JP7328183B2 - 機械的スイッチ機構を利用する複数の可動アームを有する基板搬送装置 - Google Patents

機械的スイッチ機構を利用する複数の可動アームを有する基板搬送装置 Download PDF

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Description

ここに開示された実施形態は、基板搬送装置に関し、より具体的には、機械的スイッチ機構を利用する複数の可動アームを有する基板搬送装置に関する。
本願は、２００７年５月８日に出願された米国仮特許出願第６０／９１６，７８１号の利益を主張するものであり、２００７年５月８日に出願された米国仮特許出願第６０／９１６，７２４号に関連し、その開示内容の全ては参照することによって本明細書に組み込まれているものとする。
従来の複数アーム式基板搬送装置においては、搬送部のアームまたはリンケージは複雑な構成の３つ以上のモータによって動作する。例えば、当該モータは同軸上に配置され、かつ同軸の中空シャフトを介してリンケージに取付けられ、これによって３つの動作の自由度を伴った搬送を実現する。典型的な場合、最も外側のシャフトはハブに取付けられ、これによって、例えば回転中心軸の周りを複数のアームが回転する。２つの内側のシャフトは、例えば独立したベルトおよびプーリー構成部によって、複数のアームのうちの１つにそれぞれ接続され得る。搬送運動を生じさせるのに用いられるモータの数が多くなるにつれて、搬送動作を制御する制御システムの負荷はより大きくなる。さらに、用いられるモータの数が多くなるにつれて、モータが故障する可能性、および搬送コストが増加する。
従来の複数アーム式搬送装置は、搬送チャンバまたは他の基板搬送装置内において、搬送装置およびその駆動システムが配置されるべき場所および／または当該チャンバ／装置の下部に配置されて使用されるため、他の基板処理コンポーネント（例えば真空ポンプ等）用のスペースが限られるか、またはある程度の制約を受ける。これによって、従来のシステムでは、搬送チャンバのサイズを大きくし、例えば、真空ポンプを当該チャンバ／装置の底部以外の位置に載置することができるようにする場合がある。これは、コスト増加を招くことになる。
従来の非同軸並列デュアルスカラ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍ（選択的コンプライアンスアセンブリロボットアーム）：ｓｃａｒａ）アームは、ＭＥＣＳ Ｋｏｒｅａ，Ｉｎｃ．によるＵＴＷおよびＵＴＶシリーズのロボット、Ｒｏｒｚｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．によるＲＲシリーズのロボット、およびＪＥＬ Ｃｏｒｐ．によるＬＴＨＲ、ＳＴＨＲ、およびＳＰＲシリーズのロボット等、複数の会社によって販売されている。並列デュアルアームのスカラ移送機器の一実施例は、米国特許第５，７６５，４４４号に見ることができる。
従来の非同軸並列デュアルアームロボットの例示的な構成を、図１および１Ａに示す。ロボットは、２つのスカラアームまたはリンケージを担持する旋回ハブの周囲に構築される。左リンケージは、回転ジョイントを通じて直列に連結されたアッパーアーム、フォアアームおよびエンドエフェクタを有する。ベルトおよびプーリー構成部は左アームの運動を拘束するのに使用され、これによってハブに対するアッパーアームの回転がフォアアームの反対方向の回転を生成する（例えば、アッパーアームの時計回りの回転が、フォアアームの反時計回りの回転を生じさせる）。別のベルトおよびプーリー構成部は、エンドエフェクタの放射状の配向を維持するのに使用される。右リンケージは、左アームと鏡対称であってもよい。左および右アームのエンドエフェクタは、ロボットの２つのリンケージが無制限に運動できるように、異なる水平面内を移動する。図１Ｂ～１Ｄで分かるように、左および右のアッパーアームを回転させることによって、それぞれのリンケージを、ハブの旋回ポイントに対して共通の半径方向に独立して伸長させることができる。
図１、１Ａ～Ｄに示されている従来の並列ロボットにおいて、ロボットアームまたはリンケージは複雑な構成の３つ（以上）のモータによって動作する。当該モータは同軸上に配置され、かつ同軸の中空シャフトを介してロボットに取付けられ、これによって３つの自由度を有する動作をロボットに提供する。最も外側のシャフトはハブに連結され、一方、２つの内側のシャフトは、独立したベルトおよびプーリー構成部を介して左および右リンケージのアッパーアームに連結され得る。ロボットアームの移動を生じさせるために採用されるモータの数が多くなるにつれて、ロボットの運動を制御する制御システムへの負担が大きくなる。また、採用されるモータの数が多くなるにつれて、モータが故障する可能性、およびロボットのコストが増加する。
図１Ａ～Ｄに示されるように、従来の並列ロボットはその駆動部と共に搬送チャンバ内に設けられて使用されており、これによって、雰囲気制御システム（例えば搬送チャンバの底部への真空ポンプ）など、チャンバへの他の構成要素の載置のために使用できる空間領域が無くなる、または、良くても阻害および制限される。これは、従来のシステムでは、真空ポンプを当該チャンバの底部以外の位置に載置するために、搬送チャンバのサイズを増大させ得る。これは、コストの増加につながる。
ロボットシステムの複雑さや閉じ込め領域が低減され、さらに信頼性および清潔さが向上した独立可動アームをロボットマニピュレータが有することは好都合となるであろう。
１の例示的な実施形態では、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、フレームと、フレームに接続され、かつ少なくとも１つの独立して制御可能なモータを含む駆動部と、フレームに接続され、かつ基板を支持および搬送するように構成されたアームリンクを有する少なくとも２つの基板搬送アームと、少なくとも１つの独立して制御可能なモータと少なくとも２つの基板搬送アームとに連結された機械運動スイッチとを含み、該機械運動スイッチは、少なくとも１つの独立して制御可能なモータによって第１の軸の周囲を回転自在に駆動される旋回部材と、第１および第２の接続リンクとを含み、接続リンクの各々は、その一方（第１）の端部において回転自在に旋回部材に連結され、反対の第２の端部においてそれぞれ駆動リンクに回転自在に結合され、駆動リンクの各々は少なくとも２つの基板搬送アームのアームリンクとは異なり、駆動リンクの各々は、フレームの互いに並列に設けられた第２の軸および第３の軸の周囲に、かつ第１の軸から離間して回転自在に連結され、駆動リンクの各々は少なくとも２つの基板搬送アームのアームリンクにおけるアッパーアームリンクの各々に駆動可能なように取付けられ、少なくとも２つの基板搬送アームの１の基板搬送アームを伸長および収縮させる一方で少なくとも２つの基板搬送アームの他の基板搬送アームをほぼ収縮状態のまま保持する。
別の例示的実施形態によると、基板搬送装置が提供される。該基板搬送装置は、駆動部と、駆動部に動作可能なように接続されたスカラアームと、を含み、該スカラアームは、アッパーアームと、アッパーアームに可動的に載置されかつアッパーアームがほぼ固定されたリンクである場合に基板をその上に保持することが可能な少なくとも２つのフォアアームと、アッパーアームの内部に配置されかつ駆動部に動作可能なように接続された機械運動スイッチと、を備え、該機械運動スイッチは、駆動部の１つのモータのみによって動作し、少なくとも２つのフォアアームのうちの１のアームの、少なくとも２つのフォアアームの他のアームとはほぼ無関係な回転を選択的に生じさせるように構成されている。
さらに別の例示的実施形態によると、基板搬送装置が提供される。該基板搬送装置は、フレームと、フレームに接続されかつ少なくとも１つの独立して制御可能なモータを含む駆動部と、フレームに接続されかつ基板を支持および搬送するように構成されたアームリンクを備える少なくとも２つの基板搬送アームと、少なくとも１つの独立して制御可能なモータと少なくとも２つの基板搬送アームとに取付けられたコンパクトな機械運動スイッチと、を含み、該機械運動スイッチは、少なくとも１つの独立して制御可能なモータによって第１の軸の周囲を回転自在に駆動される旋回部材と、少なくとも２つの基板搬送アームのアームリンクとは異なる第１および第２の駆動リンクとを含み、駆動リンクの各々は、その一方（第１）の端部において旋回部材の第１のジョイントの各々に回転自在に取付けられ、反対の第２の端部において少なくとも２つの基板搬送アームのアッパーアームリンクの各々の第２のジョイントの各々に回転自在に取付けられ、第１の駆動リンクは第２の駆動リンクと交差し、第１の軸とそれぞれの第１のジョイントとの間の距離は、それぞれの第１のジョイントからそれぞれの第２のジョイントまでの距離と実質的に等しい。
開示される実施形態の上述の側面および他の特徴は、添付図面とともに下記の記述において説明される。
複数の可動アームを有する、従来の基板搬送装置を示す図である。 複数の可動アームを有する、従来の基板搬送装置を示す図である。 複数の可動アームを有する、従来の基板搬送装置を示す図である。 複数の可動アームを有する、従来の基板搬送装置を示す図である。 複数の可動アームを有する、従来の基板搬送装置を示す図である。 本明細書に開示される例示的な実施形態による特徴を組み込んでいる例示的な処理装置を示す図である。 本明細書に開示される例示的な実施形態による特徴を組み込んでいる例示的な処理装置を示す図である。 本明細書に開示される例示的な実施形態による特徴を組み込んでいる例示的な処理装置を示す図である。 本明細書に開示される例示的な実施形態による特徴を組み込んでいる例示的な処理装置を示す図である。 例示的実施形態による、搬送装置の異なる位置を示す、図２の処理装置の搬送装置の駆動部分の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の異なる位置を示す、図２の処理装置の搬送装置の駆動部分の概略図である。 図３Ａ～Ｂに示される駆動部分を有する搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の概略図である。 図３Ａ～Ｂに示される駆動部分を有する搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の概略図である。 図３Ａ～Ｂに示される駆動部分を有する搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の概略図である。 搬送チャンバおよび搬送装置の略部分正面図である。 例示的実施形態による、駆動部の一部の略断面図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、図４Ａ～４Ｃの基板搬送装置の概略図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、図４Ａ～４Ｃの基板搬送装置の概略図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、図４Ａ～４Ｃの基板搬送装置の概略図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、図４Ａ～４Ｃの基板搬送装置の概略図である。 別の３つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、基板搬送装置の別の概略図である。 別の３つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、基板搬送装置の別の概略図である。 別の３つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、基板搬送装置の別の概略図である。 さらに別の５つのうちの１つの異なる回転位置で示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 さらに別の５つのうちの１つの異なる回転位置で示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 さらに別の５つのうちの１つの異なる回転位置で示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 さらに別の５つのうちの１つの異なる回転位置で示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 さらに別の５つのうちの１つの異なる回転位置で示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 ３つのうちの１つの異なる対応する伸長／収縮位置における、各アーム部分を示す、基板搬送装置の各アーム部分の概略図である。 ３つのうちの１つの異なる対応する伸長／収縮位置における、各アーム部分を示す、基板搬送装置の各アーム部分の概略図である。 ３つのうちの１つの異なる対応する伸長／収縮位置における、各アーム部分を示す、基板搬送装置の各アーム部分の概略図である。 異なる位置における基板搬送装置のアーム部分の、別の概略図である。 異なる位置における基板搬送装置のアーム部分の、別の概略図である。 異なる位置における基板搬送装置のアーム部分の、別の概略図である。 異なる位置における基板搬送装置のアーム部分の、別の概略図である。 別の例示的実施形態による基板搬送装置の概略図である。 別の例示的実施形態による基板搬送装置の概略図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置にある装置の２つのアームを示す図１０Ａ～１０Ｂの、基板搬送装置の概略図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置にある装置の２つのアームを示す図１０Ａ～１０Ｂの、基板搬送装置の概略図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置にある装置の２つのアームを示す図１０Ａ～１０Ｂの、基板搬送装置の概略図である。 ４つのうちの１つの異なる伸長位置にある装置の２つのアームを示す図１０Ａ～１０Ｂの、基板搬送装置の概略図である。 別の例示的実施形態による、搬送装置の別の部分の概略図、および搬送装置の運動を示すグラフである。 別の例示的実施形態による、搬送装置の別の部分の概略図、および搬送装置の運動を示すグラフである。 図１２Ａ～Ｂの搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の概略図である。 図１２Ａ～Ｂの搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の概略図である。 図１２Ａ～Ｂの搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の概略図である。 ３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、基板搬送装置の概略図である。 ３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、基板搬送装置の概略図である。 ３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、基板搬送装置の概略図である。 別の３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、基板搬送装置の別の概略図である。 別の３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、基板搬送装置の別の概略図である。 別の３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、基板搬送装置の別の概略図である。 ４つのうちの１つの別の異なる位置において示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 ４つのうちの１つの別の異なる位置において示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 ４つのうちの１つの別の異なる位置において示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 ４つのうちの１つの別の異なる位置において示される、基板搬送装置のさらに別の概略図である。 搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置のさらに別の概略図である。 搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置のさらに別の概略図である。 搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置のさらに別の概略図である。 ２つのうちの１つのアームが、４つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのうちの１つのアームが、４つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのうちの１つのアームが、４つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのうちの１つのアームが、４つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームのうちの１つが、３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、別の例示的実施形態による、左右対称デュアルスカラアームを有する、基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームのうちの１つが、３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、別の例示的実施形態による、左右対称デュアルスカラアームを有する、基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームのうちの１つが、３つのうちの１つの異なる伸長位置において示される、別の例示的実施形態による、左右対称デュアルスカラアームを有する、基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの一方が示される搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの一方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの一方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの一方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの一方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの一方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの他方が示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの他方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの他方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの他方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの他方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 ２つのアームの他方が、５つのうちの１つの異なる伸長位置で示される、搬送チャンバモジュールおよび基板搬送装置の別の概略図である。 従来の搬送装置である。 別の例示的実施形態による、基板搬送装置の別の搬送チャンバモジュールの概略図である。 ８つの異なる回転位置における、図２０Ａ～Ｂの基板搬送装置の概略図である。 ８つの異なる回転位置における、図２０Ａ～Ｂの基板搬送装置の概略図である。 リンケージによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 リンケージによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 直線状のバンドによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 直線状のバンドによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 交差したバンドによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 交差したバンドによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 磁気駆動によって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 磁気駆動によって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 磁気駆動によって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 リンケージによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、デュアルエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 リンケージによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、デュアルエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 異なる形状的構成を有するリンケージによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、デュアルエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 異なる形状的構成を有するリンケージによって駆動される独立して作動される同軸リングを有する、デュアルエンドエフェクタアームの運動図および段階的運動の半径方向の伸長図である。 異なる構成の例示的実施形態による、搬送装置である。 異なる構成の例示的実施形態による、搬送装置である。 異なる構成の例示的実施形態による、搬送装置である。 異なる構成の例示的実施形態による、搬送装置である。 異なる構成の例示的実施形態による、搬送装置である。 異なる構成の例示的実施形態による、搬送装置である。 異なる構成の例示的実施形態による、搬送装置である。 例示的実施形態による、搬送装置の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の駆動システムの概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の駆動システムの概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の駆動システムの概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、機械運動スイッチの動作のグラフである。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 別の例示的実施形態による、搬送装置の一部分の概略図である。 例示的実施形態による、機械運動スイッチのグラフである。 例示的実施形態による、機械運動スイッチのグラフである。 例示的実施形態による、機械運動スイッチのグラフである。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的運動プロファイルである。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、機械運動スイッチのグラフである。 例示的実施形態による、機械運動スイッチのグラフである。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。 例示的実施形態による、搬送装置の例示的動作の概略図である。
開示されている実施形態は、図面に示されている実施形態を参照して記述されるが、該実施形態は、多数の代替的形態の実施形態に組み込むことができることを理解されたい。加えて、あらゆる好適なサイズ、形状、またはタイプの要素または材料を使用することができる。
ここに提供されているのは、機械的スイッチ機構を利用した独立可動アームを有するマニピュレータを備えた基板搬送装置であり、これによって、２つ以上のアームが、２つの独立して制御可能なモータのみによって、統合された回転動作および独立した捕捉／配置動作を可能にする（例えば各アームは２つ以上の自由度を有し、アームの各々の少なくとも１の自由度は他のアームの自由度とはほぼ無関係である）。例えば真空搬送チャンバ壁に、２つ以上のアームのための駆動を組み込んでもよく、これにより、真空システム構成要素（真空ポンプ、ゲージ、および弁）のチャンバ底部への組み込みが可能になる。例示的な一実施形態では、アームの肩部（ショルダー）を（処理ステーションにより近く）中心から離して配置してもよく、これにより、ＳＥＭＩ（半導体製造装置材料協会）のロボットの到達範囲を有するが、従来のアームよりは小さい関節アームが実現される。
図２Ａ～２Ｄを参照すると、本明細書中に開示されている例示的実施形態の特徴を組み込んだ基板処理装置またはツールの概略図が示されている。
図２Ａおよび２Ｂを参照すると、例示的な一実施形態による、例えば半導体ツールステーション１０９０のような、処理装置が示されている。図面には半導体ツールが示されているが、本願明細書に記述されている実施形態は、あらゆるツールステーション、またはロボットマニピュレータを採用している用途に適用することができる。本実施例において、ツール１０９０がクラスタツールとして示されているが、例示的実施形態は、例えば、図２Ｃおよび２Ｄに示され、２００６年５月２６日出願の米国特許出願第１１／４４２，５１１号、名称「ＬｉｎｅａｒＬｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｏｏｌ」（本開示は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明される、直線状のツールステーション等のいかなる好適なツールステーションにも適用され得る。ツールステーション１０９０は、概して、大気フロントエンド１０００と、真空ロードロック１０１０と、真空バックエンド１０２０と、を含む。代替の実施形態では、ツールステーションは、あらゆる好適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、およびバックエンド１０２０のそれぞれの構成要素は、クラスタ化アーキテクチャ制御等のあらゆる好適な制御アーキテクチャの一部となり得る、コントローラ１０９１に接続されてもよい。制御システムは、２００５年６月１１日出願の米国特許出願第１１／１７８，６１５号、名称「Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ」（本開示は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）もの等の、マスタコントローラ、クラスタコントローラ、および自律リモートコントローラを有する、閉ループコントローラであってもよい。代替の実施形態では、あらゆる好適なコントローラおよび／またはコントローラシステムが利用されてもよい。
例示的実施形態では、フロントエンド１０００は、概して、ロードポートモジュール１００５と、例えばイクイップメントフロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）等のミニエンバイロメント１０６０と、を含む。ロードポートモジュール１００５は、３００ｍｍロードポート、フロント開口、またはボトム開口のボックス／ポッド、およびカセットのためのＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）規格のＥ１５．１、Ｅ４７．１、Ｅ６２、Ｅ１９．５、またはＥ１．９に適合する、ＢＯＬＴＳ（ｂｏｘ ｏｐｅｎｅｒ／ｌｏａｄｅｒ ｔｏ ｔｏｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄ）インターフェースであってもよい。代替の実施形態では、ロードポートモジュールは、２００ｍｍのウエハインターフェース、または例えばより大きい、より小さいウエハ、またはフラットパネルディスプレイ用フラットパネル等の、他のあらゆる好適な基板インターフェースとして構成されてもよい。図２Ａには２つのロードポートモジュールが示されているが、代替の実施形態では、任意の好適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、オーバーヘッド移送システム、自動誘導の輸送手段、人が誘導する輸送手段、レール案内の輸送手段によって、または他のあらゆる好適な搬送方法によって、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とインターフェースしてもよい。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との間を、基板が通過できるようにし得る。ミニエンバイロメント１０６０は、下記に詳述するように、概して、搬送ロボット１０１３を含む。一実施形態では、ロボット１０１３は、例えば、米国特許第６，００２，８４０号（本開示は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるもの等のトラック載置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の基板移送に、制御された清浄ゾーンを提供し得る。
