带有双连杆臂的线性机器人制造技术

一种装置包括：线性运送器，该线性运送器被配置为沿着直线路径在运送腔室中移动；机器人，被连接到线性运送器，其中机器人包括机器人驱动器以及连接到该机器人驱动器的机器人臂，其中机器人臂是双连杆臂，该双连杆臂具有连接到机器人驱动器的第一连杆以及形成用于在其上支撑衬底的末端执行器的第二连杆；控制器，被连接到线性运送器和机器人驱动器，其中控制器被配置为在双连杆臂的伸展和缩回的同时，提供线性运送器沿着直线路径的移动，从而在线性运送器和双连杆臂两者正在移动的状态下使末端执行器移入或移出衬底处理腔室或衬底保持区域。底保持区域。底保持区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有双连杆臂的线性机器人


[0001]示例和非限制性实施例一般涉及一种机器人，更具体涉及一种线性机器人。

技术介绍

[0002]用于运送衬底的机器人是已知的。用于运送衬底运送机器人的线性驱动系统也是已知的，诸如美国专利公开号US 2016/0229296 A1、US 2013/0071218A1、US 2015/0214086A1和US 2017/0028546A1中所描述的，这些专利由此整体通过引用并入本文。

技术实现思路

[0003]以下概述仅旨在示例性的。该概述并非旨在限制权利要求的范围。
[0004]根据一个方面，可以提供一种装置，该装置包括：线性运送器，该线性运送器被配置为沿着直线路径在运送腔室中移动；机器人，该机器人连接到线性运送器，其中机器人包括机器人驱动器以及连接到该机器人驱动器的机器人臂，其中机器人臂包括双连杆臂，该双连杆臂具有连接到机器人驱动器的第一连杆以及形成用于在其上支撑衬底的末端执行器的第二连杆；控制器，该控制器连接到线性运送器和机器人驱动器，其中控制器被配置为控制线性运送器沿着直线路径的移动，其中控制器被配置为控制机器人驱动器以伸展和缩回双连杆臂，其中控制器被配置为在双连杆臂的伸展和缩回的同时，提供线性运送器沿着直线路径的移动，从而在线性运送器和双连杆臂两者正在移动的状态下使末端执行器移入或移出衬底处理腔室或衬底保持区域。
[0005]根据另一方面，可以提供一种方法，该方法包括：提供机器人，该机器人包括机器人驱动器以及连接到该机器人驱动器的机器人臂，其中机器人臂包括双连杆臂，该双连杆臂具有连接到机器人驱动器的第一连杆以及形成用于在其上支撑衬底的末端执行器的第二连杆；将所述机器人安装到线性运送器，其中所述线性运送器被配置为在运送腔室中沿着直线路径移动；将机器人驱动器和线性运送器安装到控制器，其中控制器被配置为控制线性运送器沿着直线路径的移动，并且其中控制器被配置为控制机器人驱动器以伸展和缩回双连杆臂，其中控制器被配置为在双连杆臂的伸展和缩回的同时，提供线性运送器沿着直线路径的移动，从而在线性运送器和双连杆臂两者正在移动的状态下使末端执行器移入或移出衬底处理腔室或衬底保持区域。
[0006]根据另一方面，可以提供一种方法，该方法包括：在运送腔室内部沿着直线路径移动线性运送器；在线性运送器正在沿着直线路径移动的同时，伸展或缩回机器人臂，其中机器人臂是机器人的一部分，该机器人具有连接到机器人臂的机器人驱动器，其中机器人臂包括双连杆臂，该双连杆臂具有连接到机器人驱动器的第一连杆以及形成用于在其上支撑衬底的末端执行器的第二连杆；通过连接到线性运送器和机器人驱动器的控制器控制线性运送器沿着直线路径的移动以及双连杆臂的伸展和缩回，从而在线性传输和双连杆臂两者正在移动的状态下使末端执行器移入或移出衬底处理腔室或衬底保持区域。
附图说明
[0007]结合附图在以下描述中对上述方面和其他特征进行解释，其中
[0008]图1是群集工具(cluster tool)的示例的俯视图；
[0009]图2是包括如本文中所描述的特征的实施例的示例的俯视图；
[0010]图3A是图2所示的机器人的侧视图；
[0011]图3B是图3A所示的机器人的示意性剖视图；
[0012]图4是包括本文中所描述的特征的示例实施例的俯视图；
