專利名稱：剪刀式升舉傳送自動控制儀器的制作方法
剪刀式升舉傳送自動控制儀器發(fā)明背景發(fā)明領域本發(fā)明的實施方式一般關于一種傳送自動控制儀器(robot)，其用于大面積平面媒介(例如大面積基板)的傳送與支撐?，F(xiàn)有技術的描述平面媒介(例如玻璃、塑料或其它材料的矩形、可撓性片材)一般用于制造平面顯示器、太陽能裝置等應用。用以形成平面媒介上的電子裝置、薄膜與其它結構的材料藉由多種工藝而沉積在平面媒介上，這些工藝一般是在真空腔室中進行，其需要多次處理平面媒介以將平面媒介移進、移出真空腔室。為擁有更多可用以供沉積及電子器件制造的表面面積，平面媒介的尺寸隨著每一世代而增大；目前的平面媒介包括4m2以上的處理表面面積。然而，平面媒介尺寸的增長對于傳統(tǒng)自動控制儀器而言具有獨特的處理挑戰(zhàn)，這是因為媒介的可撓性本質；此外，自動控制儀器必須承受的低壓與溫度端值會造成挑戰(zhàn)，其會限制驅動器、結構組件和類似物的選擇。因此，本領域需要一種傳送自動控制儀器，其經(jīng)裝設以承受低壓與溫度極值，以處理具有大表面面積的平面媒介。發(fā)明概述本文描述的實施方式一般提供一種傳送自動控制儀器的方法與設備。在一實施方式中，描述了一種用于真空環(huán)境的傳送自動控制儀器；該傳送自動控制儀器包括一升舉組件，其包括一第一平臺與一第二平臺，耦接該第一平臺至該第二平臺的多個支撐構件。該多個支撐構件包含一第一支撐構件對，其具有可旋轉耦接(rotatably coupled)至該第一平臺的一第一端以及藉由一第一線性組件而耦接至該第二平臺的一第二端；以及一第二支撐構件對，其旋轉連接至該第二平臺且一第二端藉由一第二線性組件而耦接至該第一平臺， 該第一與該第二支撐構件對在一中心處耦接在一起。該傳送自動控制儀器更包括一第一驅動組件，其耦接至該第二支撐構件對，該第一驅動組件對該多個支撐構件提供一移動力，以改變該第二支撐構件對相對于該第一支撐構件對的角度，以使該第二平臺以相對于該第一平臺的一第一線性方向移動；以及一端效器(end effector)組件，其配置于該第二平臺上
且可藉由一第二驅動組件而以一第二線性方向移動，該第二線性方向與該第一線性方向正 、-父。在另一實施方式中，描述了一種使用于真空環(huán)境的傳送自動控制儀器。該傳送自動控制儀器包括一升舉組件，其包含可旋轉耦接至一第二基座與一平臺的一第一基座；多個支撐構件，其耦接該第二基座與該平臺，該多個支撐構件包含一第一支撐構件對與一第二支撐構件對，第一支撐構件對具有可旋轉耦接至該第二基座的一第一端以及藉由一第一線性組件耦接至該平臺的一第二端，而第二支撐構件對可旋轉耦接至該平臺，且一第二端藉由一第二線性組件而耦接至該第二基座，該第一與該第二支撐構件對在一中心處耦接在一起；一第一驅動組件，其耦接至該第二支撐構件對，該第一驅動組件對該多個支撐構件提供一移動力，以改變該第二支撐構件對相對于該第一支撐構件對的角度，以使該平臺以相對于該第二基座的一第一線性方向移動；以及一端效器組件，其配置于該平臺上且可藉由配置于一密封殼體(enclosure)中的一第二驅動組件而以一第二線性方向移動，該第二線性方向與該第一線性方向正交。在另一實施方式中，描述一種使用于真空環(huán)境的傳送自動控制儀器。該傳送自動控制儀器包含一第一組件，包含一固定第一基座，其藉由一第一馬達耦接至一第二基座，該第一馬達使該第二基座相對于該第一基座而旋轉；一平臺；多個支撐構件，其耦接該第二基座與該平臺，該多個支撐構件在其一中心處樞接在一起；一第二馬達，其耦接至該多個支撐構件中至少其一，該第二馬達對該至少一支撐構件的一端提供一移動力，以使該至少一支撐構件相對于其它支撐構件樞轉，以使該平臺以相對于該第二基座的一第一線性方向移動；以及至少一第一端效器組件，其配置于該平臺上，可藉由一第一線性驅動器而在一第二線性方向移動，該第一線性驅動器至少部分配置在一密封殼體中，該第二線性方向與該第一線性方向正交。在另一實施方式中，描述了一種在真空環(huán)境中使用一傳送自動控制儀器來支撐及傳送大面積基板的方法，該傳送自動控制儀器包含一第一基座、一第二基座以及一端效器組件，該方法包括以下步驟對該第二基座提供一第一移動力以使該第二基座相對于該第一基座而旋轉；對耦接在該第二基座與該端效器組件之間的至少一支撐構件提供一第二移動力，該第二移動力使該至少一支撐構件在其一中心處樞轉，以使該端效器以相對于該第二基座的一第一線性方向移動；以及對該端效器組件提供一第三移動力，以使該端效器組件以相對于該第一方向的一第二方向移動，該第二方向正交于該第一方向。附圖簡要說明為詳細了解本發(fā)明的上述特征，參照實施方式而提出本發(fā)明的更特定內容，其已簡要描述于上述發(fā)明內容，且部分實施方式描述于如附圖中。然而，應知如附圖僅描述本發(fā)明的典型實施方式，因此不應視為限制其范疇，本發(fā)明也允許其它等效實施方式。

