KR20240028620A - 웨이퍼 저장 및 운반 시스템 - Google Patents

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KR20240028620A
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김지훈
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 저장 수량을 확보하고, 풉(FOUP)의 저장 공간을 확보할 수 있는 웨이퍼 저장 및 운반 시스템을 제공하는 것이다. 웨이퍼 저장 및 운반 시스템은 주행 레일을 따라 이동하고, 풉(FOUP)을 운반하는 OHT로, 풉은 하나의 웨이퍼를 저장하는 제1 풉과, 복수의 웨이퍼를 저장하는 제2 풉을 포함하는 OHT, 주행 레일의 일측에 배치되고, 제1 풉을 저장하는 제1 선반과 제2 풉을 저장하는 제2 선반을 포함하는 저장 유닛 및 제1 풉에 저장된 웨이퍼를 제2 풉으로 이동시키는 운반 로봇을 포함하는 웨이퍼 교환 유닛을 포함하고, OHT는 웨이퍼 교환 유닛에 배치된 풉을 파지하여 저장 유닛으로 운반한다.

Description

웨이퍼 저장 및 운반 시스템 {WAFER STORAGE AND TRANSPORT SYSTEM}
본 발명은 웨이퍼 저장 및 운반 시스템에 관한 것이다.
반도체 팹(FAB) 내에서, 공정 진행 도중 반도체 설비가 풀(full) 상태이거나, 다음 단계에서 준비가 되지 않아 대기가 필요한 상황 등이 발생될 수 있다. 상기 상황에서 웨이퍼(wafer)를 중간에 임시로 저장할 공간이 팹(FAB) 내부에 요구된다.
이에, 천장형 저장 장치가 OHT(Overhead Hoist Transfer) 주행 레일 옆에 설치되어 풉(FOUP)의 저장 공간을 확보한다. 다만, 천장형 저장 장치만으로 저장 공간의 부족이 발생한다. 또한, 비생산 웨이퍼가 풉에 저장된 경우 상기 풉이 생산 설비에 투입될 수 없어 저장 공간의 비효율이 발생한다.
따라서 비생산 웨이퍼와 생산 웨이퍼를 구분하여 저장하는 효율적인 웨이퍼 저장 시스템이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 웨이퍼 저장 수량을 확보하고, 풉(FOUP)의 저장 공간을 확보할 수 있는 웨이퍼 저장 및 운반 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템은 주행 레일을 따라 이동하고, 풉(FOUP)을 운반하는 OHT로, 풉은 하나의 웨이퍼를 저장하는 제1 풉과, 복수의 웨이퍼를 저장하는 제2 풉을 포함하는 OHT, 주행 레일의 일측에 배치되고, 제1 풉을 저장하는 제1 선반과 제2 풉을 저장하는 제2 선반을 포함하는 저장 유닛 및 제1 풉에 저장된 웨이퍼를 제2 풉으로 이동시키는 운반 로봇을 포함하는 웨이퍼 교환 유닛을 포함하고, OHT는 웨이퍼 교환 유닛에 배치된 풉을 파지하여 저장 유닛으로 운반한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템은 웨이퍼를 저장하는 풉으로서, 제1 풉과, 제1 풉보다 많은 수의 웨이퍼를 저장하는 제2 풉을 포함하는 풉, 주행 레일을 따라 이동하여 풉을 운반하는 OHT, 주행 레일의 일측에 배치되고, 제1 풉을 저장하는 제1 선반과 상기 제2 풉을 저장하는 제2 선반을 포함하는 저장 유닛 및 상기 풉에 저장된 웨이퍼를 다른 풉으로 이동시키는 운반 로봇과, 하강 기류를 형성하는 팬 유닛과, 풉의 커버를 분리하는 커버 분리 모듈을 더 포함하는 웨이퍼 교환 유닛을 포함하고, OHT는 저장 유닛에 배치된 제1 풉을 상기 교환 유닛으로 운반하고, 운반 로봇은 제2 풉에 저장된 웨이퍼를 상기 제1 풉으로 이동시키고, OHT는 교환 유닛에 배치된 제1 풉을 저장 유닛으로 운반한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 저장 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 저장 유닛을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 웨이퍼 교환 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 OHT를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 제1 풉을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10 내지 도 16은 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템(1000)은 저장 유닛(100), OHT(Overhead Hoist Transfer, 200), 웨이퍼 교환 유닛(300), 반도체 설비(400) 및 컨트롤러를 포함할 수 있다.
