(57)【要約】  フレームと、フレームに接続された基板搬送アームであって、エンドエフェクタを有している基板搬送アームと、基板搬送アームに連結された少なくとも１つのモータを有している駆動セクションであって、少なくとも１つのモータが、基板搬送アームの運動学的動作をもたらすように構成された駆動セクションの運動学的部分を画定し、駆動セクションが、運動学的部分に隣接した付属部分を含み、付属部分が、少なくとも１つのモータとは異なり、別個である、別のモータを有し、付属部分の別のモータが、基板搬送アームの運動学的動作とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイスに動作可能に連結され、１つまたは複数の付属デバイスを駆動するように構成されている、駆動セクションとを含む、基板搬送装置。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搬送装置であって、前記基板搬送装置が、
フレームと、
前記フレームに接続された基板搬送アームであって、エンドエフェクタを有する基板搬送アームと、
前記基板搬送アームに連結された少なくとも１つのモータを有する駆動セクションであって、前記少なくとも１つのモータが、前記基板搬送アームの各運動学的動作をもたらすように構成された前記駆動セクションの運動学的部分を画定し、前記駆動セクションが、前記運動学的部分に隣接した付属部分を含み、前記付属部分が、前記少なくとも１つのモータとは異なり、別個である、別のモータを有し、前記付属部分の前記別のモータが、前記基板搬送アームの各運動学的動作とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイスに動作可能に連結され、１つまたは複数の付属デバイスを駆動するように構成されている、駆動セクションと
を備える、基板搬送装置。
【請求項２】
前記付属部分の前記別のモータが、少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部を介して前記１つまたは複数の付属デバイスを駆動する、請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記基板搬送アームが関節アームであり、前記少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部が前記関節アームの少なくとも１つの関節ジョイントを横切って延在する、請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記１つまたは複数の付属デバイスが、グリッパ機構、ウエハアライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える、請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記グリッパ機構が、ウエハの縁部を把持する、または前記ウエハの上面および背面を垂直に把持するように構成されている、請求項４記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記ウエハアライナが、前記付属部分の前記別のモータからのフィードバックを介して、欠落しているウエハを検出すること、ウエハ厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることのうちの１つまたは複数のために構成されている、請求項４記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのモータが、前記基板搬送アームにＮ自由度を提供するＮ個のモータである、請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのモータが３つのモータを備え、前記３つのモータの各々が、前記基板搬送アームの垂直、回転、または水平面の動作のそれぞれ１つを駆動するように構成されている、請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項９】
前記基板搬送装置が、処理装置用の少なくとも１つのツールを備える、請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
基板搬送装置のフレームを提供することと、
前記フレームに接続された基板搬送アームを提供することであって、前記基板搬送アームがエンドエフェクタを有する、基板搬送アームを提供することと、
駆動セクションを提供することであって、前記駆動セクションが、前記基板搬送アームに連結された少なくとも１つのモータ、および前記少なくとも１つのモータに隣接した別のモータを有し、前記少なくとも１つのモータが、前記駆動セクションの運動学的部分を画定し、前記別のモータが、前記少なくとも１つのモータとは異なり、別個であり、付属部分を画定する、駆動セクションを提供することと、
前記少なくとも１つのモータを用いて、前記基板搬送アームの各運動学的動作を駆動することと、
前記別のモータを用いて、前記基板搬送アームの各運動学的動作とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイスを駆動することと
を含む方法。
【請求項１１】
前記付属部分の前記別のモータの少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部を用いて、前記１つまたは複数の付属デバイスを駆動することをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記基板移送アームが関節アームであり、前記少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部が前記関節アームの少なくとも１つの関節ジョイントを横切って延在する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の付属デバイスが、グリッパ機構、ウエハアライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
前記グリッパ機構を用いて、ウエハの縁部を把持すること、または前記ウエハの上面および背面を垂直に把持することをさらに含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ウエハアライナを用いて、前記付属部分の前記別のモータからのフィードバックを介して、欠落しているウエハを検出すること、ウエハ厚さを検出すること、および／またはその場での動きをモニタリングすることをさらに含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのモータが、前記基板搬送アームにＮ自由度を提供するＮ個のモータである、請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのモータが３つのモータを備え、前記方法が、前記３つのモータの各々を用いて、前記基板搬送アームの垂直、回転、または水平面の動作のそれぞれ１つを駆動することをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１８】
動作中の前記基板搬送アーム上で前記１つまたは複数の付属デバイスを動作させることをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１９】
ウエハ保持ステーションにおいて、前記基板搬送アーム上で前記１つまたは複数の付属デバイスを動作させることをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２０】
基板搬送アームであって、前記基板搬送アームが、
エンドエフェクタを有するマルチリンクアームアセンブリと、
前記基板搬送アームに連結された少なくとも１つのモータを有する駆動セクションであって、前記少なくとも１つのモータが、前記基板搬送アームの各運動学的動作をもたらすように構成された前記駆動セクションの運動学的部分を画定し、前記駆動セクションが、前記運動学的部分に隣接した付属部分を含み、前記付属部分が、前記少なくとも１つのモータとは異なり、別個である、別のモータを有し、前記付属部分の前記別のモータが、前記基板搬送アームの各運動学的動作とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイスに動作可能に連結され、１つまたは複数の付属デバイスを駆動するように構成されている、駆動セクションと
を備える、基板搬送アーム。
【請求項２１】
前記付属部分の前記別のモータが、少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部を介して前記１つまたは複数の付属デバイスを駆動する、請求項２０記載の基板搬送アーム。
【請求項２２】
前記マルチリンクアームアセンブリが関節アームであり、前記少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部が、前記関節アームの少なくとも１つの関節ジョイントを横切って延在する、請求項２１記載の基板搬送アーム。
【請求項２３】
前記１つまたは複数の付属デバイスが、グリッパ機構、ウエハアライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える、請求項２０記載の基板搬送アーム。
【請求項２４】
前記グリッパ機構が、ウエハの縁部を把持する、または前記ウエハの上面および背面を垂直に把持するように構成されている、請求項２３記載の基板搬送アーム。
【請求項２５】
前記ウエハアライナが、前記付属部分の前記別のモータからのフィードバックを介して、欠落しているウエハを検出すること、ウエハ厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることのうちの１つまたは複数のために構成されている、請求項２３記載の基板搬送アーム。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのモータが、前記基板搬送アームにＮ自由度を提供するＮ個のモータである、請求項２０記載の基板搬送アーム。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのモータが共通のハウジング内にある、請求項２０記載の基板搬送アーム。
【請求項２８】
ワークピース搬送装置であって、前記ワークピース搬送装置が、
フレームと、
前記フレームに接続され、２つ以上の駆動モータを有するベース駆動セクションと、
少なくとも１つのワークピース保持ステーションを上部に有する少なくとも１つのエンドエフェクタを有し、前記ベース駆動セクションに動作可能に連結された関節アームであって、前記２つ以上の駆動モータのうちのＮ個が、前記２つ以上の駆動モータのうちのＮ個によって画定されるＮ数の自由度を有する前記関節アームの各運動学的動作を同時に駆動する、およびもたらすように構成され、前記Ｎ数の自由度の少なくとも１つによって記述される動作経路に沿って前記フレームに対して前記ワークピース保持ステーションを変位させる、関節アームと、
前記関節アームに接続され、前記ベース駆動セクションに動作可能に連結された付属デバイスであって、前記ベース駆動セクションが、前記２つ以上の駆動モータのうちの少なくとも１つの駆動モータを有し、前記少なくとも１つの駆動モータが、各ワークピース保持ステーションの各動作経路を記述するＮ数の自由度の各々を画定する前記２つ以上の駆動モータのうちのＮ個の各々とは異なり、別個である付属駆動モータであり、前記付属駆動モータが、前記付属デバイスに動力を加えるように前記付属デバイスに動作可能に連結されている、付属デバイスと
を備える、ワークピース搬送装置。
【請求項２９】
前記２つ以上の駆動モータが共通のハウジング内にある、請求項２８記載のワークピース搬送装置。
【請求項３０】
前記付属デバイスが、各ワークピース保持ステーションの各動作経路に対する自由度の動作軸付属部を有している、請求項２８記載のワークピース搬送装置。
【請求項３１】
前記付属駆動モータと付属デバイスを動作可能に連結し、前記関節アームの関節アーム部分内に移動可能に取り付けられた少なくとも１つの運動学的トランスミッション部材を有している付属運動学的トランスミッションをさらに備え、前記付属運動学的トランスミッションを介して、前記付属駆動モータによって生成される運動学的トランスミッション部材駆動トルクが、前記関節アームの各運動学的動作の前記Ｎ数の自由度とは無関係に前記付属デバイスの駆動力をもたらすように前記付属デバイスに伝達される、請求項２８記載のワークピース搬送装置。
【請求項３２】
前記付属デバイスが、グリッパ機構、ウエハアライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える、請求項２８記載のワークピース搬送装置。
【請求項３３】
前記グリッパ機構が、ウエハの縁部を把持する、または前記ウエハの上面および背面を垂直に把持するように構成されている、請求項３２記載のワークピース搬送装置。
【請求項３４】
前記ウエハアライナが、前記付属部分の別のモータからのフィードバックを介して、欠落しているウエハを検出すること、ウエハ厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることのうちの１つまたは複数のために構成されている、請求項３２記載のワークピース搬送装置。
【請求項３５】
前記２つ以上の駆動モータが３つの駆動モータを備え、前記３つの駆動モータの各々が、前記関節アームの垂直または回転動作のそれぞれ１つを駆動するように構成されている、請求項２８記載のワークピース搬送装置。
【請求項３６】
前記ワークピース搬送装置が、処理装置用の少なくとも１つのツールを備える、請求項２８記載の基板搬送装置。
【請求項３７】
ワークピース搬送装置であって、前記ワークピース搬送装置が、
フレームと、
前記フレームに接続され、２つ以上の駆動モータを有するベース駆動セクションと、
少なくとも１つのワークピース保持ステーションを上部に有する少なくとも１つのエンドエフェクタを有し、前記ベース駆動セクションに動作可能に連結された関節アームであって、前記２つ以上の駆動モータのうちのＮ個が、前記２つ以上の駆動モータのうちのＮ個によって画定されるＮ数の自由度を有する関節アームの各運動学的動作を同時に駆動する、およびもたらすように構成され、前記Ｎ数の自由度の少なくとも１つによって記述される動作経路に沿って前記フレームに対して前記ワークピース保持ステーションを変位させる、関節アームと、
前記関節アームに接続され、前記ベース駆動セクションに動作可能に連結された付属駆動出力ポートであって、前記ベース駆動セクションが、前記２つ以上の駆動モータのうちの少なくとも１つの駆動モータを有し、前記少なくとも１つの駆動モータが、各ワークピース保持ステーションの各動作経路を記述するＮ数の自由度の各々を画定する前記２つ以上の駆動モータのうちのＮ個の各々とは異なり、別個である付属駆動モータであり、前記付属駆動モータが、前記付属駆動出力ポートに動力を提供するように前記付属駆動出力ポートに動作可能に連結されている、付属駆動出力ポートと
を備える、ワークピース搬送装置。
【請求項３８】
前記２つ以上の駆動モータが共通のハウジング内にある、請求項３７記載のワークピース搬送装置。
【請求項３９】
前記付属デバイスが、各ワークピース保持ステーションの各動作経路に対する自由度の動作軸付属部を有している、請求項３７記載のワークピース搬送装置。
【請求項４０】
前記付属駆動モータと付属駆動出力ポートを動作可能に連結し、前記関節アームの関節アーム部分内に移動可能に取り付けられた少なくとも１つの運動学的トランスミッション部材を有する付属運動学的トランスミッションをさらに備え、前記付属運動学的トランスミッションを介して、前記付属駆動モータによって生成される運動学的トランスミッション部材駆動トルクが、前記関節アームの各運動学的動作の前記Ｎ数の自由度とは無関係に前記付属駆動出力ポートの駆動力をもたらすように前記付属駆動出力ポートに伝達される、請求項３７記載のワークピース搬送装置。
