KR101842504B1 - 반송 장치, 기판 처리 시스템 및 자세 제어 기구 - Google Patents

반송 장치, 기판 처리 시스템 및 자세 제어 기구 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

보지대의 자세를 정확히 제어할 수 있고, 또한 고속으로 이동시켜도 보지대가 흔들리지 않는 반송 장치를 제공한다. 반송 장치에, 제 1 자세 보지 링크(56) 및 제 2 자세 보지 링크(57)를 설치한다. 제 1 자세 보지 링크(56)의 일단과 제 2 자세 보지 링크(57)의 일단은 연결축(53)에 의해 회전 가능하게 연결된다. 보지대(21)의 기부 플레이트(27)에 레일(51, 52)을 장착한다. 연결축(53)에 롤러(54, 55)를 소정의 축선의 주위를 회전 가능하게 장착한다. 롤러(54, 55)는 레일(51, 52)의 롤러 전주부(51a, 52a)에 접촉하도록 배치된다. 보지대(21)를 이동시킬 때, 롤러(54, 55)가 롤러 전주부(51a, 52a)를 회전 운동한다.

Description

반송 장치, 기판 처리 시스템 및 자세 제어 기구{CONVEYANCE DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, AND ATTITUDE CONTROL MECHANISM}
본 발명은, 반송 대상물을 반송하는 반송 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 웨이퍼, 액정용 기판, 유기 EL 소자 등의 피처리체를 처리 챔버로 반송하는 반송 장치에 관한 것이다.
반도체 기판 또는 액정용 기판 등의 피처리체에는 성막, 에칭, 산화, 확산 등의 각종의 처리가 실시된다. 이들 처리는 처리 챔버 내에서 행해진다. 피처리체를 처리 챔버 내로 반입하거나, 처리 챔버로부터 반출하기 위한 반송 장치로서 다양한 타입이 존재하지만, 개구리의 다리와 같이 신축하는 다관절 로봇이 이용되는 경우가 많다. 프로그 레그식의 다관절 로봇은, 타이밍 벨트를 사용하지 않고 구성할 수 있으므로, 고진공 및 열에 강하다고 하는 특징을 가진다.
특허 문헌 1에는, 프로그 레그식의 다관절 로봇이 개시되어 있다. 프로그 레그식의 다관절 로봇은 마름모 형상으로 조합된 4 개의 링크(2 개의 구동 암 ＋ 2 개의 링크)를 구비한다. 중앙 허브에는, 2 개의 구동 암이 중앙 허브의 주위를 회전하도록 결합된다. 2 개의 구동 암의 선단에는 2 개의 링크의 일단이 회전 가능하게 연결된다. 2 개의 링크의 타단은, 피처리체를 보지(保持)하는 판상(板狀)의 보지대에 회전 가능하게 연결된다. 프로그 레그식의 다관절 로봇에 의하면, 2 개의 구동 암을 서로 반대 방향으로 회전시킴으로써, 보지대가 중앙 허브로부터 반경 방향으로 이간하거나, 보지대가 중앙 허브에 근접한다.
상기한 프로그 레그식의 다관절 로봇에서, 2 개의 링크의 선단에 보지대를 회전 가능하게 연결한 것 만으로는, 보지대의 자세를 일정하게 유지할 수 없다. 보지대의 자세를 일정하게 유지하기 위하여, 2 개의 링크의 선단의 연결축에는 기어가 장착된다. 2 개의 연결축에 장착되는 2 개의 기어를 서로 맞물리게 하고, 2 개의 링크를 동기시켜, 2 개의 링크의 선단에 장착되는 보지대의 자세를 일정하게 유지하고 있다.
특허 문헌 2에도, 프로그 레그식의 다관절 로봇의 다른 예가 개시되어 있다. 특허 문헌 2에 기재된 다관절 로봇에서는, 보지대의 자세를 제어하기 위하여, 2 개의 연결축에는, 기어 대신에 크로스 형상으로 스틸 벨트가 걸쳐져 있다. 스틸 벨트에 의해 2 개의 연결축은 서로 반대 방향으로 회전하도록 동기되어 있다. 이 때문에, 2 개의 링크의 선단에 장착되는 보지대의 자세를 일체로 유지할 수 있다.
특허 문헌 3에는, 프로그 레그식의 다관절 로봇의 또 다른 예가 개시되어 있다. 이 프로그 레그식의 다관절 로봇에서는, 보지대의 자세를 제어하기 위하여, 마름모 형상으로 조합한 4 개의 링크에 방향 유지 기구가 더 추가되어 있다.
방향 유지 기구는, 보지대에 고정되는 방향 결정 암축을 구비한다. 방향 결정 암축은 보지대로부터 중앙 허브를 향해 연장된다. 방향 결정 암축은, 자석의 반발력에 의해 한 쌍의 가이드 마그넷 간에 그 위치가 유지된다. 보지대가 중앙 허브로부터 반경 방향으로 이간하거나, 중앙 허브에 근접할 시, 방향 결정 암축은 한 쌍의 가이드 마그넷에 대하여 방향 결정 암축의 축선 방향으로 이동하지만, 한 쌍의 가이드 마그넷 간에 위치하는 상태가 유지된다. 이에 의해, 방향 결정 암축에 고정되는 보지대의 자세를 일정하게 유지한다. 또한 상기 특허 문헌 3에는, 방향 결정 암축과 가이드 마그넷 대신에, 샤프트와 샤프트에 회전 가능 또한 슬라이드 가능한 볼 스플라인을 이용해도 되는 것도 개시되어 있다.
일본특허공개공보 평06-015592호 일본특허공표공보 평07-504128호 일본특허공개공보 평11-313477호(단락 0108 ~ 단락 0115, 도 7 참조)
그러나 특허 문헌 1에 기재된 바와 같은, 기어의 맞물림을 이용한 자세 제어 기구에 있어서는, 기어의 맞물림을 이용하는 이상, 백래시(서로 맞물리는 이와 이 간에 발생하는 간극)가 발생하는 것을 회피할 수 없다. 이 백래시는, 기어가 장착되는 연결축의 회전 각도의 오차, 나아가서는 보지대의 자세의 이탈을 초래한다.
특허 문헌 2에 기재된, 스틸 벨트를 이용한 자세 제어 기구에 있어서는, 기어와 같은 백래시는 존재하지 않지만, 크로스 형상으로 된 스틸 벨트의 강성이 낮으므로, 보지대를 고속으로 이동시키면 스틸 벨트가 신축하고, 이것이 원인으로 보지대가 흔들린다고 하는 문제를 초래한다.
특허 문헌 3에 기재된 방향 유지 기구에 있어서는, 자석의 반발력만으로는, 보지대의 자세를 정확히 제어할 수 없다고 하는 문제가 있다. 자석 대신에 볼 스플라인을 이용해도, 샤프트와 볼 스플라인 간에 간극이 발생하고, 이 간극이 원인으로, 보지대의 자세를 정확히 제어할 수 없다고 하는 문제가 있다.
