KR102223624B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

기판 처리 장치는 프레임; 어깨부 축에서 상기 프레임에 연결되는 제 1 스카라 아암으로서, 제 1 스카라 아암은 제 1 상측 아암, 제 1 전방 아암 및 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결되는 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는, 제 1 스카라 아암;어깨부 축에서 상기 프레임에 연결되는 제 2 스카라 아암으로서, 상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암의 어깨부 회전축은 실질적으로 일치하며, 제 스카라 2 아암은 제 2 상측 아암, 제 2 전방 아암 및 서로에 대하여 회전 가능하게 직렬로 연결되는 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는, 제 2 스카라 아암; 상기 프레임에 연결되며 상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암에 결합되는 구동 섹션으로서, 상기 구동 섹션은 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암을 독립적으로 신장시키고 회전시키도록 되며, 상기 제 1 스카라 아암의 신장 축은 제 1 스카라 아암 또는 제 2 스카라 아암 중 적어도 하나 중에서 각각의 각위치에서 실질적으로 상기 제 2 스카라 아암의 신장 축에 대하여 각을 이루어 형성되는, 구동 섹션을 포함한다.

Description

기판 처리 장치{A Substrate Processing Apparatus}

본원은 2010년 11월 10일에 미국 특허청에 출원된 미국 가출원 제61/412,218호 및 2011년 3월 11일에 출원된 미국 가출원 제61/451,912호에 대하여 우선권을 주장하며, 이들 출원의 내용은 본원에 모두 그 전체가 편입된다.

로봇은 기판 미디어 또는 다른 물체를 자동으로 취급하는 것과 같은 반도체 산업 분야에서 다양한 임무를 수행한다. 반도체 산업 분야에서, 전형적인 미디어 및 다른 물체는 개별 실리콘 웨이퍼 또는 웨이퍼 캐리어, 평면 패널 디스플레이, 다스 디스크 미디어를 포함한다. 로봇은 예를 들어 반도체 공장에서 자동화된 물질 취급 시스템과 제조 설비 간에 미디어를 운반하거나 하드 디스크 박막 증착을 위한 설비, 도량형 설비, 웨이퍼 검사 설비, 웨이퍼 처리 클러스트 공구 등의 미디어 취급 분야에서 사용된다. 로봇은 대기압 및 진공 환경에서도 사용된다.

로봇의 한 종류는 조인트 아암 로봇이나 보다 자세하게는 조인트 원통형 좌표 로봇으로 알려져 있다. 원통형 좌표 로봇은 수평면에서 이동할 수 있으며 레볼회전 조인트에 부착되는 림(limb)을 가지는 아암으로 구성되는 구조를 구비한다. 회전 조인트는 왕복 수직 운동이 수직 칼럼의 축방향을 따라 행해지는 캐리지에 장착된다. 상기 림은 반경방향 또는 R 방향의 내외측 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 아암은 θ 방향으로 캐리지 상의 하나의 유닛으로서 회전할 수 있다. 상기 아암의 설계는 다중 링크된 개방 운동학적 체인에 기초한다. 이러한 아암 구조는 선택적인 컴플라이언트 관절 로봇 아암 (SCARA: Selective Compliant Articulated Robot Arm)으로 알려져 있다.

일반적으로, 로봇 시스템의 기본적인 구성요소는 매니풀레이터, 전원 변환 모듈, 센서 장치 및 제어기이다. 상기 매니풀레이터는 링크와 조인트를 구비하는데 이에는 다시 기어, 커플링, 풀리, 벨트 등이 포함된다. 상기 매니풀레이터는 조인트에 의해 연결된 견고한 링크의 시스템으로서 설명될 수 있다 함께, 링크 및 조인트는 운동학적 체인을 형성한다. 조인트 및 인접한 링크를 포함하는 운동학적 체인은 링크 시스템으로 불려지기도 한다.

2가지 타입의 조인트는 매니풀레이터 메커니즘, 회전 및 각기둥에 사용된다. 회전 또는 회전식 조인트는 하나의 링크가 선행의 링크의 조인트 축에 대하여 회전할 수 있게 한다. 각기둥 조인트는 링크들 간에 병진 운동을 가능하게 한다.

조인트의 운동은 액튜에이터 메커니즘에 의해 달성된다. 특정 조인트의 운동으로 인하여 이에 부착된 후속 링크들은 조인트 액튜에이터를 구비한 링크에 대하여 이동하게 된다. 상기 액튜에이터는 액튜에이터의 다수의 출력 특징(힘, 토오크, 속력, 회전 등)이 원하는 성능에 따라서 변화될 필요가 있을 때 기계적인 트랜스미션을 통하여 또는 직접 링크에 연결될 수 있다.

상기 매니풀레이터는 공구를 지지하는 링크로써 종결된다. 반도체 웨이퍼 처리 설비에서, 이러한 공구는 엔드 이펙터(end-effector)로 지칭된다. 마지막 링크 및 상기 엔드 이펙터 간의 인터페이스는 엔드 이펙터 설치 플랜지로 지칭된다. 조인트를 통하여 상기 액튜에이터에 연결되는 링크들은 x-y-z 좌표 시스템에서 엔드 이펙터를 위치시키도록 서로에 대하여 이동하게 된다.

단일 아암 로봇 또는 상업적으로 구할 수 있는 스카라 아암 로봇의 구조는 3개의 나란한 회전 조인트를 구비하는데, 이들 조인트는 평면에서 아암의 이동과 배향을 허용한다. 종종, 제 1 회전 조인트는 어깨부로 지칭되며, 제 2 회전 조인트는 엘보우로 지칭되며 제 3 회전 조인트는 속목부로 지칭된다. 각기둥 형태의 제 4 조인트는 수직 또는 z 방향으로 평면에 수직하게 엔드 이펙터를 이동시키는데 사용된다. 액튜에이터(예를 들어, 폐쇄 루프 제어 서보 모터) 및 모션 변환 메커니즘은 상기 메커니즘에 포함되어 조인트들이 움직일 수 있게 한다. 각각의 링크의 제어된 이동, 즉 x-y-θ-z 좌표계 시스템에서 엔드 이펙터의 배향 및 위치 설정은 액튜에이터가 매니풀레이터의 각각의 조인트를 제어할 때에만 달성될 수 있게 된다. 액튜에이터는 모션 변환 메커니즘을 통하여 힘 및 토오크의 감소가 필요할 때 또는 바로 조인트를 제어하게 된다.

직렬 운동학적 링크 시스템에서, 조인트의 개수는 필요한 자유도와 동일하다. 따라서, 원하는 x-y-θ-z 좌표계의 세트마다 단일 아암의 엔드 이펙터를 이동시키고 배향시키도록, 4개의 조인트(수직 방향으로 3개는 회전하며 1개는 각기둥 형태)가 필요하다. 다수의 다중 링크 조인트된 원통형 좌표계 타입 로봇에서, 엔드 이펙터는 배향될 필요가 있는데, 이리하여 상기 엔드 이펙터를 따라 그어지고 상기 로봇의 칼럼을 향하여 돌출된 중심선은 제 1 회전 조인트(어깨부 조인트)의 회전축과 항상 교차하게 된다. 이 경우, 상기 매니풀레이터는 단지 3자유도(R-θ-z)를 필요로 하게 된다. 개별 액튜에이터는 엔드 이펙터의 조인트를 제어하지 않으며, 단지 3개의 액튜에이터만이 필요하다.

기판 미디어를 취급하기 위한 이러한 타입의 공지의 이중 아암 로봇은 2개의 어깨부 조인트, 2개의 엘보우 조인트, 그리고 2개의 손목부 조인트를 포함한다. 상기 아암은 제 1 회전 조인트(아암의 어깨부 조인트)를 지지하는 캐리지의 각기둥 조인트의 병진운동축을 따라 소정의 거리만큼 수직하게 이동하게 된다. 두개의 아암의 개별 링크는 동일한 높이로 되며 상기 어깨부 조인트는 서로 이웃하게 되며, 아암들 중 하나와 그 엔드 이펙터 사이의 C- 타입의 브라켓을 필요로 하여, 2개의 엔드 이펙터는 서로 통과할 수 있게 된다. 그러나, 이러한 로봇은 SEMI MESC 표준을 따라 진공 운송 모듈에 사용될 수 없는데, 그 이유는 이러한 진공 운송 모듈의 차단 밸브는 너무 좁아서 카세트 및 처리 모듈 내의 웨이퍼 운송 평면을 형성하는 SEMI 명세에 따른 C-타입 브라켓을 포함하는 아암이 통과할 수 없기 때문이다. 또한, 상기 아암은 원통형 좌표계에서 독립적으로 회전할 수 없다. 각각의 아암의 개별 엔드 이펙터(상업적으로 현재 구입할 수 있는 로봇에서)의 직선 반경방향 병진운동의 벡터들간의 각도 관계는 영구적이며 로봇의 조립시에 형성된다. 종종, 상기 이중 아암 로봇의 개별 아암들은 동일한 벡터를 따라 배향된다.

일반적으로, 기판 처리 시스템에서, 다중 아암을 구비한 운송 로봇의 아암의 회전은 서로 링크되어 있어서, 하나의 아암이 회전하면 다른 아암도 회전한다. 상기 운송 로봇의 엔드 이펙터는 서로 다른 평면에 일반적으로 배치되어, 지지 위치에 대하여 그리고 지지 위치로부터의 기판의 신속한 스왑은 운송 로봇 또는 지지 스테이션의 z 축 능력을 사용하여 발생하게 된다(즉, 하나의 엔드 이펙터는 다른 엔드 이펙터의 위로/아래로 반경방향으로 통과하게 되어, 기판이 지지 스테이션에서 제거되면 다른 기판은 아암이 배터리로 수축되지 않고서도 지지 스테이션에 실질적으로 동시에 배치된다).

기판 운송 로봇의 아암의 회전을 분리시켜서 각각의 아암의 독립적인 작업이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 첨부한 도면을 참고하여 하기의 설명을 통하여 충분히 이해될 수 있다.
도 1은 개시된 실시예의 특징에 따라 전체 4 자유도를 제공하는 2개의 림을 가지는 이중 아암 로봇의 제 1 실시예를 도시한다.
도 2는 도 1의 로봇의 개략적인 다이아그램이다.
도 3a는 도 1의 로봇의 추가적인 실시예의 개략적인 다이아그램이다.
도 3b는 도 1의 로봇의 추가적인 실시예의 개략적인 다이아그램이다.
도 4는 도 1의 로봇의 운동학적 다이아그램이다.
도 5는 도 1의 로봇의 액튜에이터 조립체의 개략적인 다이아그램이다.
도 6은 도 1이 로봇의 진공 대응 액튜에이터 조립체의 추가적인 실시예의 개략적인 다이아그램이다.
도 7은 개시된 실시예의 특징에 따른 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 8은 개시된 실시예의 특징에 따른 기판 운동 장치에 대한 도면이다.
도 9 및 도 9a는 개시된 실시예의 특징에 따른 도 1의 기판 운동 장치의 구동부에 대한 개략도이다.
도 10a-10h는 개시된 실시예의 특징에 따른 도 1의 기판 운송 장치의 작동을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 개시된 실시예의 특징에 따른 다른 기판 운송 장치에 대한 도면이다.
도 12는 개시된 실시예의 특징에 따른 처리 모듈로 운송 아암이 연장되는 예에 대한 개략도이다.
도 13 내지 도 15는 개시된 실시예의 특징에 따른 운송 챔버의 개략도이다.
도 15a는 및 도 15b는 개시된 실시예의 특징에 따른 운송 챔버의 개략도이다.
도 16a-16c는 개시된 실시예의 특징에 따른 기판 운송장치의 개략도이다.
도 17은 개시된 실시예의 특징에 따른 운송 장치 구동 시스템의 개략도이다.
도 18a-18c는 도 16a-16c의 운송 장치의 일부에 대한 개략도이다.
도 19는 도 16a-16c의 운송 장치의 엔드 이펙터를 신속하게 스와핑하는 것을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 20a 내지 20b는 다양한 작동 상태에서 도 16a-16c의 운송 장치를 도시하는 도면이다.
도 21a 및 도 21b는 개시된 실시예에 따른 기판 운송 장치의 개략도이다.
도 22는 개시된 실시예의 특징에 따른 운송 장치 구동 시스템의 도면이다.
도 23은 도 21a 및 도 21b의 운송 장치의 일부에 대한 개략도이다.
도 24a-24c는 다양한 작동 상태에서의 도 21a 및 도 21b의 운송 장치를 도시하는 도면이다.
도 25a및 도 25b는 개시된 실시예의 특징에 따른 기판 운송 장치의 개략도이다.
도 26은 도 25a 및 도 25b의 운송 장치의 일부분에 대한 개략도이다.
도 27a-27d는 개시된 실시예의 특징에 따른 기판 운송 장치의 개략도이다.
도 28은 도 27a 및 도 27b의 운송 장치의 일부에 대한 개략도이다.

개시된 실시예의 일태양은 이중 아암, 원통형 좌표계 로봇 조립체에 대한 것이며, 보다 자세하게는, 매니풀레이터, 링크 시스템 및 이러한 로봇 조립체에 대한 한 쌍의 엔드 이펙터를 위치시키기 위하여 작용하는 링크와 조인트의 시스템에 대한 것이다. 적절한 이중 아암 로봇이 예는 2013년 5월 9일에 출원된 미국 출원 제10/434,582호의 분할출원인 2011년 2월 18일에 출원된 미국 특허출원 제13/030,856, 2002년 5월 9일에 출원된 미국 출원 제60/378,983호, 제60/379,095호 및 제60/379,063호에서 발견되며, 그 내용 전체는 본원에 편입된다.

개시된 실시예의 일예를 설명하기 위하여, 상기 매니풀레이터는 기계적 조립체로서 설명되며 주 링크 시스템, 보조 링크 시스템(손목부 구성요소), 및 엔드 이펙터로 세분된다. 주 링크 시스템은 공간에서 매니풀레이터를 이치시키는 조인트-링크 쌍의 세트이다. 일반적으로, 상기 주 링크 시스템은 조인트-링크 쌍의 3개의 제 1 세트이다. 제 1 조인트-링크 쌍은 각기둥 조인트(예를 들어 선형 베어링) 및 공구의 수직 변위를 허용하는 링크(예를 들어 캐리지)를 포함한다 (환언하면, 상기 매니풀레이터는 예를 들어 z 방향으로 이동가능한 조인트 없이 z방향 또는 수직 방향으로 실질적으로 고정된다). 제 2 조인트-링크 쌍은 회전 조인트(예를 들어 레이디얼 볼 베어링) 및 링크(예를 들어 내측 링크)를 포함한다. 제 3 조인트-링크 쌍은 회전 조인트(예를 들어 레이디얼 볼 베어링) 및 링크(예를 들어 외측 링크)를 포함한다. 보조 링크 시스템은 제 4 조인트-링크 쌍이며, 회전 조인트(예를 들어 레이디얼 볼 베어링) 및 링크(En)을 포함하는데, 링크는 엔드 이펙터 장착 플랜지이다. 실제 엔드 이펙터는 다양한 구조를 가질 수 있는 부착부이며 상기 장착 플랜지(En) 상에 장착된다.

각각의 로봇 조립체의 조인트들은 특정 링크가 회전하거나 슬라이드하는 조인트 축을 형성한다. 순수 개방-루프 조인트 다중 링크 운동학적 체인에서, 모든 조인트는 자유도를 한정하게 되어, 자유도 전체 수치는 조인트의 개수와 동일하게 된다. 또한, 아암의 자유도의 수치는 엔드 이펙터의 위치를 설명하는데 필요한 다수의 변수 또는 좌표계에 기초하여 계산된다. 따라서, 간혹 자유도의 수치는 전체 조인트의 개수보다 작다. 이러한 것은 하나의 액튜에이터의 상태가 하나 이상의 조인트의 상태를 결정할 때 발생하게 된다.

개시된 실시예의 일특징에서, 로봇 조립체(10)는 도 1에 도시된다. 상기 조립체는 공통의 각기둥 조인트(20)/캐리지(18) 링크 시스템을 공유하는 2개의 스카라 아암(12, 14)를 포함한다. 상기 공통 캐리지 링크(18)는 칼럼(16)의 포장체 내부에 배치된다. 각각의 아암은 수평 평면에서 이동할 수 있고 상기 공통 캐리지 링크(18)에 장착되는 림(13, 15)를 추가로 포함한다. 도 2에 개략적으로 도시된 운동학적 체인을 참조하면, 4개의 조인트/링크 쌍은 각각의 아암으로부터 자명하며, 상기 아암은 z 방향으로의 이동을 위하여 각기둥 조인트(20)/캐리지(18)에 연결된다. 아암(12)을 참조하면, 이러한 쌍은 각기둥 조인트(20)/캐리어(18), 회전 조인트(T1)/내측 링크(L1), 회전 조인트(T2)/외측 링크(L2), 회전 조인트(T3)/링크(E1)를 포함한다. 아암(14)을 참조하면, 이러한 쌍은 각기둥 조인트(20)/캐리지(18), 회전 조인트(T6)/내측 링크(L3), 회전 조인트(T4)/외측 링크(L4) 및 회전 조인트(T5)/링크(E2)를 포함한다. 따라서 상기 림(13, 15)는 회전 조인트(T1, T6) 각각의 축에 대하여 회전하도록 장착된다. 이러한 구조의 결과, 조인트(T1, T6)의 축을 따라 배치된 z-축(22)은 캐리지(18)의 공통축(22)으로 설명되어지고 배치된다. 2개의 아암의 림은 서로 독립적으로 반경방향으로 신장되거나 수축될 수 있다.

각각의 최원거리 링크(E1, E2)는 공구를 지지한다. 반도체 산업분야에서 이러한 링크들은 엔드 이펙터 장착 플랜지로 지칭되며, 손목부 회전 조인트(T3, T5)를 통하여 매니풀레이터의 외측 링크에 연결된다. 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지에 의해 지지되는 공구는 엔드 이펙터로 종종 지칭된다. 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지는 적용 분야에 따라 동일하거나 서로 다를 수 있다.

특정 조인트의 모션으로 인하여 상기 조인트에 부착된 링크들이 움직일 수 있게 된다. 작동시에, 각각의 림은 상기 회전 조인트(T1, T2)를 통하여 연결된 링크(L1, L3)가 회전하는 캐리지(18)의 공통축(22)에 교차하도록 정렬된 엔드 이펙터의 축의 돌출부를 구비하며, 상기 엔드 이펙터의 직선 반경방향 병진운동을 제공하도록 원거리 또는 근거리 방향으로 이동할 수 있게 된다. 본 발명의 설명을 위하여, 용어"원거리"는 공통축(22)으로부터 실질적으로 멀어지는 방향을 지칭하는 상대적인 용어이다. 용어 "근거리"는 공통축(22)을 향하는 방향을 지칭하는 상대적인 용어이다.

