CN106103011A - 衬底运输设备 - Google Patents

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CN106103011A CN201580014344.0A CN201580014344A CN106103011A CN 106103011 A CN106103011 A CN 106103011A CN 201580014344 A CN201580014344 A CN 201580014344A CN 106103011 A CN106103011 A CN 106103011A
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Abstract

一种运输设备，其包括框架；连接到所述框架的驱动部段，所述驱动部段具有至少一个驱动轴线；至少一个臂，其具有构造成用于保持衬底的端部执行器，所述至少一个臂通过传动连杆连接到所述驱动部段并且具有实现所述端部执行器相对于所述至少一个臂延伸和缩回的至少一个自由度轴线；以及连接到所述框架和所述端部执行器的轴承，所述轴承限定导轨，所述导轨限定所述至少一个自由度轴线。

Description

衬底运输设备
相关申请的交叉引用
本申请是2014年1月14日提交的临时专利申请号61/928,681的非临时申请并主张其权益，其公开的全部内容通过引用并入本文中。
背景
1. 技术领域
示例性实施例总体上涉及机器人系统，并且更具体地涉及机器人运输设备。
2. 背景技术
例如，在半导体衬底处理中期望关于衬底定位的更精确可重复性。作为示例，要求关于放置的可重复性在大约5微米到大约25微米的范围内，这对于传统衬底运输设备来说通常是个挑战。
将有利的是提供一种轻质量、刚性的机器人运输臂，其具有连接臂的端部执行器与驱动器的刚性驱动连杆以例如基本消除在驱动器和臂联动装置之间的臂联动装置或联接件中的滞后现象或缺乏刚度的影响。
附图说明
公开的实施例的前述部分和其他特征在结合附图的下面描述中进行解释，其中：
图1A-1D是包含公开的实施例的方面的处理设备的示意图；
图1E和图1F是图1A-1D的处理设备的部分的示意图；
图2A是根据公开的实施例的方面的机器人运输驱动部段的示意图；
图2B是根据公开的实施例的方面的图2A的机器人运输驱动部段的一部分的示意图；
图2C是根据公开的实施例的方面的图2A的机器人运输驱动部段的一部分的示意图；
图2D是根据公开的实施例的方面的图2A的机器人运输驱动部段的一部分的示意图；
图3A-3B是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图；
图3C是根据公开的实施例的方面的图3A-3B的机器人运输机的一部分的示意图；
图4A-4E是根据公开的实施例的方面的图3A-3B的机器人运输机的部分的示意图；
图5A-5F是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图；
图6A-6C是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图；
图7A和图7B是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图；
图8A-8D是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图；以及
图9A-9C是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图。
具体实施方式
图1A-1D是根据公开的实施例的方面的衬底处理设备的示意图。虽然将参照附图描述公开的实施例的方面，但是应该理解，可用许多方式具体实现公开的实施例的方面。此外，可使用任何合适尺寸、形状或类型的元件或材料。
根据公开的实施例的方面示出了处理设备100A、100B、100C、100D，诸如例如，半导体工具站。虽然图中示出了半导体工具站，但是本文描述的公开实施例的方面能够应用于采用机器人操纵器的任何工具站或应用。在一个方面，处理设备100A、100B、100C、100D被示出为具有集群工具布置（例如，具有连接到中心腔的衬底保持站），而在其他方面，处理设备可以是线性布置的工具，但是公开的实施例的方面可应用于任何合适的工具站。设备100A、100B、100C、100D大体包括大气前端101、至少一个真空装载锁102、102A、102B和真空后端103。至少一个真空装载锁102、102A、102B可以按任何合适的布置联接到前端101和/或后端103的任何合适的端口（一个或复数个）或开口（一个或复数个）。例如，在一个方面，一个或多个装载锁102、102A、102B可按并排布置被布置在共同水平平面中，如在图1B-1C中可见。在其他方面，一个或多个装载锁可按网格样式布置，使得至少两个装载锁102A、102B、102C、102D成行（例如，具有间隔开的水平平面）和成列（例如，具有间隔开的竖直平面）布置，如图1E中所示。在又其他方面，一个或多个装载锁可以是单个直列装载锁102，如图1A中所示。在又另一方面，至少一个装载锁102、102E可按堆叠的直列布置被布置，如图1F中所示。应该理解，虽然装载锁被图示在运输腔125A、125B、125C、125D的端部100E1或面100F1上，但在其他方面，一个或多个装载锁可被布置在运输腔125A、125B、125C、125D的任何数量的侧部100S1、100S2、端部100E1、100E2或面100F1-100F8上。至少一个装载锁中的每个还可包括一个或更多个晶片/衬底安置平面WRP（图1F），其中，衬底被保持在相应装载锁的合适的支撑件上。在其他方面，工具站可具有任何合适的构造。前端101、至少一个装载锁102、102A、102B和后端103中的每一个的部件可连接到控制器110，控制器110可以是任何合适的控制架构（诸如例如，集群架构控制）的一部分。控制系统可以是具有主控制器（其在一个方面可以是控制器110）、集群控制器和自主远程控制器（其在一个方面可以是在图8B和图9B中示出的控制器110A、110B）的闭环控制器，诸如2011年3月8日公告的名称为“Scalable MotionControl System”的美国专利号7,904,182中公开的那些，该美国专利公开的全部内容通过引用并入本文。在其他方面，可利用任何合适的控制器和/或控制系统。
在一个方面，前端101大体包括装载端口模块105和微环境106，诸如例如，装备前端模块（EFEM）。装载端口模块105可以是开箱器/装载机工具标准（Box Opener/Loader toTool Standard（BOLTS））接口，其用于300 mm装载端口、前开口或底开口箱/吊舱和匣盒，符合SEMI标准E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9。在其他方面，装载端口模块可被构造成200 mm晶片/衬底接口、450 mm晶片/衬底接口或任何其他合适的衬底接口，诸如例如，更大或更小的半导体晶片/衬底、用于平板显示器的平板、太阳能板、分划板或任何其他合适的物体。虽然在图1A-1D中示出了三个装载端口模块105，但在其他方面中，任何合适数量的装载端口模块可被合并到前端101中。装载端口模块105可被构造成从高架运输系统、自动导引车、人导引车、轨导引车或从任何其他合适的运输方法接收衬底载具或匣盒C。装载端口模块105可通过装载端口107与微环境106接口接合。装载端口107可允许衬底在衬底匣盒和微环境106之间通过。微环境106大体包括任何合适的转移机器人108，机器人108可合并有本文中描述的公开实施例的一个或多个方面。在一个方面，机器人108可以是轨道安装式机器人，诸如例如在1999年12月14日公告的美国专利6,002,840中，在2013年4月16日公告的美国专利8,419,341中，及2010年1月19日公告的美国专利7,648,327中描述的机器人，这些专利公开的全部内容通过引用并入本文。在其他方面，机器人108基本类似于本文中关于后端103所描述的。微环境106可以为多个装载端口模块之间的衬底转移提供受控的清洁区。
