KR20230060086A - 반도체 웨이퍼 로딩 장치 - Google Patents

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KR20230060086A KR1020210144356A KR20210144356A KR20230060086A KR 20230060086 A KR20230060086 A KR 20230060086A KR 1020210144356 A KR1020210144356 A KR 1020210144356A KR 20210144356 A KR20210144356 A KR 20210144356A KR 20230060086 A KR20230060086 A KR 20230060086A
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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 처리 공정 시간을 단순화시켜 생산 공정상의 효율성을 향상시키는 동시에 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 로딩 품질 및 장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 구현한 반도체 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것으로, 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 웨이퍼를 픽업하여 위치를 정렬한 후 지그상으로 이송하는 웨이퍼 이송부; 상기 웨이퍼가 안착될 지그를 픽업하여 상기 하우징 내부로 이송하고 이송된 지그에 웨이퍼가 안착되면 지그를 상기 하우징의 외부로 배출하는 웨이퍼 배출부; 및 상기 하우징의 일측 측면과 타측 측면 하부에 각각 설치되며, 상기 하우징의 일측 및 타측을 지지하는 동시에 웨이퍼 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 제1 완충 지지부와 제2 완충 지지부;를 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼 로딩 장치{Semiconductor Wafer Loading Device}
본 발명은 반도체 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 처리 공정 시간을 단순화시켜 생산 공정상의 효율성을 향상시키는 동시에 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 로딩 품질 및 장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 구현한 반도체 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 공정에 이용되는 웨이퍼(wafer)를 지그 상으로 로딩시키는 장치들은 통상적으로 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼 픽업 암(pick up arm)과, 로딩시킬 지그를 이송시키는 지그 픽업 암으로 이루어져 있으며, 그 작동은 먼저, 웨이퍼 픽업 암이 웨이퍼를 1장 픽업하고, 픽업된 웨이퍼를 장치 내부로 이송하고, 이송된 웨이퍼의 위치를 정렬하고, 지그 픽업 암이 지그를 픽업하고, 픽업된 지그를 웨이퍼가 안착될 위치로 이송시킨 다음, 위치 정렬된 웨이퍼를 안착 위치에 놓여진 지그로 로딩시키는 6 단계의 과정을 거치게 된다.
따라서, 웨이퍼의 처리 공정 시간이 오래 소요되었으며, 생산공정상의 효율성이 저하되며, 생산량 증대의 한계 점이 있을 수 밖에 없는 실정이다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 제10-2098085호
본 발명의 일측면은 웨이퍼의 처리 공정 시간을 단순화시켜 생산 공정상의 효율성을 향상시키는 동시에 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 로딩 품질 및 장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 구현한 반도체 웨이퍼 로딩 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 로딩 장치는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 웨이퍼를 픽업하여 위치를 정렬한 후 지그상으로 이송하는 웨이퍼 이송부; 상기 웨이퍼가 안착될 지그를 픽업하여 상기 하우징 내부로 이송하고 이송된 지그에 웨이퍼가 안착되면 지그를 상기 하우징의 외부로 배출하는 웨이퍼 배출부; 및 상기 하우징의 일측 측면과 타측 측면 하부에 각각 설치되며, 상기 하우징의 일측 및 타측을 지지하는 동시에 웨이퍼 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 제1 완충 지지부와 제2 완충 지지부;를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 로딩 장치는, 상기 웨이퍼 이송부의 웨이퍼의 픽업 및 상기 웨이퍼 배출부의 지그의 픽업이 동시에 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 로딩 장치는, 상기 웨이퍼 이송부의 웨이퍼의 정렬 및 상기 웨이퍼 배출부의 하우징 내부로의 이송 과정이 동시에 수행 된 후, 상기 웨이퍼 배출부가 웨이퍼를 지그에 안착시켜 외부로 배출하는 작동을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 웨이퍼 이송부는, 상기 하우징의 전면에 형성되어 이송될 웨이퍼를 거치시키는 웨이퍼 로드 포트; 상기 웨이퍼 로드 포트에 거치된 웨이퍼를 파지하여 상기 하우징 내부로 반입하고, 반입된 웨이퍼를 상기 웨이퍼 배출부로 이송시키는 웨이퍼 이송용 로봇암; 및 상기 이송용 로봇암이 반입시킨 웨이퍼를 지그 상으로 정확하게 안착시키기 위하여 웨이퍼의 위치를 조절하는 전정렬기;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 웨이퍼 로드 포트는, 상기 하우징의 전면에 결합되되 웨이퍼가 내부로 반입되는 입구를 형성하는 웨이퍼게이트 근방까지의 레벨을 부여하는 베이스; 및 상기 베이스의 상면에 부착되어 상기 하우징 내부로 반입될 웨이퍼들을 적층하는 패널;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 웨이퍼 이송용 로봇암은, 상기 웨이퍼 로드 포트 방향 및 상기 웨이퍼 배출부의 컨베이어 방향으로 전후 방향으로 이동하는 다관절 암; 및 상기 다관절 암의 말단에 결합되어 웨이퍼를 거치할 평판 형상의 플레이트;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 웨이퍼 배출부는, 상기 하우징의 내부로 이송될 웨이퍼를 거치시키는 지그 로드 포트; 및 상기 지그 로드 포트에 거치된 지그를 파지하여 상기 하우징 내부로 이송하여 상기 컨베이어 상에 안착 시키는 지그 이송용 암;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지그 로드 포트는, 상기 하우징의 전면에 결합되되 지그가 내부로 이송되는 입구를 형성하는 지그 게이트 하측에서 전방으로 돌출 형성된 지그 거치대; 및 상기 지그 거치대 상에 설치되어 상기 지그 게이트를 통하여 상기 하우징의 내부로 지그를 자동 공급하는 지그 공급기;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지그 이송용 암은, 상기 하우징의 내부에서 상기 하우징의 정면으로부터 배면 방향으로 연장되게 설치되는 가이드 프레임; 및 상기 가이드 프레임을 따라서 세로 방향(전후 방향)으로 활주하며 (Y축 방향 이동) 상기 가이드 프레임에 대해서는 가로 방향(좌우 방향)으로 이동(X축 방향 이동)하면서 상기 지그 로드 포트의 거치대에 놓여진 지그을 파지하여 하우징의 내부로 이송시켜 상기 컨베이어의 평반에 안착시키는 그립(grip) 유니트;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 완충 지지부는, 상기 하우징의 일측 측면 전단을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제1 상하 슬라이딩 레일; 상기 제1 상하 슬라이딩 레일과 대향하면서 상기 하우징의 일측 측면 후단을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제2 상하 슬라이딩 레일; 및 상부 전단이 상기 제1 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제1 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하고, 상부 후단이 상기 제2 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제2 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하며, 상기 하우징의 이동 