具有緊湊無軸直接驅(qū)動器的基板傳輸設(shè)備的制造方法
【專利說明】具有緊湊無軸直接驅(qū)動器的基板傳輸設(shè)備
[0001 ] 本申請是申請日為2012年7月13日、申請?zhí)枮?01280044529.2(PCT/US2012/046587)、名稱為“具有緊湊無軸直接驅(qū)動器的基板傳輸設(shè)備”的發(fā)明申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]示例性實施例主要涉及用于機械手系統(tǒng)的驅(qū)動器，并且更特別地涉及用于機械手系統(tǒng)的心軸驅(qū)動器。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前的真空機械手使用鐵磁流或唇式密封件來使電動機和編碼器與真空隔離，或者在Brooks MAGNATRAN ?產(chǎn)品的情況下，使用屏障壁來隔離電動機定子，但卻將磁體轉(zhuǎn)子和編碼器直接放置在真空環(huán)境中。在這些情況下，電動機被放置在波紋管下方，并且軸被使用來連接電動機至機械手臂連桿。
[0004]將有利的是利用倒置驅(qū)動器設(shè)計，其將定子放置在固定的內(nèi)部支柱上，并將轉(zhuǎn)子放置到定子外。
【附圖說明】
[0005]所公開實施例的前述方面和另一些特征在以下描述中結(jié)合附圖來進行說明，附圖中:
圖1是包含依據(jù)所公開實施例的多個方面的特征的基板處理設(shè)備的一部分的示意圖； 圖2是包含依據(jù)所公開實施例的多個方面的特征的基板處理設(shè)備的一部分的示意圖； 圖3是依據(jù)所公開實施例的多個方面的基板傳輸設(shè)備的示意圖；
圖4A-4D是依據(jù)所公開實施例的多個方面的機械手驅(qū)動系統(tǒng)的示意性剖視圖；
圖5A是依據(jù)所公開實施例的多個方面的轉(zhuǎn)移設(shè)備的一部分的示意性剖視圖；
圖5B是依據(jù)所公開實施例的多個方面的圖5A的轉(zhuǎn)移設(shè)備的一部分的示意性剖視圖；
圖6是依據(jù)所公開實施例的多個方面的轉(zhuǎn)移設(shè)備的一部分的示意性剖視圖；
圖7是依據(jù)所公開實施例的多個方面的轉(zhuǎn)移設(shè)備的一部分的示意性剖視圖；
圖8是依據(jù)所公開實施例的多個方面的轉(zhuǎn)移設(shè)備的一部分的示意性剖視圖；
圖9是依據(jù)所公開實施例的多個方面的轉(zhuǎn)移設(shè)備的一部分的示意性剖視圖；
圖10示出了依據(jù)所公開實施例的多個方面的一示例性傳感器系統(tǒng)的一部分;并且圖11示出了依據(jù)所公開實施例的多個方面的圍繞鐵磁元件的磁傳感器的一示例性配置。
【具體實施方式】
[0006]圖1是包含依據(jù)所公開實施例的多個方面的特征的基板處理設(shè)備的示意圖。盡管將參考附圖來描述所公開實施例的多個方面，但是應(yīng)該明白的是:所公開實施例的多個方面可被實施為許多替代形式。另外，可以使用任何適當(dāng)尺寸、形狀或類型的元件或材料。此夕卜，盡管所公開實施例的多個方面是在真空機械手的背景中描述的，但是應(yīng)該指出的是:所公開實施例的多個方面包含可以使用驅(qū)動電動機的任何情況。
[0007]在圖1中示出的基板處理設(shè)備100是包含依據(jù)所公開實施例的多個方面的特征的代表性基板處理工具。在本示例中，處理設(shè)備100被示出為具有一般的批處理工具構(gòu)造。在另一些方面，工具可以具有任何所需的配置，例如工具可以被構(gòu)造成進行基板的單步驟處理，或具有如圖2中示出的線性或笛卡爾配置。在再一些方面，基板處理設(shè)備可以為任何所需的類型，比如分類器、儲料器、計量工具等。在設(shè)備100中處理的基板S可以為任何適當(dāng)?shù)幕?，包括但不限于液晶顯示面板、太陽能電池板、半導(dǎo)體晶片比如200mm、300mm、450mm直徑晶片或任何其它所需直徑的基板、具有任何適當(dāng)?shù)男螤?、尺寸和厚度適合于由基板處理設(shè)備100進行處理的任何其它類型的基板比如坯料基板、或具有類似于基板的特性比如某些尺寸或特定質(zhì)量的制品。
