JP2021525960A - 基板搬送装置 - Google Patents

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Abstract

基板処理装置は、フレームと、フレームに接続される搬送装置とを含む。搬送装置は、アッパーアームリンク、アッパーアームリンクに肘軸の周りで回転可能に連結されるフォアアームリンク、フォアアームリンクに手首軸の周りで回転可能に連結される少なくとも第３アームリンク、および第３アームリンクに指関節軸の周りで回転可能に連結されるエンドエフェクタを有する。２自由度の駆動システムは、エンドエフェクタの伸縮をもたらすために、アッパーアームリンク、フォアアームリンク、および第３アームリンクのうちの少なくとも１つに動作可能に接続され、エンドエフェクタの高さは、エンドエフェクタおよび手首軸の総スタック高さが、スロットバルブの通過口内に適合するようにサイズ決めされるように、手首軸のスタック高さプロファイル以内である。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７８９６３号の利益を主張する通常出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
［技術分野］
例示的実施形態は、概して、自動化処理装置に、より具体的には、基板搬送装置に関する。
一般的に、基板搬送装置が搬送チャンバのゲートバルブを通過して処理モジュール内へと伸長することができる距離は、ゲートバルブのサイズによって制限される。一般的には、エンドエフェクタのみがゲートバルブを通過して伸長し、その一方で、基板搬送装置アームの残りは搬送チャンバ内に留まる。
エンドエフェクタを支持する（１つまたは複数の）アームリンクの少なくとも一部がゲートバルブを通過して伸長し、搬送チャンバのゲートバルブに連結される処理モジュール内へと、より大きなリーチを提供するように、基板を搬送チャンバのゲートバルブを通過させて搬送することは有利となる。
開示される実施形態の前述の態様および他の特徴を、添付の図面に関連して以下の記述にて説明する。
開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による、図１Ａ〜１Ｄの基板処理装置の一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による、図１Ａ〜１Ｄの基板処理装置の一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送駆動セクションの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送駆動セクションの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送駆動セクションの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送駆動セクションの一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の伸長／収縮シーケンスの例示的な図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の伸長／収縮シーケンスの例示的な図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の伸長／収縮シーケンスの例示的な図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の伸長／収縮シーケンスの例示的な図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の伸長／収縮シーケンスの例示的な図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の伸長／収縮シーケンスの例示的な図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の例示的動作のフローチャートである。 開示される実施形態の態様による例示的方法のフローチャートである。
図１Ａ〜１Ｍは、開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。開示される実施形態の態様を図面に関連して説明するが、開示される実施形態の態様は、様々な形態で具体化され得ることが理解されるべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状または種類の要素または材料が使用されてもよい。
開示される実施形態の態様は、搬送アームを用いての、処理モジュールのディープセット基板保持ステーションへ、およびディープセット基板保持ステーションからの基板の移送をもたらす方法および装置を提供し、搬送アームの、指関節回転軸を有する少なくとも第３アームリンク（短縮アームリンクとも呼称される）は、以下においてより詳細に説明するように、搬送アームに、等しいまたは等しくないアームリンクを有する従来の搬送アームよりも長いリーチを提供する。短縮アームリンクは、手首軸（手首関節とも呼称される）にて搬送アームのフォアアームに連結され、フォアアームおよびエンドエフェクタが短縮アームリンクに連結された状態で、手首軸が処理モジュールのゲートバルブ通過口またはポートを通過することを可能にするスタック高さを有するようにサイズ決めされる。手首がゲートバルブのポートを通過することが、処理モジュールのディープセット基板保持ステーションにアクセスするために、フォアアームの一部、手首軸、短縮アームリンクおよびエンドエフェクタの少なくとも一部が処理チャンバ内を伸長することをもたらす。
たとえば、半導体ツールステーションなどの、開示される実施形態の態様による処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈが示される。半導体ツールステーションが図中に示されるが、本明細書において説明する、開示される実施形態の態様は、トルクカップリングを使用する任意のツールステーションまたは応用例に適用されてもよい。一態様では、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉは、クラスタツール配置を有して示され（たとえば、基板保持ステーションが中央チャンバに接続されている）、一方、他の態様では、処理装置は、（その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる）２０１３年３月１９日に発行された、「Ｌｉｎｅａｒｌｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｏｏｌ」と題される米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されるもののような線形に配置されたツール１００Ｌ、１００Ｍであってもよいが、開示される実施形態の態様は、任意の適切なツールステーションに適用されてもよい。装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉは、概して、大気フロントエンド１０１、少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃおよび真空バックエンド１０３を含む。少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、任意の適切な配置で、フロントエンド１０１および／またはバックエンド１０３の任意の適切な（１つまたは複数の）ポートまたは（１つまたは複数の）開口部に連結されてもよい。たとえば、一態様では、１つまたは複数のロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、図１Ｂ〜１Ｄおよび１Ｇ〜１Ｋに見られるように、共通の水平面上において横並び配置で配置されてもよい。他の態様では、１つまたは複数のロードロックは、少なくとも２つのロードロック１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄが、図１Ｅに示すように、行（たとえば互いに離間した水平面）および列（たとえば互いに離間した垂直面）をなして配置されるように、グリッド形式で配置されてもよい。さらに他の態様では、１つまたは複数のロードロックは、図１Ａに示すような、単一の一列のロードロック１０２であってもよい。さらに別の態様では、少なくとも１つロードロック１０２、１０２Ｅは、図１Ｆに示すような、積層された一列の配置で配置されてもよい。ロードロックは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆの端部１００Ｅ１または面１００Ｆ１上で図示されているが、他の態様では、１つまたは複数のロードロックは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆの、任意の数の側部１００Ｓ１、１００Ｓ２、端部１００Ｅ１、１００Ｅ２または面１００Ｆ１〜１００Ｆ８上に配置されてもよいことが理解されるべきである。少なくとも１つロードロックのそれぞれは、また、１つまたは複数のウェハ／基板載置平面ＷＲＰ（図１Ｆ）を含んでもよく、載置平面にて、基板は、それぞれのロードロック内で適切な支持部上に保持される。他の態様では、ツールステーションは、任意の適切な構成を有してもよい。
フロントエンド１０１、少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、およびバックエンド１０３のそれぞれの構成要素は、たとえば、クラスタ型アーキテクチャ制御などの任意の適切な制御アーキテクチャの一部であってもよい制御装置１１０に接続されてもよい。制御システムは、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年３月８日に発行された、「Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ」と題される米国特許第７，９０４，１８２号明細書に記載されるものなどの、主制御装置（一態様では制御装置１１０であってもよい）、クラスタ制御装置、および自律型遠隔制御装置を有する閉ループ制御装置であってもよい。他の態様では、任意の適切な制御装置および／または制御システムが利用されてもよい。
一態様では、フロントエンド１０１は、概して、ロードポートモジュール１０５、および、たとえば、イクイップメントフロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）などのミニエンバイロメント１０６を含む。ロードポートモジュール１０５は、３００ｍｍロードポートのＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１、Ｅ４７．１、Ｅ６２、Ｅ１９．５またはＥ１．９、前開き型または底開き型ボックス／ポッドおよびカセットに適合した、ボックスオープナー／ローダーツール標準（ＢＯＬＴＳ）インターフェースであってもよい。他の態様では、ロードポートモジュールは、２００ｍｍウェハ／基板インターフェース、４５０ｍｍウェハ／基板インターフェース、または、たとえば、より大型もしくはより小型の半導体ウェハ／基板、平面パネルディスプレイのための平面パネル、ソーラパネル、焦点板、他の任意の適切な物体のような、他の任意の適切な基板インターフェースとして構成されてもよい。図１Ａ〜１Ｄ、１Ｊ、および１Ｋには３つのロードポートモジュール１０５が示されているが、他の態様では、任意の適切な数のロードポートモジュールが、フロントエンド１０１に組み込まれてもよい。
ロードポートモジュール１０５は、オーバーヘッド型搬送システム、無人搬送車、有人搬送車、レール型搬送車、または他の任意の適切な搬送手段から、基板キャリアまたはカセットＣを受容するように構成されていてもよい。ロードポートモジュール１０５は、ロードポート１０７を通じて、ミニエンバイロメント１０６と接合してもよい。ロードポート１０７は、基板カセットとミニエンバイロメント１０６との間で、基板の通過を可能にしてもよい。ミニエンバイロメント１０６は、概して、本明細書において説明する１つまたは複数の開示される実施形態の態様を組み込んでもよい、任意の適切な移送ロボット１０８を含む。一態様では、ロボット１０８は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、１９９９年１２月１４日に発行された米国特許第６，００２，８４０号明細書、２０１３年４月１６日に発行された米国特許第８，４１９，３４１号明細書、および２０１０年１月１９日に発行された米国特許第７，６４８，３２７号明細書に記載されるもののようなトラック搭載ロボットであってもよい。他の態様では、ロボット１０８は、バックエンド１０３に対して本明細書において説明するものに実質的に類似であってもよい。ミニエンバイロメント１０６は、複数のロードポートモジュール間での基板移送のための、制御されたクリーンゾーンを提供してもよい。
