KR20110032578A

KR20110032578A - Ｆｏｕｐ 반송용 컨베이어

Info

Publication number: KR20110032578A
Application number: KR1020090090136A
Authority: KR
Inventors: 권정태; 배성관; 구본상; 강성재
Original assignee: 호서대학교 산학협력단; 크린팩토메이션 주식회사
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-03-30
Also published as: KR101215220B1; WO2011037289A1

Abstract

본 발명의 FOUP 반송용 컨베이어는 상호 대향되게 배치되는 레일과, 상기 레일의 길이방향을 따라 회전 가능하게 장착되어 상호 대향하며 웨이퍼 캐리지(Front Opening Unified POD, 이하 'FOUP')를 일방향으로 이송시키는 복수의 가이드롤러와, 상기 한 쌍의 레일 일단부에 각각 장착되어 상호 대면하고 구동력을 전달받아 정, 역회전하는 풀리 어셈블리와, 상기 풀리 어셈블리와 상기 가이드롤러의 외주면을 감싸며 상기 레일의 길이 방향을 따라 양측에서 접촉면적을 제공하는 탄성 재질의 벨트와, 상기 한 쌍의 레일 중 일측의 레일 양단부에 장착되어 상기 풀리 어셈블리에 구동력 전달여부의 신호와 함께 상기 FOUP의 위치를 메인 서버로 전송하는 센서부를 포함하며, 상기 풀리 어셈블리의 일측 외주면과 상기 가이드롤러의 일측 외주면은 같은 선상에 배치되고, 상기 레일은 복수의 것이 일렬로 가감 가능하게 배치된다.

FOUP, 반송, 컨베이어, 풀리 어셈블리, 가이드롤러, 벨트

Description

ＦＯＵＰ 반송용 컨베이어{CONVEYOR FOR FOUP TRANSFERRING}

본 발명의 FOUP 반송용 컨베이어는 반도체 제작 공정에서 제작된 웨이퍼를 반송시키기 위한 물류 시스템의 구축에 필요한 설비로 FOUP 반송용 컨베이어에 관한 것이다.

일반적인 반도체 제작 공정에서 제작된 웨이퍼를 다음 공정을 수행하는 설비로 반송할 때는 웨이퍼 캐리지(Front Opening Unified POD, 이하 'FOUP')에 상기 웨이퍼를 저장하고 OHT(Overhead Hoist Transfer)라는 운반수단을 이용한다.

그러나, 상기 OHT는 공장의 천장에 상기 OHT의 운반수단을 안내하기 위한 레일을 설치해야 하며, 상기 레일은 설계가 복잡하고 설치에 많은 비용이 발생한다.

또한, 상기 OHT는 상기 OHT의 운반수단 각각이 FOUP를 반송하게 되므로, 수많은 상기 OHT의 운반수단이 상기 레일을 왕복해야 하는 상황이 발생할 수도 있다.

따라서, 상기 OHT는 반송되는 수많은 FOUP의 위치 추적 및 상기 OHT의 운반수단 중 어느 일개소에 고장이 발생하면 공정 자체가 원활하게 수행되지 못하는 문제점도 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 고장 발생시에 즉각적인 대응과 교체 및 수리가 가능하고 저비용으로 원활한 반도체 제작 공정의 수행이 가능하도록 하는 FOUP 반송용 컨베이어를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예로, 본 발명의 FOUP 반송용 컨베이어는 상호 대향되게 배치되는 레일과, 상기 레일의 길이방향을 따라 회전 가능하게 장착되어 상호 대향하며 웨이퍼 캐리지(Front Opening Unified POD, 이하 'FOUP')를 일방향으로 이송시키는 복수의 가이드롤러와, 상기 한 쌍의 레일 일단부에 각각 장착되어 상호 대면하고 구동력을 전달받아 정, 역회전하는 풀리 어셈블리와, 상기 풀리 어셈블리와 상기 가이드롤러의 외주면을 감싸며 상기 레일의 길이 방향을 따라 양측에서 접촉면적을 제공하는 탄성 재질의 벨트와, 상기 한 쌍의 레일 중 일측의 레일 양단부에 장착되어 상기 풀리 어셈블리에 구동력 전달여부의 신호와 함께 상기 FOUP의 위치를 메인 서버로 전송하는 센서부를 포함하며, 상기 풀리 어셈블리의 일측 외주면과 상기 가이드롤 러의 일측 외주면은 같은 선상에 배치되고, 상기 레일은 복수의 것이 일렬로 가감 가능하게 배치된다.

