KR101453189B1

KR101453189B1 - 반송 장치

Info

Publication number: KR101453189B1
Application number: KR1020130005396A
Authority: KR
Inventors: 마사토시 후루이치; 가즈노리 히노; 다이스케 신
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-10-23
Also published as: JP2013168441A; JP5885528B2; TWI488791B; KR20130093534A; US20130209200A1; TW201345810A; CN103247556B; CN103247556A

Abstract

본 실시형태의 일 태양에 따른 반송 장치는 반송실과, 반송실 내의 한쪽의 장측 벽체 근방에 배치된 로봇과, 로봇을 반송실의 길이방향으로 직선 이동시키는 주행로를 갖는 직동 기구를 구비한다. 로봇의 아암은 아암 지축을 중심으로 회전하더라도 아암이 다른쪽의 장측 벽체와 간섭하지 않는 길이로 규정되어 있다. 직동 기구의 주행로는, 주행로와 직교하는 핸드의 선단이 장측 벽체에 마련된 복수의 연통구 중 단부에 위치하는 연통구 내의 소정 위치에 도달하게 하는 길이를 갖는다.

Description

반송 장치{CARRIER DEVICE}

본 명세서에 개시된 실시형태는 반송 장치에 관한 것이다.

종래에, 반도체 웨이퍼나 액정 패널용의 기판을 반송하는 다관절 로봇을, EFEM(Equipment Front End Module; 설비 전방 단부 모듈)으로 불리는 반송실 내에 배치한 반송 장치가 알려져 있다.

이러한 종래의 반송 장치의 반송실은 벽체에 의해 둘러싸여진 실질적인 직방체의 형상을 갖는다. 주위 벽의 일부를 구성하는 장측(長側) 벽체에는, 외부와 연통하는 복수의 연통구(連通口)가 마련되어 있다. 기판의 수납 용기 및 처리실이 연통구를 거쳐서 서로 연통되어 있다.

또한, 반송실 내에 배치된 다관절 로봇은 통상 반송실의 한쪽 측벽에 근접하여 설치되어 있다. 또한, 일반적인 다관절 로봇은, 기대 상에 제 1 지축(支軸)을 거쳐서 기단부가 연결된 제 1 아암과, 제 1 아암의 선단부에 제 2 지축을 거쳐서 기단부가 연결되고, 선단부에 핸드가 마련된 제 2 아암을 구비하는 아암부를 포함하고 있다. 이러한 다관절 로봇은 아암부의 복수의 아암과 핸드를 구동하여 수납 용기나 처리실에 핸드를 액세스시킨다.

상기 종래 기술로서는, 예를 들어 일본 공개 특허 제 2008-28134 호 공보에 개시된 것이 알려져 있다.

일본 공개 특허 제 2008-28134 호 공보

그러나, 종래의 반송 장치는, 소망하는 수납 용기나 처리실에 기판을 반출 또는 반입하고자 하면, 다관절 로봇의 제 1 아암, 제 2 아암 및 핸드를 서로 연동시키면서 다관절 로봇에 극히 복잡한 운동을 시켜야 한다. 그 때문에, 핸드의 수납 용기나 처리실에의 액세스 속도가 저하할 우려가 있다. 또한, 복잡한 운동에 수반하여, 핸드의 액세스 위치의 정밀도가 저하할 우려도 있다.

본 실시형태의 일 태양은 핸드의 수납 용기나 처리실에의 액세스 속도 및 액세스 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있는 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 실시형태의 일 태양에 따른 반송 장치는, 기판 반송 공간을 갖는 반송실과, 상기 반송실 내의 한쪽의 장측 벽체 근방에 배치된 로봇과, 상기 로봇을 상기 반송실의 길이방향으로 직선 이동시키는 주행로를 갖는 직동 기구(linear moving mechanism)를 구비한다. 반송실의 기판 반송 공간은 벽체에 의해 둘러싸여진 실질적인 직방체로 형성되고, 주위 벽의 장측 벽체에, 외부와 연통하는 복수의 연통구가 병설되어 있다. 로봇의 기단부는 기대 상에 아암 지축을 거쳐서 수평 회전 가능하게 마련되는 동시에, 선단부는 상기 연통구를 거쳐서 반출입되는 기판을 유지하는 핸드가 수평 회전 가능하게 마련된 단일의 아암을 구비한다. 상기 로봇의 아암은 상기 아암 지축을 중심으로 회전하더라도, 상기 아암이 다른쪽의 장측 벽체와 간섭하지 않는 길이로 규정되어 있다. 또한, 상기 직동 기구의 주행로는, 상기 주행로와 직교하는 상기 핸드의 선단이 상기 복수의 연통구 중 단부에 위치하는 연통구 내의 소정 위치에 도달하게 하는 길이를 갖는다.

