专利名称：用于在电子器件制造中传输基板的机械手系统、装置及方法
技术领域：
本发明涉及电子器件制造，尤其涉及用于传输基板的系统、装置和方法。先前技术常规电子器件制造系统可包括多个处理腔室和负载锁定室。这些腔室可被包括在丛集工具内，在丛集工具中多个腔室例如设置在移送室附近。这些系统和工具可采用机械手，机械手例如可被容纳在移送室中，以在不同腔室与负载锁定室之间传输基板。例如，机械手可将基板从一腔室传送到另一腔室、从负载锁定室传送到腔室、以及从腔室传送到负载锁定室。在不同系统腔室之间有效及精确地传输基板对于系统产量而言非常重要，且可降低整体操作成本。因此，期有有效及精确地移动基板的系统、装置和方法。
发明内容
在方面中，提出一种电子器件处理系统。该系统包括腔室、容纳于腔室中且适于传输基板的机械手装置，该机械手装置具有适于绕着旋转轴旋转的吊臂连杆和第一机械手组件，该机械手组件进一步包括在偏离吊臂连杆转轴的第一径向位置耦接至吊臂连杆的上臂、耦接至上臂且适于相对于上臂旋转的前臂、耦接至前臂且适于相对于前臂旋转的机械腕构件、以及包括在机械腕构件之上的端部执行器(end effector)，该端部执行器适于承载基板。在方面中，提出一种适于在电子器件处理系统中移动基板的机械手装置。该机械手装置包括适于绕着转轴旋转的吊臂连杆、安装在径向偏离旋转轴的位置以在吊臂连杆上旋转的上臂、耦接至上臂的外板端部的前臂、耦接至前臂的外板端部的机械腕构件、以及包括在机械腕构件上的端部执行器。在另方面中，提出一种在电子器件处理系统内传输基板的方法。该方法包括以下步骤提供安装在吊臂连杆上的机械手组件，该机械手组件包括上臂、耦接至上臂的前臂、 以及耦接至前臂的机械腕构件；将吊臂连杆旋转至邻近递送位置的位置；以及驱动机械手组件以执行将基板放到递送位置及从递送位置拾起基板的至少一个动作。根据本发明的这些和其他方面还提出许多其他方面。本发明的其他特征和方面在参阅以下详细说明、所附权利要求和附图后，将进一步变得显而易见。附图简单说明
图1为根据本发明的基板处理系统的示意性俯视图，该基板处理系统包括适于传输基板的机械手装置。图2A为根据本发明实施例的机械手装置的示意性俯视图。图2B为根据本发明实施例的图2A机械手装置的示意性侧视图。图2C为根据本发明实施例的图2A机械手装置的示意性透视图。图3A为根据本发明另一实施例的双机械手装置的示意性俯视图。图;3B为根据本发明一实施例的图3A双机械手装置的示意性侧视图。图3C为根据本发明一实施例的图3A双机械手装置的示意性透视图。图4A为根据本发明一实施例的机械手装置的示意性俯视图。图4B为根据本发明一实施例的图4A机械手装置的示意性侧视图。图5A为根据本发明一实施例的机械手装置的示意性俯视图。图5B为根据本发明一实施例的图5A机械手装置的示意性透视图。图6A为根据本发明一实施例的机械手装置的示意性俯视图。图6B为根据本发明一实施例的图6A机械手装置的示意性侧视图。图7A为根据本发明一实施例的双机械手装置的示意性俯视图。图7B为根据本发明一实施例的图7A机械手装置的示意性透视图。图8为根据本发明另一实施例的基板处理系统的示意性俯视图，该基板处理系统包括图2A机械手装置。图9为根据本发明另一实施例的基板处理系统的示意性俯视，该基板处理系统包括图4A机械手装置。图10为根据本发明实施例的操作机械手装置的方法的流程图。图11为根据本发明另一实施例的操作机械手装置的方法的流程图。图12为根据本发明的机械手装置的局部截面侧视图，该机械手装置例示一可能的驱动系统。图13为根据本发明的另一机械手装置的透视图，该另一机械手装置例示双端部执行器。图14为根据本发明实施例的机械手装置的局部截面侧视图，该机械手装置例示适于驱动双臂机械手的另一可能驱动系统。实施方式电子器件制造需要在不同位置之间精确且快速地传输基板。具体而言，端部执行器装置可附接在机械手装置的臂端，且适于将放在端部执行器上的基板传送进及传送出基板处理系统的腔室。