KR20220029978A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220029978A
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박노재
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Abstract

본 발명에 따르면, 크기가 다른 물품을 이송할 때, 동시에 이송함으로써, 반송량 증가와 반송시간 감소하여 택트 시간(TACT TIME)을 절감하여, 생산성을 향상하고자 한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 칩은 실리콘 재질의 얇은 단결정 기판으로 이루어진 웨이퍼(wafer) 상에 회로 패턴을 다수 패터닝한 팹(FAB) 공정을 진행하여 제조된다.
이렇게 팹(FAB) 공정에서 제조된 반도체 칩들은 인접한 장소에서 그 전기적인 성능을 검사하는 검사(EDS) 공정이 진행된다.
이때, 팹(FAB) 공정에서는 웨이퍼를 풉(FOUP, Front Open Unified Pod)을 이용하여 다수를 OHT(Overhead Hoist Transport)를 통해 이송하고, 검사(EDS) 공정에서는 웨이퍼를 포스비(FOSB,Front Open Shipping Box)를 이용하여 다수를 OHS(Overhead Shuttle System)를 통해 이송하고 있다.
이에, 풉(FOUP)은 OHT의 구조로 인해서 상부에 탑 플랜지가 장착되어 있는데 반해 포스비(FOSB)는 OHS의 구조로 인해 탑 플랜지와 같은 구조가 장착되어 있지 않아, 풉(FOUP)과 포스비(FOSB)는 웨이퍼를 다수 적재하여 이송할 수 있는 기능적인 특징을 제외하면 서로 다른 구조를 가지고 있다.
따라서, 웨이퍼들을 팹(FAB) 공정에서 검사(EDS) 공정으로 이송하고자 할 경우에는 포스비(FOSB)를 팹(FAB) 공정에서의 풉(FOUP)과 인접하게 위치시키기 위한 벨트 컨베이어와, 풉(FOUP)으로부터 웨이퍼를 개별적으로 포스비(FOSB)에 옮겨 적재하기 위한 트랜스퍼 장치와, 이들의 이송 동작을 위한 공간을 확보하면서 풉(FOUP) 및 포스비(FOSB)가 일부 적재되는 스토커 등이 추가로 설치되어야 한다.
한국공개특허 제10-2013-0103893호
본 발명의 목적은 크기가 다른 물품을 동시에 이송할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 장치는 수평면 방향으로 작동하여 물품을 파지하고, 상기 수평면의 하방에서 상기 물품을 파지하는 제1 파지부 또는 상기 수평면의 상방에서 상기 물품을 파지하는 제2 파지부를 가지는 파지 유닛; 상하 방향으로 상기 물품을 반송하고, 같은 궤도를 회전 가능한 수직 구동 유닛; 및 상기 파지 유닛에서 파지한 상기 물품을 수납하는 수납부; 상기 파지 유닛은 상기 제1 파지부 또는 제2 파지부에 독립적으로 구동하는 별도의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파지 유닛 또는 상기 구동 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 상기 수납부는 상기 파지 방식에 따라 별도의 수납부를 가지는 것을 특징으로 하고, 상기 수납부는 상기 구동 유닛을 기준으로 대칭적으로 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 파지부 또는 상기 제2 파지부에서 파지하는 상기 물품은 서로 종류가 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 파지부 또는 상기 제2 파지부의 동작 방향은 서로 반대 방향인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 크기가 다른 물품을 이송할 때, 동시에 이송함으로써, 반송량 증가와 반송시간 감소하여 택트 시간(TACT TIME)을 절감하여, 생산성을 향상하고자 한다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 제1 파지부와 제2 파지부가 서로 다른 방향에 위치하는 경우를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 반송 장치는 반도체, 디스플레이 등을 제조하기 위하여 요구되는 물품을 수평 방향으로 반송하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 반송 장치는 물품을 타워 리프트로 반송하거나 타워 리프트로부터의 물품을 반송할 수 있다.
