KR20030036377A - SMIF Loader for Automatic Opening and Closing, and/or Transfer of Material Storage Box at Semiconductor Manufacturing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 로더장치는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 또는 래티클 등의 자재를 자동으로 반송하는 장비와 관련돤 자동화 장비 기술로서 세계 반도체 협회의 하나인 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)에서 권고하는 표준안 중 SMIF(Standard Mechanical Interface) 시스템을 구성하는 장비에 포함된다.The loader device of the present invention is an automation equipment technology related to equipment for automatically conveying materials such as wafers or lattices in a semiconductor manufacturing process, and SMIF among standards recommended by SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International), which is one of the world's semiconductor associations. (Standard Mechanical Interface) Included in the equipment that makes up a system.
SEMI 표준안의 SMIF는 국부청정에 관한 것으로 웨이퍼 제조 공정 중 발생 가능한 공기중의 미세 오염물인 파티클의 차단을 위해 밀페된 웨이퍼 저장용기인 파드, 국부적인 공간만을 청정상태로 유지하는 ME(Mini-environment) 그리고 파드와 ME 혹은 공정장비간의 인터페이스를 위한 장치들에 대해 최소한의 공통 규격을 제안하고 있다. 본 발명은 이러한 표준안을 수용하면서도 새롭고 개선된 웨이퍼, 래티클 또는 카세트 로더장치에 관한 것이다.SMIF in the SEMI standard is about local cleanness.The pod, which is a sealed wafer storage container, and ME (mini-environment) which keeps only the local space clean to block particles, which are airborne contaminants, which may occur during wafer manufacturing process. It proposes a minimum common standard for devices for interfacing between pods and ME or process equipment. The present invention relates to a new and improved wafer, reticle or cassette loader device while accommodating this standard.
스미프(SMIF) 시스템을 구성하는 구성요소 중 본 발명 로더장치의 대상이 되는 밀폐형 웨이퍼 저장용기인 파드는 카세트와 커버(Cover) 그리고 바닥 도어(POD Door)로 이루어져 있다. 일반적으로 200mm 웨이퍼 또는 래티클(Reticle)의 경우 카세트가 분리되고 바닥이 개방되는 형태의 파드를 주로 사용하며, 300mm 웨이퍼의 경우는 카세트 일체형이고 전면부가 개폐되는 FOUP(Front Opening Unified POD)를 사용한다.Among the components constituting the SMIF system, the pad, which is a sealed wafer storage container, which is the object of the loader device of the present invention, includes a cassette, a cover, and a bottom door. In general, 200mm wafers or reticles use pods in which the cassette is separated and the bottom is open.In the case of 300mm wafers, FOUP (Front Opening Unified POD) is used, which is integrated with the cassette. .
본 발명은 상기 200mm 웨이퍼 또는 래티클용 파드를 기준으로 하였으나 300mm 웨이퍼용 FOUP 또는 유리기판용 카세트, 기타 밀폐형 및 개방형의 자재 저장용기에도 응용할 수 있다.Although the present invention is based on the 200mm wafer or the pad for the reticle, the present invention can also be applied to the FOUP for 300mm wafer or the cassette for the glass substrate, and other sealed and open material storage containers.
본 발명의 스미프 로더장치를 통해 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 자재 저장용기를 자동으로 개폐, 반송하는 것이다. 이러한 기술적 과제를 수행함에 있어 수반되는 세부과제들은 (1) 상기 파드가 자동 반송 장치 또는 작업자에 의해 포트 플레이트에 로딩될 때 위치와 방향, 안착 상태 등을 검색하고 보정하는 모든 전기적, 기계적인 장치 및 기능, (2) 자재 저장용기의 종류를 자동으로 판별할 수 있는 모든 파드 감지장치 및 기능, (3) 파드의 잠금을 해제함에 있어 외부의 영향을 억제할 수 있는 모든 파드 고정장치 및 기능, (4) 파드도어와 파드커버의 결속을 위한 잠금장치의 동작에 사용되는 래치키의 잠금, 해제를 위한 모든 개폐장치 및 기능, (5) 파드커버로부터 분리된 파드도어와 카세트를 상하로 이송하는 모든 수직방향 이송장치 및 기능, (6) 상기 수직이송 시 파드 내부의 자재 상태를 검색하는 모든 검색장치 및 기능, (7) 작은 Z축 이송거리를 가진 자재 취급 로봇과 엔드이펙터(End-effector)를 위한 인덱스되는 단계별 수직 이송장치 및 기능, (8) 파드도어와 카세트의 상하 수직 이송 후 작은 X축 이송거리를 가진 자재 취급 로봇과 엔드이펙터(End-effector)를 위한 모든 스테이지 이송장치 및 기능, (9) 장비측으로 카세트를 로딩하기 위한 모든 카세트 전송장치 및 기능, (10) 자재 취급 로봇 및 장애물로부터 장비와 자재를 보호하기 위한 한 개 혹은 다수의 모든 돌출감지장치 및 기능, (11) 상기 돌출감지장치에 의해 감지된 자재를 재정열시키는 모든 안착장치 및 기능, (12) 이러한 상기 기능 및 장치들을 적절한 순서에따라 통제하고 그 결과를 인접한 다른 장비에 전송하는 제어장치, 그리고 (13) 상기 기능들의 수행 중 혹은 공정 대기 중인 상태에서 상기 로더장치의 내부를 청정상태로 유지하기위한 기류의 흐름을 유도하도록 고안된 고정형 외관 ME (Mini-environment) 커버 등이 있다.The technical problem to be achieved through the sump loader device of the present invention is to automatically open and close the material storage container. The tasks involved in carrying out these technical tasks are: (1) all electrical and mechanical devices for searching and correcting the position, orientation, seating state, etc. when the pod is loaded into the port plate