KR20230119518A - 충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템 - Google Patents

충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230119518A
KR20230119518A KR1020220015764A KR20220015764A KR20230119518A KR 20230119518 A KR20230119518 A KR 20230119518A KR 1020220015764 A KR1020220015764 A KR 1020220015764A KR 20220015764 A KR20220015764 A KR 20220015764A KR 20230119518 A KR20230119518 A KR 20230119518A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mobile robot
unit
interface device
power
power receiving
Prior art date
Application number
KR1020220015764A
Other languages
English (en)
Inventor
강승규
임정훈
김영욱
박철준
안용준
이상경
이현우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020220015764A priority Critical patent/KR20230119518A/ko
Priority to US17/946,727 priority patent/US20230253227A1/en
Publication of KR20230119518A publication Critical patent/KR20230119518A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/6773—Conveying cassettes, containers or carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095—Manipulators transporting wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0045—Contactless power transmission, e.g. by magnetic induction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67294—Apparatus for monitoring, sorting or marking using identification means, e.g. labels on substrates or labels on containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67736—Loading to or unloading from a conveyor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명의 기술적 사상은 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 수전부를 포함하는 모바일 로봇; 상기 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 상기 모바일 로봇의 수전부에 기전력을 공급하도록 구성된 급전부를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치; 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리가 조절되도록, 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 이동시키는 액츄에이터; 상기 모바일 로봇 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 중 어느 하나에 배치된 식별 태그; 상기 식별 태그를 인식하도록 구성된 태그 리더기; 및 상기 모바일 로봇 및 상기 액츄에이터 각각의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하도록 구성된 기판 이송 시스템을 제공한다.

Description

충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템{Substrate transferring system including charging function}
본 발명은 기판 이송 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 설비들 사이에서 기판 캐리어 이송 효율을 증가시킬 수 있는 기판 이송 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 공정이 수행되는 동안, 기판 캐리어는 반도체 설비들 사이에서 모바일 로봇을 통해 이송되며, 모바일 로봇은 이동하기 위한 동력을 배터리에서 얻을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 모바일 로봇을 포함하는 기판 이송 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상은 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 수전부를 포함하는 모바일 로봇; 상기 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 상기 모바일 로봇의 수전부에 기전력을 공급하도록 구성된 급전부를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치; 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리가 조절되도록, 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 이동시키는 액츄에이터; 상기 모바일 로봇 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 중 어느 하나에 배치된 식별 태그; 상기 식별 태그를 인식하도록 구성된 태그 리더기; 및 상기 모바일 로봇 및 상기 액츄에이터 각각의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하도록 구성된 기판 이송 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 기술적 사상은, 상기 과제를 해결하기 위하여, 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 수전부를 포함하는 모바일 로봇; 상기 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 상기 모바일 로봇의 수전부에 기전력을 공급하도록 구성된 급전부를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치; 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리가 조절되도록, 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 이동시키는 액츄에이터; 상기 모바일 로봇 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 중 어느 하나에 배치된 하나 이상의 식별 태그; 상기 식별 태그를 인식하도록 구성된 태그 리더기; 및 상기 모바일 로봇 및 상기 액츄에이터 각각의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하도록 구성되며, 상기 제어부는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇이 정렬되도록 상기 모바일 로봇을 제어하고, 상기 급전부는 무선 방식으로 상기 수전부에 기전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템을 제공한다.
더 나아가, 본 발명의 기술적 사상은, 상기 과제를 해결하기 위하여, 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 수전부를 포함하는 모바일 로봇; 상기 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 상기 모바일 로봇의 수전부에 기전력을 공급하도록 구성된 급전부를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치; 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리가 조절되도록, 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 이동시키는 액츄에이터; 상기 모바일 로봇 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 중 어느 하나에 배치된 복수의 식별 태그; 상기 식별 태그를 인식하도록 구성된 태그 리더기; 및 상기 모바일 로봇 및 상기 액츄에이터 각각의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하도록 구성되며, 상기 급전부는 무선 방식으로 상기 수전부에 기전력을 공급하고, 상기 제어부는 상기 복수의 식별 태그의 이미지의 크기와 상기 복수의 식별 태그의 이미지의 상대적 위치를 이용하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇의 수평 이격 거리와 상기 모바일 로봇의 자세를 측정하고, 상기 제어부는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇이 정렬되도록 상기 모바일 로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템을 제공한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 기판 이송 시스템은 급전부 및 수전부의 수평 이격 거리를 변화시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 기판 이송 시스템은 모바일 로봇에 기판 캐리어를 이적재하는 동안, 모바일 로봇의 수전부에 무선 방식으로 기전력을 공급할 수 있다. 따라서, 상기 모바일 로봇의 배터리의 충전에 소요되는 시간을 절약할 수 있는 바, 기판 캐리어 이송 효율 및 반도체 공정의 효율이 증가될 수 있다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템을 나타내는 도면들이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템의 평면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 태그 리더기로 식별 태그를 촬상하여 얻은 이미지를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법을 나타낸 사시도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템(10)을 나타내는 도면들이다. 도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모바일 로봇(200)을 나타내는 사시도이다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200)이 정렬된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 급전부(110)가 충전 위치로 이동한 상태를 나타내는 사시도이다. 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템(10)의 구성 장치의 주요 회로 연결을 나타내는 블록도이다.
