KR20230096783A - 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 보다 간소화된 구성으로 전력 공급이 가능한 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비 및 이를 포함하는 반도체 제조 공장의 물류 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비는, 반송 차량의 주행 경로를 제공하는 레일의 주변에 설치되며, 웨이퍼가 수납된 반송 용기를 보관하는 보관 유닛과, 반송 용기의 내부로 비활성 가스를 공급하는 퍼지 유닛과, 상기 보관 유닛에 보관되는 상기 반송 용기를 식별하고 상기 비활성 가스를 상기 반송 용기로 공급하도록 상기 퍼지 유닛을 제어하는 RF 리더기와, 상기 레일을 따라 설치된 전력 공급 케이블로부터 유도된 전류를 상기 RF 리더기로 공급하는 전력 공급 유닛과, 무선 통신을 통해 상기 RF 리더기에 연결되어 상기 RF 리더기의 동작을 관리하는 RF 리더 제어기를 포함한다. 상기 RF 리더기는, 상기 전력 공급 유닛으로부터 전력을 수신하는 전력 관리부와, 상기 반송 용기의 식별 및 상기 퍼지 유닛의 제어를 위한 처리 회로를 포함하는 제어기와, 무선 채널을 통해 상기 RF 리더 제어기에 연결되어 데이터를 송신 또는 수신하는 무선 통신부를 포함한다.

Description

반도체 제조 공장의 물품 보관 설비{ARTICLE STORAGE EQUIPMENT IN SEMICONDUCTOR FABRICATION FACILITY}
본 발명은 간소하게 설치가 가능한 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 기판(웨이퍼 또는 글라스) 상에 수십 내지 수백 단계의 처리 공정을 통해 최종 제품을 제조하는 공정으로서, 각 공정 마다 해당 공정을 수행하는 제조 설비에 의해 수행될 수 있다. 특정 제조 설비에서의 공정이 종료되면 다음 공정을 진행하기 위하여 물품(기판)이 다음 제조 설비로 반송될 수 있으며, 일정 기간 동안은 보관 설비에서 보관될 수 있다. 여기서, 웨이퍼는 FOUP(Front Opening Unified Pod)와 같은 반송 용기에 수납된 상태로 보관 또는 이송된다.
물류 시스템은 상술한 바와 같이 제조 공정을 위하여 물품을 반송하거나 보관하는 시스템을 지칭하며, 크게 물품을 반송하는 물품 반송 설비와 물품을 저장하는 물품 보관 설비로 구분될 수 있다.
물품 보관 설비는, 스토커(Stocker)와 같이 창고 형태를 갖는 설비가 있다. 또한, 물품 반송 차량의 주행 경로 주변에서 물품을 임시로 보관하는 설비로서, 레일의 측부에 설치되는 사이드 트랙 버퍼(Side Track Buffer)와 레일의 하부에 설치되는 언더 트랙 버퍼(Under Track Buffer)를 포함할 수 있다.
한편, 사이드 트랙 버퍼 또는 언더 트랙 버퍼와 같은 물품 보관 설비에서 반송 용기를 식별하고 반송 용기로 비활성 가스(예: N2 가스)를 주입하기 위한 전력 및 상부 제어 관리 장치와의 데이터 교환을 위한 통신 설비가 요구된다. 다만, 반도체 제조 공장의 사이즈가 대형화되고 물품 보관 설비의 설치 면적도 함께 증가함에 따라 일일이 전력 공급 설비와 통신 설비를 설치하는 것이 매우 힘들어지고 있다.
