KR100280947B1

KR100280947B1 - 판 형상체 반송장치

Info

Publication number: KR100280947B1
Application number: KR1019940025299A
Authority: KR
Inventors: 가츠미 이시이; 히사시 기쿠치
Original assignee: 마쓰바 구니유키; 도오교오 에레구토론도오호쿠 가부시키가이샤; 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론주식회사
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 2001-02-01
Also published as: US5562387A; KR950011046A; TW353540U; US5655871A

Abstract

판형상체 반송장치는, 실질적으로 동일피치 간격으로 되도록 상하로 배열되고, 각각이 판형상체를 1매씩 실질적으로 수평으로 지지하는 복수의 아암과, 상기 복수의 아암중에서 하나의 아암을 단독으로 진퇴구동시키는 제 1 모우터와, 상기 단독으로 구동되는 하나의 아암을 제외하고, 다른 복수의 아암을 동시에 진퇴구동시키는 제 2 구동수단과, 상기 제 1 및 제 2 모우터의 각각으로 급전하는 전원과, 상기 전원으로부터 제 1 모우터에만 급전하는가, 또는 상기 제 1 및 제 2 모우터의 양쪽으로 급전하는가를 선택하는 콘트롤러를 갖는다.

Description

판 형상체 반송장치

제1도는 종래장치의 전체개요를 나타낸 사시도.

제2도는 종래장치의 내부구조의 일부를 나타낸 내부 단면도.

제3도는 종래장치의 반송아암 어셈블리를 모식적으로 나타낸 개요측면도.

제4도는 본 발명의 실시예에 관계된 판형상체 반송장치의 전체개요를 나타낸 사시도.

제5도는 실시예의 반송아암 어셈블리를 나타낸 사시도.

제6도는 실시예의 반송아암 어셈블리를 나타낸 단면도.

제7도는 실시예의 반송아암 어셈블리의 구동부를 나타낸 분해사시도.

제8도는 다른 실시예의 반송아암 어셈블리의 구동부를 나타낸 분해사시도.

제9도는 실시예의 반송아암 어셈블리를 모식적으로 나타낸 개요측면도.

제10도는 실시예의 반송장치의 제어블록 도면.

제11도는 실시예의 반송장치의 피치변환기구를 나타낸 내부단면도.

제12(a)도는 반송아암의 부착부를 나타낸 부분단면도.

제12(b)도는 반송아암의 부착부를 나타낸 분해단면도.

제13(a)도는 피치변환전의 피치변환기구를 나타낸 내부단면도.

제13(b)도는 피치변환후의 피치변환기구를 나타낸 내부단면도.

제14(a)도는 피치변환전의 피치변환기구를 나타낸 사시도.

제14(b)도는 피치변환후의 피치변환기구를 나타낸 사시도.

제15도는 반송아암의 이동량을 검출하는 검출장치를 나타낸 내부단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 아암기구 12 : 카세트

14 : 보우트 20 : 일괄반송용 아암기구

20A : 일괄반송용 아암 22 : 매엽반송용 아암기구

22A : 매엽반송용 아암 30 : 웨이퍼 보우트

32 : 엘리베이터 34 : 카세트

36 : 카세트 스테이지 40 : 판형상체 반송장치

42, 44, 46, 45, 50 : 아암

42A, 44A, 46A, 48A : 아암부착대

52, 54 : 볼스플라인축 56 : 미끄럼 운동 블록

58 : 지지아암 60 : 제 1 스테핑모우터

62 : 타이밍벨트 64 : 고정블록

68 : 미끄럼 운동 블록 70 : 지지아암

72 : 제 2 스테핑 모우터 74 : 타이밍벨트

76 : 고정블록 80 : 제어부

82 : 제 1 스위치 84 : 제 2 스위치

86 : 각종 센서 90 : 피치변환기구

92 : 케이싱체 94, 96 : 스크류

94A, 96A : 풀리 98, 100 : 볼너트

102, 104 : 슬리브 106 : 스테핑모우터

110 : 타이밍벨트 112 : 차광부재

120 : 가이드축 130 : 미끄럼운동블록

132 : 리니어가이드 134 : 풀리

W : 웨이퍼 S1 : 광학센서

S2 : 원점센서 S3 : 엔드리미트 센서

본 발명은, 반도체 웨이퍼등의 판형 상체를 반송하기 위한 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 처리장치에 있어서는, 처리부에 대하여 로드/언로드되는 웨이퍼를 카세트등의 수용부로 반송하기 위한 반송기구가 설치되어 있다.

