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JP6860562B2 - 電子デバイス製造において基板を搬送するためのロボットアセンブリ、基板処理装置、及び方法 - Google Patents

電子デバイス製造において基板を搬送するためのロボットアセンブリ、基板処理装置、及び方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、あらゆる目的のために参照により本書に援用される、２０１５年１０月２３日出願の「電子デバイス製造において基板を搬送するためのロボットアセンブリ、基板処理装置、及び方法（ＲＯＢＯＴ ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ， ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＩＮＧ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ ＩＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ）」と題された米国特許通常出願第１４／９２１，８０６号 （代理人整理番号２３２５０／ＵＳＡ）に対する優先権を主張する。
本発明は、電子デバイス製造に関し、具体的には、基板搬送用ロボットの操作のためのロボットアセンブリ、基板処理装置、及び方法に関する。
従来型の電子デバイス製造システムは、複数の処理チャンバ、及び１つ以上のロードロックチャンバを含んでいてよい。こうした処理チャンバ、及び１つ以上のロードロックチャンバは、クラスタツール内に含まれていてよく、そこでは、例えば各処理チャンバと１つ以上のロードロックチャンバとの間で、基板が搬送されてよい。これらのシステムは、様々なチャンバの間で基板を移動させるために１つ以上のロボットを用いてよく、ある実施形態では、この１つ以上のロボットは移送チャンバ内に存在していてよい。
こうした移動中、基板は、１つ以上のロボットの（時には「ブレード」と称される）エンドエフェクタ上で支持されていてよい。迅速なシステムスループットと、それによって生じ得る全体作業コストの低下のために、様々なチャンバ間の基板の効率的かつ正確な搬送が望ましくあり得る。
したがって、移送チャンバ内で基板を効率的かつ正確に移動する能力を有する、ロボットアセンブリ、基板処理装置、及び方法が望まれている。
一態様では、ロボットアセンブリが提供される。ロボットアセンブリは、トラックと、トラックに沿って移動可能なキャリッジと、キャリッジに装着されたロボットであって、第１のアーム及び第１のアームに連結された第１の従動部材を少なくとも備えるロボットと、駆動アセンブリであって、第１の駆動部材、第１の駆動部材と第１の従動部材に連結され、トラックの長さに沿って延びる第１の伝達部材、及び、第１の駆動部材に連結され、第１の駆動部材を動かして第１の従動部材の回転と第１のアームの回転を生じさせるように構成された第１の駆動モータを備える駆動アセンブリと、を含む。
別の態様では、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、移送チャンバ、移送チャンバの長さに沿って配設された複数の処理チャンバ、並びに、処理チャンバとの間で基板を移動するように構成されたロボットアセンブリであって、トラックと、トラックに沿って移動可能なキャリッジと、キャリッジに装着されたロボットであって、第１のアーム及び第１のアームに連結された第１の従動部材を少なくとも備えるロボットと、駆動アセンブリであって、第１の駆動部材、第１の駆動部材と第１の従動部材に連結され、トラックの長さに沿って延びる第１の伝達部材、及び、第１の駆動部材に連結され、第１の駆動部材を動かして第１の従動部材の回転と第１のアームの回転を生じさせるように構成された第１の駆動モータを備える駆動アセンブリと、を備えるロボットアセンブリを含む。
別の態様では、基板処理装置の内部で基板を搬送する方法が提供される。方法は、トラックに沿って移動可能なキャリッジと、キャリッジに装着されたロボットであって、第１のアーム及び第１のアームに連結された第１の従動部材を少なくとも備えるロボットと、駆動アセンブリであって、第１の駆動部材、第１の駆動部材と第１の従動部材に連結され、トラックの長さに沿って延びる第１の伝達部材、及び、第１の駆動部材に連結された第１の駆動モータを備える駆動アセンブリとを含むロボットアセンブリを提供すること、並びに、第１の駆動部材を回転させ、第１の従動部材の回転と第１のアームの回転と基板の移動とを生じさせるために第１の駆動モータを動作させることを含む。
