KR20240096121A - 물류 반송 설비 및 물류 반송 방법 - Google Patents

물류 반송 설비 및 물류 반송 방법 Download PDF

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Abstract

물류 반송 설비가 개시된다. 물류 반송 설비는 기판의 처리를 행하는 공정 모듈들이 배치된 기판 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 메인 레일; 상기 메인 레일을 따라 이동하는 그리고 기판이 수납된 용기를 상기 공정 모듈에 이적재하는 메인 반송 차량; 상기 공정 모듈의 상부에 해당되는 천정에 설치되는 서브 레일; 및 상기 서브 레일을 따라 이동하는 그리고 상기 공정 모듈의 제1적재부와 제2적재부 간의 용기 이적재를 전담하는 서브 반송 차량을 포함할 수 있다.

Description

물류 반송 설비 및 물류 반송 방법{apparatus and method for article transferring}
본 발명은 물류 반송 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 증착, 사진, 그리고 식각 공정과 같은 다양한 종류의 공정들이 수행되며, 이들 각각의 공정을 수행하는 장치들은 반도체 제조 라인 내에 배치된다. 반도체 소자 제조 공정을 수행하기 위한 웨이퍼 또는 마스크 등의 대상물들은 용기에 수납된 상태로 각 반도체 공정 장치에 제공될 수 있다. 또한, 공정을 마친 대상물들은 용기에 수납된 상태로 반송될 수 있다.
용기는 오버 헤드 호이스트 트랜스퍼(Overhead Hoist Transport, 이하 용기 반송 장치라고 칭함)에 의해 이송된다. 용기 반송 장치는 대상물이 수납된 용기를 반도체 공정 장치들 중 어느 하나의 로드 포트로 이송한다. 또한, 용기 반송 장치는 공정 처리된 대상물이 수납된 용기를 로드 포트로부터 픽업하여 외부로 반송하거나, 반도체 공정 장치들 중 다른 하나로 반송할 수 있다.
도 14는 후공정 설비에서의 용기 이적재 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14에서와 같이, 용기 반송 장치(1)는 후공정 설비(2)의 인포트(inort;3)로 용기(9)를 로드하는 동작, 기판이 반출된 빈 용기(9)를 아웃포트(out port;4)로 반송하는 동작 그리고 작업이 완료된 기판이 용기(9)에 반입되면 용기를 아웃포트(4)로부터 언로드하는 동작을 수행한다. 이처럼 후공정 설비에서는 FAB 내의 용기 반송 장치의 반송횟수가 많아져 정체 현상이 가중되는 원인이 된다.
본 발명은 반송 효율을 향상시킬 수 있는 물류 반송 설비 및 물류 반송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 인포트와 아웃포트 간의 용기 반송이 요구되는 공정 설비에 적합한 물류 반송 설비 및 물류 반송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판의 처리를 행하는 공정 모듈들이 배치된 기판 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 메인 레일; 상기 메인 레일을 따라 이동하는 그리고 기판이 수납된 용기를 상기 공정 모듈에 이적재하는 메인 반송 차량; 상기 공정 모듈의 상부에 해당되는 천정에 설치되는 서브 레일; 및 상기 서브 레일을 따라 이동하는 그리고 상기 공정 모듈의 제1적재부와 제2적재부 간의 용기 이적재를 전담하는 서브 반송 차량을 포함하는 물류 반송 설비가 제공될 수 있다
또한, 상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량에 대한 용기의 반송 명령을 출력하는 제어부를 더 포함하되; 상기 제어부는 상기 메인 반송 차량이 상기 제1적재부 또는 상기 제2적재부에서 용기 이적재 동작시 상기 서브 반송 차량의 용기 반송을 중단하여 상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량 간의 충돌을 방지한다.
또한, 상기 제1적재부에는 공정 처리전 기판이 수납된 용기가 적재되고, 상기 제2적재부에는 공정 처리후 기판이 수납된 용기가 적재된다.
또한, 상기 서브 반송 차량은 상기 제1적재부에서 상기 제2적재부로 용기를 반송하되; 상기 서브 반송 차량은 처리전 기판이 상기 공정 모듈에 투입되어 비워진 용기를 반송한다.
또한, 상기 메인 반송 차량은 상기 제1적재부에 공정 처리전 기판이 수납된 용기를 로드하고, 상기 제2적재부로부터 공정 처리후 기판이 수납된 용기를 언로드할 수 있다.
또한, 상기 서브 반송 차량은 상기 메인 반송 차량을 감지하기 위한 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 레일은 상기 제1적재부와 상기 제2적재부 상부를 통과하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 서브 레일은 상기 메인 레일과 나란하게 제공될 수 있다.
