基板运输设备的制作方法

文档序号:12288785阅读:170来源:国知局
基板运输设备的制作方法与工艺

本申请是于2014年1月28日提交的美国临时专利申请第61/932,538号的非临时申请并且要求该申请的权益,该申请所公开的内容全部以引用的方式并入本文。

技术领域

1. 技术领域

所公开的实施例的方面大体上涉及基板运输工具,并且更具体地涉及机器人基板运输工具。



背景技术:

2. 相关发展简述

通常,用于例如运输半导体晶片或者基板的基板运输设备具有运输臂和一个或者多个末端效应器,用于在公共腕关节处保持基板旋转联接至运输臂。同样,允许末端效应器绕公共腕轴线相对于彼此旋转。在基板运输设备具有一个以上的末端效应器的情况下,末端效应器通常被同轴地堆叠在公共腕关节处,其中,所有电子连接件和/或真空连接件以及驱动部件通过运输臂并且通过公共腕关节进入末端效应器中的每个(其中,用于在堆叠中的上末端效应器的电连接件和气动连接件通过下末端效应器)。然而,由于在末端效应器堆叠中的每个末端效应器、腕枢轴关节和剩下的运输臂部件之间所要求的相对运动,对通过公共腕关节(并且通过末端效应器堆叠)将电线和气动线(包括真空线)布线到每个末端效应器可能是昂贵而困难的。例如,电线/气动线可以发生扭曲限制对末端效应器的旋转和/或气动线的绞缠可以发生。可以提供滑环和其它旋转电气/气动联接器,然而,这可以提高与基板运输设备相关联的制造和操作(即,维修)成本。

有利的是提供允许用于多个可独立旋转的末端效应器的基板运输,该末端效应器彼此相邻地设置在公共旋转轴线上并具有到每个末端效应器的大体上直接的电线和气动线的布线。

附图说明

结合附图在下面的描述中阐释所公开的实施例的前述方面和其它特征,其中:

图1A至图1C和图1D是根据所公开的实施例的方面的基板处理设备的示意图示;

图2A至图2D是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的示意图示;

图2E是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图2F和图2G是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图3A、图3B和图3C是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的各个部分的示意图示;

图4是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图5A和图5B是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图5C和图5D是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图6A和图6B是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图7A和图7B是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图8A和图8B是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;

图9是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示;并且

图10A和图10B是根据所公开的实施例的方面的基板运输设备的部分的示意图示。

具体实施方式

图1A至图1D图示了合并所公开的实施例的方面的基板处理设备或者工具的示意图。虽然将参照附图描述了所公开的实施例的方面,但是应该理解,所公开的实施例的方面可以实现为多种形式。此外,可以使用任何合适的尺寸、形状或者类型的元件或者材料。

在图1A和图1B中,根据所公开的实施例的方面示出了处理设备,诸如,例如,半导体工具站1090。虽然在附图中示出了半导体工具,但是本文所描述的实施例可以应用于采用机器人机械手臂的任何工具站或者应用。在该示例中,将工具1090示出为集群工具(cluster tool),然而,所公开的实施例的方面可以用于任何合适的工具站,诸如,例如,在图2C和图2D中示出的并且在于2006年5月26日提交的标题为“Linearly Distributed Semiconductor Workpiece Processing Tool”的美国专利申请第11/442,511号中描述的线性工具站,该申请所公开的内容全部以引用的方式并入本文。工具站1090通常包括大气前端1000、真空装载锁(load lock)1010和真空后端1020。在其它方面中,工具站可以具有任何合适的配置。前端1000、装载锁1010和后端1020中的每个的部件可以连接至控制器1091,该控制器1091可以是任何合适的控制架构(诸如,例如,群集架构控制)的部分。控制系统可以是闭环控制器,该闭环控制器具有主控制器、群集控制器和自主远程控制器,诸如,在美国专利第7,904,182号中公开的控制器,该申请所公开的内容全部以引用的方式并入本文。在其它方面中,可以利用任何合适的控制器和/或控制系统。

在所公开的实施例的方面中,前端1000通常包括装载端口模块1005和微环境1060,诸如,例如,设备前端模块(EFEM)。装载端口模块1005可以是开箱器/装载其至工具标准(box opener/loader to tool standard,BOLTS)接口,其符合用于300 mm的装载端口、前开口或者底部开口箱/舱和盒的SEMI标准E15.1、E47.1、E62、E19.5或者E1.9。在其它方面中,装载端口模块可以配置为200 mm的晶片接口、450 mm的晶片接口或者任何其它合适的基板接口,诸如,例如,用于液晶显示面板、太阳能板或者其它合适的有效载荷的更大的或者更小的晶片或者平整面板。虽然在图1A中示出了两个装载端口模块,但是在其它方面中,可以将任何合适数量的装载端口模块并入前端1000中。装载端口模块1005可以配置为通过高架运输系统、自动导引车、人导引车、轨道导引车或者通过任何其它合适的运输方法来接收基板载体或者盒1050。装载端口模块1005可以通过装载端口1040与微环境1060接口。装载端口1040可以允许基板在基板盒1050与微环境1060之间的通过。微环境1060通常包括任何合适的运输设备1013,该运输设备1013可以与在下面根据所公开的实施例的方面而描述的运输设备大体上相似。在一个方面中,运输设备1013可以是履带式机器人,诸如,在例如美国专利6,002,840中描述的履带式机器人,该申请所公开的内容全部以引用的方式并入本文。微环境1060可以提供用于在多个装载端口模块之间的基板转移的受控的洁净区。

真空装载锁1010可以位于微环境1060与后端1020之间并且连接至该微环境1060和该后端1020。装载锁1010通常包括大气槽阀和真空槽阀。槽阀可以提供被环境隔离,该环境隔离用来在从大气前端装载基板之后撤掉装载锁并且在利用诸如氮气的惰性气体来为锁通气时保持运输室中的真空。装载锁1010也可以包括用于将基板的基准点对齐期望处理位置的对齐器1011。在其它方面中,真空装载锁可以位于处理设备的任何合适的位置中并且具有任何合适的配置。

真空后端1020通常包括运输室1025、一个或者多个处理站1030和运输设备1014。下面将描述运输设备1014并且该运输设备1014可以至少部分地位于运输室1025内以在装载锁1010与各个处理站1030之间运输基板。处理站1030可以通过各种沉积、蚀刻或者其它类型的工艺在基板上操作以在基板上形成电路或者其它期望的结构。典型工艺包括但不限于使用真空诸如等离子蚀刻或者其它蚀刻工业的薄膜工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相淀积(CVD)、等离子气相淀积(PVD)、植入(诸如离子植入、测量技术、快速热处理(RTP)、干式剥离原子层沉积(ALD)、氧化/扩散、氮化物的形成、真空光刻技术、磊晶(EPI)、引线接合和蒸发或者使用真空压力的其它薄膜工艺。处理站1030连接至运输室1025以允许基板从运输室1025通过到达处理站1030,反之亦然。

现在参照图1C,示出了线性基板处理系统2010的示意平面图,其中,工具接口部2012安装至运输室模块3018,从而使接口部2012大体面向(例如,向内)运输室3018的纵向轴线X,但是从该纵向轴线X偏离。可以通过将其它运输室模块3018A、3018I、3018J附接至接口2050、2060、2070来使运输室模块3018在任何合适的方向上延伸,如在先前以引用方式并入本文的美国专利申请第11/442,511号中所描述的。每个运输室模块3018、3019A、3018I、3018J包括下面将更加详细地描述的基板运输工具2080用于运输基板W贯穿处理系统2010并且进入例如处理模块PM中并从中出去。如可能实现的,每个室模块可能够保持隔离的或者受控的大气(例如,N2、洁净空气、真空)。