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、これらに接続されてもよい。ロードロック１０１０は、概して、大気および真空スロット弁を含む。スロット弁は、大気フロントエンドから基板を装填した後に、ロードロックを真空にするように、および窒素等の不活性ガスをロックに通気した時に搬送チャンバの真空を維持するように採用される、環境分離を提供してもよい。ロードロック１０１０は、基板の基準ポイントを処理のための所望の位置に整列させるための、整列器１０１１を含んでもよい。代替の実施形態では、真空ロードロックは、処理装置のあらゆる好適な場所に位置付けられてもよく、あらゆる好適な構成を有してもよい。
真空バックエンド１０２０は、概して、搬送チャンバ１０２５と、１つ以上の処理ステーション１０３０と、移送ロボット１０１４と、を含む。移送ロボット１０１４は、下記に説明するが、ロードロック１０１０と種々の処理ステーション１０３０との間で基板を搬送するように、搬送チャンバ１０２５内に位置付けられてもよい。処理ステーション１０３０は、電気回路または他の所望の構造を基板上に形成するように、種々の蒸着、エッチング、または他のタイプの処理を通じて、基板上で動作してもよい。典型的なプロセスには、プラズマエッチングもしくは他のエッチングプロセス、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）等の真空を使用する薄膜処理、イオン注入等の注入、計量、急速熱処理（ＲＴＰ）、ドライストリップ原子層堆積（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィー、エピタキシー（ＥＰＩ）、ワイヤボンダおよび蒸発、または真空圧を使用する他の薄膜処理が含まれるが、これらに限定されない。処理ステーション１０３０は、基板が、搬送チャンバ１０２５から処理ステーション１０３０へ、およびこの逆に通過することができるように、搬送チャンバ１０２５に接続される。
次に図２Ｃを参照すると、直線状の基板処理システム２０１０の略平面図が示されており、図中において、インターフェース部２０１２が概して搬送チャンバ３０１８の長手方向軸Ｘ方向（例えば内側）に面しているが、該方向とはオフセットになるように、ツールインターフェース部２０１２は、搬送チャンバモジュール３０１８に載置される。搬送チャンバモジュール３０１８は、本明細書中に参照として上記で組み込まれている、米国特許出願番号第１１／４４２，５１１号に記載されているように、他の搬送チャンバモジュール３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊをインターフェース２０５０、２０６０、２０７０に取り付けることにより、あらゆる好適な方向に伸長してもよい。各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１９Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、以下により詳細に説明するように、処理システム２０１０の全体にわたる基板を、例えば、処理モジュールＰＭへ、および処理モジュールＰＭから搬送するための基板搬送２０８０を含む。認識され得るように、各チャンバモジュールは、隔離または制御される雰囲気（例えば、Ｎ２、クリーンエア、真空）を保持できるようにしてもよい。
図２Ｄを参照すると、例えば、直線状の搬送チャンバ４１６の長手方向軸Ｘに沿って採られ得る、例示的処理ツール４１０の略正面図が示される。図２Ｄに示される例示的実施形態では、ツールインターフェース部１２は、典型的には、搬送チャンバ４１６に接続してもよい。この例示的実施形態で、インターフェース部１２は、ツール搬送チャンバ４１６の一端を画定してもよい。図２Ｄに示されるように、搬送チャンバ４１６は、例えばインターフェースステーション１２からの対向端部において、別のワークピース入口／出口ステーション４１２を有してもよい。別の代替の実施形態において、搬送チャンバからのワークピースの挿入／除去のための他の入口／出口ステーションを備えてもよい。例示的実施形態において、インターフェース部１２および入口／出口ステーション４１２は、ワークピースの装填およびツールからの取り出しを可能にしてもよい。代替の実施形態において、ワークピースは、一端部からツールへ装填し、他端部から除去してもよい。例示的実施形態において、搬送チャンバ４１６は、１つ以上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（例えばＮ２、クリーンエア、真空）を保持できるようにしてもよい。前述のように、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および図２Ｄに示される搬送チャンバ４１６を形成するワークピースステーションの構成／配設は例示的なものにすぎず、代替の実施形態において、搬送チャンバは、あらゆる好適なモジュール配設で配置されるものよりも多いまたはより少ないモジュールを有してもよい。図示されている実施形態において、ステーション４１２は、ロードロックにしてもよい。代替の実施形態において、ロードロックモジュールは端部入口／出口ステーション（ステーション４１２と同様）の間に配置してもよく、または隣接する搬送チャンバモジュール（モジュール１８ｉと同様）は、ロードロックとして動作するように構成してもよい。さらに上述のように、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、そこに配置される１つ以上の対応する搬送装置２６Ｂ、２６ｉを有する。各搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、搬送チャンバ内に直線状に設けられたワークピース搬送システム４２０を提供するように協働してもよい。この実施形態において、搬送装置２６Ｂは、本明細書中にさらに定義されるように、一般的なスカラアーム構成を有してもよい（但し、代替の実施形態では、搬送アームはあらゆる他の好適な形状を有してもよい）。図２Ｄに示される例示的実施形態において、搬送装置２６Ｂのアームは、さらに以下に詳述されるように、搬送が、捕捉／配置位置からウエハを迅速に交換できるようにする、迅速な交換構成と称されるものを提供するように配設してもよい。搬送アーム２６Ｂは、従来の駆動システムと比較して、簡略化された駆動システムから３度の（例えば、Ｚ軸の移動による、ショルダーおよびエルボージョイント周囲の独立した回転）自由度を各アームに提供するための適した駆動部を有してもよい。図２Ｄに示されるように、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、１８ｉの間に間質的に配置されてもよく、適した処理モジュール、ロードロック、緩衝ステーション、測定ステーションまたはあらゆる他の好適なステーションを画定してもよい。例えば、ロードロック５６Ａ、５６およびワークピースステーション３０ｉ等の間質モジュールは、搬送を行うための搬送アーム、または搬送チャンバの直線状の軸Ｘに沿って、搬送チャンバの長さを通るワークピースと共に協働してもよい、静止したワークピース支持部／シェルフ５６Ｓ、５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を、それぞれ有してもよい。例として、ワークピースは、インターフェース部１２によって搬送チャンバ４１６に装填されてもよい。ワークピースは、インターフェース部の搬送アーム１５を有する、ロードロックモジュール５６Ａの支持部に配置されてもよい。ワークピースは、ロードロックモジュール５６Ａにおいて、ロードロックモジュール５６Ａおよびロードロックモジュール５６の間をモジュール１８Ｂの搬送アーム２６Ｂによって、および、ロードロック５６およびアーム２６ｉ（モジュール１８ｉにおいて）を有するワークピースステーション３０ｉの間、ならびにステーション３０ｉおよびモジュール１８ｉにアーム２６ｉを有するステーション４１２の間を同様および連続した方法で、移動してもよい。この処理は、対向方向にワークピースを移動させるために、全体または一部を逆にして行ってもよい。このため、例示的実施形態では、ワークピースは軸Ｘに沿ってあらゆる方向に、および搬送チャンバに沿ってあらゆる位置へ移動してもよく、また、搬送チャンバと（処理またはそうでない場合には）連通するあらゆる好適なモジュールへ装填および取り出してもよい。代替の実施形態において、静的なワークピース支持部またはシェルフを有する間質搬送チャンバモジュールは、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの間に提供しなくてもよい。かかる実施形態において、隣接する搬送チャンバモジュールの搬送アームは、ワークピースを搬送チャンバを通って移動させるために、エンドエフェクタまたは１つの搬送アームから別の搬送アームのエンドエフェクタへと、ワークピースを、直接、通過させてもよい。処理ステーションモジュールは、基板に電気回路または他の好適な構造を形成するために、種々の蒸着、エッチング、または他の種類の処理によって、基板上で動作してもよい。処理ステーションモジュールは、搬送チャンバから処理ステーションへ、およびその逆の方向で通過できるようにするために、搬送チャンバモジュールに接続される。図２Ｄに示される処理装置に対して同様の一般的な特徴を有する処理ツールの好適な実施例が、その全体が参照として上記で組み込まれている、米国特許出願第１１／４４２，５１１号に記載されている。
図４Ａ～Ｃを参照すると、例えば、同一側部に設けられた（同側）デュアルスカラアームを有し、機械的スイッチ機構（図３Ａ～Ｂも参照されたい）を組み込んだ基板搬送装置３００が示される。搬送チャンバ３０は、図２に示されるチャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉと概して同様であってもよい。図４ＢおよびＣに最も良く示され得るように、搬送装置は独立した関節アームＡおよびＢを含んでもよく、搬送装置は搬送チャンバ３０内に配置される。図４Ｂにおいて、同側デュアルスカラアームは、搬送チャンバ（図示せず）を有するアームＡ４１およびアームＢ４３として示される。搬送用の基板は、符号Ｓで示され、フォーク形状のエンドエフェクタ３２上に配置されている。エンドエフェクタは、水かき形状を含むがこれに制限されない代替形状にしてもよい。１つのエンドエフェクタが例示されているが、代替の実施形態において、アームはあらゆる数のエンドエフェクタを有してもよい。基板Ｓは、典型的なものであり、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍまたはより大きな半導体ウエハ、レクチルまたは薄膜あるいはフラットスクリーンディスプレイのためのパネル等のあらゆる大きさ、および形状にしてもよい。代替の実施形態において、搬送アームはあらゆるその他の好適な形状を有してもよいが、前述のように、各アームは、例えばスカラ形状を有してもよい。例示的実施形態において、搬送アームはほぼ同様になっているが、代替の実施形態において、アームは異なってもよい。エンドエフェクタ３２は、リスト（wrist）ジョイント３４において、アームＡ４１およびＢ４３の各々におけるフォアアーム３６に旋回可能なように接続される。フォアアーム３６はエルボー（elbow）ジョイント３８において、アームＡ４１およびアームＢ４３の各々におけるアッパーアーム４０に旋回可能に接続される。例示的実施形態において、アームＡ４１およびＢ４３におけるアッパーアーム４０は、次に、アームのショルダー（sholder）ジョイント４６を介して、Ｔ２モータ４４における共通のベース回転子４２に載置される。
図４Ｄは、搬送装置３００の搬送チャンバ３０および駆動部の略部分正面図である。図４Ｄに示されるように、例示的実施形態において、Ｔ１、Ｔ２モータはあらゆる好適な種類のモータにしてもよく、チャンバ３０の壁構造部内に組み込まれてもよい。例えばＴ１、Ｔ２モータは、固定子コイルが壁に組み込まれ、かつチャンバ３０の内部雰囲気から隔離された、ブラシレスＤＣモータであってもよい（しかし、あらゆるその他の好適なモータを使用してもよい）。別の例示的実施形態では、駆動部は、図４Ｅに示されるように、および、以下により詳細に説明するように、チャンバ３０の下に少なくとも一部が配置されたベアリング駆動システムであってもよい。代替の実施形態では、駆動部は、例えば、チャンバ壁に配置されたベアリング駆動システムおよび駆動部の組み合わせであってもよい。別の代替の実施形態において、駆動部は、本明細書に開示されている駆動システムおよびあらゆる好適な従来の駆動システムのあらゆる組み合わせであってもよい。
さらに図４Ｄを参照すると、モータは、図４Ｄに示されるように、Ｚ軸の動作が可能な共通部３０２に収容されてもよく、これによってアームにＺ軸の動作を提供する。好適な可撓性シールＳＣ（ベローズシール等）が駆動ベルトを隣接する壁構造部に接続し、搬送チャンバモジュール内の隔離可能な雰囲気を維持してもよい。駆動部は、図４Ｄに実質的に図示されている好適なＺ駆動部Ｔ３に動作可能なように接続されてもよい。Ｚ駆動部は好ましいあらゆるタイプのものであってもよく、例えば、Ｚ方向に回転子４２、５０Ｒを移動させることができる固定子に巻線（図示せず）を含んでいてもよい。Ｚ駆動部の巻線は、Ｚ位置の制御に加えて、モータ回転子およびアームを所望のＺ位置に保持するＺ方向の安定性を提供することができる。モータは、半径方向およびＺ方向の両方のセルフ（ｓｅｌｆ）ベアリングであってもよく、または、永久磁石もしくは機械的ベアリング等の受動的な半径方向およびＺ方向のベアリングシステム、またはＺ方向もしくは半径方向のベアリングにおけるこれらの組み合わせであってもよい。代替の実施形態において、Ｚ駆動部は一部分３０２に接続された主ねじ（lead screw）に動力を供給するＺ駆動モータを含み、これによって搬送アームのＺ運動を生じさせてもよい。例示的実施形態において、アーム４１、４３のショルダージョイント４６は、回転部２２の回転子の軸からオフセットされた共通のシャフト２４の周囲を旋回するアッパーアーム４０Ａ、４０Ｂの各々と同軸上にあってもよい。代替の実施形態において、アームはオフセットされたショルダージョイントに載置され、その各々が、互いにほぼ平行な対応する回転軸の周囲を回転してもよい。例示的実施形態において、モータ回転子４２、５０Ｒは、例示として、チャンバ３０の底部壁３０Ｌ内等で、１つの側部に配置されるものとして示されているが、代替の実施形態では、回転子は、搬送チャンバ壁の１つ以上の位置、例えば上部（搬送アームの上）上の１つの回転子および底部（アームの下）上の１つの回転子等のように配設されてもよい。例示的実施形態において、回転子は、軽量化のために、中空なリング構造を有してもよい。代替の実施形態において、回転子は、あらゆる好適な形状および構成を有してもよい。
図４Ｂ、４Ｄに最も良く示され得るように、クランクリンク４８は、Ｔ１モータ５０の回転子５０Ｒ上の回転ジョイント５２に、各アームＡ４１およびＢ４３のアッパーアーム４０Ａ、Ｂを接続する。図４Ａ～Ｄに示されるように、２つのクランクリンクは、モータＴ１の回転子５０Ｒ上で、共通の収束部である旋回部（例えばシャフト）５２を共有する。図４Ａおよび４Ｂに示される平面図に最も良く示され得るように、各アッパーアーム４０Ａ、４０Ｂに対する各リンク４８Ａ、４８Ｂの回転ジョイント２０Ａ、２０Ｂの位置は、例えば、各アームのエンドエフェクタ３２が伸長／収縮される方向であるＸ軸上の互いにほぼ対向する側部にある。アームＡ４１またはアームＢ４３の伸長を生じさせる（例えば、エンドエフェクタ３２上の基板Ｓを捕捉および配置する）ために、Ｔ１モータ５０は、Ｔ２モータ４４が静止している間に回転されてもよい。Ｔ１モータが１つの方向に回転すると、１つ（第１）のアームは伸長または収縮する一方で第２のアームは動作しない。これは、モータからアームを物理的に分離せず、共通のモータによって生成された１のアームの動きから他のアームの動きを生じさせる機械的スイッチシステムまたはロストモーションシステムと称されるものに起因している（図３Ａ、３Ｂも参照されたい）。図４Ｃは、アームＢが搬送チャンバ３０内で収縮している間の、搬送チャンバ３０の空間内を越えた伸長位置にあるアームＡ４１を示す。アームＡ４１のこの運動により、基板を捕捉し、格納チャンバまたは処理ステーションに配置することが可能になる。アームが回転を行うために、Ｔ２モータ４４およびＴ１モータ５０の両方が同じ角度で回転する。Ｔ１モータ５０およびＴ２モータ４４は独立した駆動シャフトを有し、また、Ｔ１の回転中心がＴ２の回転中心からオフセットされていることを必要とする。
次に、図３Ａ～Ｂを参照し、同側デュアルアーム構成で使用される場合における、本明細書に開示されたアームを動作させるための機械的スイッチ機構１０の作動原理を説明する。図３Ａ～Ｂは、図４Ａ～４Ｄに示される同側デュアルスカラアーム構成の機械的スイッチ機構１０を示す。図３Ａおよび図３Ｂにおいては、図示する動作の明確さのため、各アーム４０Ａ、４０Ｂならびに共通モータＴ１および回転子５０Ｒに対する線および接続線は、互いにほぼ鏡像となるように示されている。前述のように、機械的スイッチ機構１０は、アッパーアーム４０Ａおよび４０Ｂと、例示的実施形態において共有する共通の回転ジョイント２４（しかし、互いに対向する回転ジョイント２４、２４´上の円形部材（直径１４を有する）として示されている）と、Ｔ１モータ回転子５０Ｒ（（共通の）回転軸２２上の互いに対向する円形部材（直径１２を有する）として示されている）と、を含んでいてもよい。これらの部材はリンク４８Ａ、４８Ｂによって結合されていてもよく、回転ジョイント１８、１８´、およびジョイント２０Ａ、２０Ｂ（各アッパーアームに対するもの）はクランクリンク４８Ａ、４８Ｂの各側部に配置される。非制限的な例示的ベアリング１８、２０は、ニードルタイプ、ボールベアリングタイプまたはブッシングタイプを含む。例示的実施形態において、回転子５０、５０´の回転２２の中心および（アッパーアームの）円部４０Ａ、４０Ｂ、２４、２４´の回転（例えばショルダージョイントの）の中心は、例示的実施形態では互いにオフセットされていてもよい。このため、図３Ａに最も良く示され得るように、例示的実施形態において、各アーム４１、４３は、モータ回転子５０Ｒ、５０Ｒ´に例示する円部（Ｔ１）と、対応するアームのアッパーアーム４０Ａ、４０Ｂに例示する小さい円部（Ｔ２）と、を結合するような対応するクランクリンク４８Ａ、４８Ｂを有してもよい。代替の実施形態において、連結モータおよび関節アームを結合するするリンクは、アームのあらゆるその他の好適な部分に連結されてもよい。
機械的スイッチ１０を介してモータＴ１（５０）によって結果的に生ずるアームＡ、Ｂ（４１、４３）の動作は、例示的に図３Ｂに示されており、符号Ｔ１が０～－１３５度（反時計回り）の範囲内で回転する際に、アームＡ（４１）は伸長角度を変更しているまたは（ショルダー２４の周囲を）回転している。その一方で、アームＢ（４３）は、実際には動いていない。しかし、Ｔ１が０～＋１３５度（時計回り）の範囲内で回転する際には、アームＢは伸長角度を変化させているまたは（ショルダー２４の周囲を）回転しており、アームＡは実際には動いていない。例示的実施形態におけるスイッチの動作を示すこの相対的な動作は、Ｔ１の回転角度および方向に対するアームＡおよびＢの伸長角度を示した図３Ｂのグラフにも表されている。前述のように、例示的実施形態において、２つのクランクリンク４８Ａ、４８Ｂは、対称な軸に沿って互いに対向して取り付けられてもよいため、Ｔ１が一方の方向に回転する場合、一方のリンクおよびアームの組み合わせは実質的にロックされてＴ１によるアームの回転が生じ、他方のリンクおよびアームの組み合わせは実質的に解放されているまたは自由でありＴ１に対する動作は生じない。Ｔ１が反対方向に回転する場合、以前はロックされていたアームはＴ１の回転に対して解放され、一方で、以前は自由であったアームはＴ１の回転に対して実質的にロックされる。これにより、２つのアームが１つのモータＴ１のみ（回転方向および回転角度に依存する）によって独立して伸長することが可能になる。また、以下でさらに詳述するように、Ｔ１およびＴ２の両方が回転すると、２つのアームは、例えば搬送チャンバ３０に対して（例えば回転中心２２の周囲を）、一体となって回転する。
図３Ａ、および４Ａ～Ｄから理解され得るように、例示的実施形態において、Ｔ１、Ｔ２モータ４２、５０は、シャフトレス駆動連結システムとして称され得るものを介して、各アームＡ、Ｂ（４１、４３）に取付けられたロータリーモータ（例えば前述のブラシレスＤＣモータなど）であってもよい。図示された例示的実施形態において、Ｔ１、Ｔ２モータの固定子５０Ｓ、４４Ｓは、搬送チャンバ３０の縁部に沿ってほぼアーチ状に、かつ搬送チャンバ３０の縁部に近接して、直線状に設けられていてもよい。例えば、Ｔ１、Ｔ２モータの直径は、搬送チャンバの空間領域に対して最大化されてもよく、すなわち、アームＡ、Ｂおよびアームの１つ以上のエンドエフェクタ上のウエハにおける動作の隙間となる空間領域を最小化してもよい。例示的実施形態において、Ｔ１モータは、例えばショルダー（例えば回転ジョイント２４）の回転軸に対して偏心したアームＡ、Ｂに力を伝達する動作を行うことによって、例えば、Ｔ１モータ５０の出力がアームＡ、Ｂにおけるてこの力を伝達し、例えばショルダージョイント２４によって画定される支点の周囲をアームが旋回することができる。前述した機械的スイッチ１０を含むアームとモータ５０との間の連結システムは、ショルダーの回転軸に対して偏心しているアームへ、モータ５０によって印加される合力を生じさせる。代替の実施形態において、モータからアームへ力を伝達するモータおよび連結部は、あらゆるその他の好適な構成を有してもよい。
次に図５Ａ～Ｄを参照すると、本明細書に開示されている機械的スイッチ機構を組み込む同側デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３００における、４つの異なる伸長位置のアームＡ４１の伸長動作が図示されている。図５Ａにおいて、前述のように、Ｔ２モータ回転子４４のアームショルダージョイント４６をＴ１モータ５０に接続する２つのクランクリンク４８は、Ｔ１モータ５０の周囲に沿って回転ジョイント６２（図４Ｄのジョイント５２と同様のもの）にてほぼ収束しており、代替の実施形態においては、当該リンクは、Ｔ１モータ回転子のオフセットされた回転ジョイントに連結されてもよい。Ｔ１モータ５０の回転子５０Ｒが時計回り方向に回転する場合、クランクリンク４８Ａ、４８ＢはＴ１モータの周囲に沿って図５Ｂの位置６２からポイントＢ６４へ回転し、右方向外側にアームＡ４１を伸長させ、その一方でアームＢ４３は収縮位置においてほぼ固定された状態を維持する。Ｔ１モータ５０がさらに時計回り方向に回転すると、クランクリンク４８はさらにＴ１の周囲に沿って図５ＣのポイントＣ６６へと回転し、アームＡ４１を右方向外側にさらに伸長させ、その一方で、アームＢ４３は収縮位置においてほぼ固定された状態を維持したままである。Ｔ１５０がさらに時計回り方向に回転すると、クランクリンク４８はさらにＴ１の周囲に沿って図５ＤのポイントＤ６８へと回転し、アームＡ４１を右方向外側にさらに伸長させ、その一方で、アームＢ４３は収縮位置において固定された状態を維持したままである。アームＡ４１を収縮させるには、ポイントＣ６６、ポイント６４、およびポイント６２に沿って、Ｔ１モータ５０の方向を逆にする。代替の実施形態において、２つのアーム４１、４３のための２つのクランクリンク４８は、Ｔ１５０の周囲の同じポイントに収束する必要はない。
図６Ａ～Ｃを参照すると、本明細書に開示されている機械的スイッチ機構を組み込む同側デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３００における、３つの異なる伸長位置のアームＢ４３の伸長動作が図示されている。図６Ａにおいて、アームショルダージョイント４６（Ｔ２モータ回転子４４に支持されているもの）を、Ｔ１モータ（例えば符号５０）に接続された２つのクランクリンク４８は、一例として、Ｔ１モータ５０の周囲に沿って、ポイントＥ７２に配置されている。Ｔ１モータ５０が反時計回り方向に回転する場合、クランクリンク４８はＴ１の周囲に沿って図６ＢのポイントＦ７４へと回転し、アームＢ４３を右方向外側に伸長させ、その一方で、アームＡ４１は収縮位置においてほぼ固定された状態を維持する。Ｔ１５０がさらに反時計回り方向に回転すると、クランクリンク４８はさらにＴ１の周囲に沿って図６ＣのポイントＧ７６へと回転し、アームＢ４３を右方向外側に伸長させ、その一方で、アームＡ４１は収縮位置においてほぼ固定された状態を維持したままである。アームＢ４３を収縮させるためには、Ｔ１５０の方向を、ポイントＦ７４、およびポイントＥ７２に沿って、逆方向にする。
図７Ａ～Ｅを参照すると、基板搬送装置３００の５つの異なる回転位置におけるアームＡ４１およびアームＢ４３の回転動作が図示されている。図７Ａにおいて、エンドエフェクタ３２は、ｘ軸の正の方向を指している。Ｔ１およびＴ２モータ５０、４４の両方が等しい大きさだけ同一方向に回転する場合、アームＡおよびＢ、４１、４３は、これに従い、図７Ｂ、７Ｃ、７Ｄおよび７Ｅに連続的に示されているように、同一方向に向かって、回転軸２２の周辺を、一体となって回転する。
次に図８Ａ～Ｃを参照すると、例示的実施形態におけるアームＢ４３の伸長／収縮の運動が、対応するアームＡ４１の位置と共に、３つの異なる例示的位置で示されている。理解され得るように、図８Ａに示される実施形態において、アームＢは伸長位置にあり、図８Ｃにおいて、アーム８は収縮されている。図８Ａにおいて、Ｔ２モータ回転子４４のアームショルダー４２をＴ１モータ５０に接続する２つのクランクリンク４８における回転ジョイントは、Ｔ１モータ５０の周囲に沿って、ポイントＨ８２に配置されている。Ｔ１モータ５０が、例えば時計回り方向に回転する場合、クランクリンク４８はＴ１の周囲に沿って図８ＢのポイントＩ８４へと回転し、アームＢ４３を左方向内側に収縮させ、その一方で、アームＡ４１は収縮位置においてほぼ静止した状態を維持する。Ｔ１５０が時計回り方向にさらに回転すると、クランクリンク４８はＴ１の周囲に沿って図８ＣのポイントＪ８６へとさらに回転し、アームＢ４３をさらに右方向内側に収縮させ、その一方で、アームＡ４１は収縮位置においてほぼ固定された状態を維持したままである。
図５Ａ～Ｄ、６Ａ～Ｃ、７Ａ～Ｅおよび８Ａ～Ｃに図示される動作は、２つのモータ（Ｔ１およびＴ２）のみが、本明細書に記載された機械的スイッチ機構を介した各アームのほぼ独立した伸長／収縮動作および同側デュアルスカラアームの回転を生じさせることを実現したものである。これと比較して、標準的な同側デュアルスカラアームは、２つのアームの伸長／収縮および回転を生じさせるために、３つの（３）モータを必要とする。このため、本明細書に開示されている機械的スイッチ機構は、１つの（１）モータの排除および対応するコスト削減ならびにスペース削減の利点を実現する。
理解され得るように、エンドエフェクタ、フォアアームおよびアッパーアームは、アーム伸長収縮が、図９Ａに示される軸Ｐ沿い等の移動軸に沿ったエンドエフェクタの移動を生じさせるように、ショルダーにおける回転ジョイントを中心としたアッパーアーム回転が、アッパーアームおよびフォアアームの間およびフォアアームおよびエンドエフェクタの間の相対的運動を生じさせるように、同期システムによってリンクされる。図９Ａ～Ｃは、以下に説明される例示的実施形態に従う、３つの異なる伸長位置における同側デュアルスカラアームまたはアームアセンブリのための例示的な同期システムを示す。基板搬送装置３００は、駆動部（Ｔ１およびＴ２モータは図示せず）、および該駆動部とアームまたはアームアセンブリ４９１Ｌ、４９１Ｒとの間の連結システムを含んでもよい。この実施例において、２つのスカラアームアセンブリを有する基板搬送３００が示されるが、代替の実施形態において、基板搬送は、アームアセンブリのあらゆる好適な数および／または構成を有するあらゆる好適な構成を有してもよい。駆動部および連結システムは、図３～８で前述のように、駆動部の２つの駆動モータ（Ｔ１およびＴ２）に、実質的に互いに独立した１つよりも多いスカラアームの伸長／収縮および回転を生じさせる、機械的スイッチ機構と本明細書で称されるものを含む、または画定する。Ｔ１およびＴ２モータは、搬送チャンバの底部に真空システム構成要素を載置可能であり得る、真空外の可能性もある、搬送チャンバ壁に組み込まれる固定子巻線と連結される２つの積層リング（回転子）から構成してもよい。さらに、搬送チャンバ中心から離してアッパーアームショルダーを配置することにより、ＳＥＭＩ到達範囲に、先行技術のスカラアームデザインに対して大幅に小さいアームが提供される。
