JP4116675B2 - 同軸駆動ローダアーム - Google Patents
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Description
本発明の装置は、搬送装置に関する。搬送或いは転送される対象物は、シリコンおよびガリウム砒素等の半導体ウエハ、高密度相互接続などの半導体パッケージ基板、マスクやレチクルなどの半導体製造プロセス描画プレート、アクティブマトリックスLCD基板等の大面積ディスプレイパネルを含むが、これらに限定されるものではない。
発明の背景
本発明は、搬送装置に関し、特に、基板製造時に使用される搬送装置にて使用される基板ホルダの回転および鉛直方向の移動を行うために、同軸で駆動される関節を有するアームに関する。尚、かかる基板は、半導体ウエハや、フラットパネル、他の基板、または媒体等の形をするものである。
半導体産業において使用されるウエハやパネルの製造において見られるように、限られた軌跡によって定義されるようなかなり限定された領域内の離れた位置の間で基板やワークピースを移動させる高スループットの搬送装置に対する需要は高い。これは、半導体産業界のみならず、製造プロセスにおいて、ワークピースをある位置から次の位置へ移動させる必要性は、高いスループットのみならず、支持面におけるワークピースの所定の向きへの位置合わせに対する再現性の精度も要求する。さらなる制約は、存在する粒子が最も少ないクリーンルーム環境において動作できる位置決め装置を組み立てることである。
ステーションの間で基板の直線移動をもたらす線形運動ロボットアームに対して回転子を使用する配置装置を組み立てることが、試された。この種のアームは、米国特許第4,897,015号に開示されている。この特許では、エンドエフェクタを設けて、シリコンウエハ等の基板を1の位置から別の位置に直線で運ぶことが開示されている。これは、関節を有する部品が動作するところを中心に2つの回動リンクを駆動接続する一連のプーリを使用することによって行われる。しかし、二重プーリシステムは、接続された2つのドライバがエンドエフェクタの運動を制御することによって、不要な誤差の可能性が生じる。尚、各ドライバは、ベルト/プーリ損失によって別々の誤差の可能性を呈する。米国特許第4,897,015号に開示された装置において、損失問題は、駆動機構を関節でつなぐために使用されるベルトの幅が小さいので、さらなる問題を含む。
1996年7月15日に出願され「バッチローダアーム」と題された同時係属出願の米国特許願第08/679845号において、Z軸駆動から横方向に偏倚している回転ドライバの使用によって、伸張位置と収縮位置との間で駆動される関節を有するアームが開示されている。かかるシステムが成功している間は、Z軸で関節を有するアームを駆動して、単一のドライバにシータ及びZ軸の運動を統合することがより望ましい。
従って、本発明の目的は、物品を第1ステーションから第2ステーションまで直線路に沿って再現性を有して移動させ、ある軸を中心にして機構を鉛直方向に回転移動するドライバによって関節でつながれている物品伝達機構を提供することである。
本発明の更なる目的は、基板を、スタッタしたグループの状態で1の位置から次の位置へ、またはプロセス操作のスループットを大きくするために移動される上記タイプの搬送装置を提供することである。
本発明の更なる目的は、グループとして扱われて次の動作による作用を受ける複数の基板がホルダにスタックされる前記タイプの搬送機構を提供することである。
本発明の更なる目的は、クリーンルーム環境において機能できる搬送機構を提供することである。
本発明の更なる目的および効果は、以下の説明および添付の請求項から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の搬送装置を利用できるタイプのサイド処理ステーションの上面図である。
図2は、図2に示す処理ステーションの側面図である。
図3は、本発明を実施した搬送装置を利用する、図1の処理ステーションの一つを詳細に示す主要部の上面図である。
図4は、同軸ドライバの側面図及び一部断面図である。
図5は、本発明の搬送装置による部分断面図である。
図6aは、収縮されたリンクの上面図である。
図6bは、伸長したリンクの上面図である。
図7は、図6aの線分7−7の断面図である。
図8は、図6bの線分8−8の断面図である。
図9は、リンク素子の平面図である。
