KR20230090825A - 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 그리드 분석기 투입장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치는, 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체가 배치된 트레이를 로딩 및 언로딩시키는 트레이 스테이션 유닛; 적어도 하나의 분석 대상물을 분석하기 위한 분석기로 투입될 적어도 하나의 고정체가 조립되는 셔틀이 배치되며, 셔틀에 적어도 하나의 고정체를 조립하거나, 셔틀로부터 적어도 하나의 고정체를 분해시키는 고정체 조립 및 분해 유닛; 및 트레이 스테이션 유닛과 고정체 조립 및 분해 유닛 사이에 배치되며, 트레이 스테이션 유닛과 고정체 조립 및 분해 유닛 사이에서 적어도 하나의 고정체를 이송시키고, 고정체 조립 및 분해 유닛과 분석기 사이에서 셔틀에 적어도 하나의 고정체가 조립된 분석 대상물 조립체를 이송시키는 멀티그립 이송유닛을 포함한다.

Description

웨이퍼 그리드 분석기 투입장치{Apparatus for Supplying Wafer Grid into Analyzer}
본 발명은, 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체를 셔틀에 조립하여 분석 대상물 조립체를 마련하고, 이를 분석기로 투입하고 취출하며, 적어도 하나의 고정체를 셔틀로부터 분해하는 과정을 자동으로 진행함으로써, 웨이퍼 그리드를 분석하는데 소모되는 시간을 감소시킬 수 있는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치에 관한 것이다.
웨이퍼 그리드는 반도체 웨이퍼를 격자 형태로 절단하여 형성되는 반도체 칩을 의미하며, 이러한 웨이퍼 그리드는 분석기에 의해 개별 칩이 양품인지 불량품인지, 만약 불량품이라도 수선 가능한 칩인지 그렇지 못한 칩인지 분석하는 검사를 진행하게 된다.
그런데, 웨이퍼 그리드를 분석 대상물로서 분석기에 투입할 때에는 많은 양의 웨이퍼 그리드를 동시에 분석기로 투입하여 분석 속도를 증가시킬 필요가 있으며, 나아가 격자 형태로 절단되는 웨이퍼 그리드는 그 크기가 다양하기 때문에 분석 대상물로서 분석기에 투입될 때 다양한 크기의 웨이퍼 그리드를 동시에 분석기로 투입하여 분석 속도를 증가시킬 필요가 있다.
이를 위해, 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체를 셔틀에 조립하여 분석 대상물 조립체를 마련하고, 이를 분석기로 투입하는 과정에 의해 다양한 크기의 웨이퍼 그리드를 동시에 되도록 많이 분석기에 투입하는 방법을 사용하게 되었다.
그런데, 이러한 투입 방법에 있어서, 적어도 하나의 고정체를 셔틀에 조립하여 분석 대상물 조립체를 마련하는 작업과, 조립된 분석 대상물 조립체를 직접 분석기로 투입하고 다시 취출하는 작업 및 적어도 하나의 고정체를 셔틀로부터 분해하는 작업을 작업자가 직접 수동으로 작업하기 때문에, 웨이퍼 그리드를 분석하는데 많은 시간이 소모되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0524194호, (2005.10.26.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체를 셔틀에 조립하여 분석 대상물 조립체를 마련하고, 이를 분석기로 투입하고 취출하며, 적어도 하나의 고정체를 셔틀로부터 분해하는 과정을 자동으로 진행함으로써, 웨이퍼 그리드를 분석하는데 소모되는 시간을 감소시킬 수 있는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체가 배치된 트레이를 로딩 및 언로딩시키는 트레이 스테이션 유닛; 상기 적어도 하나의 분석 대상물을 분석하기 위한 분석기로 투입될 상기 적어도 하나의 고정체가 조립되는 셔틀이 배치되며, 상기 셔틀에 상기 적어도 하나의 고정체를 조립하거나, 상기 셔틀로부터 상기 적어도 하나의 고정체를 분해시키는 고정체 조립 및 분해 유닛; 및 상기 트레이 스테이션 유닛과 상기 고정체 조립 및 분해 유닛 사이에 배치되며, 상기 트레이 스테이션 유닛과 상기 고정체 조립 및 분해 유닛 사이에서 상기 적어도 하나의 고정체를 이송시키고, 상기 고정체 조립 및 분해 유닛과 상기 분석기 사이에서 상기 셔틀에 상기 적어도 하나의 고정체가 조립된 분석 대상물 조립체를 이송시키는 멀티그립 이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치가 제공될 수 있다.