[0008]在一個方面，設(shè)備100可以通常具有:前側(cè)部段105，例如形成微環(huán)境;和鄰接的大氣上可隔離的或密封的部段110，其可密封于外部環(huán)境用于保持受到控制的密封大氣，其例如可以被配備來作為真空室發(fā)揮功能。在另一些方面，密封大氣部段可以容納惰性氣體(例如N2)或任何其它在環(huán)境上被密封和/或控制的大氣。
[0009]前側(cè)部段105可以通常具有例如一個或多個基板保持盒115以及前端部機械手120。前側(cè)部段105還可以例如具有其它工位或部段，比如對準(zhǔn)器162或位于其中的緩沖器。部段110可以具有一個或多個處理模塊125和真空機械手臂130。處理模塊125可以為任何類型，比如材料沉積、蝕刻、烘焙、拋光、離子注入清理等。如可以意識到的，每個模塊相對于所需參照系比如機械手參照系的位置可以與控制器170對準(zhǔn)。此外，模塊中的一個或多個可以處理基板(s)S，其中基板處于所需取向，其是例如使用基板上的基準(zhǔn)(未示出)建立的。基板在處理模塊中的所需取向也可以在控制器170被對準(zhǔn)。密封部段110還可以具有一個或多個中間室，其被稱為裝載鎖。在圖1中示出的設(shè)備100具有兩個裝載鎖，即裝載鎖135和裝載鎖140。裝載鎖135、140作為界面進行操作，從而允許基板S在前側(cè)部段105與密封部段110之間傳遞，而不妨礙可能存在于密封部段110中的任何環(huán)境上密封的大氣的完整性。基板處理設(shè)備100大體包括控制器170，其控制基板處理設(shè)備100的操作。在一個實施例中，控制器可以是如美國專利申請N0.11/178，615中描述的群集控制構(gòu)造的一部分，該美國專利申請在2005年7月11日提交，其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文?？刂破?70具有處理器173和存儲器178。除了以上指出的信息之外，存儲器178可以包括程序，所述程序包括用于在運行中檢測和校正偏心和錯位的技術(shù)。存儲器178可以進一步包括:處理參數(shù)，比如處理模塊和設(shè)備的部段105、110的其它部分或工位的溫度和/或壓力；正被處理的基板S的時間信息和用于基板的指標(biāo)信息;和程序，比如算法，用于將設(shè)備和基板的該星歷數(shù)據(jù)應(yīng)用于確定運行中基板偏心。
[0010]前端部機械手120，其也被稱為ATM(大氣壓)機械手，可以包括驅(qū)動部段150和一個或多個臂155。至少一個臂155可以安裝到驅(qū)動部段150上。至少一個臂155可以聯(lián)接至腕160，其進而聯(lián)接至用于保持一個或多個基板S的一個或多個末端執(zhí)行器165。末端執(zhí)行器165可以可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至腕160 JTM機械手120可以適于將基板傳輸至前側(cè)部段105內(nèi)的任何位置。例如，ATM機械手120可以在基板保持盒115、裝載鎖135和裝載鎖140間傳輸基板。ATM機械手120還可以將基板S傳輸去往和來自對準(zhǔn)器162。驅(qū)動部段150可以接收來自控制器170的指令，并且作為響應(yīng)，引導(dǎo)ATM機械手120的徑向、周向、升高、復(fù)合和其它運動。
