▶ 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】2024-06-28
(45)【発行日】2024-07-08
(54)【発明の名称】基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20240701BHJP
B25J 9/06 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
B25J9/06 D
【請求項の数】
34
(21)【出願番号】P 2019501426
(86)(22)【出願日】2017-07-07
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-09-12
(86)【国際出願番号】 US2017041177
(87)【国際公開番号】W WO2018013427
(87)【国際公開日】2018-01-18
【審査請求日】2020-07-01
【審判番号】
【審判請求日】2023-08-09
(31)【優先権主張番号】15/634,871
(32)【優先日】2017-06-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/361,325
(32)【優先日】2016-07-12
(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】ツァン、ビンセント ダブリュー
(72)【発明者】
【氏名】スー、チャールズ ダブリュー
【合議体】
【審判長】恩田 春香
【審判官】棚田 一也
【審判官】中野 浩昌
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１４－５０９０８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０４２７９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２９８９４５（ＵＳ，Ａ１）
(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】
基板処理装置であって、前記基板処理装置は、フレームと、
前記フレームに接続される第１のスカラアームであって、前記第１のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第１の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第１のスカラアームと、
前記フレームに接続される第２のスカラアームであって、前記第２のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第２の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第２のスカラアームと、
前記第１および第２のスカラアームに連結される駆動部とを備え、
前記駆動部が、前記駆動部の回転軸において一体として回転するように回転可能に取り付けられる分割駆動プーリを含み、前記回転軸が、前記第１および第２のスカラアームに共有され、
前記分割駆動プーリは、別個のベルトセグメントのそれぞれのセグメント化伝達ループによって少なくとも２つのアイドラプーリに連結され、前記分割駆動プーリは、前記駆動部の１自由度から前記少なくとも２つのアイドラプーリを共通して駆動するように、前記駆動部の１自由度を前記少なくとも２つのアイドラプーリの間で分割する共通のプーリであり、
それぞれの伝達ループの少なくとも１つのベルトが、共通のベルト接触レベルを共有する、
基板処理装置。
【請求項2】
前記分割駆動プーリが、２つの共有されるベルト接触レベルを有する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記分割駆動プーリが、３つのベルト接触レベルを有し、前記３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つが、共有されるベルト接触レベルである、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記分割駆動プーリは、取り外し可能なセグメントを有するセグメント化プーリであり、前記取り外し可能なセグメントが、前記取り外し可能なセグメントに取り付けられた前記セグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に前記回転軸から前記取り外し可能なセグメントを取り外せるように、前記３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つを含み、前記取り外し可能なセグメントと係合する前記分割駆動プーリの係合セグメントが、前記係合セグメントに取り付けられた前記セグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に前記回転軸に残る、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記少なくとも２つのアイドラプーリのうちの一方が、前記第１のスカラアームの伸長および収縮を実現するために前記第１のスカラアームに接続され、前記少なくとも２つのアイドラプーリのうちの他方が、前記第２のスカラアームの伸長および収縮を実現するために前記第２のスカラアームに接続される、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記少なくとも２つのアイドラプーリのうちの一方が、前記第１および第２のスカラアームの各々の肘回転軸に配置され、前記分割駆動プーリが、前記第１および第２のスカラアームの肩回転軸に配置される、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記第１および第２のスカラアームが、前記第１および第２のスカラアームの各々の独立した伸長および収縮を実現するように構成される、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記第１のスカラアームの伸長／収縮軸が、前記第２のスカラアームの伸長／収縮軸に対して傾斜する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記第１のスカラアームの伸長／収縮軸および前記第２のスカラアームの伸長／収縮軸が、前記第１および第２のスカラアームの肩回転軸の上で互いに上下に積み重ねられる、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記別個のベルトセグメントの各々が、前記分割駆動プーリとともにベルト係合円弧を画定するベルト固定点を前記分割駆動プーリ上に有し、前記ベルト係合円弧と、それぞれのベルトセグメントと前記分割駆動プーリとの間で前記ベルト固定点が接線を形成する点との間に含まれる回転角が、略９０度以下である、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記基板処理装置が、ベルト固定点間の角度を変更するように前記駆動部の自由度を回転させるよう構成される制御部をさらに備える、請求項１０記載の基板処理装置。
【請求項12】
前記分割駆動プーリが、互いに対して移動可能なプーリセグメントを含み、各プーリセグメントが、各プーリセグメントに取り付けられる少なくとも１つのベルト固定点を有し、前記制御部が、前記プーリセグメントの間で相対回転を生じさせて、前記ベルト固定点間の前記角度の変更を実現するように構成される、請求項１１記載の基板処理装置。
【請求項13】
基板処理装置であって、前記基板処理装置は、フレームと、
前記フレームに接続される第１のスカラアームであって、前記第１のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第１の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第１のスカラアームと、
前記フレームに接続される第２のスカラアームであって、前記第２のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第２の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第２のスカラアームと、
前記第１および第２のスカラアームに連結される駆動部と、
前記駆動部に連結され、前記駆動部の回転軸において一体として回転するように回転可能に取り付けられる分割駆動プーリであって、前記回転軸が、前記第１および第２のスカラアームに共有される、分割駆動プーリと、
前記分割駆動プーリに連結される第１のアイドラプーリであって、前記第１のアイドラプーリは、前記第１のアイドラプーリと前記分割駆動プーリとの間を伸長する別個のベルトセグメントの第１のセグメント化伝達ループによって前記分割駆動プーリに連結される、第１のアイドラプーリと、
前記分割駆動プーリに連結される第２のアイドラプーリであって、前記第２のアイドラプーリは、前記第２のアイドラプーリと前記分割駆動プーリとの間を伸長する別個のベルトセグメントの第２のセグメント化伝達ループによって前記分割駆動プーリに連結され、前記分割駆動プーリは、前記駆動部の１自由度から前記第１および第２のアイドラプーリを共通して駆動するように、前記第１および第２のアイドラプーリの間で前記駆動部の１自由度を分割する共通のプーリである、第２のアイドラプーリとを備え、
前記第２のアイドラプーリは、前記第１のアイドラプーリが前記分割駆動プーリと接触するベルト係合円弧とは異なるベルト係合円弧上で前記分割駆動プーリと接触し、
前記第１および第２のセグメント化伝達ループの各々の少なくとも１つのベルトが、共通のベルト接触レベルを共有する、
基板処理装置。
【請求項14】
前記分割駆動プーリが、２つの共有されるベルト接触レベルを有する、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項15】
前記分割駆動プーリが、３つのベルト接触レベルを有し、前記３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つが、共有されるベルト接触レベルである、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項16】
前記分割駆動プーリが、取り外し可能なセグメントを有するセグメント化プーリであり、前記取り外し可能なセグメントが、前記取り外し可能なセグメントに取り付けられた第１または第２のセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に前記回転軸から前記取り外し可能なセグメントを取り外せるように、前記３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つを含み、前記取り外し可能なセグメントと係合する前記分割駆動プーリの係合セグメントが、前記係合セグメントに取り付けられた第１または第２のセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に前記回転軸上に残る、請求項１５記載の基板処理装置。
【請求項17】
前記第１のアイドラプーリが、前記第１のスカラアームの伸長および収縮を実現するために前記第１のスカラアームに接続され、前記第２のアイドラプーリが、前記第２のスカラアームの伸長および収縮を実現するために前記第２のスカラアームに接続される、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項18】
前記第１のアイドラプーリが、前記第１のスカラアームの肘回転軸に配置され、前記第２のアイドラプーリが、前記第２のスカラアームの肘軸に配置され、前記分割駆動プーリが、前記第１および第２のスカラアームの肩回転軸に配置される、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項19】
前記第１および第２のスカラアームが、前記第１および第２のスカラアームの各々の独立した伸長および収縮を実現するように構成される、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項20】
前記第１のスカラアームの伸長／収縮軸が、前記第２のスカラアームの伸長／収縮軸に対して傾斜する、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項21】
前記第１のスカラアームの伸長／収縮軸および前記第２のスカラアームの伸長／収縮軸が、前記第１および第２のスカラアームの肩回転軸の上で互いに上下に積み重ねられる、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項22】
前記別個のベルトセグメントの各々が、前記分割駆動プーリとともにそれぞれのベルト係合円弧を画定するベルト固定点を前記分割駆動プーリ上に有し、前記それぞれのベルト係合円弧と、それぞれのベルトセグメントと前記分割駆動プーリとの間で前記ベルト固定点が接線を形成する点との間に含まれる回転角が、略９０度以下である、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項23】
前記基板処理装置が、ベルト固定点間の角度を変更するように前記駆動部の自由度を回転させるよう構成される制御部をさらに備える、請求項２２記載の基板処理装置。
【請求項24】
前記分割駆動プーリが、互いに対して移動可能なプーリセグメントを含み、各プーリセグメントが、各プーリセグメントに取り付けられる少なくとも１つのベルト固定点を有し、前記制御部は、前記プーリセグメントの間で相対回転を生じさせて、前記ベルト固定点間の前記角度の変更を実現するように構成される、請求項２３記載の基板処理装置。
【請求項25】
基板を処理するための方法であって、前記方法は、基板処理装置を設ける工程であって、前記基板処理装置は、
フレームと、
前記フレームに接続される第１のスカラアームであって、前記第１のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第１の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第１のスカラアームと、
前記フレームに接続される第２のスカラアームであって、前記第２のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第２の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第２のスカラアームと、
前記第１および第２のスカラアームに連結される駆動部とを備え、
前記駆動部が、前記駆動部の回転軸において一体として回転するように回転可能に取り付けられる分割駆動プーリを備え、前記回転軸が、前記第１および第２のスカラアームに共有され、
前記分割駆動プーリが、少なくとも２つのアイドラプーリの共通のプーリとなるように、別個のベルトセグメントのそれぞれのセグメント化伝達ループによって少なくとも２つのアイドラプーリに連結される、
