JP6285926B2

JP6285926B2 - ブーム駆動装置、マルチアームロボット装置、電子デバイス処理システム、および電子デバイス製造システムにおいて基板を搬送するための方法

Info

Publication number: JP6285926B2
Application number: JP2015520329A
Authority: JP
Inventors: ジェフリーシー．ハジェンズ，; イズヤクレマーマン，; ジェフリーエー．ブロダイン，
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: JP2015526896A; US9033644B2; TW201410414A; KR20150038000A; CN104428884A; WO2014008009A1; US20140010625A1; KR102153608B1; TWI577510B; CN104428884B

Description

関連出願
本出願は、２０１２年７月５日に出願された米国仮特許出願番号６１／６６８，１１８、名称「ブーム駆動装置、マルチアームロボット装置、電子デバイス処理システム、および電子デバイス製造システムにおいて基板を搬送するための方法」（代理人整理番号１７１１２−Ｌ／ＦＥＧ／ＳＹＮＸ／ＣＲＯＣＫＥＲＳ）への優先権を主張し、その開示全体が本明細書中での参照により援用される。

本発明は、電子デバイス製造に関し、より具体的には、基板を搬送するための装置、システム、および方法に関する。

従来の電子デバイス製造システムは、複数の処理チャンバおよびロードロックチャンバを含むことができる。このようなチャンバは、例えば、多数のチャンバを移送チャンバ周囲に設けることができるクラスタツールに含むことができる。これらのシステムおよびツールは、例えば、様々な処理チャンバとロードロックチャンバとの間で基板を搬送するために、移送チャンバに収容することができるロボットを用いることができる。例えば、ロボットは、処理チャンバから処理チャンバへ、ロードロックチャンバから処理チャンバへ、および／または処理チャンバからロードロックチャンバへ基板を搬送することができる。様々なシステムチャンバ間での基板の効率的かつ正確な搬送は、システムスループットを向上させ、ひいては全体的な運営コストを下げるために望ましいだろう。

したがって、基板の効率的かつ正確な移動のためのシステム、装置、および方法が望まれる。

１つの態様では、ブーム駆動装置が提供される。前記ブーム駆動装置は、ハブ、ならびに前記ハブから延びるウェブを含むブームであって、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを有する、ブーム；前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材；前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材；第１の外側の場所において前記ウェブ上方で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材；第２の外側の場所において前記ウェブ下方で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材；前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材；ならびに前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材を備える。

別の態様では、ロボット装置が提供される。前記ロボット装置は、主回転軸周囲を回転するように適合されるブームであって、前記ブームは、ハブ、ならびに前記ハブから放射方向に延びるウェブを含み、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを含む、ブーム、前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材、前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材、前記ウェブ上方の第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材、前記ウェブ下方の前記第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材、前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材、ならびに前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材を有するブーム駆動装置；前記第１の外側端で前記ブームに回転式に連結される第１のマルチアームロボットであって、前記第１の被駆動部材に連結される第１の上アーム、第１の前アーム、第１のリスト部材、および第１の基板を支持するように適合される第１のエンドエフェクタを有する、第１のマルチアームロボット；ならびに前記第１の外側端で前記ブームに回転式に連結される第２のマルチアームロボットであって、前記第２の被駆動部材に連結される第２の上アーム、第２の前アーム、第２のリスト部材、および第２の基板を支持するように適合される第２のエンドエフェクタを有する、第２のマルチアームロボットを含む。

別の態様では、電子でデバイス処理システムが提供される。前記システムは、移送チャンバ；ならびに前記移送チャンバで受けられ、複数の基板を搬送するように適合されるロボット装置であって、主回転軸周囲を回転するように適合されるブームであって、前記ブームは、ハブ、ならびに前記ハブから放射方向に延びるウェブを含み、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを有する、ブーム、前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材、前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材、前記ウェブ上方の外側端で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材、前記ウェブ下方の外側端で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材、前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材、ならびに前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材を有するブーム駆動装置、前記第１の外側端で前記ブームに回転式に連結される第１のマルチアームロボットであって、前記第１の被駆動部材に連結される第１の上アーム、第１の前アーム、第１のリスト部材、および第１の基板を支持するように適合される第１のエンドエフェクタを有する、第１のマルチアームロボット、ならびに前記第１の外側端で前記ブームに回転式に連結される第２のマルチアームロボットであって、前記第２の被駆動部材に連結される第２の上アーム、第２の前アーム、第２のリスト部材、および第２の基板を支持するように適合される第２のエンドエフェクタを有する、第２のマルチアームロボットを有するロボット装置を含む。

別の態様では、電子デバイス処理システム内で基板を搬送する方法が提供される。前記方法は、ハブ、ならびに前記ハブから放射方向に延びるウェブを含むブームであって、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを有する、ブーム；前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材；前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材；前記ウェブ上方の第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材；前記ウェブ下方の第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材；前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材；ならびに前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材を有するブーム駆動装置を提供すること；第１のマルチアームロボットを前記ブームの前記第１の外側端に連結すること；第２のマルチアームロボットを前記ブームの前記第１の外側端に連結すること；前記第１の駆動部材を駆動することによって、前記第１のマルチアームロボットを駆動すること；ならびに前記第２の駆動部材を駆動することによって、前記第２のマルチアームロボットを駆動することを含む。

