JP7209138B2 - 基板搬送のための方法および装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2017年2月7日に出願された米国仮特許出願第62/455,874号の優先権および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。
本例示的実施形態は、概して、ロボットシステムに、より詳細には、ロボット搬送装置に関連する。
を備え、
を備え、
を含み、
を含み、
Claims (34)
- 直線状に延びる略六面体状の基板搬送チャンバであって、前記基板搬送チャンバは、六面体の直線状に延びる側部、および前記直線状に延びる側部に略直交する、六面体の少なくとも1つの端壁を有し、前記少なくとも1つの端壁は、端部基板搬送開口部を有し、前記直線状に延びる側部のうちの少なくとも1つは、側部基板搬送開口部の直線状アレイを有し、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部の各開口部は、前記基板搬送チャンバの内外に基板を通過させて移送するために配置される、基板搬送チャンバと、
前記直線状に延びる側部の少なくとも1つに沿って直線状に配列され、対応する側部基板搬送開口部を介して前記基板搬送チャンバとそれぞれ連通する複数の処理モジュールと、
基板搬送アームであって、前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの枢軸が前記基板搬送チャンバに対して固定して取り付けられるように、前記基板搬送チャンバ内に枢着され、前記基板搬送アームは、3リンク-3関節SCARA構成を有し、そのうちの1つのリンクは、少なくとも1つの基板保持部を備えるエンドエフェクタであり、前記エンドエフェクタが、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部のそれぞれに共通であるように、前記少なくとも1つの基板保持部により保持される前記基板を、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部を通して、前記基板搬送チャンバの内外に搬送するために、関節運動させられる、基板搬送アームと
を備える基板処理装置であって、
前記六面体は、2:1より大きい、3:1、および3:1よりも大きいのうちの1つの高アスペクト比である側部長さ対幅のアスペクト比を有し、前記幅は、前記基板搬送アームが完全に収縮した構成での前記基板搬送アームの最小振り回し直径に対してコンパクトであり、
前記基板搬送アームは、前記直線状に延びる略六面体状の基板搬送チャンバの2:1より大きい、3:1、および3:1より大きい高アスペクト比の配列のすべてに対して前記基板搬送アームの関節運動をもたらすスプリットバンド変速機システムを含む、
基板処理装置。 - 前記基板搬送アームのフットプリントは、前記基板搬送アームの所定の最大到達範囲に対してコンパクトである、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記端壁は、共通レベル上で互いに近位に隣接して設置され、前記端壁に共通して面している、2つの横並びロードロックまたは他の処理モジュールを並んで受け入れるように寸法決めされる、請求項1記載の基板処理装置。
- SCARAアームは、3自由度および長さの異なるリンクを有し、前記枢軸は、前記SCARAアームの肩部関節を画定する、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記処理モジュールの直線状アレイは、略共通のレベルで、前記少なくとも1つの直線状に延びる側部に沿って分配される少なくとも6つの処理モジュールの基板保持ステーションを提供し、前記基板保持ステーションのそれぞれは、前記基板搬送アームの共通エンドエフェクタを用いて、対応する側部搬送開口部を通してアクセスされる、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記端部基板搬送開口部を介して前記基板搬送チャンバと連通する少なくとも1つのロードロックまたは他の処理モジュールをさらに備える、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送チャンバの前記少なくとも1つの直線状に延びる側部の反対の、前記直線状に延びる側部の他方は、少なくとも1つの他方側部基板搬送開口部を有し、前記基板搬送アームは、前記エンドエフェクタが、前記基板搬送チャンバの前記端壁、直線状に延びる側部および直線状に延びる反対側部にそれぞれ配置される前記端部基板搬送開口部、前記側部基板搬送開口部および他方側部基板搬送開口部のそれぞれに共通であるように、前記少なくとも1つの基板保持部により保持される前記基板を、前記端部基板搬送開口部、前記側部基板搬送開口部および他方側部基板搬送開口部を通して、前記基板搬送チャンバの内外に搬送するように構成される、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送チャンバの前記直線状に延びる反対側部は、前記反対側部に沿って直線状に配列される、前記他方側部基板搬送開口部のうちの2つ以上を有し、前記エンドエフェクタは、前記他方側部基板搬送開口部のそれぞれに共通である、請求項7記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送チャンバに接続され、駆動スピンドルを有する駆動部をさらに備え、前記駆動スピンドルは、前記基板搬送アームに動作可能に連結され、少なくとも2自由度を画定する共軸駆動シャフトを備え、前記基板搬送アームの関節運動をもたらし、前記駆動スピンドルは、その回転軸が前記枢軸と略一致するように配置される、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記エンドエフェクタの前記少なくとも1