상기 적어도 하나의 분석 대상물은, 제1 분석 대상물 및 상기 제1 분석 대상물과 크기가 다른 제2 분석 대상물을 포함하고, 상기 적어도 하나의 고정체는, 적어도 하나의 제1 분석 대상물이 고정되는 제1 고정체와, 적어도 하나의 제2 분석 대상물이 고정되는 제2 고정체를 포함하며, 상기 분석 대상물 조립체는, 상기 셔틀에 형성되는 제1 고정체 결합홈 및 제2 고정체 결합홈에 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체의 적어도 일부분을 각각 끼움배치시키고, 상기 고정체 조립 및 분해 유닛이 상기 제1 고정체 결합홈 및 상기 제2 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 조여줌으로써 조립되어 마련될 수 있다.
상기 적어도 하나의 분석 대상물은 웨이퍼 그리드(GRID)를 포함하며, 상기 제1 고정체는 스터브(STUB)이고, 상기 제2 고정체는 그리드 홀더(GRID HOLDER)이며, 상기 분석 대상물 조립체는, 상기 셔틀에 상기 스터브(STUB)와 상기 그리드 홀더(GRID HOLDER)가 배치된 이후에, 상기 고정체 조립 및 분해 유닛이 상기 제1 고정체 결합홈 및 상기 제2 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 자동으로 조여줌으로써 조립되어 마련될 수 있다.
상기 고정체 조립 및 분해 유닛은, 상기 멀티그립 이송유닛에 의해 이송된 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체가 조립되는 상기 셔틀을 지지하되, 상기 셔틀을 조립위치로 이송시키는 셔틀 이송모듈; 상기 셔틀 이송모듈의 일측에 마련되며, 상기 셔틀 이송모듈에 의해 상기 셔틀을 조립위치로 이송할 때, 상기 셔틀과 상기 셔틀의 상부에 배치되는 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체를 파지하는 셔틀 및 고정체 파지모듈; 및 상기 조립위치의 일측에 배치되어 상기 조립위치로 이송된 상기 셔틀의 상기 조립나사에 접근 및 이격 가능하게 마련되며, 상기 조립나사를 조이거나 풀어서 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체를 상기 셔틀에 조립시키거나 분해시키는 조립분해모듈을 포함할 수 있다.
상기 셔틀 및 고정체 파지모듈은, 상기 셔틀의 측부면을 푸쉬하여 상기 셔틀을 센터링하는 셔틀 센터링 푸셔; 및 상기 적어도 하나의 고정체의 상부면을 푸쉬하여 상기 고정체를 파지하는 고정체 푸쉬 홀더를 포함할 수 있다.
상기 조립분해모듈은, 상기 셔틀 이송모듈의 양측에 배치되며, 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 세트 스크류; 및 상기 조립나사에 의한 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체의 조립 및 분해를 위해 상기 한 쌍의 세트 스크류의 회전동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 고정체 조립 및 분해 유닛은, 상기 셔틀 이송모듈의 일측에 마련되어, 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체의 얼라인 여부를 감지하는 카메라 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 멀티그립 이송유닛은, 위치 제어가 가능한 로봇 암; 및 상기 로봇 암의 단부에 마련되어, 상기 제1 고정체, 상기 제2 고정체 및 상기 분석 대상물 조립체를 선택적으로 그립 가능한 멀티 그립퍼를 포함할 수 있다.
상기 멀티 그립퍼는, 접근 및 이격 가능하게 배치되는 한 쌍의 그립 암을 구비하며, 상기 그립 암의 적어도 일부분에 의해 상기 제1 고정체 및 상기 분석 대상물 조립체를 선택적으로 파지하는 제1 파지부; 및 상기 제1 파지부의 일측에 마련되어 상기 제1 고정체와 크기가 다른 상기 제2 고정체를 파지하는 제2 파지부를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 그립 암은, 상호 대향되는 한 쌍의 그립면을 구비하며, 상기 한 쌍의 그립면으로 상기 셔틀의 측면을 푸쉬하는 동작에 의해 상기 셔틀을 그립하는 한 쌍의 셔틀 그립 암; 및 상기 한 쌍의 셔틀 그립 암의 하부에 결합되어 상기 한 쌍의 셔틀 그립 암의 하부면부와 함께 그립홈을 형성하며, 상기 제1 고정체의 일부를 상기 그립홈에 끼우는 동작에 의해 상기 제1 고정체를 그립하는 한 쌍의 제1 고정체 그립 암을 포함할 수 있다.
