KR19990024052A - 엘씨디 카셋트 운송용 수송 대차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체의 제조 공정에 있어 각각의 공정간을 이동하기 위하여 소정의 카세트에 다단으로 적층된 상태의 반도체 웨이퍼를 안전하게 공간 이동시키고, 지정된 제조 공정의 장치 앞에서 특정의 지점에 정확하게 정지시킨 후 탑재된 카세트를 해당 제조 장비 상에 정확하게 로딩하거나, 해당 장치에서의 가공 공정이 종료된 반도체 웨이퍼를 수장한 카세트를 운송용 대차 상에 언 로딩 할 수 있도록 이루어진 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차에 관한 것이다.

본 발명은 웨이퍼가 적재된 카세트(500)를 탑재하는 카세트 스테이지(50)와, 상기 카세트 스테이지로부터 카세트를 들어올려 수평 방향으로 이송하는 포크(46)와, 상기 포크의 인출과 몰입을 위한 수평 이송 수단(400)과,

상기 수평 이송 수단을 좌우로 회전시키기 위한 회전 수단(300)과, 상기 수평 이송 수단을 상하로 승강시키기 위한 상하 이송 수단(200)으로 이루어, 상기 상하 이송 수단(200)의 상단부에 상기 수평 이송 수단(400)을 고정하고,

상기 상하 이송 수단(200)의 중심 축선 상에 상기 회전 수단(300)의 내경 중심이 일치되도록 대차(100) 상부에 탑재 고정하여, 상기 수평 이송 수단(400)에 회전력을 전달하도록 결합하는 것에 의하여 상기 수평 이송 수단이 회전과 승강이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

엘씨디 카셋트 운송용 수송 대차

본 발명은 반도체 제조 공정에 이용되는 웨이퍼 운송용 수동 대차에 관한 것이다.

보다 상세하게는 반도체의 제조 공정에 있어 각각의 공정간을 이동하기 위하여 소정의 카세트에 다단으로 적층된 상태의 반도체 웨이퍼를 안전하게 공간 이동시키고, 지정된 제조 공정의 장치 앞에서 특정의 지점에 정확하게 정지시킨 후 탑재된 카세트를 해당 제조 장비 상에 정확하게 로딩하거나, 해당 장치에서의 가공 공정이 종료된 반도체 웨이퍼를 수장한 카세트를 운송용 대차 상에 언 로딩 할 수 있도록 이루어진 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이 양질의 반도체를 제조하기 위하여 미세한 먼지까지 배제하는 매우 청정한 제조 환경을 조성하는데 많은 노력을 기울이고 있다.

이러한 청정 환경의 조성은 반도체의 고 집적과 불량률 감소에 긴요하게 필요하다.

상기 반도체 제조 공정은 매우 여러 단계의 공정을 통하여 제조가 이루어지고, 상기 제조 단계마다 특정의 가공 장치가 준비되어 있다.

이러한 매 가공 장치는 크린룸 내에 마련되면 공정별로 라인을 형성하여 마련된다.

반도체 웨이퍼는 상기 각 공정 단계를 진행함에 의하여 매 가공 장치 사이를 이동할 때 소정의 카세트에 다단으로 적층하여 이 카세트를 싫고 이동 할 수 있는 대차에 탑재되어 공간의 이동 이루고 있다.

종래 기술에 의하여 제조 장비 사이공간을 이동하는 수동 대차에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 수동 대차의 구분을 살펴보면 사용 전원 형식에서 밧데리를 이용하는 형식과 교류 전원을 이용하는 형식이 있다.

한편, 상기 카세트를 로딩하는 형식에서는 수동 대차의 핸들 반대편 전면 일 방향으로 로딩 언 로딩하는 형식과, 대차의 측면으로 로딩 언로딩하는 형식이 있다.

상기 전면 로딩 형식은 작업자의 동선이 길어지는 문제가 있다.

한편 측면 로딩 형식은 작업자가 대차를 돌릴 필요 없이 라인의 제조 장비에 접근이 가능하여 작업 효율 면에서 매우 유용하다.

상기 측면 로딩 형식으로 이루어진 종래 기술로써 대한민국 특허 공개 제 95-17598호가 안출된바 있다.

상기 선 출원된 기술에 의하면 수동 대차 상에 카세트 승강 장치와 카세트 수평 이송 장치가 마련되어 있다.

상기 승강 장치는 슬라이드 가능한 포크를 승강 시키기 위한 승강축과 이 승강축에 구동력을 전달하는 모터를 구성하여 이 모터와 상기 승강축을 편심 캠과 링크의 조합으로써 모터의 회전력이 상기 승강축에 수직 승강 동력으로 전달 되도록 이루어져 있다.

그러나 이러한 승강 장치는 편심 캠과 링크에 의하여 승강 작동시 힘의 방향이 상이함에 의하여 마찰이 심하게 일어나게 되고 이러한 마찰에 의하여 마모에 의한 분진이 발생되어 웨이퍼에 악 영향을 미치는 심각한 문제가 있다.