本発明のさらなる別の態様、特徴、及び利点は、本発明を実施するために想定された、ベストモードを含むいくつかの例示的な実施形態及び実装形態を示すことによって、以下の詳細説明から容易に明らかになってよい。本発明についてはまた、他の種々の実施形態も可能であってよい。本発明のいくつかの詳細事項は様々な点で改変され得るが、それらは全て本発明の範囲から逸脱するものではない。そのため、図面及び説明は、本質的に例示的であると見なされるべきであり、限定的であるとは見なすべきではない。本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれる全ての改変例、均等物、及び代替形態をカバーするものである。
本発明は、以下の図面と併せて詳細説明を参照することによって、よりよく理解されるであろう。
１つ以上の実施形態によって遠隔駆動される、キャリッジに装着されたロボットを有する、ロボットアセンブリを含む基板処理装置の上面図である。 実施形態によるロボットアセンブリの構成要素の等角図である。 １つ以上の実施形態による、ロボットアセンブリの部分側面断面図である。 １つ以上の実施形態による、ロボットアセンブリの駆動アセンブリの側面断面図である。 １つ以上の実施形態による、ロボットアセンブリのアイドラプーリアセンブリの側面断面図である。 １つ以上の実施形態による、ロボットアセンブリの代替的な駆動アセンブリの側面断面図である。 １つ以上の実施形態による、ロボットアセンブリの代替的なアイドラプーリアセンブリの側面断面図である。 １つ以上の実施形態による、基板処理装置内の基板搬送方法を表すフローチャートである。
電子デバイス製造ツールは、ツール内の箇所間の基板の移動を遂行するために、１つ以上のロボットを使用してよい。例えば、移送チャンバ内に１つ以上のロボットが存在していてよく、１つ以上のロボットは、処理ツールの様々な処理チャンバ及び／または１つ以上のロードロックチャンバの間で、１つ以上の基板（例えばシリコンウエハ、ガラスプレート、マスクなど）を移送するために使用されてよい。多くの事例において、こうした処理チャンバ及び／または１つ以上のロードロックチャンバは、真空下で稼働してよい。したがって、ロボットアセンブリは真空環境内に配置されていてよく、真空環境の内部で稼動可能であってよい。あるケースでは、ロボットアセンブリは、非ラジアルチャンバ（例えばオフセットチャンバ、即ちロボットの肩軸からオフセットしているチャンバ）にアクセス可能な、関節機能を有するように設計されていてよい。さらに、移送チャンバの全体的なサイズを縮小するために、小さな動作エンベロープを有するロボットが望ましくあり得る。
ある処理ツールでは、移送チャンバは、その長さに沿って配設されたいくつかの（例えば６個まで、またはそれよりも多くの）処理チャンバを有し、長形であってよい。ある実施形態では、移送チャンバ内に複数のロボットが用いられてよく、複数のロボットは、基板を受け渡し位置に、または互いに、受け渡すように構成されていてよい。しかし、ロボットが追加されることによって、さらなるシステム費用及びさらなる制御要件が追加される。
本発明の１つ以上の実施形態によって、例えば単一のロボットアセンブリによって、長形の移送チャンバの長さに沿って配設された複数のチャンバに対してサービスを行う能力を有する、ロボットアセンブリが提供される。具体的には、ロボットアセンブリは、長形の移送チャンバ内に配設されたトラックに沿って移動可能な、キャリッジに装着されたロボットを含む。キャリッジ及びロボットのアームは、駆動アセンブリによって遠隔から動かされる。駆動アセンブリは駆動部材（例えばプーリ）を含み、キャリッジは従動部材（例えばプーリ）を含んでよい。伝達部材（例えばベルト）は、駆動部材及び従動部材に連結され、キャリッジに装着されたロボットの遠隔からの作動を可能にしている。
基板処理装置内で基板を搬送するためのロボットアセンブリ、基板処理装置、及び方法の、例示的な実施形態のさらなる詳細が、図１〜図８を参照して以下に記載される。
図１は、本発明の１つ以上の実施形態による、ロボットアセンブリ１０５を含む基板処理装置１００（説明のためリッドは取り外してある）の例示の実施形態の上面図である。基板処理装置１００は、長形である、即ち幅よりも大きい長さを有する移送チャンバ１０２を画定する壁を有する、メインフレームハウジング１０１を含む。壁は、側壁１０１Ｓ、底壁１０１Ｂ、及び、頂部リッド（説明のため取り外してある）によって形成される頂壁を含む。移送チャンバ１０２は封止されていてよく、ある実施形態では、中が真空で稼働してよい。本発明の別の特徴によるロボットアセンブリ１０５は、移送チャンバ１０２の内部に少なくとも部分的に収容されていてよい。
具体的には、ロボットアセンブリ１０５は、移送チャンバ１０２内に収容された、１つ以上の可動アームを含むロボット１０６を含んでいてよい。明らかにされるとおり、ロボット１０６の駆動アセンブリの駆動モータは、移送チャンバ１０２の外部に存在していてよい。したがって、駆動モータアセンブリまで通る制御ケーブル及びパワーケーブルは、有利には、真空環境の外に位置していてよい。