본 실시형태의 일 태양에 따르면, 수납 용기나 처리실에의 핸드의 액세스 속도 및 액세스 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 보다 완전한 인식과 그에 따른 많은 이점은 이하의 발명의 상세한 설명을 참조하여 첨부 도면과 관련하여 고려되면 보다 잘 이해되어, 용이하게 얻어질 것이다.
도 1은 본 실시형태에 따른 반송 장치를 도시하는 모식적 평면도,
도 2는 상기 반송 장치의 모식적 측면도,
도 3은 상기 반송 장치의 블록도,
도 4는 상기 반송 장치의 반송 동작의 일례를 도시하는 모식적 설명도,
도 5는 상기 반송 장치의 반송 동작의 일례를 도시하는 모식적 설명도,
도 6a는 제 1 변형예에 따른 반송 장치를 도시하는 모시적 평면도,
도 6b는 제 2 변형예에 따른 반송 장치를 도시하는 모식적 평면도,
도 6c는 제 3 변형예에 따른 반송 장치를 도시하는 모식적 평면도.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 명세서의 실시형태에 따른 반송 장치를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 개시된 실시형태는 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

우선, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)의 개요에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)를 도시하는 모식적 평면도이다. 도 2는 반송 장치(10)의 모식적 측면도이다. 도 3은 반송 장치(10)의 블록도이다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 반송 장치(10)는 외부와 연통하는 복수의 연통구(11)가 마련된 반송실(1)과, 반송실(1) 내에 배치되고, 반도체 웨이퍼나 액정 패널용의 기판(4)을 반송할 수 있는 수평 반송형의 로봇(2)을 구비하고 있다.

반송실(1)은, 일반적으로 EFEM(Equipment Front End Module)으로 불리는 국소 클린룸이고, 벽체에 의해 둘러싸여진 실질적인 직방체의 기판 반송 공간(170)을 갖는다. 벽체는 제 1 장측(長側) 벽체(110), 제 2 장측 벽체(120), 제 1 단측(短側) 벽체(130), 제 2 단측 벽체(140), 천장 벽체(150) 및 바닥 벽체(160)로 구성된다. 본 명세서에 있어서, 제 1 장측 벽체(110), 제 2 장측 벽체(120), 제 1 단측 벽체(130), 및 제 2 단측 벽체(140)를 주위 벽으로 부르는 경우도 있다. 또한, 바닥 벽체(160)의 하면에는, 반송실(1)을 설치면(100) 상에서 지지하는 레그(leg)(180)가 마련되어 있다.

반송실(1)은, 천장 벽체(150)의 내측에, 기체를 정화하는 필터를 수납한 필터 유닛(190)을 마련하고 있다. 반송실(1)은, 외부와 차단한 상태로, 필터 유닛(190)에 의해 정화되어 낙하하는 청정 기류를 사용하여 내부를 클리닝한다.

복수의 연통구(11)는 반송실(1)의 주위 벽의 일부를 구성하는 제 1 및 제 2 장측 벽체(110, 120)에 일렬로 마련되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 제 1 장측 벽체(110)에 소정 간격으로 형성된 2개의 연통구(11)에는, FOUP(Front-Opening Unified Pod)로 불리고, 웨이퍼 등의 기판(4)을 다단으로 수용 가능한 수납 용기(3)가 부착되어 있다.

또한, 제 2 장측 벽체(120)에 형성된 3개의 연통구(11)에는, 예를 들어 CVD(chemical Vapor Deposition), 노광, 에칭, 애싱(ashing)과 같은 소정의 처리를 기판(4)에 대하여 실행하는 처리실(5)이 각각 부착되어 있다.

한편, 수납 용기(3) 및 처리실(5)은, 셔터(shutter)(도시하지 않음) 등의 개폐 부재를 거쳐서 연통구(11)에 부착되어 있다. 이러한 개폐 부재를 구동하는 개폐 기구(7)(도 3 참조)는 수납 용기(3)를 유지하는 수납 용기 테이블(30) 및 처리실(5)을 유지하는 처리실 테이블(50)의 내부에 마련되어 있다.

본 실시형태에 따른 반송 장치(10)에서는, 중앙의 처리실(5)이 양쪽의 처리실(5)에 비해서 대형의 챔버이다. 그러나, 처리실(5)의 크기나 형상은 적절히 설정 가능하다. 또한, FOUP로 불리는 수납 용기(3) 및 이들 용기를 연결하는 반송실(1)의 형상이나 형태에 대해서는, SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International) 규격에 근거한 구조이면 충분하다.