또한 카세트를 수평으로 이송하는 수평 이송 장치는 다단의 슬라이드 레일이 수직 방향으로 중첩되어 구성되고 이 슬라이드 레일을 출몰하는 모터와 이 모터 동력으로 슬라이드 레일이 출몰 될 때 신장과 몰입을 이루는 와이어를 활차에 감아 이 와이어의 당김과 반대 와이어의 풀림에 의하여 작용이 이루어지는 구성을 갖고 있다.

상기 수평 이송 장치는 그 출몰 거리가 짧고 슬라이드 레일이 수직으로 중첩되도록 이루어짐에 의하여 장치의 외형이 비대해지는 폐단이 있다.

상기 종래 기술에 의하면 외형이 비대해져 전체적인 수동 대차의 자중이 무거워 작업자의 피로도가 가중되어 사용을 기피하는 문제가 있고, 기계적인 마찰 요소가 많아 분진을 발생하여 고 청정을 요구하는 반도체 제조 시설에 악 영향을 끼쳐 제품의 불량을 초래하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 여러 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 라인에서 각 제조 장비 사이를 옮겨 다니며 작업자가 반도체 웨이퍼를 로딩함에 있어서 대차의 양측으로 카세트의 출몰이 가능하도록 이루어 작업자의 동선을 단축하여 작업 효율을 극대화 할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차를 제공하는 것이다.

본 발명은 구성 요소를 간결하게 하여 경량화된 수동 대차를 제공하여 작업자의 피로도를 억제 할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차를 제공하는 것이다.

본 발명은 운동 방향과 일치하는 동력 전달 구조를 형성하여 마찰에 의한 기계 요소의 마모를 배제하고 마모에 따른 분진의 발생을 억제하여 고 청정 환경에 적합한 수동 대차를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 웨이퍼가 적재된 카세트를 탑재하는 카세트 스테이지와, 상기 카세트 스테이지로부터 카세트를 들어올려 수평 방향으로 이송하는 포크와, 상기 포크의 인출과 몰입을 위한 수평 이송 수단과,

상기 수평 이송 수단을 좌우로 회전시키기 위한 회전 수단과, 상기 수평 이송 수단을 상하로 승강시키기 위한 상하 이송 수단으로 이루어, 상기 상하 이송 수단의 상단부에 상기 수평 이송 수단을 고정하고,

상기 상하 이송 수단의 중심 축선 상에 상기 회전 수단의 내경 중심이 일치되도록 대차 상부에 탑재 고정하며, 상기 수평 이송 수단에 회전력을 전달하도록 결합하여,

상기 수평 이송 수단이 회전과 승강이 가능하도록 결합 구성하여 이루어지는 것에 의한다.

도1은 본 발명을 도시한 개략적인 구성도.

도2는 본 발명의 상하 이송 장치를 도시한 구성도.

도3은 본 발명의 회전 장치를 도시한 구성도로써,

도3a는 평면 구성도, 도3b는 종단면 상태도.

도4는 본 발명의 수평 이송 장치를 도시한 구성도.

도5는 본 발명의 수평 이송 장치를 도시한 평면 구성도.

도6은 본 발명의 수평 이송 장치를 도시한 작동 상태의 평면 구성도.

도7은 도4의 요부 발췌 구성도.

도8은 본 발명의 일 실시 예로써의 결합 상태 구성도.

도9는 본 발명의 변형 실시 예로써의 구성도.

도10은 본 발명의 변형 실시 예로써의 회전 장치 구성도.

도11은 본 발명의 로딩 단계를 도시한 작동 상태도.

도12는 본 발명의 언 로딩 상태를 도시한 작동 상태도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 대차 하우징 200 : 상하 이송 장치

300 : 회전 장치 400 : 수평 이송 장치

25 : 제1승강축 26 : 제2승강축

30 : 회전링 31 : 슬라이더

32, 41 : 플레이트 33, 442 : 저널

45 : 슬라이드 블록 46 : 포크

50 : 스테이지 423 : 체인

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예로써의 기술 사상에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도1에 도시한 바와 같이 본 발명인 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차는 대별하여 운송을 위한 대차 하우징(100), 상기 하우징 내에 형성되는 상하 이송 장치(200), 상기 대차 하우징의 상부면에 고정되고 후술될 수평 이송 장치를 선회시키는 회전 장치(300), 전술된 상하 이송 장치와 회전 장치에 탑재되어 선회 및 승강이 이루어지며 탑재된 웨이퍼 카세트(500)를 수평으로 이송하는 수평 이송 장치(400)로 이루어진다.

상기 장방형의 외함으로 이루어지는 대차 하우징(100)에는 운송을 위한 캐스터(10)가 형성되고, 일측 상부에 핸들(12)이 형성되어 이루어진다.

