(57)【要約】  処理ツールの基板搬送システムのための基板搬送経験的アーム垂下マッピング装置であって、マッピング装置は、フレームと、基板搬送システムにより画定される、処理ツール内の基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成する、フレーム上に配置されるインターフェースと、関節式であり、基板保持部を有する基板搬送アームであって、基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係でフレームに取り付けられる基板搬送アームと、レジストレーションシステムであって、レジストレーションシステムが、アーム垂下距離レジスタに、第１アーム位置と、第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間のアーム垂下の変化による実証アーム垂下距離を記録するように、レジストレーションシステムが、基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置され、基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って搬送スペース内で移動される、レジストレーションシステムとを含む装置。
2020505775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ツールの基板搬送システムのための基板搬送経験的アーム垂下マッピング装置であって、前記マッピング装置は、
フレームと、
前記基板搬送システムにより画定される、前記処理ツール内の基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成する、前記フレーム上に配置されるインターフェースと、
関節式であり、基板保持部を有する基板搬送アームであって、前記基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係で前記フレームに取り付けられる基板搬送アームと、
レジストレーションシステムであって、前記レジストレーションシステムが、アーム垂下距離レジスタに、第１アーム位置と、前記第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間のアーム垂下の変化による経験的アーム垂下距離を記録するように、前記レジストレーションシステムが、前記基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置され、前記基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って前記搬送スペース内で移動される、レジストレーションシステムと
を備える、
装置。
【請求項２】
前記アーム垂下距離レジスタは、前記第１アーム位置および前記第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における前記経験的アーム垂下距離を記述し、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記アーム垂下距離レジスタは、アーム位置に対するアーム垂下距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記曲線は、アーム位置に対するアーム垂下距離の変動を記述し、前記基板保持部は、前記基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記曲線は、前記２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別のアーム垂下距離の変動を記述する、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記アーム垂下距離レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される、請求項３記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの運動軸は、前記基板搬送アームを囲む前記基板搬送スペースの少なくとも各象限中の前記基板搬送アームの伸長軸、少なくとも前記基板搬送アームの回転軸、または少なくとも前記基板搬送アームのリフト軸である、請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記基板搬送アームは、複数の別個の交換可能搬送アームから選択可能であり、交換可能搬送アームのそれぞれは、前記装置の前記レジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下距離レジスタを有し、レジスタのそれぞれは、対応する搬送アームに固有の経験的アーム垂下距離を記述する、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
フレーム上に配置されるインターフェースを有するフレームを提供するステップであって、前記インターフェースは、処理ツール内で、前記処理ツールの基板搬送システムにより画定される基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成している、ステップと、
多関節アームであり、基板保持部を有する基板搬送アームを、前記基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係で前記フレームに取り付けるステップと、
前記基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置されるレジストレーションシステムを用いて、第１アーム位置と、前記第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間のアーム垂下の変化による経験的アーム垂下距離をアーム垂下レジスタに記録するステップであって、前記基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って前記搬送スペース内で移動される、ステップと
を含む方法。
【請求項１１】
前記アーム垂下距離レジスタは、前記第１アーム位置および前記第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における前記経験的アーム垂下距離を記述し、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記アーム垂下距離レジスタは、アーム位置に対するアーム垂下距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記曲線は、アーム位置に対する前記アーム垂下距離の変動を記述し、前記基板保持部は、前記基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記曲線は、前記２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別のアーム垂下距離の変動を記述する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記アーム垂下距離レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの運動軸は、前記基板搬送アームを囲む前記基板搬送スペースの少なくとも各象限中の前記基板搬送アームの伸長軸、少なくとも前記基板搬送アームの回転軸、または少なくとも前記基板搬送アームのリフト軸である、請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
前記基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる、請求項１０記載の方法。
【請求項１８】
複数の別個の交換可能搬送アームから前記基板搬送アームを選択するステップであって、交換可能基板搬送アームのそれぞれは、前記レジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下距離レジスタを有し、各レジスタは、対応する搬送アームに固有の経験的アーム垂下距離を記述する、ステップをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１９】
基板搬送装置であって、
フレームと、
前記フレームに接続される駆動部と、
前記駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、前記搬送アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、前記フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った前記搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、前記第１位置と異なる第２位置との間で、前記フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
前記搬送アームの関節運動をもたらすように前記駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、前記制御装置は、前記第１位置と前記第２位置との間の搬送アーム垂下による前記搬送アームの経験的垂下距離を解決するように構成されるアーム垂下補償装置を備える、制御装置と
を備える基板搬送装置。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記搬送アームの前記経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項１９記載の基板搬送装置。
【請求項２１】
前記アーム垂下補償装置は、アーム垂下距離レジスタを有し、前記アーム垂下補償装置は、前記アーム垂下距離レジスタから、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記経験的垂下距離を判定する、請求項１９記載の基板搬送装置。
【請求項２２】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記アーム垂下距離レジスタから判定される前記搬送アームの前記経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項２１記載の基板搬送装置。
【請求項２３】
前記補償運動は、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部が、アーム垂下が顕在化される方向で、前記搬送アーム垂下と無関係であるネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する前記搬送アームの前記経験的垂下距離の略全体の相殺を引き起こす、請求項２２記載の基板搬送装置。
【請求項２４】
前記所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である、請求項２３記載の基板搬送装置。
【請求項２５】
前記制御装置は、前記基板保持部が実質的に前記ネットポジションにて前記所定の場所に到達する運動を完了するように、前記補償運動をもたらす、請求項２３記載の基板搬送装置。
【請求項２６】
前記制御装置は、前記第１位置と前記第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って前記基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、前記補償運動をもたらす、請求項２３記載の基板搬送装置。
【請求項２７】
前記駆動部および前記搬送アームは、前記搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、前記アーム垂下距離レジスタは、前記２以上の自由度の前記搬送アームの前記運動により形成される前記搬送スペースに亘る前記経験的アーム垂下距離を記述する、請求項２１記載の基板搬送装置。
【請求項２８】
前記搬送アームは、前記駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、前記交換可能搬送アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応する垂下距離レジスタを有し、垂下距離レジスタは、関連するアームの経験的アーム垂下距離を記述する、請求項２１記載の基板搬送装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の基板搬送装置を備える基板処理ツールであって、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部上の基板とインターフェース接続するように配置され、前記インターフェース接続が前記搬送アーム垂下と無関係にもたらされるように位置決めされる基板保持ステーションを有する基板処理ツール。
【請求項３０】
請求項２８記載の基板搬送装置を備える基板処理ツールであって、前記搬送アームまたは前記基板保持部と相互作用し、前記相互作用が前記搬送アーム垂下と無関係にもたらされるように配置される所定の構造を有する基板処理ツール。
【請求項３１】
フレームと、
前記フレームに接続される駆動部と、
前記駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、前記搬送アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、前記フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った前記搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、前記第１位置と異なる第２位置との間で、前記フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
前記搬送アームの関節運動をもたらすように前記駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、前記制御装置は、前記駆動部を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に、前記第１位置と前記第２位置との間のアーム垂下による、所定の参照基準に対する経験的アーム垂下距離の全体を実質的に相殺するように、前記アーム垂下を補償するアームの運動をもたらすように構成される、制御装置と
を備える基板処理ツール。
【請求項３２】
前記制御装置は、アーム垂下距離レジスタを有し、前記制御装置は、前記アーム垂下距離レジスタから、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記経験的アーム垂下距離を判定する、請求項３１記載の基板搬送ツール。
【請求項３３】
前記駆動部および前記搬送アームは、前記搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、前記アーム垂下距離レジスタは、前記２以上の自由度の前記搬送アームの前記運動により形成される前記搬送スペースに亘る前記経験的アーム垂下距離を記述する、請求項３２記載の基板搬送ツール。
【請求項３４】
前記搬送アームは、前記駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、前記交換可能搬送アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下距離レジスタを有し、アーム垂下距離レジスタは、関連するアームの経験的アーム垂下距離を記述する、請求項３２記載の基板搬送ツール。
【請求項３５】
前記補償運動は、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部が、アーム垂下が顕在化される方向で、前記アーム垂下と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する前記搬送アームの前記経験的アーム垂下距離の略全体の相殺を引き起こす、請求項３１記載の基板搬送ツール。
【請求項３６】
前記所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である、請求項３５記載の基板搬送ツール。
【請求項３７】
前記制御装置は、前記基板保持部が実質的に前記ネットポジションにて前記所定の場所に到達する運動を完了するように、前記アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に、前記搬送アームの前記運動をもたらす、請求項３５記載の基板搬送ツール。
【請求項３８】
前記制御装置は、前記第１位置と前記第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って前記基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に前記搬送アームの前記運動をもたらす、請求項３１記載の基板搬送ツール。
【請求項３９】
フレームに接続される駆動部、および前記駆動部に動作可能に接続される搬送アームを有する基板搬送装置を提供するステップであって、前記搬送アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、前記フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った前記搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、前記第１位置と異なる第２位置との間で、前記フレームに対し移動可能である、ステップと、
前記第１位置と前記第２位置との間の搬送アーム垂下による前記搬送アームの経験的垂下距離を解決するステップであって、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記経験的垂下距離は、前記搬送アームの関節運動をもたらすように前記駆動部に接続される制御装置内に存在するアーム垂下補償装置のアーム垂下距離レジスタから判定される、ステップと
を含む方法。
【請求項４０】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記搬送アームの前記経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
前記アーム垂下補償装置は、アーム垂下距離レジスタを有し、前記方法は、前記アーム垂下補償装置を用いて、前記アーム垂下距離レジスタから、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記経験的垂下距離を判定することをさらに含む、請求項３９記載の方法。
【請求項４２】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記アーム垂下距離レジスタから判定される前記搬送アームの前記経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
前記補償運動は、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部が、搬送アーム垂下が顕在化される方向で、前記搬送アーム垂下と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する前記搬送アームの前記経験的垂下距離の略全体の相殺を引き起こす、請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
前記所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
前記制御装置は、前記基板保持部が実質的に前記ネットポジションにて前記所定の場所に到達する運動を完了するように、前記補償運動をもたらす、請求項４３記載の方法。
【請求項４６】
前記制御装置は、前記第１位置と前記第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って前記基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、前記補償運動をもたらす、請求項４３記載の方法。
【請求項４７】
前記駆動部および前記搬送アームは、前記搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、前記方法は、前記アーム垂下距離レジスタを用いて、前記２以上の自由度の前記搬送アームの前記運動により形成される前記搬送スペースに亘る前記経験的アーム垂下距離を記述するステップをさらに含む、請求項４１記載の方法。
【請求項４８】
前記搬送アームは、前記駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、前記交換可能搬送アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下距離レジスタを有し、アーム垂下距離レジスタは、関連するアームの経験的アーム垂下距離を記述する、請求項４１記載の方法。
【請求項４９】
処理ツールの基板搬送システムのための基板搬送アーム垂下マッピング装置であって、前記マッピング装置は、
フレームと、
前記基板搬送システムにより画定される、前記処理ツール内の基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成する、前記フレーム上に配置されるインターフェースと、
関節式であり、基板保持部を有する基板搬送アームであって、前記基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係で前記フレームに取り付けられる基板搬送アームと、
レジストレーションシステムであって、前記レジストレーションシステムが、アーム垂下レジスタに、第１アーム位置と、前記第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間の非命令アーム幾何構造変化による非命令アーム変位距離を記録するように、前記レジストレーションシステムが、前記基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置され、前記基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って前記搬送スペース内で移動される、レジストレーションシステムと
を備える、
装置。
【請求項５０】
経験的アーム垂下距離は、前記第１アーム位置および前記第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における前記非命令アーム変位距離を記述し、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項４９記載の装置。
【請求項５１】
前記アーム垂下レジスタは、アーム位置に対する非命令アーム変位距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項４９記載の装置。
【請求項５２】
前記曲線は、アーム位置に対する非命令アーム変位距離の変動を記述し、前記基板保持部は、前記基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される、請求項５１記載の装置。
【請求項５３】
前記曲線は、前記２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別の非命令アーム変位距離の変動を記述する、請求項５２記載の装置。
