CN104576472A - 直立式基板传送装置 - Google Patents

Abstract

一种直立式基板传送装置，其包含有一输送机构、一推进机构以及一动力源。该输送机构用来输送一基板。该输送机构包含有一滚轮以及一限位件。该推进机构设置于该输送机构的旁侧。该推进机构包含有一基座、至少一夹持单元、一轨道以及推杆。该夹持单元设置于该基座上，用来抓取该基板。该轨道设置于该基座上。该推杆以可滑行方式设置于该轨道内，其是用来推动该基板以沿着该滚轮移动。该动力源电连接于该输送机构与该推进机构。该动力源是驱动该夹持单元以抓取及松脱该基板，且该动力源另驱动该滚轮旋转及该推杆滑行以移动该基板。

Description

直立式基板传送装置

技术领域

本发明是提供一种基板传送装置，尤指一种可有效防止粉尘污染，且具有二阶段移动行程的直立式基板传送装置。

背景技术

传统的等离子体系统工艺中，基板一般是利用机械手臂抓取传送，以及利用载具承载基板再进行传送等两种传送方式。传统的机械手臂是搭配一组可升降的支撑柱，其缺点为每一个机械手臂仅能抓取一片基板，故较占用系统的机构配置空间，进而导致系统成本的增加。传统的载具是于装上基板后，再利用滚轮或推杆驱动载具，以达到移动基板的功能。然而传统的载具需留存在工艺腔体内，随着等离子体制备的过程，载具极易因累积粉尘、受热弯曲变形等因素造成污染，而破坏了载具的预设精度，故大幅增加了载具的维护及建置成本。因此，如何克服传统基板传送技术的缺点，以有效降低制造成本并可维持较佳的精密度，即为相关产业的重点发展目标之一。

发明内容

本发明是提供一种可有效防止粉尘污染，且具有二阶段移动行程的直立式基板传送装置，以解决上述的问题。

本发明的申请专利范围是揭露一种直立式基板传送装置，其包含有一输送机构、一推进机构以及一动力源。该输送机构用来输送一基板。该输送机构包含有一滚轮以及一限位件。该滚轮是用以承载该基板的一下端，且该限位件限位于该基板的一上端。该推进机构设置于该输送机构的旁侧。该推进机构包含有一基座、至少一夹持单元、一轨道以及推杆。该夹持单元设置于该基座上，用来抓取该基板。该轨道设置于该基座上。该推杆以可滑行方式设置于该轨道内，其是用来推动该基板以沿着该滚轮移动。该动力源电连接于该输送机构与该推进机构。该动力源是驱动该夹持单元以抓取及松脱该基板，且该动力源另驱动该滚轮旋转及该推杆滑行以移动该基板。

本发明的申请专利范围另揭露该限位件是为一被动轮或一挡板。

本发明的申请专利范围另揭露该夹持单元是具有一导引结构，该夹持单元通过该导引结构而抓取该基板。

本发明的申请专利范围另揭露该推进机构另包含有一第一移动单元以及一第二移动单元。该第一移动单元设置于该基座上且电连接于该夹持单元，用以驱动该夹持单元沿着一第一方向移动。该第二移动单元设置于该基座上且电连接于该夹持单元，用以驱动该夹持单元沿着相异该第一方向的一第二方向移动。

本发明的申请专利范围另揭露该推进机构另包含有一转动单元，设置于该基座上，且电连接于该夹持单元。该转动单元是驱动该夹持单元旋转。

本发明的申请专利范围另揭露该推杆是于该夹持单元未抓取该基板时，推动该基板沿着该输送机构移动。

本发明的申请专利范围另揭露该直立式基板传送装置另包含有一腔体、一卡匣以及至少二储位槽。该输送机构、该推进机构与该动力源设置于该腔体。该腔体具有至少一开口。该卡匣以可活动方式设置于该腔体内。该储位槽设置于该卡匣内，且该基板设置于该二储位槽的其中的一储位槽。该动力源是驱动该输送机构与该推进机构，以将该基板自该储位槽移出该开口。

