KR20220085898A - 물품 반송 장치 - Google Patents

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장주용
이수형
강경희
고영란
성혁제
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 물품을 수납한 용기를 반송하는 물품 반송 장치를 제공한다. 물품 반송 장치는, 반도체 공정 장치들이 연속적으로 배치된 반도체 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 레일; 및 상기 레일을 주행하는 반송 유닛을 포함하고, 상기 반송 유닛은, 상기 레일을 따라 주행하는 휠; 및 상기 휠에 부착된 불순물을 제거하는 불순물 제거 모듈을 포함하고, 상기 불순물 제거 모듈은, 전극; 상기 전극에 전압을 인가하는 교류 전원; 상기 전극과 상기 교류 전원 사이에 제공되고, 상기 교류 전원이 인가하는 교류 전압을 직류 펄스 전압으로 변환하는 변환 부재; 및 상기 변환 부재와 상기 교류 전원을 선택적으로 연결시키는 스위치를 포함할 수 있다.

Description

물품 반송 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING APPARATUS}
본 발명은 물품 반송 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 증착, 사진, 그리고 식각 공정과 같은 다양한 종류의 공정들이 수행되며, 이들 각각의 공정을 수행하는 장치들은 반도체 제조 라인 내에 배치된다. 반도체 소자 제조 공정을 수행하기 위한 웨이퍼 등의 대상물은 풉(FOUP) 등의 용기에 수납된 상태로 각 반도체 공정 장치에 전달될 수 있다. 또한, 공정이 수행된 대상물들은 각 반도체 공정 장치로부터 용기로 회수되고, 회수된 용기는 외부로 반송될 수 있다.
용기는 오버 헤드 호이스트 트랜스퍼 장치(Overhead Hoist Transport, OHT)와 같은 물품 반송 장치에 의해 반송된다. 물품 반송 장치는 대상물이 수납된 용기를 반도체 공정 장치들 중 어느 하나의 로드 포트로 반송한다. 또한, 반송 유닛은 공정 처리된 대상물이 수납된 용기를 로드 포트로부터 픽업하여 외부로 반송하거나, 반도체 공정 장치들 중 다른 하나로 반송할 수 있다.
도 1은 일반적인 물품 반송 장치의 비히클이 제공하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 물품 반송 장치(10)는 비히클(12), 레일(11)을 포함할 수 있다. 비히클(12)에는 주행 휠(13)이 결합되며, 주행 휠(13)은 레일(11)을 따라 회전되어 비히클(12)을 이동시킨다. 또한, 비히클(12)은 프레임(14)과 결합될 수 있다. 프레임(14)은 레일(11) 보다 아래에 배치될 수 있다. 프레임(14)이 가지는 내부 공간에는 용기(C)를 파지하는 그립 부재(16)가 제공될 수 있다. 그립 부재(16)는 용기(C)를 파지할 수 있다.
비히클(12)은 용기(C)를 파지한 상태로 레일(11)을 주행할 수 있다. 비히클(12)이 용기(C)를 반송하고자 하는 반도체 제조 장치의 상부에 근접하게 되면 레일(11)을 주행하던 비히클(12)은 주행 휠(13)을 회전시키는 모터에 역 토크 출력을 인가하여 비히클(12)의 주행 속도를 감소시킨다. 이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 비히클(12)이 주행 또는 제동하는 과정에서, 주행 휠(13)은 레일(11)과 마찰된다. 이에, 파티클 등의 불순물을 발생시킨다. 이러한 불순물은 주행 휠(13)이 마모되면서 발생되는 우레탄 입자이거나, 레일(11)이 마모되면서 발생되는 알루미늄 입자일 수 있다. 이러한 불순물은 주행 휠(13) 또는 레일(11)에 부착된다. 주행 휠(13) 또는 레일(11)에 부착된 불순물들은 비히클(12)이 주행하면서 비히클(12)의 주행 휠(13)과 다시금 마찰되고, 주행 휠(13)을 손상시킨다.