일 실시예로, 상기 레일은 상기 풀리 어셈블리에 구동력을 전달하는 구동모터가 장착되는 구동레일과, 상기 구동레일과 대향하는 지지레일을 포함한다.

일 실시예로, 상기 가이드롤러는 원통 형상의 제1 롤러와, 원통 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일단부 가장자리를 따라 플랜지가 연장된 제2 롤러를 포함하며, 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러는 교차로 반복 배치되고, 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러의 외주면에는 상기 벨트와 접촉하는 부위에 합성수지로 코팅 처리되어 마찰력을 제공한다.

일 실시예로, 상기 풀리 어셈블리는 상기 한 쌍의 레일 중 일측의 레일에 장착되어 구동력을 전달받는 구동풀리와, 상기 구동풀리가 장착된 상기 일측의 레일에 대향하는 타측의 레일에 장착되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 상호 연결하는 구동전달축을 포함하며, 상기 구동풀리는 벨트 또는 기어 결합에 의하여 구동력을 전달받는다.

일 실시예로, 상기 벨트는 상기 한 쌍의 레일 일단부에 장착되고 상기 풀리 어셈블리와 접촉하여 회전하는 접촉롤러에 의하여 회전과 이동이 지지된다.

일 실시예로, 상기 접촉롤러는 원통 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일단부를 따라 연장된 플랜지를 포함하며, 상기 몸체의 외주면에는 상기 벨트와 접촉하는 부위에 합성수지로 코팅 처리되어 마찰력을 제공한다.

일 실시예로, 상기 센서부는 상기 한 쌍의 레일 중 일측의 레일 양단부에 장 착되며 빔을 조사하여 상기 FOUP를 감지하는 센서와, 상기 한 쌍의 레일 중 타측의 레일을 따라 부착되며 상기 센서의 빔을 반사시키는 반사 테이프를 포함하며, 상기 반사 테이프가 부착되는 면과 상기 센서의 빔 조사 방향은 상호 직교한다.

본 발명은 상기와 같이 촘촘히 배열된 가이드롤러와 풀리 어셈블리를 벨트로 상호 연결하고, 레일을 구간별로 가감하여 일렬 배치할 수 있는 구조를 채택하여 고장 발생시에 즉각적인 대응과 교체 및 수리가 가능하고 저비용으로 원활한 반도체 제작 공정의 수행이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명은 이송되는 FOUP를 감지하여 풀리 어셈블리에 구동력 전달여부를 메인서버로 전송하는 센서부를 포함하는 구조를 채택하여 효율적인 FOUP 위치 파악 및 공정 개선을 도모할 수 있음은 물론, 불필요한 에너지 소모를 줄일 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FOUP 반송용 컨베이어의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.

본 발명은 레일(100)과, 가이드롤러(200), 풀리 어셈블리(300), 벨트(400) 및 센서부(500)를 포함한다.

레일(100)은 상호 대향되게 배치되고, 도시된 바와 같이 복수의 지지대(101)로 간격이 유지된다.

가이드롤러(200)는 레일(100)의 길이방향을 따라 회전 가능하게 장착되어 상호 대향하며 웨이퍼 캐리지(600, Front Opening Unified POD, 이하 'FOUP')를 일방향으로 이송시키는 복수의 것이다.

즉, 가이드롤러(200)는 반송되는 FOUP(600)의 하중을 레일(100)의 길이 방향을 따라 양측에서 분산 지지하면서 FOUP(600)를 반송시키는 역할을 한다.

풀리 어셈블리(300)는 상기 한 쌍의 레일(100) 일단부에 각각 장착되어 상호 대면하고 FOUP(600)의 반송에 필요한 구동력을 전달받아 정, 역회전하면서 레일(100)의 길이 방향을 따라 FOUP(600)를 반송시키는 구동력을 가이드롤러(200)에 전달한다.

벨트(400)는 가이드롤러(200)와 풀리 어셈블리(300)의 외주면을 감싸며 레일(100)의 길이 방향을 따라 양측에서 접촉면적을 제공하는 것으로, FOUP(600)의 하부면이 벨트(400)에 밀착되게 반송될 수 있도록 탄성 재질로 제작된다.

