KR20110054051A - 반송 장치 및 진공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 저온뿐만 아니라 고온 환경하에 있어서 반송물을 확실하게 유지 하여 고속 반송을 도모함과 함께 반송물의 반송시에 있어서의 더스트를 감소시키는 기술을 제공한다. 본 발명의 반송 장치 (50) 는, 구동원으로부터의 동력이 전달되는 복수의 아암을 갖는 자유롭게 신축할 수 있는 링크 기구 (20) 와, 링크 기구 (20) 의 동작 선단부에 있어서 구동 링크부를 통해서 연결되고, 기판 (10) 을 재치하기 위한 재치부 (5) 를 구비한다. 재치부 (5) 에는, 기판 (10) 의 측부와 맞닿아 걸기 위한 걸림부 (5a, 5b) 가 형성됨과 함께, 링크 기구 (20) 의 구동 링크부에는 캠 기구에 의한 탄성 지지 수단 (9) 이 형성된다. 탄성 지지 수단 (9) 은, 링크 기구 (20) 의 구동 링크부에 형성된 캠 구동면 (31L, 31R) 과, 캠 구동면 (31L, 31R) 에 맞닿아 종동할 수 있는 종동 롤러를 갖고, 당해 종동 롤러의 이동에 따라 재치부 (5) 의 걸림부 (5a, 5b) 를 향하여 안내 이동되는 볼록 형상의 탄성 지지부 (6a) 를 갖는 종동 기구부 (6) 를 구비한다.

Description

반송 장치 및 진공 장치{CONVEYING DEVICE AND VACUUM DEVICE}
본 발명은, 예를 들어 기판 등의 반송물을 반송하는 반송 장치에 관한 것으로, 특히, 반도체 제조 장치 등의 복수의 프로세스 챔버를 구비한 진공 장치에 바람직한 반송 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 등의 분야에 있어서는, 종래부터 도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같은 기판 반송 장치 (101) 가 사용되고 있다.
이 기판 반송 장치 (101) 는, 구동부 (102) 와, 이 구동부 (102) 에 연결되고 복수의 아암으로 이루어지는 아암부 (103) 와, 이 아암부 (103) 의 선단 (先端) 에 연결된 엔드 이펙터 (104) 를 갖고 있고, 엔드 이펙터 (104) 의 상면에서 기판 (W) 의 이면을 지지하여, 복수의 프로세스 챔버 (도시 생략) 사이에서 기판 (W) 을 주고 받도록 구성되어 있다.
엔드 이펙터 (104) 는, 일반적으로는, 세라믹스나 스테인리스강 등으로 제작되어 있다. 따라서, 아암 (103) 을 고속으로 신축 동작이나 선회 (旋回) 동작시키면 엔드 이펙터 (104) 도 고속으로 동작하므로, 기판 (W) 에 가해지는 가속도의 영향으로 기판 (W) 이 엔드 이펙터 (104) 상에서 미끄러져, 기판 (W) 을 올바른 위치로 반송할 수 없는 문제가 있다.
또한, 종래 기술에서는, 기판 (W) 이 엔드 이펙터 (104) 상을 미끄러질 때에 발생하는 더스트가, 기판 (W) 의 표면을 오염시키는 문제가 있다.
그래서, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 엔드 이펙터 (104) 의 상면에 복수의 유지부 (105) 를 형성하여, 기판 (W) 이면의 소정 지점에서 접촉하는 것도 제안되어 있다.
이 유지부 (105) 는 일반적으로 고무나 엘라스토머 등의 수지계 탄성 재료로 형성되어 있기 때문에, 기판 (W) 이면의 미끄러짐을 억제하여, 미끄럼 방지 패드로서 기능하고 있다. 이로써, 엔드 이펙터 (104) 의 상면에 있어서 기판 (W) 은 미끄러지지 않고 안정적인 반송 자세로 유지된다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).
여기서, 엘라스토머 등의 수지계 탄성 재료로 형성된 유지부 (105) 는, 기판 (W) 이나 주위의 분위기 온도가 비교적 낮은 (예를 들어 200 ℃ 이하) 경우에는, 효율적으로 기판 (W) 의 미끄러짐은 억제되지만, 당해 온도가 높은 (예를 들어 300 ∼ 500 ℃) 경우에는, 유지부 (105) 가 열에 의한 변질이나 변형으로, 기판 (W) 의 미끄러짐을 억제할 수 없게 되는 문제가 있다.
한편, 당해 온도가 비교적 낮은 (예를 들어 200 ℃ 이하) 경우에서도, 기판 (W) 이 유지부 (105) 의 점착력으로 첩부 (貼付) 되어, 엔드 이펙터 (104) 로부터 기판 (W) 이 적정하게 떨어지지 않게 되는 경우가 있다. 예를 들어, 프로세스 챔버 내의 스테이지에 기판 (W) 을 주고 받을 때, 유지부 (105) 로부터 기판 (W) 이 떨어지지 않고 균열되는 문제나, 올바른 위치로 기판 (W) 을 반송할 수 없는 문제가 있다.
또한, 원리적으로 유지부 (105) 와 기판 (W) 사이의 마찰력에 의해 기판 (W) 의 미끄러짐을 억제하고 있기 때문에, 쌍방의 물질에 의해 정해지는 최대 정지 마찰력을 초과하는 가속도가 기판 (W) 에 가해지면, 기판 (W) 은 엔드 이펙터 (104) 상에서 미끄러져 버린다. 따라서, 반송 장치 (101) 의 동작 속도는 유지부 (105) 와 기판 (W) 사이의 최대 정지 마찰력을 초과하여 크게 할 수 없다는 문제가 있다.
일본 공개특허공보 2002-353291호
본 발명은, 이와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은, 반송물이나 주위의 분위기 온도가 비교적 낮은 환경하 에 있거나, 당해 온도가 높은 환경하에 있어서도 반송물을 확실하게 유지하여 고속 반송을 도모하는 것에 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 반송물의 반송시에 있어서의 더스트를 가능한 한 적게 하는 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 이루어진 본 발명은, 구동원으로부터의 동력이 전달되는 복수의 아암을 갖는 자유롭게 신축할 수 있는 링크 기구와, 상기 링크 기구의 동작 선단부에 있어서 구동 링크부를 통해서 연결되고, 반송물을 재치 (載置) 하기 위한 재치부를 구비하고, 상기 재치부에는, 당해 반송물의 측부와 맞닿아 걸기 위한 걸림부가 형성됨과 함께, 상기 링크 기구의 구동 링크부에는 캠 기구에 의한 탄성 지지 수단이 형성되고, 상기 탄성 지지 수단은, 상기 링크 기구의 구동 링크부에 형성된 캠 구동면과, 당해 캠 구동면에 맞닿아 종동 (從動) 할 수 있는 종동 롤러를 갖고, 당해 종동 롤러의 이동에 따라 상기 재치부의 걸림부를 향하는 방향을 따라 안내 이동되는 탄성 지지부를 갖는 종동 기구부를 구비한 반송 장치이다.
본 발명에서는, 상기 탄성 지지 수단은, 회전 방향이 반대 방향인 1 쌍의 인접하는 링크 부재에 각각 상기 캠 구동면이 형성되고, 또한, 상기 종동 기구부는, 당해 1 쌍의 캠 구동면에 대응하는 1 쌍의 종동 롤러와 볼록 형상의 상기 탄성 지지부를 갖는 것도 효과적이다.
본 발명에서는, 상기 탄성 지지 수단의 종동 기구부는, 상기 캠 구동면에 대한 탄성 지지력을 조정하기 위한 탄성 지지력 조정 부재를 가질 수도 있다.
본 발명에서는, 상기 탄성 지지 수단의 종동 기구부의 탄성 지지부에는, 당해 탄성 지지부의 탄성 지지력을 감세 (減勢) 시키기 위한 감세 부재를 가질 수도 있다.
본 발명에서는, 상기 재치부의 걸림부는, 상기 링크 기구의 구동 링크부의 동작에 따라서 상기 탄성 지지 수단을 향하는 방향으로 이동하는 구동 기구에 의해 구동되고, 당해 반송물을 탄성 지지하여 상기 탄성 지지 수단과 함께 당해 반송물을 파지 (把持) 하는 파지 기구를 가질 수도 있다.
본 발명에서는, 상기 구동 기구에는 캠 방식의 구동부가 형성되고, 상기 파지 기구에는 상기 캠 방식의 구동부에 의해 구동되는 캠 방식의 파지부가 형성되어 있는 경우에도 효과적이다.
본 발명에서는, 상기 구동 기구에는 캠 방식의 구동부가 형성되고, 상기 파지 기구에는 상기 캠 방식의 구동부와 걸어 맞춰져 구동되는 링크 방식의 파지부가 형성되어 있는 경우에도 효과적이다.
본 발명에서는, 상기 파지 기구는 두 개 형성되고, 각 파지 기구의 파지부가, 상기 제 1 및 제 2 구동축의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있는 경우에도 효과적이다.
또, 본 발명은, 진공조와, 상기 서술한 어느 반송 장치를 갖고, 상기 반송 장치의 재치부가 상기 진공조 내에 대해 반입 및 반출되도록 구성되어 있는 진공 장치이다.
본 발명에 있어서는, 링크 기구의 동작 선단부에 캠 기구에 의해 동작하는 탄성 지지 수단을 형성하고, 그 종동 기구부의 탄성 지지부와 재치부의 걸림부에 의해 반송물을 기계적으로 파지하여 유지하도록 했기 때문에, 재치부 상면에서의 반송물의 미끄러짐을 억제하여 (원리적으로는 미끄러짐이 없게), 반송물의 고속 반송을 실현할 수 있다.
