TW201922603A - 具獨立附件饋通線之基材運送設備 - Google Patents

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Abstract

一種該基材運送設備包括一機架、一連接至該機架的基材運送手臂，該基材運送手臂具有一末端作用器、及一驅動區段，其具有至少一耦合至該基材運送手臂的馬達，其中該至少一馬達界定該驅動區段的一運動部分，其被建構來實施該基材運送手臂的運動活動、且該驅動區段包括一與該運動部分相鄰的附件部分，其中該附件部分具有不同於且有別於該至少一馬達的另一個馬達，該附件部分的該另一個馬達被可操作地耦合至且被建構來獨立於該基材運送手臂的該運動活動之外地驅動一或多個附件裝置。

Description

具獨立附件饋通線之基材運送設備
本發明的示範性實施例大致上係關於基材處理設備，且更具體地係關於基材運送設備。
用於半導體積體電路的傳統製造技術可包括在全自動化真空工具內的矽晶圓(其通常被稱為基材)處理。一典型的工具可包括一叢集式真空室或直線式真空室(這兩者通常被稱為轉送室)，其具有連接至各別轉送室的周邊的加載鎖定室(load locks)及處理模組(這兩者通常被稱為站)。該工具典型地是由一真空環境基材運送設備來服務，其被設置在該轉送室內且將基材運送於例如該等加載鎖定室和處理模組之間。該工具亦可包括一耦接至該轉送室的常壓(atmospheric)區段。該常壓區段可包括一常壓基材運送設備，其將基材運送於匣盒(其亦被稱為站)和加載鎖定室之間。
在典型的自動化基材搬運處理中，基材首先被該基材運送設備揀取，用以從一站轉送至另一站。在轉送期間，該基材接受相對於該基材運送設備的基材固持器的移位/滑移。主動/被動抓握末端作用器大致上被用來減少/實質消除滑動。基材對準裝置亦被用來決定被該基材運送設備固持的基材在基材被放置到一站之前的滑移/偏心量。典型地，該主動抓握末端作用器和對準器使用一動力和控制源來操作，該動力和控制源是被該基材運送設備的真空及/或電子纜線饋通手臂鏈提供至末端作用器。纜線的撓曲因為該基材運送設備的關節而會產生污染微粒、絕緣物會發出所不想要的氣體到真空中、及纜線通道必須被適當地密封以保持該基材運送設備被設置於其內的該轉送室內一被控制的氛圍的隔絕。
為了要將纜線敷設的長度以及與其相關的問題減到最小，某些傳統的運送設備會在關節接合處使用滑環，該滑環接著亦會遭遇到沿著滑環接觸表面的微粒污染的產生。再者，滑環很昂貴，其會相應地提高該基材運送設備的成本。此外，提供動力及控制到設置在可隔離的轉送室中的傳統運送設備的末端作用器的纜線及/或導管形成用來將該傳統基材運送設備聯結至以其它方式固定至該等轉送室的動力供應器或控制源的實體聯結。
把由真空及/或電子饋通線提供電力的主動抓握器及對準器添加至基材處理系統有助於提高基材處理系統的產出量，但這些真空及/或電子饋通線會增加該基材處理系統的成本、複雜度並產生微粒。
提供具有動力附件的基材運送設備來提高基材搬運能力及/或產出量速度，或者在沒有使用延伸在一沒有受控制的環境與一受控制的環境(該基材運送設備在此環境內操作)之間的真空及/或電子饋通線下在該基材運送設備內產生動力將會是有利的。
一種基材運送設備被提供。該基材運送設備包括一機架、一連接至該機架的基材運送手臂，該基材運送手臂具有一末端作用器、及一驅動區段，其具有至少一耦合至該基材運送手臂的馬達，其中該至少一馬達界定該驅動區段的一運動部分，其被建構來實施該基材運送手臂的運動活動、且該驅動區段包括一與該運動部分相鄰的附件部分，其中該附件部分具有不同於且有別於該至少一馬達的另一個馬達，該附件部分的該另一個馬達被可操作地耦合至且被建構來獨立於該基材運送手臂的該運動活動之外地驅動一或多個附件裝置。
參考圖1A-1D，其顯示包含被揭露的實施例的態樣的基材處理設備或工具的示意圖，其將被本文中近一步描述。雖然被揭露的實施例的態樣將參考圖式來描述，但應被理解的是，被揭露的實施例的態樣可被體現成許多形式。此外，任何適合的尺寸、形狀或類型的元件或材料都可被使用。
如將於下文中詳細描述的，被揭露的實施例的態樣提供一基材運送設備，其包括一獨立的饋通驅動器，用來控制安裝至該基材運送設備100的附件。在被揭露的實施例的態樣中，電力及/或運動動力在沒有任何穿透一轉送室(譬如，一真空轉送室)(該基材運送設備100被設置在該轉送室內)的一外部環境與一被隔離的/封閉的內部環境的饋通線下被機械地提供至一或多個安裝/耦接至該基材運送設備100的附件。例如，該基材運送設備100的該驅動區段125包括一運動部分125KP和一附件部分125AP，這將於下文中描述。該附件部分125AP從該被隔離的內部環境中提供該電力及/或運動動力。
參考圖1A及1B，一基材處設備11090，譬如，例如一依據被揭露的實施例的態樣的半導體工具站被顯示。雖然半導體工具站被顯示於圖式中，但描述於本文中的被揭露的實施例的態樣可被使用到任何工具站或使用機器人操作器的應用上。在此例子中，該半導體工具站11090被顯示為一叢集工具，但是被揭露的實施例的態樣可被應用到任何適合的工具站，譬如，例如，直線式工具站，譬如示於圖1C及1D中且描述在2013年3月19日頒授的名稱為“Linearly Distributed Semiconductor Workpiece Processing Tool”的美國專利第8,398,355號中的直線式工具站，該專利案的內容藉此參照被併入本文中。
該半導體工具站11090大致上包括一常壓前端11000、一真空加載鎖定室11010和一真空後端11020。在其它態樣中，該半導體工具站可具有任何適合的組態。該常壓前端11000、真空加載鎖定室11010和真空後端11020的每一者的構件可被連接至一控制器11091，它可以是任何適合的控制架構(譬如，例如一叢集式控制架構)的一部分。該控制系統可以是閉迴圈式控制器，其具有一主控制器、叢集式控制器及自主式遠端控制器，譬如揭露在2011年3月8日頒發的名稱為“Scalable Motion Control System”的美國專利第7,904,182號中所描述的控制器，該專利的內容藉此參照而被併於本文中。在其它態樣中，任何適合的控制器及/或控制系統都可被使用。該控制器11091包括任何適合的記憶體及處理器，其包括用於操作該半導體工具站11090之非暫態的程式碼，用以實施本文中所描述的基材S(見圖1C)的搬運。該控制器11091建構來決定該基材相對於該末端作用器及/或該基材搬運站的位置以實施基材S(見圖1C)的揀取及放置。在一態樣中，該控制器11091被建構來接收對應於一基材運送設備/機器人的末端作用器及/或運送手臂的一或多個特徵的決定訊號並決定該基材相對於該末端作用器及/或該基材搬運站的位置以實施該基材的揀取及放置及/或決定一或多個末端作用器尖齒的位置。
在一態樣中，該常壓前端11000大致上包括v裝載埠模組11005和一迷你環境11060，譬如例如一設備前端模組(EFEM)。該裝載埠模組11005可以是盒子打開器/裝載器對工具標準(BOLTS)界面，其符合用於300mm裝載埠、前開口或底開口盒子/莢艙及匣盒的SEMI標準E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9。在其它態樣中，裝載埠模組11005可被建構作為200mm基材或450mm基材界面或任何其它適合的基材界面，譬如例如更大或更小的基材或者用於平板顯示器的平板。雖然兩個裝載埠模組11005被顯示在圖1A中，但在其它態樣中，任何適當數量的裝載埠模組11005都可被包含在該常壓前端11000中。該裝載埠模組11005可被建構來接受來自頭頂運送系統、自動導引車輛、人員引導車輛、軌道導引車輛或來自任何其它適當的運送方法的基材載具或匣盒11050。該裝載埠模組11005可經由裝載埠11040與迷你環境11060界接。在一態樣中，該等裝載埠11040允許介於該等基材匣盒11050與該迷你環境11060之間的基材通道。
在一態樣中，該迷你環境11060大致上包括任何適合的基材運送設備11013，其包含描述於本文中的被揭露的實施例的一或多個態樣。在一態樣中，該基材運送設備11013可以是一安裝在軌道上的機器人，譬如例如描述在美國專利第6,002,840號中的機器人，該專利的內容藉此參照被併於本文中，或者在其它態樣中，可以是具有任何適合的組態的任何其它適當的基材運送設備11013。該迷你環境11060可提供一被控制的乾淨的區域用來讓基材轉送於多個裝載埠模組和真空後端11020之間。
該真空加載鎖定室11010可被設置在該迷你環境11060和該真空後端11020之間並與之連接。應指出的是，當真空一詞使用於本文中時其係指高真空(譬如，10-5 托耳或更低)，基材即在此真空中被處理。該真空加載鎖定室11010大致上包括常壓及真空狹縫閥。該等狹縫閥可提供用來在裝載一來自該常壓前端11000的基材之後排空該加載鎖定室(load lock)並在用鈍氣(譬如，氮氣)將該加載鎖定室通風時維持該真空於該運送室內的環境隔離。在一態樣中，該加載鎖定室11010包括一對準器11011，用來將該基材的基準點(fiducial)對準一用於處理的所想要的位置。在其它態樣中，該真空加載鎖定室11010可被設置在該基材處理設備11090中的任何適當的位置且具有任何適合的組態及/或度量設備。
該真空後端11020大致上包括一運送室11025、一或多個處理站或模組11030及任何適當的運送機器人或設備11014。該基材運送設備11014將於下文中被述且可被設置在該運送室11025中以運送基材於該真空加載鎖定室11010與該真空處理站11030之間。該等處理站11030可透過各式沉積、蝕刻、或其它類型的處理來對該基材處理以形成電路或其它所想要的結構於該基材上。典型的處理包括但不侷限於使用真空的薄膜處理，譬如電漿蝕刻或其它蝕刻處理、化學氣相沉積(CVD)、電漿氣相沉積(PVD)、佈植(譬如，離子佈植)、度量、快速熱處理(RTP)、乾式去除原子層沉積(ALD)、氧化/擴散、氮化物的形成、真空微影製程、磊晶(EPI)、打線結合機及蒸發或其它使用真空壓力的薄膜處理。該等處理站11030被連接至該運送室11025以允許基材從該運送室11025被送至處理站11030且反之亦可。在一態樣中，該等裝載埠模組11005和裝載埠11040被實質直接地耦接至該真空後端11020，使得一安裝在該裝載埠上的匣盒11050與該運送室11025的真空環境及/或一處理站11030的一處理真空(如，該處理真空及/或真空環境延伸在處理站11030和匣盒11050之間且在它們之間是共同的)實質直接地界接(如，在一態樣中，該迷你環境11060被省略掉，而在其它態樣中，該真空加載鎖定室11010亦被省略掉使得匣盒11050以一種類似於真空加載鎖定室11010的方式被抽吸至真空)。
