JP6888132B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

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Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年１月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／９３２，５３８号の利益を主張する通常出願であり、これらの出願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］
開示された実施形態の態様は、概して基板の搬送、特に、ロボット搬送装置に関する。
一般に、たとえば半導体ウェハまたは基板の搬送に用いられる基板搬送装置は、搬送アームと、共通手首関節部において搬送アームに回転可能に接続された、基板を保持する１つまたは複数のエンドエフェクタとを有する。このように、エンドエフェクタが、共通手首軸の周りで互いに対して回転することが可能になる。基板搬送装置が２つ以上のエンドエフェクタを有する場合、エンドエフェクタは、一般に、共通手首関節部において同軸で積層され、すべての電子および／または真空接続ならびに駆動要素が、搬送アームを通過し、共通手首関節部を経由して各エンドエフェクタに至る（ここで、積層された上部エンドエフェクタの電気的および空気接続は、下部のエンドエフェクタを通過する）。しかしながら、電線および（真空を含む）空気圧ラインを、共通手首関節部を通して（および積層エンドエフェクタを通して）各エンドエフェクタに配線することは、積層エンドエフェクタの各エンドエフェクタ、手首旋回関節部、および残りの搬送アーム要素の間で必要な相対運動のために、費用が高くなり、難しくなる。たとえば、エンドエフェクタの回転を制限する電線／空気圧ラインのねじれが発生するおそれがあり、および／または、空気圧ラインの屈曲が発生するおそれがある。スリップリングやその他の回転式電気／空気圧カップリングが設けられてもよいが、これは、基板搬送装置に関連する製造および操作（すなわち、保守）コストを増加させる可能性がある。
共通回転軸において互いに隣接して配置され、各エンドエフェクタへの電線および空気圧ラインのほぼ直接の配線を有する、複数の独立回転可能なエンドエフェクタを可能にする基板搬送器を提供することは利点となる。
開示される実施形態の、前述の態様および他の特徴が、添付の図面と関連して、以下の記載において説明される。
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分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。 開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部分の概略図である。
図１Ａ−１Ｄは、開示される実施形態の態様を組み込んだ、基板搬送装置または基板搬送ツールの概略図である。開示される実施形態の態様は、図面を用いて以下に説明するが、開示される実施形態の態様は、多数の形態で実施されることが理解されるべきである。なお、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得る。
図１Ａおよび図１Ｂにおいて、たとえば半導体ツールステーション１０９０などの処理装置が、開示される実施形態の態様に従って示される。図には半導体ツールが示されるが、本明細書に記載の実施形態は、ロボットマニピュレータを使用する、いずれのツールステーションまたは応用例にも適用可能である。この例において、ツール１０９０はクラスターツールとして示されるが、開示される実施形態の態様は、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、２００６年３月２６日に出願され、「Ｌｉｎｅａｒｌｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｏｏｌ」と題された米国特許出願第１１／４４２，５１１号明細書に記載されたような、図２Ｃおよび２Ｄに示されるもののような線形ツールステーションのような、任意のツールステーションに適用されてもよい。ツールステーション１０９０は典型的に、大気フロントエンド１０００、真空ロードロック１０１０、および真空バックエンド１０２０を含む。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１０００、ロードロック１０１０、バックエンド１０２０のそれぞれの構成要素は、たとえば、クラスタ化されたアーキテクチャ制御のような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１０９１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、米国特許第７，９０４，１８２号明細書に記載されたもののような、主制御装置、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。
開示される実施形態の態様では、フロントエンド１０００は典型的に、ロードポートモジュール１００５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（equipment front end module）（ＥＦＥＭ）のようなミニエンバイロメント１０６０を含む。ロードポートモジュール１００５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ウェハインターフェース、４５０ｍｍウェハインターフェース、または、たとえば、より大型もしくはより小型のウェハもしくは液晶ディスプレイパネル、ソーラパネル、または他の適切な積載物のための平面パネルのような、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に２つのロードポートモジュールが示されているが、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１０００に組み込まれてもよい。ロードポートモジュール１００５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１０５０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１００５は、ロードポート１０４０を通じて、ミニエンバイロメント１０６０と接合してもよい。ロードポート１０４０は、基板カセット１０５０とミニエンバイロメント１０６０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１０６０は典型的に、開示される実施形態の態様に従って説明される搬送装置に実質的に類似であってもよい任意の適切な搬送装置１０１３を含む。ある態様では、搬送装置１０１３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、米国特許第６，００２，８４０号明細書に記載されたもののような走路搭載型ロボットであってもよい。ミニエンバイロメント１０６０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。
真空ロードロック１０１０は、ミニエンバイロメント１０６０とバックエンド１０２０との間に位置付けられて、接続されてもよい。ロードロック１０１０は典型的に大気および真空スロットバルブを含む。スロットバルブは、基板を搭載した後に、大気フロントエンドからロードロック内を排気するために使用され、および窒素のような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する。ロードロック１０１０は、基板の基準を、処理に望ましい位置に整列するためのアライナ１０１１を含んでいてもよい。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１０２０は典型的に、搬送チャンバ１０２５、１つまたは複数の処理ステーション１０３０、および搬送装置１０１４を含む。搬送装置１０１４は、以下において説明されるが、ロードロック１０１０と個々の処理ステーション１０３０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１０２５内に設置されていてもよい。処理ステーション１０３０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、金属有機化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）、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１０２５から処理ステーション１０３０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１０３０は搬送チャンバ１０２５に接続される。
次に図１Ｃを参照すると、ツールインターフェースセクション２０１２が一般的には搬送チャンバ３０１８の長手方向軸Ｘに（たとえば内向きに）向くが、搬送チャンバ３０１８の長手方向軸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、線形基板処理システム２０１０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出願第１１／４４２，５１１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、３０１９Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、基板Ｗを、処理システム２０１０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、以下においてより詳細に説明される任意の適切な基板搬送部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１Ｄ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４１０の概略的な立面図が示されている。図１Ｄ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、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、ツール搬送チャンバ４１６の一方の端部を画定してもよい。図１Ｄに見られるように、搬送チャンバ４１６は、たとえば、接合ステーション１２から反対の端部に、別の基板進入／退出ステーション４１２を有していてもよい。開示される実施形態の他の態様では、搬送チャンバから基板を挿入／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。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、ツールからの基板の搭載および取出しを可能にしてもよい。他の態様では、基板は、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。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を有していてもよい。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）を維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１Ｄに示される、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、５６Ｂ、および基板ステーションの構成／配置は例示的なものに過ぎず、開示される実施形態の他の態様では、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。