by an automatic conveying device or operator; Function, (2) all pod detection devices and functions that can automatically determine the type of material storage container, (3) all pod holding devices and functions that can suppress external influences in unlocking pods, ( 4) All opening and closing devices and functions for locking and releasing the latch keys used in the operation of the locking device for binding the pod door and the pod cover, and (5) all the pod doors and cassettes separated from the pod cover to be moved up and down. Vertical conveying device and function, (6) All retrieval device and function to search the material status inside the pod during vertical conveying, (7) Material handling robot with small Z-axis feed distance Indexed step-by-step vertical feeder and function for end-effectors, (8) for material handling robots and end-effectors with small X-axis travel after vertical and vertical transfer of poddoors and cassettes All stage feeders and functions, (9) all cassette transfer devices and functions for loading cassettes on the machine side, (10) one or more all protrusion detection devices to protect equipment and materials from material handling robots and obstacles, and Functions, (11) all seating arrangements and functions for rearranging the material detected by the protrusion detection device, and (12) control devices that control these functions and devices in the proper order and transmit the results to other adjacent equipment. And (13) inducing a flow of airflow to keep the interior of the loader device clean while the functions are being performed or in process standby. There are registered designed stationary exterior ME (Mini-environment) cover.
도1은본 발명 스미프 로더장치의 정상 상태 전면 사시도,1 is a front perspective view of a normal state of the sump loader apparatus of the present invention;
도2는본 발명 스미프 로더장치의 스테이지 하강에 의한 파드 개방 상태 전면 사시도,Figure 2 is a front perspective view of the pod open state by the stage descending of the present invention the sump loader device,
도3은본 발명 스미프 로더장치의 파드 개방 상태 후면 사시도,3 is a perspective view of the pod open state of the present invention the sump loader device;
도 4는 본 발명 스미프 로더장치의 메인 플레이트 및 스테이지 결합도,4 is a main plate and stage coupling diagram of the sump loader apparatus of the present invention,
도 5는 본 발명 스미프 로더장치의 수직 이송체 상세도,5 is a detailed view of the vertical conveying body of the present invention the sump loader device,
도 6은 본 발명 스미프 로더장치의 메인플레이트 및 베이스 결합도,6 is a main plate and base coupling diagram of the sump loader device of the present invention,
도 7은 본 발명 스미프 로더장치의 스테이지 분해도,7 is an exploded view of a stage of the sump loader apparatus of the present invention;
도 8은 본 발명 스미프 로더장치의 파드 고정 장치 측면 사시도,8 is a perspective view of the pod fixing device of the present invention the sump loader device,
도 9는 본 발명 스미프 로더장치의 카세트 이송 장치와 포트 플레이트 사시도,9 is a perspective view of a cassette conveying apparatus and a port plate of the sump loader apparatus of the present invention;
도 10은 본 발명 스미프 로더장치의 카세트 이송 장치 배면도,10 is a rear view of the cassette feeder of the present invention the sump loader device,
도 11은 본 발명 스미프 로더장치의 카세트 이송 장치 배면 사시도,Figure 11 is a perspective view of the cassette feeder back of the present invention the loader loader,
본 발명의 자재 저장용기의 자동 개폐 및 반송용 스미프 로더장치의 실시예를 도1부터 도9까지 전체 또는 각 부분별로 나타내고 있다. 본 실시예는 200mm 스미프 파드(SMIF POD)를 사용하여 구성하고 있으나, 상기 기술한바와 같이 상기 로더장치는 150mm 웨이퍼 및 200mm 웨이퍼용 파드, 개방형 카세트, 래티클용 파드, LCD를 포함하는 FPD(Flat Panel Display) 제조용 유리기판 카세트 및 기타 밀폐형 또는 개방형의 자재 저장용기에도 사용할 수 있음은 주지의 사실이다.An embodiment of an automatic opening and closing of a material storage container of the present invention and a smudge loader device for conveyance is shown in Figs. 1 to 9 as a whole or for each part. This embodiment is configured using a 200 mm smif pod (SMIF POD), but as described above, the loader device includes an FPD (150 mm wafer and 200 mm wafer pod, an open cassette, a radicle pod, and an FPD (LCD). It is well known that it can also be used in glass substrate cassettes for manufacturing and other sealed or open material storage containers.