【請求項５４】
前記アーム垂下レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される、請求項５１記載の装置。
【請求項５５】
前記少なくとも１つの運動軸は、前記基板搬送アームを囲む前記基板搬送スペースの少なくとも各象限中の前記基板搬送アームの伸長軸、少なくとも前記基板搬送アームの回転軸、または少なくとも前記基板搬送アームのリフト軸である、請求項４９記載の装置。
【請求項５６】
前記基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる、請求項４９記載の装置。
【請求項５７】
前記基板搬送アームは、複数の別個の交換可能搬送アームから選択可能であり、交換可能搬送アームのそれぞれは、前記装置の前記レジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下レジスタを有し、各レジスタは、対応する搬送アームに固有の非命令アーム変位距離を記述する、請求項４９記載の装置。
【請求項５８】
フレーム上に配置されるインターフェースを有するフレームを提供するステップであって、前記インターフェースは、処理ツール内で、前記処理ツールの基板搬送システムにより画定される基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成している、ステップと、
多関節アームであり、基板保持部を有する基板搬送アームを、前記基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係で前記フレームに取る付けるステップと、
前記基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置されるレジストレーションシステムを用いて、アーム垂下レジスタに、第１アーム位置と、前記第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間の非命令アーム幾何構造変化による非命令アーム変位距離を記録するステップであって、前記基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って前記搬送スペース内で移動される、ステップと
を含む方法。
【請求項５９】
前記アーム垂下レジスタは、前記第１アーム位置および前記第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における前記非命令アーム変位距離を記述し、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項５８記載の方法。
【請求項６０】
前記アーム垂下レジスタは、アーム位置に対する非命令アーム変位距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、前記基板保持部は、前記少なくとも１つの運動軸に沿って移動される、請求項５８記載の方法。
【請求項６１】
前記曲線は、アーム位置に対する前記非命令アーム変位距離の変動を記述し、前記基板保持部は、前記基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される、請求項６０記載の方法。
【請求項６２】
前記曲線は、前記２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別の非命令アーム変位距離の変動を記述する、請求項６１記載の方法。
【請求項６３】
前記アーム垂下レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される、請求項６０記載の方法。
【請求項６４】
前記少なくとも１つの運動軸は、前記基板搬送アームを囲む前記基板搬送スペースの少なくとも各象限中の前記基板搬送アームの伸長軸、少なくとも前記基板搬送アームの回転軸、または少なくとも前記基板搬送アームのリフト軸である、請求項５８記載の方法。
【請求項６５】
前記基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる、請求項５８記載の方法。
【請求項６６】
複数の別個の交換可能搬送アームから前記基板搬送アームを選択するステップであって、交換可能搬送アームのそれぞれは、前記レジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下レジスタを有し、各レジスタは、対応する搬送アームに固有の非命令アーム変位距離を記述する、請求項５８記載の方法。
【請求項６７】
フレームと、
前記フレームに接続される駆動部と、
前記駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、前記搬送アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、前記フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った前記搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、前記第１位置と異なる第２位置との間で、前記フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
前記搬送アームの関節運動をもたらすように前記駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、前記制御装置は、前記第１位置と前記第２位置との間の非命令アーム幾何構造変化による前記搬送アームの非命令アーム変位距離を解決するように構成されるアーム垂下補償装置を備える、制御装置と
を備える基板搬送装置。
【請求項６８】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項６７記載の基板搬送装置。
【請求項６９】
前記補償装置は、アーム垂下レジスタを有し、前記アーム垂下補償装置は、前記アーム垂下レジスタから、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離を判定する、請求項６７記載の基板搬送装置。
【請求項７０】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記アーム垂下レジスタから判定される前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項６９記載の基板搬送装置。
【請求項７１】
前記補償運動は、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部が、前記非命令アーム変位が顕在化される方向で、前記非命令アーム幾何構造変化と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離の略全体の相殺を引き起こす、請求項７０記載の基板搬送装置。
【請求項７２】
前記所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である、請求項７１記載の基板搬送装置。
【請求項７３】
前記制御装置は、前記基板保持部が実質的に前記ネットポジションにて前記所定の場所に到達する運動を完了するように、前記補償運動をもたらす、請求項７１記載の基板搬送装置。
【請求項７４】
前記制御装置は、前記第１位置と前記第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って前記基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、前記補償運動をもたらす、請求項７１記載の基板搬送装置。
【請求項７５】
前記駆動部および前記搬送アームは、前記搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、前記アーム垂下レジスタは、前記２以上の自由度の前記搬送アームの前記運動により形成される前記搬送スペースに亘る前記非命令アーム変位距離を記述する、請求項６９記載の基板搬送装置。
【請求項７６】
前記搬送アームは、前記駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、前記交換可能搬送アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応する垂下レジスタを有し、垂下レジスタは、関連するアームの非命令アーム変位距離を記述する、請求項６９記載の基板搬送装置。
【請求項７７】
請求項７６記載の基板搬送装置を備える基板処理ツールであって、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部上の基板とインターフェース接続するように配置され、前記インターフェース接続が前記非命令アーム幾何構造変化と無関係にもたらされるように位置決めされる基板保持ステーションを有する基板処理ツール。
【請求項７８】
請求項７６記載の基板搬送装置を備える基板処理ツールであって、前記搬送アームまたは前記基板保持部と相互作用し、前記相互作用が前記非命令アーム幾何構造変化と無関係にもたらされるように配置される所定の構造を有する基板処理ツール。
【請求項７９】
基板処理ツールであって、
フレームと、
前記フレームに接続される駆動部と、
前記駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、前記搬送アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、前記フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った前記搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、前記第１位置と異なる第２位置との間で、前記フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
前記搬送アームの関節運動をもたらすように前記駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、前記制御装置は、前記駆動部を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に、前記第１位置と前記第２位置との間の非命令アーム幾何構造変化による、所定の参照基準に対する非命令アーム変位距離の全体を実質的に相殺するように、前記アーム垂下を補償するアームの運動をもたらすように構成される、制御装置と
を備える基板処理ツール。
【請求項８０】
前記制御装置は、アーム垂下レジスタを有し、前記制御装置は、前記アーム垂下レジスタから、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離を判定する、請求項７９記載の基板搬送ツール。
【請求項８１】
前記駆動部および前記搬送アームは、前記搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、前記アーム垂下レジスタは、前記２以上の自由度の前記搬送アームの前記運動により形成される前記搬送スペースに亘る前記非命令アーム変位距離を記述する、請求項８０記載の基板搬送ツール。
【請求項８２】
前記搬送アームは、前記駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、前記交換可能搬送アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下レジスタを有し、アーム垂下レジスタは、関連するアームの非命令アーム変位距離を記述する、請求項８０記載の基板搬送ツール。
【請求項８３】
前記補償運動は、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部が、前記アーム垂下が顕在化される方向で、前記アーム垂下と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離の略全体の相殺を引き起こす、請求項７９記載の基板搬送ツール。
【請求項８４】
前記所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である、請求項８３記載の基板搬送ツール。
【請求項８５】
前記制御装置は、前記基板保持部が実質的に前記ネットポジションにて前記所定の場所に到達する運動を完了するように、前記アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に前記搬送アームの前記運動をもたらす、請求項８３記載の基板搬送ツール。
【請求項８６】
前記制御装置は、前記基板保持部を前記第１位置と前記第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って移動させるアーム運動を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に前記搬送アームの前記運動をもたらす、請求項７９記載の基板搬送ツール。
【請求項８７】
フレームに接続される駆動部、および前記駆動部に動作可能に接続される搬送アームを有する基板搬送装置を提供するステップであって、前記搬送アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、前記フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った前記搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、前記第１位置と異なる第２位置との間で、前記フレームに対し移動可能である、ステップと、
前記第１位置と前記第２位置との間の非命令アーム幾何構造変化による前記搬送アームの非命令アーム変位距離を解決するステップであって、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離は、前記搬送アームの関節運動をもたらすように前記駆動部に接続される制御装置内に存在するアーム垂下補償装置のアーム垂下レジスタから判定される、ステップと
を含む方法。
【請求項８８】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項８７記載の方法。
【請求項８９】
前記アーム垂下補償装置は、アーム垂下レジスタを有し、前記方法は、前記アーム垂下補償装置を用いて、前記アーム垂下距離レジスタから、前記第１位置と前記第２位置との間の前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離を判定するステップをさらに含む、請求項８７記載の方法。
【請求項９０】
前記制御装置は、前記駆動部を用いて、前記アーム垂下レジスタから判定される前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の前記搬送アームの補償運動をもたらす、請求項８９記載の方法。
【請求項９１】
前記補償運動は、前記搬送スペース内の所定の場所にある前記基板保持部が、前記非命令アーム幾何構造変化が顕在化される方向で、前記非命令アーム幾何構造変化と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する前記搬送アームの前記非命令アーム変位距離の略全体の相殺を引き起こす、請求項９０記載の方法。
【請求項９２】
前記所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である、請求項９１記載の方法。
【請求項９３】
前記制御装置は、前記基板保持部が実質的に前記ネットポジションにて前記所定の場所に到達する運動を完了するように、前記補償運動をもたらす、請求項９１記載の方法。
【請求項９４】
前記制御装置は、前記第１位置と前記第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って前記基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、前記補償運動をもたらす、請求項９１記載の方法。
【請求項９５】
前記駆動部および前記搬送アームは、前記搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、前記方法は、前記アーム垂下レジスタを用いて、前記２以上の自由度の前記搬送アームの前記運動により形成される前記搬送スペースに亘る前記非命令アーム変位距離を記述するステップをさらに含む、請求項８９記載の方法。
【請求項９６】
前記搬送アームは、前記駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、前記交換可能搬送アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下レジスタを有し、アーム垂下レジスタは、関連するアームの非命令アーム変位距離を記述する、請求項８９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年１月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／４５０，８１８号の利益を主張する通常出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
例示的実施形態は、概して、ロボットシステム、より詳細には、ロボット搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
たとえば半導体基板処理においては、基板の位置決めに関するより正確な再現性が望ましい。たとえば、半導体基板搬送装置の設計は、スループット要求が増加し続け、処理モジュール温度がより高く、処理装置の処理モジュール間の搬送開口部のより小さい適用へと発展している。ある態様では、特に、より小さな搬送開口部は、エンドエフェクタが搬送開口部を通過して処理モジュールに出入りする際の、搬送装置エンドエフェクタの可能な垂直方向の変位を制限する。結果として、基板搬送装置の機械設計は、個々のアームリンクおよびエンドエフェクタの静的剛性および動的剛性を最大化する材料およびアームリンクの幾何構造の選択を課題とする。材料およびアームリンクの幾何構造の選択は、高コストにつながり、目標垂直方向変位を達成しない可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
基板搬送装置が処理装置内の所定の場所へと伸長および収縮する際に、エンドエフェクタおよびその上の基板の垂直方向変位を最小化するという上記課題を克服する基板搬送装置を提供することは有利となる。
【０００５】
開示される実施形態の、前述の態様および他の特徴を、添付の図面に関連して、以下の記載において説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｂ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｃ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｄ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｅ】図１Ａ〜１Ｄおよび図１Ｇ〜１Ｍの処理装置の一部の概略図である。
【図１Ｆ】図１Ａ〜１Ｄおよび図１Ｇ〜１Ｍの処理装置の一部の概略図である。
【図１Ｇ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｈ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｉ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｊ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｋ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｌ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図１Ｍ】開示される実施形態の態様を組み込む処理装置の概略図である。
【図２Ａ】開示される実施形態の態様によるロボット搬送駆動部の概略図である。
【図２Ｂ】開示される実施形態の態様による図２Ａのロボット搬送駆動部の一部の概略図である。
【図２Ｃ】開示される実施形態の態様による図２Ａのロボット搬送駆動部の一部の概略図である。
【図２Ｄ】開示される実施形態の態様による図２Ａのロボット搬送駆動部の一部の概略図である。
【図３Ａ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図３Ｂ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図３Ｃ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図３Ｄ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図３Ｅ】開示される実施形態の態様による搬送アームの概略図である。
【図４Ａ】開示される実施形態の態様による基板搬送アーム垂下マッピング装置の概略図である。
【図４Ｂ】開示される実施形態の態様による基板搬送アーム垂下マッピング装置の概略図である。
【図４Ｃ】開示される実施形態の態様による基板搬送アーム垂下マッピング装置の概略図である。
【図４Ｄ】開示される実施形態の態様によるアーム垂下を示す基板搬送アームの概略図である。
【図５】開示される実施形態の態様による基板位置の例示的図表である。
【図６】開示される実施形態の態様による例示的フローチャートである。
【図７】開示される実施形態の態様による垂下レジストレーションの概略図である。
【図７Ａ】開示される実施形態の態様による垂下レジストレーションの概略図である。
【図８】開示される実施形態の態様による例示的フローチャートである。
【図９】開示される実施形態の態様による搬送アームの位置補償の例示的図表である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１Ａ〜１Ｍは、開示される実施形態の態様による基板処理装置の概略図である。開示される実施形態の態様を図面に関連して説明するが、開示される実施形態の態様は、様々な形態で具体化され得ることが理解されるべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状または種類の要素または材料が使用されてもよい。
【０００８】
開示される実施形態の態様は、搬送アームが伸長される際に、搬送アームのエンドエフェクタおよびその上で運搬される基板が、実質的にウェハ搬送平面に沿って、実質的にウェハ搬送平面から逸脱することなく伸長するように、搬送アームの位置補償をもたらす方法および装置を提供する。たとえば、図４Ｄも参照すると、基板Ｓは、基板処理装置内で、本明細書においては移送平面ＴＰと呼称される、所定の基準平面に沿って移動される。一態様では、移送平面ＴＰは、たとえば、基板Ｓが、収縮した状態の搬送アームにより保持される平面に一致する水平面であるが、他の態様では、搬送平面ＴＰは、スロットバルブまたは基板処理装置内の任意の適切な基板保持位置を通過する経路に一致してもよい。一態様では、搬送平面ＴＰは、たとえば、搬送アームが内部に位置する基板搬送チャンバの全体を延びる、または全体に亘る。
【０００９】
