▶ ブルックス オートメーション ユーエス、エルエルシーの特許一覧
(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】
(24)【登録日】2023-05-15
(45)【発行日】2023-05-23
(54)【発明の名称】搬送装置および処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20230516BHJP
B25J 9/06 20060101ALI20230516BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
B25J9/06 D
【請求項の数】
37
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021063106
(22)【出願日】2021-04-01
(62)【分割の表示】P 2016546929の分割
【原出願日】2015-01-16
(65)【公開番号】P2021106288
(43)【公開日】2021-07-26
【審査請求日】2021-04-01
(31)【優先権主張番号】61/928,681
(32)【優先日】2014-01-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】522041444
【氏名又は名称】ブルックス オートメーション ユーエス、エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】キャベニー、ロバート ティー
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１２５４７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国登録特許第１０－１２４６３６２（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】特開２００５－１１６６６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０２６２９３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表平０７－５０４１２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０８４８２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｂ２５Ｊ ９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送装置のフレームを提供することと、前記フレームに接続され、少なくとも１つの駆動軸を有する駆動セクションを提供することと、
基板を保持するように構成される第１のエンドエフェクタを有する第１のアームを提供することと、
基板を保持するように構成される第２のエンドエフェクタを有する第２のアームであって、前記第１のアームおよび前記第２のアームは、伝達リンクならびにそれぞれの異なる第１のアームおよび第２のアームが互いに対して移動するように、それぞれの異なる第１のアームおよび第２のアームに可動に連結される伝達リンクによって前記駆動セクションに接続され、前記第１のアームが、１自由度を有する少なくとも第１の軸を有し、前記第２のアームが、１自由度を有する少なくとも第２の軸を有する、第２のアームを提供することと、
前記フレームおよび前記第１のエンドエフェクタに接続される第１の軸受けであって、前記第１の軸受けが、案内路方向を有する単一の案内路を画定し、前記案内路方向が、前記第１のアームの前記１自由度を有する前記第１の軸と一致する案内路方向であるように、前記案内路方向が、少なくとも前記第１の軸を定め、かつ少なくとも前記第１の軸と一致し、前記第１の軸受け、および前記第１の軸受けの前記単一の案内路によって画定される前記一致する案内路方向の全体が前記第１の軸と一致する、第１の軸受けを提供することと、
前記フレームおよび前記第２のエンドエフェクタに接続される第２の軸受けであって、前記第２の軸受けが、案内路方向を有する単一の案内路を画定し、前記案内路方向が、前記第１のアームとは別個の前記第２のアームの前記１自由度を有する前記第２の軸と一致する案内路方向であるように、前記案内路方向が、少なくとも前記第２の軸を定め、かつ少なくとも前記第２の軸と一致し、前記第２の軸受け、および前記第２の軸受けの前記単一の案内路により画定される前記一致する案内路方向の全体が前記第２の軸に一致する、第２の軸受けを提供することと
前記第１のアームに対する前記第１のエンドエフェクタの延伸および後退をもたらすことと、
前記第２のアームに対する前記第２のエンドエフェクタの延伸および後退をもたらすことと
を含む方法。
【請求項2】
前記軸受けが、線形軸受けを備える請求項１記載の方法。
【請求項3】
前記伝達リンクが、２軸の堅固なリンクを備える請求項１記載の方法。
【請求項4】
少なくとも１つの枢動リンクが、前記２軸の堅固なリンクを少なくとも１つのアームに接続し、前記少なくとも１つの枢動リンクが、前記２軸の堅固なリンクに枢動可能に連結される請求項３記載の方法。
【請求項5】
前記方法がさらに、少なくとも１つのアームを前記伝達リンクおよび線形開放ジョイントに接続する枢動ジョイントにより、少なくとも１自由度の軸に沿った前記エンドエフェクタの線形移動をもたらすことを含む請求項１記載の方法。
【請求項6】
前記駆動セクションが、同軸駆動セクションである請求項１記載の方法。
【請求項7】
前記伝達リンクが、ロストモーションリンク機構を備える請求項１記載の方法。
【請求項8】
前記ロストモーションリンク機構が、前記駆動セクションによってトルクを与えられるクランク部材を備え、前記クランク部材が、それぞれの駆動リンクによって少なくとも１つのそれぞれのアームに接続される請求項７記載の方法。
【請求項9】
少なくとも１つのアームが、前記駆動セクションの共通の駆動軸に接続されるデュアルアームを備え、各アームは、エンドエフェクタと、前記共通の駆動軸から独立してそれぞれのエンドエフェクタの延伸および後退をもたらす１自由度を有するそれぞれの軸とを有する請求項１記載の方法。
【請求項10】
前記デュアルアームが、基板の取り出しおよび配置のために、反対方向へと延伸するように対向関係を有する請求項９記載の方法。
【請求項11】
前記デュアルアームが、基板の取り出しおよび配置のために、共通の方向に延伸する請求項９記載の方法。
【請求項12】
少なくとも１つのアームが、前記伝達リンクによって支持される請求項１記載の方法。
【請求項13】
少なくとも１つのアームが、前記伝達リンクから独立した前記軸受けにより支持される請求項１記載の方法。
【請求項14】
前記伝達リンクが、堅固な屈曲部を含む請求項１記載の方法。
【請求項15】
前記堅固な屈曲部が、前記エンドエフェクタから離れるように延伸する請求項１４記載の方法。
【請求項16】
前記堅固な屈曲部の内部が、別の伝達リンクの枢動軸を含む請求項１４記載の方法。
【請求項17】
前記第１のアームおよび前記第２のアームの１つが延伸するときに、前記伝達リンクの前記駆動セクションへの連結、ならびに、前記伝達リンクと、前記第１のアーム、前記第２のアームおよび前記駆動セクションの１つまたは複数との間の角度構成が、前記伝達リンクの剛性を高めるように、前記伝達リンクが、前記駆動セクションと、前記第１のアームおよび前記第２のアームのそれぞれとに、バンドおよび／またはベルトを用いずに、実質的に直接連結され、前記伝達リンクの剛性が、基板保持位置における前記エンドエフェクタ上で保持される基板の配置の２５ミクロン未満の再現性をもたらす前記エンドエフェクタの移動の２５ミクロン未満の精細度を画定する請求項１記載の方法。
【請求項18】
前記駆動セクションが、３軸駆動部を含む請求項１記載の方法。
【請求項19】
少なくとも１つのアームが、共通の枢動軸を有し、前記３軸駆動部の共通の駆動軸に接続されるデュアルアームを備え、前記共通の駆動軸が、前記デュアルアームを前記枢動軸周りで一体として回転させるように構成されている請求項１８記載の方法。
【請求項20】
少なくとも１つのアームが、デュアルアームを備え、各アームは、それぞれのアームを独立して延伸および後退させるための駆動軸を含む請求項１８記載の方法。
【請求項21】
前記駆動セクションが、前記搬送装置の全てのアーム用の共通の枢動軸を備える５軸駆動セクションであって、前記駆動セクションの共通の駆動軸は、前記搬送装置のアームの全てに接続され、前記搬送装置の全てのアームを前記共通の枢動軸周りで一体として枢動させるように構成される請求項１記載の方法。
【請求項22】
前記伝達リンクは、前記駆動セクションの前記少なくとも１つの駆動軸のそれぞれの１つに直接連結され、前記伝達リンクは、前記伝達リンクが延伸構成にある状態で、前記伝達リンク、前記第１のアーム、および前記第２のアームの１つまたは複数の剛性を高めるように構成されたリンクを含む請求項１記載の方法。
【請求項23】
処理装置のフレームを提供することと、少なくとも２つの駆動軸を有する駆動セクションを提供することと、
複数のアームであって、前記複数のアームのそれぞれが、それぞれのエンドエフェクタと、前記複数のアームの他のアームからは独立した１自由度を有するそれぞれの軸とを有する、複数のアームを提供することと、
前記複数のアームを前記駆動セクションに接続する少なくとも１つの伝達リンクを提供することと、
前記複数のアームを前記フレームに連結させ、少なくとも１つのアームの１自由度の軸を定める少なくとも１つの軸受けを提供することと、
剛性のある伝達部を形成する前記少なくとも１つの伝達リンクおよび前記少なくとも１つの軸受けにより、２５ミクロン未満の精細度で、それぞれの少なくとも１自由度の軸に沿う前記エンドエフェクタの移動をもたらすことであって、前記少なくとも１つの伝達リンクは、前記駆動セクションの少なくとも２つの駆動軸のそれぞれ１つに直接連結され、前記少なくとも１つの伝達リンクは、前記少なくとも１つの伝達リンクが延伸構成にある状態で、前記少なくとも１つの伝達リンクおよび前記複数のアームの１つまたは複数の剛性を高めるリンクを含み、基板保持位置における前記それぞれのエンドエフェクタ上で保持される基板の配置の２５ミクロン未満の再現性をもたらす、前記エンドエフェクタの移動をもたらすこと
を含む方法。
【請求項24】
前記少なくとも１つの伝達リンクが、ロストモーションリンク機構を含む請求項２３記載の方法。
【請求項25】
前記駆動セクションが、各アームに共通する共通の駆動軸を画定し、前記少なくとも１自由度の軸が、前記共通の駆動軸から独立している請求項２３記載の方法。
【請求項26】
前記駆動セクションが、同軸駆動セクションである請求項２３記載の方法。
【請求項27】
反対方向に延伸するように対向構成を有する前記複数のアームの少なくとも２つにより、基板の取り出しおよび配置をもたらすことをさらに含む請求項２３記載の方法。
【請求項28】
共通の方向に延伸する前記複数のアームの少なくとも２つにより、基板の取り出しおよび配置をもたらすことをさらに含む請求項２３記載の方法。
【請求項29】
前記複数のアームが、前記少なくとも１つの伝達リンクから支持される請求項２３記載の方法。
【請求項30】
前記複数のアームが、前記少なくとも１つの伝達リンクから独立した前記少なくとも１つの軸受けから支持される請求項２３記載の方法。
【請求項31】
前記少なくとも１つの伝達リンクのそれぞれが、堅固な屈曲部を含む請求項２３記載の方法。
【請求項32】
前記堅固な屈曲部が、それぞれのエンドエフェクタから離れるように延伸する請求項３１記載の方法。
【請求項33】
前記堅固な屈曲部の内部が、別の伝達リンクの枢動軸を含む請求項３１記載の方法。
【請求項34】
前記駆動セクションが、３軸駆動部を含む請求項２３記載の方法。
【請求項35】
前記複数のアームが、共通の枢動軸を有し、前記３軸駆動部の共通の駆動軸に接続されるデュアルアームを備え、前記共通の駆動軸は、前記デュアルアームを前記枢動軸周りで一体として回転させるように構成されている請求項３４記載の方法。
【請求項36】
前記複数のアームが、デュアルアームを備え、各アームは、駆動軸を含み、前記方法が、それぞれのアームを独立して延伸および後退させることをさらにを含む請求項３４記載の方法。
【請求項37】
