KR100281454B1 - 로드로크용 로드암 - Google Patents

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KR100281454B1
KR100281454B1 KR1019970700661A KR19970700661A KR100281454B1 KR 100281454 B1 KR100281454 B1 KR 100281454B1 KR 1019970700661 A KR1019970700661 A KR 1019970700661A KR 19970700661 A KR19970700661 A KR 19970700661A KR 100281454 B1 KR100281454 B1 KR 100281454B1
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에스. 무카 리차드
에이. 호프메이스터 크리스토퍼
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스탠리 디. 피에코스
브룩스 오토메이션 인코퍼레이티드
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Abstract

로드이송장치는 베이스부재와, 상기 로드를 지지하는 평면플랫폼과, 이 플랫폼이 제 1방위를 차지하는 수축포지션과 플랫폼이 수축포지션에 있을 때 차지하는 평면에서 실제로 남아있으면서 각도가 변경된 제 2방위를 차지하는 확장포지션과의 사이에서 평면에서 플랫폼을 이동시키기 위한 베이스부재에 피봇, 장착된 구동암으로 구성된다. 구동암은 구동암축에 고정된 다음, 베이스부재에 회전가능하도록 장착된다. 강제링크는 베이스부재와 플랫폼사이에서 확장하며, 통상 구동암과 평행이 된다. 엘리베이터 구동는 위치가 상승 및 하강된 베이스부재를 이동시키도록 작동가능하고, 커플링은 구동암축을 상승 및 하강포지션 사이에서 위치레인지를 거쳐 구동축사이에서 스톱플레이트와 인접한 관계인 구동암을 바이어싱하고, 수축포지션까지 플랫폼을 바이어싱하도록 확장한다. 양극성을 띄는 한쌍의 병렬자석은 구동암이 스톱플레이트 쪽으로 향하도록 구동암과 스톱플레이트상에 각각으로 장착된다. 본 발명의 장치는 입자자유환경을 실제로 가지는 챔버를 형성하는 로드로크와 동등하게 사용된다.

Description

로드로크용 로드암{LOAD ARM FOR LOAD LOCK}
본 명세서에 있어서, "웨이퍼(wafer)"라는 단어는 상기 여러 종류의 기판을 지칭하기 위하여 사용될 것이다. 그러나 경우에 따라서는, "웨이퍼"라는 용어는 모든 종류의 기판을 나타내기 위하여 포괄적 의미로 사용되기도 할 것이다. 전형적인 기판은 직경이 200mm이고, 두께가 0.760mm인 원형으로 형성된다. 최근에는 동일한 두께에서 300mm까지로 직경선택의 폭이 넓어졌다. 본 발명은 특히 새로운 크기의 기판에 대하여 작동하는 데에 유익하다.
반도체 장치의 제조에 있어서, 여러 작업장소 및 위치 사이에서 매우 섬세한 실리콘 웨이퍼를 이송하는 경우에는 독특한 처리상의 문제가 발생한다. 실리콘 웨이퍼는 매우 섬세하고 고연마표면을 가지지만, 최대 처리량을 위해서는 신속, 정확하게 처리될 필요가 있다. 종래에는, 다량의 웨이퍼를 작업에 의해 소정 간격으로 적층한 상태에서 로드로크(load lock)나 기타 중간 수용부(holding station)로 지지/이송하도록 사용되는 운반용 캐리어 즉, 카세트를 설치하는 것이 일반적이었다. 상기 수용부는 다수 개의 처리부로 또는 처리부로부터 웨이퍼가 이송되는 이송부에 좀 더 인접해 있다.
종래의 구조에서는, 로드로크에 웨이퍼나 다수의 웨이퍼가 수용된 카세트를 위치시키기 위하여 인간이나 로봇 적재기(loader)가 로드로크에 필요하였다. 이러한 처리과정은 통상의 챔버벽과 웨이퍼 사이의 작은 틈새 때문에 종종 어려운 과정이 된다.
소정 위치에서 다른 위치까지 웨이퍼를 이송하기 위한 다양한 구조가 공지되어 있다. 그러한 장치의 전형적인 예가 보노라(Bonora)의 미합중국 특허 제 4,674,936호와, 제4,802,809호 및 제5,169,272호 등에 개시되어 있다. 상기 각각의 특허에는 표준 기계적 인터페이스(Standard Mechaincal Interface: 이하 "SMIF"라 칭함) 시스템 용기(container)로부터 다수개의 웨이퍼를 지지하는 카세트를 이송시키기 위한 장치가 기술되어 있다.