再び図９Ａ～Ｃを参照すると、例示的な実施形態において、アーム４９１Ｌ、４９１Ｒは、搬送装置３００のアームＡ、Ｂ ４１、４３と実質的に同様であり、アッパーアーム部材４９０Ｌ、４９０Ｒと、フォアアーム部材４６０Ｌ、４６０Ｒと、それぞれの回転ジョイント４９２、４９３、４９４、４９５を通じて互いに接続されるエンドエフェクタ４３０Ｌ、４３０Ｒと、を含む。代替の実施形態では、アームは、より多くの、またはより少ない関節を有してもよい。例示的実施形態では、アッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒは、回転ジョイント４０２、４０１（例えばショルダージョイント２４、図４Ａ～４Ｄ参照）の周囲を旋回する。アッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒの近位端は、上述のように、回転ジョイント４０４、４０６を通じて、連結システムのリンク４２２Ｌ、４２２Ｒに旋回可能に結合される。アッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒの遠位端は、例えば、回転ジョイント４９２、４９３において、フォアアーム４６０Ｌ、４６０Ｒのそれぞれの近位端に旋回可能に結合されてもよい。例示的な実施形態では、フォアアーム４６０Ｌ、４６０Ｒの遠位端は、回転ジョイント４９４、４９５において、エンドエフェクタ４６０Ｌ、４６０Ｒに旋回可能に結合されてもよい。エンドエフェクタ４６０Ｌ、４６０Ｒは、エンドエフェクタの前部からエンドエフェクタの後部まで延びる長手方向軸を有してもよい。エンドエフェクタの長手方向軸は、図３～８の上述のように、アームの伸長および収縮経路Ｐと整列させてもよい。代替の実施形態では、アームは、伸長／収縮の軸Ｐと相対的に、あらゆる所望の構成を有してもよい。
本例示的実施形態では、連結システムのリンク４８Ａ、４８Ｂ（図３～８参照）は、上述のように、リンク４２３Ｌ、４２３Ｒが、それらのそれぞれのアームの一部分または拡張部を形成するように、それぞれ、アッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒ内に組み込まれてもよく、またはその一部分としてもよい。代替の実施形態では、アームは、あらゆる好適な様態で、アッパーアーム部分４２３Ｌ、４２３Ｒを含めるように構成されてもよい。上記にも述べたように、回転ジョイント４０２、４０１（モータＴ２に載置）は、それぞれ、アッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒの旋回ポイントであってもよい。他の代替の実施形態では、アッパーアーム部分４２３Ｌ、４２３Ｒは、それぞれのディスクがポイント４０２または４０１の周囲を回転する時に、それによって、それぞれのアッパーアーム４９１Ｌ、４９１Ｒが回転するようにアッパーアームに載置される、プーリーまたはディスクに接続されてもよい。さらに他の代替の実施形態では、アッパーアーム部分は、トルクをアッパーアームに与えるために、アームのあらゆる部分に従属してもよい。認識され得るように、図９Ａ～Ｃに示されているように、他のアッパーアームに対するアッパーアーム部分４２３Ｌ、４２３Ｒの関係または配向は、例示的なものに過ぎず、アッパーアーム部分４２３Ｌ、４２３Ｒは、アッパーアームに対してあらゆる好適な関係／配向を有してもよい。
示される例示的実施形態において、アーム４９１Ｌ、４９１Ｒはまた、フォアアームを駆動するためのベルトおよびプーリーシステムを含んでもよい。例えば、プーリー４３５Ｌ、４３５Ｒは、アッパーアームが回転する時に、それらのそれぞれのプーリー４３５Ｌ、４３５Ｒが、装置フレームと相対的に静止したままである（例えば、アッパーアームの運動が、アッパーアームと対応するプーリーとの間の相対的な移動を生じさせる）ように、ジョイント４０２、４０１（例えば、ポスト２４に固定、図４Ｄを参照）において、（静止）固定具またはハブに連結されてもよい。第２の（アイドラ）プーリー４４５Ｌ、４４５Ｒは、ジョイント４９２、４９３の周囲に、フォアアーム４６０Ｌ、４６０Ｒに連結されてもよい。プーリー４３５Ｌ、４４５Ｌ、および４３５Ｒ、４４５Ｒは、アッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒが回転する時に、プーリー４３５Ｌ、４３５Ｒとの相対運動で、プーリー４４５Ｌ、４４５Ｒがベルトを介して駆動回転されるように、あらゆる好適なベルトまたはバンド４４０Ｌ、４４０Ｒによって接続されてもよい。代替の実施形態では、プーリーは、プーリーにピン留めされるか、そうでない場合は固定されてもよい１つ以上の金属バンドによって接続されてもよい。他の代替の実施形態では、あらゆる好適な可撓性バンドがプーリーに接続されてもよい。さらに他の代替の実施形態では、プーリーは、あらゆる好適な様態で接続されてもよく、または他のあらゆる好適な伝達システムが使用されてもよい。プーリー４３５Ｌ、４３５Ｒ、４４５Ｌ、４４５Ｒは、ジョイント４０２、４０１の周囲のアッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒの回転が、フォアアーム４６０Ｌ、４６０Ｒのうちのそれぞれ１つの所望の回転を、反対方向に生成するように、アーム部材の移動が拘束されるように構成されてもよい。例えば、この回転関係を達成するために、プーリー４４５Ｌ、４４５Ｒに対するプーリー４５０Ｌ、４５０Ｒの半径の比率は、２：１の比率であってもよい。
例示的実施形態では、プーリー４５０Ｌ、４５０Ｒ、４６５Ｌ、４６５Ｒ、およびベルト４５５Ｌ、４５５Ｒを含む、第２のベルトおよびプーリーの配設は、共通の進行経路Ｐに沿ったエンドエフェクタ４３０Ｌ、４３０Ｒの半径方向の配向または長手方向軸が、アーム４９１Ｌ、４９１Ｒの伸長または収縮時に維持されるように、エンドエフェクタ４３０Ｌ、４３０Ｒを駆動するように提供されてもよい。プーリー４５０Ｌ、４５０Ｒは、ジョイント４９２、４９３の周囲に、それらのそれぞれのアーム４９０Ｌ、４９０Ｒに連結されてもよく、プーリー４６５Ｌ、４６５Ｒは、ジョイント４９４、４９５の周囲に、それらのそれぞれのアーム４３０Ｌ、４３０Ｒに連結されてもよい。本実施例では、プーリー４６５Ｌ、４６５Ｒに対するプーリー４５０Ｌ、４５０Ｒの比率は、１：２の比率であってもよい。図９Ａ～Ｃで分かるように、例示的な実施形態では、プーリー４５０Ｌ、４５０Ｒは、プーリー４４５Ｌ、４４５Ｒがフォアアーム４６０Ｌ、４６０Ｒとともに回転する時に、プーリー４４５Ｌ、４４５Ｒが、それらのそれぞれのアッパーアーム４９０Ｌ、４９０Ｒに対して静止したままであるように、ジョイント４９２、４９３の周囲に、プーリー４５０Ｌ、４５０Ｒのうちのそれぞれ１つと一致して載置される。 あらゆる好適なベルト４５５Ｌ、４５５Ｒは、フォアアーム４６０Ｌ、４６０Ｒが回転する時に、プーリー４６５Ｌ、４６５Ｒが駆動回転するように、プーリーのそれぞれの対を接続してもよい。代替の実施形態では、プーリーは、プーリーにピン留めされるか、そうでない場合は固定されてもよい１つ以上の金属バンドによって接続されてもよい。他の代替の実施形態では、あらゆる好適な可撓性バンドが、プーリーに接続されてもよい。さらに他の代替の実施形態において、プーリーは、あらゆる好適な様態で接続されてもよい。
エンドエフェクタ４３０Ｌ、４３０Ｒは、回転ジョイント４９４、４９５において、それぞれのフォアアームに連結されてもよい。エンドエフェクタ４３０Ｌ、４３０Ｒは、図９Ｂ、９Ｃで分かるように、アームが伸長または収縮した時に、エンドエフェクタ４３０Ｌ、４３０Ｒが、共通の進行経路Ｐと長手方向に整列されたままになるように、プーリー４６５Ｌ、４６５Ｒのうちのそれぞれ１つに駆動連結されてもよい。本願明細書に記述されているベルトおよびプーリーシステムは、生成されるいかなる粒子もアームアセンブリ内に入らないように、アームアセンブリ４９１Ｌ、４９１Ｒ内に収容されてもよい。好適な通気／真空システムを、粒子が基板を汚染するのをさらに防止するように、アームアセンブリ内に採用してもよい。代替の実施形態では、同期システムを、アームアセンブリの外側に位置付けてもよい。他の代替の実施形態では、同期システムは、あらゆる好適な場所にあってもよい。
さらに図９Ａ～Ｃを参照すると、基板搬送装置３００の動作は、本明細書に開示する機械的スイッチ機構を利用する図３～８で先に説明するものと同様である。図９Ａで分かるように、基板搬送部３００は、収縮位置にある両方のアーム４９１Ｌ、４９１Ｒとともに、初期または中立位置にある。連結システムおよびアームの一部分は、基板搬送部の移動部品によって生成される粒子が基板を汚染するのを防止するように好適に構成された筐体内に位置付けられてもよい。例えば、アームが通過するように、スロットが筐体内に提供されてもよく、スロットとアームとの間のいかなる開口部も可撓性シールで封止されている。代替の実施形態では、筐体は、基板が、搬送部の移動部品によって生成され得る粒子による基板の汚染を防止するように、あらゆる好適な構成を有してもよい。他の代替の実施形態では、連結システムは、筐体内になくてもよい。図９Ｂにおいて、アーム４９１Ｌは、伸長位置にあり、一方で、アーム４９１Ｒは、その収縮位置にある。図９Ｃにおいて、アーム４９１Ｒは、伸長位置にあり、一方で、アーム４９１Ｌは、その収縮位置にある。アーム４９１Ｌ、４９１Ｒの伸長および収縮は、図３～８で先に説明されるシステムに連結する駆動および機械スイッチを使用して達成される。
ここで図９Ｃ～Ｄを参照すると、アッパーアーム４９０Ｌの回転は、アームが伸長する時に、フォアアーム４３０Ｌが、回転ジョイント４９２の周囲を反対方向に実質的に同じ量だけ回転するように、ベルト４４０Ｌを介して、静止プーリー４３５Ｌにプーリー４４５Ｌを駆動させる。フォアアーム４９０Ｌの回転は同様に、エンドエフェクタが、ベルト４５５Ｌを介して、ポイント４９４の周囲を回転するように、プーリー４５０Ｌにプーリー４６５Ｌを駆動させる。ポイント４９４の周囲のエンドエフェクタの回転は、アーム４９１Ｌが伸長および収縮する時に、エンドエフェクタ４３０Ｌの半径方向の配向または長手方向軸が、共通の進行経路Ｐに沿って維持されるようにする。したがって、図９Ａ～Ｃに関して上に説明するとおり、フォアアーム４３０Ｌの回転は、ポイント４９２の周囲のアッパーアーム４９０Ｌの回転に従動し、エンドエフェクタ４３０Ｌの回転は、ポイント４９４の周囲のフォアアーム４６０Ｌの回転に従動する。その結果、アーム４９１Ｌは、半径方向に伸長し、一方で、アーム４９１Ｒは、実質的にその収縮位置に静止したままである。アーム４９１Ｌの収縮は、実質的に逆の様態で生じる。
アッパーアーム４９０Ｒの回転は、アームが伸長する時に、フォアアーム４６０Ｒが、回転ジョイント４９３の周囲を反対方向に同じ量だけ回転するように、ベルト４４０Ｒを介して、静止プーリー４３５Ｒにプーリー４４５Ｒを駆動させる。よって、フォアアーム４６０Ｒの回転は、エンドエフェクタがポイント４９５の周囲を回転するように、ベルト４５５Ｒを介して、プーリー４５０Ｒにプーリー４６５Ｒを駆動させる。エンドエフェクタのポイント４３０Ｒの周囲の回転は、アーム４９１Ｒが伸長または収縮する時に、エンドエフェクタ４３０Ｒの半径方向の配向または長手方向軸が、共通の進行経路Ｐに沿って維持される程度である。したがって、アーム４９１Ｌに関して上述したように、フォアアーム４６０Ｒの回転は、ポイント４９３の周辺のアッパーアーム４９０Ｒの回転に従動し、エンドエフェクタ４３０Ｒの回転は、ポイント４９５の周囲のフォアアーム４６０Ｒの回転に従動する。その結果、アーム４９１Ｒは、半径方向に伸長し、一方で、アーム４９１Ｌは、実質的にその収縮位置に静止したままである。アーム４９１Ｒの収縮は、実質的に逆の様態で生じる。
認識され得るように、例示的実施形態では、エンドエフェクタ４３０Ｌ、４３０Ｒは、共通の進行経路Ｐに沿って進行してもよく、エンドエフェクタは、進行経路Ｐに沿って異なる平面内にあるように構成されてもよい。代替の実施形態では、アーム４９１Ｌ、４９１Ｒは、エンドエフェクタが共通の経路Ｐに沿って進行することができるように、異なる高さになるように構成されてもよい。他の代替の実施形態では、搬送部は、複数のエンドエフェクタが共通の進行経路に沿って進行できるようにするための、あらゆる好適な構成を有してもよい。さらに他の代替の実施形態において、エンドエフェクタは、略並行または互いに対して角度を持った異なる経路に沿って進行し得る。経路は、同一面上に位置してもよい。図に示されている連結システムのリンケージの運動は、例示的なものに過ぎず、代替の実施形態では、リンケージは、互いに独立して、アームの駆動から切り替える、あらゆる所望の運動範囲を提供および受けるように配設されてもよい。
別の例示的実施形態に従い、同側デュアルスカラアームおよび機械的スイッチ機構を有する基板搬送装置は、同軸駆動シャフトアセンブリを有する駆動部から電力供給されてもよい。例えば、図４Ｅに示され得るように、駆動システム１００は、それぞれモータ１０４、１０３によって駆動される同軸の内外駆動シャフト１０１、１０２を有してもよい。モータ１０３、１０４は、それらの各駆動シャフト１０２、１０１に取り付けられる回転子１０３Ｒ、１０４Ｒ、回転子を駆動するための固定子１０３Ｓ、１０４Ｓをそれぞれ有してもよく、固定子１０３Ｓ、１０４Ｓは、駆動システム１００の筐体１００Ｈに静止して接続される。代替の実施形態において、駆動システムは同軸でなくてもよい。なお、駆動システム筐体１００Ｈの少なくとも一部分がチャンバ３０の内部の一部分を形成するように、駆動システム１００の筐体１００Ｈを、チャンバ３０（図４Ａ）に連結してもよいことに留意されたい。一実施形態において、固定子１０３Ｓ、１０４Ｓはチャンバ雰囲気から適切に隔離されているが、回転子１０３Ｒ、１０４Ｒは、チャンバ３０の雰囲気内に配置されてもよい。同軸駆動システム１００の好適な実施例は、米国特許番号第５，７２０，５９０号、第５，８９９，６５８号、第５，８１３，８２３号、および第６，４８５，２５０号および／または特許文書番号第２００３／０２２３８５３号の記載と実質的に同様であってもよく、これは、参照することによってその全体として本明細書中に組み込まれる。代替の実施形態において、あらゆる好適な駆動部は、例えば非同軸駆動アセンブリまたは磁気駆動アセンブリ等に採用されてもよい。
駆動部は、駆動部のパーツを移動させることで生じ得る、あらゆる粒子による基板の汚染または破損を防ぐために、基板搬送の筐体内に収容してもよい。この実施例において、上記のように、同軸駆動アセンブリは、内外駆動シャフト１０１、１０２を有してもよい。外駆動シャフト１０２は、外駆動シャフト１０２が回転されたアーム４９１Ｌである場合に、基板搬送装置の４９１Ｒが、外駆動シャフト１０２の回転軸の周囲を回転されるように、基板搬送の筐体に接続されてもよい。内駆動シャフト１０１は、内駆動シャフト１０１が回転する場合に、連結システムが内駆動シャフト１０１の回転軸（つまり、回転ポイント４２）の周囲を回転または旋回するように、回転ポイント４２において連結システムに接続されてもよい。例示的実施形態において、外駆動シャフトが回転される際に、デュアルアームが、以前に記載され、かつ図３～８に示されるものと同様に、独立して伸長／収縮されてもよいように、外駆動シャフト１０２は、基板搬送装置のモータ回転子に（アーム伸長／収縮に電力供給するＴ１モータと概して同様に）接続されてもよい。理解され得るように、同軸駆動アセンブリの内駆動シャフト１０１は、基板搬送装置のアームが実質的に一体となって回転する際に、搬送装置のアームが伸長または収縮しないようにするために、外駆動シャフトと同一方向に、かつ、実質的に同じ速度で、さらに回転してもよい。内駆動シャフト１０１は、内駆動シャフト１０１が回転される時に、連結システムが内駆動シャフトの回転軸（つまり、回転ポイント４２）の周囲を回転または旋回するように、回転ポイント４２において連結システムを介して、（モータＴ２といくらか類似した）ハブアセンブリに接続されてもよい。
次に図１０Ａ～Ｂを参照すると、同軸駆動アセンブリを有する機械的スイッチ機構を組み込む、同側デュアルスカラアームを有する、基板搬送装置３１０が図示されている。図１０Ａにおいて、アームＡ１４１およびアームＢ１４３を含む同軸駆動アセンブリを有する搬送装置が、搬送チャンバ１３０内に配置されている。図１０Ｂにおいて、同側デュアルスカラアームが、搬送チャンバ（これも図示せず）を有するアームＡ１４１およびアームＢ（便宜上、その一部のみが示される）として示される。アームおよび搬送チャンバは、前述の搬送チャンバ３０におけるアームＡ、Ｂと実質的に同様である。同様の特徴には同様の番号が付けられている。搬送３１０用の基板は示されていないが、エンドエフェクタ１３２上に位置するべきものである。この実施例において、フォーク形状を有するものとしてエンドエフェクタ１３２が示されるが、代替の実施形態において、エンドエフェクタは、水かき形状を含むがこれに限定されない代替の形状であってもよい。エンドエフェクタ１３２はリストまたは旋回ジョイント１３４に旋回可能に接続されるが、これは、次に、各アームＡ１４１およびＢ１４３のためのフォアアーム１３６に接続される。フォアアーム１３６はエルボーまたは旋回ジョイント１３８に旋回可能に接続され、これは次に、アームＡ１４１およびアームＢ１４３のそれぞれのアッパーアーム１４０に接続される。アームＡ１４１およびＢ１４３のためのアッパーアーム１４０は、次に、それらの各アームショルダージョイント１４６を介して、Ｔ１およびＴ２モータ１５０、１４４のための、共通ベースまたは載置プレート１４２に載置される。Ｔ１およびＴ２モータのための同軸駆動アセンブリ中心は、共通ベースまたは載置プレート１４２の中心でもある。この実施形態において、伸長アーム１４７は、Ｔ１モータ１５０のために、同軸駆動シャフトから半径方向外側に伸長する。さらに、クランクリンク１４８は、アームＡ１４１およびＢ１４３のそれぞれのための、アームショルダージョイント１４６を、伸長アーム１４７またはモータＴ１上の回転ジョイント１５２に接続する。図１０Ａ～Ｂに示されるように、例示的実施形態において、２つのクランクリンク１４８は、同軸駆動アセンブリ１４２の中心からオフセットである共通旋回ポイント１５２を共有してもよいが、代替の実施形態において、リンクは、オフセットな回転ジョイントにおいてモータＴ１に連結されてもよい。
さらに図１０Ａ～Ｂを参照すると、エンドエフェクタ１３２上の基板Ｓの捕捉および配置のための、アームＡ１４１またはアームＢ１４３の伸長を生じさせるために、Ｔ２モータ１４４が静止している間、Ｔ１モータ１５０は回転する。Ｔ１モータが一方向に回転する時に、１つのアームは伸長または収縮し、一方で、第２のアームは、図３Ａ～Ｂにおいて前述したのと同様に、実際には動かない。図１０Ａは、アームＢが搬送チャンバ１３０内を収縮し得る間の、例えば搬送チャンバ１３０の空間内を越えた、伸長位置にあるアームＡ１４１を示す。アームＡ１４１のこの運動は、基板Ｓを捕捉し、格納チャンバまたは処理ステーションに配置できるようにする。アームの純粋な回転を生じさせるために、Ｔ２モータ１４４およびＴ１モータ１５０の両方は同じ角度へと回転する。これにより、アームＡ１４１およびアームＢのためのクランクリンク１４８が、伸長または収縮を生じさせるために、２つのアームのうちの１つにトルクが印加されないように、互いに静止したままにさせる。同軸駆動アセンブリを含むこの実施形態では、Ｔ１およびアームショルダージョイント１４６は、共通回転軸の周囲を回転する。
次に図１１Ａ～Ｄを参照すると、アームＡ１４１の伸長運動が、本明細書に開示されている同軸駆動アセンブリを有する機械的スイッチ機構を組み込む、同側デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３１０のための、４つの異なる伸長位置で図示される。図１１Ａにおいて、２つのクランクリンク１４８、およびＴ１モータ１５０にプレート１４４を載置するＴ２モータ上のアームショルダージョイント１４６を接続する伸長アーム１４７は、Ｔ１１５０の周囲に沿ってポイント１６２で収束する。Ｔ１１５０が時計回り方向に回転する際、クランクリンク１４８および伸長アーム１４７も、図１１Ｂで、Ｔ１の周囲に沿って、ポイントＢ１６４へと回転し、これは次に、アームＢ１４３が基本的に収縮位置に固定されたままである間、アームＡ１４１を右（Ｐ方向）方向外側に伸長させる。Ｔ１１５０がさらに時計回り方向に回転する際、クランクリンク１４８および伸長アーム１４７はさらに、図１１Ｃで、Ｔ１１５０の周囲に沿ってポイントＣ１６６へと回転し、これは次に、アームＢ１４３がさらに基本的に収縮位置に固定されたままである間、アームＡ１４１をさらに右方向外側に伸長させる。Ｔ１１５０がさらに時計回り方向に回転すると、クランクリンク１４８および伸長アーム１４７は、図１１Ｄで、Ｔ１の周囲に沿ってポイントＤ１６８へとさらに回転し、これによって、次に、アームＢ１４３がまだ基本的に収縮位置に固定されたままである間、アームＡ１４１をさらに右方向外側に伸長させる。アームＡ１４１を収縮させるために、Ｔ１１５０の方向は、ポイントＣ１６６、Ｂ１６４、およびＡ１６２に沿って、逆方向にされる。代替の実施形態において、２つのアーム１４１、１４３のための２つのクランクリンク１４８は、Ｔ１１５０に対する伸長アーム１４７の同じポイントに収束する必要はない。
本明細書に開示されている基板搬送装置の別の例示的実施形態に従い、図１２Ａ～１２Ｂおよび１３Ａ～１３Ｃに示され得るように、左右対称スカラアーム駆動構成は、図３～１１で前述したように、同側デュアルスカラアーム駆動構成の配置に利用してもよい。左右対称スカラアーム駆動構成において、基板搬送装置の２つ以上のアームは、互いに異なるまたは対向する方向に配設および／または配向してもよい。前述したものと同様の機械的スイッチ機構を利用する左右対称スカラアームデザインを有する基板搬送装置は、アームＡおよびアームＢを同じ面に配置し、これに従ってより小さい運動領域（ｅｎｖｅｌｏｐｅ ｏｆ ｍｏｔｉｏｎ）を有することを可能にする。このことは、次に、搬送チャンバ容量の最小化を可能にし得るため、ひいては、基板の相互汚染の可能性が低下し得る。機械的スイッチ機構を利用する左右対称のアーム構成を有する、同側デュアルアームのための、前述した実施形態と同様に、アームＡおよびアームＢの独立した伸長／収縮および回転は、２つのモータ（Ｔ１およびＴ２）のみで行われてもよい。Ｔ１およびＴ２モータはさらに、真空外の可能性もある、搬送チャンバ壁に組み込まれる固定子巻線と連結される２つの積層リング（回転子）から構成してもよく、これにより、真空システム構成要素の搬送チャンバ底部への載置を可能となり得る。さらに、搬送チャンバの中心から離してアッパーアームショルダーを配置することにより、ＳＥＭＩの到達範囲に、先行技術のスカラアームデザインに対して大幅に小さいアームが提供される。
さらに図１２Ａ～Ｂを参照し、例示目的にすぎない、実質的に独立したアーム運動のための左右対称スカラアーム構成および機械的スイッチ機構として称され得るものを有する、搬送装置３２０の略平面図と、モータの置換に関する各アーム運動を示すグラフとを、それぞれ示す。機械的スイッチ機構は、前述のものと概して同様にしてもよく、対応するアーム部（例えばスカラアームのアッパーアーム）上の回転ジョイントによってそれぞれ接続される２つ以上のリンク２４７、２４８を含んでもよい。例示的実施形態において、Ｔ１モータ２５０およびＴ２モータ２４４等の各モータは、ここに旋回可能に接続されるリンク２４７、２４８（例えばＴ１モータへのリンク２４８およびＴ２モータへのリンク２４７）を有する。図示される例示的実施形態において、１つのクランクリンク２４７は、アームＢ２４１のエルボージョイント２３８をＴ２２４４に接続する。その他のクランクリンク２４８は、アームＡ２４４のエルボージョイント２３８をＴ１２５０に接続する。Ｔ１およびＴ２２５０、２４４は、図４Ｄに示され得る、上述のものと実質的にと同様なモータにしてもよい。例示的実施形態において、各スカラアームは、対応する回転ジョイント２４６Ａ、２４６Ｂを介して、ショルダージョイントにおいて、例えば、Ｔ１、Ｔ２モータの各回転子へと接続される。図１２Ａに最も良く示され得るように、例示的実施形態において、（アームＡの）回転ジョイント２４６Ａは、Ｔ２モータ回転子に固定され、一端において（アームＡの）アッパーアーム２４０Ａに連結されるリンク２４８は、Ｔ１モータ回転子に連結される。逆に、アームＢのショルダージョイント２４６ＢはＴ１モータ回転子に固定され、リンク２４７は、Ｔ２モータ回転子においてピン固定される。
図１２Ａに示され得る例示的実施形態において、左右対称デュアルスカラアームは、図示されていない搬送チャンバを有するアームＡ２４１およびアームＢ２４３として示される。搬送３２０のための基板はＳによって示され、エンドエフェクタ２３２上に配置される。エンドエフェクタは、フォークおよび水かき形状を含むがこれに制限されない、あらゆる好適な形状にしてもよい。エンドエフェクタ２３２Ａ、Ｂは、リストジョイント２３４Ａ、Ｂに旋回可能に接続され、これは次に、各アームＡ２４１およびＢ２４３のためのフォアアーム２３６Ａ、Ｂに接続される。フォアアーム２３６はエルボージョイント２３８に旋回可能に接続され、これは次に、アームＡ２４１およびアームＢ２４３のそれぞれのためのアッパーアーム２４０に接続される。前述のように、アームＡ２４１およびＢ２４３のためのアッパーアーム２４０Ａ、Ｂは、次に、各アームショルダージョイント２４６Ａ、Ｂを介して、Ｔ１、Ｔ２モータのための対応する回転子２４４、２５０に、それぞれ載置される。前述のように、一方のクランクリンク２４７は、アームＢ２４３のエルボージョイント２３８をＴ２の２４４に接続する。他方のクランクリンク２４８は、アームＡ２４１エルボージョイント２３８をＴ１２５０に接続する。
エンドエフェクタ２３２上の基板Ｓの捕捉および配置のためのアームＡ２４１またはアームＢ２４３の伸長を生じさせるために、Ｔ２のモータ２４４が静止している間、Ｔ１モータ２５０は回転する。この種のスイッチ機構を利用して、Ｔ１２５０が一方向に回転し、かつ、Ｔ２の２４４が静止している時の実施例として、１つのアームの伸長および収縮が生じる。より具体的には、Ｔ１またはＴ２モータのいずれかが回転して、Ｔ２およびＴ１モータの間の相対的運動を一方向に生じさせる時に、１つのアームは伸長または収縮し、第２のアームは、機械的スイッチ機構のために、実際には動かない。Ｔ２２４４およびＴ１２５０モータの相対的運動が対向する方向である場合、第１のアームに対して対向して配置された他方のアームの伸長が生じる。より具体的には、Ｔ２モータが対向方向に回転する時、第１のアームは機械的スイッチ機構の動作の原則により、実際には動かないが、第２のアームは、伸長または収縮する。図示されている実施形態において、対応する回転子２５０、２４４上の各回転ジョイント（例えばショルダージョイント２４６Ａ、Ｂおよびリンクの旋回）は実質的に同軸であるものとして図示されているが、これは例示にすぎず、代替の実施形態において、ショルダージョイントおよび各回転子上のリンク旋回は互いにオフセットにしてもよい。アーム２４１、２４３の回転を実質的に一体に生じさせるために、Ｔ２モータ２４４およびＴ１モータ２５０の両方が同じ度に回転する。
図１２Ｂを参照すると、機械的スイッチ機構の動作の原則が、Ｔ１およびＴ２の間の回転角度の差に対するアームＡおよびＢの伸長角度を示す、グラフに図示されている。アーム伸長角度および伸長／収縮するアームのためのＴ１およびＴ２の間の、直線状の関係が存在する。１つのアームの伸長／収縮の間、他方のアームは、実際には伸長／収縮しない。さらに、左右対称デュアルスカラアームと共に使用される機械的スイッチと共に、対称軸に対向して２つのクランクリンク２４７、２４８が取り付けられるため、Ｔ１が一方向に回転する時に、１つのアームは物理的にロックし、他方のアームはＴ１と共に自由に回転する。これに従って、Ｔ１が対向方向に回転する場合、以前にロックされたアームは解放され、以前に自由なアームが物理的にロックする間、Ｔ１と共に自由に回転する。これにより、Ｔ１の回転の方向および度によって、２つのアームの独立した伸長が可能になる。さらに、Ｔ１およびＴ２の両方が共に回転すると、２つのアームは、伸長するために、対向するものとして回転する。
次に、図１３Ａ～Ｃをさらに参照すると、図１２Ａ～Ｂの機械的スイッチ機構を組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３２０が図示される。図１３ＡおよびＣにおいて、アームＡおよびＢを含む搬送装置が、搬送チャンバ２３０内に配置される。図１３Ｂにおいて、左右対称デュアルスカラアームは、図示されない搬送チャンバと共に、アームＡ２４１およびアームＢ２４３として示される。
次に図１４Ａ～Ｃを参照すると、アームＢ２４３の伸長運動が、本明細書に開示されている機械的スイッチ機構を組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３２０のための、３つの異なる伸長位置において図示されている。図１４Ａにおいて、アームＢ２４３はやや伸長して示され、一方で、アームＡ２４１は、Ｔ１２５０に沿ったポイント２６２においてアームＢ２４３の運動を生じさせるクランクリンク２４８と共に、完全に収縮して示される。図１４Ｂに示され得るように、Ｔ１２５０が時計回り方向に回転する（Ｔ２モータ回転子２４４に対して）際に、Ｔ１回転子２５０に接続されるクランクリンク２４８は、Ｔ１回転子２５０の周囲と共に移動し、これは次に、アームＢ２４３を右方向外側に伸長させ、一方で、アームＡ２４１は基本的に収縮位置に留まる（しかし、回転子２５０の回転で示されるように、回転されてもよい）。これに従って、（アームＡ２４１運動を生じさせるための）クランクリンク２４７は回転ジョイント２４０において解放され、これによって、ショルダージョイント２４６Ａの周囲のアッパーアーム２４０Ａの回転運動は生じない。図１４Ｃに示され得るように、Ｔ１２５０がさらに時計回り方向に回転すると、Ｔ１回転子２５０に接続されるクランクリンク２４８は、Ｔ１２５０と共にさらに移動し、アームＡ２４１が依然としてほぼ収縮位置に固定された状態を維持する一方でアームＢ２４３をさらに右方向外側に伸長させる。これに従って、アームＢ２４３運動を生じさせるクランクリンク２４８は、Ｔ１２５０に沿って、ポイントＢ２６４からポイントＣ２６６へと移動する。アームＢ２４３を収縮させるためには、Ｔ１２５０の方向は、ポイントＣ２６６、Ｂ２６４、および２６２に沿って、逆方向になる。
