KR20230135427A - 오버헤드 호이스트 이송 장치 - Google Patents

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KR20230135427A
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이성호
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세메스 주식회사
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Abstract

예시적인 실시예들에 따르면, 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 반송물의 이송을 위한 오버헤드 호이스트 이송 장치가 제공된다. 상기 오버헤드 호이스트 이송 장치는 반송물이 이적재 되는 공간을 갖고 상기 반송물을 이송하도록 구성된 이송 차량; 상기 이송 차량에 이동 경로를 제공하도록 구성된 주행 레일; 상기 이송 차량에 설치되고 상기 이송 차량에 전원을 공급하도록 구성된 배터리; 상기 주행 레일의 저속 영역에 설치되고 상기 배터리를 무선 전력 전송 방식으로 충전하도록 구성된 무선 전력 송신부; 및 상기 이송 차량에 설치되고 상기 배터리를 무선 전력 전송 방식으로 충전하도록 구성된 무선 전력 수신부;를 포함한다.

Description

오버헤드 호이스트 이송 장치{Overhead hoist transport}
본 발명은 오버헤드 호이스트 이송 장치(overhead hoist transport; 이하 'OHT 장치'라 한다)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 반송물의 이송을 위한 OHT 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 웨이퍼, 유리기판, 인쇄회로기판, 반도체 장치들, 디스플레이 장치들과 같은 반송물들은 OHT 장치 등과 같은 무인 운반 시스템을 통해 이송될 수 있다. 특히, OHT 장치는 반송물의 이송을 위하여 클린룸의 천장에 설치된 주행 레일을 따라 이동 가능하게 구성되는 이송 차량을 포함할 수 있으며, 상기 이송 차량으로의 전원 공급은 상기 주행 레일을 따라 설치되는 전원 공급 케이블로부터 무선 전력 전송 방식으로 제공될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 전원 공급 케이블을 사용하지 않고 이송 차량에 전원을 공급할 수 있는 OHT 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있다.
상술된 과제를 해결하기 위한, 예시적인 실시예들에 따르면, OHT 장치는 반송물이 이적재 되는 공간을 갖고 상기 반송물을 이송하도록 구성된 이송 차량; 상기 이송 차량에 이동 경로를 제공하도록 구성된 주행 레일; 상기 이송 차량에 전원을 공급하도록 구성된 배터리; 상기 주행 레일의 저속 영역에 설치되고 상기 배터리를 무선 전력 전송 방식으로 충전하도록 구성된 무선 전력 송신부; 및 상기 이송 차량에 설치되고 상기 배터리를 무선 전력 전송 방식으로 충전하도록 구성된 무선 전력 수신부를 포함한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 송신부는 주행 레일의 저속 영역인 분기 영역들에 설치된다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 송신부는 주행 레일의 저속 영역인 곡선 영역들에 설치된다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 수신부는, 상기 이송 차량에 설치되는 한 쌍의 제1 코일들을 포함하고, 상기 무선 전력 송신부는 상기 저속 영역의 주행 레일 양 측면에 설치되는 한 쌍 이상의 제2 코일들 및 상기 제2 코일들에 교류 전류를 공급하는 전원 장치를 포함한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제1 코일들은 변화하는 자기장으로부터 유도 전류를 생성하도록 구성되고, 상기 제2 코일들은 전원 공급 장치로부터 교류 전류를 공급받아 변화하는 자기장을 생성하도록 구성된다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 송신부는 분기 영역들의 주행 레일 양 측면에 설치되는 한 쌍 이상의 제2 코일들 및 상기 제2 코일들에 교류 전류를 공급하는 전원 공급 장치를 포함하고, 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 송신부는 곡선 영역들의 주행 레일 양 측면에 설치되는 한 쌍 이상의 제2 코일들 및 상기 제2 코일들에 교류 전류를 공급하는 전원 공급 장치를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, OHT 장치를 통한 반송물의 이송 과정에서 이송 차량은 배터리를 통해 전원을 공급받고, 상기 배터리는 주행 레일의 저속 구간에서 무선 전력 전송 방식으로 충전되도록 구성된 OHT 장치가 제공된다.
