专利名称：光伏工厂的设备工件传送中的批次设备机器臂和方法
技术领域：
本发明的实施例大致关于在每小时可生产l，OOO或更多工件以及高达 40,000或更多工件的高产率工厂体系中，进行批次阵列式工件操作及处理的自 动化设备。
背景技术：
可利用称为光伏(photovoltaic, PV)(使用铺设成模块的太阳能电池)的太阳 能技术，将来自太阳的太阳能转变成电能。太阳能电池可将太阳光直接转换成 电流，以驱动设备、对电池充电或转換成交流电以供并网发电(on-grid)应用。如果供应要满足客户需求的话，必须能同时批处理多个太阳能电池工件， 才能提高制造PV电池及模块的产率。为制造PV电池及模块，须在工件上执 行多种处理。因此，工件必须能以有效的方式从一个处理工具移动到另一处理 工具。 一种处理工具可包含相互耦接在一起的一个或多个腔室。举例来说，执 行真空工艺的处理工具可包含有彼此耦接的一个或多个处理腔室和一个或多 个加载锁定腔室。对诸如度量(metrology)之类的非真空处理来说，处理工具中 也可包含一个或多个度量腔室。因此，现有技术中需要实现多个太阳能电池工件由一个机器装置到另一个 相连处理腔室和处理设备的高产率且低成本的自动化机器操作。发明内容本发明大致包括可用于自动化大量(highvolume)工件制造体系的设备，该 设备包含从一组包含平行线路(channd)的生产线中以规则方式组织而成的阵 歹U工{牛操作(array work-piece handling)禾口阵歹ll工件处理(array work-piece processing)。对各特定目标来说，工厂体系可支持大量(river)工件，其包含可 被进一步细分成一个或多个线路的多条流水线(stream)或生产线(line)。在某些 情况下，这些线路可在连续输送带上操作，其它情况下则可在分段的片段式(segmentedpiece-wise)的连续批次中操作。批次阵列可以是一维或二维的(艮口， lx n或n x m个工件)。
这些工件可从堆叠供给转为由多个线路(包含流水线)组成的平行阵列而 传送或呈现给设备。此外，这些工件可在制造体系的实体之间经由阵列至阵列 式的批次传送线路来进行传送。这些工件可采平行至平行批次传送操作(相对 于一次仅传送一个工件的体系而言)而在制造体系中传送。工件流水线的机器 化操作可发生在机器臂装置之间、机器臂装置与处理设备之间，以及在处理设 备内。
在一实施方式中，公开一种工件批次传送设备。该设备包含轨道(延伸
在处理系统的多个腔室之间)；第一机器臂，与该轨道耦接以于该轨道上移动； 第一阵列末端作用器，设置在该第一机器臂上；该第一阵列末端作用器具有多 个第一指部，在这些第一指部间可设置有一个或多个工件；第二机器臂，与该 轨道耦接以沿着该轨道移动；以及第二阵列末端作用器，设置在该第二机器臂 上；该第二阵列末端作用器具有多个第二指部，且每个第二指部在共同轴上与 相对应的第一指部彼此对齐。
在另一实施方式中，公开一种传送工件的方法。此该方法包括其上设置有 多个工件的第一阵列末端作用器从第一加载锁定腔室移动到处理腔室内；该第 一阵列末端作用器沿着轨道移动，利用升高多个举升销来抬高这些工件；沿着 该轨道縮回该第一阵列末端作用器至该第一加载锁定腔室；沿着该轨道将第二 阵列末端作用器自第二加载锁定腔室移动到该处理腔室内；降低这些举升销以 将这些工件放置在该第二阵列末端作用器上；以及将该第二阵列末端作用器縮 回至该第二加载锁定腔室中。
在另一实施方式中，公开一种传送工件的方法。该方法包括沿着轨道在第 一加载锁定腔室与处理腔室间移动第一阵列末端作用器；该第一阵列末端作用 器具有多个第一指部，在第一指部间可设置有多个工件，将这些工件设置在该 处理腔室内的多个举升销上；从该处理腔室内縮回第一阵列末端作用器；沿着 该轨道在第二加载锁定腔室与该处理腔室间移动第二阵列末端作用器；该第二 阵列末端作用器具有多个第二指部，且每个第二指部沿着共同轴与相对应的第 一指部对齐；从这些举升销上取回这些工件；以及从该处理腔室縮回该第二阵 列末端作用器。
