KR20010074703A - 포트 도어에 포드 도어를 보유하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 시스템은 포드 도어(pod door)가 상기 포드 도어가 포드(20)로부터 제거되고 및 작업편이 상기 포드와 프로세스 공구(process tool) 사이에 이송하는 동안 프로세스 공구내에 집어넣어진 것 처럼 프로세스 공구(28)의 포트 도어 (port door)(26)상에 확고하고 및 안전하게 보유되는 것을 확보하기 위해 나타내어졌다. 상기 시스템은 상기 포트 도어의 외부 표면으로부터 밖으로 향하여 돌출하는 체결 키(latch key)(32)를 포함한다. 상기 체결 키는 포드 도어내부에 도어 체결 조립체의 슬롯(33)과 맞추어진다. 상기 체결 키가 상기 슬롯 내부에 적절하게 설치될 때, 상기 체결 키는 포드 셀(24)로부터 상기 포드 도어를 분리하기 위해 상기 포트 도어내부 기구에 의해 회전된다. 동시에 그러한 회전은 상기 포트 도어에 상기 포드 도어를 연결한다. 상기 체결 키가 회전하는 동안, 상기 포트 도어와 팽팽한 체결 상태로 상기 포드 도어를 당기기 위해 후방으로 이동한다.

Description

포트 도어에 포드 도어를 보유하기 위한 시스템{POD DOOR TO PORT DOOR RETENTION SYSTEM}

훼렛-팩아드(Hewlett-Packard)사에 의해 제안된 SMIF 시스템은 미국 특허 제 4,532,970호 및 제 4,534,389호에 나타내어져있다. SMIF 시스템의 목적은 반도체 제조 공정을 통하여 웨이퍼들을 저장하고 및 이송하는 동안 반도체 웨이퍼위로 흐르는 입자들을 감소하기 위한 것이다. 상기 목적은, 일부분이, 저장하고 및 이송하는 동안 웨이퍼들 주변 가스상의 매체(공기 또는 질소와 같은)가 웨이퍼에 관계하여 필수적으로 정지하는 것을 기계적으로 확보하므로써, 및 주변 환경으로부터 입자들이 중간 웨이퍼 환경으로 유입되지 않는 것을 확보하므로써 성취되었다.

SMIF 시스템은 다음, (1) 최소 부피, 저장 및 이송 웨이퍼들 및/또는 웨이퍼 카세트들을 위해 사용된 밀봉된 포드, (2) 노출된 웨이퍼 및/또는 웨이퍼 카세트들이 프로세스 공구의 내부로부터 및 내부에 이송될 수 있는 소규모의 청정 공간(청정 공기로 가득 채워짐)을 제공하기 위해 반도체 프로세스 공구상에 설치된 입력/출력(I/O) 소형 공간, 및 (3) 입자들에 웨이퍼들 또는 카세트들의 노출없이 SMIF 포드와 SMIF 소형 공간사이에 웨이퍼 및/또는 웨이퍼 카세트들을 이송하기 위한 인터페이스등의 세개의 주요 구성 요소를 구비한다. 더욱 상세한 하나의 제안된 SMIF 시스템은 1984, 7월,고상(solid state) 기술에 Mihir Parikh 및 Ulrich Kaempf에 의해 "SMIF:VLSI 제조에 있어서 웨이퍼 카세트 이송을 위한 기술"로 발명되고, 명칭된 문헌에 기술되었다.

상기 형태의 시스템은 0.02 미크론(μm) 내지 200μm의 범위인 입자 크기들과 관련되어있다. 상기 크기를 가진 입자들은 반도체 장비를 제조하는데 있어서 사용된 작은 기하학 때문에 반도체 프로세스에 큰 손상을 줄 수 있다. 일반적으로 개선된 반도체 프로세스가 오늘날 0.5μm 이하인 기하학을 사용한다. 0.1μm 이상을 측정하는 기하학을 가진 원하지 않은 오염 입자들은 실질적으로 1μm 기하학 반도체 장비들을 방해한다. 물론, 상기 추세는 오늘날 연구 및 개발 실험실들이 0.1μm 이하로 접근하는 더 작은 반도체 프로세스 기하학을 가지기 위한 것이다. 장래에, 기하학들은 점점 더 작은 및 그 후 더 작은 오염 입자들 및 분자 오염물질들에 관심을 가질 것이다.

SMIF 포드들은 일반적으로 웨이퍼들이 저장되고 및 이송될 수 있는 밀봉된 환경을 제공하기 위해 포드 셀과 맞추어진 포드 도어로 구성된다. 소위 "바닥 개구" 포드들이 공지되었고, 반면, 포드 도어는 포드의 바닥에 수평하게 제공되고,및 상기 웨이퍼들은 포드 도어상에 차례로 지지된 카세트내에 지지된다. 또한 상기는 "전방 개구"를 제공하는 것이 공지되었고, 포드 도어가 수직 면에 설치되고, 및 웨이퍼들이 포드 셀 내부에 장착된 카세트내에 및 포드 셀내에 장착된 선반들로 지지된다. 전방 개구와 바닥 개구 포드에 있어서, 포드 도어는 밀봉된 포드 환경의 일부로써 포함된 전방 표면, 및 웨이퍼 파브(fab)의 환경에 노출된 후방 표면을 포함한다.

SMIF 포드와 웨이퍼 파브내부 프로세스 공구사이의 웨이퍼 이동을 위해서, 포드는 일반적으로 공구의 전방상의 적재 포트위로 수동으로 또는 자동으로 적재된다. 상기 프로세스 공구는 엑세스 포트(access port)를 포함하는 것으로, 포드의 부재 상태에서, 상기 엑세스 포트는 웨이퍼 파브 환경에 노출된 전방 표면 및 프로세스 공구내부 밀봉된 환경의 일부인 후방 표면을 포함한 포트 도어에 의해 덮혀진다. 상기 SMIF 포드는 포드 도어 및 포트 도어가 서로에 입접하게 놓이도록 적재 포트상에 설치된다. 등록 핀들은 포트 도어에 관계한 포드 도어의 적당한 배열을 확보하기 위해 포드 도어내 홈들과 맞추어진 포트 도어상에 제공된다.

