KR102308221B1 - 로봇 및 적응형 배치 시스템 및 방법 - Google Patents

로봇 및 적응형 배치 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102308221B1
KR102308221B1 KR1020167000034A KR20167000034A KR102308221B1 KR 102308221 B1 KR102308221 B1 KR 102308221B1 KR 1020167000034 A KR1020167000034 A KR 1020167000034A KR 20167000034 A KR20167000034 A KR 20167000034A KR 102308221 B1 KR102308221 B1 KR 102308221B1
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마틴 호섹
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퍼시몬 테크놀로지스 코포레이션
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Abstract

구동기; 가동 아암 조립체; 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들; 및 컨트롤러를 포함하는 장치. 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결된다. 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히(substantially in unison) 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치(extended position)를 향하여 움직이도록 구성된다. 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직일 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋(offset)을 검출하고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절하도록 구성된다.

Description

로봇 및 적응형 배치 시스템 및 방법{Robot and adaptive placement system and method}
예시적이며 비한정적인 본 실시례들은 일반적으로 로봇 및 적응형 배치 시스템 및 방법에 관한 것이며, 더 구체적으로는 기판 운반 로봇 및 적응형 기판 배치 시스템 및 방법에 관한 것이다.
반도체, LED 또는 적합한 다른 용례들을 위한 기판 프로세싱 시스템들은 낮은 프로세스 변동성(low process variability)을 촉진하기 위하여 종종 그 시스템 안에서 기판들의 매우 정확한 이송 및 배치를 요한다. 배치 정밀도에 영향을 끼치는 변수들은 상기 프로세싱 시스템의 프로세스 모듈들 안의 또는 운반 시스템 상의 기판들의 움직임, 진동, 열적 효과 따위를 포함할 수 있다. 그러한 변동성을 극복하기 위하여 시스템들에는 그 배치 정밀도에 영향을 끼치는 그러한 변수들을 검출하고 이를 교정(correct)하기 위한 시도를 하는 알고리즘들 및 센서들이 추가된다. 실제로, 오차(error) 및 변동성의 양은 캘리브레이션 정확도, 센서 변동성 따위와 같은 인자들(factors)에 매우 민감하다. 이에 따라 반복 가능하고 정밀하며 민감하지 않은(insensitive) 기판 운반 로봇 및 기판 배치 시스템에 대한 요구가 있다.
다음의 개요는 단지 예시적인 것으로 의도되었다. 그 개요는 청구항들의 범위를 한정하도록 의도된 것이 아니다.
일 예시적 실시례에 따라 장치가 제공되는바, 상기 장치는 구동기; 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체; 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히(substantially in unison) 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치(extended position)를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직일 수 있는, 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들; 및 상기 구동기에 연결된 컨트롤러로서, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋(offset)을 검출하고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절하도록 구성되는 컨트롤러;를 포함한다.
일 예시적 방법은 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하는 로봇으로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 로봇을 제공함; 및 상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이되, 상기 구동기에 연결된 컨트롤러가 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋을 검출하고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절함;을 포함한다.
다른 일 예시적 실시례는 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치로 제공될 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동(operation)들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들(instructions)의 프로그램을 유형으로 실체화(tangibly embodying)하며, 상기 작동들은: 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하는 로봇의 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 중의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 위치들을 판별(determining)함; 및 상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이되, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋이 검출되고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임이 조절됨;을 포함한다.
일 예시적 방법은 로봇의 제1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판을 상기 로봇에 의하여 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직임; 상기 기판이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별함; 및 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 기준점의 판별된 위치를 참조 기준점 위치(reference fiducial location)와 비교함;을 포함할 수 있다.
일 예시적 장치는 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비일시적 메모리;를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 메모리와 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 상기 적어도 하나의 프로세서와 함께 상기 장치로 하여금: 상기 장치의 제1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판이 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별하게 하고; 상기 장치가 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 기준점의 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교하게 하도록; 구성된다.
일 예시적 장치는 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치를 포함할 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은: 로봇의 엔드 이펙터 상에 배치된 기판이 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별함; 및 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 기준점의 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교함;을 포함한다.
일 예시적 실시례는 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비일시적 메모리;를 포함하는 장치로 제공될 수 있는바, 상기 적어도 하나의 메모리와 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 상기 적어도 하나의 프로세서와 함께 상기 장치로 하여금: 상기 기판들이 상기 장치의 개별의 엔드 이펙터들에 의하여 상기 기판들을 위한 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히(in substantial unison) 움직이는 때 상기 엔드 이펙터들 상의 적어도 2개의 기판들의 위치들을 판별하게 하고; 상기 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직이는 때 상기 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여, 상기 장치 상의 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절하게 하도록; 구성되며, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전 상기 장치가 상기 기판들을 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 제1 엔드 이펙터의 위치가 상기 제2 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
일 예시적 방법은 상기 기판들이 로봇의 개별의 엔드 이펙터들에 의하여 상기 기판들을 위한 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 엔드 이펙터들 상의 적어도 2개의 기판들의 위치들을 판별함; 및 상기 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직이는 때 상기 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여, 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절함;을 포함하며, 여기에서는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전 상기 로봇이 상기 기판들을 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 제1 엔드 이펙터의 위치가 상기 제2 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
일 예시적 장치에는 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치가 제공될 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은: 상기 기판들이 로봇의 개별의 엔드 이펙터들에 의하여 상기 기판들을 위한 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히(in substantial unison) 움직이는 때 상기 엔드 이펙터들 상의 적어도 2개의 기판들의 위치들을 판별함; 및 상기 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직이는 때 상기 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여, 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절함;을 포함하며, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전 상기 로봇이 상기 기판들을 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 제1 엔드 이펙터의 위치가 상기 제2 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
전술한 양상들 및 다른 특징들은 첨부된 도면들과 관련하여 아래의 설명에서 해설되는바, 그 첨부된 도면들 중에서,
도 1은 일 예시적 기판 운반 로봇의 상면도이며;
도 2는 일 예시적 기판 운반 로봇의 상면도이며;
도 3은 일 예시적 기판 운반 로봇의 개략 단면도이며;
도 4는 일 예시적 기판 운반 로봇의 개략 단면도이며;
도 5는 일 예시적 장치가 도시되는 도면이며;
도 6은 일 예시적 장치가 도시되는 도면이며;
도 7은 일 예시적 장치가 도시되는 도면이며;
도 8은 일 예시적 장치가 도시되는 도면이며;
도 9는 일 예시적 장치가 도시되는 도면이며;
도 10a는 일 예시적 장치의 이미지 센서가 도시되는 도면이며;
도 10b는 일 예시적 장치의 이미지 센서가 도시되는 도면이며;
도 10c는 일 예시적 장치의 이미지 센서가 도시되는 도면이며;
도 11a는 일 예시적 장치가 도시되는 도면이며;
도 11b는 일 예시적 장치가 도시되는 도면이며;
도 12는 벡터들의 패턴이며;
도 13은 기판이며;
도 14a는 프로세스 흐름도이며;
도 14b는 프로세스 흐름도이며;
도 14c는 프로세스 흐름도이며;
도 15는 일 예시적 기판 운반 로봇의 상면도이며;
도 16은 일 예시적 기판 운반 로봇의 상면도이며;
도 17은 일 예시적 기판 운반 로봇의 개략 단면도이며;
도 18은 일 예시적 기판 운반 로봇의 개략 단면도이며;
도 19는 일 예시적 기판 운반 로봇의 상면도이며;
도 20은 일 예시적 기판 운반 로봇의 상면도이며;
도 21은 일 예시적 기판 운반 로봇의 개략 단면도이며;
도 22는 예시적인 링크 장치(link apparatus)의 개략 상면도이며;
도 23은 예시적인 연동부 장치(linkage apparatus)의 개략 측면도이며;
도 24는 예시적인 손목부 장치(exemplary wrist apparatus)의 개략 상면도이며;
도 25는 예시적인 손목부 장치의 개략 측단면도이며;
도 26은 예시적인 손목부 장치의 개략 상단면도(top section schematic view)이며;
도 27은 일 예시적 엔드 이펙터 장치가 도시되는 개략 상면도이며;
도 28은 일 예시적 엔드 이펙터 장치가 도시되는 개략 상면도이며;
도 29는 일 예시적 엔드 이펙터 장치가 도시되는 개략 상면도이며;
도 30은 일 예시적 엔드 이펙터 장치가 도시되는 개략 상면도이며;
도 31은 일 예시적 엔드 이펙터 장치가 도시되는 개략 상면도이며;
도 32는 일 예시적 엔드 이펙터 장치가 도시되는 개략 상면도이며;
도 33에는 로봇의 상면도가 도시되며;
도 34에는 로봇의 측면도가 도시되며;
도 35a에는 수축 위치에 있는 로봇의 상면도가 도시되며;
도 35b에는 제1 아암이 신장된 로봇의 상면도가 도시되며;
도 35c에는 제2 아암이 신장된 로봇의 상면도가 도시되며;
도 36a에는 수축 위치에 있는 로봇의 상면도가 도시되며;
도 36b에는 제1 아암 및 제2 아암이 신장되고 있는 로봇의 상면도가 도시되며;
도 36c에는 제1 아암 및 제2 아암이 신장된 로봇의 상면도가 도시되며;
도 37a에는 로봇의 개략 단면도가 도시되며;
도 37b에는 로봇의 개략 단면도가 도시되며;
도 38a에는 로봇의 개략 단면도가 도시되며;
도 38b에는 로봇의 개략 단면도가 도시되며;
도 39a에는 로봇의 개략 단면도가 도시되고;
도 39b에는 로봇의 개략 단면도가 도시된다.
도 1을 참조하면, 예시적 기판 운반 로봇(100)의 개략 상부 평면도가 도시되어 있다. 본 실시례가 도면들에 도시된 실시례들을 참조하여 설명될 것이지만, 본 발명은 많은 형태의 대안적 실시례들로 구현될수 있다는 점이 이해되어야 한다. 덧붙여, 임의의 적합한 크기, 형상 또는 유형의 재료들 또는 요소들이 이용될 수 있을 것이다.
로봇(100)은 구동부(110) 및 구동부(110)에 결합된 아암 부분(arm portion; 112)을 구비한 진공 적합성(vacuum compatible)의 또는 임의의 적합한 로봇일 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 아암(112)은 공통의 상측 아암(114) 및 엘보 관절부들(elbow joints; 120, 122)에 의해 각각 상측 아암(114)에 결합된 2개의 독립적으로 작동 가능한 전측 아암들(116, 118)을 구비하는 것으로 도시되었다. 전측 아암(116)은 손목부(128)에서 전측 아암(116)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터 세트(124, 126)를 가진다. 유사하게, 전측 아암(118)은 손목부(134)에서 전측 아암(118)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터 세트(130, 132)를 가진다. 도시된 실시례들에서 기판들(136, 138)은 기판들(136, 138)의 피킹(picking) 또는 배치가 독립적으로 그리고 동시에 이루어질 수 있는 하나의 장비 안의 스테이션들(stations)로 그리고 그 스테이션들로부터 동시에 운반될 수 있는바, 그 스테이션들에서 상기 기판들 각각은 서로 독립적인 위치에 배치될 수 있다. 엔드 이펙터들의 복수개(하나 이상)의 세트들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결된 상기 엔드 이펙터들을 가진다. 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 가지는바, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성된다. 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직일 수 있다. 또 도 2를 참조하면, 예시적 기판 운반 로봇(150)의 개략 상부 평면도가 도시되어 있다. 로봇(150)은 구동부(110) 및 구동부(110)에 결합된 아암 부분(160)을 구비한 진공 적합성 또는 임의의 적합한 로봇일 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 아암(160)은 2개의 독립적으로 구동되는 상측 아암들(162, 164) 및 엘보 관절부들(170, 172)에 의해 상측 아암들(162, 164)에 각각 결합된 2개의 독립적으로 작동 가능한 전측 아암들(166, 168)을 구비하는 것으로 도시되었다. 전측 아암(166)은 손목부(178)에서 전측 아암(166)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터들(174, 176)을 가진다. 유사하게, 전측 아암(168)은 손목부(184)에서 전측 아암(168)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터들(180, 182)을 가진다. 도시된 실시례들에서 기판들(136, 138)은 기판들(136, 138)의 피킹 또는 배치가 독립적으로 그리고 동시에 이루어질 수 있는 하나의 장비 안의 스테이션들로 그리고 그 스테이션들로부터 동시에 운반될 수 있는바, 그 스테이션들에서 상기 기판들 각각은 서로 독립적인 위치에 배치될 수 있다. 도시된 실시례에서 상기 상측 아암 링크 길이들과 전측 아암 링크 길이들은 상이할 수 있으며 원형 또는 비원형 풀리들에 의하여 구동될 수 있다. 부등(unequal)의 링크 길이들을 가지고 비원형 풀리들에 의하여 구동되는 아암들의 예시는 "Robot having Arm with Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허출원 제13/833,732호에서 주어지는바, 그 특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조 병합된다. 대안적인 양상들에서 원형 풀리들을 가진 동일한 링크 길이들을 가지는 아암들 또는 부등의 링크 길이들을 가지는 아암들이 제공될 수 있다. 도 1 및 2 각각에는 2개의 엔드 이펙터들을 구비한 2개의 아암들이 도시된다. 대안적인 양상들에서는 단일 또는 다수의 엔드 이펙터들을 구비한 단일의 아암이 제공될 수 있다.
도 3을 참조하면, 로봇(100)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 구동기(110)는 동일축 모터 인코더 구성체들(coaxial motor encoder arrangements; 210, 212, 214, 216, 218)에 결합된 5개의 동일축 샤프트들을 구비하는 것으로 도시되었는바, 그 210, 212, 214, 216, 218은 내측 샤프트들로부터 외측으로 지정되었다. 각각의 모터 구성체는 진공 기밀 하우징(vacuum tight housing; 110) 안에 배치될 수 있다. 대안으로서, 구동기들(210, 212, 214, 216, 218)의 모터들의 회전자들만 구동기 하우징(220) 안의 진공에 있을 수 있는바, 상기 회전자들과 고정자들 사이에 슬리브(sleeve)가 제공될 수 있다. 리드 스크루(lead screw)와 같은 수직 구동기(222) 또는 다른 적합한 구동기는 하우징(220)을 상승 및 하강시킬 수 있는바, 슬라이드들(224)이 하우징(220)을 수직 방향으로 구속(constrain)하며, 벨로즈들(bellows; 226)이 하우징(220) 및 플랜지(228)에 결합되어 진공 환경을 유지할 수 있으며, 여기에서 아암(112) 및 하우징(220)의 내측 부분이 진공에 노출될 수 있다. 구동기(218)의 샤프트는 상기 공통의 상측 아암(114)에 직접 결합된다. 구동기(216)의 샤프트는 풀리(230)에 직접 결합되는바, 다시 그 풀리(230)는 밴드들(bands)에 의하여 엘보(122) 안의 풀리(232)에 결합되며, 풀리(232)는 전측 아암(118)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(216)의 회전은 상기 엘보(122)를 중심으로 전측 아암(118)을 회전시킨다. 구동기(214)의 샤프트는 풀리(234)에 직접 결합되고 다시 그 풀리(234)는 밴드들에 의하여 엘보(120) 안의 풀리(236)에 결합되는바, 풀리(236)는 전측 아암(116)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(214)의 회전은 상기 엘보(120)를 중심으로 전측 아암(116)을 회전시킨다. 구동기(212)의 샤프트는 풀리(238)에 직접 결합되고 다시 그 풀리(238)는 밴드들에 의하여 엘보(122) 안의 풀리(240)에 결합되는바, 풀리(240)는 엘보(122) 안의 풀리(242)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(242)는 밴드들에 의하여 손목부(134) 내의 풀리(244)에 결합되는바, 풀리(244)는 하측 엔드 이펙터(132)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(212)의 회전은 상기 손목부(134)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(132)를 회전시킨다. 유사하게, 풀리(238)도 밴드들에 의하여 엘보(120) 안의 풀리(246)에 결합되는바, 풀리(246)는 엘보(120) 안의 풀리(248)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(248)는 밴드들에 의하여 손목부(128) 내의 풀리(250)에 결합되는바, 풀리(250)는 하측 엔드 이펙터(126)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(212)의 회전은 상기 손목부(128)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(126)를 회전시킨다. 게다가 모터(212)의 회전은 하측 엔드 이펙터들(126, 132) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(128, 134)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기(210)의 샤프트는 풀리(252)에 직접 결합되며, 다시 그 풀리(252)는 밴드들에 의하여 엘보(122) 안의 풀리(254)에 결합되는바, 풀리(254)는 엘보(122) 안의 풀리(256)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(256)는 밴드들에 의하여 손목부(134) 내의 풀리(258)에 결합되는바, 풀리(258)는 상측 엔드 이펙터(130)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(210)의 회전은 상기 손목부(134)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(130)를 회전시킨다. 유사하게 풀리(252)도 밴드들에 의하여 엘보(120) 안의 풀리(260)에 결합되는바, 풀리(260)는 엘보(120) 안의 풀리(262)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(262)는 밴드들에 의하여 손목부(128) 안의 풀리(264)에 결합되는바, 풀리(250)는 상측 엔드 이펙터(124)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(210)의 회전은 상기 손목부(128)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(124)를 회전시킨다. 게다가 모터(210)의 회전은 상측 엔드 이펙터들(124, 130) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(128, 134)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기들(210, 212, 214, 216, 218)과 연관된 샤프트들은 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 하우징(220)에 대한 임의의 적합한 지탱 구성체 또는 기타 구성체(bearing or other arrangement)에 의하여 지지될 수 있다. 엘보들(120, 122) 각각 안의 3개의 풀리들 및 손목부들(128, 134) 각각 안의 2개의 풀리들은 각각의 관절부의 공통의 축에 대하여 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 임의의 적합한 지탱 구성체 도는 기타 구성체에 의하여 지지될 수 있다. 개별의 풀리 비율(pulley ratios)에 관한 다음 설명은 각각의 링크의 링크 길이들이 동일하다는 가정에 기초하고 있다. 대안적인 양상들에서 상이한 비율 또는 구동 구성이 제공될 수 있는바, 예를 들어 그 링크 길이는 상이하다. 부등의 링크 길이들을 가지고 비원형 풀리들에 의하여 구동되는 아암들의 일 예시는 "Robot having Arm with Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허출원 제13/833,732호에 주어지는바, 그 특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조 병합된다. 도시된 실시례에서는 풀리들 및 밴드들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 동력 전달 구성체(power transmission arrangement)가 제공될 수 있는바, 예를 들어 벨트들, 링크들, 기어들, 케이블 또는 임의의 적합한 구성체들이 그것이다. 도시된 실시례에서 5개의 동일축 직접 구동 샤프트들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 구동 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 관절부들 안의 모터들, 링크들, 감속기들(speed reducers), 벨트들, 자기 결합들(magnetic couplings), 선형적 구동기 및/또는 회전 구동기 또는 임의의 적합한 구동기가 제공될 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(230, 232와 234, 236) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1이거나 또는 1:1보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(238, 240과 238, 246) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:3이거나 또는 1:3보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(252, 254와 252, 250) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:3이거나 1:3보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(242, 244와 248, 250) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:2일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(256, 258과 262, 264) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:2일 수 있다. 작동 중에 구동기들(210, 212, 214, 216, 218) 모두의 동시 회전은 전체 아암 조립체를 회전시킨다. 풀리들(234, 238 및 252) 및 공통 링크(common link; 114)의 동시 회전과 풀리(230)의 반대 회전은 엔드 이펙터들(124, 126)이 공통의 상측 아암(114)과 함께 회전하는 동안에 엔드 이펙터들(130, 132)을 신장 또는 수축시킨다. 유사하게 풀리들(230, 238 및 252) 및 공통 링크(114)의 동시 회전과 풀리(234)의 반대 회전은 엔드 이펙터들(130, 132)이 공통의 상측 아암(114)과 함께 회전하는 동안에 엔드 이펙터들(124, 126)을 신장 또는 수축시킨다. 게다가 풀리(238)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(132, 126)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 유사하게 풀리(252)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(130, 124)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 설명된 상기 5개의 회전축 구동기 및 아암 구성으로써 2개의 기판들은 상이한 위치들에 독립적으로 위치될 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 예를 들어 엔드 이펙터들(130, 132) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 유사하게 엔드 이펙터들(124, 126) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 대안적인 양상들에서 더 많거나 더 적은 아암들 및 축들이 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 로봇(150)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 구동기(110)는 동일축 모터 인코더 구성체들(210, 212, 214, 216, 218)에 결합된 5개의 동일축 샤프트들을 구비하는 것으로 도시되었는바, 그 210, 212, 214, 216, 218은 위에서 설명된 바와 같이 내측 샤프트들로부터 외측으로 지정되었다. 구동기(218)의 샤프트는 상측 아암(164)에 직접 결합된다. 구동기(210)의 샤프트는 상측 아암(162)에 직접 결합된다. 여기에서 아암들(162, 164)은 독립적으로 회전 가능하다. 구동기(216)의 샤프트는 풀리(310)에 직접 결합되는바, 다시 그 풀리(310)는 밴드들(bands)에 의하여 엘보(172) 안의 풀리(312)에 결합되며, 풀리(312)는 전측 아암(168)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(216)의 회전은 상기 엘보(172)를 중심으로 전측 아암(168)을 회전시킨다. 그 다음, 풀리(310)는 밴드들에 의하여 엘보(170) 안의 풀리(314)에 결합되는바, 풀리(314)는 전측 아암(166)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(216)의 회전은 상기 엘보(170)를 중심으로 전측 아암(166)을 회전시킨다. 게다가 모터(216)의 회전은 전측 아암들(168, 166) 둘 모두를 그것들 개별의 엘보들(172, 170)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기(214)의 샤프트는 풀리(316)에 직접 결합되며, 다시 그 풀리(316)는 밴드들에 의하여 엘보(172) 안의 풀리(318)에 결합되는바, 풀리(318)는 엘보(172) 안의 풀리(320)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(320)는 밴드들에 의하여 손목부(184) 안의 풀리(322)에 결합되는바, 풀리(322)는 하측 엔드 이펙터(182)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(214)의 회전은 상기 손목부(184)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(182)를 회전시킨다. 유사하게 풀리(310)도 밴드들에 의하여 엘보(170) 안의 풀리(324)에 결합되는바, 풀리(324)는 엘보(170) 안의 풀리(326)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(326)는 밴드들에 의하여 손목부(178) 안의 풀리(328)에 결합되는바, 풀리(328)는 하측 엔드 이펙터(176)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(214)의 회전은 상기 손목부(178)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(176)를 회전시킨다. 게다가 모터(214)의 회전은 하측 엔드 이펙터들(176, 182) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(178, 184)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기(212)의 샤프트는 풀리(330)에 직접 결합되며, 다시 그 풀리(330)는 밴드들에 의하여 엘보(172) 안의 풀리(332)에 결합되는바, 풀리(332)는 엘보(172) 안의 풀리(334)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(334)는 밴드들에 의하여 손목부(184) 내의 풀리(336)에 결합되는바, 풀리(336)는 상측 엔드 이펙터(180)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(212)의 회전은 상기 손목부(184)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(180)를 회전시킨다. 유사하게 풀리(330)도 밴드들에 의하여 엘보(170) 안의 풀리(338)에 결합되는바, 풀리(338)는 엘보(170) 안의 풀리(340)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(340)는 밴드들에 의하여 손목부(178) 안의 풀리(342)에 결합되는바, 풀리(242)는 상측 엔드 이펙터(174)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(212)의 회전은 상기 손목부(178)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(174)를 회전시킨다. 게다가 모터(212)의 회전은 상측 엔드 이펙터들(174, 180) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(178, 184)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기들(210, 212, 214, 216, 218)과 연관된 샤프트들은 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 하우징(220)에 대한 임의의 적합한 지탱 구성체 또는 기타 구성체에 의하여 지지될 수 있다. 엘보들(170, 172) 각각 안의 3개의 풀리들 및 손목부들(178, 184) 각각 안의 2개의 풀리들은 각각의 관절부의 공통의 축에 대하여 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 임의의 적합한 지탱 구성체 도는 기타 구성체에 의하여 지지될 수 있다. 개별의 풀리 비율에 관한 다음 설명은 각각의 링크의 링크 길이들이 동일하다는 가정에 기초하고 있다. 대안적인 양상들에서 상이한 비율 또는 구동 구성이 제공될 수 있는바, 예를 들어 그 링크 길이는 상이하다. 부등의 링크 길이들을 가지고 비원형 풀리들에 의하여 구동되는 아암들의 일 예시는 "Robot having Arm with Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허출원 제13/833,732호에 주어지는바, 그 특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조 병합된다. 도시된 실시례에서는 풀리들 및 밴드들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 동력 전달 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 벨트들, 링크들, 기어들, 케이블 또는 임의의 적합한 구성체들이 그것이다. 도시된 실시례에서 5개의 동일축 직접 구동 샤프트들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 구동 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 관절부들 안의 모터들, 링크들, 감속기들, 벨트들, 자기 결합들, 선형적 구동기 및/또는 회전 구동기 또는 임의의 적합한 구동기가 제공될 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(310, 312와 310, 314) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 2:1일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(238, 240과 238, 246) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:3이거나 또는 1:3보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(316, 318과 316, 324) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(320, 322와 326, 328) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(334, 336과 340, 342) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1일 수 있다. 작동 중에 구동기들(210, 212, 214, 216, 218) 모두의 동시 회전은 전체 아암 조립체를 회전시킨다. 풀리들(310, 316, 330) 및 상측 아암(162)을 정지 상태로 유지하는 동안의 상측 아암(164)의 회전은 엔드 이펙터들(174, 176)이 정지 상태로 유지되는 동안에 엔드 이펙터들(180, 182)을 신장 또는 수축시킨다. 유사하게, 풀리들(310, 316, 330) 및 상측 아암(164)을 정지 상태로 유지하는 동안의 상측 아암(162)의 회전은 엔드 이펙터들(180, 182)이 정지 상태로 유지되는 동안에 엔드 이펙터들(174, 176)을 신장 또는 수축시킨다. 게다가 풀리(316)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(182, 176)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 유사하게 풀리(330)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(180, 174)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 설명된 상기 5개의 회전축 구동기 및 아암 구성으로써 2개의 기판들은 상이한 위치들에 독립적으로 위치될 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 예를 들어 엔드 이펙터들(180, 182) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 유사하게 엔드 이펙터들(174, 176) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 대안적인 양상들에서 더 많거나 더 적은 아암들 및 축들이 제공될 수 있다.