시에는 상승되고 상기 하우징의 설치 위치가 확정되면 하강하여 상기 하우징의 일측을 지지하는 지지 블록 유닛;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지 블록 유닛은, 상기 제1 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제1 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하는 전단 슬라이더; 상기 제2 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제2 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 상기 전단 슬라이더와 동시에 슬라이딩 이동하는 후단 슬라이더; 전단 상측에 상기 전단 슬라이더가 설치되고, 후단 상측에 상기 후단 슬라이더가 설치되며, 상기 전단 슬라이더와 상기 후단 슬라이더가 상하 방향으로 승강함에 따라 함께 승강되는 지지 프레임; 및 바닥면과 대향하는 상기 지지 프레임의 하측면을 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되며, 바닥면에 안착되어 상기 지지 프레임을 지지하는 동시에 상기 지지 프레임으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 다수 개의 프레임 완충부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전단 슬라이더는, 상기 제1 상하 슬라이딩 레일에 안착되는 슬라이딩 블록; 상기 제1 상하 슬라이딩 레일의 일측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제1 보조 레일에 안착되어 상기 제1 보조 레일을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 슬라이딩 블록의 일측을 따라 방향으로 연장 형성되는 제1 체결홈; 상기 제1 상하 슬라이딩 레일의 타측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제2 보조 레일에 안착되어 상기 제2 보조 레일을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 슬라이딩 블록의 타측을 따라 방향으로 연장 형성되는 제2 체결홈; 및 상기 제1 상하 슬라이딩 레일의 내측면을 따라 상하 방향으로 형성되는 기어산에 맞물려 연결 설치될 수 있도록 상기 기어산과 대향하는 성가 슬라이딩 블록의 측면에 적어도 하나 이상 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 슬라이딩 블록을 승강시켜 주는 승하강 기어;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임 완충부는, 바닥면과 대향하는 상기 지지 프레임의 하측면에 형성되는 완충 하우징; 상기 완충 하우징에 설치되어 상기 지지 프레임으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 완충 유닛; 및 상기 완충 유닛에 의해 상측이 지지되어 상기 완충 하우징에 삽입 설치되며, 바닥면에 안착되어 상기 지지 프레임을 지지하는 받침 플레이트;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 유닛은, 사각 평판 형태로 형성되어 상기 완충 하우징의 상측면을 지지하는 제1 수평 지지대; 사각 평판 형태로 형성되어 상기 제1 수평 지지대와 대향하면서 상기 받침 플레이트의 상측에 설치되는 제2 수평 지지대; 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 일측과 상기 제2 수평 지지대의 일측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 제1 수직 지지대; 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 타측과 상기 제2 수평 지지대의 타측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 타측을 지지하는 제2 수직 지지대; 및 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하면서 설치되는 완충 모듈;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 모듈은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제1 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제2 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제2 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제3 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제3 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제4 지지 프레임; 상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 지지 롤러; 상기 제2 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제2 지지 롤러; 상기 제3 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제3 지지 롤러; 상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제4 지지 롤러; 상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 경유 롤러; 상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 지지 롤러와 상기 제2 수직 지지대 사이에 설치되는 제2 경유 롤러; 및 일단이 상기 제1 지지 프레임에 설치되고, 타단이 상기 제1 지지 롤러, 상기 제2 지지 롤러, 상기 제3 지지 롤러, 상기 제4 지지 롤러, 상기 제1 경유 롤러 및 상기 제2 경유 롤러를 차례로 경유한 뒤 상기 제2 지지 프레임에 설치되는 완충 벨트;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 지지 프레임은, 큐브 형상의 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 큐브 슬라이딩 홈에는, 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단을 상기 제2 수직 지지대 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링이 일측에 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 수직 지지대는, 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 상부 벽체; 상기 상부 벽체와 대향하면서 상기 제2 수평 지지대의 일측에 설치되며, 상부에 상기 상부 벽체의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈이 형성되는 하부 벽체; 및 상기 벽체 안착홈의 하측에 설치되어 상기 상부 벽체의 하측을 지지하는 벽체 지지 스프링;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 벨트는, 일단이 상기 제2 수직 지지대와 대향하는 상기 하부 벽체의 타측면을 관통하고 상기 벽체 안착홈으로 삽입된 뒤 상기 벽체 안착홈에 안착되어 있는 상기 상부 벽체의 하측에 체결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부 벽체는, 상기 제2 수직 지지대와 대향하는 타측면에 상기 완충 벨트가 삽입되기 위한 관통홀을 형성하고, 상기 완충 벨트를 상기 상부 벽체의 하측 방향으로 경유시켜 주기 위한 벨트 경유 롤러가 관통홀에 연결 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 벽체는, 상기 벨트 경유 롤러가 배치될 수 있도록 상기 하부 벽체의 관통홀과 대향하는 타측면을 따라 상하 방향으로 롤러 배치홈이 연장 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 웨이퍼의 처리 공정 시간을 단순화시켜 생산 공정상의 효율성을 향상시키는 동시에 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 로딩 품질 및 장치의 내구성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 로딩 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 로딩 장치에 의한 웨이퍼 로딩을 설명하는 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 지지 블록 유닛을 보여주는 도면들이다.
