CN103430296A - 小尺寸双臂真空机器人 - Google Patents

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Abstract

在此提供双臂基板移送机器人的实施例。在某些实施例中,双臂基板移送机器人可包括中央致动器,围绕中央轴旋转移送机器人;连接臂,该连接臂拥有第一端以及通常与第一端相对的第二端,其中该连接臂在介于第一端与第二端之间毗邻连接臂中心处与中央致动器连接;第一前臂,与连接臂的第一端可旋转地连接;第二前臂,与连接臂的第二端可旋转地连接;第一前臂致动器,控制第一前臂相对于连接臂的旋转;以及第二前臂致动器,控制第二前臂相对于连接臂的旋转,其中第一前臂致动器与第二前臂致动器从中央致动器横向偏位。

Description

小尺寸双臂真空机器人
技术领域
本发明实施例大体涉及用于处理基板的设备。
背景技术
现有的基板制造通常需要在基板上执行多个处理,所述多个处理是在很多不同的处理腔室内执行的,所述处理腔室例如蚀刻或沉积腔室、冷却腔室、负载锁定室或诸如此类腔室。所述处理腔室通常是与中央真空腔室连接的整合系统或群集工具的一部分。移送机器人设置在该中央真空腔室内以将基板从一个腔室移动至另一个腔室。为了提高整合系统的效率,通常将移送机器人配置为在中央真空腔室内同时传送多个基板。但是,随着移送机器人的复杂度的提高,移送机器人的整体尺寸也会增加,最终成为决定该整合系统的紧凑度的限制因素。
例如,在传统的大型基板(例如,太阳能板、多个晶圆的承载框架、平板显示器、或诸如此类)的制造处理中,移送机器人可包括单件构造,该构造具有三个或更多个在中央轴上于彼此顶部堆叠的旋转致动器,其中所述旋转致动器经由一系列滑轮和皮带来控制移送机器人的两个或更多个手臂。但是,以这种方式配置的移送机器人的整体尺寸使得在不对该整合系统进行实质改造的情况下很难,或不可能将该移送机器人安装在现有的整合系统内。此外,即使安装了移送机器人,该移送机器人的整体尺寸与单件构造也使得在不从整合系统完全移除该移送机器人的情况下难以对该移送机器人进行维护。
因此,本发明的发明人提供一种与整合制造系统并用的改良的基板移送机器人。
发明内容
在此提供双臂基板移送机器人的实施例。在某些实施例中,双臂基板移送机器人可包括中央致动器,围绕中央轴旋转移送机器人的中央致动器;连接臂,拥有第一端以及通常与第一端相对的第二端,其中该连接臂在介于第一端与第二端之间毗邻连接臂中心处与中央致动器连接;第一前臂,可旋转地与连接臂的第一端连接;第二前臂,可旋转地与连接臂的第二端连接;第一前臂致动器,控制第一前臂相对于连接臂的旋转;以及第二前臂致动器,控制第二前臂相对于连接臂的旋转,其中第一前臂致动器与第二前臂致动器从中央致动器横向偏位。
本发明的其它与进一步实施例在下文描述。
附图说明
可通过参考在附图中示出的本发明的说明性实施例来了解本发明实施例,本发明实施例简短地在前面概括并在随后更详细地讨论。但应注意的是,附图仅示出本发明的典型实施例,因此不应视为是对本发明实施例范围的限制,因为本发明可涵盖其它的等效实施例。
图1为适于与根据本发明某些实施例的本发明的双臂基板移送机器人并用的处理系统。
图2A及图2B为根据本发明某些实施例的本发明的双臂基板移送机器人的截面图。
图3为根据本发明某些实施例的本发明的双臂基板移送机器人的俯视图。
图4A及图4B为根据本发明某些实施例的本发明的双臂基板移送机器人的截面图。
为了便于理解,在可能时使用相同的组件符号来表示附图中共有的相同组件。所述附图并未按比例绘制,并且为了清楚而可被简化。应预期到一个实施例的元件与特征结构可有利地并入其它实施例而不需特别详述。
具体实施方式
本发明实施例大体涉及在整合基板制造系统中使用的基板移送机器人。本发明的基板移送机器人有利地提供共有的连接臂与分开的横向偏位旋转致动器,以单独地控制移送机器人的手臂,此举实现对移送机器人增强的控制,同时减小移送机器人的整体尺寸,因而使移送机器人可简易地安装及维护。
图1为可适于与在此公开的本发明的设备并用的示例性多腔室处理系统100的俯视示意图。可根据在此提供的教示做适当改造的合适的多腔室处理系统的实例包括
Figure BDA00002922575900031
以及处理系统(例如
Figure BDA00002922575900033
GTTM)、ADVANTEDGETM处理系统,或可从位于加州圣塔克拉拉的应用材料公司购得的其它适合的处理系统。预期其它处理系统(包括来自其它制造商者的那些处理系统)可经改造而受益于本发明。
在某些实施例中,处理系统100通常可包括真空密封处理平台102、工厂接口104以及系统控制器140。平台102可包括与移送室188连接的多个处理腔室190A-F以及与移送室188连接的至少一个负载锁定室(图示为两个)184。移送机器人106(在下文参照图2与图3描述)设置在移送室188中央,以在负载锁定室184和处理腔室190A-F之间移送基板。处理腔室190A-F可经配置以执行多种功能,包括层沉积、蚀刻、预清洁、除气、定向与中心定位(center-finding)、退火以及其它基板处理,所述层沉积包括原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)。每一个处理腔室190A-F都可包括狭缝阀或其它可选择性密封的开口,以选择性地将处理腔室190A-F的各自的内部空间流体连接到移送室188的内部空间。类似地,每一个负载锁定室184都可包含端口,以选择性地将负载锁定室184的各自的内部空间流体连接至移送室188的内部空间。