少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、ミニエンバイロメント１０６とバックエンド１０３との間に位置してもよく、ミニエンバイロメント１０６およびバックエンド１０３に接続されてもよい。他の態様では、ロードポート１０５は、少なくとも１つロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、または搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに実質的に直接連結されてもよく、基板キャリアＣは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄの真空へと真空引きされ、基板は、基板キャリアＣと、ロードロックまたは移送チャンバとの間で直接移送される。この態様では、基板キャリアＣは、搬送チャンバの処理真空が基板キャリアＣ内へと延びるように、ロードロックとして機能してもよい。理解できるように、基板キャリアＣが、適切なロードポートを通してロードロックに実質的に直接連結される場合、基板を基板キャリアＣへ、および基板キャリアＣから移送するために、任意の適切な搬送装置が、ロードロック内に設けられてもよい、またはキャリアＣへのアクセスを有してもよい。なお、本明細書において使用される真空という用語は、基板が処理される、１０-5Ｔｏｒｒ以下のような高真空を意味してもよい。
少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは概して、大気および真空スロットバルブを含む。ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂの（および処理ステーション１３０のための）スロットバルブは、大気フロントエンドから基板を搭載した後に、ロードロック内を排気するために使用され、窒素などの不活性ガスを用いてロック内に通気するときに、搬送チャンバ内の真空を維持するために使用される環境隔離を提供してもよい。本明細書において説明するように、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ（および線形の処理装置１００Ｇ、１００Ｈ）のスロットバルブは、少なくとも処理ステーション１３０、および搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに連結されるロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃへの、ならびにそれらからの基板の移送に対応するために、同一平面上に、もしくは垂直方向に積み重なった別々の平面上に位置してもよく、または、（ロードポートに関して既に説明したように）同一平面上に位置するスロットバルブおよび垂直方向に積み重なった別々の平面上に位置するスロットバルブの組合せであってもよい。少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ（および／またはフロントエンド１０１）は、また、基板の基準を、処理のための所望の位置に位置合わせするためのアライナ、または他の任意の適切な基板測定機器を含んでもよい。他の態様では、真空ロードロックは、処理装置の任意の適切な場所に設置されていてもよく、任意の適切な構成を有していてもよい。
真空バックエンド１０３は、概して、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆ、１つまたは複数の処理ステーションまたはたモジュール１３０、および本明細書において説明する、１つまたは複数の開示される実施形態の態様を含んでもよい１つまたは複数の搬送ロボットを含む任意の適切な数の基板搬送装置１０４を含む。搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆは、たとえば、ＳＥＭＩ規格Ｅ７２ガイドラインに準拠する任意の適切な形状およびサイズを有してもよい。基板搬送装置１０４および１つまたは複数の搬送ロボットは、以下において説明され、ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１２０Ｃと（またはロードポートに位置するカセットＣと）、様々な処理ステーション１３０との間で基板を搬送するために、少なくとも部分的に、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆ内に位置してもよい。一態様では、基板搬送装置１０４は、基板搬送装置１０４がＳＥＭＩ規格Ｅ７２ガイドラインに準拠するように、モジュラユニットとして搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆから取り外し可能であってもよい。
処理ステーション１３０は、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、基板上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、基板に対して動作してもよい。典型的な処理は、限定されないが、プラズマエッチングまたは他のエッチング処理、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）、イオン注入などの注入、測定、急速熱処理（ＲＴＰ）、乾燥細片原子層成膜（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィ、エピタキシ（ＥＰＩ）、ワイヤボンダ、および蒸発のような、真空を使用する薄膜処理、または他の真空圧を使用する薄膜処理を含む。搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆから処理ステーション１３０に、またはその逆に、基板を通過させることを可能にするために、処理ステーション１３０は、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに、スロットバルブＳＶを通過してなど、任意の適切な方法で伝達可能に接続される。搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５ＦのスロットバルブＳＶは、対の（共通ハウジング内に位置するたとえば２つ以上の基板処理チャンバ）または横並びの処理ステーション１３０Ｔ１〜１３０Ｔ８、単一の処理ステーション１３０Ｓおよび／または積み重ねられた処理モジュール／ロードロック（図１Ｅおよび１Ｆ）の接続を可能にするように配置されてもよい。以下においてさらに説明するように、基板搬送装置は、それぞれの処理装置内の処理に応じて基板搬送装置が曝される温度および圧力／真空の範囲および変動に亘る反復性および正確性をもたらす。
なお、移送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに連結される処理ステーション１３０、ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ（またはカセットＣ）への、およびそれらからの基板の移送は、基板搬送装置１０４の１つまたは複数のアームが、基板搬送装置１０４の伸長および収縮軸Ｒに沿って、所定の処理ステーション１３０と位置合わせされるときに、行われてもよい。開示される実施形態の態様によると、１つまたは複数の基板は、個別に、または略同時に（たとえば、図１Ｂ、１Ｃ、１Ｄおよび１Ｇ〜１Ｋに示すように、基板が横並びまたは縦並びの処理ステーションから取得／設置されるときなど）それぞれの所定の処理ステーション１３０に移送されてもよい。一態様では、基板搬送装置１０４は、ブームアーム１４３（たとえば図１Ｄおよび１Ｇ〜１Ｉ参照）上に取り付けられてもよく、ブームアーム１４３は、単一のブームリンクもしくは複数のブームリンク１２１、１２２、または、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、２０１３年１０月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／８９２，８４９号明細書、「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、２０１３年１１月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／９０４，９０８号明細書、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、２０１３年２月１１日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／２５５１３号明細書などに記載される線形キャリッジ１４４を有する。
次に図１Ｌを参照すると、ツールインターフェースセクション２０１２が、概して搬送チャンバ３０１８の長手方向軸Ｘに（たとえば内向きに）向くが、長手方向軸Ｘからずれるように、ツールインターフェースセクション２０１２が搬送チャンバモジュール３０１８に取り付けられている、線形ウェハ処理システム１００Ｇの概略平面図が示されている。搬送チャンバモジュール３０１８は、すでに参照により本明細書に組み込まれた、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されたように、他の搬送チャンバモジュール３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊを接続部２０５０、２０６０、２０７０に取り付けることによって、任意の適切な方向に延長されてもよい。各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、ウェハを、処理システム１００Ｇの全体に亘って、および、たとえば、処理モジュールＰＭの内外へ搬送するために、本明細書において説明する、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい、任意の適切なウェハ搬送部２０８０を含んでいる。理解できるように、各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を維持することが可能であってもよい。
図１Ｍを参照すると、線形搬送チャンバ４１６の長手方向軸Ｘに沿った、例示的な処理ツール１００Ｈの概略的な立面図が示されている。図１Ｍに示される、開示される実施形態の態様では、ツールインターフェースセクション１２は典型的に、線形搬送チャンバ４１６に接続されてもよい。この態様では、インターフェースセクション１２は、線形搬送チャンバ４１６の一方の端部を画定してもよい。図１Ｍに見られるように、線形搬送チャンバ４１６は、たとえば、インターフェースステーション１２から反対の端部に、別のワークピース進入／退出ステーション４１２を有していてもよい。他の態様では、搬送チャンバからワークピースを挿入／除去するための、他の進入／退出ステーションが設けられてもよい。一態様では、インターフェースセクション１２および進入／退出ステーション４１２は、ツールからのワークピースの搭載および取出しを可能にしてもよい。他の態様では、ワークピースは、一方の端部からツールに搭載され、他方の端部から取り除かれてもよい。一態様では、線形搬送チャンバ４１６は、１つまたは複数の搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉを有してもよい。各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を保持することが可能であってもよい。既に述べられたように、図１Ｍに示される線形搬送チャンバ４１６を形成する搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉ、ロードロックモジュール５６Ａ、５６、およびワークピースステーションの構成／配置は例示的なものに過ぎず、他の態様では、搬送チャンバは、任意の望ましいモジュール配置で配置された、より多くのまたはより少ないモジュールを有してもよい。示される態様では、ステーション４１２はロードロックであってもよい。他の態様では、ロードロックモジュールは、（ステーション４１２に類似の）端部進入／退出ステーションの間に設置されてもよく、または、隣の（モジュール１８ｉに類似の）搬送チャンバモジュールは、ロードロックとして動作するように構成されてもよい。