【請求項４１】
グリッパ機構、ウエハアライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える付属デバイスをさらに備え、前記付属駆動出力ポートが、前記付属デバイスを受承し、前記付属デバイスに動力を加えるように構成されている、請求項３７記載のワークピース搬送装置。
【請求項４２】
前記グリッパ機構が、ウエハの縁部を把持する、または前記ウエハの上面および背面を垂直に把持するように構成されている、請求項４１記載のワークピース搬送装置。
【請求項４３】
前記ウエハアライナが、前記付属部分の別のモータからのフィードバックを介して、欠落しているウエハを検出すること、ウエハ厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることのうちの１つまたは複数のために構成されている、請求項４１記載のワークピース搬送装置。
【請求項４４】
前記１つまたは複数の駆動モータが３つのモータを備え、前記３つのモータの各々が、前記関節アームの垂直または回転動作のそれぞれ１つを駆動するように構成されている、請求項１記載のワークピース搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願への相互参照］
本特許出願は、２０１７年１０月５日に出願された米国仮特許出願第６２／５６８，５４１号の優先権および利益を主張するものであり、本開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
例示的な実施形態は、概して、基板処理装置に関し、より具体的には、基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体集積回路のための従来の製造技術は、完全に自動化された真空ツールにおいて、しばしば基板と呼ばれる、シリコンウエハの処理を含み得る。典型的なツールは、それぞれの移送チャンバの周囲に接続されたロードロックおよび処理モジュール（両方とも概してステーションと呼ばれる）を備えたクラスタ真空チャンバまたは線形真空チャンバ（両方とも概して移送チャンバと呼ばれる）を含み得る。当該ツールは、典型的に、移送チャンバ内に配置され、たとえばロードロックと処理モジュールとの間で基板を搬送する真空環境の基板搬送装置によってサービスを提供される。当該ツールはまた、移送チャンバに連結された大気セクションを含み得る。大気セクションは、カセット（ステーションとも呼ばれる）とロードロックとの間で基板を搬送する大気の基板搬送装置を含み得る。
【０００４】
典型的な自動化された基板ハンドリングプロセスでは、１つのステーションから別のステーションへの移送のために、基板搬送装置によって基板が最初に取り出される。移送中に、基板は、基板搬送装置の基板ホルダに対する変位／滑りを受ける。アクティブ／パッシブなグリップエンドエフェクタが、概して、滑りを軽減／実質的に排除するために利用される。基板位置合わせ装置も、基板をステーションに配置する前に基板搬送装置によって保持された基板の滑り／偏心の量を判定するために利用される。典型的に、アクティブなグリップエンドエフェクタおよびアライナは、動力源および動作制御源を利用し、これは、基板搬送装置のアームリンクを介してエンドエフェクタに供給された真空ケーブルおよび／または電気ケーブルによって提供される。基板搬送装置の関節によるケーブルの屈曲は、汚染粒子をもたらしかねず、絶縁によって真空で不要なガスが放出される可能性があり、ケーブルの通路は、基板搬送装置が配置されている移送チャンバ内の制御された雰囲気の隔離を維持するために適切に密閉されなければならない。
【０００５】
ケーブル路の長さおよびそれに関連する問題を最小限に抑えるために、一部の従来の搬送装置は、関節ジョイントでスリップリングを利用する場合があり、順にスリップリングの接触面に沿って粒子汚染も生成される。さらに、スリップリングは高価であり、それに比例して基板搬送装置のコストが増加する。また、隔離可能な移送チャンバに配置された従来の搬送装置のエンドエフェクタに動力および制御を提供するケーブルおよび／または導管は、従来の搬送装置を移送チャンバの他の固定された動力供給または制御源に結びつける物理的な結びつきを形成する。
【０００６】
真空および／または電気フィードスルーを動力源とするアクティブなグリップおよびアライナを基板処理システムに追加することによって、基板処理システムのスループットを向上させる助けとなり得るが、これらの真空および／または電気フィードスルーは、基板処理システムに対するコスト、複雑さ、および粒子の生成を増加させることもある。
【発明の概要】
【０００７】
基板搬送装置が動作する制御された環境と制御されていない環境との間に延在する真空および／または電気フィードスルーを利用することなく、基板搬送装置で動力を生成するか、または基板処理の信頼性および／またはスループット速度を高める電源付属部を備えた基板搬送装置に提供することは有利となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
開示される実施形態の前述の態様および他の特徴は、添付の図面に関連して得られた以下の記載で説明される。
【０００９】
【図１Ａ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図１Ｂ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図１Ｃ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図１Ｄ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図１Ｅ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図１Ｆ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図１Ｇ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図１Ｈ】開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置構成の概略図である。
【図２Ａ】開示される実施形態の態様による基板搬送アームの概略図である。
【図２Ｂ】開示される実施形態の態様による基板搬送アームの概略図である。
【図２Ｃ】開示される実施形態の態様による基板搬送アームの概略図である。
【図２Ｄ】開示される実施形態の態様による基板搬送アームの概略図である。
【図２Ｅ】開示される実施形態の態様による基板搬送アームの概略図である。
【図３】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の概略図である。
【図３Ａ】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図４】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図５】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図６】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図７】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図８】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図９】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図１０】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図１１】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図１２】開示される実施形態の態様による基板搬送装置の一部の概略図である。
【図１３】開示される実施形態の１つまたは複数の態様による基板搬送装置の動作の方法のフローチャートである。
【図１４】開示される実施形態の１つまたは複数の態様による基板搬送装置の動作の方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａ〜図１Ｄを参照すると、本明細書でさらに説明されるように、開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置またはツールの概略図が示されている。開示される実施形態の態様は、図面を参照して説明されるが、開示される実施形態の態様は、多くの形態で具体化され得ることを理解されるべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状、またはタイプの要素または材料が使用され得る。
【００１１】
以下でより詳細に説明するように、開示される実施形態の態様は、基板搬送装置を提供し、基板搬送装置は、基板搬送装置１００に取り付けられた付属部の制御のための独立型のフィードスルー駆動部を含む。開示される実施形態の態様では、基板搬送装置１００が配置されている移送チャンバ（真空移送チャンバなど）の隔離された／閉鎖された内部環境と外部環境との間の隔離またはシールバリアを貫通するフィードスルーなしで、基板搬送装置１００に取り付けられた／連結された１つまたは複数の付属部に、電力および／または原動力が機械的に提供される。たとえば、基板搬送装置１００の駆動セクション１２５は、後述するように、運動学的部分１２５ＫＰおよび付属部分１２５ＡＰを含む。付属部分１２５ＡＰは、隔離された内部環境内から電力および／または原動力を提供する。
【００１２】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、たとえば、半導体ツールステーションなどの基板処理装置１１０９０が、開示される実施形態の態様に従って示されている。半導体ツールステーションが図面に示されているが、本明細書で説明される開示される実施形態の態様は、ロボットマニピュレータを利用する任意のツールステーションまたはアプーリケーションに適用することができる。本例では、半導体ツールステーション１１０９０はクラスタツールとして示されているが、開示される実施形態の態様は、たとえば、図１Ｃおよび図１Ｄに示される、およびその開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年３月１９日に発行され、「Ｌｉｎｅａｒｌｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｏｏｌ」と題された米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されているものなどの、線形ツールステーションなどの任意の適切なツールステーションに適用されてもよい。
【００１３】
半導体ツールステーション１１０９０は、概して、大気フロントエンド１１０００、真空ロードロック１１０１０、および真空バックエンド１１０２０を含む。他の態様では、半導体ツールステーションは、任意の適切な構成を有し得る。大気フロントエンド１１０００、真空ロードロック１１０１０、および真空バックエンド１１０２０の各々のコンポーネントは、たとえば、クラスタ化したアーキテクチャ制御部などの任意の適切な制御アーキテクチャの一部であり得るコントローラ１１０９１に接続されてもよい。制御システムは、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年３月８日に発行され、「Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許第７，９０４，１８２号明細書に開示されているものなどの、マスタコントローラ、クラスタコントローラ、および自律リモートコントローラを有している閉ループコントローラであってもよい。他の態様では、任意の適切なコントローラおよび／または制御システムが利用されてもよい。コントローラ１１０９１は、本明細書に記載されるように、基板Ｓ（図１Ｃを参照）のハンドリングをもたらすように半導体ツールステーション１１０９０を操作するための非一時的なプログラムコードを含む任意の適切なメモリおよび（１つまたは複数の）プロセッサを含む。コントローラ１１０９１は、基板Ｓ（図１Ｃ）の取り出しおよび配置をもたらすために、エンドエフェクタおよび／または基板保持ステーションに対する基板の位置を判定するように構成されている。一態様では、コントローラ１１０９１は、基板搬送装置／ロボットのエンドエフェクタおよび／または搬送アームの１つまたは複数の特徴部に対応する検出信号を受信するように、ならびに基板の取り出しおよび配置をもたらすために、エンドエフェクタおよび／または基板保持ステーションに対する基板の位置を判定する、および／または１つまたは複数のエンドエフェクタタイン（end effector tine）の位置を判定するように構成されている。
【００１４】
一態様では、大気フロントエンド１１０００は、概して、ロードポートモジュール１１００５、およびたとえば機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）などのミニエンバイロメント１１０６０を含む。ロードポートモジュール１１００５は、カセット、前面開口または底面開口のボックス／ポッド、および３００ｍｍのロードポートのためのＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１、Ｅ４７．１、Ｅ６２、Ｅ１９．５またはＥ１．９に準拠するボックスオープナー／ローダーツール標準（ＢＯＬＴＳ）インターフェースであってもよい。他の態様では、ロードポートモジュール１１００５は、２００ｍｍ基板または４５０ｍｍ基板のインターフェース、またはたとえば、より大きいもしくはより小さい基板もしくはフラットパネルディスプレイ用のフラットパネルなどの、任意の他の適切な基板インターフェースとして構成されてもよい。図１Ａには２つのロードポートモジュール１１００５が示されているが、他の態様では、任意の適切な数のロードポートモジュール１１００５が、大気フロントエンド１１０００に組み込まれてもよい。ロードポートモジュール１１００５は、オーバーヘッド搬送システム、無人搬送車、有人搬送車、有軌道式無人搬送車から、または任意の他の適切な搬送方法から、基板キャリアまたはカセット１１０５０を受承するように構成されてもよい。ロードポートモジュール１１００５は、ロードポート１１０４０を介してミニエンバイロメント１１０６０とインターフェース接続し得る。一態様では、ロードポート１１０４０によって、基板カセット１１０５０とミニエンバイロンメント１１０６０との間の基板の通行が可能になる。
【００１５】
一態様では、ミニエンバイロメント１１０６０は、概して、本明細書に記載された開示される実施形態の１つまたは複数の態様を組み込む任意の適切な基板搬送装置１１０１３を含む。一態様では、基板搬送装置１１０１３は、たとえば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，００２，８４０号明細書に記載されているものなどの、トラック搭載ロボットであってもよく、または他の態様では、任意の他の適切な基板搬送装置１１０１３は任意の適切な構成を有する。ミニエンバイロメント１１０６０は、複数のロードポートモジュールと真空バックエンド１１０２０との間の基板移送のための制御された清浄な区域を提供し得る。
【００１６】
真空ロードロック１１０１０は、ミニエンバイロンメント１１０６０と真空バックエンド１１０２０との間に配置されてよく、それらに接続されてもよい。なお、本明細書で使用されるような真空という用語は、基板が処理される１０-5トール以下などの高真空を示し得る。真空ロードロック１１０１０は、概して、大気および真空スロットバルブを含む。スロットバルブは、基板を大気フロントエンド１１０００から搭載した後にロードロックを排気するために、および窒素などの不活性ガスを用いて真空ロードロックを通気するときに搬送チャンバ内を真空に維持するために利用される環境隔離を提供し得る。一態様では、ロードロック１１０１０は、基板の基準を処理のための所望の位置に位置合わせするためのアライナ１１０１１を含む。他の態様では、真空ロードロック１１０１０は、基板処理装置１１０９０の任意の適切な場所に配置されてよく、任意の適切な構成および／または計測機器を有してもよい。