図10は、回転カップリング接続の平面図である。
図11は、エンドエフェクタの平面図である。
図12は、取付軸でセグメント化されたベルト接続の部分断面図である。
発明の概要
基板を1の位置から別の位置まで移動させる搬送装置は、第1の回動軸を中心にして互いに回動自在に接続された取付板および駆動アームからなる。ドライバは、駆動アームに接続されて、駆動アームを第1の回動軸を中心にして円弧に沿って移動させる。駆動アームは、自由端部を有し、自由端部は、第1の回動軸に平行に配置された第2の回動軸を有する。駆動アームの自由端部は、第2の回動軸を中心にして回転可能に配置される少なくとも1つの物品処理素子を含む。手段が、少なくとも1つの物体処理素子を取付板に回転自在に接続し、故に、駆動アームが第1の回転方向に円弧に沿って移動するとき、少なくとも1つの物体処理素子は、反対方向に回転されて、基板を直線路に沿って移動させる。
好ましい実施例の詳細な説明
図面を参照すると、図1は、ウエハおよびフラットパネルを含む平らな基板を操作する一連の処理システム20を示す。前述のように、用語「ウエハ」や「基板」は、かかる基板を参照するために一貫して使用されるが、全ての基板に適用可能となるように、広範囲での使用を目的とするものである。処理システム20は、例えば、壁24によって外部環境から分離されている「クリーンルーム」22内に並列に配置されている。分離環境としてのクリーンルームを除去し、その代わりに、システム20内とシステムとインターフェースする各手段内とに所望のクリーンな環境を維持することも可能である。
いずれの場合も、通常は、カセット26内に、または制御された環境キャリヤボックス26’内に、多数の基板、すなわちワークピースS(図2)を担持する。本実施例において、複数の基板が、カセット26に、またはキャリヤボックス26’にロードされ、この内部で、各々は、間隔を開けて、または積層された関係に支持され、手動で搬送されたり、または、関係するシステム20近傍の棚28に置かれて、処理に対して待機する。カセットは、入り口ドア34(図3および図4)が開いてロードポート35(図4)を介してアクセスが可能になるときに、ロードロック32内の待機チャンバ30へと置かれる。チャンバベースプレート31より上に配置されて、コントローラにより関節を有する搬送装置36によって、カセット26や制御された環境ボックス26’の複数の基板Sは、カセットや箱の棚から持ち上げられて、装置36の1つの運動においてロードロックステーション32のチャンバ30へとスタックされた状態で移動される。その後、ロードロック32と接続している搬送チャンバ38内に置かれている搬送装置37によって、基板Sは、一つずつ搬送チャンバ38に移され、そこから、一つ以上の複数の処理ステーション40に移動される。
図2および図4に示すように、搬送装置36は、図示するZ軸に沿う鉛直移動のためにエレベータ機構44の上部に取り付けられている。エレベータ機構44は、ハウジング43およびマウント45がロードロック32内に支持され、搬送装置37と連動するように各基板Sを配置するために、異なる高さに装置36を制御可能に選択的に配置する。この目的のために、図4に示すように、エレベータ機構44は、リフトチューブ54に駆動接続しているリフトシャフト56を含み、このリフトチューブ54は、Z軸に沿って鉛直方向にシャフト56を移動させる役目を担っている。リフトチューブ54の最上位に、取付ブロックすなわち取付板51が配置されている。この取付板51は、適切なネジによってチューブ54に動かぬように固定されている。搬送装置36は、関節を有する駆動アーム60を有し、このアーム60は、図示した軸AXを中心とする回転のために、取付板51に回動自在に接続されている。駆動アーム60の自由端部61は、その上に複数、64枚のエンドエフェクタ66を支持する。
エンドエフェクタは、図示した軸MXを中心とする回転移動に備えて、積層構造に配置されている。駆動アーム60およびエンドエフェクタ複数64(end effector plurality 64)は、ロードロックのチャンバ30とカセット支持ステーションとの間でスタックされた基板Sを移動させるために、支持アーム52に対して回転方向と直線方向との両方に移動できる。
搬送装置37は、基板ホルダ33、33を含む。基板ホルダ33、33は、チャンバ30内でエンドエフェクタ66に支持される基板Sを拾い、次に処理のために処理モジュールの1つへ移動させるために、更に、その後に処理済みの基板をチャンバへと戻し、かかる基板がエンドエフェクタ66の一つに支持されるように、コントローラからの指示によってロードロックチャンバ30、30に対して制御自在に出し入れされる。
