(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搬送装置であって、
駆動セクションと、
共通回転軸において前記駆動セクションと結合している２つの独立可動アームアセンブリであってこのアームアセンブリの各々の前方アームリンクが前記駆動セクションの共通のモータに連動しているアームアセンブリと、
第１及び第２の基板ホルダ軸（Ｆ，Ｈ）において前記アームアセンブリの各々の前方アームリンクと結合している基板ホルダ（３８，３９）と、からなり
前記第１及び第２の基板ホルダ軸は、前記２つの独立可動アームアセンブリの伸長及び収縮の間に、同時に前記共通回転軸と同軸上に位置することが可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記アームアセンブリの各々は、前記共通回転軸に肩部を有しかつ前記基板ホルダと結合している末端にリスト部を有するスカラアームからなり、前記リスト部は前記基板ホルダ軸の各々に設けら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】
前記駆動セクションは、フレームと、前記共通回転軸において前記フレームと回転自在に結合しているプーリとからな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４】
第１及び第２の伝動部材をさらに含み、前記第１の伝動部材は、前記プーリと前記アームアセンブリの第１のアームアセンブリの肩部との間に接続され、前記第２の伝動部材は、前記プーリと前記アームアセンブリの第２のアームアセンブリの肩部との間に接続されていることを特徴とする請求項３記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記駆動セクションは、３つのモータから構成され、 第１モータが前記プーリと結合し、第２モータが前記アームアセンブリの第１アームアセンブリの肩部と結合し、第３モータが前記アームアセンブリの第２アームアセンブリの肩部と結合してい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】
前記モータの各々は、前記フレームと静止して結合している磁気ステータと、磁気的に駆動されるロータとからな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】
前記ロータ及び前記ステータは、各々の間にスリーブを有することを特徴とする請求項６記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記駆動セクションは、ロータを各々有する３本の同軸シャフトを含むことを特徴とする請求項６記載の基板搬送装置。
【請求項９】
基板加工装置のハウジングと前記フレームを結合するためのマウントハウジングと、前記マウントハウジングに対して前記フレームを垂直駆動する垂直駆動ユニットからなることを特徴とする請求項３記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
基板搬送装置であって、
２つの独立した可動アームアセンブリと、
第１及び第２の基板ホルダ軸において前記アームアセンブリに結合している基板ホルダと、
フレームと、第１駆動部によって前記フレームと回転自在に結合されているプーリと、前記アームアセンブリに結合している第２及び第３駆動部と、を有する駆動セクションと、からなり、
前記プーリは伝動部材により前記２つのアームアセンブリの両方に動作可能に結合しており、
前記第１及び第２の基板ホルダ軸は、前記２つの独立した可動アームアセンブリの伸長および収縮の間に、同時に前記共通回転軸と同軸上に位置することが可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１１】
前記アームアセンブリは、共通回転軸において前記フレームと回転自在に結合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】