参照图1D,示出了诸如可以沿线性运输室416的纵向轴线X截取的示例性处理工具410的示意正视图。在图1D中示出的所公开的实施例的方面中,工具接口部12可以代表性地连接至运输室416。在这个方面中,接口部12可以限定工具运输室416的一个端部。如在图1D中看见的,运输室416可以具有例如在与接口站12相对的端部处的另一基板进/出站412。在所公开的实施例的其它方面中,可以提供用于从运输室插入/移除基板的其它进/出站。接口部12和进/出站412可以允许从工具装载并且卸载基板。在其它方面中,可以将基板从一个端部装载到工具中并且从另一端部移除。运输室416可以具有一个或者多个转移室模块18B、18i。每个室模块可能够保持隔离的或者受控的大气(例如,N2、洁净空气、真空)。如前所述,形成在图1D中示出的运输室416的运输室模块18B、18i、装载锁模块56A、56B和基板站的配置/布置仅仅是示例性的,并且在所公开的实施例的其它方面中,运输室可以具有设置在任何期望模块布置中的更多的或者更少的模块。在所示的所公开的实施例的方面中,站412可以是装载锁。在其它方面中,装载锁模块可以位于末端进/出站(与站412相似)之间,或者邻接的运输室模块(与模块18i相似)可以配置为作为装载锁操作。也如前所述,运输室模块18B、18i具有位于其中的一个或者多个对应的运输设备26B、26i。相应的运输室模块18B、18i的运输设备26B、26i可以协作以在运输室中提供线性分布式基板运输系统420。在一个方面中,运输设备26B可以配置为运输任何合适的有效载荷并且具有臂,该壁设置为提供可以被称为快速交换(quickly swap)布置的布置,该快速交换布置允许从拾取/放置位置至快速交换晶片的运输。如在图1D中看见的,在该实施例中,模块56A、56、30i间隙地位于转移室模块18B、18i之间,并且可以限定合适的处理模块、装载锁、缓冲站、测量站或者任何其它期望的站。例如,诸如装载锁56A、56和基板站30i的间隙模块可以每个具有静止的基板支撑/搁架56S、56S1、56S2、30S1、30S2,其可以与运输臂协作以实现沿运输室的线性轴线X的通过运输室的长度的基板的运输。例如,可以将通过接口部12将基板装载到运输室416中。可以利用接口部的运输臂15来将基板定位在装载锁模块56A的支撑上。在装载锁模块56A中,可以通过在模块18B中的运输臂26B来使基板在装载锁模块56A与装载锁模块56之间移动,并且以相似而且连续的方式,利用臂26i(在模块18i中)来使该基板在装载锁模块56与基板站30i之间移动并且利用在模块18i中的臂26i来使该基板在站30i与站412之间移动。此过程可以被整体地或者部分地颠倒以使基板在相反的方向上移动。由此,在示例性实施例中,可以使基板在沿轴线X的任何方向上移动并且移动到沿运输室任何位置,并且可以将该基板装载至与运输室连通的任何期望模块(处理的或者其它的)并且将该基板从该任何期望模块卸载。在其它方面中,具有静止的基板支撑或者搁架的间隙运输室模块可以不提供在运输室模块18B、18i之间。在这个方面中,邻近的运输室模块的运输臂可以将基板直接从一个运输臂的末端效应器传递至另一运输臂的末端效应器,以使基板移动通过运输室。处理站模块可以通过各种沉积、蚀刻或者其它类型的工艺在基板上操作,以在基板上形成电路或者其它期望结构。处理站模块连接至运输室模块以允许基板从运输室通过到处理站,反之亦然。在先前以引用的方式并入本文的美国专利申请第11/442,511号中描述了具有与在图1D中示出的处理设备相似的一般特征的处理工具的合适的示例。

现在参照图2A至2D,根据所公开的实施例的方面来示出运输设备200。运输设备可以包括形成壳体205的框架和连接至壳体205的机械臂201。虽然在附图中仅仅示出了一个机械臂201,但是应该理解,在其它方面中,运输设备可以包括可以与下述机械臂大体上相似的一个以上的机械臂。机械臂201可以包括上绕肩旋转轴线SX旋转联接至壳体(或者框架)205的上臂210,绕肘旋转轴线EX旋转联接至上臂210的前臂220,绕腕旋转轴线WX旋转联接至前臂220的至少一个末端效应器或者基板保持器230、231。仅仅为了说明起见,在这个方面中,将机械臂示出为SCARA机械臂(平面关节型机械臂selective compliant articulated robot arm),该机械臂具有例如两个关节的链接部,该两个关节的链接部具有两个(或者多个)末端效应器。在其它方面中,机械臂可以具有多于两个或者少于两个的关节的链接部和更多或者更少的末端效应器。上臂210可以是大体上刚性的臂链接部,有旋转联接至壳体205的近端和远端。前臂220可以包括堆叠式或者分支式前臂部,在一个方面中,为了说明起见,该堆叠式或者分支式前臂部可以被称为大体上通道形的结构,该结构具有通过连接件220B彼此接合的下前臂部220L和上前臂部220U,其中,下前臂部和上前臂部220L、220U彼此间隔开并且大体上彼此对齐地被定位。可以将连接件220B设置在前臂220的近端处,并且可以将上前臂部和下前臂部220U、220L中的每个与在上前臂部和下前臂部220U、220L的近端处与连接件220B接合。上前臂部和下前臂部220U、220L可以分别从连接件220B延伸,从而使上前臂部和下前臂部220U、220L的自由端形成前臂220的远端。上前臂部和下前臂部220U、220L可以彼此间隔开任何合适的距离HF以形成通路,一个或者多个末端效应器230、231定位在该通路内,并且通过该通路,末端效应器可以整体通过上前臂部和下前臂部220U、220L之间(例如,当保持有基板时或者在没有基板的情况下,末端效应器可以通过前臂)。在一个方面中,连接件220B可以刚性连接至相应的上前臂部和下前臂部220U、220L,以形成一件式大体上刚性的组件,该组件具有相对于彼此固定的上前臂部和下前臂部220U、220L。在其它方面中,连接件220B可以相对于上前臂部和下前臂部220U、220L中的一个或者两个旋转地释放。如能够实现的,像下面进一步描述的那样,将两个独立末端效应器230、231安装至公共前臂220,其中,每个末端效应器230、231独立安装并且连接至上前臂部和下前臂部220U、220L中的对应的一个(例如,末端效应器231安装至上前臂部220U并且末端效应器230安装至下前臂部220L)。

大体上通道形的前臂220可以允许单独的末端效应器230、231具有到每个末端效应器230、231的电线和气动线的大体上直接的布线,这是经由例如相应的前臂部,同时允许末端效应器230、231彼此直接相邻地并且沿公共同轴腕轴线WX设置。例如,参照图2E,用于末端效应器231的电线/气动线WH1可以通过例如肘关节进入前臂220,通过连接件220B并且进入上前臂部220U,其中,电线/气动线通过上腕关节WJ1直接到达末端效应器231(例如,没有通过下腕关节WJ2或者末端效应器230)。要注意,在每个末端效应器230、231与上前臂部和下前臂部220U、220L中的对应的一个之间的独立相互连接包括,例如,从前臂的大体上直接地被提供给第一末端效应器和第二末端效应器中的相应的一个的电线和气动线独立于用于第一末端效应器和第二末端效应器中的另一个的电线和气动线的布线。类似地,用于末端效应器230的电线/气动线WH2可以通过例如肘关节进入前臂220并且进入下前臂部220L,其中,电线/气动线通过下腕关节WJ2直接到达末端效应器230。要注意,为了允许末端效应器230、231绕腕轴线WX无限旋转,可以相对于在前臂220与末端效应器230、231之间的电连接件和气动连接件在上腕关节和下腕关节WJ1、WJ2处设置滑动密封和滑环。如可能实现的,所公开的实施例的方面的示例性配置将在安装至公共前臂220的堆叠式独立末端效应器230、231的空间与在末端效应器之间的高度积聚(height build up)解除联接,从而容纳通过的器械(pass through instrumentation)(其可以包括例如电线和气动线)并且处于其间。