工厂接口104经由负载锁定室184与移送室188连接。在某些实施例中,每一个负载锁定室184都可包括与工厂接口102连接的第一端口123以及与移送室188连接的第二端口125。负载锁定室184可与压力控制系统连接,该压力控制系统将负载锁定室184抽真空及通气,以辅助在移送室188的真空环境和工厂接口104的实质周围(例如,常压)环境之间移送基板。
在某些实施例中,工厂接口104包括至少一个对接站183以及至少一个工厂接口机器人(图示为一个)185,以辅助将基板从工厂接口104通过负载锁定室184而移送至处理平台102以进行处理。对接站183经配置以容纳一个或更多个(图示为四个)前开口晶圆移送盒(FOUPs)187A-D。选择性地,一个或更多个测量站(未图示)可与工厂接口104连接,以辅助测量来自FOUPs187A-D的基板。在某些实施例中,设置在工厂接口104中的工厂接口机器人185能够线性移动及旋转移动(箭头182),以在负载锁定室184和多个FOUPs187A-D之间往返移送基板晶匣。
系统控制器140控制处理系统100的操作,此控制是通过直接控制处理平台102与工厂接口104组件(即,处理腔室190A-F、移送机器人102等)中的一个或更多个,或者,藉由控制与该处理平台102及工厂接口104组件相关的计算机(或控制器)来完成。在某些实施例中,系统控制器140容许数据收集与来自处理系统100组件的反馈,以最优化处理系统100的性能。
在某些实施例中,系统控制器140通常包括中央处理单元(CPU)142、存储器144以及支持电路146。CPU142可以是能够用于工业设定的任何型态的通用计算机处理器的一种。该存储器144,或计算机可读取介质,可由CPU142存取并且可以是能够轻易取得的存储器的一种或更多种,例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、或任何其它形式的局域或远程数字储存器。支持电路146通常连接至CPU142并且可包括高速缓冲存储器、时钟电路、输入/输出子系统、电源、及诸如此类的电路。
为提高基板产量,移送机器人106为双臂基板移送机器人,该双臂基板移送机器人能够同时处理两个基板。例如,参见图2A,在某些实施例中,移送机器人106通常包括连接臂204,该连接臂204与中央致动器206连接;第一前臂208,该第一前臂208与连接臂204的第一端210可旋转地连接;以及第二前臂212,该第二前臂212与连接臂204的第二端214可旋转地连接。第一前臂致动器230与连接臂204的第一端210连接,并且经配置以控制第一前臂208相对于连接臂204的旋转,而第二前臂致动器228与连接臂204的第二端214连接,并且经配置以控制第二前臂212相对于连接臂204的旋转。
中央致动器206支撑连接臂204并辅助连接臂204围绕中央轴226的旋转移动。中央致动器206可以是能够提供前述旋转移动的任何旋转致动器,例如机械马达,如液压马达、气动马达,或诸如此类马达,或是电动马达,如伺服马达、步进马达,或诸如此类马达。在某些实施例中,中央致动器206与连接臂204可连接至机械齿轮系统267,例如齿轮箱或应变波齿轮系统,以促进精确移动,并且提供可调整齿轮比,以促进能量从中央致动器206至连接臂204的有效传送。在中央致动器206为电动马达的实施例中,电导引264和/或集电环266可与中央致动器206连接,以促进功率从功率源(未图示)至中央致动器206的流动。
在某些实施例中,中央致动器206可与举升件246连接,以辅助移送机器人106的垂直移动。在某些实施例中,举升件246通常可包括举升致动器256,该举升致动器256与外壳250连接,并经配置以提供中央致动器206的垂直移动。在某些实施例中,摺箱265与外壳250及举升致动器256连接以提供真空密封,进而辅助在移送室188的内部空间242中维持预期气压(例如真空条件)。举升致动器256可包括适于提供中央致动器206的垂直运动的任何致动器。例如,在某些实施例中,举升致动器256可包括旋转致动器262,该旋转致动器262与滚珠螺杆260的螺杆258连接。在这些实施例中,滚珠螺杆260可经由台架254与中央致动器206连接。在某些实施例中,台架254可移动地与一个或更多个(图示为一个)导轨268连接,以辅助台架254顺畅且精确的移动。在运行时,旋转致动器262旋转螺杆258,致使滚珠螺杆260垂直移动,因而台架254也垂直移动,由此辅助中央致动器206的移动。
虽然图2A示出台架254在邻近该中央致动器206的底部299处与中央致动器206连接,但台架254可在任何位置与中央致动器206连接。例如,在某些实施例中,如图2B所示,台架254可在邻近中央致动器206的顶部298处与中央致动器206连接。在这些实施例中,中央致动器206可经由设置在台架254的通孔295内的杆297而与连接臂204连接。在某些实施例中,杆297可经由平板293与连接臂204连接。