一態様では、移送平面ＴＰは、基板搬送チャンバのスロットバルブＳＶに位置合わせされ、基板ＳがスロットバルブＳＶを通過して基板処理ツールの様々な部分へと移動する平面を、少なくとも部分的に画定する。たとえば、搬送アーム３１５（および本明細書において説明する他の搬送アーム）が伸長して基板Ｓを、スロットバルブＳＶを通過して搬送すると、基板Ｓの位置が、搬送平面から垂下距離ＤＲＰだけ逸脱するように、搬送アームが屈曲または垂下する。なお、「垂下」という用語は、便宜上、ウェハ移送平面ＴＰなどの基準平面からの、搬送アームの一部の非命令全体／非付勢Ｚ方向の変位または「たるみ」を説明するために使用される。
【００１０】
搬送アーム３１５の垂下距離ＤＲＰは、多くの要因に依存する。たとえば、垂下距離ＤＲＰは、ばね付きアーム部品、駆動部２００および／または搬送アームペイロードに作用する負荷（たとえば基板および／またはアームリンクの重量）により引き起こされる屈曲や、搬送アーム３１５の関節の回転軸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３などの、水平面（移送平面ＴＰなど）に対する非直交度の変動、および／または駆動部２００の駆動スピンドルの、互いに対する、および移送平面ＴＰに対する非直交度による駆動負荷および運動学的効果により、搬送アームに作用する屈曲および捻じれによる搬送アーム３１５のリンクの撓みのうちの１つまたは複数の組み合わせであり得る。
【００１１】
理解できるように、結果として生じる垂下距離ＤＲＰは、伸長軸Ｒに沿った搬送アーム３１５の伸長位置と、軸θを中心とする搬送アームの方向Ｔの回転と、Ｚ軸に沿った搬送アームのリフトまたはＺ位置と、アームの温度などの他の環境要因（アームリンク、および駆動部を含む搬送アームの他の構成要素の熱膨張および熱収縮等）とともに変化する。既に説明したように、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈなどの基板処理装置のスループットの増加には、許容可能な垂下に対する寸法上の制約が要求される。たとえば、スループットを増加させるためには、スロットバルブを開閉する時間を短縮するために、スロットバルブＳＶ開口部の高さＳＶＨが小さくされてもよい。高さＳＶＨが減少すると、特に、処理モジュール配置および搬送アーム／エンドエフェクタ構成による場合（たとえば手首部Ｗの一部がスロットバルブを通過して伸長する、エンドエフェクタ手首部Ｗからパンまでの距離が短い構成、ここでは、手首部Ｗは、エンドエフェクタが搬送アームの残りの部分に連結される関節である）、搬送装置３１５のエンドエフェクタとスロットバルブＳＶとの間の間隔（たとえばエンドエフェクタ上で保持される基板とスロットバルブとの間の間隔、エンドエフェクタの手首部関節とスロットバルブとの間の間隔など）の量が減少する。別の態様では、基板受け渡し時間を短縮するために、エンドエフェクタと基板保持ステーションとの間のＺストロークが減少することが望ましい。このＺストロークの減少には、エンドエフェクタおよびその上の基板を基板保持ステーションにより近く設置することが要求される。
【００１２】
既に説明したように、垂下距離ＤＲＰは、線形または高度に非線形の因子の組み合わせにより定義されるので、伝統的な分析手段による垂下距離ＤＲＰの予測が不十分である。開示される実施形態の態様は、基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００（図４Ａ〜４Ｃ参照）を提供し、基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００は、搬送アーム３１５が動作する処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈの別々の伸長および収縮軸に沿ったＴ方向におけるアームの回転方位と組み合されて、搬送アーム３１５のＲ方向への伸長の間に垂下距離ＤＲＰをマッピングするように構成される。開示される実施形態の態様は、また、搬送装置の動作中にアーム垂下を補償するように構成される搬送装置、および内部にその搬送装置が配置される基板処理装置を提供する。開示される実施形態の態様は、また、基板処理装置と、アーム垂下を補償するためにその内部に配置される搬送装置とを動作させる方法を提供する。開示される実施形態の態様は、基板処理装置のスループットが向上するように、搬送装置エンドエフェクタおよびその上の基板の設置の精密性の向上を提供する。
【００１３】
たとえば、半導体ツールステーションなどの、開示される実施形態の態様による処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈが示される。半導体ツールステーションが図中に示されるが、本明細書において説明する、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使用する任意のツールステーションまたは応用例に適用されてもよい。一態様では、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆは、クラスタツール配置を有して示され（たとえば、基板保持ステーションが中央チャンバに接続されている）、一方、他の態様では、処理装置は、（その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる）２０１３年３月１９日に発行された、「Ｌｉｎｅａｒｌｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｏｏｌ」と題される米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されるもののような線形に配置されたツール１００Ｇ、１００Ｈであってもよいが、開示される実施形態の態様は、任意の適切なツールステーションに適用されてもよい。装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈは、概して、大気フロントエンド１０１、少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃおよび真空バックエンド１０３を含む。少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、任意の適切な配置で、フロントエンド１０１および／またはバックエンド１０３の任意の適切な（１つまたは複数の）ポートまたは（１つまたは複数の）開口部に連結されてもよい。たとえば、一態様では、１つまたは複数のロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、図１Ｂ〜１Ｄおよび１Ｇ〜１Ｋに見られるように、共通の水平面上において横並び配置で配置されてもよい。他の態様では、１つまたは複数のロードロックは、少なくとも２つのロードロック１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄが、図１Ｅに示すように、行（たとえば互いに離間した水平面）および列（たとえば互いに離間した垂直面）をなして配置されるように、グリッド形式で配置されてもよい。さらに他の態様では、１つまたは複数のロードロックは、図１Ａに示すような、単一の一列のロードロック１０２であってもよい。さらに別の態様では、少なくとも１つロードロック１０２、１０２Ｅは、図１Ｆに示すような、積層された一列の配置で配置されてもよい。ロードロックは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄの端部１００Ｅ１または面１００Ｆ１上で図示されているが、他の態様では、１つまたは複数のロードロックは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄの、任意の数の側部１００Ｓ１、１００Ｓ２、端部１００Ｅ１、１００Ｅ２または面１００Ｆ１〜１００Ｆ８上に配置されてもよいことが理解されるべきである。少なくとも１つロードロックのそれぞれは、また、１つまたは複数のウェハ／基板載置平面ＷＲＰ（図１Ｆ）を含んでもよく、載置平面にて、基板は、それぞれのロードロック内で適切な支持部上に保持される。他の態様では、ツールステーシ��ンは、任意の適切な構成を有してもよい。フロントエンド１０１、少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、およびバックエンド１０３のそれぞれの構成要素は、たとえば、クラスタ型アーキテクチャ制御などの任意の適切な制御アーキテクチャの一部であってもよい制御装置１１０に接続されてもよい。制御システムは、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年３月８日に発行された、「Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題される米国特許第７，９０４，１８２号明細書に記載されるものなどの、主制御装置（一態様では制御装置１１０であってもよい）、クラスタ制御装置、および自律型遠隔制御装置を有する閉ループ制御装置であってもよい。他の態様では、任意の適切な制御装置および／または制御システムが利用されてもよい。
【００１４】
一態様では、フロントエンド１０１は、概して、ロードポートモジュール１０５、および、たとえば、イクイップメント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１０６を含む。ロードポートモジュール１０５は、３００ｍｍロードポートのＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１、Ｅ４７．１、Ｅ６２、Ｅ１９．５またはＥ１．９、前開き型または底開き型ボックス／ポッドおよびカセットに適合した、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は、２００ｍｍウェハ／基板インターフェース、４５０ｍｍウェハ／基板インターフェース、または、たとえば、より大型もしくはより小型の半導体ウェハ／基板、平面パネルディスプレイのための平面パネル、ソーラパネル、焦点板、他の任意の適切な物体のような、他の任意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〜１Ｄ、１Ｊ、および１Ｋには３つのロードポートモジュール１０５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が、フロントエンド１０１に組み込まれてもよい。ロードポートモジュール１０５は、オーバーヘッド型搬送システム、無人搬送車、有人搬送車、レール型搬送車、または他の任意の適切な搬送手段から、基板キャリアまたはカセットＣを受容するように構成されていてもよい。ロードポートモジュール１０５は、ロードポート１０７を通じて、ミニエンバイロメント１０６と接合してもよい。一態様では、ロードポート１０７は、基板カセットとミニエンバイロメント１０６との間で、基板の通過を可能にしてもよい。ミニエンバイロメント１０６は、概して、本明細書において説明する１つまたは複数の開示される実施形態の態様を組み込んでもよい、任意の適切な移送ロボット１０８を含む。一態様では、ロボット１０８は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、１９９９年１２月１４日に発行された米国特許第６，００２，８４０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、および２０１０年１月１９日に発行された米国特許第７，６４８，３２７号明細書に記載されるもののようなトラック搭載ロボットであってもよい。他の態様では、ロボット１０８は、バックエンド１０３に対して本明細書において説明するものに実質的に類似であってもよい。ミニエンバイロメント１０６は、複数のロードポートモジュール間での基板移送のための、制御されたクリーンゾーンを提供してもよい。
【００１５】
少なくとも１つの真空ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、ミニエンバイロメント１０６とバックエンド１０３との間に位置してもよく、ミニエンバイロメント１０６およびバックエンド１０３に接続されてもよい。他の態様では、ロードポート１０５は、少なくとも１つロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、または搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに実質的に直接連結されてもよく、基板キャリアＣは、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄの真空へと真空引きされ、基板は、基板キャリアＣと、ロードロックまたは移送チャンバとの間で直接移送される。この態様では、基板キャリアＣは、搬送チャンバの処理真空が基板キャリアＣ内へと延びるように、ロードロックとして機能してもよい。理解できるように、基板キャリアＣが、適切なロードポートを通してロードロックに実質的に直接連結される場合、基板を基板キャリアＣへ、および基板キャリアＣから移送するために、任意の適切な移送装置が、ロードロック内に設けられてもよい、またはキャリアＣへのアクセスを有してもよい。なお、本明細書において使用される真空という用語は、基板が処理される、１０-5Ｔｏｒｒ以下のような高真空を意味してもよい。少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは概して、大気および真空スロットバルブを含む。ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂの（および処理ステーション１３０のための）スロットバルブは、大気フロントエンドから基板を搭載した後に、ロードロック内を排気するために使用され、窒素などの不活性ガスを用いてロック内に通気するときに、搬送チャンバ内の真空を維持するために使用される環境隔離を提供してもよい。本明細書において説明するように、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ（および線形の処理装置１００Ｇ、１００Ｈ）のスロットバルブは、少なくとも処理ステーション１３０、および搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに連結されるロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃへの、ならびにそれらからの基板の移送に対応するために、同一平面上に、もしくは垂直方向に積み重なった別々の平面上に位置してもよく、または、（ロードポートに関して既に説明したように）同一平面上に位置するスロットバルブおよび垂直方向に積み重なった別々の平面上に位置するスロットバルブの組合せであってもよい。少なくとも１つのロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ（および／またはフロントエンド１０１）は、また、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、または他の任意の適切な基板測定機器を含んでもよい。他の態様では、真空ロードロックは、処理装置の任意の適切な場所に設置されていてもよく、任意の適切な構成を有していてもよい。
【００１６】
真空バックエンド１０３は、概して、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆ、１つまたは複数の処理ステーションまたはたモジュール１３０、および本明細書において説明する、１つまたは複数の開示される実施形態の態様を含んでもよい１つまたは複数の搬送ロボットを含む任意の適切な数の搬送ユニットモジュール１０４を含む。搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆは、たとえば、ＳＥＭＩ規格Ｅ７２ガイドラインに準拠する任意の適切な形状およびサイズを有してもよい。（１つまたは複数の）搬送ユニットモジュール１０４および１つまたは複数の搬送ロボットは、以下において説明され、ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１２０Ｃと（またはロードポートに位置するカセットＣと）、様々な処理ステーション１３０との間で基板を搬送するために、少なくとも部分的に、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆ内に位置してもよい。一態様では、搬送ユニットモジュール１０４は、搬送ユニットモジュール１０４がＳＥＭＩ規格Ｅ７２ガイドラインに準拠するように、モジュラユニットとして搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆから取り外されてもよい。
【００１７】
処理ステーション１３０は、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、基板上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、基板に対して動作してもよい。典型的な処理は、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処理、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）、イオン注入などの注入、測定、急速熱処理（ＲＴＰ）、乾燥細片原子層成膜（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィ、エピタキシ（ＥＰＩ）、ワイヤボンダ、および蒸発のような、真空を使用する薄膜処理、または他の真空圧を使用する薄膜処理を含む。搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆから処理ステーション１３０に、またはその逆に、ウェハを通過させることを可能にするために、処理ステーション１３０は、搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに、スロットバルブＳＶを通過してなど、任意の適切な方法で伝達可能に接続される。搬送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５ＦのスロットバルブＳＶは、対の（共通ハウジング内に位置するたとえば２つ以上の基板処理チャンバ）または横並びの処理ステーション１３０Ｔ１〜１３０Ｔ８、単一の処理ステーション１３０Ｓおよび／または積み重ねられた処理モジュール／ロードロック（図１Ｅおよび１Ｆ）の接続を可能にするように配置されてもよい。
【００１８】
なお、移送チャンバ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆに連結される処理ステーション１３０、ロードロック１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ（またはカセットＣ）への、およびそれらからの基板の移送は、搬送ユニットモジュール１０４の１つまたは複数のアームが、搬送ユニットモジュール１０４の伸長および収縮軸Ｒに沿って、所定の処理ステーション１３０と位置合わせされるときに、行われてもよい。開示される実施形態の態様によると、１つまたは複数の基板は、個別に、または略同時に（たとえば、図１Ｂ、１Ｃ、１Ｄおよび１Ｇ〜１Ｋに示すように、基板が横並びまたは縦並びの処理ステーションから取得／設置されるときなど）それぞれの所定の処理ステーション１３０に移送されてもよい。一態様では、搬送ユニットモジュール１０４は、ブームアーム１４３（たとえば図１Ｄおよび１Ｇ〜１Ｉ参照）上に取り付けられてもよく、ブームアーム１４３は、単一のブームリンクもしくは複数のブームリンク１２１、１２２、または、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、２０１３年１０月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／８９２，８４９号明細書、「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、２０１３年１１月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／９０４，９０８号明細書、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題され、２０１３年２月１１日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／２５５１３号明細書などに記載される線形キャリッジ１４４を有する。
【００１９】
次に図１Ｌを参照すると、ツールインターフェースセクション２０１２が、概して搬送チャンバ３０１８の長手方向軸Ｘに（たとえば内向きに）向くが、長手方向軸Ｘからずれるように、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に取り付けられている、線形ウェハ処理システム１００Ｇの概略平面図が示されている。搬送チャンバモジュール３０１８は、すでに参照により本明細書に組み込まれた、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されたように、他の搬送チャンバモジュール３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊを接続部２０５０、２０６０、２０７０に取り付けることによって、任意の適切な方向に延長されてもよい。各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、ウェハを、処理システム１００Ｇの全体に亘って、および、たとえば、処理モジュールＰＭの内外へ搬送するために、本明細書において説明する、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい、任意の適切なウェハ搬送部２０８０を含んでいる。理解できるように、各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を維持することが可能であってもよい。
【００２０】
図１Ｍを参照すると、線形搬送チャンバ４１６の長手方向軸Ｘに沿った、例示的な処理ツール１００Ｈの概略的な立面図が示されている。図１Ｍに示される、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は典型的に、搬送チャンバ４１６に接続されてもよい。この態様では、インターフェースセクション１２は、ツール搬送チャンバ４１６の一方の端部を画定してもよい。図１Ｍに見られるように、搬送チャンバ４１６は、たとえば、インターフェースステーション１２から反対の端部に、別のワークピース進入／退出ステーション４１２を有していてもよい。他の態様では、搬送チャンバからワークピースを挿入／除去するための、他の進入／退出ステーションが設けられてもよい。一態様では、インターフェースセクション１２および進入／退出ステーション４１２は、ツールからのワークピースの搭載および取出しを可能にしてもよい。他の態様では、ワークピースは、一方の端部からツールに搭載され、他方の端部から取り除かれてもよい。一態様では、搬送チャンバ４１６は、１つまたは複数の搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉを有してもよい。各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を保持することが可能であってもよい。既に述べられたように、図１Ｍに示される搬送チャンバ４１６を形成する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、およびワークピースステーションの構成／配置は例示的なものに過ぎず、他の態様では、搬送チャンバは、任意の望ましい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。示される態様では、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、（ステーション４１２に類似の）端部進入／退出ステーションの間に設置されてもよく、または、隣の（モジュール１８ｉに類似の）搬送チャンバモジュールは、ロードロックとして動作するように構成されてもよい。