在一个方面中,末端效应器230可以绕腕轴线WX旋转联接至下前臂部220L的远端,并且末端效应器231可以绕腕轴线WX旋转联接至上前臂部220U的远端,从而以相对的关系将末端效应器230、231安装在上前臂部与下前臂部220U、220L之间。虽然示出了联接至上前臂部与下前臂部220U、220L中的每个的仅一个末端效应器,但是应该理解,在其它方面中,任何合适数量的末端效应器可以以任何合适的方式联接至上前臂部与下前臂部220U、220L中的每个。末端效应器可以是配置为保持一个或者多个基板W1、W2的任何合适类型的末端效应器。例如,末端效应器可以是主动抓握或者被动抓握;末端效应器可以包括任何合适的传感器诸如基板映射传感器(substrate mapping sensor)或者其它合适的基板检测传感器。可以在例如美国专利6,256,555;6,438,460;6,453,214;7,712,808、和于2007年4月27日提交的标题为“Inertial Wafer Centering End Effector and Transport Apparatus”的美国专利申请第11/741,416号中发现末端效应器的合适的示例,其公开全部以引用的方式并入本文。末端效应器230、231也可以允许基板快速交换至或来自可由运输设备200访问的任何合适的基板保持位置。

壳体205可以包括驱动部250或者另外作为该驱动部250的壳。驱动部250可以包括至少一个马达250M用于以任何合适的方式驱动运输设备200的一个或者多个臂链接部(例如,上臂210、前臂220或者末端效应器230、231)。可以在例如美国专利第5,720,590号、于2008年6月27日提交的美国专利申请第12/163,996号(标题为“Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings”)和于2011年10月11日提交的美国专利申请第13/270,844号(标题为“Coaxial Drive Vacuum Robot”)和于2011年7月22日提交的美国临时专利申请第61/510,819号(标题为“Compact Drive Spindle”)中发现合适的驱动马达,其公开全部以引用的方式并入本文。在其它方面中,驱动部250可以包括任何合适的驱动马达。例如,如下面将更加详细地描述的,在一个方面中,如下面所述,驱动部250可以是分布式驱动部,从而一个或者多个马达位于围绕相应的驱动旋转轴线(例如,肩轴线SX、肘轴线EX和腕轴线WX)用于驱动臂链接部。在其它方面中,驱动部可以包括同轴的驱动主轴布置和用于驱动臂链接部的大体上设置在壳体105内的对应的马达。在又其它方面中,一个或者多个马达可以至少部分地位于上前臂部和下前臂部220U、220L内。

仍然参照图2A至图2D,驱动部250可以是分布式驱动部,其中,用于驱动臂链接部(例如,上臂210、前臂220和末端效应器230、231)中的每个的马达250M、251、252、253可以大体上绕该臂链接部的旋转轴线(例如,轴线SX、EX、WX)设置或者另外与该旋转候选相邻地设置。例如,壳体205可以包括用于绕轴线SX旋转驱动上臂的马达250M。壳体205也可以包括或者连接至任何合适的Z-驱动器250MZ,该Z驱动器250MZ配置为使末端效应器230、231(和/或作为单元的机械臂201)在箭头Z的方向上移动,该箭头Z的方向可以在与机械臂201的延伸和缩回的平面大体上垂直的方向上。可以以任何合适的方式(诸如,大体上直接地或者通过任何合适的传动)来将马达250M驱动地联接至上臂210,从而使上臂绕肩轴线SX旋转。驱动部也可以包括前臂驱动单元253,该前臂驱动单元253可以大体上绕肘轴线EX大体上设置在上臂的远端处。前臂驱动单元253可以配置为大体上直接地绕肘轴线驱动/旋转前臂220。在其它方面中,前臂驱动单元253可以通过任何合适的传动驱动地旋转前臂220。可以将末端效应器驱动单元251、252设置在上前臂部和下前臂部220U、220L中的每个上,从而大体上直接地或者在其它方面中,通过任何合适的传动来驱动/旋转末端效应器230、231中的相应的一个。如能够实现的,末端效应器驱动单元251、252中的每个可以允许相应的末端效应器230、231大体上独立于另一个末端效应器230、231旋转。在一个方面中,末端效应器驱动单元251、252也可以配置有用于使末端效应器在箭头Z的方向上移动的Z移动能力。

参照图2F和图2G,根据所公开的实施例的一个方面,可以将末端效应器驱动单元251、252定位在堆叠式或者分支式前臂部(例如,上前臂部和/或下前臂部220U、220L)上。在这个方面中,将用于驱动末端效应器230的末端效应器驱动单元251至少部分地定位在下前臂部220L内,并且将用于驱动末端效应器231的末端效应器驱动单元252至少部分地定位在上前臂部220U内。在其它方面中,可以将末端效应器驱动单元251、252都定位在上前臂部220U中或者可以将末端效应器驱动单元251、252都定位在下前臂部220L中。如能够实现的,末端效应器230、231可以绕腕轴线WX旋转安装。在一个方面中,末端效应器驱动单元设置在前臂中并且从肘轴线EX和腕轴线WX中的两者偏移。从动轮251P2、252P2可以绕腕轴线旋转安装并且联接至相应的末端效应器230、231,从而在从动轮251P2、252P2旋转时,使相应的末端效应器230、231随着其旋转。例如,可以以任何合适的方式将末端效应器230联接至从动轮251P2,从而使末端效应器230和轮251P2绕腕轴线WX一起旋转。同样地,可以以任何合适的方式将末端效应器231联接至从动轮252P2,从而使末端效应器231和轮252P2绕腕轴线WX一起旋转。可以将驱动轮252P1、252P1联接至相应的末端效应器驱动单元252、252的输出轴,从而在输出轴旋转时,使驱动轮252P1、252P1随着其旋转。可以以任何方式(诸如,通过例如皮带或者带子)将驱动轮252P1、252P1连接至从动轮251P2、252P2。在一个方面中,一个或者多个合适的带子297、298可以将驱动轮252P1、252P1连接至其相应的从动轮251P2、252P2。例如,一个或者多个合适的带子298可以将驱动轮251P1连接至从动轮251P2,以便在末端效应器驱动单元251使驱动轮251P1旋转时,该一个或者多个合适的带子298使末端效应器230旋转。相似地,一个或者多个带子297可以将驱动轮252P1连接至从动轮252P2,以便在末端效应器驱动单元252使驱动轮252P1旋转时,该一个或者多个合适的带子297使末端效应器231旋转。可以在于2013年8月26日提交的标题为“Substrate Transport Apparatus”的美国临时专利申请第61/869,870号、于1998年7月14日授权的美国专利第5,778,730号、于1999年6月1日授权的美国专利第5,908,281号和于1999年9月21日授权的美国专利第5,954,472号中可以发现带子297、298的合适的示例,其公开全部以引用的方式并入本文。