상기 캐리지(18)는 수직 칼럼(16)의 축(Z20)을 따라 수직 선형 운동을 위하여 수직 칼럼(16)에 상기 각기둥 조인트(20)를 통하여 연결된다. 도 2를 참조하면 축(Z20)은 링크(L1, L3)가 회전하는 캐리지(18)의 공통축(22)에 나란하다. 2개의 림(13, 15)은 상기 칼럼(16) 상에서 캐리지(18)에 의해 지지된다. 수직 칼럼은 도 3a에 도시된 바와 같이 회전 조인트(T7)를 통하여 베이스(21) 상에서 회전을 위하여 장착될 수 있다. 이러한 베이스는 링크(L0)으로 지칭된다. 이러한 방식으로, 상기 칼럼은 z 방향으로 유닛으로서 아암 조립체 및 캐리지의 수직 이동을 허용하며, 회전 조인트(T7)가 존재한다면, 상기 칼럼은 조인트 액튜에이터를 구비한 로봇 베이스(21)에 대하여 조인트(T7)의 축에 대하여 회전한다.

전술한 바와 같이, 각각의 내측 링크(L1, L3)는 근거리부 또는 어깨부 또는 회전 조인트(T1, T6)를 통하여 캐리지(18)에 부착된다. 2개의 아암(12, 14)의 상기 어깨부 조인트(T1, T6)는 상기 캐리지(18)의 공통축(22) 상에서 동일 선상에 배치되어 서로 상하 관계로 수직하게 오프셋된다. 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1, E2)는 서로 나란한 수평 평면에서 이동하게 되며, 하나의 수평 평면은 하기에서 설명되는 바와 같은 다른 수평 평면으로부터 실질적으로 일치되도록 또는 수직하게 오프셋된다. 적어도 하나의 아암의 엘보우 조인트, 아암(12)의 조인트(T2)는 2개의 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1, E2)를 수직하게 오프셋하기에 충분하게 내측 링크(L1)로부터 외측 링크(L2)를 이격시키는 스페이서(24)를 포함한다. 도 1에 도시된 개시된 실시예의 특징에서, 상기 림은 동일한 길이로 되며, 상기 조인트(T4)는 2개의 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1, E2)를 수직하게 오프셋하기에 충분하게 상기 내측 링크(L3)로부터 상기 외측 링크(L4)를 이격시키는 스페이서(25)를 포함한다. 이러한 방식으로, 상기 엔드 이펙터는 2개의 아암 조립체가 z축에 대하여 제한적이지 않은 회전으로 독립적으로 이동하도록 구성될 때 서로 간섭하지 않는다.

개시된 실시예의 일특징에서, 4-축 시스템으로 지칭된 바와 같이, 상기 로봇 조립체(10)의 2개의 림(13, 15)는 독립적으로 작동할 수 있다. 이러한 설명에서, 용어 "4-축"은 극 R-θ 좌표계에 의해 설명되는 평면에서 아암의 림의 운동을 허용하는 회전 조인트/링크 쌍의 시스템을 지칭한다. 설명의 편리를 위하여, 상기 아암의 수직 변위의 메커니즘은 용어 "4-축"에 포함되지 않는다.

개시된 실시예의 이러한 일태양에서, 상기 림은 독립적으로 회전할 수 있으며 회전 조인트(T1, T6)에 대하여 실질적으로 무한 회전할 수 있으며, 개별 림의 회전은 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지, 매니풀레이터의 마지막 링크의 θ 좌표계에서의 변화이다. 조인트(T1, T6)의 동축 위치의 결과, 회전은 캐리지(18)의 공통축(22)에 대하여 발생하게 된다(예를 들어 림 또는 아암(13, 15)의 어깨부 축은 실질적으로 서로 일치한다). 또한, 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1, E2)는 상기 캐리지(18)의 공통축(22)을 향하여 돌출되며 상기 엔드 이펙터를 따라 도시된 중심선을 따라 내측 링크(L1, L3), 외측 링크(L2, L4) 및 회전 조인트(T1 내지 T6)에 의해 링크 시스템을 통하여 독립적으로 신장되고 수축된다. 2개의 액튜에이터 조립체는 이러한 신장/수축 및 회전 운동을 일으키도록 각각의 아암에 제공된다. 4개의 액튜에이터는 상기 캐리지(18)에 하우징되며 동축 방향으로 배치된 샤프트(34, 44, 54, 65)를 통하여 아암에 연결된다(도 5 참조). 다른 특징에서, 하나의 아암에 대한 액튜에이터는 제 1 하우징에 배치되며, 다른 아암에 대한 액튜에이터는 별도의 제 2 하우징에 배치된다. 2개의 액튜에이터는 내측 링크(L1, L3)의 하우징에 연결되며, 다른 2개의 액튜에이터는 내측 링크(L1, L3)의 조인트(T1, T6)에 배치된 풀리에 연결된다. 예를들어 모터(M1, M2, M3, M4)에 의해 구현되는 4자유도로서 지칭되는 것으로 특히 실시되는 링크 시스템 및 액튜에이터 조립체의 작동이 하기에서 추가적으로 설명된다.

일태양에서, 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1, E2)의 모션은 일련의 벨트 및 풀리를 구비한 내측 링크 및 외측 링크의 조작에 의해 이루어진다. 상기 아암(12)의 엔드 이펙터(E1)의 모션은 도 2 및 도 3a의 개략적인 다이아그램 및 도 4의 운동학적 다이아그램을 참조하여 설명될 것이다. 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 내측 링크(L1)는 어깨부 회전 조인트(T1)를 통하여 (또는 도 3b에 도시된 바와 같이 위치된 추가적인 회전 조인트(T7) 및 회전 조인트(T1)를 통하여), 상기 캐리지(18)에 연결된다. 상기 외측 링크(L2)는 상기 엘보우 회전 조인트(T2)를 통하여 상기 내측 링크(L1)에 연결된다. 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1)는 손목부 회전 조인트(T3)를 통하여 외측 링크(L2)에 연결된다. 상기 매니풀레이터의 이러한 부분의 링크와 조인트는 일단부에서 개방되고 타단부에서 캐리지(18)에 연결된 운동학적 체인을 형성한다. 상기 캐리지(18)는 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이 각기둥 조인트(20)를 통하여 로봇 베이스(21)에 연결되거나, 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 칼럼(16) 및 상기 로봇 베이스(21) 사이에 배치된 추가적인 회전 조인트(T7)을 이용한다. 개략도의 일부가 아니며 도시되지 않은 엔드 이펙터는 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1)에 연결된다.

도 4를 참조하면, 상기 모터(예를 들어 4개의 모터)를 4 자유도를 구현하는 2개의 아암에 연결하는 예시적인 4자유도 연결 시스템의 개략적인 다이아그램이 도시된다. 도시된 시스템은 대표적인 것이며, 다른 태양에서 상기 시스템은 적절한 임의의 구조를 구비한다. 일태양에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 풀리(d1)는 어깨부 회전 조인트(T1)에 제공되며, 풀리(d2)는 엘보우 회전 조인트(T2)에 제공된다. 상기 내측 링크(L1)를 따라 연장되는 풀리(d1, d2)에 연결된다. 상기 내측 링크(L1)에 물리적으로 배치되면서 상기 풀리(d2)는 링크(L2)에 장착되며, 엘보우 회전 조인트(T2)의 일부로서, 이전의 링크(L1)의 조인트 축에 대하여 링크(L2)의 회전을 허용한다. 풀리(d3)는 엘보우 조인트(T2)에 제공되며, 풀리(d4)는 손목 회전 조인트(T3)에 제공된다. 링크(L2)에 물리적으로 배치되면서, 상기 풀리(d3)는 링크(L1)에 부착되며 링크(L2)의 엘보우 조인트(T2)가 회전하는 축의 일부가 된다. 상기 링크(L2) 내에 물리적으로 배치되어 있는 동안에, 상기 풀리(d4)는 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1)에 부착되며, 손목부 조인트(T3)로서 이전의 링크(L2)의 조인트 축에 대하여 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1)의 회전을 허용한다. 벨트(t2)는 풀리(d3, d4)에 연결된다. 링크(L2)의 엘보우 조인트(T2)가 회전하는 축에서 링크(L1)에 고정되는 풀리(d3)는 상기 링크(L1)의 어깨부 조인트 (T1)가 공통축(22)에 대하여 회전할 때 링크(L1)의 하우징과 함께 이동하게 된다. 상기 링크(L1)가 회전할 때, 상기 풀리(d2)는 유성 기어 박스의 위성 기어의 움직임에 유사한 방식으로 풀리(d2)가 이동하게 하는 링크(L1)와 함께 이동하도록 제약된다. 상기 풀리(d2)는 어깨부 조인트(T1)의 공통축(22) 주위에서 회전하는데, 그 이유는 그것이 엘보우 조인트(T2)를 통하여 내측 링크(L1)의 원거리 축에 부착되기 때문이다. 엘보우 조인트(T2)의 일부로서, 풀리(d2)는 이전의 링크(L1)의 원거리 축에 대하여 회전하게 된다. 타이밍 벨트, 체인, 케이블 작용물과 같은 벨트(t1)를 통하여 풀리(d1)에 연결되는 풀리(d2)의 결과로서 회전이 발생한다.

풀리(d1, d2)의 직경들 간의 비율은 링크(L1)에 연결된 액튜에이터 입력, 예를 들어 모터(M1) 및 풀리(d1)에 연결된 액튜에이터 입력(예를 들어, 모터 (M2))에 주어진 각 변위의 양에 따라 풀리(d2)의 상대적 각 변위에 영향을 주게 된다. 어깨부 조인트(T1)의 축(z1)에 동축 방향으로 배치된 극 축에 기초한 극 좌표계 시스템에서, 상기 엘보우 조인트(T2:풀리(d2)의 일부임)의 축의 위치와 배향에 대한 완전한 설명은 모터(M2)를 통한 풀리(d1)와 모터(M1)을 통한 링크(L1) 에 대한 입력 각 변위 값과 및 풀리 직경비(d1/d2)인 링크(L1)의 길이에 의존하게 된다. 따라서, 엘보우 조인트(T2)에 부착된 후속 링크(L2)의 근거리 단부의 R-θ좌표계와 조인트(T2) 회전축 주위의 링크(L2)의 배향이 정의된다. 손목부 조인트(T3)의 축을 구비한, 링크(L2)의 원거리 단부의 R-θ좌표계는 링크(L2)의 길이에 영향을 받게 된다.

엔드 이펙터 장착 플랜지, 손목부 조인트(T3)에 부착된 링크(L1)의 원거리 단부의 R-θ좌표계 시스템에서의 위치와 T3 조인트 회전축 주위의 E1의 배향은 다음의 조건에 따른다: 모터(M1)를 통한 링크(L1)에 대한 각 입력 값, 모터(M2)를 통한 풀리(d2)에 대한 각 입력 값, 링크(L1)의 길이, 풀리 직경비(d1/d2), 링크(L2)의 길이, 풀리 직경비(d3/d4).

다른 림도 유사하다. 따라서, 도 2, 도 3a, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 내측 링크(L3)는 어깨부 회전 조인트(T6)를 통하여(또는 도 3a에 도시된 바와 같이 위치된 추가적인 회전 조인트(T7) 및 회전 조인트(T6)를 통하여), (캐리지(18)가 제공된다면) 캐리지(18)에 연결된다. 외측 링크(L4)는 엘보우 회전 조인트(T4)를 통하여 내측 링크(L3)에 연결된다. 상기 엔드 이펙터 장착 플랜지(E1)는 손목부 회전 조인트(T5)를 통하여 외측 링크(L4)에 연결된다. 상기 매니풀레이터의 이러한 부분의 링크와 조인트는 일단부에서 개방되어 있고 타단부에서 캐리지(18)에 연결되어 있는 운동학적 체인을 형성한다. 상기 캐리지(18)는 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이 각기둥 조인트(20)를 통하여, 또는 도 3a에 도시된 바와 같이 칼럼(16) 및 로봇 베이스(21) 사이에 배치된 추가적인 회전 조인트(T7)를 사용하여 상기 로봇 베이스(21)에 연결된다. 상기 외측 링크(L4)는 손목부 회전 조인트(T5)를 통하여 엔드 이펙터 장착 플랜지(E2)에 연결된다.

풀리(d5)는 어깨부 회전 조인트(T6)에 제공되며, 풀리(d6)는 엘보우 회전 조인트(T4)에 제공된다. 상기 내측 링크(L3)를 따라 연장되는 벨트(t3)는 풀리(d5, d6)에 연결된다. 상기 내측 링크(L3)에 물리적으로 배치되는 동안에, 풀리(d6)는 링크(L4)에 장착되어 일부가 되며, 엘보우 조인트(T4)의 일부로서, 이전의 링크(L3)의 조인트 축에 대하여 링크(L4)의 회전을 허용하게 된다. 풀리(d7)는 엘보우 조인트(T4)에 제공되며, 풀리(d8)는 손목부 회전 조인트(T5)에 제공된다. 링크(L4)에 물리적으로배치되는 동안에 풀리(d7)는 링크(L3)에 부착되며 링크(L4)의 엘보우 조인트(T4)가 회전하는 축의 일부가 된다. 링크(L4) 내에 물리적으로 배치되는 동안에, 풀리(d8)는 엔드 이펙터 장착 플랜지(E2)에 부착되며, 손목부 조인트(T5)의 일부로서, 이전의 링크(L4)의 조인트 축에 대하여 엔드 이펙터 장착 플랜지(E23)의 회전을 허용하게 된다. 벨트(t4)는 풀리(d7, d8)에 연결된다. 링크(L4)의 엘보우 조인트(T4)가 회전하는 축에서 링크(L3)에 고정되는 풀리(d7)는 링크(L3)의 어깨부 조인트(T6)이 공통축(22)에 대하여 회전할 때 링크(L3)의 하우징과 함께 이동하게 된다. 링크(L3)가 회전할 때, 풀리(d6)는 유성 기어 박스의 위성 기어의 움직임에 유사한 방식으로 풀리(d6)가 이동하게 하는 링크(L3)와 함께 이동하도록 제약된다. 풀리(d6)는 어깨부 조인트(T6)의 공통축(22) 주위에서 회전하는데, 그 이유는 엘보우 조인트(T4)를 통하여 내측 링크(L3)의 원거리 축에 부착되기 때문이다. 엘보우 조인트(T4)의 일부로서, 그것은 이전의 링크(L3)의 원거리 축에 대하여 회전하게 된다. 타이밍 벨트, 체인 또는 케이블 작용물과 같은 벨트(t3)를 통하여 풀리(d5)에 풀리(d6)가 연결되는 결과로서 회전이 일어나게 된다.

풀리(d5, d6)의 직경들 간의 비율은 링크(L3)에 연결된 액튜에이터 입력, 예를 들어 모터(M3)과, 풀리(d5)에 연결된 액튜에이터 입력, 예를 들어 모터(M4)에 주어진 각 변위의 양에 따라 풀리(d6)의 상대적인 각 변위에 영향을 주게 된다. 어깨부 조인트(T6)의 축(z6)에 동축 방향으로 배치된 극 축에 기초한 극 좌표계 시스템에서, 엘보우 조인트(T4)(그 풀리(d6)는 일부가 됨)의 배향 및 축의 위치에 대한 완전한 설명은 링크(L3)의 길이, 모터(M4)를 통한 풀리(d5)에 대한 입력각 변위값, 모터(M3)를 통한 링크(L3)에 대한 입력각 변위값, 풀리 직경비(d5/d6)에 의존하게 된다. 따라서, 엘보우 조인트(T4)에 부착된 후속 링크(L4)의 근거리 단부의 R-θ좌표계와 T4 조인트 회전축 주위의 링크(L4)의 회전이 정의된다. 손목부 조인트(T5)의 회전축을 가지는 링크(L4)의 원거리 단부의 R-θ좌표계는 링크(L4)의 길이에 의존하게 된다.

엔드 이펙터 장착 플랜지, 손목부조인트(T5)에 부착된 링크(E2) 및 T5 조인트 회전축 주의의 E2 의 배향의 근거리 단부의 R-θ좌표계 시스템에서의 위치는 다음의 조건에 의존하게 된다: 모터(M3)를 통한 링크(L3)에 대한 각 입력값, 모터(M4)를 통한 풀리(d5)에 대한 각 입력값, 링크(L3)의 길이, 풀리 직경비(d5/d6), 링크(L4)의 길이, 및 풀리 직경비(d7/d8).

개시된 실시예의 일태양에서, 액튜에이터는 모터로서 구현된다. 도 5를 참조하면, 모터(M1)는 내측 링크(L1)를 구비한 샤프트(34)를 통하여 연결된다. 모터(M2)는 풀리(d1)를 구비한 샤프트(44)를 통하여 연결된다. 모터(M3)는 내측 링크(L3)를 구비한 샤프트(54)를 통하여 연결된다. 모터(M4)는 풀리(d5)를 구비한 샤프트(64)를 통하여 연결된다.

도 6은 진공에 대응할 수 있는 로봇에 사용이 적합한 4개의 모터(M1, M2, M3, M4)를 가진 개시된 실시예의 일태양을 도시한다. 적절한 하우징(80)은 모터의 스테이터 주변부에 제공된다. 일태양에서, 모터(M1, M2)는 모듈(82)로서 제공되며, 모터(M3, M4)는 제2 모듈(84)로서 제공된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모듈(82, 84)의 구동 축은 실질적으로 서로 일치하도록 된다. 상기 모터는 후면과 후면을 맞대는 구조로 배치되는데, 여기서 모터 모듈의 단부 샤프트는 모터가 2-모듈 유닛으로 조립될 때 반대편 방향으로 배치된다. 얇은 벽 실린더와 같은 진공 차단 배리어(86)가 로터(32, 42, 52, 62) 및 스테이터(30, 40, 50, 60) 사이에 제공되어 스테이터는 대기 환경에 놓이게 된다. 전원 및 신호 케이블(미도시)은 하우징(80)의 벌크 헤드(90)에서 적절하게 밀봉된 개구를 통하여 도입된다. 벨로우즈(92)는 모터 하우징(80) 및 인터페이스 플랜지(38)를 연결한다. 캐리지의 수직 이동시에, 상기 벨로우즈는 신장되고 수축된다. 이러한 방식으로, 로봇 아암은 진공 환경에서 유지될 수 있다.

도 7은 개시된 실시예의 태양들을 구비하는 기판 처리 장치(76100)의 사시도를 도시하는데, 기판(76215)도 도시된다. 여기서 개시된 실시예의 태양을 위하여, 기판(76215)은 예를 들어 200mm 또는 300mm 또는 임의의 원하는 직경의 기판과 같은 반도체 웨이퍼이거나, 특정 크기와 특정 질량과 같이 기판에 유사한 특징을 가지는 다른 항목 또는 블랭크 기판, 기판 처리 장치(76100)에 의해 처리되기에 적합한 임의의 유형의 기판일 수 있다. 기판 처리 장치(76100)는 일반적인 배치 처리 공구 구조를 가지는 것으로 도시된 대표적인 기판 처리 공구이다. 다른 태양에서, 상기 기판 장치는 소터(sorter), 스토커(stocker), 메트롤로지 공구 등과 같은 임의의 원하는 유형일 수 있다. 이러한 태양에서, 상기 장치(76100)는 예를 들어 진공 챔버로서 기능하도록 구비되는(예를 들어 외기로부터 밀봉되어 있음) 결합 대기 차단 또는 밀봉부(예를 들어 대기와 밀봉된 섹션) 및 미니 환경을 형성하는 대기 섹션(76105)를 가진다. 다른 태양에서, 대기 밀봉 섹션(76110)은 불활성 가스(예를 들어 N2) 또는 다른 고립된 대기를 가진다.

