KR20240056123A - Magnetic levitation type driving apparatus and semiconductro manufacturing equipment including the same - Google Patents

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KR20240056123A
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김희찬
한기원
김교봉
이상협
김상오
최찬영
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Abstract

본 발명은 조립 및 유지보수가 용이하면서 전자석에서 발생하는 열을 쉽게 방출할 수 있는 형성하는 자기 부상형 구동 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조 설비를 제공하고자 한다. 본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치는, 이동체; 및 상기 이동체의 이동 경로를 형성하는 레일 구조체를 포함한다. 상기 이동체는, 메인 플레이트; 상기 메인 플레이트의 양측에서 하방으로 연장되는 브라켓; 상기 브라켓의 내측에 장착되며 상기 이동체의 부상을 위한 동력을 제공하는 전자석; 및 상기 이동체의 구동을 위한 동력을 제공하는 리니어 모터 이동자를 포함한다. 상기 레일 구조체는, 상기 이동 경로를 따라 연장된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 전자석을 감싸되 상기 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖는 가이드 레일; 및 상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 리니어 모터 이동자와 결합되는 리니어 모터 고정자를 포함한다. The present invention seeks to provide a magnetically levitated drive device that is easy to assemble and maintain and can easily dissipate heat generated from an electromagnet, and a semiconductor manufacturing facility including the same. The magnetically levitated driving device according to the present invention includes a moving body; and a rail structure that forms a movement path of the moving object. The mobile body includes a main plate; Brackets extending downward from both sides of the main plate; an electromagnet mounted inside the bracket and providing power for levitation of the moving object; and a linear motor mover that provides power for driving the moving object. The rail structure includes a base plate extending along the movement path; a guide rail provided on an upper portion of the base plate and surrounding the electromagnet of the moving body, but having an open shape toward the outside of the moving path; and a linear motor stator provided on the upper part of the base plate and coupled to the linear motor mover of the moving body.

Description

자기 부상형 구동 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조 설비{MAGNETIC LEVITATION TYPE DRIVING APPARATUS AND SEMICONDUCTRO MANUFACTURING EQUIPMENT INCLUDING THE SAME}Magnetic levitation drive device and semiconductor manufacturing equipment including the same {MAGNETIC LEVITATION TYPE DRIVING APPARATUS AND SEMICONDUCTRO MANUFACTURING EQUIPMENT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 자기 부상형 구동 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조 설비에 관한 것이다. The present invention relates to a magnetically levitated driving device and semiconductor manufacturing equipment including the same.

반도체 제조 공정은 전기적 신호를 처리할 수 있는 반도체 제품을 제조하는 공정으로서, 웨이퍼 상에 산화, 노광, 식각, 이온 주입, 증착 등의 처리 과정을 통해 패턴을 형성하는 처리 공정(전 공정)과 패턴이 형성된 웨이퍼에 대한 다이싱, 다이 본딩, 배선, 몰딩, 마킹, 테스트 등과 같은 과정을 통해 완제품 형태의 반도체 패키지를 제조하는 패키징 공정(후 공정)을 포함한다. 반도체 제조 공정은 각 공정을 수행하기 위한 반도체 제조 설비에서 수행되는데, 각 반도체 제조 설비는 투입된 웨이퍼에 대한 공정 처리를 수행한 후 배출하도록 구성된다. 반도체 제조 설비에는 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송 로봇이 하나 또는 그 이상 존재한다. The semiconductor manufacturing process is a process of manufacturing semiconductor products that can process electrical signals. The processing process (pre-process) and pattern forming on the wafer through processing processes such as oxidation, exposure, etching, ion implantation, and deposition. It includes a packaging process (post-process) that manufactures a semiconductor package in the form of a finished product through processes such as dicing, die bonding, wiring, molding, marking, and testing of the formed wafer. The semiconductor manufacturing process is performed in a semiconductor manufacturing facility for performing each process, and each semiconductor manufacturing facility is configured to process input wafers and then discharge them. Semiconductor manufacturing facilities include one or more wafer transfer robots for transferring wafers.

한편, 반도체 제조 공정의 미세화에 따라 반도체 제조 설비의 청정도 요구 수준이 올라감에 따라 반도체 제조 설비 내의 마찰을 최소화하기 위한 방안이 논의되고 있다. 특히 웨이퍼 이송 로봇의 경우 종래와 같이 휠을 이용한 접촉식 구동 장치의 경우 마찰에 의해 파티클이 발생할 수 있기 때문에 비접촉식 구동이 가능한 자기 부상형 구동 장치가 고려되고 있다. Meanwhile, as the level of cleanliness of semiconductor manufacturing facilities increases with the miniaturization of the semiconductor manufacturing process, measures to minimize friction within semiconductor manufacturing facilities are being discussed. In particular, in the case of wafer transfer robots, particles may be generated due to friction in the case of conventional contact-type driving devices using wheels, so magnetically levitated driving devices capable of non-contact driving are being considered.