現參考圖1C，一直線式基材處理系統2010的示意平面圖被示出，其中一工具界面區段2012被安裝至一運送室模組3018，使得該工具界面區段2012大致面朝向該運送室模組3018的縱長軸線LXA(如，朝內)但與之偏離。該運送室模組3018可藉由將其它運送室模組3018A，3018I，3018J附裝至界面2050，2060，2070而被延伸在任何適合的方向上，如同之前藉由參照而被併於本文中的美國專利第8,398,355號中所描述者。每一運送室模組3018，3018A，3018I，3018J包括任何適合的基材運送2080，其可包括描述於本文中的被揭露的實施例的一或多個態樣，用來將基材S運送於整個直線式基材處理系統2010中並例如進出處理模組PM(其在一實施例中係實質類似於上文所述的處理站11030)。可被瞭解的是，每一運送室模組3018，3018A，3018I，3018J能夠容納一被隔離的或被控制的氛圍(如，氮氣、乾淨的空氣、真空)。
參考圖1D，其顯示一示範性處理工具410沿著一直線式運送室416的縱長軸線LXB所取的示意平面圖。在示於圖1D中的被揭露的實施例的態樣中，工具界面區段12可被代表性地連接至該直線式運送室416。在此態樣中，該工具界面區段12可界定該直線式運送室416的一端。如圖1D中所見，該直線式運送室416可例如在與該工具界面區段12相反的一端具有另一基材入口/出口站412。在其它態樣中，用於將基材插入該直線式運送室416或從直線式運送室416移出的其它入口/出口站可被提供。在一態樣中，工具界面區段12和入口/出口站412可允許基材載入到該處理工具410及從該處理工具410卸載。在其它態樣中，該直線式運送室416可具有一或多個轉送室模組18B，18i。每一轉送室模組18B，18i可容納一被隔離的或被控制的氛圍(如，氮氣、乾淨的空氣、真空)。如前面提到的，形成圖1D中所示的該直線式運送室416的該等轉送室模組18B，18i、加載鎖定室模組56A，56及基材站的組態/配置只是舉例性質，且在其它態樣中，該基材運送室可具有以任何所想要的模組配置來設置的更多或更少的模組。在該被示出的態樣中，基材入口/出口站412可以是一加載鎖定室。在其它態樣中，一加載鎖定室模組可被設置在末端入口/出口站(類似於站412)之間或該相鄰的運送室模組(類似於模組18i)可被建構成如一加載鎖定室般地操作。
同樣如上文中提到的，運送室模組18B，18i具有一或多個相應的基材運送設備26B，26i，它們可包括在本文中被描述的被揭露的實施例的一或多個態樣被設置於其內。個別運送室模組18B，18i的基材運送設備26B，26i可合作以提供該直線地分布的基材運送系統於該直線式運送室416中。在此態樣中，該基材運送設備26B，26i(其實質地類似於圖1A及1B所示的叢集工具的基材運送設備11013，11014)可具有一般的SCARA手臂組態(但在其它態樣中，該基材運送設備可具有任何其它所想要的組態，譬如，例如圖2B所示的直線滑動手臂214，或其它具有任何適合的使臂連桿機構之適合的手臂。臂連桿機構的適合的例子可例如在2009年8月25日頒授的美國專利第7,578,649號、1998年8月18日頒授的美國專利第5,794,487號、2011年5月24日頒授的美國專利第7,946,800號、2002年11月26日頒授的美國專利第6,485,250號、2011年2月22日頒授的美國專利第7,891,935號、2013年4月16日頒授的美國專利第8,419,341號及2011年11月10日提申之名稱為“Dual Arm Robot”的美國專利申請案第13/293,717號及2013年9月5日提申之名稱為“Linear Vacuum Robot with Z Motion and Articulated Arm”的美國專利申請案第13/861,693號中被找到，這些專利案的內容係藉由此參照而被併於本文中。
在被揭露的實施例的態樣中，該至少一基材運送設備可具有被稱為SCARA(選擇性兼容關節式機器人手臂)式的一般組態設計，其包括一上臂、一前臂和一末端作用器、或望遠鏡筒伸縮式手臂或其它適合的手臂設計。在一態樣中，該手臂可具有一彎折驅動組態、一連續環圈組態、或任何其它適合的組態，其將於下文中進一步描述。運送手臂的適合的例子可在2008年5月8日提申，名稱為“Substrate Transport Apparatus with Multiple Movable Arms Utilizing a Mechanical Switch Mechanism”的美國專利申請案第12/117,415號以及2010年1月19日頒授的美國專利第7,648,327號中找到，這些專利案的揭露內容藉此參照被併於本文中。該等運送手臂的操作可彼此獨立(如，每一手臂的伸展/收縮係獨立於其它手臂之外)、可透過一無效運動開關(lost motion switch)來操作或可以任何適當的方式被操作性地連結，使得該等手臂共用至少一共同的驅動軸線。該SCARA手臂可具有一根連桿、兩根連桿、或任何適當數量的連桿且可具有任何適當的取動滑輪配置，譬如2：1的肩部滑輪對肘部滑輪配置以及1：2的肘部滑輪對腕部滑輪配置。在其它態樣中，該基材運送設備可具有任何其它所想要的配置，譬如蛙腳式手臂216(圖2A)組態、跳蛙式手臂217(圖2D)組態、雙對稱式手臂218(圖2C)組態、或任何其它適合的組態。
在另一態樣中，參考圖2E，該運送手臂219包括至少一第一及第二關節式手臂219A，219B，每一手臂219A，219B都包括一末端作用器219E，其被建構來在一共同的運送平面並排地固持至少兩個基材S1，S2(該末端作用器219E的每一基材固持位置共用一共同的驅動器，用來揀取及放置基材S1，S2)，其中介於基材S1，S2之間的間距DX對應於並排的基材固持位置之間的一固定不變的間距。基材運送設備的適合的例子可在2001年5月15日頒授的美國專利第6,231,297號、1993年1月19日頒授的美國專利第5,180,276號、2002年10月15日頒授的美國專利第6,464,448號、2001年5月1日頒授的美國專利第6,224,319號、1995年9月5日頒授的美國專利第5,447,409號、2009年8月25日頒授的美國專利第7,578,649號、1998年8月18日頒授的美國專利第5,794,487號、2011年5月24日頒授的美國專利第7,946,800號、2002年11月26日頒授的美國專利第6,485,250號、2011年2月22日頒授的美國專利第7,891,935號、2011年11月10提申名稱為“Dual Arm Robot”的美國專利申請案第13/293,717號及2011年10月11日提申名稱為“Coaxial Drive Vacuum Robot”的美國專利申請案第13/270,844號中被找到，該等專利案的揭露內容藉此參照被併於本文中。在一態樣中，被揭露的實施例的態樣被包含到一直線式運送往返載具(shuttle)的基材運送設備中，譬如那些描述在例如美國專利第8,293,066號及第7,988,398號中者，該等專利的揭露內容藉此參照被併於本文中。
在示於圖1D中的被揭露的實施例的態樣中，基材運送設備26B，26i的手臂可被安排來提供被稱為快速交換配置，其允許該運送快速地交換來自一揀取/放置位置的基材(如，從一基材固持位置揀取一基材然後立即將一基材放置到同一基材固持位置)。該基材運送設備26B，26i可具有任何適當的驅動區段(如，同軸地配置的驅動軸、並排的驅動軸、水平地相鄰的馬達、垂直地堆疊的馬達)，用以提供每一手臂任何數目的自由度(DOF) (如，被表現為手臂連桿(如，上/前臂)的獨立運動軸(譬如，Ri ，Φi )及手臂110的每一末端作用器的獨立運動軸，且被每一手臂連桿(上、前臂、末端作用器)繞著其相應的支撐關節的每一獨立轉動軸所界定)的運動活動(kinematic motion)。如圖1D中所見，在此態樣中，模組56A，56，30i被填空隙地設置在轉送室模組18B，18i之間且可界定適當的處理模組、加載鎖定室LL、暫存站、度量站或任何其它所想要的站。例如，該等填空隙的模組，譬如加載鎖定室56A，56和基材站30i，每一者都可具有固定不移動的基材支撐件/架56S1，56S2，30S1，30S2，它們可和該基材運送設備合作用以實施將基材沿著該直線式運送室416的縱長軸線LXB運送通過該直線式運送室416的長度。
舉例而言，基材可被工具界面站12載入到該直線式運送室416中。該基材可被該界面站的運送手臂15放置在加載鎖定室模組56A的支撐件上。在該加載鎖定室模組56A內的基材可被位在模組18B內的該基材運送設備26B移動於該加載鎖定室模組56A和加載鎖定室模組56之間，且以類似和連續的方式被(在模組18i內的)基材運送設備26i移動於加載鎖定室56和基材站30i之間以及被位在模組18i內的基材運送設備26i移動於基材站30i和站412之間。此處理可被全部地或部分地顛倒，用以將基材移動於相反方向上。因此，在一態樣中，基材可被移動於沿著該縱長軸線LXB的任何方向上且移動至沿著該運送室416的任何位置且可被載入到與該運送室416相連通的任何所想要的(處理或其它)模組或從該模組卸載。在其它態樣中，具有靜態基材支撐件或架子的填空隙的運送室模組可不被設置在運送室模組18B，18i之間。在此等態樣中，鄰接的運送室模組的運送手臂可直接從末端作用器或一運送手臂直接送至另一運送手臂的末端作用器，用以將基材移動通過該運送室416。
該等處理站模組可藉由各種沉積、蝕刻、或其它類型的處理來在該基材上操作用以在基材上形成電路或其它所想要的結構。該等處理站模組被連接至該等運送室模組以允許基材從該運送室416被送至該等處理站且反之亦可。一具有和圖1D中所示的處理設備的一般性特徵類似的處理工具的適當例子被描述在美國專利第8,398,355號中，該專利的揭露內容藉此參照被併於本文中。
圖1E是半導體工具站11090A的示意圖式，其實質地類似於上文所描述的半導體工具站。在此處，該半導體工具站11090A包括分開的/分離的排成一線的處理區段11030SA，11030SB，11030SC，其連接至一共同的常壓前端11000。在此態樣中，該等排成一線的處理區段11030SA，11030SB，11030SC的至少一者被建構來處理基材S1，S2，S3，其具有不同於在其它排成一線的處理區段11030SA，11030SB，11030SC中被處理的基材的預定特徵。例如，該預定的特徵可以是基材的尺寸。在一態樣中，為了舉例的目的，該排成一線的處理區段11030SA可被建構來處理直徑是200mm的基材，該排成一線的處理區段11030SB可被建構來處理直徑是150mm的基材，及該排成一線的處理區段11030SC可被建構來處理直徑是300mm的基材。在一態樣中，基材運送設備11013，11014的至少一者被建構來用同一個末端作用器運送不同尺寸的基材S1，S2，S3。在一態樣中，每一裝載埠模組11050可被建構來在同一裝載埠模組容納一匣盒11050並與之界接，該匣盒容納了不同尺寸的基材S1，S2，S3。在其它態樣中，每一裝載埠模組11050可被建構來容納一與預定尺寸的基材相應之預定的匣盒。相較於單一基材批次處理，用至少一共用的基材運送設備11013，11014來處理不同尺寸的基材可提高產出量及降一機器停機時間。