図１５Ａ～Ｃを参照すると、アームＡ２４１の伸長運動が、本明細書に開示されている機械的スイッチ機構を組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する、基板搬送装置３２０のための、３つの異なる伸長位置に図示されている。理解され得るように、図１５Ａ～１５Ｃに示され得る搬送装置は、図１４Ａ～１４Ｃ（例えば、ステーションを保持する基板からの交換を行う場合等）に図示される装置の向きから１８０度回転してもよい。図１５ＡにおいてアームＡ２４１は、やや伸長されて示され、一方で、アームＢ２４３は、Ｔ１２５０に沿って、ポイントＤ２７２において、アームＡ２４１運動を生じさせるクランクリンク２４７と共に、完全に収縮して示されている。図１５Ｂに示され得るように、Ｔ２回転子２４４がＴ１回転子２５０に対して反時計回り方向に回転すると、Ｔ２回転子２４４に接続されるクランクリンク２４７も、Ｔ２の２４４回転子の周囲と共に移動し、これは次に、アームＢ２４３がほぼ収縮位置に固定された状態を維持する（クランクリンク２４８が解放される）一方で、アームＡ２４１を、右方向外側に伸長させる。これに従って、アームＡ２４１運動を生じさせるクランクリンク２４７は、Ｔ２２４４に沿ってポイントＤ２７２からポイントＥ２７４へと移動する。図１５Ｃに示され得るように、Ｔ２２４４がさらに反時計回り方向に回転すると、Ｔ２回転子２４４に接続されるクランクリンク２４７はさらにＴ２２４４周囲に沿って回転し、アームＢ２４３が依然としてほぼ収縮位置に固定された状態を維持する一方でアームＡ２４１をさらに右側外側に伸長させる。これに従って、アームＡ２４１運動を生じさせるクランクリンク２４７は、Ｔ２２４４に沿って、ポイントＥ２７４からポイントＦ２７６へと移動する。アームＡ２４１を収縮させるためには、Ｔ２２４４の方向は、ポイントＦ２７６、Ｅ２７４、およびＤ２７２に沿って逆方向にされる。
図１６Ａ～Ｄを参照すると、アームＡ２４１およびアームＢ２４３の回転運動を、本明細書に開示されている機械的スイッチを組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３２０のための、４つの異なる回転位置において図示する。図１６Ａにおいて、２つのアーム２４１、２４３は、Ｐに沿って対向する方向を指している。Ｔ１およびＴ２モータ２５０、２４４の両方が同一方向に（例えば反時計回り方向に）、等しい量、回転する場合、アームＡおよびＢ、２４１、２４３は、これに従って、図１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄに示される連続体に沿って、（方向Ｔ１およびＴ２のどちらが回転するかにより）例えば反時計回り方向に回転する。Ｔ１およびＴ２が時計回り方向に等しい量回転する、別の実施例において、アームＡおよびＢ、２４１、２４３は、これに従って、図１６Ｂ、１６Ｃ、および１６Ｄ（つまり、回転のシーケンスは１６Ａから１６Ｄではなく図１６Ｄから１６Ａとなる）に示される反時計回り回転と実質的に対向するように、例えば、時計回り方向に回転する。
本明細書に開示されている機械的スイッチを利用する左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置の別の例示的実施形態において、Ｔ１およびＴ２モータをスカラアームおよび機械的スイッチに連結させるために、同軸駆動シャフトアセンブリを使用してもよい。このため、この実施形態において、Ｔ１およびＴ２の回転中心は実質的に同じであってよい。同軸駆動は、図４Ｅについて上述されているものと実質的に同様にしてもよい。外駆動シャフト１０２は、外駆動シャフト１０２が回転する時に、デュアルアームが、図１２～１６で前述した機械的スイッチの動作原則を基にして独立して伸長／収縮してもよいように、基板搬送装置のＴ１モータ回転子に接続されてもよい。理解され得るように、同軸駆動の内駆動シャフト１０１も、基板搬送装置のアームが回転する際に、搬送装置のアームが伸長または収縮しないようにするために、外駆動シャフト１０２と同一方向かつ同じ速度で回転してもよい。内駆動シャフト１０１は、内駆動シャフト１０１が回転する時に、連結システムが、Ｔ２の回転を生じさせるために、内駆動シャフト１０１の回転軸（つまり、回転ポイント２４２）の周囲を回転または旋回するように、回転ポイント２４２において、連結システムを介して、Ｔ２ハブアセンブリに接続される。
次に図１７Ａ～Ｂを参照すると、同軸駆動アセンブリを有する機械的スイッチ機構が組み込まれた左右対称デュアルスカラアームを有する、基板搬送装置３８０が示されている。図１７Ａ～Ｂにおいて、アームＡ３４１およびアームＢ３４３を含む同軸駆動アセンブリを有する搬送装置３８０が、搬送チャンバ３３０内に配置される。この実施例において、同軸駆動アセンブリは、図３Ａ、および４Ａ～Ｄについて上述のように、チャンバ３３０壁に組み込まれた固定子を含んでもよい。別の実施形態において、同軸駆動は、図４Ｅで示されるものと同様にしてもよい。図１７Ｃにおいて、左右対称デュアルスカラアームは、搬送チャンバ（図示せず）と共に、アームＡ３４１およびアームＢ（図示せず）として示される。図１７Ａにおいて、搬送用の基板Ｓは、フォーク状のエンドエフェクタ３３２上に配置して示されているが、図１７Ｂ～Ｃでは図示されない。エンドエフェクタ３３２はさらに、水かき形状を含むがこれに制限されない代替形状にしてもよい。エンドエフェクタ３３２はリストまたは旋回ジョイント３３４に旋回可能に接続され、これは次に、各アームＡ３４１およびＢ３４３のためのフォアアーム３３６に接続される。フォアアーム３３６はエルボーまたは旋回ジョイント３３８に旋回可能に接続され、これは次に、アームＡ３４１およびアームＢ３４３のそれぞれのためのアッパーアーム３４０に接続される。アームＡ３４１およびＢ３４３のためのアッパーアーム３４０は次に、それらの各アームショルダージョイント３４６を介して、Ｔ１およびＴ２モータ３５０、３４４のための共通ベースまたは載置プレート３４２に載置される。Ｔ１およびＴ２モータのための同軸駆動アセンブリの中心は、共通ベースまたは載置プレート３４２の中心でもある。この実施形態において、２つの伸長アーム３４９Ａ、３４９ｂは、Ｔ１およびＴ２モータ３５０、４４４のための同軸駆動シャフトから半径方向外側に伸長する。さらに、２つのクランクリンク３４７、３４８は、伸長アーム３４９ａ、３４９ｂ上の旋回ポイント３５２（図１７Ｃの点線に示される）へ、アームＡ３４１およびＢ３４３のそれぞれのためのアームショルダージョイント３４６を接続する。伸長アーム３４９ａ、３４９ｂは、アームショルダー３４６を、Ｔ１３５０およびＴ２４４４の中心または回転軸３５１に接続する。図１７Ｂ～Ｃに示され得るように、２つの伸長アームは異なる軸から出現するが、同じ回転軸３５１を有する。２つのクランクリンク３４７、３４８は共通の収束部または旋回ポイントを共有しないが、同軸駆動アセンブリ３５１の中心からオフセットになっている。
さらに図１７Ｂ～Ｃを参照すると、エンドエフェクタ３３２上の基板Ｓの捕捉および配置のためのアームＡ３４１またはアームＢ３４３の伸長を生じさせるために、Ｔ２モータ３４４が静止している間、Ｔ１モータ３５０は回転される。Ｔ１モータが一方向に回転される時に、１つのアームは伸長または収縮し、第２のアームは、前述した図１２Ａ～Ｂにおける動作の原則により、実際には動作動かない。とりわけ、アームＡ３４１を伸長させるために、Ｔ１３５０は反時計回りに回転され、これによって、クランクリンク３４８は、反時計回り方向にアームＡ３４１のアッパーアーム３４０を回転させ、次に、アームＡ３４１が伸長される。図１７Ｂは、アームＢ３４３が搬送チャンバ３３０内で収縮している間の、搬送チャンバ３３０の空間内を越える伸長位置にあるアームＡ３４１を示す。アームＡ３４１のこの運動により、基板Ｓを捕捉し、格納チャンバまたは処理ステーションに配置することができる。実質的に一体となったアーム回転を生じさせるために、Ｔ２モータ３４４およびＴ１モータ３５０の両方が、同一方向にかつ同じ度に回転される。これにより、伸長または収縮を生じさせるために、２つのアームのうちの１つにトルクを印加しないようにするために、アームＡ３４１およびアームＢ３４３のためのクランクリンク３４７、３４８および伸長アーム３４９ａ、ｂは、互いに静止したままとなる。同軸駆動アセンブリを含むこの実施形態において、Ｔ１およびＴ２は、共通回転軸３５１の周囲を回転する。
次に図１８Ａ～Ｄを参照すると、アームＡ３４１の収縮運動が、本明細書に開示されている、同軸駆動アセンブリを有する機械的スイッチ機構を組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３８０のための、４つの異なる収縮位置（Ａ～Ｄ）に、図示されている。
図１７～１８に示され得るように、同軸駆動アセンブリを有する機械的スイッチ機構を組み込む、左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３８０の動作原則は、対称軸の反対に取り付けられる２つのクランクリンクに基づくため、Ｔ１が一方向に回転する時に、１つのアームは物理的にロックし、他方のアームはＴ１と共に自由に回転する。これに従って、Ｔ１が対向方向に回転する時に、以前にロックされたアームは解放し、Ｔ１と共に自由に回転し、一方で、以前に自由なアームは物理的にロックする。これにより、Ｔ１の回転方向および度数により、２つのアームの独立した伸長が可能になる。さらに、Ｔ１およびＴ２の両方が共に回転する時に、２つのアームは、伸長するために、対向するものとして実質的に一体となって共に回転する。このため、図１７～１８に示され得るように、同軸駆動アセンブリを有する機械的スイッチ機構を組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３８０の動作の原則は、Ｔ１およびＴ２のための独立した駆動アセンブリと共に機械的スイッチ機構を組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３２０（図１３～１６）と同じである。
次に図１９Ａ～Ｃを参照すると、本明細書で開示されている同軸駆動アセンブリを有する機械的スイッチ機構を組み込む左右対称デュアルスカラアームを有する基板搬送装置３８０のための、３つの異なる位置（Ａ～Ｃ）に、アームＡ３４１の収縮運動が示されている。図の左側にアームＢ３４３が、図の右側にアームＡ３４１が示されている。図１９Ａでは、アームＡ３４１は、伸長して示され、一方で、アームＢ３４３は、Ｔ１３５０に沿って、ポイント３８２において、アームＡ３４１運動を生じさせるクランクリンク３４７と共に、完全に収縮して示される。図１５Ｂに示され得るように、Ｔ１３５０が時計回り方向に回転する際に、ＡＬｏｎｇ Ｔ １３５０の周囲に沿って接続されるクランクリンク３４７およびアームＡ３４１のエルボージョイント３３８も、Ｔ１３５０に沿って、ポイントＢ３８４へと、Ｔ１３５０の周囲に沿って、時計回り方向に回転する。これによって、次に、アームＡ３４１がＰ方向において内側に収縮され、一方でアームＢ３４３はほぼ収縮位置に固定された状態を維持する。アームＢ３４３のエルボージョイント３３８へとＴ１の周囲に沿って接続されるクランクリンク３４８は、Ｔ１の周囲のポイントＤ３８８において、固定されたままであり、これによって、このアーム位置がロックされる。図１５Ｃに示され得るように、Ｔ１３５０が時計回り方向にさらに回転すると、アームＡ３４１のＴ １３５０およびエルボージョイント３３８の周囲に沿って接続されるクランクリンク３４７は、Ｔ１３５０に沿って、ポイントＣ３８６へ、Ｔ１３５０の周囲に沿って時計回り方向にさらに回転する。これにより、アームＢ３４３が完全に収縮位置に固定されている一方で、アームＡ３４１は、Ｐ方向に完全に内側にさらに収縮される。さらに、Ｔ１の周囲に沿って、アームＢ３４３のエルボージョイント３３８に接続されるクランクリンク３４８は、Ｔ１の周囲のポイントＤ３８８で固定されたままであり、これにより、このアームは配置においてロックされたままとなる。
次に図２０Ａ～２０Ｌを参照すると、例示的実施形態に従う別の基板搬送装置２８００が示される。この実施例において、搬送装置２８００は、それぞれ、アッパーアーム２８４０Ｌ、２８４０Ｒ、フォアアーム２８５５Ｌ、２８５５Ｒ、およびエンドエフェクタ２８３０Ｌ、２８３０Ｒを有する、第１および第２のアーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒを含む。アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒは、図９Ａ～９Ｂについて上記のものと実質的に同様にしてもよい。代替の実施形態において、アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒは、あらゆる好適な構成を有してもよい。アームのそれぞれのショルダー２８０２Ｌ、２８０２Ｒは、載置プラットフォーム２８０１またはあらゆるその他の好適な載置構造に、回転自在に連結されてもよい。ショルダーは、図２０Ａに示され得るように、プレート２８０１上に並列構成で載置してもよい。代替の実施形態において、ショルダー２８０２Ｌ、２８０２Ｒは、同軸構成で載置してもよい。載置プラットフォーム２８０１は、駆動モータＴ２が、例えば、搬送チャンバ筐体２８８０に対する伸長および収縮の経路の角度方向を変更させるために、実質的に一体となって、モータＴ２と共に（駆動モータＴ１と共に）、時計回りまたは反時計回りでアーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒを回転させるように、駆動モータＴ２に固定連結してもよい。各アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒのアッパーアーム２８４０Ｌ、２８４０Ｒは、接続リンク２８９９Ｌ、２８９９Ｒによって、駆動モータＴ１に接続されてもよい。この実施例において、接続リンク２８９９Ｌ、２８９９Ｒは曲線形状を有するものとして示されるが、代替の実施形態において、接続リンク２８９９Ｌ、２８９９Ｒは、アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒを駆動モータＴ１に接続するためのあらゆる好適な形状を有してもよい。アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒは、アームのそれぞれを伸長および収縮するためのあらゆる好適な方法で、駆動モータＴ１に接続されてもよい。モータＴ１、Ｔ２は、あらゆる好適な種類のモータにしてもよく、図４Ｄに関して上述のように、チャンバ３０の壁構造内に組み込まれてもよい。代替の実施形態において、駆動部は同軸駆動シャフトアセンブリを採用してもよい。さらに別の代替の実施形態において、モータＴ１、Ｔ２は、例えば、非同軸の駆動アセンブリまたは磁気駆動アセンブリ等の、あらゆる好適な構成を有してもよい。
図２０Ａ～２０Ｆを参照すると、例示的実施形態に従う、別の同側デュアルスカラアームが示されている。アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒは、図４Ａ～４Ｃについて前述されているものと実質的に同様にしてもよい。しかし、この例示的実施形態において、アームと駆動部との間の連結は、一端において各アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒに、別の対向端部において駆動部の１つのみの駆動モータＴ１に連結されるアーチ状のリンク２８９９Ｌ、２８９９Ｒを含む。この実施例において、駆動モータＴ１、Ｔ２は、図４Ｄについて上述されるように、チャンバ壁に組み込まれるシャフトレス駆動として示されるが、代替の実施形態において、駆動は、本明細書に記載されているものを含むが、これに制限されないあらゆる好適な駆動としてもよい。
図２０Ａ～２０Ｆに示され得るように、いくつかの伸長位置のアーム２８９１Ｌの伸長が示される。図に示されるように、図２０Ａに示される中立位置から反時計回り方向にＴ１モータが回転すると、アーム２８９１Ｒがほぼ収縮状態を維持する一方でアーム２８９１Ｌは伸長される。モータＴ１が図２０Ｂ～２０Ｆに示されるように、反時計回り方向（矢印２８７０の方向）に回転すると、接続リンク２８９９Ｌはアッパーアーム２８４０Ｌ上を押し、これによって、アッパーアームは、そのショルダー軸の周囲を反時計回り方向でさらに回転する。アッパーアーム２８４０Ｌ上の接続リンク２８９９のＬを押す効果は、接続リンク２８９９Ｌの形状に基づくものであってもよい。代替の実施形態において、接続リンク２８９９Ｌを押す効果は、あらゆる好適な方法で提供されてもよい。フォアアーム２８５５Ｌおよびエンドエフェクタ２８３０Ｌはアッパーアーム２８４０Ｌに追従するため、アッパーアームが回転する際に、フォアアーム２８５５Ｌおよびエンドエフェクタ２８３０Ｌは経路Ｐに沿って伸長される。図に示され得るように、モータＴ１が反時計回り方向に回転すると、接続リンク２８９９Ｒは、実質的な運動をアッパーアーム２８４０Ｒに伝達することなく（つまり、アーム２８９１Ｒは収縮位置のままである）、反時計回り方向で、アッパーアーム２８４０Ｒと共に、その連結２８８０Ｒの周囲を旋回する。接続リンク２８９９Ｌがアーム２８４０を時計回り方向に引っ張ることによって、図２０Ｆに示される位置から図２０Ａに示される位置へアーム２８９１Ｌを収縮させるように、上記と実質的に反対の方法で、アッパーアーム２８９１Ｌの収縮を実行する。
図２０Ｇ～２０Ｊを参照すると、アーム２８９１Ｒの伸長は、アーム２８９１Ｌの伸長と実質的に同様の方法で実行してもよい。例えば、アーム２８９１Ｒが収縮し、モータＴ１が（矢印２８７１方向）図２０Ｇに示される中立位置まで時計回り方向で回転する際に、接続リンク２８９９Ｒはアッパーアーム２８４０Ｒ上で押すことを開始し、一方で、接続リンク２８９９Ｌは、アッパーアーム２８４０Ｌと共にその駆動２８８０Ｌの周囲における回転を開始する。モータＴ１が時計回り方向で回転を継続する際に、アーム２８９１Ｒは、図２０Ｇに示される収縮位置から、図２０Ｌに伸長位置へと伸長される。接続リンク２８９９Ｌは駆動２８８０Ｌの周囲を自由に回転するため、モータＴ１は、実質的な運動をアーム２８９１Ｌに伝達せずに、アーム２８９１Ｒを伸長するために回転できる。アーム２８９１Ｌの収縮は、その伸長について上述されているものと実質的に反対の方法で実行可能である。
上記のように、Ｔ１モータのみが時計回りまたは反時計回り方向に回転する場合、アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒのうちの１つは伸長または収縮される。Ｔ１およびＴ２モータの両方が同一方向に、実質的に同じ速度で回転する場合、アーム２８９１Ｌ、２８９１Ｒの両方は、例えば、搬送チャンバ筐体２８８０に対してアームの伸長および収縮Ｐの方向を変えるために一体となって回転される。
図２１Ａを参照すると、２×２の同側スカラアーム構成を有する従来の搬送装置の略平面図が示される。理解され得るように、この従来の構成では、３つ以上のモータを、各アームの独立した伸長／収縮および、４つのスカラアームの回転を生じさせるために採用してもよい。なお、各アーム図２１Ａにおいて配置されるデュアルエンドエフェクタは、最低限の数の駆動モータを有する機械的スイッチを、２×２の同側スカラアーム構成で使用できるように、図４Ａ～４Ｂについて前述された搬送装置に組み込んでもよい。
次に図２１Ｂを参照すると、本明細書に開示されている機械的スイッチを使用する同側デュアルスカラアーム（例えば２×２のスカラアーム（全部で４つのアーム）を有するアセンブリ）を有する、基板搬送装置の別の例示的実施形態が示される。このため、基板搬送装置５００内に全４つのアームを構成してもよい。図２１Ａに示される等の従来の装置とは対照的に、図２１Ｂに図示されている実施形態において、本明細書に開示されている機械的スイッチを利用する基板搬送装置５００のための２×２の同側スカラアーム構成は、各一対のアームの独立した伸長／収縮および４つのスカラアームの回転を生じさせるために、２つのモータのみを使用する。図２１Ｂにおいて、アーム１Ａ５４１は、あらゆる好適な搬送５４１ＴＡ（ベルト／プーリーシステム等）を介してアーム２Ａ５４２に連結されてもよく、アーム１Ｂ５４３は、別の好適な搬送（図示せず）を介してアーム２Ｂ５４４に連結されてもよい。搬送装置は、搬送チャンバ５３０内に少なくとも一部を収容してもよい。スカラアームおよび機械的スイッチは、以前に記載したものおよび同側デュアルアーム構成（同様の特徴は同様の番号が付される）のために図３～１１において記載されているものと概して同様であってもよく、以前に記載されているものと同様の方法でアーム移動を生じさせてもよい。Ｔ１およびＴ２モータは、それぞれ搬送チャンバ５３０に組み込まれる固定子巻線に連結され、かつ例えば真空またはチャンバ雰囲気外の、２つの積層リング（回転子）５５０Ｒ、５４４を有するＴ１およびＴ２モータと概して同様にしてもよい。代替の実施形態において、デュアルスカラアームのための駆動部は、同軸駆動シャフトアセンブリを採用してもよい。別の代替の実施形態において、あらゆる好適な駆動部は、例えば非同軸駆動アセンブリまたは磁気駆動アセンブリ等に使用してもよい。駆動部は、駆動部の移動部分から生じ得る粒子による基板への汚染または破損を防ぐために、基板搬送の筐体内に収容してもよい。図２１Ａの従来のデザインとの比較において、図２１Ｂにおいて図示される機械的スイッチ機構を使用するデュアルスカラアーム駆動は、例えば搬送チャンバの中心から離れたアッパーアームショルダーの配置を実現し、これに従って、大幅に小さいためにより軽いアームと共に、ステーション到達範囲が提供される。
図２１Ｂに最も良く示され得るように、例示的実施形態において、リンケージ５４８Ａ、５４８Ｂは、機械的スイッチと前述の概して同様の機械的スイッチを定義するために使用してもよい。前述のように、各一対のアーム（例えばＡアーム５４１、５４２、Ｂアーム５４３、５４４）の対応するアームは連結されるため、以下の記載は、概して、各一対のアームのうちの１つのみのアーム（例えばＡアーム５４１、Ｂアーム５４３）について参照する。図２１Ｂに示され得るように、例示的実施形態において、対応する一対のアーム５４１、５４４、５４２、５４３は、互いにオフセットされたショルダージョイントと共に載置され、一方で、代替の実施形態において、ショルダージョイントは同軸にしてもよい。例示的実施形態において、一対のアームは、１つのモータ（例えばＴ２モータ回転子５４４）に実質的に固定される支持部プラットフォーム５８０に載置されてもよい。図示される支持部プラットフォームは例示的構成を有し、代替の実施形態において、支持部プラットフォームはあらゆる好適な形状を有してもよく、例えばモータ回転子に組み込まれてもよい。Ｚ支持部および運動は、前述のような方法で提供されてもよい。図２１Ｂに示され得るように、リンケージ５４８Ａ、５４８Ｂは、回転ジョイントによって、（図示されている実施形態において、ジョイントはオフセットされており、代替の実施形態において、ジョイントは共通回転軸を有してもよい）Ｔ１モータ回転子に接続してもよい。例示的実施形態において、リンケージ５４８Ａ、５４８Ｂは、回転ジョイントによって連結される第１および第２のまたはクランクリンク部をそれぞれ有する関節にしてもよい。例示的実施形態におけるリンケージ５４８Ａ、５４８Ｂのクランクリンク部は、回転ジョイント５４１Ｒ、５４３Ｒによって支持部プラットフォーム５８０に接続されてもよい。リンケージのクランクリンク部は、それぞれ、好適な搬送５４１Ｔ、５４３Ｔ（ベルト／プーリーシステム等）によって、アーム５４１、５４３の対応するアッパーアームへ連結してもよい。このため、リンケージ５４８Ａのクランクリンクはアーム５４１のアッパーアームへ搬送５４１Ｔを介して連結され、リンケージ５４８Ｂのクランクリンクは、Ｂアーム５４３のアッパーアームへ、搬送５４３Ｔを介して連結される。リンケージ５４８Ａ、５４８Ｂのクランクリンクは、対応する回転ジョイント５４１Ｒ、５４３Ｒの周囲を、それぞれ自由に回転する。実施例として、例示的実施形態において、リンケージ５４８Ａのクランクリンクがジョイント５４１Ｒの周囲を回転し、こうして、搬送５４１Ｔを介したアーム５４１、５４２の伸長／収縮を生じさせるように、Ｔ１回転子５５０Ｒの反時計回り回転によりリンケージ５４８Ａが弓状になる。別のリンケージ５４８Ｂは、関節により、回転ジョイント５４５Ｒを中心とする対応するクランクリンクの回転がほとんど、または実質的に行われないため、実質的にＢアーム５４３が動かないように、実質的に解放される。逆に、初期位置からのＴ１モータ回転子５５０Ｒの時計回り運動は、各一対のアームからのＢアーム５４３、５４４の伸長を生じさせる。
次に図２２Ａを参照すると、４つのアームの伸長および収縮運動が、本明細書に開示されている機械的スイッチを組み込む同側スカラアームを有するデュアル構成（２×２）になっている基板搬送装置５００のための７つの異なる伸長位置において図示される。図２２Ａにおける底部略図を参照して、クランクリンク５４８Ａ、５４８Ｂのポイント５９５は、Ｔ１５５０の反時計回り回転に基づく反時計回り方向でＴ１５５０に沿って移動する際の、方向Ｐに沿ったアーム（アーム１Ａ５４１およびアーム２Ａ５４２）の２つの伸長運動が図示されている。Ｔ１５５０が反時計回りに回転すると、リンケージ５４８Ａの関節により、リンク５９９Ａの、回転ジョイント５４１Ｒを中心とした回転が生じる。回転ジョイント５４１Ｒを中心とするリンク５９９Ａの回転は、次に、アーム５４１の伸長のための搬送５４１Ｔの回転を生じさせる。上記のように、アーム５４１は、アーム５４１が伸長／収縮し、アーム５４１と共にアーム５４２が伸長／収縮するように、搬送５４１ＴＡによって、アーム５４２に連結される。図２２Ａに示され得るように、アーム５４１、５４２が伸長する時に、リンケージ５４８Ｂのリンク５９９Ｂは、アーム５４３、５４４がほぼ収縮状態を維持するように、例えば支持部プラットフォーム５８０に対して固定して実質的に回転自在なままとなる。図２２Ａの図の上部を参照すると、クランクリンク５４８Ａ、５４８Ｂのポイント５９５が、Ｔ１５５０の時計回り回転を基に時計回り方向でＴ１５５０に沿って移動する際の、方向Ｐに沿ったその他の２つのアーム（アーム１Ｂ５４３およびアーム２Ｂ５４４）の伸長運動が、図示されている。Ｔ１５５０が時計回りに回転する際、リンケージ５４８Ｂの関節によって、リンク５９９Ｂは回転ジョイント５４３Ｒの周囲を回転する。回転ジョイント５４３Ｒを中心としたリンク５９９Ｂの回転は、次に、アーム５４３を伸長するための搬送５４３Ｔの回転を生じさせる。上記のように、アーム５４３は、アーム５４３が伸長／収縮する際に、アーム５４４がアーム５４３と共に伸長／収縮するように、好適な搬送を介して、アーム５４４に連結される。さらに図２２Ａに示され得るように、アーム５４３、５４４が伸長する際に、リンケージ５４８Ａのリンク５９９Ａは、アーム５４１、５４２がほぼ収縮状態を維持するように、例えば、支持部プラットフォーム５８０に対して、実質的に回転自在に固定されたままである。
次に図２２Ｂを参照すると、４つのアーム５４１～５４４の反時計回り回転運動が、本明細書に開示されている機械的スイッチを組み込むデュアル構成のデュアル（２×２）同側スカラアームを有する基板搬送装置５００のための８つの異なる回転位置で図示される。図２２Ｂの左上に示される搬送装置５００の例示目的のみのための位置は、アーム５４１～５４４の回転に対する開始位置と称される。代替の実施形態において、アーム回転の開始位置は、装置のあらゆる好適な回転配向にしてもよい。図２２Ｂに示され得るように、同一方向に実質的に同じ速度で回転するように、Ｔ１およびＴ２モータの両方を動作させることで、搬送アームは一体となって回転する。この実施例において、Ｔ１およびＴ２モータの両方が反時計回り方向に回転する（つまり、矢印５６３方向）。モータＴ１、Ｔ２が同一方向にかつ実質的に同じ速度で回転する時に、例えば、支持部プラットフォーム５８０およびリンケージ５４８Ａ、５４８Ｂの間には相対的運動は導入されない。このため、リンケージ５４８Ａ、５４８Ｂは、アーム５４１～５４４のいずれかの実質的な伸長または収縮を伝達せずに、一体となったアーム５４１～５４４の回転により、実質的に同じ配向のままである。
本明細書に開示されている機械的スイッチ機構を利用する基板搬送装置の利用は、例えば、アッパーアームを含んでもよいスカラアーム、バンド駆動されるフォアアームおよびバンド駆動されるエンドエフェクタと共に使用されることに制限されないことを理解されたい。さらに、同側または上記の左右対称スカラアームは、代替デザインおよび構成にしてもよいことを理解されたい。