또한, 상기 메인 반송 차량은 상기 메인 레일을 따라 주행하는 비히클; 상기 비히클과 연결되고, 용기가 위치되는 내부 공간을 제공하는 본체; 상기 본체에 제공되고, 벨트를 권취하거나 권출하여 상기 벨트를 승강시키는 호이스트 유닛; 상기 벨트의 일단부에 고정되며, 용기를 파지하는 핸드 유닛; 및 상기 호이스트 유닛을 수평 방향으로 이동시키는 슬라이드 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 반송 차량은 상기 서브 레일을 따라 주행하는 이동체; 벨트를 권취하거나 권출하여 상기 벨트를 승강시키는 호이스트 유닛; 및 상기 벨트의 일단부에 고정되며, 용기를 파지하는 핸드 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정 모듈은 상기 제1적재부와 상기 제2적재부가 상기 서브 레일과 나란히 제공되고, 상기 서브 레일은 상기 적어도 하나의 공정 모듈 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a)기판이 수납된 용기를 공정 모듈의 제1적재부에 로드하는 단계; (b)상기 제1적재부에 놓여진 상기 용기를 상기 공정 모듈의 제2적재부로 옮겨놓는 단계; (c)상기 제2적재부에 놓여진 상기 용기를 언로드하는 단계를 포함하되; 상기 (b) 단계와 상기 (a), (c) 단계는 서로 다른 반송 차량이 수행하는 물류 반송 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1적재부에서 상기 제2적재부로 상기 용기를 옮기는 작업은 상기 공정 모듈 상부에 설치된 서브 레일을 따라 이동되는 서브 반송 차량에 의해 제공되고, 상기 제1적재부에 용기를 로드하거나 상기 제2적재부로부터 용기를 언로드하는 작업은 메인 레일을 따라 이동되는 메인 반송 차량에 의해 제공될 수 있다.
또한, 상기 메인 반송 차량이 상기 제1적재부 또는 상기 제2적재부에서 용기 이적재 동작시 상기 서브 반송 차량의 용기 반송을 중단하고 대기할 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계에서 상기 제1적재부에는 상기 공정 모듈에서 처리될 기판이 수납된 용기가 적재되고, 상기 (c) 단계에서 상기 제2적재부에는 상기 공정 모듈에서 처리된 기판이 수납된 용기가 적재될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 서브 반송 차량에 의해 옮겨지는 용기는 기판이 상기 공정 모듈에 투입되어 비워진 상태일 수 있다.
또한, 상기 서브 레일은 상기 제1적재부와 상기 제2적재부 상부에 배치되도록 상기 천장에 설치될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 서브 반송 차량이 통신 모듈을 통해 상기 공정 모듈로부터 공정 진행 정보를 제공받을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판의 처리를 행하는 공정 모듈들이 배치된 기판 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 메인 레일; 상기 메인 레일을 따라 이동하는 그리고 기판이 수납된 용기를 상기 공정 모듈에 이적재하는 메인 반송 차량; 상기 공정 모듈의 상부에 해당되는 천정에 설치되는 서브 레일; 상기 서브 레일을 따라 이동하는 그리고 상기 공정 모듈의 제1적재부와 제2적재부 간의 용기 이적재를 전담하는 서브 반송 차량; 및 상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량에 대한 용기의 반송 명령을 출력하는 제어부를 포함하되; 상기 제어부는 상기 메인 반송 차량이 상기 제1적재부 또는 상기 제2적재부에서 용기 이적재 동작시 상기 서브 반송 차량의 용기 반송을 중단하여 상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량 간의 충돌을 방지하며, 상기 메인 반송 차량은 공정 처리전 기판이 수납된 용기를 상기 제1적재부에 로드하고, 공정 처리후 기판이 수납된 용기를 상기 제2적재부로부터 언로드하며, 상기 서브 반송 차량은 상기 제1적재부에서 상기 제2적재부로 용기를 반송하되; 상기 서브 반송 차량에 의해 반송되는 용기는 처리전 기판이 상기 공정 모듈에 투입되어 비워진 상태인 물류 반송 설비가 제공될 수 있다.
또한, 상기 공정 모듈은 상기 제1적재부와 상기 제2적재부가 상기 서브 레일과 나란히 제공되고, 상기 서브 레일은 상기 적어도 하나의 공정 모듈 상에 상기 제1적재부와 상기 제2적재부 상부에 배치되며, 상기 메인 레일과 나란하게 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 메인 반송 차량의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 인포트와 아웃포트 간의 용기 반송이 요구되는 공정 설비에 적합하다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 물품 반송 장치를 구비한 반송 설비의 평면도이다.