既に述べられたように、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、基板搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉに設置され、本明細書において説明する、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい１つまたは複数の対応する基板搬送装置２６Ｂ、２６ｉを有してもよい。それぞれの搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、搬送チャンバ内に線形に分散されたワークピース搬送システム４２０を提供するために連携してもよい。この態様では、基板搬送装置２６Ｂは、一般的なＳＣＡＲＡアーム構成を有してもよい（他の態様では、搬送アームは、以下において説明するような、他の任意の所望の配置を有してもよい）。
図１Ｍに示される、開示される実施形態の態様では、搬送装置２６Ｂのアームおよび／またはエンドエフェクタは、取り出し／配置場所から素早くウェハを交換する搬送を可能にする、いわゆる迅速交換配置（fast swap arrangement）を提供するように配置されてもよい。基板搬送装置２６Ｂは、任意の適切な数の自由度（たとえば、Ｚ軸運動を伴う、肩および肘関節部の周りの独立回転）を各アームに提供するために、任意の適切な駆動セクション（たとえば、同軸配置駆動シャフト、並置駆動シャフト、水平方向に隣接するモータ、垂直方向に積み重ねられたモータなど）を有してもよい。図１Ｍに見られるように、この態様では、モジュール５６Ａ、５６、３０ｉは、移送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉとの間に介在して設置されてもよく、適切な処理モジュール、（１つまたは複数の）ロードロック、（１つまたは複数の）バッファステーション、（１つまたは複数の）測定ステーション、または他の任意の望ましい（１つまたは複数の）ステーションを画定してもよい。たとえば、ロードロック５６Ａ、５６、およびワークピースステーション３０ｉなどの中間モジュールはそれぞれ、搬送チャンバの線形軸Ｘに沿った搬送チャンバの全長に亘って、ワークピースの搬送を可能にするために基板搬送装置と連携する静止型ワークピース支持部／棚５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を有する。例として、（１つまたは複数の）ワークピースが、インターフェースセクション１２によって、線形搬送チャンバ４１６に搭載されてもよい。（１つまたは複数の）ワークピースは、インターフェースセクションの基板搬送装置１５を用いて、ロードロックモジュール５６Ａの（１つまたは複数の）支持部上に位置決めされてもよい。ロードロックモジュール５６Ａ内で、（１つまたは複数の）ワークピースは、モジュール１８Ｂ内の基板搬送装置２６Ｂによって、ロードロックモジュール５６Ａとロードロックモジュール５６との間で移動させられてもよく、同様の連続的な方法で、（モジュール１８ｉ内の）基板搬送装置２６ｉを用いて、ロードロック５６とワークピースステーション３０ｉとの間で、モジュール１８ｉ内の基板搬送装置２６ｉを用いて、ステーション３０ｉとステーション４１２との間で移動させられてもよい。（１つまたは複数の）ワークピースを反対の方向に移動させるために、この処理は全体的に、または部分的に逆行されてもよい。したがって、一態様では、ワークピースは、軸Ｘに沿って任意の方向に、および搬送チャンバに沿って任意の位置に移動させられてもよく、搬送チャンバと連通する、任意の望ましいモジュール（処理モジュール、あるいは別のモジュール）に、または任意の望ましいモジュールから、搭載または取り出されてもよい。他の態様では、静止型ワークピース支持部または棚を有する中間搬送チャンバモジュールは、搬送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉの間には設けられなくてもよい。そのような態様では、隣接する搬送チャンバモジュールの基板搬送装置は、搬送チャンバを通してワークピースを移動させるために、ワークピースを、１つのエンドエフェクタまたは１つの搬送アームから直接、別の基板搬送装置のエンドエフェクタまたは搬送アームへ受け渡してもよい。処理ステーションモジュールは、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、ウェハ上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、ウェハに対し動作してもよい。ウェハが、搬送チャンバから処理ステーションに、またはその逆に、受け渡されることを可能にするために、処理ステーションモジュールは、搬送チャンバモジュールに接続される。図１Ｄに示された処理装置と類似の一般的特徴を有する処理ツールの適切な例は、既にその全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されている。
次に図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを参照すると、一態様では、基板搬送装置１０４は、少なくとも１つの駆動セクション（駆動システムとも呼称されてもよい）２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃおよび少なくとも１つのロボットアーム３００（図３Ａ参照）を含む。なお、図示される基板搬送装置１０４は、例示であり、他の態様では、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年１２月１２日出願の、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された、米国特許出願第１４／５６８，７４２号明細書に記載されるものに略類似の任意の適切な構成を有してもよい。１つまたは複数のロボットアーム３００は、任意の適切な接続部ＣＮＸにて、本明細書にて説明するように、駆動セクション２００、２００Ａ〜２００Ｃの１つのそれぞれの駆動シャフトに連結されてもよく、それによって、（１つまたは複数の）駆動シャフトの回転が、それぞれの（１つまたは複数の）搬送アーム３００の移動をもたらす。以下において説明するように、一態様では、搬送アーム３００は、駆動セクションとの接続部ＣＮＸにて１つの搬送アームを別の搬送アームと入れ替えるように、多数の異なる交換可能搬送アーム３００から交換可能である。
少なくとも１つの駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、処理装置１００Ａ〜１００Ｈの任意の適切なフレームに取り付けられる。一態様では、上記のように、基板搬送装置１０４は、任意の適切な方法で、リニアスライド１４４（図１Ｃ）またはブームアーム１４３に取り付けられてもよく、リニアスライド１４４および／またはブームアーム１４３は、本明細書において説明する駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに実質的に類似である駆動セクションを有する。少なくとも１つの駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、Ｚ軸駆動部２７０および回転駆動セクション２８２のうちの１つまたは複数を収容するフレーム２００Ｆを含む共通の駆動セクションを含んでもよい。フレーム２００Ｆの内部２００ＦＩは、以下において説明するように任意の適切な方法で密閉されてもよい。一態様では、Ｚ軸駆動部は、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８をＺ軸に沿って移動させるように構成される任意の適切な駆動部であってもよい。Ｚ軸駆動部は、図２Ａでは、スクリュー型駆動装置として図示されるが、他の態様では、駆動部は、リニアアクチュエータ、ピエゾモータなど任意の適切なリニア駆動装置であってもよい。回転駆動セクション２８２は、たとえばハーモニック駆動セクションのような、任意の適切な駆動セクションとして構成されてもよい。たとえば、回転駆動セクション２８２は、駆動セクション２８２が、たとえば３つの同軸配置されるハーモニック駆動モータ２８０、２８０Ａ、２８０Ｂを含んでいる図２Ｂに見られるもののような、任意の適切な数の、同軸配置されるハーモニック駆動モータ２８０を含んでもよい。他の態様では、駆動セクション２８２の駆動部は、横並びで位置してもよい、および／または共軸配置であってもよい。一態様では、図２Ａに示す回転駆動セクション２８２は、駆動シャフト２８０Ｓのための１つのハーモニック駆動モータ２８０を含むが、しかし、他の態様では、駆動セクションは、たとえば、共軸駆動システムにおいて任意の適切な数の駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳ（図２Ｂ）に対応する、任意の適切な数のハーモニック駆動モータ２８０、２８０Ａ、２８０Ｂ（図２Ｂ）を含んでもよい。
ハーモニック駆動モータ２８０は、磁性流体シール２７６、２７７の構成部品が、基板搬送装置１０４の望ましい回転Ｔおよび伸長Ｒ移動の間、十分な安定性および間隔で、少なくとも部分的にハーモニック駆動モータ２８０により、中心に配置され、支持されるように、高容量出力軸受けを有してもよい。なお、磁性流体シール２７６、２７７は、以下において説明するように略同心の同軸シールを形成する複数の部分を含んでもよい。この例では、回転駆動セクション２８２は、上で説明したもの、および／またはその開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，８４５，２５０号明細書、米国特許第５，８９９，６５８号明細書、米国特許第５，８１３，８２３号明細書、および米国特許第５，７２０，５９０号明細書に記載されるものに実質的に類似であってもよい、１つまたは複数の駆動モータ２８０を収容するハウジング２８１を含む。磁性流体シール２７６、２７７は、駆動シャフト組立体の中の各駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳを密閉するような耐性を有し得る。一態様では、磁性流体シールは、設けられなくてもよい。たとえば、駆動セクション２８２は、搬送アームが動作する環境から実質的に密閉されるステータを有する駆動部を含んでもよく、一方で、ロータおよび駆動シャフトは、アームが動作する環境を共有する。磁性流体シールを有しておらず、開示される実施形態の態様に利用されてもよい駆動セクションの適切な例には、以下において説明するような密閉キャン配置（sealed can arrangement）を有し得るＢｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、Ｉｎｃ．製のＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）７およびＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）８ロボット駆動セクションが含まれる。なお、（１つまたは複数の）駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳは、また、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年７月７日に出願され、２０１６年１１月１０日に米国特許出願公開第２０１６／０３２５４４０号明細書として公開された米国特許出願第１５／１１０，１３０号明細書に記載されるもののような別の駆動セクション、任意の適切な位置エンコーダ、制御装置、および／または駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに取り付けられる少なくとも１つの搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８への接続のために駆動部組立体を、ワイヤ２９０または他の任意の適切なアイテムが通過することを可能にするために、中空構造（たとえば、駆動シャフトの中心に沿って長手方向に延びる孔を有する）を有してもよい。理解できるように、駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの駆動モータのそれぞれは、各搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のエンドエフェクタ３１４Ｅ、３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ１、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２の位置を判定するために、それぞれのモータの位置を検出するように構成される任意の適切なエンコーダを含んでもよい。
