KR20230033188A - 웨이퍼 보관 시스템 - Google Patents

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KR20230033188A
KR20230033188A KR1020210114712A KR20210114712A KR20230033188A KR 20230033188 A KR20230033188 A KR 20230033188A KR 1020210114712 A KR1020210114712 A KR 1020210114712A KR 20210114712 A KR20210114712 A KR 20210114712A KR 20230033188 A KR20230033188 A KR 20230033188A
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김상민
김영욱
박기남
박철준
방상아
안용준
이상경
이현우
임정훈
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템은 주 레일과, 상기 주 레일을 따라 주행하며 복수개가 웨이퍼가 수용된 저장케이스를 이송하는 OHT(Overhead Hoist Transport)와, 상기 주 레일의 적어도 일측에 배치되는 인터페이스 포트(Interface Port)와, 상기 주 레일과 평행하게 상기 인터페이스 포트의 일측에 배치되는 보조 레일과, 상기 보조 레일을 따라 주행하며 상기 저장케이스를 이동시키는 보조이송유닛과, 적어도 상기 보조이송유닛의 일측에 배치되며 상기 저장케이스를 보관하는 저장 선반 및 상기 저장 선반의 일측에 배치되어 작업자가 유지 보수 작업을 수행하도록 작업 공간을 제공하는 작업대를 포함하며, 상기 인터페이스 포트는 상기 보조 레일과 상기 주 레일의 사이에 배치되며, 상기 보조 레일은 상기 보조이송유닛의 이동을 안내할 수 있다.

Description

웨이퍼 보관 시스템{Wafer storage system}
본 발명은 웨이퍼 보관 시스템에 관한 것이다.
반도체 생산량 증대 및 반도체 공정의 미세화에 따라 반도체 공장의 대형화 추세에 있다. 이에 따라, 저장 공간 부족이 지속적으로 이슈화되고 있다. 이를 해결하기 위하여 저장부(Stocker)를 추가로 설치할 경우 필요한 저장 수량을 보충할 수 있으나, 작업자의 이동 공간을 차지하는 문제점으로 인하여 추가 배치가 어려운 실정이다.
나아가, OHT 주행용 Rail 측면에 설치되어 반송물을 보관하는 저장부인STB(side Track Buffer)는 웨이퍼 이송 장치(OHT, Overhead Hoist Transport) 옆 공간에만 배치되어야 한다는 제약 사항이 있으므로 STB 설치 공간이 충분하지 않은 문제가 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 웨이퍼의 저장 공간을 증대시킬 수 있는 웨이퍼 보관 시스템을 제공하는 것이다.
예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템은 주 레일과, 상기 주 레일을 따라 주행하며 복수개가 웨이퍼가 수용된 저장케이스를 이송하는 OHT(Overhead Hoist Transport)와, 상기 주 레일의 적어도 일측에 배치되는 인터페이스 포트(Interface Port)와, 상기 주 레일과 평행하게 상기 인터페이스 포트의 일측에 배치되는 보조 레일과, 상기 보조 레일을 따라 주행하며 상기 저장케이스를 이동시키는 보조이송유닛과, 적어도 상기 보조이송유닛의 일측에 배치되며 상기 저장케이스를 보관하는 저장 선반 및 상기 저장 선반의 일측에 배치되어 작업자가 유지 보수 작업을 수행하도록 작업 공간을 제공하는 작업대를 포함하며, 상기 인터페이스 포트는 상기 보조 레일과 상기 주 레일의 사이에 배치되며, 상기 보조 레일은 상기 보조이송유닛의 이동을 안내할 수 있다.
웨이퍼의 저장 공간을 증대시킬 수 있는 웨이퍼 보관 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 일부분을 나타내는 개략 사시도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 인터페이스 포트를 나타내는 사시도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 보조이송유닛을 나타내는 정면도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 저장 선반을 나타내는 사시도이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 작업대를 나타내는 사시도이다.