为让本发明的上述特征更明显易懂，可配合参考实施例说明，其部分在附 图中示出。须注意的是，虽然附图公开本发明特定实施例，但其并非用以限定 本发明的精神与范围，任何本领域的技术人员，当可作各种修改与润饰而得等 效实施例。
图1为根据本发明一实施方式的处理系统的顶视图； 图2为图1的处理系统的侧视图； 图3A为图1的处理系统的前视图3B为图1的处理系统的立体视图，示出从堆叠拾起的工件的线性阵列；
图4A 4D示出依据本发明一实施方式，将工件从堆叠排列传送到线性阵 列排列的工序；
图5A 5C示出依据本发明一实施方式，通过处理系统抓取工件的工序； 图6是图1的处理系统的前视图，其中以线性阵列从堆叠的工件中取回多 个工件；
图7是图1的处理系统的顶视图，其中有多个工件放置在置入机器臂的阵 列末端作用器上；
图8A 8C示出依据本发明一实施方式，将多个工件放在置入机器臂的阵 列末端作用器上的工序；
图9A示出依据本发明一实施方式，被放置在置入机器臂的阵列末端作用 器上的多个工件的前视图9B为图9A的放大图IO是图1的处理系统的顶视图，其中置入机器臂的阵列末端作用器被 部分置入该处理工具中；
图11是图1的处理系统的顶视图，其中置入机器臂的阵列末端作用器被
置入该处理工具中；
图12A 12D示出依据本发明一实施方式，将多个工件放在处理工具的工 件接收器上的工序；
图13是图1的处理系统的顶视图，具有多个工件在处理工具中且置入机 器臂的阵列末端作用器被縮回以接收更多的工件；图14是依据本发明另一实施方式的处理系统的顶视图15是依据本发明一实施方式，传送机器臂的阵列末端作用器延伸进入 处理工具内的顶视图16是图15的传送机器臂的阵列末端作用器已从处理工具中取回多个工 件后的顶视图17是图16的传送机器臂的阵列末端作用器旋转时的顶视图18是转动图17的传送机器臂的阵列末端作用器以将工件置入至另一处
理工具时的顶视图19是当图18的传送机器臂的阵列末端作用器置入至另一处理工具时的 顶视图20是当图14的处理系统具有多个工件位于另一处理工具内时的顶视
图21是工件卸载机器臂的阵列末端作用器延伸进入处理工具内以取回多 个工件时的顶视图22是工件卸载机器臂的阵列末端作用器卸下多个工件时的顶视图23A和23B是多个处理工具耦接在一起时的示意图24是依据本发明另一实施方式，处理工具的平行至平行排列的顶视图25是图24处理工具的阵列末端作用器延伸进入处理腔室内时顶视图26为图25的截面图27是图24处理工具的阵列末端作用器延伸进入处理腔室内时的截面
图28是图24处理工具的截面图，其中工件是被处理腔室内的多个举升销 所接收；
图29是图24处理工具的另一阵列末端作用器进入处理腔室内以取回工件 时的截面图30是图24处理工具的顶视图，其中有多个工件被置入处理腔室内； 图31是图24处理工具的顶视图，其中从处理腔室内取回多个工件并送入 卸载锁定腔室中；
图32是可处理光伏工件的晶片制造厂的示意图。
为便于了解，附图中相同的标号表示相同的组件。某一实施例采用的组件当不需特别详述而可应用到其它实施例。
具体实施例方式
本发明大致包含可用于自动化大量(highvolume)工件制造体系的设备，该 体系包含工件操作(work-piece handling)禾口工件处理(work-piece processing)。图 32为晶片制造厂(FAB)的示意图，有时称为工厂，通过将工件引入至处理线 (processing line)来处理光伏工件。该处理线有时又称为"流水线(streams)"。 FAB中多条相同的处理线又可合称为"组流水线(river)"。这些工件开始可堆 叠在彼此顶部，但在被引入至处理线之前，将其从堆叠排列转变成阵列排列。 处理线或流水线中个别阵列(如箭头所示彼此相邻排列)，可被称为阵列线路 (array channels)。
可通过阵列至阵列式(array to array)传送方式，沿着处理线或流水线而在处 理工具间传送这些工件，使得阵列的工件可由一个处理工具以阵列的方式，而 非一次传送一个工件的方式，被传送到另一个处理工具中。各种处理工具可包 括一个或多个度量工具。以流动通过方式(a flow through manner)排列这些处理 工具，使得这些处理工具可以线性方式排列；或是以非线性的流经方式排列(a flow-by arrangement);或是流动通过与流经两种方式混合排列。以平行至平行 (parallel to parallel)的批次传送操作，而在制造体系中传送这些工件。用于传送 的机器化操作可以是在机器臂装置之间、机器臂装置与处理设备之间、或是处 理设备内进行。