또, 탄성 지지 수단을 포함하여 모든 부재를 금속으로 제작함으로써, 반송물이나 주위의 분위기 온도가 비교적 낮은 환경하뿐만 아니라, 반송시의 온도가 높은 (예를 들어 300 ∼ 500 ℃) 경우에도 열 변질이나 변형 없이 반송물의 미끄러짐을 억제할 수 있다.
또한 탄성 지지 수단은, 캠과 롤러에 의해 동력을 전달하도록 구성되어 있기 때문에, 간소한 구성으로 소형의 반송 장치를 제공할 수 있다.
또한, 반송물을 파지하는 부분에는 슬라이딩하는 부분이 없기 때문에, 반송물을 오염시키는 더스트의 발생을 저감시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 탄성 지지 수단의 종동 기구부가, 상기 캠 구동면에 대한 탄성 지지력을 조정하기 위한 탄성 지지력 조정 부재를 갖는 경우에는, 종동 기구부의 종동 롤러를 적절한 힘으로 캠 구동면에 가압하여 밀착시킬 수 있기 때문에, 종동 기구부를 가이드 부재를 따라 확실하게 고정밀도로 기판 반송 방향 하류측으로 이동시킬 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 탄성 지지 수단의 종동 기구부의 탄성 지지부에 탄성 지지력을 감세시키기 위한 감세 부재를 갖는 경우에는, 장치 구성이나 반송물의 크기 등에 따라 최적의 힘으로 반송물을 확실하게 유지할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 재치부의 걸림부가, 상기 링크 기구의 구동 링크부의 동작에 따라서 상기 탄성 지지 수단을 향하는 방향으로 이동하는 구동 기구에 의해 구동되고, 당해 반송물을 탄성 지지하여 상기 탄성 지지 수단과 함께 당해 반송물을 파지하는 파지 기구를 갖는 경우에는, 반송물을 기판 반송 방향의 양측에서 확실하게 유지 (파지) 할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 구동 기구에 캠 방식의 구동부가 형성되고, 상기 파지 기구에는, 상기 캠 방식의 구동부에 의해 구동되는 캠 방식의 파지부가 형성되어 있는 경우에는, 캠 기구의 슬라이딩부를 반송물 (웨이퍼 등의 기판) 의 하측에 배치할 수 있기 때문에, 예를 들어 슬라이딩부에서 발생한 더스트에 의한 반송물 표면의 오염을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 구동 기구에 캠 방식의 구동부가 형성되고, 상기 파지 기구에 상기 캠 방식의 구동부와 걸어 맞춰져 구동되는 링크 방식의 파지부가 형성되어 있는 경우에는, 당해 링크 기구의 슬라이딩부를 반송물 (웨이퍼 등의 기판) 의 측원방 (側遠方) 에 배치할 수 있기 때문에, 예를 들어 슬라이딩부에서 발생한 더스트에 의한 반송물 표면의 오염을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 파지 기구가 두 개 형성되고, 각 파지 기구의 파지부가, 상기 제 1 및 제 2 구동축의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있는 경우에는, 두 개의 파지 기구에 의해 균형 있게 기판을 탄성 지지하여 유지 (파지) 할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 관련된 반송 장치의 실시형태의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2(a) 는 동(同) 실시형태에 있어서의 탄성 지지 수단의 종동 기구부를 나타내는 구성도, (b) 는 동 실시형태에 있어서의 탄성 지지 수단의 전체를 나타내는 구성도이다.
도 3(a)(b) 는 본 발명의 동작 원리 및 구성을 상세하게 나타내는 설명도이다.
도 4(a) ∼ (c) 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 반송 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시형태의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시형태의 주요부를 나타내는 부분 단면 측면도이다.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시형태의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 8 은 본 발명의 또 다른 실시형태의 탄성 지지부 및 클램프 걸림 기구를 나타내는 평면도이다.
도 9(a) 는 탄성 지지부 및 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 평면도이고, (b) 는 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 부분 단면도이다.
도 10(a) 는 탄성 지지부 및 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 평면도이고, (b) 는 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 부분 단면도이다.
도 11 은 본 발명의 또 다른 실시형태의 탄성 지지부 및 클램프 걸림 기구를 나타내는 평면도이다.
도 12(a)(b) 는 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 평면도
도 13 은 본 발명의 또 다른 실시형태의 주요부를 나타내는 구성도이다.
도 14 는 종래 기술에 관련된 반송 장치의 개략 구성도이다.
도 15 는 종래 기술에 관련된 반송 장치의 주요부 개략 구성도이다.
부호의 설명
1L … 제 1 좌 아암, 1R … 제 1 우 아암, 2L … 제 2 좌 아암, 2R … 제 2 우 아암, 3L … 제 3 좌 아암 (구동 링크부), 3R … 제 3 우 아암 (구동 링크부), 4 … 동력 전달 기구, 5 … 재치부, 5a, 5b … 걸림부, 6 … 종동 기구부, 7 … 반송실, 8 … 처리실, 9 … 탄성 지지 수단, 10 … 기판 (반송물), 20 … 링크 기구, 31L, 31R … 캠 구동면, 50 … 반송 장치
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 은, 본 발명에 관련된 반송 장치의 실시형태의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 반송 장치 (50) 는, 예를 들어 진공 처리조 내에 있어서 반송물인 기판 (10) 의 반송을 실시하는 소위 프로그 레그 방식의 것이고, 이하에 설명하는 링크 기구 (20) 를 구동하기 위한 연직 방향에 동심 형상으로 배치 형성된 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 을 갖고 있다.
이들 각 구동축 (11, 12) 은, 독립한 제 1 및 제 2 구동원 (M1, M2) 에서 각각 시계 회전 방향 또는 반시계 회전 방향의 회전 동력이 전달되도록 구성되어 있다.
제 1 구동축 (11) 에는 제 1 좌 아암 (1L) 의 일방의 단부 (기단부 (基端部)) 가 고정되고, 제 2 구동축 (12) 의 일방의 단부 (기단부) 에는, 제 1 우 아암 (1R) 이 고정되어 있다.
제 1 좌 아암 (1L) 의 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 2 좌 아암 (2L) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 지지축 (21L) 을 중심으로 하여 수평 방향에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
제 1 우 아암 (1R) 의 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 2 의 우 아암 (2R) 의 일방의 단부 (기단부) 가, 지지축 (21R) 을 중심으로 하여 수평 방향에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
본 실시형태에서는, 이들 제 1 좌 아암 (1L) 및 제 1 우 아암 (1R) 은 직선 형상으로 형성되어, 동일한 지점간 거리를 갖도록 구성되어 있다.
제 2 좌 아암 (2L) 은 직선 형상으로 형성되고, 그 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 3 좌 아암 (3L) 의 일방의 단부 (기단부) 가 고정 나사 (22L) 로 고정되어 있다.
제 2 우 아암 (2R) 은 직선 형상으로 형성되고, 그 타방의 단부 (선단부) 에는, 제 3 우 아암 (3R) 의 일방의 단부 (기단부) 가 고정 나사 (22R) 로 고정되어 있다.
여기서, 제 3 좌 아암 (3L), 제 3 우 아암 (3R) 은 구동 링크부를 구성하는 것으로, 거의 「く」자 형상으로 형성되어 있고, 각각의 굴곡 부분의 볼록부가 링크 타방측을 향하게 하여 배치되어 있다.
또, 제 3 좌 아암 (3L) 의 타방의 단부 (선단부) 는, 후술하는 동력 전달 기구 (4) 의 표면에 형성된 지지축 (23L) 을 중심으로 하여 수평 방향에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
한편, 제 3 우 아암 (3R) 의 타방의 단부 (선단부) 는, 후술하는 동력 전달 기구 (4) 의, 예를 들어 표면측에 형성된 지지축 (23R) 을 중심으로 하여 수평 방향에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 제 2 좌 아암 (2L) 의 지지축 (21L) 에서 제 3 좌 아암 (3L) 의 지지축 (23L) 의 지점간 거리와, 제 2 의 우 아암 (2R) 의 지지축 (21R) 에서 제 3 우 아암 (3R) 의 지지축 (23R) 의 지점간 거리는, 동일한 거리를 갖도록 구성되어 있다.
또, 동력 전달 기구 (4) 는, 예를 들어 직사각형 박형 (薄型) 상자 형상의 하우징 내에 서로 맞물리는 1 쌍의 톱니 바퀴를 갖고 있다 (도시 생략).
이들 톱니 바퀴는 동일한 치수를 갖고, 각각의 회전축이 상기 서술한 지지축 (23L, 23R) 에 고정되어, 이로써, 자세 제어 기구로서 작용하기 위하여 역방향으로 동일 속도로 회전하도록 구성되어 있다.
이들 지지축 (23L, 23R) 은, 기판의 반송 방향에 대해 직교하는 방향에 근접하여 배치되어 있다.
본 발명의 경우, 특별히 한정되지는 않지만, 균형 있게 반송물을 유지하는 관점에서는, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향 (화살표 P 방향) 에 대해 직교하는 위치에 지지축 (23L, 23R) 을 배치하도록 구성하는 것이 바람직하다.
동력 전달 기구 (4) 의 기판 반송 방향 하류측에는, 소위 엔드 이펙터인 재치부 (5) 가 형성되어 있다.