본 발명은 레일을 주행하는 반송 유닛의 휠에 부착된 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 물품 반송 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재들로부터 통상의 기술자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 물품을 수납한 용기를 반송하는 물품 반송 장치를 제공한다. 물품 반송 장치는, 반도체 공정 장치들이 연속적으로 배치된 반도체 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 레일; 및 상기 레일을 주행하는 반송 유닛을 포함하고, 상기 반송 유닛은, 상기 레일을 따라 주행하는 휠; 및 상기 휠에 부착된 불순물을 제거하는 불순물 제거 모듈을 포함하고, 상기 불순물 제거 모듈은, 전극; 상기 전극에 전압을 인가하는 교류 전원; 상기 전극과 상기 교류 전원 사이에 제공되고, 상기 교류 전원이 인가하는 교류 전압을 직류 펄스 전압으로 변환하는 변환 부재; 및 상기 변환 부재와 상기 교류 전원을 선택적으로 연결시키는 스위치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 전극은, 제1전극; 및 상기 제1전극과 대향되는 제2전극을 포함하고, 상기 불순물 제거 모듈은, 상기 제1전극, 그리고 상기 제2전극 사이에 제공되는 절연 체를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 불순물 제거 모듈은, 상기 휠, 그리고 상기 전극 사이에 제공되며, 접지되는 메쉬 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상기 불순물 제거 모듈을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 교류 전원과 상기 변환 부재가 서로 전기적으로 연결되고, 상기 교류 전원이 제1전압을 상기 전극에 전달하도록 상기 스위치, 그리고 상기 교류 전원을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 교류 전원과 상기 변환 부재가 서로 전기적으로 분리되고, 상기 교류 전원이 상기 제1전압보다 큰 제2전압을 상기 전극에 전달하도록 상기 스위치, 그리고 상기 교류 전원을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 불순물 제거 모듈은, 상기 전극, 그리고 상기 절연 체가 놓이는 기판을 더 포함하고, 상기 기판은, 절연성을 가지는 소재로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 반송 유닛은,상기 휠을 커버하는 휠 커버를 더 포함하고, 상기 불순물 제거 모듈은, 상기 휠 커버에 의해 지지될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 불순물 제거 모듈은, 상기 전극의 아래에 배치되고, 상부가 개방된 통 형상을 가지고, 상기 휠로부터 제거된 상기 불순물을 수용하는 불순물 컨테이너를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 레일을 주행하는 반송 유닛의 휠에 부착된 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 물품 반송 장치의 비히클이 제동하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 반도체 제조 장치와 본 발명의 물품 반송 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 물품 반송 장치를 정면에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 물품 반송 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 5은 도 2의 물품 반송 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 6은 본 발명의 반송 유닛이 주행 방향의 변경 없이 주행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 반송 유닛이 주행 방향을 변경하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 4의 불순물 제거 모듈이 가지는 기판, 전극, 그리고 절연 체를 반송 유닛의 주행 방향에서 바라본 도면이다.
도 9는 도 5의 불순물 제거 모듈이 가지는 기판, 전극, 그리고 절연 체를 B-B'에서 바라본 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 불순물 제거 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 교류 전원이 발생시키는 교류 전압의 파형을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10의 교류 전원이 변환 부재와 전기적으로 연결되어 발생시키는 직류 펄스 전압의 파형을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 10의 불순물 제거 모듈이 반송 유닛의 휠에 부착된 불순물을 포집하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 14는 도 10의 전극 또는 메쉬 부재로 끌어당겨진 불순물을 클리닝 하는 모습을 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 도 2 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
본 실시 예의 물품 반송 장치는 용기를 반송하는데 사용될 수 있다. 특히, 본 실시 예의 물품 반송 장치는 물품이 수납된 용기를 반송할 수 있다. 물품은 웨이퍼 등의 기판 또는 레티클(Reticle)일 수 있다. 물품이 수납되는 용기는 풉(Front Opening Unified Pod : FOUP)일 수 있다. 또한, 물품이 수납되는 용기는 파드(POD)일 수 있다. 또한, 물품이 수납되는 용기는 복수의 인쇄회로 기판들을 수납하기 위한 매거진, 복수의 반도체 패키지들을 수납하기 위한 트레이 등을 들 수 있다.
이하에서는, 물품 반송 장치가 웨이퍼 등의 기판이 수납된 용기를 반도체 제조 라인에 배치된 반도체 공정 장치들에 반송하는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 본 실시 예의 물품 반송 장치는 물품 및/또는 물품이 수납된 용기의 반송이 요구되는 다양한 제조 라인에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 반도체 제조 장치와 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 반송 장치를 상부에서 바라본 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 물품 반송 장치(1000)는 반도체 공정 장치(100)들이 연속적으로 배치된 반도체 제조 라인에 물품이 수납된 용기(20)를 반송할 수 있다. 물품 반송 장치(1000)는 OHT(Overhead Hoist Transport) 장치일 수 있다. 물품 반송 장치(1000)는 레일(300)과 반송 유닛(500)을 포함할 수 있다. 반송 유닛(500)은 용기(20)를 파지할 수 있다. 반송 유닛(500)은 레일(300)을 따라 정해진 경로를 따라 주행할 수 있다. 레일(300)은 반도체 제조 라인의 천장을 따라 구비될 수 있다.
도 2에서는 레일(300)을 대체로 육각의 형태로 도시하였으나, 레일(300)의 형상은 원형, 사각형 등 다양하게 변형될 수 있다. 레일(300)은 반도체 제조 라인의 천장을 따라 구비되어 반도체 공정 장치(100)들을 상부에서 확인할 수 있도록 설치될 수 있다. 레일(300)의 설치 범위는 반도체 공정 장치(100)들 전체적으로 조망할 수 있도록 넓은 영역으로 배치될 수 있다.
