(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットを用いてシステム内で基板を移載する方法であって、
ａ）第一の基板を第一の位置から取り出して、ロボットブレードの第一の基板支持表面上で第一の基板を支持する工程であって、前記ロボットブレードが、
前記第一の基板支持表面と、
前記第一の基板支持表面に対向して配置された第二の基板支持表面と、
前記第一の基板支持表面内の第一の横チャネルと、
前記第一の横チャネルに接続された第一の長手方向チャネルと、
前記第二の基板支持表面内の第二の横チャネルと、
前記第二の横チャネルに接続された第二の長手方向チャネルであって、前記第一の長手方向チャネル及び前記第一の基板支持表面内の前記第一の横チャネルが、前記第二の長手方向チャネル及び前記第二の基板支持表面内の前記第二の横チャネルから隔離されている、第二の長手方向チャネルと、
を有する平面状のブレードである、工程と、
ｂ）第二の基板を第二の位置から取り出すためにロボットブレードを位置決めする工程と、
ｃ）第二の基板を第二の位置から取り出して、ブレードの前記第二の基板支持表面上で第二の基板を支持する工程と、
ｄ）第一の基板を第二の位置に搬送する工程と、
ｅ）第二の基板をシステム内の別の位置に搬送する工程と
を含む、ロボットを用いてシステム内で基板を移載する方法。
【請求項２】
第二の基板を搬送する工程が、第二の基板を第一の位置に搬送する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第二の基板を第二の位置から取り出すためにロボットブレードを位置決めする工程が、ブレードを第一の軸線の周囲で回転させる工程と、ブレードをピボット軸線の周囲で回転させてブレードを第二の位置と一列に並べる工程とを含み、ブレードを回転させる工程が、両方の軸線の周囲を１８０°回転する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
基板を支持している各基板支持表面を真空源と連絡させる工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
システム内で基板を移載する方法であって、
ａ）ロボットブレードの第一の位置で第一の基板を第一の基板支持表面上で支持する工程であって、前記ロボットブレードが、
前記第一の基板支持表面と、
前記第一の基板支持表面に対向して配置された第二の基板支持表面と、
前記第一の基板支持表面内の第一の横チャネルと、
前記第一の横チャネルに接続された第一の長手方向チャネルと、
前記第二の基板支持表面内の第二の横チャネルと、
前記第二の横チャネルに接続された第二の長手方向チャネルであって、前記第一の長手方向チャネル及び前記第一の基板支持表面内の前記第一の横チャネルが、前記第二の長手方向チャネル及び前記第二の基板支持表面内の前記第二の横チャネルから隔離されている、第二の長手方向チャネルと、
を有する平面状のブレードである、工程と、
ｂ）ブレードをピボット軸線の周囲で回転させて、ブレードをピボット軸線と交差する長手方向軸線の周囲で回転させて前記第二の基板支持表面を第一の位置と一列に並べる工程と
を含む、システム内で基板を移載する方法。
【請求項６】
基板処理システム用ロボットブレードであって、前記ロボットブレードが、
第一の基板支持表面と、
前記第一の基板支持表面に対向して配置された第二の基板支持表面と、
前記第一の基板支持表面内の第一の横チャネルと、
前記第一の横チャネルに接続された第一の長手方向チャネルと、
前記第二の基板支持表面内の第二の横チャネルと、
前記第二の横チャネルに接続された第二の長手方向チャネルであって、前記第一の長手方向チャネル及び前記第一の基板支持表面内の前記第一の横チャネルが、前記第二の長手方向チャネル及び前記第二の基板支持表面内の前記第二の横チャネルから隔離されている、第二の長手方向チャネルと、
を有する平面状のブレードであるロボットブレード。
【請求項７】
ブレードが、二つの端部と二つの端部よりも幅が狭い中間部とを備える請求項６に記載のロボットブレード。
【請求項８】
長手方向チャネルの各々が、３８：１より少ない幅：高さの割合を有する請求項６に記載のロボットブレード。
【請求項９】
前記第一及び第二の長手方向チャネルの幅：高さの割合が、２１：１以下である請求項８に記載のロボットブレード。
【請求項１０】
長手方向チャネルの各々が、対応する長手方向チャネルと流体接続するホースの断面積と同じ断面積を有する請求項６に記載のロボットブレード。
【請求項１１】
基板処理システム用ロボットであって、
ａ）ロボットブレード支持部材と、
ｂ）ブレード支持部材に連結されたモータと、
ｃ）ブレード支持部材に連結された請求項６に記載のロボットブレードと
を備える基板処理システム用ロボット。
【請求項１２】
ブレードに取り付けられた第一のカバーであって、前記第一の長手方向チャネルが前記第一のカバーにより封止される、第一のカバーと、
