KR20240005187A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20240005187A
KR20240005187A KR1020237044547A KR20237044547A KR20240005187A KR 20240005187 A KR20240005187 A KR 20240005187A KR 1020237044547 A KR1020237044547 A KR 1020237044547A KR 20237044547 A KR20237044547 A KR 20237044547A KR 20240005187 A KR20240005187 A KR 20240005187A
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arms
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율리시스 길크라이스트
로버트 티. 카베니
자야라만 크리쉬나스아미
미첼 드류
자이로 티. 마우라
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브룩스 오토메이션 인코퍼레이티드
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Abstract

기판 처리 장치는 프레임, 제 1 SCARA 아암, 제 2 SCARA 아암 및 구동 섹션을 구비하고, 제 1 SCARA 아암은 프레임에 연결되고 단부 작동체를 구비하고 제 1 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 구성되고, 제 1 SCARA 아암은 프레임에 연결되고 단부 작동체를 구비하고 제 2 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축하도록 구성되고, SCARA 아암들은 공통의 어깨부 회전축을 가지고, 구동 섹션은 SCARA 아암들에 결합되고 각각의 SCARA 아암을 개별적인 반경 방향 축을 따라서 독립적으로 신장시키고 각각의 SCARA 아암을 공통의 어깨부 회전축 둘레에서 회전시키도록 구성되고, 제 1 반경 방향 축은 제 2 반경 방향 축에 대하여 각도를 형성하고 개별적인 아암의 단부 작동체는 개별적인 반경 방향 축과 정렬되고, 각각의 단부 작동체는 적어도 하나의 기판을 유지하도록 구성되고, 단부 작동체들은 공통의 전달 평면상에 위치된다.

Description

기판 처리 장치{Substrate processing apparatus}
본 출원은 2011 년 3 월 11 일자 미국 특허 가출원 61/451,912 의 출원에 관한 것이며, 2011 년 11 월 10 일에 출원된 미국 특허 출원 13/293,717 의 "2 중 아암 로봇(dual arm robot)"에 관한 것으로서, 상기 개시된 문헌은 본원에 참고되도록 포함된다.
개시된 실시예의 양상들은 전체적으로 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 운반 장치에 관한 것이다.
전체적으로 기판 처리 시스템들에서 다수의 아암들을 가진 전달 로봇들의 아암 회전은 서로 연계되어 있어서 하나의 아암이 회전하면 다른 아암(들)도 회전한다. 전달 로봇들의 단부 작동체들은 전체적으로 상이한 평면들에 위치되어 기판들을 유지 위치로 그리고 유지 위치로부터 신속하게 교환하는 것은 (예를 들어, 하나의 기판이 유지 스테이션으로부터 제거되면 다른 기판이 실질적으로 동시에 유지 스테이션에 배치되도록 하나의 단부 작동체가 다른 단부 작동체의 위로/아래로 반경 방향에서 통과한다) 일반적으로 전달 로봇 또는 유지 스테이션의 Z 축 성능을 이용하여 발생된다.
기판 전달 로봇들의 아암들이 회전하는 것을 결합 해제시킴으로써 각각의 아암이 독립적인 작동을 할 수 있게 하면 유리할 것이다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 개선한 기판 처리 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항에 기재된 기판 처리 장치에 의해 해결될 수 있다.
개시된 실시예들의 상기의 특징들 및 다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명에서 설명될 것이다.
도 1 은 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 처리 장치의 사시도를 도시한다.
도 2 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치이다.
도 2a 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치를 도시한다.
도 2b 내지 도 2j 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치를 도시한다.
도 2k 및 도 2l 은 개시된 실시예의 양상들에 따른 단부 작동체 회전을 도시하는 그래프들을 나타낸다.
도 2m 내지 도 2o 는 개시된 실시예의 양상에 따른 단부 작동체 회전을 나타낸다.
도 2p 및 도 2q 는 개시된 실시예의 양상에 따른 단부 작동체들을 도시한다.
도 3, 도 3a 및 도 3b 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 운반 장치의 아암들 및 구동 섹션을 개략적으로 도시한다.
도 3c 내지 도 3h 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치의 구동 섹션을 도시한다.
도 4a 내지 도 4g 는 개시된 실시예의 양상에 따른 도 2 의 기판 운반 장치의 예시적인 작동을 도시한다.
도 4h 는 개시된 실시예의 양상에 따른 운반 챔버의 측면도를 도시한다.
도 4i 내지 도 4o 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 운반 장치의 예시적인 작동을 도시한다.
도 5a 및 도 5b 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치를 도시한다.
도 5c, 도 5d 및 도 5e 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치를 도시한다.
도 5f 및 도 5g 는 도 5c 내지 도 5e 의 운반 장치의 예시적인 작동을 도시한다.
도 6 은 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치의 구동 섹션을 도시한다.
도 7 은 개시된 실시예의 양상에 따라서 예시적인 전달 아암을 처리 모듈로 신장하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 8 내지 도 10 은 개시된 실시예의 양상에 따른 전달 챔버들을 개략적으로 도시한다.
도 11 은 개시된 실시예의 양상에 따른 센서 시스템을 도시한다.
도 12 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치를 도시한다.
도 13 은 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 처리 시스템의 개략적인 도면이다.
도 14 는 개시된 실시예의 양상에 따른 도 13 의 기판 운반 장치의 개략적인 도면이다.
도 14a 및 도 14b 는 개시된 실시예의 양상에 따른 도 13 의 기판 운반 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 14c 및 도 14d 는 개시된 실시예의 양상들에 따른 기판 운반 장치 구동 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 15a 및 도 15b 는 개시된 실시예의 양상에 따른 도 13 의 기판 운반 장치의 아암 신장 및 수축 경로들을 도시한 것이다.
도 16a 내지 도 16g 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치의 부분들에 대한 개략적인 도면이다.
도 17a 내지 도 17c 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치의 부분들에 대한 개략적인 도면이다.
도 18 은 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 처리 시스템의 개략적인 도면이다.
도 19a 내지 도 19e 는 개시된 실시예의 양상에 따른 기판 운반 장치의 개략적인 도면이다.
도 1 은 개시된 실시예들의 특징들을 포함하는 기판 처리 장치(100)의 사시도를 도시하며, 기판(215)이 도시되어 있다. 비록 개시된 실시예가 도면을 참조하여 설명될지라도, 개시된 실시예는 많은 대안의 형태를 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 추가적으로, 임의의 적절한 크기, 구성 요소들의 형상 또는 유형 또는 재료들이 이용될 수 있다.
개시된 실시예의 특징들을 여기에서 설명하기 위하여, 기판(215)은 예를 들어 반도체 웨이퍼로서, 예를 들어 200 mm, 300 mm, 450 mm 또는 임의의 다른 소망의 직경을 가진 기판일 수 있거나, 또는 기판 처리 장치(100)에 의한 처리에 적절한 임의의 다른 유형의 기판이거나, 또는 블랭크 기판(blank substrate)이거나, 또는 특정의 치수 또는 특정의 질량과 같이, 기판에 유사한 특성을 가진 제품일 수 있다. 기판 처리 장치(100)는 전형적인 기판 처리 툴(substrate processing tool)이며, 일반적인 배치 처리 툴 구성(batch processing tool configuration)을 가지는 것으로서 도시되어 있다. 대안의 실시예들에서, 기판 장치는 분류기(sorter), 비축기(stocker), 도량형 툴(metrolog tool)과 같은 임의의 소망하는 유형일 수 있다. 이러한 실시예에서, 장치(100)는 일반적으로 대기 섹션(105) 및, 인접한 대기적으로 격리 가능하거나 또는 밀봉된(예를 들어 외부 대기으로부터 밀봉됨) 섹션(110)(예를 들어, 대기적으로 밀봉된 섹션)을 가질 수 있는데, 대기 섹션은 예를 들어 소형 환경(mini-environment)을 형성하고, 시일 섹션은 예를 들어 진공 챔버로서 기능하도록 설치될 수 있다. 대안의 실시예들에서, 대기적으로 밀봉된 섹션(110)은 불활성 기체(예를 들어, N2) 또는 임의의 다른 격리된 대기를 유지할 수 있다.
개시된 실시예의 일 특징에서, 대기 섹션(105)은 통상적으로 하나 이상의 기판 유지 카세트(115) 및, 대기 로봇(atmospheric robot, 120)을 가진다. 대기 로봇(120)은 임의의 적절한 로봇일 수 있다. 오직 예시적인 목적으로서, 대기 로봇은 실질적으로 아래에 설명된 전달 로봇(transfer robot, 130, 530)과 유사할 수 있다. 대기 로봇(120)은 대기 섹션(105) 안의 임의 위치로 기판들을 운반하도록 적합화될 수 있다. 예를 들어, 대기 로봇(120)은 기판 유지 카세트(115), 로드 락(laod lock, 135) 및 로드 락(lock, 140) 사이에서 기판들을 운반할 수 있다. 대기 로봇(120)은 대기 섹션(105) 안에 위치된 정렬기(162)로 그리고 정렬기로부터 기판(215)들을 운반할 수도 있다.
대기 밀봉된 섹션(110)은 하나 이상의 처리 모듈(PM1-PM6)(여기에서는 일반적으로 처리 모듈(125)로 지칭됨) 및, 진공 로봇(130)을 가질 수 있다. 처리 모듈(125)들은 재료 증착, 에칭, 베이킹, 폴리싱, 이온 주입 세정(ion implantation cleaning) 등과 같은 임의 유형일 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 로봇 기준 프레임과 같은, 소망의 기준 프레임(reference frame)에 대한 각각의 처리 모듈(125)의 위치는 콘트롤러(170)로써 기록(register)될 수 있다. 대안의 실시예들에서 처리 모듈들은 동일한 처리 작용들을 수행할 수 있다. 대기 밀봉된 섹션(110)은 하나 이상의 중간 챔버들을 가질 수도 있으며, 이들은 로드락(loadlock, 135, 140)으로서 지칭된다. 도 1 에 도시된 실시예는 2 개의 로드락을 가지지만, 다른 양상들에서 대기 밀봉된 섹션(110)은 임의의 적절한 수의 로드락을 가질 수 있다. 로드락(135,140)은 인터페이스(interface)로서 작동하여, 대기 밀봉된 섹션(110)내의 그 어떤 진공 또는 다른 대기의 완전성(integrity)을 손상시키지 않으면서 기판들이 대기 섹션(105)과 대기 밀봉된 섹션(110) 사이에서 통과되는 것을 허용한다. 개시된 실시예의 양상에 따라서, 처리 모듈 및/또는 로드락들은 공통의 기판 운반 평면상에 배치될 수 있다 (예를 들어, 모듈들로부터 그리고 모듈들로의 기판들의 운반 경로들은 공통 평면(co-planar)일 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 전체적으로 콘트롤러(170)를 구비하며, 콘트롤러는 기판 처리 장치(100)의 작동을 제어한다. 콘트롤러(170)는 프로세서(173) 및 메모리(178)를 가진다. 메모리(178)는 기판 처리 장치(100) 및 여기에 설명된 그것의 구성 요소들의 작동을 수행하기 위한 컴퓨터 독출 가능 코드를 구비할 수 있다. 예를 들어, 메모리(178)는 처리 파라미터들을 더 포함할 수 있으며, 예를 들어, 처리 모듈 및 장치의 섹션(105,110)들의 다른 부분 또는 스테이션들의 온도 및/또는 압력, 처리되고 있는 기판(들)(215)의 현재 정보 및, 기판들에 대한 측정 정보(metric information)와 같은 것이다. 개시된 실시예의 일 양상에서, 콘트롤러(170)는 클러스터 구성(clustered architecture)을 가질 수 있으며, 예를 들어 2005 년 7 월 11 일에 출원된 미국 특허 출원 11/178,615 "Scalable Motion Control System"에 개시된 것과 같은 것으로 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 다른 양상에서, 콘트롤러는 임의의 적절한 제어 구성을 가질 수 있다.
도 2 를 참조하면, 개시된 실시예의 일 양상에서, 전달 로봇(130)(실질적으로 대기 로봇(120)과 유사할 수 있다)은 구동 섹션(150) 및 하나 이상의 아암(155A,155B)을 구비할 수 있다. 아암(155A,155B)은 구동 섹션(150)에 부착될 수 있는데, 이것은 예를 들어 이후에 설명되는 바와 같이 3 축 또는 4 축 구동 시스템을 가진다. 아암(155A,155B)은 예를 들어 도면에서 3 링크 SCARA 아암으로서 도시되어 있으며, 구동 섹션(150)에 동일 축으로(co-axially) 결합될 수 있고, 서로의 상부에 수직으로 적재될 수 있어서 독립적인 쎄타 운동(theta motion)(예를 들어, 4 축 구동을 이용함) 또는 결합된 쎄타 운동(예를 들어, 3 축 구동을 이용함)을 허용하며, 여기에서 결합된 쎄타 운동은 실질적으로 신장 또는 수축 없이 어깨 축(SX)을 중심으로 단위체로서 로봇 아암이 회전하는 것이다. 각각의 아암은 한쌍의 모터들에 의해 구동되고, 그 어떤 적절한 구동 풀리 구성을 가질 수 있다. 일 양상에서, 각각의 아암에 대한 어깨부 풀리(shoulder pulley), 엘보우 풀리(elbow pulley) 및 리스트 풀리(wrist pulley) 사이의 비율은, 비제한적인 예시의 목적을 위하여, 1:1:2 비율 또는 2:1:2 비율일 수 있다. 예를 들어 1:1:2 비율을 이용하여 각각의 아암을 신장시키도록, 모터들의 쌍에 있는 각각의 모터는 실질적으로 동등하고 반대인 방향으로 회전된다. 예를 들어, 2:1:2 비율을 이용하여 각각의 아암을 신장시키도록, 어깨부 풀리는 실질적으로 고정되고(예를 들어, 실질적으로 회전하지 않고), 상부 아암에 결합된 모터는 아암을 신장시키도록 회전된다. 쎄타 운동은 모터들을 동일한 방향에서 실질적으로 동일한 속도로 회전시킴으로써 제어된다. 단부 작동체들이 여기에서 설명된 바와 같이 동일한 평면상에 있는 경우에, 서로에 대한 아암들 각각의 쎄타 운동은 제한되지만, 만약 아암들이 함께 움직인다면 아암들은 쎄타(theta)에서 무한으로 움직일 수 있다. 구현될 수 있는 바로서, 이후에 설명되는 바와 같이 단부 작동체(end effector)들이 동일 평면상에 있지 않는 경우에, 4 축 구동을 이용하는 때와 같이 각각의 아암이 다른 아암과 독립적으로 구동될 때 각각의 아암은 쎄타에서 무한으로 움직일 수 있다.
주목되어야 하는 바로서, 개별 아암(155A,155B)의 상부 아암(155UA, 155UB) 및 전방 아암(forearm, 155FA,155FB)들은 실질적으로 길이가 같을 수 있거나 또는 길이가 다를 수 있다. 예를 들어, 상부 아암(155UA,155UB)들은 전방 아암(155FA,155FB)들보다 길 수 있거나 또는 그 반대일 수 있다. 길이가 같지 않은 아암들의 일 예는 2005 년 7 월 11 일에 출원된 미국 출원 11/179,762 "Unequal Link Scara Arm"에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다.
비제한적인 예로서, 도 2 를 참조하면 (또한 도 4a 를 참조하면), 실질적으로 동일한 길이의 아암 섹션들에 대하여, 엘보우 축(EXA, EXB)의 각각과 어깨부 축(SX) 사이의 거리(L1)는 엘보우 축(EXA,EXB)의 각각과 리스트 축(WXA, WXB)의 개별적인 하나 사이의 거리(L2)와 실질적으로 같을 수 있다. 일 예로서, 동일하지 않은 길이의 아암 섹션들(도 2a 참조)에 대하여, 어깨부 축(SX)과 엘보우 축(EXA,EXB)들 각각 사이의 거리(L1)는 엘보우 축(EXA,EXB)들 각각과 리스트 축(WXA,WXB)들중 개별적인 하나 사이의 거리(L2')보다 크거나 같을 수 있다 (도 2a 에서 거리(L2')는 크다). 이해될 수 있는 바로서, 전방 아암 섹션 길이가 개별적인 상부 아암 섹션 길이보다 큰 경우에, 리스트 축(WXA, WXB)들은 만약 전방 아암 및 상부 아암들이 실질적으로 같은 길이를 가지는 경우보다 더 큰 범위로 수축하는 것이 허용된다. 예를 들어, 단부 작동체(155EA,155EB)들이 여기에 설명된 바와 같이 실질적으로 동일한 평면에 있는 경우에, 선회 반경(swing radius)은 예를 들어 아암들의 엘보우(elbow)들 대신에, 기판 직경 및 리스트에 의해 제한될 수 있다. 선회 반경을 최소화시키기 위하여, 웨이퍼 중심이 로봇 수축 위치에서 로봇 회전 중심(SX)에 가능한 한 근접하게 있도록 아암의 수축 위치가 최소화된다. 예를 들어, 실질적으로 동일한 전방 아암 및 상부 아암 길이들을 가지는 아암들에 비교할 때, 상부 아암들의 길이(L1) 보다 전방 아암 길이(L2,L2')를 크게 만드는 것은 각각의 실질적으로 동일 평면에 있는 리스트(wrist)가 더 수축하는 것을 허용한다.
개시된 실시예의 일 양상에서 (실질적으로 동일한 길이 또는 동일하지 않은 길이의 아암 링크를 가지고) 기판 중심은 수축 위치로부터 반경 방향으로 위치된 스테이션으로 (예를 들어, 로봇의 어깨부 축(SX)에 대하여 반경 방향으로 위치됨) 반경 방향의 경로가 허용된다. 주목되어야 하는 바로서, 반경 방향 경로를 따른 기판 회전의 양은, 예를 들어 엘보우 풀리(383, 389)(도 3a)와 개별의 리스트 풀리(384, 399)(도 3a) 사이의 적절한 "기어(gear)" 비율을 통하여 경로를 따라서 최소화될 수 있다. 적절한 풀리 비율을 이용하여 기판 회전은 단부 작동체 경로가 끝나는 스테이션에서 실질적으로 제거될 수 있다. 도 2k 를 참조하여 하나의 예로서, 동일하지 않은 길이의 상부 아암 및 전방 아암 링크들을 이용하여, 기판의 중심 둘레의 단부 작동체의 회전량은 (예를 들어, 웨이퍼 회전) 예를 들어 엘보우/리트스 풀리 비율에 대하여 2:1 로 나타난다. 도 2l 을 참조하면, 기판 중심 둘레의 단부 작동체의 회전량은 예를 들어 엘보우/리스트 풀리 비율에 대하여 1.7:1 로 나타난다. 도 2m 내지 도 2o 를 참조하면, 예를 들어 1.7:1 의 엘보우/리스트 비율을 이용하여 완전히 수축된 위치와 완전히 신장된 위치 사이에서 아암(155A)의 신장이 이루어짐으로써, 웨이퍼는 예를 들어 최대 2.5 도로 회전된다. 상기 풀리 직경 비율들은 단지 예시적인 것이며, 풀리들은 임의의 적절한 직경 비율을 가질 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 또한 신장되는 동안 기판의 회전은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 실질적으로 같은 길이를 가지는 상부 아암들 및 전방 아암들에 대하여 최소화될 수 있다는 점도 주목되어야 한다.
단부 작동체들은 하나 이상의 기판(215)들을 유지하기 위하여 임의의 적절한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 단부 작동체(155EA,155EB)들은 단일 기판을 유지하기 위한 단일 블레이드를 가지는 것으로서 도시되었지만, 단부 작동체들은 다수의 기판들을 유지하기 위한 다수의 블레이드들을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 일 예로서, 단부 작동체(155EH)(도 2p)는 다수의 기판들을 나란히 유지하기 위하여 하나의 열(row)로 수평 배치된 임의의 적절한 개수의 기판 유지용 블레이드(BH1, BH2)들을 가질 수 있거나, 또는 단부 작동체(155EV)(도 2q)는 다수의 기판들을 하나가 다른 것의 위에 있도록 유지하기 위하여 적층되게 수직으로 배치된 임의 적절 개수의 기판 유지용 블레이드(BV1,BV2)들을 가질 수 있다. 일 양상에서, 단부 작동체(155EA, 155EB)는 가장자리 파지 단부 작동체, 진공 파지용 단부 작동체, 능동 파지용 단부 작동체 또는 수동 파지용 단부 작동체일 수 있다. 개시된 실시예의 일 양상에서, 단부 작동체들은 상부 아암(155UA,155UB) 및 전방 아암(155FA, 155FB)중 개별적인 하나에 결합될 수 있어서, 단부 작동체들이 미리 결정된 각도 관계를 가진다. 예를 들어, 도 2b 내지 도 2f 를 참조하면, 단부 작동체들 사이의 각도(θ)는 임의의 적절한 각도일 수 있다. 일 양상에서, 단부 작동체(155EA, 155EB)들 사이의 각도(θ)는 예를 들어 클러스터 툴(100')의 처리 모듈(PM25,PM26)들과 같은, 반경 방향으로 배치된 프로세스 모듈들 사이의 각도(θ')와 실질적으로 같을 수 있다. 오직 예시적인 목적으로, 각도(θ) 및 각도(θ')는 대략 60 도 일 수 있지만, 다른 양상에서 각도는 60 도 보다 크거나 작을 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 양쪽 아암(155A,155B)들이 수축될 때(도 2c 및 도 2e), 양쪽 아암(155A,155B)들이 신장될 때(도 2d), 적어도 아암들이 인접한 처리 모듈들에 접근하도록 위치되는 경우와 관련하여 하나의 아암(155B)이 수축되고 다른 아암(155A)이 신장될 때 (도 2b), 단부 작동체(155EA, 155EB) 사이의 각도(θ)가 실질적으로 유지되도록 아암(155A, 155B)들이 구성될 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 각각의 아암이 어깨부 축(SX)을 중심으로 독립적으로 회전 가능한 경우에, 단부 작동체의 각도는, 단부 작동체들이 그 곳으로 신장되는, 개별적인 비-인접(non-adjacent) 프로세스 모듈들의 대응하는 각도들에 정합될 수 있다 (예를 들어, 인접하지 않은 프로세스 모듈들은 다른 프로세스 모듈들에 의해 분리된다). 도 2g 내지 도 2J 는 미리 결정된 각도(θ)를 가진 단부 작동체(155EA,155EB)들을 구비한 아암(155A,155B)들의 신장을 도시하며, 상기 각도(θ)는 처리 툴(100')의 처리 모듈(PM21-PM26) 사이의 각도(θ')와 실질적으로 같다. 도 2g 는 양쪽 아암(155A,155B)들이 수축되는 것을 도시한다. 도 2h 는 양쪽 아암(155A,155B)들이 각각 처리 모듈(PM26,PM25)로 신장되는 것을 도시한다. 도 2i 는 아암(155B)이 처리 모듈(PM25)로 신장되고 아암(155A)이 수축되는 것을 도시한다. 도 2j 는 아암(155A)이 처리 모듈(PM26)로 신장되고 아암(155B)이 수축되는 것을 도시한다.
