KR0177281B1

KR0177281B1 - 반도체 설비의 두 단부위치들 사이에서 하나의 운반체를 이동하기 위한 장치

Info

Publication number: KR0177281B1
Application number: KR1019950022448A
Authority: KR
Inventors: 쉘러 베르너; 그레페 율겐; 마게스 안드레스; 빌크너 안드레스; 아들러 에리히
Original assignee: 훨커 욈케; 예놉틱 테크놀러지 게엠베하
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1999-04-15
Also published as: US5636724A; DE4430846C2; EP0700075A2; EP0700075A3; DE4430846A1; KR960007400A; TW335033U; JP2703739B2; JPH0878502A

Abstract

두 단부 위치들 사이에서 운반물체를 이동하기 위한 장치의 목적은 신뢰성에 부정적인 요인들을 제거하고 그리고 일종의 신축성 높은 이동을 보증하면서 긴 이동경로에서도 역시 청정실 환경들에 부정적인 요인들을 제거하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 이동을 제공하기 위한 구동부의 가동부분에서 센서들과 작동기들의 작동을 제어하기 위하여, 센서들과 작동기들 그리고 전기적인 접촉구동부(7,41)의 고정부분에 위치하여진 공급장치(10) 사이의 두 단부 위치들에서 배타적으로 실행된다.

본 발명에 의한 장치는 특히 예를 들면 반도체 가공 기계류를 장입하기 위한 그런 반도체의 제조 과정에서 특별히 사용되기 위하여 제공되지만 그러나 이러한 분야에만 국한

되지 않는다.

Description

반도체 설비의 두 단부위치들 사이에서 하나의 운반체를 이동하기 위한 장치

제1도는 장치의 한 단부위치에서 가동부분을 가지고, 매거진(magazine)을 일조의 수파인(supine) 위치로 회전하기 위한 하나의 장입 장치도를 보이며,

제2도는 또 다른 단부 위치에 가동부분을 가지는 제1도에 따른 장입 장치를 보이며,

제3도는 선형운동과 기계적으로 결합된 수파인 위치로의 회전운동을 보이는 확대도이며,

제4도는 구동부의 속도 제어를 나타내는 블록 다이어그램(block diagram)이며,

제5도는 하나의 단부위치에서 가동부분을 가지고, 하나의 매거진을 선형운동을 하는 평면에 수직적으로 향하여진 하나의 축의 둘레로 회전시키기 위한 하나의 장입 장치도를 보이며,

제6도는 또다른 단부위치에서 가동부분을 가지는 제5도에 따른 장입 장치를 보이며,

제7도는 상기 선형운동과 기계적으로 결합된 선형운동을 하는 평면에 수직적으로 향하여진 하나의 축의 둘레에서 회전운동을 보이는 하나의 확대도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지지칼럼 2 : 구동부

5 : 매거진 15 : 선형실린더

18 : 레버 33 : 센서

62 : 스프링

본 발명은 하나의 고정부가 하나의 구동부에 의해서 단부위치들 사이를 선형적으로 움직일수 있는 한 부분을 지지하는 그런 두 단부들 사이에서 하나의 운반체를 이동하기 위한 하나의 장치에 관한 것으로써, 여기에서 고정부는 센서들(sensors) 및 작동기들에게 신호전류와 모터(Moter)전류를 공급하기 위한 공급장치를 포함한다.

집적-회로의 생산에서, 반도체 웨이퍼(wefers)들은 상이한 공정 단계들 사이에서 개별적인 가공기계들로 반드시 이동되지 않으면 안된다. 이것은 높은 집적밀도를 실현하기 위하여 순수도의 등급을 높이는 방법에 의하여 종래의 청정실을 최적화하는 대신에, 반도체 가공 설비들에서 엔클로저(enclosure)의 엄격한 적용 또는 SMIF기술을 사용하는 것이 적정한 비용의 수준에서 높은 수율을 실현하기 위한 방법으로 제공되므로, 소위 표준 매카니컬 인터페이스(machanical interfaces)상자 (SMIF상자)인 표준화된 운반 콘테이너(container)에서 대부분 이 방법이 실행된다.

반도체 웨이퍼들은 SMIF 상자의 저부에 적당한 방법으로 부착된 하나의 매거진(Magazine)의 선반들 속으로 삽입된다. 반도체 가공 설비들에 장입하기 위하여, 이 애거진들은 먼저 운반 콘테이너로부터 옮겨진다. 이것은 일반적으로 다양하게 공지된 기술적인 해결법에 의하여 실현되는 한번의 이동을 필요로 한다. 예를들면, 특허 EP 209 660에서, 하나의 카셋트(cassette)는 이카셋트를 상승시키거나 하강시키기 위한 수직운동을 하는 동안에 한번의 회전운동이 실행되는 것에 의하여 자동 카세트 조종기에 의해서 하나의 SMIF 승강기로부터 하나의 장치 승강기로 운반된다. 회전부재들을 이용하는 것은 직선운동을 하는 부재와 비교하여 입자 발생의 정도를 감소시키고자 하는 것이다.