도 5를 참조하면, 기판 운반 장치 또는 로봇 시스템(510)을 구비한 예시적 기판 프로세싱 장치(500)의 개략 상부 평면도가 도시되어 있다. 본 실시례가 도면들에 도시된 실시례들을 참조하여 설명될 것이지만, 본 발명이 많은 형태의 대안적 실시례들로 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 할 것이다. 덧붙여, 임의의 적합한 크기, 형상 또는 유형의 재료들 또는 요소들이 이용될 수 있을 것이다. 시스템(500)은 기판들의 쌍들이 운반 및 프로세싱되는 "사중(quad)" 구성으로 도시되었다. 대안적인 양상들에서 시스템(500)은 종래의 단일의 기판 운반 및 프로세싱 시스템일 수 있다. 기판 운반 장치(510)는 위에서 개시된 로봇들(100 및 150)에 관하여 개시된 바와 같은 특징부들을 가질 수 있다. 대안적인 양상들에서 시스템(500)은 임의의 적합한 로봇을 활용할 수 있다. 예를 들어 시스템(500)이 단일의 기판 운반 및 프로세싱 시스템이라면, 로봇(500)이 로봇들(100 및 150)에 관하여 개시된 바와 같은 특징부들을 가질 수 있으나, 여기에는 로봇들(100 및 150)에 관하여 개시된 바와 같은 2개의 웨이퍼(wafer)와는 달리 단일의 웨이퍼를 운반하는 아암이 갖춰진다. 여기에는 예시로서 3개의 동일축 구동기들을 구비한 로봇 구동기가 단일의 아암 구성에 대하여 이용될 수 있으며, 4개의 동일축 구동기들을 구비한 로봇 구동기가 이중 아암 구성에 대하여 이용될 수 있다. 대안적인 양상들에서는, 개시된 방법들을 수행할 수 있는 임의의 적합한 로봇이 이용될 수 있다. 본 예시적 실시례의 기판 운반 장치(510)에 덧붙여, 상기 기판 프로세싱 장치(500)는 다수의 이중 기판 프로세싱 체임버들(multiple dual substrate processing chambers; 512, 514, 516) 및 진공 체임버(122)에 연결된 적층된 이중 기판 적재 록들(stacked dual substrate load locks; 518, 520)을 포함할 수 있다. 상기 운반 장치(510)는 적어도 부분적으로 상기 체임버(522) 안에 배치되며, 상기 체임버들(512, 514, 516)과 승강기들(elevators) 또는 록들(locks; 518, 520) 간(between)에 그리고/또는 그것들 사이(among)에 반도체 웨이퍼들 또는 평면 패널 디스플레이들 또는 다른 적합한 기판들과 같은 적어도 하나의 평면형 기판(530, 532)을 운반하도록 적합화된다. 대안적 실시례들에서 상기 운반 장치(510)는 임의의 적합한 유형의 기판 프로세싱 장치 내에서 이용될 수 있을 것이다. 센서들(534, 536, 538, 540, 542, 544)은 체임버(522)에 연결된 것으로 도시되었으며, 기판들(130, 132)이 로봇(510)에 의하여 모듈(514)의 대응되는 프로세스 구역들(546, 550)로 운반되는 동안에 그 기판들(130, 132)의 에지 교차(edge crossing)를 검출하도록 제공되는바, 센서들(534, 536, 538)은 프로세스 구역(process area; 546)에 대응될 수 있으며 센서들(540, 542, 544)은 프로세스 구역(550)에 대응될 수 있다. 유사하게 모듈들(512, 516 518, 520)은 그러한 센서 구성들을 가질 수 있다. 대안적인 일 양상에서 더 많거나 더 적은 센서들이 제공될 수 있다. 대안적인 일 양상에서는 에지 대신에 웨이퍼들(530, 532)의 레이저로 새겨진 마크(laser inscribed mark) 따위와 같은 기준점을 검출하도록 적합한 위치에 예를 들어 위치(536, 542)에 카메라들이 제공될 수 있는바, 아래에서 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 여기에서 상기 센서들은 빔을 통한 광학적 센서 또는 검출기, 반사형(reflective), 유도형(inductive), 용량형(capacitive) 또는 임의의 적합한 센서 또는 검출기일 수 있다. 3개의 센서들이 도시되었지만, 더 많거나 더 적은 센서들이 제공될 수 있다. 상기 센서들이 일렬로 그리고 등거리(equidistant)로 도시되었지만 임의의 적합한 센서 위치들이 제공될 수 있다. 로봇(510)은 추가로 컨트롤러(552)에 의하여 제어될 수 있다. 여기에서 컨트롤러(552)는 상측 아암(554), 전측 아암(556), 좌측 또는 제1 엔드 이펙터(558) 및 우측 또는 제2 엔드 이펙터(560)를 제어 가능하게 위치시키도록 로봇(510)의 로봇 구동기에 연결될 수 있다. 여기에서{그리고 로봇들(100, 150)의 아암을 가지고서} 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터(558, 560)는 독립적으로 위치 가능할 수 있으며 손목 관절부(562)를 중심으로 독립적으로 회전 가능할 수 있다. 게다가 전측 아암(556)은 엘보(564)에서 상측 아암(554)에 연결되며, 독립적으로 위치 가능하고 회전 가능하다. 컨트롤러(552)는 상기 구동기에 연결된 것으로 도시되는바, 여기에서 상기 컨트롤러는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋을 검출하고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절하도록 구성된다. 아암(510)은 그것의 원점(origin) 또는 주 구동축(566)을 중심으로 회전 가능하다. 이에 따라, 도시된 실시례에서 4개(수직 축 혹은 Z 축이 포함된다면 5개) 축 장치(four axis device)가 도시된다. 대안적 실시례들에서는 개시된 방법들을 수행할 수 있는 임의의 적합한 아암, 아암들의 조합 또는 메커니즘이 제공될 수 있다. 컨트롤러(552)는 상기 운반 장치(510) 및 상기 센서들에 연결될 수 있으며 로봇(510) 및/또는 다양한 장치들을 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(552)는 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 메모리, 및 본 명세서에 설명된 바와 같이 상기 로봇의 움직임을 적어도 부분적으로 제어함을 포함하는 작동들을 수행하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체(들)의 임의의 조합은 상기 메모리로서 활용될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체 또는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체일 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 신호들을 전파시킴(propagating)을 포함하지 않으며, 예를 들어 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적, 적외선 또는 반도체 시스템, 장치 또는 기구, 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 더 구체적인 예시들(모두 망라하지는 않는 목록)은 다음의 것을 포함할 것이다: 하나 이상의 와이어들을 구비한 전기적 연결, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 읽기 전용 메모리(read-only memory; ROM), 소거 가능한 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(erasable programmable read-only memory; EPROM 또는 플래시 메모리), 광섬유, 휴대용 컴팩트 디스크 읽기 전용 메모리(compact disc read-only memory; CD-ROM), 광학 저장 장치, 자기 저장 장치, 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합.
도 6을 참조하면, 시스템(500)의 상면도도 도시되어 있다. 주어진 스테이션 또는 프로세스 모듈(514)은 도시된 도면에서 "T1"(좌측) 및 "T2"(우측)로 지정된 제1 벡터 및 제2 벡터(604, 606)로 표기되는 표적 위치들 또는 스테이션 위치들(600, 602)을 가질 수 있다. 도시된 실시례에서 상기 표적 위치는 예를 들어 상기 기판을 위한 배치 위치(place location) 위에 수직으로 배치될 수 있는바, 상기 로봇은 z 축 수직 움직임으로써 상기 기판들을 고정된 안내 위치들(teach locations)로 위치시킨다. 대안적인 양상들에서 상기 표적 위치들은 예를 들어 상기 배치 위치에 있을 수 있는바, 그 배치 위치에서는 Z 축이 제공되지 않거나 상기 스테이션은 핀들(pins) 등으로써 상기 엔드 이펙터들로부터 웨이퍼들을 피킹한다. 벡터들(604, 606)은 로봇 원점(566){예를 들어 공구(500)에 근거를 둔 좌표계(608)의 원점(0,0)}에 기준을 둘 수 있으며, 극좌표, 또는 데카르트 좌표 등등으로 표현될 수 있다. 표적 위치들(600, 602)은 임의의 적합한 방위로 배향될 수 있는 개별의 좌표계들(610, 612)을 가질 수도 있다. 예를 들어 좌표계들(610, 612)은 상기 로봇 좌표계(608)에 평행한 축들을 가질 수 있다. 대안으로서 좌표계들(610, 612)은 서로 평행한 x 축들을 가질 수 있다. 대안으로서 좌표계들(610, 612)은 웨이퍼 특성으로써 정렬되거나 웨이퍼 특성에 대하여 달리 기준을 둔 임의의 적합한 축들을 가질 수 있는바, 그 웨이어 특성은 예를 들어 노치 또는 특징부 위치, 결정학적 배향(crystallographic orientation), 기준점 방위 또는 임의의 적합한 기준점이다. 대안으로서 좌표계들(610, 612)은 유사하거나 상이한 등의 임의의 적합한 방위를 가질 수 있다. 예를 들어 표적 위치들(600, 602)은 각각 기판들(530, 532)을 위한 스테이션(514) 안의 목적지 위치일 수 있다. 유사하게 로봇(510)은 제1 및 제2(또는 좌측 및 우측) 로봇 엔드 이펙터 위치 벡터들(620, 622)을 가질 수 있는바, 예를 들어 그 위치 벡터들(620, 622)은 도시된 도면에서 "R1"(620)로 지정된 제1 또는 좌측 엔드 이펙터(558)의 기준 부분(reference portion)에 배치되고 "R2"(622)로 지정된 제2 또는 우측 엔드 이펙터(560)의 기준 부분으로 배치된다. 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터(558, 560)는 그것에 고정된 기준 틀들(reference frames; 624, 626)도 가지는바, 그 기준 틀들은 벡터들(620, 622)의 끝에, 그리고 각각의 엔드 이펙터 상에 적합하게 배치된(properly located) 기판의 중심에 각각 배치된다. 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터(558, 560)에 고정된 기준 틀들(624, 626)은 임의의 적합한 방위를 가질 수 있는바, 예를 들어 엔드 이펙터들(558, 560)이 스테이션들(600, 602) 사이의 공칭 거리(nominal distance) 따위인 거리만큼 분리된 때에 상기 개별의 기준 틀들의 y축은 로봇 축(608)으로부터 연장되는 반경 방향 선(radial line)에 공칭적으로 평행(nominally parallel)한 방향을 가르킨다. 대안으로서 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터(558, 560)에 고정된 기준 틀들(624, 626)은 유사하거나 상이한 등의 임의의 적합한 방위를 가질 수 있다. 벡터들(620, 622)은 로봇 원점(566)에 기준을 둘 수 있으며, 그것들 개별의 엔드 이펙터들(558, 560)이 움직임에 따라 그 엔드 이펙터들(558, 560)과 함께 움직여 임의의 시점에 있어서의 상기 엔드 이펙터들(558, 560)의 위치를 지정하고, 극좌표, 또는 데카르트 좌표 등등으로 표현될 수 있다. 일 예시에서, 기판들(530 및 532)이 엔드 이펙터들(558, 560) 상에 각각 적합하게 배치되고 상기 로봇(510)이 엔드 이펙터(558)를 표적 또는 스테이션(600)으로, 그리고 엔드 이펙터(560)를 표적 또는 스테이션(602)으로 지향시키는 때에 웨이퍼들(530, 532)의 위치가 스테이션(514) 안에 적합하게 배치될 수 있는바, 여기에서 로봇 위치 또는 배치 벡터(620)는 스테이션 또는 표적 벡터(604)와 동일하고 그 스테이션 또는 표적 벡터(604)와 정렬될 수 있으며, 로봇 위치 또는 배치 벡터(622)는 스테이션 또는 표적 벡터(606)와 동일하고 그 스테이션 또는 표적 벡터(606)와 정렬될 수 있다. 일 양상에서 스테이션 원점들(610, 612) 사이의 선(630)이 제공될 수 있으며, 그 선(630)에 대하여 직각이며 로봇 원점(566)과 교차하는 다른 선(632)이 제공되어 공칭 경로(nominal path)를 한정할 수 있는바, 작동 중에 또는 셋업(setup)시에 또는 셋업에 앞서 손목부(562)가 그 공칭 경로를 통하여 통행할 수 있다. 상기 스테이션 위치들이 공칭의 손목부 경로로부터 오프셋된 경우에 상기 엔드 이펙터들은 그것들의 원점들이 제1 오프셋 경로 및 제2 오프셋 경로(634, 636)를 따라 오프셋되고 선(632)에 공칭적으로 평행하도록 공칭적으로 통행할 수 있는바, 상기 개별의 오프셋들은 동일 또는 상이하거나 할 수 있다. 스테이션 위치들이 확립(establish)된 후에 상이한 경로(들) 또는 경로(들)의 조합이 제공될 수 있는바, 예를 들어 좌표계들(610, 612)에 대하여 608과 조합하여 또는 단독으로 또는 달리 정의된 경로들일 수 있다. 대안적인 양상들에서는, 개시된 실시례에 임의의 적합한 기준 위치들을 가진 벡터들 또는 임의의 적합한 좌표계가 이용될 수 있는바, 예를 들어 엔드 이펙터들(558, 560), 스테이션(514), 시스템(500) 등의 상이한 부분에 대한 벡터 또는 좌표계이다. 센서들(534, 536, 538)은 경로(632)와 상기 운반 경로(634)에 대하여 실질적으로 직각인 센서 축(638)을 따라 공칭적으로 위치된 것으로 도시되는바, 센서(536)는 상기 운반 경로와 일렬로 배치되며 센서들(534, 536)은 등거리이고 공칭의 상기 운반 경로(634)로부터 오프셋된다. 대안적인 양상들에서는 상기 센서들이 등거리이거나 상기 운반 경로 상에 배치될 필요가 없으며, 센서 축(638)을 따라 배치될 필요가 없다. 유사하게 센서들(540, 542, 546)은 경로(632)와 상기 운반 경로(636)에 대하여 실질적으로 직각인 센서 축(640)을 따라 공칭적으로 위치된 것으로 도시되는바, 센서(542)는 상기 운반 경로와 일렬로 배치되며 센서들(540, 544)은 등거리이고 상기 공칭의 운반 경로(636)로부터 오프셋된다. 대안적인 양상들에서 상기 센서들은 등거리이거나 상기 운반 경로 상에 배치될 필요가 없으며, 센서 축(640)을 따라 배치될 필요가 없다.
또한 도 7을 참조하면, 개시된 실시례에는 캘리브레이션(calibration)을 위한 기능(function) 및 알고리즘들과, 예시적인 적응형 배치 시스템(adaptive placement system; APS) 시스템의 작동이 개관된다. 상기 개시된 실시례에는 로봇(510)과 기판 스테이션(514) 또는 표적 위치(600, 602) 사이에 배치된 실질적으로 등간격인 관통 빔 센서들의 2개의 트리플렛들(triplets; 534, 536, 538 및 540, 542, 544)로 구성될 수 있는 상기 APS 시스템의 하드웨어가 이용될 수 있다. 트리플렛들의 세트들은 엔드 이펙터들(558, 560)에 대하여 작동될 수 있으며, 그와 같은 상기 좌측 또는 제1 스테이션(600) 작동은 더 상세하게 설명될 것이다. 공칭적으로 중심 센서(536)는 로봇 원점(566) 및 관련된 스테이션(600)에 관하여 설명된 바와 같은 직선(634) 상에 있을 수 있다. 기판 피킹 또는 배치 작동 중에, 움직이는 기판(530)이 센서(534, 536, 1538) 빛 빔들의 연속성을 중단시킨다. 중단의 순간에 상기 엔드 이펙터(558)의 위치(620) 및 방위(624)는 APS 알고리즘에 의해 프로세싱되는 입력이다. 가장 높은 레벨에서 상기 APS는 2개의 모드들로 수행한다. 제1 모드는 캘리브레이션인바, 그 모드에서 상기 APS는 상기 로봇으로써 테스트 움직임을 실행하고 상기 로봇 및 센서들로부터의 피드백을 이용하여 상기 APS 셋업을 위한 작동상 및 튜닝 파라미터들(operational and tuning parameters)을 판별한다. 작동 모드로 불리는 상기 제2 모드에서 상기 APS는 표적 또는 스테이션 위치들(600, 602)에서의 최적의 기판 배치를 위한 상기 엔드 이펙터들 배치 위치들을 적합화한다. 이 2개의 모드들은 더 상세하게 설명된다.
