CN112136207B - 多叶片机器人设备、电子装置制造设备和适于在电子装置制造中运输多个基板的方法 - Google Patents

多叶片机器人设备、电子装置制造设备和适于在电子装置制造中运输多个基板的方法 Download PDF

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Abstract

描述了电子装置制造设备和机器人设备。设备经配置以有效地拾取和放置基板，其中机器人设备包括上臂和独立可旋转的三个叶片B1、B2、B3。三个叶片经配置以服务第一双装载锁定和第二双装载锁定，其中每个双装载锁定包括不同的跨距。在一些实施方式中，第一跨距P1小于第二跨距P2。叶片B2和叶片B3(或可选地叶片B1和叶片B2)可以以跨距P1服务第一双装载锁定，并且可以服务包括第二跨距P2的第二双装载锁定。提供操作电子装置制造设备和机器人设备的方法，以及许多其他方面。

Description

多叶片机器人设备、电子装置制造设备和适于在电子装置制 造中运输多个基板的方法
领域
本公开内容涉及电子装置制造，并且更具体地涉及适于在电子装置制造设备内运输多个基板的设备和方法。
背景
常规电子装置制造设备可包括多个腔室，例如工艺腔室和装载锁定腔室。这样的腔室可以包括在群集工具之中，其中复数个这样的工艺腔室和装载锁定腔室可以围绕传送腔室分布。这样的电子装置制造设备可以在传送腔室中采用机器人设备，机器人设备经配置以在各种装载锁定腔室和工艺腔室之间运输基板。在一些实施方式中，传送腔室、工艺腔室和装载锁定腔室可以在某些时间在真空下操作。然而，在现有技术电子装置制造设备的某些配置中，利用机器人设备在各个腔室之间运输基板可能有些效率低。
因此，寻求改进的机器人设备、电子装置制造设备和具有改进效率的用于运输基板的方法。
概述
在第一方面中，提供一种机器人设备。机器人设备包括上臂，上臂包括内侧端和外侧端，内侧端经配置以围绕肩轴旋转；第一叶片，第一叶片经配置以相对于上臂围绕侧外轴而独立旋转，第一叶片包括第一终端受动器；第二叶片，第二叶片经配置以相对于上臂围绕外侧轴而独立旋转，第二叶片包括第二终端受动器；和第三叶片，第三叶片经配置以相对于上臂围绕外侧轴而独立旋转，第三叶片包括第三终端受动器。
根据另一方面，提供一种电子装置处理系统。电子装置处理设备包括：主机，包括传送腔室和至少两个工艺腔室；第一双装载锁定(load lock)，耦接到主机并且包括在上装载锁定支撑件和下装载锁定支撑件之间的第一竖直跨距；第二双装载锁定，耦接到主机并且包括在第二双装载锁定的上装载锁定支撑件和下装载锁定支撑件之间的第二竖直跨距，其中第一竖直跨距小于第二竖直跨距；和机器人设备，经配置以将基板运输到第一双装载锁定与第二双装载锁定和至少两个工艺腔室，机器人设备包括：上臂，包括内侧端和外侧端，内侧端经配置以围绕肩轴旋转；第一叶片，经配置以相对于上臂围绕外侧轴而独立旋转，第一叶片包括第一终端受动器；第二叶片，经配置以相对于上臂围绕外侧轴而独立旋转，第二叶片包括第二终端受动器；和第三叶片，经配置以相对于上臂围绕外侧轴而独立旋转，第三叶片包括第三终端受动器；其中在第一终端受动器和第二终端受动器之间的竖直间距等于第一竖直跨距，并且在第一终端受动器和第三终端受动器之间的间距等于第二竖直跨距。
在另一方面中，提供一种在电子装置制造设备内运输多个基板的方法。方法包括以下步骤：提供主机，主机包括传送腔室和至少两个工艺腔室；提供第一双装载锁定和第二双装载锁定，第一双装载锁定耦接到主机并且包括在双第一装载锁定的上装载锁定支撑件和下装载锁定支撑件之间的第一竖直跨距，第二双装载锁定耦接到主机并且包括在第二双装载锁定的上装载锁定支撑件和下装载锁定支撑件之间的第二竖直跨距，其中第一竖直跨距小于第二竖直跨距；提供机器人设备，机器人设备经配置以将基板运输到第一双装载锁定与第二双装载锁定和至少两个工艺腔室，机器人设备包括：上臂、第一叶片、第二叶片和第三叶片，上臂包括内侧端和外侧端，内侧端经配置以围绕肩轴旋转，第一叶片经配置以相对于上臂围绕外侧轴独立旋转，第一叶片包括第一终端受动器，第二叶片经配置以相对于上臂围绕外侧轴独立旋转，第二叶片包括第二终端受动器，第三叶片经配置以相对于上臂围绕外侧轴独立旋转，第三叶片包括第三终端受动器；以第二叶片和第三叶片(或第一叶片和第二叶片)服务第一双装载锁定；并且以第一叶片和第三叶片服务第二双装载锁定。
根据本公开内容的这些和其他方面提供各种其他特征。根据以下详细说明、权利要求书和附图，本公开内容的其他特征和方面将变得完全清楚。
附图简要说明
图1A图示根据一个或多个实施方式的包括三个独立可控制的叶片的机器人设备的透视图。
图1B图示根据一个或多个实施方式的包括以折叠和归零定向示出的三个独立可控制的叶片的机器人设备的俯视平面图。
图1C图示根据一个或多个实施方式的包括以折叠和归零定向示出的三个独立可控制的叶片的机器人设备的侧视平面图。
图1D图示根据一个或多个实施方式的机器人设备的驱动马达组件的局部横截面侧视平面图。
图2A图示根据一个或多个实施方式的机器人设备的驱动组件的内侧端的局部横截面侧视图。