多数の他の態様が、本発明のこれらおよび他の実施形態に従って提供される。本発明の実施形態の他の特徴および態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面からより完全に明らかになるだろう。

実施形態によるブーム駆動装置を有するマルチアームロボット装置を含む電子デバイス処理システムの概略上面図を示す。実施形態によるブーム駆動装置を含むマルチアームロボット装置の部分的な断面側面図を示す。実施形態による、装着されブーム駆動装置によって駆動されるように適合されるデュアルマルチアームロボット装置の等角図を示す。実施形態によるブーム駆動装置を含むマルチアームロボット装置の等角底面図を示す。実施形態によるブーム駆動装置を含むマルチアームロボット装置の上面等角図を示す。実施形態によるホーム位置に示されるブーム駆動装置を含むマルチアームロボット装置の上面図を示す。実施形態による延ばされた位置に示されるブーム駆動装置を含むマルチアームロボット装置の上面図を示す。本実施形態によるマルチアームロボットの構成の断面側面図を示す。本実施形態による上面カバーの中心部が除去された状態のブーム駆動装置の上面等角図を示す。実施形態によるブーム駆動装置の上面等角図を示す。実施形態によるブームから除去されて示されるブーム駆動装置の駆動構成要素の底部等角図を示す。実施形態によるブームの上面等角図を示す。実施形態によるブームの底面等角図を示す。実施形態による電子デバイス処理システム内で基板を搬送する方法を示すフローチャートである。

電子デバイス製造は、様々な場所間で基板の非常に正確かつ迅速な搬送を必要とすることがある。特に、いくつかの実施形態では、デュアルエンドエフェクタを含むマルチアームロボット装置は、ロボット装置の１または複数の側面に取り付けることができ、エンドエフェクタ上にある基板を、電子デバイス処理システムのツインチャンバへおよびツインチャンバから搬送するように適合することができる。このようなシステムは、選び取る動作および置く動作がチャンバで行われることができるように、上／下構成に配置されるマルチアームロボットを含むことができる。それほど多くの移動ロボットアームおよびエンドエフェクタの比較的高い質量を考えると、ロボット機構の剛性および組み立て要件が懸念となることもある。

したがって、１または複数の実施形態では、電子デバイス製造において基板をチャンバ（例えば、ツインチャンバ）におよびチャンバから搬送するために使用することができるロボット装置を提供することができる。

本発明の１または複数の実施形態によれば、ブーム駆動装置が提供される。ブーム駆動装置は、適切な剛性および組み立てやすさを提供しつつ、ブームの外側端に取り付けられる１または複数のマルチアームロボットを駆動するために動作する。ブーム駆動装置は、ハブ、およびハブから延びるウェブを含むブーム、ウェブ上方に回転式に装着される第１の駆動部材、ウェブ下方に回転式に装着される第２の駆動部材、ウェブ上方の外側端に回転式に装着される第１の被駆動部材、ウェブ下方の外側端に回転式に装着される第２の被駆動部材、ならびにそれぞれの駆動部材をウェブ上方および下方の被駆動部材に連結する伝送部材を備える。

本発明の１または複数の実施形態によれば、ロボット装置およびロボットブーム駆動装置を含む電子デバイス処理システムが提供される。

本発明の１または複数のさらなる実施形態によれば、ブーム駆動装置を含む電子デバイス処理システムで基板を移送する方法が提供される。

本発明の例示的実施形態のさらなる詳細が、図１から６を参照しながら述べられる。

図１は、本発明の実施形態による、電子デバイス処理システム１００の例示的実施形態の概略ブロック図である。電子デバイス処理システム１００は、移送チャンバ１０２を画定する壁を有するハウジング１０１を含むことができる。本発明の別の実施形態によるマルチアームロボット装置１０３は、移送チャンバ１０２内に少なくとも部分的に収容することができる。具体的には、可動アームが移送チャンバ１０２に収容でき、その一方で駆動モーターは、移送チャンバ１０２の外部にあるとすることができる。マルチアームロボット装置１０３は、基板１０５Ａ、１０５Ｂおよび１０５Ｃ、１０５Ｄを、ブーム駆動装置１０４の動作を介して、目的地に置くまたは目的地から抽出するように適合することができるが、それについては以下で完全に説明される。目的地は、移送チャンバ１０２に連結され、移送チャンバ１０２からアクセス可能なツインチャンバ（例えば、ツインチャンバ１０６Ａ、１０６Ｂ；ツインチャンバ１０６Ｃ、１０６Ｄ；および／またはツインチャンバ１０６Ｅ、１０６Ｆ）とすることができる。ツインチャンバは、横並びに置かれ、概して平行である面を有する。選択的に、目的地は、横並びのロードロックチャンバ１０８とすることができ、チャンバ１０８は、移送チャンバ１０２に連結することができる。