前記駆動部は、磁気的に駆動されるセクションを有する少なくとも３本の同軸駆動シャフトと、前記フレームに静止して結合されている磁気的に駆動するステータとからなることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
前記プーリは、前記可動アームアセンブリの内の第１可動アームアセンブリの中に配置されている第１セクションと、前記可動アームアセンブリの内の第２可動アームアセンブリの中に配置されている第２セクションとからな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１４】
前記伝動部材は、前記プーリの第１セクション上の第１伝動ベルトと前記プーリの第２セクション上の第２伝動ベルトからなり、前記プーリの前記第１及び第２セクションは、互いに垂直方向にオフセットしていることを特徴とする請求項１３記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
前記駆動部は、前記フレームに沿った異なる高さで、前記フレームと静止して結合されている３つの磁気的駆動ステータからな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１６】
基板搬送装置のアームアセンブリのアームを駆動する基板搬送装置駆動システムであって、
フレームと、
前記フレームに静止して結合されている磁気駆動ステータと、
前記磁気駆動ステータの各々に半径方向で整列している磁気被駆動セクションを、各々が有している少なくとも３本の同軸シャフトを有する駆動シャフトアセンブリと、
前記アームを動かすために前記シャフトの１つによって前記フレームに回転自在に結合しているプーリと、 からなり、
前記プーリが、前記アームの伸長及び収縮の間に僅かに移動可能であり、前記プーリが回転固定である場合の伸長及び収縮に比べて、前記アームアセンブリ全体の回転開始時または回転終了時の基板搬送プロセスの速度が増大することを特徴とする基板搬送装置駆動システム。
【請求項１７】
前記シャフトの中間シャフトは、前記プーリと結合されていて、前記ステータの中間ステータは、前記中間シャフトの前記磁気被駆動セクションに整列されていることを特徴とする請求項１６記載の基板搬送装置駆動システム。
【請求項１８】
前記フレームに対する前記シャフトの位置をセンシングする少なくとも３つの位置センサを更に有することを特徴とする請求項１６記載の基板搬送装置駆動システム。
【請求項１９】
前記フレームを他の部品に結合するマウントと前記フレームを前記マウントに結合する垂直駆動部とを更に有することを特徴とする請求項１６記載の基板搬送装置駆動システム。
【請求項２０】
前記プーリは、第１伝動ベルトを動かす第１セクションと、垂直方向にオフセットして第２伝動ベルトを動かす第２セクションからなることを特徴とする請求項１６記載の基板搬送装置駆動システム。
【請求項２１】
前記少なくとも３本の同軸シャフトのいずれか１は、前記プーリを通って伸長し、かつ前記プーリに対して回転自在であることを特徴とする請求項１６記載の基板搬送装置駆動システム。
【請求項２２】
基板搬送装置であって、
Ｎ個の独立に移動自在な各アームアセンブリであって前記アームアセンブリの各々の少なくとも一部が回転出来るＡ本の回転軸を有する（Ｎ及びＡは１より大なる整数）アームアセンブリであってこのアームアセンブリの各々の前方アームが前記駆動セクションの共通のモータに連動しているアームアセンブリと、
第１及び第２基板ホルダ軸において前記アームアセンブリの各々の前方アームリンクと結合されている基板ホルダと、
Ａ本の軸の各々を中心に前記アームアセンブリを独立的に回転する手段であって、Ｍ個のモータから構成されている（ＭはＡの最小値のＮ倍より小なる整数である）回転する手段と、を含み、
前記基板ホルダ軸が、伸長及び収縮の間に、同時に前記共通回転軸と同軸上に位置することが可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２３】
Ｎは２であり、Ａは各アームアセンブリに対して２であり、Ｍは３であることを特徴とする請求項２２記載の基板搬送装置。
【請求項２４】
前記モータの各々は、磁気駆動するステータと、磁気駆動されるロータとからなることを特徴とする請求項２２記載の基板搬送装置。