開示される実施形態の示された態様では、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、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉに設置され、１つまたは複数の、対応する搬送装置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基板搬送システム４２０を提供するために連携してもよい。一態様では、搬送装置２６Ｂは、任意の適切な積載物を搬送するように、および取り上げ／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る１つまたは複数のアームを有するように構成されてもよい。図１Ｄに見られるように、この実施形態では、モジュール５６Ａ、５６、３０ｉは、搬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、および基板ステーション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搬送アームと連携する静止型基板支持部／棚５６Ｓ、５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を有してもよい。例として、１つまたは複数の基板が、インターフェースセクション１２によって、搬送チャンバ４１６に搭載されてもよい。１つまたは複数の基板は、インターフェースセクションの搬送アーム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付けられてもよい。ロードロックモジュール５６Ａ内で、１つまたは複数の基板は、モジュール１８Ｂ内の搬送アーム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）アーム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内のアーム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つまたは複数の基板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、例示的な実施形態では、基板は、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している、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、静止型基板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搬送アームは、搬送チャンバを通して基板を移動させるために、基板を、１つの搬送アームのエンドエフェクタから直接、別の搬送アームのエンドエフェクタ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、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、基板に対し動作してもよい。基板が、搬送チャンバから処理ステーションに、またはその逆に、通過す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、既に参照により本明細書に組み込まれた、米国特許出願第１１／４４２，５１１号明細書に記載されている。
次に図２Ａ〜２Ｄを参照すると、開示される実施形態の態様による搬送装置２００が示されている。搬送装置は、ハウジング２０５を形成するフレーム、およびハウジング２０５に接続されるロボットアーム２０１を含んでもよい。図には１つのロボットアーム２０１のみが示されているが、他の態様では、搬送装置は、以下において説明されるものに実質的に類似の２つ以上のロボットアームを含んでもよいことが理解されるべきである。ロボットアーム２０１は、ハウジング（またはフレーム）２０５に、肩回転軸ＳＸを中心に回転可能に連結されるアッパーアーム２１０、アッパーアーム２１０に、肘回転軸ＥＸを中心に回転可能に連結されるフォアアーム２２０、およびフォアアーム２２０に、手首回転軸ＷＸを中心に回転可能に連結される少なくとも１つのエンドエフェクタまたは基板ホルダー２３０、２３１を含んでもよい。例示目的のみのため、この態様では、ロボットアームは、たとえば、２つ（以上）のエンドエフェクタを備える２つの関節リンクを有するスカラ（ＳＣＡＲＡ）ロボットアーム（水平多関節ロボットアーム）として示されている。他の態様では、ロボットアームは、１つまたは３つ以上の関節リンクを、およびより多くの、またはより少ないエンドエフェクタを有してもよい。アッパーアーム２１０は、ハウジング２０５に回転可能に連結される近位端部、および遠位端部を有する、実質的に剛性を有するアームリンクであってもよい。フォアアーム２２０は、ある態様では、説明目的のために、接続部材２２０Ｂによって互いに結合される下部フォアアーム部２２０Ｌおよび上部フォアアーム部２２０Ｕを有する概してチャネル形状の構造体と呼ばれてもよい、積層された、または分岐した１つまたは複数のフォアアーム部を含んでもよく、下部フォアアーム部および上部フォアアーム部２２０Ｌ、２２０Ｕは、互いから離間し、実質的に互いに整列して位置決めされる。接続部材２２０Ｂは、フォアアーム２２０の近位端部に配置されてもよく、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのそれぞれは、接続部材２２０Ｂに、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの近位端部で結合されてもよい。上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの自由端がフォアアーム２２０の遠位端部を形成するように、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌは、接続部材２２０Ｂから延在してもよい。上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌは、通路を形成する任意の適切な距離ＨＦだけ互いから離間してもよく、１つまたは複数のエンドエフェクタ２３０、２３１がその通路の内部に位置決めされ、エンドエフェクタ全体がその通路を通って上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの間を通過してもよい（たとえば、エンドエフェクタが基板を保持しながら、または基板なしにフォアアームを通過してもよい）。一態様では、接続部材２２０Ｂは、互いに対して固定される上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌと共に、一体型の実質的に剛性のあるアセンブリを形成するために、それぞれの上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌに堅固に接続されてもよい。他の態様では、接続部材２２０Ｂは、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのうちの１つ、または上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの両方に対し、回転解除されてもよい。理解できるように、２つの独立型のエンドエフェクタ２３０、２３１は、以下においてさらに説明されるように、共通フォアアームに取り付けられ、各エンドエフェクタ２３０、２３１は、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのうちの対応する１つに独立して取り付けおよび接続される（たとえば、エンドエフェクタ２３１が上部フォアアーム部２２０Ｕに取り付けられ、エンドエフェクタ２３０が下部フォアアーム部２２０Ｌに取り付けられる）。
概してチャネル形状のフォアアーム２２０は、たとえば、それぞれのフォアアーム部を介して、個々のエンドエフェクタ２３０、２３１が、ワイヤおよび空気圧ラインの各エンドエフェクタ２３０、２３１への実質的に直接の経路を有することを可能にし、同時に、エンドエフェクタ２３０、２３１が互いの直ぐ近くに隣接し、共通の同軸の手首軸ＷＸに沿って配置されることを可能にしてもよい。たとえば、図２Ｅを参照すると、エンドエフェクタ２３１のための電線／空気圧ラインＷＨ１は、たとえば、肘関節部を通過し、接続部材２２０Ｂを通過して、フォアアーム２２０内へと通り、上部フォアアーム２２０Ｕ内へと通ってもよく、電線／空気圧ラインが上部手首関節部ＷＪ１を通過して（たとえば、下部手首関節部ＷＪ２またはエンドエフェクタ２３０を通過することなく）エンドエフェクタ２３１へと直接通ってもよい。なお、各エンドエフェクタ２３０、２３１と、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのうちの対応する１つとの間の独立した相互接続は、たとえば、第１および第２のエンドエフェクタの他方のために配線される電線／空気圧ラインから独立して、第１および第２のエンドエフェクタのそれぞれの１つにフォアアームから実質的に直接提供される電線／空気圧ラインを含む。同様に、エンドエフェクタ２３０の電線／空気圧ラインＷＨ２は、たとえば、肘関節部を通過してフォアアーム２２０内へと通り、下部フォアアーム部２２０Ｌ内へと通ってもよく、電線／空気圧ラインが下部手首関節部ＷＪ２を通過してエンドエフェクタ２３０へと直接通ってもよい。なお、エンドエフェクタ２３０、２３１を手首軸ＷＸの周りで無限に回転させるために、スリップシールおよびスリップリングが、フォアアーム２２０とエンドエフェクタ２３０、２３１の間の電気的および空気接続に対し、上部および下部手首関節部ＷＪ１、ＷＪ２に設けられてもよい。理解できるように、開示される実施形態の態様の例示的な構成によれば、共通フォアアーム２２０に取り付けられた独立型の積層エンドエフェクタ２３０、２３１の間の間隔は、（たとえば、電線および空気圧ラインを含んでもよい）貫通器具（pass through instrumentation）を収容するエンドエフェクタ間の高さ構築から分離させる。
ある態様では、エンドエフェクタ２３０、２３１が、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの間で対向して取り付けられるように、エンドエフェクタ２３０は、下部フォアアーム部２２０Ｌの遠位端部に、手首軸ＷＸを中心に回転可能に連結されてもよく、エンドエフェクタ２３１は、上部フォアアーム部２２０Ｕの遠位端部に、手首軸ＷＸを中心に回転可能に連結されてもよい。１つのエンドエフェクタのみが、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのそれぞれに連結されて示されているが、他の態様では、任意の適切な数のエンドエフェクタが、任意の適切な方法で、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのそれぞれに連結されてもよいことが理解されるべきである。エンドエフェクタは、１つまたは複数の基板Ｗ１、Ｗ２を把持するように構成される任意の適切な種類のエンドエフェクタであってもよい。たとえば、エンドエフェクタは能動的に把持してもよく、または受動的に把持してもよく、そして、エンドエフェクタは、基板マッピングセンサまたは他の適切な基板検出センサなどの任意の適切なセンサを含んでもよい。エンドエフェクタの適切な例は、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米国特許第６，２５６，５５５号明細書、米国特許第６，４３８，４６０号明細書、米国特許第６，４５３，２１４号明細書、米国特許第７，７１２，８０８号明細書、および２００７年４月２７日に出願され、「Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｅｎｄ Ｅｆｆｅｃｔｏｒ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国特許出願第１１／７４１，４１６号明細書に見ることができる。エンドエフェクタ２３０、２３１は、また、搬送装置２００がアクセス可能な任意の適切な基板保持位置へ、および基板保持位置からの基板の迅速な交換も可能にしてもよい。
