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(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】2024-10-23
(45)【発行日】2024-10-31
(54)【発明の名称】２リンクアームを有するリニアロボット
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20241024BHJP
B25J 9/06 20060101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
B25J9/06 D
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021546671
(86)(22)【出願日】2020-02-12
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-21
(86)【国際出願番号】 US2020017919
(87)【国際公開番号】W WO2020167941
(87)【国際公開日】2020-08-20
【審査請求日】2023-02-08
(31)【優先権主張番号】62/805,579
(32)【優先日】2019-02-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】514062448
【氏名又は名称】パーシモン テクノロジーズ コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＰＥＲＳＩＭＭＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＣＯＲＰ．
(74)【代理人】
【識別番号】100127188
【弁理士】
【氏名又は名称】川守田 光紀
(72)【発明者】
【氏名】ウィルカス スコット
【審査官】杢 哲次
(56)【参考文献】
【文献】特表２００８－５３８６５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２６００８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１３９２４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１７０１０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２００５－５３４１７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１９９５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２４４３１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－６６３４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１６６２１０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１４－５２７３１４（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】
直線経路に沿って搬送チャンバーで移動するように構成されたリニア搬送機構と；
前記リニア搬送機構に接続されたロボットであって、前記ロボットは、ロボット駆動部と、前記ロボット駆動部に接続されたロボットアームとを備え、前記ロボットアームは、前記ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、ロボットと；
前記リニア搬送機構及び前記ロボット駆動部に接続されたコントローラであって、前記コントローラは、前記直線経路に沿った前記リニア搬送機構の移動を制御するように構成されており、前記コントローラは、前記デュアルリンクアームを伸長及び収縮させるように前記ロボット駆動部を制御するように構成されている、コントローラと；
を備える装置であって、
前記コントローラは、前記デュアルリンクアームの伸長及び収縮と同時に、前記直線経路に沿った前記リニア搬送機構の前記移動を提供し、それによって、前記リニア搬送機構及び前記デュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、前記エンドエフェクタを移動させるように構成されており、
前記ロボットアームは、前記第１のリンクに接続された第３のリンクを備え、
前記第１のリンク及び前記第３のリンクは、前記第３のリンク上に形成された第２のエンドエフェクタを有する第２のデュアルリンクアームを形成している、
装置。
【請求項2】
前記搬送チャンバーと、前記搬送チャンバーに接続された複数の基板プロセスチャンバーとをさらに備え、前記複数の基板プロセスチャンバーは前記搬送チャンバーの両側に配置され、
前記エンドエフェクタは、前記リニア搬送機構が移動していない限り、前記デュアルリンクアームによって前記基板プロセスチャンバーに出入りできないようなサイズ及び形状である、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
少なくとも部分的に前記直線経路に沿って前記搬送チャンバーで移動するように構成された第２のリニア搬送機構と、前記第２のリニア搬送機構に接続された第２のロボットとをさらに備え、前記第２のロボットは、第２のロボット駆動部と、前記第２のロボット駆動部に接続された第２のロボットアームとを備え、
前記第２のロボットアームは、前記第２のロボット駆動部に接続された第３のリンク、及びその上で基板を支持するための第２のエンドエフェクタを形成する第４のリンクを有する第２のデュアルリンクアームを備え、
前記コントローラは、前記第２のリニア搬送機構及び前記第２のロボット駆動部に接続されており、前記コントローラは、前記直線経路に沿った前記第２のリニア搬送機構の移動を制御するように構成されており、前記コントローラは、前記第２のデュアルリンクアームを伸長及び収縮させるように前記第２のロボット駆動部を制御するように構成されており、
前記コントローラは、前記第２のデュアルリンクアームの伸長及び収縮と同時に、前記直線経路に沿った前記第２のリニア搬送機構の前記移動を提供し、それによって、前記第２のリニア搬送機構及び前記第２のデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、前記第２のエンドエフェクタを移動させるように構成されている、
