TW201308507A - 無塵室材料傳輸系統用之水平位移機構 - Google Patents

無塵室材料傳輸系統用之水平位移機構 Download PDF

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Abstract

一種螺旋凸輪，其具有由內部腔和包含一凸輪輪廓的外部表面所形成的管狀部。一線性滑動組件，其具有沿著旋轉軸所定義的長度，設定成縱向滑動進入該螺旋凸輪的該內部腔。該線性滑動組件使該螺旋凸輪能夠沿著該旋轉軸移動，且防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動組件的旋轉。一凸輪轉子係固定於鄰近該螺旋凸輪的該外部表面的位置。該凸輪轉子配置成與該線性滑動組件分離，且在該螺旋凸輪的該凸輪輪廓之內。該凸輪轉子嚙合該凸輪輪廓，以在該線性滑動組件和該螺旋凸輪相對於該凸輪轉子繞著該旋轉軸一起旋轉時，沿著該旋轉軸移動該螺旋凸輪。

Description

無塵室材料傳輸系統用之水平位移機構
本發明係關於一種螺旋凸輪裝置。
在半導體製造期間，半導體晶圓經歷複數個製程步驟，該等步驟每一者係由專門的製程工具所執行。傳送盒(pod)係用以將半導體晶圓由一個工具運送至另一者。傳送盒每一者能夠運送數個特定直徑的晶圓。傳送盒設計成維持一受保護的內部環境，以使晶圓不受到例如該傳送盒外部空氣中的微粒的汙染。業界亦知悉傳送盒可用於運送其他型態的基板，例如光罩(reticle)、液晶面板、硬碟機的剛性磁性介質、太陽能電池等。
負載埠(loadport)傳送裝置係用以對晶圓製造生產工具(製程和/或度量工具)提供標準機械式介面，而能夠將傳送盒裝載進/卸載出晶圓製造生產工具，且確保其中的晶圓不受汙染。圖1顯示根據習知技術的習知負載埠10的連接示意圖，該負載埠10具有窗部12，經由窗部12移動傳送盒14。該習知的負載埠10可在Y方向經由窗部12移動傳送盒14，且可在Z方向移動傳送盒14。然而，該習知的負載埠10不能在X方向(即在水平方向)移動傳送盒14。在此背景下產生本發明。
在一個實施例中，揭露一個螺旋凸輪裝置。該螺旋凸輪裝置包含一螺旋凸輪，其具有由內部腔及外部表面所形成之管狀部。該螺旋凸輪的該外部表面包含一凸輪輪廓。該螺旋凸輪裝置亦包含一線性滑動組件，其具有沿著一旋轉軸定義的長度。該線性滑動組件設定成縱向地滑動進入該螺旋凸輪的該內部腔。該線性滑動組件係用以使該螺旋凸輪能夠沿著該旋轉軸移動，且防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動組件的旋轉。該螺旋凸輪裝置更包含一凸輪轉子，其固定於鄰近該螺旋凸輪的該外部表面的位置。 該凸輪轉子配置成與該線性滑動組件分離。此外，該凸輪轉子係位於該螺旋凸輪的該凸輪輪廓之內。該凸輪轉子設定成嚙合該螺旋凸輪的該凸輪輪廓，以在該線性滑動組件和該螺旋凸輪相對於該凸輪轉子一起繞著該旋轉軸旋轉之時，造成該螺旋凸輪沿著該旋轉軸移動。
在另一實施例中，揭露一個負載埠。該負載埠包含一活節臂。該負載埠也包含一可旋轉桿，其配置成穿過該活節臂延伸出去。該可旋轉桿設定成繞一第一旋轉軸旋轉。該負載埠亦包含一線性滑動組件，其剛性連接至該可旋轉桿，以使該線性滑動組件的長度由該活節臂沿著該第一旋轉軸延伸。該負載埠更包含一螺旋凸輪，其具有由內部腔和外部表面所形成的管狀部。該螺旋凸輪設定成容納該線性滑動組件於該內部腔之內。