상기 포드가 적재 포트상에 위치될 때, 포트 도어 내부 기구는 포드 셀로부터 포드 도어를 체결하지 않으며 및 프로세스 공구내부로 포드 도어와 포트 도어를 이동시키고 그 후 도어들은 웨이퍼 이동 통로로부터 집어넣어진다. 상기 포드 셀은 프로세스 공구의 내부 및 웨이퍼 둘레 포드 셀을 포함하는 청결한 환경을 유지하기 위해서 인터페이스 포트에 접근한 상태로 남는다. 그런 후 프로세스 공구 내부 웨이퍼 취급 로봇은 포드와 프로세스 공구사이로 이송하기 위한 포드내에 지지된 특별한 웨이퍼를 접근시킨다.

상기는 청결, 작은 미립자 및 프로세스 공구 내부 노출된 웨이퍼 둘레 오염 환경을 제공하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 웨이퍼 파브 내부 공기가 어느 정도의 수준으로 여과되는 동안, 프로세스 공구들 및 SMIF 포드를 애워싸는 환경은 포드들 및 공구들내부와 비교되어진 것 처럼 비교적으로 높은 수준의 미립자 및 오염물들을 포함한다. 그러한 것 처럼, 파브내부 주변 환경으로부터 SMIF 포드 및 프로세스 공구 내부를 고립시키기 위한 중요한 단계를 갖는다.

상기에 설명된 것 처럼, 포드 도어 및 포트 도어가 비록 웨이퍼 파브의 환경에 노출된 표면을 가질지라도, 일반적으로 포드와 공구사이를 이송하는 웨이퍼를 위한 준비로 프로세스 공구의 내부로 가져온다. 프로세스 공구의 내부를 오염시키는 것으로부터 노출된 도어 표면상의 미립자 및 오염물들을 방지하기 위해서, 상기는 프로세스 공구들내부로 포드 및 포트 도어를 가져올 때 서로에 대항하여 노출된 포드 및 포트 도어 표면들을 유지하고 및 한편 상기 도어들은 그 안에 위치하는 것으로 공지되었다. 그러한 접촉은 프로세스 공구내부로 미립자들 및/또는 오염물들의 이송을 방지하기위해 노출된 표면들 사이에 입자들 및/또는 오염물들을 막을 수 있다.

연결 기구는 상기 포드 도어가 포드로부터 제거되고 및 프로세스 공구로부터 집어 넣어진 것 처럼 포드 도어를 포트 도어에 연결하기 위한 것으로 공지되었다. 그러나, 포드와 포트 도어사이에 부가적인 구속없이, 상기는 포드 도어가 포트 도어상에서 진동하거나, 또는 포드 도어가 경사지고 또는 그렇지 않으면 포트 도어에관계하여 이동하는 것을 가능하게 한다. 어떤 그러한 진동 및 이동은 입자들 및/또는 오염물들이 포드 및/또는 포트 도어로부터 이탈하고 및 프로세스 공구에 안착하는 것을 초래할 수 있다.

종래 기술 시도들은 도어들이 서로 연결되고 및 프로세스 공구내에 집어 넣어지는 동안 포트 도어를 대항하여 확고하게 포드 도어를 지지하기 위해 이루어졌다. 하나의 그러한 시스템이 Jenoptik A.G.로 양도되고, "반도체 프로세스 설비용 적재 및 비적재부"로 명칭된 미국 특허 제5,772,386호에 나타내어졌다. 상기에서 설명된 것과 같이, 상기 포트 도어는 진공 원에 접촉된 한 쌍의 흡입 컵을 포함한다. 상기 포드 도어가 상기 포트 도어에 연결될 때, 상기 흡입 컵은 포드 도어의 표면에 체결하고 및 상기 진공 원은 포드 도어를 포트 도어에 지지시키기 위해 컵 내부에 흡입을 생성한다. 입자들 및 오염물들이 여전히 프로세스 공구 내부 도어들 사이로부터 새어 나오는 사실에 더하여, 상기 진공 원이 실패할 수 있거나 또는 포드와 포트 도어사이의 흡입이 상실되는 것이 상기 공지된 시스템에 대한 추가 단점이다. 그러한 일례에서, 상기 포드 도어는 상기에 설명된 것과 같이 잠재적으로 포트 도어에 관계하여 진동할 수 있거나 또는 둘레로 이동할 수 있다. 또한, 상기 형태의 시스템은 프로세스 공구에 대한 부가 능력과 같이 진공 원을 제공하기 위한 파브를 필요로한다. 비용의 증가 및 공구 디자인의 복잡성 뿐만 아니라, 제어 시스템이 적당한 작업을 확보하기 위해 진공원을 정기적으로 감시하기 위한 일들을 필요로 한다.

본 발명은 저장소로부터 반도체 웨이퍼와 같은 작업편들의 이송 및 프로세스 공구로 포드(pod)를 이송, 특히 포드 도어(pod door)가 포드로부터 제거되고 및 작업 편이 포드와 프로세스 공구사이를 이송하는 동안 프로세스 공구내에 집어넣어진 포드 도어와 같이 포트 도어(port door)상에 확고하고 및 안정하게 보유되는 것을 확보하기 위한 시스템에 관한 것이다.

