不等连杆SCARA臂制造技术

基片运输设备包括驱动部分、控制器、上臂、前臂和基片保持器。上臂的近端在肩关节处可旋转地安装到驱动部分。前臂的近端在肘关节处可旋转地安装到上臂的远端。基片保持器在腕关节处可旋转地安装到前臂的远端。上臂和前臂从关节中心到关节中心不等长。基片运输臂适合于向至少两个基片保持区和从至少两个基片保持区运输基片，其中运输设备的驱动部分保持在相对于保持区的固定位置。上臂、前臂和基片保持器的每个相互独立地可旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】不等连杆SCARA臂
本典型实施例涉及基片运输设备，且更特定地涉及带有铰接臂的基 片运输设备。
技术介绍
当前用于运输基片的SCARA臂机械手具有等长连杆(即上臂和前 臂)。当上臂和前臂等长时，SCARA臂具有有限的容许对延伸比，该 容许反应了机械手的覆盖区(一般地对应于收缩的臂的摆动直径)，且 延伸是机械手的臂的最大达到范围。在常规的臂中，为使得带有等长连 杆的机械手能更大地延伸，机械手的连杆在长度上增加相同的量。在常 规的臂中，端部执行器旋转将跟随上臂的旋转。端部执行器保持平行于 臂的径向延伸轴线且沿该轴线。由于增加的连杆长度，机械手的摆动直 径(即覆盖区)在收缩位置时也增加。在本领域中已知了多种类型的基片运输设备。常规的基片运输设备 的例子在美国专利5,741,113 ('113)和5,611,655 ('655 )中论述。美国 专利'113论述了多连杆机械手的臂机构，它使用两个马达来使上臂和前 臂旋转。马达能同步运行以允许机械手的臂手部在手部的延伸改变时沿 曲线的路径移动。手部绕腕部轴线响应于前臂绕肘部轴线的旋转而旋 转。美国专利'655论述了具有多关节臂的运输器，多关节臂带有三个连 杆，其中连杆的每个独立地可旋转。臂由具有三个马达的驱动单元驱动。 在'113和'655中，积4戒手的上臂和前臂等长。如此，'113和'655中臂的 较长的达到范围意味着较大的覆盖区。另外，至少在'113中，端部执行 器不与基片保持区正交。
技术实现思路
根据第 一典型实施例提供了基片运输设备。基片运输设备包括驱动 部分，可运行地连接到驱动部分的控制器和基片运输臂。基片运输臂包 括上臂、前臂和基片保持器。上臂的近端在肩关节处可旋转地安装到驱 动部分。前臂的近端在肘关节处可旋转地安装到上臂的远端。基片保持器在腕关节处可旋转地安装到前臂的远端。上臂和前臂从关节中心到关 节中心不等长。基片运输臂适合于向至少两个基片保持区和从至少两个 基片保持区运输基片，其中驱动部分保持在相对于保持区的固定位置。根据另一个典型实施例提供了带有SCARA臂的基片运输设备。基片运输设备包括上臂、前臂和基片保持器。运输设备具有根据上臂、前 臂和基片保持器的长度的延伸长度和摆动直径。上臂和前臂不等长。独 立地可旋转的上臂和前臂和独立地可旋转的基片保持器实现了运输设 备对于预先确定的摆动直径的最大长度延伸。根据再另 一个典型实施例提供了基片运输设备。基片运输设备包括 三连杆臂以用于可选择地将基片运输到面向相同方向的两个分开的共 线的基片保持站内，或运输到面向相同方向的另外的三个分开的共线的 基片保持站内。三连杆臂的腕部沿平行路径行进到每个基片保持站，且 三连杆臂的驱动部分相对于保持站固定。根据典型实施例的方法提供了运输基片的方法。方法包括提供带有 驱动部分的基片运输设备，驱动部分具有框架和第一驱动件、第二驱动 件和第三驱动件。提供臂组件，臂组件具有独立地可旋转的上臂和独立 地可旋转的前臂和独立地可旋转的基片保持器以保持基片。上臂和前臂 从关节中心到关节中心不等长，且可旋转地在端部相互结合，上臂在相 对端处可旋转地结合到框架。基片保持器在腕关节处可旋转地结合到前 臂的远端。将第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件加电以实现上臂、 前臂和基片保持器的每个的单独旋转，且实现基片在基片保持器上沿径 向线的移动，其中基片保持器绕基片中心旋转。