图2B图示根据一个或多个实施方式的机器人设备的替代驱动组件的内侧端的局部横截面侧视图。
图3A图示根据一个或多个实施方式的机器人设备的驱动组件的外侧端的局部横截面侧视图。
图3B图示根据一个或多个实施方式的机器人设备的替代驱动组件的外侧端的局部横截面侧视图。
图4是根据一个或多个实施方式的被示出服务(servicing)电子装置制造设备的工艺腔室的机器人设备的俯视示意图。
图5A是根据一个或多个实施方式的装载锁定设备的局部横截面侧视图，该装载锁定设备包括在相应的上基板支撑件和下基板支撑件之间具有不同竖直跨距的多个双装载锁定设备。
图5B是根据一个或多个实施方式的图5A的装载锁定设备的主视图。
图6A图示根据一个或多个实施方式的包括三个独立可控制的腕部和六个叶片(每个腕部构件有两个终端受动器)的替代机器人设备的透视图。
图6B图示根据一个或多个实施方式的示出双终端受动器的附接特征的图6A的替代机器人设备的叶片的局部侧视图。
图7是根据一个或多个实施方式的描绘在电子装置制造设备内运输多个基板的方法的流程图。
具体说明
寻求在电子装置运输系统中的各个位置之间运输基板的精确度和效率。然而，在一些系统中，各个腔室之间的传送可能成为限制效率的瓶颈。此外，还寻求简化的机器人构造，其中机器人臂的数量能够最小化。
为了提升效率，许多用于电子装置制造设备的机器人设备包括双终端受动器，有时被称为包括“双叶片”，双终端受动器可附接在机器人设备的一系列互连臂的端臂处，并且可适于将搁置在终端受动器上的多个基板运输到电子装置制造设备的工艺腔室和/或装载锁定腔室或从电子装置制造设备的工艺腔室和/或装载锁定腔室运输。常规的双叶片机器人设备只可以进行一对一的交换。也就是说，常规的双叶片机器人设备可以从腔室取回一个基板并且用一个基板替换它。因此，包括改进的切换效率(handoff efficiency)的机器人设备和电子装置设备将构成电子装置制造领域的实质进步。
因此，在一个方面中，本公开内容的实施方式提供一种机器人设备，所述机器人设备具有紧凑的配置(compact configuration)并且包括三个叶片(B1、B2、B3)，其中每个叶片是独立可控制的。本文使用的叶片是指腕部构件(wrist member)和至少一个终端受动器的组合，或是作为单独的部件或是作为一个集成的(integral)部件。本文描述的机器人设备的实施方式包括上臂和围绕上臂的外侧端可旋转的多个叶片。特别地，腕部构件可以是围绕上臂的外侧端可旋转的。因此，提供了一种具有很少的臂的精密机器人构造。上臂的内侧端可围绕肩轴旋转。三个叶片(B1、B2和B3)中的每个叶片可包括附接的终端受动器，即，腕部构件和终端受动器的组合。
各个腕部构件和因此的叶片(B1、B2和B3)的独立控制由驱动组件提供。驱动组件包括相应的驱动轴，这些驱动轴耦接或互连以驱动上臂和第一叶片B1、第二叶片B2和第三叶片B3旋转。因此，所有移动的部件(例如，上臂和第一叶片、第二叶片与第三叶片)可以从共同的驱动位置被驱动。这种高功能配置不仅能够简化机器人构造，而且还可以提高效率，这将通过以下内容而显而易见。
在另一方面中，提供一种电子装置制造设备，包括具有三个独立可控制的叶片(B1、B2、B3)的机器人设备，叶片包括终端受动器，终端受动器可用于在工艺腔室和装载锁定腔室之间运输基板。电子装置制造设备包括机器人设备，机器人设备包括上臂和三个耦接的独立可控制的叶片。电子装置制造设备进一步包括第一双装载锁定和第二双装载锁定。第一双装载锁定和第二双装载锁定在提供在第一双装载锁定和第二双装载锁定中的相应的上基板支撑件和下基板支撑件之间具有不同的竖直跨距。在一个实施方式中，一个双装载锁定包括1P的竖直跨距，而另一双装载锁定包括大于1P(例如，1P×2＝2P)的竖直跨距。较大跨距的双装载锁定可由叶片B1(上叶片)和叶片B3(下叶片)提供服务(serviced)，而较小跨距的双装载锁定可由叶片B2(中间叶片)和叶片B3(下叶片)提供服务。在一些实施方式中，机器人设备可包括z轴能力。
本文参考图1A-图6描述示出机器人设备和电子装置制造设备的各个方面的进一步细节和范例实施方式。
现参考图1A-图1D，提供根据本公开内容实施方式的配置用于在电子装置制造设备400(图4)中使用的机器人设备100的范例实施方式。机器人设备100可实用于，并且可经配置和适于，例如，在各个工艺腔室403之间传送基板115，和/或在一个或多个装载锁定设备409A、409B处交换基板415。在所描绘的实施方式中，有两个装载锁定设备409A、409B。然而，机器人设备100可以仅与一个装载锁定设备或与多于两个装载锁定设备一起使用。
机器人设备100具有上臂102，上臂102包括内侧端102i和外侧端102o。内侧端102i经配置以可通过驱动马达组件105的上臂驱动马达106(图1D)绕肩轴104旋转。驱动滑轮和从动滑轮与传动构件的驱动组件包括在上臂102内，如下所述。