ブレードに取り付けられた第二のカバーであって、前記第二の長手方向チャネルが前記第二のカバーにより封止される、第二のカバーと、
を更に備える請求項６に記載のロボットブレード。
【請求項１３】
前記第一の基板支持表面と基板との間を封止することを補助するために、前記第一の横チャネルに近接してブレードに固定された第一のガスケットと、
前記第二の基板支持表面と基板との間を封止することを補助するために、前記第二の横チャネルに近接してブレードに固定された第二のガスケットと、
を更に備える請求項６に記載のロボットブレード。
【請求項１４】
基板処理システムであって、
ａ）エンクロージャと、
ｂ）前記エンクロージャ内部に少なくとも部分的に配置されたロボットと、
ｃ）前記ロボットに取り付けられた請求項６，７，８，９，１０，１２又は１３に記載のロボットブレードと
を備える基板処理システム。
【請求項１５】
第一及び第二のポートを介して前記第一及び第二の長手方向チャネルと選択的に接続された真空システムを更に備える請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
ロボットブレードが、ブレード支持アームによりロボットに連結されており、前記ロボットブレードが、第一の水平位置から垂直位置を通って第二の水平位置までピボット軸線の周囲を回転し、前記ブレード支持アームが第一の軸線の周囲を回転可能であり、前記第一の軸線が前記ピボット軸線と交差する請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
ロボットブレード及びブレード支持アームが、ピボットジョイントにより接続されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
ロボットブレード及びブレード支持アームが、回転可能なアクチュエータにより連結されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
ロボットブレードが、少なくとも１８０°動いてピボット軸線の周囲を回転する請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理システムにおける物体移載装置及び方法に関する。特に、本発明は、一以上の基板を支持できる多面ロボットブレードを有するロボット組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時の半導体処理システムは、典型的には、ロボットを用いて一連の処理室又はエンクロージャの間で基板を移動させることにより、数多くの基板を処理する。基板のスループット率を上げるために、システム内で基板を移動させる速度を上げるようにする傾向がある。しかしながら、速度を上げることは、基板取扱システムに複雑さを加えることになる。速度を上げることで、繰り返し性を維持するために必要な許容公差が下がった理由は、ロボットを用いて一連の処理室又はエンクロージャの間で基板を移動させる際に、基板又は基板上に形成された被膜が損傷するのを避けるために、正確に移動することが必要とされるからである。
【０００３】
基板処理に用いられるシステムの一形式は、化学機械研磨（ＣＭＰ）システムで、基板表面を研磨して、高い部分、表面の欠陥、傷、もしくは埋没粒子を除去するために用いられる。図１は、カリフォルニア州サンタクララ、アプライド・マテリアルズ・インコーポレーション（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．）のミラ（Ｍｉｒｒａ）（登録商標名）ＣＭＰシステムとして周知である、一ＣＭＰシステムの概略斜視図であり、これは、引用により本願明細書に組み込まれている米国特許番号第５，７３８，５７４号に示され、記載されている。システム２は、ローディングステーション４と、研磨ステーション６内に配置された研磨及び／又はすすぎパッド８を有する三つの研磨ステーション６とを含む。四つの研磨ヘッド１２を有する回転多ヘッド円形コンベヤ１０をステーションの上に取り付けて、ステーションからステーションまでヘッドを位置決めする。ローディングステーション４は、ＣＭＰシステムに隣接して配置された正面端基板移載域１４により供給を受けるが、移載域１４は独立した構成要素であるものの、ローディングステーション４はＣＭＰシステムの一部と見なされる。ローディングステーション４は、研磨ステーション６での処理に先立つ、そしてその後での、オーバーヘッドトラックロボット１８による搬送に続いて基板を支持する台座１６を含む。縦に並べられた基板２０は、ロードタンク２４内の流体内に配置されたカセット２２内に保持される。
【０００４】