至少一个真空装载锁102、102A、102B可位于微环境106和后端103之间并连接到它们。在其他方面，装载端口105可基本上直接地联接到至少一个装载锁102、102A、102B或运输腔125A、125B、125C、125D，其中，衬底载具C被抽空至运输腔125A、125B、125C、125D的真空，并且在衬底载具C和装载锁或运输腔之间直接转移衬底。在此方面，衬底载具C可用作装载锁，使得运输腔的处理真空延伸到衬底载具C。如可认识到的，在衬底载具C通过合适的装载端口基本上直接地联接到装载锁的情况下，任何合适的转移设备都可被设置在装载锁内，或能够以其他方式进入载具C，以便将衬底转移到衬底载具C或从载具C转移衬底。注意到的是，在本文中使用的术语真空可表示高真空，诸如10-5托或以下，在其中处理衬底。至少一个装载锁102、102A、102B大体包括大气和真空槽阀。装载锁102、102A、102B的（以及用于处理站130的）槽阀可提供环境隔离，用于在从大气前端装载衬底之后排空装载锁并且当用诸如氮气的惰性气体对锁排气时维持运输腔中的真空。如本文中将描述的，处理设备100A、100B、100C、100D的槽阀可位于同一平面中、不同的竖直堆叠平面中、或可以是位于同一平面中的阀槽以及位于不同的竖直堆叠平面中的槽阀的组合（如以上关于装载端口所描述的），以适应衬底到和来自至少处理站130以及联接到运输腔125A、125B、125C、125D的装载锁102、102A、102B的转移。至少一个装载锁102、102A、102B（和/或前端101）还可包括用于将衬底的基准对准到用于处理的期望位置的对准器或任何其他合适的衬底度量装备。在其他方面，真空装载锁可位于处理设备的任何合适位置，并且具有任何合适的构造。
真空后端103大体包括运输腔125A、125B、125C、125D、一个或多个处理站（一个或复数个）130和任何合适数量的转移单元模块104，转移单元模块104包括一个或多个转移机器人，机器人可包括本文中所描述的公开实施例的一个或多个方面。运输腔125A、125B、125C、125D可具有任何合适的形状和尺寸，例如遵循SEMI标准E72指导方针。转移单元模块（一个或复数个）104及一个或多个转移机器人将在下面描述，并且可至少部分地位于运输腔125A、125B、125C、125D内，以在装载锁102、102A、102B（或位于装载端口处的匣盒C）和各个处理站130之间运输衬底。在一个方面，转移单元模块104可作为模块化单元能从运输腔125A、125B、125C、125D移除，使得转移单元模块104遵循SEMI标准E72指导方针。
处理站130可通过各种沉积、蚀刻或其他类型的工艺在衬底上进行操作，以在衬底上形成电路和其他期望的结构。典型的工艺包括但不限于利用真空的薄膜工艺（诸如等离子体蚀刻或其他蚀刻工艺）、化学气相沉积（CVD）、等离子体气相沉积（PVD）、注入（诸如离子注入）、度量法（metrology）、快速热处理（RTP）、干式剥离原子层沉积（ALD）、氧化/扩散、氮化物的形成、真空光刻、晶膜术（EPI）、引线接合器以及蒸发或利用真空压力的其他薄膜工艺。处理站130以任何合适的方式（诸如通过槽阀SV）可连通地连接到运输腔125A、125B、125C、125D，以允许将衬底从运输腔125传递到处理站130，反之亦然。运输腔125的槽阀SV可被布置成允许成双处理站（例如，位于共同壳体内的多于一个的衬底处理腔）或并排处理站130T1、130T2、单个处理站130S和/或堆叠的处理模块/装载锁（图1E和图1F）的连接。
注意到的是，在转移单元模块104的一个或多个臂与预定处理站130对准时可发生衬底转移到处理站130、联接到转移腔125A、125B、125C、125D的装载锁102、102A、102B（或匣盒C）和衬底从处理站130、联接到运输腔125A、125B、125C、125D的装载锁102、102A、102B（或匣盒C）的转移。根据公开的实施例的方面，一个或多个衬底可单独地或基本同时地（例如，诸如当从并排或串列式处理站拾取/放置衬底时，如图1B、图1C和图1D中所示）被转移到相应的预定处理站130。在一个方面，转移单元模块104可被安装在悬臂143（参见例如图1D）或线性滑架144上，诸如2013年10月18日提交的名称为“Processing Apparatus”的美国临时专利申请号61/892,849和2013年11月15日提交的名称为“Processing Apparatus”的美国临时专利申请号61/904,908，以及2013年2月11日提交的名称为“Substrate ProcessingApparatus”的国际专利申请号PCT/US13/25513中描述的，这些申请公开的全部内容通过引用并入本文。
现在参照图2A、图2B、图3A、图3B、和图5B，在一个方面，转移单元模块104包括至少一个驱动部段200、200A、200B（图6A和图6B）和具有至少一个转移臂300、301的至少一个转移臂部分371。至少一个驱动部段可包括共同驱动部段200，部段200包括框架200F，框架200F容纳Z轴驱动器270和旋转驱动部段282中的一个或多个。框架200F的内部200FI可按任何合适的方式被密封，如下面将描述的。在一个方面，Z轴驱动器可以是任何合适的驱动器，其被构造成沿Z轴移动至少一个转移臂300、301。Z轴驱动器在图2中被图示为螺纹型驱动器，但在其他方面，驱动器可以是任何合适的线性驱动器，诸如线性致动器、压电马达等。旋转驱动部段282可被构造为任何合适的驱动部段，诸如例如，谐波驱动部段。例如，旋转驱动部段282可包括任何合适数量的同轴布置的谐波驱动马达280，诸如，如在图2B中可见，其中，驱动部段282包括三个同轴布置的谐波驱动马达280、280A、280B。在其他方面，驱动部段282的驱动器可并排和/或在同轴布置中被定位。在一方面，在图2中所示的旋转驱动部段282包括用于驱动轴280S的一个谐波驱动马达280，然而，在其他方面，驱动部段可包括对应于例如在同轴驱动系统中的任何合适数量的驱动轴280S、280AS、280BS（图2B）的任何合适数量的谐波驱动马达280、280A、280B（图2B）。谐波驱动马达280可具有高容量输出轴承，使得磁流体密封件276、277的部件片在转移单元模块104的期望旋转T和延伸R1、R2运动期间至少部分地通过谐波驱动马达280以足够的稳定性和空隙居中并支撑。注意到的是，磁流体密封件276、277可包括形成基本同心的同轴密封件的若干部分，如下面将描述的。在该示例中，旋转驱动部段282包括壳体281，其容纳一个或多个驱动电机280，这可以基本类似于上面所描述的和/或在美国专利6,845,250；5,899,658；5,813,823和5,720,590中所描述的，这些专利公开的全部内容通过引用并入本文。磁流体密封件276、277的公差可被定为密封驱动轴组件中的每个驱动轴280S、280AS、280BS。在一方面，可不设置磁流体密封件。例如，驱动部段282可包括具有定子的驱动器，定子基本上与运输臂操作的环境密封隔绝，而转子和驱动轴共享臂操作的环境。不具有磁流体密封件并可在公开的实施例的方面中使用的驱动部段的合适示例包括来自布鲁克斯自动化股份有限公司（Brooks Automation, Inc.）的MagnaTran® 7和MagnaTran® 8机器人驱动部段，其可具有密封罐布置，如将在下面描述的。注意的是，驱动轴（一个或复数个）280S、280AS、280BS可还具有中空结构（例如，具有沿着驱动轴的中心纵向地延伸的洞），以允许线290或任何其他合适的物品穿过驱动组件，以便连接到例如另一驱动部段（例如诸如驱动部段200A、200B，如将在下面相对于例如图5E、图6A-9C描述的），任何合适的位置编码器、控制器、和/或安装到驱动器200的至少一个转移臂300、301。如可认识到的，驱动部段200、200A、200B的驱动马达中的每个均可包括构造成检测相应马达的位置的任何合适编码器以便确定每个运输臂300、301的端部执行器300E、301E的位置。
在一个方面，壳体281可被安装到联接到Z轴驱动器270的滑架270C，使得Z轴驱动器270沿Z轴移动滑架（和位于其上的壳体281）。如可认识到的，为了密封受控气氛，其中，至少一个转移臂300、301从驱动器200（其可在大气压ATM环境中操作）的内部操作，可包括一个或多个上述磁流体密封件276、277和波纹管密封件275。波纹管密封件275的一端可联接到滑架270C并且另一端联接到框架200FI的任何合适的部分，使得框架200F的内部200FI与受控气氛隔离开，至少一个转移臂300、301在受控气氛中操作。
在其他方面，如上述的，具有定子（其在没有磁流体密封件的情况下与运输臂在其中操作的气氛密封隔绝）的驱动器（诸如来自布鲁克斯自动化股份有限公司的MagnaTran®7和MagnaTran® 8）可设置在滑架270C上。例如，还参考图2C和图2D，旋转驱动部段282被构造成使得马达定子与其中机器人臂操作的环境密封隔绝，而马达转子共享机器人臂在其中操作的环境。图2C示出具有第一驱动马达280'和第二驱动马达280A'的同轴驱动器。第一驱动马达280'具有定子280S'和转子280R'，其中，转子280R'联接到驱动轴280S。罐密封件280CS可定位在定子280S'和转子280R'之间并以任何合适的方式连接到壳体281以便使定子280S'与机器人臂在其中操作的环境密封隔绝。相似地，马达280A'包括定子280AS'和转子280AR'，其中，转子280AR'联接到驱动轴280AS。罐密封件280ACS可设置在定子280AS'和转子280AR'之间。罐密封件280ACS可以以任何合适的方式连接到壳体281以便使定子280AS'与机器人臂在其中操作的环境密封隔绝。如可认识到的，可设置任何合适的编码器/传感器268A、268B，用于确定驱动轴（和驱动轴（一个或复数个）操作的臂（一个或复数个））的位置。参考图2D，示出了三轴式旋转驱动部段282。三轴式旋转驱动部段可基本类似于上面关于图2C所描述的同轴驱动部段，然而，在该方面，存在三个马达280'、280A'、280B'、每个均具有联接到相应驱动轴280A、280AS、280BS的马达280R'、280AR'、280BR'。每个马达均还包括相应定子280S'、280AS'、280BS'，其通过相应罐密封件280SC、280ACS、280BCS与机器人臂（一个或复数个）在其中操作的气氛密封隔绝。如可认识到的，可设置任何合适的编码器/传感器，如上面关于图2C所描述的，用于确定驱动轴（和驱动轴（一个或复数个）操作的臂（一个或复数个））的位置。如可认识到的，在一方面，在图2C和图2D中示出的马达的驱动轴可不允许线290馈通，而在其他方面，可设置任何合适的密封件以便线可穿过例如在图2C和图2D中示出的马达的中空驱动轴。
