KR20050045153A - 웨이퍼 카세트 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼가 실장된 카세트의 이송장치에 관한 것으로, 웨이퍼가 실장된 카세트를 단위공정장비로 로딩 또는 언로딩시킬 수 있도록 상측에 파드부가 구비된 스테이션과, 상기 스테이션의 일측에 수평방향으로 설치된 가이드 레일과, 양측에서 출몰하는 그리퍼를 통해 상기 카세트를 파지한 채 상기 가이드 레일을 따라 이송되는 로봇 아암을 포함하여 이루어진 카세트 이송장치에 있어서, 상기 로봇 아암의 하우징 일측 또는 양측에는 상기 카세트가 횡방향으로 이탈되지 못하도록 하는 가드부가 하방 돌출되도록 형성하여, 상기 카세트가 외부의 충격 등에 의해 로봇 아암으로부터 이탈하여 낙하하는 것을 방지하도록 한 것이다.

Description

웨이퍼 카세트 이송장치 {The Wafer Cassette Transporting System}

본 발명은 웨이퍼 카세트 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼가 실장된 카세트를 이송하는 로봇 아암의 일측 또는 양측에 가드부를 형성하여 상기 카세트가 외부의 충격 등에 의해 로봇 아암으로부터 이탈하여 낙하하는 것을 방지함으로써 웨이퍼 및 장비를 보호할 수 있도록 한 웨이퍼 카세트 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 설비 중에는 웨이퍼(wafer)가 실장된 카세트(cassette)를 이송시키기 위한 카세트 이송장치가 구비되고, 상기 카세트 이송장치로는 통상 스미프(SMIF : Standard Mechanical Interface)란 장비가 사용되는데, 상기 카세트 이송장치는 청정실 같은 협소한 공간에서의 카세트 이송시 인위적인 실수를 방지하고, 단위공정 수행시 카세트를 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading) 하는데 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 카세트 이송장치(1)는 스테이지(10)의 상측에 구비되며 상기 카세트(12)가 스테이지(10)의 내측으로 수납되는 통로인 파드부(pod)(13)와, 상기 카세트(12)가 안착되는 파드 플레이트(pod plate)(14)와, 스테이지(10)의 내측에서 상기 파드 플레이트(14)를 수직 가이드 레일(16)을 따라 승하강시키는 수직 이송부(18)와, 상기 스테이지(10)의 측면에 구비되어 상기 카세트(12)가 수평 방향으로 출입되는 통로인 포트부(port)(20)와, 상기 포트부(20)를 통과하여 스테이지(10)의 내측에서 외측으로 설치된 수평 가이드 레일(22)과, 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송되는 로봇 아암(24)으로 이루어져 있다.

이러한 카세트 이송장치(1)는 웨이퍼(w)가 실장된 카세트(12)를 반도체 단위공정으로 로딩시 상기 파드부(13)를 통해 스테이지(10) 내측으로 수납된 카세트(12)를 수직 이송부(18)를 통해 하강시키고, 이후 상기 로봇 아암(24)이 카세트(12)를 파지한 채 수평 가이드 레일(22)을 따라 스테이지(10) 외측으로 반출되게 된다.

아울러, 단위공정으로부터의 언로딩시에는 상술한 순서와는 역순으로 상기 로봇 아암(24)을 통해 스테이지(10) 내측으로 수납되는 카세트(12)를 수직 이송부(18)를 통해 승강시켜 상측의 파드부(13)에 정치시킨 후, 미도시된 외부의 로봇 아암(미도시)을 통해 소정의 위치로 이송시키는 것이다.

한편, 상기 로봇 아암(24)이 카세트(12)를 파지한 상태가 도 2에 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 로봇 아암(24)은 내부가 중공인 하우징(26)과, 상기 하우징(26)의 상면을 이루며 볼트(미도시) 등을 통해 체결되는 커버부(28)와, 상기 하우징(26)의 양측에서 출몰하며 하단부에 내향 절곡된 걸림부(30a)가 형성된 그리퍼(30)와, 상기 하우징(26)과 상기 수평 가이드 레일(22)을 연결하는 연결부재(32)로 이루어져 있다.

따라서, 상기 로봇 아암(24)은 양측의 그리퍼(30)가 하우징(26)의 내측으로 삽입되면서 상기 카세트(12)의 상부 양측에 돌출된 걸림돌기(12a)를 구속하게 되고, 상기 그리퍼(30)의 걸림부(30a)는 카세트(12)의 걸림돌기(12a)를 하측에서 지지하게 된다. 이에 따라, 상기 로봇 아암(24)은 상기 카세트(12)를 파지한 채 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송될 수 있는 것이다.

