KR20010092771A - 공동 회전축 상에 다중 아암을 구비한 기판이송장치 - Google Patents

공동 회전축 상에 다중 아암을 구비한 기판이송장치 Download PDF

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KR20010092771A
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크리스토퍼에이. 호프마이스터
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스탠리 디. 피에코스
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Abstract

기판이송장치는 구동 섹션, 공동 회전축 상의 구동 섹션에 연결된 두 개의 독립 가동형 아암 조립체, 및 이 아암 조립체에 연결된 기판 홀더를 구비한다. 구동섹션은 하나의 샤프트에 연결된 풀리를 구비한 세 개의 동축 구동 샤프트를 포함한다. 아암 조립체는 두 개의 다른 샤프트 각각에 연결된다.

Description

공동 회전축 상에 다중 아암을 구비한 기판이송장치{SUBSTRATE TRANSPORT APPARATUS WITH MULTIPLE ARMS ON A COMMON AXIS OF ROTATION}
미국 특허 제5,720,590호에는 동축 구동 샤프트를 구비한 드라이브 섹션, 프레임에 정지 연결된 자기 구동 고정자, 및 상기 샤프트상의 자기 피동 회전자를 갖는 다관절 아암 이송장치가 개시되어 있다. 미국 특허 제5,577,879호 및 제5,765,983호에는 스카라 아암(scara arm)에 관해 개시되어 있다. 비동축 병렬 듀얼 스카라 아암은 세 개의 일본 회사에 의해, MECS 에 의한 UTW 및 UTV 로보트 시리즈, RORZE 에 의한 RR 로보트 시리즈, 및 JEL 에 의한 LTHR, STHR, SPR 로보트 시리즈가 시판되고 있다;
본 발명은 기판이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공동 회전축 상에 다중 아암을 구비한 기판이송장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 특징을 내장하는 기판처리장치의 일부를 개략 도시하는 상부 평면도이고,
도 2는 도 1에 도시한 기판이송장치의 일부의 분해 사시도이고,
도 3은 기판이송장치의 일부의 단면도이고,
도 3a는 도 3에 도시한 구동 유니트의 확대 단면도이고,
도 3b는 도 3에 도시한 구동 유니트 좌측부 아암의 확대 단면도이고,
도 3c는 도 3에 도시한 구동 유니트 우측부 아암의 확대 단면도이며,
도 4는 가동형 아암 조립체의 변형 실시예를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 구동섹션, 두 개의 독립 가동형 아암조립체, 및 기판홀더를 구비한 기판이송장치가 제공된다. 아암 조립체는 공동 회전축상의 구동섹션에 연결되어 있다. 기판홀더는 아암 조립체에 연결되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 두 개의 독립 가동형 아암조립체, 기판홀더,및 구동섹션을 구비한 기판이송장치가 제공된다. 이 기판홀더는 아암 조립체에 연결되어 있다. 구동섹션은 프레임, 제1 드라이브에 의해 프레임에 회전가능하게 연결된 풀리, 및 아암조립체에 연결되는 제2 및 제3 드라이브를 구비하고 있다. 풀리는 변속부재에 의해 두 개의 아암 조립체 모두에 동작가능하게 연결되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 프레임, 자기 구동 고정자, 구동 샤프트 조립체, 및 풀리를 구비한 기판이송장치의 구동시스템이 제공된다. 고정자는 프레임에 정지 연결되어 있다. 구동 샤프트 조립체는 적어도 세 개의 동축 샤프트를 구비하고 있다. 이들 각각의 샤프트는 별개의 자기 구동 고정자와 정렬된 자기 피동 섹션을 구비하고 있다. 풀리는 하나의 샤프트에 의해 프레임에 회전가능하게 연결되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, N 독립 가동형 아암 조립체, 기판홀더, 및 각각의 아암조립체를 독립적으로 회전하기 위한 회전수단을 구비한 기판이송장치가 제공된다. 각각의 아암 조립체는 회전 축(A)을 중심으로 적어도 일부의 아암조립체가 회전할 수 있도록 되어 있다. N 및 A 는 일 이상의 정수이다. 기판홀더는 아암조립체에 연결되어 있다. 회전수단은 각각의 A 축을 중심으로 각각의 아암 조립체를 회전할 수 있다. 회전수단은 M 모터를 구비한다. M 은 A 의 최소치에 N 배 보다 작은 정수이다.
