TW202004945A - 基板輸送裝置 - Google Patents

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Abstract

一種基板輸送裝置，包括：扭轉運動驅動構件，具有圍繞該扭轉運動驅動構件的旋轉軸線的外周邊；以及扭轉運動從動構件，包括主體部分和可旋轉地耦接到該主體部分的軸承環，該扭轉運動從動構件藉由尺寸上實質不變的界面耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該軸承環與該扭轉運動驅動構件的該外周邊解耦接，使得該外周邊整體上與該軸承環遊離。

Description

基板輸送裝置
示例性實施例一般關於自動處理裝置，更具體地，關於基板輸送裝置。
通常，在半導體處理中，將基板放置在預定位置的處理位置處。通過基板輸送裝置將基板放置在預定位置。這些基板輸送裝置配置有驅動系統(例如，馬達、滑輪、皮帶、帶等)，其允許基板在預定位置處的可重複放置。例如，傳統的基板輸送裝置通常放置具有大約100µm可重複性的基板。然而，隨著基板上的技術進步和特徵變得越來越複雜，傳統基板傳輸裝置的放置精度可能不足以藉著對應於日益複雜的特徵的期望精度將基板重複地放置在處理位置中。
提供具有實質上不變的剛性扭矩耦接器的基板輸送器將是有利的，該扭矩耦接器將基板輸送器的末端執行器與驅動器連接以例如，實質上限制驅動器和臂聯動裝置之間的馬達滯後的影響。
圖1A-圖1M是根據所揭示實施例的態樣的基板處理裝置的示意圖。儘管將參考圖式描述所揭示實施例的各態樣，但是應該理解，所揭示實施例的各態樣可以以多種形式實施。另外，可以使用任何合適尺寸、形狀或類型的元件或材料。
所揭示實施例的各態樣提供了針對實現基板輸送裝置104A(圖4)的高精度運動的方法和裝置。高精度運動是在已知的基板輸送裝置104A上提供改進的基板的放置的可重複性的運動，並且在一些特定情況下，基板的放置的可重複性優於約100微米，使得基板輸送裝置104A的末端執行器和承載在其上的基板可沿晶圓輸送平面重複地延伸，以放置(或拾取)基板。例如，如下面將更詳細描述的，所揭示實施例的各態樣提供了針對基板輸送裝置104A，以包括在基板輸送裝置104A的扭矩耦接處的尺寸上實質不變的界面500(圖5)。尺寸上實質不變的界面500通過例如實質上消除可能(不一致地)受環境或通過基板輸送裝置104A的其他操作條件影響的驅動系統內的摩擦耦接(以及其固有的不一致或不可重複的變化)而實質上增加了放置基板的基板輸送裝置104A的可重複性和準確性。
在傳統的基板輸送裝置中，由例如熱膨脹和收縮等熱效應、機器人部件的磨損、機器人部件移位、馬達滯後等引起的機器人性能的可變性可能是重複性誤差的來源，例如，從例如處理站130中放置和拾取基板S。例如，當機器人臂在處理過程期間受到溫度變化時，機器人臂可能經歷熱膨脹和收縮(以及其他熱效應和/或其他變化)。這些溫度變化影響機器人臂的定位，使得末端執行器的中心位置(例如，預定的基板保持位置)偏移或具有位置變化ΔPV 。為了減小例如輸送臂315’(圖4)的這些可變性並提高可重複性和精度，輸送臂315’的基板輸送裝置104A例如，扭矩耦接器)的旋轉驅動構件和旋轉從動構件之間的耦接可以與尺寸上實質不變的界面500(圖5)耦接，該尺寸上實質不變的界面500提供可重複性，憑藉其透過整個臂運動範圍內的實質上不變的界面(沿著包括與最大馬達或具有“起停式”控制的額定馬達τ之應用的最佳軌跡的所有路徑和軌跡)。儘管所揭示的實施例適用於任何合適的軌跡，2016年12月13日發布的題為“用於機器人傳遞裝置的時間-最佳軌跡”的美國專利No.9,517,558(其揭示內容通過引用整體併入本文)中描述了臂運動範圍和軌跡的合適示例。如下面將進一步描述的，尺寸上實質不變的界面500是剛性的，實質上不滑動的界面，以在旋轉驅動構件和旋轉從動構件之間經由實質上無摩擦的扭矩傳遞實現總扭矩(用於和越過臂運動控制期間的所有扭矩瞬變)和扭矩傳遞。
根據所揭示實施例的各態樣，示出了處理裝置100A、處理裝置100B、處理裝置100C、處理裝置100D、處理裝置100E、處理裝置100F、處理裝置100G、處理裝置100H，例如半導體工具站。儘管在圖式中示出了半導體工具站，但是本文描述的揭示實施例的各態樣可以被應用於採用扭矩耦接的任何工具站或應用。在一個態樣中，處理裝置100A、處理裝置100B、處理裝置100C、處理裝置100D、處理裝置100E、處理裝置100F、處理裝置100G、處理裝置100H、處理裝置100I被示出為具有群集工具佈置(例如，具有連接到中央腔室的基板保持站)，而在其他態樣中，處理裝置可以是線性佈置工具100L、線性佈置工具100M，如2013年3月19日授權的題為“線性分佈式半導體工件處理工具”的美國專利No.8,398,355中所述(其揭示內容通過引用以其整體併入本文)；然而，所揭示實施例的各態樣可以應用於任何合適的工具站。處理裝置100A、處理裝置100B、處理裝置100C、處理裝置100D、處理裝置100E、處理裝置100F、處理裝置100G、處理裝置100H、處理裝置100I通常包括大氣的前端101、至少一個真空的裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C和真空的後端103。至少一個真空的裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C可以以任何合適的佈置耦接到前端101和/或後端103的任何合適的端口或開口。例如，在一個態樣中，一個或多裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C可以以並排佈置佈置在共同的水平平面中，如圖1B-圖1D和圖1G-圖1K中可見。在其他態樣中，一個或多個裝載鎖可以以網格格式佈置，使得至少兩個裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C、裝載鎖102D佈置成列(例如，具有間隔開的水平面)和行(例如，具有間隔開的垂直平面)如圖1E所示。在其他態樣中，一個或多個裝載鎖可以是單個線上裝載鎖102，如圖1A所示。在又一態樣，至少一個裝載鎖102、裝載鎖102E可以以堆疊的直列佈置佈置，如圖1F所示。應該理解的是，雖然在其他態樣的輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F的端部100E1或小平面100F1上示出了裝載鎖，但是一個或多個裝載鎖可以佈置在輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F的任意數量的側面100S1、側面100S2、端部100E1、端部100E2或小平面100F1-小平面100F8上。所述至少一個裝載鎖中的每一個還可以包括一個或多個晶圓/基板擱置平面(wafer/substrate resting planes)WRP(圖1F)，其中基板被保持在相應裝載鎖內的合適支撐件上。在其他態樣中，工具站可以具有任何合適的配置。前端101、至少一個裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C和後端103中的每一個的組件可以連接到控制器110，控制器110可以是任何合適的控制架構的一部分，控制架構例如，集群架構控制。控制系統可以是閉迴路控制器，閉迴路控制器具有主控制器(在一個態樣可以是控制器110)、集群控制器和自主遙控器，如在2011年3月8日發布的題為“可伸縮運動控制系統”的美國專利號7,904,182中揭示的那些，其揭示內容通過引用整體併入本文。在其他態樣中，可以使用任何合適的控制器和/或控制系統。
在一個態樣中，前端101通常包括裝載端口模組105和迷你環境106，例如裝置前端模組(equipment front end module；EFEM)。裝載端口模組105可以是開箱器/裝載機到工具標準(box opener/loader to tool standard；BOLTS)界面，其符合SEMI標準E15.1、標準E47.1、標準E62、標準E19.5或標準E1.9，用於300mm裝載端口、前開口或底部開口盒子/莢和盒。在其他態樣中，裝載端口模組可以被配置為200mm晶圓/基板界面、450mm晶圓/基板界面或任何其他合適的基板界面，例如更大或更小的半導體晶圓/基板、用於平板顯示器的平板、太陽能電池板、光罩或任何其他合適的物體。儘管圖1A-圖1D、圖1J和圖1K中示出了三個裝載端口模組105，在其他態樣中，任何合適數量的裝載端口模組可以結合到前端101中。裝載端口模組105可以配置成從架空輸送系統接收基板載體或盒C、自動引導車輛、人員引導車輛、軌道引導車輛或任何其他合適的輸送方法。裝載端口模組105可以通過裝載端口107與迷你環境106連接。裝載端口107可以允許基板盒和迷你環境106之間的基板通道。迷你環境106通常包括任何合適的輸送機器人108，機器人108可以結合本文所述的揭示實施例的一個或多個態樣的圖的實施例。在一個態樣中，機器人108可以是如下所述之軌道安裝的機器人，例如在1999年12月14日公佈的美國專利6,002,840中；2013年4月16日發布的8,419,341中；2010年1月19日發布的美國專利7,648,327中，其揭示內容通過引用整體併入本文。在其他態樣中，機器人108可以實質上類似於本文相對於後端103描述的機器人。迷你環境106可以提供用於多個裝載端口模組之間的基板輸送的受控的清潔區域。
至少一個真空的裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C可以位於迷你環境106和後端103之間並且連接到迷你環境106和後端103。在其他態樣中，裝載端口105可以實質上直接連接到所述位置。至少一個裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C或輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F其中基板載體C被抽真空至輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D和基板的真空在基板載體C和裝載鎖或輸送室之間直接輸送。在這態樣中，基板載體C可以用作裝載鎖，使得輸送室的處理真空延伸到基板載體C中。可以實現，在基板載體C實質上透過合適的裝載端口直接耦接到裝載鎖裝置之處，可以在裝載鎖內提供任何合適的輸送裝置，或者以其它方式接近載體C，用於將基板輸送到基板載體C和從基板載體C輸送基板。應注意，這裡使用的術語“真空”可以表示高真空，例如其中基板被處理的10-5 托爾(毫米汞柱)或更低。至少一個裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C通常包括大氣和真空槽閥。裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B(以及處理站130)的槽閥可以提供環境隔離，被部署用於在從大氣前端裝載基板之後撤離裝載鎖並且當用惰性氣體如氮氣排空鎖時保持輸送室中的真空。如本文將描述的，處理裝置100A、處理裝置100B、處理裝置100C、處理裝置100D、處理裝置100E、處理裝置100F(以及線性處理裝置100G、線性處理裝置100H)的槽閥可以位於同一平面、不同的垂直堆疊平面或位於相同平面中的槽閥和位於不同垂直堆疊平面中的槽閥(如上文相對於裝載端口所述)的組合中，以適應從至少處理站130和耦接到輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F之裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C的基板輸送。至少一個裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C(和/或前端101)還可以包括對準器，對準器用於將基板的基準對準到用於處理的期望位置或任何其他合適的基板計量裝置。在其他態樣中，真空裝載鎖可以位於處理裝置的任何合適的位置並且具有任何合適的配置。
真空後端103通常包括輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F、一個或多個處理站或模組130以及包括一個或多個輸送機器人的任何合適數量的基板輸送裝置104。一個或多個輸送機器人可以包括在此描述的所揭示實施例的一個或多個態樣。輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F可以具有，例如，符合SEMI標準E72指南任何合適的形狀和尺寸。基板輸送裝置104和一個或多個輸送機器人將在下面描述，並且可以至少部分地位於輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F內，以在裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖120C(或位於裝載端口的盒C之間)和各個處理站130之間輸送基板。在一個態樣中，基板輸送裝置104可以作為模組單元從輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F移除為模組單元，使得基板輸送裝置104符合SEMI標準E72指南。