还参考图4A-4E，在该方面，驱动轴280S可联接到转移臂部分371的基部构件或框架310F以便使转移臂部分371作为一单元在箭头T的方向上绕共同轴线470旋转，该共同轴线470为至少一个转移臂300、301中的每一个所共有。例如，基部构件310F可绕轴线470旋转使得臂300、301作为单元绕轴线470旋转。基部构件310F可包括例如驱动轴280S联接到的安装部分450，以便当驱动轴280S运动时，基部构件310F随其运动。安装部分450可包括孔450A，一个或多个驱动轴（诸如驱动轴280AS、280BS）通过该孔450A联接到一个或多个曲柄构件321。在其他方面，一个或多个驱动轴280AS、280S可以以任何合适的方式（诸如通过任何合适传动装置）联接到相应的曲柄构件321。在该方面，驱动器200可包括两个驱动轴，其中，一个驱动轴280S基本直接联接到基部构件310F并且另一驱动轴280AS基本直接联接到曲柄构件321。
限定自由度轴线并实现相应臂300、301的延伸/缩回的一个或多个导轨、轨道或轴承400、401可以以任何合适的方式安装到基部构件310F。轴承400、401可以是任何合适的轴承，诸如线性轴承。第一滑架420可以以任何合适的方式能运动地安装或联接到轴承400。例如，滑架420可包括轴承接口部分420B，其构造成将滑架接合并支撑在轴承400上。滑架420可包括臂安装部分420P，运输臂300联接到臂安装部分420P。例如，运输臂可包括基部300B和联接到基部300B的端部执行器300E（端部执行器可联接到基部以便基部连接到端部执行器的顶侧或底侧，例如，基部在不同于端部执行器的平面中定位在端部执行器的上方或下方，或基部可连接到端部执行器使得基部和端部执行器位于共同平面中)。运输臂的基部300B可以以任何合适的方式联接到安装部分420P。在其他方面，运输臂300的至少基部300B和滑架420可整体地形成为整块一体式构件。
第二滑架421可以以任何合适的方式能运动地安装或联接到轴承401。例如，滑架421可包括轴承接口部分421B，其构造成将滑架接合并支撑在轴承401上。滑架421可包括臂安装部分421P，运输臂301联接到臂安装部分421P。例如，运输臂301可包括基部301B和联接到基部301B的端部执行器301E（端部执行器可固定地联接到基部以便基部连接到端部执行器的顶侧或底侧，例如，基部在不同于端部执行器的平面中定位在端部执行器的上方或下方，或者基部可连接到端部执行器使得基部和端部执行器位于共同平面中)。运输臂的基部301B可以以任何合适的方式联接到安装部分421P。在其他方面，运输臂301的至少基部301B和滑架421可整体地形成为整块一体式构件。
任何合适的盖子310C均可设置在轴承400、401及第一和第二滑架420、421的至少一部分上，以基本容纳由第一和第二滑架420、421产生的任何颗粒。在该方面，臂300、301被示出为以堆叠布置一个位于另一个之上，但在其他方面，臂可并排地定位或具有任何其他合适的布置。在一方面，一个或多个合适的传感器或编码器123C、123D可放置在框架310F上并被构造成与滑架420、421或转移臂300、301中的一个或多个相互作用，用于确定端部执行器的位置。在其他方面，传感器一个或多个传感器123A、123B可放置在转移腔中（图1B），用于检测位于其上的端部执行器和/或衬底，从而用于确定其上的端部执行器和/或衬底的位置。
每个运输臂300、301均可以以任何合适的方式联接到曲柄构件321（其在一方面可为两个臂300、301所共有)。在一方面，曲柄构件321和每个臂300、301的端部执行器300E、301E之间的联接可基本是刚性的，同时赋予动力以驱动端部执行器300E、301E。例如，曲柄构件321可以是具有任何合适的长度的细长构件。曲柄构件321可具有联接到驱动轴380S围绕轴线470的近端端部。曲柄构件321可还具有与近端端部相对的远端端部。远端端部可包括一个或多个枢轴接头，每个均具有枢轴轴线473、474。在该方面，枢轴轴线473、474示出为并排的，但在其他方面，枢轴轴线可以是共同枢轴轴线或以其他方式定位成在轴向上彼此在一直线上。在该方面，曲柄构件321的远端端部具有台阶式驱动连杆接口，其中，每个台阶321S1、321S2均定位成彼此相距任何合适的距离，使得驱动连杆322、323可位于不同平面中。在其他方面，曲柄构件321可以不是台阶式。
驱动连杆322可绕枢轴轴线474在台阶321S1上能枢转地联接到曲柄构件321。驱动连杆322可以是具有任何合适长度和任何合适构造的细长构件。驱动连杆322可具有近端端部和远端端部，其中，近端端部可绕枢轴轴线474联接到曲柄构件并且远端端部可以以任何合适的方式联接到臂300。在该方面，端部执行器300E可具有对称轴线SYM（与端部执行器的纵向轴线一致），其中，端部执行器300E绕纵向轴线基本对称。驱动连杆322的远端端部可围绕具有枢轴轴线472的枢轴接头能枢转地联接到臂300的基部300B，该枢轴轴线472沿着端部执行器300E的对称轴线SYM定位。在其他方面，具有枢轴轴线472的枢轴接头可以以任何合适的方式定位成偏离对称轴线SYM，诸如例如在图3C中所示。在图3C中，基部300B包括突出部，驱动连杆322在枢轴轴线472处能枢转地联接到该突出部。
驱动连杆323可绕枢轴轴线473在台阶321S2上能枢转地联接到曲柄构件321。如上所指出的，台阶321S1、321S2之间的距离可将驱动连杆放置在不同平面上并且允许驱动连杆322、323一个越过另一个。驱动连杆323可大体类似于驱动构件322。例如，驱动连杆323可以是具有任何合适长度和任何合适构造的细长构件。驱动连杆323可具有近端端部和远端端部，其中，近端端部可绕枢轴轴线473联接到曲柄构件并且远端端部可以以任何合适的方式联接到臂301。在该方面，端部执行器301E可具有对称轴线SYM（与端部执行器的纵向轴线一致），其中，端部执行器301E绕纵向轴线基本对称。驱动连杆323的远端端部可围绕具有枢轴轴线471的枢轴接头能枢转地联接到臂301的基部301B，该枢轴轴线471沿着端部执行器301E的对称轴线SYM定位。在其他方面，具有枢轴轴线471的枢轴接头可以以任何合适的方式定位成偏离对称轴线SYM，诸如例如，在以大体类似于上面关于图3C所描述的方式在基部构件301B的突出部上。
如在图4D和图4E中可见，曲柄构件321和驱动连杆322、323的堆叠高度H1可与轴承400、401和滑架420、421的高度H2公用。例如，堆叠高度H1可基本等于或小于轴承和滑架的高度H2。在其他方面，曲柄构件321和驱动连杆322、323的堆叠高度可以是相对于轴承401、402和滑架420、421的任何合适的堆叠高度。
