KR100909727B1 - 웨이퍼 이재 장치 및 기판 이재 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 웨이퍼 이재 장치에서는 로봇 아암이 변형되어, 선회축선으로부터 선회축선에 대해 반경방향으로 가장 떨어진 아암부분까지의 거리가 최소로 되는 최소변형상태에서, 선회축선으로부터 선회축선에 대해 반경방향으로 가장 떨어진 아암부분까지의 거리인 최소회전반경(R)이, 준비공간 형성부의 정면벽과 배면벽의 사이의 치수로 되는 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘고, 준비공간의 전후방향 치수(B)에서, 준비공간 형성부의 배면벽으로부터 선회축선까지의 전후방향 거리(L0)를 감산한 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정(B/2 < R ≤ B - L0)된다. 본 발명에 의하면, 먼지의 비산을 억제함과 더불어, 웨이퍼 이재 장치 내에서의 간섭을 방지할 수가 있고, 구조 및 제어가 간단한 웨이퍼 반송 로봇을 구비하는 웨이퍼 이재 장치를 제공할 수 있다.

Description

웨이퍼 이재 장치 및 기판 이재 장치 {Wafer transfer device and substrate transfer device}
도 1은, 본 발명의 제1실시예인 웨이퍼 이재 장치(23)를 구비한 반도체 처리설비(20)의 일부를 나타낸 평면도,
도 2는, 반도체 처리설비(20)의 일부를 절단해서 나타낸 단면도,
도 3은, 각 링크체(41a ~ 41c)의 길이를 설명하기 위해 웨이퍼 이재 장치(23)를 간략화해서 나타낸 평면도,
도 4는 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)를 얼라이너(56)로 반송하기까지의 반송동작을 간략화해서 나타낸 도면,
도 5는, 얼라이너(56)에 지지되는 웨이퍼(24)를 처리공간(30)으로 반송하기까지의 반송동작을 간략화해서 나타낸 도면,
도 6은, 처리공간(30)에 배치되는 웨이퍼(24)를 제1후프(25a)에 수용하기까지의 반송동작을 간략화해서 나타낸 도면,
도 7은, 본 실시예의 웨이퍼(24)의 수취 및 수도위치로 웨이퍼(24)를 배치한 상태를 나타낸 도면,
도 8은, 후프 오프너(26)가 3개인 경우의 웨이퍼 이재 장치(23)를 나타낸 평 면도,
도 9는, 후프 오프너(26)가 2개인 경우의 웨이퍼 이재 장치(23)를 나타낸 평면도,
도 10은, 본 발명의 제2실시예의 웨이퍼 이재 장치(23A)를 간략화해서 나타낸 평면도,
도 11은, 본 발명의 제3실시예의 웨이퍼 이재 장치(23B)를 간략화해서 나타낸 평면도,
도 12는, 본 발명의 제4실시예의 반도체 처리설비(20C)를 나타낸 평면도,
도 13은, 종래기술의 반도체 처리설비(1)의 일부를 절단해서 나타낸 단면도,
도 14는, 제1종래기술의 반도체 처리설비(1A)의 일부를 절단해서 나타낸 평면도,
도 15는, 제2종래기술의 반도체 처리설비(1B)의 일부를 절단해서 나타낸 평면도이다.
(기술분야)
본 발명은 반도체 처리설비에서의 웨이퍼를 옮겨 이재(移載)하는 웨이퍼 이재 장치에 관한 것이다. 또 본 발명은 기판 처리설비에서 미리 정해진 분위기로 유 지된 준비공간에서 기판을 이재하는 기판 이재 장치에 관한 것이다.
(배경기술)
도 13은 종래기술의 반도체 처리설비(1)의 일부를 절단해서 나타낸 단면도이다. 반도체 처리설비(1)는 웨이퍼 처리장치(2)와, 웨이퍼 이재 장치(3)를 포함해서 구성된다. 웨이퍼 이재 장치는 프런트 엔드 모듈 장치(EFEM - Equipment Front End Module)이다. 반도체 처리설비(1) 내의 공간(9, 10)은 미리 정해진 분위기 기체(雰圍氣氣體)로 채워진다. 구체적으로는, 웨이퍼 처리장치(2)는 미리 정해진 분위기 기체로 채워지는 처리공간(10)을 형성한다. 또 웨이퍼 이재 장치(3)는 미리 정해진 분위기 기체로 채워지는 준비공간(9)을 형성한다.
반도체 웨이퍼(4)는 기판용기인 후프(FOUP - Front Opening Unified Pod; 5)에 수용된 상태에서 반도체 처리설비(1)로 반송된다. 웨이퍼 이재 장치(3)는 준비공간 형성부(11)와 후프 오프너(6) 및 웨이퍼 반송 로봇(7)을 갖고 있다. 공간 형성부(11)는 준비공간(9)을 규정한다. 준비공간(9)은 준비공간 형성부(11)에 고정되는 팬 필터 유닛 등의 집진장치에 의해 청정공간으로 유지된다. 후프 오프너(6)는 후프(5) 및 준비공간 형성부(11)에 형성된 각각의 도어를 개폐한다. 후프 오프너(6)는 각 도어를 개폐함으로써, 후프(5)의 내부 공간과 준비공간(9)이 연통된 상태와 폐쇄된 상태로 절환될 수가 있다. 웨이퍼 반송 로봇(7)은 준비공간(9)에 수용되고서, 후프(5)와 웨이퍼 처리장치(2)에 걸쳐 웨이퍼(4)를 반송한다.
후프(5)가 웨이퍼 이재 장치(3)에 보유지지되고, 준비공간(9)에 외기가 침입하는 것이 막힌 상태에서, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 후프(5)로부터 처리 전의 웨이 퍼(4)를 취출한다. 로봇(7)은 취출한 처리 전의 웨이퍼(4)를 반송하여, 준비공간(9)을 통과시켜 웨이퍼 처리장치(2)의 처리공간(10)에 배치한다. 또 웨이퍼 반송 로봇(7)은 처리 후의 웨이퍼(4)를 웨이퍼 처리장치(2)의 처리공간(10)으로부터 취출한다. 웨이퍼 반송 로봇(7)은 취출한 처리 후의 웨이퍼(4)를 반송하여, 준비공간(9)을 통과시켜 후프(5)의 내부 공간에 재수용한다. 이와 같이 후프(5) 및 웨이퍼 이재 장치(3)를 이용해서 웨이퍼(4)를 웨이퍼 처리장치(2)로 이재함으로써, 처리되는 웨이퍼(4)에는 대기 중에 부유하는 먼지의 부착이 방지된다. 예컨대, 이와 같은 기술이 일본국 특허공개 2003-45933호 공보에 개시되어 있다.
도 14는 제1종래기술의 반도체 처리설비(1A)의 일부를 절단해서 나타낸 평면도이다. 제1종래기술의 웨이퍼 반송 로봇(7)의 로봇 아암(14)은, 기대(18)에 연결되어 기대(18)에 설정되는 선회축선(A0) 주위를 선회할 수 있는 제1링크체(15a)와, 제1링크체(15a)에 연결되어 제1링크체(15a)에 설정되는 제1관절축선(A1) 주위에서 각변위될 수 있는 제2링크체(15b)와, 제2링크체(15b)에 연결되어 제2링크체(15b)에 설정되는 제2관절축선(A2) 주위에서 각변위될 수 있는 제3링크체(15c)를 포함한다. 제3링크체(15c)는 선단에 로봇 핸드(12)가 설치된다.
웨이퍼 반송 로봇(7)은, 각 링크체(15a ~ 15c)를 상호 각변위시켜 가장 소형화시킨 상태에서, 기대(18) 주위에 1회전을 하는 데에 필요한 최소회전영역(17)이 준비공간(9)에 내포되도록 설정된다. 바꿔 말해, 로봇의 최소회전반경(R)이 준비공간(9)의 전후방향 치수(B)의 1/2 미만으로 설정된다. 또, 선회축선(A0)과 제1관절축선(A1) 사이의 거리(L11)와, 제1관절축선(A1)과 제2관절축선(A2) 사이의 거 리(L12)가 동일하게 설정된다.
웨이퍼 이재 장치(3)는, 후프(5)의 웨이퍼 이재 장치(3)에 대한 착탈동작과, 웨이퍼 이재 장치(3)에 보유지지되는 후프(5) 내의 웨이퍼(4)의 이재동작을 병행해서 실행하기 위해, 3개 또는 4개의 후프 오프너(6)를 갖는 경우가 있다. 이 경우, 앞에서 설명한 제1종래기술의 웨이퍼 반송 로봇(7)에서는, 기대(18)로부터 가장 먼 후프(5)에 핸드(12)를 도달시킬 수 없는 경우가 있다. 또, 로봇(7)의 동작가능영역이 넓어지도록 링크체의 길이를 크게 하면, 로봇 아암(14)이 준비공간 형성부(11)에 간섭하거나, 로봇 침입금지 영역에 침입할 염려가 있다.
도 15는 제2종래기술의 반도체 처리설비(1B)의 일부를 절단해서 나타낸 평면도이다. 도 15에 도시된 것과 같이, 제2종래기술에서는, 모든 후프(5)의 웨이퍼(4)를 이재할 수 있도록 하기 위해, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 로봇 아암(14)을 가진 로봇 본체(13)와, 로봇 본체(13)를 후프(5)의 병렬방향(Y)으로 주행 구동하는 주행수단(12)을 갖도록 되어 있다.
제2종래기술에서는, 로봇 본체(13)를 주행 구동하기 위한 주행수단(12)이 준비공간(9)에 배치된다. 주행수단(12)은 직동구동기구(直動驅動機構)에 의해 실현된다. 직동구동기구는 회전구동기구에 비해 구동부분에서 생기는 먼지를 밀봉하기가 어렵다. 따라서, 주행수단(12)에 의해 발생하는 먼지에 의해 준비공간(9)의 청정도가 저하되어버린다고 하는 문제가 있다.
또, 로봇 본체(13)를 고속으로 주행 이동시키는 경우, 로봇 본체(13)가 대형이기 때문에, 주행수단(12)에 관해, 로봇 본체(13)의 주행에 소비하는 동력이 커져 버리게 된다. 또 로봇 본체(13)를 지지하기 위해 주행수단(12)이 대형화해서, 웨이퍼 이재 로봇(7)을 소형화 및 경량화하는 것이 곤란해진다. 또, 주행수단(12)이 대형이기 때문에, 주행수단(12)에 문제가 발생한 경우에는 주행수단(12)을 교환하기가 어렵게 된다. 또, 주행수단(12)이 설치됨으로써 제조비용이 증대되고 만다.
또, 웨이퍼 반송 로봇(7)의 동작 가능 영역을 커지도록 하기 위해, 로봇 아암(14)의 링크 수를 더 늘림으로써, 제2종래기술에 나타낸 주행수단(12)을 불필요하게 할 수가 있다. 그러나, 로봇 아암(14)의 링크 수를 늘렸을 경우, 로봇의 구조가 복잡해져 버린다고 하는 문제가 있다. 또, 링크 수를 늘림으로써, 로봇의 용장성(冗長性)이 커져 버려, 로봇 아암(14)의 제어가 곤란해지는 경우가 있다. 예컨대, 웨이퍼 이재에 관해, 로봇 아암의 변형상태를 교시하는 티칭동작이 복잡해지게 된다.
이와 같은 문제는, 웨이퍼 이재 장치(1)가 아니더라도 생긴다. 구체적으로는, 미리 정해지는 분위기로 유지된 준비공간(9)에서 기판을 반송하는 기판 반송 로봇을 구비하는 기판 이재 장치에 대해서도 앞에서 설명한 문제와 마찬가지 문제가 생기게 된다.
이에 본 발명의 목적은, 먼지의 비산을 억제함과 더불어, 웨이퍼 이재 장치 내에서의 간섭을 방지할 수가 있고, 구조 및 제어가 간단한 웨이퍼 반송 로봇을 구비한 웨이퍼 이재 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 먼지의 비산을 억제함과 더불어, 기판 이재 장치 내에서의 간섭을 방지할 수가 있고, 구조 및 제어가 간단한 기판 반송 로봇을 구비하는 기판 이재 장치를 제공하는 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판용기에 수용된 상태에서 반송되는 반도체 웨이퍼를 반도체 처리를 실행하는 웨이퍼 처리장치에 대해 반송하는 웨이퍼 이재 장치로서, 미리 조정된 분위기 기체로 채워지는 준비공간을 규정하고, 미리 정해진 전후방향으로 간격을 벌려 배치되는 정면벽과 배면벽을 갖되, 상기 정면벽에 정면측 개구가 형성되는 한편 상기 배면벽에는 배면측 개구가 형성되는 준비공간 형성부와, 상기 준비공간에 인접해서 배치되는 상기 기판용기를 개폐함과 더불어, 상기 준비공간 형성부의 상기 정면측 개구를 개폐하기 위한 후프 오프너와, 상기 준비공간 내에 배치되어, 상기 정면측 개구와 상기 배면측 개구에 걸쳐 상기 반도체 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 로봇을 구비한 구조로 되어 있다. 상기 웨이퍼 반송 로봇은, 상기 준비공간 형성부에 고정되어, 미리 정해진 선회축선이 설정되는 기대와 기단부 및 선단부를 가진 로봇 암으로서, 상기 기단부로부터 상기 선단부로 향하는 방향으로 순차로 연결되는 복수의 링크체를 갖되, 상기 기단부가 상기 기대에 연결되고, 상기 선단부에 웨이퍼를 보유지지하기 위한 로봇 핸드가 형성되어, 상기 선회축선 주위에서 각변위 가능하게 구성되는 로봇 아암과, 이 로봇 아암의 각 링크체를 대응하는 축선 주위에 개별적으로 각변위 구동하는 구동 수단을 포함한다. 상기 로봇 아암이 변형되어, 상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 반경방향으로 가장 많이 떨어진 아암부분까지의 거리가 최소로 되는 최소변형상태에서, 상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 반경방향으로 가장 떨어진 상기 아암부분까지의 거리인 최소회전반경(R)이, 상기 준비공간 형성부의 상기 정면벽과 상기 배면벽 사이의 치수로 되는 상기 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘고, 상기 준비공간의 상기 전후방향 치수(B)에서, 상기 준비공간 형성부의 상기 배면벽으로부터 상기 선회축선까지의 전후방향 거리(L0)를 감산한 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정(B/2 < R ≤ B - L0)된다.