본 발명의 일 방법에 따라, 프레임, 이 프레임에 회전가능하게 장착된 풀리, 및 프레임에 회전가능하게 장착된 두 개의 아암 조립체를 기판이송장치에 구비하는 단계; 프레임에 대해 동일 방향으로 양 아암 조립체를 회전하기 위해 풀리와 함께두 개의 아암조립체가 회전될 때 프레임에 대해 풀리를 회전시키는 단계; 및 두 개의 아암조립체가 아암 조립체를 독립적으로 연장 및 후퇴하기 위해 프레임에 대해 독립적으로 회전될 때 프레임 상의 정지 위치에 풀리를 유지하는 단계;를 포함하는 기판이송장치의 이동방법이 제공된다.
본 발명의 전술의 실시예와 다른 특징은 첨부 도면을 참조로, 이후 상세한 설명에 기술한다.
도 1에는, 본 발명의 특징을 내장하는 기판처리장치(10)의 부분 평면도가 도시되어 있다. 본 발명은 도면에 도시한 일 실시예를 참조로 기술하지만, 본 발명은 변형 실시예의 상이한 다른 변형 형태로 구현 가능하다. 또한, 적절한 크기, 형상 또는 형태의 부재 또는 재료가 사용될 수 있다.
기판처리장치(10)는 일반적으로 기판이송장치(12) 및 기판처리장치(14)로 구성되어 있다. 기판처리장치(14)는 기판이송장치(12)에 연결된 로드 로크(16), 메인 챔버(18)에 연결된 프로세싱 챔버(도시생략), 및 기판이송로봇(도시생략)을 구비하고 있다. 각종 다른 형태의 기판처리장치가 종래기술로서, 그 전체가 본원에 참고로 인용되고 있는, 예컨대 미국 특허 제5,765,983호, 제5.512,320호 및 제4,715,921호에 공지되어 있다. 그러나, 적절한 형태의 기판처리장치가 제공될 수 있다.
본 실시예에 있어서 기판이송장치(12)는 일반적으로 프레임(20), 카(22, car), 로봇(24), 프레임(20)을 따라 카를 이동하기 위한 카 드라이브(26), 및 기판 카세트(30)를 이동가능하게 홀딩하는 홀딩수단(28)으로 구성되어 있다. 기판이송장치(12)는 카세트(30)에서 기판을 제거하여 이 기판을 로드 로크(16)의 기판처리장치(14)로 삽입하는 데에 사용된다. 일단 기판처리장치(14)가 기판 처리 과정을 완료한 후, 기판이송장치(12)는 로드 로크(16)로부터 기판을 다시 하나의 카세트(30)로 복귀시키는 데에 사용된다. 카세트가 처리된 기판으로 채워진후 작업자는 카세트(30)를 제거하여 그 위치에 처리되지 않은 기판의 새로운 카세트를 삽입할 수 있다. 기판이송장치(12)는 적절한 부재의 카세트(30)를 유지하도록 이루어져 있다. 바람직하게는, 기판이송장치는 대기압에서 동작하지만, 예컨대 진공 같은 다른 압력 상태에서도 사용될 수 있다. 이송장치(12)는 기판을 정렬하기 위한 정렬기(도시생략)를 구비할 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 정렬기가 기판처리장치(14)에 위치될 때에는 기판이송장치(12)는 정렬기를 필요로 하지 않을 수 있다. 기판이송장치(12)는 또한 기판 버퍼(buffer)를 구비할 수 있다. 기판이송장치(12)는 컴퓨터 컨트롤러(11)에 연결되어 프레임(20)에 대한 카(22)의 이동을 제어하고 로봇(24)의 이동을 제어한다.