圖1為一多腔室基板處理系統(tǒng)的上視平面圖。圖2A是可用于圖1的處理系統(tǒng)中的傳送自動控制儀器的一實施方式的等角視圖。圖2B為導管的一實施方式的截面圖。圖3A為傳送自動控制儀器的另一實施方式的側視圖。圖;3B為圖3A所示的傳送自動控制儀器的端視圖。圖4是圖3A所示的端效器模塊的截面圖。圖5是端效器組件的一實施方式的上視平面圖。圖6是圖5所示的端效器組件的上視平面圖。圖7A是端效器組件的另一實施方式的示意上視圖。圖7B是圖7A所示的第一驅動軌與第一導管的一部分的截面圖。圖8A是馬達外殼的一實施方式的等角上視圖。圖8B是圖8A所示的馬達外殼的等角仰視圖。具體描述本文所描述的實施方式提供了用于支撐大面積平面媒介(例如由玻璃、塑料或其它適合電子器件形成的材料所制成的大面積基板)的傳送自動控制儀器的方法與設備，本
5文的這些大面積基板包括面積大于約10，OOOcm2或更大的基板。應知此處所描述的傳送自動控制儀器也可用于有利地傳送較小的基板。圖1是一多腔室基板處理系統(tǒng)100的上視平面圖，其適用于薄膜晶體管(TFT)、有機發(fā)光二極管(OLED)的制造以及在平面媒體上的太陽能電池制造。系統(tǒng)100包括多個處理腔室105以及位于一中央傳送腔室115周圍的一或多個負載鎖定腔室110。處理腔室105 可經(jīng)裝配以完成多個不同的處理步驟，以達到平面媒介(例如大面積基板120)的所需處理。位于中央傳送腔室115內的是具有一端效器130的傳送自動控制儀器125。端效器130經(jīng)裝配以受支撐并獨立于傳送自動控制儀器125而移動，以傳送基板120。端效器 130包括一腕部135與適于支撐基板120的多個指部140。在一實施方式中，傳送自動控制儀器125經(jīng)裝配以旋轉及/或于垂直方向中線性驅動，而端效器130經(jīng)裝配以獨立且相對于傳送自動控制儀器125在水平方向線性移動。舉例而言，傳送自動控制儀器125使端效器130在中央傳送腔室115內上升及下降(Z方向)至各個高程(elevation)，以使端效器 130對齊處理腔室105及負載鎖定腔室110中的開口。當傳送自動控制儀器125位于適當高程時，端效器130水平延伸(X或Y方向)，以傳送及/或定位基板120進出處理腔室105 與負載鎖定腔室110中任一者。此外，傳送自動控制儀器125可旋轉以使端效器130與其它的處理腔室105及負載鎖定腔室110對齊。在基板處理期間，中央傳送腔室115保持為低壓。在一實施方式中，中央傳送腔室 115中的壓力保持為低于大氣壓力(亦即系統(tǒng)100外的壓力)。舉例而言，中央傳送腔室中的壓力為約7Torr至約lOTorr。在一實施方式中，中央傳送腔室115中維持的壓力實質上等于處理腔室105及/或負載鎖定腔室110內的壓力。圖2A為可用于圖1所示的傳送腔室115的傳送自動控制儀器125的一實施方式的等角視圖。傳送自動控制儀器125包括適于旋轉及垂直移動(Z方向)的一第一組件201。 為求清楚描述第一組件201，在圖2A中并未繪示包括端效器的第二組件。第一組件201包括多個支撐臂220A、220B與225A、225B，其耦接于第一平臺205與第二平臺208之間。在一實施方式中，第一平臺205包含一可旋轉基座；平臺208提供一上表面以容置并支撐第二組件，第二組件適于相對于平臺208線性移動。該多個支撐臂220A、220B、225A與225B包括多個樞轉點227A-227D(圖中并未繪示227D)與多個可移動的耦接點229A_2^D。多個支撐臂220A、220B與225A、225B彼此可旋轉地耦接在一對中央樞轉點2^A、228B處。一線性致動器245在可移動的耦接點2^A、229D處耦接在基座205與支撐臂 225A、225B之間，線性致動器245包括一馬達外殼M7，該馬達外殼耦接至基座205和至少一個驅動軸桿248 (圖中所示為兩個)，該至少一個驅動軸桿248控制支撐臂225A、225B的末端在X方向中相對于外殼M7的移動。馬達外殼247可包括一驅動系統(tǒng)，例如馬達以及與至少一驅動軸桿248耦接的減速齒輪單元。在一實施方式中，驅動軸桿248為一導螺桿或一梯形螺桿(Acme thread screw)。各支撐臂225A、225B的一端藉由一交叉構件209而耦接至軸桿M8，而各支撐臂225A、225B的相對端在樞轉點227B與227C處耦接至平臺208。在一實施方式中，交叉構件209包括一螺帽或其它組件，適于將軸桿M8的旋轉動作傳送至交叉構件209。各支撐臂220A、220B的一端在樞轉點227A、227D處可旋轉耦接至基座205，而各支撐臂220A、220B的相對端在可移動的耦接點2^B、229C處可移動地耦接至平臺208。