KR20110107274A

KR20110107274A - 피처리체의 지지기구, 지지 방법 및 그것을 구비하는 반송 시스템

Info

Publication number: KR20110107274A
Application number: KR1020110019424A
Authority: KR
Inventors: 도루 시카야마; 다다타카 노구치; 아키히토 도요타; 요시히로 구사마
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2011-09-30
Also published as: JP5141707B2; JP2011204784A; US20110236162A1; CN102214593A; CN102214593B

Abstract

본 발명은 지지 기구의 설치 공간을 극소화함으로써 처리 장치 전체의 소형화에 공헌하고, 또한 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 현격히 저감할 수 있는 피처리체의 지지 기구 및 지지 방법을 제공한다.
피처리체(W)와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀(38)과, 리프트 핀(38)을 승강시키는 모터(100)와, 모터(100)를 구동하는 구동 제어 장치(200)로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3이상의 정수) 구비하고, N조의 유닛의 각각의 구동 제어 장치(200)가 다른 유닛의 구동 제어 장치(200)와는 독립하여, 각각의 유닛의 모터(100)를 구동하는 피처리체의 지지 기구로 했다.

Description

피처리체의 지지기구, 지지 방법 및 그것을 구비하는 반송 시스템{PROCESSING-OBJECT-SUPPORTING MECHANISM, SUPPORTING METHOD, AND CONVEYING SYSTEM INCLUDING THE MECHANISM}

본 발명은 웨이퍼 등의 피처리체를 반송하는 아암과의 사이에서 탑재될 때에 이용하는 피처리체의 지지 기구, 지지 방법 및 반송 시스템에 관한 것이다.

종래의 피처리체의 지지 기구로서, 피처리체를 승강시키는 리프트 핀을 3개 마련하고, 1개의 승강 액츄에이터와 탄성 힌지 장치에 의해 3개의 리프트 핀을 동시에 승강시키는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 또한, 각 리프트 핀에 승강 액츄에이터를 마련하고, 승강 제어 장치에 의해서 일괄하여 승강시키는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 2). 이하, 종래 기술의 피처리체의 지지 기구 및 지지 방법에 대해 설명한다.

도 11은 종래 기술에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 기구를 나타내는 모식도이다. 도면에 있어서, W가 피처리체인 웨이퍼, 38A 내지 38C가 제 1 그룹의 리프트 핀, 40A 내지 40C가 제 2 그룹의 리프트 핀, 44가 기밀실의 저부, 80A 내지 80C가 제 1 그룹의 승강 액츄에이터, 82A 내지 82C가 제 2 그룹의 승강 액츄에이터, 84A 내지 84C가 제 1 그룹의 승강 로드, 86A 내지 86C가 제 2 그룹의 승강 로드, 68이 승강 제어부, 88이 벨로우즈이다.

상기의 종래 기술의 피처리체의 지지 기구는, 웨이퍼에 대해서 성막, 에칭, 산화, 확산 등의 각종 처리를 실시하는 처리 장치의 처리실이나 반송실에서 사용되는 것이다. 이들 처리실이나 반송실은 진공 흡인 가능한 기밀실로 되어 있고, 대기압보다 낮은 압력으로 진공 환경으로서 유지된다.

도 11에 있어서는, 기밀실의 저부(44)로부터 상부가 진공 환경이 되는 개소이며, 하부가 대기 환경이 되는 개소를 나타내고 있다. 웨이퍼(W)를 지지하는 리프트 핀(38A~38C)은 웨이퍼(W)의 외주 부근을 지지할 수 있도록 원주상에 등간격으로 배치되어 있다. 설명의 편의상, 도 11에서는 리프트 핀(38A~38C)의 배치를 횡방향으로 일렬로 하여 모식적으로 나타내고 있다. 리프트 핀(38A~38C)은 승강 액츄에이터(80A~80C)의 가동부인 승강 로드(84A~84C)에 장착되어 있다. 또한, 기밀실을 진공으로 유지하기 위해, 저부(44)와 승강 로드(84A~84C)의 사이에는 벨로우즈(88)가 마련되어 있다. 이와 같이 제 1 그룹이 구성되어 있고, 제 2 그룹도 이와 같이 하여, 리프트 핀(40A~40C), 승강 로드(86A~86C), 승강 액츄에이터(82A~82C)에 의해 구성되어 있다. 또한, 제 1 그룹의 3개의 리프트 핀(38A~38C)은 승강 제어부(68)에 의해서 동시에 승강 제어되며, 제 2 그룹도 이와 같이 3개의 리프트 핀(40A~40C)이 동시에 승강 제어된다.

이와 같이 구성된 피처리체의 지지 기구는 리프트 핀을 제 1 그룹과 제 2 그룹으로 나누고 있으므로, 예를 들면, 미처리의 웨이퍼를 지지하는 리프트 핀과 처리 완료의 웨이퍼를 지지하는 리프트 핀으로 나누어 사용할 수 있다. 그 때문에, 처리 완료의 웨이퍼를 지지했을 때에 리프트 핀에 부착하는 막편 등이 미처리의 웨이퍼에 부착하는 일이 없고, 웨이퍼의 오염을 막을 수 있다.

일본 특허 공개 제 2008－60402 호 공보(제 3 페이지 내지 제 7 페이지, 도 2) 일본 특허 공개 공보 제 2009－16851 호 공보(제 12 페이지 내지 제 13 페이지, 도 6)

그렇지만, 종래의 피처리체의 지지 기구에는, 예를 들면, 이하와 같은 3가지 문제가 있었다.

첫번째 문제는, 기밀실의 하부에 배치되는 지지 기구가 크다는 것이다. 특히, 특허문헌 1에 있어서의 지지 기구는 탄성 힌지를 이용해 리프트 핀 3개를 승강시키는 지지 기구로 되어 있기 때문에, 그 설치 공간이 지극히 크다. 그 때문에, 기밀실의 하부에 승강 제어부 등의 전기품을 설치할 수 없고, 처리 장치 전체가 대형화하는 문제가 있었다.

