(57)【要約】      （修正有）【課題】プロセスチャンバ間、またはプロセスチャンバとロードロックチャンバとの間での基板搬送を効率的で正確に行うロボット装置を提供する。【解決手段】電子デバイス処理システムおよびロボット装置１０４は、独立して回転可能な第１および第２のブーム１１８、１１９と、独立して回転可能な第１および第２の上アーム１２８、１４２とを有することによってツインチャンバに基板１０５Ａ、１０５Ｂを効率的に取り出すかまたは載置するように構成される。各上アームは、前アーム１３２、１４８と、リスト部材１３６、１５２と、エンドエフェクタとを有する。エンドエフェクタは、エンドエフェクタに結合された基板を搬送するように構成される。ブーム部材および上アームは、共軸駆動シャフトにより駆動される。【選択図】図１Ｂ
2019036738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第１のブームと、
前記第１の回転軸からオフセットされた位置で前記第１のブームに結合され、第２の回転軸のまわりに回転可能である、第１の上アームと、
前記第２の回転軸からオフセットされた位置で第３の回転軸のまわりを前記第１の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第１の前アームと、
前記第３の回転軸からオフセットされた位置で第４の回転軸のまわりを前記第１の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第１のエンドエフェクタに結合するように構成された、第１のリスト部材と、
前記第１のブームから独立して、第５の回転軸のまわりを回転するように構成された第２のブームと、
前記第５の回転軸からオフセットされた位置で前記第２のブームに結合され、第６の回転軸のまわりに回転可能である、第２の上アームと、
前記第６の回転軸からオフセットされた位置で第７の回転軸のまわりを前記第２の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第２の前アームと、
前記第７の回転軸からオフセットされた位置で第８の回転軸のまわりを前記第２の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第２のエンドエフェクタに結合するように構成された、第２のリスト部材と
を含むロボット装置。
【請求項２】
前記第２のブームに対して前記第１のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第１のブーム駆動シャフトを有する第１のブーム駆動アセンブリと、
前記第１のブームに対して前記第２のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第２のブーム駆動シャフトを有する第２のブーム駆動アセンブリと
を有する駆動アセンブリ
を含む、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
第１の上アーム駆動モータおよび第１の上アーム駆動シャフトを含む第１の上アーム駆動アセンブリであり、前記第１の上アーム駆動モータのロータが前記第１の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第１の上アーム駆動モータのステータがモータハウジング内に固定して装着された、第１の上アーム駆動アセンブリ
を有する駆動アセンブリ
を含む、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項４】
前記駆動アセンブリが、
第２の上アーム駆動モータおよび第２の上アーム駆動シャフトを含む第２の上アーム駆動アセンブリであり、前記第２の上アーム駆動モータのロータが前記第２の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第２の上アーム駆動モータのステータがモータハウジング内に固定して装着された、第２の上アーム駆動アセンブリ
をさらに含む、請求項３に記載のロボット装置。
【請求項５】
第１のブーム駆動シャフト、第２のブーム駆動シャフト、第１の上アーム駆動シャフト、および第２の上アーム駆動シャフトが、各々、前記第１の回転軸のまわりに独立して回転可能である、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項６】
前記第１の前アームおよび前記第１のリスト部材が、前記第１の上アームの回転に応答して回転するように構成される、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項７】
前記第２の前アームおよび前記第２のリスト部材が、前記第２の上アームの回転に応答して回転するように構成される、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項８】
前記第１のブームに堅く結合された第１の前アーム駆動部材と、第１の前アーム被駆動部材と、前記第１の前アーム駆動部材と前記第１の前アーム被駆動部材との間に接続された第１の前アーム伝達要素とを有する第１の前アーム駆動アセンブリを含む、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項９】
前記第２のブームに堅く結合された第２の前アーム駆動部材と、前記第２の前アームの第２の前アーム被駆動部材と、前記第２の前アーム駆動部材との間に接続された第２の前アーム伝達要素とを有する第２の前アーム駆動アセンブリを含む、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項１０】
前記第１の上アームに堅く結合された第１のリスト駆動部材と、第１のリスト被駆動部材と、前記第１のリスト駆動部材と前記第１のリスト被駆動部材との間に接続された第１のリスト部材伝達要素とを有する第１のリスト駆動アセンブリを含む、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項１１】
前記第２の上アームに堅く結合された第２のリスト駆動部材と、第２のリスト被駆動部材と、前記第２のリスト駆動部材と前記第２のリスト被駆動部材との間に接続された第２のリスト部材伝達要素とを有する第２のリスト駆動アセンブリを含む、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項１２】
チャンバと、
前記チャンバに少なくとも部分的に収容され、プロセスチャンバへ、および、プロセスチャンバから基板を搬送するように構成されたロボット装置であり、
第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第１のブームと、
前記第１の回転軸からオフセットされた位置で前記第１のブームに結合され、第２の回転軸のまわりに回転可能である、第１の上アームと、
前記第２の回転軸からオフセットされた位置で第３の回転軸のまわりを前記第１の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第１の前アームと、
前記第３の回転軸からオフセットされた位置で第４の回転軸のまわりを前記第１の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第１のエンドエフェクタに結合するように構成された、第１のリスト部材と、
前記第１のブームから独立して、第５の回転軸のまわりを回転するように構成された第２のブームと、
前記第５の回転軸からオフセットされた位置で前記第２のブームに結合され、第６の回転軸のまわりに回転可能である、第２の上アームと、
前記第６の回転軸からオフセットされた位置で第７の回転軸のまわりを前記第２の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第２の前アームと、
前記第７の回転軸からオフセットされた位置で第８の回転軸のまわりを前記第２の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第２のエンドエフェクタに結合するように構成された、第２のリスト部材と
を含む、ロボット装置と
を含む電子デバイス処理システム。
【請求項１３】
前記ロボット装置が、
前記第１のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第１のブーム駆動シャフトを有する第１のブーム駆動アセンブリと、
前記第２のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第２のブーム駆動シャフトを有する第２のブーム駆動アセンブリと
を有する駆動アセンブリを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
第１の上アーム駆動モータおよび第１の上アーム駆動シャフトを含む第１の上アーム駆動アセンブリであり、前記第１の上アーム駆動モータのロータが前記第１の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第１の上アーム駆動モータのステータがモータハウジング内に固定して装着された、第１の上アーム駆動アセンブリと、
第２の上アーム駆動モータおよび第２の上アーム駆動シャフトを含む第２の上アーム駆動アセンブリであり、前記第２の上アーム駆動モータのロータが前記第２の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第２の上アーム駆動モータのステータが前記モータハウジング内に固定して装着された、第２の上アーム駆動アセンブリと