處理站130可以通過各種沉積、蝕刻或其他類型的處理在基板上操作，以在基板上形成電路或其他所需結構。典型處理包括但不限於使用真空的薄膜處理，例如電漿蝕刻或其他蝕刻處理、化學氣相沉積(chemical vapor deposition ；CVD)、電漿氣相沉積(plasma vapor deposition；PVD)、諸如離子注入的注入、計量、快速熱處理( rapid thermal processing；RTP)、乾法原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)、氧化/擴散、氮化物的形成、真空光刻、外延(epitaxy；EPI)、引線接合和蒸發或其他使用真空壓力的薄膜處理。處理站130以任何合適的方式可通訊地連接到輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F，任何合適的方式例如透過槽閥SV，以允許基板從輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F傳遞到處理站130，反之亦然。輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F的槽閥SV可以佈置成允許成對的(例如，位於共同殼體內的多於一個基板處理室)或併排的連接處理站130T1-130T8，單個處理站130S和/或堆疊處理模組/裝載鎖(圖1E和1F)。如下面進一步描述的，基板輸送裝置在整個範圍內實現可重複性和精度，並且基板輸送裝置所經受的溫度和壓力/真空的變化對應於相應處理裝置內的處理。
應注意，當基板輸送裝置104的一個或多個臂沿著基板輸送裝置104的延伸和縮回R軸與預定處理站130對準時，將基板輸送到處理站130以及從處理站130輸送基板，裝載鎖102、裝載鎖102A、裝載鎖102B、裝載鎖102C(或盒C)耦接到輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F會發生這種情況。根據所揭示實施例的各態樣，可以單獨地或實質上同時地輸送一個或多個基板到相應的預定處理站130(例如，當從並排或串聯處理站拾取/放置基板時，如圖1B、圖1C、圖1D和圖1G-圖1K所示)。在一個態樣基板輸送裝置104可以安裝在懸臂143上(參見例如圖1D和圖1G-圖1I)，其中懸臂143具有單個懸臂連桿或多個懸臂連桿121、懸臂連桿122、或線性托架144，例如在美國描述2013年10月18日提交的題為“處理裝置”的臨時專利申請號61/892,849和2013年11月15日提交的題為“處理裝置”的61/ 904,908和題為“基板處理裝置”的國際專利申請號PCT/ US13/25513並於2013年2月11日提交，其揭示內容通過引用整體併入本文。
現在參考圖1L，示出了線性晶圓處理系統100G的示意性平面圖，其中工具界面段2012安裝到輸送室模組3018，使得界面段2012大致面向(例如，向內)輸送室模組3018的縱向軸線X但是從輸送室模組3018的縱向軸線X偏離。輸送室模組3018可以通過將其他輸送室模組3018A、輸送室模組3018I、輸送室模組3018J附接到界面2050、界面2060、界面2070而在任何合適的方向上延伸，如美國專利號8,398,355所述，先前通過引用併入本文。每個輸送室模組3018、輸送室模組3018A、輸送室模組3018I、輸送室模組3018J包括任何合適的晶圓輸送器2080，其可包括本文所述的揭示實施例的一個或多個態樣，用於在整個處理系統100G中輸送晶圓並進出例如處理模組PM。可以認識到，每個腔室模組可以能夠保持隔離或受控的氣氛(例如，N2，清潔空氣、真空)。
參照圖1M，示出了示例性處理工具100H的示意性正視圖，例如可以沿著線性輸送室416的縱向軸線X截取。在圖1M所示的揭示實施例的態樣，工具界面段12可以代表性地連接到輸送室416。在這個態樣，界面段12可以限定工具輸送室416的一端。如圖1M所示，輸送室416可以使另一個工件，例如，在界面站12的相對端進入/退出站412在其他態樣中，可以設置用於從輸送室插入/移除工件的其他進入/退出站。在一個態樣中，界面段12和進入/退出站412可以允許從工具裝載和卸載工件。在其他態樣中，工件可從一端裝入工具中並從另一端移除。在一個態樣中，輸送室416可具有一個或多個輸送室模組18B、輸送室模組18i。每個腔室模組可以能夠保持隔離或受控的氣氛(例如，N2、清潔空氣、真空)。如前所述，圖1M中所示的輸送室模組18B、輸送室模組18i、裝載鎖模組56A、裝載鎖模組56和形成輸送室416的工件站的配置/佈置僅僅是示例性的，並且在其他方面，輸送室可具有在期望的模組佈置中所設置的更多或者更少的模組。在所示的態樣中，站412可以是裝載鎖。在其他態樣中，裝載鎖模組可以位於末端進入/退出站(類似於站412)之間，或者相鄰的輸送室模組(類似於模組18i)可以被配置為作為裝載鎖操作。
如前所述，輸送室模組18B、輸送室模組18i具有一個或多個相應的基板輸送裝置26B、基板輸送裝置26i位於其中，其可包括的本文所述的揭示實施例的一個或多個態樣。各個輸送室模組18B、輸送室模組18i的基板輸送裝置26B、基板輸送裝置26i可以協作以在輸送室中提供線性分佈的工件輸送系統420。在這態樣中，基板輸送裝置26B可以具有通常的SCARA臂配置(但是在其他態樣中，輸送臂可以具有如下所述的任何其他期望的佈置)。
在圖1M所示的揭示實施例的態樣中，輸送裝置26B的臂和/或末端執行器可以被佈置成提供可以被稱為快速交換佈置的裝置，從而允許輸送裝置從一個選擇/放置位置快速交換晶圓。基板輸送裝置26B可以具有任何合適的驅動段(例如，同軸佈置的驅動軸、並排驅動軸、水平相鄰的馬達、垂直堆疊的馬達等)，用於為每個臂提供任何合適數量的自由度(例如，繞具有Z軸運動的肩部關節和肘部關節的獨立旋轉)。如圖1M所示，在這態樣中，模組56A、模組56、模組30i可以位於輸送室模組18B、輸送室模組18i之間的間隙中，並且限定合適的處理模組、裝載鎖、緩衝站、計量站或任何其他所需的站。例如，間隙模組，如裝載鎖56A、裝載鎖56和工件站30i，每個都具有固定的工件支撐件/架子56S1、支撐件/架子56S2、支撐件/架子30S1、支撐件/架子30S2，它們與基板輸送裝置配合以實現輸送或工件沿著輸送室的線性軸線X通過輸送腔室的長度。舉例來說，工件可以通過界面段12裝載到輸送室416中。工件可以與界面段的基板輸送裝置15一起定位在裝載鎖模組56A的支撐件上。裝載鎖模組56A中的工件可以由模組18B中的基板輸送裝置26B在裝載鎖模組56A和裝載鎖模組56之間移動，並且以類似且連續的方式利用基板輸送裝置26i(在模組18i中)在裝載鎖裝置56和工件站30i之間移動和利用基板輸送裝置26i在模組18i中在工作站30i和工位412之間移動。該過程可以全部或部分反轉，以使工件沿相反方向移動。因此，在一個態樣中，工件可以沿著軸線X在任何方向上移動並且沿著輸送室移動到任何位置，並且可以從與輸送室連通的任何所需模組(處理或其他)裝載和卸載。在其他態樣中，可以不在輸送室模組18B、輸送室模組18i之間提供具有靜態工件支撐件或擱架的間隙輸送室模組。在這些態樣中，相鄰輸送室模組的基板輸送裝置可以將工件直接從一個末端執行器或一個輸送臂輸送到另一個基板輸送裝置的末端執行器或輸送臂，以使工件移動通過輸送室。處理站模組可以通過各種沉積、蝕刻或其他類型的處理在晶圓上操作，以在晶圓上形成電路或其他所需結構。處理站模組連接到輸送室模組，以允許晶圓從輸送室傳遞到處理站，反之亦然。在美國專利No.8,398,355中描述了具有與圖1D所示的處理裝置類似的一般特徵的處理工具的合適例子，該專利的全部內容通過引用結合於此。
現在參考圖2A、圖2B、圖2C、圖2D所示，基板輸送裝置104包括至少一個驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C和至少一個機器人臂，例如下面描述的機器人臂314、機器人臂315、機器人臂316、機器人臂317、機器人臂318。注意，所示的基板傳輸裝置104是示例性的，並且在其他方面可以具有與美國申請案中描述的實質類似的任何合適的配置。標題為“Substrate transport apparatus”的美國專利申請案序號14/568,742，於2014年12月12日提交，其揭示內容通過引用整體併入本文。一個或多個機器人臂314,315,316,317,318可以在任何合適的連接CNX處連接到如本文所述的驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C之一的相應驅動軸，以便驅動軸的旋轉(s)如下所述，在一個態樣中，輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318可以從多個不同的可互換的方式進行運動，從而實現各個輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318的運動。可互換的輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318，以便在連接CNX處與驅動段交換另一個輸送臂的一個輸送臂。
至少一個的驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C被安裝到處理裝置100A-處理裝置100H的任何合適的框架。在一個態樣中，如上所述，基板輸送裝置104可以以任何合適的方式安裝到線性滑動件144或吊桿臂143(注意吊桿臂還可以包括如本文所述的本揭示的一個或多個態樣)。線性滑動件和/或懸臂143具有實質上類似於本文所述的的驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C。至少一個的驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C可以包括公共驅動段，該公共驅動段包括框架200F，框架200F容納Z軸驅動器270和旋轉驅動段282中的一個或多個。框架200F的內部200FI可以是以下面將描述的任何合適的方式密封。在一個態樣中，Z軸驅動器可以是任何合適的驅動器，其配置成沿Z軸移動輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318。Z軸驅動器在圖2A中示出為螺旋型驅動器，但是在其他態樣中，驅動器可以是任何合適的線性驅動器，例如線性致動器、壓電馬達等。旋轉驅動段282可以配置為任何合適的驅動器。例如，諧波驅動段。例如，旋轉驅動段282可以包括任何合適數量的同軸佈置的諧波驅動馬達280，例如可以在圖2B中看到，其中驅動段282包括例如三個同軸佈置的諧波驅動馬達280、諧波驅動馬達280A、諧波驅動馬達280B。在其他態樣中，驅動段282的驅動器可以並排設置和/或以同軸佈置設置。在一個態樣中，圖2A中所示的旋轉驅動段282包括用於驅動軸280S的一個諧波驅動馬達280，然而，在其他態樣中，驅動段可包括任何合適數量的諧波驅動馬達280、諧波驅動馬達280A、諧波驅動馬達280B(圖2B)。對應於例如同軸驅動系統中的任何合適數量的驅動軸280S、驅動軸280AS、驅動軸280BS(圖2B)。
諧波驅動馬達280可以具有高容量輸出軸承，使得鐵磁流體密封件276、鐵磁流體密封件277的組成部件至少部分地由諧波驅動馬達280對中心並且在基板輸送裝置104的期望的旋轉T和延伸R運動期間具有足夠的穩定性和間隙。應注意，鐵磁流體密封件276、鐵磁流體密封件277可以包括幾個部件，這些部件形成如下所述的實質上同心的同軸密封件。在該示例中，旋轉驅動段282包括容納一個或多個驅動馬達280的殼體281，驅動馬達280可以實質上類似於上述和/或美國專利6,845,250；5,899,658；5,813,823；和5,720,590中所述的驅動馬達，其揭示內容通過引用整體併入本文。鐵磁流體密封件276、277可容許公差以密封驅動軸組件中的驅動軸280S、280AS、208BS。在一個態樣中，鐵磁流體密封件可以被放置。例如，驅動段282可以包括具有定子的驅動器，所述定子實質上與輸送臂操作的環境密封，而轉子和驅動軸共享臂操作的環境。不具有鐵磁流體密封並且可以在所揭示實施例的態樣中使用的驅動段的合適示例包括來自Brooks Automation公司的MagnaTran®7和MagnaTran®8機器人驅動段，其可以具有密封的罐裝置。將在下面描述。應注意，驅動軸280S、驅動軸280AS、驅動軸280BS也可具有中空結構(例如，具有沿驅動軸的中心縱向延伸的孔)，以允許佈線290或任何其他合適的物品通過驅動組件，用於連接到例如，另一個驅動段，如2016年7月7日提交的美國專利申請號15/110,130中描述的並於2016年11月10日公佈為US 2016/0325440，其揭示內容通過引用整體地結合於此，或用於連接到安裝到驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C的任何合適的位置編碼器、控制器和/或至少一個輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318。可以認識到，驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C的每個驅動馬達可以包括任何合適的編碼器，其被配置為檢測相應馬達的位置以確定每個輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318的末端執行器314E、末端執行器315E、末端執行器316E、末端執行器317E1、末端執行器317E2、末端執行器318E1、末端執行器318E2的位置。
在一個態樣中，殼體281可以安裝到托架270C，托架270C耦接到Z軸驅動器270，使得Z軸驅動器270沿著Z軸移動托架(以及位於其上的殼體281)。可以實現，密封受控氣氛，其中輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318從驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C的內部200FI操作(其可以在大氣壓ATM環境中操作)如圖所示，驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C可包括上述的鐵磁流體密封276、鐵磁流體密封277和波紋管密封275中的一個或多個。波紋管密封275的一端可連接到托架270C，另一端連接到托架270C。框架200F的任何合適部分使得框架200F的內部200FI與輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318運行的受控氣氛隔離。