본 실시형태에 따른 로봇(2)은, 제 1 장측 벽체(110) 근방에 배치되고, 연통구(11)를 거쳐서 반출입되는 기판(4)을 유지하는 핸드(23)를 마련한 단일의 아암(21)을 구비하고 있다.

아암(21)의 기단부는 아암 지축(210)을 거쳐서 기대(20) 상에 수평 회전 가능하게 마련되고, 선단부에는, 핸드 지축(230)을 거쳐서 수평 회전 가능하게 핸드(23)가 마련되어 있다(이하, 「수평 회전」을 「선회」라고 표현하는 경우도 있음). 또한, 핸드(23)는, 포크 형상의 선단부에 의해 기판(4)을 탑재하여 반송할 수 있는 구조, 기판(4)을 흡착할 수 있는 구조, 또는 기판(4)을 파지할 수 있는 구조를 가질 수 있다.

아암 지축(210) 및 핸드 지축(230)은 모터나 감속기 등을 포함하는 선회 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다.

아암(21)을 지지하는 기둥 형상의 아암 지축(210)은 기대(20)에 수납된 승강 기구(250)에 의해 승강 가능하게 기대(20)에 부착되어 있다.

또한, 반송 장치(10)는 로봇(2)을 반송실(1)의 길이방향으로 직선 이동시키는 주행로(60)를 갖는 직동 기구(6)를 구비하고 있다.

직동 기구(6)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 좌우의 수납 용기(3) 사이에 개재되도록 반송실(1)의 제 1 장측 벽체(110)의 실질적인 중앙에 배치되어 있다.

즉, 직동 기구(6)는 제 1 장측 벽체(110)의 실질적인 중앙에, 좌우의 수납 용기(3) 사이에 위치하도록 배치한 케이싱(600)을 구비한다. 케이싱(600) 내에는, 리니어 액추에이터로서 작용하는 볼 나사 기구(61)가 배치되어 있다. 또한, 반송실(1)의 기판 반송 공간(170)에 대면하는 케이싱(600)의 면에는, 기판 반송 공간(170)과 케이싱(600)을 연통하는 슬릿부를 갖는 주행로(60)가 형성되어 있다.

볼 나사 기구(61)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 케이싱(600)의 하부에서 길이방향으로 연장하는 볼 나사축(610)과, 볼 나사축(610)의 일단부에 연결된 구동 모터(620)를 구비하고 있다. 또한, 볼 나사 기구 대신에, 리니어 모터를 채용할 수도 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 직동 기구(6)는 로봇(2)을 수납할 수 있고 또한 주행로(60)를 따라 이동하는 수납 프레임(630)을 구비하고 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 로봇(2)은 이러한 수납 프레임(630) 내에 수납된 상태로 이동할 수 있다.

케이싱(600) 내에는, 길이방향으로 연장하는 가이드축(632)이 배치되어 있다. 한편, 수납 프레임(630)의 배면부에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 가이드축(632)과 결합하여 활주하는 가이드 아암(631)이 마련되어 있다. 가이드 아암(631)은 케이싱(600)의 상부에 형성된 주행로(60)로부터 해당 케이싱(600) 내로 연장되는 동시에, 그 선단부가 하방으로 절곡되어 있다. 이러한 절곡부 및 가이드축(632)은 서로 결합되어 있다.

따라서, 직동 기구(6)의 구동 모터(620)를 구동시키면, 로봇(2)은 수납 프레임(630)을 거쳐서 기대(20)와 함께 반송실(1)의 길이방향으로 원활하게 또한 안정하게 직선 이동한다.

또한, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 아암(21)이나 핸드(23)의 회전 동작을 포함하는 로봇(2)의 동작 제어 및 직동 기구(6)의 동작 제어를 실행하는 제어 장치(8)를 구비하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 제어 장치(8)는 통신 I/F(인터페이스)(81), 제어 유닛(82), 기억 유닛(83) 및 지시 유닛(84)을 구비하고 있다.

이러한 제어 장치(8)에는, 로봇(2)의 각 구동계, 로봇(2)을 직선 이동시키는 리니어 액추에이터를 포함하는 직동 기구(6), 그리고 수납 용기(3) 및 처리실(5)의 개폐 부재를 구동하는 개폐 기구(7)가 접속되어 있다. 또한, 제어 장치(8)에는, 통신 I/F(81)를 거쳐서 후술하는 상위 장치(9)가 접속되어 있다.