도 1은 종래기술에 따른 자기 부상형 구동 장치를 도시한다. 도 1을 참고하면, 베이스 플레이트(110)의 상부에 가이드 레일(120)이 레일 구조체(100)를 구성하고, 메인 플레이트(210), 메인 플레이트(210)의 하측 중심부에서 연장된 브라켓(220), 브라켓(220)의 외측에 장착된 전자석(230)이 이동체(200)를 구성한다. 도 1과 같은 종래기술에서, 자기 부상을 위한 전자석(230)이 외부로 노출되지 않도록 가이드 레일(120)이 닫힌 형태로 구성된다. 도 1과 같이 외부로의 노출을 최소화함으로써 주요 부품의 오염 또는 손상으로부터 보호가 가능하나, 조립 및 유지 보수에 있어서 어려움이 있다. 또한 전자석(230)의 발열 문제에 있어서, 자기 부상 열차의 경우 내측 공간이 대기에 노출된 상태이기 때문에 문제가 없으나, 반도체 제조 설비의 경우 내부 공간이 폐쇄되어 있기 때문에 발열로 인해 자기 부상형 구동 장치 또는 주변 기기의 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 1 shows a magnetic levitation drive device according to the prior art. Referring to FIG. 1, a guide rail 120 forms the rail structure 100 on the upper part of the base plate 110, a main plate 210, and a bracket 220 extending from the lower center of the main plate 210. , the electromagnet 230 mounted on the outside of the bracket 220 constitutes the moving body 200. In the prior art as shown in FIG. 1, the guide rail 120 is configured in a closed form so that the electromagnet 230 for magnetic levitation is not exposed to the outside. As shown in Figure 1, it is possible to protect major components from contamination or damage by minimizing exposure to the outside, but there are difficulties in assembly and maintenance. In addition, with regard to the heat generation problem of the electromagnet 230, there is no problem in the case of a maglev train because the inner space is exposed to the atmosphere, but in the case of a semiconductor manufacturing facility, the inner space is closed, so heat generation occurs in the maglev driving device. Alternatively, it may adversely affect the performance of peripheral devices.

대한민국 공개특허공보 제10-2022-0040927호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2022-0040927 대한민국 특허등록공고 제10-0369950호Republic of Korea Patent Registration Notice No. 10-0369950 대한민국 특허등록공고 제10-1854034호Republic of Korea Patent Registration Notice No. 10-1854034

본 발명은 조립 및 유지보수가 용이하면서 전자석에서 발생하는 열을 쉽게 방출할 수 있는 형성하는 자기 부상형 구동 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조 설비를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a magnetically levitated drive device that is easy to assemble and maintain and can easily dissipate heat generated from an electromagnet, and a semiconductor manufacturing facility including the same.

본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치는, 이동체; 및 상기 이동체의 이동 경로를 형성하는 레일 구조체를 포함한다. 상기 이동체는, 메인 플레이트; 상기 메인 플레이트의 양측에서 하방으로 연장되는 브라켓; 상기 브라켓의 내측에 장착되며 상기 이동체의 부상을 위한 동력을 제공하는 전자석; 및 상기 이동체의 구동을 위한 동력을 제공하는 리니어 모터 이동자를 포함한다. 상기 레일 구조체는, 상기 이동 경로를 따라 연장된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 전자석을 감싸되 상기 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖는 가이드 레일; 및 상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 리니어 모터 이동자와 결합되는 리니어 모터 고정자를 포함한다. The magnetically levitated driving device according to the present invention includes a moving body; and a rail structure that forms a movement path of the moving object. The mobile body includes a main plate; Brackets extending downward from both sides of the main plate; an electromagnet mounted inside the bracket and providing power for levitation of the moving object; and a linear motor mover that provides power for driving the moving object. The rail structure includes a base plate extending along the movement path; a guide rail provided on an upper part of the base plate and surrounding the electromagnet of the moving body, but having an open shape toward the outside of the moving path; and a linear motor stator provided on an upper portion of the base plate and coupled to the linear motor mover of the moving body.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 상기 베이스 플레이트의 상부면 양단에 각각 위치하는 한 쌍으로 제공되고, 상기 리니어 모터 고정자는 상기 가이드 레일 사이에 위치할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the guide rails are provided as a pair, each located at both ends of the upper surface of the base plate, and the linear motor stator may be located between the guide rails.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 외측을 향하여 개방된 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the guide rail may have a 'ㄷ' shape that is open toward the outside.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 브라켓은 상기 메인 플레이트의 하부에서 전후 방향으로 이격된 구조물로 형성됨으로써 개방된 공간을 형성할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the bracket may be formed as a structure spaced apart in the front-back direction at the lower part of the main plate, thereby forming an open space.

본 발명의 실시예에 따르면, 자기 부상형 구동 장치는 상기 메인 플레이트의 하부에 구비되며 상기 가이드 레일의 측면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 측부 가이드 롤러; 및 상기 메인 플레이트의 하부에 구비되며 상기 가이드 레일의 상부면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 상부 가이드 롤러를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the magnetically levitated driving device includes a side guide roller provided at a lower portion of the main plate and configured to rotate in contact with a side surface of the guide rail; And it may further include an upper guide roller provided below the main plate and configured to rotate in contact with the upper surface of the guide rail.