該線性滑動組件係用以使該螺旋凸輪能夠沿著該第一旋轉軸移動，且防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動組件的旋轉，以使該螺旋凸輪和該線性滑動組件二者皆隨該可旋轉桿的旋轉一起旋轉。該螺旋凸輪的該外部表面包含一凸輪輪廓。該負載埠亦包含一凸輪轉子，其配置於相對於該活節臂的一固定位置且鄰近該螺旋凸輪的該外部表面。該凸輪轉子配置成與該線性滑動組件和該可旋轉桿分開。此外，該凸輪轉子係位於該螺旋凸輪的該凸輪輪廓之內。該凸輪轉子設定成嚙合該凸輪輪廓，以在藉由利用該可旋轉桿的該線性滑動組件的旋轉而相對於該凸輪轉子旋轉該螺旋凸輪之時，造成該螺旋凸輪沿著該第一旋轉軸的移動。
在另一實施例中，揭露一種操作負載埠的方法，以提供目的物的水平位移。該方法包含一操作，其剛性連接一線性滑動組件至一可旋轉桿，該可旋轉桿係由一負載埠的一活節臂向外延伸。該可旋轉桿具有定向於一水平方向的旋轉軸。該方法也包含一操作，其將具有由內部腔和外部表面所形成的管狀部的一螺旋凸輪置於該線性滑動組件上，以使該線性滑動組件被容納於該螺旋凸輪的該內部腔之內。該螺旋凸輪的該內部腔連接該線性滑動組件，以使該螺旋凸輪沿著該線性滑動組件的長度可自由移動， 且防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動組件旋轉。該螺旋凸輪的該外部表面包含一凸輪輪廓。該方法更包含一操作，其將一凸輪轉子置於相對於該活節臂的一固定位置且鄰近該螺旋凸輪的該外部表面，以使該凸輪轉子嚙合該螺旋凸輪的該外部表面的該凸輪輪廓。
本發明的其他態樣和優點，由以下利用本發明的範例來說明的詳細發明說明及隨附圖式，可更加明白。
在以下說明中，描述許多具體細節以提供對本發明完整的理解。然而，熟習此技術者可明白，在不具備若干或全部這些具體細節下亦可實施本發明。此外，為了不對本發明造成不必要的混淆，此處不再詳細描述眾所周知的製程操作。
圖2A顯示根據本發明一個實施例之在開啟狀態的基板隔離容器101。基板隔離容器101可以穩固的方式固持數個基板109，且確保基板109不受到基板隔離容器101之外的汙染。基板109實質上可為經由半導體製造製程所形成的任何型態的製品。舉例來說，基板109可為半導體晶圓、平板顯示器、太陽能板、及其他許多元件。為了說明方便，此處所用術語基板係關於任何形態的製品，其被接收進入半導體製造製程工具或度量工具，或由半導體製造製程工具或度量工具取回。在一個實施例中，基板隔離容器101為一標準機械式介面(SMIF,standard mechanical interface)傳送盒，其包含：一卡匣105，基板109係被固持於該卡匣105之內；一底門107，卡匣105連接至該底門107；及殼體103，其可覆蓋卡匣105且連接底門107。圖2B顯示根據本發明一實施例之在關閉狀態的基板隔離容器101。
在一個實施例中，如此處所揭露，螺旋凸輪裝置400設定成經由負載埠200移動該基板隔離容器101或其部分。然而，吾人應瞭解此處所揭露之螺旋凸輪裝置400不限定於與SMIF傳送盒型式基板隔離容器101一起使用。在其他實施例中，此處所揭 露之螺旋凸輪裝置400實質上可與任何型式基板隔離容器101、或開放式卡匣105、或在半導體製造設備之內需要被移動通過負載埠的實質上任何型式目的物一起使用，只要該目的物係由可連接該螺旋凸輪裝置400的任何型式夾持器組件加以外部抓持。為了易於討論，此處所揭露的螺旋凸輪裝置400係經由負載埠移動卡匣105。
