一种多轴真空电机组件制造技术

本发明专利技术提供一种多轴真空电机组件，其包括：（１）第一转子（１０４）；（２）第一定子（１０２），适于整流以穿过真空阻挡件（１０６）旋转所述第一转子并控制真空室（１０８）内的第一机械手臂（１１０）的第一轴的旋转；（３）第二转子（１２２），位于所述第一转子下方；（４）第二定子（１２０），位于所述第一定子下方，并适于整流以穿过所述真空阻挡件（１０６）旋转所述第二转子并控制所述真空室（１０８）内的第二机械手臂的第二轴的旋转；（５）第一反馈器件（１１８），适于监控所述第一机械手臂（１１０）的旋转；以及第二反馈器件（１３２），适于监控所述第二机械手臂（１２４）的旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种多轴真空电机组件本专利技术主张2005年2月12日申请的美国临时专利申请序列No.60/652,145的优先权，该临时专利申请通过全文引用而包含于此。
本专利技术一般地涉及半导体器件制造，更具体地，涉及用于晶片搬运装置的多轴电机组件。
技术介绍
在半导体器件(诸如集成电路(IC)、动态随机存储器(DRAM)等)制造中，从其制造半导体器件的大而薄的晶片(通常是硅)必须经常从一个处理室传输到另一个中。晶片的这种传输必须在无尘环境并且经常在亚大气压下进行。为此，已经设计了各种机械装置用于将晶片传输至一个设备中的处理室或从处理室中传输出，或从一个设备传输至另一设备。在一般实践中，将晶片装载到盒子中，使得多个晶片可以在无尘室环境下安全并有效率地从一个地方运载到另一个。装载有晶片的盒子然后可以插入到输入/输出(I/O)室(“装载锁定室”)中，可以在装载锁定室中建立期望的气压和环境。晶片从其各个盒子一个一个地供给到进入I/O室的各个盒子中或从离开I/O室的各个盒子中供给。从晶片搬运效率的角度而言，希望I/O室可以靠近多个处理室定位，以允许多于一个晶片能够在附近同时处理。为此，两个或更多个室设置于传输室周边的位置，其中传输室与I/O室和处理室两者之间气密封并与其连通。位于传输室内的是自动控制晶片搬运机构、或机械手，其取走从I/O室供应的晶片，然后将每个晶片传输到选择的处理室中。在一个室中处理后，晶片被机械手从室中取回，然后插入到另一个处理室中、或返回到I/O室并最终回到各个盒子中。-->半导体晶片本身特性较脆，并且容易碎裂或刮伤。因此，它们需要高度小心搬运，以免损坏。搬运晶片的机械手机构牢固地保持晶片，并且不能刮伤表面或损坏易碎晶片的边缘。机械手平稳而不能有震动或急停止或颠簸地移动晶片。机械手的震动会引起保持晶片的机械手托板和晶片表面之间的磨损。由这样的震动所引起的“灰尘”或晶片的磨损微粒接着可能引起其它晶片的表面污染。因此，机械手的设计需要仔细测量，以确保机械手的可移动部件没有窜动地平稳操作并具有保持晶片所需的柔和，并且还能够在适当位置之间快速精确地移动晶片。因为传输室下方和/或内部的空间限制，希望可以减小用于驱动机械手的电机组件的高度。还希望可以提供能够独立地搬运多个晶片以增大晶片处理设备的吞吐量的机械手。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面中，提供一种第一多轴真空电机组件。该第一多轴真空电机组件包括：(1)第一转子；(2)第一定子，适于穿过真空阻挡件与所述第一转子磁耦合，以控制真空室内的机械手臂的第一轴的旋转；(3)第二转子，位于所述第一转子下方；(4)第二定子，位于所述第一定子下方，并适于穿过所述真空阻挡件与所述第二转子磁耦合，以控制所述真空室内的所述机械手臂的第二轴的旋转；(5)第一反馈器件，位于所述真空阻挡件的大气侧，并适于经由穿过所述真空阻挡件的无源磁耦合装置监控所述机械手臂的所述第一轴的旋转；以及(6)第二反馈器件，位于所述真空阻挡件的所述大气侧，并适于经由穿过所述真空阻挡件的无源磁耦合装置监控所述机械手臂的所述第二轴的旋转。在本专利技术的第二方面中，提供一种第二多轴真空电机组件。