(57)【要約】  基板搬送装置は、駆動部、コントローラ、アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部を有している。アッパーアームの近い方の端は、ショルダージョイントにおいて駆動部に回転可能に取り付けられている。フォアアームの近い方の端は、エルボージョイントにおいてアッパーアームの遠い方の端に回転可能に取り付けられている。基板保持部は、リストジョイントにおいてフォアアームの遠い方の端に回転可能に取り付けられている。アッパーアームとフォアアームの長さ（ジョイント中心からジョイント中心まで）は等しくない。基板搬送アームは、少なくとも２つの基板保持エリアに基板を搬送できるように構成されている。搬送の間、搬送装置の駆動部は搬送エリアに対して不動である。アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部は、それぞれに対して独立して回転可能である。
2009503811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搬送装置であって、
駆動部と、
前記駆動部に接続されたコントローラと、
基板搬送部とを有し、
前記基板搬送部はアッパーアームとフォアアームと基板保持部を備え、前記アッパーアームの近い方の端は回転可能にショルダージョイントにおいて前記駆動部に取り付けられており、前記フォアアームの近い方の端は回転可能にエルボージョイントにおいて前記アッパーアームの遠い方の端に取り付けられており、前記基板保持部は回転可能にリストジョイントにおいて前記フォアアームの遠い方の端に取り付けられており、ジョイント中心からジョイント中心で計測した場合の前記アッパーアームとフォアアームの長さは等しくなく、
前記基板搬送部のアームは少なくとも２つの基板保持エリアに基板を搬入搬出することができ、前記搬入搬出の際、前記搬送装置の前記駆動部は前記保持エリアに対して固定位置にあることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記アッパーアームは前記フォアアームより短い請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記駆動部は第１、第２及び第３駆動部分からなり、前記第１駆動部分は第１駆動軸に接続され、前記第２駆動部分は第２駆動軸に接続され、前記第３駆動部分は第３駆動軸に接続される請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第１、第２及び第３駆動部分に制御信号を送り、前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部を回転駆動する請求項３記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記アッパーアームは前記第１駆動軸に取り付けられて当該駆動軸と一体的に回転し、前記フォアアームは回転可能に前記アッパーアームに取り付けられて前記アッパーアームに対して回転することができる請求項３記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記基板保持部は回転可能に前記フォアアームに取り付けられて前記フォアアームとアッパーアームに対して回転することができる請求項５記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記フォアアームは前記第２駆動軸に接続され、前記基板保持部は前記第３駆動軸に接続される請求項６記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部を互いに独立して回転させることにより、前記少なくとも２つの基板保持エリアへの基板搬入搬出を行う請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項９】
前記搬送アームは、前記少なくとも２つの基板保持エリアへの基板搬入搬出を、各基板保持エリアに対応したほぼ平行な搬送軸に沿ってほぼ直線的に行う請求項８記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの基板保持エリアは、ほぼ直線上に等間隔で配置された第１保持エリアと第２保持エリアを含み、前記第１及び第２保持エリアは前記搬送軸に対してほぼ垂直方向に向けられている請求項９記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
前記少なくとも２つの基板保持エリアは、ほぼ直線上に等間隔で配置された第１保持エリアと第２保持エリアと第３保持エリアを含み、前記第２保持エリアは前記第１保持エリアと第３保持エリアの間に設けられ、前記第１、第２及び第３保持エリアは前記搬送軸に対してほぼ垂直方向に向けられている請求項９記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
前記駆動部の中心は、前記第２保持エリアの搬送軸からオフセットされており、且つ、前記第１保持エリアと前記第３保持エリアの搬送軸の間に設けられている請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
前記基板保持部は独立して回転可能であり、前記搬送アームが半径方向ラインに沿って折畳位置から伸長すると、リストは、基板中心及びリストが前記半径方向ラインに沿った位置に来るまで、基板中心回りに回転する請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
伸長または折畳が半径方向に進行する間、前記リストは非半径方向の軌道を通る請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部はそれぞれ互いに独立して回転可能である請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１６】
アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部を有するＳＣＡＲＡアームを備えた基板搬送装置であって、前記基板搬送装置は前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部の長さに応じた伸長長さと旋回直径を有し、
前記アッパーアームとフォアアームの長さは等しくなく、前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部が独立に回転することにより、所定旋回直径における前記搬送装置の最大伸長を為し得ることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１７】
前記アッパーアームは前記フォアアームより短い請求項１６記載の基板搬送装置。
【請求項１８】
前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部は互いに独立して回転可能である請求項１６記載の基板搬送装置。
【請求項１９】
基板を搬送する方法であって、
フレームと第１駆動部分と第２駆動部分と第３駆動部分とを有する駆動部を備えた基板搬送装置を準備するステップと、
独立して回転可能なアッパーアームと独立して回転可能なフォアアームと独立して回転可能な基板保持部とを備えるアームアッセンブリを準備するステップとを有し、
前記基板保持部は前記基板を保持するための保持部であり、前記アッパーアームの長さはジョイント中心からジョイント中心までで計測した場合に前記フォアアームの長さとは等しくなく、前記アッパーアームとフォアアームは一端で回転可能に接続されており、前記アッパーアームは他端で回転可能に前記フレームに取り付けられており、前記基板保持部はリストジョイントで前記フォアアームの遠い方の端に回転可能に接続されており、