본 발명의 실시예는 보다 간소화된 구성으로 전력 공급이 가능한 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비 및 이를 포함하는 반도체 제조 공장의 물류 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 보다 간소화된 구성으로 통신이 가능한 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비 및 이를 포함하는 반도체 제조 공장의 물류 시스템을 제공한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비는, 반송 차량의 주행 경로를 제공하는 레일의 주변에 설치되며, 웨이퍼가 수납된 반송 용기를 보관하는 보관 유닛과, 반송 용기의 내부로 비활성 가스를 공급하는 퍼지 유닛과, 상기 보관 유닛에 보관되는 상기 반송 용기를 식별하고 상기 비활성 가스를 상기 반송 용기로 공급하도록 상기 퍼지 유닛을 제어하는 RF 리더기와, 상기 레일을 따라 설치된 전력 공급 케이블로부터 유도된 전류를 상기 RF 리더기로 공급하는 전력 공급 유닛과, 무선 통신을 통해 상기 RF 리더기에 연결되어 상기 RF 리더기의 동작을 관리하는 RF 리더 제어기를 포함한다. 상기 RF 리더기는, 상기 전력 공급 유닛으로부터 전력을 수신하는 전력 관리부와, 상기 반송 용기의 식별 및 상기 퍼지 유닛의 제어를 위한 처리 회로를 포함하는 제어기와, 무선 채널을 통해 상기 RF 리더 제어기에 연결되어 데이터를 송신 또는 수신하는 무선 통신부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전력 관리부는, 제1 전력 커넥터를 통해 상기 전력 공급 유닛으로부터 전력을 수신하여 상기 전력을 상기 제어기 및 무선 통신부로 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 무선 통신부는 제2 전력 커넥터를 통해 상기 전력 관리부로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 무선 통신부는 랜 포트를 통해 상기 제어기와 연결되어 데이터를 교환하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보관 유닛은, 상기 레일의 측부에 설치되는 프레임과, 상기 프레임의 하부면에 설치되며 상기 반송 용기가 안착되도록 구성된 지지 스테이지와, 상기 지지 스테이지에 설치되어 상기 반송 용기의 식별 정보를 취득하여 상기 RF 리더기로 전달하는 RFID 리더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 퍼지 유닛은, 상기 지지 스테이지에 설치되고 상기 반송 용기가 상기 지지 스테이지에 탑재될 때 상기 반송 용기에 형성된 가스 유입공에 연통되는 가스 공급 포트와, 상기 RF 리더기로부터 수신되는 제어 신호에 따라 상기 가스 공급 포트를 통해 상기 반송 용기 내로 상기 비활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가스 공급부는 상기 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 상기 RF 리더기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 RF 리더기는 상기 지지 스테이지 별 상기 반송 용기의 안착 여부 및 상기 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 상기 RF 리더 제어기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 RF 리더기 및 상기 RF 리더 제어기는 반도체 제조 공장의 천장에 설치되는 액세스 포인트를 통해 무선 통신을 수행하며, 상기 RF 리더 제어기는 상기 반도체 제조 공장의 지상에 구비되어 상기 액세스 포인트를 통해 상기 RF 리더기로부터 상기 반송 용기의 안착 여부 및 상기 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 수신하고, 상기 RF 리더기를 제어하기 위한 신호를 상기 RF 리더기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전력 공급 유닛은, 상기 전력 공급 케이블로부터 전류를 유도하는 전류 변환기와, 상기 전류 변환기로부터 전류를 상기 RF 리더기로 공급하는 전력 공급 라인을 포함하고, 상기 전력 공급 라인은 상기 반송 차량과의 간섭이 발생하지 않도록 상기 레일 및 상기 보관 유닛의 구조물에 밀착 또는 매립되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전류 변환기는, 링 형태로 상기 전력 공급 케이블을 감싸도록 설치되며 상기 전력 공급 케이블을 따라 흐르는 전류에 의해 자기장이 형성되는 링 형태의 코어 부재와, 상기 코어 부재에 감겨지며 상기 자기장에 의해 전류가 유도되는 코일 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 레일을 따라 설치된 전력 공급 케이블로부터 유도된 전류를 사용함으로써 보다 간소화된 구성으로 물품 보관 설비의 제어 유닛으로 전력 공급이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, RF 리더 제어기가 무선 통신을 통해 RF 리더기의 동작을 관리함으로써 보다 간소화된 구성으로 통신이 가능하다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 반도체 제조 공장 및 물류 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비에서 RF 리더기의 구성을 도시한다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전력 공급 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 공장의 물류 제어 시스템의 개체간 연결 구조를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 공장의 물류 제어 시스템의 계층적 구조를 도시한다.
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(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"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.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 반도체 제조 공장 및 물류 시스템을 개략적으로 도시한다.
