KR20140135594A - 로드 포트 장치 - Google Patents

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KR20140135594A
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미츠오 나츠메
미츠토시 오치아이
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신포니아 테크놀로지 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 후프의 도어를 개폐할 때에, 2축의 연결 개소에 있어서의 파티클의 발생을 억제하는 것이 가능한 동시에 장치 자신의 진동을 억제하는 것이 가능한 로드 포트 장치를 제공하는 것이다.
로드 포트 장치(10)는 도어 보유 지지 부재(12)에 일단부가 회전 가능하게 연결된 주동 링크(131)를 갖는 링크 기구(130)와, 수평 방향으로부터 연직 방향으로 굴곡되어 연장되어, 주동 링크(131)의 일단부(131d)를 안내하는 가이드(14)와, 주동 링크(131)의 타단부(131e)가 회전 가능하게 연결하는 구동 블록(133)과, 연직 방향으로 연장되어, 그 연장 방향으로 구동 블록(133)을 이동시키는 도어 승강축(15)을 구비하고, 링크 기구(130)는 주동 링크(131)의 타단부(131e)가 연직 방향으로 이동하고 있는 상태에서, 주동 링크(131)의 일단부(131d)가 가이드(14)를 따라서 수평 방향으로부터 연직 방향 또는 연직 방향으로부터 수평 방향으로 이동하는 것을 허용하도록 구성하였다.

Description

로드 포트 장치{LOAD PORT APPARATUS}
본 발명은 후프의 도어를 개폐할 때의 파티클의 발생을 억제하는 것이 가능한 로드 포트 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 프로세스에서는 후프(Front Open Unified Pod/FOUP)라고 불리는 밀폐형의 수납 용기가 사용된다. 이 후프는, 예를 들어 반도체 웨이퍼를 수용하여 반도체 처리 장치 사이에서 반송하기 위해 사용된다.
특허문헌 1에는 후프에 수용되어 있는 반도체 웨이퍼를 반도체 처리 장치의 내부로 반송할 때에 사용되는 로드 포트 장치가 개시되어 있다.
이 로드 포트 장치에서는 후프의 도어를 보유 지지시킨 보유 지지 부재를 후프로부터 수평으로 근접 또는 이격시키는 제1 구동 유닛과, 이격시킨 보유 지지 부재를 연직 방향으로 이동시키는 제2 구동 유닛을 구비한다. 제1 구동 유닛은 수평 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일을 갖고, 제2 구동 유닛은 연직 방향으로 연장되는 제2 가이드 레일을 갖고, 이들 가이드 레일을 따라서 보유 지지 부재를 이동시켜, 후프의 도어를 개폐시킨다.
일본 특허 출원 공개 제2012-54271호 공보
그런데, 최근, 반도체 웨이퍼 표면에 형성되는 배선이 점점 정밀화(미세화)되고 있고, 근소한 파티클이 부착되어도 반도체 웨이퍼의 품질이 저하되어 목적으로 하는 반도체의 성능을 얻을 수 없게 될 우려가 있다.
특허문헌 1에 개시된 로드 포트 장치와 같이, 도어의 개폐에 관한 구동 기구와 승강에 관한 구동 기구가 개별로 설치되어 있으면, 각 가이드 레일끼리를 연결하는 연결 개소에서 파티클이 발생한다는 문제가 있다. 구체적으로는, 2개의 구동 기구를 구비하고 있으므로 구조가 복잡해져, 원활한 개폐 동작을 실현하는 것이 곤란해지므로, 가이드 레일의 연결 개소에 부담이 가해져, 파티클이 발생하기 쉬워진다. 또한, 한쪽의 구동 기구를 동작시킴으로써, 다른 쪽의 구동 기구에도 진동이나 충격이 전해져, 각 구동 기구의 내부로부터도 파티클이 발생하는 경우가 있다. 또한, 2개의 구동 기구를 이용하여 행하는 도어의 개폐 동작이 원활하게 행해지지 않음으로써, 도어를 보유 지지하는 도어 보유 지지 부재에 있어서도 파티클이 발생할 우려가 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 유효하게 해결하는 것을 목적으로 하고 있고, 구체적으로는, 후프의 도어를 개폐할 때에, 가이드 레일 등의 축의 연결 개소에 있어서의 파티클의 발생을 억제하는 것이 가능한 동시에 도어의 개폐 동작을 원활하게 행하는 것이 가능한 로드 포트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 수단을 강구한 것이다.