웨이퍼 저장 및 운반 시스템(1000)은 바닥면과 천장면을 포함할 수 있다. 상기 바닥면은 반도체 팹(FAB)의 바닥면일 수 있다. 상기 바닥면 상에 웨이퍼 교환 유닛(300)과 반도체 설비(400)가 배치될 수 있다. 또한, 도시되진 않았지만, 상기 바닥면 상에 웨이퍼를 저장할 수 있는 웨이퍼 저장 장치가 배치될 수도 있다. 상기 천장면 상에 주행 레일(R1)이 배치될 수 있다. 주행 레일(R1)은 후술할 OHT(200)가 이동하는 경로일 수 있다. 주행 레일(R1)은 직선, 곡선 또는 직선과 곡선의 결합의 형상일 수 있다. 상기 천장면 상에 저장 유닛(100)이 배치될 수 있다. 저장 유닛(100)에 대해서는 후에 상세히 설명한다.
반도체 설비(400)는 다양한 반도체 공정들이 수행되는 설비일 수 있다. 예를 들어, 반도체 설비(400)에서 증착 공정, 세정 공정, 식각 공정, 및 포토 공정 등이 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 반도체 설비(400)는 전방 모듈(410)과 메인 모듈(420)을 포함할 수 있다. 전방 모듈(410)은 메인 모듈(420)의 일측에 설치될 수 있다. 전방 모듈(410)은 풉(FOUP; Front Opening Unified Pod)(FP)이 안착되는 안착부를 포함할 수 있다. OHT(200)는 풉(FP)을 전방 모듈(410)의 상기 안착부로 로딩 시킬 수 있다. 전방 모듈(410)로 로딩된 풉(FP)은 메인 모듈(420)로 이동되어 메인 모듈(420)에서 다양한 반도체 공정들이 수행될 수 있다.
컨트롤러(500)는 웨이퍼 저장 및 운반 시스템(1000)을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(500)는 저장 유닛(100)의 동작과 웨이퍼 교환 유닛(300)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(500)는 OHT(200)의 이동과 OHT(200)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(500)는 복수의 OHT(200)의 동작을 제어하여 OHT(200) 간의 충돌을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 컨트롤러(500)는 웨이퍼 저장 및 운반 시스템(1000)에 저장된 풉(FP) 또는 웨이퍼들의 정보를 저장하고 관리할 수도 있다. 예를 들어, 컨트롤러(500)는 저장 유닛(100)에에 저장된 풉(FP)의 개수와 위치 등에 관한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤러(500)는 저장된 상기 풉(FP)의 정보를 이용하여 웨이퍼 교환 유닛(300)에 동작을 명령할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템(1000)은 FOUP 스토커 및 배관등을 더 포함할 수 있다.
상기 FOUP 스토커는 풉(FP)을 저장하는 공간일 수 있다. 풉(FP) 내에 복수의 웨이퍼들이 저장될 수 있다. 복수의 웨이퍼들은 풉(FP) 내에 저장되어 반도체 설비(400)로 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 FOUP 스토커는 전방 장치와 메인 장치를 포함할 수 있다. 상기 전방 장치는 상기 메인 장치의 일측에 설치될 수 있다. 상기 전방 장치는 반도체 팹(FAB)의 바닥면 상에 놓일 수 있다. OHT(200)는 풉(FP)을 전방 장치로 로딩 시킬 수 있다. 상기 전방 장치로 로딩된 풉(FP)은 상기 메인 장치로 이동하여 저장될 수 있다.