도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 기판 이송 시스템(10)은 모바일 로봇 인터페이스 장치(100), 모바일 로봇(200), 액츄에이터(300), 식별 태그(410), 태그 리더기(420) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 본 실시예의 기판 이송 시스템(10)은 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200) 사이에서 기판 캐리어(600)를 이적재하는 동안, 상기 모바일 로봇(200)의 수전부(210)에 기전력을 공급할 수 있다.
모바일 로봇 인터페이스 장치(100)는 기판 및/또는 기판 캐리어(600)를 취급할 수 있다. 예를 들어, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)는 기판 및/또는 기판 캐리어(600)를 보관 및/또는 탑재할 수 있다. 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)는 기판 및/또는 기판 캐리어(600)를 모바일 로봇(200)으로부터 전달 받거나 또는 모바일 로봇(200)으로 전달하여 이적재할 수 있다. 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)는 반도체 설비의 내부에서 그 위치가 고정될 수 있다. 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 일면에 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)를 통해, 기판 캐리어(600)가 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 내부로 반입되거나 또는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 외부로 반출될 수 있다. 또한, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)는 급전부(110) 및 기판 캐리어 이동부(120)를 포함할 수 있다.
상기 급전부(110)는 모바일 로봇(200)의 수전부(210)에 기전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 급전부(110)는 무선 충전 방식으로 상기 수전부(210) 에 기전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 급전부(110)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 하면에 인접하여 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 급전부(110)는 수평 방향(예를 들어, X 방향 및/또는 Y 방향)으로 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 급전부(110)가 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 외부로 돌출되지 않은 경우, 상기 급전부(110)는 기본 위치에 위치한다고 칭할 수 있다.
기판 캐리어 이동부(120)는 기판 캐리어(600)를 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 내부로 반입하거나, 또는 기판 캐리어(600)를 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 외부로 반출할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 캐리어 이동부(120)는 모바일 로봇(200)의 플레이트(220)에 배치된 기판 캐리어(600)를 픽업하여 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 내부로 반입할 수 있다. 또한, 상기 기판 캐리어 이동부(120)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 내부에 배치된 기판 캐리어(600)를 상기 모바일 로봇(200)의 플레이트(220)로 적재할 수 있다.
모바일 로봇(200)은 기판 및/또는 기판 캐리어(600)를 취급, 예를 들어, 보관 및/또는 이송할 수 있다. 모바일 로봇(200)은 반도체 설비의 내부에서 이동할 수 있다. 상기 모바일 로봇(200)은 복수 개의 모바일 로봇 인터페이스 장치(100) 사이에 기판 및/또는 기판 캐리어(600)를 이송할 수 있다. 상기 모바일 로봇(200)은 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)가 배치된 반도체 설비의 스테이지 상에서 주행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 모바일 로봇(200)은 주행 바퀴와 주행 모터를 포함할 수 있다.
모바일 로봇(200)은 그 측면들 중 적어도 하나에 기판 및/또는 기판 캐리어(600)의 반입 및/또는 반출을 위한 모바일 로봇 개방부(202)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 로봇 개방부(202)를 통해, 기판 캐리어(600)가 모바일 로봇(200)의 내부로 반입되거나 또는 모바일 로봇(200)의 외부로 반출될 수 있다. 또한, 모바일 로봇(200)은 수전부(210) 및 플레이트(220)를 포함할 수 있다.
상기 수전부(210)는 상기 급전부(110)에 의해 기전력을 공급받을 수 있다. 따라서, 상기 모바일 로봇(200)의 배터리는 충전될 수 있다. 또한 상기 배터리는 상기 모바일 로봇(200)에 동력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 수전부(210)는 상기 모바일 로봇(200)의 하측에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수전부(210)는 수평 방향(예를 들어, X 방향 및/또는 Y 방향)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모바일 로봇(200)은 수전부(210)의 이동을 위한 액츄에이터(300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수전부(210)가 모바일 로봇(200)의 외부로 돌출되지 않은 경우, 상기 수전부(210)는 기본 위치에 위치한다고 칭할 수 있다.
그리고, 상기 모바일 로봇(200)은 상기 기판 캐리어(600)가 지지될 수 있는 플레이트(220)를 포함할 수 있다. 상기 플레이트(220)의 스펙은 기판 캐리어(600)의 스펙에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 플레이트(220)의 수평 면적은 기판 캐리어(600)의 바닥 부분의 수평 면적보다 클 수 있다. 하나의 모바일 로봇(200)은 복층 구조를 갖는 복수 개의 플레이트(220)를 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 플레이트(220)는 모바일 로봇(200)의 내부에서 복수 층을 이루며 배치될 수 있다. 도 1b에서 예시적으로, 하나의 모바일 로봇(200)이 두 개의 플레이트(220)를 포함하고, 각각의 플레이트(220)는 두 개의 기판 캐리어(600)를 적재하는 것으로 도시하였으나, 하나의 모바일 로봇(200)은 한 개의 플레이트(220)를 포함하거나 또는 세 개 이상의 플레이트(220)를 포함할 수 있고, 하나의 플레이트(220)는 한 개의 기판 캐리어(600) 또는 세 개 이상의 기판 캐리어(600)를 적재할 수 있다.
