KR102643087B1 - 독립적인 액세서리 피드쓰루를 가진 기판 이송 장치 - Google Patents

독립적인 액세서리 피드쓰루를 가진 기판 이송 장치 Download PDF

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Abstract

기판 이송 장치는 프레임, 상기 프레임에 연결되고 단부 작동체를 가진 기판 이송 아암 및, 상기 기판 이송 아암에 결합된 적어도 하나의 모터를 가지는 구동 섹션을 포함하고, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임을 수행하도록 구성된 구동 섹션의 키네마틱 부분을 형성하고, 구동 섹션은 키네마틱 부분에 인접한 액세서리 부분을 구비하고, 액세서리 부분은 적어도 하나의 모터와 상이하고 별개인 다른 모터를 가지고, 상기 액세서리 부분의 다른 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임과 독립적인 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하도록 구성되고 액세서리 장치에 작동될 수 있게 결합된다.

Description

독립적인 액세서리 피드쓰루를 가진 기판 이송 장치
본 출원은 미국 가출원 No. 62/568,542 (2017.10.5)의 우선권을 주장하며, 상기 출원의 개시 내용은 본원에 참고로서 포함된다.
예시적인 실시예는 전체적으로 기판 프로세싱 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 기판 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 집적 회로의 통상적인 제조 기술은 종종 기판으로서 지칭되는 실리콘 웨이퍼를 완전 자동화된 진공 툴(automated vacuum tool)에서 프로세싱하는 것을 포함한다. 전형적인 툴(tool)은 개별의 전달 챔버의 주위에 연결된 로드 락(load lock) 및 프로세스 모듈(process module)(이들 모두는 일반적으로 스테이션(station)으로 지칭된다)을 가진 클러스터 진공 챔버(cluster vacuum chamber) 또는 선형 진공 챔버(linear vacuum chamber)(이들 모두는 일반적으로 전달 챔버로서 지칭된다)를 포함할 수 있다. 툴은 통상적으로 진공 환경 기판 이송 장치에 의한 서비스(serice)를 받으며, 기판 이송 장치는 전달 챔버내에 위치되어 기판을 예를 들어 로드 락과 프로세스 모듈 사이에서 이송시킨다. 툴은 또한 전달 챔버에 결합된 대기 섹션(atmospheric section)을 포함할 수도 있다. 대기 섹션은 대기 기판 이송 장치를 구비할 수 있으며, 이것은 기판을 (스테이션으로도 지칭되는) 카세트와 로드 락 사이에서 이송시킨다.
전형적인 자동화된 기판 취급 프로세스에서, 기판은 처음에 하나의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 전달하기 위한 기판 이송 장치에 의해 집어올려진다. 전달하는 동안, 기판은 기판 이송 장치의 기판 홀더(substrate holder)에 대하여 변위/미끄러짐(slipping)을 겪는다. 미끄러짐을 완화/실질적으로 제거하도록 능동(active)/수동(passive) 파지 단부 작동체들이 일반적으로 채용된다. 기판 정렬 장치들도 채용되어 기판을 스테이션에 내려놓기 전에 기판 이송 장치에 의하여 유지된 기판의 미끄러짐/편심의 양을 판단한다.통상적으로 능동 파지 단부 작동체 및 정렬기는 작동을 위한 파워 및 제어의 소스(source)를 채용하는데, 이것은 기판 이송 장치의 아암 링크(arm link)를 통하여 단부 작동체(end effector)로 통과된 진공 및/또는 전기 케이블에 의해 제공된다. 기판 이송 장치의 관절에 기인한 케이블의 굴곡은 오염 입자를 발생시킬 수 있고, 인슐레이션(insulation)은 진공내에 바람직스럽지 않은 기체를 내뿜을 수 있으며, 기판 이송 장치가 배치되는 전달 챔버내에 제어된 대기의 격리를 유지하도록 케이블 통과부는 적절하게 밀봉되어야 한다.
케이블 연장의 길이 및 그것과 관련된 문제를 최소화시키도록, 일부 통상적인 이송 장치는 관절 조인트에 슬립 링(slip ring)을 채용할 수 있으며, 이것은 다시 슬립 링 접촉 표면을 따라서 입자 오염의 발생을 겪는다. 더욱이, 슬립 링은 값이 비싸고, 그에 상응하여 기판 이송 장치의 비용이 증가한다. 게다가, 격리 가능한 전달 챔버들에 위치된 통상적인 이송 장치의 단부 작동체로 파워 및 제어를 제공하는 케이블 및/또는 도관은 물리적인 결속체(physical ties)를 형성하며, 이것은 통상적인 이송 장치를 전달 챔버들의 다르게 고정된 파워 공급부 또는 제어 소스(control source)에 결속시킨다.
진공 및/또는 전기 피드쓰루(feedthrough)에 의해 전력이 주어지는 능동 파지부 및 정렬기를 기판 프로세싱 시스템에 추가하는 것은 기판 프로세싱 시스템의 처리량을 증가시키는데 도움이 될 수 있지만 이러한 진공 및/또는 전기 피드쓰루는 비용을 증가시킬 수 있고, 기판프로싱 시스템으로의 입자 발생 및 복잡성을 증가시킬 수 있다.
기판 이송 장치가 작동하는 제어된 환경과 제어되지 않은 환경 사이에서 연장되는 진공 및/또는 전기 피드쓰루를 사용하지 않으면서 기판 이송 장치에 파워를 발생시키거나 또는 기판 취급의 신뢰성 및/또는 처리 속도를 증가시키도록 기판 이송 장치에 파워 액세서리(power accessories)를 제공하는 것은 유리할 것이다.
본 발명의 목적은 기판 이송 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 아래에 설명된 특징들을 구비한 기판 이송 장치에 의하여 구현될 수 있다.
개시된 실시예의 상기 양상들 및다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이다.
도 1a 내지 도 1h 는 개시된 실시예의 양상을 포함하는 기판 프로세싱 장치 구성에 대한 개략적인 도면이다.
도 2a 내지 도 2e 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 아암들의 개략적인 도면이다.
도 3 은 개시된 실시예에 따른 기판 이송 장치의 개략적인 도면이다.
도 3a 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 4 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 5 는 개시된 실시예에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 6 은 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 7 은 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 8 은 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 9 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 10 은 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 11 은 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 12 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 일부에 대한 개략적인 도면이다.
도 13 은 개시된 실시예의 하나 이상의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 작동 방법에 대한 흐름도이다.
도 14 는 개시된 실시예의 하나 이상의 양상들에 따른 기판 이송 장치의 작동 방법에 대한 흐름도이다.
도 1a 내지 도 1d 를 참조하면, 여기에서 더 설명될 개시된 실시예의 양상들을 포함하는 기판 프로세싱 장치 또는 툴(tool)의 개략적인 도면이 도시되어 있다. 개시된 실시예의 양상들이 도면을 참조하여 설명될지라도, 개시된 실시예의 양상들은 여러 형태로 실시될 수 잇다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 요소 또는 재료의 그 어떤 적절한 크기, 형상 또는 유형이라도 사용될 수 있다.
아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 개시된 실시예의 양상들은 기판 이송 장치(100)에 장착된 액세서리의 제어를 위한 독립적인 피드쓰루 구동부(feedthrough drive)를 포함하는 기판 이송 장치를 제공한다. 개시된 실시예의 양상에서, 전기 파워 및/또는 기동력(motive power)은, 기판 이송 장치(100)가 위치된 전달 챔버(예를 들어, 진공 전달 챔버)의 격리/폐쇄된 내부 환경과 외부 환경 사이의 격리 또는 밀봉 배리어들을 통해 침투하는 그 어떤 피드스루(feedthrough)도 없이, 기판 이송 장치(100)에 장착/결합된 하나 이상의 액세서리들에 기계적으로 제공된다. 예를 들어, 기판 이송 장치(100)의 구동 섹션(125)은 아래에 설명된 바와 같이 키네마틱 부분(kinematic portion, 125KP) 및 액세서리 부분(125AP)을 포함한다. 액세서리 부분(125AP)은 격리된 내부 환경 안으로부터 전기적인 파워 및/또는 기동력을 제공한다.
도 1a 및 도 1b 를 참조하면, 예를 들어 반도체 툴 스테이션(semiconductor tool station)과 같은 기판 프로세싱 장치(11090)은 개시된 실시예의 양상들에 따라서 도시되어 있다. 반도체 툴 스테이션이 도면에 도시되었을지라도, 여기에 설명된 개시 실시예의 양상들은 로봇 매니퓰레이터들을 채용하는 적용예 또는 그 어떤 툴 스테이션에도 적용될 수 있다. 이러한 예에서 반도체 툴 스테이션(11090)은 클러스터 툴(cluster tool)로서 도시되지만, 개시된 실시예의 양상들은 그 어떤 적절한 툴 스테이션에라도 적용될 수 있으며, 예를 들어, 도 1c 및 도 1d 에 도시되고 미국 특허 US 8,398,355 “Linearly Distributed Semiconductor Workpiece Processing Tool”(2013.3.19)에 개시된 선형 툴 스테이션(linear tool station)에 적용될 수 있으며, 상기 개시 문헌은 본원에 참고로서 포함된다.
반도체 툴 스테이션(11090)은 일반적으로 대기 전방 단부(11000), 진공 로드락(11010) 및 진공 후방 단부(11020)을 구비한다. 다른 양상에서, 반도체 툴 스테이션은 그 어떤 적절한 구성이라도 가질 수 있다. 대기 전방 단부(11000), 진공 로드락(11010) 및 진공 후방 단부(11020) 각각의 구성 요소들은 콘트롤러(11091)에 연결될 수 있고, 상기 콘트롤러는 예를 들어 클러스터 구조 제어(clustered architecture control)와 같은 그 어떤 적절한 제어 구조의 일부일 수 있다. 제어 시스템은 미국 특허 US 7,904,182 “Scalable Motion Control System”(2011.3.8)에 개시된 바와 같이 마스터 콘트롤러, 클러스터 콘트롤러 및 자율 원격 콘트롤러를 가진 폐쇄 루프 콘트롤러(closed loop controller)일 수 있으며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 다른 양상들에서, 그 어떤 적절한 콘트롤러 및/또는 제어 시스템이라도 사용될 수 있다. 콘트롤러(11091)는 그 어떤 적절한 메모리 및 프로세서(들)라도 구비하며, 프로세서는 여기에서 설명된 기판(S)(도 1c)의 취급을 수행하도록 반도체 툴 스테이션(11090)을 작동시키기 위한 비일시적 프로그램 코드(non-transitory program code)를 포함한다. 콘트롤러(11091)는 기판(S)의 집어올림(picking) 및 내려놓음(placing)을 수행하도록 기판 유지 스테이션 및/또는 단부 작동체에 대하여 기판의 위치를 판단하도록 구성된다 (도 1c). 일 양상에서, 콘트롤러(11091)는 기판 이송 장치/로봇의 이송 아암 및/또는 단부 작동체의 하나 이상의 특징들에 대응하는 검출 신호들을 수신하고, 기판들의 집어올림 및 내려놓음을 수행하는 기판 유지 스테이션 및/또는 단부 작동체에 대한 기판의 위치 및 하나 이상의 단부 작동체 가지(end effector tines)의 위치를 판단한다.
일 양상에서, 대기 전방 단부(atmospheric front end, 11000)는 일반적으로 예를 들어 장비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFFEM)과 같은 미니 환경(mini environment, 11060) 및 로드 포트 모듈(load port module, 11005)을 구비한다. 로드 포트 모듈(11005)은 툴에 대한 박스 오프너 로더 표준 인터페이스(box opener/loader to tool standard (BOLTS) interfaces)일 수 있으며, 이것은 300 mm 로드 포트, 전방 개방 또는 저부 개방 박스/포드(pod) 및 카세트에 대한 SEMI 표준 E15.1, E47.1, E62, E19.5 또는E1.9 에 부합한다. 다른 양상들에서, 로드 포트 모듈(11005)은 200 mm 기판 인터페이서 또는 450 mm 기판 인터페이스 또는 그 어떤 다른 적절한 기판 인터페이스로서 구성될 수 있으며, 이것은 예를 들어 평판 패널 디스플레이를 위한 평판 패널 또는 대형 또는 소형 기판들과 같은 것이다. 로드 포트 모듈(11005)이 도 1a 에 도시되었을지라도, 다른 양상들에서 그 어떤 적절한 수의 로드 포트 모듈(11005)이라도 대기 전방 단부(11000)에 포함될 수 있다. 로드 포트 모듈(11005)은 오버헤드 이송 시스템(overhead transport system), 자동 안내 차량(automatic guided vehicles), 인간 안내 차량, 레일 안내 차량 또는 그 어떤 다른 적절한 이송 방법으로부터도 기판 캐리어 또는 카세트(11050)를 수용하도록 구성될 수 있다. 로드 포트 모듈(11005)은 로드 포트(11040)를 통하여 미니 환경(11060)과 인터페이스될 수 있다. 하나의 양상에서 로드 포트(11040)는 기판 카세트(11050)와 미니 환경(11060) 사이의 기판 통과를 허용한다.
일 양상에서, 미니 환경(11060)은 일반적으로 그 어떤 적절한 기판 이송 장치(11013)라도 구비하며, 이것은 여기에 설명된 개시된 실시예의 하나 이상의 양상들을 포함한다. 일 양상에서 기판 이송 장치(11013)는 트랙 장착 로봇으로서, 예를 들어 본원에 참고로서 포함되는 미국 특허 6,002,840 에 개시된 것과 같은 것일 수 있거나, 또는 다른 양상에서 그 어떤 다른 적절한 기판 이송 장치(11013)는 그 어떤 적절한 구성이라도 가진다. 미니 환경(11060)은 다수의 로드 포트 모듈과 진공 후방 단부(11020) 사이의 기판 전달을 위하여 제어된, 클린 영역(controlled, clean zone)을 제공할 수 있다.
진공 로드 락(vacuum load lock, 11010)은 미니 환경(11060)과 진공 후방 단부(11020) 사이에 위치되어 그것에 연결될 수 있다. 여기에서 사용된 진공이라는 용어는 기판이 처리되는 10-5 Torr 또는 그 미만과 같은 고진공을 나타낼 수 있다는 점이 지적되어야 한다. 진공 로드 락(11010)은 일반적으로 대기 및 진공 슬롯 밸브(slot valve)를 구비한다. 슬롯 밸브들은 환경 격리를 제공할 수 있으며, 이것은 대기 전방 단부(11000)로부터 기판을 로딩한 후에 로드 락을 배기하고 질소와 같은 불활성 개스로 로드 락을 벤트(vent)시켰을 때 이송 챔버 안에 진공을 유지하도록 채용된다. 하나의 양상에서, 로드 락(11010)은 프로세싱을 위한 소망의 위치에 기판의 기준(fiducial)을 정렬시키기 위한 정렬기(11011)를 구비한다. 다른 양상들에서, 진공 로드 락(11010)은 기판 프로세싱 장치(11090)의 그 어떤 적절한 위치에라도 위치될 수 있고 그 어떤 적절한 구성 및/또는 계측 장비라도 가질 수 있다.