本发明的申请专利范围另揭露该卡匣电连接于该动力源，且该动力源是驱动该卡匣相对该腔体移动，以使该至少二储位槽交替地对齐该开口。

本发明的申请专利范围另揭露该直立式基板传送装置应用于等离子体系统的真空镀膜工艺。

本发明的申请专利范围另揭露该直立式基板传送装置是作动于真空环境。

本发明的申请专利范围另揭露该夹持单元的耐热温度范围实质介于摄氏20度到摄氏200度之间。

本发明的申请专利范围另揭露该推进机构以两段式传送方式推动该基板。

本发明的直立式基板传送装置是利用夹持单元抓取基板的侧边，以使基板可稳定地沿着滚轮及限位件直立式移动而不致倾倒；本发明的直立式基板传送装置使用单一动力源驱动卡匣于腔体内移动，以提高腔体的基板容载量；本发明的直立式基板传送装置另使用单一动力源驱动输送机构及推进机构，使得推进机构可由移动单元与推杆分别执行第一阶段和第二阶段的基板传送。此外，推进机构具有自适应功能，其是通过导引结构、移动单元与转动单元来调整夹持单元的角度及位置，以使夹持单元可自适地相对应基板的摆放角度而调整，由此精确且紧密地抓取基板。相较先前技术，本发明具有可减少腔体的行走距离的优点，并可有效缩小推进机构的体积以节省腔体的配置空间，且避免了已知技术因置入载具所导致的污染与清洁维护成本。

附图说明

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，以下配合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1为本发明实施例的直立式基板传送装置的示意图。

图2为本发明实施例的驱动组的示意图。

图3为本发明实施例的直立式基板传送装置执行第一阶段传送的侧视图。

图4为本发明实施例的直立式基板传送装置执行第二阶段传送的侧视图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明实施例的一直立式基板传送装置10的示意图。直立式基板传送装置10是作动于真空环境，例如较佳地应用在等离子体系统的高温真空工艺环境，用来将一基板12自传输腔体移动到工艺腔体。其中基板12为五代以上的大尺寸基板。直立式基板传送装置10包含有一腔体14、多个卡匣16以及多个储位槽18。本发明具有同时容置多片基板12的功能，举例来说，直立式基板传送装置10可包含有十个卡匣16与二十个储位槽18，各卡匣16以可活动方式设置于腔体14内，每一个卡匣16内部是设置有二个储位槽18A及18B，且每一个储位槽18可仅装设一片基板12或同时装设两片基板12。因此，直立式基板传送装置10的腔体14较佳地可最大同时储存四十片基板12，以提高工艺的操作效率。其中，卡匣16与储位槽18的数量可不限于前述实施例所述，端视设计需求而定，于此不再详加说明。

此外，腔体14可具有十个开口141，开口141的数量是对应于卡匣16的数量。每一个卡匣16可于腔体14内移动，以使其储位槽18A或储位槽18B交替地对齐各相对应开口141。当各储位槽18A对齐相对应开口141时，储位槽18B是介于两相邻开口141之间的一位置，意即本发明的直立式基板传送装置10可将十个卡匣16的所有储位槽16A同时对齐十个开口141，或移动卡匣16以将所有储位槽16B同时对齐十个开口141(此时储位槽16A是介于两相邻开口141之间的位置)，故可同时自腔体14内最大数量地移出二十片基板12。

直立式基板传送装置10另可包含有多个驱动组20，例如二十个驱动组20。各驱动组20设置于腔体14内，且位于各卡匣16的相对应储位槽18后，使得多个基板12可分别通过相对应的驱动组20而自储位槽18移出相对应开口141。请参阅图1与图2，图2为本发明实施例的其中一个驱动组20的示意图。驱动组20包含有至少一个输送机构22，用来输送基板12。各个输送机构22包含有一支架24、至少一滚轮26以及一限位件28。滚轮26设置于支架24，用以承载基板12；限位件28设置于支架24的上方，用来限位基板12的一上端。其中滚轮26是为一主动轮，限位件28可选择为一被动轮或一挡板。