通过在邻近中央致动器206的顶部298处连接台架254与中央致动器206,维持在预期气压(例如真空压)下的内部空间242与未维持在预期气压下的外部空间243之间的分隔位于中央致动器206上方,由此容许中央致动器206在不需要进入移送室188的内部空间242的情况下就得到维护。
回到图2A,移送机器人106可经由适于提供足够稳定度以容许移送机器人106辅助基板移动的任何方式而与移送室188的内部空间242连接。在某些实施例中,移送室188的底表面232可包括一个或更多个凹槽(即,第一凹槽234和第二凹槽244),所述凹槽经配置以容纳中央致动器206、第一前臂致动器230以及第二前臂致动器228的尺寸与移动。例如,在这些实施例中,第二凹槽234可提供环形路径以容许第一前臂致动器230与第二前臂致动器228在中央致动器206围绕移送室188的中央轴226旋转移送机器人106时行进通过第二凹槽234。当存在一个或更多个凹槽时,该一个或更多个凹槽减小容纳移送机器人106的整体高度所需的内部空间242的尺寸。减小移送室188的内部空间242的尺寸提供了较小的需要被排空以得到预期气压(例如,真空条件)的体积。此外,在具有小的可用实际空间的现有设备中,低的移送机器人高度辅助移送机器人106并入适当改造的现有设备中。
在某些实施例中,第一前臂致动器230与第二前臂致动器228连接在连接臂204的相对端(即,分别连接在第一端210与第二端214),并且设置在与中央致动器206横向偏位的位置。提供横向偏位配置的中央致动器206、第一前臂致动器230与第二前臂致动器228消除了在连接臂204下方设置于彼此上方堆叠的多个致动器的需要,由此降低移送机器人106的整体高度。此外,横向偏位中央致动器206、第一前臂致动器230与第二前臂致动器228使得可以单独地接近每一个致动器,由此消除必须移除整个移送机器人106以进行维护或修理的需要。此外,在某些实施例中,中央致动器206、第一前臂致动器230以及第二前臂致动器228并不需要呈线性排列,如图3所示。
回到图2A,第一前臂致动器230与第二前臂致动器228可通过适于提供牢靠的、固定的连接的任何方式而与连接臂204连接。在某些实施例中,如图2A与图4A所示,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228可与连接臂204连接,从而使得上述致动器大体上设置在连接臂204下方。在某些实施例中,如图4B所示,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228可与连接臂204连接,从而使得上述致动器大体上设置在连接臂204上方。
在某些实施例中,连接臂204的第一端210与第二端214的每一个都可包括通孔274,该通孔274的尺寸经制作以分别容纳第一前臂致动器230和第二前臂致动器228的至少一部分。在这些实施例中,支杆280、281可延伸通过各自的通孔274以辅助第一前臂致动器230和第二前臂致动器228连接到第一前臂208和第二前臂212,由此使第一前臂致动器230和第二前臂致动器228能够分别控制第一前臂208和第二前臂212的旋转。在某些实施例中,一个或更多个滚珠轴承(图示为一个滚珠轴承279用于第一前臂208和第二前臂212中的每一个)可设置在介于第一前臂208和第二前臂212与各自的支杆280、281之间的间隙277内,以提供顺畅的旋转移动。
第一前臂致动器230和第二前臂致动器228中的每一个可以是能够提供第一前臂208和第二前臂212围绕各自的第一前臂轴270和第二前臂轴272的旋转移动的任何类型的旋转致动器。例如,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228可以是上面相对于中央致动器206所讨论的任何旋转致动器。在某些实施例中,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228可以和中央致动器206相同,或者在某些实施例中,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228可以是与中央致动器206不同类型的致动器。在某些实施例中,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228可与机械齿轮系统276、278(例如齿轮箱或应变波齿轮系统)连接,以促进精确移动,并且提供可调整的齿轮比,以分别促进能量从第一前臂致动器230和第二前臂致动器228至第一前臂208和第二前臂212的有效传送。此外,在某些实施例中,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228还可包括机电组件(未图示)以促进精确旋转,所述机电组件例如编码器,如旋转编码器或转轴编码器。
在某些实施例中,连接臂204的第一端210和第二端214的中的每一个都可包括外壳406,该外壳406经配置以容纳诸如第一前臂致动器230和第二前臂致动器228的组件,如图4A和图4B所示。例如,在这些实施例中,第一前臂致动器230和第二前臂致动器228中的每一个都可包括定子402,该定子402与外壳406连接并经配置以控制转子404的旋转,该转子404与第一前臂208和第二前臂212中的每一个连接。滚珠轴承408可设置在转子404和固定地与外壳406连接的支杆410之间,以提供顺畅的旋转移动。虽然在图中将外壳406和连接臂204示为一个整合部件,但外壳406可以是配置为与连接臂204连接的一个分离组件。