每当任一处理线中有处理工具被关闭时，可将工件绕过该已关闭的处理工 具而送至FAB内交换节点处相邻的处理线，而不是直接关掉含有该已关闭处 理工具的整条处理线。可通过缓冲站(buffer stations)或储料站(stocker stations) 将多个工件传送至其它处理线或流水线中。缓冲站可允许在相邻处理线或流水 线之间进行传送，至于储料站则是可允许在非相邻的处理线或流水线之间进行 传送。缓冲站还可用来存放等待被送往下一处理工具的工件。在已关闭的处理 工具后面的一个位置处，可通过缓冲站或储料站将工件送回至含有该己关闭的 处理工具的处理线中。待处理线或流水线中的处理已全部执行完毕后，可将阵 列排列的工件再度转变回堆叠排列。在处理工具关机期间，可提高FAB中其 它处理线的产率，以使FAB产率在一段特定时间内维持稳定的最佳产量。在本文中，阵列(array)—词，有时又称矩阵(matrix)，可以理解成包含以n x m形式排列的多个工件，其中iel且n^1，且n与m中至少一个大于1。阵列是指一组以平板(tabular)形式展开的光伏工件，通常是多行、多列或多行加上多列。批次阵列则是一组阵列(a group of arrays)。批次阵列传送是指传送一组阵列。
虽然此处的说明可涵盖在处理工具内进行的批次工件传送、在工具之间的阵列至阵列式工件传送以及堆叠至阵列式(stackto array)工件传送，但所要求保护的范围是针对光伏工件在处理工具内的批次工件传送。
图1为依据本发明一实施方式的处理系统100的顶视图。处理系统100包括处理工具102、堆叠至平行式(stack-to-parallel)装载机器臂104、和置入机器臂106。处理工具102可包括多个用来界定出处理工具102的处理空间的壁108。虽然将其绘示成一个处理腔室，但需知处理工具102可指一个或多个腔室，其彼此耦接以完成工艺中的一个或多个处理步骤。 一个或多个腔室可包括加载锁定腔室、处理腔室、度量腔室(metrologychambers)等。这些处理腔室可包括化学气相沉积(CVD)室、物理气相沉积(PVD)室、蚀刻腔室、清洁腔室等。在处理期间，可将这些工件设置在处理工具102的一个或多个接收器110上。这些接收器110可设有一个或多个举升销或多个横跨腔室的杆。在一个实施方式中，这些工件可包括太阳能电池工件。
可利用置入机器臂106将这些工件置入处理工具102中。该置入机器臂106可沿着轨道116，在工件可设置在该置入机器臂106上的位置与该工件可被置入处理工具102的位置之间移动。置入机器臂106可包括阵列末端作用器(具有自掌部114延伸出来的一个或多个指部112)。末端作用器可包括设在机器臂末端用来与环境互动的装置。末端作用器的确切性质根据机器臂的应用而定。该末端作用器本质上是连接到机器臂上用以夹持光伏工件的"手(hand)"。阵列末端作用器是能够夹持一个或多个阵列的光伏工件(而非单一工件)的末端作用器。每个指部112可包括一个或多个凹槽(slot)126，用以夹持一个或多个工件。在一实施方式中，阵列末端作用器具有8个指部112，每个指部112包含8个凹槽126。这些凹槽126排列在阵列末端作用器上，使得沿着多个指部112具有多列凹槽126。虽然以下本发明的描述是关于具有8个凹槽126的8个指部112，但须知也可根据期望的批次工件尺寸和所需的设备产量，而使用具有更多或更少凹槽126的更多或更少的指部112。
可利用堆叠至平行式装载机器臂104而将工件放置在阵列末端作用器上。装载机器臂104可包括一个或多个设置在条状物122上的工件取回器124。在一实施方式中， 一个或多个工件取回器124可包括8个工件取回器124。条状物122可在与轨道116(置入机器臂106可在轨道116上移动)垂直的平面上移动。条状物122从可沿轨道118移动的移动构件120处延伸出来，该移动构件120可将工件取回器124选择性地放置在工件上方和阵列末端作用器的指部112上的凹槽126上方。