前記方法はさらに、前記第１駆動部分と第２駆動部分と第３駆動部分を起動して前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部のそれぞれを別個に回転するステップを有し、前記アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部がそれぞれ別個に回転することにより、前記基板保持部で前記基板を半径方向ラインに沿って移動することができ、
前記基板の半径方向移動の間、前記基板保持部は前記基板の中心回りに回転することを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記基板保持部は回転して基板保持エリアに入り、基板を搬入搬出する請求項１９記載の方法。  
【請求項２１】
前記アッパーアームは前記フォアアームより短い請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
リニアドライブ装置が前記アームアッセンブリに接続され、前記基板を垂直軸に沿って移動できるようにする請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
前記アッパーアームが前記第１駆動部分に接続され、前記フォアアームが前記第２駆動部分に接続され、前記基板保持部が前記第３駆動部分に接続された請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
直線上に所定間隔で設けられて同じ方向に向けられた２つの基板保持ステーションにまたは直線上に所定間隔で設けられて同じ方向に向けられた３つの基板保持ステーションに基板を選択的に搬送する３リンクアームを備える基板搬送装置であって、
前記３リンクアームのリストは平行経路に沿って各基板保持ステーションに移動し、前記３リンクアームの駆動部は前記保持ステーションに対して固定されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２５】
前記２つの基板保持ステーションの間隔と前記３つの基板保持ステーションの任意の２つのステーションの間隔はほぼ等しい請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項２６】
前記駆動部は両端の保持ステーションの間において前記３リンクアームのショルダージョイントで固定される請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項２７】
両端の保持ステーションへの平行経路は前記３リンクアームのショルダージョイントを挟むように延びる請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項２８】
基板が搬送経路に沿って移動する際、当該基板はＳＥＭI排除エリアを回避する請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項２９】
前記アームは、最大到達距離が決められた場合、最少の設置面積対最大到達距離比を有する請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項３０】
前記保持エリアの間隔はＳＥＭＩ標準に適合している請求項２８記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
【０００２】
本発明の代表的な実施例は基板搬送装置に関し、より詳しくは、リンク機構で動くアームを備えた基板搬送装置に関する。
【関連技術】
【０００３】
現在の基板搬送用ＳＣＡＲＡ（スカラ）アームロボットは同じ長さのリンク（即ち、同じ長さのアッパーアーム（upper arm）とフォアアーム（forearm））を有している。アッパーアームとフォアアームが同じ長さである場合、ＳＣＡＲＡアームの伸縮比は制限されてしまう。伸縮比の「縮」は、ロボットの設置面積（footprint）を反映したものであり、通常、折畳状態のアームの旋回直径（最小到達距離）に対応しており、伸縮比の「伸」は、ロボットアームの最大到達距離を意味している。従来のアームでは、同じ長さのリンクを備えるロボットで、より長い伸長を可能にするために、ロボットの複数のリンクの長さは同じ量だけ大きくされる。従来のアームでは、エンドイフェクタ（end effector：端部に設けられ、何らかの作業をする要素：例えば、把持部）の回転はアッパーアームの回転に追従する。エンドイフェクタはアームの径方向伸長軸に平行なままで且つ当該軸に沿った位置を維持する。リンク長が大きくなると、折畳位置におけるロボットの旋回直径（即ち、設置面積）も増大する。
【０００４】
当該技術分野では色々なタイプの基板搬送装置が知られている。従来の基板搬送装置の例が米国特許第５，７４１，１１３号及び米国特許第５，６１１，６５５号に開示されている。米国特許第５，７４１，１１３号のマルチリンクロボットアーム機構は２つのモータを使用してアッパーアームとフォアアームを回動している。これらモータは同期動作を行うことができるので、ロボットアームハンドの伸長が変化するのに伴い、当該ハンドを曲線軌道に沿って動かすことができる。フォアアームが肘（エルボー）軸回りに回転すると、上記ハンドは手首（リスト）軸回りに回転する。米国特許第５，６１１，６５５号は３つのリンクを備えるマルチジョイントアームを有した搬送装置を開示している。各リンクは独立して回転することができる。上記アームは３つのモータを有する駆動ユニットにより駆動される。米国特許第５，７４１，１１３号及び米国特許第５，６１１，６５５号において、ロボットのアッパーアームとフォアアームの長さは等しい。従って、米国特許第５，７４１，１１３号及び米国特許第５，６１１，６５５号においてアームの最大到達距離が長くなるということは、設置面積が大きくなることを意味する。さらに、少なくとも米国特許第５，７４１，１１３号においてエンドイフェクタは基板保持エリアに垂直ではない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の代表的実施例による基板搬送装置は、駆動部と、当該駆動部に接続されたコントローラと、基板搬送アームとを有する。基板搬送アームは、アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部（基板ホルダー）からなる。アッパーアームの近い方の端部は、ショルダージョイントにおいて回転可能に駆動部に取り付けられている。フォアアームの近い方の端部は、エルボージョイントにおいて回転可能にアッパーアームの遠い方の端部に取り付けられている。基板保持部は、リストジョイントにおいて回転可能にフォアアームの遠い方の端部に取り付けられている。アッパーアームとフォアアームの長さ（ジョイント中心からジョイント中心まで）は等しくない。基板搬送アームは基板を少なくとも２つの基板保持エリアへ搬入・搬出可能であり、搬送（搬入搬出）の際、駆動部は保持エリアに対して不動である（所定位置から動かない）。
【０００６】
本発明の第２の代表的実施例によれば、ＳＣＡＲＡアームを備えた基板搬送装置が提供される。この基板搬送装置は、アッパーアームと、フォアアームと、基板保持部を有する。前記基板搬送装置は、アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部の長さに応じた伸長長さ及び旋回直径を有する。アッパーアームとフォアアームの長さは等しくない。独立して回転可能なアッパーアーム及びフォアアーム並びに独立して回転可能な基板保持部により、所定旋回直径に対する前記基板搬送装置の最大伸長が得られる。
【０００７】
本発明のさらに別の代表的実施例による基板搬送装置は、基板を２つ（または３つ）の基板保持ステーションに選択的に搬送するための３リンクアームを有する。前記２つ（または３つ）の基板保持ステーションは、所定間隔をおいて直線状に設けられ同じ方向に向けられている。前記３リンクアームのリスト（wrist）は各基板保持ステーションに平行経路で移動する。３リンクアームの駆動部は基板保持ステーションに対して不動である（両者の相対位置関係は変らない）。