여기서, 통신 I/F(81)는 제어 장치(8)와 상위 장치(9) 사이에서 통신 데이터의 송수신을 실행하는 디바이스이다. 예를 들면, 기억 유닛(83)에 기억된 각종 프로그램을 업데이트하기 위해서, 통신 I/F(81)는 상위 장치(9)로부터 적절한 데이터를 수신할 수도 있다.

기억 유닛(83)은, RAM(Random Access Memory) 및 ROM(Read Only Memory), 하드디스크와 같은 디바이스이다. 이러한 기억 유닛(83)은 로봇(2), 직동 기구(6) 및 개폐 기구(7)의 구동 프로그램을 기억한다.

제어 유닛(82)은 CPU(Central Processing Unit) 등의 연산 유닛을 구비한다. 제어 유닛(82)은, 기억 유닛(83)에 기억된 구동 프로그램에 따라서, 로봇(2), 직동 기구(6) 및 개폐 기구(7)에 대한 구동 신호를 지시 유닛(84)을 거쳐서 출력한다. 통상적으로, 개폐 기구(7)에 대한 구동 신호는 상위 장치(9)로부터 출력된다.

또한, 제어 유닛(82)은, 기대(20) 및 아암부(200)에 있어서의 로봇(2)의 소정의 기준점의 위치를 산출하는 동시에, 기준점에 근거하여 수납 용기(3)나 처리실(5)까지의 핸드(23)의 이동 거리의 산출 처리를 실행한다.

본 실시형태에 따른 로봇(2)에 있어서, 아암부(200)의 기준점으로서, 아암 지축(210) 및 핸드 지축(230)의 중심과, 핸드(23)에 탑재되는 기판(4)의 중심이 이용된다. 기대(20)의 기준점으로서는, 기대(20)의 하면 중심이 이용된다.

전술한 바와 같이, 제어 유닛(82)은 로봇(2)의 운동을 제어하기 위해서 로봇(2)의 위치 정보를 산출하여 관리한다.

그리고, 이러한 산출 결과에 근거하여, 제어 유닛(82)이 직동 기구(6), 아암부(200) 및 승강 기구(250)를 제어한다. 예를 들면, 제어 유닛(82)은, 기판(4)을 필요 위치까지 최단 시간에 반송할 수 있도록, 필요에 따라서 "승강 기구(250)"이나 "아암(21) 및 핸드(23)" 중 하나 또는 양쪽 모두를 구동시키면서, 로봇(2)을 반송실(1)의 길이방향의 적정 위치로 이동시킨다. 이렇게 해서, 로봇(2)은 아암(21)을 적절하게 승강 및 선회시켜서, 연통구(11)를 거쳐서 기판(4)을 반출입하는 동시에, 유지한 기판(4)을 소망하는 위치로 반송할 수 있다.

즉, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)의 제어 장치(8)는, 단순한 직진 동작만의 직동 기구(6)와, 로봇(2)의 단일 아암(21) 및 핸드(23)를 동기해서 동작시켜, 소망하는 위치에 핸드(23)를 액세스 가능하게 한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)에서는, 종래의 반송 장치의 로봇에 있어서의 2개 이상의 아암을 움직이기 위한 복잡한 제어를 필요로 하지 않고, 단순한 동작 제어의 조합을 실행하는 것만으로 좋다. 그 때문에, 수납 용기(3)나 처리실(5)에의 핸드(23)의 액세스 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 핸드(23)의 액세스 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 실시형태에 따른 반송 장치(10)는 전술한 구성에 부가하여 하기의 구성을 추가로 갖는다.

즉, 로봇(2)의 단일 아암(21)이 아암 지축(210)을 중심으로 회전하더라도 아암(21)의 선단이 제 2 장측 벽체(120)와 간섭하지 않도록 아암의 길이가 규정되어 있다. 즉, 도 1에 도시하는 바와 같이, 아암(21)의 선회 궤적(R)은 제 2 장측 벽체(120) 및 처리실(5)과 접촉하지 않는다.

따라서, 핸드(23)가 아암(21)의 선단보다도 돌출하지 않는 자세이면, 제어 장치(8)는 직동 기구(6)를 언제라도 구동시켜, 로봇(2)을 주행로(60)의 양단부 사이의 소망하는 위치로 고속으로 이동시킬 수 있다.

즉, 직동 기구(6)에 의한 직선 이동이 복잡한 제어를 필요로 하지 않기 때문에, 로봇은 고속으로 이동할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 제어 장치(8)는 직동 기구(6)와 로봇(2)의 "아암(21) 및 핸드(23)"를 동기해서 동작시키기 때문에, 최단 시간에 소망하는 수납 용기(3) 또는 처리실(5)에 핸드(23)를 액세스시키는 것이 가능해진다.