曲柄构件321和驱动连杆322、323中的一个或多个可定义传动连杆或联动装置320。在一方面，传动联动装置320和相应滑架420、421/引导构件400、401中的一个或多个可被构造成支撑相应臂300、301。在其他方面，传动联动装置320可独立地支撑臂300、301中的一个或多个。在又其他方面，相应滑架420、421/引导构件400、401可被构造成独立地支撑相应臂300、301。传动联动装置320可以是双轴向地刚性连杆，其中，术语双轴向地刚性连杆意指其被构造成在两个方向上沿着轴线传动驱动力。例如，在曲柄构件在箭头398A的方向上旋转时，通过驱动器200施加到曲柄构件321的扭矩通过驱动连杆323传输到臂301，以便推动臂301沿着延伸/缩回轴线R2线性地延伸。当曲柄构件321在箭头398B的方向上旋转时，施加到曲柄构件321的扭矩通过驱动连杆323传递到臂301，以便牵拉臂301沿着延伸/缩回轴线R2线性地缩回。类似地，在曲柄构件在箭头398B的方向上旋转时，通过驱动器200施加到曲柄构件321的扭矩通过驱动连杆322传输到臂300，以便推动臂301沿着延伸/缩回轴线R1线性地延伸。当曲柄构件321在箭头398A的方向上旋转时，施加到曲柄构件321的扭矩通过驱动连杆322传递到臂300，以便牵拉臂300沿着延伸/缩回轴线R1线性地缩回。共同曲柄构件321和驱动连杆322、323（例如，传动连杆320）可被构造成使得在一个臂300、301沿着相应轴线R1、R2延伸时，臂300、301中的另一个（例如，后臂）沿着轴线R1、R2基本保持静止或静态，或沿着轴线R1、R2在曲柄构件321冲程的端部处最小化地运动（例如，基本不存在静态臂/端部执行器的残余运动，其可允许端部执行器的增加的延伸/缩回速度）。在一方面，传动联动装置320可形成空动联动装置。在其他方面，任何合适的联动装置均可将驱动器200联接到臂300、301。例如，合适的联动装置在下述美国专利中描述：在2011年5月24日公告的名称为“Substrate Transport Apparatus with Multiple Independently MovableArticulated Arms”的美国专利号7,946,800；2008年5月8日提交的名称为“SubstrateTransport Apparatus with Multiple Movable Arms Utilizing a Mechanical SwitchMechanism”的美国专利申请号12/117,415；以及在2011年5月23日提交的名称为“Substrate Transport Apparatus with Multiple Independently MovableArticulated Arms”的13/113,476，所述专利公开的全部内容通过引用并入本文。
每个驱动连杆322、323和/或曲柄构件321可被构造成使得，当臂处于在图3B中所示的缩回位置中时驱动连杆322、323相对于延伸/缩回轴线R1、R2以任何合适的预定角度θ'布置，其中，缩回位置可以是当驱动曲柄构件321的驱动马达处于原位置中时所得到的臂300、301的位置。在一方面，每个驱动连杆的远端端部均可包括基本刚性的肘部分322H、323H，其延伸远离相应端部执行器300E、301E（参见图3A，其中，驱动臂300的驱动连杆322的肘部分延伸远离端部执行器300E，并且驱动臂301的驱动连杆323的肘部分延伸远离端部执行器310E）。肘部分322H、323H可使相应驱动连杆322、323的一部分相对于相应枢轴轴线473、474偏置，以与基本直的驱动连杆相比时减小角度θ'。在一方面，角度θ'可以是预定角度，其在曲柄构件321基本垂直于延伸/缩回轴线R1、R2（例如，在原位置中）时向曲柄构件321提供机械效益，以允许传动联动装置320推动臂300、301进行延伸（例如，保持预定的运动学角度以延伸/缩回臂）。肘部分322H、323H可还被构造成使得，驱动连杆322、323和相应延伸/缩回轴线之间的角度θ''在臂300、301完全延伸以拾取/放置衬底S（参见图3A）时提供后臂300、301的基本无运动或基本最小的运动（例如，基本不存在静态臂/端部执行器的残余运动），其可允许增加端部执行器的延伸/缩回速度。
基本刚性的肘部分322H、323H和/或曲柄构件231可被构造成例如允许驱动连杆彼此交叉而不损害臂300、301的到达范围（例如，延伸距离），同时在臂完全缩回时提供减小的组合臂长度。例如，每个驱动连杆322、323的基本刚性的肘部分322H、323H可具有内部322HI、323HI，其包括另一驱动连杆322、323的枢轴轴线473、474，参见图3A，其中，连杆322的枢轴轴线474在臂301延伸时被包含在驱动连杆323的肘部分的内部323HI中。类似地，连杆323的枢轴轴线473在臂300延伸时被包含在驱动连杆322的肘部分的内部322HI中。
如可认识到的，在与带/皮带驱动的臂相比时，传动联动装置320基本直接地联接到驱动器200的驱动轴而不需要带和/或皮带以增加传动联动装置320的刚度。如可还认识到的，驱动连杆322、323的浅斜度或角度θ''和/或传动联动装置320相对于驱动器200和臂300、301的互连/嵌套构造可在延伸一个臂时提供机械效益，即，使传动联动装置320和/或臂300、301坚硬，以便传动联动装置320可具有刚度，其限定端部执行器300E、301E运动的小于25微米的精确度（sub-25 micron definition）。
尽管转移单元模块104在上面被描述为在单个基部构件310上具有两个转移臂300、301，在其他方面，单个转移臂可位于单个基部构件310上。在又其他方面，一个或多个基部构件310可一个在另一个之上地堆叠，使得每个基部构件310均包括至少一个转移臂300、301。堆叠的基部构件310和相应转移臂可由共同的驱动部段驱动，或用于驱动相应基部构件310的至少一个转移臂300、301的驱动马达可分布在转移单元模块内。尽管转移单元模块104的臂300、301在图3A-4C中示出为相对的臂（例如，臂在相对方向上延伸），在其他方面，臂和传动联动装置可相对于彼此具有任何合适的布置/构造。例如，图5A示出根据公开实施例的方面的转移单元模块104A。转移单元模块104A可基本类似于本文所描述的转移单元模块。在该方面，基部构件310FA联接到驱动器200的一个驱动轴280S（图2A和图2B），同时共同曲柄构件321A联接到驱动器200的另一个驱动轴280AS。在此曲柄构件在共同轴线470的相对侧上延伸，以便具有近端中心部分（其可以以任何合适的方式联接到驱动器200）和相对的远端端部。驱动连杆322可在枢轴轴线474A处能枢转地联接到远端端部以便将臂300以基本类似于上述的方式联接到曲柄构件321A。驱动连杆323可在枢轴轴线473A处能枢转地联接到相对的远端端部以将曲柄构件321A以基本类似于上述的方式联接到臂301。在该方面，采用两个驱动轴线式驱动部段，实现了沿着每个臂的延伸/缩回轴线R且多个臂作为单元在箭头T的方向上绕公共轴线470旋转的独立自由度。转移单元模块104A可以以基本类似于上述的方式来操作，使得在曲柄构件321A在箭头398A的方向上旋转时，驱动连杆322推动臂300沿着轴线R1延伸，同时臂301保持基本静止的和/或从延伸位置缩回。在曲柄构件321A在箭头398B的方向上旋转时，驱动连杆323推动臂301沿着轴线R1延伸，同时臂301保持基本静止的和/或从延伸位置缩回。在此臂300、301的延伸和缩回被联接，但在其他方面，通过为如本文所描述的每个臂300、301提供分离且不同的独立驱动的曲柄构件，臂300、301的延伸和缩回可脱离联接。
图5C示出根据公开的实施例的方面的转移单元模块104B。转移单元模块104B可基本类似于本文中所述的那些。在该方面，基部构件310FB以基本类似于上述的方式联接到驱动器200的驱动轴280S。第一曲柄构件321C可联接到驱动器200的第二驱动轴280AS，同时第二曲柄构件321D联接到驱动器200的第三驱动轴280BS。在此，当臂300、301处于完全缩回位置时曲柄构件可从轴线470朝向基部构件301FB的相对侧向（例如，基本横向于延伸/缩回轴线）侧延伸。在该方面，臂300的延伸/缩回与臂301的延伸/缩回脱离联接，使得每个臂在相同方向上（与关于转移单元模块104、104A示出的相对延伸方向相比）独立地延伸。如可认识到的，臂300、301在相同方向上的延伸可允许衬底从衬底保持站（诸如处理站130）的快速交换。在其他方面，臂300、301可在相对方向上延伸。在该示例中，每个臂300、301可独立地操作使得两个臂可同时或不同时延伸。例如，驱动连杆322可将曲柄构件321C联接到臂300，使得在第二驱动轴280AS旋转时，臂300通过曲柄构件321C和驱动连杆322以基本类似于上述的方式被驱动延伸或缩回。类似地，驱动连杆323可将曲柄构件321D联接到臂301，使得在第三驱动轴280BS旋转时，臂301通过曲柄构件321D和驱动连杆323以基本类似于上述的方式被驱动延伸或缩回。在其他方面，共同曲柄构件可以以类似于本文所描述的方式驱动所述驱动连杆322、323。在该方面，采用三个驱动轴线式驱动部段，实现了用于每个臂的沿着延伸/缩回轴线R且多个臂作为单元在箭头T的方向上绕公共轴线470旋转的独立自由度。
图5D示出根据公开的实施例的方面的转移单元模块104E。转移单元模块104E可基本类似于本文中所描述的那些。在该方面，臂300、301布置成在如关于图5C所描述的相同方向上延伸。在其他方面，臂300、301可在相对方向上延伸。在该方面，臂300、301的延伸和缩回以基本类似于上面关于图5A所述的方式联接，使得采用两个驱动轴线式驱动部段，实现了沿着每个臂的延伸/缩回轴线R且多个臂作为单元在箭头T的方向上绕公共轴线470旋转的独立自由度。例如，驱动连杆322B可在枢轴轴线474A处能枢转地联接到共同曲柄构件321的远端端部以将臂300以基本类似于上述的方式联接到曲柄构件321A。驱动连杆323B可以能枢转地联接到共同曲柄构件321A的相对的远端端部以将臂301以基本类似于上述的方式联接到曲柄构件321A。在其他方面，每个驱动连杆均可以联接到独立地可旋转的曲柄构件用于以基本类似于本文所描述的方式使每个臂300、301的操作脱离联接，使得采用三个驱动轴线式驱动部段实现了用于每个臂的沿着延伸/缩回轴线R且多个臂作为单元在箭头T的方向上绕公共轴线470旋转的独立自由度。在该方面，驱动连杆322B、323B可以是基本直的刚性连杆，其从曲柄构件321A在大体朝向相应端部执行器300E、301E的方向上延伸到相应臂300、301。转移单元模块104E可以以基本类似于上述的方式操作，使得在曲柄构件321A在箭头398A的方向上旋转时，驱动连杆323B推动臂301沿着轴线R2延伸，同时臂300保持基本静止的和/或从延伸位置缩回。在曲柄构件321A在箭头398B的方向上旋转时，驱动连杆322B推动臂300沿着轴线R1延伸，同时臂301保持基本静止的和/或从延伸位置缩回。