상기 제2 파지부는, 상기 한 쌍의 셔틀 그립 암의 측면을 향해 돌출되도록 마련되어, 상기 제2 고정체의 양 단부를 그립하는 한 쌍의 그립 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 트레이 스테이션 유닛의 상부에서, 상하 이동에 의해 상기 트레이를 상기 트레이 스테이션 유닛으로 로딩 및 언로딩하는 트레이 공급 유닛을 더 포함하며, 상기 트레이 스테이션 유닛은, 상기 트레이 공급 유닛에 의해 로딩된 상기 트레이의 위치를 얼라인하는 트레이 얼라인 모듈을 포함할 수 있다.
상기 트레이 얼라인 모듈은, 상기 트레이의 대각선 방향으로 상호 이격 및 접근 가능하게 배치되어 상기 트레이의 모서리를 푸쉬하여 상기 트레이를 얼라인하는 한 쌍의 트레이 얼라인 푸셔를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체를 셔틀에 조립하여 분석 대상물 조립체를 마련하고, 이를 분석기로 투입하고 취출하며, 적어도 하나의 고정체를 셔틀로부터 분해하는 과정을 자동으로 진행함으로써, 웨이퍼 그리드를 분석하는데 소모되는 시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 트레이 스테이션 유닛을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4 내지 도 8은 도 2의 고정체 조립 및 분해 유닛의 사시도 및 평면도로서, 셔틀에 제1 고정체 및 제2 고정체가 조립되는 과정을 설명하기 위해 각각의 작동 단계를 구분하여 도시한 도면이다.
도 9는 도 2의 멀티그립 이송유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 멀티 그립퍼의 에 의해 분석 대상물 조립체가 파지된 상태를 도시한 사시도 및 측면도이다.
도 11은 도 9의 멀티 그립퍼에 의해 제1 고정체인 스터브가 파지된 상태를 도시한 사시도 및 측면도이다.
도 12는 도 9의 멀티 그립퍼에 의해 제2 고정체인 그리드 홀더가 파지된 상태를 도시한 사시도 및 측면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 트레이 스테이션 유닛을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4 내지 도 8은 도 2의 고정체 조립 및 분해 유닛의 사시도 및 평면도로서, 셔틀에 제1 고정체 및 제2 고정체가 조립되는 과정을 설명하기 위해 각각의 작동 단계를 구분하여 도시한 도면이며, 도 9는 도 2의 멀티그립 이송유닛을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 멀티 그립퍼의 에 의해 분석 대상물 조립체가 파지된 상태를 도시한 사시도 및 측면도이며, 도 11은 도 9의 멀티 그립퍼에 의해 제1 고정체인 스터브가 파지된 상태를 도시한 사시도 및 측면도이고, 도 12는 도 9의 멀티 그립퍼에 의해 제2 고정체인 그리드 홀더가 파지된 상태를 도시한 사시도 및 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치(10)는, 트레이 스테이션 유닛(100)과, 트레이 공급 유닛(200)과, 고정체 조립 및 분해 유닛(300)과, 멀티그립 이송유닛(500)을 포함한다.
먼저, 트레이 스테이션 유닛(100)은 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체(A, B)가 배치된 트레이(미도시)를 로딩 및 언로딩시키는 역할을 한다.
여기서 적어도 하나의 분석 대상물은, 제1 분석 대상물 및 제1 분석 대상물과 크기가 다른 제2 분석 대상물을 포함하며, 적어도 하나의 고정체(A, B)는, 적어도 하나의 제1 분석 대상물이 고정되는 제1 고정체(A)와, 적어도 하나의 제2 분석 대상물이 고정되는 제2 고정체(A)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 분석 대상물은 웨이퍼 그리드(GRID)를 포함하며, 제1 고정체(A)는 스터브(STUB)이고 제2 고정체(B)는 그리드 홀더(GRID HOLDER)이다.
그러나 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 분석 대상물의 종류, 형태 및 크기에 따라 다양한 형태의 제1 고정체 및 제2 고정체가 마련될 수 있을 것이다. 또한, 고정체의 갯수도 변경될 수 있을 것이다.
