KR20040070790A - Horizon moving apparatus of gripper arm for smif device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A horizontal transfer apparatus of a gripper arm of an SMIF(standard mechanical interface) apparatus is provided to transfer a wafer cassette at a uniform speed and prevent an error caused by a delayed transfer interval of time by checking the number of the wafers in the wafer cassette and by controlling the air pressure supplied to the gripper arm according to the weight of the wafer cassette. CONSTITUTION: A detecting unit(20) for checking the number of the wafers in the wafer cassette(10) is installed in an end of an SMIF pod in which the wafer cassette is received. The detecting unit is connected to a control unit(24) that controls the air pressure supplied to a cylinder of the gripper arm. The detecting unit controls the air pressure according to the weight of the wafer cassette that varies with the number of the wafers received in the wafer cassette, so that the transfer speed of the gripper arm is uniformly maintained.

Description

ＳＭＩＦ 장치의 그리퍼 아암의 수평이송장치{HORIZON MOVING APPARATUS OF GRIPPER ARM FOR SMIF DEVICE}Horizontal transfer device of gripper arm of SMIF device {HORIZON MOVING APPARATUS OF GRIPPER ARM FOR SMIF DEVICE}

본 발명은 SMIF(Standard Mechanical Interface) 장치의 그리퍼 아암(gripper arm)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼카세트에 들어있는 웨이퍼의 매수를 체크하여 웨이퍼카세트의 무게에 따라 그리퍼 아암에 공급되는 공기압을 조절하여 적정한 속도로 이송할 수 있는 그리퍼 아암의 수평이송장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gripper arm of a standard mechanical interface (SMIF) device. More specifically, the number of wafers contained in a wafer cassette is checked to adjust the air pressure supplied to the gripper arm according to the weight of the wafer cassette. It relates to a horizontal transfer device of the gripper arm that can be transferred at an appropriate speed.

일반적으로 SMIF 장치는 좁은 공간의 청정실 등에서 대기 컨트롤 및 프로세스 처리 시 인위적인 실수 등을 방지하기 위하여 사용되는 장치로서 반도체 소자를 제조하기 위한 공정을 수행하는 장비의 주변장치이며, 반도체웨이퍼가 저장된 웨이퍼카세트를 단위공정을 수행하기 위하여 반도체 장비에 로딩하거나 언로딩하는데 사용된다.In general, SMIF devices are used to prevent artificial mistakes during atmospheric control and process processing in a clean room, such as a small space, and are peripheral devices of equipment that performs a process for manufacturing semiconductor devices. Used to load or unload semiconductor equipment to perform unit processes.

이와 같은 SMIF 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 SMIF 장치의 그리퍼 아암장치를 도시한 개략 단면도이다. 도시된 바와 같이, SMIF 장치는 내측으로 웨이퍼카세트(10)를 수납하는 SMIF 파드(1)와, 웨이퍼카세트(10)를 로딩/언로딩하는 출입구가 형성된 SMIF 포트(2)와, SMIF 파드(1)로부터 SMIF 포트(2)로 또는 그 역으로 웨이퍼카세트(10)를 이송시키는 수직이송플레이트(3)와, 수직이송플레이트(3)에 의해 하방으로 이송된 웨이퍼카세트(10)를 단위공정 장비로 로딩/언로딩시키는 그리퍼 아암(4)으로 구성된다.This SMIF device will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic cross-sectional view showing a gripper arm device of a conventional SMIF device. As shown, the SMIF apparatus includes an SMIF pod 1 having an wafer cassette 10 therein, an SMIF port 2 having an entrance / load for loading / unloading the wafer cassette 10, and an SMIF pod 1 A vertical transfer plate 3 for transferring the wafer cassette 10 to the SMIF port 2 and vice versa, and a wafer cassette 10 transferred downward by the vertical transfer plate 3 as a unit process equipment. It consists of a gripper arm 4 for loading / unloading.

