具有单独附件馈通的衬底运输装置制造方法及图纸

一种衬底运输装置包括：框架；连接到所述框架的衬底运输臂，所述衬底运输臂具有末端执行器；以及驱动区段，所述驱动区段具有联接到所述衬底运输臂的至少一个电机，其中所述至少一个电机限定所述驱动区段的运动学部分，所述驱动区段的运动学部分被构造成实现所述衬底运输臂的运动学运动，并且所述驱动区段包括与所述运动学部分相邻的附件部分，其中所述附件部分具有不同且区别于所述至少一个电机的另一电机，所述附件部分的所述另一电机可操作地联接到一个或多个附件设备并且被构造成独立于所述衬底运输臂的所述运动学运动驱动一个或多个附件设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有单独附件馈通的衬底运输装置相关申请的交叉引用此非临时专利申请要求于2017年10月5日提交的的美国临时专利申请第62/568,541号的优先权和权益，所述美国临时专利申请的公开内容以全文引用方式并入本文中。
技术介绍
1.
示例性实施例总体涉及衬底加工装置，并且更具体地涉及衬底运输装置。2.相关发展的简要描述用于半导体集成电路的常规制造技术可以包括在全自动真空工具中对硅晶片（通常称为衬底）的加工。典型工具可以包括群集真空室或线性真空室（两者都通常称为传送室），其具有连接到相应传送室的周界的负载锁（loadlock）和加工模块（两者都通常称为站）。所述工具通常由位于传送室内的真空环境衬底运输装置服务，并且例如在负载锁与加工模块之间运输衬底。所述工具还可以包括联接到传送室的大气区段。大气区段可以包括在盒（也称为站）与负载锁之间运输衬底的大气衬底运输装置。在典型自动衬底处理过程中，衬底首先由衬底运输装置拾取用于从一个站传送到另一站。在传送期间，衬底相对于衬底运输装置的衬底保持器经受移位/滑动。通常采用主动/被动抓握末端执行器来减轻/基本上消除滑动。还采用衬底对准设备来确定在衬底放置在站处之前由衬底运输装置保持的衬底的滑动/偏心度的量。通常，主动抓握末端执行器（activegripendeffector）和对准器采用动力和控制源来进行操作，该动力和控制源由真空和/或通过衬底运输装置的臂连杆馈送到末端执行器的电缆提供。电缆因衬底运输装置的铰接所致的挠曲可能产生污染颗粒，绝缘件可能在真空中释放不想要的气体，并且电缆通道必须充分密封以维持其中设置有衬底运输装置的传送室内的受控气氛的隔离。为最小化电缆延伸的长度以及与其相关联的问题，一些常规运输装置可以在铰接接头处采用滑环，所述滑环转而也经受沿着滑环接触表面的微粒污染产生。此外，滑环昂贵，衬底运输装置的成本相当地增加。此外，向位于可隔离传送室中的常规运输装置的末端执行器提供动力和控制的电缆和/或管道形成物理联结，从而将常规运输装置联结到传送室的以其他方式固定的电源或控制源。由真空和/或电气馈通（electricalfeedthrough）提供动力的主动抓握器和对准器到衬底加工系统的添加可以帮助增加衬底加工系统的产出量，但是这些真空和/或电气馈通可能增加成本、复杂性以及到衬底加工系统的颗粒的产生。将有利的是，提供带有动力附件的衬底运输装置来增加衬底处理可靠性和/或产出速度，或者在不利用真空和/或在不受控环境与衬底运输装置操作所在的受控环境之间延伸的电气馈通的情况下在衬底运输装置中产生动力。附图说明在结合附图考虑的以下描述中解释所公开实施例的前述方面和其他特征，在附图中：图1A-图1H是包含所公开实施例的方面的衬底加工装置构造的示意性图解；图2A-图2E是根据所公开实施例的方面的衬底运输臂的示意性图解；图3是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的示意性图解；图3A是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图4是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图5是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图6是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图7是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图8是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图9是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图10是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图11是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图12是根据所公开实施例的方面的衬底运输装置的一部分的示意性图解；图13是根据所公开实施例的一个或多个方面的衬底运输装置的操作方法的流程图；以及图14是根据所公开实施例的一个或多个方面的衬底运输装置的操作方法的流程图。