【請求項２５】
前記回転手段は、前記ロータを有するＭ本の同軸シャフトを含むことを特徴とする請求項２４記載の基板搬送装置。
【請求項２６】
プーリが前記Ｍ本同軸シャフトのいずれか１と結合されており、Ｎ本の伝動ベルトが前記プーリから前記Ｎ個の可動アームアセンブリの各々の一部にまで伸長しており、前記プーリが、前記アームの伸長及び収縮の間に僅かに移動可能であり、前記プーリが回転固定のある場合の伸長及び収縮に比べて、前記可動アームアセンブリ全体の回転開始時または回転終了時の基板搬送プロセスの速度が増大す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】
Ａは、少なくとも２つの前記アームアセンブリに対して同一であることを特徴とする請求項２２記載の基板搬送装置。
【請求項２８】
前記アームの少なくとも２つの回転軸の１つは、共通軸であることを特徴とする請求項２２記載の基板搬送装置。
【請求項２９】
基板搬送装置を動作せしめる方法であって、
フレームと前記フレームに回転自在にマウントされているプーリと前記フレームに回転自在にマウントされている２つのアームアセンブリを有する装置を提供するステップと、
前記２つのアームアセンブリが回転するとき、前記プーリを前記フレームに対して回転せしめる前記プーリが前記フレームに対して同一方向に前記アームアセンブリの双方を回転せしめるステップと、
前記２つのアームアセンブリが前記フレームに対して独立して回転し前記アームアセンブリが独立的に伸長及び収縮している間前記フレームの静止位置に前記プーリを保持するステップと、からなり、
前記プーリが、前記アームの伸長及び収縮の間に僅かに移動可能であり、前記プーリが回転固定のある場合の伸長及び収縮に比べて、前記可動アームアセンブリ全体の回転開始時または回転終了時の基板搬送プロセスの速度が増大することを特徴とする基板搬送装置動作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搬送装置に関し、特に、共通回転軸上に複数アームアセンブリを有する装置である。
【０００２】
【従来技術】
米国特許第５，７２０，５９０号は、同軸駆動シャフトとフレームに静止して結合した磁気駆動ステータとシャフト上に磁気駆動ロータとからなる駆動セクションを有する分節されたアーム搬送装置を開示している。米国特許第５，５７７，８７９号及び米国特許第５，７６５，９８３号は、スカラアームを開示している。非同軸並列である２つのスカラアーム装置は、日本企業３社から販売打診されている。ＭＥＣＳ社のＵＴＷ及びＵＴＶシリーズのロボット、ＲＯＲＺＥ社のＲＲシリーズのロボット、ＪＥＬ社のＬＴＨＲ、ＳＴＨＲ、ＳＰＲの各シリーズのロボットである。
【０００３】
【発明の概要】
本発明の１つの実施例による基板搬送装置は、駆動セクションと、２つの独立した可動アームアセンブリと、基板ホルダとから構成されている。該アームアセンブリは、共通回転軸上の該駆動セクションに結合されている。基板ホルダは、該アームアセンブリに結合されている。
【０００４】
本発明の他の実施例による基板搬送装置は、２つの独立した可動アームアセンブリと、基板ホルダと、駆動セクションとを含んでいる。該基板ホルダは、該アームアセンブリに結合されている。該駆動セクションは、フレームと第１駆動部により回転自在に該フレームと結合しているプーリと該アームアセンブリと結合された第２及び第３駆動部とを有している。該プーリは、伝動部材により２つのアームアセンブリに結合されている。
【０００５】
本発明の他の実施例による基板搬送装置駆動システムは、フレームと磁気駆動ステータと駆動シャフトアセンブリとプーリとを含んでいる。該ステータは、該フレームと静止して結合されている。該駆動シャフトアセンブリは、少なくとも３つの同軸シャフトを有している。各シャフトは、別々の磁気駆動ステータに対して整列した磁気駆動セクションを有している。該プーリは、該シャフトの１本によりフレームと結合されている。
【０００６】