在其他態樣中，如上所述，可以在托架270C上設置具有與大氣密封的定子的驅動器，例如來自Brooks Automation公司的MagnaTran®7和MagnaTran®8機器人驅動段，其中輸送臂在沒有鐵磁流體密封的大氣中操作。例如，還參見圖2C和圖2D所示，旋轉驅動段282被配置成使得馬達定子與輸送臂操作的環境密封，同時馬達轉子共享輸送臂操作的環境。參考圖2C，示出了三軸旋轉驅動段282。在這態樣中，有三個馬達280’、馬達280A’、馬達280B’，每個馬達具有連接到相應的驅動軸280A、驅動軸280AS、驅動軸280BS的轉子280R’、轉子280AR’、轉子280BR’。每個馬達280’、馬達280A’、馬達280B’還包括相應的定子280S’、定子280AS’、定子280BS’，它們可以藉由相應的罐密封件280SC、罐密封件280ACS、罐密封件280BCS與輸送臂一起操作的大氣密封。可以認識到，可以提供任何合適的編碼器/感測器，用於確定驅動軸(以及驅動軸操作的臂)的位置。可以認識到，在一個態樣中，圖2C中所示的馬達的驅動軸可以不允許佈線290饋通，而在其他態樣中，可以提供任何合適的密封，使得電線可以穿過，例如，圖2C中所示的馬達的空心的驅動軸。
如圖2D所示的驅動段200C包括四個馬達嵌套或同心配置，使得驅動軸126S1、驅動軸126S2、驅動軸126S3、驅動軸126S4四個同軸佈置，並且馬達126M1、馬達126M2、馬達126M3、馬達126M4四個以嵌套的同軸佈置佈置。例如，馬達126M1嵌套在馬達126M2內(例如，被馬達126M2徑向包圍)，馬達126M3嵌套在馬達126M4內。嵌套馬達126M1、馬達126M2相對於嵌套馬達126M3、馬達126M4同軸佈置，使得嵌套馬達126M1、馬達126M2同軸地設置在嵌套馬達126M3、馬達126M4上方。然而，應該理解的是，馬達126M1、馬達126M2、馬達126M3、馬達126M4可以具有任何合適的佈置，例如堆疊佈置、並排佈置或同心佈置，如圖2D所示。在其他態樣中，馬達可以是低輪廓平面或“薄餅”式機器人驅動配置，其中馬達以實質上類似於2011年8月30日發布的題為“具有馬達整合至室壁的基板處理裝置”的美國專利No.8,008,884和2012年10月9日發布的題為“帶有磁軸軸承的機器人驅動器”的美國專利No.8,283,813中所述的方式彼此同心地嵌套，其揭示內容通過引用整體併入本文。
雖然在其他態樣中，將馬達示為旋轉馬達，但是可以使用任何合適的馬達和/或合適的驅動傳動裝置，例如直接驅動線性馬達、線性壓電馬達、線性馬達。電感馬達、線性同步馬達、有刷或無刷直線馬達、線性步進馬達、線性伺服馬達、磁阻馬達等。合適的線性馬達的例子在例如2011年10月31日提交的題為“具有Z運動和鉸接臂的線性真空機器人”的美國申請案序號13/286,186；2011年6月13日提交的題為“基板處理裝置”的美國專利申請案序號13/159,034；2011年3月8日發布的題為“輸送和處理基板的裝置和方法”的美國專利號7,901,539；2012年10月23日發布的題為“輸送和處理基板的裝置和方法”的美國專利號8,293,066號；2013年4月16日發布的題為“具有Z運動和鉸接臂的線性真空機器人”的美國專利號8,419,341；2009年8月18日發布的題為“基板處理裝置”的美國專利號7,575,406；和2011年6月14日發布的題為“基板處理裝置”的美國專利號7,959,395，其揭示內容通過引用整體併入本文。
現在參考圖3A-圖3E所示，懸臂143和/或基板輸送裝置104可包括任何合適的臂連桿機構。臂連桿機構的合適例子可以在以下中找到，例如2009年8月25日公佈的美國專利號7,578,649、1998年8月18日公佈的5,794,487、2011年5月24日公佈的7,946,800、2002年11月26日公佈的6,485,250、2011年2月22日公佈的美國專利號7,891,935、2013年4月16日發布的美國專利號8,419,341以及2011年11月10日提交的名稱為“雙臂機器人”的美國專利申請案序號13/293,717以及題為“具有Z運動和鉸接臂的線性真空機器人”的美國專利申請案序號13/861,693並提交於2013年9月5日，其揭示內容全部以引用方式併入本文。在所揭示實施例的各態樣中，每個基板輸送裝置104、臂架143和/或線性滑塊144的至少一個輸送臂可以源自傳統的SCARA臂315(選擇性撓性多關節機器人臂)(圖3C)類型設計，其包括上臂315U、帶驅動前臂315F和帶約束末端執行器315E、或者來自伸縮臂或任何其它合適的臂設計，例如卡氏線性滑動臂314(圖3B)。輸送臂的合適例子可以在例如2008年5月8日提交的名稱為“使用機械開關機構之具有多個可動臂的基板輸送裝置”的美國專利申請案序號12/ 117,415和100G 1月19日美國專利號7,648,327中找到，其揭示內容通過引用整體併入本文。
傳遞臂的操作可以彼此獨立(例如，每個臂的伸展/縮回獨立於其他臂)，可以透過空動開關操作或者可以以任何合適的方式可操作地連接，例如臂共用至少一個共同的驅動軸。在其他態樣中，輸送臂可以具有任何其他期望的佈置，例如蛙腿臂316(圖3A)、蛙跳臂317(圖3E)構造、雙對稱臂318(圖3D)之構造。在2001年5月15日授權的美國專利號6,231,297、1993年1月19日授權的美國專利號5,180,276、2002年10月15日授權的美國專利號6,464,448、2001年5月1日授權的6,224,319、1995年9月5日授權的美國專利號5,447,409中，可以找到輸送臂的合適例子。2009年8月25日發布的美國專利號7,578,649、1998年8月18日發布的美國專利號5,794,487、2011年5月24日發布的美國專利號7,946,800、2002年11月26日發布的美國專利號6,485,250、2011年2月22日發布的美國專利號7,891,935和名稱為“雙臂機器人”的美國專利申請案序號13/293,717並於2011年11月10日提交，以及在2011年10月11日提交的名稱為“同軸驅動真空機器人”的美國專利申請案序號13/ 270,844，其揭示內容全部通過引用併入本文。應注意，懸臂143可具有與輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318實質類似的構造，其中基板輸送裝置104安裝到懸臂143上以代替末端執行器315E、末端執行器316E、末端執行器317E1、末端執行器317E2、末端執行器318E1、末端執行器318E2。可以實現，根據所揭示實施例的各態樣，輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318可旋轉地連接到相應的驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C，使得相應的驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C實現從驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C到輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318的實質上非摩擦的扭矩傳遞，以實現輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318相對於框架的鉸接運動，框架例如框架200F或處理工具100A-處理工具100H的任何合適的框架。如下面將更詳細描述的，任何合適的控制器，例如控制器110，以任何合適的方式耦接到驅動段200、驅動段200A、驅動段200B、驅動段200C，以驅動驅動段200，200A，200B，200C，從而實現輸送臂314、輸送臂315、輸送臂316、輸送臂317、輸送臂318的鉸接。
現在參考圖4，根據所揭示實施例的各態樣示出了示例性基板傳輸裝置104A。基板輸送裝置104A實質上類似於上面參考圖1A-圖1D和圖1G-圖1K描述的基板輸送裝置104，並且可以用於任何合適的大氣或真空環境，例如上面相對於處理裝置100A、處理裝置100B、處理裝置100C、處理裝置100D、處理裝置100E、處理裝置100F、處理裝置100G、處理裝置100H所述的那些。在一個態樣中，基板輸送裝置104A可以至少部分地設置在示例性輸送室125’中，該輸送室125’可以實質上類似於上述輸送室125A、輸送室125B、輸送室125C、輸送室125D、輸送室125E、輸送室125F中的任何一個。
基板輸送裝置104A包括基座400BA，基座400BA具有設置在其中的驅動段200’。基板輸送裝置104A還包括可旋轉地連接到驅動段200’的輸送臂315’。輸送臂315’包括上臂401、前臂402和末端執行器403。應注意，儘管驅動段200’被描繪和描述為三軸驅動段(實質上類似於參照以上圖2C描述的驅動段282)；驅動段200’可以具有任何合適的驅動段配置，例如，上面參考圖2A、圖2B和圖2D描述的那些。此外，雖然輸送臂315’被描繪和描述為具有與上面參照圖3C描述的傳統SCARA臂315實質類似的構造，但是輸送臂315’可以具有任何合適的臂構造，例如上面描述的臂配置314、臂配置316、臂配置317、臂配置318。可以認識到，基板輸送裝置104A可以是在旋轉驅動構件驅動旋轉從動構件之間具有至少一個扭矩耦接器之任何其他合適的基板輸送裝置。
可以認識到，基板輸送裝置104A連接到任何合適的控制器並與之通訊，例如上述控制器110，使得控制器110可以控制輸送臂315’的運動。更具體地，控制器110包括控制器模組110M，控制器模組110M被配置為命令基板輸送裝置104A的位置移動，以將輸送臂315’的末端執行器403以已知和受控的方式移動到處理裝置100A、處理裝置100B、處理裝置100C、處理裝置100D、處理裝置100E、處理裝置100F、處理裝置100G、處理裝置100H(在基板輸送裝置104A所及的範圍內)內的任何期望位置。例如，輸送臂315’可以耦接到驅動段200’，驅動段200’可以是任何合適的驅動段，例如前面描述的驅動段(即，諧波驅動、固定基座驅動、三軸等)，並且可以包括控制器模組110M，控制器模組110M具有用於實現基板傳輸裝置104A的操作的任何合適的非暫時性程序代碼。在一個態樣中，控制器110可以被配置為起停式控制器，起停式控制器用於使用驅動段200’的最大扭矩τmax 產生基板輸送裝置104A的至少一部分(例如末端執行器403)的時間最佳運動。驅動段200’可以包括連接到控制器110的控制器模組110M的任何期望的位置確定裝置(例如，諸如位置或馬達編碼器296；圖2A)。編碼器296發送任何合適的信號至控制器模組110M使控制器模組110M能夠確定輸送臂315’上相對於輸送室125’的預定點(例如末端執行器中心或任何其它合適位置)的位置。
在圖4所示的示例性實施例中，驅動段200’設置在基座400BA中，基座400BA容納多軸驅動主軸組件410，以及三個馬達420、馬達421、馬達422。多軸驅動主軸組件410具有三個驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C，其佈置在例如同軸配置中。在這態樣中，驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C包含不銹鋼，但也可以是任何其他合適的材料。如上所述，在其他態樣中，驅動段可以具有多於或少於三個的馬達以及多於或少於三個的驅動軸。
三個馬達420、馬達421、馬達422各自包括定子420ST、定子421ST、定子422ST和耦接到內驅動軸410A、中間驅動軸410B和外驅動軸410C器中的相應一個之轉子420RT、轉子421RT、轉子422RT。每個定子420ST、定子421ST、定子422ST通常包括電磁線圈，並且沿著基座400BA在不同的垂直高度或位置處固定地附接到基座400BA。每個轉子420RT、轉子421RT、轉子422RT包含永久磁鐵，但是可替代地包括不具有永久磁鐵之磁感應轉子，並且可以根據所揭示的態樣可旋轉地耦接到每個相應的驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C。這裡描述的實施例可圍繞驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C和基座400BA設置各種軸承，以允許每個驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C相對於彼此和基座400BA可獨立地旋轉。每個驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C可以設置有合適的位置感測器/編碼器，以向相應的驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C提供到控制器110的位置信號，以確定驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C相對於彼此和/或相對於基座400BA的旋轉位置。可以使用任何合適的感測器/編碼器，例如光學或感應感測器。
仍然參考圖4，輸送臂315’的上臂401透過尺寸上實質不變的界面在基板輸送裝置104A的肩部404處耦接到驅動段200’的外驅動軸410C，使外部驅動軸410C和上臂401一起作為一個單元圍繞肩部旋轉軸線Z1以可重複性和精確性旋轉，如下所述。上臂401通常包括上臂殼體401H和上臂軸承環401BC。
前臂402經由肘部驅動軸組件430在基板輸送裝置104A的肘部405處耦接到上臂401。前臂402通常包括前臂殼體402H和前臂軸承環402BC(依附於前臂殼體402H並且以類似於下面將更詳細描述的方式獨立於殼體內的肘部驅動軸組件430)。內驅動軸410A可操作地連接到上臂401中的第一傳動裝置470。第一傳動裝置470包括驅動滑輪471、惰輪472和驅動帶473。驅動滑輪471透過尺寸上實質不變的界面耦接到內驅動軸410A(如下面將進一步描述的)並且藉由驅動帶473連接到惰輪472。惰輪472透過尺寸上實質不變的界面耦接到肘部驅動軸組件430的肘部外驅動軸431。(也將在下面進一步描述)，使得惰輪472和肘部外驅動軸431作為一個單元精確且可重複地旋轉。將前臂402連接到上臂401的肘部驅動軸組件430藉由合適的軸承從上臂401可旋轉地支撐，該軸承允許肘部驅動軸組件430相對於上臂401繞肘部旋轉軸線Z2旋轉。前臂402透過尺寸上實質不變的界面耦接到肘部驅動軸組件430的肘部外驅動軸431，使得肘部外驅動軸431和前臂402作為圍繞軸線Z2的單元精確且可重複地旋轉。當上臂401中的第一傳動裝置470的驅動滑輪471被驅動段200’的內驅動軸410A旋轉時，前臂402繞軸線Z2旋轉。因此，驅動段200’的內驅動軸410A用於使前臂402相對於上臂401獨立地旋轉。