線性致動器245 用于對支撐臂225A、225B提供一移動力，由此在支撐臂220A、220B與225A、225B之間產生相對移動，其可改變平臺208相對于第一平臺205的高程。在一實施方式中，線性致動器 245為一氣動式或水力圓柱、鋸工式馬達(Sawyer motor)、或其它適合的線性致動器。蓋體 (cover) 273(其一部分已移除)配置在驅動軸桿248與可移動的耦接點229A、229D的上方。第一組件201也包括多個導管275A-275F(在此視圖中275D與部分的275C、275F 以虛線表示)，其經(jīng)裝配以通過基座205而對端效器(圖中未示)提供電性與流體連接。導管275A-275F提供了平臺208中自一來源(未示)至一汽門(port) 211的電性及/或流體通道。至少一部分導管275A-275F藉由耦接在導管275A-275F各個末端之間的旋轉密封件 280而彼此連接。旋轉密封件280也同時耦接至驅動軸桿對8。在一實施方式中，耦接至導管275A-275F的旋轉密封件(rotary seals) 280經(jīng)裝配為電子信號、接線及/或流體(例如冷卻流體)的可旋轉饋送通道。各旋轉密封件280為一磁性真空密封件，其經(jīng)配置以抵擋密封與增進旋轉時的負壓。在一方面中，各導管275A-275F被共同裝配為流體及容置其中的任何組件的密封導管。圖2B是圖2A所示導管275A的一實施方式的截面圖，其它未繪示在圖中的導管 275B-275F亦類似地加以裝配。導管275A包括一管體(tubular) 276與形成于其中的至少三個內部通道277A-277C。內部通道277A適于容置接線或信號纜線，而內部通道277B與 277C經(jīng)裝配為流體通道。在一實施方式中，內部通道277B經(jīng)裝配為冷卻流體的反轉路徑 (return path)，而內部通道277C經(jīng)裝配為冷卻流體的供應路徑。各導管275A-275F可由例如鋁、不銹鋼、鍍鎳碳鋼等材料或其它適合材料制成。圖3A是圖1的傳送自動控制儀器125的側視圖。傳送自動控制儀器125位于如圖1所示的傳送腔室115的真空殼體(vacuum encloure)200中，傳送自動控制儀器125包括適于旋轉并垂直移動(Z方向)的第一組件201以及適于側向或水平移動(X方向)的第二組件202。真空殼體200尺寸設計成容許傳送自動控制儀器125移動并傳送其中的基板。 藉由一真空泵提供負壓至該真空殼體200，以維持真空殼體200內的低壓。在一實施方式中，傳送自動控制儀器125包含相對于傳送腔室115而固定的一第一或固定基座203以及由一支撐柄(support stem)210耦接的第一平臺205。在一實施方式中，第一平臺包含一第二基座，其可相對于第一基座203而旋轉。第一基座203經(jīng)鎖固至潔凈室地板或適于提供傳送自動控制儀器125固定的其它結構。旋轉驅動系統(tǒng)300 (以虛線表示)配置于支撐柄210與第一平臺205其中的一或兩者中，以在固定基座203與第一平臺205之間提供旋轉動作。在一實施方式中，旋轉驅動系統(tǒng)300包括馬達和耦接至小齒輪(pinion gear)的減速齒輪單元；小齒輪與耦接至第一平臺205的環(huán)狀齒輪交界。在傳送腔室115底部與支撐柄210之間的交界處具有一密封件 215，以維持真空殼體200內的真空環(huán)境。密封件215為一聚合物或彈性構件、或適于抵抗傳送自動控制儀器125與支撐柄210之間的負壓、震動或移動的其它材料。線性致動器245在可移動的耦接點229A、2^D(圖中僅繪示229A)處耦接于基座 205與支撐臂225A、225B(225B并未繪示于此圖中)之間。該線性致動器245包括耦接至基座205及可移動軸桿M8的外殼M7，可移動軸桿248相對于外殼247而在X方向移動，以對可移動的耦接點229A、229D提供側向移動。可移動的耦接點229A、2^D的側向移動產生了支撐臂225A與220A(和220B，圖中未示)之間角度α的變化，其增進了平臺208的垂直移動(Ζ方向)。為易于描述，如非特別提出，則不描述未繪示于圖3Α中的部分支撐臂以及樞轉點與耦接點。應知若非特別指明，在此圖中所示的支撐臂及樞轉與耦接點的描述具有未繪示、但以類似方式運作的相應元件。如上所述，支撐臂225Α的一端耦接至軸桿Μ8，而支撐臂225Α的相對端在樞轉點 227Β處耦接至平臺208。平臺208提供了第二組件202的固定表面，其包含端效器130的基座或框體部分250。支撐臂220Α的一端在樞轉點227Α處可旋轉地耦接至基座205，而支撐臂220Α的相對端在可移動的耦接點229Β處可移動地耦接至框體部分250。在一實施方式中，可移動的耦接點229Β包括一導塊255，其可相對于一導軌260而移動。導塊255耦接至支撐臂220Α的一端，而導軌260耦接至平臺208。