두번째 문제는, 피처리체를 지지 기구로 반송해 오는 반송 기구나 반송 아암에 휘어짐이 있는 경우, 지지 기구가 3개의 리프트 핀을 동기하여 동시에 승강시키기 때문에, 지지 기구와 반송 아암이 웨이퍼를 수수할 때에, 웨이퍼의 위치 차이가 일어나 버리는 것이다. 반송 아암에 탑재된 웨이퍼를 3개의 리프트 핀에 의해 지지할 때, 반송 아암의 휘어짐에 의한 웨이퍼의 기울기에 의해, 리프트 핀과 웨이퍼의 접촉하는 타이밍이 3개의 리프트 핀의 각각의 사이에서 달라지게 된다. 그 결과, 웨이퍼의 위치 차이가 일어나게 된다. 근년, 진공 흡인의 시간을 단축하기 위해서, 기밀실은 소형, 박형으로 되고 있고, 거기에 맞추어 반송 아암의 두께의 박화(薄化)도 진행되고 있다. 반송 아암은 두께가 얇아지면 강성이 저하하고, 중력 방향의 휘어짐량이 증가한다. 따라서, 웨이퍼의 위치 차이의 문제가 종래보다도 더 현저하게 되고 있다.

세번째 문제는 지지 기구내의 기계 정밀도나 마찰, 부하의 변화에 따라, 웨이퍼의 위치 차이가 경년적으로 변화해 버리는 것이다. 예를 들면, 지지 기구가 승강을 장기간 반복하면, 승강 액츄에이터 내의 감속기나 베어링 등의 기계 정밀도, 마찰이 변화한다. 또한, 벨로우즈 등의 부하의 크기도 변화한다. 그 때문에, 리프트 핀의 상하방향의 위치에 변화가 생긴다. 그 변화의 방법이 3개의 리프트 핀에서 다르기 때문에, 웨이퍼의 위치 차이가 경년적으로 변화해 버린다.

본 발명은 이러한 문제점에 비추어 이루어진 것으로서, 지지 기구의 설치 공간을 극소화하는 것으로 처리 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있고, 또한 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 현격히 저감할 수 있는 피처리체의 지지 기구 및 지지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같이 구성한 것이다.

청구항 1에 기재의 발명은 피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구에 있어서, 상기 피처리체와 접촉하고 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와, 상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3 이상의 정수) 구비하고, 상기 N조의 유닛의 상기 리프트 핀은 상기 피처리체의 수수시 상기 피처리체를 함께 지지하며, 상기 N조의 유닛의 각각의 상기 구동 제어 장치가 다른 유닛의 상기 구동 제어 장치와는 독립하여, 각각의 유닛의 상기 모터를 구동하는 피처리체의 지지 기구로 했다.

청구항 2에 기재의 발명은 상기 N조의 유닛의 각각의 상기 구동 제어 장치에 위치 지령을 주는 지령 장치를 구비하고, 상기 지령 장치가 상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록 상기 N조의 유닛의 각각의 상기 구동 제어 장치에 위치 지령을 주어, 상기 구동 제어 장치가 상기 N조의 모터의 각각을 독립해 동작시키고 나서 상기 수수를 실행하는, 청구항 1 기재의 피처리체의 지지 기구로 했다.

청구항 3에 기재의 발명은 상기 N조의 모터의 각각이 리니어 모터인 청구항 1 기재의 피처리체의 지지 기구로 했다.

청구항 4에 기재의 발명은 상기 리니어 모터가 상기 리프트 핀이 선단에 장착된 가동축과, 상기 가동축의 주위에 설치된 계자부와, 상기 계자부의 주위에 공극을 거쳐서 마련된 전기자부를 보지하는 프레임과, 상기 프레임의 하부를 관통한 상기 가동축의 하단에 마련된 위치 검출기를 구비한 리니어 모터인 청구항 3 기재의 피처리체의 지지 기구로 했다.

청구항 5에 기재의 발명은 상기 유닛이 상기 N조를 하나의 그룹으로 한 복수의 그룹으로 구성되고, 상기 복수의 그룹의 각각의 유닛의 전부가 동일 원주상에 등간격으로 배치된 청구항 1 기재의 피처리체의 지지 기구로 했다.

청구항 6에 기재의 발명은 상기 유닛이 상기 N조를 하나의 그룹으로 한 복수의 그룹으로 구성되고, 상기 복수의 그룹의 각각의 유닛이 그룹마다 다른 직경의 동심원상에 배치된 청구항 1 기재의 피처리체의 지지 기구로 했다.

청구항 7에 기재의 발명은 피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와, 상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3이상의 정수) 구비하고, 상기 피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구의 지지 방법에 있어서, 상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록 상기 구동 제어 장치에 의해서 상기 N조의 모터의 각각을 독립하여 구동하고 나서 상기 수수를 행하는 지지 기구의 지지 방법으로 했다.

청구항 8에 기재의 발명은 상기 반송 아암에 의해서 반송되어 오는 상기 피처리체를 상기 N조의 리프트 핀에 의해 지지할 때, 상기 반송 아암에 지지되는 상기 피처리체에 대한 상기 N조의 리프트 핀의 각각의 거리가 모두 같아질 때까지 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 상기 모터에 의해서 고속 동작시키고, 그 후 일단 정지 또는 일단 정지하지 않고 연속하여, 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 상기 고속 동작보다 늦은 저속 동작으로 동시에 상승시켜 상기 피처리체를 지지하는 청구항 7 기재의 지지 기구의 지지 방법으로 했다.

청구항 9에 기재의 발명은 상기 N조의 리프트 핀에 의해 지지되는 상기 피처리체를 상기 반송 아암에 탑재할 때, 상기 N조의 리프트 핀에 의해 지지되는 상기 피처리체와 상기 반송 아암에 있어서의 상기 피처리체의 지지면이 평행이 되도록 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 상기 모터에 의해서 동작시키고, 그 후 일단 정지 또는 일단 정지하지 않고 연속하여, 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 동시에 하강시켜 상기 피처리체를 상기 반송 아암에 탑재하는 것을 특징으로 하는 청구항 7 기재의 지지 기구의 지지 방법으로 했다.

청구항 10에 기재의 발명은 피처리체를 반송하는 반송 아암과, 상기 반송 아암과의 사이에 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구를 구비하는 반송 시스템에 있어서, 상기 지지 기구가 상기 피처리체와 접촉하고 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와, 상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3이상의 정수) 구비하고, 상기 구동 제어 장치가 상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록 상기 N조의 모터의 각각을 독립하여 구동하고 나서 상기 수수를 행하는 피처리체의 반송 시스템으로 했다.

청구항 11에 기재의 발명은 피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구에 있어서, 상기 피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와, 상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N는 적어도 3이상의 정수) 구비하고, 상기 모터의 각각이 감압되는 기밀실에 고정되어 상기 기밀실의 내부에 마련된 상기 리프트 핀을 승강시키도록 배치되고, 상기 구동 제어 장치가 상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록, 상기 기밀실내의 압력에 따라 상기 N조의 모터의 각각을 독립해 구동하고 나서 상기 수수를 행하는 피처리체의 지지 기구로 했다.