도 1은 프로세스 공구의 포트 도어 다음에 설치된 전방 개방 SMIF 포드의 투시도이고,

도 2는 밖으로 돌출하는 체결 키를 포함한 포트 도어의 외부 표면의 일부에 대한 확대된 투시도이고,

도 2A는 롤러들을 포함한 도 2에서 나타낸 다른 체결 키 형상에 관한 도면이고,

도 3은 상기 체결 키를 회전시키기 위한 기구를 포함하는 포트 도어의 내부에 대한 정면도이고,

도 4는 상기 체결 키를 설명하고 및 상기 체결키의 회전 및 이동을 허용하기 위한 본 발명에 따른 구성 요소를 장착하는 전개된 투시도이고,

도 5는 상기 체결 키를 지지하고, 회전하고 및 이동시키기 위한 상기 포트 도어내 기구 조립체에 대한 투시도이고,

도 6은 본 발명의 다른 실시에 따른 체결 키 및 상기 체결 키의 회전 및 이동을 허용하기 위한 장착 구성 요소를 나타내는 투시도이고,

도 7A는 본 발명의 또 다른 실시에 따른 체결 키 및 상기 체결 키의 회전 및 이동을 위한 장착 구성 요소의 상면도이고,

도 7B는 도 7A에서 나타낸 본 발명의 실시에 대한 측면도이고, 및

도 7C는 수축위치에서 도 7A에 나타낸 본 발명의 실시에 대한 상면도이다.

따라서 본 발명의 장점은 프로세스 공구내 포드 도어와 포트 도어사이에 제거할 수 있는 입자들 및 오염물들의 양을 최소로 하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 장점으로는 상기 도어들이 그들의 병렬된 표면들 사이로부터 오염물 및/또는 입자들의 새어 나옴을 방지하기 위해 서로 체결될 때 포트와 포드 도어들사이에 새어들지 않은 밀봉을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 추가 장점은 프로세스 공구를 위한 진공 원과 같은 것을 이용하고 및/또는 부가적인 감시기를 필요로 하지 않은, 포트와 포드 도어들내부에 기구에 의해 완전히 포트와 포드 도어들사이에 새어들지 않은 밀봉을 확립하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 추가 장점은 상기 포트 및 포드 도어들을 확고하게 유지하기 위한 시스템을 제공하기 위한 것으로, 상기 시스템은 상기 포트와 포드 도어들의 두께를 변화시키기 위한 수용을 위해 수동적으로 조절가능하다.

본 발명의 또 다른 장점은 포트와 포드 도어 두께내에서 변화를 수용하기 위한 및 엔지니어링 편리함을 제공하기 위한 상기 기술된 수동 조절 시스템 대신에 또는 추가하여 자동 조절 가능한 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 장점은 종래 흡입 시스템보다 포트 도어에 대한 포드 도어의 단단한 연결을 제공할 수 있는 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기들 및 다른 장점들이 본 발명에 의해 제공되는 것으로, 바람직한 실시들은 포드 도어와 같이 포트 도어가 포드로부터 제거되고 및 작업 편이 포드와 프로세스 공구사이로 이동하는 동안 프로세스 공구내에 집어 넣어진 것 처럼 포트 도어에 대항하여 단단하게 포드 도어를 당기기 위한 기구에 관한 것이다. 바람직한 실시에서, 상기 기구는 상기 포트 도어의 외부 표면으로부터 밖으로 향하여 돌출하는 체결 키(latch key)를 포함한다. 상기 체결 키는 포드 도어내부 도어 체결 조립체의 슬롯(slot)내부에 맞추어지기 위해 제공된다. 상기 체결 키가 상기 슬롯내부에 안전하게 설치될 때, 상기 체결 키는 포드 셀로부터 포드 도어를 분리하기 위해 포드 도어내부 기구에 의해 회전된다. 동시에 그러한 회전은 포드 도어를 포트 도어에 연결한다. 본 발명의 바람직한 실시에 따라서, 상기 체결 키가 회전하는 동안, 상기는 동시에 포트 도어와 단단한 연결 상태에서 포드 도어를 당기기 위해 동시에 후방(즉, 포트 도어를 향하여 뒤로)으로 이동한다.

회전으로 상기 체결 키의 후방 이동을 제공하기 위해, 바람직한 실시에서, 상기 체결 키는 후방 나사산 부를 구성한 축에 고정된다. 상기 나사산 부는 상기 체결 키의 회전이 상기 너트에 관계하여 후방으로 상기 체결 키를 이동시킬 수 있도록 상기 포트 도어내부에 장착된 나사산 너트 내부에 수용된다.

상기 너트는 너트를 통하여 제공된 조절 슬롯내부에 맞추는 나사에 의해 포트 도어내부에 고정될 수 있다. 상기 체결 키가 고정 위치에 있는 동안, 조절 슬롯 내부로부터 상기 나사의 느슨함은 상기 슬롯의 범위로 너트의 회전을 허용하고, 차례로 포트의 외부 표면에 관계하여 전방으로 또는 후방으로 상기 체결 키를 이동시킨다. 상기 조절 기구는 포드 도어 두께의 변화를 수용하기 위해 조절되도록 상기 포트 도어 표면의 전방에 상기 체결 키의 높이를 허용한다. 또한, 상기 너트의 제공된 회전이 상기 체결 키의 비교적으로 작은 이동을 초래하는 것 처럼, 상기 너트조절 조립체는 포트 도어의 표면을 지나 상기 체결 키의 위치에 대한 미세 조절을 제공할 수 있다. 상기 조절은 각각의 나사산의 피치를 감소 또는 증가시키므로써 다소간 미세하게 만들 수 있다. 또한 다른 나사 피치는 상기 체결 키의 제공된 회전을 위한 상기 체결 키의 이동을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시에서, 상기 너트는 상기 체결 키의 축 위치의 자동 조절을 허용하는 스프링 적재 판상에 장착될 수 있다. 그러한 다른 실시는 포트 및 포드 도어 두께에 있어서 변화를 수용하고, 및 포트 및 포드 도어내부 엔지니어링의 편리함을 제공한다.