末端執行器403藉由基板輸送裝置104A的腕部406處的腕驅動軸440耦接到前臂402。中間驅動軸410B可操作地連接到上臂401中的第二傳動裝置480。上臂401中的第二傳動裝置480包括驅動滑輪481、惰輪482和驅動帶483。驅動滑輪481透過尺寸上實質不變的界面耦接到驅動段200’中的多軸驅動主軸組件410的中間驅動軸410B。惰輪482透過尺寸上實質不變的界面耦接到肘部驅動軸組件430的肘內驅動軸432(將前臂402連接到上臂401)。驅動帶483將驅動滑輪481連接到惰輪482。肘部驅動軸組件430的肘內驅動軸432可操作地連接到前臂402中的第三傳動裝置490。前臂402中的第三傳動裝置490包括驅動滑輪491、惰輪492和驅動帶493。驅動滑輪491透過尺寸上實質不變的界面耦接到肘部驅動軸組件430的肘部內驅動軸432。惰輪492透過尺寸上實質不變的界面耦接到腕部驅動軸440。驅動帶493將驅動滑輪491連接到惰輪492。腕部驅動軸440藉由合適的軸承從前臂402可旋轉地支撐，該軸承允許腕部驅動軸440圍繞腕部旋轉軸線Z3相對於前臂402旋轉。末端執行器403透過尺寸上實質不變的界面耦接到腕部驅動軸440以繞軸線Z3為單位精確且可重複地旋轉。當第三傳動裝置490的惰輪492被驅動滑輪491旋轉時，末端執行器403繞軸線Z3旋轉。驅動滑輪491反過來又藉由肘部軸組件430的肘部內驅動軸432旋轉。當上臂401中的第二傳動裝置480的惰輪482被驅動段200’的中間驅動軸410B旋轉時，肘部內驅動軸432旋轉。因此，末端執行器403可以相對於前臂402和上臂401以可重複性和精確度圍繞軸線Z3獨立地旋轉，如下面進一步描述的。
基板輸送裝置104A的每個可旋轉耦接器由旋轉或扭轉運動驅動構件530之間的扭矩耦接器限定(即，參考每個驅動構件，例如，驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C、驅動軸431、驅動軸432、驅動軸440；轉子420RT、轉子421RT、轉子422RT；和惰輪472、惰輪482、惰輪492)和旋轉或扭轉運動從動構件535(即，參考每個驅動構件，例如臂連桿401、臂連桿402、臂連桿403；滑輪471、滑輪481、滑輪491；以及驅動軸410A、驅動軸410B、驅動軸410C、驅動軸431、驅動軸432、驅動軸440)。應注意，在一些情況下，扭轉運動驅動構件也可以是扭轉運動從動構件。例如，肘部內驅動軸432是相對於肘部內驅動軸432和惰輪482之間的扭矩耦接器的扭轉運動從動構件，同時也是相對於肘部內驅動軸432和驅動滑輪491之間扭矩耦接器的扭矩運動驅動構件。在一個態樣中，旋轉從動構件535至少部分地位於旋轉驅動構件530內，使得旋轉驅動構件530圍繞旋轉從動構件535的至少一部分設置(例如，肘部內驅動軸432至少部分地位於惰輪482內)。在另一態樣中，旋轉驅動構件530至少部分地位於旋轉從動構件535內，使得旋轉從動構件535圍繞旋轉驅動構件530的至少一部分設置(例如，肘部內驅動軸432至少部分地位於驅動滑輪491內)。每個扭轉運動驅動構件530和相應的扭轉運動從動構件535耦接在一起，以經由具有尺寸上實質不變的界面500、尺寸上實質不變的界面500’(圖5和圖10)之實質上非摩擦的扭矩傳遞在彼此之間傳遞扭矩。
例如，參照圖5-圖9，根據所揭示實施例的各態樣進行描述扭轉運動驅動構件530(例如，肘部內驅動軸432)和扭轉運動從動構件535(例如，驅動滑輪491)之間的扭矩耦接器499(圖4)。應注意，儘管為了方便起見僅在此處描述了所揭示實施例的各態樣，具體地參考例如肘部內驅動軸432和驅動滑輪491之間的扭矩耦接499，基板傳輸裝置104A的一個或多個其他扭矩耦接器可以具有實質相似的特徵，並且可以以與前面提到的實質相同的方式耦接。
如上所述，扭轉運動從動構件535耦接到扭轉運動驅動構件530。更具體地，扭轉運動從動構件535透過尺寸上實質不變的界面500耦接到扭轉運動驅動構件530 (也是被稱為接觸扭矩傳遞界面)，以將扭矩從扭轉運動驅動構件530傳遞到扭轉運動從動構件535。在一個態樣中，尺寸上實質不變的界面500是剛性的，實質上不滑動的界面。尺寸上實質不變的界面500構造成使得剛性的，實質上防滑的界面在尺寸上實質不變的界面500處具有預定的可重複的雙向剛性和實質上防滑的接觸。預定的可重複的雙向剛度和實質上非滑動接觸透過實質上非摩擦的傳遞實現扭矩從扭轉運動驅動構件530到扭轉運動從動構件535的扭矩傳遞。如上所述，控制器110可以是“起停式”控制器，其被配置為將最大扭矩τmax 施加到基板輸送裝置104A。尺寸上實質不變的界面500對於施加到扭矩耦接器的每個扭矩方向(即，雙向)被配置成剛性且實質上不變(相對於產生比已知的基板輸送裝置改進的運動可重複性，並且在一些特定情況下，在瞬態的整個運動範圍內，比大約100微米好)。例如，尺寸上實質不變的界面500是剛性的，並且基於施加到施加的最大扭矩+τmax 和它們之間的每個瞬態的零扭矩而實質不變。此外，尺寸上實質不變的界面500在整個扭矩瞬變中是剛性的並且實質上不變，其中施加的扭矩的方向被切換到相反的方向(即，從+τmax 到 -τmax ，例如當基板輸送裝置104A完全伸展時和扭矩切換以縮回基板輸送裝置104A)。尺寸上實質不變的界面500通過施加每個瞬態扭矩(即，從-τmax 到+τmax )是剛性的並且實質上不變。在一個態樣中，應注意，τmax 是最大額定馬達轉矩，例如將由控制器施加，該控制器實現對基板輸送裝置運動軌跡的最佳(例如，時間最佳)“起停式”控制。在一個態樣中，尺寸上實質不變的界面500也被配置成在任何時候都是剛性的並且實質上不變，包括在教導/設置基板輸送裝置104A期間以在穩態操作條件下操作，包括在真空和任何溫度下操作。尺寸上實質不變的界面500被配置成在操作期間對於所有溫度範圍是剛性的並且實質上不變，例如在可以在約400℉或更高的溫度下操作的處理站130。尺寸上實質不變的界面500被配置成在“冷”溫度(即，在初始預熱期間或不操作時)和操作溫度(例如，處理站130的操作溫度或者在輸送室125A-F的操作溫度)下是剛性的並且實質上不變。
在該態樣中，扭轉運動驅動構件530具有圍繞肘部旋轉軸線Z2的外周邊530E(圖6B)。扭轉運動驅動構件530包括驅動構件位置基準面699和座面698(圖6B)。驅動構件位置基準面699部分地限定尺寸上實質不變的界面500，如下面將進一步描述的。
扭轉運動從動構件535包括主體部分510和可旋轉地連接到主體部分510的軸承環511。扭轉運動從動構件535的主體部分510包括從動構件位置基準面599和從動構件嚙合表面910(圖9)。在一個態樣中，扭轉運動從動構件535還包括至少一個軸承512(圖8)，其將主體部分510安置在軸承環511上。軸承環511包括螺紋511T(圖8)，其構造成與例如，前臂402的臂連桿殼體402H的例如，螺紋402T耦接在一起。可以在如圖7和圖8中所示看到，在一個態樣中，至少一個軸承512的滾珠軸承座圈512A和滾珠軸承座圈512B依附例如，獨立於扭轉運動驅動構件530扭轉運動從動構件535懸垂，使得軸承環511獨立於扭轉運動驅動構件530(即，軸承環511不直接耦接到扭轉運動驅動構件530，使得扭轉運動驅動構件530的外周邊530E作為整體與軸承環511游離(例如，當與習知的SCARA扭矩耦接器相比時，其中在習知的SCARA扭矩耦接器中，軸承環依附驅動軸在摩擦耦接器中的驅動軸或直接被佈置在摩擦耦接器中的驅動軸上或抵靠驅動軸。在一個態樣中，軸承環511也與尺寸上實質不變的界面500解耦接。軸承環511可以由不銹鋼或任何其他合適的材料構成，並且可以具有低的熱膨脹係數。例如，軸承環511可以由17-H900不銹鋼構成，其可以具有例如，在-100-70℉(-73-21℃)的溫度範圍內平均熱膨脹係數為5.8 x 106 英寸/英寸/℉(10.4 µm/m•K)、在70-200℉(21-93℃)的溫度範圍平均熱膨脹係數為6.0 x 106 英寸/英寸/℉(10.8 µm/m•K)，在70-600℉(21-316℃)的溫度範圍內平均熱膨脹係數為6.3 x 106 英寸/英寸/℉(11.3 µm/m•K)或在70-800℉(21-427℃)的溫度範圍內平均熱膨脹係數為6.5 x 106 in/in/℉(11.7 µm/m•K)。在一個態樣中，軸承環511包括驅動特徵。
扭轉運動驅動構件530的驅動構件位置基準面699和扭轉運動從動構件535的主體部分510的從動構件位置基準面599以預定的對準設置，該預定的對準設定了扭轉運動驅動構件530和扭轉運動從動構件535相對於彼此預定的位置。在一個態樣中，尺寸上實質不變的界面500具有與扭轉運動驅動構件530的驅動構件位置基準面699和扭轉運動從動構件535的從動構件位置基準面599互補的構造。利用這種構造，與驅動構件位置基準面699和從動構件位置基準面599嚙合的尺寸上實質不變的界面500實現尺寸上實質不變的界面500相對於扭轉運動從動構件535和扭轉運動驅動構件530兩者的可重複的預定同心位置。
仍然參照圖5-圖9，在一個態樣中，基板輸送裝置104A還包括扭矩桿550(也稱為旋轉扭矩傳遞耦接器)，第一偏置構件560和第二偏置構件565。在一個態樣中，扭矩桿550包括具有設置在其上的第一楔形表面551的第一端550E1、具有設置在其上的第二楔形表面552的第二端550E2、設置在第一端550E1和第二端550E2之間的推力面555以及至少一個扭矩桿附接構件553和扭矩桿附接構件554。扭矩桿550構造成坐在(或坐落在)扭轉運動驅動構件530的座表面698上並且經由扭矩桿附接構件553和扭矩桿附接構件554耦接到扭轉運動驅動構件530(例如，螺紋間隙帽螺栓設置成實質上僅與來自扭轉運動驅動構件530和扭矩桿550的嚙合的軸向負載)。至少一個扭矩桿附接構件553和扭矩桿附接構件554構造成相對於扭轉運動驅動構件530預載扭矩桿550，並且可以是例如螺母和螺栓、螺釘或任何其它合適的緊固件構件。扭矩桿550還構造成耦接到扭轉運動從動構件535(如本文所述)，從而實現扭轉運動從動構件535與扭轉運動驅動構件530的耦接。在其他態樣中，扭轉運動驅動構件和扭矩桿元件可以形成為單件式單元(例如，整體式)，使得扭轉運動驅動構件和扭矩桿限定單件式單元。如此一來，扭轉運動驅動構件和扭矩桿的這種整體單件單元與第一偏置構件560和第二偏置構件565類似地耦接到扭轉運動從動構件535，如圖5和圖9所示。
在一個態樣中，扭矩桿550部分地限定尺寸上實質不變的界面500。例如，在一個態樣中，尺寸上實質不變的界面500設置在扭矩桿550上並且同時嚙合扭轉運動驅動構件530和扭轉運動從動構件535。扭矩桿550與扭轉運動驅動構件530和扭轉運動從動構件535的這種嚙合同時實現從扭轉運動驅動構件530到扭轉運動從動構件535扭轉運動的旋轉運動/扭轉(或扭矩)的傳遞。在一個態樣中，扭矩桿550的推力面555構造成嚙合扭轉運動驅動構件530的驅動構件位置基準面699並且限定尺寸上實質不變的界面500的至少一部分。推力面555與驅動構件位置基準面699的嚙合限定了受控的分佈式接觸推力界面800(圖5)，受控的分佈式接觸推力界面800被配置成從扭轉運動驅動構件530分配越過尺寸上實質不變的界面500的面到扭矩桿550的實質均勻的推力負載。扭矩桿550的相應推力面555和如上所述扭轉運動驅動構件530的位置基準面699(經由附接構件553和附接構件554)之間的預負載被施加，使得實質均勻的推力負載在τmax 處越過界面被產生並且在其之間發生瞬變。在整體扭轉運動驅動構件和形成為單件單元的扭矩桿的態樣中，推力界面被消除，並且扭矩桿部分可以在平面和橫截面上被成形，以實現與均勻傳遞負載相稱的實質均勻的扭矩和運動傳遞負載分佈。可以認識到，扭轉運動從動構件535與整體式整體扭轉運動驅動構件和扭矩桿之間的嚙合保持與整體式整體扭轉運動驅動構件和扭矩桿的外周邊表面解耦接，該外周邊表面與扭轉運動驅動構件550和扭轉運動從動構件535的旋轉的方向正切地定向。
如圖所示。如圖6B和6C所示，在一個態樣中，第一偏置構件560和第二偏置構件565中的每一個分別包括主體561和主體566，楔形嚙合表面560WS和楔形嚙合表面565WS，銷562和銷567和附接構件563和附接構件568。第一偏置構件560和第二偏置構件565構造成嚙合扭矩桿550的相應的第一端550E1和第二端550E2。更具體地，第一偏置構件560和第二偏置構件565的楔形嚙合表面560WS和楔形嚙合表面565WS構造成嚙合扭矩桿550的第一楔形表面551和第二楔形表面552中的相應一個，限定壓力表面。每個偏置構件560和偏置構件565與相應的第一端550E1和第二端550E2之間的嚙合構造成使安置在驅動構件位置基準面699上的扭矩桿550(和尺寸上實質不變的界面500)相對於從動構件位置基準面599佈置。儘管所揭示的實施例的各態樣在本文中描述為具有楔形表面，但在其他態樣中，扭矩桿550可以以任何合適的方式佈置，例如透過如下所述的扭轉運動從動構件側處理，或以任何其他合適的方式佈置。
在一個態樣中，銷562和銷567構造成將每個相應的偏置構件560和偏置構件565銷固定(或位置固定就位)到扭轉運動從動構件535，使得扭矩負載930透過銷562和銷567從扭轉運動驅動構件530傳遞到扭轉運動從動構件535(例如，扭矩負載在從動構件嚙合表面910處反作用，如圖9所示)。可以認識到，偏置構件限定了連桿，沿著楔形界面定向並且在銷連接處預載(以完全旋轉)，使得偏置構件與尺寸上實質不變的界面500剛性地對準。偏置構件被配置為同時銷固定到扭轉運動從動構件535並與扭矩桿550的相應的第一端550E1和第二端550E2嚙合，以將扭矩負載930從扭轉運動驅動構件530透過扭矩桿550傳遞到扭轉運動從動構件535的從動構件嚙合表面910。