若臂很长，则机械手机构的刚性变得很重要，因为快速启动及停止机械手装置会造成端部执行器震动。因此，放置基板需要等到震动停息。换言之，需考虑机械臂的置位时间(settling time)。根据本发明的一方面，用于在电子器件制造中在腔室之间传输基板的一种机械手装置包括吊臂连杆，该吊臂连杆适于旋转至邻近目的地的位置，其中基板放到目的地或从目的地拾起。包括上臂、前臂和具有端部执行器的机械腕构件的多臂机械手可在与吊臂连杆的旋转轴相隔开的位置附连至吊臂连杆。接着驱动多臂机械手，以完成将基板放到目的地或从目的地拾起基板。随后，吊臂可旋转至第二目的地，在此第二目的地多臂机械手执行另一放入或拾起动作。由于吊臂连杆容许机械手组件最初放置成更靠近目的地，因此多臂机械手组件的臂的整体尺寸可制作成更小，进而可能缩短置位时间。本发明的示例性实施例的进一步细节将参照图1-14进行描述。图1为根据本发明一示例性实施例的基板处理系统100的示意图。基板处理系统 100包括移送室102，根据本发明的另方面移送室102内设置有机械手装置104。机械手装置104可能适于将基板105放到目的地或从目的地拾起。目的地可为耦接至移送室102的腔室。例如，目的地为可耦接至移送室102的一个或多个处理腔室106和/或一个或多个负载锁定室108。处理腔室106适于执行任何数量的处理步骤，例如沉积、氧化、氮化、蚀刻、 研磨、清洁、光刻等。负载锁定室108适于接合工作界面138，工作界面138可接收停靠在装载口 142的基板托架140上的基板。在一些实施例中，移送室102可例如在真空下操作。现参照图1及2A-2C，机械手装置104包括适于附接至腔室102的壁面102A的基座107，其中壁面102A在图2B中用虚线表示；吊臂连杆110，在此实施例中吊臂连杆110 为相当刚性的悬臂梁。吊臂连杆110适于绕着旋转轴112按顺时针或逆时针方向旋转。可通过任何适合的动力构件111提供旋转，诸如常规的可变磁阻或永磁电动马达。从机械手装置控制器119发送至动力构件111的适当指令可控制吊臂连杆110的旋转。机械手组件116可被安装在吊臂连杆110的外板端部114上与旋转轴112相隔开的位置。机械手组件116可例如为三连杆SCARA(选择性顺应组件机械臂)。操作时，一旦吊臂连杆110定位成邻近期望目的地以放下或拾起基板，即可驱动机械手组件116将基板 105放到目的地或从目的地拾起。现参照图2A-2C，描述机械手装置104的第一实施例，该机械手装置104适于在图 1的基板处理系统100中使用。如上所述，机械手装置104可包括基座107、可相对于基座 107旋转的吊臂连杆110、以及机械手组件116，该机械手组件116可附接至吊臂连杆110的外板端部114。机械手组件116可包括适于附接至吊臂连杆110的基座118和上臂120，上臂120 适于在X-Y平面上相对于基座118与吊臂连杆110绕着肩轴122旋转。前臂1 可在位于上臂120的外板端部的肘轴IM处耦接至上臂120。肘轴IM与肩轴122隔开。另外，机械腕构件130可在腕轴1 上耦接至前臂126的外板端部。腕轴1 与肘轴124隔开。机械腕构件130包括端部执行器132 (用点划线表示)，该端部执行器132适于承载要在基板处理系统100内处理的基板105。在图1实施例中，机械手装置104被示为定位且容纳在移送室102内。然而，应理解此机械手装置104的实施例以及其他机械手装置可在其他电子器件制造领域内使用，例如工作界面138，在工作界面138中机械手装置例如在处理系统的装载口 142与负载锁定室 108之间传输基板或基板托架140。图3A-3C示出机械手装置304的另一实施例，其适用于电子器件处理系统。在此实施例中，机械手装置304包括适于附接至腔室壁面302A(图3B)的基座307、可为刚性悬臂梁的吊臂连杆310，该吊臂连杆310从旋转轴312朝径向往外延伸且适于绕着旋转轴312 旋转。