发明名称 晶圆搬运机械人之机械夹具
摘要 本发明的目的在于提供一可以以较高速、加速度及减速度来转送工部之机械人,该工部可为矽晶圆等。更特定说来,本发明系在提供一机械臂之一机械腕,以机械性地将一工部夹紧至一与机械臂接附之工部处理组件,其中该工部被选择性施以足够的力以固定住工部,并因此避免工部在处理组件快速旋转及线性移动时造成工部的滑动或破坏。在一实施例中,一固定矽晶圆用之夹具使用两个夹具手指,该两夹具手指与一单一弯曲组件相连接,以将晶圆固定,并因此使得粒子产生与晶圆破坏降至最低。整个夹持的设计系以能使晶圆除了当工部处理组件在靠近完完全伸出的位置时能够很正常地被夹持,以进行晶圆的传送或拾起。
申请公布号 TW461847 申请公布日期 2001.11.01
申请号 TW089105023 申请日期 2000.03.23
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 莎提斯桑德
分类号 B25J9/02;B65G49/07;H01L21/00 主分类号 B25J9/02
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种机械人组件之一夹具腕,其具有一或一支以 上的机械臂及一或一个以上的致动器,以驱动该一 或一支以上的机械臂进行一工部的处理,其至少包 含: a)一腕机壳,其以枢轴方式耦合主该一或一支以上 的机械臂; b)至少一夹具手指,位于该腕机壳内;及 c)一抵住组件,耦合至该至少一夹具手指,以将该至 少一夹具手指迫至靠近该工部。2.如申请专利范 围第1项所述之夹具腕,其中更包含: 一转移用组件,耦合至该一或一支以上的机械臂之 至少一者;及 一接触垫,以可移动之方式连接至该至少一夹具手 指。3.如申请专利范围第2项所述之夹具腕,其中该 至少一夹具手指以枢轴方式支撑至该腕机壳;且该 接触垫的位置能在该机械臂伸出至一定程度时将 该至少一夹具手指移离该工部。4.如申请专利范 围第3项所述之夹具腕,其中更包含: 一阻挡组件,接附至该腕机壳,该阻挡组件的位置 用以限制该至少一夹具手指移离该工部。5.如申 请专利范围第4项所述之夹具腕,其中该抵住组件 至少可为一弹簧。6.如申请专利范围第5项所述之 夹具腕,其中更包含: 两夹具手指,彼此间以相互隔开之关系支撑着,并 连接至该弹簧。7.如申请专利范围第1项所述之夹 具腕,其中更包含: 一转移用组件,耦合至该一或一之机械臂之至少一 者; 一弯曲组件,以可移动的方式连接至该至少一夹具 手指; 一接触垫,耦合至该弯曲组件,该接触垫的位置用 以在该机械臂伸出至一定程度时接附至该至少一 夹具手指,并用以将该至少一夹具手指移离该工部 。8.如申请专利范围第7项所述之夹具腕,其中更包 含: 两夹具手指,彼此以间隔关系支撑着,且其中该弯 曲组件被接附至该夹具手指,并经过调整使该夹具 手指在该转移用组件与该接触垫接附时移离该工 部。9.如申请专利范围第8项所述之夹具腕,其中更 包含: 一杠杆,以枢轴方式支撑至该腕壳,该杠杆的位置 能在由转移用组件而与该杠杆接附时与该弯曲组 件之接触垫相接附。10.如申请专利范围第1项所述 之夹具腕,其中该至少一夹具手指包含一第一夹具 手指及一第二夹具手指,其中该夹具手指大约位于 该晶圆之相对立的侧边处。11.一种夹具机械装置, 用以将一工部固定至一工部处理组件,该工部处理 组件耦合至一机械臂之末端,并至少包含一晶圆处 理承载盘,该晶圆处理承载盘具有一工部接收区, 并在该末端处有一固定组件,该夹具机械装置至包 含: 至少一夹具手指,与该工部之边缘相接触;及 一抵住组件,耦合至该至少一夹具手指,能在该工 部位于该工部接收区之上时迫使该至少一夹具手 指靠住该工部,以将该工部夹在该至少一夹具手指 及该固定组件之间。