ハウジング２０５は、駆動部２５０を含んでもよく、または収容してもよい。駆動部２５０は、搬送装置２００の１つまたは複数のアームリンク（たとえば、アッパーアーム２１０、フォアアーム２２０、またはエンドエフェクタ２３０、２３１）を任意の適切な方法で駆動させるための少なくとも１つのモータ２５０Ｍを含んでもよい。適切なモータは、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米国特許第５，７２０，５９０号明細書、２００８年６月２７日に出願された（「Ｒｏｂｏｔ Ｄｒｉｖｅ ｗｉｔｈ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された）米国特許出願第１２／１６３，９９６号明細書、２０１１年１０月１１日に出願された（「Ｃｏａｘｉａｌ Ｄｒｉｖｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｒｏｂｏｔ」と題された）米国特許出願第１３／２７０，８４４号明細書、および２０１１年７月１２日に出願された（「Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｒｉｖｅ Ｓｐｉｎｄｌｅ」と題された）米国仮特許出願第６１／５１０，８１９号明細書に見ることができる。他の態様では、駆動部２５０は、１つまたは複数の任意の適切な駆動装置を含んでもよい。たとえば、以下においてさらに詳細に説明されるように、以下に説明されるある態様では、駆動部２５０は、アームリンクを駆動させるためにそれぞれの駆動回転軸（たとえば、肩軸ＳＸ、肘軸ＥＸ、および手首軸ＷＸ）を中心に１つまたは複数のモータが位置するような分散型駆動部であってもよい。他の態様では、駆動部は、アームリンクを駆動させるために、実質的にハウジング２０５内に配置される同軸駆動スピンドル配置および対応するモータを含んでもよい。さらに他の態様では、１つまたは複数のモータが、少なくとも部分的に上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌ内に位置してもよい。
さらに図２Ａ〜２Ｄを参照すると、駆動部２５０は分散型駆動部であってもよく、アームリンク（たとえば、アッパーアーム２１０、フォアアーム２２０、およびエンドエフェクタ２３０、２３１）のうちのそれぞれ１つを駆動させるためのモータ２５０Ｍ、２５１、２５２、２５３が、実質的にそのアームリンクのための回転軸（たとえば、軸ＳＸ、ＥＸ、ＷＸ）を中心に、または回転軸に隣接して配置されてもよい。たとえば、ハウジング２０５は、アッパーアームを軸ＳＸの周りで回転可能に駆動させるためのモータ２５０Ｍを含んでもよい。ハウジング２０５は、また、エンドエフェクタ２３０、２３１を（および／またはロボットアーム２０１を一体として）、ロボットアーム２０１の伸長および収縮の平面に略垂直の方向であってもよい矢印Ｚの方向に移動させるように構成される任意の適切なＺ−駆動装置２５０ＭＺを含んでもよく、またはＺ−駆動装置２５０ＭＺに接続されてもよい。モータ２５０Ｍは、アッパーアームの肩軸ＳＸの周りの回転を引き起こすために、実質的に直接、または任意の適切な伝達部を通して、などの任意の適切な方法でアッパーアーム２１０に駆動連結されてもよい。駆動部は、実質的にアッパーアームの遠位端部に、実質的に肘軸ＥＸを中心に配置されてもよいフォアアーム駆動ユニット２５３も含んでもよい。フォアアーム駆動ユニット２５３は、フォアアーム２２０を肘軸の周りで実質的に直接、駆動／回転させるように構成されてもよい。他の態様では、フォアアーム駆動ユニット２５３は、任意の適切な伝達部を通してフォアアーム２２０を駆動回転させてもよい。エンドエフェクタ駆動ユニット２５１、２５２は、エンドエフェクタ２３０、２３１のそれぞれの１つを実質的に直接、または、他の態様では、任意の適切な伝達部を通して駆動／回転させるために、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのそれぞれに配置されてもよい。理解できるように、エンドエフェクタ駆動ユニット２５１、２５２のそれぞれは、エンドエフェクタ２３０、２３１の他方から実質的に独立した、それぞれのエンドエフェクタ２３０、２３１の回転を可能にしてもよい。ある態様では、エンドエフェクタ駆動ユニット２５１、２５２は、また、エンドエフェクタを矢印Ｚの方向に移動させるためのＺ−移動機能を有して構成されてもよい。
図２Ｆおよび２Ｇを参照すると、開示される実施形態によれば、エンドエフェクタ駆動ユニット２５１、２５２は、積層された、または分岐したフォアアーム部、たとえば上部および／または下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌ上に位置してもよい。この態様では、エンドエフェクタ２３０を駆動させるためのエンドエフェクタ駆動ユニット２５１が、少なくとも部分的に下部フォアアーム部２２０Ｌ内に位置してもよく、エンドエフェクタ２３１を駆動させるためのエンドエフェクタ駆動ユニット２５２が、少なくとも部分的に上部フォアアーム部２２０Ｕ内に位置してもよい。他の態様では、エンドエフェクタ駆動ユニット２５１、２５２の両方が、上部フォアアーム部２２０Ｕに位置してもよく、またはエンドエフェクタ駆動ユニット２５１、２５２の両方が、下部フォアアーム部２２０Ｌに位置してもよい。理解できるように、エンドエフェクタ２３０、２３１は、手首軸ＷＸを中心に回転可能に取り付けられてもよい。ある態様では、エンドエフェクタ駆動ユニットは、フォアアーム内に配置され、肘軸ＥＸおよび手首軸ＷＸの両方からずれている。従動プーリ２５１Ｐ２、２５２Ｐ２が回転すると、それぞれのエンドエフェクタ２３０、２３１が共に回転するように、従動プーリ２５１Ｐ２、２５２Ｐ２が、手首軸を中心に回転可能に取り付けられ、それぞれのエンドエフェクタ２３０、２３１に連結されてもよい。たとえば、エンドエフェクタ２３０およびプーリ２５１Ｐ２の両方が、手首軸ＷＸの周りで一斉に回転するように、エンドエフェクタ２３０が、任意の適切な方法で、従動プーリ２５１Ｐ２に連結されてもよい。同様に、エンドエフェクタ２３１およびプーリ２５２Ｐ２が、手首軸ＷＸの周りで一斉に回転するように、エンドエフェクタ２３１が、任意の適切な方法で、従動プーリ２５２Ｐ２に連結されてもよい。出力シャフトが回転すると、駆動プーリ２５１Ｐ１、２５２Ｐ１が共に回転するように、駆動プーリ２５１Ｐ１、２５２Ｐ１が、それぞれのエンドエフェクタ駆動ユニット２５１、２５２の出力シャフトに連結されてもよい。駆動プーリ２５１Ｐ１、２５２Ｐ１は、たとえばベルトまたはバンドによって、などの任意の適切な方法で、それぞれの従動プーリ２５１Ｐ２、２５２Ｐ２に接続されてもよい。ある態様では、１つまたは複数の適切なバンド２９７、２９８が、駆動プーリ２５１Ｐ１、２５２Ｐ１をそれぞれの従動プーリ２５１Ｐ２、２５２Ｐ２に接続してもよい。たとえば、エンドエフェクタ駆動ユニット２５１が駆動プーリ２５１Ｐ１を回転させると、１つまたは複数のバンド２９８がエンドエフェクタ２３０の回転を引き起こすように、１つまたは複数のバンド２９８が、駆動プーリ２５１Ｐ１を従動プーリ２５１Ｐ２に接続してもよい。同様に、エンドエフェクタ駆動ユニット２５２が、駆動プーリ２５２Ｐ１を回転させると、１つまたは複数のバンド２９７がエンドエフェクタ２３１の回転を引き起こすように、１つまたは複数のバンド２９７が、駆動プーリ２５２Ｐ１を従動プーリ２５２Ｐ２に接続してもよい。バンド２９７、２９８の適切な例は、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、２０１３年８月２６日に出願された、（「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された）米国仮特許出願第６１／８６９，８７０号明細書、１９９８年７月１４日に発行された米国特許第５，７７８，７３０号明細書、１９９９年６月１日に発行された米国特許第５，９０８，２８１号明細書、および１９９９年９月２１日に発行された米国特許第５，９５４，４７２号明細書に見ることができる。
次に図２Ａおよび３Ａを参照すると、開示される実施形態の一態様では、駆動部２５０は、同軸駆動シャフト配置ＣＳを含んでもよく、各駆動シャフトＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が、それぞれのモータによって、実質的に直接、または任意の適切な伝達部を通して、などの任意の適切な方法で駆動される。この態様では、アッパーアーム２１０、フォアアーム２２０、およびエンドエフェクタ２３０、２３１を駆動させるためのモータが、実質的にハウジング２０５内に配置されてもよい。ここでは、アッパーアーム２１０を肩軸ＳＸの周りで回転可能に駆動させるため、アッパーアーム２１０が、任意の適切な方法で、駆動シャフトＳ４に連結されてもよい。フォアアーム２２０およびエンドエフェクタ２３０、２３１の回転を容易にするために、同軸駆動シャフト配置ＣＳ２が、肘軸ＥＸに配置されてもよい。同軸駆動シャフト配置ＣＳ２は、シャフトＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３を含んでもよい。フォアアーム２２０を肘軸ＥＸの周りで回転させるために、シャフトＳＥ１は、フォアアーム２２０に駆動連結されてもよい。シャフトＳＥ１は、たとえば、ベルトＢＬ３およびプーリＰＬ８によって、などの任意の適切な伝達部を通して、駆動シャフトＳ１に連結されてもよい。シャフトＳＥ２は、駆動プーリＰＬ２および従動プーリＰＬ２’を含んでもよい。駆動プーリＰＬ２は、シャフトＳＥ２を駆動するために、ベルトＢＬ２によって、などの任意の適切な伝達部を通して駆動シャフトＳ２に連結されてもよい。シャフトＳＥ２もまた、駆動プーリＰＬ１および従動プーリＰＬ１’を含んでもよく、駆動プーリＰＬ１は、シャフトＳＥ３を駆動するために、ベルトＢＬ１によって、などの任意の適切な伝達部を通して、駆動シャフトＳＥ３に連結されてもよい。シャフト／プーリ配置ＰＬ７によって、エンドエフェクタ２３０は、下部フォアアーム部２２０Ｌに、軸ＷＸを中心に回転可能に取り付けられてもよい。シャフト／プーリ配置ＰＬ７は、エンドエフェクタ２３０を手首軸ＷＸの周りで駆動回転させるために、たとえば、ベルトＢＬ４によって、などの任意の適切な方法で、従動プーリＰＬ２’に連結されてもよい。シャフト／プーリ配置ＰＬ６によって、エンドエフェクタ２３１は、上部フォアアーム部２２０Ｕに、軸ＷＸを中心に回転可能に取り付けられてもよい。シャフト／プーリ配置ＰＬ６は、中間シャフトＩＳによって、などの任意の適切な方法で、従動プーリＰＬ１’に接続されてもよい。プーリＰＬ４が、たとえば、ベルトＢＬ５によってシャフトＳＥ３に連結され、プーリＰＬ５が、たとえば、ベルトＢＬ６によってシャフト／プーリ配置ＰＬ６に連結されるように、中間シャフトＩＳは、接続部材２２０Ｂ内に配置され、プーリＰＬ４、ＰＬ５を含んでもよい。図３Ａに見られるように、アッパーアーム２１０、フォアアーム２２０、およびエンドエフェクタ２３０、２３１のそれぞれは、それぞれの回転軸ＳＸ、ＥＸ、ＷＸの周りで独立して回転可能である。図３Ａにも見られるように、開示される実施形態の態様によれば、少なくとも上部フォアアーム部２２０Ｕの遠位端部が、接続部材２２０Ｂから片持ちされないように、共有軸受け３００が、エンドエフェクタ２３０、２３１の間に配置されてもよい。ある態様では、軸受け３００は、エンドエフェクタ２３０、２３１の実質的に独立した回転を可能にしてもよい任意の適切な軸受けであってもよい。他の態様では、エンドエフェクタ２３０、２３１が、一体としての回転のために互いに連結される場合、軸受け３００は、任意の適切な連結部材であってもよい。理解できるように、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの遠位端部を、たとえば、共有軸受け３００によって接続することによって、エンドエフェクタ２３０、２３１を取り付けるための実質的に剛性のある構造体が提供される。
