TW201929135A - 以轉移設備轉移工件的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種轉移設備包括：框架；多個臂，連接至該框架，每一臂具有末端執行器及獨立驅動軸，用於各別臂相對於該多個臂之其它者的伸展和收縮；線性軌，為至少一臂的伸展和收縮界定出該獨立驅動軸的自由度；及共同驅動軸，被每一臂所共用且配置成使該多個臂繞著共同樞轉軸而樞轉；其中該多個臂的至少一者具有另一驅動軸，相對於該多個臂的其它者界定出獨立自由度。

Description

以轉移設備轉移工件的方法

示範性實施例通常關於機器人系統且特別地關於機器人搬運設備。

於例如半導體製造工業中，工件或半導體基板可於具有並列基板保持站之線性工具系統及/或群組工具系統中進行處理。通常，於具有並列基板保持站的這些系統中，半導體製造者要求獨立放射狀機器人，其能夠在大致相同時間或獨立地將基板轉移至和自並列基板保持站。通常，這已透過提供二個轉移臂而完成，其具有間距於轉移臂之間，該間距係大致相同如並列基板保持站之間的間距。這些轉移臂可安裝在底臂或線性軌上。這些轉移臂亦可使用線性驅動器用於延長和縮回該等臂至和自基板保持站。

將有利的是，提供配置有二個並列獨立臂的單一機器人，每一臂係配置成操作在共同旋轉軸上同時具 有沿著各別徑向軸之獨立旋轉馬達致動。亦將有利的是，提供配置有二個獨立臂的單一機器人，每一臂係配置成操作在共同旋轉軸上同時具有沿著各別徑向軸之獨立旋轉馬達致動。

