개의 제 1 도르래, 상기 제 1 도르래 및 상기 체인형 줄 사이에 개재되는 패드 및 상기 패드를 감을 수 있는 복수개의 제 2 도르래를 포함한다. 상기 체인형 줄들은 상기 그리퍼의 상부면에서 정다각형을 이루도록 연결되는 동시에 그 각각은 한쪽 방향으로만 꺽이는 특징을 갖는다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a wafer cassette vertical transfer apparatus using a chain bent in only one direction. The device includes a gripper capable of holding a cassette, a plurality of chain ropes connected to the gripper top surface, a plurality of first pulleys that can wind the chain ropes, a pad interposed between the first pulley and the chain ropes. And a plurality of second pulleys which can wind the pad. The chain strings are connected to form a regular polygon on the upper surface of the gripper, and each of them is bent in one direction only.

상기 제 1 도르래는 상기 체인형 줄의 탈락을 방지하는 측면 평판을 더 구비하고, 상기 패드는 마찰 방지 및 방진 특성을 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 체인형 줄들 사이의 거리가 위쪽보다 아래쪽이 더 이격되도록 설치하고, 상기 그리퍼와 상기 제 1 도르래 사이에는 상기 체인형 줄의 수평적 운동을 방지하는 제 3 도르래가 위치하는 것이 바람직하다.The first pulley further includes a side plate to prevent the chain rope from falling off, and the pad is preferably made of a material having anti-friction and dustproof properties. In addition, it is preferable that a distance between the chain strings is installed so that the lower side is further spaced apart from the upper side, and a third pulley is disposed between the gripper and the first pulley to prevent horizontal movement of the chain string.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 각 구성요소들의 공간적 크기 및 형상은 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the invention will be fully conveyed to those skilled in the art. In the drawings, the spatial size and shape of each component is exaggerated for clarity.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 웨이퍼 카세트의 수직 전송장치를 개략적으로 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for schematically illustrating a vertical transfer apparatus of a wafer cassette according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 반도체 제조 라인 내에는 다수의 반도체 제조 장비(100)들이 배치된다. 반도체 제품의 제조를 위해서는, 웨이퍼를 담은 카세트(120)를 공정 순서에 따라 하나의 반도체 제조 장비(100)에서 또다른 반도체 제조 장비로 이송해야한다.Referring to FIG. 1, a plurality of semiconductor manufacturing equipments 100 are disposed in a semiconductor manufacturing line. In order to manufacture a semiconductor product, the cassette 120 containing the wafer must be transferred from one semiconductor manufacturing equipment 100 to another semiconductor manufacturing equipment according to a processing sequence.

이러한 카세트(120) 이송과정의 효율화 및 안정화를 위하여, 상기 반도체 제조 라인은 수평이송용 레일(160) 및 수직전송 장치(200)를 포함한다. 상기 수평이송용 레일(160)은 반도체 제조 라인 내에 평면적으로 배치된 상기 각 반도체 제조 장비(100)로 상기 카세트(120)를 이송하기 위하여, 반도체 제조 라인의 상부 공간에 설치되는 구조물이다. 또한 상기 카세트(120)를 상기 반도체 제조 장비(100) 내로 로딩하기 전에, 상기 카세트(120)를 보관하기 위한 카세트 로딩부(110)가 상기 반도체 제조 장비(100)의 일 측면에 배치된다.In order to improve the efficiency and stabilization of the cassette 120 transfer process, the semiconductor manufacturing line includes a horizontal transfer rail 160 and a vertical transfer apparatus 200. The horizontal rail 160 is a structure that is installed in the upper space of the semiconductor manufacturing line in order to transfer the cassette 120 to each of the semiconductor manufacturing equipment 100 arranged in a plane in the semiconductor manufacturing line. In addition, before loading the cassette 120 into the semiconductor manufacturing equipment 100, a cassette loading unit 110 for storing the cassette 120 is disposed at one side of the semiconductor manufacturing equipment 100.