도 2는 물류 반송 설비를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 표시된 A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 물류 반송 설비의 평면도이다.
도 5는 메인 반송 차량을 보여주는 도면이다.
도 6은 서브 반송 차량을 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 12는 반송 대상 장소에서의 반송물 반송 과정을 단계적으로 보여주는 도면들이다.
도 13은 서브 반송 차량의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 14는 후공정 설비에서의 용기 이적재 과정을 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 물류 반송 설비를 보여주는 전체 평면 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 물류 반송 설비(10)는 반송물(20)을 반송 대상 장소(50)로 반송하는 메인 반송 차량(100)과, 반송 대상 장소(10) 내에서 반송물(20)을 반송하는 서브 반송 차량(200)을 포함할 수 있다.
본 실시형태에서는, 메인 반송 차량(100)은 복수의 반송 대상 장소(50)를 구비하는 물류 반송 설비(10) 내에 있어서, 상기 반송 대상 장소(50)의 각각으로 반송물(20)을 반송한다. 반송물(20)은, 반송의 대상이 되는 것이며, 예를 들면, 단일의 물품일 수 있고 또는 수용물과 상기 수용물을 수용하는 용기 등의 복수의 물품이 조합된 것일 수 있다. 본 실시형태에서는, 반송물(20)은 포토마스크를 수용하는 용기(마스크 스미프 파드 ;Mask SMIF POD)일 수 있다. 그러나, 반송물(20)은 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 기판들이 수납되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)와 같은 기판 수납 용기일 수 있다.
본 실시형태에서는, 반송 대상 장소(50)는, 처리 장치(52)와, 반송물(20)이 탑재되기 위한 탑재 장소(54)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들면, 처리 장치(52)는 반도체 기판을 처리하거나 또는 포토마스크를 처리하는 장치일 수 있다.
반송 대상 장소(10)의 탑재 장소(54)는 인포트(55)와 아웃포트(56)를 포함할 수 있다. 인포트(55)에는 공정 처리 전 포토마스크가 수납된 반송물(20)이 놓여진다. 반송물(20)은 메인 반송 차량(100)에 의해 인포트(55)에 로드된다. 아웃포트(56)에는 처리 장치(52)에서 공정 처리된 기판이 수납된 반송물(20)이 놓여진다. 이 반송물(20)은 메인 반송 차량(100)에 의해 아웃포트(56)로부터 언로드된다. 반송물은 인포트(55)에서 아웃포트(56)로 옮겨진다. 인포트(55)에서 아웃포트(56)로의 반송물 이송은 서브 반송 차량(200)에 의해 제공된다.
다시 도 1을 참조하면, 반송 대상 장소(10)는, 물류 반송 설비(10) 내에 복수 구비되어 있다. 예를 들면, 물류 반송 설비(10)에는, 복수의 반송 대상 장소(50)를 경유하도록 반송 경로(30)가 설치되어 있다. 반송 경로(30)는, 천정에 연결된 주행 레일(32)에 의해 정해질 수 있다.
본 실시형태에서는, 메인 반송 차량(100)은 OHT(Overhead Hoist Transport) 장치일 수 있다. 메인 반송 차량(100)은 주행 레일(32)을 주행하여 반송물(20)을 반송 대상 장소(50)로 반송할 수 있다. 본 실시형태에서는, 이와 같은 메인 반송 차량(100)은, 물류 반송 설비(10) 내에 복수 구비되어 있다. 그리고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 메인 반송 차량(100)은, 반송물(20)을 이송할 수 있으며, 탑재 장소(54)로 반송물(20)을 반송한다. 바꾸어 말하면, 메인 반송 차량(100)은 반송물(20)을 인포트(55)에 로드하거나, 반송물을 아웃포트로부터 언로드할 수 있다.
서브 반송 차량(200)은 서브 레일(60)을 따라 주행하도록 제공될 수 있다. 서브 레일(60)은 탑재 장소(54)의 상부에 제공될 수 있다. 구체적으로, 서브 레일(60)은 평면에서 바라보았을 때 인포트(55)와 아웃포트(56)를 경유하도록 설치될 수 있다. 서브 반송 차량(200)은 기판이 인출되어 비워진 상태의 반송물(20)을 인포트(55)에서 아웃포트(56)로 반송하는 단순 작업만 수행한다. 서브 반송 차량(200)은 처리 장치(52)로부터 무선 통신을 통해 반송 개시 신호를 제공받을 수 있다. 처리 장치(52)는 인포트(55)에 놓여진 반송물(20)로부터 기판을 인출한다. 기판 인출이 완료되면, 처리 장치(52)는 서브 반송 차량(200)에 반송 개시 신호를 제공한다. 서브 반송 차량(200)은 반송 개시 신호가 수신되면, 인포트(55)에 놓여진 반송물(20)을 아웃포트(56)로 반송한다. 반송물(20)의 반송은 아웃포트(56)가 비워진 상태에서 이루어진다. 참고로, 처리 장치(52)의 반송 개시 신호는 상위 컨트롤러로 제공될 수 있다. 반송 개시 신호를 받은 상위 컨트롤러는 서브 반송 차량에 반송물의 반송에 관련한 명령을 전달할 수 있다.