102E‧‧‧負載鎖

100E1‧‧‧端

100E2‧‧‧端

R1‧‧‧伸縮

R2‧‧‧伸縮

210E‧‧‧末端執行器

211E‧‧‧末端執行器

212E‧‧‧末端執行器

213E‧‧‧末端執行器

GM1‧‧‧導軌構件

GM2‧‧‧導軌構件

GM3‧‧‧導軌構件

GM4‧‧‧導軌構件

510E‧‧‧編碼器

520E‧‧‧編碼器

BE1‧‧‧一端

BE2‧‧‧相對端

BE3‧‧‧一端

BE4‧‧‧相對端

810EM‧‧‧末端執行器伸展構件

811EM‧‧‧末端執行器伸展構件

812EM‧‧‧末端執行器伸展構件

813EM‧‧‧末端執行器伸展構件

810E‧‧‧末端執行器

813E‧‧‧末端執行器

811E‧‧‧末端執行器

812E‧‧‧末端執行器

SP‧‧‧末端執行器配座平面

100A‧‧‧處理設備

100B‧‧‧處理設備

100C‧‧‧處理設備

100D‧‧‧處理設備

100F1‧‧‧小面

100S1‧‧‧側

100S2‧‧‧側

100F8‧‧‧小面

100F2‧‧‧小面

100F3‧‧‧小面

101‧‧‧氣氛前端

102‧‧‧真空負載鎖

102A‧‧‧真空負載鎖

102B‧‧‧真空負載鎖

102C‧‧‧真空負載鎖

102D‧‧‧真空負載鎖

103‧‧‧真空後端

104‧‧‧轉移單元模組

104’‧‧‧搬運單元模組

104”‧‧‧轉移單元模組

104'''‧‧‧轉移單元模組

105‧‧‧負載埠模組

106‧‧‧迷你環境

107‧‧‧負載埠

108‧‧‧機器人

110‧‧‧控制器

110A‧‧‧控制器

110B‧‧‧控制器

123A‧‧‧感測器

123B‧‧‧感測器

125A‧‧‧搬運室

125B‧‧‧搬運室

125C‧‧‧搬運室

125D‧‧‧搬運室

125‧‧‧搬運室

130‧‧‧處理站

130T1‧‧‧並列處理站

130T2‧‧‧並列處理站

130S‧‧‧單處理站

143‧‧‧吊臂

144‧‧‧線性支架

200‧‧‧驅動部

200F‧‧‧框架

200FI‧‧‧內部

201‧‧‧驅動部

201’‧‧‧驅動部

210‧‧‧轉移臂

210B‧‧‧底構件

210R‧‧‧轉子

210S‧‧‧定子

211‧‧‧轉移臂

211B‧‧‧底構件

212‧‧‧轉移臂

213‧‧‧轉移臂

214‧‧‧線性滑動臂

215‧‧‧SCARA臂

216‧‧‧蛙腿式臂

217‧‧‧跳蛙式臂

218‧‧‧雙對稱臂

220R‧‧‧轉子

220S‧‧‧定子

250‧‧‧底構件

250P‧‧‧內部室

250C‧‧‧外蓋

251‧‧‧驅動部

251F‧‧‧框架

251F2‧‧‧第二框架構件

251F1‧‧‧第一框架構件

251M‧‧‧開口

251’‧‧‧驅動部

251F’‧‧‧框架

252‧‧‧驅動部

252F‧‧‧框架

252’‧‧‧驅動部

270‧‧‧Z軸驅動

270C‧‧‧支架

275‧‧‧伸縮密封

276‧‧‧磁性流體密封

277‧‧‧磁性流體密封

280‧‧‧簡諧驅動馬達

280S‧‧‧驅動軸

281‧‧‧外殼

282‧‧‧旋轉驅動部

290‧‧‧引線

296‧‧‧編碼器

300P‧‧‧內部室

310‧‧‧線性軌或滑軌

310A‧‧‧第一線性軌或滑軌

310B‧‧‧第二線性軌或滑軌

311A‧‧‧第一線性軌或滑軌

311‧‧‧線性軌或滑軌

311B‧‧‧第二線性軌或滑軌

320‧‧‧第一驅動馬達

320S‧‧‧密封

321‧‧‧第二驅動馬達

321S‧‧‧密封

330A‧‧‧帶

330B‧‧‧帶

331A‧‧‧帶

332B‧‧‧驅動滑輪

332A‧‧‧從動滑輪

333A‧‧‧驅動滑輪

333B‧‧‧從動滑輪

331B‧‧‧帶

370‧‧‧驅動軸

371‧‧‧編碼器

400‧‧‧橋接構件

410A‧‧‧線性軌或滑軌

410B‧‧‧線性軌或滑軌

410‧‧‧滑輪

411‧‧‧滑輪

412‧‧‧傳動構件

420‧‧‧滑輪

421‧‧‧滑輪

422‧‧‧傳動構件

510S‧‧‧滾珠螺桿

510M‧‧‧馬達

510C‧‧‧滾珠螺帽轉接器或耦合器

510‧‧‧驅動馬達

520S‧‧‧滾珠螺桿

520M‧‧‧馬達

520C‧‧‧滾珠螺帽轉接器或耦合器

520‧‧‧線性馬達

550‧‧‧底構件

550F‧‧‧框架

550C‧‧‧可移除蓋

550CS‧‧‧密封構件

551‧‧‧內部室

560‧‧‧伸縮或密封支承構件

560M‧‧‧安裝構件

560S‧‧‧間隙構件

560B‧‧‧伸縮密封

560SP‧‧‧軸部

561‧‧‧伸縮或密封支承構件

561M‧‧‧安裝構件

561S‧‧‧間隙構件

561B‧‧‧伸縮密封

561SP‧‧‧軸部

565A‧‧‧密封構件

565B‧‧‧密封構件

566A‧‧‧介面

566B‧‧‧介面

566S‧‧‧密封構件

575A‧‧‧孔或開口

575B‧‧‧孔或開口

588A‧‧‧線性軌

588B‧‧‧線性軌

597‧‧‧潮落或保持構件

599‧‧‧箭頭

600‧‧‧旋轉驅動部

600F‧‧‧框架或外殼

601‧‧‧旋轉驅動部

601F‧‧‧框架或外殼

605‧‧‧轉移臂

606‧‧‧轉移臂

610‧‧‧第一驅動馬達

610S‧‧‧定子

610R‧‧‧轉子

620‧‧‧第二驅動馬達

620S‧‧‧定子

620R‧‧‧轉子

640‧‧‧外驅動軸

645‧‧‧同軸驅動軸總成

650‧‧‧內驅動軸

660‧‧‧密封

733A‧‧‧驅動滑輪

733B‧‧‧驅動滑輪

734A‧‧‧惰輪

734B‧‧‧惰輪

735A‧‧‧惰輪

735B‧‧‧惰輪

740‧‧‧皮帶或帶

741‧‧‧皮帶或帶

800‧‧‧驅動部

801‧‧‧驅動部

801’‧‧‧驅動部

810‧‧‧單階線性滑動臂

811‧‧‧單階線性滑動臂

812‧‧‧單階線性滑動臂

813‧‧‧單階線性滑動臂

850‧‧‧驅動部

851‧‧‧框架

851C1‧‧‧外殼或外蓋

851M‧‧‧孔或開口

851C3‧‧‧外蓋

851C2‧‧‧外蓋

851C1’‧‧‧外殼

852‧‧‧框架

853‧‧‧傳動部

860‧‧‧密封馬達部

860S‧‧‧密封構件

861‧‧‧支承構件

901‧‧‧中空間或開口

910A‧‧‧惰輪

910B‧‧‧惰輪

920‧‧‧滑輪

921‧‧‧驅動滑輪

930‧‧‧線性軌或導引構件

931‧‧‧線性軌或導引構件

940‧‧‧托架或臂支承

940M‧‧‧臂安裝部

940B1‧‧‧皮帶或帶

940B2‧‧‧皮帶或帶

941‧‧‧托架或臂支承

941M‧‧‧臂安裝部

941B1‧‧‧皮帶或帶

941B2‧‧‧皮帶或帶

973‧‧‧開口

974‧‧‧開口

997‧‧‧密封部

998‧‧‧密封部

1000‧‧‧固定支承構件

1100‧‧‧驅動器

1100D‧‧‧驅動軸

1104‧‧‧轉移單元模組

1110‧‧‧線性驅動馬達

1130‧‧‧樞轉外殼

1150‧‧‧底構件

1150’‧‧‧底構件

1200‧‧‧驅動器

1200S‧‧‧驅動軸

1200B‧‧‧軸承

1220‧‧‧樞轉外殼

1250‧‧‧密封驅動部外殼

1251‧‧‧密封驅動部外殼

本揭露實施例的上述態樣及其它特徵係針對附圖而敘述於以下說明中，其中：圖1A-1D係依據本揭露實施例的態樣之基板處理設備的示意圖；圖1E及1F係依據本揭露實施例的態樣之圖1A-1D的基板處理設備的部分的示意圖；圖2A-2D係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；圖2E係依據本揭露實施例的態樣之驅動剖面的示意圖；圖2F-2J係依據本揭露實施例的態樣之搬運臂的示意圖；圖3A-3E係依據本揭露實施例的態樣之圖2A-2D中所示之基板搬運設備的一部分的示意圖；圖3F及3G係依據本揭露實施例的態樣之驅動剖面得示意圖；圖4A-4B係依據本揭露實施例的態樣之圖2A-2D中所示之基板搬運設備的一部分的示意圖； 圖5A-5C係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；圖5D及5E係依據本揭露實施例的態樣之圖5A-5C中所示之基板搬運設備的一部分的示意圖；圖6A-6B係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；圖7A-7B係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；圖7C係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；圖8A-8B係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；圖9A-9F係依據本揭露實施例的態樣之圖8A-8B中所示之基板搬運設備的一部分的示意圖；圖10A-10B係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；圖11A-11D係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖；及圖12A-12C係依據本揭露實施例的態樣之基板搬運設備的示意圖。

【發明內容及實施方式】

圖1A-1D係依據本揭露實施例的態樣之基板處理設備的示意圖。雖然本揭露實施例的態樣將參照圖式 說明，應瞭解到，本揭露實施例的態樣可以許多形式實施。而且，可使用任何適合尺寸、形狀或類型的元件或材料。

諸如例如半導體工具站之處理設備100A、100B、100C、100D係依據本揭露實施例的態樣予以顯示。雖然半導體工具站係顯示於圖式中，文中所述之本揭露實施例的態樣可應用至任何工具站或使用機械臂之應用。於一態樣中，處理設備100A、100B、100C、100D係顯示為具有群組工具配置(例如，具有連接至中央室的基板保持站)而於其它態樣中處理設備可以是線性配置工具，然而本揭露實施例的態樣可應用至任何適合工具站。設備100A、100B、100C、100D通常包括氣氛前端101、至少一真空負載鎖102、102A、102B和真空後端103。至少一真空負載鎖102、102A、102B可以任何適合配置耦接到前端101及/或後端103的任何適合埠或開口。例如，於一態樣中，該至少一負載鎖102、102A、102B可以並列安排配置於共同水平平面中如圖1B-1C所見。於另一態樣中，至少一負載鎖可以方格格式配置使得至少二個負載鎖102A、102B、102C、102D係成列(例如，具有隔開的水平平面)和行(例如，具有隔開的垂直平面)而配置如圖1E所示。於其它態樣中，該至少一負載鎖可以是單一成行負載鎖102如圖1A所示。於另一態樣中，該至少一負載鎖102、102E可以堆疊成行安排配置如圖1F所示。應瞭解到，雖然負載鎖係解說在搬運室125A、 125B、125C、125D的端100E1或小面100F1上，於其它態樣中，一或數個負載鎖可配置在搬運室125A、125B、125C、125D的任何數量的側100S1、100S2、端100E1、100E2或小面100F1-100F8上。該至少一負載鎖的每一者亦可包括一或數個晶圓/基板停留平面WRP(圖1F)其中基板保持在各別負載鎖內的適合支承上。於其它態樣中，工具站可具有任何適合組態。前端101、至少一負載鎖102、102A、102B及後端103的每一者的組件可連接至控制器110，其可以是諸如例如，群組架構控制之任何適合控制架構的一部分。控制系統可以是具有主控制器、群組控制器及自主式遠程控制器之閉環控制器，諸如2011年3月8日發出案名為”可縮放運動控制系統”的美國專利號7,904,182中所揭示，其全部內容併入文中作為參考。於其它態樣中，可使用任何適合控制器及/或控制系統。

於一態樣中，前端101通常包括負載埠模組105及迷你環境106諸如例如，設備前端模組(EFEM)。負載埠模組105可以是箱開啟器/負載器工具標準(BOLTS)介面，其符合SEMI標準E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9用於300mm負載埠、前開口或底開口箱/容器及匣。於其它態樣中，負載埠模組可配置為200mm晶圓/基板介面、450mm晶圓/基板介面或任何其它適合基板介面，諸如例如，更大或更小的半導體晶圓/基板、平面顯示器的平面面板、太陽能面板、標線片或任何其它適合物件。雖然三個負載埠模組105係顯示於圖1A-1D，於其它 態樣中任何適量的負載埠模組可併入前端101中。負載埠模組105可配置成自架空搬運系統、無人搬運車、個人搬運車、導軌車輛或以任何其它適合搬運方法來接收基板托架或匣C。負載埠模組105可通過負載埠107與迷你環境106接合。負載埠107可容許基板於基板匣及迷你環境106之間的通過。迷你環境106通常包括任何適合轉移機器人108，其可結合文中所述之揭示實施例的一或數個態樣。於一態樣中，機器人108可以是軌道安裝的機器人，例如，1999年12月14日發出的美國專利號6,002,840；2013年4月16日發出的美國專利號8,419,341、2010年1月19日發出的美國專利號7,648,327中所述，其所揭示全部內容併入文中作為參考。於其它態樣中，機器人108可以是大致類似於文中關於後端103所述。迷你環境106可提供控制清潔區用於多負載埠模組之間的基板轉移。

至少一真空負載鎖102、102A、102B可定位於且連接至迷你環境106及後端103之間。於其它態樣中，負載埠105可實質直接地耦接到至少一負載鎖102、102A、102B或搬運室125A、125B、125C、125D，其中基板托架C係泵送回到搬運室125A、125B、125C、125D的真空及基板係直接地轉移於基板托架C與負載鎖或轉移室之間。於此態樣中，基板托架C可作用如負載鎖使得搬運室的處理真空伸入基板托架C。如可領會的，如果基板托架C係通過適合負載鎖實質直接地耦接至負載鎖，任何適合轉移設備可設置在負載鎖內或用其它方式進入托架C 用於轉移基板至和自基板托架C。注意到，如文中所使用的術語“真空”可表示諸如10^-5托或以下之高度真空，其中基板處理中。至少一負載鎖102、102A、102B通常包括氣氛和真空開槽閥。負載鎖102、102A、102B的開槽閥(以及用於處理站130)可提供環境隔離，使用以在自氣氛前端載入基板之後抽空負載鎖且在以諸如氮的惰性氣體使該鎖排氣時保持搬運室中的真空。如文中所述，處理設備100A、100B、100C、100D的開槽閥可定位於相同平面、不同垂直堆疊平面或定位於相同平面之開槽閥及定位於不同垂直堆疊平面之開槽閥的組合(如以上關於負載埠所述)以調節基板至和自至少處理站130及耦接至搬運室125A、125B、125C、125D的負載鎖102、102A、102B的轉移。至少一負載鎖102、102A、102B(及/或前端101)亦可包括用於對準基板的基準點至處理用所需位置之對準器或任何其它適合基板量測設備。於其它態樣中，真空負載鎖可定位於處理設備的任何適合位置且具有任何適合組態。