一態様では、ハウジング２８１は、キャリッジ２７０Ｃに取り付けられてもよく、キャリッジ２７０Ｃは、Ｚ軸駆動部２７０が、キャリッジ（およびその上に位置するハウジング２８１）をＺ軸に沿って移動させるように、Ｚ軸駆動部２７０に連結される。理解できるように、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８が動作する制御雰囲気を、（大気圧ＡＴＭ環境内で動作してもよい）駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの内部２００ＦＩから密閉するために、駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、上記の磁性流体シール２７６、２７７のうちの１つまたは複数、およびベローシール２７５を含んでもよい。ベローシール２７５は、フレーム２００Ｆの内部２００ＦＩが、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８が動作する制御雰囲気から隔離されるように、キャリッジ２７０Ｃに連結される一端部、およびフレーム２００Ｆの任意の適切な部分に連結される他端部を有してもよい。
他の態様では、上記のように、Ｂｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、Ｉｎｃ．製のＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）７およびＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）８ロボット駆動セクションなど、搬送アームが磁性流体シールなしで動作する雰囲気から密閉されるステータを有する駆動部が、キャリッジ２７０Ｃ上に設けられてもよい。たとえば、図２Ｃおよび２Ｄも参照すると、回転駆動セクション２８２は、モータのステータが、搬送アームが動作する環境から密閉されるように構成され、一方で、モータのロータは、搬送アームが動作する環境を共有するように構成される。図２Ｃを参照すると、３軸回転駆動セクション２８２が図示されている。この態様では、駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳのそれぞれに連結されるロータ２８０Ｒ’、２８０ＡＲ’、２８０ＢＲ’をそれぞれ有する３つのモータ２８０’、２８０Ａ’、２８０Ｂ’が存在する。各モータ２８０’、２８０Ａ’、２８０Ｂ’は、また、それぞれのキャンシール２８０ＳＣ、２８０ＡＣＳ、２８０ＢＣＳにより、（１つまたは複数の）搬送アームが動作する雰囲気から密閉されてもよい、それぞれのステータ２８０Ｓ’、２８０ＡＳ’、２８０ＢＳ’を含む。理解できるように、駆動シャフト（および（１つまたは複数の）駆動シャフトが動作させる（１つまたは複数の）アーム）の位置を判定するために、任意の適切なエンコーダ／センサが設けられてもよい。理解できるように、一態様では、図２Ｃに図示されるモータの駆動シャフトは、ワイヤ２９０フィードスルーを可能にしなくてもよく、一方で、他の態様では、ワイヤが、たとえば、図２Ｃに図示されるモータの中空の駆動シャフトを通過されてもよいように、任意の適切なシールが設けられてもよい。
駆動セクション２００Ｃは、図２Ｄに図示するように、４つの駆動シャフト１２６Ｓ１〜１２６Ｓ４が同軸に配置され、４つのモータ１２６Ｍ１〜１２６Ｍ４が入れ子状の同軸配置に配置されるような、４モータ入れ子状または同軸構成を含む。たとえば、モータ１２６Ｍ１は、モータ１２６Ｍ２内で入れ子状になり（たとえば、モータ１２６Ｍ２によって径方向に囲繞される）、モータ１２６Ｍ３は、モータ１２６Ｍ４内で入れ子状になる。入れ子状のモータ１２６Ｍ１、１２６Ｍ２は、入れ子状のモータ１２６Ｍ１、１２６Ｍ２が入れ子状のモータ１２６Ｍ３、１２５Ｍ４の上方で同軸に配置されるように、入れ子状のモータ１２６Ｍ３、１２６Ｍ４に対して同軸に配置される。しかし、モータ１２６Ｍ１〜１２６Ｍ４は、積み重ね配置、並置、または図２Ｄに示すような同軸配置など、任意の適切な配置を有してもよいことが理解されるべきである。他の態様では、モータは、低プロファイル平面または「パンケーキ」型ロボット駆動構成であってもよく、その構成では、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年８月３０日発行の「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｏｔｏｒｓ Ｉｎｔｅｇｒａｌ ｔｏ Ｃｈａｍｂｅｒ Ｗａｌｌｓ」と題された米国特許第８，００８，８８４号明細書、および２０１２年１０月９日発行の「Ｒｏｂｏｔ Ｄｒｉｖｅ ｗｉｔｈ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された米国特許第８，２８３，８１３号明細書に記載されるものに類似の方法で、モータが互いに同軸に入れ子状である。
モータは、回転モータとして図示されているが、他の態様では、たとえばダイレクトドライブリニアモータ、リニア圧電モータ、リニアインダクタンスモータ、リニア同期モータ、ブラシまたはブラシレスリニアモータ、リニアステッパモータ、リニアサーボモータ、リラクタンスモータなど、（１つまたは複数の）任意の適切なモータおよび／または（１つまたは複数の）適切な駆動伝達部が、使用されてもよい。適切なリニアモータの例は、たとえば、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年１０月３１日出願の「Ｌｉｎｅａｒ Ｖａｃｕｕｍ Ｒｏｂｏｔ ｗｉｔｈ Ｚ Ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ａｒｍ」と題された米国特許出願第１３／２８６，１８６号明細書、２０１１年６月１３日出願の「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国特許出願第１３／１５９，０３４号明細書、および２０１１年３月８日発行の「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」と題された米国特許第７，９０１，５３９号明細書、２０１２年１０月２３日発行の「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」と題された米国特許第８，２９３，０６６号明細書、２０１３年４月１６日発行の「Ｌｉｎｅａｒ Ｖａｃｕｕｍ Ｒｏｂｏｔ ｗｉｔｈ Ｚ Ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ａｒｍ」と題された米国特許第８，４１９，３４１号明細書、２００９年８月１８日発行の「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国特許第７，５７５，４０６号明細書、ならびに２０１１年６月１４日発行の「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国特許第７，９５９，３９５号明細書に記載されている。
次に図１Ｄおよび図１Ｇ〜１Ｊを参照すると、ブームアーム１４３は、（１つまたは複数の）任意の適切なアームリンク機構を含んでもよい。アームリンク機構の適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２００９年８月２５日に発行された米国特許第７，５７８，６４９号明細書、１９９８年８月１８日に発行された米国特許第５，７９４，４８７号明細書、２０１１年５月２４日に発行された米国特許第７，９４６，８００号明細書、２００２年１１月２６日に発行された米国特許第６，４８５，２５０号明細書、２０１１年２月２２日に発行された米国特許第７，８９１，９３５号明細書、２０１３年４月１６日に発行された米国特許第８，４１９，３４１号明細書、「Ｄｕａｌ Ａｒｍ Ｒｏｂｏｔ」と題され、２０１１年１１月１０日に出願された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書、および「Ｌｉｎｅａｒ Ｖａｃｕｕｍ Ｒｏｂｏｔ ｗｉｔｈ Ｚ Ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ａｒｍ」と題され、２０１３年９月５日に出願された米国特許出願第１３／８６１，６９３号明細書に見られる。開示される実施形態の態様では、各基板搬送装置１０４の少なくとも１つの搬送アーム３００、ブームアーム１４３および／またはリニアスライド１４４は、アッパーアーム、バンド駆動フォアアームおよびバンド拘束エンドエフェクタを含む従来のＳＣＡＲＡアーム（水平多関節ロボットアーム）型設計より、または伸縮式アーム設計、もしくはデカルト線形スライドアーム３１４（図３Ｂ）など、他の任意の適切なアーム設計より導出され得る。搬送アームの適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｍｏｖａｂｌｅ Ａｒｍｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ａ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題され、２００８年５月８日に出願された米国特許出願第１２／１１７，４１５号明細書、および２０１０年１月１９日に発行された米国特許第７，６４８，３２７号明細書に見られる。
（複数アームが基板搬送装置１０４に含まれている）搬送アーム３００の動作は、互いに独立してもよく（たとえば各アームの伸長／収縮が他のアームから独立している）、ロストモーションスイッチにより動作されてもよく、またはアームが少なくとも１つの共通駆動軸を共有するように、任意の適切な方法で動作可能にリンクされてもよい。ロストモーションスイッチの適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる２０１１年５月２４日発行の米国特許第７,９４６,８００号明細書、および２０１４年６月１７日発行の米国特許第８,７５２,４４９号明細書に記載されている。制御装置１１０などの任意の適切な制御装置は、（１つまたは複数の）搬送アーム３００の関節運動をもたらすように、駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを駆動させるために、任意の適切な方法で駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに連結される。