이와같은 반송기구를 사용하는 웨이퍼 처리장치의 하나로서 열처리장치가 있다. 열처리장치에 있어서는 웨이퍼를 산화, 확산, 아닐 또는 성막처리한다.

이 장치에서는, 복수매의 반도체 웨이퍼를 카세트로부터 보우트에 옮겨서 보우트를 열처리로에 로드하거나, 혹은 이 반대로 언로드된 반도체 웨이퍼를 보우트로 부터 카세트에 옮기는 조작이 행하여 진다.

제1도에 도시한 바와같이 열처리장치의 로드/언로드부에는, 카세트와 보우트와의 사이에서 반도체 웨이퍼를 주고 받고, 이재(移載)하기 위한 반송장치가 구비되어 있다. 반송장치는, 반도체 디바이스 제조공정에서의 스루풋을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 복수매의 웨이퍼를 일괄하여 반송할 수 있도록 되어 있다.

제1도에 도시한 바와같이, 반송장치는 회전, 승강 및 진퇴가능한 아암기구(10)를 구비하고, 이 아암기구(10)는 아암 선단에 5단의 웨이퍼 재치부를 구비하고 있다. 아암기구(10)는 카세트(14)와 보우트(12)와의 사이에서 5매의 웨이퍼를 일괄적으로 이재한다.

한편, 1매만의 모니터웨이퍼나 더미웨이퍼를 보우트(12)로 이재하는 수도 있다. 이 때문에, 상기의 일괄반송용 아암기구외에, 1매의 웨이퍼만을 이재하는 매엽반송용 아암기구가 필요하게 된다.

제3도에 도시한 바와같이, 종래의 반송장치에서는, 일괄 반송용 아암기구(20)와 매엽반송용 아암기구(22)가 상하로 설치되고, 매염반송용 아암기구(22)는 일괄반송용 아암기구(20)와는 별개독립으로 구동되도록 되어 있다. 5개의 일괄반송용 아암(20A)은 동일피치 간격으로 배열되어 있으나, 1개의 매염반송용 아암(22A)은 일괄반송용 아암(20A)에 대하여 피치간격의 설정이 되어 있지 않다.

즉, 매엽반송용 아암(22A)과 일괄반송용 아암(20A)의 상호간 거리는, 일괄반송용 아암(20A)끼리의 상호간 거리(피치간격)보다도 크다. 이것은, 양 기구(20),(22)가 이동할 경우에 서로의 간섭을 막기 위함이다. 이 때문에, 종래의 반송장치는 점유 스페이스가 크고, 장치가 대형이다.

더구나, 양 기구(20),(22)는 별개 독립으로 구동되기 때문에, 각각에서의 위치산출동작이 필요하게 된다. 이 때문에, 위치산출을 위한 구동부에서의 티칭처리가 복잡화하거나 오차가 커지거나 할 염려가 있다. 또한, 일괄반송용 아암 기구(20)와 매엽반송용 아암기구(22)를 따로 따로 조립하고 있으므로, 부품수가 많고, 조립공정수가 증대하며, 코스트가 높아진다.

본 발명의 목적은, 장치의 대형화나 부품 및 조립공정수의 증가를 초래하는 일 없이, 판형 상체의 일괄반송과 매염반송이 가능한 구조를 구비한 판형상체 반송장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 판형상체 반송장치는, 배치식처리에 의하여 반도체 웨이퍼 등의 판형상체를 처리하기 위하여 처리장치로 다수개의 판형 상체를 집합적으로 반송하는 장치에 있어서,

중간의 단일 아암과, 그들의 사이에 상기 단일 아암을 가지도록 위치되며 주된 표면상에 판형상체를 수평방향으로 지지하도록 실질적으로 동일한 피치로 배열되는 일군의 아암을 포함하는 다수개의 아암과;

상기 중간의 단일 아암을 독립적으로 진퇴구동하기 위한 제 1 구동수단 상기 일군의 아암을 동시에 진퇴구동하기 위한 제 2 구동수단과;

반송되는 판형 상체의 상태를 검출하기 위한 센서수단과;

상기 제 1 및 제 2 구동수단의 각각에 가해지는 구동력을 변환하기 위한 구동력 변환수단; 및

상기 구동력 변환수단이, 상기 센서수단의 검출결과에 근거하여 상기 제 1 및 제 2 구동수단에 가해진 구동력을 변환하도록 함으로써 제 1 및 제 2 구동수단중의 적어도 하나를 구동하도록 하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 판형상체 반송장치는, 실질적으로 동일 피치간격으로 배열된 반도체 웨이퍼 등의 복수개의 판형 상체를, 중앙기준위치를 기준위치로 취하면서 처리부로 반출입하기 위한 판형상체 반송장치에 있어서,