제1 수평 방향(X 방향) 및 제2 수평 방향(Y 방향)은 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100) 또는 상기 모바일 로봇(200)이 배치된 스테이지의 주면에 평행한 방향을 의미할 수 있다. 또한, 수직 방향(Z 방향)은 상기 스테이지의 주면에 수직한 방향을 의미할 수 있다.
복수 개의 플레이트(220) 중, 식별 태그(410)가 배치된 플레이트(220)를 센싱 플레이트(220S)라 칭할 수 있다. 상기 센싱 플레이트(220S)의 상면에는 식별 태그(410)가 배치될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 센싱 플레이트(220S)는 상기 기판 캐리어(600)를 적재할 수 있다. 상기 센싱 플레이트(220S)에 기판 캐리어(600)가 적재된 경우에도, 상기 식별 태그(410)는 상기 태그 리더기(420)에 의해 촬상되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 식별 태그(410)는 모바일 로봇(200)의 복수 개의 플레이트(220) 중, 가장 최상단에 위치한 플레이트(220)에 배치될 수 있다. 즉, 상기 센싱 플레이트(220S)는 모바일 로봇(200)의 복수 개의 플레이트(220) 중, 가장 최상단에 위치한 플레이트(220)일 수 있다.
액츄에이터(300)는 샤프트를 통해 급전부(110) 및/또는 수전부(210)에 연결되며, 급전부(110) 및/또는 수전부(210)를 수평 방향(예를 들어, X 방향 및/또는 Y 방향)으로 이동시킬 수 있다. 액츄에이터(300)는 급전부(110)와 수전부(210)의 상대 위치를 충전 위치, 및/또는 충전 종료 위치로 전환시킬 수 있다. 충전 위치는 상기 수전부(210)가 상기 급전부(110)에 의해 기전력을 공급받는 위치를 의미할 수 있고, 충전 종료 위치는 상기 급전부(110)와 상기 수전부(210) 중 적어도 하나가 충전 위치에 위치하지 않는 경우를 의미할 수 있다. 수전부(210) 및 급전부(110)가 각각 충전 위치에 위치된 경우, 수전부(210)와 급전부(110) 사이의 거리는 급전부(110)에 의한 수전부(210)에 기전력이 공급되기에 적정 범위 내에 있을 수 있다. 수전부(210) 및 급전부(110) 중 어느 하나가 충전 종료 위치에 위치된 경우, 수전부(210)와 급전부(110) 사이의 거리가 적정 범위를 벗어나, 급전부(110)에 의한 수전부(210)에 기전력이 공급이 실현되지 못하거나 또는 적절하게 실현되지 못할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 액츄에이터(300)는 상기 급전부(110)의 수평 위치를 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액츄에이터(300)는 상기 수전부(210)의 수평 위치를 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액츄에이터(300)는 상기 급전부(110)의 수평 위치 및 상기 수전부(210)의 수평 위치 모두를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 액츄에이터(300)는 리니어 모터를 포함할 수 있다.
식별 태그(410)는 센싱 플레이트(220S) 상에 배치되거나 또는, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 상면에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 식별 태그(410)가 센싱 플레이트(220S)에 배치된 경우, 태그 리더기(420)는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)에 배치될 수 있으며, 상기 식별 태그(410)가 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)에 배치된 경우, 상기 태그 리더기(420)는 모바일 로봇(200)에 배치될 수 있다. 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 전면(front side)에 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)가 배치되며, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)를 통해 기판 캐리어(600)가 이동하므로, 상기 식별 태그(410) 또는 상기 태그 리더기(420)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 상면에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 모바일 로봇(200)의 전면 및 상면(top side)에 모바일 로봇 개방부(202)가 배치되며, 상기 모바일 로봇 개방부(202)를 통해 기판 캐리어(600)가 이동하므로, 상기 식별 태그(410) 또는 상기 태그 리더기(420)는 상기 모바일 로봇(200)의 상면에 인접하여 배치될 수 있다.
식별 태그(410)는 센싱 플레이트(220S) 상에 배치되며, 태그 리더기(420)는 상기 식별 태그(410)를 식별 및 인식할 수 있다. 태그 리더기(420)는 상기 식별 태그(410)를 식별 및 인식하기 위한 수단, 예를 들어 촬상 소자, 카메라 등을 포함할 수 있다. 상기 태그 리더기(420)가 식별 태그(410)를 촬상하여 얻은 정보를 기초로, 제어부(500)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 거리를 검출할 수 있다. 예를 들어, 상기 식별 태그(410)는 QR(quick response) 코드 및/또는 바코드일 수 있다. 상기 태그 리더기(420)는 상기 식별 태그(410)를 이미지 베이스 방식으로 촬상할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 급전부(110)와 수전부(210)의 정렬 방향(또는, 급전부(110)와 수전부(210) 중 어느 하나의 충전 위치와 충전 종료 위치 사이에서의 이동 방향)과, 상기 태그 리더기(420)의 촬상 방향은 수직할 수 있다. 즉, 급전부(110)와 수전부(210)는 수평 방향(예를 들어, X 방향 및/또는 Y 방향)으로 정렬되고, 상기 태그 리더기(420)의 촬상 방향은 수직 방향(Z 방향)일 수 있다. 즉, 급전부(110)와 수전부(210)의 정렬 방향과, 상기 센싱 플레이트(220S)의 장축 방향 및/또는 센싱 플레이트(220S)의 단축 방향은 평행할 수 있다. 따라서, 센싱 플레이트(220S)의 장축 방향 및/또는 센싱 플레이트(220S)의 단축 방향은 수평 방향(예를 들어, X 방향 및/또는 Y 방향)일 수 있다. 급전부(110)와 수전부(210)의 정렬 방향과, 상기 태그 리더기(420)의 촬상 방향이 수직한 경우, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100) 및 모바일 로봇(200)을 정렬하고, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100) 및 모바일 로봇(200)의 수평 이격 거리를 제어하며, 급전부(110) 및 수전부(210)의 수평 이격 거리를 제어하기 용이할 수 있다.