別の例示的実施形態に従い、搬送装置は、搬送チャンバの周囲において露出する一対の独立して作動される同軸リングを組み込んでもよい一般的なスカラアーム構成を有してもよい。例えば、アッパーアームの構造的役割は、作動リング（図４Ｄに示されるモータ２１４、５０Ｒと同様のモータ回転子）のうちの１つによって直接想定される。第２の独立して作動される同軸リングは、連結機構によってアームに連結される。アームに連結される第２の独立して作動された同軸リングとリンクさせる非制限的、例示的連結機構は、機械的リンク（１つ以上の回転ジョイントを含む）、バンド駆動、交差したバンド駆動、および磁気連結を含む。独立して作動される同軸リングは、例えば、互いに同心円状であってもよい２つの独立したモータ回転子リングにしてもよい。１つ以上のピンを、２つの同軸リングに接続されるリンケージのための回転ジョイントを取り付けるための同軸リングのそれぞれに取り付けてもよい。アームの回転および伸長は、その他の連結される同軸リングに対する１つの同軸リングの相対的運動によって生じてもよい。この構成は、記載の目的のみで、作動リングを有するアームとして本明細書において称される。作動リングデザインを有するアームは、１つの同軸リングの周囲にリンクされる１つまたは２つのアームを含んでもよい。作動リングデザインを有するこのアームの種々の実施形態を、残りのアームリンケージの作動のための機械的デザインの完全な差別化のために提供してもよい。単一のアーム実施形態において、アームの左手構成および右手構成の両方を提供してもよい。一対の独立して作動される同軸リングは、同じまたは異なる直径を有してもよい。一対の独立して作動される同軸リングは、図２３～２８に示され得るように同じ水平面でさらに回転してもよく、または互いに隣接した（例えば、互いの上部にまたは互いに並列に）２つの異なる水平面で回転してもよい。２つの独立して作動される同軸リングの間のリンケージの種類および構成は、２つの同軸リングの相対的直径および相対的位置に従属して変動する。
作動リングデザインを有するアームは、複雑さの低減、コスト低減、大きさの縮小、トルクの有用率の向上、および解像度の向上、の非制限的利点の１つ以上を提供してもよい。作動リングデザインを有するアームは、各エンドエフェクタのための２つのプーリーおよびバンドを含む、１つのリンクおよびジョイントを排除する。作動リングデザインを有するアームはさらに、アームが伸長する際に、アームのエルボージョイントが真空チャンバ内にとどまることができるようにするため、例えばエンドエフェクタまたはエンドエフェクタおよびリストジョイントは、ＳＥＭｉ標準に準拠する好適な到達範囲を提供するために、スロット弁を通って通過してもよい。作動リングデザインを有するアームは、例えばさらに１：１のプーリー比率を提供してもよいが、あらゆる好適なプーリー比率を使用してもよい。さらに以下に詳細に説明される１およびデュアルエンドエフェクタアームの両方のための残りのアームリンケージの作動のための異なる機械的デザインによって、作動リングデザインを有するこのアームの種々の実施形態を提供してもよい。なお、図２３Ａ～２８Ｂについて以下に記載する搬送装置を包囲するための真空または搬送チャンバ筐体等の筐体は、便宜上、図には示されていない。
次に図２３Ａを参照すると、例えば、図示されているリンケージによって、少なくとも一部分が駆動される作動リングを有する単一のエンドエフェクタアーム６００が示される。この実施形態において、アーム６００は、一対の独立して作動される同軸リング６０１および６０２上に設置される。アーム６００は、一次リンケージ６０３、エンドエフェクタ６０４および二次リンケージ６０５を含む。２つのリンケージ６０３、６０５は、同軸リング６０１、６０２の周囲に沿ったそれらの長さおよび位置によって、対称または非対称にしてもよい。例示のためにエンドエフェクタ６０４上に、基板Ｓが示される。一次リンケージ６０３は、回転ジョイント６０６を通って、１つの同軸リング６０１に連結される。エンドエフェクタ６０４は、回転ジョイント６０７を通って、一次リンケージ６０３に連結され、バンド配設６０８によって、伸長／収縮Ｐの経路に沿って、半径方向を指すために、制限される。バンド配設は、第１のプーリー６０８Ａおよび第２のプーリー６０８Ｂおよびバンド６０８Ｃを含んでもよい。第１のプーリー６０８Ａは、リング６０１が回転すると、２つの間のあらゆる相対的運動なしにリングに沿ってプーリーが回転するように、ジョイント６０６において第１の同軸リングに固定連結される駆動プーリーにしてもよい。第２のプーリー６０８Ｂは、プーリー６０８が回転する時にエンドエフェクタ６０４それと共に回転するように、ジョイント６１０においてエンドエフェクタ６０４に固定連結される駆動されるプーリーにしてもよい。図２３Ａに示され得るように、プーリー６０８Ａ、６０８Ｂは、アーム６００が伸長／収縮される際にエンドエフェクタ６０４が長手方向に移動経路Ｐに沿ってそのままであるように、例えば１：２の比率を有してもよい。代替の実施形態において、プーリーは、基板および／またはエンドエフェクタの好適な移動経路によって、あらゆる好適な比率を有してもよい。２つのプーリー６０８Ａ、６０８Ｂを接続するバンド６０８Ｃは、プーリーのそれぞれに連結される金属バンド（例えばピンまたはその他の好適な固定具によって）および歯付のバンドの１つ以上を含むがそれに制限されない、あらゆる好適なバンド配設にしてもよい。代替の実施形態において、バンド配設は、あらゆる好適な構成を有してもよい。さらに別の代替の実施形態において、エンドエフェクタ６０４は、あらゆる好適な方法において、経路Ｐ等の所定の経路に沿って移動するように制限してもよい。二次リンケージ６０５は、回転ジョイント６０９および６１０をそれぞれ通って、その他の同軸リング６０２およびエンドエフェクタ６０４に連結される。
アーム６００は、同一方向に等しく同軸リング６０１および６０２を回転させることにより、一体となって回転してもよい。アーム６００は、同軸リング６０１および６０２を同時に対向方向に移動させることにより、半径方向に伸長させてもよい。一次リンケージおよび二次リンケージ６０３、６０５の対称は、２つの同軸リング６０１、６０２の回転に対するアーム６００の回転または伸長の量を決定してもよい。次に図２３Ｂを参照すると、この上の基板Ｓと共にリンケージによって駆動される作動リングを有する単一のエンドエフェクタアーム６００の半径方向の伸長は、Ｐに沿って方向６つの異なる位置において段階的形態で図示される。まず左上の図２３Ｂを参照し、例示目的のみのために、同軸リング６０１が時計回り方向に回転し、同軸リング６０２が反時計回り方向に等しい量回転する際に、リンケージ６０３は、回転ジョイント６０７においてエンドエフェクタ上を引っ張り、一方で、リンケージ６０５は、回転ジョイント６１０においてエンドエフェクタ上を押し、これにより、アーム６００の半径方向の伸長を生じさせる。同軸リングが対向方向に回転を続ける際に、リンケージ６０３はポイントに到達し、ここで、その他の伸長運動時においてずっと、図２３Ｂの図の底部に示され得るように、両リンケージ６０３、６０５が伸長底部のその経路を通ってエンドエフェクタを押すように、図２３Ｂの右上に示され得るように、回転ジョイント６０７において、エンドエフェクタ上を押し始める。上述のように、経路Ｐと共に伸長および収縮の間に長手方向に配向されるように、エンドエフェクタの運動はバンド配設６０８によって制限される。例えば、同軸リング６０２が回転する際に、その旋回ポイント６０６およびリング６０１に対して時計回りリンケージ６０３が反時計回りに回転する。バンド配設６０８は、次に、エンドエフェクタが移動経路Ｐと共に長手方向に配向されたままになる（例えば、ジョイント６０６を中心としたリンケージ６０３の回転に対するジョイント６０７を中心としたエンドエフェクタの回転）ように、プーリー６０８Ｂを時計回り（リンケージ６０３およびリング６０１の間の相対的運動に基づいて）に回転させる。理解され得るように、アーム６００の収縮は、アーム６００の伸長について上述されているものと実質的に反対の方法で生じさせることができる。
次に図２４Ａを参照すると、直線状のバンドによって例えば、少なくとも一部分が駆動される作動リングを有する単一のエンドエフェクタアーム６２０が図示されている。この実施形態において、アーム６２０はさらに、一対の独立して作動される同軸リング６２１および６２２に設置される。２つの作動リング６２１、６２２は、それぞれ、その他の図２４に示され得るように、互いに同心円状にしてもよい。アームは、リンケージ６２３、エンドエフェクタ６２４および直線状なバンド駆動６２５を含む。例示のために、エンドエフェクタ６２４に基板Ｓが示される。リンケージ６２３は、一端において、回転ジョイント６０６を通って、両方の同軸リング６２１に接続され、バンド駆動６２５を通って、その他の同軸リング６２２に接続される。この例示的実施形態において、直線状なバンド駆動６２５は、第１の駆動プーリー６２５Ａ、第２の駆動されるプーリー６２５Ｂおよびベルト６２５Ｃを含む。ベルトは、図２３Ａに関して上記のベルトと実質的に同様にしてもよい。この実施例において、プーリー６２５Ａ、６２５Ｂは、同軸リング６２２の回転が回転速度のあらゆる低減または増加なしにアームリンケージ６２３に伝達されるように、１：１の比率を有する。駆動プーリー６２５Ａは、同軸リングが回転すると、プーリー６２５Ａがそれと共に回転するように、同軸リング６２２に固定して載置してもよい。この実施例において、駆動プーリー６２５Ａは、車輪の形態でもよい、実質的に内側作動リング６２２の中心に載置される。代替の実施形態において、駆動プーリー６２５Ａは、内側作動リング６２２の中心以外の位置に載置してもよい。駆動されるプーリー６２５Ｂは、回転ジョイント６２８の周囲をアームリンケージ６２３に固定して載置してもよい。
エンドエフェクタ６２４は回転ジョイント６２７を通ってリンケージ６２３に連結され、バンド配設６２８によってポイント半径方向に制限される。バンド配設６２８は、第１の駆動プーリー６２８Ａ、第２の駆動されるプーリー６２８Ｃおよびバンド６２８Ｃを含む。バンド配設６２８は、図２３Ａに対して上記のバンド配設６０８と実質的に同様にしてもよい。代替の実施形態において、バンド配設は、あらゆる好適な構成を有してもよい。さらに別の代替の実施形態において、エンドエフェクタ６２４は、あらゆる好適な方法で、経路Ｐ等の所定の経路に沿って移動するように制限してもよい。
アーム６２０は、同軸リング６２１および６２２を回転させることによって、実質的に等しい量、同一方向に一体となって回転してもよい（例えばリング６２１、６２２の時計回り回転は、リングの回転中心６２１、６２２を中心としたアーム６２０の時計回り回転を生じさせる）。アーム６２０の半径方向の伸長は、同軸リング６２１および６２２を同時に対向方向に移動させることによって制御してもよい。この実施例において、アーム６２０を伸長させるためにリング６２１、６２２は、バンド駆動６２５が１：１プーリー比率を有する際に、等しい量、対向方向に回転してもよい。理解され得るように、代替の実施形態において、リング６２１、６２２は、例えば、プーリー６２５Ａ、６２５Ｂの間の比率によって、アーム６２０を伸長させるために、対向方向に、等しくない量回転してもよい。次に図２４Ｂを参照すると、直線状なバンドによって駆動される作動リング６２１、６２２を有するアーム６２０の半径方向の伸長を、方向Ｐに沿って、６つの異なる位置で、段階的な形態で図示する。図２４Ｂにおける左上の図をまず参照すると、例示目的のみのための、アーム６２０が実質的に収縮形状で示される。リング６２１が時計回りに回転する際に、およびリング６２２が反時計回りに回転する際に、アームは経路Ｐに沿って伸長する。図２４Ｂに示され得るように、リング６２１の回転は、リング６２１および駆動プーリー６２８Ａの間のあらゆる相対的運動を導入することなしに、回転ジョイント６２８をリング６２１の周囲に沿って移動させる。反時計回り方向のリング６２２の回転により、バンド配設６２５は、アームリンケージ６２３を反時計回り方向に回転させる。リング６２１（回転ジョイントを移動させる）およびリング６２２（アームリンケージ６２３を回転させる）の合同の運動により、アームリンケージ６２３が伸長する。上述のように、エンドエフェクタ６２４は、伸長および収縮の間、移動経路Ｐで長手方向に配向されるように、制限される。対向方向のリング６２１、６２２の合同の回転により、リンケージ６２３が、ジョイント６２８の周囲をして反時計回りに回転するものとして示されるように、リンケージ６２３および駆動プーリー６２８の間の相対的運動を生じさせる。この相対的運動は、アーム６２０の伸長および収縮の間、経路Ｐによってエンドエフェクタ６２４が長手方向に配向されたままになるように、バンドアセンブリ６２８により時計回り方向でエンドエフェクタ６２４を回転させる。
次に図２５Ａを参照すると、例えば交差したバンドによって、少なくとも一部分が駆動される作動リングを有する、単一のエンドエフェクタアーム６４０が図示される。この実施形態において、アーム６４０はさらに、一対の独立して作動される同軸リング６４１および６４２に接続される。２つの作動リング６４１、６４２は、図２５Ａに示され得るように、互いに同心円状にしてもよい。アーム６４０は、リンケージ６４３、エンドエフェクタ６４４、交差したバンド駆動６４５およびエンドエフェクタバンド配設６４８を含む。代替の実施形態において、アーム６４０は、あらゆる好適な構成を有してもよい。例示のために、エンドエフェクタ６４４上に基板Ｓが示される。リンケージ６４３は、一端において、回転ジョイント６４６を通って、同軸リング６４１と、交差したバンド駆動６４５を通って、他方の同軸リング６４２との両方に接続される。駆動されるプーリー６４５Ｂは、プーリー６４５Ｂが回転する際に、リンケージ６４３がジョイント６４６の周囲をこれと共に回転するように、リンケージ６４３に固定連結してもよい。この実施例において、内側同軸リング６４５は、交差したバンド駆動６４５が内側同軸リング６４２の周辺部に沿って配置してもよいように、駆動プーリーとして構成してもよい。代替の実施形態において、交差したバンド駆動６４５は、同軸リング６４２のために車輪構成を利用してもよい、別の位置に配置してもよい。さらに別の代替の実施形態において、同軸リング６４２およびリンケージ駆動プーリー６４５Ｂの間の駆動連結は、交差したバンド駆動にしなくてもよい。例えば、駆動バンドは、バンド６２５Ｃについて上述の内容および図２４Ａと実質的に同様の方法で、リング６４２および駆動プーリー６４５Ｂを連結してもよい。エンドエフェクタ６４４は、回転ジョイント６４７を通ってリンケージ６４３の他端部に連結され、アームが伸長／収縮される際に、移動経路Ｐと共にエンドエフェクタ６４４が長手方向に配向されたままになるように、バンド配設６４８によって半径方向を指すために制約される。この実施例において、エンドエフェクタは、バンド配設６４８を通って制約される。バンド配設６４８は、駆動プーリー６４８Ａ、駆動されるプーリー６４８Ｂおよびバンド６４８Ｃを含んでもよい。バンド配設６４８は、図２３Ａについて上述されたバンド配設６０８と実質的に同様にしてもよい。
アーム６４０は、同軸リング６４１および６４２を、実質的に等しい量、同一方向に回転させることで、一体となって回転してもよい（例えばリング６４１、６４２の時計回り回転により、例えば、リングの回転中心の周囲を、時計回り方向にアーム６４０を回転させる）。アーム６４０の半径方向の伸長は、同軸リング６４１および６４２を同時に、同一方向に、等しくない量、移動させることで生じさせてもよい。次に図２５Ｂを参照すると、その上に基板Ｓを有する交差したバンドによって駆動される作動リングを有する、単一のエンドエフェクタアームの半径方向の伸長が、方向Ｐに沿って、６つの異なる位置において、段階的形態で図示される。図２５Ｂにおける例示のための左上の図をまず参照すると、アーム６４０が実質的に収縮構成で示される。両方の同軸リング６４１、６４２が同時に同一方向に（この実施例においてリングは時計回り方向に回転される）等しくない量、回転する際に、回転ジョイント６４６は例えば、リング６４１の周囲に沿って移動する。リング６４１とは異なる速度でリング６４２を回転させることにより、交差したバンド６４５によって、アームリンケージ６４３は、回転ジョイント６４６に対して反時計回り方向に回転する。リング６４１、６４２の合成された回転により、移動経路Ｐに沿って、アームリンケージ６４３が伸長および回転される。上述のように、リンケージ６４３が伸長する際に、図２３Ａについて上述されているのと実質的に同様の方法で、移動経路と共に、エンドエフェクタが長手方向に配向されたままになるように、バンド配設６４８によってエンドエフェクタ６４４が制約される。例えば、アームリンケージ６４３が回転ジョイント６４６に対して反時計回りに回転する際に、バンド配設６４８は、回転ジョイント６４７に対して時計回りにエンドエフェクタ６４４を回転させるように構成されている。フォアアームの回転６４４は、リンケージ６４３回転に対抗し、フォアアームは、図２５Ｂに示され得るように、移動経路Ｐに沿って長手方向に配向されたままになる。
次に図２６Ａを参照すると、例えば、磁気連結によって少なくとも一部が駆動される作動リングを有する単一のエンドエフェクタアーム６６０が示されている。この実施形態において、アーム６６０は、一対の独立して作動される同軸リング６６１および６６２に接続される。２つの作動リング６６１、６６２は、図２５に示され得るように、互いに同心円状にしてもよい。アーム６６０は、リンケージ６６３、エンドエフェクタ６６４、バンド配設６６８および磁気連結６６５を含む。リンケージ６６３は、回転ジョイント６６６を通って、リング６６１に回転自在に連結されてもよい。プーリー６６６Ｐは、プーリー６６６Ｐが回転する際に、以下に説明するように、これと共にリンケージ６６３が回転するように、ジョイント６６６においてリンケージ６６３に固定連結してもよい。エンドエフェクタ６６４は、回転ジョイント６６７によって、リンケージ６６３に回転自在に連結される。エンドエフェクタは、バンド配設６６８によって、移動（例えば伸長／収縮）経路に沿って移動するように制約されてもよい。バンド配設は、リング６６１に固定連結される駆動プーリー６６８Ａ、エンドエフェクタ６６４およびバンド６６８Ｃに固定連結される駆動されるプーリーを含む。バンド配設６６８は、図２３Ａについて上述されるバンド配設６０８と実質的に同様にしてもよい。なお、例示として、エンドエフェクタ６６４上に基板Ｓが示されることに留意されたい。
この例示的実施形態において、内側同軸リング６２２は、その周辺部に沿って配置される磁石６６２Ｍを含む。代替の実施形態において、磁石６６２Ｍは、例えば、内側同軸リング６６２のための車輪配設が利用される別の位置に配置してもよい。上述のように、リンケージ６６３は、回転ジョイント６６６を通って同軸リング６６１に接続される。さらにジョイント６６６の周囲を回転可能なプーリー６６６Ｐは、リンケージ６６３を内側同軸リング６６２に磁気的に連結させてもよい。例えば、リンケージ６６３に固定連結されるプーリー６６６Ｐは、その周辺部に配置された磁石６６６Ｍを含む。各磁石が異なる極性を有するように、磁石を配置してもよい。例えば、図２６Ｃに示され得るように、プーリー６６６Ｐ上の磁石６６６Ｍは、磁石６６６ＭＳ、６６６ＭＮについて示され得るように、極性が北～南～北～南のパターンで交互に変わるように、配設される。図２６Ｃでさらに示され得るように、磁石６６２ＭＮ、６６２ＭＳについて示され得るのと同様に、内側同軸リング６６２上の磁石はパターンを交互に繰り返す。理解され得るように、プーリー６６６Ｐ上の磁石およびリング６６２上の磁石を、プーリー６６６Ｐ上に「北」の極性を有す磁石が、磁気連結６６５を形成するために、図２６Ｃに示され得るように、リング６６２上に「南」の極性を有す磁石と係合するように、配設してもよい。代替の実施形態において、磁石は、リング６６２およびリンケージ６６３の間で磁気連結が形成されるように、あらゆる好適な構成を有してもよい。
アーム６６０は、実質的に等しい量、同一方向に同軸リング６６１および６６２を回転させることで、一体となって回転してもよい。アーム６６０の半径方向の伸長は、同軸リング６６１および６６２を同時に、同一方向に、等しくない量、回転させることで制御してもよい（例えばリング６４１、６４２の時計回り回転は、例えば、リングの回転中心の周囲においてアーム６４０を時計回り方向に回転させる）。次に図２６Ｂを参照すると、その上の基板Ｓとの磁気連結によって駆動される作動リングを有する、単一のエンドエフェクタアーム６６０の半径方向の伸長が、方向Ｐに沿って、６つの異なる位置で、段階的形態で図示されている。まず、図２６Ｂの左上の図を参照すると、例示のための、実質的に収縮形状のアーム６４０が示される。両方の同軸リング６６１、６６２が、同一方向に（この実施例においてリングは時計回り方向に回転する）等しくない量、同時に回転される際に、例えば、リング６６１の周囲に沿って、回転ジョイント６６６が移動する。リング６６１とは異なる速度でリング６６２を回転させることで、磁気連結６６５は、アームリンケージ６６３を、回転ジョイント６６６に対して反時計回りの方向に回転させる。リング６６１、６６２の合成された回転により、Ｐの移動経路に沿って、アームリンケージ６６３が伸長および回転される。上述のように、エンドエフェクタ６６４は、リンケージ６６３が伸長する際に、エンドエフェクタ６６４が、図２３Ａについて上述されているのと実質的に同様に、移動経路Ｐと共に長手方向に配向されたままになるように、バンド配設６６８によって制約される。例えば、アームリンケージ６６３が回転ジョイント６６６に対して反時計回りに回転する際に、バンド配設６６８は、回転ジョイント６６７に対して時計回りにエンドエフェクタ６６４を回転させるように構成される。フォアアームの回転６６４は、リンケージ６６３の回転に対抗し、図２６Ｂに示され得るように、フォアアームは、移動経路Ｐと共に長手方向に配向されたままになる。
次に図２７Ａを参照すると、例えば、三角形のマルチリンケージによって少なくとも一部分が駆動される作動リングを有するデュアルエンドエフェクタアーム構成７００が示される。この実施形態において、デュアルエンドエフェクタアーム構成７００は、一対の独立して作動される同軸リング７０１および７０２に接続される。左手の側部アーム７００Ｌは、一次リンケージ７０３Ｌ、エンドエフェクタ７０４Ｌおよび二次リンケージ７０５Ｌを含む。例示のために、エンドエフェクタ７０４Ｌ上に基板Ｓが示される。一次リンケージ７０３Ｌが、回転ジョイント７０６Ｌを通ってリング７０１に連結される。図２７Ａに示される三角形リンケージ７０３Ｌの配設は例示的なものにすぎず、代替の実施形態のリンケージは、あらゆるその他の好適な形状を有してもよい。エンドエフェクタ７０４Ｌは、回転ジョイント７０７Ｌを通って一次リンケージ７０３Ｌに連結され、バンド配設７０８Ｌによって、半径方向を指すために制約される。リング７０１が回転する際に、プーリー７１１Ｌが、２つの間の相対的運動を生じさせずに回転するように、バンド配設７０８Ｌは、リング７０１に固定連結される駆動プーリー７１１Ｌを含む。駆動されるプーリー７１２Ｌは、エンドエフェクタ７０４Ｌが回転する際に、プーリー７１２Ｌがそれと共に回転するように、エンドエフェクタ７０４Ｌに固定連結される。プーリー７１１Ｌ、７１２Ｌは、バンド７１３Ｌによって共に連結される。バンド配設およびベルトは、アームが伸長される際に、エンドエフェクタ７０４Ｌの回転がリング７１１Ｌに追従し、アーム７００Ｌが伸長および収縮される際に、経路Ｐと共に実質的に長手方向に配向されたままになるように、図２３Ａのバンド配設６０８と実質的に同様にし、これと実質的に同様に動作してもよい。代替の実施形態において、エンドエフェクタ７１２Ｌは、あらゆる好適な方法でリング７１１Ｌに追従できる。二次リンケージ７０５Ｌは、一端において、同軸リング７０２に、他方の対向端部において、回転ジョイント７０９Ｌおよび７１０Ｌをそれぞれ通って、一次リンケージ７０３Ｌに連結される。
同様に、右手の側部アーム７００Ｒは、一次リンケージ７０３Ｒ、エンドエフェクタ７０４Ｒ、バンド配設７０８Ｒおよび二次リンケージ７０５Ｒを含む。一次リンケージ７０３Ｒは、回転ジョイント７０６Ｒを通って、同軸リング７０１に連結される。エンドエフェクタ７０４Ｒは、回転ジョイント７０７Ｒを通って一次リンケージ７０３Ｒに連結され、バンド配設７０８Ｒによって、半径方向を指すために制約される。バンド配設７０８Ｒは、リング７０１に固定連結される駆動プーリー７１１Ｒ、エンドエフェクタ７０４Ｒに固定連結される駆動されるプーリー７１２Ｒ、およびプーリー７１１Ｒ、７１２Ｒを連結させるバンド７１３Ｒを含む。バンド配設７０８Ｒは、上記のバンド配設７０８Ｌと実質的に同様にしてもよい。二次リンケージ７０５Ｒは、一端において、同軸リング７０２と、他方の対向端部において、回転ジョイント７０９Ｒおよび７１０Ｒをそれぞれ通って、一次リンケージ７０３Ｒに連結される。
この実施形態において、実施例として、アーム７００Ｌまたは７００Ｒのうちの１つが半径方向に伸長する時に、他方のアーム７００ＲまたはＬは、その収縮構成に近い、所定の旋回半径内で回転する。理解され得るように、アーム７００は、同一方向に、実質的に同じ回転速度で、同軸リング７０１、７０２を回転させることにより、一体となって回転できる（例えばリング７０１、７０２の時計回りの回転は、例えば、リングの回転中心の周囲において、時計回り方向でアーム７００Ｌ、７００Ｒを回転させる）。アーム７００Ｌまたは７００Ｒのうちの１つは、リング７０２が最小の量、回転する間、例えば、リング７０１を回転させることで伸長してもよい。代替の実施形態において、リング７０２は実質的に静止したままであってもよく、または、アームのうちの１つを伸長させるためにあらゆる好適な量、移動してもよい。伸長されるアーム７００Ｌ、７００Ｒは、アーム７００Ｒ、７００Ｌの収縮または中立位置からのリング７０１の回転方向に従属する。例えば、この例示的実施形態において、両アーム７００Ｒ、７００Ｌが収縮し、リング７０１が時計回りに回転する場合、アーム７００Ｌは伸長し、一方で、アーム７００Ｒは、所定の旋回半径内において、実質的な収縮形状で回転する。リング７０１がアーム７００Ｒ、７００Ｌの収縮位置から反時計回りに回転する場合、アーム７００Ｒは伸長し、一方で、アーム７００Ｌは、所定の旋回半径内において、実質的な収縮形状で回転する。
さらに図２７Ｂを参照すると、その上の基板Ｓと共に、三角形マルチリンケージによって、少なくとも一部が駆動されている作動リングと共に、デュアルエンドエフェクタアームの左アーム７００Ｌの半径方向の伸長が、方向Ｐに沿って、６つの異なる位置で、段階的形態で図示されている。まず、図２７Ｂの左上の図を参照すると、例示のために、左および右アーム７００Ｌ、７００Ｒが実質的に収縮形状で示されている。この実施例において、アーム７００Ｌを伸長させるために、リング７０１は、回転ジョイントがリング７０１の周囲に沿って移動するように、時計回りに（矢印Ａ１方向）回転される。リング７０２は、二次リンケージ７０５Ｌが回転ジョイント７０６Ｌ上を引っ張り、これの周囲を反時計回り方向に一次リンケージを回転させるように、最初は反時計回りに（矢印Ａ２方向）回転してもよい。リング７０２は、リング７０１が、時計回り方向において、それ自体の回転によって、一次リンケージ７０３Ｌの反時計回りの回転を維持できるまで、反時計回り方向の回転を継続してもよい。リング７０１が、反時計回り方向に一次リンケージ７０３Ｌを十分に回転させることが可能になると、リング７０２は、アーム７００Ｌの最大化された伸長を得るために、時計回り（矢印Ａ３の方向）に回転してもよい。なお、二次リンケージ７０５Ｌは、アーム７００Ｌの伸長および収縮の間、回転ジョイント７０６Ｌを中心とする一次リンケージ７０３Ｌの回転を、一部、生じさせるために、回転ジョイント７１０Ｌで、一次リンケージ７０３Ｌを制約する。上述のように、エンドエフェクタ７０４Ｌの回転は、図２３Ａおよび２３Ｂについて上述されているものと実質的に同様に、アームが伸長される際に、エンドエフェクタ７０４Ｌが伸長経路Ｐと共に実質的に長手方向に配向されたままになるように、配設７０８Ｌを通って、リング７０１に追従する。
さらに図２７Ａおよび２７Ｂを参照し、実質的に収縮形状（アーム７００Ｌ伸長の間）のアーム７００Ｒの回転について説明する。リング７０１が時計回り方向に回転する際、回転ジョイント７０６Ｒは、リング７０１の周囲に沿って移動する。回転ジョイント７０６Ｒがリング７０１の周囲に沿って移動する際、一次リンケージ７０３Ｒは、二次リンケージ７０５Ｒが、回転ジョイント７１０Ｒにおいて一次リンケージ７０３Ｒ上で引っ張るように、二次リンケージ７０５Ｒによって制約される。リング７０１（およびリング７０２）の回転による二次リンケージ７０３Ｒの引っ張る作用により、一次リンケージ７０３Ｒおよびリング７０１の間に相対的運動がほとんど生じない、または全く生じないように、回転ジョイント７０６Ｒを中心とする一次リンケージ７０３Ｒの回転が、時計回り方向に生じる。一次リンケージ７０３Ｒおよびリング７０１の間には、ほとんど、または実質的に全く相対的運動が生じないため、アーム７００Ｒの追従されるエンドエフェクタ７０４Ｒは、アームが、所定の旋回半径内で実質的にリングの回転中心７０１、７０２の周囲を（時計回り）に回転する間、実質的に収縮位置のままである。