処理チャンバ１０６Ａ−１０６Ｆは、例えば、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ステップを実行するように適合することができる。他の処理がその中で実行されてもよい。ロードロックチャンバ１０８は、ファクトリインターフェース１１０と相互作用する、および基板をファクトリインターフェース１１０から受け取る、または基板をファクトリインターフェース１１０に提供するように適合することができる。ロードロックチャンバ１０８は、ファクトリインターフェース１１０のロードポートでドッキングされる基板キャリア１１２から、１または複数の基板を受け取ることができる。基板は、ファクトリインターフェース１１０でロボット１１３（点で示される）によって移送することができ、移送は、矢印１１４によって示されるように
任意の順序または方向で行うことができる。本明細書で使用される基板は、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）およ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およびアセンブリ、サファイアウエハおよび／またはウエハキャリア、ガラス板、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。ロボット１０３は、同様に、基板キャリアを移送するために使用することができる。

いくつかの実施形態では、移送チャンバ１０２は、例えば、真空下で操作することができる。処理チャンバ１０６Ａ−１０６Ｆおよびロードロックチャンバ１０８の各々は、基板１０５Ａ−１０５Ｄを、処理チャンバ１０６Ａ−１０６Ｆおよびロードロックチャンバ１０８に置く、またはそれらから抽出するときに開閉するように適合することができるスリットバルブ１０９をそれらの入口／出口に含むことができる。スリットバルブ１０９は、任意の適切な従来の構成とすることができる。マルチアームロボット装置１０４の様々な構成要素の動きは、以下から明らかであるように、コントローラ１１５からロボット装置１０３への適切なコマンドによって制御することができる。

ここで図２を参照すると、ブーム駆動装置１０４を有するマルチアームロボット装置１０３の部分的な断面図が示される。マルチアームロボット装置１０３は、ハウジング１０１の壁（例えば、床）に取り付けられるように適合することができるベース２１６を含むことができる。したがって、ロボット装置１０３を、ハウジング１０１によって少なくとも部分的に支持することができる。ロボット装置１０３はまた、ブーム２２２に連結される１または複数のマルチアームロボット（例えば、マルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄ（マルチリンクロボット２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄの一部分のみ示される））を駆動するように構成され、動作可能であり、従って適合されるブーム駆動装置１０４を含む。マルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄは、水平多関節（ＳＣＡＲＡ）ロボットとすることができる。マルチアームロボット２２０Ｃ、２２０Ｄの構成の代表的な図が、図３Ａおよび図４に示される。様々なアームが図３Ａおよび図４で示されるものと配向が逆である（鏡映関係にある）ことを除き、ＳＣＡＲＡロボット２２０Ｃ、２２０Ｄは、図示された実施形態において、図３Ａに示されるＳＣＡＲＡロボットと同一である。他の種類のマルチアームロボットは、ブーム駆動装置１０４によって駆動することができる。図２の図示された実施形態において、ブーム駆動装置１０４は、ブーム２２２の主回転軸２２５から概して反対方向に外に向かって放射方向に延びうる、第１および第２のブーム部分２２２Ｌ、２２２Ｒを有するブーム２２２を含む。

図示される実施形態では、ツインマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂは、ブーム２２２の第１のブーム部分２２２Ｌの第１の外側端２２４Ｌに装着される。同様に、ツインマルチアームロボット２２０Ｃ、２２０Ｄは、ブーム２２２の第２のブーム部分２２２Ｒの第２の外側端２２４Ｒに装着することができる。しかしながら、ブーム駆動装置１０４およびロボット装置１０３は、ただ１つのブーム部分（例えば、２２２Ｌ）、およびただ１組のツインマルチアームロボット、例えば、ツインマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂ（例えば、ＳＣＡＲＡロボット）だけで構成することができると認識されるべきである。

別の選択肢では、単一のマルチアームロボットだけを、外側端２２４Ｌ、２２４Ｒのどちらかに設け、ブーム駆動装置１０４によって駆動することができるが、各マルチアームロボットは、例えば、上アームおよび前アームの独立した制御、または上アームおよびリスト部材の独立した制御など、追加の機能性を有することができる。さらに別の選択肢において、単一の外側端２２４Ｌだけをブーム２２２に設け、単一のマルチアームロボットだけを外側端２２４Ｌに連結することができるが、単一のマルチアームロボットは、マルチアームロボットの複数のアームを独立して制御するために使用することができる。