【０００８】
本発明の代表的実施例にかかる方法によれば、基板を搬送する方法が提供される。この搬送方法は、駆動部を有する基板搬送装置を準備するステップを有する。この搬送装置は、フレームを有すると共に、第１、第２及び第３駆動部分を有する。また、前記搬送方法はアームアッセンブリを準備するステップを有する。アームアッセンブリは独立して回転可能なアッパーアームと独立して回転可能なフォアアームと独立して回転可能な基板保持部を有する。基板保持部は基板を保持するものである。アッパーアームとフォアアームの長さ（ジョイント中心からジョイント中心まで）は等しくない。アッパーアームとフォアアームは回転可能に端部で互いに接続されている。アッパーアームは他端において回転可能にフレームに接続されている。基板保持部は回転可能にリストジョイントにおいてフォアアームの遠い方の端に接続されている。前記搬送方法は、前記第１、第２及び第３駆動部分に給電して駆動するステップを有する。この給電駆動ステップにより、アッパーアーム、フォアアーム及び基板保持部のそれぞれを個別に回転することができると共に、基板を基板保持部上で径方向に移動させることができる。この際、基板保持部は基板の中心点回りに回転する。
【０００９】
本発明の上記及びその他のアスペクト及び特徴は下記の詳細な説明において図面を参照しながら説明される。
【代表的実施例の詳細な説明】
【００１０】
図１を参照すると、本発明の代表的実施例の特徴を含む基板処理装置１００の概略平面図が示されている。ここに開示される実施例は図面を参照しつつ説明されるが、これら実施例は多くの別の形態に変更・変形できる。また、構成要素や材料・部材のサイズ、形状またはタイプ（種類）については適切なものが採用される。
【００１１】
この基板処理装置は、例えば、イクイプメントフロントエンドモジュール（EFEM: equipment front end module）であるか、その他の適切な処理装置である。処理装置１００は、フレーム１０３と、基板搬送装置２００と、基板保持エリア１０５と、基板受入（搭載）ポート１０４、準備・中継部（staging position）１０１を有する。また処理装置１００は、基板プレアライナー（pre-aligner）１０２を有してもよい。図１に示された処理装置１００の構造及びその保持エリアや処理エリアは例示に過ぎず、他の実施例（変形例）では、処理装置は他の適切な処理エリアや保持エリアを備える構成を有することもできる。
【００１２】
搬送装置２００はフレーム１０３内に取り付けられ、基板１０６を保持エリア１０５と準備・中継エリア１０１との間で搬送する。準備・中継エリア１０１は基板エレベータ、受入物・搭載物ロック（固定装置）またはその他の装置である。例えば、受入物・搭載物ロックが準備・中継エリアに設けられ、基板処理室へのゲートウエイ（入口）として機能する。処理室は例えば大気圧室か真空室（負圧室）である。他の実施例では、準備・中継エリア１０１はストッカー（stocker）またはソーター（sorter）または計測装置であってもよい。搬送装置２００は基板をプレアライナ１０２に移送することもできる。基板をプレアライナ１０２に置くと、基板搬送装置２００が基板１０６を準備中継エリア１０１に置く前に、基板１０６の上にある基準点・マーク（図示せず）を所定方向に向けることができる。基板１０６は、例えば、２００ｍｍ、３００ｍｍまたはそれ以外の所望の直径のウエハ、フラットパネルディスプレイ用のフラットパネル、レチクルマスク（reticle mask）またはそれ以外（ワークピース）のものである。
【００１３】
次に図２、図５及び図６を参照すると、基板搬送装置は、アッパーアーム２０１、フォアアーム２０２、基板保持部２０３及び駆動部２０４を備えるアームアッセンブリからなる。コントローラ２０８はアームアッセンブリに接続され、アッセンブリのアームを任意に動かす。別の実施例では、アームアッセンブリはその他の適切な一般的なＳＣＡＲＡ構造を有する。例えば、アームアッセンブリは複数のフォアアーム及び／または複数の基板保持部を有する。
【００１４】
基板保持部２０３は搬送装置２００のリスト７５５においてシャフトアッセンブリ７５４により回転可能にフォアアーム２０２に接続されている。基板保持部２０３はサポートシャフト６９８により回転可能にフォアアーム２０２に接続されている。本実施例では、基板保持部２０３は先端が割れた（フォーク状の）エンドイフェクタである。基板保持部はアクティブタイプの機械式エッジ把持部またはパッシブタイプのエッジ把持部を有する。他の実施例では、基板保持部はバキュームチャックを有するパドル型のエンドイフェクタである。フォアアーム２０２は搬送装置２００のエルボー６４６において同軸シャフトアッセンブリ６７５により回転可能にアッパーアーム２０１に接続されている。アッパーアーム２０１はショルダ部６５２において回転可能に駆動部２０４に接続されている。本実施例では、アッパーアーム２０１とフォアアーム２０２の長さは等しくない。アッパーアーム２０１の長さは例えばフォアアーム２０２より短い。
【００１５】
アッパーアーム２０１とフォアアーム２０２の長さは等しくないが、折畳位置においてアームアッセンブリの旋回直径は、従来のアームアッセンブリ（アッパーアームとフォアアームの長さが等しい構造）と同じである。しかし、本実施例のアームアッセンブリ２００’ではアッパーアーム２０１とフォアアーム２０２の長さが等しくないので、旋回直径が同じ従来のアーム（リンク長が等しいもの）と比較した場合、最大到達範囲が大きくなる（より大きな伸長ができる）。従って、アーム２００’の伸縮比（折畳状態（旋回直径）に対する最大到達距離）を増大することができる。図３Ａは搬送装置アームアッセンブリ２００’の旋回直径を示している（図中の円Ｆで示された範囲：設置面積）。これから分かるように、一般的にＳＣＡＲＡアームの旋回直径の値は、基板保持部のオフセット量、ウエハ直径及びリスト半径の組み合わせか、アッパーアームのエルボー旋回半径により決まる。従って、基板保持部オフセット量が同じ場合、従来のＳＣＡＲＡアームとアームアッセンブリ２００’はほぼ同じ設置面積を有する。例えば本実施例のフォアアーム２０２はアッパーアーム２０１より長くなることができ、このシステムの構造・制限（例えば、所望の設置面積）により決まる最大伸縮比に到達することができる。また、本実施例では、アッパーアーム２０１、フォアアーム２０２及び基板保持部２０３は独立して回転可能であり、別個のモータにより駆動される（後述する）。他の実施例では、アームアッセンブリのアーム部の１つまたは複数は独立して回転することはできない。
【００１６】
図示された実施例では、駆動部２０４は同軸シャフトアッセンブリ６６０及び３つのモータ６６２、６６４、６６６を収容するアウターハウジング６３４Hを有している。他の実施例では、駆動部は４個以上または３個未満のモータを有してもよい。駆動軸アッセンブリ６６０は３つの駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃを有している。他の実施例では、４個以上または３個未満の駆動軸を設けてもよい。第１モータ６６２はステータ６７８ａとロータ６８０ａを有し、ロータ６８０ａはインナーシャフト６６８ａに接続されている。第２モータ６６４はステータ６７８ｂとロータ６８０ｂを有し、ロータ６８０ｂはミドルシャフト６６８ｂに接続されている。第３モータ６６６はステータ６７８ｃとロータ６８０ｃを有し、ロータ６８０ｃはアウターシャフト６６８ｃに接続されている。３つのステータ６７８ａ、６７８ｂ、６７８ｃは異なる垂直位置（またはハウジングに沿った異なる位置）においてハウジング６３４Ｈに固定されている。この実施例では、第１ステータ６７８ａが最下位置のステータであり、第２ステータ６７８ｂが中間位置のステータであり、第３ステータ６７８ｃが最上位置のステータである。各ステータは電磁コイルを有している。３つの軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃは同軸シャフトとして配置されている。３つのロータ６８０ａ、６８０ｂ、６８０ｃは好ましくは永久磁石からなるが、磁気誘導ロータからなってもよい(この場合、永久磁石は有さない)。スリーブ６６３はロータ６８０とステータ６７８の間に設けられ、搬送装置２００を真空（負圧）環境で使用可能にしている。搬送装置を真空環境内で使用をする場合、駆動軸アッセンブリ６６０も真空環境内におかれ、ステータ６７８は真空環境の外に置かれる。尚、搬送装置２００が大気圧環境でのみ使用されるのであれば、スリーブ６６３は設けなくてもよい。