도 7 내지 도 11은 예시적인 실시예에 따른 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 일부분을 나타내는 개략 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템(100)은 일예로서, 주 레일(110), OHT(Overhead Hoist Transport, 120), 인터페이스 포트(Interface Port, 130), 보조 레일(140), 보조이송유닛(150), 저장 선반(160) 및 작업대(170)를 포함한다.
주 레일(110)은 반도체 공장의 천정면(1)에 고정 설치될 수도 있다. 일예로서, 주 레일(110)은 도 2의 X축에 평행하게 배치될 있다. 이에 따라, OHT(120)는 X축 방향을 이동될 수 있는 것이다. 다만, 이에 한정되지 않으며 주 레일(110)은 도 2의 X축, Y축 방향 및 X축 및 Y축에 교차하는 방향 등 다양한 방향으로 배치될 수 있다. 이와 같이, 주 레일(110)은 보조 레일(140)이 배치되지 않는 영역에 설치되어 OHT(120)의 이동을 안내한다.
OHT(120)는 주 레일(110) 상을 주행하며, 복수개의 웨이퍼(미도시)가 수용된 저장케이스(102, FOUP)를 이송한다. OHT(120)는 일예로서, 주 레일(110)을 따라 주행하는 주행유닛(122)과, 주행유닛(122)에 연결되는 본체(123) 및 본체(123)에 설치되어 슬라이딩 이동 및 승강되는 파지유닛(124)을 구비할 수 있다. 일예로서, 파지유닛(124)이 저장케이스(102)를 파지한 상태에서 본체(123)의 내부 공간으로 이동되면, 주행유닛(122)에 의해 OHT(120)가 주 레일(110)을 따라 이동되어 저장케이스(102)를 일정 위치로 이송하는 것이다. 이후, OHT(120)가 일정 위치로 이동되며, 저장케이스(102)를 파지한 파지유닛(124)이 본체(123)로부터 인출되어 저장케이스(102)를 소정 위치에 내려 놓는다. 이와 같이, OHT(120)는 저장케이스(102)를 반도체 공장 내에서 이송하는 역할을 수행한다.
인터페이스 포트(130)는 주 레일(110)의 적어도 일측에 배치된다. 일예로서, 인터페이스 포트(130)는 OHT(120)의 이동 경로의 적어도 일측에 배치될 수 있다. 한편, 인터페이스 포트(130)는 저장케이스(102)가 일시적으로 보관되는 공간을 제공하는 역할을 수행한다. 예를 들어, OHT(120)에 의해 이송된 저장케이스(102)가 보조이송유닛(150)에 의해 저장 선반(160)으로 이송되기 전 또는 저장 선반(160)으로부터 보조이송유닛(150)에 의해 저장케이스(102)가 이송된 후 OHT(120)에 의해 이송되기 전 저장케이스(102)를 일시적으로 보관하는 공간을 제공한다.
일예로서, 인터페이스 포트(130)는 도 3에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 육면체 프레임 형상을 가지며, 복수개의 저장케이스(102, 도 1 참조)가 수용되는 공간을 제공한다. 이를 위해, 인터페이스 포트(130)는 저장케이스(102)가 안착되는 안착 플레이트(132)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 안착 플레이트(132)에는 OHT(120)에 의해 이송된 저장케이스(102)가 안착되는 제1 영역(132a)과, 보조이송유닛(150)에 의해 이송된 저장케이스(102)가 안착되는 제2 영역(132b)을 구비할 수 있다. 또한, 안착 플레이트(132)에는 저장케이스(102)의 고정을 위해 복수개의 홈과 홀이 구비될 수 있다.
한편, 인터페이스 포트(130)는 반도체 공장의 천정면(1, 도 1 참조)에 고정 설치될 수 있다. 또한, 도 1에는 인터페이스 포트(130)가 OHT(120)의 양측에 배치되는 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 인터페이스 포트(130)가 OHT(120)의 일측에만 배치될 수 있다.