請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記搬送チャンバーは、略矩形形状を有する第１のセクションと、前記略矩形形状の端での第２のセクションとを備え、前記第２のセクションは、前記第１のセクションよりも幅広く、前記基板保持エリアのうちの少なくとも２つに接続されているか、又は前記基板保持エリアのうちの少なくとも２つを形成している、
請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記第２のセクションは更に、前記基板保持エリアのうちの１つに前記エンドエフェクタが入る際に、前記第２のエンドエフェクタを逃がす空間を備える、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記搬送チャンバーの前記第２のセクションに接続された装置フロントエンドモジュールをさらに備え、前記装置フロントエンドモジュールは、基板カセット昇降機を備え、前記基板カセット昇降機と前記少なくとも２つの基板保持エリアとの間で基板を移動させるように構成されている、
請求項５に記載の装置。
【請求項7】
前記搬送チャンバーと、前記搬送チャンバーの端での複数の前記基板保持エリアとをさらに備え、前記基板保持エリアの各々は、前記搬送チャンバーの前記直線経路に沿った中心軸から少なくとも部分的にオフセットされているか、又は前記搬送チャンバーの前記直線経路に沿った中心軸に対して角度が付いている、中心軸を有する、
請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
例示的かつ非制限的な実施形態は、概して、ロボットに関し、より詳細には、リニアロボットに関する。
【従来技術の簡単な説明】
【0002】
基板を搬送するためのロボットが知られている。米国特許出願公開第２０１６／０２２９２９６号明細書、第２０１３／００７１２１８号明細書、第２０１５／０２１４０８６号明細書、及び第２０１７／００２８５４６号明細書に記載されているような基板搬送ロボットの搬送のためのリニア駆動システムも知られている。これらは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【摘要】
【0003】
以下の摘要は、単に例示的であるように意図される。当該摘要は、特許請求の範囲を制限することを意図したものではない。
【0004】
一態様によれば、装置が提供され得る。当該装置は、直線経路に沿って搬送チャンバーで移動するように構成されたリニア搬送機構と、前記リニア搬送機構に接続されたロボットであって、前記ロボットは、ロボット駆動部と、前記ロボット駆動部に接続されたロボットアームとを備え、前記ロボットアームは、前記ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、ロボットと、前記リニア搬送機構及び前記ロボット駆動部に接続されたコントローラであって、前記コントローラは、前記直線経路に沿った前記リニア搬送機構の移動を制御するように構成されており、前記コントローラは、前記デュアルリンクアームを延長及び収縮させるように前記ロボット駆動部を制御するように構成されている、コントローラとを備え、前記コントローラは、前記デュアルリンクアームの延長及び収縮と同時に、前記直線経路に沿った前記リニア搬送機構の前記移動を提供し、それによって、前記リニア搬送機構及び前記デュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、前記エンドエフェクタを移動させるように構成されている。
【0005】
別の態様によれば、方法が提供され得る。当該方法は、ロボット駆動部と、前記ロボット駆動部に接続されたロボットアームとを備えるロボットであって、前記ロボットアームは、前記ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、ロボットを提供することと、直線経路に沿って搬送チャンバーで移動するように構成されたリニア搬送機構上に前記ロボットを取り付けることと、前記直線経路に沿った前記リニア搬送機構の移動を制御するように構成されており、かつ前記デュアルリンクアームを延長及び収縮させるように前記ロボット駆動部を制御するように構成されたコントローラに、前記ロボット駆動部及び前記リニア搬送機構を接続することと、を含み、前記コントローラは、前記デュアルリンクアームの前記ロボット駆動部の延長及び収縮と同時に、前記直線経路に沿った前記リニア搬送機構の前記移動を提供し、それによって、前記リニア搬送機構及び前記デュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、前記エンドエフェクタを移動させるように構成されている。
【0006】
別の態様によれば、方法が提供され得る。当該方法は、搬送チャンバーの内側で直線経路に沿ってリニア搬送機構を移動させることと、前記リニア搬送機構が前記直線経路に沿って移動しているのと同時にロボットアームを延長又は収縮させることであって、前記ロボットアームは、前記ロボットアームに接続されたロボット駆動部を有するロボットの一部であり、前記ロボットアームは、前記ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、延長又は収縮させることと、前記リニア搬送機構及び前記ロボット駆動部に接続されたコントローラによって、前記直線経路に沿った前記リニア搬送機構の前記移動、ならびに前記デュアルリンクアームの延長及び収縮を制御し、それによって、前記リニア搬送機構及び前記デュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、前記エンドエフェクタを移動させることと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0007】
前述の態様及び他の特徴は、以下の説明で添付図面と共に説明される。
【0008】
【図1】クラスターツールの一例の上面図である。
【0009】
【図2】本明細書に記載されるような特徴を含む実施形態の一例の上面図である。
【0010】
【0011】
【0012】
【図4】本明細書に記載されるような特徴を含む例示的な実施形態の上面図である。
【0013】
【図5A】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュールから基板を取り出すことを示す概略上面図である。