도1은 로더장치의 전면 사시도를 나타내고 있으며 도2는 로더장치의 스테이지(300)가 수직방향으로 이송한 상태의 사시도를 나타내고 있다. 본 대표 실시예에서는 카세트(491)를 장비측으로 전송하는 장치를 갖춘 로더장치를 기준으로 설명하고 있으나 이와는 달리 다른 실시예에서는 고정형의 스테이지(300)와 수직방향 이송이 가능한 포트 플레이트(400)로 구성되기도 한다. 또한 짧은 Z축 방향 운동성을 가진 웨이퍼 이송 로봇이나 엔드이펙트를 위해 수직방향으로 이송되는 스테이지(300)가 카세트(491)의 각 슬롯 단계별로 혹은 순차적으로 멈추는 이동이 가능하도록 구성되기도 한다.Fig. 1 shows a front perspective view of the loader device, and Fig. 2 shows a perspective view of the stage 300 of the loader device transferred in the vertical direction. In the present exemplary embodiment, the cassette 491 is described with reference to a loader device having a device for transmitting the equipment side. However, in another embodiment, the fixed stage 300 and the port plate 400 capable of vertical transfer are configured. Sometimes. In addition, the wafer transfer robot having a short Z-axis movement or the stage 300 vertically transferred for the end effect may be configured to be able to stop the movement step by step or sequentially in each slot of the cassette 491.
상기 로더장치가 어떤 형태로 구성되더라도 기본적인 구성모듈은 거의 동일하며 이를통해 동일 설계의 재활용과 자재의 호환성을 극대화할 수 있으므로 설비의 자체 비용뿐만 아니라 유지, 보수 비용도 크게 절감할 수 있다.Whatever the loader device is, the basic configuration module is almost the same, and through this, it is possible to maximize the recycling and material compatibility of the same design, thereby significantly reducing not only the cost of the facility but also the maintenance and repair cost.
도1에 도시한 상기 로더장치의 대표 실시예에서와 같이 상기 로더장치는 상기 200mm 스미프 파드를 포함하는 자재 저장용기를 올려놓는 선반구조의 포트 플레이트(400)와 파드도어가 안착되는 스테이지(300), 이들을 고정 혹은 이송하는 프레임 구조물 형태의 메인 플레이트(101)와 제어기(610)를 포함하는 베이스(600)의 4부분으로 구성되어 있다.As in the representative embodiment of the loader device shown in Figure 1, the loader device is a stage 300 on which the pot plate 400 and the pod door of the shelf structure on which the material storage container including the 200 mm smudge pod is placed. ), And the main plate 101 in the form of a frame structure for fixing or transporting them, and four parts of the base 600 including the controller 610.
카세트(491) 이송 혹은 자재 반송 로봇에의한 자재의 이송을 위한 개구부(109)를 갖는 상기 메인 플레이트(101)는 스테이지(300)가 하강 이송하는 본 실시예의 경우에는 포트 플레이트(400), 베이스(600) 및 수직 이송체(200)가 연결 고정되어 있으며, 도3에 보인바와 같이 그외에도 장애물을 감지하는 투수과형 돌출감지 센서(114, 115), 반사미러(112)가 개구부(109) 내측면에 부착되어 있다. 이러한 구조는 도1을 비롯하여 도3, 도4 및 도5에 걸쳐 상세히 도시되어 있다.The main plate 101 having the opening 109 for conveying the cassette 491 or conveying the material by the material conveying robot is the port plate 400 and the base in the present embodiment in which the stage 300 moves downward. 600 and the vertical carrier 200 is connected and fixed, the permeable protrusion detection sensors 114, 115, the reflection mirror 112 to detect other obstacles as shown in Figure 3 in the opening 109 It is attached to the side. This structure is shown in detail throughout FIGS. 1, 3, 4 and 5.
도3은 상기 로더장치의 후면 사시도를 나타내고 있으며 메인 플레이트(101)의 후면 하단에는 기류 유입용 작은 개구부(116)과 본 발명 로더장치의 전원공급용 단자와 공정장비와 통신을 위한 연결단자(117)가 부착되어 있다.Figure 3 shows a rear perspective view of the loader device and the rear opening of the main plate 101, a small opening 116 for air flow inlet and a connection terminal 117 for communication with the power supply terminal and process equipment of the loader device of the present invention. ) Is attached.