도 3은 도 2의 물품 반송 장치를 정면에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 물품 반송 장치를 측면에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 2의 물품 반송 장치를 상부에서 바라본 도면이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 물품 반송 장치(1000)는 레일(300), 그리고 반송 유닛(500)을 포함할 수 있다.
레일(300)은 주행 레일(310)과 조향 레일(330)을 포함할 수 있다. 레일(300)은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 주행 레일(310)과 조향 레일(330)은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 주행 레일(310)과 조향 레일(330)은 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 주행 레일(310)에는 후술하는 반송 유닛(500)의 주행 휠(520)이 접촉될 수 있다. 주행 레일(310)은 복수로 제공되고, 서로 이격되어 제공될 수 있다. 예컨대, 주행 레일(310)은 한 쌍으로 제공될 수 있다. 한 쌍의 주행 레일(310)은 서로 평행하고, 같은 높이로 제공될 수 있다.
조향 레일(330)에는 후술하는 반송 유닛(500)의 조향 휠(532)이 선택적으로 접촉될 수 있다. 조향 레일(330)은 주행 레일(310)보다 상부에 배치될 수 있다. 조향 레일(330)은 상부에서 바라볼 때 한 쌍의 주행 레일(310) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 조향 레일(330)의 일부는 상부에서 바라볼 때 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 조향 레일(330)은 반송 유닛(500)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.
반송 유닛(500)은 레일(300)을 주행할 수 있다. 반송 유닛(500)은 주행 레일(310)을 주행할 수 있다. 반송 유닛(500)은 용기(20)를 파지할 수 있다. 반송 유닛(500)은 용기(20)를 파지한 상태로 레일(300)을 주행할 수 있다. 반송 유닛(500)은 바디(510), 주행 휠(520), 조향 유닛(530) 프레임(540), 넥(550), 슬라이더(560), 승강 부재(570), 그립 부재(580), 불순물 제거 모듈(600), 그리고 제어기(미도시)를 포함할 수 있다.
바디(510)에는 주행 휠(520), 조향 유닛(530), 그리고 넥(550)이 결합될 수 있다. 바디(510)에는 주행 휠(520)이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한 조향 유닛(530)은 바디(510)의 상면에 설치될 수 있다. 또한, 바디(510)에는 넥(550)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
바디(510)는 내부에 구동기(미도시)를 가질 수 있다. 구동기는 주행 휠(520)을 회전시킬 수 있다. 구동기는 주행 휠(520)에 동력을 전달하여 주행 휠(520)을 전후 방향으로 회전시킬 수 있다. 또한, 구동기는 후술하는 전원(590)으로부터 전력을 전달받을 수 있다. 또한, 구동기는 후술하는 전원(590)으로부터 전력을 전달 받아 주행 휠(520)에 대하여 역 토크 출력을 전달할 수 있다. 또한, 바디(510)는 복수로 제공될 수 있다. 각각의 바디(510)는 상술한 구동기를 가질 수 있다. 또한, 바디(510)는 후술하는 주행 휠(520)을 커버하는 휠 커버(512)를 포함할 수 있다. 휠 커버(512)는 하부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 휠 커버(512)는 하부 중 일부 영역이 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 또한, 휠 커버(512)는 내부 공간을 가질 수 있다. 휠 커버(512)가 가지는 내부 공간에는 후술하는 불순물 제거 모듈(600)이 제공될 수 있다. 예컨대, 불순물 제거 모듈(600)의 기판(610), 전극(620), 절연 체(630), 메쉬 부재(640), 그리고 불순물 컨테이너(650)는 휠 커버(512)에 의해 지지될 수 있다.
주행 휠(520)은 바디(510)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 주행 휠(520)은 레일(300)과 접촉하여 회전될 수 있다. 주행 휠(520)은 바디(510)에 결합될 수 있다. 주행 휠(520)은 바디(510)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 주행 휠(520)은 레일(300) 중 주행 레일(310)과 접촉하고 회전하여 주행 레일(310)을 주행할 수 있다. 주행 휠(520)은 복수로 제공될 수 있다. 주행 휠(520)은 한 쌍으로 제공될 수 있다. 주행 휠(520) 중 어느 하나는 바디(510)의 일면에 회전 가능하게 결합되고, 주행 휠(520) 중 다른 하나는 바디(510)의 일면과 대향되는 타면에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 주행 휠(520)은 바디(510)가 가지는 구동기로부터 동력을 전달받아 회전될 수 있다. 주행 휠(520)은 탄성을 가지는 소재를 포함할 수 있다. 예컨대, 주행 휠(520)은 우레탄을 포함하는 소재로 제공될 수 있다.