데이비스의 미합중국 특허 제4,730,976호 등에는, 관절이 형성된 암(Arm) 어셈블리가 다수개의 위치 사이에서 웨이퍼를 이송시키기 위하여 "개구리 같은(froglike)" 동작으로 확장 및 수축하게 된다. 즉, 관절이 형성된 암어셈블리는 반경방향 평면에서 피봇점 주위로 회전 가능하게 되고, 축방향으로 상승 및 하강할 수 있게 되어 있다.
데이비스 등의 특허에 대한 개선점으로서, "개구리 같은" 또는 "개구리 차기(Frogkick)"의 운동방식을 재활용하는 내용이 헨드릭슨의 미합중국 특허 제 5,180,276호에 개시되어 있다. 웨이퍼 이송장치의 또다른 구성은 로드로크에서 카세트로부터 웨이퍼를 회수하여 처리용 반동챔버 안으로 전진시키는 기구를 기술하는 웨스트래이크의 국제 출원 제 PCT/US 87/01176 호에 기술되어 있다.
본 발명의 장치는 물체 이송 장치에 관한 것이다. 이송되는 물체로는 실리콘 및 갤륨 비소화물과 같은 반도체 웨이퍼(wafer), 고밀도 상호연결기(interconnects)와 같은 반도체 패킹 기판, 마스크나 레티클즈(reticles)와 같은 반도체 제조공정 영상판 및 능동 매트릭스 액정표시(LCD) 기판과 같은 광역 디스플레이 패널 등이 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1도는 본 발명의 웨이퍼 이송장치를 활용할 수 있는 타입인 한 쌍의 병렬 처리 시스템의 상부 평면 개략도이다.
제2도는 제1도의 처리 시스템 중 상세하게 본 발명을 구체화한 웨이퍼 이송장치를 활용한 싱글 타입 처리 시스템의 상부 평면 개략도이다.
제3도는 제2도에서 설명한 처리 시스템의 정면 입면도이다.
제4도는 제3도에서 설명한 처리 시스템을 명확하게 표현하기 위해 일부 파단한 측면 입면도이다.
제5도는 명확하게 나타내기 위하여 특정 부위가 일부 파단되어 도시된 본 발명의 이송장치를 설명하는 투시도이다.
제6도는 제5도에서 설명한 이송장치의 상부 평면도이다.
제7도는 명확하게 나타내기 위하여 제5도 및 제6도에서 설명된 이송장치의 특정 부분이 일부 파단되어 도시된 측면 입면도이다.
제8도는 제2도에서 나타낸 구조를 명확하게 나타내기 위하여 특정 부분이 일부 파단 도시되어 좀 더 상세하게 설명된 것으로, 수축위치에서 묘사된 구성요소를 가지는 확대 상부 평면도이다.
제9도는 확장위치에서 묘사된 구성요소를 가지는 제8도와 유사한 확대 상부 평면도이다.
제10도는 수축위치에서 중간위치를 거쳐 최종적으로 확장위치까지 이동하는 본 발명 소정의 구성요소의 운동학을 설명하는 상부 평면도이다.
제11도는 본 발명의 구성요소를 설명하는 상세 투시도이다.
제12도는 본 발명의 다른 구성요소를 설명하는 상세 투시도이다.
제13도는 상호 연관 관계에 있는 제11도 및 제12도의 각각의 구성요소가 설명된 일부 파단된 상부 평면도이다.
제14도는 본 발명의 또다른 실시예의 상세 측면 입면도이다.
제15도는 제14도에서 설명된 실시에의 상부 평면도이다.
제16도는 본 발명의 또다른 실시예의 상세 상부 평면도이다.
본 발명은 웨이퍼 보호를 확실하게 하는 한편, 현행 시스템에 호환 가능한 방법으로 현행 웨이퍼 처리 시스템의 처리량을 증가시키려는 노력의 결과로 개발된 것이다.
본 발명에 있어서, 로드 이송장치는 하부판(base plate)과, 제1 방위를 취하는 작업대(platform)의 수축위치와 수축위치에서 차지한 평면에 실제로 남아 있으면서 각도가 바뀐 제2 방위를 취하는 작업대의 확장위치와의 사이의 평면상에서 작업대를 이동하기 위해 하부판에 피봇 가능하게 장착된 로드 지지용 및 구동암 지지용 평면 작업대를 포함한다.
구동암은 구동암축에 고정되고, 상기 구동암축은 하부판에 회전 가능하도록 장착된다. 구속링크는 하부판과 작업대 사이에서 확장되고, 일반적으로 구동암과 평행하다.