一般的に、オーバーヘッドトラックロボット１８は、下方に延長しているブレード支持アーム２８、いわゆるショルダを含む。ブレード２６は、典型的にはリストと呼ばれるピボットジョイント３０の所でブレード支持アームに取り付けられている。トラックロボット１８は、ブレード支持アームを、システム正面を横切るＸ軸線に沿った直線方向と、Ｚ軸線に沿った垂直方向と、Ｚ軸線周囲の回転方向との三つの方向に操作可能である。さらに、ブレード２６は、実質的に水平方向の位置と実質的に垂直方向の位置との間にピボットジョイント３０を回転可能である。ブレード２６は典型的には、システム２内での移載中に基板２０をブレードに保持するための真空（吸着）ポート（図示せず）を含む。
【０００５】
図２は、ロボット構成要素の詳細を示す、オーバーヘッドトラックロボット１８の概略断面図である。ブレード支持アーム２８は、キャリジ３２の下に垂直に配置されている。キャリジ３２は、二つの滑車３６、３８の間で支持される駆動ベルト３４に取り付けられている。ウォームギヤ４２を有するモータ４０は、キャリジ３２に取り付けられていて、支持アーム２８に取り付けられた嵌合ギア４４と係合する。ブレード支持アーム２８は、ピボットジョイント３０に接続した支柱６０を支持する。ピボットジョイント３０は、ブレード支持アーム２８に接続した第一の部分４６と、ブレード２６に接続した第二の部分４８と、ピボットジョイント３０の第二の部分４８と共に第一の部分４６に枢着しているピボット要素５０とを含む。ピボットジョイント３０は、ブレード２６をピボット軸線５２のところで水平位置と垂直位置の間で回転させる。ブレード２６は、片面ブレード、即ち、基板２０を各種のステーションから取り出したり各種のステーションまで搬送したりする間に、基板を支持するために用いられる基板支持表面を一つ有するブレードである。キャリジ３２は、支柱６０に取り付けられたウォームナット５８を貫通するウォームギヤ５６を有するモータ５４を収容している。ブレード支持アーム２８は、駆動軸６４とウォームギヤ６６とに取り付けられたモータ６２を収容している。ウォームギヤ６６は、ピボットジョイント３０上の嵌合ギヤ６８と係合する。ブレード２６は、ねじ（図示せず）によりピボットジョイント３０に取り付けられている。
【０００６】
ブレード支持アーム２８は、モータ４０がウォームギヤ４２を回転させる時にＺ軸線７０の周囲を回転し、そして次にブレード支持アームに接続した嵌合ギヤ４４を回転させる。典型的なシステムにおいては、ピボット軸線５２をＺ軸線７０からずらして短いブレード２６を使用できるようにして、その結果、基板２０の搬送及び取り出しの際にシステム内で水平方向に延ばされる時のブレードの偏向を減少する。ウォームナット５８は、モータ５４がウォームギヤ５６を回転させる時にウォームギヤ５６上を昇降するので、従って、ウォームナット５８に取り付けられた支柱６０を昇降させる。ピボットジョイント３０をピボット軸線５２の周囲で回転させるためには、モータ６２が、ウォームギヤ６６を回転させるようにする駆動軸６４を回転させる。ウォームギヤ６６の回転により、嵌合ギヤ６８を回転させるので、従って、ピボットジョイント３０の第二の部分４８と、これに接続されたブレード２６とを回転させる。
【０００７】
典型的には、基板２０をシステム２内にロードすることにおいては、ロボット１８がブレード２６を回転させて垂直位置にし、ブレード２６を基板と一列に並べ、ブレード２６を基板２０と隣接する位置に下げ、ブレード２６の基板支持表面上に基板２０を真空吸着させる。ブレード上のポートに提供された真空は、ブレードが垂直方向に持ち上げられる時に、基板がブレードにより垂直位置に支持されたままであるように、基板２０をブレード２６の基板支持表面上に保持する吸着を供給する。ロボット１８は次に、ブレード２６をピボットジョイント３０の周囲で回転させて実質的に水平位置にし、ローディングステーション４に向けてＸ軸線方向に移動させ、ブレードをＺ軸線７０周囲で回転させ、ブレードをローディングステーション４と一列に並べ、基板をローディングステーションに搬送する。ローディングステーション台座１６は上昇して基板２０と係合して、基板をブレード２６の下に下ろすので、ブレード２６はローディングステーション４から後退することができる。ヘッド１２の一つが台座１６の上で位置合わせし、台座１６は基板２０を持ち上げてヘッドと接触させ、ヘッドが基板を吸着し、処理用の研磨ステーション６に位置合わせする。ステーションでの処理の後、基板２０をローディングステーション４に戻す。ロボット１８は、処理済みの基板を取り出すためにロボットブレード２６をローディングステーション４と一列に並べ、処理済みの基板を取り出し、Ｘ軸線を横切ってロードタンク２４の所のアンロード位置に戻し、基板２０をロードタンク２４まで戻す。ロボットは次に、別の未処理の基板をロードして、基板をローディングステーション４まで搬送する。
【０００８】
従来の設計及び処理に伴う問題の一つは、処理済みの基板の除去に続いて未処理の基板の取り出しを待つ間、システムが使用されないでいることである。ロボットが処理済みの基板と未処理の基板とを循環するのに必要な時間は、通常、「スワップ」タイムと呼ばれている。図１で参照のシステムにおいては、スワップタイムは、処理済みの基板を取り出してロードタンクに置いて、未処理の基板を取り出してロードステーションに搬送するのに必要な時間を含む。