본 발명에 따른 반도체 제조 설비는, 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 공정 처리 모듈; 상기 기판을 이송하는 기판 이송 로봇; 및 기판 이송 로봇을 이동시키기 위한 자기 부상형 구동 장치를 포함한다. 상기 자기 부상형 구동 장치는, 이동체; 및 상기 이동체의 이동 경로를 형성하는 레일 구조체를 포함한다. 상기 이동체는, 메인 플레이트; 상기 메인 플레이트의 양측에서 하방으로 연장되는 브라켓; 상기 브라켓의 내측에 장착되며 상기 이동체의 부상을 위한 동력을 제공하는 전자석; 및 상기 이동체의 구동을 위한 동력을 제공하는 리니어 모터 이동자를 포함한다. 상기 레일 구조체는, 상기 이동 경로를 따라 연장된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 전자석을 감싸되 상기 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖는 가이드 레일; 및 상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 리니어 모터 이동자와 결합되는 리니어 모터 고정자를 포함한다. A semiconductor manufacturing facility according to the present invention includes a process processing module in which processing of a substrate is performed; a substrate transfer robot that transfers the substrate; and a magnetically levitated driving device for moving the substrate transfer robot. The magnetically levitated driving device includes a moving body; and a rail structure that forms a movement path of the moving object. The mobile body includes a main plate; Brackets extending downward from both sides of the main plate; an electromagnet mounted inside the bracket and providing power for levitation of the moving object; and a linear motor mover that provides power for driving the moving object. The rail structure includes a base plate extending along the movement path; a guide rail provided on an upper portion of the base plate and surrounding the electromagnet of the moving body, but having an open shape toward the outside of the moving path; and a linear motor stator provided on the upper part of the base plate and coupled to the linear motor mover of the moving body.

본 발명에 따르면, 전자석을 감싸되 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖도록 가이드 레일을 구성함으로써, 외부에서 상시 접근이 가능하므로 조립 및 유지 보수가 용이하며 전자석에서 발생하는 열을 쉽게 외부로 배출할 수 있다. According to the present invention, by configuring the guide rail to surround the electromagnet but to have an open shape toward the outside of the movement path, it is always accessible from the outside, making assembly and maintenance easy, and heat generated from the electromagnet is easily discharged to the outside. can do.

도 1은 종래 기술에 따른 자기 부상형 구동 장치를 도시한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치가 적용된 반도체 제조 설비를 도시한다. Figure 1 shows a magnetic levitation drive device according to the prior art.
Figures 2 and 3 show a magnetically levitated drive device according to the invention.
Figure 4 shows a semiconductor manufacturing facility to which a magnetic levitation drive device according to the present invention is applied.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in various embodiments, components having the same configuration will be described only in the representative embodiment using the same symbols, and in other embodiments, only components that are different from the representative embodiment will be described.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (or combined)" with another part, this means not only "directly connected (or combined)" but also "indirectly connected (or combined)" with another member in between. Also includes “combined” ones. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this means that it may further include other components, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

도 1은 종래 기술에 따른 자기 부상형 구동 장치를 도시한다. 도 1을 참고하면, 베이스 플레이트(110)의 상부에 가이드 레일(120)이 레일 구조체(100)를 구성하고, 메인 플레이트(210), 메인 플레이트(210)의 하측 중심부에서 연장된 브라켓(220), 브라켓(220)의 외측에 장착된 전자석(230)이 이동체(200)를 구성한다. Figure 1 shows a magnetic levitation drive device according to the prior art. Referring to FIG. 1, a guide rail 120 forms the rail structure 100 on the upper part of the base plate 110, a main plate 210, and a bracket 220 extending from the lower center of the main plate 210. , the electromagnet 230 mounted on the outside of the bracket 220 constitutes the moving body 200.

도 1과 같은 종래기술에서, 자기 부상을 위한 전자석(230)이 외부로 노출되지 않도록 가이드 레일(120)이 닫힌 형태로 구성된다. 도 1과 같이 외부로의 노출을 최소화함으로써 주요 부품의 오염 또는 손상으로부터 보호가 가능하나, 조립 및 유지 보수에 있어서 어려움이 있다. 또한 전자석(230)의 발열 문제에 있어서, 자기 부상 열차의 경우 내측 공간이 대기에 노출된 상태이기 때문에 문제가 없으나, 반도체 제조 설비의 경우 내부 공간이 폐쇄되어 있기 때문에 발열로 인해 자기 부상형 구동 장치 또는 주변 기기의 성능에 악영향을 미칠 수 있다. In the prior art as shown in FIG. 1, the guide rail 120 is configured in a closed form so that the electromagnet 230 for magnetic levitation is not exposed to the outside. As shown in Figure 1, it is possible to protect major components from contamination or damage by minimizing exposure to the outside, but there are difficulties in assembly and maintenance. In addition, with regard to the heat generation problem of the electromagnet 230, there is no problem in the case of a maglev train because the inner space is exposed to the atmosphere, but in the case of a semiconductor manufacturing facility, the inner space is closed, so heat generation occurs in the maglev driving device. Alternatively, it may adversely affect the performance of peripheral devices.