図示するように、半径Rは、基準である搬送チャンバの中心TCからの基板ホルダ33のストローク長を画定する。各基板ホルダ33は、相対的な鉛直移動が鉛直のエレベータ機構44によって実行されるときに基板Sを対応するエンドエフェクタから持ち上げるために、半径Rに沿って移動するときに、エンドエフェクタ66の形と噛み合うように相補的に構成されている。このように、ロードロック32内で半径Rと同一線上にエンドエフェクタ66を向けることによって、エンドエフェクタ及び基板ホルダの相対的鉛直移動による基板Sの取得及び配置等の搬送を行うことができる。
搬送装置36は、スタックされた複数の基板S(基板は1枚のこともある)の中心Cを、図3の位置A−Cの間に延在する破線Pによって示す直線路に沿って移動させることできる。位置A,Cは、それぞれ、カセットロード及びアンロード位置(位置A)と、搬送チャンバロード及びアンロード位置(位置B)とに対応している。このように、直線Pは、ロッキングステーション32の内部境界30とカセット26との間のパスとして、基板Sが従うパスを識別する。
図4に示すように、リフトチューブ54には、止めねじ63を介して上端部にカラープレート59が固着されている。取付板51は、ネジ65によって取付板に接続されているカラープレートを介して、リフトチューブ54の端部に固定されている。マウント45は、プレート31の底面に形成されている螺合開口部に係合される螺合ボルト67によって、チャンバベースプレート31に接続されている。マウント45も、リフトチューブが通過する縦穴69を含む。カラープレート59と縦穴69の底部とに、ベローズシール73が接続されている。ベローズシール73は、リフトチューブの鉛直移動とともに軸方向に拡張して、チャンバ30内の封止環境を維持する。開口部68は、ベースブレート31に形成され、ベローズシール73と接続されたリフトチューブとが内部を通過可能とする十分な大きさの直径を有する。開口部68の外側を環形シール77が放射状に包囲する。この環形シール77は、ベースプレート31の下面と対向するマウント45の表面に形成された環状溝にはめ込まれている。
図4に示すように、リフトチューブ54および回転軸56の両者は、鉛直アクチュエータ79を介して鉛直方向に移動する。回転アクチュエータ81は、搬送装置36の回転軸56に駆動可能に接続されて、更に、鉛直アクチュエータ79に接続されて、リフトチューブ54および回転軸56の両方が、鉛直アクチュエータ79の通電及び逆通電に応答して1部材として、鉛直方向に移動される。
図5に示すように、取付板51は、駆動アーム60を支持して軸AXを中心として回転可能とする。次に、駆動アーム60の自由端部61は、その上に複数、64枚のエンドエフェクタ66を支持する。エンドエフェクタは、MXを中心とする回転移動に備えて、スタック状に配置されている。駆動アーム60とは異なり、取付板51は、Z軸方向の移動以外は静止している。しかし、駆動アーム60およびエンドエフェクタ複数64は、取付板51に対して回動及び直線移動が可能である。
駆動アーム60および複数のエンドエフェクタ間の相対移動、取付板51に対して取られるこれら素子の間の相対移動は、図6aおよび図6bにおいて、符号70で示す関節を有するリンクを介して行われる。リンクの一端部は、位置71で駆動アーム60に固定され、リンク70の他端部は、位置74で回転軸56の上端部に回転できないように接続されている。
図5に示すように、駆動アーム60の一端部58に、円筒形の開口部82が設けられている。この開口部82に、取付板51に対して駆動アーム60を回動させるジャーナルアセンブリ72がはめ込まれている。アセンブリ72は、ボス86を含む。このボス86は、軸AXを中心に同心円上に配置されていて、ロッキングネジ90によって取付板51に回転不能に取り付けられている。ロッキングネジ90は、取付板51に形成された開口部に螺合係止されている。スペーサ91が、取付板51上方の作業位置にボス86を上昇させるために使用されている。スペーサ91は、取付板51のはめ込み開口部の位置に相当する位置に、ロッキングネジ90用の開口を有する。