승강기 구동기구는 하부판을 상승 위치와 하강 위치로 이동시키도록 동작될 수 있고, 커플링기구는 상승 위치와 하강 위치 사이의 위치 전부에 대하여 구동암 축을 구동축에 구동 가능하도록 연결한다. 하부판은 수직 정지판을 포함한다. 인장 스프링은, 구동암이 정지판으로 인접하게 편향되고, 작업대가 수축 위치로 편향되도록 작업대와 구동암 사이에서 확장한다. 상호 반대자성을 띄면서 병렬 배치된 한쌍의 자석이 구동암과 정지판 상에 각각 장착되어 정지판 쪽으로 구동암을 끌어들인다. 본 발명의 장치는 실질적으로 입자가 전혀 없는 환경을 가지는 챔버를 형성하는 로드로크와 결합하여 사용될 것이다.
본 발명의 제1 목적은 웨이퍼 처리 시스템의 생산성을 향상시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일정 간격으로 적층된 다수개의 웨이퍼를 수용한 카세트를 웨이퍼 처리 시스템에 인접한 지지선반으로부터 시스템 내에서 추가 이동을 위하여 적절하게 위치되어 있는 로드로크 내부로 이송시키는 것이다.
본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 기술된 하기 설명으로부터 명확해질 것이다. 상기 일반적인 설명과 하기 상세 설명은 예시적이고 설명적인 것이지, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 발명의 실시예를 도시하고, 발명의 상세한 설명과 함께 일반적인 용어로 발명의 원리를 설명하는데 기여한다. 발명의 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 부재번호는 동일한 부위를 나타낸다.
첨부 도면을 참조하면, 먼저 도 1은 웨이퍼나 평면 패널과 같은 실리콘 평면 기판에 동작되는 일련의 처리시스템(20)을 설명한 것이다. 이미 명시된 바와 같이, "웨이퍼"라는 단어는 위와 같은 기판을 나타내는 것으로 일관성 있게 사용되겠지만, 모든 기판을 지칭하도록 넓은 의미로 사용될 수도 있다. 처리시스템(20)은 예를 들어, 벽(24)에 의해 외부환경으로부터 분리된 청정실(clean room)(22) 내에서 병렬 형태로 배열된다. 최근에는, 청정실을 제거하는 것이 일반화되었고, 그 대신에 처리시스템의 내부 또는 처리시스템과 관련된 개개 수단의 내부에 필요한 청정환경을 유지하는 것이 보편화되었다.
어떤 경우에는 카세트(26) 내에서나 SMIF(표준 기계적 인터페이스) 박스와 같은 환경이 제어된 캐리어 내에서 많은 웨이퍼(25)(도 2)를 운반하는 것이 일반적이다. 그러한 경우에, 다수개의 웨이퍼는 일정 간격으로 적층된 형태로 지지되어 카세트 내로 적재되고, 그 다음 수동으로 이송되거나 또는 관련된 처리시스템(20)에 인접한 선반(28) 상에 놓여져, 처리를 위한 도입 순서를 대기하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이, 도입문(entry door)(34)(도 2, 도 3, 도 4)이 개방되어 로드구(load port)(35)(도 4)를 통해 접근이 가능하게 될 때, 카세트는 수동으로 또는 외부로부터의 로봇에 의해 로드로크(32) 내의 대기챔버(30) 안으로 배치된다.
후술될 이송장치(36)에 의해, 카세트(26)는 선반(28) 위로 들어올려져, 챔버 내에서부터 로드로크(32)의 대기챔버(30) 내측으로 이동된다. 결국, 본 발명의 일부조차 구비하지 못한 장치에 의해서는, 웨이퍼(25)는 이송챔버(38)까지, 그리고 그로부터 한 개 또는 그 이상의 다수개의 처리부(40)까지 하나씩 이송될 수밖에 없다.
본 발명에 따르면, 특히, 도 4 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 이송장치(36)는 하부판(42)과, 상승위치와 하강위치 사이에서 하부판을 선택적으로 이동시키도록 작동 가능한 승강기 구동기구(44)를 구비하고 있다. 이와 같은 하부판의 이동은, 필요에 따라서, 소정 거리 동안 또는 점진적으로 실행될 수 있다. 구동암기구(46)는 하부판(42)에 장착되어 있으며, 카세트(26)나 다른 형태의 웨이퍼 캐리어를 지지하기 위하여 평면 작업대(48)가 구비되어 있다.
상기 구조에서, 작업대(48)는, 작업대가 제1 방위를 취하는 수축위치(도 3 및 도 8)와, 작업대가 제1 방위로부터 소정 각도로 이송된 제2 방위를 취하는 확장 위치(도 4 및 도 9) 사이의 평면상에서 이동하도록 작동된다. 이 때 작업대(48)는 확장위치까지 이동할 때에도 수축위치에서 차지했던 평면상에 실제로 남아 있게 된다.