직동 기구(6)의 주행로(60)는, 주행로(60)와 직교하는 핸드(23)의 선단이 복수의 연통구(11) 중 단부에 위치하는 연통구(11) 내의 소정 위치에 도달하게 하는 필요 최소한의 길이로 규정되어 있다. 즉, 주행로(60)는, 핸드(23)에 유지된 기판(4)이 복수의 연통구(11) 중 단부에 위치하는 연통구(11) 내의 소정 위치에 도달하게 하는 필요 최소한의 길이로 규정되어 있다.

즉, 주행로(60)의 길이는 반송실(1)의 제 1 및 제 2 장측 벽체(110, 120)에 비해서 상당히 짧다. 그러나, 연통구(11)를 거쳐서 연결된 수납 용기(3) 또는 처리실(5)에 대하여, 특히 단부에 위치하는 수납 용기(3) 또는 처리실(5)에 대하여 로봇(2)이 직접 대면하지 않더라도, 경사진 아암(21)에 연결된 핸드(23)의 선단이 주행로(60)와 직교하는 자세로 연통구(11) 내의 소정 위치에 도달할 수 있다.

이렇게 해서, 주행로(60)의 길이를 가급적으로 짧게 할 수 있기 때문에, 예를 들어 반송실(1)에 있어서의 제 1 장측 벽체(110)의 양측 코너부 근방에, 로봇 컨트롤러 등의 임의의 장치를 설치하는 스페이스를 마련할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 반송 장치(10)에 따르면, 반송실(1)의 내부를 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 주행로(60)의 길이는, 단부에 위치하는 수납 용기(3) 및 처리실(5)에 대하여 핸드(23)가 직접 대면한 자세로 핸드(23)를 액세스 가능하게 할 뿐만 아니라, 로봇(2)의 아암 지축(210)에 근접한 수납 용기(3) 및 처리실(5)에 대하여 핸드(23)를 액세스할 수 있게 한다. 즉, 아암 지축(210)에 근접한 수납 용기(3) 및 처리실(5)에 원활하게 핸드(23)를 액세스할 수 있도록, 로봇(2)이 이들 수납 용기(3) 및 처리실(5)로부터 멀어지기에 충분한 길이도 고려하여 규정하고 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)에서는, 직동 기구(6)의 주행로(60)를 반송실(1)의 바닥 벽체(160)가 아니라, 주위 벽에 마련하고 있다. 그 때문에, 필터 유닛(190)으로부터 하강하는 청정 공기의 흐름에 악영향을 미칠 우려가 없다. 그러나, 직동 기구(6)의 주행로(60)를 반송실(1)의 바닥 벽체(160)에 마련하는 것을 금지하는 것은 아니다.

여기서, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)의 기판 반송 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 이러한 반송 동작의 제어 처리는 전술한 구동 프로그램에 따라서 실행된다.

도 4 및 도 5는 반송 장치(10)의 반송 동작의 일례를 도시하는 모식적 설명도이다. 우선, 도 4를 참조하여, 예를 들어 제 2 장측 벽체(120)에 있어서의, 도면 좌측의 처리실(5)에 위치하는 핸드(23)를 처리실에 대면하는 좌측의 수납 용기(3)에 액세스하는 반송 동작에 대하여 설명한다.

편의상, 도 4 및 도 5에 있어서, 기판(4)이 도시되어 있지 않고, 세세한 구성요소에 대한 도면부호는 생략하고 있다.

도 4의 (a)의 상태는, 소정의 처리가 종료한 기판(4)을 로봇(2)에 의해 유지하는 상태이다. 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)의 로봇(2)은 직동 기구(6)의 주행로(60)(도 1 참조)의 일단부(도 4의 좌측단)에 위치하고 있다. 이 때, 아암(21)의 선단은 좌측 경사방향을 향하여 있고, 핸드(23)는 처리실(5) 내로 직진 인입하여 있다.

이러한 상태로부터, 로봇(2)을, 주행로(60)의 우측 방향으로 이동시키는 동시에, 아암(21)을 아암 지축(210) 주위로 회전시킨다. 이렇게 해서, 직동 기구(6)와 아암(21) 및 핸드(23)를 동기시켜서 동작시키는 것에 의해, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 핸드(23)나 유지하고 있는 기판(4)을 처리실(5)의 내벽과 간섭하지 않도록 후방으로 인출한다.

이어서, 핸드(23)를 핸드 지축(230) 주위로 회동시켜, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이, 핸드(23)의 선단을 제 1 장측 벽체(110)측을 향하게 한다.