이 재치부 (5) 는, 소정의 간격을 두고 형성한 지지 부재 (5L, 5R) 가 형성되어 있다.
여기서, 지지 부재 (5L, 5R) 의 기판 반송 방향 하류측의 단부에는, 기판 (10) 의 측부와 맞닿을 수 있는 볼록부 형상의 걸림부 (5a, 5b) 가 각각 형성되어 있다.
여기서, 걸림부 (5a, 5b) 는, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 형성되어 있다.
한편, 본 실시형태에 있어서는, 이하에 설명하는 캠 기구에 의한 탄성 지지 수단 (9) 이 형성되어 있다.
도 2(a) 는, 본 실시형태에 있어서의 탄성 지지 수단의 종동 기구부를 나타내는 구성도이고, 도 2(b) 는, 본 실시형태에 있어서의 탄성 지지 수단의 전체를 나타내는 구성도이다.
도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 은 그 선단부가 각각 반원 형상으로 형성되고, 각 선단부의 기판 반송 방향 하류측 부분에, 원호 형상의 캠 구동면 (31L, 31R) 이 형성되어 있다. 그리고, 이들 제 3 좌 아암 (3L) 및 제 3 우 아암 (3R) 의 캠 구동면 (31L, 31R) 과 도 2(a) 에 나타내는 종동 기구부 (6) 를 갖고 탄성 지지 수단 (9) 이 구성되어 있다.
여기서, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 캠 구동면 (31L, 31R) 은, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의, 예를 들어 상면측을 각각 단 (段) 형상으로 잘라냄으로써, 기판 반송 방향 하류측 방향에 관하여 볼록해지는 원호 형상으로 형성되어 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 각 캠 구동면 (31L, 31R) 은, 각 선단부측의 변위량 (지지축 (23L) 과 내측 맞닿음 면 (31L1) 간의 거리, 지지축 (23R) 과 내측 맞닿음 면 (31R1) 간의 거리) (r1) 이, 각 기단부측의 변위량 (지지축 (23L) 과 외측 맞닿음 면 (31L0) 간의 거리, 지지축 (23R) 과 외측 맞닿음 면 (31R0) 간의 거리) (r0) 보다 작아지도록 구성되어 있다 (r1 ＜ r0).
또한, 본 예에서는, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 각 캠 구동면 (31L, 31R) 은, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 형성되어 있다.
한편, 본 실시형태의 종동 기구부 (6) 는, 바람직하게는 스테인리스 등의 금속 부재로 구성되는 것으로, 직선 막대 형상의 본체부 (60) 를 갖고 있다.
종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 의 일단부에는, 예를 들어 사다리꼴 형상의 지지 부재 (61) 가 장착되고, 이 지지 부재 (61) 의 사다리꼴 저변의 양단부에는, 예를 들어 동일한 직경을 갖는 진원형의 종동 롤러 (62L, 62R) 가 각각 형성되어 있다.
여기서, 종동 롤러 (62L, 62R) 는, 예를 들어, 본체부 (60) 가 연장되는 방향의 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되고, 당해 본체부 (60) 를 포함하는 평면에 대해 직교하는 방향의 지지축 (63L, 63R) 을 중심으로 하여 회전하도록 구성되어 있다.
종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 의 타단부에는, 예를 들어 볼록 형상 (여기서는 핀 형상) 의 탄성 지지부 (6a) 가 장착되어 있다. 이 탄성 지지부 (6a) 의 선단부는, 더스트의 발생을 방지하기 위한, 예를 들어 PTFE (폴리 4 불화 에틸렌 수지) 등의 내열성 수지 재료로 이루어지는 코팅을 실시할 수도 있다.
또, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 의 중복부 (中腹部) 와 상기 서술한 지지 부재 (61) 사이에는, 당해 본체부 (60) 의 주위에 압축 코일 스프링 (64) 이 장착되어 있다. 이 압축 코일 스프링 (64) 은, 그 선단 부분이 지지 부재 (61) 에 고정되어 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 캠 구동면 (31L, 31R) 에, 종동 기구부 (6) 의 종동 롤러 (62L, 62R) 를 각각 맞닿게 한 상태에서, 예를 들어 재치부 (5) 의 표면에 형성한 가이드 부재 (65) 에 의해 안내됨으로써, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 가 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 직선 이동하도록 구성되어 있다.
이 경우, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 에 장착된 압축 코일 스프링 (64) 은, 그 탄성 지지부 (6a) 측의 선단 부분이 가이드 부재 (65) 에 맞닿아 걸리고, 그 탄성력에 의해 종동 기구부 (6) 의 종동 롤러 (62L, 62R) 를 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 캠 구동면 (31L, 31R) 에 대해 가압하도록 되어 있다.
다음으로, 도 3(a) (b) 를 사용하여, 본 발명의 동작 원리 및 구성을 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시형태에서는, 링크 기구 (20) 가 신장된 상태에 있어서, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 3 좌 아암 (3L) 의 장착면 (30L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 장착면 (30R) 이 이루는 각도가, 예를 들어 180 도보다 커지도록 설정한다.
한편, 링크 기구 (20) 가 수축된 상태에 있어서는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 3 좌 아암 (3L) 의 장착면 (30L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 장착면 (30R) 이 이루는 각도가, 예를 들어 180 도 보다 작아지도록 설정한다.
이와 같은 구성에 있어서, 링크 기구 (20) 가 신장된 상태에 있어서, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 종동 기구부 (6) 의 기판 반송 방향 하류측의 탄성 지지부 (6a) 가 반송할 기판 (10) 의 측부와 접촉하지 않도록, 종동 기구부 (6) 의 길이 (여기에서는, 탄성 지지부 (6a) 의 선단부에서 종동 롤러 (62L, 62R) 의 캠 구동면 (31L, 31R) 의 내측 맞닿음 면 (31L1, 31R1) 까지의 거리) 을 설정함과 함께, 제 3 좌 아암 (3L) 및 제 3 우 아암 (3R) 의 장착면 (30L, 30R) 의 각도, 상기 캠 구동면 (31L, 31R) 의 변위량 (r1) 을 설정하여, 종동 롤러 (62L, 62R) 의 각 내측 맞닿음 면 (31L1, 31R1) 과 기판 (10) 의 측부와의 거리를 정하고, 이것을 거리 (D) 로 한다.
한편, 링크 기구 (20) 가 수축된 상태에서는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 3 좌 아암 (3L) 의 장착면 (30L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 장착면 (30R) 이 이루는 각도가 180 도 보다 작아져, 종동 기구부 (6) 의 종동 롤러 (62L, 62R) 가, 제 3 좌 아암 (3L) 및 제 3 우 아암 (3R) 의 캠 구동면 (31L, 31R) 을 따라 각각 외측 맞닿음 면 (31L0, 31R0) 측으로 이동하고, 이로써, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 지지축 (23L, 23R) 과 각 캠 구동면 (31L, 31R) 간의 거리가 커진다 (r0 ＞ r1).
이 경우, 본 실시형태에서는, 종동 기구부 (6) 의 종동 롤러 (62L, 62R) 와 각 캠 구동면 (31L, 31R) 의 접촉 부분과 각 지지축 (23L, 23R) 을 연결하는 직선의 기판 반송 방향에 대한 각도가, 링크 기구 (20) 가 신장된 상태에 비해 링크 기구 (20) 가 수축된 상태 쪽이 작기 때문에 (θ0 ＜ θ1), 제 3 좌 아암 (3L) 및 제 3 우 아암 (3R) 의 수축 방향으로의 회전에 따라, 종동 기구부 (6) 가 기판 반송 방향 하류측으로 이동하여, 종동 롤러 (62L, 62R) 의 접촉 단부와 반송할 기판 (10) 의 측부의 거리가 작아진다 (r0·cosθ0 ＞ r1·cosθ1, 즉, d ＜ D).
그 결과, 종동 기구부 (6) 의 기판 반송 방향 하류측의 부분 (탄성 지지부 (6a)) 이 반송할 기판 (10) 의 측부와 접촉하여, 기판 (10) 의 측부에 대해, 재치부 (5) 의 걸림부 (5a, 5b) 를 향하는 방향의 힘 (F) 이 작용하고, 이로써, 당해 기판 (10) 에 대해 기판 반송 방향에 관해서 상류 및 하류측에서 가압력이 작용하여, 재치부 (5) 상에 있어서 기판 (10) 이 유지 (파지) 된다.
본 실시형태에서는, 상기 동작을 할 때에 압축 코일 스프링 (64) 의 반송 방향 하류측 부분이 가이드 부재 (65) 에 맞닿아 압축되기 때문에, 압축 코일 스프링 (64) 의 탄성력에 의해 종동 기구부 (6) 의 종동 롤러 (62L, 62R) 가, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 각 캠 구동면 (31L, 31R) 에 눌려 밀착하고, 이로써 종동 기구부 (6) 가 가이드 부재 (65) 를 따라 확실하게 고정밀도로 기판 반송 방향 하류측으로 이동한다.
이와 같은 링크 기구 (20) 의 수축 상태에 있어서는, 제 1 좌 아암 (1L) 및 제 1 우 아암 (1R) 을 동일한 방향으로 회전시킴으로써, 기판 (10) 을 유지한 상태에서 선회 동작을 실시할 수 있다.
도 4(a) ∼ (c) 는, 본 실시형태에 있어서의 반송 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
여기서는, 반송실 (7) 로부터 처리실 (8) 내에 기판 (10) 을 반입하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 반송실 (7) 및 처리실 (8) 은, 도시되지 않은 진공 배기계에 접속되어 있다. 또, 반송실 (7) 과 처리실 (8) 사이에는 도시되지 않은 게이트 밸브가 접속되어 있고, 그 게이트 밸브가 열린 후, 반입, 반출 동작을 실시한다.