開口部82において、ボス86と取付板51との間に、環形溝ベアリングアセンブリ88が、放射状に且つ円周方向に配置されている。このベアリングアセンブリ88によって、取付板51に対してアーム60が自由に回転できる。このように、駆動アーム60は、アームの自由端部61が図6aに示すように円弧ARを移動するように、ボス86に軸AXを中心として回転するように取り付けられている。
ボス86も、その上端部で表面が滑らかな円筒形1次プーリ92を画定する。
プーリ92の外面は、回転軸AXを中心として同心円に配置されている。駆動アーム60の開口部82は、1次プーリ92の外面と円筒形開口部82の内壁との間に環形ギャップ105を設けるためにステップ状になっている。間隙105によって、これらの2つの相対回動部品の間の摩擦妨害が防止される。
駆動アーム60の自由端部61に、アームの他端部で開口部82と平行に伸長する円筒形開口部87が設けられている。開口部87の内部に、取付軸62が回動自在に取り付けられている。取付軸62は、開口によって支持されて、軸MXを中心とする回転運動できるように配置されている。取付軸62は、ベアリングアセンブリ94によって回動される。ベアリングアセンブリ94は、開口部87に同心円に配置されるとともに駆動アーム60の自由端部にネジ107によって固定されている踏みこんで位置するポスト(stepped locationg post)95を中心に取り付けられている。円筒形の取付部品109が、ベアリングアセンブリ94を中心として回転できるように枢着されるとともに、取付軸62から伸長する放射状に延在するフランジ97とアライメントされている。円筒形の取付部品109は、接続ネジ110によって取付軸62に回転可能に接続されている。取付部品109は、プラットホームを提供し、この上に、エンドエフェクタが一様な間隔を介して固定されている。
取付軸62の外壁は、駆動アーム60によるアーチ形の移動に応答する、表面が平滑な円筒形2次プーリ96を画定する。プーリ92、96は、薄いシートメタルバンド98を介して互いに駆動可能に接続される。シートメタルバンド98は、92、96の有効表面積をほぼ完全にカバーする幅WDを有する。尚、詳細は後述するが、1次プーリ92の直径は、2次プーリ96の2倍である。
各エンドエフェクタは、間隙S,Sによって画定されるスタック構造を形成するために、端部ブロック99によって順次積層配置されている。各エンドエフェクタ66および各端部ブロック99は、開口部100,100の整合対の2つを有する。開口部100,100は、並列に置かれた隣接するエンドエフェクタの同様な開口部とアライメントされ、それを取付部品109に圧入することによって錨止めされている細長いロッド93、93と係合するようになっている。各ロッド93、93の上端部は、ネジが切られて、図示するようにロッキングナットによって固定されている。尚、間隙S、Sは、基板25を、配置されたエンドエフェクタ66間の間隙内に収容しながらも、基板ホルダ33などのツールがその間を摺動できるような十分な大きさを有するものである。
図10を参照すると、バンド98は、実際にはプーリ92、96に固定されて、約110度の円弧ARに取付軸の限られた回転移動を許容していることが分かる。バンド98は、参照符号98a、98b、98cによって示されるように、3つの有効セグメントから成る。セグメント98aの端部は、それぞれ位置U、Vでプーリ92、96の表面に固定されている。セグメント98bの一端も、セグメント98aと共有するように、位置Uでベースプーリ92に固定されている。セグメント98cの一端は、位置Wでプーリ96の表面に固定されている。セグメント98b、98cの残りの自由端部は、張設装置114によって互いに接続されている。幅WDがかなり広いシートメタルバンドを使用すると、剛性が増加する。また、例えば厚みが1インチ(2.54cm)のシートメタルバンドを使用すると、剛性を維持しながらもバンドの幅を途中で切断することができる。
これは、セグメント98a、98cに対して特に有効である。この場合、図12に示すように、端部の長さは半分に切られ、幅が切られた長さの各々は互いに並列に置かれて、駆動プーリ96の表面の一部を共有し、異なる角度での錨止めを行う。