ここで図２の実施形態をより詳しく説明すると、ブーム２２２は、主回転軸２２５近傍の概して中心に設置されるハブ２２６、およびハブ２２６から延びる（例えば、放射方向に）ウェブ２２７を含む。ウェブ２２７は、ブーム２２２の垂直範囲のほぼ中心に設置することができる。ハブ２２６は、第１の外側端２２４Ｌに延びる第１のウェブ部分２２７Ｌ、および第２の外側端２２４Ｒに延びる第２のウェブ部分２２７Ｒを含むことができる。第１のウェブ部分２２７Ｌおよび第２のウェブ部分２２７Ｒは、概して反対方向にハブ２２６から放射方向に延びることができる。ブーム部分２２２Ｌ、２２２Ｒは、例えば、主軸２２５とマルチアームロボット装置２２０Ａ、２２０Ｂの外側端２２４Ｌへの取り付け場所との間を延びる軸が、主軸２２５とマルチアームロボット装置２２０Ｃ、２２０Ｄの外側端２２４Ｒへの取り付け場所との間を延びる軸と平行でない、ブーメラン形状を提供するように、図３Ｂ−３Ｅに示されるように僅かにずらすことができる。

ハブ２２６は、ウェブ２２７上方の第１の方向に延びる第１のパイロット２２８、およびウェブ２２７下方の第２の方向に延びる第２のパイロット２２９を含むことができる。パイロット２２８、２２９は、ウェブ２２７上方および下方に延びる円筒部分を備えることができる。ブーム駆動装置１０４は、ウェブ２２７上方の第１のパイロット２２８に回転式に装着される、例えばプーリなどの第１の駆動部材２３０、およびウェブ２２７下方の第２のパイロット２２９に回転式に装着される、例えばプーリなどの第２の駆動部材２３２を含む。上方および下方は、図２に示される配向を指す。しかしながら、ロボット１０３は、反転させることができ、その場合、第１の駆動部材２３０がウェブ２２７の第１の側面にあり、第２の駆動部材２３２がウェブ２２７の反対側にあると理解されるべきである。

第１の駆動部材２３０および第２の駆動部材２３２の第１のパイロット２２８および第２のパイロット２２９それぞれへの回転式の装着は、１または複数の適切なベアリング部材（例えば、ボールベアリングなど）によるとすることができる。ブーム駆動装置１０４はまた、外側端２２４Ｌ付近の外側の場所でウェブ２２７上方のブーム２２２に回転式に装着される第１の被駆動部材２３４、および外側端２２４Ｌ付近の外側の場所でウェブ２２７下方のブーム２２２に回転式に装着される第２の被駆動部材２３６を含む。再び、上方および下方は、図示された配向に基づく相対語である。要するに、第１の被駆動部材２３４および第２の被駆動部材２３６は、ウェブ２２７の反対側に設けられる。第１の被駆動部材２３４および第２の被駆動部材２３６は、回転式に装着され、第１の外側軸２３７周囲を回転することができる。ブーム駆動装置１０４はまた、第１の駆動部材２３０をウェブ２２７上方の第１の被駆動部材２３４に連結する第１の伝送部材２３８、および第２の駆動部材２３２をウェブ２２７下方の第２の被駆動部材２３６に連結する第２の伝送部材２４０を含む。第１の伝送部材２３８は、第１の駆動部材２３０から第１の被駆動部材２３４までそれぞれに固定される複数のベルト（例えば、金属ベルト）を備えることができる。同様に、第２の伝送部材２４０は、第２の駆動部材２３２から第２の被駆動部材２３６までそれぞれに固定される複数のベルト（例えば、金属ベルト）を備えることができる。

さらに詳細には、ブーム２２２は、ウェブ２２７上方に延びる上壁２４２、およびウェブ２２７下方に延びる下壁２４４を備えることができる。上壁２４２は、ウェブ２２７と一体化されてもよく、またはウェブ２２７から分離され、例えば締め具などによって、ウェブ２２７に連結されてもよい。上壁２４２は、第１の駆動部材２３０、第１の被駆動部材２３４、および第１の伝送部材２３８の側面を囲むことができる。上カバー２４５は、上壁２４２に連結することができ、第１の駆動部材２３０、第１の被駆動部材２３４、および第１の伝送部材２３８の上面を覆うことができる。同様に、下カバー２４６は、下壁２４４に連結することができ、第２の駆動部材２３２、第２の被駆動部材２３６、および第２の伝送部材２４０の露出した底面を覆うことができる。カバー２４５、２４６の壁２４２、２４４への連結は、例えば、ねじまたはボルトなど、任意の機械的締め具によるとすることができる。カバー２４５、２４６は、例えば、図５Ａおよび５Ｂに示されるように、いくつかの実施形態では複数の部品を備えることができる。

ブーム駆動装置１０４はまた、その外側端において（例えば、端２２４Ｒにおいて）ウェブ２２７上方でブーム２２２に回転式に装着される第３の被駆動部材２５６、および外側端（例えば、２２４Ｒ）においてウェブ２２７下方でブーム２２２に回転式に装着される第４の被駆動部材２５７を含むことができる。第３の伝送部材２５８は、第１の駆動部材２３０をウェブ２２７上方の第３の被駆動部材２５６に連結し、第４の伝送部材２５９は、第２の駆動部材２３２をウェブ２２７下方の第４の被駆動部材２５７に連結する。