먼저, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 바와 같은 링크 기구 (20) 를 수축시켜 기판 (10) 을 유지한 상태에서 재치부 (5) 의 걸림부 (5a, 5b) 를 처리실 (8) 측을 향하게 한다.
이 상태에서 제 1 좌 아암 (1L) 을 시계 회전 방향으로 회전시킴과 함께, 제 1 우 아암 (1R) 을 반시계 회전 방향으로 회전시킴으로써, 링크 기구 (20) 의 신장 동작이 개시되고, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 은 처리실 (8) 을 향하여 직진한다.
또한, 링크 기구 (20) 의 신장 동작을 계속함으로써, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 을 처리실 (8) 내에 반입한다.
이 상태에서는, 도 3(a) 을 사용하여 설명한 바와 같이, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 와 기판 (10) 의 측부가 접촉하지 않는 상태가 되기 때문에, 처리실 (8) 에 설치되어 있는 도시되지 않은 승강 기구에 의해 기판 (10) 을 지지하여 상승시킴으로써, 기판 (10) 을 반송 장치 (50) 의 재치부 (5) 에서 이탈시킬 수 있다.
또한, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 와 기판 (10) 의 측부와의 접촉을 해제하는 타이밍은, 링크 기구 (20) 가 완전히 신장된 상태와 동시여도 되고, 링크 기구 (20) 가 완전히 신장되기 전 (직전) 이어도 되며, 본 발명이 적용되는 반송 장치 및 진공 장치의 크기나 배치 구성에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
그 후, 제 1 좌 아암 (1L) 을 반시계 회전 방향으로 회전시킴과 함께, 제 1 우 아암 (1R) 을 시계 회전 방향으로 회전시켜 링크 기구 (20) 의 축소 동작을 실시함으로써, 재치부 (5) 를 반송실 (7) 내에 되돌릴 수 있다.
이상 서술한 바와 같이 본 실시형태에 있어서는, 링크 기구 (20) 의 동작 선단부에 캠 기구에 의해 동작하는 탄성 지지 수단 (6) 을 형성하고, 기판 반송 방향 하류측으로 이동하는 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 와 걸림부 (5a, 5b) 에 의해 기판 (10) 을 기계적으로 파지시켜 유지하도록 했으므로, 재치부 (5) 상면에서의 기판 (10) 의 미끄러짐을 억제하고 (원리적으로는 미끄러짐이 없게), 기판 (10) 의 고속 반송을 실현할 수 있다.
또, 종동 기구부 (6) 를 포함하여 모든 부재를 금속으로 제작함으로써, 반송물이나 주위의 분위기 온도가 비교적 낮은 환경하뿐만 아니라, 반송시의 온도가 높은 (예를 들어 300 ∼ 500 ℃) 경우여도 열 변질이나 변형 없이 기판 (10) 의 미끄러짐을 억제할 수 있다.
또한, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 는 볼록 형상의 부재이고, 기판 (10) 을 파지하는 부분에는 슬라이딩부가 없기 때문에, 기판 (10) 을 오염시키는 더스트의 발생을 저감시킬 수 있다.
도 5 ∼ 도 7 은, 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 이하, 상기 서술한 실시형태와 대응하는 부분에는 공통의 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5 는, 탄성 지지 수단의 종동 기구부에, 당해 탄성 지지부의 탄성 지지력을 감세시키기 위한 감세 부재를 갖는 예를 나타내는 것이다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 탄성 지지부 (6a) 의 지지부 (66) 가 본체부 (60) 가 연장되는 방향을 따라 이동하도록 구성되고, 이들 본체부 (60) 의 선단부와 탄성 지지부 (6a) 사이의 지지부 (66) 의 주위에는, 압축 코일 스프링 (감세 부재) (67) 이 장착되어 있다. 그리고, 탄성 지지부 (6a) 의 선단부에 본체부 (60) 방향으로의 힘이 작용한 경우에 압축 코일 스프링 (67) 의 탄성력에 저항하여 탄성 지지부 (6a) 가 본체부 (60) 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면, 기판 (10) 을 유지 (파지) 할 때에 기판 (10) 에 대한 탄성 지지력을 조정할 수 있기 때문에, 여러 가지 반송물이나 장치 구성에 따라 설계의 자유도가 커져 범용성이 높아진다는 장점이 있다.
도 6 은, 본 발명의 또 다른 실시형태의 주요부를 나타내는 부분 단면 측면도로서, 동력 전달 기구 (4) 의 하방에 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 이 위치하도록 구성한 것이다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 선단부에, 상기 서술한 구성의 종동 기구부 (6) 가 배치 형성되고, 그 본체부 (60) 가 기판 반송 방향을 따라 직진 이동하도록 구성되어 있다.
종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 의 선단부에는, 감세 부재 (6b) 가 장착되어 있다. 이 감세 부재 (6b) 는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속으로 이루어지는 판 형상의 탄성 재료로 구성되고, 본체부 (60) 의 선단부에서 상방을 향하여 배치 형성되어 있다.
그리고, 감세 부재 (6b) 의 선단부에는, 예를 들어 오목부 형상의 탄성 지지부 (6c) 가 형성되고, 이 탄성 지지부 (6c) 가 재치부 (6) 에 형성한 구멍부 (5a) 를 통해서 재치부 (5) 상으로 돌출하여, 종동 기구부 (6) 의 이동에 따라, 기판 (10) 의 측부에 대해 탄성 지지부 (6c) 의 오목면 부분이 맞닿거나 또는 이간하도록 구성되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면, 상기 실시형태와 동일한 기판 (10) 을 유지 (파지) 할 때에 기판 (10) 에 대한 탄성 지지력을 조정할 수 있다.
추가로, 본 실시형태에 의하면, 예를 들어, 미국 특허 6,364,599 B1 의 도 22 나 도 23 에 나타나 있는 상측의 엔드 이펙터와 하측의 엔드 이펙터의 상하 간격을 작게 한 아암 기구의 하측 아암의 웨이퍼 파지 기구로서 사용할 수 있다. 또한, 이 아암 기구의 상측 아암의 웨이퍼 파지 기구로서 전술한 도 2(a)(b) 및 도 3(a)(b) 의 구성을 사용할 수 있다.
도 7 은, 본 발명의 또 다른 실시형태의 주요부를 나타내는 구성도로서, 당해 탄성 지지부의 탄성 지지력을 감세시키기 위한 감세 부재를 갖는 예를 나타내는 것이다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태는, 도 5 에 나타내는 실시형태의 변형예로, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 의 선단부에, 예를 들어 본체부 (60) 가 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선 막대 형상의 장착 부재 (67) 가 고정되고, 이 장착 부재 (67) 의 양단부에, 예를 들어 스테인리스 등의 금속으로 이루어지는 띠형상, 링형상의 두 개의 감세 탄성 지지부 (6d, 6e) 가, 장착 부재 (68) 에서 기판 반송 방향 하류측으로 돌출하도록 장착되어 있다.
여기서, 두 개의 감세 탄성 지지부 (6d, 6e) 는, 동일한 크기 및 형상으로 형성되고, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면, 도 5 에 나타내는 실시형태와 동일한 기판 (10) 을 유지 (파지) 할 때에 기판 (10) 에 대한 탄성 지지력을 조정할 수 있는 것에 추가로, 기판 반송 방향에 대해 선대칭으로 배치된 두 개의 감세 탄성 지지부 (6d, 6e) 에 의해 기판 (10) 을 탄성 지지하기 때문에, 균형 있게 기판 (10) 을 유지 (파지) 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 6 에 나타내는 실시형태와 같이, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 그리고 종동 기구부 (6) 를 동력 전달 기구 (4) 의 하방에 위치하도록 구성할 수도 있다.
이 경우에는, 도 6 에 나타내는 실시형태와 동일하게 재치부 (5) 에 구멍부 (도시 생략) 를 형성하고, 이 구멍부를 통하여 장착 부재 (68) 및 감세 탄성 지지부 (6d, 6e) 를 재치부 (5) 의 상방에 위치시켜, 기판 (10) 의 측부에 대해 감세 탄성 지지부 (6d, 6e) 가 맞닿거나 또는 이간하도록 구성하면 된다.
이와 같은 본 실시형태에 의하면, 예를 들어, 미국 특허 6,364,599 B1 의 도 22 나 도 23 에 나타나 있는 상측의 엔드 이펙터와 하측의 엔드 이펙터의 상하 간격을 작게 한 아암 기구의 하측 아암의 웨이퍼 파지 기구로서 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이 아암 기구의 상측 아암의 웨이퍼 파지 기구로서 전술한 도 7 의 구성 자체를 사용할 수 있다.
도 8 및 도 9(a)(b) 는, 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 도 8 은 탄성 지지부 및 클램프 걸림 기구를 나타내는 평면도, 도 9(a) 는 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 평면도, 도 9(b) 는 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 부분 단면도이다. 이하, 상기 실시형태와 대응하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태는, 후술하는 바와 같이, 재치부 (5) 의 좌우의 지지 부재 (5L, 5R) 의 선단 부분에, 좌 클램프 걸림 기구 (파지 기구) (70L), 우 클램프 걸림 기구 (파지 기구) (70R) 가 형성되어 있는 것이다.