図6a、図6b、図7乃至図10を参照すると、関節を有するリンク70は、接合点124にて互いに回動自在に接続されているサブアーム120とメインアーム122とからなることが分かる。接合点124は、ピン126が図示したZ軸と平行に配置され、図7に示すようにメインアーム122の並列の端部にはめ込まれたベアリング溝130に枢着されている。図5に示すように、回転軸56と対応するサブアーム120の端部は、円錐台形のクランプカラー132を有する。クランプカラー132は、回転軸56の上端部に形成された対応する形状の面と係合する。保護ボルト134が提供され、締結されると、シャフト56をサブアーム120に回転不能に固定する。図5、図8、図9に示すように、駆動アーム60と対応するメインアーム122の端部は、リンク素子136を介して駆動アームに回動自在に接続されている。素子136は、取付部138を有する。
取付部138は、ボルト142に対して垂直方向に伸長するためにボルト142を接続することによって、駆動アーム60の下面140へ動かぬように固定されるようになっている。素子136の他端部に、枢着開口部144が設けられている。開口部144は、内部にベアリングアセンブリ150がはめ込まれる。ベアリングアセンブリは、鉛直方向に延在するピボットピン152を含む。ピボットピン152は、上方伸長部を有し、この上方伸長部は、メインアーム122の並列端部に接続している。このように、回転軸56が時計回りに回転すると、駆動アームは、時計回りの方向に掃引され、一方、回転軸56が反時計回りに回転すると、駆動アームは、反時計回りの方向に掃引される。
作動中に、搬送装置36は、図6aおよび図6bに位置A−Bによって示すように、純粋にまっすぐな線形路に沿って、スタックされた複数の基板25(または単一の基板)の中心Cを移動させることできる。位置A−Bは、カセット26(位置A)およびロードロック32の内部境界(位置B)間のものとして基板Sが追従するパスを識別する直線LLによって接続されている。
軸MXの移動に従うことによって、エンドエフェクタ複数64に対する駆動アーム60の関節運動が理解できる。図6aに示す収縮された状態において、軸MXは、エンドエフェクタ複数64が図示するようにロードロック32内に収容される場所に相当する位置117に位置する。回転軸56を時計回り回転することによって、駆動アーム60は、図6bに示す位置に向けて時計回りに回動されここで、軸MXは、円弧ARを介して符号118として示す位置まで移動される。
駆動アーム60を位置117から位置118まで回動する際、エンドエフェクタ66の作用は、取付軸62を反時計回りの方向CWに回転させることである。
1次プーリ92の直径は、2次プーリ96の2倍のオーダにあり、エンドエフェクタ66、66へ回転移動が移動すると、基板25の中心Cは直線路LLに沿って、符号118にて示す延長された位置まで移動する。駆動アーム60の時計回りの方向への回転によって、対応する反対の回転は、取付軸62にて駆動アーム60の2倍の回転の値で生じる。このように、基板Sの中心Cは、回転しているが、作用線LLに沿って直線路を移動する。
位置118から位置117への駆動アームおよびエンドエフェクタ複数の後退は、前述のプロセスとは逆の方法によって行われ、故に、回転軸56は、反時計回りに回転されて、符号101によって示す位置に駆動アームを後退させて戻す。
スタックされた構造のエンドエフェクタ66、66を使用すると、システムは、搬送装置36をプラットホームとして使用することができ、このプラットホームにおいて、次の動作が担持された基板においてステーション38にて1つずつ実行できる。すなわち、従来は、次の動作に対して1の方法によって基板Sに作用するために、カセット全てを図3の位置Aから移動させて、ステーション38の全ツールに頼って、カセットのさまざまな棚の間で鉛直方向に移動させたり、またはステーション38に対してカセットを鉛直方向に移動させることが必要であった。しかし、本発明により、カセット26を位置Aから位置Bまで移動させる行程は省略され、その結果、スループットと使用効率とが大きくなる。
このようにして、改善した搬送装置を、好ましい実施例によって説明した。しかしながら、多数の変形例や代替例が、特許請求の範囲から逸脱せずに導き出されるものである。特に、本発明は、反時計回り方向/時計回り方向、鉛直方向、水平方向、またはその他の角度を基準として説明している。しかし、かかる基準は、説明の目的のために使用されたものであり、本発明の請求項の範囲を制限するものではない。また、搬送装置は、チャンバ30に配置できるテスト基板130等の他の基板を扱うためも、有効である。
従って、本発明は、限定よりも例示によって説明するものである。
Claims (21)
- 第1の回動軸を中心として回転自在に固定された取付板および前記取付板に回動自在に支持された駆動アームと、