次に図３Ａ、３Ｂ、および３Ｄを参照すると、一態様では、搬送装置１０４の搬送アーム３００は、たとえば、図３Ｄに示すように、２または３自由度を有する、エンドエフェクタ３１０を備える３リンクアームであり、搬送アーム３００は、本明細書で説明するように、アームのリーチと比較してコンパクトなフットプリントを有するコンパクトな構成を有する。搬送アーム３００は、以下において説明するように、互いに直列に連結されるアッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５、第３アームリンク３０７（短縮アームリンクとも呼称される）、およびエンドエフェクタ３１０を含む。図面には３つのアームリンクが図示されているが、他の態様では、搬送アーム３００は、エンドエフェクタが、第３アームリンク３０７に関して説明するものに類似の方法で、最後に直列に連結されたリンク（すなわち、第３アームリンク３０７に略類似の手首リンクアーム）によって連結され、支持されている状態で、４つ以上の直列に連結されたアームリンクを有してもよい。エンドエフェクタ３１０は、少なくとも１つの基板保持位置３１０Ｈ１、３１０Ｈ２がエンドエフェクタ３１０の回転軸（たとえば、指関節軸ＫＸ）の両側に配置された、（図３Ｂおよび４Ａに示すような）両頭エンドエフェクタであってもよい。たとえば、エンドエフェクタ３１０の少なくとも基板保持位置３１０Ｈ１は、指関節軸ＫＸの一方の側に位置し、そしてエンドエフェクタ３１０の少なくとも基板保持位置３１０Ｈ２は、指関節軸ＫＸの反対側に位置し、指関節軸ＫＸの両側にある少なくとも１つの基板保持位置３１０Ｈ１、３１０Ｈ２は、共通の移送平面ＴＰ（図３Ａ参照）上である。開示される実施形態のこの態様では、搬送装置１０４は、以下において説明するように、エンドエフェクタ３１０の回転がフォアアームリンク３０５の回転に従属し、短縮アームリンク３０７の回転がアッパーアームリンク３０２の回転に従属するように、二軸（たとえば２自由度）駆動セクション９１４００（図３Ｃ）によって駆動され、二軸駆動セクション９１４００の一方の軸がアッパーアームリンク３０２の回転を駆動し、二軸駆動セクション９１４００のもう一方の軸がフォアアームリンク３０５の回転を駆動する。搬送装置１０４が４つ以上のアームリンクおよびそれに連結されるエンドエフェクタを含むような他の態様では、アームの回転は、アームが２自由度の駆動セクション９１４００のみを用いて伸長し、収縮し、肩軸の周りを回転するように、任意の適切な方法で従属してもよい。なお、二軸駆動セクション９１４００は、上記の駆動システムに略類似であってもよいが、２つの駆動軸のみを有する。たとえば、駆動セクション９１４００は、第１モータ９１４０３および第２モータ９１４０４を含んでもよく、第１モータ９１４０３および第２モータ９１４０４はそれぞれ、ステータ９１４０３Ｓ、９１４０４Ｓ、およびロータ９１４０３Ｒ、９１４０４Ｒを含む。ステータ９１４０３Ｓ、９１４０４Ｓは、駆動セクション９１４００のハウジング９１４００Ｈに回転固定されて、取り付けられてもよい。ロータ９１４０３Ｒは、駆動シャフト９１４０２に取り付けられてもよく、ロータ９１４０４Ｒは、駆動シャフト９１４０１に取り付けられてもよい。駆動シャフトは、同軸駆動シャフトとして示され、モータは、互いに積み重ねられて示されているが、開示される実施形態の他の態様では、駆動シャフトおよびモータのうちの１つまたは複数は、横並び配置であってもよく、ベルト、バンド、歯車など、適切な伝達部を介して互いに連結されてもよい。駆動セクション９１４００は、また、搬送装置９０１００のアーム組立体をユニットとして垂直に移動させるため、またはたとえば、他のエンドエフェクタ８５１０４、８５１０５から垂直方向に独立して、各エンドエフェクタ８５１０４、８５１０５を垂直に移動させるための少なくとも１つのＺ軸駆動部９１３１２を含んでもよい。
図３Ｂおよび４Ａ〜４Ｃも参照すると、アッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５、および短縮アームリンク３０７は、長さが等しくない。たとえば、アッパーアームリンク３０２は、関節の中心から関節の中心まで（たとえば、肩軸ＳＸから肘軸ＥＸまで）の長さＬ１を有し、フォアアームリンク３０５は、関節の中心から関節の中心まで（たとえば、肘軸ＥＸから手首軸ＷＸまで）の長さＬ２を有し、短縮アームリンク３０７は、関節の中心から関節の中心まで（たとえば、手首軸ＥＸから指関節軸ＫＸまで）の長さＬ３を有し、長さＬ３は、長さＬ１よりも小さく、長さＬ１は、長さＬ２よりも小さい。他の態様では、長さＬ１〜Ｌ３（関節の中心から関節の中心まで）は、任意の適切な長さであってもよい。なお、肩軸ＳＸおよび指関節軸ＫＸは、（たとえば図３Ｂに示されている）収縮構成にて、搬送アーム３００と同軸であるように図示されているが、他の態様では、肩軸ＳＸおよび指関節軸ＫＸは、収縮構成にて、搬送アーム３００と同軸でなくてもよく、肩軸ＳＸに対する指関節軸ＫＸの位置は、アッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５、および短縮アームリンク３０７のうちの１つまたは複数の長さＬ１〜Ｌ３に依存してもよいことに留意する。アームリンク長さＬ１〜Ｌ３、およびエンドエフェクタの長さＬ４（たとえば、長さＬ４は、指関節軸ＫＸからエンドエフェクタ３１０の基板保持位置３１０Ｈ１、３１０Ｈ２までである）、ひいては搬送アーム３００は、処理モジュール５９０のディープセット基板保持ステーション５００（図３Ｄおよび５Ａ参照）へのアクセスが可能である長いリーチを提供するように構成され、オフセット距離ＤＩＳＴ（すなわち、距離ＤＩＳＴは、搬送アーム３００の伸縮軸Ｒに沿って、搬送チャンバ５８０のゲート（またはスロット）バルブ５２１のポート（または通過口）５２１Ｐの内面５２０からディープセット基板保持ステーション５００まで配置される）が、搬送チャンバのゲートバルブのポート５９０Ｐの内面を通過して伸長する、手首関節を保持する（すなわち、手首軸ＷＸにおける）フォアアームリンク３０５の長さＬ２の少なくとも一部、短縮アームリンク３０７の長さＬ３、およびエンドエフェクタ３１０の指関節軸ＫＸ（エンドエフェクタ搬送アーム３００を有する小さいフットプリントの３リンクの場合）からの長さＬ４の伸長と一致し、その伸長に含まれるように、ディープセット基板保持ステーション５００が、処理モジュール５９０内に配置される。搬送アーム３００の長いリーチは、スロットバルブ５２１のポート２５１Ｐを横断する４リンク式ＳＣＡＲＡアームの第２および第３リンクを連結する関節を有する４リンク式ＳＣＡＲＡアーム（水平多関節ロボットアーム）に匹敵する。
アッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５および短縮アームリンク３０７の長さが等しくないことが、たとえば、収縮位置にある間、アーム組立体の揺動直径が、等しい長さのアッパーアームおよびフォアアームを有する従来のアーム組立体の揺動直径と同じままであることを可能にする。しかし、開示される実施形態において、搬送アーム３００のアッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５および短縮アームリンク３０７の長さが等しくないことが、たとえば、同じ揺動直径を有する、等しい長さのリンクを有するアームよりも大きなリーチ（すなわちより大きな伸長）を可能にしてもよく、したがって、搬送アーム３００のリーチ対収納（containment）比を増加させる。たとえば、搬送アーム３００（ひいては基板搬送装置１０４）は、アッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５、短縮アームリンク３０７、およびエンドエフェクタ３１０が収縮構成（図３Ｄに示すものなど）である基板搬送装置１０４の所定の揺動直径ＳＤに対する基板搬送装置１０４の最大リーチであるリーチを有し、その最大リーチは、エンドエフェクタ３１０、その指関節軸ＫＸ、および手首軸ＷＸを含む短縮アームリンクの少なくとも一部を、基板処理モジュールまたは装置５９０のゲート（またはスロット）バルブ５２１（図５Ａ参照）を通過して伸長させる。図３Ｄは、搬送アーム３００の揺動直径ＳＤ（すなわち円Ｆで図示されるフットプリント）を示す。理解できるように、ＳＣＡＲＡアームの揺動直径の値は、概して、たとえば、基板保持部オフセット、ウェハ径、手首半径の組み合わせまたはアッパーアームの肘の揺動半径のいずれかによって決定される。したがって、同じ長さの基板保持部オフセットの場合、従来のＳＣＡＲＡアームと搬送アーム３００とは、略同じフットプリントを有する。たとえば、開示される実施形態のフォアアームリンク３０５は、システムの制約（たとえば所望のフットプリント）により定まる最大比にまで、アッパーアームリンク３０２および短縮アームリンク３０７よりも長くなることが可能である。さらに、開示される実施形態の態様では、アッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５、短縮アームリンク３０７および／またはエンドエフェクタ３１０は、以下において説明するように、独立して回転可能であり、たとえば、駆動セクション２００Ｂ、２００Ｃなどの個別のモータによって駆動されてもよい。代替的な実施形態では、アーム組立体のアームセクションのうちの１つまたは複数は、アームリンクのうちの１つまたは複数が、たとえば、駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃなどのそれぞれの自由度によって従属する、または駆動される場合など、独立して回転可能でなくてもよい。すべてのリンクが独立して回転可能である例として、駆動セクション２００Ｃを参照すると、アッパーアームリンク３０２は、本明細書において説明するものと類似の方法で駆動シャフト１２６５１に連結されてもよく、アッパーアームリンク３０２は、本明細書にて説明するように、任意の適切な伝達部により駆動シャフト１２６５２に連結されてもよく、短縮アームリンク３０７は、本明細書にて説明するものに類似の任意の適切な伝達部によって駆動シャフト１２６５３に連結されてもよく、エンドエフェクタ３１０は、本明細書にて説明するものに類似の任意の適切な伝達部によって駆動シャフト１２５６４に連結されてもよい。
図３Ａ〜４Ｃをさらに参照すると、アッパーアームリンク３０２は、駆動シャフト９１４０２およびアッパーアームリンク３０２がユニットとして回転するように、たとえば肩軸ＳＸを中心とする駆動シャフト９１４０２に連結される。フォアアームリンク３０５は、アッパーアームリンク３０２に肘軸ＥＸの周りで回転可能に連結される。第３または短縮アームリンク３０７は、フォアアームリンク３０５に手首軸ＷＸの周りで回転可能に連結される。エンドエフェクタ３１０は、第３または短縮アームリンク３０７に指関節軸ＫＸの周りで回転可能に連結され（すなわち、エンドエフェクタ３１０が第３リンク３０７に対して回転する）、伸縮軸Ｒと整列される（たとえば、基板保持位置３１０ＨＡ、３１０Ｈ１の中心点が伸縮軸Ｒに沿って進行する、図３Ｂ参照）。
上記のように、エンドエフェクタ３１０は、任意の適切な伝達部４９０によってフォアアームリンク３０５の回転に従属する。たとえば、第１手首プーリ４７０は、フォアアームリンク３０５に手首軸ＷＸの周りで回転固定される。第２手首プーリ４７１は、短縮アームリンク３０７に指関節軸ＫＸの周りで回転可能に連結され、１つまたは複数のバンド４７２を通して第１手首プーリ４７０によって駆動される。バンド４７２は、図４Ｅに示すものに類似の方法で、同じ高さ／高度（すなわち、単一バンド高さ）に配置されてもよく、それによって、手首軸ＷＸにおける、および手首軸ＷＸに隣接する、短縮アームリンク３０７およびフォアアームリンク３０５のスタック高さは、スロットバルブ５２１のポート５２１Ｐの高さよりも小さく（図５Ａ参照）、それによって手首軸が、本明細書にて説明するようにポート５２１Ｐを通過して伸長する。第２手首プーリ４７１は、第２手首プーリ４７１およびエンドエフェクタが指関節軸ＫＸの周りでユニットとして回転するように、エンドエフェクタ３１０に回転固定される。第１手首プーリ４７０と第２手首プーリ４７１との直径の比は、約１：２である。他の態様では、第１および第２手首プーリは、任意の適切な直径の比を有してもよい。
フォアアームリンクは、任意の適切な伝達部４７５を通して、駆動シャフト９１４０１によって駆動される。たとえば、駆動シャフト９１４０１は、第１アッパーアームプーリ４６０が駆動シャフト９１４０１とともにユニットとして回転するように、第１アッパーアームプーリ４６０に連結される。第２アッパーアームプーリ４６１は、アッパーアームリンク３０２に肘軸ＥＸの周りで回転連結され、バンド４６２により、第１アッパーアームプーリによって駆動される。第２アッパーアームプーリ４６１は、フォアアームリンク３０５および第２アッパーアームプーリが駆動シャフト９１４０１によって駆動され、肘軸ＥＸの周りでユニットとして回転するように、フォアアームリンク３０５と回転固定される。第１アッパーアームプーリ４６０と第２アッパーアームプーリ４６１との直径の比は、約１：１である。他の態様では、第１アッパーアームプーリ４６０と第２アッパーアームプーリ４６１とは、任意の適切な直径の比を有してもよい。