基板処理装置を設ける工程と、
前記駆動部の１自由度から前記少なくとも２つのアイドラプーリを共通して駆動するように、前記分割駆動プーリにより、前記駆動部の１自由度を少なくとも２つのアイドラプーリの間で分割する工程とを含み、
それぞれの伝達ループの少なくとも１つのベルトが、共通のベルト接触レベルを共有する、方法。
【請求項26】
前記方法が、前記別個のベルトセグメントを、２つの共有されるベルト接触レベルにおいて、前記分割駆動プーリに接触させる工程をさらに含む、請求項２５記載の方法。
【請求項27】
前記方法が、前記別個のベルトセグメントを、３つのベルト接触レベルにおいて、前記分割駆動プーリに接触させる工程をさらに含み、前記３つのベルト接触レベルのうちの１つが、共有されるベルト接触レベルである、請求項２５記載の方法。
【請求項28】
前記方法が、前記分割駆動プーリに取り外し可能なセグメントを設ける工程をさらに含み、前記取り外し可能なセグメントは、前記取り外し可能なセグメントに取り付けられた前記セグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に前記回転軸から前記取り外し可能なセグメントを取り外せるように、前記３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つを含み、前記取り外し可能なセグメントと係合する前記分割駆動プーリの係合セグメントは、前記係合セグメントに取り付けられた前記セグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に前記回転軸に残る、請求項２７記載の方法。
【請求項29】
前記方法が、前記少なくとも２つのアイドラプーリの一方を用いて前記第１のスカラアームの伸長および収縮を実現し、前記少なくとも２つのアイドラプーリの他方を用いて前記第２のスカラアームの伸長および収縮を実現する工程をさらに含む、請求項２５記載の方法。
【請求項30】
前記方法が、前記第１および第２のスカラアームを互いに独立して伸長および収縮させる工程をさらに含む、請求項２５記載の方法。
【請求項31】
前記方法が、前記第２のスカラアームの伸長／収縮軸に対して傾斜した軸に沿って前記第１のスカラアームを伸長および収縮させる工程をさらに含む、請求項２５記載の方法。
【請求項32】
前記方法が、前記第１および第２のスカラアームの肩軸の上で互いに上下に積み重ねられた軸に沿って前記第１および第２のスカラアームを伸長および収縮させる工程をさらに含む、請求項２５記載の方法。
【請求項33】
前記方法が、前記分割駆動プーリ上の前記別個のベルトセグメントの固定点間の角度を変更するように前記駆動部の自由度を回転させる工程をさらに含む、請求項２５記載の方法。
【請求項34】
前記方法が、前記駆動部に連結された制御部により、前記分割駆動プーリのプーリセグメントの間で相対移動を生じさせることで、前記分割駆動プーリ上の前記別個のベルトセグメントの固定点間の角度の変更を実現する工程をさらに含む、請求項３３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、２０１６年７月１２日に出願された米国特許仮出願第６２／３６１，３２５号の非仮出願であって、当該仮出願の利益を主張するものであり、当該仮出願のすべての開示は、本明細書において引用により援用される。
本出願は、２０１６年７月１２日に出願された米国特許仮出願第６２／３６１，３２５号の非仮出願であって、当該仮出願の利益を主張するものであり、当該仮出願のすべての開示は、本明細書において引用により援用される。
【0002】
［技術分野］
例示的な実施形態は、概して基板処理機器に関し、より特定的には、基板搬送装置に関する。
例示的な実施形態は、概して基板処理機器に関し、より特定的には、基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【0003】
半導体処理用双腕スカラ（選択的コンプライアンス多関節ロボットアーム）ロボットは、半導体処理モジュールの内外へウエハを移送するために使用され得る。双腕スカラロボットは、概して、処理モジュールに対して基板を内外へ高速交換することを可能にするものである。ここで、高速交換とは、双腕スカラロボットの肩軸を中心に双腕スカラロボットを一体として回転させることなく、また、実質的にバッテリー位置または完全収縮位置へアームを収縮させることなく、素早く連続して、１つの基板を処理モジュールから取り出して他の異なる基板を同じ処理モジュールへ載置することを意味し得る。
【0004】
概して、双腕スカラロボットの各アームは、肩軸を中心に回転可能なアッパーアームと、肘軸を中心に回転可能にアッパーアームに連結されたフォアアームと、手首軸を中心にフォアアームに連結されたエンドエフェクタもしくは基板保持部とを有する。概して、各フォアアームは、駆動部のさらに他の駆動軸（たとえば、自由度）によって両方のスカラアームが一体として回転している間に、駆動システムのそれぞれの駆動軸（たとえば、自由度）によって独立して駆動される。概して、図８Ａおよび８Ｂを参照すると、フォアアームを駆動するための各駆動軸には、それぞれ駆動プーリ８００、８１０が設けられ（たとえば、各フォアアームが１つのプーリを有する）、各プーリ８００、８１０は、それぞれの伝達ループ８０３、８１３を駆動する。各伝達ループ８０３、８１３は、プーリ８００、８１０の回転軸を中心として１８０度の範囲に渡って延びる円弧を覆うようにそれぞれのプーリ８００、８１０の周りに巻かれた２つのベルト８０１、８０２、８１１、８１２からなる。ここで、ベルト８０１、８０２、８１１、８１２は、各プーリ８００、８１０上において互いに上下に積み重ねられる必要があり、それによって単一のベルト８０１、８０２、８１１、８１２の高さの少なくとも２倍となるように各プーリの高さＰＨが画定される。このようなことから、従来の双腕スカラロボットの場合、積み重ねられたフォアアームのプーリ８００、８１０の高さは、単一のベルト８０１、８０２、８１１、８１２の高さＢＨの少なくとも４倍となり得る。同様に、フォアアーム駆動プーリ８００、８１０は、並んで位置し（たとえば、双腕スカラアームの肩軸が並んで位置するように）、プーリが並んだ配置の高さは、単一のベルト８０１、８０２、８１１、８１２の高さＢＨの少なくとも２倍となり得る。
【発明の概要】
【0005】
基板搬送ロボットは、概して搬送チャンバ内で動作し、搬送チャンバの内部高さは、アームと搬送チャンバの壁との間の必要な動作公差に加えて、たとえば、搬送ロボットの双腕スカラアームの高さ、アームのＺ移動範囲を収容する。
【0006】
搬送チャンバの内部高さを減少させることによって搬送チャンバの内部容積を減少させるために、搬送アームプーリシステムの高さを減少させることは有利となる。移送チャンバの内部容積を減少させると、チャンバを減圧して真空にする、および／またはチャンバを排気して大気圧にする際にかかる時間が減少するため、半導体処理システムの処理量が増加し得る。さらに、搬送チャンバ全体の高さを減少させることにより、搬送チャンバのコストが減少する。
【0007】
さらに、基板搬送ロボットの現在の温度仕様は、およそ室温から１００℃の範囲である。温度が上昇すると、少なくとも搬送ロボットアームリンクとベルト８０１、８０２、８１１、８１２との間の熱膨張係数の差によって、プーリとベルト８０１、８０２、８１１、８１２の長さとの間に距離の差がもたらされる。この差により、ベルト８０１、８０２、８１１、８１２の張力が増加もしくは減少する可能性があり、ベルトの固有振動数にずれが生じると共に、ロボットアームの剛性も変化させる可能性がある。概して、ベルト張力は、バネとプーリとを備えた引張機構を用いることによって維持される。
【0008】
ベルトの一定の張力を受動的に維持する（たとえば、バネ力なしに）ために、材料の機械特性を用いて動作する受動ベルトテンショナを有することは有利となる。また、搬送装置伝達ループのベルトセグメントにおいて一定の張力が維持されるようにアームの熱膨張を受動的に補償することも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
開示の実施形態における上記の態様および他の特徴については、添付の図面と関連させて以下に説明する。
【0010】
【図1】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図2】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図4】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図5A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図5B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図5C】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図5D】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図5E】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図5F】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図5G】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図6A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図6B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7C】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7D】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7E】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7F】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7G】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図7H】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図8A】従来の基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図8B】従来の基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図9A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図9B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図10A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図10B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図11A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図11B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図11C】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図11D】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図11E】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置を示す概略図である。
【図12】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係るフロー図である。
【図13A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図13B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図13C】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図14A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図14B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図15】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図16】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図17A】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【図17B】開示の実施形態の１つまたは複数の態様に係る基板搬送装置の一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１は、開示の実施形態の態様に係る双腕スカラアーム処理装置１００（以下、「搬送装置１００」ともいう）を示す。図面を参照して開示の実施形態の態様について説明するが、開示の実施形態の態様は多くの形式で具現化され得ることを理解すべきである。さらに、要素または材料については、任意の大きさ、形状、または種類が用いられ得る。
【0012】
一態様において、搬送装置１００は、キャリッジまたはフレーム１０６と、少なくとも２つのスカラアームと、フレームに取り付けられ、第１および第２のスカラアーム１１０、１２０に連結される駆動部１０８とを備える。任意の適切な制御部１９９は、駆動部１０８に接続され、本明細書において説明する搬送装置１００の動作を実現するための任意の適切なプログラムコードを有する。一態様において、少なくとも２つのスカラアームは、フレーム１０６に接続された第１のスカラアーム１１０と、フレーム１０６に接続された第２のスカラアーム１２０とを含む。第１のスカラアーム１１０は、アッパーアームリンク１１０Ｕの近位端において肩回転軸ＳＡＸを中心に回転可能にフレーム１０６に接続されたアッパーアームリンク１１０Ｕと、フォアアームリンク１１０Ｆの近位端において肘回転軸ＥＸ１を中心に回転可能にアッパーアームリンク１１０Ｕの遠位端に接続されたフォアアームリンク１１０Ｆと、手首回転軸ＷＸ１を中心に回転可能にフォアアームリンク１１０Ｆの遠位端に連結されたエンドエフェクタ１１０Ｅとを有する。第２のスカラアーム１２０は、アッパーアームリンク１２０Ｕの近位端において肩回転軸ＳＡＸを中心に回転可能にフレーム１０６に接続されたアッパーアームリンク１２０Ｕと、フォアアームリンク１２０Ｆの近位端において肘回転軸ＥＸ２を中心に回転可能にアッパーアームリンク１２０Ｕの遠位端に接続されたフォアアームリンク１２０Ｆと、手首回転軸ＷＸ２を中心にフォアアームリンク１２０Ｆの遠位端に回転可能に連結されたエンドエフェクタ１２０Ｅとを有する。単一のエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅのみが各手首回転軸ＷＸ１、ＷＸ２に連結されているものとして示されているが、他の態様においては、任意の適切な数のエンドエフェクタを１つまたは複数の手首軸ＷＸ１、ＷＸ２に連結し、搬送装置１００の単一のスカラアーム１１０、１２０を用いた基板の一括移送または基板の高速交換を実現しても良い。この態様において、肩回転軸ＳＡＸは第１および第２のスカラアーム１１０、１２０の両方に共通する一方、他の態様において、第１および第２のスカラアーム１１０、１２０は、並んで配置されたそれぞれの肩回転軸を有しても良い。