또한 도 8 및 9를 참조하면, 상기 캘리브레이션 모드에서 상기 센서들의 공간적 위치(spatial positioning) 및 그것들의 성능이 측정된다. 센서 위치들에 관하여, 각각의 기판 스테이션은 그것에 연관된 3개의 APS 센서들을 가질 수 있다. 대안으로서 더 많거나 더 적은 APS 센서들이 임의의 적합한 위치에 제공될 수 있다. 상기 APS 알고리즘의 정확도를 최대화하기 위하여 이 APS 센서들의 좌표들을 상기 로봇 좌표계들에 대하여 매우 정밀하게 알아낼 수 있다. 이를 달성하기 위하여, 상기 APS 센서들이 예컨대 체임버(522) 등에 기계적으로 고정된 후에 위치 정보가 측정될 수 있다. 그 센서 위치들은 상기 로봇 엔드 이펙터 상에 배치된 테스트 기판 또는 고정물, 또는 상기 로봇 엔드 이펙터의 일부로서의 테스트 기판 또는 고정물을 센서 빔들을 통하여 움직이고 빔이 중단된 순간에 상기 기판의 위치를 캡처(capturing)함으로써 측정된다. 대응되는 센서 위치는 상기 캡처된 기판 위치로부터 계산되는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다.
캘리브레이션 중에는 예를 들어 스테이션(600)과 연관된 센서 #1(534), 센서 #2(536) 및 센서 #3(538)에 대응되는 벡터들(700, 702, 704)이 도 7에 도시된 바와 같이 정확하게 판별된다. 캘리브레이션을 위하여 캘리브레이션 고정물, 예컨대 원형 테스트 기판들(530’ 및 532’)이 상기 로봇 엔드 이펙터들(558, 560) 상에 배치되는바, 상기 테스트 기판들의 중심 또는 기준 위치는 예를 들어 전형적으로 상기 엔드 이펙터의 중심 또는 원점들(0,0)이라고 지칭되는 벡터들(620, 622)의 끝에 있는 엔드 이펙터 원점들(624, 626)과 일치하며, 엔드 이펙터 기준 틀들(624, 626)은 엔드 이펙터들(558, 560) 각각과 위치 벡터들(620, 622)에 고정되고 그 엔드 이펙터들(558, 560) 각각과 위치 벡터들(620, 622)과 함께 움직일 수 있다. 여기에서 위치 벡터(620)는 로봇 원점 대 손목부 위치 벡터(704)와 손목부 대 제1 엔드 이펙터 위치 벡터(706)의 합일 수 있다. 유사하게 위치 벡터(622)는 로봇 원점 대 손목부 위치 벡터(704)와 손목부 대 제2 엔드 이펙터 위치 벡터(708)의 합일 수 있다. 여기에서 손목부 위치 벡터(705)는 로봇 원점 대 엘보 벡터(710)와 엘보 대 손목부 벡터(712)의 합일 수 있다. 여기에서 상기 위치 벡터들(620, 622) 및 엔드 이펙터 기준 틀들(624, 626)의 방위는 상기 로봇의 작업 공간 내 임의의 지점에서 상기 로봇들의 동역학적 특성들(kinematics) 및 아암 연동부들 및 밴드들과 상기 구동기 인코더들 위치들 사이의 관계에 기초하여 판별될 수 있다. 기판들(530’ 및 532’)의 알려진 반경들(720) 및 캡처된 관절부 위치들에 기초하여 상기 센서들의 위치들, 예컨대 위치 벡터(704)가 판별될 수 있을 뿐만 아니라 다른 센서들에 연관된 것도 판별될 수 있다. 그 캘리브레이션 절차는 APS 센서들이 구비된 모든 스테이션들에 대하여 전부 반복될 수 있다. 상기 캘리브레이션 절차들 모두는 요구되는 만큼 여러 번 반복될 수 있으며 그 측정값은 평균법, 최소 제곱 평균법 등등에 의하여 평균화될 수 있다. 예시로서, 스테이션에 대하여 측정 프로세스가 반복되는 횟수는 설정 가능한 파라미터일 수 있다.
보여지는 바와 같이, 캘리브레이션에 있어서의 제1 단계는 움직임을 실행함으로써 상기 APS 센서들의 대략적 위치를 판별하는 것이다. 이는 다음과 같이 달성된다:
1. 상기 테스트 기판들(530’, 532’)이 상기 로봇(510) 상에 있는 채, 상기 로봇(510)을 수축 위치로부터 신장 위치로, 예를 들어 공칭의 스테이션 위치로 신장시킨다. 여기에서는 기판들(530’, 532’)의 선도 에지 및 후행 에지(leading and trailing edge)가 3개의 APS 센서들의 세트들(534, 536, 538 및 540, 542, 544)을 가로지름에 따라 각각의 스테이션 위치에 대하여 6개의 센서 이벤트(sensor event)들이 있을 것이다.
2. 각각의 센서 이벤트 시에 상기 엔드 이펙터 위치들(620, 622) 및 엔드 이펙터 기준 틀들(624, 626)의 방위들뿐만 아니라 전이(transition)의 유형, 즉 선도 에지인지 후행 에지인지가 캡처된다. 선도 에지가 센서에 있어서 명대암(light to dark; l2d) 전이로서 정의되는 반면에 후행 에지는 암대명(dark to light; d2l) 전이라는 점이 주목된다.
3. 상기 로봇을 예를 들어 R 홈 위치(home position) 또는 다른 적합한 수축 위치로 수축시킨다.
위에서 캡처된 데이터는 l2d 전이 및 d2l 전이 시에 테스트 웨이퍼들이 상기 3개의 APS 센서들의 세트 각각을 중단시키는 때의 상기 엔드 이펙터 중심들의 방위 및 위치이다. 첨자 j는 6개의 에지 검출 이벤트들에 관련된 양들을 지칭하며 첨자 i는 상기 센서들을 지칭하는바, 아래 표에서 요약되는 바와 같다:
표 1: 주어진 엔드 이펙터와 연관된 첨자 j와 연관된 이벤트들
첨자 (j) 센서 (i) 이벤트
1 좌측 1 명대암/ 선도 에지
3 중심 2 명대암/ 선도 에지
5 우측 3 명대암/ 선도 에지
2 좌측 1 암대명/ 후행 에지
4 중심 2 암대명/ 후행 에지
6 우측 3 암대명/ 후행 에지
여기에서 각각의 엔드 이펙터에 대한 6개의 이벤트들은 상기 테스트 기판의 에지가 예를 들어 신장 또는 수축하는 상기 센서들을 가로지르는 위치들에 대응된다. 상기 센서 위치들의 판별에 있어서의 단계들은 다음과 같을 수 있다. 아래의 절차는 다수의 횟수로 수행될 수 있다. 대안으로서 아래의 절차는 예를 들어 신장 또는 수축 중에 한 번 수행될 수 있다. 대안으로서 움직임들의 임의의 적합한 조합 또는 횟수가 활용될 수 있으며 그 결과는 평균화되거나 아래에서 설명될 바와 같이 활용될 수 있다. 예를 들어 하나, 둘 또는 그 이상의 움직임들로부터 얻어진 센서 위치가 평균화될 수 있다. 여기에서 상기 센서 위치들은 다음과 같이 판별될 수 있다.
1. 도 5에 예를 들어 도시된 바와 같이, 상기 로봇을 문맥 내 스테이션 위치(station location in context)에 대응되는 T 위치로 움직이고 로봇 R을 수축 위치로 움직인다.
2. 아암을 신장시킨다.
3. 센서들(536, 542)에서 단일의 명대암 센서 이벤트들이 발생한 때 상기 엔드 이펙터들의 극좌표 위치(Polar position)를 기록한다.
4. 센서들(534, 538 및 540, 542)에서 2개의 명대암 센서 이벤트들이 발생한 때 엔드 이펙터들의 극좌표 위치들을 기록한다.
5. 센서들(534, 538 및 540, 542)에서 2개의 암대명 센서 이벤트들이 발생한 때 상기 엔드 이펙터들의 극좌표 위치들을 기록한다.
6. 센서들(536, 542)에서 단일의 암대명 센서 이벤트들이 발생한 때 상기 엔드 이펙터들의 극좌표 위치들을 기록한다.
7. 상기 로봇을 수축시킨다.
대안적인 양상들에서 위의 절차는 수축 움직임 또는 다른 적합한 움직임으로써 이루어질 수 있다.
그 후 극좌표로 된 상기 센서들의 위치들은 각각 다음과 같이 계산될 수 있다.
아래 예시에는 좌측 센서(534)의 위치(Rsen1, Tsen1)가 계산된다. 유사하게 다른 센서 위치들이 계산될 수 있다. 다음의 등식들에서 Rwaf는 테스트 고정물 또는 기판의 반경이다.
먼저 엔드 이펙터(558)에 있어서 i = 1 그리고 j = 1 & 2에 대하여 캡처된 엔드 이펙터 위치들(620)은 데카르트 좌표(수학식 1)로 변환된다:
Figure 112016000194016-pct00001
다음의 중간 변수들이 계산된다(수학식 2):
Figure 112016000194016-pct00002
상기 센서의 위치는 수학식 3과 같이 데카르트 좌표로 계산된다:
Figure 112016000194016-pct00003
마지막으로 상기 센서(534)의 위치(700)는 수학식 4와 같이 극 좌표로 변환된다:
Figure 112016000194016-pct00004
유사하게 상기 중심(2) 및 우측(3) 위치들(702, 704)이 계산될 수 있다. 유사하게 상기 전이(transitions) 시에 엔드 이펙터(560)의 캡처된 위치들(622)을 이용하여 센서들(540, 542, 544)에 연관된 위치들이 계산될 수 있다. 위의 절차는 동일 움직임에 대하여 반복되어 각각의 센서에 대한 결과들이 평균화될 수 있다. 대안으로서 위의 절차는 상이한 움직임을에 대하여 반복되어 각각의 센서에 대한 결과들이 평균화될 수 있다.
이제 도 10a 내지 10c를 참조하면, 카메라 시야(536’)의 다양한 도면들이 도시되어 있다. 상기 개시된 실시례의 일 대안적 양상에서, 다수의 관통 빔 센서들 대신에 하나 이상의 카메라들이 스테이션마다 배치될 수 있는바, 예를 들어 모듈(514)의 스테이션들(600, 602)을 위한 위치들(536, 542)에 위치될 수 있다. 또한 도 13을 참조하면, 일 예시적 기판(530’’)이 도시되어 있다. 기판(530’’)은 상기 기판의 일 측, 예를 들어 상기 기판의 후측에 에칭되거나 달리 위치된 마킹들을 가질 수 있는바, 그럼으로써 카메라(536’)가 상기 마킹들 중의 하나 이상의 이미지들을 찍을 수 있으며, 상기 마킹들은 하나 이상의 기준점들, 식별 마크 또는 마크들, 또는 임의의 적합한 마킹을 포함할 수 있다. 카메라(536’)는 프로세서를 가질 수 있는바, 그 프로세서는 연관된 마크를 식별하고 상기 로봇 컨트롤러에, 상기 마크가 캡처된 시점, 기준점(reference)에 대한 상기 마크의 위치 및 상기 마크의 방위와 연관된 하나 이상의 타임스탬프(time stamp)를 제공하도록 구성된다. 상기 마크는 웨이퍼 id 번호, 바코드 또는 2차원 바코드와 같은 식별 표지들(identification indicia) 또는 다른 적합한 식별 표지들을 가진 십자선 및 과녁 구성(800)을 포함할 수 있다. 상기 기준점(800)은 기준점, 예를 들어 상기 기판의 중심 및 결정학적 배향에 대하여 배향된 십자선을 구비할 수 있다. 대안으로서 상기 기준점이 오프셋될 수 있으며 상기 기판의 중심에 대한 참조 벡터(reference vector) 및 방위가 제공될 수 있다. 예를 들어 상기 기판의 위치 및 방위를 더 정확하게 판별하기 위하여, 다른 추가적인 기준점들(802, 804)이 제공될 수 있다. 게다가 기판(530’’)의 결정학적 배향과 나란하거나 그 결정학적 배향에 대하여 기준을 둔 선(806)이 에칭될 수 있다. 게다가 에칭될 수 있는 식별 표지들을 가진 선(808)은 기판(530’’)의 중심 및 결정학적 배향과 나란하거나 그에 대하여 기준을 둔다. 게다가 노치(812)가 제공될 수 있다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 마크, 표지들, 특징부 등등이 제공될 수 있다. 도 10a에는 카메라 또는 배열체(536’)의 시야가 도시되어 있다. 여기에서 배열체(536’)는 로봇 원점(566) 및 방위 기준 틀(608)에 대한 방위(822) 및 위치 벡터(816)를 가진 m x n 픽셀을 갖춘 CCD 또는 다른 적합한 배열체일 수 있다. 초기에는 정확한 위치 벡터(816) 및 기준 틀(822)이 알려지지 않았으며 캘리브레이션될 필요가 있다. 하나의 접근법은 중심 기준점이 상기 엔드 이펙터 중심에 위치해 있거나 상기 엔드 이펙터 기준 틀에 위치해 있는 테스트 기판을 제공하는 것이다. 여기에서 카메라(536’)는 이미지(824)를 찍어 상기 기준점 중심의 픽셀 위치에 기초한 위치 벡터(818)를 식별할 수 있다. 게다가 상기 엔드 이펙터(624)의 위치(620) 및 방위로써, 배열체(536’)의 위치(816) 및 방위(822)가 판별될 수 있다. 다른 일 접근법은 2개 이상의 이미지들, 예를 들어 824, 826을 찍는 것이며, 위치들(824 및 826)과 연관된 로봇 위치들과 함께 픽셀 위치들 또는 벡터들(818, 820)에 기초하여 위치들(824, 826) 사이의 거리가 판별될 수 있고{즉, 유효 픽셀 크기(effective pixel size)를 캘리브레이션함}, 상기 위치(816) 및 방위(822)가 판별될 수 있다. 배열체 위치(816), 방위(822) 및 유효 픽셀 크기(828)의 캘리브레이션에 대한 다른 접근법들에 제공될 수 있는 것으로는 평균법, 최소 제곱 평균법 또는 달리 임의의 적합한 캘리브레이션 방법으로 상기 로봇 위치들 및 방위들에 기초하여 상기 배열체(536’)의 캘리브레이션된 위치 및 방위로 수렴시킴(converging)이 포함된다. 도 10b도 참조하면, 알려진 배열체의 위치(816) 및 방위(822)를 가지고서, 상기 기판이 배열체(536’)의 시야를 지나갈 때 상기 기판의 이미지가 찍혀 그 이미지가 프로세싱된 결과 상기 기판 상의 기준점의 위치(832) 및 방위(834)가 나온다. 상기 이미지에 연관된 시간은 타임스탬프 처리(time stamped)될 수 있으며, 그 연관된 시간에는 그 이미지 이벤트와 동시인 시점의 로봇(510)의 방위(624) 및 벡터(620)인 위치(830)와의 상관 관계가 주어질(correlated) 수 있다. 로봇 배열체 위치 벡터(816) 및 기준점 위치 벡터(832)는 위치 벡터(620)로부터 감산(subtract)되어 상기 기판의 겉보기 편심률 벡터(apparent eccentricity vector; 836)로 귀결될 수 있는바, 그 겉보기 편심률 벡터는 임의의 적합한 기준 틀, 예를 들어 상기 엔드 이펙터 기준 틀(830)로 제공될 수 있다. 유사하게, 원한다면 상기 기판의 방위가 교정될 수 있도록 기준 틀의 방위(834)가 엔드 이펙터 기준 틀(624) 따위에 대하여 판별될 수 있다. 유사하게, 도 10c에 도시된 바와 같이 상기 기준점의 위치 및 방위의 다수의 표본들(multiple samples; 838…840)이 취해질 수 있으며, 연관된 편심률 벡터들 및 방위들이 판별되고 평균화되어 기판 편심률(836’) 및 방위(834’)로 수렴되는바, 예를 들어 최소 제곱 평균화되어 몇몇 기준틀, 예를 들어 엔드 이펙터 기준 틀(624)에 대한 기판 편심률 벡터(836’) 및 방위(834’)로 수렴된다. 이미지 배열체와 연관된 개시된 방법들은 하나 이상의 기판들을 운반할 수 있는 기판 핸들러에 의하여 활용될 수 있는바, 여기에서 상기 핸들러의 컨트롤러는 임의의 적합한 방법으로 편심률, 각도 방위에 대한 기판 배치 또는 피킹을 개별적으로 또는 서로 조합하여 교정할 수 있다. 기술된 것은 새겨진 기준 마크를 가진 기판들 또는 웨이퍼들을 위한 적응형 배치 시스템을 제공하는 적합한 방법들이다.
도 11a, 11b 및 12도 참조하면, 시스템(500)의 도면이 도시되어 있는바, 여기에서 배치 위치 판별(placement location determination)이 설명될 수 있다. 피킹 또는 배치 또는 다른 적합한 작동 동안에 상기 엔드 이펙터의 극좌표 위치 (Rrbtj, Trbtj); j = 1 - 6를 표현하는 벡터들(620)이 각각의 센서 이벤트 시에 수집될 수 있다. 그 측정값들은 최적의 스테이션 또는 표적 배치를 달성하기 위한 편심률을 직접 계산하는 데에 이용될 수 있는바, 수학식 5에 기술될 바와 같다:
Figure 112016000194016-pct00005
기술된 바와 같이 주 좌표계에서의 스테이션 또는 표적 위치로의 벡터(604)는 수학식 6으로 정의된다:
Figure 112016000194016-pct00006
기술된 바와 같이 주 좌표계에서의 센서 i, i = 1, 2, 3의 위치로의 벡터(700, 702, 704)는 수학식 7로 정의된다:
Figure 112016000194016-pct00007
다음으로, 웨이퍼 에지 상의 각각의 지점 j로의 위치 벡터를 표현하는 벡터들(850) rsns(도 12)은 상기 로봇 엔드 이펙터에 부착된 센서 i에 의하여 좌표계(624)로 검출되었으며, 그 벡터들(850)) rsns은 j = 1, 2, …6; j = 1, 2에 있어서 i = 1; j = 3, 4에 있어서 i = 2; j = 5, 6에 있어서 i = 3;에 대한 6개의 센서 이벤트들에 대응되는 상기 엔드 이펙터 위치들(Rrbtj, Trbtj)로부터 계산되는바, 수학식 8은:
Figure 112016000194016-pct00008
그 다음, 상기 웨이퍼 중심으로부터 위에서 정의된 지점들 j 각각으로의 가상의 벡터(852) rjtgt를 상기 엔드 이펙터에 연관된 좌표계를 이용하여 정의하는바, 수학식 9는:
Figure 112016000194016-pct00009
여기에서 e는 상기 엔드 이펙터 좌표계(624)에서 알려지지 않은 편심률 벡터이다. 그 다음, 상기 편심률 벡터의 끝에 위치된 가공의 원(fictitious circle)의 원주로부터 위에서 정의된 지점들 j까지의 거리를 아래 최소화 함수를 이용하여 최소화하는바, 수학식 10은:
Figure 112016000194016-pct00010
그 다음, 위의 비용 함수(cost function)를 최소화하기 위하여 해를 구하든지(solve) 또는 수치적 반복 수렴 기법(numerical iterative technique)을 이용하는바, 예를 들어 표적 또는 스테이션 위치 또는 표적 위치에 대하여 앞서 계산된 e로 시작하거나 임의의 값, 예컨대 0으로 시작하여 e에 대하여 반복한다. 여기에서 상기 엔드 이펙터 기준 틀(624)에서의 상기 기판의 최종 편심률 벡터는 위의 FN의 최소화에 의한 해(solution)로서 판별될 수 있다.
상기 엔드 이펙터 기준 틀들(624, 626)에서 별개의 편심률 벡터들(870, 872)에 대한 해를 각각 구함에 있어서, 편심률 벡터들(870, 872)과 함께 스테이션 위치들(604, 606)을 활용함으로써, 상기 공통의 손목부 위치 벡터(704) 배치, 제1 엔드 이펙터 위치 벡터(706) 배치 및 제2 엔드 이펙터 위치 벡터(708) 배치가 공통(705)의 배치에 대한 역 운동학적 해법(inverse kinematics solving)을 이용하여 판별될 수 있는바, 그럼으로써 상기 기판의 중심들(530, 532)은 그것들 개별의 스테이션 틀들(610, 612)의 중심에 배치된다. 여기에서 배치 위치의 좌표들; 즉 표적 웨이퍼 위치를 달성하도록 조절될 수 있는 로봇 신장 움직임의 끝 점이 얻어진다. 상기 로봇은 상기 표적 위치까지의 공칭의 운반 경로를 따라갈 수 있다. 그 후 상기 로봇은 상기 배치 위치로 지향될 수 있는바, 도 11a 및 11b에 도시된 바와 같다. 대안으로서 상기 로봇은 중간 위치까지의 공칭의 운반 경로를 따라갈 수 있으며 그 후 상기 로봇은 대안으로서 상기 배치 위치들로 지향될 수 있다. 위와 같이, 또는 상기 편심률 벡터들을 계산하는 데에 하나 이상의 이미지들이 이용되는 경우에 속도, 지연속도(latency) 등등에 대한 추가 교정을 위하여, 에지 데이터, 이미지 데이터 등등에 적용되는 바와 같은 임의의 적합한 알고리즘이 이용될 수 있는바, 예를 들어 2004년 8월 26일자 미국 특허 공개공보 제2004/0167743호 및 1989년 4월 4일자 미국 특허 제4,819,167호에 개시된 바와 같으며, 그 둘 모두는 그 전체가 본 명세서에 참조 병합된다.