상기 체결 키 및 상기 체결 키를 수용하는 슬롯은 상기 체결 키가 슬롯내에 회전하는 것 처럼 입자 발생을 최소화하기 위해 바람직하게 부드러운 표면을 포함한다. 그러나, 만약 입자들이 발생된다면, 그들은 상기 포드 도어내부에 포집된다. 또 다른 실시에서, 상기 체결 키는 상기 체결 키가 추가로 입자 생성을 방지하기 위해 회전하는 것 처럼 슬롯의 벽들과 접촉한 상태에 놓인 롤러가 제공될 수 있다.

본 발명은 도면들을 참고로 하여 더욱 상세히 기술될 것이다.

본 발명은 도 1-7C를 참고로하여 아래에 기술된 것으로, 바람직한 실시들은 일반적으로 포드 도어가 포드로부터 제거되고 및 작업편이 포드와 프로세스 공구사이에 이송하는 동안 프로세스 공구내 집어 넣어진 것 처럼 포드로부터 포드 도어를 분리하기 위한 및 포트 도어에 포드 도어를 단단하게 연결하기 위한 기구들에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시가 SMIF 포드와 관련하여 작동하는 동안, 상기는 본 발명이 어떠한 다양한 콘테이너로 작동할 수 있는 것으로 이해되어졌다. 상기는200mm 및 300mm SMIF 포드, 바닥 개구 및 전방 재구 SMIF 포드, 및 SMIF 기술에 따라 작동하지 않은 포드/박스들을 포함한다. 또한, 본 발명은 웨이퍼들, 망선 (reticle), 및 평평한 패널 디스플레이들을 포함하고, 다양한 작업편을 이동시키는 컨테이너와 작동할 수 있다. 본 발명에 따른 구조는 모든 적용가능한 SMIF 표준에 따르고 및 일치한다.

도 1은 그 안에 설치된 하나 이상의 작업편을 위한 밀봉된 환경을 형성하기 위해 포드 셀(24)과 맞추어진 포드 도어(22)를 포함한 300mm 전방 개구 SMIF 포드 (20)에 대한 투시도이다. (포드 도어(20)의 후방은 상기 포드가 포트상에 적재될 때 보통 상기 포트 도어에 마주한다. 간결함을 위해 상기를 도 1에 나타내었다.) 포드(20)가 300mm 전방 개구 포드와 같이 설명된 것으로, 이전에 지시된 것 처럼, 상기 포드의 크기 및 형태는 본 발명있어서 중요한 것은 아니다. 상기 포드(20)와 프로세스 공구(28)사이에 작업편을 이송시키기 위해서, 상기 포드는 프로세스 공구의 전방상의 포트 도어(26)에 인접한 적재 포트(25)위로 적재된다. 공구(28)내에서 실행된 프로세스의 형태는 본 발명에서는 중요하지 않으며, 및 다양한 시험, 감시, 및/또는 처리 작업이 가능하다.

도 1 및 2를 참고로, 상기 포트 도어(26)의 전방 표면(30)은 상기 포드 도어 (22)의 후방 표면(31)을 마주하고 및 포드 도어(22)내부에 장착된 도어 체결 조립체의 상응한 한쌍의 슬롯(33)내에 수용되어지기 위한 한 쌍의 체결 키(32)를 포함한다. 상기 체결 키(32)를 수용하고 및 작동하기 위해 채택되어진 포드 도어 내부 도어 체결 조립체의 일례가 본 발명의 소유자로 양도된, "개선된 체결 기구를 구비한 밀봉가능하고 이동가능한 콘테이너:로 명칭된 미국 특허 제4,995,430에 나타내어졌다. 포드 도어를 포트 도어에 체결하기 위해서, 상기 포드 도어(22)는 수직으로 지향된 체결 키들이 수직으로 지향된 슬롯(33)내부에 수용되도록 상기 포트 도어(26)에 인접하여 설치된다.

상기 포드 도어를 상기 포드 셀로부터 분리하는 것에 더하여, 상기 체결 키 (32)의 회전은 그들 각각의 슬롯(33)위로 상기 키들을 체결할 것이고, 따라서 상기 포트 도어에 상기 포드 도어를 연결한다. 아래에 더욱 상세히 설명된 것 처럼, 다른 체결 키(32)가 상기 키의 핀(37)상에 장착된 롤러(35)들을 포함한 것으로 도 2A에 나타내어졌다. 본 발명의 바람직한 실시는 두 개의 체결 키(32) 및 슬롯(33) 쌍들을 포함하고, 각각의 상기 쌍들은 구조상 및 조작상 서로 동일하다. 그러한 것 처럼, 다음의 기술은 단지 체결 키 및/또는 슬롯 중 하나를 논하였다. 그러나, 상기 체결 키 및 슬롯의 기술, 및 그에 관계된 구성 요소들은 동등하게 상기 체결 기구와 슬롯에 적용되는 것으로 이해되어져야 한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시에서, 상기 포드 도어는 단일 체결 키 및 슬롯쌍, 또는 두 개 이상의 체결 키 및 슬롯 쌍들에 의해 상기 포드 도어에 체결된다. 또한, 거기에는 하나 이상의 체결 키/슬롯 쌍이 있고, 각각의 쌍들은 본 발명의 다른 실시에서 서로 동일할 필요가 없는 것으로 이해되어져야 한다.

상기 포드 도어내 상기 도어 체결 조립체의 바람직한 실시가 아래에 기술된 것으로, 포드 셀에서 포드 도어를 연결하고/분리하기 위한 상기 포드 도어내 기구들은 본 발명에 있어서 중요하지 않으며, 및 다른 실시에서 상당한 변화가 있는 것으로 이해되어졌다.