배관은 복수의 풉(FP)들 각각에 연결될 수 있다. 상기 배관은 풉(FP) 내부로 질소(N2)를 공급할 수 있다. 복수의 풉(FP)들 각각에 질소(N2)가 공급되기 때문에 풉(FP)은 장기간 보관될 수 있다.
이하에서, 도 2 내지 도 8을 이용하여 도 1에서 설명한 각각의 구성들에 대하여 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 저장 유닛을 설명하기 위한 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 저장 유닛을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 저장 유닛(100)은 프레임(110), 제1 선반(120), 제2 선반(130), 구동 모듈(140), 밸트(150) 및 에너지 변환 모듈(160)을 포함할 수 있다.
저장 유닛(100)은 주행 레일(R1)의 양측에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 저장 유닛(100)은 주행 레일(R1)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어 저장 유닛은 저장 유닛(100)은 주행 레일(R1)의 일측에 배치되고, 타측에는 배치되지 않을 수 있다. OHT(200)가 운반하는 풉(FP)을 저장할 수 있다. 저장 유닛
프레임(110)은 저장 유닛(100)의 외형을 정의할 수 있다. 프레임(110)의 상부는 상기 천장면에 부착되어 저장 유닛(100)을 고정할 수 있다. 프레임(110)의 하부에 제1 선반(120)이 안착될 수 있다. 프레임(110)은 길이 방향, 예를 들어, 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 저장 유닛(100)에 풉(FP)이 제1 방향(D1)으로 4개 배치되는 것으로 도시되었으나 이는 예시적인 것이다. 프레임(110)은 높이 방향, 예를 들어, 제3 방향(D3)으로 연장될 수 있다.
제1 선반(120)은 프레임(110)의 하부 상에 배치될 수 있다. 제1 선반(120)은 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다. 제1 선반(120)은 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 도시된 것과 달리 제1 선반(120)은 일체로 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1 선반(120)에 풉(FP)이 안착할 수 있다. 예를 들어, 제1 선반(120) 상에 제2 풉(FP2)이 안착되고, 보관될 수 있다. 다른 예로, 제1 선반(120) 상에 제1 풉(FP1)이 안착되고, 보관될 수 있다. 제1 선반(120)은 안착홈을 포함할 수 있다. 상기 안착홈에 풉(FP)의 안착부가 결합하여 고정될 수 있다.
제2 선반(130)은 제1 선반(120) 위에 배치될 수 있다. 제2 선반(130)은 프레임(110) 내부에 배치될 수 있다. 제2 선반(130)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제2 선반(130)에 풉(FP)이 안착할 수 있다. 예를 들어, 제2 선반(130)에 제1 풉(FP1)이 안착되고, 보관될 수 있다. 다른 예로, 제2 선반(130) 상에 제2 풉(FP2)이 안착되고, 보관될 수 있다. 제2 선반(130)은 안착홈을 포함할 수 있다. 상기 안착홈에 풉(FP)의 안착부가 결합하여 고정될 수 있다. 제2 선반(130)의 안착홈은 제1 선반(120)의 안착홈과 동일한 형상일 수 있다.
에너지 변환 모듈(160)은 프레임(110) 상에 배치될 수 있다. 에너지 변환 모듈(160)이 저장 유닛(100)의 상부에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 에너지 변환 모듈(160)은 구동 모듈(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. OHT(200)는 주행 레일(R1)을 주행할 때 진동이 발생될 수 있다. 에너지 변환 모듈(160)은 OHT(200)에서 발생한 진동 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 변환된 상기 전기 에너지는 에너지 변환 모듈(160) 내부의 커패시터에 저장될 수 있다. 에너지 변환 모듈(160)은 예를 들어, 에너지 하베스팅(Energy Harvesting) 모듈 일 수 있다. 에너지 변환 모듈(160)은 구동 모듈(140)에 전기 에너지를 공급할 수 있다.