圖1F是一實質類似於半導體工具站11090的半導體工具站11090B的示意圖式。然而，在此態樣中，處理模組11030和裝載埠模組11005如同上文參考半導體工具站11090A所描述的係被建構來處理具有不同尺寸的基材。在此態樣中，處理模組11030可被建構來處理具有不同尺寸的基材或者在其它態樣中，處理模組可被提供，其對應於在該半導體工具站11090B中被處理的基材的不同尺寸的基材。
參考圖1G及1H，被揭露的實施例的態樣可被包括在分類器及/或貯存器內。在一態樣中，該分類器及/或貯存器可被用來將基材(如上文所描述者)分類或貯存基材。例如，圖1G及1H例示一操縱裝置12000，其實質類似於描述在2010年4月20日頒授的美國專利第7,699,573號中所描述者，該專利的揭露內容藉此參照而被併於本文中。在此處，該操縱裝置12000可被建構來操縱基材(譬如，標線片)，但在其它態樣中，該操縱裝置12000可被建構來操縱任何適合的基材。該操縱裝置12000可以是一模組裝置，其具有一殼體12200用來保持一無塵室環境於該殼體12200中。該操縱裝置12000包括一整合在該殼體12200內的輸入/輸出站12700，其包括面板12600。每一面板12600屬於一輸入/輸出單元12800，它亦是一模組。個別面板12600的一開口12900的一邊緣設置有一輪廓，其至少大致地對應將被該操縱裝置12000處理的每一種基材的外輪廓(譬如，一標線片運送盒)。開口12900被建構成使得基材可被輸入/輸出通過開口12900進出該操縱裝置12000。在一態樣中，該操縱裝置12000亦包括牽引器12170，12160，它們是輸入/輸出站12700的額外的輸入/輸出單元12800的構件。該牽引器12170，12160可具有不同的結構高度且可被拉出以接受較大的運送盒，例如，可容納多於一片基材的運送盒，即較大的運送盒可經由牽引器12160，12170被引入到該操縱裝置12000中。該操縱裝置12000亦包括至少一基材運送設備11014，其實質類似於本文中所述的基材運送設備。該至少一基材運送設備11014被建構來運送在該操縱裝置12000內的一或多片基材以進行分類、貯存或任何其它處理操作。應指出的是，描述於本文中的該操縱裝置12000的組態是舉例性的且在其它態樣中，該操縱裝置12000可具有用於以任何適合的方式分類及/或貯存基材的任何適合的組態。
在一態樣中，該操縱裝置12000可被包括在上文所描述的圖1A-1F的半導體工具站內。例如，在一態樣中，該操縱裝置12000可被包括在該半導體工具站/系統11090，2010，11090A，11090B的常壓前端11000中作為裝載埠及/或常壓轉送室；而在其它態樣中，該操縱裝置12000可被包括在該半導體工具站/系統11090，2010，11090A，11090B的真空後端11020中作為一處理模組及/或一轉送室。在一態樣中，該操縱裝置12000可被耦合至該常壓前端11000取代該真空後端11020。可被理解的是，包括被揭露的實施例的態樣的該操縱裝置12000可使用同一末端作用器將多片不同形狀及/或尺寸的基材儲存於同一殼體內。
現參考圖3及3A，一依據被揭露的實施例的態樣的示範性基材運送設備100被例示。該基材運送設備100係實質類似於上文中參考圖1A-1H所描述的基材運送設備且可包括一或多個上文中參考圖2A-2E所描述的組態。該基材運送設備100可被使用在任何適合的常壓或真空環境中，譬如上文中描述的那些半導體工具站。如圖3中可見，在一態樣中，該基材運送設備100包括一機架106、至少一基材運送手臂110和一基座/殼體120，其被安裝至該機架106並耦合至該基材運送手臂110。在一態樣中，該基座120包括一驅動區段125，其被設置在該基座內且被耦合至該基材運送手臂110。任何適當的控制器，譬如上文中描述的控制器11091，可被連接至該驅動區段125並包括任何適合的程式碼來實施描述於本文中的基材運送設備100的操作。
在一態樣中，該驅動區段125是一四軸驅動區段，而在其它態樣中，該驅動區段125可包括任何適合數量的驅動軸，如兩軸、三軸或比四軸還多。在一態樣中，該驅動區段125大致包含一同軸驅動軸組件126及多於一個的馬達125M1-125M4。可被理解的是，該多於一個的馬達125M1-125M4可具有任適合的配置，譬如水平地相鄰、垂直地堆疊、或任何其它適合的配置(這將於下文中描述)且可被設置在同一殼體(如，基座/殼體120)內。亦應指出的是，描述於本文中的該等驅動馬達可以是永久磁鐵馬達、可變磁阻馬達(其具有至少一帶有相應的線圈單元的凸極和至少一個別的轉子，其具有至少一導磁材料的凸極)、或任何其它適合的驅動馬達。
如圖3A所示，依據被揭露的實施例的態樣的該驅動區段125被示出。在此態樣中，該驅動區段125具有一同軸驅動配置，但在其它態樣中可具有任何適合的驅動配置。在此態樣中，該驅動區段125被設置在至少部分地容納該驅動軸組件126的同一殼體120中，其中該驅動區段125包括四個驅動軸126S1-126S4及四個馬達125M1-125M4。雖然示於圖3及3A中的該基材運送設備100的該驅動區段125具有四個馬達和四個驅動軸，但示於圖4-7中的其它示範性的驅動區段組態可具有任何適合的數量的馬達和驅動軸及任何適合的組態。
例如，示於圖4中的驅動區段125'包括一種兩個馬達偏軸組態，使得兩個驅動軸126S1，126S2被同軸地配置且兩個馬達125M1，125M2被與該同軸驅動軸126S1，126S2交錯地/偏軸地配置。在此態樣中，任何適合的傳動器127T1，127T2將馬達125M1，125M2耦合至個別的驅動軸126S1，126S2。例示於圖5中的驅動區段125"包括一種三馬達同軸組態，使得三個驅動軸126S1-126S3被同軸地配置且三個馬達125M1-125M3被垂直地堆疊成一同軸組態。例示於圖6中的驅動區段125'''包括一種四馬達疊套合或同心圓組態，使得四個驅動軸126S1-126S4被同軸地配置且四個馬達125M1-125M4被配置成一疊套的同軸組態。例如，馬達125M2被疊套在馬達125M1內(如被馬達125M1圓周地包圍)且馬達125M3被疊套在馬達125M4內。該被疊套的馬達125M1，125M2相對於該被疊套的馬達125M3，125M4被同軸地配置，使得該被疊套的馬達125M1，125M2被同軸地設置在該被疊套的馬達125M3，125M4上方。例示於圖7中的驅動區段125''''包括三個同軸的驅動軸126S1-126S3及三個馬達125M1-125M3。該等馬達中的兩個馬達125M1，125M2係以上文中參考圖6描述的方式配置且被疊在第三個馬達125M3上方或下方。應指出的是，在示於圖6及7之具有疊套的馬達沿著一垂直軸線在不同的高度L1，L2一個疊在另一個之上的組態中，馬達的不同高度小於由馬達所界定的自由度的獨立數量且驅動器/馬達組件相對於手臂110被設置在該半導體工具站內，使得手臂100被設置在樓地板之上的一預定的標準高度H。驅動區段配置的其它適合的例子被描述在美國專利第6,485,250號、第5,720,590號、第5,899,658號及第5,813,823號中，而驅動系統配置的其它適合的例子包括描述在2008年6月27日提申，名稱為“Robot Drive with Magnetic Spindle
Bearings”的美國專利申請案第12/163,996號中者，該專利申請案的揭露內容藉此參照被併於本文中。
再次參考圖3A，該驅動區段125的第一馬達125M1包括一定子125ST1和一轉子125RT1，其被連接至外驅動軸126S1。該驅動區段125的第二馬達125M2包括一定子125ST2和一轉子125RT2，其被連接至內驅動軸126S2。該驅動區段125的第三馬達125M3包括一定子125ST3和一轉子125RT3，其被連接至驅動軸126S3。該驅動區段125的第四馬達125M4包括一定子125ST4和一轉子125RT4，其被連接至第四驅動軸126S4。該四個馬達125M1-125M4的四個定子125ST1-125ST4在該殼體120內的不同垂直高度處被固定不移動地附裝至同一殼體120。雖然馬達125M1-125M4被例示為馬達125M1在該同一殼體120的頂部，接著是位在馬達125M1正下方的馬達125M3、馬達125M4在馬達125M3正下方、馬達125M2在該同一殼體120的底部，但馬達125M1-125M4的任何適合的配置都可被使用來驅動個別的驅動軸126S1-126S4。
在一態樣中，四個馬達125M1-125M4的四個定子125ST1-125ST4可被設置在“外部”或“非密封”的環境中，該環境透過使用任何適合的隔離壁或阻障物300而被密封成與一氛圍隔離，該基材運送手臂110該氛圍中操作(該基材運送手臂110在其內操作的該氛圍在本文中被稱為一“被密封的”環境，它可以是真空或任何其它適合的環境)，而轉子125RT1-125RT4則被設置在該被密封的環境中。應指出的是，當使用於本文中時該“隔離壁”係指用任何非鐵磁材料製成的牆壁，其可被設置在該驅動區段的活動部件及/或(與該驅動器相關聯的)感測器和該驅動區段的固定不移動的部件及/或感測器之間。在一態樣中，該阻障物300可以是一“罐頭密封件(can-seal)”，它對驅動區段125的馬達125M1-125M4是一共同的實施連續的密封件，用以用一嚴密地密封的非磁性壁將馬達轉子與一相應的馬達定子隔開來。“罐頭密封件(can-seal)”的一適當的例子例如可在2004年11月13日提申名稱為“Sealed Robot Drive”的美國專利申請案第14/540,072號中找到。應被理解的是，如果該基材運送設備100只是打算使用在常壓環境中的話，譬如在基材處理設備11090(圖1)的常壓前端11000中的話，則該隔離壁或阻障物300不一定要被提供。如上文提到的，馬達125M1-125M4的轉子125RT1-125RT4的每一者被連接至各自的驅動軸126S1-126S4且通常包含永久磁鐵，或者可包含電磁感應轉子，其不包含永久磁鐵。
在一態樣中，驅動軸126S1-126S4可被適合的軸承BR機械地支撐在同一殼體/基座120內。在其它態樣中，驅動軸126S1-126S4可用任何適合的方式(譬如，描述在2012年10月9日頒授名稱為“Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings”的美國專利第8,283,813號以及2011年8月30日頒授名稱為“Substrate Processing Apparatus with Motors Integral to Chamber Walls”的美國專利第8,008,884號中的方式)被磁性地支撐(如，沒有實質接觸)在該基座120內，該等專利的揭露內容藉此參照被併於本文中。驅動區段125的每一驅動軸126S1-126S4被它們各自的馬達125M1-125M4驅動，這將於下文中進一步說明。