【０００９】
処理済みの基板を取り上げて、システム内で処理するために未処理の基板を配置するのに必要なスワップタイムを減らすことができるシステム及び方法が必要とされている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ブレードの少なくとも二面上で基板を支持することができる多面ロボットブレードを含むロボット組立体を有する処理システムと、処理システム内で一以上の基板を移載する方法とを提供する。未処理の基板が搬送される位置から処理済みの基板を取り出す間、未処理の基板をブレード上で支持することができる。処理済みの基板を未処理の基板と交換するロボットが必要とする運動を減らすこと、つまり、スワップタイムを減らすことにより、処理スループット率が増大する。
【００１１】
一局面においては、本発明は、エンクロージャと、エンクロージャ内部に少なくとも部分的に配置されたロボットと、ロボットに取り付けられてブレードの少なくとも二面上で基板を支持するようになっている多面ロボットブレードとを備える、基板処理システムを提供する。ロボットは、駆動機構に接続したブレード支持アームと、ブレード支持アームに接続したピボットジョイントと、対応するアクチュエータとコントローラとを含む。他の局面においては、本発明は、ブレードの対向する面上に第一及び第二の基板支持表面を備える、基板処理システム用のロボットブレードを提供する。
【００１２】
もう一つの局面においては、本発明は、第一の基板をロボットブレードの第一の基板支持表面上で支持する工程と、第二の基板をロボットブレードの第二の基板支持表面上にシステムから取り出す工程と、第二の基板支持表面上で第二の基板を支持している間に第一の基板支持表面上で支持される第一の基板をシステムに搬送する工程とを含む、処理システム内で基板を移載する方法を提供する。もう一つの局面においては、本発明は、第一の基板を第一の位置から取り出して第一の基板をロボットブレードの第一の基板支持表面上で第一の基板を支持する工程と、第二の基板を第二の位置から取り出すためにロボットブレードを位置決めする工程と、第二の基板を第二の位置から取り出してブレードの第二の基板支持表面上で第二の基板を支持する工程と、第一の基板を第二の位置に搬送する工程と、第二の基板をシステム内の別の位置に搬送する工程とを含む、ロボットを用いて処理システム内で基板を移載する方法を提供する。
【００１３】
上述の本発明の特徴、利点及び目的を達成し且つ詳細に理解し得るように、先に概要を示した本発明を、以下、添付図面に示された本発明の実施形態を参照することにより、特に詳細に説明する。
【００１４】
しかしながら、本発明は他の同等に有効な実施形態を認めるものであるので、添付図面が本発明の典型的な実施形態のみを示したものであり、その範囲を限定するものではないことに留意すべきである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、ブレードの少なくとも二面上で複数の基板を支持できる多面ロボットブレードを含むロボット組立体を有する処理システムを提供する。概して、本システムは、ＣＭＰシステム２等のエンクロージャと、図３に図示のオーバーヘッドトラックロボット７２等のロボットとを含む。本システムは又、複数の研磨ステーション６に隣接するローディングステーション４を含むこともできる。ローディングステーション４には、複数のカセット２２を有するロードタンク２４上の基板移載域１４内に配置されたオーバーヘッドトラックロボット７２により、基板が供給される。
【００１６】
図３は、本システムのロボット７２の一実施形態を示す概略断面図である。キャリッジ７４は、二つの滑車７８、８０の間で支持される駆動ベルト７６に取り付けられている。ブレード支持アーム８２は、キャリッジ７４に接続して、キャリッジ７４の下に垂直方向に配置されている。ブレード支持アーム８２は、ピボットジョイント８６に接続した支柱８４を支持する。ピボットジョイント８６は、ブレード支持アーム８２に接続した第一の部分８８と、多面ロボットブレード９４に接続した第二の部分９０と、ピボットジョイント８６の第二の部分９０と共に第一の部分８８に枢着しているピボット要素９２とを含む。ロボットブレード９４は、一以上の基板を支持する基板支持表面９６、９８を少なくとも二つ含む。ブレード支持アーム８２は、第一の軸線１００の周囲を少なくとも１８０°回転して、ブレードが第一の位置から第二の位置まで移動するのを補助できることが好ましい。ピボット軸線１０２を有するピボットジョイント８６は、図示のように、第一の水平位置１０４から垂直位置１０６を通って少なくとも第二の水平位置１０８まで、ブレード９４を少なくとも１８０°回転させることができる。キャリッジ７４は、支柱８４に取り付けられたウォームナット１１４を貫通するウォームドライブ１１２を有するモータ１１０を収容している。キャリッジ７４は、ウォームギヤ１１８を有するモータ１１６に接続している。ウォームギヤ１１８は、ブレード支持アーム８２に接続した勘合ギヤ１２０に係合する。ブレード支持アーム８２は、駆動軸１２４とウォームギヤ１２６とに取り付けられたモータ１２２を収容する。ウォームギヤ１２６は、ピボットジョイント８６の第二の部分９０と連結した嵌合ギヤ１２８と係合する。