구동 섹션(150)은 예를 들어 콘트롤러(170)로부터 명령을 수신할 수 있고, 그에 응답하여 아암(155A,155B)들의 반경 방향 운동, 원주 운동, 승강 운동, 조합 운동 및 다른 운동을 관리할 수 있다. 아암(155A,155B)들은 임의의 적절한 방식으로 구동 섹션(150)상으로 장착될 수 있다. 아암(155A,155B)들 각각은 어깨부 조인트 축(SX)에서 구동 섹션에 회전 가능하게 장착된 상부 아암 섹션(155UA,155UB), 엘보우 축(EXA,EXB)에서 상부 아암 섹션(155UA, 155UB)에 회전 가능하게 장착된 전방 아암 섹션(155FA, 155FB) 및, 리스트 축(WXA,WXB)에서 전방 아암 섹션(155FA,155FB)에 회전 가능하게 장착된 단부 작동체(155EA, 155EB)를 구비할 수 있다.
개시된 실시예의 일 양상에서, 전달 로봇(130)은 대기 밀봉된 섹션(110)의 중앙 챔버(175) 안에 장착될 수 있다 (도 1 참조). 콘트롤러(170)는 처리 모듈(125)들, 로드락(135) 및 로드락(140) 사이에서의 기판을 운반하기 위하여 전달 로봇(130)의 작동을 조화(coordination)시키고 개구(180,185)들의 주기를 정하도록 작동될 수 있다. 전달 로봇(120,130)들이 SCARA 유형의 로봇 아암을 가지는 것으로서 설명되고 도시되었지만, 전달 로봇들은 관절 아암 로봇, 프로그 레그 유형(frog leg type) 장치 또는 이중 대칭(bi-symmetric) 운반 로봇과 같은 임의 적절의 아암 구성들을 구비할 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
이제 도 3 을 참조하면, 예시적인 구동 섹션(150)이 개시된 실시예들의 양상에 따라서 도시되어 있다. 하나의 양상에서 구동부는 동일 축 구동 구성(coaxial drive arrangement)을 가질 수 있는 반면에, 다른 양상에서 구동 섹션은 임의의 적절한 구동 구성을 가질 수 있다. 구동 섹션 구성들의 적절한 예는 미국 특허 US 6485250, 5720590, 5899658 및 5813823 에 설명되어 있으며, 상기 문헌의 개시 내용은 본원에 참고로서 포함된다. 구동 시스템 장치들의 다른 적절한 예는 2008 년 6 월 27 일에 출원된 미국 특허 출원 12/163,996 "Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings"에 개시된 것들을 포함하며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다. 이러한 양상에서, 구동 섹션(150)은 쿼드-코액시얼(quad-coaxial) 구동 샤프트 조립체(300)를 적어도 부분적으로 하우징하기 위한 하우징(310)을 구비하며, 이것은 4 개의 구동 샤프트(301-304) 및 4 개의 모터(342,344,346,348)(예를 들어, 4 자유도 모터)들을 가진다. 실시예들의 다른 양상에서, 구동 섹션(150)은 임의의 적절한 수의 구동 샤프트들 및 모터들을 가질 수 있으며, 예를 들어, 2 개 또는 3 개의 동일축 모터들 또는 4 개 이상의 동일축 모터들 및 관련 구동 샤프트들을 가질 수 있다. 제 1 모터(342)는 고정자(342S) 및 외측 샤프트(304)에 연결된 회전자(342R)를 구비한다. 제 2 모터(344)는 고정자(344S) 및 샤프트(303)에 연결된 회전자(344R)를 구비한다. 제 3 모터(346)는 고정자(346S) 및 샤프트(302)에 연결된 회전자(346R)를 구비한다. 제 4 모터(348)는 고정자(348S) 및, 제 4 또는 내측 샤프트(301)에 연결된 회전자(348R)를 구비한다. 제 4 고정자(342S,344S,346S,348S)들은 하우징 안의 상이한 수직 높이 또는 위치들에서 하우징(310)에 정지 상태로 부착된다. 각각의 고정자(342S, 344S, 346S, 348S)는 전체적으로 전자기 코일을 포함한다. 각각의 회전자(342R, 344R, 346R, 348R)는 전체적으로 영구 자석들을 포함하지만, 대안으로서 영구 자석들을 가지지 않는 자기 유도 회전자를 포함할 수 있다. 전달 로봇(130)이 비제한적인 예시의 목적으로 진공 환경과 같은 밀봉 환경에서 이용되는 경우에, 슬리브(362)들은 회전자(342R,344R,346R,3418R)와 고정자(342S,344S,346S,348S) 사이에 위치될 수 있어서, 동일축 구동 샤프트 조립체(300)는 밀봉 환경에 위치되고, 고정자들은 밀봉 환경 외부에 위치된다. 만약 전달 로봇(130)이 기판 처리 장치(100)(도 1)의 대기 섹션(105) 안에서와 같이, 대기 환경에서 사용되도록 의도된다면, 슬리브(362)들은 제공될 필요가 없다는 점이 이해되어야 한다.
제 4 샤프트 또는 내측 샤프트(301)는 저부 또는 제 4 고정자(348S)로부터 신장되고 회전자(348R)를 구비하는데, 이것은 실질적으로 고정자(348S)와 정렬된다. 샤프트(302)는 제 3 고정자(346S)으로부터 신장되고 회전자(346R)를 구비하는데, 이것은 실질적으로 고정자(346S)와 정렬된다. 샤프트(303)는 제 2 고정자(344S)로부터 신장되고 회전자(344R)를 구비하는데, 이것은 실질적으로 고정자(344S)와 정렬된다. 샤프트(304)는 상부 또는 제 1 고정자(342S)로부터 신장되고 회전자(342S)를 구비하는데, 이것은 실질적으로 고정자(342S)와 정렬된다. 다양한 베어링(350-353)들이 샤프트(301-304)들과 하우징(310) 둘레에 제공되어 각각의 샤프트(301-304)가 하우징(310) 및 서로에 대하여 독립적으로 회전 가능할 수 있게 허용한다. 각각의 샤프트에는 위치 센서(371-374)가 제공될 수 있다는 점이 주목된다. 위치 센서(371-374)들은 개별적인 샤프트(301-304)의 서로에 대한 회전 위치 및/또는 하우징(310)에 대한 회전 위치에 관하여, 콘트롤러(170)와 같은 임의 적절의 콘트롤러에 신호를 제공하도록 이용될 수 있다. 센서(371-374)들은 임의의 적절한 센서들일 수 있으며, 비제한적인 예시의 목적으로, 광학 센서 또는 유도 센서들일 수 있다.
도 2, 도 3a 및 도 3b 를 참조하면, 위에서 설명된 바와 같이 전달 로봇(130)이 2 개의 아암(155A,155B)들을 포함한다. 주목되어야 하는 바로서, 개시된 실시예의 양상들에 대하여 여기에 설명된 전달 로봇들의 2 개 (또는 그 이상의) 아암들은 실질적으로 동시의 기판 집어 올림 및 내려 놓기(picking and placing)를 허용하고(예를 들어, 양쪽 아암들이 기판의 집어 올림 및 내려 놓기를 위하여 실질적으로 동시에 신장 및 수축한다), 또는 거의 동시의 기판 집어 올림 및 내려 놓기를 허용한다 (예를 들어, 제 1 아암은 기판을 집어올리거나 내려 놓고 실질적으로 즉각적으로 제 1 아암에 의한 집어 올림 및 내려 놓기 이후에 제 2 아암이 기판을 집어올리거나 또는 내려 놓는다). 개시된 실시예의 일 양상에서, 아암(155A)의 상부 아암(155UA)은 외측 샤프트(304)에 고정되게 부착됨으로써, 상부 아암(155UA)은 중심 회전축상에서(예를 들어, 어깨부 축(SX)에서) 샤프트(304)와 함께 회전한다. 풀리(380)는 샤프트(303)에 고정되게 부착된다. 상부 아암(155UA)은 포스트(381) 및, 포스트(381)에 회전 가능하게 장착된 풀리(382)를 구비한다. 포스트(381)는 상부 아암(155UA)의 내측 표면에 정지 상태로 장착된다. 제 1 세트의 전동 부재(390)들이 풀리(380)와 풀리(382) 사이에 신장된다. 임의의 적절한 유형의 전동 부재들이 풀리(380,382)들을 결합시키도록 이용될 수 있는데, 예를 들어, 벨트, 밴드 또는 체인과 같은 것이 이용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한 이해되어야 하는 바로서, 2 개의 전동 부재들이 풀리(380,382)들을 결합시키는 것으로 도시되었지만, 임의의 적절한 개수의 전동 부재들이 풀리(380,382)들을 결합시키도록 이용될 수 있다 (예를 들어, 2 개 초과 또는 미만). 샤프트(382S)는 풀리(382)에 고정되게 결합됨으로써, 샤프트(382S)는 엘보우 축(EXA) 둘레에서 풀리와 함께 회전한다. 샤프트(382S)는 임의의 적절한 방식으로 포스트(381)상에서 회전 가능하게 지지될 수 있다. 전방 아암(155FA)은 샤프트(382S)에 고정되게 장착됨으로써 전방 아암(155FA)은 샤프트(382S)와 함께 엘보우 축(EXA) 둘레에서 회전한다. 전방 아암(155FA)은 포스트(381)의 상단부상에 회전 가능하게 지지된 풀리(383)를 구비한다. 전방 아암(155FA)도 포스트(385) 및, 포스트(385)에 회전 가능하게 장착된 풀리(384)를 구비한다. 제 2 세트의 전동 부재(391)(실질적으로 전동 부재(390)와 유사함)는 풀리(383,384) 사이에서 신장되고 그들을 결합시킨다. 단부 작동체(155EA)는 풀리(384)에 고정되게 장착됨으로써 풀리(384) 및 단부 작동체(155EA)는 리스트 축(WXA) 둘레에서 회전한다. 이해될 수 있는 바로서, 상부 아암(155UA) 및 전방 아암(155FA)은 샤프트(304,303)들중 개별적인 하나에 의해 독립적으로 구동되어 (예를 들어, 회전되어), 단부 작동체(155EA)의 회전이 종속되는(slaved) 동안 아암(155A)의 독립적인 회전(T1) 및 신장(R1)이 허용됨으로써, 아암이 R1 을 따라서 신장되고 수축되는 동안 단부 작동체의 길이 방향 축이 신장 및 수축의 축(R1)과 실질적으로 정렬되어 유지된다. 실시예의 다른 양상에서, 구동 섹션(150)은 추가적인 모터들 및 구동 샤프트들을 구비할 수 있어서, 단부 작동체(155EA)는 리스트 축(WXA)의 둘레에서 독립적으로 회전될 수 있다.
아암(155B)의 상부 아암(155UB)은 내측 샤프트(301)에 고정되게 부착됨으로써 상부 아암(155UB)은 회전 중심축(예를 들어, 어깨부 축(SX))상에서 샤프트(301)와 함께 회전한다. 풀리(386)는 샤프트(302)에 고정되게 부착된다. 상부 아암(155UB)은 포스트(388) 및, 포스트(388)에 회전 가능하게 장착된 풀리(387)를 구비한다. 포스트(388)는 상부 아암(155UB)의 내측 표면에 정지 상태로 장착된다. 제 1 세트의 전동 부재(392)들(실질적으로 전동 부재(390)와 유사함)은 풀리(386)와 풀리(387) 사이에서 신장된다. 샤프트(387S)는 풀리(387)에 고정되게 결합됨으로써 샤프트(387S)는 엘보우 축(EXB)의 둘레에서 풀리와 함께 회전한다. 샤프트(387S)는 임의의 적절한 방식으로 포스트(388)상에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 전방 아암(155FB)은 샤프트(387S)에 고정되게 장착됨으로써 전방 아암(155FB)이 엘보우 축(EXB) 둘레에서 샤프트(387S)와 함께 회전한다. 전방 아암(155FB)은 포스트(388)의 상단부상에 회전 가능하게 지지된 풀리(389)를 구비한다. 전방 아암(155FB)은 또한 포스트(398) 및, 포스트(398)에 회전 가능하게 장착된 풀리(399)를 구비한다. 제 2 세트의 전동 부재(393)(실질적으로 전동 부재(390)와 유사함)들은 풀리(389,399) 사이에 신장되어 이들을 결합한다. 단부 작동체(155EB)는 풀리(399)에 고정되게 장착됨으로써 풀리(399) 및 단부 작동체(155EB)는 리스트 축(WXB) 둘레에서 회전한다. 이해될 수 있는 바로서, 상부 아암(155UB) 및 전방 아암(155FB)은 샤프트(302,301)들의 개별적인 하나에 의해 독립적으로 구동되어(예를 들어, 회전되어) 단부 작동체(155EB)의 회전이 종속되는(slaved) 동안 아암(155B)의 독립적인 회전(T2) 및 신장(R2)을 허용함으로써, 아암이 R2 를 따라서 신장 및 수축되는 동안 단부 작동체의 길이 방향 축은 신장 및 수축의 축(R2)과 실질적으로 정렬되어 유지된다. 대안의 실시예에서, 구동 섹션(150)은 추가적인 모터들 및 구동 샤프트들을 구비할 수 있어서 단부 작동체(155EB)는 리스트 축(WXB) 둘레에서 독립적으로 회전될 수도 있다.
다른 양상에서, 도 12 를 참조하면, 개별의 리스트 축(WXA, WXB) 둘레의 단부 작동체들의 회전은 링크 장치(linkage, 155LFA,155LUA,155LFB,155LUB)와 같은 임의의 적절한 방식으로 신장 및 수축하는 동안에 개별의 상부 아암 및 전방 아암의 하나 또는 그 이상에 종속될 수 있다 (예를 들어, 독립적으로 구동되지 않는다). 예를 들어, 아암(155A)을 참조하면, 단부 작동체(EA), 전방 아암(155FA) 및 상부 아암(155UA)의 각각은 신장부 또는 결합부(EEXT, FEXT, UEXT)를 각각 가진다. 신장부(EEXT, FEXT, UEXT)들은 연결 장치(155LFA, 155LUA,155LFB, 155LUB)들중 개별적인 하나를 단부 작동체(155EA), 전방 아암(155FA) 및 상부 아암(155UA)의 개별적인 하나에 결합시키도록 구성된다. 이러한 양상에서, 연결 장치(155LUA)의 제 1 단부는 상부 아암(155UA)의 신장부(UEXT)에 결합되고, 연결 장치(155LUA)의 제 2 단부는 전방 아암(155FA)의 신장부(FEXT)에 결합됨으로써, 연결 장치(155LUA)는 아암(155A)의 신장 및 수축 동안에 상부 아암(155UA)에 실질적으로 평행하다. 연결 장치(155LFA)의 제 1 단부는 전방 아암(155FA)의 신장부(FEXT)에 결합되고, 연결 장치(155LFA)의 제 2 단부는 단부 작동체(155EA)의 신장부(EEXT)에 결합됨으로써, 연결 장치(155LFA)는 아암(155A)의 신장 및 수축 동안에 전방 아암(155FA)에 실질적으로 평행하다. 이해될 수 있는 바로서, 상부 아암(155UA) 및 전방 아암(155FA)은 신장 및 수축을 위하여 회전되기 때문에, 연결 장치(155LUA, 155LFA)는 단부 작동체를 미리 결정된 방향으로 유지한다 (이러한 양상에서 미리 결정된 방향은 선(1200)을 따라서 존재한다). 주목되어야 하는 바로서 아암(155B')은 신장부 또는 결합부(EEXT, FEXT, UEXT) 및 연결 장치(155LFB, 155LUB)를 구비하며, 이들은 아암(155A')을 위한 신장부 및 연결 장치와 유사함으로써, 단부 작동체(155EB)는 신장 및 수축 동안에 라인(1201)을 따라서 유지된다. 주목되어야 하는 바로서, 연결 장치(155LFA,155LUA, 155LFB, 155LUB)들은 개시된 실시예의 양상에 따라서 여기에 설명된 로봇 아암 구성들중 그 어느 것에도 적용될 수 있다.
도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b 를 다시 참조하면, 이러한 양상에서 샤프트(382S, 387S)들은 단부 작동체(155EA, 155EB)들의 운반 평면(TP)들이 동일 평면에 있도록 적절하게 크기가 정해진다. 단부 작동체(155EA, 155EB)들의 동일 평면인 운반 평면들은, 실질적으로 아암(155A,155B)들의 그 어떤 Z 이동 또는 수직 이동 없이, 처리 모듈(125), 로드락(135,140) 및 카세트(115)들과 같은 기판 유지 스테이션들로 그리고 기판 유지 스테이션으로부터 기판들의 운반을 허용할 수 있다. 따라서, 실질적으로 동시의 전달이, 아암들에 의하여, 상이한 위치들에서 운반 챔버 둘레의 방향으로 하나 이상의 모듈 또는 로드락으로 이루어질 수 있다. 대안의 실시예들에서, 구동 섹션(150)은 Z 이동 모터를 구비하여 아암들의 Z 움직임을 허용할 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, Z 운동은 로봇이 역할을 하는 로드락 및/또는 처리 모듈들에 내장될 수 있어서 기판들은 단부 작동체들로부터 들어올려질 수 있거나 또는 단부 작동체들 상에 내려 놓여질 수 있다 (예를 들어, 단부 작동체들로 전달되고 단부 작동체들로부터 전달된다.).
도 3c 내지 도 3h 를 참조하면, 다른 구동 시스템(1300)이 개시된 실시예의 양상에 따라서 도시되어 있다. 여기에서 구동 시스템(1300)은 오프셋 모터 구성체(offset motor arrangement, 1301)에 의해 구동되는 동일축 스핀들 구성체(1310)를 구비한다. 이해될 수 있는 바로서, 모터 구성체(1301)는 각각의 구동 축들에 대하여 물리적으로 분리된 모터들을 구비한 임의의 적절한 모터일 수 있거나 (예를 들어, 모터들은 서로로부터 수직으로 그리고/또는 수평으로 이격되어 있다), 또는 모터는 도 3 과 관련하여 위에서 설명된 모터 구성체와 실질적으로 유사할 수 있다. 이러한 양상에서, 모터 구성체(1301)는 처리 장치(100) 또는 모터 하우징(1300H)의 대기 영역 안에 위치될 수 있는 반면에, 로봇 아암 섹션들을 구동하는 구동 샤프트(1311-1314)들의 부분들은 처리 장치(100)의 밀봉 환경 및/또는 제어된 환경 안에 위치된다. 모터 구성체에 있는 각각의 모터는 벨트(through belt), 케이블, 기어 또는 임의의 다른 적절한 전동 부재와 같은 임의의 적절한 방식으로 개별의 구동 풀리(DP1, DP2, DP3, DP4)에 결합될 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 구동 시스템(1300)은 도 3 과 관련하여 위에서 설명된 Z 축 모터(312)와 실질적으로 유사한 Z 축을 구비할 수도 있다.
도 3e 내지 도 3h 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 동일축 스핀들 구성체(1310)는 4 개의 구동 샤프트(1311-1314)들을 구비한다. 이해될 수 있는 바로서, 구동 시스템(1300)은 4 개의 구동 샤프트들(예를 들어, 4 축 구동)에 제한되지 않으며, (대응하는 구동 모터들과 함께) 4 개 보다 많거나 적은 구동 샤프트들을 가질 수 있다. 최외측 구동 샤프트(1311)는 구동 풀리(DP1)에 결합된다. 구동 샤프트(1312)는 구동 풀리(DP2)에 결합된다. 구동 샤프트(1313)는 구동 풀리(DP3)에 결합된다. 최내측 구동 샤프트(1314)는 구동 풀리(DP4)에 결합된다. 이해될 수 있는 바로서, 구동 샤프트들과 그들 각각의 풀리들 사이의 결합은 풀리가 구동될 때 개별 구동 샤프트가 풀리와 함께 구동되도록 되어 있다. 여기에서 구동 샤프트(1311-1314)들은 베어링(1320-1323)들을 구비하는 안주된 베어링(nested bearing) 구성체에 의하여 반경 방향으로 그리고 축방향으로 지지되지만, 임의의 다른 적절한 방식으로 지지될 수도 있다. 베어링(1320)의 외측 레이스(1320A)는 예를 들어 볼트 또는 스크류들과 같은 임의의 적절한 고정구를 이용하여 하우징(1300H)의 장착 플랜지(1300X)에 고정되게 부착된다. 베어링(1320)의 내측 레이스(1320B)는 볼트 또는 스크류들과 같은 임의의 적절한 방식으로 구동 샤프트(1311) 및 풀리(DP1)에 고정될 수 있다. 베어링(1321)의 외측 레이스(1321A)는 베어링(1320)의 내측 레이스(1320B)에 고정됨으로써, 베어링(1321)은 베어링(1320)의 내측 레이스(1320B)로부터 독립적이다. 베어링(1321)의 내측 레이스(1321B)는 풀리(DP2) 및 구동 샤프트(1312)에 고정될 수 있다. 베어링(1322)의 외측 레이스(1322A)도 베어링(1321)의 내측 레이스(1321B)에 고정됨으로써, 베어링(1322)은 베어링(1321)의 내측 레이스(1321B)로부터 독립적이다. 베어링(1322)의 내측 레이스(1322B)는 풀리(DP3) 및 구동 샤프트(1313)에 고정될 수 있다. 베어링(1323)의 외측 레이스(1323A)는 임의의 적절한 방식으로, 예를 들어 구동 샤프트(1313)의 저부에 배치된 캡(cap) 및/또는 가압/마찰 맞춤을 통하여, 구동 샤프트(1313)의 내부에 고정될 수 있다. 베어링(1323)의 내측 레이스(1323B)는 임의의 적절한 방식으로 구동 샤프트(1314)를 지지하고 구동 샤프트에 고정되게 부착된다. 베어링(1323)의 내측 레이스(1323B)는 구동 풀리(DP4)에 (직접적으로 또는 샤프트(1314)를 통하여) 고정됨으로써, 풀리는 베어링(1323)의 내측 레이스(1323B)에 의해 지지된다.