상하 이송 장치(200)는 전동 모터(21)와 이 전동 모터에 벨트 결합된 리드스크류의 조합에 의하여 상기 리드 스크류의 축이 수직 방향으로 출몰되도록 이루어진 업-다운 파워 실린더(23)를 대차 하우징의 저면 중심에 고정하여 이룬다.

상기 파워 실린더(23)의 제1승강축(25)에는 이 승강축을 연장하기 위하여 제2승강축(26)을 축 결합하되 제1승강축과 제2승강축의 사이에는 베어링 블록(27)을 끼워 넣어 결합시켜 제1승강축(25)과 제2승강축(26)이 승강시에는 동시 동작을 이루도록 결합하고, 제2승강축(26)이 자전을 할 때는 제1승강축(25)은 고정된 상태를 유지할 수 있도록 결합한다.

상기 제2승강축(26)의 선단부에는 고정용 플랜지(261)를 용착하고, 상기 제2승강축(26)을 지지하는 부시(28)를 제2승강축의 외주연에 끼워 결합하여 이룬다.

그리고 상기 제2승강축(26)과 대차 하우징의 저면 사이에는 충격 흡수용 쇼바(24)를 결합하여 구성한다. 이 쇼바는 제2승강축에 가해지는 수직 하중과 이 수직 하중이 걸린 상태에서 승강시 유발되는 진동이 반도체 웨이퍼에 전달되는 것을 방지하는 작용을 하며, 이 쇼바에 의하여 승강시의 진동은 흡수되고 유연한 승강이 이루어지게 된다.

여기서 상기 업-다운 파워 실린더(23)는 모터와 리드 스크류의 조합에 의하여 이루어져 모터의 회전에 따라서 실린더 로드가 출몰되는 것으로써 이러한 파워 실린더 단일 유니트는 부품으로써 거래되는 공지의 단품을 적용한다.

다음으로 회전 장치에 대하여 도3a 및 도3b를 참조하여 살펴본다.

회전 장치(300)는 링 시스템으로 이루어진다. 링 시스템은 원형의 슬라이더(31)와 이 슬라이더에 일체로 형성한 링기어(310)를 갖는 회전링(30)과, 이 회전링(30)을 지지하는 저널(33)로 이룬다.

상기 저널(33)은 대차 하우징(100)의 상부면에 120도 등간격으로 나사 결합하고, 이 저널에 상기 링 시스템의 슬라이더(31)가 지지되도록 결합한다.

상기 슬라이더에 일체로 형성된 링기어(310)에는 구동 모터(35)의 구동 기어(351)를 치합하여 결합한다.

또한 상기 슬라이더(31)의 상부면에는 중심부에 상기 상하 이송 장치(200)의 제2승강축(26)과 제2승강축을 지지하는 부시(28)를 관통시키고 체결하기 위한 개공(321)을 형성하고, 수평 이송 장치(400)의 승강을 유지하며 이 수평 이송 장치에 슬라이더(31)의 회전력을 전달하기 위한 가이드(323)를 매입 형성한 플레이트(32)를 결합하여 이룬다.

상기 플레이트(32)에는 수평 이송 장치(400)의 회전 각도를 제한하고 정위치에서 회전 구동 모터(35)를 정지시키도록 위치 검출용 스위치와 회전각도 제한용 스토퍼가 마련된다.

수평 이송 장치(400)에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도4내지 도7에 도시한 바와 같이 수평 이송 장치(400)는 반도체 웨이퍼가 적층된 카세트(500)를 탑재하고 이 카세트를 통상의 반도체 가공 장치에 로딩시키거나, 가공이 종료된 웨이퍼를 적층한 카세트를 언로딩하도록 이룬다.

상기 수평 이송 장치는 상기 상하 이송 장치(200)의 플랜지(261)와 나합되고 여러 구동 요소들을 탑재하기 위한 플레이트(41)를 마련한다.

상기 상하 이송 장치(200)의 제2승강축(26) 중심선에 일치하도록 수평 구동부(42)를 형성하고, 이 수평 구동부의 양측으로 가이드 블록(43)을 형성한다.

상기 가이드 블록(43)은 수평 구동부의 구동축을 지지하는 축수 베어링(431)을 형성하고 외측에는 횡방향으로 긴 슬라이드 레일(433)을 결합하여 이룬다.

상기 가이드 블록의 양측 대향면에는 각각 저널 브라켓트(44)를 마련하여 이 브라켓트에 다수의 저널(442)을 수평 2열로 결합하여 이루고, 동시에 상부 외측으로 슬라이드 블록(45)의 일측 레일(452)을 나사 결합하여 이룬다.

한편, 반도체 웨이퍼 카세트(500)를 실질적으로 이송하는 포크(46)는 판재로 이루어져 상부 중심부에 카세트 지지구(462)를 형성하고, 하부 양측으로 브라켓트(464)를 형성하여 이 브라켓트(464)에 상기 슬라이드 블록(45)의 타측면 레일(454)을 나사 결합하여 이룬다.