도4와 도5는 상기 메인 플레이트(101)에 부착된 수직 방향 상하 이송 조립체와 지지구조를 포함하는 상세 구조를 보여주고 있다. 기본적으로 상기 조립체는 이송 대상체의 하중과 정밀한 운동을 보장하기 위해 좌우 양쪽에 각각 한쌍의 리니어 가이드 레일(207)과 블록(205)이 메인 플레이트(101)에 부착되어 있다. 상기 리니어 가이드 블록(205)에는 수직 이송체 고정 브라캣(213)이 좌우 한 쌍으로 각각 조립되고 이들은 서로 수직 이송체 지지 샤프트(204)에 의해 연결 고정된다. 또한 좌측의 블록(205)에는 동력 전달을 위한 벨트(214)가 연결되어 있으며, 상기 벨트(214)는 상단과 하단의 한 쌍으로 된 풀리(210)를 일주하여 긴 타원형으로 다시 좌측 리니어 가이드 블록(205)에 연결된다. 상기 풀리(210)는 메인 플레이트(101)에 한 쌍으로 구성된 풀리 고정 브라켓(211)에 의해 고정되며, 상기 고정 브라겟(211) 상단에는 벨트(214)의 장력을 조절하기위한 텐션 조절 브라켓(212)이 연결된다. 상기 하단 풀리(210)의 안쪽에는 동력을 전달 받기 위해 전동기(201)에 연결되어 있으며, 이 전동기(201)의 회전에 의해 풀리(210)가 벨트(214)를 당기게되고 벨트(214)에 연결된 리니어 가이드 블록(205) 및 수직 이송체 고정 브라켓(213), 그리고 지지 샤프트(204)를 통해 일체형으로 조립된 포트 플레이트(400) 혹은 스테이지(300)가 수직으로 상하 이송이 가능하게 된다.4 and 5 show the detailed structure including the vertical vertical transfer assembly and the support structure attached to the main plate 101. Basically, the assembly has a pair of linear guide rails 207 and a block 205 attached to the main plate 101 on both left and right sides to ensure the load and precise movement of the object to be transferred. Vertical carrier fixing brackets 213 are assembled to the linear guide block 205 in a pair of left and right, respectively, and they are connected and fixed by the vertical carrier support shaft 204 with each other. In addition, a belt 214 for power transmission is connected to the block 205 on the left side, and the belt 214 circumscribes a pair of pulleys 210 at the top and the bottom, and the left linear guide block again in a long oval shape. 205. The pulley 210 is fixed to the main plate 101 by a pair of pulley fixing brackets 211, and a tension adjustment bracket for adjusting the tension of the belt 214 on the fixing bracket 211. 212) is connected. The inner side of the lower pulley 210 is connected to the electric motor 201 to receive power, and the pulley 210 pulls the belt 214 by the rotation of the electric motor 201 and is connected to the belt 214. Through the linear guide block 205, the vertical carrier fixing bracket 213, and the support shaft 204, the port plate 400 or the stage 300 integrally assembled may be vertically vertically transported.
또한 수직 이송체(200)의 상하 이송 시 정확한 동작과 안전을 위해 메인 플레이트(101) 우측에 고정된 리니어 가이드 레일(207) 상단과 하단 끝에는 정방향 리밋 센서(209), 역방향 리밋 센서(202) 및 충돌 완충 가이드(208)가 부착되어 있으며 상기 위치 센서들을 감지하기 위한 정, 역방향 센서 플레이트(203, 206)가 우측 수직 이송체 고정 브라캣(213)에 고정된다.In addition, the upper and lower ends of the linear guide rail 207 fixed to the right side of the main plate 101 for the accurate movement and safety of the vertical conveying member 200, the forward limit sensor 209, the reverse limit sensor 202 and A collision buffer guide 208 is attached, and the forward and reverse sensor plates 203 and 206 for detecting the position sensors are fixed to the right vertical carrier fixing bracket 213.