所示的机器人设备100包括三个叶片B1(上)、B2(中)、B3(下)，这三个叶片耦接到上臂102的与内侧端102i相对的外侧端102o以用于旋转。叶片B1、B2、B3中的每一个分别通过第一驱动马达108、第二驱动马达110和第三驱动马达112的命令动作而绕外侧轴107可独立地旋转。第一驱动马达108、第二驱动马达110和第三驱动马达112中的每一个驱动马达由从控制器114接收的适当控制信号命令。控制器114可以是任何合适的处理器、存储器、调节电子元件和驱动器，所述合适的处理器、存储器、调节电子元件和驱动器能够处理控制指令并且执行上臂102和叶片B1、B2、B3的运动。
上臂102可以具有L1的中心到中心长度，如图1B中所示，其中长度L1的所述中心是肩轴104和外侧轴107。在所示的实施方式中的每个叶片B1、B2、B3可以由腕部构件，即第一腕部构件116、第二腕部构件118和第三腕部构件120构成。此外，所描绘的实施方式中的每个叶片B1、B2、B3包括终端受动器，即第一终端受动器122、第二终端受动器124和第三终端受动器126，每个终端受动器经配置并且适于支撑和运输在终端受动器上的基板115。
叶片B1、B2、B3各自具有中心到中心的长度L2，如图1B中所示，其中叶片B1、B2和B3的所述中心是外侧轴107和基板支撑位置的名义中心(nominal center)125，名义中心125经配置以在每个终端受动器122、124、126上支撑基板115。名义中心125是基板115在名义上定位于第一终端受动器122、第二终端受动器124和第三终端受动器126上时将会搁置于第一终端受动器122、第二终端受动器124和第三终端受动器126中的每一个上的位置。限制特征在限制范围内限制终端受动器122、124、126上的基板的位置。在所示的实施方式中，第一腕部构件116、第二腕部构件118和第三腕部构件120和终端受动器122、124、126是单独的互连构件。然而应理解，在一些实施方式中，每个腕部构件和终端受动器可以一体形成，并且构成一个整体部件。在所描绘的实施方式中，腕部构件116、118、120中的每一个可在各自的端处包括定向调节器128、130、132，以允许对终端受动器122、124、126中的每一个进行精细定向调节(例如，调节下垂和/或倾斜)。定向调节器128、130、132可以使用螺钉和/或垫片来实现终端受动器姿态的调节。
因此，应显而易见的是，第一叶片B1经配置以相对于上臂102围绕外侧轴107独立旋转，并且其中第一叶片B1包括第一终端受动器122。同样地，第二叶片B2经配置以相对于上臂102围绕外侧轴107独立旋转，并且其中第二叶片B2包括第二终端受动器124。此外，第三叶片B3经配置以相对于上臂102绕外侧轴107独立旋转，并且其中第三叶片B3包括第三终端受动器126。旋转由下文描述的驱动马达组件105和驱动组件提供。
如图1A和图1B中可见，第一终端受动器124、第二终端受动器126和第三终端受动器128在被配置成折叠和归零(zeroed)配置时一个位于另一个之上，如图所示。例如，此折叠和归零配置是中性(neutral)配置，并且叶片B1、B2、B3可以从此定向旋转大约+/-170度。
如图1B中可见，机器人设备100包括叶片B1、B2、B3，每个叶片具有长度L2，L2比上臂102的中心到中心的长度L1长。特别地，相应的中心到中心的长度L1、L2通过L2>L1而相关联。在一些实施方式中，L2>2L1。在其他实施方式中，相应的中心到中心长度可以透过L1≤L2≤2×L1，或甚至是1.5×L1≤L2≤2×L1来相关联。作为范例，并且不被认为是限制性的，L1可以在约450mm和600mm之间，并且L2可以在约450mm和1,200mm之间。在一些实施方式中，L1可以在约800mm和1,000mm之间，并且L2可以在约450mm和1,200mm之间。在一些实施方式中，L2可以小于L1。
此外，第一终端受动器122的第一支撑位置和第二终端受动器124的第二支撑位置之间的第一竖直间距可与第二终端受动器124的第二支撑位置和第三终端受动器126的第三支撑位置之间的第二竖直间距相同，即叶片B1、B2、B3可以等距竖直间隔开。相应的终端受动器122、124、126的支撑位置之间的竖直间距V(图1C)可以在，例如，7mm至25mm、7mm至20mm、或甚至9mm与18mm之间的范围内。其他竖直间距值也是可能的。
现在更详细地参考图1D，描述驱动马达组件105。为了清楚，在图1D中未示出与相应的上臂102和驱动滑轮的连接。驱动马达组件105包括上臂轴134，上臂轴134经配置以在下端耦接到上臂驱动马达106并且经配置以在上端耦接到并且驱动上臂102并且使上臂102在X-Y平面中独立旋转。上臂轴134通过任何合适的手段(例如紧固件或类似物)耦接到上臂102的内侧端102i。
驱动马达组件105进一步包括第一叶片轴135，第一叶片轴135在下端耦接到第一驱动马达108，并且经配置以互连至并且驱动第一叶片B1并且使第一叶片B1在X-Y平面中独立旋转。驱动马达组件105进一步包括第二叶片轴136，第二叶片轴136在下端耦接到第二驱动马达110，并且经配置以互连至并且驱动第二叶片B2并且使第二叶片B2在X-Y平面中独立旋转。最后，驱动马达组件105包括第三叶片轴137，第三叶片轴137在下端耦接到第三驱动马达112，并且配置以互连至并且驱动第三叶片B3，并且使第三叶片B3在X-Y平面中独立旋转。轴134、135、136、137可以通过合适的旋转适应构件(rotation-accommodating member)(例如轴承)支撑以旋转。可以使用任何合适的轴承，例如密封球轴承。
