KR20200052836A - 카세트 배치 기구 - Google Patents

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Abstract

[과제] 웨이퍼 유닛의 반송 중 또는 웨이퍼의 가공 중에, 작업자가 잘못해서 카세트에 접촉하는 것을 막는다.
[해결수단] 판형의 피가공물을 가공하는 가공 장치에 병설되는 카세트 배치 기구로서, 피가공물을 수용하는 카세트가 배치되는, 배치대와, 배치대의 측방에 배치되며, 배치대에 배치된 카세트로부터 피가공물을 반송할 때에 피가공물을 통과시키는 개구부를 갖는, 프레임부와, 프레임부의 배치대와는 반대측에 마련되며, 개구부를 폐쇄하는, 도어부와, 프레임부의 배치대측에 마련되며, 배치대에 배치되는 카세트의 프레임부측의 일부를 제외한 측부를 보호할 수 있게 구성되는, 커버부와, 카세트의 프레임부측의 일부를 제외한 측부를 보호하는 보호 위치와 보호 위치보다 하방의 후퇴 위치 사이에서, 커버부를 승강시키는, 승강 기구를 구비하는, 카세트 배치 기구를 제공한다.

Description

카세트 배치 기구{CASSETTE PLACING MECHANISM}
본 발명은 웨이퍼 등을 수용하는 카세트가 배치되는 카세트 배치 기구에 관한 것이다.
표면측에 IC(integrated circuit), LSI(Large Scale Integration) 등의 디바이스가 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 피가공물은, 예컨대, 정해진 두께가 되도록 이면측이 연삭된 후, 절삭 장치 등에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할된다.
통상, 연삭 장치나 절삭 장치 등의 가공 장치를 이용하여 웨이퍼를 가공하기 전에는, 먼저, 웨이퍼 유닛을 형성한다. 예컨대, 금속제의 환형 프레임의 개구부에 웨이퍼를 배치하고, 환형 프레임의 개구부보다 큰 면적의 원형의 테이프를 환형 프레임과 웨이퍼에 첩부한다. 이에 의해, 웨이퍼, 환형 프레임 및 테이프가 일체화된 웨이퍼 유닛이 형성된다.
이 웨이퍼 유닛은, 복수의 웨이퍼 유닛을 수용할 수 있는 카세트 내에 수용된다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 카세트 내에 복수의 웨이퍼 유닛을 수용함으로써, 복수의 웨이퍼 유닛을 통합하여 반송하기 쉬워진다.
가공 장치에는, 이 카세트를 배치하기 위한 카세트 배치 기구가 마련된다. 카세트를 카세트 배치 기구에 배치한 후, 가공 장치 내에 마련되는 반송 유닛에 의해, 카세트로부터 가공 장치 내로 각 웨이퍼 유닛이 반출된다. 웨이퍼가 가공 장치 내에서 가공된 후, 웨이퍼 유닛은 가공 장치 내로부터 카세트에 반입된다. 이와 같이, 각 웨이퍼 유닛은, 반송 유닛에 의해 카세트와 가공 장치 사이에서 반송된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2000-91411호 공보
그런데, 카세트 및 가공 장치 사이에서 웨이퍼 유닛이 반송되고 있을 때나, 가공 장치 내에서 웨이퍼가 가공되고 있을 때에, 작업자가 잘못해서 카세트에 접촉하여, 카세트를 움직여 버리는 경우가 있다. 카세트가 움직이면, 통상, 안전을 위해 가공 장치는 정지하고, 웨이퍼 유닛의 반송이나 웨이퍼의 가공 등이 중단된다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 웨이퍼 유닛의 반송 중 또는 웨이퍼의 가공 중에, 작업자가 잘못해서 카세트에 접촉하는 것을 막는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 판형의 피가공물을 가공하는 가공 장치에 병설되는 카세트 배치 기구로서, 상기 피가공물을 수용하는 카세트가 배치되는, 배치대와, 상기 배치대의 측방에 배치되며, 상기 배치대에 배치된 상기 카세트로부터 상기 피가공물을 반송할 때에 상기 피가공물을 통과시키는 개구부를 갖는, 프레임부와, 상기 프레임부의 상기 배치대와는 반대측에 마련되며, 상기 개구부를 폐쇄하는, 도어부와, 상기 프레임부의 상기 배치대측에 마련되며, 상기 배치대에 배치되는 상기 카세트의 상기 프레임부측의 일부를 제외한 측부를 보호할 수 있게 구성되는, 커버부와, 상기 카세트의 상기 프레임부측의 상기 일부를 제외한 상기 측부를 보호하는 보호 위치와 상기 보호 위치보다 하방의 후퇴 위치 사이에서, 상기 커버부를 승강시키는, 승강 기구를 구비하는, 카세트 배치 기구가 제공된다.
바람직하게는, 상기 카세트 배치 기구는, 상기 커버부가 상기 보호 위치로 상승된 것을 조건으로 하여, 상기 도어부가 상기 개구부를 폐쇄하는 폐쇄 위치로부터 상기 개구부를 개방하는 개방 위치로 이동되고, 또한, 상기 도어부가 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치로 이동된 것을 조건으로 하여, 상기 커버부가 상기 후퇴 위치로 하강되도록 구성된다.
또한, 바람직하게는, 상기 카세트 배치 기구는, 상기 배치대의 하방에 마련되며, 상기 승강 기구를 동작시킬 수 있는 풋 스위치부를 더 구비한다.
본 발명의 일 양태에 따른 카세트 배치 기구는, 배치대에 배치되는 카세트의 프레임부측의 일부를 제외한 측부를 보호할 수 있게 구성되는, 커버부를 구비한다. 이에 의해, 카세트와 가공 장치 사이에서 피가공물이 반송되고 있을 때나, 가공 장치 내에서 피가공물이 가공되고 있을 때에, 작업자가 잘못해서 카세트에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 가공 장치에 있어서의 판형의 피가공물의 가공이나 반송이 중단되는 것을 막을 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 가공 장치 및 카세트 배치 기구의 사시도이다.