前記駆動セクションが、前記複数のアームの全てのための共通の枢動軸を備える５軸駆動セクションであって、前記駆動セクションの共通の駆動軸が、前記複数のアームの全てに接続され、前記複数のアームの全てを前記共通の枢動軸周りで一体として枢動させるように構成される請求項２３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年１月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／９２８，６８１号の利益を主張する通常出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１４年１月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／９２８，６８１号の利益を主張する通常出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
［技術分野］
例示的な実施形態は、概してロボットシステムに関し、より詳細にはロボット搬送装置に関する。
例示的な実施形態は、概してロボットシステムに関し、より詳細にはロボット搬送装置に関する。
【背景技術】
【0003】
例えば半導体基板の処理において、基板の配置に関するより正確な再現性が望まれている。一例として、配置における再現性は、約５ミクロン～約２５ミクロンの範囲内で要求され、これは一般的に従来の基板搬送装置にとっての課題である。
【発明の概要】
【0004】
例えば、アームリンク機構における、または駆動部とアームリンク機構との間の連結部における、ヒステリシスの影響および剛性の欠如を実質的に取り除くために、アームのエンドエフェクタを駆動部に接続する堅固な駆動リンクを備える、軽量かつ剛性を有するロボット搬送アームを提供することが有利である。
【図面の簡単な説明】
【0005】
開示される実施形態の前述の態様および他の特徴が、添付の図面と関連付けて、以下の記載において説明される。
【0006】
【図1A】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図1B】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図1C】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図1D】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図2A】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の駆動セクションの概略図である。
【図3A】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図3B】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図5A】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図5B】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図5C】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図5D】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図5E】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図5F】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図6A】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図6B】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図6C】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図7A】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図7B】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図8A】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図8B】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図8C】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図8D】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図9A】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図9B】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【図9C】開示される実施形態の態様によるロボット搬送部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
図１Ａ～１Ｄは、開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。開示される実施形態の態様は、図面を参照して記載されるが、開示される実施形態の態様は、多くの形態で具体化され得ることが理解されるべきである。また、任意の適切なサイズ、形状もしくは種類の要素または材料が使用できる。
【0008】
例えば半導体ツールステーションなどの処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄが、開示される実施形態の態様にしたがって示される。図面には半導体ツールステーションが示されているが、本明細書に記載される開示される実施形態の態様は、任意のツールステーションやアプリケーションを利用するロボットマニピュレータに用いることができる。一態様において、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、クラスターツール配置を有する（例えば、中央のチャンバに接続される基板保持ステーションを有する）ものとして示されているが、別の態様において処理装置は、線形配置されたツールであってもよく、また開示される実施形態の態様は、任意の適切なツールステーションに適用されてもよい。装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、一般的に、大気フロントエンド１０１、少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、および真空バックエンド１０３を含む。少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂは、任意の適切な配置で、フロントエンド１０１および／またはバックエンド１０３の任意の適切なポートまたは開口に連結されてもよい。例えば、一態様において、１つまたは複数のロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂは、図１Ｂ～１Ｃに見られるように、隣り合う配置で共通の水平面に配置されてもよい。別の態様において、１つまたは複数のロードロックは、図１Ｅに示されるように、少なくとも２つのロードロック１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄが（例えば、離間された水平面を有する）行および（例えば、離間された垂直面を有する）列に配置されるような、グリッド形式で配置されてもよい。さらに別の態様において、１つまたは複数のロードロックは、図１Ａに示されるような、単一のインラインロードロック１０２であってもよい。さらに別の態様において、少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ｅは、図１Ｆに示されるように、積み重ねられるインライン（in-line）配置で配置されてもよい。ロードロックは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄの端部１００Ｅ１またはファセット１００Ｆ１上に示されているが、別の態様において１つまたは複数のロードロックは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄの任意の数の側面１００Ｓ１、１００Ｓ２、端部１００Ｅ１、１００Ｅ２またはファセット１００Ｆ１～１００Ｆ８上に配置されてもよいことが理解されるべきである。少なくとも１つのロードロックはそれぞれ、基板がそれぞれのロードロック内の適切な支持部上に保持される、１つまたは複数のウェハ／基板静止面ＷＲＰ（図１Ｆ）を含んでもよい。別の態様において、ツールステーションは、任意の適切な構成を有していてもよい。フロントエンド１０１、少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂおよびバックエンド１０３のそれぞれの構成要素は、例えば、クラスタ化されたアーキテクチャ制御などの任意の適切な制御アーキテクチャの一部であってもよい制御装置１１０に接続されてもよい。制御システムは、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年３月８日に発行され、「Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許第７，９０４，１８２号明細書に記載されたもののような、主制御装置（一態様においては制御装置１１０であってもよい）、クラスタ制御装置および自律型遠隔制御装置（一態様においては、図８Ｂおよび９Ｂに示される制御装置１１０Ａ、１１０Ｂであってもよい）を有する閉ループ制御装置であってもよい。他の態様では、任意の適切な制御装置および／または制御システムが利用されてもよい。
【0009】
一態様において、フロントエンド１０１は、一般的に、ロードポートモジュール１０５、および、例えばイクイップメントフロントエンドモジュール（equipment front end module）（ＥＦＥＭ）などのミニエンバイロメント１０６を含む。ロードポートモジュール１０５は、３００ｍｍロードポート、前開き型または底開き型ボックス／ポッドおよびカセットのためのＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１、Ｅ４７．１、Ｅ６２、Ｅ１９．５またはＥ１．９に適合したボックスオープナー／ローダーツール標準（ＢＯＬＴＳ）インターフェースであってもよい。他の態様では、ロードポートモジュールは、２００ｍｍウェハ／基板インターフェース、４５０ｍｍウェハ／基板インターフェースとして、または、たとえば、より大型もしくはより小型の半導体ウェハ／基板、平面パネルディスプレイ用の平面パネル、ソーラパネル、レチクルまたは他の任意の適切な物などの、他の任意の適切な基板インターフェースとして構成されてもよい。図１Ａ～１Ｄには３つのロードポートモジュール１０５が示されるが、他の態様では、任意の適切な数のロードポートモジュールがフロントエンド１０１に組み込まれてもよい。ロードポートモジュール１０５は、オーバーヘッド型搬送システム、無人搬送車、有人搬送車、レール型搬送車、または他の任意の適切な搬送手段から、基板キャリアまたはカセットＣを受容するように構成されていてもよい。ロードポートモジュール１０５は、ロードポート１０７を通じて、ミニエンバイロメント１０６と接続してもよい。ロードポート１０７は、基板カセットとミニエンバイロメント１０６との間で、基板の通過を可能にしてもよい。ミニエンバイロメント１０６は、一般的に、本明細書で説明される、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を組み込んでもよい任意の適切な移送ロボット１０８を含む。一態様では、ロボット１０８は、例えば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、１９９９年１２月１４日に発行された米国特許第６，００２，８４０号明細書、２０１３年４月１６日に発行された米国特許第８，４１９，３４１号明細書、および、２０１０年１月１９に発行された米国特許第７，６４８，３２７号明細書に記載されたもののような走路搭載型ロボットであってもよい。別の態様において、ロボット１０８は、バックエンド１０３に関して本明細書に記載されるものと実質的に同様であってもよい。ミニエンバイロメント１０６は、複数のロードポートモジュール間での基板移送のための、制御されたクリーンゾーンを提供してもよい。
【0010】