도 6은 도 5의 완충 유닛의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 제1 지지 프레임을 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 6의 제1 수직 지지대를 보여주는 도면들이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 로딩 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 로딩 장치(10)는, 하우징(100), 웨이퍼 이송부(200), 웨이퍼 배출부(300) 및 제1 완충 지지부(400)와 제2 완충 지지부(500)를 포함한다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 로딩 장치(10)는 지그(jig)상에 웨이퍼(wafer)를 로딩(Loading)하거나 언로딩(Unloding)하는 장치로서 장치의 외관을 형성하는 하우징(100)을 가지고 있으며, 상기 하우징(100)의 내부에 설치되어 웨이퍼를 지그상으로 이송하는 웨이퍼 이송부(200)와, 상기 웨이퍼가 안착될 지그를 하우징(100) 내부로 이송하고 이송된 지그에 웨이퍼가 안착되면 지그를 하우징(100)의 외부로 배출하는 웨이퍼 배출부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 웨이퍼 이송부(200)는 하우징(100)의 전면(110)에 형성되어 이송될 웨이퍼를 거치시키는 웨이퍼 로드 포트(load port)(210)와, 상기 웨이퍼 로드 포트(210)에 거치된 웨이퍼를 파지하여 하우징(100) 내부로 반입하고, 반입된 웨이퍼를 상기 웨이퍼 배출부(300)로 이송시키는 웨이퍼 이송용 로봇암(220)과, 상기 이송용 로봇암(220)이 반입시킨 웨이퍼를 지그 상으로 정확하게 안착시키기 위하여 웨이퍼의 위치를 조절하는 전정렬기(pre-aligner)(230)를 포함하여 구성된다.
상기 웨이퍼 로드 포트(210)는, 하우징(100)의 전면(110)에 결합되되 웨이퍼가 내부로 반입되는 입구를 형성하는 웨이퍼게이트(211) 근방까지의 레벨을 부여하는 베이스(212)와, 상기 베이스(212)의 상면에 부착되어 하우징(100) 내부로 반입될 웨이퍼들을 적층하는 패널(213)로 이루어진다.
상기 웨이퍼 이송용 로봇암(220)은 하우징(100) 내부의 일측에 설치되어 상기 웨이퍼 로드 포트(210)의 패널(213)에 적층된 웨이퍼를 이송시키는 기능을 수행하는 것으로서, 상기 웨이퍼 로드 포트(210) 방향 및 상기 웨이퍼 배출부(300)의 컨베이어(331) 방향으로 전후 방향으로 이동하는 다관절 암(221)과, 다관절 암(221)의 말단에는 웨이퍼를 거치할 평판 형상의 플레이트(plate)(222)가 결합된 구성이다.
정렬기(230)는 상기 웨이퍼이송용 로봇암(220)의 플레이트(222)에 거치된 웨이퍼를 정렬시키기 위한 것으로서, 통상적으로 공지된 웨이퍼 장비용 전정렬기를 채용한다. 일반적으로, 전정렬기는 CCD 카메라 또는 적외선이 나 초음파 센서에 의하여 웨이퍼를 정렬시키게 된다.
상기 웨이퍼 배출부(300)는 하우징(100)의 내부로 이송될 웨이퍼를 거치시키는 지그 로드 포트(load port)(310)와, 상기 지그 로드 포트(310)에 거치된 지그를 파지하여 하우징(100) 내부로 이송하여 웨이퍼 배출용 컨베이어(331) 상에 안착시키는 지그 이송용 암(320)을 포함하여 구성된다.
상기 지그 로드 포트(310)는 하우징(100)의 전면(110)에 결합되되 지그가 내부로 이송되는 입구를 형성하는 지그 게이트(311) 하측에서 전방으로 돌출 형성된 지그 거치대(312)와, 상기 거치대(312)상에 설치되어 지그 게이트(311)를 통하여 하우징(100)의 내부로 지그를 자동 공급하는 지그 공급기(313)로 구성된다.
아울러, 상기 지그 이송용 암(320)은 상기 하우징(100)의 내부에서 하우징의 정면(110)으로부터 배면(140) 방향으로 연장되게 설치되는 가이드 프레임(321)과, 상기 가이드 프레임(321)을 따라서 세로 방향(전후 방향)으로 활주하며 (Y축 방향 이동) 가이드 프레임(321)에 대해서는 가로 방향(좌우 방향)으로 이동(X축 방향 이동)하면서 상기 지 그 로드 포트(310)의 거치대(312)에 놓여진 지그를 파지하여 하우징(100)의 내부로 이송시켜 배출 컨베이어(331)의 평반(332)에 안착시키는 그립(grip) 유니트(322)로 이루어져 있다.
아울러, 상기와 같이 구성되는 웨이퍼 이송부(200)와 웨이퍼 배출부(300)를 설치하는 하우징(100)은 전면(110), 측면(120), 상면(130) 및 배면(140)과 바닥면으로 이루어진 육면체 형상의 하우징으로서, 특히, 전면(110)에 장치의 작동과 제어를 위한 메뉴 화면과 작동 상태를 표시하는 디스플레이 모듈(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)이 설치되며, 상기 웨이퍼 배출부(300) 가 위치되는 측면(120)에는 웨이퍼를 안착시킨 상태의 지그가 배출 컨베이어(331)에 의하여 외부로 배출되는 출구를 이루는 배출구(330)가 형성된다.