도 2는 커버부 및 이동 기구의 사시도이다.
도 3은 도 2의 영역 A를 확대한 일부 단면 측면도이다.
도 4는 반송 작업 중의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 가공 및 반송 작업 종료 후의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)는 카세트를 배치대에 배치하는 단계 S10을 나타내는 도면이고, 도 6의 (b)는 커버부를 보호 위치로 상승시키는 단계 S20을 나타내는 도면이며, 도 6의 (c)는 도어부를 개방 위치로 이동시킨 후, 반송 및 가공 작업을 행하는 단계 S30을 나타내는 도면이고, 도 6의 (d)는 도어부를 폐쇄 위치로 이동시키는 단계 S40을 나타내는 도면이며, 도 6의 (e)는 커버부를 후퇴 위치로 하강시키는 단계 S50을 나타내는 도면이다.
도 7은 제2 실시형태에 따른 가공 장치 및 카세트 배치 기구의 사시도이다.
도 8은 제3 실시형태에 따른 풋 스위치부의 사시도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 따른 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 가공 장치(2) 및 카세트 배치 기구(10)의 사시도이다. 가공 장치(2)는, 피가공물을 가공하기 위한 장치이며, 예컨대, 피가공물에 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 장치, 피가공물을 절삭하는 절삭 장치, 피가공물을 연삭하는 연삭 장치, 또는, 피가공물을 연마하는 연마 장치이다.
가공 장치(2)는 금속 등으로 형성되는 케이스를 구비하고, 이 케이스의 정면(2a)에는 터치 패널식의 모니터(4)가 배치된다. 모니터(4)는, 작업자가 가공 장치(2)에 대하여 지시를 입력하는 입력 장치와, 피가공물의 화상, 가공 조건, 가공 결과 등을 표시하는 표시 장치를 겸한다.
예컨대, 작업자는, 모니터(4)에 표시되는 버튼 등에 닿음으로써, 모니터(4)를 통해 가공 장치(2)에 대하여 가공 조건을 설정할 수 있다. 또한, 모니터(4)에는, 가공 장치(2) 내에 설치되는 도시하지 않는 촬상 장치에 의해 촬상된 피가공물의 화상 등이 표시된다.
가공 장치(2)의 케이스의 정면(2a) 중 모니터(4)와는 상이한 정해진 위치에는, 카세트 배치 기구(10)가 병설된다. 본 실시형태의 카세트 배치 기구(10)는 가공 장치(2)와는 별개의 부재이며, 가공 장치(2)에 대하여 부가적으로 부착되는 구조물이다.
카세트 배치 기구(10)는, 스테인레스강 등의 금속 재료로 형성되는 대략 직방체 형상의 케이스를 갖는 베이스부(12)를 구비한다. 베이스부(12)의 상부에는 개구부가 마련되고, 이 개구부의 상방에는, 카세트(30)가 배치되는 배치대(14)가 마련된다.
배치대(14)는, 스테인레스강 등의 금속 재료로 형성되는 직사각 형상의 판형 부재이고, 베이스부(12)의 상부에 대략 수평으로 배치된다. 배치대(14)는, 베이스부(12)의 개구부보다 작고, 카세트(30)의 저면부보다 큰 면적을 갖는다.
배치대(14)는, 높이 방향(Z축 방향)으로 이동 가능한 승강 유닛(도시하지 않음)에 의해 지지된다. 승강 유닛은, 베이스부(12)의 케이스의 내측에 위치한다. 승강 유닛은, 배치대(14)를 높이 방향을 따라 이동시켜, 배치대(14)의 높이 위치를 조절할 수 있다.
배치대(14)의 상면에는, 상하 이동 가능한 압박핀(도시하지 않음)이 상기 상면으로부터 돌출하는 양태로 마련되고, 배치대(14)의 내부에는 압박핀의 접촉을 검지하는 제1 센서부(도시하지 않음)가 마련된다.
배치대(14)에 카세트(30)가 배치되면, 이 압박핀이 밀려 내려가 배치대(14) 내에 마련되는 제1 센서부에 접촉하여, 배치대(14)에 카세트(30)가 배치된 취지를 나타내는 정해진 신호가, 제1 센서부로부터 후술하는 제어부(8)에 보내진다.
또한, 배치대(14)의 측방에 배치되는 프레임부(26)(상세한 것은 후술함)에는 발광 소자 및 수광 소자를 갖는 제2 센서부(도시하지 않음)가 마련되고, 이 제2 센서부는 카세트(30) 내에 웨이퍼 유닛(9)이 존재하는지의 여부를 검지한다.
배치대(14)의 상면에는, 금속 또는 수지로 형성되는 대략 직방체형의 카세트(30)가 배치된다. 카세트(30)는, 복수의 피가공물을 수용하기 위한 수용 용기이다. 본 실시형태의 카세트(30)는, 판형의 한 쌍의 측면부[즉, 제1 측면부(32a) 및 제2 측면부(32b)]를 갖는다.
제1 측면부(32a) 및 제2 측면부(32b)의 각 상부는, 봉형의 복수의 접속부(32c)에 의해 서로 연결된다. 또한, 제1 측면부(32a) 및 제2 측면부(32b)의 각 하부도 마찬가지로, 봉형의 복수의 접속부(32c)에 의해 서로 연결된다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 측면부(32a)의 상부에는 2개의 접속부(32c)가 마련되지만, 접속부(32c)의 수는 2개에 한정되지 않고, 1개 또는 3개 이상이어도 좋다. 또한, 접속부(32c)의 형상은, 봉형에 한정되지 않고, 판형이어도 좋다.
제1 측면부(32a) 및 제2 측면부(32b)의 상부측에 있어서의 복수의 접속부(32c)는, 손잡이(32d)로 서로 연결된다. 작업자는, 손잡이(32d)를 쥠으로써 카세트(30)를 운반할 수 있다.