본 실시 예에서는, 적어도 하나의 제1 분석 대상물인 웨이퍼 그리드가 고정된 상태의 제1 고정체(A)와, 제1 분석 대상물과 크기가 다른 제2 분석 대상물인 웨이퍼 그리드가 고정된 상태의 제2 고정체(B)가 트레이(미도시)에 배치된 상태이다.
이러한 트레이(미도시)가 도 3의 P1 및 P2의 위치로 로딩되면, 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)는 후술할 멀티그립 이송유닛(500)에 의해 트레이로부터 차례로 후술할 고정체 조립 및 분해 유닛(300)으로 이송되며, 분석이 끝난 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)는 다시 트레이로 이송되어 배치된 후 P1 및 P2의 위치로부터 언로딩된다.
트레이 스테이션 유닛(100)은 후술할 트레이 공급 유닛(200)에 의해 로딩된 트레이의 위치를 얼라인하는 트레이 얼라인 모듈(110)을 포함하며, 트레이 얼라인 모듈(110)은, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 트레이의 대각선 방향으로 상호 이격 및 접근 가능하게 배치되어 트레이의 모서리를 푸쉬하여 트레이를 얼라인하는 한 쌍의 트레이 얼라인 푸셔(111)를 포함한다.
즉, 도 3의 P1 및 P2의 위치에 트레이가 로딩되면, 한 쌍의 트레이 얼라인 푸셔(111)가 트레이의 대각선으로 마주보는 모서리를 향해 접근하여 트레이의 양 모서리를 동시에 푸쉬함으로써, 트레이를 정확한 위치에 얼라인하게 된다.
다음으로, 트레이 공급 유닛(200)은 트레이 스테이션 유닛(100)의 상부에서, 상하 이동에 의해 트레이를 트레이 스테이션 유닛(100)으로 로딩 및 언로딩하는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 트레이 공급 유닛(200)은 천장에 설치된 레일을 따라 트레이 스테이션 유닛(100)의 상부로 이동하는 OHT(Overhead Hoist Transport) 형태로 마련되어 트레이를 공급할 수 있으나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태의 트레이 공급 유닛(200)이 마련될 수 있을 것이다.
한편, 고정체 조립 및 분해 유닛(300)은 적어도 하나의 분석 대상물을 분석하기 위한 분석기(20)로 투입될 적어도 하나의 고정체가 조립되는 셔틀(S)이 배치되며, 셔틀(S)에 적어도 하나의 고정체(A, B)를 조립하거나, 셔틀(S)로부터 적어도 하나의 고정체(A, B)를 분해시키는 역할을 한다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 고정체 조립 및 분해 유닛(300)을 마련함으로써, 셔틀(S)에 적어도 하나의 고정체(A, B)를 조립하여 분석 대상물 조립체(X)를 마련하거나, 분석이 끝난 분석 대상물 조립체(X)의 셔틀(S)로부터 적어도 하나의 고정체(A, B)를 분해시는 작업을 자동으로 수행할 수 있게 된다.
여기서 분석 대상물 조립체(X)는, 셔틀(S)에 형성되는 제1 고정체 결합홈 및 제2 고정체 결합홈에 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)의 적어도 일부분을 각각 끼움배치시키고, 고정체 조립 및 분해 유닛(300)이 제1 고정체 결합홈 및 제2 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 조여줌으로써 조립되어 마련된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 분석 대상물 조립체(X)는, 셔틀(S)에 제1 고정체(A)인 스터브(STUB)와 제2 고정체(B)인 그리드 홀더(GRID HOLDER)가 배치된 이후에, 고정체 조립 및 분해 유닛(300)이 제1 고정체 결합홈 및 제2 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 자동으로 조여줌으로써 조립되어 마련된다.
그러나 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 분석 대상물의 종류, 형태 및 크기에 따라 다양한 형태의 제1 고정체 및 제2 고정체가 마련될 수 있으며, 이에 따라 다양한 형태 및 크기의 셔틀에 조립될 수 있을 것이다.
이러한 고정체 조립 및 분해 유닛(300)은, 도 4 내지 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 셔틀 이송모듈(310)과, 셔틀 및 고정체 파지모듈(330)과, 조립분해모듈(350)과, 카메라 모듈(미도시)을 포함한다.