셋업 동안에 로봇(510)의 안내(teaching) 및 작동, 다양한 작동 모드들이 제공될 수 있다. 제1 모드는 상기 로봇에서 디폴트 스테이션 위치들(default station locations)을 미리 로딩(preload)한다. 다른 일 모드는 이용자가 상기 로봇을 반경 방향으로 움직이거나 조그(jog)할 수 있게 하는바, 이때 상기 엔드 이펙터들은 상기 손목부의 공칭 반경 방향으로부터 프로그램 가능한 고정된 오프셋에 있으며, 상기 프로그램 가능한 오프셋들은 동일하거나 혹은 상이할 수 있다. 제3 모드는 반경 방향 움직임들을 혼합함으로써 상기 손목부가 실제 안내 위치들(610, 612) 사이의 선에 대하여 직각인 경로(623)에 대하여 따라가는바, 상기 손목부는 상기 상측 아암 및 전측 아암의 링크 길이들이 동일한 경우에 로봇(510)의 중심(566)을 지나가도록 구속되거나, 또는 부등의 길이를 가진 전측 아암들 및 상측 아암들에 의하여 구속되는 바와 같이 오프셋되어 지나가도록 구속된다. 다른 일 모드에서, 상기 이용자는 좌측 또는 우측 엔드 이펙터들 기준 틀에 대하여, 또는 디폴트 기준 틀 또는 안내(taught)된 스테이션 기준 틀에 대하여, 상기 좌측 또는 우측 엔드 이펙터를 조그할 수 있다. 다른 일 모드에서 예를 들어 상기 좌측 또는 우측 스테이션이 안내되는 때에 이용자는 조그를 위하여 인접한 스테이션 또는 엔드 이펙터 기준 틀로 전환할 수 있는바, 그 안내된 엔드 이펙터는 다른 것이 안내 및 조그되는 동안에 위치에 잠겨진다. 예시로서, 안내된 고정 위치 엔드 이펙터는 인접한 엔드 이펙터의 안내 또는 조그 동안에 회전할 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터 위치의 위치{예를 들어, 벡터(620 또는 622)}는 고정될 수 있다.
일 예시에 따르면, 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치로서, 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하는 프로그램 저장 장치가 제공될 수 있는바, 예시로서 예컨대 메모리가 제공될 수 있으며, 여기에서 상기 작동들은 본 명세서에 설명된 바와 같은 상기 컨트롤러에 의하여 수행되는 작동들 중 임의의 것을 포함한다. 위에서 설명된 방법들은 프로세서, 메모리 및 소프트웨어로써 적어도 부분적으로 수행 또는 제어될 수 있다.
이제 도 14a를 참조하면, 프로세스 흐름도(900)가 도시되어 있다. 상기 프로세스(900)는 카메라 위치(910)를 판별하며, 기판 위치(912)를 판별하고, 상기 기판 위치를 교정하는바, 새겨진 기준 마크를 가진 웨이퍼를 위한 적응형 배치 시스템으로써 아래에서 설명될 바와 같다.
또한 도 14c를 참조하면, 프로세스 흐름도(940)가 도시되어 있다. 그 예시적 방법(940)은 로봇의 제1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판을 상기 로봇에 의하여 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직임(924); 상기 기판이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직여지고 있는 동안에 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별함(944); 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 움직일 때 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교함(946);을 포함할 수 있다.
표기법은 다음과 같다.
CF 비용 함수(단위가 없거나 단위가 m2임)
N 카메라에 의해 찍힌 스냅샷들의 개수
kd 비용 함수 가중 계수(1/m2)
kθ 비용 함수 가중 계수(1/rad2)
Figure 112016000194016-pct00011
카메라 좌표계에서 측정된 지점 i의 x-좌표(m)
Figure 112016000194016-pct00012
로봇 엔드-이펙터 좌표계에서의 웨이퍼 중심의 x-좌표(m)
xadj 주 좌표계에서의 조절되는 배치 위치의 x-좌표(m)
xtgt 주 좌표계에서의 표적 배치 위치의 x-좌표(m)
xi 주 좌표계에서 측정된 지점 i의 x-좌표(m)
xcam 주 좌표계에서 측정된 원점의 x-좌표(m)
xcam * 주 좌표계에서의 카메라 좌표계의 원점의 추정(estimated) x-좌표
Figure 112016000194016-pct00013
카메라 좌표계에서 측정된 지점 i의 y-좌표(m)
Figure 112016000194016-pct00014
로봇 엔드-이펙터 좌표계에서의 웨이퍼 중심의 y-좌표(m)
Yadj 주 좌표계에서의 조절되는 배치 위치의 y-좌표(m)
Ytgt 주 좌표계에서의 표적 배치 위치의 y-좌표(m)
yi 주 좌표계에서 측정된 지점 i의 x-좌표(m)
ycam 로봇 좌표계에서 측정된 카메라 좌표계의 원점의 x-좌표(m)
yRBT0 * 주 좌표계에서의 카메라 좌표계의 원점의 추정 y-좌표(m)
Figure 112016000194016-pct00015
로봇 엔드-이펙터 좌표계에서의 웨이퍼의 방위(rad)
Figure 112016000194016-pct00016
카메라 좌표계에서 측정된 지점 i와 연관된 방위(rad)
θadj 주 좌표계에서의 조절되는 배치 위치의 방위(rad)
θtgt 로봇 좌표계에서의 표적 배치 위치의 방위(rad)
θi 주 좌표계에서 측정된 지점 i와 연관된 방위(rad)
θcam 주 좌표계에서 측정된 카메라 좌표계의 방위(rad)
θcam * 주 좌표계에서의 카메라 좌표계의 추정 방위(rad)
θrbti 스냅샷 i가 찍힌 때의 주 좌표계에서의 로봇 엔드-이펙터 좌표계의 방위(rad)
카메라 좌표계로부터 로봇 좌표계로의 변환을 다음과 같을 수 있다.
Figure 112016000194016-pct00017
,
Figure 112016000194016-pct00018
및
Figure 112016000194016-pct00019
로부터 to xi, yi 및 θi로의 변환은:
Figure 112016000194016-pct00020
Figure 112016000194016-pct00021
Figure 112016000194016-pct00022
단일의 카메라 스냅샷에 기초한 캘리브레이션은 다음과 같을 수 있다.
입력 정보: i = 1인 경우에 대하여 카메라 스냅샷으로부터 추출된 측정값들(
Figure 112016000194016-pct00023
,
Figure 112016000194016-pct00024
및
Figure 112016000194016-pct00025
), 및 i = 1인 경우에 대하여 로봇 인코더들에 기초하여 판별된 측정값들(xi, yi 및 θi). 목적: 주 좌표계에서 카메라의 위치(xcam, ycam 및 θcam)를 계산한다:
Figure 112016000194016-pct00026
Figure 112016000194016-pct00027
Figure 112016000194016-pct00028
대안으로서, 주 좌표계에서의 상기 카메라의 위치는 극 좌표 또는 원통 좌표의 관점에서, 또는 임의의 다른 적합한 좌표로 표현될 수 있다.
방위 정보를 활용하는 다수의 스냅샷들에 기초한 캘리브레이션은 다음과 같을 수 있다.
입력 정보: i = 1, 2, …, N인 경우에 대하여 카메라 스냅샷들로부터 추출된 측정값들(
Figure 112016000194016-pct00029
,
Figure 112016000194016-pct00030
및
Figure 112016000194016-pct00031
), 및 i = 1, 2, …, N인 경우에 대하여 로봇 인코더들에 기초하여 판별된 측정값들(xi, yi 및 θi). 목적: 주 좌표계에서 카메라의 위치(xcam, ycam 및 θcam)를 추정(estimate)한다:
Figure 112016000194016-pct00032
Figure 112016000194016-pct00033
Figure 112016000194016-pct00034
Figure 112016000194016-pct00035
Figure 112016000194016-pct00036
Figure 112016000194016-pct00037
Figure 112016000194016-pct00038
xcam, ycam 및 θcam에 대하여 반복함으로써 위의 비용 함수를 최소화하는 데에 수치적 반복 수렴 기법이 이용될 수 있다. 그 시작점은 식 14 내지 16에 따른 스냅샷들 중의 하나에 기초하여 선택될 수 있다.
대안으로서, 주 좌표계에서의 상기 카메라의 위치는 극 좌표 또는 원통 좌표의 관점에서, 또는 임의의 다른 적합한 좌표로 표현될 수 있다.
방위 정보를 제외한 다수의 스냅샷들에 기초한 캘리브레이션은 다음과 같을 수 있다.
입력 정보: i = 1, 2, …, N인 경우에 대하여 카메라 스냅샷들로부터 추출된 측정값들(
Figure 112016000194016-pct00039
및
Figure 112016000194016-pct00040
), 및 i = 1, 2, …, N인 경우에 대하여 로봇 인코더들에 기초하여 판별된 측정값들(xi 및 yi). 목적: 주 좌표계에서 카메라의 위치(xcam, ycam 및 θcam)를 추정한다:
Figure 112016000194016-pct00041
Figure 112016000194016-pct00042
Figure 112016000194016-pct00043
Figure 112016000194016-pct00044
Figure 112016000194016-pct00045
xcam, ycam 및 θcam에 대하여 반복함으로써 위의 비용 함수를 최소화하는 데에 수치적 반복 수렴 기법이 이용될 수 있다. 그 시작점은 식 14 내지 16에 따른 스냅샷들 중의 하나에 기초하여 선택될 수 있다.
대안으로서, 상기 로봇 좌표계에서의 상기 카메라의 위치는 극 좌표 또는 원통 좌표의 관점에서, 또는 임의의 다른 적합한 좌표로 표현될 수 있다.
단일의 카메라 스냅샷에 기초한 웨이퍼 위치의 교정은 다음과 같을 수 있다.
입력 정보: i = 1인 경우에 대하여 카메라 스냅샷으로부터 추출된 측정값들(
Figure 112016000194016-pct00046
및
Figure 112016000194016-pct00047
), 및 i = 1인 경우에 대하여 로봇 인코더들에 기초하여 판별된 측정값들(xi, yi 및 θi)(엔드-이펙터가 독립적으로 작동되지 않는 경우 θi는 xi 및 yi의 함수임). 목적: 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치(
Figure 112016000194016-pct00048
및
Figure 112016000194016-pct00049
)를 계산하고, 조절되는 배치 위치(xadj 및 yadj)를 판별한다{로봇이 독립적으로 관절 연결(independently articulated)된 엔드-이펙터를 구비한다면, θadj는 임의적으로 선택될 수 있으며; 구비하지 않는다면 θadj는 xadj 및 yadj의 함수임):
Figure 112016000194016-pct00050
Figure 112016000194016-pct00051
Figure 112016000194016-pct00052
상기 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치(
Figure 112016000194016-pct00053
및
Figure 112016000194016-pct00054
)가 계산되면, 상기 조절되는 배치 위치(xadj 및 yadj)(즉, 주 좌표계에서 정의된 표적 웨이퍼 위치를 달성하도록 조절되는 배치 위치)가 판별될 수 있다:
Figure 112016000194016-pct00055
Figure 112016000194016-pct00056
여기에서 상기 로봇이 독립적으로 관절 연결된 엔드-이펙터 또는 오리엔터(orienter)를 구비한다면 θadj는 임의적으로 선택될 수 있으며, 또는 상기 로봇이 독립적으로 관절 연결된 엔드-이펙터 또는 오리엔터를 구비하지 않는다면 θadj는 xadj 및 yadj의 함수이다. 후자의 경우에 xadj, yadj 및 θadj는 식 21, 22 및 θadj와 xadj, yadj 사이의 관계에 기초하여 함께 계산될 수 있다.
대안으로서, 상기 배치 위치는 상기 엔드-이펙터 좌표계에서의 상기 웨이퍼의 위치를 계산하지 않고서 직접 계산될 수 있는바, [12]에 서술된 바와 같다. 극 좌표계, 원통 좌표계 또는 임의의 다른 적합한 좌표계가 이용될 수 있다.
다수의 카메라 스냅샷들에 기초한 웨이퍼 위치의 교정은 다음과 같을 수 있다.
입력 정보: i = 1, 2, …N인 경우에 대하여 카메라 스냅샷들로부터 추출된 측정값들(
Figure 112016000194016-pct00057
및
Figure 112016000194016-pct00058
), 및 i = 1, 2, …, N인 경우에 대하여 로봇 인코더들에 기초하여 판별된 측정값들(xi, yi 및 θi)(엔드-이펙터가 독립적으로 작동되지 않는 경우 θi는 xi 및 yi의 함수임). 목적: 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치(
Figure 112016000194016-pct00059
및
Figure 112016000194016-pct00060
)를 추정하고, 조절되는 배치 위치(xadj 및 yadj)를 판별한다(로봇이 독립적으로 관절 연결된 엔드-이펙터를 구비한다면, θadj는 임의적으로 선택될 수 있음):
Figure 112016000194016-pct00061
Figure 112016000194016-pct00062
Figure 112016000194016-pct00063
Figure 112016000194016-pct00064
Figure 112016000194016-pct00065
및
Figure 112016000194016-pct00066
에 대하여 반복함으로써 위의 비용 함수를 최소화하는 데에 수치적 반복 수렴 기법이 이용될 수 있다. 그 시작점은 식 29 내지 31에 따른 스냅샷들 중의 하나에 기초하여 선택될 수 있다.
상기 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치(
Figure 112016000194016-pct00067
및
Figure 112016000194016-pct00068
)가 추정되면, 상기 조절되는 배치 위치(xadj 및 yadj)(즉, 주 좌표계에서 정의된 표적 웨이퍼 위치를 달성하도록 조절되는 배치 위치)가 판별될 수 있다:
Figure 112016000194016-pct00069
Figure 112016000194016-pct00070
여기에서 상기 로봇이 독립적으로 관절 연결된 엔드-이펙터 또는 오리엔터(orienter)를 구비한다면 θadj는 임의적으로 선택될 수 있으며, 또는 상기 로봇이 독립적으로 관절 연결된 엔드-이펙터 또는 오리엔터를 구비하지 않는다면 θadj는 xadj 및 yadj의 함수이다. 후자의 경우에 xadj, yadj 및 θadj는 식 38, 39 및 θadj와 xadj, yadj 사이의 관계에 기초하여 함께 계산될 수 있다.
대안으로서, 상기 배치 위치는 상기 엔드-이펙터 좌표계에서의 상기 웨이퍼의 위치를 계산하지 않고서 직접 계산될 수 있는바, [12]에 서술된 바와 같다. 극 좌표계, 원통 좌표계 또는 임의의 다른 적합한 좌표계가 이용될 수 있다.
단일의 스냅샷에 기초한 웨이퍼 위치 및 방위의 교정은 다음과 같을 수 있다.
관절 연결된 엔드-이펙터 또는 엔드-이펙터 상의 회전 특징부(오리엔터)를 갖춘 로봇이 요구됨. 입력 정보: i = 1인 경우에 카메라 스냅샷으로부터 추출된 측정값들(
Figure 112016000194016-pct00071
,
Figure 112016000194016-pct00072
및
Figure 112016000194016-pct00073
), 및 i = 1인 경우에 로봇 인코더들에 기초하여 판별된 측정값들(xi, yi 및 θi). 목적: 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치 및 방위(
Figure 112016000194016-pct00074
,
Figure 112016000194016-pct00075
및
Figure 112016000194016-pct00076
)를 추정하고, 조절되는 배치 위치(xadj, yadj 및 θadj)를 판별한다:
Figure 112016000194016-pct00077
Figure 112016000194016-pct00078
Figure 112016000194016-pct00079
Figure 112016000194016-pct00080
상기 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치(
Figure 112016000194016-pct00081
,
Figure 112016000194016-pct00082
및
Figure 112016000194016-pct00083
)가 계산되면, 상기 조절되는 배치 위치(xadj, yadj 및 θadj)(즉, 주 좌표계에서 정의된 표적 웨이퍼 위치 및 방위를 달성하도록 조절되는 배치 위치)가 판별될 수 있다:
Figure 112016000194016-pct00084
Figure 112016000194016-pct00085
Figure 112016000194016-pct00086
대안으로서, 상기 배치 위치는 상기 엔드-이펙터 좌표계에서의 상기 웨이퍼의 위치를 계산하지 않고서 직접 계산될 수 있는바, [12]에 서술된 바와 같다. 극 좌표계, 원통 좌표계 또는 임의의 다른 적합한 좌표계가 이용될 수 있다.
다수의 스냅샷들에 기초한 웨이퍼 위치 및 방위의 교정은 다음과 같을 수 있다.
관절 연결된 엔드-이펙터 또는 엔드-이펙터 상의 회전 특징부(오리엔터)를 갖춘 로봇이 요구됨. 입력 정보: i = 1, 2, …, N인 경우에 카메라 스냅샷들로부터 추출된 측정값들(
Figure 112016000194016-pct00087
,
Figure 112016000194016-pct00088
및
Figure 112016000194016-pct00089
), 및 i = 1, 2, …, N인 경우에 로봇 인코더들에 기초하여 판별된 측정값들(xi, yi 및 θi). 목적: 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치 및 방위(
Figure 112016000194016-pct00090
,
Figure 112016000194016-pct00091
및
Figure 112016000194016-pct00092
)를 추정하고, 조절되는 배치 위치(xadj, yadj 및 θadj)를 판별한다:
Figure 112016000194016-pct00093
Figure 112016000194016-pct00094
Figure 112016000194016-pct00095
Figure 112016000194016-pct00096
Figure 112016000194016-pct00097
Figure 112016000194016-pct00098
,
Figure 112016000194016-pct00099
및
Figure 112016000194016-pct00100
에 대하여 반복함으로써 위의 비용 함수를 최소화하는 데에 수치적 반복 수렴 기법이 이용될 수 있다. 그 시작점은 식 40 내지 43에 따른 스냅샷들 중의 하나에 기초하여 선택될 수 있다. 식 50의 비용 함수에 있어서의 2개의 합들이 독립적이기 때문에 그 합들이 독립적으로 최소화될 수 있다.
상기 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치(
Figure 112016000194016-pct00101
,
Figure 112016000194016-pct00102
및
Figure 112016000194016-pct00103
)가 추정되면, 상기 조절되는 배치 위치(xadj, yadj 및 θadj)(즉, 주 좌표계에서 정의된 표적 웨이퍼 위치 및 방위를 달성하도록 조절되는 배치 위치)가 판별될 수 있다:
Figure 112016000194016-pct00104
Figure 112016000194016-pct00105
Figure 112016000194016-pct00106
대안으로서, 상기 배치 위치는 상기 엔드-이펙터 좌표계에서의 상기 웨이퍼의 위치를 계산하지 않고서 직접 계산될 수 있다. 극 좌표계, 원통 좌표계 또는 임의의 다른 적합한 좌표계가 이용될 수 있다.
다수의 캘리브레이션 경로들을 가진 적응형 배치 시스템이 다음과 같을 수 있다.
상기 적응형 배치 시스템은 다수의 카메라 캘리브레이션들(위치들)을 활용하여 상기 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 위치 및/또는 상기 조절되는 배치 위치를 계산할 수 있다. 그 카메라 위치들은 초기의 캘리브레이션 프로세스에서 상이한 동작 경로(motion path)들에 대하여 식별된다. 이는 상기 APS의 정확도를 개선할 것으로 기대되는바, 왜냐하면, 특히 상기 웨이퍼가 상기 로봇 엔드-이펙터 상에 오정렬된 때에{이 시나리오는 초기의 캘리브레이션 프로세스에서 상이한 동작 경로에 의하여 에뮬레이션(emulate)됨} 상기 로봇 시스템의 다양한 부정확성들(inaccuracies)이 고려되기 때문이다.
캘리브레이션 프로세스에서, 상기 로봇은 상기 카메라 위치를 찾는 다수의 움직임들을 수행한다. 이 움직임은 공칭의 동작 경로뿐만 아니라 상기 공칭의 동작 경로의 양측에 있는 추가적 캘리브레이션 동작 경로들을 포함하는바, 상기 추가적 캘리브레이션 경로들은 예를 들어 상기 공칭의 동작 경로에 실질적으로 평행하다. 전형적으로 상기 추가적 캘리브레이션 동작 경로들은 상기 로봇 엔드-이펙터 상에 오정렬이 있었더라면 상기 웨이퍼가 따를 경로와 유사한 경로를 상기 웨이퍼가 상기 로봇 엔드-이펙터 상의 상기 웨이퍼의 예상되는 최대 오정렬 지점까지 따르도록 한정된다. 일 예시로서, 상기 로봇 엔드-이펙터 상의 웨이퍼의 예상되는 최대 오정렬이 5mm라고 가정하면, 상기 공칭의 동작 경로의 양측에 5개의 추가적 캘리브레이션 동작 경로들이 이용될 수 있는바, 상기 5개의 추가적 캘리브레이션 동작 경로들은 1mm의 증분을 가지고 동등하게 이격된다. 대안으로서 상기 캘리브레이션 동작 경로들의 임의의 적합한 형상 및 이격이 이용될 수 있다. 상기 로봇이 APS 배치 동작을 수행하는 때에 상기 로봇 엔드-이펙터 상의 상기 웨이퍼의 위치 및/또는 상기 조절되는 배치 위치는 공칭의 캘리브레이션 동작 경로에 기초하여 식별된 카메라 위치를 이용하여 먼저 계산된다. 그렇다면 결과적인 측방향 차이는 상기 웨이퍼의 실제 경로에 가장 가까운 캘리브레이션 동작 경로를 판별하는 데에 이용되고, 상기 로봇 엔드-이펙터 상의 상기 웨이퍼의 위치 및/또는 상기 조절되는 배치 위치는 이 캘리브레이션 동작 경로에 기초하여 식별되는 센서 위치들을 이용하여 재계산된다. 대안으로서, 상기 로봇 엔드-이펙터 상의 상기 웨이퍼의 위치 및/또는 상기 조절되는 배치 위치는, 각각 상기 웨이퍼의 실제 경로의 일 측에 있는 2개의 가장 가까운 캘리브레이션 동작 경로들에 기초하여 식별된 카메라 위치들을 이용하여 판별되는 결과값들의 평균으로서 재계산될 수 있다. 그 평균은 상기 웨이퍼의 실제 경로의 상기 2개의 가장 가까운 캘리브레이션 동작 경로들로부터의 거리를 반영하도록 가중(weighted)될 수 있다. 대안으로서, 상기 추가적 캘리브레이션 동작 경로들에 기초하여 식별되는 카메라 위치들을 이용하여 상기 로봇 엔드-이펙터 상의 상기 웨이퍼의 위치 및/또는 상기 조절되는 배치 위치를 재계산하도록 임의의 적합한 알고리즘이 채용될 수 있다.