본 발명은 조립 및 유지보수가 용이하면서 전자석(230)에서 발생하는 열을 쉽게 방출할 수 있는 형성하는 레일 구조체(100) 및 이를 포함하는 자기 부상형 구동 장치(10)를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a rail structure 100 that is easy to assemble and maintain and can easily dissipate heat generated from the electromagnet 230, and a magnetically levitated driving device 10 including the same.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치(10)를 도시한다. 본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치(10)는, 이동체(200)와, 이동체(200)의 이동 경로를 형성하는 레일 구조체(100)를 포함한다. 이동체(200)는, 메인 플레이트(210)와, 메인 플레이트(210)의 양측에서 하방으로 연장되는 브라켓(220)과, 브라켓(220)의 내측에 장착되며 이동체(200)의 부상을 위한 동력을 제공하는 전자석(230)과, 이동체(200)의 구동을 위한 동력을 제공하는 리니어 모터 이동자(240)를 포함한다. 레일 구조체(100)는, 이동 경로를 따라 연장된 베이스 플레이트(110)와, 베이스 플레이트(110)의 상부에 구비되며 이동체(200)의 전자석(230)을 감싸되 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖는 가이드 레일(120)과, 베이스 플레이트(110)의 상부에 구비되며 이동체(200)의 리니어 모터 이동자(240)와 결합되는 리니어 모터 고정자(130)를 포함한다. 2 and 3 show a magnetically levitated drive device 10 according to the invention. The magnetically levitated driving device 10 according to the present invention includes a moving body 200 and a rail structure 100 that forms a movement path of the moving body 200. The mobile body 200 includes a main plate 210, a bracket 220 extending downward from both sides of the main plate 210, and is mounted on the inside of the bracket 220 and provides power for the floating body 200. It includes an electromagnet 230 and a linear motor mover 240 that provides power for driving the moving object 200. The rail structure 100 is provided with a base plate 110 extending along the movement path, an upper part of the base plate 110, and surrounds the electromagnet 230 of the moving body 200, but is open toward the outside of the movement path. It includes a guide rail 120 having a shape, and a linear motor stator 130 provided on the upper part of the base plate 110 and coupled to the linear motor mover 240 of the moving body 200.

본 발명에 따르면, 전자석(230)을 감싸되 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖도록 가이드 레일(120)을 구성함으로써, 외부에서 상시 접근이 가능하므로 조립 및 유지 보수가 용이하며 전자석에서 발생하는 열을 쉽게 외부로 배출할 수 있다. According to the present invention, the guide rail 120 is configured to surround the electromagnet 230 but has an open shape toward the outside of the movement path, so that it is always accessible from the outside, making assembly and maintenance easy, and removing the electromagnet generated from the electromagnet. Heat can be easily discharged to the outside.

도 2 및 도 3을 참고하면, 레일 구조체(100)가 전후 방향(x 방향)을 따라 연장되며, 이동체(200)는 레일 구조체(100)를 따라 전후 방향(x 방향)을 따라 이동하도록 구성된다. 베이스 플레이트(110)는 전후 방향(x 방향)을 따라 연장되도록 바닥면에 배치된다.Referring to Figures 2 and 3, the rail structure 100 extends along the front-back direction (x-direction), and the moving body 200 is configured to move along the rail structure 100 in the front-back direction (x-direction). . The base plate 110 is disposed on the bottom surface to extend along the front-back direction (x-direction).

가이드 레일(120)은 베이스 플레이트(110)의 상부면 양 끝단에 각각 형성된 한 쌍으로 제공될 수 있다. 가이드 레일(120)은 좌우 방향(y 방향)을 따라 베이스 플레이트(110)의 양 측에 한 쌍으로 구성되며, 각 가이드 레일(120)은 동일하게 구성되되 개방되는 부위가 서로 반대 방향으로 구성될 수 있다. 각 가이드 레일(120)은 외측을 향하여 개방된 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있다. 가이드 레일(120)은 전자석(230)에 견인력을 발생시키는 금속 소재로 구성된다. 이동체(200)의 전자석(230)은 가이드 레일(120)에 대한 견인력을 발생시킴으로써 이동체(200)를 부상시킬 수 있다. The guide rails 120 may be provided as a pair formed at both ends of the upper surface of the base plate 110. The guide rails 120 are composed of a pair on both sides of the base plate 110 along the left and right direction (y direction), and each guide rail 120 is configured the same, but the open portions are configured in opposite directions. You can. Each guide rail 120 may have a 'ㄷ' shape that is open toward the outside. The guide rail 120 is made of a metal material that generates a traction force on the electromagnet 230. The electromagnet 230 of the mobile body 200 can levitate the mobile body 200 by generating a traction force on the guide rail 120.