仍然參考圖3及3A，在一態樣中，該驅動區段125包括一運動部分125KP和一附件部分125AP。例如，該多於一個馬達125M1-125M4中的至少一者界定該驅動區段125的該運動部分125KP(如，馬達125M1-125M3界定圖3及3A中的運動部分125KP)及該多於一個馬達125M1-125M4的至少另一馬達界定該驅動區段125的附件部分125AP(如，馬達125M4界定圖3及3A中的附件部分125AP)。該附件部分125AP例如被設置成在該基座120內與該運動部分125KP相鄰。雖然該運動部分125KP和附件部分125AP被描述成被設置在該基座120內，但該運動部分125KP和附件部分125AP可被設置成在一肩關節111J、肘關節112J、或該基材運送設備100的任何其它適合的位置上(譬如，在上臂連桿111或前臂連桿112內)彼此相鄰。
將被理解的是，該運動部分125KP可包括該多於一個馬達125M1-125M4中的N個馬達，而該附件部分125AP則包括該多於一個馬達125M1-125M4中和該運動部分125KP的N個馬達不同於且有別於該至少另一個馬達。例如，在具有兩個馬達125M1，125M2的驅動區段中，譬如圖4所示的驅動區段125'，該N個馬達是一個馬達(如，馬達125M1)，使得該運動部分125KP包括兩個馬達125M1，125M2中的一個馬達，而兩個馬達125M1，125M2中的另一個馬達(如，125M2)界定該附件部分125AP。在另一個例子中，在具有三個馬達125M1-125M3的驅動區段中，譬如圖5及7所示的驅動區段125''及125''''，該N個馬達是兩個馬達(如，125M1，125M2)，使得該運動部分125KP包括三個馬達125M1-125M3中的兩個馬達，而三個馬達125M1-125M3中的另一個馬達(如，125M3)界定該附件部分125AP。在另一例子中，在具有四個馬達125M1-125M4的驅動區段中，譬如圖3A及6所示的驅動區段125及125'''，該N個馬達是三個馬達(如，125M1-125M3)，使得該運動部分125KP包括四個馬達125M1-125M4中的三個馬達，而四個馬達125M1-125M4中的另一個馬達(如，125M4)界定該附件部分125AP。大致上，該運動部分125KP的N個馬達的每一者被設置來獨立地(單獨或結合地)驅動實施該基材運送手臂110的運動活動，使得該N個馬達中的每一者提供一獨立的驅動軸線T1，T2 ... Tn作為在每一手臂連桿關節(111J，112J)及腕關節113J處(其產生基材運送手臂110可被表示為(R，θ，Φ)的單獨的或組合式的運動)相應的獨立轉動軸線。可被理解的是，一在該運動部分125KP中具有N=3個馬達的基材運送手臂110具有三個自由度(R，θ，Φ)的運動活動。一在該運動部分125KP中具有N=2個馬達的基材運送手臂110具有兩個自由度(R，θ)或(R，Φ)的運動活動。一在該運動部分125KP中具有N=4個馬達的基材運送手臂110具有四個自由度(R1，R2，θ，Φ)的運動活動。在圖3所示的例子中，一描述基材運送手臂110的手臂連桿111，112從肩部到腕部及末端作用器113的運動路徑MP(如，該運動路徑可以是從一站到另一站-參見圖1B)的自由度將於下文中被進一步描述。大致上，該運動活動包括該基材運送手臂110相對於該機架沿著一運動路徑MP的位移。此外，應被理解的是，雖然該附件部分125AP在上面的例子中被描述成具有一個馬達，但在其它的態樣中，該附件部分125AP可包括任何適當數量的馬達，用來驅動例如被設置在該基材運送手臂110上的任何適當數量的附件或提供它們電力。
現參考圖3-3A及8-9，如上文提到的，該基材運送設備100包括至少一安裝在該基座120上且耦接至該驅動區段125的基材運送手臂110。應指出的是，圖3-3A的該四個馬達驅動系統係被用作為一個例子以及描述於下文中之被揭露的實施例的態樣一體適用於示於圖4-7所例示的驅動區段組態或其它任何適合的驅動組態。在一態樣中，該至少一基材運送手臂110可以是任何適合的關節式手臂。在一態樣中，該至少一基材運送手臂110可以是SCARA手臂。在其它態樣中，該基材運送手臂110可具有一實質類似於上文中參考圖2A-2E描述的任何一種或多種手臂的組態，譬如蛙腳式手臂216組態、跳蛙式手臂217組態、雙對稱式手臂218組態、或任何其它適合的組態。如圖8中所見，該基材運送設備包括一基材運送手臂110，而在圖9中，該基材運送設備100包括兩個基材運送手臂110A，110B。每一基材運送手臂110A，110B可實質類似於圖8的手臂，除非有其它的表示。在一態樣中，每一手臂110A，110B是可獨立地操作的，其中每一手臂彼此獨立地被伸展及收縮，而在其它態樣中，手臂110A，110B可分享一共同的馬達，使得該共同的馬達實質統一地伸展及收縮手臂110A，110B。在一態樣中，每一手臂連桿111，112，113可被該驅動區段125的一個別的自由度所驅動，而在其它態樣中，該等連桿111，112，113的一者或多者可被驅策(slaved)，這將於下文中進一步描述。在一態樣中，該至少一基材運送手臂110包括一上臂連桿111、一前臂連桿112、及至少一末端作用器113。該上臂連桿111在該上臂連桿111的近端被可繞著該肩關節111J的肩部轉動軸線111SA轉動地連接至該基座120。該前臂連桿112在前臂連桿112的近端被可繞著該肘關節112J的肘部轉動軸線112EA轉動地連接至該上臂連桿111的遠端。該末端作用器113被可繞著腕關節113J的腕部轉動軸線113WA轉動地耦合至該前臂連桿112的遠端。雖然只有單一末端作用器113被例示耦合至該腕關節113J，但在其它態樣中，任何適當數量的末端作用器都可被耦合至該腕關節113J以實施基材的批次轉送或基材的快速交換。在一態樣中，當該基材運送手臂110的每一連桿被獨立地驅動時，該基材運送手臂110的每一連桿(即，上臂連桿111、前臂連桿112、末端作用器113)透過各自的傳動器127T1-127T3被耦合至各自的驅動軸126S1-126S3，這將於下文中進一步描述。
在其它態樣中，該基材運送手臂110的一或多個連桿可被驅策至另一手臂連桿或該基座120，使得相比於具有依尋預定的運動路徑MP(參見圖1B)末端作用器113的手臂連桿而言該基材運送手臂110可用較少的馬達來伸展及收縮。例如，參考圖9，該驅動區段125的該運動部分125KP可包括馬達125M1-125M4，而附件部分125AP包括馬達125M5，125M6。該運動部分125KP的馬達被耦合至各自的驅動軸126S1-126S4，用以驅動基材運送手臂110A，110B。可被理解的是，馬達125M1被耦合至驅動軸126S1以驅動基材運送手臂110B的上臂連桿111B及馬達125M2被耦合至驅動軸126S2以驅動基材運送手臂110B的前臂連桿112B。該末端作用器113B經由傳動器127TB被驅策至該上臂連桿111B。馬達125M3被耦合至驅動軸126S3以驅動該基材運送手臂110A的上臂連桿111A。馬達125M4被耦合至驅動軸126S4以驅動基材運送手臂110A的前臂連桿112A。實質地類似於手臂110B，末端作用器113A透過該傳動器127TA被驅策置該上臂連桿111A。附件部分125AP的馬達125M5，125M6被耦合至各自的基材運送手臂110A，110B上的各自的附件裝置130。例如，馬達125M5被耦合至驅動軸126S5。傳動器127T5被耦合至驅動軸126S5且被饋送通過該基材運送手臂110B到達肘關節112JB，電力在該處被提供給附件裝置130B。基材運送手臂110A具有一和基材運送手臂110B實質相似的附件饋通，使得馬達125M6被耦合至驅動軸126S6。傳動器127TA被耦合至驅動軸126S6且被饋通至肘關節112JA，電力在該處被提供至附件裝置130A。
在一態樣中，基材運送手臂110具有由N個該多於一個驅動馬達125M1-125M4所界定之該運動部分125KP的N個自由度。例如，如圖3、3A及8所示，該上臂連桿111、前臂連桿112、及末端作用器113經由驅動軸126S1-126S3被耦合至該驅動區段125的運動部分125KP的各別的馬達125M1-125M3。可被理解的是，該第一驅動軸126S1被驅動地連接至馬達125M1用來驅動該上臂連桿111繞著該肩關節111J的肩部轉動軸線111SA的轉動。該第二驅動軸126S2(其在此態樣中和該第一驅動軸126S1是同心/同軸的)被驅動地連接至馬達125M2用來驅動該前臂連桿112繞著該肘關節112J的肘部轉動軸線112EA的轉動。該第三驅動軸126S3(其在此態樣中和該第一及第二驅動軸126S1，126S2是同心/同軸的)被驅動地連接至馬達125M3用來驅動該末端作用器113繞著該腕關節113J的腕部轉動軸線113WA的轉動。
參考圖3、3A及8，如上面提到的，該驅動區段125的該運動部分125KP被耦合至該基材運送手臂110且被建構來驅動個別的驅動軸126S1-126S3，使得該運動部分125KP實施該基材運送手臂110的運動活動。在一態樣中該基材運送手臂110的運動活動路徑是由該N個自由度的至少一者所界定。為了要驅動每一連桿111，112，113，如上所述地，該基材運送手臂110包括一或多個傳動器127T1-127T3。例如，第一傳動器127T1包括一耦合件306，其將驅動軸126S1驅動地耦合至上臂連桿111。第二傳動器127T2包括滑輪301，303及一傳動件304，用來將驅動軸126S2驅動地耦合至前臂連桿112。第三傳動器127T3包括滑輪305，307，311，320、傳動件309，310及一柱子308，其將驅動軸126S3驅動地耦合至末端作用器113。
該上臂連桿111透過該第一傳動器127T1被固定不移動地附裝至驅動軸126S1，使得該上臂連桿111和該驅動軸126S1成為一個單元般地一起繞著該肩部轉動軸線111SA轉動。第二傳動器127T2的滑輪301被固定不移動地附裝至驅動軸126S2，用以和驅動軸126S2成為一個單元般地一起繞著肩部轉動軸線111SA轉動。第二傳動器127T2的滑輪303被安裝至該上臂連桿111的內表面在該肘部轉動軸線112EA附近。該傳動件304延伸在滑輪301和滑輪303之間。應被理解的是，任何適合的傳動件類型都可被用來耦接滑輪301，303，譬如例如皮帶、條帶或鏈條且該傳動件可具有任何適當的組態，譬如分叉帶傳動器(split band transmission)或連續環圈傳動器。分叉帶傳動器及連續環圈傳動器的適當例子可例如在2014年8月26日提申名稱為“Substrate Transport Apparatus”的美國專利申請案第14/469,260號以及2016年1月5日頒授的美國專利第9,230,841號中找到，該等專利案的揭露內容藉此參照被併於本文中。亦應理解的是，雖然一傳動件被顯示來耦接滑輪301，303，但任何適當數量的傳動件都可被用來耦接滑輪301，303(如，多於一個)。該前臂連桿112被固定不移動地附裝至滑輪303，用以和滑輪303一起繞著肘部轉動軸線112EA轉動。因此，當驅動軸126S2轉動時，前臂連桿112會繞著該肘部轉動軸線112EA轉動。