조향 유닛(530)은 바디(510)에 결합될 수 있다. 조향 유닛(530)은 조향 휠(532)을 가질 수 있다. 조향 휠(532)은 조향 레일(330)과 선택적으로 접촉될 수 있다. 조향 휠(532)은 반송 유닛(500)의 주행 방향을 변경시 조향 레일(330)과 접촉될 수 있다. 조향 휠(532)은 반송 유닛(500)이 주행 방향 변경 없이 주행하는 경우 조향 레일(330)과 접촉되지 않을 수 있다. 조향 휠(532)은 이동될 수 있다. 예컨대, 조향 휠(532)은 반송 유닛(500)의 주행 방향에 수직한 방향을 따라 이동될 수 있다. 조향 휠(532)은 탄성을 가지는 소재를 포함할 수 있다. 예컨대, 조향 휠(532)은 우레탄을 포함하는 소재로 제공될 수 있다.
프레임(540)은 내부 공간을 가질 수 있다. 프레임(540)의 내부 공간에는 후술하는 슬라이더(560), 승강 부재(570), 그리고 그립 부재(580)가 제공될 수 있다. 또한, 프레임(540)은 양 측면 및 하면이 개방된 육면체 형상을 가질 수 있다. 즉, 프레임(540)은 전면 및 후면이 블로킹 플레이트(Blocking Plate)로 제공될 수 있다. 이에, 반송 유닛(500)이 주행시 공기 저항에 의해 파지된 용기(20)가 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 프레임(540)은 넥(550)을 매개로 바디(510)에 결합될 수 있다. 넥(550)은 바디(510), 그리고 프레임(540)에 대하여 회전 가능하게 제공될 수 있다. 프레임(540)은 적어도 하나 이상의 넥(550)을 매개로 적어도 하나 이상의 바디(510)에 결합될 수 있다. 예컨대, 프레임(540)은 하나로 제공되고, 하나의 프레임(540)에는 두 개의 넥(550)이 결합될 수 있다. 그리고, 두 개의 넥(550)은 두 개의 바디(510)에 각각 결합될 수 있다.
슬라이더(560)는 프레임(540)에 결합될 수 있다. 슬라이더(560)는 프레임(540)에 대하여 그 위치가 변경될 수 있도록 결합될 수 있다. 슬라이더(560)는 프레임(540)의 내부 공간에 제공되고, 프레임(540)의 하면에 결합될 수 있다. 슬라이더(560)는 상부에서 바라볼 때, 반송 유닛(500)의 주행 방향에 대하여 수직 방향으로 그 길이가 연장될 수 있다. 예컨대, 슬라이더(560)는 프레임(540)의 개방된 양 측면을 향하는 방향으로 그 길이가 연장될 수 있다. 또한, 슬라이더(560)는 후술하는 승강 부재(570)와 결합될 수 있다. 이에, 슬라이더(560)는 승강 부재(570)의 위치를 변경할 수 있다.
승강 부재(570)는 그립 부재(580)를 승하강 시킬 수 있다. 승강 부재(570)는 프레임(540) 및/또는 넥(550)을 매개로 바디(510)에 결합될 수 있다. 승강 부재(570)는 내부에 구동기(미도시)를 포함할 수 있다. 구동기는 그립 부재(580)와 연결된 벨트(572)를 감거나 풀어 그립 부재(580)를 승하강 시킬 수 있다. 그립 부재(580)는 용기(20)를 파지할 수 있다. 그립 부재(580)는 용기(20)를 착탈 가능하게 파지할 수 있다. 그립 부재(580)는 용기(20)를 반도체 공정 장치의 로드 포트로 로딩하거나, 로드 포트로부터 언로딩할 수 있다.
불순물 제거 모듈(600)은 주행 휠(520) 또는 조향 휠(532)에 부착된 불순물을 제거할 수 있다. 예컨대, 불순물 제거 모듈(600)은 주행 휠(520)에 부착된 불순물을 제거할 수 있다. 불순물은 주행 휠(520) 또는 조향 휠(532)이 레일(300)과 마찰하면서 발생되는 파티클 입자일 수 있다. 예컨대, 불순물은 주행 휠(520) 또는 조향 휠(532)이 마모되어 발생되는 우레탄 입자이거나, 레일(300)이 마모되어 발생되는 알루미늄 입자일 수 있다. 또한, 이와 같은 불순물은 마찰 등을 이유로 + 전하 또는 - 전하로 대전될 수 있다.
불순물 제거 모듈(600)은 기판(610), 전극(620), 절연 체(630), 메쉬 부재(640), 불순물 컨테이너(650), 교류 전원(660), 변환 부재(670), 그리고 스위치(681, 682, 683)를 포함할 수 있다. 교류 전원(660), 변환 부재(670), 그리고 스위치(681, 682, 683)에 관하여는 후술한다. 또한, 불순물 제거 모듈(600)이 주행 휠(520) 또는 조향 휠(532)에 부착된 불순물을 제거하는 방법에 관하여는 후술한다. 또한 불순물 제거 모듈(600)은 복수 개로 제공될 수 있다. 예컨대, 불순물 제거 모듈(600) 중 어느 하나, 그리고 불순물 제거 모듈(600) 중 다른 하나는 하나의 휠(예컨대, 주행 휠(520))을 사이에 두고 서로 대칭되도록 설치될 수 있다.