【００１７】
真空バックエンド１１０２０は、概して、搬送チャンバ１１０２５、１つまたは複数の処理ステーションまたはモジュール１１０３０、および任意の適切な搬送ロボットまたは装置１１０１４を含む。基板搬送装置１１０１４は、後述され、真空ロードロック１１０１０と様々な処理ステーション１１０３０との間で基板を搬送するために搬送チャンバ１１０２５内に配置されてもよい。処理ステーション１１０３０は、さまざまな堆積、エッチング、または他のタイプの処理を介して基板に作用し、基板上に電気回路または他の所望の構造を形成し得る。典型的なプロセスは、限定されないが、プラズマエッチングまたは他のエッチングプロセス、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）などの真空を使用する薄膜プロセス、イオン注入などの注入、計測、高速熱処理（ＲＴＰ）、ドライストリップ原子層堆積（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィー、エピタキシー（ＥＰＩ）、ワイヤボンダおよび蒸発、または真空圧を使用する他の薄膜プロセスを含む。処理ステーション１１０３０は搬送チャンバ１１０２５に接続され、それによって、基板を搬送チャンバ１１０２５から処理ステーション１１０３０に、および処理ステーション１１０３０から搬送チャンバ１１０２５に通すことが可能になる。一態様では、ロードポートモジュール１１００５およびロードポート１１０４０は、真空バックエンド１１０２０に実質的に直接連結され、その結果、ロードポートに取り付けられたカセット１１０５０は、移送チャンバ１１０２５の真空環境および／または処理ステーション１１０３０の処理真空（たとえば、処理真空および／または真空環境は、処理ステーション１１０３０とカセット１１０５０との間で延び、それらの間で共通している）と実質的に直接インターフェース接続する（たとえば、一態様では、少なくともミニエンバイロメント１１０６０は省略されるが、他の態様では、真空ロードロック１１０１０も省略され、その結果、カセット１１０５０は、真空ロードロック１１０１０と同様の方法で真空まで減圧される（pumped down））。
【００１８】
ここで図１Ｃを参照すると、線形基板処理システム２０１０の概略平面図が示され、ここでツールインターフェースセクション２０１２が搬送チャンバモジュール３０１８に取り付けられており、それによって、ツールインターフェースセクション２０１２は、概して搬送チャンバモジュール３０１８の長手方向軸ＬＸＡの方向に（たとえば、内側に）面しているが、長手方向軸ＬＸＡからオフセットされる。搬送チャンバモジュール３０１８は、前に参照によって本明細書に組み込まれている、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されるように、他の搬送チャンバモジュール３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊをインターフェース２０５０、２０６０、２０７０に取り付けることによって、任意の適切な方向に伸長されてもよい。各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、基板Ｓを線形基板処理システム２０１０全体に通して、たとえば、処理モジュールＰＭ（これは、一態様では、上記の処理ステーション１１０３０と実質的に同様である）へとおよび処理モジュールＰＭから搬送するための、本明細書に記載された開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含み得る任意の適切な基板搬送部２０８０を含む。理解され得るように、各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、隔離されたまたは制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、クリーンな空気、真空）を保持することができる。
【００１９】
図１Ｄを参照すると、線形搬送チャンバ４１６の長手方向軸ＬＸＢに沿って得られるものなどの例示的な処理ツール４１０の概略立面図が示されている。図１Ｄに示す開示される実施形態の態様では、ツールインターフェースセクション１２は線形搬送チャンバ４１６に典型的に接続され得る。本態様では、ツールインターフェースセクション１２は線形搬送チャンバ４１６の一端を画定し得る。図１Ｄに見られるように、線形搬送チャンバ４１６は、たとえばツールインターフェースステーション１２と対向する端部で、別の基板の入口／出口ステーション４１２を有し得る。他の態様では、線形搬送チャンバから基板を挿入／除去するための他の入口／出口ステーションが設けられてもよい。一態様では、ツールインターフェースセクション１２および入口／出口ステーション４１２は、処理ツール４１０からの基板の出し入れを可能にし得る。他の態様では、基板は、一端から処理ツール４１０内に搭載され、他端から取り出されてもよい。一態様では、線形搬送チャンバ４１６は、１つまたは複数の移送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉを有し得る。各移送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、隔離されたまたは制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、クリーンな空気、真空）を保持することができる。前に述べたように、図１Ｄに示す搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉ、ロードロックモジュール５６Ａ、５６、および線形搬送チャンバ４１６を形成する基板ステーションの構成／配置は、単に例示的なものであり、他の態様では、搬送チャンバは、任意の所望のモジュール配置で配置されたより多くのまたはより少ないモジュールを有してもよい。図示の態様では、基板の入口／出口ステーション４１２はロードロックであってもよい。他の態様では、ロードロックモジュールは、端部の入口／出口ステーション（ステーション４１２と同様）間に配置され得るか、または隣接する搬送チャンバモジュール（モジュール１８ｉと同様）は、ロードロックとして動作するように構成されてもよい。
【００２０】
また、前述したように、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、その中に配置された、本明細書に記載された開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含み得る、１つまたは複数の対応する基板搬送装置２６Ｂ、２６ｉを有している。それぞれの搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの基板搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、協働して、線形搬送チャンバ４１６内に直線状に分配された基板搬送システムを提供し得る。本態様では、（図１Ａおよび図１Ｂに例示されているクラスタツールの基板搬送装置１１０１３、１１０１４と実質的に同様であり得る）基板搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、一般的なＳＣＡＲＡアーム構成を有し得る（しかし他の態様では、基板搬送装置は、たとえば、図２Ｂに示されるような線形スライドアーム２１４などの任意の他の所望の構成、または任意の適切なアームリンク機構を有している他の適切なアームを有しても良い）。アームリンク機構の好適な例は、たとえば、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２００９年８月２５日に発行された米国特許第７，５７８，６４９号明細書、１９９８年８月１８日に発行された米国特許第５，７９４，４８７号明細書、２０１１年５月２４日に発行された米国特許第７，９４６，８００号明細書、２００２年１１月２６日に発行された米国特許第６，４８５，２５０号明細書、２０１１年２月２２日に発行された米国特許第７，８９１，９３５号明細書、２０１３年４月１６日に発行された米国特許第８，４１９，３４１号明細書、２０１１年１１月１０日に出願され、「Ｄｕａｌ  Ａｒｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書、および２０１３年９月５日に出願され、「Ｌｉｎｅａｒ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｒｏｂｏｔ  ｗｉｔｈ  Ｚ  Ｍｏｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  Ａｒｍ」と題された米国特許出願第１３／８６１，６９３号明細書で見ることができる。
【００２１】
開示される実施形態の態様では、少なくとも１つの基板搬送装置は、アッパーアーム、フォアアームおよびエンドエフェクタを含む、ＳＣＡＲＡ（水平多関節ロボットアーム）タイプの設計として知られている一般的な構成を有し得るか、または伸縮アームもしくは任意の他の適切なアーム設計からのものであり得る。一態様では、アームは、以下でさらに説明するように、バンド駆動構成、連続ループ構成、または任意の他の適切な構成を有し得る。移送アームの適切な例は、たとえば、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２００８年５月８日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｏｖａｂｌｅ  Ａｒｍｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題された米国特許出願第１２／１１７，４１５号明細書、および２０１０年１月１９日に発行された米国特許第７，６４８，３２７号明細書で見ることができる。移送アームの動作は、互いに独立し得る（たとえば、各アームの伸長／収縮は他のアームとは独立している）か、ロストモーションスイッチを介して動作され得るか、またはアームが少なくとも１つの共通の駆動軸を共有するように任意の適切な方法で動作可能にリンクされ得る。（１つまたは複数の）ＳＣＡＲＡアームは、１つのリンク、２つのリンク、または任意の適切な数のリンクを有してもよく、ショルダプーリとエルボプーリが２：１の配置およびエルボプーリとリストプーリが１：２の配置などの、任意の適切な駆動プーリ配置を有してもよい。さらに他の態様では、基板搬送装置は、フロッグレッグアーム２１６（図２Ａ）構成、リープフロッグアーム２１７（図２Ｄ）構成、左右対称型アーム２１８（図２Ｃ）構成、または任意の他の適切な構成などの、任意の他の望ましい配置を有してもよい。
【００２２】
別の態様では、図２Ｅを参照すると、移送アーム２１９は、少なくとも第１および第２の関節アーム２１９Ａ、２１９Ｂを含み、各アーム２１９Ａ、２１９Ｂは、共通の移送面に少なくとも２つの基板Ｓ１、Ｓ２を並べて保持するように構成されたエンドエフェクタ２１９Ｅを含み（エンドエフェクタ２１９Ｅの各基板保持位置は、基板Ｓ１、Ｓ２を取り出して配置するための共通の駆動部を共有する）、ここで基板Ｓ１、Ｓ２間の間隔ＤＸは、並んだ基板保持位置間の固定間隔に対応する。基板搬送装置の適切な例は、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２００１年５月１５日に発行された米国特許第６，２３１，２９７号明細書、１９９３年１月１９日に発行された米国特許第５，１８０，２７６号明細書、２００２年１０月１５日に発行された米国特許第６，４６４，４４８号明細書、２００１年５月１日に発行された米国特許第第６，２２４，３１９号明細書、１９９５年９月５日に発行された米国特許第５，４４７，４０９号明細書、２００９年８月２５日に発行された米国特許第７，５７８，６４９号明細書、１９９８年８月１８日に発行された米国特許第５，７９４，４８７号明細書、２０１１年５月２４日に発行された米国特許第７，９４６，８００号明細書、２００２年１１月２６日に発行された米国特許第６，４８５，２５０号明細書、２０１１年２月２２日に発行された米国特許第７，８９１，９３５号明細書、および２０１１年１１月１０日に出願され、「Ｄｕａｌ  Ａｒｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書、および２０１１年１０月１１日に出願され、「Ｃｏａｘｉａｌ  Ｄｒｉｖｅ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題された米国特許出願第１３／２７０，８４４号明細書で見ることができる。開示される実施形態の態様は、一態様では、たとえば、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第８，２３９，０６６号明細書および第７，９８８，３９８号明細書に記載されるものなどの、線形搬送シャトルの基板搬送装置に組み込まれる。
【００２３】
図１Ｄに示された開示される実施形態の態様では、基板搬送装置２６Ｂ、２６ｉのアームは、取り出し／配置位置から基板を迅速に交換する（たとえば、基板を基板保持位置から取り出し、その後、すぐに基板を同じ基板保持位置に配置する）搬送を可能にする高速交換構成と呼ばれるものを提供するように配置され得る。基板搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、（たとえば、アームリンク（たとえば、アッパーアーム／フォアアーム）の独立した動作軸（Ｒi、Φiなど）およびアーム１１０の各エンドエフェクタの独立した動作軸として明示され、各アームリンク（アッパーアーム、フォアアーム、エンドエフェクタ）のその対応する支持ジョイントを中心とした各々の独立した回転軸によって画定された）任意の適切な数（Ｎ）の自由度（ＤＯＦ）の運動学的動作を各アームに提供するために、任意の適切な駆動セクション（たとえば、同軸に配置された駆動シャフト、並列した駆動シャフト、水平方向に隣接するモータ、垂直に積み重ねられたモータ）を有し得る。図１Ｄに見られるように、本態様では、モジュール５６Ａ、５６、３０ｉは、移送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉ間の間隙に配置され、適切な処理モジュール、（１つまたは複数の）ロードロックＬＬ、（１つまたは複数の）バッファステーション、（１つまたは複数の）計測ステーション、または任意の他の所望の（１つまたは複数の）ステーションを画定し得る。たとえば、ロードロック５６Ａ、５６および基板ステーション３０ｉなどの、間隙モジュールは各々、基板搬送装置と協働して、線形搬送チャンバ４１６の長手方向軸ＬＸＢに沿った線形搬送チャンバ４１６の全長にわたる基板の搬送をもたらし得る固定基板支持体／棚５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を有し得る。
【００２４】