리니어 모터 고정자(130)는 베이스 플레이트(110)의 중심부에서 가이드 레일(120) 사이에 위치할 수 있다. 리니어 모터 고정자(130)는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배치된 마그넷 어레이로 구성되어 자기장을 형성한다. 이동체(200)의 리니어 모터 이동자(240)는 리니어 모터 고정자(130)에 결합되어 이동체(200)의 이동을 위한 동력을 발생시킨다. The linear motor stator 130 may be located between the center of the base plate 110 and the guide rail 120. The linear motor stator 130 is composed of a magnet array in which N-pole magnets and S-pole magnets are alternately arranged to form a magnetic field. The linear motor mover 240 of the moving body 200 is coupled to the linear motor stator 130 to generate power for moving the moving body 200.

브라켓(220)은 메인 플레이트(210)의 하부에서 전후 방향(x 방향)으로 이격된 구조물로 형성됨으로써 개방된 공간(260)을 형성할 수 있다. 도 3을 참고하면, 브라켓(220)은 전후 방향(x 방향)에 대하여 서로 이격되도록 형성되며, 브라켓(220)의 사이에서 개방된 공간(260)이 형성된다. 즉, 브라켓(220)은 좌우 방향(y 방향)으로 2개, 그리고 전후 방향(x 방향)으로 2개, 총 4개가 구성될 수 있다. 개방된 공간(260)을 통해 전자석(230)의 열이 빠져나갈 수 있으며, 또한 작업자 입장에서 개방된 공간(260)을 통해 내부에 접근할 수 있기 때문에 조립 및 유지 보수가 용이하다고 할 수 있다. The bracket 220 may be formed as a structure spaced apart in the front-back direction (x-direction) from the lower part of the main plate 210 to form an open space 260. Referring to FIG. 3, the brackets 220 are formed to be spaced apart from each other in the front-back direction (x-direction), and an open space 260 is formed between the brackets 220. That is, a total of four brackets 220 may be configured, two in the left and right directions (y-direction) and two in the front-back direction (x-direction). Heat from the electromagnet 230 can escape through the open space 260, and since workers can access the interior through the open space 260, assembly and maintenance can be said to be easy.

이동체(200)는, 메인 플레이트(210)의 하부에 구비되며 가이드 레일(120)의 측면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 측부 가이드 롤러(252)와, 메인 플레이트(210)의 하부에 구비되며 가이드 레일(120)의 상부면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 상부 가이드 롤러(254)를 더 포함한다. 도 2 및 도 3을 참고하면, 측부 가이드 롤러(252)는 메인 플레이트(210)의 하부에서 가이드 레일(120)의 측면에 접촉하여 회전하며, 이동체(200)가 가이드 레일(120)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 상부 가이드 롤러(252)는 메인 플레이트(210)의 하부에서 가이드 레일(120)의 상면에 접촉하여 회전하며 전자석(230)으로 전력이 끊어진 경우에도 메인 플레이트(210)가 하강하여 가이드 레일(120)에 충돌하지 않도록 할 수 있다. 한편, 메인 플레이트(210)의 하부 양 측에는 이동체(200)의 정지를 위한 스토퍼(270)가 구비될 수 있다. 전자석(230)의 상부와 측부에는 각각 거리 센서가 구비될 수 있다. 각 거리 센서는 전자석(230)과 가이드 레일(120) 사이의 간격을 측정하며, 전자석(230)을 제어하는 제어기는 전자석(230)과 가이드 레일(120) 사이의 간격이 일정 거리만큼 유지되도록 전자석(230)에 가해지는 전류를 제어하고, 전류 제어를 통해 전자석(230)의 자기력을 조절할 수 있다. The moving body 200 includes a side guide roller 252 provided at the lower part of the main plate 210 and configured to rotate in contact with the side of the guide rail 120, and a side guide roller 252 provided at the lower part of the main plate 210 and the guide rail It further includes an upper guide roller 254 configured to rotate in contact with the upper surface of 120. Referring to Figures 2 and 3, the side guide roller 252 rotates in contact with the side of the guide rail 120 at the lower part of the main plate 210, and prevents the moving body 200 from deviating from the guide rail 120. can be prevented. The upper guide roller 252 rotates in contact with the upper surface of the guide rail 120 at the lower part of the main plate 210, and even when power is cut off due to the electromagnet 230, the main plate 210 descends and the guide rail 120 You can prevent it from colliding with . Meanwhile, stoppers 270 for stopping the moving object 200 may be provided on both lower sides of the main plate 210. Distance sensors may be provided on the top and sides of the electromagnet 230, respectively. Each distance sensor measures the gap between the electromagnet 230 and the guide rail 120, and the controller that controls the electromagnet 230 maintains the gap between the electromagnet 230 and the guide rail 120 at a certain distance. The current applied to 230 can be controlled, and the magnetic force of the electromagnet 230 can be adjusted through current control.