【0013】
また、図２、図３Ａ、および図３Ｂをすると、一態様において、駆動部１０８は、任意の適切な方法でフレーム１０６に取り付けられる。一態様において、駆動部１０８は３軸（たとえば、自由度）駆動部である一方、他の態様において、駆動部は任意の適切な数の駆動軸を有しても良い。一態様において、駆動部１０８は、概して、駆動シャフト組立体２４１と、３つのモータ２４２、２４４、２４６とを備える。この態様において、駆動シャフト組立体２４１は、３つの駆動シャフト２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃを有する。理解されるように、駆動システムは、３つのモータおよび３つの駆動シャフトに限定されない。第１のモータ２４２は、ステータ２４８Ａと、中間シャフト２５０Ａに接続されたロータ２６０Ａとを備える。第２のモータ２４４は、ステータ２４８Ｂと、外側シャフト２５０Ｂに接続されたロータ２６０Ｂとを備える。第３のモータ２４６は、ステータ２４８Ｃと、内側シャフト２５０Ｃに接続されたロータ２６０Ｃとを備える。３つのステータ２４８Ａ、２４８Ｂ、２４８Ｃは、フレーム１０６に沿った異なる垂直方向の高さまたは位置においてフレーム１０６に静的に取り付けられる（なお、全体が本明細書において引用により援用される、２０１１年１１月１０日に出願された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書および２０１１年８月３０日に付与された米国特許第８，００８，８８４号明細書に記載の径方向入れ子モータを含む３軸駆動システムも、搬送装置１００を駆動するために使用されても良い）。例示のみを目的として、第１のステータ２４８Ａは中間ステータであり、第２のステータ２４８Ｂは上部ステータであり、第３のステータ２４８Ｃは下部ステータである。各ステータは、概して、電磁コイルを備える。３つの駆動シャフト２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃは、同軸の駆動シャフトとして配置される。３つのロータ２６０Ａ、２６０Ｂ、２６０Ｃは、永久磁石からなるのが好ましいが、代わりに、永久磁石を有さない磁気誘導ロータを備えても良い。ステータ２４８Ａ、２４８Ｂ、２４８Ｃをスカラアーム１１０、１２０の動作環境に対して封止するとともに、駆動シャフト組立体２４１が真空環境内にあって、ステータ２４８Ａ、２４８Ｂ、２４８Ｃが真空環境外にある状態で搬送装置１００を真空環境内で使用可能とするために、スリーブもしく薄いカンシール（can seal）２６２をロータ２６０Ａ、２６０Ｂ、２６０Ｃとそれぞれのステータ２４８Ａ、２４８Ｂ、２４８Ｃとの間に配置するのが好ましい。しかし、搬送装置１００が大気環境のみにおける使用を意図している場合、スリーブ２６２を設ける必要はない。
【0014】
第３のシャフト２５０Ｃは、内側シャフトであって、下部ステータ２４８Ｃから伸長する。内側シャフト２５０Ｃは、下部ステータ２４８Ｃに対して整列した第３のロータ２６０Ｃを有する。中間シャフト２５０Ａは、中間ステータ２４８Ａから上方へ伸長する。中間シャフトは、第１のステータ２４８Ａに対して整列した第１のロータ２６０Ａを有する。外側シャフト２５０Ｂは、上部ステータ２４８Ｂから上方へ伸長する。外側シャフトは、上方ステータ２４８Ｂに対して整列した第２のロータ２６０Ｂを有する。各シャフトが互いに対して、およびフレーム１０６に対して独立して回転可能となるように、様々な軸受がシャフト２５０Ａ～２５０Ｃおよびフレーム１０６の周りに設けられる。一態様において、各シャフト２５０Ａ～２５０Ｃには、位置センサ２６４が設けられ得る。位置センサ２６４は、シャフト２５０Ａ～２５０Ｃの互いに対する回転位置、および／またはフレーム１０６に対する回転位置を信号で制御部１９９に知らせるために使用される。光学センサまたは誘導センサ等、任意のセンサが使用され得る。駆動部１０８は、搬送装置１００のアッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕ、フォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆ、およびエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅを一体として肩回転軸ＳＡＸに対して実質的に平行な（たとえば、沿った）方向へ移動させるための１つまたは複数の適切なＺ軸駆動部１９０も有する。他の態様において、搬送装置１００の１つまたは複数の回転接合部（手首軸もしくは肘軸等）は、たとえば、各アームのエンドエフェクタを互いにＺ方向において独立して移動させるために、Ｚ軸駆動部を有していてもよい。
【0015】
一態様において、外側シャフト２５０Ｂおよびアッパーアームリンク１１０Ｕが一体として肩回転軸ＳＡＸを中心に回転するように、外側シャフト２５０Ｂがアームリンク１１０Ｕに連結される。中間シャフト２５０Ａおよびアッパーアームリンク１２０Ｕが一体として肩回転軸ＳＡＸを中心に回転するように、中間シャフト２５０Ａがアッパーアームリンク１２０Ｕに連結される。他の態様において、外側シャフト２５０Ｂがアッパーアームリンク１２０Ｕに連結されてもよく、中間シャフト２５０Ａがアッパーアームリンク１１０Ｕに連結されてもよい。内側シャフト１２０Ｃは、各フォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆを共通して駆動するように、フォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆの各々に接続される。
【0016】
一態様において、図１、図３Ａ、および図３Ｂに示されるように、アッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆは、略等しい長さを有し得る。一方、他の態様において、アッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆは、等しくない長さを有し得る。他の態様において、第１および第２のスカラアーム１１０、１２０が図４に示すような収縮構成となっている時にエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅの伸長方向４００とは逆の方向にアッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆが回り込む（たとえば、手首回転軸ＷＸ１、ＷＸ２および肘回転軸ＥＸ１、ＥＸ２が肩回転軸ＳＡＸの後方に位置する）ように、エンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅは所定の長さを有し得る。図１、図３Ａ、図３Ｂ、および図４に示す態様において、一方のエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅが他方のエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅを通過するとともに、スカラアーム１１０、１２０の両方に共通であって肩回転軸ＳＡＸを通る伸長軸Ｒ（図３Ａおよび図３Ｂ参照）に沿って各スカラアーム１１０、１２０が独立して伸長および収縮するように、エンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅは、異なる面において肩軸ＳＡＸの上で互いに積み重ねられる。他の態様において、図５Ａ～図５Ｇを参照すると、エンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅは、同一面上に位置し得る（たとえば、互いに通過しない）。ここでは、第１および第２のスカラアーム１１０、１２０の各々の伸長／収縮軸４００Ｒは互いに対して傾斜しており、伸長／収縮軸４００Ｒ間の角度は、スカラアーム１１０、１２０が位置する移送チャンバ５０２０に連結された処理モジュールＰＭ１～ＰＭ４間の角度に対応する。
【0017】
以下、図６Ａを参照しながら、搬送装置１００についてさらに詳細に説明する。上述のように、一態様において、各アッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕがそれぞれの駆動シャフト２５０Ａ、２５０Ｂの動力によって独立して肩回転軸ＳＡＸを中心に回転するように、外側駆動シャフト２５０Ｂはアッパーアームリンク１２０Ｕに連結され、中間駆動シャフト２５０Ａはアッパーアームリンク１１０Ｕに連結される。ここでは、肩回転軸ＳＡＸは第１および第２のスカラアーム１１０、１２０に共有されている。内側駆動シャフト２５０Ｃは、内側駆動シャフト２５０Ｃに連結された分割駆動プーリ６０６（図９Ａおよび図９Ｂの分割駆動プーリ９０６も参照）を介してフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆの両方に接続される。ここでは、分割駆動プーリ６０６、９０６は、内側駆動シャフト２５０Ｃの動力によって駆動部１０６の肩回転軸ＳＡＸにおいて一体として回転するように回転可能に取り付けられる。一態様において、分割駆動プーリ６０６、９０６は、少なくとも一部がアッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕの各々の内部に位置する。搬送装置１００が２つ以上のスカラアーム（たとえば、少なくとも２つ）を有する他の態様において、少なくとも２つのスカラアームの各アッパーアームリンクを駆動するための駆動軸と、少なくとも２つのスカラアームのフォアアームリンクに接続された少なくとも１つの分割駆動プーリを駆動するための追加の駆動軸とが設けられてもよく、たとえば、各分割駆動プーリが少なくとも２つのフォアアームを回転駆動する。一態様において、分割駆動プーリ６０６、９０６は、少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１に連結され、少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１の一方が、第１のスカラアーム１１０の伸長および収縮を実現するために第１のスカラアーム１１０に接続され、少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１の他方が、第２のスカラアーム１２０の伸長および収縮を実現するために第２のスカラアーム１２０に接続される。
【0018】
一態様において、アッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕの各々は、肘回転軸ＥＸ１、ＥＸ２のそれぞれに位置するアイドラプーリ６００、６０１を有する。各アイドラプーリ６００、６０１は、アッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕとは独立して肘回転軸ＥＸ１、ＥＸ２を中心に回転するように、それぞれの肘回転軸ＥＸ１、ＥＸ２を中心としてそれぞれのアッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕに取り付けられる。たとえば、肘回転軸ＥＸ１、ＥＸ２を中心とした回転のために、アイドラプーリ６００、６０１が取り付けられるアッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕ内に任意の適切な軸受６２０Ａ、６２０Ｂが設けられ得る。アイドラプーリ６００、６０１がそれぞれのフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆとともに一体としてそれぞれの肘回転軸ＥＸ１、ＥＸ２を中心に回転するように、各アイドラプーリ６００、６０１はそれぞれのフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆに連結される。
【0019】
各スカラアーム１１０、１２０の伸長／収縮軸に沿ったエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅの整列を維持するように、各エンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅは、それぞれのスカラアーム１１０、１２０のアッパーアームリンク１１０Ｕ、１２０Ｕに従属する。たとえば、一態様において、アッパーアームリンク１１０Ｕに対して肘駆動プーリ６０３が回転可能に固定されるように、肘駆動プーリ６０３は、肘回転軸ＥＸ１を中心としてスカラアーム１１０のアッパーアームリンク１１０Ｕに任意の適切な方法で取り付けられる。アイドラプーリ６０４は、手首軸ＷＸ１を中心とした回転のために、フォアアームリンク１１０Ｆ内に任意の適切な方法で取り付けられる。エンドエフェクタ１１０Ｅは、アイドラプーリ６０４とともに一体として手首軸ＷＸ１を中心に回転するように、アイドラプーリ６０４に取り付けられる。アイドラプーリ６０４は、少なくとも２つの別個のベルト（本明細書中に記載のベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２と実質的に同様）を有するセグメント化伝達ループ６６０を用いる等の任意の適切な方法で肘駆動プーリ６０３に連結される。ここでは、フォアアームリンク１１０Ｆがアッパーアームリンク１１０Ｕに対して移動するとフォアアームリンク１１０Ｆが肘駆動プーリ６０３に対して肘回転軸ＥＸ１を中心に相対的に回転し、一方のベルトがアイドラプーリ６０４を押し、他方のベルトがアイドラプーリ６０４を引っ張り、これによってアイドラプーリ６０４の回転を実現するとともに、伸長／収縮軸に沿ったエンドエフェクタ１１０Ｅの整列を維持するように、ベルトの各々は、アイドラプーリ６０４および肘駆動プーリ６０３の少なくとも一部に逆方向に巻かれる。同様に、肘駆動プーリ６０２がアッパーアームリンク１２０Ｕに対して回転可能に固定されるように、肘駆動プーリ６０２は、肘回転軸ＥＸ２を中心としてスカラアーム１２０のアッパーアームリンク１２０Ｕに任意の適切な方法で取り付けられる。アイドラプーリ６０５は、手首軸ＷＸ２を中心とした回転のために、フォアアームリンク１２０Ｆ内に任意の適切な方法で取り付けられる。エンドエフェクタ１２０Ｅは、アイドラプーリ６０５とともに一体として手首軸ＷＸ２を中心に回転するように、アイドラプーリ６０５に取り付けられる。アイドラプーリ６０５は、少なくとも２つの別個のベルト（本明細書中に記載のベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２と実質的に同様）を有するセグメント化伝達ループ６６１を用いる等の任意の適切な方法で肘駆動プーリ６０２に連結される。ここで、フォアアームリンク１２０Ｆがアッパーアームリンク１２０Ｕに対して移動すると肘駆動プーリ６０２がフォアアームリンク１２０Ｆに対して肘回転軸ＥＸ２を中心に相対的に回転し、一方のベルトがアイドラプーリ６０５を押し、他方のベルトがアイドラプーリ６０５を引っ張り、これによってアイドラプーリ６０５の回転を実現するとともに、伸長／収縮軸に沿ったエンドエフェクタ１２０Ｅの整列を維持するように、ベルトの各々は、アイドラプーリ６０５および肘駆動プーリ６０２の少なくとも一部に逆方向に巻かれる。
