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特許7547450洗浄モジュール、保管システム、及び保管装置の洗浄方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-30
(45)【発行日】2024-09-09
(54)【発明の名称】洗浄モジュール、保管システム、及び保管装置の洗浄方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/304 20060101AFI20240902BHJP
   H01L 21/677 20060101ALI20240902BHJP
【FI】
H01L21/304 648E
H01L21/68 A
H01L21/304 648L
H01L21/304 648G
H01L21/304 645A
【請求項の数】 18
(21)【出願番号】P 2022206295
(22)【出願日】2022-12-23
(65)【公開番号】P2023097409
(43)【公開日】2023-07-07
【審査請求日】2022-12-23
(31)【優先権主張番号】10-2021-0189004
(32)【優先日】2021-12-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0127124
(32)【優先日】2022-10-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】598123150
【氏名又は名称】セメス株式会社
【氏名又は名称原語表記】SEMES CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】77,4sandan 5-gil,Jiksan-eup,Seobuk-gu,Cheonan-si,Chungcheongnam-do,331-814 Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】IBC一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】セオ,サン ジン
(72)【発明者】
【氏名】ジョ,ジュン ホ
(72)【発明者】
【氏名】イ,ミョン ホ
(72)【発明者】
【氏名】リム,スン ジェ
【審査官】堀江 義隆
(56)【参考文献】
【文献】特開平05-201506(JP,A)
【文献】特開2002-261159(JP,A)
【文献】特開2013-071816(JP,A)
【文献】特開2016-066689(JP,A)
【文献】国際公開第2017/212841(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/304
H01L 21/67 - 21/677
H01L 21/02
A47L 9/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
保管装置を洗浄するための洗浄モジュールにおいて、
内部空間を定義するハウジングと、
前記内部空間に設置され、前記内部空間に流入される気流を形成する吸引器具と、
前記吸引器具によって前記内部空間に流入される気流を前記ハウジングの外部に排気する排気部と、を含む洗浄モジュール。
【請求項2】
前記吸引器具が形成する気流によって前記内部空間に流入されるパーティクルをトラップするトラップ部材をさらに含む請求項1に記載の洗浄モジュール。
【請求項3】
前記トラップ部材は、上部から下部に行くほど、幅が大きくなる裏返った漏斗形状を有する請求項2に記載の洗浄モジュール。
【請求項4】
前記トラップ部材は、
前記吸引器具と対向する入口部と、
前記入口部から下方向に沿って延長され、垂直方向に対して傾いた面を有する傾斜部と、を含む請求項3に記載の洗浄モジュール。
【請求項5】
前記保管装置の支持器具と対向し、前記ハウジングの下部に設置される吸引部を含み、前記吸引部は、プレート形状を有し、複数のホールが形成された請求項1に記載の洗浄モジュール。
【請求項6】
前記吸引部に形成された複数のホールは、
第1ホールと、
前記第1ホールより小さい直径を有する第2ホールと、を含む請求項5に記載の洗浄モジュール。
【請求項7】
前記吸引部で前記第1ホールが形成された領域を第1領域とし、前記吸引部で前記第2ホールが形成された領域を第2領域とする時、前記第2領域で単位面積当たり形成される前記第2ホールの数は、前記第1領域で単位面積当たり形成される前記第1ホールの数より多い請求項6に記載の洗浄モジュール。
【請求項8】
前記第2ホールは、前記保管装置の前記支持器具に設置されるシェルフセンサーと対応した位置に形成される請求項6に記載の洗浄モジュール。
【請求項9】
前記トラップ部材によってトラップされたパーティクルと対向する位置に設置され、前記ハウジングにヒンジによって結合される排出部を含む請求項4に記載の洗浄モジュール。
【請求項10】
物品を保管する保管システムにおいて、
物品が収納される少なくとも1つ以上の収納容器と、
前記収納容器を保管する保管装置と、
前記保管装置の支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集する少なくとも1つ以上の洗浄モジュールと、を含み、
前記保管装置は、
各々前記支持器具を含む複数の収納部と、
前記収納部の間で前記収納容器、そして前記洗浄モジュールを搬送する搬送ユニットと、を含む保管システム。
【請求項11】
前記収納部は、前記搬送ユニットの走行方向である第1方向及び地面と垂直になる方向である第3方向に沿って配置され、
前記搬送ユニットのハンドは、前記収納部の間で前記収納容器、そして前記洗浄モジュールを搬送できるように構成される請求項10に記載の保管システム。
【請求項12】
前記支持器具は、
前記収納容器又は前記洗浄モジュールを支持できるように構成されるシェルフと、
前記シェルフに設置されるシェルフセンサーと、を含む請求項11に記載の保管システム。
【請求項13】
前記洗浄モジュールは、
内部空間を定義するハウジングと、
前記内部空間に設置され、前記内部空間に流入される気流を形成する吸引器具と、
前記吸引器具によって前記内部空間に流入される気流を前記ハウジングの外部に排気する排気部と、
前記ハウジングの下部に設置される吸引部と、を含み、
前記吸引部は、プレート形状を有し、複数のホールが形成された請求項12に記載の保管システム。
【請求項14】
前記複数のホールは、
第1ホールと、