청구항 12에 기재된 발명은, 피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에서 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구에 있어서, 상기 피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터를 포함하는 유닛을 N 조(N은 3이상의 정수), 그리고 N개의 상기 모터를 구동하는 제어 장치를 구비하며, 상기 제어 장치는, 상기 피처리체의 수수시 N개의 상기 리프트 핀이 상기 피처리체를 함께 지지하도록 하며, 상기 리프트 핀의 선단이 처리시의 상기 피처리체의 높이위치와 반송 아암의 기울어짐에 의하여 해당 리프트 핀이 자리한 위치마다 상이할 수 있는 수수시의 상기 피처리체의 높이위치와의 사이를 승강하도록 N개의 상기 모터 각각을 독립적으로 구동하는 피처리체의 지지 기구이다.

청구항 13에 기재된 발명은, 청구항 12 기재의 피처리체의 지지 기구에 상기 리프트 핀의 높이위치를 검출하기 위하여, 각 유닛마다 위치검출기를 구비한 것이다.

청구항 14에 기재된 발명은, 청구항 12또는 13 기재의 피처리체의 지지 기구의 모터가 리니어 모터인 것이다.

본 발명에 의하면, 반송 아암의 휘어짐에 의해 피처리체에 기울기가 있었다고 해도, 또는 피처리체 자신에게 변형이 있었다고 해도, 그 기울기나 변형에 맞추어 리프트 핀을 개별적으로 고정밀도로 위치 제어할 수 있다. 또한, 마찰이나 부하의 변동이 일어났다고 해도, 항상 리프트 핀의 위치를 정밀도 양호하게 검출하여 불변적으로 위치 제어할 수 있다. 즉, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 현격히 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, 피처리체를 지지하는 리프트 핀과, 리프트 핀을 승강시키는 리니어 모터와, 리프트 핀의 승강 방향의 위치를 검출하는 위치 검출기와, 구동 제어 장치로 구성된 유닛을 3조 이상 구비함으로써, 복수의 리프트 핀을 개별적으로 위치 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, 리니어 모터의 가동축의 상단에 리프트 핀을 체결하고, 가동축의 하단에 위치 검출기를 체결하면, 리프트 핀의 위치를 직접적으로 고정밀도로 검출할 수 있다. 따라서, 반송 아암의 휘어짐에 의해 피처리체에 기울기가 있더라도, 그 기울기에 맞추어 리프트 핀을 개별적으로 고정밀도로 위치 제어할 수 있다. 또한, 마찰이나 부하의 변동이 일어났다고 해도, 항상 리프트 핀의 위치를 정밀도 좋게 검출해 불변적으로 위치 제어할 수 있다. 즉, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 현격히 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, 리프트 핀과 리니어 모터와 위치 검출기를 동축상에 배치하면, 지지 기구의 유닛을 가늘고 길게 하고, 그것을 분산 배치하여 구성할 수 있다. 따라서, 유닛 간에 큰 공간을 만들 수 있고, 거기에 구동 제어 장치나 다른 전기품을 설치함으로써, 처리 장치 전체를 소형화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, 리프트 핀과 리니어 모터를 동축상에 배치하고, 위치 검출기를 리니어 모터와 평행하게 배치하면, 지지 기구의 유닛의 높이를 작게 하고, 그것을 분산 배치하여 구성할 수 있다. 따라서, 유닛 간에 큰 공간을 만들면서 높이도 억제하고 있으므로, 처리 장치 전체를 소형화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, 반송 아암의 휘어짐에 의해 피처리체에 기울기가 있더라도, 리프트 핀을 원주상에 등간격으로 배치해 개별적으로 위치 제어하고 있으므로, 피처리체를 안정되게 지지할 수 있다. 그 결과, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, 리프트 핀을 동심원상에 배치해 개별적으로 위치 제어하고 있으므로, 대구경화한 피처리체(예를 들면 직경 450 mm의 웨이퍼)에 휘어짐이 있더라도, 안정되게 지지할 수 있다. 그 결과, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 저감시킬 수 있다. 또한, 피처리체가 반송용 링과 함께 반송 아암에 탑재되어 반송되어 왔을 경우여도, 외주측의 그룹을 반송용 링의 지지에 사용하고, 내주측의 그룹을 피처리체의 지지에 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, N조의 유닛을 하나의 그룹으로서 복수의 그룹으로 구성하고 있으므로, 반송 아암이 모든 방향에서 기밀실에 들어가 피처리체를 지지하는 경우에도, 반송 아암과 리프트 핀이 충돌하는 일 없이 복수의 그룹 중에서 선택해 사용할 수 있다. 즉, 모든 방향에서 반송된 피처리체를 지지하는 것이 가능해진다. 또한, 반송 아암의 휘어짐에 의한 웨이퍼의 기울기가 어떠한 방향이라고 해도, 웨이퍼의 위치 차이를 일으키지 않고 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시형태와 같이, 반송 아암에 탑재된 피처리체를 리프트 핀에 의해 지지할 때, 또는 리프트 핀에 의해 지지되는 피처리체를 반송 아암에 주고 받을 때, 피처리체로부터 리프트 핀의 간격 또는 피처리체로부터 반송 아암의 간격이 모두 같아지도록 N개의 리프트 핀을 이동시키고, 그 후 저속도로 이동시켜 지지하도록 하고 있으므로, 충격을 주지 않고 피처리체를 이동 탑재할 수 있다. 그 결과, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 현격히 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 기구의 모식도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 리프트 핀과 리니어 모터의 배치도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 리니어 모터와 위치 검출기의 구조도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 리니어 모터와 위치 검출기의 구조도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 방법을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 방법을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 있어서의 리프트 핀과 리니어 모터의 배치도,
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 방법을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 제 6 실시예에 있어서의 리프트 핀과 리니어 모터의 배치도,
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 방법을 나타내는 도면,
도 11은 종래의 피처리체(웨이퍼)의 지지 기구의 모식도.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 도면을 참조해 설명한다.