例として、（１つまたは複数の）基板は、ツールインターフェースセクション１２によって線形搬送チャンバ４１６に搭載され得る。（１つまたは複数の）基板は、インターフェースセクションの搬送アーム１５によりロードロックモジュール５６Ａの（１つまたは複数の）支持体上に位置付けられ得る。ロードロックモジュール５６Ａ内の（１つまたは複数の）基板は、モジュール１８Ｂ内の基板搬送装置２６Ｂによってロードロックモジュール５６Ａとロードロックモジュール５６との間で移動させられ、同様の且つ連続した方法で、（モジュール１８ｉ内の）基板搬送装置２６ｉによりロードロック５６と基板ステーション３０ｉとの間で移動させられ、モジュール１８ｉ内の基板搬送装置２６ｉによりステーション３０ｉとステーション４１２との間で移動させられ得る。このプロセスは、（１つまたは複数の）基板を反対方向に移動させるために全体的または部分的に逆にされてもよい。したがって、一態様では、基板は、長手方向軸ＬＸＢに沿った任意の方向におよび搬送チャンバ４１６に沿った任意の位置に移動され、搬送チャンバ４１６（を処理する、またはそうでなければ）と連通する任意の所望のモジュールに搭載され、およびそこから取り外され得る。他の態様では、固定基板支持体または棚を備える間隙搬送チャンバモジュールは、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉ間に設けられなくてもよい。そのような態様では、隣接する搬送チャンバモジュールの搬送アームは、基板を、直接、エンドエフェクタまたは１つの搬送アームから、別の搬送アームのエンドエフェクタに通過させて、搬送チャンバ４１６を通り抜けるように移動させられ得る。
【００２５】
処理ステーションモジュールは、様々な堆積、エッチング、または他のタイプのプロセスを介して基板上に動作して、基板上に電気回路または他の所望の構造を形成し得る。処理ステーションモジュールは搬送チャンバモジュールに接続され、それによって、基板を、搬送チャンバ４１６から処理ステーションに、および処理ステーションから搬送チャンバ４１６に通すことが可能になる。図１Ｄに示される処理装置と同様の一般的な特徴を有する処理ツールの適切な例は、その全体が参照により前に組み込まれた米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されている。
【００２６】
図１Ｅは、上記の半導体ツールステーションと実質的に同様であり得る半導体ツールステーション１１０９０Ａの概略図である。ここで、半導体ツールステーション１１０９０Ａは、共通の大気フロントエンド１１０００に接続された別個／個別のインライン処理セクション１１０３０ＳＡ、１１０３０ＳＢ、１１０３０ＳＣを含む。本態様では、インライン処理セクション１１０３０ＳＡ、１１０３０ＳＢ、１１０３０ＳＣの少なくとも１つは、他のインライン処理セクション１１０３０ＳＡ、１１０３０ＳＢ、１１０３０ＳＣで処理された基板とは異なる所定の特性を有する基板Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を処理するように構成されている。たとえば、所定の特性は基板のサイズであってもよい。一態様では、例示目的のみで、インライン処理セクション１１０３０ＳＡは、直径２００ｍｍの基板を処理するように構成されてもよく、インライン処理セクション１１０３０ＳＢは、１５０ｍｍの基板を処理するように構成されてもよく、およびインライン処理セクション１１０３０ＳＣは、３００ｍｍの基板を処理するように構成されてもよい。一態様では、基板搬送装置１１０１３、１１０１４の少なくとも１つは、共通のエンドエフェクタにより異なるサイズの基板Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を搬送するように構成されている。一態様では、ロードポートモジュール１１０５０の各々は、共通のロードポートモジュール上で、異なるサイズの基板Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を保持するカセット１１０５０を保持し、それとインターフェース接続するように構成され得る。他の態様では、各ロードポートモジュール１１０５０は、所定のサイズの基板に対応する所定のカセットを保持するように構成されてもよい。少なくとも１つの共通の基板搬送装置１１０１３、１１０１４を用いて異なるサイズの基板を処理することによって、スループットが上昇し、単一の基板のバッチ処理に対するマシンダウンタイムが短縮され得る。
【００２７】
図１Ｆは、半導体ツールステーション１１０９０と実質的に同様の半導体ツールステーション１１０９０Ｂの概略図である。しかし、本態様では、処理モジュール１１０３０およびロードポートモジュール１１００５は、半導体ツールステーション１１０９０Ａに関して上記したように、異なるサイズを有している基板を処理するように構成されている。本態様では、処理モジュール１１０３０は、異なるサイズを有している基板を処理するように構成されてもよく、または他の態様では、半導体ツールステーション１１０９０Ｂで処理されている異なるサイズの基板に対応する処理モジュールが提供されてもよい。
【００２８】
図１Ｇおよび図１Ｈを参照すると、開示される実施形態の態様は、分類機および／またはストッカに組み込まれ得る。一態様では、分類機および／またはストッカは、基板（上記のものなど）を分類またはストックするために使用され得る。一例として、図１Ｇおよび図１Ｈは、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２０１０年４月２０日に発行された米国特許第７，６９９，５７３号明細書に記載されたものと実質的に同様の操作デバイス１２０００を例示している。ここで、操作デバイス１２０００は、レチクルなどの基板を操作するように構成され得るが、他の態様では、操作デバイス１２０００は、任意の適切な基板を操作するように構成されてもよい。操作デバイス１２０００は、ハウジング１２２００を有しているモジュール型デバイスであってもよく、これは、ハウジング１２２００内の部屋環境をクリーンに維持するためのものである。操作デバイス１２０００は、パネル１２６００を含むハウジング１２２００に統合された入力／出力ステーション１２７００を含む。各パネル１２６００は、モジュール型でもある入力／出力ユニット１２８００に属している。それぞれのパネル１２６００の開口部１２９００の１つの縁部には、操作デバイス１２０００によって処理される各タイプの基板（たとえば、レチクル搬送ボックスなど）の外側輪郭に少なくともほぼ対応する輪郭が設けられている。開口部１２９００は、基板が開口部１２９００を通って操作デバイス１２０００へとおよび操作デバイス１２０００から入力／出力され得るように構成されている。一態様では、操作デバイス１２０００はまた、入力／出力ステーション１２７００の追加の入力／出力ユニット１２８００のコンポーネントである引き出し１２１７０、１２１６０を含む。引き出し１２１７０、１２１６０は、異なる構造上の高さを有してもよく、より大きな搬送ボックス、たとえば、２つ以上の基板を収容することができる搬送ボックスを受承するために引き出され得る、すなわち、より大きな搬送ボックスは、引き出し１２１６０、１２１７０を介して操作デバイス１２０００に導入され得る。操作デバイス１２０００はまた、本明細書に記載されるものと実質的に同様の少なくとも１つの基板搬送装置１１０１４を含む。少なくとも１つの基板搬送装置１１０１４は、分類、ストック、または（１つまたは複数の）任意の他の処理操作のために、操作デバイス１２０００内で１つまたは複数の基板を搬送するように構成されている。なお、本明細書に記載される操作デバイス１２０００の構成は例示であり、他の態様では、任意の適切な方法で基板を分類および／またはストックするための任意の適切な構成を有してもよい。
【００２９】
一態様では、操作デバイス１２０００は、上記の図１Ａ〜図１Ｆの半導体ツールステーションに含まれ得る。たとえば、一態様では、操作デバイス１２０００は、ロードポートおよび／または大気移送チャンバとして、半導体ツールステーション／システム１１０９０、２０１０、１１０９０Ａ、１１０９０Ｂの大気フロントエンド１１０００に組み込まれてもよく、一方で、他の態様では、操作デバイス１２０００は、処理モジュールおよび／または移送チャンバとして、半導体ツールステーション／システム１１０９０、２０１０、１１０９０Ａ、１１０９０Ｂの真空バックエンド１１０２０に組み込まれてもよい。一態様では、操作デバイス１２０００は、真空バックエンド１１０２０の代わりに大気フロントエンド１１０００に連結されてもよい。理解されるように、開示される実施形態の態様を組み込んだ操作デバイス１２０００は、共通のエンドエフェクタを使用して、共通のハウジングに多数の異なる形状および／またはサイズの基板を保管し得る。
【００３０】
ここで図３および図３Ａを参照すると、例示的な基板搬送装置１００が、開示される実施形態の態様に従って例示されている。基板搬送装置１００は、図１Ａ〜図１Ｈに関して上記した基板搬送装置と実質的に同様であり、図２Ａ〜図２Ｅに関して上記したアーム構成の１つまたは複数を含み得る。基板搬送装置１００は、半導体ツールステーションに関して上記したものなどの任意の適切な大気環境または真空環境で利用され得る。図３で分かるように、一態様では、基板搬送装置１００は、フレーム１０６、少なくとも１つの基板搬送アーム１１０、およびフレーム１０６に取り付けられ、基板搬送アーム１１０に連結されたベース／ハウジング１２０を含む。一態様では、ベース１２０は、その中に配置され、基板搬送アーム１１０に連結された駆動セクション１２５を含む。上記のコントローラ１１０９１などの任意の適切なコントローラは、駆動セクション１２５に接続されてもよく、本明細書に記載されるような基板搬送装置１００の動作をもたらすための任意の適切なプログラムコードを含む。
【００３１】
一態様では、駆動セクション１２５は、４軸駆動セクションである一方で、他の態様では、任意の適切な数の駆動軸、たとえば２つ、３つ、または４つを超える軸を含んでもよい。一態様では、駆動セクション１２５は、概して、同軸駆動シャフトアセンブリ１２６および２つ以上のモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４を備える。理解され得るように、２つ以上のモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４は、水平に隣接した配置、垂直に積み重ねられた配置、または（本明細書で説明されるような）任意の他の適切な配置などの、任意の適切な配置を有してもよく、共通のハウジング（すなわち、ベース／ハウジング１２０）内に配置されてもよい。なお、本明細書に記載される駆動モータが、永久磁石モータ、可変リラクタンスモータ（対応するコイルユニットを備えた少なくとも１つの突極、および透磁性材料の少なくとも１つの突極を有している少なくとも１つのそれぞれのロータを有する）、または任意の他の適切な駆動モータであってもよい。
【００３２】
図３Ａに例示されるように、駆動セクション１２５は、開示される実施形態の一態様に従って示されている。本態様では、駆動セクション１２５は、同軸駆動構成を有するが、他の態様では、任意の適切な駆動構成を有してもよい。本態様では、駆動セクション１２５は、共通のハウジング１２０に配置され、駆動セクション１２５が、４つの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４および４つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４を含む駆動シャフトアセンブリ１２６を少なくとも部分的に収容する。基板搬送装置１００の駆動セクション１２５が、４つのモータおよび４つの駆動シャフトを有するものとして図３および図３Ａに例示されているが、図４〜図７に示される他の例示的な駆動セクション構成は、任意の適切な数のモータおよび駆動シャフトならびに任意の適切な構成を有してもよい。
【００３３】
たとえば、図４に例示される駆動セクション１２５’は、２つの駆動シャフト１２６Ｓ１、１２６Ｓ２が同軸に配置され、２つのモータ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２が同軸駆動シャフト１２６Ｓ１、１２６Ｓ２からずらされた／外された軸に配置されるような、２モータ軸外構成を含む。本態様では、任意の適切なトランスミッション１２７Ｔ１、１２７Ｔ２は、モータ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２をそれぞれの駆動シャフト１２６Ｓ１、１２６Ｓ２に連結する。図５に例示される駆動セクション１２５’’は、３つの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ３が同軸に配置され、３つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３が同軸配置で垂直に積み重ねられるような、３モータ同軸構成を含む。図６に例示される駆動セクション１２５’’’は、４つの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４が同軸に配置され、４つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４が入れ子にされた同軸配置に配置されるような、４モータ入れ子または同心構成を含む。たとえば、モータ１２５Ｍ２はモータ１２５Ｍ１内に入れ子にされ（たとえば、半径方向に囲まれ）、モータ１２５Ｍ３はモータ１２５Ｍ４内に入れ子にされる。入れ子にされたモータ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２は、入れ子にされたモータ１２５Ｍ３、１２５Ｍ４に対して同軸に配置され、それによって、入れ子にされたモータ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２は、入れ子にされたモータ１２５Ｍ３、１２５Ｍ４上に同軸に配置される。図７に例示される駆動セクション１２５’’’’は、３つの同軸駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ３および３つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３を含む。モータの２つ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２は、図６に関して上記した方法で、第３のモータ１２５Ｍ３の上または下に積み重ねられる。なお、入れ子にされたモータが異なるレベルＬ１、Ｌ２で縦軸に沿って上下に積み重ねられている、たとえば、図６および図７に示されるモータ構成では、モータの異なるレベルは、モータによって画定される独立した自由度の数未満であり、駆動／モータセンブリは、（１つまたは複数の）アーム１００に対して半導体ツールステーション内に配置され、それによって、（１つまたは複数の）アーム１００は、床の上の所定の標準高さＨに配置される。駆動セクションの配置の他の適切な例は、米国特許第６，４８５，２５０号明細書、第５，７２０，５９０号明細書、第５，８９９，６５８号明細書、および第５，８１３，８２３号明細書に記載され、駆動システムの配置の他の適切な例は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２００８年６月２７日に出願され、「Ｒｏｂｏｔ  Ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｐｉｎｄｌｅ  Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された米国特許出願第１２／１６３，９９６号明細書に記載されるものを含む。
【００３４】
再び図３Ａを参照すると、駆動セクション１２５の第１のモータ１２５Ｍ１は、外側駆動シャフト１２６Ｓ１に接続されたロータ１２５ＲＴ１およびステータ１２５ＳＴ１を含む。駆動セクション１２５の第２のモータ１２５Ｍ２は、内側駆動シャフト１２６Ｓ２に接続されたロータ１２５ＲＴ２およびステータ１２５ＳＴ２を含む。駆動セクション１２５の第３のモータ１２５Ｍ３は、駆動シャフト１２６Ｓ３に接続されたロータ１２５ＲＴ３およびステータ１２５ＳＴ３を含む。駆動セクション１２５の第４のモータ１２５Ｍ４は、第４の駆動シャフト１２６Ｓ４に接続されたロータ１２５ＲＴ４およびステータ１２５ＳＴ４を含む。４つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の４つのステータ１２５ＳＴ１−１２５ＳＴ４は、共通のハウジング１２０内の異なる垂直高さまたは位置で共通のハウジング１２０に固定して取り付けられている。モータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４は、モータ１２５Ｍ１が共通のハウジング１２０の上部にあり、続いて、モータ１２５Ｍ３がモータ１２５Ｍ１の直下にあり、モータ１２５Ｍ４がモータ１２５Ｍ３の直下にあり、モータ１２５Ｍ２が共通のハウジング１２０の底部にある状態で例示されているが、それぞれの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４を駆動するために、モータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の任意の適切な配置が利用されてよい。