本発明の他の実施例による基板搬送装置は、Ｎ本の独立して可動なアームアセンブリと基板ホルダとアームアセンブリの各々が独立して回転せしめる手段とを含んでいる。各アームアセンブリは、アームアセンブリの少なくとも１部を回転出来るＡ本の回転軸を有している。Ｎ及びＡは、共に１より大なる整数である。該基板ホルダは、該アームアセンブリと結合されている。該回転手段は、該アームアセンブリをＡ本の軸各々を中心に回転させ得る。該回転手段は、Ｍ個のモータを含んでいる。Ｍは、Ａの最小値のＮ倍より小なる整数である。
【０００７】
本発明の１つの方法による基盤搬送装置を駆動せしめる方法は、フレームと該フレームに回転自在にマウントされたプーリと該フレームに回転自在にマウントされた２つのアームアセンブリとを有する装置を提供するステップと、前記２つのアームアセンブリが回転するとき、前記プーリを前記フレームに対して回転せしめる前記プーリが前記フレームに対して同一方向に前記アームアセンブリの双方を回転せしめるステップと、２つの該アームアセンブリがフレームに対して独立的に回転させられその結果該アームアセンブリが独立的に伸長及び収縮している間該フレームの静止位置に該プーリを保持するステップとを含んでいる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
前述の形態及び本発明の他の特徴は、以下の記載にて説明され、また添付した図面に関連する。
図１を参照すると、本発明の特徴を含む基板加工装置１０の一部上面図を示している。たとえ本発明が図中に示された実施例を参照して説明されたとしても、本発明は実施例の複数の変形形態を取り得ることが出来ることは理解されるであろう。更に、多くの適当なサイズ、形状、タイプの要素又は材質が使用出来る。
【０００９】
基板加工装置１０は、全体として基板搬送装置１２と基板処理装置１４とを含んでいる。基板処理装置１４は、搬送装置１２と結合されているロードロック１６と、メインチャンバ１８に結合されている加工チャンバ（図示せず）と、基板搬送ロボット（図示せず）を有している。種々の異なるタイプの基板加工装置は、従来技術では既知であり、例えば米国特許第５，７６５，９８３号、米国特許第５，５１２，３２０号、米国特許第４，７１５，９２１号等に開示されており、これらは本明細書に組み入れられる。しかしながら、どのような適当なタイプの基板加工装置も構成可能である。
【００１０】
この実施例において、基板搬送装置１２は、全体としてフレーム２０と、台車２２と、ロボット２４と、フレーム２０に沿って台車を移動させる台車駆動部２６と、基板カセット３０を着脱自在に保持する手段２８と、を含んでいる。装置１２は、カセット３０から基板を取り出し、基板処理装置１４のロードロック１６へと基板を挿入する為に使用される。一旦基板処理装置１４が基板の処理を終了すると、装置１２は、ロードロック１６からカセット３０へと基板を戻す為に使用される。作業者は、処理の終了した基板によってカセットを充填した後にカセット３０を取外し、その場所に未加工基板が詰った新しいカセットを置く。装置１２は、幾つかの適当な数のカセット３０を保持するようにさせることが可能である。装置は大気圧下で稼動するのが好ましいが、例えば真空の如き、他の適当な圧力の下で使用することも可能である。搬送装置１２は、基板を整列させるアライナ（図示せず）を有することも可能である。変形例においては、装置１２は、アライナを有する必要は無く、例えば基板処理装置１４等にアライナを配置することも可能である。装置１２は、基板バッファを有することも可能である。装置１２は、コンピュータコントローラ１１に接続されていて、このコントローラはフレーム２０に対する台車２０の動きを制御し、ロボット２４の動きも制御している。
【００１１】
図２を参照すると、ロボット２４は、全体としてフレーム３２、回転駆動部３４、可動アームアセンブリ３６、２つのエンドエフェクタ３８、３９を含んでいる。エンドエフェクタ３８、３９は、その上に基板Ｓを保持するようになされている。エンドエフェクタ３８、３９は、アームアセンブリ３６の端に取付けられている。駆動部３４は、アームアセンブリ３６を動作するようになされており、カセット３０及びロードロック１６に対してエンドエフェクタ３８、３９を動作する。駆動部３４は、フレーム３２により台車２２にマウントされている。フレーム３２は、ロボット２４を差込式のアセンブリとして台車２２上に保持し、電子制御回路ボード４０をマウントするフレームを提供する。