보조 레일(140)은 도 2에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 주 레일(110)과 평행하게 배치되며, 반도체 공장의 일부 영역에 배치될 수 있다. 일예로서, 보조 레일(140)은 반도체 공장의 천정면(1)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 보조 레일(140)은 인터페이스 포트(130)의 적어도 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 보조 레일(140)은 인터페이스 포트(130)와 저장 선반(160)의 사이에 배치될 수 있다. 다만, 도 2에는 보조 레일(140)이 주 레일(110)과 동일한 길이, 즉 X축 방향 길이를 가지는 경우를 예를 들어 도시하고 있으나, 보조 레일(140)은 주 레일(110)과 간섭되지 않도록 배치되며 주 레일(110)보다 짧은 X축 방향 길이를 가질 수 있다.
보조이송유닛(150)은 보조 레일(140) 상을 주행하며, 저장케이스(102)를 이동시키는 역할을 수행한다. 일예로서, 보조이송유닛(150)은 인터페이스 포트(130)로부터 저장 선반(160)으로, 또는 저장 선반(160)으로부터 인터페이스 포트(130)로 저장케이스(102)를 이송하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 보조이송유닛(150)은 도 4에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 보조 레일(140) 상을 주행하는 주행부(151)와, 주행부(151)에 연결되며 도 2의 Y축 방향으로 슬라이딩 이동되는 슬라이더(152) 및 슬라이더(152)에 설치되어 도 2의 Z축 방향을 승강되면서 저장케이스(102)를 파지하는 그립부(153)를 구비할 수 있다.
일예로서, 보조이송유닛(150)은 인터페이스 포트(130)의 제1 영역(132a)으로 OHT(110)에 의해 이송된 저장케이스(102)를 저장 선반(160)으로 이동시킨다. 또한, 보조이송유닛(150)은 저장 선반(160)에 저장된 저장케이스(102)를 인터페이스 포트(130)의 제2 영역(132b)으로 이동시킨다. 이때, 저장케이스(102)의 Y축 방향 이동은 슬라이더(152)에 의해 수행되며, 저장케이스(102)의 Z축 방향 이동은 그립부(153)에 의해 수행된다. 그리고, 저장케이스(102)를 파지하는 역할도 그립부(153)에 의해 수행된다. 일예로서, 그립부(153)에는 상호 이격되거나 인접되도록 이동되는 구성이 구비되어 저장케이스(102)의 상단부를 파지할 수 있다.
한편, 슬라이더(152)에 의한 저장케이스(102)의 Y축 방향[보조 레일(140)과 교차하는 방향]으로의 이동 가능 거리가 OHT(110)에 의한 저장케이스(102)의 Y축 방향[주 레일(110)과 교차하는 방향]으로의 이동 가능 거리보다 길 수 있다.
저장 선반(160)은 적어도 보조이송유닛(150)의 일측에 배치되며, 저장케이스(102)를 저장하는 저장 공간을 제공한다. 일예로서, 저장 선반(160)은 보조이송유닛(150)의 일측에 배치되는 제1 저장 선반(162)과, 제1 저장 선반(162)에 연결되며 보조이송유닛(150)의 하부에 배치되는 제2 저장 선반(164)을 구비할 수 있다. 일예로서, 제1 저장 선반(162)은 반도체 공장의 천정면(1)에 고정 설치될 수 있으며, 제2 저장 선반(164)은 제1 저장 선반(162)에 고정 설치될 수 있다.
제1 저장 선반(164)은 복수개의 행과 열을 가지도록 저장케이스(102)가 수용되는 저장 공간을 가지며, 제2 저장 선반(164)은 하나의 열을 가지도록 저장케이스(102)가 수용되는 저장 공간을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 저장 선반(162)에는 X축 방향으로 복수개의 행을 이루며 Y축 방향으로 복수개의 열을 이루도록 저장케이스(102)가 저장될 수 있으며, 제2 저장 선반(164)에는 X축 방향으로 복수개의 행을 이루며, Y축 방향으로 하나의 열을 이루도록 저장케이스(102)가 저장될 수 있다.