기판(610)은 절연성을 가지는 소재로 제공될 수 있다. 기판(610) 상에는 전극(620)이 놓일 수 있다. 전극(620)은 한 쌍의 대향 전극을 포함할 수 있다. 예컨대, 전극(620)은 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)을 포함할 수 있다. 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)은 서로 대향 전극일 수 있다. 절연 체(630)는 제1전극(622), 그리고 제2전극(624) 사이에 제공될 수 있다. 절연 체(630)는 제1전극(622), 그리고 제2전극(640)을 덮을 수 있다. 절연 체(630)는 절연 필름일 수 있다. 메쉬 부재(640)는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 메쉬 부재(640)는 복수의 타공이 형성된 판 형상을 가질 수 있다. 메쉬 부재(640)는 도전성 소재로 제공될 수 있다. 메쉬 부재(640)는 접지될 수 있다. 메쉬 부재(640)는 주행 휠(520), 그리고 전극(620) 사이에 제공될 수 있다. 메쉬 부재(640)는 전극(620), 그리고 절연 체(630)와 서로 이격될 수 있다. 메쉬 부재(640), 그리고 기판(610)은 휠 커버(512)의 내부 공간의 천정에 고정 설치될 수 있다. 메쉬 부재(640), 그리고 기판(610)은 수직 자세로 고정 설치될 수 있다.
불순물 컨테이너(650)는 기판(610), 그리고 메쉬 부재(640)의 하부에 설치될 수 있다. 불순물 컨테이너(650)는 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 불순물 컨테이너(650)의 개방된 부분은 메쉬 부재(640), 그리고 기판(610)이 고정 설치되는 영역과 서로 중첩될 수 있다. 이에, 메쉬 부재(640), 그리고 기판(610)을 향하여 끌어 당겨진 불순물이 메쉬 부재(640), 그리고 기판(610)으로부터 클리닝(Cleaning) 되는 경우, 불순물은 불순물 컨테이너(650)로 수집될 수 있다.
제어기(미도시)는 물품 반송 장치(1000)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기는 반송 유닛(500)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기는 반송 유닛(500)이 가지는 불순물 제거 모듈(600)을 제어할 수 있다.
또한, 제어기(700)는 물품 반송 장치(1000)의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 물품 반송 장치(1000)를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 물품 반송 장치(1000)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 물품 반송 장치(1000)에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.
이하에서는, 주행 레일(310)을 주행하는 반송 유닛(500)의 주행 방향을 변경하는 방법에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 유닛이 주행 방향의 변경 없이 주행하는 모습을 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 유닛이 주행 방향을 변경하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 6과 도 7을 참조하면, 조향 레일(330)은 주행 레일(310)보다 상부에 배치될 수 있다. 또한, 조향 레일(330)은 상부에서 바라볼 때 한 쌍의 주행 레일(310) 사이에 배치될 수 있다. 조향 레일(330)은 일부는 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 또한, 조향 레일(330)의 다른 일부는 직선 형상을 가질 수 있다. 조향 레일(330)의 굴곡진 부분은 주행 레일(310)들의 교차 영역에 배치될 수 있다. 조향 레일(330)의 직선 부분은 주행 레일(310)의 주행 영역에 배치될 수 있다.
반송 유닛(500)이 주행 방향의 변경 없이 그대로 직선 운동을 하는 경우, 반송 유닛(500)의 조향 휠(532)은 직선 형상을 가지는 조향 레일(330)의 부분과 접촉되는 위치로 이동된다. 이에, 반송 유닛(500)은 주행 방향의 변경 없이 그대로 직선 운동을 하게 된다(도 6 참조). 이와 달리, 반송 유닛(500)의 주행 방향을 변경하고자 하는 경우, 반송 유닛(500)의 조향 휠(532)은 조향 레일(330)의 굴곡진 형상을 가지는 조향 레일(330)의 부분과 접촉되는 위치로 이동될 수 있다. 구체적으로, 반송 유닛(500)의 주행 방향 변경시 조향 휠(532)은 반송 유닛(500)의 변경 전 주행 방향을 기준으로 변경 후 주행 방향과 대응하는 조향 레일(330)의 면과 접촉되도록 그 위치가 변경될 수 있다. 예컨대, 반송 유닛(500)의 변경 전 주행 방향을 기준으로 변경 후 주행 방향이 우측 방향인 경우, 우측 방향과 대응하는 조향 레일(330)의 우측 면과 접촉되도록 조향 휠(532)의 위치가 변경된다(도 7 참조). 도 7에 도시된 예로 반송 유닛(500)의 주행 방향 변경에 대하여 설명하면, 반송 유닛(500)의 주행 방향을 기준으로 우측 주행 휠(532)은 주행 레일(310)과 계속하여 접촉된다. 그리고, 반송 유닛(500)의 좌측 주행 휠(520)은 반송 유닛(500)의 주행 방향이 변경되면서 주행 레일(310)과 이격된다. 그리고, 조향 휠(532)은 반송 유닛(500)의 주행 방향 변경이 완료될 때까지 조향 레일(330)과 계속하여 접촉한다. 주행 방향 변경이 완료되면 조향 휠(532)은 조향 레일(330)로부터 이격되고, 좌측 주행 휠(520)은 다시 주행 레일(310)과 접촉된다.