【図5B】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュールから基板を取り出すことを示す概略上面図である。
【図5C】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュールから基板を取り出すことを示す概略上面図である。
【図5D】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュールから基板を取り出すことを示す概略上面図である。
【図5E】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュールから基板を取り出すことを示す概略上面図である。
【0014】
【図5F】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュール内に基板を配置することを示す概略上面図である。
【図5G】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュール内に基板を配置することを示す概略上面図である。
【図5H】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュール内に基板を配置することを示す概略上面図である。
【図5I】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュール内に基板を配置することを示す概略上面図である。
【図5J】ロボット及びリニア搬送機構を同時に移動させることによってプロセスモジュール内に基板を配置することを示す概略上面図である。
【0015】
【図6】ロードロックエリアの例示的な一実施形態を示す概略上面図である。
【0016】
【図7】ロードロックエリアの例示的な一実施形態を示す概略上面図である。
【0017】
【図8】ロードロックエリアの例示的な一実施形態を示す概略上面図である。
【0018】
【図9A】基板の取り上げのためのエンドエフェクタ移動の側面図を示す。
【図9B】基板の取り上げのためのエンドエフェクタ移動の側面図を示す。
【図9C】基板の取り上げのためのエンドエフェクタ移動の側面図を示す。
【図9D】基板の取り上げのためのエンドエフェクタ移動の側面図を示す。
【図9E】基板の取り上げのためのエンドエフェクタ移動の側面図を示す。
【0019】
【図10A】本明細書に記載されるような特徴を有する実施形態の一例を示す。
【図10B】本明細書に記載されるような特徴を有する実施形態の一例を示す。
【図10C】本明細書に記載されるような特徴を有する実施形態の一例を示す。
【図10D】本明細書に記載されるような特徴を有する実施形態の一例を示す。
【図10E】本明細書に記載されるような特徴を有する実施形態の一例を示す。
【実施形態の詳細説明】
【0020】
図１を参照すると、基板プロセス装置１０の従来のクラスターツール構成の概略上面図が示されている。当該装置は、基板カセット昇降機２２を有する装置フロントエンドモジュール（Equipment Front End Module：ＥＦＥＭ）２０に基板処理チャンバー１６とロードロック１８との間で基板１４を搬送するように適合したロボットを備える、基板搬送装置１２を備える。ロードロックは、搬送チャンバー３２とＥＦＥＭ２０との間で可動分離ドア又はゲートを有する、あるタイプの基板保持エリアを形成する。
【0021】
コストを低減し、効率を改善するために、最新の半導体工場は常に、より多くのプロセス装置をより小さい建物に装着させようと励んでいる。典型的な工場レイアウトは、ベイと呼ばれる直線列状に配置されたプロセスツールを有する。工場のフロア上に装着され得るベイの数は、個々のプロセスツール長さ（奥行）によって制限される。各列に装着され得るツールの数は、個々のプロセスツール幅によって制限される。各々の個々のプロセスツールは、プロセスモジュール、及び入力／出力モジュール（ロードロック）からプロセスモジュールにウェハーを移動させ再び戻すための自動化ハードウェアで構成されている。従来のプロセスツールレイアウトは、図１のクラスターツール例に示すように、ツールの中心で単一のウェハー移動ロボットを使用し、ロボットの周囲に円形状配列で複数（４つ～６つなど）のプロセスモジュール空間を使用する。クラスターツールは、典型的には、丸い接地面を有し、その幅が理由で、列状に配置されるように最適な形状ではない。工場の計画者は、より多くの装置を各工場ベイに装着させて、フロア空間を追加する必要なく生産を増加させるために、個々のプロセスツールの幅を低減することを推し進めている。個々のツール幅を低減するための１つの方法は、直線状配列を優先して、プロセスモジュールの円形状配列配置をやめることである。リニアプロセスモジュール配列は、ツールの前方から後方にリニア軸上でロボットを移動させる能力を含む、より複雑な自動化を必要とする。このタイプのロボットは、「リニアロボット」と称される。全体のツールの幅は、プロセスモジュールの奥行及びリニアロボットの幅によって制限される。本明細書に記載されるように、以下にさらに記載されるような収縮位置で（リニアトンネルの内側で）フラットに折り畳むように２リンクアームを使用して、リニアロボットの幅及び複雑性を低減するための方法が開示される。
【0022】
図２も参照すると、例示的な実施形態の特徴を組み込む基板プロセス装置３０の概略上面図が示されている。図面に示す例示的な実施形態を参照して特徴が記載されているが、特徴は、実施形態の多くの代替形態で具現化され得ることを理解されたい。加えて、任意の好適なサイズ、形状、又はタイプの要素又は材料が使用され得る。
【0023】
基板プロセス装置３０は、概して、基板搬送チャンバー３２と、基板プロセスモジュール１６と、ロードロック１８'と、基板カセット昇降機２２を有する装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）２０と、２リンクアーム３６及びロボット駆動部３８（図３Ａ、図３Ｂ参照）を備えるリニアロボット３４とを備える。装置３０は、少なくとも１つのプロセッサ４２と、コンピュータプログラムコード４６を含む少なくとも１つのメモリ４４とを備えるコントローラ４０に接続されている。図２は、コンパクトな収縮位置で２リンクアームを有するリニアロボットの一例である。
【0024】