샤프트와 볼 스플라인 간의 간극을 제거하기 위하여, 샤프트와 볼 스플라인 간의 간극을 마이너스 간극으로 하고, 볼 스플라인에 예압을 부여하는 것도 고려된다. 그러나 예압을 부여하면, 볼 스플라인에 전동체로서 탑재되는 다수의 볼의 운동이 회전 운동으로부터 미끄럼 운동에 가까워져, 볼의 미끄럼에 기인한 파티클이 발생하기 쉬워진다고 하는 새로운 문제를 초래한다.
따라서 본 발명은, 보지대의 자세를 정확히 제어할 수 있고, 또한 고속으로 이동시켜도 보지대가 흔들리지 않는 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일태양은, 제 1 축선의 주위를 회전하는 제 1 암과, 상기 제 1 축선의 주위 또는 상기 제 1 축선과 상이한 위치의 제 2 축선의 주위를 회전하는 제 2 암과, 상기 제 1 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 링크와, 상기 제 2 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 링크와, 상기 제 1 링크의 타단 및 상기 제 2 링크의 타단에 회전 가능하게 연결되고, 반송 대상물을 보지하는 보지대와, 상기 제 1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 자세 보지 링크와, 상기 제 2 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 자세 보지 링크와, 상기 제 1 자세 보지 링크의 타단과 제 2 자세 보지 링크의 타단을 회전 가능하게 연결하는 연결축과, 상기 보지대 및 상기 연결축 중 어느 일방에 설치되고, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 롤러와, 상기 보지대 및 상기 연결축의 타방에 설치되고, 상기 롤러가 회전 운동 가능한 롤러 전주부(轉走部)를 구비하고, 상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시키면, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선으로부터 멀어지거나, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선에 근접하고, 상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 롤러 전주부에 접촉하는 상기 롤러가 상기 롤러 전주부를 회전 운동하는 반송 장치이다.
본 발명의 다른 태양은, 진공 챔버 내에 배치되고, 피처리체를 반송하는 반송 장치로서, 제 1 축선의 주위를 회전하는 제 1 암과, 상기 제 1 축선의 주위 또는 상기 제 1 축선과 상이한 위치의 제 2 축선의 주위를 회전하는 제 2 암과, 상기 제 1 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 링크와, 상기 제 2 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 링크와, 상기 제 1 링크의 타단 및 상기 제 2 링크의 타단에 회전 가능하게 연결되고, 반송 대상물을 보지하는 보지대와, 상기 반송 장치는 또한, 상기 제 1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 자세 보지 링크와, 상기 제 2 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 자세 보지 링크와, 상기 제 1 자세 보지 링크의 타단과 제 2 자세 보지 링크의 타단을 회전 가능하게 연결하는 연결축과, 상기 보지대 및 상기 연결축 중 어느 일방에 설치되고, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 롤러와, 상기 보지대 및 상기 연결축의 타방에 설치되고, 상기 롤러가 회전 운동 가능한 롤러 전주부를 구비하고, 상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시키면, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선으로부터 멀어지거나, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선에 근접하고, 상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 롤러 전주부에 접촉하는 상기 롤러가 상기 롤러 전주부를 회전 운동하는 반송 장치이다.
본 발명의 또 다른 태양은, 제 1 축선의 주위를 회전하는 제 1 암, 상기 제 1 축선의 주위 또는 상기 제 1 축선과 상이한 위치의 제 2 축선의 주위를 회전하는 제 2 암, 상기 제 1 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 링크, 상기 제 2 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 링크, 및 상기 제 1 링크의 타단 및 상기 제 2 링크의 타단에 회전 가능하게 연결되고, 반송 대상물을 보지하는 보지대를 구비하는 프로그 레그식의 기판 반송 장치에 이용되는 자세 제어 기구로서, 상기 제 1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 자세 보지 링크와, 상기 제 2 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 자세 보지 링크와, 상기 제 1 자세 보지 링크의 타단과 제 2 자세 보지 링크의 타단을 회전 가능하게 연결하는 연결축과, 상기 보지대 및 상기 연결축 중 어느 일방에 설치되고, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 롤러와, 상기 보지대 및 상기 연결축의 타방에 설치되고, 상기 롤러가 회전 운동 가능한 롤러 전주부를 구비하고, 상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 시, 상기 롤러 전주부에 접촉하는 상기 롤러가 상기 롤러 전주부를 회전 운동하는 자세 제어 기구이다.
본 발명에 따르면, 롤러 전주부에 간극이 없는 상태로 접촉하는 롤러의 회전 운동을 이용하여, 보지대의 자세를 제어하므로, 간극에 기인한 보지대의 요동이 발생하지 않고, 따라서 보지대의 자세를 정확히 제어할 수 있다. 또한, 롤러와 롤러 전주부는 선 접촉하므로, 안내의 강성이 높아져, 고속으로 이동시켜도 보지대가 흔들리지(진동하지) 않는다. 또한, 롤러와 롤러 전주부와의 접촉면압을 높게 해도, 롤러의 회전 운동은 유지되고, 볼에 비해 미끄럼 운동이 발생하는 것이 억제되므로, 미끄럼 운동에 기인한 파티클(입자)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 반도체 디바이스 제조 시스템(클러스터형 플랫폼)의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 반송 장치의 사시도이다.
도 3은 초기 상태의 반송 장치를 도시한 도(도면 중 (a)는 평면도를 나타내고, 도면 중 (b)는 저면도를 나타냄)이다.
도 4는 연장된 상태의 반송 장치를 도시한 도(도면 중 (a)는 평면도를 나타내고, 도면 중 (b)는 부분 저면도를 나타냄)이다.
도 5은 반송 장치의 모식도이다.
도 6은 자세 제어 기구의 사시도이다.
도 7은 자세 제어 기구의 확대 사시도이다.
도 8은 스터드에 회전 가능하게 장착된 롤러를 도시한 단면도이다.
도 9는 자세 제어 기구의 단면도(도 4의 IX - IX 선 단면도)이다.
도 10은 자세 제어 기구의 롤러 및 레일의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 11은 자세 제어 기구의 롤러 및 레일의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 레일을 경사시킨 예를 도시한 평면도이다.
도 13은 도 11의 레일을 만곡시킨 예를 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명이 적용되는 프로그 레그식의 반송 기능의 예를 도시한 도(도면 중 (a)는 2 개의 프로그 레그식의 반송 장치를 설치한 예를 나타내고, 도면 중 (b)는 암의 회전 중심의 위치를 상이하게 한 예를 나타내며, 도면 중 (c)는 2 개의 픽을 중앙 허브의 일방측에 설치한 예를 나타내고, 도면 중 (d)는 2 개의 프로그 레그식의 반송 장치를 상하로 2 단 설치하고, 합계 4 개의 프로그 레그식의 반송 장치를 설치한 예를 나타냄)이다.
도 15는 감쇠 특성을 나타낸 그래프(도면 중 (a)는 본 실시예의 감쇠 특성을 나타내고, 도면 중 (b)는 비교예의 감쇠 특성을 나타냄)이다.
