KR102464941B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

프레임, 제 1 위치 센서, 구동부 및 챔버를 포함하는 장치가 설명된다. 상기 프레임은 움직일 수 있는 아암을 형성하는 2개 이상의 링크와 엔드 이펙터를 구비하는 3개 이상의 부재를 가진다. 상기 엔드 이펙터와 링크는 움직일 수 있는 조인트에 의해 연결된다. 상기 엔드 이펙터는 그 상부에 기판을 지지하도록 구성된다. 상기 제 1 위치 센서는 상기 조인트들 중 첫번째 조인트에 인접하게 프레임 상에 배치된다. 상기 제 1 위치 센서는 서로에 대하여 2개의 부재의 위치를 감지하도록 구성된다. 상기 구동부는 상기 프레임에 연결된다. 상기 구동부는 상기 움직일 수 있는 아암을 움직이도록 구성된다. 상기 프레임은 상기 챔버에 배치되며, 상기 구동부는 챔버의 벽을 통하여 연장된다.

Description

기판 처리 장치 {An apparatus for processing a substrate}
예시적이며 비제한적인 실시예는 로봇에 대한 것이며, 보다 자세하게는, 기판 이동을 위한 로봇에 대한 것이다.
반도체 집적 회로 및 평판 디스플레이에 대한 일반적인 제조 기술은 일반적으로 기판으로 지칭되는 실리콘 웨이퍼 및 유리 패널을 완전 자동화된 진공 클러스터 툴에서 처리하는 것을 포함한다. 일반적인 클러스터 툴은 로드 락(load lock) 챔버 및 별모양 패턴으로 챔버의 주변부에 대하여 연결되는 처리 모듈을 포함한다. 이러한 공구는 챔버의 중심 주위에 배치되는 로봇 매니풀레이터(로봇)에 의해 서비스되며 로드 락으로부터 처리 모듈을 통하여 다시 로드 락으로 기판을 싸이클 처리한다. 다른 로봇은 진공 챔버의 로드 락 및 외부 운송 시스템에 의해 제공되는 표준화된 로드 포트 간의 인터페이스 역할을 하는 대기 운반 모듈에 배치된다.
하기의 설명 내용은 예시적인 것일 뿐이다. 하기의 설명은 청구범위의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 발명은 개선된 로봇을 제공한다.
본 발명의 일특징에 의하면, 실시예의 장치는 움직일 수 있는 아암 및 엔드 이펙터를 형성하는 2개 이상의 링크를 포함하는 3개 이상의 부재를 구비하는 프레임으로서, 상기 엔드 이펙터 및 링크는 이동식 조인트에 의해 연결되며, 상기 엔드 이펙터는 그 상부에 지지체를 지지하도록 되는 프레임과; 상기 조인트들 중 제 1 조인트에 인접한 프레임 상의 제 1 위치 센서로서, 상기 제 1 위치 센서는 서로에 대하여 상기 부재들 중 2개의 부재의 위치를 감지하도록 된, 제 1 위치 센서와; 상기 프레임에 연결된 구동부로서, 상기 구동부는 상기 움직일 수 있는 아암을 이동시키도록 된, 구동부와; 상기 프레임이 배치되는 챔버로서, 상기 구동부는 상기 챔버의 벽을 통하여 연장되는, 챔버를 포함한다.
다른 특징에 따르면, 실시예의 장치는 전기 장치와; 그 상부에 상기 전기 장치를 구비하는 프레임으로서, 상기 프레임은 움직일 수 있는 아암 및 엔드 이펙터를 형성하는 2개 이상의 링크를 구비하는 3개 이상의 부재를 포함하며, 상기 엔드 이펙터와 상기 링크는 이동식 조인트에 의해 연결되며, 상기 엔드 이펙터는 그 상부에 기판을 지지하도록 된, 프레임과; 상기 움직일 수 있는 아암에 연결되는 구동부로서, 상기 구동부는 상기 움직일 수 있는 아암을 이동시키도록 된, 구동부와; 상기 구동부에 배치되되, 상기 움직일 수 있는 아암으로부터 움직일 수 있는 아암으로부터의 이격된 거리로 열을 전달하도록 된 열전달 시스템;을 포함한다.
다른 특징에 따르면, 실시예의 장치는 움직일 수 있는 아암을 형성하는 2개 이상의 링크와 엔드 이펙터를 구비하는 3개 이상의 부재를 포함하는 프레임으로서, 상기 엔드 이펙터 및 링크는 이동식 조인트에 의해 연결되며, 상기 엔드 이펙터는 그 상부에 기판을 지지하도록 된, 프레임과; 상기 조인트들 중 제 1 조인트에 인접하게 프레임 상에 배치되며, 서로에 대하여 상기 부재들 중 2개의 부재의 위치를 감지하도록 된 제 1 위치 센서와; 상기 제 1 위치 센서에 연결되며 기밀 포장체를 통하여 상기 움직일 수 있는 아암으로부터 이격된 장치에 신호를 전송하도록 된 통신 링크;를 포함한다.
본 발명에 따르면 개선된 로봇이 제공된다.
전술한 특징 및 다른 특징은 첨부된 도면을 참고하여 하기의 설명을 통하여 설명된다.
도 1은 기판 처리 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 기판 운송 장치의 평면도이다.
도 3은 진공 대응 모듈 및 대기 모듈 사이의 배리어를 도시하는 개략도이다.
도 4는 통신/전력 만곡부의 사시도이다.
도 5는 다른 통신/전력 만곡부의 사시도이다.
도 6은 냉각 시스템의 사시도이다.
도 7은 도 2에 도시된 장치의 구성요소를 도시하는 다이아그램이다.
도 8은 도 2에 도시된 장치의 냉각 시스템을 도시하는 다이아그램이다.
도 9는 도 2에 도시된 장치의 구성요소들의 다수의 연결부를 도시하는 다이아그램이다.
도 10은 도 2에 도시된 장치의 기밀 포장체를 도시하는 다이아그램이다.
도 11은 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 다른 선택적인 예인 기판 운송 장치의 도 2에 유사한 평면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 다른 선택적인 예인 기판 운송 장치의 도 2에 유사한 평면도이다.
도 13은 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 다른 선택적인 예인 기판 운송 장치의 도 2에 유사한 평면도이다.
도 14는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 다른 선택적인 예인 기판 운동 장치의 도 2에 유사한 평면도이다.
도 15는 진공 챔버의 도 14의 장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 16a 및 도 16b는 다른 유형의 엔드 이펙터의 평면도이다.
도 16c는 진공 챔버의 도 16a의 엔드 이펙터를 구비한 도 2의 아암의 개략적인 평면도이다.
도 17은 도 12의 장치에 부착된 도 8의 냉각 시스템을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 18은 선택적인 실시예의 도 17에 유사한 개략적인 단면도이다.
도 19는 예시적인 기판 운송 장치의 개략적인 평면도이다.
도 20은 예시적인 기판 운송 장치의 개략적인 평면도이다.
도 21은 도 19에서 21-21 선을 따라 취한 장치의 개략적인 단면도이다.
도 22는 도 19의 22-22 선을 따라 취한 장치의 개략적인 단면도이다.
도 23-24는 예시적인 기판 운송 장치의 개략적인 평면도이다.
도 25는 도 23-24에 도시된 장치의 개략적인 단면도이다.
도 26-30은 예시적인 기판 처리 장치의 개략적인 평면도이다.
도 1을 참고하면, 기판 운송 장치(12)를 구비한 예시적인 기판 처리 장치(10)의 개략적인 평면도가 도시된다. 비록 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되지만, 본 발명은 다양한 형태의 선택적인 실시예로 구체화될 수 있다. 또한, 임의의 적절한 크기, 형상 또는 재료나 구성요소의 타입이 사용될 수 있다.
상기 기판 운송 장치(12)에 추가하여, 상기 기판 처리 장치(10)는 다중 기판 처리 챔버(14) 및 진공 챔버(15)에 연결된 기판 카세트 엘리베이터(16)를 포함한다. 상기 기판 운송 장치(12)는 적어도 부분적으로 챔버(15) 내에 배치되며, 챔버(14)와 앨리베이터(16) 사이에서 반도체 웨이퍼 또는 평판 디스플레이와 같은 평면 기판을 운송하도록 구성된다. 선택적인 실시예에서, 상기 운송 장치(12)는 임의의 적절한 유형의 기판 처리 장치에 사용될 수 있다.
일반적인 진공 환경 로봇 매니풀레이터는 로봇 매니풀레이터, 예를 들어, 액튜에이터 및 센서, 그리고 전술한 바와 같이 구동 유닛에 의해 구동되는 하나 이상의 아암의 모든 작동하는 구성요소들을 하우징하는 구동부를 포함한다. 상기 아암은 일반적으로 수동형 메커니즘인데, 즉, 아암들은 액튜에이터와 센서와 같은 능동형 부재를 구비하지 않는다. 그 이유는 주로 진공 환경에서 가스를 배출하면서 전력 분배와 열을 제거하는 것에 어려움이 있기 때문이다.
일반적인 진공 환경 로봇 메니풀레이터에서, 로봇 매니풀레이터의 아암은 능동형 메커니즘이기 때문에, 독립적으로 구동되는 링크의 개수는 구동 유닛에 의해 제공되는 운동 축의 개수로 제한되고 아암의 개별적 링크에 대하여 작동 토오크를 전달하는 것의 복잡도에 의해 추가적으로 제한을 받게 된다. 이것은 전술한 것에 대하여 실제로 사용되는 아암의 구조를 제한하게 되어, 기존의 진공 환경 로봇 매니풀레이터의 리치(reach) 및 출력 성능을 제한하게 된다.
또한, 대기 환경 로봇은 다양한 기판 그리퍼(gripper)를 이용하는 반면에, 진공 대응 로봇은 기판과 로봇 엔드 이펙터 간의 마찰력에 의해 처리되게 되는 기판을 지지하게 된다. 기판에서의 관성력은 기판을 엔드 이펙터에 고정하는 지지력을 초과하지 않게 되어, 원하지 않는 미끄러짐을 방지해야 하므로, 기판의 가속은 공구의 제한된 출력(시간당 처리되는 기판의 개수)에 제한되게 된다. 따라서, 기판 미끄러짐에 기인하여 가속이 제한되는 문제점을 제거할 수 있는 그리퍼, 예를 들어 에지-클램핑 메커니즘 또는 정전 억제 장치를 필요로 하게 된다. 또한, 기판 정렬 또는 스테이션 교시 또는 유사한 유형의 작동을 위하여 로봇 엔드 이펙터 상에 센서를 설치하는 것이 바람직하다.
따라서, 진공 대응 로봇의 엔드 이펙터 및 아암으로 전력 및 전기 신호를 제공하는 것이 바람직하다.대기 환경 로봇에서 성공적으로 사용되었고 대기 응용 분야에 대하여 설계되었던, 서비스 루프 또는 롤링 접촉 로터리 커플링 및 슬립-링과 같은 일반적인 구조체는 성능(냉간 용접) 및 가스 배출 문제에 기인하여 진공 장치에 채용되기 어렵다.
요약하면, 상기 로봇 매니풀레이터의 아암은 수동형 메커니즘이므로, 독립적으로 구동되는 링크의 개수는 구동 유닛에 의해 제공되는 운동 축의 개수로 한정되며 추가적으로 아암의 개별 링크로 작동 토오크를 전달하는 복잡성에 의해 제한을 받게 되며, 기판 파지 및 감지 장치를 사용하는 것은 진공 환경 장치에서 가상적으로 존재하지 않는다. 이러한 것은 기존의 진공 환경 로봇 매니풀레이터의 기판 배치의 반복성 및 성능을 통하여 리치에 제한을 가하게 된다. 따라서, 로봇 매니풀레이터의 아암이 작동하는 다른 비-대기 환경 또는 진공 환경 내에서 배치되는 액튜에이터 및 센서와 같은 능동형 구성요소를 로봇 시스템에 제공하는 것이 바람직하게 된다.