図３Ａ、図３Ｂも参照すると、２リンクアーム３６は、概して、第１のリンク又は上方アーム９０と、上方アーム９０、ジョイント９４に回転可能に接続されたエンドエフェクタ９２を形成する第２のリンクとを備える。ロボット駆動部３８は、第１及び第２のモーター５２、５４を備え、対応する第１及び第２のエンコーダ５６、５８は、筐体６０に接続されており、それぞれ、第１及び第２のシャフト６２、６４を駆動する。ここで、シャフト６２は、プーリー６６に接続され得、シャフト６４は、上方アーム９０に接続され得る。ここで、シャフト６２、６４は、同心であり得るか、又は別の方法で配置され得る。代替の態様では、任意の好適な駆動部が設けられ得る。筐体６０は、チャンバー６８と連通し得る。ここで、蛇腹７０、チャンバー６８、及び筐体６０の内部は、大気環境７４から真空環境７２を分離している。筐体６０は、スライド７６上のキャリッジとして、ｚ方向にスライドし得る。ここで、リードスクリュー、又は他の好適な垂直もしくはリニアｚ駆動部７８は、筐体６０及びそこに接続された２リンクアーム３６をｚ方向８０に選択的に移動させるように設けられ得る。ロボット３４は、図２の矢印１００によって示されるように、チャンバー３２の内側で直線経路に沿ってロボット３６を移動させるように構成されたリニア搬送装置９８上に取り付けられている。これは、例えば、レール又は磁気浮上を使用し得る。本明細書に記載されるような特徴は、米国特許第１０，２６９，６０６号、第９，１４９，９３６号、第１０，２２４，２３２号、及び米国特許出願公開第２０１９／０１１５２３８号明細書、第２０１８／０１０４８３１号明細書に記載されるような特徴を含み得、これらは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0025】
２リンクアーム３６は、折り畳まれた位置又はリンク上にリンクがある位置に置かれたときにスリムであるため、リニアシステムで従来のＳＣＡＲＡアームよりも利点を有する。図１に対して図２で分かるように、これにより、依然として、プロセスモジュール１６及びロードロック１８'での延長位置に達することが可能でありながら、リニアチャンバー又はトンネル３２及び全体のシステムの狭い幅１０２を使用することが可能になる。２リンク又はデュアルリンクアームは、単に、ロボット駆動部から直列に接続された２つのリンクを有し、それらのリンクの一方は、基板を支持するためのエンドエフェクタを形成している。
【0026】
図４も参照すると、この例示的な実施形態は、６つよりもはるかに多いプロセスモジュール１６が、搬送チャンバー３２'に取り付けられ得ることを示す。これはまた、構成１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃによって示されるような２リンクアーム３６を用いて様々なプロセスモジュール１６にアクセスするために、搬送装置９８及びロボット３４がどのように使用され得るかを示す。図４は、デュアル独立エンドエフェクタ２リンクアームを有するリニアロボットの例示的な動作を示す。この例でのアームは、ロボット駆動部の駆動シャフトに直接取り付けられた第１のリンク９０と、第１のリンク９０に接続された２つの第２のリンク９２、９２'とを備える。したがって、第１のデュアルリンクアームには、リンク９０、９２が設けられており、第２のデュアルリンクアームには、リンク９０、９２'が設けられている。
【0027】
２リンクアームの各々は、１つ以上の独立エンドエフェクタを支持し得る。単一のエンドエフェクタシステムの使用は、ロボットを制御するために必要とされる動作軸の数を低減することによって、システムのコスト、複雑性、及びサイズを低減する。複数のエンドエフェクタを有するロボットの使用は、ロードロック及びプロセスモジュールで高速スワップを実行し得る。高速スワップは、同じステーションで連続した取り上げ及び配置（pick and place）移動を含む（一方のエンドエフェクタを用いてステーションから基板を取り上げ、第２のエンドエフェクタを用いて同じステーションに第２の基板を配置する）。複数のエンドエフェクタを有するロボットは、ロードロックで高速スワップし、次いで、プロセスモジュールで高速スワップし得る。これは、図５Ａ～図５Ｊの一連のスナップショットタイプの図に示される。図５Ａ～図５Ｅは、プロセスモジュールからの基板１４ａの引き出しを示し、図５Ｆ～図５Ｊは、同じモジュール１６内への新しい基板１４ｂの挿入を示す。
【0028】
図５Ａ～図５Ｅを参照すると、リニア搬送機構が方向Ｘに移動するとき、ロボット駆動部は、デュアルリンクアーム３６を移動させて、プロセスモジュール１６の入口１７内にエンドエフェクタを移動させる。様々な部品のサイズ、形状、及び場所、ならびに搬送チャンバーの低減された幅１０２が理由で、エンドエフェクタが入口１７に入るための唯一の方法は、ロボットアーム３６の回転及びリニア搬送機構のリニア移動が、共に連携して、エンドエフェクタが、角度が付いた方向Ｙで、この場合、方向Ｘに直交して、入口１７内に通り始めることを可能にすることである。第２のリンク９２の長手方向の長さは、例えば、搬送チャンバー３２の幅１０２よりも長くてもよい。第２のリンク９２は、角度が付いて入口１７に入り、次いで、角度が付いて、又は曲線経路に沿って入口を最初に通過した後に、モジュール１６内にまっすぐ移動し得る。したがって、モジュール内へのエンドエフェクタの移動は、非並進的であり得るが、続いて、移動の最後のストロークのために並進移動に変化し得る。一旦、基板１４ａがエンドエフェクタによって持ち上げられると、ロボットモーター及びリニア搬送機構は、方向Ｘ'及びＹ'に連携して移動して、モジュールからエンドエフェクタ及び基板を取り出し得る。
【0029】
一例では、２リンクアームは、アーム延長及び収縮動作の間にエンドエフェクタ方向を制御するために、ロボットのリニア軸を使用し得る（方向１００での動作）。別の例では、２リンクアームは、アーム延長及び収縮動作の間にエンドエフェクタ方向を制御するために、ロボットのリニア軸を使用することができない。
【0030】
ロボットのリニア軸は、異なるアーム延長でエンドエフェクタ方向を制御するために、矢印１００によって示されるように、いずれかの方向に移動し得る。この制御は、アームが延長及び収縮しながら、エンドエフェクタとステーションとの間のアライメントを維持するために適用され得る。これは、プロセスモジュールなどの特定のタイプのステーションについて望ましくあり得る。
【0031】
ロボットのリニア軸はまた、アーム延長及び収縮移動の間に静止したままであり得、それは、いずれかの方向でのリニア軸移動の端など、リニア軸が移動できないステーションにアームが延長及び／又は収縮することを可能にし得る。
