本發(fā)明屬于光刻機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣浮傳輸裝置及傳輸方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著平板顯示行業(yè)的飛速發(fā)展，基板尺寸在不斷增加，已經(jīng)由原來的g1(基板尺寸300mm*400mm)發(fā)展到現(xiàn)在的g10(基板尺寸2850mm*3150mm)，且厚度均小于1mm，基板傳輸變的越來越困難，氣浮傳輸方法因?yàn)槟苓m應(yīng)傳輸大而薄的材料，在基板傳輸領(lǐng)域越來越受到重視。

基板傳輸系統(tǒng)是用于工件臺(tái)完成上一塊基板的曝光工作后下載已曝光基板，并上載下一塊未曝光基板，在基板的生產(chǎn)過程中，提高基板的傳輸效率對(duì)提高光刻機(jī)的產(chǎn)率有著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的氣浮傳輸方法是把氣浮塊組整體架設(shè)在導(dǎo)軌上，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)氣浮塊組運(yùn)動(dòng)，將基板從工件庫(kù)取出上載至工件臺(tái)，以及從工件臺(tái)下載基板放回工件庫(kù)，但是采用的氣浮傳輸裝置存在如下問題：

1.由于氣浮塊組整體質(zhì)量很大，對(duì)驅(qū)動(dòng)氣浮塊組運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器的功率要求較高；

2.由于氣浮塊組整體質(zhì)量很大，運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的慣量，為保證交接精度，對(duì)剎車機(jī)構(gòu)及慣量消除的技術(shù)要求較高；

3.氣浮塊組的整體運(yùn)動(dòng)對(duì)周邊管線布置及管線安全性的要求也較高；

以上原因增加了設(shè)備的技術(shù)及裝配難度，成本也較高，另外，傳統(tǒng)的氣浮傳輸方法在傳輸基板時(shí)采用單行的傳輸方法，即基板從工件臺(tái)上下載放回工件庫(kù)后，才能從工件庫(kù)取出下一塊基板上載至工件臺(tái)進(jìn)行處理，這樣的方法降低 了基板的傳輸效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種氣浮傳輸裝置和傳輸方法，適用于傳輸玻璃基板、硅片和陶瓷板等大而薄的薄板材料，用以解決傳統(tǒng)的氣浮臺(tái)傳輸方法帶來的設(shè)備制造困難，生產(chǎn)成本高的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種氣浮傳輸裝置，設(shè)置在工件臺(tái)和工件庫(kù)之間，包括：

氣浮單元，為基板提供浮力，使所述基板懸浮于氣浮單元上，且所述氣浮單元在x向至少分三個(gè)工位，其中沿y向與工件臺(tái)相對(duì)應(yīng)的工位為主工位；

機(jī)械手裝置，用于將所述基板上載到所述氣浮單元和從所述氣浮單元上下載所述基板；

x向運(yùn)動(dòng)單元，設(shè)置在所述氣浮單元上，用于所述基板在所述工位之間的傳輸；

y向運(yùn)動(dòng)單元，設(shè)置在所述氣浮單元上且位于所述主工位或所述工件臺(tái)上，用于所述基板在所述氣浮單元和所述工件臺(tái)之間的傳輸。

作為優(yōu)選，所述氣浮單元包括設(shè)置于地面的架體和設(shè)置在架體上的氣浮臺(tái)面，所述氣浮臺(tái)面上開設(shè)有平行的第一x向滑行道和第二x向滑行道，所述氣浮臺(tái)面上還開設(shè)有y向滑行道，所述y向滑行道位于所述主工位內(nèi)；所述x向運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在所述架體上，并穿過所述第一x向滑行道和第二x向滑行道；所述y向運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在所述架體上并設(shè)置在所述第一x向滑行道和第二x向滑行道之間，所述y向運(yùn)動(dòng)單元穿過所述y向滑行道。

