KR100519646B1 - The Wafer Cassette Transporting System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼가 실장된 카세트의 이송장치에 관한 것으로, 웨이퍼가 실장된 카세트를 단위공정장비로 로딩 또는 언로딩시킬 수 있도록 상측에 파드부가 구비된 스테이션과, 상기 스테이션의 일측에 수평방향으로 설치된 가이드 레일과, 양측에서 출몰하는 그리퍼를 통해 상기 카세트를 파지한 채 상기 가이드 레일을 따라 이송되는 로봇 아암을 포함하여 이루어진 카세트 이송장치에 있어서, 상기 로봇 아암의 하우징 일측 또는 양측에는 상기 카세트가 횡방향으로 이탈되지 못하도록 하는 가드부가 하방 돌출되도록 형성하여, 상기 카세트가 외부의 충격 등에 의해 로봇 아암으로부터 이탈하여 낙하하는 것을 방지하도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cassette transfer device on which a semiconductor wafer is mounted. In the cassette conveying apparatus comprising a guide rail provided and a robot arm that is transported along the guide rail while holding the cassette through grippers appearing on both sides, the cassette is transverse to one side or both sides of the housing of the robot arm. The guard portion is formed to protrude downward so as not to be separated in the direction, so that the cassette is prevented from falling off from the robot arm by an external impact or the like.
Description
본 발명은 웨이퍼 카세트 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼가 실장된 카세트를 이송하는 로봇 아암의 일측 또는 양측에 가드부를 형성하여 상기 카세트가 외부의 충격 등에 의해 로봇 아암으로부터 이탈하여 낙하하는 것을 방지함으로써 웨이퍼 및 장비를 보호할 수 있도록 한 웨이퍼 카세트 이송장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wafer cassette transfer device, and more particularly, to form a guard portion on one side or both sides of a robot arm for transferring a cassette on which a wafer is mounted, so that the cassette is separated from the robot arm by an external impact or the like and falls. The present invention relates to a wafer cassette transfer device capable of protecting a wafer and equipment by preventing the same.
일반적으로 반도체 설비 중에는 웨이퍼(wafer)가 실장된 카세트(cassette)를 이송시키기 위한 카세트 이송장치가 구비되고, 상기 카세트 이송장치로는 통상 스미프(SMIF : Standard Mechanical Interface)란 장비가 사용되는데, 상기 카세트 이송장치는 청정실 같은 협소한 공간에서의 카세트 이송시 인위적인 실수를 방지하고, 단위공정 수행시 카세트를 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading) 하는데 사용된다. In general, a semiconductor apparatus includes a cassette conveying apparatus for conveying a cassette on which a wafer is mounted, and a cassette conveying apparatus is commonly used as a standard mechanical interface (SMIF). The cassette conveying apparatus is used to prevent artificial mistakes during cassette conveyance in a narrow space such as a clean room, and to load or unload a cassette when performing a unit process.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 카세트 이송장치(1)는 스테이지(10)의 상측에 구비되며 상기 카세트(12)가 스테이지(10)의 내측으로 수납되는 통로인 파드부(pod)(13)와, 상기 카세트(12)가 안착되는 파드 플레이트(pod plate)(14)와, 스테이지(10)의 내측에서 상기 파드 플레이트(14)를 수직 가이드 레일(16)을 따라 승하강시키는 수직 이송부(18)와, 상기 스테이지(10)의 측면에 구비되어 상기 카세트(12)가 수평 방향으로 출입되는 통로인 포트부(port)(20)와, 상기 포트부(20)를 통과하여 스테이지(10)의 내측에서 외측으로 설치된 수평 가이드 레일(22)과, 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송되는 로봇 아암(24)으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the cassette transport apparatus 1 is provided above the stage 10, and a pod 13, which is a passage through which the cassette 12 is accommodated inside the stage 10, is provided. And a pod plate 14 on which the cassette 12 is seated, and a vertical conveying portion 18 for raising and lowering the pod plate 14 along the vertical guide rail 16 inside the stage 10. And a port 20 which is provided on the side of the stage 10 and is a passage through which the cassette 12 enters and exits in a horizontal direction, and passes through the port portion 20 of the stage 10. It consists of a horizontal guide rail 22 installed from the inside to the outside, and a robot arm 24 conveyed along the horizontal guide rail 22.