위에서 지적된 바와 같이, 구동 시스템(1300)의 모터 하우징(1300H)은 처리 툴(processing tool, 100)의 대기 섹션 안에 위치될 수 있고, 아암 섹션들을 구동하는 구동 샤프트(1311-1314)들의 부분들은 처리 툴(100)의 밀봉 대기 및/또는 제어된 대기 안에 위치될 수 있다. 밀봉체(FS1-FS8)들과 같은 적절한 밀봉체들이 구동 샤프트(1311-1314)들 사이에 배치될 수 있고, 구동 샤프트(1311)와 플랜지(1300X) 사이에 배치될 수 있다. 2 개의 밀봉체들이 구동 샤프트(1311-1314)들 각각의 사이 및 플랜지(1300X)와 구동 샤프트(1311) 사이에 도시되었지만, 2 개 보다 많거나 적은 밀봉체들이 이들 영역들 안에 배치될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 밀봉체(FS1-FS8)들은 예를 들어 처리 툴(100)의 대기로부터 하우징(1300H)의 대기를 밀봉할 수 있는 임의의 적절한 밀봉체이거나 또는 자기 유체적(ferro-fluidic) 밀봉체일 수 있다. 밀봉체(FS1-FS8)들은 임의의 적절한 방식으로 배치될 수 있으며, 예를 들어 스냅 링(snap ring), 클립 또는 가압/간섭 끼움에 의해 배치될 수 있다.
구동 시스템(1300)의 구동 샤프트(1311-1314)들은 도 3 및 도 3a 와 관련하여 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 개별의 아암 섹션들에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 3A 를 참조하면, 아암(155A)의 상부 아암(155UA)은 외측 샤프트(1311)에 고정되게 부착됨으로써, 상부 아암(155UA)은 샤프트(1311)와 함께 회전 중심축(예를 들어, 어깨부 축(SX))상에서 회전한다. 풀리(380)는 샤프트(1312)에 고정되게 부착된다. 상부 아암(155UA)은 포스트(381) 및, 포스트(381)에 회전 가능하게 장착된 풀리(382)를 구비한다. 포스트(381)는 상부 아암(155UA)의 내측 표면에 정지 상태로 장착된다. 전동 부재(390)들의 제 1 세트는 풀리(380)와 풀리(382) 사이에서 신장된다. 임의의 적절한 유형인 전동 부재들이 풀리(380,382)들을 결합시키도록 이용될 수 있으며, 예를 들어 벨트, 밴드 또는 체인과 같은 것이 이용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한 2 개의 전동 부재들이 풀리(380,382)들을 결합시키는 것으로 도시되었지만, 임의의 적절한 개수(예를 들어, 2 개보다 많거나 적은 수)의 전동 부재들이 풀리(380,382)들을 결합시키도록 이용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 샤프트(382S)는 풀리(382)에 고정되게 결합됨으로써 샤프트(382S)는 풀리와 함께 엘보우 축(EXA) 둘레에서 회전한다. 샤프트(382S)는 임의의 적절한 방식으로 포스트(381) 상에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 전방 아암(155FA)은 샤프트(382S)에 고정되게 장착됨으로써 전방 아암(155FA)은 샤프트(382S)와 함께 엘보우 축(EXA) 둘레에서 회전한다. 전방 아암(155FA)은 포스트(381)의 상단부에 회전 가능하게 지지된 풀리(383)를 구비한다. (실질적으로 전동 부재(390)들과 유사한) 전동 부재(391)들의 제 2 세트는 풀리(383,384)들 사이에 신장되어 이들을 결합시킨다. 단부 작동체(155EA)는 풀리(384)에 고정되게 장착됨으로써 풀리(384) 및 단부 작동체(155EA)는 리스트 축(WXA) 둘레에서 회전한다. 이해될 수 있는 바로서, 상부 아암(155UA) 및 전방 아암(155FA)은 샤프트(1311,1312)들중 개별의 하나에 의해 독립적으로 구동됨으로써 (예를 들어, 회전됨으로써), 단부 작동체(155EA)의 회전이 종속되는 동안 아암(155A)의 독립적인 회전(T1) 및 신장(R1)을 허용하여, 아암이 R1 을 따라서 신장 및 수축하는 동안, 단부 작동체의 길이 방향 축은 신장 및 수축의 축(R1)과 실질적으로 정렬되어 유지된다. 대안의 실시예에서, 구동 섹션(150)은 추가적인 모터들 및 구동 샤프트들을 구비할 수 있어서, 단부 작동체(155EA)는 리스트 축(WXA)의 둘레로 독립적으로 회전될 수도 있다.
아암(155B)의 상부 아암(155UB)은 내측 샤프트(1314)에 고정되게 부착됨으로써 상부 아암(155UB)은 샤프트(1314)와 함께 회전 중심축(예를 들어, 어깨부 축(SX))상에서 회전한다. 풀리(386)는 샤프트(1313)에 고정되게 부착된다. 상부 아암(155UB)은 포스트(388) 및, 포스트(388)에 회전 가능하게 장착된 풀리(387)를 구비한다. 포스트(388)는 상부 아암(155UB)의 내측 표면에 정지 상태로 장착된다. 제 1 세트의 전동 부재(392)(실질적으로 전동 부재(390)와 유사함)는 풀리(386)와 풀리(387) 사이에 신장된다. 샤프트(387S)는 풀리(387)에 고정되게 결합됨으로써 샤프트(387S)는 풀리와 함께 엘보우 축(EXB) 둘레에서 회전한다. 샤프트(387S)는 임의의 적절한 방식으로 포스트(388)상에서 회전 가능하게 지지될 수 있다. 전방 아암(155FB)은 샤프트(387S)에 고정되게 장착됨으로써, 전방 아암(155FB)은 샤프트(387S)와 함께 엘보우 축(EXB) 둘레에서 회전한다. 전방 아암(155FB)은 포스트(388)의 상단부에 회전 가능하게 지지된 풀리(389)를 구비한다. 전방 아암(155FB)은 포스트(398) 및, 포스트(398)에 회전 가능하게 장착된 풀리(399)를 구비한다. 제 2 세트의 전동 부재(393)(실질적으로 전동 부재(390)와 유사함)들은 풀리(389,399)들 사이에서 신장되고 그들을 결합시킨다. 단부 작동체(155EB)는 풀리(399)에 고정되게 장착됨으로써, 풀리(399) 및 단부 작동체(155EB)는 리스트 축(WXB) 둘레에서 회전한다. 이해될 수 있는 바로서, 상부 아암(155UB) 및 전방 아암(155FB)은 샤프트(1313,1314)들중 개별의 하나에 의해 독립적으로 구동되어(예를 들어 회전되어) 단부 작동체(155EB)의 회전이 종속되는 동안 아암(155B)의 독립적인 회전(T2) 및 신장(R2)을 허용함으로써, 아암이 R2 를 따라서 신장 및 수축되는 동안 단부 작동체의 길이 방향 축은 신장 및 수축의 축(R2)과 실질적으로 정렬되어 유지된다. 이해될 수 있는 바로서, 구동 섹션(150)은 추가적인 모터들 및 구동 샤프트들을 구비할 수 있어서, 단부 작동체(155EB)는 리스트 축(WXB)의 주위에서 독립적으로 회전될 수도 있다.
도 4a 내지 도 4h 를 참조하면, 예를 들어 4 축 구동을 이용하는 전달 로봇(130)의 작동 아암(155A)이 설명될 것이다. 아암(155B)의 작동은 아암(155A)과 관련하여 아래에 설명된 것과 실질적으로 유사하다는 점이 이해되어야 한다. 이러한 양상에서, 전달 로봇(130)은 전달 챔버(400) 안에 위치된 것으로 도시되어 있다. 도 4h 는 전달 챔버(400)의 측면도를 도시한다. 주목되어야 하는 바로서, 전달 챔버는 게이트 밸브(미도시)와 같은 임의의 적절한 방식으로 밀봉될 수 있는 밀봉 가능 통공 또는 포트(400P)를 구비한다. 포트(400P)의 높이(H) 및 폭(W)은 기판이 그 위에 있는 단부 작동체(155EA,155EB)가 포트를 통하여 최소의 간극으로 통과되도록 최소화될 수 있다. 전달 챔버(400)는 위에서 설명된 중앙 챔버(175)와 실질적으로 유사할 수 있다. 전달 챔버는 처리 모듈(125)(PM1-PM4)이 부착되는 개구 또는 게이트 밸브(180)들을 구비한다. 위에서 설명된 바와 같이, 아암(155A,155B)들의 전달 평면(TP)(예를 들어, 전방 아암 및 리스트 뿐만 아니라 단부 작동체들)(도 3a)들은 동일 평면상에 있어서, 아암(155A, 155B)들의 단부 작동체(155EA, 155EB)들은 어깨부 축(SX) 둘레의 전달 로봇의 양쪽 아암(155A, 155B)의 회전 없이 같은 처리 모듈에 접근할 수 없다. 이해될 수 있는 바로서, 아암(155A,155B)들 각각은 전달 챔버(400)에 부착된 모든 처리 모듈(그리고 로드락-미도시)들에 접근할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 아암들의 적절한 회전으로써 각각의 아암은 인접한 프로세스 모듈들, 번갈아서 이격된 처리 모듈들 및, 대략 180 도로 이격되게 위치된 프로세스 모듈들에 접근할 수 있다.
도 4a 에서 알 수 있는 바로서, 단부 작동체(155EA, 155EB)들이 인접한 처리 모듈(PM1, PM2)과 정렬되도록 아암(155A,155B)들이 배치된다. 단부 작동체(155EA)가 프로세스 모듈(PM2)로 들어가도록 아암(155A)을 신장시키게끔, 모터(342)는 샤프트(303)에 대하여 샤프트(304)를 회전시키는 반면에, 샤프트(303)는 실질적으로 정지 상태로 유지된다. 그러나, 샤프트(303)는 전체적인 가동 아암 조립체(155A)의 회전의 시작 또는 종료와 함께 전달 프로세스를 가속시키도록 신장 및 수축 동안에 약간 회전될 수 있다. 샤프트(303)(그리고 풀리(380))가 정지 상태로 있고 상부 아암(155UA)이 움직이면서, 풀리(382)는 전동 부재(390)에 의해 회전된다. 이것은 다시 전방 아암(155FA)을 축(EXA) 둘레로 회전시킨다. 풀리(383)는 포스트(381)에 정지 상태로 부착되기 때문에, 그리고 포스트(381)는 전방 아암(155FA)에 정지 상태로 부착되기 때문에, 풀리(384)는 전동 부재(391)들에 의하여 전방 아암(155FA)에 대하여 회전된다. 풀리(380,382,384)들은 도 4a 에서 알 수 있는 바와 같이 단부 작동체(155EA)가 신장/수축 축(R1)을 따라서 반경 방향의 안과 밖으로 직선의 움직임을 가질 수 있도록 서로에 대하여 크기가 정해질 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 아암(155B)의 신장 및 수축은 실질적으로 유사한 방식으로 발생될 수 있으며, 여기에서 모터(348)는 샤프트(302)에 대하여 샤프트(301)를 회전시킨다.
아암이 프로세스 모듈(PM2)로부터 프로세스 모듈(PM3)로 움직이도록 아암(155A)을 회전(T1 회전)시키는 것은 양쪽 모터(342,344)의 작동을 통해 발생됨으로써 샤프트(304,303)들은 도 4b 에 도시된 바와 같이 실질적으로 동일한 속도로 실질적으로 동시에 동일 방향으로 회전된다. 단부 작동체(155EA)가 프로세스 모듈(PM3)과 정렬되도록 아암(155A)이 일단 위치되면, 아암은 도 4d 에 도시된 바와 같이 위에 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 신장 및 수축될 수 있다. 마찬가지로, 아암이 프로세스 모듈(PM3)로부터 프로세스 모듈(PM4)로 움직이도록 아암(155A)을 회전(T1 회전)시키려면, 샤프트(304,303)들이 도 4e 에 도시된 바와 같이 실질적으로 동일한 속도로 실질적으로 동시에 동일한 방향으로 회전되도록 양쪽 모터(342,344)들이 작동된다. 단부 작동체(155EA)가 프로세스 모듈(PM4)과 정렬되도록 아암(155A)이 일단 위치되면, 아암은 도 4g 에 도시되고 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 신장 및 수축될 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 예를 들어 도 4a 내지 도 4g 에 도시된 시계 방향으로의 아암(155A)의 회전은 단부 작동체들이 실질적으로 180 도로 떨어진 회전 지점으로 실질적으로 제한되는데, 이는 예를 들어 전달 평면(TP), 전방 아암(155FA,155FB) 및 리스트(wrist)들이 동일한 평면에 위치되기 때문이다 (예를 들어, 전방 아암들이 공통 평면에 있고, 리스트들이 공통 평면에 있고, 단부 작동체들/기판들이 공통의 전달 평면(TP)을 따라서 위치된다. 예를 들어, 도 3a 참조). 그에 의하여 운반 아암들의 운반 경로(R1,R2)는 서로에 대하여 각도가 정해지는데, 여기에서 각도의 범위는, 인접한 기판 유지 위치들로부터, 대략 180 도로 떨어진 기판 유지 위치들의 범위이다.
이해될 수 있는 바로서, 어떤 환경에서 단부 작동체(155EA,155EB)들이 실질적으로 동일한 전달 평면(TP)(도 3a)에 배치된 경우에, 단부 작동체(155EA,155EB)들은 서로를 지나서 통과될 수 없다(즉, 하나의 아암은 다른 아암의 회전을 차단한다). 따라서, 개별 아암(155A,155B)들의 쎄타 움직임(theta movement)은 제한되거나 또는 부분적으로 독립적인데, 그러한 경우에 아암(155A,155B)들은 접근되어야 하는 스테이션들을 "차단 해제(unblock)" 시키도록 어깨부 축(SX) 둘레로 단위체로서 회전되어야 한다 (예를 들어, 긴 프로세스 움직임(long process move)). 다른 양상에서, 하나의 아암이 다른 아암의 스테이션(예를 들어, 로드락, 프로세스 모듈등) 접근을 차단하지 않으면서, 아암(155EA,155EB)은 최대 180 도로 떨어진 스테이션들에 접근하도록 서로 독립적으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 도 4i 내지 도 4k 를 참조하면, 프로세스 모듈(PM) 및 로드락 모듈(LLM)을 가진 예시적인 전달 챔버 (TC)가 도시되어 있다. 전달 챔버는 프로세스 모듈들 및 로드락 모듈들의 임의의 적절한 수를 가진 그 어떤 구성을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 도 4j 내지 도 4l 에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 아암(155A,155B)은 다른 아암(155A,155B)으로부터의 간섭 없이 개별의 단부 작동체(155EA,155EB)를 움직일 수 있어서 (예를 들어, 짧은 프로세스 움직임(short process move)) 대략 180 도로 떨어진 스테이션까지 접근한다. 대략 180 도를 넘어선 아암(155A,155B)들의 임의의 개별적인 회전은 도 4l 내지 도 4n 에 도시된 바와 같이 하나의 아암(155A,155B)이 다른 아암(155A,155B)을 통과하려고 시도하는 결과를 가져오는데, 이것은 단부 작동체들이 동일한 평면(TP)에 배치되어 있을 때 불가능하다. 180 도를 넘어서 스테이션들에 접근하려면 양쪽 아암(155A,155B)들이 어깨부 축(SX)들 둘레로 동시에 그리고 동일한 방향으로 단위체로서 회전되어야 한다. 콘트롤러(170)(도 1)와 같은 콘트롤러는, 어느 스테이션들이 짧은 프로세스 움직임을 이용하여 접근될 수 있고, 어느 스테이션들이 긴 프로세스 움직임을 이용하여 접근될 수 있는지 인식하도록 구성될 수 있다. 로봇의 작동 동안에, 콘트롤러(170)는 (예를 들어 아암을 회전시키도록 모터 구동부들에 적절한 명령을 내림으로써), 짧은 접근 움직임(short access move)으로 접근이 수행될 수 없는 경우에, 접근되어야 하는 스테이션들을 "차단 해제"시키도록 구성된다. 예를 들어, 도 4i 내지 도 4l 을 참조하면, 만약 단부 작동체(155EA)가 프로세스 모듈(PM1)로부터 프로세스 모듈(PM4)로 움직인다면, 콘트롤러(170)는 프로세스 모듈(PM4)에 단부 작동체(155EA)를 배치하도록 아암(155B)에 독립적으로 아암(155A)을 움직이는 것이 아암(155A,155B)들 사이의 간섭을 초래할 수 있다는 것을 인식하도록 구성된다. 따라서, 만약 아암들이 서로 간섭한다면, 아암(155A)들을 독립적으로 움직이는 대신에, 콘트롤러는 예를 들어 도 4o 에 도시된 방향(450)으로 아암(155A,155B)들을 단위체로서 움직일 수 있어서 (예를 들어, 동시에 동일한 방향으로 동일하거나 또는 상이한 속도로 움직임), 단부 작동체(155EA)가 프로세스 모듈(PM4)에 접근하는 것을 허용하도록 프로세스 모듈(PM4)에 대한 접근을 차단 해제시킨다.
이제 도 5a 및 도 5b 를 참조하면, 다른 전달 로봇(530)이 개시된 실시예의 양상에 따라서 도시되어 있다. 전달 로봇(530)은 다르게 설명된 것을 제외하고 위에 설명된 전달 로봇(130)과 실질적으로 유사하다. 이러한 양상에서, 전달 로봇(530)은 구동 섹션(150)을 구비하는데, 이것은 도 3 및 도 3c 내지 도 3h 와 관련하여 위에서 설명된 구동 섹션들과 실질적으로 유사할 수 있거나 또는 임의의 다른 적절한 구동 시스템과 유사할 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 구동 섹션(150)은 Z 축 구동부(312)(도 3)를 포함할 수 있다. Z 축 구동부(312)는 예를 들어 임의의 적절한 방식으로 구동부(150)의 하우징(310)에 연결될 수 있다. Z 축 구동부(312)는 Z 방향에서 하우징에 연결된 임의의 아암(555A,555B)들을 포함하는 하우징(310)을 구동하도록 구성될 수 있어서, 아암(555A,555B)들 각각의 단부 작동체(555EA,555EB)들이 상이한 전달 평면들로 움직일 수 있다.
이러한 양상에서, 전달 로봇(530)은 2 개의 전달 아암(555A,555B)들을 포함한다. 전달 아암(555A)은 위에서 설명된 전달 아암(155A)과 실질적으로 유사할 수 있으며 따라서 동일한 특징부들은 동일한 참조 번호를 가진다 (예를 들어, 상부 아암(555UA), 전방 아암(555FA) 및 단부 작동체(555EA)). 전달 아암(555A)은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 구동 섹션의 샤프트(304,303)들에 연결될 수 있다 (도 3). 전달 아암(555B)도 위에서 설명된 전달 아암(155B)에 실질적으로 유사할 수 있어서, 동일한 특징부들은 동일한 참조 번호들을 가진다 (예를 들어, 상부 아암(555UB, 전방 아암(555FB) 및 단부 작동체(555EB)). 전달 아암(555FB)은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 구동 섹션의 샤프트(302,301)에 연결될 수 있다 (도 3). 그러나, 이러한 양상에서, 아암(555B)이 아암(355A)의 회전과 독립적으로 간섭되지 않으면서 실질적으로 360 도로 무한 회전할 수 있도록 그리고 그 역으로도 이루어질 수 있도록, (도 3 의 샤프트(382S, 387S)들에 대응하는) 샤프트(582S,587S)들의 크기가 정해진다. 더욱이, (전방 아암(155FB)은 도 2 에서 상부 아암(155UB)의 상부측에-예를 들어 수직으로 반대인 전방 아암에-장착되는 반면에) 아암(555FB)의 전방 아암(555FB)은 상부 아암(555UB)의 하부측에 장착될 수 있어서, 단부 작동체(555EB)의 전달 평면(TP2)은 단부 작동체(555EA)의 전달 평면(TP1)에 가깝지만, 동일한 평면은 아니어서 상이한 아암(555A,555B)들을 이용하여 기판들을 전달하는데 필요한 Z 움직임의 양을 실질적으로 최소화시킨다. 이러한 동일 평면이 아닌 구성은, 단일의 기판 유지 위치에서 기판의 빠른 교체 뿐만 아니라, 각각의 아암의 독립적인 작동을 허용하는데, 여기에서 아암들의 신장 및 수축(R1, R2)은 서로에 대하여 각도가 이루어질 수 있다. 주목되어야 하는 바로서, 전달 평면(TP1,TP2) 사이의 간격은 실질적으로 단부 작동체들의 최소 Z 움직임 없이 또는 최소 Z 움직임과 함께, 400P 와 같은(도 4h) 전달 포트를 통하여 양쪽 단부 작동체(555EA,555EB)들이 맞춰질 수 있도록 이루어질 수 있게끔, 전달 평면(TP1,TP2)들 사이의 간격이 이루어질 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 로봇(503)이 Z 축을 따라서 아암(555A,555B)들을 움직일 수 없는 경우에, 포트는 포트(400P)의 높이보다 약간 큰 높이를 가질 수 있고 그리고/또는 Z 움직임은 로봇(530)이 역할을 하는 로드락 및/또는 처리 모듈들 안에 설치될 수 있다.