바람직한 실시에서, 상기 체결 키(32)들은 이중 작용을 실행한다. 그들은 상기 포트 및 포드 도어들을 단단하게 연결하고/분리하고, 및 그들은 또한 상기 포드 도어 및 포드 셀의 연결/분리 작용한다. 그러나, 상기는 상기 체결 키(32)들이 다른 실시에서 단지 하나 또는 다른 상기의 작용들을 수행하는 것으로 이해되어진다. 예를 들면, 하나의 그러한 다른 실시에서, 체결 키(32)들은 상기 포드 도어와 포드 셀사이의 연결/분리 작용을 제공하지 못한다. 그러한 실시에서, 상기 체결 키(32)들은 본 발명의 원리에 따라서 상기 포트 도어에 상기 포드 도어를 단순히 체결하고 및 체결하지 않는다. 상기 체결 키들이 상기 포드 도어와 포드 셀사이에 연결/분리 작용들을 제공하지 않는 시스템의 일례가 본 발명의 소유자에게 양도된, "SMIF 포드 도어 및 포트 도어 제거 및 복귀 시스템"으로 명칭된 미국 특허 제08/998,115호에 일례로 나타내어졌고, 적용은 그의 전체에 대해 참고로써 결합되었다. 또한 추가적인 다른 실시에서, 상기 체결 키들은 단지 상기 포드 셀에 상기 포드 도어의 연결 및 분리를 작용시키기 위해 제공될 수 있다. 그러한 실시에서, 아래에 더욱 상세히 논의되어진 것 처럼, 상기 체결 키(32)보다 다른 기구들은 상기 포트 도어에 포드 도어를 단단하게 연결하고 및 분리하기 위해 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시에 관계하여, 상기 체결 키(32)들을 작용하기 위한 상기 포트 도어내 구조들은 도 3의 배면도, 및 도 4 및 5의 투시도를 참고로 기술되었다. 상기 체결 키(32)들은 아래에 더욱 상세히 설명된 체결 키 장착 조립체 (34) 각각에 고정된다. 작동기(36)는 작동기(36)가 이송 막대(38)에 의해 서로 연결되는 각각의 상기 체결 키(32)(도 4에 가장 잘 나타냄)들에 확고하게 장착된다. 바람직한 실시에서, 포드가 포트 도어(26)에 인접하여 설치될 때(일례로 포트에 대한 포트 센서에 의해 지시된 것 처럼), 모터(40)는 타임 벨트(46)를 통하여 서로에 부착된 한 쌍의 도르래(42 및 44)를 구동한다. 도르래(44)는 차례로 그 위에 장착된 캐리지(carriage)(50)를 구비한 안내 나사(48)에 부착되는 것으로, 상기 캐리지는 상기 나사위로 안내 나사에 따라 전후로 이동한다. 상기 캐리지(50)는 차례로 작동기(36)에 부착된 이송 로드(38)에 연결된다. 따라서, 모터의 회전은 상기 체결 키(32)의 회전을 위해 작동기(36)의 선회 및 로드(38)의 이송을 일으킬 것이다. 상기 기술에 기술된 것들을 통해 인식될 수 있는 것 처럼, 다양한 기구 및 연결기들은 상기 체결 키(32)를 회전시키기 위해 모터에서 작동기(36)로 토르크(torque)를 이송시키기 위한 상기에 기술된 것들을 대신할 수 있다.

도 4 및 5를 참고로하여, 상기 체결 키 장착 조립체는 포트 도어내에 형성된 구멍(56) 내부에 맞추어진 베어링(54)을 포함한 고정되게 장착된 베어링 지지 블럭 (52)을 포함한다. 상기 체결 키(32)는 그로부터 후방으로 연장한 축(58)을 포함하는 것으로, 상기 축은 베어링 지지 블럭(52)의 베어링(54) 내부에 회전 가능하게 지지된다. 이전에 지시된 것 처럼, 또한 작동기(36)는 상기 축(58)을 따라 장착되고, 예를 들면, 핀(60)에 의해 그에 확보된다. 따라서, 상기 체결 키(32)는 상기 작동기(36)와 회전하도록 강요를 받는다.

추가로 상기 체결 키 장착 조립체(34)는 베어링 지지 블럭(52)에 고정되게 장착된 너트 장착 블럭(62)을 포함한다. 상기 작동기(36)가 상기 체결 키 축(58)에확고하게 장착되는 것 처럼, 공간이 다음에 설명되는 것과 같이 상기 체결 키의 회전 축을 따라 작동기의 직선 이동을 허용하기 위해 상기 너트 장착 블럭(62)과 상기 베어링 지지 블럭(52)사이에 제공될 수 있다.

추가로 상기 체결 키 장착 조립체(34)는 한 쌍의 나사(66)에 의해 상기 너트 장착 블럭(62)에 조절 가능하게 장착된 축 조절 너트(64)를 포함한다. 특히, 상기 나사(66)들은 상기 조절 너트(64)를 통하여 및 너트 장착 블럭내 두 개의 다른 쌍의 반대로 움푹 들어간(countersunk) 구멍(63)들 중 하나의 내부에 축으로 제공된 각각 정확하게 형상지어진 슬롯(68)을 통하여 맞추어진다. 나사(66)들의 느슨해짐에 따라, 상기 조절 너트(64)는 상기 슬롯(68)에 의해 허용된 범위로 회전될 수 있다. 상기 두 개의 다른 쌍의 반대로 움푹 들어간 구멍(63)들은 약 360°로 조절 너트의 조절을 허용하기 위해 제공된다(하나의 그러한 쌍에 반대되는 것 처럼). 특히, 제 1 다른 쌍의 구멍(63)들내에 제공된 나사(66)들로, 상기 너트는 어떠한 회전 범위로 조절될 수 있다(슬롯(68)의 아크 길이에 의해 형성됨). 그러나, 만약 상기 나사(66)들이 그 후에 제거되고 및 제 2 다른 쌍의 구멍(63)내에 삽입된다면, 추가로 그 후 회전 조절이 얻어질 수 있다.