如图2所示，驱动组20另包含有一推进机构30，设置于输送机构22的旁侧。推进机构30包含有一基座32、四个夹持单元34、一轨道36、一推杆38、多个第一移动单元40、一第二移动单元42以及一转动单元44。基座32可为用来支撑附属零件的主结构件。各夹持单元34设置于相对应第一移动单元40上，以使第一移动单元40可驱动夹持单元34沿着一第一方向D1移动。夹持单元34的耐热温度范围实质可介于摄氏20度到摄氏200度之间，以配合等离子体系统的高温真空工艺环境。多个夹持单元34及第一移动单元40设置于转动单元44上，转动单元44可驱动夹持单元34沿着一转动方向R顺向或逆向旋转。夹持单元34、第一移动单元40及转动单元44则通过第二移动单元42设置于基座32上，第二移动单元42是可驱动夹持单元34沿着相异第一方向D1的一第二方向D2相对基座32移动，且第二移动单元42亦可沿着基座32上下移动。换句话说，当夹持单元34抓取基板12时，由于第一移动单元40、第二移动单元42与转动单元44皆可电连接至夹持单元34，因此推进机构30可夹取基板12，并视使用需求沿着第一方向D1、第二方向D2及转动方向R顺向或逆向移动基板12。

本发明的直立式基板传送装置10是以两段传送方式将基板12送出腔体14，故推进机构30另将轨道36设置于基座32上，且将推杆38以可滑行方式装设在轨道36内。当推进机构30执行第一阶段的基板传送时，推进机构30沿着第二方向D2推进以移动基板12。完成第一阶段的基板传送后，夹持单元34松开基板12，使得推杆38可再度沿着第二方向D2相对轨道36滑行，以进行第二阶段的基板传送，将基板12自传输腔体传送到工艺腔体内部更深入的位置。直立式基板传送装置10另可包含有一动力源46，电连接于卡匣16、输送机构22与推进机构30。动力源46可为一马达、汽缸、弹簧或其他等效元件，用来驱动卡匣16横移，以使各卡匣16的储位槽18A与储位槽18B交替地对齐相对应开口141外；另外，动力源46还可驱动夹持单元34抓取及松脱基板12，驱动滚轮26旋转以执行第一阶段的基板传送，及驱动推杆38滑行以进行第二阶段的基板传送。不同阶段的基板传送将于后详加说明。

值得一提的是，推进机构30可利用两个夹持单元34抓取一片基板12，意即每一个推进机构30是使用四个夹持单元34以同时抓取两片基板12。各基板12可通过一个对应的输送机构22传送，因此直立式基板传送装置10可由动力源46同步地控制所有驱动组20，将装设在十个卡匣16的储位槽18A的所有基板12(其最大量较佳地为二十片)经由开口141移出腔体14，或将基板12自外部移入腔体14内；接着，动力源46可移动卡匣16，使储位槽18B对齐开口141，然后动力源46可再控制所有驱动组20，将装设在储位槽18B的所有基板12(其最大量较佳地为二十片)经由开口141移出腔体14，或将基板12自外部移入腔体14内。

请参阅图3与图4，图3为本发明实施例的直立式基板传送装置10执行第一阶段传送的侧视图，图4为本发明实施例的直立式基板传送装置10执行第二阶段传送的侧视图。如图3所示，欲将基板12移出腔体14时，首先，推进机构30可利用夹持单元34抓取基板12。其中夹持单元34可具有一导引结构341，如斜板元件。夹持单元34在抓取基板12前，夹持单元34可通过导引结构341而沿着第一方向D1或第二方向D2轻微横移，或沿着转动方向R正反向旋转，以使夹持单元34的抓取角度可自动转向去对正基板12，以达到精确且稳定夹取基板12的目的。当夹持单元34抓取基板12后，便可通过第二移动单元42带动基板12沿着滚轮26移动，以将基板12移出腔体14，例如将基板12从传输腔体的内部移动到传输腔体与工艺腔体之间的桥接箱。如图4所示，当应用第二移动单元42执行最大位移后，夹持单元34可松开基板12，接着推进机构30再利用推杆38推动基板12，使得基板12可进一步前进，例如可将基板12自桥接箱移动到工艺腔体的内部，以达到本发明的两段传送目的。