도3 및 도6에서 보인바와 같이 메인 플레이트(101)와 수직 이송 조립 모듈에는 공기 중의 미세한 오염물질인 파티클의 발생을 차단하기 위고 기류의 흐름을 유지하는 통로를 확보하기 위해 후면 풀리 모듈 커버(118), 전면 풀리 모듈 커버(122), 후면 리니어 가이드 모듈 커버(113) 및 한 쌍의 리니어 가이드 모듈 커버(110)가 부착되어 있다. 상기 커버들은 베이스(600)에 장착된 한 쌍의 배기팬(121)으로 밀폐 상태를 유지한 채로 연결되어 지속적으로 기류의 흐름을 유지하도록 구성되어 있다.As shown in FIGS. 3 and 6, the main plate 101 and the vertical transport assembly module have a rear pulley module cover 118 to prevent passage of particles, which are fine pollutants in the air, and to secure a passage for maintaining a flow of airflow. ), A front pulley module cover 122, a rear linear guide module cover 113, and a pair of linear guide module covers 110 are attached. The covers are connected to the pair of exhaust fans 121 mounted on the base 600 while being kept in a closed state and configured to continuously maintain the flow of airflow.
상기 기술한 메인 플레이트(101)와 연결되어 상기 로더장치를 지지하는 구성품으로 도1 및 도6에 도시되어 있는 베이스(600)가 있다. 본 실시예에서와 같이 스테이지(300)가 하강 이송하는 경우에는 포트 플레이트(400)를 진동없이 구조적으로 안정화 시키기위해 베이스(600)에 포트 플레이트 지지대(509)가 포트 플레이트(400)와 연결되어 있으며 도1에 도시한바와 같이 각종 장치들을 적절한 순서에따라 통제하고 관련 내용을 공정장비에 전송하는 제어기 보드(613)를 포함하는 제어기 고정 플레이트(611) 및 전원공급장치(612), 외부 통신 연결단자 및 각종 스위치가 부착되는 프론트 판넬(620), 외관커버로 형성되는 ME (Mini-environment) 공간 내의 청정 상태를 유지하기위한 중앙 배기팬(120), 그리고 베이스(600)와 메인 플레이트(101)를 연결하고 구조적인 지지기반을 보강하기 위한 베이스 연결 보강 브라켓(119)이 부착되어 있다. 또한 베이스(600)의 바닥면에는 공정장비와의 연결 및 고정을 위한 나사홈과 수평 조정 기능이 있는 풋트가 부착되어 있다.The base 600 shown in FIGS. 1 and 6 is connected to the above-described main plate 101 to support the loader device. When the stage 300 is moved downward as in this embodiment, the port plate support 509 is connected to the port plate 400 on the base 600 to structurally stabilize the port plate 400 without vibration. As shown in FIG. 1, a controller fixing plate 611 and a power supply 612 including an controller board 613 for controlling various devices in an appropriate order and transmitting the related contents to the process equipment, and an external communication connection terminal. And a front panel 620 to which various switches are attached, a central exhaust fan 120 for maintaining a clean state in a ME (mini-environment) space formed of an exterior cover, and a base 600 and a main plate 101. A base connection reinforcement bracket 119 is attached to connect and reinforce the structural support base. In addition, the bottom surface of the base 600 is attached with a screw groove and a horizontal adjustment function for the connection and fixing with the process equipment.
상기 파드(490)는 자동화된 무인반송대차(AGV: Automatic Guided Vehicle)를 포함하는 자동반송장치 혹은 작업자에 의해 상기 로더장치의 포트 플레이트(400)에 올려지게된다. 도1과 도7에 보인바와 같이 파드(490)를 로딩할 때 정확한 위치와 방향을 제공하기위해 포트 플레이트 커버(401)에 8개의 파드 가이딩 핀(402)이 있으며, SEMI 표준안에서 제시된데로 스테이지(300) 상단에 방향 식별이 가능한 3개의 레지스트레이션 핀(301)이 부착되어 있다.The pod 490 is mounted on the port plate 400 of the loader device by an automatic transfer device or an operator including an automated guided vehicle (AGV). As shown in Figures 1 and 7, there are eight pod guiding pins 402 on the port plate cover 401 to provide the correct position and orientation when loading the pod 490, as shown in the SEMI standard. Three registration pins 301 which can identify the direction are attached to the top of the 300.