후미 부의 체결 키 축(58)은 나사산(70)을 포함한다. 상기 축(58)은 베어링 (54), 작동기(36) 및 너트 장착 블럭(62)내에 개구를 통하여 맞추어지고, 및 상기 조절 너트(64)의 중심 개구 내부로 수용된다. 상기 조절 너트내 중심 개구는 나사산(70)과 맞추어진 나사산을 포함한다. 따라서, 보통 너트 및 볼트 장치에 있어서, 상기 조절 너트(64)와 상기 체결 키(32)사이의 어떠한 상대 회전은 일반적으로 상기 조절 너트와 상기 포트 도어에 관계한 상기 체결 키의 이송에 기인한다.

작동에 있어서, 포드 도어가 처음에 상기 포트 도어에 인접하게 설치되고 및 상기 체결 키가 상기 도어 체결 조립체 슬롯(33)내부에 수용될 때, 모터(40)는 작동기(36)를 회전시키고, 차례로 상기 포트 도어위로 상기 포드 도어를 체결하기 위해 각각의 체결 키(32)를 회전시킨다. 또한, 본 발명에 따라서, 조절 너트(64)내 나사산으로 이루어진 중심 개구내부 상기 체결 키 나사산(70)의 회전은 상기 체결 키(32)가 그가 회전하는 것 처럼 포트 도어를 향하여 후방으로 이동을 일으킨다. 상기 체결 키(32)는 그가 후방으로 이동하는 것 처럼 슬롯(33)의 후방 벽을 체결할 것이고, 그것에 의해 상기 포트 도어를 대항하여 단단한 체결상태로 상기 포드 도어를 당긴다.

본 발명의 바람직한 실시에서, 상기 작동기(36)는 대략적으로 90°로 상기 포드 도어 체결 키를 회전시킬 수 있다. 상기 나사산(70)의 피치는 상기 체결 키의 90°회전이 상기 포트 도어의 표면을 향하여 상기 체결 키 후방의 대략 25 내지 37 마일 이송의 결과를 얻을 수 있도록 대략 100 내지 150 마일 정도가 된다. 상기는 상기 나사산(70)의 피치가 본 발명의 다른 실시에서 100 내지 150 마일 이하 또는 이상일 수 있는 것으로 이해되어졌다.

종종, 포드 및/또는 포트 도어의 두께는 변할 수 있고, 또는 그렇지 않으면 상기 체결 키가 상기 포트 도어의 전방 표면을 관통하여 돌출하는 거리를 조절하는 것이 바람직할 수 있다. 상기를 성취하기 위해서, 나사들(66)은 축 조절 너트(64)의 회전을 허용하기 위해 느슨해진다. 그러한 회전 동안, 상기 작동기(36)는 상기체결 키의 회전을 방해하고, 따라서 상기 조절 너트(64)의 회전은 상기 포트 도어의 전방을 관통하여 큰 또는 적은 범위로 돌출하도록 상기 체결 키를 축으로 이송한다. 상기 체결 키의 축 위치가 조절될 수 있는 수준은 상기 축 조절 너트(64)내에 슬롯(68)의 작용 길이를 증가시키고 또는 감소시키므로써 및/또는 나사산(70)의 피치를 변화시키므로 변화될 수 있다. 상기 너트와 체결 키사이의 주어진 회전이 상기 체결 키의 비교적 작은 이송을 초래하는 것 처럼, 상기 너트 조절 조립체는 상기 포트 도어의 표면을 관통하는 상기 체결 키의 위치에 대한 미세한 조절을 제공할 수 있다. 상기 조절은 상기 나사산(70)의 피치를 각각 감소 또는 증가시키므로써 다소간 미세하게 만들 수 있다. 다른 실시에서, 상기는 상기 슬롯(68)이 상기 기술된 조절 형태를 생략하기 위해 나사 구멍들을 대신할 수 있는 것으로 이해되어졌다.

본 발명의 다른 실시는 도 6의 전개된 투시도에 나타내었다. 도 6은 상기 기술된 실시의 너트 장착 블럭(62)이 생략되고 및 안내 핀 블럭(72) 및 너트 맞춤 판 (74)에 의해 일반적으로 대체될 수 있는 예외를 가진 도 4 및 5에 관계하여 나타내어진 실시와 동일하다. 특히, 상기 안내핀 블럭(72)은 상기 포트 도어 내부에 고정되게 장착되도록 하기 위해서 베어링 지지 블럭(52)에 고정된다. 상기 안내 핀 블럭(72)은 안내 핀들이 그에 관계한 주변에 스프링(78)을 포함하는 두 개 이상의 후방으로 연장한 안내 핀(76)을 포함한다. 상기 너트 맞춤 판(74)은 안내 핀(76)들에 대한 수와 위치에 상응한 구멍(80)들을 포함한다. 구멍(80)들은 상기 안내 핀(76)보다 약간 큰 직경을 가지지만, 스프링(78)보다는 적은 직경을 가진다. 상기 너트맞춤 판(74)은 보유 링(82)에 의해 안내 핀 블럭(72)에 고정되고, 상기 안내 핀 (76)이 상기 너트 맞춤 판(74)내에 구멍(80)들을 통하여 맞추어진 후 상기 안내 핀의 후미 부에 죄어진다. 그러한 장치에서, 상기 너트 맞춤 판(74)은 상기 안내 핀 (76) 둘레에 장착된 스프링(78)의 편향력에 대항하여 안내 핀 블럭(72)를 향하여 전방으로 이동할 수 있다.

상기 축 조절 너트(64)는 상기 너트 맞춤 판에 나사(68)들에 의해 고정된다. 상기와 같이, 상기 조절 너트(64)는 아치형 슬롯(68)내부에 맞추어진 나사(66)의 결과로써 조절가능할 수 있다. 상기는 슬롯(68)이 상기 실시에서 생략되고 및 너트 (64)에 의해 수동 조절 및 너트의 회전을 방지하기 위해 방지하기 위한 나사 구멍들로 대체될 수 있다.