机械手装置304可进一步包括双机械手组件316，该双机械手组件316包括在与旋转轴312相隔一段距离的外板端部314安装在吊臂连杆310上的两组臂。在此实施例中，机械手组件316包括各自适于绕着肩轴322旋转的两个上臂320A、320B。上臂320A、320B各自可包括位于相应外板端部的肘轴324A、3MB，以及从相应肘轴324A、324B耦接至上臂320A、 320B的两个前臂326A、3^B。前臂326A、326B适于绕着各自的肘轴324A、324B在X-Y平面上旋转。前臂326A、326B各自包括位于相应外板端部的腕轴328A、3^B，在腕轴328A、3^B 处耦接两个机械腕构件330A、330B。图3A中示出机械腕构件330A、330B之一高于另一个。 机械腕构件330A、330B适于绕着各自的腕轴3^A、328B在X-Y平面上旋转。端部执行器 332A、332B可被包括在机械腕构件330A、330B上。端部执行器332A、332B可附接至机械腕构件330A、330B作为独立构件、或可形成为具有机械腕构件330A、330B的整合单元。图3A 示出端部执行器332A、332B和端部执行器332A、332B所承载的基板105之一高于另一个。 为清楚说明起见，图3C未显示基板105。吊臂连杆310、上臂320A、320B、前臂326A、326B和机械腕构件330A、330B分别由动力构件311远端驱动，例如可被包括在马达外壳中的可变磁阻或永磁电动马达。图4A-4B示出机械手装置404的又一实施例，该机械手装置404适于在电子器件处理系统中使用。机械手装置404 —次例如能维修两个腔室。在此实施例中，机械手装置 404包括适于附接至腔室壁面402A(图4B)(如移送室壁面)的置中基座407，和吊臂连杆 410，该吊臂连杆410包括从旋转轴412在相反径向上往外延伸的多个刚性悬臂梁。吊臂连杆410适于绕着旋转轴412相对基座407旋转，且可包括安装在吊臂连杆410的第一端部 415与第二端部417的机械手组件416A、416B，其中机械手组件416A、416B各自与转轴412 相隔一段距离，其中第一端部415在第二端部417的对面并分隔在旋转轴412的相对两侧。在此实施例中，机械手组件416A、416B各自可包括适于绕着相应肩轴422A、422B 在X-Y平面上旋转的上臂420A、420B。上臂420A、420B包括位于上臂420A、420B的相应外板端部的肘轴424A、4MB，和从相应肘轴424A、424B耦接至上臂420A、420B的两个前臂 426A,426Bo前臂似6A、426B各自包括腕轴428A、^8B，在腕轴428A、428B处附接机械腕构件430A、430B。机械腕构件430A、430B适于绕着腕轴428A、428B在X-Y平面上旋转。端部执行器432A、432B可被包括在机械腕构件430A、430B上。端部执行器432A、432B可附接至机械腕构件430A、430B作为独立构件、或形成为具有机械腕构件430A、430B的整合单元。端部执行器432A、432B适于承载基板105。吊臂连杆410，上臂420A、420B，前臂426A、426B和机械腕构件430A、430B分别由动力构件411远端驱动，例如可被包括在马达外壳中的可变磁阻或永磁电动马达。图5A及5B示出机械手装置504的另一实施例，该机械手装置504可在电子器件处理系统中使用。图5A及5B的机械手装置504与图4A及4B所述的实施例相似，不同之处在于吊臂连杆510包括悬臂部，悬臂部可在X-Y平面上从旋转轴512径向往外延伸，且当从俯视角度观看时，通过机械手组件516A、516B的相应肩轴522A、522B的线523偏离转轴 512 一段距离525。此吊臂连杆510构造有利地用于非聚焦基板处理系统，例如图9所示的六处理腔室系统。