作為優(yōu)選，所述x向運(yùn)動(dòng)單元包括與第一x向滑行道對(duì)應(yīng)的第一x向?qū)к?、與第二x向滑行道對(duì)應(yīng)的第二x向?qū)к壓椭辽賰山M包括多個(gè)x向支架的支架組，所述第一x向?qū)к壓偷诙向?qū)к壘O(shè)有x向驅(qū)動(dòng)器，每組支架組獨(dú)立支撐一塊基板，所述第一x向?qū)к壓偷诙向?qū)к壴O(shè)置在所述架體上，所述x向支架 設(shè)置在第一x向?qū)к壔虻诙向?qū)к壣喜⒋┻^所述第一x向滑行道或第二x向滑行道，所述x向支架頂端設(shè)有x向吸盤，x向吸盤位于氣浮平臺(tái)之上支撐基板在氣浮平臺(tái)上沿x向移動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述x向支架組包括4個(gè)x向支架，通過基板上對(duì)稱的四個(gè)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行吸附。

作為優(yōu)選，所述y向運(yùn)動(dòng)單元包括設(shè)有y向主驅(qū)動(dòng)器的y向主導(dǎo)軌、y向支架、設(shè)有y向副驅(qū)動(dòng)器的y向副導(dǎo)軌、z向驅(qū)動(dòng)器和吸盤組件，所述y向主導(dǎo)軌設(shè)置在所述架體上并與所述y向滑行道上下對(duì)應(yīng)，所述y向支架的下端設(shè)置在所述y向主導(dǎo)軌內(nèi)，上端設(shè)置在所述y向副導(dǎo)軌內(nèi)，所述y向副導(dǎo)軌與所述y向主導(dǎo)軌上下平行設(shè)置，所述z向驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在所述y向副導(dǎo)軌上，所述吸盤組件設(shè)置在所述z向驅(qū)動(dòng)器上。

作為優(yōu)選，所述機(jī)械手裝置包括沿x向延伸的導(dǎo)軌、設(shè)置在所述導(dǎo)軌上的萬向節(jié)和設(shè)置在所述萬向節(jié)上的機(jī)械手，所述機(jī)械手可沿導(dǎo)軌x向運(yùn)動(dòng)，并可做360°轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案，在氣浮單元上設(shè)置基板拖動(dòng)機(jī)構(gòu)x向運(yùn)動(dòng)單元和y向運(yùn)動(dòng)單元，通過x向運(yùn)動(dòng)單元和y向運(yùn)動(dòng)單元相互作用，從工件臺(tái)上下載基板以及上載基板至工件臺(tái)，相比氣浮單元整體運(yùn)動(dòng)完成下載基板和上載基板的氣浮傳輸裝置，本發(fā)明的技術(shù)方案克服了大質(zhì)量氣浮單元整體運(yùn)動(dòng)帶來的技術(shù)問題，減少了技術(shù)上的難點(diǎn)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種氣浮傳輸裝置，提供一種氣浮傳輸方法，包括如下步驟：

步驟一：機(jī)械手從工件庫(kù)取第一基板置于氣浮單元的第一工位處；

步驟二：x向運(yùn)動(dòng)單元托起第一基板沿x向運(yùn)動(dòng)，將第一基板傳輸至第二工位，即主工位；

步驟三：位于第二工位的y向運(yùn)動(dòng)單元托起第一基板沿y向運(yùn)動(dòng)至工件臺(tái)，將第一基板傳輸至工件臺(tái)并返回；

步驟四：機(jī)械手從工件庫(kù)取第二基板置于氣浮單元的第一工位處；

步驟五：第一基板加工完成后，y向運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)至工件臺(tái)，并下載第一基板，將其托起沿y向運(yùn)至第二工位，x向運(yùn)動(dòng)單元托起第一基板和第二基板同時(shí)沿x向運(yùn)動(dòng)，將第一基板傳輸至第三工位，將第二基板傳輸至第二工位；

步驟六：y向運(yùn)動(dòng)單元托起第二基板運(yùn)至工件臺(tái)，在此之前、同時(shí)或者之后，機(jī)械手從第三工位處下載第一基板；

步驟七：重復(fù)步驟四至步驟六。

作為優(yōu)選，當(dāng)y向運(yùn)動(dòng)單元沒有吸附基板時(shí)，所述y向運(yùn)動(dòng)單元低于x向運(yùn)動(dòng)單元。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案，在氣浮單元上設(shè)置基板拖動(dòng)機(jī)構(gòu)x向運(yùn)動(dòng)單元和y向運(yùn)動(dòng)單元，通過x向運(yùn)動(dòng)單元和y向運(yùn)動(dòng)單元相互協(xié)作傳輸基板，在工件臺(tái)上下載加工后的基板的同時(shí)上載未加工的基板至氣浮單元，在上載未加工的基板至工件臺(tái)的同時(shí)從氣浮單元上下載加工后的基板至工件庫(kù)，節(jié)省了上載未加工的基板至氣浮單元和從氣浮單元上下載加工后的基板至工件庫(kù)這兩部分的時(shí)間，提高了傳輸效率。

