特許 6122004 電子デバイス製造において基板を輸送するように構成されるロボットシステム、装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6122004

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】電子デバイス製造において基板を輸送するように構成されるロボットシステム、装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20170417BHJP

   B65G 49/07 20060101ALI20170417BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20170417BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/06 D

   B65G49/07 D

   H01L21/68 A

【請求項の数】14

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-525038(P2014-525038)

(86)(22)【出願日】2012年7月27日

(65)【公表番号】特表2014-522742(P2014-522742A)

(43)【公表日】2014年9月8日

(86)【国際出願番号】US2012048585

(87)【国際公開番号】WO2013022616

(87)【国際公開日】20130214

【審査請求日】2015年7月8日

(31)【優先権主張番号】13/205,116

(32)【優先日】2011年8月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100109726

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 吉隆

(74)【代理人】

【識別番号】100101199

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義教

(72)【発明者】

【氏名】ブロダイン， ジェフリー エー．

(72)【発明者】

【氏名】ハジェンズ， ジェフリー シー．

(72)【発明者】

【氏名】クレマーマン， イズヤ

【審査官】 谷治 和文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０３９０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２８６２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５３５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００１１２９４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１１９５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１３５４３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０３６７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８９５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０８５５８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０６１２６３８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７６５４４４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ ９／０６

Ｂ６５Ｇ ４９／０７

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバ、及び
前記チャンバ内に収容され、基板を輸送するように構成されるロボット装置
を備える電子デバイス処理システムであって、前記ロボット装置は、
第１の回転軸の回りを回転するように構成され、空洞を有するブームリンケージと、
前記第１の回転軸からオフセットされた第１の径方向位置において前記ブームリンケージに結合される、パイロットシャフトを有する上側アームリンクハウジングであって、前記第１の径方向位置において第２の回転軸の回りを回転するように構成される、上側アームリンクハウジングと、
前記第２の回転軸から離間した第２の位置において前記上側アームリンクハウジングに結合され、前記第２の位置において第３の回転軸の回りを前記上側アームリンクハウジングに対して回転するように構成される前側アームリンクハウジングと、
前記前側アームリンクハウジングに結合され、第４の回転軸の回りを前記前側アームリンクハウジングに対して回転するように構成されるリスト部材であって、基板を搬送するように構成されるエンドエフェクタに結合するように構成されるリスト部材と、
前記ブームリンケージに固く結合されて固定的に取り付けられ、前記上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素を有する前側アームドライバ部材であって、前記前側アーム駆動要素が前記前側アームリンクハウジングの被駆動部材に結合され、前側アームドライバ部材は一端にプリーが設けられたシャフトであって、前記ブームリンケージに対して動くことができないシャフトである、前側アームドライバ部材と、
前記ブームリンケージに取り付けられた上側アームドライバモータと、
前記上側アームドライバモータに結合された上側アームドライバアセンブリであって、ドライバ部材、前記パイロットシャフトに結合された被駆動部材、および前記ドライバ部材と前記被駆動部材との間に結合された上側アーム駆動要素を備え、前記ドライバ部材、前記被駆動部材、および前記上側アーム駆動要素はいずれも前記ブームリンケージの前記空洞に収納される、上側アームドライバアセンブリと、
リストドライバ部材、前記上側アームリンクハウジングに回転可能に取り付けられた伝達シャフト、前記リスト部材上のリスト被駆動部材、前記伝達シャフトと前記リストドライバ部材との間に結合された第１のリスト駆動要素、及び前記伝達シャフトと前記リスト被駆動部材との間に結合された第２のリスト駆動要素を備えるリスト部材ドライバアセンブリと
を含む、電子デバイス処理システム。

【請求項2】

前記ブームリンケージはモータハウジング内の第１のモータによって駆動される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記前側アームドライバ部材は前記上側アームリンクハウジングの前記パイロットシャフトを貫通して延在する、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記上側アームリンクハウジングの前記パイロットシャフトは、前記ブームリンケージに取り付けられる前記上側アームドライバモータに結合される、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記ブームリンケージに収納される前記上側アームドライバモータは真空にさらされる、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記ブームリンケージに収納された前記上側アームドライバモータ、及びリストドライバモータをさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記ブームリンケージ内に収納される前記上側アームドライバモータと前記リストドライバモータは大気にさらされ、前記リスト部材ドライバアセンブリは真空にさらされる、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記ブームリンケージ内に収納される前記リストドライバモータは、前記リスト部材の回転を生じさせるように構成される、請求項６に記載のシステム。

【請求項9】

第１の回転軸の回りを回転するように構成され、空洞を有するブームリンケージと、
前記第１の回転軸からオフセットされた第１の径方向位置において前記ブームリンケージに結合される、パイロットシャフトを有する上側アームリンクハウジングであって、前記上側アームリンクハウジングは前記第１の径方向位置において第２の回転軸の回りを回転するように構成される、上側アームリンクハウジングと、
前記第２の回転軸から離間した第２の位置において前記上側アームリンクハウジングに結合され、前記第２の位置において第３の回転軸の回りを前記上側アームリンクハウジングに対して回転するように構成される前側アームリンクハウジングと、
前記前側アームリンクハウジングに結合され、第４の回転軸の回りを前記前側アームリンクハウジングに対して回転するように構成されるリスト部材であって、基板を搬送するように構成されるエンドエフェクタに結合するように構成されるリスト部材と、
前記ブームリンケージに固く結合されて固定的に取り付けられ、前記上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素を有する前側アームドライバ部材であって、前記前側アーム駆動要素が前記前側アームリンクハウジングの被駆動部材に結合され、前側アームドライバ部材は一端にプリーが設けられたシャフトであって、前記ブームリンケージに対して動くことができないシャフトである、前側アームドライバ部材と、
前記ブームリンケージに取り付けられた上側アームドライバモータと、
前記上側アームドライバモータに結合された上側アームドライバアセンブリであって、ドライバ部材、前記パイロットシャフトに結合された被駆動部材、および前記ドライバ部材と前記被駆動部材との間に結合された上側アーム駆動要素を備え、前記ドライバ部材、前記被駆動部材、および前記上側アーム駆動要素はいずれも前記ブームリンケージの前記空洞に収納される、上側アームドライバアセンブリと、
リストドライバ部材、前記上側アームリンクハウジングに回転可能に取り付けられた伝達シャフト、前記リスト部材上のリスト被駆動部材、前記伝達シャフトと前記リストドライバ部材との間に結合された第１のリスト駆動要素、及び前記伝達シャフトと前記リスト被駆動部材との間に結合された第２のリスト駆動要素を備えるリスト部材ドライバアセンブリと
を備える、ロボット装置。

【請求項10】

前記ブームリンケージはモータハウジング内の第１のモータによって駆動される、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記前側アームドライバ部材は前記上側アームリンクハウジングの前記パイロットシャフトを貫通して延在する、請求項９に記載の装置。

【請求項12】

前記上側アームリンクハウジング内には、前記リスト部材の回転を生じさせるように構成される第３のモータが収納される、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