使用飞旋标形吊臂连杆510能使机械手组件516A、516B移至更靠近所维修的腔室。因此机械臂可制作成更短。在一些实施例中，通过连接轴522A、512、522B构成的内角小于180度、小于约150度或甚至小于约120度。图6A及6B示出机械手装置604的另一实施例，该机械手装置604可在电子器件处理系统中使用。与前述实施例一样，装置604包括适于附接至腔室壁面602A(6B图)的基座607，和吊臂连杆610，该吊臂连杆610包括从吊臂连杆610的旋转轴412朝相反径向往外延伸的多个悬臂梁。吊臂连杆610适于绕着旋转轴612相对于基座607旋转，且包括安装在吊臂连杆610的第一端部615与第二端部617的机械手组件616A、616B ；机械手组件616A、616B各自安装在与旋转轴612相隔一段距离的位置。机械手组件616A、616B与图 3A-3C所述的双机械手组件一样，故在此不再赘述。与前述实施例一样，吊臂连杆610和机械手组件616A、616B分别由动力构件611远端驱动，例如可被包括在马达外壳中的可变磁阻或永磁电动马达。图7A及7B示出机械手装置704的另一实施例，该机械手装置704可在电子器件处理系统中使用。与前述实施例一样，装置704包括基座707、和吊臂连杆710，吊臂连杆710 包括从吊臂连杆710的旋转轴712在大致相反径向上往外延伸的多个悬臂梁710A、710B。 吊臂连杆710可大致呈飞旋镖形状且适于绕着旋转轴712旋转。机械手组件716A、716B安装在吊臂连杆710的第一端部715和第二端部717。机械手组件716A、716B与图3A-3C所述的双机械手组件一样，故在此不再赘述。与前述实施例一样，吊臂连杆710和机械手组件716A、716B分别由动力构件711 远端驱动，例如可可被包括在马达外壳中的变磁阻或永磁电动马达。具体而言，吊臂连杆 710和机械手组件716A、716B可从容纳有吊臂连杆710和机械手组件716A、716B的腔室外面驱动。在此实施例中，吊臂连杆710有利地用于非聚焦基板处理系统，例如图9所示的六处理腔室系统。使用飞旋镖形吊臂连杆710能使机械手组件716A、716B移至更靠近所维修的腔室。利用双机械手装置，也许不需转动吊臂连杆710即可在目的地完成基板交换。然而，若吊臂连杆710将机械手组件716A、716B移至更靠近维修腔室，则机械手组件716A、 716B的整体尺寸可制作得比常规系统小。因而，在操作时，具有机械手组件716A、安装在第一端部715的吊臂连杆710将先绕着旋转轴712旋转，以将吊臂连杆710的第一端部715邻近第一目的地放置，即机械手组件716A可快速接近目的地的位置。接着可驱动机械手组件716A，以先利用机械手组件716A 的端部执行器732A从目的地拾起基板、然后利用机械手组件716A的另端部执行器732AA 放置基板。随后，吊臂连杆710的第二端部717旋转至邻近第二目的地，在第二目的地机械手组件716B利用第二目的地的端部执行器732B、732BB来以和第一组件716A —样的方式完成另一基板交换。当然，由于本实施例的吊臂连杆710偏移，故完成交换不需进一步旋转吊臂连杆710、或可能只需微量附加旋转。例如，吊臂连杆710可旋转至中间位置，在该中间位置机械手组件716A、716B能容易地抵达两个目的地以交换基板。交换可依序或同时进行。图8为根据本发明另一示例性实施例的基板处理系统800的示意图。基板处理系统800包括移送室102，在移送室102内设置机械手装置804。机械手装置804适于将基板 105放到系统800的目的地或从目的地拾起。目的地例如可为耦接至移送室102的腔室、或在腔室本身内。例如，目的地为可耦接至移送室102的一个或多个处理腔室106和/或一个或多个负载锁定室108。在一些实施例中，移送室102例如可在真空下操作。操作时，装置804的吊臂连杆810可由适合的动力构件(如电动马达)按顺时针或逆时针方向绕着旋转轴812旋转。