각 쌍의 아암 위에 판형 상체를 수평방향으로 지지하기 위하여, 중앙기준위치에 대하여 대칭적으로 배열된 아암을 포함하여 구성되는 각 쌍의 아암을 동시에 진퇴구동할 수 있는 복수쌍의 아암과;

중앙기준위치에 배치되며 상기 각 쌍의 아암과 독립적으로 진퇴구동되는 단일 아암과 ;

인접한 2개의 판형상체 사이의 피치간격을 변환하기 위하여 상기 단일 아암이 배열된 중앙기준위치에 대하여 각각 상하로, 또한 대칭적으로 각 쌍의 아암을 이동하기 위한 피치변환수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피치변환수단은,

대응하는 각 쌍의 아암에 접속된 미끄럼 안내부재와;

각 쌍의 아암에 대하여 이동가능한 미끄럼 안내부재를 지지하기 위한 복수개의 스크류와;

스크류들을 동시에 회전시키기 위한 수단; 및

각 스크류의 각각에 대하여 회전수단으로부터의 회전력을 전달하기 위한 수단을 포함하며,

각 스크류는 한쪽 방향으로 나사산이 형성된 상부리드와 상기 한쪽 방향과 반대방향으로 나사산이 형성된 하부리드를 가지며, 회전력 전달수단은 각 쌍의 아암이 중앙기준위치에 대하여 동일한 피치간격으로 대칭적으로 배열될 수 있도록 각 스크류로 전달된 단위시간당 회전수를 조정한다.

[실시예]

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 여러가지 실시예에 대하여 설명한다.

제4도에 도시한 바와같이, 종형열처리장치의 열처리로(도시하지 않음)의 바로 아래에 웨이퍼 이재부가 설치되어 있다. 웨이퍼 이재부에는, 웨이퍼 보우트(30)가 설치되고, 이 보우트(30)의 근방에 판형상체 반송장치(40)가 설치되어 있다. 보우트(30)는, 열처리로에 로드/언로드되도록 엘리베이터(32)에 대하여 승강가능하게 지지되어 있다. 또, 웨이퍼 이재부에는, 카세트 스테이지(36)가 설치되고, 스테이지(36)에는 복수매의 반도체 웨이퍼(W)가 수용된 복수개의 카세트(34)가 격납되어 있다. 보우트(30)와 카세트 스테이지(36)와의 사이에는, 판형상체 반송장치(40)가 배치되어 있다.

판형상체 반송장치(40)는 승강 및 선회가 가능한 가동스테이지상에 설치되고, Z축을 따라서 이동할 수 있음과 동시에 Z축 둘레로 θ회전할 수 있도록 되어 있다. 또, 판형상체 반송장치(40)의 각 아암(50)은 수평면내에서 전진 또는 후퇴할 수 있도록 구동기구에 의하여 지지되어 있다.

제5도에 도시한 바와같이, 판형상체 반송장치(40)는 직사각형의 5매의 아암(42), (44), (46), (48), (50)을 가지며, 이들 5매의 아암은 동일피치간격으로 배열되어 있다. 각 아암(42), (44), (46), (48), (50)에는, 1매씩 웨이퍼(W)가 재치되도록 되어 있다. 이들중 중앙에 위치하는 아암(50)은, 단독으로 진퇴구동하도록 되어 있다. 이 단독으로 진퇴구동하는 아암(50)이 중앙기준위치에 위치한다.

제6도에 도시한 바와같이, 판형상체 반송장치(40)의 하부에 위치하는 케이싱체부에는, 1쌍의 볼스플라인축(52), (54)이 설치되어 있다. 이들 1쌍의 볼스플라인축(52), (54)은 아암(50)의 긴쪽 축을 따라 연장하여, 양단이 회전가능하게 지지되어 있다.