前記リストドライバ部材にはリストドライバモータが結合されており、前記リストドライバモータは前記ブームリンケージに取り付けられている、請求項９に記載の装置。

【請求項14】

電子デバイス処理システム内で基板を輸送する方法であって、
空洞を有するブームリンケージ、前記ブームリンケージに結合される、パイロットシャフトを有する上側アームリンクハウジング、前記上側アームリンクハウジングに結合される前側アームリンクハウジング、前記前側アームリンクハウジングに結合されるリスト部材であって、前記リスト部材はエンドエフェクタに結合するように構成される、リスト部材、及び前記ブームリンケージに固く結合されて固定的に取り付けられ、前記上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素を有する前側アームドライバ部材であって、前記前側アーム駆動要素が前記前側アームリンクハウジングの被駆動部材に結合され、前側アームドライバ部材は一端にプリーが設けられたシャフトであって、前記ブームリンケージに対して動くことができないシャフトである、前側アームドライバ部材と、前記ブームリンケージに取り付けられた上側アームドライバモータと、前記上側アームドライバモータに結合された上側アームドライバアセンブリであって、ドライバ部材、前記パイロットシャフトに結合された被駆動部材、および前記ドライバ部材と前記被駆動部材との間に結合された上側アーム駆動要素を備え、前記ドライバ部材、前記被駆動部材、および前記上側アーム駆動要素はいずれも前記ブームリンケージの前記空洞に収納される、上側アームドライバアセンブリと、リストドライバ部材、前記上側アームリンクハウジングに回転可能に取り付けられた伝達シャフト、前記リスト部材上のリスト被駆動部材、前記伝達シャフトと前記リストドライバ部材との間に結合された第１のリスト駆動要素、及び前記伝達シャフトと前記リスト被駆動部材との間に結合された第２のリスト駆動要素を備えるリスト部材ドライバアセンブリとを備える、ロボット装置を設けることと、
取出場所又は配置場所に隣接する場所まで前記ブームリンケージを回転させることと、
前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクハウジングを独立して回転させることと、
前記前側アームリンクハウジングに対して前記リスト部材を独立して回転させることと
を含む、電子デバイス処理システム内で基板を輸送する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は２０１１年８月８日に出願の「ＲＯＢＯＴ ＳＹＳＴＥＭＳ， ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＤＡＰＴＥＤ ＴＯ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ ＩＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ」と題する米国非仮特許出願第１３／２０５，１１６号（代理人整理番号第１６１３６ＵＳＡ）からの優先権を主張し、その特許出願は全ての目的のためにその全体を参照することにより本明細書に援用される。

【0002】

本発明は電子デバイス製造に関し、より詳細には、基板を輸送するように構成されるシステム、装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

従来の電子デバイス製造システムは、複数のプロセスチャンバ及びロードロックチャンバを含む場合がある。そのようなチャンバはクラスタツール内に含まれる場合があり、クラスタツール内で、複数のプロセスチャンバが、例えば、移送チャンバの周囲に分散される場合がある。これらのシステム及びツールは移送ロボットを利用する場合があり、移送ロボットは、種々のプロセスチャンバとロードロックとの間で基板を輸送するために移送チャンバ内に収納される場合がある。例えば、移送ロボットは基板をチャンバ間で、ロードロックからチャンバへ、及び／又はチャンバからロードロックへ輸送する場合がある。種々のシステムチャンバ間で基板を効率的、かつ正確に輸送することは、システムスループットにとって、それゆえ、運用コスト全体を下げるのに重要な場合がある。さらに、基板が移動する必要がある距離が短縮されるので、材料コストと同様に、その後、システムの小型化も求められる。

【0004】

したがって、移送チャンバ内等で基板を効率的、かつ正確に移動させるための改善されたシステム、装置及び方法が望まれる。

【発明の概要】

【0005】

一態様では、電子デバイス処理システムが提供される。システムは、チャンバ、及びチャンバ内に収容され、基板を輸送するように構成されるロボット装置を含み、ロボット装置は、第１の回転軸の回りを回転するように構成されるブームリンケージと、第１の回転軸からオフセットした第１の径方向位置においてブームリンケージに結合される上側アームリンクハウジングであって、上側アームリンクハウジングは第１の径方向位置において第２の回転軸の回りを回転するように構成される、上側アームリンクハウジングと、第２の回転軸から離間した第２の位置において上側アームリンクハウジングに結合され、第２の位置において第３の回転軸の回りを上側アームリンクハウジングに対して回転するように構成される前側アームリンクハウジングと、前側アームリンクハウジングに結合され、第４の回転軸の回りを前側アームリンクハウジングに対して回転するように構成されるリスト部材であって、リスト部材はエンドエフェクタに結合するように構成され、エンドエフェクタは基板を搬送するように構成される、リスト部材と、ブームリンケージに固く結合され、上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素を有する前側アームドライバ部材であって、前側アーム駆動要素は前側アームリンクハウジングの被駆動部材に結合される、前側アームドライバ部材とを含む。

【0006】

別の態様では、電子デバイス処理システム内で基板を移動させるように構成されるロボット装置が提供される。そのロボット装置は、第１の回転軸の回りを回転するように構成されるブームリンケージと、第１の回転軸からオフセットした第１の径方向位置においてブームリンケージに結合される上側アームリンクハウジングであって、上側アームリンクハウジングは第１の径方向位置において第２の回転軸の回りを回転するように構成される、上側アームリンクハウジングと、第２の回転軸から離間した第２の位置において上側アームリンクハウジングに結合され、第２の位置において第３の回転軸の回りを上側アームに対して回転するように構成される前側アームリンクハウジングと、前側アームリンクハウジングに結合され、第４の回転軸の回りを前側アームリンクハウジングに対して回転するように構成されるリスト部材であって、リスト部材はエンドエフェクタに結合するように構成され、エンドエフェクタは基板を搬送するように構成される、リスト部材と、ブームリンケージに固く結合され、上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素を有する前側アームドライバ部材であって、前側アーム駆動要素は前側アームリンクハウジングの被駆動部材に結合される、前側アームドライバ部材とを含む。

【0007】

別の態様では、電子デバイス処理システム内で基板を輸送する方法が提供される。その方法は、ロボット装置を設けることであって、そのロボット装置はブームリンケージ、ブームリンケージに結合される上側アームリンクハウジング、上側アームリンクハウジングに結合される前側アームリンクハウジング、前側アームリンクハウジングに結合されるリスト部材であって、リスト部材はエンドエフェクタに結合するように構成される、リスト部材、及びブームリンケージに固く結合され、上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素を有する前側アームドライバ部材であって、前側アーム駆動要素は前側アームリンクハウジングの被駆動要素に結合される、前側アームドライバ部材を有する、設けることと、ブームリンケージを取出場所又は配置場所に隣接する場所まで回転させることと、ブームリンケージに対して上側アームリンクハウジングを独立して回転させることと、前側アームリンクハウジングに対してリスト部材を独立して回転させることとを含む。

【0008】

本発明のこれらの態様及び他の態様に従って数多くの他の特徴が提供される。本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び付随する図面から更に十分に明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態による、プロセスチャンバ及び／又はロードロック間で基板を輸送するように構成されるメインフレームの移送チャンバ内に位置するロボット装置を含む基板処理システムの概略的な平面図である。