또한, 상기 포크(46)의 상부 각 모서리 부분에는 카세트의 처짐을 보완하기 위하여 사면(斜面) 지지대(466)를 결합하되 이 지지대는 포크 전면에 위치하는 1쌍이 후면에 위치하는 1쌍에 비하여 상대적으로 높게 형성하며 이 전, 후면에 위치하는 지지대의 연장된 경사각은 대략 3도 정도 포크 전면이 높게 형성한다.

또한, 상기 포크(46)를 수평 이송하는 동력으로써 전동 모터(47)를 형성하여 이 모터의 구동축과 상기 수평 구동부(42)의 구동축(428)에 각각 풀리(472,474)를 형성하고 이 풀리간을 타이밍 벨트(475)로 연결하되, 전동 모터(47)는 승강과 수평 이송 시의 무게 중심을 고려하여 상하 이송 장치(200)의 축 중심에 직교하도록 상기 플레이트(41) 상에 고정한다.

상기 수평 구동부(42)는 포크(46)의 출몰을 이루는 동력 전달 장치로써 달팽이관 형상의 굴절홈(422)을 형성한 하우징(421)내에 체인(423)을 삽입하고 이 체인 구동용 스프라켓(424)을 상기 구동축(428)에 결합하며 상기 체인(423)의 선단을 상기 포크(46)의 저면 중심부에 핀 결합하여 구성한다.

상기 체인(423)은 포크(46)를 밀어 인출되게 하거나 당겨 몰입되게 하는 동력을 전달하는 것으로써 각 체인 세그먼트는 굴절이 가능하고 일 직선으로 펼쳐진 상태에서는 굴절되지 아니하고 동력의 전달이 가능한 체인으로 이루어진다.

동시에 상기 체인(423)과 하우징(421)은 내 마모성이 우수한 재질의 합성수지로 이루어지며 출몰시 굴절홈(422)과의 마찰을 배제하기 위하여 곡선 홈에는 소정의 가이드 롤러(426)를 형성하여 이룬다.

다음은 카세트(500)를 탑재하고 지지하는 카세트 스테이지에 대하여 살펴본다(도3a, 도4 참조).

카세트(500)는 카세트 스테이지(50)에 탑재된 상태로 이송된다.

상기 카세트 스테이지(50)는 카세트의 저판의 형상과 합치하는 지지구(51)를 고정한 플레이트(52)와 이 플레이트(52)를 지지하는 지지축(53)과 이 지지축을 완충 결합하는 완충구(54)로 이루어 상기 완충구(54)를 상기 대차 하우징(100)의 상부면에 고정 설치하여 이루어진다.

상기 카세트 스테이지(50)는 수평 이송 장치(400)의 좌, 우측에 각각 형성하고 상호 트라스 구조로 결합하여 카세트를 안정적으로 탑재하도록 이룬다.

한편, 상기 수평 이송 장치(400)의 정위치 회전을 제어하기 위하여 수평 이송 장치를 회전시키는 회전 장치(300) 또는 회전 장치에 연동되는 상하 이송 장치(200)와 대차 하우징(100) 사이에 수평 이송 장치의 회전 각도에 대응하는 길이를 갖는 와이어(w)를 고정 결합하여 이루어 질 수도 있다(도9 참조).

이러한 변형 실시 예에 의하면 상기 회전 장치(300)는 노말 상태의 포크 위치(a점)로부터 로딩할 방향 좌측(b점), 우측(c점)으로 각 90도씩의 회전각을 초과할 수 없도록 와이어(W) 장력이 작용하여 정확하게 회전이 제한되고, 결국 수평 이송 장치와 반도체 제조 장비와의 로드, 언 로드를 위한 두 장비의 정렬이 확실하게 이루어지게 작용된다.

또한, 상기 상하 이송 장치(200)의 부시(28) 또는 제2승강축(26)에는 그 중심 축선 상에서 외주로 적절한 반경으로 이격하여 무게추(G)를 고정하되 이 무게추는 상기 포크(46)가 인출되는 전단부(a점)와 반대 방향으로 형성하여 이루어 질 수도 있다(도10 참조).

따라서, 수동 대차를 소형 경량의 구조로 이룰 때 카세트를 적재한 상태에서 수평으로 포크가 인출되게되면 무게 중심이 이동하여 수동 대차가 전도되거나 이를 방지하기 위하여는 수동 대차의 자중을 포크 인출시에 대비하여 무겁게 설계하는 것에 의하여 평상시의 자중이 무거워지는 문제를 배제할 수 있게된다.