圖3A顯示根據本發明一實施例之負載埠200。負載埠200提供晶圓製造生產工具(例如製程和/或度量工具)標準機械介面，以能夠由負載埠200的傳送側201將卡匣105裝載至負載埠200的工具側203，且能夠由負載埠200的工具側203將卡匣105卸載至負載埠200的傳送側201。
負載埠200包含隔離板204，其將傳送側201與工具側203分隔。窗部202係形成於隔離板204之內。在一個實施例中，當負載埠200沒有進行卡匣105傳送作業時，一可收縮封閉件(closure)可用以覆蓋窗部202，且在卡匣105傳送作業期間則由窗部202加以移除。為了易於討論，如圖3A所示之窗部202被視為開啟以能夠進行卡匣105傳送作業。負載埠200係用以由傳送側台306經由窗部202將卡匣105移動至工具側台307，反之亦然。圖3B顯示根據本發明一實施例的負載埠200的等角視圖。
負載埠200包含活節臂(articulating arm)303，其設定成在與窗部200垂直的一垂直面之內移動。在圖3A中，該垂直面係參照坐標軸300的Y-Z面。此外，吾人應了解坐標軸300的X方向係垂直於Y和Z軸二者由原點O延伸，即該X方向係垂直延伸穿過印刷圖3A於其上的紙張。螺旋凸輪裝置400連接至可旋轉桿419(顯示於圖4A)，該可旋轉桿419配置成穿過活節臂303延伸出去，即在X方向。可旋轉桿419設定成繞第一旋轉軸421(顯示於圖4A)旋轉，以使螺旋凸輪裝置400繞該第一旋轉軸421旋轉，如箭頭313所指示。夾持器支持件411(顯示於圖4A)係剛性連接至螺旋凸輪裝置400的外部表面。夾持器支持件411係用以固持夾持器組件305。在被置放於鄰接卡匣105的位置時，夾 持器組件305可用以抓持卡匣105。
負載埠200亦包含臂載運器(arm carriage)301，其可垂直移動，如箭頭309所指示。活節臂303對於平行於第一旋轉軸421的第二旋轉軸304可旋轉自如地連接至臂載運器301。活節臂303係以受控制的方式繞著第二旋轉軸304旋轉，如箭頭311所指示。活節臂303在垂直面之內和經由窗部202的移動，係臂載運器301的垂直移動和活節臂303繞著第二旋轉軸304的旋轉之結合所提供。吾人應明瞭第一和第二旋轉軸421/304二者係垂直於活節臂303在其中移動的垂直面(Y-Z面)而延伸，即在X方向延伸。
如以下細節所述，在由傳送側台306移動卡匣105至工具側台307之時，螺旋凸輪裝置400可用以提供卡匣105的水平平移(在X方向)。更具體而言，當在傳送側台306放置夾持器組件305以抓持卡匣105之時，螺旋凸輪裝置400係用以將該夾持器組件305放置於相對於X軸的第一水平位置。當經由窗部202移動活節臂303以置放卡匣105於工具側台307之時，藉由活節臂303繞第二旋轉軸304的旋轉，以及藉由臂載運器301的垂直運動，螺旋凸輪裝置400倍加以操作，以在X方向水平平移夾持器組件305，以使卡匣105在被置放於工具側台307之時具有相對於X軸的第二水平位置。在分別被置放於傳送和工具側台306、307時，卡匣105的第一和第二水平位置之間在X方向所測得的距離，係對應於由螺旋凸輪裝置400所提供之水平移位。
圖4A顯示根據本發明一實施例的螺旋凸輪裝置400。螺旋凸輪裝置400包含螺旋凸輪401。螺旋凸輪401具有由內部腔和外部表面所形成的管狀部。螺旋凸輪401的外部表面包含凸輪輪廓402。螺旋凸輪裝置400亦包含線性滑動組件，其具有沿旋轉軸421所定義的長度。該線性滑動組件包含線性滑動體403，其通過螺旋凸輪401的內部腔縱向地延伸。線性滑動組件亦包含線性滑軌405，其剛性固定於線性滑動體403，且定向成在平行於旋轉軸421的方向縱向地延伸。如圖4A所示，線性滑動組件設定成縱 向地滑動進入螺旋凸輪401的內部腔。線性滑動組件設定成使螺旋凸輪401能夠沿旋轉軸421移動，且防止螺旋凸輪401相對線性滑動組件的旋轉。