ロボット１０６は、ロボット１０６の動作によって、目標位置に基板１０４を置くか、または目標位置から基板１０４を取り出すように構成されていてよく、それについては以下の本書中で十分に説明される。本明細書で使用される基板１０４は、例えば、シリコン含有ウエハ、薄型ウエハ、シリコンウエハサブアセンブリ、Ｓｉ貫通電極（ＴＳＶ）及びウエハレベルパッケージング（ＷＬＰ）などのシリコンウエハパッケージ及びアセンブリ、マスキングされたウエハ、ダイシングされたウエハ、サファイアウエハ、及び／またはウエハキャリア、ガラスプレート、ガラスマスク、ガラスパネルなどの、電子デバイスまたは回路構成要素を製作するために使用される物品を意味するものとする。目標位置は、メインフレームハウジング１０１に連結され、ロボット１０６によって移送チャンバ１０２からアクセス可能である、処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌであってよい。処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌは、移送チャンバ１０２の長形の長さに沿って隣り合わせに並んだ配設で設けられていてよく、ある実施形態では、概して平行なファセットを有していてよい。各処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌ内の点線円は、処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌのそれぞれの中の、基板１０４用のペデスタルまたは処理位置を表す。オプションで、目標位置は、移送チャンバ１０２の長手方向端などで移送チャンバ１０２に連結されていてよい、１つ以上のロードロックチャンバ１１０であってもよい。
処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌは、堆積、酸化、窒化、エッチング、研磨、洗浄、リソグラフィなどの、任意の数の処理を、基板１０４に対して実行するのに適合していてよい。他の処理がその中で実行されてもよい。１つ以上のロードロックチャンバ１１０は、ファクトリインターフェース１１２（またはフロントエンド装置モジュール（ＥＦＥＭ）と呼ばれる）と相互作用して、ファクトリインターフェース１１２から基板１０４を受領するか、及び／または基板１０４の処理後に基板１０４をファクトリインターフェース１１２に基板を提供するように、構成されていてよい。例えば、１つ以上のロードロックチャンバ１１０は、ファクトリインターフェース１１２のロードポートにドッキングされ得る基板キャリア１１４から、１つ以上の基板１０４を受領してよい。基板１０４は、ファクトリインターフェース１１２内で動作可能なファクトリインターフェースロボット１１５によって、基板キャリア１１４と１つ以上のロードロックチャンバ１１０との間で移送されてよい。移送は、任意の順序または方向で行われてよい。
処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌ及び１つ以上のロードロックチャンバ１１０のそれぞれは、基板１０４を処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌ及び１つ以上のロードロックチャンバ１１０に置くか、またはそれらから取り出すときに開閉するよう適合していてよい、スリットバルブ１１６（いくつかはラベル付き）を、入口／出口に含んでいてよい。スリットバルブ１１６は、任意の適切な従来型の構造のものであってよい。
以下で明らかになるとおり、示される実施形態では、ロボットアセンブリ１０５の様々な可動構成要素（例えばアーム）の動きは、コントローラ１１８からの適切な命令によって制御されてよい。コントローラ１１８は、適切なプロセッサ、メモリ、１つ以上のパワーモジュール、及び、ドライバ、Ｄ／Ａコンバータ、増幅器、または、駆動アセンブリの駆動モータの動きを遂行するための駆動信号を生成可能な他の電子部品といった、電子部品を含んでいてよい。
さらに詳細には、ロボットアセンブリ１０５は、トラック１２２を含む基部１２０を含んでいてよい。基部１２０はプレートであってよく、（例えばボルト、ネジなどで）底壁１０１Ｂといったハウジング１０１に締結されているか、またはある実施形態では、底壁１０１Ｂに組み込まれていてよい。基部１２０が別個の要素である場合には、基部１２０は、底壁１０１Ｂに封止されていてよい。基部１２０は、ロボットアセンブリ１０５の様々な構成要素を支持する役割を果たし得る。