여기서, 상위 컨트롤러(900)는 반도체 제조 공정에서 반송물을 이송할 목적으로 투입될 다수의 물품 반송 장치(메인 반송 차량, 서브 반송 차량)를 통합 제어 관리하는 OCS(OHT Control System)일 수 있다. 상위 컨트롤러(900)는 제조장치 및 물류시스템을 통합적으로 관리하는 MCS(Manufacturing Control System)으로부터 이송에 관련한 명령을 전달받는다. 상위 컨트롤러(900)는 물류 반송 설비에게 최단시간에 이송작업을 완료할 수 있도록 하기 위해서 출발지에서 목적지까지의 최단 경로를 탐색하고 이송 작업을 수행하기에 최적의 위치에 있는 물류 반송 설비를 선정하여 이송 명령을 지령할 수 있다. 이때, 이송하고자 하는 반송물의 이적재 정보도 함께 제어부(190,290;도 5에 표시됨)로 제공된다.
이하에서는, 물류 반송 설비(10)가 포토마스크가 수납된 용기를 반도체 제조 라인에 배치된 반도체 공정 장치들에 반송하는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 본 실시 예의 물류 반송 설비는 물품 및/또는 물품이 수납된 용기의 반송이 요구되는 다양한 제조 라인에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 물류 반송 설비를 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 메인 반송 차량을 보여주는 도면이며, 도 6은 서브 반송 차량을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 물류 반송 설비(10)는 주행 레일(32), 메인 반송 차량(100), 서브 레일(60) 그리고 서브 반송 차량(200)을 포함할 수 있다.
메인 반송 차량(100)은, 반송물(20)을 반송한다. 본 실시예에서, 메인 반송 차량(100)는 반송물(20)을 현수 상태로 반송한다.
본 실시예에서, 메인 반송 차량(100)은 비히클(120), 차량 본체(180), 호이스트 모듈(130), 핸드 유닛(140), 낙하 방지 부재(170), 슬라이더(150) 그리고 제어부(190)를 포함하는 반송 대차일 수 있다.
비히클(120)은 별도의 구동부에 의해 반도체 제조 라인의 천장을 따라 구비된 주행 레일(32)을 따라 주행하는 주행 모듈이다. 비히클(120)은 양측면에 주행 휠(122)을 갖는 몸체(124)를 포함할 수 있다. 몸체(124)에는 주행 휠(122)을 회전시키기 위한 액추에이터(예를 들면, 구동모터)가 구비될 수 있다. 몸체(124)는 주행 레일(32)을 따라 주행한다. 구체적으로, 주행 휠(122)이 주행 레일(32)과 접촉한 상태에서 회전하면서 몸체(124)가 주행할 수 있다. 한편, 몸체(124)의 상면에는 조향 휠(126)이 제공될 수 있다. 조향 휠(126)은 몸체(124)의 주행 방향과 수직하는 수평 방향을 따라 이동 가능하도록 구비된다. 예를 들면, 조향 휠(126)은 몸체(124)의 좌우 방향으로 이동할 수 있다. 조향 휠(126)은 직진 주행을 안내하는 직진 조향 레일(미도시) 및 분기 주행을 안내하는 분기 조향 레일(미도시)과 선택적으로 접촉할 수 있다.
차량 본체(180)는 주행 레일(32)의 하방에서 비히클(120)과 연결된다. 차량 본체(180)는 상측이 비히클(120)의 하측에 적어도 하나 이상의 연결부에 의하여 연결될 수 있다. 차량 본체(180)는 반송물(20)이 위치되는 내부 공간(182)을 제공한다.
차량 본체(180)는 반송물(20)을 내부 공간(182)에서 좌우 방향으로 이동시키고 하측 방향으로 이동시킬 수 있게 양측 및 하측이 개방된 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, 양측은 메인 반송 차량(100)의 주행 방향과 수직하는 방향일 수 있다.