台車２２は、フレーム２０に対して移動自在にマウントされている。台車２２は、Ｂ位置とＣ位置の間に示された矢印Ａの様にフレーム２０に沿って移動可能である。同様な基板搬送装置は米国特許出願第０８／８９１，５２３号に記載されており、これは本明細書に組み入れる。変形例において、本発明の特徴は、基板搬送ロボットの適当な形態を基板処理装置１４内部のロボット又は他の形態の基板搬送装置に含まれるように使用することも可能である。変形例において、幾つかの適当なタイプの軌道システム又はフレームに沿って移動自在に台車を支持するシステムを使用することが出来る。ロボット２４は、幾つかの適当な型で台車に結合することも出来る。他の変形例においては、移動可能な台車２２によるロボット再配置機構を提供する必要が無く、例えば駆動部３４をフレーム２０の１箇所にのみ留める等とする。好ましい実施例において、垂直駆動モータ５６は、フレーム３２の底部に結合されて、フレーム３２中でロボット２４を垂直方向に上下動させる。しかしながら、変形例においては、垂直可動システムの適当な幾つかのタイプが構成可能であり、又は垂直可動システムを提供する必要がない。フレーム３２及びロボット２４は、垂直移動ケージと軌道システムを使用することが可能であり、例えば米国特許出願第０８／８７３，６９３号等に開示されており、これは本明細書に組み入れる。
【００１２】
図３及び図３Ａを参照すると、回転駆動部３４は、全体として駆動シャフトアセンブリ４１と３つのモータ４２，４４，４６とを含んでいる。変形例においては、駆動部は３つ以上のモータを有することも可能である。駆動シャフトアセンブリ４１は、３つの駆動シャフト５０ａ，５０ｂ，５０ｃを有している。変形例においては、３つ以上の駆動シャフトを設けることも可能である。第１モータ４２は、ステータ４８ａと中間シャフト５０ａに結合されたロータ６０ａとを含んでいる。第２モータ４４は、ステータ４８ｂと外側シャフト５０ｂに結合されたロータ６０ｂとを含んでいる。第３モータ４６は、ステータ４８ｃと内側シャフト５０ｃに結合されたロータ６０ｃとを含んでいる。３つのステータ４８ａ，４８ｂ，４８ｃは、垂直高さすなわち管内の異なる位置にて、管５２に静止して取り付けられている。この実施例によると、第１ステータ４８ａは、中間ステータであり、第２ステータ４８ｂは上部ステータ、第３ステータ４８ｃは下部ステータである。各々のステータは、全体として電磁気的コイルを含んでいる。３本のシャフト５０ａ，５０ｂ，５０ｃは同軸シャフトとして配置されている。３つのロータ６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、永久磁石で構成されるのが好ましいが、代替的に永久磁石を有しない磁気誘導ロータで構成され得る。スリーブ６２が、好ましくはロータ６０とステータ４８の間に配置され、ロボット２４を真空環境中にて使用できるようにし、駆動シャフトアセンブリ４１が真空環境下に置かれ、且つステータ４８が真空環境外に置かれる。しかし、もしロボット２４を大気圧環境でのみの使用を企図するのであれば、スリーブ６２を設ける必要はない。
【００１３】
第３シャフト５０ｃは内側シャフトであり、下部ステータ４８ｃから伸長している。内側シャフトは下部ステータ４８ｃに整列した第３ロータ６０ｃを有している。中間シャフト５０ａは、中間ステータ４８ａから上方向に伸長している。中間シャフトは、第１ステータ４８ａに整列した第１ロータ６０ａを有している。外側シャフト５０ｂは、上部ステータ４８ｂから上方向に伸長している。外側シャフトは、上部ステータ４８ｂに整列した第２ロータ６０ｂを有している。種々のベアリングが、シャフト５０と管５２に対して提供され、各シャフトが互いにかつ管５２に対して独立して回転出来るようにしている。この実施例において、各シャフト５０は、位置センサ６４を伴っている。位置センサ６４は、各シャフトに対する及び／又は管５２に対するシャフト５０の回転位置のコントローラ１１に信号を送る為に使用されている。幾つかの好適なセンサが使用可能であり、例えば光学式又は静電誘導式等が使用可能である。
【００１４】
