本发明专利技术公开了一种在半导体真空室中使用的双臂真空机械手。所述机械手可包括被构造来用于晶片传输的两个独立驱动的臂。所述机械手可包括三个马达或驱动系统以及三轴密封件以实现各个臂的独立伸展/缩回和臂总成整体上的同时旋转。相较于其它的机械手设计，所述机械手可提高吞吐效率。
【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及机械手，尤其是涉及双臂真空机械手。
技术介绍
在半导体器件制造过程中，不同类型的工具被用来执行数以百计的处理操作。这些操作中的大部分在极低压的处理室中(即，在真空或部分真空中)被执行。这样的处理室可被设置为围绕中央毂(central hub )，且该毂和处理室可被保持在大体上相同的极低压。通过机械地稱合于处理室和/或中央毂的晶片装卸系统(wafer handling system),可将晶片引介到处理室。晶片装卸系统将晶片从工厂车间(factory floor)传送到处理室。晶片装卸系统可包括加载锁以将晶片从大气条件带到极低压条件以及带回，且可包括机械手以将晶片传送到各种位置。晶片装卸系统可以利用在真空环境外操作的机械手(例如，在常态工厂车间环境中操作的机械手)和在处理室的极低压环境中操作的机械手。吞吐量一在一段时间内处理的晶片数量——受处理时间、一次处理的晶片数量以及将晶片引介到真空处理室中的步骤的时间分配的影响
技术实现思路
在一些实施方式中，可提供用于半导体制造装置真空室中的晶片传输机械手。所述机械手可包括第一臂、第二臂和底座，所述第一臂在一端包括第一末端执行器接口，所述第二臂在一端包括第二末端执行器接口。所述底座可包括第一马达、第二马达和第三马达。所述底座可具有中心轴。启动所述第一马达但不启动所述第二马达和所述第三马达可导致所述第一臂在垂直于所述中心轴的方向上平移所述第一末端执行器接口而所述第一末端执行器接口围绕所述中心轴没有旋转。启动所述第二马达但不启动所述第一马达和所述第三马达可导致所述第二臂在垂直于所述中心轴的方向上平移所述第二末端执行器接口而所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴没有旋转。同时启动所述第一马达、所述第二马达和所述第三马达可导致所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴旋转而所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口在垂直于所述中心轴的方向上没有平移。在所述机械手的一些进一步的实施方式中，启动所述第一马达但不启动所述第二马达和所述第三马达不会引起所述第二臂移动，且启动所述第二马达但不启动所述第一马达和所述第三马达不会引起所述第一臂移动。在所述机械手的一些进一步的实施方式中，所述第一臂可包括第一机械输入，所述第一机械输入包括第一主旋转输入和第一从旋转输入。所述第一主旋转输入和所述第一从旋转输入二者均可被构造为实质上围绕所述中心轴旋转。所述第一主旋转输入相对于所述第一从旋转输入在第一旋转方向上的旋转可导致所述第一末端执行器接口在垂直于所述中心轴的第一方向上平移,且所述第一主旋转输入和所述第一从旋转输入二者在相同旋转方向上的旋转可导致所述第一末端执行器接口围绕所述中心轴旋转而在垂直于所述中心轴的方向上没有平移。所述第二臂可包括第二机械输入，所述第二机械输入包括第二主旋转输入和第二从旋转输入。所述第二主旋转输入和所述第二从旋转输入二者均可被构造为实质上围绕所述中心轴旋转。所述第二主旋转输入相对于所述第二从旋转输入在第二旋转方向上的旋转可导致所述第二末端执行器接口在垂直于所述中心轴的第二方向上平移，且所述第二主旋转输入和所述第二从旋转输入二者在相同旋转方向上的旋转可导致所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴旋转而在垂直于所述中心轴的方向上没有平移。在所述机械手的一些这样的实施方式中，所述第一从旋转输入和所述第二从旋转输入可被旋转耦合且不能独立旋转。在所述机械手的一些实施方式中，所述第一主旋转输入可与所述第一马达旋转耦合，所述第二主旋转输入可与所述第二马达旋转耦合，且所述第一从旋转输入和所述第二从旋转输入二者均可与所述第三马达旋转耦合。在所述机械手的一些实施方式中，所述底座可进一步包括第四马达，所述第四马达被构造来在平行于所述中心轴的方向上平移所述第一臂和所述第二臂。在所述机械手的一些实施方式中，所述第一臂可包括第一上臂和第一下臂，所述第一上臂具有近端以及与所述第一上臂的所述近端相对的远端，所述第一下臂具有近端以及与所述第一下臂的所述近端相对的远端。类似地，所述第二臂可包括第二上臂和第二下臂，所述第二上臂具有近端以及与所述第二上臂的所述近端相对的远端，所述第二下臂具有近端以及与所述第二下臂的所述近端相对的远端。