상기 수직 전송장치(200)는 도르래부(130), 그리퍼(140) 및 체인형 줄(150)로 구성된다. 상기 그리퍼(140)는 상기 카세트(120)을 붙잡을 수 있는 기능을 갖는다. 즉, 상기 카세트(120)의 이동시에는 상기 그리퍼(140)가 상기 카세트(120) 상부의 요철구조를 잡은 상태를 유지하고, 상기 카세트(120)를 상기 카세트 로딩부(110)에 이송한 후에는 잡은 상태를 해제할 수 있는 구조 및 기능을 갖는다.The vertical transmission device 200 is composed of a pulley 130, the gripper 140 and the chain rope (150). The gripper 140 has a function of holding the cassette 120. That is, when the cassette 120 moves, the gripper 140 maintains the uneven structure of the cassette 120, and the cassette 120 is transferred to the cassette loading unit 110. It has a structure and a function which can release a caught state.

상기 카세트(120)의 수평이송은 상기 수직전송 장치(200)의 그리퍼(140)가 상기 카세트(120)를 잡은 상태에서 상기 수평이송용 레일(160)을 따라 이동하는 과정이다. 이처럼 운동방향이 서로 수직한 두 장치를 연결하기 위해서, 즉 상기 수평이송용 레일(160)과 상기 수직전송 장치(200)를 연결하기 위해서, 그들 사이에는 레일 연결부(170)가 더 설치된다.Horizontal transfer of the cassette 120 is a process in which the gripper 140 of the vertical transfer apparatus 200 moves along the horizontal transfer rail 160 while holding the cassette 120. As such, in order to connect two devices in which the movement directions are perpendicular to each other, that is, to connect the horizontal transfer rail 160 and the vertical transfer device 200, a rail connection unit 170 is further provided therebetween.

도 2는 도 1에서의 상기 수직 전송장치(200)를 보다 상세하게 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the vertical transmission apparatus 200 in FIG. 1 in more detail.

도 2를 참조하면, 상기 도르래부(130)는 상기 체인형 줄(150)을 감을 수 있는 제 1 도르래(300), 상기 체인형 줄(150) 및 상기 제 1 도르래(300) 사이에 개재되는 패드(330) 그리고 상기 패드(330)를 감을 수 있는 제 2 도르래(320)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the pulley part 130 is interposed between the first pulley 300, the chain rope 150, and the first pulley 300, which may wind the chain rope 150. The pad 330 and the second pulley 320 may be wound around the pad 330.

상기 체인형 줄(150)은 제 1 도르래(300)에 감기거나 풀릴 경우, 상기 체인형 줄(150) 자체의 두께로 인해 감긴 두께가 변하게 된다. 이러한 두께의 변화는 카세트(120)의 수직이동 도중, 불안정한 운동을 초래한다. 따라서, 상기 그리퍼(140)와 상기 제 1 도르래(300) 사이에 상기 체인형 줄(150)의 수평 방향의 위치를 고정시켜주기 위한 제 3 도르래(310)를 배치하는 것이 바람직하다.When the chain rope 150 is wound or unwound on the first pulley 300, the wound thickness is changed due to the thickness of the chain rope 150 itself. This change in thickness results in unstable movement during the vertical movement of the cassette 120. Therefore, it is preferable to arrange the third pulley 310 for fixing the horizontal position of the chain-shaped string 150 between the gripper 140 and the first pulley 300.

상기 체인형 줄(150)은 복수개이며, 장치의 효율성을 고려할 때 3개인 것이 바람직하다. 이에따라, 각 체인형 줄(150)에 연결되는 상기 제 1 도르래(300), 상기 패드(330), 상기 제 2 도르래(320) 및 상기 제 3 도르래(310)들도 역시 3개씩 설치된다. 상기 체인형 줄(150)들은 상기 그리퍼(140)의 상부면에 연결된다.The chain rope 150 is plural in number, and in consideration of the efficiency of the device, three is preferable. Accordingly, the first pulley 300, the pad 330, the second pulley 320, and the third pulley 310, which are connected to each of the chain ropes 150, are also provided three by three. The chained strings 150 are connected to the upper surface of the gripper 140.

상기 체인형 줄(150)은 한쪽 방향으로만 꺽이는 특성을 갖는다. 또한, 상기 체인형 줄(150)들은 그 각각의 거리가 위쪽보다 아래쪽이 더 이격되도록 구성된다.즉, 두개의 체인형 줄(150)은 아랫변이 윗변보다 긴 마름모 형태를 갖는다.The chain string 150 has a characteristic of bending in only one direction. In addition, the chained strings 150 are configured such that their respective distances are further spaced apart from the lower side. That is, the two chained strings 150 have a rhombus shape whose lower side is longer than the upper side.