を有する駆動アセンブリ
を含む、請求項１２に記載のロボット装置。
【請求項１５】
電子デバイス処理システム内に基板を搬送する方法であって、
第１のブームに回転可能に結合される第１の上アームを持つ前記第１のブームと、前記第１の上アームに回転可能に結合される第１の前アームと、前記第１の前アームに回転可能に結合される第１のリスト部材と、第２のブームに回転可能に結合される第２の上アームを持つ前記第２のブームと、前記第２の上アームに回転可能に結合される第２の前アームと、前記第２の前アームに回転可能に結合される第２のリスト部材とを有するロボット装置であり、前記第１のブームおよび前記第２のブームが第１の回転軸のまわりに回転可能である、ロボット装置を用意することと、
前記第２のブームに対して前記第１のブームを、前記第１の回転軸のまわりに独立して回転させることと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、すべての目的のために全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年４月１２日に出願され、「ＲＯＢＯＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴＬＹ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＷＡＩＳＴＳ」（代理人整理番号１７５０４／Ｌ）と称する米国特許仮出願第６１／６２３，１２８号からの優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、電子デバイス製造に関し、より詳細には、基板を搬送するように構成されたシステム、装置、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の電子デバイス製造システムは、プロセスチャンバや１つまたは複数のロードロックチャンバなどの多数のチャンバを有するプロセスツールを含むことがある。そのようなプロセスチャンバは、堆積、酸化、窒化、エッチング、研磨、洗浄、リソグラフィ、計測などのような任意の数のプロセスを基板に実行するために使用することができる。本明細書で参照する基板は、シリカウエハ、シリカプレート、ガラスパネルなどである。プロセスツール内で、例えば、複数のそのようなチャンバを、中心に設置された移送チャンバのまわりに分散させることができる。移送ロボットは、移送チャンバ内に収納され、様々なチャンバ間で基板を搬送するように配置し構成することができる。例えば、移送は、プロセスチャンバ間、またはプロセスチャンバとロードロックチャンバとの間とすることができる。従来のスリットバルブを、それぞれのチャンバの各々の入口に設置することができる。システムスループットを改善するために、これらのチャンバ間での基板の効率的で正確な搬送が求められている。
【０００４】
それゆえに、基板の効率的で正確な移動のための改善されたシステム、装置、および方法が望まれている。
【発明の概要】
【０００５】
第１の態様において、ロボット装置が提供される。ロボット装置は、電子デバイス処理システム内で基板を搬送するように構成することができる。ロボット装置は、第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第１のブームと、第１の回転軸からオフセットされた位置で第１のブームに結合され、第２の回転軸のまわりに回転可能である、第１の上アームと、第２の回転軸からオフセットされた位置で第３の回転軸のまわりに第１の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第１の前アームと、第３の回転軸からオフセットされた位置で第４の回転軸のまわりに第１の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第１のエンドエフェクタに結合するように構成された、第１のリスト部材と、第１のブームから独立して、第５の回転軸のまわりを回転するように構成された第２のブームと、第５の回転軸からオフセットされた位置で第２のブームに結合され、第６の回転軸のまわりに回転可能である、第２の上アームと、第６の回転軸からオフセットされた位置で第７の回転軸のまわりに第２の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第２の前アームと、第７の回転軸からオフセットされた位置で第８の回転軸のまわりに第２の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第２のエンドエフェクタに結合するように構成された、第２のリスト部材とを含む。
【０００６】
別の態様によれば、電子デバイス処理システムが提供される。電子デバイス処理システムは、チャンバと、チャンバに少なくとも部分的に収容され、プロセスチャンバに／から基板を搬送するように構成されたロボット装置とを含み、ロボット装置は、第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第１のブームと、第１の回転軸からオフセットされた位置で前記第１のブームに結合され、第２の回転軸のまわりに回転可能である、第１の上アームと、第２の回転軸からオフセットされた位置で第３の回転軸のまわりに第１の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第１の前アームと、第３の回転軸からオフセットされた位置で第４の回転軸のまわりに第１の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第１のエンドエフェクタに結合するように構成された、第１のリスト部材と、第１のブームから独立して、第５の回転軸のまわりを回転するように構成された第２のブームと、第５の回転軸からオフセットされた位置で第２のブームに結合され、第６の回転軸のまわりに回転可能である、第２の上アームと、第６の回転軸からオフセットされた位置で第７の回転軸のまわりに第２の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第２の前アームと、第７の回転軸からオフセットされた位置で第８の回転軸のまわりに第２の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第２のエンドエフェクタに結合するように構成された、第２のリスト部材とを含む。
【０００７】
別の態様では、電子デバイス処理システム内で基板を搬送する方法が提供される。基板を搬送する方法は、第１のブームに回転可能に結合される第１の上アームを持つ第１のブームと、第１の上アームに回転可能に結合される第１の前アームと、第１の前アームに回転可能に結合される第１のリスト部材と、第２のブームに回転可能に結合される第２の上アームを持つ第２のブームと、第２の上アームに回転可能に結合される第２の前アームと、第２の前アームに回転可能に結合される第２のリスト部材とを有するロボット装置であり、第１のブームおよび第２のブームが第１の回転軸のまわりに回転可能である、ロボット装置を用意することと、第２のブームに対して第１のブームを第１の回転軸のまわりに独立して回転させることとを含む。
【０００８】
数多くの他の特徴が、本発明のこれらおよび他の態様および実施形態に基づいて与えられる。本発明の実施形態の他の特徴および態様が、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面からより完全に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】実施形態による、移送チャンバに設けられたロボット装置を含む電子デバイス処理システムの概略上面図である。
【図１Ｂ】折りたたまれた形態で示された、実施形態によるロボット装置の断面側面図である。
【図１Ｃ】実施形態による、ツインチャンバに同時に挿入される基板を支持するエンドエフェクタを有するロボット装置を含む電子デバイス処理システムの概略上面図である。
【図１Ｄ】実施形態による、ツインチャンバに挿入される基板を支持するエンドエフェクタを有するロボット装置を含み、基板のうちの１つがチャンバ中で位置合わせ不良である電子デバイス処理システムの概略部分上面図である。
【図１Ｅ】実施形態による、ツインチャンバに同時に挿入される基板を支持するエンドエフェクタを有するロボット装置を含み、チャンバ内の基板位置合わせ不良が修正されている電子デバイス処理システムの概略部分上面図である。
【図１Ｆ】、および
【図１Ｇ】実施形態による、それぞれ、基板を支持する結合されたエンドエフェクタを有する第１のリスト部材の上面図および側面図である。
【図２】折りたたまれた形態で示された、実施形態によるオフセットされた駆動モータを含むロボット装置の断面側面図である。
【図３】実施形態による、垂直Ｚ軸機能を含むロボット装置の断面部分側面図である。
【図４】実施形態による、電子デバイス処理システム内で基板を搬送する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上述のように、電子デバイス製造処理において、様々な場所の間で（例えば、チャンバ間で）基板を正確で迅速に搬送することが望ましい。既存のロボットは許容レベルのスループットを提供しているが、全体的な動作および生産コストを下げることが目標である。さらに、基板が移動される距離を減少させるためにシステムサイズの減少が求められる。さらに、材料および製造コストは、システムサイズを低減することによって減少させることができる。加えて、基板をチャンバ内で所望のレベルの精度で載置することが望ましい。しかし、時には、基板は、運搬中にエンドエフェクタ上で位置合わせ不良になることがある。特に、基板は、基板が搬送されるエンドエフェクタ上で滑ってずれた状態になることがある。それゆえに、これは、プロセスチャンバ内で基板位置合わせ不良につながることがある。プロセスチャンバ内の位置合わせ不良は、処理異常をもたらすことがあり、それゆえに、望ましくない。