또 도 2를 참조하면, 로봇(24)은 일반적으로 프레임(32), 회전 드라이브(34), 가동형 아암 조립체(36), 및 두 개의 단부 작동체(38, 39)로 구성되어 있다. 단부 작동체(38, 39)는 그 위에 기판(S)을 홀딩하도록 이루어져 있다. 단부 작동체(38, 39)는 아암 조립체(36)의 단부에 부착되어 있다. 드라이브(34)는 아암 조립체(36)를 이동하여 단부 작동체(38, 39)를 카세트(30)와 로드 로크(16)로 그리고 이로부터 이동하도록 구성되어 있다. 드라이브(34)는 프레임(32)에 의해 카(22)에 장착되어 있다. 프레임(32)은 드롭인(drop-in) 조립체로서 카(22)에 로봇(24)을 지지하며, 전자제어회로기판(40)에 장착 프레임을 제공한다. 카(22)는 프레임(20)에 이동가능하게 장착되어 있다. 카(22)는 위치(B)와 위치(C) 사이에 화살표(A)로 지시된 바와 같이 프레임(20)을 따라 이동할 수 있다. 유사한 기판이송장치가 미국 특허 출원 제08/891,523호에 개시되어 있고, 상기 출원은 그 전체를 본원에 참고로 인용한다. 변형 실시예로서, 본 발명의 특징은 기판처리장치(14) 내부에 로봇을 포함하는 적절한 형태의 기판이송로봇과 다른 형태의 기판이송장치에 사용될 수 있다. 변형 실시예로서, 적절한 형태의 트랙 시스템 또는 프레임을 따라 카를 이동가능하게 지지하기 위한 시스템이 사용될 수 있다. 로봇(24)은 또한 적절한 방식으로 카에 연결될 수 잇다. 다른 변형 실시예로서, 예컨대 드라이브(34)가 프레임(20)상의 일 위치에 유지할 때, 가동형 카(22)의 로봇 재위치기구를 구비하지 않을 수 있다. 바람직한 실시예로서 수직방향 구동모터(56)는 로봇(24)을 프레임(32)에 수직방향으로 상하 이동하도록 프레임(32)의 하부에 연결되어 있다. 그러나, 변형 실시예로서 적절한 형태의 수직방향 이동시스템이 구비될 수 있고 또는 아무런 수직방향 시스템이 구비될 필요가 없다. 프레임(32)과 로봇(24)은, 그 전체가 참고로 본원에 인용되는 미국 특허 출원 제08/873,693호에 개시된 바와 같이, 수직방향 이동 케이지(cage)와 트랙 시스템을 사용할 수 있다.
또한 도 3 및 도 3a를 참조하면, 회전 드라이브(34)는 일반적으로 구동 샤프트 조립체(41) 및 세 개의 모터(42, 44, 46)를 구비하고 있다. 변형 실시예로서 드라이브는 세 개 이상의 모터를 구비할 수 있다. 구동 샤프트 조립체(41)는 세 개의 구동 샤프트(50a, 50b, 50c)를 갖고 있다. 변형 실시예로서 세 개 이상의 구동 샤프트가 제공될 수 있다. 제1 모터(42)는 고정자(48a)와 중간 샤프트(50a)에 연결된 회전자(60a)를 포함하고 있다. 제2 모터(44)는 고정자(48b)와 외측 샤프트(50b)에 연결된 회전자(60b)를 포함하고 있다. 제3 모터(46)는 고정자(48c)와 내측 샤프트(50c)에 연결된 회전자(60c)를 포함하고 있다. 세 개의 고정자(48a, 48b, 48c)는 튜브를 따라 다른 수직방향 높이 또는 위치에서 튜브(52)에 정지 부착되어 있다. 본 실시예에 있어서 제1 고정자(48a)는 중간 고정자이고, 제2 고정자(48b)는 상부 고정자이며 제3 고정자(48c)는 하부 고정자이다. 각각의 고정자는 일반적인 전자기 코일을 구비하고 있다. 세 개의 샤프트(50a, 50b, 50c)는 동축 샤프트로 배열되어 있다. 세 개의 회전자(60a, 60b, 60c)는 영구자석으로 구비되는 것이 바람직하지만, 변형예로 영구자석을 갖지 않는 자기 유도 회전자를구비할 수 있다. 진공환경 내부에 위치되는 구동 샤프트 조립체(41)와 진공환경 외부에 위치되는 고정자(48)와 함께 로봇(24)이 진공환경에서 사용되도록 회전자(60)와 고정자(48) 사이에 슬리브(62)가 위치하는 것이 바람직하다. 그러나, 로봇(24)이 대기 환경에서만 사용되는 경우 슬리브(62)는 구비하지 않아도 된다.