이하에, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예의 반송 장치를 설명한다. 도 1은, 클러스터형 플랫폼이라 불리는 반도체 디바이스 제조 시스템의 평면도를 나타낸다. 이 반도체 디바이스 제조 시스템은, 입구 반송계(1)와 처리 시스템계(2)의 2 개로 분류된다. 입구 반송계(1)는, 기판을 대기 중에서 반송하는 대기 반송계(4-1 ~ 4-3 ⇔ 3 ⇔ 6-1 ~ 6-2)와, 기판을 진공 중에서 반송하는 진공 반송계(6-1 ~ 6-2 ⇔ 10 ⇔ 11-1 ~ 11-6)를 포함한다. 처리 시스템계(2)인 반도체 디바이스 제조 장치는, 진공 처리 장치로서의 다수의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)을 구비하고, 기판에 플라즈마 처리 등의 각종의 처리를 실시한다.
우선, 반도체 디바이스 제조 시스템의 전체 개요에 대하여 설명한다. 입구 반송계(1)에는, 세로로 길게 형성되는 로더 모듈(3)이 설치된다. 로더 모듈(3)의 측면의 포트(4-1 ~ 4-3)에는, 피처리체로서의 기판을 복수매 수용하는 카세트 용기가 설치된다. 로더 모듈(3)의 길이 방향의 단부(端部)에는, 기판의 노치 등을 인식하여 기판의 위치 결정을 행하는 위치 결정 장치(5)가 설치된다. 로더 모듈(3)에는, 포트(4-1 ~ 4-3)와 로드록실(6-1, 6-2)의 사이에서 기판의 전달을 행하는 다관절 로봇(7)이 탑재된다. 다관절 로봇(7)은 로더 모듈(3)의 길이 방향으로 슬라이드할 수 있도록 슬라이드축(8)을 가진다. 다관절 로봇(7)의, 기판을 보지하는 픽(7a)은, 기판을 전달할 수 있도록 수직 방향으로 또한 수평 방향으로 이동한다. 로더 모듈(3)의 천장부에는 도시하지 않은 FFU가 배치된다. 로더 모듈(3) 내에는, 로더 모듈(3)의 천장부로부터 청정한 공기가 하강하여, 로더 모듈(3)의 바닥면으로부터 유출되는 다운 플로우가 형성된다.
처리 시스템계(2)의 중앙에는, 다각형으로 형성된 트랜스퍼 모듈(10)이 배치된다. 트랜스퍼 모듈(10)은 사각형, 육각형, 팔각형 등의, 프로세스 모듈의 수 및 배치에 대응한 다각형으로 형성된다. 트랜스퍼 모듈(10)의 주위에는 방사 형상으로 복수의 프로세스 모듈(11)이 배치된다. 각 프로세스 모듈(11)은, 진공 배기된 처리 챔버 내에서 기판에 성막, 에칭, 산화, 확산 등의 각종의 처리를 행한다. 트랜스퍼 모듈(10)의 챔버도 진공 배기된다. 트랜스퍼 모듈(10)에는 로드록실(6-1, 6-2)이 연결된다. 로드록실(6-1, 6-2)은 진공 배기와 대기압 복귀가 반복하여 행해지는 작은 룸으로 이루어진다. 트랜스퍼 모듈(10)과 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6), 및 트랜스퍼 모듈(10)과 로드록실(6-1, 6-2)은 게이트 밸브(16, 13)를 개재하여 연결된다. 로드록실(6-1, 6-2)과 로더 모듈(3)은 게이트 밸브(15)를 개재하여 연결된다.
트랜스퍼 모듈(10)에는 반송 장치(12)가 탑재된다. 이 반송 장치(12)는, 로드록실(6-1, 6-2) 중 어느 일방으로 반송된 미처리의 기판을 수취하여, 트랜스퍼 모듈(10) 내로 인입한 후, 프로세스 모듈(11)로 전달한다. 기판은 복수의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)에서 직렬 처리되는 경우와, 병렬 처리되는 경우가 있다. 기판을 직렬 처리할 경우, 반송 장치(12)는 복수의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6) 중 적어도 2 개에 걸쳐 기판을 전달하여, 기판에 복수의 상이한 처리(직렬 처리)를 실시한다. 이 후, 반송 장치(12)는 기판을 로드록실(6-1, 6-2)의 타방으로 되돌린다. 한편, 기판을 병렬 처리할 경우, 복수의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6) 중 적어도 2 개에는 동일한 처리를 행하는 것이 마련되어 있어, 반송 장치(12)는 동일한 처리를 행하는 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6) 중 어느 일방으로 기판을 반송한다. 이 후, 반송 장치(12)는 기판을 나머지의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)로 전달하지 않고, 로드록실(6-1, 6-2)의 타방으로 되돌린다. 동일한 처리를 행하는 적어도 2 개의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)에서 동시에 처리를 행할 수 있도록, 반송 장치(12)는 병행하여 적어도 2 개의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)로 기판을 전달한다.
이 반송 장치(12)는, 웨이퍼 기판을 보지하는 보지대로서 픽(21)을 구비한다. 이 실시예에서는, 반송 장치(12)에 1개 의 픽(21)을 설치하고 있지만, 스루풋을 향상시키기 위하여, 2 개 이상의 픽(21)을 설치해도 된다.
반송 장치(12)는, 트랜스퍼 모듈(10)의 진공 챔버 내에서, 수평면 내에서 기판을 선회시키는 기능과, 방사 방향으로 기판을 직선 운동시키는 기능을 겸비한다. 반송 장치(12)는, 우선 수평면 내에서 기판을 선회시켜, 방사 형상으로 배열된 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6) 중 어느 하나 또는 로드록실(6-1, 6-2) 중 어느 하나의 방향을 향한다. 그리고, 기판을 방사 방향으로 직선 운동시켜, 기판을 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6) 중 어느 하나 또는 로드록실(6-1, 6-2) 중 어느 하나로 반송한다.
반도체 디바이스 제조 시스템의 전체의 동작은 이하와 같다. 우선 다관절 로봇(7)이, 포트(4-1 ~ 4-3)의 카세트 용기 내에 수용된 기판을 보지하고, 위치 결정 장치(5)로 반송한다. 위치 결정 장치(5)가 기판의 위치 조정을 한 후, 다관절 로봇(7)이 기판을 로드록실(6-1)로 반송한다. 이 때, 로드록실(6-1)의 내부는 대기압으로 되어 있다.
이어서, 로드록실(6-1)의 로더 모듈(3)측의 게이트 밸브(15)를 닫고, 로드록실(6-1)을 도시하지 않은 배기 장치에 의해 감압한다. 이 후, 게이트 밸브(13)를 열어, 로드록실(6-1)과 트랜스퍼 모듈(10)을 연통시킨다. 트랜스퍼 모듈(10)은 도시하지 않은 배기 장치에 의해 감압되어 있다. 트랜스퍼 모듈(10)에 배치되는 반송 장치(12)는, 로드록실(6) 내의 기판을 수취하고, 트랜스퍼 모듈(10) 내로 도입한다. 그리고, 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6) 중 어느 일방으로 기판을 전달한다. 기판은 복수의 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)에서 직렬 처리되거나 또는 병렬 처리된다. 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)에서의 처리가 종료되면, 반송 장치(12)는 프로세스 모듈(11-1 ~ 11-6)로부터 기판을 취출하고, 로드록실(6-2)로 반송한다.