在一實施方式中，導塊255與導軌260 包含一線性軸承組件，一蓋體(未示)可置于導塊255與導軌260上方，以避免可移動的耦接點229Β的相對移動所產生的顆粒進入真空殼體200中。線性致動器245適于對支撐臂 225Α提供一移動力，因而在支撐臂220Α、225Α之間產生相對移動，其改變端效器130相對于基座205的高程。第二組件202包括一端效器組件MO以支撐及傳送基板(未示)。端效器組件 240包括一或多個端效器模塊，例如上端效器模塊沈5以及下端效器模塊270，各端效器模塊沈5、270可移動地耦接至框體部分250，以使各端效器模塊沈5、270獨立移動。第一組件 201與第二組件202的結構組件可由例如鋁、不銹鋼、具鍍層(例如鎳鍍層)的碳鋼及其它適合材料的組合所制成。上、下端效器模塊265、270用以傳送真空殼體200內的基板?；逯卧谘b配為自相應腕部觀6、291延伸的指部(finger)觀5與四0的多個支撐表面上，各端效器模塊沈5、 270用以藉由在X方向中相對于彼此及框體部分250的移動來支撐及傳送其上的基板。在端效器模塊沈5、270傳送或支撐基板時，基板處于一個比傳送自動控制儀器 125的各種組件及端效器模塊MO的操作溫度高的溫度。基板的過剩熱量傳送至傳送自動控制儀器125，其將破壞傳送自動控制儀器125的組件。傳送自動控制儀器125的溫度控制由適于提供流體至端效器組件240與傳送自動控制儀器125的其它部分的多個導管 275A-275F(圖中僅繪示275A與275E)所提供，其將于圖7A至圖8B中進一步描述。導管 275A-275F可另外包括如圖2B所示的孔洞，以用于接線對端效器組件240提供電子信號。 至少一部分的導管275A-275F用以與支撐臂220A、225A —起移動，而至少一部分的導管 275A-275F藉由耦接在導管275A-275F的各個末端之間的旋轉密封件280而彼此連接。圖;3B是圖3A所示的傳送自動控制儀器125的端視圖。在此視圖中，可更清楚得知從基座205至端效器框體部分250的流體及/或信號路徑。流體及/或信號路徑是由耦接至冷卻劑來源、電源、及控制器的一饋送導管224所提供。饋送導管2M延伸通過基座205， 并藉由使用旋轉密封件280而適于與基座205 —起旋轉。饋送導管2M耦接至導管275A， 而流體及/或信號藉由導管275F而提供至端效器框體部分250。在以下將參照圖7A-8B而描述的實施方式中，端效器組件MO的框體部分250與驅動系統(tǒng)具有來自冷卻劑來源的冷卻流體。由冷卻劑來源所提供的流體可為水、去離子水(DIW)、乙二醇、氮(N2)、氦(He)或其它作為熱交換媒介的流體。各上下端效器模塊沈5、270分別包括多個延伸構件或指部305A-305D及310A-310D。在此圖式中，上端效器模塊265包括與第一腕部286耦接的四個指部 305A-305D，而下端效器模塊270包括與第二腕部耦接的四個指部310A-310D，每一個指部305A-305D及310A-310D包括一共同上表面，其實質上為平坦且適于支撐一基板于其上。 雖然每一個腕部觀6、291上繪示了四個指部，但也可使用任何數(shù)量的指部。上下端效器模塊沈5、270可相對于傳送自動控制儀器125及彼此而獨立移動。端效器模塊265、270耦接至配置在端效器框體部分250中的獨立驅動組件302A、302B，其將于下文中進一步描述。上下端效器模塊265、270的獨立相對移動由耦接至下端效器模塊270 的第一驅動組件302A以及耦接至上端效器模塊的第二驅動組件302B所提供。圖4為圖3A中所示的端效器模塊沈5、270的截面圖。上端效器模塊265耦接至第一驅動組件302A，而下端效器模塊270耦接至第二驅動組件302B。第一驅動組件302A 包括一第一連接件(connector) 400A與一第一帶部(belt) 405A，該第一連接件400A固定耦接至上端效器模塊沈5。第一帶部405A耦接至一第一驅動滑輪410A，其旋轉以移動第一帶部405A。第一驅動滑輪410A耦接至一馬達404A，以對第一驅動滑輪410A提供旋轉動作。 端效器框體部分250的上表面以及上端效器模塊265之間的相對移動由耦接于端效器框體部分250與上端效器模塊265之間的多個線性軸承組件415A’、415A”所提供。各線性軸承組件415’、415A”可包括多個第一軌部420，其固定耦接至端效器框體部分250的上表面。各第一軌部420可移動地固定至與第一連接器400A耦接的個別第二軌部425A以及與一分裂腕部支撐部430耦接的一第二軌部425B。該分裂腕部支撐部430適于藉由間隔(spacer)401而在第一腕部286的各端處支撐第一腕部觀6，同時提供充足的空間以供下端效器模塊270的第二腕部291相對于上端效器模塊265移動。