제1 측면부(32a) 및 제2 측면부(32b)의 각각은, 서로 대향하는 내측 측면에 복수의 선반판(32e)을 갖는다. 각 선반판(32e)은, 카세트(30)의 높이 방향을 따라 정해진 간격으로 복수로 마련된다. 본 실시형태에서는, 서로 대향하는 선반판(32e) 중 동일한 높이 위치에 있는 한 쌍의 선반판(32e)에 의해, 하나의 웨이퍼 유닛(9)이 지지된다.
웨이퍼 유닛(9)은, 금속제의 환형 프레임(5)의 개구부에 웨이퍼(피가공물)(1)가 배치되고, 환형 프레임(5)의 개구부보다 큰 면적을 갖는 원형의 테이프(3)에 의해 환형 프레임(5)과 웨이퍼(1)가 접착됨으로써 형성된다.
본 실시형태에서는, 복수 쌍의 선반판(32e)에 의해, 복수의 웨이퍼 유닛(9)이 카세트(30)의 높이 방향으로 중첩되도록 수용된다. 이와 같이, 복수 쌍의 선반판(32e)은, 복수의 웨이퍼(1)를 수용하는 수용 공간을 형성한다. 또한, 하나의 웨이퍼 유닛(9)이 아니라 하나의 웨이퍼(1)가, 한 쌍의 선반판(32e)에 의해 직접 지지되어도 좋다.
선반판(32e)의 일단측에는, 피가공물을 거는 걸림 구조(도시하지 않음)가 마련된다. 본 실시형태에서는, 선반판(32e)의 일단측을 걸림부측(32f)이라고 칭하고, 선반판(32e)의 타단측[즉, 걸림부측(32f)과는 반대측]을 반출입부측(32g)이라고 칭한다.
카세트(30)의 걸림부측(32f) 및 반출입부측(32g)은, 판형의 면 부재가 마련되지 않은 개방 영역이다. 웨이퍼 유닛(9)은, 카세트(30)의 반출입부측(32g)을 통과하도록 하여, 카세트(30)로부터 외부에 반출되고, 외부로부터 카세트(30)에 반입된다.
또한, 카세트(30)는, 도 1에 나타내는 형상에 한정되지 않는다. 예컨대, 카세트(30)의 걸림부측(32f), 상부 및 하부에는, 판형의 면 부재가 마련되고, 반출입부측(32g)만이 완전히 개방되어도 좋다. 또한, 카세트(30)는, FOUP(Front Opening Unified Pod: 전방 개방 통합 포드)형의 카세트여도 좋다.
베이스부(12)의 내측 및 배치대(14)의 측방의 외측에는, 커버부(16)가 마련된다. 본 실시형태의 커버부(16)는, 3개의 대략 직사각 형상의 수지제의 판부재로 구성되고, 배치대(14)에 카세트(30)가 배치된 경우에, 카세트(30)의 일부[즉, 반출입부측(32g)]를 제외한 측부[즉, 제1 측면부(32a), 제2 측면부(32b) 및 걸림부측(32f)]를 보호할 수 있게 구성된다.
커버부(16)는, 서로 마주 보는 제1 측면부(16a) 및 제2 측면부(16b)와, 제1 측면부(16a) 및 제2 측면부(16b)의 일단측에 접속하는 정면부(16c)를 갖는다. 제1 측면부(16a), 제2 측면부(16b) 및 정면부(16c)는, 높이 방향(즉, Z축 방향)의 길이가 동일하고, 각각의 길이는, 카세트(30)의 하단부부터 상단부까지의 길이보다 길다.
제1 측면부(16a) 및 제2 측면부(16b)의 내측면은, 서로 평행하고, 정면부(16c)의 내측면은, 제1 측면부(16a) 및 제2 측면부(16b)의 내측면과 직교한다. 제1 측면부(16a) 및 제2 측면부(16b)의 타단측과, 커버부(16)의 상부 및 하부는, 완전히 개방된다.
커버부(16)는, 베이스부(12)의 케이스의 내측에 수용되는 승강 기구(18)(도 2 및 도 3 참조)에 접속된다. 커버부(16)는, 이 승강 기구(18)에 의해, 배치대(14) 상에 배치되는 카세트(30)에 대하여 승강된다. 여기서, 도 2 및 도 3을 이용하여 승강 기구(18)에 대해서 설명한다.
도 2는, 커버부(16) 및 승강 기구(18)의 사시도이다. 승강 기구(18)는, 금속으로 형성되는 브래킷(20)을 갖는다. 브래킷(20)은, 커버부(16)의 하부에 접속되며, 커버부(16)와 일체화된다.
브래킷(20)은, 커버부(16)의 제1 측면부(16a)의 하부에 접속되는 제1 직선부(20a)와, 제2 측면부(16b)의 하부에 접속되는 제2 직선부(20b)와, 정면부(16c)의 하부에 접속되는 제3 직선부(20c)로 구성된다.
제1 직선부(20a) 및 제3 직선부(20c)는, 제1 코너부(20d)를 구성하고, 제2 직선부(20b) 및 제3 직선부(20c)는, 제2 코너부(20e)를 구성한다. 제1 코너부(20d)의 근방에는, 제1 리니어 가이드부가 마련되고, 제2 코너부(20e)에는, 제2 리니어 가이드부가 마련된다.
제1 리니어 가이드부는, 대략 직방체형의 금속제의 슬라이더(24g)와, 가늘고 긴 판형의 금속제의 가이드 레일(24i)을 포함하고, 제2 리니어 가이드부도 마찬가지로, 대략 직방체형의 금속제의 슬라이더(24h)와, 가늘고 긴 판형의 금속제의 가이드 레일(24j)을 포함한다.
가이드 레일(24i 및 24j)은, 브래킷(20)의 외측에 배치되고, 가이드 레일(24i 및 24j)의 측면은, 제1 직선부(20a) 및 제2 직선부(20b)의 측면과, 제1 측면부(16a) 및 제2 측면부(16b)에 대략 평행하다.
가이드 레일(24i 및 24j)에는, 슬라이더(24g 및 24h)의 한쪽의 측부가, 상하 방향으로 이동 가능하게 연결된다. 슬라이더(24g)의 상부에는, 브래킷(20)의 제1 코너부(20d)가 접속되고, 슬라이더(24h)의 상부에는, 브래킷(20)의 제2 코너부(20e)가 접속된다.
