(57)【要約】直線的に配置された第一固定子と、第一アームに結合している第一回転子と、を有する第一シャフトレス回転モータと、直線的に配置された第二固定子および第二アームに結合している第二回転子を有し、第二アームが第一アームに連結している第二シャフトレス回転モータと、第一および第二アームのうちの少なくとも１つに結合している第一基板支持体と、を備える基板搬送装置であって、第一および第二固定子は、第一および第二アームならびに第一基板支持体が両固定子の内側にあるように、また、第一および第二シャフトレス回転モータと第一および第二アームのそれぞれの１つとの連結におけるモータ出力が、第一および第二アームの周辺に形成される合力であるように、構成されている
2010527148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搬送装置であって、
直線的に配置された第一固定子と第一アームに結合している第一回転子とを有する第一シャフトレス回転モータと、
直線的に配置された第二固定子と第二アームに結合している第二回転子とを有し、前記第二アームが前記第一アームに連結している第二シャフトレス回転モータと、
前記第一および第二アームのうちの少なくとも１つに結合している第一基板支持体と、を備え、
前記第一および第二固定子は、前記第一および第二アームならびに前記第一基板支持体が前記両固定子の内側にあるように、また、前記第一および第二シャフトレス回転モータと前記第一および第二アームのそれぞれの１つとの連結におけるモータ出力が、前記第一および第二アームの周辺に形成される合力であるように構成されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
さらに、ハウジングを備え、前記第一および第二固定子が実質的に前記ハウジングの周辺で直線的に配置されていることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記第一および第二固定子が前記ハウジングの壁に統合していることを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
請求項１記載の基板搬送装置であって、前記第一および第二アームのそれぞれが、
回転の中心点および遠位端部を有する第一回転アームリンクと、
前記第一アームリンクの前記遠位端部と回転自在に結合している第二アームリンクと、を備え、
前記第一および第二アームのそれぞれの前記第一アームリンクが、前記第一および第二回転子のそれぞれの１つを備え、前記第一および第二アームの前記第二アームリンクのそれぞれが前記第一基板支持体と回転自在に結合していることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記第一および第二アームのそれぞれの前記第一回転アームリンクが、リングまたはディスクの形状で前記第一および第二回転子のそれぞれの１つを備え、前記遠位端部が前記リングまたはディスクの周辺であることを特徴とする請求項４記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記第一および第二アームのそれぞれの前記リングまたはディスクが、前記第一および第二固定子のそれぞれの１つとともに自己軸受モータを形成することを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記第一および第二アームのそれぞれの前記第一回転アームリンクが、細長いリンク部材の形状で前記第一および第二回転子のそれぞれの１つを備え、前記遠位端部が前記回転の中心点の反対側であることを特徴とする請求項４記載の基板搬送装置。
【請求項８】
請求項１記載の基板搬送装置であって、
前記第一アームが前記第一回転子を備え、前記第一アームはその回転の中心点に位置する近位端部を有し、
前記第二アームが前記第二回転子を備え、前記第二アームは近位端部で前記第一アームの遠位端部とエルボジョイントにおいて回転自在に結合し、
前記第一基板支持体が、前記第二アームの遠位端部と回転自在に結合し、
前記合力が、実質的に前記エルボジョイントにおいて、前記第一および第二固定子のそれぞれの１つにより、前記第一および第二アームに適用されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項９】
前記第一基板支持体が、実質的に長手方向に前記基板搬送装置の伸長および引き込みの軸に常に揃っているように構成されていることを特徴とする請求項８記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
請求項１記載の基板搬送装置であって、さらにフレームを備え、
前記第一アームが前記第一回転子を備え、前記第一アームは前記フレーム内のアーム支持体および遠位端部と回転自在に結合した近位端部を有し、
前記第二回転子が、前記アーム支持体および遠位端部と回転自在に結合した近位端部を有し、
前記第二アームが、前記第一アームの前記遠位端部とエルボジョイントにおいて回転自在に結合した近位端部を有し、前記第二アームは前記第二回転子と駆動的に結合し、
前記第一基板支持体が、前記第二アームの遠位端部と回転自在に結合し、 
前記合力が、実質的に前記エルボジョイントにおいて、また、実質的に第二回転子の前記遠位端部において、前記第一および第二固定子のそれぞれの１つにより、前記第一アームに適用されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
前記第一基板支持体が、実質的に長手方向に前記基板搬送装置の伸長／引き込みの軸に常に揃っているように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
請求項１記載の基板搬送装置であって、さらに、
直線的に配置された第三固定子と第三アームに結合している第三回転子とを有する第三シャフトレス回転モータと、
直線的に配置された第四固定子と第四アームに結合している第四回転子とを有し、前記第四アームが前記第三アームに連結している第四シャフトレス回転モータと、
前記第三および第四アームのうちの少なくとも１つに結合している第二基板支持体と、を備え、
前記第三および第四固定子は、前記第三および第四アームならびに前記第二基板支持体が前記両固定子の内側にあるように、また、前記第三および第四シャフトレス回転モータと前記第三および第四アームのそれぞれの１つとの連結におけるモータ出力が、前記第一および第二アームの周辺に形成される合力であるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
さらに、フレームを備え、前記第一、第二、第三、および第四固定子が実質的に前記フレームの周辺で直線的に配置されていることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の基板搬送装置であって、前記第一、第二、第三、および第四アームのそれぞれが、
回転の中心点および遠位端部を有する第一回転アームリンクと、
前記第一アームリンクの前記遠位端部と回転自在に結合している第二アームリンクと、を備え、
前記第一、第二、第三、および第四アームのそれぞれの前記第一アームリンクが、前記第一、第二、第三、および第四回転子のそれぞれの１つを備え、 
前記第一および第二アームの前記第二アームリンクのそれぞれが、前記第一基板支持体と回転自在に結合し、
前記第三および第四アームの前記第二アームリンクのそれぞれが、前記第二基板支持体と回転自在に結合していることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
前記第一、第二、第三、および第四アームのそれぞれの前記第一回転アームリンクが、リングまたはディスクの形状で前記第一、第二、第三、および第四回転子のそれぞれの１つを備え、前記遠位端部が前記リングまたはディスクの周辺であることを特徴とする請求項１４記載の基板搬送装置。
【請求項１６】
前記第一、第二、第三、および第四アームのそれぞれの前記リングまたはディスクが、前記第一、第二、第三、および第四固定子のそれぞれの１つとともに自己軸受モータを形成することを特徴とする請求項１４記載の基板搬送装置。
【請求項１７】
前記第一、第二、第三、および第四アームのそれぞれの前記第一回転アームリンクが、細長いリンク部材の形状で前記第一、第二、第三、および第四回転子のそれぞれの１つを備え、前記遠位端部が前記回転の中心点の反対側であることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項１８】
請求項１２記載の基板搬送装置であって、
前記第一アームが前記第一回転子を備え、前記第一アームはその回転の中心点に位置する近位端部および遠位端部を有し、
前記第二アームが前記第二回転子を備え、前記第二アームは近位端部で前記第一アームの遠位端部と第一エルボジョイントにおいて回転自在に結合し、 
前記第一基板支持体が、前記第二アームの遠位端部と回転自在に結合し、
前記第三アームが前記第三回転子を備え、前記第三アームはその回転の中心点に位置する近位端部を有し、
前記第四アームが前記第四回転子を備え、前記第四アームは近位端部で前記第三アームの遠位端部と第二エルボジョイントにおいて回転自在に結合し、
前記第二基板支持体が、前記第四アームの遠位端部と回転自在に結合し、
前記合力が、前記第一および第二エルボジョイントのそれぞれの１つにおいて、前記第一、第二、第三、および第四固定子のそれぞれの１つにより、前記第一、第二、第三、および第四アームに適用されることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項１９】
請求項１２記載の基板搬送装置であって、さらにフレームを備え、
前記第一アームが前記第一回転子を備え、前記第一アームは前記フレーム内のアーム支持体と回転自在に結合した近位端部を有し、
前記第二回転子が、前記アーム支持体と回転自在に結合した近位端部を有し、
前記第二アームが、前記第一アームの遠位端部と第一エルボジョイントにおいて回転自在に結合した近位端部を有し、前記第二アームは前記第二回転子と駆動的に結合し、 
前記第一基板支持体が、前記第二アームの遠位端部と回転自在に結合し、 
前記第三アームが前記第三回転子を備え、前記第三アームは前記アーム支持体と回転自在に結合した近位端部を有し、
前記第四回転子が、前記アーム支持体と回転自在に結合した近位端部を有し、
前記第四アームが、前記第三アームの遠位端部と第二エルボジョイントにおいて回転自在に結合した近位端部を有し、前記第四アームは前記第四回転子と駆動的に結合し、
前記第二基板支持体が、前記第四アームの遠位端部と回転自在に結合し、
前記合力が、実質的に前記第一および第二エルボジョイントのそれぞれの１つにおいて前記第一および第二アームに、また、実質的に第二および第四回転子の前記遠位端部に、適用されることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項２０】
前記第一および第二基板支持体が、実質的に互いに反対方向に伸長および引き込みすることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項２１】
前記第一および第二基板支持体が、実質的に同一方向に伸長および引き込みすることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項２２】