상기 배출 컨베이어(331)는 웨이퍼가 안착되는 평반(332)이 결합된 것으로서, 통상의 컨베이어 벨트(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 의하여 평반(332)이 배출구(332)을 향하여 전후방으로 이동되는 장치이다.
한편, 상기 하우징(100) 내부의 적소에 상술한 웨이퍼 이송용 로봇암(220), 전정렬기(230), 지그 이송용 암(320), 디스플레이모듈(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)의 전원 인가 및 그들의 작동 제어를 수행하는 제어용 보드(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)가 설치된다.
상기 제어용 보드는 각 부들의 모터와 같은 구동수단을 제어하기 위한 구동회로와 이들의 타이밍 제어 회로와 구동과 타이밍 제어를 수행하는 프로그램(program)이 내장된 메모리 소자를 구비한 마이컴(Micom) 보드 형태임 이 바람직하며, 이러한 구동회로와 제어회로들은 통상의 공지된 회로를 채용하면 되므로 이의 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 제1 완충 지지부(400)와 제2 완충 지지부(500)는, 하우징(100)의 일측 측면과 타측 측면 하부에 각각 설치되며, 하우징(100)의 일측 및 타측을 지지하는 동시에 웨이퍼 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 준다.
여기서, 제2 완충 지지부(500)는, 후술하는 제1 완충 지지부(400)와 대칭 구조로서, 제1 완충 지지부(400)의 제1 상하 슬라이딩 레일(410), 제2 상하 슬라이딩 레일(420) 및 지지 블록 유닛(430) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
일 실시예에서, 제1 완충 지지부(400)는, 제1 상하 슬라이딩 레일(410), 제2 상하 슬라이딩 레일(420) 및 지지 블록 유닛(430)을 포함할 수 있다.
제1 상하 슬라이딩 레일(410)은, 지지 블록 유닛(430)의 전단 상측이 맞물려 연결 설치되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 하우징(100)의 일측 측면 전단을 따라 상하 방향으로 연장 형성된다.
제2 상하 슬라이딩 레일(420)은, 지지 블록 유닛(430)의 후단 상측이 맞물려 연결 설치되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 제1 상하 슬라이딩 레일(410)과 대향하면서 하우징(100)의 일측 측면 후단을 따라 상하 방향으로 연장 형성된다.
지지 블록 유닛(430)은, 상부 전단이 제1 상하 슬라이딩 레일(410)에 맞물려 연결 설치되어 제1 상하 슬라이딩 레일(410)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하고, 상부 후단이 제2 상하 슬라이딩 레일(420)에 맞물려 연결 설치되어 제2 상하 슬라이딩 레일(420)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하며, 하우징(100)의 이동 시에는 상승되고 하우징(100)의 설치 위치가 확정되면 하강하여 하우징(100)의 일측을 지지한다.
이하, 상술한 본 발명의 반도체 웨이퍼 로딩 장치(10)의 작동을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 반도체 웨이퍼 로딩 장치(10)의 작동 순서도를 나타내는 도면으로서, 도 3a는 초기상태, 도 3b는 웨이퍼 및 지그 픽업 상태, 도 3c는 웨이퍼 정렬 및 지그 로딩 상태, 도 3d 는 웨이퍼 안착 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 로딩 장치(10)는 웨이퍼 및 지그의 픽업이 동시에 이루어진 후, 다음으로, 웨이퍼의 정렬 및 지그의 컨베이어로의 이송 과정이 동시에 수행되고, 그 후 정렬된 웨이퍼를 지그로 안착시켜 외부로 배출하는 작동 을 수행하는 3 단계의 순서로 작동이 수행되며, 이러한 본 발명의 반도체 웨이퍼 로딩 장치(10)의 작동을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3a 의 초기 상태 도면에 도시된 바와 같이, 장치에 전원이 인가되면 디스플레이모듈(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)상에 장치 조 작용 메뉴들이 표시되며, 본 발명의 웨이퍼 이송부(200)와 웨이퍼 배출부(300)의 웨이퍼 이송용 로봇암(220)과 지그 이송용 암(320)은 제어용 보드의 제어에 따라서 초기 위치로 정렬된다.
상기 웨이퍼 이송용 로봇암(220)은 다관절암(221)이 폴딩되어 플레이트(222)가 하우징(100)의 내부의 일측 영역에 위치된 상태이고, 상기 지그 이송용 암(320)의 그립 유니트(322)는 가이드프레임(321)을 따라서 하우징(100)의 내부 의 최후방 영역으로 이동되어 있는 상태이다.
이러한 상태에서 장치의 웨이퍼 로딩 작동이 개시되면, 도 3b 에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 이송용 로봇암(220)의 다관절암(221)이 하우징(100)의 전면(110) 방향으로 신장되고, 동시에 전면(110)에 형성된 웨이퍼 게이트(211)가 자동적으로 개방되면서, 전면(110) 방향으로 신장된 로봇암(220)의 다관절암(221)의 플레이트(222)가 웨이퍼 로드포트(210)의 패널(213)상으로 이송되면서 패널(213)에 적층된 웨이퍼 스택으로부터 1 장의 웨이퍼를 플레이트(222)로 픽업한다.
상기와 같은 웨이퍼 이송용 로봇암(220)의 웨이퍼 픽업 작동과 동시에 상기 지그 이송용 암(320)에 의한 지그의 이송 작동이 수행된다.
즉, 하우징(100)의 최후방 영역으로 이동되어 있던 상태의 암(320)의 그립 유니트(322)가 가이드프레임(321)을 따라서 전방의 지그 게이트(311)측으로 활주되고, 지그 게이트(311)가 자동적으로 개방되면서 거치대(312) 상에 설치된 지그공급기(313)로부터 공급된 지그가 상기 암(320)의 그립 유니트(322)에 의하여 파지되면서 지그가 암(320)에 의하여 픽업된다.