본 발명에 따르면, 기판용기가 준비공간 형성부의 정면측 개구에 인접한 상태로 배치된다. 이 상태에서 후프 오프너가 기판용기와 함께 정면측 개구를 열어, 기판용기의 내부 공간과 준비공간을 연통시킨다. 웨이퍼 반송 로봇은 기판용기로부터 처리 전의 웨이퍼를 취출하고서, 정면측 개구로부터 처리 전의 웨이퍼를 준비공간에 넣고, 준비공간을 통과시켜, 배면측 개구로부터 나가게 해서 웨이퍼 처리장치로 반입한다. 또 웨이퍼 반송 로봇은 웨이퍼 처리장치 내에서 처리된 처리 후의 웨이퍼를 배면측 개구로부터 준비공간에 넣고, 준비공간을 통과시켜, 정면측 개구로부터 나가게 해서 수용 용기로 반출한다.
준비공간은 분위기 기체가 조정되게 된다. 이에 의해 기판용기로부터 웨이퍼 처리장치에 처리 전의 웨이퍼를 반입할 때 및, 웨이퍼 처리장치로부터 처리 후의 웨이퍼를 기판용기로 반입할 때에, 대기 중에 부유하는 먼지가 웨이퍼에 부착하는 것이 방지되어, 처리되는 웨이퍼의 수율을 향상시킬 수가 있다.
본 발명에서는, 로봇 아암의 최소회전반경(R)이 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘게 됨으로써, 제1 및 제2종래기술에 비해 로봇 아암의 최소회전반경(R)을 크게 할 수가 있다. 또, 로봇 아암의 최소회전반경(R)이 상기 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정됨으로써, 최소변형상태의 로봇 아암과 정면벽 사이에 간극을 형성할 수가 있어, 로봇 아암과 정면벽이 간섭하는 것을 방지할 수가 있다. 따라서, 선회축선을 포함해서 전후방향으로 뻗은 기준선에 관해, 전후방향과, 선회축선을 따라 뻗은 선회축선 방향에 직교하는 좌우방향 양쪽에 로봇 아암의 선단부인 로봇 핸드가 배치되도록 할 수가 있다. 또, 로봇 아암이 배면벽과 간섭하려는 간섭동작범위를 제외한 동작범위에서 동작하도록 함으로써, 배면벽과의 간섭에 대해서도 방지할 수가 있게 된다. 즉, 로봇 아암의 각변위 동작영역을 360°미만, 예컨대 180°정도로 제한함으로써, 로봇 아암이 배면벽에 간섭하는 것도 방지할 수 있게 된다.
이에 의해, 준비공간의 전후방향 치수(B)가 작더라도, 로봇 아암의 링크체의 링크 길이를 크게 해서, 로봇 아암이 정면벽과 간섭하는 것을 방지할 수가 있어, 로봇 아암의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 특히, 전후방향과 선회축선 방향에 수직인 좌우방향에 관해 로봇 아암의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 예컨대 배면벽으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0)는, 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/5 미만으로 설정(L0 < B/5)된다.
로봇 아암의 링크체의 링크 길이를 크게 함으로써, 좌우방향에 관해 로봇 아암의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 이에 의해, 제2종래기술에 비해, 로봇을 좌우 방향으로 주행 구동시키는 주행수단을 필요로 하지 않게 해서, 직동구동기구를 없앨 수가 있다. 따라서, 직동구동기구에서 발생하는 먼지를 방지할 수가 있어, 준비공간의 청정도의 저하를 방지할 수가 있다. 또, 주행수단을 필요치 않게 함으로써 로봇을 소형화 및 경량화할 수가 있다.
또, 로봇 아암의 링크체의 링크 길이를 크게 함으로써, 미리 정해진 위치에 로봇 핸드를 도달시킬 수가 있다. 또, 링크 수의 증가를 막아 로봇의 구조를 간단화할 수가 있다. 또, 로봇의 용장성을 줄여 로봇 아암의 제어 및 변형상태의 교시를 간단화할 수가 있어, 준비공간 형성부에 로봇 아암이 충돌할 가능성을 줄일 수가 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 주행수단의 불필요에 기인해서 먼지의 비산을 억제할 수 있음과 더불어, 웨이퍼 이재 장치 내에서의 간섭을 방지할 수가 있어서, 구조 및 제어가 간단한 웨이퍼 반송 로봇을 구비하는 웨이퍼 이재 장치를 제공할 수가 있다.
상기 최소회전반경(R)은, 상기 준비공간의 상기 전후방향 치수(B)에서, 상기 준비공간 형성부의 상기 배면벽으로부터 상기 선회축선까지의 상기 전후방향 거리(L0)와, 상기 후프 오프너에 의해 설정되는 상기 정면벽으로부터 상기 배면벽 측의 전후방향의 로봇 침입금지 영역 치수(E)를 감산한 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정(R ≤ B - L0 - E)되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 최소회전반경(R)이 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정됨으로써, 로봇 아암이 정면벽에 가장 근접한 상태이더라도, 로봇 아암의 일부 가 후프 오프너의 가동영역으로 침입하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 의해, 후프 오프너의 가동상태에 관계없이, 로봇 아암과 후프 오프너가 간섭하는 것을 방지할 수가 있어서, 웨이퍼 이재 장치의 동작 불량을 방지할 수가 있다.
여기서, 상기 로봇 아암은, 상기 기대에 일단부가 연결되어, 상기 선회축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제1관절축선이 설정되는 제1링크체와, 제1링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제1관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제2관절축선이 설정되는 제2링크체와, 상기 제2링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제2관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 타단부에 웨이퍼를 보유지지하는 상기 로봇 핸드가 형성된 제3링크체를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 상기 제1관절축선으로 향하는 반경 방향으로 가장 멀어지는 상기 제1링크체의 단부까지의 거리인 제1링크거리(L1)가, 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정((B - L0 - E)/2 < L1 ≤ (B - L0 - E))된다.
본 발명에 따르면, 제1링크거리(L1)가 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정된다. 이에 의해, 제1링크체가 정면벽에 가장 근접한 상태이어도, 제1링크체의 일부가 후프 오프너의 가동영역으로 침입하는 것을 방지할 수가 있다. 또, 이에 의해 정면벽과의 간섭을 막아, 제1링크체의 타단부를 선회축선에 대해 좌우방향 양쪽으로 이동시킬 수가 있다. 또, 제1링크거리(L1)를 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 하면서도, 가급적 크게 함으로써, 정 면벽 및 후프 오프너와 제1링크체의 간섭을 방지함과 더불어, 선회축선에 대해 좌우방향 양측의 떨어진 위치에 제1링크체의 타단부를 이동시킬 수가 있어서, 제1링크체의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 이와 같이 제1링크체가 정면벽 및 후프 오프너와 간섭하는 것을 막아, 제1링크체의 링크 길이를 크게 할 수가 있다. 또, 제1링크체의 각변위 동작영역을 360°미만, 예컨대 180°정도로 제한함으로써, 제1링크체가 배면벽에 간섭하는 것을 방지할 수가 있다. 제1링크체를 크게 함으로써, 제2링크체 및 제3링크체를 선회축선으로부터 좌우방향으로 떨어진 위치에 배치할 수가 있어, 로봇의 가동 영역을 좌우방향으로 확대시킬 수가 있다.
바람직하기는, 상기 선회축선으로부터 상기 제1관절축선까지의 제1축간거리(L11)와, 상기 제1관절축선으로부터 상기 제2관절축선까지의 제2축간거리(L12)가 동일하게 설정된다. 또, 상기 제2관절축선으로부터 제2관절축선에 대해 상기 제1관절축선으로 향하는 방향으로 가장 멀어지는 상기 제2링크체의 단부까지의 거리인 제2링크거리(L2)는, 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정된다.
본 발명에 따르면, 선회축선 방향에 관해, 제2링크체를 제1링크체에 겹쳐지게 해서 선회축선과 제2관절축선을 일치시킨 상태에서는, 선회축선으로부터 가장 멀어지는 제2링크체의 단부까지의 거리가 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 된다. 따라서, 선회축선과 제2관절축선을 일치시킨 상태에서는, 제2링크체의 일부가 후프 오프너의 가동영역으로 침입하는 것을 방지할 수가 있다. 또, 제2링크거리(L2)에 대해 이를 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 하면서도 가급적 크게 함으로 써, 정면벽 및 후프 오프너와 제2링크체의 간섭을 방지함과 더불어, 좌우방향 양측의 떨어진 위치에 제2링크체의 타단부를 이동시킬 수가 있어서, 제2링크체의 동작범위를 크게 할 수가 있다.
즉, 제1링크체와 제2링크체를 겹쳐지게 해서, 로봇 아암을 최소변형상태로 함으로써, 제2링크체가 정면벽 및 후프 오프너에 간섭하는 것을 막아, 제2링크체의 링크 길이를 크게 할 수가 있다. 제2링크체를 크게 함으로써, 제3링크체를 선회축선으로부터 좌우방향으로 떨어진 위치에 배치할 수가 있어서, 로봇의 가동 영역을 좌우방향으로 확대시킬 수가 있다.
또, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)를 동일하게 함으로써, 제1링크체의 선회축선 주위의 각변위량에 대해, 제2링크체의 제1각변위축선 주위의 각변위량을 2배가 되도록 함으로써, 제2링크체의 타단부를 좌우방향으로 평행이동시킬 수가 있어서, 아암체의 제어를 용이하게 실행할 수 있다. 여기서, 동일하다고 함은, 실질적으로 동일한 상태를 포함하는바, 동일 및 대략 동일한 상태를 포함한다는 의미이다.
바람직하기는, 웨이퍼를 상기 로봇 핸드가 보유지지한 상태에서 상기 제2관절축선으로부터 제2관절축선에 대해 반경방향으로 가장 멀어지는 상기 제3링크체의 단부 또는 웨이퍼 부분까지의 거리인 제3링크거리(L3)는, 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정된다.
본 발명에 따르면, 선회축선 방향에 관해, 제1 ~ 제3링크체를 겹쳐지게 해서 선회축선과 제2관절축선을 일치시킨 상태에서는, 선회축선으로부터 가장 멀어지는 제3링크체의 단부까지의 거리가 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 된다. 따라서, 선회축선과 제2관절축선을 일치시킨 상태에서는, 제3링크체의 일부 또는 제3링크체에 보유지지되는 웨이퍼의 일부가 후프 오프너의 가동영역으로 침입하는 것을 방지할 수가 있다. 또, 제3링크거리(L3)를 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 하면서도 가급적 크게 함으로써, 정면벽 및 후프 오프너와 제3링크체의 간섭을 방지함과 더불어, 좌우방향 양측의 떨어진 위치에 제3링크체의 타단부를 이동시킬 수가 있어서, 제3링크체의 동작범위를 크게 할 수가 있다.
즉, 제1 ~ 제3링크체를 각각 겹쳐지게 해서, 로봇 아암을 최소변형상태로 함으로써, 제3링크체가 정면벽 및 후프 오프너에 간섭하는 것을 막아, 제3링크체의 링크 길이를 크게 할 수가 있다. 제3링크체를 크게 함으로써, 제3링크체에 보유지지되는 웨이퍼를 선회축선으로부터 좌우방향으로 떨어진 위치에 배치할 수가 있어서, 로봇의 가동 영역을 좌우방향으로 확대시킬 수가 있다.
바람직하기는, 상기 제1링크거리(L1)와 상기 제2링크거리(L2) 및 상기 제3링크거리(L3)의 각각이 상기 허용 치수(B - L0 - E)와 동일하게 설정된다.
본 발명에 따르면, 제1 ~ 제3링크거리(L1 ~ L3)가 허용 치수(B - L0 - E)와 동일하게 설정된다. 이에 의해 로봇 아암을 최소변형상태로 한 경우에, 각 링크체가 정면벽 및 후프 오프너와 접촉하는 것을 방지할 수가 있다. 여기서, 동일하다고 함은 실질적으로 동일한 상태를 포함하는바, 동일 및 대략 동일한 상태를 포함한다는 의미이다. 또, 간섭을 막으면서 각 링크체의 길이가 최대한 크게 설정되기 때문에, 좌우방향에 관해 로봇 아암의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 이에 의해, 좌우 방향으로 떨어진 위치에 정면측 개구 및 배면측 개구가 형성되는 경우이더라도, 로봇 아암에 의해 웨이퍼를 반입 및 반출할 수가 있다.
즉, 로봇 아암을 최소변형상태로 한 경우에, 각 링크체가 정면벽 및 후프 오프너와 접촉하는 것을 방지할 수가 있게 된다. 또, 각 링크체의 길이를 가급적 크게 할 수가 있기 때문에, 좌우방향에 관해 로봇 아암의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 이에 의해, 좌우방향으로 떨어진 위치에 정면측 개구 및 배면측 개구가 형성되는 경우이더라도, 로봇 아암에 의해 웨이퍼를 반입 및 반출할 수가 있다.
바람직하기는, 상기 준비공간 형성부에는, 상기 전후방향과 상기 선회축선의 방향에 직교하는 좌우방향에 관해 보통 4개의 상기 정면측 개구가 형성된다. 상기 후프 오프너는 각 정면측 개구를 각각 개폐하기 위해 4개가 설치된다.
본 발명에 따르면, 앞에서 설명한 바와 같이 준비공간의 전후방향 치수(B)가 작은 경우라 하더라도, 로봇 아암의 좌우방향의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 이에 의해 후프 오프너가 4개 설치되는 경우에 있어서도, 로봇에 주행축을 설치하지 않고, 로봇 아암의 링크 수를 많이 하지 않고서도, 각 후프 오프너에 장착되는 기판용기에 대해, 웨이퍼 처리장치에 대한 웨이퍼의 반입 및 반출을 실행할 수 있다. 후프 오프너가 4개 설치됨으로써, 기판용기의 웨이퍼 이재 장치에 대한 반송 및 착탈 동작과, 웨이퍼 이재 장치에 보유지지되는 기판용기 내의 웨이퍼의 이재 동작을 병렬로 실행할 수가 있어서, 작업효율을 향상시킬 수가 있다.