前記駆動アームと接続して前記駆動アームを前記第1の回動軸を中心として円弧に沿って移動させる駆動手段と、を有し、
前記駆動アームは、第2の回動軸が第1の回動軸と平行に配置される自由端部を有し、
前記駆動アームの自由端部は、前記駆動アームの自由端部において前記第2の回動軸を中心にして回転するために回転自在に取り付けられて配置される少なくとも1つの物品処理素子を含み、前記少なくとも1つの物品処理素子は、中心に基板を支持し、前記少なくとも1つの物品処理素子を前記取付板に回転自在に連結する手段を更に有し、前記駆動アームが第1の回転方向へ前記円弧に沿って移動するときに、前記少なくとも1つの物品処理素子は、前記第2の回動軸を中心として反対の方向に回転されて前記少なくとも1つの物品処理素子の中心を直線路に沿って移動させるとともに、前記少なくとも1つの物品処理素子が前記第2の回動軸を中心にして回転するにつれて前記少なくとも1つの物品処理素子を前記直線路に対して回転させ、
前記少なくとも1つの物品処理装置を前記取付板に回転自在に連結する手段は、前記取付板に動かぬように取り付けられるとともに外周面が前記第1の回動軸を中心に同心円に配置されている平滑面円筒1次プーリを含むことを特徴とする装置。 - 前記取付板は、前記駆動アームを回転可能に支持する枢着手段を設けることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの物品処理装置を前記取付板に対して回転自在に連絡する手段は、前記第1の回動軸で前記取付板に固定されているボスを含み、前記ボスは、前記少なくとも1つの物品処理素子に回転可能に連結される部分として前記1次プーリを有することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記枢着手段は、前記駆動アームと前記ボスとの間に挿入されるベアリングを含むことを特徴とする請求項3に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの物品処理装置を前記取付板に対して回転自在に連結する手段は、前記駆動アームの前記自由端部にて前記1次プーリ部と同一線上に配置されるとともにベルトループを介して接続される被駆動プーリを含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記駆動プーリ及び前記被駆動プーリと接続している前記ベルトループは、セグメント化されたスチールベルトであることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 1次プーリの直径が被駆動プーリの直径の2倍であることを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの物品処理素子は、スタック構成に配列されるとともに、取付部品において互いに間隔を開けて一様に支持される複数の素子を含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記取付部品は、取付軸に回転不能に接続されて、ベアリング手段がその間に配置されることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記駆動手段は、前記駆動アームに鉛直方向に可動な関節を有するリンクを介して接続され、前記取付板は、鉛直方向可動部材によって支持されていることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記鉛直方向可動リンクは、第1および第2の端部を有するサブアームと、第3および第4の端部を有するメインアームとを含み、第2および第3の端部は、互いに回動自在に接続され、第1の端部は、鉛直方向可動回転軸に接続され、前記第4の端部は、前記駆動アームに接続されていることを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記金属ベルトは、複数の部材からなり、少なくとも2つの部材は、幅が、異なる角度で被駆動プーリを中心とする共有接続を行うように小さくなっていることを特徴とする請求項6記載の装置。
- 鉛直方向に向けられた回転軸を内部に収容する鉛直方向可動支持スタンドに動かぬように回転自在に支持された取付板を有し、
前記取付板は、回転軸を中心に同心円に配置された円筒面を外側に有する1次プーリ部を含み、