이러한 카세트 이송장치(1)는 웨이퍼(w)가 실장된 카세트(12)를 반도체 단위공정으로 로딩시 상기 파드부(13)를 통해 스테이지(10) 내측으로 수납된 카세트(12)를 수직 이송부(18)를 통해 하강시키고, 이후 상기 로봇 아암(24)이 카세트(12)를 파지한 채 수평 가이드 레일(22)을 따라 스테이지(10) 외측으로 반출되게 된다. The cassette conveying apparatus 1 is a vertical conveying unit (or a cassette 12) received inside the stage 10 through the pod 13 when loading the cassette 12 on which the wafer w is mounted in a semiconductor unit process. 18), the robot arm 24 is then carried out of the stage 10 along the horizontal guide rail 22 while holding the cassette 12.
아울러, 단위공정으로부터의 언로딩시에는 상술한 순서와는 역순으로 상기 로봇 아암(24)을 통해 스테이지(10) 내측으로 수납되는 카세트(12)를 수직 이송부(18)를 통해 승강시켜 상측의 파드부(13)에 정치시킨 후, 미도시된 외부의 로봇 아암(미도시)을 통해 소정의 위치로 이송시키는 것이다. In addition, during unloading from the unit process, the cassette 12, which is accommodated inside the stage 10 through the robot arm 24, is lifted and lifted through the vertical transfer unit 18 in the reverse order as described above. After leaving the unit 13 to stand, it is transferred to a predetermined position through an external robot arm (not shown).
한편, 상기 로봇 아암(24)이 카세트(12)를 파지한 상태가 도 2에 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 로봇 아암(24)은 내부가 중공인 하우징(26)과, 상기 하우징(26)의 상면을 이루며 볼트(미도시) 등을 통해 체결되는 커버부(28)와, 상기 하우징(26)의 양측에서 출몰하며 하단부에 내향 절곡된 걸림부(30a)가 형성된 그리퍼(30)와, 상기 하우징(26)과 상기 수평 가이드 레일(22)을 연결하는 연결부재(32)로 이루어져 있다.On the other hand, the state in which the robot arm 24 grips the cassette 12 is shown in FIG. As shown in the figure, the robot arm 24 includes a housing 26 having a hollow inside, a cover 28 forming an upper surface of the housing 26 and fastened through a bolt (not shown), etc .; A gripper 30 which protrudes from both sides of the housing 26 and has a locking portion 30a bent inwardly at a lower end thereof, and a connecting member 32 which connects the housing 26 and the horizontal guide rail 22 to each other. consist of.
따라서, 상기 로봇 아암(24)은 양측의 그리퍼(30)가 하우징(26)의 내측으로 삽입되면서 상기 카세트(12)의 상부 양측에 돌출된 걸림돌기(12a)를 구속하게 되고, 상기 그리퍼(30)의 걸림부(30a)는 카세트(12)의 걸림돌기(12a)를 하측에서 지지하게 된다. 이에 따라, 상기 로봇 아암(24)은 상기 카세트(12)를 파지한 채 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송될 수 있는 것이다.Accordingly, the robot arm 24 restrains the engaging protrusions 12a protruding from both sides of the upper portion of the cassette 12 while the grippers 30 at both sides are inserted into the housing 26, and the grippers 30 are disposed. ), The locking portion 30a supports the locking projection 12a of the cassette 12 from the lower side. Accordingly, the robot arm 24 can be transported along the horizontal guide rail 22 while holding the cassette 12.
첨부도면 도 3에서는 상기 로봇 아암(24)이 카세트(12)를 파지한 채 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 스테이지(10)의 내측으로 이송되는 상태를 도시하고 있다.In FIG. 3, the robot arm 24 is conveyed to the inside of the stage 10 along the horizontal guide rail 22 while holding the cassette 12.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직 이송부(18) 상측의 파드 플레이트(14)에는 카세트(12)의 안착시 유동을 방지하기 위한 안착돌기(H-bar)(34)가 형성되어 있고, 상기 카세트(12)의 바닥면에도 상기 안착돌기(34)와 형합되는 소정의 요홈(미도시)이 형성되어 있다. As shown in FIG. 3, a mounting protrusion (H-bar) 34 is formed in the pod plate 14 on the upper side of the vertical transfer unit 18 to prevent flow during mounting of the cassette 12. A predetermined groove (not shown) is formed on the bottom surface of the cassette 12 to be fitted with the seating protrusion 34.