이어서, 로드록실(6-2)의 게이트 밸브(13)를 닫고, 게이트 밸브(15)를 열어, 로드록실(6-2)을 대기압으로 복귀시킨다. 다관절 로봇(7)은, 처리가 종료된 기판을 로드록실(6-2)로부터 취출하고, 로더 모듈(3)을 경유한 후, 포트(4-1 ~ 4-3)의 카세트 용기 내로 되돌린다.
도 2는, 트랜스퍼 모듈(10)에 배치되는 반송 장치(12)의 사시도를 나타낸다. 반송 장치(12)는, 중앙 허브(22)의 주위를 회전하는 제 1 암(31), 및 중앙 허브(22)의 주위를 회전하는 제 2 암(32)을 구비한다. 제 1 암(31)은 그 일단이 중앙 허브(22)에 결합되고, 제 1 모터(23)에 의해 중앙 허브(22)의 제 1 축선의 주위를 회전 구동된다. 제 2 암(32)도 그 일단이 중앙 허브(22)에 결합되고, 제 2 모터(24)에 의해 중앙 허브(22)의 제 1 축선의 주위를 회전 구동된다. 정확히 말하면, 중앙 허브(22)에는 동심으로 배치된 내측의 중실축 및 외측의 중공축으로 이루어지는 이중의 축이 설치된다. 내측의 중실축 및 외측의 중공축 중 어느 일방에 제 1 및 제 2 암(31, 32) 중 어느 일방이 결합되고, 내측의 중실축 및 외측의 중공축의 타방에 제 1 및 제 2 암(31, 32)의 타방이 결합된다. 제 1 및 제 2 암(31, 32)은, 중앙 허브(22)의 중심이 되는 제 1 축선(A1)의 주위를 회전한다. 제 1 및 제 2 모터(23, 24)에는 공지의 다이렉트 드라이브 모터, 감속기 부착 모터 등을 이용할 수 있다. 제 1 및 제 2 모터(23, 24)는, 제 1 및 제 2 암(31, 32)을 반대 방향으로 회전시키거나, 동일 방향으로 회전시킨다.
픽(21)은, U 자 형상으로 형성되는 픽 본체(26)와, 픽 본체(26)가 장착되는 기부(基部) 플레이트(27)를 구비한다. 픽 본체(26)는 볼 나사 등의 결합 수단에 의해 기부 플레이트(27)에 장착된다.
픽(21)의 기부 플레이트(27)에는 제 1 링크(41)의 일단 및 제 2 링크(42)의 일단이 회전 가능하게 연결된다. 제 1 링크(41)의 타단은 제 1 암(31)의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 제 2 링크(42)의 타단은 제 2 암(32)의 선단에 회전 가능하게 연결된다. 이들 픽(21), 제 1 및 제 2 링크(41, 42), 제 1 및 제 2 암(31, 32)에 의해 프로그 레그식의 반송 장치가 구성된다.
도 3은, 프로그 레그식의 반송 장치의 초기 상태(제 1 암(31)과 제 2 암(32)이 이루는 각도가 180 도의 상태)를 나타내고, 도 4는, 프로그 레그식의 반송 장치의 연장 상태를 나타낸다. 도 3 및 도 4에서 (a)는 평면도를 나타내고, (b)는 저면도를 나타낸다.
도 3에 도시한 초기 상태에서, 프로그 레그식의 반송 장치는 수축한 상태에 있다. 제 1 및 제 2 암(31, 32)을 반대 방향으로 회전시키면, 도 4에 도시한 바와 같이, 프로그 레그식의 반송 장치(12)가 연장된 신장 상태가 된다. 이 때, 픽(21)이 중앙 허브(22)로부터 반경 방향으로 이간한다. 또한 도 3에 도시한 초기 상태에서, 제 1 및 제 2 암(31, 32)을 동일 방향으로 회전시키면, 픽(21)이 반경 방향의 위치를 일정하게 한 채로 중앙 허브(22)의 주위를 회전한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 링크 및 제 2 링크(41, 42)의 선단에는 픽(21)이 회전 가능하게 연결된다. 제 1 링크(41)와 픽(21)을 회전 가능하게 연결하는 축(36)과 제 2 링크(42)와 픽(21)을 회전 가능하게 연결하는 축(36)은 동일하다. 제 1 링크 및 제 2 링크(41, 42)의 선단 부근에는, 픽(21)의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 기구가 설치된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 자세 제어 기구는, 제 1 링크(41)에 일단(56a)이 회전 가능하게 연결되는 제 1 자세 보지 링크(56)와, 제 2 링크(42)에 일단(57a)이 회전 가능하게 연결되는 제 2 자세 보지 링크(57)와, 제 1 자세 보지 링크(56)의 타단과 제 2 자세 보지 링크(57)의 타단을 회전 가능하게 연결하는 연결축(53)을 구비한다. 제 1 자세 보지 링크(56)의 길이와 제 2 자세 보지 링크(57)의 길이는 서로 동일하다. 제 1 자세 보지 링크(56)의 일단(56a)에서 축(36)까지의 길이와 제 2 자세 보지 링크(57)의 일단(57a)에서 축(36)까지의 길이는 서로 동일하다. 이 때문에, 제 1 자세 보지 링크(56)와 제 2 자세 보지 링크(57)를 연결하는 연결축(53)은, 축(36)과 중앙 허브(22)의 중심을 연결하는 선(L1) 상을 이동한다. 연결축(53)은, 픽(21)에 설치된 레일(51, 52)(상세하게는 후술함)을 따라 이동하므로, 픽(21)의 자세가 일정하게 유지된다. 자세 제어 기구를 설치하지 않으면, 픽(21)은 축(36)의 주위를 수평면 내에서 선회하므로, 픽(21)의 자세를 제어할 수 없다.
도 6은 자세 제어 기구의 사시도를 나타내고, 도 7은 자세 제어 기구의 확대 사시도를 나타낸다. 픽(21)의 기부 플레이트(27)는 중앙 허브(22)를 향해 확장되어 있다(도 3 참조). 기부 플레이트(27)의 저면(底面)에는 서로 평행한 한 쌍의 레일(51, 52)이 장착된다. 한 쌍의 레일(51, 52)은 축(36)과 중앙 허브(22)의 중심을 연결하는 선(L1)을 따라 연장된다(도 3 참조). 한 쌍의 레일(51, 52)의 내측면에는 서로 평행하게 직선적으로 연장되는 한 쌍의 롤러 전주부(51a, 52a)가 형성된다. 일방의 레일(51)의 하단측은 상단측보다 약간 내측으로 돌출되어 있고, 이 레일(51)의 하단 측에 롤러 전주부(51a)가 형성된다. 타방의 레일(52)의 상단측은 하단측보다 약간 내측으로 돌출되어 있고 이 레일(52)의 상단측에 롤러 전주부(52a)가 형성된다. 한 쌍의 롤러 전주부(51a, 52a)는 상하 방향으로 위치를 상이하게 하여 형성된다.
