衬底运输设备制造技术

技术编号:13983538 阅读:150 留言:0更新日期:2016-11-12 18:13
一种运输设备,其包括框架;连接到所述框架的驱动部段,所述驱动部段具有至少一个驱动轴线;至少一个臂,其具有构造成用于保持衬底的端部执行器,所述至少一个臂通过传动连杆连接到所述驱动部段并且具有实现所述端部执行器相对于所述至少一个臂延伸和缩回的至少一个自由度轴线;以及连接到所述框架和所述端部执行器的轴承,所述轴承限定导轨,所述导轨限定所述至少一个自由度轴线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是2014年1月14日提交的临时专利申请号61/928,681的非临时申请并主张其权益,其公开的全部内容通过引用并入本文中。背景1.
示例性实施例总体上涉及机器人系统,并且更具体地涉及机器人运输设备。2.
技术介绍
例如,在半导体衬底处理中期望关于衬底定位的更精确可重复性。作为示例,要求关于放置的可重复性在大约5微米到大约25微米的范围内,这对于传统衬底运输设备来说通常是个挑战。将有利的是提供一种轻质量、刚性的机器人运输臂,其具有连接臂的端部执行器与驱动器的刚性驱动连杆以例如基本消除在驱动器和臂联动装置之间的臂联动装置或联接件中的滞后现象或缺乏刚度的影响。附图说明公开的实施例的前述部分和其他特征在结合附图的下面描述中进行解释,其中:图1A-1D是包含公开的实施例的方面的处理设备的示意图;图1E和图1F是图1A-1D的处理设备的部分的示意图;图2A是根据公开的实施例的方面的机器人运输驱动部段的示意图;图2B是根据公开的实施例的方面的图2A的机器人运输驱动部段的一部分的示意图;图2C是根据公开的实施例的方面的图2A的机器人运输驱动部段的一部分的示意图;图2D是根据公开的实施例的方面的图2A的机器人运输驱动部段的一部分的示意图;图3A-3B是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图;图3C是根据公开的实施例的方面的图3A-3B的机器人运输机的一部分的示意图;图4A-4E是根据公开的实施例的方面的图3A-3B的机器人运输机的部分的示意图;图5A-5F是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图;图6A-6C是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图;图7A和图7B是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图;图8A-8D是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图;以及图9A-9C是根据公开的实施例的方面的机器人运输机的示意图。具体实施方式图1A-1D是根据公开的实施例的方面的衬底处理设备的示意图。虽然将参照附图描述公开的实施例的方面,但是应该理解,可用许多方式具体实现公开的实施例的方面。此外,可使用任何合适尺寸、形状或类型的元件或材料。根据公开的实施例的方面示出了处理设备100A、100B、100C、100D,诸如例如,半导体工具站。虽然图中示出了半导体工具站,但是本文描述的公开实施例的方面能够应用于采用机器人操纵器的任何工具站或应用。在一个方面,处理设备100A、100B、100C、100D被示出为具有集群工具布置(例如,具有连接到中心腔的衬底保持站),而在其他方面,处理设备可以是线性布置的工具,但是公开的实施例的方面可应用于任何合适的工具站。设备100A、100B、100C、100D大体包括大气前端101、至少一个真空装载锁102、102A、102B和真空后端103。至少一个真空装载锁102、102A、102B可以按任何合适的布置联接到前端101和/或后端103的任何合适的端口(一个或复数个)或开口(一个或复数个)。例如,在一个方面,一个或多个装载锁102、102A、102B可按并排布置被布置在共同水平平面中,如在图1B-1C中可见。在其他方面,一个或多个装载锁可按网格样式布置,使得至少两个装载锁102A、102B、102C、102D成行(例如,具有间隔开的水平平面)和成列(例如,具有间隔开的竖直平面)布置,如图1E中所示。在又其他方面,一个或多个装载锁可以是单个直列装载锁102,如图1A中所示。在又另一方面,至少一个装载锁102、102E可按堆叠的直列布置被布置,如图1F中所示。应该理解,虽然装载锁被图示在运输腔125A、125B、125C、125D的端部100E1或面100F1上,但在其他方面,一个或多个装载锁可被布置在运输腔125A、125B、125C、125D的任何数量的侧部100S1、100S2、端部100E1、100E2或面100F1-100F8上。至少一个装载锁中的每个还可包括一个或更多个晶片/衬底安置平面WRP(图1F),其中,衬底被保持在相应装载锁的合适的支撑件上。在其他方面,工具站可具有任何合适的构造。前端101、至少一个装载锁102、102A、102B和后端103中的每一个的部件可连接到控制器110,控制器110可以是任何合适的控制架构(诸如例如,集群架构控制)的一部分。控制系统可以是具有主控制器(其在一个方面可以是控制器110)、集群控制器和自主远程控制器(其在一个方面可以是在图8B和图9B中示出的控制器110A、110B)的闭环控制器,诸如2011年3月8日公告的名称为“Scalable Motion Control System”的美国专利号7,904,182中公开的那些,该美国专利公开的全部内容通过引用并入本文。在其他方面,可利用任何合适的控制器和/或控制系统。在一个方面,前端101大体包括装载端口模块105和微环境106,诸如例如,装备前端模块(EFEM)。装载端口模块105可以是开箱器/装载机工具标准(Box Opener/Loader to Tool Standard(BOLTS))接口,其用于300 mm装载端口、前开口或底开口箱/吊舱和匣盒,符合SEMI标准E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9。