도 6의 실시에서, 상기 축(58)은 베어링(54), 작동기내 개구(36)를 통하여, 및 나사산이 상기에 기술된 것 처럼 상기 조절 너트(64)의 중심 개구내부에 수용되도록 안내 핀 블럭 및 너트 맞춤 판내 중심 개구를 통하여 후방으로 연장한다. 상기 실시에 따라서, 상기 체결 키가 상기 포트 도어의 표면을 관통하여 돌출하는 범위의 어떠한 수동 조절에 더하여, 상기 안내 핀 블럭 및 너트 맞춤 판들이 두께 변화의 포드 및 포트 도어를 수용하기 위해, 및 엔지니어링의 편리함을 제공하기 위해 체결 키 장착 조립체의 자동 조절을 제공한다. 특히, 결과적으로 포드 도어는 상기 체결 키 후방의 추가 이송 대신에 상기 체결 키(32)가 그의 회전 스트로크를 끝내기전 본 발명의 목적들을 만족시키기 위해 포트 도어에 대항하여 상당히 단단하게 죄어지고, 상기 체결 키의 연속 회전은 스프링(78)을 압축하므로써 안내 핀블럭(72)을 향하여 전방으로 상기 조절 너트(64) 및 너트 맞춤 판(74)의 이송을 일으킬 것이다.

상기는 상기 조절 너트(64)의 각(angular) 위치의 조절은 상기 너트 맞춤 판 (74)이 스프링(78)의 힘에 대항하여 상기 안내 핀 블럭을 향하여 이동하기 시작하는 점을 일부 제어할 수 있는 것으로 이해되어 졌다. 또한, 상기는 본 발명에 따른 포트와 포드 도어사이에 바람직한 압축 력이 일정한 스프링 및/또는 미리 적재된 스프링(78)의 수준을 변화시키므로써 변화될 수 있는 것으로 이해되어졌다.

상기 체결 키(32) 및 상기 체결 키를 수용하는 슬롯(33)은 바람직하게 상기 체결 키가 슬롯내에서 회전하는 것 처럼 입자 발생을 최소화하기 위한 부드러운 표면들을 포함한다. 설령 입자들이 발생했을 지라도, 그들은 상기 포드 도어내부에 포집되고 및 프로세스 공구 내부 환경에 영향을 주지 않는다. 도 2A에서 나타낸 본 발명의 다른 실시에서, 상기 체결 키는 축(58)의 전방 단부를 통하여 핀(37)상에 장착된 롤러(35)들이 제공될 수 있다. 상기 롤러들은 상기 체결 키가 입자들의 발생없이 슬롯(37) 벽을 대항하여 회전하고, 심지어 상기 체결 키 롤러들과 슬롯 벽들사이의 큰 압축력을 허용한다.

비록 본 발명에 따른 체결 키 장착 조립체의 바람직한 실시가 상기 체결키의 이송을 위해 체결 키의 회전을 이용하지만, 상기는 상기 체결 키가 그의 회전에 대하여 독립적으로 이송될 수 있는 것으로 이해되어졌다. 다른 기구 시스템들은 본 발명의 다른 실시에서 체결 키(32)의 바람직한 이송 및 포드 도어와 포트 도어사이의 단단한 체결을 위해 사용될 수 있다. 하나의 그런 다른 실시가 도 7A-7C에 나타내어졌다. 도 7A 및 7B를 참고로, 체결 키(32), 및 그로부터 후방으로 연장한 및 상기 포트 도어(26)를 통하여 연장한 축(58), 베어링 지지 블럭(52), 및 작동기 (36)의 개구에 대한 상면도를 나타내었다. 추가로 상기 실시는 상기 포트 도어내부에 이송 가능하게 장착된 U-형 브래킷(82), 축(58)의 단부에 확고하게 부착된 와셔 (84), 및 축(58) 둘레를 애워싸고 및 상기 브래킷(82)의 전방 벽(88)과 와셔(84) 사이에 압축된 나선형 스프링(86)을 포함한다.

도 7A-7C에 나타낸 다른 실시에 따라서, 느슨한 상태에서, 상기 와셔(84)는 스프링(86)에 의해 후방으로 편향되고 및 브래킷(84)의 후방 벽(90)을 대항하여 인접한다. 하나의 실시에서, 상기 브래킷(82)은 처음에 공지된 이송 기구에 의해 전방을 향하여(즉, 포트 도어(26)를 향하여) 이송된다. 예를 들면, 상기 브래킷(82)은 안내 나사에 또는 솔레노이드에 의해 고정되고 및 구동된다. 상기 전방 이송은 상기 포드 도어내 도어 체결 조립체내에 슬롯 내부에 설치하기 위한 체결 키(32)를 허용한다. 다른 실시에서, 상기 체결 키는 처음에 이송 브래킷(82)의 전방 이송이 필요하지 않도록 포트 도어의 전방에 충분히 멀리 설치될 수 있다. 작동기(36)가 상기에 기술된 것과 같이 상기 포트 도어에 상기 포드 도어를 연결하기 위해 체결 키(32)를 회전시킨 후 또는 회전 동안, 상기 이송 브래킷은 후방으로 향하여 이송될 수 있다. 그러한 후방 이송으로, 브래킷(82)의 전방 벽(88)은 스프링(86)상에 힘을 발휘할 것이고, 차례로 후방으로 향하여 축(58) 및 체결 키(32)를 이동시키기 위해 와셔(84)위로 힘을 발휘하고, 따라서 상기 포트 도어에 대항하여 더욱 팽팽하게 상기 포드 도어를 당긴다.