한쪽의 볼스플라인축(52)에는, 중앙아암(50)을 지지하기 위한 미끄럼 운동블록(56)이 끼워맞춰져 있다. 이 미끄럼 운동블록(57)은, 한쪽의 볼스플라인축(52)에 의하여 회전이 저지된 상태로 끼워맞춰져 있고, 중앙아암(50)을 한쪽에서 지지하는 지지아암(58)이 설치되어 있다. 그리고, 미끄럼 운동블록(56)은, 한쪽의 볼스플라인축(52)상을 미끄럼운동할 수 있도록 되어 있고, 이를 위한 구동은 제 1 구동원인 제 1 스테핑모우터(60)의 구동력이 전달되는 타이밍벨트(62)를 개재하여 행하여진다.

제7도에 도시한 바와같이, 타이밍벨트(62)의 일부는, 미끄럼 운동블록(56)에 일체화된 고정블록(64)의 상면과 이 상부에 위치하는 지지아암(58)의 저면으로 끼어짐으로써 중앙아암(50)과 일체화되어 있다. 이때문에, 스테핑모우터(60)의 회전력은 타이밍 벨트(62)를 통하여 미끄럼 운동블록(56)으로 전달되고, 미끄럼 운동블록(56)의 이동에 따라서 중앙아암(50)이 전진 또는 후퇴된다.

한편, 제6도에 도시한 바와같이, 다른 4매의 아암(42), (44), (46), (48)을 지지하고 있는 미끄럼 운동블록(68)은, 다른쪽의 볼스플라인축(54)에 대하여 회전이 저지된 상태로 끼워맞춰져 있다. 각 아암(42), (44), (46), (48)은 지지아암(70)에 의하여 한쪽으로 지지되어 있다. 미끄럼운동블록(68)은, 볼스플라인축(54)상을 미끄럼 운동할수 있도록 되어 있고, 이를 위한 구동은, 제 2 구동원인 제 2 스테핑모우터(72)의 구동력을 전달하는 타이밍벨트(74)를 개재하여 행하여진다.

제8도에 도시한 바와같이, 타이밍벨트(74)의 일부는, 미끄럼운동블록(68)에 일체화된 고정블록(76)의 상면과 이 상부에 위치하는 지지아암(70)의 바닥면사이로 끼워 짐으로써 아암(42), (44), (46), (48)과 일체화되어 있다. 이 때문에 스테핑모우터(72)의 회전력은 타이밍벨트(74)를 통하여 미끄럼운동블록(68)으로 전달되고, 미끄럼 운동블록(68)의 이동에 따라서 아암(42), (44), (46), (48)이 전진 또는 후퇴된다.

다음에, 제10도를 참조하면서 반송용 아암의 진퇴구동의 제어동작에 대하여 설명한다.

제어부(80)는 마이크로컴퓨터 및 전원을 내장하고 있다. 제어부(80)의 마이크로컴퓨터의 입력쪽에는, 제 1 및 제 2 스위치(82),(84) 및 각종 센서(86)가 접속되어 있다. 한편 제어부(80)의 마이크로컴퓨터의 출력쪽에는, 제 1 및 제 2 구동원(60),(72) 및 피치변환용 구동원(106)이 접속되어 있다.

제 1의 스위치(매엽스위치)(82)는, 제 1 스테핑모우터(60)에 I/O 인터페이스(도시하지 않음)를 개재하여 접속되어 있다. 제 2 스위치(일괄스위치)(84)는, 제 1 및 제 2 스테핑모우터(60), (72)에 I/O 인터페이스(도시하지 않음)을 개재하여 접속되어 있다.

또한, 제 1 및 제 2 스위치(82),(84)의 온오프의 선택투입은 수동으로 할 수 있을뿐만 아니라, 카세트와 보우트와의 사이의 웨이퍼 이재에 있어서 미리 카운터(도시하지 않음)에 의하여 검지되어 있는 카세트내의 웨이퍼의 위치와 매수에 의하여, 자동적으로 시퀀스 프로그램상, 온·오프설정된다. 즉, 제어부(80)에 있어서는, 각종 센서(86)로 부터의 검출신호 혹은 소정의 레시피에 따라서 제 1 및 제 2 스위치(82), (84)중의 어느것인가를 선택할 수 있도록 되어 있다.

제9도에 도시한 바와같이, 판형상체 반송장치(40)에서는 1매의 웨이퍼(W)만을 반송할 때는, 제 1 스위치(82)를 온시켜, 중앙아암(50)만을 진퇴구동시킨다. 한편, 5매의 웨이퍼(W)를 일괄반송할 때는, 제 2 스위치(84)를 온시켜, 중앙아암(50) 및 다른 아암(42), (44), (46), (48)을 동시에 진퇴구동시킨다.

다음에, 제11도 ∼ 제15도를 참조하면서 피치변환기구(90)을 가지는 다른 실시예에 대하여 설명한다.