유사한 해결방법들이 특허 EP 238 541에 또한 기술되어 있으며, 거기에는 매거진이 별도의 리프트(lift)에 의해서 Z-방향으로 움직여지는 모터-구동된 레버 아암(lever arm)에 의하여 매거진이 주어진 운동곡선을 따라서 이동된다.

청정실을 유지하기 위하여 필요하여진 층상의 공기흐름은 공지된 해결 방법들에서의 기계적인 구성에 기인하여, 특히 하나의 레버 아암으로써 구성된 이송장치의 작용범위가 매거진에 대하여 측면적으로 제어된다는 사실에 기인하여 그리고 그 밀폐된 설계에 기인하여 교란되고 방해된다. Z-운동과 이동 운동의 결합은 불필요하게 운반 시간을 지연시키며 그리고 입자 발생을 증가시킨다.

더구나, 반도체 가공 설비를 재설치할 때에, SMIF 조건하에서 웨이퍼 매거진들을 기계들속으로 삽입되어지도록 허용하기 위하여 그리고 청정실 조건하에서 기계내에서 포장이 풀려지고 운반되어 지도록 허용하기 위하여 이미 존재하는 청정실에 SMIF 시스템(system)을 보충하는 것이 공지된 기술의 해결방법들에서는 어렵다.

독일 특허 43 26 309 C1로부터 공지된 기술적인 해결방법에서, 고정된 그립퍼 아암(gripper arm)을 위한 하나의 선형구동부가 매거진을 이탈 위치에서 가공하는 위치는 목적으로 하나의 지지 칼럼(column)에 부착되며, 이 선형구동부는 승강기의 운동방향으로 수직적으로 조절할 수 있는 이 그립퍼 아암의 작동범위는 이탈 위치에 위치하여진 매거진 위에 놓여지며 그리고 승강기의 운동방향에 대하여 수직으로 향하여진다. 공기통과 개구가 지지 칼럼과 승강기 구동부 사이에 설치된다. 모든 구동부분들은 하나의 먼지-차단 봉입부에 의하여 청정실에서 분리되며 그리고 흡입장치들 및 추출기들은 운반요소들이 개구들을 통하여 청정실로 돌출되는 그런 개구들에 근접하여 배열된다.

비록 상기에 언급한 불리한 점들이 이 방법으로 제거되지만, 이 배열의 고정부분에서 상기의 목적을 위하여 제공된 장치들로부터 가동부분들에게로 신호전류와 모터전류를 전송하기 위하여 기다란 운반거리를 따라서 반송되는 케이블들(cables)이 장애를 일으킬 수 있으며 그리고 신뢰성에 부정적인 영향을 끼칠수도 있다. 가동 부분상의 케이블 연결에 의한 기계적인 작용과 입자 발생의 가능성들이 또 다른 불리한 점으로 나타난다.

더군다나, 반도체 가공 설비는 그것들의 폭넓은 다양성으로 인하여 또한 매거진들을 위하여 상이한 장입 및 이탈되는 다양한 방법들을 필요로 한다.

또, 공압식으로 구동된 선형 구동부들은 그것들이 하나의 단부위치에서의 제동의 형태로 트로틀 체크 밸브(throttle check valve)를 거쳐서 일종의 속도 제어에 의하여 실린더의 둘중의 어느 한 측면상에서의 단부위치들에서 갑자기 그런 제동되는 그러한 불리한 점을 갖는다.

그렇게 작동될 때에는, 이 제동은 운반체의 불가피한 흔들림을 결과하는 수 밀리미터의 간격을 따라서 최대속도에서 제로속도로 실행된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 고도로 가요성을 가진 이동을 보장하는 한편, 다소 긴 운반경로에서도 역시 신뢰성과 청정실 조건들에 부정적인 요인들을 제거하기 위한 것이다.

이 목적은 고정부분이 하나의 구동부에 의해서 단부위치들 사이에서 선형적으로 움직일수 있는 한 부분을 지지하는 그런 두 단부 위치들사에서 하나의 운반체를 이동하기 위한 장치에 의해서 충족되며 여기서, 고정부분은 공급장치와의 센서들과 작동기들의 전기적인 접촉이 센서들과 작동기들의 조작을 제어할 목적으로 오로지 두 단부 위치들에서만 실행되는것에 의하여 가동부분에서 센서들과 작동기들의 신호전류와 모터 전류를 공급하기 위한 공급장치를 포함한다.

탄발 접점들(springing contacts)을 가진 구성군들은 전기적인 접촉을 발생하기 위하여 유리하게 제공되는데, 하나의 구성군은 가동부분의 단부위치들에서 고정부분상에 지지되고, 그리고 적어도 하나의 다른 구성군은 가동부분에 지지되어 있으며 여기서 공급장치와 전기적으로 연결된, 고정부재에서의 탄발 접점들이 센서들 및 작동기들에 대하여 전기적으로 연결되는 가동부분상에서의 탄발 접점들을 향하고 있다.