上部から見る時、前記第1ホールより前記シェルフセンサーに隣接するように位置する第2ホールを含む請求項13に記載の保管システム。
【請求項15】
前記第2ホールは、前記第1ホールより小さい直径を有する請求項14に記載の保管システム。
【請求項16】
前記吸引部で前記第1ホールが形成された領域を第1領域とし、前記吸引部で前記第2ホールが形成された領域を第2領域とする時、前記第2領域で単位面積当たり形成される前記第2ホールの数は、前記第1領域で単位面積当たり形成される前記第1ホールの数より多い請求項14に記載の保管システム。
【請求項17】
洗浄モジュールを利用して物品が収納された保管装置を洗浄する方法において、
前記洗浄モジュールを前記保管装置が具備する複数の収納部の中で第1収納部に搬送して前記第1収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集し、
複数の収納部の中でいずれか1つに対する洗浄が完了されれば、前記洗浄モジュールを複数の収納部の中で第2収納部に搬送して前記第2収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集する方法。
【請求項18】
前記保管装置が動作するプロセス段階では、
前記洗浄モジュールが、前記第1収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集する間に前記洗浄モジュールを搬送するハンドモジュールが他の課題を遂行し、
前記保管装置をメンテナンスするメンテナンス段階では、
前記洗浄モジュールが、前記第1収納部が有する前記支持器具に積み重ねられたパーティクルの収集を完了する時まで前記ハンドモジュールが待機し、
前記第1収納部のパーティクル収集が完了されれば、前記ハンドモジュールは、前記洗浄モジュールを前記第2収納部に搬送して前記第2収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集する請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は洗浄モジュール、保管システム、及び保管装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、半導体素子の製造はウエハ等の基板を対象として、写真工程、露光工程、蝕刻工程、拡散工程、蒸着工程、及び金属工程等の様々な単位工程を反復的に遂行して行われる。各々の単位工程は該当工程を遂行することができる基板処理装置で行われる。基板処理装置に被処理物であるウエハ、ガラス等の基板や、基板の処理に使用されるマスク(Mask)等を搬送するためにオーバーヘッドトランスポート(Overhead transport:OHT)や、オートモバイルロボット(Auto Mobile Robot:AMR)等の搬送装置が使用される。また、上の基板、マスクはキャリヤー(carrier)、カセット(cassette)、フープ(FOUP)、ポッド(POD)等と称される収納容器に積載された状態で搬送される。
【0003】
収納容器は保管装置であるストッカー(Stocker)に保管されることができる。ストッカーは容器を貯蔵するためのシェルフと、複数のシェルフの間に容器を搬送するための搬送ロボットを具備する。搬送ロボットはシェルフの間で収納容器を搬送する。
一般的に、単位面積当たり収納容器を保管することができる数を増やすためにストッカーは非常に高い高さで製造される。ストッカーを具備するシェルフは半導体製造ラインの底から数m乃至数十m程度の高さまで設置される。
【0004】
一方、半導体製造ラインでは様々な理由によってパーティクルのようなほこりが発生する。このようなほこりはストッカーを具備するシェルフに積み重ねられる。シェルフに積み重ねられたほこりはシェルフに設置されるセンサー(一般的に、センサーはシェルフに収納容器が置かれているか否かを感知する)の感知動作を妨害する。また、シェルフに積み重ねられたほこりは様々な理由によって収納容器内に流入されることができる。収納容器内には高い水準の清浄度が要求されるウエハ等の被処理物が収納される。ほこりが収納容器内に流入されれば、被処理物を汚染させる。これは、半導体製造ラインで製造される製造品に不良を引き起こすことができる。
【0005】
このような理由によって、作業者はストッカーに積み重ねられたほこりを除去するためのクリーニング作業を遂行する。しかし、先に説明したようにストッカーは非常に高い高さで製造され、ストッカーを具備するシェルフの中で一部は数m乃至数十mの高さで位置するので、シェルフに積み重ねられたほこりを除去することが容易でない。また、クリーニング作業を遂行する間には安全上の理由によってストッカーの駆動を中断させなければならない。この場合、半導体製造ラインでの物流流れはストッカーの駆動中端によって影響を受け、結果的に半導体製造ラインの生産効率を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】韓国特許公開第10-2009-0036696号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は保管装置を効果的に洗浄することができる洗浄モジュール、保管システム、及び保管装置の洗浄方法を提供することにある。
【0008】
また、本発明の目的は保管装置が具備する支持シェルフに積み重ねられたパーティクルを効果的に収集することができる洗浄モジュール、保管システム、及び保管装置の洗浄方法を提供することにある。
【0009】
また、本発明の目的は保管装置が動作するプロセス段階で、保管装置の動作を中断させなくとも保管装置を洗浄することができる洗浄モジュール、保管システム、及び保管装置の洗浄方法を提供することにある。
【0010】
また、本発明の目的は保管装置をメンテナンスするメンテナンス段階で、保管装置の洗浄を速く遂行することができる洗浄モジュール、保管システム、及び保管装置の洗浄方法を提供することにある。
【0011】
本発明が解決しようとする課題が上述した課題に限定されることはなく、言及されなかった課題は本明細書及び添付された図面から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、保管装置を洗浄するための洗浄モジュールを提供する。洗浄モジュールは、内部空間を定義するハウジング、前記内部空間に設置され、前記内部空間に流入される気流を形成する吸引器具、及び前記吸引器具によって前記内部空間に流入される気流を前記ハウジングの外部に排気する排気部を含むことができる。
【0013】