즉, 본 발명의 로드 포트 장치는 복수의 반도체 웨이퍼를 수용 가능한 수납 용기를 지지하여, 그 수납 용기의 도어를 제1 방향으로부터 당해 제1 방향과 다른 제2 방향으로 서로 이동시킴으로써 개폐하는 것이고, 상기 수납 용기의 도어를 보유 지지하는 도어 보유 지지 부재와, 이 도어 보유 지지 부재에 일단부가 회전 가능하게 연결된 주동 링크를 갖는 링크 기구와, 제1 방향으로부터 제2 방향으로 굴곡되어 연장되어, 상기 주동 링크의 일단부를 안내하는 안내 수단과, 상기 주동 링크의 타단부가 회전 가능하게 연결되는 구동 부재를 적어도 1개 갖고, 상기 도어 보유 지지 부재를 왕복 이동 가능하게 하는 왕복 이동 수단과, 제2 방향으로 연장되어, 그 연장 방향으로 상기 구동 부재를 이동시키기 위한 주축과, 상기 구동 부재를 상기 주축을 따라서 구동시키는 구동 수단을 구비하고, 상기 링크 기구는 상기 주동 링크의 타단부가 제2 방향으로 이동하고 있는 상태에서, 상기 주동 링크의 일단부가 상기 안내 수단을 따라서 제1 방향으로부터 제2 방향 또는 제2 방향으로부터 제1 방향으로 이동하는 것을 허용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성이므로, 구동 부재의 제2 방향으로의 왕복 이동에 연동하여, 주동 링크의 일단부가 안내 수단을 따라서 제1 방향으로부터 제2 방향으로, 또는 제2 방향으로부터 제1 방향으로 이동한다. 그로 인해, 구동 부재를 1개의 주축 상에서 동작시키는 것만으로 각 부재를 원활하게 이동시켜, 도어 보유 지지 부재에 보유 지지된 수납 용기의 도어를 개폐할 수 있어, 2축의 연결 개소에서 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있는 동시에 도어의 개폐 동작을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 구동 부재의 제2 방향으로의 이동력을 도어 보유 지지 부재의 제1 방향으로부터 제2 방향으로의 이동력으로 변환하기 위해 주동 링크를 사용함으로써, 이 변환을 원활하게 행할 수 있고, 이에 의해 파티클의 발생을 한층 억제할 수 있다. 또한, 주축이 1개로 충분하므로, 장치 구성을 간단하게 할 수 있는 동시에 구동원을 1개로 할 수 있어, 제조 비용을 억제할 수 있다.
도어 보유 지지 부재를 원활하고 또한 안정적으로 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시켜 파티클의 발생을 한층 방지하기 위해서는, 상기 왕복 이동 수단이, 상기 구동 부재와 이격되어 상기 주축에 의해 제2 방향으로 이동 가능하게 된 종동 부재를 더 갖고, 상기 링크 기구는 일단부가 상기 주동 링크에 회전 가능하게 연결되고, 타단부가 상기 종동 부재에 회전 가능하게 연결된 종동 링크를 더 갖고, 상기 도어 보유 지지 부재는 상기 종동 부재에 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있는 것이 바람직하다.
혹은, 상기 왕복 이동 수단이, 상기 구동 수단으로 구동되어 상기 주축을 따라서 제2 방향으로 이동 가능하게 된 제2 구동 부재를 더 갖고, 상기 안내 수단은 동일 형상의 제1 안내부와 제2 안내부를 갖고, 상기 링크 기구는 일단부가 제2 안내부로 안내되고, 타단부가 상기 제2 구동 부재에 회전 가능하게 연결된 링크와, 상기 주동 링크로 평행 링크를 구성하는 것이고, 상기 도어 보유 지지 부재는 상기 제2 구동 부재에 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있는 것이 바람직하다.
별도로 체결 기구를 설치하는 일 없이, 도어 보유 지지 부재에 높은 체결력을 부여하기 위해서는, 상기 링크 기구 및 안내 수단은 도어의 폐지를 위해 상기 주동 링크의 타단부가 제2 방향으로 이동하면서, 일단부가 제1 방향으로 이동할 때에 토글 작용을 발휘하는 체결 기구를 구성하는 것인 것이 바람직하다.
또한, 상술한 토글 작용을 통한 도어의 폐지력을 높이기 위해서는, 상기 제1 방향이, 수납 용기에 있어서의 도어의 설치면에 대략 직교하는 방향인 것이 바람직하다.
가령 주축 등으로부터 파티클이 발생하였다고 해도, 반도체 처리 장치의 내부에 그 파티클이 진입하기 어려운 장치로 하기 위해서는, 일면에 상기 안내 부재 및 상기 주축이 고정된 판 형상의 베이스 부재를 더 구비하고, 이 베이스 부재에 있어서, 제2 방향으로 연장하여, 상기 도어 보유 지지 부재가 삽입 관통하는 부재 삽입 관통 개구가 형성되어 있고, 상기 도어 보유 지지 부재는 이 부재 삽입 관통 개구를 통해 상기 베이스 부재의 일면측으로부터 타면측으로 연장되어, 상기 일면측에서 상기 주동 링크의 일단부에 연결되는 동시에 상기 타면측에서 상기 도어 보유 지지 부재를 보유 지지하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이상 설명한 본 발명에 따르면, 구동 부재를 1개의 주축 상에서 동작시키는 것만으로, 도어 보유 지지 부재를 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시켜 후프의 도어를 개폐시킬 수 있는 동시에, 링크 기구를 사용함으로써 도어의 개폐에 수반하는 각 부재의 이동을 원활하게 할 수 있으므로, 파티클의 발생을 억제할 수 있는 로드 포트 장치를 제공하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 로드 포트 장치의 측면도.
도 2는 도 1의 로드 포트 장치의 정면도.
도 3은 도 1의 로드 포트 장치의 사시도.
도 4는 도 1의 로드 포트 장치의 주요부를 도시하는 분해 사시도.
도 5는 도 1의 로드 포트 장치에 구비되는 링크 기구의 동작을 도시하는 설명도.
도 6은 도 1의 로드 포트 장치에 구비되는 링크 기구의 동작을 도시하는 설명도.
도 7은 도 1의 로드 포트 장치에 구비되는 링크 기구의 동작을 도시하는 설명도.
도 8은 도 1의 로드 포트 장치의 변형예를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태인 로드 포트 장치(10)는 반도체 처리 장치(20)의 설치면(21)에 고정하여 이용되는 것이고, 적재 테이블(11)에 지지된 후프(30)의 도어(31)를 도어 보유 지지 부재(12)에 보유 지지시키고, 그 도어 보유 지지 부재(12)를 설치면(21)에 직교하는 방향(수평 방향) 및 설치면(21)에 평행한 방향(연직 방향)으로 이동시킴으로써 도어(31)를 개폐한다. 또한, 이하에서는, 설치면(21)에 직교하는 방향(수평 방향)을 제1 방향 X, 설치면(21)에 평행한 방향(연직 방향)을 제2 방향 Y라고도 기재한다.
