KR101292135B1 - 시저 리프트 이송 로봇 - Google Patents

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Abstract

진공 환경에서 이용될 수 있는 이송 로봇을 위한 기구 및 방법이 개시된다. 이송 로봇은 제1 플랫폼 및 제2 플랫폼을 구비하는 리프트 조립체 및 상기 제1 플랫폼을 상기 제2 플랫폼에 커플링시키는 다수의 지지 부재들을 포함하는데, 다수의 지지 부재들은 제1 쌍의 지지 부재들 및 제2 쌍의 지지 부재들을 포함하며, 이송 로봇은 또한 상기 제2 쌍의 지지 부재들와 커플링되는 제1 구동 조립체 및 상기 제2 플랫폼 상에 배치되며, 제2 구동 조립체에 의해 상기 제1 선형 방향과 직각을 이루는 제2 선형 방향으로 이동 가능한 엔드 이펙터 조립체를 더 포함하며, 상기 제1 구동 조립체는 상기 제1 플랫폼에 대해 제1 선형 방향으로 상기 제2 플랫폼을 이동시키기 위해 상기 다수의 지지 부재들에 추진력을 제공한다.

Description

시저 리프트 이송 로봇{SCISSOR LIFT TRANSFER ROBOT}
본 발명의 실시예들은 대체로 대면적 기판 같은 대면적 평판 매체의 이송 및 지지에의 이용을 위한 이송 로봇과 관련된 것이다.
직사각형의 유리, 플라스틱, 또는 다른 물질의 유연성 시트 같은 평판 매체는 대체로, 다른 어플리케이션 중에서도, 평판 패널 디스플레이, 태양전지 소자의 제조에 이용된다. 평판 매체 상에 전자 소자, 필름 및 다른 구조물을 형성하기 위한 물질은 수많은 공정에 의해 평판 매체 상에 증착된다. 공정들은 대체로 진공 챔버 안으로 그리고 밖으로 평판 매체를 이동시키기 위해 많은 횟수로 평판 매체를 핸들링하는 것이 필요한 진공 챔버 내에서 수행된다.
전자 소자 제조 및 증착을 위하여 더 이용가능한 표면적을 가지도록, 평판 매체의 크기는 각 세대 마다 점차 커지고 있다. 현재, 평판 매체는 처리되는 4m2보다 더 큰 표면적을 포함한다. 그러나, 평판 매체의 크기의 성장은 매체의 유연한 성질 때문에 종래 로봇 장비에 대한 독특한 핸들링 과제를 제공한다. 또한, 로봇이 견디어야 하는 극단의 감소된 압력 및 온도는, 구동 장치, 구조적 구성요소 등의 선택을 제한할 수 있는 과제를 생성한다. 따라서, 대면적을 가지는 평판 매체를 다루기 위한 극단적인 낮은 압력 및 온도를 견딜 수 있도록 구성된 이송 로봇에 대한 요구가 당업계에 계속되고 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 대체로 이송 로봇을 위한 방법 및 기구를 제공한다. 일 실시예에서, 진공 환경에서의 이용을 위한 이송 로봇이 개시된다. 이송 로봇은 제1 플랫폼 및 제2 플랫폼을 구비하는 리프트 조립체 및 상기 제1 플랫폼을 상기 제2 플랫폼에 커플링시키는 복수의 지지 부재들을 포함한다. 복수의 지지 부재는 상기 제1 플랫폼에 회전식으로 커플링되는 제1 단부 및 제1 선형 조립체에 의해 상기 제2 플랫폼에 커플링되는 제2 단부를 구비하는 제1 쌍의 지지 부재들; 및 상기 제2 플랫폼에 회전식으로 커플링되는 제1 단부 및 제2 선형 조립체에 의해 상기 제1 플랫폼에 커플링되는 제2 단부를 구비하는 제2 쌍의 지지 부재들을 포함하며, 상기 제1 쌍 지지 부재들 및 상기 제2 쌍의 지지 부재들이 그들의 중심에서 서로 커플링된다. 이송 로봇은 또한 상기 제2 쌍의 지지 부재들과 커플링되는 제1 구동 조립체를 더 포함하며, 상기 제1 구동 조립체는 상기 제1 플랫폼에 대해 제1 선형 방향으로 상기 제2 플랫폼을 이동시키기 위해 상기 제1 쌍의 지지 부재들에 대한 상기 제2 쌍의 지지 부재들의 각이 변화되도록 상기 복수의 지지 부재들에 추진력을 제공하고, 이송 로봇은 또한 상기 제2 플랫폼 상에 배치되며, 제2 구동 조립체에 의해 상기 제1 선형 방향과 직각을 이루는 제2 선형 방향으로 이동가능한 엔드 이펙터 조립체를 포함한다.
다른 실시예에서, 진공 환경에서 이용되기 위한 이송 로봇이 개시된다. 이송 로봇은 플랫폼 및 제2 베이스에 회전식으로 커플링되는 제1 베이스를 포함하는 리프트 조립체, 상기 제2 베이스를 상기 플랫폼에 커플링시키는 복수의 지지 부재들로서, 상기 제2 베이스에 회전식으로 커플링되는 제1 단부와 제1 선형 조립체에 의해 상기 플랫폼에 커플링되는 제2 단부를 구비하는 제1 쌍의 지지 부재들, 제2 선형 조립체에 의해 상기 제2 베이스에 커플링되는 제2 단부와 상기 플랫폼에 회전식으로 커플링되는 제1 단부를 구비하는 제2 쌍의 지지 부재들을 포함하며, 상기 제1 쌍의 지지 부재들 및 상기 제2 쌍의 지지 부재들이 그들의 중심에서 서로 커플링되는 복수의 지지 부재들을 포함하며, 상기 제2 쌍의 지지 부재들과 커플링되는 제1 구동 조립체 - 상기 제1 구동 조립체는 상기 제2 베이스에 대해 제1 선형 방향으로 상기 플랫폼을 이동시키기 위해 상기 제1 쌍의 지지 부재들에 대한 상기 제2 쌍의 지지 부재들의 각이 변화되도록 상기 복수의 지지 부재들에 추진력을 제공함 -, 및 상기 플랫폼 상에 배치되며, 기밀식 밀봉 엔클로저 내에 배치된 제2 구동 조립체에 의해 상기 제1 선형 방향과 직각을 이루는 제2 선형 방향으로 이동가능한 엔드 이펙터 조립체를 포함한다.
다른 실시예에서, 진공 환경에서의 이용을 위한 이송 로봇이 개시된다. 이송 로봇은 제1 베이스에 대해 제2 베이스를 회전시키는 제1 모터에 의해 제2 베이스에 커플링되는 고정식 제1 베이스를 포함하는 제1 조립체, 플랫폼, 상기 플랫폼에 상기 제2 베이스를 커플링시키며 그들의 중심에서 서로 피봇식으로 커플링되는 복수의 지지 부재들, 상기 복수의 지지 부재들 중 하나 이상과 커플링되는 제2 모터 - 상기 제2 모터는 상기 제2 베이스에 대해 제1 선형 방향으로 상기 플랫폼을 이동시키기 위해 상기 하나 이상의 지지 부재를 다른 지지 부재에 대해 피봇시키게끔 상기 하나 이상의 지지 부재의 일단에 추진력을 제공함 -, 및 기밀식 밀봉 엔클로저 내에 적어도 부분적으로 배치되는 제1 선형 구동 장치에 의해 상기 제1 선형 방향과 직각을 이루는 제2 선형 방향으로 이동가능한 상기 플랫폼 상에 배치되는 하나 이상의 제1 엔드 이펙터 조립체를 포함한다.