請求項１２記載の基板搬送装置であって、前記第一、第二、第三、および第四アームのそれぞれが、
回転の中心点および遠位端部を有する第一回転アームリンクと、
前記第一アームリンクの前記遠位端部と回転自在に結合している第二アームリンクと、を備え、
前記第一、第二、第三、および第四アームのそれぞれの前記第一アームリンクが、前記第一、第二、第三、および第四回転子のそれぞれの１つを備え、前記第一および第二アームの前記第二アームリンクのそれぞれが、前記第一基板支持体と回転自在に結合し、前記第三および第四アームの前記第二アームリンクのそれぞれが、前記第二基板支持体と回転自在に結合していることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項２３】
前記第一および第二固定子が、前記第一および第二アームを垂直に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項２４】
基板搬送装置であって、
直線的に配置された第一固定子と第一アームに結合している第一回転子とを有する第一シャフトレス回転モータと、
直線的に配置された第二固定子と第二アームに結合している第二回転子とを有し、前記第二アームが前記第一アームに連結している第二シャフトレス回転モータと、
前記第一および第二アームのうちの少なくとも１つに結合している第一基板支持体と、を備え、
前記第一および第二固定子が、前記第一および第二アームを実質的に囲むように配置されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２５】
基板搬送装置であって、
ハウジングと、
実質的に前記ハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第一固定子と、
実質的に前記ハウジングの前記周辺壁に沿って直線的に配置された第二固定子と、 
前記ハウジング内に位置する回転の中心点を有する第一基板搬送アームと、を備え、
前記第一基板搬送アームが、
前記回転の中心点で回転自在かつ第一回転子を形成する上アームと、
前記回転の中心点に対して偏心している位置で第一端部において前記上アームと回転自在に結合し、かつ第二回転子を形成する前アームと、
前記前アームの第二反対端部と回転自在に結合している第一基板支持体と、を含み、
前記第一固定子および前記第一回転子が第一モータを形成し、前記第二固定子および前記第二回転子が第二モータを形成し、前記上アーム、前記前アーム、および前記第一基板支持体が前記第一および第二固定子の内側にあり、前記第一および第二モータと前記上アームおよび前記前アームのそれぞれの１つとの連結点における前記第一および第二モータのモータ出力が、前記上アームおよび前記前アームの周辺に形成される合力であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２６】
前記前アームが、偏心位置で回転自在な第一前アーム部材と、前記回転の中心点で回転自在な第二前アーム部材と、を備え、前記第一前アーム部材は前記第二前アーム部材と駆動的に結合し、前記第一前アーム部材の回転を発生させるために、前記合力が前記第二前アーム部材に適用されることを特徴とする請求項２５記載の基板搬送装置。
【請求項２７】
請求項２５記載の基板搬送装置であって、さらに、
実質的に前記ハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第三固定子と、
実質的に前記ハウジングの前記周辺壁に沿って直線的に配置された第四固定子と、
前記ハウジング内に位置する回転の中心点を有する第二基板搬送アームと、を備え、
前記第二基板搬送アームが、
前記回転の中心点で回転自在かつ第三回転子を形成する上アームと、
前記回転の中心点に対して偏心している位置で第一端部において前記上アームと回転自在に結合し、かつ第四回転子を形成する前アームと、
前記前アームの第二反対端部と回転自在に結合している第二基板支持体と、を含み、
前記第三固定子および前記第三回転子が第三モータを形成し、前記第四固定子および前記第四回転子が第四モータを形成し、前記第二基板搬送アームの前記上アーム、前記前アーム、および前記第二基板支持体が前記第三および第四固定子の内側にあり、前記第三および第四モータと前記上アームおよび前記前アームのそれぞれの１つとの連結点における前記第三および第四モータのモータ出力が、前記上アームおよび前記前アームの前記それぞれの１つの周辺に形成される合力であることを特徴とする請求項２５記載の基板搬送装置。
【請求項２８】
基板搬送装置であって、
ハウジングと、
実質的に前記ハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第一固定子と、
実質的に前記ハウジングの前記周辺壁に沿って直線的に配置された第二固定子と、
前記ハウジング内に位置する回転の中心点で回転自在な第一基板搬送アームと、を備え、
前記第一基板搬送アームが、
前記回転転の中心点で回転自在かつ第一回転子を形成する上アームと、
前記回転の中心点で回転自在に結合している第二回転子と、
前記回転の中心点に対して偏心している位置で第一端部において前記上アームと回転自在に結合し、かつ前記第二回転子と駆動的に結合している前アームと、
前記前アームの第二反対端部と回転自在に結合している第一基板支持体と、を含み、
前記第一固定子および前記第一回転子が第一モータを形成し、前記第二固定子および前記第二回転子が第二モータを形成し、前記第一および第二固定子は、前記第一および第二モータと前記第一および第二回転子のそれぞれの１つとの連結におけるモータ出力が、前記上アームの周辺に形成される合力であるように構成されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の基板搬送装置であって、さらに、
実質的に前記ハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第三固定子と、
実質的に前記ハウジングの前記周辺壁に沿って直線的に配置された第四固定子と、
前記回転の中心点で回転自在な第二基板搬送アームと、を備え、
前記第二基板搬送アームが、
前記回転の中心点で回転自在かつ第三回転子を形成する上アームと、
前記回転の中心点で回転自在に結合している第四回転子と、
前記回転の中心点に対して偏心している位置で第一端部において前記上アームと回転自在に結合し、かつ前記第四回転子と駆動的に結合している前アームと、
前記前アームの第二反対端部と回転自在に結合している第二基板支持体と、を含み、
前記第三固定子および前記第三回転子が第三モータを形成し、前記第四固定子および前記第四回転子が第四モータを形成し、前記第三および第四固定子は、前記第三および第四モータと前記第三および第四回転子のそれぞれの１つとの連結におけるモータ出力が、前記第二基板搬送アームの前記上アームの周辺に形成される合力であるように構成されていることを特徴とする請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項３０】
前記上アームが実質的にリング状を有し、前記第一固定子とともに自己軸受モータを形成することを特徴とする請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項３１】
前記上アームが、前記回転の中心点に位置するシャフトによって回転自在に支持する細長いリンク部材を備えることを特徴とする請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項３２】
基板搬送装置であって、
フレームと、
実質的に前記フレームの周辺で直線的に配置された第一固定子と、
実質的に前記フレームの前記周辺で直線的に配置された第二固定子と、
第一基板搬送アームと、を備え、
前記第一基板搬送アームが、
前記フレーム内に位置する回転の中心点で回転自在かつそれぞれ遠位端部を有する第一および第二回転子と、
前記第一および第二回転子のそれぞれの遠位端部とそれぞれ第一端部で回転自在に結合している第一および第二アームリンクと、
前記第一および第二アームリンクのそれぞれの第二端部と回転自在に結合している第一基板支持体と、を含み、
前記第一および第二固定子が、合力を前記第一および第二回転子に適用し、前記合力が前記第一および第二アームリンクの周辺にあるように構成されていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３３】
請求項３２記載の基板搬送装置であって、さらに、
実質的に前記フレームの周辺で直線的に配置された第三固定子と、
実質的に前記フレームの前記周辺で直線的に配置された第四固定子と、
第二基板搬送アームと、を備え、
前記第二基板搬送アームが、
前記回転の中心点で回転自在かつそれぞれ遠位端部を有する第三および第四回転子と、
前記第三および第四回転子のそれぞれの遠位端部とそれぞれ第一端部で回転自在に結合している第三および第四アームリンクと、
前記第三および第四アームリンクのそれぞれの第二端部と回転自在に結合している第二基板支持体と、を含み、
前記第三および第四固定子が、合力を前記第三および第四回転子に適用し、前記合力が前記第三および第四アームリンクの周辺にあるように構成されていることを特徴とする請求項３２記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例示的な実施形態は、基板搬送装置に関し、より具体的には、基板搬送装置のロボット搬送アームに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００７年５月８日に出願された米国特許仮出願第６０／９１６，７２４号の利益を主張するものであり、２００７年５月８日に出願された米国特許仮出願第６０／９１６，７８１号に関係するものであり、両出願の開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
様々な種類の基板搬送装置が当該技術分野において周知である。基板搬送装置の例は、米国特許第５，４０４，８９４号、５，４３１，５２９号、および５，７６５，９８３号に詳述されている。米国特許第４，９５１，６０１号は、複数の処理チャンバを有する基板処理装置、および基板搬送装置を開示している。
【０００４】
多くの基板処理用途において、基板搬送装置は、中央移送チャンバに装着された基板搬送ロボットを有している。通常、搬送ロボットは、アーム部に動力を供給する駆動部を制御するコントローラを有する。アーム部は通常、移送チャンバで作動し、基板を基板支持体上またはエンドエフェクタ上で様々な処理チャンバに、または様々な処理チャンバから搬送する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、搬送チャンバおよび処理チャンバは実質的に真空状態で維持し、搬送中および処理中の基板の汚れを防止する。必要に応じて、搬送チャンバおよび処理チャンバ内でその他の雰囲気を維持してもよい。処理技術の中には、腐食性かつ高温である雰囲気、または一般的に搬送ロボット電子装置および駆動部に過酷な環境をもたらす雰囲気の使用が必要なものもありうる。こうした場合は、移送チャンバの悪環境の外にコントローラおよび駆動部を配置すると有利になるであろう。また、駆動部とエンドエフェクタとの間の機械的結合を簡素化すると有利になるであろう。さらに、移送チャンバの壁を介する機械的な連結を必要としない方法で駆動部とエンドエフェクタを結合すると有利になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例示的な一実施形態では、基板搬送装置が提供される。当該装置は、直線的に配置された第一固定子と、第一アームに結合している第一回転子と、を有する第一シャフトレス回転モータと、直線的に配置された第二固定子と、第二アームに結合している第二回転子と、を有し、前記第二アームが前記第一アームに連結している第二シャフトレス回転モータと、第一および第二アームのうちの少なくとも１つに結合している第一基板支持体と、を備える。第一および第二固定子は、第一および第二アームならびに第一基板支持体が両固定子の内側にあるように、また、第一および第二シャフトレス回転モータと第一および第二アームのそれぞれの１つとの連結におけるモータ出力が、第一および第二アームの周辺に形成される合力であるように、構成されている。