그런데, 종래에는 상기 카세트(12)가 로봇 아암(24)에 의해 이송될 때 상기 파드 플레이트(14)의 일측 또는 파드 플레이트(14)의 안착돌기(24)와 충돌하는 일이 발생할 수 있었다.However, in the related art, when the cassette 12 is transferred by the robot arm 24, a collision may occur with one side of the pod plate 14 or the mounting protrusion 24 of the pod plate 14.
즉, 상기 수직 이송부(18)에 의해 승하강하는 상기 파드 플레이트(14)가 정위치에 있지 않거나 소정각도 경사지게 위치해 있을 때에는, 상기 카세트(12)가 진입시 카세트(12)의 하측부가 상기 파드 플레이트(14)의 일측 또는 파드 플레이트(14)의 안착돌기(24)와 충돌할 수 있었다. That is, when the pod plate 14, which is lifted up and down by the vertical transfer unit 18, is not at the correct position or is inclined at a predetermined angle, the lower portion of the cassette 12 when the cassette 12 enters the pod plate ( 14) or the seating protrusions 24 of the pod plate 14 could be collided.
여기에서, 상기 로봇 아암(24)은 상기 그리퍼(30)를 통해 카세트(12)를 지지한 채 이송되므로, 상기 카세트(12)의 수평방향으로 작용하는 힘에는 그 구속력이 미치지 못하였다. Here, since the robot arm 24 is transported while supporting the cassette 12 through the gripper 30, the robot arm 24 does not reach the force acting in the horizontal direction of the cassette 12.
더욱이, 상기 로봇 아암(24)은 상기 카세트(12)에 충격이 인가되어도 정지함이 없이 정해진 이송위치까지 이동(도 3에서의 실선 화살표 방향)하는 반면, 충돌된 카세트(12)는 해당 위치에서 정지하게 되므로 점차 상기 그리퍼(30)로부터 이탈된 후 일측으로 낙하(도 3에서의 점선 화살표 방향)할 수 있었다.Moreover, the robot arm 24 moves to a predetermined transfer position (in the solid arrow direction in Fig. 3) without stopping even when an impact is applied to the cassette 12, while the collided cassette 12 is moved at that position. Since it stops, the gripper 30 was gradually released and then dropped to one side (in the direction of the dotted arrow in FIG. 3).
이는 상기 웨이퍼(w) 및 장비 파손이라는 대형 사고를 초래하고, 장비의 가동 중단에 따른 생산에 막대한 손실을 초래하였다. This resulted in a large accident of breakage of the wafer w and equipment, and enormous losses in production due to equipment downtime.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 발명된 것으로서, 상기 카세트의 이송 중 발생할 수 있는 충돌로 인한 카세트의 이탈 및 낙하를 방지하고, 이를 사전에 감지하여 웨이퍼 및 장비의 파손을 방지할 수 있는 웨이퍼 카세트 이송장치를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been invented in view of the above-mentioned conventional problems, and prevents the detachment and dropping of the cassette due to the collision that may occur during the transfer of the cassette, and detects it in advance to prevent damage to the wafer and equipment. It is an object of the present invention to provide a wafer cassette conveying apparatus.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼가 실장된 카세트를 단위공정장비로 로딩 또는 언로딩시킬 수 있도록 상측에 파드부가 구비된 스테이션과, 상기 스테이션의 일측에 수평방향으로 설치된 가이드 레일과, 양측에서 출몰하는 그리퍼를 통해 상기 카세트를 파지한 채 상기 가이드 레일을 따라 이송되는 로봇 아암을 포함하여 이루어진 카세트 이송장치에 있어서, 상기 로봇 아암의 하우징 일측 또는 양측에는 상기 카세트가 소정방향으로 이탈되지 못하도록 하는 가드부가 하방 돌출된 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a station equipped with a pod on the upper side to load or unload the wafer-mounted cassette to the unit processing equipment, a guide rail installed in a horizontal direction on one side of the station, In the cassette conveying apparatus comprising a robot arm which is transported along the guide rail while holding the cassette through the gripper which is protruding from both sides, the cassette is not detached in a predetermined direction on one side or both sides of the housing of the robot arm. The technical features of the guard portion protruding downward.