한 쌍의 레일(51, 52)의 내측에는, 상하 한 쌍(상하 2 단)의 롤러(54, 55)가 개재된다. 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)는 공통되는 축선(A2)의 주위를 회전 가능하게 설치된다. 이 실시예에서는, 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)는 후술하는 연결축(53)(도 9 참조)에 연결된다. 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)의 회전 중심과 연결축(53)의 축선은 일치한다. 상측의 롤러(54)는 롤러 전주부(52a)에 접촉하고 있어, 소정의 하중으로 롤러 전주부(52a)에 힘이 가해진다. 하측의 롤러(55)는 롤러 전주부(51a)에 접촉하고 있어, 소정의 하중으로 롤러 전주부에(51a)에 힘이 가해진다. 상측의 롤러(54)와 롤러 전주부(52a) 간에 작용하는 하중은, 하측의 롤러(55)와 롤러 전주부(51a) 간에 작용하는 하중과 동일하다. 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)가 한 쌍의 레일(51, 52)을 따라 이동할 때, 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)는 서로 반대 방향으로 회전한다. 한편, 본 발명에서는 상기와 같이 롤러 전주부 및 롤러는 각각 레일 및 연결축에 설치되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 롤러는 기부 플레이트 및 연결축 중 어느 일방에 설치되고, 롤러 전주부는 기부 플레이트 및 연결축 중 타방에 설치되어도 좋다.
롤러(54, 55)에는 캠 팔로워가 이용된다. 즉 도 8에 도시한 바와 같이, 연결축(53)에는 스터드(59)가 장착되어 있고, 스터드(59)의 주위에는 상하 2 단의 전동체 전주면(59a, 59b)이 형성된다. 하단의 전동체 전주면(59a)의 주위에는, 전동체로서 니들 롤러(60)가 둘레 방향으로 다수 배열된다. 원통 형상의 롤러(55)는 다수의 니들 롤러(60)의 주위에 스터드(59)와 동심으로 배치된다. 상단의 전동체 전주면(59b)의 주위에는, 전동체로서 니들 롤러(60)가 둘레 방향으로 다수 배열되고, 다수의 니들 롤러(60)의 주위에는 원통 형상의 롤러(54)가 스터드(59)와 동심으로 배치된다. 롤러(54, 55)가 회전하면, 다수의 니들 롤러(60)도 스터드(59)와 롤러(54, 55)의 사이를 회전 운동한다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 링크(41)의 하측의 일부는 노치되어 있고, 노치된 부분에 제 1 자세 보지 링크(56)의 일단이 회전 가능하게 연결된다. 제 2 링크(42)의 상측의 일부는 노치되어 있고, 노치된 부분에 제 2 자세 보지 링크(57)의 일단이 회전 가능하게 연결된다. 제 1 및 제 2 자세 보지 링크(56, 57)의 길이는 서로 동일하고, 제 1 및 제 2 링크(41, 42)의 길이보다 짧다. 상술한 바와 같이, 축(36)에서 제 1 자세 보지 링크(56)의 일단(56a)까지의 거리는, 축(36)으로부터 제 2 자세 보지 링크(57)의 일단(57a)까지의 거리와 동일하다(도 5 참조). 제 1 자세 보지 링크(56)의 타단과 제 2 자세 보지 링크(57)의 타단은 공통되는 연결축(53)에 의해 회전 가능하게 연결된다(도 5 참조).
도 9는 자세 제어 기구의 단면도를 나타낸다. 상기한 바와 같이, 제 1 자세 보지 링크(56)의 타단은 연결축(53)에 회전 가능하게 연결된다. 제 2 자세 보지 링크(57)의 타단도 연결축(53)에 회전 가능하게 연결된다. 연결축(53)의 중심선 상에는 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)가 회전 가능하게 연결된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 레일(51, 52)에는 나사홀(51b, 52b)이 형성된다. 픽(21)의 기부 플레이트(27)에는, 레일(51, 52)의 나사홀(51b, 52b)에 대응한 볼트 삽입홀(27a)이 형성된다. 볼트 삽입홀(27a)에 볼트(58)를 통하여, 레일(51, 52)의 나사홀(51b, 52b)에 나사를 삽입함으로써, 기부 플레이트(27)에 레일(51, 52)을 고정할 수 있다.
기부 플레이트(27)에는, 레일(51, 52)의 위치를 조절하는 위치 조절 기구로서 위치 조절 나사(62)가 설치된다. 기부 플레이트(27)에는 수평 방향으로 연장되는 암나사(64)가 형성되어 있고, 수나사로 이루어지는 위치 조절 나사(62)가 이 암나사(64)에 나합한다. 위치 조절 나사(62)의 나사 삽입량을 조절함으로써, 롤러(54, 55)를 향하는 레일(51, 52)의 진퇴량이 조절되고, 롤러(54, 55)와 레일(51, 52)과의 접촉면압이 조절된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 링크(41, 42), 그리고 제 1 및 제 2 자세 보지 링크(56, 57)에 의해 마름모 형상의 4 절 회전 연쇄가 구성되고, 이들에 의해 프로그 레그식의 자세 제어 기구가 구성된다. 프로그 레그식의 반송 장치를 도 3에 도시한 초기 상태로부터 도 4에 도시한 신장 상태로 변화시키면, 프로그 레그식의 자세 제어 기구도 도 3에 도시한 초기 상태로부터 도 4에 도시한 신장 상태로 변화한다. 제 1 및 제 2 자세 보지 링크(56, 57)의 길이는 동일하고, 축(36)에서 제 1 자세 보지 링크(56)의 일단(56a)까지의 길이는, 축(36)에서 제 2 자세 보지 링크(57)의 일단(57a)까지의 길이와 동일하게 설정되기 때문에, 자세 제어 기구가 신축할 때, 연결축(53)은 축(36)과 중앙 허브(22)의 중심을 연결하는 선(L1) 상을 직선 운동한다. 연결축(53)에는 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)가 장착되고, 이 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)는 한 쌍의 레일(51, 52)에 개재되어 있다. 이 때문에, 레일(51, 52)에 장착되는 픽(21)의 자세를 일정하게 유지할 수 있다. 연결축(53)이 직선 운동할 때, 상하 한 쌍의 롤러(54, 55)는 서로 반대 방향으로 회전하면서 한 쌍의 레일(51, 52)의 롤러 전주부(51a, 52a)를 회전 운동한다(도 7 참조).
본 실시예의 자세 제어 기구에 의하면, 이하의 효과가 나타난다.