一実施形態によれば、前記吸引器具が形成する気流によって前記内部空間に流入されるパーティクルをトラップするトラップ部材をさらに含むことができる。
【0014】
一実施形態によれば、前記トラップ部材は、上部から下部に行くほど、幅が大きくなる裏返った漏斗形状を有することができる。
【0015】
一実施形態によれば、前記トラップ部材は、前記吸引器具と対向する入口部、及び前記入口部から下方向に沿って延長され、垂直方向に対して傾いた面を有する傾斜部を含むことができる。
【0016】
一実施形態によれば、保管装置の支持器具と対向し、前記ハウジングの下部に設置される吸引部を含み、前記吸引部はプレート形状を有し、複数のホールが形成されることができる。
【0017】
一実施形態によれば、前記吸引部に形成された複数のホールは、第1ホール、及び前記第1ホールより小さい直径を有する第2ホールを含むことができる。
【0018】
一実施形態によれば、前記吸引部で前記第1ホールが形成された領域を第1領域とし、前記吸引部で前記第2ホールが形成された領域を第2領域とする時、前記第2領域で単位面積当たり形成される前記第2ホールの数は、前記第1領域で単位面積当たり形成される前記第1ホールの数より多いことができる。
【0019】
一実施形態によれば、前記第2ホールは、保管装置の支持器具に設置されるシェルフセンサーと対応した位置に形成されることができる。
【0020】
一実施形態によれば、前記トラップ部材によってトラップされたパーティクルと対向する位置に設置され、前記ハウジングにヒンジによって結合される排出部を含むことができる。
【0021】
また、本発明は物品を保管する保管システムを提供する、保管システムは、物品が収納される少なくとも1つ以上の収納容器、前記収納容器を保管する保管装置、及び前記保管装置の支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集する少なくとも1つ以上の洗浄モジュールを含み、前記保管装置は、各々前記支持器具を含む複数の収納部、及び前記収納部の間で前記収納容器、そして前記洗浄モジュールを搬送する搬送ユニットを含むことができる。
【0022】
一実施形態によれば、前記収納部は、第1方向及び地面に垂直になる方向である第3方向に沿って配置され、前記搬送ユニットのハンドは前記収納部の間で前記収納容器、そして前記洗浄モジュールを搬送できるように構成されることができる。
【0023】
一実施形態によれば、前記支持器具は、前記収納容器又は前記洗浄モジュールを支持できるように構成されるシェルフ、及び前記シェルフに設置されるシェルフセンサーを含むことができる。
【0024】
一実施形態によれば、前記洗浄モジュールは、内部空間を定義するハウジング、前記内部空間に設置され、前記内部空間に流入される気流を形成する吸引器具、前記吸引器具によって前記内部空間に流入される気流を前記ハウジングの外部に排気する排気部、及び前記ハウジングの下部に設置される吸引部を含み、前記吸引部は、プレート形状を有し、複数のホールが形成されることができる。
【0025】
一実施形態によれば、前記複数のホールは、第1ホール、及び上部から見る時、前記第1ホールより前記シェルフセンサーに隣接するように位置する第2ホールを含むことができる。
【0026】
一実施形態によれば、前記第2ホールは前記第1ホールより小さい直径を有することができる。
【0027】
一実施形態によれば、前記吸引部で前記第1ホールが形成された領域を第1領域とし、前記吸引部で前記第2ホールが形成された領域を第2領域とする時、前記第2領域で単位面積当たり形成される前記第2ホールの数は、前記第1領域で単位面積当たり形成される前記第1ホールの数より多いことができる。
【0028】
一実施形態によれば、前記保管装置は、前記洗浄モジュールに収集されたパーティクルを前記洗浄モジュールから排出する少なくとも1つ以上の排出部を含み、前記排出部は、前記洗浄モジュールが有する排出部(前記排出部は、前記洗浄モジュールに収集されたパーティクルと対向する位置に設置される)を開放して前記洗浄モジュールに収集されたパーティクルを外部に排出する排出器具を含むことができる。
【0029】
一実施形態によれば、前記排出器具は、リジッド(Rigid)な素材で形成され、前記排出部と対向する第1配管、及びフレキシブル(Flexible)な素材で形成され、前記第1配管に連結される第2配管を含むことができる。
【0030】
また、本発明は洗浄モジュールを利用して物品が収納された保管装置を洗浄する方法を提供する。洗浄方法は、前記洗浄モジュールを前記保管装置が具備する複数の収納部の中で第1収納部に搬送して前記第1収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集し、複数の収納部の中でいずれか1つに対する洗浄が完了されれば、前記洗浄モジュールを複数の収納部の中で第2収納部に搬送して前記第2収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集することができる。
【0031】
一実施形態によれば、前記保管装置が動作するプロセス段階では、前記洗浄モジュールが、前記第1収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集する間に前記洗浄モジュールを搬送するハンドモジュールが他の課題を遂行し、前記保管装置をメンテナンスするメンテナンス段階では、前記洗浄モジュールが、前記第1収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルの収集を完了する時まで前記ハンドモジュールが待機し、前記第1収納部のパーティクル収集が完了されれば、前記ハンドモジュールは前記洗浄モジュールを前記第2収納部に搬送して前記第2収納部が有する支持器具に積み重ねられたパーティクルを収集することができる。
【発明の効果】
【0032】
本発明の一実施形態によれば、保管装置を効果的に洗浄することができる。
【0033】
また、本発明の一実施形態によれば、保管装置が具備する支持シェルフに積み重ねられたパーティクルを効果的に収集することができる。
【0034】
また、本発明の一実施形態によれば、保管装置が動作するプロセス段階で、保管装置の動作を中断させなくとも保管装置を洗浄することができる。
【0035】
また、本発明の一実施形態によれば、保管装置をメンテナンスするメンテナンス段階で、保管装置の洗浄を速く遂行することができる。
【0036】
