KR20230028503A - 전자 디바이스 제조에서 기판들을 운반하기 위한 로봇 장치 및 시스템들, 및 방법들 - Google Patents

전자 디바이스 제조에서 기판들을 운반하기 위한 로봇 장치 및 시스템들, 및 방법들 Download PDF

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KR20230028503A
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제프리 씨. 허진스
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

전자 디바이스 제조 시스템들, 로봇 장치들 및 연관된 방법들이 설명된다. 시스템들, 장치들 및 방법들은 N 개의 기판 지지체들(여기서 N > 2)로부터 기판들을 효율적으로 회수하고 배치하도록 구성된다. 로봇 장치는, (예를 들면, 프로세싱된 기판들을 배치하고 프로세싱되지 않은 기판들을 회수하기 위해 로드 락 또는 다른 위치로 복귀할 필요 없이) 로봇이 단일의 사이클 동안 하나 이상의 프로세스 챔버들 내에서 기판들을 순차적으로 회수 및 배치하는 것을 가능하게 하는, 하나의 엔드 이펙터를 더한 적어도 N 개의 엔드 이펙터들(N + 1) 또는 두 개의 엔드 이펙터들을 더한 적어도 N 개의 엔드 이펙터들(N + 2)를 포함한다.

Description

전자 디바이스 제조에서 기판들을 운반하기 위한 로봇 장치 및 시스템들, 및 방법들
[0001] 본 개시내용은 전자 디바이스 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전자 디바이스 제조 장치 내에서 다수의 기판들을 운반하도록 적응되는 장치 및 방법들에 관한 것이다.
[0002] 종래의 전자 디바이스 제조 시스템들은 다수의 챔버들, 예컨대 프로세스 챔버들 및 로드 락 챔버(load lock chamber)들을 포함할 수 있다. 그러한 챔버들은 복수의 그러한 프로세스 및 로드 락 챔버들이 이송 챔버 주위에 분배되는 클러스터 도구에 포함될 수 있다. 그러한 챔버들은, 대안적으로, 복수의 그러한 프로세스 및 로드 락 챔버들이 직사각형 이송 챔버 주위에 분배되는 선형 도구에 포함될 수 있다.
[0003] 그러한 전자 디바이스 제조 시스템들은 다양한 로드 락 및 프로세스 챔버들 사이에서 기판들을 운반하도록 구성되는 이송 챔버에서 로봇 장치를 활용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이송 챔버, 프로세스 챔버들 및 로드 락 챔버들은 특정한 시간들에서 진공 하에서 동작할 수 있다. 그러나, 전자 디바이스 제조 시스템들의 특정한 구성들에서, 로봇 장치를 사용한 다양한 챔버들 사이에서의 기판들의 운반은 비효율적일 수 있으며, 로드 락과 프로세싱 챔버 사이에서 로봇 암의 반복적인 이동들을 수반할 수 있다.
[0004] 따라서, 개선된 로봇 장치, 전자 디바이스 제조 장치, 및 개선된 효율성을 가지고 기판들을 운반하기 위한 방법들이 추구되고 있다.
[0005] 다양한 실시예들에 따르면, 다음의 것들을 포함하는 시스템들이 본원에서 개시된다: 일괄적으로 또는 개별적으로 N 개의 기판 지지체들을 포함하는 하나 이상의 프로세스 챔버들 ― N은 2보다 더 큰 또는 동일한 정수임 ―; 적어도 하나의 로드 락; 및 적어도 하나의 로드 락과 적어도 하나의 프로세스 챔버 사이에서 기판들을 운반하도록 구성되는 로봇 장치 ― 로봇 장치는 기판들을 운반하도록 구성되는 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터(end effector)들을 포함함 ―.
[0006] 실시예들에 따르면, 다음의 것들을 포함하는 시스템들이 본원에서 개시된다: 복수의 기판 지지체들을 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버 ― 적어도 하나의 프로세스 챔버 내의 기판 지지체들의 총 개수는 N이고, N은 2보다 더 큰 또는 동일한 짝수 정수임 ―; 적어도 하나의 로드 락; 및 적어도 하나의 로드 락과 적어도 하나의 프로세스 챔버 사이에서 기판들을 운반하도록 구성되는 로봇 장치 ― 로봇 장치는 기판들을 운반하도록 구성되는 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 포함함 ―.
[0007] 여전히 추가적인 실시예들에서, 다음의 것들을 포함하는 시스템들이 본원에서 개시된다: 적어도 하나의 기판 지지체를 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버; 적어도 하나의 기판 지지체를 포함하는 적어도 하나의 비아(via) ― 적어도 하나의 프로세스 챔버 및 적어도 하나의 비아 내의 기판 지지체들의 총 개수는 일괄적으로 N이고, N은 2보다 더 큰 또는 동일한 정수임 ―; 적어도 하나의 로드 락; 및 적어도 하나의 로드 락, 적어도 하나의 프로세스 챔버 및 적어도 하나의 비아 사이에서 기판들을 운반하도록 구성되는 로봇 장치 ― 로봇 장치는 기판들을 운반하도록 구성되는 적어도 N + 1 개 또는 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 포함함 ―.
[0008] 실시예들에 따르면, 다음의 것들을 포함하는, 로봇 장치에 의해 기판들을 운반하는 방법들이 본원에서 개시된다: 제1 엔드 이펙터에 의해, 제1 엔드 이펙터 상의 제1 기판을 제1 기판 지지체로부터 회수(retrieve)하는 단계 ― 제1 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―; 제2 엔드 이펙터에 의해, 제1 기판 지지체 상으로 제2 기판을 배치하는 단계 ― 제2 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―; 제2 엔드 이펙터에 의해, 제2 엔드 이펙터 상의 제3 기판을 제2 기판 지지체로부터 회수하는 단계; 제3 엔드 이펙터에 의해, 제2 기판 지지체 상으로 제4 기판을 배치하는 단계 ― 제3 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―; 제3 엔드 이펙터에 의해, 제3 엔드 이펙터 상의 제5 기판을 제3 기판 지지체로부터 회수하는 단계; 및 제4 엔드 이펙터에 의해, 제3 기판 지지체 상으로 제6 기판을 배치하는 단계 ― 제4 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―.
[0009] 다음의 것들을 포함하는, 로봇 장치에 의해 기판들을 운반하는 방법들이 본원에서 추가로 개시된다: 제1 엔드 이펙터에 의해, 제1 엔드 이펙터 상의 제1 기판을 제1 프로세스 챔버 내의 제1 기판 지지체로부터 회수하는 단계 ― 제1 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―; 제2 엔드 이펙터에 의해, 제1 기판 지지체 상으로 제2 기판을 배치하는 단계 ― 제2 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―; 제2 엔드 이펙터에 의해, 제2 엔드 이펙터 상의 제3 기판을 제2 프로세스 챔버 내의 제2 기판 지지체로부터 회수하는 단계; 제3 엔드 이펙터에 의해, 제2 기판 지지체 상으로 제4 기판을 배치하는 단계 ― 제3 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―; 제3 엔드 이펙터에 의해, 제3 엔드 이펙터 상의 제5 기판을 제3 프로세스 챔버 내의 제3 기판 지지체로부터 회수하는 단계; 및 제4 엔드 이펙터에 의해, 제3 기판 지지체 상으로 제6 기판을 배치하는 단계 ― 제4 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착됨 ―.
[0010] 다수의 다른 피처들이 본 개시내용의 이들 및 다른 양태들에 따라 제공된다. 본 개시내용의 다른 피처들 및 양태들은 다음의 상세한 설명, 청구항들, 및 첨부의 도면들로부터 더욱 완전하게 명백해질 것이다.
[0011] 도 1a는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 로봇 장치를 포함하는 기판 프로세싱 시스템의 상면도(above view)를 예시한다.
[0012] 도 1b는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 로봇 장치를 포함하는 기판 프로세싱 시스템의 상면도를 예시한다.
[0013] 도 2a는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 각각이 엔드 이펙터를 갖는 네 개의 독립적으로 제어 가능한 포어암(forearm)들을 포함하는 로봇 장치의 사시도(perspective view)를 예시한다.
[0014] 도 2b는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 각각이 엔드 이펙터를 갖는 네 개의 독립적으로 제어 가능한 포어암들을 포함하는 로봇 장치의 측면 평면도(side plan view)를 예시한다.
[0015] 도 3a는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 두 개의 독립적으로 회전 가능한 포어암들을 포함하는 로봇 장치의 사시도를 예시하는데, 각각의 포어암은 각각이 엔드 이펙터를 갖는 두 개의 손목들을 포함한다.
[0016] 도 3b는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 두 개의 독립적으로 제어 가능한 포어암들을 포함하는 로봇 장치의 측면 평면도를 예시하는데, 각각의 포어암은 각각이 엔드 이펙터를 갖는 두 개의 손목들을 포함한다.
[0017] 도 4는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 각각의 손목 상에서 엔드 이펙터를 포함하는 트윈 손목(twin wrist)들의 쌍을 포함하는 포어암을 갖는 로봇 장치의 사시도를 예시한다.
[0018] 도 5는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 각각의 손목 상에서 엔드 이펙터를 포함하는 세 개의 트윈 손목들을 포함하는 포어암을 갖는 로봇 장치의 사시도를 예시한다.
[0019] 도 6은, 하나 이상의 실시예들에 따른, 각각이 엔드 이펙터를 갖는 네 개의 인라인 연장 가능 손목들을 갖는 로봇 장치의 사시도를 예시한다.
[0020] 도 7a는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 프로세싱 챔버들로 그리고 그들로부터 기판들을 운반하는 방법을 예시하는 플로우차트이다.
[0021] 도 7b는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 프로세싱 챔버들로 그리고 그들로부터 기판들을 운반하는 방법을 예시하는 플로우차트이다.
[0022] 도 8은, 하나 이상의 실시예들에 따른, 프로세싱 챔버들로 그리고 그들로부터 기판들을 운반하는 방법을 예시하는 플로우차트이다.
[0023] 전자 디바이스 운반 시스템들의 다양한 위치들 사이에서 기판들을 운반함에 있어서 정밀도 및 효율성이 추구된다. 그러나, 일부 시스템들에서는, 다양한 챔버들 사이의 이송이 효율성을 제한하는 병목(bottleneck)이 될 수 있다. 정상 상태 생산에서, 최대 활용을 위해 프로세스들을 시간의 100 % 실행을 유지하는 것이 이상적이다. 효율성을 최적화하기 위해서는, 프로세스 챔버가 사이클당 프로세싱할 수 있는 만큼 많은 기판들을 유지하도록 로봇이 구성되어야 한다. 적어도 하나의 비어 있는 엔드 이펙터를 유지하는 것은, 하나의 사이클에서 프로세스 챔버(또는 일부 경우들에서, 프로세스 챔버들의 세트)의 언로딩 및 재로딩을 가능하게 하고, 따라서, 로봇은 언로딩 및 재로딩을 위해 로드 락 또는 다른 스테이션으로 복귀할 필요가 없다. 프로세스가 제한되는, 예를 들면, 한 시간 길이의 프로세스를 갖는 시스템에서, 가장 효율적인 시퀀스는 슬릿 밸브를 개방하고, 모든 기판들을 언로딩 및 재로딩하고, 그 다음, 슬릿 밸브를 닫아, 기판 이송 프로세스에서의 오버헤드를 최소화하여 생산성을 최대화하는 것이다. 시스템이 프로세스 제한되는 경우 슬릿 밸브를 신속하게 개방하고 슬릿 밸브를 닫을 수 있는 것은, 프로세스 챔버들의 활용을 극대화한다 ― 시간당 10 개 이상의 기판들이 프로세싱되게 하는 것은 투자에 대한 수익을 크게 향상시킬 수 있다.
[0024] 전통적인 전자 디바이스 제조 시스템들에서, 로봇들은 챔버를 직접적으로(즉, 한 번의 로딩/언로딩 사이클에서) 재로딩하지 않는다. 대신, 로봇은 프로세싱된 기판들의 전체 프로세스 챔버를 언로딩하기 위해 다수의 사이클들을 수행하고, 프로세싱되지 않은 기판들로 프로세스 챔버를 재로딩하기 위해 다수의 사이클들을 수행한다. 예를 들면, 표준 셋업은 두 개의 암을 갖는 로봇인데, 이것은 두 개의 엔드 이펙터들을 포함하고, 두 개의 엔드 이펙터들 각각은 기판을 유지할 수 있다. 쿼드 챔버(quad chamber)를 비우고 다시 채우기 위해서, 로봇은 프로세스 챔버로부터 두 개의 프로세싱된 기판들을 회수하고, 로드 락으로 이동하고, 두 개의 프로세싱된 기판들을 로드 락에 배치하고, 로드 락(또는 다른 로드 락)으로부터 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 픽업하고, 프로세스 챔버로 복귀하고, 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 프로세스 챔버에 배치하고, 프로세스 챔버로부터 나머지 두 개의 프로세싱된 기판들을 회수하고, 로드 락으로 복귀하고, 두 개의 프로세싱된 기판들을 로드 락에 배치하고, 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들 픽업하고, 프로세스 챔버로 복귀하고, 두 개 이상의 프로세싱되지 않은 기판들을 프로세스 챔버에 배치한다. 유사하게, 두 개의 엔드 이펙터들을 갖는 로봇은 쿼드 받침대(즉, 네 개의 기판 지지체들) 프로세스 챔버의 경우 한 번에 하나의 기판을 제거 및 교체(즉, 스왑)할 수 있지만, 그러나 프로세스 챔버와 로드 락 사이에서 네 번의 방문들을 여전히 필요로 한다. 대조적으로, 본원에서 설명되는 실시예들은, 이송 챔버 로봇이 프로세스 챔버 용량(또는 프로세스 챔버들의 세트의 결합된 프로세스 챔버 용량)보다 적어도 하나 더 큰 용량을 갖는 전자 디바이스 제조 시스템을 제공한다. 실시예들은 로딩/언로딩 시퀀스가 단일의 사이클에서 수행되는 것을 가능하게 하여, 이송 챔버 로봇의 스루풋을 극적으로 증가시킨다.