少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂは、ミニエンバイロメント１０６とバックエンド１０３との間に位置して、ミニエンバイロメント１０６とバックエンド１０３とに接続されてもよい。別の態様において、ロードポート１０５は、少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂまたは搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄに実質的に直接連結されてもよく、基板キャリアＣは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄの真空まで真空引き（pump down）され、基板は、基板キャリアＣとロードロックまたは移送チャンバとの間で直接移送される。この態様において、基板キャリアＣは、搬送チャンバの処理真空が基板キャリアＣ内にまで及ぶように、ロードロックとして機能してもよい。理解され得るように、基板キャリアＣが、適切なロードポートを通してロードロックに実質的に直接連結される場合、任意の適切な移送装置は、ロードロック内に設けられてもよいし、あるいは、基板キャリアＣへ、および基板キャリアＣから基板を移送するために、基板キャリアＣへのアクセスを有していてもよい。本明細書において使用される真空という用語は、基板が処理される、１０-5Ｔｏｒｒ以下のような高真空を意味してもよいことに留意する。少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂは、一般的に、大気および真空スロットバルブを含む。ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂの（および処理ステーション１３０のための）スロットバルブは、大気フロントエンドから基板を搭載した後に、ロードロック内を排気するために使用され、および、窒素などの不活性ガスを用いてロック内に通気するときに、搬送チャンバ内の真空を維持するために使用される環境隔離を提供してもよい。本明細書に記載されるように、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄのスロットバルブは、少なくとも、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄに連結される処理ステーション１３０およびロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂへの、ならびに処理ステーション１３０およびロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂからの基板の移送を提供するために、同一平面内や、垂直に積み重ねられた異なる平面内に位置していてもよいし、または、（ロードポートに関して上述されたように）同一平面内に位置するスロットバルブと垂直に積み重ねられた異なる平面内に位置するスロットバルブとの組み合わせであってもよい。少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ（および／またはフロントエンド１０１）は、基板の基準を処理に望ましい位置に揃えるためのアライナや、他の任意の適切な基板測定機器も含んでいてもよい。別の態様において、真空ロードロックは、処理装置の任意の適切な場所に設置されていてもよく、任意の適切な構成を有していてもよい。
【0011】
真空バックエンド１０３は、一般的に、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１つまたは複数の処理ステーション１３０、および、本明細書で説明される、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでいてもよい１つまたは複数の移送ロボットを含む。搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄは、例えばＳＥＭＩ規格Ｅ７２ガイドラインに適合する、任意の適切な形状およびサイズを有していてもよい。移送ユニットモジュール１０４および１つまたは複数の移送ロボットは、以下において説明されるが、ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ（またはロードポートに位置するカセットＣ）と様々な処理ステーション１３０との間で基板を搬送するために、少なくとも部分的に搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ内に位置していてもよい。一態様において、移送ユニットモジュール１０４は、移送ユニットモジュール１０４がＳＥＭＩ規格Ｅ７２ガイドラインに適合するように、モジュールユニットとして搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄから取り外し可能であってもよい。
【0012】
処理ステーション１３０は、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、基板上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、基板に対して動作してもよい。典型的な処理は、限定されないが、プラズマエッチングまたは他のエッチング処理、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）、イオン注入などの注入、測定、急速熱処理（ＲＴＰ）、乾燥細片原子層成膜（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィ、エピタキシ（ＥＰＩ）、ワイヤボンダ、および蒸発などの、真空を使用する薄膜処理、または他の真空圧を使用する薄膜処理を含む。搬送チャンバ１２５から処理ステーション１３０に、またはその逆に、基板を通過させることを可能にするために、処理ステーション１３０は、スロットバルブＳＶを通すなど任意の適切な方法で、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄに連通可能に接続される。搬送チャンバ１２５のスロットバルブＳＶは、対の（例えば、共通のハウジング内に位置する２つ以上の基板処理チャンバ）もしくは隣り合う処理ステーション１３０Ｔ１、１３０Ｔ２、単一の処理ステーション１３０Ｓおよび／または積み重ねられた処理モジュール／ロードロック（図１Ｅおよび１Ｆ）の接続を可能にするために配置されてもよい。
【0013】
移送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄに連結される処理ステーション１３０、ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ（またはカセットＣ）への、および処理ステーション１３０、ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ（またはカセットＣ）からの基板の移送は、移送ユニットモジュール１０４の１つまたは複数のアームが所定の処理ステーション１３０と位置合わせされたときに、生じてもよいことに留意する。開示される実施形態の態様によれば、１つまたは複数の基板は、（例えば、図１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄに示されるように、基板が、隣り合うまたは直列の処理ステーションから取り出される／配置されると）個別に、または略同時に、それぞれの所定の処理ステーション１３０へ移送されてもよい。一態様において、移送ユニットモジュール１０４は、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１０月１８日に出願され、「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国仮特許出願第６１／８９２，８４９号明細書、２０１３年１１月１５日に出願され、「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国仮特許出願第６１／９０４，９０８号明細書、２０１３年２月１１日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／２５５１３号明細書に記載されたもののような、ブームアーム１４３（図１Ｄ参照）または線形キャリッジ１４４上に取り付けられてもよい。
【0014】
次に図２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂおよび５Ｂを参照すると、一態様において移送ユニットモジュール１０４は、少なくとも１つの駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂ（図６Ａおよび６Ｂ）と、少なくとも１つの移送アーム３００、３０１を有する少なくとも１つの移送アーム部３７１とを含む。少なくとも１つの駆動セクションは、Ｚ軸駆動部２７０および回転駆動セクション２８２の１つまたは複数を収容するフレーム２００Ｆを含む共通の駆動セクション２００を含んでいてもよい。フレーム２００Ｆの内部２００ＦＩは、以下に記載されるように任意の適切な方法で密封されてもよい。一態様においてＺ軸駆動部は、Ｚ軸に沿って少なくとも１つの移送アーム３００、３０１を移動させるように構成される任意の適切な駆動部であってもよい。Ｚ軸駆動部は、図２ではネジ式駆動部として示されているが、別の態様において駆動部は、線形アクチュエータ、ピエゾモータなどの任意の適切な線形駆動部であってもよい。回転駆動セクション２８２は、例えばハーモニックドライブセクションなど、任意の適切な駆動セクションとして構成されてもよい。例えば、回転駆動セクション２８２は、図２Ｂなどに見られるように、任意の適切な数の同軸配置されるハーモニックドライブモータ２８０を含んでいてもよく、図２Ｂでは、駆動セクション２８２は、３つの同軸配置されるハーモニックドライブモータ２８０、２８０Ａ、２８０Ｂを含む。別の態様において駆動セクション２８２の駆動部は、隣り合う配置および／または同軸配置で位置していてもよい。一態様において、図２に示される回転駆動セクション２８２は、シャフト２８０Ｓを駆動するために１つのハーモニックドライブモータ２８０を含むが、別の態様において駆動セクションは、同軸駆動システムにおいて、例えば、任意の適切な数の駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳ（図２Ｂ）に対応する任意の適切な数のハーモニックドライブモータ２８０、２８０Ａ、２８０Ｂ（図２Ｂ）を含んでいてもよい。磁性流体シール部２７６、２７７の構成部品が、移送ユニットモジュール１０４の所望の回転Ｔおよび延伸Ｒ１、Ｒ２の間、充分な安定性およびクリアランスで、少なくとも部分的に、ハーモニックドライブモータ２８０によりセンタリングされ、支持されるように、ハーモニックドライブモータ２８０は、高容量出力の軸受けを有していてもよい。磁性流体シール部２７６、２７７は、以下に記載されるような実質的に同心で同軸のシール部を形成するいくつかの部分を含んでいてもよいことに留意する。この例において、回転駆動セクション２８２は、上述のもの、および／または、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，８４５，２５０号明細書、米国特許第５，８９９，６５８号明細書、米国特許第５，８１３，８２３号明細書、および米国特許第５，７２０，５９０号明細書に記載のものと実質的に同様であってもよい１つまたは複数の駆動モータ２８０を収容するハウジング２８１を含んでいる。磁性流体シール部２７６、２７７は、駆動シャフトアセンブリに各駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳを密封するために、耐性化（tolerance）されてもよい。一態様において、磁性流体シール部は設けられなくてもよい。例えば、駆動セクション２８２は、搬送アームが動作する環境から実質的に密封されるステータを有する駆動部を含んでいてもよい一方で、ロータおよび駆動シャフトは、アームが動作する環境を共有する。磁性流体シール部を有さず、開示される実施形態の態様において用いられてもよい駆動セクションの適切な例としては、以下に記載されるようなシールドキャン構成（sealed can arrangement）を有してもよいＢｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ製のＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）７およびＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）８のロボット駆動セクションが挙げられる。また駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳは、例えば、別の駆動セクション（例えば図５Ｅ、６Ａ～９Ｃに関して後述される、例えば、駆動セクション２００Ａ、２００Ｂ）、任意の適切な位置エンコーダ、制御装置、および／または、駆動部２００に取り付けられる少なくとも１つの移送アーム３００、３０１への接続のために、駆動部アセンブリを通るワイヤ２９０や他の任意の適切な物の通路を確保するための中空構造を有していてもよい（例えば、駆動シャフトの中心に沿って長手方向に走る穴を有する）ことに留意する。理解され得るように、駆動セクション２００、２００Ａ、２００Ｂの駆動モータはそれぞれ、各搬送アーム３００、３０１のエンドエフェクタ３００Ｅ、３０１Ｅの位置を決定するために、それぞれのモータの位置を検出するように構成される任意の適切なエンコーダを含んでいてもよい。