도 4는 본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치(10)가 적용된 반도체 제조 설비(1)를 도시한다. 본 발명에 따른 자기 부상형 구동 장치(10)가 적용될 수 있는 반도체 제조 설비는 식각, 세정, 도포, 현상, 증착 등 반도체 처리 공정을 수행하기 위한 장치로서, 본 발명은 특정 공정을 위한 장치에 제한되는 것이 아니며 어떠한 종류의 설비에도 적용될 수 있다. Figure 4 shows a semiconductor manufacturing facility 1 to which the magnetic levitation drive device 10 according to the present invention is applied. The semiconductor manufacturing equipment to which the magnetic levitation drive device 10 according to the present invention can be applied is a device for performing semiconductor processing processes such as etching, cleaning, coating, development, and deposition, and the present invention is limited to devices for specific processes. It does not apply to any type of equipment.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 설비는, 기판(웨이퍼)이 수납된 카세트(F)를 수용하고, 카세트(F)로부터 기판을 인출하거나 카세트(F)로 기판을 수납하는 로딩부(1010)와, 기판에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 처리 모듈(1020)과, 로딩부(1010)와 공정 처리 모듈(1020) 사이에서 기판을 이송하는 기판 반송 모듈(1030)을 포함한다. A semiconductor manufacturing facility according to an embodiment of the present invention includes a loading unit 1010 that accommodates a cassette (F) containing a substrate (wafer), and extracts the substrate from the cassette (F) or stores the substrate in the cassette (F). and a process processing module 1020 that performs processing on the substrate, and a substrate transfer module 1030 that transfers the substrate between the loading unit 1010 and the processing module 1020.

로딩부(1010)는 기판이 수납된 카세트(F)가 안착되는 로드 포트(1012)와, 로드 포트(1012)에 안착된 카세트(F)로부터 기판을 인출하거나 카세트(F)로 공정 처리가 완료된 기판을 반입하는 인덱스부(1014)를 포함한다. 로드 포트(1012)는 반도체 제조 설비의 외측에 좌우 방향(Y 방향)을 따라 복수개 배치될 수 있으며, OHT(overhead hoist transport)에 의해 이송된 카세트(F)가 안착된 후, 카세트(F)의 도어를 개방할 수 있다. 인덱스부(1014)는 로드 포트(1012)에 인접하게 배치될 수 있다. 인덱스부(1014)는 로드 포트(1012)의 배열 방향(Y 방향)을 따라 배치된 인덱스 구동부와, 인덱스 가이드 부재를 따라 이동하며 기판을 전달하는 인덱스 로봇(310)을 포함할 수 있다. 인덱스 로봇(310)을 구동시키기 위한 인덱스 구동부로서 본 발명의 자기 부상형 구동 장치(10)가 적용될 수 있다. The loading unit 1010 has a load port 1012 on which a cassette (F) containing a substrate is seated, and a substrate is withdrawn from the cassette (F) seated in the load port (1012) or a substrate that has been processed with the cassette (F) is provided. It includes an index unit 1014 for loading the substrate. A plurality of load ports 1012 may be arranged along the left and right direction (Y direction) on the outside of the semiconductor manufacturing facility, and after the cassette F transported by OHT (overhead hoist transport) is seated, the load port 1012 may be disposed on the outside of the semiconductor manufacturing facility. The door can be opened. The index unit 1014 may be disposed adjacent to the load port 1012. The index unit 1014 may include an index driving unit disposed along the arrangement direction (Y direction) of the load port 1012 and an index robot 310 that moves along the index guide member and delivers the substrate. The magnetically levitated driving device 10 of the present invention can be applied as an index driving unit for driving the index robot 310.

인덱스 로봇(310)은 카세트(F)로부터 기판을 수취하여 기판이 임시로 보관되는 로드락 챔버(1015)로 전달하거나, 로드락 챔버(1015)에 임시 보관된 기판을 수취하여 카세트(F)의 내부로 전달할 수 있다. The index robot 310 receives the substrate from the cassette (F) and delivers it to the load lock chamber 1015 where the substrate is temporarily stored, or receives the substrate temporarily stored in the load lock chamber 1015 and stores it in the cassette (F). It can be passed on internally.

공정 처리 모듈(1020)은 기판의 공정 처리가 수행되는 장치로서, 하나 또는 그 이상의 공정 처리 챔버(1200)들을 포함할 수 있다. 공정 처리 챔버(1200)는 특정 방향(예: X 방향)을 따라 복수개로 배치될 수 있다. 각각의 공정 처리 챔버(1200)는 동일한 공정을 수행할 수도 있고, 다른 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 일부의 공정 처리 챔버(1200)는 기판에 대한 식각 공정을 수행하고, 나머지 일부의 공정 처리 챔버(1200)는 식각 처리된 기판에 대한 세정 처리를 수행할 수도 있다. The processing module 1020 is a device in which processing of a substrate is performed and may include one or more processing chambers 1200. A plurality of process chambers 1200 may be arranged along a specific direction (eg, X direction). Each process chamber 1200 may perform the same process or different processes. For example, some of the process chambers 1200 may perform an etching process on the substrate, and some of the process chambers 1200 may perform a cleaning process on the etched substrate.