回到图2A,在某些实施例中,第一前臂208和第二前臂212中的每一个在第一端282、284可旋转地与连接臂204连接。末端执行器(286、288)在毗邻与前臂208、212的第一端282、284相对的第二端294、296处可旋转地连接到第一前臂208和第二前臂212中的每一个。在某些实施例中,每一个末端执行器286、288经由末端执行器安装表面290、292而与第一前臂208和第二前臂212连接。当存在末端执行器安装表面290、292时,该末端执行器安装表面290、292在第一前臂208和第二前臂212与各自的末端执行器286、288之间提供间隔。
在某些实施例中,第一滑轮201、203与第一前臂208的第一端282及第二前臂212的第一端284中的每一个连接。在某些实施例中,第一滑轮201、203固定地与支杆410连接,例如,图4A和图4B所示。
回到图2A,第一滑轮201、203经由各自的皮带205、207与各自的第二滑轮209、211连接,第二滑轮209、211设置在毗邻第一前臂208和第二前臂212的第二端294、296处。第二滑轮209、211可旋转地与第一前臂208和第二前臂212的第二端294、296连接,并经由支杆291而固定于末端执行器286、288。在某些实施例中,第二滑轮209、211可经由设置在第一前臂208和第二前臂212的第二端294、296内的支杆416而可旋转地与第一前臂208和第二前臂212连接,例如图4A和图4B所示。在这些实施例中,轴承414可设置在第二滑轮209、211和支杆416之间以提供顺畅的旋转移动。
参见图4A和图4B,在操作时,第一前臂致动器230和/或第二前臂致动器228围绕支杆410并围绕各自的第一滑轮201、203旋转第一前臂208和/或第二前臂212,所述第一滑轮相对于连接臂204保持在固定旋转位置。第一前臂208和/或第二前臂212的旋转经由皮带205、207而导致第二滑轮209、211的旋转,由此相对于第一前臂208和第二前臂212旋转末端执行器286、288。
在某些实施例中,可选择第一滑轮201、203相对于第二滑轮209、211的尺寸比,以辅助控制第二滑轮209、211和末端执行器286、288因第一滑轮201、203而旋转时的旋转速率与转动位移。例如,在某些实施例中,当第一滑轮201、203和第二滑轮209间的中心对中心距离等于第一滑轮201、203和中央轴226间的中心对中心距离时,第一滑轮201、203对第二滑轮209、211的尺寸比可以是约1:2。此比例在第一前臂208和/或第二前臂212的致动期间保持末端执行器相对于移送机器人106的定向。可使用具有与上述中心对中心距离不同的中心对中心距离的其它尺寸比。
末端执行器286、288可以为设置在末端执行器上的基板提供足够支撑的任何方式配置。例如,在某些实施例中,末端执行器286、288可包括一个或更多个支撑臂314、316(图示为两个),如图3所示。
在操作时,致动器(即,中央致动器206、第一前臂致动器230和第二前臂致动器228)的协调可提供移送机器人106在提供预期的基板移动所需的任何方向上的移动。例如,在某些实施例中,中央致动器206可以第一方向310旋转,例如顺时针,而第一前臂致动器230(或第二前臂致动器228)可以相反方向308旋转,例如逆时针,由此使第一前臂208(或第二前臂212)与末端执行器286以前行方向移动。
在某些实施例中,可改变第一前臂208和第二前臂212中的每一个的长度(如从第一前臂轴270或第二前臂轴272测量至末端执行器286、288旋转轴310为止)相对于连接臂204的长度302(如从第一前臂轴270测量至第二前臂轴272为止)以调整第一前臂208和第二前臂212相对于连接臂204的转动位移。在这些实施例中,第一前臂208和第二前臂212中的每一个的长度相对于连接臂204的长度302可支配以预期方向移动末端执行器286、288所需的中央致动器206的转动位移相对于第一前臂致动器230(或第二前臂致动器228)的转动位移。
举例来说,在上述的中央致动器206可以第一方向310旋转而第一前臂致动器230可以相反方向308旋转以使末端执行器286向前行方向移动的实施例中,若第一前臂208的长度306约为连接臂204的长度302的一半(1/2),则第一前臂致动器230的转动位移α可以是中央致动器206的转动位移的约两倍(2α)。或者,在第一前臂208的长度306大于,或小于,连接臂204的长度302的一半(1/2)的实施例中,可改变第一前臂致动器230的转动位移以使第一前臂致动器230的转动位移大于,或小于,中央致动器206的转动位移的约两倍,以达到末端执行器286、288在预期方向上的移动。
因此,在此提供一种与整合制造系统并用的改良的基板移送机器人。本发明的基板移送机器人有利地提供共有的连接臂与分开的横向偏位的旋转致动器,以单独地控制移送机器人的手臂,此举提供对于移送机器人的增强的控制同时减小移送机器人的整体尺寸,由此使移送机器人可以轻易地安装及维护。