후프(30)는 내부에 반도체 웨이퍼를 수평 방향으로 수납하기 위한 공간이 형성된 본체(32)와, 본체(32)의 개구를 폐지하는 도어(31)를 구비하고, 본체(32)의 내부에 수납된 반도체 웨이퍼는 스프링 등에 의해 구성되는 도시하지 않은 리테이너에 의해 본체(32) 내부에 안정적으로 지지되어 있다.
적재 테이블(11)은 그 상면에 후프 지지 기구(11a)를 통해 후프(30)를 지지한다. 후프 지지 기구(11a)는 지지하는 후프(30)를 고정한 상태에서 제1 방향 X로 왕복 이동 가능하게 구성되어 있고, 후프(30)를 도 1에 도시하는 상태로부터 도 5에 도시하는 상태로 되도록 반도체 처리 장치(20)에 근접시키거나, 반도체 처리 장치(20)로부터 이격시킬 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시하는 도어 보유 지지 부재(12)는 후프(30)의 도어(31)를 보유 지지하는 로드 포트 도어(120)와, 로드 포트 도어(120)를 그 일단부(121a)에 고정하는 접속부(121)와, 이 접속부(121)의 타단부(121b)에 고정된 링크 연결부(122)와, 링크 연결부(122)를 통해 접속부(121)의 타단부(121b)에 고정된 개폐축 걸림 결합부(123)로 구성된다. 로드 포트 도어(120)는 후프(30)의 도어(31)와 대략 동일한 크기를 갖는 대략 직사각 형상의 부재이고, 도어(31)를 보유 지지하기 위한 도시하지 않은 도어 보유 지지 기구가 설치된다. 접속부(121)는 그 일단부(121a)로부터 연직 방향 하방으로 연장되어 제1 방향 X로 굴곡하는 부재이고, 제1 방향 X로 연장된 부분의 선단부[타단부(121b)]의 하면에 링크 연결부(122)가 배치된다. 링크 연결부(122)는 정면에서 볼 때 역L자 형상이고, 하방으로 굴곡된 부분에 삽입 구멍(122a)(도 4 참조)이 형성된다. 또한, 이 삽입 구멍(122a)은 후술하는 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 설치된 연결축(131b)이 삽입되는 것이다. 개폐축 걸림 결합부(123)에는 제1 방향 X로 연장되어 하향으로 개방된 홈(123a)이 형성되어 있다. 이 홈(123a)은 개구부로부터 내부를 향해 일시적으로 좁아지고 그것보다도 안측을 향해 넓어져 가는 형상이고, 후술하는 종동 블록(134)에 설치된 가이드 레일로서의 도어 개폐축(134b)에 걸림 결합된다.
도 3, 도 4 등에 도시한 바와 같이, 주동 링크(131)는 일단부(131d)가 안내 부재로서의 가이드(14)에 안내되는 동시에 도어 보유 지지 부재(12)에 회전 가능하게 연결되고, 타단부(131e)가 구동 블록(133)에 회전 가능하게 연결된 것이다. 주동 링크(131)는 일단부(132b)가 주동 링크(131)의 대략 중앙에 회전 가능하게 연결되고, 타단부(132a)가 종동 블록(134)에 회전 가능하게 연결된 종동 링크(132)와 함께 링크 기구(130)를 구성한다. 주동 링크(131)의 일면(131f)에는 그 일단부(131d)에 전술한 연결축(131b)이 설치되어 있고, 타단부(131e)에 연결축(131c)이 설치되어 있다. 또한, 이 연결축(131c)은 구동 블록(133)의 링크 연결부(133a)에 형성된 삽입 구멍(133ab)에 삽입된다. 또한, 종동 링크(132)는 주동 링크(131)의 일면(131f)과 대향하고 있고, 종동 링크(132)의 타단부(132a)에는 연결축(132g)이 설치되어 있다. 이 연결축(132g)은 종동 링크(132)에 있어서 주동 링크(131)와 대향하는 면과 반대측의 면(132h)에 설치되어, 구동 블록(133)의 도시하지 않은 삽입 구멍에 삽입된다. 주동 링크(131)의 타면에 있어서의 일단부(131d)에는 가이드(14)의 홈(14a)에 끼워 넣고, 이 홈(14a) 내를 이동하는 가이드 롤러(131a)가 회전 가능하게 연결되어 있다. 가이드(14)는 제2 방향 Y로 연장되는 수직부(142)와 수직부(142)의 상단부로부터 제1 방향 X로 돌출되는 수평부(141)를 갖는 역L자 형상의 부재이고, 상기 홈(14a)은 주동 링크(131)의 타면과 대향하도록 수직부(142) 및 수평부(141)에 형성된다. 주동 링크(131)의 일단부(131d)가 이와 같은 구성의 가이드(14)를 따라서 이동하므로, 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 연결된 도어 보유 지지 부재(12)는 후프(30)의 적재 위치와 동일한 정도의 높이 위치에 있는 경우에는 수평 방향으로 이동하고, 후프(30)의 적재 위치 또는 그것보다도 하방의 높이 위치에 있는 경우에는 연직 방향으로 이동한다.