本發(fā)明還提供一種光刻機(jī)，所述光刻機(jī)中的基板采用上述氣浮傳輸裝置進(jìn)行傳輸。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案，能夠提高基板的傳輸效率，從而提高光刻機(jī)的產(chǎn)率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施例的氣浮傳輸裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一具體實(shí)施例的氣浮臺(tái)、x向運(yùn)動(dòng)單元和y向運(yùn)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一具體實(shí)施例的x向運(yùn)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一具體實(shí)施例的y向運(yùn)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一具體實(shí)施例的y向運(yùn)動(dòng)單元局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6～16是本發(fā)明一具體實(shí)施例的基板傳輸過程圖。

圖中所示：1-第一工位、2-第二工位、3-第三工位、10-x向運(yùn)動(dòng)單元、20-y向運(yùn)動(dòng)單元、30-氣浮臺(tái)、40-工件臺(tái)、50-機(jī)械手裝置、60-工件庫(kù)、70-第一基板、80-第二基板、90-第三基板、31-架體、32-氣浮臺(tái)面、321-第一x向滑行道、322-第二x向滑行道、323-第一y向滑行道、324-第二y向滑行道、111-第一x向?qū)к墶?12-第二x向?qū)к墶?13-x向支架、114-x向吸盤、211-第一y向主導(dǎo)軌、212-第一y向支架、213-第一y向副導(dǎo)軌、214-第一z向驅(qū)動(dòng)器、215-第一吸盤組件、51-導(dǎo)軌、52-機(jī)械手、53-萬向節(jié)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種氣浮傳輸裝置，請(qǐng)參考圖1，所述氣浮傳輸裝置設(shè)置于所述工件臺(tái)40和工件庫(kù)60之間，將工件庫(kù)60中的基板上載至工件臺(tái)40上，以及將工件臺(tái)40上的基板下載至工件庫(kù)60中，所述氣浮傳輸裝置包括氣浮臺(tái)30、設(shè)置在所述氣浮臺(tái)30上的x向運(yùn)動(dòng)單元10和y向運(yùn)動(dòng)單元20，以及機(jī)械手裝置50，所述機(jī)械手裝置50和工件庫(kù)60設(shè)置在所述氣浮臺(tái)30的一側(cè)，所述工件臺(tái)40設(shè)置在所述氣浮臺(tái)30的另一側(cè)。

所述機(jī)械手裝置50包括沿x向延伸的導(dǎo)軌52、設(shè)置在所述導(dǎo)軌上的萬向節(jié)53和設(shè)置在所述萬向節(jié)上的機(jī)械手51，所述機(jī)械手可沿所述導(dǎo)軌x向運(yùn)動(dòng)，并通過所述萬向節(jié)53做360°轉(zhuǎn)動(dòng)。

請(qǐng)參考圖2，所述氣浮臺(tái)30包括設(shè)置于地面的架體31和設(shè)置在架體31上的氣浮臺(tái)面32，所述氣浮臺(tái)面32在x向分三個(gè)工位，分別為第一工位1、第二工位2和第三工位3，其中第二工位沿y向與工件臺(tái)對(duì)應(yīng)，所述氣浮臺(tái)面32上開設(shè)有平行的第一x向滑行道321和第二x向滑行道322，以及平行的第一y 向滑行道323和第二y向滑行道324，所述第一y向滑行道323和第二y向滑行道324位于所述第二工位2。