真空後端103通常包括搬運室125A、125B、125C、125D、一或數個處理站130及任何適量的轉移單元模組104，其包含可包括文中所述之揭示實施例的一或數個態樣之一或數個轉移機器人。搬運室125A、125B、125C、125D可具有任何適合形狀和尺寸，其例如，遵守SEMI標準E72規則。轉移單元模組104及一或數個轉移機器人將在以下說明且可至少部分地定位在搬運室 125A、125B、125C、125D內以轉移基板於負載鎖102、102A、102B(或於位在負載埠的匣C之間)與不同處理站130之間。於一態樣中，轉移單元模組104可移除自搬運室125A、125B、125C、125D作為模組單元使得轉移單元模組104遵守SEMI標準E72規則。

處理站130可透過各種沉積、蝕刻或其它類型的過程操作在基板上以形成電路或其它所需結構在該基板上。標準過程包括但不限於薄膜過程，其使用諸如電漿蝕刻或其它蝕刻過程的真空、化學汽相沉積(CVD)、電漿汽相沉積(PVD)、諸如離子植入的植入、量測、快速熱處理(RTP)、乾條原子層沉積(ALD)、氧化/擴散、氮化物的形成、真空微影術、磊晶術(EPI)、銲線機和汽化或使用真空壓力之其它薄膜處理。處理站130係以任何適合方式可傳達地連接至搬運室125A、125B、125C、125D，諸如透過開槽閥SV，以容許基板自搬運室125傳至處理站130反之亦然。搬運室125的開槽閥SV可配置成容許雙(例如，位在共同外殼內之一個以上的基板處理站)或並列處理站130T1、130T2、單處理站130S及/或堆疊處理模組/負載鎖(圖1E及1F)。

注意到，當轉移單元模組104的一或數個臂與預定處理站130對準時，基板至和自處理站130、耦接至搬運室125A、125B、125C、125D的負載鎖102、102A、102B(或匣C)的轉移可能發生。依據揭示實施例的態樣，一或數個基板可單獨或實質同步地轉移至各別預 定處理站130(例如，諸如當基板係選擇/放置自並列或串列的處理站時如圖1B、1C及1D所示)。於一態樣中，轉移單元模組104可安裝在吊臂143(見例如，圖1D)或線性支架144上，諸如以下文件中所述，在2013年10月18日提出案名“處理設備”的美國臨時專利申請案61/892,849、在2013年11月15日提出案名“處理設備”的美國臨時專利申請案61/904,908及在2013年2月11日提出案名“基板處理設備”之國際專利申請案PCT/US13/25513，其全部內容併入文中作為參考。

現參照圖2A-2D，於一態樣中，轉移單元模組104包括一或數個驅動部200、201及至少一轉移臂210、211、212、213。至少一驅動部200、201可包括共同的驅動部200，其包括容納一或數個的Z軸驅動270及旋轉驅動部282之框架200F。框架200F的內部200FI可以任何適合方式密封如以下將述。於一態樣中，Z軸驅動可以是配置沿著Z軸移動至少一轉移臂210、211、212、213之任何適合驅動。Z軸驅動係解釋為螺旋型驅動於圖2E中但於其它態樣中該驅動可以是諸如線性致動器、壓電馬達等之任何適合線性驅動。旋轉驅動部282可配置為諸如例如，簡諧驅動部之任何適合驅動部。例如，旋轉驅動部282可包括任何適量的簡諧驅動馬達280。於一態樣中，圖2E所示的旋轉驅動部282包括一簡諧驅動馬達280用於驅動軸280S，然而，於其它態樣中，驅動部可包括任何適量的簡諧驅動馬達對應於例如，同軸驅動系統中 的任何適量的驅動軸。簡諧驅動馬達280可具有高容量輸出軸承使得磁性流體密封276、277的組件片係透過具有充份穩定性和清除率的簡諧驅動馬達280同軸且支承至少部分地在轉移單元模組104的所需旋轉T和伸展R移動期間。注意到，磁性流體密封276、277可包括形成實質同心同軸密封的數個部件如以下將述。於此實例中，旋轉驅動部282包括以實質類似於以下專利中所述的方式容納驅動馬達280之外殼281，如美國專利號6,845,250、5,899,658、5,813,823及5,720,590，其全部內容併入文中作為參考。磁性流體密封276、277可容限以密封驅動軸總成中的驅動軸280S。注意到，驅動軸280S亦可具有中空架構(例如，具有沿著驅動軸的中央縱向運轉的孔)以容許引線290或任何適合項目通過驅動總成用於連接至例如安裝至驅動200之另一驅動部(例如，諸如驅動部201)及/或至少一轉移臂210、211、212、213。

於一態樣中，外殼281可安裝至耦接至Z軸驅動270的支架270C使得Z軸驅動沿著Z軸移動支架(和位在其上的外殼281)。如可領會的，為了密封受控的氣氛其中至少一轉移臂210、211、212、213操作自驅動200的內部(其可操作在氣氛壓力ATM環境)可包括一或數個上述之磁性流體密封276、277及伸縮密封275。伸縮密封275可具有耦接至支架270C的一端及耦接至框架200F1的任何適合部分的另一端，使得框架200F的內部200FI係與其中有至少一轉移臂210、211、212、 213操作之受控氣氛隔離。

於此態樣中，驅動軸280S可耦接至驅動部201用於使驅動部201繞著至少一轉移臂210、211、212、213的每一者可共有之共同軸CAX旋轉於箭頭T的方向。在此，驅動部201可包括底構件250及至少一驅動部251、252。於此態樣中，有二個驅動部251、252但於其它態樣中任何適量的驅動部可被設置。底構件250包括形成內部室250P的框架。每一驅動部251、252亦包括形成內部室300P的框架251F、252F，內部室300P係與底構件250的內部室250P成密封相通。如可領會的，每一驅動部251、252可包括任何適合出入口，其可由例如，任何適合外蓋250C所密封。圖2B所見，底構件250可包括第一及第二端使得驅動部251、252係密封地耦接至該等端的各別一者。驅動部可配置在相對於彼此的任何適合角β以使安裝在其上的臂的伸/縮軸能夠伸展穿過該等臂所在之轉移室125A、125B、125C、125D的埠。例如，於一態樣中，角β(其可相當於驅動部251、252的伸/縮軸之間的角)可實質相同如或等於轉移室125A的小面100F1-100F8的角α(圖1A)。於其它態樣中角β可以是約0以使驅動部的伸/縮軸(和安裝在其上的臂)係實質地彼此平行用於伸展穿過例如轉移室125B(圖1B)、125C(圖1C)及125D(圖1D)的並列部。於仍其它態樣中角β可以是可調整的(手動或透過自動化，如以下將述)以使驅動部251、252的伸/縮軸可具有相對於彼此的任何 適合角β。例如，角β可以是調整於0和θ的角之間用於伸展穿過轉移室125C(圖1C)的埠及/或用於自動工件定心如下將述。於仍其它態樣中該等驅動部之間的角β及/或間距可固定使得轉移單元模組104的臂可透過共同驅動軸CAX的旋轉及每一驅動部251、252的獨立伸展或操作而伸展穿過具有斜角端面之轉移模組的埠。底構件250可具有任何適合長度L1以使每一驅動部251、252的伸/縮R1、R2的軸係固定距離分開其中，該固定距離可符合或不然系統工具組態所施加之匹配要求(例如，轉移單元模組104所在之模組的埠之間的距離)。

亦參照圖3A-3G，驅動部251、252將有關驅動部251予以說明。應瞭解到，驅動部252可以是實質相似於驅動部251。如以上所示，驅動部251包括框架251F，其可以是由以任何適合方式相互密封耦接的第一框架構件251F1及第二框架構件251F2。於其它態樣中，框架可具有任何適合組態且由任何適量的框架構件所組成。框架251F可包括孔或開口251M配置用於以任何適合方式將框架251F安裝至底構件250使得驅動部251的內部室300P係與底構件250的內部室250P密封相通以使共同氣氛環境係共用於內部室250P、300P與驅動部200的外殼281的內部之間。於這態樣中，驅動部251可配置用以支承和驅動二個轉移臂212、213但於其它態樣中，驅動部251可配置用以支承和驅動任何適量的轉移臂。驅動部251可包括第一線性軌或滑軌310A、310B(通常為線性 軌或滑軌310)及第二線性軌或滑軌311A、311B(通常為線性軌或滑軌311)，配置用以界定伸及縮各別轉移臂212、213的每一者之獨立驅動軸的自由度。於這態樣中，驅動部包括第一驅動馬達320及第二驅動馬達321用於透過例如帶滑輪驅動傳動來驅動各別臂212、213。雖然馬達係解說為旋轉馬達，於其它態樣中，任何適合馬達及/或適合驅動傳動可被使用，諸如例如，直接線性馬達、線性壓電電動馬達、線性電感馬達、線性同步馬達、電刷或無刷線性馬達、線性步進馬達、線性伺服馬達、磁阻馬達等。適合線性馬達的實例係說明於以下專利，例如，2011年10月31日申請案名為“具有Z運動和關節臂的線性真空機器人”之美國專利申請案號13/286,186、2011年6月13日申請案名為“基板處理設備”之美國專利申請案號13/159,034、2011年3月8日發出案名為“用於搬運和處理基板的設備及方法”之美國專利號7,901,539、2012年10月23日發出案名為“用於搬運和處理基板的設備及方法”之美國專利號8,293,066、2013年4月16日發出案名為“具有Z運動和關節臂的線性真空機器人”之美國專利號8,419,341、2009年8月18日發出案名為“基板處理設備”之美國專利號7,575,406、及2011年6月14日發出案名為“基板處理設備”之美國專利號7,959,395，其全部內容併入文中作為參考。