도 3은 상기 체인형 줄(150)을 상기 그리퍼(140)에 연결하는 방법을 설명하기 위한 평면도이다.3 is a plan view illustrating a method of connecting the chain string 150 to the gripper 140.

도 3을 참조하면, 상기 체인형 줄(150)들은 상기 그리퍼(120)의 상부면에 위치한 바형 연결부(155)에 연결된다. 이때, 상기 각 연결부(155)의 중심에서 뻗친 가상적인 법선들이 하나의 교점(1)에서 만나도록 한다. 그 결과, 상기 각 연결부(155)는 정다각형의 각 꼭지점에 위치하게 된다. 도 2에서 바람직한 실시예로 제시한 3개의 체인형 줄(150)의 경우, 상기 교점(1)에서 측정한 각 체인형 줄(150) 사이의 각도( θ)는 모두 120°를 이룬다.Referring to FIG. 3, the chained strings 150 are connected to a bar connection part 155 located on an upper surface of the gripper 120. At this time, the virtual normals extending from the center of each connecting portion 155 to meet at one intersection (1). As a result, each connection portion 155 is located at each vertex of the regular polygon. In the case of three chain strings 150 presented in the preferred embodiment in FIG. 2, the angles θ between each chain string 150 measured at the intersection point 1 are all 120 °.

또한 상기 교점(1)은 상기 그리퍼(140)의 무게중심의 수직 상부이도록 상기 연결부(155)들을 배치하는 것이 바람직하다. 이에 더하여, 상기 카세트(120)의 무게중심은 상기 교점(1) 및 상기 그리퍼(140)의 무게 중심의 수직 하부이도록, 상기 연결부(155)를 배치하는 것이 바람직하다.In addition, the intersection point 1 is preferably arranged to the connecting portion 155 to be a vertical upper portion of the center of gravity of the gripper 140. In addition, the connection part 155 may be disposed such that the center of gravity of the cassette 120 is a vertical lower portion of the center of gravity of the intersection point 1 and the gripper 140.

상기와 같이, 상기 교점(1), 상기 그리퍼(140)의 무게중심 및 상기 카세트(120)의 무게중심을 수직한 단일 직선 상에 위치하게 함으로써, 정적(static) 평형을 이룰 수 있다. 이에 더하여, 한쪽 방향으로만 꺽이는 특성을 갖는 체인형 줄(150) 및 정삼각형의 형태로 배치된 연결부(155)에 의해, 상기 체인형 줄(150)들은 흔들림이 가능한 와이어 구조가 아니라 힘의 분산이 가능한 철골 구조를 갖게된다. 그 결과, 수평방향의 흔들림은 최소화될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 상기 체인형 줄(150)은 아랫변이 윗변보다 더 이격된 구조는 상기 수평방향의 흔들림을 더욱 최소화 할 수 있다.As described above, by placing the intersection 1, the center of gravity of the gripper 140 and the center of gravity of the cassette 120 on a single vertical straight line, it is possible to achieve a static equilibrium. In addition, the chain rope 150 having a characteristic of bending in only one direction and the connecting portion 155 arranged in the form of an equilateral triangle, the chain rope 150 is not a wire structure that can be shaken, but dispersion of force It will have a steel structure as possible. As a result, horizontal shaking can be minimized. In addition, as described above, the chain string 150 has a structure in which the lower side is further spaced apart than the upper side can further minimize the shaking in the horizontal direction.

도 4는 상기 제 1 도르래(300) 및 그것에 연결되는 상기 패드(330)와 상기 체인형 줄(150)을 더 자세히 설명하기 위한 사시도이다.4 is a perspective view for explaining in detail the first pulley 300 and the pad 330 and the chain rope 150 connected thereto.

도 4를 참조하면, 상기 제 1 도르래(300)는 두개의 평행한 측면평판(302) 및 상기 측면평판(302) 사이에 개재되는 원통형의 제 1 도르래 축(305)을 가진다. 즉, 상기 제 1 도르래(300)는 원형의 측면 형태를 갖고, 정면에서는 H 자의 형태를 갖는다. 그 결과, 상기 체인형 줄(150)이 상기 제 1 도르래(300)에 감기는 동안 벗겨지는 현상은 예방된다. 상기 제 2 도르래(320) 및 상기 제 3 도르래(310) 역시 상기한 제 1 도르래(300)의 형태를 갖는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, the first pulley 300 has two parallel side plate 302 and a cylindrical first pulley axis 305 interposed between the side plate 302. That is, the first pulley 300 has a circular side shape and has a H shape at the front. As a result, the peeling off while the chain rope 150 is wound around the first pulley 300 is prevented. The second pulley 320 and the third pulley 310 also preferably have the form of the first pulley 300 described above.