여기에서, 물품(반송 대상)은 웨이퍼(wafer), 글라스(glass) 등의 기판을 포함할 수 있다. 구체적으로, 물품은 기판들이 수납된 컨테이너(container)일 수 있다. 물론, 물품은 빈 컨테이너일 수도 있다. 이때, 컨테이너는 수납된 기판들을 각종 분순물로부터 보호할 수 있는 밀폐 구조를 가질 수 있다. 일례로, 밀폐형 컨테이너는 전면 개방 통합 포드(front opening unified pod, FOUP)일 수 있다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1000)는 파지 유닛(100), 구동 유닛(200) 및 수납부(300)를 포함한다.
파지 유닛(100)은 수평방향(즉, Y축 방향)으로 이동하고, 파지하고자 하는 물품의 종류에 따라 파지하는 위치가 상이하다. 즉, 물품의 종류에 따라 파지 방식이 상이하다. 제1 파지부(110)에 의하면, 수평방향 보다 상방의 위치에서 물품을 파지하는 경우에는 로봇부에 의하여 파지할 수 있다. 제2 파지부(120)에 의하면, 수평방향 보다 하방의 위치에서 물품을 파지하는 경우에는 로봇부의 저면에 위치한 플랜지부에 의해 파지할 수 있다.
본 발명에서 수평면(A)이란, 제1 파지부(110)의 바닥면을 기준으로 그려지는 수평면을 의미한다.
또한, 제1 파지부(110)에 의해 파지된 물품을 제1 파지 물품이라 하며, 제2 파지부(120)에 의해 파지된 물품을 제2 파지 물품이라 한다.
제1 파지부(110)는 로봇부에 의하여 파지될 수 있다. 로봇부는 로봇 몸체(111), 로봇 몸체(111)와 연결축으로 연결되는 암(112), 암(112)의 상부 또는 하부에 위치하고 물품의 종류에 따라 다르게 파지하는 복수개의 핸드(113)를 포함한다.
로봇 몸체(111)의 일 측면은 물품을 주고받기를 행하기 위하여 물품을 주고받는 쪽에서는 개구되어 있다. 로봇 몸체(111)의 다른 일 측면은 바닥면과 연결되기 위하여 측벽을 갖는다.
암(112) 역시 물품을 반송하기 위한 개구부를 갖추는 프레임 형상을 갖는다. 즉, 암(112)은 물품을 파지할 수 있도록 바닥과 측벽이 존재하면 되는 것일 뿐 이에 대한 형상이 제한되는 것은 아니다.
암(112)은 로봇 몸체(111)의 내부에 위치하며, 로봇 몸체(111)와 암(112)이 연결축에 의해 연결되며, 물품을 안정적으로 보지할 수 있다.
암(112)의 바닥면에는 일 실시예로 3개의 핸드(113)가 적재될 수 있다. 즉, 핸드(113)는 암(112)에 고정 설치된다. 암(112)은 바 형상을 가지도록 제공된다. 또한, 암(112)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(113)가 물품을 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다.
3개의 핸드(113)는 Y축 방향으로 이동하여 물품을 이송시킬 수 있다. 핸드(113)의 수는 한정되지 아니한다.
핸드(113)는 물품을 향한 방향(+Y축 방향) 또는 암(112)을 향한 방향(-Y축 방향)으로 왕복운동 한다. 각각의 핸드(113)는 물품을 향한 방향(선단부 부근)에 각각 설치된 풀리와의 사이에 각각 걸쳐져 있는 각 구동벨트에 각각 벨트 클램프를 매개로 하여 고착되어 있다. 각 풀리는 각각 축받침을 매개로 하여 풀리에 각각 동축결합되고, 이들 각 풀리는 각각 구동벨트를 매개로 하여 각각 풀리에 연결되고, 이들 각 풀리는 각각 구동모터의 회전축(130)에 고착되어 있다.
각 모터의 회전축(130)이 회전되면 각 풀리, 각 구동벨트, 각 풀리를 매개로 하여 각 풀리가 회전하고, 각 풀리의 회전구동에 의하여 각 구동벨트가 구동하고, 각 구동벨트와 함께 각 핸드(113)가 각 레일 상을 레일을 따라 이동하도록 되어 있고, 이 이동방향은 각 모터의 회전방향에 따라 +Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동할 수 있다. 덧붙여 설명하면, 이들 모터는 당연히 각각 독립하여 구동하도록 되어 있고, 각 핸드(113)는 각각 독립하여 이동이 가능하도록 되어 있다. 이에 각각의 핸드(113)가 물품 쪽으로 이동할 수 있다.