[0025] 본원에서 설명되는 실시예들은 적어도 하나의 프로세스 챔버, 적어도 하나의 로드 락 및 적어도 하나의 프로세스 챔버와 적어도 하나의 로드 락(또는 비아 또는 패스 스루) 사이에서 기판들을 운반할 때 기판 핸들링 효율성을 최대화하기 위한 로봇 장치(본원에서 로봇 어셈블리 또는 간단히 로봇으로서 또한 지칭됨)를 포함하는 시스템들에 관한 것이다. 적어도 하나의 프로세스 챔버는 챔버 내에서 복수의 기판 지지체들을 갖는, 그리고, 존재하는 경우, 기판 유지 챔버(일명 "비아") 내에서 하나 이상의 추가적인 기판 지지체를 갖는, 다중 기판 프로세스 챔버일 수 있다. 실시예들에서, 적어도 하나의 다중 기판 프로세스 챔버는 단일의 챔버 내에서 N 개의 기판 지지체들을 포함하거나 또는 챔버 내에서 뿐만 아니라 기판 유지 챔버 내에서 N 개의 기판 지지체들을 포함하는데, 여기서 N은 2보다 더 큰 또는 동일한 정수이다. 예를 들면, 챔버는 세(3) 개의 기판 지지체들을 포함할 수 있고 기판 유지 챔버는 세(3) 개의 기판 지지체들을 또한 포함할 수 있다(N = 6). 각각의 기판 지지체는 하나의 기판을 유지하도록 구성된다. 대안적으로, 프로세스 챔버들 및/또는 비아들의 그룹이 함께 N 개의 기판 지지체들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 이송 챔버는 여섯 개의 프로세스 챔버들에 연결될 수 있는데, 그들 각각은 한 번에 단일의 기판을 수용할 수 있고, 그 경우, 여섯 개의 프로세스 챔버들은 함께 여섯 개의 기판 지지체들을 가질 수 있다(예를 들면, 여기서 N = 6).
[0026] 기판들은 프로세싱을 위한 임의의 적절한 재료를 가질 수 있다. 기판들은 실리콘 웨이퍼들, 마스크들, 유리, 디스플레이들, 등을 포함할 수 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 실시예들에서, N은 네 개의 기판 지지체들(즉, N = 4), 다섯 개의 기판 지지체들(즉, N = 5), 여섯 개의 기판 지지체들(즉, N = 6), 일곱 개의 기판 지지체들(즉, N = 7), 여덟 개의 기판 지지체들(즉, N = 8), 아홉 개의 기판 지지체들(즉, N = 9) 등을 포함할 수 있다.
[0027] 실시예들에서, 시스템은 복수의 단일 기판 프로세스 챔버들을 포함하는데, 즉, 각각의 챔버는 하나의 기판 지지체를 갖는다. 시스템의 모든 프로세스 챔버들 내의 기판 지지체들의 총 개수는 N인데, 여기서 N은 2보다 더 큰 또는 동일한 정수이다. 예를 들면, 시스템은 세(3) 개의 단일 기판 프로세스 챔버들을 포함할 수 있고(N = 3) 기판 유지 챔버 내에는 기판 지지체들이 없을 수 있다.
[0028] 적어도 하나의 프로세스 챔버는 임의의 적절한 형상일 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 프로세스 챔버는 정사각형, 선형(예를 들면, 직사각형), 방사형, 전술한 것 중 임의의 것의 하이브리드 조합 또는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 공지되어 있는 임의의 다른 형상일 수 있다. 실시예들에서, 적어도 하나의 프로세스 챔버는 로봇 장치 운동학(robot apparatus kinematics)에 의해 지원되는 임의의 적절한 형상, 예를 들면, 방사형 메인프레임(즉, 이송 챔버) 또는 다른 형상을 갖는 메인 프레임 상에서 적어도 N + 1 개 또는 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 갖는 방사형 SCARA이다. 예를 들면, 도 1a 및 도 1b에서 도시되는 바와 같이, 이송 챔버는 네 개의 동일한 사이즈의 면(side)들(패싯(facet)들로서 또한 지칭됨)을 갖는 정사각형 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 이송 챔버는 제1 길이를 갖는 두 개의 대략 평행한 패싯들 및 제2 길이를 갖는 두 개의 대략 평행한 패싯들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 메인프레임/이송 챔버는 다른 수들의 면들/패싯들, 예컨대 5 개의 면들, 6 개의 면들, 일복 개의 면들, 여덟 개의 면들, 등을 또한 가질 수 있다. 면들은 서로 동일한 치수들을 가질 수 있거나, 또는 상이한 치수들을 가질 수 있다.
[0029] 로봇 장치는 단일의 로딩/언로딩 사이클에서(즉, 적어도 하나의 프로세스 챔버에서 기판들을 완전히 스와핑하기 이전에 기판들을 회수 및/또는 배치하기 위한 로드 락 또는 다른 스테이션으로 복귀하지 않음) 적어도 하나의 프로세스 챔버 내의 기판들을 언로딩 및 재로딩(예를 들면, 스왑, 회수 및 배치)하도록 구성된다. 이 단일 사이클 스왑을 달성하기 위해, 로봇 장치는 적어도 N 개의 엔드 이펙터들 + 하나의 엔드 이펙터(N + 1 개)를 포함한다. 실시예들에서, 로봇 장치는 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들(N + 2 개), 또는 적어도 N + 3 개, 또는 적어도 N + 4 개, 등을 포함한다. 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들 중, N 개의 엔드 이펙터들은 N 개의 기판들을 유지할 수 있어서, 적어도 하나의 엔드 이펙터는 빈 상태로 남겨둔다. 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들을 갖는 로봇들의 그러한 사용은, 예를 들면, 프로세스 챔버를 기판들로 채우기 위해 사용되는 사이클들의 수를 감소시킬 수 있고 및/또는 프로세스 챔버 내의 프로세싱된 웨이퍼들의 제거 및 프로세싱되지 않은 기판들과의 교체를 완료하기 위해 사용되는 사이클들의 수를 감소시킬 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같이 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들을 갖는 로봇들은 몇몇 사용 사례들에서, 예컨대 이송 시간(기판들을 프로세스 챔버 안으로 및/또는 밖으로 이송하는 데 걸리는 시간)이 프로세스 시간(프로세스 챔버에서 웨이퍼들에 대해 프로세스를 실제로 수행하기 위해 사용되는 시간)보다 더 큰 또는 그 정도인 사례들에서 전자 디바이스 프로세싱 시스템의 스루풋 및 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.
[0030] 예를 들면, 다중 기판 프로세스 챔버가 세(3) 개의 기판 지지체들을 포함하는 경우, 로봇 장치는, 실시예들에서, 적어도 네(4) 개의 엔드 이펙터들을 포함한다. 이송 동안, 엔드 이펙터들 중 세 개는 프로세싱되지 않은 기판들을 유지하고, 한편, 제4 엔드 이펙터는 비어 있다. 로봇 장치는 다중 기판 프로세스 챔버 내의 기판 지지체에 액세스하도록 포지셔닝된다. 비어 있는 엔드 이펙터를 사용하여, 로봇 장치는 제1 기판 지지체로부터 제1 프로세싱된 기판을 회수한다. 그 다음, 로봇은 프로세싱되지 않은 기판을 유지하는 제2 엔드 이펙터를 사용하여 제1 기판 지지체 상에 프로세싱되지 않은 제2 기판을 배치한다. 그 다음, 제2 엔드 이펙터는 비어 있고, 프로세스 챔버로부터 제2 프로세싱된 기판을 회수할 수 있다. 그 다음, 제3 엔드 이펙터가 제2 프로세싱되지 않은 기판을 프로세스 챔버에 배치하고, 그 제3 엔드 이펙터를 비게 만들 수 있다. 이제, 비어 있는 제3 엔드 이펙터는, 그 다음, 프로세스 챔버로부터 제3 프로세싱된 기판을 검색할 수 있다. 그 다음, 제4 엔드 이펙터는 제3 프로세싱되지 않은 기판을 프로세스 챔버에 배치할 수 있다. 그 다음, 로봇은 로드 락으로 이동할 수 있고, 세 개의 프로세싱된 기판들을 로드 락 챔버에 배치할 수 있다. 따라서, 로봇은 단일의 사이클(즉, 프로세스 챔버를 방문함)에서 세 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 세 개의 프로세싱된 기판들과 스왑할 수 있다.
[0031] 실시예들에서, 시스템은 "트윈" 엔드 이펙터들을 갖는 포어암 또는 손목 부재를 구비하는 로봇 장치에 의해 액세스 가능한 다수의 기판 지지체들을 포함하는 적어도 하나의 다중 기판 프로세스 챔버를 포함할 수 있다. 다수의 기판들은 실시예들에서 프로세스 챔버 내에서 반경 방향으로 또는 행들에서 포지셔닝될 수 있다. 트윈 엔드 이펙터들은 한 번에 두 개의 기판 지지체들로부터 두 개의 기판들을 동시에 회수하도록 구성된다. 실시예들에서, 다중 기판 프로세스 챔버는 두 개의 행들(예를 들면, 챔버의 개구로부터 두 개의 행들)에서 네 개의 기판 지지체들(N = 4)을 포함할 수 있고, 로봇 장치는 세 개의 포어암들을 포함할 수 있는데, 각각은 그 원위 단부에서 트윈 엔드 이펙터들을 갖는다(N + 2 개의 엔드 이펙터들을 초래함). 기판을 이송 동안, 엔드 이펙터들 중 네(4) 개는 네(4) 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 유지할 수 있고 엔드 이펙터들 중 두 개는 비어 있다. 비어 있는 트윈 엔드 이펙터들은 기판 지지체들 중 두 개로부터 두 개의 프로세싱된 기판들을 동시에 회수할 수 있다. 그 다음, 로봇 장치는 회전하고 동시에 두 개의 비어 있는 기판 지지체들 상에 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 배치한다. 이제 비어 있는 엔드 이펙터들은, 그 다음, 다른 기판 지지체들로부터 나머지 두 개의 프로세싱된 기판들을 회수한다. 그 다음, 로봇 장치는 나머지 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 비어 있는 기판 지지체 상으로 배치한다. 프로세싱되지 않은 기판들과의 프로세싱된 기판들의 완전한 스왑은 단일의 사이클 내에서 완료된다.
[0032] 본원에서 설명되는 바와 같은 시스템들은 세 개 이상의 엔드 이펙터들을 갖는 로봇 장치를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 엔드 이펙터(블레이드들로서 또한 지칭됨)는 기판을 유지하도록 구성되는 포어암 또는 손목 부재의 일부 또는 그에 대한 부착물(attachment)을 의미한다. 본원에서 설명되는 로봇 장치 실시예들은 하나 이상의 암 컴포넌트 및 하나 이상의 암 컴포넌트에 커플링되는 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들을 포함할 수 있다.
[0033] 본원에서 설명되는 바와 같은 시스템들은 적어도 하나의 기판 지지체를 포함하는 적어도 하나의 로드 락을 더 포함한다. 적어도 하나의 로드 락은 단일의 기판 로드 락 또는 다중 기판 로드 락일 수 있다. 실시예들에서, 시스템은 적어도 두 개의 로드 락들을 포함할 수 있다. 하나의 로드 락은 로딩용으로 지정될 수 있고 다른 로드 락은 언로딩용으로 지정될 수 있다. 실시예들에서, 로드 락들 둘 모두는 로딩 및 언로딩을 위해 구성될 수 있다. 시스템의 생산성은, 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들을 갖는 로봇 장치가 엔드 이펙터들과 다중 기판 로드 락 내의 기판 지지체들 사이에서 모두 N 개의 기판들을 동시에 스왑하도록 구성되는 적어도 하나의 다중 기판 로드 락의 사용을 통해 증가될 수 있다. 예를 들면, 로드 락은 N 개의 기판 지지체들을 포함할 수 있고 기판 지지체들이 모두 비어 있는 경우, 로봇 장치는 모두 N 개의 기판들을 기판 지지체들 상에 동시에 배치하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 로봇 장치는, 그 다음, 인접 로드 락의 N 개의 기판 지지체들로부터 N 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 동시에 회수하기 위해 인접한 다중 기판 로드 락 옆에 포지셔닝된다.
[0034] 시스템들 및 로봇 장치의 다양한 양태들을 예시하는 추가적인 세부사항들 및 예시적 실시예들이 본원의 도 1a 내지 도 8을 참조하여 설명된다.
[0035] 이제, 도 1a를 참조하면, 본 개시내용의 실시예들에 따른 전자 디바이스 제조 시스템(100)의 예시적인 실시예가 제공된다. 전자 디바이스 프로세싱 시스템(100)은 이송 챔버(113) 및 적어도 두 개의 프로세스 챔버들(103)을 포함하는 메인프레임(101)을 포함할 수 있다. 메인프레임(101)의 하우징은 내부에서 이송 챔버(113)를 포함한다. 이송 챔버(113)는 상단 벽(도시되지 않음), 저부 벽(바닥)(139), 및 측벽들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이송 챔버(113)는 진공 상태로 유지될 수 있다. 묘사된 실시예에서, 예컨대 도 2a 및 도 2b, 도 3a 및 도 3b, 도 4, 도 5, 및 도 6에서 묘사되는 로봇 장치(102)는 저부 벽(바닥)(139)에 장착된다. 그러나, 그것은 다른 곳에, 예컨대 상단 벽에 장착될 수 있다(도시되지 않음 ― 명확화를 위해 제거됨). 상기에서 논의되는 바와 같이, 이송 챔버는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 공지되어 있는 임의의 적절한 형상일 수 있다.
[0036] 프로세스 챔버들(103)은 기판들(도시되지 않음)에 대해 임의의 수의 프로세스들을 실행하도록 적응될 수 있다. 프로세스들은 증착, 산화, 니트로화(nitration), 에칭, 연마, 세정, 리소그래피, 계측, 등을 포함할 수 있다. 다른 프로세스들도 역시 실행될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(103)는 적어도 하나의 기판 지지체(104)를 포함할 수 있다. 도 1a의 시스템(100)에서 도시되는 기판 지지체들의 총 개수(N)는 여섯(6)이다.
[0037] 로봇 장치(102)는 기판들을 운반하기 위해 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 로봇 장치(102)는 암(112)을 포함한다. 암(112)은 일곱 개의 포어암들(114A-114G)을 포함하는데, 각각은 자신에게 부착되는 대응하는 엔드 이펙터(118A-118G)를 갖는다. 도시되는 바와 같이, 각각의 단일의 블레이드(118A)가 한 번에 하나의 기판들을 운반할 수 있다.