벨트(400)는 우레탄 또는 폴리우레탄과 같이 탄성이 있고 흡음성을 지니며 마찰 면적을 제공하면서 내구성 및 내마모성과 내열성 등이 우수한 재질은 어떠한 것도 채택할 수 있다.

여기서, 풀리 어셈블리(300)의 일측 외주면과 가이드롤러(200)의 일측 외주면은 같은 선상에 배치되어 벨트(400)와 접촉하면서 일체로 정, 역회전하여 FOUP(600)를 일방향으로 전, 후진시키며 반송한다.

센서부(500)는 한 쌍의 레일(100) 중 일측의 레일 양단부에 장착되어 상기 풀리 어셈블리(300)에 구동력 전달여부의 신호와 함께 상기 FOUP(600)의 위치를 메인 서버(이하 미도시)로 전송하는 역할을 한다.

또한, 레일(100)은 복수의 것을 일렬로 배치하여 가감할 수 있도록 하여 특정 섹터에서 상기 풀리 어셈블리(300)의 이상이 발생되면 해당 섹터의 가동을 중단하고 정상적인 것으로 교체할 수 있는 모듈(module) 개념으로 채택하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 적용 및 실시가 가능하며, 다양한 실시예의 설명을 위하여 아래의 도 2 내지 도 6과 같이 주요 구성요소별로 설명한다.

우선, 레일(100)은 FOUP(600)를 이송하기 위한 각종 부품의 장착 공간을 제공하기 위한 것으로, 구동레일(110)과 지지레일(120)을 포함한다.

구동레일(110)은 풀리 어셈블리(300)에 구동력을 전달하는 구동모터(700)가 장착되는 것이며, 지지레일(120)은 구동레일(110)과 대향하며 나머지 한 쪽에서 FOUP(600)의 하중을 분산 지지하기 위한 용도로 배치된다.

가이드롤러(200)는 FOUP(600)의 하중을 상기 한 쌍의 레일(100), 즉 구동레일(110)과 지지레일(120)의 형성 방향을 따라 양측에서 분산 지지하고 반송되는 것 을 지지하며 제1 롤러(210), 제2 롤러(220)를 포함한다.

제1 롤러(210)는 원통 형상으로 제작되어 외주면에 후술할 벨트(400)가 접촉 이동하는 무구동 롤러이다.

제2 롤러(210)는 원통 형상의 몸체(222)와, 상기 몸체(222)의 일단부 가장자리를 따라 연장된 플랜지(224)를 포함하는 무구동 롤러이다.

여기서, 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220)는 교차로 반복 배치되고, 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220)의 외주면에는 후술할 벨트(400)와 접촉하는 부위에 합성수지로 코팅 처리되어 마찰력을 제공하는 것이 바람직하다.

이때, 제2 롤러(220)의 플랜지(224)는 구동레일(110) 및 지지레일(120)의 측면에 근접하게 장착되어 후술할 벨트(400)가 상기 각 롤러(210, 220) 및 후술할 풀리 어셈블리(300)와 접촉하여 회전하면서 이동할 때 이탈되지 않도록 가이드하는 역할을 한다.

풀리 어셈블리(300)는 구동력을 전달받아 정, 역회전하는 것으로, 구동풀리(310)와, 종동풀리(320)와, 구동전달축(330)을 포함한다.

구동풀리(310)는 구동레일(100)에 장착되어 구동력을 전달받는 것으로, 구동레일(100)에 장착되는 구동모터(700)의 구동축(이하 미도시)과 벨트 또는 기어 결합(미도시)으로 상호 연결된다.

구동풀리(310)는 상기 구동축과 연결되어 구동모터(700)의 정, 역회전에 연동 회전하면서 전달받은 구동력을 제1 롤러(210) 및 제2 롤러(220) 전체에 전달하여 일체로 정, 역회전시킨다.

종동풀리(320)는 구동레일(110)과 대향하는 지지레일(120)에 장착되어 구동풀리(310)의 회전에 연동하면서 지지레일(120)에 장착된 제1 롤러(210) 및 제2 롤러(220) 전부를 일체로 정, 역회전시킨다.

구동전달축(330)은 구동풀리(310)와 종동풀리(320)를 상호 연결하여 구동레일(110) 및 지지레일(120)의 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220) 전부를 일체로 회전시키는 구동모터(700)의 구동력을 구동풀리(310)를 통하여 종동풀리(320)측으로 전달한다.