【図2A】実施形態による、シングルブレードを含むロボット装置の等角図である。

【図2B】実施形態による、ある使用可能な構成において示される図２Ａのロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図2C】実施形態による、ある使用可能な構成において示される図２Ａのロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図2D】実施形態による、ある使用可能な構成において示される図２Ａのロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図2E】実施形態による、ある使用可能な構成において示される図２Ａのロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図2F】実施形態による、ある使用可能な構成において示される図２Ａのロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図2G】実施形態による、ある使用可能な構成において示される図２Ａのロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図2H】実施形態による、ある使用可能な構成において示される図２Ａのロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図2I】ロボット装置の一実施形態の側断面図である。

【図3】ロボット装置の代替の実施形態の側断面図である。

【図4A】実施形態による、デュアルブレードロボット装置の等角図である。

【図4B】デュアルブレードロボット装置の一実施形態の側断面図である。

【図4C】ある使用可能な配向において示される図４Ａのデュアルブレードロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図4D】ある使用可能な配向において示される図４Ａのデュアルブレードロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図4E】ある使用可能な配向において示される図４Ａのデュアルブレードロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図4F】ある使用可能な配向において示される図４Ａのデュアルブレードロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図4G】ある使用可能な配向において示される図４Ａのデュアルブレードロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図4H】ある使用可能な配向において示される図４Ａのデュアルブレードロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図4I】ある使用可能な配向において示される図４Ａのデュアルブレードロボット装置の一実施形態の等角図である。

【図5】実施形態による、代替のデュアルブレードロボット装置の側断面図である。

【図6】本発明の別の態様による、ロボット装置を動作させる方法を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

電子デバイス製造は、種々の場所間での非常に正確で、かつ迅速な基板輸送を必要とする場合がある。詳細には、エンドエフェクタ装置が、ロボット装置のアームの端部に取着される場合があり、エンドエフェクタ上に載置される基板を基板処理システムのプロセスチャンバ及び／又はロードロックとの間で輸送するように構成される場合がある。アームが長いとき、ロボット機構が硬いと、ロボット装置を迅速に始動及び停止することによって、エンドエフェクタが振動する場合があるという懸念がある。従来の選択コンプライアンスアームロボット装置（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ａｒｍ ｒｏｂｏｔ ａｐｐａｒａｔｕｓ：ＳＣＡＲＡ）タイプロボットは移送チャンバに直進するようにして出入りするだけの場合があり、そのことにより、多用途性を制限する。幾つかのシステム、特に、多数のファセット（例えば、５つ以上）及び複数のロードロック（図１に示される）を有するメインフレームでは、コストを削減し、システムを小型化するために、移送チャンバはできる限り小さくされることが望ましい。そのような小型化は、基板がプロセスチャンバとロードロックとの間で移動する必要がある距離も最小化する場合がある。しかしながら、ロボット装置を小さな空間動作範囲内に収めることは、既存のロボットに対して大きな課題を提起する。

【0011】

ロボットを小型化し、複数のプロセスチャンバを有するクラスタツールを提供できるようにするために、本発明は、第１の態様において、独立した上側アームと結合されるブーム及びリスト部材運動能力を含む、コンパクトな構成と、最小構成要素数とを有するロボット装置を提供する。独立して回転可能な上側アームと、１つのブレード又は２つのブレードを取り付けられた独立して回転可能リスト部材とを実施形態が記述される。この構成によれば、ロボットの全体動作範囲を縮小できるようになり、プロセスチャンバファセットに対して直進しない配向、すなわち、垂直でない配向においてチャンバ及びロードロックに進入できるようになる。さらに、上側アームリンクハウジング及び前側アームリンクハウジングの運動を運動学的に結合することによって、構成を簡単にすることができる。

【0012】

一態様では、電子デバイス製造においてチャンバ間で基板を輸送するために用いることができるロボット装置を含む、電子デバイス処理システムが提供される。その電子デバイス処理システムは、チャンバと、チャンバ内に収容されるロボット装置とを含む。ロボット装置は、ブームリンケージと、上側アームリンクハウジングと、リスト部材とを含み、リスト部材はエンドエフェクタに結合するように構成され、エンドエフェクタは基板を搬送するように構成される。ブームリンケージに固く結合し、上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素を有する前側アームドライバ部材が設けられ、前側アーム駆動要素は前側アームリンクハウジングの被駆動部材に結合される。このようにして、ブームリンケージに対する上側アームリンゲージの独立回転を通して、前側アームリンクハウジングを運動学的に駆動することができる。さらに、上側アームリンクハウジング及びリスト部材の独立回転を与えることができる。ブームリンケージに対する上側アームリンクハウジングの独立回転は、ブームリンケージ内に取り付けられたモータによって与えることができる。前側アームリンクハウジングに対するリスト部材の独立回転は、上側アームリンクハウジング内に取り付けられたモータによって与えることができる。

【0013】

本発明の種々の態様の例示的な実施形態の更なる細部が本明細書における図１〜図６を参照しながら記述される。

【0014】

図１は、本発明による、電子デバイス処理システム１００の例示的な実施形態の概略的な平面図である。その電子デバイス処理システム１００は、例えば、プロセスチャンバ間で基板を移送するように構成することができる。電子デバイス処理システム１００は、移送チャンバ１０２を含む、ハウジング１０１を含む。移送チャンバ１０２は、上壁、底壁及び側壁を含み、例えば、真空に保持することができる。ロボット装置１０４が移送チャンバ１０２に収容され、その中で動作できるように構成される。ロボット装置１０４は、ロボット装置１０４のエンドエフェクタ１２８上に取り付けられた基板１０５（「ウエハ」又は「半導体ウエハ」と呼ばれる場合もある）を目的地から取り出すか、目的地に配置するように構成することができる。目的地は、移送チャンバ１０２に結合されるチャンバとすることができる。例えば、目的地は、移送チャンバ１０２に結合される場合がある、１つ又は複数のプロセスチャンバ１０６及び／又は１つ又は複数のロードロックチャンバ１０８とすることができる。

【0015】

プロセスチャンバ１０６は、基板１０５上で堆積、酸化、窒化、エッチング、研磨、洗浄、リソグラフィ等の任意の数のプロセスステップを実行するように構成することができる。ロードロックチャンバ１０８は、ファクトリインターフェース１０９とインターフェースをなすように構成することができ、ファクトリインターフェースは、ファクトリインターフェース１０９のロードポートにドッキングされる基板キャリア１１１（例えば、前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ））から基板１０５を収容することができる。別のロボット（図示せず）を用いて、矢印１１２によって示されるように、基板キャリア１１１とロードロック１０８との間で基板１０５を移送することができる。移送は任意の順序で、又は順次に実行することができる。

【0016】

ここで図２Ａ〜図２Ｉを参照すると、ロボット装置１０４が更に詳細に示される。ロボット装置１０４は、移送チャンバ１０２の壁に取着されるように構成される基部１０７と、ブームリンケージ１１３とを含むことができ、図示される実施形態では、ブームリンケージは実質的に硬質のカンチレバービームである。ブームリンケージ１１３は、時計回り又は反時計回りのいずれかの回転方向において第１の回転軸１１４の回りで回転するように構成することができる。第１の回転軸１１４の回りの回転は、従来の可変リラクタンス電気モータ又は永久磁石電気モータのような、モータハウジング１１６内に収容することができる第１のモータ１１５のような任意の適切な動力部材によって与えることができる。ブームリンケージ１１３の回転は、コントローラ１１７からの第１のモータ１１５への適切なコマンドによって制御することができる。