도 2를 참고하면, 기판 운송 장치(12) (또는 진공 대응 로봇 시스템)는 일반적인 장치에서 향상된 특징을 제공한다. 상기 기판 운송 장치(12)는 구동부(18) 및 프레임을 구비한다. 상기 프레임은 아암 조립체(25) 및 엔드 이펙터(26)를 형성하는 2개 이상의 링크(22, 24)를 구비하는 부재를 포함한다. 상기 구동부(18)는 2개의 회전 축을 구비한다. 상기 아암 조립체(25)는 상기 구동부(18)에 연결된다. 상기 아암 조립체(25)는 제 1 링크(22), 제 2 링크(24) 및 엔드 이펙터(26)를 구비한다. 상기 제 1 링크(22)는 상기 구동부(18)의 제 1 회전 축에 직접 부착된다. 상기 제 2 링크(24)는 상기 제 1 회전 조인트(28)를 통하여 상기 제 1 링크(22)에 연결된다. 상기 엔드 이펙터(26)는 상기 제 2 회전 조인트(30)를 통하여 제 2 링크(24)에 연결된다. 상기 제 2 링크(24)는 상기 구동부(18)의 제 2 회전 축에 부착된 제 1 풀리(34)와, 제 1 벨트/밴드(36)와, 상기 아암 조립체(25)의 제 2 링크(24)에 부착된 제 2 풀리(38)를 포함하는 벨트/밴드 구동부를 통하여 구동된다. 상기 엔드 이펙터(26)는 상기 제 1 링크(22)에 회전가능하게 연결된 제 3 풀리(42), 제 2 벨트/밴드(44) 및 상기 단부 이펙터(26)에 부착된 제 4 풀리(46)를 포함하는 다른 벨트/밴드 구조체를 통하여 상기 구동부(18)에 대하여 거의 반경 방향으로 지점으로 구속된다. 다양한 예시적인 실시예에서, 임의의 적절한 구동부, 액튜에이터, 센서 또는 다른 것들은 2011년 9월 16일자 출원된 미국 가출원 제61/627,030호 및 2012년 8월 15일 출원된 미국 가출원 제61/683,297호에 기초하여 동일자로 출원된 미국 출원번호에 설명된 것 및 그와 결합하여, 본원에서 설명된 특징을 제공하며, 위 가출원의 개시 사항은 모두 본원에 편입된다.
상기 제 3 풀리(42)는 주어진 범위 내에서 아암 조립체의 제 1 링크(22)에 대하여 제 3 풀리(42)의 방향을 조절하는 제 1 액튜에이터(48)에 의해 상기 아암 조립체의 제 1 링크(22)에 대하여 단계를 이루게 된다. 바람직하게는, 상기 제 1 액튜에이터(48)는 자체 체결되는데, 환언하면, 상기 제 3 풀리에 토오크가 가해질 때 다시 구동되지 않게 된다. 예를 들어, 상기 제 1 액튜에이터(48)는 리드-스크류 메커니즘 또는 워엄 드라이브 구조체를 구비한 전기 모터, 압전 액튜에이터 또는 다른 적절한 작동체를 포함한다. 상기 제 1 액튜에이터(48)는 상기 아암 조립체의 제 1 링크(22)에 대하여 제 3 풀리(42)의 각도 방향을 결정하도록 위치 측정 장치를 구비한다. 예를 들어 전기 모터의 스테이터와 같은 제 1 액튜에이터의 능동 요소는 분리 배리어에 의해 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리되어 기밀 용기(50)에 완전히 하우징되거나 부분적으로 하우징되거나 그렇지 않을 수 있다. 상기 제 1 액튜에이터(48)는 전술한 바와 같은 예시적인 냉각 서브 시스템과 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다.
제 1 액튜에이터(48)는 아암 조립체의 제 1 링크(22)에 연결되는 제 1 콘트롤러 유닛(52)에 의해 제어된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 제 1 액튜에이터(48)와 동일한 기밀 용기(50)에 하우징되거나 다른 기밀 용기(미도시)에 배치된다. 상기 제 1 콘크롤러 유닛(52)은 예를 들어 아래에서 설명되는 바와 같은 예시적인 냉각 서브 시스템들 중 하나와 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다. 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 상기 제 1 액튜에이터(48)의 위치 감지 장치에 의해 제공된 신호를 처리하며 상기 제 1 액튜에이터(48)로 제어 신호를 제공하는데, 예를 들면 상기 액튜에이터에 장착된 전기 모터의 권선부를 여기시키게 된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 전력 분배부 및 통신 서브 시스템을 통하여 전력을 수용하거나 로봇 콘트롤러(54)와 통신하게 된다.
상기 전력 분배 및 통신 서브 시스템은 로봇 매니풀레이터(25)의 회전 조인트 각각에 연결되거나 그에 배치된 전기 회전식 커플링(56, 57, 58)을 구비한다. 상기 회전식 커플링(56, 57, 58)은 로봇 콘트롤러(54)로부터 제 1 콘트롤러 유닛(52) 및 엔드 이펙터(26) 상의 센서(62) 및 그리퍼(60)와 같은 아암 조립체(25)의 다른 능동 요소에 전력을 공급하게 된다. 진공 로봇 아암 시스템의 하나 이상의 실시예에 따른 전기 회전 커플링의 예가 아래에서 설명된다.
상기 엔드 이펙터(26)는 예를 들어 전기 작동식 에지 클램핑 메커니즘, 전기 억제식 구조체, 또는 다른 유사한 유형의 장치를 이용하는 능동형 기판 그리퍼(60)를 구성한다. 상기 그리퍼는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같은 로봇 아암 조립체의 냉각 서브 시스템과 전력 분배 및 통신 서브 시스템에 연결된다. 하나 이상의 실시예에 따른 아암 시스템은 다양한 회전 조인트를 통하여 전력 및/또는 신호를 전송하는 회전 전기 커플링(56-58)을 사용하게 된다. 상기 전기 커플링(56-58)은 예를 들어 연속 회전 타입 또는 제한 회전 타입일 수 있다. 상기 그리퍼는 본 발명에 그 전체 내용이 편입된 "진공 대응 로봇 그리퍼"라는 제목으로 2011년 11월 29일에 출원된 미국 가출원번호 61/629,838호에 설명된 바와 같은 특징을 포함한다.
예를 들어, 연속 회전 커플링은 유도 원리에 기초한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예시적인 연속 회전 커플링(56)은 2개의 모듈이 갭(68)으로 가로질러 서로 상호작용하도록 된 대기 모듈(64) 및 진공 대응 모듈(66)을 구비한다. 분리 배리어(70)는 진공 대응 모듈(66)이 배치되는 환경으로부터 대기 모듈(64)이 배치되는 환경을 분리시키는 갭을 형성하게 된다. 두가지 모듈(64, 66)은 하나 이상의 회전 트랜스포머를 구비하게 된다. 대기 환경으로부터 진공 환경으로 전력 및/또는 신호를 전달하기 위하여, 회전 트랜스포머의 주 권선부는 대기 모듈(64)에 배치되며, 대응하는 제 2 권선부는 진공 대응 모듈(66)에 배치된다. 진공 환경으로부터 대기 환경으로 신호를 전송하기 위하여, 회전 트랜스포머의 주 권선부는 진공 대응 모듈(66)에 배치되며, 대응하는 제 2 권선부는 대기 모듈(64)에 배치된다. 일반적으로, 상기 대기 모듈은 대기 환경에 배치되며, 진공 모듈은 진공 환경이나 다른 비-대기 환경에 배치된다. 상기 진공 대응 모듈(66)은 가스 배출을 방지하기 위하여 예를 들어 진공 대응 모듈의 내용물을 둘러싸는 기밀 용기(72)를 포함한다. 상기 진공 대응 모듈(66)은 예를 들어 아래에서 설명되는 바와 같은 예시적인 냉각 서브 시스템과 같은 로봇 아암 시스템의 냉각 서브 시스템에 연결된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 연속 회전 커플링의 다른 예는 전력 전송에 대한 유도 원리와 통신에 대한 무선 네트워크 기반 설비를 결합한다.
제한 회전 만곡부 커플링의 일예는 도 4에 도시된다. 이러한 예에서, 각각의 전력 및/또는 통신 신호는 하나 이상의 도전체(73; 도 2)에 의해 전달되는데, 그 일부는 헬리컬 코일 만곡부(74)에 제공된다. 헬리컬 코일 만곡부(74)의 일단부(76)는 바람직하게는 절연부(78)를 통하여 상기 로봇의 하나의 구성요소에 연결되며, 상기 헬리컬 코일 만곡부(74)의 타단부(80)는 바람직하게는 절연부를 통하여 상기 로봇의 다른 구성요소에 연결된다. 다중 헬리컬 코일 만곡부(74)는 다수의 전력 및/또는 통신 신호에 대한 경로를 제공하는 실질적으로 동축 방향으로 되는 방식으로 회전 조인트에 배치된다. 개별 헬리컬 코일 만곡부는 반대 방향으로 권취되어, 개별 헬리컬 코일 만곡부에 연계된 복원력은 회전 조인트의 배치와는 무관하게 가급적 균형을 맞추게 된다. 절연 실린더(82)는 이웃하는 헬리컬 코일 만곡부들 사이에서 쇼트가 발생하는 위험을 제거하기 위하여 개별 헬리컬 코일 만곡부들 사이에서 사용된다. 예를 들어, 두개의 헬리컬 코일 만곡부(74)가 명확하게 도시하기 위한 목적으로 도 4에 도시된다. 그러나, 임의의 적절한 개수의 헬리컬 코일 만곡부는 2개가 아닌 1개 또는 그 이상의 수로 될 수 있다.
도 5에는 본 발명의 제한 회전 만곡부 커플링의 다른 예가 도시된다. 이러한 예에서, 각각의 전력 및/또는 통신 신호는 나선 코일 만곡부(74')에 의해 전달된다. 두개의 나선 코일 만곡부(74')는 도 5에 도시된다. 상기 나선 코일 만곡부의 일단부(76')는 바람직하게는 절연부를 통하여 상기 로봇의 하나의 구성요소에 연결되며, 상기 나선 코일 만곡부의 타단부(80')는 바람직하게는 절연부를 통하여 상기 로봇의 다른 구성요소에 연결되며, 이러한 두개의 구성요소는 회전 조인트에 연결된다. 다중 나선 코일 만곡부는 다수의 전력 및/통신 신호에 대한 경로를 제공하도록 적층된다. 개별 나선 코일 만곡부는 반대 방향으로 권취되어, 개별 나선 코일 만곡부에 관련된 스프링력은 회전 조인트의 배치와는 무관하게 가급적 균형을 이루게 된다. 절연 디스크는 인접하는 나선 코일 만곡부들 사이에서 쇼트의 위험을 제거하기 위하여 개별 나선 코일 만곡부들 사이에서 사용된다. 비록 2개의 나선 코일 만곡부가 명확한 도시를 위하여 도 5에 도시되고 있지만, 임의의 적절한 개수의 나선 코일 만곡부가 사용될 수 있다.
하나의 회전 커플링에서 사용되는 헬리컬 코일 만곡부 및 나선 코일 만곡부의 개수는 회전 조인트를 통하여 전달되는 전력 및 통신 신호의 개수를 가리킨다. 단일 신호는 중복성을 위하여 또는 전류 밀도를 감소시키기 위하여 다중 헬리컬 코일 만곡부 및 나선 코일 만곡부들 간에 분포된다.
진공 대응 로봇 아암 조립체에 따른 상기 냉각 서브 시스템의 목적은 둘러싼 공기를 통한 대류가 불충분하여 대기 장치에 비교하여 진공에서 곤란하게 되는 로봇 아암 조립체에 설치되는 능동 요소에 의해 발생되는 열을 제거하는 것이다. 열원으로부터 구동 유닛으로의 경로가 길어서 열전도는 제한을 받게 되며, 복사는 저온에서 제한된 효과를 나타내게 된다.
예를 들어, 진공 대응 로봇 아암 시스템에 사용되는 냉각 서브 시스템은 발열 능동 요소, 상기 로봇 아암 조립체의 외측으로 노출되는 라디에이터, 히트 싱크와 라디에이터에 연결되는 열전 냉각 장치에 연결되는 히트 싱크를 포함한다. 도 6은 전기 에너지를 소비하면서, 상기 장치의 히트싱크 측(냉간 측)으로부터 온도 구배에 대하여(냉간에서 열간으로) 라디에이터 측(열간 측)으로 열을 전달하는 고체 상태 능동 히트펌프인 전열 냉각 장치의 일례를 도시한다. 열전 냉각 장치의 주요 장점은 움직이는 부품이나 순환하는 유체가 작다는 것이며, 그 크기가 작다는 것 그리고 형상이 유연하다(폼 팩터)는 것이다.
선택적으로, 상기 냉각 서브 시스템은 임의의 적절한 히트 펌프, 유체, 아암 조립체의 능동형 발열 요소에 연결되며 시스템으로부터 배출되거나 라디에이터에 공급되며, 바람직하게는 둘러싸는 대기에 노출된 로봇 구동 유닛에 설치되며 히트 싱크를 통과하여 순환하는 액체 또는 기체를 이용한다. 상기 유체는 도 4 및 도 5에 도시된 만곡부에 유사하게 배치된 진공 대응 하우징의 조인트를 통하여 경로가 설정된다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 기판 운송 장치(12)의 다른 개략적인 다이아그램이 도시된다. 비록 기판 운송 장치(12)는 진공 로봇에 대하여 설명되고 있지만, 임의의 적절한 기판 운송 장치는 대기상에서 또는 그와 다른 조건에서 설명된 바와 같은 특징을 가진다. 기판 운송 장치(12)는 콘트롤러(54), 구동 유닛(18) 및 아암(25)을 구비하며, 기판(s)을 운송하도록 구성된다. 콘트롤러(54)는 프로세서, 메모리, 및 동력 증폭기 또는 그밖의 것들을 구비한다. 아암(25)은 스카라(SCARA) 타입 아암으로 도시되며 구동 유닛(18)에 의해 구동된다. 비록 기판 운송 장치(12)는 2개의 링크 아암으로 설명되지만, 임의의 적절한 개수의 링크가 제공될 수 있으며, 또한, 임의의 적절한 개수의 아암이 제공될 수 있다. 또한, 회전 축 및/또는 선형 축의 조합이 임의의 적절한 아암에 제공될 수 있다.