ロボットアセンブリ１０５は、トラック１２２に沿って、前後に可動且つ並進移動可能なキャリッジ１２４を含み、それによって移送チャンバ１０２に沿った様々な長手方向位置にロボット１０６を送達する。その結果、基板１０４を処理チャンバ１０８Ａ〜１０８Ｌまたはロードロックチャンバ１１０の１つ以上の中に置くか、またはそこから取り出すのが可能になる。トラック１２２は、直線的並進移動のために、上にキャリッジ１２４が装着されてよい１つ以上の直線レール１２３または他の特徴部を含んでいてよい。示される実施形態では、キャリッジ１２４は、トラック１２２の１つ以上のレール１２３上に乗って、メインフレームハウジング１０１の長形の長さに沿った長手方向にキャリッジ１２４の比較的低摩擦の並進移動運動を与える、１つ以上の直線ベアリング３２５（図３）に取り付けられていてよい。直線ベアリング３２５は、摺動接触ベアリング、回転要素ベアリング（ローラまたはボール型）、静圧もしくは空気の直線運動ベアリングであってよく、磁気運動直線ベアリングであってさえよい。示される実施形態では、横方向に間隔を空けて配置された２つのレールが設けられており、直線ボールベアリングが設けられていてよい。しかし、キャリッジ１２４の平滑な直線並進移動を提供する、他の形態のトラック１２２及び直線ベアリングまたは摺動部材が用いられてもよい。
ここで図２及び図３を参照すると、ロボット１０６が、第１のベアリング３２６及び第２のベアリング３２８といった適切なベアリングの使用を通じて、キャリッジ１２４に装着されている。封止ローラーボールベアリング、封止ニードルベアリング、または他のタイプのベアリングといった、任意の好適なベアリングが使用されてよい。ロボット１０６は、肩軸２８４を中心にして例えば±３６０°またはそれ以上、キャリッジ１２４に対して回転可能な、第１のアーム２３０（例えば、上腕部）を少なくとも含んでいてよい。ロボット１０６は、第２のアーム２３１及び第３のアーム２３４といった、他のアームもまた含んでいてよい。エンドエフェクタ２３５は、第３のアーム２３４に連結され、上に基板１０４を担持するように構成されていてよい。ある実施形態では、エンドエフェクタ２３５の連結は、第３のアーム２３４をエンドエフェクタ２３５と一体化することによって遂行されてよい。ロボット１０６は、水平多関節（ＳＣＡＲＡ）ロボットであってよい。他のタイプのマルチアームロボットが使われてもよい。ある実施形態では、独立して遠隔操作される複数のアームが設けられていてよい。
図３に最もよく示されるように、ロボット１０６は、第１のアーム２３０に連結され、第１の従動シャフト３３３の回転を介して第１のアーム２３０の回転を生じさせるように構成された、第１の従動部材３３２を含んでいてよい。ロボット１０６は、第２のアーム２３１に連結され、第２の従動シャフト３３７の回転を介して第２のアーム２３１の回転を生じさせるように構成された、第２の従動部材３３６を含んでいてよい。第３のアーム２３４は、第３のアーム駆動部材２３９を第１のアーム２３０に固定することと、第３のアームプーリ２４１を１つ以上の駆動ベルト２４３（例えば金属ベルト）に連結することとによって生じた、運動学的接続に基づいて回転されてよい。
ここで図２から図４を参照すると、ロボットアセンブリ１０５は、第１の駆動部材４４０及び、第１の駆動部材４４０に連結され、第１の従動部材３３２にも連結された第１の伝達部材２４２を含む、駆動アセンブリ２３８をさらに含む。第１の伝達部材２４２は、トラック１２２の長さに沿って延び、ベルト（例えばエンドレスベルト）の形状を取っていてよい。駆動アセンブリ２３８は、第１の駆動部材４４０に連結された第１の駆動モータ４４８をさらに含んでいてよい。第１の駆動モータ４４８は、第１の駆動部材４４０を回転し、第１の伝達部材２４２の動き及び第１の従動部材３３２の回転を生じさせて、それによって遠隔の位置から第１のアーム２３０の回転を生じさせるように構成されている。
ロボットアセンブリ１０５は、第２の駆動部材４４４、及び第２の駆動部材４４４に連結された第２の伝達部材２４６をさらに含む。第２の伝達部材２４６は、トラック１２２の長さに沿って延びていてよく、複数の箇所でキャリッジ１２４と連結されていてよい。第２の伝達部材２４６は、第２の駆動部材４４４が回転すると、キャリッジ１２４をトラック１２２に沿って移動させるように構成されている。第２の伝達部材２４６は、第２の伝達部材２４６のそれぞれの端部を、キャリッジ１２４（図３）の側部上にあってよい取り付け部材３４５に締結するボルトまたはネジといった、任意の適切な締結機構を介してキャリッジ１２４に連結されていてよい。駆動部材２３８は、第２の駆動部材４４４に連結され、且つ第２の駆動部材４４４の回転を生じさせた後に、トラック１２２に沿ってキャリッジ１２４を動かすように構成された、第２の駆動モータ４５０を含んでいてよい。