【００３５】
一態様では、４つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の（１つまたは複数の）ステータ１２５ＳＴ１−１２５ＳＴ４は、任意の適切な隔離壁またはバリア３００の利用を介して、基板搬送アーム１１０が動作する雰囲気（基板搬送アームが動作する雰囲気は、本明細書では、真空または任意の他の適切な環境であり得る「密封された」環境と呼ばれる）から密封されている「外部の」または「密封されていない」環境に配置され得る一方で、（１つまたは複数の）ロータ１２５ＲＴ１−１２５ＲＴ４は密封された環境内に配置される。なお、本明細書で使用されるような「隔離壁」という用語は、駆動セクションおよび／または（駆動部に関連付けられた）センサの可動部分と駆動セクションおよび／またはセンサの対応する固定部分との間に配置され得る任意の適切な非強磁性材料から作られた壁を指し得る。一態様では、バリア３００は、気密に密封された非磁性壁を介してモータロータを対応するモータステータから隔離するために、駆動セクション１２５のモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４に共通の１つの実質的に連続するシールである「キャンシール（can-seal）」であり得る。「キャンシール」の適切な例は、たとえば、２０１４年１１月１３日に出願され、「Ｓｅａｌｅｄ  Ｒｏｂｏｔ  Ｄｒｉｖｅ」と題された米国出願第１４／５４０，０７２号明細書に見られ得る。基板搬送装置１００が、基板処理装置１１０９０（図１）の大気フロントエンド１１０００内などの大気環境での使用のみを目的としている場合、隔離壁またはバリア３００を設ける必要がないことを理解されるべきである。上述のように、モータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４のロータ１２５ＲＴ１−１２５ＲＴ４の各々は、それぞれの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４に接続され、概して永久磁石を備えるが、代替的に、永久磁石を有していない磁気誘導ロータを備えてもよい。
【００３６】
一態様では、駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４は、任意の適切な軸受ＢＲによって共通のハウジング／ベース１２０内に機械的に支持され得る。他の態様では、駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４は、たとえば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年１０月９日に発行され、「Ｒｏｂｏｔ  Ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｐｉｎｄｌｅ  Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された米国特許第８，２８３，８１３号明細書、および２０１１年８月３０日に発行され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｏｔｏｒｓ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｔｏ  Ｃｈａｍｂｅｒ  Ｗａｌｌｓ」と題された米国特許第８，００８，８８４号明細書に記載される方法などの任意の適切な方法で、ベース１２０内で（たとえば実質的に非接触で）磁気的に懸架されてもよい。駆動セクション１２５の各駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４は、以下でさらに説明されるように、それぞれのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４によって駆動される。
【００３７】
引き続き図３および図３Ａを参照すると、一態様では、駆動セクション１２５は、運動学的部分１２５ＫＰおよび付属部分１２５ＡＰを含む。たとえば、２つ以上のモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の少なくとも１つは、駆動セクション１２５の運動学的部分１２５ＫＰを画定し（たとえば、モータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３は、図３および図３Ａの運動学的部分１２５ＫＰを画定する）、２つ以上のモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の少なくとも別の１つは、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰを画定する（たとえば、モータ１２５Ｍ４は、図３および図３Ａの付属部分１２５ＡＰを画定する）。付属部分１２５ＡＰは、たとえばベース１２０内の運動学的部分１２５ＫＰに隣接して配置される。運動学的部分１２５ＫＰおよび付属部分１２５ＡＰは、ベース１２０に配置されるものとして示されているが、運動学的部分１２５ＫＰおよび付属部分１２５ＡＰは、ショルダジョイント１１１Ｊ、エルボジョイント１１２Ｊに、またはアッパーアームリンク１１１またはフォアアームリンク１１２内などの基板搬送装置１００の任意の他の適切な位置に互いに隣接して配置されてもよい。
【００３８】
理解され得るように、運動学的部分１２５ＫＰが、２つ以上のモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４のＮ個のモータを含み得る一方で、付属部分１２５ＡＰは、運動学的部分１２５ＫＰのＮ個のモータとは異なり、および別個である、２つ以上のモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の少なくとも別のモータを含む。たとえば、図４に例示される駆動セクション１２５’などの、２つのモータ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２を有している駆動セクションでは、Ｎ個のモータは１つのモータ（たとえば、モータ１２５Ｍ１）であり、そのため、運動学的部分１２５ＫＰは、２つのモータ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２の１つを含み、２つのモータ１２５Ｍ１、１２５Ｍ２の別のモータ（たとえば、１２５Ｍ２）は、付属部分１２５ＡＰを画定する。別の例では、図５および図７に例示される駆動セクション１２５’’および１２５’’’’などの、３つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３を有している駆動セクションでは、Ｎ個のモータは２つのモータ（たとえば、１２５Ｍ１、１２５Ｍ２）であり、そのため、運動学的部分１２５ＫＰは、３つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３の２つを含み、３つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３の別のモータ（たとえば１２５Ｍ３）は、付属部分１２５ＡＰを画定する。別の例では、図３Ａおよび図６に例示される駆動セクション１２５および１２５’’’などの、４つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４を有している駆動セクションでは、Ｎ個のモータは３つのモータ（たとえば、１２５Ｍ１−１２５Ｍ３）であり、そのため、運動学的部分１２５ＫＰは、４つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の３つを含み、４つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４の別のモータ（たとえば１２５Ｍ４）は、付属部分１２５ＡＰを画定する。概して、運動学的部分１２５ＫＰのＮ個のモータの各々は、基板搬送アーム１１０の運動学的動作を独立して（単独でまたは組み合わせて）駆動して、もたらすために提供され、そのため、Ｎ個のモータの各々は、（Ｒ、θ、Φ）として記述され得る基板搬送アーム１１０の動作を単独でまたは組み合わせて生成する、各々のアームリンクジョイント（１１１Ｊ、１１２Ｊ）およびリストジョイント１１３Ｊで対応する独立した回転軸として有効にされた、独立した駆動軸Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎを提供する。理解されるように、運動学的部分１２５ＫＰにＮ＝３のモータを備えた基板搬送アーム１１０は、３自由度（Ｒ、θ、Φ）の運動学的動作を有する。運動学的部分１２５ＫＰにＮ＝２のモータを備えた基板搬送アーム１１０は、２自由度（Ｒ、θ）または（Ｒ、Φ）の運動学的動作を有する。運動学的部分１２５ＫＰにＮ＝４のモータを備えた基板搬送アーム１１０は、４自由度（Ｒ１、Ｒ２、θ、Φ）の運動学的動作を有する。図３に示す例において、基板搬送アーム１１０のショルダからリストおよびエンドエフェクタ１１３までのアームリンク１１１、１１２の動作経路ＭＰ（たとえば、動作経路は、１つのステーションから別のステーションまでであり得る、図１Ｂを参照）を記述する自由度は、以下でさらに説明される。概して、運動学的動作は、動作経路ＭＰに沿った、フレームに対する、基板搬送アーム１１０の変位を含む。加えて、付属部分１２５ＡＰは、１つのモータを有するもの��して上記の例で説明されているが、他の態様では、付属部分１２５ＡＰは、たとえば、基板搬送アーム１１０上に配置された任意の適切な数の付属部を駆動する／動力を加えるための任意の適切な数のモータを含んでもよいことが理解されるべきである。
【００３９】
ここで図３〜図３Ａおよび図８〜図９を参照すると、上述したように、基板搬送装置１００は、ベース１２０に取り付けられ、駆動セクション１２５に連結された少なくとも１つの基板搬送アーム１１０を含む。なお、図３〜図３Ａの４モータ駆動システムは一例として使用されており、以下に説明される開示される実施形態の態様は、図４〜図７に例示される駆動セクション構成または任意の他の適切な駆動セクションに等しく適用される。一態様では、少なくとも１つの基板搬送アーム１１０は任意の適切な関節アームであり得る。一態様では、少なくとも１つの基板搬送アーム１１０はＳＣＡＲＡアームであり得る。他の態様では、基板搬送アーム１１０は、フロッグレッグアーム２１６構成、リープフロッグアーム２１７構成、左右対称型アーム２１８構成、または任意の他の適切な構成などの、図２Ａ〜図２Ｅに関して前述したアームのいずれか１つまたは複数と実質的に同様の構成を有してもよい。図８に見られるように、基板搬送装置は１つの基板搬送アーム１１０を含み、図９では、基板搬送装置１００は２つの基板搬送アーム１１０Ａ、１１０Ｂを含む。各基板搬送アーム１１０Ａ、１１０Ｂは、特に別途明記されない限り、図８に示されるアームと実質的に同様であり得る。一態様では、各アーム１１０Ａ、１１０Ｂは、独立して動作可能であってもよく、ここで各アームは、他のアームとは独立して伸長および収縮され、他の態様では、アーム１１０Ａ、１１０Ｂは、共通のモータが、アーム１１０Ａ、１１０Ｂを実質的に一斉に伸長および収縮させるように、共通のモータを共有してもよい。一態様では、各アームリンク１１１、１１２、１１３は、駆動セクション１２５のそれぞれの自由度によって駆動されてもよく、他の態様では、アームリンク１１１、１１２、１１３の１つまたは複数は、以下でさらに説明するように従属されてもよい。一態様では、少なくとも１つの基板搬送アーム１１０は、アッパーアームリンク１１１、フォアアームリンク１１２、および少なくとも１つのエンドエフェクタ１１３を含む。アッパーアームリンク１１１は、アッパーアームリンク１１１の近位端で、ショルダジョイント１１１Ｊのショルダ回転軸１１１ＳＡを中心にベース１２０に回転可能に接続される。フォアアームリンク１１２は、フォアアームリンク１１２の近位端で、エルボジョイント１１２Ｊのエルボ回転軸１１２ＥＡを中心にアッパーアームリンク１１１の遠位端に回転可能に接続される。エンドエフェクタ１１３は、リストジョイント１１３Ｊのリスト回転軸１１３ＷＡを中心にフォアアームリンク１１２の遠位端に回転可能に連結される。単一のエンドエフェクタ１１３のみがリストジョイント１１３Ｊに連結されるものとして例示されているが、他の態様では、任意の適切な数のエンドエフェクタが、基板のバッチ移送または基板の高速交換をもたらすためにリストジョイント１１３Ｊに連結されてもよい。一態様では、基板搬送アーム１１０の各リンクが独立して駆動される場合、基板搬送アーム１１０の各リンク（すなわち、アッパーアームリンク１１１、フォアアームリンク１１２、およびエンドエフェクタ１１３）は、以下でさらに説明するように、それぞれのトランスミッション１２７Ｔ１−１２７Ｔ３を備えたそれぞれの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ３に連結される。
【００４０】
他の態様では、基板搬送アーム１１０の１つまたは複数のリンクは、別のアームリンクまたはベース１２０に従属されてもよく、それによって、基板搬送アーム１１０は、所定の動作経路ＭＰ（図１Ｂを参照）に従って、エンドエフェクタ１１３を有するアームリンクよりも少ないモータで伸長および収縮される。たとえば、図９を参照すると、駆動セクション１２５の運動学的部分１２５ＫＰは、モータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４を含んでもよく、一方で、付属部分１２５ＡＰは、モータ１２５Ｍ５、１２５Ｍ６を含む。運動学的部分１２５ＫＰのモータは、それぞれの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４に連結されて、基板搬送アーム１１０Ａ、１１０Ｂを駆動する。理解され得るように、モータ１２５Ｍ１は、駆動シャフト１２６Ｓ１に連結されて、基板搬送アーム１１０Ｂのアッパーアームリンク１１１Ｂを駆動し、モータ１２５Ｍ２は、駆動シャフト１２６Ｓ２に連結されて、基板搬送アーム１１０Ｂのフォアアームリンク１１２Ｂを駆動する。エンドエフェクタ１１３Ｂは、トランスミッション１２７ＴＢを介してアッパーアームリンク１１１Ｂに従属される。モータ１２５Ｍ３は、駆動シャフト１２６Ｓ３に連結されて、基板搬送アーム１１０Ａのアッパーアームリンク１１１Ａを駆動する。モータ１２５Ｍ４は、駆動シャフト１２６Ｓ４に連結されて、基板搬送アーム１１０Ａのフォアアームリンク１１２Ａを駆動する。アーム１１０Ｂと実質的に同様に、エンドエフェクタ１１３Ａは、トランスミッション１２７ＴＡを介してアッパーアームリンク１１１Ａに従属される。付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ５、１２５Ｍ６は、それぞれの基板搬送アーム１１０Ａ、１１０Ｂ上のそれぞれの付属デバイス１３０に連結される。たとえば、モータ１２５Ｍ５は駆動シャフト１２６Ｓ５に連結される。トランスミッション１２７Ｔ５は、駆動シャフト１２６Ｓ５に連結され、基板搬送アーム１１０Ｂを通ってエルボジョイント１１２ＪＢに供給され、そこで動力が付属デバイス１３０Ｂに提供される。基板搬送アーム１１０Ａは、基板搬送アーム１１０Ｂと実質的に同様の付属フィードスルーを有し、それによって、モータ１２５Ｍ６は駆動シャフト１２６Ｓ６に連結される。トランスミッション１２７ＴＡは、駆動シャフト１２６Ｓ６に連結され、エルボジョイント１１２ＪＡに供給され、そこで動力が付属デバイス１３０Ａに提供される。