개시된 실시예의 일태양에서, 대기 섹션(76105)는 하나 이상의 기판 지지 카세트(76115) 및 대기 로봇(76120)을 가진다. 상기 대기 로봇(76120)은 임의의 적절한 로봇을 가진다. 예시적인 목적을 위하여, 단지 대기 로봇은 하기에서 설명되는 바와 같은 운송 로봇(76130, 80530)에 실질적으로 유사하다. 대기 로봇(76120)은 대기 섹션(76105) 내의 임의의 위치로 기판을 운송하게 된다. 예를 들어, 대기 로봇(76120)은 기판 지지 카세트(76115), 로드 체결부(76135), 로드 체결부(76140) 중에서 기판을 운송하게 된다. 이러한 대기 로봇(76120)은 대기 섹션(76105) 내에 배치된 정렬기(76162)를향하거나 그로부터 기판(76215)을 운송하게 된다.

대기에 대하여 밀봉된 섹션(76110)은 하나 이상의 처리 모듈(PM1-PM6)(여기서는 일반적으로 처리 모듈(76125)로서 지칭됨)과, 진공 로봇(76130)을 가진다. 상기 처리 모듈(76125)은 재료 증착, 에칭, 베이킹, 연마, 이온 임플란트(ion implant) 세정 등의 임의의 유형으로 될 수 있다. 인식되는 바와 같이, 로봇 기준 프레임과 같은 원하는 기준 프레임에 대하여 각 처리 모듈(76125)의 위치는 제어기(76170)에 등록된다. 개시된 실시예의 일태양에서, 하나 이상의 처리 모듈은 다른 처리 모듈에 의해 수행된 다른 처리 작업과는 다른 기판 처리 장치(76100) 내에서 기판 상에서 처리 작업을 수행한다. 각각의 처리 모듈(76125)와 연계된 작업은 제어기(76170)에 등록된다. 다른 태양에서, 처리 모듈은 동일한 처리 작업을 수행한다. 대기에 대하여 밀봉된 섹션(76110)은 로드 체결부(76135, 76140)로 지칭되는 하나 이상의 중간 챔버를 구비한다. 도 7에 도시된 태양은 2개의 로드 체결부를 구비하지만, 다른 태양에서 대기에 대하여 밀봉된 섹션(76110)은 임의의 다른 적절한 개수의 로드 체결부를 구비한다. 로드 체결부(76135, 76140)는 인터페이스로서 작용하여, 기판이 대기에 대하여 밀봉된 섹션(76110) 내의 다른 대기 또는 임의의 진공의 일체성에 어긋나지 않으면서 대기에 대하여 밀봉된 섹션(76110) 및 대기 섹션(76105) 사이를 통과하도록 허용하게 된다.

기판 처리 장치(76110)는 기판 처리 장치(76110)의 작업을 제어하는 제어기(76170)를 포함한다. 제어기(76170)는 프로세서(76173) 및 메모리(76178)를 포함한다. 상기 메모리(76178)는 기판 처리 장치(76100) 및 그 구성요소의 작업에 영향을 주는 컴퓨터 판독 코드를 포함한다. 예를 들어, 메모리(76178)는처리 모듈의 온도 및/또는 압력와 같은 처리 파라미터, 상기 장치의 섹션(76105, 76110)의 다른 부분 또는 스테이션, 기판 등의 치수 정보 및 처리되는 기판의 일시적인 정보를 포함한다. 개시된 실시예의 일태양에서, 상기 제어기(76170)는 2005년 7월 11일에 출원되고 "스케일 조정 가능한 모션 제어 시스템) 명칭의 미국 특허 출원 제11/76178,615에서 설명된 바와 같은 클러스터된 구조를 포함한다. 다른 태양에서, 상기 제어기는 임의의 적절한 제어 구조를 구비한다.

도 8을 참고하면, 개시된 실시예의 일태양에서, 대기 로봇(76120)에 실질적으로 유사한 운송 로봇(76130)은 구동 섹션(77150) 및 하나 이상의 아암(77155A, 77155B)를 포함한다. 구동 섹션(77150)은 예를 들어 제어기(76170)으로부터 명령을 수신하며, 이에 응답하여, 아암(77155A, 77155B)의 반경방향, 원주방향, 상측 방향, 복합 방향 및 다른 운동을 지시하게 된다. 아암(77155A, 77155B)은 임의의 적절한 방식으로 구동 섹션(77150) 상에 장착된다. 각각의 아암(77155A, 77155B)은 어깨부 조인트 축(SX)에서의 구동 섹션에 회전 가능하게 장착된 아암 섹션(77155UA, 77155UB)(예를 들어, 아암의 어깨부 회전축은 서로 실질적으로 일치한다) 및 엘보우 축(EXA, EXB)에서 상부 아암 섹션(77155UA, 77155UB)에 회전 가능하게 장착된 전방 아암 섹션(77155FA, 77155FB), 및 손목부 축(WXA, WXB)에서 전방 아암 섹션(77155FA, 77155FB)에 회전 가능하게 장착된 엔드 이펙터(77155EA, 77155EB)를 포함한다. 상기 엔드 이펙터는 기판(76215)를 지지하기 위한 임의의 방식으로 구성된다. 일태양에서, 상기 엔드 이펙터(77155EA, 77155EB)는 에지 그립, 진공 그립, 능동 그립 또는 수동 그립 엔드 이펙터일 수 있다. 상기 엔드 이펙터는 기판의 배치 운송을 위하여 적층된 구조 또는 측면을 맞댄 구조로 다중 기판을 지지하도록 구성된다. 상기 상부 아암(77155UA, 77155UB) 및 각 아암(77155A, 77155B)의 전방 아암(77155FA, 77155FB)은 길이면에서 실질적으로 동일하거나 상이하게 될 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 아암(77155UA, 77155UB)은 전방 아암(77155FA, 77155FB) 보다 길거나 그 반대일 수 있다. 불균일한 길이의 아암의 일예는 그 전체 내용이 본원에 편입되고 2005년 7월 11일에 "불균일 링크 스카라 아암"의 명칭으로 출원된 미국 특허 출원 제11/179,762호에 설명되고 있다.

개시된 실시예의 일태양에서, 상기 운송 로봇(76130)은 대기에 대하여 밀봉된 섹션(76110: 도 7 참조)의 중앙 챔버(76175)에 장착된다. 제어기(76170)는 개구(76180, 76185)를 싸이클에 맞추어 작동시키고, 처리 모듈(76125), 로드 체결부(76135) 및 로드 체결부(76140) 간의 기판 운송을 위하여 운송 로봇(76130)의 작동을 조정한다. 운송 로봇(76120, 76130)이 스카라 타입의 로봇 아암을 가지는 것으로 도시되고 설명되는 반면에, 다른 태양에서 운송 로봇은 관절식 아암 로봇, 개구리 다리 타입 장치 또는 바이-심메트릭 장치와 같은 임의의 적절한 구조를 포함한다.

도 9를 참고하면, 예시적인 구동 섹션(77150)이 도시된다. 개시된 실시예의 일태양에서, 상기 구동부는 동축 방향 구동 구조체를 구비하는데, 다른 태양에서, 상기 구동 섹션은 적절한 다른 구동 구조체를 구비한다. 적절한 구동 섹션 구조체의 예가 미국 특허 제648250, 5720590, 5899658 및 5813823호에 설명되는데, 그 전체 내용은 본원에 편입된다. 다른 적절한 구동 시스템의 예는 그 전체가 본원에 편입되며 2008년 6월 27일자로 "자성 스핀들 베어링을 구비한 로봇 구동부" 명칭의 미국 특허 출원 제12/163,996호에 설명된다. 이러한 예에서, 상기 구동 섹션(77150)은 4개의 구동 샤프트(78301-78304) 및 4개의 모터(78342, 78344, 78346, 78348)(예를 들어 4자유도)를 가지는 4-축 구동 샤프트 조립체(78300)를 적어도 부분적으로 하우징하는 하우징(78310)을 포함한다. 다른 예에서, 상기 구동 섹션(77150)은 적절한 개수의 구동 샤프트와 모터를 구비한다. 상기 제 1 모터(78342)는 외측 샤프트(78304)에 연결된 스테이터(78342s) 및 로터(78342R)를 포함한다. 제 2 모터(78344)는 샤프트(78303)에 연결된 스테이터(78344S) 및 로터(78344R)를 포함한다. 제 3 모터는 샤프트(78302)에 연결된 로터(78345R) 및 스테이터(78346S)를 포함하는 스테이터(78346)를 구비한다. 제 4 모터(78348)는 제 4 또는 내측 샤프트(78301)에 연결된 로터(78348R) 및 스테이터(78348S)를 포함한다. 4개의 스테이터(78342S, 78344S, 78346S, 78348S)는 상기 하우징 내에서 서로 다른 수직 높이와 위치에서 하우징(78310)에 고정되어 부착된다. 각각의 스테이터(78342S, 78344S, 78346S, 78348S)는 전자기 코일을 구비한다. 각각의 로터(78342R, 78344R, 78346R, 78348R)는 영구자석을 포함하지만, 선택적으로 영구자석을 구비하지 않는 자기 유도 로터를 포함한다. 상기 운송 로봇(76130)은 비제한적인 예시로서, 진공 환경과 같은 밀봉된 환경에서 사용되며, 슬리브(78362)는 로터(78342R, 78344R, 78346R, 78348R) 및 스테이터(78342S, 78344S, 78346S, 78348S) 사이에 배치되며, 동축 방향 구동 샤프트 조립체(78300)는 밀봉 환경에 배치되며, 스테이터는 밀봉 환경 외측에 배치된다. 상기 슬리브(78362)는 상기 운송 로봇(76130)이 기판 처리 장치(76100: 도 7)의 대기 섹션(76105) 내부와 같은 대기 환경에서 사용되도록 되는 경우에만 제공될 필요가 없다.

제4 또는 내측 샤프트(78301)는 저부 또는 제 4 스테이터(78348S)로부터 연장되며 상기 스테이터(78348S)와 실질적으로 정렬된 로터(78348R)를 포함한다. 상기 샤프트(78302)는 제 3 스테이터(78346S)로부터 연장되며 스테이터(78346S)와 실질적으로 정렬된 로터(78346R)를 포함한다. 상기 샤프트(78303)는 제 2 스테이터(78344S)로 부터 연장되며 상기 스테이터(78344S)에 실질적으로 정렬된 로터(78344R)를 포함한다. 상기 샤프트(78304)는 상부 또는 제 1 스테이터(78342S)로 부터 연장되며 상기 스테이터(78342S)에 실질적으로 정렬된 로터(78342R)를 포함한다. 다양한 베어링(78350-78353)이 샤프트(78301-78304)에 대하여 제공되며, 상기 하우징(78310)은 각각의 샤프트(78301-78304)가 서로에 대하여 그리고 하우징(78310)에 대하여 독립적으로 상대 회전할 수 있도록 허용한다. 개시된 실시예의 일예에서, 각각의 샤프트에는 위치 센서(78371-78374)가 제공된다. 상기 위치 센서(78371-78374)는 상기 하우징(78310)에 대하여 그리고/또는 각각에 대하여 각각의 샤프트(78301-78304)의 회전 위치에 대한, 제어기(76170)와 같은 적절한 제어기로 신호를 제공하게 된다. 상기 센서(78371-78374)는 비제한적인 예시를 위한 목적으로서, 광학적 센서 및 유도 센서와 같은 임의의 적절한 센서일 수 있다.

도 8을 참조하면, 전술한 바와 같이, 상기 운송 로봇(76130)은 2개의 아암(77155A, 77155B)을 구비한다. 개시된 실시예의 이러한 예에서, 상기 아암(77155A)의 상측 아암(77155UA)는 외측 샤프트(78304)에 고정 부착되어서, 상기 상측 아암(77155UA)은 회전 중심축상에서(예를 들어 어깨부 축(SX)상에서), 상기 샤프트(78304)와 회전하게 된다. 풀리(78380)는 샤프트(78303)에 고정 부착된다. 상기 상측 아암(77155UA)는 포스트(78381) 및 상기 포스트(78381)에 회전가능하게 장착된 풀리(78382)를 포함한다. 상기 포스트(78381)는 상기 상측 아암(77155UA)의 내측 표면에 고정 장착된다. 트랜스미션 부재(78390)의 제 1 세트는 풀리(78380) 및 풀리(78382) 사이에서 연장된다. 임의의 유형의 트랜스미션 부재는 예를 들어 벨트, 밴드 또는 체인과 같이 풀리(78380, 78382)를 연결하는데 사용될 수 있다. 2개의 트랜스미션 부재(78380, 78382)가 풀리(78380, 78382)를 연결하는 것으로 도시되고, 임의의 적절한 개수의 트랜스미션 부재는 예를 들어 2개 이상 또는 미만으로 풀리(738380, 78382)를 연결하는데 사용된다. 샤프트(78382S)는 풀리(78382)에 고정되어 연결되어, 상기 샤프트(78382S)는 엘보우 축(EXA)에 대하여 풀리와 회전된다. 상기 샤프트(78382S)는 임의의 적절한 방식으로, 상기 포스트(78381) 상에서 회전 가능하게 지지된다. 상기 전방 아암(77155FA)은 상기 샤프트(78382S)에 고정되어 장착되어서, 상기 전방 아암(77115FA)은 엘보우 축(EXA)에 대하여 샤프트(78382S)와 회전하게 된다. 상기 전방 아암(77144FA)은 상기 포스트(78381)의 상부 단부상에서 회전 가능하게 지지되는 풀리(78383)를 포함한다. 상기 전방 아암(77155FA)은 포스트(78385) 및 상기 포스트(78385)에 회전 가능하게 장착된 풀리(78384)를 포함한다. 트랜스미션 부재(78390)에 실질적으로 유사한 트랜스미션 부재(78391)의 제 2 세트는 풀리(78383, 78384)들 사이에서 연장되고 풀리들을 연결한다. 상기 엔드 이펙터(77155EA)는 풀리(78384)에 고정되어 장착되어서, 상기 풀리(78384) 및 엔드 이펙터(77155EA)는 손목부 축(WXA)에 대하여 회전하게 된다. 상측 아암(77155UA) 및 전방 아암(77155FA)은아암(77155A)의 독립적인 회전(T1) 및 연장(R1)을 허용하도록 샤프트(78304,78303) 중 각각의하나에 의해 독립적으로 구동(예를 들어 회전)되며, 상기 엔드 이펙터(77155EA)의 회전은 슬레이브되어, 아암이 R1을 따라 연장되고 수축되는 동안에 엔드 이펙터의 길이방향 축은 연장 및 수축을 위한 축(R1)에 실질적으로 정렬된다. 다른 예에서, 상기 구동 섹션(77150)은 추가 모터 및 구동 샤프트를 포함하여, 엔드 이펙터(77155EA)는 손목부 축(WXA)에 대하여 독립적으로 회전하게 된다.

아암(77155B)의 상측 아암(77155UB)은 상기 내측 샤프트(78301)에 고정 부착되어서, 상기 상측 아암(77155UB)는 회전 중심축(예를 들어 어깨부 축(SX))상에서 샤프트(78301)와 회전하게 된다. 풀리(78386)는 샤프트(78302)에 고정 부착된다. 상기 상부 아암(77155UB)는 포스트(78388) 및 상기 포스트(78388)에 회전 가능하게 장착된 풀리(78387)를 포함한다. 상기 포스트(78388)는 상기 상측 아암(77155UB)의 내측 표면에 고정 장착된다. 트랜스미션 부재(78390)에 실질적으로 유사한 트랜스미션 부재(78392)의 제 1 세트는 풀리(78386) 및 풀리(78387) 사이에서 연장된다. 샤프트(78387S)는 풀리(78387)에 고정 연결되어서,상기 샤프트(78387S)는 엘보우 축(EXB)에 대하여 풀리와 회전한다. 상기 샤프트(78387S)는 임의의적절한 방식으로 포스트(78388) 상에서 회전가능하게 지지된다. 상기 전방 아암(77155FB)은 상기 샤프트(78387S)에 고정 장착되어서, 상기 전방 아암(77155FB)은 엘보우 축(EXB)에 대하여 샤프트(78387S)와 회전하게 된다. 상기 전방 아암(77155FB)는 상기 포스트(78388) 의 상부 단부 상에서 회전가능하게 지지되는 풀리(78389)를 포함한다. 상기 전방 아암(77155FB)는 포스트(78398) 및 상기 포스트(78398)에 회전 가능하게 장착되는 풀리(78399)를 포함한다. 트랜스미션(78390)에 실질적으로 유사한 트랜스미션 부재(78393)이 제 2 세트는 풀리(78389, 78399) 사이에서 연장되며 이들을 연결한다 . 상기 엔드 이펙터(77155EB)는 풀리(78399)에 고정 장착되어서, 풀리(78399) 및 엔드 이펙터(77155EB)는 손목부 축(WXB)에 대하여 회전하게 된다. 상기 상측 아암(77155UB) 및 전방 아암(77155FB)은 아암(77155B)의 독립적인 회전(T2) 및 연장(R2)를 허용하도록 샤프트(78302, 78301) 중 각각의하나에 의해 독립적으로 구동(예를들어 회전)되며, 상기 엔드 이펙터(77155EB)의 회전은 슬레이브되어 아암이 R2를 따라 연장되고 신장되는 동안에 단부이펙터의 길이방향 축은 연장 및 수축의 축(R2)와 실질적으로 정렬된다. 다른 예에서, 상기 구동 섹션(77150)은 추가적인 모터 및 구동 샤프트를 구비하여, 상기 엔드 이펙터(77155EB)는 손목부 축(WXB)에 대하여 독립적으로 회전하게 된다.