【0015】
一態様において、ハウジング２８１は、Ｚ軸駆動部２７０がＺ軸に沿ってキャリッジ（およびその上に位置するハウジング２８１）を移動させるように、Ｚ軸駆動部２７０に連結されるキャリッジ２７０Ｃに取り付けられてもよい。理解され得るように、少なくとも１つの移送アーム３００、３０１が動作する制御された雰囲気を、（大気圧ＡＴＭ環境で動作してもよい）駆動部２００の内部から密封するために、上述の磁性流体シール部２７６、２７７およびベローズシール部２７５の１つまたは複数を含んでいてもよい。ベローズシール部２７５は、フレーム２００Ｆの内部２００ＦＩが少なくとも１つの移送アーム３００、３０１が動作する制御雰囲気から隔離されるように、キャリッジ２７０Ｃに連結される一端と、フレーム２００ＦＩの任意の適切な部分に連結される他端とを有していてもよい。
【0016】
別の態様において、上述のように、Ｂｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ製のＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）７およびＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）８のロボット駆動セクションなどの、磁性流体シール部なしに搬送アームが動作する雰囲気から密封されるステータを有する駆動部は、キャリッジ２７０Ｃ上に設けられてもよい。例えば、図２Ｃおよび２Ｄも参照すると、回転駆動セクション２８２は、ロボットアームが動作する環境からモータステータが密封される一方で、ロボットアームが動作する環境をモータロータが共有するように構成される。図２Ｃは、第１駆動モータ２８０’および第２駆動モータ２８０Ａ’を有する同軸駆動部を示す。第１駆動モータ２８０’は、ステータ２８０Ｓ’およびロータ２８０Ｒ’を有し、ロータ２８０Ｒ’は、駆動シャフト２８０Ｓに連結される。キャンシール（can seal）部２８０ＣＳは、ステータ２８０Ｓ’とロータ２８０Ｒ’との間に配置されてもよく、ロボットアームが動作する環境からステータ２８０Ｓ’を密封するために、任意の適切な方法でハウジング２８１に接続されてもよい。同様に、モータ２８０Ａ’は、ステータ２８０ＡＳ’およびロータ２８０ＡＲ’を有し、ロータ２８０ＡＲ’は、駆動シャフト２８０ＡＳに連結される。キャンシール部２８０ＡＣＳは、ステータ２８０ＡＳ’とロータ２８０ＡＲ’との間に配置されてもよい。キャンシール部２８０ＡＣＳは、ロボットアームが動作する環境からステータ２８０ＡＳ’を密封するために、任意の適切な方法でハウジング２８１に接続されてもよい。理解され得るように、駆動シャフト（および駆動シャフトが動作させるアーム）の位置を決定するために、任意の適切なエンコーダ／センサ２６８Ａ、２６８Ｂが設けられてもよい。図２Ｄを参照すると、３軸の回転駆動セクション２８２が示されている。３軸の回転駆動セクションは、図２Ｃに関して上述した同軸駆動セクションと実質的に同様であってもよいが、この態様においては、それぞれが駆動シャフト２８０Ａ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳのそれぞれに連結されるロータ２８０Ｒ’、２８０ＡＲ’、２８０ＢＲ’を有する３つのモータ２８０’、２８０Ａ’、２８０Ｂ’が存在する。各モータは、それぞれのキャンシール部２８０ＳＣ、２８０ＡＣＳ、２８０ＢＣＳによって、ロボットアームが動作する環境から密封されるそれぞれのステータ２８０Ｓ’、２８０ＡＳ’、２８０ＢＳ’も含む。理解され得るように、駆動シャフト（および駆動シャフトが動作させるアーム）の位置を決定するために、図２Ｃに関して上述したように、任意の適切なエンコーダ／センサが設けられてもよい。理解され得るように、一態様において、図２Ｃおよび２Ｄに示されるモータの駆動シャフトは、ワイヤ２９０のフィードスルーを可能にしなくてもよいが、別の態様においては、ワイヤが、例えば図２Ｃおよび２Ｄに示されるモータの中空駆動シャフトを通過できるように、任意の適切なシール部が設けられてもよい。
【0017】
また図４Ａ～４Ｅを参照すると、この態様において、駆動シャフト２８０Ｓは、少なくとも１つの移送アーム３００、３０１のそれぞれに共通であってもよい共通軸４７０周りで、矢印Ｔの方向に一体として移送アーム部３７１を回転させるために、移送アーム部３７１のベース部材またはフレーム３１０Ｆに連結されてもよい。例えば、ベース部材３１０Ｆは、アーム３００、３０１が一体として軸４７０周りで回転されるように、軸４７０周りで回転されてもよい。ベース部材３１０Ｆは、駆動シャフト２８０Ｓが移動するとベース部材３１０Ｆが一緒に移動するように、例えば駆動シャフト２８０Ｓが連結される取り付け部４５０を含んでいてもよい。取り付け部４５０は、開口４５０Ａを含んでいてもよく、その開口４５０Ａを通して、駆動シャフト２８０ＡＳ、２８０ＢＳなどの１つまたは複数の駆動シャフトが、１つまたは複数のクランク部材３２１に連結される。別の態様において、１つまたは複数の駆動シャフト２８０ＡＳ、２８０Ｓは、任意の適切なトランスミッションを通してなど、任意の適切な方法でそれぞれのクランク部材３２１に連結されてもよい。この態様において、駆動部２００は、２つの駆動シャフトを含んでいてもよく、一方の駆動シャフト２８０Ｓは、ベース部材３１０Ｆに実質的に直接連結され、他方の駆動シャフト２８０ＡＳは、クランク部材３２１に実質的に直接連結される。
【0018】
軸の自由度を確定し、それぞれのアーム３００、３０１の延伸／後退をもたらす１つまたは複数のガイドレール、トラックまたは軸受け４００、４０１が、任意の適切な方法でベース部材３１０Ｆに取り付けられてもよい。軸受け４００、４０１は、線形軸受けなどの任意の適切な軸受けであってもよい。第１のキャリッジ４２０は、任意の適切な方法で、軸受け４００に可動に取り付けられてもよいし、連結されてもよい。例えば、キャリッジ４２０は、キャリッジを軸受け４００上に係合および支持するように構成される軸受けインターフェース部４２０Ｂを含んでいてもよい。キャリッジ４２０は、搬送アーム３００が取り付けられるアーム取り付け部４２０Ｐを含んでいてもよい。例えば、搬送アームは、ベース３００Ｂと、ベース３００Ｂに連結されるエンドエフェクタ３００Ｅとを含んでいてもよい（エンドエフェクタは、ベースがエンドエフェクタの上側または底側に接続されるように、例えば、ベースがエンドエフェクタとは異なる平面でエンドエフェクタの上または下に位置するように、ベースに連結されてもよく、あるいは、ベースは、ベースおよびエンドエフェクタが共通の平面に位置するように、エンドエフェクタに接続されてもよい）。搬送アームのベース３００Ｂは、任意の適切な方法で取り付け部４２０Ｐに連結されてもよい。別の態様において、少なくとも搬送アーム３００のベース３００Ｂおよびキャリッジ４２０は、単一の一部材として一体的に形成されてもよい。
【0019】
第２のキャリッジ４２１は、任意の適切な方法で、軸受け４０１に可動に取り付けられてもよいし、連結されてもよい。例えば、キャリッジ４２１は、キャリッジを軸受け４０１上に係合および支持するように構成される軸受けインターフェース部４２１Ｂを含んでいてもよい。キャリッジ４２１は、搬送アーム３０１が取り付けられるアーム取り付け部４２１Ｐを含んでいてもよい。例えば、搬送アーム３０１は、ベース３０１Ｂと、ベース３０１Ｂに連結されるエンドエフェクタ３０１Ｅとを含んでいてもよい（エンドエフェクタは、ベースがエンドエフェクタの上側または底側に接続されるように、例えば、ベースがエンドエフェクタとは異なる平面でエンドエフェクタの上または下に位置するように、ベースに固定して連結されてもよく、あるいは、ベースは、ベースおよびエンドエフェクタが共通の平面に位置するように、エンドエフェクタに接続されてもよい）。搬送アームのベース３０１Ｂは、任意の適切な方法で取り付け部４２１Ｐに連結されてもよい。別の態様において、少なくとも搬送アーム３０１のベース３０１Ｂおよびキャリッジ４２１は、単一の一部材として一体的に形成されてもよい。
【0020】
第１および第２のキャリッジ４２０、４２１により生じるあらゆる粒子を実質的に封じ込めるために、軸受け４００、４０１および第１および第２のキャリッジ４２０、４２１の少なくとも一部を覆って任意の適切なカバー３１０Ｃが設けられてもよい。この態様において、アーム３００、３０１は、積み重ねられた配置で互いに対して上下に位置するものとして示されているが、別の態様において、アームは、隣り合って位置していてもよいし、他の任意の適切な配置を有していてもよい。一態様において、１つまたは複数の適切なセンサまたはエンコーダ１２３Ｃ、１２３Ｄは、フレーム３０１Ｆ上に配置されてもよく、エンドエフェクタの位置を決定するために、キャリッジ４２０、４２１または移送アーム３００、３０１の１つまたは複数と相互作用するように構成されてもよい。別の態様において、１つまたは複数のセンサ１２３Ａ、１２３Ｂは、エンドエフェクタおよび／またはその上の基板の位置を決定するため、エンドエフェクタおよび／またはその上の基板を検出するために移送チャンバ（図１Ｂ）に配置されてもよい。
【0021】
各搬送アーム３００、３０１は、任意の適切な方法で、（一態様においては両方のアーム３００、３０１に共通であってもよい）クランク部材３２１に連結されてもよい。一態様において、クランク部材３２１と、各アーム３００、３０１のエンドエフェクタ３００Ｅ、３０１Ｅとの間の連結は、エンドエフェクタ３００Ｅ、３０１Ｅを駆動させるために動力を付与する一方で、実質的に堅固であってもよい。例えば、クランク部材３２１は、任意の適切な長さを有する細長い部材であってもよい。クランク部材３２１は、軸４７０周りで駆動シャフト３８０Ｓに連結される近位端を有していてもよい。またクランク部材３２１は、近位端と反対側の遠位端を有していてもよい。遠位端は、それぞれが枢動軸４７３、４７４を有する１つまたは複数の枢動ジョイントを含んでいてもよい。この態様において、枢動軸４７３、４７４は隣り合って示されているが、別の態様において枢動軸は、共通の枢動軸であってもよいし、あるいは互いに対して軸方向にインラインで位置してもよい。この態様において、クランク部材３２１の遠位端は、駆動リンク３２２、３２３が異なる平面に位置できるように、それぞれの段部３２１Ｓ１、３２１Ｓ２が互いに対して任意の適切な距離で位置する段付き駆動リンクインターフェースを有する。別の態様においてクランク部材３２１は、段付きでなくてもよい。
【0022】
駆動リンク３２２は、段部３２１Ｓ１上の枢動軸４７４周りでクランク部材３２１に枢動可能に連結されてもよい。駆動リンク３２２は、任意の適切な長さおよび任意の適切な構成を有する細長い部材であってもよい。駆動リンク３２２は、近位端および遠位端を有していてもよく、近位端は、枢動軸４７４周りでクランク部材に連結され、遠位端は、任意の適切な方法でアーム３００に連結されてもよい。この態様において、エンドエフェクタ３００Ｅは、（エンドエフェクタの長手軸と一致する）対称軸ＳＹＭを有していてもよく、エンドエフェクタ３００Ｅは、長手軸周りで略対称である。駆動リンク３２２の遠位端は、エンドエフェクタ３００Ｅの対称軸ＳＹＭに沿って配置される枢動軸４７２を有する枢動ジョイント周りで、アーム３００のベース３００Ｂに枢動可能に連結されてもよい。別の態様において、枢動軸４７２を有する枢動ジョイントは、例えば図３Ｃに示されるように、任意の適切な方法で対称軸ＳＹＭから外れて配置されてもよい。図３Ｃにおいてベース３００Ｂは、駆動リンク３２２が枢動軸４７２で枢動可能に連結される突出部を含んでいる。