虽然上文是针对本发明的实施例,但可在不偏离本发明的基本范围的情况下设计出本发明的其它和进一步的实施例。

Claims (15)

1.一种双臂基板移送机器人,包括:
中央致动器,所述中央致动器围绕中央轴旋转所述移送机器人;
连接臂,所述连接臂具有第一端以及与所述第一端相对的第二端,其中所述连接臂在介于所述第一端与所述第二端之间毗邻所述连接臂的中心处与所述中央致动器连接;
第一前臂,所述第一前臂与所述连接臂的所述第一端可旋转地连接;
第二前臂,所述第二前臂与所述连接臂的所述第二端可旋转地连接;
第一前臂致动器,所述第一前臂致动器控制所述第一前臂相对于所述连接臂的旋转;以及
第二前臂致动器,所述第二前臂致动器控制所述第二前臂相对于所述连接臂的旋转,其中所述第一前臂致动器与所述第二前臂致动器从所述中央致动器横向偏位。
2.如权利要求1所述的基板移送机器人,还包括:
第一末端执行器,所述第一末端执行器与所述第一前臂的第一端可旋转地连接,以及第二末端执行器,所述第二末端执行器与所述第二前臂的第一端可旋转地连接,每一个末端执行器经配置以支撑基板在所述末端执行器上。
3.如权利要求2所述的基板移送机器人,其中所述第一前臂与所述第二前臂中的每一个还包括:
第一滑轮,所述第一滑轮与所述末端执行器连接,并且与所述第一前臂和所述第二前臂中的每一个的所述第一端可旋转地连接;
第二滑轮,所述第二滑轮与所述第一前臂和所述第二前臂的第二端连接,所述第二端与所述第一端相对并且所述第二滑轮与所述连接臂固定地连接;以及
皮带,将所述第一滑轮与所述第二滑轮连接,使得所述第一前臂致动器或所述第二前臂致动器的致动分别造成所述第一末端执行器和所述第二末端执行器相对于所述第一前臂或所述第二前臂的旋转。
4.如权利要求3所述的基板移送机器人,其中所述第一滑轮和所述第二滑轮间的中心对中心距离等于所述第一滑轮和所述中心轴间的中心对中心距离,并且其中所述第一滑轮和所述第二滑轮包括约2:1的所述第一滑轮对所述第二滑轮的尺寸比。
5.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,其中所述基板移送机器人设置在基板处理系统的移送室内。
6.如权利要求5所述的基板移送机器人,其中所述移送室包括:
底表面,用以将所述基板移送机器人与所述移送室连接,其中所述底表面包括多个凹槽,以容许所述第一前臂致动器、所述第二前臂致动器以及所述中央致动器在底表面内旋转。
7.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,还包括:
举升件,所述举升件与所述中央致动器连接以控制所述中央致动器的垂直移动。
8.如权利要求7所述的基板移送机器人,其中所述举升件包括:
举升致动器;以及
台架,所述台架将所述举升致动器与所述中央致动器连接,其中所述举升致动器控制所述台架的垂直移动。
9.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,其中所述中央致动器、所述第一前臂致动器与所述第二前臂致动器为旋转液压泵、电动马达、液压马达或气动马达。
10.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,还包括:
第一齿轮箱,将所述第一前臂与所述第一前臂致动器可旋转地连接,以将转动能量从所述第一前臂致动器传送至所述第一前臂;以及
第二齿轮箱,将所述第二前臂与所述第二前臂致动器可旋转地连接,以将转动能量从所述第二前臂致动器传送至所述第二前臂。
11.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,其中所述第一前臂致动器、所述第二前臂致动器的旋转轴和所述中央轴共平面。
12.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,其中所述第一前臂致动器和所述第二前臂致动器的旋转轴相对于彼此共平面,并且相对于所述中央轴偏位。
13.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,其中所述第一前臂和所述第二前臂中的每一个都具有实质上等于所述连接臂的长度的一半的长度。
14.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,其中所述第一前臂和所述第二前臂中的每一个都具有大于所述连接臂的长度的一半的长度。
15.如权利要求1-4任一项所述的基板移送机器人,其中所述第一前臂致动器和所述第二前臂致动器中的每一个都主要设置在所述连接臂下方。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015497A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 太原理工大学 一种密闭空间定位操作机构
CN109715347A (zh) * 2016-07-12 2019-05-03 布鲁克斯自动化公司 基底处理设备

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784033B2 (en) 2009-01-11 2014-07-22 Applied Materials, Inc. Robot systems, apparatus and methods for transporting substrates