　다음으로, 도 3c 에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 이송용 로봇암(220)의 다관절암(221)이 전정렬기(230) 상으로 폴딩 되고, 상기 전정렬기(230)는 플레이트(222) 상에 픽업된 웨이퍼의 위치를 지그상으로 안착될 위치로 사전 정렬 (pre-aligning)시킨다.
상기와 같은 전정렬기(230)에 의한 웨이퍼의 정렬이 실시되는 것과 동시에 상기 지그 이송용 암(320)의 그립 유니트(322)가 가이드프레임(321)을 따라서 하우징(100) 내부로 이동하고, 그립 유니트(322)가 픽업된 지그를 컨베이어(331)의 평반(332) 상에 지그를 거치시킨다.
그리고, 도 3d 에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 이송용 로봇암(220)의 다관절암(221)이 상기 컨베이어(331)의 평반(332) 상으로 신장되면서, 다관절암(221)의 플레이트(222)상에 픽업하여 정렬된 상태의 웨이퍼를 지그 이송용 암(320)에 의하여 컨베이어(331)의 평반(332) 상에 거치된 지그상으로 웨이퍼를 안착시킨다.
이후, 상술한 바와 같은 작동이 반복적으로 수행되면서 웨이퍼 로드 포트(210) 상에 적층된 웨이퍼를 지그 상에 로딩하게 된다.
따라서, 본 발명의 반도체 웨이퍼 로딩 장치(10)는 웨이퍼 및 지그의 픽업이 동시에 이루어진 후, 웨이퍼의 정렬 및 지그의 컨베이어로의 이송 과정이 동시에 수행되고, 그 후 정렬된 웨이퍼를 지그로 안착시켜 외부로 배출하는 3 단계의 순서로 작동이 수행되기 때문에 종래 6 단계의 순서로 작동되는 것과 대비하여 웨이퍼의 처리 공정 시간을 획기적으로 단축시켜 생산공정상의 효율성을 제고시키고, 생산량의 증대를 달성할 수 있는 매우 탁월한 효과를 수득 하게 되었다.
도 4 및 도 5는 도 1의 지지 블록 유닛을 보여주는 도면들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 지지 블록 유닛(430)는, 전단 슬라이더(431), 후단 슬라이더(432), 지지 프레임(433) 및 다수 개의 프레임 완충부(600)를 포함한다.
전단 슬라이더(431)는, 제1 상하 슬라이딩 레일(410)에 맞물려 연결 설치되어 제1 상하 슬라이딩 레일(410)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동한다.
일 실시예에서, 전단 슬라이더(431)는, 슬라이딩 블록(4311), 제1 체결홈(4312), 제2 체결홈(4313) 및 승하강 기어(4314)를 포함할 수 있다.
슬라이딩 블록(4311)은, 지지 프레임(433)의 전단 상측에 설치되며, 제1 상하 슬라이딩 레일(410)에 안착된다.
제1 체결홈(4312)은, 제1 상하 슬라이딩 레일(410)의 일측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제1 보조 레일(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 안착되어 제1 보조 레일을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 슬라이딩 블록(4311)의 일측을 따라 방향으로 연장 형성된다.
제2 체결홈(4313)은, 제1 상하 슬라이딩 레일(410)의 타측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제2 보조 레일(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 안착되어 제2 보조 레일을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 슬라이딩 블록(4311)의 타측을 따라 방향으로 연장 형성된다.
승하강 기어(4314)는, 제1 상하 슬라이딩 레일(410)의 내측면을 따라 상하 방향으로 형성되는 기어산(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 맞물려 연결 설치될 수 있도록 기어산과 대향하는 성가 슬라이딩 블록(4311)의 측면에 적어도 하나 이상 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 슬라이딩 블록(4311)을 승강시켜 준다.
후단 슬라이더(432)는, 제2 상하 슬라이딩 레일(420)에 맞물려 연결 설치되어 제2 상하 슬라이딩 레일(420)을 따라 상하 방향으로 전단 슬라이더(431)와 동시에 슬라이딩 이동한다.
여기서, 후단 슬라이더(432)는, 상술한 전단 슬라이더(431)와 동일한 구성으로서, 후단 슬라이더(432)의 슬라이딩 블록(4311), 제1 체결홈(4312), 제2 체결홈(4313) 및 승하강 기어(4314) 등이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
지지 프레임(433)은, 전단 상측에 전단 슬라이더(431)가 설치되고, 후단 상측에 후단 슬라이더(432)가 설치되며, 전단 슬라이더(431)와 후단 슬라이더(432)가 상하 방향으로 승강함에 따라 함께 승강되며, 하측면을 따라 프레임 완충부(600)가 설치된다.
프레임 완충부(600)는, 바닥면과 대향하는 지지 프레임(433)의 하측면을 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되며, 바닥면에 안착되어 지지 프레임(433)을 지지하는 동시에 지지 프레임(433)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 준다.
일 실시예에서, 프레임 완충부(600)는, 완충 하우징(610), 완충 유닛(620) 및 받침 플레이트(630)를 포함할 수 있다.
완충 하우징(610)은, 완충 유닛(620) 및 받침 플레이트(630)가 설치될 수 있도록 바닥면과 대향하는 지지 프레임(433)의 하측면에 형성된다.
완충 유닛(620)은, 완충 하우징(610)에 설치되어 지지 프레임(433)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 준다.