图2是图1的处理系统的侧视图。如图2所示，处理工具102可包含顶部202和底部204。延伸在与轨道118(条状物122可在其上移动)平行的平面中的多个侧壁218，可在处理工具102的顶部202和底部204之间延伸。每个侧壁218可包含开口 208a、 208b。置入机器臂106的阵列末端作用器可经由开口208a而进入处理工具102以将工件放置在处理工具102中。类似的，另一机器臂(未示出)可经由开口 208b进入处理工具102以取回经处理完毕的工件。处理工具102可利用多个支脚206支撑离开地面。
可利用支柱210将轨道118(堆叠至平行式装载机器臂104的移动构件120可在其上移动)设置在置入机器臂106的阵列末端作用器的多个指部112的上方。移动构件120可移动条状物122，而在其上的一个或多个工件取回器124设置于阵列末端作用器的多个指部112以及一叠工件216的上方，而该叠工件216设置在支柱212顶端上的工件分配器214中。工件分配器214中的该叠工件216可节省宝贵的储存空间，因为这些工件是被垂直地迭放在工件分配器214中。
处理期间，移动构件120可将适当的工件取回器124放置在该叠工件216上，如图3A所示。之后，致动器302可垂直移动工件分配器214，如图3B中的箭头"A"所示，使得工件304可被工件取回器124取回。工件304， 一旦被工件取回器124取回后，可被与工件取回器124相邻的侧面支架306进一步支撑。侧面支架306可与在工件取回器124中的这些工件对准。
图4A 4D示出依据本发明一实施方式，将工件304从堆叠排列转变为平行排列的工序。开始，将工件取回器124放在工件分配器214上的一叠工件216的上方(图4A)。虽然仅描述一个取回器，但同时可有一个以上的取回器一起运作。之后，可利用致动器302垂直致动(箭头"B"所示)该工件分配器 214(图4B)。可利用一个或多个支脚402来延伸该工件分配器214。之后，工 件取回器124可抓取工件304(图4C)。在工件取回器124取回工件304之后， 可通过致动器302将工件分配器214降下至原来的位置处(图4D)。
图5A 5C示出依据本发明一实施方式，通过工件取回系统抓取工件的工 序。工件取回器124可包含一个或多个延伸超过这些工件304的臂502。在这 些臂502的末端上有一个或多个抓取器504 (图5A)。 一旦工件分配器214升 高至与工件取回器124会合，可收拢该臂502使得抓取器504能抓取这些工件 304(图5B)。 一旦这些工件304被有效地抓住后，工件分配器214即可回縮至 其原来较低的位置处(图5C)。在工件分配器214縮回的同时，可降低紧邻该工 件取回器124的侧面支架306，以从侧面来支撑/对准这些工件304。
待每个工件304都被取回后，移动构件120可沿着轨道118移动条状物 122，如箭头"C"所示(图6)。每个工件取回器124被分别放置在工件分配器 214上方，使得每个工件取回器124可分别取回工件304。随着移动构件120 用条状物122而线性致动工件取回器124，工件取回器124即被放置在阵列末 端作用器的指部112上方。
一旦每个工件取回器124分别从工件分配器214中取回工件304之后，移 动构件120就会将每个工件取回器124放置在阵列末端作用器的指部112的相 对应的凹槽126上方(图7)。之后，将这些工件304放在指部112的凹槽126 中。
图8A 8C示出依据本发明一实施方式，将工件放置在置入机器臂的阵列 末端作用器上的工序。开始，通过移动构件120将工件取回器124上的工件 304放在阵列末端作用器的指部112上(图8A)。如箭头"D"所示，升高指部 112，并相对应地升高整个阵列末端作用器，以与工件取回器124接合(图8B)。 接着，工件取回器124的臂502末端上的抓取器504可释放工件304到凹槽 126中。随着工件取回器124释放工件304的同时，侧面支架306升高至其原 来的位置。降低指部112，以及相应地降低整个阵列末端作用器。待指部112 被降低之后，置入机器臂106即可使阵列末端作用器前进，如箭头"E"所示， 使得下一排凹槽126可位于工件取回器124的下方。