第三傳動器127T3的滑輪305被固定不移動地附裝至驅動軸126S3，用以和驅動軸126S3成為一個單元般地一起繞著肩部轉動軸線111SA轉動。滑輪307被安裝至該上臂連桿111的內表面且滑輪320被安裝至該前臂連桿112的內表面，滑輪307，320這兩者皆被安裝在該肘部轉動軸線112EA附近且具有柱子308延伸跨越耦接這兩個滑輪307，320的該關節式肘關節112J，使得滑輪307，320如同一個單元般地繞著該肘部轉動軸線112EA轉動。傳動件309延伸在滑輪305和滑輪307之間。滑輪311被安裝至前臂連桿112在腕部轉動軸線113WA附近。傳動件310延伸在滑輪311和滑輪320之間。末端作用器113被固定不移動地附裝至滑輪311，用以和滑輪311一起繞著該腕部轉動軸線113EA轉動。因此，當驅動軸126S3轉動時，末端作用器113會繞著腕部轉動軸線113EA轉動。可被瞭解的是，在此態樣中，該基材運送手臂110具有由該三個馬達125M1-125M3所界定的3個自由度。在其它態樣中，譬如該運動部分125KP有一個馬達，該基材運送手臂110可具有一被驅策的組態，使得該單一馬達驅動一操作地耦合至上臂連桿111、前臂連桿112、及末端作用器113的每一者的傳動器。
仍參考圖3、3A及8，在一態樣中，該驅動區段125的附件部分125AP被耦接且被建構來驅動一或多個附件裝置130。在一態樣中，該驅動區段125的附件部分125AP被操作地耦合至該一或多個附件裝置130，用以提供電力給該一或多個附件裝置130及/或驅動該一或多個附件裝置130。在一態樣中，該一或多個附件裝置130具有對應於該基材運送手臂110的每一運動路徑的自由度運動軸線附件。如上文提到的，該驅動區段125的附件部分125AP具有不同於且有別於該運動部分125KP的馬達。具有不同的且有區別的馬達的該附件部分125AP提供將被獨立於該基材運送手臂110的該運動部分(以及被提供的運動路徑)之外地驅動的一或多個附件裝置130。
如圖3、3A及8所示，該驅動區段125的該附件部分125AP包括例如耦合至驅動軸126S4的馬達125M4。在一態樣中，該基材運送手臂110進一步包括至少另一傳動器127T4，其被可活動地安裝在該基材運送手臂110內，從該基座120延伸穿過該基材運送手臂110到達例如該腕關節113J。該至少另一傳動器127T4被建構成透過該附件部分125AP的馬達125M4所產生的驅動扭矩來驅動一或多個附件裝置130或提供它們動力。如上文提到的，該至少另一傳動器127T4獨立於該基材運送手臂110的運動部分的N個自由度之外地提供該一或多個附件裝置130驅動動力。在一態樣中，該至少另一傳動器127T4包括滑輪312，313，317，321、傳動件312，316、及柱子314，318。應指出的是，該至少另一傳動器127T4可包括更多或更少的滑輪、傳動件、及柱子，譬如當該附件部分125AP並沒有從該基座120一路延伸至該腕關節113J的時候即是。例如，在其它態樣中，該附件部分125AP的該至少另一傳動器127T4可從該基部120部分地延伸穿過該基材運送手臂110例如到達該肘關節112J或例如該前臂連桿112或該上臂連桿111的任何其它部分。
仍參考圖8，如圖所示，該至少另一傳動器127T4的滑輪312被固定不移動地耦合至該驅動軸126S4，用以和驅動軸126S4如一單元地繞著該肩部轉動軸線111SA一起轉動。滑輪313被安裝至該上臂連桿111的內表面且滑輪321被安裝至前臂連桿112的內表面。滑輪313，321這兩者被安裝在該肘部轉動軸線112EA附近且柱子314延伸跨越該關節式肘關節112J並耦接兩個滑輪313，321，使得滑輪313，321如一單元般地繞著肘部轉動軸線112EA轉動。傳動件315延伸在滑輪313和滑輪321之間。滑輪317被安裝至前臂連桿112的內表面在該腕部轉動軸線113WA附近。傳動件316延伸在滑輪316和滑輪321之間。該柱子318被耦合至滑輪317且沿著該腕關節113J延伸，一或多個附件裝置130在該處被附裝至該柱子308，用以被驅動/被提供動力，這將於下文中進一步描述。因此，該至少另一傳動器127T4可操作地將該驅動區段125的該附件部分125AP耦合至該一或多個附件裝置130。應指出的是，該至少另一傳動器127S4的構件的大小被作成或以其它方式被建構來提供用於該運動部分125KP及該附件部分125AP的足夠的運動，使得該附件部分125AP具有足夠的運動自由度來沒有侷限地容納該基材運送手臂110的運動活動並在該基材運送手臂110運動的整個範圍內提供驅動扭矩。例如，當該傳動件315，316包含束帶時，該等滑輪可被圈住(sized)且束帶可繞在滑輪的周圍一數量，其足以允許該一或多個附件裝置130在沒有侷限該基材運送手臂110的運動下操作。
在一態樣中，柱子318可包括一附件驅動輸出埠115，這將於下文中進一步描述。如上文提到的，該附件部分125AP的該至少另一傳動器127T4可以不是一路延伸穿過該基材運送手臂110到達該末端作用器113且可部分地延伸穿過例如該肘關節112J或例如該前臂連桿112或該上臂連桿111的任何其它位置。可被理解的是，在該附件部分125AP不是一路延伸到達該末端作用器113的情形中，驅動軸126S1-126S4和滑輪301，313，305，307，311，312，312，317，320，321的組態可以改變。
如上文提到的，該附件部分125AP被建構來驅動一或多個附件裝置130或對它們提供電力。在一態樣中，該末端作用器113及/或該基材運送手臂110可包括該一或多個附件裝置130，其被耦合至該末端作用器113或該基材運送手臂110的任何其它適合的位置。該一或多個附件裝置130可包括抓握機構130GM、基材對準器130WA、電力產生器130PG及/或任何其它適合的附件裝置。該驅動區段125的該附件部分125AP(其如上文提到的可使用分叉帶傳動器(split band transmission)或連續環圈傳動器)被建構來提供動力及/或驅動個別的附件裝置130GM，130WA，130PG的每一個別的操作特徵(如，抓握、對準、電力產生、或任何其它適合的操作特徵)。
仍參考圖8，在一態樣中，該一或多個附件裝置130的每一者可輕易地與具有不同的預定操作特徵的另一附件裝置130PG，130WA，130GM交換。例如，該基材運送手臂110可以是一模組手臂，使得不同的附件裝置130PG，130WA，130GM(每一者具有的各自預定的操作特徵不同於其它附件裝置130PG，130WA，130GM的各自的預定的操作特徵)可相互交換且被安裝在該模組基材運送手臂上。在一態樣中，如圖8中所見，該模組手臂包括該附件裝置輸出埠115，它可實質地類似於一動力分導軸(power take-off)。例如，在一態樣中，該附件裝置輸出埠115可以是一釋開耦合。在一態樣中，該附件裝置輸出埠115可以是該等傳動耦合件的一者的滑輪，該傳動耦合件具有一內栓槽(inner spline)，該末端作用器113或一或多個附件裝置130被插入該內栓槽或被耦合至譬如例如柱子318。在其它態樣中，該附件裝置輸出埠115可以是任何適合的設備，用來將該末端作用器113或一或多個附件裝置130耦合至該基材運送手臂110。
雖然被例示為被設置在該腕關節113J，如上文提到的，但該附件裝置輸出埠115可被設置在肘關節112J、在該前臂連桿112上、在該上臂連桿111上、或在任何適合的位置。在一態樣中，該附件裝置輸出埠115被建構來接受該末端作用器113或一或多個附件裝置130並將該末端作用器113或一或多個附件裝置130與描述於本文中的附件部分125AP的馬達整合在一起。
現參考圖10，該抓握機構130GM以一種適當的方式被安裝至該末端作用器113，用以與一被該末端作用器113的基材支撐表面601支撐的基材S交界。該抓握機構130GM包括可活動的邊緣抓握器602，603及604，它們在該附件部分125AP的馬達125M4的運動動力驅動下朝向該基材S移動。例如，該馬達125M4經由傳動件127T4被耦合至該抓握機構130GM，用以驅動該等邊緣抓握器602，603，604的運動。在一態樣中，該傳動件127T4被該抓握機構130GM的一傳動器600耦合至該抓握機構130GM的直線致動器606。在一態樣中，該直線致動器606可以是一螺桿或皮帶驅動器且該傳動器600可以是任何適合的有齒輪的組態或其它傳動組態，用以將柱子318(以及該附件裝置輸出埠115)的轉動運動(參見圖8)轉變成驅動該直線致動器606的運動。在此處，該直線致動器606的直線運動造成個別的接觸墊607，608及609與基材S的邊緣嚙合。接觸墊607，608及609的每一者包含上及下唇部，其形成一傾斜角度於它們之間，該基材邊緣被固持在該傾斜角度內。該傳動件127T4如上文所述地被饋送通過該基材運送手臂110到達位在該腕關節113J的該附件裝置輸出埠115。該驅動區段125的該附件部分125AP的馬達125M4(該運動部分125KP未被示出)提供驅動動力至該附件裝置輸出埠115以轉動該傳動器600。該傳動器600造成該直線致動器606作動該抓握機構130GM以抓握住該基材S。一可應用被揭露的實施例的態樣的主動式抓握機構的另一適當的例子被描述在(2002年7月15日提申的)美國專利申請案第10/196,679號中，該專利案的揭露內容藉參照被併於本文中。在其它態樣中，該末端作用器可具有任何其它適合的主動式邊緣抓握機構，譬如一垂直抓握機構用來抓住該基材S的上側及/或背側。
圖11例示由該電力產生器130PG提供電力的基材圖映(mapping)/存在(presence)感測器。例如，該末端作用器113包括一被設置在該末端作用器113上的基材存在感測器701，用來偵測該基材S是否存在該末端作用器113上。該末端作用器113亦可包括一圖映感測器700，用來圖映在該處理工具內的基材(譬如，堆疊在一匣盒或暫存器內的基材)。在一態樣中，感測器700是一對照式感測器(through beam sensor)，其具有一光束發射器700A及一光束接收器700B。來自感測器700，701的訊號可用任何適當的方式(譬如，透過無線通信)被送至任何適當的控制器，譬如控制器11091。在此態樣中，感測器700，701是由設置在該腕關節113J上的電力產生器130PG來提供電力且被連接至該附件裝置輸出埠115。該驅動區段125的該附件部分125AP的馬達125M4(該運動部分125KP未被示出)提供機械/驅動動力至該附件裝置輸出埠115。附裝至該附件裝置輸出埠115的該電力產生器130PG被馬達125M4驅動，用以產生電力來提供電力給感測器700，701以及耦合至該感測器700，701的任何無線發送器。該電力產生器130PG透過電力傳送導管703被連接至感測器700，701，該電力傳送導管提供來自該電力產生器130PG的電力用以提供該等感測器電力。