반도체 제조 공장은 하나 또는 그 이상의 클린룸으로 구성되며, 각 클린룸에 반도체 제조 공정을 수행하기 위한 제조 설비(1)들이 설치될 수 있다. 일반적으로, 기판(예: 웨이퍼)에 복수의 제조 공정들이 반복 수행됨으로써 최종적으로 처리된 기판이 완성될 수 있는데, 특정 반도체 제조 설비에서 제조 공정이 완료되면, 다음 제조 공정을 위한 설비로 기판이 반송된다. 여기서 웨이퍼는 복수개의 기판들을 수용할 수 있는 반송 용기(예: front opening unified pod, FOUP)에 보관된 상태로 반송될 수 있다. 웨이퍼들이 수납된 반송 용기는 반송 차량(예: overhead hoist transport, OHT)(100)에 의해 반송될 수 있다.
도 1을 참고하면, 반도체 제조 공장 내 공정을 수행하기 위한 제조 설비(1)가 설치되고, 제조 설비(1) 간에 물품을 반송하기 위한 반송 경로(예: 천정 레일)를 형성하는 레일(10)과 레일(10)을 주행하면서 제조 설비(1)로 물품을 반송하는 반송 차량(100)이 제공될 수 있다. 여기서, 반송 차량(100)이 제조 설비(1)들 사이에서 물품을 반송할 때, 물품이 곧바로 특정 제조 설비에서 다른 제조 설비로 반송될 수도 있고, 물품이 저장 장치에 보관된 이후 다른 제조 설비로 반송될 수 있다.
저장 장치는 복층으로 배열된 랙 형태를 스토커(2)가 사용될 수 있다. 또한, 저장 장치로서 레일(10)의 측부에 설치되는 사이드 트랙 버퍼(Side Track Buffer)와 레일(10)의 하부에 설치되는 언더 트랙 버퍼(Under Track Buffer)와 같은 물품 보관 설비(30)가 제공될 수 있다. 본 문서에서, 물품 보관 설비(30)로서 레일(10)의 측부에 설치되는 사이드 트랙 버퍼를 예로서 설명하나, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것이 아니며 언더 트랙 버퍼뿐만 아니라 반송 차량(100)의 주행 경로 주변에 설치되는 어떠한 형태의 저장 장치에 적용될 수 있다.
이하, 설치 작업을 간소화할 수 있는 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비(30) 및 이를 포함하는 반도체 제조 공장의 물류 시스템에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비를 도시한다.
본 발명에 따른 반도체 제조 공장의 물류 시스템은, 반도체 제조 공장의 천장에 설치되어 반송 차량(100)의 이동 경로를 제공하는 레일(10)과, 레일(10)을 따라 설치되어 반송 차량(100)으로 전력을 공급하는 전력 공급 케이블(20)과, 반송 차량(100)으로부터 반송 용기(5)를 보관하는 물품 보관 설비(30)를 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 레일(10)은 반송 차량(100)의 휠(120)이 주행하기 위한 경로를 제공하며, 한 쌍의 레일 부재들로 구성될 수 있다. 반송 차량(100)은 레일을 따라 주행하며 반송 용기(5)를 이송한다. 도 3과 같이 반송 용기(5)를 파지하는 핸드 유닛이 슬라이드 및 승하강 구동함으로써 물품 보관 설비(30)(또는 제조 설비(1))로 반송 용기(5)를 이적재할 수 있다. 반송 차량(100)은 가속 또는 감속을 위한 동력을 생성하는 주행 본체(110)와 주행 본체(110)에 결합되어 레일(10)을 따라 회전하는 휠(120), 전력 공급 케이블(20)로부터 전력을 수신하는 수전부(130), 반송 용기(5)를 파지하고 이적재를 수행하는 물품 핸들링부(140), 반송 용기(5)를 보호하며 전방 또는 후방을 감지하기 위한 센서가 배치되는 프레임(150)을 포함할 수 있다.
전력 공급 케이블(20)은 레일(10)을 따라 설치되며, 반송 차량(100)으로 전력을 공급한다. 반송 차량(100)의 수전부는 전력 공급 케이블(20)로부터 생성되는 유도 전류를 사용하여 반송 차량(100)의 동작을 위한 전력을 주행 본체(110)로 공급한다.