図２Ａおよび３Ｂを参照すると、エンドエフェクタ２３０、２３１が、互いに連結され、それによってエンドエフェクタ２３０、２３１が、手首軸ＷＸの周りで一体として回転するようにロボットアーム２０１が構成されてもよい。この態様では、駆動部２５０は、同軸駆動シャフト配置ＣＳに実質的に類似の同軸駆動シャフト配置ＣＳ’を含んでいるが、この態様では、同軸駆動シャフト配置ＣＳ’は、駆動シャフトＳ１、Ｓ２、Ｓ３を含んでいる。各駆動シャフトＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、それぞれのモータによって、たとえば、実質的に直接、または任意の適切な伝達部を通して、などの任意の適切な方法で駆動されてもよい。この態様では、アッパーアーム２１０、フォアアーム２２０、およびエンドエフェクタ２３０、２３１を駆動させるためのモータが、実質的にハウジング２０５内に配置されてもよい。ここでは、アッパーアーム２１０を肩軸ＳＸの周りで回転可能で駆動させるため、アッパーアーム２１０が、任意の適切な方法で、駆動シャフトＳ３に連結されてもよい。フォアアーム２２０およびエンドエフェクタ２３０、２３１の回転を容易にするために、同軸駆動シャフト配置ＣＳ２’が、肘軸ＥＸに配置されてもよい。同軸駆動シャフト配置ＣＳ２は、シャフトＳＥ１、ＳＥ３を含んでもよい。フォアアーム２２０を肘軸ＥＸの周りで回転させるために、シャフトＳＥ１は、フォアアーム２２０に駆動連結されてもよい。シャフトＳＥ１は、たとえば、ベルトＢＬ３およびプーリＰＬ８によって、などの任意の適切な伝達部を通して、駆動シャフトＳ１に連結されてもよい。シャフトＳＥ３は、駆動プーリＰＬ１および従動プーリＰＬ３を含んでもよい。駆動プーリＰＬ１は、ベルトＢＬ１によって、などの任意の適切な方法で駆動シャフトＳ２に連結されてもよい。エンドエフェクタ２３０、２３１の両方が、駆動部２５０の共通駆動装置によって駆動されるように、駆動プーリＰＬ３は、エンドエフェクタ２３０、２３１の両方に連結されてもよい。この態様では、プーリＰＬ３は、ベルトＢＬ４によって、などの任意の適切な方法でシャフト／プーリ配置ＰＬ７に連結されてもよい。エンドエフェクタ２３０が軸ＷＸの周りで回転されると、エンドエフェクタ２３１もまた、軸ＷＸの周りで、同じ方向および実質的に同じ速度で回転するように、プーリＰＬ３は、上記のものに実質的に類似の方法の中間シャフトＩＳによって、などの任意の適切な方法でシャフト／プーリ配置ＰＬ６に連結されてもよい。
理解できるように、同軸駆動シャフト配置ＣＳ、ＣＳ’は、ハウジング２０５内に配置されて図示および説明されているが、同軸シャフト配置は、ロボットアーム２０１に沿った任意の適切な位置に配置されてもよく、およびアッパーアーム２１０と、フォアアーム２２０と、およびエンドエフェクタ２３０、２３１との任意の適切な組み合わせを駆動するように構成されてもよいことが理解されるべきである。上記の開示される実施形態の態様に加えて、駆動部２５０は、実質的にハウジング２０５内に配置される２つの駆動シャフトを有する同軸シャフト配置を含んでもよく、（上記の方法などの）任意の適切な伝達部を通して、駆動シャフトの一方が、アッパーアームを駆動回転させ、駆動シャフトの他方が、フォアアームを駆動回転させる。別の態様では、実質的に直接、図３Ａの同軸シャフトＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３を、または図３Ｂの同軸シャフトＳＥ１、ＳＥ３を駆動させるために、肘軸ＥＸを中心に、または肘軸ＥＸに隣接して配置されてもよい駆動モータ２５３が、（たとえば、駆動シャフト配置ＳＣ、ＳＣ’に関する上記のものと実質的に類似の）同軸または他のモータ配置を含んでもよい。
図３Ｃを参照すると、開示される実施形態の別の態様では、エンドエフェクタは、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌのいずれかに、手首軸ＷＸを中心に配置されてもよい共通駆動モータ３５２によって駆動されてもよい。モータ３５２は、例示目的のみのため、図３Ｃにおいて下部フォアアーム部２２０Ｌに接続されて示されている。なお、この態様では、フォアアーム２２０は、肘軸ＥＸを中心に、または肘軸ＥＸに隣接して配置されるモータ２５３によって、または図３Ａおよび３Ｂに関する上記のようなベルトおよびプーリ配置によって、などの任意の適切な方法で駆動されてもよい。ここでは、エンドエフェクタ２３０は、シャフトＳ１０によって、などの任意の適切な方法で、実質的に直接、駆動モータ３５２に連結されてもよい。シャフトＳ１０は、シャフトが回転すると、プーリが共に回転するように、シャフトに連結されるプーリＰＬ１０を含んでもよい。エンドエフェクタ２３１は、シャフトＳ１２に連結されるプーリＰＬ１１を有するシャフトＳ１２に連結されてもよい。プーリＰＬ１０およびＰＬ１１は、中間シャフトＳ１１によって、上記のものに実質的に類似の方法で互いに連結されてもよく、プーリＰＬ１０は、ベルト（または他の適切な伝達部）によって中間シャフトのプーリＰＬ１２に連結され、プーリＰＬ１１は、ベルト（または他の適切な伝達部）によって中間シャフトＳ１１のプーリＰＬ１３に連結される。さらに他の態様では、エンドエフェクタ２３０、２３１が一体として回転される場合、エンドエフェクタ２３０、２３１が、フォアアーム２２０内に配置される（図３Ａ〜３Ｃに示されるような）多軸伝達部なしに、単一のモータによって実質的に直接駆動されてもよいように、軸受け３００は、エンドエフェクタ２３０、２３１を固定連結してもよい。
次に図４を参照すると、概してチャネル形状のフォアアーム２２０が、ウェハ位置決め／中央揃えセンサのための回転通過部を形成するように、概してチャネル形状のフォアアーム２２０は、また、ウェハ自動中央揃えのために構成されてもよい。一態様では、基板が手首軸ＷＸの周りで回転し、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの間を通過するときに、（エンドエフェクタ２３０、２３１上に保持される）基板Ｗを感知するために、ウェハ中央揃えセンサ４５０、４５２および４５１および４５３が、フォアアーム上に配置されてもよい。ウェハ中央揃えセンサは、図４において、例示目的のみのために、上部フォアアーム部２２０Ｕ上に配置される発光器４５０、４５１、および下部フォアアーム部２２０Ｌ上に配置される光検出器４５２、４５３（またはその逆）を有する全通ビームセンサとして示されている。他の態様では、ウェハ中央揃えセンサは、たとえば、反射型センサ、静電容量センサ、誘導センサ、または、基板が上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの間を通過するときに、基板Ｗの存在および／または縁を検出可能な他の任意のセンサなどの、任意の適切なセンサであってもよい。この態様では、エンドエフェクタ２３０、２３１およびエンドエフェクタ上の基板Ｗが、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの間を通過するように、基板Ｗを把持するエンドエフェクタ２３０、２３１を（たとえば手首軸ＷＸの周りで）回転させることによって、基板Ｗは、センサ４５０、４５２および４５１、４５３を通過する。たとえば、基板Ｗの縁がセンサによって検出されると、たとえば、エンドエフェクタ２３０、２３１、または基板処理装置の他の任意の適切な特徴部／構成要素に対する基板Ｗの中心位置を（任意の適切な方法で）計算するために、適切な信号が制御装置へ送信され、それによって、基板を基板保持位置の所定の位置に設置するために、基板が基板保持位置に設置されるとロボットアーム２０１の位置が調節されるように、センサ４５０、４５２および４５１、４５３は、制御装置１０９１などの任意の適切な制御装置に接続されてもよい。センサ４５０、４５２および４５１、４５３によって得られるデータ／信号は、基板Ｗがとる非線形の経路ＮＬＰ１、ＮＬＰ２を補正するために処理され得ることが理解されるべきであるが、ウェハ中央揃えセンサおよびアルゴリズムの適切な例は、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、２０１１年４月１２日に発行された米国特許第７，９２５，３７８号明細書、２０１０年１２月２８日に発行された米国特許第７，８５９，６８５号明細書、２０１２年９月１８日に発行された米国特許第８，２７０，７０２号明細書、２０１１年２月２２日に発行された米国特許第７，８９４，６５７号明細書、２０１２年２月２８日に発行された米国特許第８，１２５，６５２号明細書、２０１２年８月２８日に発行された米国特許第８，２５３，９４８号明細書、２０１４年１月２１日に発行された米国特許第８，６３４，６３３号明細書、２０１０年９月７日に発行された米国特許第７，７９２，３５０号明細書、２０１１年２月１１日に発行された米国特許第７，８８０，１５５号明細書、および２００６年１月２４日に発行された米国特許第６，９９０，４３０号明細書、に見ることができる。
図５は、開示される実施形態の態様によるロボットアーム２０１上の（たとえば、基板を所定の方向に整列するための）基板アライナ５００の組み込みを図示している。基板アライナ５００は、基部５０１または基板支持部、基部５０１に取り付けられる基板保持部５２０、および任意の適切な基板整列特徴部（たとえば切欠き部またはフラット）を検出するように構成される少なくとも１つのセンサ５１０、５１１を含んでもよい。基部が、接続部材２２０Ｂから実質的に片持ちされ、基板保持部５２０が、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの間に配置されるように、基部は、たとえば、フォアアーム２２０の接続部材２２０Ｂに取り付けられてもよい。一態様では、基部５０１は、たとえば、矢印５７０の方向の移動を可能にするように構成されるスライド５０２によって、などの任意の適切な方法で、接続部材２００Ｂに移動可能に取り付けられてもよい。一態様では、スライド５０２を矢印５７０の方向で線形に駆動させるために、任意の適切な線形駆動機構５０３が、スライド５０２に接続されてもよい。駆動機構は、少なくとも部分的に接続部材２２０Ｂ内に、または他の任意の適切な場所に配置されてもよく、スライドに、実質的に直接、または任意の適切な伝達部を通して接続されてもよい。基板保持部５２０は、基部５０１に回転可能に取り付けられてもよく、および基板をエンドエフェクタ２３０、２３１から、またはエンドエフェクタ２３０、２３１へ移送するために、エンドエフェクタ２３０、２３１と相互作用するように構成されてもよい。基部５０１の矢印５７０の方向の移動により、エンドエフェクタ２３０、２３１から／エンドエフェクタ２３０、２３１に基板を持ち上げ／設置してもよい。基部５０１が、接続部材２２０Ｂに固定的に取り付けられる場合などの他の態様では、上記のようなエンドエフェクタは、アライナ５００から／アライナ５００に基板を持ち上げ／設置するために、矢印５７０の方向で移動可能であってもよい。少なくとも１つのセンサ５１０、５１１は、図５において、発光器５１０および光検出器５１１を有する全通ビームセンサとして示されているが、他の態様では、センサは、反射型センサ、静電容量センサ、誘導センサ、または基板Ｗの整列特徴部を検出可能な他の任意の適切なセンサなどの、任意の適切なセンサであってもよい。この態様では、発光器５１０は、上部フォアアーム部２２０Ｕ上に配置され、光検出器５１１は、下部フォアアーム部２２０Ｌ上に配置されるが、他の態様では、発光器５１０および光検出器５１１は、基板Ｗの整列特徴部を検出するための任意の適切な場所に配置されてもよい。