기판 반송 모듈(1030)은 공정 처리 모듈(1020)에 인접하여 배치되며, 로드락 챔버(1015)로부터 기판을 수취하여 공정 처리 모듈(1020)로 이송하거나, 공정 처리 모듈(1020)에서 공정 처리가 완료된 기판을 로드락 챔버(1015)로 전달할 수 있다. 기판 반송 모듈(1030)은 공정 처리 챔버(1200)들이 배치된 방향(X 방향)을 따라 배치된 기판 반송 구동부 및 기판 반송 구동부에 의해 이동하면서 기판을 반송하는 기판 이송 로봇(320)을 포함할 수 있다. 기판 이송 로봇(320)을 구동시키기 위한 기판 반송 구동부로서 본 발명의 자기 부상형 구동 장치(10)가 적용될 수 있다. 기판 이송 로봇(320)은 기판 반송 모듈(1030)의 내부 공간을 이동하며 기판을 반송한다. The substrate transfer module 1030 is disposed adjacent to the process processing module 1020, and receives the substrate from the load lock chamber 1015 and transfers it to the process processing module 1020, or performs processing in the process processing module 1020. The completed substrate can be delivered to the load lock chamber 1015. The substrate transfer module 1030 may include a substrate transfer driver disposed along the direction (X direction) in which the process chambers 1200 are arranged and a substrate transfer robot 320 that transfers the substrate while moving by the substrate transfer driver. there is. The magnetically levitated driving device 10 of the present invention can be applied as a substrate transport driving unit for driving the substrate transport robot 320. The substrate transfer robot 320 moves the internal space of the substrate transfer module 1030 and transfers the substrate.

본 발명에 따른 반도체 제조 설비(1)는, 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 공정 처리 모듈(1020)과, 기판을 이송하는 기판 이송 로봇(320)과, 기판 이송 로봇(320)을 이동시키기 위한 자기 부상형 구동 장치(10)를 포함한다. The semiconductor manufacturing facility 1 according to the present invention includes a process processing module 1020 in which process processing for a substrate is performed, a substrate transfer robot 320 for transferring a substrate, and a substrate transfer robot 320 for moving the substrate transfer robot 320. It includes a magnetically levitated drive device (10).

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다. This embodiment and the drawings attached to this specification only clearly show a part of the technical idea included in the present invention, and those skilled in the art can easily infer within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention. It will be apparent that all possible modifications and specific embodiments are included in the scope of the present invention.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described below as well as all things that are equivalent or equivalent to the scope of the claims will be said to fall within the scope of the spirit of the present invention. .

1: 반도체 제조 설비
10: 자기 부상형 구동 장치
100: 레일 구조체
110: 베이스 플레이트
120: 가이드 레일
130: 리니어 모터 고정자
200: 이동체
210: 메인 플레이트
220: 브라켓
230: 전자석
240: 리니어 모터 이동자
250: 가이드 롤러1: Semiconductor manufacturing equipment
10: Magnetic levitation drive device
100: Rail structure
110: base plate
120: Guide rail
130: Linear motor stator
200: moving body
210: main plate
220: bracket
230: electromagnet
240: Linear motor mover
250: Guide roller

Claims (10)