【００１７】
ブレード支持アーム８２は、モータ１１６がウォームギヤ１１８を回転させる時に第一の軸線１００の周囲を回転して、次に、ブレード支持アーム８２に接続した嵌合ギヤ１２０を回転させる。モータ１１０は、ウォームギヤ１１２を回転させて、支柱８４を昇降させる。ウォームナット１１４は、ウォームギヤ１１２上を昇降するので、従って、ウォームナット１１４に取り付けられた支柱８４を昇降させる。ピボットジョイント８６をピボット軸線１０２の周囲で回転させるためには、モータ１２２が、ウォームギヤ１２６を回転させる駆動軸１２４を回転させる。ウォームギヤ１２６は、ピボットジョイント８６の第二の部分９０と、第二の部分９０に接続されたブレード９４とに連結された嵌合ギヤ１２８を回転させる。
【００１８】
図３に図示された実施形態において、垂直方向の第一の軸線１００は、水平方向のピボット軸線１０２と横方向で実質的に一列に並べられるので、第一の軸線は、ピボット軸線と実質的に交差する。軸線の交差により、ブレード９４が第一の軸線１００の周囲とピボット軸線１０２の周囲とを回転する時に、第一の基板支持表面９６を第二の基板支持表面９８と対称的に一列に並べることができる。例えば、図３に示された実施形態において、位置１０４のところで第一の基板支持表面９６を上向きに配置して、且つ、第二の基板支持表面９８を下向きに配置する。ブレード９４を、垂直位置１０６を通って第二の水平位置１０８まで、ピボット軸線１０２の周囲を少なくとも１８０°回転でき、ここでは、第一の基板支持表面９６が下向きに配置されて、且つ、第二の基板支持表面９８が上向きに配置される。また、ブレード９４を第一の軸線１００の周囲で少なくとも１８０°回転できるので、ブレード９４は位置１０４まで戻るが、この時、もともとの相対位置とは対称的に、第一の基板支持表面９６は下向きに配置されて、且つ、第二の基板支持表面９８は上向きに配置される。従って、ブレード９４は、軸線１００及び１０２の両方の周囲を回転できて、第一及び第二の基板支持表面９６及び９８の基板の位置の対称性を保つことができる。二つの軸線１００及び１０２の実質的な交差は、少なくとも、第二の基板を第一の基板の位置に移すと同時に、十分な対称性を維持して、置き換え可能に基板を配置するための装置の通常の製造と配置公差とを満たすに足るものでなければならない。軸線が一列に並べられていないいくつかの実施形態においては、ロボット７２は、例えば、位置相対運動用のプログラム制御装置１３０により、相対差を補償することもできる。
【００１９】
ブレード９４について、これから図４ａ及び図４ｂを参照して説明する。図４ａは、ブレード９４を示す概略平面図である。図４ｂは、ブレードの上面図と同様の構成要素を示す、ブレード９４の概略底面図である。ブレード９４は、長い薄い部材で、好ましくはステンレス鋼製であって、第一の基板支持表面９６と第二の基板支持表面９８とを有する。ブレード９４は、アルミナ、炭化ケイ素、又は他のセラミック、もしくはこれらを組み合わせたもの等の、別の材料で作ることができる。ブレード９４は、二つの端部１３４及び１３６の間に二つの端部よりも幅が狭い中間部１３２を有することができる。ブレード９４は、貫通孔１３８に配置されたねじ（図示せず）によりピボットジョイント８６に取り付けられる。第一の基板支持表面９６は、ブレード長に沿って並べられた長手方向チャネル１４０と、横チャネル１４２とを形成して、長手方向チャネル１４０は横チャネル１４２と交差する。同様に、第二の基板支持表面９８は、長手方向チャネル１４４と横チャネル１４６を形成して、長手方向チャネル１４４は横チャネル１４６と交差する。第一の基板支持表面９６上の長手方向チャネル１４０と横チャネル１４２とを、第二の基板支持表面９８上の長手方向チャネル１４４と横チャネル１４６とから隔離する。チャネル１４０、１４２、１４４、１４６は、特定の処理における特定の基板を支持するのに必要ないずれの形状及びサイズにすることができる。各長手方向チャネル１４０、１４４は、各々カバー１４８、１５０により封止可能に被覆されて、長手方向チャネルが横チャネルと封止可能に連絡する。ガスケット１５２、１５４は、横チャネル１４２、１４６に近接してブレード９４に取り付けられていて、例えば、チャネルにかけられた吸着を介して、基板を基板支持表面により支持する時に、基板と各基板支持表面との間を封止する補助となる。
【００２０】