구동 모듈(140)은 에너지 변환 모듈(160)로부터 공급받은 전기 에너지를 이용하여 제2 선반(130)을 제3 방향(D3)으로 상승 또는 하강시킬 수 있다. 구체적으로, 구동 모듈(140)은 액츄에이터를 포함할 수 있다. 밸트(150)는 구동 모듈(140) 및 제2 선반 사이에 결합될 수 있다. 구동 모듈(140)은 밸트(150)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 제2 선반(130)을 승하강 시킬 수 있다. 구동 모듈(140)은 에너지 변환 모듈(160)이 공급하는 전기 에너지를 사용하므로, 별도의 전원이 필요하지 않을 수 있다.
제2 선반(130)은 제3 방향(D3)으로 OHT(200)가 제2 풉(FP2)을 제1 선반(120)에 운반할 수 있는 높이까지 상승할 수 있다. 구체적으로, 제2 선반(130)은 상승하여 OHT 플레이트(250), OHT 핸드(260) 및 제2 풉(FP2)이 제1 선반(120) 위에 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
제2 선반(130)은 제3 방향(D3)으로 OHT(200)가 제1 풉(FP1)을 제2 선반(130)에 운반할 수 있는 높이까지 하강할 수 있다. 구체적으로, 제2 선반(130)은 하강하여 OHT 플레이트(250), OHT 핸드(260) 및 제1 풉(FP1)이 제2 선반(130) 위에 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 웨이퍼 교환 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 웨이퍼 교환 유닛(300)은 제1 보관 공간(310), 제2 보관 공간(320), 운반 로봇(330) 및 팬 모듈(340)을 포함할 수 있다.
웨이퍼 교환 유닛(300)은 웨이퍼 저장 및 운반 시스템(1000)의 바닥면 상에 배치될 수 있다. 제1 보관 공간(310) 및 제2 보관 공간(320)은 웨이퍼 교환 유닛(300)의 전방에 배치될 수 있다. 제1 보관 공간(310) 및 제2 보관 공간(320) 상에 제3 방향(D3)으로 개구부가 형성될 수 있다. 상기 개구부를 통해, OHT(200)가 풉(FP)을 웨이퍼 교환 유닛(300)으로 공급할 수 있다.
제1 보관 공간(310) 상에 제2 풉(FP2)이 배치될 수 있다. 제1 보관 공간(310) 상에 제2 풉(FP2)이 두개가 배치되는 것으로 도시되었으나 이는 예시적인 것이다. 제2 보관 공간(320) 상에 제1 풉(FP1)이 배치될 수 있다. 제2 보관 공간(320)상에 제1 풉(FP1)이 두개인 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 제1 보관 공간(310)은 제2 보관 공간(320) 보다 낮게 배치될 수 있다. 웨이퍼 교환 유닛(300)의 바닥면을 기준으로 제1 보관 공간(310) 상에 배치된 제2 풉(FP2)의 상면까지 높이와 제2 보관 공간(320) 상에 배치된 제1 풉(FP1)의 상면까지 높이는 동일할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 보관 공간(310) 및 제2 보관 공간(320)의 높이는 OHT(200)가 제3 방향(D3)으로 풉(FP)을 하강하여 안착시키는 높이일 수 있다. 이때, 보관된 제1 풉(FP1)과 제2 풉(FP2)의 상면의 높이는 다를 수 있다.