動作中、基板が、基板保持部５２０と実質的に整列し、基部５０１および／またはエンドエフェクタ２３０、２３１の矢印５７０の方向の移動と実質的に整列するように、基板Ｗは、エンドエフェクタ２３０、２３１の回転によってアライナ５００に移送される。基板Ｗを回転させ、少なくとも１つのセンサ５１０、５１１が、たとえば、基板の周縁部を感知することを可能にするために、基板保持部５２０は、基板を任意の適切な方法で把持してもよい。基板Ｗが、基板保持部５２０によって回転されると、基板整列特徴部が、センサ５１０、５１１によって検出されてもよく、基板整列特徴部の位置を示す適切な信号が制御装置に送信されるように、少なくとも１つのセンサ５１０、５１１は、制御装置１０９１などの任意の適切な制御装置に接続されてもよい。制御装置１０９１は次に、基板を整列するために、基板整列特徴部を所定の方向で設置するように、基板保持部５２０の回転をもたらしてもよい。基板Ｗは、アライナ５００への基板Ｗの移送に関する上記のものと実質的に類似の方法で、整列後にエンドエフェクタ２３０、２３１の１つに移送されてもよい。なお、１つの基部５０１および基板保持部５２０のみが、図５Ａに示されているが、他の態様では、図５Ｂに示されるように、アライナは、２つまたは３つ以上の積層された、または分岐した基部５０１を含んでもよく、各基部は、それぞれの基板保持部５２０を含む。積層された基部、およびそれらの対応する基板保持部５２０は、複数の基板を整列することが可能な複数の基板アライナを可能にしてもよい。
開示される実施形態の他の態様では、基板Ｗが、たとえば、一時的に１つまたは複数の基部５０１上に保管されるように、アライナ５００は、基板バッファとして機能するようにも構成されてもよい。さらに他の態様では、１つまたは複数の基板バッファのみが提供されるように、基板保持部５２０は、それぞれの基部５０１に固定されて取り付けられてもよい。さらに他の態様では、１つまたは複数の基部５０１、および１つまたは複数の基板保持部５２０は、基板アライナと、上部および下部フォアアーム部２２０Ｕ、２２０Ｌの間のバッファ位置との任意の適切な組み合わせを提供するように構成されてもよい。
開示される実施形態の他の態様では、図５Ｃは、外部貫通器具配線（external path through instrumentation routing）５５０を有するデュアルヨーイングロボットアーム（dual yaw robot arm）を図示している。外部貫通器具配線５５０を有するデュアルヨーイングロボットアームは、本明細書において説明されたものに実質的に類似であり、ハウジング２０５、アッパーアーム２１０、積層された、または分岐したフォアアーム部２２０’、および独立型の積層された、または分岐したエンドエフェクタ２３０、２３１を含む。アッパーアーム２１０、積層または分岐フォアアーム部２２０’、および独立型の積層または分岐エンドエフェクタ２３０、２３１は、任意の適切な方法で、少なくとも１つのモータ２５０Ｍによって駆動される。一態様では、モータ２５０Ｍは、同軸に、または横並びに配置される２つ以上のモータを含む。この態様では、例示目的のため、アッパーアーム２１０は、モータ２５０Ｍ１によって駆動され、積層フォアアーム部２２０’は、モータ２５０Ｍ２によって駆動され、独立型の積層エンドエフェクタは、モータ２５０Ｍ３およびモータ２５０Ｍ４によって駆動される。本明細書において既に説明されたように、各モータ２５０Ｍ１、２５０Ｍ２、２５０Ｍ３、２５０Ｍ４は、それぞれのアーム部２１０、２２０’またはエンドエフェクタ２３０、２３１に連結され、アーム部２１０、２２０’またはエンドエフェクタ２３０、２３１が、肩軸ＳＸ、肘軸ＥＸ、および手首軸ＷＸのうちのそれぞれの１つの周りで回転することを可能にする、それぞれのプーリＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ２’、ＰＬ５、ＰＬ６、ＰＬ７、ＰＬ８、ＰＬ９、ＰＬ１０、ＰＬ１１、ＰＬ１２、ＰＬ１３、およびベルトＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ４、ＢＬ５’、ＢＬ７を含む、それぞれのベルトおよびプーリシステムＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４を駆動する。一態様では、モータ２５０Ｍ１および２５０Ｍ２は、ハウジング２０５内に位置してもよく、一方で、モータ２５０Ｍ３および２５０Ｍ４は、アッパーアーム２１０内に位置する。別の態様では、モータ２５０Ｍ２、２５０Ｍ３および２５０Ｍ４は、アッパーアーム２１０内に位置してもよく、一方で、モータ２５０Ｍ１は、ハウジング２０５内のままである。別の態様では、モータ２５０Ｍ３および２５０Ｍ４は、積層フォアアーム部２２０’内に位置してもよく、一方で、モータ２５０Ｍ１は、ハウジング２０５内のままであり、モータ２５０Ｍ２は、ハウジング２０５またはアッパーアーム２１０のうちの少なくとも１つの中に位置する。理解できるように、モータ２５０Ｍ１、２５０Ｍ２、２５０Ｍ３、２５０Ｍ４は、それぞれのアームリンクおよび／またはエンドエフェクタを駆動させるために、デュアルヨーイングロボットアームの任意の適切な部分に位置してもよい。一態様では、ワイヤおよび／またはホースＷＨＳを、独立型の積層エンドエフェクタ２３０、２３１のエンドエフェクタ制御機能に、またはウェハ中央揃え用などのセンサ構成要素に対応して配線するために、積層フォアアーム部２２０’は、外部貫通器具配線５５０を有して構成される基部アーム部材５３２および支持部材５３０を含む。一態様では、ワイヤおよび／またはホースＷＨＳは、エンドエフェクタ２３０、２３１上に配置される把持部材または任意の適切な作動機構を制御するために使用される。理解できるように、ワイヤおよびホースという用語は、たとえば、電線および空気／真空ホースなどの、任意の適切な電気の導線および／または流体の導管を指す一般的な用語である。この態様では、ワイヤ／ホースＷＨＳは、支持部材５３０上に取り付けられるか、または支持部材５３０を貫通する。
一態様では、支持部材５３０は、管類、導管、ブラケットまたは台などの任意の適切な、実質的に剛性のある支持構造体を含む。支持部材５３０は、基部アーム部材５３２と共に、肘軸ＥＸの周りで一体として回転するように、肘関節部などの、基部アーム部材５３２の任意の適切な部分に連結される。支持部材５３０は、基部アーム部材５３２の長さＬの少なくとも一部に沿って延在する。理解できるように、ワイヤ／ホースＷＨＳは、アッパーアーム２１０から、支持部材５３０および／または基部アーム部材５３２に沿って、またはそれを通過して、エンドエフェクタ２３０、２３１へと配線される。ワイヤ／ホースＷＨＳ（または少なくともその間の接続部／継ぎ手）が、エンドエフェクタ２３０、２３１の間を自由に通過することを可能にするために、回転式電気コネクタ、回転式流体接合管、配線フレックスコイル、または他の任意の適切な回転継ぎ手５３１が、エンドエフェクタ２３０、２３１の間に配置される。理解できるように、開示される実施形態の態様により、手首軸ＷＸは、スリップリング伝達部を必要としない。
この態様では、１つまたは複数のセンサ構成要素４５０、４５２、４５４が、支持部材５３０および基部アーム部材５３２のうちの１つまたは複数に配置される。既に説明されたように、センサ４５０、４５２、４５４は、本明細書において説明されるようなウェハ自動中央揃えをもたらすために、反射型センサ４５４、全通ビームセンサ４５０、４５２、静電容量センサ、誘導センサ、または、それぞれのエンドエフェクタに保持される基板が、支持部材５３０および基部アーム部材５３２のうちの１つまたは複数に位置するセンサ４５０、４５２、４５４の間または近傍を通過すると、基板の存在および／または縁を検出可能な他の任意のセンサなどの、任意の適切なセンサであってもよい。ある態様では、基部アーム部材５３２が、センサ構成要素および対応のワイヤを必要としないように、センサ４５４は、支持部材５３０上に位置し、反射型、誘導、誘導静電容量、などのセンサを含む。他の態様では、センサ４５０、４５２は、支持部材５３０上および基部アーム部材５３２上に位置し、全通ビームセンサ／構成要素を含む。別の態様では、図５Ｄに図示されるように、支持部材５３０は、基部アーム部材５３２の側面に沿って通過してもよく、そしてエンドエフェクタ２３０、２３１が、支持部材５３０上に位置する１つまたは複数のセンサ４５４の上方または下方を通過し、１つまたは複数のセンサは、反射型、誘導、誘導静電容量、などのセンサを含む。
なお、図６Ａおよび６Ｂを参照すると、基板Ｗを整列またはバッファリングのために基板保持部５２０に移送した後に、基部５０１および基板保持部５２０（そして基板Ｗ）が、エンドエフェクタ２３０、２３１の回転平面ＲＰの上方に位置するように、基部５０１および基板保持部５２０は、エンドエフェクタの基板保持歯ＥＦＴを通過するように構成されてもよい。基板Ｗを基板保持部５２０上に設置した後に、１つまたは複数のエンドエフェクタ２３０、２３１を回転させることによって、基板保持部５２０から、または基板保持部５２０への基板の迅速な交換を可能にしてもよい。
図７Ａおよび７Ｂを参照すると、搬送装置７００は、上記のアーム２０１に実質的に類似の２つのＳＣＡＲＡアーム７５５Ａ、７５５Ｂおよび駆動部を含んでもよい。搬送装置７００の駆動部は、図３Ｂに関して既に説明された、３軸駆動システム６３４に実質的に類似の３同軸駆動システムなどの任意の適切なモータであってもよい。別の態様では、搬送装置７００の駆動システムは、任意の適切な構成を有する３同軸駆動システムを含んでもよい。駆動システムの他の適切な例は、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、米国特許第５，７２０，５９０号明細書、２００８年６月２７日に出願された（「Ｒｏｂｏｔ Ｄｒｉｖｅ ｗｉｔｈ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された）米国特許出願第１２／１６３，９９６号明細書、２０１１年１０月１１日に出願された（「Ｃｏａｘｉａｌ Ｄｒｉｖｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｒｏｂｏｔ」と題された）米国特許出願第１３／２７０，８４４号明細書、および２０１１年７月１２日に出願された（「Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｒｉｖｅ Ｓｐｉｎｄｌｅ」と題された）米国仮特許出願第６１／５１０，８１９号明細書に見ることができる。アーム組立体を、上記のものと実質的に類似の方法で上昇および／または下降させるために、Ｚ方向に沿った進行を提供するために、Ｚ軸駆動部が、同軸駆動シャフト配置に連結されてもよい。
各アーム７５５Ａ、７５５Ｂは、アッパーアーム２１０Ａ、２１０Ｂと、アッパーアーム２１０に肘軸ＥＸＡ、ＥＸＢを中心に取り付けられるフォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂと、それぞれのフォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂに手首軸ＷＸＡ、ＷＸＢを中心に取り付けられる少なくとも２つのエンドエフェクタ２３０Ａ、２３１Ａ、２３０Ｂ、２３１Ｂとを含む。なお、一態様では、アーム組立体のＺ運動量を減少させるために、エンドエフェクタ２３０Ａ、２３１Ａ、２３０Ｂ、２３１Ｂのうちの１つまたは複数が、同じ移送平面ＴＰ上に位置してもよい。他の態様では、エンドエフェクタは、異なる移送平面上に位置してもよい。この態様では、アーム７５５Ａ、７５５Ｂは、それぞれの肩軸ＳＸＡ、ＳＸＢを中心に基部部材７５０に取り付けられ、基部部材７５０に支持される。たとえば、アーム７５５Ａは、肩軸ＳＸＡを中心に基部部材７５０に取り付けられ、アーム７５５Ｂは、肩軸ＳＸＢを中心に基部部材に取り付けられる。基部部材７５０は、任意の適切な形状または構成を有してもよく、たとえば図７に示されている細長い矩形は、本質的には単なる例示である。例として、基部部材７５０は、基部部材７５０がその周りを回転する駆動軸ＴＸの両側面上に配置される第１端部７５０Ｅ１および第２端部７５０Ｅ２を含んでもよい。アーム７５５Ａ、７５５Ｂのそれぞれは、基部部材７５０のそれぞれの端部７５０Ｅ１、７５０Ｅ２に、回転可能に取り付けられてもよい。他の態様では、例証目的のため、基部アームは、図１０Ａおよび１０Ｂのアッパーアーム１１５０に関して示されるような、略Ｕ字型または略Ｖ字型の構成を有してもよい。