"제1 방위 및 제2 방위"라는 용어를 좀 더 명확히 이해하도록, 카세트(26)가 선반(28) 상에 적절하게 위치하여 그 정방형 측면이 벽(24)에 평행하거나 또는 수직이 되고 있는 것을 도 2에 나타내었다. 그러나, 카세트가 챔버(30) 내에서 작업대(48) 상에 위치하게 될 때에는, 웨이퍼(25)가 이송챔버(38)까지, 그 후 처리부(40)까지 순차적인 이송이 적절하게 이루어지도록 하기 위해 벽(24)면에 대해 상대적으로 비스듬하게 될 필요가 있다. 선반(28)으로부터 챔버(30) 내부로 카세트(26)가 이송되는 동안에, 이송장치(36)는, 벽(24)에 대해 통상 배치된 방위로부터 로드 로크(32)와 이송챔버(38) 사이의 접속밸브(interface valve)(50)에 대해 통상 배치된 방위까지 작업대가 평면상에서 적절하게 이송되도록 한다. 도 10은 작업대(48)가 수축위치로부터 중간위치를 거쳐 최종적으로 확장위치까지 이동될 때 이루어지는 운동형태를 묘사한 상부 평면도이다.
상기 목적을 위하여, 구동암기구(46)는 상기 수축위치(도 4 및 도 8)와 확장위치(도 5 및 도 9) 사이에서 이동 가능하도록 하부판(42)에 피봇 가능하게 장착된 구동암(52)을 포함한다. 특히, 수직으로 연장된 구동암축(54)은 일정간격 이격된 베어링(56, 58)에 의해 하부판에 회전 가능하도록 장착되고, 수축위치와 확장위치 사이에서 작업대(48)를 이동시키기 위해 구동암은, 예를 들어, 키(keying)에 의해 구동암축에 고정된다.
구속링크(60)는 하부판(42)과 작업대(48) 사이에서 확장된다. 특히, 구속링크는 하부판(42)에 일체가 되도록 하부지지대(64)에 제1 링크핀(62) 같은 것으로 피봇 가능하게 장착되고, 하부판으로부터 평행하게 이격된 평면에서 확장된다.
제1 링크핀(62)으로부터 이격된 제2 링크핀(66)은 구속링크(60)와 작업대(48)를 피봇 가능하게 연결하기 위해 사용된다. 구동암축(54)으로부터 이격된 구동 암핀(68)은 구동암(52)과 작업대(48)를 피봇 가능하게 연결하기 위해 사용된다. 상기 배치에서, 제1 링크핀(62)은 구동암축(54)으로부터 일정간격 하에 인접되어 있고, 제2 링크핀(66)은 구동암핀으로부터 일정간격 하에 인접되어 있다.
더욱이, 구동암축(54), 구동암핀(68), 제1 링크핀(62) 및 제2 링크핀(66)의 수직 축은 일반적으로 모두 평행하다. 또한, 상기 구성요소들은, 구동암기구(46)가 수축위치에서 확장위치까지 이동할 때, 동시에 작업대(48)가 제1 방위에서 상기 제 2 방위까지 이동하도록 모두 상호 관련하여 위치한다.
인장 스프링(70)으로 이루어진 탄성부재는, 특히 수축위치까지 작업대를 편향시키기 위하여 작업대(48)와 구동암(52) 사이에서 그들 각각에 고정된다. 인장 스프링(70)의 다른 기능은 다음에 기술될 것이다.
이송장치(36)는 구동축(72)과 구동축을 회전시키기 위한 적절한 모터(73)를 더 포함한다. 커플링기구(74)(특히 도 7 및 도 11 내지 13 참조)는 하부판(42)과 상승 및 하강위치 사이에서 하부판 위에 지지되어 있는 카세트(26)에 의해 도달되는 전체 위치 범위에 대해 구동암축(54)을 구동축(72)에 구동 가능하도록 연결한다(도 3).
구동암축(54)은 수직으로 배향되고, 직경방향으로 연장된 회전축(76)이 고정된 위치에 인접한 저단부까지 연장되는 세로축을 갖는다. 회전축은 직경방향 보어(bore)에 적절하게 수용되고, 구동암축(54)으로부터 직경방향으로 돌출된 대립되는 양측 단부를 가진다. 한 쌍의 대립되는 바퀴(78)는 회전축의 양단부에 회전 가능하게 각각 장착된다.
구동축(72)은 구동암축(54)에 대해 축방향으로 배치되고, 축방향으로 연장되고 직경방향으로 대립된 한 쌍의 구동 돌출부(80)는 구동축의 상단부를 넘어 연장하면서 바퀴(78)가 각각 그 위에 맞물려 수용되는 제1 및 제2 회전면(82)을 가진다.
또한, 인장 스프링(70)은 구동 돌출부(80)의 회전면(82)에 바퀴(78)가 맞물리도록 편향시키는데 사용된다. 상기 구조에 있어서, 승강기 구동기구(44)의 전체 동작 동안에, 상기 바퀴(78)는 구동암축(54)을 회전시키기 위하여 각각의 회전면에 맞물려진다.