셔틀 이송모듈(310)은 후술할 멀티그립 이송유닛(500)에 의해 이송된 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)가 조립되는 셔틀(S)을 지지하되, 셔틀(S)을 조립위치로 이송시키는 역할을 한다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 셔틀 이송모듈(310)을 마련함으로써, 고정된 상태인 후술할 조립분해모듈(350)의 한 쌍의 세트 스크류(351a, 351b)를 향해 순차적으로 접근 및 이격하는 이동이 가능해지므로, 셔틀(S)을 원하는 조립위치로 이송시킬 수 있게 된다.
셔틀 및 고정체 파지모듈(330)은 셔틀 이송모듈(310)의 일측에 마련되며, 셔틀 이송모듈(310)에 의해 셔틀(S)을 조립위치로 이송할 때, 셔틀(S)과 셔틀(S)의 상부에 배치되는 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)를 파지하는 역할을 한다.
이러한 셔틀 및 고정체 파지모듈(330)은, 도 4 내지 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 셔틀 센터링 푸셔(331)와, 고정체 푸쉬 홀더(333)를 포함한다.
셔틀 센터링 푸셔(331)는 셔틀(S)의 측부면을 푸쉬하여 셔틀(S)을 센터링하는 역할을 하는데, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 작동 전에는 셔틀(S)로부터 이격되어 있으며, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 작동 후에는 셔틀(S)에 대하여 접근함으로써, 셔틀(S)의 측부면을 푸쉬하여 셔틀(S)을 센터링하면서 정위치에 파지하게 된다.
고정체 푸쉬 홀더(333)는 적어도 하나의 고정체의 상부면을 푸쉬하여 고정체를 파지하는 역할을 하는데, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 작동 전에는 고정체(A, B)에 대하여 상부방향으로 이격되어 있는 상태로 직각 방향으로 회전하여 이격되어 있는 상태이며, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 작동 후에는 직각 방향으로 회전하여 고정체(A, B)에 대하여 상부에 배치되어 있는 상태로 하부방향으로 고정체(A, B)에 대하여 접근함으로써, 적어도 하나의 고정체(A, B)의 상부면을 푸쉬하여 고정체를 파지하게 된다.
조립분해모듈(350)은 조립위치의 일측에 배치되어 조립위치로 이송된 셔틀(S)의 조립나사에 접근 및 이격 가능하게 마련되며, 조립나사를 조이거나 풀어서 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)를 셔틀(S)에 조립시키거나 분해시키는 역할을 한다.
이러한 조립분해모듈(350)은, 셔틀 이송모듈(310)의 양측에 배치되며, 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 세트 스크류(351a, 351b)와, 조립나사에 의한 제1 고정체 및 제2 고정체의 조립 및 분해를 위해 한 쌍의 세트 스크류(351a, 351b)의 회전동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
이 때 한 쌍의 세트 스크류(351a, 351b)는 고정된 상태이므로, 셔틀 이송모듈(310)에 의해 셔틀(S)을 한 쌍의 세트 스크류(351a, 351b)를 향해 순차적으로 접근 및 이격시킴으로써, 셔틀(S)을 원하는 조립위치로 이송시킬 수 있게 된다.
카메라 모듈(미도시)은 셔틀 이송모듈(310)의 일측에 마련되어, 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)의 얼라인 여부를 감지하는 역할을 하며, 마찬가지로 셔틀(S)의 얼라인 여부도 함께 감지할 수 있을 것이다.
이하에서는, 도 4 내지 도 8을 참조하여 셔틀(S)에 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)가 조립되는 과정을 설명한다.
먼저, 도 4는 셔틀 이송모듈(310)이 중앙영역에 배치된 상태에서 셔틀(S)이 셔틀 이송모듈(310)의 상부에 배치된 상태이며, 이 때, 셔틀 센터링 푸셔(331)는 작동 전이므로 셔틀(S)로부터 이격되어 있고, 고정체 푸쉬 홀더(333)도 작동 전이므로 셔틀(S)에 대하여 상부방향으로 이격되어 있는 상태로 직각 방향으로 회전하여 이격되어 있는 상태이다.
다음으로, 도 5는 멀티그립 이송유닛(500)에 의해 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)가 순차적으로 이송되어 셔틀(S)의 상부에 배치된 상태이다.