螺旋凸輪裝置400亦包含凸輪轉子415，其固定於鄰近螺旋凸輪401的外部表面的位置。凸輪轉子415配置成與線性滑動組件分離。凸輪轉子415係置於螺旋凸輪401的凸輪輪廓402之內。凸輪轉子415設定成嚙合凸輪輪廓402，以在線性滑動組件與螺旋凸輪401一起相對於凸輪轉子415繞旋轉軸421旋轉時，造成螺旋凸輪401沿旋轉軸421的移動。線性滑動組件的線性滑動體403係剛性連接至可旋轉桿419。可旋轉桿419係定向成繞旋轉軸421旋轉。此外，可旋轉桿410延伸穿過活節臂303，以使可旋轉桿419的位置相對於活節臂303為固定。
線性滑動軸承407係剛性連接至螺旋凸輪401。線性滑動軸承407係與線性滑動組件之線性滑軌405嚙合，以限制除了沿著線性滑軌405長度的方向(即平行於旋轉軸421的方向)之外線性滑動軸承407的移動。以此方式，藉由線性滑動體403的旋轉，藉由可旋轉桿419的旋轉，使剛性連接至線性滑動軸承407的螺旋凸輪401可與線性滑軌405一起旋轉。當嚙合在一起時，線性滑動軸承407和線性滑軌405設定成共同地防止相對於線性滑動組件螺旋凸輪401的旋轉。當與線性滑軌405嚙合時，線性滑動軸承407可在平行於旋轉軸421的方向沿著線性滑軌405之長度自由地移動。
螺旋凸輪裝置400亦包含夾持器支持件411，其在凸輪輪廓402之外的一位置剛性連接至螺旋凸輪401外部表面。夾持器支持件411係用以固持夾持器組件305，其用以抓持卡匣105。在圖4A的實施例中，夾持器支持件411係剛性連接至夾持器支持件裝置板409，其剛性連接至螺旋凸輪401。以此方式，藉由利用可旋轉桿419之線性滑動組件的旋轉之螺旋凸輪401的旋轉，接著造成連接至夾持器支持件411的夾持器組件305的旋轉。
凸輪轉子415係連接至凸輪轉子支持構件413。凸輪轉 子支持構件413係配置於相對於活節臂303的固定位置。在一個實施例中，凸輪轉子支持構件413係剛性連接至凸輪轉子裝置板417，其剛性連接至活節臂303。在一個實施例中，凸輪轉子支持構件413設計成在平行於旋轉軸421的方向沿著螺旋凸輪401延伸。凸輪轉子支持構件413係以與螺旋凸輪401的外部表面分隔的方式加以配置，以使凸輪轉子支持構件413不會干擾螺旋凸輪401的旋轉。凸輪轉子415係在相對於凸輪轉子裝置板417所連接之活節臂303的固定末端位置連接至凸輪轉子支持構件413。在一個實施例中，凸輪轉子415可旋轉自如地連接至一銷，該銷係在相對於活節臂303的該固定末端位置連接至凸輪轉子支持構件413。此外，在一個實施例中，凸輪轉子415定向成具有在凸輪轉子旋轉面之內的旋轉方向，該凸輪轉子旋轉面定向成平行於包含凸輪輪廓402之螺旋凸輪401的外部表面的切線。吾人亦須了解在其他實施例中，凸輪轉子415可以圓柱形棒加以取代，該圓柱形棒係在相對於活節臂303的固定末端位置剛性連接至凸輪轉子支持構件413。