各第二軌部425A、 425B可具有配置于其中的通道(channel)，以容置及相對于第一軌部420而移動。軸承(圖中未示)可提供在第一軌部420與第二軌部425A、425B之間的交界處。第二軌部425A藉由第一連接件400A而耦接至分裂腕部支撐部430，第二軌部425B藉由一夾鐵(shim) 435而耦接至分裂腕部支撐部430。在操作時，與第一驅動組件302A相關的馬達404A受致動，使第一驅動滑輪410A 旋轉以移動第一帶部405A。第一帶部405A的移動被轉換至分裂腕部支撐部430。與第一驅動滑輪410A及第二軌部425A、425B耦接的分裂腕部支撐部430相對于端效體框體部分 250及下端效器模塊270而移動。因此，上端效器模塊265可在X軸方向中相對于下端效器模塊270及/或端效器框體部分250而移動。下端效器模塊270耦接至第二驅動組件302A。第二驅動組件302B包括一第二連接件400B，其固定耦接至下端效器模塊270與一第二帶部405B。第二帶部405B耦接至第二驅動滑輪410B，其旋轉以移動第二帶部405B。第二驅動滑輪410B耦接至對第二驅動滑輪 410B提供旋轉動作的馬達404B。端效器框體部分250的上表面與下端效器模塊270之間的相對移動是藉由多個線性軸承組件415B’、415B”而提供，其耦接在端效器框體部分250 與下端效器模塊270之間。各線性軸承組件415B’、415B”可包括固定耦接至端效器框體部分250的上表面的多個第一軌部420，各第一軌部420可移動地固定至與第二連接件400B耦接的個別第二軌部425D以及與一腕部支撐部438耦接的一第二軌部425C。腕部支撐部438適于支撐第二腕部四1，同時提供充足的空間以供上端效器模塊265相對于下端效器模塊270而移動。各第二軌部425C、425D可具有配置于其中的一通道，以容置并相對于第一軌部420而移動。 軸承(圖中未示)可提供在第一軌部420與第二軌部425C、425D之間的交界處。第二軌部 425D藉由第二連接件400B而耦接至腕部支撐部438，第二軌部425C藉由一夾鐵435而耦接至腕部支撐部438。在操作時，與第二驅動組件302B相關的馬達404B受致動，使第二驅動滑輪410B 旋轉以移動第二帶部405B。第二帶部405B的移動被轉換至腕部支撐部438。與第二驅動滑輪410B及第二軌部425C、425D耦接的腕部支撐部438相對于端效器框體部分250及上端效器模塊265而移動。因此，下端效器模塊270可在X軸方向中相對于上端效器模塊265 及/或端效器框體部分250而移動。與各驅動組件302A、302B相關的馬達404A、404B可為電馬達、氣動馬達、水力馬達、或適合提供所需運動的其它類型馬達或致動器。各第一與第二驅動滑輪410A、410B可包括一粗糙表面或齒輪齒部(未圖示)，適于與帶部405A、405B的內表面嚙合。同樣的，帶部的內表面可包括粗糙表面或齒部以與驅動滑輪410A、410B接合。雖以馬達與帶部來描述各驅動組件302A、302B，應知也可使用其它類型的驅動器來提供上下端效器模塊265、270 的相對移動。其它的線性驅動器(例如磁致動線性驅動器)也可用于驅動組件302A、302B。圖5是一端效器組件MO的實施方式的上視平面圖，在圖5中并未繪示腕部286 與四1，以能清晰顯示配置在端效器框體部分250上的第一驅動組件302A與第二驅動組件 302B的部分。在此一實施方式中，第一驅動組件302A包括第一驅動滑輪410A與耦接至一驅動帶405A的多個惰輪(idler pulley) 510A，、510A”。第一驅動滑輪410A耦接至一馬達 (圖中未示)。第一驅動組件302A也包括第二軌部425A、425B，其藉由交叉構件505A、505B 而彼此耦接于相對末端。各交叉構件505A、505B包括一反射表面506，適于將熱量反射離開端效器組件對0。反射表面506可為包含交叉構件505A、505B的一材料的拋光表面，一反射材料片、或一反射涂層。第二驅動組件302B包含第二驅動滑輪410B與耦接至一驅動帶405B的多個惰輪515A，、515A”。第二驅動滑輪410B耦接至一馬達(圖中未示)。第二驅動組件302B也包括第二軌部425C、425D，其藉由交叉構件505A、505B而彼此耦接在相對末端。其它的交叉構件520耦接至、或配置在各第二軌部425A-425D之間，以對端效器框體部分250提供機械整合。端效器組件240也包含一外殼525，其適于容置驅動各第一驅動組件302A與第二驅動組件302B、接線、控制器及閥門與冷卻劑裝置的垂管(plumbing)的至少一部分馬達。 外殼525包括一內部空間530，其自真空殼體200(圖3A)的低壓密封。在一方面中，外殼 525經(jīng)裝配為密封殼體，適于密封及保護配置在其中的組件免受真空殼體200內的負壓影響。