駆動シャフトＤ１が回転すると、基部部材７５０が共に回転するように、基部部材７５０は、駆動軸ＴＸ（たとえば同軸駆動シャフト組立体の回転軸）を中心に、駆動部の第１駆動シャフトＤ１（たとえば外側駆動シャフト）に連結されてもよい。駆動シャフトＤ３が回転すると、プーリＤＰ１が共に回転するように、第１駆動プーリＤＰ１は、駆動部の第３駆動シャフトＤ３（たとえば内側駆動シャフト）に連結されてもよい。第１肩部プーリＳＰ１が、軸ＳＸＡを中心に、シャフト上に取り付けられてもよく、第１肩部プーリＳＰ１が、ベルト、バンド、歯車、または他の任意の適切な伝達部７６１によって、などの任意の適切な方法で第１駆動プーリＤＰ１に連結される。肩部プーリＳＰ１は、基板をアーム７５５Ａから、およびアーム７５５Ａに移送するために、アームを伸長および収縮させるために、任意の適切な方法でアーム７５５Ａに連結されてもよい。この態様では、アーム７５５Ａが、１つの駆動軸のみを使用して伸長および収縮され得るように、および手首軸ＷＸＡが、伸長および収縮の経路と揃ったままであるように、フォアアーム２２０Ａの回転は、既知の方法で、任意の適切な伝達システム７７０Ａによってアッパーアーム２１０Ａの回転に従属してもよい。他の態様では、アーム７５５Ａのアッパーアーム、フォアアームおよびエンドエフェクタのうちの２つ以上が個別に駆動されるように、追加の駆動シャフト／モータが、駆動部に設けられてもよいことが理解されるべきである。
駆動シャフトＤ２が回転すると、駆動プーリＤＰ２が共に回転するように、第２駆動プーリＤＰ２は、駆動部の第２駆動シャフトＤ２（たとえば中間駆動シャフト）に連結されてもよい。第２肩部プーリＳＰ２が、軸ＳＸＢを中心にシャフト上に取り付けられてもよく、第２肩部プーリＳＰ２が、ベルト、バンド、歯車、または他の任意の適切な伝達部７６０によって、などの任意の適切な方法で第２駆動プーリＤＰ２に連結される。肩部プーリＳＰ２は、基板をアーム７５５Ｂから、およびアーム７５５Ｂに移送するために、アームを伸長および収縮させるために、任意の適切な方法でアーム７５５Ｂに連結されてもよい。この態様では、アーム７５５Ｂが、１つの駆動軸のみを使用して伸長および収縮され得るように、一方で、手首軸ＷＸＢが、伸長および収縮の経路と揃ったままであるように、フォアアーム２２０Ｂの回転は、既知の方法で、任意の適切な伝達システム７７０Ｂによってアッパーアーム２１０Ｂの回転に従属してもよい。他の態様では、アーム７５５Ｂのアッパーアーム、フォアアームおよびエンドエフェクタのうちの２つ以上が個別に駆動されるように、追加の駆動シャフト／モータが、駆動部に設けられてもよいことが理解されるべきである。
なお、第１および第２駆動プーリＤＰ１、ＤＰ２と、それぞれの肩部プーリＳＰ１、ＳＰ２との間の割合は、１対１の割合であってもよい。しかし、代替の実施形態では、任意の適切な割合が駆動プーリとそれぞれの肩部プーリとの間で使用されてもよい。
フォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂのそれぞれは、たとえば、図２Ａ〜２Ｄに関する上記のものに実質的に類似であってもよい。たとえば、各フォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂは、上記のようにエンドエフェクタ２３０Ａ、２３１Ａ、２３０Ｂ、２３１Ｂが、上部フォアアーム部２２０Ｕと下部フォアアーム部との間を通過することを可能にする、概してチャネル形状の構造を有してもよい。この態様では、エンドエフェクタ２３０Ａ、２３１Ａ、２３０Ｂ、２３１Ｂのそれぞれは、上記のものに実質的に類似の方法で、それぞれの駆動モータ２５１Ａ、２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｂによって、個別に駆動される。
図８Ａを参照すると、開示される実施形態の別の態様では、アーム７５５Ａ、７５５Ｂの伸長および収縮が連動するように、（搬送装置７００に実質的に類似であってもよい）搬送装置８００は、任意の適切な２同軸駆動システム８９９によって駆動されてもよい。２同軸駆動システム８９９の第１の駆動シャフトＤ１は、上記のものに実質的に類似の方法で、基部部材７５０に連結されてもよい。第２駆動シャフトＤ２が回転すると、駆動プーリＤＰ１、ＤＰ２が駆動シャフトＤ２と共に回転するように、２同軸駆動システム８９９の第２の駆動シャフトＤ２が、駆動プーリＤＰ１、ＤＰ２に連結されてもよい。この態様では、駆動プーリおよび肩部プーリが、同じ方向に（たとえば両方が時計回りに、または反時計回りに）回転するように、駆動プーリＤＰ１、ＤＰ２のうちの一方が、任意の適切な方法で、それぞれの肩部プーリＳＰ１、ＳＰ２に連結されてもよい。駆動プーリおよび肩部プーリが、反対の方向に回転する（たとえば一方のプーリが時計回りに回転し、他方のプーリが反時計回りに回転する）ように、駆動プーリＤＰ１、ＤＰ２の他方が、それぞれの肩部プーリＳＰ１、ＳＰ２に連結されてもよい。この態様では、駆動プーリＤＰ２および肩部プーリＳＰ２は、プーリＤＰ２、ＳＰ２が同じ方向に回転するように、ベルト、バンド、歯車、または他の任意の適切な伝達部７６０によって、などの任意の適切な方法で互いに連結される。駆動プーリＤＰ１は、プーリＤＰ１、ＳＰ１が反対の方向に回転するように、ベルト、バンド、歯車、または他の任意の適切な伝達部７６２によって、などの任意の適切な方法で、肩部プーリＳＰ１に連結される。例示目的のため、図８においてプーリＤＰ１、ＳＰ１は、「図８の」ベルト／バンド配置によって連結されて示されており、それによって、シャフトＤ２が回転すると、プーリＳＰ１、ＳＰ２が反対方向に回転する。理解できるように、この２軸駆動配置、および対応する従動プーリＤＰ１、ＤＰ２と、それぞれの肩部プーリＳＰ１、ＳＰ２との間の伝達部によって、アーム７５５Ａ、７５５Ｂが、実質的に同時に伸長してもよく（たとえば、「図８の」ベルト／バンド配置または他の任意の適切な逆回転駆動構成などを用いて、両方のアームが、実質的に同時に基板保持位置へと伸長し、基板保持位置から収縮する）、または一方のアーム７５５Ａ、７５５Ｂが伸長する間に、他方のアーム２０５５Ａ、２０５５Ｂが収縮してもよい。他の態様では、駆動シャフトＤ２と肩部プーリＳＰ１、ＳＰ２との間の連結が、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、２００８年５月８日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｍｏｖａｂｌｅ Ａｒｍｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ａ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題された米国仮特許出願第１２／１１７，４１５号明細書、および２００７年４月６日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ Ｍｏｖａｂｌｅ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ａｒｍｓ」と題された米国仮特許出願第１１／６９７，３９０号明細書に記載されたものに実質的に類似のロストモーション連結であってもよい。
図９を参照すると、本明細書において説明される搬送アームのエンドエフェクタ２３０、２３１もまた、図８Ａに関する上記のものに実質的に類似の方法で、逆方向伝達部を使用する単一の駆動装置２５１’によって駆動される。たとえば、エンドエフェクタ２３０、２３１は、同軸シャフト／プーリ配置によって、フォアアーム２２０に回転可能に取り付けられる。たとえば、エンドエフェクタ２３０は、シャフトＥＰ１が回転するとエンドエフェクタ２３０が共に回転するように、シャフト／プーリＥＰ１（以下、「シャフトＥＰ１」と呼称される）に連結されてもよい。同様に、エンドエフェクタ２３１は、シャフトＥＰ２が回転するとエンドエフェクタ２３１が共に回転するように、シャフト／プーリＥＰ２（以下、「シャフトＥＰ２」と呼称される）に連結されてもよい。駆動装置２５１’は、シャフトＥＰＤを駆動するための任意の適切なモータ２５１Ｍを含んでもよい。シャフトＥＰＤは、シャフト９６０およびシャフトＥＰが同じ方向に回転するように、上記の伝達部７６０に実質的に類似の任意の適切な伝達部９６０によってシャフトＥＰ１に連結されてもよい。シャフトＥＰＤは、シャフトＥＰＤおよびシャフトＥＰ２が反対方向に回転するように、上記の伝達部７６２に実質的に類似の任意の適切な伝達部９６２によってシャフトＥＰ２に連結されてもよい。理解できるように、シャフトＥＰ１、ＥＰ２の反対方向の回転により、基板をエンドエフェクタ２３０、２３１のそれぞれに、またはそれぞれから移送するために、エンドエフェクタが、単一の駆動装置２５１’によって駆動されることが可能になる。
図１０Ａおよび１０Ｂも参照すると、搬送装置１１００は、フォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂが回転可能に取り付けられる共通アッパーアーム１１５０を含んでもよい。たとえば、共通アッパーアーム１１５０は、略Ｕ字型または略Ｖ字型の構成を有する、実質的に剛性のあるリンクであってもよい。他の態様では、共通アッパーアームは、上記の基部アーム７５０のものと実質的に類似の、矩形の形状を有してもよい。ここでは、略Ｕ字型または略Ｖ字型の構成は、実質的に肩回転軸に配置される頂点部を有し、各フォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂが、共通アッパーアーム１１５０の脚部１１５０ＬＡ、１１５０ＬＢのそれぞれの１つに配置される肘回転軸ＥＸＡ、ＥＸＢに回転可能に取り付けられる。一態様では、フォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂのそれぞれの軸ＥＸＡ、ＥＸＢの周りでの回転は、図７Ａ〜８Ｂに関して、アッパーアーム２１０Ａ、２１０Ｂに対して既に説明されたものに実質的に類似の方法で連結されてもよい。他の態様では、フォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂのそれぞれは、たとえば、肩回転軸ＳＸに位置する同軸駆動シャフト配置によって、またはそれぞれの肘軸ＥＸＡ、ＥＸＢに配置される個別の駆動装置によって、などの任意の適切な方法で、それぞれの軸ＥＸＡ、ＥＸＢの周りで個別に回転されてもよい。なお、図７Ａ、８Ａ、および８Ｂに関し上記の基部アーム７５０（および、この態様では共通アッパーアーム１１５０）に配置される伝達部は、肩部プーリ（および、この態様では、フォアアーム２２０Ａ、２２０Ｂの回転を引き起こす肘部プーリ）間の角度θが、基部アーム７５０または共通アッパーアーム１１５０の形状に依存してもよい任意の適切な角度であるように構成されてもよい。エンドエフェクタ２３０Ａ、２３１Ａ、２３０Ｂ、２３１Ｂは、上記のものなどの任意の適切な方法で、それぞれの手首軸の周りで回転されてもよい。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板装置が提供される。