圖4B顯示根據本發明一個實施例的螺旋凸輪401的側視圖。凸輪輪廓402包含一個平移段(translational segment)433和一個以上靜態段(dwell segment)431/432。當螺旋凸輪401相對於凸輪轉子415繞旋轉軸421旋轉時，平移段433係用以造成螺旋凸輪401沿著旋轉軸421移動。具體而言，在固定的凸輪轉子415配置於凸輪輪廓402之內的情況下，在螺旋凸輪401旋轉期間凸輪輪廓402對著固定凸輪轉子415的作用造成螺旋凸輪401沿著旋轉軸421移動，如線性滑動軸承407沿著線性滑軌405的自由移動所提供。在平行於旋轉軸421的方向所測得平移段433的尺寸界定沿著旋轉軸421的螺旋凸輪401的平移位移，其直接對應於在平行於旋轉軸421的方向之夾持器組件305的平移位移。
在螺旋凸輪401相對於凸輪轉子415繞著旋轉軸421旋轉之時，一個以上靜態段431/432之每一者係用以維持沿著旋轉軸421之螺旋凸輪401的定態位置(steady position)。具體而言， 當凸輪轉子415係置於凸輪輪廓402的靜態段431/432之內，沒有在平行於旋轉軸421的方向施力於螺旋凸輪401的凸輪輪廓402和凸輪轉子415之間的作用。靜態段431/432實質上對向於(subtend)圍繞旋轉軸21的弧，而平移段433則對向於圍繞旋轉軸421的弧且對向於沿著旋轉軸421的一間隔。
在一個實施例中，例如圖4B所示者，凸輪輪廓402包含一個平移段433和二個靜態段431及432，該一個平移段433係置於該二個靜態段431及432之間。該一個平移段431和該二個靜態段431及432以連續的方式沿著凸輪輪廓402連接。在這個實施例中，最鄰近活節臂303設置之靜態段431係對應於夾持器組件305/卡匣105的第一水平位置，且最遠離活節臂303設置之靜態段432係對應於夾持器組件305/卡匣105的第二水平位置。在平行於旋轉軸421的方向所測得之第一和第二靜態段431和432之間的中心線到中心線距離435，對應於藉由凸輪輪廓402沿著固定凸輪轉子415的完全橫移(full traversal)所提供的卡匣105的水平位移。
在圖4A-4B的實施例中，凸輪輪廓402係定義成螺旋凸輪401的外部表面之內的凹陷通道(recessed channel)。然而，在其他實施例中，凸輪輪廓402由凸輪輪廓402的束縛面加以界定，該束縛面由螺旋凸輪401徑向地向外延伸。無論何種實施例，凸輪輪廓402係用以容納凸輪轉子415且提供沿著凸輪輪廓402之凸輪轉子415無阻滯的移動。
圖4C顯示根據本發明一個實施例的螺旋凸輪裝置400的部分組合圖。線性滑動體403設定成容納數個緊固件449，以將線性滑動體403剛性固定於可旋轉桿419。藉由緊固件453將止板451固定於線性滑動體403的端部。止板451防止線性滑動軸承407由線性滑軌405脫離。線性滑軌405藉由數個緊固件447剛性地連接至線性滑動體403。線性滑軌405設定成沿其長度具有鋸齒狀側。線性滑動軸承407包含一槽，其保角地(conformally)形成以容納線性滑軌405，以使線性滑動軸承407可自由地沿著線性 滑軌405移動，且由線性滑軌405的鋸齒狀側加以固持於線性滑軌405。夾持器支持件411藉由緊固件445剛性連接至夾持器支持件裝置板409。夾持器支持件裝置板409係藉由緊固件442剛性連接至線性滑動軸承407。夾持器支持件裝置板409亦藉由緊固件443剛性連接至螺旋凸輪401。夾持器支持件411可容納數個緊固件441，以將夾持器組件305剛性固定至夾持器支持件411。
圖4D顯示根據本發明一實施例的螺旋凸輪裝置400的凸輪轉子組件的部分組合圖。凸輪轉子415藉由緊固件461連接至凸輪轉子支持構件413。凸輪轉子支持構件413藉由緊固件463剛性連接至凸輪轉子裝置板417。凸輪轉子裝置板417藉由緊固件465剛性連接至活節臂303。吾人必須了解凸輪轉子415和其藉由凸輪轉子支持構件413及凸輪轉子裝置板417而與活節臂303的機械式連接，係與可旋轉桿419和與該可旋轉桿419連接之線性滑動體403物理性分離。