도시된 실시예에서, 아암(25)은 3개의 회전 축(90, 92, 94)를 구비한다. 각 축에는 각각 위치 탐지 장치(96, 98, 100)가 직접 연결된다. 상기 위치 탐지 장치는 선택적이거나, 유도성이거나 임의의 적절한 위치 탐지 장치일 수 있다. 상기 위치 탐지 장치(96, 98, 100)는 증분형이거나, 절대형이거나, 이들의 조합형태일 수 있다. 위치 탐지 장치(96, 98, 100)는 구동부(18)의 피동축 내에서 추가적인 위치 탐지 장치와 결합되어 사용된다. 위치 탐지 장치(96, 98, 100)는 콘트롤러(54)와 인터페이싱되어, 조인트에서 직접 위치 탐지 장치를 가지지 않는 로봇 구동부와 반대로 조인트(92, 94, 96)의 위치는 알려지게 된다. 선택적으로, 모든 경우는 아니지만, 상기 조인트는 위치 탐지 장치를 가지게 된다. 위치 탐지 장치(96, 98, 100)는 아암 및 구동부를 통하여 경로 설정된 신호 및 전기적, 광학적 또는 다른 신호와 인터페이싱된다. 선택적으로, 무선 또는 다른 적절한 비접촉식 통신이 제공된다. 여기서, 자기 이력 현상은 각 조인트의 직접적 위치 탐지가 주어진 기판 위치 장치(12)의 위치 정확성에서 하나의 인자는 아니다.
상기 구동부(18)는 콘트롤러(54)가 구동부(18) 및 위치 탐지 장치(96, 98, 100)와 인터페이싱되며, 탑재화물(S)에서 진동을 최소화하기 위한 제어 알고리즘을 사용하며, 탑재화물(S)을 집어올려 배치할 때 위치 반복을 최대화하는 추가적인 위치 탐지 장치 및 모터를 추가로 탑재한다. 온도 탐지 장치(102, 104, 106)는 각각의 링크의 하나 이상의 위치의 온도를 탐지하도록 각각의 링크(22, 24, 26)에 추가로 연결된다. 온도 탐지 장치(102, 104, 106)는 콘트롤러(54)에 추가로 연결되며, 열팽창 또는 열에 기초한 변형과 같은 열적 영향은 엔드 이펙터(26)의 위치를 결정하는 인자가 된다. 추가적으로 또는 선택적으로, 온도 탐지 장치(102, 104, 106), 진동 탐지 장치(108) 및/또는 변형 탐지 장치(110)는 콘트롤러(54)에 연결되어 제공되어, 진동이 모니터링되고 변형은 위치와 매끄러움에 대한 인자가 된다. 선택적인 실시예에서, 임의의 장치는 임의의 적절한 요소에 고정되며, 열을 흡수하거나 그렇지 않게 된다. 선택적인 특징으로서, 각각의 장치는 예를 들어 하나 이상의 링크 내에서 도면부호 52와 같은 하나 이상의 콘트롤러에 연결된다.
도 8을 참조하면, 도 2의 기판 운송 장치(12)의 냉각 서브 시스템이 도시된다. 상기 구동부(18)는 2축 구동부이다. 상기 구동부(18)는 수직 구동부(120) 및 벨로우즈(122)를 구비하며, 상기 진공 챔버(15)에 연결된다. 상기 구동부(18)는 상기 베이스(128)에 연결된 스테이터 및 벨로우즈(122)를 구비하는 예를 들어 회전 구동부(126)를 구비한다. 상기 회전 구동부(126)는 링크(22)를 직접 회전시키며, 기어 구동되거나 직접 구동되는 모터와 위치 엔코더 및 전력커플링부를 구비하되, 상기 전력 커플링부는 비접촉식 회전 전력 커플링부 이거나 링크(22)에 전력을 제공하는 임의의 적절한 전력 커플링부이다. 여기서, 상기 전력 커플링부는 비접촉식 유도 트랜스포터인데, 전력 및/또는 통신은 비접촉 방식으로 공급된다. 선택적으로, 전력 및/또는 데이터는 접촉 방식에 기초하거나 또는 다른 적절한 슬립 링 또는 커플링으로써 전송된다. 상기 구동부(18)는 링크(22)의 콘트롤러(52)에 고속 통신을 제공하는 제 1 및 제 2 광섬유 채널(132, 134)를 가지는 비접촉식 광 공급 관통부(130)를 구비한다. 여기서, 상기 콘트롤러(52)는 실시간 이더넷 네트워크(ethercat)를 위한 광학부 또는 다른 적절한 변환 장치를 구비한다. 선택적으로, 상기 변환 장치 및 공급 관통부(130)는 예를 들어, CAN 또는 다른 것과 같은 전력 및 고주파 신호 또는 데이터를 전송하는 유도성 커플러이거나 와이어, 만곡부 또는 다른 것들의 조합으로 이루어져서 사용될 수도 있다.
적절한 비접촉식 광학 공급 관통부는 고정 그린 렌즈 및 고정식 미러를 사용한다. 이러한 공급 관통부의 예는 진공에서 사용되도록 된 무그 컴포넌트 그룹(Moog Component Group)에 의해 제공된다. 선택적으로, 임의의 적절한 커플링 또는 다른 공급 관통부가 제공될 수 있다. 여기서, 비접촉식 회전 전력부에 연결된 비접촉식 광섬유 고속 통신은 아암(25)을 구동하는데 필요한 콘트롤러를 제공한다. 고속 통신 커플링에 추가하여, 비접촉식 유도 전력 커플링이 제공될 수 있다. 상기 구동부(18)는 대기하에서 히트싱크(140 또는 84)를 추가로 구비하며, 진공 또는 대기 조건하에서 열전 쿨러(142)를 구비한다. 복사 싱크(144)는 복사 싱크(144)가 높은 복사율을 가지는 일련의 동심 튜브(145)를 가지는 베이스(128)에 연결된다. 유사하게, 상기 복사 싱크(146)는 링크(22)의 본체에 번갈아 연결되는 열전 쿨러(148)에 연결된다. 복사 싱크(146)는 싱크(144)의 튜브(145)로써 끼워지며 높은 방사율을 가지는 일련의 동심 튜브(145)를 구비한다. 쿨러(142, 148)는 복사 냉각 커플링(144)를 통하여 링크(22)의 본체로부터 열을 펌프하고 싱크(140)를 이용하여 소산되도록 작용한다.
유사하게, 임의의 조인트는 이러한 열적 커플링을 이용한다. 선택적인 사항으로서, 임의의 적절한 히트 펌프가 제공되는데, 예를 들어, 위상 변화 히트 펌프가 제공되어, 능동 요소를 냉각시키고 임의의 라디에이터를 현저하게 높은 온도로 가열하게 된다. 이러한 구성을 통하여, 복사열의 양은 온도의 4제곱에 의존하기 때문에 작은 표면적을 이용하여 보다 효과적으로 열전달을 할 수 있게 된다. 선택적으로, 열은 냉각된 히트 싱크에 반대로, 또는 예를 들어 일련의 열적 커플링을 통하여 아암의 외측으로 복사되며, 전술한 메커니즘은 적절하게 된다. 선택적으로, 폐쇄 루프 냉각 회로는 아암의 링크 내부와 같은 로봇의 개별 섹션 내부에 제공된다. 예를 들어, 이러한 회로들은 히트 펌프들이 실질적으로 누설이 없거나 실질적으로 기체 유출이 없는 상태로 완전히 밀봉되게 되는 컴퓨터에서 사용되는 것에 유사한 히트 펌프일 수 있다. 선택적으로, 이러한 선택적인 실시예에서, 어떠한 능동형 냉각부 또는 냉각부 수용부도 제공되지 않을 수 있다.
커플링(144, 146)은 예를 들어 알루미늄 질화 세라믹 또는 다른 것으로 코팅된 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 선택적으로, 임의의 적절한 재료가 제공될 수 있다. 모듈(136)은 링크(22)의 본체 또는 하우징 또는 쿨러(148)에 열적으로 싱크된다. 모듈(136)은 제어부 및 모터 구동 회로, 위치 엔코딩 판독 헤드, 열전 쿨러(148)와 같은 외부 장치용 입출력부 또는 다른 판독 헤드 및 에지 그립 액튜에이터 또는 다른 것을 구비한다.
예를 들어, 도 9를 참고하면, 엔코더(150)는 모듈(52)과 인터페이싱하는 판독 헤드를 구비한 엔드 이펙터(26)에 연결된 손목 조인트(30)에 직접 연결된다. 유사하게, 에지 탐지 장치 또는 에지 그립 또는 에지 위치 장치(62, 60)는 모듈(52)과 인터페이싱되며 엔드 이펙터(26)에 연결된다. 설명된 실시예에서, 엔코더는 다수의 조인트 또는 각각의 조인트에 제공되며, 모터도 다수의 조인트 또는 각각의 조인트에 제공되며, 모터, 엔코더 및 콘트롤러의 조합도 다수의 조인트 또는 각각의 조인트에 제공된다. 선택적인 특징에서, 모듈 또는 다른 것들 내부의 요소들은 노출되거나, 포장되거나 밀봉된 금속 포장체 내에서 포장되거나, 링크(22)의 본체 내에서 포장되거나, 부분적으로 금속인 포장체 내부에서 포장되거나, 그 조합체 내에서 포장될 수 있다. 전력공급 및 통신은 케이블, 고정 공급 관통부, 비접촉식 자석 슬립 링, 접촉 방식 슬립 링, 관통 고립 베어링, 만곡부 또는 다른 것들 및 그 조합체들에 의해 행해진다. 열적 싱크는 복사 냉각 또는 대류 및 전도에 의해 행해지는데, 예를 들어, 냉매는 회전식이거나 고정식인 공급 관통부를 통과하게 된다. 선택적인 특징으로서, 하나 이상의 축에는 공급 관통부, 예를 들어, 액체 자성체 또는 다른 적절한 밀봉부가 제공될 수 있다. 선택적인 특징으로서, 보다 많은 링크, 예를 들어 상기 구동부(18)로부터 오프셋된 링크 또는 이와 동심을 이룬 링크는 하나 이상의 또는 모든 독립적인 모터축을 가지도록 제공된다. 추가적으로, 다수의 냉각부가 제공되는데, 예를 들어, 하나 이상의 열전 쿨러가 제공되지 않거나 추가적인 열전 쿨러가 제공된다. 또한, 히트 펌프는 아암의 일부분으로부터 또는 구동부의 일부분으로부터 소산을 위한 다른 부분으로 열을 전달하도록 제공된다.
도 10을 참고하면, 기밀 용기 또는 포장체(50: enclosure)가 도시된다. 이러한 실시예에서, 기밀 포장체는 액튜에이터(48), 콘트롤 유닛(52) 및 그 내부의 센서(98)의 적어도 일부분을 구비한다. 선택적인 실시예에서, 하나 이상의 구성요소들이 제공되지 않을 수 있다. 각각의 구성요소(48, 52, 98)들은 예를 들어 밀봉부(75)를 통하여 도전체(73) 내부로 기밀 포장체(50)를 통하여 연장되는 전력 및/또는 통신 도전체(73a, 73b, 73c)를 구비하게 된다. 상기 도전체(73a, 73b, 73c)는 전기적 도전체 및/또는 광학적 도전체일 수 있다. 상기 포장체(50)는 그렇지 않으면 진공 포장체(15)를 오염하게 되는 구성요소(48, 52, 98)로부터 기체나 오염물로부터 진공 챔버(15)의 내부를 보호하게 된다. 선택적인 다른 실시예에서, 기밀 포장체는 제공될 수도 있고 제공되지 않을 수도 있다. 선택적인 다른 실시예에서, 상기 포장체는 주어진 장치의 일부분을 담게 된다. 예를 들어, 모터의 일부분 또는 센서의 일부분은 진공에 노출될 수 있으며 또는 전체 모터 또는 센서는 포장체 내부에서 밀봉될 수도 있다. 이러한 구성은 기밀 포장체 내에 담겨지는 임의의 유형의 장치에도 적용될 수 있다.