운반 로봇(330)은 웨이퍼 교환 유닛(300) 내부에 배치될 수 있다. 운반 로봇(330)은 웨이퍼 교환 유닛(300) 내부에서 제1 방향(D1) 및 제3 방향(D3)으로 이동할 수 있다. 다르게 표현하면, 운반 로봇(330)은 제1 방향(D1) 및 제3 방향(D3)으로 이동하여, 목적하는 풉(FP) 상에 배치될 수 있다. 운반 로봇(330)은 풉(FP) 안에 저장되어 있는 웨이퍼(WF)를 다른 풉(FP)으로 운반할 수 있다. 예를 들어, 운반 로봇(330)은 제1 풉(FP1) 안에 저장된 웨이퍼(WF)를 제2 풉(FP2)으로 운반할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 컨트롤러(500)는 풉(FP)에 저장된 웨이퍼(WF)가 생산 웨이퍼인지 비생산 웨이퍼인지 결정할 수 있다. 생산 웨이퍼는 반도체 설비(400)에 투입되는 웨이퍼(WF)일 수 있다. 비생산 웨이퍼는 반도체 설비(400)에 투입되지 않는 웨이퍼(WF) 일 수 있다. 컨트롤러(500)는 웨이퍼 교환 유닛(300) 상에 배치된 제2 풉(FP2)이 비생산 웨이퍼를 저장하는 경우, 비생산 웨이퍼를 제1 풉(FP1)으로 운반하도록 운반 로봇(330)의 동작을 제어할 수 있다.
팬 모듈(340)은 웨이퍼 교환 유닛(300)의 상부에 배치될 수 있다. 팬 모듈(340)은 운반 로봇(330) 위에 배치될 수 있다. 팬 모듈(340)은 하강 기류를 형성할 수 있다. 팬 모듈(340)은 운반 로봇(330)이 웨이퍼(WF)를 운반하는 동안 웨이퍼(WF)의 오염을 막을 수 있다. 컨트롤러(500)는 운반 로봇(330)이 웨이퍼(WF)를 운반하는 동작과 이때 팬 모듈(340)의 동작을 제어할 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 OHT를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, OHT(200)는 OHT 레일 연결부(210), OHT 본체(220), OHT 플레이트(250), OHT 핸드(260)를 포함할 수 있다.
OHT 레일 연결부(210)는 OHT 본체(220)와 연결될 수 있다. OHT 레일 연결부(210)는 OHT 본체(220)의 상부에 연결될 수 있다. OHT 레일 연결부(210)는 주행 레일(도 1의 R1)과 체결될 수 있다. OHT 레일 연결부(210)를 이용하여 OHT(200)가 주행 레일(R1)을 따라 주행할 수 있다.
OHT 본체(220) 내부에 OHT 플레이트(250)가 배치될 수 있다. OHT 플레이트(250) 아래에 OHT 핸드(260)가 설치될 수 있다. OHT 핸드(260)는 풉(FP)을 파지할 수 있다. 풉(FP) 내부에는 복수의 웨이퍼(WF)들이 저장될 수 있다.
후술하겠지만, OHT 플레이트(250)는 수평 방향으로 슬라이드 될 수 있고, 수직 방향으로 움직일 수 있다. OHT 플레이트(250)가 상기 수평 방향 및 상기 수직 방향으로 움직여 OHT 핸드(260)가 풉(FP)을 파지할 수 있다. 상기 과정을 통해 OHT(200)는 풉(FP)을 운반할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 제1 풉을 설명하기 위한 도면들이다.
제1 풉(FP1)은 파지부(11), 풉 커버(12) 및 안착부(13)를 포함할 수 있다.
제1 풉(FP1)은 웨이퍼(WF)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 풉(FP1)은 하나의 웨이퍼(WF)를 저장할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제1 풉(FP1)에 질소(N2)가 공급될 수 있다. 상기 질소(N2)에 의해 제1 풉(FP1) 내에 웨이퍼(WF)를 장기간 보관할 수 있다.
파지부(11)는 제1 풉(FP1)의 상부에 배치될 수 있다. 파지부(11)에 OHT 핸드(260)가 결합될 수 있다. OHT(200)는 OHT 핸드(260)와 파지부(11)가 결합하여 제1 풉(FP1)을 파지할 수 있다.
풉 커버(12)는 제1 풉(FP1) 일측에 배치될 수 있다. 풉 커버(12)를 개폐하여 제1 풉(FP1) 내에 웨이퍼(WF)를 인입 또는 인출할 수 있다. 풉 커버(12)는 후술할 커버 분리 모듈(350)에 의해 분리될 수 있다.