【０００７】
別の例示的実施形態では、基板搬送装置が提供される。当該装置は、直線的に配置された第一固定子と、第一アームに結合している第一回転子と、を有する第一シャフトレス回転モータと、直線的に配置された第二固定子と、第二アームに結合している第二回転子と、を有し、前記第二アームが前記第一アームに連結している第二シャフトレス回転モータと、第一および第二アームのうちの少なくとも１つに結合している第一基板支持体と、を備える。第一および第二固定子は、実質的に第一および第二アームを囲むように配置されている。
【０００８】
さらに別の例示的実施形態では、基板搬送装置が提供される。当該装置は、ハウジングと、実質的にハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第一固定子と、実質的にハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第二固定子と、を備え、さらに、ハウジング内に位置する回転の中心点を有する第一基板搬送アームであって、回転の中心点で回転自在かつ第一回転子を形成する上アームと、前記回転の中心点に対して偏心している位置で第一端部において前記上アームと回転自在に結合し、かつ第二回転子を形成する前アームと、前アームの第二反対端部と回転自在に結合している第一基板支持体と、を含む第一基板搬送アームと、を備える。第一固定子および第一回転子は第一モータを形成し、第二固定子および第二回転子は第二モータを形成し、上アーム、前アーム、および第一基板支持体は第一および第二固定子の内側にあり、第一および第二モータと上アームおよび前アームのそれぞれの１つとの連結点における第一および第二モータのモータ出力が、上アームおよび前アームの周辺に形成される合力になっている。
【０００９】
前述した例示的実施形態の態様および他の特徴について、付随の図面と関連させて以下のように説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的な一実施形態の特徴を組み込んでいる基板処理システムを示す概略上面平面図である。
【図２】例示的な一実施形態による基板搬送装置の側面図である。
【図３Ａ】図２で示した実施形態の上面図である。
【図３Ｂ】例示的な一実施形態によるアームと回転子の結合の例を示す図である。
【図４Ａ】具備するエンドエフェクタが伸長位置で示されている、図３の基板搬送装置の上面図である。
【図４Ｂ】具備するエンドエフェクタが伸長位置の異なる位置で示されている、図３の基板搬送装置の上面図である。
【図４Ｃ】具備するエンドエフェクタが引き込み位置で示されている、図３の基板搬送装置の上面図である。
【図４Ｄ】具備するエンドエフェクタが引き込み位置の異なる位置で示されている、図３の基板搬送装置の上面図である。
【図４Ｅ】具備するエンドエフェクタが引き込み位置の異なる位置で示されている、図３の基板搬送装置の上面図である。
【図５Ａ】上記とは別の位置で示されている、基板搬送装置のエンドエフェクタの上面図である。
【図５Ｂ】上記とは別の位置で示されている、基板搬送装置のエンドエフェクタの上面図である。
【図５Ｃ】上記とは別の位置で示されている、基板搬送装置のエンドエフェクタの上面図である。
【図６】基板搬送装置の固定子が移送チャンバ内に位置している基板搬送装置の別の例示的実施形態を示す図である。
【図７】基板搬送装置の固定子と装置の回転子とが垂直整列している基板搬送装置のさらに別の例示的実施形態を示す図である。
【図８】固定子および回転子がエンドエフェクタから垂直にオフセットされている、さらに別の例示的実施形態を示す図である。
【図９】固定子が基板処理システムのハウジングに統合されている、さらに別の例示的実施形態を示す図である。
【図１０】例示的な一実施形態による基板搬送装置の概略上面平面図である。
【図１１Ａ】別の例示的実施形態による基板搬送装置の概略上面平面図である。
【図１１Ｂ】さらに別の例示的実施形態による基板搬送装置の概略上面平面図である。
【図１２】図１１Ａおよび図１１Ｂの基板搬送装置の側面図である。
【図１３】図１０の基板搬送装置の部分的な側面図である。
【図１４】別の例示的実施形態による基板搬送装置の概略上面平面図である。
【図１５】さらに別の例示的実施形態による基板搬送装置の概略上面平面図である。
【図１６】図１４の基板搬送装置の部分的な側面図である。
【図１７】さらに別の例示的実施形態による基板搬送装置の概略上面平面図である。
【図１８】さらに別の例示的実施形態による搬送装置の概略上面平面図である。
【図１９】図１０の基板搬送装置の側面図である。
【図２０】例示的な一実施形態による移送チャンバの構造形態例の図解である。
【図２１】例示的な一実施形態による搬送装置例の部分的な概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照すると、例示的な一実施形態の特徴を組み込んでいる基板処理システム１００の概略上面平面図が示されている。開示されている実施形態は、図面に示されている実施形態を参照して記述されるが、当該実施形態は、多数の代替的な実施形態に組み込むことができることを理解されたい。さらに、あらゆる適切な大きさ、形状、もしくはタイプの部材または材料を使用することもできる。
【００１２】
図１に示すように、基板処理システム１００は基板搬送装置１０５を備えているが、当該システムは複数の処理チャンバ１１０、基板カセットエレベータまたはロードロック１１５、および中央移送チャンバ１２０を備えることもできる。基板処理システム１００は、図中ではクラスタ化された処理システムとして示されているが、これは例示目的のみとする。基板処理システム１００は基板処理システムの一例に過ぎず、当該例示的実施形態は、直線型処理システムを含む（ただし、これに限定されるものではない）あらゆる適切なタイプの基板処理システムに同等に適用されることを理解されたい。当該例示的実施形態を組み込むことができる適切な処理システムには、２００６年５月２６日に出願された「Ｌｉｎｅａｒｌｙ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｏｏｌ」と題する米国特許出願第１１／４４２，５１１号があるが、これに限定されない。なお、当該出願の開示の全体は参照により本明細書に組み込まれる。基板搬送装置１０５は、少なくとも部分的に移送チャンバ１２０内に配置することができる。装置１０５は、基板を処理のために、例えば、ロードロック１１５の１つから、また、処理チャンバ１１０へ、移動するためのものである。処理チャンバ１１０が基板の処理を終了すると、基板搬送装置１０５を用い、基板を他の処理チャンバ１１０へ移動する、または基板をロードロック１１５の１つに戻すことができる。
【００１３】
実施形態の例示を目的として、基板は半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイ、ガラスパネル、または基板処理システム１００での処理に適したその他のどのような基板でもよい。
【００１４】
移送チャンバ１２０では真空状態を維持することができるが、移送チャンバ１２０は基板を処理するために任意の所望の雰囲気を含むことができることを理解されたい。例えば、雰囲気は制御された空気または不活性ガス性雰囲気を含むことができるが、これに限定されない。基板処理システム１００は、移送チャンバ１２０で所望の雰囲気を生成、維持するための適切なシステムおよび配管（図示せず）を備えてもよい。例えば、適切な配管を用い、真空ポンプ（図示せず）を移送チャンバ１２０に連結させ、移送チャンバ１２０内で所望の真空状態を引き込むことができる。真空ポンプは、圧力計のような適切な監視装置（図示せず）を用いるコントローラで制御してもよい。代替の実施形態では、基板搬送装置１０５は、外気に触れているチャンバ内に配置してもよく、制御された空気または不活性ガスをチャンバに投入するための空気ポンプを備えてもよい。
【００１５】
図２では、基板搬送装置１０５の例示的な一実施形態の側面図を、図３Ａでは上面図を示している。当該例示的実施形態は、特定の移送アセンブリに関して説明される一方で、本明細書で説明する磁気駆動システムは、任意の適切な移送アセンブリに適用または適合させることができ、図中で例示する移送アセンブリとの使用に限定されないことが理解されるべきであることに注意されたい。
【００１６】
この例では、基板搬送装置１０５は、第一固定子２００とも呼ばれる第一巻線セット、および第二固定子２０５とも呼ばれる第二巻線セットを有し、それぞれコントローラ２４０に電気的に連結している。コントローラ２４０は、本明細書で説明する基板搬送装置を作動するための、任意の適切な電気回路および／またはプログラム指示を有する任意の適切なコントローラでもよい。一実施形態では、コントローラ２４０は、米国特許出願第１１／１７８，６１５号に記述されているようなクラスタ化されたアーキテクチャの一部でもよく、その開示の全体は参照により本明細書に組み込まれる。第一固定子２００および第二固定子２０５は、図３Ａに示すように少なくとも２つの一次巻線２４５を有することができる。固定子２００および２０５は、実質的に移送チャンバハウジング２８５の任意の適切な外形に合わせて構成することができる。外形は、チャンバ壁の外表面、チャンバ壁の内表面、またはチャンバ壁の内部（例えば、チャンバ壁の中またはチャンバ壁と一体化）を含みうる。図２で示す例示的実施形態では、固定子２００および２０５は、実質的に側壁２８５’の外形に合わせて構成されている。他の例示的実施形態では、固定子２００および２０５は、 実質的にハウジング２８５の上壁２８５’’および下壁２８５’’’の外形に合わせて構成されてもよい。代替の例示的実施形態では、固定子は、移送チャンバ１２０の内側または外側にある任意の適切な構造の外形に合わせて構成されてもよい。例えば、固定子は、移送チャンバ１２０の中または外で任意の適切な構造形態を有することができる固定子支持体の外形に合わせてもよい。
【００１７】