[0011]真空機械手臂130可以安裝在部段110的中心室175中?？刂破?70可以進行操作以循環(huán)開口 180、185，并協(xié)調(diào)真空機械手臂130的操作，來在處理模塊125、裝載鎖135和裝載鎖140間傳輸基板。真空機械手臂130可以包括驅(qū)動部段190(如以下將更詳細(xì)地描述的)和一個或多個末端執(zhí)行器195。在另一些方面，ATM機械手120和真空機械手臂130可以為任何適當(dāng)類型的傳輸設(shè)備，包括但不限于滑動臂機械手、SCARA(選擇性柔性關(guān)節(jié)機械手臂)類型的機械手、關(guān)節(jié)臂機械手、蛙腿型設(shè)備、或雙對稱傳輸設(shè)備。
[0012]參考圖2，其中示出了包含依據(jù)所公開實施例的多個方面的特征的另一基板處理設(shè)備10的示意性平面圖?；逄幚碓O(shè)備10被示出為具有線性或笛卡爾配置，其中基板S在轉(zhuǎn)移機械手之間被傳遞穿過長形轉(zhuǎn)移室?；逄幚硐到y(tǒng)10或工具通常具有處理部段13和界面部段12。工具10的界面部段和處理部段連接至彼此，并允許工件在其間的傳輸。工具的處理部段13可以具有處理模塊或室，大致類似于以上相對于圖1所描述的那些。處理模塊可以由工件傳輸室16連結(jié)，其中工件可以根據(jù)處理協(xié)議在所需處理模塊之間傳輸。傳輸室具有傳輸機械手20，其能夠移動其中的工件并移動至處理模塊125。處理模塊125和傳輸室能夠在大氣上被隔離，使得它們能夠保持在環(huán)境上與外部大氣密封的受控大氣，以便將傳輸室內(nèi)的大氣維持成相同于處理模塊，或適合于以類似于以上相對于圖1所描述的方式在處理模塊之間轉(zhuǎn)移的工件。工具界面部段12在工具處理部段13及其受控密封大氣與工具外部之間提供工件裝載/卸載界面。適當(dāng)?shù)沫h(huán)境界面部段的一個示例在2005年7月11日提交的美國專利申請N0.11/178,836中公開，該美國專利申請通過引用整體并入本文。工具界面部段因此允許工件(其可以在載體中被傳輸?shù)焦ぞ咄?從載體卸載到工具中，并且反之亦然。傳輸室可以由傳輸室模塊構(gòu)成，其可以例如端對端連接以形成線性長形的傳輸室。因此通過增加或去除傳輸室模塊，傳輸室長度是可變的。傳輸室模塊可以具有進入/離開門閥，其能夠隔離所需的傳輸室模塊與傳輸室的鄰接部分。類似于部段12的工具界面部段可以沿著線性長形的傳輸室定位在任何所需的位置，從而允許工件在工具中的所需位置處被裝載或卸載。處理模塊可以沿著傳輸室的長度被分配。處理模塊可以沿與室的長度成一定角度的方向?qū)盈B。傳輸室模塊可以具有進入/離開門閥，用以隔離所需的傳輸室模塊與處理模塊。傳輸系統(tǒng)20通過傳輸室被分配。多個傳輸室模塊可以各自具有:一體的可移動臂，其具有對模塊固定的界面/安裝件;和可移動的末端執(zhí)行器，其能夠線性地沿著傳輸室以及在傳輸室與處理模塊之間保持和移動工件。不同傳輸室模塊中的傳輸臂可以協(xié)同操作，以形成線性分配傳輸系統(tǒng)的至少一部分。傳輸系統(tǒng)、處理模塊、處理部段、界面部段和工具的任何其它部分的操作可以由控制器400控制，其可以大致類似于以上描述的控制器170。傳輸室和其中的傳輸系統(tǒng)可以被配置成在傳輸室內(nèi)限定出多個工件行進路線。行進路線可以被極化或?qū)Ｓ迷趥鬏斒覂?nèi)，以推進和返回工件。傳輸室還可以具有中間裝載鎖，允許傳輸室的不同部段保持不同的大氣壓，并允許工件在傳輸室的不同大氣壓部段之間傳輸。傳輸室可以具有進入/離開工位，在這里工件可以被插入/去除于傳輸室的所需位置。例如，進入/離開工位可以位于與界面部段12相反的端部或傳輸室中的其它所需位置。傳輸室的進入離開工位可以與連結(jié)傳輸室的進入/離開工位與遠(yuǎn)程工具界面部段12的工件快速運輸通道連通?？焖龠\輸通道可以獨立于和可隔離于傳輸室16?？焖龠\輸通道可以與界面部段12中的一個或多個連通，使得工件可以在界面部段與運輸通道之間傳輸。工件可以被快速地放置到工具的推進部段中，并在處理之后經(jīng)由快速運輸通道返回到界面部段12，而不影響傳輸室，并且導(dǎo)致在制品(WIP)的減少。傳輸室還