驱动马达组件105可包括外部马达壳体138，外部马达壳体138可耦接到传送腔室413的底面(floor)139，例如，如图4中所示。驱动马达组件105的内马达壳体140可以相对于外部马达壳体138就旋转而言固定，但是可以在Z方向上移动以实现叶片B1、B2、B3的z轴运动。沿Z轴的运动可以由任何合适的线性滑动机构来适应，例如，所示的轨道和线性轴承。应认识到，Z轴的能力可能不存在于所有的实施方式中，因此是可选的。
在具有Z轴能力的实施方式中，图1D图示竖直马达141和竖直驱动机构142，竖直驱动机构142经配置并且适于引起内马达壳体140相对于外马达壳体138的竖直运动(沿Z轴)，并且因此引起第一叶片B1、第二叶片B2和第三叶片B3的竖直运动。竖直驱动机构142可包括蜗杆驱动、丝杠(lead screw)、滚珠丝杠副(ball screw)或齿条和齿轮机构，蜗杆驱动、丝杠、滚珠丝杠副或齿条和齿轮机构当由竖直马达141旋转时，使得内马达壳体140沿正或负Z轴竖直平移，并且完成叶片B1、B2、B3的升高或降低。在一些实施方式中，真空阻挡物143(例如，密封的波纹管或类似物)可用于适应竖直运动并且也用作真空阻挡物。一个或多个平移适应装置144(虚线示出)，例如线性轴承、套管(bushing)或其他线性运动限制构件可用于限制内马达壳体140的运动以仅沿Z轴竖直运动，即，沿肩轴104运动。在所示的实施方式中，丝杠可以接合安装到内马达壳体140的附件140A上的导螺母(lead nut)。竖直马达141可以是步进马达或类似物。
在一些实施方式中，竖直马达141可包括经由旋转或平移的反馈，以向控制器114提供竖直位置反馈信息。同样地，可以提供任何合适类型的反馈装置以确定上臂102和每个叶片B1、B2、B3的精确旋转位置。例如，编码器可以耦接到上臂轴134、第一轴135、第二轴136和第三轴137，并且测量相对于内壳体140的旋转位置。编码器可以是旋转编码器，并且可以是磁性类型、光学类型或另一类型的旋转编码器。
可以通过任何合适的构件，例如紧固件或其他合适的构件，将上臂轴134连接到上臂102来提供上臂102在X-Y平面内围绕肩轴104的独立旋转。可选地，上臂轴134可以与上臂102制成一体。上臂驱动马达106可以是步进马达、可变磁阻马达、永磁电动马达或类似物。可以使用其他类型的马达。上臂102的旋转可以通过从控制器114提供给上臂驱动马达106的适当命令而独立地控制。控制器114还可以经由在上臂驱动马达106和控制器114之间连接的线束从编码器接收位置反馈信息。上臂102的旋转可以，例如，从图1B中所示的折叠和归零定向达到约+/-360度或更多。
可以通过第一驱动马达108旋转第一叶片轴135的动作来提供第一叶片B1在X-Y平面内围绕外侧轴107的旋转。第一驱动马达108可以与上文论述的相同。第一叶片B1的旋转可以通过从控制器114提供给第一驱动马达108的适当命令而独立地控制。控制器114也可从编码器接收位置反馈信息，编码器的一部分经由在第一驱动马达108和控制器114之间连接的线束耦接到第一叶片轴135。第一叶片B1的旋转可以，例如，从图1B中所示的折叠和归零定向达到大约+/-170度。
可以通过第二驱动马达110旋转第二叶片轴136的动作来提供第二叶片B2在X-Y平面内围绕外侧轴107的旋转。第二驱动马达110可以与上文论述的相同。第二叶片B2的旋转可以通过从控制器114提供给第二驱动马达110的适当命令而独立地控制。控制器114也可从编码器接收位置反馈信息，编码器的一部分经由在第二驱动马达110和控制器114之间连接的线束耦接到第二叶片轴136。第二叶片B2的旋转可以，例如，从图1B中所示的折叠和归零定向达到大约+/-170度。
同样地，可以通过第三驱动马达112旋转第三叶片轴137的动作来提供第三叶片B3在X-Y平面内围绕外侧轴107的旋转。第三驱动马达112可以与上文论述的相同。第三叶片B3的旋转可以通过从控制器114提供给第三驱动马达112的适当命令而独立地控制。控制器114也可从编码器接收位置反馈信息，编码器的一部分经由在第三驱动马达112和控制器114之间连接的线束耦接到第三叶片轴137。第三叶片B3的旋转可以，例如，从图1B中所示的折叠和归零定向达到大约+/-170度。
现在参考图2A和图3A，示出并描述包括内侧端驱动组件245(图2A)和外侧端驱动组件346(图3A)的叶片驱动组件的第一实施方式。内侧端驱动组件245包括第一内侧导向器(pilot)247和第一驱动滑轮248，第一内侧导向器247可从上臂壳体202H的下部向上延伸(如图所示)，第一驱动滑轮248经安装以在第一导向器247上旋转，例如通过合适的轴承或类似物。内侧端驱动组件245和外侧端驱动组件346中的所有轴承由方框中的X表示。