이 탄발 접점들은 슬리브(sleeve)에서 탄발하는 방법으로 지지되는 금핀들(gold pins) 형태로 된 금 접점으로 형성되어야 할 것이다.

케이블을 따라서 반송되는 높은 기계적인 부하의 결과로써 발생될수 있는 케이블 파단(breaks)은 제거되어야 하므로, 케이블들을 따라서 그렇지 않으면 다른것에 의하여 반송되어야 하는 그런 종래의 나선형 케이블대신에 이러한 접촉 어셈블리들(assemblies)로 대체하는 것에 의하여 그리고 단지 단부 위치들에서의 전기적인 접촉만을 형성하는 것에 의해서, 이 장치의 신뢰도는 확실하게 증가된다. 또다른 긍정적인 결과는 이러한 대체가 또 다른 입자 발생의 근원을 제거한다는데 있다.

센서들과 작동기들로 설치되고 그리고 승강기의 한 가동부분에 의해서 파지된 하나의 판은 상부의 제거되고 대체되는 위치로부터 하부의 이탈하는 위치로 그 운반체를 수직적으로 이송하기 위하여 사용된다. 이 센서들과 작동기들은 역시 운반체가 그립퍼(gripper)에 의해서 대체로 수평으로 이동되는 그런 하나의 그립퍼의 구성부분들일 수도 있다. 이 경우에는, 가동부분의 운동의 적어도 한 부분의 동안에 이 그립퍼의 회전운동과 선형운동을 결합하는 것이 유리하다.

이러한 목적을 위하여, 그립퍼 아암에 그립퍼가 회전가능하게 부착되며 그리고 구동부와의 연결을 형성하는 그런 그립퍼 아암과 그립퍼는 그립퍼의 회전운동과 선형운동을 연결하기 위하여 기계적으로 결합된다.

제1구성에서, 그립퍼 아암에서 그립퍼의 회전가능한 결합부는 직선운동의 평면에 대해서 평행하게 향하여지고 그리고 직선운동 자체에 대해서는 수직으로 향하여진 하나의 회전축을 갖는다.

이 그립퍼 아암과 연결된 제1레버는 이 그립퍼의 직선운동과 회전운동을 기계적으로 결합하기 위하여 제공된다. 직선운동을 하는 동안에, 제1레버는 어떠한 높이차를 가지는 연결부재를 감지하며, 이 제1레버는 회전가능하게 결합된 연결봉을 거쳐서, 상기의 높이의 차이 전달하여 그것을 회전운동으로 변환하기 위하여 그립퍼에 고정된 제2레버와 연결된다.

제1레버는 그립퍼의 회전각을 조절하기 위하여 그의 유효레버 길이에 관하여 바람직하게 조절될 수 있다.

제2구성에서, 상기 그립퍼 아암에 대한 그립퍼의 회전가능한 고정부는 직접운동의 평면에 대하여 수직적으로 향하여진 회전축을 갖는다. 그립퍼의 회전운동에 직선운동을 기계적으로 결합하기 위하여, 편심적으로 배열된 볼-조인트(ball-joint)연결로써 그립퍼에 지지된 하나의 결합봉을 위한 구동부와 첫 번째 스톱퍼(stop)가 볼 회전 가이드(ball circulating guides)에 안내되고 지지되는 타이 로드(tie rod) 로드에 부착되며, 상기 첫 번째 스톱퍼는 고정부분에서 첫 번째 스톱퍼가 두 번째 스톱퍼와 접촉하므로써 그립퍼 아암의 전진 직선운동의 동안에 타이로드와 구동부를 뒤에 남아있게 한다.

상기 볼-조인트 연결은 유리하게는 스프링힘에 의해서 작동된 조절가능한 스톱퍼 시스템을 갖는다.

상기 그립퍼의 직선운동을 발생시키기 위하여 하나의 공압식 직선 구동부를 설치하는 것이 또한 유리하다.

분리하여 조절가능한 공기 흐름속도들을 가지는 적어도 한쌍의 트로틀(throttles)은 직선운동의 각각의 방향으로 속도를 제어하기 위하여 공압식 직선구동부의 실린더에 설치되고 그리고 선형운동의 방향으로 작동하는 트로틀들의 수는 가동부분의 위치와 직선운동의 방향에 의존하는 센서신호들에 의해서 제어된다.

상기 트로틀들은 바람직하게 적당한 방법으로 배기공기의 조절과 운동 방향으로의 원할한 공기의 통과를 허용하는 트로틀 체크 밸브들이다.

본 발명은 개략적인 도면들을 참조하여 다음에서 더욱 상세하게 설명된다.