한편, 제1 저장 선반(162)에는 저장케이스(102)의 이탈을 방지하기 위한 복수개의 제1 돌출턱(162a)이 구비되며, 제2 저장 선반(164)에도 저장케이스(102)의 이탈을 방지하기 위한 복수개의 제2 돌출턱(164a)이 구비될 수 있다.
나아가, 적어도 제1 저장 선반(162)에는 저장케이스(102, 도 2 참조)로 퍼지가스(예를 들어, N2 가스)가 분사되는 분사관(166)가 구비될 수 있다.
작업대(170)는 저장 선반(160)의 일측에 배치되어 작업자가 유지 보수 작업을 수행하는 작업 공간을 제공한다. 일예로서, 작업대(170)는 도 6에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 반도체 공장의 천정면(1, 도 1 참조)에 설치되는 프레임(172)과, 프레임(172)에 설치되어 작업자의 작업 공간을 제공하는 플레이트(174) 및 플레이트에 연결되는 사다리(176)를 구비할 수 있다.
이와 같이, 작업대(170)가 저장 선반(160)의 일측에 구비되므로, 유지, 보수 작업 시 작업자는 플레이트(174)에서 용이하게 저장 선반(160)의 유지 보수 작업을 수행할 수 있다.
한편, OHT(120)와 보조이송유닛(150)에는 제어부(180)가 연결될 수 있다. 제어부(180)는 OHT(120)와 보조이송유닛(150)의 이동을 제어하는 역할을 수행한다. 일예로서, 제어부(180)는 보조 레일(140)에 인접하여 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 보조 레일(140)을 따라 이동되는 보조이송유닛(150)을 통해 저장 선반(160)에 저장케이스(102)를 보관할 수 있으므로, 보다 많은 수의 저장케이스(102)를 보관할 수 있다. 다시 말해, 생산설비 위 여유 공간 등 반도체 공장에 사용되지 않는 공간을 활용하여 보조 레일(140)과 보조이송유닛(150)을 설치하여 보조이송유닛(150)의 일측과 하부에 저장 선반(160)이 배치되도록 함으로써 보다 많은 수의 웨이퍼가 보관될 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 11은 예시적인 실시예에 따른 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 보관 시스템의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, OHT(120)가 도 7에 도시된 바와 같이, 주 레일(110)을 따라 이동되어 저장케이스(102)를 이송한다. 이때, OHT(120)가 인터페이스 포트(130)의 일측에 배치된다. 이후, 도 8에 도시된 바와 같이, OHT(120)는 저장케이스(102)를 인터페이스 포트(130)에 내려 놓는다. 저장케이스(102)가 인터페이스 포트(130)에 보관되면, 보조이송유닛(150)이 도 9에 도시된 바와 같이 인터페이스 포트(130)의 일측으로 이동한다. 이후, 도 10에 도시된 바와 같이, 보조이송유닛(150)은 인터페이스 포트(130)에 보관된 저장케이스(102)를 언로딩한다. 그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 보조이송유닛(150)은 인터페이스 포트(130)로부터 언로딩된 저장케이스(102)를 저장 선반(160)에 내려 놓는다.