미설명된 부호로써 16은 컨트롤 유니트를, 70은 수동 대차를 반도체 제조 장비에 정확하게 위치 선정하기 위한 위치 검출 유니트를, 72는 반도체 제조 장비의 전방에 형성된 가이드 레일과 접동하는 접동 로울러를, 600은 반도체 제조 장비를 각각 도시한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 기술 사상에 따른 제 작용을 이하 좀더 상세하게 살펴보면 본 발명에 대한 이해가 한층 명확해 질 것이다.

본 발명의 수동 대차에 통상의 반도체 웨이퍼가 적층된 카세트(500)를 탑재한다.

이때 상기 반도체 웨이퍼 및 카세트는 매우 조심스럽게 다루어져야 하며 이 카세트는 견고하고 안정되게 탑재되어야 한다.

상기 카세트(500)는 하부에 ┼자형의 지지간을 갖는 틀이 마련되고 이 틀에 여러 유리판이 적층되어 이루어져 있다.

상기 카세트(500)는 스테이지(50)의 지지구(51)와 합치되도록 끼워져 좌우로 흔들림이 없이 안정적으로 탑재될 수 있게된다.

동시에 상기 스테이지는 완충구(54)를 구비하여 대차 운송 중의 충격이 카세트에 전달되는 것을 완화시키도록 작용한다.

작업자가 대차의 핸들(12)을 파지하고 대차를 이동시켜 소정의 작업 위치에 이르면 위치 검출 유니트(70)가 정위치를 검출하고 이에 대차의 이동을 정지시키게된다.

상기 대차가 정위치에 정지되면 작업자는 컨트롤 유니트(16)를 조작하여 카세트(500)를 반도체 제조 장비에 로드(600)시키게 된다.

상기 컨트롤 유니트의 제어에 의하여 최초 회전 장치가 구동된다.

회전 장치(300)는 대차의 운전 방향과 반도체 제조 장비(600)의 위치가 직교하는 상태의 라인에서 작업성을 향상시키는 유용한 기술 요소에 해당한다.

상기 결정된 회전 방향으로 모터(35)가 구동됨에 구동 기어(351)에 치합된 링기어(310)는 슬라이더(31)를 저널(33)에 지지시키며 회전하게 한다.

상기 링 시스템의 회전 각도는 위치 제어용 스위치와 각도 제한용 스토퍼에 의하여 정확한 회전각도 만큼 회전이 이루어지고 제한된다. 이 회전각은 전술한 두 장비간의 직교 상태에 의하여 90도가 될 것이다.

이때 회전 장치(300)의 회전에 따라서 링 시스템의 상부 플레이트(32)에 가이드축(480)으로 연결된 수평 이송 장치(400)가 연동하여 회전하고 따라서 포크(46)의 방향은 반도체 제조 장비(600) 쪽으로 선회한다.

동시에 상기 수평 이송 장치(400)와 결합된 상하 이송 장치(200)는 제1승강축(25)과 제2승강축(26) 사이에 형성된 베어링 블록(27)에 의하여 제2승강축(26)만이 연동하여 회전된다.

상기와 같이 포크와 장비가 정렬되면 카세트(500)를 인출하기 위하여 상하 이송 장치(200)가 구동된다.

상하 이송 장치는 모터(21)가 구동되면서 제1승강축(25)이 상승하게되고 이에 승강축에 고정 결합된 수평 이송 장치(400)가 밀려 올라가게 된다.

이때 상기 제1승강축(25)과 결합된 제2승강축(26)은 대차 상부면에 결합된 부시(28)에 의하여 지지된다.

승강축이 상승함에 따라서 수평 이송 장치(400)의 포크(46)에 형성된 카세트(500) 지지구(462)는 카세트(500)의 ┼자형의 지지간을 끼워 파지 하면서 포크의 전 표면에 카세트를 탑재하여 상기 카세트 스테이지(50)로부터 카세트를 들어 올리게된다.

이때 카세트는 사면(斜面) 지지구(466)에 의하여 포크 상에서 앞부분이 대략 수평으로 3도 정도 상향된 상태로 탑재된다.

상향 경사를 형성하는 이유는 포크(46)의 인출 거리가 약 750mm 정도가 되므로 포크가 하중을 받아 처지게 되는 경우를 고려하여 장비(600)에 정확하게 로드 되도록 구배를 형성한 것이다. 물론 대부분의 경우에는 슬라이드 블록(45)이 견고하게 지지하므로 인출된 포크 선단이 처지는 경우는 매우 드물다.

상기와 같이 스테이지(50)로부터 인출된 카세트(500)는 포크(46)를 수평 이송하는 수평 구동부(42)에 의하여 반도체 제조 장비로 이송된다.

즉, 수평 이송 장치(400)의 모터(47)가 작동하면서 타이밍 벨트(475)에 의하여 풀리(474)에 동력 전달이 이루어지고 이에 구동축(428)과 스프라켓(424)이 회전하게 된다.

스프라켓(424)은 체인(423)을 하우징(421) 외부로 인출시키고, 따라서 상기 체인의 일단이 고정된 포크(46)는 대차로부터 수평으로 이송된다.