제1도와 제2도에서, 지지 칼럼(1)과 하나의 복개된 승강기 구동부(2)는 하나의 매거진 콘테이너(4)가 그 위에 놓여지는 그런 하나의 홀더(HOLD)(3)을 위한 지지부재들로서 제공되며, 상기 칼럼(1)과 승강기 구동부(2)사이의 간격은 하나의 공기개구를 형성한다.

이 승강기 구동부(2)에 의하여 Z-방향으로 움직여질 수 있고 그리고 독일 특허 43 26 309 C1에서 좀더 자세하게 기술된 승강기는 매거진 콘테이너(4)에 위치하여진 웨이퍼와 같은 목표물을 위하여 하나의 매거진(5)을 제거하고 재장입하기 위한 하나의 파지 아암으로써 제공된다.

본 실시예에서, 상기 매거진(5)은 그 자체의 저부와 함께 매거진 콘테이너(4)로부터 제거되고, 그 홀더(3)로부터 하강될 수 있고 그리고 SMIF기술을 위하여 필요하여진 작동기들과 센서들을 포함하는 그런 하나의 판(6)상에 위치한다. 따라서, 예를들면 매거진 콘테이너를 내려놓을 것인지 또는 아닌지, 또는 매거진 콘테이너의 개폐 여부와 같은 그런 매거진 콘테이너(4)의 상태를 결정하는 것을 필요로한다.

상기 승강기 가동부분이 상부에 제거되고 대체되는 위치와 하부의 이탈위치 사이에서 움직일 수 있도록 고정부분에서 안내되는 하나의 가동부분을 갖는다. 상기의 상부의 제거되고 대체되는 위치와 하부의 내려놓는 위치는 하나의 첫 번째 단부위치와 승강기의 가동부분의 첫 번째 단부위치와 두 번째 단부위치에 상응한다.

가동 그립퍼(8)를 위한 직선구동부(7)는 그 지지 칼럼(1)에 대하여 고정된다.

상기 그립퍼(8)의 유효범위는 하부의 내려놓는 위치에 위치하여진 매거진(5)위에 놓여있으며 그리고 승강기 구동부(2)의 운동방향에 대하여 수직으로 행하여져 있다. 상기 그립퍼 아암(8)은 파지부재들(9)과 도면에서 나타나지는 않았으며 파지공정을 감지하기 위한 센서들로 제공된다.

하나의 공급장치(10)는 그 직선구동부(7), 그립퍼(8) 및 그립퍼를 파지하는부재(9)와, 롤링 가이드(rolling guide)(12)와 함께 설치되고 그리고 Z축에서 조절하기 위하여 사용되는 그런 하나의 공압의 짧은 행정의 실린더(cylinder)(11)를 위한 신호전류와 모터전류를 공급하기 위하여 칼럼(1)과 직선구동부(7)사이의 하부 영역에 설치되어 있다. 이 장치 전체는 저부판(13)에 의해서 기계적인 인터페이스를 거쳐서 반도체 가공 설비에 부착될 수도 있다.

흡입장치 또는 가변속 필터(filter)/환기장치가 화살표에 의하여 표시된 공기흐름을 발생하기 위하여 칼럼(1)과 승강기 구동부(2)사이에 배열될 수도 있다.

작동요소들과 디스플레이(display)요소들이 홀더(3)의 영역에 설치된다. 외부의 제어 전자장치들은 일종의 설비의 넓은 범위에 걸쳐 폭넓고 상이한 운동의 순서와 여러 가지 조합에 의하여 적합하여 질 수 있는 그런 개별적인 모듈들(modules)에 의해서 형성되는 장치에 케이블 연결을 갖는다. 만약 원하여진다면, 예를 들면 승강기의 수직운동과 같은 개별적인 운동 순서들만을 역시 실현할 수도 있다.

직선구동부(7)에서,지지 저부판(14)은 하나의 내부의 움직이는 피스톤을 갖는 하나의 공압식 선형실린더(15)와 거기에 평행하게 배열된 롤링 가이드(16)를 수취한다. 이 선형실린더(15)와 롤링가이드(16)는 가동부분으로써의 그립퍼 아암(17)을 거쳐서 서로 연결되며, 상기 그립퍼(8)는 직선운동의 평면에 대하여 평행하고 그리고 직선운동 그 자체에 대해서는 수직으로 향하여진 하나의 축(X-X)둘레에서 조절가능한 각도영역에서 회전가능하도록 거기에 부착된다.

하나의 축(H-H) 둘레에서 회전가능하며 그리고 직선운동의 동안에 하나의 연결부재(19)를 감지하는 제1레버(18)는 제3도의 확대도에서 보여진 바와 같이 축(X-X) 둘레에서 그립퍼(8)를 회전시키기 위하여 제공된다. 하나의 축(S-S)주위에서 회전가능하도록 제1레버(18)에 고정되는 하나의 연결로드(20)에 의하여 제2레버(21)로 전달되는 상기의 연결부재(19)는 어떠한 높이차를 가지며, 이어서 이 제2레버(21)는 연결로드(20)와 그립퍼(8) 사이에서 연결을 형성한다.