【００１１】
今まで、ツインロボット、すなわち、ツインチャンバにおよびツインチャンバから基板を移送するように構成されたものは、エンドエフェクタ上の基板のうちの１つまたは複数の少なくとも横方向の位置合わせ不良を補償できていなかった。本明細書で使用されるツインチャンバは、横並び状態で配列された２つのチャンバを意味し、基板は、ツインチャンバにおよびチャンバから実質的に一致して処理される。そのようなツインチャンバは、実質的に平行である隣接するチャンバのファセットを有することができる。典型的な基板処理システムは、２つ以上、４つ以上、６つ以上、またはさらに８つのファセットを有することができる。
【００１２】
特に、本発明の実施形態によれば、時には「ブレード」と呼ばれるエンドエフェクタは、ロボット装置の各リスト部材に取り付けることができ、電子デバイス処理システムの隣接するツインプロセスチャンバに／から、および／または隣接するロードロックチャンバに／から各エンドエフェクタに載っている基板を搬送するように構成することができる。本明細書で使用する「ロードロック」は、移送チャンバに／から基板を移送するのに使用されるチャンバである。
【００１３】
選択的コンプライアンスアームロボット装置（ＳＣＡＲＡ）ロボットを含む従来のシステムは、一般的な直線式でしか移送チャンバに出入りせず、それによって、多用性および順応性が制限されることがある。さらに、特に、図１Ａに示したもののように、メインフレームが多くのツインチャンバ（例えば、１つ以上のツインファセット、２つ以上のツインファセット、またはさらに３つのツインファセット）と、多数のロードロックチャンバとを有するいくつかのシステムでは、システムコストおよびサイズを減少させるために移送チャンバをできるだけ小さくすることが望ましいだけでなく、上述のようなそれぞれのツインチャンバの各々に基板を正確に載置することも望ましい。特に、ツインチャンバを有する電子デバイス処理システムにおいて、ツインチャンバへのおよびツインチャンバからの移送が実質的に同時に行われることがある場合、時には基板のうちの１つまたは複数がエンドエフェクタの１つまたは複数でずれた状態（例えば、中心にない状態）になることがある。これは、それぞれのプロセスチャンバ内で１つまたは複数の基板の位置合わせ不良をもたらす。それゆえに、ツインプロセスチャンバの一方または両方の内部で基板位置合わせ不良を調節できることが望ましい。さらに、ロボット装置を小さい空間範囲に入れるとともに、ツインチャンバにおいて基板交換を依然として実行できることは、既存のロボットにとって深刻な難題を意味する。追加として、真空区域内のモータワイヤ、ならびに高価な可動シール（例えば、強磁性流体シール）をロボット装置から除去することが望ましい。
【００１４】
上述のうちの１つまたは複数を遂行するために、１つまたは複数の実施形態は、第１の態様において、ツインプロセスチャンバの役に立つように構成された改善されたロボット装置に向けられる。ロボット装置は、各々共通ウェスト軸（例えば、第１の回転軸）のまわりに回転可能である独立して回転可能な第１および第２のブームを含む。第１および第２のブームの各々は、その外側寄りの部分に結合された上アーム、それぞれの上アームの各々に結合された前アーム、およびそれぞれの前アームの各々に結合されたリスト部材を含む。基板を支持するように構成されたエンドエフェクタは、それぞれのリスト部材に結合することができる。
【００１５】
いくつかの実施形態によれば、独立して回転可能な第１および第２のブームの回転、ならびにブームに結合された第１および第２の上アームの回転は、共軸でありかつ移送チャンバの外側の遠隔位置から駆動される駆動シャフトを含むことによって生成することができる。さらに、第１および第２のブームと、取り付けられた上アーム、前アーム、およびリスト部材との回転を引き起こすように構成されたそれぞれの駆動モータを、共通区域に（例えば、駆動部アセンブリ内に）設けることができる。駆動モータは、共軸とするか、または駆動部アセンブリ内に分散させることができる。これらの高度に機能的な配置により、ロボットおよび移送チャンバの全体的サイズ範囲を減少させることができ、非直線的形態で、すなわち、チャンバファセットに非垂直に、プロセスチャンバおよびロードロックチャンバに入るのを可能にすることができる。さらに、１つまたは複数の実施形態では、高価なシールの使用を減少させることができる。実施形態によれば、１つの利点では、エンドエフェクタのうちの１つまたは複数の形態は、両方のエンドエフェクタがツインチャンバ中に延ばされる場合、横向きに（プロセスチャンバを横切って）または縦向きに（チャンバへの進入方向に沿って）変更／調節することができ、その結果、ツインチャンバ内の基板の一方または両方の位置合わせ不良を修正することができる。このように、１つの態様では、ツインチャンバでの作業に適したツインチャンバ向けツインロボット装置であって、支持された基板の一方または両方に対して縦方向および／または横方向位置合わせ不良の修正機能を有するツインロボット装置が提供される。
【００１６】
他の態様では、ロボット装置を含む電子デバイス処理システムが提供され、ロボット装置および電子デバイス処理システムを動作させる方法も提供される。ロボット装置および方法は、電子デバイス製造の際に、ある組のツインチャンバと別の組のツインチャンバおよび／またはロードロックとの間などでツインチャンバに／から基板を搬送するのに有用である。
【００１７】
例示の実施形態によるロボット装置、電子デバイス処理システム、および方法の様々な態様のさらなる詳細が、本明細書の図１Ａ〜４を参照して説明される。
【００１８】
次に、図１Ａ〜１Ｅを参照して、実施形態による電子デバイス処理システム１００の例示の実施形態が開示される。電子デバイス処理システム１００は、例えば、ツインプロセスチャンバに／から、および／もしくはツインロードロックチャンバに／から、および／もしくは様々なツインプロセスチャンバ間などの様々なチャンバに／から基板を移送し、ならびに／または隣接するロードロックチャンバに／から基板を移送するのに有用であり、そのように基板を移送するように配置し構成することができる。他の移送組合せを装置で行うことができる。
【００１９】
電子デバイス処理システム１００は、ツインチャンバ組１０６Ａおよび１０６Ｂ、組１０６Ｃおよび１０６Ｄ、ならびに組１０６Ｅおよび１０６Ｆなどのツインプロセスチャンバの１つまたは複数の組を含むことができる。電子デバイス処理システム１００は、移送チャンバ１０２を含むハウジング１０１を含む。移送チャンバ１０２は、上部壁、底部壁、および側壁を含むことができ、実施形態によっては、例えば、真空に維持することができる。多数のアームを有するロボット装置１０４は、移送チャンバ１０２に少なくとも部分的に受け入れられ、基板を移送するために移送チャンバ１０２中で動作可能となるように構成される。ロボット装置１０４は、基板１０５Ａ、１０５Ｂ（時には「ウエハ」または「半導体ウエハ」、または「ガラス基板」）と呼ばれる）を行先場所から取り出し、または行先場所に載置するように構成することができる。しかし、いかなるタイプの基板もロボット装置１０４で搬送し移送することができる。
【００２０】
行先場所は、移送チャンバ１０２に結合されたツインチャンバのうちのいずれかとすることができる。例えば、行先は、移送チャンバ１０２のまわりに分散配置され、移送チャンバ１０２に結合されうるツインプロセスチャンバ組１０６Ａおよび１０６Ｂ、組１０６Ｃおよび１０６Ｄ、組１０６Ｅおよび１０６Ｆ、ならびに／または１つまたは複数のロードロックチャンバ１０８のうちの１つまたは複数とすることができる。例えば、図示のように、各ツインプロセスチャンバ組１０６Ａおよび１０６Ｂ、組１０６Ｃおよび１０６Ｄ、組１０６Ｅおよび１０６Ｆ、ならびにロードロックチャンバ１０８への／からの移送は、スリットバルブ１０９を通ることができる。スリットバルブ１０９は、従来の構造のものであり、本明細書ではこれ以上説明しない。図１Ｂは、ロボット装置１０４の断面側面図を示す。図１Ｂ図は、ツインチャンバ組（例えば、１０６Ａおよび１０６Ｂ）に基板を挿入する準備ができている折りたたまれた形態で示されている。
【００２１】
図１Ａを再度参照すると、プロセスチャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆは、堆積、酸化、ニトロ化、エッチング、研磨、洗浄、リソグラフィ、計測などのような任意の数のプロセスを基板１０５Ａ、１０５Ｂおよび他の基板に実行するように構成することができる。他のプロセスを実行することができる。ロードロックチャンバ１０８は、ファクトリインターフェース１１０の１つまたは複数のロードポートにドッキングされる１つまたは複数の基板キャリア１１２（例えば、前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ））から基板（例えば、基板１０５Ａ、１０５Ｂ）を受け取ることができるファクトリインターフェース１１０または他のシステム構成要素とインターフェースをとるように構成することができる。別の好適なロボット（点で描いた箱として示された）を使用して、基板キャリア１１２とロードロック１０８との間で様々な基板を矢印１１４で示したように移送することができる。基板の移送は、任意の順番で、または矢印１１４で示されるような方向で実行することができる。