제3 샤프트(50c)는 내측 샤프트로서 하부 고정자(48c)에서 연장한다. 내측 샤프트는 하부 고정자(48c)와 함께 정렬되는 제3 샤프트(60c)이다. 중간 샤프트(50a)는 중간 고정자(48a)에서 상방 연장한다. 중간 샤프트는 제1 고정자(48a)와 함께 정렬된 제1 회전자(60a)를 구비하고 있다. 외측 샤프트(50b)는 상부 고정자(48b)에서 상방 연장한다. 외측 샤프트는 상부 고정자(48b)와 정렬하는 제2 회전자(60b)를 갖고 있다. 각각의 샤프트가 서로에 대해 그리고 튜브(52)에 대해 독립적으로 회전가능하도록 각종 베어링이 샤프트(50)와 튜브(52)를 중심으로 제공되어 있다. 본 실시예에서 각각의 샤프트(50)에는 위치센서(64)가 제공되어 있다. 이 위치센서(64)는 서로에 대해 및/또는 튜브(52)에 대해 샤프트(50)의 회전 위치의 신호 컨트롤러(11)에 사용된다. 적절한 형태의 센서, 예컨대 광학센서 또는 유도센서가 사용될 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 가동형 아암 조립체(36)는 일반적으로 두 개의 아암(66, 68) 및 풀리(70)를 구비하고 있다. 그러나, 변형 실시예에서 가동형 아암 조립체는 두 개 이상의 아암 또는 추가의 부품을 구비할 수 있다. 제1 아암(66)은 일반적으로 내측 아암(72), 전완(74), 브릿지(76) 및 기판홀더(38)(도 2 참조)를구비하고 있다. 또 도 3a를 참조하면, 내측 아암(72)은 외측 샤프트(50b)에 고정 부착되어 내측 아암(72)이 도 3에 도시한 중앙 회전축(D) 상의 외측 샤프트(50b)와 함께 회전한다. 풀리(70)는 중간 샤프트(50a)의 상단부에 고정 부착되어 있다. 제2 아암(68)은 내측 샤프트(50c)의 상단부에 고정 부착되어 있는 내측 아암(78)을 갖고 있다. 풀리(70) 및 내측 아암(78)은 또한 중심축(D)을 중심으로 회전하도록 장착되어 있다.