ブーム２２２は、時計回りの回転方向または反時計回りの回転方向のいずれかで主回転軸２２５周囲を回転するように適合することができる。回転は、例えば、従来の可変リラクタンスまたは永久磁石電気モーターなどの任意の適切なブーム駆動モーター２４８Ｍによって提供することができる。他の種類のモーターを使用することもできる。ブーム駆動モーター２４８Ｍは、ハブ２２６から延び、ブーム駆動モーター２４８Ｍに連結されるブームパイロットシャフト２４８Ｓを駆動することができる。ブーム２２２の回転は、コントローラ１１５からブーム駆動モーター２４８Ｍへの適切なコマンドによって制御することができる。ブーム２２２の制御された回転は、＋／−３６０度以上とすることができる。位置フィードバックは、ブーム２２２の配向をいつでも正確に知ることができるように、任意の適切なフィードバックセンサーから提供することができる。

第１のマルチアームロボット２２０Ａの上アーム２２０ＵＡは、時計回りの回転方向または反時計回りの回転方向のいずれかで第１の外側軸２３７周囲を回転するように適合することができる。回転は、例えば、約１８０度未満とすることができ、またはいくつかの実施形態では、１７０度未満とさえすることができる。上アーム２２０ＵＡは、第１の駆動モーター２５０Ｍの回転によって駆動することができる。ブーム駆動装置１０４は、第１の駆動部材２３０まで延びる第１駆動部材パイロットシャフト２５０Ｓを含む。第１の駆動部材パイロットシャフト２５０Ｓは、第１の駆動モーター２５０Ｍによって駆動されるように適合される。第１の駆動部材パイロットシャフト２５０Ｓを駆動することで、第１の駆動部材２３０をウェブ２２７周囲で回転させ、その結果、第１のマルチアームロボット２２０Ａの上アーム２２０ＵＡに連結され、上アーム２２０ＵＡを回転させるプーリとすることができる、第１の被駆動部材２３４を回転させる。

同様に、第２のマルチアームロボット２２０Ｂの上アーム２２０ＵＢは、時計回りの回転方向または反時計回りの回転方向のいずれかで第１の外側軸２３７周囲を回転するように適合することができる。回転は、例えば、約１８０度未満とすることができ、またはいくつかの実施形態では、１７０度未満とさえすることができる。上アーム２２０ＵＢは、第２の駆動モーター２５２Ｍの回転によって駆動することができる。ブーム駆動装置１０４は、ウェブ２２７下方で第２の駆動部材２３２まで延びる第２の駆動部材パイロットシャフト２５２Ｓを含む。第２の駆動部材パイロットシャフト２５２Ｓは、第２の駆動モーター２５２Ｍによって駆動されるように適合される。第２の駆動部材パイロットシャフト２５２Ｓを駆動すると、第２の駆動部材２３２がウェブ２２７下方で回転し、それにより、そこに接続される第１のマルチアームロボット２２０Ｂの第２の上アーム２２０ＵＢが回転する。

図２に示されるように、プーリとすることができる第２の被駆動部材２３６の回転は、第２のマルチアームロボット２２０Ｂの上アーム２２０ＵＢに、例えばその上面に、連結する内側シャフト２５４Ｓを回転させる。外部シャフト２５５Ｓは、内側シャフト２５４Ｓ上で受け取ることができ、第１および第２の前アーム駆動プーリ２５４Ａ、２５４Ｂの両方に連結するように適合することができる。第１および第２の前アーム駆動プーリ２５４Ａ、２５４Ｂは、マルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂそれぞれの前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦを駆動するために使用することができる伝送部材に連結される。第１の前アーム駆動プーリ２５４Ａおよび第２の前アーム駆動プーリ２５４Ｂは、第１の外側端２２４Ｌでウェブ２２７に非回転式に連結することができる。連結は、第１の前アーム駆動プーリ２５４Ａおよび第２の前アーム駆動プーリ２５４Ｂをウェブ２２７と相互結合する外部シャフト２５５Ｓによって提供することができる。

図示される実施形態では、第１および第２のマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂは、例えば、３リンクＳＣＡＲＡロボット（水平多関節ロボット）とすることができる。動作中に、いったんブーム２２２が基板を置くまたは選び取るための所望の目的地に隣接して位置付けられると、ロボット装置１０３は、基板１０５Ａ−１０５Ｄを目的地に置くまたは目的地から選び取るように作動することができる。

さらに詳細には、第１および第２のマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂの実施形態を含むマルチアームロボットアセンブリ２２０Ｌが、図３Ａに示される。各マルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂは、第１の外側軸２３７周囲でブーム２２２に対するＸ−Ｙ平面で回転するように適合することができる上アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵを含むことができる。前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦは、上アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵそれぞれの外側端で上アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵに連結することができる。さらに、リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷは、各前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦのそれぞれの外側端に連結することができる。リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷは各々、電子デバイス処理システム１００内で処理される基板１０５Ａ、１０５Ｂ（点で示される）を運ぶように適合される、エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥを含むことができる。図示されたように、エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥは、互いに折り重なるよう平らに置かれている。エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥの各々は、作用線２２１に平行に移動するように機能する。エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥは、別個の部材として、リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷに取り付けることができ、またはリスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷとの一体ユニットとして形成することができる。ブーム２２２の他の端のロボットアセンブリ２２０Ｒは、ロボットアセンブリ２２０Ｌの実質的な鏡像とすることができる。