SMIF 파드(1) 내에 수납된 웨이퍼카세트(10)는 미도시된 구동수단에 의해 구동하는 수직이송플레이트(3)에 의해 하방으로 이송되어 SMIF 포트(2)에 위치하면, SMIF 포트(2) 내에 설치된 가이드 레일(5)을 따라 수평방향으로 이동하는 그리퍼 아암(4)에 의해 SMIF 포트(2)의 출입구를 통해 단위공정장비로 로딩된다. 또한, 이와 반대되는 순서로 웨이퍼카세트(10)는 단위공정장비로부터 언로딩되어 SMIF 장치의 SMIF 파드(1)로 수납된다.The wafer cassette 10 stored in the SMIF pod 1 is transported downward by the vertical transfer plate 3 driven by a driving means not shown, and is located in the SMIF port 2. It is loaded into the unit processing equipment through the entrance and exit of the SMIF port 2 by the gripper arm 4 moving horizontally along the guide rail 5 installed. In addition, in the reverse order, the wafer cassette 10 is unloaded from the unit processing equipment and stored in the SMIF pod 1 of the SMIF device.

도 2는 도 1의 "A"부 상세 단면도로서, 그리퍼 아암의 동작을 설명하기 위한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 가이드 레일(5) 상에 슬라이더(6)가 슬라이드 운동 가능하게 설치되며, 슬라이더(51)의 일측 끝단에는 도 1에 도시된 바와 같이 그리퍼 아암(4)이 설치되어 슬라이더(6)와 함께 연동된다. 그리고, 슬라이더(6)의 하단에는 슬라이더(6)를 동작시키기 위한 액츄에이터(7)가 설치된다.FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of the portion “A” of FIG. 1 and is a cross-sectional view for explaining the operation of the gripper arm. As shown in the drawing, the slider 6 is slidably mounted on the guide rail 5, and one end of the slider 51 is provided with a gripper arm 4 as shown in FIG. 1 to provide the slider 6. ) Is linked together. At the lower end of the slider 6, an actuator 7 for operating the slider 6 is provided.

한편, 종래의 액츄에이터(7)는 가이드 레일(5)과 평행하게 설치된 실린더(8)와, 실린더(8)내에 왕복운동 가능하게 설치되는 피스톤 마그네트(9)와, 실린더(8) 외주연에 피스톤 마그네트(9)와 자기적으로 접촉되어 연동될 수 있도록 실린더 외주연에 슬라이딩 결합되는 슬리브(11)와, 실린더(8)의 양측으로 공기압을 공급할 수 있도록 설치되는 배관부(12)로 구성되며, 슬리브(11)는 슬라이더(6)와 고정 결합되어 슬리브(11)의 운동에 따라 슬라이더(6)가 수평방향으로 이동된다.On the other hand, the conventional actuator (7) has a cylinder (8) installed in parallel with the guide rail (5), a piston magnet (9) installed in the cylinder (8) so as to be capable of reciprocating movement, and a piston at the outer periphery of the cylinder (8). It consists of a sleeve (11) slidingly coupled to the outer periphery of the cylinder so that the magnetic contact with the magnet (9) can be interlocked, and the pipe portion (12) is installed to supply air pressure to both sides of the cylinder (8), The sleeve 11 is fixedly coupled to the slider 6 so that the slider 6 is moved in the horizontal direction according to the movement of the sleeve 11.

그러나 이와 같은 종래의 그리퍼 아암 수평이송장치는 웨이퍼카세트(10)에 들어있는 웨이퍼의 양에 따라서 공기압이 조절되지 않기 때문에 웨이퍼카세트(10)가 가벼울 때에는 그리퍼 아암(4)의 이송속도가 증가하여 정지할 때 충격에 의해 웨이퍼가 웨이퍼카세트(10)에서 돌출되거나 이탈하는 사고가 발생된다. 반대로 웨이퍼카세트(10)가 무거울 때에는 속도가 떨어져 이송시간 지연으로 인한 에러가 발생되었다.However, such a conventional gripper arm horizontal transfer device does not adjust the air pressure according to the amount of wafer contained in the wafer cassette 10, and thus, when the wafer cassette 10 is light, the transfer speed of the gripper arm 4 increases and stops. When the impact occurs, the wafer is protruded from the wafer cassette 10 or accidents occur. On the contrary, when the wafer cassette 10 is heavy, the speed drops and an error due to the transfer time delay occurs.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해소하기 위한 것으로, 웨이퍼카세트에 들어있는 웨이퍼의 매수를 체크하여 웨이퍼카세트의 무게에 따라 그리퍼아암에 공급되는 공기압을 조절하여 적정한 속도로 이송할 수 있는 그리퍼 아암의 수평이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above disadvantages, check the number of wafers contained in the wafer cassette to adjust the air pressure supplied to the gripper arm in accordance with the weight of the wafer cassette gripper that can be transported at an appropriate speed The object is to provide a horizontal transfer device for the arm.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 SMIF 포트의 일단에 웨이퍼카세트에 들어있는 웨이퍼의 매수를 체크할 수 있는 감지수단이 설치되며, 상기 감지수단은 그리퍼 아암의 실린더에 공급되는 공기압을 조절하기 위한 제어부에 연결되어 웨이퍼카세트에 수납된 웨이퍼 매수에 따라 변화하는 웨이퍼카세트 무게에 따라 공기압을 조절하여 그리퍼 아암의 이송속도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is provided with a sensing means for checking the number of wafers in the wafer cassette at one end of the SMIF port, the sensing means for adjusting the air pressure supplied to the cylinder of the gripper arm It is connected to the control unit characterized in that to maintain a constant feed speed of the gripper arm by adjusting the air pressure according to the wafer cassette weight that changes according to the number of wafers stored in the wafer cassette.