여기서, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 에는, 기판 반송 방향 (화살표 P 방향) 과 직교하는 방향으로 연장되는 직선 막대 형상의 기부 (基部, 71) 가 장착 고정되어 있다.
이 기부 (71) 는, 재치부 (5) 의 지지 부재 (5L, 5R) 의 간격과 거의 동등한 길이를 갖고, 좌 지지 부재 (5L) 에는, 기판 반송 방향으로 연장되는 직선 막대 형상의 좌 구동 부재 (71L) 가 장착 고정되고, 오른쪽 지지 부재 (5R) 에는, 기판 반송 방향으로 연장되는 직선 막대 형상의 좌 구동 부재 (71R) 가 장착 고정되어 있다.
본 실시형태의 경우, 이들 좌 구동 부재 (71L) 및 우 구동 부재 (71R) 는, 각각 지지 부재 (5L, 5R) 를 따라 각각의 하측에 배치되어 있다.
또, 좌 구동 부재 (71L) 및 우 구동 부재 (71R) 는, 상기 서술한 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있다.
지지 부재 (5L) 의 선단 부분에는 좌 클램프 걸림 기구 (70L) 가 형성되고, 지지 부재 (5R) 의 선단 부분에는 우 클램프 걸림 기구 (70R) 가 형성되어 있다.
이들 좌 클램프 걸림 기구 (70L) 와 우 클램프 걸림 기구 (70R) 란, 동일한 기구에 의해 동작하도록 구성되고, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있다.
본 실시형태에서는, 상기 서술한 기부 (71), 좌 구동 부재 (71L) 및 우 구동 부재 (71R) 에 의해 구동 기구가 구성되어 있다.
이하, 도 8, 도 9(a)(b) 및 도 10(a)(b) 를 사용하여, 적당히 우 클램프 걸림 기구 (70R) 를 예로 들어서 본 발명에 있어서의 캠 방식의 파지 기구의 구성 및 동작을 설명한다.
도 9(a)(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 우 클램프 걸림 기구 (70R) 는, 지지 부재 (5R) 의 하부에 장착한, 예를 들어 상자 형상의 유지부 (50) 를 갖고 있다.
이 유지부 (50) 의 바닥부 (50a) 상에는, 상기 서술한 우 구동 부재 (71R) 가 수평 방향을 향하여 지지되도록 되어 있다.
그리고, 유지부 (50) 의 양측에 형성된 측벽부 (50b) 에는, 기판 반송 방향에 대해 직각 방향으로 신장되고, 또한 수평 방향을 향하게 한 지지축 (72R) 이 회전할 수 있도록 지지되어 있다.
이 지지축 (72R) 에는, 우 클램프 걸림 기구 (70L) 를 구성하는 우 클램프 걸림 부재 (73R) 가 장착 고정되어 있다.
이 우 클램프 걸림 부재 (73R) 는 대략 「L」자 형상으로 형성되고, 연직 상방으로 연장되는 파지부 (730) 와, 지지축 (72R) 에 대해 기판 반송 방향 하류측으로 연장되는 캠 종동부 (731) 로 구성된다.
여기서, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 는, 지지 부재 (5R) 에 형성된 개구부 (74R) 로부터 선단 부분이 상방으로 돌출하도록 구성되어 있다.
그리고, 캠 종동부 (731) 보다 길이, 즉 지점간 거리가 길어지도록 형성되고, 지지 부재 (5R) 에 형성된 개구부 (74R) 로부터 선단 부분이 상방으로 돌출하도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 의 기판 반송 방향 하류측의 부분에는, 탄성 부재인, 예를 들어 인장 코일 스프링 (75) 의 일단부가 장착되고, 또한 이 인장 코일 스프링 (75) 의 타단부는, 지지 부재 (5R) 상의 기판 반송 방향 하류측의 위치에 형성된 장착 부재 (76) 에 장착되어 있다.
그리고, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 인장 코일 스프링 (75) 이, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 를 기판 반송 방향 하류측으로 끌어 당기도록 구성되어 있다.
또, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 에는, 기판 반송 방향에 대해 소정의 각도 (예를 들어 반송할 기판 (10) 의 내방측에 45°정도) 경사시킨, 예를 들어 평면 형상의 파지면 (732) 이 형성되어 있다.
또한, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지면 (732) 에는, 더스트의 발생을 방지하기 위한, 예를 들어 PTFE (폴리 4 불화 에틸렌 수지) 등의 내열성 수지 재료로 이루어지는 코팅을 실시할 수도 있다.
한편, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 는, 지지축 (72R) 에 대해 약간 하방을 향하여 형성되고, 지지축 (72R) 의 직하 부분과 캠 종동부 (731) 의 하면 (734) 이 구동 부재 (71R) 의 상면 (710) (및 이하에 설명하는 캠 구동면 (711)) 에 대해 접촉하도록 구성되어 있다.
그리고, 캠 종동부 (731) 는, 그 선단부의 형상이 둥근 형상으로 형성되어 있다.
본 실시형태의 경우, 이 캠 구동면 (711) 은 오목부 형상으로 형성되어, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 의 하면 (734) 에 대해 서로 들어맞는 요곡면 (凹曲面) 형상으로 형성되어 있다.
또한, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 와 구동 부재 (71R) 의 상면 (710) 이 접촉하는 부분에는, 더스트의 발생을 방지하기 위한, 예를 들어 PTFE (폴리 4 불화 에틸렌 수지) 등의 내열성 수지 재료로 이루어지는 코팅을 실시할 수도 있다.
한편, 좌 클램프 걸림 기구 (70L) 는, 상기 서술한 우 클램프 걸림 기구 (70R) 와 동일한 구성으로, 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치된 지지축 (72L), 좌 클램프 걸림 부재 (73), 개구부 (74L) 를 갖고, 좌 클램프 걸림 부재 (73) 에는, 파지부 (730), 캠 종동부 (731) 및 파지면 (732) 이 형성되어 있다.
또, 구동 부재 (71L) 는, 상기 서술한 구동 부재 (71R) 와 동일한 구성을 갖고, 도시는 하지 않지만, 그 상면에는, 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 캠 종동부 (731) 의 하면에 대해 서로 들어맞는 요곡면 형상의 캠 구동면 (711) 이 형성되어 있다.
다음으로, 도 8, 도 9(a)(b) 및 도 10(a)(b) 를 사용하여, 본 실시형태의 동작 원리 및 구성을 상세하게 설명한다.
본 실시형태의 경우, 링크 기구 (20) 가 신장된 상태에 있어서는, 종동 기구부 (6) 의 기판 반송 방향 하류측의 탄성 지지부 (6a) 가 반송할 기판 (10) 의 측부와 접촉하지 않도록, 종동 기구부 (6) 의 길이가 설정되어 있다.
이 상태에서는, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 에 고정된 기부 (71) 가 기판 반송 방향 상류측의 소정 위치에 위치하고, 이로써 좌 구동 부재 (71L) 및 우 구동 부재 (71R) 도 기판 반송 방향 상류측의 소정 위치에 위치한다.
그래서, 이와 같은 위치 관계에 있어서, 예를 들어, 도 9(a)(b) 에 나타내는 바와 같이, 우 구동 부재 (71R) 에 형성된 캠 구동면 (711) 의 바닥부와 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 가 기판 반송 방향에 관하여 겹치는 위치가 되도록, 우 구동 부재 (71R) 의 길이, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 의 길이, 우 구동 부재 (71R) 의 캠 구동면 (711) 의 길이, 위치 및 형상을 설정한다.
이 상태에서는, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 가 인장 코일 스프링에 의해 기판 반송 방향으로 끌어 당겨지기 때문에, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 가 지지축 (72R) 을 중심으로 하여 기판 반송 방향으로 쓰러지는 방향으로 회전하고, 이로써 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 가 우 구동 부재 (71R) 의 캠 구동면 (711) 의 바닥부에 가압되어, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 가 우 구동 부재 (71R) 의 캠 구동면 (711) 의 바닥 부분에 맞닿아 정지 상태가 된다.
그리고, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 이 상태에 있어서, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지면 (732) 이 기판 (10) 의 가장자리부에 대해 이간하도록, 지지축 (72R) 의 위치, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 의 길이 및 형상 그리고 파지면 (732) 의 위치 및 형상을 설정한다.
한편, 이 상태에서 링크 기구 (20) 를 수축시키는 방향으로 제 3 좌 아암 (3L) 및 제 3 우 아암 (3R) 을 회전시키면, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 와 함께 기부 (71) 와 좌 구동 부재 (71L) 및 우 구동 부재 (71R) 가 기판 반송 방향으로 이동한다.
이로써, 도 10(a)(b) 에 나타내는 바와 같이, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 캠 종동부 (731) 가 우 구동 부재 (71R) 의 캠 구동면 (711) 에서 탈출하고, 캠 종동부 (731) 의 하면 (734) 이 구동 부재 (71R) 의 상면 (710) 에 맞닿음으로써, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 가, 지지축 (72R) 을 중심으로 하여 기판 반송 방향과 반대 방향, 즉 기립하는 방향으로 회전한다.
그리고, 본 실시형태에 있어서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 링크 기구 (20) 가 수축된 상태에 있어서, 도 10(a) 에 나타내는 바와 같이, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 에 의해 기판 반송 방향으로 탄성 지지되어 이동하는 기판 (10) 의 가장자리부에 대해 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지면 (732) 이 맞닿도록, 상기 서술한 지지축 (72R) 의 위치, 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 의 길이 및 형상 그리고 파지면 (732) 의 위치 및 형상을 설정한다.