본 발명에 따른 물품 보관 설비(30)는, 레일(10)의 측부에 설치되며, 웨이퍼가 수납된 반송 용기(5)를 보관하는 보관 유닛(310)과, 반송 용기(5)의 내부로 비활성 가스를 공급하는 퍼지 유닛(320)과, 보관 유닛(310)에 보관되는 반송 용기(5)를 식별하고 비활성 가스를 반송 용기(5)로 공급하도록 퍼지 유닛(320)을 제어하는 RF 리더기(330)와, 레일(10)을 따라 설치된 전력 공급 케이블(20)로부터 유도된 전류를 제어 유닛으로 공급하는 전력 공급 유닛(340)과, 무선 통신을 통해 RF 리더기(330)에 연결되어 RF 리더기(330)의 동작을 관리하는 RF 리더 컨트롤러(350)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 보관 유닛(310)은, 레일(10)의 측부에 설치되는 프레임(312)과, 프레임(312)의 하부면에 설치되며 반송 용기(5)가 안착되도록 구성된 지지 스테이지(314)와, 지지 스테이지(314)에 설치되어 반송 용기(5)의 식별 정보를 취득하여 RF 리더기(330)으로 전달하는 RFID 리더(316)를 포함할 수 있다.
도 4를 참고하면, 제조 공장의 천장에 무선 접속을 제공하는 액세스 포인트(AP)가 설치될 수 있으며, 액세스 포인트(AP)는 물품 보관 설비(30)의 RF 리더기(330)가 무선 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 한다. 특히, RF 리더기(330)의 동작을 관리하기 위한 RF 리더 컨트롤러(350)가 제공될 수 있으며, RF 리더 컨트롤러(350)를 통해 작업자는 각 RF 리더기(330)의 동작 상태를 체크하고 각 물품 보관 설비(30)에 보관된 반송 용기(5)의 정보를 확인할 수 있다. RF 리더 컨트롤러(350)는 작업자가 용이하게 접근할 수 있도록 반도체 제조 공장의 지상에 설치될 수 있다. 또한, RF 리더 컨트롤러(350)는 액세스 포인트(AP)를 통해 무선으로 RF 리더기(330)와 연결될 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 클라이언트 장치(예: RF 리더기(330), RF 리더 컨트롤러(350))로 하여금 무선 통신을 위한 자원을 제공하며, 상위의 네트워크와 연결되어 인터넷(Internet), 이더넷(Ethernet)과 같은 통신 서비스를 클라이언트 장치로 제공할 수 있다.
프레임(312)은 반송 용기(5)의 보관을 위한 공간을 제공하는 구조물로서, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 레일(10)을 따라 양 측면에 설치될 수 있고, 한쪽 측면에만 설치될 수도 있다. 프레임(312)은 천장에 설치될 수 있으며, 천장에 설치를 위한 브라켓(12)이 구성될 수 있다.
지지 스테이지(314)는 프레임(312)의 하부에 설치되며, 반송 용기(5)가 안착되는 공간을 제공한다. 지지 스테이지(314)는 반송 용기(5)가 안착될 수 있는 복수개의 안착 슬롯(314A)으로 구성될 수 있다. 반송 용기(5)로 비활성 가스를 공급하기 위한 퍼지 유닛(320)이 지지 스테이지(314)에 구성될 수 있다.
한편, 프레임(312) 및 지지 스테이지(314)의 구조물을 따라 신호를 전송하기 위한 라인 및 전력 공급 라인(344)이 포설될 수 있으며, 비활성 가스의 공급을 위한 배관, 스위치 등이 구비될 수 있다.
RFID 리더(316)는 지지 스테이지(314)의 안착 슬롯(314A) 마다 구성되며, 반송 용기(5)에 부착된 RFID(radio frequency identification) 태그를 인식하여 반송 용기(5)의 식별 정보를 RF 리더기(330)으로 제공한다. 한편, 반송 용기(5)의 식별 정보를 취득하는 수단으로서, RFID 뿐만 아니라, 바코드, QR 코드와 같은 마커가 사용될 수 있으며, 해당 마커를 인식하기 위한 장치가 사용될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 퍼지 유닛(320)은, 지지 스테이지(314)의 각 안착 슬롯(314A)에 설치되고 반송 용기(5)가 안착 슬롯(314A)에 탑재될 때 반송 용기(5)에 형성된 가스 유입공(미도시)에 연통되는 가스 공급 포트(322)와, RF 리더기(330)으로부터 수신되는 제어 신호에 따라 가스 공급 포트(322)를 통해 반송 용기(5) 내로 비활성 가스를 공급하는 가스 공급부(324)를 포함한다.