도 11을 참고하면, 다른 실시예의 진공 대응 로봇 아암 시스템은 2개의 링크(22, 24)를 가진 단일 아암 및 회전하는 엔드 이펙터(26)를 구비하는 것으로 도시된다. 이러한 실시예에서, 상기 로봇 시스템은 2개 이상의 회전축을 구비한 구동 유닛 및 상기 구동 유닛에 연결된 아암 조립체를 포함한다. 상기 아암 조립체는 제 1 링크(22), 제 2 링크(24) 및 엔드 이펙터(26)를 구비하며, 여기서, 제 1 링크는 상기 구동 유닛(18)의 제 1 회전축에 직접 부착되며, 제 2 링크(24)는 제 1 회전 조인트를 통하여 제 1 링크에 연결되며, 상기 엔트 이펙터는 제 2 회전 조인트를 통하여 상기 제 2 링크에 연결된다. 상기 제 2 링크(24)는 상기 구동 유닛(18)의 제 2 회전축에 부착되는 제 1 풀리(34) 및 상기 아암 조립체의 제 2 링크에 부착되는 제 2 풀리(38) 및 제 1 벨트/밴드(36)를 구비하는 벨트/밴드 구동부를 통하여 구동된다.
상기 엔드 이펙터(26)는 상기 아암 조립체의 제 2 링크(24)에 대하여 상기 엔드 이펙터(26)의 방향을 제어하는 제 1 액튜에이터(48)에 의해 작동된다. 예를 들어, 상기 제 1 액튜에이터(48)는 전기 모터, 압전 액튜에이터, 또는 다른 적절한 작동 장치를 포함한다. 상기 제 1 액튜에이터(48)는 상기 아암 조립체의 제 2 링크(24)에 대하여 엔드 이펙터(26)의 각도 방향을 결정하도록 위치 측정 장치(100)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제 1 액튜에이터의 능동 요소인, 전기 모터의 스테이터는 기밀 용기(50) 내에 하우징되며 분리 배리어에 의해 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리된다. 상기 제 1 액튜에이터는 전술한 냉각부와 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다.
제 1 액튜에이터(48)는 상기 아암 조립체의 제 2 링크에 연결되는 제 1 콘트롤러 유닛(52)에 의해 제어된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛은 다른 기밀 용기에 배치되거나 제 1 액튜에이터와 동일한 기밀 용기(50)에 하우징된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 전술한 예시적인 냉각 서브 시스템와 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 제 1 액튜에이터에서의 위치 감지 장치(100)에 의해 제공되는 신호를 처리하며, 상기 액튜에이터에 장착된 전기 모터의 권선부를 여기하는 것과 같은 제 1 액튜에이터(48)에 제어 신호를 제공하게 된다. 제 1 콘트롤러 유닛은 전력 분배 및 통신 서브 시스템(73)을 통하여 로봇 콘트롤러(54)로써 전력공급부를 수용하고 통신하게 된다.
상기 전력 배분 및 통신 서브 시스템은 로봇 매니풀레이터의 각각의 회전 조인트에 배치되거나 이에 연결된 전기 회전 커플링을 포함한다. 상기 회전 커플링은 로봇 콘트롤러로부터 제 1 콘트롤 유닛 및 상기 엔드 이펙터 상의 그리퍼 및 센서와 같은 아암 조립체의 다른 능동 요소로 전력을 전송한다.
도 12에는 진공 대응 로봇 아암 시스템의 다른 실시예가 도시된다. 이러한 예에서, 상기 로봇 시스템은 2개 이상의 회전 축을 가진 구동 유닛(18) 및 상기 구동 유닛에 연결된 아암 조립체(1225)를 포함한다. 상기 아암 조립체는 제 1 링크(22), 제 2 링크(24) 및 제 1 엔드 이펙터와 제 2 엔드 이펙터로 불리는 2개의 엔드 이펙터(26a, 26b)를 포함한다. 상기 제 1 링크(22)는 상기 구동 유닛(18)의 제 1 회전축에 직접 부착되며, 제 2 링크(24)는 제 1 회전 조인트(28)를 통하여 제 1 링크에 연결되며, 상기 제 1 엔드 이펙터(26a) 및 제 2 엔드 이펙터(26b)는 제 2 회전 조인트(30) 및 제 3 회전 조인트(31)를 통하여 제 2 링크(24)에 각각 연결된다. 상기 제 2 링크(24)는 상기 구동 유닛의 제 2 회전축에 부착되는 제 1 풀리(34), 제 1 벨트/밴드(36) 및 상기 아암 조립체(1225)의 제 2 링크(24)에 부착되는 제 2 풀리(38)를 포함하는 벨트/밴드 구동부를 통하여 구동된다.
상기 제 1 엔드 이펙터(26a)는 상기 아암 조립체의 제 2 링크에 대하여 제 1 엔드 이펙터의 방향을 제어하는 제 1 액튜에이터(48a)에 의해 작동된다. 유사하게, 상기 제 2 엔드 이펙터(26b)는 아암 조립체의 제 2 링크(24)에 대하여 제 2 엔드 이펙터(26b)의 방향을 제어하는 제 2 액튜에이터(48b)에 의해 작동된다. 예를 들어, 제 1 액튜에이터(48a) 및 제 2 액튜에이터(48b)는 전기 모터, 압전 액튜에이터, 또는 다른 적절한 작동 장치를 포함한다. 제 1 액튜에이터(48a)와 제 2 액튜에이터(48b)는 상기 아암 조립체의 제 2 링크에 대하여 대응하는 엔드 이펙터의 각도 방향을 결정하는 위치 측정 장치를 포함한다. 제 1 및 제 2 액튜에이터의 능동 요소, 예를 들어 전기 모터의 스테이터는 기밀 용기(50)에 하우징되며 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리 배리어에 의해 분리된다. 하나의 기밀 용기는 두가지 액튜에이터(48a, 48b)을 위하여 사용되거나, 선택적으로 각각의 액튜에이터는 그 자체의 기밀 용기에 하우징된다. 상기 제 1 액튜에이터 및 제 2 액튜에이터는 전술한 예시적인 냉각 서브 시스템와 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다.
제 1 액튜에이터(48a), 및 제 2 액튜에이터(48b)는 상기 아암 조립체의 제 2 링크에 연결되는 제 1 콘트롤러 유닛(52)에 의해 제어된다. 제 1 콘트롤러는 제 1 및 제 2 액튜에이터와 동일한 기밀 용기(50)에 하우징되거나 다른 기밀 용기에 배치된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛은 전술한 예시적인 냉각 서브 시스템과 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 제 1 액튜에이터 및 제 2 액튜에이터의 위치 감지 장치에 의해 제공되는 신호를 처리하며, 예를 들어 제 1 및 제 2 액튜에이터에 제어 신호를 제공하여, 상기 액튜에이터에 장착되는 전기 모터의 권선부를 여기시킨다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛은 전원을 받아서 전력 분배 및 통신 서브 시스템을 통하여 로봇에 통신하게 된다.
상기 전력 분배 및 통신 서브 시스템은 로봇 매니풀레이터의 각각의 회전 조인트에 연결되거나 이에 배치되는 전기 회전 커플링을 포함한다. 상기 회전 커플링은 상기 엔드 이펙터 상의 그리퍼 및 센서와 같은 아암 조립체의 다른 능동 요소 및 제 1 콘트롤러 유닛에 대하여 로봇 콘트롤러로부터 전력을 전송한다. 선택적으로, 2개의 별도의 콘트롤러 유닛이 사용되어, 그 중 하나는 제 1 액튜에이터(48a)이며, 다른 하나는 제 2 액튜에이터(48b)이다.
도 13에는 본 발명의 진공 대응 로봇 아암 시스템의 다른 실시예가 도시된다. 이러한 예에서, 상기 로봇 시스템은 상기 구동 유닛에 연결되는 아암 조립체 및 3개 이상의 회전축을 구비한 구동 유닛(1318)으로 구성된다. 상기 아암 조립체(1325)는 제 1 링크(1322), 제 2 링크(1324), 제 3 링크(1326) 및 엔드 이펙터(26)를 포함한다. 상기 제 1 링크(1322)는 상기 구동 유닛의 제 1 회전축에 직접 부착되며, 상기 제 2 링크(1324)는 제 1 회전 조인트를 통하여 제 1 링크에 연결되며, 제 3 링크(1326)는 제 2 회전 조인트를 통하여 제 2 링크에 연결되며, 상기 엔드 이펙터(26)는 제 3 회전 조인트를 통하여 제 3 링크에 연결된다. 상기 제 2 링크(1324)는 상기 구동 유닛(1318)의 제 2 회전 축에 부착되는 제 1 풀리(1334), 제 1 벨트/밴드(1336) 및 상기 아암 조립체의 제 2 링크(1324)에 부착되는 제 2 풀리(1338)를 포함한다. 상기 제 3 링크(1326)는 상기 구동 유닛의 제 3 회전축으로부터 2단 벨트/밴드 구동부를 통하여 구동된다. 상기 벨트/밴드 구동부의 제 1 단은 풀리(1340), 풀리(1342) 및 벨트/밴드(1344)를 포함하며, 상기 벨트/밴드 구동부의 제 2 단은 풀리(1346), 풀리(1348) 및 벨트/밴드(1350)를 구비한다. 풀리(1340)는 상기 구동 유닛(1318)의 제 3 회전축에 의해 직접 구동되며, 풀리(1348)는 아암 조립체의 제3 링크(1326)에 부착된다.
상기 엔드 이펙터(26)는 상기 아암 조립체의 제 3 링크에 대하여 엔드 이펙터의 방향을 제어하는 제 1 액튜에이터(48)에 의해 작동된다. 예를 들어, 상기 제 1 액튜에이터는 전기 모터, 압전 액튜에이터 또는 다른 적절한 작동 장치를 포함한다. 상기 제 1 액튜에이터는 상기 아암 조립체의 제 3 링크에 대하여 엔드 이펙터의 각도 방향을 결정하기 위하여 위치 측정 장치(100)를 포함한다. 상기 제 1 액튜에이터의 능동 요소, 예를 들어 전기 모터의 스테이터는 기밀 용기(50) 내부에 하우징되며 분리 배리어에 의해 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리된다. 상기 제 1 액튜에이터(48)는 전술한 예시적인 냉각 서브 시스템과 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다.
상기 제 1 액튜에이터(48)는 아암 조립체의 제 3 링크에 연결되는 제 1 콘트롤러 유닛(52)에 의해 제어된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛은 제 1 액튜에이터처럼 기밀 용기(50)에 하우징되거나 다른 기밀 용기에 배치된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 예를 들어 전술한 예시적인 냉각 서브 시스템과 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다. 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 제 1 액튜에이터의 위치 감지 장치(100)에 의해 제공되는 신호를 처리하며, 액튜에이터에 장착된 전기 모터의 권선부를 여기하는 것처럼 제 1 액튜에이터(48)에 제어 신호를 제공한다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 전력 분배 및 통신 서브 시스템(73)을 통하여 로봇 콘트롤러와 통신하며 전력을 수용한다.
상기 전력 분배 및 통신 서브 시스템(73)은 로봇 매니풀레이터의 각 회전 조인트에 배치되거나 이에 연결된 전기 회전 커플링을 구비한다. 상기 회전 커플링은 엔드 이펙터의 그리퍼 및 센서와 같은 아암 조립체의 다른 능동 요소 및 제 1 콘트롤러 유닛에 대하여 로봇 콘트롤러로부터 전력을 전송한다.
도 13에 도시된 아암 조립체의 선택적인 실시예로서, 아암 조립체의 제 3 링크(1326)는 아암 조립체의 제 2 링크(1324)에 대하여 제 3 링크(1326)의 방향을 제어하는, 제 2 링크(1324)에 설치된 액튜에이터에 의해 작동된다. 예를 들어, 상기 액튜에이터는 전기 모터, 압전 액튜에이터, 또는 다른 적절한 작동 장치를 포함한다. 상기 액튜에이터는 아암 조립체의 제 2 링크에 대하여 제 3 링크의 각도 방향을 결정하는 위치 측정 장치를 포함한다. 전기 모터의 스테이터와 같은 액튜에이터의 능동 요소는 기밀 용기 내에 하우징되며 분리 배리어에 의해 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리된다. 상기 액튜에이터는 냉각 서브 시스템에 연결된다.
도 13의 아암 조립체의 다른 선택적인 실시예로서, 아암 조립체의 제 3 링크(1326)는 아암 조립체의 제 2 링크(1324)에 대하여 제 3 링크(1326)의 방향을 제어하는 제 3 링크(1326)에 설치된 액튜에이터에 의해 작동된다.
도 14 및 도 15에는 진공 대응 로봇 아암 시스템의 다른 실시예가 도시된다. 이러한 예에서, 로봇 시스템은 3개 이상의 회전 축을 구비한 구동 유닛(1318) 및 상기 구동 유닛에 연결된 아암 조립체(1325)를 구비한다. 상기 아암 조립체는 제 1 링크(1322), 제 2 링크(1324), 제 3 링크(1326) 및 제 1 엔드 이펙터와 제 2 엔드 이펙터로 지칭되는 2개의 엔드 이펙터(26a, 26b)를 구비한다. 제 1 링크(1322)는 구동 유닛의 제 1 회전축에 직접 부착되며, 제 2 링크(1324)는 제 1 회전 조인트를 통하여 제 1 링크에 연결되며, 제 3 링크(1326)는 제 2 회전 조인트를 통하여 제 2 링크에 연결되며, 제 1 및 제 2 엔드 이펙터(26a, 26b)는 제 3 회전 조인트 및 제 4 회전 조인트 각각을 통하여 제 3 링크에 연결된다.