[실시예 1]

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 피처리체(본 실시예에서는 웨이퍼)의 지지 기구의 모식도, 도 2는 제 1 실시예의 평면도에 상당하는 것으로, 리프트 핀과 리니어 모터의 배치도, 도 3은 리니어 모터와 위치 검출기의 구조도이다. 이들 도면에 있어서, W가 피처리체인 웨이퍼, 14가 반송 아암, 44가 기밀실의 저부, 38A 내지 38C가 리프트 핀, 50A 내지 50C가 O링, 52A 내지 52C가 커플링, 100A 내지 100C가 리니어 모터, 102A 내지 102C가 가동축, 110A 내지 110C가 위치 검출기, 112A 내지 112C가 스케일, 114A 내지 114C가 검출 헤드, 200A 내지 200C가 구동 제어 장치, 300이 위치 지령 장치, 103A 및 104A가 직동 안내, 105A가 계자부, 106A가 전기자부, 107A 및 108A가 브래킷, 109A가 프레임, 115A가 검출 헤드 부착 부재이다. 또한, 종래기술과 같은 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 1은 반송 아암(14)에 탑재된 피처리체의 웨이퍼(W)를 기밀실 내에 이동 탑재할 때의 피처리체의 지지 기구를 모식적으로 나타낸 것이다. 또한, 본 실시예에서는 리프트 핀(38A~38C)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)에 대해서 동일 원주상에 3개가 배치되어 있지만, 도 1에서는 알기 쉽게 횡방향 일렬로 모식적으로 나타내고 있다. 우선, 기밀실의 저부(44)에는 관통 구멍이 3개 마련되어 있고, 거기에 3개의 리프트 핀(38A~38C)이 배치되어 있다. 리프트 핀(38A~38C)과 관통 구멍의 사이에는, 기밀실 내를 진공으로 유지하기 위한 O링(50A~50B)이 마련되어 있다. 여기에서는 기밀실 내를 진공으로 유지하기 위해서 O링(50A~50B)을 사용하고 있지만, 종래기술 같이 벨로우즈를 사용해도 좋다. 리니어 모터(100A~100C)는 원통 형상으로 되어 있고, 기밀실의 저부(44)의 하면에 장착되어 있다. 리니어 모터(100A~100C)의 상하로부터는 가동축(102A~102C)이 돌출되어 있고, 그 상단에는 커플링(52A~52C)를 거쳐서 리프트 핀(38A~38C)이 장착되며, 그 하단에는 위치 검출기(110A~110C)의 스케일(112A~112C)이 장착되어 있다. 또한, 위치 검출기(110A~110C)의 검출 헤드(114A~114C)는 검출 헤드 부착 부재(115A~115C)를 거쳐서 리니어 모터(100A~100C)의 고정 측에 장착되어 있다. 리니어 모터(100A~100C)의 각각의 구동 제어 장치(200A~200C)에서는, 리니어 모터(100A~100C)에 전력을 공급하는 전력 케이블(도 1의 굵은 점선)과, 위치 검출기(110A~110B)로부터 위치 정보를 입력하는 신호 케이블(도 1의 가는 점선)이 접속되어 있다. 또한, 위치 지령 장치(300)에서는, 구동 제어 장치(200A~200C)에 위치 지령값을 전송하는 신호 케이블(도 1의 화살표 부착된 점선)이 접속되어 있다.

도 2는, 피처리체의 지지 기구를 상면으로부터 보았을 때의 리프트 핀과 리니어 모터의 배치를 도시한 것이다. 웨이퍼(W)의 중심과 동일한 중심의 원주 상에 리프트 핀(38A~38C)과 리니어 모터(100A~100C)가 등간격으로 배치되어 있다. 본 실시예에서는 도 2와 같이 리프트 핀 등이 3개 배치되어 있지만, 리프트 핀과 이것을 승강시키는 리니어 모터와 리니어 모터를 단독으로 구동할 수 있는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3 이상의 정수) 설치하면 좋다.

한편, 웨이퍼(W)는 반송 아암(14)에 탑재되어 지지 기구에 반송되어 온다. 반송 아암(14)은 예를 들면, 수평 다관절 로봇의 가동부이다. 수평 다관절 로봇의 일례로서는, 예를 들면, 일본 특허 공개 제 19980－315182 호 공보 등에 기재되어 있다. 반송 아암(14)은 예를 들면, 복수의 아암이 연결된 가동 아암의 선단 부분에 상당한다. 반송 아암(14)은 매우 두께가 얇고 경량으로 구성되어 있기 때문에, 휨 강성이 작고, 그 근원으로부터 선단에 걸리는 자중에 의해 휘어져 있는 것이 많다. 그 결과, 도 1과 같이, 반송 아암(14)에 탑재된 웨이퍼(W)도 기밀실 내의 기준면{예를 들면, 저부(44)의 상면}으로부터 기울어져 있다.

도 3은 리니어 모터와 위치 검출기의 구조를 나타내는 단면도이다. 여기에서는, 리니어 모터(100A)와 위치 검출기(110A)를 예로서 설명하지만, 리니어 모터(100B, 100C)와 위치 검출기(110B, 110C)의 구조도 마찬가지이다. 리니어 모터(100A)는 원통 형상으로 되어 있고, 그 내측으로부터 가동축(102A), 계자부(105A), 전기자부(106A), 프레임(109A)이 배치되어 있다. 계자부(105A)는 가동축(102A)의 주위에 고정되고, 전기자부(106A)는 프레임(109A)에 고정되어 있다. 가동축(102A)은 계자부(105A)의 상측과 하측에서, 직동 안내(103A, 104A)에 의해 상하방향으로 이동 가능하도록 지지되어 있다. 또한, 직동 안내(103A, 104A)에는 구름 안내 기구인 볼 스프라인 등이 사용된다. 직동 안내(103A, 104A)는 브래킷(107A, 108A)에 고정되고, 그 브래킷(107A, 108A)은 프레임(109A)의 상단과 하단에 고정되어 있다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 계자부(105A)는 N극과 S극과 자극이 상하방향으로 교대로 나타나도록 영구자석이 배치되어 있고, 전기자부(106A)는 그 자극 피치와 같은 피치의 진행 자계를 발생시키도록 전기자 권선이 배치되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 계자부(105A)의 자극에 맞게 전기자부(106A)에 소정의 전류를 통전하면, 계자부(105A)에 추력이 발생하여, 가동축(102A)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다.

또한, 가동축(102A)의 하단에는 위치 검출기(110A)의 스케일(112A)이 장착되어 있다.

그리고, 브래킷(108A)에는 검출 헤드 부착 부재(115A)와, 그 앞에 위치 검출기(110A)의 검출 헤드(114A)가 장착되어 있다. 스케일(112A)과 검출 헤드(114A)의 사이는 위치의 판독이 가능하도록 소정의 공극이 마련되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 가동축(102A)이 상하방향으로 이동하면, 검출 헤드(114A)는 스케일(112A)로부터 이동량이나 위치를 검출할 수 있다. 또한, 위치 검출기(110A)에는, 예를 들면 광학식 엔코더, 자기식 엔코더, 리절버(resolver) 등이 사용된다.

