(57)【要約】  双アーム基板移送ロボットの実施形態が、本明細書において提供される。一部の実施形態において、双アーム基板移送ロボットは、移送ロボットを中心軸のまわりに回転させるための中央アクチュエータと、第１の端部およびほぼ反対側の第２の端部を有する連結アームであって、第１の端部と第２の端部の間の連結アームの中央近辺で中央アクチュエータに結合される、連結アームと、連結アームの第１の端部に回転可能なように結合された第１のフォアアームと、連結アームの第２の端部に回転可能なように結合された第２のフォアアームと、連結アームに対する第１のフォアアームの回転を制御するための第１のフォアアームアクチュエータと、連結アームに対する第２のフォアアームの回転を制御するための第２のフォアアームアクチュエータとを含んでよく、第１のフォアアームアクチュエータおよび第２のフォアアームアクチュエータは、中央アクチュエータから横方向にずらされる。
2013541843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双アーム基板移送ロボットであって、
前記移送ロボットを中心軸のまわりに回転させるための中央アクチュエータと、
第１の端部およびほぼ反対側の第２の端部を有する連結アームであって、前記第１の端部と前記第２の端部の間の前記連結アームの中央近辺で前記中央アクチュエータに結合される、連結アームと、
前記連結アームの前記第１の端部に回転可能なように結合された第１のフォアアームと、
前記連結アームの前記第２の端部に回転可能なように結合された第２のフォアアームと、
前記連結アームに対する前記第１のフォアアームの前記回転を制御するための第１のフォアアームアクチュエータと、
前記連結アームに対する前記第２のフォアアームの前記回転を制御するための第２のフォアアームアクチュエータと
を備え、前記第１のフォアアームアクチュエータおよび前記第２のフォアアームアクチュエータは、前記中央アクチュエータから横方向にずらされる双アーム基板移送ロボット。
【請求項２】
前記第１のフォアアームの第１の端部に回転可能なように結合された第１のエンドエフェクタと、前記第２のフォアアームの第１の端部に回転可能なように結合された第２のエンドエフェクタとをさらに備え、各エンドエフェクタは、前記エンドエフェクタの上の基板を支持するように構成される請求項１に記載の基板移送ロボット。
【請求項３】
前記第１のフォアアームおよび前記第２のフォアアームのそれぞれが、
前記エンドエフェクタに結合され、前記第１のフォアアームおよび前記第２のフォアアームのそれぞれの前記第１の端部に回転可能なように結合された第１のプーリと、
前記第１のフォアアームおよび前記第２のフォアアームの前記第１の端部と反対側の第２の端部に結合され、前記連結アームに固定的に結合された第２のプーリと、
前記第１のフォアアームアクチュエータまたは前記第２のフォアアームアクチュエータの作動が、前記第１のフォアアームまたは前記第２のフォアアームに対する前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタのそれぞれの回転を引き起こすように、前記第１のプーリを前記第２のプーリに結合するベルトと
をさらに備える請求項２に記載の基板移送ロボット。
【請求項４】
前記第１のプーリと前記第２のプーリの間の中心間の距離が前記第１のプーリと前記中心軸の間の中心間の距離に等しく、前記第１のプーリおよび前記第２のプーリは、前記第１のプーリと前記第２のプーリのサイズの比がおよそ２：１である請求項３に記載の基板移送ロボット。
【請求項５】
基板処理システムの移送チャンバ内に配置される請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項６】
前記移送チャンバが、
前記基板移送ロボットを前記移送チャンバに結合するための底面であって、前記第１のフォアアームアクチュエータ、前記第２のフォアアームアクチュエータ、および前記中央アクチュエータが前記移送チャンバ内で回転することを可能にするための複数の凹部を備える、前記底面を備える請求項５に記載の基板移送ロボット。
【請求項７】
前記基板移送ロボットの垂直移動を制御するための、前記中央アクチュエータに結合されたリフトをさらに備える請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項８】
前記リフトが、
リフトアクチュエータと、
前記リフトアクチュエータを前記中央アクチュエータに結合する運び台と
を備え、前記リフトアクチュエータが、前記運び台の垂直移動を制御する請求項７に記載の基板移送ロボット。
【請求項９】
前記中央アクチュエータ、前記第１のフォアアームアクチュエータ、および前記第２のフォアアームアクチュエータが、回転油圧ポンプ、電気モータ、油圧モータ、または空気圧モータである請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項１０】