【００４１】
一態様では、基板搬送アーム１１０は、２つ以上の駆動モータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ４のうち、運動学的部分１２５ＫＰのＮ個によって画定された、Ｎ数の自由度を有している。たとえば、図３、図３Ａ、および図８に例示されるように、アッパーアームリンク１１１、フォアアームリンク１１２、およびエンドエフェクタ１１３は、駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ３を介して、駆動セクション１２５の運動学的部分１２５ＫＰのそれぞれのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３に連結される。理解され得るように、第１の駆動シャフト１２６Ｓ１は、ショルダジョイント１１１Ｊのショルダ回転軸１１１ＳＡを中心としたアッパーアームリンク１１１の回転を駆動するためにモータ１２５Ｍ１に駆動接続される。第２の駆動シャフト１２６Ｓ２（本態様では第１の駆動シャフト１２６Ｓ１と同心／同軸である）は、エルボジョイント１１２Ｊのエルボ回転軸１１２ＥＡを中心としたフォアアームリンク１１２の回転を駆動するためにモータ１２５Ｍ２に駆動接続される。第３の駆動シャフト１２６Ｓ３（本態様では第１および第２の駆動シャフト１２６Ｓ１、１２６Ｓ２と同心／同軸である）は、リストジョイント１１３Ｊのリスト回転軸１１３ＷＡを中心としたエンドエフェクタ１１３の回転を駆動するためにモータ１２５Ｍ３に駆動接続される。
【００４２】
図３、図３Ａ、および図８を参照すると、上述のように、駆動セクション１２５の運動学的部分１２５ＫＰは、基板搬送アーム１１０に連結され、それぞれの駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ３を駆動するように構成され、それによって、運動学的部分１２５ＫＰは、基板搬送アーム１１０の運動学的動作をもたらす。一態様では、基板搬送アーム１１０の運動学的動作経路は、Ｎ数の自由度の少なくとも１つによって記述される。各リンク１１１、１１２、１１３を駆動するために、上述のように、基板搬送アーム１１０は、１つまたは複数のトランスミッション１２７Ｔ１−１２７Ｔ３を含む。たとえば、第１のトランスミッション１２７Ｔ１は、駆動シャフト１２６Ｓ１をアッパーアームリンク１１１に駆動連結する連結部３０６を含む。第２のトランスミッション１２７Ｔ２は、駆動シャフト１２６Ｓ２をフォアアームリンク１１２に駆動連結するためのプーリ３０１、３０３およびトランスミッション部材３０４を含む。第３のトランスミッション１２７Ｔ３は、駆動シャフト１２６Ｓ３をエンドエフェクタ１１３に駆動連結するための、プーリ３０５、３０７、３１１、３２０、トランスミッション部材３０９、３１０、およびポスト３０８を含む。
【００４３】
アッパーアームリンク１１１は、第１のトランスミッション１２７Ｔ１を介して外側駆動シャフト１２６Ｓ１に固定して取り付けられており、それにより、アッパーアームリンク１１１は、ショルダ回転軸１１１ＳＡを中心に駆動シャフト１２６Ｓ１と一体的に回転する。第２のトランスミッション１２７Ｔ２のプーリ３０１は、ショルダ回転軸１１１ＳＡを中心に駆動シャフト１２６Ｓ２と一体的に回転するように駆動シャフト１２６Ｓ２に固定して取り付けられている。第２のトランスミッション１２７Ｔ２のプーリ３０３は、エルボ回転軸１１２ＥＡを中心にアッパーアームリンク１１１の内面に取り付けられている。トランスミッション部材３０４は、プーリ３０１とプーリ３０３との間に延在している。プーリ３０１、３０３を連結するために、任意の適切なタイプのトランスミッション部材、たとえばベルト、バンドまたはチェーンなどを使用してよく、さらにトランスミッション部材が、スプリットバンドトランスミッションまたは連続ループトランスミッションなどの任意の適切な構成を有してもよいことが理解されるべきである。スプリットバンドトランスミッションおよび連続ループトランスミッションの適切な例は、たとえば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年８月２６日に出願され、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国特許出願第１４／４６９，２６０号明細書、および２０１６年１月５日に発行された米国特許第９，２３０，８４１号明細書で見ることができる。プーリ３０１、３０３を連結する１つのトランスミッション部材が示されているが、プーリ３０１、３０３を連結するために、任意の適切な数（たとえば、２つ以上）のトランスミッション部材が使用されてもよいことも理解されるべきである。フォアアームリンク１１２は、エルボ回転軸１１２ＥＡを中心にプーリ３０３と共に回転するようにプーリ３０３に固定して取り付けられている。したがって、駆動シャフト１２６Ｓ２が回転すると、フォアアームリンク１１２は、エルボ回転軸１１２ＥΑを中心に回転する。
【００４４】
第３のトランスミッション１２７Ｔ３のプーリ３０５は、ショルダ回転軸１１１ＳＡを中心に駆動シャフト１２６Ｓ３と一体的に回転するように駆動シャフト１２６Ｓ３に固定して連結されている。プーリ３０７は、アッパーアームリンク１１１の内面に取り付けられ、プーリ３２０は、フォアアームリンク１１２の内面に取り付けられ、両方のプーリ３０７、３２０は、エルボ回転軸１１２ＥＡを中心に取り付けられ、２つのプーリ３０７、３２０を連結する関節エルボジョイント１１２Ｊを横切って延在するポスト３０８を有し、それによって、プーリ３０７、３２０は、エルボ回転軸１１２ＥＡを中心に一体的に回転する。トランスミッション部材３０９は、プーリ３０５とプーリ３０７との間に延在している。プーリ３１１は、リスト回転軸１１３ＷＡを中心にフォアアームリンク１１２の内面に取り付けられている。トランスミッション部材３１０は、プーリ３１１とプーリ３２０との間に延在している。エンドエフェクタ１１３は、リスト回転軸１１３ＥＡを中心にプーリ３１１と共に回転するように、プーリ３１１に固定して取り付けられている。これにより、駆動シャフト１２６Ｓ３が回転すると、エンドエフェクタ１１３はリスト回転軸１１３ＷＡを中心に回転する。理解され得るように、本態様では、基板搬送アーム１１０は、３つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３によって画定された３自由度を有している。運動学的部分１２５ＫＰが１つのモータを有している場合などの他の態様では、基板搬送アーム１１０は、単一のモータが、アッパーアームリンク１１１、フォアアームリンク１１２、およびエンドエフェクタ１１３の各々に動作可能に連結されたトランスミッションを駆動するようなスレーブ構成を有してもよい。
【００４５】
引き続き図３、図３Ａ、および図８を参照すると、一態様では、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰは、１つまたは複数の付属デバイス１３０に動作可能に連結され、それを駆動するように構成されている。一態様では、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰは、１つまたは複数の付属デバイス１３０に動力を加えるおよび／または１つまたは複数の付属デバイス１３０を駆動するように、１つまたは複数の付属デバイス１３０に動作可能に連結されている。一態様では、１つまたは複数の付属デバイス１３０は、基板搬送アーム１１０の各動作経路に対する自由度の動作軸付属部を有している。上述したように、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰは、運動学的部分１２５ＫＰとは異なる且つ別個の（１つまたは複数の）モータを有している。異なり、別個である（１つまたは複数の）モータを有している付属部分１２５ＡＰは、基板搬送アーム１１０の運動学的動作（およびそれによって提供される各動作経路）とは無関係に駆動される１つまたは複数の付属デバイス１３０を提供する。
【００４６】
図３、図３Ａ、および図８を参照すると、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰは、たとえば、駆動シャフト１２６Ｓ４に連結されたモータ１２５Ｍ４を含む。一態様では、基板搬送アーム１１０は、ベース１２０から基板搬送アーム１１０を通って、たとえばリストジョイント１１３Ｊまで延在する、基板搬送アーム１１０内に移動可能に取り付けられた少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４をさらに含む。少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４は、付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４によって生成された駆動トルクを介して、１つまたは複数の付属デバイス１３０を駆動する／１つまたは複数の付属デバイス１３０に動力を加えるように構成されている。上述のように、少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４は、基板搬送アーム１１０の運動学的動作のＮ数の自由度とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイス１３０の駆動力をもたらす。一態様では、少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４は、プーリ３１２、３１３、３１７、３２１、トランスミッション部材３１２、３１６、およびポスト３１４、３１８を含む。なお、少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４は、付属部分１２５ＡＰがベース１２０からリストジョイント１１３Ｊまで全長に亘って延在することがない場合など、より多くのまたはより少ないプーリ、トランスミッション部材、およびポストを含んでもよい。たとえば、他の態様では、付属部分１２５ＡＰの少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４は、ベース１２０から部分的に基板搬送アーム１１０を通って、たとえば、エルボジョイント１１２Ｊまで、またはたとえばフォアアームリンク１１２もしくはアッパーアームリンク１１１の任意の他の部分まで延在し得る。
【００４７】
さらに図８を参照すると、例示されるように、少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４のプーリ３１２は、ショルダ軸１１１ＳＡを中心に駆動シャフト１２６Ｓ４と一体的に回転するように、駆動シャフト１２６Ｓ４に固定して連結される。プーリ３１３はアッパーアームリンク１１１の内面に取り付けられ、プーリ３２１はフォアアームリンク１１２の内面に取り付けられ、両方のプーリ３１３、３２１は、エルボ回転軸１１２ＥＡを中心に取り付けられ、ポスト３１４は関節エルボジョイント１１２Ｊを横切って延在し、２つのプーリ３１３、３２１を連結して、それによって、プーリ３１３、３２１はエルボ回転軸１１２ＥＡを中心に一体的に回転する。トランスミッション部材３１５は、プーリ３１３とプーリ３２１との間に延在されている。プーリ３１７は、リスト回転軸１１３ＷＡを中心にフォアアームリンク１１２の内面に取り付けられている。トランスミッション部材３１６は、プーリ３１６とプーリ３２１との間に延在されている。ポスト３１８は、以下でさらに説明するように、プーリ３１７に連結され、リストジョイント１１３Ｊに沿って延在し、ここで、１つまたは複数の付属デバイス１３０は、ポスト３０８に取り付けられて、駆動される／動力を加えられる。したがって、少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４は、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰを１つまたは複数の付属デバイス１３０に動作可能に連結する。なお、少なくとも別のトランスミッション１２７Ｓ４のコンポーネントは、運動学的部分１２５ＫＰおよび付属部分１２５ＡＰに十分な動作を提供するように寸法決めされるか、またはそうでなければ構成され、それにより、付属部分１２５ＡＰは、制約なしに、基板搬送アーム１１０の運動学的動作に適応する、および基板搬送アーム１１０の動作の範囲全体にわたって駆動トルクを提供するのに十分な動作の自由度を有する。たとえば、トランスミッション部材３１５、３１６がバンドを備える場合、基板搬送アーム１１０の移動を制限することなく、１つまたは複数の付属デバイス１３０の操作を可能にするのに十分な量だけバンドはプーリに巻き付けられ、プーリは寸法決めされ得る。
【００４８】
一態様では、ポスト３１８は、以下でさらに説明されるように、付属駆動出力ポート１１５を含み得る。上述のように、付属部分１２５ＡＰの少なくとも別のトランスミッション１２７Ｔ４は、基板搬送アーム１１０を通ってエンドエフェクタ１１３まで全長に亘って延在しなくてもよく、たとえば、エルボジョイント１１２Ｊまで、またはたとえばフォアアームリンク１１２もしくはアッパーアームリンク１１１の任意の他の部分まで部分的に延在してもよい。理解されるように、付属部分１２５ＡＰがエンドエフェクタ１１３まで全長に亘って延在していない場合、駆動シャフト１２６Ｓ１−１２６Ｓ４およびプーリ３０１、３１３、３０５、３０７、３１１、３１２、３１２、３１７、３２０、３２１の構成は変更されてもよい。
【００４９】
上述のように、付属部分１２５ＡＰは、１つまたは複数の付属デバイス１３０を駆動する、または１つまたは複数の付属デバイス１３０に動力を加えるように構成されている。一態様では、エンドエフェクタ１１３および／または基板搬送アーム１１０は、エンドエフェクタ１１３に連結された、または基板搬送アーム１１０の任意の適切な位置にある、１つまたは複数の付属デバイス１３０を含み得る。１つまたは複数の付属デバイス１３０は、グリップ機構１３０ＧＭ、基板アライナ１３０ＷＡ、動力生成機１３０ＰＧおよび／または任意の他の適切な付属デバイスを含み得る。上述のようなスプリットバンドトランスミッションまたは連続ループトランスミッションのいずれかを利用し得る駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰは、それぞれの付属デバイス１３０ＧＭ、１３０ＷＡ、１３０ＰＧのそれぞれの特性（たとえば、把持、位置合わせ、動力生成、または任意の他の適切な動作特性）に動力を加えるおよび／または駆動するように構成されている。
【００５０】
さらに図８を参照すると、一態様では、１つまたは複数の付属デバイス１３０の各々は、異なる所定の特性を有している別の付属デバイス１３０ＰＧ、１３０ＷＡ、１３０ＧＭと容易に交換され得る。たとえば、基板搬送アーム１１０は、それぞれが他の付属デバイス１３０ＰＧ、１３０ＷＡ、１３０ＧＭの所定の特性とは異なるそれぞれの所定の特性を有している異なる付属デバイス１３０ＰＧ、１３０ＷＡ、１３０ＧＭが、交換されて、モジュール式の基板搬送アーム上に取り付けられるように、モジュール式アームであり得る。一態様では、図８に見られるように、モジュール式アームは、パワーテイクオフと実質的に同様であり得る付属駆動出力ポート１１５を含む。たとえば、一態様では、付属駆動出力ポート１１５は解放連結部であり得る。一態様では、付属駆動出力ポート１１５は、たとえば、ポスト３１８などの、エンドエフェクタ１１３または１つまたは複数の付属デバイス１３０が挿入されて連結される内スプラインを有しているトランスミッション連結部のうちの１つのプーリであり得る。他の態様では、付属駆動出力ポート１１５は、エンドエフェクタ１１３または１つまたは複数の付属デバイス１３０を基板搬送アーム１１０に連結するための任意の適切な装置であってもよい。
【００５１】