이상과 같은 구성에 있어서, 위치 지령 장치(300)는 구동 제어 장치(200A~200B)에 각 리프트 핀(38A~38C)의 이동량이나 정지 위치에 맞는 위치 지령값을 보낸다. 그러면, 구동 제어 장치(200A~200C)는 위치 검출기(110A~110C)의 위치 검출값을 기초로, 리프트 핀(38A~38C)의 위치가 위치 지령값이 되도록 리니어 모터(100A~100C)를 위치 제어한다. 그 결과, 가동축(102A~102C)과 그 상단에 장착된 리프트 핀(38A~38C)은 위치 지령값대로 이동한다.

도 1과 같이, 반송 아암(14)의 휘어짐에 따라, 웨이퍼(W)는 기준면으로부터 기울어져 있다. 거기서, 본 실시예에 있어서는, 미리 3개의 리프트 핀(38A~38C)의 위치에 있어서의 반송 아암(14)에 탑재된 웨이퍼(W)의 기울기량, 또는 반송 아암(14)의 웨이퍼(W)의 탑재면의 기울기량을 측정하여 둔다. 그리고, 그 기울기량을 보정값으로서 리니어 모터(100A~100C)에 대해 위치 지령값을 생성한다. 즉, N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터, 반송 아암에 탑재된 웨이퍼(W)의 하면까지의 거리 또는 반송 아암의 웨이퍼의 탑재면까지의 거리의 각각이 모두 같아지도록 N조의 리니어 모터의 각각을 구동 제어 장치에 의해서 독립하여 구동하고 나서, 웨이퍼의 수수가 행해진다. 즉, 반송 아암의 휘어짐에 의해 웨이퍼의 기울기가 있었다고 해도, 그 기울기에 맞추어 N개의 리프트 핀을 개별적으로 위치 제어하는 것이다. 그러면, 웨이퍼의 수수 시에, 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 웨이퍼까지의 거리 또는 반송 아암의 탑재면까지의 거리가 동일하게 되고 나서, 리프트 핀과 반송 아암의 사이에 웨이퍼 수수 작업이 행해지므로, 수수 시에 웨이퍼의 예기치 못한 위치 차이의 발생을 억제할 수 있다. 즉, N개의 리프트 핀의 선단이 형성하는 가상 평면과 반송 아암의 탑재면을 평행으로 하고 나서, 웨이퍼의 수수 작업을 행한다.

또는, 만일 반송 아암이 휘어져 있지 않아도, 피처리체의 웨이퍼가 고온 하에 노출되어, 예를 들면 포테이토칩과 같이 변형되어 있었다고 해도, 그 변형에 맞추어 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 웨이퍼까지의 거리를 동일하게 하면서 웨이퍼의 수수를 행하므로, 상기와 같이 웨이퍼의 수수 시에 웨이퍼의 예기치 못한 위치 차이의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 지지 기구가 본 실시예와 같이 기밀실 내에서의 피처리체의 수수에 사용되는 경우, 기밀실 내의 압력(진공도)에 의해서, 예를 들면 O링(50A~50C) 등의 시일 부재의 마찰이 변화하는 일이 있다. 특히, 기밀실이 로드록실로 불리고 있는 진공과 대기를 반복하는 방인 경우는, 진공과 대기 상태에서 마찰이 상이하여, 리니어 모터에 있어서 동작에 필요한 추력이 변화한다. 이러한 경우, 미리 기밀실내의 진공도를 변화시킨 상태에서 리니어 모터(100A~100C)가 문제없이 승강할 수 있는 추력을 계측해 두고, 통상의 피처리체의 수수 동작에 대하여 기밀실 내의 진공도에 따라 리니어 모터를 제어한다.

또한, 본 실시예와 같이 리니어 모터(100A~100C)에 의한 지지 기구라면, 부하의 변동, 예를 들면 O링 등의 시일 부재나 직동 안내(103, 104)의 마찰 변동이 일어났다고 해도, 감속기 등의 백래쉬가 없기 때문에, 또한 항상 리프트 핀의 위치를 정밀도 좋게 검출하여 불변적으로 위치 제어할 수 있으므로, 지지 기구로서의 거동 변화의 발생이 적게 된다. 즉, 리니어 모터(100A~100C)라면 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나고 있던 피처리체의 위치 차이를 한층 더 현격히 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시예로 설명한 리니어 모터(100A~100C)의 구성에 의하면, 리프트 핀과 리니어 모터와 위치 검출기를 모두 동축상에 배치하고 있으므로, 지지 기구의 유닛을 가늘고 길게 하고, 그것을 분산 배치하여 구성할 수 있다. 따라서, 지지 기구의 유닛끼리의 사이에 큰 공간을 만들 수 있어서, 거기에 구동 제어 장치나 다른 전기품을 설치할 수 있으므로, 처리 장치 전체를 소형화할 수 있다.

[실시예 2]

도 4는 제 2 실시예에 있어서의 리니어 모터와 위치 검출기의 구조도이다. 도면에 있어서, 116A가 스케일 부착 부재이다.

제 2 실시예가 제 1 실시예와 다른 점은 L자형의 스케일 부착부재(116A)의 일단을 가동축(102A)에 장착하고, 또한 일단에 스케일(112A)을 장착하는 동시에, 스케일(112A)과 소정의 공극을 거쳐서 프레임(109A)에 검출 헤드(114A)를 장착한 점이다. 즉, 위치 검출기(110A)가 프레임(109A)의 외주부에 위치하도록 스케일 부착부(116A)가 형성되어 있다. 즉, 실시예 1에서는 위치 검출기(110A)와 리니어 모터(100A)의 배치를 동축상에 배치하고 있던 것에 대해, 실시예 2에서는 평행하게 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 지지 기구의 유닛의 높이를 작게 하고, 그것을 분산 배치하여 구성할 수 있다. 따라서, 지지 기구의 유닛끼리의 사이에 큰 공간을 만들면서 높이도 억제하고 있으므로, 처리 장치 전체를 소형화할 수 있다.