받침 플레이트(630)는, 완충 유닛(620)에 의해 상측이 지지되어 완충 하우징(610)에 삽입 설치되며, 바닥면에 안착되어 지지 프레임(433)을 지지한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 지지 블록 유닛(430)는, 하우징(100)의 일측을 안정적으로 지지함은 물론, 웨이퍼의 로딩 과정에서 발생되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 줌으로써, 웨이퍼 로딩 공정의 정확성을 향상시켜 줌은 물론, 장치의 지속적인 사용으로 인한 피로 누적을 완화시켜 장치의 내구성 역시 향상시켜 줄 수 있다.
도 6은 도 5의 완충 유닛의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 완충 유닛(800)은, 제1 수평 지지대(810), 제2 수평 지지대(820), 제1 수직 지지대(830), 제2 수직 지지대(840) 및 완충 모듈(850)을 포함한다.
제1 수평 지지대(810)는, 제2 수평 지지대(820)의 형상에 대응하여 사각 평판 형태로 형성되며, 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840)에 의해 일측 및 타측이 지지되어 완충 하우징(610)의 상측면을 지지한다.
제2 수평 지지대(820)는, 제1 수평 지지대(810)의 형상에 대응하여 사각 평판 형태로 형성되어 제1 수평 지지대(810)와 대향하면서 받침 플레이트(630)의 상측에 설치되며, 상부 일측 및 상부 타측에 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840)가 직립되어 설치된다.
제1 수직 지지대(830)는, 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 제2 수직 지지대(840)와 대향하면서 제1 수평 지지대(810)의 일측과 제2 수평 지지대(820)의 일측 사이에 설치되어 제1 수평 지지대(810)의 일측을 지지하며, 상하 방향으로 신장 또는 수축하면서 지지 프레임(433)으로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
제2 수직 지지대(840)는, 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 제1 수직 지지대(830)와 대향하면서 제1 수평 지지대(810)의 타측과 제2 수평 지지대(820)의 타측 사이에 설치되어 제1 수평 지지대(810)의 타측을 지지하며, 상하 방향으로 신장 또는 수축하면서 지지 프레임(433)으로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
완충 모듈(850)은, 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하면서 설치되어 지지 프레임(433)으로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
일 실시예에서, 완충 모듈(850)은, 제1 지지 프레임(8501), 제2 지지 프레임(8502), 제3 지지 프레임(8503), 제4 지지 프레임(8504), 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507), 제4 지지 롤러(8508), 제1 경유 롤러(8509), 제2 경유 롤러(8510) 및 완충 벨트(8511)를 포함할 수 있다.
제1 지지 프레임(8501)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(8501a, 8501b)으로 이루어지며, 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제1 지지 롤러(8505)와 제2 경유 롤러(8510)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제2 지지 프레임(8502)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제1 지지 프레임(8501)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제2 지지 롤러(8506)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제3 지지 프레임(8503)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제2 지지 프레임(8502)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제3 지지 롤러(8507)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제4 지지 프레임(8504)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제3 지지 프레임(8503)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제4 지지 롤러(8508)와 제1 경유 롤러(8509)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제1 지지 롤러(8505)는, 제1 지지 프레임(8501)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(830)보다 제2 수직 지지대(840) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제2 지지 롤러(8506) 방향으로 변경시킨다.
제2 지지 롤러(8506)는, 제2 지지 프레임(8502)에 연결 설치되되, 제2 수직 지지대(840)보다 제1 수직 지지대(830) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제3 지지 롤러(8507) 방향으로 변경시킨다.
제3 지지 롤러(8507)는, 제3 지지 프레임(8503)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(830)보다 제2 수직 지지대(840) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제4 지지 롤러(8508) 방향으로 변경시킨다.
제4 지지 롤러(8508)는, 제4 지지 프레임(8504)에 연결 설치되되, 제2 수직 지지대(840)보다 제1 수직 지지대(830) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제1 경유 롤러(8509) 방향으로 변경시킨다.
제1 경유 롤러(8509)는, 제4 지지 프레임(8504)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(830)보다 제2 수직 지지대(840) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제2 경유 롤러(8510) 방향으로 변경시킨다.
제2 경유 롤러(8510)는, 제1 지지 프레임(8501)에 연결 설치되되, 제1 지지 롤러(8505)와 제2 수직 지지대(840) 사이에 설치되어 제1 경유 롤러(8509)를 경유하고 전달되는 완충 벨트(8511)를 제2 수직 지지대(840)로 전달한다.
완충 벨트(8511)는, 일단이 제1 지지 프레임(8501)에 설치되고, 타단이 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507), 제4 지지 롤러(8508), 제1 경유 롤러(8509) 및 제2 경유 롤러(8510)를 지그재그 형태로 이동하면서 차례로 경유한 뒤 제2 지지 프레임(8502)에 설치된다.
여기서, 완충 벨트(8511)는, 제1 지지 프레임(8501)과 제2 지지 프레임(8502)의 길이가 수축됨에 따라 일단 및 타단이 제1 지지 프레임(8501)과 제2 지지 프레임(8502) 방향으로 각각 잡아 당겨지는 동시에 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507)와 제4 지지 롤러(8508) 각각에 설치되는 완충 구조(즉, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)과 큐브 지지 스프링(8501d) 등)를 통해 제1 수평 지지대(810)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 줄 수 있다.
일 실시예에서, 제1 지지 프레임(8501)은, 큐브 형상의 제1 지지 롤러(8505)의 전단 및 후단(8505a)이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임(8501a, 8501b)에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈(8501c)이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)에는, 제1 지지 롤러(8505)의 전단 및 후단(8505a)을 제2 수직 지지대(840) 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링(8501d)이 일측에 설치될 수 있다.