上述のように、図２７Ｂの左上の図に示され得るように、アームの収縮位置からのリング７０１、７０２の回転方向が、伸長されるアームを決定する。上述のように、方向Ａ１のリング７０１および中立位置からのＡ２方向のリング７０２の同時の回転によって、アーム７００Ｌが伸長する。逆に、中立位置から反対の、リング７０１、７０２の回転によって、アーム７００Ｒが伸長される。実質的な収縮位置におけるアーム７００Ｌの回転中の、アーム７００Ｒの伸長は、アーム７００Ｌの伸長およびアーム７００Ｒの回転について上述されているのと実質的に同様に、生じる。このため、図２７Ａ、２７Ｂに示されるリンクは、中立または収縮位置における１つのアームから別のアームへの伸長運動を伝達するように構成される。例えば、図２７Ｂの右下の図を参照すると、実質的な伸長構成で、アーム７００Ｌが示される。アーム７００Ｌを収縮させるために、リング７０１はＡ２（反時計回り）方向で回転し、リング７０２はＡ１（時計回り）方向で回転する。アーム７００Ｌの収縮は、図２７Ｂに示され得るように、アーム７００Ｌの伸長について上述されているものとは実質的に反対で生じる。アーム７００Ｌが中立位置に収縮する時に、リング７０１、７０２は、迅速な基板交換中等において、回転を継続してもよい。リング７０１、７０２の対向する方向の継続した回転の間、リンク７０３Ｌ、７０５Ｌ７０３Ｒ、７０５Ｒは、アーム７００Ｌが所定の旋回半径内において、実質的に収縮形状で回転する間、アーム７００Ｒが伸長されるように、伸長運動を伝達させる。理解され得るように、アーム７００Ｌが実質的に収縮位置で回転している間のアーム７００Ｒの伸長は、アーム７００Ｌの伸長およびアーム７００Ｒの回転に対して上述されているのと実質的に同様に生じる。
次に図２８Ａを参照すると、図２７Ａ～Ｂに対して異なる形状的構成である、例えば三角形マルチリンケージによって駆動される作動リングを有するデュアルエンドエフェクタアーム形状７２０が、図示されている。この形状的構成により、機構の実質的に異なる運動学的特徴が生じる。この実施形態において、デュアルエンドエフェクタアーム構成７２０は、一対の独立して作動される同軸リング７２１および７２２に接続される。左手の側部アーム７２０Ｌは、一次リンケージ７２３Ｌ、エンドエフェクタ７２４Ｌおよび二次リンケージ７２５Ｌを含む。例示のために、エンドエフェクタ７２４上に基板Ｓが示される。図２８Ａに示される、三角形リンケージ７２３Ｌの配設は例示的なものにすぎず、代替の実施形態のリンケージは、あらゆるその他の好適な形状を有してもよい。一次リンケージ７２３Ｌは、回転ジョイント７２６Ｌを通って１つの同軸リング７２１に連結される。エンドエフェクタ７２４Ｌは、回転ジョイント７２７Ｌを通って一次リンケージ７２３Ｌに連結され、バンド配設７２８Ｌによって半径方向を指すために制約される。バンド配設７２８Ｌは、駆動プーリー７４２Ｌ、駆動されるプーリー７４１Ｌおよびベルト７４２Ｌを含む。駆動プーリー７４０Ｌは、リング７２１が回転する際に、２つの間に相対的運動を生じさせずに、プーリー７４２Ｌがそれと共に回転するように、リング７２１に固定連結されてもよい。駆動されるプーリー７４１Ｌは、エンドエフェクタ７２４Ｌが回転する際に、プーリー７４１Ｌがそれと共に回転するように、エンドエフェクタ７２４Ｌに固定連結されてもよい。プーリー７４０Ｌ、７４１Ｌは、バンド７４２Ｌによって共に連結される。バンド配設およびベルトは、アームが伸長される際に、エンドエフェクタ７２４Ｌの回転が、リング７２１Ｌに追従し、アーム７２０Ｌが伸長および収縮される際に、経路Ｐと共に実質的に長手方向に配向されたままであるように、図２３Ａのバンド配設６０８と実質的に同様にする、および同様に動作してもよい。代替の実施形態において、エンドエフェクタ７２４Ｌは、あらゆる好適な方法でリング７２１に追従できる。二次リンケージ７２５Ｌは、一端において、回転ジョイント７２９Ｌを通って、その他の同軸リング７２２に、他方の対向端部において、回転ジョイント７３０Ｌを通って、一次リンケージ７２３Ｌに連結される。
同様に、右手の側部アーム７２０Ｒは、一次リンケージ７２３Ｒ、エンドエフェクタ７２４Ｒおよび二次リンケージ７２５Ｒを含む。一次リンケージ７２３Ｒは、回転ジョイント７２６Ｒを通って、同軸リング７２１に連結される。エンドエフェクタ７２４Ｒは、回転ジョイント７２７Ｒを通って一次リンケージ７２３Ｒに連結され、バンド配設７２８Ｒによって、半径方向を指すために制約される。バンド配設７２８Ｒは、リング７２１に固定連結される駆動プーリー７４０Ｒ、エンドエフェクタ７２４Ｒに固定連結される駆動されるプーリー７４１Ｒ、およびプーリー７４０Ｒ、７４１Ｒを連結するバンド７４２Ｒを含む。バンド配設７２８Ｒは、上記のバンド配設７２８Ｌと実質的に同様にしてもよい。二次リンケージ７２５Ｒは、一端部において、回転ジョイント７２９Ｒを通って同軸リング７２２に連結され、また、回転ジョイント７３０Ｒを通って、他方の対向端部において、一次リンケージ７２３Ｒに連結される。
この実施形態において、実施例として、アーム７２０Ｌまたは７２０Ｒのうちの１つが半径方向に伸長する時に、他方のアーム７２０Ｒまたは７２０Ｌが、所定の旋回半径内において、実質的にその折りたたみまたは収縮形状で回転する。次に図２８Ｂを参照すると、その上の基板Ｓと共に三角形マルチリンケージによって駆動される、作動リングによるデュアルエンドエフェクタアームの左アーム７２０Ｌ半径方向の伸長が、方向Ｐに沿って、６つの異なる位置で、段階的形態で図示されている。この例示的実施形態において、デュアルアームアセンブリ７２０は、両方の同軸リングを、同時に、同一方向に等しい量、回転させることにより、一体となって回転できる（つまり、両アームは実質的に、リング７２１、７２２の回転中心の周囲を回転する）。アーム７２０Ｒ、７２０Ｌのうちの１つは、同一方向に、等しくない量、リング７２１、７２２を回転させることによって伸長できる。理解され得るように、リング７２１、７２２の回転方向は、以下により詳細に説明するように、伸長されるアームを決定してもよい。
この実施例では、Ｐ方向のアーム７２０Ｒの半径方向の伸長について記載する。まず、例示のための、図２８Ｂの左上の図を参照すると、アーム７２０Ｌ、７２０Ｒは、例えば、実質的な収縮または中立位置で示され得る。この実施例において、アーム７２０Ｒを伸長させるために、リング７２１、７２２は、反時計回りに、等しくない量、回転する。図２８Ｂに示され得るように、リング７２２は、アーム７２０Ｒを伸長させるために、リング７２１よりも大きな角度で回転する。代替の実施形態において、アームは、リング７２１が、アーム７２０Ｒを伸長させるために、リング７２２よりも大きな距離を回転するように構成してもよい。リング７２１、７２２が同一方向に等しくない量回転される際に、回転ジョイント７２６Ｒはリング７２１の周囲に沿って移動することで、伸長方向に一次リンク７２３Ｒを移動させる。さらに、リング７２２のより高速な回転速度によって、二次リンク７２５Ｒは、回転ジョイント７３０Ｒにおいて一次リンク７２３Ｒ上を押す。二次リンク７２５Ｒによる一次リンク７２３Ｒ上に印加される押す力は、一次リンク７２３Ｒを、時計回り方向で回転ジョイント７２６Ｒの周囲に回転させ、さらに、一次リンク７２３Ｒを伸長させる。上述のように、一次リンク７２３Ｒが回転ジョイント７２６Ｒの周囲を回転する際に、所定の位置における基板Ｓを捕捉または配置するために、移動経路Ｐと共にエンドエフェクタ７２４Ｒが長手方向に配向されたままになるように、バンド配設は、エンドエフェクタ運動を制約する。
図２８Ｂに示され得るように、アーム７２０Ｒが伸長される際に、アーム７２０Ｌが所定の旋回半径内において、実質的にその収縮形状で回転する。リング７２１が反時計回り方向で回転する際に、回転ジョイント７２６Ｌは、リング７２１の周囲に沿って移動する。リング７２２のより速い回転速度は、二次リンク７２５Ｌによって、回転ジョイント７３０Ｌで一次リンク７２３Ｌ上をわずかに引っ張らせる。二次リンク７２５Ｌによって提供される引っ張り力は、回転ジョイント７２６Ｌの周囲で、一次リンクを、時計回り方向に回転させる。図２８Ｂに示され得るように、一次および二次リンク７２３Ｌ、７２５Ｌの構成は、所定の旋回半径内において実質的に収縮形状でリング７２１、７２２の中心の周囲をアーム７２０Ｌが回転するように、一次リンク７２３Ｌの回転が最小化されるように、行われる。
上述のように、図２８Ｂの左上の図に示され得るように、アームの収縮位置からのリングの回転方向は、伸長されるアームを決定する。上述のように、中立位置からのリング７２１、７２２の反時計回り回転により、アーム７２０Ｒは伸長する。逆に、中立位置からの時計回り方向のリング７２１、７２２の回転により、アーム７２０Ｌは伸長する。アーム７２０Ｒが実質的に収縮位置で回転している間の、アーム７２０Ｌの伸長は、アーム７２０Ｒの伸長およびアーム７２０Ｌの回転について上述されているものと実質的に同様に生じる。このため、図２８Ａ、２８Ｂに示されるリンクは、１つのアームから中立位置における他方のアームへの伸長運動を伝達するように構成されている。例えば、図２８Ｂの右下の図を参照すると、実質的な伸長構成のアーム７２０Ｒが示される。アーム７２０Ｒを収縮させるために、リング７２１、７２２は、時計回り方向に等しくない量、回転する。アーム７２０Ｒの収縮は、図２８Ｂに示され得るように、アーム７２０Ｒの伸長について上述されているものと実質的に反対に生じる。アーム７２０Ｒが中立位置に収縮する時に、リング７２１、７２２は、迅速な基板交換の間等に、時計回り方向で回転を継続してもよい。このリング７２１、７２２の時計回り方向の継続する回転の間、リンク７２３Ｒ、７２５Ｒ、７２３Ｌ、７２５Ｌは、アーム７２０Ｒが実質的な収縮構成で、所定の旋回半径内において回転する間、アーム７２０Ｌが伸長されるように、伸長運動の伝達を生じさせる。
上記の、および、図２３Ａ～２８Ｂに示され得る、単一およびデュアルエンドエフェクタアームは、代替構成を有してもよい。例えば、それらの左手の構成で示されているエンドエフェクタアームのそれぞれは、あるいは、それらの右手のバージョンで図示および記載されていてもよい。あるいは、アームを担持するためにチャンバの周囲に露出している、一対の独立して作動される同軸リングは、異なる直径を有してもよく、かつ、図２３Ａ～２８Ｂに示され得るように、水平面で回転してもよい。あるいは、一対の独立して作動される同軸リングは、同じ直径を有してもよく、かつ、互いに同心円状に対向するものとして、２つの並行な水平面において互いに上部で動作してもよい。
次に図２９Ａ～２９Ｄを参照すると、例示的実施形態に従う基板搬送装置３８００の概略図が示される。搬送３８００は半径アーム構成（例えばアームのそれぞれのアッパーアーム部分は、軸の周囲を一体となって回転する）を有し、以下により詳細に説明するように、２つの独立して制御可能なモータのみを有する、２つ以上のアームが合成された回転および独立した捕捉／配置運動を有することができるように（例えば各アームは、その他のアームの自由度と実質的に独立した、各アームの少なくとも１つの自由度を有する、２つ以上の自由度を有する）、機械的スイッチ機構に連結される、独立して動作可能なアーム３８０１、３８０２を有するマニピュレータを含む。
機械運動スイッチは、例えば、搬送のアッパーアーム３８１０等の、搬送３８００のあらゆる好適な部分に組み込まれてもよい、および／またはこれに収容されてもよい。機械運動スイッチの少なくとも一部分、および／またはアームの一部分を、基板搬送３８００の移動パーツによって生じる粒子が基板Ｓ１、Ｓ２を汚染することを防ぐために、筐体内に適切に収容してもよい。例えば、スロットを、スロットおよびアーム３８０１、３８０２の間の開口が可撓性シールで封止される場所を通過するように、アーム３８０１、３８０２のための筐体に設けてもよい。代替の実施形態において、筐体は、搬送３８００のパーツの移動によって生じ得る粒子による基板の汚染を防ぐために、あらゆる好適な構成を有してもよい。さらに別の代替の実施形態において、搬送３８００は、搬送３８００の運動によって生じる微粒子を収集するための、好適な真空システムを含んでもよい。別の代替の実施形態において、機械運動スイッチは、筐体内になくてもよい。なお、搬送３８００は、図において２つのアームを有するものとして示され、代替の実施形態において、搬送３８００は、２つよりも多いアームを有してもよい。
例示的な一実施形態において、搬送装置３８００は、駆動軸部Ｔ１、Ｔ２のうちのそれぞれの１つを駆動するための２つの駆動モータを含む、駆動部３８０６（図３０Ａ）を含む。好適な駆動部３８０６の実施例は、例えば、図３～８および１０に対して上述されているもの等、本明細書に記載されているものを含むが、これに制限されない。代替の実施形態において、搬送は、２つよりも多いまたは少ない駆動軸部／モータを有するあらゆる好適な駆動部を有することができ、あらゆる好適なロストモーション駆動機構または機械運動スイッチに適合可能である。
以下により詳細に説明するように、同一方向の、および実質的に同じ速度の駆動軸部Ｔ１、Ｔ２の回転により、中心回転軸３８０５を中心とした、搬送３８００の一体となった回転が生じる（例えば両アーム３８０１、３８０２は、アームの伸長および収縮方向を変更するために、共に回転する）。図２９Ｂおよび２９Ｃに示され得るように、実質的な収縮形状で、軸３８０５の周囲をアーム３８０１、３８０２のうちの１つが回転する間、対向方向の駆動軸部Ｔ１、Ｔ２の回転により、搬送３８００のアーム３８０１、３８０２のうちの他方の伸長または収縮が生じる。搬送３８００の一体となった回転と共に、アーム３８０１、３８０２の伸長／収縮の両方を生じさせるために２つの駆動軸部Ｔ１、Ｔ２のみを有することで、搬送信頼性の向上だけでなく、搬送に関するコストが低減され得る。例えば、２つの駆動軸部Ｔ１、Ｔ２のみを有することで、多数の駆動モータ、エンコーダおよびモータ制御を最小化できる。代替の実施形態において、搬送装置３８００は、２つよりも多いまたは少ない駆動軸部およびあらゆる好適な数のエンコーダおよび／またはモータ制御を有してもよい。
上記のように、搬送装置３８００の軸Ｔ１、Ｔ２を駆動するために２つの独立して制御可能なモータのみを使用してもよい。一実施形態において、モータは、同軸または並列の配設を含むが、これに限定されないあらゆる好適な構成を有してもよい。好適な同軸モータ構成の実施例は、米国特許番号第５，７２０，５９０号、第５，８９９，６５８号、第５，８１３，８２３号、および第６，４８５，２５０号および／または特許文書番号第２００３／０２２３８５３号に記載されており、その開示は参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。別の実施形態において、搬送装置は、駆動モータが、例えば、図３Ａおよび４Ａ～４Ｄについて上述のように、搬送または真空チャンバの壁に組み込まれる、シャフトレス同軸駆動システムを有してもよい。例えば、Ｔ１、Ｔ２駆動軸部の固定子は、搬送チャンバ３９００の周辺部に実質的に沿った、かつ近接した、概してアーチ状等で、概して直線状に配設されてもよい。Ｔ１、Ｔ２駆動軸部に対応するモータ直径は、搬送チャンバ３９００の空間領域に対して最大化されてもよく、理解され得るように、アームの１つ以上のエンドエフェクタ上の、アーム３８０１、３８０２および基板Ｓ１、Ｓ２の運動の隙間を取り囲む空間領域まで、最小化されてもよい。理解され得るように、例示的実施形態において、Ｔ１（またはＴ２）駆動軸部は、例えば、ショルダー回転軸（例えば回転ジョイント３８０５）に対して偏心しているアーム３８０１、３８０２上に力を印加するために動作し、こうして、実施例として、Ｔ１駆動軸部は、例えばショルダージョイント３８０５によって定義される支点の周囲にアームを旋回させる、アーム３８０１、３８０２で、梃子力を出力する。例えば、搬送または真空チャンバの壁に駆動システムを組み込むことにより、例えば、真空システムまたはその他の構成要素（例えば真空ポンプ、ゲージ、弁等）をチャンバ底部へ組み込むことが可能になる。
理解され得るように、搬送装置３８００の駆動は、駆動された軸および上記のシャフトレス駆動システムの組み合わせにしてもよい。さらに理解され得るように、例示的な一実施形態において、駆動モータは、それらの各駆動軸部Ｔ１、Ｔ２と同軸にしてもよい。別の例示的実施形態において、駆動モータは、駆動システム（例えばギア、ベルトおよびプーリーまたはその他の好適な駆動部材）がモータのトルクを各駆動軸部Ｔ１、Ｔ２に伝達させる、それらの各駆動軸部Ｔ１、Ｔ２からオフセットにできる。
図３０Ａおよび３０Ｂをさらに参照すると、搬送３８００の各アーム３８０１、３８０２は、アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒ、フォアアーム部分３８１１Ｌ、３８１１Ｒおよび基板支持部部分またはエンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒを含む。代替の実施形態において、アームは、より多いまたはより少ない関節を有してもよい。この実施例において、エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒは、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ等のあらゆる大きさ、および形状の基板、またはより大きな半導体ウエハ、レチクルまたは薄膜あるいはフラットスクリーンディスプレイのためのパネルを搬送するための、フォーク形状のエンドエフェクタとして示されている。代替の実施形態において、エンドエフェクタは、水かき形状を含むがこれに制限されない代替形状にしてもよい。例示のために１つのエンドエフェクタを有する各アームが示されているが、代替の実施形態において、各アームは、例えば、並列または上下に互い違いの積層にして、配置してもよい、あらゆる数のエンドエフェクタを有してもよい。この例示的実施形態において、アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒは、中心回転軸３８０５に配置されるショルダージョイント３８２０において、駆動部３８０６に旋回可能に連結される。代替の実施形態において、ショルダー３８２０は、従来のアームより小さいアームによる半導体装置および半導体製造装置材料協会（ＳＥＭｉ）の所定の到達範囲を可能にする、基板搬送３８００の回転軸３８０５から、中心から離して（例えば処理ステーションのより近くに）配置してもよい。
この例示的実施形態において、アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒは、実質的にリジッドなアッパーアーム部材３８１０を形成する。一実施形態において、図２９Ｂにおいて最も良く示され得るように、アッパーアーム３８１０は、実質的なＶ形状またはブーメラン形状の輪郭を有してもよい。代替の実施形態において、アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒは、Ｕ形状および四角形状を含むがこれに制限されないあらゆる好適な形状を形成してもよい。アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒの寸法、およびアッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒによって形成される角度α（図３０Ｂ）は、アームの最大化された到達範囲または伸長（例えばアームの閉じ込め比率への伸長が最大化された）を提供しながら、アーム３８０１、３８０２が搬送チャンバ３９００（図２９）内にコンパクトに収まるようにする、好適な寸法および角度にしてもよい。別の例示的実施形態において、アッパーアーム部分およびそれらの各アームは、以下に説明するように、デュアルスカラアーム形状を形成してもよい。図３０Ｂに最も良く示され得るように、アッパーアーム３８１０は、駆動軸部Ｔ２が回転する際に、アッパーアーム３８１０がそれと共に回転するように、軸３８０５において駆動軸部Ｔ２に旋回可能に連結される。アッパーアーム３８１０および駆動軸部Ｔ２の間の駆動軸部連結部は、エルボージョイント３８２１Ｌ、３８２１Ｒの間のアーム３８１０に沿った、いずれかの好適なポイントに配置される。図３０Ｂに示され得るように、エルボージョイント３８２１Ｌ、３８２１Ｒは、実質的にアーム３８１０の対向端部に配置される。上記のように、この例示的実施形態において、アッパーアーム３８１０および駆動軸部は、軸３８０５の周囲で回転するために、ショルダージョイント３８２０に連結される。代替の実施形態において、エルボージョイント３８２１Ｌ、３８２１Ｒは、アッパーアーム３８１０上のあらゆる好適なポイントに配置可能である。
例示的な一実施形態において、アッパーアーム部材３８１０は単一の構造（例えば部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒはワンピース構造で形成されている）にしてもよいため、エルボージョイント３８２１Ｌ、３８２１Ｒは、互いに空間的に固定される。別の例示的実施形態において、アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒは、これらが一体となって回転中心３８０５の周囲を回転するように、あらゆる好適な固定具（例えば溶接、ロウ付け、ネジ、接着剤、またはあらゆるその他の好適な機械的または化学的な固定具）を使用して共に固定連結される別々のリンクにしてもよい。さらに別の実施形態において、アッパーアームリンク３８１０Ｌ、３８１０Ｒは調整可能に連結してもよいため、その開示は参照することによってその全体として組み込まれる、「２スカラアーム」と称する、２００５年６月９日に出願された米国特許出願シリアル番号第１１／１４８，８７１号により詳細に記載されているように、角度αは調整可能である。例えば、角度αは、ショルダージョイント３８２０の周囲を、他のアームリンク３８１０Ｌ、３８１０Ｒに対して、１つのアームリンク３８１０Ｌ、３８１０Ｒを回転させることで調整してもよく、ここで、所定の角度αに到達すると、アームリンク３８１０Ｌ、３８１０Ｒは共に適切にロックできるため、ショルダー３８２０の周囲を一体となって回転する。この実施例において、アッパーアーム部材３８１０は、例えば、駆動軸部Ｔ２に対応する駆動部モータによって、軸３８０５の中心を回転する。
フォアアーム３８１１Ｌは、エルボージョイント３８２１Ｌにおいてアッパーアーム部分３８１０Ｌと旋回可能に連結され、フォアアーム３８１１Ｒは、エルボージョイント３８２１Ｒにおいてアッパーアーム部分３８１０Ｒと旋回可能に連結される。エンドエフェクタ３８１２Ｌは、リストジョイント３８２２Ｌにおいて、フォアアーム３８１１Ｌに旋回可能に連結され、エンドエフェクタ３８１２Ｒは、リストジョイント３８２２Ｒにおいて、フォアアーム３８１１Ｒに旋回可能に連結される。エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒのそれぞれは、エンドエフェクタの前面（リスト３８２２Ｌ、３８２２Ｒから遠い端部）からエンドエフェクタの背面（リスト３８２２Ｌ、３８２２Ｒに近接する端部）に伸びる長手方向軸を有する。例示的な一実施形態において、各アーム３８０１、３８０２は、その各エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒを駆動するためのエンドエフェクタ駆動または駆動システムを含んでもよい。エンドエフェクタ連結システムは、あらゆる好適な連結システムにしてもよい。例えば、エンドエフェクタ連結システムは、例えば、図９Ａ～９Ｄについて上述されているのと実質的に同様に、各リスト３８２２Ｌ、３８２２Ｒを中心としたエンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒの回転が、少なくとも一部、各アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒの回転に従属するように、追従システムにしてもよい。
例示のための、図３１Ａ～３１Ｃを参照し、エンドエフェクタ連結システムの追従構成について記載する。なお、アーム３８０１、３８０２が図３１Ａ～３１Ｃに、別々のアッパーアームを有するものとして示されるが、これは例示にすぎないことに留意されたい。図示される例示的実施形態において、アーム３８０１、３８０２は、エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒを駆動するためのベルトおよびプーリーシステムを含んでもよい。ベルトおよびプーリーシステムは、ベルト４５５５Ｌ、４５５５Ｒおよびプーリー４５５０Ｌ、４５５０Ｒ、４５６５Ｌ、４５６５Ｒを含む。プーリー４５５０Ｌ、４５５０Ｒは、エルボージョイント３８２１Ｌ、３８２１Ｒの周囲を、各アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒに固定して載置されてもよい。アッパーアーム３８１０が軸３８０５の周囲を回転し、フォアアーム３８１１Ｌ、３８１１Ｒが、（伸長されているアームによって）それらの各エルボージョイント３８２１Ｌ、３８２１Ｒの周囲を回転する際、アーム３８０１、３８０２のそれぞれが伸長および収縮される際に、共通移動経路Ｐ１に沿った、エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒの半径方向の配向または長手方向軸が維持されるように、プーリー４５５０Ｌ、４５５０Ｒは、エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒを駆動するためのベルト４５５５Ｌ、４５５５Ｒを介して、各プーリー４５６５Ｌ、４５６５Ｒを駆動的に回転させる。
プーリー４５６５Ｌ、４５６５Ｒは、リストジョイント３８２２Ｌ、３８２２Ｒの周囲にそれらの各エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒが固定連結される間、それらの各フォアアーム３８１１Ｌ、３８１１Ｒに回転自在に連結してもよい。この実施例において、フォアアーム３８１１Ｌ、３８１１Ｒが回転する際に、それらの各エンドエフェクタが対向方向に、所定の量、回転するように、プーリー４５５０Ｌ、４５５０Ｒのプーリー４５６５Ｌ、４５６５Ｒに対する比率は１：２の比率にしてもよい。代替の実施形態において、プーリーは、フォアアームおよび／またはアッパーアームに対してエンドエフェクタのあらゆる好適な回転特徴を得るためのあらゆる好適な比率を有してもよい。例示のための、リストジョイントを中心としたエンドエフェクタ回転は、エルボージョイントを中心としたフォアアームの回転と等しく、かつ、対向してもよい。代替の実施形態において、フォアアームおよびエンドエフェクタは、あらゆる好適な回転関係を有してもよい。図３１Ａ～３１Ｃに示され得るように、プーリー４５５０Ｌ、４５５０Ｒは、フォアアーム３８１１Ｌ、３８１１Ｒが回転する時に、プーリー４５５０Ｌ、４５５０Ｒがそれらの各アッパーアーム部分３８１０Ｌ、３８１０Ｒに対して静止したままであるように、エルボージョイント３８２１Ｌ、３８２１Ｒの周囲に載置される。フォアアーム２８１１Ｌ、２８１１Ｒが回転する際に、プーリー４５６５Ｌ、４５６５Ｒが駆動的に回転するように、あらゆる好適なベルト４５５５Ｌ、４５５５Ｒは、各一対のプーリーを接続してもよい。代替の実施形態において、プーリーは、ピン固定されるかまたはプーリーに固定されてもよい、１つ以上の金属製のバンドによって接続されてもよい。別の代替の実施形態において、あらゆる好適な可撓性バンドは、プーリーに接続されてもよい。さらに別の代替の実施形態において、プーリーは、あらゆる好適な方法に接続されてもよい、またはあらゆるその他の好適な搬送システムを使用してもよい。
エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒは、回転ジョイント３８２２Ｌ、３８２２Ｒにおいて、各フォアアームに連結されてもよい。例えば、図３１Ｂ、３１Ｃに示され得るように、アーム３８０１、３８０２のうちの１つが伸長または収縮される際、各エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒは共通移動経路Ｐ１によって長手方向に配向されたままとなり、一方で、以下により詳細に説明するように、他方のアームが実質的な収縮形状となるように、エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒを、プーリー４５６５Ｌ、４５６５Ｒのうちの１つのそれぞれに駆動連結してもよい。生成されたあらゆる粒子をアームアセンブリ内に収容し得るように、本明細書に記載されるベルトおよびプーリーシステムをアームアセンブリ３８０１、３８０２内に収容してもよいことが理解され得る。好適な通気／真空システムはさらに、粒子が基板をさらに汚染することを防ぐために、アームアセンブリ内で使用してもよい。代替の実施形態において、同期化システムは、アームアセンブリの外側に配置してもよい。別の代替の実施形態において、同期化システムは、あらゆる好適な位置にしてもよい。
理解され得るように、例示的実施形態において、エンドエフェクタ３８１２Ｌ、３８１２Ｒは共通移動経路Ｐ１に沿って移動してもよく、移動経路Ｐ１に沿って、異なる面になるように構成してもよい。代替の実施形態において、アーム３８０１、３８０２は、エンドエフェクタが共通経路Ｐ１に沿って移動できるように、異なる高さになるように構成してもよい。別の代替の実施形態において、搬送は、複数のエンドエフェクタが共通の移動経路に沿って移動できるようにするための、あらゆる好適な構成を有してもよい。さらに別の代替の実施形態において、エンドエフェクタは、互いに概して平行または角度を付けてもよい異なる経路に沿って移動してもよい。経路は、同じ面に配置してもよい。連結システムのリンケージの図示された運動は例示的なものにすぎず、代替の実施形態において、リンケージは、互いに独立したアームから運動スイッチのあらゆる好適な範囲を提供および実行するために、配設されてもよい。