제1레버(18)는 이 레버의 유효레버 길이와 그것에 따른 그립퍼(8)의 회전각도가 조절될 수 있도록 설계된다. 레버(18)의 회전축(H-H)과 맞물림점에서 카플링(coupling)으로서 사용되는 연결로드(20)가 물려있는, 축(S-S)에 놓여있는 맞물림점사이의 간격은 조절핀(181)을 거쳐서 조절되고 그리고 고정나사(182)에 의하여 고정된다. 도면에서 나타나지않은 하나의 장력스프링에 의하여, 제1레버(18)는 항상 연결부재(19)와 접촉되고 그리고 기울어진 그립퍼(8)의 회전각도는 따라서 유지된다.

제1도에 의하여, 매거진 콘테이너에서 제거되고 그리고 하부의 내려놓는 위치에 위치하여진 매거진(5)은 그립퍼의 모터-작동된 파지부재(9)에 의하여 그립퍼(8)에 의해 파지되며, 짧은-행정 실린더(11)에 의하여 발생된 공압의 상승운동에 의하여 상승되고 그리고 선형구동부(7)에 의해서 선형구동부(7)의 가동부분의 첫 번째 단부위치로부터(반도체 가공기계의 매거진 위치인)두 번째 위치로 이동된다. 이 두 번째 단부위치에 도착하기 바로전에, 그립퍼(8)와 따라서 매거진(5)은 연결부재(19)의 높이차(H)가 제2레버 아암(21)에 전달되는 것에 의하여 축(X-X) 둘레에서 회전되며, 그래서 매거진(5)에서 이전에는 전방으로부터 제거될 수 있는 그런 반도체 웨이퍼들이 현재의 위쪽으로 향하고 그리고 그렇게 제거될 수 있다.

상기 회전은 어떤 정해진 길이의 직선거리를 지난후에 끝나고 그리고 그단부위치가 차지하여 진다. 하강운동은 짧은-행정 실린더(11)을 통하여 실행되며 그리고 매거진은 고정되게 내려 놓여진다.

그립퍼(8)는 매거진(5)으로부터 풀려나고 그리고 그것의 상승된 중립위치로 되돌아간다. 매거진 콘테이너(4)가 닫혀지고 그리고 따라서 매거진이 교환될 수 있도록, 승강기 구동부(2)는 매거진 콘테이너(4)의 판(6) 및 저부판과 함께 한번더 그것이 첫 번째 단부위치인 위쪽으로 향하여 승강기의 가동부분을 이미 움직였다.

매거진이 반도체 가공 설비로 삽입된 후에는, 설비 자체의 매거진 운동공간에 설치될 수도 있는 하나의 에어록 문(airlock door)이 닫혀지거나 또는 추가적인 매거진들이 반도체 가공 설비로 삽입될 것이다. 이 매거진은 역순으로 반도체 가공설비에서 바깥으로 운반된다.

구성군들(22,23)과 (24)은 신호전류와 모터전류를 공급장치(10)에서 그립퍼(8)의 작동기와 센서들로 전송하기 위하여 사용되며, 구성군들(22)와 (23)은 가동부분의 단부위치들에서의 고정부분에 고정적인 방법으로 설치된다.

구성군(24)은 그립퍼 아암(17)에 고정된다. 구성군들(22,23)은 구성군(24)상의 탄발 접점들 (27,28)과 마주향하는 탄발 접점들(25,26)을 갖는다.

슬리브내에서 탄력적인 방법으로 지지된 금핀들의 형태로 된 금접점들로써 구성되는 탄발 접점들(25,26)로부터 공급장치(10)에로 그리고 접점들(27,28)로부터 그립퍼(8)의 센서들과 작동기들에의 전기적인 연결들이 존재한다.

신호전류와 모터전류의 전송이 가능하도록 제1도에서 보여지는 바와 같이 그립퍼가 단부위치에 위치될 때에는 접점들 (25)와 (27)은 서로 접속하며, 그리고 제2도에서 보여진 단부위치에서는 점점들 (26)과 (28)이 서로 만난다.

가동부분들에 접점들(27,28)의 금핀들은 낮은 접촉저항을 실현하기 위하여 가능한 큰 압력으로 고정부분상의 그들의 대응하는 부품들과 접촉한다. 상기의 필요하여진 접촉압력은 그 스프링들에 의하여 발생된다. 스프링력에 의하여 실현된 작동행정은 단부위치들로부터 떠나기전에 일시적으로 전기적인 접촉을 일으킨다. 그 그립퍼(8)의 전류공급은 그립퍼(8)의 직선운동이나 회전운동 동안에는 중단되며 그리고 매거진이 인수되거나 인도될 수 있도록 단지 그립퍼의 공급이 단부위치들에서만 보증된다.