【００１７】
第１シャフト６６８ａは内側軸（インナーシャフト）であり、最下位ステータ６７８ａから延びている。この内側軸の第１ロータ６８０ａは最下位ステータ６７８ａに整列している。中間軸（ミドルシャフト）６６８ｂは中間ステータ６７８ｂから上方に延びている。中間シャフトの第２ロータ６８０ｂは第２ステータ６７８ｂに整列している。外側軸（アウターシャフト）６６８ｃは最上位ステータ６７８ｃから上方に延びている。アウターシャフトの第３ロータ６８０ｃは最上位ステータ６７８ｃに整列している。種々のベアリングがシャフト６６８とハウジング６３４Ｈに設けられ、各シャフトが他のシャフト及びハウジング６３４Ｈに対して独立して回転できるようになっている。各シャフト６６８には適切な位置センサが設けられてもよい。この位置センサは、各シャフト６６８が他のシャフト及び（または）ハウジング６３４Ｈに対して相対的にどのような回転位置にいるか検出して、当該検出信号をコントローラ２０８（図５）に送る。この位置センサとしては適切なものであればどのようなセンサ（例えば、光学的センサやインダクションセンサ（induction sensor））を採用してもよい。
【００１８】
アウターシャフト６６８ｃはアッパーアーム２０１に固定されているので、シャフト６６８ｃとアッパーアーム２０１は一体的に軸Ｚ１回りに回転する。図６に示されているように、中間軸６６８ｂはアッパーアーム２０１の第１トランスミッション（伝達部）６２０に接続されており、インナーシャフト６６８ａはアッパーアーム２０１の第２トランスミッション６１０に接続されている。第１トランスミッション２６０は好ましくは駆動プーリ６２２とアイドルプーリ６２４と駆動ケーブル（またはベルト）６２６を有する。駆動プーリ６２２は中間軸６６８ｂの上部に固定され、駆動ベルト６２６によりアイドルプーリ６２４に連結されている。アイドルプーリ６２４は同軸シャフトアッセンブリ６７５の内側軸６７２の底部に固定され、フォアアーム２０２をアッパーアーム２０１に接続・連結している。アッパーアーム２０１の第２トランスミッション６１０は好ましくは駆動プーリ６１２とアイドルプーリ６１４と駆動ベルト（またはケーブル）６１６を有する。駆動プーリ６１２は駆動部２０４内において同軸シャフトアッセンブリ６６０の内側軸６６８ａの上部に固定されている。アイドルプーリ６１４は同軸シャフトアッセンブリの外側軸６７４の底部に固定され、フォアアーム２０２をアッパーアーム２０１に接続している。駆動ベルト６１６は駆動プーリ６１２をアイドルプーリ６１４に接続している。本実施例では、第１トランスミッション６２６のアイドルプーリ６２４と駆動プーリ６２２の直径比と、第２トランスミッション６１０のアイドルプーリ６１４と駆動プーリ６１２の直径比は、約１：１である。尚、他の実施例では上記アイドルプーリと駆動プーリの直径比は任意に設定してもよい。駆動ベルト６１６，６２６はそれぞれのアイドルプーリ６１４，６２４を対応駆動プーリ６１２，６２２と同じ方向に回転する（例えば、駆動プーリ６１２１，６２２が時計回りに回転すると、アイドルプーリ６１４，６２４も時計周りに回転する）。
【００１９】
フォアアーム２０２をアッパーアーム２０１に接続する同軸シャフトアッセンブリ６７５は適切なベアリングにより回転可能にアッパーアーム２０１に取り付けられている（アッパーアームにより支持されている）。よって、シャフトアッセンブリのアウターシャフト及びインナーシャフト６７４，６７２は軸Ｚ２回りに回転することができる。この回転により、シャフト６７４，６７２は互い対して相対的に回転すること及びアッパーアーム２０１に対して相対的に回転することができる。同軸シャフトアッセンブリ６７５のアウターシャフト６７４はフォアアーム２０２に固定されているので、シャフト６７４とフォアアーム２０２は一体的に軸Ｚ２回りに回転する。アッパーアーム２０１の第２トランスミッション６１０のアイドルプーリ６１４が駆動部２０４のインナーシャフト６６８ａにより回転されると、フォアアーム２０２は軸Ｚ２に回転する。よって、駆動部２０４のインナーシャフト６６８ａはアッパーアーム２０１に対してフォアアーム２０２を独立して回転するのに使用される。
【００２０】
同軸シャフトアッセンブリのインナーシャフト６７２はフォアアーム２０２の第３トランスミッション７５２の駆動プーリ７５３に固定されている。好ましくはフォアアーム２０２の第３トランスミッション７５２は駆動プーリ７５３とアイドルプーリ７５０と駆動ベルト（またはケーブル）７５１を有する。アイドルプーリ７５０はシャフト６９８に固定されている。駆動ベルト７５１は駆動プーリ７５３をアイドルプーリ７５０に接続・連結する。シャフト６９８は適切なベアリングにより回転可能にフォアアーム２０２に取り付けられている（フォアアームにより支持されている）。よって、シャフト６９８はフォアアーム２０２に対して軸Ｚ３回りに回転することができる。本実施例における第３トランスミッション７５２のアイドルプーリ７５０と駆動プーリ７５３の直径比は約１：１である。尚、他の実施例においてはアイドルプーリと駆動プーリの上記比は所望の値に設定してよい。駆動ベルト７５１は、アイドルプーリ７５０を駆動プーリ７５３と同じ方向に回転する（例えば、駆動プーリ７５３が時計回りに回転すると、アイドルプーリ７５０も時計回りに回転する）。
【００２１】
シャフト６９８は基板保持部２０３に固定されている。よって、シャフト６９８と基板保持部２０３は一体的に軸Ｚ３回りに回転する。第３トランスミッション７５２のアイドルプーリ７５０が駆動プーリ７５３により回転されると、基板保持部２０３は軸Ｚ３回りに回転する。そして、同軸シャフトアッセンブリ６７５のインナーシャフト６７２により駆動プーリ７５３が回転される。アッパーアーム２０１の第１トランスミッション６２６のアイドルプーリ６２４が駆動部２０４の中間シャフト２６８ｂにより回転されると、インナーシャフト６７２が回転する。よって、基板保持部２０３はフォアアーム２０２とアッパーアーム２０１に対して独立して軸Ｚ３回りに回転することができる。本実施例では、搬送装置アームアッセンブリハウジング６３４Ｈが処理装置フレーム１００に固定されているので、ショルダー６５２は固定点回りに回転するが、フレーム内で側方向（横方向）には移動しない。他の実施例では、搬送装置アームアッセンブリハウジングが横断装置（側方向移動装置）に取り付けられ、ショルダーがフレーム内で側方向（横方向）に移動可能とされてもよい。
【００２２】
次に図２、図３Ａ−図３Ｈ、図３Ｊ、図５及び図６を参照する。搬送装置アームアッセンブリ２００’は駆動部２０４により図２、図３Ａ−図３Ｈ、図３Ｊに示された位置あるいはそれ以外の位置に伸張されたり折畳まれる。アームアッセンブリ２００’を伸張するために、コントローラ２０８が信号をモータ６６２、６６４、６６６に送ると、それぞれのシャフト６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃが独立して時計回りまたは反時計回りに回転し、その結果、アーム２００’が伸張する。
【００２３】