제2 파지부(120)는 플랜지부(120)에 의하여 파지될 수 있다. 제2 파지부(120)는 제1 파지부(110)의 저면에 위치할 수 있다. 제2 파지부(120)는 가위질 진동(scissoring vibration)하여 물품을 파지한다.
제1 파지부(110)와 제2 파지부(120)의 사이에는 회전축(130)이 위치한다. 회전축(130)은 제1 파지부(110)와 제2 파지부(120)의 동작을 독립적으로 동작할 수 있도록 한다. 회전축(130)에 의하여 제1 파지부(110)와 제2 파지부(120)가 독립적으로 동작할 수 있게 됨에 따라, 서로 다른 종류의 물품이 서로 간의 간섭 없이 파지하는 것이 가능하고, 반송 순서의 제약이 없다.
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 제1 파지부(110)와 제2 파지부(120)의 동작 방향은 서로 반대 방향으로 하여, 동작이에 서로 간섭을 방지할 수 있다.
즉, 한번에 제1 파지부(110)와 제2 파지부(120)을 동작시킴으로써, 반송 순서의 제약 없이 반송이 가능하여 반송량이 증가하게 되어, 택트 타임(TACT TIME)이 절감되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
구동 유닛(200)은 한 쌍의 롤러, 모터 등을 이용하여 파지 유닛(100)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.
구동 유닛(200)은 같은 궤도 상에서 회전이 가능하다. 이에, 이종의 물품을 별도의 수납부(300)에 자유롭게 수납이 가능하다.
수납부(300)는 파지 유닛(100)에서 파지된 물품을 수납하는 공간이다. 수납부(300)는 복수개의 수납 공간을 상하 좌우로 배열하여 구비한 물품 수납 선반을 가질 수 있다.
수납부(300)는 파지 유닛(100)에서 파지된 물품의 종류에 따라 별도의 수납부(300)를 가진다.
파지된 물품의 종류가 다른 경우에는 수납부(300)를 구동 유닛(200)을 기준으로 대칭으로 위치시킬 수 있다.
제어부(400)는 파지 유닛(100)의 제1 파지부(110) 또는 제2 파지부(120)의 동작 및 방향을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(400)는 파지 유닛(100)이 제1 파지부(110) 또는 제2 파지부(120) 중 어느 하나를 선택하기 위한 신호를 제어하기도 하며, 제공된 신호를 통해 파지 유닛(100)의 동작을 제어하기도 한다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1000: 기판 처리 장치
100: 파지 유닛
110: 제1 파지부
111: 로봇 몸체
112: 암
113: 핸드
120: 제2 파지부
130: 회전축
200: 구동 유닛
300: 수납부
400: 제어부
10: 레일
20: 제1 파지 물품
30: 제2 파지 물품

Claims (6)

  1. 수평면 방향으로 작동하여 물품을 파지하고, 상기 수평면의 하방에서 상기 물품을 파지하는 제1 파지부 또는 상기 수평면의 상방에서 상기 물품을 파지하는 제2 파지부를 포함하는 파지 유닛;
    상하 방향으로 상기 물품을 반송하고, 같은 궤도를 회전 가능한 수직 구동 유닛; 및
    상기 파지 유닛에서 파지한 상기 물품을 수납하는 수납부;
    상기 파지 유닛은 상기 제1 파지부 또는 제2 파지부에 독립적으로 구동하는 별도의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 파지 유닛 또는 상기 구동 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수납부는 상기 파지 방식에 따라 별도의 수납부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 수납부는 상기 구동 유닛을 기준으로 대칭적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 파지부 또는 상기 제2 파지부에서 파지하는 상기 물품은 서로 종류가 상이한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 파지부 또는 상기 제2 파지부의 동작 방향은 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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