图5E示出根据公开的实施例的方面的转移单元模块104C。转移单元模块104C可基本类似于本文中所述的那些。在该方面，基部构件310FC以基本类似于上述的方式联接到驱动器200的驱动轴280S。第一曲柄构件321C可联接到驱动器200的第二驱动轴280AS，同时第二曲柄构件321D联接到驱动器200的第三驱动轴280BS。在此，当臂300、301处于完全缩回位置时，曲柄构件可从轴线470朝向基部构件301FC的共同侧向（例如，基本横向于延伸/缩回轴线）侧延伸。在该方面，臂300的延伸/缩回于臂301的延伸/缩回脱离联接，使得每个臂在相同方向（与关于转移单元模块104、104A示出的相对延伸方向相比）上独立地延伸。在其他方面，臂300、301可在相对方向上延伸。在该方面，采用三个驱动轴线式驱动部段，实现了用于每个臂的沿着延伸/缩回轴线R且多个臂作为单元在箭头T的方向上绕公共轴线470旋转的独立自由度。在该示例中，每个臂300、301可独立地操作，使得两个臂可同时或不同时延伸。例如，驱动连杆322可将曲柄构件321C联接到臂300，使得在第二驱动轴280AS旋转时，臂300通过曲柄构件321C和驱动连杆322以基本类似于上述的方式被驱动延伸或缩回。类似地，驱动连杆323可将曲柄构件321D联接到臂301，使得在第三驱动轴280BS旋转时，臂301通过曲柄构件321D和驱动连杆323以基本类似于上述的方式被驱动延伸或缩回。
现在参考图5F、图6A和图6B，根据公开的实施例的方面示出转移单元模块104D。转移单元模块104D可基本类似于本文中所描述的那些。在该方面，转移单元模块104D被构成成基本同时或不同地在并排的衬底保持站（诸如在图1B-1D中所示的）中拾取衬底/将衬底放置在其中。在该方面，可设置至少5个轴线式驱动系统，使得每个臂300、301、300A、301A均具有沿着相应延伸/缩回轴线R且用于多个臂作为单元绕共同轴线470旋转的独立自由度。在其他方面，可设置额外驱动轴线以便为每个基部构件310F1、310F2提供独立的Z轴运动，从而为每个基部构件310F1、310F2提供共同的Z轴运动，一个或多个基部构件310F1、310F2的枢转及一个或多个基部构件310F1、310F2在方向Y上的运动，如本文所描述的。基部构件可包括驱动接口部分660（图6B）和并排地（或者以任何其他合适的布置）安装到驱动接口部分660的一个或多个转移臂部分310F1、310F2。每个转移臂部分310F1、310F2可基本类似于上述的转移臂部分371、371A、371B、371C、371E（图5A-5E）中的一个或多个。如可认识到的，当驱动接口部分660绕共同轴线470旋转时，转移臂部分371D、371Da作为单元随其旋转。在该方面，为了示例性目的，转移臂部分310F1、310F2示出为基本类似于转移臂部分371C。在此，驱动接口部分660以基本类似于上述的方式安装到驱动器200的轴，诸如轴280S。转移臂部分310F1、310F2可以以任何合适的方式安装到驱动接口部分660。在一方面，转移臂部分310F1、310F2可以以任何合适的方式固定地安装到驱动接口部分660，使得转移臂部分310F1、310F2的延伸和缩回轴线R1、R2、R1A、R2A之间的距离和角度得以固定。在其他方面，如将在下面所描述的，转移臂部分310F1、310F2的延伸和缩回轴线之间的距离和角度中的一个或多个可以是能调节的以允许例如使用任何合适的传感器（诸如定位成检测转移腔中的衬底S的传感器123A、123B）以基本类似于例如下述专利中所描述的方式使工件/衬底自动居中：2012年9月14日提交的名称为“Wafer Center Finding with Kalman Filter”的美国专利申请号13/617,333以及2011年4月12日公告的名称为“Process Apparatus withOn-The-Fly Workpiece Centering”的美国专利号7,925,378；2010年12月28日公告的名称为“Wafer Center Finding with Charge-Coupled Devices”的7,859,685；2012年9月18日公告的名称为“Wafer Center Finding with a Kalman Filter”的8,270,702；2010年9月7日公告的名称为“Wafer Center Finding”的7,792,350；2011年2月22日公告的名称为“Wafer Center Finding”的7,894,657；2012年2月28日公告的名称为“Wafer CenterFinding with Charge-Coupled Devices”的8,125,652；以及2012年8月28日公告的名称为“Wafer Center Finding with Charge-Coupled Devices”的8,253,945，这些专利公开的全部内容通过引用并入本文。
还参考图6C，在该示例中，每个转移臂部分371D、371DA均包括基部构件310F1、310F2和安装到每个基部构件310F1、310F2的驱动器200A、200H。驱动器200A、200B可包括一个或多个驱动马达601A、601B，其以任何合适的方式至少部分地安装在每个驱动器壳体200AH、200BH内。驱动器壳体200AH、200BH形成密封腔，其在安装到驱动接口部分660（其也形成密封腔）时与驱动器200的内部密封气氛连通，以便驱动器200、200A、200B的马达位于与臂300、301、300A、301A在其中操作的环境隔离或密封隔绝的气氛环境内。每个驱动器200A、200B均可包括基本类似于上述的那些马达和传动联动装置的一个或多个合适的驱动马达601A、601B和一个或多个传动联动装置320A、320B。在该方面，每个驱动马达601A、601B可以是旋转驱动马达，其包括两个驱动轴，其中，一个驱动轴使曲柄构件321C、321E中的相应一个旋转并且另一个驱动轴使曲柄构件321D、321F中的相应一个旋转，用于以基本类似于上述的方式操作每个转移臂部分。在此，曲柄构件321C、321D的旋转轴线（其可与驱动器601B的旋转轴线一致）和曲柄构件321E、321F的旋转轴线（其可与驱动器601A的旋转轴线一致）从共同的旋转轴线470偏置。如可认识到的，任何合适的编码器/位置传感器可位于驱动马达601A、601B的驱动轴上。在另一方面，任何合适的编码器/位置传感器可设置成邻近轨道400、401、400A、401A，用于检测相应滑架420、421的位置（参见例如，图4A-4E）。定位成邻近轨道400、401、400A、401A的编码器/位置传感器可以以任何合适的方式被包围或以其他方式密封在任何合适的封闭件（诸如薄壁封闭件）中，用于将编码器/位置传感器与机器人臂在其中操作的环境隔离。传感器通过分离壁或封闭件壁操作的示例可在例如下述专利中发现：2013年11月13日提交的名称为“Position Feedback for Sealed Environments”的美国临时专利申请号61/903,726，和在2013年11月13日提交的名称为“Sealed RobotDrive”的61/903,813，所述专利公开的全部内容通过用并引入本文。
如上所指出的，转移臂部分371D、371DA中的一个或多个可以能移动地安装到驱动接口部分660。例如，参考图6B，在一方面，转移臂部分371D、371DA中的一个或多个可以以任何合适的方式安装到相应的活动密封构件661A、661B。在一方面，相应的活动密封构件661A、661B可安装到转移臂部分371D、371DA的壳体200AH、200BH。活动密封构件661A、661B以任何合适的方式安装到驱动接口部分660以便在方向Y上线性地运动。活动密封构件661可被构造成支撑相应的转移臂部分371D、371D1，用于在横向于延伸/缩回方向R的方向Y上运动。活动密封构件661A、661B可被构造成允许转移臂部分371D、371DA相对于驱动接口部分660运动，同时在驱动器壳体200AH、200BH和驱动接口部分660内维持密封气氛。一个或多个合适的线性驱动器710可设置在驱动接口部分660内，用于在方向Y上驱动相应的活动密封构件661A、661B，从而改变在转移臂部分371D的延伸/缩回轴线R1、R2和转移臂部分371DA的延伸/缩回轴线R1A、R2A之间的距离D以及在共同轴线470和转移臂部分371D、371DA的相应延伸/缩回轴线R1、R2、R1A、R2A之间的距离D1、D2中的一个或多个。在一方面，如在图6B中所示，两个转移臂部分371D、371DA可在方向Y上运动，而在其他方面，如在图7A和图7B中所示，仅一个转移臂部分371DA（或371D）可在方向Y上运动，而另一转移臂部分371D（或371DA）通过固定支撑构件700安装到驱动接口部分660以便在方向Y上相对于驱动接口部分660是静止的。