[실시예 3]

도 5는 제 3 실시예에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 방법을 나타내는 도면으로서, 반송 아암이 반송해 온 웨이퍼(W)를 리프트 핀(38A~38C)에 이동 탑재할 때의 지지 방법의 흐름을 도시하고 있다. 또한, 설명을 알기 쉽게 하기 위해, 실제로는 원주상에 배치되어 있는 리프트 핀(38A~38C)을 횡방향 일렬로 배치하고, 게다가 반송 아암(14)보다 앞에 리프트 핀(38A~38C)이 있도록 하여 모식적으로 나타내고 있다. 도 5(a)는 웨이퍼(W)가 탑재된 반송 아암(14)이 기밀실 내에 들어 왔을 때이다. 반송 아암(14)의 휘어짐에 따라, 웨이퍼(W)는 기준면으로부터 기울어져 있다. 또한, 반송 아암(14)의 반송에 앞서, 미리 3개의 리프트 핀(38A~38C)의 위치에 있어서의 웨이퍼의 기울기량, 즉 예를 들면 각 리프트 핀의 선단으로부터 웨이퍼의 하면까지의 거리를 각각 측정해 두어, 위치 지령값의 생성에 사용할 수 있도록 해 둔다. 본 실시예에서는, 다음에 리프트 핀(38A~38C)을 고속도로 상승시킨다. 도 5(b)는 이 상태를 나타내고 있고, 리프트 핀(38A~38C)이 웨이퍼(W)에 각각 일정량만큼 이격되어 있지만, 접근하고 있을 때를 나타내고 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 기울기에 맞도록 리프트 핀(38A~38C)을 이동시켜, 웨이퍼(W)로부터 리프트 핀(38A~38C)까지의 거리가 모두 같아지도록 한다. 여기서, 일단 정지 또는 연속하여, 리프트 핀(38A~38C)을 저속도로 상승시킨다. 도 5(c)는 리프트 핀(38A~38C)이 웨이퍼(W)에 접촉하고, 추가로 상승하여, 웨이퍼(W)가 반송 아암(14)으로부터 이격되었을 때이다. 여기서, 동일한 저속도로 이동시킨 3개의 리프트 핀(38A~38C)은 웨이퍼(W)와 동시에 접촉하므로, 리프트 핀의 각각의 높이가 다른 경우와 비교해서, 웨이퍼(W)가 튀면서 리프트 핀에 탑재되는 일이 없고, 위치 차이를 발생시키는 일이 없다. 리프트 핀(38A~38C)에 웨이퍼(W)가 접촉한 후에도 리프트 핀(38A~38C)은 저속도로 상승한다. 본 실시예에서는, 리프트 핀(38A~38C)에 의해 웨이퍼(W)가 완전하게 지지된 후에, 반송 아암(14)을 지지 기구로부터 멀어지게 하고, 한층 더 리프트 핀(38A~38C)의 선단의 높이가 모두 동일하게 되도록, 즉 웨이퍼(W)가 기준면{예를 들면, 저부(44)의 표면}과 평행하게 되는 동작을 가한다. 그리고, 도 5(d)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 처리하기 위한 위치가 되는데, 예를 들면 저부(44)의 상면에 탑재시켜 정지한다.

이러한 지지 방법으로 함으로써, 반송 아암의 휘어짐에 의해 웨이퍼가 기울어져 있었다고 해도, 반송 아암에 탑재된 웨이퍼를 충격 없이 리프트 핀에 이동 탑재할 수 있다. 그 결과, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나고 있던 웨이퍼의 위치 차이를 현격히 저감시킬 수 있다.

[실시예 4]

도 6은 제 4 실시예에 있어서의 피처리체인 웨이퍼의 지지 방법을 도시하는 도면으로서, 리프트 핀(38A~38C)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)를 반송 아암(14)에 이동 탑재할 때의 지지 방법의 흐름을 도시하고 있다. 도 6(a)는 웨이퍼(W)가 리프트 핀(38A~38C)에 지지되는 때를 도시하고 있다. 이 후, 반송 아암(14)이 기밀실 내에 들어오는 것을 고려하여, 진입해 오는 반송 아암(14)보다 높은 위치로 웨이퍼(W)를 들어 올려 둔다. 도 6(b)는 반송 아암(14)이 지지 기구 측으로 들어 와서, 웨이퍼(W)를 반송 아암(14)에 접근시켰을 때이다. 또한, 미리 3개의 리프트 핀(38A~38C)의 위치에 있어서의 반송 아암(14)의 웨이퍼(W)의 탑재면의 기울기량, 즉 예를 들면 각 리프트 핀의 선단으로부터 반송 아암(14)의 탑재면까지의 거리를 각각 측정해 두어, 위치 지령값의 생성에 사용할 수 있도록 해 둔다. 도 6(b)와 같이 반송 아암(14)과 웨이퍼(W)의 거리가 모두 같아지도록{즉, 반송 아암(14)의 탑재면과 웨이퍼(W)가 평행이 되도록}, 리프트 핀(38A~38C)을 각각 독립하여 구동한다. 여기서, 일단 정지 또는 연속하여, 리프트 핀(38A~38C)을 저속도로 하강시킨다. 도 6(c)는 웨이퍼(W)가 반송 아암(14)에 접촉하여, 추가로 리프트 핀(38A~38C)이 하강했을 때이다. 여기서, 웨이퍼(W)가 반송 아암(14)에 충격 없이 접촉한다. 반송 아암(14)에 의해 웨이퍼(W)가 완전하게 지지된 후에, 웨이퍼(W)를 탑재한 반송 아암(14)을 지지 기구로부터 멀어지게 한다. 그리고, 그 후, 도 6(d)에 도시하는 바와 같이, 리프트 핀(38A~38C)을 대기 위치{여기에서는, 도 6(d)에 나타내는 위치}까지 고속으로 이동시켜 정지시킨다.

이러한 지지 방법으로 함으로써, 반송 아암이 휘어짐에 의해 기울어져 있다고 해도, 리프트 핀에 탑재된 웨이퍼를 충격없이 반송 아암에 이동 탑재할 수 있다. 그 결과, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나고 있던 웨이퍼의 위치 차이를 현격히 저감시킬 수 있다.

[실시예 5]

도 7은 제 5 실시예에 있어서의 리프트 핀과 리니어 모터의 배치도, 도 8은 제 5 실시예에 있어서의 피처리체(웨이퍼)의 지지 방법을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 40A~40C가 리프트 핀, 120A~120C가 리니어 모터, G1이 리프트 핀이나 리니어 모터를 구비하는 유닛을 적어도 3개 갖는 제 1 그룹, G2가 동일하게 그 제 2 그룹이며, 16과 18이 반송 아암이다. 또한, 도 8은 설명을 알기 쉽게 하기 위해, 실제로는 원주상에 배치되어 있는 리프트 핀(38A~38C), 리프트 핀(40A~40C)을 횡방향 일렬로 배치하여, 모식적으로 나타내고 있다.