【0032】
第３のオプションは、必要な場合、非並進的な延長又は収縮動作を実行するために、ロボットのリニア軸を使用する動作及びそれを使用しない動作のセグメントを組み合わせることである。
【0033】
狭い搬送チャンバーは、ロードロックモジュールを組み込んでそれにアクセスするために、チャンバーの端で利用可能な空間を制限する。ロードロックの位置は、ロードロックステーションにアクセスする間の２つの主なタイプのロボット動作の使用を決定する。
（ａ．）図６、図７に示すように、１次エンドエフェクタがロードロックに入り、２次エンドエフェクタ（複数可）がロードロック移動の間にチャンバーでの代替の開空間に回転する、ロボット動作。
（ｂ．）図８に示すように、すべてのエンドエフェクタ（複数可）が移動の間にロードロックに入るロボット動作。このタイプの移動は、エンドエフェクタ間のピッチと同じ垂直な間隔で、ロードロックで基板を支持することを必要とする。基板についてのスロットの数は、移動されるウェハーの数を定める。ロボットが２つのエンドエフェクタを有する場合、ロードロックスロットの数は、図９Ａ～図９Ｅによって示すように１つであり、それは、ステーションの内側ですべてのエンドエフェクタを用いた、ステーションへの２つのエンドエフェクタ移動の一例を示す。基板は、一方のロードロック内に配置され、次いで、別のロードロックから取り上げされ得るか、又は複数のグループの基板支持部が、同じロードロックへの取り上げ及び配置移動のために単一のロードロックで積層され得る。代替例では、任意の好適な数のエンドエフェクタがあり得る。
（ｃ．）搬送チャンバー３２とＥＦＥＭ２０との間のロードロック構成１８、１８'、１８''、１８'''、１８''''の例は、図１０Ａ～図１０Ｅに示され、それらは、ロボット３４を用いて使用され得る。これらは、単なる例であり、制限と見なされるべきでないことに留意されたい。
（ａ．）図６、図７に示すように、１次エンドエフェクタがロードロックに入り、２次エンドエフェクタ（複数可）がロードロック移動の間にチャンバーでの代替の開空間に回転する、ロボット動作。
（ｂ．）図８に示すように、すべてのエンドエフェクタ（複数可）が移動の間にロードロックに入るロボット動作。このタイプの移動は、エンドエフェクタ間のピッチと同じ垂直な間隔で、ロードロックで基板を支持することを必要とする。基板についてのスロットの数は、移動されるウェハーの数を定める。ロボットが２つのエンドエフェクタを有する場合、ロードロックスロットの数は、図９Ａ～図９Ｅによって示すように１つであり、それは、ステーションの内側ですべてのエンドエフェクタを用いた、ステーションへの２つのエンドエフェクタ移動の一例を示す。基板は、一方のロードロック内に配置され、次いで、別のロードロックから取り上げされ得るか、又は複数のグループの基板支持部が、同じロードロックへの取り上げ及び配置移動のために単一のロードロックで積層され得る。代替例では、任意の好適な数のエンドエフェクタがあり得る。
（ｃ．）搬送チャンバー３２とＥＦＥＭ２０との間のロードロック構成１８、１８'、１８''、１８'''、１８''''の例は、図１０Ａ～図１０Ｅに示され、それらは、ロボット３４を用いて使用され得る。これらは、単なる例であり、制限と見なされるべきでないことに留意されたい。
【0034】
例示的な一実施形態によれば、装置が提供され得る。当該装置は、直線経路に沿って搬送チャンバーで移動するように構成されたリニア搬送機構と、リニア搬送機構に接続されたロボットであって、ロボットは、ロボット駆動部と、ロボット駆動部に接続されたロボットアームとを備え、ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、ロボットと、リニア搬送機構及びロボット駆動部に接続されたコントローラであって、コントローラは、直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動を制御するように構成されており、コントローラは、デュアルリンクアームを延長及び収縮させるようにロボット駆動部を制御するように構成されている、コントローラとを備える。コントローラは、デュアルリンクアームの延長及び収縮と同時に、直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動を提供し、それによって、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させるように構成されている。
【0035】
当該装置は、搬送チャンバーと、搬送チャンバーの反対のサイド上で搬送チャンバーに接続された複数の基板プロセスチャンバーと、をさらに備え得る。当該装置は、リニア搬送機構が移動していない限り、エンドエフェクタがデュアルリンクアームによって基板プロセスチャンバー内に又は基板プロセスチャンバーから移動することができないようなサイズ及び形状である。当該装置は、少なくとも部分的に直線経路に沿って搬送チャンバーで移動するように構成された第２のリニア搬送機構と、第２のリニア搬送機構に接続された第２のロボットと、をさらに備え得る。第２のロボットは、第２のロボット駆動部と、第２のロボット駆動部に接続された第２のロボットアームとを備える。第２のロボットアームは、第２のロボット駆動部に接続された第３のリンク、及びその上で基板を支持するための第２のエンドエフェクタを形成する第４のリンクを有する第２のデュアルリンクアームを備える。コントローラは、第２のリニア搬送機構及び第２のロボット駆動部に接続されている。コントローラは、直線経路に沿った第２のリニア搬送機構の移動を制御するように構成されている。コントローラは、第２のデュアルリンクアームを延長及び収縮させるように第２のロボット駆動部を制御するように構成されている。コントローラは、第２のデュアルリンクアームの延長及び収縮と同時に、直線経路に沿った第２のリニア搬送機構の移動を提供し、それによって、第２のリニア搬送機構及び第２のデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、第２のエンドエフェクタを移動させるように構成されている。搬送チャンバーは、略矩形形状を有する第１のセクションと、この略矩形形状の端での第２のセクションとを備え得る。第２のセクションは、第１のセクションよりも幅広く、基板保持エリアのうちの少なくとも２つに接続されているか、又は基板保持エリアのうちの少なくとも２つを形成している。当該装置は、搬送チャンバーの第２のセクションに接続された装置フロントエンドモジュールをさらに備え得る。装置フロントエンドモジュールは、基板カセット昇降機を備え、基板カセット昇降機と少なくとも２つの基板保持エリアとの間で基板を移動させるように構成されている。ロボットアームは、第１のリンクに接続された第３のリンクを備え得る。第１のリンク及び第３のリンクは、第３のリンク上に形成された第２のエンドエフェクタを有する第２のデュアルリンクアームを形成している。当該装置は、搬送チャンバーと、この搬送チャンバーの端での複数の基板保持エリアと、をさらに備え得る。基板保持エリアの各々は、搬送チャンバーの直線経路に沿った中心軸から少なくとも部分的にオフセットされているか、又はこの中心軸に対して角度が付いている、中心軸を有する。