請(qǐng)參考圖3，所述x向運(yùn)動(dòng)單元10包括第一x向?qū)к?11、第二x向?qū)к?12、x向支架113和x向吸盤114，所述第一x向?qū)к?11設(shè)置在所述架體31上并與所述第一x向滑行道321上下對(duì)應(yīng)，所述第二x向?qū)к?12設(shè)置在所述架體31上并與所述第二x向滑行道322上下對(duì)應(yīng)，所述第一x向?qū)к?11和第二x向?qū)к?12上均設(shè)有4個(gè)所述x向支架113，所述第一x向?qū)к?11上的4個(gè)所述x向支架113一體成型，第二x向?qū)к?12上的4個(gè)所述x向支架113一體成型，每個(gè)所述x向支架113的頂端設(shè)有所述x向吸盤114，所述x向吸盤114位于所述氣浮平臺(tái)32上，所述第一x向?qū)к?11上的2個(gè)所述x向吸盤114與第二x向?qū)к?12上對(duì)應(yīng)的2個(gè)所述x向吸盤114通過吸附基板上對(duì)稱的4個(gè)點(diǎn)，進(jìn)而拖動(dòng)基板運(yùn)動(dòng)。

請(qǐng)參考圖4和圖5，所述y向運(yùn)動(dòng)單元包括對(duì)稱設(shè)置的第一y向運(yùn)動(dòng)單元和第二y向運(yùn)動(dòng)單元，所述第一y向運(yùn)動(dòng)單元包括設(shè)有y向主驅(qū)動(dòng)器的第一y向主導(dǎo)軌211、第一y向支架212、設(shè)有y向副驅(qū)動(dòng)器的第一y向副導(dǎo)軌213、第一z向驅(qū)動(dòng)器214和第一吸盤組件215，所述第一y向主導(dǎo)軌211設(shè)置在所述架體31上并與所述第一y向滑行道323上下對(duì)應(yīng)，且所述第一y向主導(dǎo)軌211設(shè)置在所述第一x向?qū)к?11和第二x向?qū)к?12之間，所述第一y向支架212，下端設(shè)置在所述第一y向主導(dǎo)軌211內(nèi)，上端設(shè)置在所述第一y向副導(dǎo)軌213內(nèi)，所述第一y向副導(dǎo)軌213與所述第一y向主導(dǎo)軌211上下平行設(shè)置，所述第一z向驅(qū)動(dòng)器214設(shè)置在所述第一y向副導(dǎo)軌213內(nèi)，并能沿著所述第一y向副導(dǎo)軌213滑動(dòng)，所述第一吸盤組件215設(shè)置在所述第一z向驅(qū)動(dòng)器214上，所述第一吸盤組件215包括沿著所述第一y向副導(dǎo)軌213方向設(shè)置的兩個(gè)y向吸盤，所述第二y向運(yùn)動(dòng)單元與第一y向運(yùn)動(dòng)單元相互配合傳輸基板，通過基板對(duì)稱的兩側(cè)對(duì)其進(jìn)行吸附后拖動(dòng)，使基板在傳輸時(shí)更加平穩(wěn)。

請(qǐng)參考圖2，當(dāng)所述y向運(yùn)動(dòng)單元20沒有吸附基板時(shí)，所述y向運(yùn)動(dòng)單元 上的y向吸盤均低于所述x向運(yùn)動(dòng)單元上的x向吸盤114，請(qǐng)參考圖5，所述y向運(yùn)動(dòng)單元20吸附基板時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述第一z向驅(qū)動(dòng)器215和第二z向驅(qū)動(dòng)器，所述左吸盤組件215和右吸盤組件沿z方向同步上升，使所述y向吸盤均不低于所述x向吸盤115，從而吸附基板。

一種氣浮傳輸方法，基板在氣浮臺(tái)上沿x向傳輸時(shí)，氣浮臺(tái)從右至左分為第一工位1、第二工位2、第三工位3，其傳輸步驟如下：

步驟一：請(qǐng)參考圖6，當(dāng)x向運(yùn)動(dòng)單元10上的x向吸盤114位于第一工位和第二工位，y向運(yùn)動(dòng)單元20上的第一吸盤組件215和第二吸盤組件位于第二工位時(shí)，機(jī)械手51從工件庫(kù)60上載第一基板70到氣浮臺(tái)30上，氣浮臺(tái)30提供浮力使第一基板70懸浮于氣浮臺(tái)30上，x向運(yùn)動(dòng)單元10上的x向吸盤114吸附第一基板70；

步驟二：請(qǐng)參考圖7，驅(qū)動(dòng)x向驅(qū)動(dòng)器，x向運(yùn)動(dòng)單元10上的x向吸盤114沿著x向運(yùn)動(dòng)至第二工位2和第三工位3，將第一基板70傳輸至第二工位2處；