또한, 도 3b를 참조하면, 제1 아암(66)의 내측 아암(72)은 포스트(80)와 이 포스트(80) 상에 회전가능하게 장착된 풀리(82)를 포함하고 있다. 포스트(80)는 내측 아암(72)의 프레임(73)에 정지 장착되어 있다. 변속부재(86)의 제1 세트(84)는 풀리(70)와 풀리(82) 사이를 연장한다. 적절한 형태의 변속부재, 예컨대 벨트, 밴드 또는 체인이 제공될 수 있다. 대체로 둘 이상의 변속부재(86)가 제1 세트(84) 및/또는 이후 기술하는 변속부재의 다른 세트로 제공될 수 있다. 샤프트(88)는 축(E)에서 풀리(82)와 함께 회전하기 위해 풀리(82)에 정지 부착되어 있다. 샤프트(88)는 포스트(80)상에 회전가능하게 지지되어 있다. 샤프트(88)의 높이는 제2 아암(68)의 내측 아암(78)의 높이 보다 약간 크게 되어 내측 아암(78)이 내측아암(72)과 전완(74) 사이를 통과하도록 한다. 전완(74)은 샤프트(88)의 상부에 정지 부착되는 프레임(90)을 갖고 있어 전완(74)의 프레임(90)이 축(E)을 중심으로 샤프트(88)와 풀리(82)와 함께 회전한다. 전완(74)은 풀리(92), 포스트(94), 및 변속부재(86)의 제2 세트(98)를 구비하고 있다. 풀리(92)는 포스트(80)의 상단부에 정지 부착되어 있다. 포스트(94)는 프레임(90)에 정지 부착되어 있다. 풀리(96)는 포스트(94) 상에 회전가능하게 지지되고 있다. 변속부재의 제2 세트(98)는 두 개의 풀리(92, 96)와 브릿지(76)의 부분(100) 사이를 연장한다. 브릿지(76)는 축(F)을 중심으로 풀리(96)와 함께 회전하기 위해 풀리(96)에 정지 부착되 브릿지(76)는 풀리 섹션(100)과 C자형 섹션(102)을 구비하고 있다. C자형 섹션의 스팬(104)은 제2 아암(68)의 전완(106)(도 3 참조)이 관통하도록 충분히 크게 형성되어 있다. 단부 작동체(38)(도 2 참조)는 C자형 섹션(102)의 상단부(108)에 부착되어 있다.
이제 도 3, 도 3a 및 도 3c를 참조하면, 제2 아암(68)은 일반적으로 내측 아암(78), 외측 아암(106) 및 단부 작동체(39)(도 2 참조)를 구비하고 있다. 내측 아암(78)은 일반적으로 프레임(110), 포스트(112), 풀리(114), 및 변속부재(86)의 제3 세트(116)로 구성되어 있다. 프레임(110)은 축(D)을 중심으로 회전하기 위해 내측 샤프트(50C)에 정지 부착되어 잇다. 풀리(70)가 프레임(110)의 개방 영역으로 연장한다. 포스트(112)는 프레임(110)에 정지 부착되어 있다. 풀리(114)는 포스트(112)에 회전가능하게 장착되어 있다. 변속부재의 제3 세트(116)는 두 개의 풀리(70, 114) 사이를 연장한다. 샤프트(118)는 풀리(114)에 정지 부착되고 축(G)상의 포스트(112)에 회전가능하게 지지된다. 샤프트(118)의 높이는 제1 아암(66)의 전완(74)이 내측 아암(78)과 제2 아암(68)의 전완(106) 사이를 충분히 통과하도록 이루어져 있다. 전완(106)은 일반적으로 프레임(120), 풀리(122), 변속부재(86)의 제4 세트(124), 포스트(126), 및 풀리(128)로 구성되어 있다. 프레임(120)은 축(G)을 중심으로 샤프트(118)와 함께 회전하기 위해 샤프트(118)에정지 연결되어 있다. 풀리(122)는 포스트(112)의 상단부에 정지 부착되어 잇다. 포스트(126)는 프레임(120)에 정지 부착되어 있다. 풀리(128)는 포스트(126)에 회전가능하게 지지되어 잇다. 변속부재의 제4 세트(124)는 두 개의 풀리(122, 128) 사이를 연장한다. 제2 단부 작동체(39)(도 2 참조)는 축(H)상에 풀리(128)와 함께 회전하기 위해 풀리(128)에 정지 부착되어 있다.
메인 풀리(70)는, 도 3a에 도시한 바와 같이, 일반적으로 하부 풀리 섹션(70a)와 상부 풀리 섹션(70b)으로 구성되어 있다. 두 개의 풀리 섹션(70a, 70b)은 서로 일치하여 축(D)을 중심으로 회전하기 위해 서로에 대해 고정 부착되어있다. 하부 풀리 섹션(70a)은 제1 아암의 내측 아암(66)의 프레임(73) 내측에 위치하고 있다. 변속부재의 제1 세트(84)는 하부 풀리 섹션(70a)에 장착되어 있다. 상부 풀리 섹션(70b)은 제2 아암 내측 아암(78)의 프레임(110) 내측에 위치하고 있다. 변속부재의 제3 세트(116)는 상부 풀리 섹션(70b)에 장착되어 있다.