ピボットジョイント８６の第二の部分９０は、好ましくは、ホース１６０、１６２の一端部と各々接続した、少なくとも二つの独立したポート１５６、１５８を有する。ポート１５６は、ブレード９４上のポート１６４と連結して、チャネル１４０と流体連絡する。同様に、ポート１５８は、ブレード９４上のポート１６６と連結して、チャネル１４４と流体連絡する。ホース１６０のもう一方の端部は、ピボットジョイント８６を直接通り過ぎて、次にブレード支持アーム８２に沿って上方へ向かい、圧力センサ１６８を通り、バルブ１７０へ向かう。同様に、ホース１６２のもう一方の端部は、ピボットジョイント８６を直接通り過ぎて、次にブレード支持アーム８２に沿って上方へ向かい、圧力センサ１７２を通り、バルブ１７４へ向かう。バルブ１７０、１７４をロボット７２に取り付けて、コントローラ１３０により制御することができる。バルブ１７０、１７４は好ましくは、三つのポートを有する三方向バルブである。バルブ１７０では、第一のポート１７６が圧力源１７８と接続し、第二のポート１８０は吸着源１８２と接続し、第三のポート１８４はセンサ１６８とホース１６０とに流体接続している。同様に、バルブ１７４では、第一のポート１８６が圧力源１７８と接続し、第二のポート１８８が吸着源１８２と接続して、第三のポート１９０がセンサ１７２とホース１６２とに流体接続している。
【００２１】
ポート１６４、１６６は、少なくとも二つの基板を別々に配置することができる。別の実施形態においては、単一ポート又は互いに接続した複数のポート使用することができるので、ある基板を片側に解放したときに、もう一方の側のもう一つの基板を真空から解放する。例えば、直立位置にある時、ブレードの下にある基板をローディングステーション等にアンロードする間にブレード９４上の基板に重力で実質的に静止させておいて、次に、吸着をブレード９４に再度かけてブレード上に残っている基板を支持する。
【００２２】
図４ｃは、図４ａで参照の長手方向チャネルを示す、ブレードの概略断面図である。基板支持表面９６は、ブレード長の長手方向に並ぶ長手方向チャネル１４０を含む。長手方向チャネルを好ましくは、カバー１４８で空気圧封止する。カバー１４８を、好ましくは電子ビーム溶接等の溶接によりブレード９４に取り付けることができるし、もしくは固定するか、接着取り付けするか、あるいは接続することができる。基板支持表面９８も同様に配置して、長手方向チャネル１４４を好ましくは、カバー１５０で空気圧封止する。ポート１６４をカバー１４８を介して配置して、チャネル１４０に流体接続する。同じように、ポート１６６をブレード９４を介して配置して、チャネル１４４に流体接続する。
【００２３】
チャネル１４０、１４４の断面積は好ましくは、ホース１６０、１６２の断面積と同じである。なお、チャネル１４０、１４４は好ましくは、幅（W）対高さ(Ｈ)の割合が約３８：１より少なく、更に好ましくは、Ｗ：Ｈの割合が約２１：１以下である。
【００２４】
図４ｄは、図４ａで参照の横チャネル１４２、１４６を示す、ブレードの概略断面図である。基板支持表面９６上には、長手方向チャネル１４０が横チャネル１４２に流体接続している。基板支持表面９８上には、長手方向チャネル１４４が横チャネル１４６に流体接続している。ブレードウェブ１９２は、長手方向チャネル１４０と横チャネル１４２とを長手方向チャネル１４４と横チャネル１４６とから隔離する。チャネルを隔離することにより、各基板支持表面９６、９８に保持された各基板（図示せず）を別々に制御することができる。
【００２５】
図４ｅは、ピボットジョイント８６に取り付けられたブレード９４の側面図である。ホース１６０はポート１５６に連結しており、ホース１６２はポート１５８に連結している。ポート１５６はブレード９４上のポート１６４に連結して、ポート１５８はブレード９４上のポート１６６に連結しており、各ポートはブレード９４の上に配置されている。ガスケット１５２、１５４は、ブレード９４の端部に向かって配置されている。
【００２６】
静電チャック、ポリマー等の接着物質、「グリッパ」等の機械的装置及び他のクランプ等の、ブレード上に基板を支持する他の方法を用いることができる。また、複数のポート又は他の支持方法を、一つの基板支持表面に用いることができる。例えば、一以上の基板を一つの基板支持表面で支持する場合、この基板支持表面上で別々に各基板を支持し、且つ、解放することができる。
【００２７】
図３及び図４ａで図示のコントローラ１３０は、ロボット運動の機能と、回転及びリニアアクチュエータと、電源と、他の関連する構成要素及び機能とを制御する。一般的に、コントローラ１３０は好ましくは、プログラム可能マイクロプロセッサを備え、メモリ内に格納されたシステム制御ソフトウェアを実行するもので、好適な実施形態としては、ハードディスクドライブで、アナログ及びデジタル入出力ボードと、インターフェースボードと、ステッパモータ制御装置ボード（図示せず）とを含むことができる。コントローラ１３０は、システムの構成要素への電力を制御して、オペレータにシステムを監視させてシステムを操作させるパネルを含む。一般的に光学及び／又は電磁センサ（図示せず）を使用して、可動機械組立体の位置を動かして、判定する。