[0038] 시스템(100)은, 예를 들면, 팩토리 인터페이스(117) 또는 팩토리 인터페이스(117)의 로드 포트들에 도킹될 수 있는 기판 캐리어들(119)(예를 들면, 전면 개방형 통합 포드(Front Opening Unified Pod; FOUP)들)로부터 기판들을 수용할 수 있는 다른 시스템 컴포넌트와 인터페이싱하도록 구성되는 로드 락 장치(109A, 109B)을 더 포함한다. 로딩/언로딩 로봇(121)(점선으로 도시됨)은 기판 캐리어들(119)과 로드 락 장치(109A, 109B) 사이에서 기판들을 이송하기 위해 사용될 수 있다. 기판들의 이송들은 임의의 시퀀스 또는 방향으로 실행될 수 있다. 로딩/언로딩 로봇(121)은 일부 실시예들에서 로봇 장치(102)와 유사할 수 있지만, 그러나 로봇 장치가 화살표(123)에 의해 나타내어지는 바와 같이 어느 한 횡방향에서 횡방향으로 이동하는 것을 허용하는 메커니즘을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 로봇 장치(102)는 진공에서 동작하도록 구성되고, 한편, 로딩/언로딩 로봇(121)은 진공에서 동작하도록 구성되지 않을 수 있다. 임의의 다른 적절한 로봇이 사용될 수 있다. 도시되는 바와 같이, 이송들은 슬릿 밸브들(111)를 통해 발생할 수 있고 기판들은 로드 락 장치(109A 및 109B)로부터 회수될 수 있고, 및 또는 로드 락 장치(109A 및 109B)에 퇴적될 수 있다.
[0039] 각각의 로드 락(109A, 109B)은 적어도 하나의 기판 지지체(110A, 110B)를 포함한다. 실시예들에서, 로드 락(109A)은 로봇(102)이 기판 캐리어들(119)로부터 로딩되는 프로세싱되지 않은 기판들을 회수하도록(즉, 유입구) 구성될 수 있고 로드 락(109B)은 프로세스 챔버들(103)로부터 수용되는 프로세싱된 기판들을 배치하도록 구성될 수 있다(즉, 유출구). 실시예들에서, 각각의 로드 락(109A, 109B)은 N 개의 기판 지지체들을 포함한다. N 개의 기판 지지체들은 로봇(102)의 엔드 이펙터들(118A-118G)에 의해 유지되는 N 개의 프로세싱된 기판들 중 적어도 일부가 로드 락(109A, 109B) 내의 기판 지지체들(110)로부터 동시에 회수되는 것 또는 로드 락(109A, 109B) 내의 기판 지지체들(110) 상에 로봇(102)에 의해 동시에 배치되는 것을 가능하게 하도록 간격이 떨어질 수 있다. 실시예들에서, 각각의 로드 락(109A, 109B)은, 비록 모든 기판 지지체들이 한 사이클 동안 사용되지 않더라도, N + 1 개의 기판 지지체들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 하나 이상의 로드 락들(109A, 109B)은 N 개보다 더 적은 기판 지지체들을 포함할 수 있다(예를 들면, 단일의 기판 지지체를 포함할 수 있음).
[0040] 도 1a에서 도시되는 사용 사례에서, 일곱(7) 개의 블레이드 로봇(102)은 각각의 프로세스 챔버(103)로부터 기판들을 순차적으로 언로딩하고 각각의 프로세스 챔버(103)에 기판들을 순차적으로 재로딩한다. 예를 들면, 엔드 이펙터들(118A-118F) 상에서 여섯(6) 개의 프로세싱되지 않은 기판들(N = 6)을 수송하는 로봇은 하나(+1)의 비어 있는 (예를 들면) 엔드 이펙터(118G)를 갖는다. 비어 있는 엔드 이펙터(118G)는 프로세스 챔버들(103) 중 제1 프로세스 챔버에 있는 기판 지지체(104)로부터 프로세싱된 기판을 회수한다. 그 다음, 로봇(102)은 (예를 들면) 엔드 이펙터(118A)를 사용하여 프로세싱되지 않은 기판을 제1 프로세스 챔버(103)의 비어 있는 기판 지지체 상에 배치한다. 그 다음, 로봇(102)은 프로세스 챔버들(103) 중 제2 프로세스 챔버로 이동하는데, 예를 들면, 로봇(102)은 인접한 프로세스 챔버(103)로 이동할 수 있거나 또는 프로세싱을 완료한 다음으로 가장 가까운 프로세스 챔버(103)로 이동할 수 있다. 실시예들에서, 로봇(102)은 프로세스 챔버들 사이를 이동함에 있어서 선입선출(first in-first out) 시퀀스를 따른다. 다음 번 프로세스 챔버(103)에서, 비어 있는 엔드 이펙터(118A)를 사용하여, 로봇은 프로세스 챔버(103)로부터 프로세싱된 기판을 회수하고 (예를 들면)엔드 이펙터(118B)를 사용하여 프로세싱되지 않은 기판을 비어 있는 기판 지지체 상에 배치한다. 일단 로봇(102)이 시스템(100) 내의 모든 프로세스 챔버들(103)에서 프로세싱된 기판들을 프로세싱되지 않은 기판들로 스왑했다면, 로봇(102)은, 그 다음, 프로세싱된 기판들을 프로세싱되지 않은 기판들로 교환하기 위해 로드 락들(109A, 109B)로 복귀한다. (예를 들면) 비어 있는 엔드 이펙터(118F)를 사용하여, 로봇(102)은 로드 락(109A) 내의 기판 지지체로부터 프로세싱되지 않은 기판을 회수하고 프로세싱된 기판을 비어 있는 기판 지지체 상에 배치한다. 로봇(102)은 (예를 들면) 여섯(N) 개의 엔드 이펙터들(118B-118G)이 프로세싱되지 않은 기판들 유지하고 (예를 들면) 하나의 엔드 이펙터(118A)가 빌 때까지 프로세싱되지 않은 기판들을 프로세싱된 기판들로 계속 스왑한다. 그 다음, 로봇(102)은 프로세스 챔버들(103)을 순차적으로 언로딩/재로딩하도록 진행할 수 있다.
[0041] 로드 락(109A, 109B)이 복수의 기판 지지체들(예를 들면, N 개의 기판 지지체들)을 포함하는 실시예들에서, (예를 들면) 로드 락 슬롯들 및 로봇 블레이드들(118B-118G)의 피치는 로봇(102)이 복수의 프로세싱된 기판들(예를 들면, N 개)을 동시에 언로딩하는 것 및 복수의 프로세싱되지 않은 기판들(예를 들면, N 개)을 동시에 재로딩하는 것을 가능하게 할 수 있다. 실시예들에서, 로드 락(109A)은 언로딩을 위해 구성될 수 있고 로드 락(109B)은 로딩을 위해 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 시스템(100)은 단지 하나의 로드 락(109)(도시되지 않음)만을 구비할 수 있다. 단일의 로드 락은 단일의 기판 로드 락일 수 있거나, 또는 하나보다 더 많은 기판 지지체들(예를 들면, N 개의 기판 지지체들)을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 로드 락은 N×2 개의 기판 지지체들, 예를 들면, 2 개의 행들의 N 개의 기판 지지체들을 포함한다. 로봇(102)은, 한 실시예에서, 비어 있는 기판 지지체들의 행 상에서 복수의 기판들(예를 들면, N 개)을 동시에 배치할 수 있고 프로세싱되지 않은 기판들을 유지하는 행으로부터 복수의 기판들(예를 들면, N 개)을 동시에 회수할 수 있다.
[0042] 이제 도 1b를 참조하면, 본 개시내용의 실시예들에 따른 전자 디바이스 제조 시스템(105)의 예시적인 실시예가 제공된다. 전자 디바이스 프로세싱 시스템(105)은 이송 챔버(113) 및 적어도 두 개의 프로세스 챔버들(106)을 포함하는 메인프레임(101)을 포함할 수 있다. 메인프레임(101)의 하우징은 내부에서 이송 챔버(113)를 포함한다. 이송 챔버(113)는 상단 벽(도시되지 않음), 저부 벽(바닥)(139), 및 측벽들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이송 챔버(113)는 진공 상태로 유지될 수 있다. 묘사된 실시예에서, 예컨대 도 2a 및 도 2b, 도 3a 및 도 3b, 도 4, 도 5, 및 도 6에서 묘사되는 로봇 장치(107)는 저부 벽(바닥)(139)에 장착된다. 그러나, 그것은 다른 곳에, 예컨대 상단 벽에 장착될 수 있다(도시되지 않음 ― 명확화를 위해 제거됨). 상기에서 논의되는 바와 같이, 이송 챔버는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 공지되어 있는 임의의 적절한 형상일 수 있다.
[0043] 프로세스 챔버들(106)은 기판들(도시되지 않음)에 대해 임의의 수의 프로세스들을 실행하도록 적응될 수 있다. 프로세스들은 증착, 산화, 니트로화(nitration), 에칭, 연마, 세정, 리소그래피, 계측, 등을 포함할 수 있다. 다른 프로세스들도 역시 실행될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(106)는 N 개의 기판 지지체들(108)을 포함할 수 있는데, 도 1b에서 N = 4이다. 대안적으로, 각각의 프로세스 챔버는 N/2 개의 기판 지지체들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 두 개의 프로세스 챔버들은, 함께, 결합된 N 개의 개수의 기판 지지체들을 가질 수 있다(예를 들면, 두 개의 이중 프로세스 챔버들이 함께 N = 4를 가질 수 있다).
[0044] 로봇 장치(107)는 기판들을 운반하기 위해 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 로봇 장치(107)는 암(112)을 포함한다. 암(112)은 세 개의 트윈 포어암들(116A-116C)을 포함하는데, 각각은 엔드 이펙터들(120A-120F)의 쌍을 갖는다. 도시되는 바와 같이, 단일의 포어암(116A)은 두 개의 포어암 사지(limb)들을 포함할 수 있는데, 각각은 한 번에 두 개의 기판들을 동시에 운반하기 위해 사지의 단부에 부착되는 엔드 이펙터(120A-120B)를 구비한다. 시스템(105)은, 도 1a를 참조하여 설명되는 바와 같이, 로드 락 장치(109A, 109B), 팩토리 인터페이스(117), 기판 캐리어들(119), 및 로딩/언로딩 로봇(121)을 더 포함한다.
[0045] 도 1b에서 도시되는 사용 사례에서, 3중 트윈 블레이드 로봇(triple twin blade robot; 107)은 각각의 프로세스 챔버(106)로부터 기판들을 순차적으로 언로딩할 수 있고 각각의 프로세스 챔버(106)에 기판들을 순차적으로 재로딩할 수 있다. 예를 들면, 엔드 이펙터들 상의 네(4) 개의 프로세싱되지 않은 기판들(N = 4)을 수송하는 로봇(107)은 (예를 들면) 두 개의(+2) 비어 있는 엔드 이펙터들(120E, 120F)을 갖는다. 비어 있는 엔드 이펙터들(120E, 120F)은 프로세스 챔버들(106) 중 제1 프로세스 챔버에 있는 두 개의 기판 지지체들(108)로부터 두 개의 프로세싱된 기판들을 회수한다. 그 다음, 로봇(107)은 블레이드들을 회전시키고 (예를 들면) 엔드 이펙터들(120A, 120B)을 사용하여 제1 프로세스 챔버(106)의 비어 있는 기판 지지체들 상에 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 배치한다. 비어 있는 엔드 이펙터들(120A, 120B)을 사용하여, 로봇(107)은, 그 다음, 나머지 두 개의 기판 지지체들(122)로부터 나머지 두 개의 프로세싱된 기판들을 회수하고 엔드 이펙터들(120C, 120D)을 사용하여 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 비어 있는 기판 지지체들(122) 상에 배치한다. 그 다음, 로봇(107)은 프로세싱된 기판들을 한 번에 두 개씩 프로세싱되지 않은 기판들로 교환하기 위해 로드 락(109A)으로 복귀한다. (예를 들면) 비어 있는 엔드 이펙터들(120C, 120D)을 사용하여, 로봇(107)은 로드 락(109A) 내의 두 개의 기판 지지체들로부터 두 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 회수하고 두 개의 프로세싱된 기판들을 비어 있는 기판 지지체 상에 배치할 수 있다. 로봇(107)은 (예를 들면) 네 개의 엔드 이펙터들(120C-120F)이 프로세싱되지 않은 기판들을 유지하고 (예를 들면) 두 개의 엔드 이펙터들(120A, 120B)이 빌 때까지 프로세싱되지 않은 기판들을 한 번에 두 개씩 프로세싱된 기판들로 계속 스왑할 수 있다. 그 다음, 로봇(107)은 프로세스 챔버들(106)을 언로딩/재로딩하도록 진행할 수 있다.
[0046] 대안적인 실시예들에서, 로봇(107)은, 로봇이 다섯(5) 개의 블레이드들을 포함하도록, 도 1a과 관련하여 설명되는 바와 같이 구성될 수 있다. 이 실시예들에서, 로봇은 다섯 번째 엔드 이펙터(+1)가 비어 있는 상태에서 네 개의 엔드 이펙터들 상에서 네(N = 4) 개의 프로세싱되지 않은 기판들을 수송할 수 있다. 로봇은, 프로세싱되지 않은 기판들 대신 프로세싱된 기판들이 완전히 스왑될 때까지, 다른 엔드 이펙터들을 사용하여 프로세싱된 기판을 회수하고 프로세싱되지 않은 기판을 비어 있는 기판 지지체 상에 배치하기 위해 비어 있는 엔드 이펙터를 사용하여 프로세스 챔버(106)로부터 한 번에 하나씩 기판들을 연속적으로 언로딩하고 재로딩한다.
[0047] 도 2a는 각각이 대응하는 엔드 이펙터(218A-218D)를 갖는 네 개의 독립적으로 제어 가능한 포어암들(214A-214D)을 포함하는 로봇 장치(200)의 사시도를 예시한다. 도 2b는, 하나 이상의 실시예들에 따른, 각각 대응하는 엔드 이펙터(218A-218D)를 갖는 네 개의 독립적으로 제어 가능한 포어암들(214A-214D)을 갖는 로봇 장치(200)의 측면 평면도를 예시한다.
[0048] 한 실시예에서, 로봇 장치(200)는 도 1a의 로봇 장치(102) 또는 도 1b의 로봇 장치(107)에 대응한다. 그러한 실시예들에서, 로봇 장치(200)는, 예를 들면, 다양한 프로세스 챔버들(103, 106) 사이에서 기판들을 이송하도록 및/또는 하나 이상의 로드 락 장치(109A, 109B)에서 기판들을 교환하도록 구성되고 적응될 수 있다. 도 1a의 묘사된 실시예에서, 두 개의 로드 락 장치(109A, 109B)가 도시되어 있다. 그러나, 로봇 장치(200)는 단지 하나의 로드 락 장치 또는 두 개보다 더 많은 로드 락 장치와 함께 사용될 수 있다.