【0020】
また、図７Ａ～図７Ｃおよび図９Ａ～図９Ｂを参照すると、分割駆動プーリ６０６、９０６は、それぞれのセグメント化伝達ループ７００、７１０によってアイドラプーリ６００、６０１に連結される。セグメント化伝達ループ７００は別個のベルトセグメント７０１、７０２を有し、セグメント化伝達ループ７１０は別個のベルトセグメント７１１、７１２を有する。各セグメント化伝達ループ７００、７１０のベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２は、分割駆動プーリ６０６、９０６からそれぞれのアイドラプーリ６００、６０１へのトルクの方向に対する対向ベルトとして配置される。ここでは、少なくともアイドラプーリが同時かつ同方向に分割駆動プーリ６０６、９０６によって（ひいては、駆動部１０８の対応する自由度で）駆動されるように、それぞれのセグメント化伝達ループ７１０、７１１は、分割駆動プーリ６０６、９０６からそれぞれのアイドラプーリ６００、６０１へ向かって互いに対向する。なお、２つのアイドラプーリ６００、６０１は分割駆動プーリに連結されるものとして示されているが、他の態様において、少なくとも２つのアイドラプーリは、駆動部の単一の自由度によって与えられる動力が少なくとも２つのアイドラプーリで分割されるように、分割駆動プーリに連結される。ここで、分割駆動プーリ６０６、９０６は、駆動部１０６の１自由度から少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１を共通して駆動するように、少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１の間で駆動部の１自由度を分割する共通のプーリである。以下でより詳細に説明するように、分割駆動プーリ６０６、９０６は、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２が分割駆動プーリ６０６、９０６に固定される複数のベルト接触レベル（band interface level）または面を有する。一態様において、以下で説明するように、それぞれの各伝達ループ７００、７１０のベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２のうちの少なくとも１つは、互いに上下に配置されるのではなく共通のベルト高さとなるように、共通のベルト接触レベルを共有する（たとえば、共通の面に位置する）。これにより、分割駆動プーリ６０６、９０６（肩またはハブプーリともいう）は、従来の肩もしくはハブプーリと比較して高さが小さいものとして説明され、これに対応し、双腕スカラ搬送装置は、結果として得られる高さが従来の双腕スカラ搬送装置よりも小さくなる。
【0021】
図９Ａおよび図９Ｂを参照すると、一態様において、分割駆動プーリは、２つのベルト接触レベル９０６Ｌ１、９０６Ｌ２を有する。ここでは、各ベルト接触レベル９０６Ｌ１、９０６Ｌ２は共通のベルト接触レベルである。たとえば、セグメント化伝達ループ７００のベルトセグメント７０１およびセグメント化伝達ループ７１０のベルトセグメント７１２は、ベルトセグメント７０１、７１２が以下で説明する分割駆動プーリ６０６に対する方法と同様の方法で共通のベルト高さＢＨを共有するように、それぞれのベルト固定点７７０、７７２においてベルト接触レベル９０６Ｌ２で分割駆動プーリ９０６に連結される。セグメント化伝達ループ７００のベルトセグメント７０２およびセグメント化伝達ループ７１０のベルトセグメント７１１は、ベルトセグメント７０２、７１１が以下で説明する分割駆動プーリ６０６に対する方法と同様の方法で共通のベルト高さＢＨを共有するように、それぞれのベルト固定点７７１、７７３においてベルト接触レベル９０６Ｌ１で分割駆動プーリ９０６に連結される。ここで、分割駆動プーリ９０６は１つの部品からなる一体部材である。他の態様において、分割駆動プーリは、以下で説明するように、２つ以上の部品からなっても良い。
【0022】
図６Ｂおよび図７Ａ～図７Ｃを参照すると、一態様において、少なくとも２つのスカラアーム１１０、１２０のうちの一方は、取り外し可能なスカラアームであり得る。たとえば、第１のスカラアーム１１０は一体としてフレーム１０６から取り外し可能であり得る一方、第２のスカラアーム１２０はフレーム１０６に取り付けられたままとなる。この態様において、分割駆動プーリ６０６は、肩回転軸ＳＡＸからプーリセグメント６０６Ｂを取り外すように少なくとも１つのベルト接触レベルを含む取り外し可能なプーリセグメント６０６Ｂを有する分割プーリである。プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂは、プーリセグメント６０６Ｂをプーリセグメント６０６Ａから取り外すことができる一方、プーリセグメント６０６Ａが肩回転軸に固定されたままとなり、それぞれの各スカラアーム１１０、１２０の伝達ループ７００、７１０のベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２が対応するプーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂに固定されたままとなるように構成される。たとえば、プーリセグメント６０６Ｂは、肩回転軸ＳＡＸを中心に回転可能にアッパーアームリンク１１０Ｕに取り付けられ得る一方、プーリセグメント６０６Ａは、肩回転軸ＳＡＸを中心に回転可能にアッパーアームリンク１２０Ｕに取り付けられ得る。伝達ループ７００のベルトセグメント７０１、７０２は、プーリセグメント６０６Ｂに連結される一方、伝達ループ７１０のベルトセグメント７１１、７１２は、プーリセグメント６０６Ａに連結される。伝達ループ７００およびプーリセグメント６０６Ｂがスカラアーム１１０に固定された状態でスカラアーム１１０が取り外され得るように、スカラアーム１１０が搬送装置１００から取り外される際、プーリセグメント６０６Ｂはアッパーアーム１１０Ｕに固定されたままとなる一方、プーリセグメント６０６Ａはアッパーアーム１２０Ｕに固定されたままとなる。
【0023】
一態様において、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂの各々は、他方のプーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂの対応する係合特徴部と係合する少なくとも１つの係合特徴部を有する。ここでは、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂが一体として肩回転軸ＳＡＸを中心に回転するように、係合特徴部は、プーリセグメント６０６Ａをプーリセグメント６０６Ｂに回転可能に固定する（すなわち、プーリセグメントは所定の回転方向において互いに固定される）。たとえば、一態様において、プーリセグメント６０６Ａは、プーリセグメント６０６Ｂの係合面７１０と係合する係合面７３０を有する。また、プーリセグメント６０６Ａは、プーリセグメント６０６Ｂの係合面７４１と係合する係合面７３１も有する。係合面７３０、７３１、７４０、７４１は、プーリセグメントが一体として肩回転軸ＳＡＸを中心に回転するようにプーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂを回転可能に固定するものとして図示および説明されるが、他の態様において、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂは、１つまたは複数のピン、クリップ、肩ボルト、もしくは他の適切な締結具等により任意の適切な方法で回転可能に固定され得る。図６Ａ～図６Ｂから理解されるように、開示の実施形態の態様におけるスカラアームの小さい高さは、２つのスカラアームから１つのスカラアームへ、またはその逆へ容易に再構成され得る。さらに、図６Ａ～図６Ｂに示される例示的なアーム構成は、相互に交換可能、もしくは上述のように一体として交換可能であり得る少なくとも１つのスカラアームを有する。
【0024】
図７Ａ～図７Ｄに見られるように、分割駆動プーリ６０６は、２つの伝達ループ７００、７１０の４つのベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２を収容する３つのベルト接触レベル６０６Ｌ１、６０６Ｌ２、６０６Ｌ３を含む。一態様において、取り外し可能なプーリセグメント６０６Ｂは、ベルト接触レベル６０６Ｌ１と、ベルト接触レベル６０６Ｌ２の接触レベル部６０６Ｌ２Ｂとを含む。プーリセグメント６０６Ａは、ベルト接触レベル６０６Ｌ２の接触レベル部６０６Ｌ２Ａと、接触レベル６０６Ｌ３とを含む。この態様において、ベルトセグメント７０１がベルト固定点７７０においてプーリセグメント６０６Ｂの接触レベル６０６Ｌ１に連結される一方、ベルトセグメント７０２がベルト固定点７７１においてプーリセグメント６０６Ｂの接触レベル部６０６Ｌ２Ｂに連結される。ベルトセグメント７１２がベルト固定点７７２においてプーリセグメント６０６Ａのベルト接触レベル６０６Ｌ３に連結される一方、ベルトセグメント７１１は、ベルト接触レベル６０６Ｌ２がベルトセグメント７０２およびベルトセグメント７１１の両方に共通となるように、ベルト固定点７７３においてプーリセグメント６０６Ａの接触レベル部６０６Ｌ２Ａに連結される。
【0025】
また、図７Ｅ～図７Ｈを参照すると、分割駆動プーリ６０６、６０９上の各ベルト固定点７７０～７７３の位置により、分割駆動プーリ６０６に対するベルト係合円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２が画定される。分割駆動プーリ６０６に対するベルト係合円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２は、ベルト係合円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２と、それぞれのベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２と分割駆動プーリ６０６との間でベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７３が接線を形成する接点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１１、Ｔ１２との間に含まれる回転角α１、α２、α１１、α１２が約９０度以下となるように画定される。
【0026】
図７Ａ～図７Ｈを参照すると、一態様において、分割駆動プーリ６０６、６０９、および分割駆動プーリ６０６、６０９が伝達ループ７００、７１０によって連結される少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１は、肩軸ＳＡＸから所定距離だけ離れて配置された所定の基板保持位置に対する基板の取り出しおよび載置のためにスカラアーム１１０、１２０を伸長および収縮させるためにそれぞれのフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆを十分に回転させる任意の適切な駆動比を有する。たとえば、分割駆動プーリ６０６、６０９とアイドラプーリ６００、６０１の各々との比は、分割駆動プーリ６０６、６０９上のベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７３が、各スカラアーム１１０、１２０の伸長動作（すなわち、アームスカラ１１０、１２０を完全に伸長および収縮させるためのアイドラプーリ６００、６０１の回転を実現する駆動軸周りの回転）の回転角β（図３Ａおよび図３Ｂ参照）によって分割駆動プーリ６０６、６０９上に少なくとも１つの円弧（たとえば、円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２）を生じさせる位置にあり、円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２の一方の端部Ｅ１における１つのベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２のベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７３が、同じまたは異なるベルト接触レベル６０６Ｌ１、６０６Ｌ２、６０６Ｌ３上において対向するベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２のベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７３と一致しないように、構成される。たとえば、図７Ａ～図７Ｃおよび図９Ａに示されるように、対向するベルトセグメント７０１、７０２のベルト固定点７７０、７７１は実質的に互いの上下に位置し、対向するベルトセグメント７１１、７１２のベルト固定点７７２、７７３は実質的に互いの上下に位置する。他の態様において、ベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７３は、対向するベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２のベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７３から任意の適切な量だけ周方向に離れていてもよい。図７Ａ～図７Ｈおよび図９Ａ～図９Ｂに示される例において、ベルト固定点７７０、７７１は、分割駆動プーリ６０６、９０６が約±９０度回転することによってアイドラプーリ６００、６０１が約±１８０度回転するように、ベルト固定点７７２、７７３から約１８０度離れて示されているが、分割駆動プーリ６０６、９０６とアイドラプーリ６００、６０１との駆動比が約２：１より大きい（以下で説明する）他の態様において、分割駆動プーリの円周に沿ったベルト固定点間の相対位置は、約１８０度の離間とは異なり得る。
【0027】