圖4A顯示螺旋凸輪裝置400的右旋版(right-handed version)，其建構成提供在向右方向的夾持器組件305的水平平移。圖5A顯示根據本發明一實施例的螺旋凸輪400A的左旋版，其建構成提供在向左方向的夾持器組件305的水平平移。夾持器支持件411、夾持器支持件裝置板409、線性滑動軸承407、線性滑軌405、線性滑動體403、凸輪轉子415、凸輪轉子支持構件413、及可旋轉桿419係與圖4A所述相同。左旋螺旋凸輪401A係定義成圖4A所述螺旋凸輪401的鏡像，且包含左旋凸輪輪廓402A。左旋凸輪轉子裝置板417A係定義成圖4A所述凸輪裝置板417的鏡像。
圖5B顯示根據本發明一實施例之左旋螺旋凸輪401A的側視圖。左旋凸輪輪廓402A包含一個平移段433A和一個以上靜態段431A及432A。如同平移段433，平移段433A係用以在左旋螺旋凸輪401相對於凸輪轉子415繞旋轉軸421旋轉時，造成左旋螺旋凸輪401A沿著旋轉軸421的移動。此外，靜態段431A和432A每一者係用以在左旋螺旋凸輪401A相對於凸輪轉子415 繞旋轉軸421旋轉時，維持左旋螺旋凸輪401A沿著旋轉軸421的定態位置。第一和第二靜態段431A和432A之間的中心線到中心線距離435，如在平行於旋轉軸421之方向所測得的，係對應於藉由凸輪輪廓402A沿著固定凸輪轉子415的完全橫移(full traversal)所提供的卡匣105的水平位移。
圖6A到11C顯示由傳送側台306移動卡匣105到工具側台307之負載埠200操作的順序。圖6A顯示根據本發明一個實施例之負載埠200起始狀態的Y-Z面剖面圖，其中卡匣105係位於傳送側台306之上。顯示臂載運器301和與其連接之活節臂303係向下縮進負載埠200。圖6B顯示根據本發明一實施例，參照圖6A之由傳送側201的負載埠200的X-Z面視圖A-A。置於傳送側台306之上的卡匣105係以負載埠200的中心線601為中心。
圖7A顯示根據本發明一實施例在傳送側台306之上移動以抓持卡匣105的負載埠200的Y-Z面剖面圖。臂載運器301以受控制的方式垂直地向上移動，如箭頭701所指示。活節臂303以受控制的方式繞第二旋轉軸304旋轉，如箭頭703所指示。螺旋凸輪401以受控制的方式繞旋轉軸421旋轉，如箭頭705所指示。圖7B顯示根據本發明一實施例，參照圖7A，由傳送側201之負載埠200的X-Z面視圖A-A。凸輪轉子415係位在最遠離活節臂303的凸輪輪廓402的靜態段432。
圖8A顯示根據本發明一實施例的負載埠200的Y-Z面剖面圖，其中在傳送側台306置放夾持器組件305以抓取卡匣105的頂部部分。夾持器組件305被操作以抓取卡匣105，以將卡匣105固定於夾持器組件305。圖8B顯示根據本發明一實施例，參照圖8A，由傳送側201之負載埠200的X-Z面視圖A-A。凸輪轉子415持續位在最遠離活節臂303的凸輪輪廓402的靜態段432。
圖9A顯示根據本發明一實施例的負載埠200的Y-Z面剖面圖，其中移動負載埠200，將卡匣105自傳送側台306經由窗部202傳送至工具側台307。臂載運器301以受控制的方式垂直地移動，如箭頭901所指示。活節臂303以受控制的方式繞第二旋 轉軸304旋轉，如箭頭903所指示。螺旋凸輪401以受控制的方式繞旋轉軸421旋轉，如箭頭905所指示。圖9B顯示根據本發明一實施例，參照圖9A，由傳送側201之負載埠200的X-Z面視圖A-A。當螺旋凸輪401相對於凸輪轉子415繞旋轉軸421旋轉時，凸輪轉子415沿著凸輪輪廓402朝向凸輪輪廓402的平移段433移動。