도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 정지판(84)은 하부판(42)에 일체가 되면서 직립되어 있다. 인장 스프링(70)은 구동암(52)을 정지판에 인접한 위치에 있도록 편향시킨다. 이러한 작동은 작업대(48)와 구동암기구(46)가 수축위치에 있을 때 발생한다.
정지판에 인접하도록 구동암(52)을 편향시키거나 일시적으로 고정하기 위하여, 제1 자석(86)이 구동암에 적절하게 장착되고, 제1 자석(86)과 상반된 극성의 제2 자석(88)이 정지판에 적절하게 장착된다. 이런 목적 때문에, 구동암(52)이 정지판(84)에 인접하여 배치될 때, 제2 자석은 제1 자석에 병렬 배치된다. 정지판(84)의 적절한 나사 구멍(taped hole)에 나사 산으로 맞물려진 고정 나사못(89)은 정지판(84)(도 6)의 측면으로부터 돌출하고, 그 말단부는 구동암이 정지판에 상대적으로 인접하여 위치할 때 구동암(52)과 맞물려진다. 고정 나사못(89)을 조절함으로써 구동암과 정지판의 간격이 조절될 수 있다.
이송장치(36)의 작동은 예를 들어, 챔버(30)(도 8 참조) 내에 빈 작업대(48)가 위치됨으로써 개시된다. 그 다음, 모터(73)가 작동되어 구동축(72)과 함께 작업대(48)를 확장위치(도 9 참조)까지 진행시키도록 구동암축(54)을 회전시킨다. 작업대(48)는 선반(28) 위에 지지되어 있는 카세트(26) 아래로 자유롭게 미끄러지도록 적절한 상승상태에 있다. 작업대(48)가 카세트 아래에 위치할 때, 승강기 구동기구(44)는 선반(28)에서 카세트를 들어올리도록 작동된다. 모터(73)가 재 작동하여 초기 동작과는 반대로 작업대(48)를 카세트를 지지한 상태로 챔버(30) 내로 복귀시켜, 작업대는 도 8에 도시된 위치로 다시 복귀하게 된다.
본 발명의 다른 실시예인 커플링기구(90)는 도 14 및 도 15에 설명된 구조를 가진다. 이 경우에 변형된 구동축(72A)은 그 상단부에 대립 회전면(96)을 형성하는 대립되는 두 갈래의 다리(limbs)(94) 사이로 교축홈(92)을 가진다. 구동암축(54)의 저단부는 도 16에 도시된 바와 같은 동일한 구조를 갖는다. 이와 같이, 바퀴(78)는 홈(92)내에서 회전면(96)에 맞물려 회전되도록 수용된다. 앞에서 설명된 실시예의 경우와 마찬가지로, 구동축(72A)의 회전은 구동암축(54)이 하부판(42)과 일체로 상승 및 하강할 때에도 구동암축(54)에 회전을 전달하게 된다.
본 발명의 또다른 실시예가 도 16에 도시되어 있다. 이 경우, 웨이퍼를 수용한 카세트를 지지하기 위한 선반(28A)은 로드로크(32A) 전면에 직각으로 위치됨으로써, 상부에 카세트를 수용하기 위한 작업대(48A)는 수축위치일 때 점유된 평면상에 실제로 내내 남아 있게 되는 확장위치에서와 같이, 수축위치에서 각도상 동일한 배치방위를 가진다. 이러한 결과는 구동암(52) 및 구속링크(60)의 상대적 길이를 적절히 조정함으로써 얻어질 수 있다.
이송장치(36)에는 구성요소의 동작조건을 지시하기 위하여 적절한 감지장치가 구비된다. 예를 들어, 카세트가 작업대(48) 위에 있는지 없는지를 아는 것이 바람직하다. 도 7에 도시된 바와 같이, 작업대(48)에는 카세트 존재 감지기(102)를 수용하기 위한 오목부(recessed region)(100)가 형성된다. 감지기(102)는 작업대에 만곡부(106)를 부착시키기 위한 기저부(104)를 구비하고 있다. 카세트 물림 누름쇠(108)는 만곡부(106)의 단부에 일체로 형성되어 있다. 만곡부(106)는 작업대(48) 위에 장착된 스위치(110) 위에 놓인다. 카세트가 작업대(48) 위에 위치할 때, 누름쇠(108)를 물고서 만곡부(106)를 억압하여 스위치(110)를 가동한다. 카세트가 작업대로부터 제거될 때 누름쇠(108)는 더 이상 물려지지 않음으로써, 만곡부(106)는 스위치(110)와의 체결상태로부터 떨어지게 되고, 스위치(110)는 더 이상 작동되지 않는다.