세 개의 모터(42, 44, 460는 별개로 또는 동시에 두 개의 아암(66, 68)을 독립적으로 이동하기 위해 독립적으로 이동가능하다. 아암(66, 68)은 기판을 픽업하기 위해 그리고 위치하기 위해 두 개의 단부 작동체(38, 39)을 연장 및 후퇴하도록 이동될 수 있고, 드라이브(34)는 카(22)와 로드 로크(16) 및 카세트(30)의 소스위치와 타켓위치에 대해 가동형 아암 조립체(36)를 재지향하기 위해 주축(D)을 중심으로 전체 가동형 아암 조립체(36)를 회전할 수 있다.
제1 아암(66)을 연장 및 후퇴하기 위해, 제2 모터(44)는 중간 샤프트(50a)에 대해 외측 샤프트(50b)를 회전하기 위해 구동된다. 바람직하게는, 중간샤프트(50a)는 정지 유지되는 반면 제1 아암(66)은 연장되거나 후퇴된다. 그러나, 풀리(70)는 전체 가동형 아암 조립체(36)의 회전의 시작 또는 완료와 함께 이송과정을 가속하기 위해 연장 또는 후퇴 동안 약간 이동될 수 있다. 풀리(70)가 정지 유지되고 내측 아암(72)이 이동되는 동시에, 풀리(82)는 변속부재의 제1 세트(84)에 의해 회전된다. 이는, 차례로, 축(E)을 중심으로 전완(74)의 프레임(90)을 회전시킨다. 풀리(92)가 포스트(80)에 정지 부착되기 때문에, 그리고 포스트가 프레임(73)에 정지 부착되기 때문에, 풀리(96)와 풀리 섹션(100)은 프레임(90)에 대한 변속부재의 제2 세트(98)에 의해 회전된다. 바람직하게는 풀리(82, 92, 96)는 단부 작동체(38)가 직선 반경방향으로 출입하도록 서로에 대해 규격화되어 있다.
제2 아암(68)을 연장 및 후퇴하기 위해, 제3 모터(46)는 중간 샤프트(50a)에 대해 내측 샤프트(50C)를 회전하기 위해 구동된다. 바람직하게는, 중간 샤프트(50a)는 정지 유지되는 반면 제1 아암(66)은 연장되거나 후퇴된다. 그러나, 풀리(70)는 전체 가동형 아암 조립체(36)의 회전의 시작 또는 완료와 함께 이송과정을 가속하기 위해 연장 또는 후퇴 동안 약간 이동될 수 있다. 풀리(70)가 정지 유지되고 내측 아암(72)이 이동되는 동시에, 풀리(114)는 변속부재의 제3 세트(116)에 의해 회전된다. 이는, 차례로, 축(G)을 중심으로 전완(106)의 프레임(120)을 회전한다. 풀리(122)가 포스트(112)에 정지 부착되기 때문에, 그리고 포스트(112)가 프레임(110)에 정지 부착되기 때문에, 풀리(128)는 프레임(120)에 대해 변속부재의 제4 세트(124)에 의해 회전된다. 바람직하게는 풀리(114, 122, 128)는 단부 작동체(39)가 직선 반경방향으로 출입하도록 서로에 대해 규격화되어 있다.
주축(D)을 중심으로 전체 아암 조립체(36)를 회전하기 위해 제1 모터(42)가 두 개의 다른 모터(44, 46)와 함께 사용된다. 제1 모터(42)는 중간 샤프트(50a)를 회전한 다음, 메인 풀리(70)를 회전하도록 회전된다. 모터(44, 46)는 풀리(70)와 함께 내측 아암(72, 78)을 회전하기 위해 모터(42)와 동일한 방향과 속도로 이동된다. 이처럼, 변속부재의 제1 세트(84) 및 제2 세트(116)는 각각의 풀리(82, 114)를 회전시키지 않는다. 따라서, 전완(74, 106)은 각각의 내측 아암(72, 78)에 대해 회전하지 않고 풀리(96, 128)는 단부 작동체(38, 39)를 회전하기 위해 회전하지 않는다.