이제 도 5c 내지 도 5e 를 참조하면, 다른 전달 로봇(6000)이 개시된 실시예의 양상에 따라서 도시되어 있다. 전달 로봇(6000)은 다르게 설명된 것을 제외하고 위에서 설명된 전달 로봇(130)과 실질적으로 유사할 수 있다. 이러한 양상에서, 전달 로봇(6000)은 구동 섹션(150)을 구비하는데, 이것은 예를 들어 도 3 및 도 3c 내지 도 3h 와 관련하여, 또는 임의의 다른 적절한 구동 시스템과 관련하여 여기에서 설명된 구동 섹션들과 실질적으로 유사할 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 하나의 양상에서 구동 섹션(150)은 Z 축 구동부(312)를 구비할 수 있다 (도 3). Z 축 구동부(312)는 예를 들어 임의의 적절한 방식으로 구동부(150)의 하우징(310)에 연결될 수 있다. Z 축 구동부(312)는 하우징에 연결된 임의의 아암(6055A,6055B)들을 포함하는 하우징(310)을 Z 방향으로 구동하도록 구성될 수 있어서, 아암(6055A,6055B)들 각각의 단부 작동체(6055EA,6055EB)들은 상이한 전달 평면들로 움직일 수 있다. 다른 양상에서 구동부는 Z 축 구동부를 포함하지 않을 수 있다.
이러한 양상에서, 전달 로봇(6000)은 2 개의 독립적으로 움직일 수 있는 전달 아암(6055A,6055B)들을 포함한다. 전달 아암(6055A)은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 구동 섹션의 샤프트(304,303)에 연결될 수 있다 (도 3). 전달 아암(6055B)은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 구동 섹션의 샤프트(302,301)들에 연결될 수 있다 (도 3). 이러한 양상에서, 각각의 아암(6055A,6055B)은 각기 상부 아암(6055UA,6055UB), 전방 아암(6055FA,6055FB) 및 적어도 하나의 단부 작동체(6055EA, 6055EB)를 구비한다. 그러나, 이러한 양상에서, 단부 작동체(6055EA,6055EB)들이 전달 평면(TP)과 같은 공통의 평면상에 배치되는 반면에, (예를 들어, 전방 아암 및 단부 작동체들이 개별의 공통 평면들에 위치될 때와 비교하면) 전방 아암(6055FA, 6055FB)들은 상이한 평면들에 배치되어 실질적으로 아암의 신장을 제한하지 않으면서 증가된 아암 회전을 허용하도록, 아암(6055A,6055B)들이 구성될 수 있다. 오직 예시적인 목적을 위하여 위에서 도 4a 내지 도 4o 와 관련하여 설명된 바와 같이, 전방 아암들이 공통 평면에 배치되고 단부 작동체들이 공통 평면에 배치되는 경우에, 하나의 아암이 약 120 도로 회전할 수 있는 반면에, 다른 아암은 실질적으로 정지 상태로 유지된다 (또는 이와는 다르게 기판들을 집어올리고 배치하기 위하여 기판 유지 스테이션과 정렬된다). 이러한 양상에서, 오직 예시적인 목적으로, 전방 아암들은 상이한 평면들에 배치되고 단부 작동체들은 공통의 평면에 배치되어 있으면서, 하나의 아암은 약 180 도로 회전할 수 있는 반면에, 다른 아암은 실질적으로 정지 상태로 유지된다 (또는 이와는 다르게 기판들을 집어올리고 배치하도록 기판 유지 스테이션과 정렬된다).
도 5a 및 도 5b 와 관련하여 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로, 아암(6055A)의 전방 아암(6055FA)은 아암(6055B)의 전방 아암(6055FB)과는 상이한 평면에 배치되도록, (예를 들어, 개별 아암들의 엘보우에 배치된) 샤프트(6082,6087)들의 크기가 정해진다. 이해될 수 있는 바로서, 아암(6055A)의 단부 작동체(6055EA)는 전방 아암(6055FA)의 하부측에 장착될 수 있어서, 양쪽 단부 작동체(6055EA,6055EB)들이 공통의 전달 평면(TP)상에 배치되어 (예를 들어, 단부 작동체들이 동일 평면이어서) 상이한 아암(6055A, 6055B)들을 이용하여 (만약 기판 유지 스테이션들이 Z 움직임 성능을 가진다면) 기판들을 전달하는데 필요한 로봇 아암들의 Z 움직임을 제거하고 그리고/또는 로봇 아암들의 Z 움직임을 실질적으로 최소화시킨다. 도 5e 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 아암(6055A)의 상부 아암 및 전방 아암(6055UA, 6055UB)의 길이는 아암(6055B)의 상부 아암 및 전방 아암의 길이와 상이할 수 있다. 예를 들어, 상부 아암 및 전방 아암(6055UA, 6055FA)의 길이는 상부 아암 및 전방 아암(6055UB, 6055FB)의 길이 보다 길 수 있어서, 아암(6055B)은 아래에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 아암(6055A)을 "통하여" 회전할 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 샤프트(6087,6082)들은 아암(6055B)이 아암(6055A)을 통하여 회전할 수 있도록 크기가 정해질 수 있다 (예를 들어, 아암(6055B)의 상부 아암 및 전방 아암(6055UB, 6055FB)의 적층 높이(SH)는 아암(6055A)의 단부 작동체(6055EA)와 상부 아암(6055UA) 사이의 거리(DH) 보다 작다).
도 5g 및 도 5f 를 참조하면, 전달 로봇(6000)의 작동이 설명될 것이다. 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로, 단부 작동체(6055EA, 6055EB) 사이의 최소 각도(α)는 예를 들어 도 4a 의 프로세스 모듈(PM4, PM3)과 같은, 반경 방향으로 배치된 프로세스 모듈들 사이의 각도(θ')와 실질적으로 같을 수 있다. 오직 예시적인 목적으로, 각도(α)는 대략 60 도 일 수 있지만, 다른 국면들에서 각도는 더 크 거나 또는 더 작은 기판들이 처리될 때와 같이 60 도 보다 크거나 작을 수 있다. 이러한 국면에서, 도 5f 를 참조하면, 기판(WA)을 프로세스 모듈(PM1)로 전달하거나 또는 그로부터 전달하기 위하여 단부 작동체(6055EA)는 프로세스 모듈(PM1)과 정렬될 수 있다. 단부 작동체(6055EB)는 기판(WB)을 로드락(140)으로 전달하거나 또는 그로부터 전달하기 위하여 로드락(140)과 정렬될 수 있다. 여기에서 로드락(140) 및 프로세스 모듈(PM1)은 서로로부터 β 도로 이격되어 반경 방향으로 배치된다. 각도 β는 임의의 적절한 각도일 수 있고, 오직 예시적인 목적에서 대략 120 도일 수 있다. 다른 국면에서 각도(β)는 120 도 보다 크거나 작을 수 있다. 이러한 예에서, 기판(WB)이 로드락(140)으로 전달되고 있는 동안 기판(WA)이 프로세스 모듈(PM1)로 전달된다. 전달을 이루도록, 단부 작동체(6055EA,6055EB)들이 동일 평면에 배치되고 서로를 넘어서 통과될 수 없으므로, 양쪽 아암(6055A,6055B)들은 화살표(6099)의 방향으로 회전된다. 아암(6055B)은 각도(β)를 통해 움직여서 단부 작동체(6055EB) 및 기판(WB)을 프로세스 모듈(PM1)과 정렬시킨다. 아암(6055A)은 각도(β')(이러한 예에서, 예시적인 목적으로만, 이것은 대략 240 도이다)를 통해 움직여서, 단부 작동체(6055EA) 및 기판(WA)은 로드락(140)과 정렬된다. 아암(6055A)이 화살표(6099)의 방향으로 회전할 때 아암(6055B)을 통과함으로써 아암(6055B)의 상부 아암(6055UB) 및 전방 아암(6055FB)은 아암(6055A)의 상부 아암(6055UA)과 전방 아암(6055FA) (그리고 단부 작동체(6055EA)) 사이를 (또는 그것을 통하여) 통과한다는 점이 주목된다.
이해될 수 있는 바로서, (예를 들어, 단부 작동체(6055EA,6055EB)들이 동일 평면이기 때문에) 개별 아암(6055A,6055B)들의 쎄타 움직임은 제한될 수 있거나 또는 부분적으로 독립적일 수 있으며, 이러한 경우에 아암(6055A, 6055B)들은 단위체로서 (예를 들어, 긴 프로세스 움직임(long process move)으로서) 어깨부 축(SX) 둘레에서 "비차단(unblock)" 스테이션들로 회전되어야 하며, 상기 비차단 스테이션은 콘트롤러(170)의 제어와 같이 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 접근된다.
위에서 주목된 바와 같이, (실질적으로 동일 평면 단부 작동체들을 가지는) 아암(155A,155B) (그리고 아암(6055A, 6055B))들과 같은 아암들은 3 축 구동 시스템에 의해 구동될 수 있어서, 각각의 아암의 상부 아암(155UA, 155UB)들의 쎄타 움직임은 연계된다 (예를 들어, 상부 아암들은 미리 결정된 각도가 상부 아암들 사이에서 유지되도록 회전한다). 도 6 을 참조하면, 3 축 구동 시스템(634)은 전체적으로 구동 샤프트 조립체(641) 및 3 개의 모터(642,644,646)들을 포함한다. 구동 샤프트 조립체(641)는 3 개의 구동 샤프트(650A,650B,650C)를 가진다. 이해될 수 있는 바로서, 구동 시스템은 3 개의 모터들 및 3 개의 구동 샤프트들에 제한되지 않을 수 있다. 제 1 모터(642)는 고정자(648A) 및 중간 샤프트(650A)에 연결된 회전자(660A)를 포함한다. 제 2 모터(644)는 고정자(648B) 및 외측 샤프트(650B)에 연결된 회전자(660B)를 포함한다. 제 3 모터(646)는 고정자(648C) 및 내측 샤프트(650C)에 연결된 회전자(660C)를 포함한다. 3 개의 고정자(648A,648B,648C)들은 튜브를 따라서 상이한 수직 높이 또는 위치들에서 튜브 또는 하우징(652)에 정지 상태로 부착된다. 예시적인 목적으로만, 제 1 고정자(648A)는 상부 고정자이고, 제 2 고정자(648B)는 상부 고정자이고, 제 3 고정자(648C)는 저부 고정자이다. 각각의 고정자는 전체적으로 전자기 코일을 포함한다. 3 개의 샤프트(650A,650B,650C)들은 동일축 샤프트들로서 배치된다. 3 개의 회전자(660A,660B,660C)들은 바람직스럽게는 영구 자석을 포함하지만, 대안으로서 영구 자석을 가지지 않은 자기 유도 회전자를 포함할 수 있다. 슬리브(662)들이 바람직스럽게는 회전자(660)와 고정자(648)들 사이에 위치되어 로봇을 진공 환경에서 사용할 수 있게 하는데, 구동 샤프트 조립체(641)는 진공 환경내에 위치되고, 고정자(648)들은 진공 환경 외부에 위치된다. 그러나, 만약 로봇이 대기 환경에서 사용되도록 의도된다면 슬리브(662)들이 제공될 필요는 없다.
제 3 샤프트(650C)는 내부 샤프트이고 저부 고정자(648C)로부터 신장된다. 내부 샤프트는 저부 고정자(648C)와 정렬된 제 3 회전자(660C)를 가진다. 중간 샤프트(650A)는 중간 고정자(648A)로부터 상방향으로 신장된다. 중간 샤프트는 제 1 고정자(648A)와 정렬된 제 1 회전자(660A)를 가진다. 다양한 베어링들이 샤프트(650A-650C)들 및 튜브(652) 주위에 제공되어 각각의 샤프트가 서로에 대하여 그리고 튜브(652)에 대하여 독립적으로 회전 가능할 수 있게 허용한다. 각각의 샤프트(650A-650C)에는 위치 센서(664)가 제공될 수 있다. 위치 센서(664)들은 샤프트(650A-650C)들의 회전 위치를 서로에 대하여 그리고/또는 튜브(652)에 대하여 콘트롤러(170)(도 1)에 신호하도록 이용된다. 임의의 적절한 센서가 이용될 수 있으며, 예를 들어 광학 센서 또는 유도 센서가 이용된다.
여기에서 상부 아암(155UA)은 외측 샤프트(650B)에 결합됨으로써 외측 샤프트가 회전하면 상부 아암(155UA)이 그것과 함께 회전한다. 상부 아암(155UB)은 내측 샤프트(350C)에 결합됨으로써 내측 샤프트가 회전하면 상부 아암(155UB)이 그것과 함께 회전한다. 제 1 또는 상부 풀리 섹션(370A) 및 제 2 또는 하부 풀리 섹션(670B)을 가지는 풀리(670)는 중간 샤프트(350A)에 결합됨으로써, 중간 샤프트가 회전하면 풀리(670)(그리고 풀리 섹션(670A,670B))가 그것과 함께 회전한다. 이해될 수 있는 바로서, 풀리(670)는 임의의 적절한 방식으로 샤프트(650A) 및 서로에 대하여 고정된 2 개의 풀리 섹션(670A,670B)들이거나 또는 하나의 단일 부재일 수 있다. 풀리 섹션(670A)은 트랜스미션(392)을 통하여 아암(155B)의 풀리(387)에 결합되며, 풀리 섹션(670B)은 트랜스미션(390)을 통하여 아암(155A)의 풀리(382)에 결합된다.
3 개의 모터(642,644,646)들은 2 개의 아암(155A,155B)들을 신장 및 수축에서 독립적으로 움직이도록 독립적으로 움직일 수 있다. 2 개의 아암(155A,155B)들은 동시에 함께 신장될 수 있거나, 개별적으로 한번에 하나씩 움직일 수 있거나, 또는 하나의 아암이 신장되는 동안 다른 아암은 수축될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 아암(155A,155B)들은 기판들을 집어올리고 내려놓기 위하여 2 개의 단부 작동체(155EA, 155EB)들을 신장시키고 수축시키도록 움직일 수 있고, 구동부(634)는 전체 가동 아암 조립체(즉, 양쪽 아암(155A,155B)를 단위체로서 어깨부 축(SX) 둘레에서 회전시킬 수 있어서, 아암(155A,155B)들을 프로세싱 모듈, 로드락 및/또는 아암들이 위치되는 프로세싱 툴(processing tool)의 다른 특징부들에 대하여 다시 방향을 정할 수 있다.
아암(155A)을 신장 및 수축시키기 위하여, 모터(644)는 중간 샤프트(650A)에 대하여 외측 샤프트(650B)를 회전시키도록 활성화된다. 바람직스럽게는, 아암(155A)이 신장 및 수축되고 있는 동안 중간 샤프트(650A)가 정지 상태로 유지된다. 그러나, 풀리(670)는 신장 또는 수축 동안에 약간 움직여서 전체 가동 아암 조립체 회전의 시작 또는 끝과 함께 전달 과정을 가속시킬 수 있다. 풀리(670)가 실질적으로 정지 상태로 유지되고 상부 아암(155UA)이 움직이면서, 풀리(382)는 트랜스미션 부재(390)에 의해 회전된다. 이것은 차례로 전방 아암(155FA)을 엘보우 축(EXA) 둘레에서 회전시킨다. 풀리(383)는 포스트(381)에 정지 상태로 부착되기 때문에, 그리고 포스트는 상부 아암(155UA)에 정지 상태로 부착되기 때문에, 풀리(384)는 전방 아암(155FA)에 대하여 트랜스미션 부재(391)에 의해 회전된다. 풀리의 직경 비율은 위에서 설명된 바와 같은 임의의 적절한 비율일 수 있어서, 단부 작동체(그리고 그 위의 기판)는 직선의 반경 방향에서 내외로 움직인다는 점이 주목된다.
아암(155B)을 신장 및 수축시키기 위하여, 모터(646)는 중간 샤프트(650A)에 대하여 내측 샤프트(650C)를 회전시키도록 작동된다. 바람직스럽게는, 아암(155B)이 신장되고 수축되는 동안 중간 샤프트(650A)가 정지 상태로 유지된다. 그러나, 풀리(670)는 신장 또는 수축 동안에 약간 움직일 수 있어서 전체 가동 아암 조립체 회전의 시작 또는 끝과 함께 전달 과정을 가속시킨다. 풀리(670)가 실질적으로 정지 상태로 유지되고 상부 아암(155UB)이 움직이면서, 풀리(387)는 트랜스미션 부재(392)에 의해 회전된다. 이것은 차례로 전방 아암(155FB)을 엘보우 축(EXB) 둘레로 회전시킨다. 풀리(389)는 포스트(388)에 정지 상태로 부착되기 때문에, 그리고 포스트(388)는 상부 아암(155UB)에 정지 상태로 부착되기 때문에, 풀리(399)는 전방 아암(155FB)에 대하여 트랜스미션 부재(393)에 의해 회전된다. 풀리 직경 비율은 위에서 설명된 것과 같이 임의의 적절한 비율일 수 있어서, 단부 작동체(그리고 그 위의 기판)는 반경 방향에서 직선으로 내외로 움직인다.
모터(642)는 전체 아암 조립체를 어깨부 축(SX) 둘레로 회전시키기 위하여 2 개의 다른 모터(644,646)들과 관련하여 이용된다. 모터(642)는 중간 샤프트(650A)를 회전시키도록 회전됨으로써, 메인 풀리(main pulley, 670)를 회전시킨다. 모터(644,646)들은 상부 아암(155UA, 155UB)들을 풀리(670)와 함께 회전시키도록 모터(642)와 같은 방향 및 속도로 움직인다. 따라서, 트랜스미션 부재(390,392)들은 그들의 개별적인 풀리(382,387)들을 회전시키지 않는다. 따라서, 전방 아암(155FA, 155FB)들은 그들의 개별적인 상부 아암(155US, 155UB)들에 대하여 회전되지 않으며, 풀리(384,399)들은 단부 작동체(155EA,155EB)들을 회전시키도록 회전되지 않는다. 이해될 수 있는 바로서, 어깨부 축(SX) 둘레의 아암(155A, 155B)들의 회전은 결합된 회전이고 (예를 들어, 상부 아암(155UA, 155UB)들 사이의 각도가 유지되면서 양쪽 아암들은 함께 회전된다), 아암들의 신장 및 수축은 개별적으로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한 이해될 수 있는 바로서, (위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한) Z 축 구동부(312)는 구동 시스템(634)에 연결되어 아암(155A, 155B)들을 Z 축을 따라서 올리고 내릴 수 있다.
이해될 수 있는 바로서, 여기에 설명된 예시적인 전달 로봇(130,530)은 기판들의 순차적인 처리를 허용하며, 그러한 처리에서 프로세싱 모듈(125)들중 하나 또는 그 이상은 기판들상에서 분리된 프로세싱 작용을 수행한다. 예를 들어, 도 4a 를 참조하면, 기판은 아암(155A,155B)들중 하나를 이용하여 프로세스 모듈(PM1)에 배치될 수 있다. 프로세스 모듈(PM1) 안에서의 처리가 끝난 이후에, 아암(155A)은 프로세스 모듈(PM1)로부터 기판을 제거할 수 있고 그것을 프로세스 모듈(PM2)에 배치할 수 있다. 프로세스 모듈(PM1)로부터 프로세스 모듈(PM2)로의 기판 전달과 실질적으로 동시에, 아암(155B)은 다른 기판을 로드락(135)으로부터 프로세스 모듈(PM1)로 전달할 수 있다. 그러한 구성은 예를 들어 로드락(135)으로부터 프로세스 모듈(PM1-PM4)을 통해 로드락(140)으로 실질적으로 연속적인 기판의 흐름을 제공할 수 있다.
도 7 은 전달 로봇(130,530)의 아암이 프로세스 모듈로 예시적으로 신장되는 것을 개략적으로 도시한다. 도 7 에 도시된 치수들은 단지 예시적인 개략치이며, 치수들이 도시된 것보다 더 크거나 더 작을 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 대안의 실시예들에서, 아암은 임의의 적절한 수평 거리로 그리고 임의의 적절한 수직 위치에서 프로세스 모듈로 신장될 수 있다.