现在参考图8A和图8B，转移臂部分371D、371DA中的一个或多个可相对于驱动部分371D、371DA中的另一个能枢转，用于改变在延伸/缩回轴线R1、R2、R1A、R2A之间的角度β，从而允许自动工件居中和/或使延伸/缩回轴线与转移腔的成角度面100F1-100F8对准，使得角度β基本等于面（参见图1A和图1C）之间的角度α、θ，用于将衬底从联接到所述面的处理站130运输或将衬底运输到该处理站。例如，可基本类似于上述的一个或多个转移单元模块的转移单元模块104D1可包括基本类似于驱动接口部分660的驱动接口部分660A。在该方面，驱动接口部分660A可被构造成用于以任何合适的方式（诸如，例如，通过固定的支撑构件700）联接到转移臂部分371DA的驱动器壳体200BH。驱动接口部分660A可还被构造成用于与转移臂部分371D的驱动器壳体200AH'（其可基本类似于上述的驱动器壳体200AH）相联接。在此，驱动接口部分660A可包括任何合适的驱动马达800（其可基本类似于上述的驱动马达中的一个或多个）。驱动轴800D可延伸通过驱动接口部分660A的壁以联接到壳体200AH'，使得转移臂部分371D能在箭头T2的方向上绕轴线X1（其为转移臂部分371D的每个臂所共有）枢转以改变角度β。如可认识到的，由转移臂部分371DA的臂保持的一个或多个衬底S可通过例如使转移臂部分371DA和驱动接口部分660A二者作为单元绕共同轴线470旋转来相对于衬底保持站（例如，诸如处理站130）被居中定位，同时由转移臂部分371D的臂保持的一个或多个衬底S可通过绕轴线X1旋转转移臂部分371D被居中定位。
在其他方面，如在图8C中可见，两个转移臂部分371D、371DA的驱动器壳体200AH'、200BH'（其可基本类似于驱动器壳体200AH')可以能枢转地安装到驱动接口部分660A'（其可基本类似于基部构件660A）使得每个驱动部均被构造成通过相应驱动器800绕相应轴线X1、X2在相应方向T1、T2上枢转以改变角度β。在此，可通过独立于彼此旋转转移臂部分371D、371DA中的一个或多个任何预定的量来实施自动工件居中。在一方面，两个转移臂部分371D、371DA可作为单元绕轴线470旋转，同时由转移臂部分371D、371DA保持的一个或多个衬底S可通过绕相应轴线X1、X2旋转一个或多个转移臂部分371D、371DA被居中定位。
在又其他方面，转移臂部分的一个或多个臂在方向Y上的运动可还结合一个或多个转移臂部分371D、371DA的旋转来提供。例如，参考图8D，驱动接口部分660A被构造成通过活动密封构件661B与驱动器壳体200BH相联接以便可在方向Y上运动。在其他方面，壳体200BH可通过固定的支撑构件700联接到驱动接口部分。驱动器壳体200AH'可以基本类似于上面关于图8A-8C所描述的方式能枢转地联接到驱动接口部分660A。驱动器壳体200AH'可具有孔，活密封构件661A联接到该孔，并且可以以基本类似于上面关于驱动接口部分660所描述的方式包括线性驱动马达710。转移臂部分371D的基部构件310F1（图5F）可通过驱动器壳体200AH以基本类似于上述的方式联接到活动密封构件661A。在其他方面，两个转移臂部分371D、371DA可以以任何合适的方式安装到驱动接口部分660A。
现在参考图9A和图9B，在一方面，转移臂部分371D、371DA的驱动器壳体200AH、200BH中的一个或多个可被构造成绕共同轴线470能旋转地联接到驱动部段200，使得一个或多个转移臂部分371D、371DA可以绕共同轴线470枢转以改变角度β并例如允许自动工件居中。例如，驱动器壳体200AH''（其可基本类似于上述的壳体200AH）可基本上直接地联接到驱动部段200的驱动轴280S，使得当驱动轴280S旋转时，壳体200AH''随着驱动轴280S旋转。壳体200BH''（其可基本类似于上述的壳体200BH）可绕共同轴线470能旋转地安装到驱动器壳体200AH''。例如，任何合适的驱动器1200（其可基本类似于上述的驱动马达）可被设置在驱动器壳体200AH''内。驱动器壳体200AH''可包括孔，驱动轴1200S延伸通过该孔，并且驱动器壳体200BH''可包括驱动轴1200S联接到的孔。如可认识到的，任何合适的密封件（诸如上述的那些）可设置在驱动轴周围、在驱动器1200和驱动器壳体200AH''之间和驱动轴1200S和驱动器壳体200BH''之间，用于在壳体200AH''、200BH''以及驱动部段200内维持密封的气氛环境。在一方面，可还在驱动器壳体200AH''、200BH''之间设置任何合适的轴承1200B，而在其他方面，可不包括轴承，使得壳体200BH''由驱动轴1200S和驱动器1200与壳体200AH''之间的联接件来支撑。在此，驱动器280和1200可独立地操作以便转移臂部分371D、371DA可相对于彼此以任何合适的方式绕共同轴线470枢转以改变角度β。在其他方面，转移臂部分371D、371DA中的一个或多个可沿着方向Y运动。例如，参考图9C，驱动器壳体200AH'''（其可基本类似于驱动器壳体200AH''）可设置成使得驱动器壳体200AH通过活动密封构件661A以基本类似于上面关于图8D所描述的方式联接到驱动器壳体200AH'''。在此，一个或多个驱动器壳体200AH'''和壳体200BH''的旋转允许调整角度β，同时驱动器壳体200AH在方向Y上的运动允许调整在延伸/缩回轴线R1、R2、R1A、R2A和共同轴线470之间的距离D1、D2（或距离D）以用于自动工件居中。
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种运输设备包括：框架；连接到框架的驱动部段，驱动部段具有至少一个驱动轴线；至少一个臂，其具有构造成用于保持衬底的端部执行器，至少一个臂通过传动连杆连接到驱动部段并且具有实现端部执行器相对于至少一个臂延伸和缩回的至少一个自由度轴线；以及连接到框架和端部执行器的轴承，轴承限定导轨，导轨限定所述至少一个自由度轴线。
根据公开的实施例的一个或多个方面，轴承包括线性轴承。
根据公开的实施例的一个或多个方面，传动连杆包括双轴向刚性连杆。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个枢转连杆将双轴向刚性连杆连接到至少一个臂，其中，至少一个枢转连杆能枢转地联接到双轴向刚性连杆。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂包括将至少一个臂连接到传动连杆的枢轴接头和线性地释放的接头，线性地释放的接头被构造成实现端部执行器沿着至少一个自由度的线性运动。
根据公开的实施例的一个或多个方面，驱动部段是同轴驱动部段。
根据公开的实施例的一个或多个方面，传动连杆包括空动转换件（lost motionswitch）。
根据公开的实施例的一个或多个方面，空动转换件包括通过驱动部段扭转的曲柄构件，其中，曲柄构件通过相应驱动连杆连接到至少一个相应臂。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂包括连接到驱动部段的共同驱动轴线的双臂，每个臂均具有端部执行器和自由度轴线，自由度轴线实现相应端部执行器独立于共同驱动轴线的延伸和缩回。
根据公开的实施例的一个或多个方面，双臂具有相对的关系以便在相对的方向上延伸用于拾取和放置衬底。
根据公开的实施例的一个或多个方面，双臂在共同方向上延伸用于拾取和放置衬底。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂通过传动连杆支撑。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂通过独立于传动连杆的轴承支撑。
根据公开的实施例的一个或多个方面，传动连杆包括刚性肘部。
根据公开的实施例的一个或多个方面，刚性肘部延伸远离端部执行器。
根据公开的实施例的一个或多个方面，刚性肘部的内部包括另一传动连杆的枢轴轴线。
根据公开的实施例的一个或多个方面，传动刚度限定端部执行器运动的小于25微米的精确度。
根据公开的实施例的一个或多个方面，驱动部段包括三轴驱动器。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂包括双臂，双臂具有共同的枢轴轴线并连接到三轴驱动器的共同驱动轴线，所述共同驱动轴线被构造成使双臂作为单元绕枢轴轴线旋转。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个臂包括双臂，其中，每个臂均包括用于独立地延伸和缩回相应臂的驱动轴线。