다른 실시예에서, 제1 베이스, 제2 베이스 및 엔드 이펙터 조립체를 포함하는 이송 로봇을 이용하여 진공 환경에서 대면적 기판을 이송하고 지지하기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은, 제1 베이스에 대해 제2 베이스를 회전시키기 위해 제2 베이스에 제1 추진력을 제공하는 단계, 제2 베이스와 엔드 이펙터 조립체 사이에 커플링되는 하나 이상의 지지 부재에 제2 추진력을 제공하는 단계 - 이러한 제2 추진력은 하나 이상의 지지 부재로 하여금 그 중심에서 피봇하게끔 하여 제2 베이스에 대해 제1 선형 방향으로 엔드 이펙터가 이동되도록 함- 및 제1 선형 방향에 대해 제1 선형 방향과 수직을 이루는 제2 선형 방향으로 엔드 이펙터 조립체가 이동되도록 엔드 이펙터 조립체에 제3 추진력을 제공하는 단계를 포함한다.
상술한 본 발명의 특징이 상세히 이해될 수 있도록 하기 위하여, 위에서 간략히 요약한 본 발명의 더욱 구체적인 설명이 실시예를 참조하여 이루어지며, 이들 실시예 중 일부는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면은 본 발명의 전형적인 실시예를 도시할 뿐임에 유의하여야 하며, 본 발명은 균등한 다른 실시예에 대해서도 허용할 수 있으므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1은 다중-챔버 기판 처리 시스템의 정면도이다.
도 2a는 도 1의 처리 시스템에서 이용될 수 있는 이송 로봇의 일 실시예에 대한 등각도이다.
도 2b는 도관의 일 실시예의 측단면도이다.
도 3a는 이송 로봇의 다른 실시예의 측면도이다.
도 3b는 도 3a의 이송 로봇의 단부도(end view)이다.
도 4는 도 3a의 엔드 이펙터 모듈의 단면도이다.
도 5는 엔드 이펙터 조립체의 일 실시예의 정면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 엔드 이펙터 조립체의 정면도이다.
도 7a는 엔드 이펙터 조립체의 다른 실시예의 개략적인 정면도이다.
도 7b는 도 7a의 제1 도관의 일부 및 제1 레일의 단면도이다.
도 8a는 모터 하우징의 일 실시예에 대한 등각 정면도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 모터 하우징의 등각 저면도이다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 유리, 플라스틱 또는 전자 소자 형성에 적합한 다른 물질로 만들어진 대면적 기판 같은 대면적 평판 매체를 지지하기 위한 이송 로봇용 기구 및 방법을 제공한다. 본 명세서에 개시된 대면적 기판은 약 10,000 cm2 또는 그보다 큰 면적을 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 이송 로봇이 더 작은 기판의 이송을 위해서도 유용하게 사용될 수 있음은 자명하다.
도 1은 평판 매체 상에 박막 트랜지스터(TFT), 유기 발광 다이오드(OLEDS) 및 태양 전지를 제조하기에 적합한 다중-챔버 기판 처리 시스템(100)의 정면도이다. 시스템(100)은 중앙 이송 챔버(115) 주위에 위치되는 하나 이상의 로드락 챔버(110) 및 복수의 처리 챔버(105)를 포함한다. 처리 챔버(105)는 대면적 기판(120) 같은 평판 매체의 원하는 처리를 달성하기 위하여 다수의 다른 처리 단계를 완료하도록 구성될 수 있다.
엔드 이펙터(130)를 구비하는 이송 로봇(125)이 중앙 이송 챔버(115) 내에 위치된다. 엔드 이펙터(130)는 기판(120)을 이송하기 위해 이송 로봇(125)에 지지되어 독립적으로 이동하도록 구성된다. 엔드 이펙터(130)는 기판(120)을 지지하도록 구성되는 복수의 핑거(140) 및 리스트(135)를 포함한다. 일 실시예에서, 이송 로봇(125)은 수직 방향으로 선형 구동되도록 및/또는 회전되도록 구성되는 반면, 엔드 이펙터(130)는 이송 로봇(125)과 독립적으로 그리고 이송 로봇(125)에 대해 수평 방향으로 선형 이동하도록 구성된다. 예를 들어, 이송 로봇(125)은 처리 챔버(105) 및 로드락 챔버(110) 내의 개구에 엔드 이펙터(130)를 정렬시키기 위해 중앙 이송 챔버(115) 내에서 엔드 이펙터(130)를 (Z 방향으로) 다양한 높이로 상승 및 하강시킨다. 이송 로봇(125)이 적절한 높이에 있을 때에, 처리 챔버(105)와 로드락 챔버(110) 중 임의의 하나 밖으로 및 안으로 기판(120)을 위치시키고 및/또는 이송하기 위해, 엔드 이펙터(130)는 수평으로(X 또는 Y 방향으로) 연장된다. 추가적으로, 이송 로봇(125)은 엔드 이펙터(130)가 다른 처리 챔버(105) 및 로드락 챔버(110)와 정렬되도록 회전될 수 있다.
중앙 이송 챔버(115)는 기판의 처리 동안 감소된 압력으로 유지된다. 일 실시예에서, 중앙 이송 챔버(115) 내의 압력은 주위 압력(즉, 시스템(100) 외부의 압력)보다 낮은 압력으로 유지된다. 예를 들어, 중앙 이송 챔버 내의 압력은 약 7 Torr 내지 약 10 Torr일 수 있다. 일 실시예에서, 중앙 이송 챔버(115) 내의 유지 압력은 처리 챔버(105) 및/또는 로드락 챔버(110) 내의 압력과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 2a는 도 1의 이송 챔버(115) 내에서 이용될 수 있는 이송 로봇(125)의 일 실시예에 관한 등각도이다. 이송 로봇(125)은 수직으로(Z 방향으로) 이동하고 회전하도록 구성된 제1 조립체(201)을 포함한다. 도 2a에서, 엔드 이펙터를 포함하는 제2 조립체는 제1 조립체(201)를 명확하게 도시하기 위해 도시하지 아니하였다. 제1 조립체(201)는 제1 플랫폼(205)과 제2 플랫폼(208) 사이에 커플링되는 복수의 지지 아암(220A, 220B, 225A, 225B)을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 플랫폼(205)은 회전식 베이스를 포함한다. 플랫폼(208)은 플랫폼(208)에 대해 선형으로 이동하도록 구성된 제2 조립체를 수용하고 지지하기 위한 상부 표면을 제공한다. 복수의 지지 아암(220A, 220B, 225A, 225B)은 복수의 피봇 지점(227A, 227B, 227C, 227D; 227D는 이 도면에 도시되지 아니함) 및 복수의 이동식 커플링 지점(229A, 229B, 229C, 229D)을 포함한다. 복수의 지지 아암(220A, 220B, 225A, 225B)은 한 쌍의 중앙 피봇 지점(228A, 228B)에서 서로 회전식으로 커플링된다.
선형 액츄에이터(245)는 이동식 커플링 지점(229A, 229D)에서 베이스(205)와 지지 아암(225A, 225B) 사이에 커플링된다. 선형 액츄에이터(245)는 하우징(247)에 대한 X 방향으로의 지지 아암(225A, 225B) 단부의 동작을 제어하는 하나 이상의 구동 샤프트(248; 두 개가 도시됨) 및 베이스(205)에 커플링되는 모터 하우징(247)을 포함한다. 모터 하우징(247)은 하나 이상의 구동 샤프트(248)에 커플링되는 모터 및 감속 기어 유닛 같은 구동 시스템을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 구동 샤프트(248)는 리드 스크류 또는 애크미 나사(acme thread) 스크류이다.