【0017】

第１の回転軸１１４から離間した位置において、ブームリンケージ１１３の外側端部に取り付けられるのは、上側アームリンクハウジング１１８である。動作時に、ブームリンケージ１１３が基板１０５を取り出すか、又は配置するために所望の目的地に隣接して位置決めされると、上側アームハウジング１１８が、前側アームリンクハウジング１２２及びリスト部材１２６とともに適切に作動して、ブレード上１２８上の基板１０５を目的地（例えば、プロセスチャンバ１０６又はロードロックチャンバ１０８）から取り出すか、又は目的地に配置することができる。

【0018】

再び図２Ａ〜図２Ｉを参照すると、図１の基板処理システム１００において用いられるように構成することができるロボット装置１０４の第１の実施形態が記述される。先に論じられたように、ロボット装置１０４は、基部１０７と、基部１０７に対して回転可能なブームリンケージ１１３と、第１の回転軸１１４からオフセットされた第１の径方向位置においてブームリンケージ１１３に結合される上側アームリンクハウジング１１８とを含むことができる。上側アームリンクハウジング１１８は、第１の径方向位置において第２の回転軸１１９の回りでブームリンケージ１１３に対してＸ−Ｙ平面内で回転するように構成することができる。

【0019】

第２の回転軸１１９から離間された第２の位置において上側アームリンクハウジング１１８に結合されるのは、前側アームリンクハウジング１２２である。前側アームリンクハウジング１２２は、第２の位置において第３の回転軸１２３の回りで上側アームリンクハウジング１１８に対してＸ−Ｙ平面において回転するように構成される。幾つかの実施形態では、上側アームリンクハウジング１１８の長さは前側アームリンクハウジング１２２の長さと同じにすることができる。他の長さを用いることもできる。

【0020】

第３の回転軸１２３から離間した位置において前側アームリンクハウジング１２２の外側端部に位置するのはリスト部材１２６である。リスト部材１２６は、第４の回転軸１２７の回りで前側アームリンクハウジング１２２に対してＸ−Ｙ平面内で回転するように構成される。さらに、リスト部材１２６は、エンドエフェクタ１２８（「ブレード」とも呼ばれる）に結合するように構成され、エンドエフェクタ１２８はピックアンドプレース動作中に基板１０５（図１）を搬送し、輸送するように構成される。エンドエフェクタ１２８は、任意の適切な構成からなることができる。エンドエフェクタ１２８は受動的にすることができるか、又は機械的クランプ又は静電能力のような基板を保持するための幾つかの能動的手段を含むことができる。エンドエフェクタは、機械的締結、接着、圧締め等の任意の適切な手段によってリスト部材に結合することができる。オプションでは、リスト部材及びエンドエフェクタは、一体品として形成されることによって互いに結合することができる。

【0021】

図１に示される実施形態では、移送チャンバ１０２内に位置し、収納されるロボット装置１０４が示される。しかしながら、ロボット装置１０４のこの実施形態及び本明細書において記述される他のロボット装置は、ファクトリインターフェース１０９内のような、電子デバイス製造の他のエリアにおいても有利に用いることができることは理解されるべきであり、ファクトリインターフェース内では、ロボット装置は、例えば、ロードポートと処理システムのロードロックチャンバ１０８との間で基板１０５又は基板キャリア１１１を輸送することができる。本明細書において記述されるロボット装置（例えば、装置１００）は、他の輸送用途も可能である。

【0022】

図２Ｂ〜図２Ｈは、本発明のロボット装置１００の種々の位置の可能性を示す。各図において、以下の図２Ｉの説明を踏まえて明らかになるように、ブームリンケージ１１３は、基部に対して独立して回転することができる。同様に、リスト部材１２６（及び結合されるエンドエフェクタ１２８）は、前側アームリンクハウジング１２２に対して独立して回転することができる。同様に、上側アームリンクハウジング１１８はブームリンケージ１１３に対して独立して回転することができる。後に明らかになるように、前側アームリンクハウジング１２２は、上側アームリンクハウジング１１８の運動によって運動学的に駆動される。

【0023】

図２Ｉは、例示を容易にするために完全に伸ばされた状態において示されるロボット装置１０４の側断面図である。この実施形態におけるロボット装置１０４は基部１０７を含むことができ、基部は、例えば、チャンバ（例えば、移送チャンバ１０２）又は他のフレーム部材の壁に取着されるように構成されるフランジ又は他の取着機構を含むことができる。基部１０７は、第１のモータ１１５を含むモータハウジング１１６に結合することができるか、又はモータハウジング１１６と一体にすることができる。第１のモータ１１５は、第１の回転軸１１４の回りでブームリンケージ１１３を回転させるように構成される。ブームリンケージ１１３は、径方向において第１の回転軸１１４から外側に延在することができる硬質のカンチレバービームとすることができる。ブームリンケージ１１３は、後に更に十分に記述されることになる第２のモータ１３２を収容するように構成される空洞１１３Ａを含むことができる。ブームリンケージ１１３はパイロットシャフト１１３Ｂも含むことができ、パイロットシャフトはモータハウジング１１６の中に延在し、その上に取り付けられた第１のモータ１１５のロータを含む。

【0024】

ロボット装置１０４は、垂直モータ１３４と、エンドエフェクタ１２８の垂直運動を（Ｚ軸で）引き起こすように構成される垂直ドライバ機構１３６とを更に含むことができる。垂直ドライバ機構１３６は、垂直モータ１３４によって回転するときに、第１のモータ１１５を第１の回転軸１１４に沿って垂直に並進させるウォームドライバ、親ねじ又はラックアンドピニオン機構を含むことができる。ベローズ１３８又は他の適切な真空障壁を用いて垂直運動に対応することができ、ベローズ１３８又は他の適切な真空障壁は、真空チャンバと、大気圧の場合があるモータハウジング１１６の内部１１６Ａとの間の真空障壁としての役割も果たすことができる。線形軸受又は他の直線運動制限手段のような、１つ又は複数の並進対応デバイス１３９を用いて、第１のモータ１１５の運動を第１の回転軸１１４に沿った垂直運動のみに制限することできる。

【0025】

ロボット装置１０４は、第１の回転軸１１４からオフセットされた第１の径方向位置においてブームリンケージ１１３に回転可能に結合され、第２の回転軸１１９の回りを回転することができる上側アームリンクハウジング１１８を含むことができる。この実施形態では、上側アームリンクハウジング１１８は、空洞１１８Ａと、パイロットシャフト１１８Ｂとを含む。パイロットシャフト１１８Ｂは１つ又は複数の適切なベアリングによってブームリンケージ１１３内に回転可能に取り付けられる。上側アームリンクハウジング１１８のパイロットシャフト１１８Ｂは、ブームリンケージ１１３に取り付けられる第２のモータ１３２にも結合される。第２のモータ１３２への結合は、上側アームドライバアセンブリ１４０によることができる。上側アームドライバアセンブリ１４０は、パイロットシャフト１１８Ｂを駆動するのに適した任意の構造を備えることができる。例えば、図示される実施形態では、上側アームドライバアセンブリ１４０は、ドライバ部材１４２と、パイロットシャフト１１８Ｂに結合される被駆動部材１４４と、ドライバ部材１４２と被駆動部材１４４との間に接続される上側アームドライバ要素１４６とを含むことができる。ドライバ部材１４２は、第２のモータ１３２のロータに結合されるプーリとすることができ、被駆動部材１４４は、パイロットシャフト１１８Ｂ上のプーリとすることができる。上側アームドライバ要素１４６は、２つの従来の金属ストラップのような、１つ又は複数のベルト又はストラップとすることができ、各ベルトはその端部においてプーリに固く結合される。図示される実施形態では、ブームリンケージ１１３の空洞１１３Ａ内に収納される第２のモータ１３２は真空にさらされる場合がある。