现在参照图2A和图3A,在所公开的实施例的一个方面中,驱动部250可以包括同轴驱动轴布置CS,其中,以任何合适的方式(诸如,例如,大体上直接地或者通过任何合适的传动),通过相应的马达来驱动每个驱动轴S1、S2、S3、S4。在这个方面中,可以将用于驱动上臂210、前臂220和末端效应器230、231的马达大体上设置在壳体205内。此处,可以按照任何合适的方式来将上臂210联接至驱动轴S4用于绕肩轴线SX旋转驱动上臂210。也可以将同轴驱动轴布置CS2设置在肘轴线EX处,从而利于前臂220和末端效应器230、231的旋转。同轴的轴布置CS2可以包括轴SE1、SE2、SE3。轴SE1可以驱动地联接至前臂220以使前臂220绕肘轴线EX旋转。通过任何合适的传动(诸如,通过皮带BL3和轮PL8),轴SE1可以联接至例如驱动轴S1。轴SE2可以包括驱动轮PL2和从动轮PL2’。驱动轮PL2可以通过任何合适的传动(诸如,通过皮带BL2)联接至驱动轴S2以驱动轴SE2。轴SE3也可以包括驱动轮PL1和从动轮PL1’,其中,驱动轮PL1可以通过任何合适的传动(诸如,通过皮带BL1)联接至驱动轴S3以驱动轴SE3。末端效应器230可以通过轴/轮布置PL7绕轴线WX旋转安装至下前臂部220L。轴/轮布置PL7可以以任何合适的方式(诸如,通过例如皮带BL4)联接至从动轮PL2’,以使末端效应器230绕腕轴线WX驱动地旋转。末端效应器231可以通过轴/轮布置PL6绕轴线WX旋转安装至上前臂部220U。轴/轮布置PL6可以以任何合适的方式(诸如,通过中间轴IS)连接至从动轮PL1’。中间轴IS可以设置在连接件220B内并且包括轮PL4、PL5,从而通过例如皮带BL5将轮PL4联接至轴SE3,并且通过例如皮带BL6将轮PL5联接至轴/轮布置PL6。如能够在图3A中看见的,上臂210、前臂220和末端效应器230、231中的每个可绕其相应的旋转轴线SX、EX、WX独立地旋转。如还能够在图3A中看见的,根据所公开的实施例的方面,可以将共用轴承300设置在末端效应器230、231之间,从而至少使上前臂部220U的远端不以悬臂形式从连接件220B伸展出来。在一个方面中,轴承300可以是任何合适的轴承,其允许末端效应器230、231大体上独立地旋转。在另一方面,当末端效应器230、231彼此联接用于作为单元旋转时,轴承300可以是任何合适的联接件。如能够实现的,通过例如共用轴承300连接上前臂部和下前臂部220U、220L的远端可以提供用于安装末端效应器230、231的大体上刚性的结构。

参照图2A和图2B,机械臂201可以配置为将末端效应器230、231彼此联接,从而使末端效应器230、231作为一个单元绕腕轴线WX旋转。在这个方面中,驱动部250包括与同轴驱动轴布置CS大体上相似的同轴驱动轴布置CS’,然而,在这个方面中,同轴驱动轴布置CS’包括驱动轴S1、S2、S3。以任何合适的方式(诸如,例如,大体上直接地或者通过任何合适的传动),通过相应的马达来驱动每个驱动轴S1、S2、S3。在这个方面中,可以将用于驱动上臂210、前臂220和末端效应器230、231的马达大体上设置在壳体205内。此处,可以按照任何合适的方式来将上臂210联接至驱动轴S3用于绕肩轴线SX旋转驱动上臂210。也可以将同轴驱动轴布置CS2’设置在肘轴线EX处,从而利于前臂220和末端效应器230、231的旋转。同轴的轴布置CS2可以包括轴SE1和SE3。轴SE1可以驱动地联接至前臂220以使前臂220绕肘轴线EX旋转。轴SE1可以通过任何合适的传动(诸如,通过皮带BL3和轮PL8)联接至例如驱动轴S1。轴SE3可以包括驱动轮PL1和从动轮PL3。驱动轮PL1可以以任何合适的方式(诸如,通过皮带BL1)联接至驱动轴S2。从动轮PL3可以联接至两个末端效应器230、231,从而通过驱动部250的公共驱动来驱动两个末端效应器230、231。在这方面,轮PL3也可以以任何合适的方式(诸如,通过皮带BL1)联接至轴/轮布置PL7。轮PL3也可以以任何合适的方式(诸如,通过中间轴IS、以与上述方式大体上相似的方式)联接至轴/轮布置PL6,从而在末端效应器230绕轴线WX旋转时,使末端效应器231也在相同的方向上并且在大体上相同的速度下绕轴线WX旋转。

如能够实现的,虽然说明并且描述了设置在壳体205内的同轴驱动轴布置CS、CS’,但是应该理解,同轴驱动布置可以沿机械臂201设置在任何合适的位置并且配置为驱动上臂210、前臂220和末端效应器230、231的任何合适的组合。除了上述公开的实施例的方面之外,驱动部250可以包括具有大体上设置在壳体205内的两个驱动轴的同轴驱动轴布置,其中,驱动轴中的一个使上臂驱动地旋转,并且其它驱动轴通过任何合适的方式(诸如,以上述方式)使前臂驱动地旋转。在另一方面中,可以绕肘轴线EX或者邻近该肘轴线EX设置的驱动马达253可以包括同轴的或者其它马达布置(例如,与关于驱动轴布置SC、SC’的上述布置大体上相似)用于大体上直接地驱动图3A的同轴的轴SE1、SE2、SE3或者图3B的同轴的轴SE1、SE3。

参照图3C,在所公开的实施例的另一方面中,末端效应器可以由公共驱动马达352驱动,该公共驱动马达352可以绕腕轴线WX设置在上前臂部或者下前臂部220U、220L中的任何一个上。仅仅为了说明的起见,在图3C中示出了连接至下前臂部220L的马达352。要注意,在这个方面中,可以以任何合适的方式(诸如,通过绕肘轴线EX或者与该肘轴线EX相邻地设置的马达253或者通过上面关于图3A和图3B而描述的皮带和轮布置)驱动前臂220。此处,可以以任何合适的方式(诸如,通过轴S10)将末端效应器230大体上直接地联接至驱动马达352。轴S10可以包括轮PL10,该轮PL10联接至轴,从而在轴旋转时,使轮随着其旋转。末端效应器231可以联接至轴S12,轴S12具有联接至其的轮PL11。轮PL10和PL22可以以与上述方式大体上相似的方式通过中间轴S11彼此联接,其中,轮PL10通过皮带(或者其它合适的传动)联接至中间轴的轮PL12,并且轮PL11通过皮带(或者其它合适的传动)联接至中间轴S11的轮PL13。在其它方面中,在末端效应器230、231将作为单元旋转的情况下,轴承300可以固定地联接末端效应器230、231,从而在没有设置在前臂220内的多轴传动的情况下可以通过单个马达来大体上直接地驱动末端效应器230、231(如图3A至3C所示)。