円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２の他方の端部Ｅ２において、ベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７３は、ベルト係合円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２の端部Ｅ１と接点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１１、Ｔ１２との間に含まれる回転角α１、α２、α１１、α１２が約９０度以下となるように位置付けられる（すなわち、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２は、分割駆動プーリ６０６に接し、分割駆動プーリ６０６、９０６周りにおいてベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の湾曲のない状態で純粋な張力がかかっている）。
【0028】
一態様において、分割駆動プーリ６０６、９０６およびアイドラプーリ６００、６０１は、制御部９０によって分割駆動プーリ６０６、９０６が約±９０度（たとえば、ベルト係合円弧Ａ１、Ａ２、Ａ１１、Ａ１２に対応）回転することによって各アイドラプーリ６００、６０１が約±１８０度回転するように、約２：１の比を有する。上述のように、他の態様において、分割駆動プーリ６０６、９０６とアイドラプーリ６００、６０１との駆動比は２：１より大きくても良い。たとえば、分割駆動プーリ６０６、９０６とアイドラプーリ６００、６０１との駆動比は、約２．５：１、約３：１、約４：１、または、本明細書において説明するような、スカラアーム１１０、１２０の完全な伸長および収縮、および／もしくは肩軸ＳＡＸを中心とした一方のスカラアーム１１０、１２０の他方のスカラアーム１１０、１２０に対する回転（たとえば、図５Ａ～図５Ｇ参照）を実現するように構成された任意の他の適切な駆動比であっても良い。理解されるように、制御部１９０は、分割駆動プーリ６０６、９０６とアイドラプーリ６００、６０１との駆動比が約２：１より大きい場合に、スカラアーム１１０、１２０を完全に伸長および収縮させるために、駆動比に応じて、分割駆動プーリ６０６、９０６の任意の適切な回転量を実現するように構成される。
【0029】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、ベルト固定点７７０～７７３（ベルト固定点７７０のみが示されるが、他のベルト固定点はベルト固定点７７０についての説明と実質的に同様であることを理解すべきである）は、それぞれのベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２を分割駆動プーリ６０６、９０６に連結する。さらに、分割駆動プーリ６０６に対するベルト固定点について説明するが、分割駆動プーリ９０６（およびプーリ６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５のベルト固定点）についても実質的に同様であることを理解すべきである。たとえば、一態様において、各ベルト固定点７７０～７７３は、ピン１０６２が取り付けられる基部１０８４を有する。各ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の端部は、ピン１０６２の凸部１０８０が突出する穴を有する。保持ばねクリップ１０８２または任意の他の適切な保持具が、凸部１０８０に取り付けられ、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２を凸部１０８０に固定する。凸部１０８０は、基部１０８４から突出し、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の取り付け位置を設ける。他の態様において、凸部１０８０は、分割駆動プーリ６０６、９０６の周方向の縁部または周方向の側部から直接突出し得る。一態様において、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２が凸部１０８０の周りを自在に回動するように、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の穴は凸部１０８０よりも僅かに大きく、保持クリップ１０８２はベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２をきつく保持しない。一態様において、基部１０８４は、ピン１０６２の位置調整を可能としてベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の張力を調整する、調整可能な基部である。たとえば、ねじ１０８６は、分割駆動プーリ６０６、９０６の入口開口に入り込み、分割駆動プーリ６０６、９０６に隣接する締め付けウェッジ１０８８を保持する。締め付けウェッジ１０８８の一方の面は、基部１０８４の斜面１０９０と係合する。ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の張力を増加させる場合、ねじ１０８６が締め付けられ、締め付けウェッジ１０８８が矢印Ａの方向へ押下される。これにより、ウェッジ１０８８が斜面１０９０に対して押され、基部１０８４が矢印Ｂの方向に摺動させられる。逆に、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の張力を減少させる場合、ねじ１０８６が緩められる。他の態様において、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２は、分割駆動プーリ６０６、９０６および搬送アーム１００の他のプーリ６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５に任意の適切な方法で連結され得る。ベルト固定点の適切な例は、１９９８年７月１４日に付与された米国特許第５，７７８，７３０号明細書に見出すことができ、その開示のすべてが本明細書において引用により援用される。
【0030】
図１１Ａ～図１１Ｅを参照すると、上記の搬送装置１００と実質的に同様の搬送装置１００Ａは、駆動部１０８の共通の駆動軸によって駆動される少なくとも２つのエンドエフェクタを有するスカラアームを備える。図１１Ａ～図１１Ｃにおいて、開示の実施形態の態様に係る処理機器１１００１の一部が示される。処理機器１１００１は、機器フロントエンドユニット１１００２と、移送チャンバ１１０２０と、移送チャンバ１１０２０をフロントエンドユニット１１００２に接続するロードロック１１０１２、１１０１３と、移送チャンバ１１０２０に連結された処理モジュール１１０１０、１１０１１とを有する任意の処理機器であり得る。搬送装置１００Ａは処理モジュール１１０１０、１１０１１とロードロックモジュール１１０１２、１１０１３との間で基板を移送するための移送チャンバ１１０２０内の少なくとも一部に位置する。
【0031】
搬送装置１００Ａは、アッパーアーム１１０ＵＡと、アッパーアーム１１０ＵＡに回転可能に連結されたフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆと、フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆのそれぞれに回転可能に取り付けられたエンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢ、１２０ＥＡ、１２０ＥＢとを備える。なお、エンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢ、１２０ＥＡ、１２０ＥＢは、１つまたは複数の基板を保持するための任意の構成を有し得る。たとえば、各エンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢ、１２０ＥＡ、１２０ＥＢが１つまたは複数の基板を保持する場合、基板は、単一のアームを用いて一括で基板を移送するための積み重ねられた構成または並べられた構成で保持され得る。また、アッパーアーム１１０ＵＡおよびフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆは、接合部中心から接合部中心までの長さが等しくなくとも良く、他の態様において、アッパーアーム１１０ＵＡおよびフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆは、接合部中心から接合部中心までの長さが等しくても良い。
【0032】
一態様において、アッパーアーム１１０ＵＡは、搬送装置１００Ａの肩回転軸ＳＡＸから離れる方向へ伸長する略Ｕ字または略Ｖ字の形状を有する、実質的に堅固なリンクであり得る。アッパーアーム１１０ＵＡは、第１の部分１１０ＵＡ１と第２の部分１１０ＵＡ２とを有し得る。第１の部分１１０ＵＡ１と第２の部分１１０ＵＡ２は、第１および第２の部分の間の連結が解除される時には肘軸ＥＸ１、ＥＸ２が肩回転軸ＳＡＸを中心に互いに近づく方向または離れる方向へ回転して第１および第２の部分１１０ＵＡ１、１１０ＵＡ２の間の角度εを変更もしくは調整することができ、連結が解除されない時には第１および第２の部分が実質的に堅固なアッパーアーム１１０ＵＡを構成するように、「双腕スカラアーム」と題され２００５年６月９日に出願された米国特許出願第１１／１４８，８７１号明細書（当該出願のすべての開示は、本明細書において引用により援用される）に記載の方法と実質的に同様の方法で、たとえば、肩回転軸ＳＡＸ（またはアッパーアームリンク上の任意の他の適切な点）において取り外し可能かつ回転可能に連結される。なお、角度εは、たとえば、アッパーアーム１１０ＵＡの各部分１１０ＵＡ１、１１０ＵＡ２がアームの駆動動作のための駆動システムの駆動シャフトに接続されている場合、動的に調整可能であり得る。たとえば、第１および第２の部分１１０ＵＡ１、１１０ＵＡ２が実質的に堅固な構成である場合、駆動システムのそれぞれの駆動軸は一体に移動し、角度εが調整される時には、第１および第２の部分のそれぞれの駆動軸が、角度εを動的に変更もしくは調整するために、逆方向、異なる速度で同じ方向、または任意の他の適切な方法で移動する。
【0033】
フォアアーム１１０Ｆはアッパーアーム１１０ＵＡに肘軸ＥＸ１を中心に回転可能に連結され、フォアアーム１２０Ｆはアッパーアーム１１０ＵＡに肘軸ＥＸ２を中心に回転可能に連結され得る。各フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆは、独立して回転可能な２つのエンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢ、１２０ＥＡ、１２０ＥＢを有し得る。たとえば、エンドエフェクタ１１０ＥＡ、１２０ＥＢはフォアアーム１１０Ｆに手首軸ＥＸ１を中心に独立して回転可能に取り付けられ、エンドエフェクタ１２０ＥＡ、１２０ＥＢはフォアアーム１２０Ｆに手首軸ＥＸ２を中心に独立して回転可能に独立して回転可能に取り付けられ得る。一態様において、エンドエフェクタは、共通の移送面を有するように配置され得る。一方、他の態様において、エンドエフェクタは、実質的に近接した移送面、もしくは異なる移送面に配置され得る。各フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆ上の２つのエンドエフェクタは、処理モジュール１１０１０、１１０１１もしくはロードロックモジュール１１０１２、１１０１３等の基板保持位置における基板の高速交換を可能にする。なお、２つのエンドエフェクタが各フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆに連結されて示されているが、任意の適切な数のエンドエフェクタが、各々が上記の方法と同様の方法で、たとえば、積み重ねられた配置または並んだ配置で任意の適切な数の基板を保持するように構成された各フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆに回転可能に連結され得ることを理解すべきである。
【0034】
この態様において、駆動シャフト２５０Ｂおよびアッパーアーム１１０ＵＡが一体として肩回転軸ＳＡＸを中心に回転するように、駆動部１０８の駆動シャフト２５０Ｂがアッパーアーム１１０ＵＡに連結される。駆動シャフト２５０Ｃおよびフォアアーム駆動プーリ１１００が一体として肩回転軸ＳＡＸを中心に回転するように、駆動部１０８の駆動シャフト２５０Ｃがフォアアーム駆動プーリ１１００に連結される。ここで、フォアアーム駆動プーリ１１００は、上記のセグメント化伝達ループ７００と実質的に同様なセグメント化伝達ループ７００Ｃを用いるなど、任意の適切な方法でフォアアームアイドラプーリ６００に連結される。駆動シャフト２５０Ｃが回転することによってフォアアーム１１０Ｆが肘回転軸ＥＸ１を中心に回転するように、フォアアーム１１０Ｆおよびフォアアームアイドラプーリ６００が一体として肘回転軸ＥＸ１を中心に回転するように、フォアアームアイドラプーリ６００がフォアアーム１１０Ｆに連結される。図１１Ｄにはフォアアーム１１０Ｆのみが示されているが、駆動部１０８の駆動シャフト２５０Ｃによってフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆが共通して駆動（たとえば、伸長および収縮）されるように、フォアアームプーリ１１００はフォアアーム１１０Ｆにおける上記の方法と実質的に同様の方法でフォアアーム１２０Ｆに連結され得ることを理解すべきである。ここでは、プーリ１１００は、上記の分割駆動プーリ９０６と実質的に同様であり得る。駆動シャフト２５０Ａは、一態様において上記の分割駆動プーリ９０６と実質的に同様である分割駆動プーリ９０６Ａに連結される。一態様において、分割駆動プーリ９０６は、上記のセグメント化伝達ループ７００と実質的に同様であるセグメント化伝達ループ７００Ａによってアイドラプーリ６０３Ｉに連結される。アイドラプーリ６０３Ｉは、アイドラプーリ６０３Ｉおよびエンドエフェクタ駆動プーリ６０３Ｄが一体として肘軸ＥＸ１を中心に回転するように、エンドエフェクタ駆動プーリ６０３Ｄに連結される。エンドエフェクタ駆動プーリ６０３Ｄは、エンドエフェクタ駆動プーリ６０３Ｄが回転することによってエンドエフェクタ１１０ＥＡ（エンドエフェクタアイドラプーリ６０４とともに一体として回転するように連結されている）が手首回転軸ＷＸ１を中心に回転するように、上記と同様のセグメント化伝達ループ６００を用いる等の任意の適切な方法でエンドエフェクタアイドラプーリ６０４に連結される。
【0035】