본 발명은, 기판 처리를 실행하는 기판 처리장치에 대해, 미리 조정된 분위기 기체로 채워질 준비공간에서 기판을 반송하는 기판 이재 장치로서, 상기 준비공 간을 규정하고, 미리 정해진 전후방향으로 간격을 벌려 배치되는 정면벽과 배면벽을 갖되, 상기 정면벽에 제1출입구가 형성되고 상기 배면벽에는 제2출입구가 형성된 준비공간 형성부와, 이 준비공간 형성부의 상기 제1출입구를 개폐하는 개폐수단과, 상기 준비공간에 배치되어, 상기 제1출입구와 상기 제2출입구에 걸쳐 기판을 반송하는 기판 반송 로봇을 구비한다. 상기 기판 반송 로봇은, 상기 준비공간 형성부에 고정되어, 미리 정해진 선회축선이 설정되는 기대와, 상기 기대에 일단부가 연결되어, 상기 선회축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제1관절축선이 설정되는 제1링크체와, 이 제1링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제1관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제2관절축선이 설정되는 제2링크체와, 이 제2링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제2관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 타단부에 기판을 보유지지하는 로봇 핸드가 형성된 제3링크체와, 각 링크체를 대응하는 각 관절축선 주위에 각각 개별로 각변위 구동하는 구동수단을 포함한다. 상기 선회축선은, 상기 준비공간의 상기 전후방향에서, 상기 정면벽보다도 상기 배면벽에 가깝게 치우친 위치에 배치된다. 상기 선회축선으로부터 선회축선에 대해 상기 제1관절축선으로 향하는 반경방향으로 가장 멀어지는 상기 제1링크체의 단부까지의 거리인 제1링크 거리(L1)가, 상기 준비공간 형성부의 상기 정면벽과 상기 배면벽 사이의 치수로 되는 상기 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘고, 상기 준비공간의 상기 전후방향 치수(B)에서, 상기 준비공간 형성부의 상기 배면벽으로부터 상기 선회축선까지의 전후방향 거리(L0)를 감산한 값(B - L0) 이하로 되도록 설정(B/2 < L1 ≤ B - L0)된다.
본 발명에 따르면, 로봇 아암의 최소회전반경(R)이 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘게 됨으로써, 제1 및 제2종래기술에 비해 로봇 아암의 최소회전반경(R)을 크게 할 수가 있다. 또, 로봇 아암의 최소회전반경(R)이 상기 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정됨으로써, 최소변형상태의 로봇 아암과 정면벽 사이에 간극을 형성할 수가 있어, 로봇 아암과 정면벽이 간섭하는 것을 막을 수가 있다. 또, 로봇 아암의 각변위 동작영역을 360°미만, 예컨대 180°정도로 제한함으로써, 로봇 아암이 배면벽에 간섭하는 것도 막을 수가 있다.
이에 의해, 준비공간의 전후방향 치수(B)가 작더라도, 로봇 아암의 링크체의 링크 길이를 크게 할 수가 있어, 로봇 아암이 정면벽과 간섭하는 것을 방지할 수가 있다. 따라서, 로봇 아암의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 특히, 전후방향과 선회축선 방향에 수직인 좌우방향에 관해 로봇 암의 동작 범위를 크게 할 수가 있다. 이에 의해, 주행수단을 필요로 하지 않고, 링크체의 수가 바라지 않게 증가시키는 것을 방지할 수가 있다.
본 발명의 기판 이재 장치에 의하면, 로봇을 좌우방향으로 주행 구동시키는 주행수단을 필요로 하지 않아, 주행수단에서 발생하는 먼지를 막을 수가 있어, 준비공간의 청정도의 저하를 방지할 수가 있다. 또, 로봇 아암에 필요한 링크 수를 줄일 수가 있어서, 로봇의 구조를 간단화할 수가 있다. 또, 로봇의 용장성을 줄일 수가 있어, 준비공간 형성부에 로봇 아암이 충돌할 가능성을 줄일 수가 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 주행수단이 필요하지 않아 먼지의 비산을 억제 할 수 있음과 더불어, 링크 수의 증가를 억제함으로써, 기판 이재 장치 내에서의 간섭을 막을 수가 있고, 구조 및 제어가 간단한 기판 반송 로봇을 구비하는 기판 이재 장치를 제공할 수가 있다. 기판 이재 장치는 반도체 웨이퍼 외에, 미리 정해진 조정 공간에서 처리되는 기판이면 좋고, 유리기판 등의 다른 기판 이어도 좋다.
(실시예)
이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조로 해서 보다 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 도면으로서, 도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제1실시예인 웨이퍼 이재 장치(23)를 구비하는 반도체 처리설비(20)는, 처리 대상 기판으로 되는 반도체 웨이퍼(24)에 대해 미리 정해진 처리를 한다. 예컨대, 반도체 웨이퍼(24)에 실시되는 처리로서는, 열처리, 불순물 도입 처리, 박막형성 처리, 석판인쇄 처리, 세정처리 또는 평탄화처리 등의 여러 가지 프로세스 처리가 상정(想定)된다. 또, 반도체 처리설비(20)는 앞에서 설명한 기판 처리 이외의 기판 처리가 행해져도 좋다.
반도체 처리설비(20)는 청정도가 높은 분위기 기체로 채워진 처리공간(30) 내에서 앞에서 설명한 기판 처리를 실행한다. 웨이퍼(24)는 후프(25)라 칭해지는 기판용기에 복수로 수용된 상태에서 반도체 처리설비(20)로 반송된다. 후프(25)는 극소 크린화 기술에 관해 청정환경에서의 미니 엔바이론먼트(Mini Environment)용 기판용기이다.
후프(25)는, 웨이퍼(24)가 수용되는 용기 본체로 되는 후프 본체(60)와, 후 프 본체(60)에 대해 착탈될 수 있게 형성되는 용기 측 도어로 되는 후프 측 도어(61)를 포함해서 구성된다. 후프 본체(60)는 한쪽에 개방하는 대략 상자모양으로 형성되어, 웨이퍼 수용공간으로서 후프 내부 공간(34)이 형성된다. 후프 측 도어(61)가 후프 본체(60)에 장착됨으로써, 후프 내부 공간(34)이 바깥쪽 공간(33)에 대해 밀폐되어, 바깥쪽 공간(33)으로부터 먼지입자 등의 오염물질이 후프 내부 공간(34)으로 침입하는 것을 방지한다. 또, 후프 측 도어(61)가 후프 본체(60)로부터 벗겨짐으로써, 후프 내부 공간(34)에 웨이퍼(24)를 수용할 수 있음과 더불어, 후프 내부 공간(34)에 수용되는 웨이퍼(24)를 취출할 수 있게 된다. 후프(25)는 복수의 웨이퍼(24)를 상하방향(Z)으로 나란한 상태로 수용한다. 후프(25)에 수용되는 각 웨이퍼(24)는, 상하방향(Z)에 등간격으로 나란히, 두께방향 한쪽 면이 수평으로 각각 뻗도록 되어 있다.
반도체 처리설비(20)는 웨이퍼 처리장치(22)와 웨이퍼 이재 장치(23)를 포함해서 구성된다. 반도체 처리설비(20)는, 예컨대 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)규격에 따라 미리 규정되어 있다. 이 경우, 예컨대 후프(25) 및 후프(25)를 개폐하기 위한 후프 오프너(FOUP Opener; 26)는 SEMI 규격의 E47.1, E15.1, E57, E62, E63, E84 등의 사양에 따른다. 단, 반도체 처리설비(20)의 구성이 SEMI 규격 외의 구성이더라도 본 실시예에 포함된다.
웨이퍼 처리장치(22)는 상기 처리공간(30)에서 웨이퍼(24)에다 앞에서 설명한 미리 정해진 처리를 한다. 웨이퍼 처리장치(22)는 웨이퍼(24)에 처리를 실시하는 처리장치 본체 외에, 처리공간(30)을 형성하는 처리공간 형성부와, 처리공 간(30)에서 웨이퍼(24)를 반송하는 반송장치 및, 처리공간(30)에 채워지는 분위기 기체를 제어하는 조정장치를 갖는다. 조정장치는 팬 필터 유닛 등으로 실현된다.
웨이퍼 이재 장치(23)는 처리 전의 웨이퍼(24)를 후프(25)로부터 취출해서 웨이퍼 처리장치(22)에 공급함과 더불어, 처리 후의 웨이퍼(24)를 웨이퍼 처리장치(22)로부터 취출해서 후프(25)에 재수용한다. 웨이퍼 이재 장치(23)는 프런트 엔드 모듈 장치(EFEM)이다. 웨이퍼 이재 장치(23)는, 반도체 처리설비(23) 중에서, 후프(25)와 웨이퍼 처리장치(22) 사이에서의 웨이퍼(24)의 수도를 담당하는 인터페이스부로 된다. 웨이퍼(24)는, 후프 내부 공간(34)과 웨이퍼 처리장치(22)의 처리공간(30) 사이를 이동하는 동안에, 미리 정해진 분위기 기체로 채워지는 청정도가 높은 준비공간(29)을 통과한다.
준비공간(29)은 오염 제어(contamination control)가 이루어지고 있는 닫힌 공간으로서, 공기 중에서의 부유 미소입자가 한정된 청정도 수준 이하로 관리되고, 필요에 따라 온도, 습도, 압력 등의 환경 조건에 대해서도 관리가 행해지고 있는 공간이다. 본 실시예에서, 처리공간(30) 및 준비공간(29)은 웨이퍼(24)의 처리에 악영향을 주지 않는 청정도로 유지된다. 예컨대, 청정도로는, 국제표준화기구(ISO - International Organization for Standardization)에 규정되어 있는 CLASS1이 채용된다.
웨이퍼 이재 장치(23)는, 상기 준비공간(29)을 형성하는 준비공간 형성부 (28)와, 준비공간(29)에 배치되어 웨이퍼 반송할 수 있는 웨이퍼 반송 로봇(27)과, 후프(25)를 개폐하는 개폐장치인 후프 오프너(26)와, 준비공간(29)에 채워지는 분 위기 기체를 조정하는 준비공간 조정장치(100)를 포함한다. 또, 본 실시예에서는, 웨이퍼 이재 장치(23)는 미리 정해진 보유지지 위치에 보유지지되는 웨이퍼(24)의 방향을 정돈하는 얼라이너(56)를 더 포함한다.
준비공간 형성부(28)는 준비공간(29)을 에워싸고서 바깥쪽 공간(33)으로부터 외기가 준비공간(29)에 침입하는 것을 방지한다. 준비공간 형성부(28)에는 웨이퍼(24)를 반송하는 데에 필요한 각 반송계통 요소가 각각 고정된다. 본 실시예에서는 준비공간 형성부(28)에, 4개의 후프 오프너(26a, 26b, 26c, 26d)와, 1개의 웨이퍼 이재 로봇(27)과, 1개의 얼라이너(56)가 각각 고정된다.
준비공간 형성부(28)는 직방체 상자모양으로 형성되어 직방체 형상의 준비공간(29)을 형성한다. 준비공간 형성부(28)는 미리 정해진 전후방향(X)으로 간격을 벌려 배치되는 정면벽(110)과 배면벽(111)을 갖는다. 정면벽(110)은 준비공간(29)보다 전방(X1)에 위치하는 바깥쪽 공간(33)과 준비공간(29)을 칸막이하는 칸막이로 된다. 또 배면벽(111)은 준비공간(29)과 처리공간(30)을 칸막이하는 칸막이로 된다. 따라서 준비공간(29)은 바깥쪽 공간(33)보다 후방(X2)이면서, 처리공간(30)보다 전방(X1)에 형성된다.
또 준비공간 형성부(28)는 좌우방향(Y)으로 간격을 벌려 배치되는 2개의 측벽(112, 113)을 갖고 있다. 또 준비공간 형성부(28)는 상하방향(Z)으로 간격을 벌려 배치되는 천정벽(114)과 저벽(115)을 갖고 있다. 이들 준비공간 형성부(28)가 갖는 벽(110 ~ 115)은 판상으로 각각 형성된다.
본 실시예에서는, 전후방향(X) 및 좌우방향(Y)은 미리 설정되는 방향이다. 전후방향(X) 및 좌우방향(Y)은 상하방향(Z)에 직교하는 방향으로서, 수평으로 각각 뻗어 상호 직교한다. 전후방향(X) 중의 후방(X2)은 후프(25)에 수용되는 웨이퍼(24)가 처리공간(30)으로 향하는 방향이다. 또, 전후방향(X) 중의 전방(X1)은 처리공간(30)에 수용되는 웨이퍼(24)가 후프(25)로 향하는 방향이다.
제1측벽(112)은 정면벽(110)과 배면벽(111)의 좌우방향 일단부를 연결한다. 제2측벽부(113)는 정면벽(110)과 배면벽(111)의 좌우방향 타단부를 연결한다. 또 천정벽(114)은 정면벽(110), 배면벽(111), 제1측벽(112) 및 제2측벽(113)의 상단부를 각각 연결한다. 또 저벽(115)은 정면벽(110), 배면벽(111), 제1측벽(112) 및 제2측벽(113)의 하단부를 각각 연결한다.
준비공간(29)은 정면벽(110) 및 배면벽(111)에 의해 전후방향(X)으로 막혀진다. 또 준비공간(29)은 제1측벽(112) 및 제2측벽(113)에 의해 좌우방향(Y)으로 막히게 된다. 또 준비공간(29)은 천정벽(114) 및 저벽(115)에 의해 상하방향(Z)으로 막혀진다. 이와 같이 해서 준비공간(29)이 규정되어 있다. 또 준비공간 형성부(28)는 상하방향(Z)에 수직인 단면형상이, 좌우방향(Y)이 길이방향으로 되고 전후방향(X)이 폭방향으로 되어, 4각 테두리형상을 형성하게 된다. 따라서 준비공간(29)은 전후방향(X)에 비해 좌우방향(Y)이 길어지는 옆으로 긴 공간으로 된다.
정면벽(110)에는 두께방향인 전후방향(X)으로 관통하는 정면측 개구(120)가 형성된다. 또, 정면측 개구(120)는 웨이퍼(24)가 삽통될 수 있게 형성된다. 웨이퍼(24)는 웨이퍼 반송 로봇(27)에 의해 정면측 개구(120)를 통과해서 정면벽(110)보다 후방(X2)으로 이동하게 됨으로써, 바깥쪽 공간(33)으로부터 준비공간(29)으로 삽입된다. 또 웨이퍼(24)는 웨이퍼 반송 로봇(27)에 의해 정면측 개구(120)를 통과해서 정면벽(110)보다 전방(X1)으로 이동하게 됨으로써, 준비공간(29)으로부터 바깥쪽 공간(33)으로 배출된다. 본 실시예에서는, 정면측 개구(120)는 4개가 설치되고서, 각 정면측 개구(120)가 좌우방향(Y)으로 나란히 배열된다.
배면벽(111)에는 두께방향인 전후방향(X)으로 관통하는 배면측 개구(121) 가 형성된다. 배면측 개구(121)는 웨이퍼(24)가 삽통할 수 있게 형성된다. 웨이퍼(24)는 웨이퍼 반송 로봇(27)에 의해 배면측 개구(121)를 통과해서, 배면벽(111)보다 후방(X2)으로 이동하게 됨으로써, 준비공간(29)으로부터 처리공간(30)으로 배출된다. 또 웨이퍼(24)는 웨이퍼 반송 로봇(27)에 의해 배면측 개구(121)를 통과해서, 배면벽(111)보다 전방(X1)으로 이동하게 됨으로써, 처리공간(30)으로부터 준비공간(29)으로 삽입된다. 본 실시예에서는, 배면측 개구(121)는 2개가 설치되는바, 각 배면측 개구(121)는 좌우방향(Y)으로 나열된다.