도 8 및 도 10 은 전달 챔버(400)와 같은 전달 챔버의 예시적인 상부 개략도이다. 도 9a 및 도 9b 는 전달 챔버(400)의 개략적인 측면도로서, 전달 챔버의 내부 높이는 전달 로봇이 Z 구동부를 포함할 때 증가된다. 도 8 내지 도 10 에 도시된 치수들은 단지 예시적인 개략치이며, 치수들은 도시된 것보다 더 크거나 더 작을 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 전달 챔버는 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 11 을 참조하면, 여기에 설명된 로봇들은 기판들이 프로세싱 모듈 또는 스테이션에 배치될 때 기판들의 자동적인 중심 위치 선정을 위하여 콘트롤러와 함께 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 센서(1002,1003)들은 예를 들어 전달 챔버와 프로세싱 스테이션(1001) 사이의 접근을 제공하는 포트에 인접하여 배치될 수 있다. 로봇(1030)이 포트를 통해 기판을 운반하는 단부 작동체(1030E)를 신장시킬 때 센서(1002,1003)들은 기판의 선단 가장자리 및 종단 가장자리들중 하나 또는 그 이상을 검출하고, 기판의 하나 또는 그 이상의 선단 가장자리 및 종단 가장자리의 검출에 대응하는 검출 신호들을 콘트롤러에 송신한다. 콘트롤러(170)는 예를 들어 단부 작동체(1030E)의 위치에 대하여 기판의 위치를 판단하도록 임의의 적절한 방식으로 검출 신호들을 이용할 수 있다. 콘트롤러(170)는 기판을 미리 결정된 위치에서 프로세싱 스테이션(101)에 배치하도록 X 방향 및 Y 방향중 하나 또는 그 이상으로 오프셋(XO, YO)을 적용하도록 구성될 수 있다. 오프셋(XO,YO)들은 프로세싱 구성 요소들(예를 들어, 기판들과 직접 또는 간접적으로 상호 작용하는 구성 요소들)의 열팽창에 따라서 콘트롤러에 의해 계산될 수 있어서, 오프셋(offset)들은 구성 요소들의 열적 성장을 보상하는 정상 상태 오프셋(steady state offset)이다. 개시된 실시예의 양상에서, 하나 이상의 프로세스 모듈 및/또는 로드락의 접근 포트(access port)(예를 들어 도 1 참조)는 유사한 센서 구성을 가질 수 있다. 로봇(1030)은 이전에 설명된 로봇들과 유사할 수 있다. 이해될 수 있는 바로서, 로봇은 양쪽의 로봇 단부 작동체들상에 실질적으로 동시에 기판의 다중적인 자동 기판 중심 선정을 이룰 수 있다.
이제 도 13 을 참조하면, 기판 프로세싱 장치(2000)가 도시되어 있다. 기판 프로세싱 장치(2000)는 도 1 에 도시된 기판 프로세싱 장치(100)와 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 기판 프로세싱 장치(2000)는 전체적으로 대기 섹션(2005) 및 인접한 대기적으로 격리될 수 있거나 또는 밀봉된(예를 들어, 외부 대기로부터 밀봉된) 섹션(2010)(예를 들어 대기적으로 밀봉된 섹션)을 가질 수 있는데, 대기 섹션은 예를 들어 소형 환경을 형성하고, 밀봉된 섹션은 예를 들어 진공 챔버로서 기능하도록 설치될 수 있다. 대안의 실시예들에서, 대기적으로 밀봉된 섹션(110)은 불활성 기체(예를 들어, N2) 또는 임의의 다른 격리된 대기를 유지할 수 있다. 대기 섹션은 로드 포트(load ports, 2015) 및 로봇(2020)을 포함할 수 있고, 로드락(2035,2040)들을 통해 대기적으로 밀봉된 섹션(2010)에 결합될 수 있다. 대기적으로 밀봉된 섹션(2010)은 중심 챔버(2075)의 둘레에 반경 방향으로 배치된 프로세싱 모듈(2025)들을 가진 클러스터 유형 툴(cluster type tool)의 형태일 수 있으며, 여기에서 각각의 프로세싱 모듈은 서로에 대하여 각도(θ)로 각을 형성한다. 중앙 챔버(2075)는 로드락(2035,2040)들과 프로세싱 모듈(2025) 사이에서 기판들을 전달하기 위한 전달 장치(2030)를 포함할 수 있다. 일 양상에서 전달 장치는 2002 년 9 월 17 일에 간행된 미국 특허 US 6,450,755 에 설명된 것과 실질적으로 유사할 수 있으며, 상기 특허 문헌은 본원에 참고로서 포함된다.
또한 도 14 를 참조하면, 전달 장치(2030)는 위에서 설명된 아암(155A, 155B)들과 실질적으로 유사한 2 개의 스카라 아암(2055A,2055B)들 및 구동 섹션을 구비할 수 있다. 전달 장치(2030)를 위한 구동 섹션은 도 6 과 관련하여 위에서 설명된 3 축의 동일축 구동 시스템일 수 있다. 다른 양상에서 전달 장치(2030)의 구동 시스템은 도 3c 내지 도 3h 와 관련하여 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 3 축의 동일축 구동 시스템일 수 있다 (이것은 예를 들어 구동 샤프트(1314) 또는 샤프트(1311-1314)들중 어느 하나를 가지고, 그리고 구동부로부터 제거된 개별의 풀리/모터 구성 요소들을 가진다). Z 축 구동부는 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 아암 조립체를 상승 및/또는 하강시키도록 Z 방향을 따른 이동을 제공하기 위한 동일축 구동 샤프트 구성에 결합될 수 있다.
각각의 아암은 상부 아암(2055UA, 2055UB), 엘보우 축(EXA, EXB) 둘레에서 상부 아암에 장착된 전방 아암(2055FA, 2055FB) 및, 리스트 축(WXA, WXB) 둘레에서 전방 아암(2055FA,2055FB)들에 장착된 적어도 하나의 단부 작동체(2055EA, 2055EB)를 구비한다. 일 양상에서 단부 작동체(2055EA, 2055EB)들은 동일한 전달 평면(TP) 상에 위치되어 아암 조립체의 Z 움직임의 양을 감소시킬 수 있다는 점이 주목된다. 다른 양상에서 단부 작동체들은 상이한 전달 평면들상에 위치될 수 있다. 이러한 양상에서, 아암(2055A,2055B)들은 개별의 어깨부 축(SX1,SX2) 둘레에서 베이스 부재(2050)에 의해 지지되고 그에 장착된다. 예를 들어, 아암(2055A)은 어깨부 축(SX1) 둘레에서 베이스 부재(2050)에 장착되고, 아암(2055B)은 어깨부 축(SX2) 둘레에서 베이스 부재에 장착된다. 베이스 부재(2050)는 임의의 적절한 형상 및/또는 구성을 가질 수 있고, 도면에 도시된 3 각형 형상은 당연히 예시적일 뿐이라는 점이 주목된다. 아암(2055A, 2055B)들의 단부 작동체(2055EA,2055EB)들은 단부 작동체(2055EA,2055EB)들이 각도 θ 로 서로에 대하여 각도를 이루도록 배치됨으로써 단부 작동체(2055EA, 2055EB)들은 아암(155A,155B)들에 대하여 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 각도가 형성된 프로세스 모듈(2025)들중 인접한 것들과 정렬된다.
베이스 부재(2050)는 구동 축(TX)(예를 들어, 동일축 구동 샤프트 조립체의 회저축) 둘레에서 구동 섹션의 제 1 구동 샤프트(D1)(예를 들어, 외측 구동 샤프트)에 결합될 수 있어서, 구동 샤프트(D1)가 회전하면 베이스 부재(2050)는 그것과 함께 회전한다. 도 13 에서 알 수 있는 바와 같이, 어깨부 축(SX1, SX2)들 각각은 구동 축(TX)에 대하여 위치될 수 있어서, 어깨부 축들은 개별의 단부 작동체(2055EA, 2055EB)의 신장 및 수축의 라인(1501,1502)을 따라서 위치된다. 제 1 구동 풀리(DP1')는 구동 섹션의 제 3 구동 샤프트(D3)(예를 들어, 내측 구동 샤프트)에 결합될 수 있어서, 구동 샤프트(D3)가 회전하면 풀리(DP1')는 그것과 함께 회전한다. 제 1 어깨부 풀리(SP1)는 축(SX1) 둘레에서 샤프트상에 장착될 수 있는데, 여기에서 제 1 어깨부 풀리(SP1)는 제 1 구동 풀리(DP1)에 임의의 적절한 방식, 예를 들어, 벨트, 밴드, 기어 또는 임의의 다른 적절한 전동부를 통하여 결합된다. 어깨부 풀리(SP1)는 아암이 경로(1501)를 따라서 신장 및 수축되도록 임의의 적절한 방식으로 아암(2055A)에 결합될 수 있다. 이러한 양상에서, 단부 작동체(2055EA) 및 전방 아암(2055FA)의 회전은 공지된 방식(예를 들어, 2:1:1:2 의 어깨부-엘보우-단부 작동체 풀리 비율 또는 임의의 다른 적절한 풀리 비율)으로 임의의 적절한 트랜스미션 시스템(2070A)을 통하여 상부 아암(2055UA)의 회전에 종속될 수 있어서 아암(2055A)은 오직 하나의 구동 축을 이용하여 신장 및 수축될 수 있고 리스트 축(WXA) 및 단부 작동체(2055EA)는 (아암(2055B)과 관련하여 아래에서 설명될 도 15a 및 도 15b 에 도시된 것과 유사한 방식으로) 신장 및 수축 동안에 경로(1501)와 정렬되어 유지된다. 다른 양상에서 추가적인 구동 샤프트들/모터들이 구동 섹션내에 제공될 수 있어서 아암(2055A)의 단부 작동체, 상부 아암 및 전방 아암은 개별적으로 구동될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
제 2 구동 풀리(DP2')는 구동 섹션의 제 2 구동 샤프트(D2)(예를 들어, 중간 구동 샤프트)에 결합될 수 있어서 구동 샤프트(D2)가 회전하면 구동 풀리(DP2')도 그것과 함께 회전한다. 제 2 어깨부 풀리(SP2)는 축(SX2) 둘레에서 샤프트상에 장착될 수 있으며, 여기에서 제 2 어깨부 풀리(SP2)는 벨트, 밴드, 기어 또는 임의의 적절한 전동부를 통하는 것과 같은 임의의 적절한 방식으로 제 2 구동 풀리(DP2)에 결합된다. 어깨부 풀리(SP2)는 아암이 경로(1502)를 따라서 신장 및 수축되도록 임의의 적절한 방식으로 아암(2055B)에 결합될 수 있다. 이러한 양상에서, 단부 작동체(2055EB) 및 전방 아암(2055FB)의 회전은 공지된 방식(예를 들어, 2:1:1:2 의 어깨부-엘보우-단부 작동체 풀리 비율 또는 임의의 다른 적절한 풀리 비율)으로 임의의 적절한 트랜스미션 시스템(2070B)을 통하여 상부 아암(2055UB)의 회전에 종속될 수 있어서 아암(2055B)은 오직 하나의 구동 축을 이용하여 신장 및 수축될 수 있는 반면에, 리스트 축(WXB) 및 단부 작동체(2055EB)는 도 15a 및 도 15b 에 도시된 바와 같은 신장 및 수축 동안에 경로(1502)와 길이 방향으로 정렬되어 유지된다. 다른 양상에서 추가적인 구동 샤프트들/모터들이 구동 섹션내에 제공될 수 있어서 아암(2055B)의 단부 작동체, 상부 아암 및 전방 아암의 2 개 또는 그 이상은 개별적으로 구동될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
제 1 및 제 2 구동 풀리(DP1', DP2')와 개별의 어깨부 풀리(SP1, SP2) 사이의 비율이 1:1 비율일 수 있다는 점이 주목된다. 그러나, 대안의 실시예들에서 구동 풀리들과 개별의 어깨부 풀리들 사이에서 임의의 적절한 비율이 이용될 수 있다.
도 14a 내지 도 14d 를 참조하면, 개시된 실시예의 다른 양상에서, 전달 장치(2030)는 2 축의 동일축 구동 시스템(2099)에 의해 구동될 수 있어서 아암(2055A, 2055B)의 신장 및 수축이 결합된다. 2 축 구동 시스템은 도 3, 도 3c 내지 도 3h 및 도 6 과 관련하여 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사할 수 있지만, 오직 2 개의 구동 샤프트(D1,D2)들 및 대응하는 모터들을 가진다. 예를 들어, (도 3 및 도 6 에 도시된 구동 시스템과 실질적으로 유사한) 예시적인 2 축 구동 시스템이 도 14c 에 도시되어 있으며, 이것은 개별의 모터(1403,1404)들에 의해 구동되는 제 1 및 제 2 구동 샤프트(D1,D2)들을 가지고, 여기에서 모터들 각각은 고정자(1403S,1404S) 및 회전자(1403R, 1404R)를 구비한다. 다른 예로서, (도 3c 내지 도 3h 에 도시된 구동 시스템과 실질적으로 유사한) 다른 예시적인 2 축 구동 시스템은 도 14d 에 도시되어 있으며, 이것은 개별의 모터(미도시)들에 의해 풀리(DP1,DP2)들을 통해 구동되는 제 1 및 제 2 구동 샤프트(1311)(D1), (1312)(D2)를 가진다. 구동 샤프트들중 제 1 의 것(D1)은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 베이스 부재(2050)에 결합될 수 있다. 구동 샤프트들중 제 2 의 것(D2)은 구동 풀리(DP1,DP2)들에 결합될 수 있어서, 제 2 구동 샤프트(D2)가 회전하면 구동 풀리(DP1,DP2)들이 구동 샤프트(D2)와 함께 회전한다. 이러한 양상에서, 구동 풀리(DP1,DP2)들중 하나는 임의의 적절한 방식으로 개별의 어깨부 풀리(SP1,SP2)에 결합될 수 있어서, 구동 풀리 및 어깨부 풀리는 같은 방향으로 회전한다 (예를 들어, 모두 시계 방향 또는 모두 시계 반대 방향으로 회전한다). 구동 풀리(DP1,DP2)들중 다른 하나는 개별의 어깨부 풀리(SP1,SP2)에 결합될 수 있어서구동 풀리 및 어깨부 풀리는 반대 방향으로 회전한다 (예를 들어, 하나의 풀리는 시계 방향으로 회전하고, 다른 풀리는 시계 반대 방향으로 회전한다). 이러한 양상에서, 구동 풀리(DP2) 및 어깨부 풀리(SP2)는 벨트, 밴드, 기어 또는 임의의 다른 적절한 트랜스미션(2060)과 같은 임의의 적절한 방식으로 서로 결합됨으로써, 풀리(DP2, SP2)들이 같은 방향으로 회전한다. 구동 풀리(DP1)는 벨트, 밴드, 기어 또는 임의의 다른 적절한 트랜스미션(2062)을 통하는 것과 같은 임의의 적절한 방식으로 어깨부 풀리(SP1)에 결합됨으로써, 풀리(DP1, SP1)들이 반대 방향으로 회전한다. 예시적인 목적으로 풀리(DP1, SP1)는 "도 8"의 벨트/밴드 구성에 의해 결합된 것으로서 도 14b 에서 도시됨으로써, 샤프트(D2)가 회전하면 풀리(SP1,SP2)들이 반대 방향들로 회전된다. 이해될 수 있는 바로서, 이러한 2 축 구동의 구성 및 피구동 풀리(DP1,DP2)와 개별의 어깨부 풀리(SP1, SP2) 사이의 대응하는 트랜스미션을 가지고, 아암(2055A,2055B)들이 실질적으로 동시에 신장될 수 있거나 (예를 들어, 양쪽 아암들은 "도 8" 의 벨트/밴드 구성 또는 임의의 다른 적절한 역방향 회전 구동 구성을 가짐으로써 실질적으로 동시에 기판 유지 위치들로 신장되고 기판 유지 위치들로부터 수축된다), 또는 다른 아암(2055A,2055B)이 수축되는 동안 하나의 아암(2055A,2055B)은 신장될 수 있다. 다른 양상에서, 구동 샤프트(D2)와 어깨부 풀리(SP1,SP2)들 사이의 결합은 손실 운동 결합(lost motion coupling)일 수 있으며, 이것은 2008년 5월 8일 자로 제출된 미국 특허 출원 12/117,415 "Substrate Transport Apparatus with Multiple Movable Arms Utilizing a Mechanical Switch Mechanism" 및 2007년 4월 6일 자로 제출된 미국 특허 출원 11/697,390 "Substrate Transport Apparatus With Multiple Independently Movable Articulated Arms" 에 설명된 것과 실질적으로 유사하며, 상기 출원들의 개시 내용은 본원에 참조로서 포함된다.
개시된 실시예의 다른 양상에서, 도 13 내지 도 14a 와 관련하여 위에서 설명된 베이스 부재(2050)와 실질적으로 유사한 베이스 부재(2050')는, 단부 작동체(2055EA, 2055EB) 및 개별의 아암(2055A,2055B)들이 구동 축(TX)에 대하여 조절 가능하게 회전되어 단부 작동체(2055EA, 2055EB)를 기판 유지 위치(프로세스 모듈(2025) 및 로드 락(2035, 2040))들의 각도(θ)와 정렬시킬 수 있도록 조절 가능할 수 있다. 예를 들어, 도 16a 를 참조하면, 베이스 부재(2050')는 아암(2055A,2055B)들중 개별적인 하나를 지지하도록 구성된 2 개의 전체적으로 대향하는 베이스 섹션(1672,1678)들을 가진다. 섹션(1672,1678)들은 서로 접합되는데, 이러한 실시예에서 베이스 부재(2050')의 구동 축 조인트(1635)에서 접합된다. 섹션(1672,1678)들은 서로 잠김(locking) 상태가 될 수 있어서, 베이스 부재(2050')가 단위체로서 구동 축(TX) 둘레에서 회전될 수 있다. 전체적으로 대향하는 베이스 섹션(1672,1678)들은 베이스 섹션(1672,1678)들 사이의 각도 α 를 조절하도록 전체적으로 대향하는 베이스 섹션(1672, 1678)들을 서로에 대하여 다시 위치시키기 위하여 잠금 해제될 수 있다. 각도 α 를 조절하는 것은, 각각의 아암의 신장 및 수축 각도를 인접한 프로세싱 모듈로의 전달 경로와 정렬시키도록 아암들 사이의 신장/수축 각도를 조절할 수 있다. 다른 양상에서 각각의 아암은 개별적인 어깨부 축 둘레에서 개별적으로 회전 가능할 수 있으며, 여기에서 각도 α 를 변화시키는 것은 아암들 사이의 거리를 증가시킨다. 개시된 실시예의 다른 양상에서, 베이스 부재(2050')는 임의의 소망되는 수로서 섹션들을 포함할 수 있거나, 또는 잠길 수 있는 유연성 조인트를 가진 하나의 부재일 수 있어서 섹션의 상이한 부분들이 서로에 대하여 조절 가능하게 위치되는 것을 허용한다. 베이스 섹션(1672, 1678)들은 구동축(TX)에서 서로에 대하여 해제 가능하게 결합될 수 있어서 실질적으로 단단한 연결(link)을 형성하는데, 여기에서 제 1 및 제 2 아암 섹션들은 기판 운반 동안에 서로에 대하여 움직일 수 없다. 베이스 부재 섹션(1672)은 일반적으로, 아암(2055A)을 구동 섹션의 대응하는 구동 샤프트에 연결하는 임의의 적절한 트랜스미션을 하우징할 수 있는 중공형 프레임 또는 케이싱을 가진다 (예를 들어, 위에서 설명된 도 14 및 도 14a 참조). 다른 양상에서 베이스 부재 섹션(1672)은 아암(2055A)을 구동하기 위한 모터를 하우징하도록 구성될 수 있다. 베이스 부재 섹션(1678)은 또한 전체적으로 중공형 프레임 또는 케이싱을 가지는데, 이것은 아암(2055B)을 구동 섹션의 대응 구동 샤프트에 연결하는 임의의 적절한 트랜스미션을 하우징할 수 있다 (예를 들어, 위에서 설명된 도 14 및 도 14a 참조). 다른 양상에서, 베이스 부재 섹션(1678)은 아암(2055B)을 구동하기 위한 모터를 하우징하도록 구성될 수 있다.
도 16a 및 도 16b 에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 실시예에서, 아암 장착 표면(MS1, MS2)들이 공통의 평면상에 배치되어 아암(2055A,2055B)들이 실질적으로 동일할 수 있도록 (그러나 서로의 거울 이미지이도록) 그리고 단부 작동체들이 실질적으로 같은 전달 평면(TP)을 가질 수 있도록, 대향하는 섹션(1672, 1678)들이 구성된다 (도 14 및 도 14a 참조). 다른 양상에서, 아암 장착 표면(MS1, MS2)들은 서로에 대하여 임의의 소망되는 구성을 가질 수 있고, 단부 작동체들은 상이한 전달 평면들을 가질 수 있다. 베이스 부재(2050')의 장착 또는 결합 섹션(1672S)은 베이스 부재 섹션(1672)의 프레임(1673)에 의해 형성될 수 있다. 일 양상에서 프레임(1673)은 (도 14 내지 도 14d 와 관련하여 위에서 설명된 것들과 실질적으로 유사할 수 있는) 구동 섹션(1699)의 동일축 샤프트 조립체 둘레에 신장되어, 대향하는 아암 섹션(1678)에 대한 안착 표면(1673S)을 형성한다. 표면(1673S)은 이러한 양상에서 전체적으로 베이스 부재 섹션(1672)의 상부 표면과 같은 평면에 있고, 또한 베이스 부재 섹션(1678)을 베이스 부재 섹션(1672)상으로 수직 및 수평 위치시키기 위한 위치 선정 특징부들을 가진다. 대향하는 베이스 부재 섹션(1678)은 장착 섹션(1672S)과 관련하여 전체적으로 일치되게 구성되는 정합 섹션(mating section, 1610S)을 가진 프레임(1610)을 구비함으로써, 정합 섹션(1610S)은 장착 섹션(1672S)상에 장착될 수 있다. 위치 선정 특징부들은 안착 표면(1673S)에 형성된 고정구 구멍(1681A)들이다. 마찬가지로, 대향하는 베이스 부재 섹션(1678)의 정합 섹션(1610S)의 안착 표면도 고정구 구멍(1681B)들을 가진다. 이하에서 설명되는 바로서, 개별의 안착 표면들에 형성된 고정구 구멍(1681A,1681B)들은 아암 섹션(1672, 1678)이 서로에 대하여 인덱싱되기 위한 소망의 인덱싱 위치(indexing position)들을 제공하도록 이격되고 분포된다. 캡 스크류, 볼트, 위치 선정용 핀, 또는 이들의 임의 조합과 같은 고정구(1681F)들이 베이스 부재 섹션(1678)의 구멍(1681B)들을 통하여 다른 베이스 부재 섹션(1672)의 정합 구멍(1681A)들 안으로 삽입될 수 있어서 베이스 부재(2050')의 2 개의 베이스 부재 섹션(1672,1678)들을 서로 잠기게 한다. 고정구들은 움직이는 동안에 토크 전달에 충분하며, 따라서 (이전에 주목된 바와 같이 도 14 내지 도 14d 와 관련하여 설명된 것과 같은 회전 구동부(또는 여기에 설명된 다른 임의의 구동부들)의 외측 샤프트(예를 들어, D1, 1311)에 직접적으로 장착되지 않은) 베이스 부재 섹션(1678)은, 베이스 부재 섹션(1672)이 베이스 부재(2050')의 구동 축 조인트(1635)에서 공통의 회전축(TX) 둘레로 외측 샤프트(D1)에 의해 회전될 때, 대향하는 베이스 부재 섹션(1672)과 조화되어 회전한다. 개시된 실시예의 다른 양상들에서, 스핀들, 키이/키이홈과 같은 임의의 다른 적절한 가능 특징부들이 대향하는 베이스 부재 섹션들 사이에서의 토크 전달 및 위치 선정을 위해 이용될 수 있다.