ここで、分割駆動プーリ９０６Ａは、たとえば、プーリ６９０、６９１とセグメント化伝達ループ７１０Ｒ、７１０Ａとを有する逆駆動伝達部にも連結される。他の態様において、逆駆動伝達部は、以下で説明するようにエンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢが同時に逆方向に回転するように分割駆動プーリ９０６Ａの駆動回転の方向を変更するための任意の適切な伝達部であり得る。一態様において、分割駆動プーリ９０６Ａは、ベルトセグメント７１１Ｒ、７１２Ｒを有するセグメント化伝達部７１０Ｒによってプーリ６９０に連結される。ベルトセグメント７１１Ｒ、７１２Ｒは、分割駆動プーリ９０６Ａおよびプーリ６９０の逆方向の回転を実現するために、分割駆動プーリ９０６Ａとプーリ６９０とを異なるベルト接触レベルで連結し（図９Ａおよび図９Ｂにおけるベルトセグメント７１１、７１２と同様）、互いに交差するように上下に位置する。たとえば、分割駆動プーリ９０６Ａが第１の方向（たとえば、方向ＣＷ）に回転することにより、プーリ６９０が逆の第２の方向（たとえば、方向ＣＣＷ）に回転する。
【0036】
図１１Ｄに見られるように、ベルト固定点７７２Ｒ、７７３Ｒは、分割駆動プーリ９０６Ａが約±９０度回転することによって、プーリ６９０が約±９０度逆回転し、アイドラプーリ６０３Ｉが分割駆動プーリ６０９Ａと同じ方向に約±１８０度回転するように（たとえば、分割駆動プーリ９０６Ａとアイドラプーリ６０３Ｉとの駆動比は約２：１であり、分割駆動プーリ９０６Ａとプーリ６９０との駆動比は約１：１であり、他の態様において任意の適切な駆動比が使用され得る）、互いに周方向に間隔を空けられる（互いに一致しない）。
【0037】
プーリ６９０は、プーリ６９０、６９１が一体として逆駆動軸１１１０を中心に回転するように、逆駆動軸１１１０を中心にプーリ６９１に連結される。２つの別個のプーリ６９０、６９１が示されているが、他の態様において、プーリ６９０、６９１は、上記の分割駆動プーリ９０６と同様に単一の一体部材を形成してもよい。プーリ６９１は、上記のセグメント化伝達ループと実質的に同様のセグメント化伝達ループ７１０Ａ等の任意の適切な伝達部によってアイドラプーリ９０６に連結される。この態様において、アイドラプーリ９０６Ｂは肩回転軸ＳＡＸを中心に回転可能に取り付けられるが、他の態様において、アイドラプーリは任意の適切な位置でアッパーアーム１１０ＵＡ内に取り付けられてもよい。アイドラプーリ９０６Ｂは、上記のセグメント化伝達ループと実質的に同様のセグメント化伝達ループ７００Ｂを用いる等、任意の適切な方法でアイドラプーリ６０２Ｉに連結される。アイドラプーリ６０２Ｉは、肘回転軸ＥＸ１を中心に回転可能にアッパーアーム１１０ＵＡに取り付けられ、エンドエフェクタ駆動プーリ６０２Ｄとともに一体として肘軸ＥＸを中心に回転するようにエンドエフェクタ駆動プーリ６０２Ｄに連結される。エンドエフェクタ駆動プーリ６０２Ｄは、上記のセグメント化伝達ループと実質的に同様のセグメント化伝達ループ６６１等の任意の適切な伝達部によってエンドエフェクタアイドラプーリ６０５に連結される。エンドエフェクタアイドラプーリ６０５は、手首軸ＷＸ１を中心に回転可能に取り付けられ、エンドエフェクタ１１０ＥＢとともに一体として手首軸ＷＸ１を中心に回転するようにエンドエフェクタ１１０ＥＢに連結される。
【0038】
理解されるように、シャフト２５０Ａが第１の方向に回転することにより、エンドエフェクタ１１０ＥＡ、１２０ＥＡが第１の方向に回転する。また、たとえば、プーリ６９０、６９１およびセグメント化伝達ループ７１０Ｒ、７１０Ａによって一部が構成される逆伝達部を介して駆動シャフト２５０Ａにエンドエフェクタ１１０ＥＢ、１２０ＥＢが接続されることで、シャフト２５０Ａが回転することにより、エンドエフェクタ１１０ＥＢ、１２０ＥＢが逆の第２の方向（たとえば、第１の方向に対して逆）に回転する。このようなことから、エンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢ、１２０ＥＡ、１２０ＥＢは、基板の高速交換を実現するべく、各アームのエンドエフェクタを逆方向に回転させるために、共通の駆動シャフト２５０Ａに連結される。
【0039】
図１１Ａ～図１１Ｃを再び参照すると、動作時において、搬送装置１００Ａを一体として肩軸ＳＡＸを中心に回転させるために、駆動シャフト２５０Ａ～２５０Ｃは、実質的に同じ速度で同じ方向に回転され得る。基板を取り出しおよび載置するべく、それぞれの伸長／収縮軸ＥＸＴに沿ってアームを実質的に同時に伸長および収縮させる（たとえば、エンドエフェクタを基板保持位置に対して移動させる）ために、中間シャフト２５０Ａは実質的に静止した状態で保持される一方、シャフト２５０Ｂ、２５０Ｃは同じ方向に回転され、これによって図１１Ｃに示されるようなエンドエフェクタの径方向の伸長および収縮が実現する（図１１Ｃは、処理モジュール１１０１０、１１０１０へのエンドエフェクタの伸長を示す）。エンドエフェクタによって保持される基板の高速交換を実現するために、エンドエフェクタ１１０ＥＢ、１２０ＥＢが所望の基板保持位置に向けられて整列するように、エンドエフェクタ１１０ＥＡ、１２０ＥＡを第１の方向に回転させ、エンドエフェクタ１１０ＥＢ、１２０ＥＢを第２の（逆の）方向に回転させるために（逆伝達部を介して）、中間シャフト２５０Ａが回転される一方、シャフト２５０Ｂ、２５０Ｃが静止した状態で保持される。
【0040】
理解されるように、図示および説明される搬送装置１１０Ａについてのプーリおよび伝達部の構成は、単に例示的なものであり、本明細書に記載の態様と実質的に同様の態様でエンドエフェクタの高速交換を可能にする他の構成も存在し得る。
【0041】
エンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢ、１２０ＥＡ、１２０ＥＢは、エンドエフェクタ間の角度θが図１６Ａに示すような基板保持位置間（たとえば、処理モジュール１１０１０、１１０１１およびロードロック１１０１２、１１０１３）の角度と実質的に同じとなるように、それぞれのフォアアームリンク１１０Ｆ、１２０Ｆ上で配向され得る。上記のように、一態様において、エンドエフェクタは、異なる垂直方向の高さ（たとえば、異なる基板移送面）にも位置し得る。処理モジュール１１０１０、１１０１１およびロードロック１１０１２、１１０１３は、２０１１年１１月１０日に出願された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書に記載されるようなエンドエフェクタの異なる垂直方向に対応する異なるウエハ移送面を有するように構成され得る。他の態様において、駆動部１０８のＺ駆動部１９０は、基板保持位置において基板を取り出しおよび載置するために、エンドエフェクタを同程度または異なる程度に上昇および下降させるように構成され得る（たとえば、Ｚ駆動部は、一方のフォアアーム１１０Ｆのエンドエフェクタ１１０ＥＡ、１１０ＥＢを、他方のフォアアーム１２０Ｆのエンドエフェクタ１２０ＥＡ、１２０ＥＢの垂直移動とは独立して垂直方向に移動させるように構成され得る）。さらに他の態様において、基板保持位置は、対応する基板保持ステーションに対して基板を取り出しおよび積載するために使用されているエンドエフェクタに応じて基板保持位置のウエハ移送面を変更するためのＺ駆動部を含んでいてもよい。
【0042】
本明細書に記載されている開示の実施形態の態様において、搬送装置１００、１００Ａは、任意の適切な大気圧または真空の移送チャンバに設けられる（図１２、ブロック１２００）。移送チャンバは、真空雰囲気を含み得る移送チャンバ５０２０、１１０２０および／または大気圧を含み得るフロントエンドモジュール１１００２と実質的に同様であり得る。上記のように、駆動部１０８の１自由度は、１自由度を有する駆動部から少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１を共通して駆動するように、少なくとも２つのアイドラプーリ６００、６０１の間で分割される（図１２、ブロック１２１０）。また、上記のように、分割駆動プーリ６０６、９０６の共通のベルト接触レベル６０６Ｌ１～６０６Ｌ３は、各セグメント化伝達ループ７００、７１０の少なくとも１つのベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２の間で共有される（図１２、ブロック１２２０）。
【0043】
図２、図５Ａ～図５Ｇ、図７Ａ～図７Ｄ、および図１３Ａ～図１３Ｃを再び参照すると、一態様において、駆動部１０８は、スカラアーム１１０、１２０が肩回転軸ＳＡＸを中心に互いに相対的に回転し得るようにプーリセグメント６０６Ａとプーリセグメント６０６Ｂとを相対的に移動させるよう構成された制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌを有する。たとえば、図５Ａ～図５Ｇに示されるスカラアーム１１０、１２０は、同じ面に位置するエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅを有する（他の態様において、エンドエフェクタは異なる面に位置し得る）。ここで、各スカラアーム１１０、１２０は基板処理モジュールＰＭ１～ＰＭ４に進入する。たとえば、スカラアーム１１０は処理モジュールＰＭ２～ＰＭ４のうちのいずれか１つに侵入するようにスカラアーム１２０に対して相対的に移動可能である一方、スカラアーム１２０の伸長／収縮軸４００Ｒは処理モジュールＰＭ１に対して実質的に整列する。スカラアーム１１０をスカラアーム１２０に対して相対的に移動させるために、制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌがプーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂの両方に連結されるように、制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌはプーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂの間に配置され得る。他の態様において、制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌは、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂ間の相対的な回転を実現するために、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕ内の任意の位置に配置され得る。制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌは、たとえば、ソレノイド、ステッピングモータ、リニアアクチュエータ、または回転アクチュエータ等、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂの相対移動を実現するための任意の適切な駆動部であり得る。一態様において、制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌの基部１０８ＬＳがプーリセグメント６０６Ａ（駆動シャフト２５０Ｃに連結される）に取り付けられ得る一方、制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌの可動部１０８ＬＭがプーリセグメント６０６Ｂに連結され得る。制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌは、制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌを作動させるための制御信号を受信するように任意の適切な方法で制御部１９９に連結される。一態様において、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂの係合面７３０、７３１、７４０、７４１は、任意の適切な距離Ｄだけ互いに周方向に間隔を空けられてもよい。ここでは、距離Ｄは、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂ間およびスカラアーム１１０、１２０間の相対移動の角度θ２に対応する。相対移動の角度を大きく確保するために、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２が（ベルト接触レベル６０６Ｌ２上などで）接するプーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂの部分６０６ＡＰ、６０６ＢＰは、対応する係合面７３０、７３１、７４０、７４１が互いに接触すると部分６０６ＡＰ、６０６ＢＰがそれぞれのプーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂに対して相対的に方向１１１１に移動するように、収縮可能であり得る。さらに他の態様において、プーリセグメント６０６Ａ、６０６Ｂとアイドラプーリ６００、６０１との間の駆動比は、スカラアーム１１０、１２０が肩回転軸ＳＡＸを中心に相対的に回転するように増加され得る。
【0044】
動作時において、スカラアーム１１０、１２０は、エンドエフェクタ１１０Ｅの伸長／収縮軸４００Ｒが処理モジュールＰＭ２に対して整列し、エンドエフェクタ１２０Ｅの伸長／収縮軸４００Ｒが処理モジュールＰＭ１に対して整列するように、整列され得る。一態様において、スカラアーム１１０は、エンドエフェクタ１１０Ｅが処理モジュールＰＭ２～ＰＭ４のうちの１つに対して整列するようにスカラアーム１２０に対して相対的に回転され得る。ここでは、各セグメント化伝達ループ７００、７１０のベルト固定点７７０、７７１、７７２、７７２の位置が互いに肩軸ＳＡＸを中心に相対的に変化し（図１３Ａに見られるように）、スカラアームのエンドエフェクタ１１０Ｅが処理モジュールＰＭ２～ＰＭ４のうちの所定の１つに対して整列するように、少なくとも制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌが作動してプーリセグメント６０６Ｂに対して相対的に所定量だけプーリセグメント６０６Ａを回転させる。一態様において、制限プーリセグメント駆動部１０８Ｌの作動に加えて、駆動シャフト２５０Ａ～２０５Ｃのうちの１つまたは複数が回転されることで、スカラアーム１１０、１２０の相対回転を実現すると共に、所定の処理モジュールＰＭ１～ＰＭ４に対する１つまたは複数のエンドエフェクタ１１０Ｅ、１２０Ｅの整列を維持する。
【0045】