【0026】

また、ロボット装置１０４は、ブームリンケージの下端等において、ブームリンケージ１１３に固く結合される前側アームドライバ部材１４８も含む。前側アームドライバ部材１４８は、ブームリンケージ１１３に動かないように収容されるか、又は取着されるシャフトと、その上端にあるプーリとを含むことができる。前側アームドライバ部材１４８は、上側アームリンクハウジング１１８の空洞１１８Ａを貫通して延在する前側アームドライバ要素１５０に結合することができる。前側アームドライバ要素１５０は、前側アームリンクハウジング１２２の前側アーム被駆動部材１５２に結合することができる。幾つかの実施形態では、前側アームドライバ部材１４８及び前側アーム被駆動部材１５２の直径比は２：１とすることができる。他の比を用いることもできる。前側アーム被駆動部材１５２は、前側アームリンクハウジング１２２の本体から下方に延在するパイロットシャフトとすることができる。そのパイロットシャフトは、１つ又は複数の適切なベアリングによって上側アームリンクハウジング１１８内で回転するように取り付けることができる。

【0027】

リストドライバ部材１５４を含むことができ、リスト部材１２６が前側アームリンクハウジング１２２に対して第４の回転軸１２７の回りで独立して回転できるように構成することができる。リストドライバアセンブリ１５４は、上側アームリンクハウジング１１８内に取り付けられる第３のモータ１５６と、リストドライバ部材１５７と、上側アームリンクハウジング１１８内にベアリングによって回転可能に取り付けられる伝達シャフト１５８と、リスト被駆動部材１６０と、第１及び第２のドライバ要素１６１、１６２とを含むことができる。伝達シャフト１５８は、第１のリスト駆動要素１６１及び第２のリスト駆動要素１６２によってそれぞれ、その下端においてリストドライバ部材１５７に、その上端においてリスト被駆動部材１６０に結合される。伝達シャフトは、その上端及び下端において適切なプーリを含むことができる。リスト駆動要素１６１、１６２は、２つの従来の金属ストラップのような、１つ又は複数のベルト又はストラップとすることができ、各ベルトはその端部において接続されたプーリに固く結合される。図示される実施形態では、第３のモータ１５６は、第２のモータ１３２と同様に、空洞１１８Ａ内に収納され、真空にさらされる場合がある。第２のモータ１３２及び第３のモータ１５６はそれぞれ、例えば、可変リラクタンス電気モータ又は永久磁石電気モータとすることができる。第２のモータ１３２及び第３のモータ１５６はそれぞれ、位置情報の正確なフィードバックをコントローラ１１７に与えるフィードバックセンサを含むことができる。導体が種々の空洞１１８Ａ及び１１３Ａを通り抜け、コネクタアセンブリ１６４に接続することができる。コネクタアセンブリ１６４は、当業者によって知られているような、複数のブラシ接続を有する、スリップリングアセンブリのような任意の適切なコネクタとすることができる。コネクタアセンブリ１６４に近接して、当業者によって知られているような、強磁性流体シールのような任意の適切な真空シールデバイス１６６が存在することができる。真空シールによって、モータハウジング１１６Ａ内に大気条件が存在できるようになり、空洞１１３Ａ内、及びパイロットシャフト１１３Ｂ内部に真空条件が存在できるようになる。

【0028】

動作時に、コントローラ１１７から第３のモータ１５６への制御信号によって、そのロータがステータに対して回転する。このことにより、リストドライバ部材１５７が回転し、結果として、伝達シャフト１５８及びリスト被駆動部材１６０が回転し、このことにより、前側アームリンクハウジング１２２に対してリスト部材１２６及び結合されたエンドエフェクタ１２８が独立して回転する。同様に、コントローラ１１７から第２のモータ１３２への制御信号によって、そのロータがステータに対して回転する。このことにより、上側アームドライバ部材１４２が回転し、結果として、上側アーム被駆動部材１４４が回転し、このことにより、上側アームリンクハウジング１１８がブームリンケージ１１３に対して回転する。このようにして、Ｘ−Ｙ平面内での第２の回転軸１１９及び第４の回転軸１２７の回りの上側アームリンクハウジング１１８及びリスト部材１２６の回転が、独立して成し遂げられることが明らかになるはずである。したがって、有利には、ロボット装置１０４によって、エンドエフェクタ１２８の無数の移送経路を成し遂げることができる。さらに、ブームリンケージ１１３内に、上側アームリンクハウジング１１８に結合される単一のモータ、すなわち、第２のモータ１３２を有することによって、前側アームリンクハウジング１２２からリスト部材１２６への直線軌道による延長を提供できることにも留意することができる。この軌道は、上側アームリンクハウジング１１８及び前側アームリンクハウジング１２２内に位置するプーリを特定の比にし、かつ上側アームリンクハウジング１１８と前側アームリンクハウジング１２２との間の長さの比を１：１にして達成することができる。他の比を用いることもできる。

【0029】

図３は、電子デバイス処理システム１００内で用いるように構成することができる別の実施形態のロボット装置３０４を示す。この実施形態におけるロボット装置３０４は、基部３０７、Ｘ−Ｙ平面において第１の回転軸３１４の回りを回転するように構成されるブームリンケージ３１３、Ｘ−Ｙ平面において第２の回転軸３１９の回りを回転するように構成される上側アームリンクハウジング３１８、Ｘ−Ｙ平面において第３の回転軸３２３の回りを回転するように構成される前側アームリンクハウジング３２２、及び第４の回転軸３２７の回りをＸ−Ｙ平面内で回転するように構成されるリスト部材３２６のような、先行する実施形態の場合と全て同じ構成要素を含むことができる。エンドエフェクタ３２８をリスト部材３２６に結合し、基板（図示せず）を保持するように構成することができる。エンドエフェクタ３２８は、別の部材としてリスト部材３２６に取着することができるか、又はリスト部材３２６との一体のユニットとして形成することができる。同様に、ロボット装置３０４は、ブームリンケージ３１３を回転させるように構成される第１のモータ３１５と、上側アームリンクハウジング３１８を独立して回転させるように構成される第２のモータ３３２と、前側アームリンクハウジング３２２に対するリスト部材３２６の独立回転を与えるように構成される第３のモータ３５６とを含むこともできる。先行する実施形態と比較すると、第２のモータ３３２及び第３のモータ３５６はいずれもブームリンケージ３１３上に取り付けられる。したがって、この実施形態では、３つのモータ３１５、３３２及び３５６はそれぞれ大気内に取り付けることができる。詳細には、ブームリンケージ３１３は３つのチャンバ３１３Ａ、３１３Ｂ及び３１３Ｃを含むことができる。チャンバ３１３Ａ及び３１３Ｃは真空になるように設けることができるのに対して、チャンバ３１３Ｂは大気圧において設けることができる。