피치변환기구(90)는, 지지아암(70)의 상면에 설치되어 있는 케이싱체(92)내에 배치되어 있고, 지지아암(70)과 케이싱체(92)의 천정부에 의하여 축방향 양단을 각각 회전가능하도록 지지하고 있는 1쌍의 스크류(94),(96)를 구비하고 있다. 이들 스크류(94), (96)의 길이의 중앙으로부터 하부에는 정나사(정방향의 리드)가 형성되고, 스크류(94), (96)의 길이의 중앙으로부터 상부에는, 역나사(역방향의 리드)가 형성되어 있다. 스크류(94), (96)하부의 정 나사리드와 상부의 역나사리드와는 같은 동일피치이다.

제11도에 도시한 바와같이 스크류(94), (96)에는 각각 1쌍의 볼너트(98), (100)가 나사맞춤되어 있다. 이들 볼너트(98), (100)는 스크류(94), (96)의 회전에 따라 서로 반대방향으로 이동하도록 되어있다. 이에 의하여 중앙아암(50)을 제외하고, 아암(42), (44), (46), (48)은 Z축 방향으로 각각 이동되어, 아암 상호간의 피치간격이 변한다.

한쪽의 스크류(94)에 부착되어 있는 볼너트(98), (100)에는, 슬리브(102)가 고정되어 있다. 이 슬리브(102)에는, 아암(44), (46)을 부착하기 위한 부착대(44A), (46A)가 지지되어 있다.

다른쪽의 스크류(96)에 부착되어 있는 볼너트(99), (100)에는, 각각 마찬가지로 슬리브(104)가 고정되어 있다. 이 슬리브(104)에는, 아암(42), (48)을 부착하기 위한 부착대(42A), (48A)가 지지되어 있다.

제12(a)도에 도시한 바와같이, 아암부착대(42A), (44A), (46A), (48A)는, 반송아암을 부착하는 쪽과 반대쪽의 기부가 직각으로 구부려지고, 그 기부는 높이가 다른 형상으로 중첩되어 있다.

이 기부는, 이에 대향하는 슬리브(102), (104)에 대하여 각각 나사고정되어 있다. 제12(b)도에 도시한 바와같이, 부착대(44A), (46A)의 기부를 슬리브(102)에 부착한 경우는, 다음에 부착하는 부착대(42A), (48A)의 부착개소(나사고정개소)가 노출되어 있으므로, 같은쪽으로부터의 부착 철거가 가능하게 된다.

더구나, 부착대(42A), (44A), (46A), (48A)의 기부가 구부려져 있으므로, 아암(42)∼(48)의 상호간격으로 작게 할 수 있다.

제13(a)도 및 제13(b)도에 도시한 바와같이, 스크류(94), (96)의 한 끝단부에는, 구동부의 대소 풀리(94A), (96A)가 각각 부착되어 있다. 두개의 풀리(94A), (96A) 및 스테핑모우터(106)의 구동축에는 타이밍벨트(110)가 걸려 걸쳐져 있다.

큰 풀리(94A)의 직경과 같은 풀리(96A)의 직경과의 비는 2:1이다. 피치변환전은, 제13(a)도에 도시한 상태에 있고, 피치변환후는 제13(b)도에 도시한 상태로 된다. 어느것이나 아암(42)∼(48)[부착대(42A)∼(48A)]은 동일피치간격으로 된다. 슬리브(102) 및 (104)는, 그 이동을 가이드축(120)에 의하여 안내하도록 되어 있다.

제14(a)도 및 제14(b)도에 도시한 바와같이, 가이드축(120)은, 볼스플라인축으로 구성되고, 슬리브(102),(104)쪽에 설치된 볼너트(98), (100)와 끼워맞춤되어 있다. 이와같은 볼스플라인 기구를 채용하는 것으로 커터가 작고 아암(42)∼(48)의 위치결정이 고정밀도로 된다.

그런데, 본 실시예에서는, 아암(42)∼(48)끼리 이간시켜서 피치를 확대시킬 경우에는, 아암(42)∼(48)이 겹쳐 있는 것이 전제이다. 이 때문에, 각 아암(42)∼(48)이 겹치는 위치에 도달한 시점에서 스크류(94), (96)의 회전을 정지시킬 필요가 있다.