각 후프 오프너(26a ~ 26d)는 정면 플레이트(101)와, 오프너 측 도어(65)와, 후프 지지부(31)와, 도어 개폐기구(109)를 각각 포함해서 구성된다. 후프 오프너(26a ~ 26d)는 좌우방향(Y)으로 등간격으로 나란히 배치된다. 각 후프 오프너(26a ~ 26d)는 준비공간 형성부(28)의 전방(X1) 측에 배치된다. 후프 오프너(26a ~ 26d)는 기판용기인 후프를 설치하는 기판용기 설치대를 겸용한다. 따라서, 후프 오프너(26a ~ 26d)는 적어도 후프를 지지하는 기판용기 설치대의 역할을 담당한다.
정면 플레이트(101)는 준비공간 형성부(28)의 정면벽(110)의 일부를 구성한 다. 각 후프 오프너(26a ~ 26d)의 정면 플레이트(101)는 전술한 정면측 개구(120)를 각각 형성하는 판상 또는 프레임형상의 부재로서, 정면벽(110)의 나머지 부분에 고정됨으로써 정면벽(110)을 구성한다. 각 정면 플레이트(101)에 형성되는 정면측 개구(120)는 후프 측 도어(61)가 전후방향(X)으로 통과할 수 있도록 형성된다.
오프너 측 도어(65)는 정면측 개구(120)를 개폐하기 위한 도어이다. 후프 지지부(31)는 준비공간(29)보다 전방(X1)인 바깥쪽 공간(33)에 배치되어, 후프(25)를 하방으로부터 지지한다. 후프(25)는, 후프 지지부(31)에 지지된 상태에서, 후프 지지부(31)로 설정되는 장착위치에 위치결정할 수 있도록 형성된다. 이하, 제1 ~ 제4후프 오프너(26a ~ 26d)에 각각 대응해서 지지되는 후프를 제1 ~ 제4후프(25a ~ 25d)라 칭한다. 또, 제1 ~ 제4후프(25a ~ 25d)를 구별할 필요가 없는 경우, 단지 후프(25)라 칭한다.
장착위치에 후프(25)가 위치결정된 위치결정 상태에서는, 후프 본체(60)의 개구부(60a)가 정면 플레이트(101)의 개구부(101a)의 전체 주위에 걸쳐 접하게 된다. 또, 위치결정 상태에서는 후프 측 도어(61)가 정면측 개구(120)를 막고서 오프너 측 도어(65)에 바깥쪽 공간(33)으로부터 임한다.
도어 개폐기구(109)는 장착위치에 후프(25)가 위치결정된 상태에서 오프너 측 도어(65) 및 후프 측 도어(61)를 개폐하는 기구이다. 도어 개폐기구(109)가 오프너 측 도어(65) 및 후프 측 도어(61)를 직접 또는 간접적으로 보유지지해서, 각 개구부(60a, 101a)로부터 후방(X2)이면서 하방으로 이동시켜, 준비공간(30) 내에 설정되는 해방위치로 이동시킴으로써, 후프 내부 공간(34)과 준비공간(29)을 연통 시킨다. 또, 도어 개폐기구(109)가 오프너 측 도어(65) 및 후프 측 도어(61)를 각 개구부(60a, 101a)에 각각 장착시킴으로써, 후프 내부 공간(34)과 준비공간(29)의 연통을 저지한다.
후프(25)를 위치결정한 위치결정 상태에서는, 후프 본체(60)의 개구부(60a)와 정면 플레이트(101)의 개구부(101a)가 상호 주연부 전체에 걸쳐 접하게 된다. 따라서, 후프(25)를 위치결정한 상태에서는, 도어 개폐기구(109)에 의해 오프너 측 도어(65) 및 후프 측 도어(61)를 각 개구부(60a, 101a)로부터 떼어낸다 하더라도, 외기가 후프 내부 공간(34) 및 준비공간(29)에 침입하는 것이 방지된다.
각 후프 오프너(26a ~ 26d)는 좌우방향(Y)으로 나란히 설치되어, 각각 개별적으로 동작할 수 있도록 구성된다. 도 1에서, 좌단에 위치하는 제1후프 오프너(26a)는 대응하는 정면측 개구(120)를 연 상태를 나타낸다. 또, 제1후프 오프너(26a) 이외의 후프 오프너(26b ~ 26d)는, 대응하는 정면측 개구(120)가 닫힌 상태를 나타낸다.
각 후프 오프너(26a ~ 26d)는 도어 개폐기구(109)에 의해 각 도어(61, 65)를 개방위치로 이동시키기 위한 가동 영역(108)이 설정된다. 후프 오프너(26a ~ 26d)의 가동 영역(108)은 준비공간(29) 내에 설정되는 영역으로서, 준비공간(29) 내의 정면벽(110) 측 영역으로 된다.
웨이퍼 이재 로봇(27)은, 본 실시예에서는, 스카라(SCARA - Selective Compliance Assembly Robot Arm)형의 수평 다관절 로봇에 의해 실현된다. 로봇(27)은 준비공간(29)에 배치되고서, 로봇 아암(41)과, 수평구동수단(42a)과, 상하구동 수단(42b)과, 기대(43)와, 콘트롤러(44)를 포함해서 구성된다.
로봇 아암(41)은 기단부로부터 선단부로 향하는 방향으로 순차로 연결되는 복수의 링크체(41a ~ 41c)를 구비하는 링크구조를 갖는다. 로봇 아암(41)의 선단부에는 로봇 핸드(40)가 형성된다. 로봇 핸드(40)는 웨이퍼(24)를 보유지지할 수 있는 보유지지구조를 갖는다. 본 명세서에서 웨이퍼(24)의 보유지지는, 로봇 핸드(40)에 의해 웨이퍼(24)를 반송할 수 있는 상태로 되는 것을 의미하는바, 로봇 핸드(40)에 의해 웨이퍼(24)를 올려놓거나, 흡착 또는 협지하는 상태이어도 좋다.
수평구동수단(42a)은 로봇 아암(41)의 각 링크체(41a ~ 41c)를 대응하는 관절축선(A0 ~ A2) 주위에 각각 개별로 각변위 구동한다. 로봇 아암(41)은 수평구동수단에 의해, 각 링크체(41a ~ 41c)가 상호 각변위 구동하게 됨으로써, 로봇 핸드(40)를 가동범위 내에서 수평면상의 임의의 위치로 변위 구동시킨다. 수평구동수단(42a)은 콘트롤러(44)로부터 부여되는 신호에 따라 각변위시키는 모터와, 모터의 동력을 링크체에 전달하는 동력전달기구를 포함한다. 모터 및 동력전달기구는 링크체(41a ~ 41c)마다 각각 설치된다.
상하구동수단(42b)은 로봇 아암(41)을 상하방향(Z)으로 변위구동시킨다. 상하구동수단(42b)은 고정부분과 가동부분을 갖고, 고정부분에 대해 가동부분을 상하방향으로 변위 구동시킨다. 상하구동수단(42b)은 콘트롤러(44)로부터 부여되는 신호에 따라 각변위시키는 모터와, 모터의 동력을 고정부분에 대한 가동부분의 직진력으로 변환시켜 가동부분에 전달하는 동력전달기구를 포함한다. 상하구동수단(42b)의 고정부분은 기대(43)에 지지된다. 기대(43)는 상하구동수단(42b)을 지지 하고서 준비공간 형성부(28)에 고정된다.
콘트롤러(44)는 미리 정해진 동작프로그램 또는 유저(user)로부터 입력되는 이동지령에 따라, 수평구동수단(42a) 및 상하구동수단(42b)을 제어해서, 로봇 핸드(40)를 미리 정해진 위치로 이동시킨다. 콘트롤러(44)는 미리 정해진 프로그램이 기억되는 기억회로와, 기억회로에 기억되는 연산 프로그램을 연산하는 연산회로와, 연산회로의 연산결과를 나타낸 신호를 수평구동수단(42a)이나 상하구동수단(42b)에 부여하는 출력수단을 포함한다. 예컨대 기억회로는 RAM(Random Access Memory) 및 ROM(Read Only memory) 등에 의해 실현되고, 연산회로는 CPU(Central Processing Unit)에 의해 실현된다.
로봇 아암(41)은 로봇 아암(41)의 기단부가 상하구동수단(42b)의 가동부분에 고정됨으로써, 콘트롤러(44)가 가동범위 내에서 로봇 핸드(40)를 전후방향(X), 좌우방향(Y) 및 상하방향(Z)의 임의 위치로 변위 구동시킬 수가 있다. 콘트롤러(44)에 의해 수평구동수단(42a) 및 상하구동수단(42b)을 제어함으로써, 로봇 핸드(40)에 보유지지된 웨이퍼(24)를 이동시킬 수가 있다. 이에 의해, 웨이퍼(24)를 미리 정해진 경로를 따라 이동시켜, 후프(25)와 웨이퍼 처리장치(22) 사이에 걸쳐 이재할 수가 있다.
로봇 핸드(40)는, 후프 오프너(26a ~ 26d)가 후프 측 도어(61)를 연 상태에서 정면측 개구(120)를 통과해서 후프 내부 공간(34)으로 침입해서, 후프(25)에 수용된 웨이퍼(24)를 보유지지한다. 다음, 로봇 핸드(40)는 웨이퍼(24)를 보유지지한 상태에서 준비공간(29)을 경유해서, 배면측 개구(121)를 통과하여 반도체 처리장 치(22)의 처리공간(30)으로 침입해서, 보유지지한 웨이퍼(24)를 미리 설정된 웨이퍼 배치위치(107)로 이재한다. 또, 로봇 핸드(40)는, 배면측 개구(121)를 통과해서 처리공간(30)으로 침입하여 웨이퍼 배치위치(107)에 보유지지된 웨이퍼(24)를 보유지지한다. 다음, 로봇 핸드(40)는 웨이퍼(24)를 보유지지한 상태로 준비공간(29)을 경유해서, 정면측 개구(120)를 통과하여 후프 내부 공간(34)으로 침입해서, 보유지지한 웨이퍼(24)를 후프(25)의 수용위치로 이재한다.
본 실시예에서는, 4개의 후프 오프너(26a ~ 26d)가 각각 설치되기 때문에, 로봇 핸드(40)는 각 오프너(26)의 각각의 후프 지지부(31)에 지지되는 후프(25)의 각각에 대해 웨이퍼(24)가 출입할 수 있게 설정된다. 또 로봇 핸드(40)는 후프(25)로부터 취출한 웨이퍼(24)를 얼라이너(56)에 의해 설정된 보유지지 위치로 배치할 수 있음과 더불어, 얼라이너(56)의 보유지지 위치로부터 취출한 웨이퍼(24)를 웨이퍼 처리장치(22)에 배치할 수 있다.
얼라이너(56)는 준비공간(29)에 배치되어, 복수의 후프 오프너(26a ~ 26d) 중 좌우방향 다른쪽 단부 위치에 위치하는 제4후프 오프너(26d)보다 좌우방향 다른쪽에 배치된다. 또, 얼라이너(56)는 웨이퍼(24)를 지지하는 보유지지부를 갖고서, 보유지지부에 보유지지된 웨이퍼(24)를 회전시켜, 웨이퍼(24)에 형성되는 노치 또는 배향판(ori-flat or orientation flat)이 미리 정해진 방향으로 향하도록 위치맞춤을 한다. 위치맞춤이 된 웨이퍼(24)를 로봇 핸드(40)가 보유지지함으로써, 웨이퍼(24)의 방향을 정돈하여 처리장치(22)에 배치할 수가 있다. 이에 의해 처리장치(22)는, 웨이퍼(24)의 방향이 가지런해진 상태에서 미리 정해진 처리를 실행할 수 있다.
얼라이너(56)에 보유지지되는 웨이퍼(24)의 중심위치는 준비공간(29)의 전후방향(X)의 대략 중간위치로 설정된다. 또 얼라이너(56)는, 로봇 핸드(40)가 각 후프 오프너(26)에 도달하는 것을 저해하지 않는 위치에 배치된다. 본 실시예에서는, 얼라이너(56)는 좌우방향 다른쪽 단부 위치에 위치하는 제4후프 오프너(26d)보다 좌우방향 다른쪽에 배치된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 준비공간(29)에 배치되어 주로 준비공간(29)에서 로봇 핸드(40)를 이동시킨다. 또, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 로봇 핸드(40)를 정면측 개구(120)로 통과시켜 후프 내부 공간(34)의 웨이퍼(24)를 취출할 수 있는 한편 후프 내부 공간(34)으로 웨이퍼(24)를 거두어들일 수 있도록 구성된다. 또, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 로봇 핸드(40)를 배면측 개구(121)로 통과시켜, 처리공간(30)의 웨이퍼 배치위치(107)로부터 웨이퍼(24)를 취출할 수 있는 한편, 처리공간(30)의 웨이퍼 배치위치(107)에 웨이퍼(24)를 거두어들일 수 있도록 구성된다. 또, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 각 후프 오프너(26a ~ 26d)에 각각 설정되는 4개의 정면벽 개구(120)를 통과할 수 있도록 구성된다.
따라서, 웨이퍼 이재 로봇(27)은, 준비공간(29)의 전후방향 치수(B) 이상으로 로봇 핸드(40)를 전후방향(X)으로 반송할 수 있게 구성된다. 또, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 각 후프 오프너(26a ~ 26d)에 지지되는 후프(25)에 접근할 수 있도록 좌우방향(Y)으로 로봇 핸드(40)를 이동할 수 있게 구성된다. 그리고, 본 실시예에서는, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 얼라이너(56)에 접근할 수 있도록 로봇 핸드(40)를 좌우방향(Y)으로 이동할 수 있게 구성된다.
기대(43)는 준비공간 형성부(28)에 고정되어, 미리 정해진 선회축선(A0)이 설정되게 된다. 선회축선(A0)은, 본 실시예에서는, 연직방향으로 뻗고서 준비공간(29) 중에서 배면벽(111) 쪽에 위치한다. 또 선회축선(A0)은 좌우방향 일단 위치의 후프 오프너(26a)와 좌우방향 타단 위치의 후프 오프너(26d)의 좌우방향(Y)의 중앙위치에 위치한다.