所述第一上臂和所述第二上臂的所述近端均可被构造为实质上围绕所述中心轴旋转，所述第一下臂的所述近端可与所述第一上臂的所述远端可旋转地连接，所述第二下臂的所述近端可与所述第二上臂的所述远端可旋转地连接，所述第一末端执行器接口可与所述第一下臂的所述远端可旋转地连接，且所述第二末端执行器接口可与所述第二下臂的所述远端可旋转地连接。在所述机械手的一些实施方式中，所述机械手还可包括与所述第一下臂的所述近端固定连接的第一下臂从动皮带轮、与所述第二下臂的所述近端固定连接的第二下臂从动皮带轮、公共驱动皮带轮、使所述第一下臂从动皮带轮与所述公共驱动皮带轮旋转耦合的第一上臂传动皮带以及使所述第二下臂从动皮带轮与所述公共驱动皮带轮旋转耦合的第二上臂传动皮带。在一些实施方式中，所述机械手可进一步包括与所述第一上臂固定连接的第一上臂驱动皮带轮、与所述第二上臂固定连接的第二上臂驱动皮带轮、与所述第一末端执行器接口固定连接的第一末端执行器从动皮带轮、与所述第二末端执行器接口固定连接的第二末端执行器从动皮带轮、使所述第一末端执行器从动皮带轮与所述第一上臂驱动皮带轮旋转耦合的第一下臂传动皮带以及使所述第二末端执行器从动皮带轮与所述第二上臂驱动皮带轮旋转耦合的第二下臂传动皮带。在所述机械手的一些进一步的实施方式中，所述机械手可进一步包括控制器，所述控制器包括一或多个处理器和一或多个存储器并被构造来控制所述第一马达、所述第二马达和所述第三马达。所述一或多个存储器可存储计算机可执行指令用于控制所述一或多个处理器以启动所述第一马达但不启动所述第二马达和所述第三马达从而引起所述第一臂在垂直于所述中心轴的第一径向方向上伸展所述第一末端执行器接口却不引起所述第一末端执行器接口围绕所述中心轴的旋转，启动所述第二马达但不启动所述第一马达和所述第三马达从而引起所述第二臂在垂直于所述中心轴的第二径向方向上伸展所述第二末端执行器接口却不引起所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴的旋转，以及同时启动所述第一马达、所述第二马达和所述第三马达从而引起所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴旋转却不引起所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口在垂直于所述中心轴的方向上的平移。在所述机械手的一些进一步的实施方式中，所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口可朝相反方向，且用于控制所述一或多个处理器的所述计算机可执行指令包括用于控制所述一或多个处理器以通过使所述第一马达在围绕实质上平行于所述中心轴的第一轴的第一旋转方向上提供旋转输出来启动所述第一马达但不启动所述第二马达和所述第三马达，通过使所述第二马达在围绕实质上平行于所述中心轴的第二轴的所述第一旋转方向上提供旋转输出来启动所述第二马达但不启动所述第一马达和所述第三马达，以及通过使所述第一马达、所述第二马达和所述第三马达在同一旋转方向上同时旋转从而引起所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴旋转却不引起所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在半导体制造装置真空室中使用的晶片传输机械手，所述机械手包括：第一臂，所述第一臂在一端包括第一末端执行器接口，第二臂，所述第二臂在一端包括第二末端执行器接口，底座，所述底座包括：第一马达；第二马达；以及第三马达，其中：所述底座具有中心轴，启动所述第一马达但不启动所述第二马达和所述第三马达导致所述第一臂在垂直于所述中心轴的方向上平移所述第一末端执行器接口而所述第一末端执行器接口围绕所述中心轴没有旋转，启动所述第二马达但不启动所述第一马达和所述第三马达导致所述第二臂在垂直于所述中心轴的方向上平移所述第二末端执行器接口而所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴没有旋转，以及同时启动所述第一马达、所述第二马达和所述第三马达导致所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口围绕所述中心轴旋转而所述第一末端执行器接口和所述第二末端执行器接口在垂直于所述中心轴的方向上没有平移。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·M·布兰克，马修·J·麦克莱伦，
申请(专利权)人：诺发系统公司，
类型：发明
国别省市：
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