이때 상기 인출되는 포크(46)는 가이드 블록(43)의 슬라이드 레일(433)과 접동되도록 결합한 저널(442)과 이 저널에 결합된 저널 브라켓트(44), 그리고 저널 브라켓트에 결합된 3단으로 슬라이드 되는 슬라이드 블록(45)에 의하여 지지되면서 하중을 싫고 인출되는 것이다.

상기 포크(46)가 완전히 인출되면 상하 이송 장치(200)가 하강하여 탑재된 카세트(500)를 반도체 제조 장비에 로딩하게 된다.

로딩이 종료되면 수평 이송 장치(400)는 역 구동하여 체인(423)을 되감고 이에 체인(423)은 달팽이관 형상의 굴절홈(422)내에 몰입되게되면서 포크(46)는 원위치로 끌려들어오게 된다.

포크(46)가 원위치 됨에 따라서 지지하던 슬라이드 블록(45)과 전진된 저널(442) 역시 모두 중첩되면서 원위치로 후퇴된다.

이후 다음 공정의 제조 장비로 이동하여 제조 공정의 진행이 완료된 웨이퍼를 적재한 카세트를 탑재하는 경우에는 상술한 작용을 통하여 탑재가 이루어진다.

단지 제조 장비로부터 카세트(500)를 언 로드 할 때는 수평 이송 장치(400)의 승강 제어가 역으로 이루어지는 점이 상이하다.

즉, 언 로드 시에는 수평 이송 장치(400)는 정위치 상태에서 신장되고 반도체 제조 장비에 접근이 완료된 상태에서 상하 이송 장치(200)에 의하여 상승이 이루어져 카세트를 탑재하고 이후 체인(423)을 되감아 포크(46)를 정위치로 수평 이송한 후, 상기 상하 이송 장치(200)가 하강하여 카세트 스테이지(50)에 카세트(500)를 적재하는 것이다.

한편 상기 본 발명은 소형 경량화를 추고함에 의하여 대차의 전체적인 자중을 감소시키고자 노력하고 있다.

이러한 대차의 자중 감소에 따라서 하중을 싫은 포크가 신장된 위치에 있게될 때 하중의 중심이 이동됨에 의하여 대차가 흔들리거나 전도되는 경우를 배제하도록 제2승강축(26) 형성된 무게추(G)에 의해서 포크(46)의 하중을 승강축의 수직 중심선 상에 유지하게 한다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 본 반도체를 제조하는 크린룸 내의 라인에서 각 제조 장비 사이를 옮겨 다니며 작업자가 반도체 웨이퍼를 로딩, 언 로딩 함에 있어서 대차의 양측으로 카세트의 출몰이 가능하도록 포크를 회전시키는 회전 장치를 구성하여 작업자의 동선을 단축 할 수 있어 작업 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기계적인 구성 요소를 간결하게 하므로 써 경량화된 수동 대차를 제공하여 작업자의 피로도를 억제 할 수 있고 적은 힘으로도 손쉽게 운반 및 조작이 가능하며, 특히 운동 방향과 일치하는 동력 전달 구조를 형성하여 마찰에 의한 기계 요소의 마모를 배제하고 마모에 따른 분진의 발생을 억제하여 고 청정 환경에 적합한 동시에 반도체의 불량 요인을 배제하는 여러 우수한 효과를 갖는 발명인 것이다.

Claims (19)

1. 반도체 웨이퍼를 적층하여 적재한 카세트를 반도체 제조 장비에 로딩하거나 언로딩 하기 위한 수동 대차에 있어서,

   상기 웨이퍼가 적재된 카세트를 탑재하는 카세트 스테이지와,

   상기 카세트 스테이지로부터 카세트를 들어올려 수평 방향으로 이송하는 포크와,

   상기 포크의 인출과 몰입을 위한 수평 이송 수단과,

   상기 수평 이송 수단을 좌우로 회전시키기 위한 회전 수단과,

   상기 수평 이송 수단을 상하로 승강시키기 위한 상하 이송 수단으로 이루어,

   상기 상하 이송 수단의 상단부에 상기 수평 이송 수단을 고정하고,

   상기 상하 이송 수단의 중심 축선 상에 상기 회전 수단의 내경 중심이 일치되도록 대차 상부에 탑재하여 상기 수평 이송 수단에 회전력을 전달하도록 결합하는 것에 의하여 상기 수평 이송 수단이 회전과 승강이 가능하도록 결합 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상하 이송 장치(200)는 전동 모터(21)와 이 전동 모터에 벨트 결합된 리드스크류의 조합에 의하여 상기 리드 스크류의 축이 수직 방향으로 출몰되도록 이루어진 업-다운 파워 실린더(23)를 대차 하우징의 저면 중심에 고정하여 이루는 것과,