【0036】
例示的な方法は、ロボット駆動部と、ロボット駆動部に接続されたロボットアームとを備えるロボットであって、ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、ロボットを提供することと、直線経路に沿って搬送チャンバーで移動するように構成されたリニア搬送機構上にロボットを取り付けることと、直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動を制御するように構成されており、かつデュアルリンクアームを延長及び収縮させるようにロボット駆動部を制御するように構成されたコントローラに、ロボット駆動部及びリニア搬送機構を接続することと、を含み得る。コントローラは、デュアルリンクアームのロボット駆動部の延長及び収縮と同時に、直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動を提供し、それによって、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させるように構成されている。
【0037】
搬送チャンバー、ロボットアーム、及びリニア搬送機構は、リニア搬送機構が移動していない限り、エンドエフェクタがデュアルリンクアームによって基板プロセスチャンバー内に又は基板プロセスチャンバーから移動することができないようなサイズ及び形状であり得る。当該方法は、第２のロボット駆動部と、第２のロボット駆動部に接続された第２のロボットアームとを備える第２のロボットであって、第２のロボットアームは、第２のロボット駆動部に接続された第３のリンク、及びその上で基板を支持するための第２のエンドエフェクタを形成する第４のリンクを有する第２のデュアルリンクアームを備える、第２のロボットを提供することと、少なくとも部分的に直線経路に沿って搬送チャンバーで移動するように構成された第２のリニア搬送機構上に第２のロボットを取り付けることと、直線経路に沿った第２のリニア搬送機構の移動を制御するように構成されており、かつ第２のデュアルリンクアームを延長及び収縮させるように第２のロボット駆動部を制御するように構成されたコントローラに、第２のロボット駆動部及び第２のリニア搬送機構を接続することと、をさらに含み得る。コントローラは、第２のデュアルリンクアームの第２のロボット駆動部の延長及び収縮と同時に、直線経路に沿った第２のリニア搬送機構の移動を提供し、それによって、第２のリニア搬送機構及び第２のデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、第２のエンドエフェクタを移動させるように構成されている。搬送チャンバーは、略矩形形状を有する第１のセクションと、この略矩形形状の端での第２のセクションとを備え得る。第２のセクションは、第１のセクションよりも幅広く、基板保持エリアのうちの少なくとも２つに接続されているか、又は基板保持エリアのうちの少なくとも２つを形成している。ロボットアームは、第１のリンクに接続された第３のリンクを備え得る。第１のリンク及び第３のリンクは、第３のリンク上に形成された第２のエンドエフェクタを有する第２のデュアルリンクアームを形成している。複数の基板保持エリアは、搬送チャンバーの端に設けられ得る。基板保持エリアの各々は、搬送チャンバーの直線経路に沿った中心軸から少なくとも部分的にオフセットされているか、又は搬送チャンバーの直線経路に沿った中心軸に対して角度が付いている、中心軸を有する。
【0038】
例示的な方法が提供され得る。当該方法は、搬送チャンバーの内側で直線経路に沿ってリニア搬送機構を移動させることと、リニア搬送機構が直線経路に沿って移動しているのと同時にロボットアームを延長又は収縮させることであって、ロボットアームは、ロボットアームに接続されたロボット駆動部を有するロボットの一部であり、ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、延長又は収縮させることと、リニア搬送機構及びロボット駆動部に接続されたコントローラによって、直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動、ならびにデュアルリンクアームの延長及び収縮を制御し、それによって、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させることと、を含む。
【0039】
搬送チャンバー、ロボットアーム、及びリニア搬送機構は、リニア搬送機構が移動していない限り、エンドエフェクタがデュアルリンクアームによって基板プロセスチャンバー内に又は基板プロセスチャンバーから移動することができないようなサイズ及び形状であり得る。当該方法は、搬送チャンバーの内側で少なくとも部分的に直線経路に沿って第２のリニア搬送機構を移動させることと、第２のリニア搬送機構が直線経路に沿って移動しているのと同時に第２のロボットアームを延長又は収縮させることであって、第２のロボットアームは、第２のロボットアームに接続された第２のロボット駆動部を有する第２のロボットの一部であり、第２のロボットアームは、第２のロボット駆動部に接続された第３のリンク、及びその上で基板を支持するための第２のエンドエフェクタを形成する第４のリンクを有する第２のデュアルリンクアームを備える、延長又は収縮させることと、第２のリニア搬送機構及び第２のロボット駆動部に接続されたコントローラによって、直線経路に沿った第２のリニア搬送機構の移動、ならびに第２のデュアルリンクアームの延長及び収縮を制御し、それによって、第２のリニア搬送機構及び第２のデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、第２のエンドエフェクタを移動させることと、をさらに含み得る。ロボットアームは、第１のリンクに接続された第３のリンクを備え得る。第１のリンク及び第３のリンクは、第３のリンク上に形成された第２のエンドエフェクタを有する第２のデュアルリンクアームを形成している。当該方法は、リニア搬送機構及びロボット駆動部に接続されたコントローラによって、直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動、ならびに第２のデュアルリンクアームの延長及び収縮を制御し、それによって、リニア搬送機構及び第２のデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、第２のエンドエフェクタを移動させることを含む。