本発明の効果が上述した効果によって限定されることはなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
図1】第2方向及び第3方向に平行である平面で切断された保管システムの断面図である。
図2】第1方向及び第2方向に平行である平面で切断された保管システムの断面図である。
図3】第1方向及び第3方向に平行である平面で切断された保管システムの断面図である。
図4】洗浄モジュールを説明するための図面である。
図5図4の吸引部を上方から見た図面である。
図6図4の洗浄モジュールがパーティクルを収集する形状を示す図面である。
図7図4の洗浄モジュールに収集されたパーティクルを洗浄モジュールの外部に排出する形状を示す図面である。
図8図4の洗浄モジュールが具備するバッテリーを充電する形状を示す図面である。
図9】プロセス段階で保管装置を洗浄する方法を示したフローチャートである。
図10】メンテナンス段階で保管装置を洗浄する方法を示したフローチャートである。
図11図10のメンテナンス段階で保管装置を洗浄する時、搬送ユニットが待機する例示を示した図面である。
図12図10のメンテナンス段階で保管装置を洗浄する時、搬送ユニットが待機する例示を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
本発明の他の長所及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば、明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されることではなく、互いに異なる様々な形態に具現されることができ、単なる本実施形態は本発明の開示が完全するようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されることであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。
【0039】
もし定義されてなくても、ここで使用されるすべての用語(技術或いは科学用語を含む)はこの発明が属する従来技術で普遍的な技術によって一般的に収容されることと同一な意味を有する。一般的な辞書によって定義された用語は関連された技術及び/或いは本出願の本文に意味することと同一な意味を有することと解釈されることができ、そしてここで明確に定義された表現ではなくても概念化されるか、或いは過度に形式的に解釈されないものである。
【0040】
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
【0041】
以下では、図1乃至図12を参照して本発明の実施形態に対して説明する。
【0042】
図1は第2方向及び第3方向に平行である平面で切断された保管システムの断面図であり、図2は第1方向及び第2方向に平行である平面で切断された保管システムの断面図であり、図3は第1方向及び第3方向に平行である平面で切断された保管システムの断面図である。
【0043】
以下では、搬送ユニット140の走行方向を第1方向Xとし、上部から見る時、第1方向Xに垂直になる方向を第2方向Yとし、第1方向X及び第2方向Yに垂直になる方向を第3方向Zとして定義することができる。第3方向Zは地面に垂直になる方向を意味することができる。
【0044】
図1図2、及び図3を参照すれば、本発明の一実施形態による保管システム1は保管装置10、収納容器20、洗浄モジュール30、そして制御器40を含むことができる。
【0045】
保管装置10は物品を保管することができる。保管装置10は物品が収納された収納容器20を保管することができる。保管装置10はストッカー(Stocker)と称されることもある。保管装置10はフレーム100、支持器具110、充電モジュール120、排出器具130、そして搬送ユニット140を含むことができる。
【0046】
フレーム100は保管装置10の全体的な骨格として機能することができる。フレーム100は後述する支持器具110が設置される本体であり得る。フレーム100は底フレーム101と支持フレーム102を含むことができる。底フレーム101には後述する搬送ユニット140の走行レール141が固定設置されることができる。支持フレーム102には後述する支持器具110が固定設置されることができる。また、支持フレーム102にはフレームセンサー103が設置されることができる。フレームセンサー103は後述する収納部STごとに設置されることができる。フレームセンサー103は後述する収納部STごとに複数が設置されることができる。フレームセンサー103はプッシュセンサーであり得る。フレームセンサー103は洗浄モジュール30によって押されたか否かによって、洗浄モジュール30が後述する収納部STに安着されたか否かに関する信号を後述する制御器40に伝送するプッシュセンサーであり得る。これと異なりに、フレームセンサー103はレーザー等を利用した距離感知センサーであってもよい。フレームセンサー103は収納容器20又は洗浄モジュール30の背面との距離を測定し、測定値を制御器40に伝送することができる。制御器40はフレームセンサー103が伝達する測定値に基づいて収納部STに安着された対象が洗浄モジュール30であるか、又は収納容器20であるかを判断することができる。
【0047】
支持器具110はフレーム100に設置されることができる。支持器具110はフレーム100の中で支持フレーム102に設置されることができる。支持器具110は収納容器20、そして洗浄モジュール30の中でいずれか1つを支持できるように構成されることができる。
【0048】
支持器具110はシェルフ111とシェルフセンサー113を含むことができる。シェルフ111は支持フレーム102に設置されることができる。シェルフ111は複数が支持フレーム102に設置されることができる。シェルフ111は第1方向X及び第3方向Zに沿って設置されることができる。シェルフ111は搬送ユニット140を基準に一側方に設置され、また搬送ユニット140を基準に他側方にも設置されることができる。図1乃至図3では搬送ユニット140の一側方及び他側方の各々に設置されるシェルフ111が5x4の配列、即ち20個が搬送ユニット140の一側方及び他側方の各々に設置されることと図示したが、これに限定されることではない。保管装置10が具備するシェルフ111の数は多様に変形されることができる。
【0049】