固定子２００および２０５は、米国特許第５，７２０，５９０号、第５，８１３，８２３号、および第５，８９９，６５８号に記述されている固定子に類似することもでき、当該特許の全体は参照により本明細書に組み込まれることに注意されたい。例えば、第一固定子２００および第二固定子２０５のそれぞれを、駆動部ハウジング２８５に装着し、移送チャンバ１２０の内部の空気から隔離してもよい（すなわち、各駆動部ハウジングは、それぞれの回転子と固定子との間を通る部分を有し、回転子と駆動部ハウジングのこの部分との間に十分な間隙が与えられているということである）。一例では、移送チャンバ１２０の外にある固定子２００および２０５によって生成されうる磁界が、移送チャンバ１２０の中にある第一回転子２１５および第二回転子２２０に回転運動を供給する。他の例示的実施形態では、後述するように、固定子は、第一回転子２１５および第二回転子２２０に回転運動を供給できるよう、移送チャンバ１２０に対して任意の適切な場所に配置してもよい。例えば、固定子２００および２０５は、後述する可動ハウジング２９７の外形に実質的に合わせて配置してもよい。
【００１８】
この例では、基板搬送装置１０５も第一回転子２１５および第二回転子２２０を有している。第一回転子２１５および第二回転子２２０は、それぞれ少なくとも２つの棒を有する永久磁石式回転子でもよい。図３Ａに示す回転子２１５および２２０がリング状である一方で、回転子２１５および２２０は、ディスク状、星状、スポーク車輪状などの任意のその他の形状、または回転子としての用途に適した任意の形状でもよいことを理解されたい。
【００１９】
コントローラ２４０は、第一固定子２００および第二固定子２０５内で一次巻線２４５に動力を供給するために作動することができる。第一固定子２００および第一回転子２１５は、第一モータ２５０として一緒に作動し、第一駆動部とも呼ばれる。第一固定子２００および第一回転子２１５は、後述するように、トルクを回転子２１５または移送アセンブリのアームに与えるシャフトなしで、第一シャフトレス回転装置またはモータを形成することができる。図３Ａに示すように、固定子２００および／または回転子２１５は、例えば弓状で、直線的に配置することができる。代替の実施形態では、固定子２００および／または回転子２１５は、任意の適切な所定の回転子の直線的および／または曲線的経路をたどるような、任意の適切な方法で配置することができる。第二固定子２０５および第二回転子２２０は、第二モータ２６０として一緒に作動し、第二駆動部とも呼ばれる。第二固定子２０５および第二回転子２２０は、固定子２００および回転子２１５に関して前述したシャフトレス回転駆動部と実質的に類似する、第二シャフトレス回転駆動部を形成することができる。モータ２５０およびモータ２６０は、磁気軸受を有することができる。すなわち、固定子２００および２０５が回転子２１５および２２０にそれぞれ与える力が、従来の軸受および／または支持シャフトの必要なしで、回転子２１５および２２０のそれぞれの位置を支持することができる。代替の実施形態では、モータ２５０およびモータ２６０は、例えばブラシレスＤＣモータ、ステッパモータ、または従来のモータなどの、任意のその他の適切なタイプでもよい。
【００２０】
この例示的実施形態では、第一モータ２５０および第二モータ２６０は、垂直に積み重ねられた状態で示されているが、これは例示目的のみとする。モータ２５０およびモータ２６０は、互いに同軸で配置したり、並列にオフセットで配置したり、角度をつけて配置したり、または、互いに対して任意のその他の空間方向で配置できることを理解されたい。
【００２１】
モータの構造形態のタイプにかかわらず、各固定子２００および２０５は、それぞれ関係する回転子２１５および２２０で磁気トルクを生成し、これが十分な力で適用された場合、回転子２１５および２２０がそれぞれ回転する。コントローラ２４０は、回転子２１５および２２０が、独立して、または同期的に、軸方向に回転するように、固定子２００および２０５に動力を供給することができてもよい。また、コントローラ２４０は、固定子２００のみに動力を供給して回転子２１５の軸方向の位置を制御することができ、また、固定子２０５のみに動力を供給して回転子２２０の軸方向の位置を制御することができてもよい。固定子２００および２０５ならびに回転子２１５および２２０の組み合わせは、適切な空隙ＡＧが、回転子２１５および２２０、チャンバの壁、ならびに／または固定子２００および２０５の間で維持されるという点で、自己軸受モータに実質的に類似してもよい。
【００２２】
さらに、図３Ａに示すように、第一固定子２００および第二固定子２０５は、その外周にいくつかの永久磁石２７０を分散させて有することができる。この例示的実施形態では、第一固定子２００および第二固定子２０５上の永久磁石２７０は、永久磁石２７０と第一回転子２１５および第二回転子２２０との間の磁力が、機械的な支持なしに概して垂直な位置で、また、動力の存在なしで、第一回転子２１５および第二回転子２２０を停止または保持するように作用するよう配置されている。したがって、動力が第一固定子２００および第二固定子２０５に加えられていないとき、第一固定子２００と第一回転子２１５との間の特定の空間関係と、第二固定子２０５と第二回転子２２０との間の特定の空間関係が維持されうる。
【００２３】
例示的な一実施形態では、図２に示すように、回転子２１５および２２０と、それぞれの固定子２００および２０５が垂直方向に可動であるように、Ｚ駆動ユニット２９８を搬送システムに結合してもよい。一実施形態では、回転子は移送チャンバハウジング２８５内で可動チャンバまたはハウジング２９７に収納してもよい。可動チャンバ２９７は隔離された雰囲気（すなわち、真空、不活性ガス、制御された空気など）を有してもよい。代替の実施形態では、可動チャンバ２９７は、移送チャンバハウジング２８５と雰囲気を共有してもよい。Ｚ駆動ユニット２９８は、可動チャンバ２９７が垂直方向またはＺ方向に動くように、可動チャンバ２９７に結合してもよい。移送チャンバ１２０への、または移送チャンバ１２０からの気体漏れを防止するために、任意の適切なシール２９６を、可動チャンバ２９７と移送チャンバハウジング２８５との間に配置してもよい。シール２９６は、例えば、ベローズシールなどのような、可動チャンバ２９７の動作を可能にする、任意の適切な柔軟性シールでもよい。代替の実施形態では、シールは、シールの動作中に粒子の発生を最小限に抑えることができる任意の可動シールでもよい。
【００２４】
Ｚ駆動ユニット２９８は、移送チャンバ１２０および／または可動チャンバ２９７の内部の雰囲気から隔離することができる。Ｚ駆動ユニット２９８は、空気圧式、油圧式、磁気式、または機械式駆動ユニットなどの、任意の適切な駆動ユニットでよいが、これらに限定されない。例示的な一実施形態では、停電が起きた際に、搬送装置１０５または移送チャンバ内の搬送装置上にある基板（例えばウエハ）が、損傷を受けたり、移送チャンバまたはそれに連結している任意のチャンバの内部部品と衝突しないように、不断の電力供給源をＺ駆動ユニット２９８（および／または固定子）に結合することができる。代替の実施形態では、任意の適切な機械式、磁気式、または電気式の安全装置を用い、停電やその他のシステム障害が起きた場合、搬送装置および／または搬送装置上にある基板への損傷を防止することができる。本明細書において説明する、いかなる、または全ての例示的実施形態は、Ｚ駆動ユニットを含みうることに注意されたい。
【００２５】
図３Ａを再度参照すると、代替の実施形態では、固定子２００および２０５はそれぞれ、回転子２１５および２２０の垂直位置をそれぞれ固定子２００および２０５との関係で変化させるために、コントローラ２４０が駆動する二次巻線３１０を有することができる。二次巻線３１０は、回転子２１５および２２０上で垂直の電動力が発生できるように、回転子２１５および２２０上で付加的な磁力を起こすように配置し、駆動させることができる。二次巻線は、回転子２１５および２２０が垂直方向に移動できるように、前述した永久磁石の磁力を克服するように構成されうることに注意されたい。実現しうることとして、二次巻線に供給される動力または磁界は、永久磁石で回転子が回れば回るほど、二次巻線に生じる磁力が衰えるようなものでもよい。回転子２１５上の二次巻線３１０を、回転子２２０上の二次巻線３１０とは独立して駆動させ、回転子２１５および２２０の垂直位置をそれぞれ独立制御することができる。代替の実施形態では、回転子２１５および２２０のそれぞれの二次巻線３１０は、回転子２１５および２２０が一斉に垂直に動くように、同期的に駆動させることができる。 
【００２６】
任意の適切な移送アセンブリまたは搬送アセンブリは、基板を移送チャンバ１２０へ、また、移送チャンバ１２０から搬送するために、第一回転子２１５および第二回転子２２０に結合してもよい。図２および図３Ａで示す例示的実施形態のように、移送アセンブリは、第一アーム２２５によって第一回転子２１５に、また、第二アーム２３０によって第二回転子２２０に結合している基板支持体またはエンドエフェクタ２１０を有してもよい。本明細書で説明する搬送アセンブリは、本来例示的なものに過ぎないことに注意されたい。また、任意の適切な搬送装置は、前述した回転子／固定子の構造形態に適合されうることを理解されたい。第一アーム２２５は少なくとも、第一回転子２１５が定義する平面２７５に平行な平面で第一アーム２２５が回転するように、第一回転子２１５と回転自在に結合している。同様に、第二アーム２３０は少なくとも、第二回転子２２０が定義する平面２８０に平行な平面で第二アーム２３０が回転するように、第二回転子２２０と回転自在に結合している。この例示的実施形態では、第一アーム２２５および第二アーム２３０はぞれぞれ、第一回転子２１５および第二回転子２２０の周辺に結合してもよい。代替の例示的実施形態では、第一アーム２２５および第二アーム２３０は、任意の適切な場所および任意の適切な方法で、第一回転子２１５および第二回転子２２０に結合してもよい。実現しうることとして、モータ出力は、てこの力ＦおよびＦ’であり、この力は、この例では回転子２１５および２２０の中心点となりうる支点に適用されうる。さらに図３Ａに示すように、モータがそれぞれの回転子２１５および２２０に与える力ＦおよびＦ’は、回転子２１５および２２０のそれぞれの１つの回転軸に対して偏心している力である。偏心のてこの力ＦおよびＦ’は、図３Ａに相反する力（例えば、それぞれの回転子を互いに反対方向に回転させる力）として示されているが、これは例示目的のみとし、力の方向は逆になることも、回転子が同方向に回転するように生じうることも理解されたい。この例では、下記で詳述するように、同方向の力（回転子を同方向に同速度で回転させる力）が、エンドエフェクタ２１０の実質的な伸長または引き込みなしで搬送装置を回転させる一方で、相反する力が、エンドエフェクタ２１０の伸長と引き込みを行うことに注意されたい。実現しうることとして、同方向で発生した、回転子を異なる速度で回転させる力は、搬送装置を回転させると同時に、エンドエフェクタ２１０の伸長または引き込みを行うことができる。
【００２７】
図３Ｂに示すのは、第一アーム２２５または第二アーム２３０を、それぞれ第一回転子２１５または第二回転子２２０に結合するために用いることができるリンキングアセンブリ３２０の一例である。この例では、シャフト部材３２５またはその他の適切な細長い部材が第一回転子２１５および第一アーム２２５を通り抜け、保持機構３３０で定位置に留められている。保持機構は、任意の適切な機械的または化学的締め具（例えば、ナット／ボルト、Ｃクリップ、コッタピンなど）のような、任意の適切な保持機構でもよい。ブッシング３３５またはその他の適切な軸受装置（これはシャフト部材３２５に一体化されてもよい）が、第一アーム２２５を第一回転子２１５から分離し、第一アームが第一回転子２１５に対して回転できるようにする。代替の実施形態では、シャフトを回転子２１５に固定し、アーム２２５を軸受でシャフトに装着してもよい。代替の実施形態では、任意のその他の結合タイプを使用してもよい。