[0049] 로봇 장치(200)는 내측 단부(inboard end; 212i) 및 외측 단부(outboard end; 212o)를 포함하는 암(212)을 구비한다. 내측 단부(212i)는 구동 모터 어셈블리(226)의 암 구동 모터에 의해 숄더 축(shoulder axis; 222)을 중심으로 회전 가능하도록 구성된다. 구동(driving) 및 종동(driven) 풀리들 및 트랜스미션 부재(transmission member)들의 구동 어셈블리가 암(212) 내에 포함된다.
[0050] 도시되는 로봇 장치(200)는 내측 단부(212i)와는 반대편의 암(212)의 외측 단부(212o)에 커플링되는 네 개의 포어암들(214A-214D)을 포함한다. 각각의 포어암(214A-214D)은 대응하는 블레이드(218A-218D)를 갖는다. 각각의 포어암(214A-214D)은, 각각, 제1 구동 모터 및 제2 구동 모터의 지령된 액션을 통해 외측 축(224)을 중심으로 독립적으로 회전 가능하다. 제1 구동 모터 및 제2 구동 모터는 컨트롤러(216)로부터 수신되는 적절한 제어 신호에 의해 지령을 받는다. 컨트롤러(216)는 제어 명령어들 프로세싱할 수 있고 포어암(214A-214D)의 움직임을 실행할 수 있는 임의의 적절한 프로세서, 메모리, 전자기기들 및/또는 드라이버들일 수 있다.
[0051] 암(212)은 L1의 중심 대 중심 길이를 가질 수 있는데, 길이(L1)의 중심들은 숄더 축(222) 및 외측 축(224)이다. 묘사된 실시예의 블레이드들(218A-218D) 각각은 포어암 부재, 즉, 제1 포어암(214A), 제2 포어암(214B), 제3 포어암(214C) 및 제4 포어암(241C)으로 구성될 수 있다. 게다가, 묘사된 실시예의 포어암들(214A-214D) 각각은, 각각이 그 상에서 기판을 지지 및 운반하도록 구성되고 적응되는 엔드 이펙터(218A-218D), 즉, 제1 엔드 이펙터(218A), 제2 엔드 이펙터(218B), 제3 엔드 이펙터(218C) 및 제4 엔드 이펙터(218D)를 포함한다.
[0052] 포어암들(214A-214D) 각각은 중심 대 중심 길이(L2)를 가지는데, 여기서 포어암들(214A-214D)에 대한 길이(L2)의 중심들은 외측 축(224) 및 엔드 이펙터들(218A-218D)에 대응하는 엔드 이펙터 위치의 공칭 중심(nominal center; 225)이다. 공칭 중심(225)은, 묘사되는 바와 같이, 기판이 제1, 제2, 제3 및 제4 엔드 이펙터들(218A-218D) 각각 상에서 명목상(nominally) 포지셔닝될 때 그들 각각 상에서 안착될 곳이다. 제한 피처들이 엔드 이펙터들(218A-218D) 상에서의 기판들의 위치를 한계들 내에서 제한한다. 묘사된 실시예에서, 포어암들(214A-214D), 및 엔드 이펙터들(218A-218D)은 별개의 인터커넥트된 부재들이다. 그러나, 각각의 포어암 부재 및 엔드 이펙터는 일부 실시예들에서 일체로 형성될 수 있고 하나의 단일체 컴포넌트를 구성할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 묘사된 실시예에서, 포어암 부재들(214A-214D) 각각은 엔드 이펙터들(218A-218D) 각각에 대한 미세한 방위 조정들(예를 들면, 처짐(droop) 및/또는 기울기에 대한 조정들)을 허용하기 위해 그 단부에서 대응하는 방위 조정기(230A-230D)를 포함할 수 있다. 방위 조정기들(230A-230D)은 엔드 이펙터 자세 조정들을 달성하기 위해 나사들 및/또는 쐐기들을 사용할 수 있다.
[0053] 따라서, 제1 포어암(214A)은 외측 축(224)을 중심으로 암(212)에 대한 독립적인 회전을 위해 구성되고, 제1 포어암(214A)이 제1 엔드 이펙터(218A)를 포함한다는 것이 명백해야 한다. 제1 포어암 부재(214A)는 제1 엔드 이펙터(218A)가 상응하게 제2 엔드 이펙터(218B) 위에 있는 상태에서 제2 포어암 부재(214B) 바로 위에 포지셔닝될 수 있다. 마찬가지로, 제2 포어암(214B)은 외측 축(224)을 중심으로 암(212)에 대한 독립적인 회전을 위해 구성될 수 있다. 제2 포어암 부재(214B)는, 제2 엔드 이펙터(218B)가 상응하게 제3 엔드 이펙터(218C) 위에 있는 상태에서 제3 포어암 부재(214C) 바로 위에 포지셔닝될 수 있다. 마찬가지로, 제3 포어암(214C)은 외측 축(224)을 중심으로 암(212)에 대한 독립적인 회전을 위해 구성될 수 있다. 제3 포어암 부재(214C)는, 제3 엔드 이펙터(218C)가 상응하게 제4 엔드 이펙터(218D) 위에 있는 상태에서 제4 포어암 부재(214D) 바로 위에 포지셔닝될 수 있다. 마찬가지로, 제4 포어암(214D)은 외측 축(224)을 중심으로 암(212)에 대한 독립적인 회전을 위해 구성될 수 있다. 회전은 하기에서 설명되는 구동 어셈블리 및 구동 모터 어셈블리(226)에 의해 제공된다.
[0054] 도 2a 및 도 2b에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 엔드 이펙터(218A), 제2 엔드 이펙터(218B), 제3 엔드 이펙터(218C), 및 제4 엔드 이펙터(218D)는, 도시되는 바와 같이, 폴딩되어 영점이 맞춰진(zeroed) 구성으로(예를 들면, 수직 적층 구성으로) 구성될 때 하나가 다른 것 위에 놓인다. 이 폴딩되어 영점이 맞춰진 구성은 중립 구성이고 포어암들(214A-214D)은, 예를 들면, 전통적인 SST 대역 구동 연동 장치(band drive linkage)를 사용하여, 이 방위로부터 대략 +/-170도 회전될 수 있다. 실시예들에서, 예를 들면, 모터가 축에 위치되는 경우, 무제한의 동작 범위가 있을 수 있다.
[0055] 도 3a는 개시된 실시예들에 따른 로봇 장치(300)의 사시도를 예시한다. 도 3b는 개시된 실시예들에 따른 로봇 장치(300)의 평면도를 예시한다. 로봇 장치(300)는 제1 회전 축(322)을 중심으로 회전하는 암(312)을 포함한다. 제1 포어암(314A)은, 제2 회전 축(324)을 중심으로 회전하도록 암(312)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 두 개의 손목 부재들(315A, 315B)은, 그들 각각이 제3 회전 축(328)을 중심으로 회전하도록, 포어암(314A)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 제1 손목 부재(315A)는 포어암(314A) 위에 포지셔닝될 수 있고, 제2 손목 부재(315B)는 포어암(314A) 아래에 포지셔닝될 수 있다. 제1 손목 부재(315A) 및 제2 손목 부재(315B)는 L자 형상일 수 있다. 제1 손목 부재(315A)는 제1 다리(315A1) 및 제2 다리(315A2)를 포함할 수 있다. 제1 다리(315A1)는 회전 지점에서 제3 회전 축(328)을 중심으로 포어암(314A)에 회전 가능하게 커플링될 수 있다. 제2 다리(315A2)는 제1 다리(315A1)보다 더 길 수 있고 제1 엔드 이펙터(318A)에 커플링될 수 있다.
[0056] 제2 손목 부재(315B)는 제1 다리(315B1) 및 제2 다리(315B2)를 포함할 수 있다. 제1 다리(315B1)는 회전 지점에서 제4 회전 축(329)을 중심으로 포어암(314A)에 회전 가능하게 커플링될 수 있다. 제2 다리(315B2)는 제1 다리(315B1)보다 더 길 수 있고 제2 엔드 이펙터(318B)에 커플링될 수 있다.
[0057] 제2 포어암(314B)은, 제2 회전 축(324)을 중심으로 회전하도록 암(312)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 두 개의 손목 부재들(315C, 315D)은 그들 각각이 제3 및 제4 회전 축들(328, 329)을 중심으로 회전하도록 포어암(314B)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 제3 손목 부재(315C)는 포어암(314B) 위에 포지셔닝될 수 있고, 제4 손목 부재(315D)는 포어암(314B) 아래에 포지셔닝될 수 있다. 제3 손목 부재(315C) 및 제4 손목 부재(315D)는 L자 형상일 수 있다. 제3 손목 부재(315C)는 제1 다리(315C1) 및 제2 다리(315C2)를 포함할 수 있다. 제1 다리(315C1)는 회전 지점에서 제4 회전 축(329)을 중심으로 포어암(314B)에 회전 가능하게 커플링될 수 있다. 제2 다리(315B2)는 제1 다리(315B1)보다 더 길 수 있고 제3 엔드 이펙터(318C)에 커플링될 수 있다.
[0058] 제4 손목 부재(315D)는 제1 다리(315D1) 및 제2 다리(315D2)를 포함할 수 있다. 제1 다리(315D1)는 회전 지점에서 제4 회전 축(329)을 중심으로 포어암(314B)에 회전 가능하게 커플링될 수 있다. 제2 다리(315D2)는 제1 다리(315D1)보다 더 길 수 있고 제4 엔드 이펙터(318D)에 커플링될 수 있다.
[0059] 제1 다리들(315A1, 315B1, 315C1, 315D1)는 제1 및 제3 엔드 이펙터들(318A 및 318C) 및 제2 및 제4 엔드 이펙터들(318B 및 318D)의 수직 정렬을 제공하는 굴곡부(bend)를 포함할 수 있다. 따라서, 제2 및 제4 엔드 이펙터들(318B, 318D)은 제1 및 제3 엔드 이펙터들(318A, 318C) 아래에 포지셔닝될 수 있다.
[0060] 도 3a 및 도 3b에서 도시되는 로봇 장치(300)의 실시예는 도 1a의 기판 프로세싱 시스템(100) 및 도 1b의 시스템(105)에서의 사용을 위해 적응될 수 있다. 동작에서, 암(312)은 타겟 목적지(예를 들면, 프로세스 챔버(103, 106) 또는 로드 락 챔버(109A-B))에 인접하게 엔드 이펙터들(318A-318D)을 포지셔닝하여 기판을 집어들거나 또는 배치하기 위해 회전될 수 있다. 그 다음, 암(312) 및 포어암들(314A, 314B) 중 하나는 손목 부재(315A-315D)를 목표 목적지로 또는 목표 목적지로부터 연장하도록 적절하게 작동(예를 들면, 회전)될 수 있다. 손목 부재(315A-315B)가 제1 회전 축(322)으로부터 이동함에 따라, 손목 부재(315A-315D)는 제3 및 제4 회전 축들(328, 329)을 중심으로 반대 방향들로 회전할 수 있다. 엔드 이펙터들(318A-318D) 상의 공칭 기판 배치 위치들(334A, 334B)의 중심은 제1 거리만큼 분리될 수 있는데, 이것은 엔드 이펙터들(318A-D)과 제1 회전 축(322) 사이의 제2 거리에 의존할 수 있다.
[0061] 제1 및 제2 엔드 이펙터(318A, 318B)를 포함하는 제1 포어암(314A) 및 제3 및 제4 엔드 이펙터들(318C, 318D)을 포함하는 제2 포어암(314B)은 멀티 슬릿 밸브(예를 들면, 이중 슬릿 밸브)를 통해 직선 방식으로 프로세스 챔버(예를 들면, 103, 106)에 동시에 삽입될 수 있다, 즉 프로세스 챔버(103, 106)의 패싯 또는 면에 실질적으로 수직인 방향으로 삽입될 수 있다. 이중 슬릿 밸브들을 통과하는 동안, 제1 및 제2 엔드 이펙터들(318A, 318B) 및 제3 및 제4 엔드 이펙터들(318C, 318D)은, 제1 및 제3 엔드 이펙터들(318A, 318C)(및 제2 및 제4 엔드 이펙터들(318B, 318D))의 공칭 기판 배치 중심들 사이에서 제1 분리 거리를 제공하는 제1 피치에 있을 수 있다. 이 제1 분리 거리는 이중 슬릿 밸브들의 개방 오프셋 거리와 매치할 수 있다. 이중 슬릿 밸브의 각각의 슬릿 밸브는 두 개의 수직으로 적층된 엔드 이펙터들(예를 들면, 엔드 이펙터들(318A, 318B))을 수용하도록 사이즈가 정해지는 두 배 높이 슬릿 밸브일 수 있다는 것을 유의한다.
[0062] 일단 이중 슬릿 밸브들을 통과하면, 제1 및 제3 엔드 이펙터들(318A, 318C)(및 제2 및 제4 엔드 이펙터들(318B, 318D))는, 제1 및 제3 엔드 이펙터들(318A, 318C)(및 제2 및 제4 엔드 이펙터들(318B 및 318D))의 공칭 기판 배치 중심들 사이에서 제2 분리 거리를 제공하는 제2 피치까지, 제3 회전 축(328) 또는 제4 회전 축을 중심으로 서로 이격되게 회전될 수 있다. 예를 들면, 제1 손목 부재(315A) 및 제2 손목 부재(315B)는 제3 회전 축(328)을 중심으로 회전할 수 있다. 제2 분리 거리는 이중 슬릿 밸브들 사이의 거리보다 더 넓은, 프로세스 챔버(103, 106) 내의 이중 프로세싱 위치들 사이의 프로세싱 거리와 매치할 수 있다.
[0063] 마찬가지로, 엔드 이펙터들(318A-318D)은 슬릿 밸브들(이것은 두 배 높이 이중 슬릿 밸브들일 수 있음)를 통해 직선 방식으로 로드 락 챔버(109A-B)(도 1a 및 도 1b)에 동시에 삽입될 수 있다. 슬릿 밸브들을 통과하는 동안, 엔드 이펙터들(318A-318D)은 제1 피치에 있을 수 있다. 예를 들면, 엔드 이펙터들(318A 및 318B) 사이의 거리는 제1 값을 가질 수 있다. 일단 슬릿 밸브들을 통과하면, 제1 및 제2 엔드 이펙터들(318A, 318B)은 제1 피치에서 유지될 수 있거나 또는 제2 피치까지 바깥쪽으로 회전될 수 있다. 예를 들면, 제1 손목 부재(315A) 및 제2 손목 부재(315B)는 제3 회전 축(328)을 중심으로 엔드 이펙터들(318A 및 318B) 사이의 거리에 대한 제2 값까지 회전할 수 있다. 거리의 제2 값은 로드 락 챔버(109A-B) 내의 이중 이송 위치들의 중심들 사이의 대략 동일한 분리 거리가 되도록 선택될 수 있다. 제1 엔드 이펙터(318A) 및 제2 엔드 이펙터(318B)가 프로세스 챔버(103, 106) 또는 로드 락 챔버(109A-B)로부터 후퇴될(retracted) 때, 상기에서 설명되는 프로세스들은 역순으로 적용될 수 있다.