도 1은 종래의 SMIF 장치의 그리퍼 아암장치를 도시한 개략 단면도,1 is a schematic cross-sectional view showing a gripper arm device of a conventional SMIF device;

도 2는 도 1의 "A"부 상세 단면도,2 is a detailed cross-sectional view of portion “A” of FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 SMIF 파드를 도시한 사시도,3 is a perspective view showing a SMIF pod according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 액츄에이터를 상세하게 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing in detail the actuator of the gripper arm according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 ; 웨이퍼카세트 20 ; 감지수단10; Wafer cassette 20; Detection means

21, 22 ; 개폐밸브 23 ; MFC21, 22; On-off valve 23; MFC

24 ; 제어부24; Control

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 SMIF 파드를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 액츄에이터를 상세하게 도시한 단면도이다. 한편, SMIF 장치의 그리퍼 아암장치의 구성 및 동작은 도 1 을 참조하여 설명한다.Figure 3 is a perspective view of the SMIF pod according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing in detail the actuator of the gripper arm according to the present invention. On the other hand, the configuration and operation of the gripper arm device of the SMIF device will be described with reference to FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 SMIF 장치는 내측으로 웨이퍼카세트(10)를 수납하는 SMIF 파드(1)와, 웨이퍼카세트(10)를 로딩/언로딩하는 출입구가 형성된 SMIF 포트(2)와, SMIF 파드(1)로부터 SMIF 포트(2)로 또는 그 역으로 웨이퍼카세트(10)를 이송시키는 수직이송플레이트(3)와, 수직이송플레이트(3)에 의해 하방으로 이송된 웨이퍼카세트(10)를 단위공정 장비로 로딩/언로딩시키는 그리퍼아암(4)으로 구성되며, 특히 SMIF 포트(2)의 상단에 웨이퍼카세트(10)에 들어있는 웨이퍼의 매수를 체크할 수 있는 감지수단(20)이 설치된다. 이 감지수단(20)는 수직이송플레이트(3)를 따라 하강하는 웨이퍼카세트(10)에 직각방향으로 관통할 수 있는 광센서 등과 같은 비접촉식 센서로 구성되어 하강하는 웨이퍼카세트(10) 내에 웨이퍼의 존재유무를 감지하여 그리퍼 아암의 수평이송장치에 전달한다.As shown, the SMIF apparatus according to the present invention comprises a SMIF pod (1) for accommodating the wafer cassette (10) therein, an SMIF port (2) having an entrance for loading / unloading the wafer cassette (10), The vertical transfer plate 3 for transferring the wafer cassette 10 from the SMIF pod 1 to the SMIF port 2 or vice versa, and the wafer cassette 10 transferred downward by the vertical transfer plate 3 It consists of a gripper arm (4) for loading and unloading with a unit process equipment, in particular, the sensing means 20 is installed on the top of the SMIF port (2) to check the number of wafers contained in the wafer cassette 10 do. The sensing means 20 consists of a non-contact sensor, such as an optical sensor, which can penetrate perpendicularly to the wafer cassette 10 descending along the vertical transfer plate 3, and the presence of the wafer in the descending wafer cassette 10. It detects the presence and transmits it to the horizontal transfer unit of the gripper arm.