진공 후방 단부(11020)은 일반적으로 이송 챔버(11025), 하나 이상의 프로세싱 스테이션(들) 또는 모듈(들)(11030) 및 그 어떤 적절한 이송 로봇 또는 장치(11014)라도 구비한다. 기판 이송 장치(11014)는 아래에 설명될 것이며 진공 로드 락(11010)과 다양한 프로세싱 스테이션(11030) 사이에서 기판을 이송시키도록 이송 챔버(11025)내에 위치될 수 있다. 프로세싱 스테이션(11030)은 기판상에 전기적인 회로 또는 다른 소망의 구조를 형성하도록 다양한 증착, 에칭 또는 다른 유형의 프로세스들을 통하여 기판상에 작용할 수 있다. 전형적인 프로세스는 진공을 이용하는 박막 프로세스(thin film process)로서, 예를 들어, 플라스마 에칭 또는 다른 에칭 프로세스, 화학적 증기 증착(CVD), 플라즈마 증기 증착(PVD), 이온 이식(ion implantation)과 같은 이식, 메트롤로지(metrology), 신속 열 프로세싱(rapid thermal processing, RTP), 건조 스트립 원자층 증착(dry strip atomic layer deposition (ALD)), 산화/확산, 질화물의 형성, 진공 리소그래피, 에피탁시(EPI), 와이어 본더(wire bonder) 및 증발(evaporation), 또는 진공 압력을 이용하는 다른 박막 프로세스와 같은 것이며, 그러나 이들에 제한되지 않는다. 프로세싱 스테이션(11030)은 이송 챔버(11025)에 연결되어 기판들이 이송 챔버(11025)로부터 프로세싱 스테이션(11030)으로 통과될 수 있게 하고 역으로 통과될 수 있게 한다. 일 양상에서 로드 포트 모듈(11005) 및 로드 포트(11040)는 진공 후방 단부(11020)에 실질적으로 직접 결합됨으로써, 로드 포트상에 장착된 카세트(11050)는 이송 챔버(11025)의 진공 환경 및/또는 프로세싱 스테이션(11030)의 프로세싱 진공(예를 들어, 프로세싱 진공 및/또는 진공 환경은 프로세싱 스테이션(11030)과 카세트(11050) 사이에서 연장되고 그 사이에서 공통적이다)과 실질적으로 직접 인터페이스된다 (예를 들어, 하나의 양상에서 적어도 하나의 미니 환경(11060)은 생략되는 반면에 다른 양상에서 진공 로드 락(11010)도 생략됨으로써 카세트(11050)는 진공 로드 락(11010)의 방식과 유사한 방식으로 진공으로 펌핑된다).
이제 도 1c 를 참조하면, 선형 기판 프로세싱 시스템(2010)의 개략적인 평면도가 도시되어 있으며, 툴 인터페이스 섹션(2012)은 이송 챔버 모듈(3018)에 장착됨으로써 툴 인터페이스 섹션(2012)은 전체적으로 이송 챔버 모듈(3018)의 길이 방향 축(LXA)을 향하여 (예를 들어 내측으로) 면하지만, 그로부터 오프셋되어 있다. 이전에 본원에 참고로서 포함된 미국 특허 US 8,398,355 에 설명된 바와 같이, 이송 챔버 모듈(3018)은 다른 이송 챔버 모듈(3018A, 3018I, 3018J)을 인터페이스(2050,2060,2070)에 부착함으로써 그 어떤 적절한 방향으로도 연장될 수 있다. 각각의 이송 챔버 모듈(3018, 3018A, 3018I, 3018J)은 여기에 설명된 개시 실시예의 하나 이상의 양상을 포함할 수 있는 그 어떤 적절한 기판 이송부(2080)을 구비하며, 상기 기판 이송부는 기판(S)을 선형 기판 프로세싱 시스템(2010)을 통하여 예를 들어 프로세싱 모듈(PM)(일 양상에서 위에 설명된 프로세싱 스테이션(11030)에 실질적으로 유사함)의 안으로 그리고 밖으로 이송하기 위한 것이다. 이해될 수 있는 바로서, 각각의 이송 챔버 모듈(3018, 3018A, 3018I, 3018J)은 격리되거나 또는 제어된 환경(예를 들어, N2, 클린 에어, 진공)을 유지할 수 있다.
도 1d 를 참조하면, 선형 이송 챔버(416)의 길이 방향 축(LXB)을 따라서 취해질 수 있는 예시적인 프로세싱 툴(410)의 개략적인 입면도가 도시되어 있다. 도 1d 에 도시된 개시 실시예의 양상에서, 톨 인터페이스 섹션(12)은 선형 이송 챔버(416)에 전형적으로 연결될 수 있다. 이러한 양상에서, 툴 인터페이스 섹션(12)은 선형 이송 챔버(416)의 일 단부를 형성할 수 있다. 도 1d 에 도시된 바와 같이, 선형 이송 챔버(416)는 예를 들어 툴 인터페이스 스테이션(12)으로부터의 대향하는 단부에 다른 기판 입구/출구 스테이션(412)을 가질 수 있다. 다른 양상에서, 선형 이송 챔버(416)로부터 기판을 삽입/제거하기 위한 다른 입구/출구 스테이션들이 제공될 수 있다. 일 양상에서, 툴 인터페이스 섹션(12) 및 입구/출구 스테이션(412)은 프로세싱 툴(410)로부터의 기판의 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)을 허용할 수 있다. 다른 양상들에서, 기판은 일 단부로부터 프로세싱 툴(410)로 로딩될 수 있고 다른 단부로부터 제거될 수 있다. 하나의 양상에서, 선형 이송 챔버(416)는 하나 이상의 전달 챔버 모듈(들)(18B, 18i)을 가질 수 있다. 각각의 전달 챔버 모듈(18B, 18i)은 격리되거나 제어된 대기(예를 들어, 질소, 클린 에어, 진공)를 유지할 수 있다. 이전에 지적된 바와 같이, 도 1d 에 도시된 선형 이송 챔버(416)를 형성하는 기판 스테이션, 로드 락 모듈(56A, 56), 이송 챔버 모듈(18B, 18i)의 구성/배치는 단지 예시적이며, 다른 양상들에서 이송 챔버는 그 어떤 소망의 모듈 구성으로도 배치된 더 많거나 더 적은 모듈들을 가질 수 있다. 도시된 양상에서, 기판 입구/출구 스테이션(412)은 로드 락 일 수 있다. 다른 양상들에서, 로드 락 모듈은 (스테이션(412)와 유사한) 단부 입구/출구 스테이션 사이에 위치될 수 있거나, 또는 (모듈(18i)과 유사한) 인접한 이송 챔버 모듈이 로드 락으로서 작동하도록 구성될 수 있다.
이전에 지적된 바와 같이, 이송 챔버 모듈(18B, 18i)은 그곳에 위치된 하나 이상의 대응 기판 이송 장치(26B, 26i)를 가지며, 이것은 여기에 설명된 개시 실시예의 하나 이상의 양상들을 포함할 수 있다. 개별의 이송 챔버 모듈(18B, 18i)의 기판 이송 장치(26B, 26i)는 선형 이송 챔버(416)에 선형으로 분포된 기판 이송 시스템을 제공하도록 함께 작용할 수 있다. 이러한 양상에서, (도 1a 및 도 1b 에 도시된 클러스터 툴(cluster tool)의 기판 이송 장치(11013, 11014)와 실질적으로 유사할 수 있는) 기판 이송 장치(26B, 26i)는 일반적인 SCARA 아암 구성을 가질 수 있다 (비록 다른 양상에서 기판 이송 장치는 예를 들어 도 2b 에 도시된 선형 슬라이딩 아암(214) 또는 그 어떤 적절한 아암 링크 메커니즘(linkage mechanism)을 가진 다른 적절한 아암들과 같은 그 어떤 다른 소망의 구성을 가질지라도 그러하다). 아암 링크 메커니즘의 적절한 예는, 예를 들어, 미국 특허 US 7,578,649 (2009.8.25), US 5,794,487 1998. 8.18), US 7,946,800 (2011.5.24), US 6,485,250 (2002.11.26), US 7,891,935 (2011.2.22), US 8,419,341 (2013.4.16), 미국 특허 출원 13/293,717 “Dual Arm Robot”(2011.11.10), 미국 출원 13/861,693 “Linear Vacuum Robot with Z Motion and Articulated Arm” (2013. 9.5)에 개시되어 있으며, 이들은 본원에 참고로서 포함된다.
개시된 실시예의 양상에서, 적어도 하나의 기판 이송 장치는 SCARA(선택적 순응 관절 로봇 아암(selective compliant articulated robot arm)) 유형 디자인으로서 알려진 일반적인 구성을 가질 수 있으며, 이것은 상부 아암, 전방 아암 및 단부 작동체(end effector)를 구비하거나 또는 접철식 아암(telescoping arm) 또는 그 어떤 다른 적절한 아암 디자인을 ㅎ여성한다. 일 양상에서, 아암은 이하에 더 설명되는 바와 같이 밴드 구동 구성(band driven configuration), 연속 루프 구성 또는 그 어떤 다른 적절한 구성이라도 가질 수 있다. 전달 아암들의 적절한 예는 예를 들어 미국 특허 출원 12/117,415 “Substrate Transport Apparatus with Multiple Movable Arms Utilizing a Mechanical Switch Mechanism” (2008.5.8) 및 미국 특허 US 7,648,327 (2010.1.19)에 개시되어 있으며, 이들은 본원에 참고로서 포함된다. 전달 아암들의 작동은 서로 독립적일 수 있거나(예를 들어, 각각의 아암의 연장/수축이 다른 아암으로부터 독립적이다), 상실 운동 스위치(lost motion switch)를 통해 작동될 수 있거나, 또는 아암들이 적어도 하나의 공통적인 구동 축을 공유하도록 그 어떤 적절한 방법으로도 작동될 수 있게 링크될 수 있다. SCARA 아암(들)은 하나의 링크, 2개의 링크 또는 링크들의 그 어떤 적절한 개수라도 가질 수 있고, 그 어떤 적절한 구동 풀리 구성이라도 가질 수 있으며, 예를 들어 2:1 숄더 풀리(shoulder pulley) 대 엘보우 풀리(elbow pulley) 구성 및 1:2 엘보우 풀리 대 리스트 풀리(wrist pulley) 구성을 가질 수 있다. 다른 양상들에서, 기판 이송 장치는 그 어떤 다른 소망의 구성이라도 가질 수 있으며, 예를 들어 프로그 레그 아암(frog-leg arm,216)(도 2a) 구성, 리이프 프로그 아암(leap frog arm, 217)(도 2d) 구성, 이중 대칭 아암(bi-symmetric arm,218)(도 2c) 구성 또는 그 어떤 다른 적절한 구성을 가질 수 있다.
다른 양상에서, 도 2e 를 참조하면, 전달 아암(219)은 적어도 제 1 및 제 2 관절 아암(219A, 219B)을 구비하고 각각의 아암(219A,219B)은 공통의 전달 평면에서 나란한 적어도 2 개의 기판(S1,S2)을 유지하도록 구성된 단부 작동체(219E)를 구비하며 (단부 작동체(219E)의 각각의 기판 유지 위치는 기판(S1,S2)을 집어올리고 내려놓기 위한 공통 구동부를 공유한다), 여기에서 기판(S1,S2) 사이의 간격(DX)은 나란한 기판 유지 위치들 사이의 고정 간격에 대응한다. 기판 이송 장치의 적절한 예는 미국 특허 US 6,231,297 (2001.5.15), US 5,180,276 (1993.1.19), US 5,180,276 (2002.10.15), US 6,224,319 (2001.5.1), US 5,447,409 (1995.9.5), US 7,578,649 (2009.8.25), US 5,794,487 (1998.8.18), US 7,946,800 (2011.5.24), US 6,485,250 (2002.11.26), US 7,891,935 (2011.2.22) 및 미국 특허 출원 13/293,717 “Dual Arm Robot”(2011.11.10) 및 미국 특허 출원 13/270,844 “Coaxial Drive Vacuum Robot” (2011.10.11)에 개시되어 있으며, 이들은 본원에 참고로서 포함된다. 개시된 실시예의 양상들은, 하나의 양상에서, 예를 들어 미국 특허 US 8,293,066 및 US 7,988,398에 개시된 것과 같은 선형 이송 셔틀의 기판 이송 장치로 포함되고, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다.
도 1d 에 도시된 개시 실시예의 양상에서, 기판 이송 장치(26B,26i)의 아암들은 신속 바꿈 구성체로 지칭될 수 있는 것을 제공하도록 구성될 수 있는데, 이것은 이송부가 집어올림/내려놓은 위치로부터 기판을 신속하게 바꾸도록(swap) 할 수 있다 (예를 들어, 기판 유지 위치로부터 기판을 집어올리고 다음에 즉각적으로 기판을 동일한 기판 유치 위치에 내려놓는다). 기판 이송 장치(26B, 26i)는 각각의 아암에 그 어떤 적절한 수(N)의 자유도(degree of freedom, DOF)로 키네마틱 움직임을 제공하기 위한 그 어떤 적절한 구동 섹션(예를 들어, 동일축으로 배치된 구동 샤프트, 나란한 구동 샤프트, 수평으로 인접한 모터들, 수직으로 적층된 모터들)을 가질 수 있다 (자유도는 예를 들어 아암 링크들(예를 들어, 상부/전방 아암)의 (Ri, Φi 와 같은) 독립적인 운동축 및 아암(110)의 각각의 단부 작동체의 독립적인 운동축으로서 명백해지고, 각각의 아암 링크(상부, 전방 아암, 단부 작동체)의 대응하는 지지 조인트 둘레에서의 각각의 독립적인 회전축에 의해 한정된다). 도 1d 에 도시된 바와 같이, 이러한 양상에서 모듈(56A, 56, 30i)은 전달 챔버 모듈(18B, 18i) 사이에 간극에 위치될 수 있고, 적절한 프로세싱 모듈, 로드 락(들)(LL), 버퍼 스테이션(들), 계측 스테이션(들) 또는 그 어떤 다른 소망의 스테이션(들)을 한정할 수 있다. 예를 들어, 로드 락(56A, 56) 및 기판 스테이션(30i)과 같은 간극 모듈(interstitial module)들은 각각 정지 상태 기판 지지부/선반(56S1, 56S2, 30S1, 30S2)을 가질 수 있으며, 이것은 기판 이송 장치와 함께 작동하여 선형 이송 챔버(416)의 길이 방향 축(LXB)을 따른 선형 이송 챔버(416)의 길이를 통한 기판들의 이송을 이행할 수 있다.