개시된 실시예의 다른 예에서, 샤프트(78382S, 78387S)는 적절한 크기로 되어, 엔드 이펙터(77155EA, 77155EB)의운송 평면(TP)은 실질적으로 동일 평면으로 된다. 상기 엔드 이펙터(77155EA, 77155EB)의 실질적으로 동일한 운송 평면은 아암(77155A, 77155B)의 z 방향 또는 수직 방향 이동 없이도 실질적으로 처리 모듈(76125), 로드 체결부(76135, 76140) 및 카세트(76115)와 같은 기판 지지 스테이션을 향하여 그리고 그로부터 기판을 운송하는 것을 허용하게 된다. 다른 예에서, 상기 구동 섹션(77150)은 아암의 z 방향 운동을 허용하도록 적어도 하나의 z 방향 이동 모터를 포함한다. 다른 예에서, 운송 평면(TP)은 서로 인접하게 된다(예를 들어 적층된다). 개시된 실시예의 몇몇 예에서, 여기서 설명되는 아암 구조체는 하나의 아암이 예를 들어 다른 아암에 대하여 하나의 아암의 360 도 회전을 실질적으로 방지하는 모션 범위 내에서 아암의 다른 운동을 제한하도록 배치된다. 따라서, 제약이 가해진 구조에서(즉, 각각의 아암의 실질적으로 무한 회전이 다른 아암에 의해 차단된 경우), 각각의 아암은 다른 아암에 의해 형성되고 경계지워진 모션의 대응하는 각진 영역을 가진다 (예를 들어, 도 10a를 참고하면 아암(77155A)은 정지된 상태로 있는 아암(77155B)으로써 범위(77999) 내에서 이동가능하며 아암(77155B)은 정지된 상태로 있는 아암(77155A)으로써 범위(77998) 내에서 이동가능하다). 아시다시피, 하나 이상의 아암(77155A, 77155B)이 회전하므로, 대응하는 범위(77998, 77999)도 회전하게 된다 (모션의 범위(77998, 77999)는 고정되어 있지 않아서 이러한 범위는 각각의 아암의 회전으로써 회전하거나 이동하게 되는데, 예를 들어, 아암(77155A)의 회전은 아암(77155B)의 회전 범위를 가변시키거나 그반대로 된다). 이와 같이, 운동/회전의 각 영역 내에서의 각각의 엔드 이펙터의 신장/수축 경로는 예를 들어 아암의 어깨축(공통 어깨축 (SX)가 됨)에서 또는 상기 엔드 이펙터가 동일 평면이 아닌(그리고 하나의 아암의 아암 링크는 다른 아암의 아암 링크와 간섭하지 않는다)곳에서 서로 교차하며, 각각의 엔드 디펙터의 신장/수축 경로는 서로 상하 관계로 크로스된다.

도 10a-10h를 참고하면, 상기 운송 로봇(76130)의 아암(77155A)의 작동이 설명된다. 아암(77155B)의 작동은 아암(77155A)에 대하여 하기에서 설명되는 것과 실질적으로 유사하다. 이러한 예에서, 상기 운송 로봇(76130)은 운송 챔버(77400) 내에 배치되는 것으로 도시된다. 상기 운송 챔버(77400)는 전술한 중앙 챔버(76175)에 실질적으로 유사하다. 상기 운송 챔버는 처리 모듈(76125: PM1-PM4)이 부착되는 개구 또는 게이드 밸브(76180)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기 아암(77155A, 7155B)의 상기 운송 평면(TP)(예를 들어 전방 아암 및 손목부뿐만 아니라 엔드 이펙터: 도 9a)은 동일 평면이어서, 상기 아암(77155A, 77155B)의 엔드 이펙터(77155EA, 77155EB)는 어깨부 축(SX)에 대하여 운송 로봇의 2개의 아암(77155A, 77155B)의 회전 없이 동일한 처리 모듈에 접근할 수 없게 된다. 각각의 아암(77155A, 77155B)은 상기 운송 챔버(77400)에 부착된 모든 처리 모듈(및 로드 체결부 - 미도시)에 접근할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 아암의 적절한 회전으로, 각각의 아암은 인접한 처리 모듈, 선택적으로는 이격된 처리 모듈 및 약 180도 이격되어 배치된 처리 모듈에 접근할 수 있게 된다. 개시된 실시예의 예에서. 하나의 아암은 상기 아암이 하나의 유닛으로서 어깨부 축에 대하여 서로 회전하게 될 때 전체 아암 조립체(예를 들어 하나의 유닛으로서 모든 아암)는 어깨부 축에 대하여 적어도 약 360도 회전할 수 있는 약 180도로 다른 아암에 대하여 회전하게 된다(예를 들어 다른 아암이 정지한 상태로 있고 엔드 이펙터는 실질적으로 인접한 기판 운송 평면이나 실질적으로 동일한 평면에 있어서 하나의 아암의 회전이 다른 아암의 회전을 방해할 때).

도 10a에 도시된 바와 같이, 상기 아암(77155A, 77155B)은 상기 엔드 이펙터(77155EA, 77155EB)가 인접한 처리 모듈(PM1, PM2)에 정렬되도록 배치된다. 아암(77155A)을 연장시켜서, 엔드 이펙터(88155EA)는 처리 모듈(PM2)로 진입하게 되고 모터(78342)는 샤프트(78303)가 실질적으로 정지한 상태로 있는 동안에 샤프트(78303)에 대하여 샤프트(78304)를 회전시킨다. 그러나, 샤프트(78303)는 전체 이동가능한 아암 조립체(77155A)의 회전의 시작이나 종료시에 운송 처리를 가속시키도록 신장 및 수축하는 동안에 약간 회전하게 된다. 상기 샤프트(78303)(및 풀리(78380))는 정지된 상태로 유지되고 상측 아암(77155UA)은 이동하게 되며, 상기 풀리(78382)는 트랜스미션 부재(78390)에 의해 회전하게 된다. 이어서, 이러한 것은 축(EXA)에 대하여 전방 아암(77155FA)을 회전시키게 된다. 풀리(78383)는 포스트(78381)에 고정되어 부착되고, 포스트(78381)는 전방 아암(77155FA)에 고정 부착되므로, 풀리(78384)는 상기 전방 아암(77155FA)에 대하여 트랜스미션 부재(78391)에 의해 회전하게 된다. 상기 풀리(78380, 78382, 78384)는 서로에 대하여 크기가 정해져서 엔드 이펙터(77155EA)는 도 10b 에 도시된 바와 같이 신장/수축 축(R1)을 따라 반경방향 직선 내외로 이동할 수 있게 된다. 아암(77155B)의 신장 및 수축은 샤프트(78302)에 대하여 모터(78348)가 샤프트(78301)를 회전시키는 것과 실질적으로 유사한 방식으로 행해진다.

아암(77155A)이 회전하여(T1 회전), 상기 아암은 처리 모듈(PM2)로부터 처리 모둘(PM3)으로 이동하여, 모터(78342, 78344)의 작동을 통하여 샤프트(78304, 78303)는 도 10c에 도시된 바와 같은 속도와 실질적으로 동일한 속도로 동일한 방향으로 실질적으로 동시에 회전하게 된다. 일단 아암(77155A)이 배치되어, 엔드 이펙터(77155EA)는 처리 모듈(PM3)에 정렬되며, 상기 아암은 도 10e에 도시된 바와 실질적으로 동일한 방식으로 신장 및 수축된다. 유사하게, 아암(77155A)가 회전하여서(T1 회전), 상기 아암은 처리 모듈(PM3)으로부터 처리 모듈(PM4)로 이동하여, 모터(78342, 78344)는 작동되어서 샤프트(78304, 78303)는 도 10f에 도시된 바와 실질적으로 동일한 속력으로 실질적으로 동시에 동일한 방향으로 회전하게 된다. 일단 아암(77155A)이 배치되어 엔드 이펙터(77155EA)가 처리 모듈(PM4)에 정렬되고, 아암은 도 10h에 도시된 바와 실질적으로 동일한 방식으로 신장되고 수축된다. 예를 들어, 도 10a-10h에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 아암(77155A)이 회전하는 것은 예를 들어 운송 평면(TP), 전방 아암(77155FA, 77155FB), 및 손목부가 동일한 평면에 배치되는 것에 기인하여 상기 엔드 이펙터가 실질적으로 180도 이격되는 회전 지점으로 실질적으로 제한된다. 이와 같이, 상기 운송 아암의 운송 경로(R1, R2)는 서로에 대하여 각을 형성하게 되어, 상기 각은 인접한 기판 지지 위치로부터 약 180도 이격된 기판 지지 위치까지의 범위로 된다.

도 11a 및 도 11b를 참고하면, 다른 운송 로봇(80530)은 개시된 실시예의 일예에 따라 도시된다. 상기 운송 로봇(80530)은 달리 표시되어 제외되는 것을 빼고는 전술한 운송 로봇(76130)과 실질적으로 동일하다. 이러한 예에서, 상기 운송 로봇(80530)은 적어도 하나의 z 축 구동부(312: 도 9)를 포함하는 구동 섹션(77150)를 포함한다. z 축 구동부(312)는 임의의 적절한 방식으로 예를 들어 상기 구동부(77150)의 하우징에 연결된다. z 축 구동부(312)는 z 축 방향으로 이에 연결된 아암(555A, 555B)를 포함하여 하우징(78310)을 구동하도록 구성되어, 각각의 아암(555A, 555B)의 엔드 이펙터(80555EA, 80555EB)는 서로 다른 운송 평면으로 이동될 수 있다. 다른 예에서, 상기 로봇의 하나 이상의 회전 조인트는 서로에 대하여 독립적으로 z 방향으로 각각의 아암의 엔드 이펙터를 이동시키는 z 축 구동부를 포함한다.

이러한 예에서, 상기 운송 로봇(80530)은 2개의 운송 아암(80555A, 80555B)를 포함한다. 상기 운송 아암(80555A)는 전술한 바와 같은 운송 아암(77155A)에 실질적으로 유사하여, 유사한 구성은 동일한 도면부호를 사용한다(예를 들어, 상측 아암 (80555UA), 전방 아암(80555FA), 및 엔드 이펙터(80555EA)). 상기 운송 아암(80555A)는 전술하나 바와 실질적으로 유사한 방식으로 구동 섹션(도 9)의 샤프트(78304, 78303)에 연결된다. 상기 운송 아암(80555B)은 전술한 운송 아암(77155B)에 실질적으로 유사하여, 유사한 구성은 동일한 도면부호를 가진다(예를 들어, 상측 아암(80555UB), 전방 아암(80555FB), 엔드 이펙터(80555EB)). 상기 우송 아암(80555B)은 전술한 바와 실질적으로 유사한 방식으로 구동 섹션(도 9)의 샤프트(78302, 78301)에 연결된다. 이러한 예에서, 그러나, 상기 샤프트(80582S, 80578S)(도 9의 샤프트(78382S, 78387S)에 대응됨)는 상기 아암(80555B)가 아암(80555A)의 회전에서 방해 받지 않고 독립적으로 회전하고 실질적으로 360도로 무제한 회전할 수 있거나 그 반대로 될 수 있도록 크기가 정해진다. 또한, 상기 아암(80555FB)의 전방 아암(80555FB)은 상측 아암(80555UB)의 하측면에 장착되어서(반면에 전방 아암(77155FB)은 도 8에서 상측 아암(77155UB)의 상측면에, 예를 들어 수직하게 반대방향의 전방 아암에 장착된다), 상기 엔드 이펙터(80555EB)의 운송 평면(TP2)은 인접하지만(근접하지만), 서로 다른 아암(80555A, 80555B)를 사용하여 기판을 운송하기에 필요한 z 방향 운동을 실질적으로 최소화하는 엔드 이펙터(80555EA)의 운송 평면(TP1)와 동일한 동일한 평면에 배치되는 것은 아니다. 이러한 실질적으로 동일평면이 아닌 배치 구조로 인하여 아암의 신장 및 수축(R1, R2)이 서로에 대하여 각을 이루며 단일 기판 지지 위치에서 기판을 신속하게 스와핑하는 것이 가능하게 되도록 각각의 아암의 독립적인 작동이 가능하게 된다.

다른 예에서, 도 11a 및 도 11b를 참고하면, 도 9의 샤프트(78382S, 78387S)에 대응되는 샤프트(80582S, 80587S)는 상기 전방 아암(80555FFB)의 전방 아암(80555FB)이 상측 아암(80555UB)의 하측면에 장착되어서(반면에 상기 전방 아암(77155FB)는 도 8의 상측 아암(77155UB)의 하측면에, 예를 들어 수직하게 반대편 전방 아암에 장착됨), 상기 엔드 이펙터(80555EB)의 운송 평면(TP2)은 엔드 이펙터(80555EA)의 운송 평면(TP1)에 실질적으로 동일 평면의 관계를 이룬다. 이러한 예에서, 상기 운송 평면은 실질적으로 동일 평면 내에 배치되며(또는 전술한 바와 같이 서로에 대하여 실질적으로 인접하게 배치), 예를 들어 아암(80555A)의 신장 및 수축의 축은 아암(80555B)의 신장 및 수축 축에 대하여 그리고 그 반대로 제약된다(예를 들어, 신장 및 수축의 축은 서로에 대하여 각을 이루어, 하나의 아암의 아암 링크는 다른 아암의 아암 링크에 간섭하게 되어, 아암들은 θ 또는 어깨부 SX 축에 대하여 하나의 유니트로서 아암을 회전시키지 않고서 동일한 지지 스테이션으로 운송 기판을 실질적으로 동시에 운반할 수 없게 된다).

전술한 예시적인 운송 로봇(76130, 80530)은 하나 이상의 처리 모듈(76125)이 기판 상에서 개별 처리 과정을 수행하는 기판의 순차적인 처리를 허용하게 된다. 예를 들어, 도 10a를 참고하면, 기판은 아암(77155A, 77155B) 중하나를 사용하여 처리 모듈(PM1)에 배치된다. 처리 모듈(PM1)에서 처리가 완료된 후에, 아암(77155A)은 처리 모듈(PM1)로부터 기판을 분리하여 기판을 처리 모듈(PM2)에 배치하게 된다. 처리 모듈(PM1)으로부터 처리 모듈(PM2)로 기판을 실질적으로 동시에 이송하면서, 아암(77155B)은 로브 체결부(76135)로부터 처리 모듈(PM1)로 다른 기판을 운송하게 된다. 이러한 구조는 예를 들어 처리 모듈(PM1-PM4)를 통하여 로드 체결부(76135)를 로드 체결부(76140)로 실질적으로 연속적으로 기판을 유동시키게 된다.

도 12는 처리 모듈로 운송 로봇(76130, 80530)의 아암을 예시적으로 신장시키는 개략적인 예를 도시한다. 상기 아암은 임의의 수평 거리로 임의의 수직 위치에서 처리 모듈로 연장된다. 공통 운송 평면 상에 또는 전술한 바와 같이 실질적으로 인접한 운송 평면을 따라 엔드 이펙터를 가지는 개시된 실시예의 일예의 로봇 아암 구조는 운송 챔버의 내측 부피가 최소화되도록 아암의 적층 높이가 최소화되는 것을 허용한다. 또한, 공통 운송 평면 또는 실질적으로 인접한 운송 평면상에 아암의 엔드 이펙터를 구비하는 것은 슬롯 밸브 개구(예를 들어 기판이 운송 챔버를 향하여 또는 운송 챔버로부터 운반되는 운송 챔버 내의 개구)의 최소 높이를 허용한다.

도 13 및 도 15는 운송 챔버(77400)와 같은 운송 챔버의 개략적인 평면도이다. 도 14a 및 도 14b는 운송 챔버의 내측 높이가 운송 로봇이 z 구동부를 포함할 때(예를 들어 리프트가 있거나 실질적으로 리프트가 없는 경우) 증가하게 되는 운송 챔버(77400)의 개략적인 측면도이다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 운송 챔버의 개구의 수직 위치는 상기 챔버가 상기 로봇의 z 운동을 허용할 때 챔버의 저부를 더욱 향하는 위치에서 적절한 위치에 배치된다. 실질적으로 공통의 운송 평면 상에 또는 실질적으로 인접한 운송 평면 상에 엔드 이펙터를 가지기 때문에, 상기 운송 챔버의 슬롯 밸브 개구는 상기 운송 로봇이 z 축 구동부를 포함하지 않을 때 실질적으로 동일한 크기로 남게 된다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 슬롯 밸브에 인접한 운송 챔버의 영역(14001)은 예를 들어 개구에 인접한 전방 아암과 같은 아암 링크의 수직 이동을 허용하는 높이로 증가하며, 실질적으로 z 축 이동 없이 로봇에 대한 슬롯 밸브 높이 내에서 엔드 이펙터의 수직 이동이 유지된다. 다른 예에서, 운송 챔버는 적절한 임의의 구조를 가진다.

도 16a-16c를 참조하면, 처리 공구(85001)는 개시된 실시예의 일예에 따라 도시된다. 상기 처리 공구(85001)는 처리 공구(76100:도 7)에 대하여 전술한 것과 실질적으로 유사하며, 운송 챔버(85020), 상기 운송 챔버(85020)에 연결된 하나 이상의 처리 모듈(85010, 85011) 및 상기 운송 챔버(85020)에 연결된 하나 이상의 로드 체결 모듈(85012, 85013)을 포함한다. 운송 장치(85100)는 상기 처리 모듈(85010,, 85011) 및 로드 체결 모듈(85012, 85013) 사이에서 기판을 운송하기 위한 운송 챔버(85020) 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 상기 운송 장치는 상측 아암 링크(85101), 상기 상측 아암 링크에 회전 가능하게 연결되는 전방 아암 링크(85102, 85103) 및 상기 전방 아암 링크(85102, 85103) 중 각 하나에 회전 가능하게 장착된 엔드 이펙터(85104-85107)를 포함한다. 엔드 이펙터들은 하나 이상의 기판을 지지하는 적절한 구조를 가진다. 예를 들어, 각각의 엔드 이펙터는 하나 이상의 기판을 지지하며 상기 기판은 단일 아암으로써 기판을 배치 형태로 운송하는 측면을 마주한 구조 또는 적층된 구조로 지지된다. 상기 상측 아암 및 전방 아암은 조인트 중심과 전술한 것에 실질적으로 유사한 방식으로 조인트 중심까지 일정하지 않은 길이를 가진다.

상기 상측 아암 링크(85101)는 상기 운송 장치(85100)의 메인 회전축 또는 어깨부 회전축(SX)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 실질적으로 "U"자 또는 "V"자 형상을 가지는 실질적으로 견고한 링크이다. 상기 상측 아암 링크(85101)는 예를 들어 어깨부 회전축에서 (또는 상기 상측 아암 링크 상의 다른 적절한 지점에서) 그 전체 내용이 본원에 편입된 2005년 6월 9일에 출원된 "이중 스카라 아암" 명칭의 미국 특허 출원 제11/148,871호에서 설명된 것과 유사한 방식으로 회전가능하게 해제될 수 있도록 연결된 제 1 부분(85101A)과 제 2 부분(85101B)을 포함하여, 상기 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 연결이 해제될 때 상기 엘보우 축(87EB1, 87EB2)은 제 1 부분(85101A) 및 제 2 부분(85101B) 사이의 각(α)를 가변시키고 조절하기 위하여 서로를 향하여 또는 서로로부터 멀어지도록 회전될 수 있으며, 상기 연결이 해제되지 않을 때, 제 1 부분 및 제 2 부분은 실질적으로 견고한 상측 아암 링크(85101)을 형성한다. 각(α)은 예를 들어 각각의 상측 아암의 링크가 아암의 구동 운동을 위하여 구동 시스템의 구동 샤프트에 연결될 때 동적으로 조절된다. 예를 들어, 제 1 부분 및 제 2 부분이 실질적으로 견고한 구조에 있을 때, 상기 구동 시스템의 각각의 구동 축은 일치되어 이동하게 되며, 각(α)가 조절되면 제 1 부분 및 제 2 부분의 각각의 구동축은 같은 방향에서는 다른 속력으로 서로 반대방향으로 이동하게 되며 각(α)을 가변시키거나 조절하기 위하여 적절한 방식으로 이동될 수 있다.