基板保持エリア１０５ａ−１０５ｃ（及び１０５ｄ、１０５ｅ（図１０参照））は基板搬送容器保持エリアとなり、このエリアは基板搬送容器（例えば、フープ（ＦＯＵＰ））を保持することができる。本実施例では、３つの基板保持エリアが図示されているが、他の実施例では４つ以上または３つ未満の基板保持エリアを設けてもよい。例えば、図１０に示された実施例では、２つの基板保持エリアが設けられている。基板保持エリア１０５ａ−１０５ｃはＳＥＭＩ標準に基づいて処理装置基板受入（搭載）ポートに整列され所定間隔で設けられている。基板保持エリア１０５ａ−１０５ｃに設けられたＦＯＵＰは複数の保持ステーションに基板カセットを保持してバッチ処理（一括処理）を可能にしている。ＦＯＵＰと保持ステーションも、ＳＥＭＩ標準に基づいて設けられる。
【００２４】
ＦＯＵＰ禁止エリア５００もＳＥＭＩ標準に規定されており、図５に示されている。ＦＯＵＰ禁止エリア５００は基板の搬送経路５０１を（真直ぐに）区分けするので当該経路はＦＯＵＰの面にほぼ垂直になる。本実施例では基板保持部２０３が上記禁止エリア５００に重ならないように向けられる。
【００２５】
コントローラ２０８は米国仮特許出願第６０／６８８６３６号及び米国特許出願（発明の名称：Scalable Motion Control System、代理人ドケット番号：３９０Ｐ０１１６６０−ＵＳ（ＰＡＲ）、出願日：２００５年７月１１日）に記載されたクラスターアーキテクチャ（cluster architecture）を有する。上記米国仮特許出願及び米国特許出願の内容は本明細書に記載されたものとする。コントローラ２０８はアーム２０１、２０２及び基板保持部２０３の回転方向と回転速度を制御する（詳細は後述）。
【００２６】
次に図１１を参照すると、第２実施例によるロボットアーム２００”と駆動部２０４’の断面図が示されている。駆動部２０４’はハウジング１１３４Ｈと当該ハウジング内に設けられた回転モータを有している。他の実施例（変形例）では、駆動部は２以上の回転モータを有してもよい。モータ１１４８はシャフト１１５０を所定軸回りに回転する。所定軸とは、アームアッセンブリ２００”のショルダジョイント１１５２の中心線Ｚ１にほぼ一致する軸である。シャフト１１５０は適切な留め具等（例えば、機械ネジや押えネジ（キャップスクリュー））によりアッパーアームリンク２０１に固定保持される。従って、シャフト１１５０とアッパーアームリンク２０１は一体的に回転する。シャフト１１５０の一部１１６０は駆動部ハウジング１１３４Ｈに取り付けた適切なベアリングまたはブッシュ１１６２に回転可能に挿入支持される。ストップワッシャ（図示せず）がシャフト１１５０に取り付けられ、ハウジング１１３４Ｈのストッパと係合し、シャフト１１５０と駆動部２０４’の間の意図しない垂直方向運動を防止する。モータ１１４８は好ましくはステ−タ１１５４とロータ１１５６を有する。ステータ１１５４はハウジング１１３４Ｈに固定された電磁コイルまたは巻線を有し、ハウジングはフレーム１００に取り付けられる（図１）。ロータ１１５６はシャフト１１５０の一部１１６０に取り付けられている。ロータ１１５６は永久磁石または磁気誘導ロータを有する。磁気誘導ロータは永久磁石を備えない。他の実施例では駆動部のシャフトを回転する回転モータは他の適切なタイプのモータ（例えば、ステップモータ）でよい。スリーブ１１６６はステータ１１５４とロータ１１５６の間に設けられ、ロボット２００”を真空環境下で使用できるようにしている。ロボットを真空環境下で使用する場合、駆動シャフト１１５０は真空環境下におかれ、ステータ１１５４は真空環境の外に置かれる。ステータ１１５４の巻き線はシャフト１１５０を時計回りまたは反時計回りに回転するように設けられる。この回転はショルダージョイント１１５２の中心線Ｚ１回りに行われる。
【００２７】
図１１に示されるように、アッパーアームリンク１１４０は同軸シャフトアッセンブリ１１７５を有し、このアッセンブリによりエルボージョイント１１４６においてフォアアームリンク２０２がアッパーアームリンク２０１に接続される。フォアアームリンク２０２はアッパーアームリンク２０１の上方に設けられる。同軸シャフトアッセンブリ１１７５はアウターシャフトアッセンブリ１１７４とインナーシャフト１１７２を有する。アウターシャフト１１７４はフォアアーム２０２に固定され、アームアッセンブリ２００”のエルボー１１４６において回転軸Ｚ２回りにフォアアームと一体的に回転する。アウターシャフト１１７４は適切なベアリングまたはブッシュ１１７８，１１７６によりアッパーアーム２０１に対して回転可能に取り付けられている。よって、このシャフトはアッパーアームリンクに対して回転することができる。ベアリング１１７８は例えば適切なスラストベアリングであり、フォアアームリンク２０２をアッパーアームリンク２０１から垂直に支持している。本実施例では、ロボット２００”は２つのアーム支持駆動部１１６８、１１７０を有している。下部駆動部１１６８はアッパーアームリンク２０１に取り付けられてアウターシャフト１１７４を駆動し、フォアアームリンク２０２をアッパーアームリンク２０１に接続する。上部駆動部１１７０はインナーシャフト１１７２に取り付けられ駆動プーリ１１０２を駆動し、その結果、基板保持部２０３を駆動する（詳細は後述する）。他の実施例ではアームアッセンブリは１つのアーム支持２軸駆動部を有する。この駆動部は同軸シャフトアッセンブリのアウターシャフトと駆動プーリを独立して駆動し、フォアアームリンクをアッパーアームリンクに接続する。下部駆動部１１６８は駆動部２０４’とほぼ同じものである。下部駆動部はステータ１１７８とロータ１１８０を備える回転モータ１１７９を有する。ステータ１１７８は適切な電磁巻線を有し、適切な構造物・部材によりアッパーアームリンク２０１に固定される。ロータ１１８０は永久磁石または電気誘導ロータを有し、アウターシャフト１１７４に取り付けられる。ステータ１１７８の巻線は、アッパーアームリンク２０１に対して軸Ｚ２回りにアウターシャフト１１７４を回転できるように（回転方向は時計回りでも反時計回りでも可）設けられている。
【００２８】
インナーシャフト１１７２は回転できるように適切なベアリング１１８２、１１８４によりフォアアームリンク２０２に取り付けられている。ベアリング１１８２は好ましくはスラストベアリングであり、上部駆動部１１７０をフォアアームリンク２０２から垂直に支持している。フォアアームリンク２０２と基板保持部２０３は、すでに説明したように、スラストベアリング１１７８によりアッパーアームリンクから垂直に支持されている。インナーシャフト１１７２の下部端１１８８はアッパーアームリンク２０１に固定されている。図示実施例では、インナーシャフト１１７２がアウターシャフト１１７４の下部１１９０から延出し、その底部１１８８がアッパーアームリンク２０１に従属する構造体１１８６に接続されている。よって、本実施例では、インナーシャフト１１７２はアッパーアームリンク２０１に対して固定される。
【００２９】
上述したように、アッパーアーム（に）支持（された）駆動部１１７０はインナーシャフト１１７２に取り付けられている（図１１）。上部駆動部１１７０は駆動軸１１９９を回転する回転モータ１１９０を有している。駆動軸１１９９を回転させると、フォアアーム２０２のトランスミッション２０００の駆動プーリ１１０２も回転する（詳細は後述する）。
【００３０】
上部駆動部１１７０の回転モータ１１９０は好ましくはロボット２００”の駆動部２０４’、１１６８のモータ１１４８、１１７９とほぼ同じである。モータ１１９０は、適切な電磁巻線を備えるステータ１１９２と、永久磁石または磁気誘導コイルを備えるロータ１１９４とを有する。この場合、ステータ１１９２は駆動軸１１９９に組み合わされる。駆動軸１１９９は駆動プーリ１１０２に固定されている。ロータ１１９４はインナーシャフト１１７２に従属する構造物１１９６（例えば上部駆動部１１７０のハウジング）に取り付けられている。インナーシャフト１１７２はアッパーアームリンク２０１に固定されている。他の実施例では、上部駆動部は他の適切な回転モータを有し、ロボットのアッパーアームリンクとフォアアームに対して基板保持部を軸Ｚ３回りに回転させる。
【００３１】