【0030】

動作時に、第２のモータ３３２によって、上側アームリンクハウジング３１８をブームリンケージ３１３に対して独立して駆動することができる。第２のモータ３３２は、ブームリンケージ３１３に動かないように取り付けられるステータと、上側アームドライバ部材３４２に取り付けられるロータとを含む。動作時に、第２のモータ３３２によって上側アームドライバ部材３４２が回転することにより、上側アームリンクハウジング３１８に結合された上側アーム被駆動部材３４４がＸ−Ｙ平面内で第２の軸３１９の回りを回転する。ベルト、ドライバシャフト等の任意の適切なドライバコネクタとすることができるドライバ要素３４６が、上側アームドライバ部材３４２と上側アーム被駆動部材３４４との間を接続することができる。幾つかの実施形態では、ドライバ要素３４６は、上側アームドライバ部材３４２及び上側アーム被駆動部材３４４にそれぞれ接続される（例えば、ピン留めされる）金属ストラップからなる。この実施形態では、リスト部材３２６、それゆえ、エンドエフェクタ３２８は、第４の軸３２７の回りを前側アームリンクハウジング３２２に対して独立して回転することができる。この実施形態では、リスト部材３２６は、リストドライバアセンブリ３５４によって駆動され、リストドライバアセンブリは、リストドライバ部材３５７、リスト被駆動部材３６０、第１及び第２の伝達シャフト３５８、３５９、並びにリスト駆動要素３６１、３６２、３６３からなる。この構成によれば、ブームリンケージ３１３に対して上側アームリンクハウジング３１８が独立して回転できるようになり、前側アームリンクハウジング３２２に対してリスト部材３２６も独立して回転できるようになり、さらに、第１のモータ３３２及び第２のモータ３５６は大気内に位置できるようになる。このことが、有利には、粒子の発生を、その中にロボット装置３０４が収容される真空チャンバ内に制限する。大気条件と真空条件との間の圧力インターフェースを封止するために、第１のモータ３１５及び第２のモータ３３２のシャフトとそれぞれのモータハウジングとの間に適切なシール（例えば、強磁性流体シール）を設けることができる。

【0031】

先行する実施形態と同様に、前側アームドライバ部材３４８が、ブームリンケージ３１３に動かないようにして設けられる（すなわち、固く結合される）。前側アームドライバ部材３４８は、例えば、ブームリンケージ３１３の底部に対して下端において固定されるシャフトを含むことができる。前側アームドライバ部材３４８は、その上端においてプーリを含むことができる。前側アームドライバ部材３４８は、上側アームリンクハウジング３１８の空洞３１８Ａを貫通して延在する前側アームドライバ要素３５０に結合することができる。前側アームドライバ要素３５０は、前側アームリンクハウジング３２２の前側アーム被駆動部材３５２に結合することができる。前側アーム被駆動部材３５２は、前側アームリンクハウジング３２２の本体から下方に延在するパイロットシャフトとすることができる。パイロットシャフトは、ボールベアリングのような１つ又は複数の適切なベアリングによって、上側アームリンクハウジング３１８内で回転するように取り付けることができる。他の適切なベアリング及び／又はベアリングアセンブリを各回転軸に設けることができる。

【0032】

図示される実施形態において、上側アームリンクハウジング３１８及び前側アームリンクハウジング３２２の運動は運動学的に結び付けられることが明らかになるはずである。上側アームリンクハウジング３１８が、コントローラ３１７による第１のモータ３１５への適切な制御信号によって回転するとき、前側アームリンクハウジング３２２は、前側アームドライバ部材３４８及び前側アーム被駆動部材３５２の直径によって決定される結果的なギア比によって指示される量だけ回転する。指示される実施形態では、前側アーム被駆動部材３５２に対する前側アームドライバ部材３４８の角回転比は約１：１とすることができる。他の比を用いることもできる。

【0033】

図４Ａ及び図４Ｂは、電子デバイス処理システム１００内で用いるように構成することができる別の実施形態のロボット装置４０４を示す。このロボット装置４０４は、重ねて位置決めすることができるデュアルエンドエフェクタ（例えば、ブレード）を備える。この構成によれば、ロボット装置をチャンバ付近に局所的に置いたまま、特定のプロセスチャンバにおいて２つの基板を交換できるようになる。したがって、スループットを高めることができる。

【0034】

この実施形態におけるロボット装置４０４は、例えば、移送チャンバの壁のような、チャンバ壁に取着されるように構成される基部４０７と、ブームリンケージ４１３とを含むことができる。ブームリンケージ４１３は、基部４０７に対して第１の回転軸４１４の回りを回転するように構成することができる。また、ロボット装置４０４は、ブームリンケージ４１３に対してＸ−Ｙ平面内で第２の回転軸４１９の回りを独立して回転するように構成される上側アームリンクハウジング４１８と、Ｘ−Ｙ平面内で第３の回転軸４２３の回りを回転するように構成される前側アームリンクハウジング４２２とを含むことができる。この実施形態では、複数のリスト部材４２６Ａ、４２６Ｂが重ねて設けられ、それぞれが第４の回転軸４２７の回りをＸ−Ｙ平面内で独立して回転するように構成される。エンドエフェクタ４２８Ａ、４２８Ｂをリスト部材４２６Ａ、４２６Ｂに結合することができ、基板（図示せず）を保持するように構成することができる。エンドエフェクタ４２８Ａ、４２８Ｂは、別の部材としてリスト部材４２６Ａ、４２６Ｂに取着することができるか、又はリスト部材４２６Ａ、４２６Ｂと一体のユニットとして形成することができる。

【0035】

図４Ｂに最もわかりやすく示されるように、ロボット装置４０４は、第１のモータ４１５が作動することによって基部４０７に対して独立して回転することができるブームリンケージ４１３を含む。同様に、リスト部材４２６Ａ、４２６Ｂ（及び結合されるエンドエフェクタ４２８Ａ、４２８Ｂ）も前側アームリンクハウジング４２２に対して独立して回転することができる。同様に、上側アームリンクハウジング４１８も、ブームリンケージ４１３に対して独立して回転することができる。先行する実施形態と同様に、前側アームリンクハウジング４２２は、上側アームリンクハウジング４１８の運動によって運動学的に駆動される。

【0036】

図４Ｂは、例示しやすくするために完全に伸ばされた状態において示されるロボット装置４０４の側断面図を示す。この実施形態におけるロボット装置４０４は、第１のモータ４１５を含むモータハウジング４１６に結合されるか、又は一体にされる基部４０７を含むことができる。第１のモータ４１５は、第１の回転軸４１４の回りでブームリンケージ４１３を回転させるように構成される。ブームリンケージ４１３は、径方向において第１の回転軸４１４から外向きに延在することができる硬質のカンチレバービームとすることができる。ブームリンケージ４１３は、後に更に十分に記述されることになる第２のモータ４３２を収容するように構成される空洞４１３Ａを含むことができる。また、ブームリンケージ４１３はパイロットシャフト４１３Ｂも含むことができ、パイロットシャフトは、モータハウジング４１６の中に延在し、パイロットシャフトに取り付けられた第１のモータ４１５のロータを含む。