여기서, 구동전달축(330)의 양단부는 구동풀리(310)에 장착된 축받이(312)와 종동풀리(320)에 장착된 축받이(322)에 의하여 회전 지지되도록 한다.

벨트(400)는 구동풀리(310)와 종동풀리(320)를 통하여 구동레일(110) 및 지지레일(120)의 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220)로 전달되는 구동력에 의하여 상기 각 풀리(310, 320)와 상기 각 롤러(210, 220)를 일체로 정, 역회전시키는 매개체 역할을 한다.

벨트(400)는 상기 한 쌍의 레일(100), 즉 구동레일(110)과 지지레일(120)의 일단부에 장착되고 구동풀리(310) 및 종동풀리(320)와 각각 밀착되어 회전하는 접촉롤러(800)에 의하여 회전과 이동이 지지된다.

접촉롤러(800)는 원통 형상의 몸체(810)와, 몸체(810)의 일단부를 따라 연장된 플랜지(820)를 포함하는 무구동 롤러이다.

몸체(810)의 외주면에는 벨트(400)와 접촉하는 부위에 합성수지로 코팅 처리되어 마찰력을 제공하도록 한다.

따라서, 벨트(400)는 접촉롤러(800)와 구동풀리(310) 및 접촉롤러(800)와 종동풀리(320) 사이에 밀착되면서 접촉롤러(800)의 플랜지(820)와 제2 롤러(220)의 플랜지(224)에 의하여 이탈되지 않고 구동레일(110)과 지지레일(120)의 형성방향을 따라 직선으로 안내되면서 FOUP(600)를 반송시킬 수 있다.

그리고, 벨트(400)와 제1, 2 롤러(210, 220) 및 접촉롤러(800)의 배치구조, 특히 제1, 2 롤러(210, 220)의 교차 배열 및 제1, 2 롤러(210, 220) 사이의 간격을 좁게 배열하여 FOUP(600)가 반송될 때 소음을 줄일 수 있게 된다.

이는, 벨트(400)가 흡음성을 지닌 재질로 제작되고 구동레일(110) 및 지지레일(120)에 별도의 흡음재를 부착하는 등의 방법으로도 구현이 가능하며, 진동 저감을 위한 제진 설계도 부가할 수 있을 것이다.

한편, 센서부(500)는 구동력 전달여부의 신호와 함께 FOUP(600)의 위치를 메인 서버로 전송하는 것으로, 센서(510)와 반사 테이프(520)를 포함한다.

센서(510)는 구동레일(110) 또는 지지레일(120)의 양단부에 마련된(본 발명에서는 구동레일(110)에 장착되는 것으로 정의함) 브라켓(501)에 고정되고 빔을 조사하여 상기 한 쌍의 레일(100) 사이에 들어서는 FOUP(600)를 감지한다.

반사 테이프(520)는 지지레일(120)의 형성방향을 따라 상부측에 부착되며, 센서(510)의 빔을 반사시키며, 반사 테이프(520)가 부착되는 면과 상기 센서(510)의 빔 조사 방향은 상호 직교를 이룬다.

즉, 센서(510)는 반사 테이프(520)가 반사시킨 빔이 되돌아 오는지 그렇지 않은지의 여부에 따라 FOUP(600)가 상기 한 쌍의 레일(100)에 진입하였는지를 판단 한다.

다시 말해, 센서(510)는 반사 테이프(520)가 반사시킨 빔이 되돌아 오지 않으면 FOUP(600)가 상기 한 쌍의 레일(100)에 진입한 것으로 판단하여 구동모터(700)를 가동시키는 신호를 메인 서버를 통하여 전달하고, 상기 메인 서버는 구동모터(700)의 가동을 지시하면 구동모터(700)에 연동하여 풀리 어셈블리(300)와 가이드롤러(200) 및 벨트(400)를 일체로 회전시키면서 FOUP(600)를 반송시킨다.