【００２２】
再度図１Ａ〜１Ｅを参照すると、ロボット装置１０４は基部１１６を含むことができ、基部１１６は、移送チャンバ１０２の一部を形成するハウジング１０１の壁１１７（例えば、床）に取り付けられ固定されるように構成されたフランジまたは他の取付け機構を含むことができる。ロボット装置１０４は、第１のブーム１１８および第２のブーム１１９を含み、それらは、図示の実施形態において、各々実質的に剛体のカンチレバービームである。第１のブーム１１８は、基部１１６および／または壁１１７に対して第１の回転軸１２０のまわりを右回りまたは左回り回転方向の両方で独立して回転するように構成される。同様に、第２のブーム１１９は、基部１１６および／または壁１１７に対して第１の回転軸１２０のまわりを右回りまたは左回り回転方向の両方で独立して回転するように構成される。第１および第２のブーム１１８、１１９の回転は±３６０度以上とすることができる。図示の実施形態において、第１の回転軸１２０は固定されている。ロボット装置１０４のこの実施形態は、Ｚ軸機能を含んでおらず、様々なプロセスチャンバ１０６Ａ〜１０６Ｆおよびロードロックチャンバ１０８においてリフトピン、可動プラットフォームなどとともに使用されるべきである。
【００２３】
Ｘ−Ｙ面における第１の回転軸１２０のまわりの第１のブーム１１８の回転は、任意の好適な原動力部材によって、例えば、第１のブーム駆動アセンブリのブーム駆動シャフト１１８Ｓを回転させる第１のブーム駆動モータ１１８Ｍの動作などによって生成することができる。第１のブーム駆動モータ１１８Ｍは従来の可変リラクタンスまたは永久磁石電気モータとすることができる。他のタイプのモータを使用することができる。第１のブーム１１８の回転は、コントローラ１２２から第１のブーム駆動モータ１１８Ｍに供給される適切な命令によって制御することができる。コントローラ１２２は、それぞれの駆動モータの各々に位置命令を供給することができ、好適な位置エンコーダまたはセンサからの位置フィードバック情報を配線ハーネス１２２Ａを介して受け取ることができる。例えば、第１のブーム駆動モータ１１８Ｍは、基部１１６に結合されたモータハウジング１２３に収容することができる。第１のブーム１１８の正確な回転位置を決定するために、任意の好適なタイプのフィードバックデバイスを備えることができる。例えば、ロータリエンコーダを、モータハウジング１２３と第１のブーム駆動シャフト１１８Ｓとの間に結合させることができる。ロータリエンコーダは、磁気的、光学的などとすることができる。いくつかの実施形態では、モータハウジング１２３および基部１１６は互いに一体化することができる。他の実施形態では、基部１１６は、移送チャンバ１０２の壁１１７と一体化することができる。
【００２４】
同様に、Ｘ−Ｙ面における第１の回転軸１２０のまわりの第２のブーム１１９の回転は、任意の好適な原動力部材によって、例えば、第２のブーム駆動アセンブリの第２のブーム駆動シャフト１１９Ｓを回転させる第２のブーム駆動モータ１１９Ｍの動作などによって生成することができる。第２のブーム駆動モータ１１９Ｍは従来の可変リラクタンスまたは永久磁石電気モータとすることができる。他のタイプのモータを使用することができる。第２のブーム１１９の回転は、コントローラ１２２から第２のブーム駆動モータ１１９Ｍに供給される適切な命令によって制御することができる。コントローラ１２２は、さらに、好適な位置エンコーダまたはセンサからの位置フィードバック情報を配線ハーネス１２２Ａを介して受け取ることができる。
【００２５】
第１の回転軸１２０から離間した第１の位置で（例えば、第１のブーム１１８の外側寄りの端部で）装着され、回転式に結合されるのは、第１の上アーム１２８である。第１の上アーム１２８は、Ｘ−Ｙ面において、第１の位置に設置された第２の回転軸１３０のまわりを第１のブーム１１８に対して回転するように構成される。第１の上アーム１２８は、Ｘ−Ｙ面において、第１のブーム１１８に対して第１の上アーム駆動アセンブリによって独立して回転可能である。
【００２６】
Ｘ−Ｙ面における第２の回転軸１３０のまわりの第１の上アーム１２８の回転は、任意の好適な原動力部材によって、例えば、第１の上アーム駆動シャフト１２８Ｓを回転させる第１の上アーム駆動モータ１２８Ｍの動作などによって生成することができる。第１の上アーム駆動モータ１２８Ｍは従来の可変リラクタンスまたは永久磁石電気モータとすることができる。他のタイプのモータを使用することができる。第１の上アーム１２８の回転は、コントローラ１２２から第１の上アーム駆動モータ１２８Ｍに供給される適切な命令によって制御することができる。コントローラ１２２は、さらに、第１の上アーム駆動シャフト１２８Ｓに結合された好適な位置エンコーダまたはセンサからの位置フィードバック情報を配線ハーネス１２２Ａを介して受け取ることができる。
【００２７】
第１の上アーム駆動アセンブリは、第１の上アーム１２８を駆動するための任意の好適な構造体を含むことができる。第１の上アーム駆動アセンブリは、例えば、第１の上アーム駆動シャフト１２８Ｓに結合された第１の上アーム駆動モータ１２８Ｍのロータを含むことができる。第１の上アーム駆動アセンブリは、第１の上アーム駆動部材１２８Ａ、第１の上アーム被駆動部材１２８Ｂ、および第１の上アーム伝達要素１２８Ｔをさらに含むことができる。第１の上アーム駆動部材１２８Ａは第１の上アーム駆動シャフト１２８Ｓに結合されうるが、一方、第１の上アーム被駆動部材１２８Ｂは第１の上アーム１２８の本体から延びるパイロットとすることができる。例えば、図示の実施形態では、第１の上アーム駆動部材１２８Ａは、第１の上アーム駆動シャフト１２８Ｓに結合または一体化されたプーリとすることができる。第１の上アーム伝達要素１２８Ｔは、第１の上アーム駆動部材１２８Ａと第１の上アーム被駆動部材１２８Ｂとの間に接続される。第１の上アーム伝達要素１２８Ｔは、１つまたは複数のベルトまたはストラップ、例えば、２つの反対方向に巻かれた従来の金属ストラップなどとすることができ、各ストラップは、その端部において部材１２８Ａ、１２８Ｂに堅く結合される（例えば、ピン留めされる）。
【００２８】
第２の回転軸１３０から離間した位置で（例えば、第１の上アーム１２８の外側寄りの端部で）装着され、回転式に結合されるのは、第１の前アーム１３２である。第１の前アーム１３２は、Ｘ−Ｙ面において、離間位置に設置された第３の回転軸１３４のまわりを第１の上アーム１２８に対して回転するように構成される。第１の前アーム１３２は、Ｘ−Ｙ面において、第１の上アーム１２８に対して第１の上アーム駆動アセンブリによって回転可能である。
【００２９】
特に、第１の前アーム１３２は、第３の回転軸１３４のまわりを右回りまたは左回り回転方向のいずれかで回転するように構成される。回転は、±約１４０度とすることができる。第３の回転軸１３４のまわりの第１の前アーム１３２の回転は、前アーム駆動アセンブリの動作によって生成することができる。前アーム駆動アセンブリは、第１の前アーム伝達要素１３２Ｔによって接続された第１の前アーム駆動部材１３２Ａと、第１の前アーム被駆動部材１３２Ｂとを含む。第１の前アーム駆動部材１３２Ａはプーリとすることができ、下端部などでシャフトによって第１のブーム１１８に堅く結合される。他のタイプの堅い接続を使用することができる。第１の前アーム被駆動部材１３２Ｂは、第１の前アーム１３２の本体から、その下端部などにおいて、延びるパイロットとすることができる。第１の前アーム伝達要素１３２Ｔは１つまたは複数のベルトとすることができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のベルトは、第１の前アーム駆動部材１３２Ａおよび第１の前アーム被駆動部材１３２Ｂのまわりに反対方向に巻き付けられた第１および第２のスチールベルトとすることができ、各ベルトは不連続であり、それぞれの端部で部材１３２Ａ、１３２Ｂの各々にピン留めされる。
【００３０】
第３の回転軸１３４から離間した（例えば、オフセットされた）位置に（例えば、第１の前アーム１３２の外側寄りの端部に）設置されるのは、第１のリスト部材１３６である。第１のリスト部材１３６は、Ｘ−Ｙ面において、基部１１６に対して並進移動するように構成され、第１のエンドエフェクタ１３８に結合される。第１のリスト部材１３６は、さらに、第１の前アーム１３２に対して第４の回転軸１４０のまわりを相対的に回転するように構成される。図１Ｆおよび１Ｇに示すように、第１のリスト部材１３６は、第４の回転軸１４０から外側寄りの点で第１のエンドエフェクタ１３８（他の場合には「ブレード」と呼ばれる）に結合することができ、第１のエンドエフェクタ１３８は、取出しおよび／または載置動作の間基板１０５Ｂ（点で示す）を搬送し搬送するように構成される。
【００３１】
第１のリスト部材１３６、したがって、第１のエンドエフェクタ１３８の回転は、第１のリスト部材駆動アセンブリによって与えられる。第１のリスト部材１３６は、第１の前アーム１３２に対して右回りまたは左回り回転方向のいずれかに第４の回転軸１４０のまわりを第１のリスト部材駆動アセンブリによって回転するように構成される。回転は、±約１４０度とすることができる。特に、第１の前アーム１３２と第１のリスト部材１３６との間の相対的な回転により、図１Ｃに示すように、第１のリスト部材１３６、結合された第１のエンドエフェクタ１３８、および支持された基板１０５Ｂは、Ｙ方向に並進移動されてプロセスチャンバ１０６Ｂに入る。他の方向の並進移動は、第１のブーム１１８の回転と、第１の上アーム駆動アセンブリの起動とによって可能である。