이하에서는, 본 발명의 불순물 제거 모듈(600)에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 8은 도 4의 불순물 제거 모듈이 가지는 기판, 전극, 그리고 절연 체를 반송 유닛의 주행 방향에서 바라본 도면이고, 도 9는 도 5의 불순물 제거 모듈이 가지는 기판, 전극, 그리고 절연 체를 B-B'에서 바라본 도면이다. 참고로, 도 8에서 A-A' 단면에서 바라본 기판(610), 전극(620), 그리고 절연 체(630)의 모습은 도 4에 도시된 바 있다.
도 8, 그리고 도 9를 참조하면, 기판(610)은 판 형상을 가질 수 있다. 기판(610)이 가지는 면들 중 일 면에는 전극(620)이 놓일 수 있다. 예컨대, 기판(610)이 가지는 면들 중 일 면에는 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)이 놓일 수 있다.
제1전극(622), 그리고 제2전극(624)은 서로 대칭되는 형상을 가질 수 있다. 기판(610)이 가지는 면들 중 일 면을 바라볼 때, 제1전극(622)은 A-A' 방향을 향하고, 바 형상을 가지는 제1-1전극 부 및 제1-1전극 부로부터 제1-1전극 부의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장되는 복수의 제1-2전극 부를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 제2전극(624)은 A-A' 방향을 향하고, 바 형상을 가지는 제2-1전극 부 및 제2-1전극 부로부터 제2-1전극 부의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장되는 복수의 제2-2전극 부를 포함할 수 있다.
또한, 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)은 서로 이격될 수 있다. 이격된 공간에는 절연 체(630)가 제공될 수 있다. 절연 체(630)는 상술한 바와 같이 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)을 서로 절연시키며, 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)을 덮을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 불순물 제거 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 상술한 바와 같이 불순물 제거 모듈(600)은 기판(610), 제1전극(622), 제2전극(624), 절연 체(630), 메쉬 부재(640), 교류 전원(660), 변환 부재(670), 제1스위치(681), 제2스위치(682), 그리고 제3스위치(683)를 포함할 수 있다.
교류 전원(660)은 전극(620)에 전압을 인가할 수 있다. 교류 전원(660)은 교류 전압을 전극(620)에 인가할 수 있다. 교류 전원(660)은 RF 소스일 수 있다. 이와 달리, 교류 전원(660)은 AC 전원일 수 있다. 이와 달리, 교류 전원(660)은 마이크로 웨이브를 전극(620)에 인가할 수도 있다.
변환 부재(670)는 교류 전압을 직류 펄스 전압으로 변환시킬 수 있다. 예컨대, 변환 부재(670)는 RF-DC 컨버터, 그리고 필터를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1스위치(681)는 교류 전원(660)과 변환 부재(670)를 선택적으로 연결시킬 수 있다. 교류 전원(660)이 변환 부재(670)와 서로 전기적으로 분리되는 경우, 교류 전원(660)은 도 11에 도시된 바와 같이 사인 파형을 가지는 전압을 전극(620)으로 인가할 수 있다. 이와 달리, 교류 전원(660)이 제1스위치(681)에 의해 변환 부재(670)와 서로 전기적으로 연결되는 경우, 교류 전원(660)이 발생시키는 전압은 변환 부재(670)에 의해 도 12에 도시된 바와 같이 직류 펄스 전압으로 변환될 수 있다. 변환된 직류 펄스 전압은 전극(620)에 인가될 수 있다. 또한, 변환 부재(670)는 직류 펄스 전압이 양의 크기를 가지는 직류 펄스 전압이 되도록 교류 전원(660)이 발생시키는 전압을 변환할 수 있다. 이와 달리, 변환 부재(670)는 제거하고자 하는 불순물의 대전 특성에 따라, 직류 펄스 전압이 음의 크기를 가지는 직류 펄스 전압이 되도록 교류 전원(660)이 발생시키는 전압을 변환할 수 있다. 이하에서는, 변환 부재(670)가 직류 펄스 전압이 양의 크기를 가지는 직류 펄스 전압이 되도록 교류 전원(660)이 발생시키는 전압을 변환하는 것을 예로 들어 설명한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 불순물 제거 모듈(600)이 주행 휠(520)에 부착된 불순물을 제거하는 방법에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 불순물 제거 방법을 불순물 제거 모듈(600)이 수행할 수 있도록, 제어기는 불순물 제거 모듈(600)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기는 스위치(681, 682, 683)들, 교류 전원(660), 그리고 변환 부재(670) 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다.