内侧端驱动组件245进一步包括第二驱动滑轮249，第二驱动滑轮249经安装以在第一驱动滑轮248上旋转，例如通过在第二驱动滑轮249和第一驱动滑轮248的导向部分248P之间耦接的合适的轴承或类似物。如图所示，第一驱动滑轮248和第二驱动滑轮249可以是同轴的。内侧端驱动组件245进一步包括第三驱动滑轮250，第三驱动滑轮250经安装以在第二驱动滑轮249上旋转，例如通过在第三驱动滑轮250和第二驱动滑轮249的导向部分249P之间耦接的合适的轴承或类似物。如图所示，第二驱动滑轮249和第三驱动滑轮250可以是同轴的。相应的轴134-137与相应的驱动滑轮248、249、250之间的连接可以是通过任何合适的连接机构，例如螺栓、螺钉、夹持机构或类似物连接。
现在参考图3A，叶片驱动组件的外侧端102o包括外侧端驱动组件346。外侧端驱动组件346包括第一外侧导向器351和第一从动滑轮352，第一外侧导向器351可从上臂壳体202H的下部向上延伸(如图所示)，第一从动滑轮352经安装以在第一导向器351上旋转，例如通过合适的轴承或类似物。外侧端驱动组件346进一步包括第二从动滑轮353，第二从动滑轮353经安装以在第一从动滑轮352上旋转，例如通过轴承或类似物。如图所示，第一从动滑轮352和第二从动滑轮353可以是同轴的。外侧端驱动组件346可进一步包括第三从动滑轮354，第三从动滑轮354经安装以在第二从动滑轮353上旋转。
在每种情况下用于旋转的安装可以通过将相应的从动滑轮安装到连接到相应叶片的相应的轴上来实现。例如，旋转连接可以经由将叶片B1连接到第一从动滑轮352的第一外轴355、将叶片B2连接到第二从动滑轮353的第二外轴356和将叶片B3连接到第三外侧从动滑轮354的第三外轴357来完成。可使用螺栓、螺钉或其他紧固件(未示出)来达成各种连接。
现在参考图2B和图3B，示出并描述包括内侧端驱动组件245A和外侧端驱动组件346A的叶片驱动组件的另一实施方式。内侧端驱动组件245A包括如所示可从上臂壳体202HA的中央部分向下延伸的第一内侧导向器247A，和经安装以在第一导向器247A上旋转的第一驱动滑轮248A，例如通过合适的轴承或类似物。内侧端驱动组件245A进一步包括第二驱动滑轮249A，第二驱动滑轮249A经安装以在第一驱动滑轮248A上旋转，例如通过在第二驱动滑轮249A和从上臂壳体202HA的中央部分向上延伸的部分248PA之间耦接的合适的轴承或类似物。内侧端驱动组件245A进一步包括第三驱动滑轮250A，第三驱动滑轮250A经安装以在第二驱动滑轮249A上旋转，例如通过在第三驱动滑轮250A和第二驱动滑轮249A的一部分249PA之间耦接的合适的轴承或类似物。相应轴134-137与相应的驱动滑轮248A、249A、250A之间的连接可以通过任何合适的连接机构，例如螺栓、螺钉、夹持机构或类似物来实现。
现在参考图3B，叶片驱动组件的外侧端102o包括外侧端驱动组件346A。外侧端驱动组件346A包括第一外侧导向器351A和第一从动滑轮352A，第一外侧导向器351A可从上臂壳体202HA的中央部分向下延伸(如图所示)，第一从动滑轮352A经安装以在第一外侧导向器351A上旋转，例如通过合适的轴承或类似物。外侧端驱动组件346A可进一步包括第二从动滑轮353A，第二从动滑轮353A经安装以在第二导向器351AA上旋转，第二导向器351AA从上臂壳体202HA的中央部分向上延伸，例如通过轴承或类似物。外侧端驱动组件346A可进一步包括第三从动滑轮354A，第三从动滑轮354A经安装以在第二从动滑轮353A上旋转。用于旋转的安装可以通过将第三从动滑轮354A旋转地安装到连接至第二叶片B2和第二从动滑轮353A的第二轴356A来实现。可使用螺栓、螺钉或其他紧固件(未示出)来在第一轴355A与第一从动滑轮352A和第一轴与第一叶片B1之间进行各种连接。同样地，可使用螺栓、螺钉或其他紧固件(未示出)来将第二轴356A连接到第二叶片B2和连接到第二从动滑轮353A，并且将第三轴357A连接到第一叶片B1和连接到第三从动滑轮354A。
在上面的每个实施方式中，传动构件可以在相应的叶片驱动组件的相应的驱动滑轮和从动滑轮之间连接。例如，在图2A和图3A的实施方式中，第一传动构件258可以将第一驱动滑轮248和第一从动滑轮352互连。第二传动构件259可以将第二驱动滑轮249和第二从动滑轮353互连。第三传动构件260可以将第三驱动滑轮250和第三从动滑轮354互连。
同样地，在图2B和图3B的实施方式中，第一传动构件258A可以将第一驱动滑轮248A和第一从动滑轮352A互连。第二传动构件259A可以将第二驱动滑轮249A和第二从动滑轮353A互连。第三传动构件260A可以将第三驱动滑轮250A和第三从动滑轮354A互连。
第一、第二、和第三传动构件258、258A、259、259A、260、和260A可包括一个或多个带状物(belt)或带(strap)，例如两个相对地缠绕的不连续金属带，其中每个带于带的端部刚性地耦接(例如，固定(pin))到对应的驱动滑轮248、248A、249、249A、250和259A与从动滑轮342、342A、353、353A、354、354A。