図３から明らかなように、可動アームアセンブリ３６は、全体として２本のアーム６６，６８及びプーリ７０を含んでいる。しかしながら、変形例においては、該可動アームアセンブリが、アーム本数を２本より多くしたり又は付加部品を含み得る。第１アーム６６は、全体としてインナーアーム７２、前方アーム７４、ブリッジ７６、基板ホルダ３８（図２参照）を含んでいる。図３Ａを参照すると、インナーアーム７２は外側シャフト５０ｂと静止して結合されており、それ故図３に表示された回転中心軸Ｄの外側シャフト５０ｂに伴ってインナーアーム７２が回転する。プーリ７０は中間シャフト５０ａの上端に固定結合されている。第２アーム６８は、内側シャフト５０ｃの上端に固定結合されたインナーアーム７８を有している。プーリ７０及びインナーアーム７８は共に、中心軸Ｄを中心に回転する様にマウントされている。
【００１５】
図３Ｂを参照すると、第１アーム６６のインナーアーム７２は、ポスト８０と該ポスト８０の上に回転自在にマウントされたプーリ８２とを含んでいる。ポスト８０は、インナーアーム７２のフレーム７３に静止してマウントされている。伝動部材８６の第１セット８４は、プーリ７０とプーリ８２の間を伸長している。伝動部材の好適な幾つかの形態が提供可能であり、例えばベルト、バンド又はチェーン等がある。２つより多いか少ない伝動部材８６は、第１セット８４及び／又は以下に記載する伝動部材の他のセットに対して設けることが可能である。シャフト８８は、プーリ８２と固定結合されているので、軸Ｅ上のプーリ８２と共に回転する。シャフト８８は、ポスト８０上で回転される様に保持されている。シャフト８８の高さは、第２アーム６８のインナーアーム７８の高さよりも少し高い為、インナーアーム７２と前方アーム７４の間をインナーアーム７８が通過することを許容している。前方アーム７４は、シャフト８８の上端に固定結合されているフレーム９０を有し、それ故、前方アーム７４のフレーム９０は軸Ｅを中心にシャフト８８とプーリ８２と共に回転する。前方アーム７４は、プーリ９２、ポスト９４、プーリ９６、伝動部材８６の第２セット９８を含んでいる。プーリ９２は、ポスト８０の上端に固定結合されている。ポスト９４は、フレーム９０に固定配置されている。プーリ９６は、ポスト９４の上に回転自在に保持されている。伝動部材の第２セット９８は、２つのプーリ９２、９６及びブリッジ７６の部分１００の間を伸長している。ブリッジ７６は、プーリ９６と固定結合されている為、軸Ｆを中心にプーリ９６と共に回転する。ブリッジ７６は、プーリセクション１００とＣ形状セクション１０２を有している。Ｃ形状セクションのスパン１０４は、充分に大きい為、第２アーム６８（図３参照）の前方アーム１０６がその間を通るのを許容している。エンドエフェクタ３８（図２参照）は、Ｃ形状セクション１０２の上端１０８に結合されている。
【００１６】
図３、図３Ａ、図３Ｃを参照すると、第２アーム６８は、全体としてインナーアーム７８、アウターアーム１０６、エンドエフェクタ３９（図２参照）を含んでいる。インナーアーム７８は、全体としてフレーム１１０、ポスト１１２、プーリ１１４、伝動部材８６の第３セット１１６を含んでいる。フレーム１１０は、軸Ｄを中心に回転するように内側シャフト５０ｃと静止して結合されている。プーリ７０は、フレーム１１０の開放空間の中に伸長している。ポスト１１２は、フレーム１１０に静止して結合されている。プーリ１１４は、ポスト１１２上で回転自在にマウントされている。伝動部材の第３セット１１６は、２つのプーリ７０と１１４の間に伸長している。シャフト１１８は、プーリ１１４と静止して結合され、軸Ｇのポスト１１２上で回転自在に保持されている。シャフト１１８の高さは、第１アーム６６の前方アーム７４が第２アーム６８のインナーアーム７８と前方アーム１０６の間の通過を許容するに充分でなければならない。前方アーム１０６は、全体としてフレーム１２０、プーリ１２２、伝動部材８６の第４セット１２４、ポスト１２６、プーリ１２８を含んでいる。フレーム１２０は、軸Ｇを中心にシャフト１１８と共に回転するようにシャフト１１８と静止して結合されている。プーリ１２２は、ポスト１１２の上端と静止して結合されている。ポスト１２６は、フレーム１２０と静止して結合されている。プーリ１２８は、ポスト１２６上に回転自在に保持されている。伝動部材の第４セット１２４は、２つのプーリ１２２、１２８の間を伸長している。第２エンドエフェクタ３９（図２参照）は、プーリ１２８と固定結合され、軸Ｈ上のプーリ１２８と共に回転する。