图9A示出依据本发明一实施方式，多个被放置在置入机器臂106的阵列末端作用器上的工件的前视图。如图9A所示，置入机器臂106可往上移动阵 列末端作用器以碰到工件取回器124，如箭头"F"所示。每个工件取回器124 被放在相应的指部112的相应凹槽126上方。图9B为图9A的放大图。工件 304可被释放至指部112的凹槽126中。
随着愈来愈多工件304被堆叠至平行式装载机器臂104上的工件取回器 124取回，置入机器臂106的阵列末端作用器开始经过开口 208a进入处理工 具102中，如图10所示。随着阵列末端作用器开始进入处理工具102中，工 件304可被放置在处理工具102内一个或多个工件接收器IIO上方。
待所有工件都经由置入机器臂106而被放入处理工具102中(图11)，接着 就可将这些工件放入处理工具102内的工件接收器110中。图12A-12D示出 依据本发明一实施方式，将工件放到处理工具102内的工件接收器110的工序。 指部112上的工件304放在处理工具102内多个工件接收器IIO上方。图12A 是处理工具102的截面图，在该处理工具102中具有指部U2和工件304。图 12B示出处理工具102内工件接收器110上方的指部112和工件304的放大图。 每个工件接收器110均具有凹口 1202， 一旦工件304被放在工件接收器110 上之后，工件304可停放在凹口 1202。然后，降下指部112，且处理工具102 内的工件接收器110可从工件304的边缘支撑住这些工件304 (图12C)。如图 12D所示，当指部112被降下时，每个工件可停放在工件接收器IIO上。工件 304的边缘可放在工件接收器110的凹口 1202中。
一旦工件304被放置在处理工具102内，置入机器臂106可沿着轨道116 而从处理工具102内将阵列末端作用器縮回。当工件304在处理工具102内进 行处理时，可利用堆叠至平行式装载机器臂104将其它的工件304放置在置入 机器臂106的阵列末端作用器上。待处理完成后，可利用具有与置入机器臂 106类似结构的机器臂，而经由凹槽208b将工件304从处理工具102内移出。 可利用与堆叠至平行式装载机器臂104类似的平行至堆叠式卸载机器臂从移 出机器臂上卸载下工件。在一实施方式中，可通过置入机器臂106的阵列末端 作用器，而将处理之后的工件304从处理工具102内移出，并利用堆叠至平行 装载机器臂104而从置入机器臂106的阵列末端作用器上卸下这些工件304。
图14为依据本发明另一实施方式的处理系统1400的顶视图。处理系统 1400包括多个处理工具1408。堆叠至平行式机器臂1410可装载工件到具有阵列末端作用器的机器臂1412上或从其上将工件卸载下来，该具有阵列末端作
用器的机器臂1412可置入多个工件至处理工具1408中或从处理工具1408中 移出多个工件。具有阵列末端作用器1406的传送机器臂1402可从处理工具 1408中取回多个工件，并将这些工件传送到另一处理工具1408中。传送机器 臂1402可在轨道1404上而于处理工具1408之间移动阵列末端作用器1406。 该阵列末端作用器1406可包括多个指部1414。每个指部1414上可存在有一 个或多个凹槽1416。在工件传送期间，可将一个或多个工件放在这些凹槽1416 中。
须知虽然只示出两个处理工具1408，但若要使用更多处理工具1408也是 可行的。此外，每个处理工具1408指的是一个或多个彼此连接在一起的腔室， 以完成工艺中的一个或多个处理步骤。 一个或多个腔室可包含加载锁定腔室、 处理腔室、度量腔室等。该些处理腔室可包括CVD腔室、PVD腔室、蚀刻腔 室、清洁腔室等。
传送机器臂1402可被多个处理工具1408包围，只要这些工具可被处理空 间容纳即可。当有两个以上的处理工具1408时，必须在轨道1404中提供分支 以容许传送机器臂1402的阵列末端作用器1406可进出那些额外的处理工具 1408。