根据公开的实施例的一个或多个方面，驱动部段是具有用于运输设备的所有臂的共同枢轴轴线的五轴驱动部段，其中，驱动部段的共同驱动轴线连接到运输设备的所有臂并且被构造成使运输设备的所有臂绕共同枢轴轴线作为单元枢转。
根据公开的实施例的一个或多个方面，一种处理设备包括框架；具有至少两个驱动轴线的驱动部段；多个臂，多个臂中的每个均具有相应的端部执行器和独立于多个臂中的其他臂的至少一个自由度轴线；将多个臂连接到驱动部段的至少一个传动连杆；以及至少一个轴承，其将多个臂结合到框架并且限定至少一个臂的自由度轴线；其中，至少一个传动装置和至少一个轴承形成刚性传动装置，从而在小于25微米的精确度的情况下实现沿着至少一个自由度轴线的端部执行器运动。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个传动连杆包括空动转换连杆。
根据公开的实施例的一个或多个方面，驱动部段限定为每个臂所共有的共同驱动轴线，至少一个自由度轴线独立于共同驱动轴线。
根据公开的实施例的一个或多个方面，驱动部段是同轴驱动部段。
根据公开的实施例的一个或多个方面，多个臂中的至少两个具有相对的构造以便在相对方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
根据公开的实施例的一个或多个方面，多个臂中的至少两个在共同方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
根据公开的实施例的一个或多个方面，多个臂从至少一个传动连杆获得支撑。
根据公开的实施例的一个或多个方面，多个臂从独立于至少一个传动连杆的至少一个轴承获得支撑。
根据公开的实施例的一个或多个方面，至少一个传动连杆中的每个均包括刚性肘部。
根据公开的实施例的一个或多个方面，刚性肘部延伸远离相应的端部执行器。
根据公开的实施例的一个或多个方面，刚性肘部的内部包括另一传动连杆的枢轴轴线。
根据公开的实施例的一个或多个方面，驱动部段包括三轴驱动器。
根据公开的实施例的一个或多个方面，多个臂包括双臂，双臂具有共同枢轴轴线并连接到三轴驱动器的共同驱动轴线，共同驱动轴线被构造成使双臂作为单元绕枢轴轴线旋转。
根据公开的实施例的一个或多个方面，多个臂包括双臂，其中，每个臂均包括用于独立地延伸和缩回相应臂的驱动轴线。
根据公开的实施例的一个或多个方面，驱动部段是具有用于所有多个臂的共同枢轴轴线的五轴驱动部段，其中，驱动部段的共同驱动轴线连接到所有多个臂并且被构造成使所有多个臂作为单元绕共同枢轴轴线枢转。
应该理解，以上描述仅说明公开的实施例的方面。在不脱离公开的实施例的方面的情况下，本领域技术人员能够想出各种替代方案和修改。因此，公开的实施例的方面旨在包括落在所附权利要求范围内的所有这样的替代方案、修改和变型。此外，仅仅不同特征被记载在互不相同的从属或独立权利要求中的事实并不表示不能有利地使用这些特征的结合，这样的结合仍在本发明的方面的范围内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种运输设备，其包括：
框架；
连接到所述框架的驱动部段，所述驱动部段具有至少一个驱动轴线；
至少一个臂，所述至少一个臂具有构造成用于保持衬底的端部执行器，所述至少一个臂通过传动连杆连接到所述驱动部段并且具有实现所述端部执行器相对于所述至少一个臂延伸和缩回的至少一个自由度轴线，所述传动连杆能运动地结合到所述至少一个臂以便所述传动连杆和所述至少一个臂相对于彼此运动；以及
连接到所述框架和所述端部执行器的轴承，所述轴承限定导轨，所述导轨限定所述至少一个自由度轴线。
2.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述轴承包括线性轴承。
3.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述传动连杆包括双轴向刚性连杆。
4.如权利要求3所述的运输设备，其中，至少一个枢转连杆将所述双轴向刚性连杆连接到所述至少一个臂，其中，所述至少一个枢转连杆能枢转地联接到所述双轴向刚性连杆。
5.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括将所述至少一个臂连接到所述传动连杆的枢轴接头和线性地释放的接头，所述线性地释放的接头被构造成实现所述端部执行器沿着所述至少一个自由度的线性运动。
6.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述驱动部段是同轴驱动部段。
7.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述传动连杆包括空动转换件。
8.如权利要求7所述的运输设备，其中，所述空动转换件包括通过所述驱动部段扭转的曲柄构件，其中，所述曲柄构件通过相应的驱动连杆连接到至少一个相应臂。
9.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括连接到所述驱动部段的共同驱动轴线的双臂，每个臂均具有端部执行器和自由度轴线，所述自由度轴线实现相应端部执行器独立于所述共同驱动轴线的延伸和缩回。
10.如权利要求9所述的运输设备，其中，所述双臂具有相对的关系以便在相对的方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
11.如权利要求9所述的运输设备，其中，所述双臂在共同方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
12.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂通过所述传动连杆支撑。
13.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂通过独立于所述传动连杆的所述轴承支撑。
14.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述传动连杆包括刚性肘部。
15.如权利要求14所述的运输设备，其中，所述刚性肘部延伸远离所述端部执行器。
16.如权利要求14所述的运输设备，其中，所述刚性肘部的内部包括另一传动连杆的枢轴轴线。
17.如权利要求1所述的运输设备，其中，传动刚度限定端部执行器运动的小于25微米的精确度。
18.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述驱动部段包括三轴驱动器。
19.如权利要求18所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括双臂，所述双臂具有共同枢轴轴线并连接到所述三轴驱动器的共同驱动轴线，所述共同驱动轴线被构造成使所述双臂作为单元绕所述枢轴轴线旋转。
20.如权利要求18所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括双臂，其中，每个臂均包括用于独立地延伸和缩回相应臂的驱动轴线。
21.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述驱动部段是具有用于所述运输设备的所有臂的共同枢轴轴线的五轴驱动部段，其中，所述驱动部端的共同驱动轴线连接到所述运输设备的所有所述臂并且被构造成使所述运输设备的所有臂绕所述共同枢轴轴线作为单元枢转。
22.一种处理设备，其包括：
框架；
具有至少两个驱动轴线的驱动部段；
多个臂，所述多个臂中的每个均具有相应的端部执行器和独立于所述多个臂中的其他臂的至少一个自由度轴线；
将所述多个臂连接到所述驱动部段的至少一个传动连杆；以及
至少一个轴承，其将所述多个臂结合到所述框架并且限定至少一个臂的自由度轴线；
其中，所述至少一个传动装置和所述至少一个轴承形成刚性传动装置，从而实现在小于25微米的精确度情况下沿着所述至少一个自由度轴线的端部执行器运动。
23.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述至少一个传动连杆包括空动转换连杆。
24.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述驱动部段限定为每个臂所共有的共同驱动轴线，所述至少一个自由度轴线独立于所述共同驱动轴线。
25.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述驱动部段是同轴驱动部段。
26.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂中的至少两个具有相对的构造以便在相对的方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