【００２１】
既に述べられたように、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉに設置され、本明細書において説明する、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい１つまたは複数の対応する搬送装置２６Ｂ、２６ｉを有してもよい。それぞれの搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、搬送チャンバ内に線形に分散されたワークピース搬送システム４２０を提供するために連携してもよい。この態様では、搬送装置２６Ｂは、一般的なＳＣＡＲＡアーム構成を有してもよい（他の態様では、搬送アームは、以下において説明するような、他の任意の所望の配置を有してもよい）。
【００２２】
図１Ｍに示される、開示される実施形態の態様では、搬送装置２６Ｂのアームおよび／またはエンドエフェクタは、取り出し／配置場所から素早くウェハを交換する搬送を可能にする、いわゆる迅速交換配置（fast swap arrangement）を提供するように配置されてもよい。搬送装置２６Ｂは、任意の適切な数の自由度（たとえば、Ｚ軸運動を伴う、肩および肘関節部の周りの独立回転）を各アームに提供するために、任意の適切な駆動部（たとえば、同軸配置駆動シャフト、並置駆動シャフト、水平方向に隣接するモータ、垂直方向に積み重ねられたモータなど）を有してもよい。図１Ｍに見られるように、この態様では、モジュール５６Ａ、５６、３０ｉは、搬送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉとの間に介在して設置されてもよく、適切な処理モジュール、（１つまたは複数の）ロードロック、（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）測定ステーション、または他の任意の望ましい（１つまたは複数の）ステーションを画定してもよい。たとえば、ロードロック５６Ａ、５６、およびワークピースステーション３０ｉなどの中間モジュールはそれぞれ、搬送チャンバの線形軸Ｘに沿った搬送チャンバの全長に亘って、ワークピースの搬送を可能にするために搬送アームと連携する静止型ワークピース支持部／棚５６Ｓ、５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を有する。例として、（１つまたは複数の）ワークピースが、インターフェースセクション１２によって、搬送チャンバ４１６に搭載されてもよい。（１つまたは複数の）ワークピースは、インターフェースセクションの搬送アーム１５を用いて、ロードロックモジュール５６Ａの（１つまたは複数の）支持部上に位置決めされてもよい。ロードロックモジュール５６Ａ内で、（１つまたは複数の）ワークピースは、モジュール１８Ｂ内の搬送アーム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てもよく、同様の連続的な方法で、（モジュール１８ｉ内の）アーム２６ｉを用いて、ロードロック５６とワークピースステーション３０ｉとの間で、モジュール１８ｉ内のアーム２６ｉを用いて、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てもよい。（１つまたは複数の）ワークピースを反対の方向に移動させるために、この処理は全体的に、または部分的に逆行されてもよい。したがって、一態様では、ワークピースは、軸Ｘに沿って任意の方向に、および搬送チャンバに沿って任意の位置に移動させられてもよく、搬送チャンバと通信する、望ましいモジュール（処理モジュール、あるいは別のモジュール）に、または望ましいモジュールから、搭載または取り出されてもよい。他の態様では、静止型ワークピース支持部または棚を有する中間搬送チャンバモジュールは、搬送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉの間には設けられない。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、搬送チャンバを通してワークピースを移動させるために、ワークピースを、エンドエフェクタまたは１つの搬送アームから直接、別の搬送アームのエンドエフェクタへ受け渡してもよい。処理ステーションモジュールは、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、ウェハ上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、ウェハに対し動作してもよい。ウェハが、搬送チャンバから処理ステーションに、またはその逆に、受け渡されることを可能にするために、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る。図１Ｍに示された処理装置と類似の一般的特徴を有する処理ツールの適切な例は、既に参照により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ている。
【００２３】
次に、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを参照すると、一態様では、搬送ユニットモジュール１０４は、少なくとも１つの駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、および以下において説明する搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８などの、少なくとも１つの搬送アームを有する少なくとも１つの搬送アーム部を含む。搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８は、本明細書において説明するように、駆動シャフトの回転が、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の移動をもたらすように、任意の適切な接続部ＣＮＸにて任意の適切な方法で、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃの駆動シャフトに連結されてもよい。以下において説明するように、一態様では、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８は、駆動部との接続部ＣＮＸにて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８から交換可能であり、交換可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のそれぞれは、異なる垂下特性を有し、それに関連付けられ、関連の搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のアーム垂下距離を記述する、対応する垂下距離レジスタ７００（図７参照）を有する。
【００２４】
少なくとも１つの駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、処理装置１００Ａ〜１００Ｈの任意の適切なフレームに取り付けられる。一態様では、上記のように、搬送ユニットモジュール１０４は、任意の適切な方法で、リニアスライド１４４またはブームアーム１４３に取り付けられてもよく、リニアスライドおよび／またはブームアーム１４３は、本明細書において説明する駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに実質的に類似である駆動部を有する。少なくとも１つの駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、Ｚ軸駆動部２７０および回転駆動部２８２のうちの１つまたは複数を収容するフレーム２００Ｆを含む共通の駆動部を含んでもよい。フレーム２００Ｆの内部２００ＦＩは、以下において説明するように任意の適切な方法で密閉されてもよい。一態様では、Ｚ軸駆動部は、少なくとも１つの移送アーム３００、３０１をＺ軸に沿って移動させるように構成される任意の適切な駆動部であってもよい。Ｚ軸駆動部は、図２Ａでは、スクリュー型駆動装置として図示されるが、他の態様では、駆動装置は、リニアアクチュエータ、ピエゾモータなど任意の適切なリニア駆動装置であってもよい。回転駆動部２８２は、たとえばハーモニック駆動部のような、任意の適切な駆動部として構成されてもよい。たとえば、回転駆動部２８２は、駆動部２８２が、３つの同軸配置されるハーモニック駆動モータ２８０、２８０Ａ、２８０Ｂを含んでいる図２Ｂに見られるもののような、任意の適切な数の、同軸配置されるハーモニック駆動モータ２８０を含んでもよい。他の態様では、駆動部２８２の駆動装置は、横並びで位置してもよい、および／または共軸配置であってもよい。一態様では、図２Ａに示す回転駆動部２８２は、駆動シャフト２８０Ｓのための１つのハーモニック駆動モータ２８０を含むが、しかし、他の態様では、駆動部は、たとえば、共軸駆動システムにおいて任意の適切な数の駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳ（図２Ｂ）に対応する、任意の適切な数のハーモニック駆動モータ２８０、２８０Ａ、２８０Ｂ（図２Ｂ）を含んでもよい。ハーモニック駆動モータ２８０は、磁性流体シール２７６、２７７の構成部品が、搬送ユニットモジュール１０４の望ましい回転Ｔおよび伸長Ｒ移動の間、十分な安定性および間隔で、中心に配置され、少なくとも部分的にハーモニック駆動モータ２８０により支持されるように、高容量出力軸受けを有してもよい。なお、磁性流体シール２７６、２７７は、以下において説明するように略同心の同軸シールを形成する複数の部分を含んでもよい。この例では、回転駆動部２８２は、上で説明したもの、および／またはその開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，８４５，２５０号明細書、米国特許第５，８９９，６５８号明細書、米国特許第５，８１３，８２３号明細書、および米国特許第５，７２０，５９０号明細書に記載されるものに実質的に類似であってもよい、１つまたは複数の駆動モータ２８０を収容するハウジング２８１を含む。磁性流体シール２７６、２７７は、駆動シャフト組立体の中の各駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳを密閉するような耐性を有し得る。一態様では、磁性流体シールは、設けられなくてもよい。たとえば、駆動部２８２は、搬送アームが動作する環境から実質的に密閉されるステータを有する駆動装置を含んでもよく、一方で、ロータおよび駆動シャフトは、アームが動作する環境を共有する。磁性流体シールを有しておらず、開示される実施形態の態様に利用されてもよい駆動部の適切な例には、以下において説明するような密閉キャン配置（sealed can arrangement）を有し得るＢｒｏｏｋｓ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、Ｉｎｃ．製のＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）７およびＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）８ロボット駆動部が含まれる。なお、（１つまたは複数の）駆動シャフト２８０Ｓ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳは、また、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年７月７日に出願され、２０１６年１１月１０日に米国特許第２０１６／０３２５４４０号明細書として公開された米国特許出願第１５／１１０，１３０号明細書に記載されるもののような別の駆動部、任意の適切な位置エンコーダ、制御装置、および／または駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに取り付けられる少なくとも１つの移送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８への接続のために駆動部組立体を、ワイヤ２９０または他の任意の適切なアイテムが通過することを可能にするために、中空構造（たとえば、駆動シャフトの中心に沿って長手方向に延びる孔を有する）を有してもよい。理解できるように、駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの駆動モータのそれぞれは、各搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のエンドエフェクタ３１４Ｅ、３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ１、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２の位置を判定するために、それぞれのモータの位置を検出するように構成される任意の適切なエンコーダを含んでもよい。
【００２５】
一態様では、ハウジング２８１は、キャリッジ２７０Ｃに取り付けられてもよく、キャリッジ２７０Ｃは、Ｚ軸駆動部２７０が、キャリッジ（およびその上に位置するハウジング２８１）をＺ軸に沿って移動させるように、Ｚ軸駆動部２７０に連結される。理解できるように、少なくとも１つの移送アーム３００、３０１が動作する制御雰囲気を、（気圧ＡＴＭ環境内で動作してもよい）駆動装置２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの内部から密閉するために、上記の磁性流体シール２７６、２７７のうちの１つまたは複数、およびベローシール２７５を含んでもよい。ベローシール２７５は、フレーム２００Ｆの内部２００ＦＩが、少なくとも１つの移送アーム３００、３０１が動作する制御雰囲気から隔離されるように、キャリッジ２７０Ｃに連結される一端部、およびフレーム２００ＦＩの任意の適切な部分に結合される他端部を有してもよい。
【００２６】
他の態様では、上記のように、Ｂｒｏｏｋｓ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、Ｉｎｃ．製のＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）７およびＭａｇｎａＴｒａｎ（登録商標）８ロボット駆動部など、搬送アームが磁性流体シールなしで動作する雰囲気から密閉されるステータを有する駆動装置が、キャリッジ２７０Ｃ上に設けられてもよい。たとえば、図２Ｃおよび２Ｄも参照すると、回転駆動部２８２は、モータのステータが、ロボットアームが動作する環境から密閉されるように構成され、一方で、モータのロータは、ロボットアームが動作する環境を共有するように構成される。図２Ｃは、第１駆動モータ２８０’および第２駆動モータ２８０Ａ’を有する共軸駆動部を図示する。第１駆動モータ２８０’は、ステータ２８０Ｓ’およびロータ２８０Ｒ’を有し、ロータ２８０Ｒ’は、駆動シャフト２８０Ｓに連結される。キャンシール２８０ＣＳは、ステータ２８０Ｓ’をロボットアームが動作する環境から密閉するように、ステータ２８０Ｓ’とロータ２８０Ｒ’との間に位置決めされ、任意の適切な方法でハウジング２８１に接続されてもよい。同様に、モータ２８０Ａ’は、ステータ２８０ＡＳ’およびロータ２８０ＡＲ’を含み、ロータ２８０ＡＲ’は、駆動シャフト２８０ＡＳに連結される。キャンシール２８０ＡＣＳは、ステータ２８０ＡＳ’とロータ２８０ＡＲ’との間に配置されてもよい。キャンシール２８０ＡＣＳは、ロボットアームが動作する環境からステータ２８０ＡＳ’を密閉するように、任意の適切な方法でハウジング２８１に接続されてもよい。理解できるように、駆動シャフト（および（１つまたは複数の）駆動シャフトが動作させる（１つまたは複数の）アーム）の位置を判定するために、任意の適切なエンコーダ／センサ２６８Ａ、２６８Ｂが設けられてもよい。図２Ｄを参照すると、３軸回転駆動部２８２が図示される。３軸回転駆動部は、図２Ｃに関して上で説明した同軸駆動部に実質的に類似であってもよいが、この態様では、駆動シャフト２８０Ａ、２８０ＡＳ、２８０ＢＳのそれぞれに連結されるロータ２８０Ｒ’、２８０ＡＲ’、２８０ＢＲ’をそれぞれ有する３つのモータ２８０’、２８０Ａ’、２８０Ｂ’が存在する。各モータは、また、それぞれのキャンシール２８０ＳＣ、２８０ＡＣＳ、２８０ＢＣＳにより、（１つまたは複数の）ロボットアームが動作する雰囲気から密閉される、それぞれのステータ２８０Ｓ’、２８０ＡＳ’、２８０ＢＳ’を含む。理解できるように、図２Ｃに関して上で説明したように、駆動シャフト（および（１つまたは複数の）駆動シャフトが動作させる（１つまたは複数の）アーム）の位置を判定するために、任意の適切なエンコーダ／センサが設けられてもよい。理解できるように、一態様では、図２Ｃおよび２Ｄに図示されるモータの駆動シャフトは、ワイヤ２９０フィードスルーを可能にしなくてもよく、一方で、他の態様では、ワイヤが、たとえば、図２Ｃおよび２Ｄに図示されるモータの中空の駆動シャフトを通過されてもよいように、任意の適切なシールが設けられてもよい。
【００２７】
次に図３Ａ〜３Ｅを参照すると、ブームアーム１４３および／または搬送ユニットモジュール１０４は、（１つまたは複数の）任意の適切なアームリンク機構を含んでもよい。アームリンク機構の適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により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、「Ｄｕａｌ  Ａｒｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題され、２０１１年１１月１０日に出願された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書、および「Ｌｉｎｅａｒ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｒｏｂｏｔ  ｗｉｔｈ  Ｚ  Ｍｏｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  Ａｒｍ」と題され、２０１３年９月５日に出願された米国特許出願第１３／８６１，６９３号明細書に見られる。開示される実施形態の態様では、各搬送ユニットモジュール１０４、ブームアーム１４３および／またはリニアスライド１４４の少なくとも１つの移送アームは、アッパーアーム３１５Ｕ、バンド駆動フォアアーム３１５Ｆおよびバンド拘束エンドエフェクタ３１５Ｅを含む従来のＳＣＡＲＡアーム３１５（水平多関節ロボットアーム）（図３Ｃ）型設計より、または伸縮式アーム設計もしくはデカルト線形スライドアーム３１４（図３Ｂ）など、他の任意の適切なアーム設計より導出され得る。搬送アームの適切な例は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｏｖａｂｌｅ  Ａｒｍｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題され、２００８年５月８日に出願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号明細書に見られる。移送アームの動作は、互いに独立してもよく（たとえば各アームの伸長／収縮が他のアームから独立している）、ロストモーションスイッチにより動作されてもよく、またはアームが少なくとも１つの共通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てもよい。さらに他の態様では、搬送アームは、フロッグレッグアーム３１６（図３Ａ）構成、リープフロッグ３１７（図３Ｅ）構成、左右対称アーム３１８（図３Ｄ）構成など、他の任意の望ましい配置を有してもよい。搬送アームの適切な例は、その開示内容の全てが、参照により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、「Ｄｕａｌ  Ａｒｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題され、２０１１年１１月１０日に出願された米国特許出願第１３／２９３，７１７号明細書および「Ｃｏａｘｉａｌ  Ｄｒｉｖｅ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｒｏｂｏｔ」と題され、２０１１年１０月１１日に出願された米国特許出願第１３／２７０，８４４号明細書に見られる。なお、ブームアーム１４３は、搬送モジュールユニット１０４がエンドエフェクタ３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ１、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２の代わりにブームアームに取り付けられる、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８に実質的に類似である構成を有してもよい。理解できるように、（１つまたは複数の）搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８は、それぞれの駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに、任意の適切な方法で、動作可能に連結され、それによって、フレーム２００Ｆに対する少なくとも１つの運動軸に沿った、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の関節運動により画定される搬送スペースＴＳＰ（図４Ａおよび４Ｂ参照）内において、それぞれの駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、第１アーム位置２０３０Ａ（たとえば、搬送アームの収縮位置など、図４Ａ参照）と、第１アーム位置２０３０Ａと異なる第２アーム位置２０３０Ｂ（たとえば、搬送アームの伸長位置など、図４Ｂ参照）との間で、フレーム２００Ｆまたは処理ツール１００Ａ〜１００Ｈの任意の適切なフレームなどのフレームに対する、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の関節運動をもたらす。以下においてより詳細に説明するように、制御装置１１０などの任意の適切な制御装置は、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の関節運動をもたらすように、駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを駆動させるために、任意の適切な方法で駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに連結される。制御装置１１０は、以下においてより詳細に示すように、第１アーム位置２０３０Ａと第２アーム位置２０３０Ｂとの間の搬送アームの垂下による搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のアーム垂下距離ＤＲＰ（図４Ｄ）を解決するように構成される垂下補償装置１１０ＤＣを含む。