第一及第二驅動馬達320、321可以是實質相似於驅動馬達280之簡諧驅動而於其它態樣中，驅動馬達 320、321可以是任何適合驅動馬達。每一驅動馬達320、321可具有各別密封320S、321S，諸如磁性流體密封用於密封框架251中的孔，馬達320、321的驅動軸370伸展穿過框架251用於於任何適合方式耦接至各別驅動滑輪332B、333A。驅動滑輪332B、333A可於任何適合方式諸如透過一或數個帶而耦接至各別從動滑輪332A、333B。例如，驅動滑輪332B可透過帶330A、330B耦接至從動滑輪332A。驅動滑輪333A可透過帶331A、331B耦接至從動滑輪333B。帶330A、330B、331A、331B可以是諸如例如，以下所述的任何適合帶，例如，2013年8月26日提出案名為“基本搬運設備”之美國臨時專利申請案號61/869,870，其全部內容併入文中作為參考。如可領會的，文中所述的驅動軸可具有任何適合編碼器，諸如編碼器371、296、371用於檢測各別驅動馬達的位置和傳送一或數個信號至任何適合控制器，諸如例如，控制器110用於控制轉移單元模組104。亦如可領會的，驅動部251、252及底構件250的密封內部容許每一驅動部251、252的驅動馬達320、321位於與有轉移臂210-213操作的環境分開之氣氛環境或不然密封。驅動部251、252及底構件250的密封內部亦可容許自驅動部200至驅動部201的線或管路線。

再次參照圖2A-2D及4A-4B，將依據本揭露實施例的態樣關於驅動部252說明轉移臂210-213。於這態樣中，轉移臂210-213具有伸縮組態但於其它態樣中轉 移臂210-213可具有任何適合組態。而且於這態樣中每一驅動部251、252包括二個伸縮臂210-213但於其它態樣中任何適量的轉移臂可被設在每一驅動部251、252上。於這態樣中，每一轉移臂210-213包括底構件210B、211B及末端執行器210E、211E，末端執行器210E、211E可移動地耦接至各別底構件210B、211B。每一底構件210B、211B可具有任何適合傳動可配置用於沿著伸/縮軸驅動末端執行器之內部。底構件的內部可暴露至有轉移臂操作的環境但可包括諸如氣封的任何適合密封用於防止任何粒子進入該環境或接觸搬運在環境內的工件。注意到，文中所述的每一末端執行器包括其中基板在受末端執行器保持時所在之末端執行器配座平面SP(圖2D)。底構件210B可以是透過線性軌310A、310B可移動地耦接至驅動部252以便可相對於驅動部252而移動。底構件211B可以是透過線性軌311A、311B可移動地耦接至驅動部252以便可相對於驅動部252而移動。每一臂210、211具有各別軌所界定的自由度使得線性軌係相互平行所界定之每一轉移臂210及211的自由度(例如，末端執行器的轉移平面係一者設置在另一者上方)。如可領會的，轉移臂212、213具有類似的自由度。亦如可領會的，線性軌為臂211所界定之自由度可以是與線性軌為轉移臂212所界定的自由度同平面(例如，每一轉移臂211、212的末端執行器係位於相同平面)，而線性軌為臂210所界定之自由度可以是與線性軌為轉移臂213所界定的自由度 同平面(例如，每一轉移臂210、213的末端執行器係位於相同平面)。

底構件210B、211B可並列配置在驅動部252上以使底構件210B耦接至帶330A、330B的至少一者，使得當馬達320驅動帶330A、330B時，底構件210B與帶330A、330B的至少一者一起驅動於伸/縮R的方向中。底構件211B係耦接至帶331A、331B的至少一者，使得當馬達321驅動帶331A、331B時，底構件211B與帶331A、331B的至少一者一起驅動於伸/縮R的方向中。於其它態樣中，底構件可具有相對於彼此的任何適合空間配置。

底構件210B可包括線性軌或滑軌410A、410B，至少部分地配置在末端執行器210E可移動地安裝用於對底構件210B及驅動部252的相對旋轉之底構件的內部內。滑輪410、411、420、421可旋轉地安裝在末端或在各別底構件210B、211B的內部內的任何其它適合位置。一或數個帶(相似於上述)、單連續環帶/皮帶或任何其它適合傳動構件412、422可相互耦接滑輪410、411、420、421的各別者。於一態樣中，每一傳動構件412、422可接地至驅動部252的框架252F以使底構件210B、211B及框架252F之間的相對移動驅動各別傳動構件412、422。末端執行器211E可耦接至傳動構件412以使當底構件211B移動於箭頭R的方向時，末端執行器亦以例如，滑輪410、411所界定之任何適合傳動比相對於 底構件211B移動於箭頭R的方向。同樣地，末端執行器210E可耦接至傳動構件412以使當底構件210B移動於箭頭R的方向時，末端執行器亦以例如，滑輪420、421所界定之任何適合傳動比相對於底構件210B移動於箭頭R的方向。如可領會的，橋接構件400可設在諸如末端執行器211E、212E的末端執行器的一者上以使末端執行器211E、212E可定位在各別驅動部251、252的另一末端執行器210E、213E上方同時容許該等末端執行器彼此通過另一者上下。

如上所示，在此說明的轉移臂係解說為伸縮臂(或如下述之滑動臂)僅用於示範性目的。然而，於其它態樣中，轉移臂可以是諸如用於如圖2G所示的線性滑動臂214之任何適合轉移臂。於其它態樣中，該等臂可以是SCARA臂215(圖2H)或具有任何適合臂連桿機構之其它適合臂。臂連桿機構的適合實例可在以下專利中找到，例如，2009年8月25日發出的美國專利號7,578,649、1998年8月18日發出的美國專利號5,794,487、2011年5月24日發出的美國專利號7,946,800、2002年11月26日發出的美國專利號6,485,250、2011年2月22日發出的美國專利號7,891,935、2013年4月16日發出的美國專利號8,419,341及2011年11月10日提出案名為“雙臂機器人”的美國專利申請案號13/293,717和2013年9月5日提出案名為“具有Z運動及關節臂的線性真空機器人”的美國專利申請案號13/861,693，其全部內容併入文中作為參考。 於所揭示實施例的態樣中，至少一轉移臂可出自習用SCARA(選擇順應性關節機器人臂)型設計，其包括上臂、帶從動前臂及帶強制末端執行器，或出自伸縮臂或任何其它適合臂設計。轉移臂的適合實例可在以下專利找到，例如，2008年5月8日提出案名為“具有使用機械開關機構的多移動臂之基板搬運設備”的美國專利申請案號12/117,415及2010年1月19日發出的美國專利號7,648,327，其全部內容併入文中作為參考。轉移臂的操作可相互獨立的(例如，各臂的伸/縮係與其它臂皆為獨立的)，可以是透過失位開關而操作或可以是以任何適合方式操作連結使得該等臂共用至少一共同驅動軸。於其它態樣中，轉移臂可具有任何其它所需配置，諸如蛙腿式臂216(圖2F)組態、跳蛙式臂217(圖2J)組態、雙對稱臂218(圖21)組態等。轉移臂的適合實例可在以下專利找到，2001年5月15日發出的美國專利號6,231,297、1993年1月19日發出的美國專利號5,180,276、2002年10月15日發出的美國專利號6,464,448、2001年5月1日發出的美國專利號6,224,319、1995年9月5日發出的美國專利號5,447,409、2009年8月25日發出的美國專利號7,578,649、1998年8月18日發出的美國專利號5,794,487、2011年5月24日發出的美國專利號7,946,800、2002年11月26日發出的美國專利號6,485,250、2011年2月22日發出的美國專利號7,891,935及2011年11月10日提出案名為“雙臂機器人” 的美國專利申請案號13/293,717和2011年10月11日提出案名為“同軸驅動真空機器人”的美國專利申請案號13/270,844，其全部內容併入文中作為參考。

現參照圖5A-5E搬運單元模組104’係依據本揭露實施例的態樣予以解說。搬運單元模組104’係實質相似於所述的搬運單元模組104且包括驅動部200、201’。在此，驅動部201’包括具有形成內部室551的框架550F的底構件550。於一態樣中內部室551可包括可移除蓋550C及任何適合密封構件550CS用於在外蓋550C與框架550F配對時密封外蓋550C及框架550F之間的介面。內部室可以是以實質相似於上述的方式與驅動部200的內部相通。於此態樣中驅動部251、252可以是於任何適合方式可移動地安裝至驅動部201’的底構件550以提供驅動部251、252的臂，其具有相對於臂的伸/縮R的軸有斜角之自由度。