제 1 엔드 이펙터(16a)는 아암 조립체의 제 3 링크에 대하여 제 1 엔드 이펙터의 방향을 제어하는 제 1 액튜에이터(48a)에 의해 작동된다. 유사하게도, 상기 제 2 엔드 이펙터(26b)는 상기 아암 조립체의 제 3 링크에 대하여 제 2 엔드 이펙터의 방향을 제어하는 제 2 액튜에이터(48b)에 의해 작동된다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 액튜에이터는 전기 모터, 압전 액튜에이터 또는 다른 적절한 작동 장치를 포함한다. 제 1 및 제 2 액튜에이터는 아암 조립체의 제 3 링크에 대하여 대응하는 엔드 이펙터의 각도 방향을 결정하는 위치 측정 장치를 포함한다. 상기 제 1 액튜에이터 및 제 2 액튜에이터의 능동 요소, 예를 들어 전기 모터의 스테이터는 분리 배리어에 의해 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리되며 기밀 용기 내에 하우징된다. 하나의 기밀 용기가 2개의 액튜에이터에 대하여 사용될 수 있거나, 선택적으로, 각각의 액튜에이터는 그 자체의 기밀 용기에 하우징된다. 상기 제 1 액튜에이터 및 제 2 액튜에이터는 냉각 서브 시스템에 연결된다.
제 1 액튜에이터(48a) 및 제 2 액튜에이터(48b)는 상기 아암 조립체의 제 3 링크에 연결되는 제 1 콘트롤러 유닛(52)에 의해 제어된다. 제 1 콘트롤러 유닛은 제 1 및 제 2 액튜에이터에서 처럼 동일한 기밀 용기에 하우징되거나 다른 기밀 용기에 배치된다. 제 1 콘트롤러 유닛은 전술한 냉각 서브 시스템에 연결된다. 제 1 콘트롤러 유닛(52)은 제 1 및 제 2 액튜에이터의 위치 감지 장치에 의해 제공되는 신호를 처리하며, 제 1 및 제 2 액튜에이터에 대하어 제어 신호를 제공하여, 예를 들어, 액튜에이터들에 장착된 전기 모터의 권선부를 여기시키게 된다. 상기 제 1 콘트롤러 유닛(52)는 전력을 받아서 전력 분배 및 통신 서브 시스템(73)을 통하여 로봇 콘트롤러와 통신하게 된다.
상기 전력 분배 및 통신 서스 시스템은 로봇 매니풀레이터의 각 회전 조인트에 배치되거나 이에 연결된 전기 회전 커플링을 포함한다. 상기 회전 커플링은 엔드 이펙터 상의 그리퍼 및 센서와 같은 아암 조립체의 다른 능동 요소 및 제 1 콘트롤러 유닛에 대하여 로봇 콘트롤러로부터 전력을 전송한다. 선택적으로, 2개의 별도의 콘트롤러 유닛이 사용되는데, 하나는 제 1 액튜에이터에 대하여 사용되고, 나머지 하나는 제 2 액튜에이터에 대하여 사용된다.
도 14의 아암 조립체의 다른 선택적인 실시예로서, 아암 조립체의 제 3 링크는 아암 조립체의 제 2 링크에 대하여 제 3 링크의 방향을 제어하는 제 2 링크에 장착된 액튜에이터에 의해 작동된다. 예를 들여, 상기 액튜에이터는 전기 모터, 압전 액튜에이터 또는 다른 적절한 작동 장치를 포함한다. 상기 액튜에이터는 아암 조립체의 제 2 링크에 대하여 제 3 링크의 각도 방향을 결정하는 위치 측정 장치를 포함한다. 전기 모터의 스테이터와 같은 액튜에이터의 능동 요소는 기밀 용기에 하우징되며 분리 배리어에 의해 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리된다. 상기 액튜에이터는 전술한 바와 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다.
도 14의 아암 조립체의 다른 선택적인 실시예에서, 아암 조립체의 제 3 링크는 아암 조립체의 제 2 링크에 대하여 제 3 링크에 장착된 액튜에이터에 의해 작동된다. 예를 들어, 상기 액튜에이터는 전기 모터, 압전 액튜에이터, 또는 다른 적절한 작동 장치를 포함한다. 상기 액튜에이터는 상기 아암 조립체의 제 2 링크에 대하여 제 3 링크의 각도 방향을 결정하는 위치 측정장치를 구비한다. 전기 모터의 스테이터와 같은 액튜에이터의 능동 요소는 기밀 용기에 하우징되며 분리 배피어에 의해 전기 모터의 로터와 같은 수동 요소로부터 분리된다. 상기 액튜에이터는 전술한 예시적인 냉각 서브 시스템와 같은 냉각 서브 시스템에 연결된다. 도 15는 처리 모듈(14) 및 로드 락(16)을 가지는 장치(1510)의 조립체(1325)를 도시한다.
몇몇 특징들에 대한 추가적인 실시예로서, 전술한 엔드 이펙터 페이싱(phasing) 및 작동에 대한 장치가 이중 아암 로봇 매니풀레이터에 적용될 수 있다. 엔드 이펙터 페이징을 위한 장치는 이중 아암 로봇 매니풀레이터의 아암/단부 이펙터 모두에 적용될 수 있거나, 이중 아암 로봇 매니풀레이터의 2개의 아암/엔드 이펙터 중 하나에 적용될 수 있다.
전술한 예시적인 아암 조립체는 도 16a, 16b, 16c에 도시된 바와 같이 이중 기판 사이드 바이 사이드 엔드 이펙터를 이용한다. 일실시예에서, 상기 이중 기판 사이드 바이 사이드 엔드 이펙터(1626)는 실질적으로 견고한 방식으로 연결되는 2개의 기판 홀더(1628a, 1628b)로 구성된다. 다른 예에서, 2개의 기판 홀더(1628d, 1628e)는 이동하는 방식으로 배치되어, 2개의 기판 홀더간의 상대적인 거리 및/또는 기판 홀더들의 상대적인 방향은 능동적인 방식으로 조절된다. 도 16c는 진공 챔버(1615), 처리 모듈(1614) 및 로드 락(1616)을 구비하는 장치에 사용되는 아암(1626)을 구비한 로봇 아암 조립체를 도시한다.
도 17을 참조하면, 도 8의 구동부(18) 및 냉각 시스템의 개략적인 다이아그램이 도 12의 아암(1225)과 함께 도시된다. 전력 커플링은 비접촉식 유도 트랜스포머로서, 전력 및/또는 통신은 비접촉 방식으로 공급된다. 선택적으로, 전력 및/또는 데이터는 접촉하는 방식에 기초하거나 다른 적절한 슬립 링 또는 커플링으로써 전송된다. 비접촉식 광 공급 관통부(130)는 링크(22)의 콘트롤러(136)에 대하여 고속 통신을 공급하는 제 1 및 제 2 광섬유 광 채널(132, 134)을 구비한다. 여기서, 콘트롤러(136)는 실시간 이더넷 네트워크를 위한 광학부 또는 다른 적절한 변환 장치(138)를 구비할 수 있다. 선택적으로, 상기 장치(138) 및 공급 관통부(130)는 예를 들어 CAN, 등과 같은 전력 및 고주파 신호 또는 데이터를 전송하거나 와이어, 만곡부 등의 조합으로 사용되는 유도 커플러이다. 적절한 비접촉식 광 공급 관통부는 고정 그린(grin) 렌즈 및 고정 미러를 시용한다. 이러한 공급 관통부의 일예는 진공에서 사용하도록 된 무그 콤포넌트 그룹(Moog Component Group)에 의해 제공된다. 선택적으로, 임의의 적절한 커플링 또는 공급 관통부가 제공된다. 여기서, 비접촉식 회전 전력부에 연결된 비접촉식 광섬유 고속 통신부는 구동 아암에 필요한 콘트롤러를 제공한다. 고속 통신 커플링에 추가하여, 비-접촉식 유도 전력 커플링이 제공된다. 모듈(136)은 제어 및 모터 구동 회로, 위치 엔코딩 판독 헤드부, 열전 쿨러(148)와 같은 외부 장치에 대한 입력부 및 출력부 또는 다른 판독 헤드부, 및 에지 그립 액튜에이터 등을 포함한다. 예를 들어, 엔코더(150, 152)는 모듈(136)와 인터페이싱되는 판독 헤드부를 구비한 엔드 이펙터(26a, 26b)와 연결되는 관절 조인트에 직접 연결된다. 유사하게, 에지 탐지 장치 또는 에지 그립 또는 에지 위치 장치(154, 156)는 엔드 이펙터(26a, 26b)에 연결되며 모듈(136)에 인터페이싱된다.
개시된 실시예에서, 엔코더는 다수의 조인트 또는 각각의 조인트에 제공되며, 모터 역시 다수의 조인트 또는 각각의 조인트에 제공되며, 모터, 엔코더, 콘트롤러의 조합체도 다수의 조인트 또는 각각의 조인트에 제공된다. 선택적인 특징에서, 모듈(136) 내부의 요소들은 노출되거나, 포장되어지거나, 밀봉된 금속 포장체 내에 포장되거나, 아암(112)의 본체 내에 포장되거나, 부분적인 금속 포장체 내에 포장되거나, 이들의 조합으로 된 것들 내부에서 포장될 수 있다. 전력 공급 및 통신은 케이블 및 고정 공급 관통부, 비접촉식 자기 슬립 링, 접촉식 기반의 슬립 링, 관통 격리 베어링, 만곡부 또는 다른 것들 및 이들의 조합에 의해 이루어진다. 열적 싱킹(thermal sinking) 작용은 복사 냉각 또는 대류 및 전도에 의해 행해지며, 예를 들어 냉매는 고정식이나 회전식인 공급 관통부를 통과하게 된다. 선택적인 특징에서, 하나 이상의 축에는 공급 관통부, 예를 들어, 자성 유체 또는 다른 적절한 밀봉부가 제공된다. 선택적인 특징에서, 예를 들어 구동부와 동심관계로 되거나 구동부로부터 오프셋된 복수개의 아암은 하나 이상의 독립적인 운동축을 구비하도록 제공된다. 추가적으로, 다소의 냉각부가 제공되는데, 예를 들어, 하나 이상의 열전 쿨러는 제공되지 않거나 추가적인 열전 쿨러가 제공된다. 또한, 히트 펌프는 아암이나 구동부의 일부분으로부터 소산을 위한 다른 것으로 열을 전달하도록 제공된다.
도 18을 참조하면, 도 17을 참고하여 설명된 바와 같이, 예를 들어 광학적 공급 관통부(1812) 및 회전식 열적 공급 관통부를 구비한 회전식이며 수직으로 된 구동부를 가지는 운동 장치의 개략도가 도시된다. 로터(1816)는 각각의 회전 구동부(1822, 1824)에 의해 이동가능하게 장착된 2개의 독립적인 아암(1818, 1820)을 구비한다. 회전 구동부(1822, 1824)는 광학적 커플링(1826, 1828) 및 열적 커플링(1830, 1832)을 구비한다. 선택적인 특징으로서, 축에 대하여 직접적으로 또는 원격으로 구동되는 다소의 아암이 제공된다. 이러한 실시예에서, 열은 일련의 조인트 및 일련의 열적 커플링(1830 내지 1831 및 1832 내지 1831) 각각을 통하여 소산된다. 선택적인 특징에서, 다소의 조인트가 제공된다. 예를 들어, 2개 이상의 아암은 하나, 복수개 또는 모든 축에서 독립적으로 작동할 수 있게 되며, 각각의 아암은 공통축 또는 다른 적절한 장치에 대하여 동심 관계를 이루어 구동되는 메인 링크를 구비하게 된다.
도 19를 참조하면, 예시적인 시스템(400)의 블록 다이아그램이 도시된다. 시스템(400)은 진공 챔버(402) 및 제 1 운송부(404) 및 제 2 운송부(406)를 구비한다. 여기서, 운송부(404)는 선형 구동부와 회전식 구동부의 조합이며, 예를 들어 선형 공구 구조(400)에서 사용된다. 도 20을 참조하면, 시스템(410)이 도시된다. 시스템(410)은 진공 챔버(412) 및 운송부(414, 416, 418, 420)를 구비한다. 도시된 실시예는 예시적인 것이다. 따라서, 도시된 선형 로봇, 고정식 로봇 또는 다소의 축을 가진 다른 로봇들의 조합이 제공될 수도 있다. 예를 들어, 다중 고정식 로봇은 하나 이상의 운송 챔버에 제공되며, 하나 이상의 운송 챔버는 설명된 바와 같은 특징들을 구비한 단일 축 선형 셔틀 또는 다중 축 선형 셔틀을 구비하여 작동하게 된다.