付属駆動出力ポート１１５は、上述したように、リストジョイント１１３Ｊに配置されているように例示されているが、エルボジョイント１１２Ｊに、フォアアームリンク１１２上に、アッパーアームリンク１１１上に、または任意の適切な位置上に配置されてもよい。一態様では、付属駆動出力ポート１１５は、本明細書で説明するように、エンドエフェクタ１１３または１つまたは複数の付属デバイス１３０を受承し、エンドエフェクタ１１３または１つまたは複数の付属デバイス１３０を付属部分１２５ＡＰの（１つまたは複数の）モータと統合させるように構成されている。
【００５２】
ここで図１０を参照すると、グリップ機構１３０ＧＭは、エンドエフェクタ１１３の基板支持表面６０１によって支持された基板Ｓとインターフェース接続するように、任意の適切な方法でエンドエフェクタ１１３に取り付けられている。グリップ機構１３０ＧＭは、付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４の原動力下で基板Ｓに向かって移動される可動式のエッジグリッパ６０２、６０３、および６０４を含む。たとえば、モータ１２５Ｍ４は、エッジグリッパ６０２、６０３、６０４の移動を駆動するように、トランスミッション１２７Ｔ４を介してグリップ機構１３０ＧＭに連結されている。一態様では、トランスミッション１２７Ｔ４は、グリップ機構１３０ＧＭのトランスミッション６００によってグリップ機構１３０ＧＭの線形アクチュエータ６０６に連結されている。一態様では、線形アクチュエータ６０６は、ねじまたはベルト駆動部であってもよく、トランスミッション６００は、任意の適切なギア、またはポスト３１８（および付属駆動出力ポート１１５）（図８を参照）の回転運動を、線形アクチュエータ６０６を駆動する動作に転換するように構成された他のトランスミッションであってもよい。ここで、線形アクチュエータ６０６の線形移動によって、それぞれの接触パッド６０７、６０８、および６０９は基板Ｓの縁部と係合する。接触パッド６０７、６０８、および６０９は各々、上部リップおよび下部リップを備えてもよく、それらの間に夾角が形成されており、基板の縁部は夾角内に保持されている。トランスミッション１２７Ｔ４は、上記のように、基板移送アーム１１０を通って、リストジョイント１１３Ｊに配置された付属駆動出力ポート１１５に供給される。駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４（運動学的部分１２５ＫＰは図示せず）は、トランスミッション６００を転換するために付属駆動出力ポート１１５に駆動力を提供する。トランスミッション６００によって、線形アクチュエータ６０６は、グリップ機構１３０ＧＭを作動させて、基板Ｓを把持する。開示される実施形態の態様が適用され得るアクティブなグリップ機構の別の適切な例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１０／１９６，６７９号（２００２年７月１５日出願）に記載されている。他の態様では、エンドエフェクタは、基板Ｓの上面および／または背面を把持するための垂直グリップ機構などの、任意の他の適切なアクティブなエッジグリップ機構を有してもよい。
【００５３】
図１１は、動力生成機１３０ＰＧによって動力が加えられる基板マッピング／存在センサを例示している。たとえば、エンドエフェクタ１１３は、エンドエフェクタ１１３上の基板Ｓの有無を検出するために、エンドエフェクタ１１３上に位置づけられた基板存在センサ７０１を含む。エンドエフェクタ１１３はまた、処理ツール内の基板（カセットまたはバッファに積み重ねられた基板など）をマッピングするためのマッピングセンサ７００を含み得る。一態様では、センサ７００は、ビームエミッタ７００Ａおよびビームレシーバ７００Ｂを有しているスルービームセンサである。センサ７００、７０１からの信号は、無線通信などの任意の適切な方法で、コントローラ１１０９１などの任意の適切なコントローラに送信され得る。センサ７００、７０１は、本態様ではリストジョイント１１３Ｊ上に配置され、付属駆動出力ポート１１５に接続された動力生成機１３０ＰＧによって動力が加えられる。駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４（運動学的部分１２５ＫＰは図示せず）は、付属駆動出力ポート１１５に機械的動力／原動力を提供する。付属駆動出力ポート１１５に取り付けられた動力生成機１３０ＰＧは、モータ１２５Ｍ４によって駆動され、センサ７００、７０１およびセンサ７００、７０１に連結された任意の無線送信機に動力を加えるために電力を生成する。動力生成機１３０ＰＧは、センサに動力を加えるために動力生成機１３０ＰＧから電力を提供する送電導管７０３を介してセンサ７００、７０１に接続される。
【００５４】
ここで図１２を参照すると、基板アライナ１３０ＷＡ付属デバイスは、基板アライナ１３０ＷＡがエンドエフェクタ１１３上の基板Ｓを支持するように、任意の適切な方法でエンドエフェクタ１１３に取り付けられるように例示されている。本態様では、付属部分１２５ＡＰは、基板アライナ１３０ＷＡに動力を加える／基板アライナ１３０ＷＡを駆動するための２つのモータ（たとえば、１２５Ｍ４、１２５Ｍ５、なお、駆動セクション１２５の運動学的部分１２５ＫＰは示されていない）を含む。基板アライナ１３０ＷＡは、ベース１２００、チャック１２０１、およびモータ１２０２を含む。ベース１２００は、概して、基板移送アーム１１０のエンドエフェクタ１１３に取り付けるように構成されている。チャック１２０１は、ベース１２００上に回転可能に支持されている。チャック１２０１は、たとえば、基板を受動的にエッジグリップすることによって基板Ｓを保持するための構造を有している。モータ１２０２は、少なくとも部分的にベース１２００内に配置され、チャック１２０１に接続されて、ベース１２００に対してチャック１２０１を回転させる。モータ１２０２は、基板がチャック１２０１によって保持されているときに、実質的に基板Ｓの中心Ｃを通って延在する動作軸Ｒを有している。基板アライナ１３０ＷＡはさらに、基板Ｓをチャック１２０１から持ち上げるためにベース１２００の上面から（矢印Ｚで示される方向に）引き上げられる、または持ち上げられる昇降可能な支持体１２０５を含む。
【００５５】
電力は、たとえば、上記したように、付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４によって駆動される動力生成機１３０ＰＧからモータ１２０２によって受け取られる。動力生成機１３０ＰＧは、フォアアームリンク１１２上に配置され、フォアアームリンク１１２の長さに沿っても配置される付属駆動出力ポート１１５’（付属駆動出力ポート１１５と実質的に同様）に接続される。トランスミッション１２７Ｔ４は、基板搬送アーム１１０を通って、フォアアームリンク１１２に配置された付属駆動出力ポート１１５’に供給される。付属駆動出力ポート１１５’に取り付けられた動力生成機１３０ＰＧは、モータ１２５Ｍ４によって駆動されて、送電導管７０３を介してモータ１２０２に動力を加えるための電力を生成し、チャック１２０１を所望の向きに回転させる。
【００５６】
昇降可能な支持体１２０５は、基板１２０が基板の回転位置合わせ後の上昇した位置に着座されるように提供され、一方で、チャック１２０１は、モータ１２０２を使用して、たとえばホーム位置またはゼロ位置にリセットされ、基板Ｓを配置するためにチャック１２０１をエンドエフェクタ１１３と位置合わせする。昇降可能な支持体１２０５は、基板Ｓをチャック１２０１に戻すために降下され得る。したがって、基板Ｓの向きは、チャック１２０１の位置がリセットされている間維持される。昇降可能な支持体１２０５は、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰの第２のモータ１２５Ｍ２によって駆動される／動力が加えられる。トランスミッション１２７Ｔ５は、基板搬送アーム１１０を通って、たとえば、リストジョイント１１３Ｊに配置された付属駆動出力ポート１１５に供給される。任意の適切なトランスミッション１２０４（これは、図１０に関して上記したトランスミッション６００と実質的に同様であり得る）は、機械的原動力を付属駆動出力ポート１１５から昇降可能な支持体１２０５に提供するために利用され得る。上述のように、基板アライナ１３０ＷＡはまた、欠落している基板Ｓを検出すること、および／または基板厚さを検出することのうちの１つまたは両方のために構成され得る。
【００５７】
他の態様では、付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４は、付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４からのフィードバックを介して、その場（in-situ）での動きをモニタリングするために利用されてもよい。たとえば、その場での動きのモニタリングは、たとえば、モータ１２５Ｍ４からの電流の流れを測定することによって、モータのトルクのモニタリングを介して実現され得る。トルクは、たとえば、基板Ｓの把持を検出するためにモニタリングされて、基板がグリッパ機構１３０ＧＭによって係合されているかどうかを判定することができる。理解され得るように、基板がグリッパと係合すると、モータ１２５Ｍ４の電流の流れは増加する。基板の係合が解除されると、モータ１２５Ｍ４の電流の流れは減少する。他の態様では、付属部分１２５ＡＰのモータ１２５Ｍ４にエンコーダ５００（図５）が含まれ、エンコーダ５００を介してモータの変位（すなわち、回転および移動）をモニタリングすることによって基板搬送アーム１１０の変位を特定することができる。
【００５８】
次に図１３を参照すると、付属デバイスを駆動するための独立型の機械的フィードスルーを含む基板搬送装置１００の例示的な動作の方法１０００が例示されている。一態様では、当該方法１０００は、基板搬送装置１００のフレーム１０６を提供することを含む（図１３、ブロック１００１）。当該方法はさらに、フレーム１０６に接続された基板搬送アーム１１０を提供することを含み、基板搬送アーム１１０はエンドエフェクタ１１３を有している（図１３、ブロック１００２）。当該方法１０００はさらに、基板搬送アーム１１０に連結された少なくとも１つのモータを有している駆動セクション１２５を提供することを含む。駆動セクション１２５の少なくとも１つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３は、駆動セクション１２５の運動学的部分１２５ＫＰを画定し、少なくとも１つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３に隣接する別のモータ１２５Ｍ４は、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰを画定する。別のモータ１２５Ｍ４は、少なくとも１つのモータ１２５Ｍ１−１２５Ｍ３とは異なり、別個である（図１３、ブロック１００３）。当該方法１０００はさらに、フレーム１０６に対する動作経路ＭＰ（図１Ｂ参照）に沿って基板搬送アーム１１０を変位させるために、少なくとも１つのモータを用いて、基板搬送アーム１１０の運動学的動作を駆動することを含む（図１３、ブロック１００３）。当該方法１０００はさらに、別のモータ１２５Ｍ４を用いて、基板搬送アーム１１０の運動学的動作とは無関係に１つまたは複数の付属デバイス１３０を駆動することを含む（図１３、ブロック１００４）。
【００５９】
ここで図１４を参照すると、付属デバイスを駆動するための独立型の機械的フィードスルーを含む基板搬送装置１００の例示的な動作の方法１４００が例示されている。一態様では、当該方法１４００は、基板搬送装置１００の基板搬送アーム１１０を用いて、たとえば真空内のステーションから基板を取り出すことを含む（図１４、ブロック１４０１）。基板は、図１Ａ〜図１Ｈに関して上記したものなどの任意の適切なステーション（すなわち、ロードポート、処理ステーション、バッファなど）から取り出されてもよい。当該方法１４００はさらに、ステーション間の動作経路ＭＰに沿って、基板Ｓおよび付属デバイス１３０を駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰとインターフェース接続させ、任意の適切なセンサ、たとえば、ウエハセンタリングセンサ、または、たとえば、基板搬送アーム１１０上もしくはステーションのいずれかに配置され得る位置を感知するための任意の他の適切なセンサを用いて、付属部分１２５ＡＰから基板の位置を感知することを含む（図１４、ブロック１４０２）。位置を感知すると、駆動セクション１２５の付属部分１２５ＡＰの運動学的部分１２５ＫＰは、たとえば、図１２に関して前に説明した基板アライナＷＡデバイスを用いて、位置を調整し得る（図１４、ブロック１４０３）。基板は、取り出されたステーションとは異なり得る別のステーションまたは同じステーションに配置される（図１４、ブロック１４０４）。
【００６０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板搬送装置が提供される。基板搬送装置は、フレームと、フレームに接続された基板搬送アームであって、エンドエフェクタを有する基板搬送アームと、基板搬送アームに連結された少なくとも１つのモータを有する駆動セクションであって、少なくとも１つのモータが、基板搬送アームの運動学的動作をもたらすように構成された駆動セクションの運動学的部分を画定し、駆動セクションが、運動学的部分に隣接した付属部分を含み、付属部分が、少なくとも１つのモータとは異なり、別個である、別のモータを有し、付属部分の別のモータが、基板搬送アームの運動学的動作とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイスに動作可能に連結され、１つまたは複数の付属デバイスを駆動するように構成されている、駆動セクションとを含む。
【００６１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、付属部分の別のモータは、少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部を介して１つまたは複数の付属デバイスを駆動する。
【００６２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板搬送アームは関節アームであり、少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部は、関節アームの少なくとも１つの関節ジョイント横切って延在する。
【００６３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、１つまたは複数の付属デバイスは、グリッパ機構、基板アライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える。
【００６４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、グリッパ機構は、基板の縁部を把持する、または基板の上面および背面を垂直に把持するように構成されている。
【００６５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板アライナは、付属部分の別のモータからのフィードバックを介して、欠落している基板を検出すること、基板厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることのうちの１つまたは複数のために構成されている。
【００６６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのモータは、基板搬送アームにＮ自由度を提供するＮ個のモータである。
【００６７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのモータは３つのモータを備え、３つのモータは各々が、基板搬送アームの垂直、回転、または水平面の動作のそれぞれ１つを駆動するように構成されている。
【００６８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板搬送装置は、処理装置用の少なくとも１つのツールを備える。