상기 전방 아암 링크(85102)는 엘보우 축(87EB1)에 대하여 상측 아암 링크(85101)에 회전 가능하게 연결되며 전당 아암 링크(85103)는 엘보우 축(87EB2)에 대하여 상측 아암 링크(85101)에 회전 가능하게 연결된다. 각각의 전방 아암 링크(85102, 85103)는 2개의 독립적이며 회전가능한 엔드 이펙터(85104-85107)를 가진다. 예를 들어, 엔드 이펙터(85104, 85106)는 손목부 축(87WR2: 도 18c)에 대하여 전방 아암 링크(85102)에 회전가능하게 장착되어 독립적이며 엔드 이펙터(851054, 85107)는 손목부 축(87WR1: 도 18c)에 대하여 전방 아암 링크(85103)에 회전 가능하게 장착된다. 일예에서, 엔드 이펙터는 공통 운송 평면을 가지는 것으로 배치되지만, 다른 예에서, 상기 엔드 이펙터는 실질적으로 인접하거나 서로 다른 운송 평면상에 배치된다. 각각의 전방 아암 링크 상의 이중 엔드 이펙터는 처리 모듈(85010, 85011) 또는 로드 체결 모듈(85012, 85013)과 같은 기판 지지 위치에서 기판의 신속한 스와핑을 허용하게 된다(즉, 어깨부 축에 대하여 하나의 유닛으로서 운송 장치를 회전시키지 않고서 그리고 배터리로 아암을 실질적으로 수축시키지 않고서 기판을 운송). 2개의 엔드 이펙터가 각각 전방 아암 링크에 연결되는 것으로 도시되었지만, 임의의 적절한 개수의 엔드 이펙터는 예를 들어 적층된 구조 또는 전술한 바에 유사한 방식으로 측면끼리를 맞대게 하는 구조로 적절한 개수의 기판을 지지하도록 되는 각각의 전방 아암 링크에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 상측 아암 링크(85101), 전방 아암 링크(85102, 85103) 및 엔드 이펙터(85104-85107)는 구동 시스템에 연결되어, 적어도 2개의 엔드 이펙터(예를 들어 각각의 아암 상의 적어도 하나의 엔드 이펙터)는 예를 들어 구동 시스템의 공통 구동축에 연결된다. 도 17을 참조하면, 3축 구동 시스템(86634)은 운송 장치(85100)를 구동하는데 사용된다. 3축 구동 시스템(86634)는 구동 샤프트 조립체(86641) 및 3개의 모터(86642 ,86644, 86646)는 도 9에 대하여 설명한 것에 실질적으로 유사하다. 이러한 예에서, 상기 구동 샤프트 조립체(86641)는 3개의 구동 샤프트(86650A, 86650B, 86650C)를 구비한다. 상기 구동 시스템은 3개의 모터 및 3개의 구동 샤프트에 한정되지 않는다. 제 1 모터(86642)는 스테이터(86648A) 및 상기 중간 샤프트(86650A)에 연결된 로터(86660A)를 포함한다. 제 2 모터(86644)는 스테이터(86648B) 및 외측 샤프트(86650B)에 연결된 로터(86660B)를 구비한다. 상기 제 3 모터(86646)는 스테이터(86648C) 및 내측 샤프트(86650C)에 연결된 로터(86660C)를 구비한다. 상기 3개의 스테이터(86648A, 86648B, 86648C)는 서로 다른 수직 높이 또는 튜브를 따른 위치에서 튜브 또는 하우징(86652)에 움직이지 않게 부착된다 (전술한 바와 같은 반경방향으로 안착된 모터를 포함하는 3축 구동 시스템이 운송 장치(85100)를 구동하는데 사용된다). 도식적인 목적을 위하여, 상기 제 1 스테이터(86648A)는 중간 스테이터이며, 상기 제 2 스테이터(86648B)는 상부 스테이터이며, 상기 제 3 스테이터(86648C)는 저부스테이터이다. 각각의 스테이터는 전자기 코일을 구비한다. 3개의 샤프트(86650A, 86650B, 86650C0는 동축 방향 샤프트로서 구비된다. 3개의 로터(86660A, 86660B, 86660C)는 영구자석을 구비하는 것이 바람직하지만 선택적으로 영구자석을 구비하지 않는 자기 유도 로터를 포함할 수 있다. 슬리브(86662)는 로터(86660) 및 스테이터(86648) 사이에 배치되어, 로터는 구동 샤프트 조립체(86641)가 진공 환경에 놓이고 스테이터(86648)가 진공 환경의 외부에 놓이도록 되는 진공 환경에서 사용될 수 있게 된다. 그러나, 상기 슬리브(86662)는 상기 로터가 대기 환경에서 사용되는 것만을 의도한 것이라면 구비될 필요가 없다.

상기 제 3 샤프트(86650C)는 내측 샤프트이며 상기 저부 스테이터(86648C)로부터 연장된다. 상기 내측 샤프트는 상기 저부 스테이터(86648C)에 정렬된 제 3 로터(86660C)를 구비한다. 중간 샤프트(86650A)는 상기 중간 스테이터(86648A)로부터 상측으로 연장된다. 상기 중간 샤프트는 상기 제 ㅂ 스테이터(86648A)에 정렬된 제 1 로터(86660A)를 구비한다. 외측 샤프트(86650B)는 상기 상측 스테이터(86648B)로부터 상측으로 연장된다. 상기 외측 샤프트는 상기 상측 스테이터(86648B)에 정렬된 제 2 로터(86660B)를 구비한다. 다양한 베어링이 상기 샤프트(86650A-86650C) 및 튜브(86652)에 제공되어, 각각의 샤프트는 서로에 대하여 그리고 튜브(86652)에 대하여 독립적으로 회전할 수 있게 된다. 각각의 샤프트(86650A-86650C)에는 위치 센서(86664)가 제공된다. 상기 위치 센서(86664)는 서로에 대하여 및/또는 튜브(86652)에 대하여 상기 샤프트(86650A-86650C)의 회전 위치를 제어기(76170: 도 7)에 신호 전달하는데 사용된다. 임의의 적절한 센서가 사용될 수 있는데, 예를 들어 광학 센서 또는 유도 센서가 사용될 수 있다. 상기 구동 시스템(86664)은 상기 상측 아암 링크, 전방 아암 링크 및 하나의 유니트로서 어깨부 회전 축(SX)에 실질적으로 나란한(예를 들어 회전축을 따라서) 방향으로 상기 운송 장치의 상측 아암 링크, 전방 아암 링크 및 엔드 이펙터를 이송시키기 위하여 하나 이상의 적절한 z축방향 구동부(86312)를 포함한다. 다른예에서, 상기 로봇의 하나 이상의 회전 조인트는 서로 z 축방향으로 독립적으로 각각의 아암의 엔드 이펙터를 예를 들어서 이동시키도록 z 축 구동부를 포함한다.

도 18a-18c를 참고하면, 상기 외측 샤프트(86650B)는 상기 상측 아암 링크(85101)에 연결되어, 상기 샤프트(86650B)가 회전하므로 상기 상측 아암 링크(85101)는 하나의 유니트로서 그것을 회전하게 된다. 상기 내측 샤프트(86650C)는 각각의 엘보우 축(87EB1, 87EB2)에 대하여 상기 전방 아암 링크를 회전시키기 위하여 상기 전방 아암 링크(85102, 85103)에 연결된다. 예를 들어, 상기 샤프트(86650C)는 상기 풀리(87001)에 연결되어, 상기 샤프트(86650C)가 회전할 때 풀리(87001)는 그것과 함께 회전하게 된다. 풀리(87008B)는 엘보우 축(87EB1)에 대하여 상측 아암 링크(85101) 내에 회전 가능하게 장착되며 벨트, 밴드, 케이블 등과 같은 적절한 트랜스미션(87T8)을 통하여 풀리(87001)에 연결된다. 상기 풀리(87008B)는 상기 전방 아암 링크(85103)에 연결되어서, 상기 풀리(87008B)가 회전할 때 상기 전방아암 링크(85103)는 그것과 함께 회전한다. 유사하게, 풀리(87008)는 엘보우 축(87EB2)에 대하여 상기 상측 아암 링크(85101) 내에 회전 가능하게 장착되며 벨트, 밴드, 케이블 등과 같은 임의의 적절한 트랜스미션(87T1)을 통하여 풀리(87001)에 연결된다. 상기 풀리(87008)는 상기 전방 아암 링크(85102)에 연결되어, 풀리(87008)가 회전할 때 상기 전방 아암 링크(85102)는 그것과 함께 회전한다. 두개의 전방 아암이 전술한 바와 같이 샤프트(86650C)에 연결되기 때문에, 샤프트(86650C)의 회전으로 인하여 공통 회전 방향(예를 들어 시계 방향 또는 반시계 방향)으로 각각의 엘보우 축(87E1, 87E2)에 대하여 전방 아암 링크(85102, 85103)는 실질적으로 동시에 회전하게 된다.

상기 중간 샤프트(86650A)는 기판의 신속한 스와핑을 일으키도록 엔드 이펙터에 연결된다. 예를 들어, 풀리(87002)는 샤프트(86650A)에 연결되어, 상기 샤프트(86650A)가 회전할 때 상기 풀리(87002)는 그것과 함께 회전한다. 다른 풀리(87003)는 임의의 적절한 베어링을 사용하여 샤프트(86650A)에 장착되어서, 풀리(87003)는 샤프트(86650A)에 대하여 독립적으로 회전하게 된다. 상기 풀리(87002, 87003)는 방향 컨버터(87000C)를 통하여 서로 연결되어서, 상기 풀리(87002, 87003)는 반대 방향으로 회전하게 된다. 예를 들어, 풀리(87004, 87005)는 상측 아암(85101) 내의 축(87001)에 대하여 샤프트에 회전 가능하게 장착되어서, 풀리(87004)가 회전할 때 풀리(87005)는 그것과 함께 회전하게 된다. 풀리(87002)는 전술한 것에 실질적으로 유사한 임의의 적절한 트랜스미션(87T5)을 통하여 풀리(87005)에 연결되어서, 풀리(87002, 87005)는 동일한 방향으로 회전하게 된다. 풀리(87004)는 전술한 바와 실질적으로 유사하게 임의의 적절한 트랜스미션(87T4)를 통하여 풀리(87003)에 연결되어서, 풀리(87003)는 풀리(87004)(그리고 풀리(87002, 87005))보다 반대방향으로 회전하게 된다. 예를 들어, "도 8" 또는 다른 적절한 역전 트랜스미션이 풀리(87003)의 반대방향 회전을 위하여 사용될 수 있다. 방향 컨버터(87000C)는 엔드 이펙터 구동 트랜스미션을 따라 임의의 적절한 위치에서 배치될 수 있다.

풀리(87006, 87007)는 엘보우 축(87EB2)에 대하여 회전하기 위하여 상측 아암 링크(85101) 내에 배치된다. 풀리(87009, 87010)는 엘보우 축(87EB2)에 대하여 회전하기 위하여 전방 아암 링크(85102) 내에 배치된다. 풀리(87007)는 풀리(87009)에 연결되어서, 풀리는 축(87EB2)에 대하여 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(87006)는 풀리(87010)에 연결되어서, 풀리는 축(87EB2)에 대하여 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(87011)는 상기 전방 아암 링크(85102) 내에 배치되며 손목부 축(87WR2)에 대하여 엔드 이펙터(85104)를 회전시키도록 엔드 이펙터(85104)에 연결된다. 풀리(87012)는 전방 아암 링크(85102) 내에 배치되며 손목부 축(87WR2)에 대하여 엔드 이펙터(85106)를 회전시키도록 엔드 이펙터(86106)에 연결된다. 풀리(87012)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T6)을 통하여 풀리(87010)에 연결된다. 풀리(87011)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T7)을 통하여 풀리(87009)에 연결된다. 풀리(87007)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T2)을 통하여 풀리(87002)에 연결되며, 풀리(87006)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T3)을 통하여 풀리(87003)에 연결된다. 트랜스미션(87T2, 87T3, 87T6, 87T7)은 전술한 것에 실질적으로 유사하다.

풀리(87006B,87007B)는 엘보우 축(7EB1)에 대하여 회전하도록 상측 아암 링크(851091) 내에 배치된다. 풀리(87009B, 87010B)는 엘보우 축(87EB1)에 대하여 회전하도록 상기 전방 아암 링크(85103) 내에 배치된다. 풀리(87007B)는 풀리(87009B)에 연결되어서, 풀리는 축(87EB1)에 대하여 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(87006B)는 풀리(87010B)에 연결되어서, 상기 풀리는 축(87EB1)에 대하여 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(87011B)는 상기 전방 아암 링크(85103) 내에 배치되며 손목부 축(87WR1)에 대하여 엔드 이펙터(85107)를 회전시키도록 엔드 이펙터(85107) 에 연결된다. 풀리(87012B)는 전방 아암 링크(85103) 내에 배치되며 손목부 축(87WR1)에 대하여 엔드 이펙터(85105)를 회전시키도록 엔드 이펙터(85105)에 연결된다. 풀리(87012B)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T11)을 통하여 풀리(87010B)에 연결된다. 풀리(87011B)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T12)을 통하여 풀리(87009B)에 연결된다. 풀리(87007B)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T9)을 통하여 풀리(87002)에 연결되며 풀리(87006B)는 임의의 적절한 트랜스미션(87T10)을 통하여 풀리(87003)에 연결된다. 상기 트랜스미션(87T9-87T12)은 전술한 것에 실질적으로 유사하다.

제 1 방향으로의 샤프트(86650C)의 회전으로 인하여 엔드 이펙터(85104, 85107)는 제 1 방향으로 회전하게 된다. 샤프트(86650C)의 회전으로 인하여 엔드 이펙터(85105, 85106)는 예를 들어 풀리(87004, 87005) 및 트랜스미션(87T5, 87T4)에 의해 부분적으로 형성된 방향 컨버터(8700C)를 통하여 샤프트(86650C)에 연결되는 것 때문에 제 2 방향(제 1 방향의 반대방향)으로 회전하게 된다. 이리하여, 상기 엔드 이펙터(85104, 85105, 85106, 85107)는 기판의 신속한 스와핑을 위하여 각각의 아암의 엔드 이펙터의 반대 회전을 일으키도록 공통 구동 샤프트(86650C)에 연결된다.

도 16a-16c 및 도 19를 참고하면, 작동시에, 어깨부 축(SX)에 대하여 하나의 유니트로서 운송 장치를 회전시키도록, 상기 구동 샤프트(86650A-86650C)는 실질적으로 동일한 속력으로 동일한 방향으로 회전하게 된다. 기판을 집어들어서 배치하기 위하여 각각의 신장축 및 수축축(EXT)을 따라 상기 아암을 실질적으로 동시에 신장 및 수축시키기 위하여(예를 들어 엔드 이펙터를 기판 지지 위치나 그 외부로 반경방향으로 이동), 상기 중간 샤프트(86650C)는 실질적으로 정지한 상태로 유지되지만, 샤프트(86650A, 86650B)는 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이 엔드 이펙터의 반경방향 신장 및 수축을 위하여 동일한 방향으로 회전하게 된다(도 20a 및 도 20b는 처리 모듈(85010, 85011) 및 로드 체결 모듈(85012, 85013)으로 엔드 이펙터를 신장되는 것을 도시한다). 상기 엔드 이펙터에 의해 지지된 기판을 신속하게 스와핑하기 위하여, 상기 중간 샤프트(86650A)는 샤프트(86650B, 86650C)가 실질적으로 정지하여 유지되는 동안에 회전하게 되어, 도 19에 도시된 바와 같이 엔드 이펙터(85104, 85105)는 제 1 방향으로 회전하게 되고, 엔드 이펙터(85106, 85107)는 제 2 방향(반대방향)으로 (방향 컨버터(87000C)를 통하여) 회전하게 되어서, 상기 엔드 이펙터(85106, 85107)는 원하는 기판 지지 위치를 향하여 정렬되어 지점에 배치된다.

운송 장치(85100)을 위하여 도시되고 설명된 트랜스미션 및 풀리는 단지 예시적인 것이며 다른 구조가 전술한 것에 실질적으로 유사한 방식으로 엔드 이펙터를 신속하게 스와핑할 수 있다. 전술한 바와 같은 (수직방향으로 적층된 모터 도는 반경방향으로 안착된 모터를 구비한) 4축 구동 시스템은 운송 장치(85100)를 구동하는데 사용되어서, 풀리(87002)는 하나의 구동축에 의해 구동되며 풀리(87003)는 다른 구동축에 의해 구동된다.

상기 엔드 이펙터(85104-85107)는 각각의 전방 아암 링크(85102, 85103) 상에 배향되어서, 엔드 이펙터들간의 각(θ)는 도 16a에 도시된 바와 같이 기판 지지 위치(예를 들어 처리 모듈(85101, 85011) 및 로드 체결부(85012, 85013))간의 각도와 실질적으로 동일하다 . 전술한 바와 같이, 일예에서, 상기 엔드 이펙터는 서로 다른 수직 높이(예를 들어 서로 다른 기판 운송 평면)에 배치된다. 상기 처리 모듈(85010, 85011) 및 로드 체결부(85012, 85013)는 엔드 이펙터의 서로 다른 수직 높이에 대응하는 서로 다른 웨이퍼 운송 평면을 가지도록 구성된다. 예를 들어, 도 15a 및 도 15b를 참고하면, 운송 챔버(85020')는 엔드 이펙터(85104, 85105)의 서로 다른 수직방향 기판 운송 평면에 대응하는 서로 다른 수직 높이(H1, H2)에 배치되는 개구 또는 포트(15098, 15099)(상기 로드 체결부 및 처리 모듈이 부착됨)를 가지는 것으로 도시된다. 엔드 이펙터(85104, 85105)는 도 15a 및 도 15b에 예시적인 목적으로 도시되어 있으며, 다른 예에서, 본원에서 설명된 서로 다른 수직 기판 운송 평면을 가지는 로봇 아암 조립체는 챔버(85020')와 함께 사용된다. 다른예에서, 상기 구동 시스템(86634)의 z 구동부(86312)는 기판 지지 위치에서 기판을 집어올리고 배치시키도록 동일한 양으로 또는 서로 다른 양으로 엔드 이펙터를 상승 및 하강시키도록 구성된다(예를 들어, z 구동부는 다른 전방 아암(85103)의 엔드 이펙터(85105, 85107)의 수직 운동에 독립적으로 전방 아암(85102)의 엔드 이펙터(85104, 85106)를 수직하게 이동시키도록 구성된다). 다른 실시예에서, 기판 지지 위치는 대응하는 기판 지지 스테이션으로부터 기판을 집어올리거나 배치시키는데 사용되는 엔드 이펙터에 따라 기판 지지 위치의 웨이퍼 운송 평면을 가변시키는 z 구동부를 구비한다.