이송장치(36)에는 작업대(48)가 수축위치에 있는지 또는 확장위치에 있는지를 알 수 있도록, 작업대의 위치를 지시하는 적절한 감지 장치가 구비된다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 수축 감지기(112)는 로드로크(32)의 벽에 적절하게 장착된 자석(114)과, 작업대(48)의 하측면에 장착된 자성 리드(reed) 스위치(116)를 구비하고 있다. 작업대가 수축위치에 있을 때(점선으로 표시된 상태), 자석(114)은 스위치(116)를 작동시켜 작업대가 실제로 수축위치에 있음을 지시한다. 유사한 방법으로, 확장 감지기(118)는 작업대(48)의 하측면에 적절하게 장착된 자석(120)과, 링크(60) 위에 장착된 자성 리드 스위치(122)를 구비하고 있다. 작업대가 확장위치(실선으로 표시된 상태)에 있을 때, 자석(120)은 스위치(122)를 작동시켜 작업대가 실제 확장위치에 있음을 지시한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 상세하게 설명되었음에 불구하고, 명세서에서 설명되고 청구항에서 정의된 바와 같은 발명의 범위를 벗어나지 않고, 상기 실시예에 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것을 당해 분야의 기술자들은 이해할 수 있다.
본 발명의 장치는 물체 이송 장치에 관한 것이다. 이송되는 물체로는 실리콘 및 갤륨 비소화물과 같은 반도체 웨이퍼(wafer), 고밀도, 상호연결기(interconnects)와 같은 반도체 패킹 기판, 마스크나 레티클즈(reticles)와 같은 반도체 제조공정 영상판 및 능동 매트릭스 액정표시(LCD) 기판과 같은 광역 디스플레이 패널 등이 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

Claims (21)

  1. 하부부재와; 로드 지지용 평면 작업대와; 상기 작업대가 제1 방위를 차지하는 수축위치와 상기 작업대가 수축위치일 때 차지한 평면상에 남아 있으면서 제1 방위로부터 소정 각도로 이송된 제2 방위를 차지하는 확장위치와의 사이의 평면상에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 하부부재에 장착된 구동암 수단과; 상기 수축위치로 상기 작업대를 편향시키는 탄성수단을 포함하며, 상기 구동암 수단은, 상기 하부부재에 피봇 가능하게 장착되고 상기 수축위치와 확장위치 사이에서 이동 가능한 구동암과, 상기 수축위치와 확장위치 사이에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 구동암이 장착되고 상기 하부부재에 회전 가능하게 장착되는 구동암축과, 상기 하부부재와 작업대 사이에서 확장하는 구속링크와, 상기 구속링크와 하부부재를 피봇 가능하게 연결하는 제1 링크핀과, 상기 구속링크와 작업대를 피봇 가능하게 연결하기 위해 상기 제1 링크핀으로부터 이격된 제2 링크핀과, 상기 구동암과 작업대를 피봇 가능하게 연결하기 위해 상기 구동암 축으로부터 이격된 구동암핀을 포함하고, 상기 제1 링크핀은 상기 구동암축에 인접하여 일정거리 이격되어 있으며, 상기 제2 링크핀은 상기 구동암핀에 인접하여 일정거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  2. 제1항에 있어서, 수축위치에서 상기 작업대가 차지한 제1 방위는 확장위치에서 상기 작업대가 차지한 제2 방위와 동일한 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  3. 제1항에 있어서, 수축위치에서 상기 작업대가 차지한 제1 방위는 확장위치에서 상기 작업대가 차지한 제2 방위로부터 각도가 변환된 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구동암축, 구동암핀, 제1 링크핀 및 제2 링크핀은 각각 세로축을 가지며, 상기 구동축, 구동암핀, 제1 링크핀 및 제2 링크핀의 세로축은 모두 평행한 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 구동축, 구동암핀, 제1 링크핀 및 제2 링크핀은 상기 구동암 수단이 수축위치에서 확장위치까지 이동할 때, 동시에 상기 작업대가 제 1 방위에서 제2 방위까지 이동되도록 상호 관계 하에 위치하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  6. 제1항에 있어서, 내부에 챔버가 형성되고, 상기 챔버 안으로 개방된 로드구를 구비하는 로드로크를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 탄성수단은 상기 작업대와 구동암 각각에 고정되고, 그 사이에서 확장하는 인장 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  8. 