예컨대, 호이스트 모듈(130)은 반송물(20)을 이적재(load and unload)할 수 있다. 호이스트 모듈(130)은 반송물(20)을 탑재 장소로부터 내부 공간(182)으로 언로드(unload)하거나 또는 내부 공간(182)으로부터 탑재 장소로 반송물(20)을 로드(load)한다. 반송물(20)은 차량 본체(180)의 개방된 면을 통해 이송된다. 호이스트 모듈(130)은 차량 본체(180)에 제공될 수 있다. 호이스트 모듈(130)은 핸드 유닛(140)을 승강시키기 위한 승강 유닛(133)을 포함한다. 호이스트 모듈(130)은 슬라이더(150)에 의해 수평 방향으로 이동된다. 호이스트 모듈(130)은 슬라이더(150)에 의해 이적재 가능한 위치로 이동된 상태에서 핸드 유닛(140)을 승강시킨다.
승강 유닛(133)은 핸드 유닛(140)을 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 유닛(133)는 구동기(134) 그리고 승강 벨트(혹은 와이어와 같은 서스펜딩(suspending) 부재)(135)들을 포함할 수 있다. 승강 유닛(133)의 승강 벨트(135)는 핸드 유닛(140)와 연결될 수 있다. 승강 벨트(135)는 구동기(134)가 발생시키는 구동력에 의해 핸드 유닛(140)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 구동기(134)는 구동력을 발생시켜 승강 벨트(135)를 감거나 풀어 핸드 유닛(140)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 승강 유닛(133)은 핸드 유닛(140)을 승하강 시킬 수 있는 다양한 공지의 장치로 변형될 수 있다.
핸드 유닛(140)은 호이스트 모듈(130)과 연결된다. 핸드 유닛(140)은 호이스트 모듈(130)과 복수의 승강 벨트들(135)을 통해 연결될 수 있으며 반송물(20)을 파지하기 위한 그리퍼(142)를 구비할 수 있다. 아울러, 반송물(20)은 그리퍼(142)에 의해 파지 가능하도록 구성된 플랜지(28)를 포함할 수 있다. 그리퍼(142)는 반송물(20)의 플랜지(28)를 그립하거나 언그립한다. 도시하지 않았지만, 핸드 유닛(140)은 그리퍼(142)을 구동하기 위한 그리퍼 구동부(미도시됨)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 그리퍼 구동부는 캠 플레이트와 캠 팔로워를 이용하여 그리퍼(142)를 동작시킬 수 있으며, 아울러 캠 플레이트를 이동시키기 위한 모터와 볼 스크루 등을 포함할 수 있다. 그러나, 핸드 유닛(140) 자체의 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
낙하 방지부재(170)는 차량 본체(180)에 제공된다. 낙하 방지부재(170)는 비히클(120)의 주행 중에 반송물(20)의 낙하를 방지한다. 예를 들어, 핸드 유닛(140)이 비정상적으로 반송물(20)의 파지를 해제하는 경우 등 비정상적으로 반송물(20)이 낙하될 수 있는 위험에 처한 경우에도 반송물의 낙하를 방지하는 역할을 수행한다.
서브 반송 차량(200)은, 짧은 구간에서 반송물(20)을 반송한다. 본 실시예에서, 서브 반송 차량(200)는 반송물(20)을 현수 상태로 반송한다.
본 실시예에서, 서브 반송 차량(100)은 이동체(210), 차량 본체(220), 호이스트 모듈(230), 핸드 유닛(240), 그리고 통신 모듈(250) 그리고 제어부(290)를 포함하는 반송 대차일 수 있다.
이동체(210)는 별도의 구동부에 의해 서브 레일(60)을 따라 주행하는 주행 모듈이다. 이동체(210)는 양측면에 주행 휠(212)을 갖는 몸체(214)를 포함할 수 있다. 몸체(214)에는 주행 휠(212)을 회전시키기 위한 액추에이터(예를 들면, 구동모터)가 구비될 수 있다. 몸체(214)는 서브 레일(60)을 따라 주행한다. 구체적으로, 주행 휠(212)이 서브 레일(60)과 접촉한 상태에서 회전하면서 몸체(214)가 주행할 수 있다.
본 발명에서 이동체(210) 구성은 이에 한정되는 것은 아니고, 차량 본체(220)를 인포트(55)의 로드 위치와 아웃포트(56)의 언로드 위치로 이동시킬 수 있는 다양한 공지의 직선 구동 장치로 변경될 수 있다. 예를 들면, 서브 반송 차량(200)은 특정 구간을 왕복 이동하기 때문에 복잡한 제어가 요구되는 비히클 방식보다는 단순 제어가 가능한 이동체를 적용하는 것이 바람직하다. 단순 제어가 가능한 이동체에는 리니어 모터 방식(고정자와 가동자를 갖는 통상적인 장치), 벨트 방식, 볼스크류 방식(서보 모터에 의해 회전하는 회전 로드에 커플러를 매개로 연동하여 회전하는 볼스크류와 볼스크류의 회전운동을 직선이송운동으로 변환하여 주는 볼스크류너트를 포함하는 통상적인 장치), 유압 실린더 방식 등이 포함될 수 있다.