위치 선정 구멍(1681A,1681B)들은 베이스 부재 섹션(1672,1678)의 개별적인 프레임(1673,1610)상에 원주상으로 등간격으로 분포된다. 임의의 소망되는 개수의 구멍들이 이하에 설명되는 바와 같이 베이스 부재 섹션(1672,1678) 사이의 소망되는 점증적인 조절을 제공하도록 이용될 수 있다. 베이스 부재 섹션들의 장착 섹션(1673S, 1610S)에 있는 위치 선정 구멍들의 개수는 상이할 수 있으며, 하나의 섹션(1673S, 1610S)은 기계적인 부하에 대하여 오직 최소수의 구멍들만을 구비할 수 있는 반면에, 정합 섹션은 소망의 위치 조절 또는 인덱싱을 위하여 추가적인 구멍들을 가질 것이다. 예를 들어, 기계적인 부착을 위하여 4 개의 고정구(1681F)들이 이용된다면, 하나의 장착 섹션(1673S, 1610S)은 4 개의 장착 구멍(1681A,1681B)들을 가질 수 있고 다른 장착 섹션은 베이스 부재 섹션들 사이의 조절을 수용하도록 8 개 또는 10 또는 임의의 소망되는 개수의 구멍들을 가질 수 있다. 정합 표면(1673S, 1610S)들은 추가적인 맞물림 특징부들을 포함할 수 있는데, 이것은 잠금 고정구(1681F)가 제거될 때 베이스 부재 섹션들을 함께 안정적으로 유지하는 상호 잠금(interlocking) 또는 상호 깍지끼워진(interdigitated) 립(lip) 또는 에지(edge)(미도시)들과 같은 것이다. 따라서, 베이스 부재 섹션(1672,1678)들은 이후에 설명된 바와 같이 고정구(1681F)들이 제거되었을 때 자체 지지 상태로 유지될 수 있다. 맞물림 특징부들에는 적절한 미끄럼 표면(미도시)들이 제공될 수 있어서 위치 조절될 때 미끄럼 표면들에서 미립자 물질을 발생시키지 않으면서 베이스 부재 섹션들 사이에서 미끄럼 운동이 허용된다. 일 양상에서, 베이스 부재 섹션들의 장착 섹션(1673S, 1610S)들은 베이스 부재(2050')의 구동 축 조인트(1635)에 배치된 것으로 도시되어 있다. 개시된 실시예의 다른 양상들에서, 베이스 부재 섹션들 사이의 조절 가능 연결은 베이스 부재(2050')를 따라서 임의의 다른 위치에 위치될 수 있다.
개시된 실시예들의 다른 양상에서, 베이스 부재 섹션(1672,1678)들 사이의 각도(α)는 동적으로(dynamically) 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 16c 를 참조하면, 구동부(1699')는 3 개의 구동 샤프트(D1-D3)들을 가질 수 있는데, 여기에서 외측 구동 샤프트는 베이스 부재 섹션(1672)에 결합됨으로써 외측 구동 샤프트가 회전되면 베이스 부재 섹션(1672)은 그것과 함께 회전한다. 내측 구동 샤프트(D3)는 베이스 부재 섹션(1678)에 결합됨으로써 내측 구동 샤프트(D3)가 회전하면 베이스 부재 섹션(1678)은 그것과 함께 회전한다. 중간 구동 샤프트(D2)는 위에서 설명된 방식으로 아암(2055A, 2055B)들을 신장 및 수축시키도록 풀리(SP1, SP2)들에 결합될 수 있다. 콘트롤러(미도시)는 베이스 부재 섹션(1672, 1678)들 사이의 각도(α)를 동적으로 조절하도록 구동부(1699')에 연결될 수 있다. 예를 들어, 베이스 부재 섹션(1672,1678)들 사이의 각도(α)를 조절하도록, 구동 샤프트(D1, D3)들은 임의의 소망되는 정도로 서로에 대하여 회전될 수 있어서 각도(α)는 임의의 소망되는 각도로 동적으로 조절된다. 구동 샤프트(D1 및 D3)들은 조화되게 회전될 수 있어서 (예를 들어, 동일한 회전 속도에서 동일한 방향으로 회전될 수 있어서), 베이스 부재(2050')는 베이스 부재 섹션(1672, 1678)들 사이의 각도(α)를 변화시키지 않으면서 단위체로서 회전될 수 있다.
베이스 부재(2050, 2050')는 아암(2055A, 2055B)들중 오직 하나의 독립적인 Z 움직임을 허용할 수도 있다. 이제 도 16d 를 참조하면, 베이스 부재(2050')는 베이스 부재 섹션(1672,1678')들을 가지는 것으로 도시되어 있다. 베이스 부재 섹션(1678')은 위에서 설명된 베이스 부재 섹션(1678)과 실질적으로 같지만, 개시된 실시예의 이러한 양상에서 베이스 부재 섹션(1678')은 제 1 부분(1678A) 및 제 2 부분(1678B)을 구비한다. 제 1 부분(1678A)은 위에서 설명된 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 베이스 부재 섹션(1672)에 조절 가능하게 연결될 수 있어서 베이스 부재 섹션들의 서로에 대한 인덱싱(indexing)을 허용한다. 제 2 부분(1678B)은 임의의 적절한 방식으로 제 1 부분(1678A)에 움직일 수 있게 결합될 수 있어서 아래에 설명되는 바와 같이 제 2 부분(1678A)이 화살표(1666)의 방향에서 Z 축을 따라 제 1 부분(1678A)에 대하여 움직이는 것을 허용한다. 개시된 실시예들의 이러한 양상에서, 구동 섹션(1699)은 화살표(1666)의 방향으로 베이스 부재(2050') (그리고 아암(2055A, 2055B))를 단위체로서 들어올리도록 구성된 임의의 적절한 리프트(lift) 또는 Z 축 구동부(1687)를 구비할 수 있다. 그러나, 일부 예에서, 예를 들어 양쪽 아암들이 기판을 전달하도록 신장되는 경우에, 하나의 아암은 Z 축을 따라서 움직이는 동안 다른 아암은 Z 축에서 정지 상태로 유지되도록, 기판들중 하나의 최종적인 강하 위치를 조절하는 것이 소망될 수 있다. 그러한 예에서 베이스 부재 섹션(1672) 및 아암(2055A)은 제 1 Z 구동부로써 Z 축을 따라서 위치될 수 있고, 베이스 부재 섹션(1678) 및 아암(2055B)은 구동 섹션(1699)의 임의의 적절한 제 2 Z 구동부(1686)로써 Z 축을 따라서 더 위치될 수 있다. 베이스 부재 섹션(1678')이 제 2 Z 구동부(1686)로써 Z 축을 따라서 조절 가능한 것으로 도시되었지만, 개시된 실시예의 다른 양상들에서는 다른 베이스 부재 섹션(1672) 또는 양쪽의 베이스 부재 섹션(1672,1678')들이 베이스 부재 섹션(1678')과 관련하여 여기에서 설명된 방식으로 Z 축을 따라서 독립적으로 움직이도록 구성될 수 있다.
도 16e 를 참조하면, 개시된 실시예의 다른 양상에서, 베이스 부재 섹션(1672')중 하나는 구동 섹션에 의해 직접적으로 지지되고 베이스 부재 섹션(1678")들중 다른 하나는 리프트 링크(lift link, 1615)에 의해 지지되도록 베이스 부재 섹션들이 구성될 수 있으며, 상기 리프트 링크는 베이스 부재 섹션(1672')에 의해 적절히 조절 가능하게 지지되고 그것의 밖으로 신장된다. 이해될 수 있는 바로서, 베이스 부재 섹션(1672')은 통공(1615A)을 가질 수 있고, 통공을 통하여 리프트 링크가 신장되는데, 이것은 베이스 부재 링크(1678")의 독립적인 Z 움직임 뿐만 아니라 베이스 부재 링크(1672', 1678")들의 서로에 대한 인덱싱을 허용하도록 적절하게 형상화된다. 일 양상에서, 리프트 링크(1615)는 베이스 부재 섹션(1678")의 움직임을 안내하고 지지를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 양상에서 (아래에 설명될) 임의의 적절한 안내 베어링들은 베이스 부재 섹션(1678")의 움직임을 안내하고 기판 전달용 개별 아암의 단부 작동체의 자세를 유지하도록 제공될 수 있다.
도 16f 를 참조하면, 베이스 부재 섹션들 (그리고 개별적인 아암)중 하나의 독립적인 수직 움직임을 허용하기 위한 리프트 링크 연결이 설명될 것이다. 링크 연결(linkage)의 작동 및 구성이 도 16d 와 관련하여 설명될 것이지만, 링크 연결의 작동 및 구성은 도 16e 에 도시된 구성과 실질적으로 같을 수 있다는 점이 주목된다. 일 양상에서 제 2 Z 구동부(1686)는 구동 섹션(1699) 또는 베이스 부재 섹션(1672) 안에 임의의 적절한 방식으로 피봇되게 장착될 수 있다. 피봇 링크(1699)는 피봇 지점(1669P1) 둘레에서 베이스 부재 부분(1678A) 안에 피봇되게 장착될 수 있다. 피봇 링크(1669)의 제 1 단부(1669E1)는 예를 들어 연결 부재(1686M)을 통하는 것과 같은 임의의 적절한 방식으로 제 2 Z 구동부(1686)에 연결됨으로써, 제 2 Z 구동부(1686)가 작동되면 피봇 링크는 지점(1699P1)의 둘레에서 피봇된다. 피봇 링크(1669)의 제 2 단부(1699E2)는 임의의 적절한 방식으로 베이스 부재 부분(1678B)에 움직일 수 있게 결합될 수 있어서, 피봇 지점(1669P1) 둘레의 제 2 단부(1669E2)의 회전 움직임은 Z 축을 따른 베이스 부재 부분(1678B)의 선형 움직임으로 변환된다. 제 2 베이스 부재 부분(1678B)은 예를 들어 선형의 베어링 구성체(LB)에 의해 적어도 부분적으로 제 1 베이스 부재 부분(1678A)에 움직일 수 있게 결합되고 그에 의해 지지될 수 있는데, 상기 선형의 베어링 구성체는 제 2 베이스 부재 부분(1678B)의 움직임을 Z 축을 따라서 안내하도록 구성된다. 아암(2055B)을 위한 회전 구동부가 구동부(1699) 안에 위치되는 경우에, 아암(2055B)을 구동하는 풀리(SP2)는 아암 구동 샤프트(SD)에 움직일 수 있게 결합될 수 있어서, 제 2 베이스 부재 부분(1678B)이 Z 축을 따라서 움직이면, 풀리(SP2)는 샤프트(D2)에 회전 가능하게 결합되어 유지되면서 샤프트(SD)를 따라서 길이 방향으로 미끄러지는 것이 허용된다는 점이 주목된다. 아암(2055B)을 구동하기 위한 풀리 구성체는 Z 축을 따른 제 2 베이스 부재 부분(1678B)의 움직임을 허용하는 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 벨로우즈(BL)들이 베이스 부재 부분(1678A, 1678B)들 사이에 위치될 수 있고 피봇 링크(1669) 및 선형 베어링(LB)중 하나 또는 그 이상을 감싸도록 구성될 수 있다.
도 16g 를 참조하면, 개시된 실시예의 다른 양상에서, 단일 축 구동 모터들이 베이스 부재의 각각의 조인트에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단일 구동 모터(DM1)는 베이스 부재를 축(TX) 둘레에서 단위체로서 회전시키도록 구동 조인트(1635)에 위치될 수 있다. 베이스 부재 부분들이 서로에 대하여 동적으로(dynamically) 조절될 수 있는 것에서 이해될 수 있는 바로서, 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로, 2 축 구동부는 베이스 부재 섹션(1672,1678")을 서로에 대하여 개별적으로 회전시키도록 조인트(1635)에 위치될 수 있다. 다른 단일 축 구동 모터(DM2)는 아암(2055B)을 신장 및 수축시키기 위하여 샤프트(SD)를 구동시키도록 축(SX2) 둘레에서 베이스 부재 섹션(1678") 안에 위치될 수 있다. 그러나 또다른 단일 축 구동 모터(미도시)가 아암(2055A)의 신장 및 수축을 이루도록 축(SX1) 둘레에서 베이스 부재 섹션(1672) 안에 위치될 수 있다. 이해되어야 하는 바로서, 단일 축 구동부(DM1, DM2)는 도 3, 도 3E-도 3H, 도 6, 도 14C 및 도 14D 와 관련하여 위에서 설명된 구동부들과 실질적으로 유사할 수 있으며, 예외적으로 오직 단일의 구동 모터를 포함한다. 또한 이해되어야 하는 바로서, 임의의 적절한 엔코더(ENC)들이 아암들의 위치 및 베이스 부재의 다양한 부분들을 결정하는데 이용될 수 있다. 더욱이, 베이스 섹션의 조인트들 각각에 위치된 단일 축 구동부들이 도 16g 와 관련하여 설명되었지만, 단일 축 구동부 구성이 개시된 실시예들의 임의 양상과 함께 이용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 17a 내지 도 17c 는 로봇의 일부를 도시하는데, 여기에서 아암(1750,1751)들 각각은 원격 위치된 모터 또는 아암의 어깨부에 위치된 단일 축 모터에 의해 구동된다. 원격 위치된 모터들 및 로봇의 조인트들에 위치된 모터들의 예는 위에서 설명되었다. 개시된 실시예의 이러한 양상에서, 각각의 아암은 상부 아암(UA), 개별의 상부 아암(UA)에 연결된 전방 아암(FA) 및 개별의 전방 아암(FA)에 연결된 단부 작동체(미도시)를 포함한다. 상부 아암(UA)은 개별의 어깨부 회전축(SX1,SX2) 둘레에서 상부 아암(UA)을 회전시키기 위한 어깨부 구동 샤프트(SD)에 결합된다. 개시된 실시예의 이러한 양상에서 아암(1750,1751)들은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 단일 축 구동부(1760)에 의해 신장 및 수축 구동된다. 아암(1750,1751)들의 어깨부 풀리(1770)는 예를 들어 베이스 부재(2050)에 고정됨으로써 풀리는 어깨부 조인트의 센터를 통하는 경로를 가지지 않는다. 각각의 상부 아암(UA)은 개별의 축(SX1, SX2) 둘레에서 회전하므로, 어깨부 풀리(1770)는 아암이 상부 아암의 회전과 관련하여 종속된 방식으로 신장 및 수축하게 회전하지 않는다. 여기에서 어깨부 풀리(1770)는 신장부(1770E)를 구비하는데, 이것은 통공(1775)을 통하여 개별적인 상부 아암(UA)의 하우징/프레임(UAF)의 밖으로 신장된다. 신장부(1770E)는 임의의 적절한 고정부, 클립등을 통하는 것과 같은 임의의 적절한 방식으로 베이스 부재(2050)에 고정될 수 있다. 주목되어야 하는 바로서, 신장부(1770E)가 베이스 부재(2050)에 고정되고 그에 대하여 정지 상태로 유지되는 반면에, 상부 아암(UA)의 하우징/프레임(UAF)에 있는 통공(1775)은 아암의 신장 및 수축을 위하여 상부 아암(UA)의 회전을 허용하도록 적절하게 크기 및 형상이 정해진다. 고정된 어깨부 풀리(1770)는 베이스 부재(2050)와 관련하여 설명되는 반면에, 도 17a 내지 도 17c 의 고정된 어깨부 풀리 장치는 도 16a 내지 도 16g 의 조절 가능한 아암 섹션들에 적용될 수 있거나 또는 개시된 실시예의 임의의 적절한 다른 양상들에 적용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 18 을 참조하면, 도 13 내지 도 17c 의 베이스 부재/로봇 아암 구성은 링크 아암(linkage arm, 1810)에 장착될 수 있다. 예를 들어, (위에서 설명된 툴(100, 2000)과 실질적으로 유사할 수 있는) 도 1 에 도시된 프로세싱 툴(1800)은 대기적으로 밀봉된 섹션(2010) 및 대기 섹션(2005)을 구비할 수 있다. 대기 섹션은 로드 포트(load port, 2015), 로봇(2020)을 구비할 수 있고 로드 락(load lock, 2035, 2040)들을 통해 대기 밀봉된 섹션(2010)에 결합될 수 있다. 대기 밀봉된 섹션(2010)은 클러스터 유형 툴(cluster type tool)의 형태일 수 있는데, 이것은 중심 챔버(2075)의 둘레에 배치된 프로세싱 모듈(2025)들을 가진다. 중앙 챔버(2075)는 로드 락(2035,2040)과 프로세싱 모듈(2025) 사이에서 기판들을 전달하기 위한 전달 장치(1801)를 구비할 수 있다. 전달 장치(1801)는, 회전 링크 축(LX)에서 구동 섹션(1801D)에 장착된 링크 아암(1810), 회전 베이스 부재 축(TX) 둘레에서 링크 아암(1810)에 장착된 베이스 부재(1850) 및, 개별의 어깨부 축(SX1,SX2) 둘레에서 베이스 부재(1850)에 장착된 아암(1860,1861)들을 구비한다. 베이스 부재(1850)는 위에서 설명된 베이스 부재(2050,2050')와 실질적으로 유사할 수 있다. 전달 장치(1801)는 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 구동 모듈(1801D)을 구비할 수 있으며, 이것은 적어도 링크 아암(1810)을 회전 구동하도록 회전 링크 축(LX)에 배치된다. 일 양상에서 구동 모듈(1801D)은 동일축 샤프트 구성체를 구비할 수 있는데, 여기에서 하나의 샤프트는 링크 아암(1810)의 회전을 구동하고, 하나의 샤프트는 베이스 부재(1850)의 회전을 구동하고 하나 또는 그 이상의 샤프트들은 아암(1860, 1861)들의 상부 아암(UA)의 회전을 구동한다. 동일축 샤프트 구성체에 있는 각각의 구동 샤프트는 임의의 적절한 방식으로 링크 아암(1810), 베이스 부재(1850) 및 상부 아암(UA)중 개별의 하나에 결합될 수 있다. 예를 들어, 링크 아암(1810)은 개별의 구동 샤프트에 의해 직접적으로 구동될 수 있지만, 베이스 부재(1850) 및 상부 아암(UA)은 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 적절한 트랜스미션들을 통하여 개별의 구동 샤프트들에 결합된다. 다른 양상에서 단일 축 구동 모터는 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 전달 장치(1810)의 개별 부분을 회전 구동하도록 회전축(LX, TX, SX1, SX2) 각각에 배치될 수 있다. 여기에서 링크 아암(1810)이 축(LX) 둘레에서 회전하는 것은 베이스 부재(1850)가 필요에 따라서 중앙 챔버(2075)의 파셋 각도(facet angle)들과 정렬되도록 위치되는 것을 허용한다. 이해될 수 있는 바로서 어깨부 축(SX1, SX2)들 사이의 각도(α)는 위에서 설명된 바와 같이 동적으로 조절될 수 있어서, 아암(1860, 1861)들의 단부 작동체들은 로드 락(2035)들의 프로세스 모듈(2025)과 정렬될 수 있으며, 그 안으로 단부 작동체가 신장된다. 다른 양상에서, 추가적인 모터들이 각각의 아암 링크를 개별적으로 구동하도록 제공될 수 있어서 (예를 들어, 상부 아암, 전방 아암 및 단부 작동체는 개별적으로 회전 가능하다) 프로세스 모듈(2025) 및 로드 락(2035, 2040)들에 접근된다.