이 경우, 좌 클램프 걸림 기구 (70L) 에 대해서도, 우 클램프 걸림 기구 (70R) 와 동일하게, 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지면 (732) 이 기판 (10) 의 가장자리부와 맞닿도록, 구동 부재 (71) 의 캠 구동면 (711) 에 대해, 지지축 (72L) 의 위치, 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지부 (730) 의 길이 및 형상 그리고 파지면 (732) 의 위치 및 형상을 설정한다.
본 발명의 경우, 특별히 한정되지 않지만, 좌 구동 부재 (71L) 및 우 구동 부재 (71R) 의 이동 거리, 즉 종동 기구부 (6) 의 이동 거리에 대해, 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지부 (730) 및 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 의 이동 거리 (스트로크) 가 작아지도록 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면, 링크 기구 (20) 가 수축된 상태에 있어서, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 로부터 기판 반송 방향의 힘 (F) 이 작용함과 함께, 좌 클램프 걸림 기구 (70L) 의 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 및 우 클램프 걸림 기구 (70R) 의 우 클램프 걸림 부재 (73R) 로부터 기판 (10) 내방을 향하는 힘 (f1, f2) 이 작용하고, 이로써, 당해 기판 (10) 에 대해 기판 반송 방향에 관하여 상류 및 하류측으로부터 가압력이 작용하여, 재치부 (5) 상에 있어서 기판 (10) 이 확실하게 유지 (파지) 된다.
이 링크 기구 (20) 의 수축 상태에 있어서는, 제 1 좌 아암 (1L) 및 제 1 우 아암 (1R) 을 동일한 방향으로 회전시킴으로써, 기판 (10) 을 유지한 상태에서 선회 동작을 실시할 수 있다.
또한, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 와 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지면 (732) 및 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지면 (732) 이 기판 (10) 의 가장자리부에 접촉하는 타이밍은, 링크 기구 (20) 가 완전히 수축된 상태와 동시여도 되고, 링크 기구 (20) 가 완전히 수축되기 전 (직전) 이어도 되며, 본 발명이 적용되는 반송 장치 및 진공 장치의 크기나 배치 구성에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
단, 양호한 정밀도로 기판 (10) 을 파지하는 관점에서는, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 가 기판 (10) 의 가장자리부에 접촉한 후에, 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지면 (732) 및 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지면 (732) 이 기판 (10) 의 가장자리부에 접촉하도록 구성하는 것이 바람직하다.
특히, 본 실시형태에 있어서는, 좌 클램프 걸림 기구 (70L) (좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지면 (732)) 및 우 클램프 걸림 기구 (70R) (우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지면 (732)) 가, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있기 때문에, 균형 있게 기판 (10) 을 탄성 지지하여 유지 (파지) 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 종동 기구부 (6) 의 기판 반송 방향으로의 이동 거리에 대해, 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지부 (730) 및 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지부 (730) 의 이동 거리가 작아지도록 설정함으로써, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 에 의한 기판 (10) 으로의 탄성 지지의 타이밍에 대해, 좌 클램프 걸림 부재 (73L) 의 파지면 (732) 및 우 클램프 걸림 부재 (73R) 의 파지면 (732) 의 타이밍 및 시간을 소정의 범위로 설정할 수 있고, 이로써 양호한 정밀도로 기판 (10) 을 파지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 좌 클램프 걸림 기구 (70L) 및 우 클램프 걸림 기구 (70R) 에 있어서의 캠 기구의 슬라이딩 부분을 기판 (10) 의 하측에 배치할 수 있기 때문에, 예를 들어 이 슬라이딩 부분에서 발생한 더스트에 의한 기판 (10) 표면의 오염을 방지할 수 있다.
도 11 및 도 12(a)(b) 는, 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 도 11 은 탄성 지지부 및 클램프 걸림 기구를 나타내는 평면도, 도 12(a)(b) 는 클램프 걸림 기구의 주요부를 나타내는 평면도이다. 이하, 상기 실시형태와 대응하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 재치부 (5) 의 지지 부재 (5L, 5R) 의 선단 부분에, 링크 방식의 파지 기구인, 후술하는 클램프 걸림 기구 (81L, 81R) 가 각각 형성되어 있다. 또, 이들 클램프 걸림 기구 (8 1L, 81R) 를 구동하기 위한 구동 부재 (80) 를 갖고 있다.
이 구동 부재 (80) 는, 대략 「コ」자 형상의 부재로 이루어지고, 직선 막대 형상의 기부 (80a) 와, 기부 (80a) 의 양단부에 있어서 기부 (80a) 와 직교하는 방향으로 각각 연장되는 직선 막대 형상의 좌 구동부 (80L), 우 구동부 (80R) 로 구성되어 있다.
본 실시형태의 경우, 구동 부재 (80) 는, 기부 (80a) 가 기판 반송 방향과 직교하도록 배치되고, 이 기부 (80a) 를 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 가 관통하도록 구성되어 있다. 그리고, 이로써 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 와 구동 부재 (80) 가, 상대적으로 기판 반송 방향 및 그 반대 방향으로 이동할 수 있도록 배치 구성되어 있다.
또, 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 의 길이는 재치부 (5) 의 지지 부재 (5L, 5R) 의 피치보다 길어지도록 설정되고, 이로써, 구동 부재 (80) 를 반송 장치 (50) 에 장착했을 경우에, 좌 구동부 (80L), 우 구동부 (80R) 가 각각 지지 부재 (5L, 5R) 의 외측에 배치되도록 되어 있다.
여기서, 구동 부재 (80) 의 좌 구동부 (80L), 우 구동부 (80R) 는, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있다.
구동 부재 (80) 는, 이하에 설명하는 동력 전달 기구 (82) 를 통해서, 링크 기구 (20) 의 제 3 우 아암 (3R) 으로부터 힘을 받도록 구성되어 있다.
이 동력 전달 기구 (82) 는, 직선 막대 형상의 본체부 (82a) 를 갖고, 이 본체부 (82a) 의 일방의 단부가, 상기 서술한 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 와 직교하는 방향을 향하여 장착 고정되어 있다.
이 동력 전달 기구 (82) 의 본체부 (82a) 의 타단부에는, 진원형의 종동 롤러 (82b) 가 수평면 내에 있어서 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다.
한편, 제 3 우 아암 (3R) 에는, 도 8 에 나타내는 실시형태의 경우와 비교하여, 캠 구동면 (31R) 이, 제 3 우 아암 (3R) 의 선단부에서 후단부를 향하여 길이가 길게 형성되어 있다.
그리고, 종동 기구부 (6) 의 우측에 동력 전달 기구 (82) 를 인접 배치하고, 그 종동 롤러 (82b) 를 캠 구동면 (31R) 에 맞닿게 한 상태에서, 예를 들어 재치부 (5) 의 표면에 형성한 가이드 부재 (82c) 에 의해 안내됨으로써, 동력 전달 기구 (82) 의 본체부 (82a) 가 기판 반송 방향 또는 그 반대 방향으로 직선 이동하도록 구성되어 있다.
또한 본 실시형태에서는, 동력 전달 기구 (82) 의 본체부 (82a) 의 기판 반송 방향측의 단부 근방에 장착 부재 (82d) 가 고정되고, 이 장착 부재 (82d) 에 막대 형상의 고정 핀 (82e) 을 장착하고, 또한 이 고정 핀 (82e) 의 일단부를 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 에 장착 고정시킴과 함께, 고정 핀 (82e) 의 타방의 단부 분을, 예를 들어 가이드 부재 (82c) 에 고정시킴으로써, 동력 전달 기구 (82) 의 본체부 (82a) 와 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 가 회전하지 않도록 한 구성이 채용되어 있다.
한편, 구동 부재 (80) 의 좌 구동부 (80L) 의 선단부에는, 후술하는 좌 링크 부재 (84L) 의 일단부가 지지축 (83L) 을 중심으로 하여 수평면 내에 있어서 회전할 수 있게 지지되고, 또, 구동 부재 (80) 의 우 구동부 (80R) 의 선단부에는, 후술하는 우 링크 부재 (84R) 의 일단부가 지지축 (83R) 을 중심으로 하여 수평면 내에 있어서 회전할 수 있게 지지되어 있다.
또, 본체부 (82a) 에는, 예를 들어 코일 스프링 (82f) 이 장착되고, 코일 스프링 (82f) 의 일방의 단부는, 본체부 (82a) 에 고정되어 있음과 함께, 타방의 단부는 가이드 부재 (82c) 의 단부에 맞닿고 있다. 이 코일 스프링 (82f) 의 힘에 의해 본체부 (82a) 에는 기판 반송 방향 상류측으로 힘이 가해진 상태가 되어 있기 때문에, 링크 기구 (20) 가 신장 상태에 있을 때 파지부 (86L, 86R) 에 의한 기판 (10) 의 파지가 해제된다.
이들 좌 링크 부재 (84L) 및 우 링크 부재 (84R) 는, 둘다 대략 「L」자 형상의 동일 형상의 부재로 이루어지고, 구동 부재 (80) 의 좌 구동부 (80L) 또는 우 구동부 (80R) 에 의해 지지되지 않는 쪽의 선단부에, 예를 들어 둥근 형상의 파지부 (86L, 86R) 가, 본체 부분과 직교하는 방향으로 연장되도록 형성되어 있다.