도 14b를 참조하면, 예시적 방법(920)의 흐름도가 도시되어 있다. 상기 예시적 방법(920)은 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 구비한 로봇을 제공함(922)을 포함할 수 있는바, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있다. 상기 예시적 방법(920)은 상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 부분적으로 독립적으로 움직임(924)을 포함할 수 있는바, 상기 구동기에 연결된 컨트롤러는, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋을 검출(926)하며, 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절(928)한다.
도 15를 참조하면, 예시적 기판 운반 로봇(1100)의 개략 상부 평면도가 도시되어 있다. 로봇(1100)은 구동부(1110) 및 구동부(1110)에 결합된 아암 부분(1112)을 구비한 진공 적합성 또는 임의의 적합한 로봇일 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 아암(1112)은 공통의 상측 아암(1114) 및 엘보 관절부들(1120, 1122)에 의하여 상측 아암(1114)에 개별적으로 결합된 2개의 독립적으로 작동 가능한 전측 아암들(1116, 1118)을 구비한 것으로 도시되었다. 전측 아암(1116)은 손목부(1128)에서 전측 아암(1116)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터들(1124, 1126)을 구
비한다. 유사하게 전측 아암(1118)은 손목부(1134)에서 전측 아암(1118)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터들(1130, 1132)을 구비한다. 도시된 실시례에서 기판들(1136, 1138)은 하나의 장비 안의 스테이션들로 그리고 그 스테이션들로부터 동시에 운반될 수 있는바, 기판들(1136, 1138)의 피킹 또는 배치는 독립적으로 그리고 동시에 이루어질 수 있으며, 상기 기판들 각각은 서로 독립적인 위치에 배치될 수 있다.
또한 도 16을 참조하면, 예시적 기판 운반 로봇(1150)의 개략 상부 평면도가 도시되어 있다. 로봇(1150)은 구동부(1110) 및 구동부(1110)에 결합된 아암 부분(1160)을 가지는 진공 적합성 또는 임의의 적합한 로봇일 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 아암(1160)은 2개의 독립적으로 구동되는 상측 아암들(1162, 1164), 및 엘보 관절부들(1170, 1172)에 의하여 상측 아암들(1162, 1164)에 개별적으로 결합된 2개의 독립적으로 작동 가능한 전측 아암들(1166, 1168)을 구비한 것으로 도시된다. 전측 아암(1166)은 손목부(1178)에서 전측 아암(1166)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터들(1174, 1176)을 구비한다. 유사하게 전측 아암(1168)은 손목부(1184)에서 전측 아암(1168)에 결합된 독립적으로 작동 가능한 엔드 이펙터들(1180, 1182)을 구비한다. 도시된 실시례에서 기판들(1136, 1138)은 하나의 장비 안의 스테이션들로 그리고 그 스테이션들로부터 동시에 운반될 수 있는바, 기판들(1136, 1138)의 피킹 또는 배치는 독립적으로 그리고 동시에 이루어질 수 있으며, 상기 기판들 각각은 서로 독립적인 위치에 배치될 수 있다. 도시된 실시례에서 상기 상측 아암 링크 길이들과 전측 아암 링크 길이들은 상이할 수 있으며 원형 또는 비원형 풀리들에 의하여 구동될 수 있다. 부등의 링크 길이들을 가지고 비원형 풀리들에 의하여 구동되는 아암들의 예시는 "Robot having Arm with Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허출원 제13/833,732호에서 주어지는바, 그 특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조 병합된다. 대안적인 양상들에서 원형 풀리들을 가진 동일한 링크 길이들을 가지는 아암들 또는 부등의 링크 길이들을 가지는 아암들이 제공될 수 있다. 도 15 및 16 각각에는 2개의 엔드 이펙터들을 구비한 2개의 아암들이 도시된다. 대안적인 양상들에서는 단일 또는 다수의 엔드 이펙터들을 구비한 단일의 아암이 제공될 수 있다.
도 17을 참조하면, 로봇(1100)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 구동기(1110)는 동일축 모터 인코더 구성체들(1210, 1212, 1214, 1216, 1218)에 결합된 5개의 동일축 샤프트들을 구비하는 것으로 도시되었는바, 그 1210, 1212, 1214, 1216, 1218은 내측 샤프트들로부터 외측으로 지정되었다. 각각의 모터 구성체는 진공 기밀 하우징(1110) 안에 배치될 수 있다. 대안으로서, 구동기들(1210, 1212, 1214, 1216, 1218)의 모터들의 회전자들만 구동기 하우징(1220) 안의 진공에 있을 수 있는바, 상기 회전자들과 고정자들 사이에 슬리브가 제공될 수 있다. 리드 스크루와 같은 수직 구동기(1222) 또는 다른 적합한 구동기는 하우징(1220)을 상승 및 하강시킬 수 있는바, 슬라이드들(1224)이 하우징(1220)을 수직 방향으로 구속하며, 벨로즈들(1226)이 하우징(1220) 및 플랜지(1228)에 결합되어 진공 환경을 유지할 수 있으며, 여기에서 아암(1112) 및 하우징(1220)의 내측 부분이 진공에 노출될 수 있다. 구동기(1218)의 샤프트는 상기 공통의 상측 아암(1114)에 직접 결합된다. 구동기(1216)의 샤프트는 풀리(1230)에 직접 결합되는바, 다시 그 풀리(1230)는 밴드들(bands)에 의하여 엘보(1122) 안의 풀리(1232)에 결합되며, 풀리(1232)는 전측 아암(1118)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1216)의 회전은 상기 엘보(1122)를 중심으로 전측 아암(1118)을 회전시킨다. 구동기(1214)의 샤프트는 풀리(1234)에 직접 결합되고 다시 그 풀리(1234)는 밴드들에 의하여 엘보(1120) 안의 풀리(1236)에 결합되는바, 풀리(1236)는 전측 아암(1116)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1214)의 회전은 상기 엘보(1120)를 중심으로 전측 아암(1116)을 회전시킨다. 구동기(1212)의 샤프트는 풀리(1238)에 직접 결합되고 다시 그 풀리(1238)는 밴드들에 의하여 엘보(1122) 안의 풀리(1240)에 결합되는바, 풀리(1240)는 엘보(1122) 안의 풀리(1242)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1242)는 밴드들에 의하여 손목부(1134) 내의 풀리(1244)에 결합되는바, 풀리(1244)는 하측 엔드 이펙터(1132)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1212)의 회전은 상기 손목부(1134)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(1132)를 회전시킨다. 유사하게, 풀리(1238)도 밴드들에 의하여 엘보(1120) 안의 풀리(1246)에 결합되는바, 풀리(1246)는 엘보(1120) 안의 풀리(1248)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1248)는 밴드들에 의하여 손목부(1128) 내의 풀리(1250)에 결합되는바, 풀리(1250)는 하측 엔드 이펙터(1126)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1212)의 회전은 상기 손목부(1128)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(1126)를 회전시킨다. 게다가 모터(1212)의 회전은 하측 엔드 이펙터들(1126, 1132) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(1128, 1134)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기(1210)의 샤프트는 풀리(1252)에 직접 결합되며, 다시 그 풀리(1252)는 밴드들에 의하여 엘보(1122) 안의 풀리(1254)에 결합되는바, 풀리(1254)는 엘보(1122) 안의 풀리(1256)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1256)는 밴드들에 의하여 손목부(1134) 내의 풀리(1258)에 결합되는바, 풀리(1258)는 상측 엔드 이펙터(1130)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(210)의 회전은 상기 손목부(1134)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(1130)를 회전시킨다. 유사하게 풀리(1252)도 밴드들에 의하여 엘보(1120) 안의 풀리(1260)에 결합되는바, 풀리(1260)는 엘보(1120) 안의 풀리(1262)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1262)는 밴드들에 의하여 손목부(1128) 안의 풀리(1264)에 결합되는바, 풀리(1250)는 상측 엔드 이펙터(1124)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(210)의 회전은 상기 손목부(1128)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(124)를 회전시킨다. 게다가 모터(1210)의 회전은 상측 엔드 이펙터들(1124, 1130) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(1128, 1134)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기들(1210, 1212, 1214, 1216, 2118)과 연관된 샤프트들은 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 하우징(1220)에 대한 임의의 적합한 지탱 구성체 또는 기타 구성체(bearing or other arrangement)에 의하여 지지될 수 있다. 엘보들(1120, 1122) 각각 안의 3개의 풀리들 및 손목부들(1128, 1134) 각각 안의 2개의 풀리들은 각각의 관절부의 공통의 축에 대하여 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 임의의 적합한 지탱 구성체 도는 기타 구성체에 의하여 지지될 수 있다. 개별의 풀리 비율(pulley ratios)에 관한 다음 설명은 각각의 링크의 링크 길이들이 동일하다는 가정에 기초하고 있다. 대안적인 양상들에서 상이한 비율 또는 구동 구성이 제공될 수 있는바, 예를 들어 그 링크 길이는 상이하다. 부등의 링크 길이들을 가지고 비원형 풀리들에 의하여 구동되는 아암들의 일 예시는 "Robot having Arm with Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허출원 제13/833,732호에 주어지는바, 그 특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조 병합된다. 도시된 실시례에서는 풀리들 및 밴드들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 동력 전달 구성체(power transmission arrangement)가 제공될 수 있는바, 예를 들어 벨트들, 링크들, 기어들, 케이블 또는 임의의 적합한 구성체들이 그것이다. 도시된 실시례에서 5개의 동일축 직접 구동 샤프트들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 구동 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 관절부들 안의 모터들, 링크들, 감속기들(speed reducers), 벨트들, 자기 결합들(magnetic couplings), 선형적 구동기 및/또는 회전 구동기 또는 임의의 적합한 구동기가 제공될 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1230, 1232와 1234, 1236) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1이거나 또는 1:1보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1238, 1240과 1238, 1246) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:3이거나 또는 1:3보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1252, 1254와 1252, 1250) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:3이거나 1:3보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1242, 1244와 1248, 2150) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:2일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1256, 1258과 1262, 1264) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:2일 수 있다. 작동 중에 구동기들(1210, 1212, 1214, 1216, 1218) 모두의 동시 회전은 전체 아암 조립체를 회전시킨다. 풀리들(1234, 1238 및 1252) 및 공통 링크(1114)의 동시 회전과 풀리(1230)의 반대 회전은 엔드 이펙터들(1124, 1126)이 공통의 상측 아암(1114)과 함께 회전하는 동안에 엔드 이펙터들(1130, 1132)을 신장 또는 수축시킨다. 유사하게 풀리들(1230, 1238 및 1252) 및 공통 링크(1114)의 동시 회전과 풀리(1234)의 반대 회전은 엔드 이펙터들(1130, 1132)이 공통의 상측 아암(1114)과 함께 회전하는 동안에 엔드 이펙터들(1124, 1126)을 신장 또는 수축시킨다. 게다가 풀리(1238)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(1132, 1126)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 유사하게 풀리(1252)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(1130, 1124)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 설명된 상기 5개의 회전축 구동기 및 아암 구성으로써 2개의 기판들은 상이한 위치들에 독립적으로 위치될 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 예를 들어 엔드 이펙터들(1130, 1132) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 유사하게 엔드 이펙터들(1124, 1126) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 대안적인 양상들에서 더 많거나 더 적은 아암들 및 축들이 제공될 수 있다.
도 18을 참조하면, 로봇(1150)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 구동기(1110)는 동일축 모터 인코더 구성체들(1210, 1212, 1214, 1216, 1218)에 결합된 5개의 동일축 샤프트들을 구비하는 것으로 도시되었는바, 그 1210, 1212, 1214, 1216, 1218은 위에서 설명된 바와 같이 내측 샤프트들로부터 외측으로 지정되었다. 구동기(1218)의 샤프트는 상측 아암(1164)에 직접 결합된다. 구동기(1210)의 샤프트는 상측 아암(1162)에 직접 결합된다. 여기에서 아암들(1162, 1164)은 독립적으로 회전 가능하다. 구동기(1216)의 샤프트는 풀리(1310)에 직접 결합되는바, 다시 그 풀리(1310)는 밴드들(bands)에 의하여 엘보(1172) 안의 풀리(1312)에 결합되며, 풀리(1312)는 전측 아암(1168)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1216)의 회전은 상기 엘보(1172)를 중심으로 전측 아암(1168)을 회전시킨다. 그 다음, 풀리(1310)는 밴드들에 의하여 엘보(1170) 안의 풀리(1314)에 결합되는바, 풀리(1314)는 전측 아암(1166)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1216)의 회전은 상기 엘보(1170)를 중심으로 전측 아암(1166)을 회전시킨다. 게다가 모터(1216)의 회전은 전측 아암들(1168, 1166) 둘 모두를 그것들 개별의 엘보들(1172, 1170)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기(1214)의 샤프트는 풀리(1316)에 직접 결합되며, 다시 그 풀리(1316)는 밴드들에 의하여 엘보(1172) 안의 풀리(1318)에 결합되는바, 풀리(1318)는 엘보(1172) 안의 풀리(1320)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1320)는 밴드들에 의하여 손목부(1184) 안의 풀리(1322)에 결합되는바, 풀리(1322)는 하측 엔드 이펙터(1182)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1214)의 회전은 상기 손목부(1184)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(1182)를 회전시킨다. 유사하게 풀리(1310)도 밴드들에 의하여 엘보(1170) 안의 풀리(1324)에 결합되는바, 풀리(1324)는 엘보(1170) 안의 풀리(1326)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1326)는 밴드들에 의하여 손목부(1178) 안의 풀리(1328)에 결합되는바, 풀리(1328)는 하측 엔드 이펙터(1176)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1214)의 회전은 상기 손목부(1178)를 중심으로 하측 엔드 이펙터(1176)를 회전시킨다. 게다가 모터(1214)의 회전은 하측 엔드 이펙터들(1176, 1182) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(1178, 1184)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기(1212)의 샤프트는 풀리(1330)에 직접 결합되며, 다시 그 풀리(1330)는 밴드들에 의하여 엘보(1172) 안의 풀리(1332)에 결합되는바, 풀리(1332)는 엘보(1172) 안의 풀리(1334)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1334)는 밴드들에 의하여 손목부(1184) 내의 풀리(1336)에 결합되는바, 풀리(1336)는 상측 엔드 이펙터(1180)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1212)의 회전은 상기 손목부(1184)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(1180)를 회전시킨다. 유사하게 풀리(1330)도 밴드들에 의하여 엘보(1170) 안의 풀리(1338)에 결합되는바, 풀리(1338)는 엘보(1170) 안의 풀리(1340)에 직접 결합된다. 그 다음, 풀리(1340)는 밴드들에 의하여 손목부(1178) 안의 풀리(1342)에 결합되는바, 풀리(1242)는 상측 엔드 이펙터(1174)에 직접 결합된다. 여기에서 모터(1212)의 회전은 상기 손목부(1178)를 중심으로 상측 엔드 이펙터(1174)를 회전시킨다. 게다가 모터(1212)의 회전은 상측 엔드 이펙터들(1174, 1180) 둘 모두를 그것들 개별의 손목부들(1178, 1184)을 중심으로 동시에 회전시킨다. 구동기들(1210, 1212, 1214, 1216, 1218)과 연관된 샤프트들은 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 하우징(1220)에 대한 임의의 적합한 지탱 구성체 또는 기타 구성체에 의하여 지지될 수 있다. 엘보들(1170, 1172) 각각 안의 3개의 풀리들 및 손목부들(1178, 1184) 각각 안의 2개의 풀리들은 각각의 관절부의 공통의 축에 대하여 각각 독립적으로 그리고 동일축으로 회전 가능하며, 도시된 바와 같이 또는 달리, 임의의 적합한 지탱 구성체 도는 기타 구성체에 의하여 지지될 수 있다. 개별의 풀리 비율에 관한 다음 설명은 각각의 링크의 링크 길이들이 동일하다는 가정에 기초하고 있다. 대안적인 양상들에서 상이한 비율 또는 구동 구성이 제공될 수 있는바, 예를 들어 그 링크 길이는 상이하다. 부등의 링크 길이들을 가지고 비원형 풀리들에 의하여 구동되는 아암들의 일 예시는 "Robot having Arm with Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허출원 제13/833,732호에 주어지는바, 그 특허출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조 병합된다. 도시된 실시례에서는 풀리들 및 밴드들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 동력 전달 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 벨트들, 링크들, 기어들, 케이블 또는 임의의 적합한 구성체들이 그것이다. 도시된 실시례에서 5개의 동일축 직접 구동 샤프트들이 제공된다. 대안적 실시례들에서 임의의 적합한 구동 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 관절부들 안의 모터들, 링크들, 감속기들, 벨트들, 자기 결합들, 선형적 구동기 및/또는 회전 구동기 또는 임의의 적합한 구동기가 제공될 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1310, 1312와 1310, 1314) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 2:1일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1238, 1240과 1238, 1246) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:3이거나 또는 1:3보다 높거나 낮을 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1316, 1318과 1316, 1324) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1320, 1322와 1326, 1328) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1일 수 있다. 도시된 실시례에서 풀리들(1334, 1336과 1340, 1342) 사이의 비율은 임의의 적합한 비율일 수 있는바, 예를 들어 1:1일 수 있다. 작동 중에 구동기들(1210, 1212, 1214, 1216, 1218) 모두의 동시 회전은 전체 아암 조립체를 회전시킨다. 풀리들(1310, 1316, 1330) 및 상측 아암(1162)을 정지 상태로 유지하는 동안의 상측 아암(1164)의 회전은 엔드 이펙터들(1174, 1176)이 정지 상태로 유지되는 동안에 엔드 이펙터들(1180, 1182)을 신장 또는 수축시킨다. 유사하게, 풀리들(1310, 1316, 1330) 및 상측 아암(1164)을 정지 상태로 유지하는 동안의 상측 아암(1162)의 회전은 엔드 이펙터들(1180, 1182)이 정지 상태로 유지되는 동안에 엔드 이펙터들(1174, 1176)을 신장 또는 수축시킨다. 게다가 풀리(1316)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(1182, 1176)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 유사하게 풀리(1330)의 상대적 회전은 엔드 이펙터들(1180, 1174)의 대응되는 상대적 회전을 야기할 것이다. 설명된 상기 5개의 회전축 구동기 및 아암 구성으로써 2개의 기판들은 상이한 위치들에 독립적으로 위치될 수 있는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 예를 들어 엔드 이펙터들(1180, 1182) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 유사하게 엔드 이펙터들(1174, 1176) 상에서 지지되는 2개의 기판들은 2개의 위치들에 독립적으로 위치될 수 있다. 대안적인 양상들에서 더 많거나 더 적은 아암들 및 축들이 제공될 수 있다.
본 명세서에 개시된 진공 로봇들은 운반 플랫폼의 진공 체임버 안에 제공될 수 있으며, "Robot Drive with Passive Rotor"라는 명칭으로 2012년 9월 14일에 출원된 일련번호 13/618,067의 미국 특허출원에 개시된 바와 같은 특징부들을 구비할 수 있다. 게다가 플랫폼의 진공 체임버 안에 진공 로봇들이 제공될 수 있으며, "Low Variability Robot"이라는 명칭으로 2012년 9월 14일에 출원된 일련번호 13/618,117의 미국 특허출원에 개시된 바와 같은 특징부들을 구비할 수 있다. 게다가 플랫폼의 진공 체임버 안에 진공 로봇들이 제공될 수 있으며, "Robot Having Arm With Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 2013년 3월 15일에 출원된 일련번호 13/833,732의 미국 특허출원에 개시된 바와 같은 특징부들을 구비할 수 있다. 게다가 플랫폼의 진공 체임버 안에 진공 로봇들이 제공될 수 있으며, "Robot and Adaptive Placement System and Method"라는 명칭으로 2013년 6월 5일에 출원된 일련번호 61/831,320의 미국 특허출원에 개시된 바와 같은 특징부들을 구비할 수 있다. 위에 참조된 출원들 모두는 그 전체가 본 명세서에 참조 병합된다.
이제 도 19를 참조하면, 신장 위치에 있는 예시적 기판 운반 로봇(1400)의 상면도가 도시되어 있다. 또한 도 20을 참조하면, 수축 위치에 있는 예시적 기판 운반 로봇(1400)의 상면도가 도시되어 있다. 로봇(1400)은 기판들(1416, 1414)이 독립적으로 위치 검출되고 2개의 스테이션들에 독립적으로 배치될 수 있도록 독립적으로 작동 가능한 아암들(1420, 1418)을 구비한 아암(1412)을 가진다. 아암들(1420 및 1418)은 구동기(1410)에 결합되는바, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같다. 아암(1420)은 엘보 축에 의하여 전측 아암(1430)에 결합된 상측 아암(1428)을 구비한다. 전측 아암(1430)은 손목부 축(wrist axis)에 의하여 엔드 이펙터(1432)에 결합된다. 엔드 이펙터(1432)는 기판(1416)을 지지한다. 유사하게, 아암(1418)은 엘보 축에 의하여 전측 아암(1424)에 결합된 상측 아암(1422)을 구비한다. 전측 아암(1424)은 손목부 축에 의하여 엔드 이펙터(1426)에 결합된다. 엔드 이펙터(1426)는 기판(1414)을 지지한다. 아암들(1420, 1418)은 기판들(1414, 1416)이 독립적으로 피킹 및/또는 배치될 수 있도록 각각 2개 축 구동기에 의하여 독립적으로 구동된다.