다음으로, 도 6은 셔틀 센터링 푸셔(331)가 작동된 후의 상태로서, 셔틀 센터링 푸셔(331)가 셔틀(S)에 대하여 접근함으로써, 셔틀(S)의 측부면을 푸쉬하여 셔틀(S)을 센터링하면서 정위치에 파지하게 된 상태이다.
다음으로, 도 7은 고정체 푸쉬 홀더(333)가 작동된 후의 상태로서, 고정체 푸쉬 홀더(333)가 직각 방향으로 회전하여 고정체(A, B)에 대하여 상부에 배치되어 있는 상태로 하부방향으로 고정체(A, B)에 대하여 접근함으로써, 적어도 하나의 고정체(A, B)의 상부면을 푸쉬하여 고정체를 파지하게 된 상태이다.
다음으로, 도 8은 셔틀 이송모듈(310)에 의해 조립분해모듈(350)의 한 쌍의 세트 스크류(351a, 351b) 중에서 제1 고정체(A)의 측면에 위치한 세트 스크류(351a) 방향으로 셔틀(S)을 이송한 상태이다.
이렇게 셔틀(S)을 제1 고정체(A)의 측면에 위치한 세트 스크류(351a) 방향으로 이송하여 세트 스크류(351a)가 조립나사에 접근하게 되면, 세트 스크류(351a)가 작동하여 제1 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 자동으로 조여줌으로써 제1 고정체(A)가 셔틀(S)에 자동으로 조립되게 된다.
이후에는, 도 8과 반대 방향으로, 즉 조립분해모듈(350)의 한 쌍의 세트 스크류(351a, 351b) 중에서 제2 고정체(B)의 측면에 위치한 세트 스크류(351b) 방향으로 셔틀 이송모듈(310)에 의해 셔틀(S)이 이송되며, 세트 스크류(351b)가 작동하여 제2 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 자동으로 조여줌으로써 제2 고정체(B)가 셔틀(S)에 자동으로 조립되어 분석 대상물 조립체(X)가 마련되게 된다.
이후에는, 분석 대상물 조립체(X)가 멀티그립 이송유닛(500)에 의해 분석기(20)로 투입되며, 분석이 끝난 분석 대상물 조립체(X)가 취출되면, 전술한 과정이 역순으로 이루어지면서 분석 대상물 조립체(X)의 셔틀(S)로부터 제1 고정체(A) 및 제2 고정체(B)가 분해되는 과정이 진행된다.
한편, 멀티그립 이송유닛(500)은 트레이 스테이션 유닛(100)과 고정체 조립 및 분해 유닛(300) 사이에 배치되며, 트레이 스테이션 유닛(100)과 고정체 조립 및 분해 유닛(300) 사이에서 적어도 하나의 고정체(A, B)를 이송시키고, 고정체 조립 및 분해 유닛(300)과 분석기(20) 사이에서 셔틀(S)에 적어도 하나의 고정체(A, B)가 조립된 분석 대상물 조립체(X)를 이송시키는 역할을 한다.
이러한 멀티그립 이송유닛(500)은, 위치 제어가 가능한 로봇 암(510)과, 로봇 암(510)의 단부에 마련되는 멀티 그립퍼(530)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 파지부(550)와 제2 파지부(570)를 포함하는 멀티 그립퍼(530)를 마련함으로써, 제1 고정체(A), 제2 고정체(B) 및 분석 대상물 조립체(X)를 선택적으로 그립 가능하게 된다.
제1 파지부(550)는 접근 및 이격 가능하게 배치되는 한 쌍의 그립 암(551)을 구비하며, 그립 암(551)의 적어도 일부분에 의해 제1 고정체(A) 및 분석 대상물 조립체(X)를 선택적으로 파지하는 역할을 한다.
여기서 한 쌍의 그립 암(551)은, 도 에 자세히 도시된 바와 같이, 한 쌍의 셔틀 그립 암(553)과, 한 쌍의 제1 고정체 그립 암(555)을 포함한다.
여기서, 한 쌍의 셔틀 그립 암(553)은 상호 대향되는 한 쌍의 그립면(554)을 구비하며, 한 쌍의 그립면(554)으로 셔틀(S)의 측면을 푸쉬하는 동작에 의해 셔틀(S)을 그립하는 역할을 한다.
그리고, 한 쌍의 제1 고정체 그립 암(555)은 한 쌍의 셔틀 그립 암(553)의 하부에 결합되어 한 쌍의 셔틀 그립 암(553)의 하부면부와 함께 그립홈(556)을 형성하며, 제1 고정체(A)의 일부를 그립홈(556)에 끼우는 동작에 의해 제1 고정체(A)를 그립하는 역할을 한다.