도 19a 내지 도 19c 를 참조하면, 개시된 실시예의 다른 양상에서 2 중 아암 운반 장치(1900)가 2 중 SCARA 아암(1901, 1902) 및 구동 시스템(1910)을 가지고 구성된다. 구동 시스템(1910)은 탠덤 모터 구성(tandem motor arrangement)을 구비하는데, 이것은 2 개의 나란히 있는 모터(1920, 1930)들을 포함한다. 모터(1920,1930)들은 공통의 리프트 프레임(1940)에 장착된 동일축 샤프트 모터들이다 (예를 들어, 구동 샤프트들은 동일축이다). 일 양상에서 모터(1920,1930)들은 위에서 설명된 구동 시스템들과 실질적으로 유사할 수 있다. 다른 양상에서 모터(1920,1930)들은 조화 구동 모터(harmonic drive motor)들이다. Z 구동부(1940D)는 화살표(1999)의 방향으로 Z 축을 따라서 로봇 아암(1901,1902)들 및 모터(1920,1930)들을 움직이도록 리프트 프레임(1940)에 연결된다. 동일축 샤프트/풀리 구성체는 도 3c 내지 도 3h 와 관련하여 위에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 아암 조립체들을 지지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모터(1920)의 중공형 외측 샤프트(1920D1)는 아암(1902)의 상부 아암(1902UA)에 직접적으로 연결될 수 있고 그것을 지지할 수 있다. 내측 샤프트(1920D1)는 아암(1902)의 풀리(1902P1)를 결합시키도록 중공형 외측 샤프트(1902D1)를 통과한다. 적절한 베어링들이 외측 샤프트(1920D1)에 부착될 수 있고 내측 샤프트(1902D2) 및 풀리(1901P2)를 지지하도록 구성될 수 있다. 풀리(1901P2)는 아암(1901)의 풀리(1901P3)에 결합되고 중공형 중심 또는 통공을 가질 수 있어서, 그곳을 통해 외측 샤프트(1920D1)가 통과된다. 적절한 베어링들이 풀리(1901P2)에 부착될 수 있고 아암(1901)의 상부 아암(1901UA)에 직접 결합된 외측 풀리(1901P1)을 지지하도록 구성될 수 있다. 풀리(1901P1)는 중공형 중심 또는 통공을 가질 수도 있어서, 그곳을 통해 풀리(1901P2)가 통과되어 풀리(1901U3)에 연결된다. 풀리(1901P2)는 벨트, 밴드, 기어등과 같은 임의의 적절한 트랜스미션(1960)을 통해 모터(1930)의 외측 샤프트(1930D1)에 결합될 수 있다. 풀리(1901P1)는 벨트, 밴드, 기어등과 같은 임의의 적절한 트랜스미션(1961)을 통해 모터(1930)의 내측 샤프트(1930D2)에 결합될 수 있다. 모터(1930)의 내측 및 외측 샤프트(1903D1, 1903D2)들은 개별의 트랜스미션(1960, 1961)들과 인터페이스되고 구동 샤프트(1930D1, 1930D2)의 회전과 풀리(1901P1, 1901P2) 회전 사이의 임의 적절한 구동 비율을 제공하도록 장착된 적절한 풀리들을 가질 수 있다.
도 19a 에 도시된 바와 같이, 아암(1901, 1902)들 양쪽은 공통의 축(RX) 둘레에서 회전한다. 아암(1901, 1902)들은, 아암들중 하나(1902)가 다른 아암(1901)의 아암 링크(1901UA, 1901FA)들보다 길이가 짧은 아암 링크(1902UA, 1901FA)를 가져서, 아암(1902)이 아암(1901)의 엘보우 회전 반경내에서 회전될 수 있도록 구성된다. 이것은 아암(1901)의 위치에 관계 없이, 수축된 구성에 있는 동안, 아암(1902)이 축(RX)의 둘레에서 무한 회전할 수 있게 한다.
아암(1901)은 상부 아암(1901UA), 오프셋 조인트(1901J)에 의해 상부 아암(1901UA)에 회전 가능하게 결합된 전방 아암(1901FA) 및 적어도 하나의 단부 작동체(1901EE1, 1901EE2)를 구비한다. 위에서 설명된 바와 같이, 상부 아암은 풀리(1901P1)에 의해 직접적으로 구동된다. 전방 아암(1901FA)은 풀리(1901P3)에 의해 구동된다. 풀리(1901P3)는 임의의 적절한 트랜스미션(1963)을 통하여 풀리(1901P4)에 결합되는데, 이것은 다시 전방 아암(1901FA)에 회전 가능하게 결합된다. 아암(1901)이 신장 및 수축되면 적어도 하나의 단부 작동체(1901EE1, 1901EE2)가 신장/수축의 축(1998)과 정렬되어 유지되도록 적어도 하나의 단부 작동체(1901EE1, 1901EE2)가 종속될 수 있다. 이러한 양상에서, 아암(1901)은 2 개의 대향하는 단부 작동체(1901EE1, 1901EE2)들을 구비하고, 단부 작동체들은 기판(S)을 유지하도록 각각 구성된다. 단부 작동체가 종속되는 일 양상에서 아암(1901)은 어깨부 조인트(1901J)의 양측상에 신장되도록 구성될 수 있어서 각각의 단부 작동체(1901EE1, 1901EE2)가 기판들을 기판 유지 위치들로/기판 유지 위치들로부터 전달할 수 있다. 다른 양상에서, 하나 또는 그 이상의 추가적인 구동 축들은 구동 축들을 단부 작동체들에 연결시키도록 적절한 트랜스미션(들)과 함께 모터(1930)에 추가될 수 있어서, 하나 또는 그 이상의 단부 작동체들은 상부 아암(1901UA) 및 전방 아암(1901FA)의 회전과 독립적으로 회전될 수 있다. 다른 양상에서, 아암(1901)은 임의의 적절한 개수의 단부 작동체들을 구비할 수 있다.
아암(1902)은 상부 아암(1902UA), 상부 아암(1902UA)에 회전 가능하게 결합된 전방 아암(1902FA) 및, 단부 작동체(1902EE)를 구비한다. 위에서 설명된 바와 같이, 상부 아암은 구동 샤프트(1920D1)에 의해 직접적으로 구동된다. 전방 아암(1902FA)은 풀리(1902P1)에 결합된 구동 샤프트(1920D2)에 의해 구동된다. 풀리(1902P1)는 풀리(1902P2)에 연결될 수 있는데, 이것은 임의의 적절한 트랜스미션(1962)을 통하여 전방 아암(1902FA)에 회전 가능하게 결합된다. 일 양상에서, 아암(1902)이 신장 및 수축될 때 단부 작동체(1902EE)가 신장/수축의 축(1998)과 정렬되게 유지되도록 단부 작동체(1902EE)가 종속될 수 있다. 오직 하나의 신장 및 수축의 축(1998)이 도면들에 도시되었지만, 각각의 개별적으로 회전 가능한 아암(1901, 1902)이 그 자체의 신장 및 수축의 축을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 다른 양상들에서, 아암(1902)은 하나 이상의 단부 작동체를 가질 수 있는데, 여기에서 다수의 단부 작동체들이 종속될 수 있거나 또는 독립적으로 구동될 수 있다. 주목되어야 하는 바로서, 다수의 단부 작동체들이 개별적으로 구동되는 경우에, 하나 또는 그 이상의 추가적인 구동 축들은 구동 축들을 아암(1902)의 다수의 단부 작동체들에 연결시키도록 적절한 트랜스미션(들)과 함께 모터(1920)에 추가될 수 있어서, 하나 또는 그 이상의 단부 작동체들은 상부 아암(1902UA) 및 전방 아암(1902FA)의 회전과 독립적으로 회전될 수 있다. 주목되어야 하는 바로서, 단부 작동체(1901EE1, 1901EE2, 1902EE)들이 단일의 기판 단부 작동체들로서 도시되었지만 다른 양상들에서 단부 작동체들은 하나 이상의 기판을 나란히 유지하도록 또는 하나를 다른 것의 위에 유지하도록 구성될 수 있다 (도 2p, 도 2q 참조).
아암(1901)의 오프셋 조인트(1901J), 상부 아암(1901UA) 및 전방 아암(1901FA)은 아암(1902)에 대한 포함 영역을 형성할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 조인트(1901J)는 아암(1902)의 상부 아암(1902UA), 전방 아암(1902FA) 및 단부 작동체(1902EE)가 아암(1901)의 상부 아암(1901UA)과 전방 아암(1901FA) 사이에 맞도록 충분한 길이 또는 높이를 가질 수 있다. 아암(1901)의 어깨부 축(SAX1)과 공통의 회전축(RX)) 사이의 거리(L1) 또는 조인트 센터로부터 조인트 센터까지의 아암 길이는, 아암(1902)의 어깨부 축(SAX 2)과 공통의 회전축(RX) 사이의 거리(L2) 또는 조인트 센터로부터 조인트 센터로의 아암 길이보다 클 수 있어서, 아암(1902)은 아암(1901)으로부터의 간섭 없이 포함 영역(1999) 안에서 (적어도 아암(1902)이 수축된 구성에 있으면서) 무한으로 자유롭게 회전한다.
주목되어야 하는 바로서 단부 작동체(1901EE, 1902EE1, 1902EE2)들의 길이는 양쪽 아암(1901,1902)들이 프로세스 모듈, 로드 락, 또는 로봇(1900)이 역할을 하는 다른 기판 유지 스테이션들 각각에 도달할 수 있는 임의의 적절한 길이일 수 있다. 예를 들어, 단부 작동체(1902EE)의 길이(L3)는 아암(1901)의 단부 작동체(1901EE1, 1901EE2)들의 길이(L4) 보다 클 수 있어서, 짧은 길이의 상부 아암(1902UA) 및 전방 아암(1902FA)을 보상한다. 다른 양상에서 단부 작동체 길이(L3, L4)들은 실질적으로 같을 수 있어서, 아암(1901,1902)들의 회전 중심(RX)은 기판 유지 스테이션들에 충분히 가깝게 위치됨으로써, 기판들을 유지 스테이션으로/유지 스테이션으로부터 전달하는데 긴 아암(1901)은 오직 부분적으로만 신장된다. 주목되어야 하는 바로서, 기판 유지 스테이션으로 신장되었을 때 아암(1901)의 아암 링크(1901FA, 1901UA)들 사이의 각도(β)는, 예를 들어 단부 작동체들의 길이 또는 링크 길이에서의 차이의 결과로서, 아암(1902)의 아암 링크(1902FA, 1902UA)들 사이의 각도(μ) 보다 작을 수 있다 (도 1b 참조).
콘트롤러(1911)는 운반 장치(1900)에 연결될 수 있다. 콘트롤러는 위에서 설명된 콘트롤러(170)와 실질적으로 유사할 수 있다. 콘트롤러(1911)는, 하나의 아암(1901,1902)이 기판을 기판 유지 스테이션으로 전달할 때 다른 아암이 독립적으로 회전하여 (아암을 신장시키지 않으면서) 동일하거나 또는 상이한 기판 유지 스테이션과 정렬됨으로써 다음의 추후 전달을 준비하거나 또는 대기하도록, 운반 장치를 작동시키게끔 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1 을 참조하면, 만약 전달 장치(1900)(도 1 의 전달 로봇(130))가 기판을 프로세스 모듈(PM6)로 전달하고 다음에 기판을 로드 락(140)으로부터 집어올린다면, 아암(1901,1902)들중 제 1 의 아암은 기판을 전달하도록 프로세스 모듈(PM6)로 신장될 수 있는 반면에, 아암(1901, 1902)들중 제 2 의 아암은 독립적으로 회전함으로써, 단부 작동체가 로드 락 모듈(140)과 정렬되어 일단 제 1 아암이 프로세스 모듈(PM6)로부터 수축하면 제 2 아암은 로드 락(140)으로 실질적으로 즉각 신장될 수 있다.
일 양상에서 기판 처리 장치는 프레임, 프레임에 연결된 제 1 SCARA 아암, 프레임에 연결된 제 2 SCARA 아암 및, 제 1 아암 및 제 2 아암에 결합된 구동 섹션을 구비하고, 제 1 SCARA 아암은 단부 작동체를 구비하고 제 1 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축하도록 구성되고, 제 2 SCARA 아암은 단부 작동체를 구비하고 제 2 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축하도록 구성되고, 제 1 및 제 2 SCARA 아암들은 공통의 어깨부 회전축을 가지고, 구동 섹션은 개별의 반경 방향 축을 따라서 제 1 및 제 2 SCARA 아암들 각각을 독립적으로 신장시키고 제 1 및 제 2 SCARA 아암들을 공통의 어깨부 회전축 주위로 회전시키도록 구성되고, 제 1 반경 방향 축은 제 2 반경 방향 축에 대하여 각도가 이루어지고 개별적인 아암의 단부 작동체는 개별적인 반경 방향 축과 정렬되고, 각각의 단부 작동체는 적어도 하나의 기판을 유지하도록 구성되고, 단부 작동체들은 공통의 전달 평면상에 위치된다.
일 양상에서 청구항의 기판 처리 장치는 콘트롤러를 더 구비하며, 콘트롤러는 구동 섹션에 연결되고 개별적인 적어도 하나의 기판을 운반하는 동안 제 1 SCARA 아암과 제 2 SCARA 아암 사이의 간섭을 실질적으로 방지하는 구동 섹션의 작동을 이루도록 구성된다.
일 양상에서, 구동 섹션은 4 개 자유도의 구동 시스템을 포함한다.
일 양상에서 구동 섹션은 동일축 구동 샤프트 구성을 포함한다.
일 양상에서 제 1 SCARA 아암은 공통의 어깨부 축에서 구동 섹션에 연결된 상부 아암, 엘보우 축에서 상부 아암에 연결된 전방 아암을 구비하고, 단부 작동체는 리스트 축에서 전방 아암에 결합되고, 제 2 SCARA 아암은 공통의 어깨부 축에서 구동 섹션에 연결된 상부 아암, 엘보우 축에서 상부 아암에 연결된 전방 아암을 구비하고, 단부 작동체는 리스트 축에서 전방 아암에 결합된다.
일 양상에서, 전방 아암들은, 제 1 SCARA 아암의 전방 아암이 개별적인 상부 아암의 상부 표면상에 위치되고 제 2 SCARA 아암의 전방 아암이 개별적인 상부 아암의 저부 표면상에 위치되도록, 대향하는 구성으로 서로에 대하여 구성된다.
일 양상에서 구동 섹션은 제 1 SCARA 아암 및 제 2 SCARA 아암에 연결된 3 개 자유도의 시스템을 구비함으로써, 아암들이 공통의 어깨부 축 둘레에서 회전될 때 제 1 SCARA 아암의 상부 아암과 제 2 SCARA 아암의 상부 아암 사이의 각도가 실질적으로 고정된다.
일 양상에서, 단부 작동체들 각각은, 단부 작동체들 사이의 각도가 각각의 아암에 의해 접근 가능한, 반경 방향으로 인접한 기판 유지 스테이션들 사이의 각도와 실질적으로 맞도록 개별의 아암에 장착된다.
일 양상에서, 기판 처리 장치는 적어도 구동 섹션에 연결된 콘트롤러 및, 상기 콘트롤러에 연결된 적어도 하나의 센서를 더 구비하며, 콘트롤러는 적어도 하나의 센서로부터 기판 검출 신호들을 획득하여 제 1 및 제 2 아암들중 하나의 단부 작동체 위치에 오프셋을 적용하도록 구성되고, 오프셋(offset)은 적어도 기판 운반 장치의 열팽창에 따라서 계산된다.
일 양상에서 제 1 아암은 제 2 아암이 제 1 아암의 상부 아암과 전방 아암 사이를 통과할 수 있도록 구성된다.
다른 양상에서 기판 처리 장치는 프레임, 프레임에 연결된 제 1 SCARA 아암, 프레임에 연결된 제 2 SCARA 아암 및, 제 1 및 제 2 아암들에 결합된 구동 섹션을 구비하고, 제 1 SCARA 아암은 상부 아암, 상기 상부 아암에 회전 가능하게 결합된 전방 아암 및, 상기 전방 아암에 회전 가능하게 결합된 단부 작동체를 구비하고, 상부 아암 및 전방 아암은 비균등의 길이들을 가지고, 제 1 SCARA 아암은 제 1 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축하도록 구성되고, 제 2 SCARA 아암은 상부 아암, 상기 상부 아암에 회전 가능하게 결합된 전방 아암 및, 상기 전방 아암에 회전 가능하게 결합된 단부 작동체를 구비하고, 상부 아암 및 전방 아암은 비균등의 길이들을 가지고, 제 2 SCARA 아암은 제 2 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축하도록 구성되고, 제 1 SCARA 아암 및 제 2 SCARA 아암의 상부 아암들은 공통의 어깨부 회전축을 가지고, 구동 섹션은 개별의 반경 방향 축을 따라서 제 1 및 제 2 SCARA 아암들 각각을 독립적으로 신장시키고 공통의 어깨부 회전축 둘레에서 제 1 및 제 2 SCARA 아암들 각각을 회전시키도록 구성되며, 제 1 반경 방향 축은 제 2 반경 방향 축에 대하여 각도를 형성하고 개별적인 아암의 단부 작동체는 개별적인 반경 방향 축과 정렬되고, 각각의 단부 작동체는 적어도 하나의 기판을 유지하도록 구성되고 단부 작동체들은 공통의 전달 평면상에 위치된다.
일 양상에서, 아암들이 공통의 어깨부 축 둘레에서 회전될 때 제 1 SCARA 아암의 상부 아암과 제 2 SCARA 아암의 상부 아암 사이의 각도가 실질적으로 고정되도록, 구동 섹션은 제 1 및 제 2 SCARA 아암들에 연결된 3 개 자유도 구동 시스템을 포함한다.
일 양상에서, 단부 작동체들 사이의 각도가 각각의 아암에 의해 접근될 수 있는 반경 방향으로 인접한 기판 유지 스테이션들 사이의 각도와 실질적으로 맞도록, 단부 작동체들 각각은 개별의 아암에 장착된다.
일 양상에서, 기판 처리 장치는 구동 섹션에 연결된 콘트롤러를 더 구비하며, 콘트롤러는 개별적인 적어도 하나의 기판의 운반 동안에 제 1 SCARA 아암과 제 2 SCARA 아암 사이의 간섭을 실질적으로 방지하는 구동 섹션의 작동을 이루도록 구성된다.
일 양상에서 구동 섹션은 4 개 자유도의 구동 시스템을 포함한다.
개시된 실시예의 다른 양상에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 공통 구동 케이싱내에 배치된 공통 구동 섹션, 공통 구동 섹션에 결합된 제 1 아암, 공통 구동 섹션에 결합된 제 2 아암 및, 구동 섹션에 연결된 콘트롤러를 구비하고, 제 1 및 제 2 아암들 각각은 단부 작동체를 구비하고 단부 작동체들은 실질적으로 동일한 평면에 배치되고, 제 1 및 제 2 아암들은 독립적인 신장, 수축 및 회전을 위해 구성되고, 제 1 및 제 2 아암들 각각은 공통 구동 섹션이 개별의 어깨부 축 둘레에서 360 도보다 큰 회전을 통하여 제 1 및 제 2 아암들을 구동할 수 있도록 구성되고, 콘트롤러는 개별의 어깨부 축들 둘레에서 360 도 보다 큰 회전을 통하여 아암들을 구동하도록 그리고 아암들의 신장 및 수축을 위하여 구동 섹션을 제어하게끔 구성되고, 콘트롤러는 아암들의 회전이 아암들 사이의 간섭을 초래하는 때를 인식하고 제 1 및 제 2 아암들중 적어도 하나를 위치시키도록 구성됨으로써, 제 1 및 제 2 아암들의 적어도 하나의 신장 및 수축의 축이 제 1 및 제 2 아암들중 다른 것과 실질적으로 간섭되지 않는 영역내에 있고, 제 1 아암 및 제 2 아암으로 기판들의 거의 동시적인 집어올림 및 내려놓기를 제공한다.
개시된 실시예의 양상에 따르면 구동 섹션은 4 개의 동일 중심 구동 샤프트들을 가지는 4 개 자유도의 구동부이다.
개시된 실시예들의 양상에 따르면 4 개의 동일 중심 구동 샤프트들은 안주된(nested) 베어링 장치에 의해 반경 방향으로 그리고 축방향으로 지지되고, 여기에서 베어링들의 적어도 일부는 베어링들중 다른 하나의 일부에 장착된다.
개시된 실시예의 양상에 따르면, 각각의 아암은 상부 아암 링크 및 전방 아암 링크를 구비하고 상부 아암 링크들은 전방 아암 링크들과 상이한 길이를 가진다.
개시된 실시예의 양상에 따르면, 제 1 아암은 제 2 아암이 제 1 아암의 전방 아암과 상부 아암 사이를 통과할 수 있도록 구성된다.
개시된 실시예의 양상에 따르면, 각각의 아암은 적어도 하나의 기판을 지지하도록 구성된 단부 작동체를 구비한다.
개시된 실시예의 다른 양상에 따르면, 기판 처리 장치는 적어도 하나의 운반 아암 및, 구동 섹션을 구비하고, 구동 섹션은 안주된 베어링 구성체 및 동일축 구동 샤프트 조립체를 구비하고, 안주된 베어링 구성체는 구동 샤프트 조립체를 반경 방향 및 축방향으로 지지하도록 구성된 동일 중심으로 적층된 베어링들을 구비한다.
일 양상에서 하나의 베어링의 적어도 하나의 내측 레이스(race)가 다른 베어링의 외측 레이스에 결합되도록 베어링들이 구성된다.
일 양상에서 구동 섹션은 3 개 자유도의 구동 시스템이다.
일 양상에서 구동 섹션은 4 개 자유도의 구동 섹션이다.
일 양상에서 동일 중심으로 적층된 베어링들에 있는 최외측 베어링의 외측 레이스는 구동 시스템의 하우징에 결합되고, 동일 중심으로 적층된 베어링들에 있는 다른 베어링들 및 구동 샤프트 조립체를 지지하도록 구성된다.
일 양상에서 기판 처리 장치는, 제 1 및 제 2 아암들이 배치되는 대기로부터 구동 시스템의 하우징 안에 있는 대기를 밀봉하도록 구동 샤프트 조립체의 구동 샤프트들 사이에 배치된 액체 자석 밀봉체(ferrofluidic seals)를 더 포함한다.
일 양상에서 적어도 하나의 운반 아암은 2 개의 운반 아암들을 구비하고 운반 아암 각각은 단부 작동체를 가지며, 단부 작동체들은 동일 평면에 배치된다.
일 양상에서, 적어도 하나의 운반 아암은 2 개의 운반 아암들을 구비하고 운반 아암 각각은 단부 작동체를 가지며, 단부 작동체들은 상이한 평면들에 배치된다.