제1 직선부(20a)에 대하여 제1 리니어 가이드부보다 내측에는, 로드리스 실린더(rodless cylinder)(22a)가 마련되고, 제2 직선부(20b)에 대하여 제2 리니어 가이드부보다 내측에는, 또 하나의 로드리스 실린더(22b)가 마련된다. 로드리스 실린더(22a 및 22b)는, 금속으로 형성되는 직방체 형상의 보디부(24a 및 24b)를 갖는다.
슬라이더(24g)의 한쪽의 측부와는 반대측에 위치하는 슬라이더(24g)의 다른 측부는, 로드리스 실린더(22a)의 보디부(24a)에 고정된다. 마찬가지로, 슬라이더(24h)의 다른 측부는, 로드리스 실린더(22b)의 보디부(24b)에 고정된다. 이와 같이, 브래킷(20)은, 제1 및 제2 리니어 가이드부를 통해, 로드리스 실린더(22a 및 22b)에 의해 지지된다.
보디부(24a 및 24b)는, 원통형의 관통 개구를 갖는다. 이 관통 개구에는, 가이드 레일(24i 및 24j)의 연신 방향을 따라 마련되어 금속으로 형성되는 원통형의 실린더 튜브(24c 및 24d)가 배치된다. 보디부(24a 및 24b)는, 실린더 튜브(24c 및 24d)의 높이 방향을 따라 이동할 수 있게 구성된다.
실린더 튜브(24c 및 24d)의 내부에는, 실린더 튜브(24c 및 24d)의 길이 방향으로 슬라이드 가능한 원기둥형의 피스톤(도시하지 않음)이 마련된다. 피스톤에는 자석이 마련되고, 보디부(24a 및 24b)에는 피스톤을 둘러싸도록 자석이 마련된다. 피스톤의 자석과 보디부(24a 및 24b)의 자석은 서로 자기적으로 결합한다.
실린더 튜브(24c 및 24d)의 바닥부에는 베이스부(24e 및 24f)가 마련되고, 꼭대기부에는 헤드 커버(도시하지 않음)가 마련된다. 예컨대, 베이스부(24e 및 24f)로부터 실린더 튜브(24c 및 24d)의 내부로 에어가 공급되고, 헤드 커버로부터 에어가 배출되면, 실린더 튜브(24c 및 24d)에 대하여 피스톤이 상승한다.
마찬가지로, 베이스부(24e 및 24f)로부터 에어가 배출되고, 헤드 커버로부터 실린더 튜브(24c 및 24d)의 내부로 에어가 공급되면, 실린더 튜브(24c 및 24d)에 대하여, 피스톤이 하강한다. 이와 같이, 피스톤이 실린더 튜브(24c 및 24d)의 내부를 상하 방향으로 슬라이드하는 것에 따라, 보디부(24a 및 24b)도 상하 방향으로 슬라이드한다.
전술한 바와 같이, 보디부(24a 및 24b)는, 슬라이더(24g 및 24h)를 통해 브래킷(20)에 고정되기 때문에, 보디부(24a 및 24b)를 상하로 슬라이드시킴으로써, 브래킷(20)을 통해 커버부(16)를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 도 3은 도 2의 영역 A를 확대한 일부 단면 측면도이다.
커버부(16)는, 승강 기구(18)에 의해, 카세트(30)를 보호하는 보호 위치(도 1 참조)와, 베이스부(12)의 내측으로 후퇴하는 후퇴 위치(도 5 참조) 사이에서 이동(즉, 승강)한다. 본 실시형태에 있어서의 보호 위치란, 배치대(14)에 배치된 카세트(30)의 제1 측면부(32a), 제2 측면부(32b) 및 걸림부측(32f)을, 커버부(16)가 덮는 위치이다.
커버부(16)가 보호 위치에 있을 때, 커버부(16)의 각 측부[즉, 제1 측면부(16a), 제2 측면부(16b) 및 정면부(16c)]의 상단부(16d)는, 카세트(30)의 꼭대기면부보다 위에 위치한다. 이에 의해, 커버부(16)는, 카세트(30)의 측방을 보호한다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 후퇴 위치란, 보호 위치보다 하방에 위치하며, 커버부(16)가 베이스부(12)의 내측에 숨는 위치이다. 커버부(16)가 후퇴 위치에 있을 때, 커버부(16)의 각 측부의 상단부(16d)는, 배치대(14)와 동일하거나 또는 배치대(14)보다 낮은 위치에 있다. 이때, 커버부(16)는 카세트(30)를 보호하지 않기 때문에, 작업자는, 카세트(30)에 용이하게 액세스할 수 있다.
여기서, 도 1로 되돌아간다. 배치대(14)에 대하여 정면부(16c)의 반대측[즉, 배치대(14)의 배면측의 측방]으로서, 제1 측면부(16a) 및 제2 측면부(16b)의 타단측으로부터 정해진 거리(예컨대 수 ㎜) 떨어진 위치에는, 프레임부(26)가 배치된다. 프레임부(26)는, 스테인레스강 등의 금속 재료로 형성되는 판형 부재이며, 마루면에 대하여 대략 수직으로 세워진다.
프레임부(26)의 대략 상반분에는, 프레임부(26)의 정면(26a)으로부터 배면(26b)까지 관통하는 대략 직사각 형상의 개구부(26c)가 마련된다. 개구부(26c)는 직방체형의 관통 개구이고, 정면(26a) 및 배면(26b)에 있어서의 개구부(26c)의 크기는, 카세트(30)의 반출입부측(32g)과 대략 동일하거나 또는 이보다 크다. 그 때문에, 개구부(26c)는, 웨이퍼 유닛(9)을 통과시킬 수 있다.