실시예 5가 실시예 1과 다른 점은 지지 기구의 유닛(리프트 핀, 리니어 모터, 위치 검출기, 구동 제어 장치의 편성) 3조를 하나의 그룹으로 하고, 이러한 그룹을 2 개 이용하여 지지 기구를 구성한 점이다. 즉, 본 실시예의 경우, 지지 기구로서 합계 6개의 유닛을 구비하고 있다. 제 1 그룹(G1)은 3개의 리프트 핀(38A~38C)을 가지는 3조의 유닛에 의해 구성되고, 제 2 그룹(G2)은 3개의 리프트 핀(40A~40C)을 가지는 3조의 유닛에 의해 구성되어 있다. 제 1 그룹(G1)의 리프트 핀(38A~38C), 제 2 그룹(G2)의 리프트 핀(40A~40C) 모두 웨이퍼(W)의 동일 원주상에 등간격으로 배치되어 있다. 도 8(a)는 도면의 우측으로부터 반송 아암(16)에 의해 반송되어 온 웨이퍼(W)를 제 1 그룹(G1)이 지지하는 도면으로서, 도 8(b)는 좌측에서 반송 아암(18)으로부터 반송되어 온 웨이퍼(W)를 제 2 그룹(G2)이 지지한 도면이다. 또한, 반송 아암(16) 아래에 리프트 핀(40A)이 위치하는 제 2 그룹(G2)은 도면의 우측으로부터 반송되어 온 웨이퍼(W)를 지지할 수 없다. 동일하게, 반송 아암(18) 아래에 리프트 핀(38A)이 위치하는 제 1 그룹(G1)은 좌측에서 반송되어 온 웨이퍼(W)를 지지할 수 없다. 따라서, 제 1 그룹(G1)은 우측으로부터 반송 아암(16)에 의해 반송되어 온 웨이퍼(W)를 지지하고, 제 2 그룹(G2)은 좌측으로부터 반송 아암(18)에 의해 반송되어 온 웨이퍼(W)를 지지한다.

이러한 지지 기구 및 지지 방법으로 함으로써, 반송 아암이 임의의 방향으로부터 기밀실에 들어가 피처리체를 지지하는 경우에도, 또는 반송 아암의 형상에 변화가 있었다고 해도, 반송 아암과 리프트 핀이 간섭하는 일이 없이 복수의 그룹 중에서 선택해 사용할 수 있다. 즉, 모든 방향에서 반송된 피처리체를 지지하는 것이 가능해진다. 더욱이, 반송 아암의 휘어짐에 의한 웨이퍼의 기울기가 어떠한 방향으로 있다 하여도, 웨이퍼의 위치 차이를 일으키지 않고 지지할 수 있다.

[실시예 6]

도 9는 제 6 실시예에 있어서의 리프트 핀과 리니어 모터의 배치도이다.

도 10은 피처리체(웨이퍼)의 지지 방법을 나타내는 도면이다. 또한, 도 10은 설명을 알기 쉽게 하기 위해, 실제로는 원주상에 배치되어 있는 리프트 핀(38A~38C), 리프트 핀(40A~40C)을 횡방향 일렬로 배치하여, 모식적으로 나타내고 있다.

실시예 6이 실시예 5와 다른 점은 제 1 그룹(G1)과 제 2 그룹(G2)을 다른 직경의 동심원상의 외주측과 내주측에 각각 배치한 점이다. 제 1 그룹(G1)은 3개의 리프트 핀(38A~38C)을 가지는 3조의 유닛에 의해 구성되고, 제 2 그룹(G2)은 3개의 리프트 핀(40A~40C)을 가지는 3조의 유닛에 의해 구성되어 있다. 제 1 그룹(G1)은 외주측, 제 2 그룹(G2)은 내주측에 배치되어 있다.

이러한 지지 기구로 함으로써, 웨이퍼 자신의 휘어짐에 대해서도, 그 휘어짐에 맞게 제 1 그룹과 제 2 그룹의 리프트 핀을 개별적으로 위치 제어함으로써, 안정된 지지가 가능해진다. 대구경화한 피처리체(예를 들면 직경 450 mm의 웨이퍼)에는, 복잡한 변형이 발생하는 경우가 있지만, 본 실시예와 같이 복잡한 변형에 따라 다점을 지지하면, 반송 아암과의 사이의 이동 탑재 시에 일어나는 피처리체의 위치 차이를 저감시킬 수 있다.

또한, 웨이퍼가 웨이퍼의 주위를 둘러싸도록 웨이퍼를 지지하는 반송용 링과 함께 반송 아암에 탑재되어 반송되어 왔을 경우에 있어서도, 외주측의 제 1 그룹(G1)을 반송용 링의 지지에 사용하고, 내주측의 제 2 그룹(G2)을 웨이퍼의 지지에 사용할 수 있다.

또한, 피처리체로서 다른 직경의 웨이퍼가 혼재되어 반송되어 왔다고 해도, 그 직경에 따라 제 1과 제 2의 그룹을 사용하여 구분할 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 6에서는, 피처리체를 웨이퍼로 하여 설명했지만, 유닛수를 늘려 LCD 기판이나 유리 기판의 지지 기구 및 지지 방법이라 하여도, 동일한 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 제 1 그룹과 제 2 그룹의 사용 구분을 피처리체의 처리 전후, 가열 전후, 냉각 전후 등에서 구분하여 사용하거나 해도 좋다. 또한, 리니어 모터는 원통 형상으로 하여 설명했지만, 평면상의 가동자와 고정자로 구성된 일반적인 리니어 모터여도 좋다. 또한, 리프트 핀과 위치 검출기가 리니어 모터의 가동축과 일체로 체결되어 있다면 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 것도 없고, 가동축이 샤프트는 아니고 가동자 그 자체이거나 가동자와 별도의 부재를 개입시켜 체결되어 있어도 좋다. 또한, 가동축의 내부에 계자부로 하는 영구자석이 배치된 리니어 모터여도 좋다. 또한, 각 리프트 핀마다 별도의 구동 제어 장치를 구비하고 있지 않더라도 구동 제어 장치가 각 리프트 핀의 구동을 독립적으로 제어할 수 있으면 된다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명의 피처리체의 지지 기구 및 지지 방법은 종래의 것에 비해 피처리체의 위치 정밀도나 재현성을 향상시킬 수 있으므로, 예를 들면, 반도체 노광 장치 등에 탑재된 웨이퍼 스테이지에서 사용하는 것도 가능하다. 또한, 리프트 핀, 리니어 모터, 위치 검출기, 구동 제어 장치로 구성되는 유닛을 늘리는 것으로, 큰 피처리체, 예를 들면 LCD 기판의 처리 장치에도 사용할 수 있다.