短縮アームリンク３０７は、任意の適切な伝達部４８０によってアッパーアームに従属する。たとえば、第１フォアアームプーリ４５０は、アッパーアームリンク３０２とユニットとして移動するように、アッパーアームリンク３０２に回転固定される。第２フォアアームプーリ４５１（たとえば、第１中間プーリ）は、肘軸ＥＸと手首軸ＷＸの間に位置するプーリ軸ＰＸにてフォアアームリンク３０５に回転可能に連結される。第２フォアアームプーリ４５１は、バンド４５４を通して第１フォアアームプーリ４５０によって駆動される。第３フォアアームプーリ４５２（たとえば、第２中間プーリ）は、プーリ軸ＰＸの周りで第２フォアアームプーリ４５１とユニットとして回転するように第２フォアアームプーリ４５１に連結される。第４フォアアームプーリ４５３は、手首軸の周りで回転可能にフォアアームリンク３０５に連結され、バンド４５５により、第３フォアアームプーリ４５２によって駆動される。第４フォアアームプーリ４５３は、第４フォアアームプーリ４５３および短縮アームリンク３０７が手首軸ＷＸの周りでユニットとして回転するように短縮アームリンク３０７に連結される。そのようにして、短縮アームリンク４０７は、デュアルセットのフォアアームプーリによってアッパーアームリンク３０２に従属する。他の態様では、デュアルセットのフォアアームプーリは、短縮アームリンク３０７に独立した回転が提供されるような任意の適切な方法で、駆動セクション２００Ａ〜２００Ｃのそれぞれの自由度に連結されてもよい。ここで、第３または短縮アームリンク３０７は、本明細書にて説明するように、搬送アーム３００が肩軸ＳＸの両側で両方向に伸長させられると、（すなわち、単一バンドレベルに配置されている）バンド４５５により約９０°（たとえば、ホーム姿勢から＋／−４５°）回転させられ、搬送アーム３００の径方向の伸長は、肩軸ＳＸの両側で略対称である。第１フォアアームプーリ４５０と第２フォアアームプーリ４５１との直径の比は、約１：２である。他の態様では、第１フォアアームプーリ４５０および第２フォアアームプーリ４５１は、任意の適切な直径の比を有してもよい。第３フォアアームプーリ４５２と第４フォアアームプーリ４５３との直径の比は、約１：１である。一態様では、第１フォアアームプーリ４５０と第４フォアアームプーリ４５３との直径の比は、約１：１であり、手首軸の周りの手首の回転θWRAと、フォアアーム軸の周りのフォアアームの回転θFAとの比は、（すなわち、たとえば２自由度駆動部による伸縮軸Ｒに沿った伸縮に対して）約１：２である。他の態様では、第３フォアアームプーリ４５２と第４フォアアームプーリ４５３とは、任意の適切な直径の比を有してもよい。他の態様では、２つのフォアアームプーリのみであってもよい（たとえば、第１フォアアームプーリ４５０および第４フォアアームプーリ４５３であり、第４フォアアームプーリ４５３は、第１フォアアームプーリ４５０によって駆動される）。デュアルセットのフォアアームプーリ（たとえば、第１のセットがプーリ４５０、４５１であり、第２のセットがプーリ４５２、４５３である）は、少なくとも短縮アームリンク３０７の（プーリ４５３をプーリ４５０で直接駆動することと比較して）より堅い動作を提供し、より高いバンドの使用を可能にするバンド４５４、４５５の単一バンド高さの使用を提供する。デュアルセットのフォアアームプーリは、また、本明細書にて説明するように、エンドエフェクタ３１０を用いてのポート５２１Ｐの通過のために短縮アームリンク３０７の高さおよび幅を減少させるように、フォアアームリンク３０５内のプーリの減速（すなわち、回転速度の低下およびトルクの上昇）を提供する。ここでは、手首関節スタック高さＨ３は、減速プーリ高さ（たとえばプーリ４５０、４５１、４５２の高さ）に依存せず（すなわち、それから分離され）、手首関節幅４９７は、減速プーリ主半径／直径（たとえばプーリ４９６の半径４９６Ｒ／直径４９６Ｄ）に依存しない（すなわち、それから分離される）。バンド４５４、４５５、４６２、４７２は、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる、１９９７年１１月４日発行の米国特許第５，６８２，７９５号明細書および１９９８年７月１４日発行の米国特許第５，７７８，７３０号明細書に記載されるもの、ならびに２０１８年１月１８日公開の米国特許出願公開第２０１８／００１９１５５号（出願番号第１５／６３４，８７号）明細書に記載されるものに略類似であってもよい。
図３Ａおよび４Ａ〜４Ｃに見ることができるように、エンドエフェクタ３１０の高さＨ１および短縮アームリンク３０７の高さＨ２が、手首軸ＷＸのスタック高さプロファイル３６６以内であり（たとえば、手首軸ＷＸ（または手首関節）が、手首軸ＷＸに連結されるアームリンク（すなわち、一態様では第３または短縮アームリンク３０７である手首リンクアーム）と同じ高度を共有する）、エンドエフェクタ３１０と手首軸ＷＸとの総スタック高さＨ３が、スロットバルブ５２１の通過口（たとえばポート５２０Ｐ）内に適合するようにサイズ決めされる（たとえば図４Ｃ、図５Ａおよび図５Ｆ参照）ように、短縮アームリンク３０７およびエンドエフェクタ３１０が構成される。たとえば、手首軸ＷＸは、（一態様では短縮アームリンク３０７である）手首リンクアームの高さＨ２に実質的に含まれる。同様に、指関節軸ＫＸ（または指関節）は、手首リンクアーム内に含まれ、手首リンクアームと同じ高度を共有する（たとえば、図４Ｃ参照）。図４Ｄを参照すると、手首軸ＷＸは、エンドエフェクタ３１０および手首軸ＷＸが連帯して、エンドエフェクタの直線運動にて共通の経路で（たとえば、共に横並びで）スロットバルブ５２１のポート５２１Ｐを通過するように、エンドエフェクタ３１０の幅４９８を共有してもよい（すなわち、少なくとも部分的にその中に含まれてもよい）。たとえば、エンドエフェクタ３１０と手首軸ＷＸとを合わせた幅４９９は、エンドエフェクタ３１０が伸縮軸Ｒに沿って延びた状態で、ポート５２１Ｐの幅５２１Ｗよりも小さい（図５Ａおよび図５Ｆ参照）。
一態様では、短縮アームリンク３０７は、スロット３０７Ｓを形成するタイン３０７Ｔ１、３０７Ｔ２を含み（図４Ｂおよび図４Ｃ参照）、スロット３０７Ｓは、エンドエフェクタ３１０の少なくとも一部が、総スタック高さＨ３をもたらすためにスロット３０７Ｓ内で回転可能に配置されるように（図４Ａ参照）サイズ決めされる。他の態様では、エンドエフェクタ３１０は、総スタック高さＨ３をもたらすように短縮アームリンクの上方（図６Ａ参照）または下方に取り付けられてもよい。ここに見られるように、指関節軸ＫＸの周りのエンドエフェクタ３１０の回転は、短縮アームリンクによって拘束される。なお、それぞれの共通のセットのプーリを駆動させるための、それぞれのバンド４５４、４５５、４６２、４７２の分割バンド４５４Ａ、４５４Ｂ、４５５Ａ、４５５Ｂ、４６２Ａ、４６２Ｂ、４７２Ａ、４７２Ｂは、図４Ｅ（図４Ｄも参照）に図示するように、同じ高さ／高度（すなわち、単一バンド高さ）に位置する。図４Ｅは、スタック高さＨ３をもたらすために、プーリ４５２（およびプーリ４５３）上に、共通の高さ（すなわち単一バンド高さ）で配置されるバンドセクション（たとえば、分割バンド）４５５Ａ、４５５Ｂを有するものとしてバンド４５５を図示している。バンド４５４、４５５、４６２、４７２は、搬送アーム３００のスタック高さが、共通プーリ上で異なる高さで配置される分割バンドと比較して、より小さな移送チャンバ高さをもたらすために最小化されるように、類似の配置を有してもよい。
たとえば図３Ａに図示するように、フォアアームリンク３０５は、肘軸ＥＸと手首軸ＷＸとの間で高さがテーパ状である。たとえば、フォアアームリンク３０５は、肘軸ＥＸに隣接して、または肘軸ＥＸにてＨ１０の高さを有してもよく、および手首軸ＷＸに隣接して、または手首軸ＷＸにて高さＨ１１を有してもよい。エンドエフェクタ３１０および短縮アームリンク３０７の構成に加えてフォアアームリンク３０５のこのテーパが、上記のようにスロットバルブ５２１の通過口（たとえば、ポート５２０Ｐ）内に搬送アーム３００が適合する（図５Ａ参照）ことを可能にする高さＨ３をもたらす。アッパーアームリンク３０２も、肩軸ＳＸと肘軸ＥＸとの間でテーパ状の高さを有してもよい。たとえば、アッパーアームリンク３０２は、アッパーアームリンク３０２が、高さがテーパ状となるように、肩軸ＳＸに隣接して、または肩軸ＳＸにて高さＨ１２を有してもよく、および肘軸ＥＸに隣接して、または肘軸ＥＸにて高さＨ１３を有してもよい。アッパーアームリンク３０２のテーパ（たとえば合わせテーパ構成（mating tapered configuration））は、少なくともアッパーアームリンク３０２の一部およびフォアアームリンク３０５の一部が同一平面状であるように、および高さがテーパ状でないアームリンクを有する搬送アームと比較して搬送アーム３００のコンパクトな全体高さＨ２０を提供するように、フォアアームリンク３０５のテーパ（たとえばテーパ構成）を補足する、またはテーパと相互的である。
図５Ａ〜５Ｆは、肩軸ＳＸの両側に配置される処理モジュール５９０、５９０Ａのディープ基板保持ステーション５００の間における搬送アーム３００の伸長のシーケンスの例示的な図である。ここでは、搬送アーム３００は、伸縮軸Ｒ（径方向に伸長／収縮するように肩軸ＳＸと整列してもよい）に沿って、肩軸ＳＸの両側で、（たとえば、θ（シータ）方向に）肩軸ＳＸの周りで回転ユニットとして搬送アーム３００を回転させることなく、双方向に伸長（たとえば、肩軸の一方側の最大伸長から、搬送アームのホーム姿勢を経て、肩軸の反対側の最大伸長まで、図３Ｂおよび図５Ｄに図示するホーム姿勢と併せて図５Ａ〜５Ｆを参照）するように構成される。伸縮軸Ｒに沿った、肩軸の両側における双方向の伸長は、アームリンク３０２、３０５、３０７の、肩軸ＳＸの周りにおける回転ユニットとしての回転から独立した、略連続の線形伸長において行われる。搬送アーム３００が、（たとえば搬送アームがコンパクトな構成を有するように）アームリンク３０２、３０５、３０７を肩軸ＳＸの周りで回転ユニットとして回転させることなく、肩軸ＳＸの両側で双方向に伸長すると、指関節軸ＫＸは、肩軸ＳＸの中心を越えて通過する。たとえば、図４Ｃも参照すると、搬送アーム３００を伸長させるために、第１回転方向ＲＴ１のアッパーアームリンク３０２の回転を生じさせるために駆動シャフト９１４０２が第１回転方向ＲＴ１に回転される間、駆動シャフト９１４０１は、駆動セクション２００によって静止して保持（または駆動シャフト９１４０２に対して反対の第２方向ＲＴ２に回転）されてもよい。駆動シャフト９１４０１を静止して保持する（または駆動シャフト９１４０１を第２方向ＲＴ２に回転させる）ことで、フォアアームリンク３０５とアッパーアームリンク３０２との間の相対回転が生じる。図５Ａ〜５Ｆの一連の図に示すように、フォアアームリンク３０５とアッパーアームリンク３０２との間の相対回転が、第１フォアアームプーリ４５０に第２フォアアームプーリ４５１の回転を駆動させ、したがって短縮アームリンク３０７の回転を駆動させる。なお、ホーム姿勢（図３Ｂ参照）においては、第３または短縮リンク３０７は、搬送アーム３００がコンパクトな構成を有するように、フォアアームリンク３０５と実質的に整列される（たとえば、概して一致する）。