前記第１のフォアアームを前記第１のフォアアームアクチュエータに回転可能なように結合して前記第１のフォアアームアクチュエータから前記フォアアームに回転エネルギーを伝達する第１のギアボックスと、
前記第２のフォアアームを前記第２のフォアアームアクチュエータに回転可能なように結合して前記第２のフォアアームアクチュエータから前記第２のフォアアームに回転エネルギーを伝達する第２のギアボックスと
をさらに備える請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項１１】
前記第１のフォアアームアクチュエータの回転軸、前記第２のフォアアームアクチュエータの回転軸、および前記中心軸が同一平面上にある請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項１２】
前記第１のフォアアームアクチュエータの回転軸および前記第２のフォアアームアクチュエータの回転軸が、互いに対して同一平面上にあり、前記中心軸に対してずれている請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項１３】
前記第１のフォアアームおよび前記第２のフォアアームのそれぞれが、前記連結アームの長さの２分の１に実質的に等しい長さを有する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項１４】
前記第１のフォアアームおよび前記第２のフォアアームのそれぞれが、前記連結アームの長さの２分の１よりも長い長さを有する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【請求項１５】
前記第１のフォアアームアクチュエータおよび前記第２のフォアアームアクチュエータのそれぞれが、大部分、前記連結アームの下に配置される請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板移送ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概して、基板を扱うための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の基板製造は、典型的には、複数のプロセスが、エッチングまたは堆積チャンバ、冷却チャンバ、ロードロックチャンバなどのいくつかの異なる処理チャンバで基板に対して実行されることを必要とする。多くの場合、プロセスチャンバは、中央真空チャンバに結合された一体型システムまたはクラスタツールの一部である。移送ロボットが、基板をチャンバからチャンバへ移動させるために中央真空チャンバ内に配置される。一体型システムの効率を上げるために、移送ロボットは、通常、中央真空チャンバ内で複数の基板を同時に移送するように構成される。しかし、移送ロボットが複雑さを増すにつれて、移送ロボットの全体的なサイズも増加し、ついには一体型システムのコンパクトさを決定する際の制限要因となる。
【０００３】
例えば、通常の大型の基板（例えば、ソーラーパネル、複数のウエハのキャリアフレーム、フラットパネルディスプレイなど）の製造プロセスにおいては、移送ロボットは、中央シャフトに互いに積み重ねられた３つ以上の回転アクチュエータを有する一体構造を備える可能性があり、回転アクチュエータは、一連のプーリおよびベルトを介して移送ロボットの２つ以上のアームを制御する。しかし、そのようにして構成された移送ロボットは、一体型システムにかなりの修正を施すことなしに現在の一体型システムに取り付けることを難しくするかまたは不可能にする全体的なサイズを有する。加えて、取り付けられた場合、全体的なサイズおよび一体構造は、一体型システムから移送ロボットを完全に取り外すことなしに移送ロボットのメンテナンスを行うことを難しくする。
【０００４】
したがって、発明者は、一体型製造システムで使用するための改善された基板移送ロボットを提供した。
【発明の概要】
【０００５】
双アーム基板移送ロボットの実施形態が、本明細書において提供される。一部の実施形態において、双アーム基板移送ロボットは、移送ロボットを中心軸のまわりに回転させるための中央アクチュエータと、第１の端部およびほぼ反対側の第２の端部を有する連結アームであって、第１の端部と第２の端部の間の連結アームの中央近辺で中央アクチュエータに結合される、連結アームと、連結アームの第１の端部に回転可能なように結合された第１のフォアアームと、連結アームの第２の端部に回転可能なように結合された第２のフォアアームと、連結アームに対する第１のフォアアームの回転を制御するための第１のフォアアームアクチュエータと、連結アームに対する第２のフォアアームの回転を制御するための第２のフォアアームアクチュエータとを含んでよく、第１のフォアアームアクチュエータおよび第２のフォアアームアクチュエータは、中央アクチュエータから横方向にずらされる。