도 21을 참조하면, 시스템(400)의 단면이 도시된다. 챔버(402)는 기판이 삽입되고 제거되는 슬롯(430, 432)를 구비한다. 운송부 또는 로봇 구동계는 구동부(434) 및 아암부(436)를 구비하며, 아암부(436)는 설명된 바와 같은 특징을 가지거나, 구동부(434)에 의해 구동되는 스카라 타입의 아암일 수 있다. 도 22를 참고하면, 시스템(400)의 부분 단면이 도시된다. 구동부(434)는 챔버(402)의 바닥에 연결된 슬라이드 요소(440, 442)를 구비하는 것으로 도시된다. 선택적인 실시예에서, 상기 구동부(434)는 중간 플레이트 등에 연결된다. 구성요소(440, 442)는 일반적인 선형 슬라이드부이거나, 선택적으로는 자성으로 현수되어 있거나, 비접촉식으로 슬라이드하거나, 능동적이거나 수동적인 요소 등일 수 있다. 도시된 실시예는 공급 관통부 및/또는 운동을 위한 서비스 루프, 예를 들어 냉각 또는 전력부를 필요로 하지 않으며, 선택적인 특징은 하나 이상의 공급 관통부 및/또는 서비스 루프를 채용한다. 슬라이드부(440, 442)는 베이스부 또는 열전도 플레이트(444)에 연결된다. 여기서, 구동부(434)의 열발생 요소는 베이스(444)에 열적으로 싱크된다. 선택적인 특징에서, 추가적인 열발생 요소는 베이스(444)에 열적으로 싱크되거나 다른 구성요소에 열적으로 싱크되거나 그 어디에도 열적으로 싱크되지 않는 것으로 제공되어, 예를 들어, 열 발생 요소는 복사 등에 의해 주위로 싱크된다. 베이스(444) 및 이에 장착된 요소들은 시스템(400)의 챔버(402) 내에서 선택적인 접근 슬롯에 대하여 슬라이드부(440, 442) 상에서 횡방향으로 연장된다. 전력 및/또는 통신부에는 유도성 커플링(446)이 제공된다. 여기서, 유도성 커플링(446)은 챔버(402)에 연결된 베이스 커플링(448) 및 플레이트(444)에 연결된 픽업부(450)를 구비한다. 여기서, 상기 베이스 커플링(448)은 구동부(434)가 선택적으로 횡방향 운동하게 되는 위치와는 무관하게 전력 및/또는 통신부를 픽업(450)에 제공하는 챔버(402)의 길이의 전체 또는 일부로 연장된다. 다수의 커플링(446)은 일렬로 제공되거나, 나란하게 또는 동시에 또는 독립적으로 하나 이상의 구동부를 작동시키게 된다. 선택적으로, 적절한 커플링이 제공되어, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 예를 들어, 통신들을 위해서 더 짧은 거리를 위한 만곡부 기판의 커플링이 제공된다. 베이스(444)는 챔버(402)에 연결된 고정 플레이튼(454)을 구비하는 선형 구동 모듈(452)에 의해 가로질려 연장되는데, 예를 들어, 선형 구동 모듈은 하나 이상의 구동부를 위한 챔버의 길이 및 상기 베이스(444)에 연결되는 강제부(456)를 구비한다. 여기서 모듈(452)은 임의의 적절한 선형 전기 구동부일 수 있는데, 예를 들어, 브러쉬 리스 선형 모터는 자석 등이 없는 수동 플레이튼 또는 자성을 구비한 능동 플레이튼을 가진다. 구동 모듈(452)은 유도성의 광학적으로 증가되며, 정대적인 것 등으로 되는 위치 탐지 장치를 추가로 구비한다. 여기서, 판독 헤드부는 강제부(456)에 인접하거나 이것으로 포장될 수 있으며, 판독 트랙은 플레이튼(454) 또는 챔버(402)에 인접하거나 이것으로 포장될 수 있다. 열은 베이스(444)에 장착된 싱크(458)로부터 챔버에 장착된 싱크(460)로 전달되어서, 각각의 싱크는 복사 커플링을 형성하도록 중간에 개재된 표면들 구비하며, 상기 싱크(460)는 챔버(402)의 길이를 따라 연장된다. 상기 구동부(434)는 열을 발생시키는 능동 요소, 예를 들어 모터 권선부, 엔코더 판독 헤드부, 브레이크, 콘트롤러, 및 증폭기, 실시간 이더넷 네트워크 광학적 커플링, 정류자, 적력 조절자, 또는 임의의 적절한 열 발생 요소 또는 일에 감지되는 요소들을 구비한다. 이러한 요소들은 베이스(444)에 열적으로 연결되거나 열적으로 싱크되어, 베이스(444)는 커플링(458, 460) 등을 통하여 열을 소산시킨다. 여기서, 이러한 구성요소들은 포장체에 포장되거나 포장체에 부분적으로 포장되거나 담겨지게 되어, 열적 에너지는 이러한 포장체, 또는 담겨지거나 다른 적절한 구조체 또는 베이스(444)에 대한 커플링에 의해 전달된다. 예를 들어, 강제부(456)는 베이스(444)에 직접 열적으로 싱크된다. 선형 모터(456)는 고정 플레이튼의 자석을 구비하거나, 본원에 그 전체가 편입되는 미국 특허 7,800,256호에 설명된 바와 같은 자석이 없는 수동 플레이튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 구동부(434)의 회전 수직 전력 요소는 베이스(444)에 대하여 열적으로 싱크되는 것으로 도시되는 것과 같이 예시적으로 포장되거나 담겨질 수 있다.
예시적인 실시예에서, 예시적인 아암(436)은 밴드, 풀리 등와 같은 수동 요소 또는 엔코더 또는 모터 등과 같은 능동 요소를 가지는 스카라 아암일 수 있다. 상기 구동부(434)의 회전하는 수직부는 수직 구동부(462), 예를 들어 리드 스크류 등 및 제 1및 제 2 회전 구동부(464, 466)를 구비한다. 스크류(470)는 회전 구동부(466)의 샤프트(472)에 연결되는 것으로 도시된 구동부(462)의 너트(468)를 구동한다. 샤프트(472)는 아암(436)에 연결되어 작동됨으로써, 수직 운동, 회전 운동 및 반경방향 운동이 가능하게 된다. 샤프트(472, 474)들은 수직 운동이 자유로운 토오크를 전달하도록 회전에 대하여 저항하는 프리스매틱 조인트에 의해 구동부(466, 464)의 샤프트(476, 478)에 연결되어 작동되며, 베이스(444)에 대하여 고정되는 구동부(434)의 저부의 능동 요소를 지지하게 된다. 여기서, 상기 구동부(462, 464, 466)들은 모터 권선부(480), 판독 헤드부(482), 전기 요소 또는 조립체(484), 브레이크 권선부(486) 또는 전술한 바와 같은 베이스(444)에 열적으로 싱크되는 다른 능동 요소를 구비한다. 전술한 바와 같이, 고속 통신은 커플링(446) 또는 하나 이상의 광학적 커플링(488, 490)에 의해 광학적으로 선택적으로 이루어지며, 이러한 커플링은 횡방향 운동축을 따라 챔버(402)에서 대응하는 커플링과 인터페이싱하게 된다. 선택적인 특징에서, 임의의 적절한 전술한 바와 같은 모듈 또는 구성요소들의 조합이 제공될 수 있다.
도 23을 참고하면, 설명된 실시예의 접혀진 위치에 장착된 특징에서 구동부(600)의 모습이 도시된다. 도 24를 참고하면, 설명된 실시예의 펼쳐진 위치에서 설치된 특징의 구동부(600)의 모습이 도시된다. 구동부(600)는 4개의 반경방향으로 독립적으로 작동하는 엔드 이펙터(602, 604, 606, 608)들을 구비한다. 또한, 엔드 이펙터(602, 606)는 선형 구동부(610)에 선형적으로 장착되며, 엔드 이펙터(604, 608)는 선형 구동부(612)에 선형적으로 장착된다. 선형 구동부(601)는 회전 구동부(614)에 장착되며, 선형 구동부(612)는 회전 구동부(616)에 장착되어, 회전 구동부(614, 616)는 독립적으로 회전하게 된다. 여기서, 처리된 2개의 기판(S)이 들어올려지고, 2개의 처리되지 않은 기판(S')은 놓여져서, 예를 들어, 놓여진 기판은 서로 독립적인 두개의 위치에서 동시에 배치된다. 여기서, 에러 교정부는 플라이에서 교정되고 서로 독립적으로 된다.
도 25를 참고하면, 구동부(600)의 단면이 도시된다. 각각의 선형 구동부(610, 612)는 엔드 이펙터(602, 606, 604, 608)에 각각 연결된 2개의 독립적인 선형 모터 구동 구동부를 구비한다. 선형 구동부(610, 612)와 회전 구동부(614, 616)는 설명된 실시예의 다른 특징에 대하여 여기서 설명되고 도시된 바와 같은 구성을 들어올린다. 이러한 실시예에서, 구동부(600)는 4개의 위치에서 선형 모터(620)를 구비한다. 이러한 실시예에서, 상기 구동부(600)는 4개의 위치에서 선형 위치 센서 유닛(622), 통신 커플링 및 전력 커플링을 구비한다. 열 전달부(624)는 4개의 위치에 제공된다. 회전 구동부(626)는 위치 엔코더 및 전력 및 통신 커플링을 구비하는 2개의 위치에 제공된다. 통신 링크(628)가 제공된다. 열 교환기(630)는 열 배출 교환기(632)를 따라 제공된다.
도 26-28을 참고하면, 독립적으로 작동하는 2개의 엔드 이펙터(804)를 각각 구비하는 3개의 링크 아암 로봇(700, 800)을 가진 선형 플랫폼의 다양한 도면이 도시된다. 상기 로봇(700, 800)은 처리 챔버(14) 및 로드 락(16)을 가진 진공 챔버(715)에 도시된다. 상기 락(16)은 단일 로드 락이거나 적층된 로드 락일 수 있다. 선택적으로 하나 이상의 로드 락은 락(16)에 인접하게 배치되거나 이와 달리 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 7개의 처리 모듈(14)이 도시된다. 선택적으로, 다소의 처리 모듈들이 제공된다. 처리 모듈(14)은 예를 들어 캐러셀(carousel) 웨이퍼, 적층된 웨이퍼, 또는 배치(batched)된 웨이퍼이거나 적층되어 독립적이거나 의존적인 처리 모듈을 가진 하나 이상의 웨이퍼를 처리한다. 도시된 실시예에서, 로봇(700)은 독립적인 접근 모듈(14, 16)을 구비하여, 이러한 모듈의 3개의 마주 보는 쌍들은 선형 플랫폼의 단부에서 서로 마주보는 쌍을 가진 선형 플랫폼 상의 길이 방향을 따라 도시된다. 선택적으로, 다소의 모듈은 단부에서 서로 마주보도록 배치되거나 달리 배치될 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 플랫폼은 서로 연결되어, 예를 들어, 그 중 하나는 후속적으로 처리되며 하나 이상의 플랫폼을 통하여 운반되며 중간 플랫폼의 원단부 또는 입력부 등을 통하여 배출되는 입력 웨이퍼를 위하여 제공된다. 도시된 이중 엔드 이펙터는 각각의 모듈에서 신속하게 스와핑되게 되며, 하나의 엔드 이펙터는 처리된 기판을 들어올리고 다른 엔드 이펙터는 미처리된 기판을 배치한다. 선택적으로, 하나의 엔드 이펙터, 그 보다 많은 엔트 이펙터, 배치 엔드 이펙터 또는 다른 적절한 엔드 이펙터가 제공된다. 비록 하나의 로봇(700)이 도시되고 있지만, 하나 이상의 로봇이 제공될 수 있으며, 예를 들어, 다수의 대향하는 처리 모듈들은 접근될 필요가 있으며, 필요한 관통부는 추가적인 취급 능력을 나타낸다. 비록 3개의 링크 로봇이 도시되고 있지만, 임의의 적절한 로봇은 설명된 바와 같이 제공되거나 달리 제공될 수 있다. 예를 들어, 이중 아암 로봇 또는 다소의 링크를 가진 로봇 또는 회전 링크와 선형 링크와 조인트를 조합하여 가진 로봇이 제공될 수 있다. 도 29 내지 도 30에 있어서, 서로 고정되며 선택적으로는 독립적으로 움직일 수 있는 이중 엔드 이펙터(806)를 가진 3개의 링크 아암 로봇(802)을 가진 선형 플랫폼의 다양한 모습이 도시된다. 상기 로봇(802)은 각각 처리되는 2개의 기판과 로드 락을 가진 처리 챔버를 가진 진공 챔버에 도시된다. 락은 2개의 기판을 지지하는 단일 로드 락이나 적층된 로드 락일 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 로드 락은 인접하게 배치되는 등의 방식으로 배치된다. 도시된 실시예에서, 7개의 처리 모듈이 도시된다. 선택적으로, 다소의 처리 모듈이 제공된다. 각각의 처리 모듈은 예를 들어 커루셀 웨이퍼, 적층된 웨이퍼, 또는 배치된 웨이퍼 또는 적층되어 의존적이거나 독립적인 처리 모듈을 가지는 2개 이상의 웨이퍼를 처리한다. 도시된 실시예에서, 로봇(802)은 상기 모듈에 독립적으로 접근하게 되어, 3쌍의 마주 보는 모듈은 선형 플랫폼의 단부에서 마주 보는 쌍을 가진 선형 플랫폼 상에서 길이 방향을 따라 도시된다. 선택적으로, 다소의 모듈은 단부 등에 배치된다. 선택적으로, 하나 이상의 플랫폼은 서로 연결되어, 예를 들어, 하나의 플랫폼은 후속적으로 처리되고 하나 이상의 플랫폼을 통하여 운반되며 중간 플랫폼의 원단부 또는 입력부를 통하여 배출되는 등의 입력 웨이퍼를 위하여 제공된다. 도시된 이중 엔드 이펙터는 두개의 기판을 동시에 들어올리거나 배치할 수 있게 된다. 선택적으로, 추가적인 엔드 이펙터는 각각의 모듈에서 신속하게 스와핑되도록 제공되어, 하나의 엔드 이펙터는 처리된 한 쌍의 기판을 들어올리고 다른 것은 처리되지 않은 한 쌍의 기판을 배치하게 된다. 선택적으로, 단일 엔드 이펙터, 그 이상의 엔드 이펙터, 배치 엔드 이펙터, 또는 다른 적절한 엔드 이펙터가 제공된다. 비록 하나의 로봇(800)이 도시되고 있지만, 하나 이상의 로봇이 제공되어, 예를 들어 다수의 마주 보는 처리 모듈은 접근이될 필요가 있게 되고, 필요한 관통부는 추가적인 취급 성능을 나타내게 된다. 비록 3개의 링크 로봇이 도시되고 있지만, 임의의 적절한 로봇이 설명된 바와 같거나 그 밖의 방식으로 배치된다. 예를 들어, 다소의 링크를 가지는 이중 아암 로봇 또는 로봇 또는 회전 링크 및 선형 링크와 조인트를 조합하여 구비하는 로봇이 제공될 수 있다.