【００３２】
図示の実施形態において、第１のリスト部材駆動アセンブリは、図１Ｂに最もよく示されるように、第１のリスト部材伝達要素１３６Ｔによって接続された第１のリスト部材駆動部材１３６Ａと、第１のリスト部材被駆動部材１３６Ｂとを含む。第１のリスト部材駆動部材１３６Ａは、第１のリスト部材駆動部材１３６Ａはプーリとすることができ、下端部などでシャフトによって第１の上アーム１２８に堅く結合される。他のタイプの堅い接続を使用することができる。第１のリスト部材被駆動部材１３６Ｂは、第１のリスト部材１３６の本体から延びるパイロットに結合されたプーリとすることができる。第１のリスト部材伝達要素１３６Ｔは、１つまたは複数のベルトとすることができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のベルトは、上述のように、第１のリスト部材駆動部材１３６Ａおよび第１のリスト部材被駆動部材１３６Ｂのまわりに反対方向に巻き付けられた第１および第２のスチールベルトとすることができる。
【００３３】
図１Ｂに示すように、第１のブーム１１８、第１の上アーム１２８、および第１の前アーム１３２はすべて、図１Ａおよび１Ｂに示すように、第２のブーム１１９と第２の上アーム１４２との間に折りたたまれた形態で収容される。追加として、第１の回転軸および第３の回転軸１３４は折りたたみの配置において共軸とすることができる。図示の実施形態では、第１のブーム１１８、第１の上アーム１２８、および第１の前アーム１３２はすべて、中心間で測定した長さが等しい。しかし、第１の回転軸１２０から第２の回転軸１３０までの第１のブーム１１８の中心間長さは、第１の上アーム１２８および第１の前アーム１３２の中心間長さ、すなわち、第２の回転軸１３０と第３の回転軸１３４との間の長さ、および第３の回転軸１３４と第４の回転軸１４０との間の長さと異なってもよいことを認識されたい。
【００３４】
例えば、第１のブーム１１８の中心間長さは、プロセスチャンバ１０６Ｂ中で基板１０５Ｂのいかなる位置合わせ不良も完全に補償するために第１の上アーム１２８の中心間長さよりも長くすることができる。例えば、第１のブーム１１８の中心間長さは、第１の上アーム１２８の中心間長さよりも１０％以上長くすることができる。
【００３５】
再度図１Ａおよび１Ｂを参照すると、第１の回転軸１２０から離間した第１の位置で（例えば、第２のブーム１１９の外側寄りの端部で）装着され、回転式に結合されるのは、第２の上アーム１２８である。第２の上アーム１４２は、第１の上アーム１２８と同じ中心間寸法を有することができる。第２の上アーム１４２は、Ｘ−Ｙ面において、第１の位置に設置された第５の回転軸１４４のまわりを第２のブーム１１９に対して回転するように構成される。第２の上アーム１４２は、Ｘ−Ｙ面において、第２のブーム１１９に対して第２の上アーム駆動アセンブリによって独立して回転可能である。
【００３６】
Ｘ−Ｙ面における第５の回転軸１４４のまわりの第２の上アーム１４２の回転は、任意の好適な原動力部材によって、例えば、第２の上アーム駆動シャフト１４２Ｓを回転させる第２の上アーム駆動モータ１４２Ｍの動作などによって生成することができる。第２の上アーム駆動モータ１４２Ｍは従来の可変リラクタンスまたは永久磁石電気モータとすることができる。他のタイプのモータを使用することができる。第２の上アーム１４２の回転は、コントローラ１２２から第２の上アーム駆動モータ１４２Ｍに供給される適切な命令によって制御することができる。コントローラ１２２は、さらに、第２の上アーム駆動シャフト１４２Ｓに結合された好適な位置エンコーダまたはセンサからの位置フィードバック情報を配線ハーネス１２２Ａを介して受け取ることができる。
【００３７】
第２の上アーム駆動アセンブリは、第２の上アーム１４２を駆動するための任意の好適な構造体を含むことができる。第２の上アーム駆動アセンブリは、例えば、第２の上アーム駆動シャフト１４２Ｓに結合された第２の上アーム駆動モータ１４２Ｍのロータを含むことができる。第２の上アーム駆動アセンブリは、第２の上アーム駆動部材１４２Ａ、第２の上アーム被駆動部材１４２Ｂ、および第２の上アーム伝達要素１４２Ｔをさらに含むことができる。第２の上アーム駆動部材１４２Ａは第２の上アーム駆動シャフト１４２Ｓに結合されうるが、一方、第２の上アーム被駆動部材１４２Ｂは第２の上アーム１４２の本体から延びるパイロットとすることができる。例えば、図示の実施形態では、第２の上アーム駆動部材１４２Ａは、第２の上アーム駆動シャフト１４２Ｓに結合または一体化されたプーリとすることができる。第２の上アーム伝達要素１４２Ｔは、第２の上アーム駆動部材１４２Ａと第２の上アーム被駆動部材１４２Ｂとの間に接続される。第２の上アーム伝達要素１４２Ｔは、１つまたは複数のベルトまたはストラップ、例えば、２つの反対方向に巻かれた従来の金属ストラップなどとすることができ、各ストラップは、その端部において部材１４２Ａ、１４２Ｂに堅く結合される（例えば、ピン留めされる）。
【００３８】
第５の回転軸１４４から離間した位置で（例えば、第２の上アーム１４２の外側寄りの端部で）装着され、回転式に結合されるのは、第２の前アーム１４８である。第２の前アーム１４８は、Ｘ−Ｙ面において、離間位置に設置された第６の回転軸１３４のまわりを第２の上アーム１４２に対して回転するように構成される。第２の前アーム１４８は、Ｘ−Ｙ面において、第２の上アーム１４２に対して第２の上アーム駆動アセンブリによって回転可能である。
【００３９】
特に、第２の前アーム１４８は、第５の回転軸１４４のまわりを右回りまたは左回り回転方向のいずれかで回転するように構成される。回転は、±約１４０度とすることができる。第６の回転軸１５０のまわりの第２の前アーム１４８の回転は、第２の前アーム駆動アセンブリの動作によって生成することができる。第２の前アーム駆動アセンブリは、第２の前アーム伝達要素１４８Ｔによって接続された第２の前アーム駆動部材１４８Ａと、第２の前アーム被駆動部材１４８Ｂとを含む。第２の前アーム駆動部材１４８Ａはプーリとすることができ、下端部などでシャフトによって第２のブーム１１９に堅く結合される。他のタイプの堅い接続を使用することができる。第２の前アーム被駆動部材１４８Ｂは、第２の前アーム１４８の本体から、その下端部などにおいて、延びるパイロットとすることができる。第２の前アーム伝達要素１４８Ｔは１つまたは複数のベルトとすることができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のベルトは、第２の前アーム駆動部材１４８Ａおよび第２の前アーム被駆動部材１４８Ｂのまわりに反対方向に巻き付けられた第１および第２のスチールベルトとすることができ、各ベルトは不連続であり、それぞれの端部において部材１４８Ａ、１４８Ｂの各々にピン留めされる。
【００４０】
第６の回転軸１５０から離間した（例えば、オフセットされた）位置に（例えば、第２の前アーム１４８の外側寄りの端部に）設置されるのは、第２のリスト部材１５２である。第２のリスト部材１５２は、Ｘ−Ｙ面において、基部１１６に対して並進移動するように構成され、第２のエンドエフェクタ１５４に結合される。第２のエンドエフェクタ１５４は、図１Ｆおよび１Ｇで説明した第１のエンドエフェクタ１３８と同一とすることができる。第２のリスト部材１５２は、さらに、第７の回転軸１５６のまわりを第２の前アーム１４８に対して相対的に回転するように構成される。第２のリスト部材１５２は、第７の回転軸１５６から外側寄りの点で第１のエンドエフェクタ１３８に結合することができ、第２のエンドエフェクタ１５４は、取出しおよび／または載置動作の間基板１０５Ａ（点で示す）を搬送し搬送するように構成される。
【００４１】
第１および第２のエンドエフェクタ１３８、１５４のための好適な構造のさらなる説明は、「Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ａｐｐａｒａｔｕｓ，  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｆｏｒ  Ｍｏｖｉｎｇ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」という名称の国際特許出願公開（ＷＯ）第２０１０／０８１００３号パンフレットに見いだすことができる。しかし、第１および第２のエンドエフェクタ１３８、１５４は任意の好適な構造のものとすることができる。第１および第２のエンドエフェクタ１３８、１５４は、受動的とすることができ、または機械クランプ機構もしくは静電保持機能などの基板１０５Ａ、１０５Ｂを保持するための任意の好適な能動手段を含むことができる。第１および第２のエンドエフェクタ１３８、１５４は、機械的締め具、接着、クランプなどのような任意の好適な手段によって、それぞれ、第１および第２のリスト部材１３６、１５２に結合させることができる。オプションとして、それぞれのリスト部材１３６、１５２およびエンドエフェクタ１３８、１５４は、１つの一体化片として形成されることによって互いに結合させることができる。
【００４２】
第２のリスト部材１５２、したがって第２のエンドエフェクタ１５４の回転は、第２のリスト部材駆動アセンブリによって与えられる。第２のリスト部材１５２は、第２の前アーム１４８に対して右回りまたは左回り回転方向のいずれかに第７の回転軸１５６のまわりを第２のリスト部材駆動アセンブリによって回転するように構成される。回転は、±約１４０度とすることができる。特に、第２の前アーム１４８と第２のリスト部材１５２との間の相対的な回転により、図１Ｃに示すように、第２のリスト部材１５２と、結合された第２のエンドエフェクタ１５４とは、Ｙ方向に並進移動されてプロセスチャンバ１０６Ａに入る。