퍼지 유닛(320)은 웨이퍼가 적재되는 반송 용기(5)의 내부 공간에 청정 환경을 유지하기 위하여 비활성 가스(예: N2 가스)를 공급한다. 가스 공급 포트(322)는 안착 슬롯(314A) 마다 복수개로 구성될 수 있으며, 반송 용기(5)에 구비된 가스 유입공에 대응하는 위치에 존재할 수 있다. 가스 공급부(324)는 가스 공급 포트(322)로 비활성 기체를 공급하기 위하여 외부의 가스 공급원과 연결될 수 있으며, 가스 공급원으로부터 비활성 기체의 공급을 위한 밸브를 개방하거나 폐쇄하는 스위치를 포함할 수 있다. 밸브의 개방 또는 폐쇄 여부는 RF 리더기(330)에 의해 조절될 수 있다. 또한, 반송 용기(5)의 내부에서 측정되는 압력에 따라 밸브의 개방 또는 폐쇄 여부가 조절될 수도 있으며, 도시되지는 않았으나, 반송 용기(5) 내부의 기체를 배출하기 위한 배출 포트가 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가스 공급부(324)는 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 RF 리더기(330)로 전송할 수 있다. 가스 공급부(324)는 유량계를 포함할 수 있으며, 유량계에 의해 측정된 가스 유량이 기준치보다 크면 비활성 기체가 공급됨을 지시하는 신호를 RF 리더기(330)로 전송하고, 가스 유량이 기준치보다 작으면 비활성 기체가 공급되지 않음을 지시하는 신호를 RF 리더기(330)로 전송할 수 있다. 또한, 가스 공급부(324)는 비활성 기체의 공급을 제어하는 밸브의 개방 여부에 따라 비활성 기체의 공급 여부를 지시하는 신호를 RF 리더기(330)로 전송할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 것과 같이 RF 리더기(330)는, 전력 공급 유닛(340)로부터 전력을 수신하는 전력 관리부(332)와, 반송 용기(5)의 식별 및 퍼지 유닛(320)의 제어를 위한 처리 회로를 포함하는 제어기(334)와, 무선 채널을 통해 액세스 포인트(AP)에 연결되어 데이터를 송신 또는 수신하는 무선 통신부(336)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전력 관리부(332)는 제1 전력 커넥터(331)를 통해 전력 공급 유닛(340)으로부터 전력을 수신하여 상기 전력을 제어기(334) 및 무선 통신부(336)로 제공하도록 구성된다. 전력 관리부(332)는 전력 공급 유닛(340)으로부터 제공되는 전력(전류)을 제어기(334) 및 무선 통신부(336)로 분배한다. 전력 관리부(332)와 제어기(334)는 RF 보드(333)에 구성될 수 있다. 또한, RF 보드(333)는 제어기(334)에 연결되어 반송 용기(5)의 안착 상태 및 비활성 가스의 공급 상태를 출력하는 발광 장치(미도시)를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 무선 통신부(336)는 제2 전력 커넥터(335)를 통해 전력 관리부(332)로부터 전력을 수신하도록 구성된다. 또한, 무선 통신부(336)는 랜 포트(337)를 통해 제어기(334)와 연결되어 데이터를 교환하도록 구성된다. 무선 통신부(336)는 제2 전력 커넥터(335)를 통해 전력을 공급받고, 또한 랜 포트(337)를 통해 제어기(334)에 연결되며 액세스 포인트(AP)를 통해 RF 리더 컨트롤러(350)와 무선 통신을 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 제어기(334)는 RFID 리더(316)로부터 수신된 반송 용기(5)의 식별 정보(RFID)를 취득하여 저장할 수 있다. 특히, 제어기(334)는 보관 유닛(310)에서 반송 용기(5)가 안착되는 안착 슬롯(314A)별 반송 용기(5)의 안착 여부 및 식별 정보를 저장하고 무선 통신부(336)를 통해 RF 리더 컨트롤러(350)로 전송할 수 있다.