예시적인 일실시예에서, 상기 장치(25)는 움직일 수 있는 아암 및 엔드 이펙터(26)를 형성하는 2개 이상의 링크(22, 24)를 구비하는 3개 이상의 부재를 포함하는 프레임을 가지는 것으로 제공되는데, 여기서, 엔드 이펙터 및 링크는 이동식 조인트에 의해 연결되며, 엔드 이펙터는 그 상부에서 실질적으로 평평한 기판을 지지하도록 구성되며, 제 1 위치 센서(98, 100)는 조인트들 중 첫번째 조인트에 인접하게 프레임 상에 배치되며, 제 1 위치 센서는 서로에 대하여 부재들 중 2개의 위치를 감지하도록 구성되며, 기밀 포장체(50)는 움직일 수 있는 아암 상에 배치되어, 제 1 위치 센서는 기밀 포장체 내에서 적어도 부분적으로 밀봉된다.
상기 장치는 프레임에 연결된 구동부(18)를 추가로 구비하며, 상기 구동부는 움직일 수 있는 아암을 이동시키도록 구성된다. 상기 장치는 진공 챔버(15)를 추가적으로 구비하되, 상기 프레임은 진공 챔버 내에 배치되고, 상기 구동부는 진공 챔버 내의 벽을 통하여 연장된다. 상기 장치는 상기 구동부에 열전달 시스템(도 8을 예시적으로 참조)을 추가적으로 구비하는데, 상기 열전달 시스템은 움직일 수 있는 아암으로부터 이결된 거리로 열을 전달하도록 구성된다. 상기 장치는 상기 구동부 및/또는 제 1 위치 센서에 연결되는 콘트롤러(52, 54)를 추가로 구비한다. 상기 제 1 위치 센서는 상기 구동부로부터 이격된다. 상기 제 1 위치 센서는 위치 탐지 엔코더를 포함한다. 상기 장치는 조인트들 중 두번째 조인트에 인접한 프레임 상에 제 2 위치 센서를 추가로 포함하는데, 상기 제 2 위치 센서는 서로에 대하여 부재들 중 2개의 위치를 탐지하도록 구성된다. 상기 장치는 기밀 포장체(50) 또는 제 2 기밀 포장체에서 적어도 부분적으로 배치된 프레임 상의 전기적으로 전력을 받는 액튜에이터(48)를 추가로 포함한다. 상기 제 1 위치 센서는 광학 엔코더일 수 있고, 광섬유 부재(73b)는 제 1 위치 센서로부터 기밀 포장체(50)를 통하여 연장된다. 상기 장치는 프레임 상에서 광학 엔코더에 연결되는 콘트롤러(52)를 추가로 포함하는데, 상기 콘트롤러(52)는 기밀 포장체(50) 내에 또는 제 2 기밀 포장체에 적어도 부분적으로 배치된다. 상기 기밀 포장체는 프레임의 링크(22, 24)들 중 하나에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 상기 장치는 기밀 포장체를 통하여 연장되는 하나 이상의 전기 도전체(73c)를 추가로 포함한다.
상기 열전달 시스템은 상기 구동부의 제 1 부재(1840)에 연결된 제 1 열전달 부재(146) 및 제 2 열전달 부재(144)를 구비하되, 상기 제 2 열전달 부재(144)는 그로부터 열을 받아들이도록 제 1 열전달 부재에 대하여 위치되며, 상기 제 1 열전달 부재(146)는 구동부의 제 1 부재(1840)가 이동하듯이 제 2 열전달 부재에 대하여 이동하게 된다.
상기 열전달 시스템은 열전달 부재의 제 1 쌍(1830)과 열전달 부재의 이격된 제 2 쌍(1832)을 구비하여, 열전달 부재의 제 1 쌍(1830)은 상기 구동부(1844)의 제 1 부재에 연결된 제 1 열전달 부재(1842)와 제 2 열전달 부재(1846)를 구비하며, 상기 제 2 열전달 부재(1846)는 그로부터 열을 받아들이도록 제 1 열전달 부재(1842)에 대하여 배치되며, 제 1 열전달 부재(1842)는 구동부의 제 1 부재(1844)가 이동할 때 제 2 열전달 부재에 대하여 이동하게 되며, 열전달 부재의 제 2 쌍(1832)은 상기 구동부의 제 2 부재(1850)에 연결된 제 3 열전달 부재(1848)와 그로부터 열을 받아들이도록 제 3 열전달 부재(1848)에 대하여 배치되는 제 4 열전달 부재(1852)를 구비하며, 상기 제 4 열전달 부재(1852)는 그로부터 열을 받아들이도록 제 3 열전달 부재(1848)에 대하여 배치되며, 상기 제 3 열전달 부재(1848)는 상기 구동부의 제 2 부재(1850)가 이동할 때 제 4 열전달 부재(1852)에 대하여 이동하게 된다. 상기 열 전달 시스템은 상기 구동부의 제 3 부재(1840)에 연결된 제 5 열전달 부재(146)와 제 6 열전달 부재(144)를 포함하는 열전달 부재의 제 3 쌍을 추가로 포함하며, 상기 제 6 열전달 부재(144)는 그로부터 열을 받아들이도록 제 5 열전달 부재(146)에 대하여 배치되며, 상기 제 5 열전달 부재(146)는 구동부의 제 3 부재(1840)가 이동할 때 제 6 열전달 부재(144)에 대하여 이동하게 된다. 제 2 열전달 부재(1846) 및 제 4 열전달 부재(1852)는 상기 구동부의 제 3 부재(1840) 상에서 지지된다. 상기 장치는 상기 엔드 이펙터 상의 진공 챔버에서 평평한 기판이 이동하도록 하는 평면 운동 로봇일 수 있다. 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 번갈아 배치되고 회전축에 나란하게 연장되도록 상호 혼합된(intermingled) 열전달 핀(fin)을 포함하며, 상기 제 1 열전달 부재의 상기 열전달 핀은 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 이동할 때 상기 제 2 열전달 부재의 열전달 핀들 사이에 형성된 홈 내에서 움직이도록 된다.
다른 실시예로서, 전기 장치(48 및/또는 52 및/또는 100)와 그 상부에 전기 장치를 가지는 프레임(25)을 구비하는 장치(12)가 제공되는데, 상기 프레임은 움직일 수 있는 아암 및 엔드 이펙터(26)를 형성하는 2개 이상의 링크(22, 24)를 포함하는 3개 이상의 부재를 구비하며, 상기 엔드 이펙터 및 링크들은 움직일 수 있는 조인트에 의해 연결되며, 엔드 이펙터는 그 상부에 실질적으로 평평한 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 장치(12)는 움직이는 아암에 연결되는 구동부(18)와 상기 구동부에서 열전달 시스템(도 8을 예시적으로 참조)도 구비하는데, 상기 구동부는 움직이는 아암을 움직이도록 구성되며, 상기 열전달 시스템은 움직이는 아암으로부터 이격된 거리로 열을 전달하도록 구성된다.
다른 예로서, 움직이는 아암을 형성하는 2개 이상의 링크(22, 24)와 엔드 이펙터(26)를 구비하는 3개 이상의 부재를 가지는 프레임을 포함하는 장치가 제공되되, 상기 엔드 이펙터 및 링크들은 움직일 수 있는 조인트에 의해 연결되며, 상기 엔드 이펙터는 그 상부에 실질적으로 평평한 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 장치는 상기 조인트들 중 첫번째 조인트에 인접하게 프레임 상에서 제 1 위치 센서(100)를 구비하되, 상기 제 1 위치 센서는 서로에 대하여 2개의 부재의 위치를 감지하도록 구성되며, 상기 장치는 상기 제 1 위치 센서에 연결된 통신 링크(73)도 구비하여, 상기 통신 링크는 기밀 포장체를 통하여 움직일 수 있는 아암으로부터 이격된 장치에 대하여 제 1 위치로부터 신호를 전송하도록 구성된다.
"조인트"의 용어는 넓게 이해되어야 한다. 예를 들어, 조인트는 회전 조인트, 프리스매틱 조인트 또는 임의의 다른 적절한 조인트일 수 있다. 유사하게, "링크" 및 "부재"라는 용어는 서로 연결되는 다중 요소들을 포함하는 넓은 의미로 이해되어야 한다. 임의의 적절한 링크 또는 부재가 사용될 수 있다.