차량 본체(220)는 서브 레일(60)의 하방에서 이동체(210)와 연결된다. 차량 본체(220)는 상측이 이동체(210)의 하측에 적어도 하나 이상의 연결부에 의하여 연결될 수 있다.
호이스트 모듈(230)은 반송물(20)을 이적재(load and unload)할 수 있다. 호이스트 모듈(230)은 반송물(20)을 인포트(55)로부터 언로드(unload)하거나 또는 아웃포트(56)로 반송물(20)을 로드(load)한다. 호이스트 모듈(230)은 차량 본체(220)에 제공될 수 있다. 호이스트 모듈(230)은 핸드 유닛(240)을 승강시키기 위한 승강 유닛(233)을 포함한다.
승강 유닛(233)은 핸드 유닛(240)을 상하 방향으로 이동시킨다. 승강 유닛(233)는 구동기(234) 그리고 승강 벨트(혹은 와이어와 같은 서스펜딩(suspending) 부재)(235)들을 포함할 수 있다. 승강 유닛(233)의 승강 벨트(235)는 핸드 유닛(240)와 연결될 수 있다. 승강 벨트(235)는 구동기(234)가 발생시키는 구동력에 의해 핸드 유닛(240)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 구동기(234)는 구동력을 발생시켜 승강 벨트(235)를 감거나 풀어 핸드 유닛(240)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 승강 유닛(233)은 핸드 유닛(240)을 승하강 시킬 수 있는 다양한 공지의 장치로 변형될 수 있다.
핸드 유닛(240)은 호이스트 모듈(230)과 연결된다. 핸드 유닛(240)은 호이스트 모듈(230)과 복수의 승강 벨트들(235)을 통해 연결될 수 있으며 반송물(20)을 파지하기 위한 그리퍼(242)를 구비할 수 있다. 그리퍼(242)는 반송물(20)의 플랜지(28)를 그립하거나 언그립한다. 도시하지 않았지만, 핸드 유닛(240)은 그리퍼(242)을 구동하기 위한 그리퍼 구동부(미도시됨)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 그리퍼 구동부는 캠 플레이트와 캠 팔로워를 이용하여 그리퍼(242)를 동작시킬 수 있으며, 아울러 캠 플레이트를 이동시키기 위한 모터와 볼 스크루 등을 포함할 수 있다. 그러나, 핸드 유닛(240) 자체의 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
서브 반송 차량(200)은 상위 컨트롤러(900) 및 처리 장치(52)와 무선 통신을 위한 통신 모듈(270)을 포함할 수 있다. 무선 통신에는 무선 랜(Wifi), 근거리 메쉬 네트웍크(N:N, Ad-hoc), 블루투스, Zigbee 및, IrDA와 같은 근거리 통신을 포함할 수 있다. 서브 반송 차량(200)은 처리 장치(52) 또는 상위 컨트롤러(900)로부터 무선 통신을 통해 반송 개시 신호를 제공받을 수 있다. 통신 모듈을 통해 반송 개시 신호가
서브 반송 차량(200)의 제어부(290)는 통신 모듈(270)을 통해 반송 개시 신호가 수신되면, 반송물(20)을 인포트(55)로부터 언로드(unload)한 후 아웃포트(56)로 반송물(20)을 로드(load)하는 반송 동작을 수행한다.
한편, 서브 반송 차량(200)은 메인 반송 차량(100)을 감지하는 감지 센서(280)를 포함한다. 감지 센서(280)에서 메인 반송 차량(100)을 감지하면, 제어부(290)는 서브 반송 차량(200)의 동작을 즉시 중단하고 안전한 대기 위치로 이동시킨다.
상위 컨트롤러(900)는 메인 반송 차량(100)과 서브 반송 차량(200)을 통합 제어 관리한다. 상위 컨트롤러(900)는 메인 반송 차량(100)이 인포트(55) 또는 아웃포트(56)에서 반송물 이적재 동작시 서브 반송 차량(200)의 반송 동작을 중단하여 메인 반송 차량(100)과 서브 반송 차량(200) 간의 충돌을 방지한다.
도 7 내지 도 12는 반송 대상 장소에서의 반송물 반송 과정을 단계적으로 보여주는 도면들이다.