지지 아암(225A, 225B) 각각의 일단은 교차-부재(209)에 의해 샤프트(248)에 커플링되는 반면 지지 아암(225A, 225B) 각각의 타단은 피봇 지점(227B, 227C)에서 플랫폼(208)에 커플링된다. 일 실시예에서, 교차-부재(209)는 교차-부재(209)에 대한 샤프트(248)의 회전식 동작을 이송하도록 구성된 너트 또는 다른 장치를 포함한다. 지지 아암(220A, 220B)의 각각의 일단은 피봇 지점(227A, 227D)에서 베이스(205)에 회전식으로 커플링되는 반면, 지지 아암(220A, 220B)의 각각의 타단은 이동식 커플링 지점(229B, 229C)에서 플랫폼(208)에 이동식으로 커플링된다. 선형 액츄에이터(245)는 지지 아암(225A, 225B)에 추진력을 제공하도록 구성되며, 그 결과 제1 플랫폼(205)에 대한 플랫폼(208)의 높이를 변화시키는 지지 아암(220A, 220B, 225A, 225B) 사이의 상대적 이동을 유발한다. 일 실시예에서, 선형 액츄에이터(245)는 공압식 또는 유압식 실린더, 소이어(Sawyer) 모터, 또는 다른 적절한 선형 액츄에이터일 수 있다. 일부가 제거된 커버(273)는 구동 샤프트(248) 및 이동식 커플링 지점(229A, 229D) 위에 배치된다.
제1 조립체(201)는 또한 베이스(205)를 통해 엔드 이펙터(도시되지 않음)에 전기적 및 유체 소통을 제공하도록 구성되는 복수의 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F; 이 도면에는 275C, 275F의 일부 및 275D가 점선으로 도시되어 있음)을 포함한다. 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F)은 소스(도시되지 않음)로부터 플랫폼(208)내의 포트(211)로의 전기적 및/또는 유체 경로를 제공한다. 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F) 중 적어도 일부는 지지 아암(220A, 220B, 225A, 225B)과 함께 이동하도록 구성된다. 이러한 이동을 제공하기 위해, 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F) 중 적어도 일부는 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F)의 각 단부 사이에 커플링되는 회전 시일(280)에 의해 서로 연결된다. 회전 시일(280)은 또한 구동 샤프트(248)에 커플링된다. 일 실시예에서, 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F)에 커플링되는 회전 시일(280)은 전기적 신호, 와이어 및/또는 냉각 유체 같은 유체를 위하여 회전식 피드-스루(feed-through)로서 구성된다. 각각의 회전 시일(280)은 회전을 촉진시키고 밀봉하면서도 부압을 견디도록 구성되는 자기 진공 시일일 수 있다. 일 태양에서, 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F) 각각은 총괄하여 유체 및 내부에 하우징될 수 있는 임의의 구성요소를 위한 기밀식 밀봉 도관으로서 구성된다.
도 2b는 도 2a의 도관(275A)의 일 실시예의 측단면도이다. 도시되지 않았으나, 다른 도관(275B, 275C, 275D, 275E, 275F)은 유사하게 구성된다. 도관(275A)은 내부에 형성되는 세 개 이상의 내부 통로(277A, 277B, 277C)를 구비하는 튜브형 바디(276)를 포함한다. 내부 통로(277A)는 배선 또는 신호 케이블을 포함하도록 구성되는 반면, 내부 통로(277B, 277C)는 유체 통로로서 구성된다. 일 실시예에서 내부 통로(277B)는 냉각 유체를 위한 복귀 경로로서 구성되며, 내부 통로(277C)는 냉각 유체를 위한 공급 경로로서 구성된다. 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F) 각각은 알루미늄, 스테인리스 스틸, 카본 스틸이 도금된 니켈 같은 물질 또는 다른 적절한 물질로 제조될 수 있다.
도 3a는 도 1의 이송 로봇(125)의 측면도이다. 이송 로봇(125)은 도 1에 도시된 이송 챔버(115)의 진공 엔클로저(200) 내에 위치된다. 이송 로봇(125)은 수직으로(Z 방향으로) 이동하고 회전하도록 구성된 제1 조립체(201) 및 측방향으로 또는 수평으로(X 방향으로) 이동하도록 구성된 제2 조립체(202)를 포함한다. 진공 엔클로저(200)는 이송 로봇(125)으로 하여금 내부의 기판을 이송하고 이동하게 하는 크기를 갖는다. 진공 엔클로저(200) 내에 낮은 압력을 유지시키도록 구성된 진공 펌프에 의해 진공 엔클로저(200)에 부압이 제공된다. 일 실시예에서, 이송 로봇(125)은 이송 챔버(115)에 대해 고정된 제1 또는 고정 베이스(203), 및 지지 스템(210; stem)에 의해 커플링되는 제1 플랫폼(205)을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 플랫폼은 제1 베이스(203)에 대해 회전할 수 있는 제2 베이스를 포함한다. 제1 베이스(203)는 세정실 바닥 또는 이송 로봇(125)을 위한 토대를 제공하도록 구성되는 다른 구조물에 체결될(fastened) 수 있다.
회전식 구동 시스템(300; 점선으로 도시되고 있음)은 고정 베이스(203)와 제1 플랫폼(205) 사이에 회전식 이동을 제공하기 위해 지지 스템(210) 및 제1 플랫폼(205) 중 하나 또는 이들 모두 내에 배치된다. 일 실시예에서, 회전식 구동 시스템(300)은 피니언(pinion) 기어에 커플링되는 모터 및 감속 기어 유닛을 포함한다. 피니언 기어는 제1 플랫폼(205)에 커플링되는 링 기어(302)와 접속한다. 진공 엔클로저(200) 내에 진공 환경을 유지하기 위하여 이송 챔버(115)의 하부와 지지 스템(210) 사이의 계면에 시일(215)이 제공된다. 시일(215)은 폴리머 또는 엘라스토머 부재, 또는 음의 압력, 이송 로봇(125)과 지지 스템(210) 사이의 이동 또는 진동을 견디도록 구성된 다른 물질일 수 있다.
선형 액츄에이터(245)는 이동식 커플링 지점(229A, 229D; 오직 229A 만이 이 도면에 도시되고 있음)에서 베이스(205)와 지지 아암(225A, 225B; 225B는 이 도면에 도시되지 않음) 사이에 커플링된다. 선형 액츄에이터(245)는 이동식 샤프트(248) 및 베이스(205)에 커플링되는 하우징(247)을 포함한다. 이동식 샤프트(248)는 이동식 커플링 지점(229A, 229D)으로 측방향 이동을 제공하기 위하여 하우징(247)에 대해 X 방향으로 이동한다. 이동식 커플링 지점(229A, 229D)의 측방향 이동은 지지 아암(225A, 220A; 그리고 이 도면에 도시되지 않은 220B) 사이의 각도(α)의 변화를 유발하는데, 이는 플랫폼(208)의 수직(Z 방향) 이동을 촉진한다. 설명의 편의를 위하여, 도 3a에 도시되지 않거나 숨겨져 있는 피봇 및 커플링 지점, 그리고 지지 아암의 일부는 별다른 설명이 없다면 논의되지 아니할 것이다. 별다른 설명이 없다면, 이 도면에 도시된 지지 아암, 피봇 및 커플링 지점이 도시되지 않은 대응 구성요소를 구비하며 유사하게 동작한다는 것은 자명하다.