現參考圖12，該基材對準器130WA附件裝置被例示為以任何適合的方式被附裝至末端作用器113，使得該基材對準器130WA將該基材S支撐在該末端作用器113上。在此態樣中，該附件部分125AP包括兩個馬達(如，125M4，125M5—應指出的是該驅動區段125的運動部分125KP未被示出)，用以提供電力/驅動該基材對準器130WA。該基材對準器130WA包括一基座1200、一夾頭1201、及一馬達1202。該基座1200大致上被建構來安裝至該基材運送手臂110的該末端作用器113。該夾頭1201被可轉動地支撐在該基座1200上。該夾頭1201具有例如藉由被動地邊緣抓握基材之用來固持基材S的結構。該馬達1202被至少部分地設置在該基座1200內且被連接至該夾頭1201，用以相對於該基座1200轉動該夾頭1201。該馬達1202具有一在該基材S被該夾頭1201固持時實質地延伸通過該基材S的中心C的運動軸線R。該基材對準器130WA進一步包括可抬高的支撐件1205，其由該基座1200的上表面被升高或抬高(於箭頭Z所標示的方向上)，用以將基材S從該夾頭1201抬起來。
馬達1202接受例如來自該電力產生器130PG的電力，其如上文所述地被該附件部分125AP的馬達125M4所驅動。該電力產生器130PG被設置在該前臂連桿112上且被連接至附件裝置輸出埠115'(其實質類似於附件裝置輸出埠115)，其亦沿著該前臂連桿112的長度被設置。該傳動器127T4被饋送通過該基材運送手臂110到達位在該前臂連桿112上的該附件裝置輸出埠115'。附裝於該附件裝置輸出埠115'上的該電力產生器130PG被馬達125M4驅動以產生電力來透過電力傳送導管703提供電力給馬達1202，用以將該夾頭1201轉動至所想要的方位。
該等可抬高的支撐件1205被提供來在該夾頭1201藉由使用馬達1202被重設至例如一啟始點或規零的位置用以讓該夾頭1201與該末端作用器113對準以放置該基材S的同時，讓基材S在基材的轉動對準之後的一被抬高的位置被置於該等支撐件上。該等可抬高的支撐件1205可被降低用以讓基材S返回至該夾頭1201。該基材S的方位因而在該夾頭1201位置被重設的同時可被保持。該等可抬高的支撐件1205是被該驅動區段125的該附件部分125AP的第二馬達125M2驅動/提供電力。傳動器127T5被饋送通過該基材運送手臂110到達例如位在該腕關節113J的該附件裝置輸出埠115。任何適合的傳動器1204(其可實質地類似上文中參考圖10所描述的於傳動器600)都可被用來將機械的運動動力從該附件裝置輸出埠115提供至該等可抬高的支撐件1205。如上文提到的，該基材對準器130WA亦可被建構來用於偵測基材S遺失及/或偵測基材厚度的一者或多者。
在其它態樣中，該附件部分125AP的馬達125M4可透過來自該附件部分125AP的馬達125M4的反饋而被用來監測原地運動(in-situ movement)。例如，原地運動監測可透過例如測量來自馬達125M4的電流監測馬達的扭矩來實施。該扭矩可被監測以偵測例如該基材S的抓握，用以決定該基材是否與該抓握器機構130GM嚙合。可被理解的是，當該基材與該抓握器嚙合時，馬達125M4的電流消耗(current draw)會增加。如果基材沒有嚙合的話，則該馬達125M4的電流消耗會降低。在其它態樣中，一編碼器500(圖5)可被包括在該附件部分125AP的該馬達125M4上，用以藉由用該編碼器500監測馬達的位移(如，轉動及移動)來辨認該基材運送手臂110的位移。
現參考圖13，一種該基材運送設備100的示範性操作的方法1000被例示，該基材運送設備包括一用來驅動附件裝置的機械式饋通線。在一態樣中，該方法1000包括提供該基材運送設備100的機架106(圖13的方塊1001)。該方法進一步包括提供一基材運送手臂110，其被連接至該機架106，該基材運送手臂110具有一末端作用器113(圖13的方塊1002)。該方法1000進一步包括提供一驅動區段125，其具有至少一耦合至該基材運送手臂110的馬達。該驅動區段125的該至少一馬達125M1-125M3界定該驅動區段125的運動部分125KP，且與該至少一馬達125M1-125M3相鄰的另一個馬達125M4界定該驅動區段125的附件部分125AP。該另一馬達125M4不同於且有別於該至少一馬達125M1-125M3(圖13的方塊1003)。該方法1000進一步包括用該至少一馬達驅動該基材運送手臂110的運動活動，用以將該基材運送手臂110沿著一運動路徑(參見圖1B)相對於該機架106位移(圖13的方塊1003)。該方法1000進一步包括用該另一個馬達125M4獨立於該基材運送手臂110的該運動活動之外地驅動一或多個附件裝置130(圖13的方塊1004)。
現參考圖14，一種該基材運送設備100的示範性操作的方法1400被例示，該基材運送設備包括一用來驅動附件裝置的獨立的機械式饋通線。在一態樣中，該方法1400包括用該基材運送設備100的該基材運送手臂110從例如在真空中的站揀取一基材(圖14的方塊1401)。該基材可從任何適合的站(譬如，那些上文中參考圖1A-1H所描述者)(如，裝載埠、處理站、暫存器等等)被揀取。該方法1400進一步包括沿著介於該站的運動路徑MP界接該基材S及該附件裝置130與該驅動區段125的該附件部分125AP並用適當的感測器(例如，晶圓中心感測器或用來感測例如位在該基材運送手臂110上或任何其它位置的任何其它適合的感測器感測)來感測該基材離該附件部分125AP的位置(圖14的方塊1402)。在感測該位置時，該驅動區段125的該附件部分125AP的該運動部分125KP可例如用上文中參考圖12所描述的基材對準器WA裝置來調整該位置(圖14的方塊1403)。該基材被放置在和該基材被揀取的站不同的另一站或同一站(圖14的方塊1404)。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，一種基材運送設備被提供。該基材運送設備包括一機架、一連接至該機架的基材運送手臂，該基材運送手臂具有一末端作用器、及一驅動區段，其具有至少一耦合至該基材運送手臂的馬達，其中該至少一馬達界定該驅動區段的一運動部分，其被建構來實施該基材運送手臂的運動活動、且該驅動區段包括一與該運動部分相鄰的附件部分，其中該附件部分具有不同於且有別於該至少一馬達的另一個馬達，該附件部分的該另一個馬達被可操作地耦合至一或多個附件裝置且被建構來獨立於該基材運送手臂的該運動活動之外地驅動該一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該附件部分的該另一個馬達經由至少一運動傳動耦合件來驅動該一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該基材運送手臂是一關節式手臂且該至少一運動傳動耦合件延伸跨越該關節式手臂的至少一關節式關節。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該一或多個附件裝置包含抓握器機構、基材對準器、電力產生器的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該抓握器機構被建構來抓握基材的邊緣或垂直地抓握基材的上側及背側。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該基材對準器被建構成藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測基材遺失、偵測基材厚度、及監測原地運動的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該至少一馬達是N個馬達，其提供該基材運送手臂N個自由度。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該至少一馬達包含三個馬達，該三個馬達的每一者被建構來驅動該基材運送手臂的垂直平面運動、轉動運動、或水平平面運動的各個運動。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該基材運送設備包含至少一用於處理設備的工具。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，一種方法被提供。該方法包括提供一基材運送設備的機架、提供一連接至該機架的基材運送手臂，該基材運送手臂具有一末端作用器、提供一驅動區段，其具有至少一馬達其耦合至該基材運送手臂並界定該驅動區段的一運動部分，及與該至少一馬達相鄰的另一個馬達，該另一馬達不同於且有別於該至少一馬達並界定一附件部分、用該至少一馬達來驅動該基材運送手臂的運動活動、以及用該另一馬達來獨立於該基材運送手臂的該運動活動之外地驅動一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，進一步包含用該附件部分的該另一馬達的至少一運動傳動耦合件來驅動該一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該基材運送手臂是一關節式手臂且該至少一運動傳動耦合件延伸跨越該關節式手臂的至少一關節式關節。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該一或多個附件裝置包含抓握器機構、基材對準器、電力產生器的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，進一步包含用該抓握器機構抓握基材的邊緣或垂直地抓住該基材的上側及背側。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，進一步包括用該基材對準器藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測基材遺失、基材厚度、及/或監測原地運動的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該至少一馬達是N個馬達，其提供該基材運送手臂N個自由度。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該至少一馬達包含三個馬達，該方法進一步包含用該三個馬達的每一者來驅動該基材運送手臂的垂直平面運動、轉動運動、或水平平面運動的各個運動。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，進一步包含在運動中操作該基材運送手臂上的該一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，進一步包含在一基材固持站操作該基材運送手臂上的該一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，一種基材運送手臂被提供。