驅(qū)動(dòng)第一z向驅(qū)動(dòng)器214和第二z向驅(qū)動(dòng)器，y向運(yùn)動(dòng)單元20上的第一吸盤組件215和第二吸盤組件沿z向同步上升，吸附第一基板70；

步驟三：請(qǐng)參考圖8，驅(qū)動(dòng)第一y向主驅(qū)動(dòng)器和第二y向主驅(qū)動(dòng)器，y向運(yùn)動(dòng)單元20上的第一吸盤組件和第二吸盤組件沿著y向在氣浮臺(tái)上運(yùn)動(dòng)，再驅(qū)動(dòng)第一y向副驅(qū)動(dòng)器和第二y向副驅(qū)動(dòng)器，第一吸盤組件和第二吸盤組件繼續(xù)沿著y向運(yùn)動(dòng)至工件臺(tái)40，將第一基板70從氣浮臺(tái)30傳輸?shù)焦ぜ_(tái)40，并上載至工件臺(tái)40上進(jìn)行曝光處理；

步驟四：請(qǐng)參考圖9，第一基板70在工件臺(tái)40上進(jìn)行曝光處理，

驅(qū)動(dòng)第一z向驅(qū)動(dòng)器214和第二z向驅(qū)動(dòng)器，y向運(yùn)動(dòng)單元20上的第一吸盤組件215和第二吸盤組件同步下降至原來位置，第一吸盤組件215和第二吸盤組件沿y向運(yùn)動(dòng)回到氣浮臺(tái)30第二工位2；

步驟五：請(qǐng)參考圖10，x向運(yùn)動(dòng)單元10上的x向吸盤114運(yùn)動(dòng)返回至第一工位1和第二工位2；

步驟六：請(qǐng)參考圖11，機(jī)械手51從工件庫(kù)60上載第二基板80到氣浮臺(tái)30上，第二基板80懸浮于氣浮臺(tái)30上，x向運(yùn)動(dòng)單元10上的x向吸盤114吸附第二基板80；

步驟七：請(qǐng)參考圖12，y向運(yùn)動(dòng)單元20上的第一吸盤組件215和第二吸盤組件向工件臺(tái)40運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第一z向驅(qū)動(dòng)器和第二z向驅(qū)動(dòng)器，第一吸盤組件215和第二吸盤組件同步上升，吸附曝光后的第一基板70；

步驟八：請(qǐng)參考圖13，y向運(yùn)動(dòng)單元20上的第一吸盤組件215和第二吸盤組件從工件臺(tái)40上下載第一基板70，并帶動(dòng)第一基板70向氣浮臺(tái)30第二工位2運(yùn)動(dòng)，將第一基板70從工件臺(tái)40傳輸?shù)綒飧∨_(tái)30第二工位2，x向運(yùn)動(dòng)單元10的x向吸盤114吸附第一基板70；

步驟九：請(qǐng)參考圖14，驅(qū)動(dòng)x向驅(qū)動(dòng)器，x向運(yùn)動(dòng)單元10的x向吸盤114沿x向運(yùn)動(dòng)至第二工位2和第三工位3，將第二基板80傳輸至第二工位2，將第一基板70傳輸至第三工位3；

步驟十：請(qǐng)參考圖15，驅(qū)動(dòng)第一z向驅(qū)動(dòng)器和第二z向驅(qū)動(dòng)器，y向運(yùn)動(dòng)單元20上的第一吸盤組件215和第二吸盤組件同步上升，并吸附第二基板80，并帶動(dòng)第二基板80沿y方向運(yùn)動(dòng)至工件臺(tái)40，將第二基板80從氣浮臺(tái)30第二工位2傳輸?shù)焦ぜ_(tái)40，并釋放第二基板80，將第二基板80上載至工件臺(tái)40；

同時(shí)機(jī)械手51沿導(dǎo)軌52運(yùn)動(dòng)到第三工位3，下載第一基板70后送回工件庫(kù)60；

步驟十一：請(qǐng)參考圖16，驅(qū)動(dòng)x向驅(qū)動(dòng)器，x向運(yùn)動(dòng)單元10上的x向吸盤114沿x向運(yùn)動(dòng)返回至第一工位1和第二工位2；

機(jī)械手51從工件庫(kù)60上載第三基板90至氣浮臺(tái)30，循環(huán)步驟六～十，完成開始下一循環(huán)。