로봇 아암(41)은 복수의 링크체(41a ~ 41c)가 상호 연결되어 이루어지는 링크구조로 구성된다. 로봇 아암(41)은 복수의 링크체(41a ~ 41c)가 순서대로 배열되는 배열방향 일단부에 기단부가 설정되고, 배열방향 외단부에 선단부가 설정된다. 로봇 아암(41)의 기단부는 상하구동수단(42b)의 가동부분에 고정되어, 상하구동수단(42b)을 매개로 기대(43)에 연결된다. 또, 로봇 아암(41)의 선단부에는 로봇 핸드(40)가 형성된다. 로봇 아암(41)은 기단부가 선회축선(A0) 주위에서 각변위할 수 있게 구성된다.
구체적으로는 로봇 아암(41)은 제1 ~ 제3링크체(41a, 41b, 41c)를 갖고 있다. 각 링크체(41a ~ 41c)는 길이방향으로 세로방향이 길어지는 세로방향 길이가 긴 형상으로 각각 형성된다. 제1링크체(41a)는 길이방향 일단부(45a)가 상하구동수단(42b)의 가동부분에 연결된다. 또 제1링크체(41a)는 상하구동수단(42b)의 가동부분에 대해 선회축선(A0) 주위에서 각변위할 수 있게 구성된다. 또, 제1링크체(41a)는 길이방향 타단부(46a)에 선회축선(A0)에 평행한 제1관절축선(A1)이 설정된다. 따라서, 제1관절축선(A1)은 제1링크체(41a)의 이동에 따라 이동한다. 제1링크 체(41a)의 길이방향은 선회축선(A0)과 제1관절축선(A1)을 잇는 방향으로 된다.
제2링크체(41b)는, 길이방향 일단부(45b)가 제1링크체(41a)의 길이방향 타단부(46a)에 연결된다. 또 제2링크체(41b)는 제1링크체(41a)에 대해 제1관절축선(A1) 주위에서 각변위할 수 있게 구성된다. 또, 제2링크체(41b)는 길이방향 타단부(46b)에 선회축선(A0)에 평행한 제2관절축선(A2)이 설정된다. 따라서, 제2관절축선(A2)은 제2링크체(41b)의 이동에 따라 이동한다. 제2링크체(41b)의 길이방향은 제1관절축선(A1)과 제2관절축선(A2)을 잇는 방향으로 된다.
제3링크체(41c)는 길이방향 일단부(45c)가 제2링크체(41b)의 길이방향 타단부(46b)에 연결된다. 또 제3링크체(41c)는 제2링크체(41b)에 대해 제2관절축선(A2) 주위에서 각변위할 수 있게 구성된다. 또, 제3링크체(41c)는 길이방향 타단부(46c)에 로봇 핸드(40)가 형성된다. 따라서, 로봇 핸드(40)는 제3링크체(41c)의 이동에 따라 이동한다. 제3링크체(41c)의 길이방향은 제2관절축선(A2)과, 로봇 핸드(40)가 보유지지하는 웨이퍼(24)의 중심위치(A3)를 잇는 방향으로 된다.
이와 같이 로봇 아암은 3개의 링크체(41a ~ 41c)로 된 링크구조를 갖는다. 앞에서 설명한 수평구동수단(42a)은 제1 ~ 제3모터를 갖는다. 제1모터는 제1링크체(41a)를 선회축선(A0) 주위에 회전구동하기 위한 모터이다. 제2모터는 제2링크체(41b)를 제1관절축선(A1) 주위에 회전구동하기 위한 모터이다. 제3모터는 제3링크체(41c)를 제2관절축선(A2) 주위에 회전구동하기 위한 모터이다. 따라서, 수평구동수단(42a)은 제1 ~ 제3링크체(41a ~ 41c)를 각각 독립해서 개별적으로 대응하는 각변위 축선(A0 ~ A2) 주위에서 각변위 구동시킬 수가 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 제2링크체(41b)는 제1링크체(41a)보다 위쪽에 배치된다. 이에 의해, 제2링크체(41b)는 제1링크체(41a)에 대해 상하방향(Z)으로 겹쳐지는 위치로 이동할 수 있어서, 제1링크체(41a)와 제2링크체(41b)가 간섭하는 것이 방지된다. 마찬가지로, 제3링크체(41c)는 제2링크체(41b)보다 위쪽에 배치된다. 이에 의해 제3링크체(41c)는 제2링크체(41b)에 대해 상하방향(Z)으로 겹쳐지는 위치로 이동할 수 있어서, 제1링크체(41a) ~ 제3링크체(41c)가 상호 간섭하는 것이 방지된다.
도 3은 각 링크체(41a ~ 41c)의 길이를 설명하기 위해 웨이퍼 이재 장치(23)를 간략화해서 나타낸 평면도이다. 로봇 아암(41)은, 각 링크체(41a- 41c)가 대응하는 각변위 축선(A0 ~ A2) 주위에서 각변위함으로써 최소변형상태로 변형될 수 있다. 최소변형상태라 함은, 아암을 안으로 굽혔을 때, 즉 선회축선(A0)으로부터 선회축선(A0)을 중심으로 해서 수평방향으로 뻗은 반경방향으로 가장 떨어진 아암의 제일 바깥부분까지의 거리가 최소로 되는 변형상태이다. 보다 구체적으로는, 최소변형상태라 함은, 아암을 안으로 굽혔을 때, 즉 로봇 아암(41)이 웨이퍼(24)를 보유지지한 상태에서, 선회축선(A0)으로부터 반경방향으로 가장 떨어진 아암의 제일 바깥부분 또는 웨이퍼(24)의 일부분까지의 거리가 최소로 되는 변형상태이다.
이하, 최소변형상태에서, 아암을 안으로 굽혔을 때, 즉 선회축선(A0)으로부터 선회축선(A0)에 대해 반경방향으로 가장 떨어진 아암의 제일 바깥부분 또는 웨이퍼 부분까지의 거리를, 「로봇의 최소회전반경(R)」이라 칭한다. 또, 준비 정면벽(110)과 배면벽(111) 사이의 전후방향(X)의 치수를 「준비공간의 전후방향 치수(B)」라 칭한다.
본 실시예에서는, 로봇의 최소회전반경(R)이 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘는다. 또, 최소회전반경(R)이 준비공간의 전후방향 치수(B)에서 배면벽(111)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0)를 감산한 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정(B/2 < R ≤ B - L0)된다. 따라서, 최소변형상태에서 변형되었다 하더라도, 로봇 아암(41)은 배면벽(111)에 간섭하는 것이 방지되는 허용 각변위 범위에서 선회축선(A0) 주위에서 각변위하도록 각변위량이 제한된다. 본 실시예에서는, 허용 각변위 범위는 선회축선(A0) 주위에 360°미만, 예컨대 약 180°로 설정된다. 이에 의해, 최소변형상태로 유지되는 로봇(27)은 허용 각변위 범위에서 동작하는 한 정면벽(110) 및 배면벽(111)에 간섭하는 것을 방지할 수가 있다.
배면벽(111)에서부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0)는 적어도 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2 미만으로 설정(L0 < B/2)된다. 본 실시예에서는, 배면벽(111)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0)는 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/5 미만으로 설정(L0 < B/5)된다. 또 배면벽(111)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0)는, 상기 제1링크체(41a)에서의 선회축선(A0)보다도 제1관절축선(A1) 측과 반대되는 측의 전체 영역에서, 선회축선(A0) 주위의 주면의 반경방향 치수(T2)보다 미리 정해진 간극 치수(Q)만큼 큰 치수로 설정(L0 = T2 + Q)된다. 미리 정해진 간극 치수(Q)는 로봇의 간섭을 방지하기에 충분한 간극 치수로서, 본 실시예에서는 30mm로 설정된다.
보다 구체적으로는, 본 실시예에서는, 로봇의 최소회전반경(R)은 준비공간의 전후방향 치수(B)에서 준비공간 형성부의 배면벽으로부터 선회축선까지의 전후방향 거리(L0)와, 후프 오프너(26)로 설정되는 정면벽(110)으로부터 배면벽 측의 전후방 향(X)의 로봇 침입금지 영역 치수(E)를 감산한 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정((B - L0 - E)/2 < R ≤ (B - L0 - E))된다. 이에 의해, 최소변형상태로 유지되는 로봇(27)이 후프 오프너(26)에 간섭하는 것도 방지할 수가 있다.
또 선회축선(A0)으로부터, 선회축선(A0)에 대해 제1관절축선(A1)으로 향하는 반경 방향으로 가장 멀어지는 제1링크체(41a)의 단부까지의 거리를, 제1링크거리(L1)라 칭한다. 제1링크거리(L1)는 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정((B - L0 - E)/2 < L1 ≤ (B - L0 - E))된다. 상기 제1링크체(41a)는 제1관절축선(A1)보다도 선회축선(A0) 측과 반대되는 측의 전체 영역에서, 제1관절축선(A1) 주위의 주면의 반경방향 치수(T1)가, 상기 허용 치수(B - L0 - E)에서 선회축선(A0)으로부터 제1관절축선(A1)까지의 제1축간거리(L11)를 감산한 값(B - L0 - E - L11) 이하로 형성된다(T1 ≤ B - L0 - E - L11).
또, 상기 제1링크체(41a)는 선회축선(A0)보다도 제1관절축선(A1) 측과 반대되는 측의 전체 영역에서, 선회축선(A0) 주위의 주면의 반경방향 치수(T2)가, 배면벽(111)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0) 미만으로 형성된다(T2 < L0). 이에 의해, 제1링크체(41a)의 길이방향과 전후방향(X)이 일치한 상태로부터, 제1링크체(41a)가 선회축선(A0) 주위에서 원주방향 한쪽으로 90°각변위 했을 경우라 하더라도, 선회축선(A0) 주위에 원주방향 다른 쪽으로 90°각변위한 경우라 하더라도, 제1링크체(41a)가 배면벽(111)과 간섭하는 것이 방지된다.
또 본 실시예에서는, 선회축선(A0)으로부터 제1관절축선(A1)까지의 제1축간거리(L11)와, 제1관절축선(A1)으로부터 제2관절축선(A2)까지의 제2축간거리(L12)가 동일하게 설정된다. 본 명세서에서, 동일이라 함은, 실질적으로 동일한 상태를 포함하는바, 동일 및 대략 동일한 상태를 포함한다. 또, 제2관절축선(A2)으로부터 제2관절축선(A2)에 대해 제1관절축선(A1)으로 향하는 방향으로 가장 멀어지는 제2링크체(41b)의 단부까지의 거리를 제2링크거리(L2)라 칭한다. 제2링크거리(L2)는 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정((B - L0 - E)/2 < L2 ≤ (B - L0 - E))된다.
또 제2링크체(41b)는 제1관절축선(A1)보다도 제2관절축선(A2) 측과 반대되는 측의 전체 영역에서, 제1관절축선(A1) 주위의 주면의 반경방향 치수(T3)가 상기 허용 치수(B - L0 - E)로부터 제1축간거리(L11)를 감산한 값(B - L0 - E - L11) 이하로 형성된다(T3 ≤ B - L0 - E - L11). 또 제2링크체(41b)는 제2관절축선(A2)보다도 제1관절축선(A1) 측과 반대되는 측의 전체 영역에서, 제2관절축선(A2) 주위의 주면의 반경방향 치수(T4)가 배면벽(111)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0) 미만으로 형성된다(T4 < L0).
또, 웨이퍼(24)를 로봇 핸드(40)가 보유지지한 상태에서, 제2관절축선(A2)으로부터 제2관절축선(A2)에 대해 반경방향으로 가장 멀어지는 제3링크체(41c)의 단부 또는 웨이퍼 부분까지의 거리를 제3링크거리(L3)라 칭한다. 제3링크거리(L3)는 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정((B - L0 - E)/2 < L2 ≤ (B - L0 - E))된다. 또 제3 링크체(41c)는, 제2 관절축선(A2) 보다도 웨이퍼 보유지지 중심위치(A3) 측과 반대되는 측의 전체 영역에서, 제2관절축선(A2) 주위의 주면의 반경방향 치수(T5)가 배면벽(111)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0) 미만으로 형성된다(T5 < L0).
본 실시예에서는, 제1링크거리(L1) 및 제2링크거리(L2)가 허용 치수(B - L0 - E)와 동일한 거리로 설정된다. 또, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)는 동일한 거리로 설정되어, 각 후프 오프너(26a ~ 26d)에 지지되는 후프(25)의 웨이퍼(24)를 취출할 수 있는 거리로 설정된다. 또, 본 실시예에서는, 제3링크거리(L3)도 허용 치수(B - L0 - E)와 동일하게 설정된다. 도 3에 도시된 것과 같이, 제1링크체(41a)와 제2링크체(41b)를 일직선으로 뻗게 한 상태에서, 로봇 핸드(40)가 웨이퍼(24)를 보유지지하도록 설정된다.
제1후프 오프너(26a)에 지지된 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)를 보유지지하는 위치에 제3링크체(41c)를 배치한 경우, 제2관절축선(A2)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향(X)의 거리를 S1로 한다. 또, 제2관절축선(A2)으로부터 선회축선(A0)까지의 좌우방향 거리를 S2로 한다. 또, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)를 합한 거리를 (L11 + L12)로 한다.
이 경우, 본 실시예에서는, 각 축간거리(L11, L12)는 (L11 + L12) = (S12 + S22)0.5의 관계를 만족하도록 설정한다. 각 축간거리(L11, L12)가 동일하게 설정되기 때문에, 각 축간거리(L11, L12)가 ((S12 + S22 )/4)0.5로 되도록 설정된다. 이에 의해 도 3에 도시된 것과 같이, 제1링크체(41a)의 길이방향과 제2링크체(41b)의 길이방 향을 일직선상으로 배치한 상태에서, 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)에 로봇 핸드(40)를 도달시킬 수가 있다. 선회축선(A0)이 각 후프 오프너(26a ~ 26d)의 중앙위치에 배치되기 때문에, 제4후프(25d)에 수용되는 웨이퍼(24)에 관해서도, 제1링크체(41a)의 길이방향과 제2링크체(41b)의 길이방향이 일직선상으로 배치된 상태에서, 제4후프(25d)에 수용되는 웨이퍼(24)에 로봇 핸드(40)를 도달시킬 수가 있다. 이와 같이 제1링크체(41a) 및 제2링크체(41b)를 일직선상으로 뻗게 함으로써, 제1축간거리(L11) 및 제2축간거리(L12)를 짧아지게 할 수가 있다.
또, 제3링크체(41c)의 길이방향이 전후방향(X)에 대해 경사진 상태에서, 제1후프(25a) 및 제4후프(25d)에 수용되는 웨이퍼(24)에 로봇 핸드(40)를 도달시켜도 좋다. 이에 의해 제1축간거리(L11) 및 제2축간거리(L12)를 더 짧게 할 수 있다.