如图15所示，传送机器臂1402的阵列末端作用器1406可延伸进入处理 工具1408中。传送机器臂1402可沿着轨道1404移动阵列末端作用器1406， 使得阵列末端作用器1406的指部1414可延伸进入处理工具1408内到达位于 处理工具1408内的多个工件1502下方。指部1414上的凹槽1416可位于处理 工具1408内每个工件1502下方。
除了取回工件1502的工序可能与置入工件的工序相反之外，阵列末端作 用器1406可以类似于上述图12A-12D所讨论的方式来取回工件。须知传送机 器臂1402能在处理工具1408间进行工件的阵列至阵列方式传送。阵列至阵列 传送意指在从一个处理工具传送工件到另一个处理工具时，维持工件在基本相 同的平面。
一旦阵列末端作用器1406取回工件1502之后，机器臂1402可从处理工 具1408縮回阵列末端作用器1406，如图16所示。为了将工件1502放入另一 处理工具1408中，传送机器臂1402需要依箭头"G"所示，绕着转动轴1702来转动阵列末端作用器1406，如图17所示。在一实施方式中，可旋转阵列末 端作用器1406约180度至一位置，以便将工件置入至处理工具1408中，如图 18所示。须知阵列末端作用器1406所需转动的量将视下一处理工具1408的 位置而定。置入时，可将工件1502放置在多个工件取回器1802上。
一旦阵列末端作用器1406已就位，传送机器臂1402即可沿着轨道1404 移动阵列末端作用器1406，以使指部1414延伸进入处理工具1408中，如图 19所示。可将工件1502放入处理工具1408中来进行处理。 一旦工件1502被 放入处理工具1408中后，即縮回、旋转该机器臂1402，并准备阵列末端作用 器1406，以取回其它的工件1502做进一步处理。另一机器臂1412(具有沿着 轨道2002设置的阵列末端作用器)准备从处理工具1408中取回工件1502，如 图20所示。
机器臂1412延伸阵列末端作用器进入处理工具1408中并取回工件1502， 如图21所示。可将这些工件1502放置在机器臂1412的阵列末端作用器上多 个指部2102的多个凹槽2202中(参见图22)。可利用平行至堆叠式卸载机器臂 1410从机器臂1412的阵列末端作用器上将工件1502卸下。除了卸载机器臂 1410可从平行方向取回工件并将其垂直堆叠之外，卸载机器臂1410的运作方 式与上述图1-13中所讨论的堆叠至平行式卸载机器臂104—样。
图23A和23B为多个在FAB2300、2350中彼此连接的处理工具的示意图。 对非线性排列的FAB 2300来说，处理线2302、 2304、 2306、 2308可与排列 于其中的多个处理工具2312基本上相同。对每个处理线2302、 2304、 2306、 2308来说，阵列末端作用器2318可沿着共同轨道2310移动，使得每个阵列 末端作用器2318能进出多个处理工具2312。如图中以阴影表示的阵列末端作 用器2318所示，阵列末端作用器2318可沿着轨道2310而如箭头"J"所示往 左移动或如箭头"K"所示往右移动。阵列末端作用器2318也可如箭头"L" 所示延伸以进出处理工具2312或延伸以进出缓冲站2314，以容许工件在相邻 的处理线2302、 2304、 2306或2308间传送。当传送工件至彼此不相邻的处理 线2302、 2304、 2306或2308，或者是处理线2302、 2304、 2306或2308彼此 面向相反方向时，可使用储料站2316来传送这些工件。储料站2316可往上传 送这些工件至其它的处理线2302、 2304、 2306或2308上方，或容许传送比阵 列末端作用器2318可延伸距离还要长的距离。类似的，对于线性排列的FAB 2350来说，处理线2352、 2354、 2356、 2358 可与在其中排列的多个处理工具2362基本相同。阵列末端作用器2368可沿着 轨道2360移动，使得每个阵列末端作用器2368能进出多个处理工具2362。 阵列末端作用器2368可如箭头"M"所示移动，以进出处理工具2362，或如 箭头"N"所示旋转并延伸至缓冲站2364，以容许工件在相邻的处理线2352、 2354、 2356或2358间传送。为传送工件至彼此并不相邻的处理线2352、 2354、 2356或2358，可使用储料站2366来传送这些工件。储料站2366可往上传送 这些工件至其它的处理线2352、 2354、 2356或2358上方，或容许传送至比阵 列末端作用器2368可延伸距离还要长的距离。