【0040】
例示的な実施形態が装置で提供され得る。当該装置は、搬送チャンバーの内側で直線経路に沿ってリニア搬送機構を移動させるための手段と、リニア搬送機構が直線経路に沿って移動しているのと同時にロボットアームを延長又は収縮させるための手段であって、ロボットアームは、ロボットアームに接続されたロボット駆動部を有するロボットの一部であり、ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、延長又は収縮させるための手段と、リニア搬送機構及びロボット駆動部に接続されたコントローラによって、直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動、ならびにデュアルリンクアームの延長及び収縮を制御し、それによって、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させるための手段とを備える。
【0041】
例示的な実施形態には装置が設けられ得る。当該装置は、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つの非一時的メモリとを備える。前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサによって当該装置に、
・ 搬送チャンバーの内側で直線経路に沿ってリニア搬送機構を移動させ、
・ リニア搬送機構が直線経路に沿って移動しているのと同時にロボットアームを延長又は収縮させ、
・ 直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動、ならびにデュアルリンクアームの延長及び収縮を制御させ、それによって、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させる、
ように構成されている。ロボットアームは、ロボットアームに接続されたロボット駆動部を有するロボットの一部である。ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える。
・ 搬送チャンバーの内側で直線経路に沿ってリニア搬送機構を移動させ、
・ リニア搬送機構が直線経路に沿って移動しているのと同時にロボットアームを延長又は収縮させ、
・ 直線経路に沿ったリニア搬送機構の移動、ならびにデュアルリンクアームの延長及び収縮を制御させ、それによって、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させる、
ように構成されている。ロボットアームは、ロボットアームに接続されたロボット駆動部を有するロボットの一部である。ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える。
【0042】
例示的な実施形態には、機械によって読み取り可能な非一時的プログラム記憶デバイスが設けられ、動作を実行するために機械によって実行可能な命令のプログラムを実際に具現化し得る。当該動作は、
・ 搬送チャンバーの内側で直線経路に沿ってリニア搬送機構を移動させることと；
・ リニア搬送機構が直線経路に沿って移動しているのと同時にロボットアームを延長又は収縮させることであって、ロボットアームは、ロボットアームに接続されたロボット駆動部を有するロボットの一部であり、ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、延長又は収縮させることと；
・ 直線経路に沿ったリニア搬送機構を移動させ、ならびにデュアルリンクアームを延長及び収縮させ、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させることと；
を含む。
・ 搬送チャンバーの内側で直線経路に沿ってリニア搬送機構を移動させることと；
・ リニア搬送機構が直線経路に沿って移動しているのと同時にロボットアームを延長又は収縮させることであって、ロボットアームは、ロボットアームに接続されたロボット駆動部を有するロボットの一部であり、ロボットアームは、ロボット駆動部に接続された第１のリンク、及びその上で基板を支持するためのエンドエフェクタを形成する第２のリンクを有するデュアルリンクアームを備える、延長又は収縮させることと；
・ 直線経路に沿ったリニア搬送機構を移動させ、ならびにデュアルリンクアームを延長及び収縮させ、リニア搬送機構及びデュアルリンクアームの両方が移動しながら、基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリア内に、又は基板プロセスチャンバーもしくは基板保持エリアから、エンドエフェクタを移動させることと；
を含む。
【0043】
コストを低減し、効率を改善するために、最新の半導体工場は常に、より多くのプロセス装置をより小さい建物に装着させようと励んでいる。典型的な工場レイアウトは、ベイと呼ばれる直線列状に配置されたプロセスツールを有する。工場のフロア上に装着され得るベイの数は、個々のプロセスツール長さ（奥行）によって制限される。各列に装着され得るツールの数は、個々のプロセスツール幅によって制限される。各々の個々のプロセスツールは、プロセスモジュール、及び入力／出力モジュール（ロードロック）からプロセスモジュールにウェハーを移動させ再び戻すための自動化ハードウェアで構成されている。従来のプロセスツールレイアウトは、ツールの中心で単一のウェハー移動ロボットを使用し、ロボットの周囲に円形状配列で複数（４つ～６つ）のプロセスモジュール空間を使用する。このタイプのレイアウトは、「クラスターツール」として参照される（例えば、図１参照）。クラスターツールは、典型的には、丸い接地面を有し、その幅が理由で、列状に配置されるように最適な形状ではない。工場の計画者は、より多くの装置を各工場ベイに装着させて、フロア空間を追加する必要なく生産を増加させるために、個々のプロセスツールの幅を低減することを推し進めている。本明細書に記載されるような特徴は、例えば、図２に示すように、直線状配列を優先して、プロセスモジュールの円形状配列配置をやめることによって、個々のツール幅を低減するために使用され得る。リニアプロセスモジュール配列は、ツールの前方から後方にリニア軸上でロボットを移動させる能力を含む、より複雑な自動化を必要とする。このタイプの装置は、「リニアロボット」と称され得る。全体のツールの幅は、プロセスモジュールの奥行及びリニアロボットの幅によって制限される。リニアロボットの幅及び複雑性を低減するための１つの方法は、図２に示すように、収縮位置で（リニアトンネルの内側で）フラットに折り畳むように２リンクアームを使用することである。