도7은 상기 스테이지(300)의 분해도를 보인 것으로 도시한바와 같이 스테이지(300)는 표면을 보호하기 위한 외관커버(320)와 레지스트레이션 핀(301)이 부착되는 상단 플레이트(321), 그리고 스테이지 수평 방향 이송체(200)가 부착되는 하단 프레임으로 구성되어 있다. 상단 플레이트(321)에는 레지스트레이션 핀(301) 이외에도 파드(490)가 잘못 놓이게 되었을 경우 상기 기계적인 장치들에의해 상기 파드(490)가 정상적으로 놓이지 못했음을 감지할 수 있는 3개의 파드 위치 감지센서(302) 및 파드 유무 확인 센서(319)가 부착된다. 또한 하단 프레임(322)에는 파드커버와 파드도어를 결합 또는 분리할 수 있도록 래치키(310)를 구동시키는 전동기(303)와, 특히 짧은 X축 이송거리를 가진 자재 반송 로봇과 엔드이펙터(End-effector)를 위한 벨트(324)와 풀리(323)로 구성된 수평 방향 전후진 이송체(326)가 내장되어 있다.7 shows an exploded view of the stage 300, the stage 300 has a top plate 321 to which the exterior cover 320 and the registration pin 301 are attached to protect the surface, and the stage horizontally. It consists of a bottom frame to which the direction conveying body 200 is attached. In addition to the registration pins 301, the top plate 321 has three pod position detection sensors 302 which can detect that the pod 490 has not been normally placed by the mechanical devices when the pod 490 is misplaced. ) And the pod presence confirmation sensor 319 is attached. In addition, the lower frame 322 has an electric motor 303 for driving the latch key 310 to couple or detach the pod cover and the pod door, and in particular, a material conveying robot having a short X-axis feeding distance and an end effector (End-). A horizontal forward and backward conveying member 326 composed of a belt 324 and a pulley 323 for an effector is incorporated.
상기 스테이지(300)의 래치키(310)에 의해 파드커버로부터 분리된 파드도어와 카세트(491)는 도2의 실시예에서와 같이 상하로 이송하는 수직방향 이송체(200)에 연결되어 카세트(491)를 로딩할 수 있는 정도의 특정 위치 혹은 짧은 Z축 이송거리를 가진 자재 반송 로봇을 위한 매 슬롯 위치로 하강하게 된다. 이때 포트 플레이트(400) 하단 중앙에 부착된 자재 상태를 검색하는 검색장치(470)에 의해 카세트(491) 내의 웨이퍼 유무 및 이상 상태를 검색하고 색인을 만들게 된다.The pod door and the cassette 491 separated from the pod cover by the latch key 310 of the stage 300 are connected to the vertical conveying body 200 which moves up and down as in the embodiment of FIG. 491) is lowered to a specific position enough to load or to every slot position for a material transport robot with a short Z-axis travel. At this time, the search apparatus 470 for searching the state of the material attached to the bottom center of the port plate 400 searches for the presence or absence of the wafer in the cassette 491 and makes an index.
본 발명의 로더장치 구성품 중 상기 포트 플레이트(400) 상단에는 도시된 도면 상에 확연히 식별되도록 표현되지는 않았으나 자재 저장용기의 종류를 자동으로 판별할 수 있는 개방 파드 감지장치(480)가 추가적으로 부착되어 있으며 이것은 도8의 파드 고정 장치(403) 설명을 위해 포트 플레이트(400) 내면을 투시도로 나타낸 도면에 잘 나타나 있다. 또한 도1 및 도8에서 보인바와 같이 파드의 잠금을 해제함에 있어 외부의 영향을 억제할 수 있는 파드 고정장치(403)가 부착되어 있다. 도8에 상세히 도시한 상기 파드 고정장치(403)는 상기 포트 플레이트(400) 좌, 우에 대칭으로 위치하며 파드를 고정 또는 해제하는 파드 고정판(404), 전동기(405), 상단 고정 브래킷(406), 하단 고정 브래킷(407), 및 완충용 스프링(408)으로 구성되어 있다. 상기 파드 고정판(404)은 고정 브래킷(406, 407)에 단단히 고정된 전동기(405)와 직접 연결되어 전동기(405)의 회전에 따라 파드커버를 고정 또는 해제하며, 파드 고정판(404)에 무리한 충격이 가해지는 것을 예방하기 위하여 상단 브래킷(406)과 하단 브래킷(407)사이에 완충용 스프링(408)이 삽입된다. 상기 완충용 스프링(408)에 의해 상기 로더장치의 운전시 파드커버는 안전하고 부드럽게 취급되면서도 단단히 고정될 수 있다.Among the loader device components of the present invention, an open pod detection device 480 is additionally attached to the upper side of the port plate 400 to automatically determine the type of material storage container. This is illustrated in a perspective view of the inner surface of the port plate 400 for the purpose of describing the pod holding device 403 of FIG. In addition, as shown in FIGS. 1 and 8, the pod fixing device 403 is attached to suppress the external influence in releasing the pod. The pod fixing device 403 shown in detail in FIG. 8 is positioned symmetrically to the left and right of the port plate 400, and includes a pod fixing plate 404, an electric motor 405, and an upper fixing bracket 406 for fixing or releasing the pod. , A lower fixing bracket 407, and a buffer spring 408. The pod fixing plate 404 is directly connected to the electric motor 405 firmly fixed to the fixing brackets 406 and 407 to fix or release the pod cover according to the rotation of the electric motor 405, and the impact on the pod fixing plate 404 is excessive. A buffer spring 408 is inserted between the upper bracket 406 and the lower bracket 407 to prevent this from being applied. The pod cover may be firmly fixed while being safely and gently handled by the buffer spring 408 when the loader is operated.