【００４３】
図示の実施形態において、第２のリスト部材駆動アセンブリは、図１Ｂに最もよく示されるように、第２のリスト部材伝達要素１５２Ｔによって接続された第２のリスト部材駆動部材１５２Ａと、第２のリスト部材被駆動部材１５２Ｂとを含む。第２のリスト部材駆動部材１５２Ａはプーリとすることができ、下端部などでシャフトによって第２の上アーム１４２に堅く結合される。他のタイプの堅い接続を使用することができる。第２のリスト部材被駆動部材１５２Ｂは、第２のリスト部材１５２の本体から延びるパイロットに結合されたプーリとすることができる。第２のリスト部材伝達要素１５２Ｔは、１つまたは複数のベルトとすることができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のベルトは、上述のように、第２のリスト部材駆動部材１５２Ａおよび第２のリスト部材被駆動部材１５２Ｂのまわりに反対方向に巻き付けられた第１および第２のスチールベルトとすることができる。
【００４４】
図１Ｂで明らかなように、第２のブーム１１９は、第１のブーム１１８、第１の上アーム１２８、および第１の前アーム１３２が第２の上アーム１４２の下方に引っ込むことができるようにするかなりの高さのスペーサ部材１１９Ａを含むことができる。しかし、いくつかの実施形態では、第１および第２の上アーム１２８、１４２の端部はブーム１１８、１１９よりも短くすることができ、同じ垂直レベルに位置合わせすることができる。
【００４５】
動作時に、基板１０５Ａを取り出すために第２のエンドエフェクタ１５４を所望の行先に移動させるのに、第２の上アーム１４２および第２の前アーム１４８が十分な量を作動され、それによって、第２のリスト部材１５２を並進移動させて、プロセスチャンバ１０６Ａから基板１０５Ａを取り出すか、またはプロセスチャンバ１０６Ａに基板１０５Ａを載置することができる。同時に、第１のリスト部材１３６はプロセスチャンバ１０６Ｂ中に並進移動される。第１および第２のリスト部材１３６、１５２がプロセスチャンバ１０６Ａ、１０６Ｂに同時に差し込まれて、所望の行先場所で基板１０５Ａ、１０５Ｂが載置されるとき、可動リフトピンまたは可動ペデスタルが、基板１０５Ａ、１０５Ｂに接触するように上昇し、エンドエフェクタ１３８、１５４から基板を持ち上げて離し、その結果、エンドエフェクタ１３８、１５４は引っ込むことができる。次に、例えば、ロボット装置１０４の第１および第２のブーム１１８、１１９をプロセスチャンバの別の組（例えば、プロセスチャンバ１０６Ｅ、１０６Ｆ）の場所に回転させて（例えば、一致して）、基板（例えば、その上でプロセスが完了している）を取り上げ、その基板をロードロックチャンバ１０８に移送することができる。
【００４６】
図１Ａ〜１Ｃの図示の実施形態では、ロボット装置１０４は、移送チャンバ１０２に設置され収納されるように示されている。しかし、ロボット装置１０４の本実施形態は、有利には、ファクトリインターフェース１１０などの電子デバイス製造の他の区域で使用することができ、例えば、ロボット装置１０４は、処理システムのロードポートとロードロックチャンバ１０８との間で基板１０５を搬送することができることを認識されたい。本明細書で説明するロボット装置１０４は、さらに、他の搬送使用法が可能である。
【００４７】
図１Ｄ〜１Ｅは、処理システム１００内のロボット装置１０４の１つまたは複数の実施形態の位置合わせ不良修正機能を示す。説明の後で明らかになるように、第１および第２のブーム１１８、１１９を回転させて、基板１０５Ａ、１０５Ｂをツインチャンバ１０６Ａ、１０６Ｂに位置合わせすることができる（図１Ａを参照）。次に、図１Ｄに示すように、第１および第２の上アーム駆動アセンブリを作動させて、基板１０５Ａ、１０５Ｂをツインチャンバ１０６Ａ、１０５Ｂに並進移動させることができる。
【００４８】
説明している実施形態では、基板１０５Ｂが第１のエンドエフェクタ１３８上でずれているように示されている。プロセスチャンバ１０６Ｂ内での位置合わせ不良の程度または範囲は、「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ  Ｐｒｏｐｅｒ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ」という名称のＳｅｒｅｂｒｙａｎｏｖ等への米国特許第７，９３３，００２号に記載されているものなどの任意の好適な基板位置決定技術に基づいて決定することができる。Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）を決定することができ、かつ／またはＹ方向の位置ずれ（ｄｙ）を決定することができる（図１Ｄを参照）。決定された後、Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）および／またはＹ方向の位置ずれ（ｄｙ）を修正することができる。基板１０５Ｂは、ＸおよびＹ方向の両方に量（ｄｘ）および（ｄｙ）だけ位置合わせ不良であるように示されている。ロボット装置１０４は、（ｄｘ）または（ｄｙ）の一方、または両方を修正することができる。
【００４９】
図１Ｅは、ＸおよびＹ方向の両方の位置合わせ不良（ｄｘ）および（ｄｙ）がロボット装置１０４によって修正されたことを示す。特に、（ｄｘ）および（ｄｙ）の量が分った後、第１のブーム１１８は、（ｄｘ）を修正するために第１のブーム駆動モータ１１８Ｍを使用して１５８の角度だけ回転することができる。位置合わせ不良（ｄｙ）は、上アーム駆動モータ１２８Ｍを使用して第１の上アーム１２８を回転させ、それにより第１のエンドエフェクタ１３８を並進移動させることによって修正することができる。位置合わせ不良（ｄｘ）および（ｄｙ）は任意の順序でまたは同時にチャンバ１０６Ｂ内で修正することができる。チャンバ１０６Ｂ内での適切な位置合わせが達成された後、リフトピン（図示せず）または他の好適な持ち上げ装置は、エンドエフェクタ１３８から基板１０５Ｂを持ち上げることができる。同様に、チャンバ１０６Ａ内で基板１０５Ａが受けるいかなる位置合わせ不良（ｄｘ）および（ｄｙ）も第２のブーム１１９および／または第２の上アーム１４２の適切な回転によって修正することができる。チャンバ１０６Ａ、１０６Ｂ内で基板１０５Ａ、１０５Ｂが受けるいかなる位置合わせ不良（ｄｘ）および（ｄｙ）も同時に修正することができる。位置合わせ不良が修正され、基板が持ち上げられた後、エンドエフェクタ１３８、１５４はチャンバ１０６Ａ、１０６Ｂから引っ込ませることができる。次に、ブーム１１８、１１９はチャンバ１０２内で別の位置に回転することができる。ブーム１１８、１１９は一致して移動することができる。
【００５０】
明らかなように、図示の実施形態の駆動モータ１１８Ｍ、１１９Ｍ、１２８Ｍ、および１４２Ｍの各々はモータハウジング１２３内に集約されているので、それらは、モータハウジング１２３を通過する単一の密封電気接続１６０により電気的に直接結合されうる。それゆえに、電力をモータに送り込むための従来のスリップリングアセンブリは必要とされない。さらに、シャフト１１８Ｓ、１１９Ｓ、１２８Ｓ、および１４２Ｓは共軸であり、モータはモータハウジングに一緒に並べられるので、結合配線は様々な上アーム、前アームなどに入る必要がない。それゆえに、簡単な構造がもたらされる。さらに、駆動モータ１１８Ｍ、１１９Ｍ、１２８Ｍ、および１４２Ｍはすべて真空状態に設定されているので、ハーメチックシール（例えば、強磁性流体シール）の使用を避けることができる。
【００５１】
駆動シャフト１１８Ｓ、１１９Ｓ、１２８Ｓ、および１４２Ｓと、第１および第２のブーム１１８、１１９と、第１および第２の上アーム１２８、１４２と、第１および第２の前アーム１３２、１４８と、第１および第２のリスト部材１３６、１５２とは、好適な回転適応ベアリング（ｒｏｔａｔｉｏｎ−ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  ｂｅａｒｉｎｇ）によって回転するように支持されうる。ボールベアリングなどの任意の好適なベアリングを使用することができる。例えば、密封ボールベアリングを使用することができる。
【００５２】
図２は、ロボット装置２０４の代替実施形態を示す。構成要素のすべては、駆動モータアセンブリには、様々な駆動シャフトのまわりに、それと共軸でなく配列された駆動モータが含まれることを除いて前に説明した実施形態と同じものである。例えば、第１のブーム２１８は、第１のブーム駆動シャフト２１８Ｓの後ろに配列される駆動モータ２１８Ｍで駆動される。第２のブーム２１９は、第１のブーム駆動シャフト２１９Ｓの右に（図示のように）配列されうる駆動モータ２１９Ｍで駆動することができる。第１の上アーム２２８は、第１の上アーム駆動シャフト２２８Ｓの前（点で示される）に配列されうる駆動モータ２２８Ｍで駆動することができる。第２の上アーム２４２は、第２の上アーム駆動シャフト２２８Ｓの左に（図示のように）配列されうる駆動モータ２４２Ｍで駆動することができる。他のモータ配列を使用することができる。例えば、２つのモータを各々の側面に配列することができ、または２つのモータを前面に配列することができ、２つのモータを１つの側面に配列することができるなどである。駆動モータ２１８Ｍ、２１９Ｍ、２２８Ｍ、２４２Ｍは任意の好適なタイプとすることができ、内部位置フィードバック機能を含むことができる。例えば、駆動モータ２１８Ｍ、２１９Ｍ、２２８Ｍ、２４２Ｍは、従来の可変リラクタンスまたは永久磁石電気モータとすることができる。他のタイプのモータを使用することができる。
【００５３】