於一態樣中驅動部可包括伸縮或密封支承構件560、561用於可移動地支承驅動部251、252的各別一者。伸縮構件560、561的每一者可包括間隙構件560S、561S，其係以諸如透過伸縮密封560B、561B之任何適合方式可移動連接至安裝構件560M、561M。安裝構件560M、561M係配置用於於任何適合方式耦接至框架550F以使間隙構件560S、561S穿過各別孔或開口575A、575B至少部分地插入內部室551。於一態樣中任何適合密封構件565A、565B可以是配置在安裝構件560M、561M及框 架550F之間用於保持內部室551中的密封環境。於一態樣中伸縮密封560B、561B可以任何適合材料構成且具有任何適合組態以提供軸向支承於例如，間隙構件560S、561S的X及Z方向。於其它態樣中間隙構件560S、561S可以諸如透過至少部分位在內部室551內且與有臂操作的環境密封之線性軌、套管、軸承等之任何適合方式軸向地支承。例如，框架550F可包括配置在內部室551內的一或數個線性軌588A、588B(圖5E)。每一間隙構件560S、561S可固定地安裝至或包括一或數個導軌構件GM1、GM2、GM3、GM4，配置使得間隙構件560S、561S沿著線性軌線性地移動於箭頭599的方向且透過線性軌588A、588B支承於X及Z方向。

每一間隙構件560S、561S包括介面566A、566B，配置於任何適合方式使間隙構件560S、561S與各別驅動部251、252耦接以使間隙構件560S、561S的內部通路IP促進內部室551及各別驅動部251、252的內部室300P之間的氣氛相通同時容許例如，底構件550及各別驅動部251、252之間的線、管線等的通路。如可領會的，任何適合潮落或保持構件597可設在內部室551內用於保持或不然固定通過間隙構件560S、561S的內部通路IP之任何線、管線等的移動側。於一態樣中任何適合密封構件566S可配置於介面566A、566B及各別框架251F、252F之間以使內部室551、300P的內部氣氛可密封自有轉移臂操作的環境中。

每一間隙構件560S、561S可包括軸部560SP、561SP，其形成內部通路IP且穿過孔575A、575B至少部分伸入底構件550的內部室551內。一或數個驅動器510、520可於任何適合方式配置在底構件550內用於將線性運動(例如，於箭頭599的方向沿著Y軸)分給至少一間隙構件560S、561S和耦接至其的驅動部251、252。如可領會的，驅動部251、252於箭頭599方向的移動亦提供安裝至驅動部251、252之轉移臂210-213的移動。於一態樣中驅動器510、520可以是任何適合線性驅動器諸如具有馬達510M、520M、該馬達所驅動的滾珠螺桿510S、520S及沿著滾珠螺桿運送的滾珠螺帽之滾珠螺桿驅動器。滾珠螺帽可集成至或不然耦接至滾珠螺帽轉接器或耦合器510C、520C。耦合器510C、520C係固定地連接至各別間隙構件560S、561S且包括滾珠螺帽用於接合滾珠螺桿以使間隙構件560S、561S係耦接至各別驅動器510、520。於一態樣中耦合器510C、520C係耦接至例如，各別間隙構件560S、561S的一或數個導軌構件GM1、GM2、GM3、GM4同時於其它態樣中耦合器510C、520C可實質直接耦接至或與各別間隙構件560S、561S的軸部560SP、561SP集成。在此，各別驅動器510、520的驅動軸係實質沿著Y軸(例如，實質平行於間隙構件560S、561S的移動599的方向)而配置以使當滾珠螺桿旋轉時，耦合器510C、520C沿著滾珠螺桿移動於箭頭599的方向以移動各別間隙構件560S、561S於箭 頭599的方向。雖然驅動器510、520係解說為線性滾珠螺桿驅動器，於其它態樣中，該等驅動器可以是直接驅動線性馬達、線性壓電電動馬達、線性電感馬達、線性同步馬達、電刷或無刷線性馬達、線性步進馬達、線性伺服馬達、磁阻馬達或任何其它適合線性驅動器。於其它態樣中，旋轉馬達可設置用於透過任何適合傳動構件來驅動間隙構件560S、561S(及位在其上的臂)於箭頭599的方向。

雖然驅動部201’係解說為圖5A-5E中具有二個線性驅動器510、520用於使轉移臂210-213沿著Y軸相對於彼此及/或底構件550移動於箭頭599的方向，於其它態樣中，驅動部201’可配置有一線性驅動器以使僅一驅動部251、252可相對於底構件550及/或其他驅動部251、252沿著Y軸移動。如可領會的，一或數個驅動部251、252的移動提供改變驅動部251、252的伸/縮R1、R2的軸之間的距離D或伸/縮R1、R2的各別軸和旋轉CAX的共同軸之間的距離D1、D2。伸/縮R1、R2的一或數個軸的位移可容許當轉移臂210-213摘選或放置工件至處理站130時，例如搬運模組125A、125B、125C、125D的小面之間的工件保持站位置變化之自動工件對中心及/或獨立工件配置調整。例如，參照圖1B，驅動部200可旋轉底構件550以使伸/縮R1、R2的軸面向處理站130T1、130T2。伸/縮R1、R2的一或數個軸可沿著Y軸移開於箭頭599的方向用於依據任何適合自動工件對中心 程序或演算對準伸/縮的軸與工件保持站在一或數個處理站130T1、130T2內。例如，一或數個感測器123A、123B可配置鄰接各別處理站130T1、130T2用於檢測臂210-213搬運的工件的一或數個特性。該一或數個感測器123A、123B可傳送任何適合信號至例如，任何適合控制器諸如控制器110用於決定工件S的中心。控制器110可控制轉移單元模組104’的一或數個驅動器以使伸/縮R1、R2的各別軸係配置致使工件S的中心與處理站130T1、130T2的工件保持站的預定位置對準。於一態樣中，伸/縮的二軸可位移用於例如轉移模組125A、125B、125C、125D的小面之間的工件保持站位置變化之自動工件對中心及/或獨立工件配置調整。於其它態樣中，線性馬達520可操作以移動驅動部251以使伸/縮R1的唯一軸係位移致使工件S的中心與處理站130T1內的工件保持站的預定位置對準。於另一態樣中，線性馬達510可操作以移動驅動部252以使僅伸/縮R2的軸係與處理站130T2內的工件保持站對準。自動工件對中心的適合實例可在以下文件中找到，例如，2012年9月14日提出案名為“用卡門過濾器的晶圓中心尋找”的美國專利申請案號13/617,333及2011年4月12日發出案名為“以傳送中工件對中心的處理設備”的美國專利號7,925,378、2010年12月28日發出案名為“用電荷耦合裝置的晶圓中心尋找”的美國專利號7,859,685、2012年9月18日發出案名為“用卡門過濾器的晶圓中心尋找”的美國專利號8,270,702、2010年9月7 日發出案名為“晶圓中心尋找”的美國專利號7,792,350、2011年2月22日發出案名為“晶圓中心尋找”的美國專利號7,894,657、2012年2月28日發出案名為“用電荷耦合裝置的晶圓中心尋找”的美國專利號8,125,652、及2012年8月28日發出案名為“用電荷耦合裝置的晶圓中心尋找”的美國專利號8,253,945。其全部內容併入文中作為參考。如可領會的，實質相似於上述的一或數個編碼器510E、520E可設置以檢測驅動馬達510、520的位置及/或臂210-213(及保持在其上的工件)沿著Y軸的位移，用於實現小面之間的工件保持站位置變化之自動工件對中心及/或獨立工件配置調整。