내부에 입자가 전혀 없는 환경을 가진 챔버를 형성하고 상기 챔버로 개방된 로드구를 구비하는 로드로크와 결합하되, 상기 로드로크 챔버 내측에 장착된 하부부재와; 일정 간격으로 적층되어 있는 다수개의 웨이퍼를 수용하고 이송하기 위한 랙크(rack) 부재를 구비한 운반용 캐리어를 지지하기 위한 평면 작업대와; 상기 작업대가 제1 방위를 차지하는 로드로크 챔버 외부의 수축위치와 작업대가 수축위치일 때 차지한 평면상에 남아 있으면서 제1 방위로부터 소정 각도로 이송된 제2 방위를 차지하는 로드로크 챔버 내부의 확장위치 사이의 평면상에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 하부부재에 장착된 구동암수단과; 수축위치로 상기 작업대를 편향시키는 탄성수단을 포함하며, 상기 구동암 수단은, 상기 하부부재에 피봇 가능하게 장착되어 수축위치와 확장위치 사이에서 이동가능하고 상기 작업대가 상부에 장착되는 구동암과, 상기 하부부재에 회전 가능하게 장착되어 수축위치와 확장위치 사이에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 구동암이 고정되는 구동암축과, 상기 하부부재와 작업대 사이에서 확장하는 구속링크와, 상기 구속링크와 하부부재를 피봇 가능하게 연결하는 제1 링크핀과, 상기 구속링크와 작업대를 피봇 가능하게 연결하는 제2 링크핀과, 상기 구동암과 작업대를 피봇 가능하게 연결하는 구동암핀을 포함하고, 상기 제1 링크핀은 구동암축에 인접하여 소정거리 이격되어 있으며, 상기 제2 링크핀은 상기 구동암핀에 인접하여 소정거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  9. 제8항에 있어서, 수축위치에서 상기 작업대에 의해 차지된 제1 방위가 확장위치에서 상기 작업대에 의해 차지된 제2 방위와 동일한 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  10. 제8항에 있어서, 수축위치에서 상기 작업대가 차지한 제1 방위가 확장위치에서 작업대가 차지한 제2 방위로부터 소정 각도로 이송된 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 구동암축, 구동암핀, 제1 링크핀 및 제2 링크핀이 각각 세로축을 가지고, 상기 구동축, 구동암핀, 제1 링크핀 및 제2 링크핀의 세로축이 모두 평행한 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 구동암 수단이 수축위치에서 확장위치까지 이동할 때, 동시에 상기 작업대가 제1 방위에서 제2 방위까지 이동하도록 상기 구동축, 구동암핀, 제1 링크핀 및 제2 링크핀이 상호관계 하에 위치되는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 탄성수단은 상기 작업대와 구동암 각각에 고정되고, 그 사이에서 확장하는 인장 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 하부판에 일체되어 직각으로 적립한 정지판과, 상기 정지판에 인접하도록 상기 구동암을 편향시키는 상기 탄성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 구동암에 장착된 제1 자석과, 상기 정지판에 장착되어 제1 자석과 극성을 띄고 상기 제1 자석과 병렬로 배치되어 상기 구동암이 정지판에 인접하여 위치할 때 상기 구동암을 정지판으로 끌어당기는 제2 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  16. 하부부재와; 로드 지지용 평면 작업대와; 상기 작업대가 제1 방위를 차지하는 수축위치와 상기 작업대가 수축위치일때 차지한 평면상에 남아 있으면서 제1 방위로부터 소정 각도로 이송된 제2 방위를 차지하는 확장위치 사이의 평면상에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 하부부재에 장착된 구동암수단과; 상승위치와 하강위치 사이에서 상기 하부부재를 선택적으로 이동시키기 위해 작동 가능한 승강기 구동수단과; 구동축과; 상기 구동축을 회전시키기 위한 모터수단과; 상승위치와 하강위치 사이의 전체 위치에 거쳐 상기 구동축에 상기 구동암 축을 구동 가능하게 연결하는 커플링수단을 포함하되, 상기 구동암 수단은, 상기 하부부재에 피봇 가능하게 장착되고 상기 수축위치와 확장위치 사이에서 이동 가능한 구동암과, 상기 하부부재에 회전 가능하게 장착되고 상기 수축위치와 확장위치 사이에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 구동암이 고정되는 구동암축과, 상기 하부부재와 작업대 사이에서 확장하는 구속링크와, 상기 구속링크와 하부부재를 피봇 가능하게 연결하는 제1 링크핀과, 상기 구속링크와 작업대를 피봇 가능하게 연결하기 위해 상기 제1 링크핀으로부터 이격된 제2 링크핀과, 상기 