27.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂中的至少两个在共同方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
28.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂从所述至少一个传动连杆获得支撑。
29.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂从独立于所述至少一个传动连杆的所述至少一个轴承获得支撑。
30.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述至少一个传动连杆中的每个均包括刚性肘部。
31.如权利要求30所述的处理设备，其中，所述刚性肘部延伸远离相应端部执行器。
32.如权利要求30所述的处理设备，其中，所述刚性肘部的内部包括另一传动连杆的枢轴轴线。
33.如权利要求22所述的运输设备，其中，所述驱动部段包括三轴驱动器。
34.如权利要求33所述的运输设备，其中，所述多个臂包括双臂，所述双臂具有共同枢轴轴线并连接到所述三轴驱动器的共同驱动轴线，所述共同驱动轴线被构造成使所述双臂作为单元绕所述枢轴轴线旋转。
35.如权利要求33所述的运输设备，其中，所述多个臂包括双臂，其中，每个臂均包括用于独立地延伸和缩回相应臂的驱动轴线。
36.如权利要求22所述的运输设备，其中，所述驱动部段是具有用于所有所述多个臂的共同枢轴轴线的五轴驱动部段，其中，所述驱动部段的共同驱动轴线连接到所有所述多个臂并且被构造成使所有所述多个臂绕所述共同枢轴轴线作为单元枢转。

Claims (36)

1.一种运输设备，其包括：
框架；
连接到所述框架的驱动部段，所述驱动部段具有至少一个驱动轴线；
至少一个臂，所述至少一个臂具有构造成用于保持衬底的端部执行器，所述至少一个臂通过传动连杆连接到所述驱动部段并且具有实现所述端部执行器相对于所述至少一个臂延伸和缩回的至少一个自由度轴线；以及
连接到所述框架和所述端部执行器的轴承，所述轴承限定导轨，所述导轨限定所述至少一个自由度轴线。
2.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述轴承包括线性轴承。
3.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述传动连杆包括双轴向刚性连杆。
4.如权利要求3所述的运输设备，其中，至少一个枢转连杆将所述双轴向刚性连杆连接到所述至少一个臂，其中，所述至少一个枢转连杆能枢转地联接到所述双轴向刚性连杆。
5.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括将所述至少一个臂连接到所述传动连杆的枢轴接头和线性地释放的接头，所述线性地释放的接头被构造成实现所述端部执行器沿着所述至少一个自由度的线性运动。
6.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述驱动部段是同轴驱动部段。
7.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述传动连杆包括空动转换件。
8.如权利要求7所述的运输设备，其中，所述空动转换件包括通过所述驱动部段扭转的曲柄构件，其中，所述曲柄构件通过相应的驱动连杆连接到至少一个相应臂。
9.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括连接到所述驱动部段的共同驱动轴线的双臂，每个臂均具有端部执行器和自由度轴线，所述自由度轴线实现相应端部执行器独立于所述共同驱动轴线的延伸和缩回。
10.如权利要求9所述的运输设备，其中，所述双臂具有相对的关系以便在相对的方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
11.如权利要求9所述的运输设备，其中，所述双臂在共同方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
12.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂通过所述传动连杆支撑。
13.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述至少一个臂通过独立于所述传动连杆的所述轴承支撑。
14.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述传动连杆包括刚性肘部。
15.如权利要求14所述的运输设备，其中，所述刚性肘部延伸远离所述端部执行器。
16.如权利要求14所述的运输设备，其中，所述刚性肘部的内部包括另一传动连杆的枢轴轴线。
17.如权利要求1所述的运输设备，其中，传动刚度限定端部执行器运动的小于25微米的精确度。
18.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述驱动部段包括三轴驱动器。
19.如权利要求18所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括双臂，所述双臂具有共同枢轴轴线并连接到所述三轴驱动器的共同驱动轴线，所述共同驱动轴线被构造成使所述双臂作为单元绕所述枢轴轴线旋转。
20.如权利要求18所述的运输设备，其中，所述至少一个臂包括双臂，其中，每个臂均包括用于独立地延伸和缩回相应臂的驱动轴线。
21.如权利要求1所述的运输设备，其中，所述驱动部段是具有用于所述运输设备的所有臂的共同枢轴轴线的五轴驱动部段，其中，所述驱动部端的共同驱动轴线连接到所述运输设备的所有所述臂并且被构造成使所述运输设备的所有臂绕所述共同枢轴轴线作为单元枢转。
22.一种处理设备，其包括：
框架；
具有至少两个驱动轴线的驱动部段；
多个臂，所述多个臂中的每个均具有相应的端部执行器和独立于所述多个臂中的其他臂的至少一个自由度轴线；
将所述多个臂连接到所述驱动部段的至少一个传动连杆；以及
至少一个轴承，其将所述多个臂结合到所述框架并且限定至少一个臂的自由度轴线；
其中，所述至少一个传动装置和所述至少一个轴承形成刚性传动装置，从而实现在小于25微米的精确度情况下沿着所述至少一个自由度轴线的端部执行器运动。
23.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述至少一个传动连杆包括空动转换连杆。
24.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述驱动部段限定为每个臂所共有的共同驱动轴线，所述至少一个自由度轴线独立于所述共同驱动轴线。
25.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述驱动部段是同轴驱动部段。
26.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂中的至少两个具有相对的构造以便在相对的方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
27.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂中的至少两个在共同方向上延伸以用于拾取和放置衬底。
28.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂从所述至少一个传动连杆获得支撑。
29.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述多个臂从独立于所述至少一个传动连杆的所述至少一个轴承获得支撑。
30.如权利要求22所述的处理设备，其中，所述至少一个传动连杆中的每个均包括刚性肘部。
31.如权利要求30所述的处理设备，其中，所述刚性肘部延伸远离相应端部执行器。
32.如权利要求30所述的处理设备，其中，所述刚性肘部的内部包括另一传动连杆的枢轴轴线。
33.如权利要求22所述的运输设备，其中，所述驱动部段包括三轴驱动器。
34.如权利要求33所述的运输设备，其中，所述多个臂包括双臂，所述双臂具有共同枢轴轴线并连接到所述三轴驱动器的共同驱动轴线，所述共同驱动轴线被构造成使所述双臂作为单元绕所述枢轴轴线旋转。
35.如权利要求33所述的运输设备，其中，所述多个臂包括双臂，其中，每个臂均包括用于独立地延伸和缩回相应臂的驱动轴线。
36.如权利要求22所述的运输设备，其中，所述驱动部段是具有用于所有所述多个臂的共同枢轴轴线的五轴驱动部段，其中，所述驱动部段的共同驱动轴线连接到所有所述多个臂并且被构造成使所有所述多个臂绕所述共同枢轴轴线作为单元枢转。
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