上記のように、アーム駆動部は、最小限の数の駆動軸部Ｔ１、Ｔ２を使用しながら、アーム３８０１、３８０２のそれぞれが伸長および収縮できるようにする機械運動スイッチを含む。なお、同軸駆動システム（つまり、Ｔ１およびＴ２の回転中心は、実質的に互いに同一線上にある）について本明細書に実施形態が記載されているが、代替の実施形態において、駆動軸部Ｔ１、Ｔ２は、並列またはあらゆるその他の好適な空間的構成で配置してもよいことを留意されたい。なお、軸Ｔ１およびＴ２のための駆動モータはさらに、同軸または並列で接続されてもよく、あらゆる好適な方法で、駆動軸部Ｔ１、Ｔ２に接続されてもよいことに留意されたい。例えば、駆動軸部Ｔ２は、中心回転軸３８０５の周囲に配置されてもよく、一方で、駆動軸部Ｔ１は、回転軸３９４０に配置されてもよい（図３２Ｂ）。リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂが、本明細書に記載されているように、単一の駆動モータを使用して回転するように、駆動軸部Ｔ１が、好適なギアリング、カムおよび／またはベルトおよびプーリーシステムを通って、回転軸３９４０に配置されるときに、駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂの回転が達成可能である。
図２９Ｄおよび３２Ａ～３２Ｄを参照し、例示的機械運動スイッチを説明する。図３２Ａ～３２Ｄに示され得る例示的実施形態において、機械的スイッチは、第１の駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂ、第２の駆動リンク３９１０、３９１１および接続リンク３９２０、３９２１を含む。代替の実施形態において、機械的スイッチは、互いにおよび／または搬送アームに、あらゆる好適な方法および／または構成で連結される、あらゆる好適な数のリンクを含んでもよい。
第１の駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂは、以下に説明するように、駆動軸部Ｔ１に接続されてもよい。駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂのそれぞれの第１の端部は、リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂが軸３９４０の周囲を旋回可能であるように、あらゆる好適な方法で回転軸３９４０に旋回可能に接続されてもよい。この例示的実施形態では、軸３９４０は、搬送３８００の回転３８０５の中心からあらゆる好適な距離でオフセットにしてもよい。この実施例において、軸３９４０は、実質的に移動経路Ｐ１に沿って存在してもよい。代替の実施形態において、機械的スイッチの軸３９４０は、移動経路Ｐ１に沿って存在しなくてもよい。別の代替の実施形態において、機械的スイッチは、リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂが、軸３８０５を含むが、これに制限されないあらゆる好適な軸の周囲を旋回するように、構成してもよい。アーム３８０１、３８０２が伸長および収縮する際に、軸が軸３８０５に対して回転自在に固定または静止したままである時に、一方で、同時に、搬送３８００が矢印Ｒの方向に一体となって回転する時に、軸３８０５の周囲を回転できるように、軸３９４０は、例えば、搬送３８００のベース上に配置してもよい。
上記のように、機械的スイッチはさらに、第２の駆動リンク３９１０、３９１１を含んでもよい。駆動リンク３９１０の第１の端部は、回転連結３９３１において駆動リンクＴ１Ｂに旋回可能に連結されてもよい。駆動リンク３９１１の第１の端部は、回転連結３９３０において、駆動リンクＴ１Ａに旋回可能に連結されてもよい。駆動リンク３９１０、３９１１のそれぞれの第２の端部は、あらゆる好適な方法で駆動軸部Ｔ１に旋回可能に連結されてもよい。例えば、一例示的実施形態において、駆動リンク３９１０、３９１１は、あらゆる好適な形状および構成を有してもよい駆動プラットフォームに旋回可能に連結されてもよい。例示のために、図３２Ｂのディスク形状の部材３９６０として、および図２９Ｄの駆動軸部Ｔ１に連結される三角形状の部材３９６０´として、駆動プラットフォームが示される。代替の実施形態において、駆動リンク３９１０、３９１１は、第２の端部が軸３８０５の周囲を回転するように、駆動軸部Ｔ１によって生成されるトルクを駆動リンク３９１０、３９１１の第２の端部へ伝達するためのあらゆる好適な形状の部材によって、駆動軸部に連結されてもよい。なお、駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂ、３９１０、３９１１は、本明細書に記載されているように、アーム３８０１、３８０２の運動を生じさせるためのあらゆる好適な寸法（例えば長さ、断面等）を有してもよいことに留意されたい。例えば、図３２Ｂおよび３２Ｄに示され得るように、第２の駆動リンク３９１０、３９１１は、駆動リンク３９１０、３９１１が互いに交差するように配置される。駆動軸部Ｔ１、Ｔ２の回転方向による、この交差した構成は、駆動リンク３９１０、３９１１のうちの１つが、駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂのうちのそれぞれ１つを押すことを可能にしてもよく、一方で、以下により詳細に説明するように、各駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂのうちの他方に実質的な運動を伝達せずに、駆動リンク３９１０、３９１１のうちの他方を回転させる。代替の実施形態において、駆動リンク３９１０、３９１１は、あらゆるその他の好適な構成および空間的関係を有してもよい。
駆動リンクＴ１Ａ、３９１１は、あらゆる好適な方法でアーム３８０１のあらゆる好適な部分に適切に接続されてもよい。例示的な一実施形態において、図３２Ｄに示され得るように、接続リンク３９２１は、第１の端部において、例えば、回転ジョイント３９３０に旋回可能に連結されてもよく、一方で、その第２の端部において、フォアアーム３８１１Ｌに旋回可能に連結されてもよい。同様に、駆動リンクＴ１Ｂ、３９１１は、接続リンク３９２０を通ってアーム３８０２に接続されてもよい。接続リンク３９２０は、第１の端部、例えば、回転ジョイント３９３１に旋回可能に連結されてもよく、一方で、その第２の端部において、フォアアーム３８１１Ｒに旋回可能に連結されてもよい。なお、図に示される、駆動リンクＴ１Ａ、３９１０およびＴ１Ｂ、３９１１の間の接続ならびにそれらの各アーム３８０１、３８０２は、本質的に例示的なものにすぎず、あらゆる好適な形状および大きさを有するあらゆる好適な接続リンクを使用してもよい。代替の実施形態において、１つ以上の駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂ、３９１０、３９１１は、あらゆる好適な方法で、ベルトおよびプーリー等によって、それらの各アームに接続されてもよい。
図２９Ｅおよび２９Ｆを参照し、別の例示的機械運動スイッチを説明する。この実施例において、スイッチは、アッパーアームまたは筐体３８１０内に密封してもよい。機械運動スイッチは、駆動軸部Ｔ１に連結される駆動プラットフォーム３９６０´´および駆動リンク３９１０´、３９１１´を含む。駆動リンク３９１０´は、第１の端部で、回転ジョイント３９６５において、駆動プラットフォームの第１の端部に回転自在に連結されてもよい。駆動リンク３９１０´の第２の端部は、あらゆる好適な方法で、フォアアーム駆動プーリー３９７０Ｒに接続されてもよい。例えば、図２９Ｆに示され得るように、駆動プーリー３９７０Ｒは、駆動リンク３９１０´がアーム回転ジョイント３９６６において連結されるように、プーリーから伸長するアーム３９７０ＲＡを含んでもよい。駆動リンク３９１１´は、回転ジョイント３９６７における駆動プラットフォームの第１の端部に、第１の端部において回転自在に連結されてもよい。駆動リンク３９１１´の第２の端部は、あらゆる好適な方法で、フォアアーム駆動プーリー３９７０Ｌに接続されてもよい。例えば、図２９Ｆに示され得るように、駆動プーリー３９７０Ｌは、駆動リンク３９１１´がアーム回転ジョイント３９６８に連結されるように、プーリーから伸長するアーム３９７０ＬＡをさらに含んでもよい。フォアアーム駆動プーリー３９７０Ｒ、３９７０Ｌは、各軸ＣＬ１、ＣＬ２を中心とした、ベアリング３９８０Ａ、３９８０Ｂ等によるあらゆる好適な方法で、アッパーアーム３８１０内に回転自在に支持されてもよい。フォアアーム駆動プーリー３９７０Ｒ、３９７０Ｌは、フォアアームの回転３８１１Ｒ、３８１１Ｌを駆動するためのベルト／バンド３９８１、３９８２によって、各フォアアームプーリー３９７１Ｒ、３９７１Ｌに連結されてもよい。代替の実施形態において、プーリー３９７０Ｒ、３９７１Ｒおよび３９７０Ｌ、３９７１Ｌは、フォアアームを駆動するためのあらゆる好適な方法で連結されてもよい。
図２９Ｇを参照すると、別の例示的機械運動スイッチが示される。この実施例において、運動スイッチは図２９Ｆについて上述されているものと実質的に同様であるが、この実施形態において、フォアアームプーリー３９７０Ｒ、３９７０Ｌは、接続部材３９９０Ｒ、３９９０Ｌを通って、それらの各フォアアーム３８１１Ｒ、３８１１Ｌに直接連結される。図２９Ｇでさらに理解され得るように、エンドエフェクタプーリー３９９５Ｒ、３９９５Ｌは、上述のようにエンドエフェクタを追従的に駆動するためのアッパーアーム２８１０に接続される。
次に図３２Ａ～３６Ｄを参照し、搬送３８００の動作を説明する。上記のように、同一方向かつ同じ速度の駆動軸部Ｔ１およびＴ２の回転により、矢印Ｒの方向で、軸３８０５の周囲を、時計回りまたは反時計回りに搬送３８００が一体となって回転する。図３３Ａに示され得るように、対向方向の駆動軸Ｔ１、Ｔ２の回転は、２つのアーム３８０１、３８０２のうちの１つを伸長させる。例えば、開示される実施形態には、Ｔ１は反時計回りに回転し、Ｔ２は時計回りに回転する、アーム３８０１の伸長が記載されている。理解され得るように、アーム３８０２は、Ｔ２が反時計回りで回転し、Ｔ１が時計回りで回転する、以下に記載されているものと実質的に同様に伸長できる。
例示的実施形態において、Ｔ２が矢印Ｒ２の方向で回転し、これに従って、軸３８０５の周囲でアッパーアーム部材３８１０が回転する。同時に、駆動リンク３９１０、３９１１の第２の端部が軸３８０５の周囲を回転するように、Ｔ１が矢印Ｒ１の方向に回転する。図３２Ｂおよび３３Ｂを比較した場合に示され得るように、Ｔ１が駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂを回転させる場合、３９１０、３９１１は、リンクＴ１Ａを、軸３９４０の周囲に、反時計回りに回転させるために、駆動リンク３９１１がアームリンクＴ１Ａ上で押すように、配設される。なお、Ｔ１のＲ１方向の回転の間、駆動リンクは、図３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃ、３５Ｃおよび３６Ｃを比較する際に示され得るように、リンクＴ１Ｂが軸３９４０に対して実質的に回転自在に固定されるように、駆動リンク３９１０が回転ジョイント３９３１の周囲を回転するように、さらに配設される。なお、例えば、駆動リンクＴ１Ｂ、３９１０によって形成される３リンク構成のうちの２つのリンク（例えばリンクＴ１Ｂおよび３９２０）がリンクＴ１Ｂを駆動し、接続リンク３９２０は、駆動リンク３９１０を、リンクＴ１Ｂおよび／または３９２０へあらゆる実質的な運動を印加せずに回転できるようにするために、回転ジョイント３９３１を少なくとも部分的に制限してもよいことを留意されたい。
図３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃ、３５Ｃおよび３６Ｃは、駆動軸Ｔ１、Ｔ２の角度回転に対して、軸３９４０を中心とする駆動リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂの角度回転を、グラフによって示す。図３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃ、３５Ｃおよび３６Ｃに示され得るように、Ｔ１ＡおよびＴ１Ｂの角度回転が、グラフの垂直軸に沿って示され、Ｔ１の角度回転が、水平軸に沿って示される。なお、図３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃ、３５Ｃおよび３６Ｃのグラフは、「分割」グラフであり、ここで水平軸における０より左の値はリンクＴ１Ａの回転に相当し、０より右の値はリンクＴ１Ｂの回転に相当することに留意されたい。Ｔ１の角度回転およびリンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂは、図３２Ａおよび３２Ｂに示される収縮位置にある場合に、Ｔ１、Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂの位置から測定してもよい。Ｔ１の回転角度が増加すると（負のまたは反時計回り方向に）、Ｔ１Ａの回転角度はさらに同一方向に増加する。Ｔ１の回転角度が反時計回り方向で増加する際に、図３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃ、３５Ｃおよび３６Ｃを比較する際に最も良く示され得るように、Ｔ１Ｂの回転角度は実質的に０のままである。
次に図３３Ａ～Ｄを参照すると、フォアアーム３８１１Ｌは、上述のように、接続リンク３９２１によって、リンク３９１１、Ｔ１Ａに駆動可能に制約される。駆動リンク３９１１が駆動リンクＴ１Ａ上を押すと、接続リンク３９２１によってフォアアーム３８１１Ｌが引っ張られ、これは次に、フォアアーム３８１１Ｌを、エルボージョイント３８２１Ｌの周囲で回転させる。フォアアーム３８１１Ｌがアッパーアーム部分３８１０Ｌ上に交差するまで、接続リンク３９２１は、駆動軸Ｔ１およびＴ２の合成された回転によって、フォアアーム３８１１Ｌ上を引っ張り続け、交差時において、図３４Ａ～Ｄに示され得るように、接続リンク３９２１は、フォアアーム３８１１Ｌ上を押し続ける。駆動軸Ｔ１、Ｔ２は、基板Ｓ２を捕捉または配置するための所定の位置にエンドエフェクタ３８１２Ｌが配置されるように、アーム３８０１が伸長されるまで、図３５Ａ～Ｄおよび３６Ａ～Ｄに示され得るように、Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ、対向する方向で回転を継続する。理解され得るように、エンドエフェクタ３８１２Ｌは、上述のようにアッパーアーム３８１０に追従するため、方向Ｒ２のアッパーアーム３８１０の回転および対向する反時計回り方向のフォアアーム３８１１Ｌの回転により、アームは伸長され、一方で、エンドエフェクタ３８１２Ｌは、Ｘ１移動経路と共に長手方向に配向されたままである。例えば、アッパーアーム３８１０がＲ２の方向に時計回りに回転し、フォアアーム３８１１ＬがＲ１の方向に反時計回りに回転する際、プーリー４５５０Ｌ（アッパーアーム３８１０に固定して接続される）は、フォアアーム３８１１Ｌに対して時計回りに回転するものとして示される。プーリー４５５０Ｌは、エンドエフェクタ３８１２Ｌがフォアアームの回転３８１１Ｌと実質的に等しいおよび対向するように、ならびに経路Ｘ１伸長（および収縮）の間、エンドエフェクタが長手方向に配向されたままであるように、時計回り方向でプーリー４５６５Ｌを駆動可能に回転させる。
さらに図３２Ａ～３６Ｄを参照すると、アーム３８０１が伸長される際に、アーム３８０２は実質的に収縮したままであり、軸３８０５の周囲を回転される。上述のように、駆動軸Ｔ１が矢印Ｒ１の方向に回転する際に、駆動リンク３９１０の第２の端部は、同一方向に回転される。この例示的実施形態において、例えば図３２Ｄに示され得るように、駆動リンクＴ１Ｂは、接続リンク３９２０を通って、フォアアーム３８１１Ｒに連結される。接続リンク３９２０によって形成されるフォアアーム３８１１ＲおよびリンクＴ１Ｂの間のこの連結は、実質的に駆動リンクＴ１Ｂまたは回転連結３９３１の運動を生じさせずに、駆動リンク３９１０が回転連結３９３１の周囲を回転するように、回転連結３９３１を制約してもよい。図３２Ｄ、３３Ｄ、３４Ｄ、３５Ｄおよび３６Ｄに最も良く示され得るように、回転連結３９３１が、アーム３８０１の伸長の間、アッパーアーム３８１０の回転軸３８０５に近接して配置されるように、リンクＴ１Ｂ、３９１０、３９２０が構成される。回転軸３８０５に近接して回転連結３９３１を有することで、アーム３８０１が伸長および収縮する際に、実質的な収縮または伸長運動を生じさせずに、アーム３８０２が、軸３８０５の周囲を回転できるようにする。
第２のアーム３８０２の伸長を生じさせるために、第１のアーム３８０１は、アーム３８０１の伸長について上述されているものと実質的に反対の方法で収縮してもよい。アーム３８０１が所定の程度に、または位置（例えば図２９Ａ、３０Ａおよび３２Ａに示される、中立位置）に、収縮する際に、機械的スイッチは、アーム３８０１が実質的な収縮構成のままである間、アーム３８０２が伸長するように、駆動システムの運動をアーム３８０２に切り替える。アーム３８０２の伸長は、アーム３８０１について上記のものと実質的に同様の方法で生じる。理解され得るように、機械運動スイッチは、図３７において最も良く示され得るように、実質的に０度にで、Ｔ１の回転角度が通過する場合に動作する。図３７は、アーム３８０１、３８０２が伸長される場合の、リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂの角度回転に対するＴ１の角度回転を示す。なお、図３７において、Ｔ１Ｂの回転が時計回りまたは反時計回りであるかに関係なく、アーム３８０１、３８０２がリンクＴ１Ａを伸長する場合の、リンクＴ１Ａ、Ｔ１Ｂの角度回転の値がグラフに、正の数として示されることに留意されたい。
次に図３８Ａ～３８Ｅを参照し、搬送３８００の別の例示的実施形態を説明する。搬送３８００´は、この実施例において、特記しない限り、図２９Ａ～３７に対して上記の搬送３８００と実質的に同様にしてもよい。この実施例において、搬送３８００´は、各アームのアッパーアーム３８１０Ｒ´、３８１０Ｌ´が独立して回転可能であるように、デュアルスカラアーム配設を有する。スイッチは、例えば駆動軸Ｔ１に接続される上記のプラットフォーム３９６０、３９６０´と実質的に同様の、駆動プラットフォームを含むという点で、アーム３８００´の機械運動スイッチは、搬送３８００に対して、上記のスイッチと実質的に同様にしてもよい。駆動リンク３９１０、３９１１は、第１の端部において、駆動プラットフォームに回転自在に連結され、各接続リンク（便宜上図示されない）に回転自在に連結される。一実施形態において、接続リンクは、アッパーアーム３８１０Ｒ´、３８１０Ｌ´のうちの１つのそれぞれに連結されてもよい。代替の実施形態において、接続リンクは、回転自在にまたは移動可能に各アッパーアームに連結されてもよい。接続リンクは、駆動リンク３９１０、３９１１のそれぞれの第２の端部を、アッパーアーム３８１０Ｒ´、３８１０Ｌ´のうちのそれぞれ１つに直接連結される。理解され得るように、接続リンクは、あらゆる好適な位置において、各アッパーアームに回転自在にまたは固定連結されてもよい。代替の実施形態において、接続リンクは、それらの各アッパーアームと共に、単一の構造にしてもよい。別の代替の実施形態において、機械的スイッチは、あらゆる好適な方法および／または構成で、互いにおよび／または搬送アームに連結される、あらゆる好適な数のリンクを含んでもよい。
図３８Ａ～３８Ｃに示され得るように、駆動プラットフォームによって、駆動リンク３９１０、３９１１の第１の端部を駆動プラットフォームと共に、反時計回り方向で、アーチ状の経路を移動させるように、駆動軸Ｔ１は、駆動プラットフォームを反時計回り方向に回転させる。また、駆動リンク３９１１によって、その接続リンクは、アッパーアーム３８１０Ｒ´上で押され、これによって、アッパーアーム３９１０Ｒ´がさらに反時計回り方向に回転する。この実施例において、アッパーアーム３９１０Ｒ´が反時計回りに回転する際に、フォアアーム３８１１Ｒ´が時計回りに回転し、エンドエフェクタ３８１２Ｒ´の長手方向軸が、アーム３８０１´の伸長および収縮の経路に沿ったままであるように、アームリンクを、上述のように追従させてもよい。さらに図３８Ａ～３８Ｃに示され得るように、駆動軸Ｔ１が反時計回りに回転すると、アーム３８０１´がポイント３８７０において基板を捕捉／配置するように伸長する一方でアーム３８０２´が実質的に収縮構成のままであるように、その第２の端部３９１０Ｅが、実質的に静止したままであるように、駆動リンク３９１０が回転する。理解され得るように、アーム３８０１´の収縮は、アーム３８０１´の伸長について上述されているものと実質的に反対の方法で生じてもよい。図３８Ｄおよび３８Ｅに示され得るように、駆動プラットフォームによって、駆動リンク３９１０、３９１１の第１の端部が、駆動プラットフォームに沿って、時計回り方向にアーチ状の経路を移動するように、例えば、時計回り方向に駆動軸Ｔ１を回転させることにより、アーム３８０２´が伸長される。ここで、駆動リンク３９１０により、その接続リンクが、アッパーアーム３８１０´を時計回り方向に回転させるためにアッパーアーム３８１０Ｌ´を押す。上述のように、フォアアーム３８１１Ｌ´が反時計回りに回転する、およびエンドエフェクタ３８１２Ｌ´の長手方向軸が伸長および収縮の経路に沿ったままであるように、アーム３８０２´のリンクが追従してもよい。さらに図３８Ｄおよび３８Ｅに示され得るように、アーム３８０２´がポイント３８７０において捕捉／配置基板まで伸長する間に、アーム３８０１´が実質的に収縮構成のままであるように、その第２の端部３９１０Ｅが、実質的に静止したままであるように、駆動軸Ｔ１が時計回りに回転する際に、駆動リンク３９１０が回転する。理解され得るように、アーム３８０２´の収縮は、アーム３８０２´の伸長について上述されているものと実質的に反対の方法で生じてもよい。
次に図３９を参照すると、半径アーム構成を有し、機械運動スイッチを組み込む別の例示的搬送装置４０００を説明する。この例示的実施形態では、搬送装置は、搬送装置のアームリンクを駆動させる縮小または最小化された高さ／厚さの搬送装置アーム、およびより短いまたは最小化された長さのベルト／バンドを持ち得る、並列の駆動プーリー形状を含む。最小化された大きさのアームおよび最小化された長さのベルトは、アームが設置され得る真空／搬送チャンバの深さ／容量の対応する低減、ならびに例えば、搬送装置の向上された構造的な特性による、アームの改選されたもしくは最大化された制御、性能および性能速度を提供し得る。
この実施例において、搬送装置は、筐体またはアッパーアーム部４００１を含む。アッパーアーム部４００１は、あらゆる好適な構成および大きさを有してもよく、図において、筐体機械的スイッチ４００５として示される。代替の実施形態において、アッパーアーム部４００１は機械的スイッチ４００５を包囲しなくてもよく、または機械的スイッチ４００５の一部分のみを包囲してもよい。１つ以上の搬送アーム４０５５Ａ、４０５５Ｂを支持するために、アッパーアーム部４００１も構成される。代替の実施形態において、アーム４０５５Ａ、４０５５Ｂは、例えば、筐体４０００とは分離しているが、これに接続されるアーム支持部等による、あらゆる好適な方法で支持してもよい。ここで２つの搬送アーム４０５５Ａ、４０５５Ｂが示されているが、代替の実施形態において、搬送装置４０００は、あらゆる好適な数の搬送アームを含んでもよい。アッパーアーム部４００１は、上部および底部（その底部は図３９に示される）を含むアセンブリとしてもよい。代替の実施形態において、筐体は、搬送４０００のアセンブリおよびアッパーアーム部４００１内に配置される、例えば、機械的スイッチ４００５の構成要素等の、搬送４０００の構成要素へのアクセスを可能にするための、あらゆる好適な構成、要素および／または特徴（カバー、ドア等）を有してもよい。
この例示的実施形態では、搬送装置４０００は、例えば、図３～８および１０に対して上記の駆動部等のあらゆる好適な駆動部（図示せず）を含んでもよい。例示的な一実施形態において、駆動部は、例えば、２つの駆動軸Ｔ１、Ｔ２を有する同軸駆動部にしてもよい。代替の実施形態において、駆動部は、２つより多いまたは少ない駆動軸を有してもよい。別の例示的実施形態において、駆動部は、例えば、基板処理ステーション、ロードロック、または搬送装置４０００が動作するその他の基板保持領域／装置に対する高さを調整するためのＺ軸駆動搬送をさらに含んでもよい。この実施例において、駆動軸Ｔ１は筐体に連結してもよく、以下により詳細に説明するように、搬送装置４０００およびアームを一体として回転させるために、および／またはアーム４０５５Ａ、４０５５Ｂを伸長および収縮するために、駆動軸Ｔ２を機械運動スイッチ４００５に連結されてもよい。
図３９および４０Ａ～Ｃに示され得るように、各アーム４０５５Ａ、４０５５Ｂは、一端において、各ショルダージョイント４０５５ＳＲ、４０５５ＳＬを介して、アッパーアーム部４００１に回転自在に連結され、別の対向端部において、各リストジョイント４０５５Ｗにおいて、各エンドエフェクタ４０５６Ｌ、４０５６Ｒに回転自在に連結される、フォアアーム４０５５Ｌ、４０５５Ｒを含む。なお、駆動軸Ｔ２およびショルダージョイント４０５５Ｓの間の距離ＬＨは、ジョイント中心からジョイント中心（例えば、ショルダージョイントの中心からリストジョイントの中心まで）までのアッパーアーム４０５５Ｒ、４０５５Ｌの長さＬＡに実質的に等しい（図４３Ｃも参照）ことを留意されたい。代替の実施形態において、長さＬＨ、ＬＡは、等しくなくてもよく、あらゆる好適な長さを有してもよい。エンドエフェクタ４０５６Ｌ、４０５６Ｒは、エンドエフェクタ４０５６Ｌ、４０５６Ｒの長手方向軸が、実質的にその各アーム４０５５Ａ、４０５５Ｂの伸長および収縮の経路に沿うように、アッパーアーム部４００１に追従してもよい。代替の実施形態において、エンドエフェクタはアッパーアーム部４００１に追従しなくてもよく、あらゆる好適な方法で回転自在に駆動されてもよい。フォアアーム４０５５Ｌ、４０５５Ｒは、以下に説明するように、フォアアーム４０５５Ｌ、４０５５Ｒを駆動するための各プーリー４０５１Ｌ、４０５１Ｒに固定連結されてもよい。
図３９および４０Ａ～Ｃに示され得る例示的実施形態において、機械運動スイッチ４００５は、旋回プラットフォーム４０２１、２つの接続リンク４０２２Ｌ、４０２２Ｒおよび２つの駆動リンク４０２３Ｌ、４０２３Ｒを含む。旋回プラットフォーム４０２１は、 プーリーシステムを通るもの等の直接連結または搬送連結を含むが、これに制限されない、例えば、あらゆる好適な方法の駆動部の駆動軸Ｔ２に連結される。旋回プラットフォーム４０２１は、示される図において、あらゆる好適な形状を有してもよく、ブーメランまたは実質的にＶ形状の構成を有するものとして示されるが、これは例示にすぎない。代替の実施形態において、プラットフォーム４０２１は、実質的に、直線状な細長い形状、三角形状、円形状または本明細書に記載されているように、搬送アームの伸長および収縮を生じさせるためのあらゆるその他の好適な形状を有してもよい。この実施例において、プラットフォーム４０２１は、第１の方向および第２の部分において、その回転軸ＣＬ（駆動軸Ｔ２と同じであってもよい）から伸長する第１の部分または側部、あるいは回転軸ＣＬから、第１の方向とは異なる第２の方向に伸長する側部を含む、第２の方向または側部を含む。接続リンク４０２２Ｌの第１の端部は、回転ジョイント４０１０において第１の部分に回転自在に連結される。接続リンク４０２２Ｌの第２の端部は、回転ジョイント４０１２において駆動リンク４０２３Ｌに回転自在に連結される。この実施例において、実質的に直線状な細長いリンクとして接続リンク４０２２Ｌが示されるが、代替の実施形態において、接続リンク４０２２Ｌは、あらゆる好適な形状および／または構成を有してもよい。駆動リンク４０２３Ｌは、接続リンク４０２２Ｌと共に連結するためのプーリー部分４０２４Ｌから伸長する好適なベアリングおよびアーム部分４０２４ＬＡ等の、あらゆる好適な方法で、回転軸ＣＬ１において、例えばアッパーアーム部４００１へ回転自在に連結される、プーリー部分４０２４Ｌを含んでもよい。一実施形態において、駆動リンク４０２３Ｌのプーリー部分４０２４Ｌおよびアーム部分４０２４ＬＡは、単一のワンピース構造にしてもよい。代替の実施形態において、プーリー部分４０２４Ｌおよびアーム部分４０２４ＬＡは、アセンブリにしてもよく、または、アーム部分４０２４ＬＡによってプーリー部分４０２４Ｌの回転が生じるように、あらゆるその他の好適な構成を有してもよい。さらに別の代替の実施形態において、駆動リンクは、プーリー４０２４Ｌに直接、回転自在に連結されてもよい。駆動リンク４０２３Ｌは、例えば、プーリー４０５１Ｌおよびフォアアーム４０５５Ｌを駆動可能に回転するためのベルトまたはバンド４０５０Ｌによって、フォアアームプーリー４０５１Ｌに連結される。代替の実施形態において、駆動リンク４０２３Ｌは、あらゆる好適な方法で、フォアアーム４０５５Ｌに連結されてもよい。同様に、接続リンク４０２２Ｒの第１の端部は、回転ジョイント４０１１においてプラットフォーム４０２１の第２の部分に、回転自在に連結される。接続リンク４０２２Ｒの第２の端部は、回転ジョイント４０１３において、駆動リンク４０２３Ｒに回転自在に連結される。接続４０２２Ｒは、接続リンク４０２２Ｌと実質的に同様にしてもよい。駆動リンク４０２３Ｒは、上記の駆動リンク４０２３Ｌと実質的に同様にしてもよい。例えば、駆動リンク４０２３Ｒは、好適なベアリング、および、接続リンク４０２２Ｒと共に連結するための、プーリー部分４０２４Ｒから伸長するアーム部分４０２４等のあらゆる好適な方法で、回転軸ＣＬ２において、例えば、アッパーアーム部４００１に回転自在に連結されるプーリー部分４０２４Ｒを含んでもよい。駆動リンク４０２３Ｒは、プーリー４０５１Ｒおよびフォアアーム４０５５Ｒを駆動可能に回転させるための、例えば、ベルトまたはバンド４０５０Ｒによって、フォアアームプーリー４０５１Ｒに連結される。代替の実施形態において、駆動リンク４０２３Ｒは、あらゆる好適な方法でフォアアーム４０５５Ｒに連結されてもよい。図３９に示され得るように、リンク４０２２Ｌ、４０２２Ｒ、４０２３Ｌ、４０２３Ｒは、旋回プラットフォーム４０２１を通って連結される一対の４バー機構を形成する。理解され得るように、互いに対する回転軸ＣＬ、ＣＬ１、ＣＬ２の位置は、例示目的のみで示されており、代替の実施形態において、回転軸ＣＬ、ＣＬ１、ＣＬ２は、互いにあらゆる好適な空間的関係を有してもよい。