机器人设备100适于将基板115(有时称为“晶片”或“半导体晶片”)自电子装置制造系统400中的目的地拾取或放置到电子装置制造系统400中的目的地，如图4中所示。然而，任何类型的电子装置基板、掩模或其他含二氧化硅的基板可由机器人设备100输送和传送。目的地可以是耦接到传送腔室413的一个或多个腔室。例如，目的地可以是一个或多个工艺腔室403和/或装载锁定设备409A、409B中的一个或多个，一个或多个工艺腔室403和/或装载锁定设备409A、409B中的一个或多个可分布在传送腔室413周围并且耦接到传送腔室413。如图所示，传送可以是，例如，通过狭缝阀411的。
电子装置处理系统400可包括主机401，主机401包括传送腔室413和至少两个工艺腔室403。主机401的壳体中包括传送腔室413。传送腔室413可包括顶壁(未示出)、底壁(底面)439和侧壁，并且在一些实施方式中，例如，传送腔室413可保持在真空中。在所示的实施方式中，机器人设备100被安装到底壁(底面)439。然而，机器人设备100可以安装在别处，例如安装到顶壁(未示出，为了清楚起见而被去除)。
工艺腔室403可以适于在基板115上实行任何数量的工艺。工艺可包括沉积、氧化、硝化、蚀刻、抛光、清洁、平版印刷术、计量或类似工艺。也可实行其他工艺。装载锁定设备409A、409B可以适于与工厂界面417或其他系统部件相接，工厂界面417或其他系统部件可以从基板载体419(例如，前开式标准舱(Front Opening Unified Pod，FOUP))接收基板115，基板载体419可以停靠在，例如，工厂界面417的装载口处。装载/卸载机器人421(虚线示出)可用于在基板载体419和装载锁定设备409A、409B之间传送基板115。基板115的传送可以以任何顺序或方向进行。在一些实施方式中，装载/卸载机器人421可以与机器人设备100相同，但是可以包括允许机器人设备在任一横向方向上和如箭头423指示地横向移动的机构。可以使用任何其他合适的机器人。
现在参考图5A和图5B，描述基板115穿过装载锁定设备409A、409B而到传送腔室413(图4)或自传送腔室413的传送。在一些实施方式中，装载锁定设备409A、409B可以是相同的。在所示的实施方式中，装载锁定设备409A、409B中的至少一个，优选地装载锁定设备409A、409B两者，包括在工厂界面417和主机401(图4)之间耦接或互连的第一双装载锁定562。第一双装载锁定562包括在第一双装载锁定562的上装载锁定支撑件565的上支撑表面和下装载锁定支撑件566的上支撑表面之间的第一竖直跨距P1。例如，上装载锁定支撑件565和下装载锁定支撑件566可以是盘形基座。装载锁定设备409A、409B中的至少一个，并且优选地装载锁定设备409A、409B两者，包括第二双装载锁定564，第二双装载锁定564可以耦接到或互连在工厂界面417和主机401(图4)之间，并且可以包括在第二双装载锁定564的上装载锁定支撑件567的上支撑表面和下装载锁定支撑件568的上支撑表面之间的第二竖直跨距P2。例如，上装载锁定支撑件567和下装载锁定支撑件568可以是盘形基座。在所描绘的实施方式中，第一竖直跨距P1小于第二竖直跨距P2(即，P1<P2)。在一些实施方式中，第二竖直跨距P2为第一竖直跨距P1的约两倍(2X)(即，P2＝2×P2)。此外，叶片B2和叶片B3之间的竖直间距V可以等于P1，并且叶片B1和叶片B3之间的间距可以等于2×V。举例来说，跨距P1可以在约7mm和约25mm之间，或例如，甚至约10mm和约20mm之间。
如图所示，第一双装载锁定562位于第二双装载锁定564上方。然而，应理解，第一双装载锁定562和第二双装载锁定564可以在彼此旁边定位，即，并排(side-by-side)定向，其中可以提供跨距P1的第一双装载锁定562于装载锁定设备409A中，并且可提供跨距P2的第二双装载锁定564于装载锁定设备409B中，或者可以提供跨距P1的第一双装载锁定562于装载锁定设备409B中，并且可提供跨距P2的第二双装载锁定564于装载锁定设备409A中。在另一个实施方式中，可以提供跨距P1的两个第一双装载锁定562于装载锁定设备409A中，并且可以提供跨距P2的两个第二双装载锁定564于装载锁定设备409B中，或者可以提供跨距P1的两个第一双装载锁定562于装载锁定设备409B中，并且可以提供跨距P2的两个第二双装载锁定564于装载锁定设备409A中。
如图所示，第一双装载锁定562经配置以接收第二叶片B2和第三叶片B3。跨距P2的第二双装载锁定564经配置以接收第一叶片B1和第三叶片B3。因此，在一个方面中，由机器人设备100执行的放置和提取序列可以是：
由叶片B1和叶片B3从下装载锁定564提取两个基板115，
由叶片B2从第一工艺腔室403提取，
由叶片B1将基板115放置至相同的工艺腔室403，
由B1从另一工艺腔室403提取，
由B3放置至另一工艺腔室403，和
由叶片B2和叶片B1放置在上双装载锁定562中。
叶片B1和叶片B3从下装载锁定564提取和放置于上装载锁定562中的其他合适的序列是可能的。例如，可以替代地使用以下序列：
由叶片B1和叶片B3从下装载锁定564提取两个基板115，
由叶片B2从第一工艺腔室403提取，