도 21a - 23 을 참조하면, 다른 기판 운송 장치(90100)이 예시적인 실시예에 따르 도시된다. 상기 운송 장치(90100)는 달리 표시되지 않았다면 기판 운송 장치(85100)에 실질적으로 유사하다. 이리하여, 유사한 구성요소에는 유사한 도면부호가 사용되었다. 이러한 예에서, 상기 운송 장치는 운송 장치(85100)에 대하여 전술한 것과 실질적으로 유사하게 실질적으로 견고한 상측 아암 링크(85101)를 포함한다. 상기 운송 장치(90100)는 운송 장치(85100)에 대하여 전술한 바와 실질적으로 유사한 방식으로 상측 아암 링크(85101)에 회전 가능하게 연결되는 2개의 전방 아암 링크(85102, 85103)를 포함한다. 상기 상측 아암 및 전방 아암은 전술한 바와 실질적으로 유사한 방식으로 불균일한 길이를 가진다. 하나의 엔드 이펙터(85104, 85105)는 운송 장치(85100)에 대하여 전술한 바와 실질적으로 유사한 방식으로 상기 전방 아암 링크(85102, 85103) 중 각각의 하나에 회전 가능하게 연결된다. 단지 하나의 엔드 이펙터만이 각 아암에 도시되며 각 아암은 하나의 아암을 구비한 기판의 배치 운송을 위하여 적층된 방식으로 또는 측면끼리를 맞대는 방식으로 다중 엔드 이펙터를 구비한다.

개시된 실시예의 이러한 예에서, 상기 운송 장치는 2축 (예를 들어 2자유도) 구동 시스템(91400)에 의해 구동되어서, 각각의 엔드 이펙터(85104, 85105)의 회전은 상측 아암 링크(85101)의 회전에 종속된다. 2축 구동 시스템(91400)은 전술한 구동 시스템에 실질적으로 유사하지만 2축 구동 축을 가지고 있다. 예를 들어, 상기 구동 시스템(91400)은 각각 스테이터(91403s, 91404S)와 로터(91403R, 91404R)를 포함하는 제 1 모터(91403) 및 제 2 모터(91404)를 포함한다. 상기 스테이터(91403S, 91404S)는 구동 시스템(91400)의 하우징(91400H)에 회전가능하게 고정되어 장착된다. 상기 로터(91403R)는 상기 구동 샤프트(91402)에 장착되며 로터(91404R)는 구동 샤프트(91401)에 장착된다. 상기 구동 샤프트는 동축 방향의 구동 샤프트로서 도시되며 모터는 서로 상하 관계로 적층되며, 개시된 실시예의 다른 예에서, 하나 이상의 구동 샤프트 및 모터는 측방향으로 맞대어진 구조를 가지며 벨트, 밴드, 기어 등과 같은 적절한 트랜스미션을 통하여 각각 연결된다. 상기 구동 시스템(91400)은 하나의 유니트로서 상기 운송 장치(90100)의 아암 조립체를 수직하게 이동시키거나, 다른 엔드 이펙터(85104, 85105)가 독립적으로 수직하게 각각의 엔드 이펙터(85104, 85105)를 예를 들어 수직하게 이동시키는 적어도 하나의 z 축 구동부(91312)를 포함한다.

이러한 예에서, 상기 구동 샤프트(91402)는 상측 아암 링크(85101)에 연결되어서, 상기 구동 샤프트(91402)가 회전하면 상측 아암 링크(85101)도 같이 회전하게 된다. 상기 구동 샤프트(91401)는 예를 들어 상기 상측 아암 링크(85101) 내에 배치된 풀리(92101)에 연결되어서, 상기 구동 샤프트(91401)가 회전하면 풀리(92101)도 그와 함께 회전하게 된다. 풀리(92101)는 엘보우 축(92EB1, 92EB2) 중 각각의 하나에 대하여 동일한 방향으로(예를 들어 시계 방향 또는 반시계 방향) 상기 전방 아암 링크(85102, 85103)를 회전시키도록 전방 아암 링크(85102)에 연결된다. 예를 들어, 풀리(92102B)는 엘보우 축(92EB1)에 대하여 예를 들어 상측 아암 링크(85101) 내에 회전 가능하게 장착된다. 상기 풀리는 상기 전방 아암(85102)에 고정되어 부착됨으로써, 풀리(92101B)가 회전하면 전방 아암 링크(85103)는 같이 회전하게 된다. 유사하게, 풀리(92102)는 엘보우 축(92EB2)에 회전 가능하게 장착되고 상기 전방 아암(85102)에 고정되어 연결되어서, 풀리(92102)가 회전할 때 전방 아암(95102)이 같이 회전하게 된다. 2개의 풀리(92102, 92102B)는 전술한 바와 실질적으로 유사한 각각의 트랜스미션(92T1, 92T2)에 의해 풀리(92101)에 연결되어서, 풀리(92101)의 회전은 동시에 각각의 엘보우 축(92EB1, 92EB2)에 대하여 전방 아암 링크(85102, 85103)을 회전시키도록 동일한 방향으로 풀리(92102, 92102B)를 회전시키게 된다.

전술한 바와 같이, 엔드 이펙터(95104, 85105)의 회전은 상측 아암 링크(85101)에 종속된다. 예를 들어, 풀리(92103B)는 엘보우 축(92EB1)에 대하여 전방 아암 링크(85103) 내에 회전가능하게 배치되며 상측 아암 링크(85101)에 고정된다. 풀리(92104B)는 손목부 축(92WR1)에 대하여 회전가능하게 장착되며 엔드 이펙터(85104)에 고정되어서, 풀리(92104B)가 회전하면 엔드 이펙터(85104)가 같이 회전하게 된다. 서로에 대하여 구동 샤프트(91401, 91402)가 반대로 회전함으로써 아암을 신장시키도록 상측 아암 링크(85101) 및 전방 아암 링크(85103)는 반대로 회전하게 된다. 상기 풀리(92103B)는 상기 상측 아암 링크(85101)에 고정되기 때문에, 상기 엔드 이펙터(85104)는 아암의 신장 및 수축의 축(EXT)에 실질적으로 정렬되어 유지된다. 상기 풀리 직경은 신장 및 수축의 축(EXT)을 따라 엔드 이펙터(85104)의 정렬을 유지하도록 적절한 직경으로 된다. 풀리(92103)는 엘보우 축(92EB2) 에 대하여 전방 아암 링크(85102) 내에 회전 가능하게 배치되며, 상측 아암 링크(85101)에 고정된다. 풀리(92104)는 손목부 축(92WR2)에 대하여 회전가능하게 장착되며 엔드 이펙터(85105)에 고정되어서, 풀리(92104)가 회전할 때 엔드 이펙터(85104)도 같이 회전하게 된다. 다시, 서로에 대하여 구동 샤프트(91401, 91402)가 반대방향으로 회전함으로써, 아암의 신장을 위하여 상측 아암 링크(85101) 및 전방 아암 링크(85102)가 반대로 회전하게 된다. 상기 풀리(92103)는 상측 아암 링크(85101)에 고정되기 때문에, 상기 엔드 이펙터(85105)는 아암의 신장 및 수축의 축(EXT)에 실질적으로 정렬되어 유지된다. 상기 풀리 직경은 신장 및 수축의 축(EXT)을 따라 엔드 이펙터(85105)의 정렬을 유지하도록 적절한 직경으로 된다. 도 24a-24c는 예를 들어 로드 체결부 모듈(85102, 85103)로 신장되며 예를 들어 처리 모듈(85010, 85011)로 신장되는 수축된 구조(도 24a)에서의 운송 장치(90100)를 도시한다.

엔드 이펙터(85104, 85105)는 각각의 전방 아암 링크(85102, 85103) 상에 서 배향되어서, 엔드 이펙터들간의 각(θ)는 도 21a에 도시된 바와 같은 기판 지지 위치(처리 모듈(85010, 85011) 및 로드 체결부(85012, 85013)) 간의 각도와 실질적으로 동일하다. 상기 엔드 이펙터는 서로 다른 수직 높이에 배치된다. 처리 모듈(85010, 8501) 및 로드 체결부(85012, 85013)는 엔드 이펙터의 서로 다른 수직 높이에 대응하는 서로 다른 웨이퍼 운송 평면을 가지는 것으로 구성된다. 다른 예에서, 상기 구동 시스템(91400)의 z 구동부(91312)는 기판 지지 위치에서 기판을 집어올리고 배치시키도록 동일한 양으로 또는 서로 다른 양으로 엔드 이펙터를 상승 및 하강시키도록 구성된다(예를 들어, z 구동부는 다른 전방 아암(85103)의 엔드 이펙터의 수직 운동에 독립적으로 전방 아암(85102)의 엔드 이펙터(85104)를 수직하게 이동시키도록 구성된다). 다른 예에서, 기판 지지 위치는 대응하는 기판 지지 스테이션으로부터 기판을 집어올리거나 배치시키도록 사용되는 엔드 이펙터에 따라 기판 지지 위치의 웨이퍼 운송 평면을 가변시키도록 z 구동부를 구비한다.

도 25a 및 도 25b를 참조하면, 개시된 실시예의 특징에 따른 다른 기판 운송 장치(94100)가 도시된다. 상기 기판 운송 장치(94100)는 각각 상측 아암(94101, 94111), 전방 아암(94102, 94112) 및 적어도 2개의 엔드 이펙터(94103, 94104, 94113, 94114)를 가지는 2개의 아암(94010)을 포함하여, 각각의 엔드 이펙터는 적층된 상태 또는 측면을 맞대는 상태로 하나 이상의 기판을 지지하도록 구성된다. 상기 상측 아암 및 전방 아암은 전술한 바와 실질적으로 유사한 방식으로 불균일한 길이를 가진다. 이러한 예에서 상기 아암(94010, 94011)의 손목부 축은 z 축을 따라 오프셋되어, 손목부는 아암이 서로 실질적으로 대칭인 어깨부 축(SX) 위로 수축되게 된다(예를 들어, z 축을 따라 엔드 이펙터의 웨이퍼 운송 평면이 오프셋된다).

상기 운송 장치(94100)는 운송 장치994100)의 신장, 수축 및 회전을 구동하도록 전술한 3축 구동부(86634)와 같은 구동 시스템을 포함한다. 상기 운송 장치의 구동 시스템은 3축 구동 시스템에 한정되지 않으며 3구동축 이상이나 이하의 구동축을 포함한다. 상기 엔드 이펙터(94103, 94104, 94113, 94114)는 각각의 아암(94010, 94011)에 지지되는 기판의 신속한 스와핑을 위하여 전술한 바와 같이 구동 시스템의 하나의 구동 축에 연결된다. 상기 구동 시스템은 아암(94010)의 상측 아암 링크(94101)가 아암(94011)의 전방 아암 링크(94112)와 동일한 구동축에 연결되며, 상기 아암(94011)의 상기 상측 아암 링크(94111)는 하기에서 자세히 설명되는 바와 같이 아암(94010)의 전방 아암 링크(94102)와 동일한 구동축에 연결된다.

도 26을 참조하면, 상기 아암(94010)은 상측 아암(94101), 엘보우 축(95EB1)에 대하여 상기 상측 아암(94101)에 회전가능하게 장착되는 전방 아암(94102) 및 손목부 축(95WR1)에 대하여 전방 아암(94102)에 독립적으로 회전가능하게 장착되는 엔드 이펙터(94103, 94104)를 포함한다. 상기 구동 샤프트(86650B)(예를 들어 외측 구동 샤프트)는 어깨부 축(SX)에 대하여 상측 아암(94101)에 연결되어서, 상기 구동 샤프트(86650B)가 회전할 때 상기 상측 아암(94101)도 같이 회전하게 된다. 상기 구동 샤프트(86650A)(예를 들어 중간 구동 샤프트)는 상기 엔드 이펙터 풀리(95002)에 연결되어서, 상기 구동 샤프트(86650A)가 회전할 때 풀리(95002)가 같이 회전하게 된다. 제 2 엔드 이펙터 풀리는 상기 구동 샤프트(86650A)에 회전 가능하게 장착되어, 풀리(95001)는 구동 샤프트(86650A)에 대하여 회전하게 된다. 풀리(95001, 95002)는 전술한 방향 컨버터(87000C)에 실질적으로 유사한 방향 컨버터를 통하여 서로 연결된다. 예를 들어, 방향 컨버터는 축(CV2)에 대하여 회전을 위하여 장착된 풀리(95012, 95013)을 포함하여, 풀리는 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(95012)는 임의의 적절한 트랜스미션을 통하여 풀리(95002)에 연결되어, 상기 풀리(95012, 95002)는 동일한 방향으로 회전하게 된다. 풀리(95013)는 임의의 적절한 트랜스미션을 통하여 풀리(95001)에 연결되어, 풀리(95001)은 풀리(95013)(및 풀리(95002))의 방향과 반대 방향으로 회전하게 된다. 상기 엔드 이펙터(94103)는 도 18a 및 도 18c 에 대하여 전술한 바와 실질적으로 유사한 방식으로 풀리(95002) 내지 풀리(95020, 95022, 95024) 및 트랜스미션(95T2, 95T4)에 연결된다. 엔드 이펙터(94104)는 도 18a 및 도 18c에 대하여 설명된 바와 실질적으로 동일한 방식으로 풀리(95001) 내지 풀리(95019, 95023, 95025) 및 트랜스미션(95T1, 95T5)에 연결된다. 상기 구동 샤프트(86650C)(예를 들어 내측 구동 샤프트)는 풀리(95003)에 연결되어, 구동 샤프트(86650C)가 회전할 때 풀리(95003)는 같이 회전하게 된다. 상기 전방 아암(94102)는 풀리(95003) 내지 풀리(95021)(전방 아암(94102)에 고정되어 풀리(95021)가 회전하면 전방 아암(94102)가 같이 회전하게 됨) 및 트랜스미션(95T3)에 연결된다.

상기 아암(94011)의 상측 아아(94111)은 구동 샤프트(86650C)에 고정되어 연결되어서, 구동 샤프트(86650C)가 회전하면 상측 아암(94111)이 함께 회전하게 되며 아암(94010)의 전방 아암(94102)와 동일한 방향으로(예를 들어 시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전하게 된다. 상기 구동 샤프트(86650A)는 하나의 유니트로서 풀리(95011, 95012)로써 회전시키기 위하여 축(CV2)에 대하여 장착되는 아암(94011) 냐지 풀리(95011)의 방향 컨버터에 연결된다. 이러한 예에서, 상기 구동 샤프트 연장부(86650AE)는 축(SX)에 대하여 상측 아암(4111) 내에 회전 가능하게 장착된다. 풀리(95004, 95009)는 구동 샤프트 연장부(86650AE)에 고정되어 연결된다. 풀리(95004)는 구동 샤프트 연장부(86650AE)로 구동 샤프트(86650A)의 회전 운동을 전달하도록 임의의 적절한 트랜스미션을 통하여 풀리(95011)에 연결되어, 상기 구동 샤프트(86650A) 및 구동 샤프트 연장부(86650AE)는 동일한 방향으로 회전한다. 풀리(95009)는 방향 컨버터(87000C)에 실질적으로 유사한 아암(94111)의 방향 컨버터에 연결된다. 예를 들어, 풀리(95007, 95008)는 축(CV1)에 대하여 회전가능하게 장착되어, 풀리(95007, 95008)는 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(95009)는 임의의 적절한 트랜스미션을 통하여 풀리(95008)에 연결되어, 풀리(95009, 95008)는 동일한 방향으로 회전하게 된다. 풀리(95007)는 임의의 적절한 트랜스미션을 통하여 (구동 샤프트 연장부(86650AE)에 회전가능하게 장착된) 풀리(95010)에 연결되어, 상기 풀리(95010)는 풀리(95007)(및 풀리(95009))와 반대방향으로 회전하게 된다. 상기 엔드 이펙터(94113)는 도 18a 및 도 18c 에 대하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 방식으로 풀리(95009) 내지 풀리(95017, 95026, 95016) 및 트랜스미션(95T8, 95T9)에 연결된다. 엔드 이펙터(94114)는 도 8a 및 도 18c 에 대하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 방식으로 풀리(95010) 내지 풀리(95018, 95029, 95015) 및 트랜스미션(95T7, 95T10)에 연결된다. 상기 전방 아암(94112)은 (아암(94010)의 상측 아암(94101)에 고정되어 연결된) 구동 샤프트 연장부(86650BE)를 통하여 구동 샤프트(86650B)에 연결된다. 예를 들어, 풀리(95006)는 구동 샤프트 연장부(86650BE)에 고정 연결되어, 구동 샤프트(86650B)가 회전하면 풀리(95006)이 같이 회전하게 된다. 풀리(95014)는 전방 아암(94112)에 고정되어 연결되고 축(95EB2)에 대하여 회전가능하게 장착되어, 풀리(95014)가 회전하면 전방아암(94112)이 같이 회전하게 된다. 상기 풀리(95014)는 풀리(95006) 내지 트랜스미션(95T6)에 연결되어, 구동 샤프트(86650B)의 회전으로 인하여 상측 아암(94101)과 동일한 방향으로(예를 들어 실계 방향 또는 반시계 방향)전방 아암(94112)이 회전하게 된다. 아암(94010, 94011)의 풀리는 임의의 적절한 직경과 트련스미션 연결로 되며, 상기 풀리는 전술한 바와 같은 임의의 적절한 트랜스미션이 된다.

작동시에, 신장 및 수축의 축(EXT)을 따라 아암을 신장시키기 위하여, 상기 구동 샤프트(86650B, 86650C)는 상측 아암(94101, 94111) 및 전방 아암(94102, 94112)의 신장 및 수축을 일으키는 반대 방향으로 회전하게 된다. 상기 구동 샤프트(86650A)는 상기 아암(94010, 94011)의 신장 및 수축의 축 중 각각의 하나와 상기 엔드 이펙터(94103, 94104, 94113, 94114)를 정렬시킨 상태를 유지하면서 회전하게 된다. 엔드 이펙터(94103, 94104, 94113, 94114) 상에 지지된 기판을 신속하게 스와핑하기 위하여 상기 구동 샤프트(86650A)는 구동 샤프트(86650B, 86650C)가 도 18a - 19 에 대하여 전술한 것과 실질적으로 유사한 방식으로 실질적으로 움직임 없이 유지되는 동안에 회전하게 된다.

상기 엔드 이펙터(94103, 94104, 94113, 94114)는 각 전방 아암 링크(94112, 04102) 상에서 배향되어, 엔드 이펙터들간 사이의 각(θ)은 도 25a에 도시된 바와 같은 기판 지지 위치들(처리 모듈(85010, 85011) 및 로드 체결부(95012, 85013)) 사이의 각과 실질적으로 동일하다. 상기 엔드 이펙터는 서로 다른 수직 높이에서 배치된다. 상기 처리 모듈(85010, 85011) 및 로드 체결부(85012, 85013)는 상기 엔드 이펙터의 서로 다른 수직 높이에 대응하는 서로 다른 웨이퍼 운송 평면을 가지도록 구성된다. 예를 들어, 도 15a 및 도 15b에 도시된 바는 전술되었다. 다른 예에서, 상기 구동 시스템(86634)의 z 구동부(86312: 도 17)는 기판 지지 위치에서 기판을 집어올리고 배치시키도록 동일한 양 또는 서로 다른 양으로 상기 엔드 이펙터를 상승 및 하강시키도록 구성된다(예를 들어, z 구동부는 다른 전방 아암(94102)의 엔드 이펙터(94103, 94104)의 수직 이동에 독립적으로 하나의 전방 아암(94112)의 엔드 이펙터(94113, 94114)를 수직하게 이동시키도록 수정된다). 다른 예에서, 상기 기판 지지 위치는 기판을 대응하는 기판 지지 스테이션으로부터 집어올리거나 배치시키는데 사용되는 엔드 이펙터에 따라 기판 지지 위치의 웨이퍼 운송 평면을 가변시키도록 z 구동부를 포함한다.