前記取付板に一端が回動自在に取り付けられるとともに、前記回転軸に接続されて第1の回転軸を中心として回転する駆動アームを有し、
前記駆動アームは、他端部に第2の回転軸を中心とする回転のためにスタック状態の複数のエンドエフェクタが取り付けられ、前記複数のエンドエフェクタの各々は中心に基板を支持し、
前記複数のエンドエフェクタは、回転可能連結手段によって前記取付板に回転自在に接続され、前記回転可能連結手段は、前記1次プーリと、その周囲を輪にするベルトとを含み、前記駆動アームが1の回転方向に揺動すると、第2の回動軸で前記複数のエンドエフェクタの反対方向の回転が生じ、前記複数のエンドエフェクタの前記中心は直線路にそって移動し、同時に、前記複数のエンドエフェクタが前記第2の回動軸を中心にして回転するにつれて、前記複数のエンドエフェクタは、前記直線路に対して互いに回転することを特徴とするバッチローダ。 - 前記取付板はカラーに支持され、前記カラーは、回転軸が挿通配置される前記鉛直方向可動支持スタンドに取り付けられている鉛直方向可動リフトチューブに固定されていることを特徴とする請求項13に記載のバッチローダ装置。
- 前記駆動アームは、サブ及びメイン部品からなる2部品のリンクによって前記回転軸に接続されていることを特徴とする請求項13に記載のバッチローダ。
- 前記メインアームは、前記駆動アームに回動自在に接続され、前記サブアームは、前記回転軸に駆動可能且つ回転自在に接続されていることを特徴とする請求項15に記載のバッチローダ。
- 前記1次プーリは、前記複数のエンドエフェクタと関連する被駆動プーリに接続されていることを特徴とする請求項13に記載のバッチローダ。
- 前記金属ベルトは、複数の部材からなり、前記部材の少なくとも2つは、異なる角度の位置で被駆動プーリを中心とする共有接続のために幅が狭くなっていることを特徴とする請求項13記載のバッチローダ。
- 内部に回転軸を鉛直方向に向けて収容する鉛直方向可動支持スタンドに動かぬように回転自在に支持された取付板を有し、
前記取付板は、回転軸を中心として同心円に配置された円筒面を外側に有する1次プーリ部を含み、
一端部が前記取付板に回動自在に取り付けられるとともに前記回転軸に接続されて第1の回転軸を中心として回転する駆動アームを有し、
前記駆動アームは、他端部に複数のエンドエフェクタがスタック状態で取り付けられて第2の回転軸を中心に回転し、
前記複数のエンドエフェクタは、前記1次プーリと前記1次プーリの周囲で輪をなす金属ベルトとを含む回転可能連結手段によって前記取付板に回転自在に接続され、前記駆動アームが1の回転方向に揺動すると、第2の回動軸で角度変化が2倍となる反対方向の回転が生じ、
前記駆動アームは、サブ及びメイン部品からなる2部品リンクによって前記回転軸に接続していることを特徴とするバッチローダ。 - 第1の回動軸を中心として回転自在に支持された取付板および前記取付板に回動自在に支持された駆動アームを有し、
前記取付板は、前記第1の回転軸を中心として同心円に配置された円筒面を外側に有する1次プーリ部を含み、
前記駆動アームと接続して前記駆動アームを前記第1の回動軸を中心として円弧に沿って移動させる駆動手段を有し、
前記駆動アームは、第2の回動軸が第1の回動軸と平行に配置されている自由端部を有し、
前記駆動アームの自由端部は、前記第2の回動軸を中心として回転自在に配置される少なくとも1つの物品処理素子を含み、前記少なくとも1つの物品処理素子は中心に基板を支持し、
前記少なくとも1つの物品処理素子を前記取付板に回転自在に連結する手段を有し、
前記駆動アームが第1の回転方向に前記円弧に沿って移動するときに、前記少なくとも1つの物品処理素子は、前記第2の回動軸を中心として反対の方向に回転されて、前記少なくとも1つの物品処理素子の中心を直線路に沿って移動させるとともに、前記少なくとも1つの物品処理素子が前記第2の回動軸を中心にして回転するにつれて前記少なくとも1つの物品処理素子を前記直線路に対して回転させ、
前記少なくとも1つの物品処理装置を前記取付板に回転自在に連結する手段は、前記駆動アームの前記自由端部に前記1次プーリと同一線上に配置されるとともにベルトループを介して接続される被駆動プーリを含み、前記ベルトループは複数の領域からなるベルトからなり、前記領域の少なくとも2つは、異なる角度での被駆動プーリの共有接続のために幅が狭くなっていることを特徴とする装置。 - 内部に回転軸を鉛直方向に向けて収容する鉛直方向可動支持スタンドに動かぬように回転自在に支持された取付板を有し、