コントローラ１３０は又、圧力源１７８、真空源１８２及びバルブ１７０、１７４等の、圧力システム及び真空システムを制御する。ブレードをロードタンク２４まで下げて、ブレード９４に基板２０の取り出し及び支持をさせる時に、吸着を、ホース１６０、１６２を介してブレード９４まで供給できる。基板２０を支持しているブレード表面に接続した特定のセンサ、センサ１６８又はセンサ１７２のいずれかが、特定表面上の基板との吸着パフォーマンスの変化を検出する。基板２０を支持していないブレード９４の表面を、ロードタンク２４内の流体にさらして、その表面から流体をいくらかチャネルに載せる。ロードタンクの流体を載せた各表面のセンサは、その表面上のｎｏ８基板を検出して、各バルブを、ブレード上の各ポートに対して吸着させるバルブの第二のポートからブレード上の各ポートに加圧流体をかけるバルブの第一のポートに切り換える。加圧流体は、基板を支持していない基板支持表面上のチャネルを介して外部へ流れて、チャネルからロードタンクの流体を除去して、パージモードを生成し、同時に、基板を支持している基板支持表面に対するポートは、基板の吸着を維持する。好ましくは、コントローラ１３０は、特定の表面が基板を支持している時を除いて、パージモードに対してデフォルトである。
【００２８】
図５は、ロボットが多面ブレード９４と関連する構成要素とを含む、もう一つの実施形態を示す概略斜視図である。この実施形態においては、ロボットブレードは、ここで記載の第一の軸線１００及びピボット軸線１０２の周囲を回転できるのに加えて、ブレード軸線１９４の周囲を回転できる。ピボットジョイント１９６は、ブレード支持アーム８２に接続した第一の部分１９８と、回転アクチュエータ２０２に接続した第二の部分２００と、ピボットッジョイント１９６の第二の部分２００とともに第一の部分１９８に枢着しているピボット要素２０４とを含む。回転アクチュエータ２０２は、ブレード９４に接続していて、ブレードをブレード軸線１９４の周囲で回転させることができる。サーボモータ等のアクチュエータ２０２は、好ましくは、ブレード９４の回転を直接駆動する。アクチュエータ２０２は、空気圧作動を用いる場合には、典型的な空気圧ラインを有することができる。図３で参照のコントローラ１３０は又、アクチュエータを制御するために用いることもできる。光学センサ等のセンサ２０６を、アクチュエータ２０２に接続して、ブレード９４の位置を判定し、コントローラ１３０への入力を提供することもできる。ブレード支持アーム８２も又、第一の軸線１００の周囲を約１８０°回転することができる。
【００２９】
アクチュエータ２０２は、ブレード９４をブレード軸線１９４の周囲で回転させて、第一の基板支持表面９６と第二の基板支持表面９８とを面が上向き又は下向きの位置に、選択的に位置決めできる。図示の実施形態においては、ピボットジョイント１９６を、実質的に垂直位置から実質的に水平位置まで約９０°回転させて、図１に参照のロードタンク２４及びローディングステーション４から、基板を取り出し搬送することができる。アクチュエータ２０２は、第一及び第二の基板支持表面を面が上向き及び下向きの状態でブレード９４を回転できるので、ピボット軸線１０２が第一の軸線１００と一列に並ぶ必要がなく、ピボットジョイント１９６が少なくとも１８０°ピボット軸線１０２の周囲を回転する必要もない。
【００３０】
図６乃至図１２は、第一の基板２１０及び第二の基板２１２を、ＣＭＰシステム内の第一の位置２１４と第二の位置２１６の間で移載するための操作シーケンスを示す概略側面図である。図６は、ブレード９４がロードタンク２４の上で垂直位置にある状態のロボット７２を示す概略側面図である。操作においては、例えば、センサ又はタイマ（図示せず）を用いて、基板が処理されたか、もしくは、これから処理されるのかを判定することにより、コントローラ１３０が、ロードステーション４に基板が必要であるのか、もしくは、これから基板が必要になるかをどうか判定する。コントローラ１３０は、ロボット７２を動かしてピボットジョイント８６の周囲で実質的に垂直方向の位置にブレード９４を回転させて、ロードタンク２４から第一の基板２１０を取り出す。第一の基板２１０を、例えば吸着源によりブレード９４上に保持する。ブレード支持アーム８２は、ブレード９４とその上で支持された基板を垂直位置へ持ち上げて、ロードタンク２４から出す。ブレード９４は次に、水平位置に移動する。
【００３１】
図７は、第一の基板２１０を支持しているブレード９４が実質的に水平位置に回転した状態のロボット７２を示す概略側面図である。ブレード９４は、図６に参照の位置から約９０°ピボットジョイント８６の周囲を回転している。また、ロボット７２は、ブレード支持アーム８２とブレード９４とを、ローディングステーション４に配置された第二の基板２１２の上の位置まで移動している。第二の基板２１２をブレード下部表面に近接して位置決めして、ブレードに吸着させる。ロボット７２は次に、図８に図示のようにローディングステーションから後退する。
【００３２】