【0044】
２リンクアームは、図２に示すように、折り畳まれた位置又はリンク上にリンクがある位置に置かれたときにスリムであるため、リニアシステムで従来のＳＣＡＲＡアームよりも利点を有する。これにより、依然として、プロセスモジュール及びロードロックでの延長位置に達することが可能でありながら、リニアチャンバー又はトンネル及び全体のシステムが狭い幅となる（例えば、図５Ａ～図５Ｊ参照）。
【0045】
２リンクアーム又はデュアルリンクアームは、１つ以上の独立エンドエフェクタを支持し得る。単一のエンドエフェクタシステムは、ロボットを制御するために必要とされる動作軸の数を低減することによって、システムのコスト、複雑性、及びサイズを低減する。複数のエンドエフェクタを有するロボットは、ロードロック及びプロセスモジュールで高速スワップを実行し得る。高速スワップは、同じステーションで連続した取り上げ及び配置移動（一方のエンドエフェクタを用いてステーションから基板を取り上げ、第２のエンドエフェクタを用いて同じステーションに第２の基板を配置する）として定義される。２つのエンドエフェクタを有するロボットは、ロードロックで高速スワップし、次いで、プロセスモジュールで高速スワップし得る。２つよりも多い（ｎ個の）エンドエフェクタを有するロボットは、ロードロックで複数の基板を取り上げ、次いで、ｎ－１の数のプロセスモジュールで高速スワップを実行し得る。例えば、３つのエンドエフェクタを有するロボットは、ロードロックで２つの基板を取り上げ、次いで、２つの異なるプロセスモジュールで高速スワップを実行し得る。４つのエンドエフェクタを有するロボットは、ロードロックで３つの基板を取り上げ、３つの異なるプロセスモジュールで高速スワップを実行し得る。
【0046】
２リンクアームは、アーム延長及び収縮動作の間にエンドエフェクタ方向を制御するために、ロボットのリニア軸を使用してもよく、代替的に、一部の状況では、アーム延長及び収縮動作の間にエンドエフェクタ方向を制御するために、ロボットのリニア軸を使用しなくてもよい。ロボットのリニア軸は、異なるアーム延長でエンドエフェクタ方向を制御するために、いずれかの方向に移動し得る。この制御は、アームが延長及び収縮しながら、エンドエフェクタとステーションとの間のアライメントを維持するために適用され得る。これは、プロセスモジュールなどの特定のタイプのステーションについて望ましくあり得る。ロボットのリニア軸はまた、アーム延長及び収縮移動の間に静止したままであり得、それは、例えば、いずれかの方向でのリニア軸移動の端など、リニア軸が移動できないステーションにアームが延長及び／又は収縮することを可能にし得る。第３のオプションは、必要な場合、非並進的な延長又は収縮動作を実行するために、ロボットのリニア軸を使用する動作及びそれを使用しない動作のセグメントを組み合わせることである。
【0047】
狭い搬送チャンバーは、ロードロックモジュールを組み込んでそれにアクセスするために、チャンバーの端で利用可能な空間を制限する。ロードロックの位置は、ロードロックステーションにアクセスする間の２つの主なタイプのロボット動作の使用を決定する。
・ １次エンドエフェクタがロードロックに入り、２次エンドエフェクタ（複数可）がロードロック移動の間にチャンバーでの代替の開空間に回転する、ロボット動作（例えば、図６、図７参照）。
・ すべてのエンドエフェクタ（複数可）が移動の間にロードロックに入るロボット動作（例えば、図８参照）。このタイプの移動は、エンドエフェクタ間のピッチと同じ垂直な間隔で、ロードロックで基板を支持することを必要とする。基板についてのスロットの数は、移動されるウェハーの数を定める。ロボットが２つのエンドエフェクタを有する場合、ロードロックスロットの数は、１つである（図９Ａ～図９Ｅ参照）。ロボットが３つのエンドエフェクタを有する場合、ロードロックスロットの数は、２つである。基板は、一方のロードロック内に配置され、次いで、別のロードロックから取り上げされ得るか、又は複数のグループの基板支持部が、同じロードロックへの取り上げ及び配置移動のために単一のロードロックで積層され得る。
・ １次エンドエフェクタがロードロックに入り、２次エンドエフェクタ（複数可）がロードロック移動の間にチャンバーでの代替の開空間に回転する、ロボット動作（例えば、図６、図７参照）。
・ すべてのエンドエフェクタ（複数可）が移動の間にロードロックに入るロボット動作（例えば、図８参照）。このタイプの移動は、エンドエフェクタ間のピッチと同じ垂直な間隔で、ロードロックで基板を支持することを必要とする。基板についてのスロットの数は、移動されるウェハーの数を定める。ロボットが２つのエンドエフェクタを有する場合、ロードロックスロットの数は、１つである（図９Ａ～図９Ｅ参照）。ロボットが３つのエンドエフェクタを有する場合、ロードロックスロットの数は、２つである。基板は、一方のロードロック内に配置され、次いで、別のロードロックから取り上げされ得るか、又は複数のグループの基板支持部が、同じロードロックへの取り上げ及び配置移動のために単一のロードロックで積層され得る。
【0048】
前述の説明は、単なる例示であることを理解されたい。様々な代替及び修正が当業者によって考案され得る。例えば、様々な従属請求項で列挙される特徴は、任意の好適な組合せ（複数可）で互いに組み合わされ得る。加えて、上述の異なる実施形態からの特徴は、新しい実施形態に選択的に組み合わされ得る。したがって、説明は、添付の特許請求の範囲内に入るすべての当該代替、修正、及び変形を包含することが意図される。
【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5H】
【図5I】
【図5J】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】