프레임부(26)의 대략 상반분의 배면(26b)측에는, 대략 직사각 형상이며, 개구부(26c)의 배면(26b)에 있어서의 개구 면적보다 큰 면적을 갖는 도어부(28)가 배치된다. 또한, 도어부(28)는, 카세트 배치 기구(10)의 일부이다. 본 실시형태의 도어부(28)는, 이동 유닛(도시하지 않음)에 의해, 프레임부(26)의 높이 방향(즉, Z축 방향)을 따라 슬라이드하여 이동하도록 구성된다.
본 실시형태의 도어부(28)는, 예컨대, 개구부(26c)의 배면(26b)측을 완전히 폐쇄하는 폐쇄 위치[즉, 도 1에 나타내는 도어부(28)의 위치, 즉, 상방 위치]와, 개구부(26c)의 배면(26b)측을 완전히 개방하는 개방 위치[즉, 도 4에 나타내는 도어부(28)의 위치, 즉, 하방 위치]에 위치하도록, 이동 유닛에 의해 이동된다.
프레임부(26)의 대략 하반분의 영역[즉, 개구부(26c)보다 아래의 영역]에는, 전술한 베이스부(12)의 배면측이 연결된다. 또한, 프레임부(26)의 하방에는, 마루면에 접하는 복수의 캐스터(26d)가 마련된다.
캐스터(26d)는, 예컨대, 프레임부(26)의 폭 방향(도 1의 Y축 방향)의 양 단부에 마련된다. 캐스터(26d)는, 가공 장치(2)로부터 독립하여 카세트 배치 기구(10)를 이동시키기 위해 이용된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 카세트 배치 기구(10)는, 가공 장치(2)에 부착된다. 특히, 프레임부(26) 및 도어부(28)는, 프레임부(26)의 정면(26a)이 가공 장치(2)의 케이스의 정면(2a)과 대략 평행해지도록, 가공 장치(2)에 매립된다.
가공 장치(2)의 내부의 개구부(26c)에 대향하는 위치에는, 반송 아암(6)이 배치된다. 이 반송 아암(6)은, 대략 U자형의 핸드부를 가지고, 핸드부의 한쪽측의 면에는 웨이퍼 유닛(9)을 흡착하는 흡착 패드 등의 흡착 기구가 마련된다.
반송 아암(6)은, 예컨대, 카세트(30)에 수용되는 웨이퍼 유닛(9)의 하방으로 핸드부를 이동시켜, 핸드부로 웨이퍼 유닛(9)을 흡착하여, 가공 장치(2)의 내부에 배치되는 위치 맞춤 테이블(도시하지 않음) 등으로 웨이퍼 유닛(9)을 반송한다.
반송 아암(6) 등의 움직임은, 가공 장치(2) 내에 마련되는 제어부(8)에 의해 제어된다. 제어부(8)는, 예컨대 컴퓨터이며, 호스트·컨트롤러를 통해 서로 접속되는 CPU, RAM, 하드 디스크 드라이브 등을 갖는다.
CPU는, RAM, 하드 디스크 드라이브 등의 기억 부분에 저장된 프로그램, 데이터 등에 기초하여 연산 처리 등을 행한다. CPU가 기억 부분에 저장된 프로그램을 읽어들임으로써, 제어부(8)는, 소프트웨어와 전술한 하드웨어 자원이 협동하는 구체적 수단으로서 기능할 수 있다.
제어부(8)는, 반송 아암(6)에 더하여, 모니터(4)에도 전기적으로 접속한다. 또한, 카세트 배치 기구(10)를 가공 장치(2)에 부착하였을 때에, 제어부(8)는, 카세트 배치 기구(10)와 전기적으로 접속한다.
제어부(8)는, 모니터(4)를 통해 작업자로부터의 지시를 받아, 각 부의 동작을 제어한다. 예컨대, 제어부(8)는, 모니터(4)를 통해 커버부(16) 및 도어부(28) 등을 이동시키는 취지의 지시를 받고, 그 지시를 반영하기 위해 승강 기구(18) 및 이동 유닛의 움직임을 제어한다.
다음에, 도 1, 도 4 및 도 5를 이용하여, 가공 장치(2)로 웨이퍼(1)를 가공할 때의 반송 아암(6), 커버부(16) 및 도어부(28)의 움직임에 대해서 설명한다. 도어부(28)가 폐쇄 위치에 있고, 또한, 커버부(16)가 후퇴 위치에 있을 때, 작업자는, 배치대(14)에 카세트(30)를 배치한다.
배치대(14)에 카세트(30)가 배치되면, 전술한 압박핀이 압박되어, 배치대(14)의 제1 센서부로부터 제어부(8)에, 배치대(14) 상에 카세트(30)가 존재하는 것을 나타내는 정보(a)가 보내진다.
또한, 전술한 제2 센서부는, 카세트(30) 내에 웨이퍼 유닛(9)이 존재하는 경우에, 그 취지를 나타내는 정보(b)를 제어부(8)에 보낸다. 정보(a 및 b)는, 예컨대, 가공 장치(2)가 카세트(30)로부터 웨이퍼 유닛(9)의 반출을 개시할 때의 전제 조건으로서 이용된다.
다음에, 작업자는, 모니터(4)를 통해 제어부(8)에 커버부(16)를 보호 위치로 상승시키는 취지의 지시를 보낸다. 제어부(8)는, 예컨대, 정보(a 및 b)를 수신한 것을 조건으로 하여, 승강 기구(18)의 움직임을 제어하여, 커버부(16)를 보호 위치로 상승시킨다(도 1 참조).
커버부(16)가 보호 위치에 도달한 후, 제어부(8)는, 이동 유닛의 움직임을 제어하여, 개방 위치까지 도어부(28)를 하강시킨다(도 4 참조). 도어부(28)를 개방 위치로 이동시킨 후, 카세트(30) 내의 웨이퍼 유닛(9)의 높이 위치를 반송 아암(6)의 높이 위치에 맞추기 위해, 제어부(8)는, 승강 유닛의 움직임을 제어하여 배치대(14)의 높이 위치를 조절한다.