일 예로서, 기판(들)은 툴 인터페이스 섹션(12)에 의해 선형 이송 챔버(416)로 로딩될 수 있다. 기판(들)은 인터페이스 섹션의 이송 아암(15)으로써 로드 락 모듈(56A)의 지지부(들)상에 위치될 수 있다. 기판(들)은, 로드 락 모듈(56A)에서, 모듈(18B)에 있는 기판 이송 장치(26B)에 의해 로드 락 모듈(56A)와 로드 락 모듈(56) 사이에서 움직일 수 있고, (모듈(18i)에서) 기판 이송 장치(26i)로써 로드 락(56)과 기판 스테이션(30i) 사이에서 유사하고 연속적인 방식으로 움직일 수 있고, 모듈(18i)에서 기판 이송 장치(26i)로써 스테이션(30i)과 스테이션(412) 사이에서 움직일 수 있다. 이러한 프로세스는 기판(들)을 반대 방향으로 움직이도록 전체적으로 또는 부분적으로 역전될 수 있다. 따라서, 하나의 양상에서, 기판들은 길이 방향 축(LXB)을 따라서 그 어떤 방향으로도 움직일 수 있고 이송 챔버(416)를 따라서 그 어떤 위치로도 움직일 수 있으며 이송 챔버(416)와 소통하는 그 어떤 소망의 모듈(프로세싱 또는 다른 것)로도 로딩될 수 있고 그 어떤 소망의 모듈로부터도 언로딩될 수 있다. 다른 양상들에서, 정적 기판 지지부(static substrate support) 또는 선반을 가진 간극 이송 챔버 모듈(interstitial transport chamber modules)은 이송 챔버 모듈(18B, 18i) 사이에 제공되지 않을 수 있다. 그러한 양상들에서, 인접한 이송 챔버 모듈들의 이송 아암들은 기판을 이송 챔버(416)를 통해 움직이도록 단부 작동체 또는 하나의 이송 아암으로부터 다른 이송 아암의 단부 작동체로 직접적으로 기판을 통과시킬 수 있다.
프로세싱 스테이션 모듈들은 기판상에 전기 회로 또는 다른 소망의 구조를 형성하도록 다양한 증착, 에칭 또는 다른 유형의 프로세스들을 통해 기판상에 작용할 수 있다. 프로세싱 스테이션 모듈들은 이송 챔버 모듈들에 연결되어 기판들이 이송 챔버(416)로부터 프로세싱 스테이션으로 통과될 수 있게 하고 그리고 역으로 이루어질 수도 있다. 도 1d 에 도시된 프로세싱 장치와 유사한 일반적 특징들을 가진 프로세싱 툴의 적절한 예는 이전에 본원에 참고로서 포함된 미국 특허 US 8,398,355 에 개시되어 있다.
도 1e 는 위에서 설명된 반도체 툴 스테이션과 실질적으로 유사할 수 있는 반도체 툴 스테이션(11090A)의 개략적인 도면이다. 여기에서, 반도체 툴 스테이션(11090A)은 공통의 대기 전방 단부(11000)에 연결된 분리된/별개의 인라인(inline) 프로세싱 섹션(11030SA, 11030SB, 11030SC)을 구비한다. 이러한 양상에서, 인라인 프로세싱 섹션들(11030SA, 11030SB, 11030SC)중 적어도 하나는 다른 인라인 프로세싱 섹션(11030SA, 11030SB, 11030SC)에서 프로세싱된 기판들과 상이한 미리 결정된 특성들을 가진 기판(S1, S2, S3)을 프로세싱하도록 구성된다. 예를 들어, 미리 결정된 특징들은 기판의 크기일 수 있다. 일 양상에서, 오직 예시의 목적으로만 인라인 프로세싱 섹션(11030SA)는 200 mm 직경 기판을 프로세싱하도록 구성될 수 있고, 인라인 프로세싱 섹션(11030SB)은 150 mm 기판을 프로세싱하도록 구성될 수 있고, 인라인 프로세싱 섹션(11030SC)은 300 mm 기판을 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 하나의 양상에서, 기판 이송 장치(11013,11014)중 적어도 하나는 공통의 단부 작동체로써 상이한 크기 기판(S1,S2,S3)을 이송하도록 구성된다. 하나의 양상에서, 로드 포트 모듈(11050)들 각각은, 공통의 로드 포트 모듈상에서, 상이한 크기의 기판(S1,S2,S3)들을 유지하는 카세트(11050)들을 유지하고 상기 카세트들과 인터페이스되도록 구성될 수 있다. 다른 양상들에서, 각각의 로드 포트 모듈(11050)은 미리 결정된 크기의 기판에 대응하는 미리 결정된 카세트를 유지하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 공통 기판 이송 장치(11013,11014)로써 상이한 크기의 기판을 프로세싱하는 것은 처리량을 증가시킬 수 있고 단일의 기판 배취 프로세싱(substrate batch processing)과 관련하여 기계 비가동 시간(down time)을 감소시킬 수 있다.
도 1f 는 반도체 툴 스테이션(11090)과 실질적으로 유사한 반도체 툴 스테이션(11090B)의 개략적인 도면이다. 그러나, 이와 관련하여, 프로세스 모듈(11030) 및 로드 포트 모듈(11005)은 반도체 툴 스테이션(11090A)과 관련하여 위에서 설명된 상이한 크기를 가진 기판들을 프로세싱하도록 구성된다. 이러한 양상에서, 프로세스 모듈(11030)들은 상이한 크기를 가진 기판들을 프로세싱하도록 구성될 수 있거나, 또는 다른 양상에서, 반도체 툴 스테이션(11090B)에서 프로세싱되는 상이한 크기에 대응하는 프로세스 모듈들이 제공될 수 있다.
도 1g 및 도 1h 를 참조하면, 개시된 실시예의 양상들은 분류 기계(sorting machine) 및/또는 스토커(stocker)들에 포함될 수 있다. 일 양상에서, 분류 기계 및/또는 스토커는 (위에서 설명된 것과 같은) 기판들을 분류하거나 또는 쌓도록(stock) 사용될 수 있다. 일 예로서, 도 1g 및 도 1h 는 미국 특허 US 7,699,573 (2010.4.20)에 개시된 것과 실질적으로 유사한 조작 장치(manipulating device, 12000)을 가지며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 여기에서 조작 장치(12000)는 레티클(reticle)과 같은 기판들을 조작하도록 구성될 수 있지만, 다른 양상에서 조작 장치(12000)는 그 어떤 적절한 기판이라도 조작하도록 구성될 수 있다. 조작 장치(12000)는 하우징(12200) 안의 실내 환경을 청결하게 유지하기 위한 하우징(12200)을 가진 모듈 장치(modular device)일 수 있다. 조작 장치(12000)는 패널(12600)을 구비한 하우징(12200)으로 일체화된 입력/출력 스테이션(12700)을 구비한다. 각각의 패널(12600)은 입력/출력 유닛(12800)에 속하며, 이것도 모듈이다. 개별 패널(12600)의 개구(12900)의 일 가장자리에는, 조작 장치(12000)에 의해 프로세싱되어야 하는 기판 각각의 유형의 외측 윤곽(예를 들어, 레티클 이송 박스와 같은 것)에 적어도 대략적으로 대응하는 윤곽이 제공된다. 기판들은 개구(12900)들을 통하여 조작 장치(12000)로 그리고 조작 장치로부터 입력/출력될 수 있도록 개구(12900)들이 구성된다. 일 양상에서, 조작 장치(12000)는 서랍(drawer, 12170,12160)을 구비하며, 이들은 입력/출력 스테이션(12700)의 추가적인 입력/출력 유닛(12800)의 구성 요소들이다. 서랍(12170,12160)은 상이한 구조 높이를 가질 수 있고, 대형의 이송 박스들을 수용하도록, 예를 들어 하나보다 많은 기판을 넣은 것을 수용하도록 밖으로 당겨질 수 있으며, 즉, 대형 이송 박스들은 서랍(12160,12170)을 통하여 조작 장치(12000)로 도입될 수 있다. 조작 장치(12000)는 또한 여기에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 적어도 하나의 기판 이송 장치(11014)를 구비하기도 한다. 적어도 하나의 기판 이송 장치(11014)는 분류(sorting), 적재(stocking) 또는 그 어떤 다른 프로세싱 작업(들)을 위해서라도 조작 장치(12000)내에 하나 이상의 기판들을 이송하도록 구성된다. 여기에 설명된 조작 장치(12000)의 구성은 예시적이며, 다른 양상에서 조작 장치(12000)는 기판을 그 어떤 적절한 방법으로도 분류 및/또는 적재하기 위한 그 어떤 적절한 구성이라도 가질 수 있다.
하나의 양상에서, 조작 장치(12000)는 위에서 설명된 도 1a-1f 의 반도체 툴 스테이션들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 하나의 양상에서, 조작 장치(12000)는 로드 포트 및/또는 대기 전달 챔버(atmospheric transfer chamber)로서 반도체 툴 스테이션/시스템(11090,2010,11090A, 11090B)의 대기 전방 단부(atmospheric front end, 11000)에 포함될 수 있는 반면에; 다른 양상들에서, 조작 장치(12000)는 프로세스 모듈 및/또는 전달 챔버로서 반도체 툴 스테이션/시스템(11090, 2010, 11090A, 11090B)의 진공 후방 단부(11020)에 포함될 수 있다. 하나의 양상에서, 조작 장치(12000)는 진공 후방 단부(11020) 대신에 대기 전방 단부(11000)에 결합될 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 개시된 실시예의 양상들을 포함하는 조작 장치(12000)는 공통의 단부 작동체를 이용하여 공통 하우징 안에 다수의 상이한 형상 및/또는 크기의 기판을 저장할 수 있다.
도 3 및 도 3a 를 참조하면, 예시적인 기판 이송 장치(100)가 개시된 실시예의 양상들에 따라서 도시되어 있다. 기판 이송 장치(100)는 도 1a 내지 도 1h 와 관련하여 위에서 설명된 기판 이송 장치와 실질적으로 유사하고, 도 2a 내지 도 2e 와 관련하여 위에서 설명된 아암 구성들중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기판 이송 장치(100)는 반도체 툴 스테이션들과 관련하여 위에서 설명된 것과 같은 적절한 대기 환경 또는 진공 환경에서 채용될 수 있다. 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 일 양상에서 기판 이송 장치(100)는 프레임(106), 적어도 하나의 기판 이송 아암(110) 및, 프레임(106)에 장착되고 기판 이송 아암(110)에 결합된 베이스/하우징(120)을 구비한다. 하나의 양상에서 베이스(120)는 그에 배치되고 기판 이송 아암(110)에 결합된 구동 섹션(125)을 구비한다. 위에서 설명된 콘트롤러(11091)와 같은 그 어떤 적절한 콘트롤러라도 구동 섹션(125)에 연결될 수 있고 여기에서 설명된 기판 이송 장치(100)의 작동을 이루기 위한 그 어떤 적절한 프로그램 코드라도 구비한다.
하나의 양상에서, 구동 섹션(125)은 4 축 구동 섹션인 반면에, 다른 양상들에서 구동 섹션(125)은 그 어떤 적절한 개수의 구동 축을 구비할 수 있으며, 예를 들어 2 개, 3 개 또는 4 개 이상의 구동 축을 구비할 수 있다. 일 양상에서, 구동 섹션(125)은 일반적으로 동일축 구동 샤프트 조립체(126) 및 하나 보다 많은 모터(125M1-125M4)를 포함한다. 이해될 수 있는 바로서, 하나 보다 많은 모터(125M1-124M4)는 그 어떤 적절한 구성이라도 가질 수 있으며, 예를 들어 수평 인접, 수직 적층 또는 (여기에서 설명될) 그 어떤 다른 적절한 구성을 가질 수 있고, 공통의 하우징(즉, 베이스/하우징(120))에 위치될 수 있다. 또한 주목되어야 하는 바로서 여기에 설명된 구동 모터들은 영구 자석 모터, (대응하는 코일 유닛을 가진 적어도 하나의 철극 극(salient pole) 및 자기 투과 재료의 적어도 하나의 철극 극을 가진 적어도 하나의 개별 회전자를 구비한) 가변 릴럭턴스 모터(variable reluctance motor) 또는 그 어떤 다른 적절한 구동 모터일 수 있다.
도 3a 에 도시된 바와 같이, 구동 섹션(125)은 개시된 실시예의 양상에 따라서 도시되어 있다. 이러한 양상에서, 구동 섹션(125)은 동일축 구동 구성을 가지지만, 다른 양상에서 그 어떤 적절한 구동 구성을 가질 수 있다. 이러한 양상에서, 구동 섹션(125)은 공통의 하우징(120)에 배치되어 적어도 부분적으로 구동 샤프트 조립체(126)를 하우징하며 여기에서 구동 섹션(125)은 4 개의 구동 샤프트(126S1-126S4) 및 4 개의 구동 모터(125M1-125M4)를 구비한다. 비록 도 3 및 도 3a 에서 기판 이송 장치(100)의 구동 섹션(125)이 4 개의 모터 및 4 개의 구동 샤프트를 가지는 것으로서 도시되었을지라도, 도 4 내지 도 7 에 도시된 다른 예시적인 구동 섹션 구성들은 그 어떤 적절한 수의 모터 및 구동 샤프트라도 가질 수 있고 그 어떤 적절한 구성이라도 가질 수 있다.