이제 도 21을 참조하면, 예시적 기판 운반 로봇(1400)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 아암(1420)은 샤프트들(1444, 1446)을 통하여 구동기(1410)에 결합된다. 아암(1418)은 샤프트들(1440, 1442)을 통하여 구동기(1410)에 결합된다. 상기 샤프트들은 모터들 또는 임의의 적합한 방법에 의하여 직접 구동될 수 있으며 컨트롤러에 위치를 공급(feed)하기 위한 위치 인코더들(position encoders)을 구비할 수 있다. 아암(1420)은 상측 아암(1428)에 결합된 샤프트(1446)를 구비한다. 상측 아암(1428)은 엘보 축(1470)에 의하여 전측 아암(1430)에 결합된다. 전측 아암(1430)은 손목부 축(1472)에 의하여 엔드 이펙터(1432)에 결합된다. 엔드 이펙터(1432)는 기판(1416)을 지지한다. 샤프트(1444)는 숄더 풀리(shoulder pulley; 1474)에 결합되는바, 숄더 풀리(1474)는 밴드(1476)를 통하여 엘보 풀리(1478)에 결합되며, 엘보 풀리(1478)는 전측 아암(1430)에 결합된다. 엘보 풀리(1480)는 상측 아암(1428)에 결합되는바, 엘보 풀리(1480)는 밴드(1486)를 통하여 손목부 풀리(1484)에 더 결합된다. 손목부 풀리(1484)는 엔드 이펙터(1432)에 더 결합된다. 여기에서 링크들, 풀리들 및 밴드들의 조합은 구동 샤프트들(1444, 1446)과 협동함으로써, 구동 샤프트들(1444, 1446)의 회전을 통하여 아암(1420)의 엔드 이펙터(1432)가 독립적으로 위치될 수 있다. 아암(1418)은 상측 아암(1422)에 결합된 샤프트(1440)를 구비한다. 상측 아암(1422)은 엘보 축(1448)에 의하여 전측 아암(1424)에 결합된다. 전측 아암(1424)은 손목부 축(1450)에 의하여 엔드 이펙터(1426)에 결합된다. 엔드 이펙터(1426)는 기판(1414)을 지지한다. 샤프트(1442)는 숄더 풀리(1452)에 결합되는바, 숄더 풀리(1452)는 밴드(1454)를 통하여 엘보 풀리(1456)에 결합되고, 엘보 풀리(1456)는 전측 아암(1424)에 결합된다. 엘보 풀리(1458)는 상측 아암(1424)에 결합되는바, 엘보 풀리(1458)는 밴드(1460)를 통하여 손목부 풀리(1462)에 더 결합된다. 손목부 풀리(1462)는 엔드 이펙터(1426)에 더 결합된다. 여기에서 링크들, 풀리들 및 밴드들의 조합은 구동 샤프트들(1440, 1442)과 협동함으로써, 구동 샤프트들(1440, 1442)의 회전을 통하여 아암(1418)의 엔드 이펙터(1426)가 독립적으로 위치될 수 있다.
이제 도 22를 참조하면, 예시적인 링크 장치(1510)의 개략 상면도가 도시되어 있다. 예시적인 링크 장치(1510)가 도시되는바, 여기에서 두 풀리 쌍들이 그것들 사이의 상대적 회전이 작은 링크 안에 제공될 수 있다. 여기에서 상기 두 풀리 쌍들은 공통의 고도(common elevation)를 공유하는 밴드들을 가질 수 있는바, 그럼으로써 주어진 링크 안에 단일의 풀리 쌍이 배치된 경우와 유사한 링크 깊이들이 만들어질 수 있다. 여기에서 개별의 풀리들은 표면들을 가지되, 그 표면들은, 작동의 범위 또는 길이에 걸쳐 그것들 개별의 밴드들에 맞물리고 더 릴리프 형성(relieved)됨으로써 다른 풀리 쌍의 대응되는 동일축 풀리가 실질적으로 동일한 고도를 차지할 수 있다. 여기에서 축(1512)은 동일축(1516) 풀리들(1520, 1530)을 구비할 수 있는바, 그 동일축 풀리들은 도시된 바와 같이 릴리프 형성된 것과 같은 동일한 고도를 실질적으로 차지한다. 유사하게 축(1514)은 동일축(1518) 풀리들(1522, 1532)을 구비할 수 있는바, 그 동일축 풀리들은 도시된 바와 같이 릴리프 형성된 것과 같은 동일한 고도를 실질적으로 차지한다. 여기에서 풀리(1520)는 밴드들(1524 및 1526)로써 풀리(1522)에 결합된다. 유사하게 풀리(1530)는 밴드들(1534 및 1536)로써 풀리(1532)에 결합된다. 도시된 실시례에서 임의의 적합한 풀리들이, 예컨대 원형, 또는 비원형 따위인 풀리들이 이용될 수 있다. 도시된 실시례에서 상기 풀리들 사이의 임의의 적합한, 고정되거나 가변인 등의 비율이 이용될 수 있다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 연동부가 구동기 동심축 또는 비동심축과 실질적으로 유사한 고도들에서 활용될 수 있는바, 그 연동부는 예를 들어 단단한 링크들 및 베어링들, 굴곡부(flexure)들 또는 임의의 적합한 연동부이다.
이제 도 23을 참조하면, 예시적인 연동부 장치(1610)의 개략 측면도가 도시되어 있다. 여기에서 장치(1610)는 아암들(1614, 1616)에 개별적으로 결합된 구동 유닛(1612)을 구비한다. 여기에서 아암들(1614, 1616)은 임의의 적합한 아암 또는 연동부일 수 있다. 아암(1614)은 상측 아암(1618)에 결합된 구동기(1612)의 샤프트들을 구비할 수 있는바, 상측 아암(1618)은 전측 아암(1620)에 결합되고 전측 아암(1620)은 엔드 이펙터(1622)에 결합된다. 부 구동 장치(1630)는 임의의 링크, 축 또는 엔드 이펙터에 결합되어 위치되거나 임의의 링크, 축 또는 엔드 이펙터 안에 위치될 수 있는바, 예를 들어 엔드 이펙터(1622)에 결합되고 도시된 바와 같은 미이용 공간(unused space) 내에 위치될 수 있다. 구동기(1630)는 아암(1614) 안의 임의의 적합한 축을 제어할 수 있으며, 또는 대안으로서 하나 이상의 엔드 이펙터(들)를 독립적으로 제어하거나 또는 하나 이상의 웨이퍼 지지부(들)를 독립적으로 제어할 수 있다. 유사하게 아암(1616)은 상측 아암(1624)에 결합된 구동기(1612)의 샤프트들을 구비할 수 있는바, 상측 아암(1624)은 전측 아암(1626)에 결합되고 전측 아암(1626)은 엔드 이펙터(1628)에 결합된다. 부 구동 장치(1632)는 임의의 링크, 축 또는 엔드 이펙터에 결합되어 위치되거나 임의의 링크, 축 또는 엔드 이펙터 안에 위치될 수 있는바, 예를 들어 엔드 이펙터(1628)에 결합되고 도시된 바와 같은 미이용 공간 내에 위치될 수 있다. 구동기(1632)는 아암(1616) 안의 임의의 적합한 축을 제어할 수 있으며, 또는 대안으로서 하나 이상의 엔드 이펙터(들)를 독립적으로 제어하거나 또는 하나 이상의 웨이퍼 지지부(들)를 독립적으로 제어할 수 있다. 예시로서는 일 양상에서 단일 또는 다수의 부 구동 유닛(들)이 하나 이상의 링크들 안에 위치될 수 있는바, 예를 들어 도 15 또는 도 16에 도시된 바와 같은 연동부 안에 위치되거나, 또는 달리 하나 이상의 엔드 이펙터(들)의 회전 또는 상대적 회전을 구동시킨다. 따라서 이런 것들 및 그러한 모든 변형례들이 제공될 수 있다.
이제 도 24를 참조하면, 예시적인 손목부 장치(1652)의 개략 상면도가 도시되어 있다. 또한 도 25를 참조하면, 예시적인 손목부 장치(1652)의 개략 측단면도가 도시되어 있다. 또한 도 26을 참조하면, 예시적인 손목부 장치(1652)의 개략 상단면도가 도시되어 있다. 손목부 장치(1652)에는 손목부 축(1658)을 통하여 엔드 이펙터 장치(1656)에 결합된 링크(1654)가 제공된다. 여기에서 단지 예시로서, 밴드(1666)가 풀리(1664)를 구동할 수 있는바, 여기에서 풀리(1664)는 손목부 축(1658)의 포스트(post; 1660) 상의 베어링(1662)에 의하여 엔드 이펙터(1656)에 결합된다. 예시적 부 액추에이터(secondary actuator; 1668)는 엔드 이펙터(1656)에 결합된 것으로 더 도시된다. 부 액추에이터(1668)는 결합 부재들(coupling members; 1672, 1674)에 의하여 엔드 이펙터(1656)에 결합될 수 있는바, 결합 부재들(1672, 1674)은 단단하거나 순응성(compliant) 등등인 임의의 적합한 결합 부재일 수 있다. 결합 부재들(1672, 1674)은 엔드 이펙터(1656)로부터 단열 액추에이터(1668)로 더 제공될 수 있다. 대안적 실시례들에서 상기 부 액추에이터는 임의의 부재, 링크 등등에 결합될 수 있다. 도시된 실시례에서 부 액추에이터(1668)는 단일축 장치(single axis device)이다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 수의 축이 제공될 수 있다. 도시된 실시례에서 부 액추에이터(1668)는 선형(linear)의 단일축 장치이다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 유형의 축이 제공될 수 있는바, 예를 들어 선형 축, 회전식 축 등등이다. 여기에서 상기 축은 브러시리스 모터, 스테핑 모터 또는 임의의 적합한 모터와 같은 임의의 적합한 구동 장치를 구비할 수 있다. 더욱이 상기 축은 임의의 적합한 동력 전달 장치를 구비할 수 있는바, 예를 들어 리드 스크루, 하모닉 구동기(harmonic drive), 브레이크 또는 임의의 적합한 동력 전달 장치를 구비할 수 있다. 게다가 상기 축은 위치 인코더, 호밍 플래그(homing flag) 또는 다른 적합한 위치 검출 장치와 같은 임의의 적합한 피드백 장치를 구비할 수 있다. 부 액추에이터(1668)는 하우징(1670), 액추에이터(1676) 및 제어부(control portion; 1682)를 구비할 수 있다. 부 액추에이터(6168)에는 하니스(harness)로부터 상기 로봇 구동기까지 동력이 공급될 수 있으며, 또는 상대적 동작, 예를 들어 엔드 이펙터(1656)와 링크(1654)의 상대적인 동작 또는 아암 로봇 구동기 등등의 안의 임의의 적합한 구성요소들의 상대적 동작으로부터의 동력을 수확할 수 있다. 여기에서 자석들(1686)은 링크(1654)에 결합될 수 있으며 권선(winding; 1684)은 하우징(1670)에 결합될 수 있다. 상대적 동작은 상기 권선(1684) 내에 전류를 발생시킬 수 있는바, 여기에서 제어부(1682)는 그 에너지를 수확하기 위한 전력 회로(power circuitry), 예를 들어 정류기, 전력 조정 회로(power conditioning circuitry), DC-DC 컨버터, 배터리 또는 용량성 전력 저장 및 충전 및 방출 회로(capacitive power storage and charge and discharge circuitry)를 구비할 수 있다. 제어부(1682)는 프로세서, 메모리 서보(memory servo) 또는 스테퍼(stepper) 증폭 및 피드백 회로, 통신 인터페이스 회로, 예컨대 광학, 무선 또는 유선 기반 통신 인터페이스 회로를 더 구비할 수 있다. 제어부(1682)는 임의의 적합한 회로, 예컨대 아날로그 또는 디지털 I/O, 온도 및 과열 검출 회로, 진동 검출 회로 또는 임의의 적합한 회로를 더 구비할 수 있다. 제어부(682)는 엔드 이펙터(1656)의 슬롯(1660) 안의 핀(1662)을 구동하는 리드 스크루(1680)를 구비한 서보 또는 스테퍼 모터(1676)를 구동할 수 있다. 상기 핀은 임의의 적합한 부재, 예를 들어 엔드 이펙터, 고정물 등등을 구동할 수 있다. 여기에서 상기 액추에이터(1676)는 작동 중이 아닌 때에 열 소산에 대한 필요성을 최소화하도록 동력이 제거될 수 있게 잠기는 것일 수 있다. 액추에이터(1668)의 구성요소들은 하우징(1670) 안에 밀봉될 수 있으며, 엔드 이펙터(1656)와 정합(interface with)될 수 있는바, 벨로즈들(1678)은 선형 동작 병진 운동을 가능하게 한다. 대안으로서 상기 구성요소들은 하우징(1670) 안에 넣어질 수 있으며, 또는 열적으로 결합(thermally coupled)될 수 있다. 하우징(1670)에는 고 방사율(high emissivity) 재료 또는 코팅이 제공될 수 있으며, 그럼으로써 최대의 열이 하우징(1670)으로부터 방사되어 하우징(1670) 안의 구성요소들로부터의 열이 소산될 수 있다.
이제 도 27을 참조하면, 손목부(W)에 결합된 일 예시적 엔드 이펙터 장치(1710)가 도시되는 개략 상면도가 보여진다. 엔드 이펙터(1710)는 상기 엔드 이펙터 틀(1716)에 대하여 기판들(1712, 1714)을 지지한다. 고정물들(1726)에 의하여 상기 틀에 장착된 것은 직교 방향들(orthogonal directions; 1730, 1728)로 상대적으로 움직일 수 있는 제거 가능 기판 지지부들(1718, 1720)이다. 대안적인 양상들에서 상기 지지부들은 임의의 방향, 직교 방향 등등으로 상대적으로 움직일 수 있는 것일 수 있다. 부 액추에이터들(1722, 1724)은 틀(1716)에 결합되며, 각각 지지부들(1718, 1720)을 선택적으로 움직인다. 부 액추에이터들(1722, 1724)은 설명된 바와 같은 것일 수 있거나 임의의 적합한 액추에이터일 수 있다.
이제 도 28을 참조하면, 일 예시적 엔드 이펙터 장치(1710A)가 도시되는 개략 상면도가 보여진다. 엔드 이펙터(1710A)는 상기 엔드 이펙터 틀(1716A)에 대하여 기판들(1712, 1714)을 지지한다. 고정물들(1726A)에 의하여 상기 틀에 장착된 것은 직교 방향들(1730A, 1728A)로 상대적으로 움직일 수 있는 제거 가능 기판 지지부들(1718A, 1720A)이다. 대안적인 양상들에서 상기 지지부들은 임의의 방향, 직교 방향 등등으로 상대적으로 움직일 수 있는 것일 수 있다. 부 액추에이터들(1722A, 1724A)은 틀(1716A)에 결합되며, 각각 지지부들(1718A, 1720A)을 선택적으로 움직인다. 부 액추에이터들(1722A, 1724A)은 설명된 바와 같은 것일 수 있거나 임의의 적합한 액추에이터일 수 있다.
이제 도 29를 참조하면, 일 예시적 엔드 이펙터 장치(1760)가 도시되는 개략 상면도가 보여진다. 엔드 이펙터(1760)는 손목부(W)에 결합된 정지 상태 링크(stationary link)를 구비하는바, 그 정지 상태 링크에는 상기 손목부, 아암 등등에 결합된 2개의 회전 구동되는 축(1776, 1778)이 갖춰진다. 회전 가동 웨이퍼 지지부들(1762, 1764)은 각각 피봇 축(1760, 1770)에서 상기 정지 상태 링크에 회전되게 결합된다. 밴드들(1776, 1778)은 (풀리들과 함께) 회전 구동기들(1776, 1778)을 링크들(1762, 1764)에 결합시킴으로써 링크들(1762, 1764)이 선택적으로 회전될 수 있다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 정지 상태 링크의 필요성이 제공되지 않는 경우에 회전 구동기들(1776, 1778)은 지지부들(1760, 1770)을 직접 구동할 수 있다.
이제 도 30을 참조하면, 일 예시적 엔드 이펙터 장치(1780)가 도시되는 개략 상면도가 보여진다. 엔드 이펙터(1780)는 손목부(W)에 결합된 정지 상태 링크를 구비하는바, 그 정지 상태 링크에는 상기 손목부, 아암 등등에 결합된 2개의 회전 구동되는 축(1796, 1798)이 갖춰진다. 회전 가동 웨이퍼 지지부들(1782, 1784)은 각각 피봇 축(1788, 1790)에서 상기 정지 상태 링크에 회전되게 결합된다. 링크들(1792, 1794)이 회전 구동기들(1796, 1798)을 지지부들(1782, 1784)에 결합함으로써 지지부들(1782, 1784)이 선택적으로 회전될 수 있다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 정지 상태 링크의 필요성이 제공되지 않는 경우에 회전 구동기들(1796, 1798)은 지지부들(1782, 1784)을 직접 구동할 수 있다.
이제 도 31을 참조하면, 일 예시적 엔드 이펙터 장치(1810)가 도시되는 개략 상면도가 보여진다. 엔드 이펙터(1810)는 손목부(W)에 결합된 정지 상태 링크(1812)를 구비하는바, 그 정지 상태 링크에는 상기 손목부, 아암 등등에 결합된 하나 또는 2개의 구동되는 축(1826)이 갖춰진다. 회전 가동 웨이퍼 지지부들(1814, 1816)은 각각 상기 정지 상태 링크(1812) 피봇 축(1818, 1820)에 회전되게 결합된다. 밴드들(1822, 1824)은 회전 구동기들(1828, 1830)을 지지부들(1814, 1816)에 결합함으로써 지지부들(1814, 1816)이 선택적으로 회전(1842, 1844)될 수 있다. 여기에서 구동기(1826)의 병진 운동(1840)은 링크들(1814, 1816)을 대향되는 방향들로 선택적으로 회전시킨다. 구동기(1826)의 회전은 링크들(1814, 1816)을 동일 방향으로 선택적으로 회전시킨다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 정지 상태 링크의 필요성이 제공되지 않는 경우에 회전 구동기들(1828, 1830)은 지지부들(1814, 1816)을 직접 구동할 수 있다.
이제 도 32를 참조하면, 일 예시적 엔드 이펙터 장치(1850)가 도시되는 개략 상면도가 보여진다. 엔드 이펙터(1850)는 손목부(W)에 결합된 정지 상태 링크(1852)를 구비하는바, 그 정지 상태 링크에는 상기 손목부, 아암 등등에 결합된 하나 또는 2개의 구동되는 축(1866)이 갖춰진다. 회전 가동 웨이퍼 지지부들(1854, 1856)은 각각 피봇 축(1858, 1860)에 의하여 상기 정지 상태 링크(1852)에 회전되게 결합된다. 밴드들(1862, 1864)은 회전 구동기들(1868, 1870)을 지지부들(1854, 1856)에 결합함으로써 지지부들(854, 856)이 선택적으로 회전(882, 884)될 수 있다. 여기에서 구동기(1866)의 병진 운동(1880)은 링크들(1854, 1856)을 대향되는 방향들로 선택적으로 회전시킨다. 구동기(1866)의 회전은 링크들(1854, 1856)을 동일 방향으로 선택적으로 회전시킨다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 구성체가 제공될 수 있는바, 예를 들어 정지 상태 링크의 필요성이 제공되지 않는 경우에 회전 구동기들(868, 870)은 지지부들(1854, 1856)을 직접 구동할 수 있다.
도 33을 참조하면, 예시적 기판 운반 로봇(2010)의 개략 상부 평면도가 도시되어 있다. 본 실시례는 도면들에 도시된 실시례들을 참조하여 설명될 것이지만 본 발명이 많은 형태의 대안적인 실시례들로 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 덧붙여, 임의의 적합한 크기, 형상 또는 유형의 재료들 또는 요소들이 이용될 수 있다. 또한 도 34를 참조하면, 로봇(2010)의 측면도가 도시되어 있다. 예시적 로봇(2010)은 구동부(2012), 제1 구동 아암(2012), 제2 구동 아암(2014), 제3 구동 아암(2016) 및 제4 구동 아암(2018)을 구비한 것으로 도시되었다. 구동기 및 구동 아암(driven arm)들을 구비한 로봇(2010)은 "Robot having Arm With Unequal Link Lengths"라는 명칭으로 출원된 2014년 1월 14일자의 국제출원일을 가지는 PCT/US2014/011416에 개시된 바와 같은 특징부들을 구비할 수 있는바, 이로써 그 국제출원은 그 전체가 본 명세서에 참조 병합된다. 게다가 구동기 및 구동 아암들을 구비한 로봇(2010)은 개시된 바와 같은 특징부들을 가질 수 있으며 특징부들의 장점을 취할 수 있다. 도시된 실시례에서 상기 구동 아암들 각각은 숄더 관절부(shoulder joint)에서 상기 구동기에 결합된 상측 아암들, 엘보 관절부에서 상기 상측 아암들에 결합된 전측 아암들, 및 손목 관절부에서 상기 전측 아암에 결합된 엔드 이펙터를 구비한다. 도 34에 도시된 실시례에는 아암들(2014, 2016)의 전측 아암들이 구비되는바, 이들은 개별의 상측 아암들 아래에 배치된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2014, 2016)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 위에 배치될 수 있다. 도 34에 도시된 실시례에는 아암들(2018, 2020)의 전측 아암들이 구비되는바, 이들은 개별의 상측 아암들 위에 배치된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2018, 2020)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 아래에 배치될 수 있다.