由叶片B3将基板115放置至相同的工艺腔室403，
由B3从另一工艺腔室403提取，
由B1放置至另一工艺腔室403，和
由叶片B2和叶片B3放置在上双装载锁定562中。
上述两个序列可以通过以下方式有效地颠倒：从具有叶片B2和叶片B3(或叶片B1和叶片B2)的上装载锁定564提取两个基板115开始并且以用叶片B1和叶片B3将两个基板115放置至下装载锁定564结束。
在另外的实施方式中，提供机器人设备600，其中第一叶片116包括如图6A中所示的双终端受动器B1.1和B1.2。另外两个腕部构件也各自包括两个终端受动器。因此，终端受动器B1.1和终端受动器B1.2与其他成对的终端受动器一样一致地(in unison)移动。图6A和图6B图示包括六个终端受动器的实施方式。每对终端受动器是独立可旋转的。如图6B中所示，双终端受动器B1.1和B1.2被示为通过定向调节器628连接到第一腕部构件116。相同结构被用于附接到第二腕部构件118的双终端受动器B2.1和B2.2，和附接到第三腕部构件120的双终端受动器B3.1和B3.2。驱动马达组件105和叶片驱动组件可以与前面针对图1A至图3B所描述的相同。此实施方式实现甚至更多的放置和提取的功能，并且从而提高了效率。应理解，在此实施方式中，装载锁定设备将包括每个装载锁定两倍的基板支撑位置。可以由机器人设备600执行的一个合适的放置和提取序列例如是：
由B1.1、B1.2和B2.1、B2.2从装载锁定双提取(拾取4个基板115)，
B3.1和B3.2最初不带基板，
由B3.2进行工艺腔室403提取，
由B2.1进行工艺腔室403放置，
由B3.1进行工艺腔室403提取，
由B2.2进行工艺腔室403放置，
由B2.2进行工艺腔室403提取，
由B1.1进行工艺腔室403放置，
由B2.1进行工艺腔室403提取，
由B1.2进行工艺腔室403放置，和
由B2.1、B2.2和B3.1、B3.2于装载锁定中双放置(4个基板115)。
可由机器人设备600实行的另一可能序列是：
由B2.1、B2.2和B3.1、B3.2从第一装载锁定双提取(拾取4个基板115)，
B1.1和B1.2最初不带基板，
由B1.2进行工艺腔室403提取，
由B2.1进行工艺腔室403放置，
由B1.1进行工艺腔室403提取，
由B2.2进行工艺腔室403放置，
由B1.2进行工艺腔室403提取，
由B3.1进行工艺腔室403放置，
由B2.1进行工艺腔室403提取，
由B3.2进行工艺腔室403放置，和
由B1.1、B1.2和B2.1、B2.2于第一装载锁定(或另一装载锁定)中双放置(4个基板115)。
参照图7，提供在电子装置制造设备(例如，电子工艺装置制造设备400)内运输基板的方法700。方法700包括以下步骤，在702中，提供包括传送腔室(例如，传送腔室413)和至少两个工艺腔室(例如，工艺腔室403)的主机(例如，主机401)。方法700进一步包括提供第一双装载锁定(例如，第一双装载锁定562)和第二双装载锁定(例如，第二双装载锁定564)的步骤，所述第一双装载锁定耦接到主机并且包括在双第一装载锁定的上装载锁定支撑件(例如，上装载锁定支撑件565)和下装载锁定支撑件(例如，下装载锁定支撑件566)之间的第一竖直跨距(例如，P1)，所述第二双装载锁定耦接到主机并且包括在第二双装载锁定的上装载锁定支撑件(例如，上装载锁定支撑件567)和下装载锁定支撑件(例如，第二装载锁定支撑件568)之间的第二竖直跨距(例如，P2)，其中第一竖直跨距小于第二竖直跨距(例如，P1<P2)。在一些实施方式中，P2＝2×P1。
方法700进一步包括以下步骤，在706中，提供机器人设备(例如，机器人设备100)，机器人设备经配置以将基板(基板115)运输到第一双装载锁定和第二双装载锁定和至少两个工艺腔室，机器人设备包括：上臂(例如，上臂102)、第一叶片(例如，第一叶片B1)、第二叶片(例如，第二叶片B2)和第三叶片(例如，第三叶片B3)，上臂包括内侧端(例如，内侧端102i)和外侧端(例如，外侧端102o)，内侧端经配置以绕肩轴(例如，肩轴104)旋转，第一叶片经配置以相对于上臂绕外侧轴(例如，外侧轴107)独立旋转，第一叶片包括第一终端受动器(例如，第一终端受动器122)，第二叶片经配置以相对于上臂绕外侧轴独立旋转，第二叶片包括第二终端受动器(例如，第二终端受动器124)，第三叶片经配置以相对于上臂绕外侧轴独立旋转，第三叶片包括第三终端受动器(例如，第三终端受动器126)。
方法700进一步包括以下步骤，在708中，以第二叶片B2和第三叶片B3(或可选地以第一叶片B1和第二叶片B2)服务(servicing)第一双装载锁定(例如，第一双装载锁定562)；和在710中，以第一叶片B1和第三叶片B3服务第二双装载锁定(例如，第二双装载锁定564)。
在具有终端受动器B1.1至B3.2的图6的实施方式的情形中，第一装载锁定可以用终端受动器B2.1与B2.2和终端受动器B3.1与B3.2，或可选地终端受动器B1.1与B1.2和终端受动器B2.1与B2.2来服务。