図１１に示されているように、フォアアームリンク２０２は適切な断面形状を有する中空管部材である。フォアアームリンク２０２はシャフト１１９８を駆動プーリ１１０２に接続するトランスミッション２０００を収容している。フォアアーム２０２内のトランスミッション２０００は好ましくは駆動プーリ１１０２とアイドルプーリ１１０４と駆動ベルト（または駆動ケーブル）１１０６を有する。駆動プーリ１１０２は回転可能にインナーシャフト１１７２に接続されている。この接続はベアリング（図示せず）をシャフト１１７２に取り付ける嵌合力（あるいはその他の適切な手段）によりもたらされる。アイドルプーリ１１０４は、例えばプーリ１１０４をシャフト１１９８に取り付ける嵌合力により支持シャフト１１９８に固定される。駆動ベルト１１０６は駆動プーリ１１０２をアイドルプーリ１１０４に連結・接続する。シャフト１１９８は適切なベアリング１１００によりフォアアーム２０２に回転可能に取り付けられている。ベアリング１１００によりシャフト１１９８は軸Ｚ３回りにフォアアーム２０２に対して回転することができる。本実施例におけるトランスミッション２０００のアイドルプーリ１１０４と駆動プーリ１１０２との直径比は約１：１であるが、他の実施例ではアイドルプーリと駆動プーリの上記比は任意の比でよい。
【００３２】
駆動ベルト１１０６はアイドルプーリ１１０４を駆動プーリ１１０２と同じ方向に回転するように設けられる（例えば、駆動プーリ１１０２が時計回りに回転するとアイドルプーリ１１０４も時計回りに回転するように）。ベルト１１０６は駆動プーリ１１０２とアイドルプーリ１１０４を連結・接続しており、プラスチック、強化ゴムその他の適切な材料から作られる。ベルト１１０６は通常のループ状で駆動プーリ１１０２とアイドルプーリ１１０４に掛けられる。ベルト１１０６には予め所定の張力がかけられており、ベルトがプーリ１１０２、１１０４に対してスリップしないように接触している。他の実施例ではプーリとベルトは噛合歯を有し、プーリとベルトの間でスリップが生じないようにしている。
【００３３】
シャフト１１９８は基板保持部２０３とアイドルプーリ１１０４に固定されている。よって、シャフト１１９８と基板保持部２０３は一体的に軸Ｚ３回りに回転する。トランスミッション２０００のアイドルプーリ１１０４が駆動プーリ１１０２により回転されると、基板保持部２０３は軸Ｚ３回りに回転する。そして、駆動プーリ１１０２が、同軸シャフトアッセンブリ１１７５の駆動軸１１９９により回転される。
【００３４】
基板保持部２０３は支持シャフト１１９８に固定されている。すでに説明したように、支持シャフト１１９８は適切なベアリング１１００により回転可能にフォアアームリンク２０２に取り付けられており、よって、フォアアームリンク２０２と基板保持部２０３は回転軸Ｚ３回りに互いに対して回転することができる。例えば上部駆動部１１７０に給電がなされ（駆動され）ると、ステータ１１９０が駆動軸１１９９を回転し、駆動プーリ１１０２が回転させられる。そして駆動プーリがベルト１１０６を駆動し、よって、アイドルプーリ１１０４が回転させられる。アイドルプーリがシャフト１１９８と基板保持部２０３を回転する。上部駆動部１１７０は給電されると時計回りまたは反時計回りに回転する。その結果、基板保持部が時計回りまたは反時計回りに回転する。
【００３５】
図１２を参照すると、第３実施例に基づくアッパーアームリンク２０１の平面図が示されている。この実施例では、駆動モータ２０９０Ａ、２０９０Ｂがフォアアーム２０２と基板保持部２０３を駆動する。上記駆動モータ２０９０Ａ、２０９０Ｂはアッパーアームリンク２０１内に設けられている。図１２に示されるように、第３駆動モータ２０９０Ｃをアッパーアームリンク２０１内に設けてもよい。この駆動モータ９０２０Ｃは第２基板保持部を駆動する。この駆動については米国特許出願（発明の名称：Substrate Transport Apparatus、代理人ドケット番号：３９０−０１１６５８−ＵＳ（ＰＡＲ）、出願日：２００５年７月１１日）を参照されたい。尚、この米国特許出願の内容は本明細書に記載されたものとする。
【００３６】
本実施例のアッパーアーム２０１は、アッパーアーム２０１が駆動部２０４により駆動される（モータ６６６がシャフト６６８ｃを駆動し、シャフト６６８ｃがアッパーアーム２０１に固定されている）のとほぼ同じように駆動される。この実施例では、アッパーアーム２０１は１ピース部材（一体型の構造を有する部材）である。アッパーアーム２０１は、鋳造、鍛造またはその他の適切な形成方法により作られる。アッパーアームは金属（例えば、アルミ合金、ステンレススチール）または非金属材料（例えば、プラスチック、セラミック、複合材料・合成物）により作られる。他の実施例ではアッパーアームは図示以外の形状を有してもよい。
【００３７】
図８に示されているように、同軸シャフトアッセンブリ２０４０はアッパーアーム２０１の外側端に取り付けられている。同軸シャフトアッセンブリ２０４０は上記した同軸シャフトアッセンブリ６７５とほぼ同じものであるが、同軸シャフトアッセンブリ２０４０は第３シャフトと第３プーリを有し、別のフォアアームや基板保持部を駆動してもよい。他の実施例では、同軸シャフトアッセンブリ２０４０、６７５は任意の数のシャフトとプーリを有し、それに対応する数のフォアアームと基板保持部を駆動するようにしてもよい。フォアアーム２０２は同軸シャフトアッセンブリ２０４０によりアッパーアーム２０１に取り付けられ旋回可能になっている。同軸シャフトアッセンブリによりエルボー回転軸Ｚ２が決まる。
【００３８】
図８に示されるように、モータ群のモータアッセンブリ２０９０Ａ、２０９０Ｂの駆動プーリ２１１０Ａ、２１１０Ｂはトランスミッションベルト２１１２、２１１４、２１１６によりシャフトアッセンブリ２０４０の対応するプーリに連結・接続されている。駆動プーリ２１１０Ａはベルト２１１２によりプーリ６１４に連結・接続されている（図６）。駆動プーリ２１１０Ｂはベルト２１１４によりプーリ６２４に連結・接続されている（図６）。ベルトテンショナー２１５０Ａ、２１５０Ｂはアッパーアーム２０１に取り付けられ、トランスミッションベルトに所定のテンション（張力）を与えそれを維持する。よって、モータ２０９０Ａに給電がなされると、駆動プーリ２１１０Ａがフォアアーム２０２を軸Ｚ２回りに回転する。モータ２０９０Ｂに給電がなされると、プーリ２１１０Ｂが搬送プーリ６２４を軸Ｚ２回りに回転し、基板保持部２０３をフォアアーム２０２内のトランスミッション７５２を介して駆動する。図示実施例では、アイドルプーリ６１４、６２４に対する駆動プーリ２１１０Ａ、２１１０Ｂの直径比は約１：４であるが、他の比でもよい。
【００３９】
他の実施例ではモータ２０９０Ｃ、駆動プーリ２１１０Ｃ、テンショナ２１５０Ｃ及びベルト２１１６は別の（さらに設けた）フォアアームと基板保持部を駆動してもよい。駆動の仕方は上述したものとほぼ同じでよい。
【００４０】
基板をアームアッセンブリ２００’、２００”の折畳位置と基板保持エリア１０５ｂ（短い伸長で届くステーション：短伸長ステーション）の間で移動する手順は下記のとおりである。基板保持エリア１０５ｂは、短伸長ステーションと呼ばれる。なぜなら、アーム２００’、２００”は伸長して基板１０６を配置する間、折り曲がったまま（腕（アーム）が重なっている状態）でいるからである。上記したように図２、図３Ａ−図３Ｈ、図３Ｊ、図６及び図８を参照すると、基板搬送装置は３つの独立駆動される駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃ（図６）もしくは１１５０、１１７４、１１９９（図１１）と、アッパーアーム２０１と、フォアアーム２０２と、基板保持部２０３（図８の符号８０１、８０２）を有している。図８の符号８０３で示されているように、第１、第２及び第３駆動部分６６２、６６４、６６６（図６）もしくは１１４８、１１７９、１１９０（図１１）はコントローラ２０８により給電されて指示を受けると、個々にそれぞれの駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃ（図６）もしくは１１５０、１１７４、１１９９（図１１）を回転する。駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃ（図６）もしくは１１５０、１１７４、１１９９（図１１）は独立して時計回りまたは反時計回りに回転される。コントローラ２０８は駆動部２０４、２０４”を制御してアームアッセンブリ２００’、２００”を回転し、合成Ｒ方向運動軌道（compound “R” movement）でアームアッセンブリを伸長したり折畳んだりする（図３Ａ−図３Ｈ、図３Ｊ）。アームアッセンブリ２００’、２００”を合成Ｒ方向運動させるために、駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃ（図６）または１１５０、１１７４、１１９９（図１１）は異なる速度で個別に回転される。駆動軸が異なる回転速度で回転すると、アッパーアーム２０１、フォアアーム２０２、基板保持部２０３が異なる速度で回転する。