또한 좌 링크 부재 (84L) 및 우 링크 부재 (84R) 는, 각각의 중복부가, 재치부 (5) 의 각 지지 부재 (5L, 5R) 의 선단부에 형성된 지지축 (85L, 85R) 을 중심으로 하여 수평면 내에 있어서 회전할 수 있게 지지되어 있다. 여기서, 좌 링크 부재 (84L) 및 우 링크 부재 (84R) 는, 각각의 파지부 (86L, 86R) 가, 기판 반송 방향과 반대 방향을 향하여 배치되어 있다.
그리고, 이와 같은 구성에 의해, 좌 클램프 걸림 기구 (81L) 및 우 클램프 걸림 기구 (81R) 의 파지부 (86L, 86R) 가, 상기 서술한 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있다.
또한, 파지부 (86L, 86R) 의 기판 (10) 의 가장자리부가 접촉하는 부분에는, 더스트의 발생을 방지하기 위한, 예를 들어 PTFE (폴리 4 불화 에틸렌 수지) 등의 내열성 수지 재료로 이루어지는 코팅을 실시할 수도 있다.
다음으로, 도 11 및 도 12(a)(b) 를 사용하여, 본 실시형태의 동작 원리 및 구성을 상세하게 설명한다.
또한, 본 실시형태의 경우, 좌 클램프 걸림 기구 (81L) 와 우 클램프 걸림 기구 (81R) 란, 동일한 기구에 의해 동작하도록 구성되어 있고, 이하, 적절히 우 클램프 걸림 기구 (81R) 를 예로 들어 발명에 있어서의 링크 방식의 파지 기구의 구성 및 동작을 설명한다.
본 실시형태에 있어서는, 도 3(a)(b) 에 나타내는 실시형태와 동일하게, 링크 기구 (20) 가 신장된 상태에 있어서는, 종동 기구부 (6) 의 기판 반송 방향 하류측의 탄성 지지부 (6a) 가, 반송할 기판 (10) 의 측부와 접촉하지 않도록, 종동 기구부 (6) 의 길이가 설정되어 있다.
그리고, 링크 기구 (20) 가 수축된 상태에서는, 종동 기구부 (6) 가 기판 반송 방향 하류측으로 이동하여, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 가, 반송할 기판 (10) 의 측부와 접촉하도록 구성되어 있다.
본 실시형태의 동력 전달 기구 (82) 는, 상기 서술한 종동 기구부 (6) 와 함께 동일 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.
즉, 링크 기구 (20) 가 신장된 상태에 있어서는, 예를 들어, 우 링크 부재 (84R) 에 대해 도 12(a) 에 나타내는 바와 같이, 파지부 (86R) 가 기부 (10) 의 가장자리부에 접촉하지 않도록, 제 3 우 아암의 제 3 캠 구동면 (31R) 의 형상, 동력 전달 기구 (82) 의 종동 롤러 (82b), 본체부 (82a) 의 길이, 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 그리고 우 구동부 (80R) 의 길이, 우 링크 부재 (84R) (파지부 (86R)) 의 길이, 지지축 (83R, 85R) 의 위치를 각각 설정한다.
좌 링크 부재 (84L) 에 대해서도, 파지부 (86L) 가 기부 (10) 의 가장자리부에 접촉하지 않도록, 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 그리고 좌 구동부 (80L) 의 길이, 좌 링크 부재 (84L) (파지부 (86L)) 의 길이, 지지축 (83L, 85L) 의 위치를 각각 설정한다.
또한, 본 발명에 있어서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 우 링크 부재 (84R) 에 대해 도 12(a) 에 나타내는 바와 같이, 파지부 (86R) 의 기판 (10) 과의 접촉 부분과 지지 부재 (5R) 의 지지축 (85R) 의 피치 (P1) 가, 지지 부재 (5R) 의 지지축 (85R) 과 우 구동부 (80R) 의 지지축 (83R) 의 피치 (P2) 보다 작아지도록 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 좌 링크 부재 (84L) 에 대해서도, 도시는 하지 않지만, 동일하게, 파지부 (86L) 의 기판 (10) 과의 접촉 부분과 지지 부재 (5L) 의 지지축 (85L) 의 피치가, 지지 부재 (5L) 의 지지축 (85L) 과 우 구동부 (80L) 의 지지축 (83L) 의 피치보다 작아지도록 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의해, 종동 기구부 (6) 의 기판 반송 방향으로의 이동 거리에 대해, 좌 링크 부재 (84L) 의 파지부 (86L) 및 우 링크 부재 (84R) 의 파지부 (86R) 의 이동 거리가 작아지도록 설정할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 링크 기구 (20) 가 신장된 상태에서 링크 기구 (20) 를 수축시키는 방향으로 제 3 좌 아암 (3L) 및 제 3 우 아암 (3R) 을 회전시키면, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 가 기판 반송 방향으로 이동함과 함께, 제 3 우 아암 (3R) 의 캠 구동면 (31R) 으로부터의 힘이 동력 전달 기구 (82) 를 통해서 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 에 전달되고, 이로써 구동 부재 (80) 가 기판 반송 방향으로 이동한다.
그 결과, 좌 링크 부재 (84L), 우 링크 부재 (84R) 가, 지지축 (85L, 85R) 을 중심으로 하여 파지부 (86L, 86R) 가 기판 반송 방향과 반대 방향으로 이동하도록 회전한다 (도 12(b) 참조).
그래서, 본 실시형태에 있어서는, 링크 기구 (20) 가 수축된 상태에 있어서, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 에 의해 기판 반송 방향으로 탄성 지지되어 이동하는 기판 (10) 의 가장자리부에 대해, 좌 링크 부재 (84L) 의 파지부 (86L) 및 우 링크 부재 (84R) 의 파지부 (86R) 가 맞닿도록, 상기 서술한 제 3 우 아암의 제 3 캠 구동면 (31R) 의 형상, 동력 전달 기구 (82) 의 종동 롤러 (82b), 본체부 (82a) 의 길이, 구동 부재 (80) 의 기부 (80a) 그리고 좌 구동부 (80L) 및 우 구동부 (80R) 의 길이, 좌 링크 부재 (84L) 및 우 링크 부재 (84) (파지부 (86L, 86R)) 의 길이, 지지축 (83L, 85L, 83R, 85R) 의 위치를 각각 설정한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면, 링크 기구 (20) 가 수축된 상태에 있어서, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 로부터 기판 반송 방향의 힘 (F) 이 작용함과 함께, 좌 클램프 걸림 기구 (81L) 의 좌 링크 부재 (84L) 및 우 클램프 걸림 기구 (81R) 의 우 링크 부재 (84R) 로부터 기판 (10) 내방을 향하는 힘 (f3, f4) 이 작용하고, 이로써, 당해 기판 (10) 에 대해 기판 반송 방향에 관해서 상류 및 하류측에서 가압력이 작용하여, 재치부 (5) 상에 있어서 기판 (10) 이 확실하게 유지 (파지) 된다.
그리고, 이 링크 기구 (20) 의 수축 상태에 있어서는, 제 1 좌 아암 (1L) 및 제 1 우 아암 (1R) 을 동일한 방향으로 회전시킴으로써, 기판 (10) 을 유지한 상태에서 선회 동작을 실시할 수 있다.
또한, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 와 좌 클램프 걸림 부재 (84L) 의 파지부 (86L) 및 우 클램프 걸림 부재 (84R) 의 파지부 (86R) 가 기판 (10) 에 접촉하는 타이밍은, 링크 기구 (20) 가 완전히 수축된 상태와 동시여도 되고, 링크 기구 (20) 가 완전히 수축되기 전 (직전) 이어도 되며, 본 발명이 적용되는 반송 장치 및 진공 장치의 크기나 배치 구성에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
단, 양호한 정밀도로 기판 (10) 을 파지하는 관점에서는, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 가 기판 (10) 의 가장자리부에 접촉한 후에, 좌 클램프 걸림 부재 (84L) 의 파지부 (86L) 및 우 클램프 걸림 부재 (84R) 의 파지부 (86R) 가 기판 (10) 의 가장자리부에 접촉하도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 좌 클램프 걸림 기구 (81L) 의 파지부 (86L) 및 우 클램프 걸림 기구 (81R) 의 파지부 (86R) 가, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있기 때문에, 좌 클램프 걸림 부재 (84L) 의 파지부 (86L) 및 우 클램프 걸림 부재 (84R) 의 파지부 (86R) 에 의해 균형 있게 기판 (10) 을 탄성 지지하여 유지 (파지) 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 종동 기구부 (6) 의 기판 반송 방향으로의 이동 거리에 대해, 좌 클램프 걸림 부재 (84L) 의 파지부 (86L) 및 우 클램프 걸림 부재 (84R) 의 파지부 (86R) 의 이동 거리가 작아지도록 설정함으로써, 종동 기구부 (6) 의 탄성 지지부 (6a) 에 의한 기판 (10) 으로의 탄성 지지의 타이밍에 대해, 좌 클램프 걸림 부재 (84L) 의 파지부 (86L) 및 우 클램프 걸림 부재 (84R) 의 파지부 (86R) 의 타이밍 및 시간을 소정의 범위로 설정할 수 있고, 이로써 양호한 정밀도로 기판 (10) 을 파지할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 좌 클램프 걸림 기구 (81L) 및 우 클램프 걸림 기구 (81R) 의 링크 기구의 슬라이딩 부분을 기판 (10) 의 측방 원방에 배치할 수 있기 때문에, 예를 들어 당해 슬라이딩 부분에서 발생한 더스트에 의한 기판 (10) 표면의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변경을 실시할 수 있다.