위에서 설명한 바와 같이, 지지 아암(225A)의 일단은 샤프트(248)에 커플링되나, 지지 아암(225A)의 타단은 피봇 지점(227B)에서 플랫폼(208)에 커플링된다. 플랫폼(208)은 엔드 이펙터(130)의 베이스 또는 프레임 부분(250)을 포함하는 제2 조립체(202)를 위한 장착 표면을 제공한다. 지지 아암(220A)의 일단은 피봇 지점(227A)에서 베이스(205)에 회전식으로 커플링되는 반면, 지지 아암(220A)의 타단은 이동식 커플링 지점(229B)에서 프레임 부분(250)에 이동식으로 커플링된다. 일 실시예에서, 이동식 커플링 지점(229B)은 가이드 레일(260)에 대해 이동가능한 가이드 블록(255)을 포함한다. 가이드 블록(255)은 지지 아암(220A)의 단부에 커플링되나, 가이드 레일(260)은 플랫폼(208)에 커플링된다. 일 실시예에서, 가이드 블록(255) 및 가이드 레일(260)은 선형 베어링 조립체를 포함한다. 커버(도시되지 않음)가 이동식 커플링 지점(229B)의 상대적인 이동에 의해 생성될 수 있는 입자가 진공 엔클로저(200)로 들어가는 것을 방지하기 위하여 가이드 블록(255) 및 가이드 레일(260) 위에 배치될 수 있다. 선형 액츄에이터(245)는 지지 아암(225A)으로 추진력을 제공하여 베이스(205)에 대한 엔드 이펙터(130)의 높이를 변화시키는 지지 아암(220A, 225A) 사이의 상대적 이동을 초래하도록 구성된다.
제2 조립체(202)는 기판(도시되지 않음)을 지지하고 이송하는데 사용되는 엔드 이펙터 조립체(240)를 포함한다. 엔드 이펙터 조립체(240)는 상부 엔드 이펙터 모듈(265) 및 하부 엔드 이펙터 모듈(270) 같은 하나 이상의 엔드 이펙터 모듈을 포함한다. 엔드 이펙터 모듈(265, 270) 각각은 각 엔드 이펙터 모듈(265, 270)의 독립적인 이동을 허용하도록 하는 방식으로 프레임 부분(250)에 이동식으로 커플링된다. 제1 조립체(201) 및 제2 조립체(202)의 구조적 구성요소는 다른 적절한 물질 중에서도 특히, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 예를 들어 니켈로 도금된, 도금 카본 스틸 및 이들의 조합과 같은 물질로부터 제조될 수 있다.
상부 및 하부 엔드 이펙터 모듈(265, 270)은 기판(도시되지 않음)을 진공 엔클로져(200) 내에서 수송하는데 이용된다. 기판은 대응하는 리스트(286, 291; wrist)로부터 연장하는 핑거(285, 290)로서 구성되는 복수의 지지면 상에서 지지된다. 엔드 이펙터 모듈(265, 270) 각각은 X 방향으로 프레임 부분(250)에 대한 그리고 서로에 대한 이동에 의해 그 위의 기판을 이송하고 지지하도록 구성된다.
기판이 엔드 이펙터 모듈(265, 270)에 의해 이송되거나 그렇지 않으면 지지되기 때문에, 기판은 이송 로봇(125) 및 엔드 이펙터 조립체(240)의 다양한 구성요소의 작동 온도보다 더 높은 온도에 있을 수 있다. 기판으로부터의 초과 열은 이송 로봇(125)으로 이송될 수 있는데, 이는 이송 로봇(125)의 구성요소에 손상을 줄 수 있다. 이송 로봇(125)의 온도 제어가, 도 7a 내지 8b에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 엔드 이펙터 조립체(240) 및 이송 로봇(125)의 다른 부분으로 유체를 제공하도록 구성되는 복수의 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F; 오직 275A 및 275E 만이 이 도면에 도시됨)에 의해 제공된다. 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F)은 추가적으로, 도 2b에 도시된 바와 같은, 엔드 이펙터 조립체(240)로 전기적 신호를 제공하는 와이어를 위한 개구를 포함할 수 있다. 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F) 중 적어도 일부는 지지 아암(220A, 225A)와 함께 이동하도록 구성되며, 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F) 중 적어도 일부는 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F)의 각 단부 사이에 커플링되는 회전 시일(280)에 의해 서로 연결된다.
도 3b는 도 3a의 이송 로봇(125)의 단부도이다. 이 도면에서, 베이스(205)로부터 엔드 이펙터 프레임 부분(250)으로의 유체 및/또는 신호 경로는 더 명확하게 확인된다. 유체 및/또는 신호 경로는 냉각 소스, 전력 소스 및 제어부에 커플링되는 공급 도관(224)의해 제공된다. 공급 도관(224)은 베이스(205)를 통하여 연장하며, 회전 시일(280)을 이용하여 베이스(205)와 함께 회전하도록 구성된다. 공급 도관(224)는 도관(275A)에 커플링되며, 유체 및/또는 신호는 도관(275F)에 의해 엔드 이펙터 프레임 부분(250)으로 제공된다. 도 7a 내지 8b에 더 상세하게 도시되는 바와 같은 일 실시예에서, 엔드 이펙터 조립체(240)를 위한 구동 시스템 및 프레임 부분(250)에는 냉각 소스로부터의 냉각 유체가 제공된다. 냉각 소스에 의해 제공되는 유체는 물, 탈이온화수(DIW), 에틸렌 글리콜, 질소(N2), 헬륨(He), 또는 열 교환 매체로서 이용되는 다른 유체일 수 있다.
각각의 상부 및 하부 엔드 이펙터 모듈(265, 270)은 각각 복수의 연장 부재 또는 핑거(305A, 305B, 305C, 305D, 310A, 310B, 310C, 310D)를 포함한다. 이 도면에서, 상부 엔드 이펙터 모듈(265)은 제1 리스트(286)에 커플링되는 4 개의 핑거(305A, 305B, 305C, 305D)를 포함하며, 하부 엔드 이펙터 모듈(270)은 제2 리스트(291)에 커플링되는 4 개의 핑거(310A, 310B, 310C, 310D)를 포함한다. 핑거(305A, 305B, 305C, 305D, 310A, 310B, 310C, 310D) 각각은 실질적으로 평면이며 그 위에 기판을 지지하도록 구성된 공동(collective) 상부 표면을 포함한다. 각 리스트(286, 291) 상에 4 개의 핑거가 도시되고 있으나, 다양한 수의 핑거가 이용될 수 있다.
상부 및 하부 엔드 이펙터 모듈(265, 270)은 이송 로봇(125) 및 서로에 대해 독립적으로 이동가능하다. 엔드 이펙터 모듈(265, 270)은 아래에서 더 상세하게 설명되는 엔드 이펙터 프레임 부분(250) 내에 배치되는 독립적인 구동 조립체(302A, 302B)에 커플링된다. 상부 및 하부 엔드 이펙터 모듈(265, 270)의 독립적인 그리고 상대적인 이동은 하부 엔드 이펙터 모듈(270)에 커플링되는 제1 구동 조립체(302A) 및 상부 엔드 이펙터 모듈(265)에 커플링되는 제2 구동 조립체(302B)에 의해 제공된다.