図３は、ロボット装置３０４には、第１および第２のブーム３１８、３１９と、結合された第１および第２の上アーム（図示せず）、第１および第２の前アーム（図示せず）、第１および第２のリスト部材（図示せず）、ならびに第１および第２のエンドエフェクタ（図示せず）との垂直運動（Ｚ軸に沿って）を引き起こすように配置され構成された垂直モータ３６５および垂直駆動機構３６８がさらに含まれうることを示す。第１および第２のブーム３１８、３１９、第１および第２の上アーム、第１および第２の前アーム、第１および第２のリスト部材、ならびに第１および第２のエンドエフェクタは、図１Ｂの実施形態で与えられたものと同じすることができる。垂直駆動機構３６８は、垂直モータ３６５で回転されたとき、モータハウジング３２３をＺ方向に沿って垂直に並進移動させるウォーム駆動、リードスクリュー、ボールスクリュー、またはラックピニオン機構を含むことができる。ベローズ３７０または他の好適な真空バリアを使用して、垂直運動に適応し、さらに、チャンバと、大気圧となることがある外部モータハウジング３７２の内部との間の真空バリアとして働くことができる。リニアベアリング、ブッシング、または他の直線運動規制手段などの１つまたは複数の並進移動適応デバイス３７４を使用して、モータハウジング３２３の運動をＺ方向に沿ってのみの垂直運動に規制することができる。図示の実施形態において、リードスクリュー３７６は、モータハウジング３２３に装着されたリードナット３７８に係合することができる。垂直モータ３６５は、垂直位置フィードバック情報をコントローラ３２２に供給するために回転フィードバックを含むことができる。同じタイプのＺ軸機能を図２の実施形態に追加することができる。
【００５４】
実施形態に従って基板を電子デバイス処理システム内に搬送する方法４００が、図４を参照して提供され説明される。方法４００は、４０２において、第１のブームに回転可能に結合される第１の上アームを持つ第１のブームと、第１の上アームに回転可能に結合される第１の前アームと、第１の前アームに回転可能に結合される第１のリスト部材と、第２のブームに回転可能に結合される第２の上アームを持つ第２のブームと、第２の上アームに回転可能に結合される第２の前アームと、第２の前アームに回転可能に結合される第２のリスト部材とを有するロボット装置であり、第１のブームおよび第２のブームが第１の回転軸のまわりに回転可能である、ロボット装置を用意することと、４０４において第２のブームに対して第１のブームを第１の回転軸のまわりに独立して回転させることとを含む。
【００５５】
４０６において、第１のブーム（例えば、第１のブーム１１８）、第２のブーム（例えば、第２のブーム１１８）、または両方は、第１のエンドエフェクタ（例えば、第１のエンドエフェクタ１３８）および第２のエンドエフェクタ（例えば、第２のエンドエフェクタ１５４）が共にツインチャンバ（例えば、チャンバ１０６Ａ、１０６Ｂ）に挿入される場合、ツインチャンバの一方または両方の内部での基板位置合わせ不良を修正するように回転することができる。
【００５６】
明らかなように、本明細書で説明するロボット装置を使用して、ツインチャンバからの／への基板の取り出し／載置を遂行することができ、ロボット装置、したがって、ロボット装置を収納するチャンバの全体的サイズは、ロボットアームをより短くすることができるので、低減することができる。いくつかの実施形態では、この方法は、第１および第２の上アーム（例えば、第１および第２の上アーム１２８、１４２）を同時に回転させて、ツイン（例えば、並んでいる）チャンバからのまたはツインチャンバへの基板の取り出しまたは載置動作を同時に実行することによって実行される。
【００５７】
前述の説明は、本発明の例示の実施形態のみを開示している。本発明の範囲内にある上述で開示したシステム、装置、および方法の変更は、当業者には容易に明らかであろう。それゆえに、本発明がその例示の実施形態に関連して開示されたが、他の実施形態が、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にありうることを理解されたい。
【図１Ａ】
2019036738.tif 000003
【図１Ｂ】
2019036738.tif 000004
【図１Ｃ】
2019036738.tif 000005
【図１Ｄ】
2019036738.tif 000006
【図１Ｅ】
2019036738.tif 000007
【図１Ｆ】
2019036738.tif 000008
【図１Ｇ】
2019036738.tif 000009
【図２】
2019036738.tif 000010
【図３】
2019036738.tif 000011
【図４】
2019036738.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月25日(2018.10.25)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第１のブームと、
前記第１の回転軸からオフセットされた位置で前記第１のブームに結合され、前記第１のブームから独立して第２の回転軸のまわりに回転可能である、第１の上アームと、
前記第２の回転軸からオフセットされた位置で第３の回転軸のまわりを前記第１の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第１の前アームと、
前記第１のブームに堅く結合された第１の前アーム駆動部材を有する第１の前アーム駆動アセンブリと、
前記第３の回転軸からオフセットされた位置で第４の回転軸のまわりを前記第１の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第１のエンドエフェクタに結合するように構成された、第１のリスト部材と、
前記第１のブームの上方に位置し、前記第１のブームから独立して、前記第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第２のブームと、
前記第１の上アームとは異なる高さにある第２の上アームであって、前記第１の回転軸からオフセットされた位置で前記第２のブームに結合され、前記第２のブームから独立して第５の回転軸のまわりに回転可能である、第２の上アームと、
前記第１の前アームとは異なる高さにある第２の前アームであって、前記第５の回転軸からオフセットされた位置で第６の回転軸のまわりを前記第２の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第２の前アームと、
前記第２のブームに堅く結合された第２の前アーム駆動部材を有する第２の前アーム駆動アセンブリと、
前記第１のリスト部材と同じ高さにある第２のリスト部材であって、前記第６の回転軸からオフセットされた位置で第７の回転軸のまわりを前記第２の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第２のエンドエフェクタに結合するように構成された、第２のリスト部材と
を具備し、
前記第１のエンドエフェクタと前記第２のエンドエフェクタは、互いに横方向にオフセットしていて、前記横方向とは直交する略平行な縦方向に伸長可能であることにより、横に並んで隣接しているツインチャンバ内に同時に挿入されて作業するように構成されている、
ロボット装置。
【請求項２】
前記第１のエンドエフェクタに係わる第１の基板の位置ずれとして、Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）およびＹ方向の位置ずれ（ｄｙ）を決定する第１の位置ずれ決定手段と、
前記第１の位置ずれ決定手段に応答して、Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）に対しては前記第１のブームを回転させて修正し、Ｙ方向の位置ずれ（ｄｙ）に対しては前記第１の上アームを回転させて前記第１のエンドエフェクタを並進移動させることによって修正することによって、第１の基板の位置ずれを修正する第１の位置ずれ修正手段とを更に具備する、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
前記第２のブームに対して前記第１のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第１のブーム駆動シャフトを有する第１のブーム駆動アセンブリと、
前記第１のブームに対して前記第２のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第２のブーム駆動シャフトを有する第２のブーム駆動アセンブリと
を有する駆動アセンブリ
を具備する、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項４】
第１の上アーム駆動モータおよび第１の上アーム駆動シャフトを具備する第１の上アーム駆動アセンブリであり、前記第１の上アーム駆動モータのロータが前記第１の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第１の上アーム駆動モータのステータがモータハウジング内に固定して装着された、第１の上アーム駆動アセンブリ
を有する駆動アセンブリ
を具備する、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項５】
前記駆動アセンブリが、
第２の上アーム駆動モータおよび第２の上アーム駆動シャフトを具備する第２の上アーム駆動アセンブリであり、前記第２の上アーム駆動モータのロータが前記第２の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第２の上アーム駆動モータのステータがモータハウジング内に固定して装着された、第２の上アーム駆動アセンブリ