シェルフ111は大体にフォーク形状を有することができる。シェルフ111は一対のフィンガーを有する形状を有することができる。シェルフ111が有する一対のフィンガーの上部の各々にはシェルフセンサー113が設置されることができる。シェルフセンサー113はプッシュセンサーであり得る。シェルフセンサー113は収納容器20によって押されたか否かによって、収納容器20が後述する収納部STに安着されたか否かを後述する制御器40に伝送するプッシュセンサーであり得る。これと異なりに、シェルフセンサー113はレーザー等を利用した距離感知センサーであってもよい。シェルフセンサー113は収納容器20又は洗浄モジュール30の下面との距離を測定し、測定値を制御器40に伝送することができる。制御器40はシェルフセンサー113が伝達する測定値に基づいて収納部STに安着された対象が洗浄モジュール30であるか、或いは収納容器20であるかを判断することができる。
【0050】
支持器具110、フレーム100の中で一部、そしてフレーム100に設置されるフレームセンサー103は互いに組み合わせて収納容器20を保管することができる1つのユニットとして機能することができる。以下では、このような1つのユニットを収納部STとして定義する。
【0051】
充電モジュール120は後述する洗浄モジュール30が具備するバッテリーを充電することができる。充電モジュール120は非接触式に洗浄モジュール30が具備するバッテリーを充電することができる。充電モジュール120はフレーム100に設置されることができる。充電モジュール120は支持フレーム102に設置されることができる。充電モジュール120は支持器具110の中で選択された支持器具110と隣接するように支持フレーム102に設置されることができる。
【0052】
排出器具130は後述する洗浄モジュール30が収集したパーティクル等のほこりを洗浄モジュール30の外部に排出することができる。排出器具130は充電モジュール120と隣接する支持器具110の側方に設置されることができる。排出器具130は第1配管131、第2配管132、及び排出ライン133を含むことができる。第1配管131は金属のようにリジッド(Rigid)な素材で形成される配管であり得る。第2配管132はその長さが伸縮可能な素材(例えば、フレキシブル(Flexible)な合成樹脂等)で形成される配管であり得る。第2配管132はポンプのように減圧を提供する減圧装置と連結される排出ライン133と連結されることができる。第1配管131と第2配管132の中で第1配管131は未図示のメカニズムによって第1方向X及び第3方向Zに沿って移動されることができる。駆動メカニズムはモーター、そしてモーターによって伸縮されるアーム(Arm)等の部材で構成されることができる。駆動メカニズムは支持フレーム102に設置されることができる。
【0053】
支持器具110、フレーム100の中で一部、フレーム100に設置されるフレームセンサー103、充電モジュール120、及び排出器具130は洗浄モジュール30内に収集されたパーティクルを洗浄モジュール30の外部に排出し、洗浄モジュール30が具備するバッテリーを充電することができる1つのユニットとして機能することができる。以下では、このような1つのユニットを空き充電部EMとして定義する。図1乃至図3では空き充電部EMが1つ具備されることを例として図示したが、保管装置10は空き充電部EMを複数に具備してもよい。
【0054】
搬送ユニット140は保管装置10内で収納容器20を搬送することができる。搬送ユニット140は保管装置10内で洗浄モジュール30を搬送することができる。搬送ユニット140は走行レール141、昇降レール142、走行駆動器143、及びハンドモジュール144を含むことができる。
【0055】
走行レール141は第1方向Xに沿って延長されることができる。走行レール141は一対のレールで提供されることができる。昇降レール142は第3方向Zに沿って延長されることができる。昇降レール142は複数のレールで提供されることができる。
【0056】
走行駆動器143は走行レール141に沿って走行することができる。走行駆動器143は走行レール141に沿って走行できるように構成される走行装置であり得る。また、昇降レール142は走行駆動器143に設置されることができる。したがって、走行駆動器143が第1方向Xに沿って走行する場合、昇降レール142の位置も第1方向Xに沿って変更されることができる。
【0057】
ハンドモジュール144は昇降レール142に沿って移動することができる。即ち、ハンドモジュール144は昇降レール142に設置されて第3方向Zに沿ってその位置が変更されるように構成されることができる。ハンドモジュール144はハンド駆動器144a及びハンド駆動器144aに設置されるハンド144bで構成されることができる。ハンド駆動器144aはハンドモジュール144が昇降レール142に沿って昇降されるようにする駆動力を発生させることができる。また、ハンド駆動器144aはハンド144bを第2方向Yに沿って移動させることができる少なくとも1つ以上のアーム(図示せず)を具備することができる。また、ハンド駆動器144aはハンド144bが第3方向Zを回転軸として、ハンド144bを回転させることができるように構成されることができる。即ち、搬送ユニット140のハンド144bは第1方向X、第2方向Y、及び第3方向Zの中で選択された方向に沿ってその位置が変更されることができ、またハンド144bは第3方向Zを回転軸として回転されるように構成されることができる。
【0058】
収納容器20は物品を収納することができる。収納容器20はウエハ、ガラス等の基板、又はマスク等の基板を収納することができる。収納容器20は複数枚の基板を収納することができる。収納容器20はキャリヤー(carrier)、カセット(cassette)、フープ(FOUP)、又はポッド(POD)であり得る。収納容器20は後述する搬送ユニット140によって搬送されるように構成されることができる。また、収納容器20は半導体製造ラインに設置又は提供されるオーバーヘッドトランスポート(Overhead Transport:OHT)や、オートモバイルロボット(Auto Mobile Robot:AMR)等によって搬送されるように構成されることができる。 保管装置10で保管される収納容器20は複数であり得る。
【0059】
収納容器20はハンド144bによってグリップされる容器ヘッド21と、内部に収納空間を定義するコンテナ22を含むことができる。
【0060】