도 4는 도 3a의 엔드 이펙터 모듈(265, 270)의 단면도이다. 상부 엔드 이펙터 모듈(265)은 제1 구동 조립체(302A)에 커플링되며, 하부 엔드 이펙터 모듈(270)은 제2 구동 조립체(302B)에 커플링된다. 제1 구동 조립체(302A)는 상부 엔드 이펙터 모듈(265) 및 제1 벨트(405A)에 고정식으로 커플링되는 제1 커넥터(400A)를 포함한다. 제1 벨트(405A)는 제1 벨트(405A)를 이동시키기 위해 회전하는 제1 구동 풀리(410A; pulley)에 커플링된다. 제1 구동 풀리(410A)는 제1 구동 풀리(410A)에 회전 운동을 제공하기 위해 모터(404A)에 커플링된다. 엔드 이펙터 프레임 부분(250)의 상부면과 상부 엔드 이펙터 모듈(265) 사이의 상대적 이동은 엔드 이펙터 프레임 부분(250)과 상부 엔드 이펙터 모듈(265) 사이에 커플링되는 복수의 선형 베어링 조립체(415A', 415A")에 의해 제공된다.
선형 베어링 조립체(415A', 415A") 각각은 엔드 이펙터 프레임 부분(250)의 상부면에 고정식으로 커플링되는 복수의 제1 레일(420)을 포함할 수 있다. 제1 레일(420) 각각은 제1 커넥터(400A)에 커플링되는 개별적인 제2 레일(425A) 및 스플릿 리스트 지지부(430)에 커플링되는 개별적인 제2 레일(425B)에 이동식으로 장착된다. 스플릿 리스트 지지부(430)는, 상부 엔드 이펙터 모듈(265)에 대해 이동하기 위해 하부 엔드 이펙터 모듈(270)의 제2 리스트(291)를 위한 충분한(ample) 공간을 제공하면서도, 스페이서(401)에 의해 제1 리스트(286)의 각 단부에서 제1 리스트(286)를 지지하도록 구성된다. 제2 레일(425A, 425B) 각각은 제1 레일(420)에 대해 이동하기 위해 그리고 제1 레일(420)을 수용하기 위해 내부에 배치되는 채널을 구비할 수 있다. 베어링(도시되지 않음)은 제1 레일(420)과 제2 레일(425A, 425B) 사이의 계면에 제공될 수 있다. 제2 레일(425A)은 제1 커넥터(400A)에 의해 스플릿 리스트 지지부(430)에 커플링되며, 제2 레일(425B)은 심(shim; 435)에 의해 스플릿 리스트 지지부(430)에 커플링된다.
작동 시에, 제1 구동 조립체(302A)와 관련된 모터(404A)는 제1 구동 풀리(410A)를 회전시켜 제1 벨트(405A)를 이동시키도록 작동된다. 제1 벨트(405A)의 이동은 스플릿 리스트 지지부(430)로 병진이동된다. 제1 구동 풀리(410A) 및 제2 레일(425A, 425B)과 커플링되는 스플릿 리스트 지지부(430)는 엔드 이펙터 프레임 부분(250) 및 하부 엔드 이펙터 모듈(270)에 대해 이동된다. 이에 따라, 상부 엔드 이펙터 모듈(265)은 하부 엔드 이펙터 모듈(270) 및/또는 엔드 이펙터 프레임 부분(250)에 대해 X 방향으로 이동될 수 있다.
하부 엔드 이펙터 모듈(270)은 제2 구동 조립체(302A)에 커플링된다. 제2 구동 조립체(302B)는 하부 엔드 이펙터 모듈(270) 및 제2 벨트(405B)에 고정식으로 커플링되는 제2 커넥터(400B)를 포함한다. 제2 벨트(405B)는 제2 벨트(405B)를 이동시키기 위해 회전하는 제2 구동 풀리(410B)에 커플링된다. 제2 구동 풀리(410B)는 제2 구동 풀리(410B)에 회전 운동을 제공하기 위하여 모터(404B)에 커플링된다. 엔드 이펙터 프레임 부분(250)의 상부면과 하부 엔드 이펙터 모듈(270) 사이의 상대적 이동은 엔드 이펙터 프레임 부분(250)과 하부 엔드 이펙터 모듈(270) 사이에 커플링되는 복수의 선형 베어링 조립체(415B', 415B")에 의해 제공된다.
선형 베어링 조립체(415B', 415B") 각각은 엔드 이펙터 프레임 부분(250)의 상부면에 고정식으로 커플링되는 복수의 제1 레일(420)을 포함할 수 있다. 제1 레일(420) 각각은 제2 커넥터(400B)에 커플링되는 개별적인 제2 레일(425D) 및 리스트 지지부(438)에 커플링되는 개별적인 제2 레일(425C)에 이동식으로 장착된다. 리스트 지지부(438)는, 하부 엔드 이펙터 모듈(270)에 대해 이동하기 위해 상부 엔드 이펙터 모듈(265)의 제1 리스트(286)를 위한 충분한 공간을 제공하면서도 제2 리스트(291)를 지지하도록 구성된다. 제2 레일(425C, 425D) 각각은 제1 레일(420)에 대해 이동하기 위해 그리고 제1 레일(420)을 수용하기 위해 내부에 배치되는 채널을 구비할 수 있다. 베어링(도시되지 않음)은 제1 레일(420)과 제2 레일(425C, 425D) 사이의 계면에 제공될 수 있다. 제2 레일(425D)은 제2 커넥터(400B)에 의해 리스트 지지부(438)에 커플링되며, 제2 레일(425C)은 심(435)에 의해 리스트 지지부(438)에 커플링된다.
작동 시에, 제2 구동 조립체(302B)와 관련된 모터(404B)는 제2 구동 풀리(410B)를 회전시켜 제2 벨트(405B)를 이동시키도록 작동된다. 제2 벨트(405B)의 이동은 리스트 지지부(438)로 병진이동된다. 제2 구동 풀리(410B) 및 제2 레일(425C, 425D)과 커플링되는 리스트 지지부(438)는 엔드 이펙터 프레임 부분(250) 및 상부 엔드 이펙터 모듈(265)에 대해 이동된다. 이에 따라, 하부 엔드 이펙터 모듈(270)은 상부 엔드 이펙터 모듈(265) 및/또는 엔드 이펙터 프레임 부분(250)에 대해 X 방향으로 이동될 수 있다.
각 구동 조립체(302A, 302B)와 관련된 모터(404A, 404B)는 전기 모터, 공압식 모터, 유압식 모터, 또는 원하는 동작을 제공하기에 적합한 액츄에이터 또는 다른 형태의 모터일 수 있다. 제1 및 제2 구동 풀리(410A, 410B) 각각은 벨트(405A, 405B)의 내부 표면과 맞물리도록 구성되는 기어 치형(도시되지 않음) 또는 거친 표면을 포함할 수 있다. 이처럼, 벨트의 내부 표면은 구동 풀리(410A, 410B)와 접속하는 치형 또는 거친 표면을 포함할 수 있다. 각 구동 조립체(302A, 302B)가 모터 및 벨트에 의해 설명되고는 있으나, 상부 및 하부 엔드 이펙터 모듈(265, 270)에 대한 상대적 이동을 제공하기 위해 다른 형태의 구동 장치가 이용될 수 있다. 자기적으로 작동하는 선형 구동장치 같은 다른 선형 구동장치가 구동 조립체(302A, 302B)를 위하여 이용될 수 있다.