現將參照圖6A及6B，轉移單元模組104”係依據所揭示實施例的態樣而解說。轉移單元模組104”可以是實質相似於上述的轉移單元模組104’。於此態樣中，旋轉驅動部600、601係以實質相似於上述關於驅動部251、252之方式耦接至伸縮構件560、561。一個或多個適合轉移臂605、606(諸如上述關於圖2F-2J的轉移臂或能夠由旋轉馬達所驅動之任何其它適合轉移臂)可以任何適合方式驅動地安裝至每一旋轉驅動部600、601。於此態樣中，每一旋轉驅動部600、601包括框架或外殼600F、601F、第一驅動馬達610及於任何適合方式安裝至框架600F、601F的第二驅動馬達620。馬達配置可以是同軸馬達配置如所示或於其它態樣中，馬達可並列配置。驅動馬達可以是任何適合馬達，諸如例如，壓電電動馬 達、電感馬達、同步馬達、電刷或無刷馬達、線性步進馬達、伺服馬達、磁阻馬達、簡諧驅動馬達等。第一馬達610可包括定子610S及轉子610R。第二馬達620可包括定子620S及轉子620R。於此態樣中，同軸驅動軸總成645係於諸如例如，實質無接觸(例如，諸如具有自軸承馬達)或具有任何適合軸承之任何適合方式至少部份可旋轉支承在框架600F、601F內。同軸驅動軸總成645包括外驅動軸640及內驅動軸650。轉子610R可於任何適合方式耦接至外驅動軸640以使當轉子610R旋轉時，驅動軸640與其旋轉。於其它態樣中，任何適量的驅動馬達可設於每一旋轉驅動部600、601中用於驅動任何適量的驅動軸。於一態樣中轉子610R、620R及驅動軸總成645可以是配置於有轉移臂605、606操作的環境內。諸如罐封之任何適合密封660可配置在定子610S、620S及它們各別的轉子610R、620R之間以使該等定子隔離或密封自有轉移臂605、606操作之環境且係配置在與驅動部200及底構件550的內部共用之氣氛環境內。於其它態樣中一或數個磁性流體密封可設在每一驅動軸640、650周圍用於自自有轉移臂605、606操作之環境而密封轉子210R、220R及定子210S、220S。旋轉驅動部的適合實例可在以下文件中找到，例如，2011年10月11日提出案名為“同軸驅動真空機器人”的美國專利申請案號13/270,844、2012年10月5日提出案名為“用磁性心軸軸承的機器人驅動”的美國專利申請案號13/646,282、1998年2月24日 發出案名為“關節臂轉移裝置”的美國專利號5,720,590、1999年5月4日發出案名為“關節臂轉移裝置”的美國專利號5,899,658、1998年9月29日發出案名為“關節臂轉移裝置”的美國專利號5,813,823、和2012年10月9日發出案名為“用磁性心軸軸承的機器人驅動”的美國專利號8,283,813，其全部內容併入文中作為參考。於其它態樣中，一或數個驅動部600、601(或文中所述251、252、251’、252’、850、851的其它驅動部的任一者)亦可包括Z軸驅動600Z、601Z，配置用以移動相對於其它驅動部600、601的臂附接至其上的一或數個臂。

現將參照圖7A-7C，轉移單元模組104'''係依據所揭示實施例的態樣而解說。轉移單元模組104'''可以是實質相似於上述的轉移單元模組104。於這態樣中，驅動部251’、252’可包括具有實質平行於末端執行器210E-213E的座位平面之滑輪的驅動系統，同時每一臂210-213的驅動馬達320、321係位在底構件201’內。參照圖7A將說明驅動部251’，然而，應瞭解到驅動部252’係實質相似於驅動部251’。驅動部251’包括可具有任何適合尺寸、形狀及/或組態的框架251F’。雖然框架251F’係解說為平板用於示範性目的，於其它態樣中框架251F’可包括任何適合外蓋用於容納驅動傳輸使得該等外蓋係配置用以實質防止驅動傳輸所產生的任何粒子進入有臂操作的環境。框架251F’可包括相似於上述關於各別底構件210B、211B可移動地安裝在其上的轉移單元模組104、104’之任 何適合軌或導引構件。每一驅動馬達320、321可包括驅動軸，其係耦接至各別驅動滑輪733A、733B用於驅動可以是實質相似於上述的各別皮帶或帶740、741。如可領會的，任何適合惰輪734A、734B、735A、735B可被提供且安裝至框架251F’用於引導鄰接各別底構件210B、211B的皮帶或帶740、741以使皮帶或帶可以上述方式固定地耦接或錨定至底構件用於驅動各別臂210、211。亦如可領會的，底構件201’可諸如以外蓋250C適合地密封以使馬達係位於與驅動部200共同的氣氛環境。雖然二個驅動部係顯示安裝至圖7A中的底構件201’，於其它態樣中約二個驅動部可安裝至底構件201’。例如，圖7C解說具有安裝至底部201’的二個臂之單驅動部。如可領會的，圖7C所示的單驅動部可以是實質相似於上述的三軸驅動。於一態樣中，三個軸驅動的一驅動軸可耦接至用於驅動臂210的伸/縮之滑輪，三個軸驅動的一軸可耦接至用於旋轉臂210、211之框架251F’作為一單元，及三個軸驅動的一軸可耦接至用於驅動臂211的伸/縮之滑輪。

現參照圖8A-9D，轉移單元模組104'''係依據所揭示實施例的態樣而解說。轉移單元模組104'''可以是實質相似於上述的轉移單元模組104。於此態樣中，驅動部800、801係配置有單階線性滑動臂810-813。於這態樣中，每一驅動部800、801包括具有密封馬達部860及傳動部853的框架851、852。驅動部800、801將有關驅動部801予以說明但應瞭解到，驅動部800係實質相似且可 以是方向相反如圖8A所示。密封馬達部860可包括於固定安裝至框架851且配置用以容納馬達320、321之外殼或外蓋851C1。外殼851C1可以任何適合密封構件860S而密封至框架以使馬達320、321係配置在共同於驅動部200內的氣氛環境之氣氛環境內。於實質相似於上述的方式中，外殼851C1可包括配置於任何適合方式安裝外殼851C1至密封支承構件560之孔或開口851M，諸如上述。如可領會的，外殼851C1可以任何適合材料構成且配置用以支承(例如，當耦接至密封支承構件560時)、框架851、驅動組件、臂812、813及臂812、813所搬運的任何工件。馬達320、321可於任何適合方式安裝至框架251以使例如，各別馬達320、321的磁性流體密封320S密封驅動軸370延伸穿過的框架851中的各別開口973、974用於保持密封馬達部860內的密封氣氛。

一或數個線性軌或導引構件930、931可於任何適合方式安裝至傳動部853內的框架851以界定至少一臂812、813的獨立驅動軸之自由度。於這態樣中，有二個導軌930、931沿著X軸或臂812、813的伸/縮R的軸而配置，然而，於其它態樣中，任何適量的軌可設置用於導引任何適量的臂。托架或臂支承940、941可安裝至各別軌以便由軌支承且可沿著X軸(例如，沿著伸/縮R的軸)移動。於這態樣中，托架940係可移動地安裝至導軌930以及托架941係可移動地安裝至導軌931。每一托架可包括各別臂812、813固定地附接之臂安裝部940M、 941M。托架940、941可於任何適合方式配置以使一托架940、941係容許透過托架940、941的另一者沿著伸/縮R的軸而通過。托架940可耦接至馬達320及托架941可透過任何適合驅動傳輸耦接至馬達321(或反之亦然)。於一態樣中，驅動滑輪921可耦接至馬達320的軸370以使當軸370旋轉時該驅動滑輪921與其旋轉。惰輪910A、910B可實質配置在導軌930、931的相對端且配置以使一或數個皮帶或帶可至少部分地繞著惰輪910A、910B周圍。亦參照圖9E及9F，一或數個皮帶或帶940B1、940B2(例如，實質相似於上述)可將驅動滑輪920、921耦接至各別托架940、941。例如，參照驅動滑輪921及托架940，第一帶/皮帶940B1可在帶/皮帶940B1的一端BE1固定地耦接至滑輪921。帶/皮帶940B1可至少部分繞著惰輪910A周圍且延伸至托架940使得帶/皮帶940B1的另一相對端BE2係固定耦接至托架940。第二帶/皮帶940B2可在帶/皮帶940B2的一端BE3固定地耦接至滑輪921。帶/皮帶940B2可至少部分繞著惰輪910B周圍且延伸至托架940(例如，自與第一帶/皮帶940B1相對的方向)以使第一及第二帶/皮帶940B1、940B2的一者拉上托架而另一帶/皮帶940B1、940B2推動托架)使得帶/皮帶940B2的另一相對端BE4係固定耦接至托架940。相同的是，至於托架941，第一帶/皮帶941B1可在帶/皮帶941B1的一端固定地耦接至滑輪920。帶/皮帶941B1可至少部分繞著惰輪910A且延伸至托架941使得 帶/皮帶941B1的另一相對端係固定耦接至托架941。第二帶/皮帶941B2可在帶/皮帶941B2的一端固定地耦接至滑輪920。帶/皮帶941B2可至少部分繞著惰輪910B周圍且延伸至托架941(例如，自與第一帶/皮帶941B1相對的方向)以使第一及第二帶/皮帶941B1、941B2的一者拉上托架而另一帶/皮帶941B1、941B2推動托架)使得帶/皮帶941B2的另一相對端係固定耦接至托架941。

於一態樣中傳動部853可暴露於有臂812、813操作的氣氛但可包括一或數個外蓋以實質防止皮帶/帶、滑輪及/或托架/軌所產生的任何粒子進入該環境且接觸臂812、813所保持的工件。於一態樣中外蓋851C3可放在傳動部853的至少一部分上，諸如在驅動滑輪920、921的至少一部分上。外蓋851C3可包括配置鄰接導軌930、931之密封部998。外蓋851C2亦可放在導軌930、931之上且配置以使托架940、941橫跨它們各別的導軌930、931。外蓋851C2可包括密封部997以使密封部997及998朝向彼此延伸。於一態樣中空間或開口901可設在密封部997、998之間以使托架940、941的臂安裝部940M、941M可延伸穿過空間或開口901用於連接至各別臂812、813且以使各別臂812、813係配置在彼此上方。密封部997、998可形成氣封以實質含有任何粒子在外蓋851C2、851C3內同時容許臂812、813的伸/縮。