이제 도 35a를 참조하면, 로봇(2010)의 상면도가 수축 위치로 도시되어 있다. 또한 도 35b를 참조하면, 제1 아암(2014)이 신장된 로봇(2010)의 상면도가 도시되어 있다. 또한 도 35c를 참조하면, 제2 아암(2016)이 신장된 로봇(2010)의 상면도가 도시되어 있다. 또한 도 36a를 참조하면, 로봇(2010)의 상면도가 수축 위치로 도시되어 있다. 또한 도 36b를 참조하면, 제1 아암 및 제2 아암(2014, 2016)이 동시에 신장되는 로봇(2010)의 상면도가 도시되어 있다. 또한 도 36c를 참조하면, 제1 아암 및 제2 아암(2014, 2016)이 신장된 로봇(2010)의 상면도가 도시되어 있다. 도 37a 및 37b에 대하여, 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 각각은 회전 방향 혹은 세타(theta) 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로(dependently) 움직일 수 있는바, 설명될 바와 같다. 도 38a 및 38b에 대하여, 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 중의 제1 구동 아암 및 제2 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 그 4개의 구동 아암들 중의 제3 구동 아암 및 제4 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 제1 구동 아암과 제2 구동 아암은 상기 제3 구동 아암과 제4 구동 아암과 독립적으로 회전 가능한바, 설명될 바와 같다. 도 39a 및 39b에 대하여, 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 중의 제1 구동 아암 및 제3 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 그 4개의 구동 아암들 중의 제2 구동 아암 및 제4 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 제1 구동 아암과 제3 구동 아암은 상기 제2 구동 아암과 상기 제4 구동 아암과 독립적으로 회전 가능한바, 설명될 바와 같다. 대안적인 양상들에서 임의의 적합한 축 의존성(axis dependency)이 제공될 수 있다.
이제 도 37a을 참조하면, 로봇(2200)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 또한 도 37b을 참조하면, 로봇(2200’)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 도시된 실시례에서 상기 구동 아암들(2214, 2216, 2218, 2220) 각각은 숄더 관절부에서 상기 구동기(2212)에 결합된 상측 아암들, 엘보 관절부에서 상기 상측 아암들에 결합된 전측 아암들, 및 손목 관절부에서 상기 전측 아암에 결합된 엔드 이펙터를 구비한다. 도 37a에 도시된 실시례에는 아암들(2214, 2216)의 전측 아암들이 구비되는바, 이들은 개별의 상측 아암들 아래에 배치된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2214, 2216)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 위에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 37b에는 개별의 상측 아암들 위에 배치된 아암들(2214’, 2216’)의 전측 아암들 둘 모두가 도시된다. 도 37a에 도시된 실시례에는 개별의 상측 아암들 위에 배치된 아암들(2218, 2220)의 전측 아암들이 구비된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2218, 2220)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 37b에는 개별의 상측 아암들 아래에 배치된 아암들(2218’, 2220’)의 전측 아암들 둘 모두가 도시된다. 도 37a에는 25개의 동심 회전 구동축(2222, 2224, 2226, 2228, 2230)을 가진 구동기(2212)가 도시된다. 각각의 회전 구동축은 하우징(2234)으로부터 벨로즈들(2236)을 통하여 진공 또는 다른 환경(2238) 안으로 연장되는 구동기 샤프트를 갖춘 인코더 및 모터를 가질 수 있다. 도시된 실시례에서 회전 구동기(2230)는 구동 아암(2218)의 상측 아암에 결합되며; 회전 구동기(2228)는 풀리(2250)에 결합되며; 회전 구동기(2226)는 구동 아암(2220)의 상측 아암에 결합되며; 회전 구동기(2224)는 구동 아암(2214)의 상측 아암에 결합되고 회전 구동기(2222)는 구동 아암(2216)의 상측 아암에 결합된다. 풀리(2250)는 4개의 풀리 부분(pulley portion)들을 가지되, 그 4개의 풀리 부분들은 각각의 아암 안의 대응되는 전측 아암 구동 풀리들과 정합된다. 브리지(bridge; 2254)는 풀리(2250)의 상측 부분을 풀리(2250)의 하측 부분에 결합한다. 브리지(2254)는 임의의 구성을 가질 수 있는바, 예를 들어 브리지(2254)는 아암들(2214 및 2220)의 상기 상측 아암들 안에서 콩팥형 슬롯(kidney slot)들을 통과하는 하나 이상의 포스트들일 수 있다. 도 37a 및 37b에 대하여, 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 각각은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있다. 여기에서 상기 4개의 구동 아암들은 풀리 축(2228)이 정지 상태로 유지되는 동안에 축(2230, 2226, 2224, 2222)의 독립적인 회전으로 인하여 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있다. 여기에서 상기 4개의 구동 아암들 각각은 축(2222, 2224, 2226, 2228, 2230)의 동시 회전에 의하여 회전 방향 혹은 세타 방향으로 의존적으로 움직일 수 있다.
이제 도 38a을 참조하면, 로봇(2400)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 또한 도 38b을 참조하면, 로봇(2400’)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 도시된 실시례에서 상기 구동 아암들(2414, 2416, 2418, 2420) 각각은 숄더 관절부에서 상기 구동기(2412)에 결합된 상측 아암들, 엘보 관절부에서 상기 상측 아암들에 결합된 전측 아암들, 및 손목 관절부에서 상기 전측 아암에 결합된 엔드 이펙터를 구비한다. 도 38a에 도시된 실시례에는 개별의 상측 아암들 아래에 배치된 아암들(2414, 2416)의 전측 아암들이 구비된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2414, 2416)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 위에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 38b에는 개별의 상측 아암들 위에 배치된 아암들(2414’, 2416’)의 전측 아암들 둘 모두가 도시된다. 도 38a에 도시된 실시례에는 개별의 상측 아암들 위에 배치된 아암들(2418, 2420)의 전측 아암들이 구비된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2418, 2420)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 38b에는 개별의 상측 아암들 아래에 배치된 아암들(2418’, 2420’)의 전측 아암들 둘 모두가 도시된다. 도 38a에는 6개의 동심 회전 구동축(2422, 2424, 2426, 2428, 2430, 2432)을 가진 구동기(2412)가 도시된다. 각각의 회전 구동축은 하우징(2434)으로부터 벨로즈들(2436)을 통하여 진공 또는 다른 환경(2438) 안으로 연장되는 구동기 샤프트를 갖춘 인코더 및 모터를 가질 수 있다. 도시된 실시례에서 회전 구동기(2432)는 구동 아암(2418)의 상측 아암에 결합되며; 회전 구동기(2430)는 풀리(2450)에 결합되며; 회전 구동기(2428)는 구동 아암(2420)의 상측 아암에 결합되며; 회전 구동기(2426)는 구동 아암(2414)의 상측 아암에 결합되며; 회전 구동기(424)는 상기 풀리(2452)에 결합되고 회전 구동기(2422)는 구동 아암(2416)의 상측 아암에 결합된다. 풀리(2450)는 2개의 풀리 부분들을 가지되, 그 2개의 풀리 부분들은 구동 아암들(2418, 2420)의 대응되는 전측 아암 구동 풀리들과 정합된다. 풀리(2452)는 2개의 풀리 부분들을 가지되, 그 2개의 풀리 부분들은 구동 아암들(2414, 2416)의 대응되는 전측 아암 구동 풀리들과 정합된다. 도 38a 및 38b에 대하여, 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 중의 제1 구동 아암 및 제2 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 그 4개의 구동 아암들 중의 제3 구동 아암 및 제4 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있는바, 제1 구동 아암과 제2 구동 아암은 상기 제3 구동 아암과 제4 구동 아암과 독립적으로 회전 가능하다. 여기에서 그 4개의 구동 아암들은 두 풀리 축(2430, 2424) 모두가 정지 상태로 유지되는 동안에 축(2432, 2428, 2426, 2422)의 독립적인 회전으로 인하여 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있다. 여기에서 상기 4개의 구동 아암들 각각은 축(2422, 2424, 2426, 2428, 2430, 2432)의 동시 회전에 의하여 회전 방향 혹은 세타 방향으로 움직일 수 있다. 여기에서 제1 구동 아암과 제2 구동 아암은 축(2422, 2424, 2426)의 동시 회전에 의하여 상기 제3 구동 아암과 제4 구동 아암에 독립적으로 회전 가능하다. 여기에서 제1 구동 아암과 제2 구동 아암은 축(2422, 2424, 2426)의 동시 회전에 의하여 상기 제3 구동 아암과 제4 구동 아암에 독립적으로 회전 가능하다. 여기에서 제3 구동 아암 및 제4 구동 아암은 축(2428, 2430, 2432)의 동시 회전에 의하여 상기 제1 구동 아암과 제2 구동 아암에 독립적으로 회전 가능하다.
이제 도 39a를 참조하면, 로봇(2600)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 또한 도 39b을 참조하면, 로봇(2600’)의 개략 단면도가 도시되어 있다. 도시된 실시례에서 상기 구동 아암들(2614, 2616, 2618, 2620) 각각은 숄더 관절부에서 상기 구동기(2612)에 결합된 상측 아암들, 엘보 관절부에서 상기 상측 아암들에 결합된 전측 아암들, 및 손목 관절부에서 상기 전측 아암에 결합된 엔드 이펙터를 구비한다. 도 39a에 도시된 실시례에는 개별의 상측 아암들 아래에 배치된 아암들(2614, 2616)의 전측 아암들이 구비된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2614, 2616)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 위에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 39b에는 개별의 상측 아암들 위에 배치된 아암들(2614’, 2616’)의 전측 아암들 둘 모두가 도시된다. 도 39a에 도시된 실시례에는 개별의 상측 아암들 위에 배치된 아암들(2618, 2620)의 전측 아암들이 구비된다. 대안적인 양상들에서 아암들(2618, 2620)의 전측 아암들 중의 하나 또는 둘 모두는 그것들 개별의 상측 아암들 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 39b에는 개별의 상측 아암들 아래에 배치된 아암들(2618’, 2620’)의 전측 아암들 둘 모두가 도시된다. 도 39a에는 6개의 동심 회전 구동축(2622, 2624, 2626, 2628, 2630, 2632)을 가진 구동기(2612)가 도시된다. 각각의 회전 구동축은 하우징(2634)으로부터 벨로즈들(2636)을 통하여 진공 또는 다른 환경(638) 안으로 연장되는 구동기 샤프트를 갖춘 인코더 및 모터를 가질 수 있다. 도시된 실시례에서 회전 구동기(2632)는 구동 아암(2618)의 상측 아암에 결합되며; 회전 구동기(2630)는 풀리(2650)에 결합되며; 회전 구동기(2628)는 구동 아암(2620)의 상측 아암에 결합되며; 회전 구동기(2626)는 풀리(2652)에 결합되며; 회전 구동기(2624)는 구동 아암(2616)의 상측 아암에 결합되고 회전 구동기(2622)는 구동 아암(2614)의 상측 아암에 결합된다. 풀리(2650)는 구동 아암들(2614, 2618)의 대응되는 전측 아암 구동 풀리들과 정합되는 2개의 풀리 부분들을 구비한다. 브리지(6254)는 풀리(2650)의 상측 부분을 풀리(2650)의 하측 부분에 결합한다. 브리지(2654)는 임의의 구성을 가질 수 있는바, 예를 들어 브리지(2654)는 아암들(2616 및 2620)의 상측 아암들 외측을 지나가는 반원형 구조물 또는 하나 이상의 포스트들일 수 있다. 풀리(2652)는 구동 아암들(2616, 2620)의 대응되는 전측 아암 구동 풀리들과 정합되는 2개의 풀리 부분들을 구비한다. 도 39a 및 39b에 대하여 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 중의 제1 구동 아암 및 제3 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 그 4개의 구동 아암들 중의 제2 구동 아암 및 제4 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있는바, 제1 구동 아암 및 제3 구동 아암은 상기 제2 구동 아암 및 제4 구동 아암과 독립적으로 회전 가능한바, 설명될 바와 같다. 여기에서 그 4개의 구동 아암들은 풀리들(2650, 2652)이 정지 상태로 유지되는 동안에 축(2632, 2628, 2624, 2622)의 독립적인 회전으로써 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있다. 일 양상에서 기판들은 도 39a 및 39b의 배치로써 상이한 임의의 데카르트 좌표 또는 극 좌표 위치에 독립적으로 위치될 수 있다. 예를 들어 아암들(2614 및 2616)은 동시에 신장될 수 있으며, 기판들은 아암들(2618, 2620)이 수축된 채로 유지되는 동안에 상이한 임의의 데카르트 좌표 또는 극 좌표 위치들에서 독립적으로 피킹 또는 배치될 수 있다. 유사하게, 예를 들어 아암들(2618 및 2620)이 동시에 신장될 수 있으며 기판들은 아암들(2614, 2616)이 수축된 채로 유지되는 동안에 상이한 임의의 데카르트 좌표 또는 극 좌표 위치들에서 독립적으로 피킹 또는 배치될 수 있다. 여기에서 풀리들(2650 및 2652)은 아암들의 좌측 및 우측 쌍들에 각각 결합하여 아암들의 상측 및 하측 쌍들로써의 독립적인 피킹 또는 배치를 가능하게 하는바, 여기에서 풀리들(2650, 2652)은 그것들 개별의 좌측 또는 우측 아암의 각각의 세타 위치들을 조절하도록 회전될 수 있다. 여기에서 상기 4개의 구동 아암들 중의 제1 구동 아암(2614) 및 제3 구동 아암(2618)은 축(2632, 2630, 2622)의 동시 회전에 의하여 회전 방향 혹은 세타 방향으로, 그리고 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 중의 제2 구동 아암(2616) 및 제4 구동 아암(2620)은 축(2628, 2626, 2624)의 동시 회전에 의하여 회전 방향 혹은 세타 방향으로, 그리고 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있는바, 구동 아암들 중의 제1 구동 아암(2614) 및 제3 구동 아암(2618)은 구동 아암들 중의 상기 제2 구동 아암(2616) 및 제4 구동 아암(2620)과는 독립적으로 회전 가능하다.
본 명세서에 이용된 바로, "세트"는 하나 이상의 엔드 이펙터를 포함할 수 있다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 상기 장치는: 구동기; 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체; 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직일 수 있는, 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들; 및 상기 구동기에 연결된 컨트롤러로서, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋(offset)을 검출하고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절하도록 구성되는 컨트롤러;를 포함한다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 다른 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 상기 수축 위치로부터 상기 2개의 개별의 표적 위치들을 향하는 상기 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직일 수 있다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 가동 아암 조립체의 공통의 상측 아암에 의하여 상기 구동기의 공통의 회전축에 연결된다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 상기 구동기의 공통의 회전축에 연결된다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 상기 구동기의 이격된 평행한 회전축들에 연결된다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 중의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 공통의 손목부(common wrist)에 의하여 상기 가동 아암 조립체에 연결되며, 상기 손목부는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 회전시키도록 구성된다.
일 예시적 실시례에서는 상기 컨트롤러에 연결된 센서들을 더 포함하는 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 장치가 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 센서들이 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지하도록 구성된다.
일 예시적 실시례에서는 상기 컨트롤러에 연결된 적어도 하나의 카메라를 더 포함하는 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 카메라로부터의 이미지들에 기초하여, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 장치가 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지하도록 구성된다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 컨트롤러는 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 상기 오프셋을 상기 기판들 각각에 있는 기준점(fiducial)의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여 검출하도록 구성된다.
일 예시적 방법은, 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하는 로봇으로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 로봇을 제공함; 및 상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이되, 상기 구동기에 연결된 컨트롤러가 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋을 검출하고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절함;을 포함할 수 있다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 다른 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 상기 수축 위치로부터 상기 2개의 개별의 표적 위치들을 향하는 상기 신장 위치를 향하여 움직이고, 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 부분적으로 독립적으로 움직여진다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 구동기의 공통의 회전축 상에서 상기 가동 아암 조립체의 공통의 상측 아암에 의하여 움직여진다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 구동기의 공통의 회전축 상에서 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 움직여진다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 구동기의 이격된 평행한 회전축들 상에서 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 움직여진다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 중의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 공통의 손목부(common wrist)에 의하여 상기 가동 아암 조립체에 연결되며, 상기 손목부는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 회전시키도록 움직여진다.
일 예시적 방법은 상기 컨트롤러에 연결된 센서들을 더 포함할 수 있는바, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 로봇이 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 센서들이 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지한다.
일 예시적 방법은 상기 컨트롤러에 연결된 적어도 하나의 카메라를 더 포함할 수 있는바, 상기 적어도 하나의 카메라로부터의 이미지들에 기초하여, 상기 컨트롤러는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 로봇이 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지한다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 컨트롤러는 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 상기 오프셋을 상기 기판들 각각에 있는 기준점(fiducial)의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여 판별한다.
일 예시적 실시례에는 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치가 제공될 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은, 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하는 로봇의 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 중의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 위치들을 판별함; 및 상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이되, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋이 검출되고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임이 조절됨;을 포함한다.
일 예시적 방법은 로봇의 제1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판을 상기 로봇에 의하여 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직임; 상기 기판이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별함; 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 기준점의 판별된 위치를 참조 기준점 위치(reference fiducial location)와 비교함;을 포함할 수 있다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 기판 상의 상기 기준점의 위치를 판별함은 상기 기준점의 위치를 판별하도록 센서 및/또는 카메라가 입력을 컨트롤러에 제공함을 포함한다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 컨트롤러는 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 상기 참조 기준점 위치와 비교하여 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 경로를 따라 상기 기판의 원하는 위치에 대한 상기 기판의 오프셋을 판별한다.
일 예시적 방법은 상기 제2 엔드 이펙터가 상기 제1 엔드 이펙터와 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 로봇의 제2 엔드 이펙터 상의 기준점에 대하여 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 비교함을 더 포함할 수 있다.
일 예시적 방법은 상기 비교에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 기판의 오프셋을 판별하고 상기 기판을 상기 제2 위치로 움직이기 전에 상기 제1 엔드 이펙터의 움직임을 조절함을 더 포함할 수 있다.
일 예시적 방법은 상기 제2 기판 상의 기준점에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 로봇의 제2 엔드 이펙터의 제2 기판의 오프셋을 판별하고, 상기 기판들이 그 기판들의 이격된 개별의 제2 위치들에 도달하기 전에 상기 기판들이 움직일 때 상기 제1 엔드 이펙터와 상기 제2 엔드 이펙터의 서로에 대한 움직임을 조절함을 더 포함할 수 있다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 기준점은 적어도 부분적으로 상기 기판의 하부 평면형 측부를 따라 배치된다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 로봇은 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하며, 상기 엔드 이펙터들은 상기 로봇의 상기 가동 아암 조립체에 의하여 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 제1 엔드 이펙터를 포함하여 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 상기 수축 위치로부터 상기 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 상기 신장 위치를 향하여 움직이고, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 로봇이 상기 기판들을 움직임에 따라 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들은 상기 기판들 상의 기준점들의 위치에 기초하여 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직인다.
일 예시적 방법은 상기 로봇에 연결된 컨트롤러가 상기 참조 기준점 위치에 비하여 비교되는 판별된 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 엔드 이펙터의 움직임을 조절함을 더 포함할 수 있다.
일 예시적 장치는 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비일시적 메모리를 포함할 수 있는바, 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 상기 적어도 하나의 프로세서로써 상기 장치로 하여금, 상기 기판이 상기 장치의 제1 엔드 이펙터 상에 배치된 경우에 상기 기판이 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이는 때 기판 상의 기준점의 위치를 판별하게 하고; 상기 장치가 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교하게 하도록 구성된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 기준점의 위치를 판별하도록 적어도 하나의 센서 및/또는 카메라로부터의 입력을 이용하도록 구성된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 기판의 원하는 위치에 대한 상기 기판의 오프셋을 판별하도록 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 상기 참조 기준점 위치와 비교하도록 구성된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 제2 엔드 이펙터가 상기 제1 엔드 이펙터와 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 장치의 제2 엔드 이펙터 상의 기준점에 대하여 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 비교하도록 구성된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 비교에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 기판의 오프셋을 판별하고 상기 기판이 상기 제2 위치로 움직이기 전에 상기 엔드 이펙터의 움직임을 조절하도록 구성된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 제2 기판 상의 기준점에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 장치의 제2 엔드 이펙터의 제2 기판의 오프셋을 판별하고, 상기 기판들이 그것들 개별의 이격된 제2 위치들에 도달하기 전에 상기 기판들이 움직이고 있는 동안에 상기 제1 엔드 이펙터와 제2 엔드 이펙터의 서로에 대한 움직임을 조절하도록 구성된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 기준점에 관한 정보를 이용하도록 구성되는바, 그 기준점은 상기 기판의 위치를 판별하기 위하여 적어도 부분적으로 상기 기판의 하부 평면형 측부를 따라 배치된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 장치는 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하며, 상기 엔드 이펙터들은 상기 로봇의 가동 아암 조립체에 의하여 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하되, 그 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개는 상기 제1 엔드 이펙터를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 상기 수축 위치로부터 상기 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 상기 신장 위치를 향하여 실질적으로 일제히 움직이고, 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 장치가 상기 기판들을 움직임에 따라 상기 기판들 상의 기준점들의 위치에 기초하여 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이도록 구성된다.
일 예시적 실시례 장치가 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 참조 기준점 위치에 비하여 비교되는 판별된 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 엔드 이펙터의 움직임을 조절하도록 구성된다.
일 예시적 실시례가 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치로 제공될 수 있는바, 그 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의하여 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은 기판 상의 상기 기판이 로봇의 엔드 이펙터 상에 배치된 경우에 상기 기판이 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직이는 때 기판 상의 기준점의 위치를 판별함; 및 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 움직일 때 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교함;을 포함한다.