【００２８】
図４Ａ〜図４Ｅは、基板搬送装置１０５の操作の１つの例示タイプを示している。図４Ａに示す例示的な搬送形態では、エンドエフェクタ２１０、第一アーム２２５、および第二アーム２３０は伸長した状態で示されている。回転子２１５および２２０を、矢印４００および４０５が示すように、互いに反対の軸方向に回転することにより、エンドエフェクタ２１０を引き込む。回転子２１５および２２０を、それぞれ互いに反対の軸方向４００および４０５に同期的に回転するように操作した場合、エンドエフェクタ２１０は直線経路４１０に沿って一方向に引き込むことができる。図４Ｅに示すように、この要領で回転子２１５および２２０の操作を継続すると、エンドエフェクタ２１０が完全な引き込み位置に移動する。回転子２１５および２２０を、矢印４００および４０５が示す方向とは反対方向に回転させることにより、エンドエフェクタ２１０は直線経路４１０に沿って反対の方向に移動し、伸長位置に伸びることができることを理解されたい。
【００２９】
図５Ａ〜図５Ｃは、基板搬送装置１０５の操作の別の例示タイプを示している。図５Ａでは、エンドエフェクタ２１０、第一アーム２２５、および第二アーム２３０は引き込んだ状態で示されており、エンドエフェクタ２１０は方向Ａを向いている。回転子２１５および２２０を、矢印５００および５１０それぞれが示すように、同方向へ同期的に回転することにより、エンドエフェクタ２１０は軸方向に回転して任意の所望の方向を向くことができる。回転子２１５および２２０は、矢印５００および５１０が示す方向とは反対方向に同期的に回転することができ、それによりエンドエフェクタ２１０を反対の方向に回転することができることを理解されたい。前述したように、回転子を矢印５００および５１０の方向に同速度で回転すると、エンドエフェクタ２１０の実質的な伸長または引き込みを伴う、搬送装置１０５の回転が生じうる。
【００３０】
コントローラ２４０は、図４Ａ〜図４Ｅおよび図５Ａ〜図５Ｃに示す基板搬送装置１０５の動作を組み合わせ、エンドエフェクタ２１０を基板処理システム１００（図１）の様々な構成部分（移送チャンバ１２０、処理モジュール１１０、またはロードロック１１５）の任意の軸位置に置けるように、固定子２００および２０５に動力を供給することができる。
【００３１】
図２および図３Ａを参照すると、第一回転子２１５および第二回転子２２０は、それぞれ少なくとも２つの棒を有する永久磁石式回転子でもよい。第一固定子２００および第二固定子２０５は、少なくとも２つの一次巻線２４５を有してもよい。この実施形態では、第一固定子２００および第二固定子２０５は移送チャンバ１２０の外側に位置しており、第一回転子２１５および第二回転子は移送チャンバ１２０の内側に位置している。したがって、第一固定子２００および第二固定子２０５は、前述で参照により本明細書に組み込まれた米国特許第５，７２０，５９０号、５，８１３，８２３号、および５，８９９，６５８号に記述されているように、基板処理システム１００のハウジング２８５によって、第一回転子２１５および第二回転子２２０から分離され、移送チャンバ１２０の内部の雰囲気から隔離されている。
【００３２】
この例示的実施形態では、第一固定子２００および第一回転子２１５は、第二固定子２０５および第二回転子２２０と同様に、互いに同心的に配置されている。エンドエフェクタ２１０、第一アーム２２５、第二アーム２３０は、回転子２１５および２２０の間に間置されている。代替の実施形態では、回転子、固定子、および移送アセンブリは任意の適切な構造形態を有してもよい。  
【００３３】
図６では、さらに別の例示的実施形態で基板搬送装置６０５を図示している。この実施形態では、固定子２００および２０５は移送チャンバ１２０の中に位置している。この例示的実施形態では、移送チャンバ１２０の壁を通り抜ける機械的な接続はないが、移送チャンバ１２０の壁を通って固定子２００および２０５へ電気的な接続がされている。この電気的な接続は、物理的な接続（例えば有線接続）、または、例えばインダクタンス経由などのような非接触接続でもよい。この例示的実施形態の移送チャンバ１２０および／または移送装置６０５は、磁石および／または、図２に関して前述したＺ駆動ユニットのような任意の適切な方法で支持されてもよい。
【００３４】
図７では、さらに別の例示的実施形態で基板搬送装置７０５を示している。この例示的実施形態では、固定子２００および２０５は移送チャンバ１２０の外側に位置しており、移送チャンバ１２０の内側に位置している回転子２１５および２２０と垂直に揃っている。エンドエフェクタ２１０、第一アーム２２５、第二アーム２３０は、回転子２１５および２２０の間に常に間置されている。また、この例示的実施形態では、移送チャンバ１２０および／または移送装置７０５とその駆動部は、例えば、磁石および／または、図２に関して前述したＺ駆動ユニットのような任意の適切な方法で適切に支持し、処理チャンバ１１０と揃えて配置することができる。
【００３５】
図８では、さらに別の例示的実施形態で基板搬送装置８０５を示している。この例示的実施形態では、回転子２１５および２２０は、それぞれの固定子２００および２０５と同心的かつ水平に揃って配置されている。エンドエフェクタ２１０、第一アーム２２５、第二アーム２３０は、回転子２１５および２２０ならびに固定子２００および２０５から垂直にオフセットされている。この例示的実施形態では、搬送装置８０５および／または移送チャンバ１２０は、前述したＺ方向に適切に支持することができる。代替の実施形態では、移送チャンバ１２０および／または移送装置８０５は、任意の適切な方法で、垂直に適切に支持することができる。
【００３６】
図９では、さらに別の例示的実施形態で基板搬送装置９０５を示している。図２の例示的実施形態に類似しているが、第一固定子２００および第一回転子２１５は、第二固定子２０５および第二回転子２２０と同様に、互いに同心的に配置されている。エンドエフェクタ２１０、第一アーム２２５、第二アーム２３０は、回転子２１５および２２０の間に間置されている。この例示的実施形態では、第一固定子２００および第二固定子２０５はハウジング２８５に組み込まれているか、他の方法でハウジング２８５に一体化している。図示するように、第一固定子２００および第二固定子２０５は、ハウジング２８５の壁９１０に組み込まれている。また、搬送装置９０５および／または移送チャンバ１２０は任意の適切な方法で垂直に支持できることに注意されたい。例えば、一実施形態では、図２に関して前述したＺ駆動ユニット２９８は、移送チャンバ１２０および／または搬送装置９０５と適切に結合してもよい。代替の例示的実施形態では、基板搬送装置９０５は、例えば回転子と固定子との間の磁性の相互作用で、垂直に支持してもよい。
【００３７】
モータ固定子などの磁気コイルを移送チャンバ１２０の外に配置する、または磁気コイルをチャンバハウジング２８５内で組み込む（例えば、ハウジングの壁の中に入れるか、壁と一体化させるか、壁に埋め込むなど）一方で、適切な設計と、磁性および非磁性物質の使用により、モータ回転子を含む可動部品の全部を、移送チャンバ１２０内に装着することが可能である。例えば、移送チャンバハウジング２８５を非磁性物質から作り、ハウジング２８５の外に装着されているかハウジング２８５に組み込まれている磁気固定子を機能させることもできる。ハウジングの壁の外または中に固定子を配置することにより、真空環境で能動型の電磁石を有するシステムの性能を低下させる既知の気体放出問題や、電気的フィードスルーを除去することができる。
【００３８】
図中、例えば図９および図１２に示すように、移送チャンバ１２０のハウジング２８５は、真空領域またはチャンバの内部を、雰囲気領域またはチャンバの外部から分離する非磁性バリアを提供することができる。このように、移送チャンバ１２０は、例えば、回転子１１０６と固定子１００９との間を通る、ハウジング２８５の部分を有することができる。したがって、図１２に示す十分な間隙または空隙ＡＧは、回転子１１０６とチャンバハウジング２８５との間で提供されうる。空隙ＡＧは、任意の適切な方法で維持することができる。例えば、図１２に示す構造形態例では、空隙はシャフト１２０１’の使用により維持されている。他の例示的実施形態では、搬送装置の駆動システムは、空隙が、例えば固定子および回転子の磁力によって維持されるような、自己軸受駆動システムとして構成することができる。
【００３９】
図１０、図１３、および図１９を参照すると、別の例示的実施形態で基板搬送装置１０００を示している。この例示的実施形態では、搬送装置１０００は、固定子１００６および１００７（固定子１００６および１００７は図１９に示す状態が最もわかりやすい）、第一回転子リンク１００４および第二回転子リンク１００５、第一アームリンク１００３および第二アームリンク１００２、ならびに基板支持体またはエンドエフェクタ２１０Ｄを備える。この例示的実施形態は、後述するように、回転子がリング状ではなくリンク状またはスポーク状である以外は、図２および図３Ａの例示的実施形態に類似している。図中のリンク１００２〜１００５が実質的に直線の構造形態であるのに対し、代替の実施形態では、リンク１００２〜１００５は曲線やその他の幾何学的形状を含む（ただし、これに限定されない）任意の適切な形状または構造形態を有しうることに注意されたい。
【００４０】
固定子１００６および１００７は、前述した磁気軸受を生じる永久磁石２７０がないという以外は、実質的に固定子２００および２０５に類似してもよい。固定子１００６および１００７は、上記でも説明したように、移送チャンバ１２０内に配置したり、移送チャンバ１２０の雰囲気から隔離して配置できることについても注意されたい。固定子１００６および１００７は、後述するように、駆動時に回転子リンク１００４および１００５で磁気トルクを生成する一次巻線を有することができる。この例示的実施形態では、例えば固定子１００６が固定子１００７の上に位置するように、固定子１００６および１００７は同心的に積み重ねられた状態で示されている（図１９）。代替の実施形態では、固定子は、任意のその他の適切な構造形態を有してもよい。
【００４１】
この例示的実施形態では、第一回転子リンク１００４および第二回転子リンク１００５の例は、移送チャンバ１２０の中心点Ｃに枢動可能である。代替の実施形態では、第一回転子リンクおよび第二回転子リンクは、移送チャンバ内で任意の所望の軸に枢動可能でもよい。第一回転子リンク１００４および第二回転子リンク１００５は、シャフト１２０１と回転自在に装着してもよい（図１３に示す状態が最もわかりやすい）。シャフト１２０１は、移送チャンバ１２０の中心点Ｃに配置してもよい。代替の実施形態では、搬送装置は、シャフト１２０１が移送チャンバ内の任意の所望の場所にあるように構成してもよい。軸受支持スリーブ１３０２が、シャフト１２０１に装着されてもよい。軸受支持スリーブ１３０２は、シャフト１２０１に滑りばめ、またはプレスばめしてもよい。代替の実施形態では、軸受スリーブをシャフトにはめるために、任意の適切な方法を用いてもよい。この実施形態では、軸受１３０１Ａは軸受スリーブ１３０２の上部にはめられ、軸受１３０１Ｂは軸受スリーブ１３０２の下部にはめられている。軸受１３０１Ａおよび１３０１Ｂは、垂直のおよび／または放射状の荷重を支持するための任意の適切な軸受でもよい。軸受１３０１Ａおよび１３０１Ｂは、軸受支持スリーブ１３０２にプレスばめしてもよい。代替の実施形態では、軸受を支持スリーブにはめるために、任意の適切な方法を用いてもよい。他の代替の実施形態では、シャフト１２０１はスプラインシャフトでもよく、軸受支持スリーブは、直線スプラインガイド１３０４を有してもよい。スプラインガイドは、軸受支持スリーブの回転を防止すると同時に、スプラインシャフトに沿った搬送装置１０００の垂直方向への動きを可能にするものである。さらに他の代替の実施形態では、軸受支持スリーブなしで、軸受をシャフトへ装着または他の方法でシャフトへ固着することができる。