상기 스테이지(300)의 래치키(310)에 의해 파드도어로부터 분리된 파드커버는 도2의 실시예와는 다른 실시예의 경우에는 포트 플레이트(400)가 상하로 이송하는 수직방향 이송체(200)에 연결되어 카세트(491)를 로딩할 수 있는 정도의 특정 위치로 상승하게 된다. 이와 동시에 상기 포트 플레이트(400) 하단 중앙에 부착된 자재 상태를 검색하는 검색장치(470)에 의해 카세트(491) 내의 웨이퍼 유무 및 이상 상태를 검색하고 색인을 만들게 된다.The pod cover separated from the pod door by the latch key 310 of the stage 300 has a vertical conveying body 200 in which the port plate 400 moves up and down in the case of an embodiment different from the embodiment of FIG. 2. It is connected to the ascending position to a specific position to load the cassette 491. At the same time, the search apparatus 470 for searching the state of the material attached to the bottom center of the port plate 400 searches for the presence or absence of the wafer in the cassette 491 and makes an index.
또한 상기 포트 플레이트(400) 혹은 스테이지(300)의 수직 상하 이송 중 카세트(491) 내부의 웨이퍼가 카세트(491)의 중심부에 위치하지 않고 메인 플레이트(101)의 개구부(109) 방향으로 돌출되어 파손의 위험이 있는지의 여부를 상기 포트 플레이트(400) 하부에 부착되는 돌출감지장치를 통해 확인하고, 돌출감지장치에 의해 감지된 자재는 포트 플레이트(400) 하단 중앙에 웨이퍼 검색장치(470)와 엇갈려 위치한 돌출 웨이퍼 재안착장치(460)로 재정열시킬 수 있다.In addition, during vertical vertical transfer of the port plate 400 or the stage 300, the wafer inside the cassette 491 is not located at the center of the cassette 491 and is damaged in the direction of the opening 109 of the main plate 101. Whether or not there is a risk of check through the protrusion detection device attached to the lower portion of the port plate 400, the material detected by the protrusion detection device is crossed with the wafer detection device 470 at the bottom center of the port plate 400 It may be rearranged to the protruding wafer repositioning device 460 located.
도9, 도10 및 도11은 상기 포트 플레이트 바닥에 장착이 가능한 카세트 전송 장치(410)의 실시예와 상세한 구성을 도시해 보이고 있다. 필요에따라 상기 파드를 개방한 후 메인 플레이트(101)의 개구부(109)를 통하여 장비측으로 카세트(491)를 로딩하기 위한 카세트 전송장치(410)는 도9에서 보인바와 같이 카세트(491)의 안착 상태 유무를 감지하는 센서(421)를 포함하는 그리퍼(420)가 그리퍼 이송용 리니어 가이드 블록(433)과 리니어 가이드 레일(431)을 통해 그리퍼 수평 이송 지지대(411)에 부착되고 상기 그리퍼(420)의 동작을 위해 수평 이송 지지대(411) 중앙에 전동기(434)와 동력을 전달하는 캠과 링크 구조의 동력 전달 연결판(432)을 통해 그리퍼(420)에 연결되어 있다. 그리핑 동작용 전동기(434)의 회전에 의해 그리퍼가(420) 수축 혹은 팽창 동작을 수행할 경우 정확한 위치를 확인하기 위하여 각각 한 쌍의 정, 역방향 센서(435)와 센서 플레이트(422)가 수평 이송 지지대(411) 좌측에 부착되어 있다.9, 10 and 11 show an embodiment and detailed configuration of a cassette transfer device 410 that can be mounted on the bottom of the port plate. The cassette transfer device 410 for loading the cassette 491 to the equipment side through the opening 109 of the main plate 101 after opening the pod as necessary is settled in the cassette 491 as shown in FIG. A gripper 420 including a sensor 421 for detecting a state is attached to the gripper horizontal transfer support 411 through a linear guide block 433 and a linear guide rail 431 for gripper transfer, and the gripper 420. It is connected to the gripper 420 through the power transmission connecting plate 432 of the cam and link structure for transmitting power to the motor 434 in the center of the horizontal transport support 411 for the operation of. When the gripper 420 contracts or expands due to the rotation of the gripping motor 434, a pair of forward and reverse sensors 435 and a sensor plate 422 are horizontal to check the correct position. It is attached to the left side of the transfer support 411.