[0064] 이 가변 피치 로봇 장치(300)는 동일한 피치에 있지 않은 두 개의 트윈 슬릿 밸브 세트들에 액세스하기 위해 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 두 개의 인접한 로드 락 챔버들은 제1 피치(D1)만큼 수평으로 이격된다. 일부 실시예들에서, 두 개의 인접한 로드 락 챔버들의 중심들 사이의 제1 피치(D1)는 약 20 인치 내지 약 25 인치의 범위 내에 있을 수 있다. 제1 피치(D1)에 대한 다른 거리들도 또한 가능할 수 있다.
[0065] 실시예들에 따르면, 두 개의 인접한 프로세스 챔버들 중 적어도 하나의 쌍은 제1 피치(D1)와는 상이한(예를 들면, 제2 피치(D2)는 제1 피치(D1)보다 더 클 수 있음) 제2 피치(D2)만큼 수평으로 이격된다. 일부 실시예들에서, 두 개의 인접한 프로세스 챔버들(120)의 중심들 사이의 제2 피치(D2)는 약 32 인치 내지 약 40 인치의 범위 내에 있을 수 있다. 제2 피치(D2)에 대한 다른 거리들도 또한 가능할 수 있다.
[0066] 로드 락 챔버들 중 하나 이상은 슬릿 밸브들을 통해 로봇 장치(300)에 의해 액세스될 수 있다. 프로세스 챔버들 중 하나 이상은 슬릿 밸브들을 통해 로봇 장치(300)에 의해 또한 액세스될 수 있다.
[0067] 슬릿 밸브들은, 로봇 장치(300), 특히, 제1 엔드 이펙터(318A) 및 제2 엔드 이펙터(318B)가 이중 기판 핸들링 모드 또는 단일 기판 핸들링 모드에서 그들에게 액세스하는 것을 허용하는 슬릿 밸브 폭을 가질 수 있다. 특정한 실시예들에서, 제1 엔드 이펙터(318A) 및/또는 제2 엔드 이펙터(318B)는 (슬릿 밸브의 수평 개구에 대해) 직각으로 슬릿 밸브(들)에 액세스한다. 대안적인 실시예들에서, 제1 엔드 이펙터(318A) 및/또는 제2 엔드 이펙터(318B)는 (슬릿 밸브의 수평 중심 라인에 대해) 비스듬히 슬릿 밸브(들)에 액세스한다. 제1 및/또는 제2 엔드 이펙터(들)(318A, 318B)는, 슬릿 밸브의 수평 중심 라인을 기준으로 측정될 때, 약 0°에서부터 약 20°까지, 약 5°에서부터 약 17°까지, 또는 약 7°에서부터 약 14°까지의 범위에 이르는 각도에서 슬릿 밸브(들) 중 하나 이상에 액세스할 수 있다.
[0068] 기판 프로세싱 시스템은, 제1 회전 축(328)으로부터 초기 거리에 있는 동안, 제1 엔드 이펙터(318A)와 제2 엔드 이펙터(318B) 사이에서 제1 엔드 이펙터 거리를 제공하는 제1 피치까지 제1 엔드 이펙터(318A)를 회전시키도록 구성되는 제1 손목 부재(315A) 및 제2 손목 부재(315B)에 의해 설명될 수 있다. 제1 손목 부재(315A) 및 제2 손목 부재(315B)는, 제1 회전 축(328)으로부터 연장된 거리에 있는 동안, 제1 엔드 이펙터(318A)와 제2 엔드 이펙터(318B) 사이에서 제2 엔드 이펙터 거리를 제공하는 제2 피치까지 반대 방향들에서 회전할 수 있다. 따라서, 엔드 이펙터들(318A와 318B) 사이의 거리는 손목 부재들이 연장되는 그리고 손목 부재들(315A, 315B)을 구동하는 풀리 시스템의 일부인 로봇 장치(300)의 캠에 의해 운동학적으로 결정되는 거리에 의존할 수 있다.
[0069] 일부 실시예들에서, 로봇 장치(300)는 추가적인 기판들을 운반하는 능력을 제공하기 위해 추가적인 포어암 부재들, 손목 부재들 및 엔드 이펙터들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 로봇 장치는 포어암 축(324)을 중심으로 암(312)에 대해 회전 가능한 제3 포어암을 포함할 수 있다. 제5 및 제6 손목 부재는 손목 축을 중심으로 제3 포어암 부재에 대해 회전 가능할 수 있다. 제5 손목 부재의 원위 단부에 제5 엔드 이펙터가 부착될 수 있고, 제6 손목 부재의 원위 단부에 제6 엔드 이펙터가 부착될 수 있다. 제5 엔드 이펙터는 제3 엔드 이펙터 아래에 있을 수 있고 제3 엔드 이펙터에 대해 고정된 포지션을 가질 수 있다. 유사하게, 제6 엔드 이펙터는 제4 엔드 이펙터 아래에 있을 수 있고 제4 엔드 이펙터에 대해 고정된 포지션을 가질 수 있다. 제5 및 제6 손목 부재들은 손목 축을 중심으로 의존적으로 회전 가능할 수 있다. 후퇴된 포지션에 있을 때, 제5 손목 부재는 제1 및 제3 손목 부재들 바로 아래에 포지셔닝될 수 있고 제6 손목 부재는 제2 및 제4 손목 부재들 바로 아래에 포지셔닝될 수 있다. 제5 및 제6 손목 부재들은 후퇴될 때 제5 및 제6 손목 부재들의 원위 단부들 사이에서 제1 거리를 그리고 연장될 때 원위 단부들 사이에 동일한 거리, 또는 제2 거리를 제공하도록 구성될 수 있다.
[0070] 도 4는 두 개의 트윈 포어암 부재들을 갖는 로봇 장치(400)의 다른 예를 묘사한다. 로봇 장치(400)는 제1 회전 축(422)을 중심으로 회전하는 암(412)을 포함한다. 포어암(414)은 제2 회전 축(424)을 중심으로 회전하도록 암(412)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 두 개의 트윈 손목 부재들(415A 및 415B)은 그들 각각이 제3 회전 축(428)을 중심으로 회전하도록 포어암(414)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 제1 트윈 손목 부재(415A)는 제2 트윈 손목 부재(415B) 위에 포지셔닝될 수 있고 트윈 손목 부재들(415A, 415B)은 U자 형상일 수 있다. 제1 트윈 손목 부재(415A)는 제1 다리(415A1) 및 제2 다리(415A2)를 포함할 수 있다. 제1 엔드 이펙터(418A)는 제1 다리(415A1)의 원위 단부에 부착될 수 있고 제2 엔드 이펙터(418B)는 제2 다리(415A2)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 제2 트윈 손목 부재(415B)는 제1 다리(415B1) 및 제2 다리(415B2)를 또한 포함할 수 있다. 제3 엔드 이펙터(418C)는 제1 다리(415B1)의 원위 단부에 부착될 수 있고 제4 엔드 이펙터(418D)는 제2 다리(415B2)의 원위 단부에 부착될 수 있다.
[0071] 제1 및 제2 트윈 손목 부재(415A 및 415B)는 기판들을 소스 위치로부터 목적지 위치로 회수 및 배치하기 위해 축(428)을 중심으로 독립적으로 회전 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트윈 손목 부재들(415A 및 415B) 각각은 트윈 손목 부재들(415A 및 415B)의 각각의 다리에 부착되는 네 개의 엔드 이펙터들(418A-418D)을 사용하여 이중 GET(획득하기) 및 PUT(놓기) 동작 또는 3중 GET 및 PUT 동작을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 트윈 손목 부재들은 두 개의 상이한 독립적으로 회전 가능한 포어암들에 부착될 수 있다. 따라서, 제1 트윈 손목 부재(415A) 및 제2 트윈 손목 부재(415B)는 서로 독립적인 축(424)을 중심으로 이동 가능할 수 있다.
[0072] 다른 실시예들에서, 로봇 장치(400)는 추가적인 트윈 손목 부재들(예를 들면, 3, 4, 5, 6, 7, 등)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 5는 세 개의 트윈 포어암 부재들을 갖는 3중 트윈 로봇 장치(500)를 도시한다. 로봇 장치(500)는 제1 회전 축(522)을 중심으로 회전하는 암(512)을 포함한다. 포어암(514)은, 제2 회전 축(524)을 중심으로 회전하도록 암(512)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 세 개의 트윈 손목 부재들(515A-515C)은 그들 각각이 제3 회전 축(528)을 중심으로 회전하도록 포어암(514)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 제1 트윈 손목 부재(515A)는, 제3 트윈 손목 부재(515C) 위에 포지셔닝될 수 있는 제2 트윈 손목 부재(515B) 위에 포지셔닝될 수 있다. 트윈 손목 부재들(515A-515C) 각각은 U자 형상일 수 있다. 제1 트윈 손목 부재(515A)는 제1 다리(515A1) 및 제2 다리(515A2)를 포함할 수 있다. 제1 엔드 이펙터(518A)는 제1 다리(515A1)의 원위 단부에 부착될 수 있고 제2 엔드 이펙터(518B)는 제2 다리(515A2)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 제2 트윈 손목 부재(515B)는 제1 다리(515B1) 및 제2 다리(515B2)를 또한 포함할 수 있다. 제3 엔드 이펙터(518C)는 제1 다리(515B1)의 원위 단부에 부착될 수 있고 제4 엔드 이펙터(518D)는 제2 다리(515B2)의 원위 단부에 부착될 수 있다. 제3 트윈 손목 부재(515C)는 제1 다리(515C1) 및 제2 다리(515C2)를 또한 포함할 수 있다. 제5 엔드 이펙터(518E)는 제1 다리(515C1)의 원위 단부에 부착될 수 있고, 제6 엔드 이펙터(518F)는 제2 다리(515C2)의 원위 단부에 부착될 수 있다.
[0073] 손목 부재들(515A-515C)은 기판들을 소스 위치로부터 목적지 위치로 회수 및 배치하기 위해 축(528)을 중심으로 독립적으로 회전 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트윈 손목 부재들(515A-515C) 각각은 트윈 손목 부재들(515A-515C)의 각각의 다리에 부착되는 여섯 개의 엔드 이펙터들(518A-518F)을 사용하여 이중 GET 및 PUT 동작, 3중 GET 및 PUT 동작, 4중 GET 및 PUT 동작 또는 5중 GET 및 PUT 동작을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 트윈 손목 부재들은 두 개의 상이한 독립적으로 회전 가능한 포어암들에 부착될 수 있다. 따라서, 트윈 손목 부재들(515A-515C)은 서로 독립적인 축(524)을 중심으로 이동 가능할 수 있다.
[0074] 도 6은 단일의 단계에서 웨이퍼들을 스왑하기 위해 사용하기 위한 로봇 장치(600)의 다른 예를 묘사한다. 로봇(600)은 제1 암 어셈블리(636A), 제2 암 어셈블리(636B)를 포함한다. 제1 암 어셈블리(636A)는 제1 암(612A)을 포함할 수 있고, 제2 암 어셈블리(636B)는 제2 암(612B)을 포함할 수 있다. 제1 암(612A) 및 제2 암(612B)은 내부에 포어암 구동 어셈블리 컴포넌트들을 포함하는 실질적으로 강성의 캔틸레버 빔(rigid cantilever beam)들일 수 있다. 제2 암(602B)은 제1 암(612A) 위에 수직으로 이격되어 있고 그들은 숄더 축(622)을 중심으로 독립적으로 회전 가능하다. 다른 양태에서, 제1 암(612A) 및 제2 암(612B)은 시계 방향 및 반시계 방향 회전 방향들에서 모터 하우징에 대해 숄더 축(622)(예를 들면, 제1 축)을 중심으로 동시에 회전되도록 구성되고 적응될 수 있다. 암들(612A-612B)의 회전은, 컨트롤러(616)에 의해 지령될 때, 모터 하우징 내에 위치되는 제1 모터 및 제3 모터에 의해 달성될 수 있다. 완전히 후퇴된 방위에 있을 때, 암 어셈블리들(636A-636B)은 제2 모터의 동기식 및/또는 종속식 회전과 함께 새로운 포지션으로 회전될 수 있다. 다른 예에서, 제1 암 어셈블리와 제2 암 어셈블리는 비동기식으로 회전 가능할 수 있다. 예를 들면, 제1 암, 따라서 제1 암 어셈블리의 움직임은 제2 암 및 제2 암 어셈블리의 움직임과는 독립적일 수 있다.
[0075] 숄더 축(622)은 수직 방향에서 고정될 수 있다. 로봇(600)의 이 실시예는 Z축 성능을 포함하지 않을 수 있고, 기판 교환들을 달성하기 위해, 리프트 핀들, 이동 플랫폼들, 또는 프로세스 챔버들(103, 106) 및/또는 로드 락 챔버들(109A-B)(도 1)에서의 다른 유사한 이동 가능한 기판 지지 구조물과 함께 사용될 수 있다. 그러나, 로봇(600)의 다른 실시예들은 Z축 성능을 달성하기 위해 다른 모터 및 수직 구동 어셈블리를 포함할 수 있는데, 여기서 그러한 Z축 또는 수직 구동 어셈블리들은 공지되어 있다.
[0076] 제1 암 어셈블리(636A)는 축(624A)에서 제1 암(612A)에 장착되고 회전 가능하게 커플링되는 제1 포어암(614A1)을 포함한다. 축(624A)은 숄더 축(622)으로부터 이격되어 있다. 제1 포어암(614A1)은 제2 축(624A)을 중심으로 제1 암(612A)에 대해 X-Y 평면에서 회전되도록 구성되고 적응된다. 제2 축(624A)을 중심으로 하는 제1 포어암(614A1)의 회전은 숄더 축(622)을 중심으로 하는 제1 암(612A)의 회전에 의존할 수 있다. 제1 포어암(614A)은 제1 암(612A)과 제2 암(612B) 사이에서 수직으로 위치될 수 있다.
[0077] 제2 암 어셈블리(636A)는 축(624B)에서 제2 암(612B)에 장착되고 회전 가능하게 커플링되는 제2 포어암(614B)을 포함한다. 제2 포어암(614B)은 제2 축(624B)을 중심으로 제2 암(612B)에 대해 X-Y 평면에서 회전되도록 구성되고 적응된다. 제3 축(624B)을 중심으로 하는 제2 포어암(614B)의 회전은 숄더 축(622)을 중심으로 하는 제2 암(612B)의 회전에 의존할 수 있다. 제2 포어암(614B)은 제1 암(612A)과 제2 암(612B) 사이에서 수직으로 위치될 수 있다.