【００４２】
第一回転子リンク１００４の近位端部は、例えば、軸受１３０１Ａでシャフト１２０１と回転自在に装着してもよく、第二回転子リンク１００５の近位端部は、例えば、軸受１３０１Ｂでシャフト１２０１と回転自在に装着してもよい。回転子リンクの近位端部は、任意の適切な方法で、軸受に連結させることができる。代替の実施例では、第一回転子リンク１００４および第二回転子リンク１００５は、任意の適切な方法で、シャフト１２０１と回転自在に装着することができる。軸受から生じうる粒子が移送チャンバ１２０に入り込むのを防止するために、カバー１３０３またはキャップをシャフト／軸受アセンブリを覆うようにあてがってもよい。代替の実施例では、例えば、真空装置またはファンなどのような、任意の適切な粒子封じ込め装置を用いてもよい。第一回転子リンク１００４および第二回転子リンク１００５の遠位端部は、この例では移送チャンバ１２０の中心点Ｃと一致しているシャフト１２０１から、チャンバ１２０の外壁に向かって放射状に伸びている。代替の実施例では、シャフト１２０１は、移送チャンバの中心点Ｃから離れて配置してもよい。磁石１００１Ａおよび１００１Ｂは、回転子リンク１００４および１００５のそれぞれの遠位端部に装着してもよい。磁石１００１Ａおよび１００１Ｂは、例えば２つの棒を有する永久磁石でもよい。磁石は、弓状セグメントもしくはプラテン、ブロックおよび／またはディスクなどのような任意の適切な形状を有することができるが、こうした形状に限定されない。代替の実施例では、任意の適切なタイプおよび／または形状の磁石を用いてもよい。回転子リンク１００４および磁石１００１Ａは、固定子１００６と相互に作用して第一モータを形成することができ、回転子リンク１００５および磁石１００１Ｂは、固定子１００７と相互に作用して第二モータを形成することができる。モータは、同じモータ電機子上の異なる連携を操作するために、モータの部分を独立して制御できるように、分割されている３相モータでもよい。代替の実施形態では、モータは任意の適切な相数を有することができる。図２の固定子２００および２０５に関して前述したように、コントローラ２４０を例とするコントローラを用い、固定子１００６および１００７の巻線に動力を供給することができる。  
【００４３】
この例示的実施形態では、第一アームリンク１００３の近位端部は、第一回転子リンク１００４の遠位端部と回転自在に連結しており、第一アームリンク１００３の遠位端部は  エンドエフェクタ２１０Ｄと回転自在に連結している。第二アームリンク１００２の近位端部は、第二回転子リンク１００５の遠位端部と回転自在に連結しており、アームリンク１００２の遠位端部は、エンドエフェクタ２１０Ｄと回転自在に連結している。アームリンク１００２および１００３は、例えば、図３Ｂに示すようなピンまたはボルトを用いての連結などの任意の適切な連結方法で、回転子リンク１００４および１００５と回転自在に連結してもよい。アームリンク１００２および１００３は、実質的に同じ方法で、例えば、ピンまたはボルトを用いての連結方法で、エンドエフェクタと連結してもよい。アームリンク１００２および１００３のエンドエフェクタ２１０Ｄとの連結は、搬送装置１０００が伸長位置および引き込み位置から移動するとき、エンドエフェクタ２１０Ｄの長手軸が、伸長／引き込み軸１０２０に常に沿っているように構成してもよい。
【００４４】
図１０に示す搬送装置１０００の操作は、図４Ａ〜図４Ｅおよび図５Ａ〜図５Ｃに関して前述した操作と実質的に同一である。ただし、リング状の回転子を有する駆動部の代わりに、この例示的実施形態での回転子は、リンク１００４および１００５という形状である。例えば、各固定子１００６および１００７が、リンク１００４および１００５のそれぞれの１つにおいて磁性の偏心のてこの力を生成し、この力は、この例ではシャフト１２０１’が位置する中心点Ｃとなりうる支点に適用される。偏心のてこの力ＦおよびＦ’は図１０に示されているが、これは例示目的のみとし、力の方向は逆になりうることを理解されたい。てこの力は、その各回転子リンク１００４および１００５でトルクを生成し、これが十分な力で適用された場合、回転子１００４および１００５がそれぞれ回転する。コントローラ２４０は、回転子リンク１００４および１００５が、独立して、または同期的に、軸方向に回転するように、固定子１００６および１００７に動力を供給することができてもよい。また、コントローラ２４０は、固定子１００６のみに動力を供給して回転子１００４の軸方向の位置を制御することができ、固定子１００７のみに動力を供給して回転子１００５の軸方向の位置を制御することができてもよい。回転子リンク１００４および１００５が互いに反対方向に回転するように駆動されたとき、例えば、回転子リンク１００４が時計回りに回転し、回転子リンク１００５が反時計回りに回転するとき、エンドエフェクタは直線経路１０２０に沿って伸長位置またはその逆に向かって移動してもよい。
【００４５】
構造形態の一例では、各固定子１００６および１００７は、回転子リンク１００４および１００５の垂直位置をそれぞれ固定子１００６および１００７との関係で変化させるために、例えばコントローラ２４０が駆動する二次巻線を有することができる。この例では、回転子はシャフト１２０１に沿って垂直方向に自由に移動することができる。二次巻線は、回転子１００６および１００７上で垂直の電動力が発生し、回転子１００６および１００７が、例えばシャフト１２０１上で直線スプラインガイド１３０４に沿って動作できるように、回転子リンク上で付加的な磁力を起こすように配置し、駆動させることができる。代替の実施形態では、回転子１００６上の二次巻線を、回転子１００７上の二次巻線とは独立して駆動させ、回転子１００６および１００７の垂直位置をそれぞれ独立制御することができる。その他の代替の実施形態では、二次巻線が自己軸受モータを形成し、回転子とハウジングの壁との間に十分な空隙を維持し、回転子を所望の高さで支持することができる。停電が起きた際に、回転子や搬送装置駆動システムが他の部品と衝突することを防止するために、不断の電力供給源を二次巻線に連結してもよい。その他の構造形態例では、駆動部２９８と類似したＺ駆動部を、シャフト１２０１に結合し、搬送装置に垂直方向の動きを与えてもよい。
【００４６】
固定子１００６および１００７は図中ではハウジング２８５と統合して示されているが、固定子１００６および１００７は、例えば、図２および図６〜図８に示すようなその他の構造形態を有しうることを理解されたい。  
【００４７】
他の例示的実施形態では、例えば、図１０、図１３、および図１９で示すように、搬送装置はシャフト上で支持されており、エンドエフェクタ２１０Ｄとアームリンク１００２および１００３との回転自在な結合は、各アームリンクのそれぞれの結合が相互に作用するようなものにしてもよい。例えば、図２１では、別の実施形態である搬送装置２１００が示されている。この搬送装置は、図１０、図１３、および図１９に関して前述した搬送装置に実質的に類似してもよい。ただし、この例示的実施形態では、アームリンク２１０２および２１０３のそれぞれの遠位端部は、例えば、歯２１１０または他の適切な噛み合い機能を有している。適切な噛み合い機能とは、エンドエフェクタが矢印２１２０の方向に放射状に移動した際に、伸長／引き込み経路１０２０に沿ったエンドエフェクタ２１０Ｄの放射状または長手方向の整列を維持できるように構成されたものである。また、歯は、アームリンク２１０２がアームリンク２１０３を駆動できるように、アームリンク２１０３の動作をアームリンク２１０２に連携させる働きのものであってもよい。また、図２１に示すように、この例示的実施形態では、回転子リンク１００５のみが、その遠位端部に固着されている磁石１００１Ｂを有している（代替の実施形態では、磁石は回転子リンク１００４に配置してもよい）。アームリンク２１０２および２１０３の噛み合いにより、搬送装置が１つのモータ１００６および１００１Ｂのみで伸長し、引き込むことを可能にしうる。
【００４８】
図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１２を参照すると、デュアルエンドエフェクタ搬送装置１１００および１２００が示されている。デュアルエンドエフェクタ搬送装置１１００および１２００は、例えば、２つの搬送部１０００’および１１００’（図１１Ａに図示）、または１０００’’および１１００’’（図１１Ｂに図示）を有してもよい。デュアルエンドエフェクタ搬送装置は、１つの搬送部の上にもう１つの搬送部を有しうる。例えば、図１１Ａでは、搬送部１１００’は搬送部１０００’の上にあるように示されている。搬送部１０００’、１１００’、１０００’’、および１１００’’は、前述の搬送装置１０００に実質的に類似している。このように、類似する機能には、類似する参照番号が振られている。図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１２に示す例示的実施形態の回転子はシャフト１２０１’で支持されるように示されているが、回転子は図２〜図９に関して前述した自己軸受で支持できることが理解されるべきであることに注意されたい。図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１２に示す駆動部システムの例は、図２に関して前述したＺ駆動部ユニットを有しうること、また、Ｚ駆動部ユニットは移送チャンバおよび／またはシャフト１２０１’に結合しうることに注意されたい。
【００４９】
移送チャンバ１２０は、図１２に示すものと実質的に類似したハウジング２８５に統合した、またはハウジング２８５に組み込まれた上モータリング１２０１および下モータリング１２００を有してもよい。上モータリング１２０１および下モータリング１２００は、回転子リンク１００４’、１００５’、１１０６、および１１０７を磁力で駆動するために、それぞれ２つの固定子、すなわち１００８および１００９、ならびに１００６および１００７を有してもよい。図１２に示す固定子１００６〜１００９はハウジング２８５に統合されているが、代替の実施形態では、固定子は図２および図６〜図８に示すものと実質的に同一の方法で構成してもよい。回転子リンク１００４’、１００５’、１１０６、および１１０７は、搬送装置１０００のための方法、および図１３に示す方法と実質的に類似する方法で装着してもよい。
【００５０】
上搬送部１１００’の回転子リンク１１０６および１１０７は、上モータリング２１０１によって駆動してもよく、すなわち、例えば、回転子リンク１１０７は固定子１００８によって駆動し、回転子リンク１１０６は固定子１００９によって駆動するということである。下搬送部１０００’の回転子リンク１００４’および１００５’は、下モータリング１２００によって駆動してもよく、すなわち、例えば、回転子リンク１００４’は固定子１００６によって駆動し、回転子リンク１００５’は固定子１００７によって駆動するということである。回転子リンク１１０６および１１０７ならびに１００４’および１００５’は、搬送装置１０００用に説明した方法と実質的に類似する方法で、それぞれの固定子によって駆動してもよい。