【００２８】
次に図４Ａ〜４Ｄを参照すると、基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００の概略図が図示されている。一態様では、マッピング装置２０００は、搬送装置２００４の搬送アーム３１５〜３１８が、本明細書において説明するように、移動可能に配置されるように、任意の適切な方法で搬送装置２００４を受容するように構成されるフレーム２０００Ｆを含む。一態様では、搬送装置２００４は、たとえば、搬送装置モジュール１０４（１つまたは複数の搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８および駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃを含む）に実質的に類似であるか、または、他の態様では、上記の、ブームアーム１４３もしくはリニアスライド１４４上に取り付けられる搬送装置モジュール１０４に実質的に類似である。一態様では、フレーム２０００Ｆは、たとえば、フロントエンドモジュール１０１の移送チャンバ、または任意の適切な処理ツール１００Ａ〜１００Ｈの移送チャンバ１２５Ａ〜１２５Ｆ、３０１８、３０１８Ａ、４１６の適切な参照基準特徴部に対応し、参照基準特徴部を表す任意の適切な参照基準特徴部を画定する。
【００２９】
一態様では、フレーム２０００Ｆは、搬送装置２００４の取付けフランジ２００Ｆが接続される基準参照表面を形成する取付け表面２０１０を含む。一態様では、取付けフランジ２００Ｆが取付け表面２０１０と係合することで、移送平面ＴＰの垂直またはＺ位置が確立される。他の態様では、取付け表面２０１０は、搬送装置２００４のＺ軸レール２００７に係合する基準参照表面を形成する。一態様では、Ｚ軸レール２００７が取付け表面２０１０と係合することで、移送平面ＴＰの垂直またはＺ位置が確立される。一態様では、取付け表面２０１０により形成される基準参照表面が、処理装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈの基板搬送システムにより画定される、処理ツール（フロントエンドモジュール１０１または移送チャンバ１２５Ａ〜１２５Ｆ、３０１８、３０１８Ａ、４１６など）中の基板搬送スペースＴＳＰを表す、フレーム２０００Ｆと搬送装置２００４との間のインターフェースを形成する。一態様では、基板搬送システムは、処理ツール１００Ａ〜１００Ｈの搬送装置２００４、基板保持位置（たとえば処理モジュール、アライナ、バッファなど）、基板／カセット昇降機およびスロットバルブＳＶのうちの１つまたは複数を含む。
【００３０】
一態様では、搬送装置２００４は、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃ、および基板保持部ＳＨを有するエンドエフェクタ３１４Ｅ、３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ２、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２を含む多関節アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８（上で説明したものなど）を有する。例示目的のために、エンドエフェクタ３１５Ｅおよびアーム３１５が、開示される実施形態の態様を説明するために用いられるが、開示される実施形態の態様は、アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、およびエンドエフェクタ３１４Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ２、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２に等しく適用されることが理解されるべきである。搬送装置２００４は、搬送アーム３１５に、本明細書において説明するように、搬送アーム３１５の垂下距離ＤＲＰを判定するため、少なくとも１自由度での移動のための少なくとも１つの運動軸（θ、Ｒ、Ｚ）を提供するために、それぞれの駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃによりフレーム２０００Ｆに取り付けられてもよい。一態様では、搬送装置２００４は、フレーム２０００Ｆの少なくとも１つの基準特徴部２０００ＤＦに対し所定の関係を有するように、フレーム２０００Ｆに取り付けられる。たとえば、一態様では、搬送装置２００４の駆動部２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの取付けフランジ２００Ｆおよび／またはＺ軸レール２００７は、搬送アーム３１５のホームまたは原点位置に対し配置されてもよい。たとえば、取付けフランジ２００Ｆ（または駆動部２００のハウジング）および／またはＺ軸レールは、搬送アーム３１５〜３１８の回転位置を、軸θを中心としてＴ方向に向ける、任意の適切な基準参照特徴部２００ＤＦを含んでもよい。たとえば、基準参照特徴部２００ＤＦは、０度の伸長および収縮の回転角（図４Ｃの伸長軸Ｒ１および対応する角度θ１参照）に対応する、軸θの周りのアームの回転方向を画定してもよい、または回転方向を示してもよい。マッピング装置２０００のフレーム２０００Ｆは、搬送アーム３１５の垂下距離ＤＲＰのマッピングが、基準特徴部２００ＤＦに対し、処理装置１００Ａ〜１００Ｈ内の搬送装置２００４の方向に対応する所定の向きで行われ得るように、搬送装置２００４の基準参照特徴部２００ＤＦとインターフェースで接続または連結するように構成される任意の適切な基準または参照特徴部２０００ＤＦを含む。たとえば、基準参照特徴部２００ＤＦ、２０００ＤＦのインターフェース接続または連結は、０度の伸長および収縮の回転角（たとえば伸長軸Ｒ１）が、フレーム２０００Ｆに対して既知の所定の位置にあるように、基板搬送装置２００４を、フレーム２０００内で軸θの周りでＴ方向に回転して位置決めする。理解できるように、搬送装置２００４を既知の位置にあるフレーム２０００Ｆ内に取り付けることにより、搬送アームの伸長および収縮の実質的にすべての角度θ１〜θ８にて、ならびに伸長Ｒ１〜Ｒ８の別々の軸に沿ったアームの伸長のすべての距離ＤＥＸＴ（たとえば到達位置）に対し、垂下距離ＤＲＰのマッピングがもたらされる。
【００３１】
一態様では、基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００は、また、レジストレーションシステム２０２０を含み、レジストレーションシステムは、第１アーム位置２０３０Ａと第２アーム位置２０３０Ｂとの間のアーム垂下の変化によるアーム垂下距離ＤＲＰを記録するように、基板搬送アーム３１５および少なくとも１つの基準特徴部２００ＤＦ、２０００ＤＦに対して配置され、エンドエフェクタ３１５Ｅ（基板保持部ＳＨを含む）は、搬送スペースＴＳＰ内で少なくとも１つの運動軸（たとえばＲ、θ、Ｚ）に沿って移動させられる。一態様では、レジストレーションシステム２０２０は、本明細書において説明する基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００の動作をもたらすために、記憶装置２０２０ＣＭ、および任意の適切な固定コンピュータプログラムコードを含む処理装置２０２０ＣＰを含む任意の適切な制御装置２０２０Ｃを含む。基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００は、エンドエフェクタ３１５Ｅが、搬送スペースＴＳＰ内で基板搬送アーム３１５〜３１８の１つまたは複数の伸長および収縮の経路Ｒ１〜Ｒ８に沿って進行する際に、少なくともエンドエフェクタ３１５Ｅの位置を感知または検出するように構成される少なくとも１つの感知装置２０２１をさらに含む。他の態様では、少なくとも１つの感知装置２０２１は、基板搬送アーム３１５の任意の適切な部分（軸Ｔ３に対応する手首部関節、エンドエフェクタ３１５Ｅ上で保持される基板Ｓなど）の位置を感知または検出するように構成される。一態様では、少なくとも１つの感知装置２０２１は、（１つまたは複数の）モーショントラッキングカメラもしくは全通ビームセンサなどの少なくとも１つの光学センサ、または搬送スペースＴＳＰ内における、少なくともエンドエフェクタ３１５Ｅの位置を感知／検出するように構成される他の任意の適切なセンサ（たとえば、近接センサ、容量センサ、レーザセンサ、共焦点センサ、またはレーダ、ＬＩＤＡＲ、もしくはエコロケーションを使用するセンサなど）を含む。一態様では、少なくとも１つの感知装置２０２１は、基板移送平面ＴＰを表す所定の参照基準と比較して、または参照基準に対するＺ方向における特徴部の位置など、搬送アーム３１５の特徴部の位置を特定するように、エンドエフェクタ３１５Ｅ、エンドエフェクタ上に配置される基板Ｓおよび／または搬送アーム３１５の他の任意の適切な特徴部などの、搬送アーム３１５の任意の適切な特徴部と共に配置される、またはそれらとインターフェース接続される。
【００３２】
一態様では、制御装置２０２０Ｃは、制御装置２０２０が、搬送装置２００４を、本明細書において説明するように任意の適切な数の自由度の運動で、１つまたは複数の伸長および収縮の経路Ｒ１〜Ｒ８に沿って伸長させるように、制御するように構成される点において、制御装置１１０に実質的に類似であり得る。制御装置２０２０Ｃは、任意の適切な有線または無線接続を通してなど任意の適切な方法で、少なくとも１つの感知装置２０２１に連結される。少なくとも１つの感知装置２０２１は、任意の適切な信号を送信するように構成され、制御装置２０２０Ｃは、少なくとも１つの感知装置２０２１から、搬送スペースＴＳＰ内における、搬送平面ＴＰに対するエンドエフェクタ３１５Ｅの位置ロケーション（たとえばθ、ＲおよびＺ）、または基板搬送アーム３１５〜３１８の他の任意の適切な特徴部（その上に保持される基板Ｓを含む）を具体化する任意の適切な信号を受け取るように構成される。たとえば、図４Ａ〜４Ｄおよび５を参照すると、垂下距離ＤＲＰの概略図は、基板搬送アーム３１５などの基板搬送アームに対し図示される。この態様では、垂下距離ＤＲＰは、基板搬送アーム３１５のエンドエフェクタ３１５Ｅ上で運搬される基板Ｓに沿った３つの点で測定されて示されている。たとえば、移送平面ＴＰに対する垂下距離ＤＲＰ（たとえば、エンドエフェクタ３１５Ｅおよびその上に保持される基板のＺ位置の変化）は、基板Ｓが伸長および収縮軸Ｒ１〜Ｒ８に沿って搬送される際に、基板Ｓの前縁ＳＬＴ、基板Ｓの中心ＳＣおよび／または基板Ｓの後縁ＳＬＴにて測定されてもよい。本明細書において説明するように、基板Ｓが第１位置２０３０Ａにある場合など、搬送アーム３１５が収縮構成である場合に、移送平面ＴＰは、（たとえば、アームが収縮構成の状態で、基板Ｓの中心ＳＣにおいてなど）基板Ｓまたはエンドエフェクタ３１５Ｅの位置に基づき画定されてもよい。他の態様では、移送平面ＴＰは、任意の適切な基板保持ステーション（たとえば処理モジュール、バッファ、アライナ、ロードロックなど）の位置に基づいて画定されてもよい。また、本明細書において説明するように、搬送アーム３１５の非線形因子は、搬送アーム３１５の特定の構成に大きく依存して、たとえば、搬送平面ＴＰなどの任意の適切な参照基準に対するＺ位置の変化（たとえば垂下距離ＤＲＰ）をもたらし、垂下ＤＲＰは、各アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８により個別に異なる。
【００３３】
図４Ａ〜４Ｄおよび図５をさらに参照して、基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００の例示的な動作を説明する。一態様では、フレーム２０００Ｆは、半導体製造設備工場の床の上、または基板搬送部１０４および／または移送アーム３１５の製造設備など、任意の適切な位置に提供される（図６、ブロック６００）。既に説明したように、フレームは、フレーム上に、たとえば上記の参照基準特徴部２０００ＤＦなどのインターフェースを含み、参照基準特徴部２０００Ｆは、基板搬送スペースＴＳＰを表している。基板搬送アーム３１５は、上記のような任意の適切な方法で、基準特徴部２０００ＤＦの少なくとも１つに対し所定の関係でフレーム２０００Ｆに取り付けられる（図６、ブロック６１０）。一態様では、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃが、少なくとも１つの基準特徴部２０００ＤＦに対する搬送アーム３１５の伸長をもたらすように、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃは、フレーム２０００Ｆに取り付けられ、搬送アーム３１５は、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃに取り付けられる。図４Ｃにみられるように、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃ、およびそれに取り付けられる搬送アーム３１５は、搬送装置２００４の参照基準特徴部２００Ｆが、フレーム２０００Ｆの参照基準特徴部２０００ＤＦに対し、所定の向きで位置する（たとえば任意の適切な方法で位置合わせされる）ように、フレーム２０００Ｆに取り付けられる。ここでは、参照基準特徴部２００ＤＦ、２０００ＤＦの位置合わせは、搬送アーム３１５の原点またはホーム位置を、伸長および収縮軸Ｒ１に対応する角度θ１で方向付ける。一態様では、角度θ１ならびに伸長および収縮軸Ｒ１は、搬送装置２００４が、移送チャンバ（任意の適切な処理装置１００Ａ〜Ｈのフロントエンドモジュール１０１または移送チャンバ１２５Ａ〜１２５Ｆ、３０１８、３０１８Ａ、４１６など）の内部に位置する場合、搬送装置２００４のホームまたは原点位置に対応する。一態様では、角度θ１ならびに伸長および収縮軸Ｒ１、他のそれぞれの角度θ２〜θ８ならびに伸長および収縮軸Ｒ２〜Ｒ８は、搬送装置１０４または搬送アーム３１５が取り付けられる移送チャンバ１２５Ａ〜１２５Ｆ、３０１８、３０１８Ａ、４１６のそれぞれの伸長および収縮軸に対応し得る。
【００３４】
一態様では、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃに取り付けられる搬送アーム３１５は、共通駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃに取り付けられる複数の搬送アーム３１５〜３１８から選択されてもよい。たとえば、駆動部２００は、上記のようなフレーム２０００Ｆに取り付けられてもよい。アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８は、アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のいずれか１つが選択され、駆動部２００に取り付けられ得るように、互いに交換可能であってもよい。ここでは、搬送アーム３１５は、フレーム２０００Ｆ内の駆動部２００への取り付けのために、複数の交換可能搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８から選択される。
【００３５】
既に説明したように、制御装置２０２０Ｃは、搬送アーム３１５の移動をもたらすように構成される。制御装置２０２０Ｃは、搬送スペースＴＳＰ内において、第１アーム位置２０３０Ａと第２アーム位置２０３０Ｂとの間の、少なくとも１つの運動軸に沿った搬送アーム３１５の移動をもたらす（図６、ブロック６２０）。本明細書において説明するように、第１アーム位置２０３０Ａは、搬送アーム３１５の収縮位置であってもよく、第２アーム位置２０３０Ｂは、スロットバルブＳＶの位置、または任意の適切な基板処理装置１００Ａ〜１００Ｈの任意の適切な基板保持ステーション（たとえばロードロック、バッファ、処理モジュールなど）の基板保持位置であってもよい。例示目的のみのため、搬送アームは、伸長および収縮軸Ｒ１に沿って角度θ１で伸長される。搬送アーム３１５のアーム垂下距離ＤＲＰは、レジストレーションシステム２０２０を用いて任意の適切な方法で記録される（図６、ブロック６３０）。たとえば、一態様では、垂下距離ＤＲＰは、（たとえば搬送アームが、伸長および収縮軸Ｒ１に沿って角度θ１で第１位置２０３０Ａへと収縮されるときに）基板Ｓの収縮されたホーム／原点位置から確立され得る移送平面ＴＰから測定されてもよい。移送平面ＴＰは、参照基準を画定してもよく、その参照基準から、垂下距離ＤＲＰが、すべての角度θ１〜θ８ならびにすべての伸長および収縮の軸Ｒ１〜Ｒ８に対し測定される。ここでは、８つの伸長および収縮の軸Ｒ１〜Ｒ８ならびに対応する８つの角度θ１〜θ８が存在するが、他の態様では、８つよりも多い、または少ない伸長および収縮の軸ならびに８つよりも多い、または少ない角度が存在してもよい。
【００３６】
図５にみられるように、搬送平面ＴＰは、搬送アーム３１５のエンドエフェクタ３１５Ｅ上に保持される基板Ｓの中心ＳＣに対応してもよい。たとえば、レジストレーションシステム２０２０は、基板Ｓ上の任意の適切な点（基板Ｓの前縁ＳＬＥ、中心ＳＣおよび／または後縁ＳＬＴなど）にて、基板のＺ位置を検出するように構成される。ここでは、便宜上、基板のＺ位置が用いられ、他の態様では、搬送アーム３１５の垂下距離ＤＲＰは、任意の適切な参照フレームの任意の適切な軸に沿ってもよい。図５では、たとえば、搬送アーム３１５が、軸Ｒ１に沿って第１位置２０３０Ａから第２位置２０３０Ｂへと伸長されると、基板Ｓの前縁ＳＬＥ、中心ＳＣおよび後縁ＳＬＴの補償されていないＺ位置が、アームの伸長ＤＥＸＴに対しマッピングされる。図５にみられるように、位置２０３０Ａにおいては、基板Ｓの後縁ＳＬＴは、基板の前縁ＳＬＥよりも下方にあるが、第２位置２０３０Ｂにおいては、基板の後縁ＳＬＴは、基板の前縁ＳＬＥよりも上方にある。また、図５にみられるように、搬送アーム３１５の伸長をもたらす線形および非線形因子により、基板Ｓの中心ＳＣの補償されていないＺ位置は、約２．５距離単位だけ移送平面ＴＰよりも下方にある。
【００３７】
一態様では、レジストレーションシステム２０２０は、伸長および収縮軸Ｒ１に沿った任意の適切な増分距離にて、基板のＺ位置をサンプリングするように構成される。たとえば、基板のＺ位置は、エンドエフェクタ３１５Ｅが伸長および収縮軸Ｒ１に沿って進行する際に、ΔＲ距離単位の増分ごとにサンプリングまたは測定されてもよい。一態様では、図５にて、例示目的のみのため、垂下距離ＤＲＰは（伸長および収縮軸Ｒ１に沿った距離により変動する）略線形として図示されるが、全体の非線形変動が明白である場合など、垂下距離は、線形的に変動しなくてもよいことが理解されるべきである。垂下距離が線形でない場合は、伸長および収縮軸Ｒ１に沿った基板のＺ位置または垂下距離ＤＲＰのマッピングの精細度を増加させるために、基板のＺ位置は、基板Ｓが、伸長および収縮軸Ｒ１に沿って移動される際に、より頻繁に（たとえば、サンプリング間のより小さいΔＲ距離単位の増分で）測定されてもよい。
【００３８】
基板Ｓが、第１位置２０３０Ａと第２位置２０３０Ｂとの間で、伸長および収縮軸Ｒ１に沿って様々なΔＲ距離単位の間隔で移動する際に取得される垂下距離ＤＲＰの測定値は、たとえば、制御装置２０２０Ｃの記憶装置２０２０ＣＭ、または他の任意の適切な記憶装置に記録される。一態様では、垂下距離ＤＲＰの測定値は、搬送アーム３１５を含む搬送装置２００４のプログラム制御に適した、ルックアップテーブルまたは任意の適切なアルゴリズムの形式など、任意の適切な形式／方法で保存される。一態様では、垂下距離ＤＲＰの測定値は、ルックアップテーブルの形態のアーム垂下距離レジスタ７００に保存されてもよく、その例を図７に図示する。一態様では、アーム垂下距離レジスタ７００は、搬送アーム３１５の伸長角度θ1-nに対しプロットされる、たとえばエンドエフェクタ３１５Ｅ上で運搬される基板Ｓの中心ＳＣにおける、搬送アーム３１５の伸長位置Ｒext1-mを含む（他の態様では、搬送アーム３１５の伸長位置は、搬送アーム３１５または基板Ｓの任意の適切な特徴部から判定されてもよい）。一態様では、Ｒext1は、それぞれの角度θ1-nにおける搬送部の収縮位置に対応し、一方で、Ｒmは、第２位置２０３０Ｂにおける搬送アーム３１５の位置（またはアームの収縮位置とは異なる、その後の位置）に対応する。ここでは、各伸長位置Ｒext1〜Ｒm（任意の適切な数の伸長位置が存在してもよい）は、垂下測定値ＤＲＰのサンプリング位置に対応する。一態様では、伸長位置Ｒext1〜Ｒmの間のΔＲ距離単位の増分（図４Ｃ）は、略一定であってもよいが、他の態様では、ΔＲ距離単位の増分は、たとえば、垂下のマッピングの所定の領域中に（たとえば、伸長および収縮軸Ｒ１〜Ｒ８の所定の領域に沿って）より高い精細度を提供するために可変であってもよい。一態様では、角度θ1-nは、別々の基板保持位置への伸長および収縮の軸Ｒ１〜Ｒ８に対応するが、他の態様では、垂下ＤＲＰがそれに沿って測定される任意の適切な数の角度が存在してもよい。
【００３９】
一態様では、制御装置２０２０Ｃは、任意の適切な方法で駆動部２００を駆動することによって、搬送アーム３１５を、伸長および収縮軸Ｒ１に沿って角度θ１で伸長するように構成される。搬送アーム３１５が伸長すると、感知装置２０２１は、たとえば伸長位置Ｒext1〜Ｒmにある基板ＳのＺ位置ΔＺ１−１〜ΔＺ１−ｍを測定する。アーム垂下ＤＲＰの距離ΔＺ１−１〜ΔＺ１−ｍが、任意の適切な方法で、アーム垂下距離レジスタ７００内など、制御装置内に記録される（図６、ブロック６３０）。制御装置２０２０Ｃは、エンドエフェクタ３１５Ｅが、別の伸長および収縮軸Ｒ２に沿って角度θ２で伸長するように位置決めされるように、搬送アーム３１５を回転させるようにさらに構成され、垂下ＤＲＰの距離ΔＺ２−１〜ΔＺ２−ｍを取得してアーム垂下距離レジスタ７００に記録するために、図６のブロック６２０および６３０が繰り返される。垂下距離の測定値が、上記の方法で、各角度θ1-nにて、およびすべての伸長位置Ｒext1-mに対し取得され、それによって、対応する垂下ＤＲＰが測定され、アーム垂下距離レジスタ７００内で、たとえば、角度θ１に対するΔＺ１−１〜ΔＺ１−ｍから角度θｎに対するΔＺｎ−１〜ΔＺｎ−ｍまでとして表される。ここでは、アーム垂下距離レジスタ７００は、第１アーム位置２０３０Ａ、第２アーム位置２０３０Ｂおよび第３アーム位置２０３０Ｃ（そしてその後のアーム位置２０３０Ｄ〜２０３０Ｐ）におけるアーム垂下距離ＤＲＰを記述し、第３アーム位置２０３０Ｃ（そしてその後のアーム位置２０３０Ｄ〜２０３０Ｐ）は、第１アーム位置２０３０Ａおよび第２アーム位置２０３０Ｂの両方と異なり、エンドエフェクタ３１５Ｅは、少なくとも１つの運動軸（この例では伸長運動軸Ｒだが、他の態様では、θ運動軸に沿ったおよび／またはＺ運動軸に沿ったＴ方向）に沿って移動させられる。なお、アーム垂下距離レジスタ７００は、基板Ｓの中心ＳＣに対応し得る単一の垂下距離の測定値（角度θ１に対するΔＺ１−１〜ΔＺ１−ｍから角度θｎに対するΔＺｎ−１〜ΔＺｎ−ｍまで）で図示されているが、他の態様では、アーム垂下距離レジスタ７００は、基板Ｓの前縁ＳＬＥおよび／または後縁ＳＬＴに対する垂下距離の測定値を含んでもよいということが理解されるべきである。
【００４０】