该第二多轴真空电机组件包括：(1)第一转子；(2)第一定子，适于整流以穿过真空阻挡件旋转所述第一转子并控制真空室内的机械手臂的第一轴的旋转；(3)第二转子，位于所述第一转子下方；(4)第二定子，位于所述第一定子下方，并适于整流以穿过所述真空阻挡件旋转所述第二转子并控制所述真空室内的所述机械手臂的第二轴的旋转；(5)第一反馈器件，-->适于监控所述机械手臂的所述第一轴的旋转；以及(6)第二反馈器件，适于监控所述机械手臂的所述第二轴的旋转。提供许多其它方面，包括操作使用第一和第二多轴真空电机组件的方法。根据下面详细的说明书、权利要求书以及附图，本专利技术的其它特征和方面将更加清楚。附图说明图1是根据本专利技术所设置的第一示例多轴真空电机组件的剖视图。图2是根据本专利技术所设置的第一示例多轴真空电机组件的剖视图。具体实施方式本专利技术公开一种用于传输室或其它室中的多轴电机组件。改进的设计允许反馈器件和/或电机元件嵌套，以减小传输室下的堆叠高度。另外，检测功能装置不需要传递穿过真空阻挡件。图1是根据本专利技术所设置的第一示例多轴真空电机组件的剖视图。如下将描述的，第一多轴电机组件100利用穿过真空阻挡件的磁耦合装置驱动真空室中的机械手。为垂直紧凑，反馈器件和电机元件被嵌套，并位于真空室外部。图1的第一多轴真空电机组件100包括第一定子102(电机1(定子))，用于驱动穿过真空室108的真空阻挡件106的第一转子104(转子1)。第一定子102可以充当驱动第一转子104的有源磁耦合装置。即，第一定子102的通信(例如，通过向定子的线圈适当施加电流)穿过真空阻挡件106控制第一转子104的旋转。第一定子102可以在大气侧固定到真空阻挡件106。在一个实施例中，第一定子102是固定的，并且可以固定到真空阻挡件106，使得第一定子102和真空阻挡件106之间没有空气间隙，从而允许最大的磁效率。也可以使用其它构造。第一转子-定子对102、104例如可以包括常规无刷DC电机或任何合适的电机构造的一部分。-->第一转子104经由(蛙腿式或其它类型机械手)第一轮轴112耦合到机械手臂110的第一轴。还有第一无源旋转磁耦合装置114(M1)耦合到第一轮轴112。第一旋转磁耦合装置114穿过真空阻挡件106磁耦合到第二无源旋转磁耦合装置116(Mag 1)。第二旋转磁耦合装置116耦合到第一反馈器件118(编码器1)。因为该反馈器件位于真空室108外部(大气中)，所以可用于反馈器件118的器件技术几乎没有限制。例如，反馈器件118可以是分解器、光学编码器、磁编码器或任何其它合适的器件(例如，对定位和/或整流真空电机有用)。第一反馈器件118耦合到控制器119，并且可以将关于第一机械手臂110的位置信息通信给控制器119，控制器119用于控制由多轴真空电机组件100所驱动的电机的操作(未分开示出)。例如，第一反馈器件118可以电路连接到控制器119或与控制器119无线通信。上述第二反馈器件、电机定子驱动装置、和磁耦合系统与电机元件和反馈器件嵌套。如图1中所示，第一示例性多轴真空电机组件100包括第二定子(电机2(定子))，其可以是用于穿过真空阻挡件106驱动第二转子122(转子2)的电机定子。第二定子120可以充当驱动第二转子122的有源磁耦合装置。就是说，第二定子120的整流(例如，通过向定子的线圈适当施加电流)穿过真空阻挡件106控制第二转子122的旋转。第二定子120可以在大气侧固定到真空阻挡件106。在一个实施例中，第二定子120是固定的，并且可以固定到真空阻挡件106，使得第二定子120和真空阻挡件106之间没有空气间隙，从而允许最大的磁效率。也可以使用其它构造。第二转子-定子对120、122例如可以包括常规无刷DC电机或任何合适的电机构造的一部分。第二转子122经由(蛙腿式或其它类型机械手)第二轮轴126耦合到机械手臂124的第二轴。还耦合到第二轮轴126的是第三无源旋转磁耦合装置128(M2)。