여기서, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)과 큐브 지지 스프링(8501d)은, 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507) 및 제4 지지 롤러(8508)의 각 전단 및 후단이 연결 설치되는 제2 지지 프레임(8502), 제3 지지 프레임(8503) 및 제4 지지 프레임(8504)에 동일하게 적용되는 구조로서, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 일 실시예에 따른 완충 유닛(800)은, 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507)와 제4 지지 롤러(8508)를 경유하고 안착되는 완충 벨트(8511)에 형성되는 장력을 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507)와 제4 지지 롤러(8508) 각각에 설치되는 완충 구조(즉, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)과 큐브 지지 스프링(8501d) 등)를 통해 감쇄시켜 줌으로써, 제1 수평 지지대(810)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 효과적으로 완충시켜 줄 수 있다.
도 8 및 도 9는 도 6의 제1 수직 지지대를 보여주는 도면들이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 수직 지지대(830)는, 상부 벽체(831), 하부 벽체(832) 및 벽체 지지 스프링(833)을 포함한다.
여기서, 제2 수직 지지대(840)는, 후술하는 제1 수직 지지대(830)와 대칭 구조로서 제1 수직 지지대(830)의 상부 벽체(831), 하부 벽체(832) 및 벽체 지지 스프링(833) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
상부 벽체(831)는, 제1 수평 지지대(810)의 일측을 지지하며, 벽체 안착홈(832a)으로 삽입되어 벽체 지지 스프링(833)에 의해 지지되며, 하측에 완충 벨트(8511)의 일단이 체결된다.
하부 벽체(832)는, 상부 벽체(831)와 대향하면서 제2 수평 지지대(820)의 일측에 설치되며, 상부에 상부 벽체(831)의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈(832a)이 형성된다.
일 실시예에서, 완충 벨트(8511)는, 일단이 제2 수직 지지대(840)와 대향하는 하부 벽체(832)의 타측면을 관통하고 벽체 안착홈(832a)으로 삽입된 뒤 벽체 안착홈(832a)에 안착되어 있는 상부 벽체(831)의 하측에 체결될 수 있다.
일 실시예에서, 하부 벽체(832)는, 제2 수직 지지대(840)와 대향하는 타측면에 완충 벨트(8511)가 삽입되기 위한 관통홀(832b)을 형성하고, 완충 벨트(8511)를 상부 벽체(831)의 하측 방향으로 경유시켜 주기 위한 벨트 경유 롤러(832c)가 관통홀(832b)에 연결 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상부 벽체(831)는, 벨트 경유 롤러(832b)가 배치될 수 있도록 하부 벽체(832)의 관통홀(832b)과 대향하는 타측면을 따라 상하 방향으로 롤러 배치홈(831a)이 연장 형성될 수 있다.
벽체 지지 스프링(833)은, 벽체 안착홈(832a)의 하측에 설치되어 상부 벽체(831)의 하측을 지지하면서 상부 벽체(831)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 반도체 웨이퍼 로딩 장치
100: 하우징
200: 웨이퍼 이송부
300: 웨이퍼 배출부
400: 제1 완충 지지부
500: 제2 완충 지지부

Claims (11)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 설치되어 웨이퍼를 픽업하여 위치를 정렬한 후 지그상으로 이송하는 웨이퍼 이송부;
    상기 웨이퍼가 안착될 지그를 픽업하여 상기 하우징 내부로 이송하고 이송된 지그에 웨이퍼가 안착되면 지그를 상기 하우징의 외부로 배출하는 웨이퍼 배출부; 및
    상기 하우징의 일측 측면과 타측 측면 하부에 각각 설치되며, 상기 하우징의 일측 및 타측을 지지하는 동시에 웨이퍼 로딩 공정에 따라 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 제1 완충 지지부와 제2 완충 지지부;를 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 이송부의 웨이퍼의 픽업 및 상기 웨이퍼 배출부의 지그의 픽업이 동시에 수행되고,
    상기 웨이퍼 이송부의 웨이퍼의 정렬 및 상기 웨이퍼 배출부의 하우징 내부로의 이송 과정이 동시에 수행 된 후, 상기 웨이퍼 배출부가 웨이퍼를 지그에 안착시켜 외부로 배출하는 작동을 수행하고,
    상기 웨이퍼 이송부는,
    상기 하우징의 전면에 형성되어 이송될 웨이퍼를 거치시키는 웨이퍼 로드 포트;
    상기 웨이퍼 로드 포트에 거치된 웨이퍼를 파지하여 상기 하우징 내부로 반입하고, 반입된 웨이퍼를 상기 웨이퍼 배출부로 이송시키는 웨이퍼 이송용 로봇암; 및
    상기 이송용 로봇암이 반입시킨 웨이퍼를 지그 상으로 정확하게 안착시키기 위하여 웨이퍼의 위치를 조절하는 전정렬기;를 포함하고,
    상기 웨이퍼 로드 포트는,
    상기 하우징의 전면에 결합되되 웨이퍼가 내부로 반입되는 입구를 형성하는 웨이퍼게이트 근방까지의 레벨을 부여하는 베이스; 및
    상기 베이스의 상면에 부착되어 상기 하우징 내부로 반입될 웨이퍼들을 적층하는 패널;을 포함하며,
    상기 웨이퍼 이송용 로봇암은,
    상기 웨이퍼 로드 포트 방향 및 상기 웨이퍼 배출부의 컨베이어 방향으로 전후 방향으로 이동하는 다관절 암; 및
    상기 다관절 암의 말단에 결합되어 웨이퍼를 거치할 평판 형상의 플레이트;를 포함하고,
    상기 웨이퍼 배출부는,
    상기 하우징의 내부로 이송될 웨이퍼를 거치시키는 지그 로드 포트; 및
    상기 지그 로드 포트에 거치된 지그를 파지하여 상기 하우징 내부로 이송하여 상기 컨베이어 상에 안착 시키는 지그 이송용 암;을 포함하며,
    상기 지그 로드 포트는,
    상기 하우징의 전면에 결합되되 지그가 내부로 이송되는 입구를 형성하는 지그 게이트 하측에서 전방으로 돌출 형성된 지그 거치대; 및
    상기 지그 거치대 상에 설치되어 상기 지그 게이트를 통하여 상기 하우징의 내부로 지그를 자동 공급하는 지그 공급기;를 포함하며,
    상기 지그 이송용 암은,
    상기 하우징의 내부에서 상기 하우징의 정면으로부터 배면 방향으로 연장되게 설치되는 가이드 프레임; 및
    상기 가이드 프레임을 따라서 세로 방향으로 활주하며 상기 가이드 프레임에 대해서는 가로 방향으로 이동하면서 상기 지그 로드 포트의 거치대에 놓여진 지그을 파지하여 하우징의 내부로 이송시켜 상기 컨베이어의 평반에 안착시키는 그립 유니트;를 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 완충 지지부는,
    상기 하우징의 일측 측면 전단을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제1 상하 슬라이딩 레일;
    상기 제1 상하 슬라이딩 레일과 대향하면서 상기 하우징의 일측 측면 후단을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제2 상하 슬라이딩 레일; 및