於其它態樣中，該一或數個托架可由諸如上述的任何適合線性馬達實質直接驅動。例如，於一態樣中 傳動部853可自有臂812、813操作的氣氛使得共同氣氛環境係以實質相似於以上關於密封馬達部860所述之方式共用在傳動部853及驅動部200之間。導軌930、931可配置在傳動部外部且包括托架940、941和包括密封部997、998的外蓋。每一托架可具有附接至其上的磁性從動件，其係以實質相似於以下文件中所述的方式經由磁性從動件及磁性主動件之間的磁性耦合透過例如傳動部853的壁或外蓋由磁性主動件磁性地驅動，例如，美國專利號7,901,539、8,293,066、8,419,341及美國專利申請案號13/286,186，其全部內容併入文中作為參考。於其它態樣中，每一托架940、941可包括磁性滾筒，其係於實質相似於上述的方式由配置在傳動部853的密封氣氛環境內之一線性陣列的馬達線圈所驅動，例如，美國專利號7,575,406、7,959,395及美國專利申請案號13/159,034，其全部內容併入文中作為參考。

於一態樣中，每一臂810-813包括末端執行器810E-813E，其係透過實質剛性臂部或末端執行器伸展構件810EM-813EM耦接至各別托架940、941。例如，實質剛性臂部810EM-813EM可以諸如透過機械扣件的任何適合方式固定地耦接至各別托架940、941的各別臂安裝部940M、941M。末端執行器810E-813E於諸如透過機械扣件的任何適合方式固定地耦接至各別實質剛性臂部810EM-813EM。於其它態樣中，實質剛性臂部810EM-813EM及各別末端執行器810E-813E可具有單一件式結 構。於其它態樣中，實質剛性臂部810EM-813EM、各別末端執行器810E-813E及各別托架940、941可具有單一件式結構。

如可自上述所見，各末端執行器810E-813E係獨立地沿著伸/縮R1、R2的各別軸而伸展/收縮。亦可如自以上所見，各驅動部800、801可獨立於驅動部800、801的另一者沿著Y軸獨立地移動以改變伸/縮R1、R2的各別軸之間的距離D或改變伸展/收縮的一或數個軸相對於旋轉CAX的共同軸的距離D1、D2(見圖5A)，以實質相似於上述的方式用於例如轉移模組125A、125B、125C、125D的小面之間的工件保持站位置變化之自動工件對中心及/或獨立工件配置調整。參照圖10A及10B，於一態樣中驅動部800、801的一者可相對於另一驅動部800、801沿著Y軸及/或共同軸CAX移動而另一驅動部800、801具有相對於共同軸CAX的固定距離D1、D2且不可沿著Y軸移動。例如，驅動部800可透過密封支承構件560移動地安裝至底構件550以便透過配置在底構件550內的驅動器510沿著Y軸移動。驅動部801可透過固定支承構件1000固定地安裝至底構件550其中固定支承構件係配置以容許至少密封馬達部860及驅動部200之間的氣氛相通。

現參照圖11A及11B，驅動部800、801’的一或數個可相對於驅動部800、801’的另一者樞轉用於改變伸/縮R1、R2的軸之間的角β和用於容許自動工件對中心 及/或獨立工件配置調整針對例如，轉移模組125A、125B、125C、125D的小面之間的工件保持站位置變化。例如，可實質相似於上述的一或數個轉移單元模組之轉移單元模組1104可包括實質相似於底構件550的底構件1150。於此態樣中底構件1150可配置以諸如例如，透過固定支承構件1000之任何適合方式用於耦接至驅動部800。底構件1150亦可配置用於與驅動部801’(其可實質相似於上述的驅動部801)耦接。在此，底構件可包括任何適合驅動器1100(其可實質相似於上的驅動器280、320、321、610、620的一或數者)。驅動軸1100D可延伸穿過底構件1150的壁用於耦接外殼851C1’(其可實質相似於上述的外殼851C1)以使驅動部801及臂812、813可繞著共同軸X1樞轉於箭頭T2的方向用於改變角β。如可領會的，驅動部800所保持的一或數個工件可透過例如，旋轉二個驅動部作為繞著軸CAX的單元進行對中心而驅動部801’所保持的一或數個工件可透過繞著軸X1旋轉驅動部800’而進行對中心。

於其它態樣中，如可於圖11C中所見，驅動部800’(其可實質相似於驅動部801’)及驅動部801’二者可樞轉地安裝至底構件1150’(其可實質相似於底構件1150)使得各驅動部係配置成透過各別驅動器1100繞著各別軸X1、X2樞轉於各方向T1、T2以改變角β。在此，用於例如，轉移模組125A、125B、125C、125D的小面之間的工件保持站位置變化之自動工件對中心及/或獨 立工件配置調整可透過旋轉各驅動部800’、801’達任何預定量予以執行。於一態樣中，二個驅動部可旋轉作為繞著軸CAX的單元而驅動部800’、801’所保持的一或數個工件可繞著各別軸X1、X2藉由旋轉一或多個驅動部800’、801’而被對中心。

於其它態樣中，一或數個臂810-813沿著Y軸的移動亦可連同一或數個驅動部800、801的旋轉一起提供。例如，參照圖11D，底構件係配置成透過密封支承構件560與外殼851C1耦接以便可沿著Y軸移動。於其它態樣中外殼851C1可透過固定支承構件1000耦接至底構件1150。樞轉外殼1130(其可實質相似於外殼851C1’)可以實質相似於上述關於圖11A-11C之方式而樞轉地耦接至底構件1150。外殼1130可具有密封支承構件561耦接至其上的孔且可以實質相似於以上關於底構件550所述之方式包括線性驅動馬達1110。驅動部801可以實質相似於上述的方式透過外殼851C1耦接至密封支承構件861。於其它態樣中驅動部800、801二者可於任何適合方式安裝至樞轉外殼1130。

現參照圖12A及12B，於一態樣中驅動部800、801的一或數個密封驅動部外殼1250、1251可配置成繞著共同軸CAX旋轉地耦接至驅動部200以使一或數個驅動部800、801可繞著共同軸CAX樞轉用於改變角β且容許例如轉移模組125A、125B、125C、125D的小面之間的工件保持站位置變化之自動工件對中心及/或獨立工 件配置調整。例如，外殼1251(其可能實質相似於上述的外殼851C1)可實質直接耦接至驅動部200的驅動軸280S以使當驅動軸280S旋轉時外殼1251與驅動軸280S一起旋轉。外殼1250(其可實質相似於上述的外殼851C1)可繞著共同軸CAX旋轉地安裝至外殼1251。例如，任何適合驅動器1200(諸如上述的280、320、321、610、620)可配置在外殼1251內。外殼1251可包括驅動軸1200S延伸穿過其中的孔而外殼1250可包括驅動軸1200S耦接至其上的孔。如可領會的，任何適合密封(諸如上述)可配置在驅動軸周圍在驅動器1200及外殼1251之間和在驅動軸1200S及外殼1250之間用於保持外殼1250、1251及驅動部200內的密封氣氛環境。於一態樣中任何適合軸承1200B亦可設於外殼1250、1251之間而於其它態樣中可不包括軸承使得外殼1250係透過驅動軸1200S和驅動器1200及外殼1251之間的耦合予以支承。在此，驅動器280及驅動器1200可獨立地操作以使驅動部可於任何適合方式繞著共同軸CAX彼此相對樞轉用於改變角β。於其它態樣中一或數個驅動部800、801可沿著Y軸移動。例如，參照圖12C，樞轉外殼1220(其可實質相似於樞轉外殼1130)可設置為使得驅動部800、801的外殼851C1係以實質相似於上述關於圖11D所述之方式透過密封支承構件560耦接至樞轉外殼1220。在此，樞轉外殼1220及/或外殼1250、1251的旋轉容許角β的調整而一或數個驅動部800、801沿著Y軸的移動容許 伸/縮R1、R2的軸和將調整的共同軸CAX之間的距離D1、D2用於自動工件對中心及/或獨立工件配置調整針對例如，轉移模組125A、125B、125C、125D的小面之間的工件保持站位置變化。