일 예시적 실시례가 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비일시적 메모리를 포함하는 장치로 제공될 수 있는바, 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 상기 적어도 하나의 프로세서로써 상기 장치로 하여금: 상기 기판들이 상기 엔드 이펙터들에 의하여 상기 기판들을 위한 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 장치의 개별의 엔드 이펙터들 상의 적어도 2개의 기판들의 위치들을 판별하게 하고; 상기 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직여지고 있는 동안에 상기 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여 상기 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 상기 장치 상의 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의 위치를 조절하게 하도록; 구성되되, 여기에서 상기 제1 엔드 이펙터의 위치는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 장치가 상기 기판들을 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 제2 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 하나 이상의 센서들 및/또는 카메라들로부터의 입력에 기초하여 상기 기판들의 위치들을 판별하도록 구성된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터를 상기 장치의 가동 아암 조립체의 전측 아암에 연결하는 공통의 손목부에서 상기 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터의 위치를 서로에 대하여 조절하도록 구성된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 손목부에서 상기 제2 엔드 이펙터를 회전시키지 않고서 상기 손목부에서 상기 제1 엔드 이펙터를 회전시키도록 구성된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는: 적어도 2개의 다른 기판들이 상기 장치의 개별의 2개의 다른 엔드 이펙터들에 의하여 상기 다른 기판들을 위한 개별의 표적 위치들로부터 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 다른 엔드 이펙터들 상의 상기 다른 기판들의 위치들을 판별하게 하고; 상기 다른 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치로부터 움직이는 때 상기 다른 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여, 상기 장치 상의 상기 다른 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 다른 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절하게 하도록; 구성되며, 상기 다른 기판들이 상기 수축 위치들에 도달하기 전 상기 장치가 상기 다른 기판들을 상기 개별의 표적 위치들로부터 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 다른 제1의 엔드 이펙터의 위치가 상기 다른 제2의 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 하나 이상의 센서들 및/또는 카메라들로부터의 입력에 기초하여 상기 다른 기판들의 위치들을 판별하도록 구성된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 다른 제1의 엔드 이펙터 및 상기 다른 제2의 엔드 이펙터를 상기 장치의 가동 아암 조립체의 전측 아암에 연결하는 공통의 손목부에서 상기 다른 제1의 엔드 이펙터 및 상기 다른 제2의 엔드 이펙터의 위치를 서로에 대하여 조절하도록 구성된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 손목부에서 상기 다른 제2의 엔드 이펙터를 회전시키지 않고서 상기 손목부에서 상기 다른 제1의 엔드 이펙터를 회전시키도록 구성된다.
일 예시적 실시례가 장치로 제공될 수 있는바, 여기에서 상기 프로세서, 메모리 및 프로그램 코드는 상기 기판들의 평면형 하부 측부들 상의 기준점들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 기판들의 위치들을 판별하도록 구성된다.
일 예시적 방법은 상기 기판들이 로봇의 개별의 엔드 이펙터들에 의하여 상기 기판들을 위한 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 엔드 이펙터들 상의 적어도 2개의 기판들의 위치들을 판별함; 및 상기 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직이는 때 상기 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여, 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절함;을 포함하며, 여기에서는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전 상기 로봇이 상기 기판들을 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 제1 엔드 이펙터의 위치가 상기 제2 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 기판들의 위치들은 하나 이상의 센서들 및/또는 카메라들로부터의 입력에 기초하여 판별된다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터의 서로에 대한 위치를 조절함은 상기 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터를 상기 로봇의 가동 아암 조립체의 전측 아암에 연결하는 공통의 손목부에서 이루어진다.
일 예시적 방법은 상기 손목부에서 상기 제2 엔드 이펙터를 회전시키지 않고서 상기 손목부에서 상기 제1 엔드 이펙터를 회전시킴을 더 포함할 수 있다.
일 예시적 방법은, 적어도 2개의 다른 기판들이 상기 로봇의 개별의 2개의 다른 엔드 이펙터들에 의하여 상기 다른 기판들을 위한 개별의 표적 위치들로부터 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 다른 엔드 이펙터들 상의 상기 다른 기판들의 위치들을 판별함; 및 상기 다른 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치로부터 움직이는 때 상기 다른 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여, 상기 로봇 상의 상기 다른 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 다른 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절함;을 더 포함할 수 있으며, 상기 다른 기판들이 상기 수축 위치들에 도달하기 전 상기 로봇이 상기 다른 기판들을 상기 개별의 표적 위치들로부터 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 다른 제1의 엔드 이펙터의 위치가 상기 다른 제2의 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 다른 기판들의 위치들은 하나 이상의 센서들 및/또는 카메라들로부터의 입력에 기초하여 판별된다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 다른 제1의 엔드 이펙터 및 상기 다른 제2의 엔드 이펙터의 서로에 대한 위치를 조절함은 상기 다른 제1의 엔드 이펙터 및 상기 다른 제2의 엔드 이펙터를 상기 로봇의 가동 아암 조립체의 전측 아암에 연결하는 공통의 손목부에서 이루어진다.
일 예시적 방법은 상기 손목부에서 상기 다른 제2의 엔드 이펙터를 회전시키지 않고서 상기 손목부에서 상기 다른 제1의 엔드 이펙터를 회전시킴을 더 포함할 수 있다.
일 예시적 방법이 포함될 수 있는바, 여기에서 상기 기판들의 위치들은 상기 기판들의 평면형 하부 측부들 상의 기준점들에 적어도 부분적으로 기초하여 판별된다.
일 예시적 실시례가 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치로 제공될 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은: 상기 기판들이 로봇의 개별의 엔드 이펙터들에 의하여 상기 기판들을 위한 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직이는 때 상기 엔드 이펙터들 상의 적어도 2개의 기판들의 위치들을 판별함; 및 상기 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직이는 때 상기 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여, 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절함;을 포함하며, 여기에서는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전 상기 로봇이 상기 기판들을 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 실질적으로 일제히 움직일 때 상기 제1 엔드 이펙터의 위치가 상기 제2 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
일 예시적 실시례에 일 장치가 제공될 수 있는바, 상기 장치는, 구동기; 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체; 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 각각은 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 각각의 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 적어도 상기 세트들 중 제1 세트 안의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들;을 포함한다.
일 예시적 방법은, 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하는 로봇으로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 각각은 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 각각의 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 적어도 상기 세트들 중 제1 세트 안의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 로봇을 제공함; 및 상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 독립적으로 움직임;을 포함할 수 있다.
일 예시적 실시례에는 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치가 제공될 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은, 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 각각은 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 각각의 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 적어도 상기 제1 세트 안의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하는 로봇의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 제1 세트의 위치들을 판별함; 및 상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 독립적으로 움직임;을 포함한다.
일 예시적 방법은, 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 로봇의 엔드 이펙터 상에 배치된 기판을 움직임; 상기 기판이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별함; 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 움직일 때 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교함;을 포함할 수 있다.
일 예시적 실시례가 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비일시적 메모리를 포함하는 장치로 제공될 수 있는바, 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 상기 적어도 하나의 프로세서로써 상기 장치로 하여금: 로봇의 엔드 이펙터 상에 배치된 기판이 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직여지고 있는 동안에 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별하게 하고; 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 움직일 때 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교하게 하도록; 구성된다.
일 예시적 실시례에는 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치가 제공될 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은, 로봇의 엔드 이펙터 상에 배치된 기판이 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직여지고 있는 동안에 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별함; 및 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 움직일 때 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교함;을 포함한다.
일 예시적 실시례가 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 비일시적 메모리를 포함하는 장치로 제공될 수 있는바, 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 상기 적어도 하나의 프로세서로써 상기 장치로 하여금: 로봇에 의하여 상기 로봇의 엔드 이펙터가 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 엔드 이펙터 및/또는 상기 엔드 이펙터 상의 기판의 위치를 판별하게 하고; 상기 엔드 이펙터가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 엔드 이펙터 및/또는 기판의 상기 판별된 위치에 기초하여 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터의 위치를 상기 로봇 상의 동역학적으로 조절(dynamically adjusted)된 새로운 위치로 조절하게 하도록; 구성되되, 여기에서 상기 엔드 이펙터의 위치는 상기 로봇이 상기 엔드 이펙터를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 판별된 위치에 기초하여 조절된다.
일 예시적 방법은, 로봇에 의하여 상기 로봇의 엔드 이펙터가 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 엔드 이펙터 및/또는 상기 엔드 이펙터 상의 기판의 위치를 판별함; 및 상기 엔드 이펙터가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 엔드 이펙터 및/또는 기판의 상기 판별된 위치에 기초하여 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터의 위치를 상기 로봇 상의 동역학적으로 조절된 새로운 위치로 조절함;을 포함하는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터의 위치는 상기 로봇이 상기 엔드 이펙터를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 판별된 위치에 기초하여 조절된다.
일 예시적 실시례에는 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치가 제공될 수 있는바, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들의 프로그램을 유형으로 실체화하며, 상기 작동들은, 로봇에 의하여 상기 로봇의 엔드 이펙터가 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 엔드 이펙터 및/또는 상기 엔드 이펙터 상의 기판의 위치를 판별함; 및 상기 엔드 이펙터가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 엔드 이펙터 및/또는 기판의 상기 판별된 위치에 기초하여 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터의 위치를 상기 로봇 상의 동역학적으로 조절된 새로운 위치로 조절함;을 포함하는바, 여기에서 상기 엔드 이펙터의 위치는 상기 로봇이 상기 엔드 이펙터를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직일 때 상기 판별된 위치에 기초하여 조절된다.
일 양상에 따르면, 일 예시적 방법은 로봇을 위하여 로봇 배치 위치를 판별함을 포함하는바, 상기 로봇은 기판을 운반하도록 적합화된다. 상기 방법은 2개의 캘리브레이션 고정물들을 실질적으로 평행한 캘리브레이션 경로들을 따라 대응되는 하나 이상의 에지 센서들 또는 기준점 센서들을 지나도록 움직임; 상기 캘리브레이션 고정물의 에지가 상기 하나 이상의 에지 센서들의 상태를 변화시키는 때, 또는 기준점 센서가 상기 기판들 상의 기준점을 검출하는 때에 로봇 위치들을 판별함; 상기 로봇 위치들에 기초하여 상기 하나 이상의 에지 센서들 또는 기준점 센서들의 하나 이상의 센서 위치들을 판별함; 상기 2개의 기판들을 공칭의 운반 경로들을 따라 상기 하나 이상의 에지 센서들 또는 기준점 센서들을 지나 표적 위치들로 운반함; 상기 센서 위치들에 기초하여 상기 2개의 기판들의 로봇 배치 위치들을 판별함; 및 상기 2개의 기판들을 상기 표적 위치들에 위치시키고 상기 로봇은 상기 로봇 배치 위치들에 배치되게 함;을 포함한다.
일 양상에 따르면, 일 예시적 방법은 로봇을 위한 로봇 배치를 판별함을 포함하는바, 상기 로봇은 기판을 운반하도록 적합화된다. 상기 방법은 상기 기판을 공칭의 운반 경로를 따라 하나 이상의 기준점 센서들을 지나 표적 위치로 운반함; 상기 기판의 기준점이 상기 하나 이상의 기준점 센서들의 상태를 변화시키는 때에 로봇 위치들을 판별함; 로봇 배치 위치를 판별함; 및 상기 기판을 상기 표적 위치에 위치시키고 상기 로봇은 실제의 로봇 배치 위치에 배치되게 함;을 포함한다.
다른 일 양상에 따르면, 일 예시적 실시례는 2개의 기판들을 대응되는 2개의 표적 위치들에 배치하기 위한 적응형 기판 배치 시스템을 포함한다. 상기 배치 시스템은, 기판 운반 로봇; 상기 기판 운반 로봇이 상기 2개의 기판들을 공칭의 운반 경로를 따라 상기 표적 위치로 움직임에 따라 상기 2개의 기판들의 특징부를 검출하도록 구성된 2개 이상의 센서들; 상기 기판들의 특징부들이 상기 2개의 이상의 센서들의 상태를 변화시키는 때에 로봇 위치들을 검출하도록 구성된 컨트롤러; 및 상기 로봇 위치들 및 상기 표적 위치들에 기초하여 배치 위치들을 판별하도록 구성된 컨트롤러;를 구비한다. 상기 2개의 기판들은 상기 표적 위치들에 동시에 위치되고 상기 로봇은 상기 배치 위치들에 배치되는바, 상기 배치 위치들은 상기 표적 위치들과 상이하다.
예시적 실시례의 다른 일 양상에 따르면, 기판 운반 로봇이 기판들을 운반하도록 제공된다. 상기 기판 운반 로봇은 구동부 및 아암 부분을 구비하는바, 상기 아암 부분은 제1 구동 아암, 제2 구동 아암, 제3 구동 아암 및 제4 구동 아암을 구비하고, 상기 구동 아암들 각각은 상이한 기판들을 지지할 수 있다. 상기 구동 아암들 각각은 제1 링크 및 제2 링크를 구비하는바, 상기 제1 링크 및 제2 링크는 상이한 길이를 가질 수 있다. 상기 제1 링크는 상측 아암일 수 있으며 숄더 관절부에서 상기 구동부에 결합된다. 상기 제2 링크는 전측 아암일 수 있으며 엘보 관절부에서 상기 제1 링크에 결합된다. 상기 구동 아암들 각각은 기판을 지지하도록 적합화된 엔드 이펙터를 구비하는바, 상기 엔드 이펙터는 손목 관절부에서 상기 전측 아암에 결합된다. 상기 구동 아암들 각각은 하나 이상의 축에서 독립적으로 움직일 수 있다. 일 양상에서 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 각각은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있다. 다른 일 양상에서 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 중의 제1 구동 아암 및 제2 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 그 4개의 구동 아암들 중의 제3 구동 아암 및 제4 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있는바, 제1 구동 아암 및 제2 구동 아암은 상기 제3 구동 아암 및 제4 구동 아암과 독립적으로 회전 가능하다. 다른 일 양상에서 상기 4개의 구동 아암들 각각은 반경 방향으로 독립적으로 움직일 수 있는 반면, 그 4개의 구동 아암들 중의 제1 구동 아암 및 제3 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있으며, 그 4개의 구동 아암들 중의 제2 구동 아암 및 제4 구동 아암은 회전 방향 혹은 세타 방향, 및 수직 방향 혹은 z 방향으로 의존적으로 움직일 수 있는바, 제1 구동 아암 및 제3 구동 아암은 상기 제2 구동 아암 및 제4 구동 아암과 독립적으로 회전 가능하다.
일 예시적 실시례는, 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들를 포함하는 로봇을 제공하는 수단으로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하며, 상기 구동기 및 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 로봇을 제공하는 수단; 및 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 상기 로봇에 의하여 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이기 위한 수단;을 포함할 수 있는바, 여기에서 상기 구동기에 연결된 컨트롤러는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋을 검출하고 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절한다.
일 예시적 실시례는 로봇의 제1 엔드 이펙터 상에 배치된 기판을 상기 로봇에 의하여 제1 위치로부터 제2 위치를 향하여 움직이기 위한 수단; 상기 기판이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치를 향하여 움직이는 때 상기 기판 상의 기준점의 위치를 판별하기 위한 수단; 및 상기 로봇이 상기 기판을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 움직일 때 상기 기준점의 상기 판별된 위치를 참조 기준점 위치와 비교하기 위한 수단;을 포함할 수 있다.
일 예시적 실시례는 로봇의 개별의 엔드 이펙터들 상의 적어도 2개의 기판들이 상기 엔드 이펙터들에 의하여 실질적으로 일제히 상기 기판들을 위한 개별의 표적 위치들을 향하여 움직이는 때 상기 기판들의 위치들을 판별하기 위한 수단; 및 상기 엔드 이펙터들이 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직이는 때 상기 기판들의 상기 판별된 위치들에 기초하여 상기 로봇 상의 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 제1 엔드 이펙터의, 상기 엔드 이펙터들 중의 제2 엔드 이펙터에 대한 위치를 조절하기 위한 수단;을 포함할 수 있는바, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 로봇이 상기 기판들을 실질적으로 일제히 상기 개별의 표적 위치들을 향하여 움직일 때 상기 제1 엔드 이펙터의 위치가 상기 제2 엔드 이펙터에 대하여 조절된다.
전술한 설명서는 설명적인 것에 불과하다는 점이 이해되어야 한다. 본 발명 기술분야의 통상의 기술자에 의하여 다양한 대안들 및 변형물들이 고안될 수 있다. 예를 들어 다양한 종속항들에 기재된 특징부들은 임의의 적합한 조합(들)으로 서로 결합될 수 있을 것이다. 덧붙여, 위에서 설명된 상이한 실시례들로부터의 특징부들은 새로운 실시례에 선택적으로 조합될 수 있을 것이다. 이에 따라 본 설명서는 그러한 모든 대안들, 변형물들 및 변동물들을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (19)

  1. 구동기;
    상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체;
    엔드 이펙터(end effector; 단부 작동체)들의 복수개의 세트들로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하고 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 다른 하나를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히(substantially in unison) 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치(extended position)를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직일 수 있는, 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들; 및
    상기 구동기에 연결된 컨트롤러로서, 상기 구동기는 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 서로에 대한 오프셋(offset)을 검출하고, 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절하도록 구성되는 컨트롤러;를 포함하는, 기판 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 다른 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 상기 수축 위치로부터 상기 2개의 개별의 표적 위치들을 향하는 상기 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직일 수 있는, 기판 전송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 가동 아암 조립체의 공통의 상측 아암에 의하여 상기 구동기의 공통의 회전축에 연결되는, 기판 전송 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 상기 구동기의 공통의 회전축에 연결되는, 기판 전송 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 상기 구동기의 이격된 평행한 회전축들에 연결되는, 기판 전송 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 중의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 공통의 손목부(common wrist)에 의하여 상기 가동 아암 조립체에 연결되며, 상기 손목부는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 회전시키도록 구성되는, 기판 전송 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 장치는 상기 컨트롤러에 연결된 센서들을 더 포함하며, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 장치가 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 센서들이 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지하도록 구성되는, 기판 전송 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 장치는 상기 컨트롤러에 연결된 적어도 하나의 카메라를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 카메라로부터의 이미지들에 기초하여, 상기 컨트롤러는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 도달하기 전에 상기 장치가 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지하도록 구성되는, 기판 전송 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 상기 오프셋을 상기 기판들 각각에 있는 기준점(fiducial)의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여 검출하도록 구성되는, 기판 전송 장치.
  10. 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하는 로봇으로서, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하고 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 다른 하나를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있는, 로봇을 제공함; 및
    상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이되, 상기 구동기에 연결된 컨트롤러가 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 서로에 대한 오프셋을 검출하고, 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임을 조절함;을 포함하는, 기판 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 세트들 중 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 다른 2개를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히 상기 수축 위치로부터 상기 2개의 개별의 표적 위치들을 향하는 상기 신장 위치를 향하여 움직이고, 상기 적어도 2개의 다른 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 부분적으로 독립적으로 움직이는, 기판 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 구동기의 공통의 회전축 상에서 상기 가동 아암 조립체의 공통의 상측 아암에 의하여 움직이는, 기판 전송 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 구동기의 공통의 회전축 상에서 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 움직이는, 기판 전송 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 및 제2 세트는 상기 구동기의 이격된 평행한 회전축들 상에서 상기 가동 아암 조립체의 독립적으로 구동되는 개별의 상측 아암들에 의하여 움직이는, 기판 전송 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트 중의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 공통의 손목부(common wrist)에 의하여 상기 가동 아암 조립체에 연결되며, 상기 손목부는 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 회전시키도록 움직이는, 기판 전송 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 방법은 상기 컨트롤러에 연결된 센서들을 더 포함하며, 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 로봇이 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 센서들이 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지하는, 기판 전송 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 방법은 상기 컨트롤러에 연결된 적어도 하나의 카메라를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 카메라로부터의 이미지들에 기초하여, 상기 컨트롤러는 상기 기판들이 상기 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 로봇이 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 상기 신장 위치를 향하여 움직일 때, 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 위치를 감지하는, 기판 전송 방법.
  18. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 개별의 기판들의 서로에 대한 상기 오프셋을 상기 기판들 각각에 있는 기준점(fiducial)의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여 판별하는, 기판 전송 방법.
  19. 기계에 의해 판독 가능한 비일시적 프로그램 저장 장치로서, 상기 비일시적 프로그램 저장 장치는 작동(operation)들을 수행하기 위하여 상기 기계에 의해 실행 가능한 지시들(instructions)의 프로그램을 실행하며, 상기 작동들은:
    로봇의 엔드 이펙터들의 제1 세트의 위치들을 판별(determining)하되, 상기 로봇은 구동기, 상기 구동기에 연결된 가동 아암 조립체, 및 엔드 이펙터들의 복수개의 세트들을 포함하며, 상기 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체에 의하여 상기 구동기에 연결되며, 상기 엔드 이펙터들의 제1 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 2개를 포함하고 상기 엔드 이펙터들의 제2 세트는 상기 엔드 이펙터들 중의 적어도 다른 하나를 포함하며, 상기 구동기와 상기 가동 아암 조립체는 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들을 실질적으로 일제히(substantially in unison) 수축 위치로부터, 2개의 상이한 개별의 표적 위치들을 향하는 신장 위치(extended position)를 향하여 움직이도록 구성되고, 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들은 상기 가동 아암 조립체 상에서 서로에 대하여 독립적으로 움직일 수 있도록, 판별함; 및
    상기 로봇에 의하여, 상기 제1 세트에 있는 상기 엔드 이펙터들을 서로에 대하여 적어도 부분적으로 독립적으로 움직이되, 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들 상의 개별의 기판들의 오프셋이 검출되고, 상기 기판들이 상기 개별의 표적 위치들에 배치되기 전에 상기 제1 세트의 상기 적어도 2개의 엔드 이펙터들의 서로에 대한 움직임이 조절됨;을 포함하는, 기계 판독 가능 비일시적 프로그램 저장 장치.
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