附接構件563和附接構件568可以實質上類似於上述扭矩桿緊固件構件553和扭矩桿緊固件構件554。附接構件563和附接構件568構造成將相應的第一偏置構件560和第二偏置構件565緊固並剛性地鎖定就位，實質上同時與扭矩桿550的第一端550E1和第二端550E2嚙合，其中銷562和銷567將第一偏置構件563和第二偏置構件568銷固定到扭轉運動從動構件535。附接構件563和附接構件568以扭矩桿550的第一楔形表面551和第二楔形表面552迫使第一偏置構件563和第二偏置構件568的楔形嚙合表面560WS和楔形嚙合表面565WS的嚙合，使得扭矩桿550被推動/壓靠在驅動構件位置基準面699和從動構件位置基準面599上。藉由第一偏置構件560和第二偏置構件565被緊固，在扭矩桿550的每個端部550E1和端部550E2處，預載被施加到每個偏置構件560和偏置構件565的端部控制表面920(圖9)。在一個態樣中，附接構件563和附接構件568是進一步配置成在被緊固時像彈簧一樣起作用，使得任何熱生長變化被連接的彈性所吸收。
在一個態樣中，處於緊固位置的第一偏置構件560和第二偏置構件565保持與扭轉運動從動構件535實質上解耦接(即，在第一偏置構件560和第二偏置構件565中的每一個和扭轉運動從動構件535的主體部分510之間存在間隙GAP(圖9))。第一偏置構件560和第二偏置構件565保持扭轉運動從動構件535的主體部分510之間的間隙GAP允許從扭轉運動驅動構件530到扭轉運動從動構件535之扭矩的實質上非摩擦的傳遞。
在一個態樣中，扭矩桿550限定在第一端550E1和第二端550E2中的每一個處的端部控制推力界面900。推力或扭矩負載930從每個端部控制推力界面900傳遞到扭轉運動從動構件535的相應的從動構件嚙合表面910。在一個態樣中，從每個端部受控推力界面900到相應的從動構件嚙合表面910的扭矩的推力負載傳遞是實質上非摩擦的傳遞。在一個態樣中，端部控制推力界面900設置成相對於扭轉運動從動構件535和受控分佈式接觸推力界面800(圖5)具有預定的實質恆定的位置。在一個態樣中，壓縮負載從扭轉運動驅動構件530傳遞到尺寸上實質不變的界面500的推力面555並且從扭矩桿550的第一端550E1和第二端550E2中的每一個的端部控制推力界面900傳遞到尺寸上實質不變的界面500的推力面555以實現從扭轉運動驅動構件530越過實質上具有與複數個摩擦負載解耦接的該等壓縮負載之該尺寸上實質不變的界面500的該扭轉運動和總扭矩的傳遞。
在一個態樣中，扭轉運動從動構件535還包括連接到扭轉運動從動構件535的預載帶到滑輪耦接器515。預載帶到滑輪耦接器515構造成將驅動帶593耦接到扭轉運動從動構件535。預載帶到滑輪耦接器515包括附接構件518、帶附接構件519(圖6C)和偏置構件570(圖6C)。附接構件518構造成將預載帶到滑輪耦接器515耦接到扭轉運動從動構件535的主體部分510。帶附接構件519構造成將帶593附接到預載的帶到滑輪耦接器515。偏置構件570實質上類似於上述第一偏置構件560和第二偏置構件565，並且包括附接構件517和實質上類似於上述銷562和銷567的銷516以將預載帶到滑輪耦接器515銷固定到扭轉運動從動構件535的主體部分510。偏置構件570構造成使得從帶593的推力負載600藉由扭轉運動從動構件535在銷516處反作用，實質上類似於如上所述。
在另一個示例中，參考如圖10和圖11和圖12A-圖12B所示，扭轉運動從動構件535’(例如，上臂401)以尺寸上實質不變的界面500’耦接到扭轉運動驅動構件530’(例如，外驅動軸410C)以將扭矩從扭轉運動驅動構件530’傳遞到扭轉運動從動構件535’)。尺寸上實質不變的界面500’實質上類似於上述尺寸上實質不變的界面500。在這態樣中，扭轉運動驅動構件530’具有圍繞肩部旋轉軸線Z1的外周邊530E’和構造成使得中間驅動軸410B和內部驅動軸410A可以穿過扭轉運動驅動構件530’的中心的通道1000。扭轉運動驅動構件530’包括驅動構件位置基準面699’。驅動構件位置基準面699’部分地限定尺寸上實質不變的界面500’，如下面將進一步描述的。
上臂401包括主體部分510’和實質上類似於上面相對於扭轉運動從動構件535所描述的那樣可旋轉地耦接到主體部分510’的軸承環511’(圖11)。上臂401的部分510’包括從動構件位置基準面599’。實質上類似於扭轉運動驅動構件530，扭轉運動驅動構件530’的外周邊530E’是完全自由的表面(即，軸承環511’不直接耦接到扭轉運動驅動構件530’。此外，軸承環511’也與尺寸上實質不變的界面500’解耦接。
扭轉運動驅動構件530’的驅動構件位置基準面699’和上臂401的主體部分510’的從動構件位置基準面599’以預定的對準設置，該預定的對準設定扭轉運動驅動構件530’和上臂401相對於彼此的預定位置。尺寸上實質不變的界面500’具有與扭轉運動驅動構件530’的驅動構件位置基準面699’和上臂401的從動構件位置基準面599’互補的構造，並且實現尺寸上實質不變的界面500’相對於上臂401和扭轉運動驅動構件530’可重複的預定同心位置。
仍然參考如圖10和圖11和圖12A-圖12B所示，扭矩桿550’包括第一端550E1’、第二端550E2’、設置在第一端550E1’和第二端550E2’之間的推力面555’以及扭矩桿連接構件553’和扭矩桿連接構件554’。實質上類似於上述扭矩桿550，扭矩桿550’構造成經由扭矩桿連接構件553’和扭矩桿連接構件554’耦接到扭轉運動驅動構件530’以相對於扭轉運動驅動構件530’預載扭矩桿。扭矩桿550’還構造成耦接到上臂401，從而實現上臂401與扭轉運動驅動構件530’的耦接。在這態樣中，當扭矩桿550’耦接到扭轉運動驅動構件530’時，扭矩桿550’限定了通道1000的一部分。
在一個態樣中，扭矩桿550’部分地限定尺寸上實質上不變的界面500’。例如，在一個態樣中，尺寸上實質不變的界面500’設置在扭矩桿550’上並且同時嚙合扭轉運動驅動構件530’和上臂401。扭矩桿550’與扭轉運動驅動構件530’和上臂401同時的這種嚙合實現從扭轉運動驅動構件530’到上臂401的扭矩的傳遞。在一個態樣中，扭矩桿550’的推力面555’構造成嚙合扭轉運動驅動構件530’的驅動構件位置基準面699’並且限定尺寸上實質不變的界面500’的至少一部分。推力面555’與驅動構件位置基準面699’的嚙合限定了受控的分佈式接觸推力界面800’，受控的分佈式接觸推力界面800’被配置成從扭轉運動驅動構件530’分配實質上均勻的推力負載越過尺寸上實質不變的界面500’的面到扭矩桿550’。
第一偏置構件560’和第二偏置構件565’可以實質上類似於上述偏置構件560和偏置構件565操作。在另一態樣中，如圖12B所示，扭矩桿550”可以透過上臂401的一個或多個側面401S1和側面401S2銷固定到上臂401。銷1010在扭矩桿550”的每一個端部550E1”和端部550E2”處插入凹孔1020中。凹入孔1020內的錐形表面1021構造成與銷1010的錐形表面1011界面連接，以將扭矩桿550”定位成類似於上文所述相對於偏置構件560和偏置構件565的那樣。
在一個態樣中，扭矩桿550’限定在第一端550E1’和第二端550E2’中的每一個處的端部控制推力界面。推力負載從每個端部控制推力界面傳遞到上臂401的相應的從動構件嚙合表面。在一個態樣中，從每個端部控制推力界面900’到相應的從動構件嚙合表面910’的扭矩的推力負載傳遞是實質上非摩擦的傳遞。在一個態樣中，端部控制推力界面設置成相對於上臂401和受控分佈式接觸推力界面800’具有預定的實質恆定的位置。
在一個態樣中，壓縮負載從扭轉運動驅動構件530’傳遞到尺寸上實質不變的界面500’的推力面555’以及從第一端550E1’和第二端550E2’中的每一個的端部控制推力界面傳遞。扭矩桿550’的以類似於上述的方式到達上臂401以實現從扭轉運動驅動構件530’越過實質上具有與複數個摩擦負載解耦接的該等壓縮負載之該尺寸上實質不變的界面500’的該扭轉運動和總扭矩的傳遞。
現在參考圖13，將描述所揭示實施例的各態樣的示例性操作。在一個態樣中，方法1300包括提供扭轉運動從動構件(圖13，方塊1201)，例如包括軸承環511和主體部分510的扭轉運動從動構件535。該方法還包括經由尺寸上實質不變的界面500將扭轉運動從動構件535耦接到扭轉運動驅動構件，例如扭轉運動驅動構件530(圖13，方塊1202)。軸承環511與扭轉運動驅動構件530的外周邊410BE解耦接，使得外周邊410BE整體上與軸承環511游離。扭轉運動驅動構件530由第二傳動裝置480旋轉，第二傳動裝置480由驅動段200’的中間驅動軸410B所驅動。由第二傳動裝置480提供給扭轉運動驅動構件530的扭矩經由尺寸上實質不變的界面500傳遞到扭轉運動從動構件535。
在一個態樣中，該方法還包括利用扭矩桿550將扭轉運動從動構件535耦接到扭轉運動驅動構件530。扭矩桿550同時嚙合扭轉運動驅動構件530和扭轉運動從動構件535， 並且實現從扭轉運動驅動構件530到扭轉運動從動構件535的扭矩的傳遞(圖13，方塊1203)。在一個態樣中，扭矩桿550限定在第一端550E1和第二端550E2中的每一個處的端部控制推力界面900。推力負載從每個端部控制推力界面900傳遞到扭轉運動從動構件535的相應的從動構件嚙合表面910。在一個態樣中，該方法還包括將壓縮負載從扭轉運動驅動構件530傳遞到尺寸上實質不變的界面500的推力面 555和從第一端550E1和第二端550E2中的每一個的端部控制推力界面900到扭轉運動從動構件535以實現從扭轉運動驅動構件530越過實質上具有與複數個摩擦負載解耦接的該等壓縮負載之該尺寸上實質不變的界面500的該扭轉運動和總扭矩的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，提供了一種基板輸送裝置。該基板輸送裝置包括扭轉運動驅動構件，具有圍繞該扭轉運動驅動構件的旋轉軸線的外周邊；以及扭轉運動從動構件，包括主體部分和可旋轉地耦接到該主體部分的軸承環，該扭轉運動從動構件藉由尺寸上實質不變的界面耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該軸承環與該扭轉運動驅動構件的該外周邊解耦接，使得該外周邊整體上與該軸承環游離。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，軸承環與外周邊表面解耦接，該外周邊表面被與扭轉運動驅動構件和扭轉運動從動構件的旋轉方向正切的定向，使得被與扭轉運動驅動構件和扭轉運動從動構件的旋轉方向正切的定向之外周邊表面整體上與軸承環游離。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該軸承環與該尺寸上實質不變的界面解耦接。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動驅動構件具有驅動構件位置基準面，並且該扭轉運動從動構件具有從動構件位置基準面，其中該驅動構件位置基準面和該從動構件位置基準面在設定該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件相對於彼此的預定位置的預定對準中。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該尺寸上實質不變的界面具有與該扭轉運動驅動構件的該驅動構件位置基準面和該扭轉運動從動構件的從動構件位置基準面互補的構造，使得藉由該尺寸上實質不變的界面與其的嚙合相對於該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件兩者實現該尺寸上實質上不變的界面的可重複的預定位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，可重複的預定位置是同心位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭矩桿構造成將該扭轉運動從動構件耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該尺寸上實質不變的界面被設置在該扭矩桿上，並同時嚙合該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件，且實現從該扭轉運動驅動構件到該扭轉運動從動構件之間的扭轉的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭矩桿包括第一端、第二端和設置在該第一端和該第二端之間的推力面，其中該推力面限定該尺寸上實質不變的界面的至少一部分，並且被配置為嚙合該扭轉運動驅動構件的該驅動構件位置基準面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，與驅動構件位置基準面的推力面嚙合限定了受控分佈式接觸推力界面，該受控分佈式接觸推力界面構造成從扭轉運動驅動構件越過尺寸實質上不變的界面的面分配實質均勻的推力負載。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭矩桿限定在第一端和第二端中的每一個處的端部控制推力界面，其中推力負載從每個端部受控推力界面傳遞到扭轉運動從動構件的相應的從動構件嚙合表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，從每個端部控制推力界面到相應的從動構件嚙合表面的扭矩的推力負載傳遞是實質上非摩擦的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，端部控制推力界面設置成相對於扭轉運動從動構件和受控分佈式接觸推力界面具有預定的實質恆定的位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該第一端包括第一楔形表面，並且該第二端包括第二楔形表面，其中該第一楔形表面和該第二楔形表面構造成與相應的第一偏置構件和第二偏置構件嚙合以相對於該從動構件位置基準面佈置該尺寸上實質不變的界面並且預載該偏置構件的端部控制表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，第一和第二偏置構件中的每一個包括楔形嚙合表面以嚙合第一和第二楔形表面中的相應一個，其中每個偏置構件與第一端和第二端之間的嚙合佈置偏置構件並使偏置構件變硬。