이에 따라, 주행 레일 전체에 설치되는 전원 공급 케이블이 불필요한 바, 기존에 비해 OHT 장치의 설치 비용 및 유지보수 비용이 크게 감소될 수 있으며, 전원 공급 케이블을 설치하고 유지보수 하는 과정에서 발생할 수 있는 안전 사고를 예방할 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 다른 효과들은 이하의 설명으로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OHT 장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2 및 도 3은 도1의 OHT 장치에서 이송 차량과 주행 레일을 좀 더 상세하게 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 1의 분기 영역들 및 분기 영역들에 설치된 무선 전력 송신부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 곡선 영역들 및 곡선 영역들에 설치된 무선 전력 송신부를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OHT 장치(10)를 개략적으로 도시한 개념도로서, OHT 장치(10)는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 제조 공정에서 다양한 형태의 반송물들을 운반하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 웨이퍼와 같은 기판에 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 기판은 복수개의 기판들을 수용할 수 있는 용기 예를 들면, FOUP(front opening unified pod, 이하 FOUP)에 보관된 상태로 반송될 수 있다. 기판들을 수용한 용기는 OHT 장치(10)에 의해 반송될 수 있다.
도 1을 참조하면, OHT 장치(10)는 제조 설비들(11), 주행 레일(200) 및 이송 차량(100)을 포함할 수 있다. 제조 설비들(11)은 반도체 또는 디스플레이 제조 라인에서 공정을 수행하도록 구성될 수 있다.
주행 레일(200)은 제조 설비들(11)간에 물품을 반송하기 위한 반송 경로를 제공하도록 구성될 수 있다. 주행 레일(200)은 이송 차량(100)에 경로를 제공하며, 제조 설비들(11)의 배치에 따라 형태가 달라질 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 가운데 중앙 통로가 형성되며, 기존 라인들(251) 및 제1 분기된 주행 라인들(252)이 중앙 통로에 포함될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제조 설비들(11)의 경우 중앙 통로에서 제2 분기된 주행 라인들(253)을 따라서 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제조 설비들(11)은 곡선 영역들(260)을 전후로 마주보며 배치될 수 있다.
이송 차량(100)은 주행 레일(200)을 따라 기판들을 수용한 용기를 다음 제조 공정을 위한 제조 설비들(11)로 반송하도록 구성될 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1의 OHT 장치(10)에서 이송 차량(100)과 주행 레일(200)을 좀 더 상세하게 보여주는 개념도로서, 주행 레일(200)이 연장하는 방향을 X 방향으로 정의하고, X 방향과 수직한 방향을 Y 방향으로 정의하며, X 방향 및 Y 방향 각각에 대해 수직한 방향을 Z 방향으로 정의할 때, 도 2는 Y 방향에서 이송 차량(100)과 주행 레일(200)을 바라본 정면도이고, 도 3은 X 방향에서 이송 차량(100)과 주행 레일(200)을 바라본 측면도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 이송 차량(100)은 주행 모듈(150), 승강 모듈(160), 무선 전력 수신부(110) 및 배터리(130)를 포함하도록 구성될 수 있다.
주행 모듈(150)은 이송 차량(100)이 주행 레일(200) 상에서 이동하도록 할 수 있다. 승강 모듈(160)은 주행 모듈(150)의 아래에 회전축을 통해 현수 방식으로 연결되도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면 승강 모듈(160)은 기판들을 수용한 용기들이 상하 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
배터리(130)는 이송 차량(100)에 내재되도록 구성될 수 있다. 배터리(130)는 이송 차량(100)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 배터리(130)는 무선 전력 수신부(110)에 의해 무선 충전 방식으로 충전되도록 구성될 수 있다.
무선 전력 수신부(110)는 이송 차량(100)에 설치되고, 비접촉 방식으로 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 무선 전력 수신부(110)는 이송 차량(100)의 주행 모듈(150)에 장착될 수 있으며, 이송 차량(100)의 승강 모듈(160)에도 장착될 수 있다. 상기 무선 전력 수신부(110)의 장착 위치는 본 발명의 범위를 제한하지 않을 것이다.
예시적인 실시예들에 따르면, 무선 전력 수신부(110)는 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식을 통해 무선 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 무선 전력 수신부(110)는 수신 받은 전력을 통해 이송 차량(100)에 설치된 배터리(130)를 충전하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 무선 전력 수신부(110)는 제1 코일들을 포함할 수 있다. 제1 코일들은 이송 차량(100)에 설치될 수 있다. 제1 코일들은 이송 차량(100)의 주행 모듈(150) 또는 승강 모듈(160)에 한 쌍으로 설치되고, 무선 전력 송신부(210)의 예시적인 실시예들 중 하나인 제2 코일들(213)과 마주보도록 설치될 수 있다. 제1 코일들은 변화하는 자기장에 의해 유도 전류가 흐르도록 구성될 수 있다. 제1 코일들에 흐르는 유도 전류는 이송 차량(100)에 설치된 배터리(130)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 수신부(110)는 이송 차량(100)에 설치된 배터리(130)를 충전할 수 있다.