[0013]图5A至图5E是图示了通过同时移动机器人和线性运送器从处理模块移除衬底的示意性俯视图；
[0014]图5F至图5J是图示了通过同时移动机器人和线性运送器将衬底放置到处理模块中的示意性俯视图；
[0015]图6是示出了装载锁区域的一个示例实施例的示意性俯视图；
[0016]图7是示出了装载锁区域的一个示例实施例的示意性俯视图；
[0017]图8是示出了装载锁区域的一个示例实施例的示意性俯视图；
[0018]图9A至图9E示出了用于拾取衬底的末端执行器移动的侧视图；以及
[0019]图10A至图10E示出了具有如本文中所描述的特征的实施例的示例。
具体实施方式
[0020]参考图1，示出了衬底处理装置10的传统群集工具配置的示意性俯视图。该装置包括衬底运送装置12，该衬底运送装置12包括机器人，该机器人适于将衬底处理腔室16与装载锁18之间或之中的衬底14运送到设备前端模块(EFEM)20，该机器人具有衬底盒升降机22。装载锁形成运送腔室32与EFEM 20之间具有可移动隔离门或闸门的类型的衬底保持区域。
[0021]为了降低成本并提高效率，现代半导体工厂不断致力于在更小的建筑物中安装更多的处理设备。典型工厂布局将处理工具布置成被称为隔间(bay)的线性排。可以安装在工厂的地板上的隔间的数目受单独处理工具长度(深度)的限制。每排中可以安装的工具的数目受单独处理工具宽度的限制。每个单独处理工具都由处理模块和自动化硬件组成，用于将晶片从输入/输出模块(负载锁)运送到处理模块，然后再返回。传统处理工具布局使用位于工具中心的单个晶片运送机器人以及具有如图1的群集工具示例所示的机器人周围的极阵列中的多个处理模块空间(诸如4个至6个)。群集工具通常具有圆形足迹，并且由于其宽度，所以其最佳形状并非被设计为成排放置。工厂规划人员正在努力减少单独处理工具的宽度，以便在每个工厂隔间中安装更多设备，以在无需增加占地面积的情况下提高产量。减少单独工具宽度的一种方法是放弃处理模块的极性阵列布置，以有利于线性阵列。线性处理模块阵列需要更复杂的自动化，该自动化包括能够将机器人沿线性轴线上从工具前部移动到后部的能力。这种类型的机器人被称为“线性机器人”。整个工具的宽度受处理模块的深度和线性机器人的宽度的限制。如本文中所描述的，公开了一种方法，以通过使用两连杆臂在缩回位置(在线性通道内部)折平而减小线性机器人的宽度和复杂性，如下文所进一步描述的。
[0022]此外，参考图2，示出了结合示例实施例的特征的衬底处理装置30的示意性俯视
图。尽管参考附图中所示的示例实施例对特征进行了描述，但是应当理解，特征可以以实施例的许多备选形式体现。另外，可以使用任何合适尺寸、形状或类型的元件或材料。
[0023]衬底处理装置30通常包括衬底运送腔室32、衬底处理模块16、装载锁18'、具有衬底盒升降机22的设备前端模块(EFEM)20、以及包括两连杆臂36和机器人驱动器38(参见图3A至图3B)的线性机器人34。装置30连接到控制器40，该控制器40包括至少一个处理器42以及包括计算机程序代码46的至少一个存储器44。图2是具有处于紧凑缩回位置的双连杆臂的线性机器人的示例。
[0024]此外，参考图3A和图3B，双连杆臂36通常包括第一连杆或上臂90以及形成可旋转地连接到上臂90的关节94的末端执行器92第二连杆。机器人驱动器38包括第一电机52和第二电机54，其中对应的第一编码器56和第二编码器58耦合到壳体60并且分别驱动第一轴62和第二轴64。本文中，轴62可以耦合到带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：线性运送器，被配置为沿着直线路径在运送腔室中移动；机器人，被连接到所述线性运送器，其中所述机器人包括机器人驱动器以及连接到所述机器人驱动器的机器人臂，其中所述机器人臂包括双连杆臂，所述双连杆臂具有连接到所述机器人驱动器的第一连杆以及形成用于在其上支撑衬底的末端执行器的第二连杆；控制器，被连接到所述线性运送器和所述机器人驱动器，其中所述控制器被配置为控制所述线性运送器沿着所述直线路径的移动，其中所述控制器被配置为控制所述机器人驱动器以伸展和缩回所述双连杆臂，其中所述控制器被配置为在所述双连杆臂的伸展和缩回的同时，提供所述线性运送器沿着所述直线路径的移动，从而在所述线性运送器和所述双连杆臂两者正在移动的状态下使所述末端执行器移入或移出衬底处理腔室或衬底保持区域。