【００５１】
図１１Ａおよび図１２を参照すると、搬送装置１１００の操作の説明に入る。搬送部１０００’および１１００’は、例えばコントローラ２４０のようなコントローラによって、個々にまたは一斉に、伸長または引き込みできる。搬送部１０００’および１１００’のそれぞれの操作は、前述した搬送装置１０００の操作に実質的に類似している。例えば、上モータリングの固定子１００８は、回転子リンク１１０７が、例えば移送チャンバ１２０の中心点Ｃで時計回りまたは反時計回りに回転するように、回転子リンク１１０７で磁気トルクを発生させるような偏心のてこの力を生じるように駆動してもよい。同様に、上モータリングの固定子１００９は、回転子リンク１１０６が呼応する時計回りまたは反時計回りに回転するように、回転子リンク１１０６で磁気トルクを発生させるように駆動してもよい。回転子リンク１１０６および１１０７は、その遠位端部にそれぞれ磁石１１０１Ｃおよび１１０１Ｄを有する。回転子リンク１１０６および１１０７が回転すると、それぞれの遠位端部が互いに近づくか、遠ざかり、アーム１１０８および１１０９の近位端部も互いに近づくか、遠ざかり、次に、エンドエフェクタ２１０Ｂが軸１０２０’に沿って伸長するか、引き込む。図１１Ａに示すように、エンドエフェクタ２１０Ａ’および２１０Ｂ’は、両方とも同方向に伸長および引き込みをすることができ、すなわち、エンドエフェクタ２１０Ａ’および２１０Ｂ’は、両方とも処理システム１００の同じ処理チャンバ１１０またはロードロック１１５の方を向くことになる。これにより、ロードロック、処理チャンバ、または任意のその他の所望の場所へ基板を出入りさせる際に、基板を素早く交換することが可能になりうる。
【００５２】
同様に、図１１Ｂに示す搬送装置１２００の搬送部１１００’および１０００’’は、前述した搬送装置１１００の搬送部１１００’および１０００’’と実質的に同一の方法で操作する。ただし、搬送部１１００’および１０００’’は、同方向を向く代わりに、エンドエフェクタ２１０Ａ’’および２１０Ｂ’’が実質的に互いに１８０度の角度で離れて伸長および引き込みするように、互いに反対の方向を向くことができる。例えば、コントローラ２４０は、上モータリング１２０１および下モータリング１２００とそれぞれの固定子１００６、１００７、１００８、および１００９が一斉にまたは別々に駆動し、各搬送部１１００’および１０００’’が個々にまたは一斉に、伸長または引き込みするように、構成することができる。代替の実施形態では、各搬送部は、前述の方法と実質的に類似した方法で、移送チャンバの中心点Ｃまたは任意のその他の所望位置で、時計回りまたは反時計回りに、個々にまたは一斉に、回転することができる。
【００５３】
代替の実施形態では、図１１Ｂを参照すると、各搬送部１１００’および１０００’’は、エンドエフェクタ２１０Ａ’’および２１０Ｂ’’が、同方向、反対方向、または互いに対する任意の適切な角度関係で、伸長および引き込みできるように、シャフト１２０１’の周りを独立して回転することができる。例えば、搬送部１１００’および１０００’’は、同じ方向に向く（図１１Ａに図示）ようにそれぞれ独立して回転するか、互いに直角（または任意のその他の適切な角度）に離れている経路に沿って伸長または引き込みできるように、それぞれ独立して回転することができる。
【００５４】
図１４および図１６を参照すると、例示的な一実施形態による別の搬送装置１４００の説明に入る。この例では、搬送装置１４００は、スカラ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｒｏｂｏｔ ａｒｍ（選択的コンプライアンスアセンブリロボットアーム）：ＳＣＡＲＡ）型搬送装置として図解されているが、これは、本明細書で説明する搬送装置駆動システムが任意の適切な搬送アーム／装置に適用されうることを示すための、例示目的のみとすることに注意されたい。スカラ型搬送装置は、固定子１００６’および１００７’、上アーム１４０２、前アーム１４０５、ならびにエンドエフェクタまたは基板ホルダ２１０Ｃを有してもよい。
【００５５】
固定子１００６’および１００７’は、搬送装置１１００および１２００に関して説明した固定子１００６および１００７に実質的に類似している。また、固定子１００６’および１００７’は、前述した固定子１００６および１００７と実質的に同一の方法で、例えば、コントローラ２４０により制御することができる。  
【００５６】
上アーム１４０２は、ショルダジョイント１４０１において、図２および図３に関して前述したものに実質的に類似するディスクまたは回転子の中心点Ｃと回転自在に装着してもよい。代替の実施形態では、上アーム１４０２は、図２および図３に関して前述したようなディスクまたは回転子でもよく、そこでは、例えば、上アームは偏心した位置でディスクと回転自在に結合している。その他の代替の実施形態では、上アームは、任意の適切な構造形態を有してもよい。上アーム１４０２およびその固定子は、自己軸受モータを形成してもよい。代替の実施形態では、上アームを移送チャンバの中心に装着し、任意の適切な方法で支持してもよい。別の代替の実施形態では、スカラ型搬送装置は、移送チャンバ内の任意の所望の場所に位置するように構成してもよい。前アーム１４０５は、例えばエルボジョイント１４０４において、上アーム１４０２と回転自在に装着されている。上アーム１４０２および前アーム１４０５は、上アーム１４０２に装着されている支持シャフト１６０１によって回転自在に結合してもよい。支持シャフト１６０１は、任意の適切な構造形態を有することができ、前アーム１４０５を介して伸長できる。支持シャフト１６０１は、前アーム１４０５を支持するために適切な軸受を有しうるのと同時に、エルボジョイント１４０４での前アーム１４０５の回転動作を可能にしうる。代替の実施形態では、上アームおよび前アームは、任意の適切な方法で結合できる。エンドエフェクタ２１０Ｃは、前アームおよび上アームに関する前述の方法と実質的に同一の方法で、リストジョイント１４０６で前アーム１４０５と回転自在に装着されている。
【００５７】
この例示的実施形態では、固定子１００６’および１００７’は、図１６や上記で示すように、移送チャンバハウジング２８５に統合するか、組み込むことができ、搬送装置１４００の周りに実質的にリングを形成することができる。代替の実施形態では、固定子は、搬送装置１４００との関係で、任意の適切な形状を形成することができる。固定子１００６’および１００７’は、図１６に示すように、１つがもう１つの上に来るように、同心的に積み重ねることができる。代替の実施形態では、固定子は、例えば図２および図６〜図８に示す構造形態のように、任意の他の所望する構造形態を有することができる。この例示的実施形態では、上アーム１４０２は、移送チャンバ１２０の中心点Ｃからチャンバ１２０の壁またはハウジング２８５に向かって、また、固定子１００６’および１００７’に向かって、放射状に伸長する。磁石１４０３Ａは、上アーム１４０２が回転子の機能を果たしうるように、上アーム１４０２の遠位端部またはエルボ端部に固定装着してもよい。上アーム１４０２および磁石１４０３Ａは、例えば固定子１００７’と相互に作用し、第一モータを形成する。また、磁石１４０３Ｂは、前アーム１４０５が回転子の機能を果しうるように、前アーム１４０５の近位端部またはエルボ端部に固定装着してもよい。前アーム１４０５および磁石１４０３Ｂは、例えば固定子１００６’と相互に作用し、第二モータを形成する。磁石１４０３Ａおよび１４０３Ｂは、搬送装置１０００、１１００、および１２００に関して前述した磁石に実質的に類似してもよい。
【００５８】
エンドエフェクタ２１０Ｃは、リストジョイント１４０６で前アーム１４０５の遠位端部と回転自在に装着されている。エンドエフェクタ２１０Ｃは、前述した前アーム１４０５が上アーム１４０２を装着する方法と実質的に同一の方法で、前アーム１４０５に装着してもよい。エンドエフェクタ２１０Ｃは、基板の真空グリップ法を採用したパドル型エンドエフェクタや、能動的または受動的エッジグリップ法を採用したフォーク型エンドエフェクタでもよい。代替の実施形態では、任意の適切なエンドエフェクタおよび基板グリップ方法を用いることができる。エンドエフェクタ２１０Ｃは、搬送装置１４００が伸長位置から引き込み位置またはその逆に移動する際に、エンドエフェクタ２１０Ｃの長手軸が、放射状の伸長または引き込みの軸１０２０’’’に常に沿っているように構成してもよい。  
【００５９】
例示的な一実施形態では、アームは、上アームのみが回転子の機能を果たすスレーブ形態でもよい。例えば、上アームおよび前アーム内に、ショルダプーリ、エルボプーリ、およびリストプーリ（図示せず）があってもよい。ショルダプーリ、エルボプーリ、およびリストプーリは、それぞれショルダ１４０１、エルボ１４０４、およびリスト１４０６に回転の中心点を有してもよい。ショルダプーリは、上アームがショルダで回転したときショルダプーリが常に固定または静止しているように、例えば、移送チャンバ内の任意の静止点と固定的に連結してもよい。エルボプーリは、ショルダプーリと駆動的に連結する遊びプーリと、遊びプーリに固定的に連結する駆動プーリの、合計２つのプーリで構成してもよい。エルボ駆動プーリは、リストプーリと駆動的に連結してもよく、そしてエンドエフェクタ２１０Ｃと固定的に連結する。プーリについては、搬送装置１４００の伸長時または引き込み時に、上アーム１４０２の回転によりエルボプーリがショルダプーリによって駆動され、次に、エンドエフェクタの長手軸が放射状の伸長の軸１０２０’’’に常に沿っており、エルボプーリがリストプーリを駆動するような構成にしてもよい。
【００６０】
図１４および図１６を参照すると、例示的なスカラ型搬送装置１４００の操作の説明に入る。図１４に示す搬送装置１４００の操作は、図１０に関して説明した操作と実質的に同一である。ただし、チャンバ１２０の中心点Ｃで回転する２つの回転子リンクを有する代わりに、この例では、上アーム１４０２のみがチャンバ１２０の中心点Ｃで回転し、前アーム１４０５はエルボ１４０４で回転する。例えば、固定子１００７’は駆動されたとき、上アーム１４０２にトルクを生じる磁性の偏心のてこの力を生成し、これが十分な力で適用された場合、上アーム１４０２は点Ｃで、時計回りまたは反時計回りのどちらかに回転する。前アーム１４０２は同じように、固定子１００６’が生じる磁気トルクにより、エルボ１４０４で回転する。
【００６１】
上アーム１４０２および前アーム１４０５が、固定子１００６’および１００７’が両アームで生成した磁気トルクにより互いに反対方向に回転するとき、例えば、上アーム１４０２が時計回りに回転し、前アーム１４０５が反時計回りに回転するとき、エンドエフェクタ２１０Ｃは直線経路１０２０’’’に沿って、伸長位置またはその逆に向かって移動してもよい。あるいは、上アーム１４０２のみが回転するように、搬送装置１４００の全体は固定子１００７’を駆動するコントローラによって、ショルダ１４０１または移送チャンバ１２０の中心点Ｃで、時計回りまたは反時計回りで、回転してもよい。上アーム１４０２のみが回転する場合は、前アーム１４０５およびエンドエフェクタ２１０Ｃはそれぞれの相対位置に留まり、上アーム１４０２とともに自然に回転しうる。代替の実施形態では、両固定子１００６’および１００７’は、駆動されたとき、ショルダ１４０１で一体として搬送装置１４００の回転を生じるように構成してもよい。