도 3, 도 4 등에 도시하는 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 연결되는 구동 블록(133)은 제2 방향 Y로 연장되는 주축으로서의 도어 승강축(15)을 따라서 구동 수단(17)에 의해 왕복 이동한다. 구동 수단(17)은 구동 모터(170)의 구동에 의해 회전하는 구동축(172a)(도 2 참조)과, 이 구동축(172a)에 대해 제2 방향 Y로 이격되어 회전 가능하게 설치된 종동축(172b)(도 2 참조)에 의해 무단 형상의 이가 부착된 벨트(171)를 지지하고, 이 이가 부착된 벨트(171)를 회전 가능하게 구성된다. 구동 블록(133)은 이 이가 부착된 벨트(171)에 고정된 벨트 고정부(133c)와, 제2 방향 Y로 연장되어 도어 승강축(15)을 향해 개방된 홈(133bc)이 형성된 주축 걸림 결합부(133b)와, 벨트 고정부(133c)와 주축 걸림 결합부(133b) 사이에 개재하는 링크 연결부(133a)로 구성된다. 벨트 고정부(133c)에는 이가 부착된 벨트(171)를 그 두께 방향으로 끼워 넣기 위한 개구(133cd)가 형성되어 있고, 링크 연결부(133a)에는, 도 4에 도시하는 상기 연결축(131c)이 삽입되는 삽입 구멍(133ab)이 형성되어 있다. 주축 걸림 결합부(133b)에 형성된 홈(133bc) 및 후술하는 주축 걸림 결합부(134c)에 형성된 홈(134cd)은 개구부로부터 내부를 향해 일시적으로 좁아지고 안측을 향해 넓어져 가는 형상이다. 또한, 구동 모터(170)는 소정의 회전수(펄스수)만큼 동작하는 수치 제어 구동 모터(170)이다.
상기 종동 링크(132)의 타단부(132a)에 연결되는 종동 블록(134)은, 도 3, 도 4 등에 도시하는 구동 블록(133)에 종동하여 제2 방향 Y로 왕복 이동하는 것이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 종동 블록(134)은 구동 블록(133)과 함께, 링크 기구(130)를 왕복 이동시키는 왕복 이동 수단(13)을 구성하는 것이고, 주동 링크(131)의 일단부(131d)가 연결되는 링크 연결 부분(134a)과, 이 링크 연결 부분(134a)에 고정되어, 제2 방향 Y로 연장되어 도어 승강축(15)을 향해 개방된 홈(134cd)이 형성된 주축 걸림 결합부(134c)와, 링크 연결 부분(134a)의 상면(134ab)에 설치되어, 제2 방향 Y로 연장되는 도어 개폐축(134b)으로 구성된다. 이 도어 개폐축(134b)은 그 양 측면의 중앙부가 연장 방향에 걸쳐서 오목한 형상이고, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 개폐축 걸림 결합부(123)의 홈(123a)은 이와 같은 형상의 도어 개폐축(134b)과 걸림 결합하도록 형성되어 있으므로, 종동 블록(134)을 하방으로 이동시켰다고 해도 개폐축 걸림 결합부(123)와의 결합 상태가 어긋나는 일은 없고, 종동 블록(134)의 이동에 수반하여 도어 보유 지지 부재(12)를 이동시킬 수 있다. 도어 승강축(15)도 도어 개폐축(134b)과 마찬가지로 그 양 측면의 중앙부가 연장 방향에 걸쳐서 오목한 형상이고, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동 블록(133)의 주축 걸림 결합부(133b)에 형성된 홈(133bc) 및 종동 블록(134)의 주축 걸림 결합부(134c)에 형성된 홈(134cd)도 상기와 같은 형상의 도어 승강축(15)과 걸림 결합하도록 형성되어 있다. 그로 인해, 구동 블록(133) 및 종동 블록(134)이 도어 승강축(15)에 대해 제1 방향 X로 어긋나는 일이 없고, 도어 승강축(15)은 구동 블록(133) 및 종동 블록(134)을 이동 가능하게 지지할 수 있다. 또한, 이 도어 개폐축(134b) 및 상기 가이드(14)의 수평부(141)에 형성되는 홈(14a)은 도어 보유 지지 부재(12)의 제1 방향 X로의 이동 거리 이상의 길이로 연장하고, 가이드(14)의 수직부(142)에 형성되는 홈(14a) 및 도어 승강축(15)은 도어 보유 지지 부재(12)의 제1 방향 X로의 이동 거리 이상의 길이로 연장하고 있다.
도 1, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 도어 승강축(15), 가이드(14) 및 구동 모터(170)는 판 형상의 베이스 부재(18)의 일면(180)에 고정되어 있다. 이 베이스 부재(18)는 로드 포트 장치(10)의 일벽면을 구성하는 것이고, 로드 포트 장치(10)는 베이스 부재(18)의 타면(181)이 설치면(21)에 접촉한 상태에서 반도체 처리 장치(20)에 고정된다. 베이스 부재(18)에는 도어 개폐축(134b)과 가이드(14) 사이에 있어서 제2 방향 Y로 연장되는 부재 삽입 관통 개구(16)가 형성되어 있다. 상기 도어 보유 지지 부재(12)는 이 부재 삽입 관통 개구(16)를 통해 베이스 부재(18)의 일면(180)측으로부터 타면(181)측으로 연장되어, 일면(180)측에서 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 연결되는 동시에 타면(181)측에서 도어 보유 지지 부재(12)를 보유 지지한다. 또한, 도어 보유 지지 부재(12)는 이 부재 삽입 관통 개구(16)를 따라서 제2 방향 Y로 이동한다.
또한, 적재 테이블(11)의 하부에는 베이스 부재(18)의 일면(180)측에 배치된 상기의 각 부재를 덮는 도시하지 않은 커버가 배치되어 있다.