도 1b에서 예시적으로, 센싱 플레이트(220S)에 두 개의 식별 태그(410)가 배치된 경우를 도시하였으나, 상기 센싱 플레이트(220S)에 하나의 식별 태그(410) 또는 세 개 이상의 식별 태그(410)가 배치될 수 있다. 센싱 플레이트(220S)에 복수 개의 식별 태그(410)가 배치된 경우, 상기 태그 리더기(420) 또는 제어부(500)는 상기 복수 개의 식별 태그(410)를 촬상하여, 상기 복수 개의 식별 태그(410) 각각의 이미지의 크기 및/또는 상기 복수 개의 식별 태그(410) 각각의 이미지의 상대적 위치를 계산할 수 있다.
제어부(500)는 급전부(110), 기판 캐리어 이동부(120), 모바일 로봇(200), 수전부(210), 액츄에이터(300), 및/또는 태그 리더기(420)를 제어할 수 있다. 먼저, 제어부(500)는 급전부(110)와 수전부(210)의 거리가 일정 범위 이내일 경우, 상기 급전부(110)가 상기 수전부(210)에 기전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 급전부(110)와 상기 수전부(210)의 거리의 범위가 약 30mm 내지 약 50mm인 경우, 상기 급전부(110)가 상기 수전부(210)에 기전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 상기 급전부(110)와 상기 수전부(210)의 거리를 변화시키기 위해서, 상기 제어부(500)는 상기 액츄에이터(300)를 구동할 수 있다.
상기 제어부(500)는 상기 급전부(110)의 충전 전압, 충전 전류 및 온도에 기초해 급전부(110)와 수전부(210) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 또한, 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇(200)의 배터리의 충전 전압, 충전 전류 및 온도에 기초해 급전부(110)와 수전부(210) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 제어부(500)가 액츄에이터(300)의 동작을 제어하여, 상기 급전부(110)와 수전부(210) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 기판 캐리어 이동부(120)의 동작에 기초하여 상기 액츄에이터(300)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 캐리어 이동부(120)가 움직이는 동안에, 제어부(500)는 급전부(110)와 수전부(210) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 기판 캐리어 이동부(120)가 움직이는 동안에, 급전부(110)는 수전부(210)에 기전력을 공급할 수 있다.
또한, 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇(200)의 움직임을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇(200)의 자세를 제어할 수 있다. 상기 자세는 모바일 로봇(200)의 제1 수평 방향(X 방향), 제2 수평 방향(Y 방향) 및/또는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와의 정렬 상태(예를 들어, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200)의 틀어진 각도)등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)와, 모바일 로봇 개방부(202)가 마주보도록 또는 정렬되도록, 모바일 로봇(200)의 움직임을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200)이 약 7cm 내지 약 15cm의 수평 이격 거리를 가지며 배치되도록, 상기 모바일 로봇(200)을 제어할 수 있다. 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 수평 이격 거리는 상기 태그 리더기(420)가 상기 식별 태그(410)를 촬상하여 얻은 정보를 기초로 계산될 수 있다. 예를 들어, 상기 태그 리더기(420)는 상기 복수의 식별 태그(410)를 촬상할 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 복수의 식별 태그(410) 각각의 이미지의 크기와, 상기 복수의 식별 태그(410) 각각의 이미지의 상대적 위치를 이용하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200) 사이의 수평 이격 거리 및, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 각도 각각을 계산 및 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 태그 리더기(420)에 의해 측정된 상기 식별 태그(410)의 이미지의 크기를 측정하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200) 사이의 수평 이격 거리를 측정할 수 있다.