개시된 실시예의 다른 특징에서, 기판 처리 장치는, 구동 섹션, 제 1 회전축 둘레에서 구동 섹션에 의해 지지되고 구동 섹션에 결합되는 실질적으로 단단한 베이스 부재, 제 1 회전축과 상이한 제 2 회전축 둘레에서 베이스 부재의 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션중 하나에 회전 가능하게 장착되어 그에 의해 지지되는 제 1 운반 아암 및, 제 1 회전축 및 제 2 회전축과 상이한 제 3 회전축 둘레에서 베이스 부재의 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션중 다른 하나에 회전 가능하게 장착되어 그에 의해 지지되는 제 2 운반 아암을 구비하고, 실질적으로 단단한 베이스 부재는 제 1 회전축에서 서로 해제 가능하게 결합된 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션을 구비하여 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션이 기판 운반 동안에 서로에 대하여 움직일 수 없는 실질적으로 단단한 링크를 형성하고, 제 1 운반 아암은 적어도 하나의 단부 작동체를 구비하고, 제 2 운반 아암은 적어도 하나의 단부 작동체를 구비하고, 제 1 아암의 적어도 하나의 단부 작동체 및 제 2 아암의 적어도 하나의 단부 작동체는 공통의 기판 운반 평면을 가지고, 해제 가능한 결합부가 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션을 공통의 회전축에서 서로에 대하여 조절 가능하게 접합시켜서 제 1 운반 아암과 제 2 운반 아암 사이에서 신장 및 수축의 미리 결정된 각도를 변화시킨다.
일 양상에서, 구동 섹션은 베이스 부재와 제 1 및 제 2 운반 아암들을 제 1 축 둘레에서 단위체로서 회전시키고 제 1 및 제 2 운반 아암들 각각을 독립적으로 신장 및 수축시키도록 구성된다.
일 양상에서 구동 섹션은 베이스 부재와 제 1 및 제 2 운반 아암들을 제 1 축 둘레에서 단위체로서 회전시키고 제 1 및 제 2 운반 아암들을 동시에 신장 및 수축시키도록 구성됨으로써, 제 1 운반 아암의 신장 및 수축은 제 2 운반 아암의 신장 및 수축에 결합된다.
일 양상에서, 구동 섹션은 적어도 제 1 회전축에 실질적으로 평행한 방향에서 베이스 부재와 제 1 및 제 2 운반 아암들을 움직이도록 구성된다.
일 양상에서, 기판 처리 장치는 기판 유지 스테이션들을 더 구비하고, 여기에서 제 1 운반 아암의 신장축과 제 2 운반 아암의 신장 축 사이의 각도는 인접한 기판 유지 스테이션들 사이의 각도와 실질적으로 같다.
일 양상에서, 구동 섹션은 해제 가능한 결합부를 포함하는 적어도 제 1 구동축 및 제 2 구동축을 구비하고, 여기에서 제 1 구동축 및 제 2 구동축은 결합되었을 때 동일한 방향에서 실질적으로 동일한 속도로 구동되고, 해제되었을 때 제 1 구동축 및 제 2 구동축중 적어도 하나는 제 1 구동축 및 제 2 구동축중 다른 하나와 독립적으로 구동된다.
일 양상에서 해제 가능한 결합부는 기계적인 고정구(mechanical fasteners)를 포함한다.
일 양상에서 기판 처리 장치는 신장 아암을 더 구비하고, 신장 아암의 제 1 단부는 구동 섹션에 회전 가능하게 결합되고, 베이스 부재는 신장 아암의 제 2 단부에 회전 가능하게 결합되고 그에 의해 지지된다.
일 양상에서 구동 섹션은, 제 2 축 및 제 3 축중 개별적인 하나에 실질적으로 평행한 방향에서의 제 1 운반 아암 및 제 2 운반 아암중 하나를 움직이도록 구성되되, 이것은 제 2 축 및 제 3 축중 개별적인 하나에 실질적으로 평행한 방향에서의 제 1 운반 아암 및 제 2 운반 아암중 다른 하나의 움직임에 독립적으로 구성된다.
일 양상에서 구동 섹션은 제 2 축 및 제 3 축중 개별적인 하나에 실질적으로 평행한 방향에서 베이스와 제 1 운반 아암 및 제 2 운반 아암 양쪽을 단위체로서 움직이도록 구성된 리프트 모터(lift motor)를 더 구비한다.
일 양상에서 구동 섹션은 제 1 축, 제 2 축 및 제 3 축 각각에 배치된 단일축 모터(single axis motor)들을 구비한다.
일 양상에서 제 1 및 제 2 운반 아암들 각각은, 베이스 부재에 회전 가능하게 장착되고 상부 아암을 회전시키기 위한 구동 시스템에 연결된 상부 아암, 상부 아암 링크에 회전 가능하게 장착된 전방 아암 링크를 구비하고, 적어도 하나의 단부 작동체는 전방 아암 링크에 회전 가능하게 장착되고, 적어도 하나의 단부 작동체는 트랜스미션 시스템을 통하여 상부 아암 링크의 회전에 종속되며, 트랜스미션 시스템은 제 2 축 및 제 3 축중 개별적인 하나에 배치된 풀리를 구비하고, 풀리는 베이스 부재에 고정되게 결합된다.
개시된 실시예의 다른 양상에서, 기판 처리 장치는, 구동 섹션, 제 1 회전축 둘레에서 구동 섹션에 결합되고 그에 의해서 지지되는 실질적으로 단단한 베이스 부재, 베이스 부재에 회전 가능하게 장착된 제 1 운반 아암, 베이스 부재에 회전 가능하게 장착된 제 2 운반 아암을 구비하고, 베이스 부재는 신장 및 수축의 개별적인 축에 실질적으로 직각인 방향에서 제 1 운반 아암 및 제 2 운반 아암중 하나의 움직임을 이루도록 구성되되, 이것은 신장 및 수축의 개별적인 축에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 운반 아암 및 제 2 운반 아암중 다른 하나의 움직임과 실질적으로 독립적으로 이루어진다.
일 양상에서 실질적으로 단단한 베이스 부재는 제 1 회전축에서 서로 해제 가능하게 결합된 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션을 구비하여, 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션이 기판 운반 동안에 서로에 대하여 움직일 수 없는 실질적으로 단단한 링크를 형성한다.
일 양상에서 제 1 아암의 적어도 하나의 단부 작동체 및 제 2 아암의 적어도 하나의 단부 작동체는 공통의 기판 운반 평면을 가지고, 해제 가능한 결합부는 제 1 운반 아암과 제 2 운반 아암 사이의 신장 및 수축의 미리 결정된 각도를 변화시키기 위하여 제 1 회전축에서 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션을 서로에 대하여 조절 가능하게 접합시킨다.
일 양상에서 제 1 운반 아암은 제 1 회전축과 상이한 제 2 회전축 둘레에서 베이스 부재의 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션중 하나에 회전 가능하게 장착되고 그에 의해 지지되며, 제 2 운반 아암은 제 1 회전축 및 제 2 회전축과 상이한 제 3 회전축 둘레에서 베이스 부재의 제 1 아암 섹션 및 제 2 아암 섹션중 다른 하나에 회전 가능하게 장착되고 그에 의해 지지된다.
개시된 실시예의 다른 양상에서, 기판 처리 장치는, 프레임, 프레임에 연결된 구동 섹션, 제 1 아암 및, 제 2 아암을 구비하고, 구동 섹션은 회전 구동축을 가지고, 제 1 아암은, 회전 구동축 둘레의 회전을 위하여 구동 섹션에 연결된 상부 아암 링크, 엘보우 축 둘레에서 상부 아암 링크에 회전 가능하게 결합된 전방 아암 링크 및, 리스트 축 둘레에서 전방 아암 링크에 회전 가능하게 결합된 단부 작동체를 구비하고, 제 2 아암은, 회전 구동축 둘레의 회전을 위하여 구동 섹션에 연결된 상부 아암 링크, 엘보우 축 둘레에서 상부 아암 링크에 회전 가능하게 결합된 전방 아암 링크 및, 리스트 축 둘레에서 전방 아암 링크에 회전 가능하게 결합된 단부 작동체를 구비하고, 제 1 아암의 위치와 독립적으로 수축된 구성에서 제 2 아암이 제 1 아암의 상부 아암과 전방 아암 사이에서 회전 구동축 둘레를 회전할 수 있도록, 제 1 아암이 구성된다.
일 양상에서, 구동 섹션은 제 1 아암 및 제 2 아암을 구동 섹션에 연결하도록 구성된 동일축 샤프트 구성체를 구비한다.
일 양상에서, 동일축 샤프트 구성체는 내측 샤프트, 외측 샤프트, 제 1 중간 샤프트 및 제 2 중간 샤프트를 구비하고, 내측 샤프트 및 제 1 중간 샤프트는 제 2 아암을 구동하고, 제 2 중간 샤프트 및 외측 샤프트는 제 1 아암을 구동하고, 제 1 중간 샤프트는 제 2 중간 샤프트를 축방향으로 지지하도록 구성되고, 제 2 중간 샤프트는 외측 샤프트를 축방향으로 지지하도록 구성된다.
일 양상에서 구동 섹션은 동일축 샤프트 구성체에 결합된 적어도 2 개의 나란한 모터들을 더 구비한다.
일 양상에서 적어도 2 개의 나란한 모터들 각각은 다중적인 자유도의 모터를 구비한다.
일 양상에서 적어도 2 개의 나란한 모터들 각각은 조화 구동부(harmonic drives)들이다.
일 양상에서, 기판 처리 장치는 프레임 및 콘트롤러에 연결된 기판 유지 위치들을 더 구비하고, 콘트롤러는 제 1 아암 및 제 2 아암중 하나를 독립적으로 회전시키도록 구성되어, 제 1 아암 및 제 2 아암중 하나가 차후의 기판 전달을 대기하는 동일하거나 또는 상이한 기판 유지 스테이션으로 기판을 전달하는 동안, 제 1 아암 및 제 2 아암중 다른 하나의 단부 작동체를 기판 유지 스테이션과 정렬시킨다.
상기의 설명은 개시된 실시예의 양상을 오직 예시한 것이라는 점이 이해되어야 한다. 다양한 대안 및 변형이 개시된 실시예의 양상들로부터 이탈하지 않으면서 당업자에 의해 안출될 수 있다. 따라서, 개시된 실시예의 양상들은 첨부된 청구항의 범위에 속하는 모든 그러한 대안, 변형 및 수정을 포괄하도록 의도된다. 더욱이, 상이한 특징들이 서로 상이한 종속항 또는 독립항에 기재되어 있다는 사실만으로 그러한 특징들의 조합이 유리하게 이용될 수 없다는 점을 나타내지 않으며, 그러한 조합은 본 발명의 양상들의 범위에 속한다.
100. 기판 처리 장치 115. 기판 유지 카세트
120. 대기 로봇 125. 프로세싱 모듈
130. 전달 로봇 215. 기판

Claims (25)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 연결되고, 제 1 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암인 제 1 아암으로서, 상기 제 1 아암은 상부 아암, 전방 아암, 및 상기 전방 아암의 단부에서 조인트에서 회전가능하게 결합되는 단부 작동체를 구비하며, 상기 단부 작동체는 공통 평면을 따라 상부에 병치된 하나를 초과하는 기판 ㅎe딩 스테이션을 구비하는, 제 1 아암;
    상기 프레임에 연결되고, 제 2 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암인 제 2 아암으로서, 상기 제 2 아암은 상부 아암, 전방 아암, 및 단부 작동체를 구비하고, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암은 제 1 아암 및 제 2 아암이 지지되는 공통의 베이스에 공통의 회전축을 갖는, 제 2 아암; 및
    제 1 아암 및 제 2 아암에 결합된 구동 섹션으로서, 상기 구동 섹션은 동축으로 배치된 1 이상의 자유도를 가지고 적어도 하나의 동일축 구동 스핀들을 형성하고, 구동 섹션은 상기 동일축 구동 스핀들에 의하여 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 모두를 개별적인 반경 방향 축을 따라서 신장시키고 또한 상기 동일축 구동 스핀들에 의하여 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 모두를 공통의 회전축을 중심으로 회전시키도록 되어, 개별적인 반경 방향 축을 따른 상기 제 1 아암 및 제 2 아암의 신장 및 수축이 디커플링되며, 상기 제 1 아암은 제 2 아암의 대응 링크와 다른 길이를 가진 3 링크 아암의 적어도 하나의 링크를 구비하는, 구동 섹션;을 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동일축 구동 스핀들은 상기 공통의 회전축과 실질적으로 일치되게 위치하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암의 신장 및 수축은, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 하나가 신장됨에 따라서 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 다른 하나가 수축되는 왕복적인 신장 및 수축인, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 아암의 서로 다른 길이로 된 적어도 하나의 링크는 제 2 아암이 제 1 아암의 위치에 독립적으로 제 1 아암을 지나서 공통의 회전축을 중심으로 자유 회전하도록 배치되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는:
    적어도 상기 구동 섹션에 연결되는 콘트롤러; 및
    상기 콘트롤러에 연결되는 적어도 하나의 센서;를 더 포함하고,
    상기 콘트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서로부터 기판 검출 신호를 획득하고 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 적어도 하나의 단부 작동체의 위치에 오프셋을 가하도록 되며, 상기 오프셋은 적어도 기판 처리 장치의 열팽창에 따라 계산되는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 상부 아암은 상기 공통의 회전축에서 상기 구동 섹션에 연결되고, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 전방 아암은 엘보우 축에서 개별의 상부 아암에 연결되며, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 단부 작동체는 리스트 축(wrist axis)에서 개별의 전방 아암에 연결되는, 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 아암의 엘보우 축은 동일축 구동 스핀들에 대하여 배치되어, 제 2 아암은 제 1 아암을 지나서 자유 회전하게 되는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    제 1 아암의 단부 작동체의 하나를 초과하는 병치된 기판 홀딩 스테이션은 공통의 평면에 공통되는 이송 평면을 따라 이동하는, 기판 처리 장치.
  9. 기판 처리 장치의 프레임을 제공하는 단계;
    상기 프레임에 연결된 제 1 아암을 제공하는 단계로서, 제 1 아암은 제 1 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암으로서 상부 아암, 전방 아암, 및 상기 전방 아암의 단부에서 조인트에 회전가능하게 결합된 단부 작동체를 구비하며, 상기 단부 작동체는 공통의 평면을 따라 상부에 배치된 하나를 초과하는 기판 홀딩 스테이션을 구비하는, 단계;
    상기 프레임에 연결된 제 2 아암을 제공하는 단계로서, 제 2 아암은 제 2 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암으로서 상부 아암, 전방 아암, 및 단부 작동체를 구비하고, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암은 제 1 아암 및 제 2 아암이 지지되는 공통의 베이스에 공통의 회전축을 갖는, 단계; 및
    제 1 아암 및 제 2 아암에 결합된 구동 섹션의 동일축 구동 스핀들에 의하여 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 모두를 개별의 반경 방향 축을 따라서 신장시키는 단계로서, 상기 구동 섹션은 동축으로 배치된 2 자유도를 가지고 동일축 구동 스핀들을 형성하고, 구동 섹션은 상기 동일축 구동 스핀들에 의하여 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 모두를 공통의 회전축을 중심으로 회전시켜서, 개별적인 반경 방향 축을 따른 상기 제 1 아암 및 제 2 아암의 신장 및 수축이 디커플링되며, 상기 제 1 아암은 제 2 아암의 대응하는 링크와 다른 길이를 가진 3 링크 아암의 적어도 하나의 링크를 구비하는, 단계;를 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 동일축 구동 스핀들은 상기 공통의 회전축과 실질적으로 일치되게 위치하는, 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암의 신장 및 수축은, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 하나가 신장됨에 따라서 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 다른 하나가 수축되는 왕복적인 신장 및 수축인, 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    제 1 아암의 서로 다른 길이의 적어도 하나의 링크는 제 2 아암이 제 1 아암의 위치에 독립적으로 제 1 아암을 지나서 공통의 회전축을 중심으로 자유 회전하도록 배치되는, 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    적어도 상기 구동 섹션에 연결되는 콘트롤러에 의하여, 상기 콘트롤러에 연결된 적어도 하나의 센서로부터의 기판 검출 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 적어도 하나의 단부 작동체의 위치에 오프셋을 가하는 단계로서, 상기 오프셋은 적어도 기판 처리 장치의 열팽창에 따라 계산되는 단계;를 더 포함하는, 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 상부 아암은 상기 공통의 회전축에서 상기 구동 섹션에 연결되고, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 전방 아암은 엘보우 축에서 개별의 상부 아암에 연결되며, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 단부 작동체는 리스트 축(wrist axis)에서 개별의 전방 아암에 연결되는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    제 1 아암의 엘보우 축은 동일축 구동 스핀들에 대하여 배치되어, 상기 제 2 아암은 제 1 아암을 지나서 자유 회전하는, 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    제 1 아암의 단부 작동체의 하나를 초과하는 병치된 기판 홀딩 스테이션은 공통의 평면에 공통되는 이송 평면을 따라 이동하는, 방법
  17. 기판 처리 장치의 프레임을 제공하는 단계;
    상기 프레임에 연결된 제 1 아암을 제공하는 단계로서, 제 1 아암은 제 1 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암으로서 상부 아암, 전방 아암, 및 상기 전방 아암의 단부에서 조인트에 회전가능하게 결합되는 단부 작동체를 구비하며, 상기 단부 작동체는 공통의 평면을 따라 상부에서 병치된 하나를 초과하는 기판 홀딩 스테이션을 구비하는, 단계;
    상기 프레임에 연결된 제 2 아암을 제공하는 단계로서, 제 2 아암은 제 2 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암으로서 상부 아암, 전방 아암, 및 단부 작동체를 구비하고, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암은 공통의 어깨부 회전축을 갖는, 단계; 및
    개별의 반경방향 축을 따라 제 1 아암 및 제 2 아암 모두를 신장시키고 제 1 아암 및 제 2 아암에 결합된 구동 섹션에 의하여 상기 제 1 아암 및 제 2 아암을 공통의 어깨부 회전축을 중심으로 서로에 대하여 회전시키는 단계로서, 상기 구동 섹션은 2 자유도를 가져서, 개별이 반경방향 축을 따른 제 1 아암 및 제 2 아암의 신장 및 수축은 디커플링되고, 제 1 아암은 제 2 아암의 대응하는 링크와 다른 길이를 가진 3 링크 아암의 적어도 하나의 링크를 구비하는, 단계;를 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암의 신장 및 수축은, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 하나가 신장됨에 따라서 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 다른 하나가 수축되는 왕복적인 신장 및 수축인, 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    제 1 아암의 서로 다른 길이의 적어도 하나의 링크는 제 2 아암이 제 1 아암에 독립적으로 제 1 아암을 지나서 공통의 회전축을 중심으로 자유 회전하도록 배치되는, 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 구동 섹션은 동일축 구동 샤프트 장치를 포함하는, 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    적어도 상기 구동 섹션에 연결되는 콘트롤러에 의하여, 상기 콘트롤러에 연결된 적어도 하나의 센서로부터의 기판 검출 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 적어도 하나의 단부 작동체의 위치에 오프셋을 가하는 단계로서, 상기 오프셋은 적어도 기판 처리 장치의 열팽창에 따라 계산되는 단계;를 더 포함하는, 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 상부 아암은 상기 공통의 어깨부 회전축에서 상기 구동 섹션에 연결되고, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 전방 아암은 엘보우 축에서 개별의 상부 아암에 연결되며, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 각각의 단부 작동체는 리스트 축(wrist axis)에서 개별의 전방 아암에 연결되는, 방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    제 1 아암의 단부 작동체의 하나를 초과하는 병치된 기판 홀딩 스테이션은 공통의 평면에 공통인 이송 평면을 따라 이동하는, 방법.
  24. 프레임;
    상기 프레임에 연결되고, 제 1 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암인 제 1 아암으로서, 상부 아암, 전방 아암, 및 상기 전방 아암의 단부에서 조인트에 회전가능하게 결합된 단부 작동체를 구비하며, 상기 단부 작동체는 공통의 평면을 따라 상부에 병치된 하나를 초과하는 기판 홀딩 스테이션을 구비하는, 제 1 아암;
    상기 프레임에 연결되고, 제 2 반경 방향 축을 따라서 신장 및 수축되도록 된 3 링크 아암인 제 2 아암으로서, 제 2 아암은 상부 아암, 전방 아암, 및 단부 작동체를 구비하고, 상기 제 1 아암 및 제 2 아암은 제 1 아암 및 제 2 아암이 지지되는 공통의 베이스에 공통의 회전축을 갖는, 제 2 아암;
    제 1 아암 및 제 2 아암에 결합된 구동 섹션으로서, 구동 섹션은 동축으로 배치된 2 자유도를 가지고 동일축 구동 스핀들을 형성하고, 구동 섹션은 상기 제 1 아암 및 제 2 아암을 개별적인 반경 방향 축을 따라서 신장시키고 또한 상기 제 1 아암 및 제 2 아암을 공통의 회전축을 중심으로 회전시키도록 되어, 개별적인 반경 방향 축을 따른 상기 제 1 아암 및 제 2 아암의 신장 및 수축이 디커플링되어, 상기 제 1 아암은 제 2 아암의 대응하는 링크와 다른 길이를 가진 3 링크 아암의 적어도 하나의 링크를 구비하는, 구동 섹션;
    적어도 상기 구동 섹션에 연결되는 콘트롤러; 및
    상기 콘트롤러에 연결된 적어도 하나의 센서;를 포함하는 기판 처리 장치로서,
    상기 콘트롤러는, 상기 적어도 하나의 센서로부터 기판 검출 신호를 획득하고 상기 제 1 아암 및 제 2 아암 중 적어도 하나의 단부 작동체의 위치에 오프셋을 가하도록 되며, 상기 오프셋은 적어도 기판 처리 장치의 열팽창에 따라 계산되는, 기판 처리 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 아암의 단부 작동체의 병치된 하나를 초과하는 기판 홀딩 스테이션은 공통의 평면에 공통되는 이송 평면을 따라 이동하는, 기판 처리 장치.
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