본 발명은 4축 드라이브와 두 개의 별개 정지 메인 풀리에 대해 네 개의 모터를 갖는 두 개의 비동심원 스카라 아암 대신, 3축 드라이브와 공동 메인 회전가능한 풀리에 대해 세 개의 모터만을 이용하여 독립 연장 및 후퇴와 함께 동심 회전축상에 듀얼 스카라 아암 로봇을 제공한다. 본 발명의 동심원 회전 듀얼 스카라 아암은 로봇이 비동심원 듀얼 스카라 아암 보다 작은 발자국(footprint)을 갖도록 한다. 작은 발자국은 생산량을 증가시킬 수 있는데 이는 보다 작은 연장과 후퇴거리가 제공될 수 있기 때문이다. 보다 작은 발자국은 또한 제조 플로워 공간 당 비용을 감소시킨다.
도 1 및 도 2는 단일 기판(S)만을 홀딩하는 단부 작동체(38, 39)를 구비한 가동형 아암 조립체(36)를 도시한다. 그러나, 다른 형태의 단부 작동체가 사용될 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시한 바와 같이, 가동형 아암 조립체(36')는 단일 기판 단부 작동체(39)와 다수 기판을 홀딩하는 다수 기판 단부 작동체(38')를 가질 수 있다. 본 발명은 그 전부가 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 출원 제09/044,820호에 개시된 이송방법을 이용할 수 있다. 가동형 아암 조립체는 또한 그 전부가 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 출원 제08/889,526호에 개시된 바와 같이, 중력 홀딩만, 중력홀딩 또는 복합 중력/진공홀딩을 이용하여 그위에 기판정렬기를 가질 수 있다.
전술의 설명은 단지 본 발명의 예시라는 것이 이해될 것이다. 각종 변형 및 변화가 본 발명에서 벗어나지 않고 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 안출된 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부 특허청구범위의 범위 내에 변형, 변화 및 변경이 가능하다.

Claims (29)

  1. 구동 섹션;
    공동 회전축 상의 상기 구동 섹션에 연결된 두 개의 독립 가동형 아암 조립체; 및
    이 아암 조립체에 연결된 기판 홀더를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아암 조립체 각각은 공동 회전축에 쇼울더를 구비한 스카라 아암(scara arm)과 상기 기판홀더에 연결된 말단부에 손목부로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 섹션은 프레임과, 공동 회전축 상의 프레임에 회전가능하게 연결된 풀리를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 풀리와 별개의 각각의 아암 조립체 사이에 연결된 두 개의 변속부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동섹션은, 풀리에 연결된 제1 모터, 아암 조립체의 제1 모터에 연결된 제2 모터, 및 아암 조립체의 제2 모터에 연결된 제3 모터로 이루어지는 세 개의 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    각각의 모터는 프레임에 정지 연결된 자기 고정자와 자기적으로 피동된 회전자를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전자와 고정자는 이들 사이에 슬리브를 갖는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 구동섹션은 그위에 회전자를 갖는 세 개의 동축 샤프트를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 프레임을 기판처리장치의 하우징에 연결하기 위한 마운팅 하우징과 이마운팅 하우징에 대해 프레임을 수직방향으로 이동하기 위한 수직방향 구동 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  10. 두 개의 독립 가동형 아암 조립체;
    이 아암 조립체에 연결된 기판홀더; 및
    프레임, 제1 드라이브에 의해 상기 프레임에 회전가능하게 연결된 풀리, 및 상기 아암조립체에 연결된 제2 및 제3 드라이브를 구비하며, 상기 풀리는 변속부재에 의해 두 개의 아암 조립체 모두에 동작가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 아암조립체는 공동 회전축 상의 프레임에 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 드라이브는 자기적으로 피동된 섹션을 갖는 적어도 세 개의 동축 구동 샤프트와, 상기 프레임에 고정 연결된 자기 구동 고정자를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 풀리는 상기 하나의 가동형 아암 조립체 내부에 위치한 제1 섹션과 다른 하나의 가동형 아암 조립체 내부에 위치한 제2 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 변속부재는 풀리의 제1 섹션에 제1 전동벨트와 풀리의 제2 섹션에 제2 전동벨트를 구비하며, 풀리의 제1 및 제2 섹션은 서로에 대해 수직방향으로 오프세트(offset)되는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 드라이브는 상기 프레임을 따라 다른 높이로 프레임에 정지 연결된 세 개의 자기 구동 고정자를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  16. 프레임;