【０００６】
本発明のその他のおよびさらなる実施形態が、以下で説明される。
【０００７】
上に簡潔にまとめられ、以下でより詳細に検討される本発明の実施形態は、添付の図面に示された本発明の例示的な実施形態を参照することによって理解され得る。本発明はその他の同様に効果的な実施形態を許容し得るので、添付の図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、したがって、本発明の範囲を限定すると見なされるべきでないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一部の実施形態による発明の双アーム基板移送ロボットで使用するために好適な処理システムの図である。
【図２Ａ】本発明の一部の実施形態による発明の双アーム基板移送ロボットの断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一部の実施形態による発明の双アーム基板移送ロボットの断面図である。
【図３】本発明の一部の実施形態による発明の双アーム基板移送ロボットの上面図である。
【図４Ａ】本発明の一部の実施形態による発明の双アーム基板移送ロボットの断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一部の実施形態による発明の双アーム基板移送ロボットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
理解しやすくするために、可能な場合、図面に共通である同一の要素を示すために同一の参照番号を使用した。図面は、正確な縮尺で描かれておらず、明瞭にするために単純化されている場合がある。１つの実施形態の要素および特徴は、さらに詳細な説明がなくても、その他の実施形態に有利に組み込まれ得ると考えられる。
【００１０】
本発明の実施形態は、概して、一体型基板製造システムで使用するための基板移送ロボットに関する。有利なことに、発明の基板移送ロボットは、共通の連結アームと、移送ロボットのアームを個々に制御するための別々の横方向にずらした回転アクチュエータとを設け、そのため、移送ロボットの全体的なサイズを削減しながら移送ロボットを制御し易くし、その結果、移送ロボットが容易に取り付けられ、整備されることを可能にする。
【００１１】
図１は、本明細書において開示される本発明の装置で使用するために好適な場合がある例示的なマルチチャンバ処理システム１００の概略上面図である。本明細書で与えられる教示にしたがって適切に修正され得る好適なマルチチャンバ処理システムの例としては、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ州Ｓａｎｔａ  ＣｌａｒａにあるＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から販売されているＥＮＤＵＲＡ（登録商標）、ＣＥＮＴＵＲＡ（登録商標）、および（ＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）ＧＴ（商標）などの）ＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）処理システム、ＡＤＶＡＮＴＥＤＧＥ（商標）処理システム、またはその他の好適な処理システムが挙げられる。（その他の製造業者の処理システムを含む）その他の処理システムが本発明から恩恵を受けるように適合されてよいと考えられる。
【００１２】
一部の実施形態において、処理システム１００は、概して、真空気密処理プラットフォーム１０２と、ファクトリインターフェース１０４と、システムコントローラ１４０とを備えることができる。プラットフォーム１０２は、移送チャンバ１８８に結合されている複数のプロセスチャンバ１９０Ａ〜Ｆおよび（２つが示されている）少なくとも１つのロードロックチャンバ１８４を含み得る。（図２および図３に関連して以下で説明される）移送ロボット１０６は、ロードロックチャンバ１８４とプロセスチャンバ１９０Ａ〜Ｆの間で基板を移送するために移送チャンバ１８８の中央に配置される。プロセスチャンバ１９０Ａ〜Ｆは、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）を含む層堆積、エッチング、前洗浄、脱気、配向および心出し、アニール、ならびにその他の基板プロセスを含むさまざまな機能を実行するように構成され得る。プロセスチャンバ１９０Ａ〜Ｆのそれぞれは、プロセスチャンバ１９０Ａ〜Ｆのそれぞれの内部体積を移送チャンバ１８８の内部体積に選択的に流体で結合するためのスリットバルブまたはその他の選択的に密閉可能な開口を含み得る。同様に、各ロードロックチャンバ１８４は、ロードロックチャンバ１８４のそれぞれの内部体積を移送チャンバ１８８の内部体積に選択的に流体で結合するためのポートを含み得る。
【００１３】