예를 들어, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200) 사이의 수평 이격 거리가 상대적으로 먼 경우, 상기 태그 리더기(420)가 촬상하는 상기 식별 태그(410)의 이미지의 크기는 상대적으로 작을 수 있다. 또한, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200) 사이의 수평 이격 거리가 상대적으로 가까운 경우, 상기 태그 리더기(420)가 촬상하는 상기 식별 태그(410)의 이미지의 크기는 상대적으로 클 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 식별 태그(410)의 이미지가 차지하는 픽셀의 크기를 이용하여, 상기 식별 태그(410)의 이미지의 크기를 계산할 수 있다. 상기 식별 태그(410)가 센싱 플레이트(220S)에 복수 개 배치된 경우, 상기 제어부(500)는 상기 복수 개의 식별 태그(410) 각각의 이미지의 크기를 비교하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)이 정렬되었는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)와 상기 모바일 로봇(200)의 전면의 모바일 로봇 개방부(202)가 서로 마주보며, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)의 수평 모서리의 연장 방향과 상기 모바일 로봇(200)의 전면의 모바일 로봇 개방부(202)의 수평 모서리의 연장 방향이 서로 평행한 경우, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)이 정렬되었다고 판단할 수 있다. 상기 식별 태그(410)가 하나인 경우, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)을 정렬하는 방식은 도 3에서 자세히 설명하겠다.
모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)와 모바일 로봇 개방부(202)가 마주보며 정렬된 후, 상기 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200) 사이에서 기판 캐리어(600)를 이송시키도록 제어할 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 기판 캐리어 이동부(120)를 제어하여, 기판 캐리어(600)를 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)에서 상기 모바일 로봇(200)으로 이송시키거나 또는 기판 캐리어(600)를 상기 모바일 로봇(200)에서 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)로 이송시킬 수 있다.
상기 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200) 사이에서 기판 캐리어(600)가 이송되는 경우, 상기 급전부(110)가 상기 수전부(210)에 기전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200) 사이에서 상기 기판 캐리어(600)가 모두 이송된 경우, 상기 급전부(110)가 상기 수전부(210)에 대한 기전력의 공급을 종료할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 모바일 로봇(200)의 배터리가 목표 충전량 이상 충전된 경우, 상기 급전부(110)가 상기 수전부(210)에 대한 기전력의 공급을 완료하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 목표 충전량은 상기 모바일 로봇(200)의 배터리의 최대 충전량의 약 60% 이상의 충전량을 의미할 수 있다. 상기 충전이 완료되는 경우, 상기 제어부(500)는 상기 액츄에이터(300)를 제어하여, 상기 급전부(110) 및/또는 상기 수전부(210) 각각을 기본 위치로 이동시킬 수 있다. 그 후, 상기 제어부(500)는 모바일 로봇(200)을 이동시킬 수 있다.
제어부(500)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부(500)는 워크 스테이션 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 랩 탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등의 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 제어부(500)는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 메모리 장치와, 소정의 연산 및 알고리즘을 수행하도록 구성된 프로세서, 예를 들어 마이크로 프로세서, CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit) 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 전기적 신호를 수신 및 송신하기 위한 수신기 및 전송기를 포함할 수 있다.
기판 캐리어(600)는 기판이 반입 및/또는 반출될 수 있는 개방부 및 기판이 적재되는 슬롯을 포함하는 캐리어일 수 있다. 기판 캐리어(600)는 적재된 기판을 오염으로부터 보호하고 안전하게 고정할 수 있다. 기판 캐리어(600)는 예컨대, 기판의 세정, 적재, 보관 및 이송 등의 반도체 소자 제조의 물류 자동화에 사용될 수 있다. 기판 캐리어(600)는 기판을 지지할 수 있다.
예를 들어, 전방 개방 통합 포드(Front Opening Unified Pod)는 플레이트(220)에 의해 지지되는 기판 캐리어(600)의 일 예시에 해당하며, 플레이트(220)가 지지하는 목적물은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이트(220)는 전방 개방 이송 박스(Front Opening Shipping Box)를 지지할 수 있다.
여기서 기판의 직경은 약 300mm일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 기판의 직경은, 예컨대, 약 150mm, 약 200mm 또는 약 450mm 이거나, 그 이상일 수도 있다. 기판은 예컨대, 반도체 소자를 제조하기 위한 실리콘 기판일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 기판은 SiC 기판, GaAs 기판, GaN 기판 및 사파이어 기판 중 어느 하나일 수도 있다.
기판 캐리어(600)는, 내부에 기판이 실장되도록 구성된 복수의 슬롯들을 포함할 수 있다. 복수의 기판들은 슬롯을 따라 서로 수직으로 중첩되도록 적재될 수 있다.
일반적인 기판 이송 시스템의 모바일 로봇 인터페이스 장치는 급전부를 포함하지 않아, 모바일 로봇의 배터리를 충전하기 위해, 추가적으로 모바일 로봇을 반도체 설비 내에 별도로 마련된 충전 포트로 이동시킬 필요가 있었다. 또한, 모바일 로봇 인터페이스 장치와 모바일 로봇 사이에서 기판 캐리어를 이적재할때, 모바일 로봇의 배터리를 충전시키지 못해, 추가적으로 모바일 로봇의 배터리를 충전하는 공정을 요구 했었다.