도 13은 도 10의 불순물 제거 모듈이 반송 유닛의 휠에 부착된 불순물을 포집하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 13을 참조하면, 주행 휠(620)에 부착된 불순물을 포집하는 불순물 포집 단계에서는, 제1스위치(681)에 의해 교류 전원(660)과 변환 부재(670)가 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제2스위치(682)는 온(On)되고, 제3스위치(683)는 오프(off)될 수 있다. 상술한 바와 같이 변환 부재(670)가 교류 전원(660)이 발생시키는 교류 전압을 양의 크기를 가지는 직류 펄스 전압으로 변환시키는 경우, 그 직류 펄스 전압은 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)에 인가될 수 있다. 이때, 양 전하로 대전된 불순물(PP)은 접지된 메쉬 부재(640)를 향하는 방향으로 끌어 당겨지고, 음 전하로 대전된 불순물(NP)은 기판(610)을 향하는 방향으로 끌어 당겨진다. 또한, 전극(620)과 메쉬 부재(640) 사이에는 전기장(E)이 형성되어, 음 전하로 대전된 불순물(NP)은 기판(610)에 가까워 질수록 더욱 가속될 수 있다. 또한, 전극(620)에 직류 펄스 전압이 인가된다. 이에, 전기장(E)도 직류 펄스 전압에 대응하여 형성된다. 전기장(E)이 형성되는 메쉬 부재(640)와 전극(620)의 사이 공간에 존재하는 기체의 전자들은 반복하여 전달되는 직류 펄스 전압에 의해 유동된다. 이는, 이후에 설명하는 플라즈마(P)의 발생을 돕거나, 불순물들이 기판(610) 또는 메쉬 부재(640)에 고착되는 것을 보다 최소화 할 수 있다. 또한, 불순물 포집 단계에서는 교류 전압(660)은 상대적으로 작은 크기를 가지는 제1전압을 전극(620)에 인가할 수 있다. 예컨대, 불순물 포집 단계에서 교류 전압(660)은 수 V 내의 전압을 전극(620)으로 인가할 수 있다.
도 14는 도 10의 전극 또는 메쉬 부재로 끌어당겨진 불순물을 클리닝 하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 14를 참조하면, 전극(620) 또는 메쉬 부재(640)로 끌어 당겨진 불순물을 클리닝하는 불순물 클리닝 단계에는, 제1스위치(681)에 의해 교류 전원(660)과 변환 부재(670)가 전기적으로 분리될 수 있다. 그리고, 제2스위치(682)는 오프(Off)되고, 제3스위치(683)는 온(On)될 수 있다. 불순물 클리닝 단계에서 교류 전원(660)은 수십 kV의 전압을 전극(620)으로 인가할 수 있다. 예컨대, 교류 전원(660)은 상기 제1전압보다 큰 크기를 가지는 제2전압을 전극(620)으로 인가할 수 있다. 이 경우, 기판(610)과 메쉬 부재(640) 사이에는 대기압 방전에 의해 플라즈마(P)가 발생될 수 있다. 예컨대, 제1전극(622)과 제2전극(624) 사이에는 대기압 방전에 의해 플라즈마(P), 예컨대 Surface Plasma가 발생될 수 있다.
플라즈마(P)는 이온, 그리고 전자를 포함할 수 있다. 또한, 제1전극(622)과 제2전극(624)에는 교류 전원(660)에 의해 양 전압, 그리고 음 전압이 반복하여 인가될 수 있다. 예컨대, 먼저 제1전극(622)에 양 전압이 인가, 그리고 제2전극(624)에 음 전압이 인가된 이후, 다시 제1전극(622)에 음 전압이 인가, 그리고 제2전극(624)에 양 전압이 인가될 수 있다. 먼저 제1전극(622)에 양 전압이 인가, 그리고 제2전극(624)에 음 전압이 인가되면, 이온은 제1전극(622)에서 제2전극(624)을 향하는 방향으로 이동된다. 이후에 제1전극(622)에 음 전압이 인가, 그리고 제2전극(624)에 양 전압이 인가되더라도, 관성 등을 이유로 이온은 제2전극(624)에서 제1전극(622)을 향하는 방향으로 거의 이동되지 않는다. 이러한 이온의 유동에 의해 기판(610)과 메쉬 부재(640) 사이에는 제1전극(622)에서 제2전극(624)을 향하는 방향으로 기류(A)가 발생된다. 이와 같은 기류(A)는 불순물 컨테이너(650)를 향하는 방향으로 흐를 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 상술한 불순물 포집 단계를 통해 파티클 등의 불순물을 포집하고, 이후 불순물 클리닝 단계에서 전극(620) 또는 메쉬 부재(640)로 끌어 당겨진 불순물을 불순물 컨테이너(650)를 향하는 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에, 불순물은 불순물 컨테이너(650)가 가지는 수집 공간에 수집될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 주행 휠(520)에 부착된 불순물을 실시간으로 제거할 수 있다.