該基材運送手臂包含一多連桿手臂組件，其具有一末端作用器、及一驅動區段，其具有至少一耦合至該基材運送手臂的馬達，其中該至少一馬達界定該驅動區段的一運動部分，其被建構來實施該基材運送手臂的運動活動、且該驅動區段包括一與該運動部分相鄰的附件部分，其中該附件部分具有不同於且有別於該至少一馬達的另一個馬達，該附件部分的該另一個馬達被可操作地耦合至一或多個附件裝置且被建構來獨立於該基材運送手臂的該運動活動之外地驅動該一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該附件部分的該另一個馬達經由至少一運動傳動耦合件來驅動該一或多個附件裝置。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該多連桿手臂組件是一關節式手臂且該至少一運動傳動耦合件延伸跨越該關節式手臂的至少一關節式關節。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該一或多個附件裝置包含抓握器機構、基材對準器、電力產生器的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該抓握器機構被建構來抓握基材的邊緣或垂直地抓握基材的上側及背側。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該基材對準器被建構成藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測基材遺失、偵測基材厚度、及監測原地運動的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該至少一馬達是N個馬達，其提供該基材運送手臂N個自由度。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該至少一馬達是在一共同的殼體內。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，一種工件運送設備被提供。該工件運送設備包含一機架、一基座驅動區段，其耦合至該機架且具有多於一個的驅動馬達、一關節式手臂，其具有至少一其上有至少一工件固持站的末端作用器且可操作地耦合至該基座驅動區段，其中N個該多於一個的驅動馬達被建構成用來同時地驅動並實施該關節式手臂之由該N個該多於一個的驅動馬達所界定的N個自由度的運動活動，其將該工件固持站相對於該機架沿著一由該N個自由度的至少一者所界定的運動路徑移位、及一附件裝置，其被連接至該關節式手臂且被可活動地耦合至該基座驅動區段，其中該基座驅動區段具有該多於一個的驅動馬達的至少一驅動馬達，它是一附件驅動馬達，其不同於且有別於該N個該多於一個驅動馬達的每一個界定該N個自由度的每一自由度的驅動馬達，該每一自由度係描述每一工件固持站的每一運動路徑，該附件驅動馬達被可操作地耦合至該附件裝置，用以提供該附件裝置動力。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該多於一個驅動馬達是在一共同的殼體內。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該附件裝置具有附屬於每一工件固持站的每一運動路徑的自由度運動軸線。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，進一步包含一可操作地耦合該附件驅動馬達和附件裝置的附件運動傳動器，其具有至少一可活動地安裝於該關節式手臂的一關節式手臂部分內的運動傳動件，由該附件驅動馬達所產生的運動傳動件驅動扭矩經由該至少一運動傳動件被傳遞至該附件裝置，用以獨立於該關節式手臂的N個自由度的運動活動之外地產生該附件裝置的驅動動力。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該附件裝置包含抓握器機構、基材對準器、電力產生器的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該抓握器機構被建構來抓握基材的邊緣或垂直地抓握基材的上側及背側。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該基材對準器被建構成藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測基材遺失、偵測基材厚度、及監測原地運動的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該多於一個的驅動馬達包含三個驅動馬達，該三個驅動馬達的每一者被建構來驅動該關節式手臂的垂直平面運動、轉動運動、及水平平面運動的各個運動。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該工件運送設備包含至少一用於處理設備的工具。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，一種工件運送設備被提供。該工件運送設備包含一機架、一基座驅動區段，其耦合至該機架且具有多於一個的驅動馬達、一關節式手臂，其具有至少一其上有至少一工件固持站的末端作用器且可操作地耦合至該基座驅動區段，其中N個該多於一個的驅動馬達被建構成用來同時地驅動並實施該關節式手臂之由該N個該多於一個的驅動馬達所界定的N個自由度的運動活動，其將該工件固持站相對於該機架沿著一由該N個自由度的至少一者所界定的運動路徑移位、及一附件驅動輸出埠，其被連接至該關節式手臂且可操作地耦合至該基座驅動區段，其中該基座驅動區段具有至少一屬於該多於一個的驅動馬達的驅動馬達，它是一附件驅動馬達，其不同於且有別於該N個該多於一個驅動馬達的每一個界定該N個自由度的每一自由度的驅動馬達，該每一自由度係描述每一工件固持站的每一運動路徑，該附件驅動馬達被可操作地耦合至該附件裝置輸出埠，用以提供該附件裝置輸出埠動力。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該多於一個的馬達是在一共同的殼體內。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該附件裝置具有附屬於每一工件固持站的每一運動路徑的自由度運動軸線。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，進一步包含一可操作地耦合該附件驅動馬達和附件裝置輸出埠的附件運動傳動器，其具有至少一可活動地安裝於該關節式手臂的一關節式手臂部分內的運動傳動件，由該附件驅動馬達所產生的運動傳動件驅動扭矩經由該至少一運動傳動件被傳遞至該附件裝置輸出埠，用以獨立於該關節式手臂的N個自由度的運動活動之外地產生該附件裝置輸出埠的驅動動力。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該附件裝置包含抓握器機構、基材對準器、或電力產生器的一者或多者，其中該附件裝置輸出埠被建構來接納該附件裝置並對其提供動力。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該抓握器機構被建構來抓握基材的邊緣或垂直地抓握基材的上側及背側。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該基材對準器被建構成藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測基材遺失、偵測基材厚度、及監測原地運動的一者或多者。
依據被揭露的實施例的一或多個態樣，該一或多個驅動馬達包含三個馬達，該三個馬達的每一者被建構來驅動該關節式手臂的垂直運動或轉動運動的各個運動。
應被理解的是，前面的描述只是被揭露的實施例的態樣的舉例。各種替代物及修改可在不偏離被揭露的實施例的態樣下被熟習此技藝者推想出來。因此，被揭露的實施例的態樣是打算要涵蓋落於申請專利範圍請求項的範圍內的所有這些替代物、修改及變化。此外，不同的特徵被描述在彼此不同的附屬請求項或獨立請求項中的這個事實並不表示這些特徵的組合不能被有利地使用，此一組合仍是在本發明的態樣的範圍之內。
100‧‧‧基材運送設備
125‧‧‧驅動區段
125KP‧‧‧運動部分
125AP‧‧‧附件部分
11090‧‧‧基材處理設備
11000‧‧‧常壓前端
11010‧‧‧真空加載鎖定室
11020‧‧‧真空後端
11091‧‧‧控制器
S‧‧‧基材
11005‧‧‧裝載埠模組
11060‧‧‧迷你環境
11050‧‧‧基材載具或匣盒
11040‧‧‧裝載埠
11013‧‧‧基材運送設備
11011‧‧‧對準器
11030‧‧‧處理站或模組
11014‧‧‧基材運送設備
2012‧‧‧工具界面區段
2010‧‧‧直線式基材處理系統
3018‧‧‧運送室模組
3018A‧‧‧運送室模組
3018I‧‧‧運送室模組
3018J‧‧‧運送室模組
2050‧‧‧界面
2060‧‧‧界面
2070‧‧‧界面
2080‧‧‧基材運送
410‧‧‧處理工具
LXB‧‧‧縱長軸線
416‧‧‧直線式運送室
12‧‧‧工具界面區段
412‧‧‧基材入口/出口站
18B‧‧‧轉送室模組
18i‧‧‧轉送室模組
56A‧‧‧加載鎖定室模組
56‧‧‧加載鎖定室模組
26B‧‧‧基材運送設備
26i‧‧‧基材運送設備
214‧‧‧直線滑動手臂
216‧‧‧蛙腳式手臂
217‧‧‧跳蛙式手臂
218‧‧‧雙對稱式手臂
219‧‧‧轉送手臂
219A‧‧‧第一關節式手臂
219B‧‧‧第二關節式手臂
219E‧‧‧末端作用器
S1‧‧‧基材
S2‧‧‧基材
30i‧‧‧基材站
56S1‧‧‧固定不移動的基材支撐件/架
56S2‧‧‧固定不移動的基材支撐件/架
30S1‧‧‧固定不移動的基材支撐件/架
30S2‧‧‧固定不移動的基材支撐件/架
15‧‧‧運送手臂
11090A‧‧‧基材處理設備
11030SA‧‧‧排成一線的處理區段
11030SB‧‧‧排成一線的處理區段
11030SC‧‧‧排成一線的處理區段
S3‧‧‧基材
11090B‧‧‧半導體工具站
11090A‧‧‧半導體工具站
12000‧‧‧操縱裝置
12200‧‧‧殼體
12600‧‧‧面板
12700‧‧‧輸入/輸出站
12800‧‧‧輸入/輸出單元
12900‧‧‧開口
12170‧‧‧牽引器
12160‧‧‧牽引器
106‧‧‧機架
120‧‧‧基座/殼體
125M1‧‧‧(第一)馬達
125M2‧‧‧(第二)馬達
125M3‧‧‧(第三)馬達
125M4‧‧‧馬達
126‧‧‧驅動軸組件
126S1‧‧‧(外)驅動軸
126S2‧‧‧(內)驅動軸
126S3‧‧‧驅動軸
126S4‧‧‧驅動軸
125'‧‧‧驅動區段
127T1‧‧‧(第一)傳動器
127T2‧‧‧(第二)傳動器
125''‧‧‧驅動區段
125'''‧‧‧驅動區段
125''''‧‧‧驅動區段
125ST1‧‧‧定子
125RT1‧‧‧轉子
125ST2‧‧‧定子
125RT2‧‧‧轉子
125ST3‧‧‧定子
125RT3‧‧‧轉子
300‧‧‧隔離壁或阻障物