제4도에서 보여진 공압식 구동부(7)의 속도를 제어하기 위한 해결방법에 있어서, 두 개의 센서들(32,33)이 상기 직선운동에 대하여 평행하게 배열되어지도록 피스톤의 이동경로를 따라서 설치되며 그리고 정지된 스톱들로써 구성된 단부위치들(30,31)에 관하여 조절가능하다. 이 센서들(32,33)은 피스톤과 연결된 하나의 해방부분(trigger part)에 의하여 작동된다.

그 센서들(32,33)로부터 센서들(32,33)의 펄스(pulse)신호를 운동방향에 따라서 공압식 밸브들(35,36)을 제어하기 위한 신호들로 변환시키는 전자장치(33)에로 전기적인 연결이 되어 있다. 실린더의 배기 공기도관에 배열된 한쌍의 트로틀 체크 밸브들(37,38)과 (39,40)은 각각의 공압식 밸브(35,36)와 연결된다.

단부위치(30)에서 단부위치(31)로의 운동의 동안에, 밸브(35)는 트로틀 체크 밸브(38)가 다른 트로틀 체크 밸브(37)에 연결되도록 센서(32)에 의하여 먼저 열려진다. 상기 피스톤의 비교적 높은 최종속도는 구동부의 내부마찰에 따라서 그리고 트로틀 체크 밸브(37,38)의 조정에 따라서 결과한다.

만약 운동이 센서(33)로부터 지나가면서 실행되면, 밸브(35)는 닫혀지고 그리고 따라서 체크 밸브는 차단된다. 이 피스톤의 속도는 단부위치(31)에 도달할때까지 거의 사인곡선 형태로 연속적으로 제로로 감소된다. 단부위치(31)에로의 순조로운 접근이 실현된다. 매거진에서 운동된 웨이퍼들의 흔들림 또는 움직임이 방지된다.

센서(33)를 지나는 운동의 결과로써 발생되는 밸브(36)의 스위칭-온(switching-on) 상태는 처음에는 아무 효력을 갖지 못한다. 다만 밸브(36)의 스위칭-온에 의하여 열려진 트로틀 체크 밸브(39)는 단부위치(31)로부터 단부위치(30)로 역으로 움직이는 방향에서만 효력이 있으며 그리고 운동과정은 반대방향에 대하여 바로전에 기술된 바와같이 실행된다. 센서(32)의 작동에 의해서 방출된 신호는 밸브(36)을 닫으며, 그리고 트로틀 체크 밸브(39)의 스위칭-오프의 결과로써, 상기 피스톤의 속도는 트로틀 체크 밸브(40)의 작용에 의하여 단부위치(30)에 도달할때까지 제로로 감소되고 제동된다.

단부위치(30)에서부터 단부위치(31)로의 이동에 관한 위에서 설명된 것과 유사한 방법으로, 센서(32)의 작동에 의하여 야기된 밸브(35)의 새로운 열림도 처음에는 아무 효력을 갖지 못한다. 반대방향으로의 움직임이 일어날 때에, 이 작동된 트로틀 체크 밸브(38)가 효력을 갖기 시작한다.

실현가능한 최종속도는 센서(32,33)과 단부위치들(30,31) 사이의 간격을 지정함에 의해서 그리고 두 개의 연관된 트로틀 체크 밸브들(37,38)와 (39,40)의 각각을 조절함에 의해서 결정될 수 있다.

본 실시예에서 100내지 150mm/s의 피스톤 속도는 90 내지 120mm의 단부위치들과 센서들 사이의 간격에 의하여 실현된다. 사용된 밸브들은 밀봉된 출구를 가지는 2/2 방향 제어밸브들이다.

그 배기공기는 트로틀 체크 밸브들(37,38,39)와 (40)에 의해서 적절한 방법으로 감압 조절되며 그리고 공기는 운동방향으로 방해되지 않게 흐를수 있다. 트로틀 체크 밸브들(37)과 (40)은 피스톤이 (매우느린)소위 크리핑(creeping)속도에서 각각의 단부위치로 항상 접근하는 그러한 방법으로 조절된다.

조절장치(34)에 의해서 피스톤의 접근속도에 영향을 주는 것이 또한 가능하다. 이 피스톤의 최대속도는 단지 위치들에서 센서들(22)와 (31)이 배열되는, 통과하여지는 위치들 사이에서만 실현된다. 가속과 제동은 단부위치(30)과 센서(33)의 사이 및 센서(32)와 단부 위치(31)사이의 영역에서 또는 그 역순의 사이의 영역에서 실행된다. 이 피스톤의 속도는 상기의 이러한 해결방법에 의해서 간단한 방법으로 영향하여 질 수 있다.

제5도와 6도에 의한 실시예는 직선운동의 평면에 대하여 수직으로 향하여진 하나의 축 둘레를 매거진(8)을 회전시키기 위하여 제1도 내지 3도와 비교하여 광범위하게 수정된 구성을 가지는 선형구동부(41)을 나타낸다.