그리고, 제어부(8)가 반송 아암(6)의 움직임을 제어함으로써, 반송 아암(6)은, 웨이퍼 유닛(9)을 카세트(30)로부터 가공 장치(2) 내로 반출한다. 그 후, 가공 장치(2) 내에서, 웨이퍼(1)는 가공된다. 도 4는, 반송 작업 중의 모습을 나타내는 사시도이다.
본 실시형태에서는, 웨이퍼 유닛(9)의 반송 중 및 웨이퍼(1)의 가공 중에, 커버부(16)가 카세트(30)의 제1 측면부(32a), 제2 측면부(32b) 및 걸림부측(32f)[즉, 반출입부측(32g) 이외의 카세트(30)의 외주측면]을 둘러싼다.
이에 의해, 웨이퍼 유닛(9)의 반송 중 및 웨이퍼(1)의 가공 중에, 작업자가 잘못해서 카세트(30) 및 웨이퍼 유닛(9)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 반송이나 가공이 중단되는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 실시형태의 카세트(30)에서는, FOUP형의 카세트와 다르게, 수용되는 웨이퍼 유닛(9)이 외부 환경에 노출된다. 그 때문에, 반출입부측(32g) 이외의 카세트(30)의 외주측면이 커버부(16)로 둘러싸여 있지 않은 경우에는, 작업자가 잘못해서 웨이퍼 유닛(9)에 접촉하여 작업자가 손을 다치거나, 웨이퍼(1)가 움직여질 우려가 있다.
그러나, 본 실시형태에서는, 커버부(16)에 의해, 반출입부측(32g) 이외의 카세트(30)의 외주측면이 둘러싸이기 때문에, 작업자가 잘못해서 웨이퍼(1)에 접촉하여, 작업자가 손을 다치거나, 웨이퍼(1)가 움직여지는 것을 막을 수 있다.
가공 종료 후, 각 웨이퍼(1)는, 반송 아암(6)에 의해 카세트(30)에 반입된다. 모든 웨이퍼(1)가 카세트(30)에 반입된 후, 제어부(8)는, 도어부(28)를 폐쇄 위치로 이동시키고, 계속해서, 커버부(16)를 후퇴 위치까지 하강시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(1)의 가공 및 반송 작업을 종료한다. 도 5는 가공 및 반송 작업 종료 후의 모습을 나타내는 사시도이다.
다음에, 도 6을 이용하여, 커버부(16) 및 도어부(28) 등의 동작 순서의 상세를 설명한다. 작업자는, 커버부(16)가 후퇴 위치에 있고, 도어부(28)가 폐쇄 위치 에 있을 때에, 카세트(30)를 배치대(14) 상에 배치한다(단계 S10). 도 6의 (a)는 카세트(30)를 배치대(14)에 배치하는 단계 S10을 나타내는 도면이다.
S10 후, 전술한 정보(a 및 b)가 제어부(8)에 보내지고, 배치대(14) 상에 카세트(30)가 존재하며, 카세트(30) 내에 웨이퍼 유닛(9)이 존재하는 것이 제어부(8)에서 확인된다. 또한, 제어부(8)는, 정보(a 및 b)를 수령한 취지를 모니터(4)에 표시시켜, 작업자가, 카세트(30) 및 웨이퍼 유닛(9)의 존재를 확인하여도 좋다.
그 후, 작업자가 모니터(4)를 통해 커버부(16)를 상승시키는 취지의 지시를 제어부(8)에 보내면, 제어부(8)는 승강 기구(18)의 움직임을 제어하여 커버부(16)를 상승시킨다(S20). 도 6의 (b)는 커버부(16)를 보호 위치로 상승시키는 단계 S20을 나타내는 도면이다. 또한, 도 6의 (b)에 나타내는 카세트 배치 기구(10)의 상태는, 도 1에 나타내는 카세트 배치 기구(10)의 상태에 대응한다.
단계 S20에 있어서, 커버부(16)가 승강 기구(18)에 의해 보호 위치로 상승되면, 커버부(16)는, 카세트(30)의 반출입부측(32g) 이외의 외주측면을 둘러싼다. 또한, 이때, 도어부(28)의 위치는, 개구부(26c)를 폐쇄하는 폐쇄 위치에 유지된다.
S20 후, 작업자는, 모니터(4)를 통해 제어부(8)에 가공 개시의 지시를 보낸다. 제어부(8)는, 가공 개시의 지시를 받으면, 커버부(16)가 보호 위치로 상승된 것을 조건으로 하여, 도어부(28)를 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동시킨다. 그 후, 제어부(8)는, 반송 아암(6)의 움직임을 제어하여 웨이퍼 유닛(9)을 카세트(30)로부터 가공 장치(2)로 반출시킨다(S30).
그 후, 가공 장치(2)의 내부에서, 웨이퍼(1)는 가공된다(S30). 도 6의 (c)는 도어부(28)를 개방 위치로 이동시킨 후, 반송 및 가공 작업을 행하는 단계 S30을 나타내는 도면이다. 또한, 도 6의 (c)에 나타내는 카세트 배치 기구(10)의 상태는, 도 4에 나타내는 카세트 배치 기구(10)의 상태에 대응한다.
웨이퍼 유닛(9)의 가공이 종료하고, 모든 웨이퍼 유닛(9)이 카세트(30)에 반입되면, S30이 종료한다. S30 후, 제어부(8)는, 이동 유닛의 움직임을 제어하여, 도어부(28)를 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동시킨다(S40). 도 6의 (d)는 도어부(28)를 폐쇄 위치로 이동시키는 단계 S40을 나타내는 도면이다.
단계 S40 후, 제어부(8)는, 도어부(28)가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동된 것을 조건으로 하여, 승강 기구(18)의 움직임을 제어하여 커버부(16)를 후퇴 위치로 하강시킨다(S50). 이에 의해, 작업자는, 배치대(14)에 액세스할 수 있게 된다. 예컨대, 작업자는, 가공 종료의 웨이퍼 유닛(9)이 수용된 카세트(30)를 배치대(14)로부터 반출한다.