ファクトリインターフェース１０４は、ロードロックチャンバ１８４を介して移送チャンバ１８８に結合される。一部の実施形態において、ロードロックチャンバ１８４のそれぞれは、ファクトリインターフェース１０２に結合された第１のポート１２３と、移送チャンバ１８８に結合された第２のポート１２５とを含み得る。ロードロックチャンバ１８４は、移送チャンバ１８８の真空環境とファクトリインターフェース１０４の実質的な周囲（例えば、大気）環境の間で基板を受け渡すことを容易にするためにロードロックチャンバ１８４の空気を抜き、排気する圧力制御システムに結合され得る。
【００１４】
一部の実施形態において、ファクトリインターフェース１０４は、基板を処理のためにロードロックチャンバ１８４を通じてファクトリインターフェース１０４から処理プラットフォーム１０２に移送することを容易にするための少なくとも１つのドッキングステーション１８３および（１つが示されている）少なくとも１つのファクトリインターフェースロボット１８５を備える。ドッキングステーション１８３は、（４つが示されている）１つまたは複数の前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）１８７Ａ〜Ｄを受けるように構成される。任意選択で、１つまたは複数の計測ステーション（図示せず）が、ＦＯＵＰ１８７Ａ〜Ｄからの基板の測定を容易にするためにファクトリインターフェース１０４に結合され得る。一部の実施形態において、ファクトリインターフェース１０４内に配置されたファクトリインターフェースロボット１８５は、ロードロックチャンバ１８４と複数のＦＯＵＰ１８７Ａ〜Ｄの間で基板のカセットを往復移送するために直線または回転移動する（矢印１８２）ことができる。
【００１５】
システムコントローラ１４０は、処理プラットフォーム１０２およびファクトリインターフェース１０４の構成要素（すなわち、プロセスチャンバ１９０Ａ〜Ｆ、移送ロボット１０２など）のうちの１つもしくは複数の直接制御を用いて、または代替的にプロセス処理プラットフォーム１０２およびファクトリインターフェース１０４の構成要素に関連するコンピュータ（もしくはコントローラ）を制御することによって処理システム１００の動作を制御する。一部の実施形態においては、システムコントローラ１４０は、処理システム１００の性能を最適化するために、処理システム１００の構成要素からのデータ収集およびフィードバックを可能にする。
【００１６】
一部の実施形態において、システムコントローラ１４０は、概して、中央処理装置（ＣＰＵ）１４２、メモリ１４４、および補助回路１４６を含む。ＣＰＵ１４２は、工業環境で使用可能な任意の形態の汎用コンピュータプロセッサのうちの１つであってよい。メモリ１４４またはコンピュータ可読媒体は、ＣＰＵ１３８がアクセス可能であり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、またはローカルもしくはリモートの任意のその他の形態のデジタルストレージなどの容易に入手可能なメモリのうちの１つまたは複数であってよい。補助回路１４６は、通常、ＣＰＵ１４２に結合され、キャッシュ、クロック回路、入力／出力サブシステム、電源などを備えてよい。
【００１７】
基板のスループットを向上させるために、移送ロボット１０６は、２つの基板を同時に扱うことができる双アーム基板移送ロボットである。例えば、図２Ａを参照すると、一部の実施形態において、移送ロボット１０６は、概して、中央アクチュエータ２０６に結合された連結アーム２０４と、連結アーム２０４の第１の端部２１０に回転可能なように結合された第１のフォアアーム２０８と、連結アーム２０４の第２の端部２１４に回転可能なように結合された第２のフォアアーム２１２とを備える。第１のフォアアームアクチュエータ２３０が、連結アーム２０４の第１の端部２１０に結合され、連結アーム２０４に対する第１のフォアアーム２０８の回転を制御するように構成され、第２のフォアアームアクチュエータ２２８が、連結アーム２０４の第２の端部２１４に結合され、連結アーム２０４に対する第２のフォアアーム２１２の回転を制御するように構成される。
【００１８】
中央アクチュエータ２０６は、連結アーム２０４を支持し、連結アーム２０４の、中心軸２２６のまわりの回転移動を容易にする。中央アクチュエータ２０６は、例えば、油圧モータ、空気圧モータなどの機械モータ、またはサーボモータ、ステッピングモータなどの電気モータなどの、上述の回転移動を行うことができる任意の回転アクチュエータであってよい。一部の実施形態において、中央アクチュエータ２０６および連結アーム２０４は、正確な移動を容易にし、中央アクチュエータ２０６から連結アーム２０４へのエネルギーの効率的な伝達を容易にするための調整可能なギア比を提供するギアボックスまたは波動歯車システムなどの機械式ギアシステム２６７に結合され得る。中央アクチュエータ２０６が電気モータである実施形態においては、電気フィードスルー２６４および／またはスリップリング２６６が、電源（図示せず）から中央アクチュエータ２０６に電力が流れやすくするために中央アクチュエータ２０６に結合され得る。