상술한 예에서는 교류 전원(660)이 발생시키는 교류 전압을 변환 부재(670)를 통해 변환시키는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 불순물 제거 모듈(600)은 Pulsed DC Source를 포함하고, 상술한 변환 과정 없이 곧바로 전극(620)에 직류 펄스 전압을 인가할 수도 있다.
또한, 상술한 예에서, 불순물의 대전 특성에 따라 메쉬 부재(640), 그리고 전극(620)의 극성을 전환할 수도 있다.
또한, 상술한 예에서, 제1전극(622), 그리고 제2전극(624)에 인가되는 교류 전압을 조절하여, 기판(610)과 메쉬 부재(640)의 사이에서 발생되는 Surface plasma의 방향을 변경하여 전극(620) 또는 메쉬 부재(640)로 끌어 당겨진 불순물을 불순물 컨테이너(650)를 향하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 기판(610)이 대체로 직육면체의 형상을 가지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 15에 도시된 바와 같이 기판(610)은 주행 휠(520)에 부착된 불순물을 보다 효과적으로 포집할 수 있도록 주행 휠(520)을 둘러싸는, 굴곡진 형상을 가질 수도 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
레일 : 300
반송 유닛 : 500
몸체 : 510
휠 커버 : 512
주행 휠 : 520
불순물 제거 모듈 : 600
기판 : 610
전극 : 620
제1전극 : 622
제2전극 : 624
절연 체 : 630
메쉬 부재 : 640
불순물 컨테이너 : 650
교류 전원 : 660
변환 부재 : 670
제1스위치 : 681
제2스위치 : 682
제3스위치 : 683

Claims (8)

  1. 물품을 수납한 용기를 반송하는 물품 반송 장치에 있어서,
    반도체 공정 장치들이 연속적으로 배치된 반도체 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 레일; 및
    상기 레일을 주행하는 반송 유닛을 포함하고,
    상기 반송 유닛은,
    상기 레일을 따라 주행하는 휠; 및
    상기 휠에 부착된 불순물을 제거하는 불순물 제거 모듈을 포함하고,
    상기 불순물 제거 모듈은,
    전극;
    상기 전극에 전압을 인가하는 교류 전원;
    상기 전극과 상기 교류 전원 사이에 제공되고, 상기 교류 전원이 인가하는 교류 전압을 직류 펄스 전압으로 변환하는 변환 부재; 및
    상기 변환 부재와 상기 교류 전원을 선택적으로 연결시키는 스위치를 포함하는 물품 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극은,
    제1전극; 및
    상기 제1전극과 대향되는 제2전극을 포함하고,
    상기 불순물 제거 모듈은,
    상기 제1전극, 그리고 상기 제2전극 사이에 제공되는 절연 체를 더 포함하는 물품 반송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 불순물 제거 모듈은,
    상기 휠, 그리고 상기 전극 사이에 제공되며, 접지되는 메쉬 부재를 더 포함하는 물품 반송 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 불순물 제거 모듈을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 교류 전원과 상기 변환 부재가 서로 전기적으로 연결되고, 상기 교류 전원이 제1전압을 상기 전극에 전달하도록 상기 스위치, 그리고 상기 교류 전원을 제어하는 물품 반송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 교류 전원과 상기 변환 부재가 서로 전기적으로 분리되고, 상기 교류 전원이 상기 제1전압보다 큰 제2전압을 상기 전극에 전달하도록 상기 스위치, 그리고 상기 교류 전원을 제어하는 물품 반송 장치.
  6. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불순물 제거 모듈은,
    상기 전극, 그리고 상기 절연 체가 놓이는 기판을 더 포함하고,
    상기 기판은,
    절연성을 가지는 소재로 제공되는 물품 반송 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반송 유닛은,
    상기 휠을 커버하는 휠 커버를 더 포함하고,
    상기 불순물 제거 모듈은,
    상기 휠 커버에 의해 지지되는 물품 반송 장치.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 불순물 제거 모듈은,
    상기 전극의 아래에 배치되고, 상부가 개방된 통 형상을 가지고, 상기 휠로부터 제거된 상기 불순물을 수용하는 불순물 컨테이너를 더 포함하는 물품 반송 장치.
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