现在参照图4,大体上通道形的前臂220也可以配置用于进行自动晶片定中心,从而使大体上通道形的前臂220形成用于晶片定位/定中心传感器的旋转通过。在一个方面中,当基板绕腕轴线WX旋转并且再上前臂部和下前臂部220U、220L之间经过时,可以将晶片定中心传感器450、452和451、453设置在前臂以感测基板W(其被保持在末端效应器230、231上)。仅仅为了说明起见,在图4中,将晶片定中心传感器示出为光束通过传感器,该光束通过传感器具有设置在上前臂部220U上的光发射器450、451和设置在下前臂部220L上的光检测器452、453(反之亦然)。在其它方面中,晶片定中心传感器可以是任何合适的传感器,诸如,例如,反射传感器、电容式传感器、电感式传感器、或者能够当基板在上前臂部和下前臂部220U、220L之间经过时检测基板W的存在和/或边缘的任何其它传感器。在这个方面中,通过使保持有基板W的末端效应器230、231旋转(例如,绕腕轴线WX)来使基板W通过传感器450、452和451、453,从而使末端效应器230、231和在其上的基板W在上前臂部和下前臂部220U、220L之间经过。可以将传感器450、452和451、453连接至诸如控制器1091的任何合适的控制器,从而在例如传感器检测到基板W的边缘时,将合适的信号发送至控制器,以计算(以任何合适的方式)基板W相对于例如末端效应器230、231或者基板处理设备的任何其它合适的特征部/部件的中心位置,以便当基板放置至基板保持位置时可以调整机械臂201的位置,该基板保持位置用于在基板保持位置将基板放置在预定位置处。虽然应该理解,将由传感器450、452和451、453获得的数据/信号处理为补偿由基板W采取的非线性路径NLP1、NLP2,但是可以在例如于2011年4月12日授权的美国专利第7,925,378号、于2010年12月28日授权的美国专利第7,859,685号、于2012年9月18日授权的美国专利第8,270,702号、于2011年2月22日授权的美国专利第7,894,657号、于2012年2月28日授权的美国专利第8,125,652号、于2012年8月28日授权的美国专利第8,253,948号、于2014年1月21日授权的美国专利第8,634,633号、于2010年9月7日授权的美国专利第7,792,350号、于2011年2月1日授权的美国专利第7,880,155号和于2006年1月24日授权的美国专利第6,990,430号中可以发现晶片定中心传感器和算法的合适的示例,其公开全部以引用的方式并入本文。

图5A示出了根据所公开的实施例的在机械臂201上的基板对齐器500(例如,用于将基板与预定方向对齐)的并入。基板对齐器500可以包括基座或者基板支撑501、安装至基座501的基板保持器520和配置为检测任何合适的基板对齐特征部(例如,诸如,凹口或者平面)的至少一个传感器510、511。基座可以安装至例如前臂220的连接件220B,从而使基座大体上以悬臂形式从连接件220B伸展出来并且将基板保持器520设置在上前臂部和下前臂部220U、220L之间。在一个方面中,基座501可以以任何合适的方式(诸如,通过例如配置为允许沿箭头570的方向移动的滑动装置502)可移动地安装至连接件220B。在一个方面中,任何合适的线性驱动机构503可以连接至滑动装置502,以在箭头570的方向上线性地驱动滑动装置502。驱动机构可以至少部分地设置在连接件220B内或者在任何其它合适的位置处,并且大体上直接地或者通过任何合适的传动连接至滑动装置。基板保持器520可以旋转安装至基座501并且配置为与末端效应器230、231互相作用,以将基板转移至并转移自末端效应器230、231。基座501在箭头570的方向上的移动可以将基板从末端效应器230、231提升/放置至末端效应器230、231。在其它方面中,诸如,在基座501不动地安装至连接件220B的情况下,末端效应器,如上所述,也可能够在箭头570的方向上移动,用于将基板从对齐器500提升/将基板放置至对齐器500。在图5中,将至少一个传感器510、511示出为光束通过传感器,该光束通过传感器具有光发射器510和光检测器511,但是在其它方面中,传感器可以是任何合适的传感器,诸如,反射传感器、电容式传感器、电感式传感器、或者能够检测基板W的对齐特征部的任何其它合适的传感器。在这个方面中,光发射器510设置在上前臂部220U上并且光检测器511设置在下前臂部220L上,但是在其它方面中,光发射器510和光检测器511可以设置在用于检测基板W的对齐特征部的任何合适的位置中。

在操作中,通过末端效应器230、231的旋转来将基板W转移至对齐器500,从而将基板与基板保持器520大体上对齐和基座501和/或末端效应器230、231在箭头570的方向上的移动。基板保持器520可以以任何合适的方式抓握基板,用于使基板W旋转并且允许至少一个传感器510、511感测例如基板的外周边缘。该至少一个传感器510、511可以连接至诸如控制器1091的任何合适的控制器,从而在基板保持器520使基板W旋转时,使传感器510、511可以检测到基板对齐特征部并且将指示基板对齐特征部的位置的合适的信号发送至控制器。控制器1091然后可以导致基板保持器520旋转以将基板对齐特征部放置在预定方向中用于对齐基板。可以以与上面关于基板W至对齐器500的转移而描述的方式大体上相似的方式将对齐后的基板W转移至末端效应器230、231中的一个。要注意,虽然在图5A中仅仅示出了一个基座501和基板保持器520,但是在其它方面中,如图5B所示,对齐器可以包括两个或者更多个堆叠式或者分支式基座501,其中,每个基座包括相应的基板保持器520。堆叠式基座和其对应的基板保持器520可以允许多个基板对齐器能够对齐多个基板。

在所公开的实施例的其它方面中,对齐器500也可以配置为充当基板缓冲器,从而可以将基板W例如暂时存储在基座501中。在其它方面中,基板保持器520可以固定地安装至相应的基座501,从而仅仅提供一个或者多个基板缓冲器。在其它方面中,基座501和基板保持器520可以配置为提供在上前臂部和下前臂部220U、220L之间的基板对齐器和缓冲器位置的任何合适的组合。

在所公开的实施例的其它方面中,图5C示出了具有外部通过器械布线550的双偏航(dual yaw)机械臂。具有外部通过器械布线550的双偏航机械臂与本文所描述的大体上相似,并且包括壳体205、上臂210、堆叠式或者分支式前臂部220’和独立堆叠式末端效应器230、231。以任何合适的方式通过至少一个马达150M来驱动上臂210、堆叠式或者分支式前臂部220’和独立堆叠式末端效应器230、231。在一个方面中,马达250M包括同轴地或者并排设置的一个以上的马达。在这个方面中,为了说明的目的,通过马达250M1驱动上臂210,通过马达250M2驱动堆叠式前臂部220’,并且通过马达250M3和250M4驱动独立堆叠式末端效应器。如本文先前所描述的,每个马达250M1、250M2、250M3、250M4驱动相应的皮带和轮系统BP1、BP2、BP3、BP4,该皮带和轮系统BP1、BP2、BP3、BP4包括相应的轮PL1、PL2、PL2’、PL5、PL6、PL7、PL8、PL9、PL10、PL11、PL12、PL13和皮带BL1、BL2、BL3、BL4、BL5’、BL7,该相应的轮和皮带联接至每个相应的臂部210、220’或者末端效应器230、231,并且允许臂部210、220’和末端效应器230、231绕肩轴线SX、肘轴线EX和腕轴线WX中的相应的一个旋转。在一个方面中,可以将马达250M1和250M2定位在壳体205中,并且将马达250M3和250M4定位在上臂210中。在另一方面中,当马达250M1留在壳体205中时,可以将马达250M2、250M3和250M4定位在上臂210中。在另一方面中,当马达250M1留在壳体205中并且将马达250M2定位在壳体205或者上臂210中的至少一个中时,可以将马达250M3和250M4定位在堆叠式前臂部220’中。如能够实现的,可以将马达250M1、250M2、250M3和250M4定位在用于驱动相应的臂链接部和/或末端效应器的双偏航机械臂的任何合适的部分中。在一个方面中,堆叠式前臂部220’包括基座臂件532和支撑件530,其配置有通过器械布线550用于线缆和/或者管线WHS布线,该线缆和/或者管线WHS布线与独立堆叠式末端效应器230、231的末端效应器控制特征部或者诸如用于晶片定中心的传感部件对应。在一个方面中,使用线缆和/或者管线WHS来控制抓握件或者设置在末端效应器230、231上的任何其它被致动机构。如能够实现的,术语线缆和管线是广义术语,指,例如,任何合适的电导线和/或流体管道,诸如,电线缆和气动/真空管线。在这个方面中,线缆/管线WHS安装在支撑件530上和/或通过该支撑件530。