Ｚ軸の性能は、マルチアームロボット１０３に提供することができ、またはＺ軸の性能は、基板１０５Ａ−１０５Ｄを選び取る動作および置く動作を実現するために、チャンバ１０６Ａ−１０６Ｆ（例えば、Ｚ軸可動リフトピン）に提供することができる。

図３Ｂ−３Ｅは、電子デバイス処理システム１００内で使用するために適合することができるロボット装置３０３の別の実施形態を示す。本実施形態におけるロボット装置３０３は、例えば、チャンバ（例えば、移送チャンバ１０２）の壁に、ハウジング１０１を取り付けるように適合されるベース２１６を含むことができる。ブーム２２２は、主回転軸３２５（図３Ｃ）周囲での回転のために適合することができる。ロボット装置３０３は、前述のように、ブーム２２２の外側端に装着されるマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂおよび２２０Ｃ、２２９Ｄをさらに含むことができる。

この実施形態では、ロボット装置３０３は、図３Ａに示されるように、上アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵ、前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦ、リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷ、および取り付けられるエンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥを含むロボットアセンブリ２２０Ｌを備えることができる。

図３Ｃ−３Ｄは、上アームおよび前アームが概してブーム２２２の長さに沿って位置合わせされる図３Ｃの配向；新たな組のツインチャンバ１０６Ａ−１０６Ｂ、１０６Ｃ−１０６Ｄ、または１０６Ｅ−１０６Ｆ、またはロードロック１０８に移送する、もしくはそれらから移送するために、ブーム２２２を回転させるときに使用することができる、上アームおよび前アームが引っ込められて「ホーム」の配向で示される、図３Ｄの配向；ならびに基板をその中で選び取るおよび置くために、処理チャンバ１０６Ａ−１０６Ｂ、１０６Ｃ−１０６Ｄ、または１０６Ｅ−１０６Ｆ、もしくはロードロック１０８にアクセスする場合にそうだろうが、上アームおよび前アームのいくつかが引っ込められて示され、それらのいくつかが延ばされて示される、図３Ｅの配向を含む、ロボット装置３０３によって達成可能ないくつかの配向を示す。

図４は、代表的なマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂの断面図を示す。これらのマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂは、例えば、単一のチャンバ（例えば、１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅ）を処理するために動作することができる。本実施形態のロボット装置２２０Ａは、ブーム２２２の外側端２２４Ｌに装着することができる。各マルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂは、主回転軸２２５（図２）から距離を空けて配置される。

本実施形態では、各マルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂは、Ｘ−Ｙ平面の第１の外側軸２３７周囲での回転のために適合される内側アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵを含むことができる。上アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵは、それぞれの外側端で上アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵに連結される前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦを含むことができる。前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦは各々、外側端でそこに回転式に取り付けられるリスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷを含むことができる。リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷは、Ｘ−Ｙ平面で前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦに対するリスト軸周囲での相対的な回転のために適合することができる。上アーム２２０ＡＵ、２２０ＢＵおよび前アーム２２０ＡＦ、２２０ＢＦの様々なプーリ結合および長さは、リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷが作用線２２１（図３Ａ）に対して平行移動するように、適したサイズ決定を行うことができる。エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥは、リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷ上に含むことができる。エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥは、図示されるように、別個の部材として、リスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷに取り付けることができ、またはリスト部材２２０ＡＷ、２２０ＢＷとの一体ユニットとして形成することができる。エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥは各々、基板１０５Ａ、１０５Ｂを運ぶために適合することができる。マルチリンクロボット２２０Ａ、２２０Ｂは、第１および第２の被駆動部材２３４、２３６を駆動することによって遠隔で駆動させることができる。

図５Ａ−５Ｅは、例えば、電子デバイス処理システム１００内で１または複数のマルチアームロボット（例えば、２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄ）を駆動するために利用することができるブーム駆動装置１０４の様々な図を示す。ブーム２２２は、主回転軸２２５から概して反対の半径方向に外に向かって延びる複数の片持ちビームとすることができるブーム部分２２２Ｌ、２２２Ｒを含むことができる。ブーム２２２の本体は、図５Ｄおよび図５Ｅに最もよく示されるように、断面がＩビーム形状を有することができる。ウェブ２２７は、ブーム２２２の垂直高さに沿って概して中心に設置することができる。ブーム２２２は、エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥが処理するチャンバに、エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥを非常に接近させることができるブーメラン形状を有することができる。デュアルマルチアームロボット２２０Ａ、２２０Ｂおよびデュアルマルチアームロボット２２０Ｃ、２２０Ｄがブーム駆動装置１０４に連結された状態で、エンドエフェクタ２２０ＡＥ、２２０ＢＥを延ばすおよび引っ込めることにより（図３Ａおよび図３Ｅを参照）、ブーム２２２を全く回転させずに、目的地において完全な基板交換を行うことができる。