반면, 본 실시예의 기판 이송 시스템(10)은 급전부(110)를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)를 포함하여, 상기 급전부(110)가 모바일 로봇(200)의 수전부(210)에 무선 방식으로 기전력을 공급할 수 있다. 따라서, 상기 급전부(110)에 의해 모바일 로봇(200)의 배터리가 충전될 수 있다. 또한, 모바일 로봇(200)의 상면에 인접한 센싱 플레이트(220S)에 식별 태그(410)를 배치하여, 제어부(500)가 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 수평 이격 거리를 계산하고, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 그리고, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200) 사이에서 기판 캐리어(600)를 이적재할때, 모바일 로봇(200)의 수전부(210)가 급전부(110)에 의해 기전력이 공급되어, 공정의 편의성과 신속성을 획득할 수 있다. 또한, 액츄에이터(300)가 급전부(110) 및/또는 수전부(210)에 연결되므로, 급전부(110)와 수전부(210)의 수평 이격 거리가 조절될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템(10)의 평면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 태그 리더기(420)로 식별 태그(410)를 촬상하여 얻은 이미지를 나타낸 도면이다.
도 1a 내지 도 2b를 참조하면, 모바일 로봇(200)의 상면에 인접한 센싱 플레이트(220S) 상에 복수 개의 식별 태그(410)가 배치될 수 있다. 또한, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 상면에 인접하여, 태그 리더기(420)가 배치될 수 있다. 상기 태그 리더기(420)는 상기 복수 개의 식별 태그(410)를 인식하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 수평 이격 거리 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200) 사이의 정렬 각도를 제어할 수 있다.
도 1a 내지 도 2b를 참조하면, 태그 리더기(420)는 복수 개의 식별 태그(410)를 촬상할 수 있다. 도 2b의 X축 좌표의 연장 방향은 예시적으로 상기 식별 태그(410)가 배치된 센싱 플레이트(220S)의 장축 방향과 동일할 수 있다. 도 2b는 상기 태그 리더기(420)가 촬상한 상기 식별 태그(410)의 이미지 각각의 중심을 연장한 선이, X 축 좌표와 정렬되지 않는 경우를 예시적으로 도시한다. 예를 들어, 상기 태그 리더기(420)가 촬상한 상기 식별 태그(410)의 이미지 각각의 중심을 연장한 선이, X 축 좌표의 연장 방향과 θ만큼 각도를 이룬다. 이 경우, 제어부(500)는 모바일 로봇(200)을 제어하여, 태그 리더기(420)가 촬상한 상기 식별 태그(410)의 이미지 각각의 중심을 연장한 선이, X 축 좌표의 연장 방향과 평행하도록 모바일 로봇(200)을 제어할 수 있다. 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200)이 정렬된 이후, 급전부(110)가 수전부(210)에 기전력을 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템(10a)을 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 기판 이송 시스템(10a)은 모바일 로봇 인터페이스 장치(100), 모바일 로봇(200), 액츄에이터(300), 식별 태그(410a), 태그 리더기(420) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 도 3의 모바일 로봇 인터페이스 장치(100), 모바일 로봇(200), 액츄에이터(300), 태그 리더기(420) 및 제어부(500)는 도 1c의 기판 이송 시스템(10)의 모바일 로봇 인터페이스 장치(100), 모바일 로봇(200), 액츄에이터(300), 태그 리더기(420) 및 제어부(500)와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 여기서는 식별 태그(410a)에 대해서만 설명한다.
모바일 로봇(200)의 센싱 플레이트(220S) 상에 한 개의 식별 태그(410a)가 배치될 수 있다. 또한, 급전부(110)와 수전부(210)의 정렬 방향과, 상기 태그 리더기(420)의 촬상 방향은 서로 수직할 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 태그 리더기(420)에 의해 촬상된 상기 식별 태그(410a)의 이미지의 크기 또는 촬상된 상기 식별 태그(410a)의 이미지의 위치를 기준으로, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 수평 이격 거리를 계산할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(500)는 상기 식별 태그(410a)의 이미지의 중심이 미리 결정된 이미지의 기준점 상에 위치된 경우, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)이 기판 캐리어(600)의 이적재 작업을 위한 위치에 배치된 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제어부(500)는 상기 식별 태그(410a)의 이미지가 차지하는 픽셀의 크기를 이용하여, 상기 식별 태그(410a)의 이미지의 크기를 계산할 수 있다. 또한, 상기 제어부(500)는 상기 태그 리더기(420)에 의해 촬상된 상기 식별 태그(410a)의 이미지의 위치를 통해, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)의 수평 이격 거리를 계산할 수 있다. 예를 들어, 상기 식별 태그(410a)의 중심과 상기 태그 리더기(420)의 중심이 수직 방향으로 정렬된 경우, 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)이 기판 캐리어(600)의 이적재 작업을 위한 위치에 배치된 것으로 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 이송 시스템(10b)을 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 기판 이송 시스템(10b)은 모바일 로봇 인터페이스 장치(100), 모바일 로봇(200), 액츄에이터(300), 식별 태그(410), 태그 리더기(420), 제어부(500) 및 거리 측정 센서(700)를 포함할 수 있다. 도 4의 모바일 로봇 인터페이스 장치(100), 모바일 로봇(200), 액츄에이터(300), 식별 태그(410), 태그 리더기(420) 및 제어부(500)는 도 1c의 기판 이송 시스템(10)의 모바일 로봇 인터페이스 장치(100), 모바일 로봇(200), 액츄에이터(300), 식별 태그(410), 태그 리더기(420) 및 제어부(500)와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 여기서는 거리 측정 센서(700)에 대해서만 설명한다.