JP6285926B2 (ja) * 2012-07-05 2018-02-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated ブーム駆動装置、マルチアームロボット装置、電子デバイス処理システム、および電子デバイス製造システムにおいて基板を搬送するための方法
US20140220777A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-07 International Business Machines Corporation Processing system for combined metal deposition and reflow anneal for forming interconnect structures
US10704142B2 (en) * 2017-07-27 2020-07-07 Applied Materials, Inc. Quick disconnect resistance temperature detector assembly for rotating pedestal
CN109994358B (zh) * 2017-12-29 2021-04-27 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种等离子处理系统和等离子处理系统的运行方法
US11574826B2 (en) * 2019-07-12 2023-02-07 Applied Materials, Inc. High-density substrate processing systems and methods
US11117265B2 (en) 2019-07-12 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Robot for simultaneous substrate transfer
US11476135B2 (en) 2019-07-12 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Robot for simultaneous substrate transfer

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163296A (ja) * 1996-11-27 1998-06-19 Rootsue Kk 基板搬送装置
US6234738B1 (en) * 1998-04-24 2001-05-22 Mecs Corporation Thin substrate transferring apparatus
US6669434B2 (en) * 2000-11-17 2003-12-30 Tazmo Co., Ltd. Double arm substrate transport unit
US6764271B2 (en) * 2000-11-30 2004-07-20 Hirata Corporation Substrate conveyer robot
CN1909182A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 中微半导体设备(上海)有限公司 半导体工艺处理系统及其处理方法
US20070104559A1 (en) * 2001-07-13 2007-05-10 Woodruff Daniel J End-effectors for handling microelectronic workpieces
US20090035114A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Daihen Corporation Transfer apparatus

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4392776A (en) * 1981-05-15 1983-07-12 Westinghouse Electric Corp. Robotic manipulator structure
US6428266B1 (en) * 1995-07-10 2002-08-06 Brooks Automation, Inc. Direct driven robot
US5789878A (en) * 1996-07-15 1998-08-04 Applied Materials, Inc. Dual plane robot
JP3562748B2 (ja) * 1997-03-05 2004-09-08 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US6155768A (en) * 1998-01-30 2000-12-05 Kensington Laboratories, Inc. Multiple link robot arm system implemented with offset end effectors to provide extended reach and enhanced throughput