这可将吊臂连杆810邻近目的地放置，以使机械手组件816得以容易地将基板105放到诸如处理腔室106的腔室或从该腔室拾起。图9为根据本发明另一示例性实施例的基板处理系统900的示意图。基板处理系统900包括内部设置有机械手装置904的移送室102。机械手装置904与图4A-4B所述的机械手装置404 —样，故在此不再赘述机械手装置904。机械手装置904适于将多个基板 105放到多个目的地及/或从多个目的地拾起。此外，可依序或基本上同时地放下或拾起多个基板105。目的地可为耦接至移送室102的腔室。例如，目的地可为耦接至移送室102的一个或多个处理腔室106和/或一个或多个负载锁定室108。在一些实施例中，移送室102 例如在真空下操作。操作时，机械手装置904的吊臂连杆910可由适合的动力构件(未示出)(如电动马达)按顺时针或逆时针方向绕着旋转轴912旋转。这可将吊臂连杆910的各端部邻近目的地放置，使机械手组件916A、916B得以容易地将基板105放到例如处理腔室106的腔室或从腔室拾起。应理解，所述机械手装置的任何其他实施例应当可被包括在图1、8及9所示的基板处理系统中。图10中提供根据本发明的在电子器件处理系统内传输基板的方法1000。方法 1000可包括在步骤1002，提供包括安装在吊臂连杆上的机械手组件的机械手装置；在步骤1004，将吊臂连杆旋转至邻近递送目的地的位置；以及在步骤1006，驱动机械手组件，以进行选自由将基板放到递送目的地和从递送目的地拾起基板所组成群组的至少一个动作。 当然，若如图3A-3C所示的双机械手装置被安装在吊臂连杆上，则放下及拾起基板可在目的地完成。在完成放下和/或拾起后，使机械手组件自目的地缩回到中立位置，接着可将吊臂连杆旋转至邻近第二目的地的第二位置，例如另一处理腔室或负载锁定室，在此重复进行步骤1006。在一些实施例中，在机械手组件向前驱动期间，吊臂可进一步旋转至目的地， 以协助放下或拾起操作。在吊臂连杆上安装有两个机械手组件的实施例中(如图9所示)，可采用参照图 11最佳地描述的方法。方法1100包括在步骤1102，提供包括安装在吊臂连杆的第一和第二端部上的机械手组件的机械手装置；在步骤1104，将吊臂连杆的第一端部旋转至邻近第一传送目的地的位置；以及在步骤1106，驱动机械手组件，以进行选自由将基板放到第一传送目的地和从第一传送目的地拾起基板所组成群组的至少一个动作。在第一目的地完成放下和/或拾起后，在步骤1108，使机械手组件自第一目的地缩回到中立位置，例如邻接另一处理腔室或负载锁定室。接着在步骤1110，可驱动安装在第二端部的机械手组件，以进行选自由将基板放到第二传送目的地和从第二传送目的地拾起基板所组成群组的至少一个动作。然后，可将吊臂连杆旋转至另一目的地，在该另一目的地可重复进行步骤1106。图12示出一示例性驱动系统1215，用以驱动机械手装置1204的各种部件。首先， 驱动系统1215可包括适于绕着旋转轴1212旋转吊臂连杆1210的驱动部件。导杆1213从吊臂连杆1210延伸且由适合的轴承支撑，其中导杆1213适于利用动力构件1211的马达部件1211A绕着旋转轴1212旋转。马达部件1211A例如为包括转子和定子的电动马达。另外，驱动系统1215包括适于绕着肩轴1222旋转上臂1220的驱动部件。驱动部件包括耦接至传动滑轮1225的传动轴1233、金属带1227、和利用第二导杆1231耦接至上臂1220的从动滑轮12四。马达部件1211C的旋转将造成轴1233和传动滑轮1225旋转，并驱动从动滑轮1229，由此绕着肩轴1222旋转导杆1231和附接上臂1220。马达部件1211C 例如为包括转子和定子的电动马达。同样地，驱动系统1215包括适于绕着肘轴12M旋转前臂12 的驱动部件。