제어기(334)는 안착 슬롯별(314A)별 반송 용기(5)의 안착 여부 및 식별 정보에 기초하여 가스 공급부(324)로 하여금 해당 안착 슬롯(314A)에 안착된 반송 용기(5)로 비활성 가스를 공급하도록 제어 신호를 전송할 수 있다. 한편, 제어기(334)는 지지 스테이지(314)의 안착 슬롯(314A) 마다 구비된 하중 센서(미도시)로부터 반송 용기(5)의 안착 여부를 판단할 수 있으며, 하중 센서에 의해 반송 용기(5)의 안착이 감지되면 가스 공급부(324)가 비활성 가스를 공급하도록 제어할 수 있다. 또한, 반송 용기(5)가 특정 안착 슬롯(314A)에서 벗어남이 감지되면, 제어기(334)는 가스 공급부(324)가 해당 안착 슬롯(314A)에서 비활성 가스의 공급을 중단하도록 제어할 수 있다. 제어기(334)는 각 안착 슬롯(314A)별 비활성 공급 상태에 대한 정보를 발광 장치를 통해 출력할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전력 공급 유닛(340)을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전력 공급 유닛(340)은 전력 공급 케이블(20)로부터 전류를 유도하는 전류 변환기(342)와, 전류 변환기(342)로부터 전류를 RF 리더기(330)로 공급하는 전력 공급 라인(344)을 포함할 수 있다. 전류 변환기(342)는 전력 공급 케이블(20)을 감싸는 링 형태로 구성되어 전력 공급 케이블(20)의 전류로부터 유도되는 전류를 전력 공급 라인(344)으로 제공하고, 전력 공급 라인(344)은 전류 변환기(342)로부터 RF 리더기(330)로 전력을 공급할 수 있다.
한편, 전력 공급 라인(344)은 반송 차량(100)의 주행시 간섭되지 않도록 반송 차량(100)의 이동 궤적에 회피하도록 설치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 전력 공급 라인(344)은 반송 차량(100)과의 간섭이 발생하지 않도록 레일(10) 및 보관 유닛(310)의 구조물에 밀착되거나 매립되도록 구성될 수 있다. 즉, 전력 공급 케이블(20)로부터 유도된 전류는 레일(10) 및 보관 유닛(310)의 구조물에 결합된 전력 공급 라인(344)을 따라 RF 리더기(330)로 공급될 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, RF 리더기(330)로 전력을 공급하기 위하여 지상에 별도의 전원을 구성하고 지상에서 물품 보관 설비(30)로 케이블을 설치하는 방식이 아니라, 레일(10)을 따라 설치되어 반송 차량(100)으로 전력을 공급하는 전력 공급 케이블(20)로부터 유도된 전류를 사용하여 RF 리더기(330)를 구동 시킴으로써 물품 보관 설비(30)의 설치 작업이 훨씬 간소화될 수 있다. 지상으로부터 물품 보관 설비(30)로 전력을 공급하는 경우 케이블을 설치하기 위하여 많은 자재들과 작업 인원이 요구되나, 본 발명과 같이 전력 공급 케이블(20)로부터 유도된 전류를 사용하여 RF 리더기(330)로 전력을 공급하면 전류 변환기(342)와 전력 공급 라인(344)만 설치하면 되기 때문에 설치 자재와 작업 인원의 공수를 절감할 수 있다.