在一个方面中,支撑件530包括任何合适的大体上刚性的支撑结构,诸如,管、管道、托架或者平台。支撑件530联接至基座臂件532的任何合适的部分(诸如,在肘关节)以绕肘轴线EX随着基座臂件532作为一个单元旋转。支撑件530沿基座臂件532的长度L的至少一个部分延伸。如能够实现的,将线缆/管线WHS从上臂210沿着和/或通过支撑臂530和/或基座臂件532布线至末端效应器230、231。旋转电气连接器、旋转流体联合、线缆柔性线圈或者任何其它合适的旋转联接器531设置在末端效应器230、231之间以允许线缆/管线WHS(或者在其间的至少一个连接件/联接器)自由地在末端效应器230、231之间经过。如能够实现的,所公开的实施例的方面可以允许腕轴线WX相对于滑环传动装置是自由的。

在这个方面中,一个或者多个传感部件450、452、454设置在支撑件530和基座臂件532中的一个或者多个上。如先前所描述的,传感器450、452、454是任何合适的传感器,诸如,反射传感器454、光束通过传感器450、452、电容式传感器、电感式传感器或者任何其它传感器,当保持在相应的末端效应器上的基板经过或在位于支撑件530和基座臂件532中的一个或者多个上的传感器450、452、454之间经过或时,这些传感器能够检测基板的存在和/或边缘,以导致本文所描述的自动晶片定中心。在一个方面中,传感器454位于支撑件530上并且包括反射传感器、电感式传感器、电容式传感器等,从而使基座臂532相对于传感部件和对应的线缆是自由的。在其它方面中,传感器450、452位于支撑件530和基座臂532上并且包括光束通过传感器/部件。在另一方面中,如图5D所示,支撑件530可以沿基座臂532的侧面经过,并且末端效应器230、231从位于支撑件530上的一个或者多个传感器454之上或者之下经过,其中,该一个或者多个传感器包括反射传感器、电感式传感器、电容式传感器等。

参照图6A和图6B,要注意,基座501和基板保持器520可以配置为通过末端效应器的基板保持分叉EET,从而在将基板W传送至基板保持器520以进行例如对齐或者缓存之后,可以将基座501和基板保持器520(以及基板W)定位在末端效应器230、231的旋转平面RP上方。在将基板W放置在基板保持器520上之后允许末端效应器230、231旋转,这可以允许基板快速交换至基板保持器520并且从该基板保持器520快速交换。

参照图7A和图7B,运输设备700可以包括与上述臂201大体上相似的两个平面关节型臂755A、755B和驱动部。用于运输设备700的驱动部可以是任何合适的马达,诸如,与上面关于图3B而描述的三轴驱动系统634大体上相似的三轴同轴系统。在另一方面中,运输设备700的驱动系统可以包括具有任何合适的配置的三轴同轴驱动系统。可以在例如美国专利第5,720,590号、于2008年6月27日提交的美国专利申请第12/163,996号(标题为“Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings”)、于2011年10月11日提交的美国专利申请第13/270,844号(标题为“Coaxial Drive Vacuum Robot”)和于2011年7月22日提交的美国临时专利申请第61/510,819号(标题为“Compact Drive Spindle”)中发现驱动系统的其它合适的示例,其公开全部以引用的方式并入本文。Z轴驱动器可以联接至同轴驱动轴布置,以沿Z方向提供行进,从而以与上述方式大体上相似的方式来升高和/或降低臂组件。

每个臂755A、755B包括上臂210A、210B、绕肘轴线EXA、EXB安装至上臂的前臂220A、220B和绕腕轴线WXA、WXB安装至相应的前臂220A、220B的至少两个末端效应器230A、231A、230B、231B。要注意,在一个方面中,可以将末端效应器230A、231A、230B、231B中的一个或者多个定位在相同的转移平面TP上以减少臂组件的Z运动量。在其它方面中,可以将末端效应器定位在不同的转移平面上。在这个方面中,臂755A、755B绕相应的肩轴线SXA、SXB安装至基座件750并且由基座件750支撑。例如,臂755A绕肩轴线SXA安装至基座件750并且臂755B绕肩轴线SXB安装至基座件。基座件750可以具有任何合适的形状和/或配置,并且要注意,在例如图7B中所示的细长的矩形形状实质上仅仅是示例性的。作为一个示例,基座件750可以包括设置在驱动轴线TX的相对侧面上的第一端部750E1和第二端部750E2,基座件750绕该驱动轴线TX旋转。臂755A、755B中的每个可以旋转安装在基座件750的相应的末端750E1、750E2处。在其它方面中,为了说明起见,基座臂可以具有关于在图10A和图10B中的上臂1150而示出的大体上U形的或者V形的配置。

基座件750可以绕驱动轴线TX(例如,同轴驱动轴组件的旋转轴线)联接至驱动部的第一驱动轴D1(例如,外驱动轴),从而在驱动轴D1旋转时,使基座件750随着其旋转。第一驱动轮DP1可以联接至驱动部的第三驱动轴D3(例如,内驱动轴),从而在驱动轴D3旋转时,使轮DP1随着其旋转。第一肩轮SP1可以绕轴线SXA安装在轴上,其中,第一肩轮SP1以任何合适的方式(诸如,通过皮带、带子、齿轮或者任何其它合适的传动装置761)联接至第一驱动轮DP1。肩轮SP1可以以任何合适的方式联接至臂755A,从而使臂延伸并且缩回用于将基板转移至和转移自臂755A。在这个方面中,以已知方式通过任何合适的传动系统770A来使前臂220A的旋转受到上臂210A的旋转的控制,从而可以仅仅通过使用一个驱动轴线使臂755A延伸和缩回并且腕轴线维持与延伸和缩回路径对齐。应该认识到,在其它方面中,可以在驱动部中设置附加驱动轴/马达,从而可以单独地驱动臂755A的上臂、前臂和末端效应器中的两个或者更多个。

第二驱动轮DP2可以联接至驱动部的第二驱动轴D2(例如,中驱动轴),从而在驱动轴D2旋转时,使轮DP2随着其旋转。第二肩轮SP2可以绕轴线SXB安装在轴上,其中,第二肩轮SP2以任何合适的方式(诸如,通过皮带、带子、齿轮或者任何其它合适的传动装置760)联接至第二驱动轮DP2。肩轮SP2可以以任何合适的方式联接至臂755B,从而使臂延伸并且缩回用于将基板转移至并且转移自臂755B。在这个方面中,以已知方式通过任何合适的传动系统770B来使前臂220B的旋转受到上臂210B的旋转的控制,从而可以仅仅通过使用一个驱动轴线来使臂755B延伸和缩回,并且腕轴线WXB维持与延伸和缩回路径对齐。应该认识到,在其它方面中,可以在驱动部中设置附加驱动轴/马达,从而可以单独地驱动臂755B的上臂、前臂和末端效应器中的两个或者更多个。