도 5는 엔드 이펙터 조립체(240)의 일 실시예의 정면도이다. 도 5에서, 엔드 이펙터 프레임 부분(250) 상에 배치되는 제1 구동 조립체(302A) 및 제2 구동 조립체(302B)의 일부를 명확하게 도시하기 위해, 리스트(286, 291)는 도시되지 아니하였다. 본 실시예에서, 제1 구동 조립체(302A)는 제1 구동 풀리(410A) 및 구동 벨트(405A)에 커플링되는 복수의 아이들러(idler) 풀리(510A', 510A")를 포함한다. 제1 구동 풀리(410A)는 모터(도시되지 않음)에 커플링된다. 제1 구동 조립체(302A)는 또한 교차-부재(505A, 505B)에 의해 대향하는 단부에서 서로 커플링되는 제2 레일(425A, 425B)을 포함한다. 교차-부재(505A, 505B) 각각은 엔드 이펙터 조립체(240)로부터 멀어지게 열을 반사하도록 구성되는 반사 표면(506)을 포함한다. 반사 표면(506)은 교차-부재(505A, 505B)를 포함하는 물질의 연마 표면, 반사성 물질로 구성된 시트, 또는 반사 코팅일 수 있다. 제2 구동 조립체(302B)는 제2 구동 풀리(410B) 및 구동 벨트(405B)에 커플링되는 복수의 아이들러 풀리(515A', 515A")를 포함한다. 제2 구동 풀리(410B)는 모터(도시되지 않음)에 커플링된다. 제2 구동 조립체(302B)는 또한 교차-부재(505A, 505B)에 의해 대향하는 단부에서 서로 커플링되는 제2 레일(425C, 425D)을 포함한다. 추가적인 교차-부재(520)는 엔드 이펙터 프레임 부분(250)에 기계적 무결성을 제공하기 위하여 각각의 제2 레일(425A, 425B, 425C, 425D) 사이에 배치되거나 각각의 제2 레일(425A, 425B, 425C, 425D)에 커플링될 수 있다.
엔드 이펙터 조립체(240)는 또한 제1 구동 조립체(302A) 및 제2 구동 조립체(302B) 각각, 와이어, 제어부, 그리고 냉각제 장치를 위한 관련 배관 및 밸브를 구동시키는 모터의 적어도 일부를 포함하도록 구성되는 하우징(525)을 포함한다. 하우징(525)은 진공 엔클로저(200) 내의 낮은 압력으로부터 밀봉되는 내부 용적(530)(도 3a)을 포함한다. 일 태양에서, 하우징(525)은 진공 엔클로저(200) 내의 부압으로부터 내부에 배치되는 구성요소를 보호하고 밀봉하도록 구성된 기밀식 밀봉 엔클로저로서 구성된다. 하우징(525)는 이송 로봇(125) 상에 배치되는 복수의 도관(275A, 275B, 275C, 275D, 275E, 275F; 도 2a)에 커플링되는 포트(211)에 의해 제공되는 신호 경로 및 유체와 소통한다. 하우징(525)은 제거식 리드(527) 및 내부 용적(530)을 보기 위해 제거되는 부분을 포함한다. 전기 신호 및/또는 유체는 포트(211)를 통하여 도관(275F; 도 2a)에 의해 하우징(525)으로부터 또는 하우징(525)으로 이송된다.
일 실시예에서, 리드(527)는 그 상부 표면 상에 배치되는 제2 레일(425C, 425D)의 적어도 일부를 포함한다. 리드(527)는 내부 용적(350)에 접근하기 위해 제거될 수 있고, 또한 거기에 커플링되는 제2 레일(425C, 425D)의 일부가 제거될 수 있다. 본 실시예에서, 제2 레일(425C, 425D)은 리드(527)에 커플링되어 리드(527)와 함께 제거되는 제2 레일(425C, 425D)의 분리 부분(540)을 한정하는 말단(535)을 포함한다.
도 6은 도 5에 도시된 엔드 이펙터 조립체(240)의 정면도인데, 여기서 리드는 하우징(525)의 내부 용적(530)의 일부를 더 명확하게 도시하기 위해 제거되었다. 하우징(525)은 측벽(605)의 상부면 상에 배치되는 밀봉 장치(610) 및 복수의 측벽(605)을 포함한다. 밀봉 장치(610)는 폴리머 또는 엘라스토머 물질, 또는 진공 엔클로저(200; 도 3a) 내에 존재할 수 있는 보다 낮은 압력으로부터 내부 용적(530)을 밀봉하도록 구성된 다른 압축성 물질로 구성되는 오링 또는 가스켓일 수 있다. 리드(도시되지 않음)는 하우징(525)의 상부면 상에 배치되는 다수의 홀(612)에 의해 수용되도록 구성된, 스크류 또는 볼트 같은, 복수의 체결장치(도시되지 않음)에 의해 하우징에 밀봉식으로 커플링된다
내부에 배치되는 구성요소의 보호 및/또는 진공 엔클로저(200)에의 입자 오염 방지를 위하여, 하우징(525)은 진공 엔클로저(200) 내의 압력과는 다른 압력으로 내부 용적(530) 내의 압력을 유지하도록 구성된다. 예를 들어, 진공 엔클로저(200)가 주위 압력보다 실질적으로 낮은 압력에 있으면서도, 내부 용적(530)은 주위 압력 근처로 또는 주위 압력으로 유지될 수 있다. 밀봉된 하우징(525)은 하우징(525) 내에 포함된 구성요소 또는 구성성분으로부터의 아웃가스(outgassing)를 최소화하거나 방지한다. 추가적으로, 밀봉된 하우징(525)은 하우징(525) 내에 배치되는 구성요소를 이동시킴으로써 생성되는 임의의 입자를 포함한다. 이러한 방식으로, 진공 엔클로저(200)의 아웃가스 및 입자 오염이 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 하나 또는 두 개의 모터(404A, 404B)는 모터 하우징(615) 내에 봉해진다. 추가적으로, 모터 하우징(615)은 진공 엔클로저(200) 내에 부압으로부터의 추가 밀봉을 제공할 수 있다. 모터(404A, 404B) 각각은 모터와 구동 풀리(410A, 410B) 사이에 커플링되는 감속 기어 구동장치를 포함할 수 있다. 회전식 진공 베어링 또는 시일(620)이 압력 시일을 유지하면서도 각 모터(404A, 404B)의 개별 샤프트의 회전을 촉진하기 위해 각 모터(404A, 404B)와 측벽(605) 사이의 계면에 제공될 수 있다. 또한, 기어 또는 치형(625)이 개별 벨트(405A, 405B)와의 양의(positive) 구동 접속을 제공하기 위해 구동 풀리(410A. 410B) 상에 도시되고 있다.
도 7a는 엔드 이펙터 조립체(240)의 다른 실시예의 개략적인 정면도인데, 복수의 냉각 라인(700A, 700B)을 도시하고 있다. 냉각 라인(700A, 700B)은 포트(211)에 커플링되며 모터 하우징(615) 및 엔드 이펙터 프레임 부분(250)과 열적 소통한다. 일 실시예에서, 제1 냉각 라인(700A)은 모터(404A)를 둘러싸는 모터 하우징(615)과 포트(211) 사이에 커플링되는 제1 입구(705A)를 포함한다. 냉각 유체는 제1 출구(710A)에 커플링되는 모터 하우징(615) 내의 도관(도시되지 않음)을 통하여 포트(211)로부터 흐른다. 냉각 유체는 제1 레일(420)에 인접한 및/또는 제1 레일(420)과 열적 소통하는 제1 도관(720A)에 의하여 한정되는 경로를 따라 제1 출구(710A)로부터 흐른다. 냉각 유체는 포트(211)에서 제1 복귀 입구(715A)로 제1 도관(720A)을 통하여 흐른다. 일 실시예에서, 제1 도관(720A)은 제1 레일(420)의 측벽에 커플링되며, 제1 도관(720A)의 일부는 복수의 피드-쓰루(725)에서 적어도 부분적으로 제1 레일(420) 내에 배치된다.