구동암과 작업대를 피봇 가능하게 결합하기 위해 상기 구동암 축으로부터 이격된 구동암핀을 포함하고, 상기 제1 링크핀은 상기 구동암축에 인접하여 일정거리 이격되어 있고, 상기 제2 링크핀은 상기 구동암핀에 인접하여 일정거리 이격되어 있으며, 상기 구동암축은 직각방향으로 배향하여 저단부까지 확장되는 세로축을 가지고, 상기 구동축은 상기 구동암축에 축방향으로 배치되어 상단부까지 확장하며, 상기 커플링수단은, 상기 저단부에 인접한 구동암축에 고정되고 상기 구동암축으로부터 직경방향으로 돌출된 양단부를 가지는 연장된 회전축과, 상기 회전축의 양단부에 각각 회전 가능하게 장착된 제1 및 제2 양측 바퀴와, 상기 구동축의 상단부 상측으로 연장되고 상기 제1 및 제2 바퀴가 그 위에 물려 수용될 수 있는 제1 및 제2 회전면을 가지는 축상으로 연장되고 직경방향으로 대립되는 제1 및 제2 돌출부를 포함하고, 상기 승강기 구동수단의 작동 중에 상기 제1 및 제2 바퀴는 상기 구동암축을 구동시키기 위해 상기 제1 및 제2 회전면에 각각 물려져 있는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  17. 내부에 입자가 전혀 없는 환경을 가진 챔버를 형성하고 있고 상기 챔버로 개방된 로드구를 구비하는 로드로크와 결합하되, 상기 로드로크 챔버 내측에 장착된 하부부재와; 일정 간격으로 적층된 다수개의 웨이퍼를 수용, 이송하기 위한 랙크부재를 구비한 운반용 캐리어를 지지하기 위한 평면 작업대와; 상기 작업대가 제1 방위를 차지하는 로드로크 챔버 외부의 수축위치와 작업대가 수축위치일 때 차지한 평면상에 남아 있으면서 제1 방위로부터 소정 각도로 이송된 제2 방위를 차지하는 로드로크 챔버 내부의 확장위치 사이의 평면상에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 하부부재에 장착된 구동암수단과; 상기 상승위치와 하강위치 사이에서 상기 하부부재를 선택적으로 이동시키기 위해 동작 가능한 승강기 구동수단과; 구동축과; 상기 구동축을 회전시키기 위한 모터수단과; 상기 구동암축을 상승위치와 하강위치 사이의 전체 위치에 걸쳐 구동축에 구동 가능하게 연결하는 커플링수단을 포함하며, 상기 구동암 수단은, 상기 하부부재에 피봇 가능하게 장착되고 수축위치와 확장위치 사이에서 이동 가능한 구동암과, 상기 하부부재에 회전 가능하도록 장착되고 수축위치와 확장위치 사이에서 상기 작업대를 이동시키기 위해 상기 구동암이 고정되는 구동암축과, 상기 하부부재와 작업대 사이에서 확장하는 구속링크와, 상기 구속링크와 하부부재를 피봇 가능하게 연결하는 제1 링크핀과, 상기 구속링크와 작업대를 피봇 가능하게 연결하는 제2 링크핀과, 상기 구동암과 작업대를 피봇 가능하게 연결하는 구동암핀을 포함하고, 상기 제1 링크핀은 상기 구동암축에 인접하여 일정간격 이격되어 있고, 상기 제2 링크핀은 상기 구동암핀에 인접하여 일정간격 이격되어 있으며, 상기 구동암축은 축방향으로 배향하여 저단부까지 확장하는 세로축을 가지고, 상기 구동축은 상기 구동암축과 축방향으로 배치되고 상단부까지 확장하며, 상기 커플링수단은, 상기 저단부에 인접한 구동암축에 고정되고 상기 구동암축으로부터 직경방향으로 대립되게 돌출된 양단부를 가지는 연장된 회전축과, 상기 회전축의 양단부에 각각 회전 가능하도록 장착된 제1 및 제2 양측 바퀴와, 상기 구동축의 상단부 상측으로 확장되어 상기 제1 및 제2 바퀴를 물어 수용 가능하도록 제1 및 제2 회전면을 가지는 직경방향으로 대립되고 축방향으로 연장된 제1 및 제2 양 돌출부를 포함하며, 상기 승강기 구동수단의 작동 중에 상기 제1 및 제2 바퀴는 상기 구동암축의 구동을 위하여 제1 및 제2 회전면에 각각 물려져 있는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  18. 제16항에 있어서, 수축위치로 상기 작업대를 편향시키는 탄성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 탄성수단은 상기 작업대와 구동암 각각에 고정되고, 그 사이에서 확장하는 인장 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 하부판에 일체되어 수직으로 직립된 정지판과, 상기 정지판에 인접하도록 상기 구동암을 편향시키는 탄성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 구동암에 장착된 제1 자석과, 상기 정지판 상에 장착되어 상기 제1 자석과 극성을 띄고 상기 제1 자석과 병렬로 배치되어 상기 구동암이 상기 정지판에 인접하게 위치할 때 상기 구동암을 상기 정지판으로 끌어당기는 제2 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 이송용 장치.
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