ロボットアセンブリ１０５は、第２のアーム２３１に連結された第２の従動部材３３６、第３の駆動部材４５２、及び、第３の駆動部材４５２と第２の従動部材３３６の間に連結された第３の伝達部材２５４を含むように構成されていてよい。上記同様に、第３の伝達部材２５４は、トラック１２２の長さに沿って延びていてよい。駆動アセンブリ２３８は、第３の駆動部材４５２に連結された第３の駆動モータ４５１であって、第３の駆動部材４５２の回転を生じさせ、その結果、第２の伝達部材２４６の動きを生じさせて、それによって第２の従動部材３３６を回転させ、第２のアーム２３１と第３のアーム２３４も回転させるように構成された、第３の駆動モータ４５１を含んでいてよい。ＳＣＡＲＡロボットの動きは、本書でこれ以上は記載されない。しかし、第２の従動部材３３６の回転は、第２のアーム駆動プーリ２４５を駆動し、それによって、１つ以上の駆動ベルト２４７を介して第２のアーム２３１が駆動される。ベルト２４３、２４７は、ＳＣＡＲＡロボットで知られているような金属のベルトを含んでいてよい。
駆動アセンブリ２３８の駆動モータ４４８、４５０、４５１は、ネストされたシャフトを介して、それぞれ駆動部材４４０、４４４、及び４５２と連結していてよい。モータハウジング４８０と各シャフトとの間、シャフト同士の間、またはその両方に、１つ以上の支持ベアリングが設けられてよい。支持ベアリングは、駆動軸４８２に沿ったシャフトの回転を可能にし、垂直運動を抑制する、任意の好適な部材であってよい。支持ベアリングは、例えば封止ボールベアリングであってよい。他の種類のベアリングまたはブッシングが使用されてもよい。
図示されている実施形態では、駆動モータ４４８、４５０、４５１は、例えば、それぞれのシャフトに取り付けられていてよいロータ（例えば一連の磁石を含む）及び、モータハウジング４８０に固定されてまたは取り付けられていてよいステータ（例えば一連の巻線）を有する、電動モータであってよい。具体的には、ある実施形態では、ステータは、真空下ではないか、移送チャンバ１０２よりも真空度が低いか、または移送チャンバ１０２から少なくとも物理的に分離されている、エリア内に設けられていてよい。この実施形態では、任意の適切な三軸駆動アセンブリが使用されてよい。モータ４４８、４５０、４５１を移送チャンバ１０２の外に遠隔して設けることによって、従来はキャリッジ１２４によって担持されていた配線が解消され、粒子の一因が、移送チャンバ１０２の外部に置かれる。
三軸システムが記載されているが、さらなる駆動モータ、並びに従動部材、アイドラ部材、及び従動部材を追加することによってさらなる機能性が追加されることは、理解すべきである。例えば、それによって、ロボット１０６の上腕部、前腕部、及びリストの独立した動きが遂行されてよい。オプションで、または加えて、さらなる駆動モータを追加することによって、ある実施形態では、１つ以上のエンドエフェクタが設けられ、遠隔操作されてよい。
図５に示すように、ロボットアセンブリ１０５は、伝達部材（例えば第１の伝達部材２４２、第２の伝達部材２４６、及び第３の伝達部材２５４）を、駆動アセンブリ２３８とは反対側のトラック１２２の第２の端部で支持できるようにするアイドラ部材１５６、１５８、１６０を含む、１つ以上のアイドラアセンブリ５６２、５６４、５６６を含んでいてよい。第１のアイドラアセンブリ５６２の第１のアイドラ部材１５６は、第１の伝達部材２４２に連結されていてよく、第２のアイドラ部材１５８は、第２の伝達部材２４６に連結されていてよい。ロボットアセンブリ１０５は、第３の伝達部材２５４に連結された第３のアイドラ部材１６０をさらに含んでいてよい。
ロボットアセンブリ１０５の１つ以上の実施形態では、駆動アセンブリ２３８が、基部１２０の第１の端部に連結されていてよく、少なくとも２つのアイドラプーリ（例えばアイドラ部材１５６、１６０）が、第１の端部とは反対側の基部１２０の第２の端部に連結されていてよい。伝達部材２４２、２４６、２５４の張力が調整され得るように、アイドラ部材１５６、１５８、１６０のうち、図５に示す実施形態では１つ以上が、そしてある実施形態では全てが、トラック１２２の長さに沿って位置調整可能であってよい。
より詳細には、ロボットアセンブリ１０５は、第１のアイドラハウジング５６８に回転可能に装着された第１のアイドラ部材１５６であって、第１の伝達部材２４２と接触し、第１の伝達部材２４２を支持する第１のアイドラ部材１５６を含む、第１のアイドラアセンブリ５６２を含んでいてよい。第１のアイドラハウジング５６８は、基部１２０に沿った第１の長手方向位置において、基部１２０に締結可能であってよい。
同様に、第２のアイドラ部材１５８は、第２のアイドラハウジング５７０に回転可能に装着されていてよく、第２の伝達部材２４６に接触して設けられていてよい。同様に、第２のアイドラハウジング５７０は、第１の長手方向位置から間隔を空けた第２の長手方向位置において、基部１２０に締結可能であってよい。
ある実施形態では、第３のアイドラハウジング５７２に回転可能に装着され、第３の伝達部材２５４に接触している第３のアイドラ部材１６０を含む、第３のアイドラアセンブリ５６６が設けられていてよい。他と同様に、第３のアイドラハウジング５７２は、第１の長手方向位置及び第２の長手方向位置の間で間隔を空けた長手方向位置において、基部１２０に締結可能であってよい。