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，複數個壓縮負載從扭轉運動驅動構件傳遞到尺寸上實質不變的界面的推力面，並且從第一端和第二端中的每一個的端部控制推力界面傳遞到扭轉運動從動構件以實現從該旋轉驅動構件越過實質上具有與複數個摩擦負載解耦接的該等壓縮負載之該尺寸上實質不變的界面的該扭轉運動和總扭矩的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，每一個偏置構件被銷固定到該扭轉從動構件，使得複數個反作用負載透過該等銷被傳遞到該扭轉運動從動構件。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該尺寸上實質不變的界面是該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件之間的實質上無摩擦耦接器。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動驅動構件的該外周邊完全是自由表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動從動構件是滑輪。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，連接到該滑輪的預載帶到滑輪耦接器。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動從動構件是臂連桿。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動驅動構件是驅動軸。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動驅動構件是多軸驅動軸的驅動軸。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動驅動構件是多軸驅動軸的內驅動軸或外驅動軸中的一個。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，臂連桿殼體，其中該扭轉運動從動構件更包含至少一個軸承，該軸承將該主體部分佈置在該軸承環上，其中該至少一個軸承的滾珠軸承座圈依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該軸承環依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動從動構件包括不銹鋼。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動驅動構件包括不銹鋼。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，軸承環具有低的熱膨脹係數。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，軸承環包括驅動特徵。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該尺寸上實質不變的界面是剛性的並且對於從該扭轉運動驅動構件施加到該扭轉運動從動構件的該扭矩的每個方向是實質上不變的。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該尺寸上實質不變的界面是剛性的並且在所施加的方向上和整個扭矩瞬變中的最大扭矩是實質上不變的，其中該所施加的扭矩的方向在相反的施加方向上被切換到另一個最大扭矩。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，尺寸上實質不變的界面是剛性的並且在最大扭矩和另一個最大扭矩之間的每個扭矩瞬態的整個施加中是實質上不變的。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，提供了一種方法。該方法包括供一種扭轉運動從動構件，包括軸承環和主體部分，其中該扭轉運動從動構件經由尺寸上實質不變的界面耦接到扭轉運動驅動構件，其中該軸承環與該扭轉運動驅動構件的該外周邊解耦接，使得該外周邊整體上與該軸承環游離。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該軸承環與該尺寸上實質不變的界面解耦接。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動驅動構件具有驅動構件位置基準面，並且該扭轉運動從動構件具有從動構件位置基準面，其中該驅動構件位置基準面和該從動構件位置基準面在設定該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件相對於彼此的預定位置的預定對準中。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該尺寸上實質不變的界面具有與該扭轉運動驅動構件的該驅動構件位置基準面和該扭轉運動從動構件的從動構件位置基準面互補的構造，使得藉由該尺寸上實質不變的界面與其的嚙合相對於該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件兩者實現該尺寸上實質上不變的界面的可重複的預定位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，可重複的預定位置是同心位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，提供扭矩桿，該扭矩桿構造成將該扭轉運動從動構件耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該尺寸上實質不變的界面被設置在該扭矩桿上，並同時嚙合該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件，且實現從該扭轉運動驅動構件到該扭轉運動從動構件之間的扭轉的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭矩桿包括第一端、第二端和設置在該第一端和該第二端之間的推力面，其中該推力面限定該尺寸上實質不變的界面的至少一部分，該方法還包括使扭轉運動驅動構件的驅動構件位置基準面與推力面嚙合。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，與驅動構件位置基準面的推力面嚙合限定了受控分佈式接觸推力界面，該受控分佈式接觸推力界面構造成從扭轉運動驅動構件越過尺寸實質上不變的界面的面分配實質均勻的推力負載。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭矩桿限定在第一端和第二端中的每一個處的端部控制推力界面，其中推力負載從每個端部受控推力界面傳遞到扭轉運動從動構件的相應的從動構件嚙合表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，從每個端部控制推力界面傳遞推力負載到相應的從動構件嚙合表面的扭矩是實質上非摩擦的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，端部控制推力界面設置成相對於扭轉運動從動構件和受控分佈式接觸推力界面具有預定的實質恆定的位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該第一端包括第一楔形表面，並且該第二端包括第二楔形表面，該方法還包括使該第一楔形表面和該第二楔形表面與相應的第一偏置構件和第二偏置構件嚙合以相對於該從動構件位置基準面佈置該尺寸上實質不變的界面就位，並且預載偏置構件的端部控制表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該第一置構件和該第二偏置構件中的每一個包括楔形嚙合表面以嚙合該第一楔形表面和該第二楔形表面中的相應一個，其中每一個偏置構件與該第一端和該第二端之間的該嚙合佈置該等偏置構件並使該等偏置構件變硬。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，將複數個壓縮負載從扭轉運動驅動構件傳遞到尺寸上實質不變的界面的推力面並且從第一端和第二端中的每一個的端部控制推力界面傳遞到扭轉運動從動構件，以實現扭轉運動和從扭轉運動驅動構件越過實質上具有與複數個摩擦負載解耦接的該等壓縮負載之該尺寸上實質上不變的界面上的的該扭轉運動和總扭矩的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，將每個偏置構件銷固定到扭轉運動從動構件，並透過該等銷將複數個反作用負載傳遞到扭轉運動從動構件。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該尺寸上實質不變的界面是該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件之間的實質上無摩擦耦接器。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該扭轉運動驅動構件的該外周邊完全是自由表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動從動構件是滑輪。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，連接到該滑輪的預載帶到滑輪耦接器。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動從動構件是臂連桿。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動驅動構件是驅動軸。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動驅動構件是多軸驅動軸的驅動軸。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動驅動構件是多軸驅動軸的內驅動軸或外驅動軸中的一個。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，將該主體部分佈置在該軸承環上，其中該至少一個軸承的滾珠軸承座圈依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該軸承環依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動從動構件包括不銹鋼。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，扭轉運動驅動構件包括不銹鋼。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，軸承環具有低熱膨脹係數。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，軸承環包括驅動特徵。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，提供了一種基板處理工具。基板處理工具包括工具框架，以及基板輸送裝置，連接到該工具框架並具有：旋轉驅動構件，可移動地連接到以相對於該工具框架旋轉並產生扭矩，旋轉從動構件，連接到該旋轉驅動構件，以相對於該工具框架從由該旋轉驅動構件施加到該旋轉從動構件的該扭矩而跟隨旋轉驅動構件運動，以及旋轉扭矩傳遞耦接器，在該旋轉驅動構件和該旋轉從動構件之間具有接觸扭矩傳遞界面，其是剛性的、實質上防滑的界面，其構造成使得該剛性的、實質上防滑的界面在該接觸扭矩傳遞界面處具有預定的可重複的雙向的剛性和實質上防滑的接觸，以經由實質上非摩擦的傳遞實現從該旋轉驅動構件越過該旋轉扭矩傳遞耦接器到該旋轉從動構件的該扭矩的雙向扭矩傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該旋轉從動構件至少部分地位於該旋轉驅動構件內側，使得該旋轉驅動構件圍繞該旋轉從動構件的至少一部分設置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該旋轉驅動構件至少部分地位於該旋轉從動構件內側，使得該旋轉從動構件圍繞該旋轉驅動構件的至少一部分設置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該基板輸送裝置是高精度運動基板輸送裝置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該高精度運動基板輸送裝置具有以優於大約100微米的可重複運動精度之高精度運動。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該旋轉驅動構件具有驅動構件位置基準面，並且該旋轉從動構件具有從動構件位置基準面，其中該驅動構件位置基準面和該從動構件位置基準面在設定該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件相對於彼此的預定位置的預定對準中。