또한 도 6을 참고하면, 전력 공급 라인(344)은 레일(10)의 하부에 구비되어 전력 공급 라인(344)에 쳐짐이 발생하는 것을 방지하는 갈고리 형태의 구조물(105)에 결합된다. 또한, 전력 공급 라인(344)은 보관 유닛(310)의 프레임(312)에 부착되거나 매립되도록 구성되어 반송 차량(100)과 간섭이 발생하지 않도록 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전류 변환기(342)는, 링 형태로 전력 공급 케이블(20)을 감싸도록 설치되며 전력 공급 케이블(20)을 따라 흐르는 전류(IP)에 의해 자기장이 형성되는 링 형태의 코어 부재(3422)와, 코어 부재(3422)에 감겨지며 자기장에 의해 전류(IS)가 유도되는 코일 부재(3424)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 전력 공급 케이블(20)을 따라 전류(IP)가 흐르게 되면 전력 공급 케이블(20)을 감싸는 링 형태로 구성된 코어 부재(3422)의 내부 공간에 원형의 자기장이 형성된다. 또한, 코어 부재(3422)를 감싸도록 구성된 코일 부재(3424)에는 자기장에 의한 유도 전류(IS)가 발생하여 해당 유도 전류(IS)를 전력 공급 라인(344)을 통해 RF 리더기(330)으로 제공함으로써 전력을 공급할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 공장의 물류 제어 시스템의 개체간 연결 구조를 도시한다. 도 7에 도시된 것과 같이, RF 리더기(330)와 RF 리더 컨트롤러(350)는 액세스 포인트(AP)를 통해 서로 무선으로 연결된다. 한편, 액세스 포인트(AP)는 반도체 제조 공장의 네트워크를 통해 반송 제어 시스템(OCS)과 연결될 수 있다. 반송 제어 시스템(OCS)은 반도체 제조 공장 내 물품의 이송을 위한 전반적인 시스템을 제어한다. 반송 제어 시스템(OCS)은 물품 이송이 필요한 이벤트가 발생하면 해당 물품을 이동시키기 위하여 각 반송 차량(100)을 제어할 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, 반송 제어 시스템(OCS)은 액세스 포인트(AP)를 통해 RF 리더 컨트롤러(350)에 연결되며, 또한 RF 리더 컨트롤러(350)를 통해 물품 보관 설비(30)의 각 RF 리더기(330)로부터 정보를 취득하거나, 각 RF 리더기(330)의 동작을 제어할 수 있다.
반송 제어 시스템(OCS)은 RF 리더 컨트롤러(350)를 통해 물품 보관 설비(30)에 안착된 반송 용기(5)에 대한 정보 및 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 수신할 수 있다. 반송 제어 시스템(OCS)은 이송이 필요한 반송 용기(5)의 위치 정보를 주변의 반송 차량(100)에게 전송하여 이송이 수행되도록 할 수 있다. 또한, 반송 제어 시스템(OCS)은 RF 리더 컨트롤러(350)를 통해 각 RF 리더기(330)를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에서 물품 보관 설비(30)의 RF 리더기(330)의 전력이 전력 공급 케이블(20)을 통해 공급되기 때문에, 물품 보관 설비(30)가 설치되는 구간의 경우 반송 차량(100)으로 공급될 수 있는 전력이 낮아질 수 있다. 예를 들어, 특정 구간에서 전력 공급 케이블(20)이 공급할 수 있는 전력이 200kW이고, 반송 차량(100) 한대당 요구되는 전력이 20kW이며, 물품 보관 설비(30)의 RF 리더기(330)가 총 소모하는 전력 20kW인 경우가 고려될 수 있다. 특정 구간에서 물품 보관 설비(30)로 공급되는 전력이 20kW이고, 특정 구간을 주행중인 반송 차량(100)이 9대인 경우, 반송 제어 시스템(OCS)은 다른 반송 차량(100)이 특정 구간을 주행하지 않고 회피하여 다른 경로를 주행하도록 함으로써, 특정 구간에 전력 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 레일
100: 반송 차량
20: 전력 공급 케이블
30: 물품 보관 설비
310: 보관 유닛
312: 프레임
314: 지지 스테이지
316: RFID 리더
320: 퍼지 유닛
322: 가스 공급 포트
324: 가스 공급부
330: RF 리더기
331: 제1 전력 커넥터
332: 전력 관리부
333: RF 보드
334: 제어기
335: 제2 전력 커넥터
336: 무선 통신부
337: 랜 포트
340: 전력 공급 유닛
342: 전류 변환기
344: 전력 공급 라인
350: RF 리더 제어기
5: 반송 용기
AP: 액세스 포인트
OCS: 반송 제어 시스템

Claims (11)

  1. 반도체 제조 공장의 물품 보관 설비에 있어서,
    반송 차량의 주행 경로를 제공하는 레일의 주변에 설치되며, 웨이퍼가 수납된 반송 용기를 보관하는 보관 유닛;