W : 웨이퍼 44 : 기밀실의 저부
38A~38 C, 40A~40C : 리프트 핀 88 : 벨로우즈
84A~84C, 86A~88C : 승강 로드 80A~80C, 82A~82C : 승강 액츄에이터
68 : 승강 제어부 14, 16, 18 : 반송 아암
50A~50C : O링 52A~52C : 커플링
100A~100C, 120A~120C : 리니어 모터 102A~102C : 가동축
103A, 104A : 직동 안내 105A : 계자부
106A : 전기자부 107A, 108A : 브래킷
109A : 프레임 110A : 위치 검출기
112A : 스케일 114A : 검출 헤드
115A : 검출 헤드 부착부재 116A : 스케일 부착부재
G1 : 제 1 그룹 G2 : 제 2 그룹

Claims

피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에서 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구에 있어서,
상기 피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과,
상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와,
상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 3이상의 정수) 구비하고,
상기 N조의 유닛의 상기 리프트 핀은 상기 피처리체의 수수시 상기 피처리체를 함께 지지하며,
상기 N조의 유닛의 각각의 상기 구동 제어 장치가 다른 유닛의 상기 구동 제어 장치와는 독립하여, 각각의 유닛의 상기 모터를 구동하는
피처리체의 지지 기구.
제 1 항에 있어서,
상기 N조의 유닛의 각각의 상기 구동 제어 장치에 위치 지령을 주는 지령 장치를 구비하고,
상기 지령 장치가 상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록 상기 N조의 유닛의 각각의 상기 구동 제어 장치에 위치 지령을 주며, 상기 구동 제어 장치가 상기 N조의 모터의 각각을 독립해 동작시키고 나서 상기 수수를 행하는
피처리체의 지지 기구.
제 1 항에 있어서,
상기 N조의 모터의 각각이 리니어 모터인
피처리체의 지지 기구.
제 3 항에 있어서,
상기 리니어 모터가,
상기 리프트 핀이 선단에 장착된 가동축과,
상기 가동축의 주위에 마련된 계자부와,
상기 계자부의 주위에 공극을 거쳐서 마련된 전기자부를 보지하는 프레임과,
상기 프레임의 하부를 관통하는 상기 가동축의 하단에 마련된 위치 검출기를 구비하는
피처리체의 지지 기구.
제 1 항에 있어서,
상기 유닛이 상기 N조를 하나의 그룹으로 하는 복수의 그룹으로 구성되고,
상기 복수의 그룹의 각각의 유닛의 모두가 동일 원주상에 등간격으로 배치된
피처리체의 지지 기구.
제 1 항에 있어서,
상기 유닛이 상기 N조를 하나의 그룹으로 하는 복수의 그룹으로 구성되고,
상기 복수의 그룹의 각각의 유닛이 그룹마다 다른 직경의 동심원상에 배치된
피처리체의 지지 기구.
피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와, 상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3이상의 정수) 구비하고, 상기 피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에서 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구의 지지 방법에 있어서,
상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록 상기 구동 제어 장치에 의해서 상기 N조의 모터의 각각을 독립하여 구동하고 나서 상기 수수를 행하는
지지 기구의 지지 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 반송 아암에 의해서 반송되어 온 상기 피처리체를 상기 N조의 리프트 핀에 의해 지지할 때,
상기 반송 아암에 지지되는 상기 피처리체에 대한 상기 N조의 리프트 핀의 각각의 거리가 모두 같아질 때까지 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 상기 모터에 의해서 고속 동작시키고, 그 후 일단 정지 또는 일단 정지하지 않고 연속하여, 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 상기 고속 동작보다 늦은 저속 동작으로 동시에 상승시켜 상기 피처리체를 지지하는
지지 기구의 지지 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 N조의 리프트 핀에 의해 지지되는 상기 피처리체를 상기 반송 아암에 탑재할 때,
상기 N조의 리프트 핀에 의해 지지되는 상기 피처리체와, 상기 반송 아암에 있어서의 상기 피처리체의 지지면이 평행이 되도록 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 상기 모터에 의해서 동작시키고, 그 후 일단 정지 또는 일단 정지하지 않고 연속하여, 상기 N조의 리프트 핀의 각각을 동시에 하강시켜 상기 피처리체를 상기 반송 아암에 탑재하는 것을 특징으로 하는
지지 기구의 지지 방법.
피처리체를 반송하는 반송 아암과,
상기 반송 아암과의 사이에 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구를 구비하는 반송 시스템에 있어서,
상기 지지 기구가 상기 피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와, 상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3이상의 정수) 구비하고,
상기 구동 제어 장치가 상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록 상기 N조의 모터의 각각을 독립하여 구동하고 나서 상기 수수를 행하는
피처리체의 반송 시스템.
피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에서 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구에 있어서,
상기 피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과,
상기 리프트 핀을 승강시키는 모터와,
상기 모터를 구동하는 구동 제어 장치로 이루어진 유닛을 N조(N은 적어도 3이상의 정수) 구비하고,
상기 모터의 각각이 감압되는 기밀실에 고정되어 상기 기밀실의 내부에 마련된 상기 리프트 핀을 승강시키도록 배치되며,
상기 구동 제어 장치가 상기 N조의 각각의 리프트 핀의 선단으로부터 상기 반송 아암에 탑재된 상기 피처리체까지의 거리 또는 상기 반송 아암의 상기 피처리체의 탑재면까지의 거리가 모두 같아지도록 상기 기밀실내의 압력에 따라 상기 N조의 모터의 각각을 독립하여 구동하고 나서 상기 수수를 행하는
피처리체의 지지 기구.
피처리체를 반송하는 반송 아암과의 사이에서 상기 피처리체를 수수하는 지지 기구에 있어서,
상기 피처리체와 접촉하여 이것을 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 모터를 포함하는 유닛을 N 조(N은 3이상의 정수), 그리고 N개의 상기 모터를 구동하는 제어 장치를 구비하며,
상기 제어 장치는,
상기 피처리체의 수수시 N개의 상기 리프트 핀이 상기 피처리체를 함께 지지하도록 하며,
상기 리프트 핀의 선단이 처리시의 상기 피처리체의 높이위치와 반송 아암의 기울어짐에 의하여 해당 리프트 핀이 자리한 위치마다 상이할 수 있는 수수시의 상기 피처리체의 높이위치와의 사이를 승강하도록 N개의 상기 모터 각각을 독립적으로 구동하는 것을 특징으로 하는
피처리체의 지지 기구.
제 12 항에 있어서,
상기 리프트 핀의 높이위치를 검출하기 위하여, 각 유닛마다 위치검출기가 구비된 것을 특징으로 하는
피처리체의 지지 기구.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 모터는 리니어 모터인 것을 특징으로 하는
피처리체의 지지 기구.