롤러 전주부(51a, 52a)에 간극이 없는 상태로 접촉하는 롤러(54, 55)의 회전 운동을 이용하여, 픽(21)의 자세를 제어하므로, 간극에 기인한 픽(21)의 요동이 발생하지 않고, 따라서 픽(21)의 자세를 정확히 제어할 수 있다. 또한, 픽(21)의 요동이 없다는 점에서, 픽(21)과 기판 사이에서의 미끄러짐 또는 충돌을 방지할 수 있어, 기판에 손상이 발생하지 않는다.
롤러(54, 55)와 롤러 전주부(51a, 52a)는 선 접촉하므로, 연결축(53)을 높은 강성으로 안내할 수 있어, 고속으로 이동시켜도 픽(21)이 수평면 내에서 흔들리지(진동하지) 않는다. 본 실시예에 따르면, 종래의 프로그 레그식의 반송 장치에 비해 신축 동작의 스피드를 약 3 배로 올릴 수 있어, 1 회의 신축 동작에 걸리는 시간을 1 초에서 0.3 초로 저감할 수 있었다. 픽(21)이 기판을 보지한 상태에서는, 프로그 레그식의 반송 장치의 신축 동작의 스피드를 올리는 데는 한계가 있지만, 픽(21)이 기판을 보지하고 있지 않는 상태에서는, 프로그 레그식의 반송 장치의 신축 동작의 스피드를 높게 할 수 있다. 신축 동작은 반복하여 행해지므로, 신축 동작의 스피드를 올릴 수 있으면, 반도체 디바이스 제조 장치 전체의 스루풋이 향상된다.
수평면 내의 강성뿐 아니라, 상하 방향(Z 축)의 강성도 향상시킬 수 있다. 도 15에 나타낸 데이터는, 제 1 암(31)과 제 2 암(32)이 최대까지 연장되었을 때(픽(21)이 중앙 허브(22)로부터 가장 먼 위치로 이동했을 때)의 상하 방향(Z 축)의 감쇠 특성(진동이 정지될 때까지의 시간)을 나타낸다. 픽(21)에 상방향으로부터 레이저를 쏘아, 픽(21)의 상하 방향의 변위를 시간의 경과와 함께 측정하고 있다. 도면 중 (a)는 본 실시예의 경우를 나타내고, 도면 중 (b)는 자세를 제어하기 위하여, 크로스 형상으로 된 스틸 벨트를 사용한 비교예(특허 문헌 2에 기재한 비교예)의 경우를 나타낸다. 도면 중 (b)에 도시한 바와 같이, 비교예에서는 5 초 경과해도 상하 방향의 진동이 멈추지 않은 것에 반해, 도 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 1 초에서 진동이 대략 멈추고 있다. 롤러(54, 55)가 레일(51, 52) 상을 회전 운동할 때, 상하 방향(Z축)의 에너지도 흡수되는 것이 원인이라고 추측된다. 본 실시예에서는, 감쇠 특성이 좋으므로, 제 1 암(31) 및 제 2 암(32)을 최대까지 연장한 직후에, 정밀도 좋게 기판을 전달하는 것이 가능해진다.
본 실시예에 따르면, 픽(21)에 요동이 발생하지 않으므로, 대형화한 반송 장치를 용이하게 설계할 수 있다. 최근, 기판 구경의 300 mm에서 450 mm로의 대구경화가 요구되고 있다. 기판 구경이 대구경화되면, 기판 중량이 무거워지기 때문에, 반송 장치에는 보다 강성이 요구된다. 또한, 반송 장치의 최대 연장 시의 길이는 1.5배가 되어, 반송 장치의 중량이 무거워지기 때문에, 요동 및 흔들림에 의한 반송 오차는 현저해진다.
롤러(54, 55)와 롤러 전주부(51a, 52a)와의 접촉면압을 높게 해도, 롤러(54, 55)의 회전 운동은 유지된다. 볼에 비해 미끄럼 운동이 발생하는 것이 억제되므로, 미끄럼 운동에 기인한 파티클(입자)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
연결축(53)에 상하 2 단의 롤러(54, 55)를 배치하고, 픽(21)에 한 쌍의 레일(51, 52)을 배치함으로써, 자세 제어 기구의 콤팩트화, 경량화가 도모된다. 프로그 레그식의 반송 장치의 선단의 휨을 감소시킬 수 있으므로, 보다 고정밀의 위치 결정이 가능해진다.
도 10은, 롤러 및 레일의 다른 예를 나타낸다. 이 예에서는, 픽(21)에 1 개의 레일(71)이 장착되고, 1 개의 레일(71)의 좌우 측면에 롤러 전주부(71a)가 형성된다. 한 쌍의 롤러(72, 73)는 레일(71)의 외측에, 레일(71)을 사이에 두도록 배치되고, 레일(71)의 좌우 측면의 롤러 전주부(71a)에 접촉한다. 한 쌍의 롤러(72, 73)의 회전 중심은 연결축(53)의 축선과 평행이다. 이 예와 같이, 한 쌍의 롤러(72, 73)는 한 쌍의 롤러 전주부(71a)의 외측에 배치되어도 된다.
도 11은, 롤러 및 레일의 또 다른 예를 나타낸다. 이 예에서는, 롤러(81) 및 롤러(82)는 서로 독립한 회전축(81a, 82a)을 가진다. 회전축(81a)과 회전축(82a)은 서로 평행이며, 수평면 내가 상이한 위치에서 고정 플레이트(87)에 고정된다. 고정 플레이트(87)는, 제 1 및 제 2 자세 보지 링크(56, 57)에 회전 가능하게 연결된다. 2 개의 롤러(81, 82)는 2 개의 레일(83, 84) 사이에 개재된다. 2 개의 레일(83, 84)은 평행이며, 기부 플레이트(27)에 접속된다. 레일(83)은 롤러(81)의 외주면에 접촉하고 있다. 레일(83)과 롤러(81) 간의 압력은, 레일(83)의 위치를 도면 중 (1) 방향으로 조절함으로써 조절된다. 마찬가지로, 레일(84)은 롤러(82)의 외주면에 접촉하고 있고, 레일(84)과 롤러(82) 간의 압력은, 레일(84)의 위치를 도면 중 (2) 방향으로 조절함으로써 조절된다. 롤러(81) 및 롤러(82)의 상하 방향의 위치는 일치하고 있고, 레일(83) 및 레일(84)의 상하 방향의 위치도 일치하고 있다. 이 예에 따르면, 2 개의 롤러(81, 82)가 상하 방향으로 중첩되지 않으므로, 자세 제어 기구를 얇게 만들 수 있다.