【００１７】
図３Ａ中にて一番良く理解できるメインプーリ７０は、全体として下部プーリセクション７０ａと上部プーリセクション７０ｂを含んでいる。２つのプーリセクション７０ａ、７０ｂは、互いに同調して軸Ｄを中心に回転するために互いに固定結合されている。下部プーリセクション７０ａは、第１アームのインナーアーム６６のフレーム７３内部に配置されている。伝動部材の第１セット８４は、下部プーリセクション７０ａ上にマウントされている。上部プーリセクション７０ｂは、第２アームのインナーアーム７８のフレーム１１０内部に配置されている。伝動部材の第３セット１１６は、上部プーリセクション７０ｂ上にマウントされている。
【００１８】
３つのモータ４２、４４、４６は、独立して動作出来、２本のアーム６６、６８を別々に又は同時に独立して動作する。アーム６６、６８は、基板を取出し、または静置する為の２つのエンドエフェクタ３８、３９を伸長及び収縮させる為に可動であり、駆動部３４は、軸Ｄを中心に可動アームアセンブリ３６を全体的に回転可能とし、台車２２及び基板の供給源と目標位置であるロードロック１６とカセット３０に対して、可動アームアセンブリ３６を新しい方向に向ける。
【００１９】
第１アーム６６を伸長及び収縮させるために、第２モータ４４は、中間シャフト５０ａに関して外側シャフト５０ｂを回転させるべく動作する。好ましくは、中間シャフト５０ａは、第１アーム６６が伸長及び収縮している間は静止せしめられる。しかし、プーリ７０は、伸長又は収縮している間わずかに動くことが出来得る故、可動アームアセンブリ３６全体の回転始期または終期における搬送プロセスの迅速性が得られる。プーリ７０が静止し、インナーアーム７２が動いている間、プーリ８２は、伝動部材の第１セット８４によって回転されている。このことは、次に、軸Ｅを中心に前方アーム７４のフレーム９０を回転させる。なぜならプーリ９２は、ポスト８０に静止して結合されているからであり、該ポストはフレーム７３に静止して結合されている故、プーリ９６とプーリセクション１００は、フレーム９０に関して伝動部材の第２セット９８により回転させられる。プーリ８２、９２、９６は、それぞれに関して大きさが決められることが好ましく、それによりエンドエフェクタ３８が直線的な放射方向の内及び外に動くことを許容する。
【００２０】
第２アーム６８を伸長及び収縮させるために、第３モータ４６は、中間シャフト５０ａに関して内側シャフト５０ｃを回転させるべく動作する。好ましくは、中間シャフト５０ａは、第１アーム６６が伸長及び収縮している間は静止せしめられる。しかし、プーリ７０は、伸長又は収縮している間にわずかに動くことが出来得る故、可動アームアセンブリ３６全体の回転始期または終期における搬送プロセスの迅速性が得られる。プーリ７０が静止し、インナーアーム７８が動いている間、プーリ１１４は、伝動部材の第３セット１１６によって回転されている。このことは、次に、軸Ｇを中心に前方アーム１０６のフレーム１２０を回転させる。なぜならプーリ１２２は、ポスト１１２に静止して結合されているからであり、ポスト１１２はフレーム１１０に静止して結合されている故、プーリ１２８は、フレーム１２０に関して伝動部材の第４セット１２４により回転させられる。プーリ１１４、１２２、１２８は、それぞれに関して大きさが決められることが好ましく、それによりエンドエフェクタ３９が直線的な放射方向の内及び外に動くことを許容する。
【００２１】
第１モータ４２は、メイン軸Ｄを中心にアームアセンブリ３６全体が回転する為に２つのモータ４４、４６に関連して使用されている。第１モータ４２は、中間シャフト５０ａを回転させる為に回転し、これによってよってメインプーリ７０を回転させる。モータ４４、４６は、モータ４２と同一方向かつ同一スピードで動作せしめられ、プーリ７０と共にインナーアーム７２、７８が回転させられる。従って、伝動部材の第１セット８４と第２セット１１６は、プーリ８２、１１４の各々を回転しない。その結果、前方アーム７４、１０６は、各々のインナーアーム７２、７８に対して回転されず、またプーリ９６、１２８は、回転されないため、エンドエフェクタ３８、３９は回転しない。