図５Ａ−５Ｂに示されるように、ブーム２２２は、左、右、および中心の上カバー部分２４５ＬＵ、２４５ＲＵ、および２４５ＣＵを有する上カバー２４５を含むことができる。下カバー２４６は、ブーム２２２の下部分に設けることができる。

図５Ｃは、明瞭にするためにブーム２２２が除去された状態の、ブーム駆動装置１０４の様々な駆動構成要素を示すブーム駆動アセンブリ５６０の等角図を示す。ブーム駆動アセンブリ５６０は、上下に位置付けられ、ウェブ２２７の上方および下方でブーム２２２に回転式に装着されるように適合される、第１の駆動部材２３０および第２の駆動部材２３２を含むことができる。ブーム駆動アセンブリ５６０はまた、上下に位置付けられ、ウェブ２２７の下方でブーム２２２に回転式に装着されるように適合される、第１の被駆動部材２３４および第２の被駆動部材２３６を含むことができる。ブーム駆動装置５６０はまた、第１の駆動部材２３０を第１の被駆動部材２３４に連結する第１の伝送部材２３８、および第２の駆動部材２３２を第２の被駆動部材２３６に連結する第２の伝送部材２４０を含む。図５Ｃを見て分かるように、第１の伝送部材２３８の各ベルトが、Ｓ字型の配向で巻かれているのに対し、第２の伝送部材２４０の各ベルトは、Ｃ字型の配向で巻かれている。同様に、ブーム駆動アセンブリ５６０はまた、第１の駆動部材２３０を第３の被駆動部材２５６に連結する第３の伝送部材２５８、および第２の駆動部材２３２を第４の被駆動部材２５７に連結する第４の伝送部材２５９を含む。図５Ｃを見て分かるように、第３の伝送部材２５８の各ベルトが、Ｃ字型の配向で巻かれているのに対し、第４の伝送部材２５９の各ベルトは、Ｓ字型の配向で巻かれている。したがって、第１および第２の被駆動部材の各々は、いくつかがＳ字型の配向で巻かれ、いくつかがＣ字型の配向で巻かれている連結された伝送部材を含む。

本発明の実施形態による、電子デバイス処理システム内で基板を搬送する方法６００が、図６に提供される。方法６００は、６０２において、ハブ（例えば、２２６）、ならびに前記ハブから放射方向に延びるウェブ（例えば、２２７）を含むブーム（例えば、２２２）であって、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット（例えば、２２８）、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロット（例えば、２２９）を有する、ブーム；前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材（例えば、２３０）；前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材（例えば、２３２）；前記ウェブ上方の第１の外側端（例えば、２２４Ｌ）で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材（例えば、２３４）；前記ウェブ下方の第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材（例えば、２３６）；前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材（例えば、２３８）；ならびに前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材（例えば、２４０）を有するブーム駆動装置（例えば、１０４）を提供することを含む。前記方法６００はまた、６０４において、第１のマルチアームロボット（例えば、２２０Ａ）を前記ブーム（例えば、２２２）の前記第１の外側端（例えば、２２４Ｌ）に連結すること、６０６において、第２のマルチアームロボット（例えば、２２０Ｂ）を前記ブーム（例えば、２２２）の前記第１の外側端（例えば、２２４Ｒ）に連結すること、６０８において、前記第１の駆動部材（例えば、２３０）を駆動することによって、前記第１のマルチアームロボット（例えば、２２０Ａ）を駆動すること、ならびに６１０において、前記第２の駆動部材（例えば、２３２）を駆動することによって、前記第２のマルチアームロボット（例えば、２２０Ｂ）を駆動することを含む。

前述の説明は、本発明の単なる例示的な実施形態を開示する。本発明の範囲に含まれる先ほど開示された装置および方法の変形は、当業者にはすぐに明らかになるだろう。したがって、本発明は、その例示的な実施形態に関連して開示されたが、他の実施形態が、以下の特許請求の範囲によって定義される、本発明の範囲に含まれうると理解されるべきである。