자기 부상형 구동 장치에 있어서,
이동체; 및
상기 이동체의 이동 경로를 형성하는 레일 구조체를 포함하고,
상기 이동체는,
메인 플레이트;
상기 메인 플레이트의 양측에서 하방으로 연장되는 브라켓;
상기 브라켓의 내측에 장착되며 상기 이동체의 부상을 위한 동력을 제공하는 전자석; 및
상기 이동체의 구동을 위한 동력을 제공하는 리니어 모터 이동자를 포함하고,
상기 레일 구조체는,
상기 이동 경로를 따라 연장된 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 전자석을 감싸되 상기 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖는 가이드 레일; 및
상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 리니어 모터 이동자와 결합되는 리니어 모터 고정자를 포함하는 자기부상형 구동 장치.
In the magnetic levitation type drive device,
moving body; and
It includes a rail structure that forms a movement path of the mobile body,
The moving object is,
main plate;
Brackets extending downward from both sides of the main plate;
an electromagnet mounted inside the bracket and providing power for levitation of the moving object; and
It includes a linear motor mover that provides power for driving the moving object,
The rail structure is,
a base plate extending along the movement path;
a guide rail provided on an upper part of the base plate and surrounding the electromagnet of the moving body, but having an open shape toward the outside of the moving path; and
A magnetic levitation drive device comprising a linear motor stator provided on an upper portion of the base plate and coupled to a linear motor mover of the moving object.
 제1항에 있어서,
상기 가이드 레일은 상기 베이스 플레이트의 상부면 양단에 각각 위치하는 한 쌍으로 제공되고,
상기 리니어 모터 고정자는 상기 가이드 레일 사이에 위치하는 자기부상형 구동 장치.
According to paragraph 1,
The guide rails are provided in pairs, each located at both ends of the upper surface of the base plate,
The linear motor stator is a magnetically levitated driving device located between the guide rails.
 제1항에 있어서,
상기 가이드 레일은 외측을 향하여 개방된 'ㄷ'자 형상을 가지는 자기부상형 구동 장치.
According to paragraph 1,
The guide rail is a magnetic levitation type drive device having a 'ㄷ' shape that is open toward the outside.
 제1항에 있어서,
상기 브라켓은 상기 메인 플레이트의 하부에서 전후 방향으로 이격된 구조물로 형성됨으로써 개방된 공간을 형성하는 자기부상형 구동 장치.
According to paragraph 1,
The bracket is a magnetic levitation drive device that forms an open space by being formed as a structure spaced apart in the front and rear direction from the lower part of the main plate.
 제1항에 있어서,
상기 이동체는,
상기 메인 플레이트의 하부에 구비되며 상기 가이드 레일의 측면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 측부 가이드 롤러; 및
상기 메인 플레이트의 하부에 구비되며 상기 가이드 레일의 상부면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 상부 가이드 롤러를 더 포함하는 자기부상형 구동 장치.
According to paragraph 1,
The moving object is,
a side guide roller provided at a lower portion of the main plate and configured to rotate in contact with a side surface of the guide rail; and
A magnetic levitation drive device further comprising an upper guide roller provided at a lower portion of the main plate and configured to rotate in contact with the upper surface of the guide rail.
 반도체 제조 설비에 있어서,
기판에 대한 공정 처리가 수행되는 공정 처리 모듈;
상기 기판을 이송하는 기판 이송 로봇; 및
기판 이송 로봇을 이동시키기 위한 자기 부상형 구동 장치를 포함하고,
상기 자기 부상형 구동 장치는,
이동체; 및
상기 이동체의 이동 경로를 형성하는 레일 구조체를 포함하고,
상기 이동체는,
메인 플레이트;
상기 메인 플레이트의 양측에서 하방으로 연장되는 브라켓;
상기 브라켓의 내측에 장착되며 상기 이동체의 부상을 위한 동력을 제공하는 전자석; 및
상기 이동체의 구동을 위한 동력을 제공하는 리니어 모터 이동자를 포함하고,
상기 레일 구조체는,
상기 이동 경로를 따라 연장된 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 전자석을 감싸되 상기 이동 경로의 외측을 향하여 개방된 형상을 갖는 가이드 레일; 및
상기 베이스 플레이트의 상부에 구비되며 상기 이동체의 리니어 모터 이동자와 결합되는 리니어 모터 고정자를 포함하는 반도체 제조 설비.
In semiconductor manufacturing equipment,
a process processing module in which process processing is performed on the substrate;
a substrate transfer robot that transfers the substrate; and
It includes a magnetically levitated driving device for moving the substrate transfer robot,
The magnetically levitated driving device,
moving body; and
It includes a rail structure that forms a movement path of the mobile body,
The moving object is,
main plate;
Brackets extending downward from both sides of the main plate;
an electromagnet mounted inside the bracket and providing power for levitation of the moving object; and
It includes a linear motor mover that provides power for driving the moving object,
The rail structure is,
a base plate extending along the movement path;
a guide rail provided on an upper portion of the base plate and surrounding the electromagnet of the moving body, but having an open shape toward the outside of the moving path; and
A semiconductor manufacturing facility comprising a linear motor stator provided on an upper portion of the base plate and coupled to a linear motor mover of the moving body.
 제6항에 있어서,
상기 가이드 레일은 상기 베이스 플레이트의 상부면 양단에 각각 위치하는 한 쌍으로 제공되고,
상기 리니어 모터 고정자는 상기 가이드 레일 사이에 위치하는 반도체 제조 설비.
According to clause 6,
The guide rails are provided in pairs, each located at both ends of the upper surface of the base plate,
The linear motor stator is a semiconductor manufacturing facility located between the guide rails.
 제6항에 있어서,
상기 가이드 레일은 외측을 향하여 개방된 'ㄷ'자 형상을 가지는 반도체 제조 설비.
According to clause 6,
The guide rail is a semiconductor manufacturing facility having a 'ㄷ' shape that is open toward the outside.
 제6항에 있어서,
상기 브라켓은 상기 메인 플레이트의 하부에서 전후 방향으로 이격된 구조물로 형성됨으로써 개방된 공간을 형성하는 반도체 제조 설비.
According to clause 6,
The bracket is a semiconductor manufacturing facility that is formed as a structure spaced apart in the front-back direction from the lower part of the main plate to form an open space.
 제6항에 있어서,
상기 이동체는,
상기 메인 플레이트의 하부에 구비되며 상기 가이드 레일의 측면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 측부 가이드 롤러; 및
상기 메인 플레이트의 하부에 구비되며 상기 가이드 레일의 상부면에 접촉하여 회전하도록 구성되는 상부 가이드 롤러를 더 포함하는 반도체 제조 설비.
According to clause 6,
The moving object is,
a side guide roller provided at a lower portion of the main plate and configured to rotate in contact with a side surface of the guide rail; and
A semiconductor manufacturing facility further comprising an upper guide roller provided at a lower portion of the main plate and configured to rotate in contact with an upper surface of the guide rail.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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