図５Ａ〜５Ｆ、図７および図８を参照して、基板を搬送する例示的な方法を説明する。基板搬送装置１０４が提供される（図８、ブロック８００）。アッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５、短縮アームリンク３０７、およびエンドエフェクタ３１０の伸長または収縮が、手首軸ＷＸがスロットバルブ５２１のポート５２１Ｐを通過して伸長するように、駆動システム２００（または駆動システム２００Ａ〜２００Ｃのいずれか）を用いて行われる（図８、ブロック８１０）。たとえば、図５Ａ〜５Ｆに示すように、駆動セクション２００が（または駆動される搬送アーム３００の自由度の数に応じて、駆動セクション２００Ａ〜２００Ｃが）、基板Ｓをディープセット基板保持ステーション５００から取得する、またはディープセット基板保持ステーション５００に設置するために、本明細書にて説明するように搬送アーム３００を肩軸ＳＸの第１の側で伸縮軸Ｒに沿って伸長させるように動作される（図７、ブロック７００）。搬送アーム３００は、図５Ｂに示すように、手首軸ＷＸが処理モジュール５９０のゲートバルブ２５１のポート５２１Ｐを通過し、処理モジュール５９０内へと進むように、駆動セクション２００によって伸長される（図７、ブロック７１０）。ここで、短縮アームリンク３０７は、少なくともディープセット基板保持ステーション５００にアクセスするために、搬送アーム３００に処理モジュール５９０内における伸長されたリーチを提供するように、指関節軸ＫＸの周りで回転させられる。基板は、エンドエフェクタ３１０とディープセット基板保持ステーション５００との間の相対Ｚ軸移動によるなど、任意の適切な方法で、処理モジュール５９０のディープセット基板保持ステーション５００から取得され、またはディープセット基板保持ステーション５００に設置される（図７、ブロック７２０）。駆動セクション２００は、本明細書にて説明するように、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、搬送アーム３００を伸縮軸Ｒに沿って処理モジュール５９０から収縮させるように動作される（図７、ブロック７３０）。搬送アーム３００を肩軸ＳＸの周りでユニットとして回転させることなく、駆動セクション２００は、図５Ｄおよび図５Ｅに示すように、搬送アーム３００を肩軸ＳＸの第２の反対側で伸縮軸Ｒに沿って伸長させて、基板を処理モジュール５９０Ａのディープセット基板保持ステーション５００から取得するように、またはディープセット基板保持ステーション５００に設置するように動作されてもよい（図７、ブロック７４０）。ここでは、処理モジュール５９０Ａは、共通伸縮軸Ｒが、略直線経路に沿って両方の処理モジュール５９０、５９０Ａのディープセット基板保持ステーション５００を通過して伸長するように、搬送チャンバ５８０の、処理モジュール５９０の反対側に配置される。搬送アーム３００は、図５Ｂに示すように、手首軸ＷＸが処理モジュール５９０Ａのゲートバルブ２５１のポート５２１Ｐを通過し、処理モジュール５９０Ａ内へと進むように、駆動セクション２００によって伸長される（図７、ブロック７５０）。ここでも、再度、短縮アームリンク３０７は、少なくともディープセット基板保持ステーション５００にアクセスするために、搬送アーム３００に処理モジュール５９０Ａ内における伸長したリーチを提供するように、指関節軸ＫＸの周りで回転させられる。基板は、エンドエフェクタ３１０とディープセット基板保持ステーション５００との間の相対Ｚ軸移動によるなど、任意の適切な方法で、処理モジュール５９０Ａのディープセット基板保持ステーション５００から取得され、またはディープセット基板保持ステーション５００に設置される（図７、ブロック７６０）。駆動セクション２００は、本明細書にて説明するように、図５Ｂおよび図５Ｃに示すものと類似の方法で搬送アーム３００を伸縮軸Ｒに沿って処理モジュール５９０Ａから収縮させるように動作される（図７、ブロック７７０）。搬送アーム３００は、搬送チャンバ５８０からアクセス可能な任意の望ましい位置へ／位置から基板を搬送するために、伸縮軸Ｒに対して角度を有する伸縮軸Ｒ１（図５Ｆ参照）などの他の任意の適切な伸縮軸に沿って伸長するように、肩軸ＳＸの周りでユニットとして回転されてもよい。
上記のように、第１手首プーリ４７０は、フォアアームリンク３０５に回転固定され、短縮アームリンク３０７とフォアアームリンク３０５との間の相対回転が、第１手首プーリ４７０に第２手首プーリ４７１の回転を駆動させ、したがってエンドエフェクタ３１０の回転を駆動させる。アッパーアームリンク３０２と、フォアアームリンク３０５と、短縮アームリンク３０７との間の相対回転は、エンドエフェクタ３１０が、指関節軸ＫＳの周りの回転および伸縮軸に沿って位置し、それによって、エンドエフェクタ３１０により保持される基板Ｓが望ましい所定の回転配向で（たとえば基板を処理するために、ディープセット基板ステーション５００にて基板Ｓをさらに回転させる必要なく）ディープセット基板ステーション５００に設置されるような相対回転である。搬送アームをシータ軸θの周りで回転させるために、駆動シャフト９１４０１、９１４０２は、エンドエフェクタ３１０の伸長／収縮の方向を変更するために、略同じ速度で同じ方向に回転させられる。
上記の例は、２自由度駆動システムに対して提供されるが、第３（またはそれ以上）の自由度が、第１手首プーリ４７０をアクティブ駆動させるために駆動セクションに追加されてもよく、それによって、エンドエフェクタ３１０が、図６Ａ〜６Ｅに示すように第３の自由度によって指関節軸ＫＸの周りで独立して駆動されることが理解されるべきである。ここでは、伝達部４７５および４８０に略類似であってもよい（しかしプーリはアッパーアームリンク３０２またはフォアアームリンク３０５に回転固定されない）別の伝達部６７０（明確にするために、伝達部４８０は図６Ｂから省略されている）は、第１手首プーリ４７０を、たとえば第３駆動シャフト（たとえば駆動シャフト２８０ＢＳが駆動シャフト９１４０１に類似であり、駆動シャフト２８０Ｓが駆動シャフト９１４０２に類似である図２Ｃに図示する駆動シャフト２８０ＡＳ）に連結させるために、アッパーアームリンク３０２およびフォアアームリンク３０５を通して提供される。ここでは、短縮アームリンク３０７およびエンドエフェクタ３１０を駆動させるための伝達部は、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年１月１８日公開の米国特許出願公開第２０１８／００１９１５５号（出願番号第１５／６３４，８７号）明細書に記載される低プロファイルプーリおよびバンドを含んでもよい。他の態様では、アッパーアームリンク３０２、フォアアームリンク３０５、短縮リンク３０７、およびエンドエフェクタ３１０のそれぞれは、上記のように、駆動セクション（たとえば駆動セクション２００Ｃ）のそれぞれの自由度によって独立して回転駆動される。
一態様では、搬送アーム３００は、上記のものに略類似であってもよいが、エンドエフェクタは、エンドエフェクタ３１０の回転が短縮アームリンク３０７によってさらに拘束されることがないように、短縮アームリンク３０７の上方または下方に取り付けられてもよい。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は、フレームと、フレームに接続される搬送装置であって、アッパーアームリンク、アッパーアームリンクに肘軸の周りで回転可能に連結されるフォアアームリンク、フォアアームリンクに手首軸の周りで回転可能に連結される少なくとも第３アームリンク、および第３アームリンクに指関節軸の周りで回転可能に連結されるエンドエフェクタを有する搬送装置と、エンドエフェクタの伸縮をもたらすために、アッパーアームリンク、フォアアームリンク、および第３アームリンクのうちの少なくとも１つに動作可能に接続される少なくとも２自由度の駆動システムであって、エンドエフェクタの高さは、エンドエフェクタおよび手首軸の総スタック高さが、スロットバルブの通過口内に適合するようにサイズ決めされるように、手首軸のスタック高さプロファイル以内である、２自由度の駆動システムとを備える。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクの長さは、アッパーアームリンクの長さよりも小さく、アッパーアームリンクの長さは、フォアアームリンクの長さよりも小さい。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタの回転は、フォアアームリンクの回転に従属し、第３アームリンクの回転は、アッパーアームリンクの回転に従属する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アッパーアームは、肩軸にて２自由度の駆動システムに回転可能に連結され、エンドエフェクタは、両頭エンドエフェクタであり、搬送装置は、搬送装置を肩軸の周りでユニットとして回転させることなく、肩軸の両側で双方向に伸長するように構成される、
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクは、エンドエフェクタがスロット内で第３アームリンクに回転可能に連結されるように、エンドエフェクタの少なくとも一部を受容するように構成されるスロットを備える。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、第３アームリンクの上方または下方に配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、フォアアームリンクは、テーパ構成であり、アッパーアームリンクは、少なくともアッパーアームリンクの一部およびフォアアームリンクの一部が同一平面上であるように、フォアアームリンクのテーパ構成を補足するように構成される合わせテーパ構成を有する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクは、フォアアームリンク内に配置されるデュアルセットのフォアアームプーリを通して、アッパーアームリンクに従属する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送装置の伸縮軸は、搬送装置の肩回転軸の中心を越えて通過する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送装置は、搬送装置の肩軸の両側で双方向に伸長するように構成され、搬送アームの径方向の伸長は、肩軸の両側で略対称である。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、搬送装置の伸縮の範囲に亘り伸縮軸と整列されたままである。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクは、搬送装置がホーム姿勢にある状態にて、フォアアームリンクと実質的に整列される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクは、単一バンド高さを有するバンド伝達部によって駆動される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置は、フレームと、フレームに接続される搬送装置であって、アッパーアームリンク、アッパーアームリンクに肘軸の周りで回転可能に連結されるフォアアームリンク、フォアアームリンクに手首軸の周りで回転可能に連結される少なくとも第３アームリンク、および第３アームリンクに指関節軸の周りで回転可能に連結されるエンドエフェクタを有する搬送装置と、エンドエフェクタの伸縮をもたらすために、アッパーアームリンク、フォアアームリンク、および第３アームリンクのうちの少なくとも１つに動作可能に接続される駆動システムであって、搬送装置は、アッパーアームリンク、フォアアームリンク、第３アームリンク、およびエンドエフェクタが収縮構成である搬送装置の所定の揺動直径に対する搬送装置の最大リーチであるリーチを有し、その最大リーチは、エンドエフェクタ、その指関節軸、および手首軸を含む第３アームリンクの少なくとも一部を、基板処理装置のスロットバルブを通過して伸長させる、駆動システムとを備える。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動システムは、２自由度の駆動システムである。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタの回転は、フォアアームリンクの回転に従属し、第３アームリンクの回転は、アッパーアームリンクの回転に従属する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動システムは、３自由度の駆動システムである。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動システムは、４自由度の駆動システムである。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクの長さは、アッパーアームリンクの長さよりも小さく、アッパーアームリンクの長さは、フォアアームリンクの長さよりも小さい。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アッパーアームは、肩軸にて２自由度の駆動システムに回転可能に連結され、エンドエフェクタは、両頭エンドエフェクタであり、搬送装置は、搬送装置を肩軸の周りでユニットとして回転させることなく、肩軸の両側で双方向に伸長するように構成される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクは、エンドエフェクタがスロット内で第３アームリンクに回転可能に連結されるように、エンドエフェクタの少なくとも一部を受容するように構成されるスロットを備える。