첨부도면 도 3에서는 상기 로봇 아암(24)이 카세트(12)를 파지한 채 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 스테이지(10)의 내측으로 이송되는 상태를 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직 이송부(18) 상측의 파드 플레이트(14)에는 카세트(12)의 안착시 유동을 방지하기 위한 안착돌기(H-bar)(34)가 형성되어 있고, 상기 카세트(12)의 바닥면에도 상기 안착돌기(34)와 형합되는 소정의 요홈(미도시)이 형성되어 있다.

그런데, 종래에는 상기 카세트(12)가 로봇 아암(24)에 의해 이송될 때 상기 파드 플레이트(14)의 일측 또는 파드 플레이트(14)의 안착돌기(24)와 충돌하는 일이 발생할 수 있었다.

즉, 상기 수직 이송부(18)에 의해 승하강하는 상기 파드 플레이트(14)가 정위치에 있지 않거나 소정각도 경사지게 위치해 있을 때에는, 상기 카세트(12)가 진입시 카세트(12)의 하측부가 상기 파드 플레이트(14)의 일측 또는 파드 플레이트(14)의 안착돌기(24)와 충돌할 수 있었다.

여기에서, 상기 로봇 아암(24)은 상기 그리퍼(30)를 통해 카세트(12)를 지지한 채 이송되므로, 상기 카세트(12)의 수평방향으로 작용하는 힘에는 그 구속력이 미치지 못하였다.

더욱이, 상기 로봇 아암(24)은 상기 카세트(12)에 충격이 인가되어도 정지함이 없이 정해진 이송위치까지 이동(도 3에서의 실선 화살표 방향)하는 반면, 충돌된 카세트(12)는 해당 위치에서 정지하게 되므로 점차 상기 그리퍼(30)로부터 이탈된 후 일측으로 낙하(도 3에서의 점선 화살표 방향)할 수 있었다.

이는 상기 웨이퍼(w) 및 장비 파손이라는 대형 사고를 초래하고, 장비의 가동 중단에 따른 생산에 막대한 손실을 초래하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 발명된 것으로서, 상기 카세트의 이송 중 발생할 수 있는 충돌로 인한 카세트의 이탈 및 낙하를 방지하고, 이를 사전에 감지하여 웨이퍼 및 장비의 파손을 방지할 수 있는 웨이퍼 카세트 이송장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼가 실장된 카세트를 단위공정장비로 로딩 또는 언로딩시킬 수 있도록 상측에 파드부가 구비된 스테이션과, 상기 스테이션의 일측에 수평방향으로 설치된 가이드 레일과, 양측에서 출몰하는 그리퍼를 통해 상기 카세트를 파지한 채 상기 가이드 레일을 따라 이송되는 로봇 아암을 포함하여 이루어진 카세트 이송장치에 있어서, 상기 로봇 아암의 하우징 일측 또는 양측에는 상기 카세트가 소정방향으로 이탈되지 못하도록 하는 가드부가 하방 돌출된 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 가드부는 블록 형상으로 형성되어 상기 하우징의 측면에 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 가드부의 일측에는 상기 카세트가 소정 거리 이내로 접근하면 이를 감지하여 장비의 가동을 중지시키도록 하는 감지센서가 부착된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼(w)가 실장된 카세트(12)를 단위공정장비로 로딩 또는 언로딩시킬 수 있도록 상측에 파드부(13)가 구비된 스테이션(10)과, 상기 스테이션(10)의 일측에 수평방향으로 설치된 수평 가이드 레일(22)과, 양측에서 출몰하는 그리퍼(30)를 통해 상기 카세트(12)를 파지한 채 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송되는 로봇 아암(100)을 포함하여 이루어진 카세트 이송장치에 적용된다.

본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로봇 아암(100)의 하우징(26) 일측 또는 양측에는 상기 카세트(12)가 소정방향, 특히 횡방향으로 이탈되지 못하도록 하는 가드부(40)가 하방 돌출된 것으로 되어 있다.

상기 가드부(40)는 통상 장방형으로 형성된 상기 하우징(26)의 측면에 구비되며, 상기 그리퍼(30)가 구비되지 않은 다른 측면에 한 개 또는 다수개가 구비될 수 있다.