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該接觸扭矩傳遞界面具有與該旋轉驅動構件的該驅動構件位置基準面和該旋轉從動構件的該從動構件位置基準面互補的構造，使得藉由該接觸扭矩傳遞界面與其的嚙合相對於該旋轉從動構件和該旋轉驅動構件兩者實現該接觸扭矩傳遞界面的可重複的預定位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，可重複的預定位置是同心位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，接觸扭矩傳遞界面同時嚙合旋轉驅動構件和旋轉從動構件，並實現扭轉從旋轉驅動構件到旋轉從動構件的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該旋轉扭矩傳遞耦接器包括第一端、第二端和設置在該第一端和該第二端之間的推力面，其中該推力面限定該尺寸上實質不變的界面的至少一部分，並且被配置為嚙合該旋轉驅動構件的該驅動構件位置基準面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，與驅動構件位置基準面的推力面嚙合限定了受控分佈式接觸推力界面，該受控分佈式接觸推力界面構造成從旋轉驅動構件越過接觸扭矩傳遞界面的面分配實質均勻的推力負載。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉扭矩傳遞耦接器限定在第一端和第二端中的每一個處的端部控制推力界面，其中推力負載從每個端部受控推力界面傳遞到旋轉從動構件的相應的從動構件嚙合表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，從每個端部控制推力界面到相應的從動構件嚙合表面的扭矩的推力負載傳遞是實質上非摩擦的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，端部控制推力界面設置成相對於旋轉從動構件和受控分佈式接觸推力界面具有預定的實質恆定的位置。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該第一端包括第一楔形表面，並且該第二端包括第二楔形表面，其中該第一楔形表面和該第二楔形表面構造成與相應的第一偏置構件和第二偏置構件嚙合以相對於該從動構件位置基準面佈置該旋轉扭矩傳遞耦接器並且預載該偏置構件的端部控制表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該第一置構件和該第二偏置構件中的每一個包括楔形嚙合表面以嚙合該第一楔形表面和該第二楔形表面中的相應一個，其中每一個偏置構件與該第一端和該第二端之間的該嚙合佈置該等偏置構件並使該等偏置構件變硬。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，複數個壓縮負載從該旋轉驅動構件傳遞到該旋轉扭矩傳遞耦接器的該推力面，並從該第一端和該第二端中的每一個的該端部控制推力界面傳遞到該旋轉從動構件以實現從該旋轉驅動構件越過實質上具有與複數個摩擦負載解耦接的該等壓縮負載之該接觸扭矩傳遞界面的該扭轉運動和總扭矩的傳遞。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，每一個偏置構件被銷固定到該旋轉從動構件，使得複數個反作用負載透過該等銷被傳遞到該旋轉從動構件。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉驅動構件的外周邊完全是自由表面。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉從動構件是滑輪。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，連接到該滑輪的預載帶到滑輪耦接器。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉從動構件是臂連桿。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉驅動構件是驅動軸。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉驅動構件是多軸驅動軸的驅動軸。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉驅動構件是多軸驅動軸的內驅動軸或外驅動軸中的一個。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，一種臂連桿殼體，其中該扭轉運動從動構件更包含至少一個軸承，該軸承將該主體部分佈置在該軸承環上，其中該至少一個軸承的滾珠軸承座圈依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，該軸承環依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉從動構件包括不銹鋼。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，旋轉驅動構件包括不銹鋼。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，軸承環具有低熱膨脹係數。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，軸承環包括驅動特徵。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，接觸扭矩傳遞界是剛性的並且對於從該扭轉運動驅動構件施加到該扭轉運動從動構件的該扭矩的每個方向是實質上不變的。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，接觸扭矩傳遞界面是剛性的並且在所施加的方向上和整個扭矩瞬變中的最大扭矩是實質上不變的，其中該所施加的扭矩的方向在相反的施加方向上被切換到另一個最大扭矩。
根據所揭示實施例的一個或多個態樣，接觸扭矩傳遞界面是剛性的並且在最大扭矩和另一個最大扭矩之間的每個扭矩瞬態的整個施加中是實質上不變的。
應該理解，前面的描述僅是對所揭示實施例的各態樣的說明。在不脫離所揭示實施例的各態樣的情況下，本領域技術人員可以設計出各種替換和修改。因此，所揭示實施例的各態樣旨在涵蓋落入所附申請專利範圍內的所有這些替代，修改和變化。 此外，在相互不同的從屬或獨立申請專利範圍中敘述不同特徵的僅有事實並不表示不能有利地使用這些特徵的組合，這種組合仍然在本發明的態樣的範圍內。
C‧‧‧盒 PM‧‧‧處理模組 R‧‧‧縮回 S‧‧‧基板 SV‧‧‧槽閥 Z1‧‧‧肩部旋轉軸線 Z2‧‧‧軸線 Z3‧‧‧軸線 12‧‧‧界面段 15‧‧‧基板輸送裝置 18B‧‧‧輸送室模組 18i‧‧‧輸送室模組 26B‧‧‧板輸送裝置 26i‧‧‧基板輸送裝置 30i‧‧‧工件站 30S1‧‧‧支撐件/架子 30S2‧‧‧支撐件/架子 56‧‧‧裝載鎖模組 56A‧‧‧裝載鎖模組 56S1‧‧‧支撐件/架子 56S2‧‧‧支撐件/架子 100A‧‧‧處理裝置 100B‧‧‧處理裝置 100C‧‧‧處理裝置 100D‧‧‧處理裝置 100E‧‧‧處理裝置 100F‧‧‧處理裝置 100G‧‧‧處理裝置 100H‧‧‧處理裝置 100I‧‧‧處理裝置 100L‧‧‧線性佈置工具 100M‧‧‧線性佈置工具 100S1‧‧‧側面 100S2‧‧‧側面 100 E1‧‧‧端部 100 E2‧‧‧端部 100F1‧‧‧小平面 100F2‧‧‧小平面 100F3‧‧‧小平面 100F4‧‧‧小平面 100F5‧‧‧小平面 100F6‧‧‧小平面 100F7‧‧‧小平面 100F8‧‧‧小平面 101‧‧‧前端 102‧‧‧裝載鎖 102A‧‧‧裝載鎖 102B‧‧‧裝載鎖 102C‧‧‧裝載鎖 102D‧‧‧裝載鎖 102E‧‧‧裝載鎖 103‧‧‧後端 104‧‧‧基板輸送裝置 105‧‧‧裝載端口模組 106‧‧‧迷你環境 107‧‧‧裝載端口 108‧‧‧機器人 110‧‧‧控制器 110M‧‧‧控制器模組 121‧‧‧懸臂連桿 122‧‧‧懸臂連桿 125A‧‧‧輸送室 125B‧‧‧輸送室 125C‧‧‧輸送室 125D‧‧‧輸送室 125E‧‧‧輸送室 125F‧‧‧輸送室 126M1‧‧‧馬達 126M2‧‧‧馬達 126M3‧‧‧馬達 126M4‧‧‧馬達 126S1‧‧‧驅動軸 126S2‧‧‧驅動軸 126S3‧‧‧驅動軸 126S4‧‧‧驅動軸 130‧‧‧處理站 130S‧‧‧處理站 130T1‧‧‧處理站 130T2‧‧‧處理站 130T3‧‧‧處理站 130T4‧‧‧處理站 130T5‧‧‧處理站 130T6‧‧‧處理站 130T7‧‧‧處理站 130T8‧‧‧處理站 143‧‧‧懸臂 144‧‧‧線性托架 200‧‧‧驅動段 200’‧‧‧驅動段 200A‧‧‧驅動段 200B‧‧‧驅動段 200C‧‧‧驅動段 200F‧‧‧框架 200FI‧‧‧內部 270‧‧‧驅動器 270C‧‧‧托架 275‧‧‧波紋管密封 276‧‧‧鐵磁流體密封 277‧‧‧鐵磁流體密封 280‧‧‧諧波驅動馬達 280A‧‧‧諧波驅動馬達 280B‧‧‧諧波驅動馬達 280S‧‧‧驅動軸 280AS‧‧‧驅動軸 280BS‧‧‧驅動軸 280’‧‧‧馬達 280A’‧‧‧馬達 280B’‧‧‧馬達 280R’‧‧‧轉子 280AR’‧‧‧轉子 280BR’‧‧‧轉子 280S’‧‧‧定子 280AS’‧‧‧定子 280BS’‧‧‧定子 280SC‧‧‧罐密封件 280ACS‧‧‧罐密封件 280BCS‧‧‧罐密封件 282‧‧‧驅動段 290‧‧‧佈線 296‧‧‧編碼器 314‧‧‧臂 315‧‧‧臂 316‧‧‧臂 317‧‧‧臂 318‧‧‧臂 314E‧‧‧末端執行器 315E‧‧‧末端執行器 316E‧‧‧末端執行器 3.17E+03‧‧‧末端執行器 3.17E+04‧‧‧末端執行器 3.18E+03‧‧‧末端執行器 3.18E+04‧‧‧末端執行器 315F‧‧‧帶驅動前臂 315U‧‧‧上臂 315’‧‧‧輸送臂 400BA‧‧‧座 401‧‧‧上臂 401H‧‧‧上臂殼體 401BC‧‧‧上臂軸承環 401S1‧‧‧側面 401S2‧‧‧側面 402‧‧‧前臂 402H‧‧‧前臂殼體 402T‧‧‧螺紋 402BC‧‧‧前臂軸承環 403‧‧‧末端執行器 405‧‧‧肘部 410‧‧‧多軸驅動主軸組件 410A‧‧‧驅動軸 410B‧‧‧驅動軸 410C‧‧‧驅動軸 412‧‧‧進入/退出站 416‧‧‧輸送室 420‧‧‧工件輸送系統 420‧‧‧馬達 421‧‧‧馬達 422‧‧‧馬達 420ST‧‧‧定子 421ST‧‧‧定子 422ST‧‧‧定子 420RT‧‧‧轉子 421RT‧‧‧轉子 422RT‧‧‧轉子 430‧‧‧肘部驅動軸組件 431‧‧‧肘部外驅動軸 432‧‧‧驅動軸 440‧‧‧驅動軸 470‧‧‧第一傳動裝置 471‧‧‧驅動滑輪 472‧‧‧惰輪 473‧‧‧驅動帶 480‧‧‧第二傳動裝置 481‧‧‧驅動滑輪 482‧‧‧惰輪 483‧‧‧驅動帶 490‧‧‧第三傳動裝置 491‧‧‧驅動滑輪 492‧‧‧惰輪 493‧‧‧驅動帶 499‧‧‧扭矩耦接器 500‧‧‧尺寸上實質不變的界面 500’‧‧‧尺寸上實質不變的界面 510‧‧‧主體部分 511‧‧‧軸承環 511T‧‧‧螺紋 512‧‧‧軸承 512A‧‧‧滾珠軸承座圈 512B‧‧‧滾珠軸承座圈 515‧‧‧預載帶到滑輪耦接器 516‧‧‧銷 517‧‧‧附接構件 518‧‧‧附接構件 519‧‧‧帶附接構件 530’‧‧‧扭轉運動驅動構件 530‧‧‧旋轉或扭轉運動驅動構件 530E‧‧‧外周邊 530E’‧‧‧外周邊 535‧‧‧扭轉運動從動構件 535’‧‧‧扭轉運動從動構件 550‧‧‧扭矩桿 550’‧‧‧扭矩桿 550”‧‧‧扭矩桿 550E1‧‧‧第一端 550E1’‧‧‧第一端 550E1”‧‧‧端部 550E2‧‧‧第二端 550E2’‧‧‧第二端 550E2”‧‧‧端部 551‧‧‧第一楔形表面 552‧‧‧第二楔形表面 553‧‧‧扭矩桿附接構件 553’‧‧‧扭矩桿連接構件 554‧‧‧扭矩桿附接構件 554’‧‧‧扭矩桿連接構件 555‧‧‧推力面 555’‧‧‧推力面 560‧‧‧第一偏置構件 560’‧‧‧第一偏置構件 560WS‧‧‧楔形嚙合表面 561‧‧‧主體 562‧‧‧銷 563‧‧‧附接構件 565‧‧‧第二偏置構件 565’‧‧‧第二偏置構件 565WS‧‧‧楔形嚙合表面 566‧‧‧主體 567‧‧‧銷 568‧‧‧附接構件 570‧‧‧偏置構件 593‧‧‧帶 599‧‧‧從動構件位置基準面 600‧‧‧推力負載 698‧‧‧座表面 699‧‧‧驅動構件位置基準面 699’‧‧‧驅動構件位置基準面 800‧‧‧受控的分佈式接觸推力界面 800’‧‧‧受控的分佈式接觸推力界面 900‧‧‧端部控制推力界面 900’‧‧‧端部控制推力界面 910‧‧‧從動構件嚙合表面 910’‧‧‧從動構件嚙合表面 920‧‧‧端部控制表面 930‧‧‧扭矩負載 1000‧‧‧通道 1010‧‧‧銷 1011‧‧‧錐形表面 1020‧‧‧凹孔 1021‧‧‧錐形表面 2012‧‧‧界面段 2050‧‧‧界面 2060‧‧‧界面 2070‧‧‧界面 2080‧‧‧晶圓輸送器 3018‧‧‧輸送室模組 3018A‧‧‧輸送室模組 3018I‧‧‧輸送室模組 3018J‧‧‧輸送室模組
在以下描述中結合圖式解釋所揭示實施例的前述態樣和其他特徵，其中：
圖1A-圖1D是根據所揭示實施例的態樣的基板處理裝置的示意圖；
圖1E和圖1F是根據所揭示實施例的態樣的圖1A-圖1D的基板處理裝置的部分的示意圖；
圖1G-圖1M是根據所揭示實施例的態樣的基板處理裝置的示意圖；
圖2A-圖2D是根據所揭示實施例的態樣的基板輸送驅動段的部分的示意圖；
圖3A-圖3E是根據所揭示實施例的態樣的輸送臂的示意圖；
圖4是根據所揭示實施例的態樣的基板傳輸裝置的示意圖；
圖5是根據所揭示實施例的態樣的圖1-圖4所示的基板輸送裝置的各個態樣的部分的示意圖；