【0023】
駆動リンク３２３は、段部３２１Ｓ２上の枢動軸４７３周りでクランク部材３２１に枢動可能に連結されてもよい。上述のように、段部３２１Ｓ１、３２１Ｓ２間の距離により、駆動リンクは異なる平面上に配置でき、駆動リンク３２２、３２３の一方が他方の上を通り過ぎることが可能であってもよい。駆動リンク３２３は、駆動部材３２２と実質的に同様であってもよい。例えば、駆動リンク３２３は、任意の適切な長さおよび任意の適切な構成を有する細長い部材であってもよい。駆動リンク３２３は、近位端および遠位端を有していてもよく、近位端は、枢動軸４７３周りでクランク部材に連結され、遠位端は、任意の適切な方法でアーム３０１に連結されてもよい。この態様において、エンドエフェクタ３０１Ｅは、（エンドエフェクタの長手軸と一致する）対称軸ＳＹＭを有していてもよく、エンドエフェクタ３０１Ｅは、長手軸周りで略対称である。駆動リンク３２３の遠位端は、エンドエフェクタ３０１Ｅの対称軸ＳＹＭに沿って配置される枢動軸４７１を有する枢動ジョイント周りで、アーム３０１のベース３０１Ｂに枢動可能に連結されてもよい。別の態様において、枢動軸４７１を有する枢動ジョイントは、例えば図３Ｃに関して上述されるものと実質的に同様の方法で、ベース部材３０１Ｂの突出部上に配置されるなど、任意の適切な方法で対称軸ＳＹＭから外れて配置されてもよい。
【0024】
図４Ｄおよび４Ｅに見られるように、クランク部材３２１および駆動リンク３２２、３２３の積み重ね高さＨ１は、軸受け４００、４０１およびキャリッジ４２０、４２１の高さＨ２と共有されてもよい。例えば、積み重ね高さＨ１は、軸受けおよびキャリッジの高さＨ２と実質的に等しくてもよいし、それより低くてもよい。別の態様において、クランク部材３２１および駆動リンク３２２、３２３の積み重ね高さは、軸受け４０１、４０２およびキャリッジ４２０、４２１に対して任意の適切な積み重ね高さであってもよい。
【0025】
クランク部材３２１、および駆動リンク３２２、３２３の１つまたは複数は、伝達リンクまたはリンク機構３２０を画定してもよい。一態様において、伝達リンク機構３２０およびそれぞれのキャリッジ４２０、４２１／ガイド部材４００、４０１の１つまたは複数は、それぞれのアーム３００、３０１を支持するように構成されてもよい。別の態様において、伝達リンク機構３２０は、アーム３００、３０１の１つまたは複数を独立して支持してもよい。さらに別の態様において、それぞれのキャリッジ４２０、４２１／ガイド部材４００、４０１は、それぞれのアーム３００、３０１を独立して支持するように構成されてもよい。伝達リンク機構３２０は、２軸の堅固なリンクであってもよく、２軸の堅固なリンクという語は、軸に沿って２つの方向に駆動力を伝達するように構成されることを意味する。例えば、クランク部材が矢印３９８Ａの方向に回転すると、駆動部２００によってクランク部材３２１に印加されるトルクは、アーム３０１が押されて延伸／後退軸Ｒ２に沿って線形に延伸するように、駆動リンク３２３によってアーム３０１に伝達される。クランク部材３２１が矢印３９８Ｂの方向に回転されると、クランク部材３２１に印加されるトルクは、アーム３０１が引かれて延伸／後退軸Ｒ２に沿って線形に後退するように、駆動リンク３２３を通してアーム３０１に伝達される。同様に、クランク部材が矢印３９８Ｂの方向に回転すると、駆動部２００によってクランク部材３２１に印加されるトルクは、アーム３００が押されて延伸／後退軸Ｒ１に沿って線形に延伸するように、駆動リンク３２２によってアーム３００に伝達される。クランク部材３２１が矢印３９８Ａの方向に回転されると、クランク部材３２１に印加されるトルクは、アーム３００が引かれて延伸／後退軸Ｒ１に沿って線形に後退するように、駆動リンク３２２を通してアーム３００に伝達される。共通のクランク部材３２１および駆動リンク３２２、３２３（例えば、伝達リンク３２０）は、一方のアーム３００、３０１がそれぞれの軸Ｒ１、Ｒ２に沿って延伸すると、他方のアーム３００、３０１（例えば、トレーリングアーム）が軸Ｒ１、Ｒ２に沿って実質的に静止または静的であり続けるか、またはクランク部材３２１の端部のストロークで軸Ｒ１、Ｒ２に沿って最小限に移動するように構成されてもよい（例えば、エンドエフェクタの延伸／後退速度を増大させることになる、静的なアーム／エンドエフェクタの残留運動が実質的に存在しない）。一態様において、伝達リンク機構３２０は、ロストモーションリンク機構を形成してもよい。別の態様においては、任意の適切なリンク機構が駆動部２００をアーム３００、３０１に連結してもよい。例えば、適切なリンク機構は、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年５月２４日に発行され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ Ｍｏｖａｂｌｅ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ａｒｍｓ」と題された米国特許第７，９４６，８００号明細書、２００８年５月８日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｍｏｖａｂｌｅ Ａｒｍｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ａ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題された米国特許出願第１２／１１７，４１５号明細書、２０１１年５月２３日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ Ｍｏｖａｂｌｅ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ａｒｍｓ」と題された米国特許出願第１３／１１３，４７６号明細書に記載されている。
【0026】
各駆動リンク３２２、３２３および／またはクランク部材３２１は、アームが図３Ｂに示されるような後退位置にあるときに、駆動リンク３２２、３２３が延伸／後退軸Ｒ１、Ｒ２に対して任意の適切な所定の角度θ’で配置されるように構成されてもよく、後退位置は、クランク部材３２１を駆動する駆動モータがホームポジションにあることにより生じる、アーム３００、３０１の位置であってもよい。一態様において、各駆動リンクの遠位端は、それぞれのエンドエフェクタ３００Ｅ、３０１Ｅから離れるように延びる実質的に堅固な屈曲部３２２Ｈ、３２３Ｈを含んでいてもよい（アーム３００を駆動する駆動リンク３２２の屈曲部がエンドエフェクタ３００Ｅから離れるように延び、アーム３０１を駆動する駆動リンク３２３の屈曲部がエンドエフェクタ３１０Ｅから離れるように延びる図３Ａを参照）。屈曲部３２２Ｈ、３２３Ｈは、略直線の駆動リンクと比較したときの角度θ’を減少させるために、それぞれの枢動軸４７３、４７４からそれぞれの駆動リンク３２２、３２３の一部をオフセットしてもよい。一態様において、角度θ’は、伝達リンク機構３２０がアーム３００、３０１を延伸させるために押すことを可能にするために、クランク部材３２１が延伸／後退軸Ｒ１、Ｒ２に対して略垂直である（例えば、ホームポジションにある）ときに、クランク部材３２１に対して機械効率を提供する所定の角度であってもよい（例えば、アームを延伸／後退させるために、所定の運動角度が維持される）。また、アーム３００、３０１が基板Ｓ（図３Ａを参照）の取り出し／配置のために完全に延伸されるときの、駆動リンク３２２、３２３とそれぞれの延伸／後退軸との間の角度θ’’が、エンドエフェクタの延伸／後退速度を増大させることになるトレーリングアーム３００、３０１の移動を実質的にもたらさないか、実質的に最小限にする（例えば、静的なアーム／エンドエフェクタの残留運動が実質的に存在しない）ように、屈曲部３２２Ｈ、３２３Ｈが構成されてもよい。
【0027】
実質的に堅固な屈曲部３２２Ｈ、３２３Ｈおよび／またはクランク部材２３１は、例えば、アームが完全に後退されたときにはアームの複合長さの減少をもたらす一方で、アーム３００、３０１のリーチ（例えば、延伸距離）におけるペナルティなしに駆動リンクが互いを覆って交差することを可能にするように構成されてもよい。例えば、各駆動リンク３２２、３２３の実質的に堅固な屈曲部３２２Ｈ、３２３Ｈは、他方の駆動リンク３２２、３２３の枢動軸４７３、４７４を含む内部３２２ＨＩ、３２３ＨＩを有していてもよく、図３Ａを参照すると、リンク３２２の枢動軸４７４は、アーム３０１が延伸されるときに、駆動リンク３２３の屈曲部の内部３２３ＨＩに含まれる。同様に、リンク３２３の枢動軸４７３は、アーム３００が延伸されるときに、駆動リンク３２２の屈曲部の内部３２２ＨＩに含まれる。
【0028】
理解され得るように、伝達リンク機構３２０は、バンド／ベルト駆動のアームと比較すると、伝達リンク機構３２０の剛性を向上させるために、バンドおよび／またはベルトを用いずに、駆動部２００の駆動シャフトに実質的に直接連結される。また理解され得るように、駆動部２００およびアーム３００、３０１に対する、駆動リンク３２２、３２３の浅い傾斜もしくは角度θ’’、および／または伝達リンク機構３２０の相互接続／入れ子構成は、エンドエフェクタ３００Ｅ、３０１Ｅの動作における２５ミクロン未満の精細度を画定する剛性を伝達リンク機構３２０が有するように、１つのアームが延伸されて伝達リンク機構３２０および／またはアーム３００、３０１に剛性を与えるときに、機械効率を提供することができる。
【0029】
移送ユニットモジュール１０４は、単一のベース部材３１０上に２つの移送アーム３００、３０１を有するものとして上述されているが、別の態様においては、単一の移送アームが単一のベース部材３１０上に位置してもよい。さらに別の態様においては、１つまたは複数のベース部材３１０は、各ベース部材３１０が少なくとも１つの移送アーム３００、３０１を含むように、上下に積み重ねられてもよい。積み重ねられるベース部材３１０およびそれぞれの移送アームは、移送ユニットモジュール内に分配されてもよいそれぞれのベース部材３１０の少なくとも１つの移送アーム３００、３０１を駆動させるために、共通の駆動セクションまたは駆動モータによって駆動されてもよい。移送ユニットモジュール１０４のアーム３００、３０１は、図３Ａ～４Ｃには、（例えば、アームは反対方向に延びる）対向するアームとして示されているが、別の態様においてアームおよび伝達リンク機構は、互いに対して任意の適切な配置／構成を有していてもよい。例えば、図５Ａは、開示される実施形態の態様による移送ユニットモジュール１０４Ａを示す。移送ユニットモジュール１０４Ａは、本明細書に記載される移送ユニットモジュールと実質的に同様であってもよい。この態様において、ベース部材３１０ＦＡは、駆動部２００の１つの駆動シャフト２８０Ｓ（図２Ａおよび２Ｂ）に連結される一方で、共通のクランク部材３２１Ａは、駆動部２００の別の駆動シャフト２８０ＡＳに連結される。ここでクランク部材は、（任意の適切な方法で駆動部２００に連結されてもよい）近位の中心部分と、対向する遠位端とを有するように、共通の軸４７０の両側に延びる。駆動リンク３２２は、上述のものと実質的に同様の方法でアーム３００をクランク部材３２１Ａに連結させるために、枢動軸４７４Ａで遠位端に枢動可能に連結されてもよい。駆動リンク３２３は、上述のものと実質的に同様の方法でクランク部材３２１Ａをアーム３０１に連結させるために、枢動軸４７３Ａで反対側の遠位端に枢動可能に連結されてもよい。この態様において、各アームに関する延伸／後退軸Ｒ、および共通の軸４７０周りでの矢印Ｔの方向における一体としてのアームの回転軸に沿った独立した自由度は、２つの駆動軸の駆動セクションを用いて達成される。クランク部材３２１Ａが矢印３９８Ａの方向に回転すると、駆動リンク３２２が、軸Ｒ１に沿って延びるようにアーム３００を押す一方で、アーム３０１は実質的に静止したままであるか、および／または、延伸位置から後退されるように、移送ユニットモジュール１０４Ａは、上述のものと実質的に同様の方法で動作してもよい。クランク部材３２１Ａが矢印３９８Ｂの方向に回転すると、駆動リンク３２３が、軸Ｒ１に沿って延びるようにアーム３０１を押す一方で、アーム３００は実質的に静止したままであるか、および／または、延伸位置から後退される。ここで、アーム３００、３０１の延伸および後退は連結されているが、別の態様において、アーム３００、３０１の延伸および後退は、本明細書に記載されるような、各アーム３００、３０１用の分離し離れている独立して駆動されるクランク部材を提供することによって連結を解かれてもよい。
【0030】