【００１９】
一部の実施形態において、中央アクチュエータ２０６は、移送ロボット１０６の垂直移動を容易にするためのリフト２４６に結合され得る。一部の実施形態において、リフト２４６は、概して、ハウジング２５０に結合され、中央アクチュエータ２０６の垂直移動を行うように構成されたリフトアクチュエータ２５６を備えてよい。一部の実施形態においては、ベローズ２６５が、真空密閉を行って移送チャンバ１８８の内部体積２４２内の所望の雰囲気（例えば、真空状態）を維持することを容易にするためにハウジング２５０およびリフトアクチュエータ２５６に結合される。リフトアクチュエータ２５６は、中央アクチュエータ２０６の垂直運動を行うために好適な任意のアクチュエータを備えてよい。例えば、一部の実施形態において、リフトアクチュエータ２５６は、ボールねじ２６０のねじ山が切られたシャフト２５８に結合された回転アクチュエータ２６２を備えてよい。そのような実施形態において、ボールねじ２６０は、運び台２５４を介して中央アクチュエータ２０６に結合され得る。一部の実施形態において、運び台２５４は、運び台２５４の滑らかで正確な移動を容易にするための（１つが示されている）１つまたは複数のガイドレール２６８に移動可能なように結合され得る。動作の際、回転アクチュエータ２６２が、ねじ山の切られたシャフト２５８を回転させ、ボールねじ２６０の垂直移動、ひいては、運び台２５４の垂直移動を引き起こし、そのため中央アクチュエータ２０６の移動を容易にする。
【００２０】
図２Ａは中央アクチュエータ２０６の底部２９９の近辺で中央アクチュエータ２０６に結合された運び台２５４を示すが、運び台２５４は、中央アクチュエータ２０６に任意の位置で結合され得る。例えば、図２Ｂに示されるような一部の実施形態においては、運び台２５４は、中央アクチュエータ２０６の頂部２９８の近辺で中央アクチュエータ２０６に結合され得る。そのような実施形態においては、中央アクチュエータ２０６は、運び台２５４の貫通孔２９５内に配置されたシャフト２９７を介して連結アーム２０４に結合され得る。一部の実施形態において、シャフト２９７は、プレート２９３を介して連結アーム２０４に結合され得る。
【００２１】
運び台２５４を中央アクチュエータ２０６の頂部２９８の近辺で中央アクチュエータ２０６に結合することによって、（真空の雰囲気などの）所望の雰囲気に維持されている内部体積２４２と所望の雰囲気に維持されていない外部体積２４３の間の仕切りが、中央アクチュエータ２０６の上に位置し、その結果、移送チャンバ１８８の内部体積２４２に進入する必要なしに中央アクチュエータ２０６が整備されることを可能にする。
【００２２】
図２Ａに戻ると、移送ロボット１０６は、移送ロボット１０６が基板の移動を容易にすることを可能にするために十分な安定性をもたらすことに適した任意の方法で移送チャンバ１８８の内部体積２４２に結合され得る。一部の実施形態においては、移送チャンバ１８８の底面２３２が、中央アクチュエータ２０６、第１のフォアアームアクチュエータ２３０、および第２のフォアアームアクチュエータ２２８のサイズおよび移動を受け入れるように構成された１つまたは複数の凹部（すなわち、第１の凹部２３４および第２の凹部２４４）を備えてよい。例えば、そのような実施形態において、第２の凹部２４４は、中央アクチュエータ２０６が移送チャンバ１８８の中心軸２２６まわりに移送ロボット１０６を回転させるときに第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８が第２の凹部２４４の中を動くことを可能にする環状の経路を提供することができる。１つまたは複数の凹部は、存在するとき、移送ロボット１０６の全高を受け入れるために必要な内部体積２４２のサイズを削減する。移送チャンバ１８８の内部体積２４２のサイズを削減することは、所望の雰囲気（例えば、真空状態）を得るために空気を抜かれる必要がある体積をより小さくする。さらに、利用可能な物理的空間が小さい既存の機器において、移送ロボットの高さが低いことは、適切に修正された既存の機器に移送ロボット１０６を組み込むことを容易にする。
【００２３】