도 12는, 도 11에 도시한 레일(83, 84)을 반경 방향의 내측을 향해 서서히 폭이 좁아지도록 경사시킨 예를 나타낸다. 즉, 평행한 레일을 "A" 자 또는 "V" 자로 배치한 예를 나타낸다. 본 실시예에서는, 적어도 제 1 및 제 2 암(31, 32)이 최대까지 연장되었을 때, 강성 높게 픽(21)의 자세를 제어할 수 있으면 된다. 이 예에 따르면, 제 1 및 제 2 암(31, 32)이 최대까지 연장되었을 때, 롤러(81)가 레일(83)에 높은 압력으로 접촉하고, 롤러(82)가 레일(84)에 높은 압력으로 접촉하므로, 강성 높게 픽(21)의 자세를 제어할 수 있다. 한편 다른 부분에서는, 롤러(81)와 레일(83)과의 압력, 및 롤러(82)와 레일(84)과의 압력이 작아지므로, 픽(21)을 고속 반송할 수 있다. 이와 같이, 레일(83, 84)의 형상을 변화시킴으로써, 픽(21)의 동작을 자유롭게 설계할 수 있게 된다. 또한 레일(83, 84)의 간격의 차(W1-W2)는 수 μm 정도여도 된다. 또한 여기서는, 2 개의 회전축을 가지는 구성으로 설명했지만 이에 한정되지 않고, 도 7에 도시한 1 개의 회전축을 가지는 구성에서도 적용할 수 있다.
도 13은, 도 11에 도시한 레일(83, 84)을 만곡시키고, 2 개의 롤러(81, 82) 간에 탄성체로서 코일 스프링(86)을 배치한 예를 나타낸다. 평행한 2 개의 레일(83, 84)은, 평행 반경 방향의 내측을 향해 도중으로부터 양자 간의 거리가 짧아지도록 만곡하고, 이 후 다시 평행이 된다. 2 개의 롤러(81, 82) 간에는 코일 스프링(86)이 개재되어 있어, 2 개의 레일(83, 84) 간의 거리가 바뀌어도, 롤러(81)를 레일(83)에 힘을 가할 수 있고, 롤러(82)를 레일(84)에 힘을 가할 수 있도록 되어 있다. 이 예에 따르면, 제 1 및 제 2 암(31, 32)이 최대까지 연장되었을 때, 코일 스프링(86)에 의해 롤러(81)가 레일(83)로 높은 압력으로 힘이 가해지고, 롤러(82)가 레일(84)에 높은 압력으로 힘이 가해지므로, 강성 높게 픽(21)의 자세를 제어할 수 있다. 또한, 코일 스프링(86) 이외에도 판 스프링 또는 고무 등의 탄성체, 피에조 소자, 에어 실린더 등을 가압 수단으로서 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
예를 들면 본 발명의 반송 장치는, 반도체 디바이스의 제조 장치에 한정되지 않고, FPD, 유기 EL, 태양 전지의 제조 장치에 적용할 수도 있다. 또한 본 발명의 반송 장치는, 기판의 입구와 출구가 상이한 인라인형의 반도체 디바이스 제조 장치에도 사용할 수 있다.
상기 실시예에서는, 레일의 위치를 조절하여 롤러와 레일과의 접촉면압을 조절하고 있지만, 롤러의 위치를 조절하여 롤러와 레일과의 접촉면압을 조절해도 된다. 편심하고 있는 캠 팔로워를 사용하면, 롤러의 위치의 조정이 용이해진다.
상기 실시예에서는, 롤러의 수는 2 개 설치되어 있지만, 1 개여도 3 개 이상이어도 된다. 롤러 전주부의 수도 2 개 설치되어 있지만, 1 개여도 3 개 이상이어도 된다.
본 발명은, 상기 실시예의 픽이 1 개뿐이고 또한 제 1 및 제 2 암이 동일한 중심선의 주위를 회전하는 (이른바 동축 2 축)의 프로그 레그식의 반송 장치에 한정되지 않고, 예를 들면 도 14의 (a) ~ (d)에 도시한 바와 같은, 다른 구조를 구비하는 프로그 레그식의 반송 장치에도 적용할 수 있다.
도 14의 (a)는, 픽(21a, 21b)을 중앙 허브(22)의 주위에 180 도의 간격을 두고 2 개 설치하고, 2 개의 픽(21a, 21b)을 2 개의 프로그 레그식의 반송 장치로 구동시키는 예를 나타낸다. 이 예에서, 일방의 픽(21a)에는 제 1 링크(41a)의 일단 및 제 2 링크(42a)의 일단이 회전 가능하게 연결된다. 제 1 링크(41a)의 타단은 제 1 암(31)의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 제 2 링크(42a)의 타단은 제 2 암(32)의 선단에 회전 가능하게 연결된다. 또한 타방의 픽(21b)에는, 제 1 링크(41b)의 일단 및 제 2 링크(42b)의 일단이 회전 가능하게 연결된다. 제 1 링크(41b)의 타단은 제 1 암(31)의 선단에 회전 가능하게 연결되고, 제 2 링크(42b)의 타단은 제 2 암(32)의 선단에 회전 가능하게 연결된다. 2 개의 프로그 레그식의 반송 장치는, 중앙 허브(22) 중심으로 하여 둘레 방향으로 180 도 떨어진 위치에 배치된다.
도 14의 (b)는, 제 1 암의 회전 중심(31c)과 제 2 암의 회전 중심(32c)을 수평면 내에서 상이한 위치에 배치한 예(이른바 동축 2 축이 아닌 예)를 나타낸다. 제 1 암(31)은 기대(91) 상의 제 1 암의 회전 중심(31c)의 주위를 회전하고, 제 2 암(32)은 제 1 암의 회전 중심(31c)과는 수평면 내에서 상이한 위치의 제 2 암의 회전 중심(32c)의 주위를 회전한다. 이 예와 같이, 제 1 암의 회전 중심(31c)과 제 2 암의 회전 중심(32c)은 수평면 내에서 상이한 위치에 배치되어도 된다.
도 14의 (c)는, 2 개의 프로그 레그식의 반송 장치를 설치하고, 2 개의 픽(21a, 21b)을 중앙 허브(22)의 일방측(도면 중 우측)에 배치한 예를 나타낸다. 2 개의 픽(21a, 21b)은 상하 방향으로 높이를 상이하게 하여 배치된다. 이 예에서는, 합계 2 개의 픽(21a, 21b) 및 합계 4 개의 암(31a, 32a, 31b, 32b)이 설치된다. 합계 4 개의 암(31a, 32a, 31b, 32b)은 2 개의 구동축에 의해 회전 구동된다. 2 개의 프로그 레그식의 반송 장치를 설치할 경우, 이 예와 같이 2 개의 픽(21a, 21b)을 중앙 허브(22)의 일방측에만 배치해도 된다.
도 14의 (d)는, 도 14의 (a)에 도시한 2 개의 프로그 레그식의 반송 장치를 상하 방향으로 2 단 중첩하여 배치한 예를 나타낸다. 이 예에서는, 합계 4 개의 픽(21a ~ 21d) 및 합계 4 개의 프로그 레그식의 반송 장치가 설치된다. 합계 4 개의 암(31a, 32a, 31b, 32b)은 4 개의 구동축에 의해 회전 구동된다.
본 명세서는, 2010년 9월 16일 출원된 특허출원 2010-208406에 기초한다. 이 내용은 모두 여기에 포함한다.