【００６９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、方法が提供される。当該方法は、基板搬送装置のフレームを提供することと、フレームに接続された基板搬送アームを提供することであって、基板搬送アームがエンドエフェクタを有する、基板搬送アームを提供することと、駆動セクションを提供することであって、駆動セクションが、基板搬送アームに連結された少なくとも１つのモータ、および少なくとも１つのモータに隣接した別のモータを有し、少なくとも１つのモータが、駆動セクションの運動学的部分を画定し、別のモータが、少なくとも１つのモータとは異なり、別個であり、付属部分を画定する、駆動セクションを提供することと、少なくとも１つのモータを用いて、基板搬送アームの運動学的動作を駆動することと、別のモータを用いて、基板搬送アームの運動学的動作とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイスを駆動することとを含む。
【００７０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、当該方法はさらに、付属部分の別のモータの少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部を用いて、１つまたは複数の付属デバイスを駆動することを含む。
【００７１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板搬送アームは関節アームであり、少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部は、関節アームの少なくとも１つの関節ジョイントを横切って延在する。
【００７２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、１つまたは複数の付属デバイスは、グリッパ機構、基板アライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える。
【００７３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、当該方法はさらに、グリッパ機構を用いて、基板の縁部を把持すること、または基板の上面および背面を垂直に把持することを含む。
【００７４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、当該方法はさらに、基板アライナを用いて、付属部分の別のモータからのフィードバックを介して、欠落している基板を検出すること、基板厚さを検出すること、および／またはその場での動きをモニタリングすることを含む。
【００７５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのモータは、基板搬送アームにＮ自由度を提供するＮ個のモータである。
【００７６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのモータは３つのモータを備え、当該方法はさらに、３つのモータの各々を用いて、基板搬送アームの垂直、回転、または水平面の動作のそれぞれ１つを駆動することを含む。
【００７７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、当該方法はさらに、動作中の基板搬送アーム上で１つまたは複数の付属デバイスを動作させることを含む。
【００７８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、当該方法はさらに、基板保持ステーションにおいて、基板搬送アーム上で１つまたは複数の付属デバイスを動作させることを含む。
【００７９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板搬送アームが提供される。基板搬送アームは、エンドエフェクタを有するマルチリンクアームアセンブリと、基板搬送アームに連結された少なくとも１つのモータを有する駆動セクションであって、少なくとも１つのモータが、基板搬送アームの運動学的動作をもたらすように構成された駆動セクションの運動学的部分を画定し、駆動セクションが、運動学的部分に隣接した付属部分を含み、付属部分が、少なくとも１つのモータとは異なり、別個である、別のモータを有し、付属部分の別のモータが、基板搬送アームの運動学的動作とは無関係に、１つまたは複数の付属デバイスに動作可能に連結され、１つまたは複数の付属デバイスを駆動するように構成されている、駆動セクションとを含む。
【００８０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、付属部分の別のモータは、少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部を介して１つまたは複数の付属デバイスを駆動する。
【００８１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、マルチリンクアームアセンブリは関節アームであり、少なくとも１つの運動学的トランスミッション連結部は、関節アームの少なくとも１つの関節ジョイントを横切って延在する。
【００８２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、１つまたは複数の付属デバイスは、グリッパ機構、基板アライナ、または電力生成機のうちの１つまたは複数を備える。
【００８３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、グリッパ機構は、基板の縁部を把持する、または基板の上面および背面を垂直に把持するように構成されている。
【００８４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板アライナは、付属部分の別のモータからのフィードバックを介して、欠落している基板を検出すること、基板厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることうちの１つまたは複数のために構成されている。
【００８５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのモータは、基板搬送アームにＮ自由度を提供するＮ個のモータである。
【００８６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのモータは、共通のハウジング内にある。
【００８７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ワークピース搬送装置が提供される。ワークピース搬送装置は、フレームと、フレームに接続され、２つ以上の駆動モータを有するベース駆動セクションと、少なくとも１つのワークピース保持ステーションを上部に有する少なくとも１つのエンドエフェクタを有し、ベース駆動セクションに動作可能に連結された関節アームであって、２つ以上の駆動モータのうちにＮ個が、２つ以上の駆動モータのうちのＮ個によって画定されるＮ数の自由度を有する関節アームの運動学的動作を同時に駆動する、およびもたらすように構成され、Ｎ数の自由度の少なくとも１つによって記述される動作経路に沿ってフレームに対してワークピース保持ステーションを変位させる、関節アームと、関節アームに接続され、ベース駆動セクションに動作可能に連結された付属デバイスであって、ベース駆動セクションが、２つ以上の駆動モータのうちの少なくとも１つの駆動モータを有し、前記少なくとも１つの駆動モータが、各ワークピース保持ステーションの各動作経路を記述するＮ数の自由度の各々を画定する２つ以上の駆動モータのうちのＮ個の各々とは異なり、別個である付属駆動モータであり、付属駆動モータが、付属デバイスに動力を加えるように付属デバイスに動作可能に連結されている、付属デバイスとを含む。
【００８８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、２つ以上の駆動モータは、共通のハウジング内にある。
【００８９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、付属デバイスは、各ワークピース保持ステーションの各動作経路に対する自由度の動作軸付属部を有している。
【００９０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ワークピース搬送装置はさらに、付属駆動モータと付属デバイスを動作可能に連結し、関節アームの関節アーム部分内に移動可能に取り付けられた少なくとも１つの運動学的トランスミッション部材を有している付属運動学的トランスミッションを含み、付属運動学的トランスミッションを介して、付属駆動モータによって生成される運動学的トランスミッション部材駆動トルクが、関節アームの運動学的動作のＮ数の自由度とは無関係に付属デバイスの駆動力をもたらすように付属デバイスに伝達される。
【００９１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、付属デバイスは、グリッパ機構、基板アライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える。
【００９２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、グリッパ機構は、基板の縁部を把持する、または基板の上面および背面を垂直に把持するように構成されている。
【００９３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板アライナは、付属部分の別のモータからのフィードバックを介して、欠落している基板を検出すること、基板厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることのうちの１つまたは複数のために構成されている。
【００９４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、２つ以上の駆動モータは３つの駆動モータを備え、３つの駆動モータの各々は、関節アームの垂直または回転動作のそれぞれ１つを駆動するように構成されている。
【００９５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ワークピース搬送装置は、処理装置用の少なくとも１つのツールを備える。
【００９６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ワークピース搬送装置が提供される。ワークピース搬送装置は、フレームと、フレームに接続され、２つ以上の駆動モータを有するベース駆動セクションと、少なくとも１つのワークピース保持ステーションを上部に有する少なくとも１つのエンドエフェクタを有し、ベース駆動セクションに動作可能に連結された関節アームであって、２つ以上の駆動モータのうちのＮ個が、２つ以上の駆動モータのうちのＮ個によって画定されるＮ数の自由度を有する関節アームの運動学的動作を同時に駆動する、およびもたらすように構成され、Ｎ数の自由度の少なくとも１つによって記述される動作経路に沿ってフレームに対してワークピース保持ステーションを変位させる、関節アームと、関節アームに接続され、ベース駆動セクションに動作可能に連結された付属駆動出力ポートであって、ベース駆動セクションが、２つ以上の駆動モータのうちの少なくとも１つの駆動モータを有し、少なくとも１つの駆動モータが、各ワークピース保持ステーションの各動作経路を記述するＮ数の自由度の各々を画定する２つ以上の駆動モータのうちのＮ個の各々とは異なり、別個である付属駆動モータであり、付属駆動モータが、付属駆動出力ポートに動力を提供するように付属駆動出力ポートに動作可能に連結されている、付属駆動出力ポートとを含む。
【００９７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、２つ以上の駆動モータは、共通のハウジング内にある。
【００９８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、付属デバイスは、各ワークピース保持ステーションの各動作経路に対する自由度の動作軸付属部を有している。
【００９９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ワークピース搬送装置はさらに、付属駆動モータと付属駆動出力ポートを動作可能に連結し、関節アームの関節アーム部分内に移動可能に取り付けられた少なくとも１つの運動学的トランスミッション部材を有する付属運動学的トランスミッションを含み、付属運動学的トランスミッションを介して、付属駆動モータによって生成される運動学的トランスミッション部材駆動トルクが、関節アームの運動学的動作のＮ数の自由度とは無関係に付属駆動出力ポートの駆動力をもたらすように付属駆動出力ポートに伝達される。
【０１００】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ワークピース搬送装置はさらに、グリッパ機構、基板アライナ、または電力生成機の１つまたは複数を備える付属デバイスを含み、付属駆動出力ポートは、付属デバイスを受承し、付属デバイスに動力を加えるように構成されている。
【０１０１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、グリッパ機構は、基板の縁部を把持する、または基板の上面および背面を垂直に把持するように構成されている。
【０１０２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、基板アライナは、付属部分の別のモータからのフィードバックを介して、欠落している基板を検出すること、基板厚さを検出すること、およびその場での動きをモニタリングすることのうちの１つまたは複数のために構成されている。
【０１０３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、１つまたは複数の駆動モータは３つのモータを備え、３つのモータの各々は、関節アームの垂直または回転動作のそれぞれ１つを駆動するように構成されている。
【０１０４】
前述の説明は、開示される実施形態の態様の単なる例示であることを理解されたい。開示される実施形態の態様から逸脱することなく、様々な代替および修正が当業者によって考案され得る。したがって、開示される実施形態の態様は、添付の特許請求の範囲内にある、すべてのそのような代替、修正、および変形を包含するように意図されている。さらに、異なる特徴が相互に異なる従属または独立請求項に列挙されているという事実だけでは、これらの特徴の組み合わせを有利に使用できないことを示しているとはいえず、そのような組み合わせは本発明の態様の範囲内に留まる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020537339.tif 000003
【図１Ｃ】
2020537339.tif 000004
【図１Ｄ】
2020537339.tif 000005
【図１Ｅ】
2020537339.tif 000006
【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
2020537339.tif 000008
【図１Ｈ】
2020537339.tif 000009
【図２Ａ】
2020537339.tif 000010
【図２Ｂ】
2020537339.tif 000011
【図２Ｃ】
2020537339.tif 000012
【図２Ｄ】
2020537339.tif 000013
【図２Ｅ】
2020537339.tif 000014
【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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