예를 들어, 도 4 에 도시된 구동 섹션(125')은 2 개 모터의 축 이탈(off axis) 구성을 구비함으로써, 2 개의 구동 샤프트(126S1, 126S2)는 동일축으로 배치되고 2 개의 모터(125M1, 125M2)는 동일축 구동 샤프트(126S1, 126S2)로부터 축이탈되게(off axis)/엇갈리게(staggered) 배치된다. 이러한 양상에서, 그 어떤 적절한 트랜스미션(127T1, 127T2)이라도 모터(125M1, 125M2)를 개별의 구동 샤프트(126S1, 126S2)에 결합시킨다. 도 5 에 도시된 구동 섹션(125")은 3 개 모터 동일축 구성을 구비함으로써, 3 개 구동 샤프트(126S1-126S3)는 동일축으로 배치되고, 3 개 모터(125M1-125M3)는 동일축 구성으로서 수직으로 적층된다. 도 6 에 도시된 구동 섹션(125"')은 4 개 모터의 안주되거나(nested) 또는 동일 중심의 구성을 구비함으로써, 4 개 구동 샤프트(126S1-126S4)는 동일축으로 배치되고 4 개 모터(125M1-125M4)들은 안주된 동일축 배치로 배치된다. 예를 들어, 모터(125M2)는 모터(125M1) 안에 안주되고 (예를 들어, 반경 방향으로 둘러싸이고, 모터(125M3)는 모터(125M4) 안에 안주된다. 안주된 모터(125M1, 125M2)들은 안주된 모터(125M3, 125M4)에 대하여 동일축으로 배치됨으로써, 안주된 모터(125M1, 125M2)들은 안주된 모터(125M3, 125M4) 위에 동일축으로 배치된다. 도 7 에 도시된 구동 섹션(125"")은 3 개의 동일축 구동 샤프트(126S1-126S3) 및 3 개의 모터(125M1-125M3)를 구비한다. 2 개의 모터(125M1, 125M2)는 도 6 과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 이루어지며 제 3 모터(125M3)의 위에 또는 아래에 적층된다. 주목될 바로서, 수직 축을 따라서 상이한 레벨(L1,L2)에서 하나가 다른 하나의 위에 적층되어 안주된 모터들을 가지는, 예를 들어 도 6 및 도 7 에 도시된 모터 구성에서, 모터들의 상이한 레벨들은 모터들에 의해 정의되는 자유도의 독립적인 수 보다 적고, 구동부/모터 조립체는 아암(들)(110)에 대하여 반도체 툴 스테이션내에 배치됨으로써, 아암(들)(100)은 바닥 위에서 미리 결정된 표준적인 높이(H)에 배치된다. 구동 섹션 구성체의 다른 적절한 예는 미국 특허 US 6,485,250, US 5,720,590, US 5,899,658 및 US 5,813,823 에 개시되어 있으며, 구동 시스템 구성체의 다른 적절한 예는 미국 특허 출원 No. 12/163, 996 “Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings”(2008.6.27)에 개시되어 있고, 이들 개시물들은 본원에 참고로서 포함된다.
도 3a 를 참고하면, 구동 섹션(125)의 제 1 모터(125M1)는 외측 구동 샤프트(126S1)에 연결된 회전자(125RT1) 및 회전자(125ST1)를 구비한다. 구동 섹션(125)의 제 2 모터(125M2)는 내측 구동 샤프트(126S2)에 연결된 회전자(125RT2) 및 고정자(125ST2)를 구비한다. 구동 섹션(125)의 제 3 모터(125M3)는 구동 샤프트(126S3)에 연결된 회전자(125RT3) 및 고정자(125ST3)를 구비한다. 구동 섹션(125)의 제 4 모터(125M4)는 제 4 구동 샤프트(126S4)에 연결된 회전자(125RT4) 및 고정자(125ST4)를 구비한다. 4 개 모터(125M1-125M4)의 4 개 고정자(125ST1-125ST4)는 공통 하우징(120) 안에서 상이한 수직 높이 또는 위치들에서 공통 하우징(120)에 정지 상태로 부착된다. 비록 모터(125M1-125M4)들은 모터(125M1)가 공통 하우징(120)의 상부 부분에 있고 다음에 모터(125M1) 바로 아래에 모터(125M3)가 있고, 모터(125M3) 바로 아래에 모터(125M4)가 있고, 모터(125M2)는 공통 하우징(120)의 저부 부분에 있는 것으로 도시되었을지라도, 모터(125M1-125M4)들의 그 어떤 적절한 구성이라도 개별의 구동 샤프트(126S1-126S4)를 구동하는데 이용될 수 있다.
하나의 양상에서, 4 개 모터(125M1-125M4)들의 고정자(들)(125ST1-125ST4)은 대기로부터 밀봉된 “비 밀봉(non-sealed)” 환경 또는 “외부 환경”에 위치될 수 있는데, 여기에서 기판 이송 아암(110)은 그 어떤 적절한 격리 벽 또는 배리어(barrier, 300)의 채용을 통해 작동(기판 이송 아암이 작동하는 환경은 여기에서 진공 또는 그 어떤 다른 적절한 환경일 수 있는 “밀봉된” 환경으로서 지칭된다)하는 반면에, 회전자(들)(125RT1-125RT4)은 밀봉 환경내에 위치된다. 주목될 바로서, 여기에서 사용된 “격리 벽”이라는 용어는 그 어떤 적절한 비 강자성 재료(non-ferromagnetic material)로 만들어진 벽을 지칭할 수 있으며, 이것은 구동 섹션의 움직이는 부분 및/또는 (구동부와 관련된) 센서와 구동 섹션 및/또는 센서들의 대응하는 정지 상태 부분들 사이에 배치될 수 있다. 하나의 양상에서, 배리어(300)는 구동 섹션(125)의 모터(125M1-125M4)들에 공통적인 실질적으로 연속의 시일인 “캔-시일(can-seal)”일 수 있어서, 밀폐 밀봉된 비자성 벽을 통하여 모터 회전자를 대응하는 모터 고정자로부터 격리시킨다. “캔-시일”의 적절한 예는 예를 들어 미국 출원 14/540,072 (2014.11.13)의 “Sealed Robot Drive”에 개시되어 있다. 기판 이송 장치(100)가 기판 프로세싱 장치(11090)(도 1)의 대기 전방 단부(11000) 안과 같은, 오직 대기 환경에서만 사용되도록 의도된다면, 격리 벽 또는 배리어(300)는 제공될 필요가 없다는 점이 이해되어야 한다. 위에서 지적된 바와 같이, 모터(125M1-125M4)들의 회전자(125RT1-125RT4)들 각각은 개별의 구동 샤프트(126S1-126S4)에 연결되고 일반적으로 영구 자석을 포함하지만, 대안으로서 영구 자석을 가지지 않는 자기 인덕션 회전자(magnetic induction rotor)를 포함할 수 있다.
하나의 양상에서, 구동 샤프트(126S1-126S4)는 그 어떤 적절한 베어링(BR)에 의해서라도 공통의 하우징/베이스(120) 안에 기계적으로 지지될 수 있다. 다른 양상들에서, 구동 샤프트(126S1-126S4)들은 예를 들어 베이스(120)에서 그 어떤 적절한 방식으로도 자기적으로 현수(suspended)될 수 있으며 (예를 들어, 실질적으로 접촉 없이 현수될 수 있으며), 예를 들어 미국 특허 US 8,283,813 “Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings”(2012.10.9) 및 미국 특허 US 8,008,884 “Substrate Processing Apparatus with Motors Integral to Chamber Walls”(2011,8.30)에 개시된 바와 같으며, 상기 개시 내용은 본원에 참고로서 포함된다. 구동 섹션(125)의 각각의 구동 샤프트(126S1-126S4)는 이하에서 더 설명되는 바와 같이 개별의 모터(125M1-125M4)에 의해 구동된다.
도 3 및 도 3a 를 참조하면, 일 양상에서, 구동 섹션(125)은 키네마틱 부분(kinematic portion, 125KP) 및 액세서리 부분(125AP)을 구비한다. 예를 들어, 하나 이상의 모터(125M1-125M4)중 적어도 하나는 구동 섹션(125)의 키네마틱 부분(125KP)을 형성하고(예를 들어, 모터(125M1-125M3)들은 도 3 및 도 3A 에서 키네마틱 부분(125KP)을 형성한다), 하나 이상의 모터(125M1-125M4)중 다른 하나는 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)을 형성한다(예를 들어, 모터(125M4)는 도 3 및 도 3a 에서 액세서리 부분(125AP)을 형성한다). 액세서리 부분(125AP)은 예를 들어 베이스(120)에서 키네마틱 부분(125KP)에 인접하여 위치된다. 키네마틱 부분(125KP) 및 액세서리 부분(125AP)이 베이스(120)에 위치되는 것으로 도시되었을지라도, 키네마틱 부분(125KP) 및 액세서리 부분(125AP)은 어깨부 조인트(111J), 엘보우 조인트(112J) 또는 기판 이송 장치(100)상에서 서로 인접하게 위치될 수 있으며, 예를 들어 상부 아암 링크(111) 또는 전방 아암 링크(112)내에 위치될 수 있다.
이해될 수 있는 바로서, 키네마틱 부분(125KP)은 하나 이상의 모터(125M1-125M4)들중 N 개의 모터들을 포함하는 반면에, 액세서리 부분(125AP)은 키네마틱 부분(125KP)의 N 개의 모터들과는 상이하고 별개인, 하나 이상의 모터(125M1-125M4)들중 적어도 다른 하나의 모터를 구비한다. 예를 들어, 도 4 에 도시된 구동 섹션(125')과 같은, 2 개 모터(125M1, 125M2)를 가지는 구동 섹션에서, 모터들의 N 개는 하나의 모터(예를 들어, 모터(125M1)이어서, 키네마틱 부분(125KP)은 2 개의 모터(125M1,125M2)들중 하나를 구비하는 반면에, 2 개의 모터(125M1,125M2)들의 다른 모터(예를 들어, 모터(125M2))는 액세서리 부분(125AP)를 형성한다. 다른 예로서, 도 5 및 도 7 에 도시된 구동 섹션(125'' 및 125'''') 과 같은 3 개의 모터(125M1-125M3)를 가진 구동 섹션에서, 모터들의 N 개는 2 개의 모터(예를 들어, 125M1, 125M2)이어서, 키네마틱 부분(125KP)은 3 개의 모터(125M1-125M3)들중 2 개를 포함하는 반면에, 3 개의 모터(125M1-125M3)들중 다른 모터(예를 들어, 125M3)는 액세서리 부분(125AP)를 형성한다. 다른 예로서, 도 3a 및 도 6 에 도시된 구동 섹션(125, 125''')과 같은 4 개의 모터(125M1-125M4)를 가진 구동 섹션에서, 모터들의 N 개는 3 개의 모터(예를 들어, 125M1-125M4)들이어서, 키네마틱 부분(125KP)은 4 개의 모터(125M1-125M4)들중 3 개를 구비하는 반면에, 4 개의 모터(125M1-125M4)들중 다른 모터(예를 들어, 125M4)는 액세서리 부분(125AP)을 형성한다. 일반적으로, 키네마틱 부분(125KP)의 모터들의 N 개 각각은 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 움직임(kinematic motion)을 독립적으로 (단독으로 또는 조합하여) 구동 및 수행하도록 제공됨으로써, 모터들의 N 개 각각은 각각의 아암 링크 조인트(111J, 112J) 및 리스트 조인트(wrist joint, 113J)에서 대응하는 독립적인 회전축으로서 이루어지는 독립적인 구동 축(T1, T2…을 제공하며, 이것은 (R θ, Φ)으로서 설명될 수 있는 기판 이송 아암(110)의 움직임들을 단독으로 또는 조합하여 발생시킨다. 이해될 수 있는 바로서, 키네마틱 부분(125KP)에 N=3 의 모터가 있는 기판 이송 아암(110)은 키네마틱 부분의 3 개 자유도(R θ, Φ)를 가진다. 키네마틱 부분(125KP)에 N=2 의 모터가 있는 기판 이송 아암(110)은 키네마틱 움직임의 2 개 자유도(R, θ) 또는 (R, Φ)를 가진다. 키네마틱 부분(125KP)에 N=4 의 모터가 있는 기판 이송 아암(110)은 키네마틱 움직임의 4 개 자유도(R1, R2, θ, Φ)를 가진다. 도 3 에 도시된 예에서, 기판 이송 아암(110)의 단부 작동체(113) 및 어깨부로부터 리스트(wrist)로의 아암 링크(111,112)의 움직임 경로(MP)(예를 들어, 움직임 경로는 하나의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 이어질 수 있다-도 1b 참조)를 설명하는 자유도는 아래에 더 설명될 것이다. 일반적으로, 키네마틱 움직임은, 움직임 경로(MP)를 따라서, 프레임에 대한 기판 이송 아암(110)의 변위를 포함한다. 더욱이, 액세서리 부분(125AP)은 위의 예에서 하나의 모터를 가지는 것으로 설명되지만, 다른 양상에서 액세서리 부분(125AP)은 예를 들어 기판 이송 아암(110)상에 배치된 그 어떤 적절한 개수의 액세서리들이라도 구동/동력화(driving/powering)하기 위한 그 어떤 적절한 개수의 모터들이라도 구비할 수 있다.
이제 도 3 내지 도 3a 와 도 8, 도 9 를 참조하면, 위에서 지적된 바와 같이, 기판 이송 장치(100)는 베이스(120)에 장착되고 구동 섹션(125)에 결합된 적어도 하나의 기판 이송 아암(110)을 구비한다. 주목될 바로서, 도 3 및 도 3a 의 4 개 모터 구동 시스템은 일예로서 사용되고, 아래에 설명된 개시 실시예의 양상들은 도 4 내지 도 7 에 도시된 구동 섹션 구성 또는 그 어떤 다른 적절한 구동 섹션에도 동등하게 적용된다. 일 양상에서, 적어도 하나의 기판 이송 아암(110)은 그 어떤 적절한 관절 아암(articulated arm)일 수 있다. 일 양상에서, 적어도 하나의 기판 이송 아암(110)은 SCARA 아암일 수 있다. 다른 양상들에서 기판 이송 아암(110)은 도 2a 내지 도 2e 와 관련하여 이전에 설명된 아암들중 그 어떤 하나 이상과 실질적으로 유사한 구성을 가질 수 있으며, 예를 들어, 프로그 레그 아암(frog leg arm, 216) 구성, 리이프 프로그 아암(leap frog arm, 217) 구성, 2 중 대칭 아암(218) 구성 또는 그 어떤 다른 적절한 구성을 가질 수 있다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 기판 이송 장치는 하나의 기판 이송 아암(110)을 구비하는 반면에, 도 9 에서 기판 이송 장치(100)는 2 개의 기판 이송 아암(110A, 110B)을 구비한다. 각각의 기판 이송 아암(110A, 110B)은 다르게 지적되지 않는 한 도 8 에 도시된 아암에 실질적으로 유사할 수 있다. 일 양상에서, 각각의 아암(110A, 110B)은 독립적으로 작동 가능할 수 있으며, 여기에서 각각의 아암은 다른 아암에 독립적으로 연장 및 수축되는데 반해, 다른 양상들에서, 아암(110A, 110B)은 공통의 모터를 공유할 수 있어서 공통의 모터가 아암(110A, 110B)을 실질적으로 일치되게 연장 및 수축시킨다. 일 양상에서, 각각의 아암 링크(111, 112, 113)는 구동 섹션(125)의 개별적인 자유도에 의해 구동될 수 있는 반면에, 다른 양상에서, 링크(111, 112, 113)들중 하나 이상은 이하에 더 설명되는 바와 같이 종속(slave)될 수 있다. 일 양상에서, 적어도 하나의 기판 이송 아암(110)은 상부 아암 링크(111), 전방 아암 링크(112) 및 적어도 하나의 단부 작동체(113)를 구비한다. 상부 아암 링크(111)는 상부 아암 링크(111)의 인접 단부에서 어깨부 조인트(111J)의 어깨부 회전축(111SA) 둘레로 베이스(120)에 회전 가능하게 연결된다. 전방 아암 링크(112)는 전방 아암 링크(112)의 인접 단부에서 엘보우 조인트(112J)의 엘보우 회전축(112EA) 둘레로 상부 아암 링크(111)의 말단 단부에 회전 가능하게 연결된다. 단부 작동체(113)는 리스트 조인트(113J)의 리스트 회전축(113WA) 둘레로 전방 아암 링크(112)의 말단 단부에 회전 가능하게 결합된다. 오직 단일의 단부 작동체(113)가 리스트 조인트(113J)에 결합되는 것으로 도시되었지만, 다른 양상에서 단부 작동체들의 그 어떤 적절한 개수라도 리스트 조인트(113J)에 결합될 수 있어서 기판들의 배취 전달(batch transfer) 또는 기판들의 신속한 교환(swapping)을 이룬다. 하나의 양상에서, 기판 이송 아암(110)의 각각의 링크는 독립적으로 구동되고, 기판 이송 아암(110)의 각각의 링크(즉, 상부 아암 링크(111), 전방 아암 링크(112) 및 단부 작동체(113)는 아래에 더 설명될 개별의 트랜스미션(127T1-127T3)으로 개별의 구동 샤프트(126S1-126S3)에 결합된다.