거리 측정 센서(700)는 급전부(110)와 수전부(210)의 거리를 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 거리 측정 센서(700)는 급전부(110) 및/또는 수전부(210) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 거리 측정 센서(700)는 이미지 베이스 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 거리 측정 센서(700)는 TOF(time of flight) 방식으로, 급전부(110)와 수전부(210)의 거리를 측정할 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)을 정렬 시킨 후, 액츄에이터(300)를 제어하여, 상기 급전부(110)와 상기 수전부(210)의 거리를 변화시킬 수 있다. 상기 거리 측정 센서(700)에 의해 측정된 상기 급전부(110)와 상기 수전부(210)의 거리를 기초로, 상기 제어부(500)는 상기 급전부(110)를 작동시킬지 여부를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제어부(500)는 상기 급전부(110)와 상기 수전부(210)의 거리의 범위가 약 30mm 내지 약 50mm인 경우, 상기 급전부(110)가 상기 수전부(210)에 기전력을 공급하도록 제어할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법을 나타낸 사시도들이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1b, 도 5a, 도 5b 및 도 6을 참조하면, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200) 사이에서 기판 캐리어(600)를 이적재하기 위하여, 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)와 모바일 로봇 개방부(202)를 마주보도록, 모바일 로봇(200)을 이동시킬 수 있다(S110).
도 1b, 도 5b 및 도 6을 참조하면, 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 상면에 인접하여 배치된 태그 리더기(420)가 센싱 플레이트(220S) 상의 복수 개의 식별 태그(410)를 인식하여(S120), 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200)이 정렬하도록, 모바일 로봇(200)을 이동시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 태그 리더기(420)는 수직 방향으로 상기 식별 태그(410)를 촬상할 수 있다. 예를 들어, 태그 리더기(420)는 식별 태그(410)가 배치된 센싱 플레이트(220S) 보다 위에 배치되어, 하방으로 식별 태그(410)를 촬상할 수 있다.
상기 제어부(500)는 태그 리더기(420)를 통해 얻어진 상기 복수 개의 식별 태그(410) 각각의 이미지의 크기를 비교하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)이 정렬되었는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 개방부(102)와 상기 모바일 로봇 개방부(202)가 서로 마주보며, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)의 급전부(110)와 상기 모바일 로봇(200)의 수전부(210)가 수평 방향(X 방향 및/또는 Y 방향)으로 정렬된 경우, 상기 제어부(500)는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 상기 모바일 로봇(200)이 정렬되었다고 판단할 수 있다.
도 1b, 도 5c 및 도 6을 참조하면, 제어부(500)는 액츄에이터(300)를 제어하여, 급전부(110)와 수전부(210) 사이의 거리를 조절할 수 있다(S130). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 액츄에이터(300)는 급전부(110)를 수평 방향(예를 들어, X 방향 및/또는 Y 방향)으로 이동시킬 수 있다. 상기 액츄에이터(300)는 급전부(110)와 수전부(210)의 수평 이격 거리가 약 30mm 내지 약 50mm가 되도록 상기 급전부(110)를 이동시킬 수 있다.
급전부(110)와 수전부(210)가 수평 방향으로 정렬되고, 급전부(110)가 충전 위치로 이동된 후, 상기 수전부(210)는 상기 급전부(110)에 의해 기전력이 공급될 수 있다. 상기 수전부(210)는 무선 충전 방식에 의해 기전력이 공급될 수 있다. 제어부(500)는 모바일 로봇 인터페이스 장치(100)와 모바일 로봇(200) 사이에서 기판 캐리어(600)가 이적재 하는 동안, 상기 급전부(110)가 상기 수전부(210)에 기전력을 공급하도록 제어할 수 있다.