【0037】

ロボット装置４０４は、垂直モータ４３４と、エンドエフェクタ４２８Ａ、４２８Ｂの垂直運動を（Ｚ軸で）引き起こすように構成される垂直ドライバ機構４３６とを更に含むことができる。垂直ドライバ機構４３６は、垂直モータ４３４によって回転するときに、第１のモータ４１５を第１の回転軸４１４に沿って垂直に並進させるウォームドライバ、又は親ねじを含むことができる。ベローズ４３８又は他の適切な真空障壁を用いて垂直運動に対応することができ、ベローズ４３８又は他の適切な真空障壁は、その中にブームリンケージ４１３、上側アームリンクハウジング、前側アームリンクハウジング４２２及びリスト部材４２６Ａ、４２６Ｂが位置する真空チャンバと、大気圧の場合があるモータハウジング４１６の内部４１６Ａとの間の真空障壁としての役割も果たすことができる。線形軸受又は他の直線運動対応手段のような、１つ又は複数の並進対応デバイス４３９を用いて、第１のモータ４１５のステータの運動が第１の回転軸４１４に沿った垂直運動のみに制限されるように、ステータの径方向運動及び回転運動を抑止することができる。

【0038】

ロボット装置４０４は、第１の回転軸４１４からオフセットされた第１の径方向位置においてブームリンケージ４１３に回転可能に結合され、第２の回転軸４１９の回りを回転することができる上側アームリンクハウジング４１８を含むことができる。この実施形態では、上側アームリンクハウジング４１８は、空洞４１８Ａと、パイロットシャフト４１８Ｂとを含む。パイロットシャフト４１８Ｂは、ボールベアリングのような、１つ又は複数の適切なベアリングによってブームリンケージ４１３内に回転可能に取り付けられる。上側アームリンクハウジング４１８のパイロットシャフト４１８Ｂは、ブームリンケージ４１３に取り付けられる第２のモータ４３２にも結合される。第２のモータ４３２への結合は、上側アームドライバアセンブリ４４０によることができる。上側アームドライバアセンブリ４４０は、パイロットシャフト４１８Ｂを駆動するのに適した任意の構造を備えることができる。例えば、図示される実施形態では、上側アームドライバアセンブリ４４０は、ドライバ部材４４２と、パイロットシャフト４１８Ｂに結合される被駆動部材４４４と、ドライバ部材４４２と被駆動部材４４４との間に接続される上側アームドライバ要素４４６とを含むことができる。ドライバ部材４４２は、第２のモータ４３２のロータに結合されるプーリとすることができ、被駆動部材４４４は、パイロットシャフト４１８Ｂ上のプーリとすることができる。上側アームドライバ要素４４６は、２つの従来の金属ストラップのような、１つ又は複数のベルト又はストラップとすることができ、各ベルトはその端部においてプーリに固く結合される。図示される実施形態では、ブームリンケージ４１３の空洞４１３Ａ内に収納される第２のモータ４３２は真空にさらされる場合がある。

【0039】

また、ロボット装置４０４は、ブームリンケージ４１３の下端等において、ブームリンケージ４１３に固く結合される前側アームドライバ部材４４８も含む。前側アームドライバ部材４４８は、そのポケット内のような、ブームリンケージ４１３に動かないように収容されるか、又は取着されるシャフト４４９を含むことができる。前側アームドライバ部材４４８は、その上端においてプーリを含むことができる。前側アームドライバ部材４４８は、上側アームリンクハウジング４１８の空洞４１８Ａを貫通して延在する前側アームドライバ要素４５０に結合することができる。前側アームドライバ要素４５０は、前側アームリンクハウジング４２２の前側アーム被駆動部材４５２に結合することができる。前側アーム被駆動部材４５２は、前側アームリンクハウジング４２２の本体から下方に延在するパイロットシャフトとすることができる。そのパイロットシャフトは、１つ又は複数の適切なベアリング等によって上側アームリンクハウジング４１８内で回転するように取り付けることができる。

【0040】

リストドライバアセンブリ４５４を含むことができ、各リスト部材４２６Ａ及び４２６Ｂが前側アームリンクハウジング４２２に対して第４の回転軸４２７の回りを独立して回転できるように構成することができる。リストドライバアセンブリ４５４は、上側アームリンクハウジング４１８内に取り付けられる第３のモータ４５６Ａ及び第４のモータ４５６Ｂと、リストドライバ部材４５７Ａ、４５７Ｂと、上側アームリンクハウジング４１８にベアリングによって回転可能に取り付けられる伝達シャフト４５８Ａ、４５８Ｂと、リスト被駆動部材４６０Ａ、４６０Ｂと、第１のドライバ要素４６１Ａ、４６１Ｂ及び第２のドライバ要素４６２Ａ、４６２Ｂとを含むことができる。伝達シャフト４５８Ａ、４５８Ｂは、第１のリスト駆動要素４６１Ａ、４６１Ｂ及び第２のリスト駆動要素４６２Ａ、４６２Ｂによってそれぞれ、その下端においてリストドライバ部材４５７Ａ、４５７Ｂに、その上端においてリスト被駆動部材４６０Ａ、４６０Ｂに結合される。伝達シャフト４５８Ａ、４５８Ｂは、その上端及び下端において適切なプーリを含むことができる。リスト駆動要素４６１Ａ、４６１Ｂ、４６２Ａ、４６２Ｂは、２つの従来の金属ストラップのような、１つ又は複数のベルト又はストラップとすることができ、各ベルトはその端部において接続されたプーリに固く結合される。図示される実施形態では、第３のモータ４５６Ａ及び第４のモータ４５６Ｂは、空洞４１８Ａ内に収納され、真空にさらされる場合がある。それぞれのモータ４３２、４５６Ａ及び４５６Ｂは、例えば、可変リラクタンス電気モータ又は永久磁石電気モータとすることができる。他のタイプのモータを用いることもできる。モータ４３２、４５６Ａ及び４５６Ｂはそれぞれ、位置情報の正確なフィードバックをコントローラ４１７に与えるフィードバックセンサを含むことができる。導体が種々の空洞４１８Ａ及び４１３Ａを通り抜け、コネクタアセンブリ４６４に接続することができる。コネクタアセンブリ４６４は、当業者によって知られているような、複数のブラシ接続を有する、スリップリングアセンブリのような任意の適切なコネクタとすることができる。コネクタアセンブリ４６４に近接して、当業者によって知られているような、強磁性流体シールのような任意の適切な真空シールデバイス４６６が存在することができる。真空シールによって、モータハウジング４１６Ａ内に大気条件が存在できるようになり、空洞４１３Ａ内、及びパイロットシャフト４１３Ｂ内部に真空条件が存在できるようになる。

【0041】

動作時に、コントローラ４１７から第３のモータ４５６Ａ及び第４のモータ４５６Ｂへの制御信号によって、そのロータがステータに対してそれぞれ回転する。このことにより、リストドライバ部材４５７Ａ、４５７Ｂが回転し、結果として、伝達シャフト４５８Ａ、４５８Ｂ及びリスト被駆動部材４６０Ａ、４６０Ｂが回転し、このことにより、前側アームリンクハウジング４２２に対してリスト部材４２６Ａ、４２６Ｂ及び結合されたエンドエフェクタ４２８Ａ、４２８Ｂが独立して回転する。このようにして、１つのプロセスチャンバにおいて基板を交換することができ、単一リストバージョンのように、ロボットを第２の場所に移動させる必要はない。