즉, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송되는 로봇 아암(100)의 진행방향을 기준으로 진행방향의 앞측(도 4에서는 하우징(26)의 좌측) 및/또는 진행방향의 후측(도 4에서는 하우징(26)의 우측)에 형성된다.

상기 가드부(40)는 원칙적으로 형상과 재질에 제한이 없으나, 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 소정의 블록 형상으로 이루어져 볼트(미도시) 등을 통해 상기 하우징(26)의 측면에 장착되거나 접착제 등을 이용하여 본딩 고정시킨다.

그리고, 상기 가드부(40)는 상기 카세트(12)와의 충격에 대비하여 바람직하게 완충력이 있는 연질의 플라스틱 재질로 제작한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 상기 카세트(12)의 이송시 카세트(12)가 로봇 아암(100)을 이탈하여 외부로 낙하하는 현상 등을 방지해 줄 수 있는 것이다.

즉, 상기 카세트(12)의 이송시 상기 카세트(12)가 도면에는 미도시된 파드 플레이트 또는 파드 플레이트 상의 안착돌기와 충돌하여 로봇 아암(100)의 그리퍼(30)에서 이탈될 때, 상기 가드부(40)가 상기 카세트(12)의 이탈을 저지함으로써 상기 웨이퍼(w) 및 장비의 파손을 사전에 방지할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로써 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가드부(40) 일측에는 상기 카세트(12)가 소정 거리 이내로 접근하면 이를 감지하여 장비의 가동을 중지시키도록 하는 감지센서(42)가 구비되어 있다.

상기 감지센서(42)는 상기 카세트(12)를 향하도록 설치되며, 도면에는 미도시된 외부의 제어부(미도시)와 연결되어 상기 카세트(12)가 소정 거리 이내로 접근하면 상기 제어부로 신호를 송출하여 로봇 아암(100) 및 카세트 이송장치의 작동을 중지시킬 수 있다.

이러한 본 발명은 전술한 실시예와는 달리 상기 카세트(12)가 가드부(40)에 접촉하기 전에 카세트(12)의 이탈 가능성을 감지할 수 있으므로, 상기 카세트(12)에 상기 가드부(40)에 접촉하기 전에 장비를 작동을 중지시킴으로써 가드부(40)의 파손도 방지하고 장비의 운용에 무리가 가지 않도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 웨이퍼가 실장된 카세트의 이송시 카세트에 인가되는 충격에 의해 카세트가 이탈하여 낙하하는 것을 방지함으로써 웨이퍼 및 장비의 파손을 예방할 수 있는 것이다.

또한, 상기 로봇 아암에 구비된 가드부는 제작이 용이하고 설치 및 분해가 간편하여 저렴한 비용으로 장착할 수 있다.

도 1은 종래의 카세트 이송장치를 개략적으로 도시한 측면도

도 2는 도 1의 로봇 아암과 카세트를 도시한 정면도

도 3은 도 1의 로봇 아암이 카세트를 이송하는 상태를 도시한 사시도

도 4는 본 발명의 로봇 아암과 카세트를 도시한 측면도

도 5는 도 4의 정면도

도 6은 도 4의 A 부분을 확대 도시한 도면

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

w : 웨이퍼 12 : 카세트

22 : 수평 가이드 레일 24, 100 : 로봇 아암

26 : 하우징 30 : 그리퍼

40 : 가드부 42 : 감지센서

Claims (3)

1. 웨이퍼가 실장된 카세트를 단위공정장비로 로딩 또는 언로딩시킬 수 있도록 상측에 파드부가 구비된 스테이션과, 상기 스테이션의 일측에 수평방향으로 설치된 가이드 레일과, 양측에서 출몰하는 그리퍼를 통해 상기 카세트를 파지한 채 상기 가이드 레일을 따라 이송되는 로봇 아암을 포함하여 이루어진 카세트 이송장치에 있어서,

   상기 로봇 아암의 하우징 일측 또는 양측에는 상기 카세트가 소정방향으로 이탈되지 못하도록 하는 가드부가 하방 돌출된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 이송장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가드부는 블록 형상으로 형성되어 상기 하우징의 측면에 장착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 이송장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 가드부의 일측에는 상기 카세트가 소정 거리 이내로 접근하면 이를 감지하여 장비의 가동을 중지시키도록 하는 감지센서가 부착된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 이송장치.