도 6의 (e)는 커버부(16)를 후퇴 위치로 하강시키는 단계(S50)를 나타내는 도면이다. 또한, 도 6의 (e)에 나타내는 카세트 배치 기구(10)의 상태는, 도 5에 나타내는 카세트 배치 기구(10)의 상태에 대응한다.
S50 후, 작업자는, 미가공의 웨이퍼(1)가 수용된 새로운 카세트(30)를 배치대(14)에 배치하여도 좋다. 작업자는, S50 후, 재차 S10으로 되돌아가, S20, S30 및 S40의 각 단계를 이 순서로 반복하여도 좋다.
다음에, 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 제2 실시형태의 카세트 배치 기구(10)는, 베이스부(12)의 정면측의 배치대(14)보다 하방에 개구부(12a)를 가지고, 이 개구부(12a)에서 페달(풋 스위치부)(12b)이 외부로 노출되는 양태로 마련된다. 예컨대, 페달(12b)의 적어도 일부는, 개구부(12a)로부터 돌출하는 양태로 마련된다. 도 7은 제2 실시형태에 따른 가공 장치(2) 및 카세트 배치 기구(10)의 사시도이다.
작업자는, 손을 모니터(4)에 댐으로써 승강 기구(18)를 동작시키는 것에 더하여, 또는, 이 대신에, 페달(12b)을 발로 밟음으로써 제어부(8)를 통해 승강 기구(18)를 동작시켜, 커버부(16)를 보호 위치와 후퇴 위치 사이에서 승강시킬 수 있다.
예컨대, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 배치대(14) 상에 카세트(30)가 존재하는[즉, 제어부(8)가 전술한 정보(a)를 수신한] 경우, 작업자가 페달(12b)을 밟으면, 제어부(8)는, 승강 기구(18)의 움직임을 제어하여 커버부(16)를 보호 위치로 상승시킨다. 이에 대하여, 배치대(14) 상에 카세트(30)가 존재하지 않는 경우, 작업자가 페달(12b)을 밟아도, 제어부(8)는, 커버부(16)를 이동시키지 않는다.
또한, 웨이퍼 유닛(9)의 반송이나 웨이퍼(1)의 가공 작업 전이면, 커버부(16)를 보호 위치로 상승시킨 후에 작업자가 다시 한번 페달(12b)을 밟으면, 제어부(8)는, 커버부(16)를 후퇴 위치로 하강시켜도 좋다.
또한, 예컨대, 도 6의 (e)에 나타내는 바와 같이, 반송 및 가공 작업의 종료 후, 작업자가 페달(12b)을 밟으면, 제어부(8)는, 승강 기구(18)의 움직임을 제어하여 커버부(16)를 후퇴 위치로 내린다. 이에 대하여, 반송 및 가공 작업 중인 경우, 작업자가 페달(12b)을 밟아도, 제어부(8)는, 커버부(16)를 이동시키지 않는다. 이에 의해, 잘못된 페달(12b)의 조작에 의해 반송이나 가공이 중단되는 것을 막을 수 있다.
이와 같이, 작업자는, 페달(12b)을 발로 밟는 것만으로 커버부(16)를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 작업자가 카세트 배치 기구(10)의 정면측에 서 있고, 모니터(4)까지 손이 닿지 않는 경우나, 작업자의 손이 차 있는 경우에, 작업자는, 발을 이용하여 커버부(16)를 승강시킬 수 있기 때문에, 작업 효율이 향상된다.
다음에, 제3 실시형태에 대해서 설명한다. 제3 실시형태의 카세트 배치 기구(10)는, 페달(12b) 대신에, 발광 소자(40) 및 수광 소자(42)를 갖는 풋 스위치부를 구비한다. 이러한 점에 있어서, 제2 실시형태와 상이하다. 도 8은 제3 실시형태에 따른 풋 스위치부의 사시도이다.
발광 소자(40) 및 수광 소자(42)는, 개구부(12a)보다 베이스부(12)의 내측에 배치된다. 수광 소자(42)는, 베이스부(12)의 일측면의 내측에 배치된다. 이에 대하여, 발광 소자(40)는, 수광 소자(42)로부터 대향하도록, 베이스부(12)의 내부에 배치된다. 발광 소자(40)의 발광면과 수광 소자(42)의 수광면은, 개구부(12a)로부터 베이스부(12)의 내측으로 이어지는 공간을 사이에 두도록, 개구부(12a)의 횡폭의 길이보다 떨어져 배치된다.
발광 소자(40)의 발광면에는, 렌즈 등의 광학계(도시하지 않음)가 마련되고, 발광 소자(40)는, 이 광학계를 통하여 적외선이나 근적외선의 광(L)을 수광 소자(42)의 수광면을 향하여 조사한다. 이에 의해, 개구부(12a)보다 베이스부(12)의 내측에는, 광(L)을 포함하는 검출 라인이 형성된다.
예컨대, 작업자가 발을 개구부(12a)에 넣음으로써, 광(L)은 일시적으로 차단된다. 이 경우에, 수광 소자(42)는, 제어부(8)에 승강 기구(18)를 동작시키는 정해진 신호를 보낸다. 제어부(8)는, 이 정해진 신호에 기초하여 승강 기구(18)를 동작시켜, 커버부(16)를 보호 위치와 후퇴 위치 사이에서 승강시킨다.
제3 실시형태에 있어서도, 작업자는, 손을 모니터(4)에 댐으로써 승강 기구(18)를 동작시키는 것에 더하여, 또는, 이 대신에, 발로 광(L)을 차단함으로써 승강 기구(18)를 동작시켜, 커버부(16)를 보호 위치와 후퇴 위치 사이에서 승강시킬 수 있다.
그 때문에, 작업자는, 개구부(12a)에 발을 넣는 것만으로 커버부(16)를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 작업자가 카세트 배치 기구(10)의 정면측에 서 있고, 모니터(4)까지 손이 닿지 않는 경우나, 작업자의 손이 차 있는 경우에, 작업자는, 발을 이용하여 커버부(16)를 승강시킬 수 있기 때문에, 작업 효율이 향상한다.