図７にみられるように、アーム垂下距離レジスタ７００は、垂下距離ＤＲＰを伸長距離Ｒext1〜Ｒmに関係付ける二次元アレイであってもよいだけでなく、搬送装置１０４が動作する様々な環境条件（たとえば様々な動作温度ＴＨなど）を補償するように、および／またはＺ軸に沿った搬送アーム３１５の様々な高さにおけるアームの伸長を補償するように構成され得る。たとえば、図６のブロック６２０および６３０は、任意の適切な数の異なる温度ＴＨinitial〜ＴＨinitial+yにおいて繰り返されてもよく、それによって、アーム垂下距離レジスタ７００により記述される垂下の補償、および（本明細書において説明する）そのようにもたらされるアーム垂下の補償が、たとえば、アーム構成部品（たとえばアームリンク、プーリ、ベルト、エンドエフェクタなど）の熱膨張および熱収縮に適応する。図６のブロック６２０および６３０は、また、任意の適切な数の異なるＺ高さＺinitial〜Ｚinitial+xに対し繰り返されてもよく、それによって、アーム垂下距離レジスタ７００および（本明細書において説明する）それにもたらされる垂下の補償が、たとえば、搬送装置１０４のＺ軸と駆動部２００の共軸スピンドルとの間のミスアライメント、および／または搬送アーム３１５が連結される同軸駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃの駆動シャフト間のミスアライメントに適応する。搬送装置１０４が交換可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８を含むさらなる態様では、アーム垂下距離レジスタ７００、７００’〜７００ｎ’は、上記の方法で、交換可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のそれぞれのために作製されてもよい。
【００４１】
理解できるように、アーム垂下距離レジスタは、搬送アーム２００４がブームアーム１４３またはリニアスライド１４４に取り付けられる態様に関する上記のものに類似の方法で作製されてもよい。ここでは、ブームアーム１４３またはリニアスライド１４４は、そこに取り付けられる搬送アーム２００４と共に上記のものに実質的に類似の方法で、基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００のフレーム２０００Ｆに取り付けられてもよく、レジストレーションシステム２０２０は、図１Ｃおよび１Ｄに示すもののような伸長および収縮の軸Ｒに関する上記のものに類似の方法で、ブームアーム１４３またはリニアスライド１４４に取り付けられる搬送アーム２００４の垂下距離を判定し、それによって、搬送アーム２００４およびブームアーム１４３またはリニアスライド１４４の両方によりもたらされる垂下距離ＤＲＰが、アーム垂下レジスタ７００内に記録される。
【００４２】
図７にみられるように、アーム垂下距離レジスタ７００は、エンドエフェクタ３１５Ｅが１つまたは複数の運動軸Ｒ、θ、Ｚに沿って移動される場合でのアーム位置Ｒext1〜Ｒm、θ１〜θｎに対するアーム垂下距離ＤＲＰの変化を記述する曲線５９９Ａ〜Ｃなどの曲線を画定するように（たとえば画定する形状を有して）具現化される。一態様では、１つまたは複数の運動軸Ｒ、θ、Ｚは、移送平面ＴＰまたは基板搬送スペースＴＳＰ中の移送体積ＴＳＶを画定する。図７にみられるように、各曲線５９９Ａ〜Ｃは、１つまたは複数の運動軸Ｒ、θ、Ｚのそれぞれに沿ったエンドエフェクタ３１５Ｅの運動における、アーム位置（伸長距離Ｒext1〜Ｒmを参照）に対する個別のアーム垂下距離の変動を記述する。
【００４３】
一態様では、図４Ａ〜４Ｄ、５および７、ならびに図１Ａ〜１Ｍおよび２Ａ〜２Ｄをさらに参照すると、（１つまたは複数の）アーム垂下距離レジスタ７００は、それぞれの搬送装置２００４（および、備える場合には様々な選択可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８）とともに移動する。一態様では、搬送装置２００４のための（１つまたは複数の）アーム垂下距離レジスタ７００は、搬送装置２００４が使用される処理装置１００Ａ〜１００Ｈのための制御装置１１０の垂下補償装置１１０ＤＣへと移送される（たとえば任意の適切な方法で搭載される）。一態様では、垂下補償装置１１０ＤＣは、本明細書において説明するように、アーム垂下の補償をもたらすために、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃのハウジング内に配置されてもよく、任意の適切な方法で制御装置１１０に連結されてもよい。そして、制御装置１１０は、搬送装置２００４の駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃを用いて、搬送アーム３１５などの搬送アーム２００４の補償運動をもたらすように構成され、補償運動は、搬送アーム３１５の垂下距離ＤＲＰの略全体を補償および解決する大きさおよび方向を有する。一態様では、図１Ａの処理装置１００Ａを例として用いると、制御装置１１０の垂下補償装置１１０ＤＣは、任意の適切な方法で、（１つまたは複数の）垂下距離レジスタ７００から、第１位置２０３０Ａと、この例においてはスロットバルブＳＶの位置である第２位置２０３０Ｂとの間の搬送アーム３１５の垂下距離ＤＲＰを判定するように構成される。一態様では、補償運動の大きさおよび方向は、（１つまたは複数の）垂下距離レジスタ７００から判定される。
【００４４】
図５に図示するように、制御装置１１０は、たとえば、搬送装置２００４（図１Ａでは搬送装置１０４として図示される）の駆動部２００、２００Ａ〜２００ＣのＺ軸駆動部を、（１つまたは複数の）垂下距離レジスタ７００から判定される補償運動の大きさおよび方向に従い駆動し、それによって、軸Ｒ１などの伸長および収縮軸に沿ったエンドエフェクタ３１５Ｅの移動の間、基板Ｓが、移送平面ＴＰに実質的に沿って移動する。この態様では、補償運動は、方向５８６を向き、図４Ｄおよび図５に図示される補償されていない垂下（たとえば垂下距離ＤＲＰ）の量に実質的に対応する大きさを有する。そのようにして、搬送アーム３１５の補償運動は、（たとえば、移送平面ＴＰが基板Ｓを移送するための所定の参照基準を形成する）移送平面ＴＰに対する、搬送アーム３１５の垂下距離ＤＲＰの略全体の相殺を引き起こし、それによって、搬送スペースＴＳＰ内において第２位置２０３０Ａにあるエンドエフェクタ３１５Ｅが、アーム垂下が顕在化される方向（ここではＺ方向）で、アーム垂下と無関係である（たとえば、移送平面ＴＰの上下の逸脱が実質的になく移送平面ＴＰに沿った）ネットポジションＮＰにある。なお、第２位置２０３０Ｂは、スロットバルブＳＶの位置として図示されるが、他の態様では、第２位置２０３０Ｂは、処理装置１００Ａ〜１００Ｈ内の任意の適切な所定の基板送り先場所（たとえばアライナ、バッファ、処理モジュールなどの保持位置）であってもよい。
【００４５】
図９を参照すると、制御装置１１０は、エンドエフェクタ３１５ＥがネットポジションＮＰにて第２位置２０３０Ｂに到達する運動を完了するように、搬送アーム３１５の補償運動をもたらすように構成される。図９にみられるように、エンドエフェクタは、第１位置２０３０Ａに対応してもよい収縮位置ＤＲＸＴに位置する。制御装置１１０は、エンドエフェクタ３１５ＥがネットポジションＮＰにて第２位置２０３０Ｂに到達する運動を完了するように、たとえば、搬送アーム３１５の運動９００（この例では方向５８６方向のＺ軸運動）を制御する。理解できるように、ネットポジションＮＰに到着することで、たとえば、基板Ｓの中心ＳＣ（または、エンドエフェクタ、もしくはエンドエフェクタを搬送アームのリンクに連結する手首部関節の底部などの、搬送アーム３１５の他の任意の適切な特徴部）が、アーム垂下と実質的に無関係の所望の位置に設置され、それによって、上記のように、移送時間（たとえば取り出しおよび設置時間）および処理時間（たとえばスロットバルブを閉鎖する時間）を短縮することにより、処理スループットを向上させる。本明細書において説明するように、アーム垂下と実質的に無関係に搬送アーム３１５を位置決めすることにより、また、搬送スペースＴＳＰ内の所定の場所にて、基板保持ステーションとエンドエフェクタとのインターフェース位置（たとえばエンドエフェクタ３１５と基板保持ステーションの基板保持位置との間の受け渡し／移送位置）の位置決めが提供され、それによって、（たとえば第２位置２０３０Ｂに対応する）基板保持ステーションとエンドエフェクタとのインターフェース位置の位置決めが、アーム垂下と実質的に無関係にもたらされる。実際には、開示される実施形態の態様は、搬送アーム３１５、エンドエフェクタ３１５Ｅと相互作用し、相互作用がアーム垂下と無関係にもたらされるように配置される所定の構造を有する基板処理ツール１００Ａ〜１００Ｈを提供する。
【００４６】
運動９００を略線形運動として図示しているが、他の態様では、運動は、任意の適切な運動プロファイルを有してもよい。たとえば、運動９００’は、エンドエフェクタ３１５ＥのＺ位置を、運動９００’の開始に向けて大きく増加させ、一方で、運動９００’’は、エンドエフェクタ３１５ＥのＺ位置を、運動９００’の終了に向けて大きく増加させる。一態様では、制御装置１１０は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年１２月１３日に発行された米国特許第９，５１７，５５８号明細書、２００１年４月１０日に発行された米国特許第６，２１６，０５８号明細書、および２００３年１１月４日に発行された米国特許第６，６４３，５６３号明細書に記載されるもののような時間最適軌道を有する最適経路に沿って、エンドエフェクタ３１５を第１位置２０３０Ａと第２位置２０３０Ｂの間で移動させるアーム運動を用いて補償運動をもたらすように構成される。
【００４７】
本明細書において説明するように、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃおよび搬送アーム３１５（ならびにアーム３１４、３１６〜３１８）は、搬送アーム３１５などの搬送アームの運動が２以上の自由度であるように、多自由度（たとえばＺ軸運動、各々がそれぞれの自由度を有する複数の駆動シャフトなど）を有して構成される。アーム垂下レジスタ７００は、既に説明したように、一態様では、２以上の自由度の搬送アーム３１５のアーム運動により形成される搬送スペースＴＳＰに亘るアーム垂下距離ＤＲＰを記述する。たとえば、既に説明したように、一態様では、アーム垂下レジスタ７００は、搬送スペースＴＳＰを画定するために、搬送アーム３１５の各回転角度θおよび搬送アーム３１５の各Ｚ軸高さに対するアーム垂下距離ＤＲＰを含む。
【００４８】
図８も参照して、（搬送装置モジュール１０４および／またはブームアーム１４３もしくはリニアスライド１４４に取り付けられる搬送装置モジュール１０４に対応する）搬送装置２００４の例示的動作を説明する。一態様では、基板搬送装置２００４が提供される（図８、ブロック８００）。基板搬送装置２００４は、基板処理装置１００Ａ〜１００Ｈのフレームに接続される駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃ、および搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８を含む。既に説明したように、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８は、関節式であり、その上に基板Ｓを担持する基板保持部ＳＨを備えるエンドエフェクタ３１４Ｅ、３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ２、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２を有する。エンドエフェクタ３１４Ｅ、３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ２、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２は、既に説明したように、フレームに対し、少なくとも１つの運動軸Ｒに沿った、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の関節運動により画定される搬送スペースＴＳＰ内において、第１位置２０３０Ａと、第１位置２０３０Ａとは異なる第２位置２０３０Ｂとの間で移動可能である。搬送装置２００４が、複数の選択可能搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８を含む一態様では、１つの搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８は、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃとの連結のために、複数の選択可能搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８から選択される（図８、ブロック８０５）。
【００４９】
第１位置２０３０Ａと第２位置２０３０Ｂとの間の搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の垂下距離ＤＲＰが解決される（図８、ブロック８１０）が、そこでは、第１位置２０３０Ａと第２位置２０３０Ｂとの間の搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の垂下距離ＤＲＰは、たとえば、搬送装置２００４構成（たとえば駆動部、および駆動部との連結のために選択され、ブームアーム１４３またはリニアスライド１４４を含んでもよいアーム）に対応するアーム垂下レジスタ７００から垂下補償装置１１０ＤＣにより判定される。既に説明したように、アーム垂下補償装置１０ＤＣは、処理装置１００Ａ〜１００Ｈの制御装置１１０内に存在してもよい、または駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃ内に存在してもよく、搬送アームの関節運動をもたらすように、任意の適切な方法で制御装置１１０に接続されてもよい。
【００５０】
一態様では、制御装置は、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃを用いて、搬送アーム２００４の垂下距離ＤＲＰの略全体を補償および解決する大きさおよび方向５８６を有する、第１位置２０３０Ａと第２位置２０３０Ｂとの間の、搬送アーム２００４の補償運動９００、９００’、９００’’（たとえば図５および図９参照）をもたらす（図８、ブロック８２０）。既に説明したように、搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８の補償運動９００、９００’、９００’’は、移送平面ＴＰなどの任意の適切な所定の参照基準に対する垂下距離ＤＲＰの略全体の相殺を引き起こし、それによって、搬送スペースＴＳＰ内の所定の場所（第２位置２０３０Ｂなど）にある基板保持部ＳＨが、アーム垂下が顕在化される方向（たとえばＺ方向）で、アーム垂下と無関係であるネットポジションＮＰにある。一態様では、制御装置１１０は、第１位置２０３０Ａと第２位置２０３０Ｂとの間の搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のアーム運動を完了させ、それによって、エンドエフェクタ３１４Ｅ、３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ２、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２の基板保持部ＳＨは、実質的にネットポジションＮＰにて第２位置２０３０Ｂに到達する運動を完了させる。一態様では、制御装置１１０は、エンドエフェクタ３１４Ｅ、３１５Ｅ、３１６Ｅ、３１７Ｅ１、３１７Ｅ２、３１８Ｅ１、３１８Ｅ２の基板保持部ＳＨを、第１位置２０３０Ａと第２位置２０３０Ｂとの間で、時間最適軌道を有する最適経路に沿って移動させるアーム運動を用いて、補償運動９００、９００’、９００’’をもたらす。
【００５１】
上記説明によると、開示される実施形態の態様は、交換可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のための、対応するアーム垂下レジスタ７００が、搬送装置１０４、２００４の移動を制御する制御装置１１０に搭載されることにより、共通の駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃ上で、互いに、真にスワップ可能／交換可能である搬送アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８を有する搬送装置１０４、２００４を提供する。さらに、開示される実施形態の態様を上で説明したが、開示される実施形態の態様は、ロボットアーム上の任意の所与の点（たとえばエンドエフェクタ上の基板保持位置、手首部関節、肘部関節など）を、本明細書において説明するように、位置補償なしの、結果として生じる運動経路と比較して、より厳密な所定の運動経路公差の範囲内に維持するために利用され得るということが理解されるべきである。たとえば、開示される実施形態の態様は、搬送スペースＴＳＰ内の一般三次元経路に基づいてもよく、その一般三次元経路は、上記のように、基板搬送アーム垂下マッピング装置を用いて判定され、その一般三次元経路は、制御装置１１０などの制御装置により提供される搬送アームのコマンドロジックの一部として組み込まれる。開示される実施形態の態様は、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃなどの、ロボット制御システムから利用可能である自由度を利用する。たとえば、（搬送アームが、ブームアームもしくはリニアスライドに取り付けられる、またはブームアームもしくはリニアスライドを含むときなどに）径方向、接線方向、垂直方向およびエンドエフェクタの方向に沿った運動を可能にする場合、これらの自由度のすべては、搬送スペースＴＳＰ内の機械的誤差軌道を補償するために使用されてもよい。
【００５２】
概して、搬送スペースＴＳＰの４次元軸（Ｒ、θ、Ｚ、ＴＨ）におけるアーム垂下（ΔＺ）の経験的因子に基づき、軌道補償のために説明したシステムおよびプロセスは、搬送スペースＴＳＰ内の所与の軌道の、任意の（およびすべての）所望の点における搬送アーム３１５の任意の所与の点（たとえば、回転軸Ｔ１、回転軸Ｔ２、回転軸Ｔ３、または第１アーム位置２０３０Ａもしくは他の任意のアーム位置における中心ＳＣ）に対する軌道補償に同様に適用されてもよい。このアプローチは、搬送アーム３１５における任意の所与の点を、結果として生じる、補償されていない機械的経路以外の任意の所望の（たとえばより厳密な）運動経路公差の範囲内に維持するために適用可能である。つまり、提案される補償アプローチは、経験に基づいて、実験測定により予め決定され得る、およびアルゴリズム入力の一部として組み込まれ得る空間中の一般三次元経路（Ｒ、θ、Ｚ）に基づき得る。補償アルゴリズムは、ロボット制御システムから利用可能である（３、４、５、６、またはそれ以上の）自由度を利用する。たとえば、マニピュレータが、径方向、接線方向、垂直方向およびエンドエフェクタの向きの方向に沿った運動を可能にする場合、これらすべての自由度は、搬送スペースＴＳＰ内の機械的軌道誤差を補正するために用いられ得る。それに応じて、アーム垂下という用語は、（前述の特定の説明では、Ｚ方向における非命令変位、または「たるみ」を指すために用いられるが、）本明細書においては、（Ｘ、Ｙ）垂下（または極変換（Ｒ、θ）垂下）などの、対応する運動軸または自由度における屈曲からの搬送アーム３１５の非命令変位を意味すると理解される。
【００５３】
さらなる例として、次に図７Ａを参照すると、アーム垂下距離レジスタ７００Ａが設けられる。一態様では、経験的垂下距離ＤＲＰの測定値は、既に説明したものと類似のルックアップテーブルの形態であるアーム垂下距離レジスタ７００Ａに記憶されてもよい。図７Ａに示す（１つまたは複数の）ルックアップテーブルは、アームの各自由度のための複合型三次元空間アーム垂下アルゴリズムを形成するために、図７の（１つまたは複数の）ルックアップテーブルと組み合されてもよい、または結合されてもよい。一態様では、アーム垂下距離レジスタ７００Ａは、搬送アーム３１５の伸長角度θ1-nに対しプロットされる、たとえばエンドエフェクタ３１５Ｅ上で運搬される基板Ｓの中心ＳＣにおける、搬送アーム３１５の伸長位置Ｒext1-m、搬送アーム３１５の手首部Ｗの回転軸Ｔ３、搬送アーム３１５の肘部の回転軸Ｔ２、を含む（他の態様では、搬送アーム３１５の伸長位置は、搬送アーム３１５または基板Ｓの他の任意の適切な特徴部から判定されてもよい）。一態様では、Ｒext1は、それぞれの角度θ1-nにおける搬送部の収縮位置に対応し、一方で、Ｒmは、第２位置２０３０Ｂにおける搬送アーム３１５の位置（またはアームの収縮位置とは異なる、その後の位置）に対応する。ここでは、各伸長位置Ｒext1〜Ｒm（任意の適切な数の伸長位置が存在してもよい）は、経験的垂下測定値ＤＲＰのサンプリング位置に対応する。一態様では、伸長位置Ｒext1〜Ｒmの間のΔＲ距離単位の増分（図４Ｃ）は、略一定であってもよいが、他の態様では、ΔＲ距離単位の増分は、たとえば、垂下のマッピングの所定の領域中に（たとえば、伸長および収縮軸Ｒ１〜Ｒ８の所定の領域に沿って）より高い精細度を提供するために可変であってもよい。一態様では、角度θ1-nは、別々の基板保持位置への伸長および収縮の軸Ｒ１〜Ｒ８に対応するが、他の態様では、任意の適切な数の角度が存在してもよく、それに沿って経験的垂下ＤＲＰが測定されてもよい。
【００５４】
一態様では、制御装置２０２０Ｃは、任意の適切な方法で駆動部２００を駆動することによって、搬送アーム３１５を、伸長および収縮軸Ｒ１に沿って角度θ１で伸長させるように構成される。搬送アーム３１５が伸長すると、感知装置２０２１は、たとえば、基板Ｓの中心ＳＣ、手首部Ｗの回転軸Ｔ３、肘部の回転軸Ｔ２、または伸長位置Ｒext1〜Ｒmにおける搬送アーム３１５もしくは基板Ｓの他の任意の適切な特徴部の、Ｒ、θの位置ΔＲ、θ１−１〜ΔＲ、θ１−ｍを測定する。経験的アーム垂下ＤＲＰ距離ΔＲ、θ１−１〜ΔＲ、θ１−ｍは、任意の適切な方法で、アーム垂下距離レジスタ７００Ａ内など、制御装置内に記録される（図６、ブロック６３０）。制御装置２０２０Ｃは、エンドエフェクタ３１５Ｅが別の伸長および収縮軸Ｒ２に沿って角度θ２で伸長するように位置決めされるように、搬送アーム３１５を回転させるようにさらに構成され、経験的垂下ＤＲＰ距離ΔＲ、θ２−１〜ΔＲ、θ２−ｍを取得してアーム垂下距離レジスタ７００Ａに記憶するために、図６のブロック６２０および６３０が繰り返される。垂下距離の測定値が、上記の方法で、各角度θ1-nにて、およびすべての伸長位置Ｒext1-mに対し取得され、それによって、対応する経験的垂下ＤＲＰが測定され、アーム垂下距離レジスタ７００Ａ内で、たとえば、角度θ１に対するΔＲ、θ１−１〜ΔＲ、θ１−ｍから角度θｎに対するΔＲ、θｎ−１〜ΔＲ、θｎ−ｍまでとして表される。ここでは、アーム垂下距離レジスタ７００Ａは、第１アーム位置２０３０Ａ、第２アーム位置２０３０Ｂおよび第３アーム位置２０３０Ｃ（そしてその後のアーム位置２０３０Ｄ〜２０３０Ｐ）における経験的アーム垂下距離ＤＲＰを記述するが、ここでは、第３アーム位置２０３０Ｃ（そしてその後のアーム位置２０３０Ｄ〜２０３０Ｐ）は、第１アーム位置２０３０Ａおよび第２アーム位置２０３０Ｂの両方と異なり、エンドエフェクタ３１５Ｅは、少なくとも１つの運動軸（この例では伸長運動軸Ｒだが、他の態様では、θ運動軸に沿ったおよび／またはＺ運動軸に沿ったＴ方向）に沿って移動させられる。なお、アーム垂下距離レジスタ７００Ａは、基板Ｓの中心ＳＣ、搬送アーム３１５の手首部Ｗの回転軸Ｔ３、搬送アーム３１５の肘部の回転軸Ｔ２に対応し得る垂下距離の測定値（角度θ１に対するΔＲ、θ１−１〜ΔＲ、θ１−ｍから角度θｎに対するΔＲ、θｎ−１〜ΔＲ、θｎ−ｍまで）と共に図示されているが、他の態様では、アーム垂下距離レジスタ７００Ａは、また、基板Ｓの前縁ＳＬＥおよび／もしくは後縁ＳＬＴ、または搬送アーム３１５の他の任意の適切な特徴部に対する垂下距離の測定値を含んでもよいということが理解されるべきである。