계속해서 도 2 내지 도 3을 참조하면, 무선 전력 송신부(210)는 주행 레일(200)에 설치되고, 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식을 통해 전력을 무선으로 무선 전력 수신부(110)에 전송하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 무선 전력 송신부(210)는 전원 공급 장치(211) 및 제2 코일들(213)을 포함할 수 있다. 전원 공급 장치(211)는 제2 코일들(213)에 교류 전류를 공급하도록 구성될 수 있다. 제2 코일들(213)은 전원 공급 장치(211)로부터 공급받은 전류에 의해 변화하는 자기장을 생성하도록 구성될 수 있다. 제2 코일들(213)에 의해 발생한 자기장의 변화는 제1 코일들에 유도 전류를 흐르게 할 수 있다. 제1 코일들에 흐르는 유도 전류에 의해 이송 차량(100)에 설치된 배터리(130)가 충전될 수 있다. 제2 코일들(213)은 주행 레일(200)의 양 측면에 설치될 수 있다. 주행 레일(200)의 양 측면에 설치됨으로써, 양측에서 무선 전력을 송신할 수 있고 짧은 시간에 보다 많은 전력을 무선 전력 수신부(110)에 전송할 수 있다.
결국, 무선 전력 송신부(210)와 무선 전력 수신부(110)에 의해 이송 차량(100)에 설치된 배터리(130)가 충전될 수 있다.
이에 따라 OHT 장치(10)는 배터리(130)를 통해 동작 전원을 공급받게 되므로, OHT 장치(10)에 별도의 전원 공급 케이블의 설치가 불필요해지고, 상기 OHT 장치(10)의 제조 비용 및 유지보수 비용이 감소될 수 있다. 아울러 상기 전원 공급 케이블을 설치하고 유지 및 보수하는 과정에서 발생될 수 있는 안전 사고를 예방할 수 있다.
도 4는 도 1의 분기 영역들(250) 및 분기 영역들(250)에 설치된 무선 전력 송신부(210)를 설명하기 위한 도면이다.
도1 및 도4를 참조하면, 주행 레일(200)은 분기 영역들(250) 및 곡선 영역들(260)을 포함하도록 구성될 수 있다.
분기 영역들(250)은 주행 레일(200)의 경로가 갈라지는 영역으로, 기존 라인들(251), 제1 분기된 주행 라인들(252) 및 제2 분기된 주행 라인들(253)을 포함할 수 있다.
기존 라인들(251)은 주행 레일(200)이 분기되기 전의 라인으로, 예시적인 실시예들에 따르면, 중앙통로를 포함할 수 있다. 제1 분기된 주행 라인들(252)은 기존 라인들(251)의 방향과 나란하도록 구성될 수 있다. 제2 분기된 주행 라인들(253)은 기존 라인들(251)의 방향과 다른 방향을 갖도록 구성될 수 있다.
분기 영역들(250)은 이송 차량(100)의 목적지에 따라 이송 차량(100)에 제1 분기된 주행 라인들(252) 또는 제2 분기된 주행 라인들(253)을 제공하도록 동작할 수 있다. 기존 라인들(251)을 주행하는 이송 차량(100)은 분기 영역들(250)에서 제어기(미도시)가 이송 차량(100)의 목적지를 인식하고 제1 분기된 주행 라인들(252) 또는 제2 분기된 주행 라인들(253)을 제공하는 시간동안 감속하거나 대기할 수 있다.
이에 따라 분기 영역들(250)은 이송 차량(100)이 저속으로 운행하는 저속 영역에 포함될 수 있다.
도 4를 참조하면, 무선 전력 송신부(210)는 이송 차량(100)이 저속으로 운행하는 저속 영역에 설치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 무선 전력 송신부(210)는 주행 레일(200)의 분기 영역들(250)에 설치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 코일들(213)은 제1 분기된 주행 라인들(252) 및 제2 분기된 주행 라인들(253)을 따라 주행 레일(200)의 양 측면에 설치될 수 있다. 이 때 제2 코일들(213)은 주행 레일(200)을 따라 마주보는 쌍을 이루며, 한 쌍 이상으로 나란히 설치될 수 있다. 도 4에 명확히 도시되지 않았으나, 전원 공급 장치(211)는 주행 레일(200)에 부착되고 이송 차량(100)의 동작을 방해하지 않도록 설치될 수 있다.