ある実施形態では、アイドラアセンブリ５６２、５６４、５６６のうちの１つ以上は、長手方向位置調整能力を含んでいてよい。この調整能力によって、伝達部材２４２、２４６、２５４のうちの１つ以上の張力が、調整可能になっている。各アイドラハウジング５６８、５７０、５７２内に形成され、中にボルトまたはネジを受容するように構成された、長手方向に配向されたスロットであって、例えば±１２ｍｍの位置調整を可能にするスロットといった、任意の適切な調整手段が設けられてよい。こうして、第１のアイドラアセンブリ５６２、第２のアイドラアセンブリ５６４、及び第３のアイドラアセンブリ５６６はそれぞれ、第１の伝達部材２４２、第２の伝達部材２４６、第３の伝達部材２５４の張力を調性するように構成されていてよい。
伝達部材２４２、２４６、２５４のうちの１つ以上、及びある実施形態ではこれらの全てが、その長さに沿って所定の距離で間隔を空けて配置された、孔４７４を含んでいてよい。これらの孔４７４は、駆動部材４４０、４４４、４５２のうちの１つ以上の、および示される実施形態ではその全ての、上に形成された突起４７６と係合可能である。さらに、突起４７６は、第１の駆動部材３３２及び第２の駆動部材３３６のうちの１つ以上の上に形成されていてよい。同様に、突起４７６は、アイドラ部材１５６、１５８、１６０のうちの１つ以上の上に形成されていてよい。
駆動部材２３８は、動作中、コントローラ１１８からの信号に基づいて第１の駆動モータ４４８を駆動することによって、ロボット１０６に肩軸２８４を中心にした回転を行わせるように、構成され且つ適合している。第２及び第３のアーム２３１、２３４をＸ−Ｙ平面内で第１のアーム２３０に対して拡縮させることは、第２の従動部材３３６を駆動することによって、遂行されてよい。ロボット１０６の協調的な動きは、エンドエフェクタ２３５の所望の動作プロファイルを実行するために、第１の従動部材３３２と第２の従動部材３３６を同時に駆動することによって、遂行されてよい。
代わりの実施形態では、基部１２０の一端にアイドラプーリが設けられていてよく、駆動モータは、一般的なモータの構成を含んでいてよい個別の駆動モータであってよい。図６に示すように、駆動アセンブリ６３８は、長手方向に間隔を空けて配置され、個別に制御可能な、第１、第２、及び第３の駆動モータ６４８、６５０、６５１を含んでいてよい。これらのモータは、上記のアイドラアセンブリ５６２、５６４、５６６と同様に長手方向位置調性可能であることができ、それによって第１、第２、及び第３の伝達部材２４２、２４６、２５４（例えば、金属の駆動ベルト）の張力が個別に調整されてよい。それぞれ一般的な構造を含んでいてよい第１、第２、第３の各駆動モータ６４８、６５０、６５１は、基部１２０に締結されたモータハウジング６８０、モータハウジング６８０内で支持されコントローラ１１８に電気的に連結された固定ステータ６８１、及び、第１、第２、第３の各駆動部材６４０、６４４、６５２に連結されていてよいロータ６８３を含んでいてよい。第１、第２、及び第３の駆動モータ６４８、６５０、６５１を作動することによって、それぞれ第１、第２、及び第３の駆動部材６４０、６４４、６５２が回転し、並びに第１、第２、及び第３の伝達部材２４２、２４６、及び２５４が動作する。第１、第２、及び第３の各駆動モータ６４８、６５０、６５１は、個別に制御されてよい。任意のタイプの適切なモータが使用されてよい。コントローラ１１８に対してフィードバックを提供するため、エンコーダが使用されてよい。
積層されたアイドラアセンブリ７９０のさらなる実施形態が、図７に示される。積層されたアイドラアセンブリ７９０は、基部１２０に締結されているかまたは組み入れられているフレーム７９２、並びに、フレーム７９２に装着されフレーム７９２によって支持されている、第１、第２、及び第３のアイドラアセンブリ７６２、７６４、７６６を含んでいてよい。第１、第２、及び第３のアイドラアセンブリ７６２、７６４、７６６は、第１、第２、及び第３のアイドラ部材７５６、７５８、７６０（例えばプーリ）を含んでいてよい。第１、第２、及び第３のアイドラ部材７５６、７５８、７６０は、ベアリング（例えばボールベアリング）を通じて、第１、第２、及び第３の支持部材７９４、７９６、７９８上で支持されていてよい。第１、第２、及び第３のアイドラアセンブリ７６２、７６４、７６６は、互いに同じであってよく、概して同軸であってよい。ある実施形態では、フレーム７９２は、任意の適切な調整機構を介して、基部１２０に対する長手方向位置が調整されてよい。