[0078] 제1 포어암(614A) 및 제2 포어암(614B)은 그들 개개의 제2 축(624A) 및 제3 축(624B)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향에서 회전되도록 구성되고 적응된다. 회전은 +/- 약 140도일 수 있다. 포어암들(614A-614B) 각각은 제1 암(612A)과 제2 암(612B) 사이의 상이한 수직 위치들에서 위치되고, 제1 암(612A) 및/또는 제2 암(612B)의 회전을 통해 독립적으로 회전될 때 서로 간섭하지 않는다.
[0079] 제1 암 어셈블리(626A)는 제4 축(628A)에서 제1 포어암(614A)에 장착되고 회전 가능하게 커플링되는 제1 손목 부재(615A)를 포함한다. 제4 축(628A)은 제2 축(624A)으로부터 이격된다. 제1 손목 부재(615A)는 제4 축(628A)을 중심으로 제1 포어암(614A)에 대해 X-Y 평면에서 회전되도록 구성되고 적응된다. 제4 축(628A)을 중심으로 하는 제1 손목 부재(615A)의 회전은 제2 축(624A)을 중심으로 하는 제1 포어암(614A)의 회전에 의존할 수 있다. 제1 손목 부재(615A)는 제1 암(612A)과 제2 암(612B) 사이에서 수직으로 위치될 수 있다.
[0080] 제1 손목 부재(615A)는 제1 엔드 이펙터(618A)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 손목 부재(615A) 및 제1 엔드 이펙터(618A)는 서로 일체형일 수 있다, 즉, 동일한 조각의 재료로부터 유래할 수 있다. 제1 엔드 이펙터(618A)는 기판들을 수송 및 운반하도록 구성될 수 있다.
[0081] 제1 손목 부재(615A), 및 따라서 제1 엔드 이펙터(618A)의 회전은 제1 손목 부재 구동 어셈블리에 의해 부여될 수 있다. 제1 손목 부재(614A)는 제1 손목 부재 구동 어셈블리에 의한 제4 축(628A)을 중심으로 하는 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 방향에서의 제1 포어암(614A)에 대한 회전을 위해 구성되고 적응될 수 있다. 회전은 +/- 약 170도일 수 있다. 특히, 제1 포어암(614A)과 제1 암(612A) 사이의 상대적 회전은, 제1 엔드 이펙터(618A)에 커플링되는 제1 손목 부재(615A), 및 지지된 제1 기판(존재하는 경우)으로 하여금, 대략적으로 제1 반경 방향에서 제1 경로를 따라 병진이동(translate)한다. 그러한 병진이동은, 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이 프로세스 챔버들(103, 106) 중 하나 안으로 이루어질 수 있다. 그러나, 제1 손목 부재 구동 어셈블리는 스위핑 경로와 같은 순수한 반경 방향 경로 이외의 제1 경로를 실행하도록 구성되는 캠 방식 풀리(cammed pulley)들을 포함하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0082] 제1 암 어셈블리(626A)는 제4 축(628A)에서 제1 포어암(614A)에 장착되고 회전 가능하게 커플링되는 제2 손목 부재(615B)를 또한 포함한다. 제2 손목 부재(615B)는 제4 축(628A)을 중심으로 제1 포어암(614B)에 대해 X-Y 평면에서 회전되도록 구성되고 적응된다. 제4 축(628A)을 중심으로 하는 제2 손목 부재(615B)의 회전은 제2 축(624A)을 중심으로 하는 제1 포어암(614A)의 회전에 의존할 수 있다. 제2 손목 부재(615B)는 제1 손목 부재(615A) 아래에서 그리고 제1 암(612A)과 제2 암(612B) 사이에서 수직으로 위치될 수 있다.
[0083] 제2 손목 부재(615B)는 제2 엔드 이펙터(618B)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 손목 부재(615B)와 제2 엔드 이펙터(618B)는 서로 일체형일 수 있다, 즉, 동일한 조각의 재료로부터 유래할 수 있다. 제2 엔드 이펙터(618B)는 기판들을 수송 및 운반하도록 구성될 수 있다.
[0084] 제2 손목 부재(615B), 및 따라서 제2 엔드 이펙터(618B)의 회전은 제2 손목 부재 구동 어셈블리에 의해 부여될 수 있다. 제2 손목 부재(614B)는 제2 손목 부재 구동 어셈블리에 의한 제4 축(628A)을 중심으로 하는 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 방향에서의 제1 포어암(614A)에 대한 회전을 위해 구성되고 적응될 수 있다. 회전은 +/- 약 170도일 수 있다. 특히, 제1 포어암(614A)과 제1 암(612A) 사이의 상대적 회전은, 제2 엔드 이펙터(618B)에 커플링되는 제2 손목 부재(615B), 및 지지된 제2 기판(존재하는 경우)으로 하여금, 대략적으로 제2 반경 방향에서 제2 경로를 따라 병진이동하게 한다. 그러한 병진이동은, 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이 프로세스 챔버들(103, 106) 중 하나 안으로 이루어질 수 있다. 그러나, 제2 손목 부재 구동 어셈블리는 스위핑 경로와 같은 순수한 반경 방향 경로 이외의 제2 경로를 실행하도록 구성되는 캠 방식 풀리들을 포함하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0085] 제2 암 어셈블리(636B)는 제5 축(628B)에서 제2 포어암(614B)에 장착되고 회전 가능하게 커플링되는 제3 손목 부재(614C)를 포함한다. 제5 축(628B)은 제3 축(624B)으로부터 이격된다. 제3 손목 부재(615C)는 제5 축(628B)을 중심으로 제2 포어암(614B)에 대해 X-Y 평면에서 회전되도록 구성되고 적응된다. 제5 축(628B)을 중심으로 하는 제3 손목 부재(615C)의 회전은 제3 축(624B)을 중심으로 하는 제2 포어암(614B)의 회전에 의존할 수 있다. 제3 손목 부재(615C)는 제1 암(612A)과 제2 암(612B) 사이에서 수직으로 위치될 수 있다.
[0086] 제3 손목 부재(615C)는 제3 엔드 이펙터(618C)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 손목 부재(615C) 및 제3 엔드 이펙터(618C)는 서로 일체형일 수 있다, 즉, 동일한 조각의 재료로부터 유래할 수 있다. 제3 엔드 이펙터(618C)는 기판들을 수송 및 운반하도록 구성될 수 있다.
[0087] 제3 손목 부재(615C), 따라서 제3 엔드 이펙터(618C) 및 지지된 기판(존재하는 경우)의 병진이동은 제3 손목 부재 구동 어셈블리에 의해 부여될 수 있다. 제3 손목 부재(615C)는 제3 손목 부재 구동 어셈블리에 의한 제5 축(628B)을 중심으로 하는 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 방향에서의 제2 포어암(614B)에 대한 회전을 위해 구성되고 적응된다. 회전은 +/- 약 170도일 수 있다. 특히, 제2 포어암(614B)과 제2 암(612B) 사이의 상대적 회전은 제3 손목 부재(615C) 및 커플링된 제3 엔드 이펙터(618C)뿐만 아니라 지지된 기판(존재하는 경우)으로 하여금 제3 경로를 따라 실질적으로 반경 방향으로 병진이동하게 할 수 있다. 그러한 병진이동은, 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이 프로세스 챔버들(103, 106) 중 하나 안으로 이루어질 수 있다. 다른 예에서, 프로세스 챔버들(103, 106)은, 도 1에서 묘사되는 바와 같은 직사각형이 아니라, 로봇 장치(600) 주위에서 반경 방향에서 구성될 수 있다. 그러나, 제3 손목 부재 구동 어셈블리는 순수한 방사형 이외의 제3 경로를 실행하기 위해 캠 방식의 풀리들을 포함하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0088] 제2 암 어셈블리(636B)는 제5 축(628B)에서 제2 포어암(614B)에 장착되고 회전 가능하게 커플링되는 제4 손목 부재(614D)를 또한 포함한다. 제4 손목 부재(615D)는 제5 축(628B)을 중심으로 제4 포어암(614D)에 대해 X-Y 평면에서 회전되도록 구성되고 적응된다. 제5 축(628B)을 중심으로 하는 제4 손목 부재(615D)의 회전은 제3 축(624B)을 중심으로 하는 제2 포어암(614D)의 회전에 의존할 수 있다. 제4 손목 부재(615D)는 제3 손목 부재(615C) 아래에서 제1 암(612A)과 제2 암(612B) 사이에서 수직으로 위치될 수 있다.
[0089] 제4 손목 부재(615D)는 제4 엔드 이펙터(618D)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제4 손목 부재(615D) 및 제4 엔드 이펙터(618D)는 서로 일체형일 수 있다, 즉, 동일한 조각의 재료로부터 유래할 수 있다. 제4 엔드 이펙터(618D)는 기판들을 수송 및 운반하도록 구성될 수 있다.
[0090] 제4 손목 부재(615D), 따라서 제4 엔드 이펙터(618D) 및 지지 기판(존재하는 경우)의 병진이동은 제4 손목 부재 구동 어셈블리에 의해 부여될 수 있다. 제4 손목 부재(615D)는 제4 손목 부재 구동 어셈블리에 의한 제5 축(628B)을 중심으로 하는 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 방향에서의 제2 포어암(614B)에 대한 회전을 위해 구성되고 적응된다. 회전은 +/- 약 170도일 수 있다. 특히, 제2 포어암(614B)과 제2 암(612B) 사이의 상대적 회전은 제4 손목 부재(615D) 및 커플링된 제4 엔드 이펙터(618D)뿐만 아니라 지지 기판(존재하는 경우)으로 하여금 제4 경로를 따라 실질적으로 반경 방향으로 병진이동하게 할 수 있다. 그러한 병진이동은, 예를 들면, 도 1에서 도시되는 바와 같이 프로세스 챔버들(103, 106) 중 하나 안으로 이루어질 수 있다. 다른 예에서, 프로세스 챔버들(103, 106)은, 도 1에서 묘사되는 바와 같은 직사각형이 아니라, 로봇 장치(600) 주위에서 반경 방향에서 구성될 수 있다. 그러나, 제4 손목 부재 구동 어셈블리는 순수한 방사형 이외의 제4 경로를 실행하기 위해 캠 방식의 풀리들을 포함하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0091] 포어암들(614A, 614B) 및 손목 부재들(615A-615D)은 모두 제1 암(612A)과 제2 암(612B)의 수직 위치들 사이에 수용된다. 더구나, 제1 암(612A), 제1 포어암(614A) 및 제1 및 제2 손목 부재들(615A, 615B) 모두는, 모든 회전 조건들에 대해 간섭이 방지되도록, 제2 암(612B), 제2 포어암(614B) 및 제3 및 제4 손목 부재들(615C-615D)의 위치들 아래에서 배열된다.
[0092] 하나 이상의 실시예들에서, 제1 암(612A) 및 제1 포어암(614A)은 동일하지 않은 길이들을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 암(612A) 상에서 숄더 축(622)과 제2 축(624A) 사이의 길이(L21)는 제1 포어암(614A) 상에서 제2 축(624A)과 제4 축(628A) 사이의 길이(L22)보다 더 클 수 있다. 제2 암(612B) 및 제2 포어암(614B)도 또한 동일하지 않은 길이들을 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 암(612B) 상에서의 숄더 축(622)과 제3 축(624B) 사이의 길이(L23)는 제2 포어암(614B) 상에서의 제3 축(624B)과 제5 축(628B) 사이의 길이(L24)보다 더 클 수 있다.
[0093] 일부 실시예들에서, 제1 암(612A) 및 제2 암(612B)의 길이들(L21 및 L23)은, 각각, 제1 포어암(614A) 및 제2 포어암(614B)의 길이들(L22 및 L24)보다 약 110 %와 200 % 사이에서 더 클 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 제1 암(612A) 및 제2 암(612B)의 길이들(L21 및 L23)은 약 200 mm와 약 380 mm 사이에 있을 수 있다. 제1 포어암(614A) 및 제2 포어암(614B)의 길이들(L22 및 L24)는 약 100 mm와 345 mm 사이에 있을 수 있다. 제2 포어암(614B)은 제1 포어암(614A)의 거울 이미지일 수 있다.
[0094] 묘사된 실시예에서, 제1 포어암(614A)은 제1 손목 부재 구동 어셈블리를 포함할 수 있다. 제1 손목 부재 구동 어셈블리는 제1 손목 부재 구동 부재(wrist member driving member)를 포함하는데, 이것은 캠 표면 및 다수의 벨트들로 이루어지는 제1 손목 부재 트랜스미션 엘리먼트에 의해 연결되는 제1 손목 부재 종동 부재(wrist member driven member)를 포함한다. 제1 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리(oblong pulley)일 수 있다. 제1 손목 부재 구동 부재는, 예컨대 샤프트에 의해 또는 직접 연결에 의해, 제1 암(612A)에 견고하게 커플링될 수 있다. 다른 타입들의 견고한 연결들이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 제1 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리일 수 있고 제1 손목 부재(615A)에 견고하게 연결될 수 있다.
[0095] 제1 포어암(614)은 제2 손목 부재 구동 부재를 포함하는 제2 손목 부재 구동 어셈블리를 더 포함할 수 있다. 제2 손목 부재 구동 부재는 캠 표면 및 다수의 벨트들로 이루어지는 제2 손목 부재 트랜스미션 엘리먼트에 의해 연결되는 제2 손목 부재 종동 부재를 포함할 수 있다. 제2 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리일 수 있다. 제2 손목 부재 구동 부재는, 예컨대 샤프트에 의해 또는 직접 연결에 의해, 제1 암(612A)에 견고하게 커플링될 수 있다. 다른 타입들의 견고한 연결들이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 제2 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리일 수 있고 제2 손목 부재(615B)에 견고하게 연결될 수 있다.
[0096] 묘사된 실시예에서, 제2 포어암(614B)은 제3 손목 부재 구동 어셈블리를 포함할 수 있다. 제3 손목 부재 구동 어셈블리는 제3 손목 부재 구동 부재를 포함하는데, 이것은 캠 표면 및 다수의 벨트들로 이루어지는 제3 손목 부재 트랜스미션 엘리먼트에 의해 연결되는 제3 손목 부재 종동 부재를 포함한다. 제3 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리일 수 있다. 제3 손목 부재 구동 부재는, 예컨대 샤프트에 의해 또는 직접 연결에 의해, 제2 암(612B)에 견고하게 커플링될 수 있다. 다른 타입들의 견고한 연결들이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 제3 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리일 수 있고 제3 손목 부재(615C)에 견고하게 연결될 수 있다.