を具備する、請求項４に記載のロボット装置。
【請求項６】
第１のブーム駆動シャフト、第２のブーム駆動シャフト、第１の上アーム駆動シャフト、および第２の上アーム駆動シャフトが、各々、前記第１の回転軸のまわりに独立して回転可能である、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項７】
前記第１の前アームおよび前記第１のリスト部材が、前記第１の上アームの回転に応答して回転するように構成されるか、または、
前記第２の前アームおよび前記第２のリスト部材が、前記第２の上アームの回転に応答して回転するように構成される、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項８】
前記第１の前アーム駆動アセンブリは、第１の前アーム被駆動部材と第１の前アーム伝達要素とを有し、前記第１の前アーム伝達要素は、前記第１の前アーム駆動部材と前記第１の前アーム被駆動部材との間に接続されているか、または
前記第２の前アーム駆動アセンブリは、第２の前アーム被駆動部材と第２の前アーム伝達要素とを有し、前記第２の前アーム伝達要素は、前記第２の前アーム駆動部材と前記第２の前アーム被駆動部材との間に接続されている、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項９】
前記第１のブーム、前記第１の上アーム、および前記第１の前アームは全て前記第２のブームと前記第２の上アームの間に折りたたまれた形態で収容される、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項１０】
前記第１の上アームに堅く結合された第１のリスト駆動部材と、第１のリスト被駆動部材と、前記第１のリスト駆動部材と前記第１のリスト被駆動部材との間に接続された第１のリスト部材伝達要素とを有する第１のリスト駆動アセンブリ、または、
前記第２の上アームに堅く結合された第２のリスト駆動部材と、第２のリスト被駆動部材と、前記第２のリスト駆動部材と前記第２のリスト被駆動部材との間に接続された第２のリスト部材伝達要素とを有する第２のリスト駆動アセンブリを具備する、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項１１】
移送チャンバと、
横に並んで配置され、前記移送チャンバに結合されたツインチャンバと、
前記移送チャンバに少なくとも部分的に収容され、プロセスチャンバへ、および、プロセスチャンバから基板を輸送するように構成されたロボット装置であり、
第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第１のブームと、
前記第１の回転軸からオフセットされた位置で前記第１のブームに結合され、前記第１のブームから独立して第２の回転軸のまわりに回転可能である、第１の上アームと、
前記第２の回転軸からオフセットされた位置で第３の回転軸のまわりを前記第１の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第１の前アームと、
前記第１のブームに堅く結合された第１の前アーム駆動部材を有する第１の前アーム駆動アセンブリと、
前記第３の回転軸からオフセットされた位置で第４の回転軸のまわりを前記第１の前アームに対して回転するように結合されかつ構成され、第１のエンドエフェクタに結合するように構成された、第１のリスト部材と、
前記第１のブームの上方に位置し、前記第１のブームから独立して、前記第１の回転軸のまわりを回転するように構成された第２のブームと、
前記第１の上アームと異なる高さにある第２の上アームであって、前記第１の回転軸からオフセットされた位置で前記第２のブームに結合され、前記第２のブームから独立して第５の回転軸のまわりに回転可能である、第２の上アームと、
前記第１の前アームと異なる高さにある第２の前アームであって、前記第５の回転軸からオフセットされた位置で第６の回転軸のまわりを前記第２の上アームに対して回転するように結合されかつ構成された第２の前アームと、
前記第２のブームに堅く結合された第２の前アーム駆動部材を有する第２の前アーム駆動アセンブリと、
前記第１のリスト部材と同じ高さにある第２のリスト部材であって、前記第６の回転軸から横方向にオフセットされた位置で第７の回転軸のまわりを前記第２の前アームに対して回転するように結合されるとともに、第２のエンドエフェクタに結合して構成された、第２のリスト部材と
を備え、
前記第１のエンドエフェクタと前記第２のエンドエフェクタは、互いに横方向にオフセットしていて、横方向とは直交する略平行な縦方向に伸長可能であることにより、横に並んで隣接しているツインチャンバ内に同時に挿入されて作業するように構成されている、
ロボット装置と
を具備する電子デバイス処理システム。
【請求項１２】
前記第１のエンドエフェクタに係わる第１の基板の位置ずれとして、Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）およびＹ方向の位置ずれ（ｄｙ）を決定する第１の位置ずれ決定手段と、
前記第１の位置ずれ決定手段に応答して、Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）に対しては前記第１のブームを回転させて修正し、Ｙ方向の位置ずれ（ｄｙ）に対しては前記第１の上アームを回転させて前記第１のエンドエフェクタを並進移動させることによって修正することによって、第１の基板の位置ずれを修正する第１の位置ずれ修正手段と、
前記第２のエンドエフェクタに係わる第２の基板の位置ずれとして、Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）およびＹ方向の位置ずれ（ｄｙ）を決定する第２の位置ずれ決定手段と、
前記第２の位置ずれ決定手段に応答して、Ｘ方向の位置ずれ（ｄｘ）に対しては前記第２のブームを回転させて修正し、Ｙ方向の位置ずれ（ｄｙ）に対しては前記第２の上アームを回転させて前記第２のエンドエフェクタを並進移動させることによって修正することによって、第２の基板の位置ずれを修正する第２の位置ずれ修正手段とを具備する請求項１１に記載の電子デバイス処理システム。
【請求項１３】
前記ロボット装置が、
前記第１のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第１のブーム駆動シャフトを有する第１のブーム駆動アセンブリと、
前記第２のブームの独立した回転を引き起こすように構成された第２のブーム駆動シャフトを有する第２のブーム駆動アセンブリと
を有する駆動アセンブリを具備する、請求項１１に記載の電子デバイス処理システム。
【請求項１４】
第１の上アーム駆動モータおよび第１の上アーム駆動シャフトを具備する第１の上アーム駆動アセンブリであり、前記第１の上アーム駆動モータのロータが前記第１の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第１の上アーム駆動モータのステータがモータハウジング内に固定して装着された、第１の上アーム駆動アセンブリと、
第２の上アーム駆動モータおよび第２の上アーム駆動シャフトを具備する第２の上アーム駆動アセンブリであり、前記第２の上アーム駆動モータのロータが前記第２の上アーム駆動シャフトに結合され、前記第２の上アーム駆動モータのステータが前記モータハウジング内に固定して装着された、第２の上アーム駆動アセンブリと
を有する駆動アセンブリ
を具備する、請求項１１に記載の電子デバイス処理システム。
【請求項１５】
電子デバイス処理システム内で基板を搬送する方法であって、
第１のブームに回転可能に結合される第１の上アームを持つ前記第１のブームと、前記第１の上アームに回転可能に結合される第１の前アームと、前記第１のブームに堅く結合された第１の前アーム駆動部材を有する第１の前アーム駆動アセンブリと、前記第１の前アームに回転可能に結合され、第１のエンドエフェクタに結合された第１のリスト部材と、  前記第１のブームの上方に位置し、第２の上アームが回転可能に結合される第２のブームと、前記第１の上アームとは異なる高さにある第２の上アームであって、前記第２のブームに回転可能に結合された第２の上アームと、前記第１の前アームとは異なる高さにある第２の前アームであって、前記第２の上アームに回転可能に結合される第２の前アームと、前記第２のブームに堅く結合された第２の前アーム駆動部材を有する第２の前アーム駆動アセンブリと、前記第１のリスト部材と同じ高さにある第２のリスト部材であって、前記第２の前アームに回転可能に結合され、第２のエンドエフェクタに結合された第２のリスト部材とを備えるロボット装置であり、前記第１のブームおよび前記第２のブームが第１の回転軸のまわりに回転可能であり、前記第１のエンドエフェクタと前記第２のエンドエフェクタは、互いに横方向にオフセットしている、ロボット装置を用意することと、
前記第１のエンドエフェクタと前記第２のエンドエフェクタを、横方向とは直交する略平行な縦方向に伸長させることにより、横に並んで隣接しているツインチャンバに対して同時に作業すること、
前記第１のブームを、前記第２のブームから独立して前記第１の回転軸のまわりに回転させることと、
前記第１の上アームを、前記第１のブームから独立して第２の回転軸のまわりに回転させることと、
前記第２の上アームを、前記第２のブームから独立して第５の回転軸のまわりに回転させることと、
を含む、方法。
【外国語明細書】
2019036738000001.pdf