前面的描述仅公开某些范例实施方式。对本领域技术人员而言，落入本公开内容范围内的上述系统、设备和方法的修改是显而易见的。因此，尽管已结合某些范例实施方式来公开本公开内容，应理解，其他实施方式可以落入由如由所附的权利要求书限定的本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种机器人设备，包括：
驱动马达组件；
上臂，经配置以相对于所述驱动马达组件旋转，所述上臂包括内侧端和外侧端，所述内侧端经配置以围绕肩轴旋转；
第一叶片，经配置以用于相对于所述上臂围绕外侧轴而独立旋转，所述第一叶片包括第一终端受动器；
第二叶片，经配置以用于相对于所述上臂围绕所述外侧轴而独立旋转，所述第二叶片包括第二终端受动器；和
内侧驱动组件，所述内侧驱动组件耦接于所述驱动马达组件，所述内侧驱动组件包括：
第一内侧导向器，
第一驱动滑轮，经安装以用于在所述第一内侧导向器上旋转，并且经配置以便于所述第一叶片相对于所述上臂围绕所述外侧轴的所述独立旋转；和
第二驱动滑轮，经安装以用于在所述第一驱动滑轮上旋转，并且经配置以便于所述第二叶片相对于所述上臂围绕所述外侧轴的所述独立旋转。
2.如权利要求1所述的机器人设备，其中所述驱动马达组件包括：
上臂驱动马达，经配置以引起所述上臂的所述旋转；
第一驱动马达，经配置以引起所述第一叶片的所述独立旋转；和
第二驱动马达，经配置以引起所述第二叶片的所述独立旋转。
3.如权利要求1所述的机器人设备，其中所述驱动马达组件包括上臂轴、第一叶片轴和第二叶片轴，其中所述上臂轴、所述第一叶片轴和所述第二叶片轴是同轴的。
4.如权利要求3所述的机器人设备，其中所述第一驱动滑轮耦接于所述第一叶片轴，并且所述第二驱动滑轮耦接于所述第二叶片轴。
5.如权利要求1所述的机器人设备，其中，当被配置成折叠和归零配置时，所述第一终端受动器和所述第二终端受动器一个位于另一个上方。
6.如权利要求1所述的机器人设备，其中，自所述肩轴到所述外侧轴的第一长度L1和在所述外侧轴与所述第一终端受动器和第二终端受动器中的每一个的基板支撑中心之间的第二长度L2通过L2>L1而相关联。
7.如权利要求1所述的机器人设备，包括外侧驱动组件，所述外侧驱动组件具有：
第一外侧导向器，
第一从动滑轮，经安装以用于在所述第一外侧导向器上旋转，和
第二从动滑轮，经安装以用于在所述第一从动滑轮上旋转。
8.如权利要求1所述的机器人设备，其中所述内侧驱动组件被配置在所述上臂的所述内侧端处，并且其中所述内侧驱动组件进一步包括：
第二内侧导向器，其中所述第二驱动滑轮进一步经安装以在所述第二内侧导向器上旋转。
9.如权利要求1所述的机器人设备，其中所述上臂的所述外侧端包括：
第一外侧导向器，
第二外侧导向器，
第一从动滑轮，经安装以在所述第一外侧导向器上旋转，和
第二从动滑轮，经安装以在所述第二外侧导向器上旋转。
10.如权利要求1所述的机器人设备，其中所述第一叶片包括双终端受动器。
11.一种电子装置制造设备，包括：
主机，包括传送腔室和至少两个工艺腔室；
第一双装载锁定，耦接到所述主机并且包括在上装载锁定支撑件和下装载锁定支撑件之间的第一竖直跨距；
第二双装载锁定，耦接到所述主机并且包括在所述第二双装载锁定的上装载锁定支撑件和下装载锁定支撑件之间的第二竖直跨距，其中所述第一竖直跨距小于所述第二竖直跨距；
机器人设备，经配置以将基板运输到所述第一双装载锁定与所述第二双装载锁定和所述至少两个工艺腔室，所述机器人设备包括：
上臂，包括内侧端和外侧端，所述内侧端经配置以围绕肩轴旋转；
第一叶片，经配置以用于相对于所述上臂围绕外侧轴而独立旋转，所述第一叶片包括第一终端受动器；
第二叶片，经配置以用于相对于所述上臂围绕所述外侧轴而独立旋转，所述第二叶片包括第二终端受动器；和
第三叶片，经配置以相对于所述上臂围绕所述外侧轴而独立旋转，所述第三叶片包括第三终端受动器；
其中在所述第一终端受动器和所述第二终端受动器之间的竖直间距等于所述第一竖直跨距，并且在所述第一终端受动器和所述第三终端受动器之间的间距等于所述第二竖直跨距。
12.如权利要求11所述的电子装置制造设备，其中所述第二竖直跨距是所述第一竖直跨距的两倍。
13.如权利要求11所述的电子装置制造设备，其中所述第一双装载锁定位于所述第二双装载锁定上方。
14.如权利要求11所述的电子装置制造设备，其中所述第二双装载锁定经配置以接收所述第一叶片和所述第三叶片。
15.如权利要求11所述的电子装置制造设备，其中所述第一双装载锁定经配置以接收所述第一叶片和所述第二叶片或所述第二叶片和所述第三叶片。
16.如权利要求11所述的电子装置制造设备，其中所述第一叶片和所述第三叶片是间隔开的以将基板放置至所述第二双装载锁定的所述上装载锁定支撑件与所述下装载锁定支撑件和自所述第二双装载锁定的所述上装载锁定支撑件与所述下装载锁定支撑件提取基板。
17.如权利要求11所述的电子装置制造设备，其中所述第二叶片与所述第三叶片和所述第一叶片与所述第二叶片是间隔开的以将基板放置至所述第一双装载锁定的上装载锁定支撑件与下装载锁定支撑件和自所述第一双装载锁定的所述上装载锁定支撑件与所述下装载锁定支撑件提取基板。
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