제1후프(25a ~ 25d)에 수용되는 웨이퍼(24)의 웨이퍼 중심위치(A3)의 좌우방향(Y) 간격을 W로 한다. 또 로봇 핸드(40)가 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)에 도달한 도달상태에서의 전후방향(X)에 대해 제3링크체(41c)의 길이방향으로 경사지는 각도를 θ로 한다. 또, 도달상태에서의 웨이퍼 중심위치(A3)로부터 제2관절축선(A2)까지의 거리를 H로 한다. 또, 도달상태에서의 제2관절축선(A2)으로부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(S1)에서 제1축간거리(L11)를 감산한 값(S1 - L11)을 C로 한다. 이 경우, 제1축간거리(L11)는 다음 식으로 나타내어진다.
(2·L11)2 ≥ (L11 + C)2 + (1.5·W - H·Sinθ)2
예컨대 C = 0, θ = 0으로 하고, W = 505mm로 하면, 각 축간거리(L11, L12)는 437.3mm 이상으로 된다. 또, 정면벽(110)으로부터 배면벽 측의 후프 오프너(26)의 전후방향(X)의 로봇 침입금지 영역 치수(E)를 100mm로 한다. 배면벽(111)에서부터 선회축선(A0)까지의 전후방향 거리(L0)를 65mm로 한다. 또, 로봇의 최소회전반경(R)으로부터 제1축간거리(L11)를 감산(R - L11)한 거리(L10)를 50mm로 한다. 이 경우, 준비공간의 전후방향 치수(B)는 652.3mm 이상으로 된다(B ≥ L11 + E + L0 + L10). 바꿔 말해, 준비공간의 전후방향 치수(B)가 652.3mm이면, 각 축간거리(L11, L12)를 437.3mm로 함으로써, 후프 오프너(26a 및 26d)에 각각 지지되는 제1 및 제4후프(25a, 25d)에 수용되는 웨이퍼(24)를 취출할 수가 있게 된다. 또 제1 및 제4후프(25a, 25d)보다 선회축선(A0)에 가까이 제2 및 제3후프(25b, 25c)에 수용되는 웨이퍼(24)에 대해서도 당연히 취출할 수가 있게 된다.
본 실시예에서는, 준비공간의 전후방향 치수(B)가 694mm이다. 또, 로봇(27)의 최소회전반경(R)이 485mm로 설정되고, 제1축간거리(L11) 및 제2축간거리(L12)가 425mm로 설정된다. 또, 로봇 핸드(40)가 웨이퍼(24)를 보유지지한 상태에서, 제2관절축선(A2)으로부터 웨이퍼 중심위치(A3)까지의 거리(H)가 320mm로 설정된다. 또, 제3링크거리(L3)는 470mm로 설정된다.
또, 예컨대 θ = 5로 하고, H = 330mm로 하고, 다른 조건을 앞에서 설명한 경우와 같도록 하면, 각 축간거리(L11, L12)는 420.4mm 이상으로 되고, 준비공간의 전후방향 치수(B)는 635.4mm 이상으로 된다. 또, C = 10mm로 하고, θ = 5로 하고, H = 330mm로 하고, 다른 조건을 앞에서 설명한 경우와 같도록 하면, 각 축간거 리(L11, L12)는 417.5mm 이상으로 되고, 준비공간의 전후방향 치수(B)는 632.5mm 이상으로 된다.
이와 같이, 로봇 핸드(40)가 웨이퍼(24)에 도달한 도달상태에서, 제3링크체(41c)의 길이방향을 전후방향(X)에 대해 경사지도록 함으로써, 제1링크체(41a) 및 제2링크체(41b)를 크게 하지 않고 각 후프(25a ~ 25d)에 수용되는 웨이퍼(24)를 취출할 수가 있다.
이상과 같이 본 실시예에서는, 선회축선(A0)을 배면벽(111) 측에 배치하고, 로봇 아암(41)의 최소회전반경(R)이 상기 감산치(B - L0)의 1/2을 넘고, 상기 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정함으로써, 최소변형상태의 로봇 아암(41)과 정면벽(110)의 사이에 간극을 형성할 수가 있어서, 로봇 아암(41)과 정면벽(110)이 간섭하는 것을 방지할 수가 있다. 따라서, 선회축선(A0)을 포함해서 전후방향(X)으로 뻗은 기준선(P0)에 관해 좌우방향(Y) 양쪽에 로봇 핸드(40)를 배치하도록 할 수가 있다.
또, 로봇 아암(41)이 배면벽(111)과 간섭하려는 간섭동작범위를 제외한 동작범위로 동작시킴으로써, 배면벽(111)과의 간섭에 대해서도 방지할 수가 있다. 이에 의해, 준비공간의 전후방향 치수(B)가 작더라도, 3개의 링크체(41a ~ 41c)를 가진 링크 구조의 로봇 아암(41)에서, 복수의 예컨대 4개의 후프 오프너(26a ~ 26d)에 각각 지지되는 제1 ~ 제4후프(25a ~ 25d)에 수용되는 웨이퍼(24)를 취출할 수가 있게 된다.
또 본 실시예에서는, 로봇의 최소회전반경(R)이 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정됨으로써, 최소변형상태의 로봇 아암(41)이 정면벽(110)에 가장 근접한 상태이어도, 로봇 아암(41)의 일부가 각 후프 오프너(26a ~ 26d)의 로봇 침입금지 영역(E)에 침입하는 것을 방지할 수가 있게 된다. 이에 의해, 후프 오프너(26a ~ 26d)의 가동상태에 관계없이, 로봇 아암(41)과 후프 오프너(26a ~ 26d)가 간섭하는 것을 방지할 수가 있다.
또, 제1 ~ 제3링크거리(L1 ~ L3)가 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정된다. 이에 의해, 각 링크체(41a ~ 41c)의 길이를 크게 할 수가 있어, 준비공간의 전후방향 치수(B)가 작더라도, 로봇 핸드(40)를 선회축선(A0)으로부터 좌우방향(Y) 양쪽으로 떨어진 위치에 배치할 수가 있어, 후프 오프너(26)의 수가 증가한 경우라 하더라도, 단순한 링크 구조로 웨이퍼(24)를 반송하도록 할 수가 있다. 또 본 실시예에서는, 제1 ~ 제3링크거리(L1 ~ L3)가 허용 치수(B - L0 - E)와 동일하게 설정된다. 이에 의해, 로봇 아암(41)과 정면벽(110) 및 후프 오프너(26)와의 간섭을 막아, 최대한 각 링크체(41a ~ 41c)의 길이를 크게 할 수가 있다.
이와 같이 로봇 아암(41)의 각 링크체(41a ~ 41c)의 링크 길이를 크게 함으로써, 좌우방향(Y)에 관해 로봇 아암(41)의 동작범위를 크게 할 수가 있다. 이에 의해, 제2종래기술에 비해 로봇(27)을 좌우방향(Y)으로 주행 구동시키는 주행수단을 필요로 하지 않게 되어, 직동구동기구를 없앨 수가 있다. 따라서, 직동구동기구에서 발생하는 먼지의 발생을 방지할 수가 있어서, 준비공간(29)의 청정도의 저하를 방지할 수가 있다. 또, 주행수단을 필요로 하지 않게 됨으로써, 로봇(27)을 소 형화 및 경량화할 수가 있다.
또, 로봇 아암(41)의 링크체(41a ~ 41c)의 링크 길이를 크게 함으로써, 미리 정해진 위치에 로봇 핸드(40)를 도달시킬 수 있다. 또, 링크 수의 증가를 막아 로봇(27)의 구조를 간단화할 수가 있다. 또, 로봇(27)의 용장성을 줄여 로봇 아암(41)의 제어 및 변형상태의 교시를 간단화할 수가 있어, 준비공간 형성부(28) 및 후프 오프너(26)에 로봇 아암(41)이 충돌할 가능성을 줄일 수가 있다.
이와 같이 본 실시예에서는, 주행수단의 불필요에 기인해서 먼지의 비산을 억제할 수 있음과 더불어, 웨이퍼 이재 장치(23) 내에서의 간섭을 방지할 수가 있어, 구조 및 제어가 간단한 웨이퍼 반송 로봇(27)을 구비하는 웨이퍼 이재 장치(23)를 제공할 수가 있다. 또, 준비공간(29)의 전후방향 치수(B)를 대형화시키지 않고도 후프 오프너(26)의 수를 늘릴 수가 있다. 후프 오프너(26)의 수를 늘림으로써, 후프(25)의 웨이퍼 이재 장치(23)에 대한 반송 및 착탈 동작과, 웨이퍼 이재 장치(23)에 보유지지되는 후프(25) 내의 웨이퍼의 이재 동작을 병렬로 실행할 수가 있어, 작업효율을 향상시킬 수가 있다.
또, 준비공간(29)의 전후방향 치수(B)를 작게 할 수가 있기 때문에, 웨이퍼 이재 장치(23)의 설치 스페이스를 소형화할 수가 있어, 설치 스페이스에 관한 제한을 완화해서 웨이퍼 처리설비(20)의 설치를 쉽게 할 수가 있다. 또, 준비공간(29)의 전후방향 치수(B)를 작게 함으로써, 준비공간(29)의 전후방향 치수(B)가 큰 경우에 비해, 동일한 능력의 준비공간 조정장치(100)를 이용하더라도 준비공간(29)의 청정도를 향상시킬 수가 있어, 수율을 향상시킬 수가 있다.
또 본 실시예에서는, 로봇 핸드(40)가 웨이퍼(24)에 도달한 도달상태에서, 제3링크체(41c)의 길이방향이 전후방향(X)으로부터 경사지도록 함으로써, 준비공간의 전후방향 치수(B)가 작아, 준비공간 형성 벽(28) 또는 후프 오프너(26)와의 간섭을 막기 위해 제1 및 제2축간거리(L11, L12)가 짧게 설정되는 경우라 하더라도, 각 후프 오프너에 지지되는 후프(25)에 지지되는 웨이퍼(24)를 보유지지하기 쉽게 할 수가 있다.
또, 각 링크체(41a ~ 41c)의 길이를 길게 할 수가 있기 때문에, 각 링크체(41a ~ 41c)의 길이가 짧은 경우에 비해, 대응하는 선회축선(A0 ~ A2) 주위에서 각변위시키는 각속도가 같다 하더라도, 로봇 핸드의 이동속도를 향상시킬 수가 있다. 제1링크체(41a) 및 제2링크체(41b)를 움직이게 함으로써 관성을 작게 할 수가 있다. 이에 의해서도 로봇 핸드(40)의 이동속도를 향상시킬 수가 있다. 이와 같이 로봇 핸드(40)의 이동속도를 향상시킴으로써, 웨이퍼(24)의 반송에 소비하는 반송시간을 단축할 수가 있어, 작업효율이 향상될 수가 있다.
도 4는 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)를 얼라이너(56)로 반송하기까지의 반송동작을 간략화해서 나타낸 도면이다. 도 4의 (1) ~ (7)의 순으로 반송동작이 진행된다. 도 4에 도시된 반송동작은, 로봇 핸드(40)의 이동경로, 이동경유점이 콘트롤러(44)에 기억된다. 콘트롤러(44)가 미리 정해진 동작 프로그램을 실행해서, 복수의 이동경유점을 이동경로에 따라 통과하도록 수평구동수단(42a) 및 상하구동수단(42b)을 제어한다. 이에 의해, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)를 얼라이너(56)로 반송할 수가 있다.
먼저, 보유지지해야 할 웨이퍼(24)의 위치까지 로봇 아암(41)을 상하로 이동시킴과 더불어 로봇 아암(41)을 변형시켜, 도 4의 (1)에 도시된 것과 같이, 제1링크체(41a)와 제2링크체(41b)를 일직선상으로 뻗게 한 상태에서, 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)를 로봇 핸드(40)에 의해 보유지지한다. 다음, 도 4의 (2)에 도시된 것과 같이, 제1링크체(41a) 및 제2링크체(41b)를 대응하는 각변위 축선(A0, A1) 주위에서 각변위시키고, 제3링크체(41c)를 후방(X2)으로 이동시켜, 제3링크체(41c) 및 웨이퍼(24)를 준비공간(29)에 수용한다.
다음, 제1링크체(41a) 및 제2링크체(41b)를 대응하는 각변위 축선(A0, A1) 주위에서 각변위시키고, 제3링크체(41c)를 좌우방향(Y)에 평행이동시켜, 제1후프 오프너(26a)로부터 좌우방향(Y)으로 떨어진 위치에 존재하는 얼라이너(56)를 향해 이동시킨다. 이때, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)가 동일하게 설정되기 때문에, 도 4의 (3) 및 (4)에 도시된 것과 같이, 제1링크체(41a)를 선회축선(A0) 주위에 각변위시키는 단위시간당 각변위량에 대해 2배의 단위시간당 각변위량으로 제2링크체(41b)를 제1관절축선(A1) 주위에 각변위시킨다. 이에 의해 제3링크체(41c)를 제2관절축선(A2) 주위에서 각변위시키지 않고, 제3링크체(41c)의 자세를 변경하지 않고서, 제3링크체(41c)를 용이하게 평행이동시킬 수가 있다.
또, 제3링크체(41c)의 자세를 변경시켜 얼라이너(56)에 배치하는 경우, 도 4의 (5) ~ (7)에 도시된 것과 같이, 제1 ~ 제3링크체(41a ~ 41d)를 대응하는 각변위 축선(A0 ~ A2) 주위에 각변위시킴으로써, 얼라이너(56)에 설정된 보유지지 위치에 웨이퍼(24)를 배치할 수가 있다. 또, 웨이퍼(24)를 보유지지해서 얼라이너(56)에 보유지지시키기까지 얼라이너에 보유지지될 수 있도록, 상하구동수단(42b)에 의해 로봇 아암(41)의 상하방향 위치를 조정한다. 이와 같이 해서 웨이퍼 이재 로봇(27)은 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)를 얼라이너(56)로 반송할 수가 있다.
도 5는 얼라이너(56)에 지지되는 웨이퍼(24)를 처리공간(30)으로 반송하기까지의 반송동작을 간략화해서 나타낸 도면이다. 도 5의 (1) ~ (7)의 순으로 반송동작이 진행된다. 도 4에 도시된 경우와 마찬가지로, 콘트롤러가 미리 정해진 프로그램에 따라 수평구동수단(42a) 및 상하구동수단(42b)을 제어함으로써, 웨이퍼 이재 로봇(27)이 얼라이너(56)에 보유지지된 웨이퍼(24)를 처리공간(30)으로 반송할 수가 있다.