コンテナ22の後面は上部から見る時、支持フレーム102に設置されるフレームセンサー103と接触されないようにラウンド(Round)になるか、或いは傾いた形状を有することができる。コンテナ22にはウエハのような円板形状の被処理物が収納されることができ、コンテナ22が直方体に近い形状を有するようにされる場合、コンテナ22の内部空間の中で空き部分が占める比率が大きくなることができる。即ち、収納容器20を直方体に近い形状に製造すれば、コンテナ22の背面をラウンドされるか、或いは傾いた形状を有するように形成する場合と比較する時、収納することができる被処理物の数は同一であっても収納容器20の重さが重くなるので、非効率的である。したがって、本発明の収納容器20のコンテナ22の後面は上部から見る時、支持フレーム102に設置されるフレームセンサー103と接触されないようにラウンドになるか、或いは傾いた形状を有することができる。
【0061】
制御器40は保管装置10を制御することができる。制御器40は保管システム1が有する構成を制御することができる。制御器40は搬送ユニット140を制御する制御信号を、搬送ユニット140に伝送することができる。また、制御器40はフレームセンサー103及びシェルフセンサー113が伝送する感知信号に基づいて、収納部STの中でいずれか収納部STに収納容器20が安着されているか、収納部STの中でいずれか収納部STに対する洗浄(清掃)を洗浄モジュール30が遂行しているか、空き充電部EMで洗浄モジュール30が収集したパーティクルを外部に排出しているか、空き充電部EMで洗浄モジュール30のバッテリーに対する充電を遂行しているか等を確認することができる。制御器40はメモリ、CPU等で構成されるコンピュータを含むことができる。
【0062】
保管システム1は少なくとも1つ以上の洗浄モジュール30を具備することができる。洗浄モジュール30は全体的に収納容器20と同一又は類似な形状を有することができる。洗浄モジュール30が収納容器20と同一又は類似な形状を有するようになって、1つの搬送ユニット140は収納容器20のみならず、洗浄モジュール30も同一な方式に搬送することができる。即ち、搬送ユニット140は収納容器20を収納部STの間で搬送することができ、また搬送ユニット140は洗浄モジュール30を収納部STの間、そして収納部STと空き充電部EMとの間で搬送することができる。
【0063】
また、洗浄モジュール30は内部空間を定義するハウジング300と搬送ユニット140のハンド144bによってグリップされるヘッド360を含むことができる。ハウジング300は上部から見る時、大体に長方形の形状を有することができる。ハウジング300は大体に直方体の形状を有することができる。ハウジング300の後面はコンテナ22と異なりにフレームセンサー103と接触されるように平らな形状を有することができる。後述するように洗浄モジュール30は支持器具110に積み重ねられたほこりのようなパーティクルを吸引できるように構成される。即ち、本発明の洗浄モジュール30は、ハウジング300の最大に多い部分が密着されるように構成されて、シェルフ111と支持フレーム102が連結される部分に積み重ねられたほこりも効果的に収集するようにすることができる。
【0064】
図4は洗浄モジュールを説明するための図面であり、図5図4の吸引部を上方から見た図面である。
【0065】
図4及び図5を参照すれば、洗浄モジュール30はハウジング300、排気部310、排出部320、吸引部330、吸引器具340、トラップ部材350、モジュールヘッド360、バッテリー370、そして通信機器380を含むことができる。
【0066】
ハウジング300はほこり等のパーティクルが収集されることができる内部空間を定義することができる。ハウジング300は大体に下部が開放された筒形状を有することができる。ハウジング300は大体に下部が開放された直方体の形状を有することができる。ハウジング300の上部にはモジュールヘッド360が設置されることができる。モジュールヘッド360は上述した容器ヘッド21と同一又は類似な形状を有することができる。モジュールヘッド360は搬送ユニット140のハンド144bによってグリップされることができる。
【0067】
ハウジング300の側部には排気部310が設置されることができる。排気部310は多数の孔が形成されたプレート形状を有することができる。排気部310は後述する吸引器具340によって内部空間に流入される気流をハウジング300の外部に排出する部分であり得る。排気部310は複数が具備されることができる。排気部310はハウジング300の一側部と、他側部に各々設置されることができる。
【0068】
排出部320はハウジング300の側部に設置されることができる。排出部320はハウジング300の側部に形成される開口を開閉するドア(Door)であり得る。排出部320は後述するトラップ部材350によってトラップされるパーティクルDと対向する位置に設置されることができる。排出部320はプレート形状を有することができる。また、排出部320はヒンジHIによってハウジング300の側部に設置されることができる。
【0069】
吸引部330はハウジング300の下部に設置されることができる。吸引部330はハウジング300の下部に設置され、ハウジング300と互いに組み合わせて内部空間を形成することができる。吸引部330はプレート形状を有することができる。吸引部330には複数のホール331、332が形成されることができる。吸引部330に形成されたホールは、第1ホール331と第2ホール332を含むことができる。第2ホール332は第1ホール331より小さい直径を有することができる。また、第1ホール331が形成された領域を第1領域とし、第2ホール332が形成された領域を第2領域とする時、第2領域で単位面積当たり形成される第2ホール332の数は、第1領域で形成される単位面積当たり第1ホール331の数より多いことができる。また、第2ホール332は支持器具110に設置されるシェルフセンサー113と対応する位置に形成されることができる。例えば、上部から見る時、第2ホール332は第1ホール331よりシェルフセンサー113に隣接する位置に形成されることができる。
【0070】
吸引部330がこのような第1ホール331及び第2ホール332を有することは、シェルフセンサー113近傍のパーティクル等のほこりを効果的に収集するためである。後述する吸引器具340が気流を形成するようになれば、第2ホール332は比較的小さい面積を有するので、第2ホール332を通過する気流は比較的速く流動することができる。また、第2ホール332は比較的密集されて多数が形成される。したがって、速く流動する多数の気流がシェルフセンサー113の付近に発生するようになる。シェルフセンサー113とシェルフ111との間に挟まったほこりは容易に除去されにくいが、上のような第2ホール332を有すれば、シェルフ111とシェルフセンサー113との間に挟まったほこりを比較的容易に除去することができるようになる。