그리고, 도 4의 (d)에 도시하는 바와 같이, 로봇(2)을 주행로(60)의 좌측 방향으로 이동시키는 동시에, 아암(21)을 제 1 장측 벽체(110)측을 향하여 회동한다.

다음에, 도 4의 (e)에 도시하는 바와 같이, 로봇(2)을 주행로(60)의 우측 방향으로 이동시키는 동시에, 아암(21)을 계속해서 제 1 장측 벽체(110)측을 향하여 회동한다. 동시에, 핸드(23)를 회동시키면서 핸드(23)의 자세를 제어하고, 수납 용기(3)에 핸드(23)를 액세스하여, 처리후의 기판(4)을 수납한다.

다음에, 도 5를 참조하여, 도면 좌측의 처리실(5)에 위치하는 핸드(23)를, 처리실의 경사 반대측에 위치하는 우측의 수납 용기(3)에 액세스하는 반송 동작에 대하여 설명한다.

도 5의 (a) 내지 (c)에 있어서의 로봇(2)의 동작은 전술한 도 4의 (a) 내지 (c)와 동일하다.

핸드(23)의 선단이 제 1 장측 벽체(110)측을 향하여 있는 도 5의 (c)의 상태로부터, 직동 기구(6)를 구동하여, 도 5의 (d)에 도시하는 바와 같이, 로봇(2)을 주행로(60)(도 1 참조)의 우측 방향으로 이동시킨다.

이 때, 아암(21)을 아암 지축(210) 주위로 회전하는 동시에, 핸드(23)를 핸드 지축(230) 주위로 회전시킨다. 도 5의 (e)에 도시하는 바와 같이, 제 2 단측 벽체(140)쪽으로부터 제 1 단측 벽체(130)쪽까지 아암부(200)를 평행 이동시킨다.

다음에, 도 5의 (f)에 도시하는 바와 같이, 로봇(2)을 주행로(60)의 좌측 방향으로 이동시키는 동시에, 아암(21)을 제 1 장측 벽체(110)측을 향하여 회동한다. 동시에, 핸드(23)를 회동시키면서 핸드(23)의 자세를 제어하고, 우측의 수납 용기(3)에 핸드(23)를 액세스하여, 처리후의 기판(4)을 수납한다.

(변형예)

도 6a 내지 도 6c는 반송 장치(10)의 변형예를 도시한다. 도 6a 내지 도 6c에 도시하는 변형예에 있어서, 전술한 실시형태에 따른 반송 장치(10)와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 부여하여, 그 설명은 생략한다.

(제 1 변형예)

도 6a에 도시한 변형예에 대하여 설명한다. 전술한 실시형태에서는, 직동 기구(6)를 반송실(1)의 제 1 장측 벽체(110)에 마련하는 것으로 설명하였다(도 1 및 도 2 참조). 그렇지만, 도 6a에 도시한 반송 장치(10)에서는, 직동 기구(6)를 제 2 장측 벽체(120)에 배치하고 있다. 이러한 변형예에 있어서도, 전술한 실시형태에 따른 반송 장치(10)와 동등한 효과를 발휘한다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 직동 기구(6)를 좌우의 수납 용기(3) 사이에 배치하는 것으로 설명하였다. 그렇지만, 변형예에 따른 반송 장치(10)에서는, 직동 기구(6)를 제 2 장측 벽체(120)에 마련된 좌우의 처리실(5) 사이에 배치하고 있다.

더욱이, 처리실(5) 및 수납 용기(3)의 높이에 따라서, 또는 이러한 높이 크기를 적절하게 변경하는 것에 의해, 직동 기구(6)를, 처리실(5) 및 수납 용기(3)와 평면에서 보아 실질적으로 동일한 위치에 겹치도록 배치할 수도 있다.

(제 2 변형예)

다음에, 도 6b에 도시한 변형예에 대하여 설명한다. 도 6b에 도시한 반송 장치(10)에서는, 제 1 장측 벽체(110)에 3개의 수납 용기(3)를 부착하는 동시에, 제 2 장측 벽체(12)에도 실질적으로 동일한 크기의 3개의 처리실(5)을 마련하고 있다. 즉, 수납 용기(3) 및 처리실(5)을 부착한 연통구(11) 중 하나가 제 1 및 제 2 장측 벽체(110, 120)의 길이방향의 실질적인 중앙에 위치하고 있다.

여기에서는, 직동 기구(6)를 반송실(1)의 바닥 벽체(160)(도 2 참조)에 마련하고 있다. 이러한 직동 기구(6)의 경우에 대해서도, 리니어 액추에이터로서, 볼 나사 기구(61)나 리니어 모터 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, 제 1 장측 벽체(110) 근방에 리니어 모터를 길이방향으로 배치하고, 리니어 모터에 의해 로봇(2)을 기대(20)와 함께 이동시키는 것이다. 이러한 변형예에 있어서도, 전술한 실시형태에 따른 반송 장치(10)와 동등한 효과를 발휘한다.