驱动系统可包括耦接至第二传动滑轮1235的第二传动轴1223、金属带1237、和利用第三轴1241耦接至前臂12 与机械腕构件1230的第二从动滑轮1239，第二从动滑轮1239可连接至位于上臂1220与前臂12 的常规SCARA传动带和滑轮。马达部件1211B的旋转将造成第二传动轴1223和传动滑轮1235旋转，并驱动第二从动滑轮1239，由此旋转第三轴1241。旋转第三轴1241将绕着肘轴12M旋转前臂12 及绕着腕轴12 旋转机械腕构件1230。马达部件1211B例如为包括转子和定子的电动马达。适合的常规旋转编码器(未示出)可用来依需求定位吊臂连杆1210以及上臂1220与前臂12沈。可添加附加嵌套轴和滑轮以利用双端部执行器和双机械手装置驱动机械手装置。另外，独立旋转的机械腕构件将绕着轴 1228独立摆动，此将进一步在下面说明。显而易见，驱动系统1215可用来驱动图2A-2C的机械手装置1204，且可藉由产生上述部件的原样镜像复制及将其扩展到中线1212左边的修改，来驱动图4A-4B和图5A及 5B实施例的机械手装置。镜像部件耦接至各自的传动带和邻接滑轮1225、1235的同一滑轮。如此，单一马达部件(如1211C)将促使上臂1220旋转和附接至吊臂另端部(如415) 的径向吊臂延伸部的对应前臂旋转(反向)。同样地，马达部件1211B将促使前臂14 旋转和附接至吊臂另端部(如410)的吊臂延伸部的对应前臂旋转(反向)。图13示出机械手装置1304的另一实施例，该机械手装置1304可在电子器件处理系统中使用。与前述实施例一样，装置1304包括吊臂连杆1310，该吊臂连杆1310包括从吊臂连杆1310的转轴1312在相反径向上往外延伸的多个悬臂梁1310A、1310B。吊臂连杆1310适于绕着转轴1312旋转，且包括安装在吊臂连杆1310的第一端部1315和第二端部1317处的机械手组件1316A、1316B。除了各前臂13^A、13^B分别附加两个端部执行器1332A、1332AA和1332B、1332BB，而非个端部执行器之外，机械手组件1316A、1316B与图 4A-4B所述的双机械手组件相同。与前述实施例一样，吊臂连杆1310和机械手组件1316A、 1316B分别由动力构件1311在远端驱动，例如可被包括在马达外壳中的可变磁阻或永磁电动马达。当前臂1326B被迫旋转而拾起和/或放下基板(未示出)时，端部执行器1332B、 1332BB相对于彼此保持固定取向，即其保持对准。同样地，当前臂1326A被迫旋转而拾起和 /或放下基板(未示出)时，端部执行器1332A、1332AA相对于彼此保持固定取向。图14示出一示例性驱动系统1415，用以驱动机械手装置1404的各种部件。此种驱动系统1415例如可与图3A-3C、6A-6B及7A-7B的实施例一起使用。相较于图12的驱动系统，添加了附加驱动部件和附加马达部件。首先，驱动系统1415包括适于绕着转轴1412 旋转吊臂连杆1410的驱动部件。导杆1413可从吊臂连杆1410延伸且由适合的轴承支撑， 其中导杆1413适于利用动力构件1411的马达部件1411A绕着旋转轴1412旋转。马达部件1411A例如为包括转子和定子的电动马达。但也可使用任何适合的马达。另外，驱动系统1415可包括适于绕着肩轴1422旋转第一上臂1420A的驱动部件。 驱动部件包括耦接至传动滑轮1425的传动轴1433、金属带1427、和利用第二导杆1431耦接至第一上臂1420A的从动滑轮1似9。马达部件1411B的旋转将造成轴1433和传动滑轮1425旋转，并驱动从动滑轮1429，由此绕着肩轴1422旋转导杆1431和附接第一上臂 1420A。马达部件1411B例如为包括转子和定子的电动马达。但也可使用任何适合的马达。类似第一上臂1420A，驱动系统1415包括适于绕着肩轴1422旋转第二上臂1420B 的驱动部件。驱动部件包括耦接至传动滑轮1436的传动轴1434、金属带1437、和耦接至第二上臂1420B的从动滑轮1438。