그래서, 본 실시예에서는, 예컨대 이재되는 반도체 웨이퍼의 최소배열피치가 4.8mm로 되고, 재치되는 반도체 웨이퍼(W)의 크기에 대한 반송아암의 강도 및 가공오차를 고려하여 각 반송아암의 부착대의 배열피치를 4.6mm로 한 경우에는, 그 칫수차인 0.2mm를 한계로 하여 그 범위내에서 아암의 상하방향에서의 이동을 정지시킴으로써, 각 반송아암의 부착대를 대략 중합시킨 상태로 설정할 수 있다. 이 때문에, 단일의 아암의 부착대의 이동량을 검출하여 상기 칫수차가 검출된 시점에서 스테핑 모우터(106)의 구동을 정지시킨다.

그러나, 상기한 칫수차인 0.2mm의 이동량을 검출하는 것은 현실적으로 곤란하다. 그래서, 본 실시예에서는, 이동량이 큰 쪽의 아암부착대(42A), (48A)의 이동량을 검출하도록 하고 있다. 제15도에 도시한 바와같이, 한쪽의 슬리브(104)에는, 광학센서(S1)을 부착하고, 다른쪽의 슬리브(104)에는 차광부재(112)를 부착하고 있다. 스크류(96)의 회전에 의한 슬리브(104)의 이동량은 다른쪽의 슬리브(102)의 이동량의 2배, 즉 {0.2× 2(상대량)×2(이동량)}(mm)의 이동량으로 된다. 이 이동스트로크(0.8mm)를 광학센서(S1)의 검지범위로서 채용한다.

이에 의하여 극소의 스트로크를 검지하는 데에 비하여, 이동량의 검지가 용이해진다. 또한 제15도에 있어서 부호(S2)는 원점센서를, 그리고, 부호(S3)은 엔드리미트센서를 각각 나타내고 있다.

보우트(30)와 카세트(34)와의 사이에서의 웨이퍼(W)를 이재하는 경우는, 제어부(80)에 대하여, 제 1 스위치(82) 혹은 제 2 스위치(84)의 투입에 불구하고, 중앙아암(50)의 위치를 기준으로 하여 장치(40)의 높이방향에서의 위치결정이 행하여진다.

그리고, 제 1 스위치(82)가 투입된 경우에는, 중앙아암(50)이 진퇴구동된다. 요컨대, 제 1 스테핑모우터(60)는, 회전구동을 위한 펄스신호가 입력되는데, 이에 앞서, 중앙아암(50)쪽에 위치하여 타이밍벨트(62)와 일체화되어 있는 미끄럼 운동블록(56)이 이동개시위치, 다시 말하면, 진출하기 위한 개시위치에 있는가 어떤가가 도시하지 않은 광학센서(엔코더)[제10도중에서 부호(86)으로 나타낸 각종 센서에 상당]에 의하여 검지된다. 그리고, 이동개시위치로 복귀하고 있는 경우에 한하여, 상기 진출량에 상당한 수의 회전펄스가 입력된다. 이에 의하여 스테핑모우터(60)의 회전방향 및 회전량이 설정되고, 중앙아암(50)이 진퇴 구동된다.

한편, 제 2 스위치(84)가 투입된 경우에는, 제 1 스테핑모우터(60)에 더하여, 제 2 스테핑모우터(72)도 구동된다. 이 경우도 마찬가지로, 각 스테핑모우터(60), (72)가 회전하기 전에, 중앙아암(50) 및 이 상하에 위치하는 반송아암(42), (44), (46), (48) 쪽에 위치하여 타이밍벨트(74)에 일체화되어 있는 미끄럼운동 블록(68)이 이동개시위치, 다시말하면, 진출하기 위한 개시위치에 있는가 어떤가를 판별하도록 되어 있다.

그리고, 모든 아암(42)∼(50)이 이동개시위치에 있는 것이 검출되면, 제어부(80)는, 제 1 및 제 2 스테핑모우터(60), (72)에 대하여 회전을 위한 온 오프신호를 출력한다. 따라서, 중앙아암(50)과 이 이외의 아암(42), (44), (46), (48)이 모두 타이밍벨트(62), (74)를 통하여 진퇴구동된다.

그런데, 각 아암(42)∼(50)의 진퇴시에, 특히, 일괄하여 반송하는 경우에는, 이재할 웨이퍼의 배열피치에 따라서 각 아암(42)∼(50)의 피치 변환이 행하여진다. 요컨대, 중앙아암(50)의 부착대(50A)의 위치를 기준으로 하여, 상하로 나누어진 아암(42), (44), (46), (48)을 각각 상대이동시킬 수 있다.