第三旋转磁耦合装置128穿过真空阻挡件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多轴真空电机组件，包括：第一转子；第一定子，适于穿过真空阻挡件与所述第一转子磁耦合，以控制真空室内的机械手臂的第一轴的旋转；第二转子，位于所述第一转子下方；第二定子，位于所述第一定子下方，并适于穿过所述真空阻挡件与所述第二转子磁耦合，以控制所述真空室内的所述机械手臂的第二轴的旋转；第一反馈器件，位于所述真空阻挡件的大气侧，并适于经由穿过所述真空阻挡件的无源磁耦合装置监控所述机械手臂的所述第一轴的旋转；以及第二反馈器件，位于所述真空阻挡件的所述大气侧，并适于经由穿过所述真空阻挡件的无源磁耦合装置监控所述机械手臂的所述第二轴的旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-2-12 60/652,1451.一种多轴真空电机组件，包括：第一转子；第一定子，适于穿过真空阻挡件与所述第一转子磁耦合，以控制真空室内的机械手臂的第一轴的旋转；第二转子，位于所述第一转子下方；第二定子，位于所述第一定子下方，并适于穿过所述真空阻挡件与所述第二转子磁耦合，以控制所述真空室内的所述机械手臂的第二轴的旋转；第一反馈器件，位于所述真空阻挡件的大气侧，并适于经由穿过所述真空阻挡件的无源磁耦合装置监控所述机械手臂的所述第一轴的旋转；以及第二反馈器件，位于所述真空阻挡件的所述大气侧，并适于经由穿过所述真空阻挡件的无源磁耦合装置监控所述机械手臂的所述第二轴的旋转。2.根据权利要求1所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子和所述第二定子位于所述真空阻挡件的所述大气侧。3.根据权利要求2所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子和所述第二定子竖直对齐。4.根据权利要求2所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子和所述第二定子直接安装到所述真空阻挡件。5.根据权利要求1所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子的整流穿过所述真空阻挡件控制所述第一转子的旋转。6.根据权利要求1所述的多轴真空电机组件，其中所述第二定子的整流穿过所述真空阻挡件控制所述第二转子的旋转。7.根据权利要求1所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子和所述第一转子位于同一水平面内。8.根据权利要求1所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子、所述第二定子、所述第一反馈器件和所述第二反馈器件布置成不延伸到所述真空室的底部的下方。9.一种多轴真空电机组件，包括：第一转子；第一定子，适于整流以穿过真空阻挡件旋转所述第一转子并控制真空室内的机械手臂的第一轴的旋转；第二转子，位于所述第一转子下方；第二定子，位于所述第一定子下方，并适于整流以穿过所述真空阻挡件旋转所述第二转子并控制所述真空室内的所述机械手臂的第二轴的旋转；第一反馈器件，适于监控所述机械手臂的所述第一轴的旋转；以及第二反馈器件，适于监控所述机械手臂的所述第二轴的旋转。10.根据权利要求9所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子和所述第二定子位于所述真空阻挡件的所述大气侧。11.根据权利要求9所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子和所述第二定子竖直对齐。12.根据权利要求9所述的多轴真空电机组件，其中所述第一定子和所述第二定子直接安装到所述真空阻挡件。13.根据权利要求9所述的多轴真空电机组件，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里C哈德更斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]