図５Ｃは、開示される実施形態の態様による移送ユニットモジュール１０４Ｂを示す。移送ユニットモジュール１０４Ｂは、本明細書に記載されるものと実質的に同様であってもよい。この態様において、ベース部材３１０ＦＢは、上述のものと実質的に同様の方法で、駆動部２００の駆動シャフト２８０Ｓに連結される。第１のクランク部材３２１Ｃは、駆動部２００の第２の駆動シャフト２８０ＡＳに連結されてもよい一方で、第２のクランク部材３２１Ｄは、駆動部２００の第３の駆動シャフト２８０ＢＳに連結される。ここでクランク部材は、アーム３００、３０１が完全に後退した位置にあるときに、軸４７０からベース部材３０１ＦＢの対向する側面に向かって延伸（例えば、延伸／後退軸を実質的に横断）してもよい。この態様においては、アーム３００の延伸／後退は、アーム３０１の延伸／後退からは連結を解かれており、各アームは、（移送ユニットモジュール１０４、１０４Ａに関して図示される反対の延伸方向とは対照的に）独立して同一方向に延伸する。理解され得るように、アーム３００、３０１の同一方向への延伸は、処理ステーション１３０などの基板保持ステーションからの基板の迅速な交換を可能にすることができる。別の態様において、アーム３００、３０１は反対方向に延伸してもよい。この例において各アーム３００、３０１は、両方のアームが同一時点または異なる時点で延伸し得るように、独立して動作可能である。例えば、第２の駆動シャフト２８０ＡＳが回転すると、上述のものと実質的に同様の方法でクランク部材３２１Ｃおよび駆動リンク３２２によってアーム３００が駆動されて延伸または後退するように、駆動リンク３２２は、クランク部材３２１Ｃをアーム３００に連結してもよい。同様に、第３の駆動シャフト２８０ＢＳが回転すると、上述のものと実質的に同様の方法でクランク部材３２１Ｄおよび駆動リンク３２３によってアーム３０１が駆動されて延伸または後退するように、駆動リンク３２３は、クランク部材３２１Ｄをアーム３０１に連結してもよい。別の態様においては、本明細書に記載されるものと実質的に同様の方法で、共通のクランク部材が駆動リンク３２２、３２３を駆動してもよい。この態様において、延伸／後退軸Ｒ、および共通の軸４７０周りでの矢印Ｔの方向における一体としてのアームの回転軸に沿った、各アームに対する独立した自由度は、３つの駆動軸の駆動セクションによって達成される。
【0031】
図５Ｄは、開示される実施形態の態様による移送ユニットモジュール１０４Ｅを示す。移送ユニットモジュール１０４Ｅは、本明細書に記載されるものと実質的に同様であってもよい。この態様において、アーム３００、３０１は、図５Ｃに関して記載されるように、同一方向に延伸するように配置されている。別の態様において、アーム３００、３０１は、反対方向に延伸してもよい。この態様においては、各アームに関する延伸／後退軸Ｒ、および共通の軸４７０周りでの矢印Ｔの方向における一体としてのアームの回転軸に沿った独立した自由度が、２つの駆動軸の駆動セクションを用いて達成されるように、アーム３００、３０１の延伸および後退は、図５Ａに関して上述したものと実質的に同様の方法で連結される。例えば、上述の方法と実質的に同様の方法でアーム３００をクランク部材３２１Ａに連結するために、駆動リンク３２２Ｂは、枢動軸４７４Ａで、共通のクランク部材３２１の遠位端に枢動可能に連結されてもよい。上述の方法と実質的に同様の方法でアーム３０１をクランク部材３２１Ａに連結するために、駆動リンク３２３Ｂは、共通のクランク部材３２１Ａの反対側の遠位端に枢動可能に連結されてもよい。別の態様においては、延伸／後退軸Ｒ、および共通の軸４７０周りでの矢印Ｔの方向における一体としてのアームの回転軸に沿った、各アームに対する独立した自由度が、３つの駆動軸の駆動セクションによって達成されるように、各駆動リンクは、各アーム３００、３０１の連結されない動作のため、本明細書に記載されるものと実質的に同様の方法で、独立して回転可能なクランク部材に連結されてもよい。この態様において、駆動リンク３２２Ｂ、３２３Ｂは、概してそれぞれのエンドエフェクタ３００Ｅ、３０１Ｅに向かう方向で、クランク部材３２１Ａからそれぞれのアーム３００、３０１へと延びる略直線の堅固なリンクであってもよい。クランク部材３２１Ａが矢印３９８Ａの方向に回転すると、駆動リンク３２３Ｂが、軸Ｒ２に沿って延びるようにアーム３０１を押す一方で、アーム３００は、実質的に静止したままであるか、および／または、延伸位置から後退されるように、移送ユニットモジュール１０４Ｅは、上述のものと実質的に同様の方法で動作してもよい。クランク部材３２１Ａが矢印３９８Ｂの方向に回転すると、駆動リンク３２２Ｂが、軸Ｒ１に沿って延びるようにアーム３００を押す一方で、アーム３０１は、実質的に静止したままであるか、および／または、延伸位置から後退される。
【0032】
図５Ｅは、開示される実施形態の態様による移送ユニットモジュール１０４Ｃを示す。移送ユニットモジュール１０４Ｃは、本明細書に記載されるものと実質的に同様であってもよい。この態様において、ベース部材３１０ＦＣは、上述のものと実質的に同様の方法で、駆動部２００の駆動シャフト２８０Ｓに連結される。第１のクランク部材３２１Ｃは、駆動部２００の第２の駆動シャフト２８０ＡＳに連結されてもよい一方で、第２のクランク部材３２１Ｄは、駆動部２００の第３の駆動シャフト２８０ＢＳに連結される。ここでクランク部材は、アーム３００、３０１が完全に後退した位置にあるときに、軸４７０からベース部材３０１ＦＣの共通の側面に向かって延伸（例えば、延伸／後退軸を実質的に横断）してもよい。この態様においては、アーム３００の延伸／後退は、アーム３０１の延伸／後退からは連結を解かれて、各アームが、（移送ユニットモジュール１０４、１０４Ａに関して図示される反対の延伸方向とは対照的に）独立して同一方向に延伸する。別の態様において、アーム３００、３０１は、反対方向に延伸してもよい。この態様においては、延伸／後退軸Ｒ、および共通の軸４７０周りでの矢印Ｔの方向における一体としてのアームの回転軸に沿った、各アームに対する独立した自由度は、３つの駆動軸の駆動セクションを用いて達成される。この例においては、両方のアームが同一時点または異なる時点で延伸し得るように、各アーム３００、３０１は独立して動作可能である。例えば、第２の駆動シャフト２８０ＡＳが回転すると、上述のものと実質的に同様の方法でクランク部材３２１Ｃおよび駆動リンク３２２によってアーム３００が駆動されて延伸または後退するように、駆動リンク３２２は、クランク部材３２１Ｃをアーム３００に連結してもよい。同様に、第３の駆動シャフト２８０ＢＳが回転すると、上述のものと実質的に同様の方法でクランク部材３２１Ｄおよび駆動リンク３２３によってアーム３０１が駆動されて延伸または後退するように、駆動リンク３２３は、クランク部材３２１Ｄをアーム３０１に連結してもよい。
【0033】
次に図５Ｆ、６Ａおよび６Ｂを参照すると、開示される実施形態の態様による移送ユニットモジュール１０４Ｄが示されている。移送ユニットモジュール１０４Ｄは、本明細書に記載されるものと実質的に同様であってもよい。この態様において、移送ユニットモジュール１０４Ｄは、図１Ｂ～１Ｄに示されるような隣り合う基板保持ステーション内へ、実質的に同時に、または異なる時点で、基板を取り出す／配置するように構成される。この態様においては、各アーム３００、３０１、３００Ａ、３０１Ａが、それぞれの延伸／後退軸Ｒに沿う、また共通の軸４７０周りでの一体としてのアームの回転のための、独立した自由度を有するように、少なくとも５軸の駆動システムが提供されてもよい。別の態様においては、例えば、各ベース部材３１０Ｆ１、３１０Ｆ２に、本明細書に記載されるような、各ベース部材３１０Ｆ１、３１０Ｆ２に共通のＺ軸移動をもたらす独立したＺ軸移動、１つまたは複数のベース部材３１０Ｆ１、３１０Ｆ２の枢動、および１つまたは複数のベース部材３１０Ｆ１、３１０Ｆ２の方向Ｙへの移動を提供するために、付加的な駆動軸が設けられてもよい。ベース部材は、駆動インターフェース部６６０（図６Ｂ）と、駆動インターフェース部６６０に隣り合って（または他の任意の適切な配置で）取り付けられる１つまたは複数の移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡとを含んでもよい。各移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡは、上述の移送アーム部３７１、３７１Ａ、３７１Ｂ、３７１Ｃ、３７１Ｅ（図５Ａ～５Ｅ）の１つまたは複数と実質的に同様であってもよい。理解され得るように、駆動インターフェース部６６０が共通の軸４７０周りで回転されると、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡは、駆動インターフェース部６６０と一緒に一体として回転する。この態様において、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡは、例示目的のために、移送アーム部３７１Ｃと実質的に同様のものとして示されている。ここで駆動インターフェース部６６０は、上述のものと実質的に同様の方法で、駆動部２００のシャフト２８０Ｓなどのシャフトに取り付けられてもよい。移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡは、任意の適切な方法で駆動インターフェース部６６０に取り付けられてもよい。一態様において、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡは、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの延伸および後退軸Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａの間の距離および角度が固定されるように、任意の適切な方法で駆動インターフェース部６６０に静止して取り付けられてもよい。別の態様においては、後述のように、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの延伸および後退軸の間の距離および角度の１つまたは複数は、例えば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年９月１４日に出願され、「Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｋａｌｍａｎ Ｆｉｌｔｅｒ」と題された米国特許出願第１３／６１７，３３３号明細書、２０１１年４月１２日に発行され、「Ｐｒｏｃｅｓｓ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｏｎ－Ｔｈｅ－Ｆｌｙ Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ Ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ」と題された米国特許第７，９２５，３７８号明細書、２０１０年１２月２８日に発行され、「Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された米国特許第７，８５９，６８５号明細書、２０１２年９月１８日に発行され、「Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｋａｌｍａｎ Ｆｉｌｔｅｒ」と題された米国特許第８，２７０，７０２号明細書、２０１０年９月７日に発行され、「Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ」と題された米国特許第７，７９２，３５０号明細書、２０１１年２月２２日に発行され、「Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ」と題された米国特許第７，８９４，６５７号明細書、２０１２年２月２８日に発行され、「Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された米国特許第８，１２５，６５２号明細書、および２０１２年８月２８日に発行され、「Ｗａｆｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された米国特許第８，２５３，９４５号明細書に記載のものと実質的に同様の方法で、例えば、移送チャンバ内で基板Ｓを検出するよう位置するセンサ１２３Ａ、１２３Ｂなどの任意の適切なセンサを用いる、自動のワークピース／基板のセンタリングを可能にしてもよい。
【0034】