【0071】
また、吸引部330の下部には支持レッグ333が設置されることができる。支持レッグ333は吸引部330の下面と支持シェルフ111の上面を離隔させることができる。
吸引器具340はハウジング300が定義する内部空間に設置されることができる。吸引器具340はハウジング300の下方から内部空間に流入される気流を形成することができる。吸引器具340はモーター341、ファン342、そしてフィルター343を含むことができる。モーター341はファン342を回転させることができる。
【0072】
図6図4の洗浄モジュールがパーティクルを収集する形状を示す図面である。図6では収納部STに置かれる洗浄モジュール30が収納部STの支持器具110に積み重ねられたほこりを掃除する形状を示す。図6を参照すれば、ファン342が回転されれば、洗浄モジュール30の下部でハウジング300の内部空間に流入される気流が形成されることができる。形成された気流は支持シェルフ111に積み重ねられたパーティクルD等のほこりを収集することができる。フィルター343はパーティクルDがモーター341に直接的に伝達されることをフィルタリングすることができる。
【0073】
トラップ部材350は吸引器具340によって吸引されるパーティクルDをトラップすることができる。トラップ部材350は上部から下部に行くほど、幅が大きくなる裏返った漏斗形状を有することができる。トラップ部材350は入口部351、傾斜部352、そしてトラップ部353を含むことができる。入口部351は吸引器具340と対向することができる。傾斜部352は入口部351から下に向かう方向に延長されることができる。傾斜部352は第3方向Zに対して垂直になる傾いた面を有することができる。また、トラップ部353は傾斜部352から側方向に沿って延長されることができる。入口部351を通じてハウジング300の内部空間に流入されるパーティクルDは傾斜部352が有する傾いた面に沿って流れ落ちて、トラップ部353で収集されることができる。
【0074】
通信機器380はLANカード等を含む無線通信装置であり得る。通信機器380は洗浄モジュール30の状態に関する情報を制御器40に伝送することができる。例えば、洗浄モジュール30は必要によってハウジング300の内部空間のパーティクルDの量を測定することができるパーティクル測定器(図示せず)を具備することができる。パーティクル測定器は粒子測定器であり得る。通信機器380はパーティクル測定器が測定する、内部空間のパーティクルDの量を制御器40に伝送することができる。通信機器380はモジュールヘッド360内に設置されることを例として図示したが、これに限定されることではなく、通信機器380はハウジング300に付着されて設置されてもよい。
【0075】
図7図4の洗浄モジュールに収集されたパーティクルを洗浄モジュールの外部に排出する形状を示す図面である。図7では洗浄モジュール30が空き充電部EMに安着されて洗浄モジュール30が収集したパーティクルDを洗浄モジュール30の外部に排出する形状を示している。
【0076】
排出器具130の第1配管131は排出部320と対向することができる。洗浄モジュール30が空き充電部EMに置かれるようになれば、排出器具130の駆動メカニズムは第1配管131を側方向に移動させることができる。第1配管131の入口部には接触センサー(未図示)が設置されることができる。接触センサーが排出部320との接触を感知すれば、第1配管131は設定距離ぐらいさらに移動して排出部320を開放することができる。排出部320が開放されれば、制御器40は排出器具130に制御信号を伝送することができる。制御信号が伝送された排出器具130はトラップ部材350によってトラップされたパーティクルDを真空吸引することができる。トラップ部材350にトラップされたパーティクルDは排出器具130を通じて洗浄モジュール30の外部に排出されることができる。
【0077】
図8図4の洗浄モジュールが具備するバッテリーを充電する形状を示す図面である。図8を参照すれば、洗浄モジュール30は洗浄モジュール30が具備する構成(例えば、吸引器具340、通信機器380等)を作動させるためのバッテリー370を含むことができる。バッテリー370は吸引器具340や通信機器380等に電力を伝達することができる。洗浄モジュール30が空き充電部EMに置かれれば、支持フレーム102に設置された充電モジュール120が非接触方式にバッテリー370を充電することができる。充電モジュール120は電子誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式、又は電波受信方式等の公知された無線充電方式が適用されてバッテリー370を充電することができる。
【0078】
以下では、本発明の洗浄モジュール30を利用して保管装置10を洗浄する方法に対して説明する。
【0079】
図9はプロセス段階で保管装置を洗浄する方法を示したフローチャートである。図1図2図3、及び図9を参照すれば、プロセス段階とは、保管装置10が動作する段階であり得る。プロセス段階では搬送ユニット140が指定された課題(JOB)を遂行できるように制御器40から制御信号が伝達されることができる。課題とは、搬送ユニット140が遂行しなければならない搬送動作を意味することができる。本発明の一実施形態による洗浄モジュール30を利用する場合、保管装置10の動作を中断しなくとも保管装置10の支持器具110を洗浄することができる。
【0080】
具体的に、プロセス段階で保管装置10を洗浄する方法(S10)は、下のステップを含むことができる。
【0081】
ステップS11では搬送ユニット140が洗浄モジュール30をグリップすることができる。搬送ユニット140のハンド144bは洗浄モジュール30のモジュールヘッド360をグリップすることができる。モジュールヘッド360の形状は容器ヘッド21の形状と同一又は類似であるので、1つのハンド144bはモジュールヘッド360と容器ヘッド21を同時にグリップすることができる。したがって、洗浄モジュール30を搬送するための別のハンドモジュール144を具備することが必要でない長所がある。
【0082】
次に、ステップS12では搬送ユニット140は洗浄モジュール30を洗浄が必要である支持器具110に安着させることができる。搬送ユニット140のハンドモジュール144は洗浄が必要である支持器具110に洗浄モジュール30を安着させることができる。洗浄が必要である支持器具110は制御器40で予め選定しておくことができる。例えば、制御器40は洗浄モジュール30による最後洗浄が、又はメンテナンスを通じて作業者が直接遂行した最後の洗浄が、最も古い支持器具110を優先して洗浄が必要である支持器具110として選定することができる。