이상과 같은 로드 포트 장치(10)에 있어서, 후프(30)의 도어(31)를 개방하는 도어 개방 동작에서는 구동 모터(170)를 구동하여 이가 부착된 벨트(171)가 회전 이동함으로써, 이가 부착된 벨트(171)와 연결되어 있는 구동 블록(133)이 도어 승강축(15)을 따라서 하강을 개시한다. 이때, 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 고정되어 있는 가이드 롤러(131a)는 가이드(14)의 수평부(141)의 홈(14a)에 끼워 넣고 있으므로 하방향으로 이동하는 것은 불가능하고, 도 3 등에 도시하는 베이스 부재(18)를 향해 수평 방향으로 움직이기 시작한다. 가이드 롤러(131a)의 이 이동에 수반하여, 주동 링크(131)는 도어 보유 지지 부재(12) 및 구동 블록(133)에 대해 회전하면서 도 5에 도시하는 상태로부터 도 6에 도시하는 상태로 되도록 연직 방향에 대한 기울기를 작게 해 간다. 또한, 종동 링크(132)도 주동 링크(131) 및 종동 블록(134)에 대해 회전하면서 도 5에 도시하는 상태로부터 도 6에 도시하는 상태로 되도록 연직 방향에 대한 기울기를 작게 해 간다. 또한, 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 연결된 도어 보유 지지 부재(12)는 도 3 등에 도시하는 종동 블록(134)의 도어 개폐축(134b)(도 4 참조)을 따라서 수평 방향으로 이동한다. 이에 의해, 도어(31)가 제1 방향 X로 이동한다.
도 6, 도 7 등에 도시하는 가이드 롤러(131a)가 가이드(14)의 수직부(142)에 도달하면 종동 블록(134)도 도어 승강축(15)을 따라서 하강하기 시작하여, 도어(31)는 개방 동작으로부터 하강 동작으로 이행한다. 하강 동작에서는, 구동 블록(133) 및 종동 블록(134)이 모두 도어 승강축(15)을 따라서 하강하고, 가이드 롤러(131a)는 가이드(14)의 수직부(142)를 하강한다. 이때, 주동 링크(131) 및 종동 링크(132)는, 도 6에 도시하는 상태로부터 도 7에 도시하는 상태로 되도록 가이드(14)의 수직부(142)에 도달한 시점에서의 기울기를 변화시키는 일 없이 하강해 간다. 이에 의해, 도어(31)가 하강, 즉 제2 방향 Y로 이동한다.
다음에, 후프(30)의 도어(31)를 폐지하는 도어 폐지 동작 시에서는, 구동 모터(170)가 전술한 개방 동작 시와는 역방향으로 구동하여 이가 부착된 벨트(171)를 역회전 이동시킴으로써, 도 3 등에 도시하는 구동 블록(133) 및 종동 블록(134)이 도어 승강축(15)을 따라서 모두 상승하고, 도 6, 도 7 등에 도시하는 가이드 롤러(131a)는 가이드(14)의 수직부(142)를 상승하고, 도어(31)가 상승한다. 이때, 주동 링크(131) 및 종동 링크(132)는, 도 7에 도시하는 상태로부터 도 6에 도시하는 상태로 되도록 기울기를 변화시키는 일 없이 상승해 간다. 가이드 롤러(131a)가 가이드(14)의 수평부(141)에 진입하면, 종동 블록(134)은 상승할 수 없게 되어, 도어(31)는 폐쇄 동작으로 이행한다. 폐쇄 동작에서는, 구동 블록(133)이 상승해도 가이드 롤러(131a)는 가이드(14)의 수평부(141)의 홈(14a)에 끼워 넣고 있으므로 상방향으로 이동할 수 없어, 도 3 등에 도시하는 베이스 부재(18)로부터 이격되도록 수평 방향으로 움직이기 시작한다. 가이드 롤러(131a)의 이 이동에 수반하여, 주동 링크(131)는 도어 보유 지지 부재(12) 및 구동 블록(133)에 대해 회전하면서 도 6에 도시하는 상태로부터 도 5에 도시하는 상태로 되도록 연직 방향에 대한 기울기를 크게 해 간다. 또한, 종동 링크(132)도 주동 링크(131) 및 종동 블록(134)에 대해 회전하면서 도 6에 도시하는 상태로부터 도 5에 도시하는 상태로 되도록 연직 방향에 대한 기울기를 크게 해 간다. 또한, 도어 보유 지지 부재(12)는 종동 블록(134)의 도어 개폐축(134b)을 따라서 수평 방향으로 이동한다. 이때, 도 3, 도 4 등에 도시하는 링크 기구(130) 및 가이드(14)는 토글 작용을 발휘하는 체결 기구(50)를 구성하는 것이고, 구동 블록(133)으로 전달된 상방향의 구동력을, 주동 링크(131)가 기울어짐으로써 도어 보유 지지 부재(12)에 의한 제1 방향 X로의 가압력으로 변환할 수 있다. 이와 같은 체결 기구(50)에서는, 주동 링크(131)의 기울기가 수평에 가까워짐으로써, 원리적으로는 무한대의 극히 큰 가압력을 얻는 것이 가능해진다. 수치 제어 구동 모터(170)인 구동 모터(170)는 소정의 회전수(펄스수)만큼 구동하면 정지하고, 이에 의해 도어(31)가 설정된 위치에서 정지한다.