つの基板保持部は、2つ以上の基板保持部を備え、前記2つ以上の基板保持部は、前記エンドエフェクタ上に配置され、前記エンドエフェクタが、共通エンドエフェクタの運動により、前記直線状に配列される側部基板搬送開口部のうちの2つ以上を通して、前記2つ以上の基板保持部を略同時に伸長または収縮するように配置される、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記エンドエフェクタは、第1エンドエフェクタであり、前記基板搬送アームは、前記第1エンドエフェクタと共に前記基板搬送アームの共通フォアアームリンクに従属する第2エンドエフェクタを有し、それによって、前記第1エンドエフェクタおよび前記第2エンドエフェクタは、共通回転軸の周りを前記共通フォアアームリンクに対して枢動し、前記第2エンドエフェクタは、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部のそれぞれに共通である、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記第1エンドエフェクタおよび前記第2エンドエフェクタは、前記基板搬送アームに、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部のそれぞれに共通である高速交換エンドエフェクタを提供する、請求項11記載の基板処理装置。
- 前記直線状に延びる側部は、選択的に可変の長さを有し、前記基板搬送チャンバの前記側部は、異なる長さの間で選択可能であり、前記基板搬送チャンバの選択的に可変の構成を画定する、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送チャンバの前記選択的に可変の構成は、前記側部長さ対幅のアスペクト比が高アスペクト比から1単位アスペクト比まで変化する構成の間で選択可能であり、前記基板搬送アームは、前記基板搬送チャンバの各選択可能の構成に共通である、請求項13記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの所定の最大到達範囲に対してコンパクトなフットプリントを有し、前記基板搬送アームは、バラスト重量部材を有し、前記バラスト重量部材は、前記枢軸から前記基板搬送アームの伸長方向の略反対方向に延びるように前記基板搬送アーム上に配置され、前記枢軸上の基板搬送アーム垂下モーメントのバランス、および前記基板搬送アームのコンパクトなフットプリント内における適合性に基づき画定される構成および重量を備える、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記バラスト重量部材は、前記枢軸に対して固定の場所で、前記基板搬送アームのフレームに固定して取り付けられる、請求項15記載の基板処理装置。
- 前記バラスト重量部材は、フレーム上で、前記枢軸へと向かって、および前記枢軸から離れて異なる場所に配置されるように、前記基板搬送アームの前記フレームに移動可能に取り付けられる、請求項15記載の基板処理装置。
- 前記バラスト重量部材は、前記基板搬送アームの伸長および収縮を補足して、前記基板搬送アームのフレームに対し、前記枢軸から離れて、および前記枢軸へと向かって移動するように、前記フレームに移動可能に取り付けられる、請求項15記載の基板処理装置。
- 前記バラスト重量部材は、前記基板搬送アームに動作可能に連結され、前記基板搬送アームの関節運動をもたらす駆動部の少なくとも1つの駆動軸により、前記基板搬送アームのフレームに対して移動させられる、請求項18記載の基板処理装置。
- 前記少なくとも1つの駆動軸は、前記少なくとも1つの駆動軸が、前記バラスト重量部材の運動ならびに前記基板搬送アームの伸長および収縮のための共通駆動軸であるように、前記枢軸から離れる、および前記枢軸へと向かう前記バラスト重量部材の移動をもたらし、前記基板搬送アームの伸長および収縮をもたらす、請求項19記載の基板処理装置。
- 前記バラスト重量部材は、複数の異なる交換可能バラスト重量部分から選択可能なバラスト重量部分を有し、選択は、前記基板搬送チャンバの前記アスペクト比に依存する、請求項17記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送アームは、バラスト重量部材を有し、前記バラスト重量部材は、前記枢軸から前記基板搬送アームの伸長方向の略反対方向に延びるように前記基板搬送アーム上に配置され、前記駆動スピンドル上の基板搬送アーム垂下モーメントのバランスに基づき画定される構成および重量を備える、請求項9記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの所定の最大到達範囲に対してコンパクトなフットプリントを有し、前記バラスト重量部材の構成および重量は、前記基板搬送アームのコンパクトなフットプリント内における適合性に基づきさらに画定される、請求項22記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの関節運動をもたらすスプリットバンド変速機システムを含む、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記基板搬送アームは、3自由度搬送アームである、請求項1記載の基板処理装置。
- 直線状に延びる略六面体状の基板搬送チャンバであって、前記基板搬送チャンバは、六面体の直線状に延びる側部、および端部基板搬送開口部を有する、前記六面体の少なくとも1つの端壁を有し、前記六面体の直線状に延びる側部の少なくとも1つは、側部基板搬送開口部の直線状アレイを有し、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部の各開口部は、前記基板搬送チャンバの内外に基板を通過させて移送するために配置される、基板搬送チャンバと、