약간의 포인트에서 브래킷(82)의 후방 이송동안, 상기 포드 도어(22)는 본 발명의 목적을 성취하기 위해 상기 포트 도어(26)에 대항하여 충분히 단단하게 지지될 것이다. 상기 포인트에서, 상기 체결 키(32), 축(58), 및 와셔(84)의 후방 이송에 반대되는 힘은 스프링(86)의 힘을 극복할 것이고, 스프링(86)은 도 7에 나타낸 것 처럼 압축하기 시작할 것이다. 완전하게 압축되는 스프링(86)에 앞서 약간의 미리 결정된 포인트에서, 브래킷(82)의 후방 이송은 중지될 것이다. 따라서, 상기 다른 실시에 따라서, 스프링(86)은 상기 포트 도어에 대항하여 단단하게 상기 포드 도어를 지지하기 위해 작용할 것이고, 및 상기 기구는 두께 및 허용 오차의 변화에 대해 포트 도어 및 포드 도어를 자동 조절할 것이다. 도 6에 나타내어진 본 발명의 실시에서 처럼, 상기 포트와 포드 도어사이의 바람직한 압축력은 일정한 스프링 및/또는 미리 하중을 받은 스프링(86)의 수준을 변화시키므로써 변화될 수 있다.

상기 기술내에 기술된 것들을 통해 인식될 수 있는 것 처럼, 체결 키의 이송이 그의 회전에 대하여 독립적으로 성취될 수 있는 다른 형상들을 가능하게 할 수 있다. 그러한 다른 형상이 도 7A 내지 7C에 나타낸 것과 유사하지만, 상기 스프링 (86) 및 U-형상 브래킷(82)은 생략될 수 있다. 상기 실시에서, 일반적으로, 상기 축(58) 및 체결 키는 상기 도어들 사이 단단한 연결을 제공하기 위해 포트 도어에 포드 도어를 연결하는 동안 또는 후에 후방으로 상기 체결 키를 이송하는 안내 나사 또는 솔레노이드와 같은 구동기에 고정된다. 예를 들면, 상기 축(58)은 차례로 구동기로 이송하기 위해 장착된 트러스트(thrust) 베어링내에 장착된다. 상기 트러스트 베어링은 상기 축(58) 및 체결 키(32)가 회전하는 것을 허용하고, 또한 상기축 및 체결 키를 이송하기 위해 상기 축상에 축 하중을 발휘한다. 상기 실시에 따라서, 상기 포트 도어에 상기 포드 도어를 연결하는 동안 또는 후에, 상기 구동기는 상기 포드와 포트 도어사이의 단단한 체결이 확립될때 까지 후방으로 상기 축 (58)과 체결 키(32)를 구동한다.

상기 기술된 본 발명의 바람직한 실시에서, 포드 미체결 조립체를 작동하고 및 포트 도어에 포드 도어를 연결하는 것에 더하여, 상기 체결 키(32)들은 상기 포드 도오와 상기 포트 도어사이의 단단한 접촉을 확립한다. 그러나, 상기는 상기 체결 키보다 다른 기구가 단단한 체결 상태로 상기 포드 및 포트 도어들을 당기는 목적을 성취할 수 있는 것으로 이해되어졌다. 예를 들면, "일체 회로 프로세싱을 위한 단축할 수 있는 인터페이스용 상호 연결 도어 체결"로 명칭된 미국 특허 제4,534,389호는 상기 포트에 대항하여 포드 도어를 지지하기 위한 스프링 적재 체결 및 릴리스 캐이블(상기 특허의 도 5)을 나타낸다.

추가 실시에서(미도시), 상기는 상기 포트 도어가 그의 전방 표면내에 장착된 하나 이상의 자석을 포함하고, 상기 자석들은 상기 포드 도어의 후방 표면상에 상응한 수의 자석들과 배열되는 것을 고려하였다. 상기 적재 포트상으로 상기 포드 도어의 적재에서, 상기 포드 자석의 N-S극은 상기 포드 도어가 상기 포드 도어와 확고한 체결로 이루어지도록 각각 상기 포드 자석의 S-N극으로 배열된다. 상기 포트내에 자석들은(또는, 포드내에 다른 자석) 상기 포트 및 포드 도어들의 표면에 수직 축에 관계하여 회전할 수 있도록 하기 위해서 상기 포트내에 회전하도록 지지된다. 상기 포드 도어가 포드에 되돌아오게될 때, 상기 자석들은 상기 포트 자석의N-S극들이 각각 상기 포드 자석들의 N-S극으로 배열되도록 회전된다. 상기 위치에서, 병렬된 자석들은 서로 반발할 것이고, 및 상기 포드 도어는 상기 포드로 되돌아 갈 수 있다.

비록 본 발명이 여기에서 상세히 기술되었지만, 본 발명이 여기에서 나타내어진 실시에 제한을 두지 않은 것으로 이해되어져야한다. 다양한 변화, 대체 및 변경들이 첨부된 청구범위에 의해 한정되고 및 기술된 것 처럼 본 발명의 범위 또는 범주로부터 벗어남 없이 상기 기술내에서 기술된 것들에 의해 이루어질 수 있다.

Claims (5)

1. 포드 도어(pod door)는 포드로부터 제거되고 및 작업편이 포드와 프로세스 공구(process tool)사이에 이송하는 동안 프로세스 공구내에 집어 넣어지는 것으로,

   포트 도어(port door)내부에 장착된 체결 키(latch key)를 구성하고, 상기 체결 키는 상기 포트 도어에 상기 포드 도어를 연결하기 위한 제 1 수단, 및 상기 포트 도어에 대항하여 상기 포드 도어를 단단하게 보유하기 위한 제 2 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 포트 도어에 대항하여 단단하게 포드 도어를 보유하기 위한 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   체결 키위에 상기 체결 키의 회전을 구성하는 상기 제 1 수단 및 제 2 수단은 상기 포트 도어내 슬롯(slot)내부에 체결되는 것을 특징으로 하는 포트 도어에 대항하여 단단하게 포드 도어를 보유하기 위한 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 수단은 조절 가능한 것을 특징으로 하는 포트 도어에 대항하여 단단하게 포드 도어를 보유하기 위한 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 수단은 수동으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 포트 도어에 대항하여 단단하게 포드 도어를 보유하기 위한 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 수단은 자동 조절 가능한 것을 특징으로 하는 포트 도어에 대항하여 단단하게 포드 도어를 보유하기 위한 시스템.