於一態樣中，參照圖11A-12C，任何適量的控制器110A、110B可配置在文中所述的轉移單元模組內。於一態樣中，可能有用於轉移單元模組內的一或數個驅動器之控制器。這些控制器110A、110B可連接至控制器110或任何其它適合控制器。如上述，於一態樣中，控制器110A、110B可以是群組控制結構的一部分，而於其它態樣中，控制器可具有任何適合結構。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，一種轉移設備包括：框架；多個臂，連接至該框架，每一臂具有末端執行器及獨立驅動軸用於該多個臂的各別臂相對於其它者的伸展和收縮；線性軌，界定用於至少一臂的伸展和收縮之該獨立驅動軸的自由度；及共同驅動軸，每一臂所共用且配置用以使該多個臂繞著共同樞轉軸而樞轉；其中具有另一驅動軸之該多個臂的至少一者界定相對於該多個臂的其它者之獨立自由度。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係相對於用於伸展和收縮的該軸具有夾角。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置以使該獨立自由度係與該 末端執行器的配座平面同平面。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置以使該獨立自由度係相對於其它獨立自由度具有夾角。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置以使該獨立自由度係相對於其它獨立自由度平行。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，轉移設備進一步包括第二共同驅動軸，配置用以繞著共同軸共調移動該多個臂。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，其它驅動軸執行自動工件對中心。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，其它驅動軸執行用於工件保持站位置變化的獨立工件配置調整。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該多個臂係伸縮臂。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，一種轉移設備包括：框架；多個臂，連接至該框架，每一臂具有末端執行器及獨立驅動軸用於該各別臂的伸展和收縮以將工件搬入和搬出一搬運室；線性驅動軸，界定另一自由度，用於至少一臂，其係與該末端執行器的配座平面同平面；及共同驅動軸，每一臂所共用且配置用以使該多個臂繞著共同樞轉軸而樞轉；其中具有另一驅動軸之該多個臂的至少一者界定相對於該多個臂的其它者之獨立自由度。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係相對於用於伸展和收縮的該軸具有夾角。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置以使該獨立自由度係與該末端執行器的配座平面同平面。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置以使該獨立自由度係相對於其它獨立自由度具有夾角。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置以使該獨立自由度係相對於其它獨立自由度平行。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，轉移設備進一步包括第二共同驅動軸，配置用以繞著共同軸共調移動該多個臂。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該獨立自由度執行自動工件對中心。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該獨立自由度執行用於工件保持站位置變化的獨立工件配置調整。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該多個臂係伸縮臂。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，一種轉移設備包括：框架，形成具有室氣氛的密封室；多個臂， 連接該框架且配置在該密封室內，每一臂具有用於伸展和收縮各別臂的獨立驅動軸；第一驅動部，配置在該密封室外部且連接至該多個臂用於繞著共同軸移動該多個臂；及第二驅動部，配置在該密封室內部，該第二驅動部包括密封外殼配置用以保持不同於該室氣氛的密封氣氛；其中該密封外殼具有第一密封部，包括第一驅動軸用於至少一臂的第一自由度；及第二密封部，與該第一密封部密封相通且包括第二驅動軸用於至少一臂的第二自由度。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該多個臂的至少一者包括第二自由度獨立於用於伸展和收縮各別臂的該驅動軸。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該第二自由度執行自動工件對中心。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該第二自由度執行用於工件保持站位置變化的獨立工件配置調整。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該密封外殼包括開口於該密封外殼中，該第二密封部透過該開口與該第一密封部相通。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該第一及第二自由度的至少一者係相對於各別臂的伸展和收縮的軸具有夾角。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該第一及第二自由度的至少一者係與該末端執行器的配座平面同 平面。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該第一及第二自由度的至少一者係相對於其它獨立自由度具有夾角。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該第一及第二自由度的至少一者係相對於其它獨立自由度而平行。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該第一驅動部包括共同旋轉驅動軸，配置用以使該多個臂繞著共同旋轉軸共調旋轉。

依據所揭示實施例的一或數個態樣，該多個臂係伸縮臂。

應瞭解到，以上說明僅解說所揭示實施例的態樣。各種替代及修改可由熟習此項技藝者想出而不背離所揭示實施例的態樣。因此，所揭示實施例的態樣意欲包含落在附加請球項的範圍內之所有這種替代、修改及變化。而且，不同特徵敘述於相互不同的附屬或獨立項中之僅僅事實並未表示這些特徵的組合不能有利地使用，這種組合保留在本發明的態樣的範圍內。

申請專利範圍為以下所請求的：

Claims (29)

1. 一種以轉移設備轉移工件的方法，該方法包含：提供該轉移設備的框架；提供連接至該框架的多個臂，以繞著共同樞轉軸而樞轉，每一臂具有末端執行器及獨立驅動軸，用於各別臂相對於該多個臂之其它者的伸展和收縮；提供線性軌，為至少一臂的伸展和收縮界定出該獨立驅動軸的自由度；及藉著被每一臂所共用之共同馬達的共同驅動軸而使得每一臂依附於該共同馬達，輸出共同力矩，該共同力矩界定出共同於每一臂之該共同驅動軸，使得該共同馬達藉著該共同驅動軸將該多個臂做為一單元繞著該共同樞轉軸而樞轉；其中該多個臂的至少一者具有另一驅動軸，相對於該多個臂的其它者界定出獨立自由度。
2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中界定該獨立自由度的其它驅動軸係相對於用於伸展和收縮的該軸具有夾角。
3. 如申請專利範圍第1項的方法，其中界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置成使該獨立自由度與該末端執行器的配座平面同平面。
4. 如申請專利範圍第1項的方法，其中界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置成使該獨立自由度相對於其它獨立自由度具有夾角。
5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置成使該獨立自由度相對於其它獨立自由度平行。
6. 如申請專利範圍第1項的方法，進一步包含：藉著第二共同驅動軸，使該多個臂繞著共同軸共調移動。
7. 如申請專利範圍第1項的方法，進一步包含：藉著其它驅動軸，執行自動工件對中心。
8. 如申請專利範圍第1項的方法，進一步包含：藉著其它驅動軸，執行用於工件保持站位置變化的獨立工件配置調整。
9. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該多個臂係伸縮臂。
10. 一種以轉移設備轉移工件的方法，該方法包含：提供該轉移設備的框架；提供連接至該框架的多個臂，以繞著共同樞轉軸而樞轉，每一臂具有末端執行器及獨立驅動軸，用於各別臂的伸展和收縮以將工件搬入和搬出搬運室；提供線性驅動軸，為至少一臂界定出另一自由度，其與該末端執行器的配座平面同平面；及藉著被每一臂所共用之共同驅動軸，使該多個臂繞著該共同樞轉軸樞轉；其中該多個臂的至少一者具有另一驅動軸，相對於該多個臂的其它者界定獨立自由度。
11. 如申請專利範圍第10項的方法，其中界定該獨 立自由度的其它驅動軸係相對於用於伸展和收縮的該軸具有夾角。
12. 如申請專利範圍第10項的方法，其中界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置成使該獨立自由度與該末端執行器的配座平面同平面。
13. 如申請專利範圍第10項的方法，其中界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置成使該獨立自由度相對於其它獨立自由度具有夾角。
14. 如申請專利範圍第10項的方法，其中界定該獨立自由度的其它驅動軸係配置成使該獨立自由度相對於其它獨立自由度平行。
15. 如申請專利範圍第10項的方法，進一步包含：藉著第二共同驅動軸，該多個臂繞著共同軸共調移動。
16. 如申請專利範圍第10項的方法，進一步包含：藉著該獨立自由度，執行自動工件對中心。
17. 如申請專利範圍第10項的方法，進一步包含：藉著該獨立自由度，執行用於工件保持站位置變化的獨立工件配置調整。
18. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該多個臂係伸縮臂。
19. 一種以轉移設備轉移工件的方法，該方法包含：提供框架，該框架配置在具有室氣氛的該密封室內；提供連接至該框架的多個臂，以繞著共同樞轉軸而樞轉且配置在該密封室內，每一臂具有用於伸展和收縮各別 臂的獨立驅動軸；提供第一驅動部，配置在該密封室外部且連接至該多個臂以繞著共同軸移動該多個臂；及提供第二驅動部，配置在該密封室內部，該第二驅動部包括密封外殼，配置成維持不同於該室氣氛的密封氣氛；其中該密封外殼具有第一密封部，包括第一驅動軸，用於至少一臂的第一自由度；及第二密封部，與該第一密封部密封相通且包括第二驅動軸，用於至少一臂的第二自由度。
20. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該多個臂的至少一者包括第二自由度，獨立於用於伸展和收縮各別臂的該驅動軸。
21. 如申請專利範圍第20項的方法，進一步包含：藉著該第二自由度，執行自動工件對中心。
22. 如申請專利範圍第20項的方法，進一步包含：藉著該第二自由度，執行用於工件保持站位置變化的獨立工件配置調整。
23. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該密封外殼包括位於該密封外殼中的開口，該第二密封部透過該開口與該第一密封部相通。
24. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該第一及第二自由度的至少一者相對於各別臂的伸展和收縮的軸具有夾角。
25. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該第一及第二自由度的至少一者與該末端執行器的配座平面同平面。
26. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該第一及第二自由度的至少一者相對於其它獨立自由度具有夾角。
27. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該第一及第二自由度的至少一者相對於其它獨立自由度平行。
28. 如申請專利範圍第19項的方法，進一步包含：藉著該第一驅動部的共同旋轉驅動軸，使該多個臂繞著共同旋轉軸共調旋轉。
29. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該多個臂係伸縮臂。