상기 그리퍼(420)가 카세트(491)를 집은 후 상기 스테이지(300)는 특정한 거리만큼 더 하강하여 장비측으로 카세트(491)를 이송하기에 적절하게 공간을 확보한다. 카세트(491)를 공정장비 측으로 이송하는 이송 조립체는 상기 포트 플레이트(400) 바닥면에 고정된 좌우 한 쌍의 카세트 이송 조립체 고정 브라켓(454)에 부착된 역시 좌우 각 한 쌍의 카세트 이송용 리니어 가이드 레일(455)과 블록(451)에 상기 그리퍼 수평 이송 지지대(411)가 상호 연결되어 구성된다. 이러한 상기 수평 이송 지지대(411)를 공정장비 방향으로 이송하기 위한 동력은 우측 카세트 이송 조립체 고정 브라켓(454) 끝단에 부착된 전동기(440)와 역시 상기 우측 고정 브라켓(454) 바깥쪽에 고정된 풀리(450)와 벨트(453)로부터 전달 받게 된다.After the gripper 420 picks up the cassette 491, the stage 300 is further lowered by a specific distance to secure a space appropriately for transporting the cassette 491 to the equipment side. The transfer assembly for transferring the cassette 491 to the process equipment side has a pair of right and left linear guides for transferring cassettes attached to the left and right pair of cassette transfer assembly fixing brackets 454 fixed to the bottom surface of the port plate 400. The gripper horizontal transfer support 411 is connected to the rail 455 and the block 451. The power for transferring the horizontal transfer support 411 in the direction of the process equipment is a motor 440 attached to the end of the right cassette transfer assembly fixing bracket 454 and a pulley fixed to the outside of the right fixing bracket 454. 450 and belt 453.
상기 카세트 이송 장치(410)는 카세트(491)를 상기 메인 플레이트의 개구부(109)를 통하여 공정장비 측으로 완전히 이송할 수 있을 만큼 충분한 이송거리를 가지고 있어야 하며 이송이 완료된 후에는 공정장비의 카세트 반송 로봇 혹은 웨이퍼 반송 로봇에의해 카세트 단위 혹은 웨이퍼 낱장 단위로 반송하게 된다. 이때 그리퍼(420)를 포함하는 카세트 이송 장치는 반송이 완료될 때까지 대기 상태로 있게 된다.The cassette transfer device 410 should have a sufficient transfer distance to completely transfer the cassette 491 to the process equipment through the opening 109 of the main plate, and after the transfer is completed, the cassette transfer robot of the process equipment Alternatively, the wafer transfer robot transfers the cassette unit or the wafer sheet unit. At this time, the cassette conveying apparatus including the gripper 420 is in a standby state until the conveyance is completed.
이러한 상기 기능들의 수행 중 혹은 공정 대기 중인 상태에서 상기 로더장치의 내부를 청정상태로 유지하여야 하며 이것은 베이스(600)에 기류의 흐름을 유발할 수 있는 배기팬(120)을 포함하여 기류의 흐름을 충분히 유지하고 외부의 오염물 유입을 차단하도록 고안된 외관 커버를 통해 달성할 수 있다.While performing the above functions or in the process standby state, the interior of the loader device should be kept clean, which includes an exhaust fan 120 that can cause the flow of air in the base 600 to sufficiently flow the air flow. Achievement is achieved through an exterior cover designed to maintain and block external contaminant ingress.
본 발명의 스미프 로더장치는 상기 기술한바와 같이 밀폐된 혹은 개방된 자재 저장용기를 사용하는 반도체 제조공정에서 신속, 정확하게 저장용기를 자동으로 개폐 또는 반송하고 자재의 상태에 관련된 정보를 상위 장비로 전송해 줌으로써 전체 설비의 효율을 극대화시키고 생산 시간을 감소시켜 수율을 증대시키는 효과를 기대할 수 있다.The sump loader device of the present invention automatically and quickly opens and closes the storage container quickly and accurately in a semiconductor manufacturing process using a sealed or opened material storage container as described above, and transfers information related to the state of the material to the upper device. By transferring, the efficiency of the whole plant can be maximized and production time can be reduced to increase the yield.
또한 저장용기의 유무와 상관없이 대기 중일 때, 혹은 작동 중일 때 포트 플레이트(400)와 스테이지(300)를 둘러싸고 있는 외관 커버가 밀펴된 공간을 구성하고 청정 상태를 유지할 수 있도록 일정한 공기의 흐름을 유도하여 대기 중 오염물질인 파티클의 발생을 억제 또는 제거 함으로써 웨이퍼 또는 래티클의 파티클에 의한 오류를 최소화할 수 있을것으로 기대된다.In addition, induction of a constant flow of air to form a space in which the outer cover surrounding the port plate 400 and the stage 300 is expanded and maintains a clean state when in the air or in operation, with or without a storage container. Therefore, it is expected to minimize the error caused by the particles of the wafer or the lattice by suppressing or eliminating generation of particles that are pollutants in the atmosphere.
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