图24为依据本发明一实施方式，处理工具2404的平行至平行传送排列 2400的顶视图。该排列2400包括阵列末端作用器2402，可将多个工件2424 置入加载锁定腔室2408。这些工件2424可为加载锁定腔室2408中阵列末端 作用器2414的接收器2422所接收。之后，阵列末端作用器2414可从加载锁 定腔室2408延伸进入处理腔室2412中。图25是图24的处理工具的顶视图， 其中阵列末端作用器2414已延伸进入处理腔室2412中。该处理腔室2412可 以是一个或多个处理腔室2412，且可包括CVD腔室、PVD腔室、蚀刻腔室、 清洁腔室等。
图26是图25的截面图。在处理腔室2412中，设置有多个举升销2418。 这些举升销2418设置在举升板2604上。举升销2418可如箭头"H"所示被 升髙以碰到多个工件2424，并从阵列末端作用器2414的接收器2422将这些 工件2424举起。在一实施方式中，举升销2418包含每个工件2424约4个举 升销2418。举升销2418可设置在处理腔室2412中，使得举升销2418可位于 阵列末端作用器2414的接收器2422之间。
图27是图24的处理工具的截面图，其中阵列末端作用器已延伸进入处理 腔室内。待举升销2418从阵列末端作用器2414将工件2424举起后，即可沿 着轨道2602从处理腔室2412中縮回阵列末端作用器2414(图28)。图30是图 24的处理工具的顶视图，其中多个工件已被置入处理腔室内。为清晰起见， 并未示出图26-29中处理腔室2412内的轨道，但须知轨道2602可延伸进入处 理腔室2412中。如果有多个处理腔室2412存在，阵列末端作用器2414可沿 着轨道2602延伸进入多个处理腔室2412中。处理完成后，可从处理腔室2412中将工件2424移出。图29是图24的处 理工具排列2400的截面图，其中另一阵列末端作用器2416已进入处理腔室 2412内来取回工件2424。阵列末端作用器2416可从卸载锁定腔室2410延伸 进入处理腔室2412内。阵列末端作用器2416可包含多个接收器2420，用以 接收来自处理腔室2412的多个工件2424。图31是图24的处理工具的顶视图， 其中有多个从处理腔室2412中取回的工件2424已进入卸载锁定腔室2410中。 待阵列末端作用器2416从处理腔室2412中取回工件后，接着可以通过另一阵 列末端作用器2406从卸载锁定腔室取回这些工件2424。接着将这些工件传送 到另一处理工具或加以储存。
通过维持工件以平行定向而从一个处理工具传送至另一个处理工具中，可 提高工件的产量。通过以垂直堆叠方式存放工件，并平行地跨越阵列末端作用 器来装载工件，可节省晶片厂内宝贵的空间。此外，可将大量的工件装载至阵 列末端作用器上而用于在处理工具中同时进行处理。在处理工具内平行至平行 方式来传送工件可容许在处理工具内将多个处理腔室连接在一起。因此，本发 明可节省晶片厂内宝贵的占地面积，同时提供较高的工件产量。
虽然本发明已参照实施方式公开于上，但在不悖离本发明精神范畴下，仍 可对本发明实施方式进行各种改良与修饰，这些改良与修饰仍为本发明的范 畴，而本发明的范畴由后面的权利要求来界定。
权利要求
1.一种光伏工件的批次传送设备，用来在处理工具中传送光伏工件，该设备包含轨道，延伸在处理工具的多个腔室之间；第一机器臂，与该轨道耦接，用于在该轨道上移动；第一阵列末端作用器，设置在该第一机器臂上，该第一阵列末端作用器具有多个第一指部，在所述第一指部间可放置有一个或多个工件，使得该第一阵列末端作用器可沿着该轨道而在该处理工具内的多个腔室间移动；第二机器臂，与该轨道耦接，用于沿着该轨道而移动；以及第二阵列末端作用器，设置在该第二机器臂上，该第二阵列末端作用器具有多个第二指部，且每个所述第二指部在共同轴上与相对应的第一指部对齐，使得该第二阵列末端作用器可沿着与该第一阵列末端作用器相同的该轨道而在该处理工具内的多个腔室间移动，且使得每个该第二阵列末端作用器与该第一阵列末端作用器可移动进入共同腔室。