다른 양상들에서, 기판 이송 아암(110)의 하나 이상의 링크들은 다른 아암 링크 또는 베이스(120)에 종속(slave)될 수 있어서, 기판 이송 아암(110)은 미리 결정된 움직임 경로(MP)(도 1b 참조)를 따르는 단부 작동체(113)를 가진 아암 링크들보다 적은 모터들로 연장 및 수축된다. 예를 들어, 도 9 를 참조하면, 구동 섹션(125)의 키네마틱 부분(125KP)은 모터(125M1-125M4)를 구비할 수 있는 반면에, 액세서리 부분(125AP)은 모터(125M5, 125M6)을 구비한다. 키네마틱 부분(125KP)의 모터들은 개별의 구동 샤프트(126S1-126S4)에 결합되어 기판 이송 아암(110A, 110B)을 구동한다. 이해될 수 있는 바로서, 모터(125M1)는 구동 샤프트(126S1)에 결합되어 기판 이송 아암(110B)의 상부 아암 링크(111B)를 구동하고, 모터(125M2)는 구동 샤프트(126S2)에 결합되어 기판 이송 아암(110B)의 전방 아암 링크(112B)를 구동한다. 단부 작동체(113B)는 트랜스미션(127TB)을 통해 상부 아암 링크(111B)에 종속된다. 모터(125M3)는 구동 샤프트(126S3)에 결합되어 기판 이송 아암(110A)의 상부 아암 링크(111A)를 구동한다. 모터(125M4)는 구동 샤프트(126S4)에 결합되어 기판 이송 아암(110A)의 전방 아암 링크(112A)를 구동한다. 아암(110B)에 실질적으로 유사하게, 단부 작동체(113A)는 트랜스미션(127TA)을 통해 상부 아암 링크(111A)에 종속된다. 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M5, 125M6)는 개별의 기판 이송 아암(110A, 110B)상의 개별의 액세서리 장치(130)에 결합된다. 예를 들어, 모터(125M5)는 구동 샤프트(126S5)에 결합된다. 트랜스미션(127T5)은 구동 샤프트(126S5)에 결합되고 기판 이송 아암(110B)을 통해 엘보우 조인트(112JB)에 이르며, 여기에서 액세서리 장치(130B)에 파워가 제공된다. 기판 이송 아암(110A)은 기판 이송 아암(110B)과 실질적으로 유사한 액세서리 피드쓰루(accessory feedthrough)를 가짐으로써, 모터(125M6)는 구동 샤프트(126S6)에 결합된다. 트랜스미션(127TA)는 구동 샤프트(126S6)에 결합되고 엘보우 조인트(112JA)에 이르게 되며, 여기에서 파워는 액세서리 장치(130A)에 제공된다.
일 양상에서, 기판 이송 아암(110)은 하나 이상의 구동 모터(125M1-125M4)의 N 개로 정의된, 키네마틱 부분(125KP)의 N 개의 자유도를 가진다. 예를 들어, 도 3, 도 3a 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 상부 아암 링크(111), 전방 아암 링크(112) 및 단부 작동체(113)는 구동 샤프트(126S1-126S3)를 통하여 구동 섹션(125)의 키네마틱 부분(125KP)의 개별의 모터(125M1-125M3)에 결합된다. 이해될 수 있는 바로서, 제 1 구동 샤프트(126S1)는 어깨부 조인트(111J)의 어깨부 회전축(111SA) 둘레의 상부 아암 링크(111)의 회전을 구동하도록 모터(125M1)에 구동되게 연결된다. (이러한 양상에서 제 1 구동 샤프트(126S1)와 동일 중심/동일축인) 제 2 구동 샤프트(126S2)는 엘보우 조인트(112J)의 엘보우 회전축(112EA) 둘레에서 전방 아암 링크(112)의 회전을 구동하도록 모터(125M2)에 구동되게 연결된다. (이러한 양상에서 제 1 및 제 2 구동 샤프트(126S1)와 동일 중심/동일축인) 제 3 구동 샤프트(126S3)는 리스트 조인트(113J)의 리스트 회전축(113WA) 둘레에서 단부 작동체(113)의 회전을 구동하도록 모터(125M3)에 구동되게 연결된다.
도 3, 도 3a 및 도 8 을 참조하면, 위에서 지적된 바와 같이, 구동 섹션(125)의 키네마틱 부분(125KP)은 기판 이송 아암(110)에 결합되고 개별의 구동 샤프트(126S1-126S3)를 구동하도록 구성됨으로써, 키네마틱 부분(125KP)은 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 움직임을 이룬다. 일 양상에서, 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 움직임 경로는 N 개의 자유도들중 적어도 하나에 의해 설명된다. 각각의 링크(111,112,113)를 구동하기 위하여, 위에서 지적된 바와 같이, 기판 이송 아암(110)은 하나 이상의 트랜스미션(127T1-127T3)을 구비한다. 예를 들어, 제 1 트랜스미션(127T1)은 구동 샤프트(126S1)를 상부 아암 링크(111)에 구동되게 결합시키는 커플링(coupling, 306)을 구비한다. 제 2 트랜스미션(127T2)은 구동 샤프트(126S2)를 전방 아암 링크(112)에 구동되게 결합하도록 트랜스미션 부재(304) 및 풀리(301,303)를 구비한다. 제 3 트랜스미션(127T3)은 풀리(305,307,311,320), 트랜스미션 부재(309,310) 및, 구동 샤프트(126S3)를 단부 작동체(113)에 구동되게 결합시키는 포스트(post, 308)를 구비한다.
상부 아암 링크(111)는 제 1 트랜스미션(127T1)을 통하여 외측 구동 샤프트(126S1)에 고정되게 부착됨으로써, 상부 아암 링크(111)는 어깨부 회전축(111SA) 둘레에서 단위체로서 구동 샤프트(126S1)와 함께 회전한다. 제 2 트랜스미션(127T2)의 풀리(301)는 어깨부 회전축(111SA) 둘레에서 단위체로서 구동 샤프트(126S2)와 함께 회전되기 위하여 구동 샤프트(126S2)에 고정되게 부착된다. 제 2 트랜스미션(127T2)의 풀리(303)는 엘보우 회전축(112EA) 둘레에서 상부 아암 링크(111)의 내측 표면에 장착된다. 트랜스미션 부재(304)는 풀리(301)와 풀리(303) 사이에서 연장된다. 트랜스미션 부재의 그 어떤 적절한 유형이라도 풀리(301,303)를 결합하는데 사용될 수 있으며, 예를 들어 벨트, 밴드 또는 체인이 사용될 수 있고, 또한 트랜스미션 부재는 스플릿 밴드 트랜스미션(split band transmission) 또는 연속 루프 트랜스미션(continuous loop transmission)과 같은 그 어떤 적절한 구성을 가질 수도 있다는 점이 이해되어야 한다. 스플릿 밴드 및 연속 루프 트랜스미션의 적절한 예는, 예를 들어 미국 특허 출원 14/469,260 “Substrate Transport Apparatus”(2014.8.26) 및 미국 특허 9,230,841 (2016.1.5.)에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 또한 하나의 트랜스미션 부재만이 풀리(301,303)를 결합시키는 것으로 도시되었지만, 트랜스미션 부재들의 그 어떤 적절한 개수(예를 들어, 하나보다 많은 개수)라도 풀리(301,303)를 결합시키도록 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 전방 아암 링크(112)는 엘보우 회전축(112EA) 둘레에서 풀리(303)와 함께 회전하도록 풀리(303)에 고정되게 부착된다. 그와 같은 것에 의해, 구동 샤프트(126S2)가 회전할 때, 전방 아암 링크(112)는 엘보우 회전축(112EA) 둘레에서 회전한다.
제 3 트랜스미션(127T3)의 풀리(305)는 어깨부 회전축(111SA) 둘레에서 단위체로서 구동 샤프트(126S3)과 함께 회전하도록 구동 샤프트(126S3)에 고정되게 결합된다. 풀리(307)는 상부 아암 링크(111)의 내측 표면에 장착되고, 풀리(320)는 전방 아암 링크(112)의 내측 표면에 장착되는데, 양쪽 풀리(307, 320)는 엘보우 회전축(112EA)의 둘레에 장착되고 2 개의 풀리(307,320)를 결합하는 관절 엘보우 조인트(112J)를 가로질러 연장되는 포스트(308)를 가짐으로써, 풀리(307,320)는 엘보우 회전축(112EA) 둘레에서 단위체로서 회전한다. 트랜스미션 부재(309)는 풀리(305)와 풀리(307) 사이에서 연장된다. 풀리(311)는 리스트 회전축(113WA) 둘레에서 전방 아암 링크(112)의 내측 표면에 장착된다. 트랜스미션 부재(310)는 풀리(311)와 풀리(320) 사이에서 연장된다. 단부 작동체(113)는 리스트 회전축(113EA) 둘레에서 풀리(311)와 함께 회전하도록 풀리(311)에 고정되게 부착된다. 구동 샤프트(126S3)가 회전하는 것과 같이, 단부 작동체(113)는 리스트 회전축(113WA) 둘레에서 회전한다. 이해될 수 있는 바로서, 이러한 양상에서, 기판 이송 아암(110)은 3 개 모터(125M1-125M3)에 의해 정해지는 3 자유도를 가진다. 키네마틱 부분(125KP)이 하나의 모터를 가지는 것과 같은 다른 양상에서, 단일의 모터가 상부 아암 링크(111), 전방 아암 링크(112) 및 단부 작동체(113) 각각에 작동 가능하게 결합된 트랜스미션을 구동하도록 기판 이송 아암(110)은 종속 구성(slaved configuration)을 가질 수 있다.
도 3, 도 3a 및 도 8 을 참조하면, 하나의 양상에서, 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)은 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)에 작동 가능하게 결합되고 그것을 구동하도록 구성된다. 하나의 양상에서, 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)은 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)를 구동하고 그리고/또는 그것에 동력을 제공하도록 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)에 작동 가능하게 결합된다. 하나의 양상에서, 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)는 기판 이송 아암(110)의 각각의 움직임 경로에 부속된 자유도 움직임 축을 가진다. 위에서 지적된 바와 같이, 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)은 키네마틱 부분(125KP)과는 상이하고 별개인 모터(들)를 가진다. 상이하고 별개인 모터(들)을 가진 액세서리 부분(125AP)은 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 움직임(그리고 그에 의해 제공되는 각각의 움직임 경로)에 독립적으로 구동되는 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)를 제공한다.
도 3, 도 3a 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)은 예를 들어 구동 샤프트(126S4)에 결합된 모터(125M4)를 구비한다. 하나의 양상에서, 기판 이송 아암(110)은 적어도 다른 하나의 트랜스미션(127T4)을 더 구비하며, 이것은 기판 이송 아암(110)내에 움직일 수 있게 장착되며, 베이스(120)로부터 기판 이송 아암(110)을 통하여, 예를 들어 리스트 조인트(113J)로 연장된다. 적어도 다른 트랜스미션(127T4)은 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)에 의해 발생된 구동 토크를 통하여 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)을 구동하고/동력을 제공하도록 구성된다. 위에서 지적된 바와 같이, 적어도 다른 트랜스미션(127T4)은 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 부분의 N 개의 자유도와는 독립적으로 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)의 구동 파워를 전달한다. 하나의 양상에서, 적어도 다른 트랜스미션(127T4)은 풀리(312,313,317,321), 트랜스미션 부재(312,316) 및 포스트(post, 314,318)를 구비한다. 주목될 바로서, 액세서리 부분(125AP)이 베이스(120)로부터 리스트 조인트(113J)까지 연장되지 않는 것과 같이, 적어도 다른 트랜스미션(127T4)은 더 많거나 또는 더 적은 풀리들, 트랜스미션 부재들 및 포스트들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 다른 양상에서, 액세서리 부분(125AP)의 적어도 다른 트랜스미션(127T4)은 베이스(120)로부터 부분적으로 기판 이송 아암(110)을 통하여, 예를 들어 전방 아암 링크(112) 또는 상부 아암 링크(111)의 그 어떤 다른 부분 또는 엘보우 조인트(112J)로 연장될 수 있다.
도 8 을 참조하면, 도시된 바와 같이, 적어도 다른 트랜스미션(127T4)의 풀리(312)는 어깨부 축(111SA)의 둘레에서 단위체로서 구동 샤프트(126S4)와 함께 회전하도록 구동 샤프트(126S4)에 고정되게 결합된다. 풀리(313)는 상부 아암 링크(111)의 내측 표면에 장착되고, 풀리(321)는 전방 아암 링크(112)의 내측 표면에 장착되며, 양쪽 풀리(313,321)는 엘보우 회전축(112EA) 둘레에 장착되고 포스트(314)는 관절 엘보우 조인트(112J)를 가로질러 연장되어 2 개의 풀리(313,321)에 결합됨으로써, 풀리(313,321)는 엘보우 회전축(112EA) 둘레에서 단위체로서 회전한다. 트랜스미션 부재(315)는 풀리(313)와 풀리(321) 사이에서 연장된다. 풀리(317)는 리스트 회전축(113WA) 둘레에서 전방 아암 링크(112)의 내측 표면에 장착된다. 트랜스미션 부재(316)는 풀리(316)와 풀리(321) 사이에서 연장된다. 포스트(318)는 풀리(317)에 결합되고, 리스트 조인트(113J)를 따라서 연장되는데, 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)는 아래에서 더 설명되는 바와 같이 구동되고/전력 제공되도록 포스트(308)에 부착된다. 그에 의하여, 적어도 다른 트랜스미션(127T4)은 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)을 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)에 작동될 수 있게 결합시킨다. 주목될 바로서, 적어도 다른 트랜스미션(127S4)의 구성 요소들은 키네마틱 부분(125KP) 및 액세서리 부분(125AP)에 대한 충분한 움직임을 제공하도록 구성되거나 크기가 정해짐으로써, 액세서리 부분(125AP)은 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 움직임을 제한 없이 수용하고 기판 이송 아암(110) 움직임의 범위를 통해서 구동 토크를 제공하기에 충분한 움직임의 자유를 제공한다. 예를 들어, 트랜스미션 부재(315,316)들이 밴드들을 포함하는 경우에, 기판 이송 아암(110)의 움직임을 억제하지 않으면서 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)의 작동을 허용하기에 충분한 양으로 밴드들이 풀리 둘레를 감쌀 수 있고 풀리들의 크기가 정해질 수 있다.