제2 냉각 라인(700B)은 모터(404B)를 둘러싸는 모터 하우징(615)과 포트(211) 사이에 커플링되는 제2 입구(705B)를 포함한다. 냉각 유체는 제2 출구(710B)에 커플링되는 모터 하우징(615) 내의 도관(도시되지 않음)을 통하여 포트(211)로부터 흐른다. 냉각 유체는 제1 레일(420)에 인접한 및/또는 제1 레일(420)과 열적 소통하는 제2 도관(720B)에 의하여 한정되는 경로를 따라 제2 출구(710B)로부터 흐른다. 냉각 유체는 포트(211)에서 제2 복귀 입구(715B)로 제2 도관(720B)을 통하여 흐른다. 제2 도관(720B)은 제1 레일(420)의 측벽에 커플링되며, 제2 도관(720B)의 일부는 복수의 피드-쓰루(725)에서 적어도 부분적으로 제1 레일(420) 내에 배치된다.
도 7b는 도 7a의 제1 레일(420) 및 제1 도관(720A)의 일부에 대한 단면도이다. 일 실시예에서, 제1 레일(420)은 튜브형 부재이며, 제1 도관(720A)은 제1 레일(420)의 측벽(730A, 730B)에 커플링된다. 제1 도관(720A)은 내부 측벽(730A)에 커플링되며, 제1 레일(420)을 통하여 피드-쓰루(725)에 배치된다. 제1 도관(720A)은 내부에 배치되는 유체 플래넘(750)을 한정하는 튜브형 단면을 포함할 수 있다. 제1 레일(420) 및 제1 도관(720A) 중 하나 또는 둘은 알루미늄, 스테인리스 스틸, 또는 니켈 도금된 카본 스틸 같은 열 전도성 물질로 제조될 수 있다. 제1 도관(720A)은 클램프, 체결장치, 용접 또는 다른 결합에 의해 제1 레일(420)에 커플링될 수 있다. 냉각 유체는 엔드 이펙터(도시되지 않음) 상에 지지되는 기판(도시되지 않음)으로부터 제1 레일(420)에 이송될 수 있는 제1 레일(420)로부터의 열을 제거한다.
도 8a는 모터 하우징(615)의 일 실시예의 등각 정면도이다. 모터 하우징(615)은 복수의 측벽(800) 및 리드(802)를 포함한다. 또한, 리드(802)는 내부에 에워싸인 모터로 가는 전기 라인 또는 신호 케이블을 위한 밀봉가능 개구부(804)를 포함할 수 있다. 리드(802)는 하우징(615)의 내부 용적으로의 접근을 위하여 제거될 수 있다. 리드(802)는 도 7a의 제1 입구(705A) 또는 제2 입구(705B) 중 하나일 수 있는 임의의 입구(805)에 커플링된다. 입구(805)는 리드(802) 상에 배치되는 또는 리드(802) 내에 형성되는 냉각 채널(825A)에 커플링되는 입구 포트(815A)에 커플링된다. 냉각 유체는 입구(805)로부터 입구 포트(815A)로 흐르며 냉각 채널(825A)을 통하여 출구 포트(820A)로 흐른다. 출구 포트(820A)는 도 7a의 제1 출구(710A) 또는 제2 출구(710B) 중 하나일 수 있는 출구(810)에 커플링된다. 냉각 유체는 출구(810)로부터 제1 도관(720A) 또는 제2 도관(720B) 중 하나로 흐른다(도 7a).
도 8b는 도 8a에 도시된 모터 하우징(615)의 등각 저면도이다. 하우징(615)은 내부에 에워싸인 모터로 가는 전기 라인 또는 신호 케이블을 위한 밀봉가능 개구부(807)를 포함할 수 있는 바닥(806)을 포함한다. 개구부(809)는 샤프트(도시되지 않음) 및/혹은 진공 베어링 또는 시일(도시되지 않음)을 수용하기 위하여 측벽(800) 중 하나 내에 형성된다. 바닥(806)은 도 7a의 제1 입구(705A) 또는 제2 입구(705B) 중 하나일 수 있는 입구(805)에 커플링된다. 입구(805)는 바닥(806) 상에 배치되는 또는 바닥(806) 내에 형성되는 냉각 채널(825B)에 커플링되는 입구 포트(815B)에 커플링된다. 냉각 유체는 입구(805)로부터 입구 포트(815B)로 흐르며 냉각 채널(825B)을 통하여 출구 포트(820B)로 흐른다. 출구 포트(820B)는 도 7a의 제1 출구(710A) 또는 제2 출구(710B) 중 하나일 수 있는 출구(810)에 커플링된다. 냉각 유체는 출구(810)로부터 제1 도관(720A) 또는 제2 도관(720B) 중 하나로 흐른다(도 7a).
리드(802) 및 바닥(806) 상에 배치되는 냉각 채널(825A, 825B)은 내부에 배치되는 모터로부터의 열 전달 및/또는 엔드 이펙터(도시되지 않음) 상에 배치되는 기판(도시되지 않음)로부터의 열 전달을 제공한다. 이에 따라, 모터 하우징(615) 내부의 열은 현저하게 감소되며, 이는 모터의 서비스 수명을 향상시키고 모터의 과열을 방지한다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 낮은 압력 대기를 가지는 진공 엔클로저 내의 두 개 이상의 대면적 기판을 이송할 수 있는 그리고 지지할 수 있는 이송 로봇(125)을 제공한다. 이송 로봇(125)은 입자 및/또는 아웃가스가 진공 엔클로저로 들어가는 것을 방지하거나 최소화하기 위하여 진공 엔클로저로부터 분리되는 복수의 구동 시스템을 포함한다. 이송 로봇(125)은 또한, 그 상부면 상에 수직 방향으로 커플링되는 엔드 이펙터를 이동시키도록 구성되는 텔레스코핑(telescoping) 지지 샤프트 및/또는 벨로우즈 장치를 가지는 종래의 로봇과 비교해 볼 때에, 내구성의 향상을 촉진한다. 예를 들어, 점검(service)을 위해 종래의 로봇을 분해하기 위해, 진공 엔클로저는 적어도 부분적으로 분해될 것이 요구될 수 있다. 예를 들어, 지지 샤프트 내에 배치되는 시일 및/또는 구성요소가 점검될 필요가 있다면, 종래 로봇의 상부 부분은 제거될 필요가 있을 수 있다. 진공 엔클로저의 리드 또는 루프는 리드의 분해 없이 상부 부분의 리프팅을 방지할 수 있다. 본 명세서에 개시되는 바와 같은, 이송 로봇(125)은 리드의 분해 없이 진공 엔클로저 내에서 하강되거나 상승되어 그 위에 배치되는 구성요소를 점검 및 보수할 수 있다. 이는 비가동시간 및 유지 비용을 감소시키면서도 생산량을 향상시킨다.
비록 전술된 내용이 본 발명의 실시예들에 국한되어 있다 하더라도, 다른 또는 추가적인 본 발명의 실시예들이 본 발명의 기본 범위 내에서 고안될 수 있으며, 본 발명의 범위는 다음의 청구항에 의해서 결정된다.