図８は、ブレード９４が各々第一及び第二の基板支持表面上で第一及び第二の基板を支持している状態のロボット７２を示す概略側面図である。この実施形態においては、ブレード９４の基板支持表面を両方とも、基板２１０、２１２を真空吸着により支持するのに用いる。当業界で既知の、機械的グリッパ及び接着膜等の、所定の位置に基板を保持する他の技術を用いることができる。この観点から、第一の基板２１０をブレード９４の上面位置に配置して、第二の基板２１２をブレード９４の底面位置に配置する。
【００３３】
次に、図９に図示のように、ブレード９４を、ピボットジョイント８６及びその軸線１０２の周囲で１８０°回転させる。この回転の結果、二つの基板は「上下反転」するので、ブレード９４の上面位置２１０’にあった第一の基板２１０をブレードの底面に配置替えする。同様に、底面位置２１２’にあった第二の基板２１２をブレード９４の上面位置に配置替えする。ブレード９４を次に、第一の軸線１００の周囲で１８０°回転させて、図１０に図示のように、ローディングステーション４に再び入るために、ブレードを位置決めする。
【００３４】
次に、ブレード９４はローディングステーション４に移動して、図１１に図示のように、第一の基板２１０をローディングステーション４にアンロードする。
第二の基板２１２は、ブレード上で支持されたままである。
【００３５】
ブレード９４を次に、水平位置から垂直位置まで移動して、図１２に図示のように、第二の基板２１２をロードタンク２４内の空いている位置と一列に並べる。代替として、第二の基板２１２を検査装置に移動して、もう一つの基板を検査装置から取り出してロードタンク２４にロードすることもできる。基板パージシーケンスを、検査ステーションでも同様に実行できる。
【００３６】
ブレード、基板、ロボット、ロボット支持アーム、ローディングステーション及び他のシステム構成要素の向きを変えることは可能である。さらに、「上に」、「上面」、「下に」、「底面」、「側面」等の、ここに記載された運動及び位置はすべて、ロボットブレード、基板及び第一及び第二の位置等の、対象物の位置に対するものである。従って、処理システムを介して基板を所望のように動かすことを達成するよう構成要素のいずれか又はすべてを適応させることが、本発明により検討されるものである。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施形態ついて説明してきたが、本発明の基本範囲を逸脱することなく他の本発明の実施形態も可能であり、本発明の範囲は、前記特許請求の範囲により限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な処理システムを示す概略斜視図である。
【図２】ブレード支持アームとロボットブレードとを有する典型的なトラックロボットを示す概略断面図である。
【図３】本発明のロボットの一実施形態を示す概略断面図である。
【図４ａ】ロボットブレードの一実施形態を示す概略平面図である。
【図４ｂ】図４ａのロボットブレードを示す概略底面図である。
【図４ｃ】長手方向チャネルを示す、ブレードを通る図４ａの概略断面図である。
【図４ｄ】横断チャネルを示す、ブレードを通る図４ａの概略断面図である。
【図４ｅ】図４ａのロボットブレードを示す概略側面図である。
【図５】本発明のロボットのもう一つの実施形態を示す概略断面図である。
【図６】第一の基板が第一の位置にあって、ブレードが垂直位置にある状態のロボットを示す概略側面図である。
【図７】第一の基板と共にブレードが実質的に水平方向に回転した状態のロボットを示す概略側面図である。
【図８】ブレードが各々第一及び第二の基板を第一及び第二の支持表面上で支持した状態のロボットを示す概略側面図である。
【図９】図８で参照の位置から、ブレードがピボットジョイントの周囲を回転した状態のロボットを示す概略側面図である。
【図１０】ブレードが第一の軸線の周囲を回転した状態のロボットを示す概略側面図である。
【図１１】第二の基板を支持している間にブレードが第一の基板をアンロードして第二の位置に置いた状態のロボットを示す概略側面図である。
【図１２】第二の基板が第一の位置にあって、ブレードが垂直位置にある状態のロボットを示す概略側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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５】
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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１１】
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【図１２】
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