하나의 양상에서, 포스트(318)는 이하에 더 설명되는 바로서 액세서리 구동 출력 포트(accessory drive output port, 115)를 구비할 수 있다. 위에서 지적된 바와 같이, 액세서리 부분(125AP)의 적어도 다른 트랜스미션(127T4)은 기판 이송 아암(110)을 통하여 단부 작동체(113)로 연장되지 않을 수 있고, 예를 들어 엘보우 조인트(112J)로 또는 예를 들어 전방 아암 링크(112) 또는 상부 아암 링크(111)의 그 어떤 다른 부분으로 부분적으로 연장될 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 액세서리 부분(125AP)이 단부 작동체(113)로 전체로 연장되지 않을 경우에, 구동 샤프트(126S1-126S4)들과 풀리(301, 313, 305, 307, 311, 312, 312, 317, 320, 321)의 구성은 바뀔 수 있다.
위에서 지적된 바와 같이, 액세서리 부분(125AP)은 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)을 구동하거나 또는 그것에 동력을 제공하도록 구성된다. 하나의 양상에서, 단부 작동체(113) 및/또는 기판 이송 아암(110)은, 단부 작동체(113)에 결합되거나 또는 기판 이송 아암(110)의 그 어떤 적절한 위치에서, 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)을 구비할 수 있다. 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)는 파지 메커니즘(gripping mechanism, 130GM), 기판 정렬기(130WA), 파워 제네레이터(130PG) 및/또는 그 어던 다른 적절한 액세서리 장치라도 구비할 수 있다. 위에서 지적된 스플릿 밴드 또는 연속 루프 트랜스미션을 사용할 수 있는, 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)은 개별의 액세서리 장치(130GM, 130WA, 130PG)의 각각의 개별적인 특성(예를 들어, 파지, 정렬, 발전 또는 그 어떤 다른 적절한 작동 특성)에 동력을 제공하고 그리고/또는 그것을 구동하도록 구성된다.
도 8 을 참조하면, 하나의 양상에서, 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130) 각각은 상이한 미리 결정된 특성을 가진 다른 액세서리 장치(130PG, 130WA, 130GM)와 용이하게 교환(swapping)될 수 있다. 예를 들어, 기판 이송 아암(110)은 모듈 아암(modular arm)일 수 있어서, 다른 액세서리 장치(130PG, 130WA, 130GM)의 미리 결정된 특성과 상이한 개별의 미리 결정된 특성을 각각 가지는 상이한 액세서리 장치(130PG, 130WA, 130GM)는 교환될 수 있고 모듈 기판 이송 아암에 장착될 수 있다. 하나의 양상에서, 도 8 에 도시된 바와 같이, 모듈 아암은 파워 테이크 오프(power take-off)와 실질적으로 유사할 수 있는 액세서리 구동 출력 포트(115)를 구비한다. 예를 들어, 하나의 양상에서, 액세서리 구동 출력 포트(115)는 릴리스 커플링(release coupling)일 수 있다. 하나의 양상에서, 액세서리 구동 출력 포트(115)는 내측 스플라인(inner spline)을 가진 트랜스미션 커플링들중 하나의 풀리일 수 있으며, 단부 작동체(113) 또는 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)는 그에 대하여 삽입 및 결합되고, 예를 들어 포스트(318)와 같은 것이 삽입 및 결합된다. 다른 양상에서, 액세서리 구동 출력 포트(115)는 단부 작동체(113) 또는 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)를 기판 이송 아암(110)에 결합시키는 그 어떤 적절한 장치일 수 있다.
리스트 조인트(113J)에 위치된 것으로 도시되었을지라도, 위에서 지적된 바와 같이, 액세서리 구동 출력 포트(115)는 엘보우 조인트(112J)에 위치될 수 있거나, 전방 아암 링크(112)상에 위치될 수 있거나, 상부 아암 링크(111)상에 위치될 수 있거나, 또는 그 어떤 적절한 위치에 위치될 수 있다. 하나의 양상에서, 액세서리 구동 출력 포트(115)는 여기에서 설명된 바와 같이 단부 작동체(113) 또는 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)을 수용하고 단부 작동체(113) 또는 하나 이상의 액세서리 장치(들)(130)를 액세서리 부분(125AP)의 모터(들)와 통합시키도록 구성된다.
이제 도 10 을 참조하면, 파지 메커니즘(130GM)은 단부 작동체(113)의 기판 지지 표면(601)에 의해 지지된 기판(S)과 인터페이스하도록 그 어떤 적절한 방식으로도 단부 작동체(113)에 장착된다. 파지 메커니즘(130GM)은 움직일 수 있는 가장자리 파지기(edge gripper, 602,603,604)를 구비하며, 이들은 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)의 기동력(motive power)하에 기판(S)을 향하여 움직인다. 예를 들어, 모터(125M4)는 가장자리 파지기(602,603,604)의 움직임을 구동하도록 트랜스미션(127T4)을 통해 파지 메커니즘(130GM)에 결합된다. 하나의 양상에서, 트랜스미션(127T4)은 파지 메커니즘(130Gm)의 트랜스미션(600)에 의해 파지 메커니즘(130GM)의 선형 액튜에이터(606)에 결합된다. 하나의 양상에서, 선형 액튜에이터(606)는 스크류 또는 벨트 구동부일 수 있고, 트랜스미션(600)은 포스트(318)(그리고 액세서리 구동 출력 포트(115))의 회전 움직임을, 선형 액튜에이터(606)를 구동시키는 움직임으로 변환하도록 (도 8 참조) 구성된 그 어떤 적절한 기어 트랜스미션 또는 다른 트랜스미션일 수 있다. 여기에서, 선형 액튜에이터(606)의 선형 움직임은 개별의 접촉 패드(607, 608,609)가 기판(S)의 가장자리에 맞물리게 한다. 접촉 패드(607, 608,609) 각각은 상부 및 하부 립(lip)을 구비하여 그 사이에 포함된 각도를 형성하며, 기판 가장자리는 포함된 각도내에 유지된다. 위에서 설명된 바와 같이 트랜스미션(127T4)은 기판 이송 아암(110)을 통하여 리스트 조인트(113J)에 위치된 액세서리 구동 출력 포트(115)로 제공된다. 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)(키네마틱 부분(125KP)은 도시되지 않음)는 구동력을 액세서리 구동 출력 포트(115)에 제공하여 트랜스미션(600)을 전환한다. 트랜스미션(600)은 선형 액튜에이터(606)가 파지 메커니즘(130GM)을 작동하게 하여 기판(S)을 파지한다. 개시된 실시예의 양상이 적용될 수 있는 활성 파지 메커니즘의 다른 적절한 예는 미국 특허 출원 Ser. No. 10/196,679 (2002.1.15)에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 참고로서 본원에 포함된다. 다른 양상에서, 단부 작동체는 기판(S)의 상부측 및/또는 배면측을 파지하도록 수직 파지 메커니즘과 같은 그 어떤 다른 적절한 활성 가장자리 파지 메커니즘(active edge grip mechanism)이라도 가질 수 있다.
도 11 은 파워 제네레이터(130PG)에 의해 전력이 제공되는 기판 매핑/존재 센서(substrate mapping/presence sensors)를 도시한다. 예를 들어, 단부 작동체(113)는 단부 작동체(113)상의 기판(S)의 존재 또는 부존재를 검출하도록 단부 작동체(113)상에 위치된 기판 존재 센서(701)를 구비한다. 단부 작동체(113)는 (카세트 또는 버퍼에 쌓인 기판들과 같은) 프로세싱 툴 안에 있는 기판들의 맵(map)을 구성하도록 매핑 센서(700)를 구비할 수도 있다. 하나의 양상에서, 센서(700)는 비임 방사기(beam emitter, 700A) 및 비임 수광기(700B)를 가지는 쓰로우 비임 센서(through beam sensor)이다. 센서(700,701)로부터의 신호는 콘트롤러(11091)와 같은 그 어떤 적절한 콘트롤러로, 무선 통신을 통하는 것과 같은 그 어떤 적절한 방식으로도 송신될 수 있다. 센서(700, 701)는 이러한 양상에서 리스트 조인트(113J)상에 위치된 파워 제네레이터(130PG)에 의해 전력을 받으며, 파워 제네레이터는 액세서리 구동 출력 포트(115)에 연결된다. 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)는 (키네마틱 부분(125KP)은 도시되지 않음) 액세서리 구동 출력 부분(115)에 기계적인/기동력의 파워(mechanical/motive power)를 제공한다. 액세서리 구동 출력 포트(115)에 부착된 파워 제네레이터(130PG)는 모터(125M4)에 의해 구동되어 전력을 발전함으로써 센서(700,701)들에 결합된 그 어떤 무선 송신기 및 센서(700, 701)들에 전력을 제공한다. 파워 제네레이터(130PG)는 전기적인 파워 트랜스미션 도관(703)을 통해 센서(700,701)들에 연결되며, 전기 파워 트랜스미션 도관들은 파워 제네레이터(130PG)로부터 전력을 제공하여 센서들을 가동시킨다.
이제 도 12 를 참조하면, 기판 정렬기(130WA) 액세서리 장치는 단부 작동체(113)에 그 어떤 적절한 방식으로 부착된 것으로서 도시됨으로써 기판 정렬기(130WA)는 단부 작동체(113)상에 기판(S)을 지지한다. 이러한 양상에서, 액세서리 부분(125AP)은 2 개의 모터(예를 들어, 125M4, 125M5-구동 섹션(125)의 키네마틱 부분(125KP)은 도시되지 않음이 주목되어야 한다)를 구비하여 기판 정렬기(130WA)에 동력을 제공하고/구동한다. 기판 정렬기(130WA)는 베이스(1200), 척(chuck, 1201) 및 모터(1202)를 구비한다. 베이스(1200)는 전체적으로 기판 전달 아암(1200)의 단부 작동체(113)에 장착되도록 구성된다. 척(1201)은 베이스(1200)상에 회전될 수 있게 지지된다. 척(1201)은 예를 들어 기판을 수동적으로(passively) 가장자리 파지함으로써 기판(S)을 유지하는 구조를 가진다. 모터(1201)는 베이스(1200)내에 적어도 부분적으로 배치되고 척(1201)에 연결되어 척(1201)을 베이스(1200)에 대하여 회전시킨다. 모터(1202)는 기판이 척(1201)에 의해 유지될 때 기판(S)의 중심(C)을 통해 실질적으로 연장되는 움직임의 축(R)을 가진다. 기판 정렬기(130WA)는 승강 가능한 지지부(1205)들을 더 구비하며, 이것은 베이스(1200)의 상부 표면으로부터 (화살표(z)로 표시된 방향으로) 상승되거나 올려짐으로써 기판(S)을 척(1201)으로부터 들어올린다.
전력은 예를 들어 파워 제네레이터(130PG)으로부터 모터(1202)에 의해 수신되며, 파워 제네레이터는 위에서 설명된 바와 같이 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)에 의해 구동된다. 파워 제네레이터(130PG)는 전방 아암 링크(112)상에 위치되어 (액세서리 구동 출력 포트(115)와 실질적으로 유사한) 액세서리 구동 출력 포트(115')에 연결되며, 액세서리 구동 출력 포트도 전방 아암 링크(112)의 길이를 따라서 배치된다.트랜스미션(127T4)은 기판 이송 아암(110)을 통하여 전방 아암 링크(112)에 위치된 액세서리 구동 출력 포트(115')로 이어진다. 액세서리 구동 출력 포트(115')에 부착된 파워 제네레이터(130PG)는 모터(125M4)에 의해 구동되어 전력을 발전함으로써 전력 트랜스미션 도관(703)을 통해 모터(1202)에 전력을 제공하여 척(1201)을 소망의 방위로 회전시킨다.
승강 가능한 지지부(1205)는 기판의 회전 정렬 이후에 상승된 위치에서 기판(S)이 그 위에 안착되도록 제공되는 반면에, 척(1201)은, 기판(S)을 배치하기 위하여 상기 척(1201)을 단부 작동체(113)와 정렬시키도록 모터(1202)를 이용함으로써 예를 들어 홈 위치(home position) 또는 제로 위치(zeroed position)로 리셋(reset)된다. 승강 가능한 지지부(1205)는 기판(S)을 척(1201)으로 복귀시키도록 내려질 수 있다. 따라서 기판(S)의 방위는 유지되는 반면에 척(1201) 위치는 리셋된다. 승강 가능한 지지부(1205)는 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)의 제 2 모터(125M2)에 의해 구동되고/전력이 제공된다. 트랜스미션(127T5)은 기판 이송 아암(110)을 통해 예를 들어 리스트 조인트(113J)에 위치하는 액세서리 구동 출력 포트(115)로 이어진다. (도 10 과 관련하여 위에 설명된 트랜스미션(600)에 실질적으로 유사할 수 있는 그 어떤 적절한 트랜스미션(1204)이라도 사용될 수 있어서 기계적인 기동력(mechanical motive power)을 액세서리 구동 출력 포트(115)로부터 승강 가능 지지부(1205)로 제공한다. 위에서 지적된 바와 같이, 기판 정렬기(130WA)는 분실 기판(missing substrate, S)의 검출 및/또는 기판 두께의 검출중 하나 이상을 위하여 구성될 수 있다.