도 27a, 27b, 28을 참고하면, 개시된 실시예의 일예에 따른 다른 기판 운송 장치(96100)가 도시된다. 이러한 예에서, 상기 기판 운송 장치(96100)는 달리 기재되어 있지 않다면 운송 장치(94100)에 실질적으로 유사하다. 이러한 예에서, 각각의 아암(96010, 96011)은 상측 아암(96101, 96104), 전방 아암(96102, 96105) 및 적어도 하나의 엔드 이펙터(96103, 96106)를 포함한다. 단지 하나의 엔드 이펙터만이 도시되어 있지만, 각각의 아암은 하나의 아암으로써 기판들을 배치 형태로 운송하도록 적층된 형태 또는 측면을 맞대는 형태로 다중 엔드 이펙터를 구비한다. 이러한 예에서 상기 아암(96010, 96011)의 손목부 축은 z 축을 따라 오프셋되어, 손목부는 어깨부 축(SX) 위로 수축되게 되며, 여기서 아암은 서로 실질적으로 대칭적이다(예를 들어, 상기 엔드 이펙터의 웨이퍼 운송 평면은 z 축을 따라 오프셋되어, 상기 웨이퍼 운송 평면은 서로 실질적으로 인접하게 되어, 하나의 아암의 회전은 다른 아암에 의해 제한되게 된다). 그러나, 다른 예에서, 엔드 이펙터의 웨이퍼 운송 평면(TP)은 공통 평면에 배치되는데, 여기서, 아암(96010, 96011)은 도 27c 및 27d 에 도시된 바와 같이 서로 반대편의 거울처럼 대칭으로 되어서, 상기 전방 아암(96102', 96105')은 전방 아암(96102, 96105) 보다 길이가 짧다.

이러한 예에서, 엔드 이펙터(96103, 96106)의 회전은 각각의 상측 아암(96101, 96104)에 종속하게 되어, 운송 장치는 도 22에 대하여 전술한 바와 같은 2개의 구동축을 가지는 구동 시스템으로써 작동될 수 있다. 다른 예에서, 상기 운송 장치는 2개 이상의 구동축을 가지는 구동 시스템으로써 작동된다. 예를 들어, 아암(96010)은 상측 아암(96101), 엘보우 축(97EB1)에 대하여 상측 아암(96101)에 회전 가능하게 장착되는 전방 아암(96102), 손목부 축(97WR1)에 대하여 상기 전방 아암(96102)에 회전 가능하게 장착되는 엔드 이펙터(96103)를 포함한다. 상측 아암(96101)은 구동 샤프트(91402)에 연결되어서, 상기 구동 샤프트(91402)가 회전하면 상측 아암(96101)이 같이 회전하게 된다. 풀리(97010)는 구동 샤프트(91401)에 연결되어서, 구동 샤프트(94101)이 회전하면 풀리(97010)는 같이 회전하게 된다. 전방 아암(96102)은 엘보우 축(97EB1)에 대하여 풀리(97015)에 고정되어 연결되어서, 풀리(97015)가 회전하면 전방 아암(96102)가 같이 회전하게 된다. 풀리(97015)는 임의의 적절한 트램스미션(97T1)을 통하여 풀리(97010)에 연결되어서, 상기 전방 아암은 구동 샤프트(91401)에 의해 구동된다. 풀리(97016)는 축(97EB1)에 대하여 상측 아암(96101)에 고정되어 연결된다. 엔드 이펙터(96103)는 풀리(97017)에 고정되어 연결되어서, 상기 엔드 이펙터(96103) 및 풀리(97017)는 하나의 유니트로서 회전한다. 풀리(97017)는 상측 아암(96101)에 엔드 이펙터(96103)의 회전을 종속시키기 위하여 임의의 적절한 트랜스미션(97T4)를 통하여 풀리(97016)에 연결된다.

상기 상측 아암(96104)는 어깨부 축(SX)에 대하여 구동 샤프트(91401)에 고정되어 연결되어서, 상기 구동 샤프트(91401)가 회전하면 상기 상측 아암(96104) 및 아암(96010)의 전방 아암(96102))은 동일한 방향으로 회전하게 된다. 전방 아암(96105)은 엘보우 축(96011)에 대하여 상측 아암(96104)에 회전 가능하게 장착된다. 전방 아암(96105)은 풀리(97012)에 고정되어 연결되어서, 풀리(97012) 및 전방 아암(96105)은 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(97011)는 전술한 바와 실질적으로 유사한 방식으로 구동 샤프트(91402)의 연장부가 되는 구동 샤프트 연장부(94102E)에 장착된다. 풀리(97011)는 임의의 적절한 트랜스미션(97T2)를 통하여 풀리(97012)에 연결되어서, 구동 샤프트(91402)가 회전하면 전방 아암(96105) 및 아암(96010)의 상측 아암(96101))은 동일한 방향으로 회전하게 된다. 풀리(97013)는 축(97EB2)에 대하여 상측 아암(96104)에 고정되어 연결된다. 엔드 이펙터(96106)는 풀리(97014)에 연결되어 고정되어서, 엔드 이펙터(96106) 및 풀리(97014)는 하나의 유니트로서 회전하게 된다. 풀리(97104)는 엔드 이펙터(96106)의 회전을 상측 아암(96104)에 종속시키도록 임의의 적절한 트랜스미션(97T3)을 통하여 풀리(97013)에 연결된다. 풀리는 각각의 아암(96010 96011)의 신장 및 수축의 축(EXT)을 따라서 엔드 이펙터(96103, 96106)의 정렬을 유지하는 임의의 적절한 직경을 가진다. 상기 운송 장치(96001)의 작동은 각각의 상측 아암에 종속되는 엔드 이펙터를 제외하고는 운송 장치(94001)에 대하여 전술한 바와 실질적으로 유사하다.

엔드 이펙터(96103, 96106)는 각각의 전방 아암 링크(96102, 96105) 상에서 배향되어서, 상기 엔드 이펙터들 사이의 각(θ)은 도 27b에 도시된 바와 같은 기판 지지 위치(처리 모듈(85010, 85011) 및 로드 체결부(85012, 85013)) 간의 각과 실질적으로 동일하다. 상기 엔드 이펙터는 서로 다른 수직 높이에서 배치된다. 상기 처리 모듈(85010 85011) 및 로드 체결부(85012, 85013)는 엔드 이펙터의 서로 다른 수직 높이에 대응하는 서로 다른 웨이퍼 운송 평면을 가지도록 구성된다. 예를 들어, 도 15a 및 도 15b에 도시된 바는 전술되었다. 다른 예에서, 구동 시스템의 z 구동부(91312: 도 22)는 기판 지지 위치에서 기판을 집어올리고 배치시키도록 동일한 양 또는 서로 다른 양으로 엔드 이펙터를 상승 및 하강하도록 구성된다(예를 들어 z 구동부는 다른 전방 아암(96102)의 엔드 이펙터(96103)의 수직 운동과 독립적으로 하나의 전방 아암(96105)의 엔드 이펙터(96106)를 수직하게 이동시키도록 구성된다. 다른 예에서, 기판 지지 위치는 대응하는 기판 지지 스테이션으로부터 기판을 집어올리거나 배치시키는데 사용되는 엔드 이펙터에 따라 기판 지지 위치의 웨이퍼 운송 평면을 가변시키도록 z 구동부를 포함한다.

개시된 실시예의 제1 예에서, 기판 운송 장치가 제공된다. 기판 운송 장치는 프레임, 상기 프레임에 연결된 제 1 아암, 상기 프레임에 연결된 제 2 아암을 포함한다. 구동 섹션은 제 1 아암 및 제 2 아암에 연결되며 제 1 아암 및 제 2 아암 각각을 독립적으로 신장시키고 회전시키도록 구성되는데, 여기서 제 1 아암이 신장 축은 제 2 아암의 신장 축에 대하여 각을 이룬다.

실시예의 제 1 예에 따르면, 각각의 아암은 적어도 하나의 기판을 지지하도록 된 엔드 이펙터를 구비하되, 상기 엔드 이펙터는 공통 운송 평면 상에 배치된다.

상기 실시예의 제 1 예에 따르면, 각각의 아암은 엔드 이펙터가 서로 다른 운송 평면 상에 배치되는 적어도 하나의 기판을 지지하도록 된 엔드 이펙터를 포함한다.

실시예의 제 1 예에 따르면, 상기 구동 섹션은 4자유도 구동 장치를 구비한다.

실시예의 제 1 예에 따르면, 상기 구동 섹션은 동축 방향 구동 샤프트 배열체를 포함한다.

실시예의 제 1 예의 제 1 서브 예에 따르면, 제 1 아암은 어깨부 축에서 구동 섹션에 연결되는 상측 아암과, 엘보우 축에서 상측 아암에 연결된 전방 아암과, 손목부 축에서 전방 아암에 연결된 엔드 이펙터를 포함한다. 상기 제 2 아암은 어깨부 축에서 구동 섹션에 연결되는 상측 아암, 엘보우 축에서 상측 아암에 연결된 전방 아암 및 손목부 축에서 전방 아암에 연결된 엔드 이펙터를 구비한다. 상기 제 1 및 제 2 아암의 각각의 어깨부 축은 공통의 축이 된다.

실시예의 제 1 특징에 따르면, 상기 전방 아암은 마주보는 구조에서 서로에 ?옜? 배치되어서, 제 1 아암의 전방 아암은 상측 아암에 대하여 상측 표면 상에 배치되며, 제 2 아암의 전방 아암은 각각의 상측 아암의 저부 표면상에 배치된다.

제 2 실시예에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 프레임, 어깨부 축에서 상기 프레임에 연결된 제 1 스카라 아암, 제 1 상측 아암, 제 1 전방 아암 및 서로 회전 가능하게 직렬로 연결된 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는 제 1 아암과, 상기 어깨부 축에서 상기 프레임에 연결된 제 2 스카라 아암을 포함하여, 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암의 어깨부의 회전축은 실질적으로 일치하며, 상기 제 2 아암은 제 2 상측 아암, 제 2 전방 아암, 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결된 적어도 하나의 기판 홀더, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암에 연결되며 프레임에 연결된 구동 섹션을 구비하며, 상기 구동 섹션은 제 1 아암의 신장 축이 제 2 아암의 신장 축에 대하여 각을 이루도록 되는 제 1 아암 및 제 2 아암 각각을 독립적으로 신장시키고 회전시키도록 된다.

제 2 실시예에 따르면, 상기 구동 섹션은 4 자유도 구동 시스템을 포함한다.

제 2 실시예에 따르면, 상기 구동 섹션은 동축 방향 구동 샤프트 배열체를 구비한다.

제 2 실시예에 따르면, 상기 프레임은 밀봉가능한 챔버를 구비하되, 제 1 및 제 2 아암은 상기 밀봉가능한 챔버 내에서 적어도 부분적으로 작동하게 된다.

제 2 실시예에 따르면, 제 1 아암 및 제 2 아암의 각각의 적어도 하나의 기판 홀더는 실질적으로 공통의 평면 내에 배치된다.

제 2 실시예에 따르면, 각각의 제 1 아암 및 제 2 아암의 적어도 하나의 기판 홀더는 서로 인접한 평면에 배치된다.

제 2 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 제 1 아암 및 제 2 아암이 적어도 수축되는 구조에 있을 때 제 1 아암 및 제 2 아암을 가로지르는(encompass) 적어도 부분적으로 반경방향으로 다수의 수평한 인접한 기판 지지 위치를 추가로 포함한다.

제 2 실시예에서, 상기 기판 처리 장치는 각각의 제 1 아암 및 제 2 아암을 독립적으로 신장시키고 회전시키도록 구동 섹션을 제어하도록 되며 상기 구동 섹션에 연결된 제어기를 추가로 포함한다.

개시된 제 3 실시예에서, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 운송 챔버 및 상기 운송 챔버 내에 적어도 부분적으로 장착된 기판 운송 장치를 포함한다. 상기 기판 운송 장치는 프레임, 제 1 상측 아암 링크, 제 1 전방 아암 링크 및 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결된 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는 제 1 스카라 아암, 제 2 상측 아암 링크, 제 2 전방 아암 링크, 및 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결된 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는 제 2 스카라 아암을 구비하되, 상기 제 1 및 제 2 스카라 아암은 프레임에 장착되어서, 제 1 및 제 2 스카라 아암은 공통 어깨부 축 및 상기 제 1 및 제 2 스카라 아암에 연결된 공동축 구동 섹션을 공유하여, 각각의 제 1 및 제 2 스카라 아암은 제 1 및 제 2 스카라 아암 중 다른 하나와 독립적으로 회전 및 신장될 수 있으며, 제 1 및 제 2 스카라 아암은 제 1 스카라 아암이 제2 스카라 아암의 신장 축에 대하여 각을 이루도록 제한되도록 배치된다.

개시된 제 3 실시예에서, 각각의 신장 축을 따라 제 1 및 제 2 스카라 아암 각각에 대한 적어도 하나의 기판 홀더의 경로는 교차한다.

개시된 제 3 실시예에서, 각각의 제 1 및 제 2 스카라 아암에 대한 적어도 하나의 기판 홀더의 경로는 어깨부 축에서 실질적으로 교차하도록 연장된다.

제 3 실시예에서, 각각의 신장 축을 따른 제 1 및 제 2 스카라 아암에 대한 적어도 하나의 기판 홀더의 경로는 교차한다.

제 3 실시예에서, 동축 방향 구동 섹션은 4 자유도 구동부를 포함한다.

제 3 실시예에서, 제 1 및 제 2 스카라 아암 각각의 적어도 하나의 기판 홀더는 실질적으로 공통 평면에 배치된다.

*제 4 실시예에서, 기판 운송 장치가 제공된다. 상기 기판 운송 장치는 운송 챔버, 상기 운송 챔버 내에서 적어도 부분적으로 장착되는 기판 운송부를 포함한다. 상기 기판 운송부는 프레임, 어깨부 축에 대하여 상기 프레임에 장착되며 제 1 상측 아암 링크, 제 1 전방 아암 링크 및 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결되는 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는 제 1 스카라 아암, 어깨부 축에 대하여 상기 프레임에 장착되며 제 2 상측 아암 링크, 제 2 전방 아암 링크 및 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결된 적어도 하나의 기판 홀더를 구비하는 제 2 스카라 아암을 구비하되, 상기 제 1 스카라 아암의 어깨부 축은 제 2 스카라 아암의 어깨부 축에 일치하며 제 1 및 제 2 스카라 아암은 제 1 스카라 아암의 신장부가 제 2 스카라 아암의 신장 축에 대하여 각을 이루도록 제한되도록 배치되며, 제 1 구동 섹션은 제 1 스카라 아암의 회전 및 신장을 구동하도록 되며, 제 2 구동 섹션은 제 2 스카라 아암의 회전 및 신장을 구동하도록 되며, 각각의 제 1 및 제 2 구동 섹션의 회전 축은 서로 일치하며 각각의 제 1 및 제 2 스카라 아암은 제 1 및 제 2 스카라 아암 중 다른 하나에 독립적으로 회전하고 신장된다.

제 4 실시예에서, 각각의 신장 축을 따르는 제 1 및 제 2 스카라 아암 각각에 대한 적어도 하나의 기판 홀더의 경로는 교차한다.

제 4 실시예에서, 각각의 제 1 및 제 2 스카라 아암에 대한 적어도 하나의 기판 홀더의 경로는 어깨부 축에서 실질적으로 교차하도록 연장된다.

제 4 실시예에서, 각각의 신장 축을 따라 각각의 제 1 및 제 2 스카라 아암에 대한 적어도 하나의 기판 홀더의 경로는 교차한다.

제 4 실시예에서, 각각의 제 1 및 제 2 스카라 아암이 적어도 하나의 기판 홀더는 실질적으로 공통 평면에 배치되거나, 제 1 및 제 2 스카라 아암은 서로 인접한 평면에 배치된다.

제 5 실시예에서, 기판 처리 장치는 프레임, 및 상기 프레임에 연결된 운송 장치를 포함한다. 상기 운송 장치는 실질적으로 견고한 상측 아암 링크, 상기 상측 아암 링크에 회전가능하게 연결된 적어도 2개의 전방 아암 링크 및 상기 적어도 2개의 전방 아암 링크의 각각에 회전 가능하게 연결되는 적어도 2개의 엔드 이펙터를 포함하며, 상기 전방 아암 링크는 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 하나의 적어도 2개의 엔드 이펙터의 신장 축이 적어도 2개의 전방 아암 링크의 다른 것의 적어도 2개의 전방 아암 링크의 신장 축에 대하여 각을 이루도록 연결되어, 신장 축은 서로 교차하며, 구동 시스템은 상기 상측 아암 링크, 적어도 2개의 전방 아암 링크 및 적어도 2개의 엔드 이펙터에 연결되며, 상기 구동 시스템은 적어도 2개의 전방 아암 각각의 적어도 2개의 엔드 이펙터가 구동 시스템의 공통 구동 축에 의해 회전 구동된다.

제 5 실시예에서, 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터 각각을 구동하도록 된 방향 컨버터르 ㄹ포함하여, 적어도 2개의 전방 아암의 각각의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 제 1 방향으로 회전하게 적어도 2개의 전방 아암 각각의 적어도 다른 엔드 이펙터는 제 1 방향에 반대 방향인 제 2 방향으로 회전한다.

제 5 실시예에서, 적어도 2개의 전방 아암 링크는 실질적으로 견고한 상측 아암 링크의 실질적으로 반대편 단부에 회전 가능하게 연결된다.

제 5 실시예에서, 상기 상측 아암 링크는 서로 회전가능하며 해제 가능하게 연결된 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하며 해제시에 제 1 부분과 제 2 부분 사이에서 각이 조절가능하며 해제되지 않은 경우에 제 1 부분과 제 2 부분이 실질적으로 견고한 링크를 형성한다.

제 5 실시예에서, 상기 기판 처리 장치는 서로에 대하여 각을 이루어 배치된 적어도 2개의 기판 지지 위치를 포함하여, 적어도 2개의 엔드 이펙터는 각각의 전방 아암 상에 배치되어, 상기 엔드 이펙터의 길이방향 축은 적어도 2개의 기판 지지 위치 중 각각의 하나로 신장 및 수축 축과 실질적으로 정렬된다.

제 5 실시예에서, 상기 기판 처리 장치는 적어도 하나의 기판 지지 위치를 추가로 포함하되, 각각의 전방 아암 링크는 상기 구동 시스템의 공통 구동축에 연결되어, 각각의 전방 아암 링크는 적어도 하나의 기판 지지 위치로 그리고 기판 지지 위치로부터 각각의 엔드 이펙터를 신장 및 수축시키도록 공통 방향으로 회전하게 된다.

제 5 실시예에서, 상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터의 신장 및 수축 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 적어도 하나의 적어도 2개의 엔드 이펙터를 이동시키도록 된 적어도 하나의 z 구동부를 포함한다.

제 5 실시예에서, 상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터 각각에 지지된 기판의 신속한 스와핑을 허용한다.