【0083】
次に、ステップS13では洗浄モジュール30が支持器具110を洗浄する間に搬送ユニット140は他の課題を遂行することができる。搬送ユニット140が遂行する他の課題は、収納容器20を搬送する動作や、保管システム1がさらに有することができるその他の洗浄モジュール30を搬送する動作であり得る。
【0084】
次に、ステップS14では洗浄動作を完了した洗浄モジュール30を他の支持器具110に搬送することができる。
【0085】
このように、本発明の一実施形態による洗浄方法によれば、プロセス段階でも保管装置10の動作を中断させなく、保管装置10をクリーニングすることが可能である。また、洗浄モジュール30の搬送を搬送ユニット140が遂行するようになるので、高い位置に位置される支持シェルフ111を掃除するために作業者が、高い位置まで移動しなくともよい長所がある。
【0086】
図10はメンテナンス段階で保管装置を洗浄する方法を示したフローチャートである。図1図2図3、及び図10を参照すれば、メンテナンス段階とは、保管装置10が動作しない段階であり得る。メンテナンス段階では保管装置10のメンテナンス作業を遂行することができる。
【0087】
具体的に、メンテナンス段階で保管装置10を洗浄する方法(S20)は下のステップを含むことができる。
【0088】
ステップS21では上のステップS11でと類似に搬送ユニット140が洗浄モジュール30をグリップすることができる。
【0089】
次に、ステップS22では搬送ユニット140が洗浄モジュール30を洗浄が必要である支持器具110の上方に位置させることができる。洗浄モジュール30を支持器具110の上方に位置させることは図11に図示されたように洗浄モジュール30を支持器具110に安着させることのみならず、洗浄モジュール30が支持器具110と離隔されるようにハンド144bが洗浄モジュール30をグリップしている状態であることを含むことができる。
【0090】
次に、ステップS23では洗浄モジュール30が支持器具110を洗浄する間に搬送ユニット140は待機することができる。洗浄モジュール30が支持器具110を洗浄する間に搬送ユニット140のハンド144bは待機することができる。
【0091】
次に、ステップS24では洗浄動作を完了した洗浄モジュール30を他の支持器具110に搬送することができる。
【0092】
このようにメンテナンス段階で、搬送ユニット140のハンドモジュール144が待機する場合、ハンドモジュール144が待機しない場合と比較する時よりさらに速く支持器具110の洗浄を遂行することができる。また、メンテナンス段階で、洗浄モジュール30の搬送は、隣接する収納部STの間で行われることができる。例えば、収納部STの中で第1収納部に対して洗浄が完了されれば、洗浄モジュール30は第1収納部で、第1収納部の直ぐ横、又は直ぐ上/下に位置する第2収納部に搬送されて支持器具110の洗浄を遂行することができる。即ち、メンテナンス段階ではより速い支持器具110の洗浄を遂行できるように洗浄モジュール30が支持器具110に対する洗浄を遂行する間にハンドモジュール144が他の課題を遂行しなく、待機させることができる。
【0093】
即ち、本発明の一実施形態によれば、プロセス段階とメンテナンス段階で洗浄モジュール30を搬送する搬送ユニット140の動作を異なりにすることによって、各々の段階でより効率的に支持器具110を洗浄できるように助けることができる。また、プロセス段階での洗浄モジュール30の搬送は制御器40によって自動に遂行されることができる。また、メンテナンス段階での洗浄モジュール30の搬送は制御器40によって自動に遂行されることもでき、又は作業者が制御器40を通じて洗浄モジュール30の搬送を手動で直接制御してもよい。
【0094】
上述した例では洗浄モジュール30がストッカーを具備する支持器具110に積み重ねられたほこりを洗浄することを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、洗浄モジュール30は収納容器20が安着されることができる様々な構成(EFEMポート、サイドトラックバッファSTB、EQポート等)に積み重ねられたほこりも除去することができる。
【0095】
また、洗浄モジュール30の搬送が上述した搬送ユニット140によって遂行されることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、洗浄モジュール30の搬送は上述したOHTや、AMRによってなることもあり得る。
【0096】
以上の実施形態は本発明の理解を助けるために提示されたことであって、本発明の範囲を制限しなく、これから多様な変形可能な実施形態も本発明の範囲に属することであることを理解しなければならない。本発明で提供される図面は本発明の最適の実施形態を示したものに過ぎない。本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の技術的思想によって定められなければならないものであり、本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の文言的記載その自体に限定されることではなく、実質的には技術的価値が均等な範疇の発明まで及ぶことであることを理解しなければならない。
【符号の説明】
【0097】
1保管システム
10保管装置
100フレーム
101底フレーム
102支持フレーム
103フレームセンサー
110支持器具
111シェルフ
113シェルフセンサー
ST収納部
120充電モジュール
130排出器具
131第1配管
132第2配管
133排出ライン
EM排出部
140搬送ユニット
141走行レール
142昇降レール
143走行駆動器
144ハンドモジュール
144aハンド駆動器
144bハンド
20収納容器
21コンテナ
22容器ヘッド
30洗浄モジュール
300ハウジング
310排気部
320排出部
330吸引部
331第1ホール
332第2ホール
333レッグ
340吸引器具
341モーター
342ファン
343フィルター
350トラップ部材
351入口部
352傾斜部
353トラップ部
360モジュールヘッド
370バッテリー
380通信機器
40制御器
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12