【００６２】
前述したように、固定子１００６’および１００７’は、上アーム１４０２および前アーム１４０５の垂直位置、すなわち搬送装置１４００の垂直位置を変化させるためにコントローラ２４０によって駆動しうる二次巻線を有してもよい。代替の実施形態では、搬送装置の垂直位置は、例えばリニアモータによる方法などの任意の適切な方法で、制御したり、変化させてもよい。別の代替の実施形態では、シャフト１６０１は、二次巻線が上アームに対する前アームの垂直運動を生じうるように、シャフトに沿った前アーム１４０５の垂直移動を可能にするように構成してもよい。
【００６３】
図１５を参照すると、別の例示的なスカラ型搬送装置１４００’を示している。この例示的実施形態は、スカラ型搬送装置１４００に実質的に同一であるが、ここでの磁石は前述の搬送装置１４００のように、エルボ位置で前アームに配置されていない。むしろ、磁石１４０３Ｂ’は、前アーム駆動部材１５０１の遠位端部に位置してもよい。前アーム駆動部材１５０１は、この例ではチャンバ１２０の中心点に一致するショルダ１４０１’に、上アーム１４０２’の装着と実質的に同一の方法で、回転自在に装着してもよい。上アーム１４０２’は、前述した前アーム１４０２と実質的に同一の方法で装着してもよい。また、例えば、前アーム駆動部材１５０１が回転するとき、ショルダプーリ１５０４が一緒に回転するように、ショルダプーリ１５０４をショルダ１４０１’で装着したり、前アーム駆動部材１５０１に固定的に連結してもよい。エルボジョイント１４０４’で、エルボプーリ１５０５を前アーム１４０５’の回転軸に装着してもよい。エルボプーリ１５０５は、例えば、エルボプーリ１５０５の回転時に前アーム１４０５’が一緒に回転するように、前アーム１４０５’に固定的に装着してもよい。エルボプーリ１５０５は、例えば、駆動ベルト、バンド、またはチェーン１４１０により、ショルダプーリ１５０４と駆動的に連結してもよい。代替の模範例では、任意の適切な駆動部を用いることができる。ショルダプーリ１５０４、エルボプーリ１５０５、およびベルト１４１０は、発生しうる粒子がチャンバ１２０に入り込むのを防止するように、上アーム１４０２’および前アーム１４０５’内に含まれてもよい。代替の実施形態では、ショルダプーリ、エルボプーリ、およびベルトは任意の適切な場所に装着してもよい。他の代替の実施形態では、前アーム１４０５’および／またはエンドエフェクタ２１０Ｃ’は、前述したプーリシステムを介して上アーム１４０２’のスレーブになってもよい。
【００６４】
図１５に示す搬送装置１４００’の操作は、前アーム１４０５’が前述の搬送装置１４００のように前アームに装着されている磁石１４０３Ｂではなく、前アーム駆動部材１５０１によって駆動される点を除いては、搬送装置１４００の場合と実質的に同一である。例えば、磁性の偏心のてこの力と、その結果、固定子１００６’が生じたトルクとによって前アーム駆動部材１５０１が回転したとき、ショルダプーリ１５０４も回転する。次に、ショルダプーリ１５０４はエルボプーリ１５０５を回転させる。ショルダプーリ１５０４は、例えばベルト１４１０により、エルボプーリ１５０５と駆動的に連結してもよい。さらに、エルボプーリ１５０５が前アーム１４０５’を回転させる。上アーム１４０２’および前アーム駆動部材１５０１が同時に作動すると、エンドエフェクタ２１０Ｃ’が、搬送装置１４００に関して前述した方法に実質的に類似した方法で、軸１０２０’’’’に沿って伸長または引き込みをする。エンドエフェクタ２１０Ｃ’は、その伸長時に伸長／引き込み軸１０２０’’’’に沿って常に長手方向（例えば、前から後ろの方向）であるようなスレーブ動作を有しうることに注意されたい。 
【００６５】
他の例示的実施形態では、搬送装置１４００および１４００’は、図１７および図１８に示すように、移送チャンバのショルダまたは中心点で回転自在に装着される第二のスカラ型搬送装置１４００’’および１４００’’’を有してもよい。図中のスカラ型搬送装置は、本明細書に開示する駆動システムの例示的適用に過ぎないこと、また、駆動システムの構造形態はいかなる特定のアーム／搬送部の構造形態に限られないことに再度注意されたい。搬送装置１４００’’および１４００’’’は、搬送装置１１００に関して説明した、および図１２で示した方法と実質的に同一の方法により、移送チャンバ内に装着することができる。搬送装置１４００’’および１４００’’’は、搬送装置１４００および１４００’に関して前述した方法と実質的に同一の方法で作動する。これにより、デュアルスカラアームを伴う搬送装置および基板の素早い交換を可能にすることができる。両デュアルスカラアームは、図１１Ｂに関して前述した方法と実質的に同一の方法で、チャンバの中心点で独立して回転自在に、または一斉に回転することができる。
【００６６】
図２０を参照すると、本明細書で開示する同軸磁石駆動システムを備える移送チャンバ２００１および２００２が、モジュール式ユニットとして互いに結合した形態で示されている。移送チャンバは、ロードロックまたはトンネル２０５０などの任意の適切な方法で、結合することができる。各移送チャンバ２００１および２００２は、それぞれ独自の内部雰囲気を有するように、互いに隔離してもよい。別の例示的実施形態では、移送チャンバ２００１および２００２は、互いに隔離しなくてもよい。前述の移送チャンバは一般的に円形である一方で、移送チャンバは図２０に示す長方形（ただし、これに限定されない）などのような、任意の適切な形状を有しうることが理解されるべきであることに注意されたい。この例示的実施形態では、上アーム２０２０がそれぞれの回転子および固定子により回転する際に、前アーム２０３０およびエンドエフェクタ２０４０が処理モジュールＰＭ、他の移送チャンバ、または任意の他の適切な領域内に伸長するように、移送アセンブリ２０１０は、例えばベルトおよびプーリを使用するスレーブ型移送システムでもよい。移送アセンブリ２０１０はスカラ型アセンブリとして示されているが、例えば図１〜図１９に関して前述したアセンブリなどのような、任意の適切な移送アセンブリが使用できることに注意されたい。移送アセンブリ２０１０の回転子および固定子は、それぞれの回転子（例えば、リンク２０２０、２０３０、および２０４０）が移送アセンブリの伸長および引き込みで回転するように、移送チャンバ２００１および２００２内で適切に配置できる。例えば、固定子は、移送チャンバ内で移送チャンバの壁の中に配置するか、前述したように移送チャンバの外に配置することができる。代替の実施形態では、回転子および固定子は、搬送アセンブリ２０１０自体のベースまたはハウジングの中に配置することができる。
【００６７】
前述の例示的実施形態に示す様々な搬送装置を駆動する以外にも、代替の実施形態では、搬送駆動モータは、チャンバのベークアウト用の発熱体として機能しうる。この代替の実施形態では、モータは、搬送装置の動作のための制御モードと、チャンバのベークアウトのための熱モードとを有することができる。
【００６８】
さらに他の代替の実施形態では、ホールセンサ、例えば図３Ａに示すセンサ２９９を、搬送モータ内に配置してもよい。こうしたホールセンサの分解能は、搬送装置の位置フィードバック装置として使用することができる。
【００６９】
図中に示す各例示的実施形態は、様々な例示的実施形態で使用される異なる回転子（例えば、円形の回転子や、スポーク型の回転子など）にかかわらず、図４Ａ〜図４Ｅおよび図５Ａ〜図５Ｃに関して前述した動作が可能でもよい。したがって、各例示的実施形態は、移送チャンバ１２０、処理モジュール１１０、またはロードロック１１５を含む基板処理システム１００（図１）の様々な構成部分における任意の場所に対して、基板の出し入れを軸方向に行う搬送が可能でもよい。本例示的実施形態は、移送チャンバ１２０の壁を介する機械的な連結が必要でないという点で、有利である。
【００７０】
特定の場所での基板の位置合わせに適した任意の他の連携、アーム、またはエンドエフェクタの構造形態が、前述の例示的実施形態で使用できるということに注意を要する。
【００７１】
例示的な一実施形態では、基板搬送装置が提供される。当該装置は、ハウジングと、実質的にハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第一固定子と、実質的にハウジングの周辺壁に沿って直線的に配置された第二固定子と、を備え、さらに、ハウジング内に位置する回転の中心点で回転自在な第一基板搬送アームであって、回転の中心点で回転自在かつ第一回転子を形成する上アームと、回転の中心点で回転自在に結合している第二回転子と、回転の中心点に対して偏心している位置で第一端部において前記上アームと回転自在に結合し、かつ第二回転子と駆動的に結合している前アームと、前アームの第二反対端部と回転自在に結合している第一基板支持体と、を含む第一基板搬送アームと、を備える。第一固定子および第一回転子は第一モータを形成し、第二固定子および第二回転子は第二モータを形成し、第一および第二固定子は、第一および第二モータと第一および第二回転子のそれぞれの１つとの連結におけるモータ出力が、上アームの周辺に形成される合力であるように構成されている。
【００７２】
別の例示的実施形態では、基板搬送装置が提供される。当該装置は、フレームと、実質的にフレームの周辺で直線的に配置された第一固定子と、実質的にフレームの周辺で直線的に配置された第二固定子と、を備え、さらに、第一基板搬送アームであって、フレーム内に位置する回転の中心点で回転自在かつそれぞれ遠位端部を有する第一および第二回転子と、第一および第二回転子のそれぞれの遠位端部とそれぞれ第一端部で回転自在に結合している第一および第二アームリンクと、第一および第二アームリンクのそれぞれの第二端部と回転自在に結合している第一基板支持体と、を含む第一基板搬送アームと、を備える。第一および第二固定子は、合力を第一および第二回転子に適用し、合力は第一および第二アームリンクの周辺にあるように構成されている。
【００７３】
前述した実施形態は、コントローラおよび固定子を移送チャンバの外に配置できるという点で、有利である。移送チャンバの外の環境は、腐食性雰囲気、高温、またはその他の一般的な過酷な環境を有し、その結果、汚れの可能性が少ないことに留意されたい。また、搬送装置の機械的な態様は、一般的に少数のアーム、リンク、および部品を備えるように簡素化することができ、その結果、基板搬送での動作部分が少なくてすみ、速度、精度、および制御が向上する。こうした要因の全てが、基板処理能力の向上にいっそう寄与する。
【００７４】
本明細書に説明する例示的実施形態は、独立して、または当該実施形態の任意の適切な組み合わせで、使用されうることを理解されたい。さらに、前述の内容は、本発明を例証するに過ぎないものであることを理解されたい。様々な代替形態および変更形態が、本発明から逸脱することなく、当業者によって考案されうる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲内にある当該の代替形態、変更形態、および変形形態を全て包含することを意図するものである。 
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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