또한, 도 8에 나타내는 발광 소자(40) 및 수광 소자(42)는, 소위 투과 검출 방식의 센서부를 구성하고 있지만, 소위 반사 검출 방식의 센서부를 구성하여도 좋다. 예컨대, 발광 소자(40)의 발광면과 수광 소자(42)의 수광면은, 베이스부(12)의 일측면의 내측에 대향하도록, 베이스부(12)의 내부에 배열되어 배치된다.
이 경우, 발광 소자(40) 및 수광 소자(42)와 베이스부(12)의 일측면의 내측에 의해, 개구부(12a)로부터 베이스부(12)의 내측으로 이어지는 공간이 사이에 놓인다. 발광 소자(40)는, 렌즈 등의 광학계(도시하지 않음)를 통하여 광(L)을 베이스부(12)의 일측면의 내측에 발광하고, 수광 소자(42)는, 베이스부(12)의 일측면의 내측으로부터의 반사광을 수광한다. 즉, 베이스부(12)의 일측면의 내측은, 리플렉터로서 기능한다.
작업자가 발을 개구부(12a)에 넣음으로써, 광(L) 및 그 반사광은 차단되기 때문에, 수광 소자(42)의 수광 광량은 변화한다. 수광 소자(42)는, 수광 광량이 소정량 이상 변화한 경우에, 제어부(8)에 승강 기구(18)를 동작시키는 정해진 신호를 보낸다. 제어부(8)는, 이 정해진 신호에 기초하여 승강 기구(18)를 동작시켜, 커버부(16)를 보호 위치와 후퇴 위치 사이에서 승강시킨다.
또한, 광(L)은, 가공 장치(2)가 카세트 운반 장치 등의 자동 반송 장치(AGV: Automatic Guided Vehicle)를 인식하기 위한 인식 센서로서 이용되어도 좋다. 예컨대, 마루면 상을 이동하는 자동 반송 장치(도시하지 않음)는, 그 이동 방향의 전방에서 수평 방향으로 돌출하는 돌기부를 갖는다.
이 경우, 자동 반송 장치가 카세트 배치 기구(10)의 정면에 오고, 이 돌기부가 개구부(12a)에 들어가며, 광(L)이 돌기부에 의해 차단되면, 가공 장치(2)는, 자동 반송 장치가 카세트 배치 기구(10)의 정면에 온 것을 인식할 수 있다. 그 후, 자동 반송 장치로부터 카세트(30)가 배치대(14) 상에 배치되고(단계 S10), 계속해서 전술한 단계 S20부터 단계 S50이 순차 행해진다.
그 외에, 상기 실시형태에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. 본 실시형태의 승강 기구(18)는, 소위 마그넷식의 로드리스 실린더(22a, 22b)이지만, 로드리스 실린더(22a, 22b)는, 슬릿식 등의 다른 구조여도 좋다.
또한, 예컨대, 전술한 커버부(16)는, 제1 측면부(16a), 제2 측면부(16b) 및 정면부(16c)의 3면으로 구성되지만, 커버부(16)의 승강 동작을 저해하지 않는 한, 커버부(16)의 상부나 정면부(16c)와는 반대측에 위치하는 배면부 등의 일부에는 커버 부재가 마련되어도 좋다.
1: 웨이퍼(피가공물) 2: 가공 장치
2a: 정면 3: 테이프
4: 모니터 5: 환형 프레임
6: 반송 아암 8: 제어부
9: 웨이퍼 유닛 10: 카세트 배치 기구
12: 베이스부 12a: 개구부
12b: 페달(풋 스위치부) 14: 배치대
16: 커버부 16a: 제1 측면부
16b: 제2 측면부 16c: 정면부
16d: 상단부 18: 승강 기구
20: 브래킷 20a: 제1 직선부
20b: 제2 직선부 20c: 제3 직선부
20d: 제1 코너부 20e: 제2 코너부
22a, 22b: 로드리스 실린더 24a, 24b: 보디부
24c, 24d: 실린더 튜브 24e, 24f: 베이스부
24g, 24h: 슬라이더 24i, 24j: 가이드 레일
26: 프레임부 26a: 정면
26b: 배면 26c: 개구부
26d: 캐스터 28: 도어부
30: 카세트 32a: 제1 측면부
32b: 제2 측면부 32c: 접속부
32d: 손잡이 32e: 선반판
32f: 걸림부측 32g: 반출입부측
A: 영역 40: 발광 소자
42: 수광 소자

Claims (3)

  1. 판형의 피가공물을 가공하는 가공 장치에 병설되는 카세트 배치 기구로서,
    상기 피가공물을 수용하는 카세트가 배치되는, 배치대와,
    상기 배치대의 측방에 배치되며, 상기 배치대에 배치된 상기 카세트로부터 상기 피가공물을 반송할 때에 상기 피가공물을 통과시키는 개구부를 갖는, 프레임부와,
    상기 프레임부의 상기 배치대와는 반대측에 마련되며, 상기 개구부를 폐쇄하는, 도어부와,
    상기 프레임부의 상기 배치대측에 마련되며, 상기 배치대에 배치되는 상기 카세트의 상기 프레임부측의 일부를 제외한 측부를 보호할 수 있게 구성되는, 커버부와,
    상기 카세트의 상기 프레임부측의 상기 일부를 제외한 상기 측부를 보호하는 보호 위치와 상기 보호 위치보다 하방의 후퇴 위치 사이에서, 상기 커버부를 승강시키는, 승강 기구
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 카세트 배치 기구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카세트 배치 기구는,
    상기 커버부가 상기 보호 위치로 상승된 것을 조건으로 하여, 상기 도어부가 상기 개구부를 폐쇄하는 폐쇄 위치로부터 상기 개구부를 개방하는 개방 위치로 이동되고, 또한,
    상기 도어부가 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치로 이동된 것을 조건으로 하여, 상기 커버부가 상기 후퇴 위치로 하강되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카세트 배치 기구.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 배치대의 하방에 마련되며, 상기 승강 기구를 동작시킬 수 있는 풋 스위치부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 카세트 배치 기구.
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