(제 3 변형예)

도 6c에 도시한 반송 장치(10)에 있어서, 제 1 장측 벽체(110)에는 3개의 수납 용기(3)를 부착하고, 제 2 장측 벽체(12)에는 실질적으로 동일한 크기의 3개의 처리실(5)을 마련하고 있다.

도 6c에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에서는, 직동 기구(6)를 바닥 벽체(160)(도 2 참조)의 제 2 장측 벽체(120) 근방에 마련하고 있다. 이러한 경우에, 직동 기구(6)도 전술한 제 2 변형예와 동일한 구성을 갖는다.

이러한 제 3 변형예에 따른 반송 장치(10)에 있어서도, 전술한 실시형태 및 변형예에 따른 반송 장치(10)와 동등한 효과를 발휘한다.

한편, 도 6b 및 도 6c에 도시한 제 2 및 제 3 변형예에서는, 본 실시형태 및 제 1 변형예에 따른 직동 기구(6)에 비해서 주행로(60)가 비교적 긴 구성을 갖는다. 그 때문에, 로봇(2)을 적절한 위치까지 이동시키는 것에 의해, 제 1 장측 벽체(110) 및 제 2 장측 벽체(120)의 길이방향으로 병설 배치된 수납 용기(3) 및 처리실(5) 중, 중앙의 수납 용기(3) 및 처리실(5)에도 핸드(23)를 용이하게 액세스시키는 것이 가능하다.

도 6b 및 도 6c에 도시한 변형예에서는, 직동 기구(6)[주행로(60)]는 중앙의 수납 용기(3) 또는 처리실(5)의 중앙 위치를 기준으로 하여 좌우로 균등한 신장 길이를 갖는다. 그러나, 직동 기구(6)의 길이는, 주행로(60)와 직교하는 핸드(23)의 선단이 복수의 연통구(11) 중 단부에 위치하는 연통구(11) 내의 소정 위치에 도달하게 하는 필요 최소한의 길이 조건을 충족시키는 것이 바람직하다.

따라서, 직동 기구(6)는, 주행로(60)와 직교하는 핸드(23)의 선단이 중앙의 수납 용기(3) 또는 처리실(5)에도 도달하게 하는 것이 가능하고, 또한 좌우 단부 중 하나의 단부에 위치하는 연통구(11) 내의 소정 위치에 도달하게 하는 필요 최소한의 길이로 규정될 수도 있다. 즉, 직동 기구(6)는, 중앙의 수납 용기(3) 또는 처리실(5)의 중앙 위치를 기준으로 하여 좌우의 어떤 방향으로 불균등하게 신장될 수도 있다.

제 1 및 제 2 변형예에서는, 직동 기구(6)가 바닥 벽체(160)에 마련되어 있는 것으로서 설명하였다. 그렇지만, 직동 기구(6)는 전술한 실시형태 및 변형예(도 1 내지 도 5 참조)에서 설명한 것과 같이, 제 1 및 제 2 장측 벽체(110, 120)의 어떤 벽면에 부착될 수도 있다.

이와 같이, 직동 기구(6)는 제 1 및 제 2 장측 벽체(110, 120)의 어떤 벽면에 마련되거나, 처리실(5) 또는 수납 용기(3)와 중합시킨 상태로 마련할 수도 있다. 또한, 직동 기구(6)는 제 1 및 제 2 장측 벽체(110, 120)에 마련되지 않고, 제 1 및 제 2 장측 벽체(110, 120)중 어떤 것에 근접한 바닥 벽체(160) 상에 마련될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)는, 핸드(23)가 마련된 단일의 아암(21)을 구비하는 아암부(200)와, 이 아암부(200)를 기대(20)와 함께 반송실(1)의 길이방향으로 직진 이동시키는 직동 기구(6)의 조합체를 포함한다. 그리고, 반송 장치(10)는 이들 아암부(200) 및 직동 기구(6)를 동기시켜서 동작시킨다. 따라서, 반송실(1) 내의 기판 반송 공간(170)을 유효하게 이용하면서, 수납 용기(3) 및 처리실(5)에의 핸드(23)의 액세스 속도 및 액세스 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)의 로봇(2)은 아암(21) 및 핸드(23)를 구비하는 하나의 아암부(200)를 갖는 외팔 로봇이다. 그러나, 로봇(2)은, 2개의 아암부(200)를 갖는 양팔 로봇일 수도 있고, 3개 이상의 아암부(200)를 갖는 다중팔 로봇일 수도 있다. 로봇(2)이 양팔 로봇인 경우, 로봇(2)은 한쪽의 아암부(200)를 이용하여 소정의 연통구(11)를 거쳐서 기판(4)을 취출하면서, 다른쪽의 아암부(200)를 이용하여 해당 연통구(11)를 거쳐서 새로운 기판(4)을 반입하여, 2개의 작업을 동시에 실행할 수도 있다.