반송 대상 장소에서의 반송물 반송 방법은 크게 (a)반송물을 인포트에 로드하는 단계, (b) 인포트에 놓여진 반송물을 아웃포트로 옮겨놓는 단계, (c) 아웃포트에 놓여진 반송물을 언로드하는 단계를 포함할 수 있다.
인포트(55)에서 아웃포트(56)로 반송물(20)을 옮기는 작업은 서브 반송 차량(200)이 수행하고, 인포트(55)에 반송물(20)을 로드하거나 아웃포트(56)로부터 반송물(20)을 언로드하는 작업은 메인 반송 차량(100)이 수행한다.
도 7 내지 도 12를 참고하면, 메인 반송 차량(100)은 반송물(20)을 인포트(55)에 로드한다. 인포트(55)에 로드된 반송물(20)에는 공정 처리 전 포토마스크가 수납되어 있으며, 포토마스크는 반송물(20)로부터 반출되어 처리 장치(52)로 공급된다. 포토마스크가 반출된 후, 빈 상태의 반송물(20)은 서브 반송 차량(200)에 의해 언로드되어 아웃포트(56)에 로드된다. 아웃포트(56)에 로드된 반송물(20)에는 처리 장치(52)에서 공정 처리된 기판이 반입된다. 기판이 수납된 반송물(20)은 메인 반송 차량(100)에 의해 아웃포트(56)로부터 언로드된다.
상술한 실시예에서, 방법은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 13은 서브 반송 차량의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 13에서와 같이, 물류 반송 설비(10a)는 서브 반송 차량(200a) 하나가 2개의 반송 대상 장소(50)에서의 반송물(20) 반송을 수행하도록 제공될 수 있다. 이를 위해 서브 레일(60a)은 2개의 반송 대상 장소(50)의 인포트(55)와 아웃포트(56)를 경유하도록 제공될 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100 : 메인 반송 차량 120 : 비히클
130 : 호이스트 모듈 180 : 차량 본체
140 : 핸드 유닛
170 : 낙하 방지부재 190 : 제어부
900 : 상위 컨트롤러
200 : 서브 반송 차량 55 : 인포트
56 : 아웃포트

Claims (20)

  1. 물류 반송 설비에 있어서:
    기판의 처리를 행하는 공정 모듈들이 배치된 기판 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 메인 레일;
    상기 메인 레일을 따라 이동하는 그리고 기판이 수납된 용기를 상기 공정 모듈에 이적재하는 메인 반송 차량;
    상기 공정 모듈의 상부에 해당되는 천정에 설치되는 서브 레일; 및
    상기 서브 레일을 따라 이동하는 그리고 상기 공정 모듈의 제1적재부와 제2적재부 간의 용기 이적재를 전담하는 서브 반송 차량을 포함하는 물류 반송 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량에 대한 용기의 반송 명령을 출력하는 제어부를 더 포함하되;
    상기 제어부는
    상기 메인 반송 차량이 상기 제1적재부 또는 상기 제2적재부에서 용기 이적재 동작시 상기 서브 반송 차량의 용기 반송을 중단하여 상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량 간의 충돌을 방지하는 물류 반송 설비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1적재부에는 공정 처리전 기판이 수납된 용기가 적재되고,
    상기 제2적재부에는 공정 처리후 기판이 수납된 용기가 적재되는 물류 반송 설비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서브 반송 차량은
    상기 제1적재부에서 상기 제2적재부로 용기를 반송하되;
    상기 서브 반송 차량에 의해 반송되는 용기는 처리전 기판이 상기 공정 모듈에 투입되어 비워진 상태인 물류 반송 설비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메인 반송 차량은
    상기 제1적재부에 공정 처리전 기판이 수납된 용기를 로드하고,
    상기 제2적재부로부터 공정 처리후 기판이 수납된 용기를 언로드하는 물류 반송 설비.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 서브 반송 차량은
    상기 메인 반송 차량을 감지하기 위한 감지 센서를 더 포함하는 물류 반송 설비.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 서브 레일은
    상기 제1적재부와 상기 제2적재부 상부를 통과하도록 배치되는 물류 반송 설비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브 레일은
    상기 메인 레일과 나란하게 제공되는 물류 반송 설비.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 메인 반송 차량은
    상기 메인 레일을 따라 주행하는 비히클;
    상기 비히클과 연결되고, 용기가 위치되는 내부 공간을 제공하는 본체;
    상기 본체에 제공되고, 벨트를 권취하거나 권출하여 상기 벨트를 승강시키는 호이스트 유닛;
    상기 벨트의 일단부에 고정되며, 용기를 파지하는 핸드 유닛; 및
    상기 호이스트 유닛을 수평 방향으로 이동시키는 슬라이드 유닛을 포함하는 물류 반송 설비.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 서브 반송 차량은
    상기 서브 레일을 따라 주행하는 이동체;
    벨트를 권취하거나 권출하여 상기 벨트를 승강시키는 호이스트 유닛; 및
    상기 벨트의 일단부에 고정되며, 용기를 파지하는 핸드 유닛을 포함하는 물류 반송 설비.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 공정 모듈은
    상기 제1적재부와 상기 제2적재부가 상기 서브 레일과 나란히 제공되고,
    상기 서브 레일은 상기 적어도 하나의 공정 모듈 상에 제공되는 물류 반송 설비.