더구나, 스크류(94)와 (96)과의 사이의 회전수비에 의하여, 아암(44), (46)끼리는 물론이고, 아암(42), (48)과의 사이에서의 피치간격을 같게 할 수 있다.

본 실시예의 장치는, 스크류(94), (96)를 짧게 할 수 있으므로, 높이 싸이즈가 작아지고, 콤팩트한 구조로 된다. 또, 미끄럼 운동블록의 아래면 스페이스를 작게할 수 있다. 더구나 미끄럼 운동블록의 아래면에 구동부가 존재하고 있지 않음으로써, 이 부분을 피치변환기구의 구동원에 대한 배선부로 할 수 있다. 이것은, 미끄럼운동안내부가 상기한 볼스플라인의 채용에 의하기 때문이다. 다시말하면, 통상, 미끄럼 운동안내부의 구조로서는, 제2도에 도시한 바와같이, 미끄럼 운동블록(130)의 측면에 위치하여 미끄럼 운동안내에 필요한 길이를 갖는 리니어 가이드(132)를 설치하는 것이 일반적이다. 그런데, 이 경우에는, 미끄럼 운동블록의 측부에 제 1, 제 2 구동원을 설치할 수 없으므로, 구동원인 스테핑모우터는, 세로로 설치하게 된다. 이 때문에, 타이밍벨트가 걸리는 풀리(134)가, 미끄럼 운동 블록(130)의 아래쪽에 위치하게 되므로, 미끄럼 운동블록의 아래쪽으로 배선부를 설치하는 것이 곤란해진다. 다시 말하면, 제6도에 도시한 바와같이, 미끄럼 운동블록(56), (68)의 아래쪽 공간이 배선용의 스페이스로서 공동화하도록 하여, 제2도에 도시한 미끄럼 운동블록(120)의 아래쪽의 스페이스가 복잡한 상태로 되는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 실시예에 의하면 제 1, 제 2 구동원인 스테핑모우터(60), (72)를 가로로 설치함으로써 타이밍벨트를 수평으로 설치할 수 있다. 이 때문에, 지지아암이 케이싱체로부터 외부로 돌출하기 위하여 형성되어 있는 슬리트의 위치에 타이밍벨트를 배치함으로써 슬리트를 차폐할 수 있다. 따라서, 케이싱체내에서 구동원으로 부터의 먼지가 슬리트로 부터 웨이퍼의 재치부를 향하여 누설하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 회전수를 같게 하여서 한쪽 스크류의 리드를 다른쪽 스크류의 리드와 다르게 하여 서로의 슬리브의 이동량을 변화시켜도 좋다.

또한 본 발명은, 상기한 판형상체 반송장치는, 열처리장치뿐만이 아니라, 반도체 제조장치, 액정제조장치의 각 공정에서 활용할 수 있는 것이며, CVD장치나 플라즈마 처리장치 혹은 카세트스토커장치, 보우트스토커장치 등에도 적용하는 것이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 판형상체 반송장치의 대형화를 방지할 수 있다. 또, 부품점수가 적어지고, 제조코스트가 저감된다. 또한, 판형상체 반송을 위한 위치결정 티칭이 용이해진다.

또, 본 발명에 의하면 홀수매의 반송아암을 설치한 경우의 중앙위치의 반송아암을 기준으로 하여, 그 상하에 위치하는 반송아암의 피치변환을 하는 것이 가능해진다.