예를 들어, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 각 캠 구동면 (31L, 31R) 은, 각 선단부측의 변위량 (r1) 이, 각 기단부측의 변위량 (r0) 보다 작아지도록 구성되어 있다 (r1 ＜ r0).
그러나, 예를 들어 도 4(a) ∼ (c) 에 나타낸 처리실 (8) 을 복수 갖는 반송 장치에서는, 처리실 (8) 의 내부 구성에 의해, 기판 (10) 을 주고 받는 위치가 반드시 동일하지 않고, 구동축 (11, 12) 의 중심축으로부터 각 처리실 (8) 의 주고 받는 위치까지의 거리가 상이하다.
여기서, 주고 받는 위치까지의 거리, 즉 주고 받는 거리가 짧은 경우에는, 기판 (10) 을 주고 받을 때의 기판 (10) 의 에지와 탄성 지지부 (6a) 의 간격이 작아져 버려, 기판 (10) 의 에지에 탄성 지지부 (6a) 가 닿아, 더스트 발생이나 기판 어긋남의 문제가 발생할 가능성도 생각할 수 있다.
이 문제를 회피하는 방법으로서 예를 들어, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 의 각 캠 구동면 (31L, 31R) 의 선단부측 형상을, 도면 중에서, 사선 부분으로 나타내는 바와 같이 소정 각도에 걸친 변위량이 일정한 형상, 즉, 예를 들어 각 캠 구동면 (31L, 31R) 의 선단부측 변위량 (r1) 과 동일한 반경의 원호 형상으로 형성할 수도 있다.
이와 같은 구성으로 하면, 종동 롤러 (62L, 62R) 가 도면 중 사선으로 나타낸 반경 (r1) 의 범위에서 각 캠 구동면 (31L, 31R) 에 접하고 있을 때는, 종동 기구부 (6) 의 본체부 (60) 는 기판 반송 방향으로 직선 운동하지 않기 때문에, 주고 받는 거리가 짧은 경우이거나 긴 경우여도, 기판 (10) 을 주고 받을 때의 기판 (10) 의 에지와 탄성 지지부 (6a) 를, 서로 접촉하는 경우가 없는 간격으로 유지할 수 있어, 더스트 발생이나 기판 어긋남의 문제를 회피할 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 인접하는 두 개의 캠 구동면 (31L, 31R) 과 이들에 대응하는 두 개의 종동 롤러 (62L, 62R) 를 조합하여 탄성 지지 수단 (6) 의 캠 기구를 구성하도록 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 한 개의 캠 구동면과 이것에 대응하는 한 개의 종동 롤러를 조합하여 탄성 지지 수단의 캠 기구를 구성할 수도 있으며, 또 세 개 이상의 캠 구동면과 이들에 대응하는 세 개 이상의 종동 롤러를 조합하여 탄성 지지 수단의 캠 기구를 구성할 수도 있다.
단, 균형 있게 기판 (10) 을 유지 (파지) 하는 관점에서는, 상기 실시형태와 같이, 인접하는 두 개의 캠 구동면 (31L, 31R) 과 이들에 대응하는 두 개의 종동 롤러 (62L, 62R) 를 조합하여 탄성 지지 수단 (6) 의 캠 기구를 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 탄성 지지 수단의 캠 기구에 관련하여, 캠 구동면의 형상, 종동 롤러의 크기 등에 대해서는, 본 발명을 적용하는 반송 장치에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
또한, 본 발명은 여러 가지 링크 기구를 갖는 반송 장치에 적용할 수 있는 것이다.
예를 들어, 상기 서술한 실시형태에서는, 캠 구동면 (31L, 31R) 이 형성된 제 3 좌 아암 (3L) 과 제 3 우 아암 (3R) 을 회전시키고 캠 기구에 의해 종동 기구부 (6) 를 동작시키도록 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 제 2 좌 아암 (2L) 과 제 2 의 우 아암 (2R) 에 캠 구동면을 형성하여 상기 서술한 동작을 실시할 수도 있다.
또한 평행 링크 아암 기구와 같은, 각각 상대적으로 평행 이동하는 복수의 인접 링크부에 캠 구동면을 형성하고, 당해 캠 구동면을 따라 종동 기구부를 이동시켜 상기 서술한 동작에 의해 반송물을 유지하도록 구성할 수도 있다.
한편, 도 8, 도 9(a)(b) 및 도 10(a)(b) 에 나타내는 실시형태에 있어서는, 좌 클램프 걸림 기구 (70L), 우 클램프 걸림 기구 (70R) 에 대해, 좌 구동 부재 (71L) 및 우 구동 부재 (71R) (특히 각 파지면 (732)) 를, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 동 직선에 대해 비대칭이 되도록 배치할 수도 있다.
또, 도 8, 도 9(a)(b) 및 도 10(a)(b) 에 나타내는 실시형태에 있어서는, 캠 방식의 파지 기구를 두 개 형성하도록 했지만 (좌 클램프 걸림 기구 (70L), 우 클램프 걸림 기구), 기판 (10) 의 형상이나 크기, 또 장치 구성 등에 따라 캠식 파지 기구를 한 개 또는 세 개 이상 형성할 수도 있다.
한편, 도 11 및 도 12(a)(b) 에 나타내는 실시형태에 있어서는, 좌 클램프 걸림 기구 (81L) 의 파지부 (86L), 우 클램프 걸림 기구 (81R) 의 파지부 (86R) 를, 제 1 및 제 2 구동축 (11, 12) 의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 동 직선에 대해 비대칭이 되도록 배치할 수도 있다.
또, 도 11 및 도 12(a)(b) 에 나타내는 실시형태에 있어서는, 링크 방식의 파지 기구를 두 개 형성하도록 했지만 (좌 클램프 걸림 기구 (81L), 우 클램프 걸림 기구 (81R)), 기판 (10) 의 형상이나 크기, 또 장치 구성 등에 따라 링크식 파지 기구를 한 개 또는 세 개 이상 형성할 수도 있다.
또한, 상기 서술한 도 5 ∼ 도 7 에 나타내는 실시형태와 상기 서술한 도 8, 도 9(a)(b) 및 도 10(a)(b) 또는 도 11 및 도 12(a)(b) 에 나타내는 실시형태를 임의로 조합할 수도 있다.
추가로, 본 발명은, 예를 들어 Si 웨이퍼 등의 원판 형상의 기판뿐만 아니라, 예를 들어 유리 기판 등의 직사각형 형상의 기판이나, 타원 형상, 다각형 형상 등의 여러 가지 기판의 반송에 사용할 수 있는 것이다.

Claims (9)

  1. 구동원으로부터의 동력이 전달되는 복수의 아암을 갖는 자유롭게 신축할 수 있는 링크 기구와,
    상기 링크 기구의 동작 선단부에 있어서 구동 링크부를 통해서 연결되고, 반송물을 재치 (載置) 하기 위한 재치부를 구비하고,
    상기 재치부에는, 당해 반송물의 측부와 맞닿아 걸기 위한 걸림부가 형성됨과 함께,
    상기 링크 기구의 구동 링크부에는 캠 기구에 의한 탄성 지지 수단이 형성되고,
    상기 탄성 지지 수단은, 상기 링크 기구의 구동 링크부에 형성된 캠 구동면과, 당해 캠 구동면에 맞닿아 종동 (從動) 할 수 있는 종동 롤러를 갖고, 당해 종동 롤러의 이동에 따라 상기 재치부의 걸림부를 향하는 방향을 따라서 안내 이동되는 탄성 지지부를 갖는 종동 기구부를 구비한, 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 지지 수단은, 회전 방향이 반대 방향인 1 쌍의 인접하는 링크 부재에 각각 상기 캠 구동면이 형성되고, 또한, 상기 종동 기구부는, 당해 1 쌍의 캠 구동면에 대응하는 1 쌍의 종동 롤러와 볼록 형상의 상기 탄성 지지부를 갖는, 반송 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성 지지 수단의 종동 기구부는, 상기 캠 구동면에 대한 탄성 지지력을 조정하기 위한 탄성 지지력 조정 부재를 갖는, 반송 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 지지 수단의 종동 기구부의 탄성 지지부에는, 당해 탄성 지지부의 탄성 지지력을 감세 (減勢) 시키기 위한 감세 부재를 갖는, 반송 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재치부의 걸림부는, 상기 링크 기구의 구동 링크부의 동작에 따라서 상기 탄성 지지 수단을 향하는 방향으로 이동하는 구동 기구에 의해 구동되고, 당해 반송물을 탄성 지지하여 상기 탄성 지지 수단과 함께 당해 반송물을 파지 (把持) 하는 파지 기구를 갖는, 반송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 기구에는 캠 방식의 구동부가 형성되고, 상기 파지 기구에는 상기 캠 방식의 구동부에 의해 구동되는 캠 방식의 파지부가 형성되어 있는, 반송 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 기구에는, 캠 방식의 구동부가 형성되고, 상기 파지 기구에는, 상기 캠 방식의 구동부와 걸어 맞춰져 구동되는 링크 방식의 파지부가 형성되어 있는, 반송 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파지 기구는 두 개 형성되고, 각 파지 기구의 파지부가, 상기 제 1 및 제 2 구동축의 회전 중심 축선을 지나 기판 반송 방향으로 연장되는 직선에 대해 선대칭이 되도록 배치되어 있는, 반송 장치.
  9. 진공조와,
    제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 반송 장치를 갖고,
    상기 반송 장치의 재치부가 상기 진공조 내에 대해 반입 및 반출되도록 구성되어 있는, 진공 장치.
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