马达部件1411D的旋转将造成轴1434和传动滑轮1436旋转，并驱动从动滑轮1438，由此绕着肩轴1422旋转第二上臂1420B。马达部件141ID例如为包括转子和定子的电动马达。但也可使用任何适合的马达。此外，驱动系统1415包括分别适于绕着肘轴1440A、1440B旋转第一前臂1426A和第二前臂的驱动部件。驱动部件包括耦接至传动滑轮1439的传动轴1424、金属带 1441、和耦接至第一前臂1426A与第二前臂的从动滑轮1442。驱动马达部件1411C 能使前臂1^6A、1426B彼此在相反方向上旋转。机械腕构件1430A、1430B分别利用传动滑轮1443A、1443B,金属带1444A、1444B和从动滑轮1445A、1445B耦接至第一和第二上臂1420A、1420B。故机械腕构件1430A、1430B 定位成一个在另一个之上(如图3A-3C所示)，且马达部件1411C的驱动将造成传动轴1423 和传动滑轮1439旋转，并驱动从动滑轮1442，由此旋转前臂1^6A、1^6B。如此，机械腕构件1430A、1430B以平移模式反向移动进出所示截面平面。马达部件1411C例如为包括转子和定子的电动马达。但也可使用任何适合的马达。适合的常规旋转编码器(未示出)可用来依需求定位吊臂连杆1410以及上臂1420A、1420B与前臂1^6A、1^6B。上述任何组件可包括控制机械腕构件摆动的附加能力。美国临时专利申请 No. 61/143，808描述适于提供机械手的机械腕构件的独立旋转的驱动系统，其与本申请共同提交作为PCT专利申请案No. PCT/US2010/XXXXXX、题为“用于在电子器件制造中传输基板的系统、装置及方法(ROBOTS SYSTEMS, APPARATUS AND METHODS FOR TRANSPORTING SUBSTRATES IN ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING)”。显而易见，驱动系统1415可在图3A-3C的机械手装置中使用，然而也可藉由产生上述部件的原样镜像复制及将其扩展到中线1412左边的修改，以驱动图6A及6B和图7A及 7B实施例的组件。这些镜像部件将各自的传动带耦接至与滑轮1425、1439、1436相同的滑轮，该滑轮邻接以上这些滑轮排列或为其零件。如此，单一马达部件(如1411D)将促使上臂1420B旋转和附接至吊臂(如610、710)另一端部上的吊臂延伸部的对应上臂旋转(反向)。同样地，马达部件1411B将促使上臂1420A旋转和附接至吊臂另端部的吊臂710A的对应上臂旋转(反向)。另外，单一马达部件(如1411C)将促使前臂1^6A、1426B旋转和附接至吊臂(如610、710)另一端部的吊臂延伸部的对应前臂旋转。以上叙述仅揭示本发明的示例实施例。在不脱离本发明的精神和范围内，本领域技术人员应当能容易地修改上述装置和方法。虽然本发明已结合示例实施例作了揭示，但是应理解其他实施例亦落在本发明的精神和范围内，因此本发明的保护范围应当以所附的权利要求所限定的为准。
权利要求
1.一种电子器件处理系统，包括腔室；机械手装置，容纳于所述腔室中且适于传输基板，所述机械手装置具有适于绕着旋转轴旋转的吊臂连杆和第一机械手组件，所述机械手组件进一步包括上臂，所述上臂在偏离所述吊臂连杆的旋转轴的第一径向位置耦接至所述吊臂连杆； 前臂，所述前臂耦接至所述上臂且适于相对于所述上臂旋转； 机械腕构件，所述机械腕构件耦接至所述前臂且适于相对于所述前臂旋转；以及端部执行器，所述端部执行器包括在所述机械腕构件上，所述端部执行器适于承载所述基板。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吊臂连杆包括从所述旋转轴朝一方向延伸的悬臂梁。