【００４１】
図３Ａ−図３Ｈ及び図３Ｊは、基板保持エリア１０５ｂに移動（移送・搬送）するとき（図２）のアッパーアーム２０１、フォアーム２０２及び基板保持部２０３の回転を示している。例えば、アーム２００’、２００”が図３Ａの折畳位置から伸長し始めると、図３Ｂに示すように、アッパーアーム２０１とフォアアーム２０２は時計回りに回転し（θ１、θ２）、基板保持部２０３は反時計回りに回転する（θ３）。移動中のある時点において、アッパーアーム２０１の回転方向θ１は時計回りから反時計回りに変化し、基板１０６を半径方向ラインＲに沿って移動し続ける（図３Ｆと図３Ｇ）。同様に、基板保持部２０３とフォアアーム２０２の回転方向θ２、θ３も変化し、基板保持部は時計回りに回転し、フォアアームは反時計回りに回転し、基板１０６をほぼ半径方向ラインＲに沿って移動する（図３Ｈ）。
【００４２】
ほぼ半径方向ラインＲに沿ってアーム２００’、２００”が伸長する間、図３Ｂ−図３Ｈから分かるように（図８の符号８０４）、基板１０６の中心ＣはラインＲに沿って移動する。基板保持部２０３は基板１０６の中心Ｃ回りに回転するので、基板は半径ラインＲに沿って直線状に移動する。よって、一旦リスト７５５がラインＲに沿って位置されると（図３Ｈ）、フォアアーム２０２及びアッパーアーム２０１に対する基板保持部２０３の回転は、フォアアーム２０２及びアッパーアーム２０１の回転によりアームが伸長する一方で、リスト７５５と基板１０６の中心Ｃは半径方向ラインＲに沿ったままでいる、という回転になる。よって、移動（移送・搬送）の間、基板保持部２０３はラインＲの長手方向に整列している（つまり、基板中心とリストジョイント軸は移送経路上にある）。基板１０６の中心Ｃとリスト７５５の移動経路５０１、５０２は図５に示されている。基板とリストジョイント軸は移送の間、長手方向に整列するので、基板保持部２０３はＳＥＭＩ禁止エリア５００を回避し、重なること（干渉すること）はない。
【００４３】
アーム２００’、２００”がラインＲに沿って伸長するときに基板保持部２０３と保持エアリ１０５ｂのＦＯＵＰ禁止エリア５００（ＳＥＭＩ標準に規定されているもの）の間に存在し得る干渉は、解消（回避）される。本実施例では、図４に示されるように、搬送アームのショルダ軸Ｚ１は所定量Ｘだけオフセットされている。他の実施例におけるアームの設置位置は、ショルダー軸と保持エリア（１０５ｂに類似のもの）への搬送経路との間にオフセットがないようにされる。さらに別の実施例では、アッパーアーム２０１とフォアアーム２０２の長さの違いは、上記（図示）したもの以外の大きさでもよい。
【００４４】
アーム２００’、２００”が基板保持エリア１０５ｂ内の所望位置に基板１０６を搬送して置くとき、基板は基板保持部２０３から解放され基板保持エリア１０５ｂ内に置かれる。基板１０６を基板保持部のグリップから解放するには、基板保持部のアクティブグリップ（把持）機構（図示せず）を開き、基板を解放する。他の実施例では、基板１０６を基板保持部に保持する負圧の供給を止め、基板を解放する。さらに別の実施例では基板把持力をゼロにし、基板を解放する。基板を保持エリアから持ち上げて運ぶ（つまり基板を把持する）ことは、上記した基板解放のほぼ反対の動作を行えばよい。
【００４５】
アーム２００’、２００”を折畳むには、アーム２００’、２００”を半径方向ラインＲに沿って基板保持エリア１０５ｂに伸長する動作とほぼ反対の動作を行えばよい。他の実施例では、駆動部２０４に接続されたリニア駆動部（図示せず）により、アーム２００’、２００”が垂直方向に移動できるようにする。上記以外の短伸長ステーション（近くのステーション）へのアーム２００’、２００”の伸長及び引込・折畳は上述の手順とほぼ同じ手順で行うことができる。
【００４６】
アームアッセンブリ２００’、２００”の折畳位置と基板保持エリア１０５ａ（即ち、長伸長ステーションまたは遠くのステーション）との間で基板を移送する手順・動作は以下に説明されるとおりである。基板保持エリア１０５ａは「長伸長ステーション（大きく伸長することが必要なステーション）」と呼ばれる。なぜなら、アッパーアーム２０１、フォアアーム２０２及び基板保持部２０３の伸長が行われて基板１０６を保持エリアに移送すると、アーム２００’が伸びて折畳状態から脱するからである。
【００４７】
図１、図２、図４、図６及び図９を参照すると、基板処理装置１００と基板搬送装置２００が設けられている（図９の符号９０１と９０２）。図９の符号９０３に示すように、基板１０６も搬送装置２００の基板保持部２０３に設けられている。アーム２００’、２００”の折畳位置（図１及び図５に最も分かり易く示されている）から伸長する場合、搬送装置２００の３つの駆動部６６２、６６４、６６６（図６）または１１４９、１１７９、１１９０（図１１）にコントローラ２０８から給電がなされ指示が送られ、駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃ（図６）または駆動軸１１５０、１１７４、１１９９（図１１）を独立して回転する。よって、アッパーアーム２０１、フォアアーム２０２及び基板保持部２０３が回転する。上述のように、駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃ（図６）または駆動軸１１５０、１１７４、１１９９（図１１）は時計回りまたは反時計回りに回転される。アッパーアーム２０１、フォアアーム２０２及び基板保持部２０３が回転すると、基板１０６はポイント（地点）Ｐ１（図３Ａ）からポイントＰ２（図２）に移動する（図９の符号９０４）。ポイントＰ２は基板保持エリア１０５ａの近くの地点である。他の実施例では、ポイントＰ２は処理装置内の任意の地点でよい。
【００４８】
コントローラ２０８は駆動部を制御してアームアッセンブリ２００’、２００”を回転し、伸長または折畳動作をさせ、経路Ｔ１に沿った合成Ｔ字運動で（図２及び図４）基板保持部２０３を保持エリア１０５ａに直線的に移送する。よって、アーム２００’、２００”は基板１０６を直線的に保持エリア１０５ａに移送する（図９の符号９０５）。アームアッセンブリ２００’の合成Ｔ字運動を行うために、駆動軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃ（図６）または駆動軸１１５０、１１７４、１１９９（図１１）は異なる速度で独立して回転される。駆動軸を異なる速度で回転すると、アッパーアーム２０１、フォアアーム２０２及び基板保持部２０３が異なる速度で回転する。例えば、図２から分かるように、アーム２００’、２００”がポイントＰ２から基板保持エリア１０５ａに移動すると、アッパーアーム２０１が反時計回り（θ１）に軸Ｚ１回りに回転し、フォアアーム２０２が反時計回り（θ２）に軸Ｚ２回りに回転し、基板保持部２０３が時計回り（θ３）に軸Ｚ３回りに回転する。上記Ｔ字運動の間、基板保持部２０３は例えば経路Ｔ１に長手方向に整列したままである。よって、エリア１０５ａに移動する間、基板保持部は基板保持エリア１０５ａに対して垂直である。
【００４９】