이상과 같이 본 실시 형태의 로드 포트 장치(10)는 복수의 반도체 웨이퍼를 수용 가능한 수납 용기로서의 후프(30)를 지지하고, 그 후프(30)의 도어(31)를 제1 방향 X인 수평 방향으로부터 제2 방향인 연직 방향으로 서로 이동시킴으로써 개폐하는 것이고, 후프(30)의 도어(31)를 보유 지지하는 도어 보유 지지 부재(12)와, 이 도어 보유 지지 부재(12)에 일단부가 회전 가능하게 연결된 주동 링크(131)를 갖는 링크 기구(130)와, 수평 방향으로부터 연직 방향으로 굴곡되어 연장되어, 주동 링크(131)의 일단부(131d)를 안내하는 안내 수단으로서의 가이드(14)와, 주동 링크(131)의 타단부(131e)가 회전 가능하게 연결되는 구동 부재로서의 구동 블록(133)을 적어도 1개 갖고, 도어 보유 지지 부재(12)를 왕복 이동 가능하게 하는 왕복 이동 수단(13)과, 연직 방향으로 연장되어, 그 연장 방향으로 구동 블록(133)을 이동시키기 위한 주축으로서의 도어 승강축(15)과, 상기 구동 블록(133)을 도어 승강축(15)을 따라서 구동시키는 구동 수단(17)을 구비하고, 링크 기구(130)는 주동 링크(131)의 타단부(131e)가 연직 방향으로 이동하고 있는 상태에서, 주동 링크(131)의 일단부(131d)가 가이드(14)를 따라서 수평 방향으로부터 연직 방향 또는 연직 방향으로부터 수평 방향으로 이동하는 것을 허용하도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성되어 있으므로, 구동 블록(133)의 연직 방향으로의 왕복 이동에 연동하여, 주동 링크(131)의 일단부(131d)가 가이드(14)를 따라서 수평 방향으로부터 연직 방향으로, 또는 연직 방향으로부터 수평 방향으로 이동한다. 그로 인해, 구동 블록(133)을 1개의 도어 승강축(15) 상에서 동작시키는 것만으로 각 부재(133, 134, 130)를 원활하게 이동시켜, 도어 보유 지지 부재(12)에 보유 지지된 후프(30)의 도어(31)를 개폐할 수 있고, 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있는 동시에 도어(31)의 개폐 동작을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 구동 블록(133)의 연직 방향으로의 이동력을 도어 보유 지지 부재(12)의 연직 방향으로의 이동력으로 변환하기 위해 주동 링크를 사용함으로써, 이 변환을 원활하게 행할 수 있고, 이에 의해 파티클의 발생을 한층 억제할 수 있다. 또한, 도어 승강축(15)이 1개로 충분하므로, 장치 구성을 간단하게 할 수 있는 동시에 구동원을 1개로 하는 것도 가능해, 제조 비용을 억제할 수 있다.
구체적인 구성으로서는, 왕복 이동 수단(13)이, 상기 구동 블록(133)과 이격되어 도어 승강축(15)에 의해 연직 방향으로 이동 가능하게 된 종동 블록(134)을 더 갖고, 링크 기구(130)는 일단부(132b)가 주동 링크(131)에 회전 가능하게 연결되고, 타단부(132a)가 종동 블록(134)에 회전 가능하게 연결된 종동 링크(132)를 더 갖고, 도어 보유 지지 부재(12)는 종동 블록(134)에 수평 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.
그로 인해, 구동 블록(133) 및 주동 링크(131)의 일단부(131d)가 연직 방향으로 이동하는 경우에는, 주동 링크(131) 및 종동 링크(132)를 통해 구동 블록(133)에 접속된 종동 블록(134)도 연직 방향으로 이동하므로, 이 종동 블록(134)에 지지된 도어 보유 지지 부재(12)를 연직 방향으로 원활하고 또한 안정적으로 이동시킬 수 있다. 또한, 구동 블록(133)의 연직 방향으로의 이동에 수반하여 주동 링크(131)의 일단부(131d)가 수평 방향으로 이동하는 경우에는, 종동 링크(132)에 대한 주동 링크(131)의 각도가 변화되므로, 종동 블록(134)의 위치는 변화되지 않는다. 그로 인해, 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 연결되어 있는 도어 보유 지지 부재(12)를, 종동 블록(134)에 지지되어 있는 상태에서 수평 방향으로 이동시킬 수 있어, 도어 보유 지지 부재(12)를 수평 방향으로 원활하고 또한 안정적으로 이동시킬 수 있다.
또한, 링크 기구(130) 및 가이드(14)는 도어(31)의 폐지를 위해 주동 링크(131)의 타단부(131e)가 연직 방향으로 이동하면서, 일단부(131d)가 수평 방향으로 이동할 때에 토글 작용을 발휘하는 체결 기구(50)를 구성하는 것이므로, 이 토글 작용에 의해 도어 보유 지지 부재(12)에 높은 체결력을 부여할 수 있어, 폐지 시에 도어(31)를 후프(30)에 대해 강한 힘으로 압박할 수 있다. 이로 인해, 별도로 체결 기구를 구성하는 것을 불필요로 할 수 있다. 또한, 도어(31)를 후프(30)에 대해 강한 힘으로 압박함으로써, 상기 리테이너가 후프(30)의 도어(31)를 외측으로 압박하는 힘에 견디어, 후프(30)의 도어(31)를 폐지할 수 있게 된다. 또한, 개폐 시에 도어 보유 지지 부재(12)가 후프(30)의 도어(31)의 설치면(32a)에 대해 직교하는 방향으로 이동하므로, 전술한 토글 작용을 통한 도어(31)의 폐지력을 높일 수 있다.
또한, 일면(180)에 가이드(14) 및 도어 승강축(15)이 고정된 판 형상의 베이스 부재(18)를 더 구비하여, 이 베이스 부재(18)에 있어서, 연직 방향으로 연장하고, 도어 보유 지지 부재(12)가 삽입 관통하는 부재 삽입 관통 개구(16)가 형성되어 있고, 도어 보유 지지 부재(12)는 이 부재 삽입 관통 개구(16)를 통해 베이스 부재(18)의 일면(180)측으로부터 타면(181)측으로 연장되고, 일면(180)측에서 주동 링크(131)의 일단부(131d)에 연결되는 동시에 타면(181)측에서 도어 보유 지지 부재(12)를 보유 지지하도록 구성되어 있으므로, 가령 도어 승강축(15) 등으로부터 파티클이 발생하였다고 해도, 반도체 처리 장치(20)의 내부에 그 파티클이 진입하기 어려운 장치로 할 수 있다.