具体实施方式参考图1A-图1D，示出包含所公开实施例的方面的衬底加工装置或工具的示意图，如本文中将进一步描述的。虽然将参考附图描述所公开实施例的方面，但是应理解的是，所公开实施例的方面可以以多种形式实施。另外，可以使用任何合适大小、形状或类型的元件或材料。如下文将更详细描述的，所公开实施例的方面提供一种衬底运输装置，其包括用于对安装到衬底运输装置100的附件的控制的单独馈通驱动器。在所公开实施例的方面中，将电力和/或原动力机械地提供到安装/联接到衬底运输装置100的一个或多个附件，而无穿透衬底运输装置100所位于的传送室（诸如真空传送室）的外部环境与隔离/封闭内部环境之间的隔离或密封屏障的任何馈通。例如，衬底运输装置100的驱动区段125包括运动学部分125KP和附件部分125AP，如下文将描述的。附件部分125AP从隔离内部环境内提供电力和/或原动力。参考图1A和图1B，根据所公开实施例的方面示出衬底加工装置11090，诸如例如半导体工具站。虽然在附图中示出半导体工具站，但是本文中所描述的所公开实施例的方面可以应用于采用机器人操纵器的任何工具站或应用。在此示例中，半导体工具站11090示出为群集工具，然而，所公开实施例的方面可以适用于任何合适工具站，诸如例如，诸如在图1C和图1D中示出并且在于2013年3月19日授权的题为“LinearlyDistributedSemiconductorWorkpieceProcessingTool（线性分布的半导体工件加工站”的美国专利第8,398,355号（所述美国专利的公开内容以全文引用方式并入本文中）中描述的线性工具站。半导体工具站11090通常包括大气前端11000、真空负载锁11010和真空后端11020。在其他方面中，半导体工具站可以具有任何合适的构造。大气前端11000、真空负载锁11010和真空后端11020中的每一者的部件可以连接到控制器11091，控制器11091可以是任何合适控制架构（诸如例如，群集架构控制件）的一部分。控制系统可以是具有主控制器、群集控制器和自主远程控制器的闭环控制器，诸如在于2011年3月8日授权的题为“ScalableMotionControlSystem（可缩放运动控制系统）”的美国专利第7,904,182号中公开的那些，所述美国专利的公开内容以全文引用方式并入本文中。在其他方面中，可以利用任何合适的控制器和/或控制系统。控制器11091包括任何合适的存储器和处理器，其包括用于操作半导体工具站11090以实现如本文中所描述的对衬底S的处理（参见图1C）的非暂时性程序代码。控制器11091被构造成确定衬底相对于末端执行器和/或衬底保持站的位置以实现对衬底S的拾取和放置（图1C）。在一个方面中，控制器11091被构造成接收对应于衬底运输装置/机器人的末端执行器和/或运输臂的一个或多个特征的检测信号，并且确定衬底相对于末端执行器和/或衬底保持站的位置以实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衬底运输装置，其包括：/n框架；/n连接到所述框架的衬底运输臂，所述衬底运输臂具有末端执行器；以及/n驱动区段，所述驱动区段具有联接到所述衬底运输臂的至少一个电机，其中所述至少一个电机限定所述驱动区段的运动学部分，所述驱动区段的运动学部分被构造成实现所述衬底运输臂的运动学运动，并且所述驱动区段包括与所述运动学部分相邻的附件部分，其中所述附件部分具有不同且区别于所述至少一个电机的另一电机，所述附件部分的所述另一电机可操作地联接到一个或多个附件设备并且被构造成独立于所述衬底运输臂的所述运动学运动驱动一个或多个附件设备。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171005 US 62/568541;20181004 US 16/1515981.一种衬底运输装置，其包括：
框架；
连接到所述框架的衬底运输臂，所述衬底运输臂具有末端执行器；以及
驱动区段，所述驱动区段具有联接到所述衬底运输臂的至少一个电机，其中所述至少一个电机限定所述驱动区段的运动学部分，所述驱动区段的运动学部分被构造成实现所述衬底运输臂的运动学运动，并且所述驱动区段包括与所述运动学部分相邻的附件部分，其中所述附件部分具有不同且区别于所述至少一个电机的另一电机，所述附件部分的所述另一电机可操作地联接到一个或多个附件设备并且被构造成独立于所述衬底运输臂的所述运动学运动驱动一个或多个附件设备。