BR‧‧‧軸承
111J‧‧‧肩關節
112J‧‧‧肘關節
111‧‧‧上臂連桿
112‧‧‧前臂連桿
T1‧‧‧驅動軸線
T2‧‧‧驅動軸線
MP‧‧‧運動路徑
110A‧‧‧基材運送手臂
110B‧‧‧基材運送手臂
113J‧‧‧腕關節
111B‧‧‧上臂連桿
112B‧‧‧前臂連桿
113‧‧‧末端作用器
113B‧‧‧末端作用器
127TA‧‧‧傳動器
125M5‧‧‧馬達
125M6‧‧‧馬達
126S5‧‧‧驅動軸
126S6‧‧‧驅動軸
112JA‧‧‧肘關節
112JB‧‧‧肘關節
111SA‧‧‧肩部轉動軸線
112EA‧‧‧肘部轉動軸線
113WA‧‧‧腕部轉動軸線
127T3‧‧‧(第三)傳動器
306‧‧‧耦合件
301‧‧‧滑輪
303‧‧‧滑輪
304‧‧‧傳動件
305‧‧‧滑輪
307‧‧‧滑輪
311‧‧‧滑輪
320‧‧‧滑輪
309‧‧‧傳動件
310‧‧‧傳動件
308‧‧‧柱子
127T4‧‧‧至少另一傳動器
312‧‧‧滑輪
313‧‧‧滑輪
317‧‧‧滑輪
321‧‧‧滑輪
318‧‧‧柱子
314‧‧‧柱子
312‧‧‧傳動件
316‧‧‧傳動件
315‧‧‧傳動件
130‧‧‧附件裝置
130GM‧‧‧抓握機構
130WA‧‧‧基材對準器
130PG‧‧‧電力產生器
115‧‧‧附件輸出埠
601‧‧‧基材支撐表面
602‧‧‧邊緣抓握器
603‧‧‧邊緣抓握器
604‧‧‧邊緣抓握器
600‧‧‧傳動器
606‧‧‧直線致動器
607‧‧‧接觸墊
608‧‧‧接觸墊
609‧‧‧接觸墊
700‧‧‧圖映感測器
700A‧‧‧光束發射器
700B‧‧‧光束接受器
701‧‧‧感測器
703‧‧‧電力傳送導管
1200‧‧‧基座
1201‧‧‧夾頭
1202‧‧‧馬達
R‧‧‧轉動軸線
115'‧‧‧附件輸出埠
1205‧‧‧可抬高的支撐件
500‧‧‧編碼器
1000‧‧‧方法
1400‧‧‧方法
被揭露的實施例的前述態樣和其它特徵下面參考附圖的描述中被說明，其中：
圖1A-1H是包含被揭露的實施例的基材處理設備組態的示範性圖式；
圖2A-2E是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送手臂的示範性圖式；
圖3是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的示範性圖式；
圖3A是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖4是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖5是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖6是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖7是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖8是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖9是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖10是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖11是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖12是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；
圖13是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式；及
圖14是依據被揭露的實施例的態樣的基材運送設備的一部分的示範性圖式。

Claims (28)

  1. 一種基材運送設備，包含： 一機架； 一連接至該機架的基材運送手臂，該基材運送手臂具有一末端作用器；及 一驅動區段，其具有至少一耦合至該基材運送手臂的馬達，其中該至少一馬達界定該驅動區段的一運動部分，其被建構來實施該基材運送手臂的運動活動，且該驅動區段包括一與該運動部分相鄰的附件部分，其中該附件部分具有不同於且有別於該至少一馬達的另一個馬達，該附件部分的該另一個馬達被可操作地耦合至一或多個附件裝置且被建構來獨立於該基材運送手臂的該運動活動之外地驅動該一或多個附件裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項之基材運送設備，其中該附件部分的該另一個馬達經由至少一運動傳動耦合件來驅動該一或多個附件裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項之基材運送設備，其中該基材運送手臂是一關節式手臂且該至少一運動傳動耦合件延伸跨越該關節式手臂的至少一關節式關節。
  4. 如申請專利範圍第1項之基材運送設備，其中該一或多個附件裝置包含抓握器機構、晶圓對準器、電力產生器的一者或多者。
  5. 如申請專利範圍第4項之基材運送設備，其中該抓握器機構被建構來抓握該晶圓的邊緣或垂直地抓握該晶圓的上側及背側。
  6. 如申請專利範圍第4項之基材運送設備，其中該晶圓對準器被建構成藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測晶圓遺失、偵測晶圓厚度、及監測原地運動的一者或多者。
  7. 如申請專利範圍第1項之基材運送設備，其中該至少一馬達是N個馬達，其提供該基材運送手臂N個自由度。
  8. 如申請專利範圍第1項之基材運送設備，其中該至少一馬達包含三個馬達，該三個馬達的每一者被建構來驅動該基材運送手臂的垂直、轉動、或水平平面運動的各個運動。
  9. 如申請專利範圍第1項之基材運送設備，其中該基材運送設備包含至少一用於處理設備的工具。
  10. 一種方法，包含： 提供一基材運送設備的機架； 提供一連接至該機架的基材運送手臂，該基材運送手臂具有一末端作用器； 提供一驅動區段，其具有至少一馬達其耦合至該基材運送手臂並界定該驅動區段的一運動部分，及鄰接該至少一馬達的另一個馬達，該另一馬達不同於且有別於該至少一馬達並界定一附件部分； 用該至少一馬達來驅動該基材運送手臂的運動活動；以及 用該另一馬達來獨立於該基材運送手臂的該運動活動之外地驅動一或多個附件裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包含用該附件部分的該另一馬達的至少一運動傳動耦合件來驅動該一或多個附件裝置。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該基材運送手臂是一關節式手臂且該至少一運動傳動耦合件延伸跨越該關節式手臂的至少一關節式關節。
  13. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該一或多個附件裝置包含抓握器機構、晶圓對準器、電力產生器的一者或多者。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其進一步包含用該抓握器機構抓握晶圓的邊緣或垂直地抓住該晶圓的上側及背側。
  15. 如申請專利範圍第13項之方法，其進一步包含用該晶圓對準器藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測晶圓遺失、晶圓厚度、及/或監測原地運動。
  16. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該至少一馬達是N個馬達，其提供該基材運送手臂N個自由度。
  17. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該至少一馬達包含三個馬達，該方法進一步包含用該三個馬達的每一者來驅動該基材運送手臂的垂直、轉動、或水平平面運動的各個運動。
  18. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包含在運動中操作該基材運送手臂上的該一或多個附件裝置。
  19. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包含在一晶圓固持站操作該基材運送手臂上的該一或多個附件裝置。
  20. 一種工件運送設備，包含： 一機架； 一基座驅動區段，其連接至該機架且具有多於一個的驅動馬達； 一關節式手臂，其具有至少一其上有至少一工件固持站的末端作用器且可操作地耦合至該基座驅動區段，其中N個該多於一個的驅動馬達被建構成用來同時地驅動並實施該關節式手臂之由該N個多於一個的驅動馬達所界定的N個自由度的運動活動，其將該工件固持站相對於該機架沿著一由該N個自由度的至少一者所描述的運動路徑移位；及 一附件裝置，其被連接至該關節式手臂且被可活動地耦合至該基座驅動區段，其中該基座驅動區段具有該多於一個的驅動馬達的至少一驅動馬達，它是一附件驅動馬達，其不同於且有別於該N個該多於一個驅動馬達的每一個界定該N個自由度的每一自由度的驅動馬達，該每一自由度係描述每一工件固持站的每一運動路徑，該附件驅動馬達被可操作地耦合至該附件裝置，用以提供該附件裝置動力。
  21. 如申請專利範圍第20項之工件運送設備，其中該多於一個的馬達是在一共同的殼體內。
  22. 如申請專利範圍第20項之工件運送設備，其中該附件裝置具有附屬於每一工件固持站的每一運動路徑的自由度運動軸線。
  23. 如申請專利範圍第20項之工件運送設備，其進一步包含一可操作地耦合該附件驅動馬達和附件裝置的附件運動傳動器，其具有至少一可活動地安裝於該關節式手臂的一關節式手臂部分內的運動傳動件，由該附件驅動馬達所產生的運動傳動件驅動扭矩經由該至少一運動傳動件被傳遞至該附件裝置，用以獨立於該關節式手臂的N個自由度的運動活動之外地產生該附件裝置的驅動動力。
  24. 如申請專利範圍第20項之工件運送設備，其中該附件裝置包含抓握器機構、晶圓對準器、或電力產生器的一者或多者。
  25. 如申請專利範圍第24項之工件運送設備，其中該抓握器機構被建構來抓握晶圓的邊緣或垂直地抓握該晶圓的上側及背側。
  26. 如申請專利範圍第24項之工件運送設備，其中該晶圓對準器被建構用於藉由來自該附件部分的該另一個馬達的回饋來偵測晶圓遺失、偵測晶圓厚度、及監測原地運動的一者或多者。
  27. 如申請專利範圍第20項之工件運送設備，其中該多於一個的驅動馬達包含三個驅動馬達，該三個馬達的每一者被建構來驅動該關節式手臂的垂直或轉動運動的各個運動。
  28. 如申請專利範圍第20項之工件運送設備，其中該工件運送設備包含至少一用於處理設備的工具。
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