[0097] 제2 포어암(614B)은 제4 손목 부재 구동 어셈블리를 더 포함할 수 있다. 제4 손목 부재 구동 어셈블리는 제4 손목 부재 구동 부재를 포함하는데, 이것은 캠 표면 및 다수의 벨트들로 이루어지는 제4 손목 부재 트랜스미션 엘리먼트에 의해 연결되는 제4 손목 부재 종동 부재를 포함한다. 제4 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리일 수 있다. 제4 손목 부재 구동 부재는, 예컨대 샤프트에 의해 또는 직접 연결에 의해, 제2 암(612B)에 견고하게 커플링될 수 있다. 다른 타입들의 견고한 연결들이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 제4 손목 부재 구동 부재는 캠 표면을 포함하는 장원형 풀리일 수 있고 제4 손목 부재(615D)에 견고하게 연결될 수 있다.
[0098] 이제 도 7a를 참조하면, N 개의 기판 지지체들(여기서 N은 2보다 더 큼)을 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버로 그리고 그 적어도 하나의 프로세스 챔버로부터 기판들을 운반하는 방법(800)이 설명된다. 방법(800)은, 예를 들면, 상기의 실시예들에서 설명되는 로봇 장치들 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수 있다. 실시예들에서, 로봇 장치는 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들을 포함한다. 각각의 엔드 이펙터는 대응하는 포어암의 원위 단부에 부착될 수 있거나 또는 두 개의 엔드 이펙터들이 단일의 포어암의 다리들의 원위 단부에 부착될 수 있다. 실시예들에서, N = 3인 경우, 로봇 장치는 네 개의 포어암들 또는 네 개의 암들을 가질 수 있는데, 각각은 자신에게 부착되는 하나의 엔드 이펙터를 갖는다. 방법(800)은 N + 1 개의 엔드 이펙터들을 포함하는 로봇 장치에 의해 수행될 수 있는데, 여기서 그들 엔드 이펙터들 중 N 개는 프로세싱 챔버 안으로 배치될 기판들(예를 들면, 프로세싱되지 않은 기판들)을 유지한다.
[0099] 방법(800)은, 블록(802)에서, 제1 엔드 이펙터(비어 있는 엔드 이펙터)에 의해, 제1 엔드 이펙터 상의 제1 기판을 (예를 들면, 제1 프로세스 챔버의) 제1 기판 지지체로부터 회수하는 단계를 포함하는데, 여기서 제1 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착된다. 방법(800)은, 블록(804)에서, 제2 엔드 이펙터에 의해, 제1 기판 지지체 상으로 제2 기판을 배치하는 단계를 포함하는데, 여기서 제2 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착된다.
[0100] 방법(800)은, 블록(806)에서, 제2 엔드 이펙터에 의해, 제2 엔드 이펙터 상의 제3 기판을 (예를 들면, 제1 프로세스 챔버의 또는 제2 프로세스 챔버의) 제2 기판 지지체로부터 회수하는 단계를 포함한다. 방법(800)은, 블록(808)에서, 제3 엔드 이펙터에 의해, 제2 기판 지지체 상으로 제4 기판을 배치하는 단계를 포함하는데, 여기서 제3 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착된다.
[0101] 방법(800)은, 블록(810)에서, 제3 엔드 이펙터에 의해, 제3 엔드 이펙터 상의 제5 기판을 (예를 들면, 제1 프로세스 챔버, 제2 프로세스 챔버, 또는 제3 프로세스 챔버의) 제3 기판 지지체로부터 회수하는 단계를 포함한다. 방법(800)은, 블록(812)에서, 제4 엔드 이펙터에 의해, 제3 기판 지지체 상으로 제6 기판을 배치하는 단계를 포함하는데, 여기서 제4 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착된다.
[0102] 회수 및 배치의 결과로서, 제2, 제4 및 제6 기판들은 프로세스 챔버 내에 배치되고, 제1, 제2 및 제3 엔드 이펙터들 각각은 세 개의 프로세싱된 기판들 중 하나를 유지하고, 제4 엔드 이펙터는 비어 있다. 프로세싱된 기판들이 프로세스 챔버로부터 제거되고 엔드 이펙터들 상에서 유지된 이후, 그들은 로드 락 또는 다른 프로세스 챔버로 배치될 수 있다. N이 3보다 더 큰 경우, 교대로 프로세스 챔버(들)로부터 다음 번 프로세싱된 웨이퍼를 회수하고 다음 번 프로세싱되지 않은 웨이퍼를 프로세스 챔버(들) 안으로 배치하기 위해, 추가적인 놓기(put) 및 집어들기(pick) 동작들이 수행될 것이다. 이 사이클은, 모두 N 개의 프로세싱된 기판들 하나 이상의 프로세스 챔버들로부터 제거되고 N 개의 프로세싱되지 않은 기판들이 하나 이상의 프로세스 챔버들 안으로 배치될 때까지 반복된다. 따라서, N = 4인 경우, 네 번의 집어들기 동작들 및 네 번 놓기 동작들이 수행된다. N = 5인 경우, 다섯 번의 집어들기 동작들 및 다섯 번의 놓기 동작들이 수행된다.
[0103] 하나의 실시예에서, 로봇 장치는 프로세싱되지 않은 기판들을 순차적으로 회수하고 적어도 N 개의 기판 지지체들을 포함하는 로드 락에서 프로세싱된 기판들을 배치한다. 실시예들에서, 제1, 제2 및 제3 엔드 이펙터들은 로딩을 위해서만 지정되는 로드 락에서 프로세싱된 기판들을 동시에 배치할 수 있고 언로딩을 위해서만 지정되는 로드 락에 대해서는 프로세싱되지 않은 기판들을 회수할 수 있다.
[0104] 이제 도 7b를 참조하면, 예를 들면, 도 1b에서와 같이, N 개의 기판 지지체들(여기서 N = 4)을 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버로 그리고 그 적어도 하나의 프로세스 챔버로부터 기판들을 운반하는 방법(801)이 설명된다. 방법(801)은, 예를 들면, 상기의 실시예들에서 설명되는 로봇 장치들 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수 있다. 실시예들에서, 로봇 장치는 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 포함한다. 각각의 엔드 이펙터는 로봇 장치의 대응하는 암, 포어암 또는 손목 연동 장치의 원위 단부에 부착될 수 있다. 실시예들에서, 로봇 장치는 세 개의 포어암들 또는 세 개의 암들을 가지는데, 각각은 3중 트윈 구성으로 자신에게 부착되는 두 개의 블레이드들을 갖는다(N + 2).
[0105] 방법(801)은, 블록(803)에서, 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터에 의해, 제1 기판 지지체 및 제2 기판 지지체로부터(예를 들면, 동시에 또는 병렬로), 제1 엔드 이펙터 상의 제1 기판 및 제2 엔드 이펙터 상의 제2 기판을 각각 회수하는 단계를 포함하는데, 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착된다. 방법(801)은, 블록(805)에서, 제3 엔드 이펙터 및 제4 엔드 이펙터에 의해, 제3 기판 및 제4 기판을 (각각) 제1 기판 지지체 및 제2 기판 지지체 상으로(예를 들면, 동시에 또는 병렬로) 배치하는 단계를 포함하는데, 제3 엔드 이펙터 및 제4 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착된다.
[0106] 방법(801)은, 블록(807)에서, (각각) 제3 엔드 이펙터 및 제4 엔드 이펙터에 의해, 제3 엔드 이펙터 상의 제5 기판 및 제4 엔드 이펙터 상의 제6 기판을 프로세스 챔버 내의 제3 기판 지지체 및 제4 기판 지지체로부터 회수하는 단계를 포함한다. 방법(801)은, 블록(809)에서, 제5 엔드 이펙터 및 제6 엔드 이펙터에 의해, 제3 기판 지지체 상으로 제7 기판을 그리고 제4 기판 지지체 상으로 제8 기판을 배치하는 단계를 포함하는데, 여기서 제5 엔드 이펙터 및 제6 엔드 이펙터는 로봇 장치에 부착된다.
[0107] 회수 및 배치의 결과로서, 제3, 제4, 제7 및 제8 기판들은 프로세스 챔버 내에 배치되고, 제1, 제2, 제3 및 제4 엔드 이펙터들 각각은 네 개의 프로세싱된 기판들 중 하나를 유지하고, 제5 및 제6 엔드 이펙터들은 비어 있다. 프로세싱된 기판들이 프로세스 챔버로부터 제거되고 엔드 이펙터들 상에서 유지된 이후, 그들은 로드 락 또는 다른 프로세스 챔버로 배치될 수 있다. 하나의 실시예에서, 제1 및 제2 엔드 이펙터들은 프로세싱된 기판들을 로드 락에 동시에 또는 병렬로 배치하고 로드 락으로부터 프로세싱되지 않은 기판들을 회수할 수 있고, 제5 및 제6 엔드 이펙터들은 프로세싱된 기판들을 로드 락에 동시에 또는 병렬로 배치하고 로드 락으로부터 프로세싱되지 않은 기판들을 회수할 수 있다. 방법(801)은, 한 단위로서 핸들링될 N 개의 기판 지지체들을 포함하는, 그리고 (예를 들면, 3중 트윈 로봇 장치로부터의) N + 2 개의 엔드 이펙터들을 갖는 로봇 암을 갖는 제조 시스템에 대해 논의되는데, 여기서 N = 4이다. 그러나, 실시예들에서, 방법(801)은 또한 N = 6을 핸들링하도록 또한 수행될 수 있는데, 여기서는 (예를 들면, 4중 트윈 로봇 장치로부터의) N + 2 개의 엔드 이펙터들이 있다. 그러한 실시예에서, 제9 및 제10 프로세싱된 기판을 픽업하고, 그 다음, 제11 및 제12 프로세싱되지 않은 기판을 배치하기 위해, 블록(809) 이후, 추가적인 동작들이 수행될 것이다.
[0108] 이제 도 8을 참조하면, 시스템 내의 프로세스 챔버들로 그리고 그들로부터 기판들을 운반하는 방법(900)이 설명된다. 각각의 프로세스 챔버(103)는 도 1a에서 도시되는 바와 같이 단지 하나의 기판 지지체를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 시스템(100)에서의 기판들의 총 개수(N)는 3, 4, 5, 6 등일 수 있다. 로봇 장치(102)는 N + 1 개의 엔드 이펙터들 또는 4 개, 5 개, 6 개, 7 개 등의 엔드 이펙터들을 구비할 수 있다. 방법(900)의 로봇 장치는, 예를 들면, 상기의 실시예들에서 설명되는 로봇 장치들 중 임의의 것일 수 있다.
[0109] 방법(900)은, 블록(902)에서, 제1 엔드 이펙터(즉, 비어 있음)에 의해, 제1 엔드 이펙터 상의 제1 기판(즉, 프로세싱된 기판)을 제1 프로세스 챔버(103) 내의 제1 기판 지지체로부터 회수하는 단계를 포함한다. 실시예들에서, 제1 엔드 이펙터 및 제1 기판은 제1 프로세스 챔버 밖으로 이동할 수 있고, 제2 기판(예를 들면, 프로세싱되지 않은 기판)을 수송하는 제2 엔드 이펙터는 프로세스 챔버 안으로 이동할 수 있다. 블록(904)에서, 방법(900)은, 제2 엔드 이펙터에 의해, 제1 기판 지지체 상으로 제2 기판을 배치하는 단계를 포함한다.
[0110] 블록(906)에서, 방법(900)은, 제2 엔드 이펙터에 의해, 제2 엔드 이펙터 상의 제3 기판을 제2 프로세스 챔버 내의 제2 기판 지지체로부터 회수하는 단계를 포함한다. 제1 기판 지지체 상에 제2 기판을 배치한 이후, 로봇은 제3 기판을 회수하기 위해 제2 엔드 이펙터를 제2 프로세스 챔버로 이동시킨다. 그 다음, 제2 엔드 이펙터는 제2 프로세스 챔버 밖으로 이동할 수 있고 제3 엔드 이펙터는 제2 프로세스 챔버 안으로 이동할 수 있다. 블록(908)에서, 방법(900)은, 제3 엔드 이펙터에 의해, 제2 기판 지지체 상으로 제4 기판을 배치하는 단계를 포함한다.
[0111] 블록(910)에서, 방법(900)은, 제3 엔드 이펙터에 의해, 제3 엔드 이펙터 상의 제5 기판을 제3 프로세스 챔버 내의 제3 기판 지지체로부터 회수하는 단계를 포함한다. 제3 엔드 이펙터는 제5 기판을 회수하기 위해 제2 프로세스 챔버 밖으로 그리고 제3 프로세스 챔버 안으로 이동할 수 있다. 블록(912)에서, 방법(900)은, 제4 엔드 이펙터에 의해, 제6 기판을 제3 기판 지지체 상으로 배치하는 단계를 포함한다. 회수 및 배치의 결과로서, 제1, 제3 및 제5 (프로세싱되지 않은) 기판들 각각은 세 개의 프로세스 챔버들 내에 배치되고, 제1, 제2 및 제3 엔드 이펙터들 각각은 세 개의 프로세싱된 기판들 중 하나를 유지하고, 제4 엔드 이펙터는 비어 있다. 프로세싱된 기판들이 프로세스 챔버로부터 제거되고 엔드 이펙터들 상에서 유지된 이후, 그들은, 본원에서 설명되는 바와 같은 다양한 실시예들에 따라, 로드 락 또는 다른 프로세스 챔버로 배치될 수 있다.