外殼525與汽門211所提供的流體及/信號路徑連通，汽門211耦接至配置在傳送自動控制儀器125上的多個導管275A-275F(圖2A)。外殼525包括可移除的蓋體527，且其一部分經(jīng)移除以顯示內部空間530。電子信號及/或流體藉由導管275F(圖2A)通過汽門 211而傳送至外殼525或自外殼525傳送。在一實施方式中，蓋體527包括配置于其上表面上的至少一部分第二軌部425C、 425D。蓋體527可經(jīng)移除以進出(access)內部空間530，且與其耦接的一部分第二軌部 425C、425D也經(jīng)移除。在此一實施方式中，第二軌部425C、425D包含終端末端535，其限定了第二軌部425C、425D的不連續(xù)區(qū)段M0，不連續(xù)區(qū)段540耦接至蓋體527，且與蓋體52710一起移除。圖6為圖5所示的端效器組件MO的上視平面圖，其中蓋體已經(jīng)移除以更清楚顯示外殼525的內部空間530的部分。外殼525包括多個側壁605以及配置于側壁605的上表面上的一密封器件610。密封器件610可為0型環(huán)或襯墊，其由聚合物或彈性材料、或其它可壓縮材料制成，以自真空殼體200(圖3A)中出現(xiàn)的較低壓力密封內部空間530。蓋體 (未圖示)藉由多個鎖固件(fastener)(未圖示)而可密封地耦接至外殼，例如螺絲或螺栓，以容置于配置在外殼525的上表面上的多個孔洞612中。外殼525適于將內部空間530中的壓力維持在與真空殼體200內壓力不同的壓力，以保護配置于其中的組件及/或避免對真空殼體200的顆粒污染。舉例而言，內部空間 530可維持于或接近大氣壓力，而真空殼體200的壓力實質上低于大氣壓力。密封的外殼 525避免或降低外殼525中所含的組件或組件的漏氣。此外，密封的外殼525含有任何因移動外殼525中設置的組件而產生的顆粒，在此方式中，可避免真空殼體200的漏氣與顆粒污
^fe ο在一實施方式中，馬達404A與404B中其一或兩者置于馬達外殼615中。此外，馬達外殼615可提供與真空殼體200內負壓間的進一步密封。各馬達404A、404B包括一減速齒輪驅動器，其耦接于馬達與驅動滑輪410A、410B之間?？尚D的真空軸承或密封件620 可提供在各馬達404A、404B與側壁605的交界處，以增進各馬達404A、404B的個別軸桿的旋轉，同時維持壓力密封。齒輪或齒部625也繪示于驅動滑輪410A、410B上，以提供與各帶部405A、405B的正驅動交界。圖7A是一端效器組件240另一實施方式的示意上視圖，其繪示了多個冷卻線路 700A與700B。冷卻線路700A、700B耦接至汽門(port) 211，并與馬達外殼615及端效器框體部分250熱相通。在一實施方式中，第一冷卻線路700A包括一第一入口 705A，其耦接在環(huán)繞馬達404A的馬達外殼615與汽門211之間。冷卻流體從汽門211流經(jīng)馬達外殼 615中耦接至第一出口 710A的導管(未圖示)。冷卻流體從第一出口 710A沿著第一導管 720A所定義的路徑而流動，該第一導管720A與第一軌部420相鄰及/或熱相通。冷卻流體流經(jīng)第一導管720A而至汽門211處的第一反轉入口 715A。在一實施方式中，第一導管 720A耦接至第一軌部420的側壁，且部分的第一導管720A至少部分配置在多個饋送通道 (feed-through) 725 處的第一軌部 420 內。第二冷卻線路700B包括一第二入口 705B，其耦接于環(huán)繞馬達404B的馬達外殼 (housing) 615與汽門211之間。冷卻流體從汽門211流經(jīng)馬達外殼615中耦接至第二出口 710B的導管(未圖示)。冷卻流體從第二出口 710B沿著第二導管720B所定義的路徑而流動，該第二導管720B與第一軌部420相鄰及/或熱相通。冷卻流體流經(jīng)第二導管720B而至汽門211處的第二反轉入口 715B。第二導管720B耦接至第一軌部420的側壁，且部分的第二導管720B至少部分配置于多個饋送通道725處的第一軌部420內。圖7B是圖7A中第一軌部420與部分第一導管(conduit) 720A的截面圖。在一實施方式中，第一軌部420為一管狀構件，而第一導管720A為耦接至第一軌部420的側壁730A、 730B。第一導管720A耦接至一內側壁730A，且配置通過饋送通道725處的第一軌部420。第一導管720A可包括一管狀截面，以定義配置于其中的一流體充填部(fluid plenum) 7500 第一軌部420與第一導管720A中其一或兩者可由導熱材料(例如鋁、不銹鋼、或鍍鎳碳鋼)所制成。第一導管720A可藉由夾鉗(clamp)、鎖固件、镕接(welding)或其它接合方式而耦接至第一軌部420。