안착부(13)는 제1 풉(FP1)의 하면에 배치될 수 있다. 안착부(13)는 제1 풉(FP1)의 아래로 돌출될 수 있다. 안착부(13)는 제1 선반(120) 및 제2 선반(130)의 안착홈과 결합될 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 각각의 풉(FP)들은 고유의 RFID를 가질 수 있다. 상기 RFID는 각각의 풉(FP)들에 대한 정보를 포함할 수 있다. RFID들은 컨트롤러(500)로 전산으로 보고될 수 있다.
다시, 도 2, 도 7 및 도 8을 참고하여 제2 풉(FP2)에 대하여 설명한다.
제2 풉(FP2)은 제1 풉(FP1)에 대한 설명과 유사할 수 있다. 제1 풉(FP1)에 대한 설명과 다른 점을 중심으로 설명한다. 제1 풉(FP1)이 하나의 웨이퍼(WF)를 저장할 수 있는 것과 달리, 제2 풉(FP2)은 복수개의 웨이퍼(WF)를 저장할 수 있다. 즉, 제2 풉(FP2)은 제1 풉(FP1) 보다 많은 수량의 웨이퍼(WF)를 저장할 수 있다. 이외에, 제2 풉(FP2)은 제1 풉(FP1)과 동일하게 파지부(11), 풉 커버(12) 및 안착부(13) 등을 포함할 수 있다.
도 9는 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10 내지 도 16은 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 저장 및 운반 시스템 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
먼저, 도 1 및 도 9를 참조하면, 제2 풉(FP2)은 저장 유닛(100)의 제1 선반(120)에 제공될 수 있다. 컨트롤러(500)는 저장 유닛(100)의 제2 풉(FP2) 내에 저장된 웨이퍼(WF)가 비생산 웨이퍼인지 여부를 결정할 수 있다(S110). 컨트롤러(500)는 제2 풉(FP2) 내에 비생산 웨이퍼가 저장되어 있지 않은 경우 제2 풉(FP2)을 반도체 설비(400) 투입하도록 OHT(200)에 명령할 수 있다(S111).
이어서, 도 10을 참조하면, 컨트롤러(500)는 제2 풉(FP2) 내에 비생산 웨이퍼가 저장된 경우, OHT(200)에 저장 유닛(100)의 제2 풉(FP2)을 언로딩(unloading) 하도록 명령할 수 있다(S112). OHT(200)는 제1 방향(D1)으로 주행 레일(R1)을 따라 저장 유닛(100)의 목적 포트로 이동할 수 있다(S113). 여기서 목적 포트란, 컨트롤러(500)가 명령한 제1 선반(120) 상에 제2 풉(FP2)이 보관되어 있는 포트를 지칭할 수 있다.
이어서, 도 11을 참조하면, OHT(200)는 상기 목적 포트에 배치된 제2 풉(FP2)을 파지할 수 있다. 구체적으로, OHT(200)의 OHT 플레이트(250)가 저장 유닛(100)으로 슬라이드 이동하고, OHT 핸드(260)가 제2 풉(FP2)의 파지부와 결합할 수 있다. 제2 풉(FP2)을 파지한 OHT(200)는 주행 레일(R1)을 따라 이동하여 웨이퍼 교환 유닛(300) 상에 배치될 수 있다. 이어서, OHT(200)은 제2 풉(FP2)을 제3 방향(D3)으로 하강하여, 웨이퍼 교환 유닛(300)의 제1 보관 공간(310) 상에 안착시킬 수 있다(S114).
이어서, 도 12를 참조하여 웨이퍼 교환 유닛(300) 내에서 제2 풉(FP2)에 저장된 비생산 웨이퍼(WF)를 제1 풉(FP1)으로 교환하는 것에 대해 설명한다.
몇몇 실시예에서, 웨이퍼 교환 유닛(300)은 커버 분리 모듈(350)을 더 포함할 수 있다. 커버 분리 모듈(350)은 제1 풉(FP1) 및 제2 풉(FP2)의 풉 커버(12)와 결합하여, 풉 커버(12)를 분리할 수 있다.