アーム２００’、２００”を折畳むためには、アーム２００’、２００”を基板保持エリア１０５ａに伸長する場合とほぼ反対の動作をすればよい。他の実施例では、駆動部２０４、２０４’に接続されたリニア駆動部により、アーム２００’、２００”が垂直運動できるように構成される。上記以外の長伸長ステーション（例えば、ステーション１０５ｃ）へのアーム２００’、２００”の伸長及び折畳は上記動作とほぼ同じ動作で達成される。
【００５０】
図１０に示された実施例における搬送アーム２００’’’は搬送アーム２００’及び搬送アーム２００’’とほぼ同じである。搬送アーム２００’’’の設置面積対伸長比は搬送アーム２００’及び搬送アーム２００’’とほぼ同じであり、搬送アーム２００’’’のフォアアームとアッパーアームの長さは搬送アーム２００’及び搬送アーム２００’’とほぼ同じである。この実施例では、２つの基板保持ステーション１０５ｄ、１０５ｅが設けられている（上記実施例では３つのステーション１０５ａ−１０５ｃが設けられていた）。図１０に示されるように、搬送装置２００’’’は基板保持エリア１０５ｄ、１０５ｅの２つの搬送軸（例えばＴ３とＴ４）の間に位置される。他の実施例では、搬送装置は処理装置内の任意の場所に置かれる。
【００５１】
経路Ｔ３及びＴ４に沿って基板を基板保持エリア１０５ｄ、１０５ｅに移送する手順・動作は経路Ｔ１及びＴ２に沿って基板を基板保持エリア１０５ａ、１０５ｃに移送する手順・動作とほぼ同じである。コントローラ２０８は駆動部を制御してアームアッセンブリ２００’’’を回転し、伸長また折畳動作をさせ、経路Ｔ３に沿って合成Ｔ字運動をさせ（図２及び図４）、基板保持部２０３を保持エリア１０５ｄに直線的に移送する。よって、アーム２００’’’は基板１０６を保持エリア１０５ｄに直線的に移送する。アームアッセンブリ２００’’’に合成Ｔ字運動をさせるために、駆動軸（例えば図６の軸６６８ａ、６６８ｂ、６６８ｃまたは図１１の軸１１５０、１１７４、１１９９）が異なる速度で回転される。駆動軸が異なる回転速度で回転すると、上述したように、経路Ｔ１及びＴ２に沿った移動に関してアッパーアーム２０１、フォアアーム２０２及び基板保持部２０３が異なる速度で回転する。上記合成Ｔ字運動の間、基板保持部２０３は例えば経路Ｔ３に長手方向で整列するので、エリア１０５ｄへの移動の間、基板保持部は基板保持エリア１０５ｄに対して垂直である。
【００５２】
長伸長（大伸長）ステーションへ基板を解放したり、置いたり、引き上げたりする動作は上記した小伸長ステーションの場合とほぼ同じである。
【００５３】
基板準備・中継エリア１０１（図１）が短伸長エリアであるか長伸長エリアであるかに応じて、基板は上記したのと同じ動作により基板準備エリア１０１（図１）から持ち上げられたり、エリア１０１に置かれたりする。アーム２００’、２００”は上記したような動作により伸長され、あるいは、折畳まれ、基板をプレアライナー（図１）に設置する。よって、基板を準備エリア１０１に置く前に、基板マークを所定方向・位置に向けることができる。
【００５４】
上記説明は本発明の単なる例示である。本発明の範囲を逸脱することなく色々な変形、置換及び変更が、当業者によって成されるであろう。従って、本発明は、添付した特許請求の範囲に包含される上記変形、置換及び変更のすべてを含む。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の代表的実施例に基づく基板処理装置の概略平面図である。
【図２】本発明の代表的実施例に基づく基板搬送装置の概略平面図であり、搬送アームが色々なポジションで示されている。
【図３Ａ−３Ｈ３Ｊ】図２の搬送装置を多数のポジションで示す概略平面図であり、搬送装置が伸長位置と折畳位置の間で動く（変化・変位していく）様子を示している。
【図４】本発明の他の代表的実施例に基づく基板処理装置の概略平面図である。
【図５】本発明の他の代表的実施例に基づく基板搬送装置の概略平面図である。
【図６】本発明の他の代表的実施例に基づく基板搬送装置の断面図であり、基板搬送装置の駆動システムを示している。
【図７】本発明の他の代表的実施例に基づく基板処理装置の概略平面図である。
【図８】本発明の代表的実施例に基づく基板搬送方法のフローチャートである。
【図９】本発明の他の代表的実施例に基づく基板搬送方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の他の代表的実施例に基づく基板処理装置の概略平面図である。
【図１１】本発明の他の代表的実施例に基づく基板搬送装置の断面図であり、基板搬送装置の駆動システムを示している。
【図１２】本発明の他の代表的実施例に基づく基板搬送装置のアッパーアーム部の平面図である。
【図１】
2009503811.tif 000003
【図２】
2009503811.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2009503811.tif 000006
【図３Ｃ】
2009503811.tif 000007
【図３Ｄ】
2009503811.tif 000008
【図３Ｅ】
2009503811.tif 000009
【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
2009503811.tif 000011
【図３Ｈ】
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【図３Ｊ】
2009503811.tif 000013
【図４】
2009503811.tif 000014
【図５】
2009503811.tif 000015
【図６】
2009503811.tif 000016
【図７】
2009503811.tif 000017
【図８】
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【図９】
2009503811.tif 000019
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２４】
直線上に所定間隔で設けられて同じ方向に向けられた２つの基板保持ステーション及び直線上に所定間隔で設けられて同じ方向に向けられた別の３つの基板保持ステーションに基板を選択的に搬送する３リンクアームを備える基板搬送装置であって、
前記３リンクアームのリストは平行経路に沿って各基板保持ステーションに移動し、前記３リンクアームの駆動部は前記保持ステーションに対して固定されていることを特徴とする基板搬送装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２５】
前記２つの基板保持ステーションの間隔と前記３つの基板保持ステーションの任意の２つのステーションの間隔はほぼ等しい請求項２４記載の基板搬送装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２６】
前記駆動部は両端の保持ステーションの間において前記３リンクアームのショルダージョイントで固定される請求項２４記載の基板搬送装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２７】
両端の保持ステーションへの平行経路は前記３リンクアームのショルダージョイントを挟むように延びる請求項２４記載の基板搬送装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２８】
基板が搬送経路に沿って移動する際、当該基板はＳＥＭI排除エリアを回避する請求項２４記載の基板搬送装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２９】
前記アームは、最大到達距離が決められた場合、最少の設置面積対最大到達距離比を有する請求項２４記載の基板搬送装置。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３０】
前記保持エリアの間隔はＳＥＭＩ標準に適合している請求項２４記載の基板搬送装置。
【国際調査報告】
2009503811.tif 000023