처리공간(30)으로 웨이퍼(24)를 반송하는 경우에는, 로봇 핸드(40)를 후방(X2)으로 향하게 할 필요가 있다. 따라서, 도 5의 (1)에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(24)를 보유지지한 상태로부터, 제2관절축선(A2)을 준비공간(29) 내에서 후방(X2) 쪽으로 이동시킨 상태에서, 제3링크체(41c)를 제2관절축선(A2) 주위에서 각변위를 함과 더불어, 제2관절축선(A2)을 준비공간(29) 내에서 전방(X1) 쪽으로 이동시킨다. 도 5에 도시된 경우에는, 제3링크체(41c)를 약 120°각변위시킨 후, 제2관절축선(A2)을 준비공간(29) 내에서 전방(X1) 쪽으로 이동시키고, 제3링크체(41c)를 다시 각변위시킨다.
이에 의해, 정면벽(110)과 배면벽(111) 및 후프 오프너(26)에 간섭하지 않고, 준비공간(29) 내에서 제3링크체(41a)의 방향을 180°변경시킬 수가 있다. 따라서, 도 5의 (2) ~ (6)에 도시된 것과 같이, 제3링크체(41c)의 방향을 변경한 후에, 도 5의 (7)에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(24)를 처리공간(30)으로 반송할 수가 있다. 또, 웨이퍼(24)를 보유지지해서 처리공간(30)으로 이동시키기까지에, 처리공간(30)으로 이동시킬 수 있도록, 상하구동수단(42b)에 의해 로봇 아암(41)의 상하방향위치를 조정한다. 이와 같이 해서 웨이퍼 이재 로봇(27)은 얼라이너(56)에 보유지지되는 웨이퍼(24)를 처리공간(30)으로 반송할 수가 있다.
도 6은 처리공간(30)에 배치되는 웨이퍼(24)를 제1후프(25a)에 수용하기까지의 반송동작을 간략화해서 나타낸 도면이다. 도 6의 (1) ~ (7)의 순으로 반송동작이 진행된다. 도 4에 도시된 경우와 마찬가지로, 콘트롤러가 미리 정해진 프로그램에 따라 수평구동수단(42a) 및 상하구동수단(42b)을 제어함으로써, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 처리공간(30)에 수용된 웨이퍼(24)를 제1후프(25a)로 반송할 수가 있다.
먼저, 보유지지해야 할 웨이퍼(24)의 위치까지 로봇 아암(41)을 상하로 이동시킴과 더불어 로봇 아암(41)을 변형시켜, 도 6의 (1)에 도시된 것과 같이, 처리공간(30)의 웨이퍼(24)를 보유지지한다. 다음, 도 6의 (2)에 도시된 것과 같이, 제1링크체(41a) 및 제2링크체(41b)를 대응하는 각변위 축선(A0, A1) 주위에 각변위시키고, 제3링크체(41c)를 전방(X1)으로 이동시켜, 제3링크체(41c) 및 웨이퍼(24)를 준비공간(29)에 수용한다. 다음, 도 6의 (3) 및 (4)에 도시된 것과 같이, 제3링크체(41c)의 간섭을 방지하도록 제2관절축선(A2)의 위치를 조정하면서, 제3링크체(41c)를 제2관절축선(A2) 주위에 회전시켜 자세를 변경해서, 제3링크체(41c)의 방향을 바꾼다. 다음에, 도 6의 (4) 및 (5)에 나타낸 것과 같이, 제1링크체(41a) 및 제2링크체(41b)를 대응하는 각변위 축선(A0, A1) 주위에 각변위시켜 제3링크 체(41c)를 좌우방향(Y)으로 평행이동시킨다. 다음, 도 6의 (6)에 도시된 것과 같이, 제3링크체(41c)의 로봇 핸드 측 부분을 정면측 개구에 임하게 함과 더불어, 전후방향(X)으로 대략 평행한 자세로 유지시킨다. 이 상태에서, 웨이퍼를 수용할 수 있도록 상하방향의 로봇 핸드(40)의 위치를 조정해서, 도 6의 (7)에 도시된 것과 같이, 후프(25) 내 공간에 웨이퍼(24)를 수용한다.
도 7은 본 실시예의 웨이퍼(24)의 수취 및 수도위치로 웨이퍼(24)를 배치한 상태를 나타낸 도면이다. 도 7의 (1) ~ (4)는 제1 ~ 제4후프(25a ~ 25d)에 수용되는 웨이퍼(24)를 보유지지한 상태를 각각 나타낸다. 도 7의 (5)는 얼라이너(56)에 웨이퍼(24)를 배치한 상태를 나타낸다. 도 7의 (6) 및 (7)은 처리공간(30)으로 설정된 위치에 웨이퍼(24)를 배치한 상태를 나타낸다. 이와 같이 본 실시예에서는, 3 링크 구조의 로봇 아암에서, 4개의 후프 오프너(26a ~ 26d)에 지지되는 후프(25)의 웨이퍼(24)를 수취하고 수도할 수 있게 구성할 수가 있다.
또 본 실시예에서는, 로봇 핸드(40)가 설치되는 제3링크체(41c)를 1개로 하였으나, 이에 한정하지 않고, 제3링크체(41c)가 복수로, 예컨대 2개 설치되는 경우도 본 발명에 포함된다.
예컨대 제3링크체(41c)가 복수로 설치되는 경우, 제3링크체(41c)는 상하방향(Z)으로 나란히 형성된다. 각 제3링크체(41c)는 각각 길이방향 일단부(45c)가 제2링크체(41b)의 길이방향 타단부(46b)에 연결된다. 또, 각 제3링크체(41c)는 제2링크체(41b)에 대해 제2관절축선(A2) 주위에 개별적으로 각변위할 수 있게 구성된다. 또, 각 제3링크체(41c)는 길이방향 타단부(46c)에 로봇 핸드(40)가 각각 형성된다. 각 제3링크체(41c)는 상하방향(Z)으로 다른 영역에 배치됨으로써, 개별적으로 제2관절축선(A2) 주위에서 각변위되었다 하더라도, 제3링크체(41c)가 서로 간섭하는 것이 방지된다. 제3링크체(41c)가 복수로 설치됨으로써, 한 번에 반송할 수 있는 웨이퍼 반송 매수를 늘릴 수가 있어서, 작업효율을 향상시킬 수가 있다. 또 제3링크체(41c)는 1개 또는 2개에 한정되지 않고, 보다 더 많은 다수의 제3링크체(41c)가 설치되어도 좋다. 제3링크체(41c)는 동일형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 8은 후프 오프너(26)가 3개인 웨이퍼 이재 장치(23)를 나타낸 평면도이다. 도 9는 후프 오프너(26)가 2개인 웨이퍼 이재 장치(23)를 나타낸 평면도이다. 도 8 및 도 9에는, 로봇(27)의 다른 가동상태 형상의 한 예를 2점 쇄선으로 나타내었다. 도 8 및 도 9에 도시된 웨이퍼 이재 로봇(27)은, 후프 오프너(26)가 4개인 웨이퍼 이재 장치(23)와 마찬가지의 웨이퍼 이재 로봇(27)이다. 따라서, 웨이퍼 이재 로봇(27)은 후프 오프너(26)가 2개 및 3개인 경우에도, 정면벽(110) 및 배면벽(111)에 간섭하지 않고 웨이퍼를 반송할 수 있다. 따라서 후프 오프너(26)의 수에 대응해서 로봇의 구성을 바꿀 필요가 없어, 범용성을 향상시킬 수가 있다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼 이재 장치(23A)를 간략화해서 나타낸 평면도이다. 제2실시예의 웨이퍼 이재 장치(23A)는 제1실시예의 웨이퍼 이재 장치(23)와 유사한 구성을 나타내고 있는바, 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하고 마찬가지의 참조부호를 붙인다. 제2실시예의 웨이퍼 이재 장치(23A)는 웨이퍼 이재 로봇(27)의 링크 길이가 제1실시예와 다르고, 다른 구성에 대해서는 제1 실시예와 마찬가지이다.
제1실시예에서는, 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)에 제1링크체(41a)와 제2링크체(41b)를 일직선으로 뻗게 한 상태에서, 로봇 핸드(40)를 도달시키도록 한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2실시예에서는, 도 10에 도시된 것과 같이, 제1링크체(41a)의 길이방향과 제2링크체(41b)의 길이방향이 미리 정해진 각도(α)를 이루어, 제1후프(25a)에 수용되는 웨이퍼(24)에 로봇 핸드(40)를 도달시킨다.
제2실시예에서는, 제3링크체(41c)의 길이방향이 전후방향(X)으로 일치한 상태에서 웨이퍼(24)에 도달하도록, 제1링크체(41a)와 제2링크체(41b)의 각도 위치가 설정된다. 제2실시예에서는, 제3링크체(41c)의 길이방향이 전후방향(X)으로 일치된 상태에서 웨이퍼(24)에 로봇 핸드(40)를 도달시키고, 제3링크체(41c)를 후방(X2)으로 평행이동시켜, 웨이퍼(24)를 준비공간(29)에 침입시킨다. 이에 의해, 로봇 핸드(40)에 보유지지되는 웨이퍼(24)와, 정면측 개구부(101a) 및 후프 본체(60)의 개구부(60a) 사이의 간극이 작은 경우에 있어서도, 웨이퍼(24)가 각 개구부(101a, 60a)에 충돌하는 것을 방지할 수가 있다.
이와 같은 제2실시예에서도, 선회축선(A0)을 배면벽(111) 쪽에 배치하고, 로봇 아암(41)의 최소회전반경(R)이 상기 감산치(B - L0)의 1/2을 넘고, 상기 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정함으로써, 제1실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수가 있다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 웨이퍼 이재 장치(23B)를 간략화해서 나타낸 평면도이다. 도 11에는, 로봇(27)의 다른 가동 상태의 형상의 한 예를 2점 쇄선으로 나타내었다. 제3실시예의 웨이퍼 이재 장치(23B)는 제1실시예의 웨이퍼 이재 장치(23)와 유사한 구성을 나타내고 있는바, 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하고 마찬가지의 참조부호를 붙인다. 제3실시예의 웨이퍼 이재 장치(23B)는 웨이퍼 이재 로봇(27)의 링크 길이가 제1실시예와 다르고, 다른 구성에 대해서는 제1실시예와 마찬가지이다.
제1실시예에서는, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)가 동일 치수인 것으로 하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제3실시예에서는, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)가 조금 다르고, 제1축간거리(L11) 측이 제2축간거리(L12)에 비해 약간 크게 형성된다. 이 경우, 도 11에 도시된 것과 같이, 제3링크체(41c)의 제2관절축선(A2) 주위에서의 각변위를 정지시켜, 제1링크체(41a)를 선회축선(A0) 주위에서 단위시간당 각변위되는 각변위량에 대해 2배의 각변위량으로 제2링크체(41b)를 제1관절축선(A1) 주위에서 단위시간에 각변위시키면, 제3링크체(41c)의 자세가 약간 변화한다.
로봇 핸드(40)가 선회축선(L0)에 대해 좌우방향(Y) 한쪽에서 좌우방향(Y) 다른쪽으로 진행하면, 핸드(40)가 보유지지하는 웨이퍼(24)의 중심위치(A3) 및 제2관절축선(A2)의 이동궤적(130, 131)이 전방(X1)으로 부풀어 오르는 원호형상으로 형성된다. 도 11에서는, 이해를 쉽게 하기 위해, 중심위치(A3) 및 제2관절축선(A2)의 이동궤적(130, 131)을 파선으로 나타내고, 좌우방향(Y)으로 평행하게 뻗은 가상선(132, 133)을 1점 쇄선으로 나타내었다.
이 경우, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)의 차이가 작은 경우에는 제3 링크체(41c)를 대략 평행하게 좌우방향(Y)으로 이동시킬 수가 있다. 이와 같이 제1축선거리(L11)와 제2축선거리(L12)가 조금 변경되어도 좋다. 예컨대, 제1축간거리(L11)와 제2축간거리(L12)에서 허용되는 치수 차이는 (B - L0 - E - L1)mm 이내로 설정된다.
이와 같은 제3실시예에서도, 선회축선(A0)을 배면벽(111) 측에 배치하고, 로봇 아암(41)의 최소회전반경(R)이 상기 감산치(B - L0)의 1/2을 넘고, 상기 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정됨으로써, 제1실시예와 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다. 또, 제1 ~ 제3실시예의 로봇 아암(41)의 각 링크체(41a ~ 41c)의 길이 및 축간거리(L11, L12)는 한 예로서, 변경이 되어도 좋다. 예컨대 제1링크거리(L11), 제2링크거리(L12), 제3링크거리(L13)는 동일한 거리가 아니어도 좋다.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체 처리설비(20C)의 일부를 나타낸 평면도이다. 제4실시예의 반도체 처리설비(20C)는 제1실시예의 반도체 처리설비(20)와 유사한 구성을 나타내고 있는바, 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하고 마찬가지의 참조부호를 붙인다. 제4실시예의 반도체 처리설비(20C)는, 웨이퍼 이재 장치(23)에 구비된 웨이퍼 이재 로봇(27)이 웨이퍼 처리장치(22)에 구비된 반송장치를 겸용한다. 다른 구성에 대해서는, 제1실시예와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
제1실시예에서 웨이퍼 처리장치(22)가 가진 반송장치는, 웨이퍼 이재 장치(23)에 의해 준비공간(29)으로부터 처리공간(30)으로 반송되는 웨이퍼(24)를 수취하고, 수취한 웨이퍼(24)를 웨이퍼 처리위치로 반송한다. 이에 대해, 제4실시예 에서는, 도 12에 도시된 것과 같이, 웨이퍼 이재 장치(23)의 웨이퍼 이재 로봇(27)은 동작영역을 넓힐 수가 있기 때문에, 웨이퍼 이재 장치(23) 내에서의 웨이퍼 이재에 한하지 않고, 웨이퍼 처리장치(22)의 처리공간(30)으로 침입해서, 웨이퍼(24)를 웨이퍼 처리위치에 직접 반송한다. 따라서, 웨이퍼 처리장치(22)에는 반송장치를 필요하지 않게 할 수가 있어, 웨이퍼 처리설비의 부품 수를 줄일 수가 있어서, 제조비용을 줄일 수가 있게 된다.
제4실시예에서는, 배면측 개구(121)가 좌우방향(Y)에 관해 선회축선(A0) 근방에 배치되는 것이 바람직하다. 또, 배면측 개구(121)는 로봇(27)의 최소회전반경(R)을 반경으로 해서 선회축선(A0) 주위를 일주하는 가상원(假想圓)이 배면벽(111)과 교차하는 2개 중 한쪽 위치인 제1교차위치(P1)로부터, 선회축선(A0)을 통과해서 전후방향(X)으로 뻗은 직선이 배면벽(111)과 교차하는 제2교차위치(P2)까지의 사이 이상의 간격을 갖고, 제1교차위치(P1)로부터 제2교차위치(P2)를 포함한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해 제1링크체(41a)를 선회축선(A0) 주위에서 각변위시켜, 제1링크체(41a)가 배면벽(111)에 충돌하는 것을 막아, 제1링크체(41a)에 설정되는 제1관절축선(A1)을 처리공간(30)에 배치할 수가 있다. 이에 의해, 처리공간(30) 중에서 배면벽(111)으로부터 후방(X2)으로 떨어진 위치에 웨이퍼(24)를 이동시킬 수가 있다.