要注意,第一驱动轮和第二驱动轮DP1、DP2与相应的肩轮SP1、SP2之间的比率可以是1: 1的比率。然而,在替代实施例中,可以在驱动轮与相应的肩轮之间使用任何合适的比率。

前臂220A、220B中的每个可以与上面关于图2A至图2D而描述的大体上相似。例如,每个前臂220A、220B可以具有大体上通道形的结构,该结构允许末端效应器230A、231A、230B、231B在上述前臂部220和下前臂部之间通过,如前所述。在这个方面中,相应的驱动马达251A、252A、252B、252B以与上述描述大体上相似的方式来独立地驱动末端效应器230A、231A、230B、231B中的每个。

参照图8A,在所公开的实施例的另一方面中,可以通过任何合适的双轴同轴驱动系统899来驱动运输设备800(该运输设备800可以与运输设备700大体上相似),从而臂755A、755B的延伸和缩回联接。双轴同轴驱动系统899的驱动轴D1中的第一个可以以与上述方式大体上相似的方式联接至基座件750。双轴同轴驱动系统899的驱动轴D2中的第二个可以联接至驱动轮DP1、DP2,从而在第二驱动轴D2旋转时,使驱动轮DP1、DP2随着第驱动轴D2旋转。在这个方面中,轮DP1、DP2中的一个可以以任何合适的方式联接至相应的肩轮SP1、SP2,从而使驱动轮和肩轮在相同的方向(例如,都是顺时针或者都是逆时针)上旋转。轮DP1、DP2中的另一个可以联接至相应的肩轮SP1、SP2,从而使驱动轮和肩轮在向反的方向上旋转(例如,一个轮顺时针旋转并且另一轮逆时针旋转)。在这个方面中,驱动轮DP2和肩轮SP2以任何合适的方式(诸如,通过带、带子、齿轮或者任何其它合适的传动装置760)彼此联接,从而使轮DP2、SP2在相同的方向上旋转。驱动轮DP1以任何合适的方式(诸如,通过带、带子、齿轮或者任何其它合适的传动装置762)联接至肩轮SP1,从而使轮DP1、SP1在相反的方向上旋转。为了说明起见,在图8B中将轮DP1、SP1示出为由“图8”皮带/带子布置联接,从而在轴D2旋转时,使轮SP1、SP2在相反的方向上旋转。如能够实现的,由于该双轴驱动布置和在从动轮DP1、DP2与相应的肩轮SP1、SP2之间的相应的传动,可以使臂755A、755B大体上同时地延伸(例如,两个臂大体上同时地延伸至基板保持位置中并且从该基板保持位置缩回,诸如,利用“图8”皮带/带子配置或者任何其它合适的相反旋转驱动配置)或者可以使一个臂755A、755B延伸而另外的臂2055A、2055B缩回。在其它方面中,在驱动轴D2与肩轮SP1、SP2之间的联接可以是空动(lost motion)联接,该联接与在于2008年5月8日提交的标题为“Substrate Transport Apparatus with Multiple Movable Arms Utilizing a Mechanical Switch Mechanism”的美国专利申请第12/117,415号和于2007年4月6日提交的标题为“Substrate Transport Apparatus with Multiple Independently Movable Articulated Arms”的美国专利申请第11/697,390号中所描述的大体上相似,其公开全部以引用的方式并入本文。

参照图9,单个驱动器251’也可以通过使用反向传动装置按照与上面关于图8A而描述的方式大体上相同的方式来驱动本文所描述的运输臂的末端效应器230、231。例如,可以通过同轴的轴/轮布置将末端效应器230、231旋转地安装至前臂220。例如,末端效应器230可以联接至轴/轮EP1(下文称为“轴EP1”),从而在轴EP1旋转时,使末端效应器230随着其旋转。相似地,末端效应器231可以联接至轴/轮EP2(下文称为“轴EP2”),从而在轴EP2旋转时,使末端效应器231随着其旋转。驱动器251’可以包括用于驱动轴EPD的任何合适的马达251M。轴EPD可以通过可以与上述传动装置760大体上相似的任何合适的传动装置960联接至轴EP1,从而使轴960和EP在相同的方向上旋转。轴EPD可以通过可以与上述传动装置762大体上相似的任何合适的传动装置962联接至轴EP2,从而使轴EPD和EP2在相反的方向上旋转。如能够实现的,轴EP1、EP2的相反的旋转允许末端效应器被单个驱动器251’驱动,从而将基板转移至并转移自末端效应器230、231中的每个。

也参照图10A和图10B,运输设备1100可以包括公共上臂1150,前臂220A、220B可旋转安装至该公共上臂1150。例如,公共上臂1150可以是大体上刚性的链接部,该链接部具有大体上U形的或者V形的配置。在其它方面中,公共上臂可以具有与上述基座臂750的矩形形状大体上相似的矩形形状。此处,大体上U形的或者V形的配置具有顶点,该顶点大体上设置在肩旋转轴线处,其中,每个前臂220A、220B旋转安装在肘旋转轴线EXA、EXB处,该肘旋转轴线EXA、EXB设置在公共上臂1150的腿1150LA、1150LB中的相应的一个处。在一个方面中,可以以上面关于图7A至图7B而描述的用于上臂210A、210B的方式大体上相似的方式来联接前臂220A、220B绕其相应的轴线EXA、EXB的旋转。在其它方式中,前臂220A、220B中的每个可以以任何合适的方式(诸如,通过位于例如肩旋转轴线SX处的同轴驱动轴布置或者通过设置在相应的肘轴线EXA、EXB处的单独驱动器)绕其相应的轴线EXA、EXB独立旋转。要注意,可以将设置在上面关于图7A、图8A和图8B而描述的基座臂750(以及在这个方面中,公共上臂1150)中的传动装置布置为使在肩轮(以及在这个方面中,使前臂220A、220B旋转的肘轮)之间的角度θ可以是任何合适的角度,该任何合适的角度可以取决于基座臂750或者公共上臂1150的形状。可以以诸如上述方式的任何合适的方式使末端效应器230A、231A、230B、231B绕其相应的腕轴线旋转。



技术实现要素:

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,提供了一种基板运输设备。基板运输设备包括:框架;上臂,该上臂绕肩轴线旋转安装至框架;前臂,该前臂绕肘轴线旋转安装至上臂,其中,前臂包括通过公共关节依赖于上臂的堆叠式前臂部;以及独立堆叠式末端效应器,该独立堆叠式末端效应器旋转安装至前臂,该前臂对独立堆叠式末端效应器是公共的,其中,至少一个末端效应器在腕轴线处安装至堆叠式前臂部,其中,前臂配置为将在安装至堆叠式前臂部的独立堆叠式末端效应器之间的间隔与在末端效应器之间的高度积聚解除联接,从而容纳通过的器械。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,堆叠式前臂部包括上前臂部和下前臂部,该上前臂部和该下前臂部通过连接件彼此连接,从而使上前臂部和下前臂部形成一件式装配单元。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器安装至上前臂部和下前臂部中的至少一个并且设置在上臂部与下前臂部之间。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器可以在上前臂部与下前臂部之间整体经过。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器包括旋转安装至上前臂部的第一末端效应器和可旋转地安装至下前臂部的第二末端效应器,其中,第一末端效应器和第二末端效应器以相对的关系设置在上前臂部和下前臂部之间。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,其中,腕轴线是第一末端效应器和第二末端效应器的公共旋转轴线。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,第一末端效应器和第二末端效应器中的每个可独立于第一末端效应器和第二末端效应器中的另一个旋转。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,第一末端效应器和第二末端效应器通过设置在相对的第一末端效应器和第二末端效应器之间的轴承彼此联接。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,第一末端效应器和第二末端效应器彼此联接,从而使第一末端效应器和第二末端效应器作为一个单元绕腕轴线旋转。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,将用于第一末端效应器和第二末端效应器中的每个的电线和气动线,独立于用于第一末端效应器和第二末端效应器中的另一个的电线和气动线布线,从前臂大体上直接地提供给第一末端效应器和第二末端效应器中的相应的一个。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个晶片中心发现传感器设置在前臂上,其中,至少一个晶片中心发现传感器设置为感测在上前臂部与下前臂部之间经过的、保持在至少一个末端效应器上的基板。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器配置为使保持在至少一个末端效应器上的基板在上前臂部与下前臂部之间旋转经过。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器以悬臂形式从连接件伸展出来,以便在上前臂部与下前臂部之间延伸。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器包括旋转基板保持器和基板方向检测传感器,设置在上前臂部和下前臂部中的一个或者多个上,该基板方向检测传感器配置为检测由旋转基板保持器保持并且旋转的基板的基板对齐特征部。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器移动地安装至连接件以在与至少一个基板保持器的旋转平面大体上垂直的方向上移动。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,基板运输设备包括分布式驱动部,该分布式驱动部具有驱动马达,所述驱动马达大体上绕肩轴线、肘轴线和腕轴线中的至少两个设置用于驱动上臂、前臂和至少一个末端效应器中的相应的个。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,基板运输装置包括至少一个同轴驱动轴布置,其中,在同轴驱动轴布置中的每个轴驱动地联接至上臂、前臂和至少一个末端效应器中的相应的一个。根据所公开的实施例的一个或者多个方面,基板运输设备包括末端效应器马达,该末端效应器马达设置在前臂中并且从肘轴线和腕轴线偏移。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,堆叠式前臂部中的一个形成支撑件,该支撑件与堆叠式前臂部中的另一个间隔开以形成通过部,独立堆叠式末端效应器旋转通过该通过部。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,支撑件联接至堆叠式前臂部中的另一个从而使支撑件和堆叠式前臂部中的另一个作为一个单元旋转,并且独立堆叠式末端效应器旋转安装至堆叠式前臂部中的另一个。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,支撑件允许至少一个通过的器械越过支撑件通过或者通过支撑件。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个传感器设置在支撑件和堆叠式前臂部的另一个中的一个或者多个上,其中,至少一个传感器设置为感测在支撑件与堆叠式前臂部中的另一个之间旋转的、保持在至少一个末端效应器上的基板。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,提供了一种基板运输设备。基板运输设备包括:框架;基座件,该基座件绕基座件旋转轴线旋转安装至框架;至少一个关节臂,该至少一个关节臂绕相应的肩轴线安装至基座件,至少一个关节臂中的每个包括:上臂,该上臂绕相应的肩轴线旋转安装,前臂,该前臂绕肘轴线旋转联接至上臂并且具有上前臂部和下前臂部,该上前臂部和该下前臂部彼此连接以作为一个单元绕肘轴线旋转,以及独立堆叠式末端效应器,该独立堆叠式末端效应器绕公共腕轴线旋转安装至上前臂部和下前臂部中的至少一个;其中,前臂配置为将在安装至上前臂部和下前臂部中的至少一个的独立堆叠式末端效应器之间的间隔与在独立堆叠式末端效应器之间的高度积聚解除联接。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,将在独立堆叠式末端效应器之间的间隔与在独立堆叠式末端效应器之间的高度积聚解除联接,以容纳通过的器械。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个关节臂包括相对于基座件旋转轴线安装至基座件的相对端的两个关节臂。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,基板运输设备包括驱动部,该驱动部连接至至少一个关节臂,从而将该至少一个关节臂中的每个的延伸和缩回联接至该至少一个关节臂中的另一个。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,基板运输设备包括驱动部,该驱动部连接至至少一个关节臂,从而使该至少一个关节臂中的每个独立于该至少一个关节臂中的另一个延伸并且缩回。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,独立堆叠式末端效应器包括旋转安装至上前臂部的第一末端效应器和可旋转安装至下前臂部的第二末端效应器,其中,第一末端效应器和第二末端效应器以相对的关系设置在上前臂部和下前臂部之间。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,将用于第一末端效应器和第二末端效应器中的每个的电线和气动线,独立于用于第一末端效应器和第二末端效应器中的另一个的电线和气动线布线,从前臂大体上直接地提供给第一末端效应器和第二末端效应器中的相应的一个。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个晶片中心发现传感器设置在前臂上,其中,至少一个晶片中心发现传感器设置为感测在上前臂部与下前臂部之间经过的、保持在独立堆叠式效应器中的至少一个末端效应器上的基板。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,独立堆叠式末端效应器配置为使保持在独立堆叠式末端效应器中的每个上的基板在上前臂部与下前臂部之间旋转经过。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,上前臂部形成支撑件,该支撑件与下前臂部间隔开以形成通过部,独立堆叠式末端效应器旋转通过该通过部。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,独立堆叠式末端效应器可旋转安装至下前臂部。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,支撑件允许至少一个通过的器械越过支撑件通过或者通过支撑件。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个传感器设置在支撑件和下前臂部中的一个或者多个上,其中,至少一个传感器设置为感测在支撑件与下前臂部之间旋转的、保持在独立堆叠式末端效应器中的至少一个末端效应器上的基板。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,提供了一种基板处理设备。框架,该框架形成腔室;运输设备,该运输设备至少部分地设置在腔室内,运输设备包括:驱动部,该驱动部连接至腔室;上臂,该上臂绕肩轴线旋转安装至驱动部;前臂,该前臂绕肘轴线旋转安装至上臂,其中,前臂包括通过公共关节依赖于上臂的分支式前臂部;以及独立堆叠式末端效应器,该独立堆叠式末端效应器旋转安装至前臂,该前臂对独立堆叠式末端效应器是公共的,其中,至少一个末端效应器在腕轴线处安装至分支式前臂部;其中,前臂配置为将在安装至分支式前臂部的独立堆叠式末端效应器之间的间隔与在末端效应器之间的高度积聚解除联接。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,将在独立堆叠式末端效应器之间的间隔与在末端效应器之间的高度积聚解除联接,以容纳通过的器械。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,堆叠式前臂部包括上前臂部和下前臂部,该上前臂部和该下前臂部通过连接件彼此连接,从而使上前臂部和下前臂部形成一件式装配单元。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器安装至上前臂部和下前臂部中的至少一个并且设置在上臂部与下前臂部之间。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个末端效应器能够在上前臂部与下前臂部之间整体经过。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,独立堆叠式末端效应器包括第一末端效应器和第二末端效应器,并且,将用于第一末端效应器和第二末端效应器中的每个的电线和气动线,独立于用于第一末端效应器和第二末端效应器中的另一个的电线和气动线布线,从前臂大体上直接地提供给第一末端效应器和第二末端效应器中的相应的一个。

根据所公开的实施例的一个或者多个方面,至少一个晶片中心发现传感器设置在前臂上,其中,至少一个晶片中心发现传感器设置为感测在分支式前臂部之间经过的、保持在至少一个末端效应器上的基板。

应该理解,前述描述仅仅说明了所公开实施例的方面。本领域的技术人员可以设计各种替代和修改而不脱离所公开的实施例的方面。因此,所公开的实施例的方面包含在所附权利要求书的范围内的所有这些替代、修改和变化。进一步地,仅仅不同的特征在彼此不同的从属或者独立权利要求书中引用这个事实不指示无法有利地使用这些特征的组合,这种组合在本发明的方面的范围内。

所要求的权利要求如下。

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