본 실시형태에 따른 로봇(2)은 단일의 핸드(23)를 갖는 것으로 설명하였다. 그렇지만, 로봇(2)은 아암(21)의 선단부에 복수의 핸드(23)가 다단으로 마련되는 구성을 가질 수도 있다.

1 : 반송실 2 : 로봇
3 : 수납 용기 4 : 기판
5 : 처리실 6 : 직동 기구
8 : 제어 장치 10 : 반송 장치
11 : 연통구 20 : 기대
21 : 아암 23 : 핸드
60 : 주행로 170 : 기판 반송 공간
210 : 아암 지축 230 : 핸드 지축

Claims

반송 장치에 있어서,
벽체에 의해 둘러싸여진 실질적인 직방체의 기판 반송 공간을 갖고, 주위 벽의 장측 벽체에 외부와 연통하도록 병설 마련된 복수의 연통구를 갖는 반송실과,
상기 반송실 내의 한쪽의 장측 벽체 근방에 배치되고, 기단부가 기대 상에 아암 지축을 거쳐서 수평 회전 가능하게 마련되는 동시에, 선단부에는, 상기 연통구를 거쳐서 반출입되는 기판을 유지하는 핸드가 수평 회전 가능하게 마련된 아암부를 갖는 로봇과,
상기 로봇을 상기 반송실의 길이방향으로 직선 이동시키는 주행로를 갖는 직동 기구와,
상기 로봇의 동작 제어 및 상기 직동 기구의 동작 제어를 실행하는 제어 장치를 포함하며,
상기 로봇의 아암부는,
상기 기단부가 상기 아암 지축을 거쳐서 수평 회전 가능하게 마련되는 동시에, 상기 선단부에 핸드 지축을 거쳐서 상기 핸드가 설치되고, 상기 아암 지축을 중심으로 회전하더라도 다른쪽의 장측 벽체와 간섭하지 않는 길이로 규정된 단일의 아암을 갖고,
상기 직동 기구의 주행로는, 상기 주행로와 직교하는 상기 핸드의 선단이 상기 복수의 연통구 중 단부에 위치하는 연통구 내의 소정 위치에 도달하게 하는 길이를 갖고,
상기 제어 장치는,
상기 핸드를 일단의 상기 연통구 내의 소정 위치에 도달시킬 때에, 상기 기대가 상기 일단의 연통구의 정면보다도 타단의 상기 연통구 측에 있는 상태를 유지하면서 상기 직동 기구와 상기 로봇의 상기 아암 및 상기 핸드를 동기해서 동작시키는
반송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 연통구 중 적어도 하나는 장측 벽체의 길이방향의 실질적인 중앙에 위치하고,
상기 직동 기구의 주행로는, 상기 주행로와 직교하는 상기 핸드의 선단이 상기 실질적인 중앙에 위치하는 연통구 내의 소정 위치에 도달하게 하는 길이를 갖는
반송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 직동 기구의 주행로는, 상기 주행로와 직교하는 상기 핸드의 선단이 상기 복수의 연통구 중 단부에 위치하는 상기 연통구 내의 소정 위치에 도달하게 하는 필요 최소한의 길이로 규정되어 있는
반송 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 직동 기구의 주행로는, 상기 주행로와 직교하는 상기 핸드의 선단이 상기 복수의 연통구 중 단부에 위치하는 상기 연통구 내의 소정 위치에 도달하게 하는 필요 최소한의 길이로 규정되어 있는
반송 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 직동 기구는 상기 로봇을 상기 기대와 함께 이송하는 리니어 액추에이터를 구비하는
반송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 직동 기구의 주행로는 상기 한쪽의 장측 벽체에 마련되어 있는
반송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 직동 기구는 상기 주행로를 따라 이동하는 수납 프레임을 갖고,
상기 로봇은 상기 수납 프레임에 배치되는
반송 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 직동 기구는 상기 한쪽의 장측 벽체를 따라 연장하는 가이드축을 갖고, 해당 가이드축에, 상기 수납 프레임에 마련된 가이드 아암이 결합하는
반송 장치.