또, 앞에서 설명한 각 제1 ~ 제4실시예는 본 발명을 예시한 것으로, 발명의 범위 내에서 변경할 수가 있다. 예컨대, 본 실시예에서는 웨이퍼 처리설비(20)에 쓰이는 웨이퍼 이재 장치(23)에 대해 설명하였으나, 반도체 웨이퍼 이외의 기판을 처리하는 기판처리설비에 쓰이는 기판 이재 장치이어도 본 발명에 포함된다. 이 경우, 기판 이재 장치는 기판 수용 용기로부터 분위기 기체가 조정된 준비공간을 경유해서 기판 처리장치로 이재함과 더불어, 기판 처리장치로부터 준비공간을 경유해서 기판 수용 용기로 반송하는 기판 이재 장치 전반에 대해 적용할 수가 있다. 예컨대 기판으로는 반도체 기판 외에 유리기판이어도 좋다. 또 웨이퍼의 사이즈는 300mm를 전제로 해서 설명하였으나, 다른 사이즈인 경우에는 다른 사이즈에 적합한 링크 치수의 로봇 아암을 적용할 수가 있다.
또 본 실시예에서는, 웨이퍼 이재 장치(23)가 얼라이너(56)를 가졌으나, 얼라이너(56) 이외의 처리장치를 가져도 좋다. 처리장치는 준비공간(29)에서 웨이퍼를 보유지지하고서 미리 정해진 처리 또는 동작을 행하기 위한 장치이다. 예컨대 처리장치로는, 웨이퍼(24)를 준비공간(29)에서 보유지지하는 버퍼체나, 웨이퍼를 준비공간(29)에서 보유지지해서 품질 및 불량품의 유무 등을 검사하는 검사장치여도 좋다. 또, 웨이퍼 이재 장치(23)가 얼라이너(56) 등의 처리장치를 갖지 않아도, 본 발명에 포함된다.
또, 후프 오프너가 3개 이하라 하더라도, 처리장치에 웨이퍼(24)를 반송하기 위해 웨이퍼(24)를 좌우방향으로 넓은 범위에 걸쳐 이동시킬 필요가 있는 경우 등에는, 본 발명을 적용함으로써 준비공간의 전후방향 치수(B)가 작더라도 웨이퍼를 적절히 반송할 수가 있다. 이 경우, 선회축선(A0)의 좌우방향(Y)의 위치는, 좌우방향으로 이동해야 할 대상물의 위치에 따라 적의 정해지게 된다. 또, 후프 오프너 대신 기판용기를 설치하는 기판용기 설치대가 설치되어도 좋다.
또 본 실시예에서는, 제1링크체(41a)가 선회축선(A0)을 포함해서 전후방향(X)으로 뻗은 기준선(P0)에 대해 선회축선(A0) 주위의 원주방향 한쪽 및 원주방향 다른 쪽으로 90°각변위할 수 있도록 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 또, 본 실시예에서는, 전후방향(X), 좌우방향(Y), 상하방향(Z)으로 하였으나, 각각 상호 직교하는 3개의 방향인 제1방향과 제2방향 및 제3방향에 대응하도록 하여도 좋다.
이상, 본 발명의 바람직한 예에 대해 어느 정도 특정적으로 설명하였으나, 그들에 대해 여러 가지 변경을 할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위 및 정신에서 일탈하지 않고 본 명세서 중에서 특정적으로 기재된 것과는 다르게 본 발명을 실시할 수 있음이 이해되어야 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 주행수단이 필요하지 않아 먼지의 비산을 억제할 수 있음과 더불어, 링크 수의 증가를 억제함으로써, 기판 이재 장치 내에서의 간섭을 막을 수가 있고, 구조 및 제어가 간단한 기판 반송 로봇을 구비하는 기판 이재 장치를 제공할 수가 있다. 이와 같은 기판 이재 장치는, 반도체 웨이퍼 외에, 미리 정해진 조정 공간에서 처리되는 기판으로서, 예컨대 유리기판과 같은 다른 기판을 이재하는 데에 적용되어도 좋다.

Claims (9)

  1. 기판용기에 수용된 상태에서 반송되는 반도체 웨이퍼를, 반도체 처리를 실행하는 웨이퍼 처리장치에 대해 반송하는 웨이퍼 이재 장치로서,
    미리 조정된 분위기 기체로 채워질 준비공간을 규정하고, 미리 정해진 전후방향으로 간격을 벌려 배치되는 정면벽과 배면벽을 갖되, 상기 정면벽에 정면측 개구가 형성되는 한편 상기 배면벽에는 배면측 개구가 형성되는 준비공간 형성부와,
    상기 준비공간에 인접해서 배치되어 상기 기판용기를 개폐함과 더불어, 상기 준비공간 형성부의 상기 정면측 개구를 개폐하기 위한 후프 오프너와,
    상기 준비공간 내에 배치되어, 상기 정면측 개구와 상기 배면측 개구에 걸쳐 상기 반도체 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 로봇을 갖추되,
    이 웨이퍼 반송 로봇은, 상기 준비공간 형성부에 고정되어, 미리 정해진 선회축선이 설정되는 기대와,
    기단부 및 선단부를 가진 로봇 아암으로서, 상기 기단부로부터 상기 선단부로 향하는 방향으로 순차로 연결되는 복수의 링크체를 갖되, 상기 기단부가 상기 기대에 연결되고, 상기 선단부에는 웨이퍼를 보유지지하기 위한 로봇 핸드가 형성되어, 상기 선회축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되는 로봇 아암과,
    상기 로봇 아암의 각 링크체를 대응하는 축선 주위에 각각 개별로 각변위 구동하는 구동수단을 포함하고,
    상기 로봇 아암이 변형되어, 상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 반경방향으로 가장 떨어진 아암의 제일 바깥부분까지의 거리가 최소로 되는 최소변형상태에서, 상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 반경방향으로 가장 떨어진 상기 아암의 제일 바깥부분까지의 거리인 최소회전반경(R)이, 상기 준비공간 형성부의 상기 정면벽과 상기 배면벽 사이의 치수로 되는 상기 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘고, 상기 준비공간의 상기 전후방향 치수(B)에서 상기 준비공간 형성부의 상기 배면벽으로부터 상기 선회축선까지의 전후방향 거리(L0)를 감산한 감산치(B - L0) 이하로 되도록 설정(B/2 < R ≤ B - L0)되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이재 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 최소회전반경(R)이, 상기 준비공간의 상기 전후방향 치수(B)에서 상기 준비공간 형성부의 상기 배면벽으로부터 상기 선회축선까지의 상기 전후방향 거리(L0)와, 상기 후프 오프너에 의해 설정되는 상기 정면벽으로부터 상기 배면벽 측의 전후방향의 로봇 침입금지 영역 치수(E)를 감산한 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정(B/2 < R ≤ B - L0 - E)되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이재 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 로봇 아암이, 상기 기대에 단부가 연결되어, 상기 선회축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제1관절축선이 설정되는 제1링크체와,
    제1링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제1관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제2관절축선이 설정되는 제2링 크체와,
    상기 제2링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제2관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 타단부에 웨이퍼를 보유지지하는 상기 로봇 핸드가 형성되는 제3링크체를 갖되,
    상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 상기 제1관절축선으로 향하는 반경방향으로 가장 멀어지는 상기 제1링크체의 단부까지의 거리인 제1링크거리(L1)가, 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정((B - L0 - E)/2 < L1 ≤ (B - L0 - E)) 되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이재 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 선회축선으로부터 상기 제1관절축선까지의 제1축간거리(L11)와, 상기 제1관절축선으로부터 상기 제2관절축선까지의 제2축간거리(L12)가 동일하게 설정되고,
    상기 제2관절축선으로부터 상기 제2관절축선에 대해 상기 제1관절축선으로 향하는 방향으로 가장 멀어지는 상기 제2링크체의 단부까지의 거리인 제2링크거리(L2)가, 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이재 장치.
  5. 제4항에 있어서, 웨이퍼를 상기 로봇 핸드가 보유지지한 상태에서, 상기 제2관절축선으로부터 상기 제2관절축선에 대해 반경방향으로 가장 멀어지는 상기 제3링크체의 단부 또는 웨이퍼 부분까지의 거리인 제3링크거리(L3)가, 상기 허용 치수(B - L0 - E)의 1/2을 넘고, 상기 허용 치수(B - L0 - E) 이하로 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이재 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1링크거리(L1)와 상기 제2링크거리(L2) 및 상기 제3링크거리(L3) 각각이 상기 허용 치수(B - L0 - E)와 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이재 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 준비공간 형성부에는, 상기 전후방향과 상기 선회축선의 방향에 직교하는 좌우방향에 관해 나열된 4개의 상기 정면측 개구가 형성되고,
    상기 후프 오프너는 각 정면측 개구를 각각 개폐하기 위해 4개가 설치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이재 장치.
  8. 기판 처리를 실행하는 기판 처리장치에 대해, 미리 조정된 분위기 기체로 채워진 준비공간에서 기판을 반송하는 기판 이재 장치로서,
    상기 준비공간을 규정하고, 미리 정해진 전후방향으로 간격을 벌려 배치되는 정면벽과 배면벽을 갖되, 상기 정면벽에 제1출입구가 형성되는 한편 상기 배면벽에는 제2출입구가 형성되는 준비공간 형성부와,
    상기 준비공간 형성부의 상기 제1출입구를 개폐하는 개폐수단과,
    상기 준비공간에 배치되어, 상기 제1출입구와 상기 제2출입구에 걸쳐 기판을 반송하는 기판 반송 로봇을 갖추되,
    이 기판 반송 로봇은, 상기 준비공간 형성부에 고정되어, 미리 정해진 선회축선이 설정되는 기대와,
    상기 기대에 일단부가 연결되어, 상기 선회축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제1관절축선이 설정되는 제1링크체와,
    상기 제1링크체의 타단부에 단부가 연결되어, 상기 제1관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 상기 선회축선에 평행한 제2관절축선이 설정되는 제2링크체와,
    상기 제2링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제2관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고서, 타단부에 기판을 보유지지하는 로봇 핸드가 형성된 제3링크체와,
    각 링크체를 대응하는 각 관절축선 주위에 각각 개별로 각변위 구동하는 구동수단을 포함하되,
    상기 선회축선이, 상기 준비공간의 상기 전후방향에서 상기 정면벽보다 상기 배면벽에 가까운 위치에 배치되고,
    상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 상기 제1관절축선으로 향하는 반경방향으로 가장 멀어지는 상기 제1링크체의 단부까지의 거리인 제1링크거리(L1)가, 상기 준비공간 형성부의 상기 정면벽과 상기 배면벽 사이의 치수로 되는 상기 준비공간의 전후방향 치수(B)의 1/2을 넘고, 상기 준비공간의 상기 전후방향 치 수(B)에서 상기 준비공간 형성부의 상기 배면벽으로부터 상기 선회축선까지의 전후방향 거리(L0)를 감산한 값(B - L0) 이하로 되도록 설정(B/2 < L1 ≤ B - L0)되는 것을 특징으로 하는 기판 이재 장치.
  9. (a) 기판 처리를 실행하는 기판 처리장치에 대해, 미리 조정된 분위기 기체로 채워지고, 전후방향에 비해 전후방향에 수직한 좌우방향이 긴, 옆으로 긴 준비공간에서 기판을 반입 및 반송하는 기판 이재 장치로서,
    (b) 상기 준비공간을 규정하고, 미리 정해진 전후방향으로 간격을 벌려 배치되는 정면벽과 배면벽을 갖되, 상기 정면벽에 복수의 제1출입구가 형성되는 한편 상기 배면벽에는 상기 준비공간과 이 준비공간에 인접하는 처리공간을 연통하는 제2출입구가 형성되는 준비공간 형성부와,
    (c) 상기 준비공간 형성부의 상기 제1출입구를 개폐하는 개폐수단과,
    (d) 상기 준비공간에 배치되어, 상기 제1출입구와 상기 제2출입구에 걸쳐 기판을 반송하는 기판 반송 로봇을 갖추되,
    (e) 상기 기판 반송 로봇은,
    (e1) 상기 준비공간 형성부에 고정되는 기대와,
    (e2) 상기 기대에 일단부가 연결되어, 선회축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고, 상기 선회축선에 평행한 제1관절축선이 설정되는 제1링크체와,
    (e3) 상기 제1링크체의 타단부에 단부가 연결되어, 상기 제1관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고, 상기 선회축선에 평행한 제2관절축선이 설정되는 제2링크체와,
    (e4) 상기 제2링크체의 타단부에 일단부가 연결되어, 상기 제2관절축선 주위에서 각변위할 수 있게 구성되고, 타단부에 로봇 핸드가 형성된 1 또는 2 이상의 제3링크체와,
    (e5) 상기 로봇 핸드에 의해 정면벽에 설치되는 가장 멀리 떨어진 기판용기 내의 반도체 웨이퍼를 보유지지하고, 상기 준비공간 내에서 선회축선 주위로 선회하고, 상기 제2출입구에서 처리공간 내로 반송하는 로봇 아암과,
    (e6) 각 링크체를 대응하는 각 관절축선 주위에 각각 개별로 각변위 구동하는 구동수단을 포함하여 구성되고,
    (e7) 상기 선회축선으로부터 상기 선회축선에 대해 상기 제1관절축선으로 향하는 반경방향으로 가장 먼 상기 제1링크체의 단부까지의 거리인 제1링크거리(L1)가, 상기 준비공간 형성부의 상기 정면벽과 상기 배면벽 사이의 준비공간 전후방향의 치수(B)의 1/2을 넘고, 상기 준비공간의 상기 전후방향 치수(B)에서 상기 제1링크체의 선회축선 주위의 주면(周面)의 반경방향 치수(T2) 및 로봇의 간섭을 막기 위해 미리 정해진 간극 치수(Q)의 합인 전후방향 치수(L0 = T2 + Q)와, 개폐수단에 의해 설정되는 정면벽으로부터 배면벽 측에 전후방향의 로봇 침입금지 영역 치수(E)를 감산한 치수(B - L0 - E) 이하로 되게, 즉 (B/2 < L1 ≤ B - L0 - E)로 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 이재 장치.
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