【００５５】
図７Ａにみられるように、アーム垂下距離レジスタ７００Ａは、経験的垂下距離ＤＲＰを伸長距離Ｒext1〜Ｒmに関係付ける二次元アレイであってもよいだけでなく、搬送装置１０４が動作する様々な環境条件（たとえば様々な動作温度ＴＨなど）を補償するように、および／またはＺ軸に沿った搬送アーム３１５の様々な位置におけるアームの伸長を補償するように構成され得る。たとえば、図６のブロック６２０および６３０は、任意の適切な数の異なる温度ＴＨinitial〜ＴＨinitial+yにおいて繰り返されてもよく、それによって、アーム垂下距離レジスタ７００Ａにより記述される垂下の補償、および（本明細書において説明する）そのようにもたらされるアーム垂下の補償が、たとえば、アーム構成部品（たとえばアームリンク、プーリ、ベルト、エンドエフェクタなど）の熱膨張および熱収縮に適応する。図６のブロック６２０および６３０は、また、任意の適切な数の異なるＺ高さＺinitial〜Ｚinitial+xに対し繰り返されてもよく、それによって、アーム垂下距離レジスタ７００Ａおよび（本明細書において説明する）そのようにもたらされる垂下の補償が、たとえば、搬送装置１０４のＺ軸と駆動部２００の共軸スピンドルとの間のミスアライメント、および／または搬送アーム３１５が連結される同軸駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃの駆動シャフト間のミスアライメントに適応する。搬送装置１０４が交換可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８を含むさらなる態様では、アーム垂下距離レジスタ７００Ａ、７００Ａ’〜７００Ａｎ’は、上記の方法で、交換可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８のそれぞれのために作製されてもよい。
【００５６】
理解できるように、アーム垂下距離レジスタ７００Ａ〜７００Ａｎ’は、搬送アーム２００４がブームアーム１４３またはリニアスライド１４４に取り付けられる態様に関する上記のものに類似の方法で作製されてもよい。ここでは、ブームアーム１４３またはリニアスライド１４４は、そこに取り付けられる搬送アーム２００４と共に上記のものに実質的に類似の方法で、基板搬送アーム垂下マッピング装置２０００のフレーム２０００Ｆに取り付けられてもよく、レジストレーションシステム２０２０は、図１Ｃおよび１Ｄに示すもののような伸長および収縮の軸Ｒに関する上記のものに類似の方法で、ブームアーム１４３またはリニアスライド１４４に取り付けられる搬送アーム２００４の垂下距離を判定し、それによって、搬送アーム２００４およびブームアーム１４３またはリニアスライド１４４の両方によりもたらされる経験的垂下距離ＤＲＰが、アーム垂下レジスタ７００Ａ内に記録される。
【００５７】
一態様では、図４Ａ〜４Ｄおよび７Ａ、ならびに図１Ａ〜１Ｍおよび２Ａ〜２Ｄを参照すると、（１つまたは複数の）アーム垂下距離レジスタ７００Ａは、既に説明したように、それぞれの搬送装置２００４（および、備える場合には様々な選択可能アーム３１４、３１５、３１６、３１７、３１８）とともに移動する。一態様では、（１つまたは複数の）アーム垂下距離レジスタ７００Ａは、搬送装置２００４が使用される処理装置１００Ａ〜１００Ｈのための制御装置１１０の垂下補償装置１１０ＤＣへと移送される（たとえば任意の適切な方法で搭載される）。一態様では、垂下補償装置１１０ＤＣは、駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃのハウジング内に配置されてもよく、本明細書において説明するように、アーム垂下の補償をもたらすために、任意の適切な方法で制御装置１１０に連結されてもよい。そして、制御装置１１０は、搬送装置２００４の駆動部２００、２００Ａ〜２００Ｃを用いて、搬送アーム３１５などの搬送アーム２００４の補償運動をもたらすように構成され、補償運動は、搬送アーム３１５の経験的垂下距離ＤＲＰの略全体を補償および解決する大きさおよび方向を有する。一態様では、図１Ａの処理装置１００Ａを例として用いると、制御装置１１０の垂下補償装置１１０ＤＣは、任意の適切な方法で、（１つまたは複数の）垂下距離レジスタ７００Ａから、第１位置２０３０Ａと、この例においてはスロットバルブＳＶの位置である第２位置２０３０Ｂとの間の搬送アーム３１５の経験的垂下距離ＤＲＰを判定するように構成される。一態様では、補償運動の大きさおよび方向は、（１つまたは複数の）垂下距離レジスタ７００Ａから判定される。
【００５８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、処理ツールの基板搬送システムのための基板搬送アーム経験的垂下マッピング装置が提供される。マッピング装置は、以下を含む。
【００５９】
フレームと、
【００６０】
基板搬送システムにより画定される、処理ツール内の基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成する、フレーム上に配置されるインターフェースと、
【００６１】
関節式であり、基板保持部を有する基板搬送アームであって、基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係でフレームに取り付けられる基板搬送アームと、
【００６２】
レジストレーションシステムであって、レジストレーションシステムが、アーム垂下距離レジスタに、第１アーム位置と、第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間のアーム垂下の変化による経験的アーム垂下距離を記録するように、レジストレーションシステムが、基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置され、基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って搬送スペース内で移動される、レジストレーションシステム。
【００６３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下距離レジスタは、第１アーム位置および第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における経験的アーム垂下距離を記述し、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【００６４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下距離レジスタは、アーム位置に対するアーム垂下距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【００６５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、アーム位置に対するアーム垂下距離の変動を記述し、基板保持部は、基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される。
【００６６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別のアーム垂下距離の変動を記述する。
【００６７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下距離レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される。
【００６８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの運動軸は、基板搬送アームを囲む基板搬送スペースの少なくとも各象限中の基板搬送アームの伸長軸、少なくとも基板搬送アームの回転軸、または少なくとも基板搬送アームのリフト軸である。
【００６９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる。
【００７０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送アームは、複数の別個の交換可能搬送アームから選択可能であり、交換可能搬送アームのそれぞれは、装置のレジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下距離レジスタを有し、レジスタのそれぞれは、対応する搬送アームに固有の経験的アーム垂下距離を記述する。
【００７１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、以下を含む。
【００７２】
フレーム上に配置されるインターフェースを有するフレームを提供するステップであって、インターフェースは、処理ツール内で、処理ツールの基板搬送システムにより画定される基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成している、ステップと、
【００７３】
多関節アームであり、基板保持部を有する基板搬送アームを、基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係でフレームに取り付けるステップと、
【００７４】
基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置されるレジストレーションシステムを用いて、第１アーム位置と、第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間のアーム垂下の変化による経験的アーム垂下距離をアーム垂下レジスタに記録するステップであって、基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って搬送スペース内で移動される、ステップ。
【００７５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下距離レジスタは、第１アーム位置および第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における経験的アーム垂下距離を記述し、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【００７６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下距離レジスタは、アーム位置に対するアーム垂下距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【００７７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、アーム位置に対するアーム垂下距離の変動を記述し、基板保持部は、基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される。
【００７８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別のアーム垂下距離の変動を記述する。
【００７９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下距離レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される。
【００８０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの運動軸は、基板搬送アームを囲む基板搬送スペースの少なくとも各象限中の基板搬送アームの伸長軸、少なくとも基板搬送アームの回転軸、または少なくとも基板搬送アームのリフト軸である。
【００８１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる。
【００８２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、複数の別個の交換可能搬送アームから基板搬送アームを選択するステップであって、基板搬送アームのそれぞれは、レジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下距離レジスタを有し、各レジスタは、対応する搬送アームに固有の経験的アーム垂下距離を記述する、ステップをさらに含む。
【００８３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、以下を含む。
【００８４】
フレームと、
【００８５】
フレームに接続される駆動部と、
【００８６】
駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、搬送アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、第１位置と異なる第２位置との間で、フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
【００８７】
搬送アームの関節運動をもたらすように駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、制御装置は、第１位置と第２位置との間の搬送アーム垂下による搬送アームの経験的垂下距離を解決するように構成されるアーム垂下補償装置を備える、制御装置。
【００８８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、搬送アームの経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【００８９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償装置は、アーム垂下距離レジスタを有し、アーム垂下補償装置は、アーム垂下距離レジスタから、第１位置と第２位置との間の搬送アームの経験的垂下距離を判定する。
【００９０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、アーム垂下距離レジスタから判定される搬送アームの経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【００９１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償運動は、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部が、アーム垂下が顕在化される方向で、搬送アーム垂下と無関係であるネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する搬送アームの経験的垂下距離の略全体の相殺を引き起こす。
【００９２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である。
【００９３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、基板保持部が実質的にネットポジションにて所定の場所に到達する運動を完了するように、補償運動をもたらす。
【００９４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、第１位置と第２位置との間で最適経路に沿って、時間最適軌道で基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、補償運動をもたらす。
【００９５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動部および搬送アームは、搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、アーム垂下距離レジスタは、２以上の自由度の搬送アームの運動により形成される搬送スペースに亘る経験的アーム垂下距離を記述する。
【００９６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、交換可能アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応する垂下距離レジスタを有し、垂下距離レジスタは、関連するアームの経験的アーム垂下距離を記述する。
【００９７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理ツールには、本明細書において説明する基板搬送装置が設けられ、基板処理ツールは、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部上の基板とインターフェース接続するように配置される基板保持ステーションを有し、基板保持ステーションは、インターフェース接続が搬送アーム垂下と無関係にもたらされるように位置決めされる。
【００９８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理ツールには、本明細書において説明する基板搬送装置が設けられ、基板処理ツールは、搬送アームまたは基板保持部と相互作用する所定の構造を有し、所定の構造は、相互作用が搬送アーム垂下から独立してもたらされるように配置される。
【００９９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理ツールは、以下を含む。
【０１００】
フレームと、
【０１０１】
フレームに接続される駆動部と、
【０１０２】
駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、第１位置と異なる第２位置との間で、フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
【０１０３】
搬送アームの関節運動をもたらすように駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、制御装置は、駆動部を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に、第１位置と第２位置との間のアーム垂下による、所定の参照基準に対する経験的アーム垂下距離の全体を実質的に相殺するように、アーム垂下を補償するアームの運動をもたらすように構成される、制御装置。
【０１０４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、アーム垂下距離レジスタを有し、制御装置は、アーム垂下距離レジスタから、第１位置と第２位置との間の搬送アームの経験的アーム垂下距離を判定する。
【０１０５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動部および搬送アームは、搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、アーム垂下距離レジスタは、２以上の自由度の搬送アームの運動により形成される搬送スペースに亘る経験的アーム垂下距離を記述する。
【０１０６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、交換可能アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下距離レジスタを有し、アーム垂下距離レジスタは、関連するアームの経験的アーム垂下距離を記述する。
【０１０７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償運動は、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部が、アーム垂下が顕在化される方向で、アーム垂下と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する搬送アームの経験的アーム垂下距離の略全体の相殺を引き起こす。
【０１０８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である。
【０１０９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、基板保持部が実質的にネットポジションにて所定の場所に到達する運動を完了するように、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に搬送アームの運動をもたらす。
【０１１０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、第１位置と第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に搬送アームの運動をもたらす。
【０１１１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、以下を含む。
【０１１２】
フレームに接続される駆動部、および駆動部に動作可能に接続される搬送アームを有する基板搬送装置を提供するステップであって、アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、第１位置と異なる第２位置との間で、フレームに対し移動可能である、ステップと、
【０１１３】
第１位置と第２位置との間の搬送アーム垂下による搬送アームの経験的垂下距離を解決するステップであって、第１位置と第２位置との間の搬送アームの経験的垂下距離は、搬送アームの関節運動をもたらすように駆動部に接続される制御装置内に存在するアーム垂下補償装置のアーム垂下距離レジスタから判定される、ステップ。
【０１１４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、搬送アームの経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【０１１５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下補償装置は、アーム垂下距離レジスタを有し、方法は、アーム垂下補償装置を用いて、アーム垂下距離レジスタから、第１位置と第２位置との間の搬送アームの経験的垂下距離を判定することをさらに含む。
【０１１６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、アーム垂下距離レジスタから判定される搬送アームの経験的垂下距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【０１１７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償運動は、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部が、搬送アーム垂下が顕在化される方向で、搬送アーム垂下と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する搬送アームの経験的垂下距離の略全体の相殺を引き起こす。
【０１１８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である。
【０１１９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、基板保持部が実質的にネットポジションにて所定の場所に到達する運動を完了するように、補償運動をもたらす。