2.根据权利要求1所述的衬底运输装置，其中，所述附件部分的所述另一电机经由至少一个运动学传动联接件驱动所述一个或多个附件设备。


3.根据权利要求2所述的衬底运输装置，其中，所述衬底运输臂是铰接臂，并且所述至少一个运动学传动联接件延伸跨越所述铰接臂的至少一个铰接接头。


4.根据权利要求1所述的衬底运输装置，其中，所述一个或多个附件设备包括抓握器机构、晶片对准器或发电机中的一者或多者。


5.根据权利要求4所述的衬底运输装置，其中，所述抓握器机构被构造成抓握晶片的边缘或竖直地抓握所述晶片的顶侧和背侧。


6.根据权利要求4所述的衬底运输装置，其中，所述晶片对准器被构造成用于经由来自所述附件部分的所述另一电机的反馈来检测缺失的晶片、检测晶片厚度以及监测原位移动中的一者或多者。


7.根据权利要求1所述的衬底运输装置，其中，所述至少一个电机是给所述衬底运输臂提供N个自由度的N个电机。


8.根据权利要求1所述的衬底运输装置，其中，所述至少一个电机包括三个电机，所述三个电机中的每一电机被构造成驱动所述衬底运输臂的竖直、旋转或水平平面运动中的相应一者。


9.根据权利要求1所述的衬底运输装置，其中，所述衬底运输装置包括用于加工装置的至少一个工具。


10.一种方法，其包括：
提供衬底运输装置的框架；
提供连接到所述框架的衬底运输臂，所述衬底运输臂具有末端执行器；
提供驱动区段，所述驱动区段具有联接到所述衬底运输臂的限定所述驱动区段的运动学部分的至少一个电机，以及与所述至少一个电机相邻的另一电机，所述另一电机不同且区别于所述至少一个电机并且限定附件部分；
借助所述至少一个电机驱动所述衬底运输臂的运动学运动；以及
借助所述另一电机独立于所述衬底运输臂的所述运动学运动驱动一个或多个附件设备。


11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：借助所述附件部分的所述另一电机的至少一个运动学传动联接件驱动所述一个或多个附件设备。


12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述衬底运输臂是铰接臂，并且所述至少一个运动学传动联接件延伸跨越所述铰接臂的至少一个铰接接头。


13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个附件设备包括抓握器机构、晶片对准器或发电机中的一者或多者。


14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：借助所述抓握器机构抓握晶片的边缘或竖直地抓握所述晶片的顶侧和背侧。


15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：经由来自所述附件部分的所述另一电机的反馈借助所述晶片对准器来检测缺失的晶片、晶片厚度和/或监测原位移动。


16.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个电机是给所述衬底运输臂提供N个自由度的N个电机。


17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个电机包括三个电机，所述方法进一步包括：借助所述三个电机中的每一电机驱动所述衬底运输臂的竖直、旋转或水平平面运动中的相应一者。


18.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：将所述衬底运输臂上的所述一个或多个附件设备操作成运动。


19.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：在晶片保持站处操作所述衬底运输臂上的所述一个或多个附件设备。


20.一种衬底运输臂，其包括：
多连杆臂组件，所述多连杆臂组件具有末端执行器；以及
驱动区段，所述驱动区段具有联接到所述衬底运输臂的至少一个电机，其中所述至少一个电机限定所述驱动区段的运动学部分，所述驱动区段的运动学部分被构造成实现所述衬底运输臂的运动学运动，并且所述驱动区段包括与所述运动学部分相邻的附件部分，其中所述附件部分具有不同且区别于所述至少一个电机的另一电机，所述附件部分的所述另一电机可操作地联接到一个或多个附件设备并且被构造成独立于所述衬底运输臂的所述运动学运动驱动一个或多个附件设备。


21.根据权利要求20所述的衬底运输臂，其中，所述附件部分的所述另一电机经由至少一个运动学传动联接件驱动所述一个或多个附件设备。


22.根据权利要求21所述的衬底运输臂，其中，所述多连杆臂组件是铰接臂，并且所述至少一个运动学传动联接件延伸跨越所述铰接臂的至少一个铰接接头。


23.根据权利要求20所述的衬底运输臂，其中，所述一个或多个附件设备包括抓握器机构、晶片对准器或发电机中的一者或多者。


24.根据权利要求23所述的衬底运输臂，其中，所述抓握器机构被构造成抓握晶片的边缘或竖直地抓握所述晶片的顶侧和背侧。


25.根据权利要求23所述的衬底运输臂，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：SE普莱斯特，LF沙罗克，C艾特肯，
申请(专利权)人：布鲁克斯自动化公司，
类型：发明
国别省市：美国;US