무선 전력 송신부(210)가 저속 영역인 분기 영역들(250)에 한하여 설치되어도 이송 차량(100)이 분기 영역들(250)에서 저속으로 운행하거나 대기하는 시간 동안 배터리(130)가 충전되므로, 이송 차량(100)의 반송물 반송 및 이적재 작업을 일정 수준으로 항상 유지할 수 있다.
도 5는 도 1의 곡선 영역들(260) 및 곡선 영역들(260)에 설치된 무선 전력 송신부(210)를 설명하기 위한 도면이다.
도1 및 도5를 참조하면, 곡선 영역들(260)은 주행 레일(200)의 경로가 곡선으로 형성된 영역들을 포함하도록 구성될 수 있다. 곡선 영역들(260)을 주행하는 이송 차량(100)은 이송 차량(100)의 휠이 미끄러지지 않고, 적재물에 충격이 가해지지 않도록 감속할 수 있다. 이에 따라 곡선 영역들(260)은 이송 차량(100)이 저속으로 운행하는 저속 영역에 포함될 수 있다.
도 5를 참조하면, 무선 전력 송신부(210)는 이송 차량(100)이 저속으로 운행하는 저속 영역에 설치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 무선 전력 송신부(210)는 주행 레일(200)의 곡선 영역들(260)에 설치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 코일들(213)은 곡선 영역들(260)을 따라 주행 레일(200)의 양 측면에 설치될 수 있다. 이 때 제2 코일들(213)은 주행 레일(200)을 따라 마주보는 쌍을 이루며, 한 쌍 이상으로 나란히 설치될 수 있다. 도 5에 명확히 도시되지 않았으나, 전원 공급 장치(211)는 주행 레일(200)에 부착되고 이송 차량(100)의 동작을 방해하지 않도록 설치될 수 있다.
무선 전력 송신부(210)가 저속 영역인 곡선 영역들(260)에 한하여 설치되어도 이송 차량(100)이 곡선 영역들(260)에서 저속으로 운행하는 시간 동안 배터리(130)가 충전되므로, 이송 차량(100)의 반송물 반송 및 이적재 작업을 일정 수준으로 항상 유지할 수 있다.
결국, 기존에 주행 레일(200) 전체를 따라 설치되는 전원 공급 케이블에 비해, 일부 영역인 저속 영역에만 무선 전력 송신부(210)를 설치하여 배터리(130)를 충전하고 상기 배터리(130)에 의해 이송 차량(100)이 반송물을 반송하고 이적재될 수 있으므로, 상기 OHT 장치(10)의 제조 비용 및 유지보수 비용이 더 감소될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 오버헤드 호이스트 이송 장치 11: 제조 설비들
100: 이송 차량 110: 무선 전력 수신부
130: 배터리 150: 주행 모듈
160: 승강 모듈 200: 주행 레일
210: 무선 전력 송신부 211: 전원 공급 장치
213: 제2 코일들 250: 분기 영역들
251: 기존 라인들 252: 제1 분기된 주행 라인들
253: 제2 분기된 주행 라인들 260: 곡선 영역들

Claims (7)

  1. 반송물이 이적재 되는 공간을 갖고 상기 반송물을 이송하도록 구성된 이송 차량;
    상기 이송 차량에 이동 경로를 제공하도록 구성된 주행 레일;
    상기 이송 차량에 설치되고 상기 이송 차량에 전원을 공급하도록 구성된 배터리;
    상기 주행 레일의 저속 영역에 설치되고 상기 배터리를 무선 전력 전송 방식으로 충전하도록 구성된 무선 전력 송신부; 및
    상기 이송 차량에 설치되고 상기 배터리를 무선 전력 전송 방식으로 충전하도록 구성된 무선 전력 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신부는 주행 레일의 저속 영역인 분기 영역들에 설치되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신부는 주행 레일의 저속 영역인 곡선 영역들에 설치되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신부는,
    상기 이송 차량에 설치되는 한 쌍의 제1 코일들을 포함하고,
    상기 무선 전력 송신부는,
    상기 저속 영역의 주행 레일 양 측면에 설치되는 한 쌍 이상의 제2 코일들; 및
    상기 제2 코일들에 교류 전류를 공급하는 전원 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 코일들은 변화하는 자기장으로부터 유도 전류를 생성하도록 구성되고, 및
    상기 제2 코일들은 전원 공급 장치로부터 교류 전류를 공급받아 변화하는 자기장을 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신부는 주행 레일의 저속 영역인 분기 영역들에 설치되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신부는 주행 레일의 저속 영역인 곡선 영역들에 설치되는 것을 특징으로 하는 오버헤드 호이스트 이송 장치.
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