一部の実施形態において、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、連結アーム２０４の両端（すなわち、それぞれ第１の端部２１０および第２の端部２１４）に結合され、中央アクチュエータ２０６から横方向にずらした位置に置かれる。横方向にずらした構成で中央アクチュエータ２０６、第１のフォアアームアクチュエータ２３０、および第２のフォアアームアクチュエータ２２８を設けることは、連結アーム２０４の下に互いに積み重ねられた複数のアクチュエータを持つ必要性をなくし、そのため、移送ロボット１０６の全高を低くする。加えて、中央アクチュエータ２０６、第１のフォアアームアクチュエータ２３０、および第２のフォアアームアクチュエータ２２８を横方向にずらすことは、各アクチュエータが個々にアクセスされることを可能にし、そのため、メンテナンスまたは修理のために移送ロボット１０６全体を取り外す必要性をなくす。さらに、一部の実施形態においては、中央アクチュエータ２０６、第１のフォアアームアクチュエータ２３０、および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、例えば図３に示されるように、一直線に並んでいる必要がない。
【００２４】
図２Ａに戻ると、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、確実で固定的な結合を行うために好適な任意の方法で連結アーム２０４に結合され得る。一部の実施形態においては、図２Ａおよび図４Ａに示されるように、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、それらのアクチュエータが全体的に連結アーム２０４の下に配置されるように連結アーム２０４に結合され得る。一部の実施形態においては、例えば、図４Ｂに示されるように、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、アクチュエータが全体的に連結アーム２０４の上に配置されるように連結アーム２０４に結合され得る。
【００２５】
一部の実施形態において、連結アーム２０４の第１の端部２１０および第２の端部２１４は、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８のそれぞれの少なくとも一部を受け入れるようにサイズを決められた貫通孔２７４をそれぞれ含み得る。そのような実施形態においては、シャフト２８０、２８１が、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８を第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２に結合することを容易にするためにそれぞれの貫通孔２７４を通って延び、そのため、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８が第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２の回転をそれぞれ制御することを可能にすることができる。一部の実施形態においては、１つまたは複数の玉軸受け（第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２のそれぞれについて１つの玉軸受け２７９が示されている）が、滑らかな回転移動を行うために第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２とそれぞれのシャフト２８０、２８１との間の間隙２７７内に配置され得る。
【００２６】
第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８のそれぞれは、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２の、それぞれ第１のフォアアーム軸２７０および第２のフォアアーム軸２７２のまわりの回転移動を行うことができる任意の種類の回転アクチュエータであってよい。例えば、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、中央アクチュエータ２０６に関して上で検討された回転アクチュエータのうちのいずれかであってよい。一部の実施形態においては、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、中央アクチュエータ２０６と同じ種類のアクチュエータであってよく、または一部の実施形態においては、中央アクチュエータ２０６とは異なる種類のアクチュエータであってよい。一部の実施形態において、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、正確な移動を容易にし、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８からそれぞれ第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２へのエネルギーの効率的な伝達を容易にするための調整可能なギア比を提供するギアボックスまたは波動歯車システムなどの機械式ギアシステム２７６、２７８に結合され得る。加えて、一部の実施形態においては、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、正確な回転を容易にするための電気機械式デバイス（図示せず）、例えば、ロータリエンコーダまたはシャフトエンコーダなどのエンコーダをさらに備えてよい。