10, 10a, 10b: 기판 이송 시스템 100: 모바일 로봇 인터페이스 장치
110: 급전부 200: 모바일 로봇
220: 수전부 300: 액츄에이터
410: 식별 태그 420: 태그 리더기
500: 제어부

Claims (10)

  1. 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 수전부를 포함하는 모바일 로봇;
    상기 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 상기 모바일 로봇의 수전부에 기전력을 공급하도록 구성된 급전부를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치;
    상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리가 조절되도록, 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 이동시키는 액츄에이터;
    상기 모바일 로봇 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 중 어느 하나에 배치된 식별 태그;
    상기 식별 태그를 인식하도록 구성된 태그 리더기; 및
    상기 모바일 로봇 및 상기 액츄에이터 각각의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하도록 구성된 기판 이송 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모바일 로봇 인터페이스 장치는 상기 기판 캐리어를 이송하도록 구성된 기판 캐리어 이동부를 더 포함하고,
    상기 기판 캐리어 이동부가 상기 기판 캐리어를 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇 사이에서 이송하는 동안, 상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여, 상기 수전부 및 상기 급전부 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 태그 리더기에 의해 촬상된 상기 식별 태그의 이미지의 크기 및 상기 식별 태그의 이미지의 위치 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇 사이의 수평 이격 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 수평 방향으로 이동 시키는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  5. 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 수전부를 포함하는 모바일 로봇;
    상기 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 상기 모바일 로봇의 수전부에 기전력을 공급하도록 구성된 급전부를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치;
    상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리가 조절되도록, 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 이동시키는 액츄에이터;
    상기 모바일 로봇 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 중 어느 하나에 배치된 하나 이상의 식별 태그;
    상기 식별 태그를 인식하도록 구성된 태그 리더기; 및
    상기 모바일 로봇 및 상기 액츄에이터 각각의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하도록 구성되며,
    상기 제어부는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇이 정렬되도록 상기 모바일 로봇을 제어하고,
    상기 급전부는 무선 방식으로 상기 수전부에 기전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 모바일 로봇은 상기 기판 캐리어를 적재하도록 구성된 센싱 플레이트를 더 포함하며,
    상기 센싱 플레이트 상에 상기 식별 태그가 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 수전부와 상기 급전부의 정렬 방향과, 상기 태그 리더기의 촬상 방향은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 식별 태그는 복수 개가 배치되며,
    상기 제어부는 상기 복수의 식별 태그의 이미지의 크기 및 상기 복수의 식별 태그의 이미지의 상대적 위치 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇의 수평 이격 거리와 상기 모바일 로봇의 자세를 측정하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  9. 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 수전부를 포함하는 모바일 로봇;
    상기 기판 캐리어를 취급하도록 구성되며, 상기 모바일 로봇의 수전부에 기전력을 공급하도록 구성된 급전부를 포함하는 모바일 로봇 인터페이스 장치;
    상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리가 조절되도록, 상기 급전부 및 상기 수전부 중 적어도 하나를 이동시키는 액츄에이터;
    상기 모바일 로봇 및 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치 중 어느 하나에 배치된 복수의 식별 태그;
    상기 식별 태그를 인식하도록 구성된 태그 리더기; 및
    상기 모바일 로봇 및 상기 액츄에이터 각각의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 액츄에이터를 제어하여 상기 급전부와 상기 수전부 사이의 거리를 조절하도록 구성되며,
    상기 급전부는 무선 방식으로 상기 수전부에 기전력을 공급하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 식별 태그의 이미지의 크기와 상기 복수의 식별 태그의 이미지의 상대적 위치를 이용하여, 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇의 수평 이격 거리와 상기 모바일 로봇의 자세를 측정하고,
    상기 제어부는 상기 모바일 로봇 인터페이스 장치와 상기 모바일 로봇이 정렬되도록 상기 모바일 로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 급전부는 수평 방향으로 이동 가능하며, 상기 모바일 로봇의 위치가 고정된 후, 상기 급전부가 수평 방향으로 이동하여 상기 수전부에 기전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
KR1020220015764A 2022-02-07 2022-02-07 충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템 KR20230119518A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220015764A KR20230119518A (ko) 2022-02-07 2022-02-07 충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템
US17/946,727 US20230253227A1 (en) 2022-02-07 2022-09-16 Substrate transfer system and method with charging function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220015764A KR20230119518A (ko) 2022-02-07 2022-02-07 충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230119518A true KR20230119518A (ko) 2023-08-16

Family

ID=87520275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220015764A KR20230119518A (ko) 2022-02-07 2022-02-07 충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230253227A1 (ko)
KR (1) KR20230119518A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230253227A1 (en) 2023-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11383940B2 (en) Robot arm for holding cassette and automatic cassette transfer device
JP7289916B2 (ja) ロボットハンド、ロボット、ロボットシステム及び搬送方法
EP3173194B1 (en) Manipulator system, image capturing system, transfer method of object, and carrier medium
JP6747511B2 (ja) 搬送装置、及び搬送方法
JP5795037B2 (ja) 複数のウェハを取り扱う能力を備えた受渡し機構
US20120175334A1 (en) Overhead hoist transport system and operating method thereof
US9947564B2 (en) Conveyance base and conveyance system
US20170194183A1 (en) Method and system of robot fork calibration and wafer pick-and-place
JP7175487B1 (ja) 画像ベースのサイジングメカニズムを備えたロボットシステム及びロボットシステムを操作するための方法
KR20230119518A (ko) 충전 기능을 포함하는 기판 이송 시스템
CN107434129B (zh) 仓储系统及仓储系统控制方法
JP5521330B2 (ja) 移送システム
JP3849581B2 (ja) 物品認識システム
JP7467984B2 (ja) モバイルマニピュレータ、モバイルマニピュレータの制御方法、制御プログラム
CN113979122A (zh) 一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备及工艺路线
JP7507284B2 (ja) ロボットハンド、ロボット及びロボットシステム
JP7303454B2 (ja) コントローラ
CN220912951U (zh) 一种工件交接系统及检测设备
TWI803991B (zh) 可攜式機器人半導體吊艙裝載機及其執行方法
US20230045880A1 (en) Storage apparatus, transporting device and transporting method for front opening unified pod
US20230369088A1 (en) Methods and Systems for Improving Transfer Efficiency of an Automated Material Handling System
KR102239000B1 (ko) 호이스트 모듈의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 호이스트 구동 모듈
WO2023215283A1 (en) Systems and methods for configuring a robot to interface with equipment
CN114972478A (zh) 一种码垛方法、装置、电子设备及存储介质
KR20230021892A (ko) 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법