컨트롤러(500)는 웨이퍼 교환 유닛(300)에 제2 풉(FP2)에 저장된 비생산 웨이퍼(WF)를 제1 풉(FP1)으로 교환하는 것(S115)을 명령할 수 있다. 커버 분리 모듈(350)은 교환 대상의 제1 풉(FP1) 및 제2 풉(FP2)의 풉 커버(12)를 분리할 수 있다. 제1 풉(FP1)은 내부에 저장된 웨이퍼(WF)가 없는 상태로 제공될 수 있다. 운반 로봇(330)은 비생산 웨이퍼가 저장된 제2 풉(FP2) 앞으로 이동하고, 상기 비생산 웨이퍼를 제2 풉(FP2)에서 제1 풉(FP1)으로 운반할 수 있다. 이때, 팬 모듈(340)은 웨이퍼 교환 유닛(300) 내부에 하강 기류를 형성하여 웨이퍼(WF)의 오염을 막을 수 있다. 이어서, 커버 분리 모듈(350)은 풉 커버(12)를 다시 결합하여, 제1 풉(FP1) 및 제2 풉(FP2)을 밀폐시킬 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하면, 컨트롤러(500)는 OHT(200)에게 웨이퍼 교환 유닛(300) 보관된 풉(FP)의 운반을 명령할 수 있다(S116). OHT(200)는 풉(FP) 웨이퍼 교환 유닛(300)에 안착시켰던 과정의 역순으로 풉(FP)을 파지할 수 있다. OHT(200)는 웨이퍼 교환 유닛(300)의 풉(FP)을 파지하여 저장 유닛(100)으로 운반할 수 있다(S117).
이어서, 도 1 및 도 14를 참조하면, 컨트롤러(500)는 OHT(200)가 파지한 풉(FP)이 제1 풉(FP1)인지 여부를 판단할 수 있다(S120). OHT(200)가 파지한 풉(FP)이 제1 풉(FP1)이 아닌 경우, 즉 제2 풉(FP2)인 경우에 OHT(200)는 제2 풉(FP2)을 저장 유닛(100)의 제1 선반(120)에 로딩(loading)할 수 있다(S121). 이때, 저장 유닛(100)의 제2 선반(130)은 상승된 상태로 제공되어, OHT(200)가 제2 풉(FP2)을 제1 선반(120)에 로딩할 공간을 제공할 수 있다.
한편, OHT(200)가 파지한 풉(FP)이 제1 풉(FP1)인 경우, 저장 유닛(100)의 제2 선반(130)이 아래로 하강할 수 있다(S122). 다르게 표현하면, 제2 선반(130)은 OHT(200)가 제1 풉(FP1)을 제2 선반(130)에 로딩 할 수 있는 공간을 제공하도록 하강할 수 있다.
이어서, 도 15를 참조하면, OHT(200)의 OHT 플레이트(250)가 제2 방향(D2)으로 수평이동하여 제2 선반(130) 상에 배치될 수 있다. OHT 핸드(260)는 제3 방향(D3)으로 하강하여 제1 풉(FP1)을 제2 선반(130) 상에 로딩할 수 있다(S123).