본 발명에 따른 그리퍼 아암장치는 전술한 바와 같이, 가이드 레일(5) 상에 슬라이더(6)가 슬라이드 운동 가능하게 설치되며, 슬라이더(51)의 일측 끝단에는 그리퍼 아암(4)이 설치되어 슬라이더(6)와 함께 연동된다. 그리고, 슬라이더(6)의 하단에는 슬라이더(6)를 동작시키기 위한 액츄에이터(7)가 설치되며, 액츄에이터(7)는 가이드 레일(5)과 평행하게 설치된 실린더(8)와, 실린더(8)내에 왕복운동 가능하게 설치되는 피스톤 마그네트(9)와, 실린더(8) 외주연에 피스톤 마그네트(9)와 자기적으로 접촉되어 연동될 수 있도록 실린더 외주연에 슬라이딩 결합되는 슬리브(11)와, 실린더(8)의 양측으로 공기압을 공급할 수 있도록 설치되는 배관부(12)로 구성되며, 슬리브(11)는 슬라이더(6)와 고정 결합되어 슬리브(11)의 운동에 따라 슬라이더(6)가 수평방향으로 이동된다.In the gripper arm device according to the present invention, as described above, the slider 6 is slidably mounted on the guide rail 5, and the gripper arm 4 is installed at one end of the slider 51 so that the slider ( 6) is linked with. In addition, an actuator 7 for operating the slider 6 is provided at the lower end of the slider 6, and the actuator 7 is provided in the cylinder 8 and the cylinder 8 in parallel with the guide rail 5. Piston magnet (9) is installed so as to reciprocate, sleeve (11) slidingly coupled to the outer periphery of the cylinder so that the magnetic contact with the piston magnet (9) on the outer periphery of the cylinder (8), and the cylinder ( It consists of a pipe portion 12 which is installed to supply air pressure to both sides of the 8), the sleeve 11 is fixedly coupled to the slider 6 so that the slider 6 in the horizontal direction in accordance with the movement of the sleeve 11 Is moved.

특히, 본 발명에 따르면, 실린더(7)에 공급되는 공기압을 조절할 수 있도록 배관부(12)에 개폐밸브(21,22)가 설치되고, 공기압의 유량을 제어할 수 있는 MFC(mass flow controller ; 23)와 이 MFC(23)를 제어할 수 있는 제어부(24)가 설치되고, 제어부(24)는 이미 설명한 감지수단(20)으로부터 감지된 신호를 입력받아 MFC(23) 및 개폐밸브(21,22)를 제어하여 웨이퍼카세트(10)의 무게에 따라 그리퍼아암(4)에 공급되는 공기압을 조절하여 적정한 속도로 이송할 수 있도록 한다.Particularly, according to the present invention, on / off valves 21 and 22 are installed in the pipe part 12 so as to adjust the air pressure supplied to the cylinder 7, and a mass flow controller capable of controlling the flow rate of the air pressure; 23 and a control unit 24 capable of controlling the MFC 23 are installed, and the control unit 24 receives the detected signal from the sensing means 20 described above, and the MFC 23 and the on-off valve 21, 22) to control the air pressure supplied to the gripper arm (4) in accordance with the weight of the wafer cassette 10 to be transported at an appropriate speed.