상기 제 1 도르래(300)가 상기 체인형 줄(150)을 감는 동안, 상기 체인형 줄(150)과 상기 제 1 도르래(300) 사이에서 발생하는 마찰은 파티클의 원인이 된다. 따라서 상기 마찰을 최소화하기 위해, 상기 체인형 줄(150)을 상기 제 1 도르래(300)에 감을때, 마찰 방지 및 방진 특성을 갖는 물질로 구성된 상기 패드(330)를 함께 감는 것이 바람직하다.While the first pulley 300 is wound around the chain rope 150, friction generated between the chain rope 150 and the first pulley 300 causes particles. Accordingly, in order to minimize the friction, when the chain string 150 is wound around the first pulley 300, it is preferable to wind the pad 330 made of a material having anti-friction and dustproof properties together.

본 발명에 따른다면, 한쪽 방향으로만 꺽이는 특성을 갖는 체인형 줄을 사용하는 수직전송장치를 제공한다. 그 결과, 카세트의 수직이송 도중 발생하는 수평방향의 미세한 진동을 최소화하여, 안정된 카세트 이송이 가능하다.According to the present invention, there is provided a vertical transmission apparatus using a chain-shaped string having a characteristic of bending in only one direction. As a result, stable vibration of the cassette is possible by minimizing the horizontal vibration generated during the vertical conveyance of the cassette.

Claims (7)

웨이퍼 카세트를 잡는 그리퍼;A gripper for holding a wafer cassette; 상기 그리퍼의 상부면에 연결되되, 각각은 한 쪽 방향으로만 구부러지는 적어도 3개의 체인형 줄; 및At least three chained strings connected to the upper surface of the gripper, each of which bends in only one direction; And 상기 그리퍼의 상부에 설치되고, 상기 각 체인형 줄을 감아올리거나 풀어내리는 적어도 3개의 제 1 도르래를 포함하는 웨이퍼 카세트 수직 전송장치.And at least three first pulleys mounted on an upper portion of the gripper and configured to roll up or unwind each of the chain strings. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 3개의 체인형 줄이 상기 그리퍼와 평행한 방향의 평면과 접속되는 지점들은 정다각형을 이루는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 수직 전송장치.And the points at which the at least three chain files are connected to a plane in a direction parallel to the gripper form a regular polygon. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 정다각형의 무게중심은 상기 그리퍼의 무게중심 및 상기 카세트의 무게 중심을 지나는 수직선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 수직 전송장치.And the center of gravity of the regular polygon is positioned on a vertical line passing through the center of gravity of the gripper and the center of gravity of the cassette. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 체인형 줄의 일 면과 접촉하여 사이 제 1 도르래에 의해 감겨지거나 풀어지는 패드를 더 포함하되, 상기 패드는 마찰방지용 및 방진용 물질로 이루언진것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 수직 전송장치.And a pad wound or unwound by a first pulley in contact with one surface of each of the chain strings, wherein the pad is made of an anti-friction and anti-vibration material. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 도르래를 통하여 풀려나오는 패드를 감거나 상기 제 1 도르래를 통하여 감겨지는 패드를 제공하는 제 2 도르래를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 수직 전송 장치.And a second pulley for winding the pads released through the first pulley or for providing a pad wound through the first pulley. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 체인형 줄들은 그 각각의 거리가 위쪽보다 아래쪽이 더 이격된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 수직 전송장치.And said chain strings are spaced apart from each other more downwardly than upwardly. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 제 1 도르래 및 상기 그리퍼 사이에 개재된 제 3 도르래를 더 포함하되, 상기 제 3 도르래는 상기 각 체인형 줄이 상기 각 제 1 도르래에 의해 감겨지거나 풀어질 때 상기 각 체인형 줄들 사이의 간격을 일정하게 유지시키어 상기 그리퍼가 수평방향으로 흔들리는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 수직 전송장치.And further comprising a third pulley interposed between each of the first pulleys and the gripper, wherein the third pulley is disposed between each of the chained strings when the respective chained rope is wound or unwound by the respective first pulley. Wafer cassette vertical transfer apparatus, characterized in that to keep the interval constant to prevent the gripper to shake in the horizontal direction.
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