具有紧凑无轴直接驱动器的基板传输设备的制造方法
【专利说明】具有紧凑无轴直接驱动器的基板传输设备
[0001 ] 本申请是申请日为2012年7月13日、申请号为201280044529.2(PCT/US2012/046587)、名称为“具有紧凑无轴直接驱动器的基板传输设备”的发明申请的分案申请。
技术领域
[0002]示例性实施例主要涉及用于机械手系统的驱动器，并且更特别地涉及用于机械手系统的心轴驱动器。
【背景技术】
[0003]当前的真空机械手使用铁磁流或唇式密封件来使电动机和编码器与真空隔离，或者在Brooks MAGNATRAN ?产品的情况下，使用屏障壁来隔离电动机定子，但却将磁体转子和编码器直接放置在真空环境中。在这些情况下，电动机被放置在波纹管下方，并且轴被使用来连接电动机至机械手臂连杆。
[0004]将有利的是利用倒置驱动器设计，其将定子放置在固定的内部支柱上，并将转子放置到定子外。
【附图说明】
[0005]所公开实施例的前述方面和另一些特征在以下描述中结合附图来进行说明，附图中:
图1是包含依据所公开实施例的多个方面的特征的基板处理设备的一部分的示意图； 图2是包含依据所公开实施例的多个方面的特征的基板处理设备的一部分的示意图； 图3是依据所公开实施例的多个方面的基板传输设备的示意图；
图4A-4D是依据所公开实施例的多个方面的机械手驱动系统的示意性剖视图；
图5A是依据所公开实施例的多个方面的转移设备的一部分的示意性剖视图；
图5B是依据所公开实施例的多个方面的图5A的转移设备的一部分的示意性剖视图；
图6是依据所公开实施例的多个方面的转移设备的一部分的示意性剖视图；
图7是依据所公开实施例的多个方面的转移设备的一部分的示意性剖视图；
图8是依据所公开实施例的多个方面的转移设备的一部分的示意性剖视图；
图9是依据所公开实施例的多个方面的转移设备的一部分的示意性剖视图；
图10示出了依据所公开实施例的多个方面的一示例性传感器系统的一部分;并且图11示出了依据所公开实施例的多个方面的围绕铁磁元件的磁传感器的一示例性配置。
【具体实施方式】
[0006]图1是包含依据所公开实施例的多个方面的特征的基板处理设备的示意图。尽管将参考附图来描述所公开实施例的多个方面，但是应该明白的是:所公开实施例的多个方面可被实施为许多替代形式。另外，可以使用任何适当尺寸、形状或类型的元件或材料。此夕卜，尽管所公开实施例的多个方面是在真空机械手的背景中描述的，但是应该指出的是:所公开实施例的多个方面包含可以使用驱动电动机的任何情况。
[0007]在图1中示出的基板处理设备100是包含依据所公开实施例的多个方面的特征的代表性基板处理工具。在本示例中，处理设备100被示出为具有一般的批处理工具构造。在另一些方面，工具可以具有任何所需的配置，例如工具可以被构造成进行基板的单步骤处理，或具有如图2中示出的线性或笛卡尔配置。在再一些方面，基板处理设备可以为任何所需的类型，比如分类器、储料器、计量工具等。在设备100中处理的基板S可以为任何适当的基板，包括但不限于液晶显示面板、太阳能电池板、半导体晶片比如200mm、300mm、450mm直径晶片或任何其它所需直径的基板、具有任何适当的形状、尺寸和厚度适合于由基板处理设备100进行处理的任何其它类型的基板比如坯料基板、或具有类似于基板的特性比如某些尺寸或特定质量的制品。
[0008]在一个方面，设备100可以通常具有:前侧部段105，例如形成微环境;和邻接的大气上可隔离的或密封的部段110，其可密封于外部环境用于保持受到控制的密封大气，其例如可以被配备来作为真空室发挥功能。在另一些方面，密封大气部段可以容纳惰性气体(例如N2)或任何其它在环境上被密封和/或控制的大气。
[0009]前侧部段105可以通常具有例如一个或多个基板保持盒115以及前端部机械手120。前侧部段105还可以例如具有其它工位或部段，比如对准器162或位于其中的缓冲器。部段110可以具有一个或多个处理模块125和真空机械手臂130。处理模块125可以为任何类型，比如材料沉积、蚀刻、烘焙、抛光、离子注入清理等。如可以意识到的，每个模块相对于所需参照系比如机械手参照系的位置可以与控制器170对准。此外，模块中的一个或多个可以处理基板(s)S，其中基板处于所需取向，其是例如使用基板上的基准(未示出)建立的。基板在处理模块中的所需取向也可以在控制器170被对准。密封部段110还可以具有一个或多个中间室，其被称为装载锁。在图1中示出的设备100具有两个装载锁，即装载锁135和装载锁140。装载锁135、140作为界面进行操作，从而允许基板S在前侧部段105与密封部段110之间传递，而不妨碍可能存在于密封部段110中的任何环境上密封的大气的完整性。基板处理设备100大体包括控制器170，其控制基板处理设备100的操作。在一个实施例中，控制器可以是如美国专利申请N0.11/178，615中描述的群集控制构造的一部分，该美国专利申请在2005年7月11日提交，其公开内容通过引用整体并入本文。控制器170具有处理器173和存储器178。除了以上指出的信息之外，存储器178可以包括程序，所述程序包括用于在运行中检测和校正偏心和错位的技术。存储器178可以进一步包括:处理参数，比如处理模块和设备的部段105、110的其它部分或工位的温度和/或压力；正被处理的基板S的时间信息和用于基板的指标信息;和程序，比如算法，用于将设备和基板的该星历数据应用于确定运行中基板偏心。