図１４Ａ～図１７Ｂを参照すると、一態様において、本明細書に記載の搬送装置１００、１００Ａのスカラアーム１１０、１２０のアッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆのうちの１つまたは複数は、受動ベルトテンショナ１６００、１７００を有し、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２において一定の張力を維持する。なお、非限定的な例示を目的として双腕スカラアームが図面に示されているが、本明細書に記載されている開示の実施形態の態様は、基板搬送装置のアームリンクのうちの１つまたは複数を駆動するためのベルト式伝達部を含む基板搬送装置の構成であればいずれにも適用され得ることを理解すべきである。たとえば、本明細書に記載される開示の実施形態の態様は、単一のスカラアーム、双腕スカラアーム、フロッグレッグアーム、および／または他の任意の適切な搬送アームに適用され得る。一態様において、図１４Ａ～図１４Ｂ、図１５、図１６Ａ～図１６Ｂ、および図１７Ａ～図１７Ｂを参照すると、本明細書に記載される受動ベルトテンショナ１６００、１７００は、受動ベルトテンショナ１６００、１７００を構成する材料の静的な物理的（たとえば、熱膨張）特性（または、言い換えると、静止時における材料の特性）に依存することから、テンショナを「受動」という。特に、材料が異なれば、熱膨張係数が異なる。一態様において、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕ、フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆ、およびプーリ（たとえば、分割駆動プーリ６０６およびプーリ６００～６０５）はアルミからなる一方、ベルトセグメント７０１、７０２、７１１、７１２はステンレス鋼からなる（他の態様において、任意の適切な熱膨張係数を有する材料が使用され得る）。本明細書に記載される受動ベルトテンショナ１６００、１７００は、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆのうちの１つまたは複数の中に配置された少なくとも１つの連動装置および少なくとも１つのプーリを有する。ベルトテンショナ１６００、１７００の連動装置およびプーリは、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕ、フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆ、およびプーリ６００～６０５とは異なる材料から構成され、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕ、フォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆ、およびプーリ６００～６０５の熱膨張変化を補償する。
【0046】
図１６を参照すると、受動ベルトテンショナ１６００は、実質的にフォアアーム１１０Ｆのプーリ６０３、６０４の間に位置し、テンショナバー１６０５と少なくとも２つのテンショナプーリ１６０１、１６０２とを有する。テンショナバー１６０５は、フレーム１６０５Ｆと、フレーム１６０５Ｆから実質的に対向する方向へ横向きに伸長する横伸長部１６０５Ａ、１６０５Ｂとを有する。フレームは、ピン１６１０、またはテンショナバー１６０５とフォアアーム１１０Ｆとの間の移動をもたらす他の適切な締結具を用いる等の任意の適切な方法で、フォアアーム１１０Ｆに回転可能に連結される。テンショナプーリ１６０１、１６０２は、セグメント化伝達ループ６６０のそれぞれのベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂと接するように、横伸長部１６０５Ａ、１６０５Ｂ上に位置する。なお、他の態様において、受動ベルトテンショナは任意の適切な構成を有し得る。
【0047】
例示のみを目的として、肘プーリ６０３、手首プーリ６０４、およびフォアアーム１１０Ｆのセグメント化伝達ループ６６０、ならびに図１４Ａ～図１４Ｂを参照すると、有効な手首プーリ半径Ｒ１は、以下の通りである。
【0048】
Ｒ１＝Ｐｒ＋Ｂｔｈ／２ ［１］
【0049】
また、有効な肘プーリ半径Ｒ２は、以下の通りである。
【0050】
Ｒ２＝Ｐｅ＋Ｂｔｈ／２ ［２］
【0051】
ここで、ＰｒおよびＰｅはそれぞれ、手首プーリ６０４および肘プーリの半径であり、Ｂｔｈは、セグメント化伝達ループ６６０のベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂの厚さである。なお、以下の点も特記する。
【0052】
ＡＣ＝プーリの中心間距離
【0053】
ＢＣ＝ベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂの自由長
【0054】
ＡＢ＝Ｒ１－Ｒ２ ［３］
【0055】
ＡＣ2＝ＡＢ2＝ＢＣ2 ［４］
【0056】
【数1】
【0057】
【数2】
【0058】
【数3】
【0059】
式［１］－［７］により、手首周りのベルト巻き長さＬｗは、以下の通り計算することができる。
【0060】
【数4】
【0061】
【数5】
【0062】
肘周りのベルト巻き長さＬｅは、以下の通り計算することができる。
【0063】
【数6】
【0064】
【数7】
【0065】
また、合計ベルトセグメント長さＬbandは、以下の通り計算することができる。
【0066】
Ｌband＝Ｌｗ＋Ｌｅ＋ＢＣ ［１２］
【0067】
一次元における熱膨張の式は、以下の通り表すことができる。
【0068】
【数8】
【0069】
ここで、Ｌは材料の長さであり、γは材料固有の熱膨張係数であり、ｔは温度である。式［１３］および［１２］に基づき、任意の所与の温度変化についての初期および最終のベルト長さを求めることができる。アーム１１０、１２０について、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆの材料が、そこに位置する（１つもしくは複数の）プーリまたは（１つもしくは複数の）ベルトの材料とは異なる熱膨張係数を有する場合、アーム長さとベルト長さとの間には成長率に不一致が生じることになる。図１５～図１６を参照すると、以下の点が特記される。
【0070】
有効なテンショナプーリ半径Ｒ３は、以下の通りである。
【0071】
Ｒ３＝Ｔｒ＋Ｂｔｈ／２ ［１４］
【0072】
ＡＥ＝手首から肘へのプーリ中心間距離
【0073】
ＡＣ＝手首からテンショナへの中心間距離
【0074】
ＣＥ＝テンショナから肘への中心間距離
【0075】
ＢＣ＝手首からテンショナへのベルトの自由長
【0076】
ＣＤ＝テンショナから肘へのベルトの自由長
【0077】
ＡＦ＝ＡＥに沿ったテンショナまでの距離
【0078】
ＣＦ＝手首－肘軸からテンショナへの距離
【0079】
ここで、以下の点を特記する。
【0080】
ＡＥ＝ＡＣ＋ＣＥ ［１４］
【0081】
ＡＢ＝Ｒ１－Ｒ３ ［１５］
【0082】
ＤＥ＝Ｒ３－Ｒ１ ［１６］
【0083】
ＡＣ2＝ＡＦ2＋ＣＦ2 ［１７］
【0084】
ＡＣ2＝ＡＢ2＋ＢＣ2 ［１８］
【0085】
ＣＥ2＝ＣＦ2＋ＦＥ2 ［１９］
【0086】
ＣＥ2＝ＣＤ2＋ＤＥ2 ［２０］
【0087】
【数9】
【0088】
【数10】
【0089】
手首周りのベルト巻き長さＬｗは、以下の通り計算することができる。
【0090】
【数11】
【0091】
肘周りのベルト巻き長さＬｅは、以下の通り計算することができる。
【0092】
【数12】
【0093】
テンショナ周りのベルト巻き長さＬ１は、以下の通り計算することができる。
【0094】
【数13】
【0095】
ここで、合計ベルトセグメント長さは、以下の通りである。
【0096】
Ｌband＝Ｌｗ＋Ｌ１＋Ｌｅ＋ＢＣ＋ＤＥ ［２６］
【0097】
一態様において、受動ベルトテンショナ１６００のテンショナフレーム１６０５および少なくとも２つのテンショナプーリ１６０１、１６０２の材料は、テンショナバー１６０５および少なくとも２つのテンショナプーリ１６０１、１６０２のうちの１つまたは複数の材料が、少なくともフォアアーム１１０Ｆおよびプーリ６０３、６０４とは異なる熱膨張率を有し、フォアアーム１１０Ｆ、プーリ６０３、６０４、およびベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂの熱膨張を補償し、ベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂが一定の張力に維持されるように、上記の式［１］～［２６］に基づく。他の態様において、テンショナバー１６０５およびそこに位置するプーリ１６０１、１６０２の形状もまた、フォアアーム１１０Ｆ、プーリ６０３、６０４、およびベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂの熱膨張を補償すると共に、少なくとも一部においてベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂを一定の張力に維持することを実現し得る。
【0098】
他の態様において、図１７Ａおよび図１７Ｂを参照すると、受動ベルトテンショナ１７００は、実質的にフォアアーム１１０Ｆのプーリ６０３、６０４の間に位置し、略直線状の構成を有するフレーム１７０５Ｆに取り付けられる単一のプーリ１７０１を有する。フレーム１７０５Ｆの一端は、受動ベルトテンショナ１６００について前述した方法でフォアアーム１１０Ｆに回転可能に取り付けられる一方、プーリ１７０１は、フレーム１７０５Ｆの他端に取り付けられる。ここで、以下の点を特記する。
【0099】
ＡＥ＝手首から肘へのプーリ中心間距離
【0100】
ＡＣ＝手首からテンショナへの中心間距離
【0101】
ＣＥ＝テンショナから肘への中心間距離
【0102】
ＢＣ＝手首からテンショナへのベルトセグメントの自由長
【0103】
ＤＥ＝テンショナから肘へのベルトセグメントの自由長
【0104】
ここで、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、式［１］、［２］、および［１４］で上述した通りである。
【0105】
ＡＥ＝ＡＣ＋ＣＥ ［２７］
【0106】
ＡＢ＝Ｒ１－Ｒ３ ［２８］
【0107】
ＣＤ＝Ｒ３－Ｒ２ ［２９］
【0108】
ＡＣ2＝ＡＢ2＋ＢＣ2 ［３０］
【0109】
ＣＥ2＝ＣＤ2＋ＤＥ2 ［３１］
【0110】
【数14】
【0111】
【数15】
【0112】
上記の通り、受動ベルトテンショナ１７００のテンショナフレーム１７０５Ｆおよびプーリ１７０１のうちの１つまたは複数の材料は、フォアアーム１１０Ｆ、プーリ６０３、６０４、およびベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂのうちの１つまたは複数とは異なる熱膨張率を有し、フォアアーム１１０Ｆ、プーリ６０３、６０４、およびベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂの熱膨張を補償し、ベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂが一定の張力に維持される。他の態様において、テンショナフレーム１７０５Ｆおよびその上に位置するプーリ１７０１の形状もまた、フォアアーム１１０Ｆ、プーリ６０３、６０４、およびベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂの熱膨張を補償すると共に、少なくとも一部においてベルトセグメント６６０Ａ、６６０Ｂを一定の張力に維持することを実現し得る。
【0113】
一態様において、受動ベルトテンショナ１６００、１７００は、スカラアーム１１０、１２０の熱膨張に対する（搬送装置１００、１００Ａのセグメント化伝達ループにおけるベルトセグメントの）ベルトセグメント張力の感度を最小化する。上記のように、一態様において、受動ベルトテンショナ１６００、１７００のプーリ１６０１、１６０２、１７０１のうちの少なくとも１つの材料は、スカラアーム１１０、１２０の熱膨張を補償するように選択され得る。ここでは、一態様において、プーリ１６０１、１６０２、１７０１の熱膨張係数は、アームリンク（たとえば、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆならびにそこに位置するプーリ）の熱膨張係数よりも小さいものとなり得る。他の態様において、受動ベルトテンショナ１６００、１７００のフレーム１６０５Ｆ、１７０５Ｆの材料は、スカラアーム１１０、１２０の熱膨張を補償するように、（たとえば、プーリ１６０１、１６０２、１７０１の材料の選択と組み合わせて、またはこれらとは独立して）選択され得る。ここでは、一態様において、フレーム１６０５Ｆ、１７０５Ｆの熱膨張係数は、アームリンク（たとえば、アッパーアーム１１０Ｕ、１２０Ｕおよびフォアアーム１１０Ｆ、１２０Ｆ、ならびにそこに位置するプーリ）の熱膨張係数よりも小さいものとなり得る。一態様において、フレーム１６０５Ｆ、１７０５Ｆの長さに沿って熱膨張係数を変化させ、受動ベルトテンショナ１６００、１７００によってもたらされる熱膨張補償を、アーム１１０、１２０の手首が受ける、より高い温度まで偏らせるように、フレーム１６０５Ｆ、１７０５Ｆの材料は、複合材料またはセグメント化材料であり得る。さらに他の態様において、肩、肘、および／または手首のプーリ６００～６０６のうちの１つまたは複数の材料は、それぞれのセグメント化伝達ループのベルトセグメントにおいて一定の張力が維持されるように、（受動ベルトテンショナ１６００、１７００に加えて、またはこれらとは独立して）アームの熱膨張を補償するように選択され得る。
【0114】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板処理装置は、
【0115】
フレームと、
【0116】
フレームに接続される第１のスカラアームであって、第１のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第１の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第１のスカラアームと、
【0117】
フレームに接続される第２のスカラアームであって、第２のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第２の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第２のスカラアームと、
【0118】
第１および第２のスカラアームに連結される駆動部とを備え、
【0119】
駆動部が、駆動部の回転軸において一体として回転するように回転可能に取り付けられる分割駆動プーリを有し、回転軸が、第１および第２のスカラアームに共有され、
【0120】
分割駆動プーリは、別個のベルトセグメントのそれぞれのセグメント化伝達ループによって少なくとも２つのアイドラプーリに連結され、分割駆動プーリは、駆動部の１自由度から少なくとも２つのアイドラプーリを共通して駆動するように、駆動部の１自由度を少なくとも２つのアイドラプーリの間で分割する共通のプーリであり、
【0121】
それぞれの各伝達ループの少なくとも１つのベルトが、共通のベルト接触レベルを共有する。
【0122】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリが、２つの共有されるベルト接触レベルを有する。
【0123】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリが、３つのベルト接触レベルを有し、３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つが、共有されるベルト接触レベルである。