다른 양상들에서, 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)는 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)로부터의 피드백을 통해 현장 움직임(in-situ movement)을 모니터링하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 현장 움직임 모니터링은 예를 들어 모터(125M4)로부터의 전류 유인(current draw)을 측정함으로써 모터의 토크를 모니터링하여 구현될 수 있다. 기판이 파지 메커니즘(130GM)에 의해 맞물리는지 여부를 판단하기 위하여 예를 들어 기판(S)의 파지를 검출하도록 토크가 모니터될 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 기판과 파지기의 맞물림시에, 모터(125M4)의 전류 유인(current draw)은 증가할 것이다. 만약 기판이 맞물리지 않으면, 모터(125M4)의 전류 유인은 감소할 것이다. 다른 양상에서, 엔코더(500)(도 5)가 액세서리 부분(125AP)의 모터(125M4)상에 포함될 수 있어서 엔코더(500)를 통하여 모터의 변위(즉, 회전 및 움직임)을 모티터링함으로써 기판 이송 아암(110)의 변위를 식별한다.
이제 도 13 을 참조하면, 액세서리 장치를 구동하기 위한 독립적인 기계적 피드쓰루(independent mechanical feedthrough)를 구비하는 기판 이송 장치(100)의 예시적인 작동의 방법(1000)이 도시되어 있다. 하나의 양상에서, 방법(1000)은 기판 이송 장치(100)의 프레임(106)을 제공하는 단계를 포함한다(도 13, 블록 1001). 상기 방법은 프레임(106)에 연결된 기판 이송 아암(110)을 제공하는 단계를 더 포함하고, 기판 이송 아암(110)은 단부 작동체(113)를 가진다 (도 13, 블록 1002). 방법(1000)은 기판 이송 아암(110)에 결합된 적어도 하나의 모터를 가진 구동 섹션(125)을 제공하는 단계를 더 포함한다. 구동 섹션(125)의 적어도 하나의 모터(125M1-125M3)는 구동 섹션(125)의 키네마틱 부분(125KP)를 형성하고, 적어도 하나의 모터(125M1-125M3)에 인접한 다른 모터(125M4)는 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)을 형성한다. 다른 모터(125M4)는 적어도 하나의 모터(125M1-125M3)와 상이하고 별개이다 (도 13, 블록 1003). 방법(1000)은 프레임(106)에 대하여 움직임 경로(MP)(도 1b 참조)를 따라서 기판 이송 아암(110)을 변위시키도록 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 움직임을 적어도 하나의 모터로 구동하는 단계를 더 포함한다 (도 13, 블록 1003). 방법(1000)은 기판 이송 아암(110)의 키네마틱 움직임에 독립적으로 하나 이상의 액세서리 장치(130)를 다른 모터(125M4)로 구동하는 단계를 더 포함한다 (도 13, 블록 1004).
이제 도 14 를 참조하면, 액세서리 장치를 구동하기 위한 독립적인 기계적 피드쓰루를 구비하는 기판 이송 장치(100)의 예시적인 작동의 방법(1400)이 도시되어 있다. 하나의 양상에서, 방법(1400)은 예를 들어 진공에 있는 스테이션으로부터 기판을 기판 이송 장치(100)의 기판 이송 아암(110)으로 집어올리는 단계를 구비한다 (도 14, 블록 1401). 기판은 도 1a 내지 도 1h와 관련하여 위에서 설명된 것과 같은 그 어떤 적절한 스테이션(즉, 로드 포트, 프로세싱 스테이션, 버퍼 등)으로부터도 집어올려질 수 있다. 방법(1400)은 스테이션 사이의 움직임 경로(MP)를 따라서 기판(S) 및 액세서리 장치(130)를 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)과 인터페이스시키고 그 어떤 적절한 센서로도 액세서리 부분(125AP)으로부터 기판의 위치를 감지하는 단계를 더 구비하며(도 14, 블록 1402), 상기 센서는 예를 들어 웨이퍼 센터링 센서(wafer centering sensor) 또는 예를 들어 기판 이송 아암(110) 또는 스테이션들의 그 어느 곳에라도 놓일 수 있는 위치를 감지하기 위한 그 어떤 적절한 센서이다. 위치를 감지했을 때, 구동 섹션(125)의 액세서리 부분(125AP)의 키네마틱 부분(125KP)은 예를 들어 도 12 와 관련하여 이전에 설명된 기판 정렬기(WA) 장치로 위치를 조절할 수 있다 (도 14, 블록 1403). 기판은 그것이 집어올려졌던 스테이션 또는 동일한 스테이션과 상이할 수 있는 다른 스테이션에 배치된다 (도 14, 블록 1404).
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상에 따르면, 기판 이송 장치가 제공된다. 기판 이송 장치는 프레임, 상기 프레임에 연결되고 단부 작동체를 가지는 기판 이송 아암 및, 기판 이송 아암에 결합된 적어도 하나의 모터를 가진 구동 섹션을 구비하고, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임을 이루도록 구성된 구동 섹션의 키네마틱 부분을 형성하고, 구동 섹션은 키네마틱 부분에 인접한 액세서리 부분을 구비하고, 액세서리 부분은 적어도 하나의 모터와 상이하고 별개인 다른 모터를 가지고, 액세서리 부분의 다른 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임에 독립적인 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하도록 구성되고 하나 이상의 액세서리 장치에 작동될 수 있게 결합된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 액세서리 부분의 다른 모터는 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링을 통하여 하나 이상의 액세서리 장치를 구동한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면,기판 이송 아암은 관절 아암이고 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링은 관절 아암의 적어도 하나의 관절 조인트를 가로질러 연장된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 하나 이상의 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 기판 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 파지 메커니즘은 기판의 가장자리를 파지하거나 또는 기판의 상부측 또는 후방측을 수직으로 파지하도록 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 기판 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통해, 분실 기판의 검출, 기판 두께의 검출 및 현장 움직임의 모니터링중 하나 이상을 위하여 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암에 N 의 자유도를 제공하는 N 개의 모터들이다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면,적어도 하나의 모터는 3 개의 모터들을 포함하고, 3 개 모터들 각각은 기판 이송 아암의 수직, 회전 또는 수평 평면 움직임의 개별의 하나를 구동하도록 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면,기판 이송 장치는 프로세싱 장치를 위한 적어도 하나의 툴을 포함한다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상에 따르면, 방법이 제공된다. 상기 방법은 기판 이송 장치의 프레임 제공 단계; 프레임에 연결되고 단부 작동체를 가진 기판 이송 아암을 제공하는 단계; 구동 섹션의 키네마틱 부분(kinematic portion)을 형성하는 기판 이송 아암에 결합된 적어도 하나의 모터 및, 상기 적어도 하나의 모터에 인접한 다른 모터를 가진 구동 섹션을 제공하는 단계로서, 상기 다른 모터는 상기 적어도 하나의 모터와 상이하고 별개이며 액세서리 부분을 형성하는, 구동 섹션의 제공 단계; 적어도 하나의 모터로써 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임을 구동하는 단계; 및, 다른 모터로써, 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임(kinematic motion)과 독립적인 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하는 단계;를 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 액세서리 부분의 다른 모터의 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링으로 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하는 단계를 더 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면,기판 이송 아암은 관절 아암이고 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링은 관절 아암의 적어도 하나의 관절 조인트를 가로질러 연장된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면,하나 이상의 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 기판 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 파지 메커니즘으로 기판의 가장자리를 파지하거나 또는 기판의 상부측 또는 후방측을 수직으로 파지하는 단계를 더 구비한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 기판 정렬기로, 분실 기판, 기판 두께 및/또는 현장 움직임의 모니터링을 검출하는 단계를 더 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면,적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암에 N 의 자유도를 제공하는 N 개의 모터들이다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면,적어도 하나의 모터는 3 개의 모터들을 포함하고, 방법은 3 개 모터들 각각으로, 기판 이송 아암의 수직, 회전 또는 수평 평면 움직임의 개별의 하나를 구동하는 단계를 더 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 움직이고 있는 기판 이송 아암상에서 하나 이상의 액세서리 장치를 작동하는 단계를 더 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 기판 유지 스테이션에서 기판 이송 아암상에 하나 이상의 액세서리 장치를 작동시키는 단계를 더 포함한다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상에 따르면, 기판 이송 아암이 제공된다. 기판 이송 아암은 단부 작동체를 가진 멀티 링크 아암 조립체(multi link arm assembly) 및, 기판 이송 아암에 결합된 적어도 하나의 모터를 가진 구동 섹션을 구비하고,적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임을 이루도록 구성된 구동 섹션의 키네마틱 부분을 형성하고, 구동 섹션은 키네마틱 부분에 인접한 액세서리 부분을 구비하고, 액세서리 부분은 적어도 하나의 모터와 상이하고 별개인 다른 모터를 가지고, 액세서리 부분의 다른 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임에 독립적인 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하도록 구성되고 하나 이상의 액세서리 장치에 작동될 수 있게 결합된다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상에 따르면, 액세서리 부분의 다른 모터는 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링을 통하여 하나 이상의 액세서리 장치를 구동한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 멀티 링크 아암 조립체(multi link arm assembly)는 관절 아암이고, 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링은 관절 아암의 적어도 하나의 관절 조인트를 가로질러 연장된다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상에 따르면, 하나 이상의 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 기판 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함한다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상들에 따르면, 파지 메커니즘은 기판의 가장자리를 파지하거나 또는 기판의 상부측 또는 후방측을 수직으로 파지하도록 구성된다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상들에 따르면, 기판 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 분실 기판의 검출, 기판 두께의 검출 및 현장 움직임(in situ movement)의 모니터링중 하나 이상을 위해 구성된다.
개시된 실시예들중 하나 이상의 양상들에 따르면, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암에 N 자유도를 제공하는 N 개의 모터들이다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상들에 따르면, 적어도 하나의 모터는 공통 하우징 안에 있다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상들에 따르면, 작업물 이송 장치가 제공된다. 작업물 이송 장치는,프레임; 상기 프레임에 연결되고 하나보다 많은 구동 모터들을 가진, 베이스 구동 섹션;
적어도 하나의 작업물 유지 스테이션(workpiece holding station)이 있는 적어도 하나의 단부 작동체를 가진 관절 아암(articulated arm)으로서, 상기 관절 아암은 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합되고, 하나보다 많은 N개의 구동 모터들은, 하나보다 많은 N 개의 구동 모터들에 의해 형성된, N 개의 자유도(degree of freedom, DOF)로 관절 아암의 키네마틱 움직임을 일치되게 구동 및 수행하도록 구성되어, N 개의 자유도(DOF)중 적어도 하나에 의해 이루어지는 움직임 경로를 따라서 작업물 유지 스테이션을 프레임에 대하여 변위시키는, 관절 아암; 및,
관절 아암에 연결되고 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합된 액세서리 장치로서, 상기 베이스 구동 섹션은 하나보다 많은 구동 모터들중 적어도 하나의 구동 모터를 가지고, 상기 적어도 하나의 구동 모터는, 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로를 구성하는 N 개 자유도의 각각을 형성하는 하나보다 많은 N개의 구동 모터들의 각각과 상이하고 별개인 액세서리 구동 모터이고, 상기 액세서리 구동 모터는 액세서리 장치에 동력을 제공하기 위하여 액세서리 장치에 작동될 수 있게 결합되는, 액세서리 장치;를 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상들에 따르면, 하나 이상의 구동 모터들이 공통의 하우징에 있다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상들에 따르면, 액세서리 장치는 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로에 부속된 자유도 움직임의 축(degree of freedom motion axis)을 가진다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 액세서리 구동 모터 및 액세서리 장치를 작동될 수 있게 결합시키고 관절 아암의 관절 아암 부분내에 움직일 수 있게 장착된 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 부재를 가지는 액세서리 키네마틱 트랜스미션을 더 포함하고, 이것을 통해, 액세서리 구동 모터에 의해 발생된 키네마틱 트랜스미션 부재 구동 토크는 액세서리 장치에 전달됨으로써 관절 아암의 키네마틱 움직임의 N 개의 자유도(DOF)에 독립적인 액세서리 장치의 구동 파워가 이루어진다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상들에 따르면, 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 기판 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 파지 메커니즘은 기판의 가장자리를 파지하거나 또는 기판의 상부측 또는 후방측을 수직으로 파지하도록 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 기판 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 분실 기판의 검출, 기판 두께의 검출 및 현장 움직임의 모니터링중 하나 이상을 위하여 구성된다.
개시된 실시예들의 하나 이상의 양상에 따르면, 하나 보다 많은 구동 모터들은 3 개의 구동 모터들을 포함하고, 3 개의 구동 모터들 각각은 관절 아암의 수직 움직임 또는 회전 움직임의 개별의 하나를 구동하도록 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 작업물 이송 장치는 프로세싱 장치를 위한 적어도 하나의 툴을 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 작업물 이송 장치가 제공된다. 작업물 이송 장치는 프레임; 상기 프레임에 연결되고 하나보다 많은 구동 모터들을 가진 베이스 구동 섹션;
적어도 하나의 작업물 유지 스테이션(workpiece holding station)이 있는 적어도 하나의 단부 작동체를 가진 관절 아암(articulated arm)으로서, 상기 관절 아암은 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합되고, 하나보다 많은 N개의 구동 모터들은, 하나보다 많은 N 개의 구동 모터들에 의해 형성된, N 개의 자유도(degree of freedom, DOF)로 관절 아암의 키네마틱 움직임을 일치되게 구동 및 수행하도록 구성되어, N 개의 자유도(DOF)중 적어도 하나에 의해 이루어지는 움직임 경로를 따라서 작업물 유지 스테이션을 프레임에 대하여 변위시키는, 관절 아암; 및,
관절 아암에 연결되고 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합된 액세서리 구동 출력 포트로서, 상기 베이스 구동 섹션은 하나보다 많은 구동 모터들중 적어도 하나의 구동 모터를 가지고, 상기 적어도 하나의 구동 모터는, 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로를 구성하는 N 개 자유도의 각각을 형성하는 하나보다 많은 N개의 구동 모터들의 각각과 상이하고 별개인 액세서리 구동 모터이고, 상기 액세서리 구동 모터는 액세서리 구동 출력 포트에 동력을 제공하기 위하여 액세서리 구동 출력 포트에 작동될 수 있게 결합되는, 액세서리 구동 출력 포트;를 포함한다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 하나보다 많은 구동 모터들은 공통 하우징에 있다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 액세서리 장치는 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로에 부속된 자유도 움직임의 축(degree of freedom motion axis)을 가진다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 액세서리 구동 모터 및 액세서리 구동 출력 포트를 작동될 수 있게 결합시키고 관절 아암의 관절 아암 부분내에 움직일 수 있게 장착된 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 부재를 가지는 액세서리 키네마틱 트랜스미션을 더 포함하고, 이것을 통해, 액세서리 구동 모터에 의해 발생된 키네마틱 트랜스미션 부재 구동 토크는 액세서리 구동 출력 포트에 전달됨으로써 관절 아암의 키네마틱 움직임의 N 개의 자유도(DOF)에 독립적인 액세서리 구동 출력 포트의 구동 파워가 이루어진다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 파지 메커니즘, 기판 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함하는 액세서리 장치를 더 구비하고, 액세서리 구동 출력 포트는 액세서리 장치를 수용하고 동력을 제공하도록 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 파지 메커니즘은 기판의 가장자리를 파지하거나 또는 기판의 상부측 및 후방측을 수직으로 파지하도록 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 기판 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 분실 기판의 검출, 기판 두께의 검출 및 현장 움직임의 모니터링중 하나 이상을 위하여 구성된다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양상에 따르면, 하나 이상의 구동 모터는 3 개의 모터들을 포함하고, 3 개 모터들 각각은 관절 아암의 수직 또는 회전 움직임중 개별의 하나를 구동하도록 구성된다.