【００２７】
一部の実施形態において、連結アーム２０４の第１の端部２１０および第２の端部２１４のそれぞれは、例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、構成要素、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８を収容するように構成されたハウジング４０６を備えてよい。例えば、そのような実施形態においては、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、ハウジング４０６に結合され、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２のそれぞれに結合された回転子４０４の回転を制御するように構成された固定子４０２をそれぞれ備えてよい。玉軸受け４０８が、滑らかな回転移動を行うために、回転子４０４とハウジング４０６に固定的に結合されたシャフト４１０の間に配置され得る。ハウジング４０６と連結アーム２０４は１つの一体的な部分として図面に示されているが、ハウジング４０６は、連結アーム２０４に結合されるように構成された別々の構成要素であってよい。
【００２８】
再び図２Ａを参照すると、一部の実施形態において、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２のそれぞれは、第１の端部２８２、２８４で連結アーム２０４に回転可能なように結合される。エンドエフェクタ（２８６、２８８）が、フォアアーム２０８、２１２の第１の端部２８２、２８４と反対側の第２の端部２９４、２９６の近辺で第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２のそれぞれに回転可能なように結合される。一部の実施形態において、各エンドエフェクタ２８６、２８８は、エンドエフェクタ取り付け面２９０、２９２を介して第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２に結合される。存在するとき、エンドエフェクタ取り付け面２９０、２９２は、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２とそれぞれのエンドエフェクタ２８６、２８８の間に間隔を設ける。
【００２９】
一部の実施形態においては、第１のプーリ２０１、２０３が、第１のフォアアーム２０８の第１の端部２８２および第２のフォアアーム２１２の第１の端部２８４のそれぞれに結合される。一部の実施形態において、第１のプーリ２０１、２０３は、例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、シャフト４１０に固定的に結合される。
【００３０】
再び図２Ａを参照すると、第１のプーリ２０１、２０３は、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２の第２の端部２９４、２９６の近辺に配置されたそれぞれの第２のプーリ２０９、２１１にそれぞれのベルト２０５、２０７を介して結合される。第２のプーリ２０９、２１１は、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２の第２の端部２９４、２９６に回転可能なように結合され、シャフト２９１を介してエンドエフェクタ２８６、２８８に固定される。一部の実施形態において、第２のプーリ２０９、２１１は、例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２の第２の端部２９４、２９６内に配置されたシャフト４１６を介して第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２に回転可能なように結合される。そのような実施形態においては、滑らかな回転移動を行うために第２のプーリ２０９、２１１とシャフト４１６の間に軸受け４１４が配置され得る。
【００３１】
図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、動作の際、第１のフォアアームアクチュエータ２３０および／または第２のフォアアームアクチュエータ２２８は、連結アーム２０４に対して固定的な回転位置に留まるシャフト４１０およびそれぞれの第１のプーリ２０１、２０３のまわりに第１のフォアアーム２０８および／または第２のフォアアーム２１２を回転させる。第１のフォアアーム２０８および／または第２のフォアアーム２１２の回転は、ベルト２０５、２０７を介して第２のプーリ２０９、２１１の回転を引き起こし、そのため、第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２に対してエンドエフェクタ２８６、２８８を回転させる。