【0042】

同様に、コントローラ４１７が、第２のモータ４３２に制御信号を与え、第２のモータ４３２のステータに対し、ロータの回転を生じさせることができる。このことにより、上側アームドライバ部材４４２が回転し、結果として、上側アーム被駆動部材４４４が回転し、このことにより、上側アームリンクハウジング４１８がブームリンケージ４１３に対して回転する。このようにして、Ｘ−Ｙ平面内での第２の回転軸４１９及び第４の回転軸４２７の回りの上側アームリンクハウジング４１８及びリスト部材４２６Ａ、４２６Ｂの回転が、独立して成し遂げられることが明らかになるはずである。したがって、有利には、ロボット装置４０４によって、Ｘ−Ｙ平面内でエンドエフェクタ４２８Ａ、４２８Ｂの無数の移送経路を成し遂げることができる。デュアルブレードロボット装置４０４の種々の構成が図４Ｃ〜図４Ｉに示される。図示されるように、ブームリンケージ４１３は任意の所望の配向に回転することができ、その後、上側アームリンクハウジング４１８の独立回転が、リスト部材４２６Ａ、４２６Ｂの独立回転とともに成し遂げられ、１つのプロセスチャンバにおいて基板交換をもたらすことができる。上側アームリンクハウジング４２２と前側アームリンクハウジング４１８との間の運動学的結合は、全体的な構造を簡単にし、必要とされるモータの数を最小化する。

【0043】

図５は、独立制御可能なリスト部材５２６Ａ、５２６Ｂを含む、さらに別の実施形態のロボット装置５０４を示す。この実施形態は、大部分の態様に関して、図３の実施形態と同じである。ロボット装置５０４は、チャンバ内に収容することができ、基板（図示せず）を輸送するように構成することができる。そのロボット装置は、第１の回転軸５１７の回りを回転するように構成されるブームリンケージ５１３と、第１の回転軸５１７からオフセットされた第１の径方向位置においてブームリンケージ５１３に結合される上側アームリンクハウジング５１８であって、上側アームリンクハウジングは第１の径方向位置において第２の回転軸５１９の回りを回転するように構成される、上側アームリンクハウジングと、第２の回転軸５１９から離間した第２の位置において上側アームリンクハウジング５１８に結合され、第２の位置において第３の回転軸５２３の回りを上側アームリンクハウジング５１８に対して回転するように構成される前側アームリンクハウジング５２２と、前側アームリンクハウジング５２２に結合され、第４の回転軸５２７の回りを前側アームリンクハウジング５２２に対して回転するように構成される複数のリスト部材５２６Ａ、５２６Ｂとを含む。リスト部材はエンドエフェクタ５２８Ａ、５２８Ｂに結合するように構成され、エンドエフェクタは、基板（図示せず）を搬送するように構成される。図３の実施形態と同様に、前側アームドライバ部材５４８がブームリンケージ５１３に固く結合され、前側アーム駆動要素５５０が上側アームリンクハウジング５１８を貫通して延在し、前側アーム駆動要素５５０は前側アームリンクハウジング５２２の被駆動部材５５２に結合される。

【0044】

図５の実施形態と図３の実施形態との主な違いは、図５の実施形態では、ブームリンケージ５１３内に取り付けられ、収納される２つのモータ５３２Ａ、５３２Ｂが存在することである。図３の実施形態と同様に、モータ５３２Ａ、５３２Ｂは概ね大気圧を含む空洞５１３Ｂ内に存在するのに対して、リストドライバアセンブリ５５４は真空にさらされる。

【0045】

本発明による電子デバイス処理システム内で基板を輸送する方法６００が提供され、図６を参照しながら説明される。方法６００は、ブームリンケージ（例えば、１１３、３１３、４１３、５１３）と、ブームリンケージに結合される上側アームリンクハウジング（例えば、１１８、３１８、４１８、５１８）と、上側アームリンクハウジングに結合される前側アームリンクハウジング（例えば、１２２、３２２、４２２、５２２）と、前側アームリンクハウジングに結合されるリスト部材（例えば、１２６、３２６、４２６Ａ、４２６Ｂ、５２６Ａ、５２６Ｂ）であって、リスト部材はエンドエフェクタ（例えば、１２８、３２８、４２８Ａ、４２８Ｂ、５２８Ａ、５２８Ｂ）に結合するように構成される、リスト部材と、ブームリンケージに固く結合され、上側アームリンクハウジングを貫通して延在する前側アーム駆動要素（例えば、１５０、３５０、５５０）を有する前側アームドライバ部材（例えば、１４８、３４８、５４８）であって、前側アーム駆動要素は前側アームリンクハウジングの被駆動部材（例えば、１５２、３５２、５５２）に結合される、前側アームドライバ部材とを有するロボット装置（例えば、１０４、３０４、４０４、５０４）を設けることを含む。ブロック６０４において、ブームリンケージ（例えば、１１３、３１３、４１３、５１３）は、供給目的地（例えば、取出場所又は配置場所）に隣接する場所まで回転する。ブロック６０６において、上側アームリンクハウジングはブームリンケージに対して独立して回転する。その独立回転は時計回り又は反時計回りの方向の場合があり、コントローラ（例えば、１１７、３１７、４１７、５１７）から第１のモータ（例えば、１１５、３１５、４１５）への信号によって開始することができる。同様に、ブロック６０８において、前側アームリンクハウジング（例えば、１２２、３２２、４２２、５２２）に対するリスト部材の回転によって、リスト部材（例えば、１２６、３２６、４２６Ａ、４２６Ｂ、５２６Ａ、５２６Ｂ）の独立回転が成し遂げられる。

【0046】

明らかであるように、本明細書において記述されるようなロボット装置を用いるとき、目的地の場所において基板を置くこと、及び取り出すことが成し遂げられ、ロボット装置の全体サイズ、したがって、ロボット装置を収納するチャンバを縮小することができる。幾つかの実施形態では、ブームリンケージ、上側アームリンクハウジング及びリスト部材は同期して回転し、置く動作又は取り出す動作を助けることができる。上記の実施形態のそれぞれにおいて、上側アームリンクハウジング（例えば、１１８、３１８、４１８、５１８）及び前側アームリンクハウジング（１２２、３２２、４２２、５２２）の運動は運動学的に結び付けられる。すなわち、上側アームリンクハウジング（例えば、１１８、３１８、４１８、５１８）及び前側アームリンクハウジング（１２２、３２２、４２２、５２２）は、ドライバ部材（例えば、１４８、３４８、４４８、５４８）、被駆動部材（例えば、１５２、３５２、４５２、５５２）及び前側アームドライバ要素（例えば、１５０、３５０、４５０、５５０）によって連動する。

【0047】

これまでの説明は本発明の例示的な実施形態のみを開示する。本発明の範囲内に入る、上記で開示された装置及び方法の変形は、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、本発明はその例示的な実施形態に関連して開示されてきたが、他の実施形態も、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の精神及び範囲内に入る場合があることは理解されたい。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図2I】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図4H】

【図4I】

【図5】

【図6】