전술한 사항들은 예시적인 것으로 이해되어야 한다. 다양한 선택적인 사례 및 수정례가 통상의 기술자에 의해 가능하다. 예를 들어, 다양한 종속항에 한정된 특징들은 임의의 적절한 조합으로 서로 조합될 수 있다. 또한, 전술한 다양한 실시예의 특징은 새로운 실시예로서 선택되어 조합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 설명은 첨부된 청구항의 범위에 속하는 다양한 모든 선택적인 실시예, 수정례 및 변화례를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 기판 처리 장치
12: 기판 운송 장치
14: 다중 기판 처리 챔버
16: 기판 카세트 엘리베이터
20: 프레임
22: 링크
24: 링크
26: 엔드 이펙터
28: 제 1 회전 조인트
30: 제 2 회전 조인트

Claims (21)

  1. 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 처리 장치는,
    움직일 수 있는 아암;
    상기 움직일 수 있는 아암에 연결된 로봇 구동부로서, 상기 로봇 구동부는 상기 움직일 수 있는 아암을 신장시키고 수축시키도록 된 제 1 구동부 및 선형 경로를 따라 상기 움직일 수 있는 아암 및 상기 제 1 구동부를 이동시키도록 된 제 2 구동부를 포함하며, 상기 제 1 구동부는 회전축을 가지는 회전 구동부를 구비하며, 상기 제 2 구동부는 고정 플레이튼 및 상기 고정 플레이튼에 대하여 자기적으로(magnetically) 이동하도록 된 강제부(forcer)를 포함하되, 선형 구동부는 슬라이드부 상에 움직일 수 있도록 장착된 베이스를 포함하는 연결부를 제공하되, 상기 제 1 구동부는 상기 베이스 상에 장착되며, 상기 선형 구동부는 상기 회전 구동부의 회전축에 수직인 방향으로 상기 슬라이드부 상에서 상기 베이스를 움직이도록 된, 로봇 구동부; 및
    상기 베이스에 연결된 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재를 포함하는 열전달 시스템으로서, 상기 열전달 시스템은 상기 제 1 구동부로부터 상기 제 1 열전달 부재까지 열을 전달하고 상기 제 1 열전달 부재로부터 상기 제 2 열전달 부재까지 열을 전달하도록 되며, 상기 제 1 열전달 부재는 상기 베이스와 함께 이동하게 되며, 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 이동할 때 상기 제 1 열전달 부재는 상기 제 2 열전달 부재에 대하여 이동하게 되며, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 상기 회전 구동부의 회전축에 수직하게 연장되며, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 서로에 대하여 선형으로 이동하도록 되며, 상기 열전달 시스템은 상기 슬라이드부를 구비한 상기 베이스의 선형 구동부의 연결부로부터 이격되는, 열전달 시스템;을 포함하되,
    상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는, 번갈아 배치되고 상기 회전축에 나란하게 연장되도록 상호 혼합되어 있는(intermingled) 열전달 핀(fin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형 경로는 상기 슬라이드부의 적어도 2개의 나란하며 장형(elongate)의 직선(straight)으로 된 슬라이드 요소에 의해 제공되는 직선 경로이며, 상기 제 2 열전달 부재는 상기 기판 처리 장치를 둘러싸는 기판 이송 챔버 상에 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스의 마주하는 대응 측들은 상기 슬라이드부의 적어도 2개의 나란하며 장형의 직선으로 된 슬라이드 요소 상에서 슬라이드 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 열전달 부재의 상기 열전달 핀은 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 이동할 때 상기 제 2 열전달 부재의 열전달 핀들 사이에 형성된 홈 내에서 움직이도록 된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 구동부에 대한 전원 연결 및/또는 통신 연결을 제공하도록 유도성 커플링을 추가로 포함하되, 상기 유도성 커플링은 상기 베이스 상의 제 1 유도성 커플링 요소 및 제 2 유도성 커플링 요소를 포함하며, 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 움직일 때 상기 제 1 유도성 커플링 요소는 상기 제 2 유도성 커플링 요소에 대하여 움직이게 되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전달 시스템은 상기 로봇 구동부의 적어도 하나의 발열 요소를 적어도 부분적으로 둘러싸는 적어도 하나의 포장체(enclosure)를 추가로 포함하되, 적어도 하나의 상기 포장체는 적어도 하나의 가열 요소로부터 상기 제 1 열전달 부재에 열을 전달하도록 된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 포장체는 포팅(potted)된 부재 또는 적어도 부분적으로 포장된 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 처리 장치는,
    움직일 수 있는 아암;
    상기 움직일 수 있는 아암에 연결되는 로봇 구동부로서, 상기 로봇 구동부는 상기 움직일 수 있는 아암을 신장시키고 수축시키도록 된 제 1 구동부와, 선형 경로를 따라 상기 움직일 수 있는 아암 및 상기 제 1 구동부를 움직일 수 있는 제 2 구동부를 포함하며, 상기 제 1 구동부는 회전축을 가진 회전 구동부를 포함하며, 상기 제 2 구동부는 고정 플레이튼 및 상기 고정 플레이튼에 대하여 자기적으로 이동하도록 된 강제부(forcer)를 구비하는 선형 구동부를 포함하되, 상기 선형 구동부는 슬라이드부 상에 움직일 수 있도록 장착된 베이스를 구비하는 연결부를 제공하며, 상기 제 1 구동부는 상기 베이스에 연결되고, 상기 선형 구동부는 상기 회전 구동부의 회전축에 수직한 방향으로 상기 베이스를 움직이도록 된, 로봇 구동부;
    상기 베이스에 연결된 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재를 포함하는 열전달 시스템으로서, 상기 열전달 시스템은 상기 제 1 구동부로부터 상기 제 1 열전달 부재까지 열을 전달하고 상기 제 1 열전달 부재로부터 제 2 열전달 부재까지 열을 전달하며, 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 움직일 때 상기 제 1 열전달 부재는 상기 제 2 열전달 부재에 대하여 움직이게 되며, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 상기 회전 구동부의 회전축에 수직하게 연장되며, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 서로에 대하여 선형 이동하도록 되며, 상기 열전달 시스템은 상기 슬라이드부를 구비한 베이스의 선형 구동부의 연결부로부터 이격되어 있는, 열전달 시스템; 및
    상기 로봇 구동부에 전원 연결 및/또는 통신 연결을 제공하도록 된 유도성 커플링으로서, 상기 유도성 커플링은 상기 베이스 상의 제 1 유도성 커플링 요소와 제 2 유도성 커플링 요소를 포함하며, 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 움직일 때 상기 제 1 유도성 커플링 요소가 상기 제 2 유도성 커플링 요소에 대하여 움직이는, 유도성 커플링;을 포함하되,
    상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는, 번갈아 배치되고 상기 회전축에 나란하게 연장되도록 상호 혼합되어 있는(intermingled) 열전달 핀(fin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 유도성 커플링 요소는 진공 챔버에 고정되어 연결된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 선형 경로는 상기 슬라이드부의 적어도 2개의 나란하며 장형이고 직선인 슬라이드 요소에 의해 제공되는 직선 경로인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 베이스의 마주보는 대응 측은 상기 슬라이드부의 적어도 2개의 나란하며 장형이고 직선인 슬라이드 요소 상에 슬라이드 가능하게 위치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 열전달 부재의 상기 열전달 핀은 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 움직일 때 상기 제 2 열전달 부재의 열전달 핀들 사이에 형성된 홈 내에서 움직이도록 된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 열전달 시스템은 상기 로봇 구동부의 적어도 하나의 발열 요소를 적어도 부분적으로 둘러싸는 적어도 하나의 포장체를 추가로 포함하되, 적어도 하나의 포장체는 적어도 하나의 발열 요소로부터 상기 제 1 열전달 부재로 열을 전달하도록 된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 포장체는 포팅된 부재 또는 적어도 하나의 포장된 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 처리 장치는,
    움직일 수 있는 아암;
    상기 움직일 수 있는 아암에 연결된 로봇 구동부로서, 상기 로봇 구동부는 움직일 수 있는 상기 아암을 신장시키고 수축시키도록 된 제 1 구동부 및 선형 경로를 따라 상기 움직일 수 있는 아암 및 상기 제 1 구동부를 이동시키도록 된 제 2 구동부를 포함하며, 상기 제 1 구동부는 회전축을 가지는 회전 구동부를 구비하며, 상기 제 2 구동부는 고정 플레이튼 및 상기 고정 플레이튼에 대하여 자기적으로 이동하도록 된 강제부(forcer)를 가지는 선형 구동부를 포함하며, 상기 선형 구동부는 슬라이드부 상에 움직일 수 있도록 위치된 베이스를 가지는 연결부를 제공하되, 상기 제 1 구동부는 상기 베이스에 연결되며, 상기 선형 구동부는 상기 회전 구동부의 회전축에 수직인 방향으로 상기 베이스를 움직이도록 된, 로봇 구동부; 및
    상기 베이스에 연결된 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재를 포함하는 열전달 시스템으로서, 상기 열전달 시스템은 상기 제 1 구동부로부터 상기 제 1 열전달 부재까지 열을 전달하고 상기 제 1 열전달 부재로부터 상기 제 2 열전달 부재까지 열을 전달하도록 되며, 상기 제 1 열전달 부재는 상기 베이스와 함께 이동하게 되며, 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 이동할 때 상기 제 1 열전달 부재는 상기 제 2 열전달 부재에 대하여 이동하게 되고, 상기 열전달 시스템은 상기 로봇 구동부의 적어도 하나의 발열 요소를 적어도 부분적으로 둘러싸는 적어도 하나의 포장체를 추가로 포함하되, 적어도 하나의 상기 포장체는 적어도 하나의 발열 요소로부터 상기 제 1 열전달 부재로 열을 전달하도록 되며, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 상기 회전 구동부의 회전축에 수직하게 연장되며, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 서로에 대하여 선형 이동하도록 되며, 상기 열전달 시스템은 상기 슬라이드부를 구비한 베이스의 선형 구동부의 연결부로부터 이격되어 있는, 열전달 시스템;을 포함하되,
    상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는, 번갈아 배치되고 상기 회전축에 나란하게 연장되도록 상호 혼합되어 있는(intermingled) 열전달 핀(fin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 선형 경로는 상기 슬라이드부의 적어도 2개의 나란하고 장형이며 직선으로 된 슬라이드 요소에 의해 제공된 직선 경로이며, 상기 베이스의 마주하는 측들은 상기 슬라이드부의 적어도 2개의 나란하고 장형이며 직선으로 된 상기 슬라이드 요소 상에서 슬라이드 가능하게 배치되며, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 서로 혼합된(intermingled) 열전달 핀(fin)을 포함하며, 상기 제 1 열전달 부재의 상기 열전달 핀은 상기 베이스가 상기 슬라이드부에 대하여 움직일 때 상기 제 2 열전달 부재의 상기 열전달 핀들 사이에 형성된 홈 내부에서 움직이도록 된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 기판 이송 챔버;
    상기 기판 이송 챔버 내부에 배치되는 로봇으로서, 상기 로봇은 로봇 아암 및 로봇 구동부를 포함하되, 상기 로봇 구동부는 상기 로봇 아암을 신장 및 수축시키도록 된, 로봇;
    상기 기판 이송 챔버에 상기 로봇을 이동가능하게 연결시키는 이송부로서, 상기 이송부는 상기 기판 이송 챔버 내부에서 선형 경로를 따라 상기 로봇을 움직이도록 되며, 상기 이송부는 제 1 섹션 및 제 2 섹션을 가지는 프레임을 포함하되, 상기 제 1 섹션은 로봇 구동부의 모터 권취부를 둘러싸며, 상기 제 2 섹션은 적어도 하나의 슬라이드부에 의해 상기 기판 이송 챔버에 이동가능하게 장착된 베이스를 형성하며, 상기 제 2 섹션은 제 1 섹션에 연결되어, 로봇 구동부의 모터 권취부의 열이 상기 프레임의 제 1 섹션으로부터 프레임의 제 2 섹션으로 전달되는, 이송부; 및
    상기 프레임의 외측에 연결되는 제 1 열전달 부재 및 상기 기판 이송 챔버의 내측에 연결된 제 2 열전달 부재를 포함하는 열전달 시스템으로서, 상기 제 1 열전달 부재는 제 2 열전달 부재의 반대 편에 위치되며, 상기 제 1 열전달 부재는 프레임과 함께 움직이되, 상기 제 1 열전달 부재는 제 2 열전달 부재에 대하여 선형 이동하도록 되며, 상기 열전달 시스템은 적어도 하나의 슬라이드부로부터 이격되어 있는, 열전달 시스템;을 포함하되,
    상기 이송부의 프레임에 이동가능하게 장착되는 적어도 하나의 슬라이드부로부터 기판 이송 챔버로 이격된 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재 사이에서 열이 전달되면서 상기 이송부가 기판 이송 챔버 내부에서 움직이는 동안, 상기 이송부의 프레임은 로봇 구동부의 모터 권취부로부터 열전달 시스템으로 열을 전달하도록 되며,
    상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 상기 로봇 구동부의 바로 아래에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 서로 혼합된(intermingled) 열전달 핀(fin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 열전달 부재는 적어도 하나의 슬라이드부로부터 이격된 기판 이송 챔버의 내측에 고정되어 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재 사이에 적어도 하나의 갭이 제공되어, 상기 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재는 서로 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 기판 이송 챔버;
    상기 기판 이송 챔버 내부에 배치되는 로봇으로서, 상기 로봇은 로봇 아암 및 로봇 구동부를 포함하되, 상기 로봇 구동부는 상기 로봇 아암을 신장 및 수축시키도록 된, 로봇;
    상기 기판 이송 챔버에 상기 로봇을 이동가능하게 연결시키는 이송부로서, 상기 이송부는 상기 기판 이송 챔버 내부에서 선형 경로를 따라 상기 로봇을 움직이도록 되며, 상기 이송부는 제 1 섹션 및 제 2 섹션을 가지는 프레임을 포함하되, 상기 제 1 섹션은 로봇 구동부의 모터 권취부를 둘러싸며, 상기 제 2 섹션은 적어도 하나의 슬라이드부에 의해 상기 기판 이송 챔버에 이동가능하게 장착된 베이스를 형성하며, 상기 제 2 섹션은 제 1 섹션에 연결되어, 로봇 구동부의 모터 권취부의 열이 상기 프레임의 제 1 섹션으로부터 프레임의 제 2 섹션으로 전달되는, 이송부; 및
    상기 프레임의 외측에 연결되는 제 1 열전달 부재 및 상기 기판 이송 챔버의 내측에 연결된 제 2 열전달 부재를 포함하는 열전달 시스템으로서, 상기 제 1 열전달 부재는 제 2 열전달 부재의 반대 편에 위치되며, 상기 제 1 열전달 부재는 프레임과 함께 움직이되, 상기 제 1 열전달 부재는 제 2 열전달 부재에 대하여 선형 이동하도록 되며, 상기 열전달 시스템은 적어도 하나의 슬라이드부로부터 이격되어 있는, 열전달 시스템;을 포함하되,
    상기 이송부의 프레임에 이동가능하게 장착되는 적어도 하나의 슬라이드부로부터 기판 이송 챔버로 이격된 제 1 열전달 부재 및 제 2 열전달 부재 사이에서 열이 전달되면서 상기 이송부가 기판 이송 챔버 내부에서 움직이는 동안, 상기 이송부의 프레임은 로봇 구동부의 모터 권취부로부터 열전달 시스템으로 열을 전달하도록 되며,
    상기 제 1 열전달 부재는 상기 로봇 구동부에 연결된 제 3 열전달 부재 및 제 4 열전달 부재에 연결되며,
    상기 제 3 열전달 부재는 상기 제 4 열전달 부재에 대하여 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
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