    반송 용기의 내부로 비활성 가스를 공급하는 퍼지 유닛;
    상기 보관 유닛에 보관되는 상기 반송 용기를 식별하고 상기 비활성 가스를 상기 반송 용기로 공급하도록 상기 퍼지 유닛을 제어하는 RF 리더기;
    상기 레일을 따라 설치된 전력 공급 케이블로부터 유도된 전류를 상기 RF 리더기로 공급하는 전력 공급 유닛; 및
    무선 통신을 통해 상기 RF 리더기에 연결되어 상기 RF 리더기의 동작을 관리하는 RF 리더 제어기를 포함하고,
    상기 RF 리더기는,
    상기 전력 공급 유닛으로부터 전력을 수신하는 전력 관리부;
    상기 반송 용기의 식별 및 상기 퍼지 유닛의 제어를 위한 처리 회로를 포함하는 제어기; 및
    무선 채널을 통해 상기 RF 리더 제어기에 연결되어 데이터를 송신 또는 수신하는 무선 통신부를 포함하는, 물품 보관 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 관리부는 제1 전력 커넥터를 통해 상기 전력 공급 유닛으로부터 전력을 수신하여 상기 전력을 상기 제어기 및 무선 통신부로 제공하도록 구성되는, 물품 보관 설비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선 통신부는 제2 전력 커넥터를 통해 상기 전력 관리부로부터 전력을 수신하도록 구성되는, 물품 보관 설비.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무선 통신부는 랜 포트를 통해 상기 제어기와 연결되어 데이터를 교환하도록 구성되는, 물품 보관 설비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보관 유닛은,
    상기 레일의 측부에 설치되는 프레임;
    상기 프레임의 하부면에 설치되며 상기 반송 용기가 안착되도록 구성된 지지 스테이지; 및
    상기 지지 스테이지에 설치되어 상기 반송 용기의 식별 정보를 취득하여 상기 RF 리더기로 전달하는 RFID 리더를 포함하는, 물품 보관 설비.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 퍼지 유닛은,
    상기 지지 스테이지에 설치되고 상기 반송 용기가 상기 지지 스테이지에 탑재될 때 상기 반송 용기에 형성된 가스 유입공에 연통되는 가스 공급 포트; 및
    상기 RF 리더기로부터 수신되는 제어 신호에 따라 상기 가스 공급 포트를 통해 상기 반송 용기 내로 상기 비활성 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는, 물품 보관 설비.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스 공급부는,
    상기 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 상기 RF 리더기로 전송하는, 물품 보관 설비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 RF 리더기는,
    상기 지지 스테이지 별 상기 반송 용기의 안착 여부 및 상기 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 상기 RF 리더 제어기로 전송하는, 물품 보관 설비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 RF 리더기 및 상기 RF 리더 제어기는 반도체 제조 공장의 천장에 설치되는 액세스 포인트를 통해 무선 통신을 수행하며,
    상기 RF 리더 제어기는 상기 반도체 제조 공장의 지상에 구비되어 상기 액세스 포인트를 통해 상기 RF 리더기로부터 상기 반송 용기의 안착 여부 및 상기 비활성 가스의 공급 상태에 대한 정보를 수신하고, 상기 RF 리더기를 제어하기 위한 신호를 상기 RF 리더기로 전송하는, 물품 보관 설비.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 유닛은,
    상기 전력 공급 케이블로부터 전류를 유도하는 전류 변환기; 및
    상기 전류 변환기로부터 전류를 상기 RF 리더기로 공급하는 전력 공급 라인을 포함하고,
    상기 전력 공급 라인은 상기 반송 차량과의 간섭이 발생하지 않도록 상기 레일 및 상기 보관 유닛의 구조물에 밀착 또는 매립되도록 구성되는, 물품 보관 설비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전류 변환기는,
    링 형태로 상기 전력 공급 케이블을 감싸도록 설치되며 상기 전력 공급 케이블을 따라 흐르는 전류에 의해 자기장이 형성되는 링 형태의 코어 부재; 및
    상기 코어 부재에 감겨지며 상기 자기장에 의해 전류가 유도되는 코일 부재를 포함하는, 물품 보관 설비.
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