제2 파지부(570)는 제1 파지부(550)의 일측에 마련되어 제1 고정체(A)와 크기가 다른 제2 고정체(B)를 파지하는 역할을 하며, 한 쌍의 그립 돌출부(571)를 포함하는데, 한 쌍의 그립 돌출부(571)는 한 쌍의 셔틀 그립 암(551)의 측면을 향해 돌출되도록 마련되어 제2 고정체(B)의 양 단부를 그립하는 역할을 한다.
본 발명에 따르면 이러한 구조를 가진 멀티그립 이송유닛(500)을 마련함으로써, 트레이 스테이션 유닛(100)과 고정체 조립 및 분해 유닛(300) 사이에서 제1 고정체(A)와 제2 고정체(B)를 선택적으로 이송시킬 수 있으며, 고정체 조립 및 분해 유닛(300)과 분석기(20) 사이에서 분석 대상물 조립체(X)를 이송시킬 수 있으며, 이러한 작업을 그립퍼의 교환 없이 빠르게 진행시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시 예에 따르면, 고정체 조립 및 분해 유닛(300)과 멀티그립 이송유닛(500)을 마련함으로써, 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체를 셔틀에 조립하여 분석 대상물 조립체를 마련하고, 이를 분석기로 투입하고 취출하며, 적어도 하나의 고정체를 셔틀로부터 분해하는 과정을 자동으로 진행할 수 있으므로, 웨이퍼 그리드를 분석하는데 소모되는 시간을 감소시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
A: 제1 고정체 B: 제2 고정체
S: 셔틀 X: 분석 대상물 조립체
100: 트레이 스테이션 유닛 110: 트레이 얼라인 모듈
111: 트레이 얼라인 푸셔 200: 트레이 공급 유닛
300: 고정체 조립 및 분해 유닛 310: 셔틀 이송모듈
330: 셔틀 및 고정체 파지모듈 350: 조립분해모듈
500: 멀티그립 이송유닛 510: 로봇 암
530: 멀티 그립퍼 550: 제1 파지부
553: 셔틀 그립 암 555: 제1 고정체 그립 암
570: 제2 파지부 571: 그립 돌출부

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 분석 대상물이 고정되는 적어도 하나의 고정체가 배치된 트레이를 로딩 및 언로딩시키는 트레이 스테이션 유닛;
    상기 적어도 하나의 분석 대상물을 분석하기 위한 분석기로 투입될 상기 적어도 하나의 고정체가 조립되는 셔틀이 배치되며, 상기 셔틀에 상기 적어도 하나의 고정체를 조립하거나, 상기 셔틀로부터 상기 적어도 하나의 고정체를 분해시키는 고정체 조립 및 분해 유닛; 및
    상기 트레이 스테이션 유닛과 상기 고정체 조립 및 분해 유닛 사이에 배치되며, 상기 트레이 스테이션 유닛과 상기 고정체 조립 및 분해 유닛 사이에서 상기 적어도 하나의 고정체를 이송시키고, 상기 고정체 조립 및 분해 유닛과 상기 분석기 사이에서 상기 셔틀에 상기 적어도 하나의 고정체가 조립된 분석 대상물 조립체를 이송시키는 멀티그립 이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분석 대상물은, 제1 분석 대상물 및 상기 제1 분석 대상물과 크기가 다른 제2 분석 대상물을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 고정체는, 적어도 하나의 제1 분석 대상물이 고정되는 제1 고정체와, 적어도 하나의 제2 분석 대상물이 고정되는 제2 고정체를 포함하며,
    상기 분석 대상물 조립체는, 상기 셔틀에 형성되는 제1 고정체 결합홈 및 제2 고정체 결합홈에 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체의 적어도 일부분을 각각 끼움배치시키고, 상기 고정체 조립 및 분해 유닛이 상기 제1 고정체 결합홈 및 상기 제2 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 조여줌으로써 조립되어 마련되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분석 대상물은 웨이퍼 그리드(GRID)를 포함하며,
    상기 제1 고정체는 스터브(STUB)이고,
    상기 제2 고정체는 그리드 홀더(GRID HOLDER)이며,
    상기 분석 대상물 조립체는, 상기 셔틀에 상기 스터브(STUB)와 상기 그리드 홀더(GRID HOLDER)가 배치된 이후에, 상기 고정체 조립 및 분해 유닛이 상기 제1 고정체 결합홈 및 상기 제2 고정체 결합홈의 일측에 마련되는 조립나사를 자동으로 조여줌으로써 조립되어 마련되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고정체 조립 및 분해 유닛은,