冷卻流體自第一軌部420移除了從支撐在端效器(未圖示)上的基板 (未圖示)傳送至第一軌部420的熱量。圖8A是一馬達外殼615的實施方式的等角上視圖。馬達外殼615包括多個側壁 800與一蓋體802，蓋體802也可包括一可密封的開口 804以供分配至包圍于其內的馬達的電性線路或信號纜線之用。蓋體802可移除以進出外殼615的內部空間。蓋體802耦接至圖7A中所示的第一入口 705A或第二入口 705B中的任何入口 805。入口 805耦接至一入口汽門815A，其耦接至形成于蓋體802中、或配置于蓋體802上的冷卻通道825A。冷卻流體從入口 805流至入口汽門815A，并通過冷卻通道825A而達一出口汽門820A。出口汽門 820A耦接至一出口 810，其可為圖7A中所示的第一出口 710A與第二出口 710B中任一者。 冷卻流體從出口 810流至第一導管720A與第二導管720B中任一者(圖7A)。圖8B為圖8A中所示的馬達外殼615的等角仰視圖。外殼615包括一底部806， 其可包括一可密封的開口 807以供分配至包圍于其內的馬達的電性線路或信號纜線之用。 開口 809形成在其中一個側壁800中，以容置一軸桿(未圖示)及/或一真空軸承或密封件(未圖示)。底部806耦接至入口 805，其可為圖7A中所示的第一入口 705A或第二入口 705B中任一者。入口 805耦接至一入口汽門815B，其耦接至形成于底部806中或配置于底部806上的冷卻通道825B。冷卻流體從入口 805流至入口汽門815B，并通過冷卻通道 825B而至一出口汽門820B。出口汽門820B耦接至出口 810，其可為圖7A中所示的第一出口 710A或第二出口 710B中任一者。冷卻流體從出口 810流至第一導管720A或第二導管 720B中任一者(圖7A)。配置在蓋體802與底部806的冷卻通道825A、825B使熱量從配置于其內的馬達傳送出來及/或從置于端效器(未圖示)上的基板(未圖示)傳送出來，因此，馬達外殼615 內部的熱量可明顯降低，其可避免馬達過熱、并提升馬達的維修壽命。本文所描述的實施方式提供了一種可在具有低壓氛圍的真空殼體中支撐及傳送至少兩個大面積基板的傳送自動控制儀器125。傳送自動控制儀器125包括多個驅動系統(tǒng)， 其與真空殼體分離，以避免或降低顆粒及/或漏氣進入真空殼體。傳送自動控制儀器125的維修壽命也比具有套疊支撐軸桿(telescoping support shaft)及/或風箱組件(適于在垂直方向中移動耦接于上表面上的端效器)的傳統(tǒng)自動控制儀器高。舉例而言，為維修而拆卸傳統(tǒng)自動控制儀器時，需要拆卸真空殼體的至少一部分。舉例而言，若配置于支撐軸桿中的密封件及/或組件需要維修，則可需移除傳統(tǒng)自動控制儀器的上方部分。真空外殼的頂部或蓋體可避免上方部分的升舉而不拆卸蓋體。如本文所述，傳送自動控制儀器125可在真空殼體內降低或上升，而不拆卸蓋體，以進行配置在其上的組件的維修，其減少停工期與維修成本、同時提高處理量。雖然前述涉及本發(fā)明的實施方式，但也可在不背離本發(fā)明的基本范疇下設計其它及進一步的實施方式，其范疇由所附權利要求而決定。
權利要求
1.一種用于一真空環(huán)境中的傳送自動控制儀器，其包含 一升舉組件，該升舉組件包含一第一平臺與一第二平臺；多個支撐構件，該多個支撐構件將該第一平臺耦接該第二平臺，該多個支撐構件包含一第一支撐構件對，該第一支撐構件對具有可旋轉耦接至該第一平臺的一第一端以及藉由一第一線性組件而耦接至該第二平臺的一第二端；以及一第二支撐構件對，該第二支撐構件對可旋轉耦接至該第二平臺且一第二端藉由一第二線性組件而耦接至該第一平臺，該第一與該第二支撐構件對在一中心處耦接在一起；一第一驅動組件，該第一驅動組件耦接至該第二支撐構件對，該第一驅動組件對該多個支撐構件提供一移動力，以改變該第二支撐構件對相對于該第一支撐構件對的角度，以使該第二平臺以相對于該第一平臺的一第一線性方向移動；以及一端效器組件，該端效器組件配置于該第二平臺上且可藉由一第二驅動組件而以一第二線性方向移動，該第二線性方向與該第一線性方向正交。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，更包含一固定基座，其藉由一旋轉驅動組件耦接至該第一平臺。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，更包含一密封殼體，其配置在該第二平臺中，該殼體具有配置于其中的該第二驅動組件的至少一部分。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中該第二驅動組件包括至少一個馬達，其容納在該密封殼體中。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中該至少一個馬達配置在該密封殼體內的一外殼中，且該外殼包含配置于其中的多個冷卻流體通道。