    상부 전단이 상기 제1 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제1 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하고, 상부 후단이 상기 제2 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제2 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하며, 상기 하우징의 이동 시에는 상승되고 상기 하우징의 설치 위치가 확정되면 하강하여 상기 하우징의 일측을 지지하는 지지 블록 유닛;을 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 지지 블록 유닛은,
    상기 제1 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제1 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하는 전단 슬라이더;
    상기 제2 상하 슬라이딩 레일에 맞물려 연결 설치되어 상기 제2 상하 슬라이딩 레일을 따라 상하 방향으로 상기 전단 슬라이더와 동시에 슬라이딩 이동하는 후단 슬라이더;
    전단 상측에 상기 전단 슬라이더가 설치되고, 후단 상측에 상기 후단 슬라이더가 설치되며, 상기 전단 슬라이더와 상기 후단 슬라이더가 상하 방향으로 승강함에 따라 함께 승강되는 지지 프레임; 및
    바닥면과 대향하는 상기 지지 프레임의 하측면을 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되며, 바닥면에 안착되어 상기 지지 프레임을 지지하는 동시에 상기 지지 프레임으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 다수 개의 프레임 완충부;를 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전단 슬라이더는,
    상기 제1 상하 슬라이딩 레일에 안착되는 슬라이딩 블록;
    상기 제1 상하 슬라이딩 레일의 일측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제1 보조 레일에 안착되어 상기 제1 보조 레일을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 슬라이딩 블록의 일측을 따라 방향으로 연장 형성되는 제1 체결홈;
    상기 제1 상하 슬라이딩 레일의 타측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 제2 보조 레일에 안착되어 상기 제2 보조 레일을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 슬라이딩 블록의 타측을 따라 방향으로 연장 형성되는 제2 체결홈; 및
    상기 제1 상하 슬라이딩 레일의 내측면을 따라 상하 방향으로 형성되는 기어산에 맞물려 연결 설치될 수 있도록 상기 기어산과 대향하는 성가 슬라이딩 블록의 측면에 적어도 하나 이상 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 슬라이딩 블록을 승강시켜 주는 승하강 기어;를 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 프레임 완충부는,
    바닥면과 대향하는 상기 지지 프레임의 하측면에 형성되는 완충 하우징;
    상기 완충 하우징에 설치되어 상기 지지 프레임으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 완충 유닛; 및
    상기 완충 유닛에 의해 상측이 지지되어 상기 완충 하우징에 삽입 설치되며, 바닥면에 안착되어 상기 지지 프레임을 지지하는 받침 플레이트;를 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 완충 유닛은,
    사각 평판 형태로 형성되어 상기 완충 하우징의 상측면을 지지하는 제1 수평 지지대;
    사각 평판 형태로 형성되어 상기 제1 수평 지지대와 대향하면서 상기 받침 플레이트의 상측에 설치되는 제2 수평 지지대;
    상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 일측과 상기 제2 수평 지지대의 일측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 제1 수직 지지대;
    상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 타측과 상기 제2 수평 지지대의 타측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 타측을 지지하는 제2 수직 지지대; 및
    상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하면서 설치되는 완충 모듈;을 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 완충 모듈은,
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제1 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제2 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제2 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제3 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제3 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제4 지지 프레임;
    상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 지지 롤러;
    상기 제2 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제2 지지 롤러;
    상기 제3 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제3 지지 롤러;
    상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제4 지지 롤러;
    상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 경유 롤러;
    상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 지지 롤러와 상기 제2 수직 지지대 사이에 설치되는 제2 경유 롤러; 및
    일단이 상기 제1 지지 프레임에 설치되고, 타단이 상기 제1 지지 롤러, 상기 제2 지지 롤러, 상기 제3 지지 롤러, 상기 제4 지지 롤러, 상기 제1 경유 롤러 및 상기 제2 경유 롤러를 차례로 경유한 뒤 상기 제2 지지 프레임에 설치되는 완충 벨트;를 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 지지 프레임은,
    큐브 형상의 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈이 형성되는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 큐브 슬라이딩 홈에는,
    상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단을 상기 제2 수직 지지대 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링이 일측에 설치되는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 수직 지지대는,
    상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 상부 벽체;
    상기 상부 벽체와 대향하면서 상기 제2 수평 지지대의 일측에 설치되며, 상부에 상기 상부 벽체의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈이 형성되는 하부 벽체; 및
    상기 벽체 안착홈의 하측에 설치되어 상기 상부 벽체의 하측을 지지하는 벽체 지지 스프링;을 포함하는, 반도체 웨이퍼 로딩 장치.
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