Claims

ハブ、前記ハブから延びるウェブ、前記ウェブ上方に延びる上壁および前記ウェブ下方に延びる下壁、ならびに前記上壁に連結された上カバー及び前記下壁に連結された下カバーを含むブームであって、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを有する、ブーム；
前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材；
前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材；
第１の外側の場所で前記ウェブ上方の前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材；
第２の外側の場所で前記ウェブ下方の前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材；
前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材；ならびに
前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材
を備える、ブーム駆動装置。
前記ハブから延び、ブーム駆動モーターによって駆動されるように適合されるブームパイロットシャフトを備える、請求項１に記載のブーム駆動装置。
前記第１の駆動部材から延び、第１の駆動モーターによって駆動されるように適合される第１の駆動部材パイロットシャフトを備える、請求項１に記載のブーム駆動装置。
前記第２の駆動部材から延び、第２の駆動モーターによって駆動されるように適合される第２の駆動部材パイロットシャフトを備える、請求項１に記載のブーム駆動装置。
前記ウェブは、前記ブームにおよそ垂直中心に設置される、請求項１に記載のブーム駆動装置。
第１の外側端で前記ウェブに非回転式に連結される第１および第２の前アーム駆動プーリを備える、請求項１に記載のブーム駆動装置。
前記第２の被駆動部材を第２の上アームに連結する内側シャフト、ならびに前記内側シャフト上で受けられ、第１の前アーム駆動プーリおよび第２の前アーム駆動プーリに連結する外部シャフトを備える、請求項１に記載のブーム駆動装置。
主回転軸周囲を回転するように適合されるブームであって、前記ブームは、ハブ、前記ハブから放射方向に延びるウェブ、前記ウェブ上方に延びる上壁および前記ウェブ下方に延びる下壁、ならびに前記上壁に連結された上カバー及び前記下壁に連結された下カバーを含み、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを含む、ブーム、
前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材、
前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材、
前記ウェブ上方の第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材、
前記ウェブ下方の前記第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材、
前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材、ならびに
前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材
を有するブーム駆動装置、
前記第１の外側端で前記ブームに回転式に連結される第１のマルチアームロボットであって、前記第１の被駆動部材に連結される第１の上アーム、第１の前アーム、第１のリスト部材、および第１の基板を支持するように適合される第１のエンドエフェクタを有する、第１のマルチアームロボット、ならびに
前記第１の外側端で前記ブームに回転式に連結される第２のマルチアームロボットであって、前記第２の被駆動部材に連結される第２の上アーム、第２の前アーム、第２のリスト部材、および第２の基板を支持するように適合される第２のエンドエフェクタを有する、第２のマルチアームロボット
を備える、マルチアームロボット装置。
前記第１および第２のマルチアームロボットは、ＳＣＡＲＡロボットを備える、請求項８に記載のロボット装置。
第２の外側端で前記ブームに連結される第３および第４のマルチアームロボットを備える、請求項
８に記載のロボット装置。
前記ハブまで延び、ブーム駆動モーターに連結されるブームパイロットシャフトを備える、請求項８に記載のロボット装置。
前記第１の駆動部材まで延び、第１の駆動モーターに連結される第１の駆動部材パイロットシャフト、および
前記第２の駆動部材まで延び、第２の駆動モーターに連結される第２の駆動部材パイロットシャフト
を備える、請求項８に記載のロボット装置。
移送チャンバ、ならびに
前記移送チャンバで受けられ、複数の基板を搬送するように適合されるロボット装置であって、
主回転軸周囲を回転するように適合されるブームであって、前記ブームは、ハブ、前記ハブから放射方向に延びるウェブ、前記ウェブ上方に延びる上壁および前記ウェブ下方に延びる下壁、ならびに前記上壁に連結された上カバー及び前記下壁に連結された下カバーを含み、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを有する、ブーム、
前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材、
前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材、
前記ウェブ上方の外側端で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材、
前記ウェブ下方の外側端で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材、
前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材、ならびに
前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材
を有するブーム駆動装置、
前記外側端で前記ブームに回転式に連結される第１のマルチアームロボットであって、前記第１の被駆動部材に連結される第１の上アーム、第１の前アーム、第１のリスト部材、および第１の基板を支持するように適合される第１のエンドエフェクタを有する、第１のマルチアームロボット、ならびに
前記外側端で前記ブームに回転式に連結される第２のマルチアームロボットであって、前記第２の被駆動部材に連結される第２の上アーム、第２の前アーム、第２のリスト部材、および第２の基板を支持するように適合される第２のエンドエフェクタを有する、第２のマルチアームロボット
を有するロボット装置
を備える、電子デバイス処理システム。
ハブ、前記ハブから放射方向に延びるウェブ、前記ウェブ上方に延びる上壁および前記ウェブ下方に延びる下壁、ならびに前記上壁に連結された上カバー及び前記下壁に連結された下カバーを含むブームであって、前記ハブは、前記ウェブ上方の第１の方向に延びる第１のパイロット、および前記ウェブ下方の第２の方向に延びる第２のパイロットを有する、ブーム；前記第１のパイロットに回転式に装着される第１の駆動部材；前記第２のパイロットに回転式に装着される第２の駆動部材；前記ウェブ上方の第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第１の被駆動部材；前記ウェブ下方の第１の外側端で前記ブームに回転式に装着される第２の被駆動部材；前記第１の駆動部材を前記ウェブ上方の前記第１の被駆動部材に連結する第１の伝送部材；ならびに前記第２の駆動部材を前記ウェブ下方の前記第２の被駆動部材に連結する第２の伝送部材を有するブーム駆動装置を提供すること、
第１のマルチアームロボットを前記ブームの前記第１の外側端に連結すること、
第２のマルチアームロボットを前記ブームの前記第１の外側端に連結すること、
前記第１の駆動部材を駆動することによって、前記第１のマルチアームロボットを駆動すること、ならびに
前記第２の駆動部材を駆動することによって、前記第２のマルチアームロボットを駆動すること
を含む、電子デバイス処理システム内で基板を搬送する方法。