제 5 실시예에서, 상기 구동 시스템은 2 자유도 구동 시스템이다.

개시된 실시예의 제 6 실시예에서, 기판 처리 장치는 프레임, 상기 프레임에 연결된 운송 장치를 포함하되, 상기 운송 장치는 상측 아암 링크, 각 엘보우 축에 대하여 상기 상측 아암 링크에 회전가능하게 연결된 적어도 2개의 전방 아암 링크, 각 손목부 축에 대하여 적어도 2개의 전방 아암 링크 각각에 회전 가능하게 연결된 적어도 하나의 엔드 이펙터, 및 상기 상측 아암 링크 및 적어도 하나의 엔드 이펙터 각각을 신장하고 수축시키도록 적어도 2개의 전방 아암 링크에 작동가능하게 연결된 2자유도의 구동 시스템을 포함하며, 각각의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 상측 아암 링크에 종속되며, 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 한의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 적어도 2개의 전방 아암 링크의 다른 것의 적어도 하나의 엔드 이펙터에 대하여 각을 이루도록 배치된다.

제 6 실시예에서, 상기 기판 처리 장치는 프레임에 연결되며 서로 각을 이루어 배치된 적어도 2개의 기판 지지 위치를 추가로 구비하되, 적어도 2개의 기판 지지 위치의 각은 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 하나의 적어도 하나의 엔드 이펙터와 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 다른 것의 적어도 하나의 엔드 이펙터 사이의 각과 실질적으로 동일하다.

제 6 실시예에서, 상기 기판 처리 장치는 상기 구동 시스템의 공통 구동축에 적어도 2개의 전방 아암 링크 각각이 연결되어 각각의 적어도 2개의 전방 아암 링크는 각 엘보우에 대하여 일치되게 회전하게 되는 구동 시스템을 추가로 포함한다. 추가적인 예에서, 상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터의 신장 및 수축 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 적어도 하나 중에서 적어도 하나의 엔드 이펙터를 이동시키도록 적어도 하나의 z 구동부를 포함한다.

제 6 실시예에서, 상기 상측 아암 링크는 실질적으로 견고한 링크를 포함하며, 적어도 2개의 전방 아암 링크는 실질적으로 견고한 링크의 실질적으로 반대편 단부에 회전 가능하게 연결된다.

제 6 실시예에서, 상기 상측 아암 링크는 서로에 대하여 해제가능하며 회전가능하도록 연결된 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하며 해제시에 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 각은 조절가능하며, 해제되지 않을 때에 제 1 부분과 제 2 부분은 실질적으로 견고한 링크를 형성한다.

개시된 실시예의 제 7 실시예에서, 기판 처리 장치는 프레임, 상기 프레임에 연결된 구동 시스템, 제 1 상측 아암 링크, 제 1 상측 아암 링크에 회전가능하게 연결된 제 1 전방 아암 링크 및 제 1 전방 아암 링크에 회전가능하게 연결된 적어도 2개의 엔드 이펙터를 가지는 제 1 운송 아암 및, 제 2 상측 아암 링크, 상기 제 1 상측 아암 링크에 회전 가능하게 연결되는 제 2 전방 아암 및 상기 제 2 전방 아암 링크에 회전가능하게 연결되는 적어도 2개의 엔드 이펙터를 가지는 제 2 운송 아암을 구비하며, 상기 구동 시스템은 상기 제 1 운송 아암의 적어도 2개의 엔드 이펙터와 상기 제 2 운송 아암의 적어도 2개의 엔드 이펙터는 적어도 2개의 엔드 이펙터 각각에 지지된 기판의 신속한 스와핑을 위하여 구동 시스템의 공통 구동축에 의해 회전 가능하게 구동되도록 구성된다.

제 7 실시예에서, 상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터 각각을 구동하도록 된 방향 컨버터를 포함하여, 각각의 제 1 아암 및 제 2 아암 상의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 제 1 방향으로 회전하며, 각각의 제 1 아암 및 제 2 아암 상의 적어도 다른 엔드 이펙터는 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 회전하게 된다.

제 7 실시예에서, 상기 제 1 상측 아암 링크 및 제 2 상측 아암 링크는 공통 회전축에 대하여 회전하게 된다.

제 7 실시예에서, 상기 구동 시스템은 제 1 아암 및 제 2 아암에 연결되어, 상기 제 1 운송 아암의 신장 및 수축부는 제 2 운송 아암의 신장 및 수축부에 연결된다. 다른 예에서, 상기 제 1 상측 아암 링크 및 제 2 전방 아암 링크는 상기 구동 시스템의 공통의 구동 축에 연결되며, 상기 제 2 상측 아암 링크 및 제 1 전방 아암 링크는 상기 구동 시스템의 공통의 구동축에 연결된다.

제 7 실시예에서, 상기 기판 처리 장치는 상기 프레임에 연결되며 서로에 대하여 각을 이루어 배치된 적어도 2개의 기판 지지 위치를 추가로 포함하며, 적어도 2개의 기판 지지 위치의 각은 제 1 운송 아암의 적어도 2개의 엔드 이펙터와 제 2 운송 아암의 적어도 2개의 엔드 이펙터 사이의 각과 실질적으로 동일하다.

제 7 실시예에서, 상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터의 신장 및 수축 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 제 1 아암 및 제 2 아암 중 적어도 하나 중 적어도 2개의 엔드 이펙터를 이동시키도록 된 적어도 한의 z 구동부를 포함한다.

제 8 실시예에서, 기판 처리 장치는 프레임, 상기 프레임에 연결되며 제 1 상측 아암 링크, 상기 상측 아암 링크에 회전 가능하게 연결된 제 1 전방 아암 링크 및 상기 제 1 전방 아암 링크에 회전가능하게 연결된 적어도 하나의 엔드 이펙터를 가지는 제 1 운송 아암과, 프레임에 연결되며 제 2 상측 아암 링크, 상기 제 1 상측 아암 링크에 회전가능하게 연결된 제 2 전방 아암 링크 및 상기 제 2 전방 아암 링크에 회전가능하게 연결된 적어도 하나의 엔드 이펙터를 가지는 제 2 운송 아암을 포함하되, 적어도 하나의 엔드 이펙터 각각은 각각의 상측 아암 링크에 종속되며, 상기 제 1 운송 아암의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 상기 제 2 운송 아암의 적어도 하나의 엔드 이펙터에 대하여 각을 이루어 배치된다.

제 8 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 상측 아암 링크는 공통의 회전축에 대하여 회전하게 된다.

제 8실시예에서, 상기 구동 시스템은 제 1 아암 및 제 2 아암에 연결되어서, 상기 제 1 운송 아암의 신장 및 수축부는 제 2 운송 아암의 신장 및 수축부에 연결된다. 추가적인 예에서, 상기 제 1 상측 아암 및 제 2 상측 아암은 상기 구동 시스템의 공통의 구동축에 연결되며, 상기 제 2 상측 아암 링크 및 제 1 전방 아암은 상기 구동 시스템의 공통의 구동축에 연결된다.

제 8 실시예에서, 상기 기판 처리 장치는 프레임에 연결되며 서로에 대하여 각을 이루어 배치되는 적어도 2개의 기판 지지 위치를 추가로 포함하며, 상기 적어도 2개의 기판 지지 위치의 각은 상기 제 1 운송 아암의 적어도 하나의 엔드 이펙터 및 상기 제 2 운송 아암의 적어도 하나의 엔드 이펙터 사이의 각과 실질적으로 동일하다.

제 8 실시예에서, 상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터의 신장 및 수축 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 적어도 하나의 적어도 하나의 엔드 이펙터를 이동시키도록 된 적어도 하나의 z 구동부를 포함한다.

제 8 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 운송 아암의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 공통의 운송 평면에 배치된다.

개시된 실시예 중 제 9 실시예에서는 방법이 제공된다. 상기 방법은 프레임을 가지는 기판 처리 장치를 제공하는 단계, 어깨부 축에서 상기 프레임에 연결된 제1 스카라 아암, 상측 아암, 전방 아암, 서로에 대하여 회전 가능하게 직렬로 연결되는 적어도 한의 기판 홀더를 가지는 제 1 아암을 제공하는 단계, 어깨부 축에서 프레임에 연결되며 상측 아암, 전방 아암 및 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결된 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는 제 2 아암을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 적어도 하나의 기판 홀더는 실질적으로 공통의 평면에 배치되는 제 2 아암을 제공하는 단계, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암에 연결되며 프레임에 연결되는 구동 섹션을 제공하는 단계, 적어도 제 1 및 제 2 아암이 수축된 위치에 있을 때, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암을 적어도 부분적으로 반경방향으로 포함하는 다수의 수평 방향으로 인접한 기판 지지 위치를 제공하는 단계, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 독립적인 신장 및 회전을 일으켜서 각각의 독립적인 인접한 기판 지지 위치는 제 1 아암 및 제 2 아암 각각에 의해 접근가능하게 되는 구동 섹션을 제어하는 단계를 포함한다.

설명되어지고 개시된 실시예는 독립적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예의 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 통상의 기술자는 다양한 변형이나 수정을 가할 수 있다. 이리하여, 본 발명은 첨부된 청구범위에서 지시된 것을 제외하고 특히 도시되거나 설명된 것에 한정되지 않는다.

10: 로봇 조립체 20: 각기둥 조인트
18: 캐리지 13, 15: 림
12: 아암 24: 스페이서

Claims (21)

1. 프레임;
   상기 프레임에 연결되는 운송 장치로서, 실질적으로 견고한 상측 아암 링크, 각각의 엘보우 축에 대하여 실질적으로 견고한 상기 상측 아암 링크에 회전 가능하게 연결되는 적어도 2개의 전방 아암 링크, 각각의 손목부 축에 대하여 적어도 2개의 전방 아암 링크 각각에 회전 가능하게 연결되는 적어도 하나의 엔드 이펙터를 가지는 운송 장치; 및
   2자유도를 가지는 구동 시스템으로서, 상기 구동 시스템은 각각의 적어도 하나의 엔드 이펙터를 신장시키고 수축시키며 상기 구동 시스템으로부터 실질적으로 견고한 상측 아암 링크를 회전시키는 적어도 2개의 전방 아암 링크 및 실질적으로 견고한 상측 아암 링크에 연결되어 작동하며, 각각의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 실질적으로 견고한 상기 상측 아암 링크에 종속되며, 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 하나의 전방 아암 링크에서 적어도 하나의 엔드 이펙터는 적어도 2개의 전방 아암 링크에서 나머지 전방 아암 링크의 적어도 하나의 엔드 이펙터에 각을 이루어 배치되는, 구동 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   프레임에 연결되며 서로 각을 이루어 배치되는 적어도 2개의 기판 지지 위치를 추가로 포함하되, 적어도 2개의 기판 지지 위치의 각은 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 하나의 전방 아암 링크에서의 적어도 하나의 엔드 이펙터와, 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 나머지 전방 아암 링크에서의 적어도 하나의 엔드 이펙터 사이의 각과 실질적으로 동일한 것을 특징으로하는 기판 처리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   적어도 2개의 전방 아암 링크 각각은 상기 구동 시스템의 공통 구동축에 연결되어서, 각각의 적어도 2개의 전방 아암 링크는 각각의 엘보우에 대하여 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   적어도 2개의 전방 아암 링크 중 하나의 전방 아암 링크의 적어도 하나의 엔드 이펙터와, 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 나머지 전방 아암 링크의 적어도 하나의 엔드 이펙터 사이의 각은 적어도 하나의 엔드 이펙터 각각의 신장 및 수축시에 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. 프레임;
   어깨부 축에서 상기 프레임에 연결되는 제 1 스카라(SCARA) 아암으로서, 상기 제 1 스카라 아암은 제 1 상측 아암, 제 1 전방 아암 및 서로에 대하여 회전가능하게 직렬로 연결되는 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는, 제 1 스카라 아암;
   어깨부 축(shoulder axis)에서 상기 프레임에 연결되는 제 2 스카라 아암으로서, 상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암의 어깨부 회전축은 실질적으로 일치하며, 제 2 스카라 아암은 제 2 상측 아암, 제 2 전방 아암 및 서로에 대하여 회전 가능하게 직렬로 연결되는 적어도 하나의 기판 홀더를 가지는, 제 2 스카라 아암;
   상기 프레임에 연결되며 상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암에 결합되는 구동 섹션으로서, 상기 구동 섹션은 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암 각각을 독립적으로 신장시키고 독립적으로 회전시키도록 된, 구동 섹션;을 포함하는 기판 처리 장치에 있어서,
   상기 제 1 스카라 아암은 상기 어깨부 축에 대하여 서로 상이한 제 1 스카라 아암 각도 위치를 구비하며, 각각의 서로 상이한 제 1 스카라 아암 각도 위치는 상기 기판 처리 장치의 각각의 기판 홀딩 스테이션에 정렬되며, 상기 제 1 스카라 아암은 제 1 스카라 아암의 적어도 하나의 기판 홀더가 기판을 이송하는 신장축을 따라 각각의 서로 상이한 제 1 스카라 아암 각도 위치에서 제 1 스카라 아암의 대응하는 신장축(axis of extension)을 구비하며,
   상기 제 2 스카라 아암은 상기 어깨부 축에 대하여 서로 상이한 제 2 스카라 아암 각도 위치를 구비하며, 각각의 서로 상이한 제 2 스카라 아암 각도 위치는 상기 기판 처리 장치의 각각의 기판 홀딩 스테이션에 정렬되며, 상기 제 2 스카라 아암은 제 2 스카라 아암의 적어도 하나의 기판 홀더가 기판을 이송하는 신착축을 따라 각각의 서로 상이한 제 2 스카라 아암 각도 위치에서 제 2 스카라 아암의 대응하는 신장축을 구비하며,
   제 2 스카라 아암은 각각의 서로 상이한 제 2 스카라 아암 각도 위치에서 배향되며, 상기 제 1 스카라 아암의 각각의 대응하는 신장축은 제 1 스카라 아암의 소정의 운동 각도 범위 내에서 각을 이루며, 상기 제 1 스카라 아암의 소정의 운동 각도 범위의 각도 한계는 실질적으로 서로 상이한 제 2 스카라 아암 각도 위치에서 제 2 스카라 아암의 신장축에 대하여 각각의 제 2 스카라 아암 각도 위치에서 배향된 제 2 스카라 아암의 배향에 의해 구동 섹션의 작동과 독립적으로 정해지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 구동 섹션은 4 자유도 구동 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 구동 섹션은 동축 방향 구동 샤프트 배열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 프레임은 밀봉가능한 챔버를 포함하되,
   상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암은 상기 밀봉가능한 챔버 내에서 적어도 부분적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치
9. 제 5 항에 있어서,
   각각의 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암의 적어도 하나의 기판 홀더는 실질적으로 공통 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
10. 제 5 항에 있어서,
    각각의 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암의 적어도 하나의 기판 홀더는 서로 인접한 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
11. 제 5 항에 있어서,
    적어도 상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암이 수축된 위치에 있을 때, 상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암을 적어도 부분적으로 반경방향으로 포함하는 다수의 수평으로 인접한 기판 홀딩 위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
12. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 섹션에 연결되며, 각각의 상기 제 1 스카라 아암 및 제 2 스카라 아암을 독립적으로 신장시키고 회전시키도록 상기 구동 섹션을 제어하도록 된 제어기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
13. 프레임; 및
    상기 프레임에 연결되는 운송 장치를 포함하되,
    상기 운송 장치는,
    어깨부 축(shoulder axis)을 가지는 실질적으로 견고한 상측 아암 링크;
    상기 상측 아암 링크에 회전 가능하게 연결되는 적어도 2개의 전방 아암 링크;
    적어도 2개의 전방 아암 링크 각각에 회전 가능하게 연결된 적어도 2개의 엔드 이펙터로서, 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 하나의 전방 아암 링크의 적어도 2개의 엔드 이펙터가 실질적으로 견고한 상기 상측 아암 링크에 대하여 이동하는 신장 축(axis of extension)이 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 다른 하나의 전방 아암 링크의 적어도 2개의 엔드 이펙터가 실질적으로 견고한 상측 아암 링크에 대하여 이동하는 신장 축에 대하여 각을 이루도록 상기 전방 아암 링크가 연결되어서, 신장축이 실질적으로 견고한 상기 상측 아암 링크의 실질적으로 어깨부 축에서 서로 교차하게 되는, 적어도 2개의 엔드 이펙터; 및
    실질적으로 견고한 상기 상측 아암 링크, 적어도 2개의 전방 아암 링크 및 적어도 2개의 엔드 이펙터에 연결되는 구동 시스템으로서, 적어도 2개의 전방 아암 링크의 각각의 적어도 2개의 엔드 이펙터는 상기 구동 시스템의 공통 구동축에 의해 상기 상측 아암 링크 및 각각의 전방 아암 링크에 대하여 독립적으로 회전하여 구동되는, 구동 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터를 각각 구동하도록 된 방향 컨버터를 포함하여, 각각의 적어도 2개의 전방 아암 상의 적어도 하나의 엔드 이펙터는 제 1 방향으로 회전하고, 각각의 적어도 2개의 전방 아암 상의 적어도 나머지 엔드 이펙터는 제 1 방향에 반대방향인 제 2 방향으로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
15. 제 13 항에 있어서,
    적어도 2개의 전방 아암 링크는 실질적으로 견고한 상기 상측 아암 링크의 실질적으로 반대편 단부에 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
16. 제 13 항에 있어서,
    실질적으로 견고한 상기 상측 아암 링크는 서로에 대하여 해제가능하며 회전가능하게 연결된 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하며, 해제시에 상기 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 각은 조절가능하며, 해제되지 않았을 때에 상기 제 1 부분과 제 2 부분은 실질적으로 견고한 링크를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
17. 제 13 항에 있어서,
    서로에 대하여 각을 이루어 배치되는 적어도 2개의 기판 홀딩 위치를 추가로 포함하고, 적어도 2개의 엔드 이펙터는 각각의 전방 아암 상에 배치되어, 상기 엔드 이펙터의 길이방향 축은 적어도 2개의 기판 지지 위치 중 각각의 하나의 위치로의 신장축 및 수축축에 실질적으로 정렬되는 것을 특징으로하는 기판 처리 장치.
18. 제 13 항에 있어서,
    적어도 하나의 기판 홀딩 위치를 추가로 포함하여,
    각각의 전방 아암 링크는 상기 구동 시스템의 공통 구동 축에 연결되어서, 각각의 전방 아암 링크는 적어도 하나의 기판 홀딩 위치 내부로 각각의 엔드 이펙터를 신장시키고 적어도 하나의 기판 지지 위치로부터 각각의 엔드 이펙터를 수축시키도록 공통 방향으로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
19. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터의 신장 방향 및 수축 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 적어도 2개의 전방 아암 링크 중 적어도 하나의 전방 아암 링크의 적어도 2개의 엔드 이펙터를 이동시키도록 된 적어도 하나의 z-구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
20. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동 시스템은 적어도 2개의 엔드 이펙터 각각에 지지되는 기판을 고속 스와핑하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
21. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동 시스템은 2자유도 구동 시스템인 것을 특징으로하는 기판 처리 장치.

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