次に図４０Ａ～４４を参照し、搬送装置４０００の例示的動作を説明する。図４０Ａ～４０Ｃに示され得るように、機械的スイッチ機構４００５がより詳細に示される。この実施例において、プラットフォーム４０２１の回転軸ＣＬは、図４１Ａに示され得るように、スイッチ４００５が中立または初期位置／構成にある場合の、回転ジョイント４０１０、４０１１よりも回転ＣＬ１、ＣＬ２の軸の対向側部に配置される。図４１Ｂのその収縮構成に示され得るように、リンク４０２３Ｒが実質的に静止したままである間、中立位置からのプラットフォーム４０２１の時計回り方向の回転によって、リンク４０２３Ｌの角度方向の変化が生じるように、リンク４０２１、４０２２Ｌ、４０２２Ｒ、４０２１３Ｌ、４０２３Ｒの形状を選択してもよい。図４１Ａ～４１Ｃに示される実施例において、機械運動スイッチ４００５は、プラットフォーム４０２１の約９０度の回転によって、リンク４０２３Ｌの約１８０度の運動（またはプラットフォーム４０２１の回転方向によって、４０２４Ｌ）が生じるように構成される。代替の実施形態において、リンク４０２１、４０２２Ｌ、４０２２Ｒ、４０２３Ｌ、４０２３Ｒは、プラットフォーム４０２１のあらゆる好適な回転角度のためにリンク４０２３Ｌ、４０２３Ｒのあらゆる好適な角度変化を生じさせるように構成してもよい。理解され得るように、例えば、プラットフォーム４０２１が反時計回り方向に回転する場合、リンク４０２３Ｌが、図４０Ｃに示さ得るように、その収縮形状で、実質的に静止したままである間、リンク４０２３Ｒの角度方向が変化する。
プラットフォーム４０２１の角度位置の関数としてのリンク４０２３Ｌ、４０２３Ｒの角度方向を、グラフおよび図４１に示し、ここで、θ１は、プラットフォーム４０２１の角度位置を示し、θ３Ｌおよびθ３Ｒは、それぞれ、リンク４０２３Ｌ、４０２３Ｒの角度方向を示す。なお、角度θ１、θ３Ｌおよびθ３Ｒは、図４０Ａに示され得るように、リンクの初期構成に対して測定され、θ１およびθ３Ｒは、反時計回り方向が正であり、θ３Ｌは、時計回り方向が正である。リンク４０２３Ｒ、４０２３Ｌのうちの別の１つが動く間の、静止リンク４０２３Ｒ、４０２３Ｌによる残留運動量は、例えば、Ｌ１に対するＬ２の比率によって制御可能であり、ここで、図４０Ｂに示され得るように、Ｌ１は、リンク４０２２Ｌ、４０２２Ｒをプラットフォームに結合するプラットフォーム４０２１および回転ジョイント４０１０、４０１１の旋回ポイント（軸ＣＬ）の間の距離であり、Ｌ２は、ジョイント中心からジョイント中心へのリンク４０２２Ｌ、４０２２Ｒの長さである。図４１に示され得るように、残留運動量は、Ｌ２／Ｌ１の比率が値１に近づくにつれて減少する。
図４２Ａ～４２Ｄ、４３および４４を参照すると、概して、基板交換シーケンスにおいて、空白アーム４０５５Ｂは、収縮位置から、図３９に示され得るように（さらに図４２Ａを参照）、例えば、ワークステーション、または図４３に示されるその他の好適な基板保持位置（図示せず）へ半径方向に伸長し、処理された基板Ｓ２を捕捉し、図３９に示される折り畳み位置へ再び収縮する。その他のアーム４０５５Ａがワークステーションに入ることができるように、アームの垂直位置が調整される（または基板保持位置は、搬送装置がＺ運動駆動を有しない位置で調整される）。理解され得るように、一実施例において、Ｚ運動駆動は、異なる面において上下に配置されているエンドエフェクタ４０５６Ｌ、４０５６Ｒを補ってもよい。代替の実施形態において、エンドエフェクタは、同じ面に並列に配置してもよい。アーム４０５５Ａは、図４４に示され得るように、出したてのまたは未処理の基板Ｓ１を捕捉して半径方向に伸長させ、基板をワークステーションに配置し、図３９に示される収縮位置に戻す。アーム４０５５Ａの伸長は、図４２Ａ～４２Ｄにおいてより詳細に示される。図４２Ｂに示され得るように、両方のＴ１およびＴ２駆動軸は、アーム支持部（図示せず、アッパーアーム部４００１と実質的に同様にしてもよい）間の相対的運動を生じさせるために、例えば異なる速度で、搬送アーム４０５５Ａ、４０５５Ｂおよびアームのうちの１つの伸長を生じさせるためのプラットフォーム４０２１において回転してもよい。この実施例において、アーム４０５５Ａを伸長させるために、プラットフォーム４０２１およびアーム支持部は、最初は図４２Ｂに示され得るように対向方向に（アーム支持部反時計回りに回転する矢印の方向で４２００およびプラットフォームは時計回りに回転する矢印の方向で４２０１）されるが、次に、図４２Ｃおよび４２Ｄに示され得るように、同一方向に（この実施例において、反時計回り矢印の方向で４２００）回転される。なお、同一方向で実質的に同じ速度の駆動軸Ｔ１、Ｔ２の回転は、例えば、軸ＣＬの周囲を、搬送装置４０００を一体となって回転させる。ここで、アーム支持部の回転により、アーム４０５５Ａのショルダージョイント４０５５Ｓが、アーチ状の経路に沿って、反時計回り方向で、ワークステーション４０７０方向に移動する。プラットフォーム４０２１の回転により、接続リンク４０２２Ｒが駆動リンク４０２３Ｒ上を引っ張るため、駆動リンク４０２３Ｒが時計回りに回転する。代替の実施形態において、プラットフォーム４０２１によって、接続リンクが駆動リンク４０２３Ｒ上を押してもよい。さらに別の代替の実施形態において、プラットフォーム４０２１は、アーム４０５５Ａを伸長させるあらゆる好適な方法で駆動リンク４０２１Ｒを移動させてもよい。駆動リンク４０２３Ｒは、アーム４０５５Ａを伸長させるために、フォアアームの時計回り方向回転４０５５Ｒ（ベルト４０５０Ｒ、駆動プーリー４０２４Ｒおよびアッパーアームプーリー４０５１Ｒを介して）を生じさせる。上述のように、エンドエフェクタ４０５６Ｒ、４０５６Ｌは、フォアアーム４０５５Ｒが時計回りに回転する際に、エンドエフェクタ４０５６Ｒが伸長される経路４０９０に沿って、長手方向に配向されるように、ベルト／バンドおよびプーリー等の例えば、あらゆる好適な搬送によって、アーム支持部に追従してもよい。理解され得るように、アーム４０５５Ａの収縮は、上述のように、実質的に反対の方法で生じてもよい。さらに理解され得るように、アーム４０５５Ｂの伸長および収縮は、アーム４０５５Ａに対して上述と実質的に同様の方法で生じてもよい。図４２Ａ～４２Ｄに示され得るように、アーム４０５５Ａが伸長される際、軸ＣＬの周囲の回転中は、アーム４０５５Ｂは実質的な収縮形状のままであり、またその逆も行われる。この実施例において、機械運動スイッチ４００５は、例えば、モータエンコーダアセンブリおよび対応する電子機器のコストおよび複雑性を排除することによって、搬送装置駆動システムを簡素化するために、単一のモータによって、両方の接続リンク４０２２Ｌ、４０２２Ｒを駆動できるようにする。
次に図４５Ａ～４６Ｄを参照し、別の例示的搬送装置４１００を説明する。搬送装置４１００は、搬送装置４０００と実質的に同様にしてもよいが、以下に説明するように、機械運動スイッチ４１０５は異なる構成を有する。図４５Ａに示され得るように、旋回プラットフォーム４１３１の回転軸ＣＬ´およびプラットフォーム４１３１を接続リンク４１３２Ｌ、４１３２Ｒに接続する回転ジョイント４１１０、４１１１は、軸ＣＬ１´、ＣＬ２´の同じ側部に配置される。この実施例において、プラットフォーム４１３１は、駆動軸Ｔ２が回転する時にプラットフォーム４１３１がそれと共に回転するように、図３９および４０に示されるものと実質的に同様の方法で、駆動軸Ｔ２に連結されてもよい。なお、一実施例において、駆動軸Ｔ２（および／またはＴ１）は、回転軸ＣＬ´と同軸にしてもよい。プラットフォーム４１３１は、第１の部分および第２の部分を有し、これはそれぞれ、プラットフォーム４０２１について上述されているものと実質的に同様に、その回転軸ＣＬ´から伸長する。プラットフォーム４１３１の第１の部分は、回転ジョイント４１１１によって接続リンク４１３２Ｌの第１の端部に連結され、およびプラットフォーム４１３１の第２の部分は、回転ジョイント４１１０によって、接続リンク４１３２Ｒの第１の端部に連結される。接続リンク４１３２Ｌ、４１３２Ｒの第２の対向端部は、それぞれ、回転ジョイント４１１３、４１１２によって、駆動リンク４１３３Ｌ、４１３３Ｒに連結される。図４５Ａに示され得るように、接続リンク４１３２Ｌ、４１３２Ｒは、機械運動スイッチ４１０５が初期または中立位置にある場合に、互いに交差する。接続リンク４１３２Ｌ、４１３２Ｒは、上記の接続リンク４０２２Ｌ、４０２２Ｒと実質的に同様にしてもよい。駆動リンク４１３３Ｌ、４１３３Ｒは、さらに、図３９および４０に対して上記の駆動リンク４０２３Ｌ、４０２３Ｒと実質的にと同様にしてもよい。例えば、駆動リンク４１３３Ｌ、４１３３Ｒは、フォアアームプーリーを駆動するための駆動プーリー４１３４Ｌ、４１３４Ｒ、フォアアーム４１５５Ｌ、４１５５Ｒの回転を生じさせるための４１５１Ｌ、４１５１Ｒをそれぞれ含んでもよい。図３９および４０について上述のように、駆動リンク４１３３Ｌ、４１３３Ｒを、ベルト４１５０Ｌ、４１５０Ｒによってフォアアームプーリー４１５１Ｌ、４１５１Ｒに連結してもよい。代替の実施形態において、駆動リンク４１３３Ｌ、４１３３Ｒは、あらゆる好適な方法でフォアアーム４１５５Ｌ、４１５５Ｒに駆動可能に接続してもよい。図４５Ｂに示され得るように、駆動リンク４１３３Ｒがさらに反時計回り方向に回転される際（例えば矢印４６００の方向）に、駆動リンク４１３３Ｒも反時計回りに回転し、一方で、駆動リンク４１３３Ｌは、図４５Ａに示される初期位置のままである。同様に、図４５Ｃに示され得るように、プラットフォーム４１３１が時計回り方向（例えば矢印４６０１の方向）に回転すると、駆動リンク４１３３Ｌはさらに時計回り方向に回転し、一方で、駆動リンク４１３３Ｒは、実質的に図４５Ａにおいて、示される初期位置のままである。機械運動スイッチ４１０５の運動プロファイルは、図４１に示されるものと実質的に同様にしてもよい。
次に図４６Ａ～４６Ｄを参照し、搬送装置４１００のアーム４１５５Ａの伸長を説明する。この実施例において、アーム４１５５Ａを伸長させるために、駆動軸は、反時計回り方向で（例えば矢印４６００の方向で）アーム支持部（上記のアッパーアーム部４００１と実質的に同様にしてもよい）を回転させてもよい。ここで、アーム支持部の回転は、ワークステーション４０７０に対して反時計回り方向でアーチ状の経路に沿って、アーム４１５５Ａのショルダージョイント４１５５Ｓを移動する。駆動軸Ｔ２は、最初に時計回り方向で（例えば矢印の方向で４６０１）、次に反時計回り方向で旋回プラットフォーム４１３１を回転させてもよい。アーム支持部に対するプラットフォーム４１３１の回転により、図４６Ａ～４６Ｄに示され得るように、アーム４１５５Ａを伸長させるために、フォアアーム４１５５Ｌを実質的に時計回り方向３Ｌに回転させるために、接続リンク４１３２Ｌを介して、プラットフォーム４１３１を駆動リンク４１３上で押させる。代替の実施形態において、プラットフォーム４１３１は、駆動リンク４１３３Ｌ上の引っ張りを生じさせてもよい。さらに別の代替の実施形態において、プラットフォーム４１３１は、アーム４１５５Ａを伸長させるあらゆる好適な方法で、駆動リンク４１３１Ｌを移動させるようにしてもよい。なお、同一方向で実質的に同じ速度の駆動軸Ｔ１、Ｔ２の回転は、搬送装置４１００の半径方向の伸長および収縮の経路の角度方向を変化させるために、一体となって搬送装置４１００を回転させてもよい。上記に記載されているものと実質的に同様の方法では、駆動リンクプーリー４１３４Ｌは、例えば、ベルト／バンド４１５０Ｌを介してフォアアームプーリー４１５１Ｌを駆動する。エンドエフェクタ４１５６Ｌは、エンドエフェクタ４１５６Ｌの長手方向軸が、実質的に、アーム４１５５Ａの伸長および収縮 ４６１０（図４６Ｃ）軸に沿ったままであるように、４１５７Ｌ 図４２Ａ～４２Ｄについて上述されているものと実質的に同様の方法でベルトおよびプーリー４１５９Ｌ等の例えば好適な搬送を通って、アーム支持部に従属してもよい。理解され得るように、アーム４１５５Ａの収縮は、アーム４１５５Ａの伸長について上述されているものと実質的に対向な方法で生じてもよい。さらに理解され得るように、アーム４１５５Ｂ（フォアアーム４１５５Ｒ、エンドエフェクタ４１５６Ｒおよびプーリー４１５１Ｒ、４１５９Ｒ、４１５７Ｒを含む）の伸長および収縮は、アーム４１５５Ａに関して上記に記載されているものと実質的に同様であってもよい。
図３９～４６Ｄに示される実施例において、フォアアームは、ベルトおよびプーリーを介して、各駆動リンクによって駆動される。しかし、代替の実施形態において、フォアアームが、図２９Ｇについて上述されているものと実質的に同様の方法で、各駆動リンクによって直接駆動されるように、搬送装置を構成してもよい。
例示的実施形態に従い、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、フレームと、フレームに接続され、第１の回転軸を駆動する第１のモータと第２の回転軸を駆動する第２のモータとを有する駆動部と、フレームに回転自在に接続される実質的にリジッドなアッパーアーム部と、実質的にリジッドなアッパーアーム部に回転自在に載置される少なくとも２つのフォアアームであって、少なくとも２つのフォアアームのそれぞれは、そこに従属する少なくとも１つの基板支持部を有する、少なくとも２つのフォアアームと、少なくとも２つのフォアアームと第２のモータとが常に接続されるように、少なくとも２つのフォアアームを第２のモータに接続する機械運動スイッチと、を含み、実質的にリジッドなアッパーアーム部は、第１のモータによって回転自在に駆動され、少なくとも２つのフォアアームは、第１および第２の回転軸のみを駆動する２つのモータが基板搬送装置に少なくとも３つの自由度を提供するように構成された機械運動スイッチを介して、第２のモータによって回転自在に駆動される。
別の例示的実施形態に従い、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、フレームと、少なくとも２つのスカラアームが収縮形状である時にフレーム内に収容される少なくとも２つのスカラアームであって、スカラアームのそれぞれは、その上に基板を保持するための少なくとも１つのエンドエフェクタを含む、少なくとも２つのスカラアームと、フレームの周囲にアーチ状に、かつフレームの周辺部に近接して、実質的に直線状に設けられた固定子を有する少なくとも１つの独立して制御可能なモータを有する駆動部であって、少なくとも１つの独立して制御可能なモータのうちの１つの独立して制御可能なモータのみは、駆動リンクを介して少なくとも２つのスカラアームのそれぞれに同時に接続され、１つの独立して制御可能なモータのみは、偏心駆動力を印加して、駆動リンクを回転させて、実質的に互いに独立した少なくとも２つのスカラアームのそれぞれを伸長および収縮させるように構成される、駆動部と、を含む。
さらに別の例示的実施形態に従い、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、少なくとも２つの独立して制御可能なモータを有する駆動部と、第１の方向に伸長するように構成される第１のスカラアームと、第１の方向と実質的に対向する第２の方向に伸長するように構成される第２のスカラアームとを含む関節アームであって、第１および第２のスカラアームのそれぞれは、基板をその上に保持するためのエンドエフェクタを有する、関節アームと、第１および第２のスカラアームのそれぞれを、互いに、かつ、少なくとも２つの独立して制御可能なモータのうちのそれぞれのモータに実質的に連続的に、動作可能に連結させる駆動と、を含み、駆動は、少なくとも２つの独立して制御可能なモータの間の相対的移動が、実質的に互いに独立した第１および第２のスカラアームのそれぞれのスカラアームの伸長および収縮を生じさせるように構成される。
さらに別の例示的実施形態に従い、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、少なくとも１つの独立して制御可能なモータを有する駆動部と、少なくとも１つの独立して制御可能なモータに動作可能に接続される関節アームであって、関節アームは、第１の一対のスカラアームと第２の一対のスカラアームとを含み、第１および第２の一対のスカラアーム内の各アームは基板をその上に保持するためのエンドエフェクタを有する、関節アームと、第１および第２の一対のスカラアーム内の各アームを、同時に、かつ実質的に連続的に、駆動によって少なくとも１つの独立して制御可能なモータに連結する駆動と、を含み、駆動は、少なくとも１つの独立して制御可能なモータの１つのみの独立して制御可能なモータが、第１および第２の一対のアームのそれぞれにおいて、別の異なるアームの調整された同時の伸長および収縮とは実質的に関係なく、第１および第２の一対のアームのそれぞれにおいて１つのアームの調整された同時の伸長および収縮を生じさせるように構成される。
別の例示的実施形態に従い、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、少なくとも第１および第２の独立して制御可能なモータを有する駆動部と、第１のアームリンクと基板をその上に保持するための第１のアームリンクに接続される第１のエンドエフェクタとを有する第１の関節アームと、第２のアームリンクと基板をその上に保持するための第２のアームリンクに接続される第２のエンドエフェクタとを有する第２の関節アームと、を含み、第１および第２のアームリンクのそれぞれは、第１および第２の関節アームのうちの他方が実質的に収縮形状で回転する間に、第１および第２の独立して制御可能なモータの同時の移動が、第１および第２の関節アームの１つの伸長を生じさせるように、第１および第２の独立して制御可能なモータの両方の回転子に回転自在に連結される。
さらに別の例示的実施形態に従い、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、フレームと、少なくとも第１および第２の独立して制御可能なモータを含むフレームと、その上に基板を保持するためのアームリンクおよびエンドエフェクタを含む関節アームとに接続される駆動部と、を含み、アームリンクは、アームリンクの第１の端部において第１の独立して制御可能なモータの回転子に回転自在に連結され、第２の対向端部において、エンドエフェクタのアームリンクに回転自在に連結され、アームリンクの第１の端部において第２の独立して制御可能なモータに駆動連結によって、駆動連結される。
本明細書に記載される機械運動スイッチは、最小化された数の駆動を有する迅速な基板交換機能を実現する。機械運動スイッチの構成はさらに、搬送コストを低減し、その信頼性を向上させると同時に、コンパクトな搬送チャンバで使用するために最小化された格納を有するコンパクトな搬送装置を提供する。
例示的実施形態は、個別またはこれらの組み合わせで使用され得ることを理解されたい。また、上述の記述は、本発明を例証するに過ぎないものであると理解されたい。種々の代替物および修正物は、本実施形態から逸脱することなく、当業者によって案出することができる。したがって、本実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内にある、全ての当該の代替物、修正物、および変更物を全て包含することを意図するものである。

Claims (11)

  1. 固定回転軸を有する少なくとも第１の独立して制御可能なモータおよび第２の独立して制御可能なモータを有する駆動部と、
    第１のアームリンクと、基板をその上に保持するための、前記第１のアームリンクに接続される第１のエンドエフェクタとを含む第１の関節アームと、
    第２のアームリンクと、基板をその上に保持するための、前記第２のアームリンクに接続される第２のエンドエフェクタとを含む第２の関節アームと
    を備える基板搬送装置であって、
    前記第１および第２のアームリンクのそれぞれは、前記第１の関節アームおよび前記第２の関節アームの両方とは別個である機械的リンケージによって、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの両方の回転子に回転可能に連結され、
    前記機械的リンケージは、前記第１および第２のアームリンクのそれぞれを前記第１の独立して制御可能なモータに連結する作動リンケージと、前記第１および第２のアームリンクのそれぞれを前記第２の独立して制御可能なモータに連結するプラットフォームとを含み、
    前記機械的リンケージは、
    前記第１および第２の関節アームのうちの他方のそれぞれが、前記第１および第２の関節アームのうちの一方の完全な伸長を生じさせるための、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの同時モータ動作運動を通して、収縮中立構成でユニット体として回転する間に、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの同時モータ動作運動の開始に対して、前記第１および第２の関節アームのうちの一方の前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタのうちの対応する１つの伸長運動の開始に動作遅延が無く、伸長される前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタのうちの対応する１つと前記固定回転軸との間の距離を伸長させるように、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの同時モータ動作運動が、前記第１および第２の関節アームのうちの一方の前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタのうちの対応する１つの伸長運動をもたらす前記機械的リンケージの前記プラットフォームおよび前記作動リンケージを作動させるように、
    構成される、
    基板搬送装置。
  2. 前記第１のアームリンクは、
    前記第１の独立して制御可能なモータの駆動部材に回転可能に連結され、
    一方の端部で前記第１のアームリンクに回転可能に連結され、他方の反対の端部で前記第２の独立して制御可能なモータに回転可能に連結される第１のリンク部材を介して、前記第２の独立して制御可能なモータに接続され、
    前記第２のアームリンクは、
    前記第１の独立して制御可能なモータの前記駆動部材に回転可能に連結され、
    一方の端部で前記第２のアームリンクに回転可能に連結され、他方の反対の端部で前記第２の独立して制御可能なモータに回転可能に連結される第２のリンク部材を介して、前記第２の独立して制御可能なモータに接続される、
    請求項１記載の基板搬送装置。
  3. 前記第１および第２のリンク部材はそれぞれ、前記第１および第２のアームリンクの一方が伸長される際に、前記第１の独立して制御可能なモータとのそれぞれの連結部の周りで、前記第１および第２のアームリンクの回転を生じさせる、請求項２記載の基板搬送装置。
  4. 前記第１および第２の独立して制御可能なモータが対向する方向に回転する際に、前記第１および第２の関節アームの一方が伸長し、前記第１および第２の関節アームの他方が、前記収縮中立構成でユニット体として回転させられる、請求項１記載の基板搬送装置。
  5. 前記第１および第２の独立して制御可能なモータが同一方向に回転する際に、前記第１および第２の関節アームの一方が伸長し、前記第１および第２の関節アームの他方が、前記収縮中立構成でユニット体として回転させられる、請求項１記載の基板搬送装置。
  6. 前記第１および第２のエンドエフェクタは、それぞれの関節アームが伸長される際に、エンドエフェクタが伸長経路と共に長手方向に配向されたままであるように、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの１つに連結される、請求項１記載の基板搬送装置。
  7. 前記基板搬送装置は、前記第１および第２の関節アームが収縮構成にあるときに、前記第１および第２の関節アームを囲繞する筐体をさらに備え、前記第１および第２の独立して制御可能なモータのそれぞれが、前記筐体内に一体化され、前記筐体の周囲にアーチ状に、かつ前記筐体の周辺部に近接して設けられた固定子を含む、請求項１記載の基板搬送装置。
  8. 前記第１および第２の独立して制御可能なモータの固定子が、積層配置を有する、請求項７記載の基板搬送装置。
  9. 固定回転軸を有する少なくとも第１の独立して制御可能なモータおよび第２の独立して制御可能なモータを有する駆動部と、
    第１のアームリンクと、基板をその上に保持するための、前記第１のアームリンクに接続される第１のエンドエフェクタとを含む第１の関節アームと、
    第２のアームリンクと、基板をその上に保持するための、前記第２のアームリンクに接続される第２のエンドエフェクタとを含む第２の関節アームと
    を備える基板搬送装置であって、
    前記第１および第２のアームリンクのそれぞれは、前記第１の関節アームおよび前記第２の関節アームの両方とは別個である機械的リンケージによって、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの両方の回転子に回転可能に連結され、
    前記機械的リンケージは、前記第１および第２のアームリンクのそれぞれを前記第１の独立して制御可能なモータに連結する作動リンケージと、前記第１および第２のアームリンクのそれぞれを前記第２の独立して制御可能なモータに連結するプラットフォームとを含み、
    前記機械的リンケージは、
    前記第２の関節アームが、前記第１の関節アームの完全な伸長を生じさせるための、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動を通して、収縮中立構成でユニット体として回転する間に、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動の開始に対して、前記第１の関節アームの前記第１のエンドエフェクタの初期伸長運動に動作遅延が無く、前記第１のエンドエフェクタと前記固定回転軸との間の距離を伸長させるように、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動が、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動により生じる前記第１の関節アームの前記第１のエンドエフェクタの伸長運動をもたらすように、および
    前記第１の関節アームが、前記第２の関節アームの完全な伸長を生じさせるための、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動を通して、収縮中立構成でユニット体として回転する間に、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動の開始に対して、前記第２の関節アームの前記第２のエンドエフェクタの初期伸長運動に動作遅延が無く、前記第２のエンドエフェクタと前記固定回転軸との間の距離を伸長させるように、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動が、前記第１および第２の独立して制御可能なモータの組み合わされた同時モータ動作運動により生じる前記第２の関節アームの前記第２のエンドエフェクタの伸長運動をもたらすように、
    構成される、
    基板搬送装置。
  10. 前記第１および第２の関節アームの他方のそれぞれは、前記第１および第２のアームリンクならびに前記第１および第２のエンドエフェクタのそれぞれが前記固定回転軸から一定の距離にある状態で、前記収縮中立構成でユニット体として回転される、請求項１記載の基板搬送装置。
  11. 前記第２の関節アームは、前記第１の関節アームの完全な伸長をもたらすために、前記第２のアームリンクおよび前記第２のエンドエフェクタが前記固定回転軸から一定の距離にある状態で、前記収縮中立構成でユニット体として回転され、前記第１の関節アームは、前記第２の関節アームの完全な伸長をもたらすために、前記第１のアームリンクおよび前記第１のエンドエフェクタが前記固定回転軸から一定の距離にある状態で、前記収縮中立構成でユニット体として回転される、請求項９記載の基板搬送装置。
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