이후, 센서(510)는 반사 테이프(520)가 반사시킨 빔이 되돌아 오면 FOUP(600)가 이미 반송되었거나 상기 한 쌍의 레일(100)에 진입하지 않은 것으로 판단하여 구동모터(700)를 정지시키는 신호를 전달하여 불필요한 구동모터(700)의 구동 에너지를 줄일 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 고장 발생시에 즉각적인 대응과 교체 및 수리가 가능하고 저비용으로 원활한 반도체 제작 공정의 수행이 가능하도록 하는 FOUP 반송용 컨베이어를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FOUP 반송용 컨베이어의 전체적인 구성을 나타낸 사시도

도 3은 도 1의 A 시점에서 바라본 정면도

도 4 및 도 5는 본 발명의 주요부를 나타낸 부분 사시도

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 구성을 나타낸 개념도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...레일 110...구동레일

120...지지레일 200...가이드롤러

210...제1 롤러 220...제2 롤러

222...몸체 224...플랜지

300...풀리 어셈블리 310...구동풀리

320...종동풀리 330...구동전달축

400...벨트 500...센서부

510...센서 520...반사 테이프

600...FOUP 700...구동모터

800...접촉롤러 810...몸체

820...플랜지

Claims

상호 대향되게 배치되는 레일;

상기 레일의 길이방향을 따라 회전 가능하게 장착되어 상호 대향하며 웨이퍼 캐리지(Front Opening Unified POD, 이하 'FOUP')를 일방향으로 이송시키는 복수의 가이드롤러;

상기 한 쌍의 레일 일단부에 각각 장착되어 상호 대면하고 구동력을 전달받아 정, 역회전하는 풀리 어셈블리;

상기 풀리 어셈블리와 상기 가이드롤러의 외주면을 감싸며 상기 레일의 길이 방향을 따라 양측에서 접촉면적을 제공하는 탄성 재질의 벨트; 및

상기 한 쌍의 레일 중 일측의 레일 양단부에 장착되어 상기 풀리 어셈블리에 구동력 전달여부의 신호와 함께 상기 FOUP의 위치를 메인 서버로 전송하는 센서부;를 포함하며,

상기 풀리 어셈블리의 일측 외주면과 상기 가이드롤러의 일측 외주면은 같은 선상에 배치되고, 상기 레일은 복수의 것이 일렬로 가감 가능하게 배치되는 FOUP 반송용 컨베이어.
제 1 항에 있어서,

상기 레일은,

상기 풀리 어셈블리에 구동력을 전달하는 구동모터가 장착되는 구동레일과,

상기 구동레일과 대향하는 지지레일을 포함하는 FOUP 반송용 컨베이어.
제 1 항에 있어서,

상기 가이드롤러는,

원통 형상의 제1 롤러와,

원통 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일단부 가장자리를 따라 플랜지가 연장된 제2 롤러를 포함하며,

상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러는 교차로 반복 배치되고, 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러의 외주면에는 상기 벨트와 접촉하는 부위에 합성수지로 코팅 처리되어 마찰력을 제공하는 FOUP 반송용 컨베이어.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 풀리 어셈블리는,

상기 한 쌍의 레일 중 일측의 레일에 장착되어 구동력을 전달받는 구동풀리와,

상기 구동풀리가 장착된 상기 일측의 레일에 대향하는 타측의 레일에 장착되는 종동풀리와,

상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 상호 연결하는 구동전달축을 포함하며,

상기 구동풀리는 벨트 또는 기어 결합에 의하여 구동력을 전달받는 FOUP 반송용 컨베이어.
제 1 항에 있어서,

상기 벨트는,

상기 한 쌍의 레일 일단부에 장착되고 상기 풀리 어셈블리와 밀착되어 회전하는 접촉롤러에 의하여 회전과 이동이 지지되는 FOUP 반송용 컨베이어.
제 4 항에 있어서,

상기 접촉롤러는,

원통 형상의 몸체와,

상기 몸체의 일단부를 따라 연장된 플랜지를 포함하며,

상기 몸체의 외주면에는 상기 벨트와 접촉하는 부위에 합성수지로 코팅 처리되어 마찰력을 제공하는 FOUP 반송용 컨베이어.
제1 항에 있어서,

상기 센서부는,

상기 한 쌍의 레일 중 일측의 레일 양단부에 장착되며 빔을 조사하여 상기 FOUP를 감지하는 센서와,

상기 한 쌍의 레일 중 타측의 레일을 따라 부착되며 상기 센서의 빔을 반사시키는 반사 테이프를 포함하며,

상기 반사 테이프가 부착되는 면과 상기 센서의 빔 조사 방향은 상호 직교하는 FOUP 반송용 컨베이어.