2. 如权利要求l所述的设备，还包括多个举升销，其能够上升以从该第一阵列末端作用器或该第二阵列末端作 用器上举起所述光伏工件，所述举升销设置在该共同腔室内，其中所述举升销 的位置是对应于所述第一指部与所述第二指部的相邻指部间的区域。
3. 如权利要求1所述的设备，其中所述第一指部是在该第一阵列末端作 用器的第一手部分处耦接在一起，其中所述第一指部延伸在该第一手部分的上 方。
4. 如权利要求1所述的设备，其中所述第二指部是在该第二阵列末端作 用器的第二手部分处耦接在一起，其中所述第二指部延伸在该第二手部分的上 方。
5. —种传送光伏工件的方法，包含将其上设置有多个工件的第一阵列末端作用器从第一加载锁定腔室移动到处理腔室内，该第一阵列末端作用器是沿着轨道移动；通过升高多个举升销而将所述工件从该第一阵列末端作用器上举起； 将该第一阵列末端作用器沿着该轨道而縮回至该第一加载锁定腔室； 沿着该轨道将一第二阵列末端作用器从一第二加载锁定腔室移动到该处理腔室内；降低所述举升销以将所述工件放置在该第二阵列末端作用器上；以及 将该第二阵列末端作用器縮回至该第二加载锁定腔室。
6. 如权利要求5所述的方法，其中该轨道是设置在该第一加载锁定腔室 和该处理腔室中。
7. 如权利要求5所述的方法，其中该轨道是设置在该第一加载锁定腔室、 该第二加载锁定腔室和该处理腔室中，其中在该第一加载锁定腔室、该处理腔 室和该第二加载锁定腔室之间的该轨道是线性的。
8. 如权利要求5所述的方法，其中縮回该第二阵列末端作用器的步骤包 括沿着该轨道縮回该第二阵列末端作用器。
9. 如权利要求5所述的方法，其中该第一阵列末端作用器包含多个自该 第一阵列末端作用器延伸的指部，且每个所述工件与所述指部耦接，其中每个 所述指部是在共同轴上与该第二阵列末端作用器的相对应的指部对齐。
10. —种传送光伏工件的方法，包含沿着轨道在第一加载锁定腔室与处理腔室间移动第一阵列末端作用器，该第一阵列末端作用器具有多个第一指部，在所述第一指部间设置有多个工件； 将所述工件设置在该处理腔室内的多个举升销上； 从该处理腔室内縮回该第一阵列末端作用器；沿着该轨道而在第二加载锁定腔室与该处理腔室间移动第二阵列末端作用 器，该第二阵列末端作用器具有多个第二指部，且每个第二指部可沿着共同轴与相对应的第一指部对齐；从所述举升销上取回所述工件；以及 将该第二阵列末端作用器从该处理腔室縮回。
11. 如权利要求10所述的方法，其中该轨道是设置在该第一加载锁定腔 室、该第二加载锁定腔室与该处理腔室内。
12. 如权利要求11所述的方法，其中在该第一加载锁定腔室、该处理腔 室与该第二加载锁定腔室间的该轨道是线性的。
13. 如权利要求10所述的方法，其中设置所述工件的步骤包含升高所述 举升销，以将所述工件举起至所述第一指部上方。
14. 如权利要求13所述的方法，其中每个工件是由多个举升销所举起的。
15. 如权利要求14所述的方法，其中所述举升销的位置是对应至所述第 一指部与所述第二指部的相邻指部间的区域。
全文摘要
本发明大致包含可用于自动化大量(high volume)批次工件制造体系的设备，包含在每小时可生产1,000或更多工件的高产率工厂体系中进行工件操作以及工件处理。这些工件可以堆叠供给至平行阵列形式提供给该设备使用。此外，这些工件可以阵列至阵列的批次传送方式在制造体系间进行传送。这些工件可以平行至平行的批次传送方式在制造体系间进行传送。机器化运作可在机器臂装置之间、机器臂装置与处理设备之间和处理设备内进行。
文档编号C23C16/00GK101680084SQ200880018087
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月11日
发明者亚历山大·S·波尔亚克, 罗伯特·Z·巴克拉克, 阿维·泰普曼 申请人:应用材料股份有限公司