    상기 멀티그립 이송유닛에 의해 이송된 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체가 조립되는 상기 셔틀을 지지하되, 상기 셔틀을 조립위치로 이송시키는 셔틀 이송모듈;
    상기 셔틀 이송모듈의 일측에 마련되며, 상기 셔틀 이송모듈에 의해 상기 셔틀을 조립위치로 이송할 때, 상기 셔틀과 상기 셔틀의 상부에 배치되는 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체를 파지하는 셔틀 및 고정체 파지모듈; 및
    상기 조립위치의 일측에 배치되어 상기 조립위치로 이송된 상기 셔틀의 상기 조립나사에 접근 및 이격 가능하게 마련되며, 상기 조립나사를 조이거나 풀어서 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체를 상기 셔틀에 조립시키거나 분해시키는 조립분해모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 셔틀 및 고정체 파지모듈은,
    상기 셔틀의 측부면을 푸쉬하여 상기 셔틀을 센터링하는 셔틀 센터링 푸셔; 및
    상기 적어도 하나의 고정체의 상부면을 푸쉬하여 상기 고정체를 파지하는 고정체 푸쉬 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 조립분해모듈은,
    상기 셔틀 이송모듈의 양측에 배치되며, 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 세트 스크류; 및
    상기 조립나사에 의한 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체의 조립 및 분해를 위해 상기 한 쌍의 세트 스크류의 회전동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 고정체 조립 및 분해 유닛은,
    상기 셔틀 이송모듈의 일측에 마련되어, 상기 제1 고정체 및 상기 제2 고정체의 얼라인 여부를 감지하는 카메라 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 멀티그립 이송유닛은,
    위치 제어가 가능한 로봇 암; 및
    상기 로봇 암의 단부에 마련되어, 상기 제1 고정체, 상기 제2 고정체 및 상기 분석 대상물 조립체를 선택적으로 그립 가능한 멀티 그립퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 멀티 그립퍼는,
    접근 및 이격 가능하게 배치되는 한 쌍의 그립 암을 구비하며, 상기 그립 암의 적어도 일부분에 의해 상기 제1 고정체 및 상기 분석 대상물 조립체를 선택적으로 파지하는 제1 파지부; 및
    상기 제1 파지부의 일측에 마련되어 상기 제1 고정체와 크기가 다른 상기 제2 고정체를 파지하는 제2 파지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 그립 암은,
    상호 대향되는 한 쌍의 그립면을 구비하며, 상기 한 쌍의 그립면으로 상기 셔틀의 측면을 푸쉬하는 동작에 의해 상기 셔틀을 그립하는 한 쌍의 셔틀 그립 암; 및
    상기 한 쌍의 셔틀 그립 암의 하부에 결합되어 상기 한 쌍의 셔틀 그립 암의 하부면부와 함께 그립홈을 형성하며, 상기 제1 고정체의 일부를 상기 그립홈에 끼우는 동작에 의해 상기 제1 고정체를 그립하는 한 쌍의 제1 고정체 그립 암을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 파지부는,
    상기 한 쌍의 셔틀 그립 암의 측면을 향해 돌출되도록 마련되어, 상기 제2 고정체의 양 단부를 그립하는 한 쌍의 그립 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 트레이 스테이션 유닛의 상부에서, 상하 이동에 의해 상기 트레이를 상기 트레이 스테이션 유닛으로 로딩 및 언로딩하는 트레이 공급 유닛을 더 포함하며,
    상기 트레이 스테이션 유닛은,
    상기 트레이 공급 유닛에 의해 로딩된 상기 트레이의 위치를 얼라인하는 트레이 얼라인 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 트레이 얼라인 모듈은,
    상기 트레이의 대각선 방향으로 상호 이격 및 접근 가능하게 배치되어 상기 트레이의 모서리를 푸쉬하여 상기 트레이를 얼라인하는 한 쌍의 트레이 얼라인 푸셔를 포함하는 것으로 특징으로 하는 웨이퍼 그리드 분석기 투입장치.
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