圖6A-6C分別是根據所揭示實施例的態樣圖4中所示的基板輸送裝置的一部分的示意圖的透視圖；
圖7是根據所揭示實施例的態樣的圖5中所示的基板輸送裝置的一部分的橫截面正視示意圖；
圖8是根據所揭示實施例的態樣的圖5中所示的基板輸送裝置的一部分的放大的局部橫截面示意圖；
圖9是根據所揭示實施例的態樣的圖5中所示的基板輸送裝置的一部分的放大的局部橫截面正視圖；
圖10是根據所揭示實施例的態樣的圖1-圖4中所示的基板輸送裝置的各個態樣的部分的平面示意圖；
圖11是根據所揭示實施例的態樣的圖10中所示的基板輸送裝置的一部分的局部剖視圖；和
圖12A-圖12B是根據所揭示實施例的態樣的圖5和圖10中所示的基板輸送裝置的部分的示意圖；和
圖13是根據所揭示實施例的一個或多個態樣的基板傳輸的操作方法的流程圖。
500‧‧‧尺寸上實質不變的界面
510‧‧‧主體部分
511‧‧‧軸承環
515‧‧‧預載帶到滑輪耦接器
516‧‧‧銷
517‧‧‧附接構件
530‧‧‧旋轉或扭轉運動驅動構件
530E‧‧‧外周邊
535‧‧‧扭轉運動從動構件
550‧‧‧扭矩桿
550E1‧‧‧第一端
550E2‧‧‧第二端
551‧‧‧第一楔形表面
552‧‧‧第二楔形表面
553‧‧‧扭矩桿附接構件
554‧‧‧扭矩桿附接構件
555‧‧‧推力面
561‧‧‧主體
562‧‧‧銷
563‧‧‧附接構件
566‧‧‧主體
567‧‧‧銷
568‧‧‧附接構件
599‧‧‧從動構件位置基準面
699‧‧‧驅動構件位置基準面
800‧‧‧受控的分佈式接觸推力界面
900‧‧‧端部控制推力界面
Z1‧‧‧肩部旋轉軸線

Claims (45)

  1. 一種基板輸送裝置，包含： 扭轉運動驅動構件，具有圍繞該扭轉運動驅動構件的旋轉軸線的外周邊；以及 扭轉運動從動構件，包括主體部分和可旋轉地耦接到該主體部分的軸承環，該扭轉運動從動構件藉由尺寸上實質不變的界面耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該軸承環與該扭轉運動驅動構件的該外周邊解耦接，使得該外周邊整體上與該軸承環游離。
  2. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該軸承環與該尺寸上實質不變的界面解耦接。
  3. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該扭轉運動驅動構件具有驅動構件位置基準面，並且該扭轉運動從動構件具有從動構件位置基準面，其中該驅動構件位置基準面和該從動構件位置基準面在設定該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件相對於彼此的預定位置的預定對準中。
  4. 根據申請專利範圍第3項之基板輸送裝置，其中該尺寸上實質不變的界面具有與該扭轉運動驅動構件的該驅動構件位置基準面和該扭轉運動從動構件的從動構件位置基準面互補的構造，使得藉由該尺寸上實質不變的界面與其的嚙合實現該尺寸上實質上不變的界面相對於該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件兩者的可重複的預定位置。
  5. 根據申請專利範圍第3項之基板輸送裝置，更包含扭矩桿，該扭矩桿構造成將該扭轉運動從動構件耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該尺寸上實質不變的界面被設置在該扭矩桿上，並同時嚙合該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件，且實現從該扭轉運動驅動構件到該扭轉運動從動構件之間的扭轉的傳遞。
  6. 根據申請專利範圍第5項之基板輸送裝置，其中該扭矩桿包括第一端、第二端和設置在該第一端和該第二端之間的推力面，其中該推力面限定該尺寸上實質不變的界面的至少一部分，並且被配置為嚙合該扭轉運動驅動構件的該驅動構件位置基準面。
  7. 根據申請專利範圍第6項之基板輸送裝置，其中該第一端包括第一楔形表面，並且該第二端包括第二楔形表面，其中該第一楔形表面和該第二楔形表面構造成與相應的第一偏置構件和第二偏置構件嚙合以相對於該從動構件位置基準面佈置該尺寸上實質不變的界面並且預載該偏置構件的端部控制表面。
  8. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該尺寸上實質不變的界面是該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件之間的實質上無摩擦耦接器。
  9. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該扭轉運動驅動構件的該外周邊完全是自由表面。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該扭轉運動從動構件是滑輪。
  11. 如申請專利範圍第9項之基板輸送裝置，更包含連接到該滑輪的預載帶到滑輪耦接器。
  12. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該扭轉運動從動構件是臂連桿。
  13. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該扭轉運動驅動構件是驅動軸。
  14. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該扭轉運動驅動構件是多軸驅動軸的驅動軸。
  15. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該扭轉運動驅動構件是多軸驅動軸的內驅動軸或外驅動軸中的一個。
  16. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，更包含臂連桿殼體，其中該扭轉運動從動構件更包含至少一個軸承，該軸承將該主體部分佈置在該軸承環上，其中該至少一個軸承的滾珠軸承座圈依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
  17. 根據申請專利範圍第16項之基板輸送裝置，其中該軸承環依附獨立於該扭轉運動驅動構件的該臂連桿殼體。
  18. 根據申請專利範圍第1項之基板輸送裝置，其中該尺寸上實質不變的界面是剛性的並且對於從該扭轉運動驅動構件施加到該扭轉運動從動構件的該扭矩的每個方向是實質上不變的。
  19. 根據申請專利範圍第18項之基板輸送裝置，其中該尺寸上實質不變的界面是剛性的並且在所施加的方向上和整個扭矩瞬變中的最大扭矩是實質上不變的，其中該所施加的扭矩的方向在相反的施加方向上被切換到另一個最大扭矩。
  20. 一種基板輸送裝置，包含： 扭轉運動驅動構件，具有圍繞該扭轉運動驅動構件的旋轉軸線的外周邊；以及 扭轉運動從動構件，包括主體部分和可旋轉地耦接到該主體部分的軸承環，該扭轉運動從動構件藉由尺寸上實質不變的界面耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該軸承環與該扭轉運動驅動構件的該外周邊解耦接，使得該外周邊整體上與該軸承環游離。
  21. 一種方法，包含： 提供一種扭轉運動從動構件，包括軸承環和主體部分； 其中該扭轉運動從動構件經由尺寸上實質不變的界面耦接到扭轉運動驅動構件，其中該軸承環與該扭轉運動驅動構件的該外周邊解耦接，使得該外周邊整體上與該軸承環游離。
  22. 根據申請專利範圍第21項之方法，其中該軸承環與該尺寸上實質不變的界面解耦接。
  23. 根據申請專利範圍第21項之方法，其中該扭轉運動驅動構件具有驅動構件位置基準面，並且該扭轉運動從動構件具有從動構件位置基準面，其中該驅動構件位置基準面和該從動構件位置基準面在設定該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件相對於彼此的預定位置的預定對準中。
  24. 根據申請專利範圍第23項之方法，其中該尺寸上實質不變的界面具有與該扭轉運動驅動構件的該驅動構件位置基準面和該扭轉運動從動構件的從動構件位置基準面互補的構造，使得藉由該尺寸上實質不變的界面與其的嚙合實現該尺寸上實質上不變的界面相對於該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件兩者的可重複的預定位置。
  25. 根據申請專利範圍第23項之方法，更包含提供扭矩桿，該扭矩桿構造成將該扭轉運動從動構件耦接到該扭轉運動驅動構件，其中該尺寸上實質不變的界面被設置在該扭矩桿上，並同時嚙合該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件，且實現從該扭轉運動驅動構件到該扭轉運動從動構件之間的扭轉的傳遞。
  26. 根據申請專利範圍第21項之方法，其中該尺寸上實質不變的界面是該扭轉運動從動構件和該扭轉運動驅動構件之間的實質上無摩擦耦接器。
  27. 根據申請專利範圍第21項之方法，其中該扭轉運動驅動構件的該外周邊完全是自由表面。
  28. 根據申請專利範圍第21項之方法，更包含以至少一個軸承將該主體部分佈置在該軸承環上，其中該至少一個軸承的滾珠軸承座圈依附獨立於該扭轉運動驅動構件的臂連桿殼體。
  29. 一種基板處理工具，包含： 工具框架；以及 基板輸送裝置，連接到該工具框架並具有： 旋轉驅動構件，可移動地連接到以相對於該工具框架旋轉並產生扭矩， 旋轉從動構件，連接到該旋轉驅動構件，以相對於該工具框架從由該旋轉驅動構件施加到該旋轉從動構件的該扭矩而跟隨旋轉驅動構件運動，以及 旋轉扭矩傳遞耦接器，在該旋轉驅動構件和該旋轉從動構件之間具有接觸扭矩傳遞界面，其是剛性的、實質上防滑的界面，其構造成使得該剛性的、實質上防滑的界面在該接觸扭矩傳遞界面處具有預定的可重複的雙向的剛性和實質上防滑的接觸，以經由實質上非摩擦的傳遞實現從該旋轉驅動構件越過該旋轉扭矩傳遞耦接器到該旋轉從動構件的該扭矩的雙向扭矩傳遞。
  30. 根據申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該旋轉從動構件至少部分地位於該旋轉驅動構件內側，使得該旋轉驅動構件圍繞該旋轉從動構件的至少一部分設置。
  31. 根據申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該旋轉驅動構件至少部分地位於該旋轉從動構件內側，使得該旋轉從動構件圍繞該旋轉驅動構件的至少一部分設置。
  32. 如申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該基板輸送裝置是高精度運動基板輸送裝置。
  33. 根據申請專利範圍第32項之基板處理工具，其中該高精度運動基板輸送裝置具有以大約25μm以下的可重複運動精度之高精度運動。
  34. 根據申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該旋轉驅動構件具有驅動構件位置基準面，並且該旋轉從動構件具有從動構件位置基準面，其中該驅動構件位置基準面和該從動構件位置基準面在設定該扭轉運動驅動構件和該扭轉運動從動構件相對於彼此的預定位置的預定對準中。
  35. 根據申請專利範圍第34項之基板處理工具，其中該接觸扭矩傳遞界面具有與該旋轉驅動構件的該驅動構件位置基準面和該旋轉從動構件的該從動構件位置基準面互補的構造，使得藉由該接觸扭矩傳遞界面與其的嚙合實現該接觸扭矩傳遞界面相對於該旋轉從動構件和該旋轉驅動構件兩者的可重複的預定位置。
  36. 根據申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該旋轉扭矩傳遞耦接器包括第一端、第二端和設置在該第一端和該第二端之間的推力面，其中該推力面限定該接觸扭矩傳遞界面的至少一部分，並且被配置為嚙合該旋轉驅動構件的該驅動構件位置基準面。
  37. 根據申請專利範圍第36項之基板處理工具，其中該第一端包括第一楔形表面，並且該第二端包括第二楔形表面，其中該第一楔形表面和該第二楔形表面構造成與相應的第一偏置構件和第二偏置構件嚙合以相對於該從動構件位置基準面佈置該旋轉扭矩傳遞耦接器並且預載該偏置構件的端部控制表面。
  38. 如申請專利範圍第37項之基板處理工具，其中該第一偏置構件和該第二偏置構件中的每一個包括楔形嚙合表面以嚙合該第一楔形表面和該第二楔形表面中的相應一個，其中每一個偏置構件與該第一端和該第二端之間的該嚙合佈置該等偏置構件並使該等偏置構件變硬。
  39. 如申請專利範圍第38項之基板處理工具，其中複數個壓縮負載從該旋轉驅動構件傳遞到該旋轉扭矩傳遞耦接器的該推力面，並從該第一端和該第二端中的每一個的該端部控制推力界面傳遞到該旋轉從動構件以實現從該旋轉驅動構件越過實質上具有與複數個摩擦負載解耦接的該等壓縮負載之該接觸扭矩傳遞界面的該扭轉運動和總扭矩的傳遞。
  40. 如申請專利範圍第39項之基板處理工具，其中每一個偏置構件被銷固定到該旋轉從動構件，使得複數個反作用負載透過該等銷被傳遞到該旋轉從動構件。
  41. 如申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該旋轉驅動構件的該外周邊完全是自由表面。
  42. 如申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該旋轉從動構件是滑輪。
  43. 如申請專利範圍第42項之基板處理工具，更包含連接到該滑輪的預載帶到滑輪耦接器。
  44. 根據申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該接觸扭矩傳遞界面是剛性的並且對於從該扭轉運動驅動構件施加到該扭轉運動從動構件的扭矩的每個方向是實質上不變的。
  45. 根據申請專利範圍第29項之基板處理工具，其中該接觸扭矩傳遞界面是剛性的並且在所施加的方向上和整個扭矩瞬變中的最大扭矩是實質上不變的，其中該所施加的扭矩的方向在相反的施加方向上被切換到另一個最大扭矩。
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