   상기 파워 실린더(23)의 제1승강축(25)에는 이 승강축을 연장하기 위하여 제2승강축(26)을 축 결합하되 제1승강축과 제2승강축의 사이에는 베어링 블록(27)을 끼워 넣어 결합시켜 제1승강축(25)과 제2승강축(26)이 승강시에는 동시 동작을 이루도록 결합하고, 제2승강축(26)이 자전을 할 때는 제1승강축(25)은 고정된 상태를 유지할 수 있도록 결합하는 것과,

   상기 제2승강축(26)의 선단부에는 고정용 플랜지(261)를 용착하고, 상기 제2승강축(26)을 지지하는 부시(28)를 제2승강축의 외주연에 끼워 결합하여 이루는 것과,

   상기 제2승강축(26)과 대차 하우징의 저면 사이에는 충격 흡수용 쇼바(24)를 결합 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 회전 장치(300)는 원형의 슬라이더(31)와 이 슬라이더에 일체로 형성한 링기어(310)를 갖는 회전링(30)과, 이 회전링(30)을 지지하는 저널(33)과,

   상기 슬라이더에 일체로 형성된 링기어(310)에 구동 모터(35)의 구동 기어(351)를 치합하는 것과,

   상기 슬라이더(31)의 상부면 중심부에 상기 상하 이송 장치(200)의 제2승강축(26)과 제2승강축을 지지하는 부시(28)를 관통시키고 체결하기 위한 개공(321)을 형성하고, 수평 이송 장치(400)의 승강을 유지하며 이 수평 이송 장치에 슬라이더(31)의 회전력을 전달하기 위한 가이드(323)를 매입 형성한 플레이트(32)를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 플레이트(32)에는 수평 이송 장치(400)의 회전 각도를 제한하고 정위치에서 회전 구동 모터(35)를 정지시키도록 위치 검출용 스위치와 회전 각도 제한용 스토퍼를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 수평 이송 장치(400)는 상기 상하 이송 장치(200)의 플랜지(261)와 나합되고 여러 구동 요소들을 탑재하기 위한 플레이트(41)와,

   상기 상하 이송 장치(200)의 제2승강축(26) 중심선에 일치하도록 수평 구동부(42)를 형성하고, 이 수평 구동부의 양측으로 고정된 가이드 블록(43)과,

   상기 가이드 블록(43)에 수평 구동부의 구동축을 지지하는 축수 베어링(431)을 형성하고 외측에는 횡방향으로 긴 슬라이드 레일(433)을 결합하는 것과,

   상기 가이드 블록의 양측 대향 면에는 각각 저널 브라켓트(44)를 마련하여 이 브라켓트에 다수의 저널(442)을 수평 2열로 결합하여 이루고, 상부 외측으로 슬라이드 블록(45)의 일측 레일(452)을 나사결합 하는 것과,

   판재로 이루어지고 상부 중심부에 카세트 지지구(462)를 형성하고, 하부 양측으로 브라켓트(464)를 형성하여 이 브라켓트(464)에 상기 슬라이드 블록(45)의 타측 레일(454)을 나사 결합하여 이루어지는 포크(46)와,

   상기 포크(46)를 수평 이송하는 동력으로써 전동 모터(47)를 형성하여 이 모터의 구동축과 상기 수평 구동부(42)의 구동축(428)에 각각 풀리(472,474)를 형성하고 이 풀리간을 타이밍 벨트(475)로 연결하되, 전동 모터(47)는 상하 이송 장치(200)의 축 중심에 직교하도록 상기 플레이트(41) 상에 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 수평 구동부(42)는 포크(46)의 출몰을 이루는 동력 전달 장치로써 달팽이관 형상의 굴절홈(422)을 형성한 하우징(421)내에 체인(423)을 삽입하고 이 체인 구동용 스프라켓(424)을 상기 구동축(428)에 결합하며 상기 체인(423)의 선단을 상기 포크(46)의 저면 중심부에 핀 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 포크(46)의 상부 각 모서리 부분에는 사면(斜面) 지지대(466)를 결합하되 이 지지대는 포크 전면에 위치하는 1쌍이 후면에 위치하는 1쌍에 비하여 상대적으로 높게 형성하며 이 전, 후면에 위치하는 지지대의 연장된 경사각은 대략 3도 정도 포크 전면이 높게 형성되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 체인(423)과 하우징(421)은 내 마모성이 우수한 재질의 합성수지로 이루어지며 출몰시 굴절홈(422)과의 마찰을 배제하기 위하여 곡선 홈에는 가이드 롤러(426)를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 카세트 스테이지(50)는 카세트의 저판의 형상과 합치하는 지지구(51)를 고정한 플레이트(52)와 이 플레이트(52)를 지지하는 지지축(53)과 이 지지축을 완충 결합하는 완충구(54)로 이루어 상기 완충구(54)를 상기 대차 하우징(100)의 상부면에 고정 설치하여, 상기 수평 이송 장치(400)의 좌, 우측에 각각 형성하고 상호 트라스 구조로 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
10. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