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吊臂连杆包括从所述旋转轴朝两个方向延伸的第一悬臂梁和第二悬臂梁，其中所述第一机械手组件安装至所述第一悬臂梁。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，第二机械手组件安装在所述第二悬臂梁上。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二机械手组件包括上臂，所述上臂在偏离所述吊臂连杆的旋转轴的第二径向位置耦接至所述吊臂连杆； 前臂，所述前臂耦接至所述上臂且适于相对于所述上臂旋转； 机械腕构件，所述机械腕构件耦接至所述前臂且适于相对于所述前臂旋转；以及端部执行器，所述端部执行器包括在所述机械腕构件上，所述端部执行器适于承载所述基板。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一机械手装置包括两个端部执行器。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述腔室为移送室，至少一个处理腔室和至少一个负载锁定室与所述腔室耦接。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吊臂连杆包括从所述转轴在两个方向上延伸的第一悬臂梁和第二悬臂梁，其中所述第一机械手组件安装至所述第一悬臂梁，且第二机械手安装至所述第二悬臂梁。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，在所述第一机械手的肩轴与所述第二机械手的肩轴之间延伸的直线偏离所述吊臂连杆的所述旋转轴。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吊臂连杆包括从所述转轴在两个方向上延伸的第一悬臂梁和第二悬臂梁，其中所述第一机械手组件安装至所述第一悬臂梁并包括两个端部执行器，而第二机械手安装至所述第二悬臂梁且包括两个端部执行器。
11.一种在电子器件处理系统中适于移动基板的机械手装置，所述装置包括 吊臂连杆，所述吊臂连杆适于绕着旋转轴旋转；上臂，所述上臂安装在径向偏离所述旋转轴的位置，以在所述吊臂连杆上旋转；前臂，所述前臂耦接至所述上臂的外板端部；机械腕构件，所述机械腕构件耦接至所述前臂的外板端部；以及端部执行器，所述端部执行器包括在所述机械腕构件上。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述吊臂连杆包括从所述旋转轴只在一方向上延伸的悬臂梁。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述吊臂连杆包括从所述旋转轴在大致相反的两个方向上延伸的第一悬臂梁和第二悬臂梁。
14.一种在电子器件处理系统内传输基板的方法，包括以下步骤提供安装在吊臂连杆上的机械手组件，所述机械手组件包括上臂、耦接至所述上臂的前臂、以及耦接至所述前臂的机械腕构件；将所述吊臂连杆旋转至邻近传送位置的一位置；以及驱动所述机械手组件以进行将基板放到所述传送位置及从所述传送位置拾起基板的至少一个动作。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述驱动所述机械手组件的步骤包括至少转动所述机械手组件的所述上臂和所述前臂。
全文摘要
本发明揭示基板传输系统、装置和方法。系统适于藉由将吊臂连杆转向邻近目的地的位置，接着驱动机械手组件来放下或拾起目的地处的基板，以有效放下或拾起目的地处的基板。在此还提出许多其他方面。
文档编号B25J9/04GK102326244SQ201080008862
公开日2012年1月18日 申请日期2010年1月8日 优先权日2009年1月11日
发明者I·克莱蒙曼, J·C·胡金斯 申请人:应用材料公司