    이 프레임에 정지 연결된 자기 구동 고정자;
    각각이 별개의 자기 구동 고정자에 정렬된 자기 피동 섹션을 구비하는 적어도 세 개의 동축 샤프트를 갖는 구동 샤프트 조립체;
    하나의 샤프트에 의해 프레임에 회전가능하게 연결된 풀리를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 구동시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 중간 샤프트는 풀리에 연결되고 중간 고정자는 상기 중간 샤프트의 자기피동 섹션과 정렬되는 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 구동시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 프레임에 대한 샤스프의 위치를 감지하기 위한 적어도 세 개의 위치센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 구동시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 프레임을 다른 부재에 연결하기 위한 마운트와, 상기 프레임을 상기 마운트에 연결하는 수직방향 드라이브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 구동시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 풀리는 제1 전동벨트를 이동하기 위해 제1 섹션과 제2 전동벨트를 이동하기 위해 수직방향으로 오프세트하는 제2 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치의 구동시스템.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 하나의 샤프트는 풀리를 통해 연장하고 풀리에 대해 회전가능한 것을특징으로 하는 기판이송장치의 구동시스템.
  22. 각각이 회전축(A)을 갖고, 이 회전축을 중심으로 아암 조립체의 적어도 일부가 회전할 수 있는 N 독립 가동형 아암 조립체;
    이 아암 조립체에 연결된 기판홀더; 및
    M 모터를 구비하고, 각각의 A 축을 중심으로 각각의 아암 조립체를 독립적으로 회전하기 위한 회전수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
    여기서, N 및 A는 일 이상의 정수이고, M 은 A의 최소치에 N배 보다 작은 정수이다.
  23. 제22항에 있어서,
    N은 2이고, A는 각각의 아암 조립체에 대해 2이며, M은 3인 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 모터 각각은 자기 구동 고정자와 자기 피동 회전자를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 회전수단은 그위에 회전자를 갖는 M 동축 샤프트를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  26. 제25항에 있어서,
    풀리는 하나의 샤프트에 연결되고 N 전동벨트는 풀리로부터 각각의 N 가동형 아암 조립체의 부분으로 연장하는 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  27. 제22항에 있어서,
    A는 적어도 두 개의 아암 조립체와 동일한 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  28. 제22항에 있어서,
    적어도 두 개의 아암 조립체에서 하나의 회전축은 공동축인 것을 특징으로 하는 기판이송장치.
  29. 프레임, 이 프레임에 회전가능하게 장착된 풀리, 및 상기 프레임에 회전가능하게 장착된 두 개의 아암 조립체를 기판이송장치에 구비하는 단계;
    상기 프레임에 대해 동일 방향으로 양 아암 조립체를 회전하기 위해 풀리와 함께 두 개의 아암조립체가 회전될 때 프레임에 대해 풀리를 회전시키는 단계; 및
    두 개의 아암조립체가 아암 조립체를 독립적으로 연장 및 후퇴하기 위해 프레임에 대해 독립적으로 회전될 때 프레임 상의 정지 위치에 풀리를 유지하는 단계;를 포함하는 기판이송장치의 이동방법.
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