상기 가드부는 블록 형상으로 형성되어 상기 하우징의 측면에 장착되는 것을 특징으로 한다.The guard portion is formed in a block shape, characterized in that mounted on the side of the housing.
상기 가드부의 일측에는 상기 카세트가 소정 거리 이내로 접근하면 이를 감지하여 장비의 가동을 중지시키도록 하는 감지센서가 부착된 것을 특징으로 한다. One side of the guard portion is characterized in that the detection sensor is attached to stop the operation of the equipment by detecting it when the cassette approaches within a predetermined distance.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼(w)가 실장된 카세트(12)를 단위공정장비로 로딩 또는 언로딩시킬 수 있도록 상측에 파드부(13)가 구비된 스테이션(10)과, 상기 스테이션(10)의 일측에 수평방향으로 설치된 수평 가이드 레일(22)과, 양측에서 출몰하는 그리퍼(30)를 통해 상기 카세트(12)를 파지한 채 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송되는 로봇 아암(100)을 포함하여 이루어진 카세트 이송장치에 적용된다. As shown in FIGS. 1 to 3, a station 13 having a pod 13 disposed thereon so as to load or unload a cassette 12 having a semiconductor wafer w mounted thereon as a unit process equipment ( 10) the horizontal guide rail 22 while holding the cassette 12 through a horizontal guide rail 22 installed horizontally on one side of the station 10, and a gripper 30 that is projected from both sides. Applied to a cassette transfer device comprising a robot arm 100 is transferred along.
본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로봇 아암(100)의 하우징(26) 일측 또는 양측에는 상기 카세트(12)가 소정방향, 특히 횡방향으로 이탈되지 못하도록 하는 가드부(40)가 하방 돌출된 것으로 되어 있다.As shown in FIG. 4, the guard part 40 is provided at one side or both sides of the housing 26 of the robot arm 100 to prevent the cassette 12 from being separated in a predetermined direction, particularly in a lateral direction. It is projected.
상기 가드부(40)는 통상 장방형으로 형성된 상기 하우징(26)의 측면에 구비되며, 상기 그리퍼(30)가 구비되지 않은 다른 측면에 한 개 또는 다수개가 구비될 수 있다. The guard part 40 is generally provided on the side of the housing 26 formed in a rectangular shape, and may be provided with one or more on the other side where the gripper 30 is not provided.
즉, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 수평 가이드 레일(22)을 따라 이송되는 로봇 아암(100)의 진행방향을 기준으로 진행방향의 앞측(도 4에서는 하우징(26)의 좌측) 및/또는 진행방향의 후측(도 4에서는 하우징(26)의 우측)에 형성된다. That is, as shown in the drawing, the front side (the left side of the housing 26 in FIG. 4) and / or the traveling direction based on the traveling direction of the robot arm 100 transferred along the horizontal guide rail 22. It is formed in the rear side of the direction (the right side of the housing 26 in FIG. 4).
상기 가드부(40)는 원칙적으로 형상과 재질에 제한이 없으나, 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 소정의 블록 형상으로 이루어져 볼트(미도시) 등을 통해 상기 하우징(26)의 측면에 장착되거나 접착제 등을 이용하여 본딩 고정시킨다. The guard part 40 is not limited in principle to a shape and a material, but preferably, as shown in FIG. 5, the guard part 40 is formed in a predetermined block shape on the side of the housing 26 through a bolt (not shown). It is mounted or fixed by bonding using an adhesive or the like.
그리고, 상기 가드부(40)는 상기 카세트(12)와의 충격에 대비하여 바람직하게 완충력이 있는 연질의 플라스틱 재질로 제작한다.In addition, the guard portion 40 is made of a soft plastic material preferably buffering against the impact with the cassette 12.
이와 같이 구성된 본 발명은 상기 카세트(12)의 이송시 카세트(12)가 로봇 아암(100)을 이탈하여 외부로 낙하하는 현상 등을 방지해 줄 수 있는 것이다. The present invention configured as described above can prevent the cassette 12 from falling out of the robot arm 100 when the cassette 12 is transferred.