그 이유로서는, 도어 보유 지지 부재(12)는 주동 링크(131)가 수평 방향으로 이동할 때에는, 부재 삽입 관통 개구(16) 내에서 수평 방향으로 이동하는 한편, 주동 링크(131)가 연직 방향으로 이동할 때에는, 부재 삽입 관통 개구(16) 내를 연직 방향으로 이동한다. 이와 같이, 베이스 부재(18)의 일면(180)측에 배치된 링크 기구(130)를 이동시킴으로써, 타면(181)측에 배치된 도어 보유 지지 부재(12)를 이동시킬 수 있으므로, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 로드 포트 장치(10)를 반도체 처리 장치(20)에 설치한 경우에는, 장치 내부에 도어 보유 지지 부재(12)를 배치할 수 있고, 그 도어 보유 지지 부재(12)를 장치 외부에 배치한 링크 기구(130) 및 도어 승강축(15) 등에 의해 이동시킬 수 있다. 따라서, 장치 외부에서 부유하는 파티클이 장치 내부로 진입하기 어려워, 장치 내부에 있는 반도체 웨이퍼의 파티클에 의한 오염을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 로드 포트 장치(10)가 설치되어 있는 반도체 처리 장치(20)는, 도 1에 도시한 바와 같이 장치 내부에 기체를 공급하는 기체 공급 수단(22)을 구비하여, 장치 내부의 압력 ㎩를 장치 외부 Pb보다도 높게 설정할 수 있는 것이다. 이로 인해, 장치 외부의 기체가 장치 내부로 유입되기 어려워, 장치 외부에 부유하는 파티클이 장치 내부로 침입하는 것을 한층 억제할 수 있으므로, 반도체 웨이퍼의 오염을 한층 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 로드 포트 장치(10)는 도어(31)의 개폐에 수반하는 장치의 진동을 억제할 수 있으므로, 반도체 처리 장치(20)로부터 후프(30)의 본체(32) 내부로 유입되는 기류를 안정시킬 수 있고, 도어 보유 지지 부재(12)가 진동하여 기류가 흐트러지는 것에 의한 파티클의 발생도 억제할 수 있다.
또한, 각 부의 구체적인 구성은 상술한 실시 형태만으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 본 실시 형태에서는 제1 방향을 수평 방향으로 설정하고, 제2 방향을 연직 방향으로 설정하고 있었지만, 수평 방향, 연직 방향과 다른 방향으로 설정해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 구동 블록(133)은 이가 부착된 벨트(171)의 회전에 수반하여 이동하지만, 구동 블록(133)을 이동시키는 것으로서, 예를 들어 볼 나사나 상하 방향으로 왕복 이동하는 승강 장치를 사용해도 된다.
또한, 주동 링크(131)만으로 링크 기구를 구성해도 되고, 또한 링크 기구로서 도 8에 도시한 바와 같은 평행 링크 기구(230)를 구성하는 것을 사용해도 된다. 이 경우, 예를 들어, 왕복 이동 수단을, 종동 블록(134)을 갖지 않고, 구동 블록(133)(도 3 등 참조)과 동일한 구성의 제1 구동 블록과, 구동 수단(17)에 구동되어 도어 승강축(15)을 따라서 연직 방향으로 이동 가능하게 된 제2 구동 블록을 갖는 것으로 한다. 또한, 가이드(19)를, 동일 형상의 제1 안내부(191)와 제1 안내부(191)의 상방으로 연속하는 제2 안내부(190)를 갖는 것으로 한다. 그리고, 평행 링크 기구(230)가, 일단부(231a)가 제2 안내부(190)로 안내되고, 타단부(231b)가 제2 구동 블록에 회전 가능하게 연결된 링크(231)와, 일단부(232a)가 제1 안내부(191)에 안내되고, 타단부(232b)가 제1 구동 블록에 회전 가능하게 연결된 주동 링크(232)와, 링크(231)의 일단부(231a)와 주동 링크(232)의 일단부(232a)에 회전 가능하게 연결된 링크(233)와, 상기 제1 구동 블록 및 상기 제2 구동 블록이 각각 접속하는 이가 부착된 벨트(171)(도 3 등 참조)를 포함한다. 여기서, 링크(231)와 주동 링크(232)가 평행 링크를 구성하고, 링크(233)와 이가 부착된 벨트(171)가 평행 링크를 구성한다. 또한, 제2 구동 블록과 도어 보유 지지 부재(12) 사이에, 제2 구동 블록이 연직 방향으로 이동하고 있는 상태에서 도어 보유 지지 부재(12)가 제1 방향 X로 이동 가능하게 하기 위한 도시하지 않은 기구를 설치하여, 도어 보유 지지 부재(12)가 제2 구동 블록에 제1 방향 X로 이동 가능하게 지지되는 구성으로 한다.