11-1 ~ 11-6 : 프로세스 모듈(진공 처리 장치)
12 : 반송 장치
21, 21a, 21b : 픽(보지대)
27 : 기부 플레이트(보지대)
22 : 중앙 허브(제 1 축선)
31 : 제 1 암
32 : 제 2 암
41, 41a, 41b : 제 1 링크
42, 42a, 42b : 제 2 링크
51, 52 : 한 쌍의 레일
51a, 52a : 한 쌍의 롤러 전주부
53 : 연결축
54, 55 : 한 쌍의 롤러
56 : 제 1 자세 보지 링크
57 : 제 2 자세 보지 링크
59 : 스터드
60 : 니들 롤러

Claims (9)

  1. 제 1 축선의 주위를 회전하는 제 1 암과,
    상기 제 1 축선의 주위 또는 상기 제 1 축선과 상이한 위치의 제 2 축선의 주위를 회전하는 제 2 암과,
    상기 제 1 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 링크와,
    상기 제 2 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 링크와,
    상기 제 1 링크의 타단 및 상기 제 2 링크의 타단에 회전 가능하게 연결되고, 반송 대상물을 보지하는 보지대와,
    상기 제 1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 자세 보지 링크와,
    상기 제 2 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 자세 보지 링크와,
    상기 제 1 자세 보지 링크의 타단과 제 2 자세 보지 링크의 타단을 회전 가능하게 연결하는 연결축과,
    상기 보지대 및 상기 연결축 중 어느 일방에 설치되고, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 롤러와,
    상기 보지대 및 상기 연결축의 타방에 설치되고, 상기 롤러가 회전 운동 가능한 롤러 전주부를 구비하고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시키면, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선으로부터 멀어지거나, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선에 근접하고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 롤러 전주부에 접촉하는 상기 롤러가 상기 롤러 전주부를 회전 운동하고,
    상기 롤러 전주부는, 직선적으로 연장되는 한 쌍의 롤러 전주부를 가지고,
    상기 롤러는, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 한 쌍의 롤러를 가지고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 한 쌍의 롤러가 직선적으로 연장되는 상기 한 쌍의 롤러 전주부를 회전 운동하는 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 롤러는 상기 한 쌍의 롤러 전주부의 내측 또는 외측에, 상기 한 쌍의 롤러의 일방이 상기 한 쌍의 롤러 전주부의 일방에 접촉하고, 상기 한 쌍의 롤러의 타방이 상기 한 쌍의 롤러 전주부의 타방에 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 롤러는, 공통되는 소정의 축선 상에 축선 방향으로 위치를 상이하게 하여 상기 연결축에 배치되고, 또한 상기 한 쌍의 롤러 전주부의 내측에 배치되고,
    상기 한 쌍의 롤러 전주부는, 상기 보지대에 장착되는 한 쌍의 레일의 내측에, 상기 소정의 축선의 방향으로 위치를 상이하게 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 장치는 또한, 롤러와 롤러 전주부와의 접촉면압을 조절할 수 있도록, 상기 롤러 및 상기 롤러 전주부 중 적어도 일방의 위치를 조절하는 위치 조절 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤러는, 상기 보지대 및 상기 연결축의 일방에 결합되는 스터드의 주위를 회전 가능하게 설치되고,
    상기 스터드와 상기 롤러 사이에는, 전동체로서 복수의 니들 롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암은, 상기 제 1 축선만의 주위를 회전 구동되고,
    상기 반송 장치를 평면도로 봤을 때,
    상기 제 1 링크 및 상기 제 2 링크, 그리고 상기 보지대가, 상기 제 1 축선 중심으로 하여 둘레 방향으로 180 도 떨어진 위치에 2 조 배치되고,
    상기 제 1 및 상기 제 2 자세 보지 링크, 상기 롤러 전주부, 그리고 상기 롤러가, 상기 제 1 축선을 중심으로 하여 둘레 방향으로 180 도 떨어진 위치에 2 조 배치되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  7. 진공 챔버 내에 배치되고, 피처리체를 반송하는 반송 장치로서,
    제 1 축선의 주위를 회전하는 제 1 암과,
    상기 제 1 축선의 주위 또는 상기 제 1 축선과 상이한 위치의 제 2 축선의 주위를 회전하는 제 2 암과,
    상기 제 1 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 링크와,
    상기 제 2 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 링크와,
    상기 제 1 링크의 타단 및 상기 제 2 링크의 타단에 회전 가능하게 연결되고, 반송 대상물을 보지하는 보지대와,
    상기 제 1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 자세 보지 링크와,
    상기 제 2 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 자세 보지 링크와,
    상기 제 1 자세 보지 링크의 타단과 제 2 자세 보지 링크의 타단을 회전 가능하게 연결하는 연결축과,
    상기 보지대 및 상기 연결축 중 어느 일방에 설치되고, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 롤러와,
    상기 보지대 및 상기 연결축의 타방에 설치되고, 상기 롤러가 회전 운동 가능한 롤러 전주부를 구비하고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시키면, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선으로부터 멀어지거나, 상기 보지대가 상기 제 1 축선 또는 상기 제 2 축선에 근접하고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 롤러 전주부에 접촉하는 상기 롤러가 상기 롤러 전주부를 회전 운동하고,
    상기 롤러 전주부는, 직선적으로 연장되는 한 쌍의 롤러 전주부를 가지고,
    상기 롤러는, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 한 쌍의 롤러를 가지고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 한 쌍의 롤러가 직선적으로 연장되는 상기 한 쌍의 롤러 전주부를 회전 운동하는 반송 장치.
  8. 제 7 항에 기재된 반송 장치를 이용하여 피처리 기판을 진공 처리 장치 내로 반입하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  9. 제 1 축선의 주위를 회전하는 제 1 암, 상기 제 1 축선의 주위 또는 상기 제 1 축선과 상이한 위치의 제 2 축선의 주위를 회전하는 제 2 암, 상기 제 1 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 링크, 상기 제 2 암의 선단에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 링크, 및 상기 제 1 링크의 타단 및 상기 제 2 링크의 타단에 회전 가능하게 연결되고, 반송 대상물을 보지하는 보지대를 구비하는 프로그 레그식의 기판 반송 장치에 이용되는 자세 제어 기구로서,
    상기 제 1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 1 자세 보지 링크와,
    상기 제 2 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제 2 자세 보지 링크와,
    상기 제 1 자세 보지 링크의 타단과 제 2 자세 보지 링크의 타단을 회전 가능하게 연결하는 연결축과,
    상기 보지대 및 상기 연결축 중 어느 일방에 설치되고, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 롤러와,
    상기 보지대 및 상기 연결축의 타방에 설치되고, 상기 롤러가 회전 운동 가능한 롤러 전주부를 구비하고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 롤러 전주부에 접촉하는 상기 롤러가 상기 롤러 전주부를 회전 운동하고,
    상기 롤러 전주부는, 직선적으로 연장되는 한 쌍의 롤러 전주부를 가지고,
    상기 롤러는, 소정의 축선의 주위를 회전 가능한 한 쌍의 롤러를 가지고,
    상기 제 1 암 및 상기 제 2 암을 회전시킬 때, 상기 한 쌍의 롤러가 직선적으로 연장되는 상기 한 쌍의 롤러 전주부를 회전 운동하는 자세 제어 기구.
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