図６Ｃも参照すると、この例において、各移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡは、ベース部材３１０Ｆ１、３１０Ｆ２と、各ベース部材３１０Ｆ１、３１０Ｆ２に取り付けられる駆動部２００Ａ、２００Ｂとを含む。駆動部２００Ａ、２００Ｂは、任意の適切な方法で各駆動部ハウジング２００ＡＨ、２００ＢＨに少なくとも部分的に取り付けられる１つまたは複数の駆動モータ６０１Ａ、６０１Ｂを含んでいてもよい。駆動部ハウジング２００ＡＨ、２００ＢＨは、密封チャンバを形成し、密封チャンバは、（密封チャンバを形成する）駆動インターフェース部６６０に取り付けられると、アーム３００、３０１、３００Ａ、３０１Ａが動作する環境から隔離または密封される大気環境内に駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂのモータが配置されるように、駆動部２００の内部と、密封して大気連通する。各駆動部２００Ａ、２００Ｂは、上述のモータおよび伝達リンク機構と実質的に同様の、１つまたは複数の適切な駆動モータ６０１Ａ、６０１Ｂと、１つまたは複数の伝達リンク機構３２０Ａ、３２０Ｂとを含んでいてもよい。この態様において、各駆動モータ６１０Ａ、６１０Ｂは、２つの駆動シャフトを含む回転駆動モータであってもよく、上述のものと実質的に同様の方法で各移送アーム部を動作させるために、一方の駆動シャフトは、クランク部材３２１Ｃ、３２１Ｅのそれぞれ１つを回転させ、他方の駆動シャフトは、クランク部材３２１Ｄ、３２１Ｆのそれぞれ１つを回転させる。ここで、クランク部材３２１Ｃ、３２１Ｄの回転軸（駆動部６０１Ｂの回転軸と一致していてもよい）およびクランク部材３２１Ｅ、３２１Ｆの回転軸（駆動部６０１Ａの回転軸と一致していてもよい）は、共通の回転軸４７０からオフセットされている。理解され得るように、駆動モータ６０１Ａ、６０１Ｂの駆動シャフト上に、任意の適切なエンコーダ／位置センサが位置してもよい。別の態様においては、それぞれのキャリッジ４００、４２１（例えば、図４Ａ～４Ｅ参照）の位置を検出するために、任意の適切なエンコーダ／位置センサが、トラック４００、４０１、４００Ａ、４０１Ａに隣接して配置されてもよい。トラック４００、４０１、４００Ａ、４０１Ａに隣接して位置するエンコーダ／位置センサは、ロボットアームが動作する環境からエンコーダ／位置センサを隔離するために、薄壁の筐体などの任意の適切な筐体に、任意の適切な方法で包囲されるか、あるいは密封されてもよい。分離壁または筐体壁を通して動作するセンサの例は、例えば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月１３日に出願され、「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｆｅｅｄｂａｃｋ ｆｏｒ Ｓｅａｌｅｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ」と題された米国仮特許出願第６１／９０３，７２６号明細書、２０１３年１１月１３日に出願され、「Ｓｅａｌｅｄ Ｒｏｂｏｔ Ｄｒｉｖｅ」と題された米国仮特許出願第６１／９０３，８１３号明細書に見られる。
【0035】
上述のように、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの１つまたは複数は、駆動インターフェース部６６０に可動に取り付けられてもよい。例えば、図６Ｂを参照すると、一態様において、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの１つまたは複数は、任意の適切な方法でそれぞれの可動な密封部材６６１Ａ、６６１Ｂに取り付けられてもよい。一態様において、それぞれの可動な密封部材６６１Ａ、６６１Ｂは、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡのハウジング２００ＡＨ、２００ＢＨに取り付けられてもよい。可動な密封部材６６１Ａ、６６１Ｂは、方向Ｙに線形移動するように、任意の適切な方法で駆動インターフェース部６６０に取り付けられる。可動な密封部材６６１は、延伸／後退の方向Ｒを横切る方向Ｙへの移動のために、それぞれの移送アーム部３７１Ｄ、３７１Ｄ１を支持するように構成されてもよい。可動な密封部材６６１Ａ、６６１Ｂは、駆動部ハウジング２００ＡＨ、２００ＢＨおよび駆動インターフェース部６６０内の密封大気を維持しつつ、駆動インターフェース部６６０に対する移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの移動を可能にするように構成されてもよい。移送アーム部３７１Ｄの延伸／後退軸Ｒ１、Ｒ２と、移送アーム部３７１ＤＡの延伸／後退軸Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａとの間の距離Ｄ、および、共通の軸４７０と、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡのそれぞれの延伸／後退軸Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａとの間の距離Ｄ１、Ｄ２の、１つまたは複数を変更するために、それぞれの可動な密封部材６６１Ａ、６６１Ｂを方向Ｙに駆動するため、１つまたは複数の適切な線形駆動部７１０が駆動インターフェース部６６０内に配置されてもよい。一態様においては、図６Ｂに示されるように、両方の移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡが方向Ｙに移動してもよいが、別の態様においては、図７Ａおよび７Ｂに示されるように、一方の移送アーム部３７１ＤＡ（または３７１Ｄ）のみが方向Ｙに可動であってもよく、他方の移送アーム部３７１Ｄ（または３７１ＤＡ）は、駆動インターフェース部６６０に対して方向Ｙで静止するように、固定される支持部材７００によって駆動インターフェース部６６０に取り付けられる。
【0036】
次に図８Ａおよび８Ｂを参照すると、ファセットに連結される処理ステーション１３０へ、および処理ステーション１３０から基板を搬送するため、角度βがファセット間の角度α、θ（図１Ａおよび１Ｃを参照）と略等しくなるように、自動のワークピースのセンタリングを可能にする目的で、および／または、延伸／後退軸を、移送チャンバの傾斜したファセット１００Ｆ１～１００Ｆ８に位置合わせする目的で、延伸／後退軸Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａの間の角度βを変更するために、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの１つまたは複数は、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの別のものに対して枢動可能であってもよい。例えば、上述の１つまたは複数の移送ユニットモジュールと実質的に同様であってもよい移送ユニットモジュール１０４Ｄ１は、駆動インターフェース部６６０と実質的に同様の駆動インターフェース部６６０Ａを含んでいてもよい。この態様において、駆動インターフェース部６６０Ａは、例えば、固定される支持部材７００によってなど、任意の適切な方法で、移送アーム部３７１ＤＡの駆動部ハウジング２００ＢＨへの連結のために構成されてもよい。駆動インターフェース部６６０Ａは、移送アーム部３７１Ｄの（上述の駆動部ハウジング２００ＡＨと実質的に同様であってもよい）駆動部ハウジング２００ＡＨ’との連結のために構成されてもよい。ここで駆動インターフェース部６６０Ａは、（上述の駆動モータの１つまたは複数と実質的に同様であってもよい）任意の適切な駆動モータ８００を含んでいてもよい。角度βを変更するために移送アーム部３７１Ｄが矢印Ｔ２の方向において（移送アーム部３７１Ｄの各アームに共通である）軸Ｘ１周りで枢動可能であるように、駆動シャフト８００Ｄは、ハウジング２００ＡＨ’に連結するために駆動インターフェース部６６０Ａの壁を通って延伸してもよい。理解され得るように、移送アーム部３７１Ｄのアームにより保持される１つまたは複数の基板Ｓは、例えば、移送アーム部３７１ＤＡおよび駆動インターフェース部６６０Ａの両方を一体として共通の軸４７０周りで回転させることにより、基板保持ステーション（例えば、処理ステーション１３０など）に対してセンタリングされてもよいが、移送アーム部３７１Ｄのアームにより保持される１つまたは複数の基板Ｓは、軸Ｘ１周りで移送アーム部３７１Ｄを回転させることによってセンタリングされてもよい。
【0037】
別の態様において、図８Ｃに見られるように、両方の移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの駆動部ハウジング２００ＡＨ’、２００ＢＨ’（駆動部ハウジング２００ＡＨ’と実質的に同様であってもよい）は、各駆動部が角度βを変更するためにそれぞれの駆動部８００によってそれぞれの方向Ｔ１、Ｔ２へそれぞれの軸Ｘ１、Ｘ２周りで枢動するよう構成されるように、駆動インターフェース部６６０Ａ’（駆動インターフェース部６６０Ａと実質的に同様であってもよい）に枢動可能に取り付けられてもよい。ここで自動のワークピースのセンタリングは、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの１つまたは複数を、互いに独立して、任意の所定量だけ回転させることによって実施されてもよい。一態様において、両方の移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡは、軸４７０周りで一体として回転されてもよいが、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡにより保持される１つまたは複数の基板Ｓは、１つまたは複数の移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡをそれぞれの軸Ｘ１、Ｘ２周りで回転させることによってセンタリングされてもよい。
【0038】
さらに別の態様において、移送アーム部の１つまたは複数のアームの方向Ｙへの移動は、１つまたは複数の移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの回転と連動してもたらされてもよい。例えば、図８Ｄを参照すると、駆動インターフェース部６６０Ａは、方向Ｙにおいて可動であるよう、可動な密封部材６６１Ｂを通して駆動部ハウジング２００ＢＨと連結するように構成される。別の態様において、ハウジング２００ＢＨは、固定される支持部材７００によって、駆動インターフェース部に連結されてもよい。駆動部ハウジング２００ＡＨ’は、図８Ａ～８Ｃに関して上述したものと実質的に同様の方法で、駆動インターフェース部６６０Ａに枢動可能に連結されてもよい。駆動部ハウジング２００ＡＨ’は、可動な密封部材６６１Ａが連結される開口を有していてもよく、駆動インターフェース部６６０に関して上述したものと実質的に同様の方法で、線形駆動モータ７１０を含んでいてもよい。移送アーム部３７１Ｄのベース部材３１０Ｆ１（図５Ｆ）は、上述のものと実質的に同様の方法で、駆動部ハウジング２００ＡＨによって、可動な密封部材６６１Ａに連結されてもよい。別の態様において、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの両方は、任意の適切な方法で駆動インターフェース部６６０Ａに取り付けられてもよい。
【0039】