이와 같은 평행 링크 기구(230)를 구비하는 구성으로 함으로써, 제1 구동 블록, 제2 구동 블록 및 각 링크(231, 232)의 일단부(231a, 232a)가 연직 방향으로 이동하는 경우에는, 제2 구동 블록에 지지된 도어 보유 지지 부재(12)를 연직 방향으로 원활하고 또한 안정적으로 이동시킬 수 있다. 또한, 구동 블록(133) 및 제2 구동 블록의 연직 방향으로의 이동에 수반하여 각 링크(231, 232)의 일단부(231a, 232a)가 수평 방향으로 이동하는 경우에는, 각 링크(231, 232)가 제1 구동 블록 또는 제2 구동 블록에 대해 회전하여 기울기가 변화되므로, 이들 구동 블록의 위치는 변화되지 않는다. 그로 인해, 링크(231)의 일단부(131d)에 연결한 도어 보유 지지 부재(12)를, 제2 구동 블록에 지지되어 있는 상태에서 수평 방향으로 이동시킬 수 있어, 도어 보유 지지 부재(12)를 수평 방향으로 원활하고 또한 안정적으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 링크(231) 및 주동 링크(232)는 그들의 타단부(231b, 232b)끼리가 이가 부착된 벨트(171)가 아니라 다른 링크를 통해 연결되어 있어도 된다. 또한, 링크(233)는 링크(231)의 일단부(231a)와 주동 링크(232)의 일단부(232a)를 연결하는 구성으로 한정되지 않고, 이들 링크(231, 232)의 중앙부를 연결하는 구성이어도 된다.
그 밖의 구성도, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
10 : 로드 포트 장치
12 : 도어 보유 지지 부재
13 : 왕복 이동 수단
14, 19 : 가이드(안내 수단)
15 : 도어 승강축(주축)
17 : 구동 수단
30 : 후프(수납 용기)
31 : 도어
32a : 설치면
50 : 체결 기구
130 : 링크 기구
131, 232 : 주동 링크
131d : 링크의 일단부
131e : 링크의 타단부
132 : 종동 링크
132a : 링크의 타단부
132b : 링크의 일단부
133 : 구동 블록(구동 부재)
134 : 종동 블록
190 : 제2 안내부
191 : 제1 안내부
230 : 평행 링크 기구(링크 기구)
231 : 링크
231a : 링크의 일단부
231b : 링크의 타단부

Claims (6)

  1. 복수의 반도체 웨이퍼를 수용 가능한 수납 용기를 지지하여, 그 수납 용기의 도어를 제1 방향으로부터 당해 제1 방향과 다른 제2 방향으로 서로 이동시킴으로써 개폐하는 로드 포트 장치에 있어서,
    상기 수납 용기의 도어를 보유 지지하는 도어 보유 지지 부재와,
    이 도어 보유 지지 부재에 일단부가 회전 가능하게 연결된 주동 링크를 갖는 링크 기구와,
    제1 방향으로부터 제2 방향으로 굴곡되어 연장되어, 상기 주동 링크의 일단부를 안내하는 안내 수단과,
    상기 주동 링크의 타단부가 회전 가능하게 연결되는 구동 부재를 적어도 1개 갖고, 상기 도어 보유 지지 부재를 왕복 이동 가능하게 하는 왕복 이동 수단과,
    제2 방향으로 연장되어, 그 연장 방향으로 상기 구동 부재를 이동시키기 위한 주축과,
    상기 구동 부재를 상기 주축을 따라서 구동시키는 구동 수단을 구비하고,
    상기 링크 기구는 상기 주동 링크의 타단부가 제2 방향으로 이동하고 있는 상태에서, 상기 주동 링크의 일단부가 상기 안내 수단을 따라서 제1 방향으로부터 제2 방향 또는 제2 방향으로부터 제1 방향으로 이동하는 것을 허용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 로드 포트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 왕복 이동 수단은 상기 구동 부재와 이격하여 상기 주축에 의해 제2 방향으로 이동 가능하게 지지된 종동 부재를 더 갖고,
    상기 링크 기구는 일단부가 상기 주동 링크에 회전 가능하게 연결되고, 타단부가 상기 종동 부재에 회전 가능하게 연결된 종동 링크를 더 갖고,
    상기 도어 보유 지지 부재는 상기 종동 부재에 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는, 로드 포트 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 왕복 이동 수단은 상기 구동 수단으로 구동되어 상기 주축을 따라서 제2 방향으로 이동 가능하게 된 제2 구동 부재를 더 갖고,
    상기 안내 수단은 동일 형상의 제1 안내부와 제2 안내부를 갖고,
    상기 링크 기구는 일단부가 제2 안내부로 안내되고, 타단부가 상기 제2 구동 부재에 회전 가능하게 연결된 링크와, 상기 주동 링크로 평행 링크를 구성하는 것이고,
    상기 도어 보유 지지 부재는 상기 제2 구동 부재에 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는, 로드 포트 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링크 기구 및 안내 수단은 상기 도어의 폐지를 위해 상기 주동 링크의 타단부가 제2 방향으로 이동하면서, 일단부가 제1 방향으로 이동할 때에 토글 작용을 발휘하는 체결 기구를 구성하는 것인 것을 특징으로 하는, 로드 포트 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 방향이, 수납 용기에 있어서의 도어의 설치면에 대략 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는, 로드 포트 장치.
  6. 제5항에 있어서, 일면에 상기 안내 부재 및 상기 주축이 고정된 판 형상의 베이스 부재를 더 구비하고,
    이 베이스 부재에 있어서, 제2 방향으로 연장되어, 상기 도어 보유 지지 부재가 삽입 관통하는 부재 삽입 관통 개구가 형성되어 있고,
    상기 도어 보유 지지 부재는 이 부재 삽입 관통 개구를 통해 상기 베이스 부재의 일면측으로부터 타면측으로 연장되고, 상기 일면측에서 상기 주동 링크의 일단부에 연결되는 동시에 상기 타면측에서 상기 도어 보유 지지 부재를 보유 지지하는 것을 특징으로 하는, 로드 포트 장치.
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