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、第３アームリンクの上方または下方に配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、フォアアームリンクは、テーパ構成であり、アッパーアームリンクは、少なくともアッパーアームリンクの一部およびフォアアームリンクの一部が同一平面上であるように、フォアアームリンクのテーパ構成を補足するように構成される合わせテーパ構成を有する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送装置の伸縮軸は、搬送装置の肩回転軸の中心を越えて通過する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送装置は、搬送装置の肩軸の両側で双方向に伸長するように構成され、搬送アームの径方向の伸長は、肩軸の両側で略対称である。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、エンドエフェクタは、搬送装置の伸縮の範囲に亘り伸縮軸と整列されたままである。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクは、搬送装置がホーム姿勢にある状態にて、フォアアームリンクと実質的に整列される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第３アームリンクは、単一バンド高さを有するバンド伝達部によって駆動される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板を搬送する方法は、フレームに接続される搬送装置であって、アッパーアームリンク、アッパーアームリンクに肘軸の周りで回転可能に連結されるフォアアームリンク、フォアアームに手首軸の周りで回転可能に連結される少なくとも第３アームリンク、および第３アームリンクに指関節軸の周りで回転可能に連結されるエンドエフェクタを有する搬送装置を提供することと、手首軸がスロットバルブの通過口を通過して伸長するように、２自由度の駆動システムを用いてアッパーアームリンク、フォアアームリンク、第３アームリンク、およびエンドエフェクタの伸長または収縮をもたらすこととを含み、エンドエフェクタの高さは、エンドエフェクタおよび手首軸の総スタック高さが、スロットバルブの通過口内に適合するようにサイズ決めされるように、手首軸のスタック高さプロファイル以内である。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送装置は、アッパーアームリンク、フォアアームリンク、第３アームリンク、およびエンドエフェクタが収縮構成である搬送装置の所定の揺動直径に対する搬送装置の最大リーチであるリーチを有し、その最大リーチは、エンドエフェクタ、その指関節軸、および手首軸を含む第３アームリンクの少なくとも一部を、基板処理装置のスロットバルブを通過して伸長させる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、アッパーアームリンク、フォアアームリンク、第３アームリンク、およびエンドエフェクタを、搬送装置を肩軸の周りでユニットとして回転させることなく、肩軸の両側で双方向に伸長させることをさらに含む。
上記の記載は、開示される実施形態の態様の例示にすぎないことを理解されるべきである。当業者によって、様々な代替例および修正例が、開示される実施形態の態様から逸脱することなく案出され得る。したがって、開示された実施形態の態様は、添付の請求項の範囲に該当する、そのような代替例、修正例、および変形例のすべてを含むことを意図している。さらに、異なる特徴が、相互に異なる従属または独立請求項に詳述されるという一事実は、これらの特徴の組み合わせを有利に使用することが出来ないということを意味せず、そのような組み合わせは、本発明の態様の範囲内に留まる。

Claims (26)

  1. フレームと、
    前記フレームに接続される搬送装置であって、アッパーアームリンク、前記アッパーアームリンクに肘軸の周りで回転可能に連結されるフォアアームリンク、前記フォアアームリンクに手首軸の周りで回転可能に連結される少なくとも第３アームリンク、および前記第３アームリンクに指関節軸の周りで回転可能に連結されるエンドエフェクタを有する搬送装置と、
    前記エンドエフェクタの伸縮をもたらすために、前記アッパーアームリンク、前記フォアアームリンク、および前記第３アームリンクのうちの少なくとも１つに動作可能に接続される少なくとも２自由度の駆動システムであって、前記エンドエフェクタの高さは、前記エンドエフェクタおよび前記手首軸の総スタック高さが、スロットバルブの通過口内に適合するようにサイズ決めされるように、前記手首軸のスタック高さプロファイル以内である、２自由度の駆動システムと
    を備える基板処理装置。
  2. 前記第３アームリンクの長さは、前記アッパーアームリンクの長さよりも小さく、前記アッパーアームリンクの長さは、前記フォアアームリンクの長さよりも小さい、請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記エンドエフェクタの回転は、前記フォアアームリンクの回転に従属し、前記第３アームリンクの回転は、前記アッパーアームリンクの回転に従属する、請求項１記載の基板処理装置。
  4. 前記アッパーアームリンクは、肩軸にて前記２自由度の駆動システムに回転可能に連結され、
    前記エンドエフェクタは、両頭エンドエフェクタであり、
    前記搬送装置は、前記搬送装置を前記肩軸の周りでユニットとして回転させることなく、前記肩軸の両側で双方向に伸長するように構成される、請求項１記載の基板処理装置。
  5. 前記第３アームリンクは、前記エンドエフェクタがスロット内で前記第３アームリンクに回転可能に連結されるように、前記エンドエフェクタの少なくとも一部を受容するように構成されるスロットを備える、請求項１記載の基板処理装置。
  6. 前記エンドエフェクタは、前記第３アームリンクの上方または下方に配置される、請求項１記載の基板処理装置。
  7. 前記フォアアームリンクは、テーパ構成であり、
    前記アッパーアームリンクは、少なくとも前記アッパーアームリンクの一部および前記フォアアームリンクの一部が同一平面上であるように、前記フォアアームリンクの前記テーパ構成を補足するように構成される合わせテーパ構成を有する、請求項１記載の基板処理装置。
  8. 前記第３アームリンクは、前記フォアアームリンク内に配置されるデュアルセットのフォアアームプーリを通して、前記アッパーアームリンクに従属する、請求項１記載の基板処理装置。
  9. 前記搬送装置の伸縮軸は、前記搬送装置の肩回転軸の中心を越えて通過する、請求項１記載の基板処理装置。
  10. 前記搬送装置は、前記搬送装置の肩軸の両側で双方向に伸長するように構成され、前記搬送アームの径方向の伸長は、前記肩軸の前記両側で略対称である、請求項１記載の基板処理装置。
  11. 前記エンドエフェクタは、前記搬送装置の伸縮の範囲に亘り伸縮軸と整列されたままである、請求項１記載の基板処理装置。
  12. 前記第３アームリンクは、前記搬送装置がホーム姿勢にある状態にて、前記フォアアームリンクと実質的に整列される、請求項１記載の基板処理装置。
  13. 前記第３アームリンクは、単一バンド高さを有するバンド伝達部によって駆動される、請求項１記載の基板処理装置。
  14. フレームと、
    前記フレームに接続される搬送装置であって、アッパーアームリンク、前記アッパーアームリンクに肘軸の周りで回転可能に連結されるフォアアームリンク、前記フォアアームリンクに手首軸の周りで回転可能に連結される少なくとも第３アームリンク、および前記第３アームリンクに指関節軸の周りで回転可能に連結されるエンドエフェクタを有する搬送装置と、
    前記エンドエフェクタの伸縮をもたらすために、前記アッパーアームリンク、前記フォアアームリンク、および前記第３アームリンクのうちの少なくとも１つに動作可能に接続される駆動システムであって、前記搬送装置は、前記アッパーアームリンク、フォアアームリンク、第３アームリンク、およびエンドエフェクタが収縮構成である前記搬送装置の所定の揺動直径に対する前記搬送装置の最大リーチであるリーチを有し、その最大リーチは、前記エンドエフェクタ、その指関節軸、および前記手首軸を含む前記第３アームリンクの少なくとも一部を、基板処理装置のスロットバルブを通過して伸長させる、駆動システムと
    を備える基板処理装置。
  15. 前記駆動システムは、２自由度の駆動システムである、請求項１４記載の基板処理装置。
  16. 前記エンドエフェクタの回転は、前記フォアアームリンクの回転に従属し、前記第３アームリンクの回転は、前記アッパーアームリンクの回転に従属する、請求項１５記載の基板処理装置。
  17. 前記駆動システムは、３自由度の駆動システムである、請求項１４記載の基板処理装置。
  18. 前記駆動システムは、４自由度の駆動システムである、請求項１４記載の基板処理装置。
  19. 前記第３アームリンクの長さは、前記アッパーアームリンクの長さよりも小さく、前記アッパーアームリンクの長さは、前記フォアアームリンクの長さよりも小さい、請求項１４記載の基板処理装置。
  20. 前記アッパーアームリンクは、肩軸にて前記駆動システムに回転可能に連結され、
    前記エンドエフェクタは、両頭エンドエフェクタであり、
    前記搬送装置は、前記搬送装置を前記肩軸の周りでユニットとして回転させることなく、前記肩軸の両側で双方向に伸長するように構成される、
    請求項１４記載の基板処理装置。
  21. 前記第３アームリンクは、前記エンドエフェクタがスロット内で前記第３アームリンクに回転可能に連結されるように、前記エンドエフェクタの少なくとも一部を受容するように構成されるスロットを備える、請求項１４記載の基板処理装置。
  22. 前記エンドエフェクタは、前記第３アームリンクの上方または下方に配置される、請求項１４記載の基板処理装置。
  23. 前記フォアアームリンクは、テーパ構成であり、
    前記アッパーアームリンクは、少なくとも前記アッパーアームリンクの一部および前記フォアアームリンクの一部が同一平面上であるように、前記フォアアームリンクの前記テーパ構成を補足するように構成される合わせテーパ構成を有する、
    請求項１４記載の基板処理装置。
  24. 基板を搬送する方法であって、前記方法が、
    フレームに接続される搬送装置であって、アッパーアームリンク、前記アッパーアームリンクに肘軸の周りで回転可能に連結されるフォアアームリンク、前記フォアアームリンクに手首軸の周りで回転可能に連結される少なくとも第３アームリンク、および前記第３アームリンクに指関節軸の周りで回転可能に連結されるエンドエフェクタを有する搬送装置を提供することと、
    前記手首軸が基板処理装置のスロットバルブの通過口を通過して伸長するように、２自由度の駆動システムを用いて前記アッパーアームリンク、前記フォアアームリンク、前記第３アームリンク、および前記エンドエフェクタの伸長または収縮をもたらすことと
    を含み、
    前記エンドエフェクタの高さは、前記エンドエフェクタおよび前記手首軸の総スタック高さが、前記スロットバルブの前記通過口内に適合するようにサイズ決めされるように、前記手首軸のスタック高さプロファイル以内である、
    方法。
  25. 前記搬送装置は、前記アッパーアームリンク、フォアアームリンク、第３アームリンク、およびエンドエフェクタが収縮構成である前記搬送装置の所定の揺動直径に対する前記搬送装置の最大リーチであるリーチを有し、その最大リーチは、前記エンドエフェクタ、その指関節軸、および前記手首軸を含む前記第３アームリンクの少なくとも一部を、前記基板処理装置の前記スロットバルブを通過して伸長させる、請求項２４記載の方法。
  26. 前記アッパーアームリンク、前記フォアアームリンク、前記第３アームリンク、および前記エンドエフェクタを、前記搬送装置を前記肩軸の周りでユニットとして回転させることなく、前記搬送装置の肩軸の両側で双方向に伸長させることをさらに含む、請求項２４記載の方法。
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