附图说明本专利技术的前述方面和其他特征在如下的描述中结合附图解释，其中图1是根据典型实施例的基片处理设备的示意性顶视图；图2是根据典型实施例的基片运输器的示意性顶视图，图中示出了 运输臂处于数个位置；图3A至图3H和图3J是示出了图2中的运输器在多个位置的示意 性顶视图，在延伸/收缩期间运输器通过这些位置；图4是根据另 一个典型实施例的基片处理设备的另 一个示意性顶视图；图5是根据再另一个典型实施例的运输器的再另一个示意性顶视图；图6是运输器的截面视图，图中示出了根据再另一个典型实施例的 运输器的驱动系统；图7是根据再另一个典型实施例的基片处理设备的另一个示意性顶 视图；图8是根据典型实施例的方法的流程图； 图9是根据典型实施例的另一个方法的流程图； 图10是根据再另 一个典型实施例的基片处理设备的示意性顶视图； 图11是运输器的另一个截面视图，图中示出了根据另一个典型实 施例的运输器的驱动系统；图12是根据典型实施例的运输器的上臂部分的顶视图。具体实施方式参考图1,图中示出了合并了根据典型实施例的特征的基片处理设 备100的示意性顶视图。虽然所披露的实施例将参考在附图中示出的实 施例描述，但应理解的是，所披露的实施例可以以实施例的许多替代形 式实施。另外，可以使用任何合适的尺寸、形状或类型的元件或材料。基片处理设备例如可以是装备前端模块(EFEM)或任何其他合适 的处理设备。处理设备100 —般地包括框架103、基片运输器200、基 片保持区105、加载口 104和分级位置101。设备100也可以包括基片 预对齐器102。在图1中示出的处理设备100及其保持区或处理区的构 造仅是典型的，且在替代实施例中，处理设备可以具有带有合适的处理 区或保持区的任何合适的布置。运输器200安装在框架103内且将基片106从保持区105到分级区 101往返运输。分级区101可以是基片提升器、载荷锁定件或其他希望 的装置。例如，载荷锁定件可以位于分级区内，从而提供了通向基片处 理室的门。处理室可以是大气室或真空室。在替4、实施例中，分级区101 可以构造为存储器或分类器或度量装置。运输器200也可以将基片放置 在预对齐器102上，使得在运输器200将基片106放置在分级区101前 将位于基片106上的基准(未示出)定向到预先确定的位置。基片106可以是具有200mm、 300 mm或任何希望的直径的晶片、用于平板显示 器的平板或标线掩模或任何其他希望的工件。现在参考图2、图5和图6，基片运输器一般地包括带有上臂201、 前臂202、基片保持器203、驱动部分204的臂组件。控制器208可以 连接到臂组件以如希望地移动组件的臂部分。在替代的实施例中，臂组 件可以具有任何其他希望的一般SCARA构造。例如，组件可以具有多 个前臂和/或多个基片保持器。基片保持器203通过轴组件754在运输器200的腕部755处可旋转 地连接到前臂202。基片保持器203可以通过支承轴698可旋转地连接 到前臂202。在此典型实施例中，基片保持器203示出为分叉的端部执 行器。基片保持器可以进行主动机械抓持或被动边缘抓持。在替代实施 例中，基片保持器可以是具有真空卡盘的桨状端部执行器。前臂202通 过共轴的轴组件675在运输器200的肘部646处可旋转地连接到上臂 201。上臂201在肩部652处可旋转地连接到驱动部分204。在此典型实 施例中，上臂201和前臂202不等长。上臂201例如可以长度比前臂202 短。上臂201和前臂202的不等长例如可以允许臂组件的摆动直径在处 于收缩位置时保持与带有等长的上臂和前臂的常规臂组件的摆动直径 相等。然而，在此典型实施例中，臂组件200'的上臂201和前臂202的 不等长例如可以允许比具有相同的摆动直径的具有等长连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基片运输设备，包括：　　　　驱动部分；　　　　可运行地连接到驱动部分的控制器；和　　　　基片运输器，基片运输器带有上臂、前臂和基片保持器，上臂的近端在肩关节处可旋转地安装到驱动部分，前臂的近端在肘关节处可旋转地安装到上臂的远端，基片保持器在腕关节处可旋转地安装到前臂的远端，上臂和前臂从关节中心到关节中心不等长；　　　　其中基片运输臂适合于向至少两个基片保持区和从至少两个基片保持区运输基片，其中运输设备的驱动部分保持在相对于保持区的固定位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RT卡夫尼，D马丁，U吉尔克里斯特，
申请(专利权)人：布鲁克斯自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]