在其他方面,装载端口模块可被构造成200 mm晶片/衬底接口、450 mm晶片/衬底接口或任何其他合适的衬底接口,诸如例如,更大或更小的半导体晶片/衬底、用于平板显示器的平板、太阳能板、分划板或任何其他合适的物体。虽然在图1A-1D中示出了三个装载端口模块105,但在其他方面中,任何合适数量的装载端口模块可被合并到前端101中。装载端口模块105可被构造成从高架运输系统、自动导引车、人导引车、轨导引车或从任何其他合适的运输方法接收衬底载具或匣盒C。装载端口模块105可通过装载端口107与微环境106接口接合。装载端口107可允许衬底在衬底匣盒和微环境106之间通过。微环境106大体包括任何合适的转移机器人108,机器人108可合并有本文中描述的公开实施例的一个或多个方面。在一个方面,机器人108可以是轨道安装式机器人,诸如例如在1999年12月14日公告的美国专利6,002,840中,在2013年4月16日公告的美国专利8,419,341中,及2010年1月19日公告的美国专利7,648,327中描述的机器人,这些专利公开的全部内容通过引用并入本文。在其他方面,机器人108基本类似于本文中关于后端103所描述的。微环境106可以为多个装载端口模块之间的衬底转移提供受控的清洁区。至少一个真空装载锁102、102A、102B可位于微环境106和后端103之间并连接到它们。在其他方面,装载端口105可基本上直接地联接到至少一个装载锁102、102A、102B或运输腔125A、125B、125C、125D,其中,衬底载具C被抽空至运输腔125A、125B、125C、125D的真空,并且在衬底载具C和装载锁或运输腔之间直接转移衬底。在此方面,衬底载具C可用作装载锁,使得运输腔的处理真空延伸到衬底载具C。如可认识到的,在衬底载具C通过合适的装载端口基本上直接地联接到装载锁的情况下,任何合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运输设备,其包括:框架;连接到所述框架的驱动部段,所述驱动部段具有至少一个驱动轴线;至少一个臂,所述至少一个臂具有构造成用于保持衬底的端部执行器,所述至少一个臂通过传动连杆连接到所述驱动部段并且具有实现所述端部执行器相对于所述至少一个臂延伸和缩回的至少一个自由度轴线;以及连接到所述框架和所述端部执行器的轴承,所述轴承限定导轨,所述导轨限定所述至少一个自由度轴线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.17 US 61/9286811.一种运输设备,其包括:框架;连接到所述框架的驱动部段,所述驱动部段具有至少一个驱动轴线;至少一个臂,所述至少一个臂具有构造成用于保持衬底的端部执行器,所述至少一个臂通过传动连杆连接到所述驱动部段并且具有实现所述端部执行器相对于所述至少一个臂延伸和缩回的至少一个自由度轴线;以及连接到所述框架和所述端部执行器的轴承,所述轴承限定导轨,所述导轨限定所述至少一个自由度轴线。2.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述轴承包括线性轴承。3.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述传动连杆包括双轴向刚性连杆。4.如权利要求3所述的运输设备,其中,至少一个枢转连杆将所述双轴向刚性连杆连接到所述至少一个臂,其中,所述至少一个枢转连杆能枢转地联接到所述双轴向刚性连杆。5.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述至少一个臂包括将所述至少一个臂连接到所述传动连杆的枢轴接头和线性地释放的接头,所述线性地释放的接头被构造成实现所述端部执行器沿着所述至少一个自由度的线性运动。6.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述驱动部段是同轴驱动部段。7.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述传动连杆包括空动转换件。8.如权利要求7所述的运输设备,其中,所述空动转换件包括通过所述驱动部段扭转的曲柄构件,其中,所述曲柄构件通过相应的驱动连杆连接到至少一个相应臂。9.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述至少一个臂包括连接到所述驱动部段的共同驱动轴线的双臂,每个臂均具有端部执行器和自由度轴线,所述自由度轴线实现相应端部执行器独立于所述共同驱动轴线的延伸和缩回。10.如权利要求9所述的运输设备,其中,所述双臂具有相对的关系以便在相对的方向上延伸以用于拾取和放置衬底。11.如权利要求9所述的运输设备,其中,所述双臂在共同方向上延伸以用于拾取和放置衬底。12.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述至少一个臂通过所述传动连杆支撑。13.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述至少一个臂通过独立于所述传动连杆的所述轴承支撑。14.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述传动连杆包括刚性肘部。15.如权利要求14所述的运输设备,其中,所述刚性肘部延伸远离所述端部执行器。16.如权利要求14所述的运输设备,其中,所述刚性肘部的内部包括另一传动连杆的枢轴轴线。17.如权利要求1所述的运输设备,其中,传动刚度限定端部执行器运动的小于25微米的精确度。18.如权利要求1所述的运输设备,其中,所述驱动部段包括三轴驱动器。19.如权利要求18所述的运输设备,其中,所述至少一个臂包括双臂,所述双臂具有共同枢轴轴线并连接到所述三轴驱动器的共同驱动轴线,所述共同驱动轴线被构造成使所述双臂作为单元绕所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:RT卡夫尼
申请(专利权)人:布鲁克斯自动化公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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