이어서, 도 16을 참조하면, OHT(200)는 주행 레일(R1)을 따라 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 또한, 제1 풉(FP1)이 배치된 제2 선반(130)은 제3 방향(D3)으로 상승할 수 있다. OHT(200)가 제2 선반(130)에 제1 풉(FP1)을 운반하지 않는 경우, 제2 선반(130)은 상승된 상태로 제공될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 저장 유닛 110: 프레임
120 : 제1 선반 130 : 제2 선반
140: 구동 모듈 160: 에너지 변환 모듈
200: OHT 300: 웨이퍼 교환 유닛
310: 제1 보관 공간 320: 제2 보관 공간
330: 운반 로봇 340: 팬 모듈
400: 반도체 설비 500: 컨트롤러
1000: 웨이퍼 저장 및 운반 시스템
R1: 주행 레일 FP1 : 제1 풉
FP2: 제2 풉

Claims (10)

  1. 주행 레일을 따라 이동하고, 풉(FOUP)을 운반하는 OHT로, 상기 풉은 하나의 웨이퍼를 저장하는 제1 풉과, 복수의 웨이퍼를 저장하는 제2 풉을 포함하는 OHT;
    상기 주행 레일의 일측에 배치되고, 상기 제1 풉을 저장하는 제1 선반과 상기 제2 풉을 저장하는 제2 선반을 포함하는 저장 유닛; 및
    상기 제1 풉에 저장된 웨이퍼를 상기 제2 풉으로 이동시키는 운반 로봇을 포함하는 웨이퍼 교환 유닛을 포함하고,
    상기 OHT는 상기 웨이퍼 교환 유닛에 배치된 풉을 파지하여 상기 저장 유닛으로 운반하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 저장 유닛은
    상기 제1 선반을 수직으로 승강하는 구동 모듈을 더 포함하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 저장 유닛은
    상기 OHT의 주행에서 발생하는 진동 에너지를 축적하여 전기 에너지로 변환하고, 상기 전기 에너지를 상기 구동 모듈에 제공하는 에너지 변환 모듈을 더 포함하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 교환 유닛은
    상기 제1 풉이 배치되는 제1 저장 공간과,
    상기 제2 풉이 배치되는 제2 저장 공간을 포함하고,
    상기 제1 저장 공간은 상기 제2 저장 공간보다 높은, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 교환 유닛은
    하부 하강 기류를 형성하는 팬 유닛과,
    상기 풉의 커버를 분리하는 커버 분리 모듈을 더 포함하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 OHT는
    수평방향으로 이동 가능한 플레이트와,
    상기 플레이트 하부에 배치되고, 상기 풉을 파지할 수 있는 OHT 핸드를 포함하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  7. 웨이퍼를 저장하는 풉으로서, 제1 풉과, 상기 제1 풉보다 많은 수의 웨이퍼를 저장하는 제2 풉을 포함하는 풉;
    주행 레일을 따라 이동하여 상기 풉을 운반하는 OHT;
    상기 주행 레일의 일측에 배치되고, 상기 제1 풉을 저장하는 제1 선반과 상기 제2 풉을 저장하는 제2 선반을 포함하는 저장 유닛; 및
    상기 풉에 저장된 웨이퍼를 다른 상기 풉으로 이동시키는 운반 로봇과, 하강 기류를 형성하는 팬 유닛과, 상기 풉의 커버를 분리하는 커버 분리 모듈을 더 포함하는 웨이퍼 교환 유닛을 포함하고,
    상기 OHT는 상기 저장 유닛에 배치된 상기 제1 풉을 상기 교환 유닛으로 운반하고,
    상기 운반 로봇은 상기 제2 풉에 저장된 웨이퍼를 상기 제1 풉으로 이동시키고,
    상기 OHT는 상기 교환 유닛에 배치된 제1 풉을 상기 저장 유닛으로 운반하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 OHT는 상기 교환 유닛에 배치된 제1 풉을 상기 저장 유닛으로 운반하는 것은
    상기 OHT가 상기 제1 풉을 파지하여 상기 저장 유닛의 목적 포트 앞에 위치하고,
    상기 제1 선반이 하강하고, 상기 OHT는 상기 제1 풉을 상기 제1 선반에 운반하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 저장 유닛은
    상기 제1 선반을 수직으로 승강하는 구동 모듈과,
    상기 OHT의 주행에서 발생하는 진동 에너지를 축적하여 전기 에너지로 변환하고, 상기 전기 에너지를 상기 구동 모듈에 제공하는 에너지 변환 모듈을 더 포함하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 풉은 하나의 웨이퍼를 저장하는, 웨이퍼 저장 및 운반 시스템.
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