本発明の１つ以上の実施形態による、基板処理装置１００（例えば電子デバイス製造システム）内で基板（例えば基板１０４）を搬送する方法が、図８で提供される。方法８００によると、８０２で、トラック（例えばトラック１２２）に沿って移動可能なキャリッジ（例えばキャリッジ１２４）と、キャリッジに装着されたロボット（例えばロボット１０６）であって、第１のアーム（例えば第１のアーム２３０）及び第１のアームに連結された第１の従動部材（例えば第１の従動部材３３２）を少なくとも含むロボットと、駆動アセンブリ（例えば駆動アセンブリ２３８、６３８）であって、第１の駆動部材（例えば第１の駆動部材４４０、６４０）、第１の駆動部材と第１の従動部材に連結され、トラックの長さに沿って延びる第１の伝達部材（例えば第１の伝達部材２４２）、及び、第１の駆動部材に連結された第１の駆動モータ（例えば第１の駆動モータ４４８、６４８）を備える駆動アセンブリとを含む、ロボットアセンブリ（例えばロボットアセンブリ１０５）が設けられる。
方法８００は、８０４で、第１の駆動部材（例えば第１の駆動部材４４０、６４０）を回転させ、第１の従動部材（例えば第１の従動部材３３２）の回転と第１のアーム（例えば第１のアーム２３０）の回転と、基板（例えば基板１０４）の移動を生じさせるために、第１の駆動モータ（例えば第１の駆動モータ４４８、６４８）を動作させることを含む。
駆動アセンブリ（例えば駆動アセンブリ２３８、６３８）の、１つ以上のさらなる駆動部材（例えば第３の駆動部材４５２、６５２）を追加することによって、さらなるロボットアーム（例えば第２のアーム２３１及び第３のアーム２３４）が遠隔から駆動されてよい。さらに、米国特許第８，７７７，５４７号に記載されているものといった、さらに別の駆動部材、従動部材、並びに内部プーリ、シャフト、及び伝達部材（図示せず）を追加することによって、第３のアームの独立した回転が提供されてよい。キャリッジ１２４の並進移動は、第２の駆動部材（例えば第２の駆動部材４４４、６４４）を回転し、それによってキャリッジ１２４に連結された第２の伝達部材２５４を回転することによって、遠隔から遂行されてよい。
一態様では、本発明の実施形態が、任意の数の所望の動作プロファイルに沿った基板の動きを提供するために、第１のアーム２３０、第２のアーム２３１、及び第３のアーム２３４、並びに連結されたエンドエフェクタ２３５の協調された動作を提供するのに秀でていることが、明らかになるであろう。
例示的な実施形態を示してきたが、多数の変形例が可能であり、それらが依然として特許請求の範囲内に含まれることは、当業者に認識されるだろう。従って、特許請求の範囲によって示されるようにしか本発明を限定しないことが、意図されている。

Claims (14)

  1. トラックと、
    前記トラックに沿って移動可能なキャリッジと、
    前記キャリッジに装着されたロボットであって、第１のアーム、前記第１のアームに連結された第１の従動部材、第２のアーム、及び前記第２のアームに連結された第２の従動部材を少なくとも備えたロボットと、
    駆動アセンブリであって、
    第１の駆動部材、
    前記第１の駆動部材と前記第１の従動部材に連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第１の伝達部材、
    前記第１の駆動部材に連結された第１の駆動モータであって、前記第１の駆動部材を動かして、前記第１の伝達部材を介して前記第１の従動部材の回転と前記第１のアームの回転を生じさせるように構成された第１の駆動モータ、
    第２の駆動部材、及び
    前記第２の駆動部材と前記第２の従動部材との間に連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第２の伝達部材、を含む駆動アセンブリと、
    を備える、ロボットアセンブリ。
  2. 第３の駆動部材、
    前記第３の駆動部材に連結された第３の伝達部材であって、前記キャリッジに連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第３の伝達部材、及び
    前記第３の駆動部材に連結された第３の駆動モータであって、前記第３の伝達部材を介して前記第３の駆動部材の回転を生じさせると、前記トラックに沿って前記キャリッジを動かすように構成された第３の駆動モータ
    を備える、請求項１に記載のロボットアセンブリ。
  3. 第３のアーム、及び前記第３のアームに連結されたエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタは基板を担持するように構成される、請求項１に記載のロボットアセンブリ。
  4. 前記第１の伝達部材に連結された第１のアイドラ部材と、前記第２の伝達部材に連結された第２のアイドラ部材とを備える、請求項１に記載のロボットアセンブリ。
  5. 第３の駆動部材と、
    前記第３の駆動部材に連結された第３の伝達部材であって、前記キャリッジに連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第３の伝達部材と、
    前記第３の伝達部材に連結された第３のアイドラ部材と、
    を備える、請求項３に記載のロボットアセンブリ。
  6. 基部、前記基部の第１の端部に連結された駆動アセンブリ、及び、前記基部の第２の端部に連結された少なくとも２つのアイドラ部材を備える、