6.根據(jù)權利要求1所述的設備，更包含多個流體導管，其可移動地耦接在該第一平臺與該第二平臺之間，該多個流體導管中至少一部分相對于各該第一與第二支撐構件對的部分而固定，且與可旋轉真空密封件耦接。
7.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中該端效器組件包含至少兩個堆棧且可獨立移動的端效器模塊，各端效器模塊包含一腕部與自該腕部延伸的多個指部。
8.一種用于一真空環(huán)境的傳送自動控制儀器，包含一升舉組件，包含一第一基座，該第一基座可旋轉耦接至一第二基座與一平臺； 多個支撐構件，該多個支撐構件耦接該第二基座至該平臺，該多個支撐構件包含 一第一支撐構件對，具有可旋轉耦接至該第二基座的一第一端以及藉由一第一線性組件耦接至該平臺的一第二端；以及一第二支撐構件對，該第二支撐構件對可旋轉耦接至該平臺，且一第二端藉由一第二線性組件而耦接至該第二基座，該第一與該第二支撐構件對在一中心處耦接在一起；一第一驅動組件，該第一驅動組件耦接至該第二支撐構件對，該第一驅動組件對該多個支撐構件提供一移動力，以改變該第二支撐構件對相對于該第一支撐構件對的角度，以使該平臺以相對于該第二基座的一第一線性方向移動；以及一端效器組件，該端效器組件配置在該平臺上且可藉由配置在一密封殼體中的一第二驅動組件而以一第二線性方向移動，該第二線性方向與該第一線性方向正交。
9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中該第二驅動組件包括配置在該密封殼體中的至少一個馬達。
10.根據(jù)權利要求9所述的設備，其中該至少一個馬達配置在該密封殼體內的一外殼中且該外殼包含多個流體通道。
11.根據(jù)權利要求9所述的設備，其中該第二驅動組件包括多個第一線性驅動軌以及可移動地耦接至該第一線性驅動軌的多個第二線性驅動軌。
12.根據(jù)權利要求11所述的設備，更包含一流體通道，其與至少一部分的該多個第一驅動軌相連。
13.根據(jù)權利要求12所述的設備，其中該流體通道耦接至多個流體導管，該多個流體導管可移動地耦接在該第二基座與該平臺之間，該多個流體導管中至少一部分相對于各該多個支撐構件的部分而固定，且與可旋轉真空密封件耦接。
14.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中該端效器組件包含至少兩個堆棧的端效器模塊， 各端效器模塊包含一腕部與自該腕部延伸的多個指部，且各端效器模塊可獨立在該第二線性方向移動。
15.一種用于一真空環(huán)境的傳送自動控制儀器，包含一第一組件，包含一固定第一基座，該第一基座藉由一第一馬達耦接至一第二基座， 該第一馬達使該第二基座相對于該第一基座而旋轉，至少該第二基座適于與該真空環(huán)境連通；一平臺，適于與該真空環(huán)境連通；多個支撐構件，該多個支撐構件將該第二基座耦接該平臺，該多個支撐構件在其一中心處樞接在一起，且適于與該真空環(huán)境連通；一第二馬達，其耦接至該多個支撐構件中至少其一，該第二馬達對該至少一支撐構件的一端提供一移動力，以使該至少一支撐構件相對于其它支撐構件樞轉，以使該平臺以相對于該第二基座的一第一線性方向移動；一第一端效器組件，該第一端效器組件配置在該平臺上，可藉由一第一線性驅動組件而以一第二線性方向移動，該第一線性驅動組件至少部分配置在一密封殼體中，該第二線性方向與該第一線性方向正交；以及一第二端效器組件，該第二端效器組件藉由一第二線性驅動組件相對于該第一端效器組件在該第二線性方向可獨立移動，該第二線性驅動組件至少部分配置在該密閉殼體中， 其中該密封殼體適于容納一壓力，該壓力大于該真空環(huán)境內的壓力。
全文摘要
茲描述一種傳送自動控制儀器(robot)的方法與設備，其可用于一真空環(huán)境中。該傳送自動控制儀器包括一升舉組件，其包含一第一平臺與一第二平臺；多個支撐構件，其耦接該第一平臺與該第二平臺，該多個支撐構件包含一第一支撐構件對與一第二支撐構件對；一第一驅動組件，其耦接至所述多個支撐構件其中一部分，該第一驅動組件對所述多個支撐構件提供一移動力，以使該第二平臺以相對于該第一平臺的一第一線性方向移動；以及一端效器(end effector)組件，其配置在該第二平臺上且可藉由一第二驅動組件而以一第二線性方向移動，該第二線性方向與該第一線性方向正交。
文檔編號B65G49/06GK102165575SQ200980138570
公開日2011年8月24日 申請日期2009年10月5日 優(yōu)先權日2008年10月7日
發(fā)明者松本隆之, 栗田真一, 蘇希爾·安瓦爾 申請人:應用材料股份有限公司