【００３２】
一部の実施形態において、第１のプーリ２０１、２０３と第２のプーリ２０９、２１１のサイズの比は、第１のプーリ２０１、２０３によって回転されるときの第２のプーリ２０９、２１１およびエンドエフェクタ２８６、２８８の回転および回転変位の比を制御することを容易にするように選択され得る。例えば、一部の実施形態において、第１のプーリ２０１、２０３と第２のプーリ２０９、２１１の間の中心間の距離が第１のプーリ２０１、２０３と中心軸２２６の中心間の距離に等しいとき、第１のプーリ２０１、２０３と第２のプーリ２０９、２１１のサイズの比は、およそ１：２であってよい。そのような比は、第１のフォアアーム２０８および／または第２のフォアアーム２１２の作動中に、移送ロボット１０６に対するエンドエフェクタの配向を維持する。その他のサイズの比が、上で検討されたように、さまざまな中心間の距離とともに使用され得る。
【００３３】
エンドエフェクタ２８６、２８８は、エンドエフェクタ２８６、２８８の上に置かれた基板を適切に支持するために好適な任意の方法で構成され得る。例えば、一部の実施形態において、エンドエフェクタ２８６、２８８は、図３に示されるように、（２つが示されている）１つまたは複数の支持アーム３１４、３１６を備えてよい。
【００３４】
動作の際、アクチュエータ（すなわち、中央アクチュエータ２０６、第１のフォアアームアクチュエータ２３０、および第２のフォアアームアクチュエータ２２８）が協調して、基板の所望の移動を行うために必要とされる任意の方向の移送ロボット１０６の移動を行うことができる。例えば、一部の実施形態においては、中央アクチュエータ２０６が、第１の方向３１０、例えば時計回りに回転されてよく、第１のフォアアームアクチュエータ２３０（または第２のフォアアームアクチュエータ２２８）が、反対方向３０８、例えば反時計回りに回転されてよく、そのため、第１のフォアアーム２０８（または第２のフォアアーム２１２）およびエンドエフェクタ２８６を前方に移動させる。
【００３５】
一部の実施形態において、（第１のフォアアーム軸２７０から第２のフォアアーム軸２７２までで測定される）連結アーム２０４の長さ３０２に対する（第１のフォアアーム軸２７０または第２のフォアアーム軸２７２からエンドエフェクタ２８６、２８８の回転軸３１０までで測定される）第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２のそれぞれの長さは、連結アーム２０４に対する第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２の回転変位を調整するように変えられ得る。そのような実施形態においては、連結アーム２０４の長さ３０２に対する第１のフォアアーム２０８および第２のフォアアーム２１２のそれぞれの長さが、所望の方向にエンドエフェクタ２８６、２８８を移動させるために必要な第１のフォアアームアクチュエータ２３０（または第２のフォアアームアクチュエータ２２８）の回転変位に対する中央アクチュエータ２０６の回転変位を決定付けることができる。
【００３６】
例えば、上述のように、エンドエフェクタ２８６を前方に移動させるために中央アクチュエータ２０６が第１の方向３１０に回転されてよく、第１のフォアアームアクチュエータ２３０が反対方向３０８に回転されてよい実施形態においては、第１のフォアアーム２０８の長さ３０６が連結アーム２０４の長さ３０２の約２分の１（１／２）である場合、第１のフォアアームアクチュエータ２３０の回転変位αは、中央アクチュエータ２０６の回転変位の約２倍（２α）であってよい。あるいは、第１のフォアアーム２０８の長さ３０６が連結アーム２０４の長さ３０２の２分の１（１／２）よりも長いか、または２分の１（１／２）よりも短い実施形態においては、所望の方向のエンドエフェクタ２８６、２８８の移動を実現するために、第１のフォアアームアクチュエータ２３０の回転変位は、中央アクチュエータ２０６の回転変位の約２倍よりも大きくなるように、または約２倍よりも小さくなるように変えられ得る。
【００３７】
このように、一体型製造システムで使用するための改善された基板移送ロボットが、本明細書において提供された。有利なことに、発明の基板移送ロボットは、共通の連結アームと、移送ロボットのアームを個々に制御するための別々の横方向にずらした回転アクチュエータとを設け、そのため、移送ロボットの全体的なサイズを削減しながら移送ロボットを制御し易くし、その結果、移送ロボットが容易に取り付けられ、整備されることを可能にする。
【００３８】
上述の内容は本発明の実施形態を対象とするが、本発明のその他のさらなる実施形態が、本発明の基本的な範囲を逸脱することなしに考案され得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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