【０１２０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、第１位置と第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、補償運動をもたらす。
【０１２１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動部および搬送アームは、搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、方法は、アーム垂下距離レジスタを用いて、２以上の自由度の搬送アームの運動により形成される搬送スペースに亘る経験的アーム垂下距離を記述するステップをさらに含む。
【０１２２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、交換可能アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下距離レジスタを有し、アーム垂下距離レジスタは、関連するアームの経験的アーム垂下距離を記述する。
【０１２３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、処理ツールの基板搬送システムのための基板搬送アーム垂下マッピング装置が提供される。マッピング装置は、以下を備える。
【０１２４】
フレームと、
【０１２５】
基板搬送システムにより画定される、処理ツール内の基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成する、フレーム上に配置されるインターフェースと、
【０１２６】
関節式であり、基板保持部を有する基板搬送アームであって、基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係でフレームに取り付けられる基板搬送アームと、
【０１２７】
レジストレーションシステムであって、レジストレーションシステムが、アーム垂下レジスタに、第１アーム位置と、第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間の非命令アーム幾何構造変化による非命令アーム変位距離を記録するように、レジストレーションシステムが、基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置され、基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って搬送スペース内で移動される、レジストレーションシステム。
【０１２８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、経験的アーム垂下距離は、第１アーム位置および第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における非命令アーム変位距離を記述し、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【０１２９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下レジスタは、アーム位置に対する非命令アーム変位距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【０１３０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、アーム位置に対する非命令アーム変位距離の変動を記述し、基板保持部は、基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される。
【０１３１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別の非命令アーム変位距離の変動を記述する。
【０１３２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される。
【０１３３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの運動軸は、基板搬送アームを囲む基板搬送スペースの少なくとも各象限中の基板搬送アームの伸長軸、少なくとも基板搬送アームの回転軸、または少なくとも基板搬送アームのリフト軸である。
【０１３４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる。
【０１３５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送アームは、複数の別個の交換可能搬送アームから選択可能であり、交換可能搬送アームのそれぞれは、装置のレジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下レジスタを有し、各レジスタは、対応する搬送アームに固有の非命令アーム変位距離を記述する。
【０１３６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、以下を含む。
【０１３７】
フレーム上に配置されるインターフェースを有するフレームを提供するステップであって、インターフェースは、処理ツール内で、処理ツールの基板搬送システムにより画定される基板搬送スペースを表す基準特徴部を形成している、ステップと、
【０１３８】
多関節アームであり、基板保持部を有する基板搬送アームを、基準特徴部のうちの少なくとも１つに対し所定の関係でフレームに取る付けるステップと、
【０１３９】
基板搬送アームおよび少なくとも１つの基準特徴部に対して配置されるレジストレーションシステムを用いて、アーム垂下レジスタに、第１アーム位置と、第１アーム位置と異なる第２アーム位置との間の非命令アーム幾何構造変化による非命令アーム変位距離を記録するステップであって、基板保持部が、少なくとも１つの運動軸に沿って搬送スペース内で移動される、ステップと、
【０１４０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下レジスタは、第１アーム位置および第２アーム位置における、ならびに第１アーム位置および第２アーム位置の両方と異なる第３アーム位置における非命令アーム変位距離を記述し、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【０１４１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下レジスタは、アーム位置に対する非命令アーム変位距離の変動を記述する曲線を画定するように具現化され、基板保持部は、少なくとも１つの運動軸に沿って移動される。
【０１４２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、アーム位置に対する非命令アーム変位距離の変動を記述し、基板保持部は、基板搬送スペース中の移送平面または移送体積を画定する２つ以上の異なる運動軸に沿って移動される。
【０１４３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、曲線は、２つ以上の異なる運動軸のそれぞれに沿った基板保持部の運動についての、アーム位置に対する個別の非命令アーム変位距離の変動を記述する。
【０１４４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下レジスタは、データルックアップテーブルまたはアルゴリズムとして具現化される。
【０１４５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、少なくとも１つの運動軸は、基板搬送アームを囲む基板搬送スペースの少なくとも各象限中の基板搬送アームの伸長軸、少なくとも基板搬送アームの回転軸、または少なくとも基板搬送アームのリフト軸である。
【０１４６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送アームには、アーム運動を駆動する共軸駆動スピンドルを有する駆動部が取り付けられる。
【０１４７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、複数の別個の交換可能搬送アームから基板搬送アームを選択するステップであって、交換可能搬送アームのそれぞれは、レジストレーションシステムにより記録される別個の対応するアーム垂下レジスタを有し、各レジスタは、対応する搬送アームに固有の非命令アーム変位距離を記述する。
【０１４８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板搬送装置は、以下を備える。
【０１４９】
フレームと、
【０１５０】
フレームに接続される駆動部と、
【０１５１】
駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、第１位置と異なる第２位置との間で、フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
【０１５２】
搬送アームの関節運動をもたらすように駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、制御装置は、第１位置と第２位置との間の非命令アーム幾何構造変化による搬送アームの非命令アーム変位距離を解決するように構成されるアーム垂下補償装置を備える、制御装置。
【０１５３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、搬送アームの非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【０１５４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償装置は、アーム垂下レジスタを有し、アーム垂下補償装置は、アーム垂下レジスタから、第１位置と第２位置との間の搬送アームの非命令アーム変位距離を判定する。
【０１５５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、アーム垂下レジスタから判定される搬送アームの非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【０１５６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償運動は、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部が、非命令アーム変位が顕在化される方向で、非命令アーム幾何構造変化と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する搬送アームの非命令アーム変位距離の略全体の相殺を引き起こす。
【０１５７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である。
【０１５８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、基板保持部が実質的にネットポジションにて所定の場所に到達する運動を完了するように、補償運動をもたらす。
【０１５９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、第１位置と第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、補償運動をもたらす。
【０１６０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動部および搬送アームは、搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、アーム垂下レジスタは、２以上の自由度の搬送アームの運動により形成される搬送スペースに亘る非命令アーム変位距離を記述する。
【０１６１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、交換可能アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応する垂下レジスタを有し、垂下レジスタは、関連するアームの非命令アーム変位距離を記述する。
【０１６２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理ツールには、本明細書において説明する基板搬送装置が設けられ、基板処理ツールは、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部上の基板とインターフェース接続するように配置される基板保持ステーションを有し、基板保持ステーションは、インターフェース接続が非命令アーム幾何構造変化と無関係にもたらされるように位置決めされる。
【０１６３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理ツールには、本明細書において説明する基板搬送装置が設けられ、基板処理ツールは、搬送アームまたは基板保持部と相互作用する所定の構造を有し、所定の構造は、相互作用が非命令アーム幾何構造変化と無関係にもたらされるように配置される。
【０１６４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、基板処理ツールは、以下を備える。
【０１６５】
フレームと、
【０１６６】
フレームに接続される駆動部と、
【０１６７】
駆動部に動作可能に接続される搬送アームであって、アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、第１位置と異なる第２位置との間で、フレームに対し移動可能である、搬送アームと、
【０１６８】
搬送アームの関節運動をもたらすように駆動部に動作可能に接続される制御装置であって、制御装置は、駆動部を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に、第１位置と第２位置との間の非命令アーム幾何構造変化による、所定の参照基準に対する非命令アーム変位距離の全体を実質的に相殺するようにアーム垂下を補償するアームの運動をもたらすように構成される、制御装置。
【０１６９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、アーム垂下レジスタを有し、制御装置は、アーム垂下レジスタから、第１位置と第２位置との間の搬送アームの非命令アーム変位距離を判定する。
【０１７０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動部および搬送アームは、搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、アーム垂下レジスタは、２以上の自由度の搬送アームの運動により形成される搬送スペースに亘る非命令アーム変位距離を記述する。
【０１７１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、交換可能アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下レジスタを有し、アーム垂下レジスタは、関連するアームの非命令アーム変位距離を記述する。
【０１７２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償運動は、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部が、アーム垂下が顕在化される方向で、アーム垂下と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する搬送アームの非命令アーム変位距離の略全体の相殺を引き起こす。
【０１７３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である。
【０１７４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、基板保持部が実質的にネットポジションにて所定の場所に到達する運動を完了するように、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に搬送アームの運動をもたらす。
【０１７５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、基板保持部を第１位置と第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って移動させるアーム運動を用いて、アーム垂下が顕在化される方向の反対の方向に搬送アームの運動をもたらす。
【０１７６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、方法は、以下を含む。
【０１７７】
フレームに接続される駆動部、および駆動部に動作可能に接続される搬送アームを有する基板搬送装置を提供するステップであって、アームは、関節式であり、基板保持部を備えるエンドエフェクタを有し、フレームに対する少なくとも１つの運動軸に沿った搬送アームの関節運動により画定される搬送スペース内において、第１位置と、第１位置と異なる第２位置との間で、フレームに対し移動可能である、ステップと、
【０１７８】
第１位置と第２位置との間の非命令アーム幾何構造変化による搬送アームの非命令アーム変位距離を解決するステップであって、第１位置と第２位置との間の搬送アームの非命令アーム変位距離は、搬送アームの関節運動をもたらすように駆動部に接続される制御装置内に存在するアーム垂下補償装置のアーム垂下レジスタから判定される、ステップ。
【０１７９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、搬送アームの非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【０１８０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、アーム垂下補償装置は、アーム垂下レジスタを有し、方法は、アーム垂下補償装置を用いて、アーム垂下距離レジスタから、第１位置と第２位置との間の搬送アームの非命令アーム変位距離を判定するステップをさらに含む。
【０１８１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、駆動部を用いて、アーム垂下レジスタから判定される搬送アームの非命令アーム変位距離の略全体を補償および解決する大きさおよび方向の搬送アームの補償運動をもたらす。
【０１８２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、補償運動は、搬送スペース内の所定の場所にある基板保持部が、非命令アーム幾何構造変化が顕在化される方向で、非命令アーム幾何構造変化と無関係のネットポジションにあるように、所定の参照基準に対する搬送アームの非命令アーム変位距離の略全体の相殺を引き起こす。
【０１８３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、所定の場所は、基板処理ツール内の基板送り先場所である。
【０１８４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、基板保持部が実質的にネットポジションにて所定の場所に到達する運動を完了するように、補償運動をもたらす。
【０１８５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、制御装置は、第１位置と第２位置との間で時間最適軌道を有する最適経路に沿って基板保持部を移動させるアーム運動を用いて、補償運動をもたらす。
【０１８６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、駆動部および搬送アームは、搬送アームの運動が２以上の自由度を有するように構成され、方法は、アーム垂下レジスタを用いて、２以上の自由度の搬送アームの運動により形成される搬送スペースに亘る非命令アーム変位距離を記述するステップをさらに含む。
【０１８７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によると、搬送アームは、駆動部との接続部にて交換されるように、複数の別個の交換可能搬送アームから交換可能であり、交換可能アームのそれぞれは、異なるアーム垂下特性、およびそれに関連する、対応するアーム垂下レジスタを有し、アーム垂下レジスタは、関連するアームの非命令アーム変位距離を記述する。
【０１８８】
上記の記載は、開示される実施形態の態様の例示にすぎないことを理解されるべきである。当業者によって、様々な代替例および修正例が、開示される実施形態の態様から逸脱することなく案出され得る。したがって、開示された実施形態の態様は、添付の請求項の範囲に該当する、そのような代替例、修正例、および変形例のすべてを含むことを意図している。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詳述されるという一事実は、これらの特徴の組み合わせを有利に使用することが出来ないということを意味せず、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】
2020505775.tif 000003
【図１Ｂ】
2020505775.tif 000004
【図１Ｃ】
2020505775.tif 000005
【図１Ｄ】
2020505775.tif 000006
【図１Ｅ】
2020505775.tif 000007
【図１Ｆ】
2020505775.tif 000008
【図１Ｇ】
2020505775.tif 000009
【図１Ｈ】
2020505775.tif 000010
【図１Ｉ】
2020505775.tif 000011
【図１Ｊ】
2020505775.tif 000012
【図１Ｋ】
2020505775.tif 000013
【図１Ｌ】
2020505775.tif 000014
【図１Ｍ】
2020505775.tif 000015
【図２Ａ】
2020505775.tif 000016
【図２Ｂ】
2020505775.tif 000017
【図２Ｃ】
2020505775.tif 000018
【図２Ｄ】
2020505775.tif 000019
【図３Ａ】
2020505775.tif 000020
【図３Ｂ】
2020505775.tif 000021
【図３Ｃ】
2020505775.tif 000022
【図３Ｄ】
2020505775.tif 000023
【図３Ｅ】
2020505775.tif 000024
【図４Ａ】
2020505775.tif 000025
【図４Ｂ】
2020505775.tif 000026
【図４Ｃ】
2020505775.tif 000027
【図４Ｄ】
2020505775.tif 000028
【図５】
2020505775.tif 000029
【図６】
2020505775.tif 000030
【図７】
2020505775.tif 000031
【図７Ａ】
2020505775.tif 000032
【図８】
2020505775.tif 000033
【図９】
2020505775.tif 000034
【国際調査報告】
2020505775.tif 000035
2020505775.tif 000036
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