前記基板搬送チャンバに接続され、駆動スピンドルを有する駆動部であって、前記駆動スピンドルは、少なくとも2自由度を画定し、共通軸の周りを回転する共軸駆動シャフトを備える、駆動部と、
基板搬送アームであって、前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの枢軸が前記駆動スピンドルの前記共通軸と略一致して前記基板搬送チャンバに対して固定して取り付けられるように、前記基板搬送チャンバ内に枢着され、前記基板搬送アームは、3リンク-3関節SCARA構成を有し、そのうちの1つのリンクは、基板保持部を備えるエンドエフェクタであり、前記基板搬送アームは、前記基板保持部上の前記基板を、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部を通して、前記基板搬送チャンバの内外に搬送するために、前記基板搬送アームが、前記共軸駆動シャフトによりもたらされる少なくとも2自由度で関節運動させられるように、前記駆動スピンドルに動作可能に連結される、基板搬送アームと
を備える基板搬送装置であって、
前記基板搬送アームは、バラスト重量部材を有し、前記バラスト重量部材は、前記駆動スピンドルの共通軸から前記基板搬送アームの伸長方向の略反対方向に延びるように前記基板搬送アーム上に配置され、前記駆動スピンドル上の基板搬送アーム垂下モーメントのバランスに基づき画定される構成および重量を備える、
基板搬送装置。 - 側部基板搬送開口部の直線状アレイのうちの、前記少なくとも1つの端壁の反対の、六面体状の基板搬送チャンバの他方の端部の近位に配置される側部基板搬送開口部は、反対の端部の近位の前記側部基板搬送開口部を通る基板保持部の対応する運動軸が、前記少なくとも1つの端壁の前記端部基板搬送開口部を通る基板保持部の他の運動軸に略直交するように方向付けられる、請求項26記載の基板搬送装置。
- 前記基板搬送アームは、前記エンドエフェクタが、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部のそれぞれに共通であるように、前記基板保持部上の前記基板を、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部を通して、前記基板搬送チャンバの内外に搬送するために関節運動させられる、請求項27記載の基板搬送装置。
- 前記側部基板搬送開口部のそれぞれは、各側部基板搬送開口部を通る基板保持部の対応する運動軸を有し、側部基板搬送開口部の直線状アレイの前記基板保持部の運動軸のそれぞれは、各基板搬送開口部をそれぞれ通り互いに対し略平行に延びる、請求項28記載の基板搬送装置。
- 前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの所定の最大到達範囲に対してコンパクトなフットプリントを有し、前記六面体は、2:1より大きい、3:1、および3:1よりも大きいのうちの1つの高アスペクト比である側部長さ対幅のアスペクト比を有し、前記幅は、前記基板搬送アームが完全に収縮した構成での前記基板搬送アームの最小振り回し直径に対してコンパクトである、請求項26記載の基板搬送装置。
- 前記六面体の少なくとも1つの端壁は、前記六面体の直線状に延びる側部に略直交する、請求項30記載の基板搬送装置。
- 前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの関節運動をもたらすスプリットバンド変速機システムを含む、請求項26記載の基板搬送装置。
- 前記共軸駆動シャフトは、前記基板搬送アームに3自由度を提供する、請求項26記載の基板搬送装置。
- 直線状に延びる略六面体状の基板搬送チャンバを設けることであって、前記基板搬送チャンバは、六面体の直線状に延びる側部、および前記直線状に延びる側部に略直交する、前記六面体の少なくとも1つの端壁を有し、前記少なくとも1つの端壁は、端部基板搬送開口部を有し、前記直線状に延びる側部のうちの少なくとも1つは、側部基板搬送開口部の直線状アレイを有し、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部の各開口部は、前記基板搬送チャンバの内外に基板を通過させて移送するために配置される、基板搬送チャンバを設けることと、
前記直線状に延びる側部の少なくとも1つに沿って直線状に配列され、対応する側部基板搬送開口部を介して前記基板搬送チャンバとそれぞれ連通する複数の処理モジュールを設けることと、
基板搬送アームを設けることであって、前記基板搬送アームは、前記基板搬送アームの枢軸が前記基板搬送チャンバに対して固定して取り付けられるように、前記基板搬送チャンバ内に枢着され、前記基板搬送アームは、3リンク-3関節SCARA構成を有し、そのうちの1つのリンクは、少なくとも1つの基板保持部を備えるエンドエフェクタである、基板搬送アームを設けることと、
前記エンドエフェクタが、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部のそれぞれに共通であるように、前記少なくとも1つの基板保持部により保持される前記基板を、前記端部基板搬送開口部および前記側部基板搬送開口部を通して、前記基板搬送チャンバの内外に搬送するために、前記基板搬送アームを関節運動させることと
を含む方法であって、
前記六面体は、2:1より大きい、3:1、および3:1よりも大きいのうちの1つの高アスペクト比である側部長さ対幅のアスペクト比を有し、前記幅は、前記基板搬送アームが完全に収縮した構成での前記基板搬送アームの最小振り回し直径に対してコンパクトであり、
前記基板搬送アームは、前記直線状に延びる略六面体状の基板搬送チャンバの2:1より大きい、3:1、および3:1より大きい高アスペクト比の配列のすべてに対して前記基板搬送アームの関節運動をもたらすスプリットバンド変速機システムを含む、
方法。
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