Claims

배치식처리에 의하여 반도체 웨이퍼 등의 판형상체를 처리하기 위하여 처리장치로 다수개의 판형상체를 집합적으로 반송하는 장치에 있어서, 중간의 단일 아암과, 그들의 사이에 상기 단일 아암을 가지도록 위치되며 주된 표면상에 판형상체를 수평방향으로 지지하도록 실질적으로 동일한 피치로 배열되는 일군의 아암을 포함하는 다수개의 아암과; 상기 중간 단일 아암을 독립적으로 진퇴구동하기 위한 제 1 구동수단과; 상기 일군의 아암을 동시에 진퇴구동하기 위한 제 2 구동수단과; 반송되는 판형상체의 상태를 검출하기 위한 센서수단과; 상기 제 1 및 제 2 구동수단의 각각에 가해지는 구동력을 변환하기 위한 구동력 변환수단; 및 상기 구동력 변환수단이, 상기 센서수단의 검출결과에 근거하여 상기 제 1 및 제 2 구동수단에 가해진 구동력을 변환하도록 함하으로써 제 1 및 제 2 구동수단중의 적어도 하나를 구동하도록 하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제1항에 있어서, 상기 일군의 아암은, 상기 중간의 단일 아암 위쪽에 위치된 2개의 상부 아암 및 상기 중간의 단일 아암 아래쪽에 위치된 2개의 하부 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제2항에 있어서, 상부, 중간 및 하부 아암에 의하여 지지된 판형상체의 피치를 변환하기 위하여 상기 중간 단일아암에 대하여 상기 상부 및 하부 아암내에 포함된 각 아암을 이동하기 위한 피치변환수단을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 편형상체 반송장치.
제3항에 있어서, 상기 상부 및 하부 아암에 포함된 각 아암은 상기 피치변환수단으로부터 이탈이 가능하도록 장착된 것을 특징으로 하는 형상체 반송장치.
제2항에 있어서, 상기 중간의 단일 아암에 접속되며, 상기 중간의 단일 아암과 함께 상기 제 1 구동수단에 의하여 구동되는 제 1 미끄럼동작체와; 상기 상부 및 하부 아암에 포함된 각 아암에 접속되며, 상기 아암의 각각과 함께 상기 제 2 구동수단에 의하여 구동되는 제2 미끄럼동작체; 및 상기 제 1 및 제 2 미끄럼동작체의 각각을 안내하기 위한 볼스플라인축을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제1항에 있어서, 상기 다수개의 아암 전부를 지지하기 위한 지지부재; 및 상기 지지부재 및 그 지지부재에 의하여 지지된 상기 다수개의 아암을 수직으로 이동하기 위한 승강수단을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제1항에 있어서, 상기 다수개의 아암 전부를 지지하기 위한 지지부재; 및 상기 지지부재 및 상기 지지부재에 의하여 지지된 상기 다수개의 아암을 선회시키기 위한 선회수단을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 판형체 반송장치.
제1항에 있어서, 상기 각 아암은 사각형의 주된 면을 가지는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제1항에 있어서, 상기 판형상체가 열처리를 받게 되는 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
실질적으로 동일 피치간격으로 배열된 반도체 웨이퍼 등의 복수개의 판형상체를, 중앙기준위치를 기준위치로 취하면서 처리부로 반출입하기 위한 판형상체 반송장치에 있어서, 각 쌍의 아암 위에 판형상체를 수평방향으로 지지하기 위하여, 중앙기준위치에 대하여 대칭적으로 배열된 아암을 포함하여 구성되는 각 쌍의 아암을 동시에 진퇴구동할 수 있는 복수쌍의 아암과; 중앙기준위치에 배치되며 상기 각 쌍의 아암과 독립적으로 진퇴구동되는 단일 아암과; 인접한 2개의 판형상첼 사이의 피치간격을 변환하기 위하여 상기 단일 아암이 배열된 중앙기준위치에 대하여 각각 상하로, 또한 대칭적으로 각 쌍의 아암을 이동하기 위한 피치변환수단을 포함하여 구성되고, 상기 피치변환수단은: 대응하는 각 쌍의 아암에 접속된 미끄럼 안내부재와; 각 쌍의 아암에 대하여 이동가능한 미끄럼 안내부재를 지지하기 위한 복수개의 스크류와; 스크류들을 동시에 회전시키기 위한 수단; 및 각 스크류의 각각에 대하여 회전수단으로부터의 회전력을 전달하기 위한 수단을 포함하며, 각 스크류는 한쪽 방향으로 나사산이 형성된 상부리드와 상기 한쪽 방향과 반대방향으로 나산산이 형성된 하부리드를 가지며, 회전력 전달수단은 각 쌍의 아암이 중앙기준위치에 대하여 동일한 피치간격으로 대칭적으로 배열될 수 있도록 각 스크류로 전달된 단위시간당 회전수를 조정하는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제10항에 있어서, 상기 회전력 전달수단은 각 스크류에 부착된 풀리 및, 풀리와 구동수단의 구동축 둘레에 감겨진 타이밍 벨트를 가지는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제10항에 있어서, 상기 각 쌍의 아암중 한 쌍에 설치된 이동검출수단을 더욱 포함하여 구성되며, 상기 한 쌍의 아암은 각 쌍의 아암이 이동한 간격을 검지하기 위하여 중앙기준위치로부터 가장 멀리 떨어져서 위치된 아암을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.
제12항에 있어서, 이동검출수단은 광학센서인 것을 특징으로 하는 판형상체 반송장치.