12.如申请专利范围第11项所 述之夹具机械装置,其中更包含一杠杆设置,该杠 杆设置耦合至该至少一夹具手指,并在该工部处理 组件及该机械臂伸出时将该手指移离该工部。13. 如申请专利范围第12项所述之夹具机械装置,其中 该杠杆设置被调整成能因该机械臂及该工部处理 组件之相对角旋转而呈接附状态。14.如申请专利 范围第13项所述之夹具机械装置,其中该至少一夹 具手指以枢轴方式支撑至该工部处理组件;并更包 含一转移用组件,该转移用组件接附至该机械臂, 该机械臂的位置则能使当该机械臂伸出至一定程 度时接附至该至少一夹具手指,并将该至少一夹具 手指移离该工部。15.如申请专利范围第14项所述 之夹具机械装置,其中该杠杆设置更包含: 一弯曲组件,以可移动方式连接至该至少一夹具手 指;及 一接触垫,耦合至该弯曲组件,以选择性与该转移 用组件相接附,该接触垫的位置并能在该机械臂伸 出至一定程度时与该至少一夹具手指相接附,并将 该至少一夹具手指移离该工部。16.如申请专利范 围第15项所述之夹具机械装置,其中更包含: 一杠杆,以枢轴方式支撑至该工部处理组件; 该杠杆具有一端部份; 一接触垫,耦合至该杠杆之大约端部份,以选择性 与该转移用组件相匹配;该弯曲组件之接触垫的位 置可使其与该杠杆选择性地匹配,使得由该转移用 组件形成与该杠杆之接附能形成该至少一夹具手 指之接附,以在该机械臂开开至一定程度时能将该 夹具手指移离该工部。17.如申请专利范围第16项 所述之夹具机械装置,其中更包含: 两夹具手指,彼此以间隔关系支撑着;且其中该弯 曲组件接附至该夹具手指,并能在该转移用组件与 该接触垫相接附时使该夹具手指移开。18.如申请 专利范围第15项所述之夹具机械装置,其中更包含 一阻挡组件,接附至该工部处理组件,该阻挡组件 的位置能限制该至少一夹具手指移离该工部。19. 一种机械臂组件,其至少包含: 一对蛙腿型机械臂,其中该机械臂的每一者都具有 一末端,该末端则接附有一夹具腕; 一腕机壳,以枢轴方式耦合至该机械臂; 至少一夹具手指,位于该腕机壳之内;及 一抵住组件,耦合至该至少一夹具手指,以迫使该 至少一夹具手指靠住一工部。20.如申请专利范围 第19项所述之机械臂组件,其中更包含: 一转移用组件,接附至该机械臂之末端; 一杠杆设置,连接至该至少一夹具手指,该杠杆设 置的位置能与该转移用组件相接附,以使该至少一 夹具手指在该机械臂于伸出一定程度时移离该工 部。21.如申请专利范围第20项所述之机械臂组件, 其中更包含: 一阻挡组件,接附至该腕机壳,该阻挡组件的位置 能限制该至少一夹具手指移离该工部。22.一种机 械人,其至少包含: 一对第一轮毂组件,可绕一第一轴旋转; 一对磁性驱动装置,用以驱动该轮毂组件之每一者 ; 一对机械臂,该机械臂之每一者都至少包含一第一 支架及一第二支架,其中该第一支架支撑至一轮毂 组件; 一转移用组件,位于该第二支架之每一者之内; 一工部处理组件,以枢轴方式接附至该对机械臂, 该工部处理组件至少包含: 至少一夹具手指; 一抵住组件,耦合至该至少一夹具手指,该夹具手 指则能迫使该至少一夹具手指靠住一工部; 一杠杆设置,该杠杆设置的位置能在该机械臂组件 伸出至一定程度时,使该杠杆设置为转移用组件所 接附时接附至该至少一夹具手指;及 该杠杆设置,在该机械臂组件伸出至一定程度时将 该至少一夹具手指拉离该工部。23.