  12. 물류 반송 방법에 있어서:
    (a)기판이 수납된 용기를 공정 모듈의 제1적재부에 로드하는 단계;
    (b)상기 제1적재부에 놓여진 상기 용기를 상기 공정 모듈의 제2적재부로 옮겨놓는 단계;
    (c)상기 제2적재부에 놓여진 상기 용기를 언로드하는 단계를 포함하되;
    상기 (b) 단계와 상기 (a), (c) 단계는 서로 다른 반송 차량이 수행하는 물류 반송 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1적재부에서 상기 제2적재부로 상기 용기를 옮기는 작업은 상기 공정 모듈 상부에 설치된 서브 레일을 따라 이동되는 서브 반송 차량에 의해 제공되고,
    상기 제1적재부에 용기를 로드하거나 상기 제2적재부로부터 용기를 언로드하는 작업은 메인 레일을 따라 이동되는 메인 반송 차량에 의해 제공되는 물류 반송 방법.
  14. 제14항에 있어서,
    상기 메인 반송 차량이 상기 제1적재부 또는 상기 제2적재부에서 용기 이적재 동작시 상기 서브 반송 차량의 용기 반송을 중단하고 대기하는 물류 반송 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 제1적재부에는 상기 공정 모듈에서 처리될 기판이 수납된 용기가 적재되고,
    상기 (c) 단계에서 상기 제2적재부에는 상기 공정 모듈에서 처리된 기판이 수납된 용기가 적재되는 물류 반송 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서
    상기 서브 반송 차량에 의해 옮겨지는 용기는 기판이 상기 공정 모듈에 투입되어 비워진 상태인 기판 처리 설비에서의 물류 반송 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 서브 레일은 상기 제1적재부와 상기 제2적재부 상부에 배치되도록 상기 천장에 설치되는 기판 처리 설비에서의 물류 반송 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 서브 반송 차량이 통신 모듈을 통해 상기 공정 모듈로부터 공정 진행 정보를 제공받는 물류 반송 방법.
  19. 물류 반송 설비에 있어서:
    기판의 처리를 행하는 공정 모듈들이 배치된 기판 제조 라인의 천장을 따라 구비되는 메인 레일;
    상기 메인 레일을 따라 이동하는 그리고 기판이 수납된 용기를 상기 공정 모듈에 이적재하는 메인 반송 차량;
    상기 공정 모듈의 상부에 해당되는 천정에 설치되는 서브 레일;
    상기 서브 레일을 따라 이동하는 그리고 상기 공정 모듈의 제1적재부와 제2적재부 간의 용기 이적재를 전담하는 서브 반송 차량; 및
    상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량에 대한 용기의 반송 명령을 출력하는 제어부를 포함하되;
    상기 제어부는
    상기 메인 반송 차량이 상기 제1적재부 또는 상기 제2적재부에서 용기 이적재 동작시 상기 서브 반송 차량의 용기 반송을 중단하여 상기 메인 반송 차량과 상기 서브 반송 차량 간의 충돌을 방지하며,
    상기 메인 반송 차량은 공정 처리전 기판이 수납된 용기를 상기 제1적재부에 로드하고, 공정 처리후 기판이 수납된 용기를 상기 제2적재부로부터 언로드하며,
    상기 서브 반송 차량은
    상기 제1적재부에서 상기 제2적재부로 용기를 반송하되;
    상기 서브 반송 차량에 의해 반송되는 용기는 처리전 기판이 상기 공정 모듈에 투입되어 비워진 상태인 물류 반송 설비.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 공정 모듈은
    상기 제1적재부와 상기 제2적재부가 상기 서브 레일과 나란히 제공되고,
    상기 서브 레일은 상기 적어도 하나의 공정 모듈 상에 상기 제1적재부와 상기 제2적재부 상부에 배치되며, 상기 메인 레일과 나란하게 제공되는 물류 반송 설비.
KR1020220178461A 2022-12-19 물류 반송 설비 및 물류 반송 방법 KR20240096121A (ko)

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