基板搬送装置は、フレームと、フレームに肩軸を中心に回転可能に取り付けられるアッパーアームと、アッパーアームに肘軸を中心に回転可能に取り付けられ、共通関節によってアッパーアームに従属する積層フォアアーム部を含むフォアアームと、フォアアームに回転可能に取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタであって、フォアアームが、独立型の積層エンドエフェクタに共通であり、少なくとも１つのエンドエフェクタが、積層フォアアーム部に手首軸で取り付けられる、独立型の積層エンドエフェクタと、を備え、フォアアームは、積層フォアアーム部に取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタ間の間隔が、貫通器具を収容するエンドエフェクタ間の高さ構築から分離され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、積層フォアアーム部が、接続部材によって互いに結合される上部フォアアーム部および下部フォアアーム部を含み、それによって、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部が、一体型組立ユニットを形成する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのエンドエフェクタが、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部のうちの少なくとも１つに取り付けられ、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間に配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのエンドエフェクタが、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間を完全に通過することができる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのエンドエフェクタが、上部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる第１エンドエフェクタ、および下部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる第２エンドエフェクタを含み、第１および第２エンドエフェクタが、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間で対向して配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、手首軸が、第１および第２エンドエフェクタの両方の共通回転軸である。
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１および第２エンドエフェクタのそれぞれが、第１および第２エンドエフェクタの他方から独立して回転可能である。
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１および第２エンドエフェクタが、対向する第１および第２エンドエフェクタの間に配置される軸受けによって、互いに連結される。
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１および第２エンドエフェクタが、手首軸の周りで一体として回転するように、第１および第２エンドエフェクタが、互いに連結される。
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１および第２エンドエフェクタのそれぞれのための電線および空気圧ラインが、第１および第２エンドエフェクタの他方の電線および空気圧ラインの経路から独立して、フォアアームから第１および第２エンドエフェクタのそれぞれの１つに実質的に直接設けられる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、フォアアーム上に設けられ、少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、上部および下部フォアアーム部の間を通過する基板を感知するように配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのエンドエフェクタが、少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持される基板が、上部および下部フォアアーム部の間を回転して通過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、少なくとも１つのエンドエフェクタが、上部および下部フォアアーム部の間で延在するように、接続部材から片持ちされる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのエンドエフェクタが、回転可能な基板保持部を含み、基板方向検出センサが、上部および下部フォアアーム部のうちの１つまたは複数に配置され、基板方向検出センサが、回転可能な基板保持部によって保持および回転される基板の基板整列特徴部を検出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、エンドエフェクタが、少なくとも１つの基板保持部の回転平面に略垂直の方向に移動するように、接続部材に移動可能に取り付けられる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、アッパーアーム、フォアアーム、および少なくとも１つのエンドエフェクタのそれぞれを駆動するために、肩軸、肘軸、および手首軸のうちの少なくとも２つを略中心に配置される駆動モータを有する分散型駆動部を含む。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、少なくとも１つの同軸駆動シャフト配置を含み、同軸駆動シャフト配置の各シャフトが、アッパーアーム、フォアアーム、および少なくとも１つのエンドエフェクタのそれぞれに駆動連結される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、フォアアーム内に配置され、肘軸および手首軸の両方からずれているエンドエフェクタモータを含む。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、積層フォアアーム部の一方が、独立型の積層エンドエフェクタが回転して通過する通過部を形成するように、積層フォアアーム部の他方から離間した支持部材を形成する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、支持部材は、支持部材および積層フォアアーム部の他方が一体として回転するように、積層フォアアーム部の他方に連結され、独立型の積層フォアアーム部が、積層フォアアーム部の他方に回転可能に取り付けられる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、支持部材が、少なくとも１つの貫通器具が支持部材の上方または内部を通過することを可能にする。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのセンサが、支持部材および積層フォアアーム部の他方のうちの１つまたは複数に設けられ、少なくとも１つのセンサが、少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、支持部材と積層フォアアーム部の他方との間で回転する基板を感知するように配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置が提供される。基板装置は、フレームと、フレームに、基部部材回転軸を中心に回転可能に取り付けられる基部部材と、基部部材に、それぞれの肩軸を中心に取り付けられる少なくとも１つの関節アームと、を備え、少なくとも１つの関節アームのそれぞれが、それぞれの肩軸を中心に回転可能に取り付けられるアッパーアームと、アッパーアームに、肘軸を中心に回転可能に取り付けられ、肘軸の周りで一体として回転するように、互いに結合される上部フォアアーム部および下部フォアアーム部を有するフォアアームと、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部のうちの少なくとも１つに、共通肘軸を中心に回転可能に取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタと、を備え、フォアアームは、上部アッパーアーム部および下部アッパーアーム部のうちの少なくとも１つに取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタ間の間隔が、独立型の積層エンドエフェクタ間の高さ構築から分離され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、独立型の積層エンドエフェクタ間の間隔が、貫通器具を収容するための、独立型の積層エンドエフェクタ間の高さ構築から分離される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの関節アームが、基部部材の回転軸に対して、基部部材の対向する端部に取り付けられる２つの関節アームを備える。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、少なくとも１つの関節アームのそれぞれの伸長および収縮が、少なくとも１つの関節アームの他方に連動するように、少なくとも１つの関節アームに接続される駆動部を含む。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、少なくとも１つの関節アームのそれぞれが、少なくとも１つの関節アームの他方から独立して伸長および収縮するように、少なくとも１つの関節アームに接続される駆動部を含む。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、独立型の積層エンドエフェクタが、上部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる第１エンドエフェクタ、および下部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる第２エンドエフェクタを含み、第１および第２エンドエフェクタが、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間で対向して配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、第１および第２エンドエフェクタのそれぞれのための電線および空気圧ラインが、第１および第２エンドエフェクタの他方に配線される電線および空気圧ラインから独立して、フォアアームから第１および第２エンドエフェクタのそれぞれの１つに実質的に直接設けられる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、フォアアーム上に設けられ、少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、独立型の積層エンドエフェクタの少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、上部および下部フォアアーム部の間を通過する基板を感知するように配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、独立型の積層エンドエフェクタが、独立型の積層エンドエフェクタのそれぞれに保持される基板が、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間を回転して通過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、上部フォアアーム部が、独立型の積層エンドエフェクタが回転して通過する通過部を形成するように、下部フォアアーム部から離間した支持部材を形成する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、独立型の積層エンドエフェクタが、下部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、支持部材が、少なくとも１つの貫通器具が支持部材の上方または内部を通過することを可能にする。