综上所述，本发明的直立式基板传送装置是利用夹持单元抓取基板的侧边，以使基板可稳定地沿着滚轮及限位件直立式移动而不致倾倒；本发明的直立式基板传送装置使用单一动力源驱动卡匣于腔体内移动，以提高腔体的基板容载量；本发明的直立式基板传送装置另使用单一动力源驱动输送机构及推进机构，使得推进机构可由移动单元与推杆分别执行第一阶段和第二阶段的基板传送。此外，推进机构具有自适应功能，其是通过导引结构、移动单元与转动单元来调整夹持单元的角度及位置，以使夹持单元可自适地相对应基板的摆放角度而调整，由此精确且紧密地抓取基板。相较先前技术，本发明具有可减少腔体的行走距离的优点，并可有效缩小推进机构的体积以节省腔体的配置空间，且避免了已知技术因置入载具所导致的污染与清洁维护成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种直立式基板传送装置，其包含有：

一输送机构，用来输送一基板，该输送机构包含有：

一滚轮，该滚轮用以承载该基板的一下端；以及

一限位件，该限位件限位于该基板的一上端；

一推进机构，设置于该输送机构的旁侧，该推进机构包含有：

一基座；

至少一夹持单元，设置于该基座上，该夹持单元用来抓取该基板；

一轨道，设置于该基座上；以及

一推杆，以可滑行方式设置于该轨道内，该推杆用来推动该基板以沿着该滚轮移动；以及

一动力源，电连接于该输送机构与该推进机构，该动力源驱动该夹持单元以抓取及松脱该基板，该动力源另驱动该滚轮旋转及该推杆滑行以移动该基板。

2.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该限位件为一被动轮或一挡板。

3.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该夹持单元具有一导引结构，该夹持单元通过该导引结构而抓取该基板。

4.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该推进机构另包含有：

一第一移动单元，设置于该基座上，且电连接于该夹持单元，该第一移动单元驱动该夹持单元沿着一第一方向移动；以及

一第二移动单元，设置于该基座上，且电连接于该夹持单元，该第二移动单元驱动该夹持单元沿着相异该第一方向的一第二方向移动。

5.如权利要求1或4所述的直立式基板传送装置，其中该推进机构另包含有：

一转动单元，设置于该基座上，且电连接于该夹持单元，该转动单元驱动该夹持单元旋转。

6.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该推杆于该夹持单元未抓取该基板时，推动该基板沿着该输送机构移动。

7.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其另包含有：

一腔体，该输送机构、该推进机构与该动力源设置于该腔体，该腔体具有至少一开口；

一卡匣，以可活动方式设置于该腔体内；以及

至少二储位槽，设置于该卡匣内，该基板设置于该二储位槽的其中的一储位槽；

其中，该动力源是驱动该输送机构与该推进机构，以将该基板自该储位槽移出该开口。

8.如权利要求7所述的直立式基板传送装置，其中该卡匣电连接于该动力源，且该动力源驱动该卡匣相对该腔体移动，以使该至少二储位槽交替地对齐该开口。

9.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该直立式基板传送装置应用于等离子体系统的真空镀膜工艺。

10.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该直立式基板传送装置作动于真空环境。

11.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该夹持单元的耐热温度范围介于摄氏20度到摄氏200度之间。

12.如权利要求1所述的直立式基板传送装置，其中该推进机构以两段式传送方式推动该基板。