Claims (15)

  1. 진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇으로서,
    제1 플랫폼 및 제2 플랫폼을 포함하는 리프트 조립체;
    상기 제1 플랫폼을 상기 제2 플랫폼에 커플링시키는 복수의 지지 부재들로서,
    제1 선형 조립체에 의해 상기 제2 플랫폼에 커플링되는 제2 단부 및 상기 제1 플랫폼에 회전식으로 커플링되는 제1 단부를 각각 구비하는 제1 쌍의 지지 부재들; 및
    제2 선형 조립체에 의해 상기 제1 플랫폼에 커플링되는 제2 단부 및 상기 제2 플랫폼에 회전식으로 커플링되는 제1 단부를 각각 구비하는 제2 쌍의 지지 부재들;
    을 포함하며,
    상기 제1 쌍 지지 부재들 및 상기 제2 쌍의 지지 부재들이 그들의 중심에서 서로 커플링되는 복수의 지지 부재들;
    상기 제2 쌍의 지지 부재들과 커플링되는 제1 구동 조립체 - 상기 제1 구동 조립체는, 상기 제1 플랫폼에 대해 제1 선형 방향으로 상기 제2 플랫폼을 이동시키기 위해, 상기 제1 쌍의 지지 부재들에 대한 상기 제2 쌍의 지지 부재들의 각도가 변화되도록, 상기 복수의 지지 부재들에 추진력을 제공함 - ;
    상기 제2 플랫폼 상에 배치되며, 제2 구동 조립체에 의해 상기 제1 선형 방향과 직교하는 제2 선형 방향으로 이동가능한 엔드 이펙터 조립체; 및
    상기 제1 플랫폼과 상기 제2 플랫폼 사이에 이동식으로 커플링되는 복수의 유체 도관
    을 포함하며,
    상기 복수의 유체 도관의 일부 또는 전부는 상기 제1 쌍의 지지 부재들 및 상기 제2 쌍의 지지 부재들 각각의 일부에 대해 고정되며 회전식 진공 시일(seals)과 커플링되는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    회전식 구동 조립체에 의해 상기 제1 플랫폼에 커플링되는 고정 베이스를 더 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플랫폼 내에 배치되는 기밀식 밀봉 엔클로저(hermetically sealed enclosure)를 더 포함하며, 상기 엔클로저는 그 내부에 배치되는 상기 제2 구동 조립체의 일부 또는 전부를 구비하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 구동 조립체는 상기 기밀식 밀봉 엔클로저 내에 하우징되는 하나 이상의 모터를 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모터는 상기 기밀식 밀봉 엔클로저 내의 하우징 내에 배치되며, 상기 하우징은 그 내부에 배치되는 복수의 냉각 유체 채널을 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 선형 조립체 및 상기 제2 선형 조립체는 선형 베어링들을 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터 조립체는 리스트(wrist) 및 상기 리스트로부터 연장하는 복수의 핑거(finger)들을 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터 조립체는 독립적으로 이동가능하며 적층된 두 개 이상의 엔드 이펙터 모듈을 포함하며, 각 엔드 이펙터 모듈은 리스트(wrist) 및 상기 리스트로부터 연장하는 복수의 핑거(finger)들을 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 구동 조립체는 복수의 제1 선형 구동 레일들, 및 상기 제1 선형 구동 레일들에 이동식으로 커플링되는 복수의 제2 선형 구동 레일들을 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 제1 구동 레일들의 일부 또는 전부와 소통하는 유체 채널을 더 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유체 채널은 상기 제2 베이스와 상기 플랫폼 사이에 이동식으로 커플링되는 복수의 유체 도관들에 커플링되며, 상기 복수의 유체 도관들의 일부 또는 전부는 상기 복수의 지지 부재들 각각의 일부에 대해 고정되며 회전식 진공 시일과 커플링되는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  12. 진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇으로서,
    제1 모터에 의해 제2 베이스에 커플링되는 고정식 제1 베이스를 포함하는 제1 조립체 - 상기 제1 모터는 상기 제1 베이스에 대해 상기 제2 베이스를 회전시킴 -;
    플랫폼;
    상기 플랫폼에 상기 제2 베이스를 커플링시키는 복수의 지지 부재들 - 상기 복수의 지지 부재들은 그들의 중심에서 서로 피봇식으로 커플링됨 -;
    상기 복수의 지지 부재들 중 하나 이상과 커플링되는 제2 모터 - 상기 제2 모터는 상기 제2 베이스에 대해 제1 선형 방향으로 상기 플랫폼을 이동시키기 위해 상기 하나 이상의 지지 부재들을 다른 지지 부재들에 대해 피봇시키게끔 상기 하나 이상의 지지 부재들의 일단에 추진력을 제공함 -; 및
    기밀식 밀봉 엔클로저 내에 부분적으로 또는 전체적으로 배치되는 제1 선형 구동 장치에 의해 상기 제1 선형 방향과 직교하는 제2 선형 방향으로 이동가능한 상기 플랫폼 상에 배치되는 적어도 제1 엔드 이펙터 조립체 - 상기 기밀식 밀봉 엔클로저는 상기 제 2 베이스와 상기 플랫폼 사이에 이동식으로 커플링되는 복수의 유체 도관들에 커플링되는 포트를 포함하고 복수의 유체 도관들의 적어도 일 부분이 복수의 지지 부재들 각각의 부분들에 대해 고정되고 회전가능한 진공 시일과 커플링됨-;을 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  13. 진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇으로서,
    제1 모터에 의해 제2 베이스에 커플링되는 고정식 제1 베이스를 포함하는 제1 조립체 - 상기 제1 모터는 상기 제1 베이스에 대해 상기 제2 베이스를 회전시킴 -;
    플랫폼;
    상기 플랫폼에 상기 제2 베이스를 커플링시키는 복수의 지지 부재들 - 상기 복수의 지지 부재들은 그들의 중심에서 서로 피봇식으로 커플링됨 -;
    상기 복수의 지지 부재들 중 하나 이상과 커플링되는 제2 모터 - 상기 제2 모터는 상기 제2 베이스에 대해 제1 선형 방향으로 상기 플랫폼을 이동시키기 위해 상기 하나 이상의 지지 부재들을 다른 지지 부재들에 대해 피봇시키게끔 상기 하나 이상의 지지 부재들의 일단에 추진력을 제공함 -;
    기밀식 밀봉 엔클로저 내에 부분적으로 또는 전체적으로 배치되는 제1 선형 구동 장치에 의해 상기 제1 선형 방향과 직교하는 제2 선형 방향으로 이동가능한 상기 플랫폼 상에 배치되는 제1 엔드 이펙터 조립체; 및
    상기 기밀식 밀봉 엔클로저 내에 적어도 부분적으로 배치되는 제2 선형 구동 장치에 의해 상기 제2 선형 방향으로 독립적으로 이동가능한 제2 엔드 이펙터 조립체;
    를 포함하며,
    상기 제1 선형 구동 장치 및 상기 제2 선형 구동 장치는:
    복수의 제1 선형 구동 레일들 및 상기 복수의 제1 선형 구동 레일들에 이동식으로 커플링되는 복수의 제2 선형 구동 레일들;
    모터와 각각의 엔드 이펙터 조립체 사이에 커플링되는 벨트; 및
    상기 복수의 제1 구동 레일들의 적어도 일 부분과 소통되는 유체 채널;
    을 포함하는,
    진공 환경에서 이용하기 위한 이송 로봇.
  14. 삭제
  15. 삭제
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