前記取付板は、第1の回転軸を中心として同心円に配置された円筒面を外側に有する1次プーリ部を含み、
一端部が前記取付板に回動自在に取り付けられるとともに前記回転軸に接続されて前記第1の回転軸を中心に回転する駆動アームと、を有し、
前記駆動アームは、他端部に複数のエンドエフェクタがスタッタ状態で取り付けられて第2の回転軸を中心に回転し、前記複数のエンドエフェクタの各々は中心で基板を支持し、
前記複数のエンドエフェクタは、前記取付板に固定された1次プーリを含む回転可能連結手段によって、さらに前記プーリの周囲に輪をなす金属ベルトによって、前記取付板に回転自由に接続され、前記駆動アームが1の回転方向に揺動すると前記複数のエンドエフェクタが反対方向に回転し、前記複数のエンドエフェクタの前記中心は直線路に沿って移動し、同時に、前記複数のエンドエフェクタは、前記回動軸を中心に回転するにつれて前記直線路に対して互いに回転し、
前記少なくとも一つの物品処理素子を前記取付板に回転可能に連結する前記手段は、前記駆動アームの自由端部に前記1次プーリと同一線上に配置されるとともにベルトループを介して接続される被駆動プーリを含み、前記ベルトループは複数の領域から成るベルトから成り、前記領域の少なくとも2つは、異なる角度で被駆動プーリについての共有接続を行うために幅が狭くなっていることを特徴とするバッチローダ。
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US4702668A (en) * | 1985-01-24 | 1987-10-27 | Adept Technology, Inc. | Direct drive robotic system |
US4619575A (en) * | 1985-01-28 | 1986-10-28 | Mid-West Conveyor Company, Inc. | Apparatus for storage and retrieval of thin trays and sheets |
US4687542A (en) * | 1985-10-24 | 1987-08-18 | Texas Instruments Incorporated | Vacuum processing system |
EP0267233B1 (en) * | 1986-04-28 | 1993-01-07 | Varian Associates, Inc. | Modular semiconductor wafer transport and processing system |
US5096364A (en) * | 1986-04-28 | 1992-03-17 | Varian Associates, Inc. | Wafer arm handler mechanism |
US4749330A (en) * | 1986-05-14 | 1988-06-07 | Hine Derek L | Transport mechanism |
US4728252A (en) * | 1986-08-22 | 1988-03-01 | Lam Research Corporation | Wafer transport mechanism |
US4951601A (en) * | 1986-12-19 | 1990-08-28 | Applied Materials, Inc. | Multi-chamber integrated process system |
US4897015A (en) * | 1987-05-15 | 1990-01-30 | Ade Corporation | Rotary to linear motion robot arm |
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JPH02121346A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
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JPH0585046U (ja) * | 1992-04-15 | 1993-11-16 | 日新電機株式会社 | 試料搬送ロボット |
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