次に図９Ａおよび９Ｂを参照すると、一態様において、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの駆動部ハウジング２００ＡＨ、２００ＢＨの１つまたは複数は、１つまたは複数の移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡが、角度βを変更するため、また例えば自動のワークピースのセンタリングを可能にするために、共通の軸４７０周りで駆動セクション２００に回転可能に連結されるように構成されてもよい。例えば、（上述のハウジング２００ＡＨと実質的に同様であってもよい）駆動部ハウジング２００ＡＨ’’は、駆動シャフト２８０Ｓが回転するとハウジング２００ＡＨ’’が駆動シャフト２８０Ｓと共に回転するように、駆動セクション２００の駆動シャフト２８０Ｓに実質的に直接連結されてもよい。（上述のハウジング２００ＢＨと実質的に同様であってもよい）ハウジング２００ＢＨ’’は、共通の軸４７０周りで、駆動部ハウジング２００ＡＨ’’に回転可能に取り付けられてもよい。例えば、（上述の駆動モータと実質的に同様であってもよい）任意の適切な駆動部１２００は、駆動部ハウジング２００ＡＨ’’内に配置されてもよい。駆動部ハウジング２００ＡＨ’’は、駆動シャフト１２００Ｓが延伸して通る開口を含んでいてもよく、駆動部ハウジング２００ＢＨ’’は、駆動シャフト１２００Ｓが連結される開口を含んでいてもよい。理解され得るように、ハウジング２００ＡＨ’’、２００ＢＨ’’および駆動セクション２００内の密封された大気環境を維持するために、駆動部１２００と駆動部ハウジング２００ＡＨ’’との間、および駆動シャフト１２００Ｓと駆動部ハウジング２００ＢＨ’’との間で、（上述のものなどの）任意の適切なシール部が駆動シャフトの周りに配置されてもよい。一態様においては、駆動部ハウジング２００ＡＨ’’と２００ＢＨ’’との間に、任意の適切な軸受け１２００Ｂが設けられてもよいが、別の態様においては、駆動シャフト１２００Ｓと、駆動部１２００およびハウジング２００ＡＨ’’の間の連結とによってハウジング２００ＢＨ’’が支持されるように、軸受けを含まなくてもよい。ここで、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡが、角度βを変更するために、共通の軸４７０周りで、任意の適切な方法で互いに対して枢動され得るように、駆動部２８０および１２００は独立して動作可能であってもよい。別の態様において、移送アーム部３７１Ｄ、３７１ＤＡの１つまたは複数は、方向Ｙに沿って可動であってもよい。例えば、図９Ｃを参照すると、（駆動部ハウジング２００ＡＨ’’と実質的に同様であってもよい）駆動部ハウジング２００ＡＨ’’’は、駆動部ハウジング２００ＡＨが、図８Ｄに関して上述したものと実質的に同様の方法で、可動な密封部材６６１Ａによって駆動部ハウジング２００ＡＨ’’’に連結されるように設けられてもよい。ここで１つまたは複数の駆動部ハウジング２００ＡＨ’’’およびハウジング２００ＢＨ’’の回転は、角度βの調整を可能にするが、駆動部ハウジング２００ＡＨの方向Ｙへの移動は、延伸／後退軸Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａと、共通の軸４７０との間の距離Ｄ１、Ｄ２（または距離Ｄ）が自動のワークピースのセンタリングのために調整されることを可能にする。
【0040】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置は、フレームと、フレームに接続され、少なくとも１つの駆動軸を有する駆動セクションと、基板を保持するように構成されるエンドエフェクタを有する少なくとも１つのアームであって、伝達リンクによって駆動セクションに接続され、少なくとも１つのアームに対するエンドエフェクタの延伸および後退をもたらす少なくとも１自由度の軸を有する少なくとも１つのアームと、フレームおよびエンドエフェクタに接続され、少なくとも１自由度の軸を定める案内路を画定する軸受けとを含む。
【0041】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、軸受けは、線形軸受けを備える。
【0042】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、伝達リンクは、２軸の堅固なリンクを備える。
【0043】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つの枢動リンクは、２軸の堅固なリンクを少なくとも１つのアームに接続し、少なくとも１つの枢動リンクは、２軸の堅固なリンクに枢動可能に連結される。
【0044】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのアームは、少なくとも１つのアームを伝達リンクに接続する枢動ジョイントと、少なくとも１自由度の軸に沿ったエンドエフェクタの線形移動をもたらすように構成される線形開放ジョイントとを含む。
【0045】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動セクションは、同軸駆動セクションである。
【0046】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、伝達リンクは、ロストモーションリンク機構を備える。
【0047】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ロストモーションリンク機構は、駆動セクションによってトルクを与えられるクランク部材を備え、クランク部材は、それぞれの駆動部リンクによって少なくとも１つのそれぞれのアームに接続される。
【0048】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのアームは、駆動セクションの共通の駆動軸に接続されるデュアルアームを備え、各アームは、エンドエフェクタと、共通の駆動軸から独立してそれぞれのエンドエフェクタの延伸および後退をもたらす自由度の軸とを有する。
【0049】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、デュアルアームは、基板の取り出しおよび配置のために、反対方向へと延伸するように対向関係を有する。
【0050】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、デュアルアームは、基板の取り出しおよび配置のために、共通の方向に延伸する。
【0051】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのアームは、伝達リンクによって支持される。
【0052】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのアームは、伝達リンクから独立した軸受けにより支持される。
【0053】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、伝達リンクは、堅固な屈曲部を含む。
【0054】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、堅固な屈曲部は、エンドエフェクタから離れるように延伸する。
【0055】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、堅固な屈曲部の内部は、別の伝達リンクの枢動軸を含む。
【0056】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、伝達の剛性は、エンドエフェクタの移動の２５ミクロン未満の精細度を画定する。
【0057】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動セクションは、３軸駆動部を含む。
【0058】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのアームは、共通の枢動軸を有し、３軸駆動部の共通の駆動軸に接続されるデュアルアームを備え、共通の駆動軸は、デュアルアームを枢動軸周りで一体として回転させるように構成されている。
【0059】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのアームは、デュアルアームを備え、各アームは、それぞれのアームを独立して延伸および後退させるための駆動軸を含む。
【0060】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動セクションは、搬送装置の全てのアーム用の共通の枢動軸を備える５軸駆動セクションであって、駆動セクションの共通の駆動軸は、搬送装置のアームの全てに接続され、搬送装置の全てのアームを共通の枢動軸周りで一体として枢動させるように構成される。
【0061】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、処理装置は、フレームと、少なくとも２つの駆動軸を有する駆動セクションと、複数のアームであって、複数のアームのそれぞれが、それぞれのエンドエフェクタと、複数のアームの他のアームからは独立した少なくとも１自由度の軸とを有する、複数のアームと、複数のアームを駆動セクションに接続する少なくとも１つの伝達リンクと、複数のアームをフレームに連結させ、少なくとも１つのアームの自由度の軸を定める少なくとも１つの軸受けとを含み、少なくとも１つの伝達リンクおよび少なくとも１つの軸受けは、２５ミクロン未満の精細度で、少なくとも１自由度の軸に沿うエンドエフェクタの移動をもたらす、剛性のある伝達部を形成する。
【0062】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つの伝達リンクは、ロストモーションリンク機構を含む。
【0063】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動セクションは、各アームに共通する共通の駆動軸を画定し、少なくとも１自由度の軸は、共通の駆動軸から独立している。
【0064】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動セクションは、同軸駆動セクションである。
【0065】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、複数のアームの少なくとも２つは、基板の取り出しおよび配置のために、反対方向に延伸するように対向構成を有する。
【0066】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、複数のアームの少なくとも２つは、基板の取り出しおよび配置のために、共通の方向に延伸する。
【0067】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、複数のアームは、少なくとも１つの伝達リンクから支持される。
【0068】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、複数のアームは、少なくとも１つの伝達リンクから独立した少なくとも１つの軸受けから支持される。
【0069】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つの伝達リンクのそれぞれは、堅固な屈曲部を含む。
【0070】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、堅固な屈曲部は、それぞれのエンドエフェクタから離れるように延伸する。
【0071】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、堅固な屈曲部の内部は、別の伝達リンクの枢動軸を含む。
【0072】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動セクションは、３軸駆動部を含む。
【0073】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、複数のアームは、共通の枢動軸を有し、３軸駆動部の共通の駆動軸に接続されるデュアルアームを備え、共通の駆動軸は、デュアルアームを枢動軸周りで一体として回転させるように構成されている。
【0074】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、複数のアームは、デュアルアームを備え、各アームは、それぞれのアームを独立して延伸および後退させるための駆動軸を含む。
【0075】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動セクションは、複数のアームの全てのための共通の枢動軸を備える５軸駆動セクションであって、駆動セクションの共通の駆動軸は、複数のアームの全てに接続され、複数のアームの全てを共通の枢動軸周りで一体として枢動させるように構成される。
【0076】
上記記載は、開示される実施形態の態様の例示にすぎないことが理解されるべきである。当業者によって、様々な代替例および修正例が、開示される実施形態の態様から逸脱することなく案出され得る。従って、開示される実施形態の態様は、添付の請求項の範囲に該当する、そのような代替例、修正例、および変形例のすべてを含むことを意図している。さらに、異なる特徴が、それぞれ異なる従属または独立請求項に詳述されるという一事実は、これらの特徴の組み合わせを有利に使用することができないということを意味せず、そのような組み合わせは、本発明の態様の範囲内に留まる。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】