【００２２】
本発明は、４軸駆動と２つの分離した静止したメインプーリに対して４つのモータを有する２つの非同軸スカラアームというよりはむしろ、３軸駆動と共通メイン回転プーリに対する３つのモータだけを使用して、独立して伸長及び収縮を伴う回転同軸にある２つのスカラアームロボットを提供する。本発明の同軸回転する２つのスカラアームは、非同軸の２つのスカラアームよりも小さな装置床面積を有するロボットを許容する。小さい装置床面積は、スループットを上昇可能させる。なぜならより短い伸長及び収縮距離を提供することが可能になるからである。小さな装置床面積は、製造床面積当りのコストも削減する。
【００２３】
図１及び図２は、１枚の基板Ｓのみを保持する様にしたエンドエフェクタ３８、３９を有する可動可能なアームアセンブリ３６を示している。しかしながら、他の形態のエンドエフェクタが使用可能である。例えば、図４に示される様に、可動アームアセンブリ３６’には、単一基板用エンドエフェクタ３９と複数枚基板保持用の複数基板エンドエフェクタ３８’の取付けが可能である。本発明は、米国特許出願第０９／０４４，８２０号等に開示された搬送方法が使用可能であり、これは本明細書に組み入れる。可動アームアセンブリは、自身に基板アライナを付加することも可能であり、重量保持方法のみ、真空保持方法のみ、又は重力／真空を組み合わせた保持方法を使用することも可能であり、米国特許出願第０８／８８９，５２６号等に開示されており、これは本明細書に組み入れる。
【００２４】
前述の説明が発明の実施例についてのみであることは容易に理解されであろう。複数の変形例及び改良例が、発明から離れることなく当業者によって考案されることは可能である。よって、本発明は、変形例、改良例、及びクレーム記載の範囲内にある全ての変形例を包含することを意味している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の特徴を含む基板加工装置の一部上面図である。
【図２】  図１に示す基板搬送装置の一部展開分解組立図である。
【図３】  基板搬送装置の１部を示す断面図である。
【図３Ａ】  図３に示す駆動ユニットの拡大断面図である。
【図３Ｂ】  図３に示す駆動ユニットの左側アームの拡大断面図である。
【図３Ｃ】  図３に示す駆動ユニットの右側アームの拡大断面図である。
【図４】  可動アームアセンブリの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  基板加工装置
１２  基板搬送装置
１４  基板処理装置
１６  ロードロック
１８  メインチャンバ
２０、３２、７３、９０、１１０、１２０  フレーム
２２  台車
２４  ロボット
２６  台車駆動部
２８  装置
３０  カセット
３４  回転駆動部
３６  可動アームアセンブリ
３８、３９  エンドエフェクタ
４０  電子制御回路ボード
５２  管
５６  垂直駆動モータ
６６  第１アーム
６８  第２アーム
４１  駆動シャフトアセンブリ
４２、４４、４６  モータ
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ  ステータ
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、８８、１１８  シャフト
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ  ロータ
６２  スリーブ
６４  位置センサ
７０、７０ａ、７０ｂ、８２、９２、９６、１１４、１２２、１２８  プーリ
７２、７８  インナーアーム
７４  前方アーム
７６  ブリッジ
８０、９４、１１２、１２６  ポスト
８４、９８、１１６、１２４  伝動部材セット
８６  伝動部材
１００  プーリセクション
１０２  Ｃ型形状セクション
１０４  スパン
１０６  アウターアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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