如申请专利范 围第22项所述之机械人,其中该抵住组件至少可为 一弹簧。24.如申请专利范围第23项所述之机械人, 其中更包含一杠杆,该杠杆以枢轴方式支撑至该腕 机壳。25.如申请专利范围第24项所述之机械人,其 中更包含: 一阻挡组件,接附该腕机壳,该阻挡组件的位置能 限制该至少一夹具手指移离该工部。26.如申请专 利范围第25项所述之机械人,其中该第一机械臂及 该第二机械臂以一相同方向旋转时会造成两种独 立移动的其中一者,而该第一机械臂及该第二机械 臂以相反方向旋转时会造成两种独立移动中的另 一者。图式简单说明: 第一图为一"极"型机械臂的上视示意图,其用在晶 圆处理上,图中显示该机械人处于缩回之位置,同 时在虚线部份显示机械人在伸出的位置上。 第二图为一成套设备之上视示意图,其中该成套设 备有一"蛙腿"型机械人,可用于晶圆之处理上,图中 显示机械人在缩回之位置上,并以虚线表示其在帮 开之位置上。 第三图为一"蛙腿"型机人之夹具腕组件的下视图, 其中底部盖板的一部份已经被移开,图中显示本发 明之杠杆设置之第一实施例,其中杠杆在一释出并 靠近完全伸出之位置。 第四图为一"蛙腿"型机械人之夹腕组件,其中底部 之盖板的一部份已经被移开,图中并说明本发明之 杠杆设置的第一实例例,其中杠杆在一部份缩回夹 住的位置。 第五图为一无盖板"极"型机械人之夹腕组件的上 视图,图中显示本发明之杠杆设置之第二实施例, 其中杠杆在一释出并靠近完全伸出之位置。 第六图为一无盖板"极"型机械人之夹腕组件的上 视图,图中显示本发明之杠杆设置之第二实施例, 其中杠杆在一部份缩回夹住的位置。 第七图为一"蛙腿"型机械人之夹腕组件的下视图, 其中盖板已经部份移开,图中显示本发明之杠杆设 置之第三实施例,其中杠杆在一释出并靠近完全伸 出之位置。 第八图为一"蛙腿"型机械人之夹腕组件的下视图, 其中盖板已经部份移开,图中显示本发明之杠杆设 置之第三实施例,其中杠杆在一部份缩回夹住之位 置。 第九图为一无盖板"极"型机械人之夹腕组件的上 视图,图中显示本发明之杠杆设置之第四实施例, 其中杠杆在一释出并靠近完全伸出之位置。 第十图为一无盖板"极"型机械人之夹腕组件的上 视图,图中显示本发明之杠杆设置之第四实施例, 其中杠杆在一部份缩回夹住之位置。 第十一图及第十二图分别为一晶圆用承载盘之上 视图及剖面图,其中晶圆用承载盘具有复数个晶圆 支撑组件。 第十三图A为该晶圆用承载盘之部份剖面的放大图 ,其中并具有第九图之晶圆支撑组件。 第十三图B及第十三图C为不同之晶圆支撑组件,其 可取代第十三图A中之支撑组件,或与其合并使用 。 第十四图为夹具手指之一实施例之一部份的片段 图,其中以一机械处理过之尖端代替滚轮。 第十五图为一"极"型机械人之上视示意图,其用以 进行晶圆的转送,其中机械人系处于缩回之位置, 虚线部份则表示机械人系处于伸出之位置,其中所 使用的夹具系为单一夹具手指。 第十六图为一无盖板"蛙腿"型机械人之夹具腕组 件的上视图,图中所示为机械人使用单一夹具手指 的实施例。 第十七图为一无盖板"蛙腿"型机械人之夹具腕的 上视图,其中显示了本发明之杠杆设置的一实施例 ,其处于一释开并近于完全伸出的位置,图中并在 晶圆之相对立侧使用相对立之夹具手指组。 第十八图为一无盖板"蛙腿"型机械人之夹具腕组 件组件之上视图,其中显示本发明之杠杆设置的一 实施例,其位于一部份缩回紧夹的位置,其中并在 晶圆之相对立侧上使用相对立之夹具手指组。
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