JPH11277467A (ja) * 1998-03-25 1999-10-12 Mecs Corp 薄型基板搬送ロボット
CN1238882C (zh) * 1998-12-02 2006-01-25 纽波特公司 试片夹持机械手末端执行器
JP4456725B2 (ja) * 2000-05-24 2010-04-28 株式会社ダイヘン 搬送装置
US20020098072A1 (en) * 2001-01-19 2002-07-25 Applied Materials, Inc. Dual bladed robot apparatus and associated method
JP4222068B2 (ja) * 2003-03-10 2009-02-12 東京エレクトロン株式会社 被処理体の搬送装置
JP2005032994A (ja) * 2003-07-14 2005-02-03 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
US7244095B2 (en) * 2004-12-16 2007-07-17 Energent Corporation Dual pressure Euler steam turbine
US9248568B2 (en) * 2005-07-11 2016-02-02 Brooks Automation, Inc. Unequal link SCARA arm
US7946800B2 (en) * 2007-04-06 2011-05-24 Brooks Automation, Inc. Substrate transport apparatus with multiple independently movable articulated arms
WO2008150484A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for extending the reach of a dual scara robot linkage

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163296A (ja) * 1996-11-27 1998-06-19 Rootsue Kk 基板搬送装置
US6234738B1 (en) * 1998-04-24 2001-05-22 Mecs Corporation Thin substrate transferring apparatus
US6669434B2 (en) * 2000-11-17 2003-12-30 Tazmo Co., Ltd. Double arm substrate transport unit
US6764271B2 (en) * 2000-11-30 2004-07-20 Hirata Corporation Substrate conveyer robot
US20070104559A1 (en) * 2001-07-13 2007-05-10 Woodruff Daniel J End-effectors for handling microelectronic workpieces
CN1909182A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 中微半导体设备(上海)有限公司 半导体工艺处理系统及其处理方法
US20090035114A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Daihen Corporation Transfer apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015497A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 太原理工大学 一种密闭空间定位操作机构
CN109715347A (zh) * 2016-07-12 2019-05-03 布鲁克斯自动化公司 基底处理设备
CN109715347B (zh) * 2016-07-12 2022-09-06 博鲁可斯自动化美国有限责任公司 基底处理设备

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Publication number Publication date
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JP2013541843A (ja) 2013-11-14
WO2012037312A2 (en) 2012-03-22
WO2012037312A3 (en) 2012-06-21

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