이미 기술된 바와같이, 그 장입 장치 전체는 하난의 모듈적인 방법으로 구성되므로, 변하지 않는 그런 해결 방법으 구성부분들은 제1도 내지 3도로부터 그들의 참고 번호를 그대로 유지한다.

선형구동부(7)과 같이, 짧은-행정의 실린더(11)에 의해서 슬라이딩 베아링(sliding bearing)으로 역시 수직방향으로 조절가능한 선형 구동부(41)는 하나의 저부판(42)에서 그립퍼아암(45)이 부착된 슬라이드(44)를 위한 가이드를 포함한다. 그립퍼아암의 상부에서, 그립퍼아암(45)은 볼회전 가이드(46)에 의하여 안내되고 지지된 하나의 타이로드(47)를 가지며, 구동부(48)와 첫 번째 스톱퍼(49)는 타이로드(47)에 부착되고 그리고 그립퍼 아암(45)을 통하여 안내된다.

상기 구동부(48)는 결합로드(50)을 거쳐서 그립퍼(8)와 연결된다. 스프링력에 의해서 작용된 조절가능한 스톱퍼시스템을 갖는 편심적으로 배열된 볼-조인트 연결(51)은 결합로드(50)를 지지하기 위하여 사용된다. 상기 그립퍼(8)는 그립퍼 베아링(52)의 회전축(Y-Y)이 직선 운동의 평면에 대하여 수직으로 향하여지는 그런 하나의 그립퍼 베아링(52)에 의해서 그립퍼 아암(45)에서 회전가능해 지도록 지지된다. 두 번째 스톱퍼(53)는 그립퍼 아암(45)이 반도체 가공 설비의 방향으로 직선으로 전방으로 움직일때에, 첫 번째 스톱퍼(49)가 그것의 고정된 위치에 따라서 타이로드(47)와 접촉하도록 하는 그러한 방법으로 저부판(42)에 부착된다. 이 타이로드(47)와 이와함께 결합로드(50)를 위한 구동부(48)는 직선운동이 계속할 때 따라서 뒤에 남게되며 그립퍼 아암(45)에 대하여 그립퍼(8)의 회전가능하게 고정되는 축(Y-Y)둘레에서 그립퍼(8)의 회전운동을 일으킨다.

타이로드(47)에 첫 번째 스톱퍼(49)의 고정을 변경시키므로써 그리고 저부판(42)에서 두 번째 스톱퍼(53)의 고정을 변경시키므로써, 회전이 시작되는 위치와 회전각은 조절될 수 있다. 그러한 효과는 역시 결합로드(50)의 위치를 변화시키는 것에 의하여 발생한다.

장력 스프링(62)이 구동부(48)와 결합되고 그리고 볼 회전 가이드(46)을 거쳐서 그립퍼 아암(45)과 결합되며, 그립퍼 아암(45)이 뒤쪽으로 움직일때는, 타이로드(47)를 위한 초기 위치를 설정하기 위하여 제공된다.

구성과 작동에 관하여서 제1도 내지 제3도에서 보여진것들에 상응하는 탄발 접점들(58,59,60,61)을 가지는 구성군들(54,55,56,57)은 신호전류와 모터전류를 공급장치(10)로부터 그립퍼(8)의 작동기들과 센서들로 전송하기 위하여 사용된다.

보여지지는 않으나 상기의 방법으로 똑같이 구성되고 동일한 방법으로 작동하는 그런 탄발 접점들을 가지는 구성군들은 역시 승강기의 고정부분과 가동부분에 설치되며, 그리고 다만 단부 위치들에서는, 가동부분에서의 작동기들 및 센서들과 그리고 고정부분 또는 상기 고정부분과 고정되게 연결되는 하나의 유니트(unit)에서의 공급장치사이에서 전기적인 접촉을 생성시킨다.

더 이상 자세하게 기술되지 않은 기계적인 인터페이스(interface)가 하나의 반도체 가공 설비 또는 하나의 이용가능한 장치와 장입장치를 결합하기 위하여 제공된다.

이미 독일 특허 DE 43 26309 C1에서 기술되어 왔던 바와 같이, 선형구동부, 승강기 구동부 및 그립퍼의 파지 부재들을 위한 구동부는 먼지-차단 봉입부에 의해서 청정실로 분리된다.

흡입장치들은 여기에서 더 이상 자세하게 기술되지는 않지만, 예를들면 그립퍼, 그것의 파지부재와 운반물을 파지하기 위한 하나의 요소들과 같은 움직여진 목표물들이 개구를 통하여 청정실로 돌출하는 그런 개구들에 근접하여 배열되어 있다.