【0124】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリは、取り外し可能なセグメントを有するセグメント化プーリであり、取り外し可能なセグメントが、取り外し可能なセグメントに取り付けられたセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に回転軸から取り外し可能なセグメントを取り外せるように、３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つを含み、取り外し可能なセグメントと係合する駆動プーリの係合セグメントが、係合セグメントに取り付けられたセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に前記回転軸に残る。
【0125】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも２つのアイドラプーリのうちの一方が、第１のスカラアームの伸長および収縮を実現するために第１のスカラアームに接続され、少なくとも２つのアイドラプーリのうちの他方が、第２のスカラアームの伸長および収縮を実現するために第２のスカラアームに接続される。
【0126】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも２つのアイドラプーリのうちの一方が、第１および第２のスカラアームの各々の肘回転軸に配置され、駆動プーリが、第１および第２のスカラアームの肩回転軸に配置される。
【0127】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１および第２のスカラアームが、第１および第２のスカラアームの各々の独立した伸長および収縮を実現するように構成される。
【0128】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１のスカラアームの伸長／収縮軸が、第２のスカラアームの伸長／収縮軸に対して傾斜する。
【0129】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１のスカラアームの伸長／収縮軸および第２のスカラアームの伸長／収縮軸が、第１および第２のスカラアームの肩回転軸の上で互いに上下に積み重ねられる。
【0130】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、別個のベルトセグメントの各々が、駆動プーリとともにベルト係合円弧を画定するベルト固定点を駆動プーリ上に有し、ベルト係合円弧と、それぞれのベルトセグメントと駆動プーリとの間でベルト固定点が接線を形成する点との間に含まれる回転角が、略９０度以下である。
【0131】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板処理装置が、ベルト固定点間の角度を変更するように駆動部の自由度を回転させるよう構成される制御部をさらに備える。
【0132】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリが、互いに対して移動可能なプーリセグメントを含み、各プーリセグメントが、各プーリセグメントに取り付けられる少なくとも１つのベルト固定点を有し、制御部が、プーリセグメントの間で相対回転を生じさせて、ベルト固定点間の角度の変更を実現するように構成される。
【0133】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板処理装置は、
【0134】
フレームと、
【0135】
フレームに接続される第１のスカラアームであって、第１のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第１の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第１のスカラアームと、
【0136】
フレームに接続される第２のスカラアームであって、第２のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第２の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第２のスカラアームと、
【0137】
第１および第２のスカラアームに連結される駆動部と、
【0138】
駆動部に連結され、駆動部の回転軸において一体として回転するように回転可能に取り付けられる分割駆動プーリであって、回転軸が、第１および第２のスカラアームに共有される、分割駆動プーリと、
【0139】
分割駆動プーリに連結される第１のアイドラプーリであって、第１のアイドラプーリは、第１のアイドラプーリと分割駆動プーリとの間を伸長する別個のベルトセグメントの第１のセグメント化伝達ループによって分割駆動プーリに連結される、第１のアイドラプーリと、
【0140】
分割駆動プーリに連結される第２のアイドラプーリであって、第２のアイドラプーリは、第２のアイドラプーリと分割駆動プーリとの間を伸長する別個のベルトセグメントの第２のセグメント化伝達ループによって分割駆動プーリに連結され、駆動プーリは、駆動部の１自由度から第１および第２のアイドラプーリを共通して駆動するように、第１および第２のアイドラプーリの間で駆動部の１自由度を分割する共通のプーリである、第２のアイドラプーリとを備え、
【0141】
第２のアイドラプーリは、第１のアイドラプーリが分割駆動プーリと接触するベルト係合円弧とは異なるベルト係合円弧上で分割駆動プーリと接触し、
【0142】
第１および第２の伝達ループの各々の少なくとも１つのベルトが、共通のベルト接触レベルを共有する。
【0143】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリが、２つの共有されるベルト接触レベルを有する。
【0144】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリが、３つのベルト接触レベルを有し、３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つが、共有されるベルト接触レベルである。
【0145】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリが、取り外し可能なセグメントを有するセグメント化プーリであり、取り外し可能なセグメントが、取り外し可能なセグメントに取り付けられる第１または第２のセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に回転軸から取り外し可能なセグメントを取り外せるように、３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つを含み、取り外し可能なセグメントと係合する駆動プーリの係合セグメントが、係合セグメントに取り付けられる第１または第２のセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に回転軸上に残る。
【0146】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１のアイドラプーリが、前記第１のスカラアームの伸長および収縮を実現するために第１のスカラアームに接続され、第２のアイドラプーリが、第２のスカラアームの伸長および収縮を実現するために第２のスカラアームに接続される。
【0147】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１のアイドラプーリが、第１のスカラアームの肘回転軸に配置され、第２のアイドラプーリが、第２のスカラアームの肘軸に配置され、駆動プーリが、第１および第２のスカラアームの肩回転軸に配置される。
【0148】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１および第２のスカラアームが、第１および第２のスカラアームの各々の独立した伸長および収縮を実現するように構成される。
【0149】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１のスカラアームの伸長／収縮軸が、第２のスカラアームの伸長／収縮軸に対して傾斜する。
【0150】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、第１のスカラアームの伸長／収縮軸および第２のスカラアームの伸長／収縮軸が、第１および第２のスカラアームの肩回転軸の上で互いに上下に積み重ねられる。
【0151】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、別個のベルトセグメントの各々が、駆動プーリとともにそれぞれのベルト係合円弧を画定するベルト固定点を駆動プーリ上に有し、それぞれのベルト係合円弧と、それぞれのベルトセグメントと駆動プーリとの間でベルト固定点が接線を形成する点との間に含まれる回転角が、略９０度以下である。
【0152】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板処理装置が、ベルト固定点間の角度を変更するように駆動部の自由度を回転させるよう構成される制御部をさらに備える。
【0153】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動プーリが、互いに対して移動可能なプーリセグメントを有し、各プーリセグメントが、各プーリセグメントに取り付けられる少なくとも１つのベルト固定点を有し、制御部は、プーリセグメントの間で相対回転を生じさせて、ベルト固定点間の角度の変更を実現するように構成される。
【0154】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板を処理するための方法は、
【0155】
基板処理装置を設ける工程であって、基板処理装置は、
【0156】
フレームと、
【0157】
フレームに接続される第１のスカラアームであって、第１のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第１の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第１のスカラアームと、
【0158】
フレームに接続される第２のスカラアームであって、第２のスカラアームが、エンドエフェクタを有し、第２の径方向軸に沿って伸長および収縮するように構成される、第２のスカラアームと、
【0159】
第１および第２のスカラアームに連結される駆動部とを備え、
【0160】
駆動部が、駆動部の回転軸において一体として回転するように回転可能に取り付けられる分割駆動プーリを備え、回転軸が、第１および第２のスカラアームに共有され、
【0161】
駆動プーリが、少なくとも２つのアイドラプーリの共通のプーリとなるように、別個のベルトセグメントのそれぞれのセグメント化伝達ループによって少なくとも２つのアイドラプーリに連結される、
基板処理装置を設ける工程と、
基板処理装置を設ける工程と、
【0162】
駆動部の１自由度から少なくとも２つのアイドラプーリを共通して駆動するように、駆動部の１自由度を少なくとも２つのアイドラプーリの間で分割する工程とを含み、
【0163】
それぞれの伝達ループの少なくとも１つのベルトが、共通のベルト接触レベルを共有する。
【0164】
Ｃ１．開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、別個のベルトセグメントを、２つの共有されるベルト接触レベルにおいて、駆動プーリに接触させる工程をさらに含む。
【0165】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、別個のベルトセグメントを、３つのベルト接触レベルにおいて、前記駆動プーリに接触させる工程をさらに含み、３つのベルト接触レベルのうちの１つが、共有されるベルト接触レベルである。
【0166】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、駆動プーリに取り外し可能なセグメントを設ける工程をさらに含み、取り外し可能なセグメントは、取り外し可能なセグメントに取り付けられたセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に回転軸から取り外し可能なセグメントを取り外せるように、３つのベルト接触レベルのうちの少なくとも１つを有し、取り外し可能なセグメントと係合する駆動プーリの係合セグメントは、係合セグメントに取り付けられたセグメント化伝達ループのうちの対応するセグメント化伝達ループと共に回転軸に残る。
【0167】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、少なくとも２つのアイドラプーリの一方を用いて第１のスカラアームの伸長および収縮を実現し、少なくとも２つのアイドラプーリの他方を用いて第２のスカラアームの伸長および収縮を実現する工程をさらに含む。
【0168】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、第１および第２のスカラアームを互いに独立して伸長および収縮させる工程をさらに含む。
【0169】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、第２のスカラアームの伸長／収縮軸に対して傾斜した軸に沿って第１のスカラアームを伸長および収縮させる工程をさらに含む。
【0170】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、第１および第２のスカラアームの肩軸の上で互いに積み重ねられた軸に沿って第１および第２のスカラアームを伸長および収縮させる工程をさらに含む。
【0171】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、分割駆動プーリ上の別個のベルトセグメントの固定点間の角度を変更するように駆動部の自由度を回転させる工程をさらに含む。
【0172】
開示の実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法は、駆動部に連結された制御部により、駆動プーリのプーリセグメントの間で相対移動を生じさせることで、分割駆動プーリ上の別個のベルトセグメントの固定点間の角度の変更を実現する工程をさらに含む。
【0173】
上記の説明は開示の実施形態の態様を例示するのみであることを理解すべきである。開示の実施形態の態様から逸脱することなく、当業者によって様々な代替や変更がなされ得る。このため、開示の実施形態の態様は、このようなすべての代替、変更、および相違を、添付の請求項の範囲内に包含することを意図している。さらに、互いに異なる従属請求項または独立請求項において異なる特徴が記載されているという事実は、これらの特徴を組み合わせたものが有利に使用することができない旨を示しておらず、このような組み合わせもまた発明の態様の範囲内に留まる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図7H】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】