즉, SMIF 파드(1)가 로딩된 후 웨이퍼 카세트(10)가 SMIF 포트(2) 내부로 하강되면서 감지수단(20)에 의해 수납된 웨이퍼가 계산되어지며, 제어부(24)에서는 미리 지정된 매수에 따라 지정된 공기압을 공급할 수 있도록 MFC(23)를 제어한다. 따라서, 그리퍼 아암(4)은 웨이퍼카세트(10)의 무게에 따라 그 속도가 조절될 수 있어서, 웨이퍼카세트(10)에 수납된 웨이퍼 매수가 적어 가벼울 때에는 공기압을 낮게 하고 반대로 웨이퍼카세트(10)에 수납된 웨이퍼 매수가 많아 무거울 때에는 공기압을 높게 하여 그리퍼 아암(4)의 이송속도가 항상 일정하게 할 수 있다.That is, after the SMIF pod 1 is loaded, the wafer cassette 10 is lowered into the SMIF port 2 and the wafer accommodated by the sensing means 20 is counted. The MFC 23 is controlled to supply the designated air pressure accordingly. Therefore, the gripper arm 4 can be adjusted in speed according to the weight of the wafer cassette 10, so that when the number of wafers stored in the wafer cassette 10 is small and light, the air pressure is lowered. When the number of stored wafers is heavy, the air pressure can be increased to make the gripper arm 4 constant at all times.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 수평이송장치는 웨이퍼카세트에 들어있는 웨이퍼의 매수를 체크하여 웨이퍼카세트의 무게에 따라 그리퍼 아암에 공급되는 공기압을 조절하여 웨이퍼 카세트가 항상 일정한 속도로 이송될 수 있도록 하여 그리퍼 아암의 이송속도 변화에 따른 충격에 의해 웨이퍼가 웨이퍼카세트에서 돌출되거나 이탈하는 사고가 미연에 방지할 수 있으며, 웨이퍼 이송속도가 이송시간 지연으로 인한 에러가 발생을 방지할 수 있다.As described above, the gripper arm horizontal transfer apparatus according to the present invention checks the number of wafers contained in the wafer cassette and adjusts the air pressure supplied to the gripper arm according to the weight of the wafer cassette to always transfer the wafer cassette at a constant speed. It is possible to prevent the accident that the wafer protrudes or escapes from the wafer cassette due to the shock caused by the change of the transfer speed of the gripper arm, and the error due to the delay of the transfer time can be prevented. .

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 그리퍼 아암의 수평이송장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the horizontal transfer device of the gripper arm according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the invention, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (2)

웨이퍼카세트를 수납하는 SMIF 파드와, 상기 웨이퍼카세트를 로딩/언로딩하는 출입구가 형성된 SMIF 포트를 구비하며, 웨이퍼카세트를 단위공정 장비로 로딩/언로딩시키는 그리퍼 아암과 상기 그리퍼 아암을 수평방향으로 이송하기 위한 액츄에이터를 구비한 SMIF 장치의 그리퍼 아암의 수평이송장치에 있어서,A SMIF pod for holding a wafer cassette, and a SMIF port having an entrance for loading / unloading the wafer cassette, and a gripper arm for loading / unloading a wafer cassette into a unit processing equipment and a transfer of the gripper arm in a horizontal direction. In the horizontal transfer device of the gripper arm of the SMIF device having an actuator for 상기 SMIF 포트의 일단에 웨이퍼카세트에 들어있는 웨이퍼의 매수를 체크할 수 있는 감지수단이 설치되며,Detection means for checking the number of wafers in the wafer cassette is installed at one end of the SMIF port, 상기 감지수단은 그리퍼 아암의 실린더에 공급되는 공기압을 조절하기 위한 제어부에 연결되어 웨이퍼카세트에 수납된 웨이퍼 매수에 따라 변화하는 웨이퍼카세트 무게에 따라 공기압을 조절하여 그리퍼 아암의 이송속도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 SMIF 장치의 그리퍼 아암의 수평이송장치.The sensing means is connected to a control unit for adjusting the air pressure supplied to the cylinder of the gripper arm to adjust the air pressure according to the wafer cassette weight that changes according to the number of wafers stored in the wafer cassette to maintain a constant feed speed of the gripper arm. And a horizontal transfer device of the gripper arm of the SMIF device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실린더의 배관부에 개폐밸브가 설치되고, 상기 배관부에 공급되는 공기압의 유량을 제어할 수 있는 MFC가 설치되고, 상기 MFC를 제어할 수 있는 제어부(24)가 설치되며, 상기 제어부는 상기 감지수단으로부터 감지된 신호를 입력받아 상기 MFC 및 개폐밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 SMIF 장치의 그리퍼 아암의 수평이송장치.An opening / closing valve is installed in a pipe portion of the cylinder, an MFC capable of controlling a flow rate of air pressure supplied to the pipe portion is installed, and a controller 24 capable of controlling the MFC is installed. And a gripper arm of the SMIF device, characterized in that for controlling the MFC and the opening / closing valve by receiving a signal sensed from the sensing means.
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