Claims

고정부분이 가동부분에서 센서들과 작동기들의 신호전류와 모터전류를 공급하기 위한 공급장치를 포함하는 곳에서 하나의 고정부분이 하나의 구동부에 의해서 단부위치들 사이에서 직선적으로 움직일 수 있는 하나의 부분을 지지하는, 그런 두 단부 위치들 사이에서 운반물체를 이송하기 위한 장치에 있어서, 공급장치(10)에 의한 센서들과 작동기들의 전기적인 접촉이 센서들과 작동기들의 동작을 제어할 목적으로 두 단부 위치들 사이에서만 배타적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,탄발 접점들(25,26,27,58,59,60,61)을 가지는 구성(22,23,24, 54,55,56,57)이 전기적인 접촉을 일으키기 위하여 제공되며, 하나의 구성군(22,23,54,55)이 가동부분의 단부 위치들에서 고정부분상에 지지되고 그리고 적어도 하나의 다른 구성체(25,26,58,59)는 가동부분상에 지지되어 있으며 여기서 공급장치(10)와 전기적으로 연결된 고정부분에 있는 탄발 접점들(25,26,58,59)은 센서들과 작동기들에 대하여 전기적인 연결을 가지는 가동부분상에서 탄발 접점들(27,60,61)과 마주향하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 탄발 접점들(25,26,27,58,59,60,61)은 슬리브안에서 탄력적인 방법으로 지지된 금핀 형태의 금접점들로서 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항중의 어느 하나의 항에 있어서, 센서들과 작동기들이 승강기의 가동부분에 의해서 파지되고 그리고 상부의 제거되고 대체되는 위치로부터 하부의 내려놓는 위치로 운반물체를 수직방향으로 이동하는데 사용되는 하나의 판(6)에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항중의 어느 하나의 항에 있어서, 센서들과 작동기들은 운반물체가 하나의 그립퍼에 의하여 대체로 수평으로 이동되는 그런 그립퍼의 구성부분들인 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 그립퍼(8)의 한번의 회전운동이 가동부분의 운동의 적어도 한 부분동안에 직선운동과 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 그립퍼(8)와, 그립퍼(8)가 거기에 회전운동이 가능하게 부착되고 그리고 구동부(7,41)와 연결을 형성하는 그런 하나의 그립퍼아암(17,45)이 그립퍼(8)의 회전운동과 그립퍼(8)의 직선운동을 연결하기 위하여 기계적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 그립퍼 아암(17)에서 그립퍼의 회전가능한 고정부가 직선운동의 평면에 대해서는 평행하고 그리고 직선운동 그자체에 대해서는 수직으로 향하여진 하나의 회전축(X-X)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
그립퍼 아암(17)과 연결된 제1레버(18)가 직선운동과 그립퍼(8)의 회전운동을 기계적으로 결합하기 위하여 설치되며, 그리고 직선운동의 동안에, 어떤 높이차를 갖는 하나의 연결부재(19)를 감지하고, 상기 제1레버는 하나의 회전가능하게 고정된 결합로드(20)을 통하여 그 높이차를 전달하고 그리고 그것을 회전운동으로 전환하기 위하여 그립퍼(8)에 고정된 제2레버와 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 제1레버(18)가 그립퍼(8)의 회전각도를 조절할 목적으로 레버의 유효 레버길이에 관하여 조절가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 그립퍼 아암(45)에 대하여 그립퍼(8)의 회전가능한 고정부가 직선운동의 평면에 대하여 수직으로 향하여진 하나의 회전축(Y-Y)을 가지는 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서, 선형운동과 그립퍼(8)의 회전운동을 기계적으로 결합할 목적으로, 편심적으로 배열된 볼-조인트 연결(50)에서 그립퍼(8)에 지지된 결합로드(50)를 위한 구동부(48)와 첫 번째 스톱퍼(49)는 볼 회전가이드(46)에 안내되고 지지된 타이로드(47)에 부착되며, 이 첫 번째 스톱퍼(49)는 첫 번째 스톱퍼(49)가 상기 고정부분에서 두 번째 스톱퍼(53)를 접촉하는 것에 의하여 그립퍼 아암(45)의 한번의 전진 직선운동 동안에 타이로드(47)와 구동부(48)를 억제되게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서, 볼-조인트 연결(51)이 스프링력에 의해서 작동되는 조절가능한 스톱퍼시스템을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항 내지 제13항중의 어느 하나의 항에 있어서, 공압식 선형구동부(7,41)가 그립퍼(8)의 직선운동을 발생하기 위하여 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서, 별도로 조절가능한 공기흐름 속도와 대응하여 동작하는 적어도 한쌍의 트로틀은 그 직선운동의 각각의 방향에서 속도를 제어하기 위한 공압식 선형구동부(7,41)의 실린더(15)에 설치되며, 그리고 그 선형운동의 방향으로 작용하는 트로틀의 수는 그 가공부분의 위치와 선형운동의 방향에 따라서 센서 신호들에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서, 트로틀들이 적절한 방법으로 배기공기를 감축 조절하며 그리고 운동방향으로 공기의 원활한 흐름을 가능케하는 트로틀 체크 밸브들(37,38,39와 40)인 것을 특징으로 하는 장치.