    상기 수평 이송 장치(400)의 정위치 회전을 제어하기 위하여 수평 이송 장치를 회전시키는 회전 장치(300) 또는 회전 장치에 연동되는 상하 이송 장치(200)와 대차 하우징(100) 사이에 수평 이송 장치의 회전 각도에 대응하는 길이를 갖는 와이어(w)를 고정 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
11. 제 2항에 있어서,

    상기 상하 이송 수단의 제2승강축에 수평 이송 수단의 포크 인출 방향의 반대 방향으로 대향하도록 무게추(G)를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
12. 반도체 웨이퍼를 적층하여 적재한 카세트를 반도체 제조 장비에 로딩하거나 언로딩하기 위하여 카세트를 수평 방향으로 이송하는 수평 이송 장치와, 수평 이송 장치를 좌우로 회전시키는 회전 장치와, 상기 수평 이송 장치를 승강 시키는 상하 이송 장치와 대차 하우징으로 이루어져 인력에 의해 이동되는 수동 대차에 있어서,

    상기 상하 이송 장치는 승강 동력을 발생하는 모터와 모터 동력으로 승강되는 제1승강축과,

    수평 이송 장치 결합용 고정 브라켓트가 용착된 제2승강축과,

    상기 제1승강축 상에서 제2승강축을 회전 가능하게 연결하는 베어링 블록과,

    상기 제2승강축을 승강 및 회전 가능하도록 지지하는 부시로 이루어,

    상기 부시를 대차 하우징의 상부면에 고정하고, 이 부시를 관통하도록 제2승강축을 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 제2승강축과 대차 하우징의 저판 사이에 완충 쇼바를 결합 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
14. 제 12항에 있어서,

    상기 제2승강축에 상기 수평 이송 장치의 인출 선단부의 반대 방향으로 무게추를 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
15. 반도체 웨이퍼를 적층하여 적재한 카세트를 반도체 제조 장비에 로딩하거나 언로딩하기 위하여 카세트를 수평 방향으로 이송하는 수평 이송 장치와, 수평 이송 장치를 좌우로 회전시키는 회전 장치와, 상기 수평 이송 장치를 승강 시키는 상하 이송 장치와 대차 하우징으로 이루어져 인력에 의해 이동되는 수동 대차에 있어서,

    상기 회전 장치는 대차 상부면에 고정된 저널에 의하여 지지되는 슬라이더와 이 슬라이더에 일체로 형성된 링 기어와,

    상기 링 기어 구동용 모터를 형성하여 상기 링 기어에 상기 링 기어 구동용 모터의 구동 기어를 치합하는 것과,

    중심부에 승강축공이 형성된 플레이트를 상기 슬라이더의 상부에 나합하여,

    상기 슬라이더의 상부에 탑재되는 수평 이송 장치를 좌우로 회동 시킬 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 플레이트 상에는 탑재되는 수평 이송 장치에 회전 동력을 전달하며 승강 가능하게 지지하는 가이드와 이 가이드를 관통하는 지지축이 다수 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
17. 반도체 웨이퍼를 적층하여 적재한 카세트를 반도체 제조 장비에 로딩하거나 언로딩하기 위하여 카세트를 수평 방향으로 이송하는 수평 이송 장치와, 수평 이송 장치를 좌우로 회전시키는 회전 장치와, 상기 수평 이송 장치를 승강 시키는 상하 이송 장치와 대차 하우징으로 이루어져 인력에 의해 이동되는 수동 대차에 있어서,

    상기 수평 이송 장치는 웨이퍼가 적재된 카세트를 수평 이송시키는 포크와.

    상기 포크의 신장과 몰입을 지지하는 다단의 신장축으로 이루어지는 슬라이드 블록과,

    상기 포크의 저면 일단에 일측이 고정된 굴절 가능한 직선 운송용 체인 블록과,

    이 체인 블록의 신장과 출몰을 구동하는 구동 모터와,

    상기 구동 모터에 타이밍 벨트로 연결된 스프라켓으로 이루어,

    상기 스프라켓을 상기 직선 운송용 체인 블록에 치합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 직선 운송용 체인 블록의 이동 경로를 형성한 가이드 하우징을 마련하고, 이 가이드 하우징 내의 이동 경로를 따라서 상기 체인 블록이 출몰되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.
19. 제 17항에 있어서,

    상기 체인 블록이 내장된 가이드 하우징의 양단에 고정 브라켓트를 형성하고,

    상기 브라켓트에 슬라이드 레일을 결합하며,

    상기 레일에는 저널에 의하여 슬라이드 되도록 이동 브라켓트를 결합하는 것과,

    상기 이동 브라켓트에 3단으로 신장되는 슬라이드 블록을 결합하는 것과,

    상기 슬라이드 블록의 단부에 상기 포크를 나합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 운송용 수동 대차.