    請求項１に記載のロボットアセンブリ。
  7. 第１のアイドラハウジングに回転可能に装着され、前記第１の伝達部材と接触している第１のアイドラ部材であって、前記第１のアイドラハウジングは第１の長手方向位置において基部に締結可能である、第１のアイドラ部材
    を含む第１のアイドラアセンブリを備える、請求項１に記載のロボットアセンブリ。
  8. 第２のアイドラハウジングに回転可能に装着され、第２の伝達部材と接触している第２のアイドラ部材であって、前記第２のアイドラハウジングは前記第１の長手方向位置から間隔を空けた第２の長手方向位置において前記基部に締結可能である、第２のアイドラ部材
    を含む第２のアイドラアセンブリを備える、請求項７に記載のロボットアセンブリ。
  9. 第３の駆動部材と、
    前記第３の駆動部材に連結された第３の伝達部材であって、前記キャリッジに連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第３の伝達部材と、
    第３のアイドラアセンブリであって、
    第３のアイドラハウジングに回転可能に装着され、前記第３の伝達部材と接触している第３のアイドラ部材であって、前記第３のアイドラハウジングは、前記第１の長手方向位置及び前記第２の長手方向位置の間で間隔をあけた長手方向位置において前記基部に締結可能である、第３のアイドラ部材
    を含む第３のアイドラアセンブリと、
    を備える、請求項８に記載のロボットアセンブリ。
  10. 長手方向位置調整能力を含むアイドラアセンブリを備える、請求項１に記載のロボットアセンブリ。
  11. 前記第１の伝達部材、前記第２の伝達部材、及び前記第３の伝達部材の張力を調整するように構成された、第１のアイドラアセンブリ、第２のアイドラアセンブリ、及び第３のアイドラアセンブリを備える、請求項２に記載のロボットアセンブリ。
  12. １つ以上のアイドラプーリアセンブリであって、アイドラハウジングに回転可能に装着されたアイドラ部材をそれぞれが含み、前記アイドラハウジングは基部に締結可能であり且つ長手方向位置調整能力を含む、１つ以上のアイドラプーリアセンブリを備える、請求項１に記載のロボットアセンブリ。
  13. 移送チャンバ、
    前記移送チャンバの長さに沿って配設された複数の処理チャンバ、及び、
    前記処理チャンバとの間で基板を移動するように構成されたロボットアセンブリ、を備える基板処理装置であって、前記ロボットアセンブリが、
    トラックと、
    前記トラックに沿って移動可能なキャリッジと、
    前記キャリッジに装着されたロボットであって、第１のアーム及び前記第１のアームに連結された第１の従動部材、第２のアーム、及び前記第２のアームに連結された第２の従動部材を少なくとも備えるロボットと、
    駆動アセンブリと、を備え、前記駆動アセンブリが、
    第１の駆動部材、
    前記第１の駆動部材と前記第１の従動部材に連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第１の伝達部材、
    前記第１の駆動部材に連結された第１の駆動モータであって、前記第１の駆動部材を動かして、前記第１の伝達部材を介して前記第１の従動部材の回転と前記第１のアームの回転を生じさせるように構成された第１の駆動モータ、
    第２の駆動部材、及び、
    前記第２の駆動部材と前記第２の従動部材との間に連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第２の伝達部材
    を備える、基板処理装置。
  14. 基板処理装置の内部で基板を搬送する方法であって、
    トラックに沿って移動可能なキャリッジと、前記キャリッジに装着され、第１のアーム、前記第１のアームに連結された第１の従動部材、第２のアーム、及び前記第２のアームに連結された第２の従動部材を少なくとも備えるロボットと、駆動アセンブリであって、第１の駆動部材、前記第１の駆動部材と前記第１の従動部材に連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第１の伝達部材、前記第１の駆動部材に連結された第１の駆動モータ、第２の駆動部材、及び前記第２の駆動部材と前記第２の従動部材との間に連結され、前記トラックの長さに沿って延びる第２の伝達部材を備える駆動アセンブリと、を含むロボットアセンブリを提供すること、並びに、
    前記基板の移動を生じさせるために、前記第１の駆動部材を回転させ、前記第１の伝達部材を介して前記第１の従動部材の回転と前記第１のアームの回転を生じさせるように前記第１の駆動モータを動作させること
    を含む方法。
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