한편, 저장 선반(160)으로부터 저장케이스(102)를 이송할 때는 상기의 방법의 역순으로 이루어진다. 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 보조이송유닛(150)이 보조 레일(140)을 따라 이동되어 저장 선반(160)의 일측으로 이동된다. 이후, 보조이송유닛(150)이 저장 선반(160)에 보관된 저장케이스(102)를 언로딩한다. 이후, 보조이송유닛(150)은 언로딩된 저장케이스(102)를 인터페이스 포트(130)에 내려 놓는다. 이후, OHT(120)가 인터페이스 포트(130)의 일측에 배치되도록 이동된다. 이후, OHT(120)가 인터페이스 포트(130)에 보관된 저장케이스(102)를 언로딩하여 저장케이스(102)가 이송될 위치로 이동한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 웨이퍼 보관 시스템
110 : 주 레일
120 : OHT(Overhead Hoist Transport)
130 : 인터페이스 포트
140 : 보조 레일
150 : 보조이송유닛
160 : 저장 선반
170 : 작업대

Claims (10)

  1. 주 레일;
    상기 주 레일을 따라 주행하며 복수개의 웨이퍼가 수용된 저장케이스를 이송하는 OHT(Overhead Hoist Transport);
    상기 주 레일의 적어도 일측에 배치되는 인터페이스 포트(Interface Port);
    상기 주 레일과 평행하게 상기 인터페이스 포트의 일측에 배치되는 보조 레일;
    상기 보조 레일을 따라 주행하며, 상기 저장케이스를 이동시키는 보조이송유닛;
    적어도 상기 보조이송유닛의 일측에 배치되며 상기 저장케이스를 보관하는 저장 선반;
    상기 저장 선반의 일측에 배치되어 작업자가 유지 보수 작업을 수행하도록 작업 공간을 제공하는 작업대;
    를 포함하며,
    상기 인터페이스 포트는 상기 보조 레일과 상기 주 레일의 사이에 배치되며, 상기 보조 레일은 상기 보조이송유닛의 이동을 안내하는 웨이퍼 보관 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 포트는 복수개의 저장 케이스가 수용될 수 있는 공간을 가지는 웨이퍼 보관 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조이송유닛은 상기 저장 케이스를 상기 인터페이스 포트로부터 상기 저장 선반으로 또는 상기 저장 선반으로부터 상기 인터페이스 포트로 이동시키는 웨이퍼 보관 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보조이송유닛은 상기 보조 레일을 따라 주행하는 주행부와, 상기 주행부에 연결되어 상기 주행부의 양측으로 슬라이딩 이동되는 슬라이더 및 상기 슬라이더의 하부에 설치되어 승강되며 상기 저장 케이스를 파지하는 그립부를 구비하는 웨이퍼 보관 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 슬라이더에 의한 상기 저장 케이스의 상기 보조 레일과 교차하는 방향으로의 이동 가능 거리가 상기 OHT에 의한 상기 저장 케이스의 상기 주 레일과 교차하는 방향으로의 이동 가능 거리보다 긴 웨이퍼 보관 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 저장 선반에는 상기 저장 케이스로 퍼지 가스를 분사하는 퍼지 가스 분사관이 구비되는 웨이퍼 보관 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 저장 선반은 상기 보조이송유닛의 일측에 배치되는 제1 저장 선반과, 상기 제1 저장 선반에 연결되며 상기 보조이송유닛의 하부에 배치되는 제2 저장 선반을 구비하며,
    상기 제1 저장 선반은 복수개의 행과 열을 가지도록 상기 저장 케이스가 수용되는 저장 공간을 가지고,
    상기 제2 저장 선반은 하나의 열을 가지도록 상기 저장 케이스가 수용되는 저장 공간을 가지는 웨이퍼 보관 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 작업대는 반도체 공장의 천정면에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 작업자의 작업 공간을 제공하는 플레이트 및 상기 플레이트에 연결되는 사다리를 구비하는 웨이퍼 보관 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 포트, 상기 보조이송유닛, 상기 저장 선반 및 상기 작업대는 상기 OHT를 기준으로 상기 OHT의 일측 또는 양측에 순차적으로 배치되는 웨이퍼 보관 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 포트, 상기 보조이송유닛, 상기 저장 선반 및 상기 작업대는 반도체 공장의 천정면에 설치되는 웨이퍼 보관 시스템.
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