[0112] 본원에서 개시되는 시스템들, 로봇 장치들 및 방법들은 기술 분야에서 공지되어 있는 전자 디바이스 제조 시스템들, 로봇들 및 방법들에 비해 스루풋 및 효율성을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 쿼드 프로세스 챔버로부터 네 개의 프로세싱된 웨이퍼들의 세트를 언로딩하기 위해 그리고 네 개의 프로세싱되지 않은 웨이퍼들로 쿼드 프로세스 챔버를 로딩하기 위해 공지된 로봇 장치에 의해 실행되는 공지된 놓기 및 획득하기 시퀀스(put and get sequence)는 다음과 같다:
제1 및 제2 엔드 이펙터들에 의한 로드 락으로부터의 이중 GET(2 개의 기판들 픽업됨)(6.8 초)
챔버로 회전함(5 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들에 의한 프로세스 챔버로부터의 이중 GET(7.2 초)
제1 및 제2 엔드 이펙터들에 의한 프로세스 챔버에 대한 이중 PUT(두 개의 기판들이 두 개의 기판 홀더들 상에 배치됨)(7.2 초)
챔버 스핀들이 180도 회전함(0 초)
로드 락으로 회전함(5 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들에 의한 로드 락에 대한 이중 PUT(6.8 초)
제1 및 제2 엔드 이펙터들에 의한 로드 락으로부터의 이중 GET(6.8 초)
챔버로의 회전(5.0 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들에 의한 프로세스 챔버로부터의 이중 GET(7.2 초)
제1 및 제2 엔드 이펙터들에 의한 프로세스 챔버에 대한 이중 PUT(7.2 초)
로드 락으로 회전함(5 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들에 의한 로드 락에 대한 이중 PUT(6.8 초)
총 시간: 76 초 => 시간당 189.47 개의 기판들
[0113] 대조적으로, 쿼드 프로세스 챔버로부터 네 개의 프로세싱된 웨이퍼들의 세트를 언로딩하기 위해 그리고 네 개의 프로세싱되지 않은 웨이퍼들로 쿼드 프로세스 챔버를 로딩하기 위해 도 1b 및 도 4에서 도시되는 바와 같은 3중 트윈 요 로봇 장치(triple twin yaw robot apparatus)에 의해 실행되는 적절한 놓기 및 획득하기 시퀀스는 다음과 같다:
제1 및 제2 엔드 이펙터들에 의한 로드 락으로부터의 이중 GET(2 개의 기판들 픽업됨)(6.8 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들에 의한 로드 락으로부터의 이중 GET(2 개의 기판들이 픽업됨)(6.8 초)
챔버로 회전함(5 초)
제5 및 제6 엔드 이펙터들을 사용한 프로세스 챔버로부터의 이중 GET(7.2 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들을 사용한 프로세스 챔버에 대한 이중 PUT(7.2 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들을 사용한 프로세스 챔버로부터의 이중 GET(7.2 초)
제1 및 제2 엔드 이펙터들을 사용한 프로세스 챔버에 대한 이중 PUT(7.2 초)
로드 락으로 회전함(5 초)
제5 및 제6 엔드 이펙터들을 사용한 프로세스 챔버에 대한 이중 PUT(6.8 초)
제3 및 제4 엔드 이펙터들을 사용한 프로세스 챔버에 대한 이중 PUT(6.8 초)
총 시간: 56초 => 시간당 257.14 개의 기판들.
[0114] 이 예에서 도시되는 바와 같이, 본원의 실시예들에 따른 적어도 N + 1 개 또는 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 갖는 로봇 장치를 제공하는 것은 로드 락으로의 복귀를 필요로 하는 시퀀스 단계들을 제거할 수 있다. 로봇 장치가 프로세싱된 기판들을 프로세싱되지 않은 기판들과 단일의 사이클에서 완전히 스왑하는 것을 가능하게 하는 것은 전자 디바이스 프로세싱 시스템들의 효율성 및 기판 스루풋을 크게 개선할 수 있다. 실시예들에서, 네(4) 개의 기판들 모두에 대해 로드 락에서 동시적 가져오기들/놓기들이 완료되는 경우 추가적인 생산성 개선들이 가능하다.
[0115] 전술한 설명은 특정한 예시적 실시예들만을 개시한다. 예를 들면, 특정한 예시적 실시예들은 두 개의 적층된 엔드 이펙터들을 설명한다. 본 개시내용의 범위 내에 속하는 상기 개시된 시스템들, 장치, 및 방법들의 수정들은 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 명백할 것이다. 예를 들면, 두 개의 적층된 엔드 이펙터들과 관련하여 논의되는 실시예들은 세 개, 네 개 또는 그 이상의 적층된 엔드 이펙터들에도 또한 적용된다. 추가적으로, 실시예들은 본원에서 예시되고 설명되는 로봇들, 프로세스 챔버 아키텍쳐들 또는 이송 챔버 아키텍쳐들로 제한되지는 않는다. 따라서, 본 개시내용이 특정한 예시적인 실시예들과 관련하여 개시되었지만, 다른 실시예들은, 다음의 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 본 개시내용의 범위 내에 속할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 시스템으로서,
    일괄적으로 또는 개별적으로 N 개의 기판 지지체들을 포함하는 하나 이상의 프로세스 챔버들 ― N은 2보다 더 큰 또는 동일한 정수임 ―;
    적어도 하나의 로드 락(load lock); 및
    상기 적어도 하나의 로드 락과 상기 적어도 하나의 프로세스 챔버 사이에서 기판들을 운반하도록 구성되는 로봇 장치 ― 상기 로봇 장치는 상기 기판들을 운반하도록 구성되는 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터(end effector)들을 포함함 ― 를 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 장치는,
    제1 숄더 축(shoulder axis)을 중심으로 회전 가능한 제1 암;
    상기 숄더 축으로부터 오프셋되는 포지션에서 제1 포어암 축(forearm axis)을 중심으로 상기 제1 암에 대해 회전 가능한 제1 포어암;
    상기 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제1 포어암의 원위 단부에 부착되는 제1 엔드 이펙터;
    상기 제1 포어암 축을 중심으로 상기 제1 암에 대해 회전 가능한 제2 포어암;
    상기 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제2 포어암의 원위 단부에 부착되는 제2 엔드 이펙터;
    상기 제1 포어암 축을 중심으로 상기 제1 암에 대해 회전 가능한 제3 포어암; 및
    상기 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제3 포어암의 원위 단부에 부착되는 제3 엔드 이펙터를 더 포함하는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로봇 장치는,
    상기 제1 포어암 축을 중심으로 상기 제1 암에 대해 회전 가능한 제4 포어암;
    상기 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제4 포어암의 원위 단부에 부착되는 제4 엔드 이펙터; 및
    선택적으로, 상기 제1 포어암 축을 중심으로 상기 제1 암에 대해 회전 가능한 제5 포어암 및 상기 적어도 N + 1 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제5 포어암의 원위 단부에 부착되는 제5 엔드 이펙터를 더 포함하는, 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 포어암 각각은 상기 제1 포어암 축을 중심으로 독립적으로 회전 가능한, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 프로세스 챔버들을 포함하고, 각각의 프로세스 챔버는 N 개 미만의 기판 지지체들을 포함하고, 상기 복수의 프로세스 챔버들의 상기 N 개 미만의 기판 지지체들은 조합하여 N과 동일한, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    네(4) 개의 프로세스 챔버들을 포함하고, 각각의 프로세스 챔버는 하나의 기판 지지체를 포함하고, N = 4인, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    여섯(6) 개의 프로세스 챔버들을 포함하고, 각각의 프로세스 챔버는 하나의 기판 지지체 또는 하나(1)를 포함하고, N = 6인, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세스 챔버들 각각은 N 개의 기판 지지체들을 포함하는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세스 챔버들, 이송 챔버, 또는 상기 이송 챔버에 연결되는 추가적인 챔버 내의 하나 이상의 비아(via)들을 더 포함하는, 시스템.
  10. 시스템으로서,
    복수의 기판 지지체들을 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버 ― 상기 적어도 하나의 프로세스 챔버 내의 기판 지지체들의 총 개수는 N이고, N은 2보다 더 큰 또는 동일한 짝수 정수임 ―;
    적어도 하나의 로드 락; 및
    상기 적어도 하나의 로드 락과 상기 적어도 하나의 프로세스 챔버 사이에서 기판들을 운반하도록 구성되는 로봇 장치 ― 상기 로봇 장치는 상기 기판들을 운반하도록 구성되는 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 포함함 ― 를 포함하는, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 로봇 장치는,
    숄더 축을 중심으로 회전 가능한 암;
    상기 숄더 축으로부터 오프셋되는 포지션에서 포어암 축을 중심으로 상기 암에 대해 회전 가능한 포어암;
    상기 포어암 축으로부터 오프셋되는 포지션에서 손목 축을 중심으로 상기 포어암에 대해 회전 가능한 제1 손목 부재 ― 상기 제1 손목 부재는, 상기 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제1 손목 부재의 원위 단부들에 부착되는 제1 엔드 이펙터 및 제2 엔드 이펙터를 포함하고, 상기 제1 엔드 이펙터 및 상기 제2 엔드 이펙터는 제1 고정된 포지션만큼 횡방향으로 이격됨 ―; 및
    상기 제1 손목 부재 아래에서 수직으로 포지셔닝되며 상기 손목 축을 중심으로 상기 포어암에 대해 회전 가능한 제2 손목 부재 ― 상기 제2 손목 부재는, 상기 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제2 손목 부재의 원위 단부들에 부착되는 제3 엔드 이펙터 및 제4 엔드 이펙터를 포함하고, 상기 제3 엔드 이펙터 및 상기 제4 엔드 이펙터는 제2 고정된 포지션에서 횡방향으로 이격됨 ― 를 포함하고,
    선택적으로, 상기 제1 내지 제4 엔드 이펙터들 각각은 공칭 중심을 갖는 기판 지지체 위치를 포함하고, 상기 로봇 장치의 중립 휴지 포지션(neutral resting position)에서, 상기 제1 및 제3 엔드 이펙터들의 상기 공칭 중심은 제1 수직 축을 따라 정렬되고, 상기 제2 및 제4 엔드 이펙터들의 상기 공칭 중심은 제2 수직 축을 따라 정렬되는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 로봇 장치는,
    상기 제2 손목 부재 아래에서 수직으로 포지셔닝되며 상기 손목 축을 중심으로 상기 포어암에 대해 회전 가능한 제3 손목 부재 ― 상기 제3 손목 부재는, 상기 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제3 손목 부재의 원위 단부들에 부착되는 제5 엔드 이펙터 및 제6 엔드 이펙터를 포함하고, 상기 제5 엔드 이펙터 및 상기 제6 엔드 이펙터는 제3 고정된 포지션에서 횡방향으로 이격됨 ―, 및
    선택적으로, 상기 제3 손목 부재 아래에서 수직으로 포지셔닝되며 상기 손목 축을 중심으로 상기 포어암에 대해 회전 가능한 제4 손목 부재 ― 상기 제4 손목 부재는, 상기 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들 중, 상기 제4 손목 부재의 원위 단부들에 부착되는 제7 엔드 이펙터 및 제8 엔드 이펙터를 포함하고, 상기 제7 엔드 이펙터 및 상기 제8 엔드 이펙터는 제4 고정된 포지션에서 횡방향으로 이격됨 ― 를 더 포함하는, 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 손목 부재, 상기 제2 손목 부재, 상기 제3 손목 부재 및 상기 제4 손목 부재는 상기 손목 축을 중심으로 독립적으로 회전 가능한, 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 내지 제8 엔드 이펙터들 각각은 공칭 중심을 갖는 기판 지지체 위치를 포함하고, 상기 로봇 장치의 중립 휴지 포지션에서, 상기 제1, 제3, 제5 및 제7 엔드 이펙터들의 상기 공칭 중심은 제1 수직 축을 따라 정렬되고, 상기 제2, 제4, 제6 및 제8 엔드 이펙터들의 상기 공칭 중심은 제2 수직 축을 따라 정렬되는, 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    네(4) 개의 기판 지지체들을 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버를 포함하고, N = 4인, 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    여섯(6) 개의 기판 지지체들을 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버를 포함하고, N = 6인, 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세스 챔버들 각각은 N 개의 기판 지지체들을 포함하는, 시스템.
  18. 시스템으로서,
    적어도 하나의 기판 지지체를 포함하는 적어도 하나의 프로세스 챔버;
    적어도 하나의 기판 지지체를 포함하는 적어도 하나의 비아 ― 상기 적어도 하나의 프로세스 챔버 및 상기 적어도 하나의 비아 내의 기판 지지체들의 총 개수는 일괄적으로 N이고, N은 2보다 더 큰 또는 동일한 정수임 ―;
    적어도 하나의 로드 락; 및
    상기 적어도 하나의 로드 락, 상기 적어도 하나의 프로세스 챔버 및 상기 적어도 하나의 비아 사이에서 기판들을 운반하도록 구성되는 로봇 장치 ― 상기 로봇 장치는 상기 기판들을 운반하도록 구성되는 적어도 N + 1 개 또는 적어도 N + 2 개의 엔드 이펙터들을 포함함 ― 를 포함하는, 시스템.
  19. 로봇 장치에 의해 기판들을 운반하는 방법으로서,
    제1 엔드 이펙터에 의해, 상기 제1 엔드 이펙터 상의 제1 기판을 제1 기판 지지체로부터 회수(retrieve)하는 단계 ― 상기 제1 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ―;
    제2 엔드 이펙터에 의해, 상기 제1 기판 지지체 상으로 제2 기판을 배치하는 단계 ― 상기 제2 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ―;
    상기 제2 엔드 이펙터에 의해, 상기 제2 엔드 이펙터 상의 제3 기판을 제2 기판 지지체로부터 회수하는 단계;
    제3 엔드 이펙터에 의해, 상기 제2 기판 지지체 상으로 제4 기판을 배치하는 단계 ― 상기 제3 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ―;
    상기 제3 엔드 이펙터에 의해, 상기 제3 엔드 이펙터 상의 제5 기판을 제3 기판 지지체로부터 회수하는 단계; 및
    제4 엔드 이펙터에 의해, 상기 제3 기판 지지체 상으로 제6 기판을 배치하는 단계 ― 상기 제4 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ― 를 포함하는, 로봇 장치에 의해 기판들을 운반하는 방법.
  20. 로봇 장치에 의해 기판들을 운반하는 방법으로서,
    제1 엔드 이펙터에 의해, 상기 제1 엔드 이펙터 상의 제1 기판을 제1 프로세스 챔버 내의 제1 기판 지지체로부터 회수하는 단계 ― 상기 제1 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ―;
    제2 엔드 이펙터에 의해, 상기 제1 기판 지지체 상으로 제2 기판을 배치하는 단계 ― 상기 제2 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ―;
    상기 제2 엔드 이펙터에 의해, 상기 제2 엔드 이펙터 상의 제3 기판을 제2 프로세스 챔버 내의 제2 기판 지지체로부터 회수하는 단계;
    제3 엔드 이펙터에 의해, 상기 제2 기판 지지체 상으로 제4 기판을 배치하는 단계 ― 상기 제3 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ―;
    상기 제3 엔드 이펙터에 의해, 상기 제3 엔드 이펙터 상의 제5 기판을 제3 프로세스 챔버 내의 제3 기판 지지체로부터 회수하는 단계; 및
    제4 엔드 이펙터에 의해, 상기 제3 기판 지지체 상으로 제6 기판을 배치하는 단계 ― 상기 제4 엔드 이펙터는 상기 로봇 장치에 부착됨 ― 를 포함하는, 로봇 장치에 의해 기판들을 운반하는 방법.
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