상기 설명은 개시된 실시예의 양상들을 오직 예시한 것으로 이해되어야 한다. 개시된 실시예의 양상을 벗어나지 않으면서 다양한 대안 및 개량이 당업자에 의해서 이루어질 수 있다. 따라서,개시된 실시예의 양상들은 첨부된 청구 범위에 속하는 모든 대안, 변형 및 개량을 포괄하는 것으로 의도된다. 더욱이, 서로 상이한 종속 청구항 또는 독립 청구항에 상이한 특징들이 기재된다는 사실만으로 그러한 특징들의 조합이 유리하게 사용될 수 없는 것을 나타내지 않으며, 그러한 조합은 본 발명의 양상들의 범위내에 속한다.
100. 기판 이송 장치 125. 구동 섹션
125KP. 키네마틱 부분 125AP. 액세서리 부분

Claims (44)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 연결되고 단부 작동체를 가진 기판 이송 아암; 및
    상기 기판 이송 아암에 결합된 적어도 하나의 모터를 가진 구동 섹션;을 포함하는 기판 이송 장치로서,
    적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임을 수행하도록 구성된 구동 섹션의 키네마틱 부분을 형성하고,구동 섹션은 키네마틱 부분에 인접한 액세서리 부분을 구비하고, 액세서리 부분은 적어도 하나의 모터와 상이하고 별개인 다른 모터를 가지고, 액세서리 부분의 다른 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임과 독립적인 하나 이상의 액세서리 장치에 작동될 수 있게 결합되고 상기 액세서리 장치를 구동하도록 구성되는, 기판 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 액세서리 부분의 다른 모터는 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링(kinematic transmission coupling)을 통하여 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하는, 기판 이송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 기판 이송 아암은 관절 아암이고, 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링은 관절 아암의 적어도 하나의 관절 조인트를 가로질러 연장되는, 기판 이송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 웨이퍼 정렬기 또는 발전기중 하나 이상을 포함하는, 기판 이송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 파지 메커니즘은 웨이퍼의 가장자리를 파지하거나 또는 웨이퍼의 상부측 또는 후방측을 수직으로 파지하도록 구성되는, 기판 이송 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 웨이퍼 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 분실 웨이퍼(missing wafer)의 검출, 웨이퍼 두께의 검출 및, 현장 움직임의 모니터링중 하나 이상을 위하여 구성되는, 기판 이송 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암에 N 의 자유도를 제공하는 N 개의 모터들인, 기판 이송 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 모터는 3 개의 모터를 포함하고, 3 개의 모터 각각은 기판 이송 아암의 수직 움직임, 회전 움직임 또는 수평 평면 움직임중 개별적인 하나를 구동하도록 구성되는, 기판 이송 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 기판 이송 장치는 프로세싱 장치를 위한 적어도 하나의 툴(tool)을 포함하는, 기판 이송 장치.
  10. 기판 이송 장치의 프레임 제공 단계;
    프레임에 연결되고 단부 작동체를 가진 기판 이송 아암을 제공하는 단계;
    구동 섹션의 키네마틱 부분(kinematic portion)을 형성하는 기판 이송 아암에 결합된 적어도 하나의 모터 및, 상기 적어도 하나의 모터에 인접한 다른 모터를 가진 구동 섹션을 제공하는 단계로서, 상기 다른 모터는 상기 적어도 하나의 모터와 상이하고 별개이며 액세서리 부분을 형성하는, 구동 섹션의 제공 단계;
    적어도 하나의 모터로써 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임을 구동하는 단계; 및,
    다른 모터로써, 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임(kinematic motion)과 독립적인 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하는 단계;를 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 액세서리 부분의 다른 모터의 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링(kinematic transmission coupling)으로써 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하는 단계를 더 포함하는, 방법,
  12. 제 11 항에 있어서, 기판 이송 아암은 관절 아암이고, 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링은 관절 아암의 적어도 하나의 관절 조인트를 가로질러 연장되는, 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 하나 이상의 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 웨이퍼 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 파지 메커니즘으로, 웨이퍼의 가장자리를 파지하거나 또는 웨이퍼의 상부측 및 후방측을 수직으로 파지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 웨이퍼 정렬기로 분실 웨이퍼의 검출, 웨이퍼 두께의 검출 및/또는 현장 움직임에서의 모니터링을 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암에 N 의 자유도를 제공하는 N 개의 모터들인, 방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 적어도 하나의 모터는 3 개의 모터들을 포함하고, 방법은 3 개 모듈 각각으로써, 기판 이송 아암의 수직 움직임, 회전 움직임 또는 수평 평면 움직임중 개별의 하나를 구동하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제 10 항에 있어서, 움직이는 기판 이송 아암에 있는 하나 이상의 액세서리 장치를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제 10 항에 있어서, 웨이퍼 유지 스테이션에서 기판 이송 아암에 하나 이상의 액세서리 장치를 작동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 단부 작동체를 가진 멀티 링크 아암 조립체(multi-link arm assembly); 및
    기판 이송 아암에 결합된 적어도 하나의 모터를 가진 구동 섹션;을 포함하는 기판 이송 아암으로서, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임을 수행하도록 구성된 구동 섹션의 키네마틱 부분을 형성하고, 구동 섹션은 키네마틱 부분에 인접한 액세서리 부분을 구비하고,액세서리 부분은 적어도 하나의 모터와 상이하고 별개인 다른 모터를 가지고,액세서리 부분의 다른 모터는 기판 이송 아암의 키네마틱 움직임과 독립적인 하나 이상의 액세서리 장치에 작동될 수 있게 결합되어 상기 액세서리 장치를 구동하도록 구성되는, 기판 이송 아암.
  21. 제 20 항에 있어서, 액세서리 부분의 다른 모터는 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링을 통하여 하나 이상의 액세서리 장치를 구동하는, 기판 이송 아암.
  22. 제 21 항에 있어서, 멀티 링크 아암 조립체는 관절 아암이고, 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 커플링은 관절 아암의 적어도 하나의 관절 조인트를 가로질러 연장되는, 기판 이송 아암.
  23. 제 20 항에 있어서, 하나 이상의 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 웨이퍼 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함하는, 기판 이송 아암.
  24. 제 23 항에 있어서, 파지 메커니즘은 웨이퍼의 가장자리를 파지하도록 또는 웨이퍼의 상부측 및 후방측을 수직으로 파지하도록 구성되는, 기판 이송 아암.
  25. 제 23 항에 있어서, 웨이퍼 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 분실 웨이퍼의 검출, 웨이퍼 두께의 검출 및 현장 움직임의 모니터링중 하나 이상을 위하여 구성되는, 기판 이송 아암.
  26. 제 20 항에 있어서, 적어도 하나의 모터는 기판 이송 아암에 N 의 자유도를 제공하는 N 개의 모터들인, 기판 이송 아암.
  27. 제 20 항에 있어서, 적어도 하나의 모터는 공통의 하우징 안에 있는,기판 이송 아암.
  28. 프레임;
    상기 프레임에 연결되고 하나보다 많은 구동 모터들을 가진, 베이스 구동 섹션;
    적어도 하나의 작업물 유지 스테이션(workpiece holding station)이 있는 적어도 하나의 단부 작동체를 가진 관절 아암(articulated arm)으로서, 상기 관절 아암은 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합되고, 하나보다 많은 N개의 구동 모터들은, 하나보다 많은 N 개의 구동 모터들에 의해 형성된, N 개의 자유도(degree of freedom, DOF)로 관절 아암의 키네마틱 움직임을 일치되게 구동 및 수행하도록 구성되어, N 개의 자유도(DOF)중 적어도 하나에 의해 이루어지는 움직임 경로를 따라서 작업물 유지 스테이션을 프레임에 대하여 변위시키는, 관절 아암; 및,
    관절 아암에 연결되고 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합된 액세서리 장치로서, 상기 베이스 구동 섹션은 하나보다 많은 구동 모터들중 적어도 하나의 구동 모터를 가지고, 상기 적어도 하나의 구동 모터는, 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로를 구성하는 N 개 자유도의 각각을 형성하는 하나보다 많은 N개의 구동 모터들의 각각과 상이하고 별개인 액세서리 구동 모터이고, 상기 액세서리 구동 모터는 액세서리 장치에 동력을 제공하기 위하여 액세서리 장치에 작동될 수 있게 결합되는, 액세서리 장치;를 포함하는, 작업물 이송 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,하나 보다 많은 구동 모터들은 공통의 하우징 안에 있는, 작업물 이송 장치.
  30. 제 28 항에 있어서, 액세서리 장치는 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로에 부속된 자유도(DOF)움직임 축을 가지는, 작업물 이송 장치.
  31. 제 28 항에 있어서, 액세서리 구동 모터 및 액세서리 장치를 작동될 수 있게 결합시키고, 관절 아암의 관절 아암 부분내에 움직일 수 있게 장착된 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 부재를 가진, 액세서리 키네마틱 트랜스미션을 더 포함하고, 액세서리 키네마틱 트랜스미션을 통해, 액세서리 구동 모터에 의해 발생된 키네마틱 트랜스미션 부재 구동 토크는 액세서리 장치에 전달됨으로써 관절 아암의 키네마틱 움직임의 N 개의 자유도(DOF)에 독립적인 액세서리 장치의 구동 파워가 이루어지는, 작업물 이송 장치.
  32. 제 28 항에 있어서, 액세서리 장치는 파지 메커니즘, 웨이퍼 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함하는, 작업물 이송 장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 파지 메커니즘은 웨이퍼의 가장자리 또는 웨이퍼의 상부측 및 후방측을 수직으로 파지하도록 구성되는, 작업물 이송 장치.
  34. 제 32 항에 있어서, 웨이퍼 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 분실 웨이퍼의 검출, 웨이퍼 두께의 검출 및 현장 움직임의 모니터링 중 하나 이상을 위하여 구성되는, 작업물 이송 장치.
  35. 제 28 항에 있어서, 하나 이상의 구동 모터들은 3 개의 구동 모터들을 포함하고, 3 개의 구동 모터들 각각은 관절 아암의 수직 움직임 또는 회전 움직임중 개별의 하나를 구동하도록 구성되는, 작업물 이송 장치.
  36. 제 28 항에 있어서, 작업물 이송 장치는 프로세싱 장치를 위한 적어도 하나의 툴(tool)을 포함하는, 작업물 이송 장치.
  37. 프레임;
    상기 프레임에 연결되고 하나보다 많은 구동 모터들을 가진 베이스 구동 섹션;
    적어도 하나의 작업물 유지 스테이션(workpiece holding station)이 있는 적어도 하나의 단부 작동체를 가진 관절 아암(articulated arm)으로서, 상기 관절 아암은 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합되고, 하나보다 많은 N개의 구동 모터들은, 하나보다 많은 N 개의 구동 모터들에 의해 형성된, N 개의 자유도(degree of freedom, DOF)로 관절 아암의 키네마틱 움직임을 일치되게 구동 및 수행하도록 구성되어, N 개의 자유도(DOF)중 적어도 하나에 의해 이루어지는 움직임 경로를 따라서 작업물 유지 스테이션을 프레임에 대하여 변위시키는, 관절 아암; 및,
    관절 아암에 연결되고 베이스 구동 섹션에 작동될 수 있게 결합된 액세서리 구동 출력 포트로서, 상기 베이스 구동 섹션은 하나보다 많은 구동 모터들중 적어도 하나의 구동 모터를 가지고, 상기 적어도 하나의 구동 모터는, 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로를 구성하는 N 개 자유도의 각각을 형성하는 하나보다 많은 N개의 구동 모터들의 각각과 상이하고 별개인 액세서리 구동 모터이고, 상기 액세서리 구동 모터는 액세서리 구동 출력 포트에 동력을 제공하기 위하여 액세서리 구동 출력 포트에 작동될 수 있게 결합되는, 액세서리 구동 출력 포트;를 포함하는, 작업물 이송 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,하나 보다 많은 구동 모터들은 공통의 하우징 안에 있는, 작업물 이송 장치.
  39. 제 37 항에 있어서, 액세서리 장치를 추가로 포함하되, 상기 액세서리 장치는 각각의 작업물 유지 스테이션의 각각의 움직임 경로에 부속된 자유도(DOF)움직임 축을 가지는, 작업물 이송 장치.
  40. 제 37 항에 있어서, 액세서리 구동 모터 및 액세서리 구동 출력 포트를 작동될 수 있게 결합시키고, 관절 아암의 관절 아암 부분내에 움직일 수 있게 장착된 적어도 하나의 키네마틱 트랜스미션 부재를 가진, 액세서리 키네마틱 트랜스미션을 더 포함하고, 액세서리 키네마틱 트랜스미션을 통해, 액세서리 구동 모터에 의해 발생된 키네마틱 트랜스미션 부재 구동 토크는 액세서리 구동 출력 포트에 전달됨으로써 관절 아암의 키네마틱 움직임의 N 개의 자유도(DOF)에 독립적인 액세서리 구동 출력 포트의 구동 파워가 이루어지는, 작업물 이송 장치.
  41. 제 37 항에 있어서, 파지 메커니즘, 웨이퍼 정렬기 또는 전력 발전기중 하나 이상을 포함하는 액세서리 장치를 더 포함하고, 액세서리 구동 출력 포트는 액세서리 장치를 수용하고 액세서리 장치에 동력을 제공하도록 구성되는, 작업물 이송 장치.
  42. 제 41 항에 있어서, 파지 메커니즘은 웨이퍼의 가장자리를 파지하거나 또는 웨이퍼의 상부측 및 후방측을 수직으로 파지하도록 구성되는, 작업물 이송 장치.
  43. 제 41 항에 있어서, 웨이퍼 정렬기는 액세서리 부분의 다른 모터로부터의 피드백을 통하여, 분실 웨이퍼의 검출, 웨이퍼 두께의 검출 및 현장 움직임의 모니터링중 하나 이상을 위하여 구성되는, 작업물 이송 장치.
  44. 제 37 항에 있어서, 하나 보다 많은 N 개의 구동 모터들은 3 개의 모터들을 포함하고, 3 개의 모터들 각각은 관절 아암의 수직 또는 회전 움직임중 개별의 하나를 구동하도록 구성되는, 작업물 이송 장치.
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