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのセンサが、支持部材および下部フォアアーム部のうちの１つまたは複数に設けられ、少なくとも１つのセンサが、独立型の積層エンドエフェクタの少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、支持部材と下部フォアアーム部との間で回転される基板を感知するように配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理装置が提供される。基板装置は、チャンバを形成するフレームと、少なくとも部分的にチャンバ内に配置される搬送装置と、を備え、搬送装置が、チャンバに接続される駆動部と、駆動部に、肩軸を中心に回転可能に取り付けられるアッパーアームと、アッパーアームに、肘軸を中心に回転可能に取り付けられ、共通関節によってアッパーアームに従属する分岐フォアアーム部を含むフォアアームと、フォアアームに回転可能に取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタであって、フォアアームが、独立型の積層エンドエフェクタに共通であり、少なくとも１つのエンドエフェクタが、分岐フォアアーム部に手首軸で取り付けられる、独立型の積層エンドエフェクタと、を備え、フォアアームは、分岐フォアアーム部に取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタ間の間隔が、エンドエフェクタ間の高さ構築から分離され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、独立型の積層エンドエフェクタ間の間隔が、貫通器具を収容するエンドエフェクタ間の高さ構築から分離される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、分岐フォアアーム部が、接続部材によって互いに結合される上部フォアアーム部および下部フォアアーム部を含み、それによって、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部が、一体型組立ユニットを形成する。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのエンドエフェクタが、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部のうちの少なくとも１つに取り付けられ、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間に配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのエンドエフェクタが、上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間を完全に通過することができる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、独立型の積層エンドエフェクタが、第１エンドエフェクタおよび第２エンドエフェクタを含み、第１および第２エンドエフェクタのそれぞれのための電線および空気圧ラインが、第１および第２エンドエフェクタの他方に配線される電線および空気圧ラインから独立して、フォアアームから第１および第２エンドエフェクタのそれぞれの１つに実質的に直接設けられる。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、フォアアーム上に設けられ、少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、分岐フォアアーム部の間を通過する基板を感知するように配置される。
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、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。従って、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 (19)

  1. 基板搬送装置であって、
    フレームと、
    前記フレームに、基部部材回転軸を中心に回転可能に取り付けられる基部部材と、
    前記基部部材に、それぞれの肩軸を中心に取り付けられる少なくとも１つの関節アームと、を備え、
    前記少なくとも１つの関節アームのそれぞれが、
    前記それぞれの肩軸を中心に回転可能に取り付けられるアッパーアームと、
    前記アッパーアームに、肘軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記肘軸の周りで一体として回転するように互いに結合される上部フォアアーム部および下部フォアアーム部を有する非関節フォアアームリンクと、
    上部フォアアーム部および下部フォアアーム部のうちの少なくとも１つに、共通手首軸を中心に回転可能に取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタと、を備え、
    前記非関節フォアアームリンクの前記上部フォアアーム部および下部フォアアーム部は、前記上部フォアアーム部および下部フォアアーム部のうちの少なくとも１つに取り付けられる前記独立型の積層エンドエフェクタ間の間隔が、前記独立型の積層エンドエフェクタに取り付けられる貫通器具の高さから切り離されて、独立して設定されるように構成される、
    基板搬送装置。
  2. 前記少なくとも１つの関節アームが、前記基部部材回転軸に対して、前記基部部材の対向する端部に取り付けられる２つの関節アームを備える、請求項１記載の基板搬送装置。
  3. 前記少なくとも１つの関節アームのそれぞれの伸長および収縮が、前記少なくとも１つの関節アームの他方に連動するように、前記少なくとも１つの関節アームに接続される駆動部をさらに備える、請求項１記載の基板搬送装置。
  4. 前記少なくとも１つの関節アームのそれぞれが、前記少なくとも１つの関節アームの他方から独立して伸長および収縮するように、前記少なくとも１つの関節アームに接続される駆動部をさらに備える、請求項１記載の基板搬送装置。
  5. 前記独立型の積層エンドエフェクタが、前記上部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる第１エンドエフェクタ、および前記下部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる第２エンドエフェクタを含み、前記第１および第２エンドエフェクタが、前記上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間で対向して配置される、請求項１記載の基板搬送装置。
  6. 前記第１および第２エンドエフェクタのそれぞれのための電線および空気圧ラインが、前記第１および第２エンドエフェクタの他方に配線される電線および空気圧ラインから独立して、前記非関節フォアアームリンクから前記第１および第２エンドエフェクタのそれぞれの１つに実質的に直接設けられる、請求項５記載の基板搬送装置。
  7. 少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、前記非関節フォアアームリンク上に設けられ、前記少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、前記独立型の積層エンドエフェクタの少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、前記上部および下部フォアアーム部の間を通過する基板を感知するように配置される、請求項１記載の基板搬送装置。
  8. 前記独立型の積層エンドエフェクタは、前記独立型の積層エンドエフェクタのそれぞれに保持される基板が、前記上部フォアアーム部および前記下部フォアアーム部の間を回転して通過するように構成される、請求項１記載の基板搬送装置。
  9. 前記上部フォアアーム部が、前記独立型の積層エンドエフェクタが回転して通過する通過部を形成するように、前記下部フォアアーム部から離間した支持部材を形成する、請求項１記載の基板搬送装置。
  10. 前記独立型の積層エンドエフェクタが、前記下部フォアアーム部に回転可能に取り付けられる、請求項９記載の基板搬送装置。
  11. 前記支持部材が、少なくとも１つの貫通器具が前記支持部材の上方または内部を通過することを可能にする、請求項９記載の基板搬送装置。
  12. 少なくとも１つのセンサが、前記支持部材および前記下部フォアアーム部のうちの１つまたは複数に設けられ、前記少なくとも１つのセンサが、前記独立型の積層エンドエフェクタの少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、前記支持部材と前記下部フォアアーム部との間で回転される基板を感知するように配置される、請求項９記載の基板搬送装置。
  13. 基板処理装置であって、
    チャンバを形成するフレームと、
    少なくとも部分的に前記チャンバ内に配置される搬送装置と、を備え、
    前記搬送装置が、
    前記チャンバに接続される駆動部と、
    前記駆動部に、肩軸を中心に回転可能に取り付けられるアッパーアームと、
    前記アッパーアームに、肘軸を中心に回転可能に取り付けられ、共通関節によって前記アッパーアームに従属する分岐フォアアーム部を含む非関節フォアアームリンクと、
    前記非関節フォアアームリンクに回転可能に取り付けられる独立型の積層エンドエフェクタであって、前記非関節フォアアームリンクが、前記独立型の積層エンドエフェクタに共通であり、少なくとも１つのエンドエフェクタが、前記分岐フォアアーム部に手首軸で取り付けられる、独立型の積層エンドエフェクタと、を備え、
    前記非関節フォアアームリンクの前記分岐フォアアーム部は、前記分岐フォアアーム部に取り付けられる前記独立型の積層エンドエフェクタ間の間隔が、前記独立型の積層エンドエフェクタに取り付けられる貫通器具の高さから切り離されて、独立して設定されるように構成される、
    基板処理装置。
  14. 前記分岐フォアアーム部が、接続部材によって互いに結合される上部フォアアーム部および下部フォアアーム部を含み、それによって、前記上部フォアアーム部および下部フォアアーム部が、一体型組立ユニットを形成する、請求項１３記載の基板処理装置。
  15. 前記少なくとも１つのエンドエフェクタが、前記上部フォアアーム部および下部フォアアーム部のうちの少なくとも１つに取り付けられ、前記上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間に配置される、請求項１４記載の基板処理装置。
  16. 前記少なくとも１つのエンドエフェクタが、前記上部フォアアーム部および下部フォアアーム部の間を完全に通過することができる、請求項１４記載の基板処理装置。
  17. 前記独立型の積層エンドエフェクタが、第１エンドエフェクタおよび第２エンドエフェクタを含み、前記第１および第２エンドエフェクタのそれぞれのための電線および空気圧ラインが、前記第１および第２エンドエフェクタの他方に配線される電線および空気圧ラインから独立して、前記非関節フォアアームリンクから前記第１および第２エンドエフェクタのそれぞれの１つに実質的に直接設けられる、請求項１４記載の基板処理装置。
  18. 少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、前記非関節フォアアームリンク上に設けられ、前記少なくとも１つのウェハ中心検出センサが、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ上に保持され、前記分岐フォアアーム部の間を通過する基板を感知するように配置される、請求項１４記載の基板処理装置。
  19. 前記独立型の積層エンドエフェクタ間の前記間隔が、貫通器具を収容するように、前記少なくとも１つのエンドエフェクタが取り付けられる前記分岐フォアアーム部の間の間隔から切り離される、請求項１３記載の基板処理装置。
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