[0010]前端部机械手120，其也被称为ATM(大气压)机械手，可以包括驱动部段150和一个或多个臂155。至少一个臂155可以安装到驱动部段150上。至少一个臂155可以联接至腕160，其进而联接至用于保持一个或多个基板S的一个或多个末端执行器165。末端执行器165可以可旋转地联接至腕160 JTM机械手120可以适于将基板传输至前侧部段105内的任何位置。例如，ATM机械手120可以在基板保持盒115、装载锁135和装载锁140间传输基板。ATM机械手120还可以将基板S传输去往和来自对准器162。驱动部段150可以接收来自控制器170的指令，并且作为响应，引导ATM机械手120的径向、周向、升高、复合和其它运动。
[0011]真空机械手臂130可以安装在部段110的中心室175中。控制器170可以进行操作以循环开口 180、185，并协调真空机械手臂130的操作，来在处理模块125、装载锁135和装载锁140间传输基板。真空机械手臂130可以包括驱动部段190(如以下将更详细地描述的)和一个或多个末端执行器195。在另一些方面，ATM机械手120和真空机械手臂130可以为任何适当类型的传输设备，包括但不限于滑动臂机械手、SCARA(选择性柔性关节机械手臂)类型的机械手、关节臂机械手、蛙腿型设备、或双对称传输设备。
[0012]参考图2，其中示出了包含依据所公开实施例的多个方面的特征的另一基板处理设备10的示意性平面图。基板处理设备10被示出为具有线性或笛卡尔配置，其中基板S在转移机械手之间被传递穿过长形转移室。基板处理系统10或工具通常具有处理部段13和界面部段12。工具10的界面部段和处理部段连接至彼此，并允许工件在其间的传输。工具的处理部段13可以具有处理模块或室，大致类似于以上相对于图1所描述的那些。处理模块可以由工件传输室16连结，其中工件可以根据处理协议在所需处理模块之间传输。传输室具有传输机械手20，其能够移动其中的工件并移动至处理模块125。处理模块125和传输室能够在大气上被隔离，使得它们能够保持在环境上与外部大气密封的受控大气，以便将传输室内的大气维持成相同于处理模块，或适合于以类似于以上相对于图1所描述的方式在处理模块之间转移的工件。工具界面部段12在工具处理部段13及其受控密封大气与工具外部之间提供工件装载/卸载界面。适当的环境界面部段的一个示例在2005年7月11日提交的美国专利申请N0.11/178,836中公开，该美国专利申请通过引用整体并入本文。工具界面部段因此允许工件(其可以在载体中被传输到工具外)从载体卸载到工具中，并且反之亦然。传输室可以由传输室模块构成，其可以例如端对端连接以形成线性长形的传输室。因此通过增加或去除传输室模块，传输室长度是可变的。传输室模块可以具有进入/离开门阀，其能够隔离所需的传输室模块与传输室的邻接部分。类似于部段12的工具界面部段可以沿着线性长形的传输室定位在任何所需的位置，从而允许工件在工具中的所需位置处被装载或卸载。处理模块可以沿着传输室的长度被分配。处理模块可以沿与室的长度成一定角度的方向层叠。传输室模块可以具有进入/离开门阀，用以隔离所需的传输室模块与处理模块。传输系统20通过传输室被分配。多个传输室模块可以各自具有:一体的可移动臂，其具有对模块固定的界面/安装件;和可移动的末端执行器，其能够线性地沿着传输室以及在传输室与处理模块之间保持和移动工件。不同传输室模块中的传输臂可以协同操作，以形成线性分配传输系统的至少一部分。传输系统、处理模块、处理部段、界面部段和工具的任何其它部分的操作可以由控制器400控制，其可以大致类似于以上描述的控制器170。传输室和其中的传输系统可以被配置成在传输室内限定出多个工件行进路线。行进路线可以被极化或专用在传输室内，以推进和返回工件。传输室还可以具有中间装载锁，允许传输室的不同部段保持不同的大气压，并允许工件在传输室的不同大气压部段之间传输。传输室可以具有进入/离开工位，在这里工件可以被插入/去除于传输室的所需位置。例如，进入/离开工位可以位于与界面部段12相反的端部或传输室中的其它所需位置。传输室的进入离开工位可以与连结传输室的进入/离开工位与远程工具界面部段12的工件快速运输通道连通。快速运输通道可以独立于和可隔离于传输室16。快速运输通道可以与界面部段12中的一个或多个连通，使得工件可以在界面部段与运输通道之间传输。工件可以被快速地放置到工具的推进部段中，并在处理之后经由快速运输通道返回到界面部段12，而不影响传输室，并且导致在制品(WIP)的减少。传输室还