즉, 상기 카세트(12)의 이송시 상기 카세트(12)가 도면에는 미도시된 파드 플레이트 또는 파드 플레이트 상의 안착돌기와 충돌하여 로봇 아암(100)의 그리퍼(30)에서 이탈될 때, 상기 가드부(40)가 상기 카세트(12)의 이탈을 저지함으로써 상기 웨이퍼(w) 및 장비의 파손을 사전에 방지할 수 있는 것이다. That is, when the cassette 12 is transported from the cassette 12, when the cassette 12 collides with a seating plate on a pod plate or a pod plate, which is not shown in the drawing, and is separated from the gripper 30 of the robot arm 100, the guard portion ( 40 prevents the cassette 12 from being detached, thereby preventing damage to the wafer w and equipment in advance.
한편, 본 발명의 다른 실시예로써 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가드부(40) 일측에는 상기 카세트(12)가 소정 거리 이내로 접근하면 이를 감지하여 장비의 가동을 중지시키도록 하는 감지센서(42)가 구비되어 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 6 as another embodiment of the present invention, one side of the guard portion 40 of the present invention detects when the cassette 12 approaches within a predetermined distance to detect the operation to stop the operation of the equipment. The sensor 42 is provided.
상기 감지센서(42)는 상기 카세트(12)를 향하도록 설치되며, 도면에는 미도시된 외부의 제어부(미도시)와 연결되어 상기 카세트(12)가 소정 거리 이내로 접근하면 상기 제어부로 신호를 송출하여 로봇 아암(100) 및 카세트 이송장치의 작동을 중지시킬 수 있다.The detection sensor 42 is installed to face the cassette 12, and is connected to an external controller (not shown) not shown in the drawing to transmit a signal to the controller when the cassette 12 approaches within a predetermined distance. To stop the operation of the robot arm 100 and the cassette transfer device.
이러한 본 발명은 전술한 실시예와는 달리 상기 카세트(12)가 가드부(40)에 접촉하기 전에 카세트(12)의 이탈 가능성을 감지할 수 있으므로, 상기 카세트(12)에 상기 가드부(40)에 접촉하기 전에 장비를 작동을 중지시킴으로써 가드부(40)의 파손도 방지하고 장비의 운용에 무리가 가지 않도록 할 수 있다.Unlike the above-described embodiment, since the cassette 12 detects a possibility of the cassette 12 being separated before the cassette 12 contacts the guard portion 40, the guard portion 40 may be inserted into the cassette 12. By stopping the operation of the equipment before contacting the), it is possible to prevent damage to the guard portion 40 and to prevent the operation of the equipment.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 웨이퍼가 실장된 카세트의 이송시 카세트에 인가되는 충격에 의해 카세트가 이탈하여 낙하하는 것을 방지함으로써 웨이퍼 및 장비의 파손을 예방할 수 있는 것이다.As described above, the present invention can prevent breakage of the wafer and equipment by preventing the cassette from falling off due to an impact applied to the cassette during transfer of the cassette on which the wafer is mounted.
또한, 상기 로봇 아암에 구비된 가드부는 제작이 용이하고 설치 및 분해가 간편하여 저렴한 비용으로 장착할 수 있다. In addition, the guard portion provided in the robot arm is easy to manufacture and easy to install and disassemble can be mounted at a low cost.
도 1은 종래의 카세트 이송장치를 개략적으로 도시한 측면도 1 is a side view schematically showing a conventional cassette feeder
도 2는 도 1의 로봇 아암과 카세트를 도시한 정면도2 is a front view of the robot arm and the cassette of FIG.
도 3은 도 1의 로봇 아암이 카세트를 이송하는 상태를 도시한 사시도3 is a perspective view illustrating a state in which the robot arm of FIG. 1 transfers a cassette;
도 4는 본 발명의 로봇 아암과 카세트를 도시한 측면도Figure 4 is a side view showing the robot arm and the cassette of the present invention
도 5는 도 4의 정면도5 is a front view of FIG. 4
도 6은 도 4의 A 부분을 확대 도시한 도면FIG. 6 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4. FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
w : 웨이퍼 12 : 카세트w: wafer 12: cassette
22 : 수평 가이드 레일 24, 100 : 로봇 아암 22: horizontal guide rail 24, 100: robot arm
26 : 하우징 30 : 그리퍼26 housing 30 gripper
40 : 가드부 42 : 감지센서 40: guard portion 42: detection sensor
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