2.根据权利要求1所述的装置，还包括所述运送腔室以及在所述运送腔室的相对侧上连接到所述运送腔室的多个所述衬底处理腔室，其中所述装置的尺寸和形状被设计为使得除非所述线性运送器正在移动，否则所述末端执行器不能通过所述双连杆臂移入或移出所述衬底处理腔室。3.根据权利要求2所述的装置，还包括：第二线性运送器，被配置为在所述运送腔室中至少部分沿着所述直线路径移动；以及第二机器人，被连接到所述第二线性运送器，其中所述第二机器人包括第二机器人驱动器以及连接到所述第二机器人驱动器的第二机器人臂，其中所述第二机器人臂包括第二双连杆臂，所述第二双连杆臂具有连接到所述第二机器人驱动器的第三连杆以及形成用于在其上支撑衬底的第二末端执行器的第四连杆，其中所述控制器连接到所述第二线性运送器和所述第二机器人驱动器，其中所述控制器被配置为控制所述第二线性运送器沿着所述直线路径的移动，其中所述控制器被配置为控制所述第二机器人驱动器伸展和缩回所述第二双连杆臂，其中所述控制器被配置为在所述第二双连杆臂的伸展和缩回的同时，提供所述第二线性运送器沿着所述直线路径的所述移动，从而在所述第二线性运送器和所述第二双连杆臂两者正在移动的状态下使所述第二末端执行器移入或移出衬底处理腔室或衬底保持区域。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述运送腔室包括具有大致矩形形状的第一段和位于所述大致矩形形状的端部处的第二段，其中所述第二段比所述第一段宽并且连接到或形成所述衬底保持区域中的至少两个衬底保持区域。5.根据权利要求4所述的装置，还包括设备前端模块，所述设备前端模块被连接到所述运送腔室的所述第二段，其中所述设备前端模块包括衬底盒升降机并且被配置为在所述衬底盒升降机与所述至少两个衬底保持区域之间移动衬底。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述机器人臂包括连接到所述第一连杆的第三连杆，其中所述第一连杆和所述第三连杆形成第二双连杆臂，所述第二双连杆臂具有形成在所述第三连杆上的第二末端执行器。7.根据权利要求1所述的装置，还包括所述运送腔室以及位于所述运送腔室的端部处的多个所述衬底保持区域，其中所述衬底保持区域中的每个衬底保持区域的中心轴线与沿着所述运送腔室的所述直线路径的中心轴线至少部分地偏离或相对于其成一角度。
8.一种方法，包括：提供机器人，包括机器人驱动器以及被连接到所述机器人驱动器的机器人臂，其中所述机器人臂包括双连杆臂，所述双连杆臂具有连接到所述机器人驱动器的第一连杆以及形成用于在其上支撑衬底的末端执行器的第二连杆；将所述机器人安装到线性运送器，其中所述线性运送器被配置为在运送腔室中沿着直线路径移动；将所述机器人驱动器和所述线性运送器连接到控制器，其中所述控制器被配置为控制所述线性运送器沿着所述直线路径的移动，并且其中所述控制器被配置为控制所述机器人驱动器以伸展和缩回所述双连杆臂，其中所述控制器被配置为在所述机器人驱动所述双连杆臂的伸展和缩回的同时，提供所述线性运送器沿着所述直线路径的移动，从而在所述线性运送器和所述双连杆臂两者正在移动的状态下使所述末端执行器移入或移出衬底处理腔室或衬底保持区域。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述运送腔室、所述机器人臂和所述线性运送器的尺寸和形状被设计为使得除非所述线性运送器正在移动，否则所述末端执...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：柿子技术公司，
类型：发明
国别省市：