圖10A顯示根據本發明一實施例的負載埠200的Y-Z面剖面圖，其中負載埠200持續將卡匣105自傳送側台306經由窗部202傳送至工具側台307。臂載運器301現在以受控制的方式向上移動，如箭頭1001所指示。活節臂303持續以受控制的方式繞第二旋轉軸304旋轉，如箭頭1003所指示。螺旋凸輪401持續以受控制的方式繞旋轉軸421旋轉，如箭頭1005所指示。圖10B顯示根據本發明一實施例，參照圖10A，由傳送側201之負載埠200的X-Z面視圖A-A。當螺旋凸輪401相對於凸輪轉子415繞旋轉軸421旋轉時，凸輪轉子415在凸輪輪廓402的平移段433之內沿著凸輪輪廓402移動。這導致螺旋凸輪401在X方向水平移動離開活節臂303，這接著導致夾持器組件305和如此被抓持之卡匣105也在X方向水平移動離開活節臂303。因此，當螺旋凸輪401在凸輪輪廓402的平移段433之內相對於凸輪轉子415旋轉時，卡匣105的中心線1009係相對於負載埠200的中心線601水平地平移，如箭頭1007所指示。
圖11A顯示根據本發明一實施例的負載埠200的Y-Z面剖面圖，其中將卡匣105置於工具側台307之上。圖11B顯示根據本發明一實施例，參照圖11A，由傳送側201之負載埠200的X-Z面視圖A-A。凸輪轉子415現在位於最接近活節臂303的凸輪輪廓402的靜態段431。這相當於由凸輪輪廓402所提供的螺旋凸輪401的最大水平平移。利用由凸輪轉子415所完全橫過的凸輪輪廓402，卡匣105的中心線1009相對於負載埠200的中心線601以凸輪輪廓402所提供最大的量水平地平移，如箭頭1007所指示。圖11C顯示根據本發明一個實施例，參照圖11A，由工 具側203之負載埠200的X-Z面視圖B-B。吾人須了解圖6A到11C所示之負載埠200的移動可以相反的方式加以執行，以將卡匣105由工具側台307移動至傳送側台201。
圖12顯示根據本發明一實施例操作負載埠200以提供目的物(例如卡匣105)水平位移的方法。該方法包含操作1201，其將線性滑動組件(即線性滑動體403)剛性連接至由負載埠202的活節臂303向外延伸的可旋轉桿419。可旋轉桿419具有旋轉軸421，該旋轉軸421係被定向於一水平方向，即X方向。該方法亦包含操作1203，其將具有由內部腔和外部表面所形成之管狀部的螺旋凸輪401置於線性滑動組件上，以使線性滑動組件被容納於螺旋凸輪401的內部腔之內。螺旋凸輪401的內部腔與該線性滑動組件連接，以使螺旋凸輪401沿著該線性滑動組件的長度可自由地移動，且防止螺旋凸輪401相對於該線性滑動組件旋轉。螺旋凸輪401的外部表面包含凸輪輪廓402。該方法更包含操作1205，其將凸輪轉子415放置於相對於活節臂303的固定位置且鄰近螺旋凸輪401的外部表面，以使凸輪轉子與螺旋凸輪401的外部表面的凸輪輪廓402嚙合。
該方法包含一操作，其藉由利用可旋轉桿419之線性滑動組件的旋轉而相對於凸輪轉子415旋轉螺旋凸輪401。螺旋凸輪401的旋轉導致螺旋凸輪401的外部表面的凸輪輪廓402沿著凸輪轉子415橫移，且造成螺旋凸輪401在水平方向的移動。凸輪輪廓402包含一個平移段433和一個以上靜態段431/432。平移段433係用以在螺旋凸輪401相對於凸輪轉子415旋轉時，造成螺旋凸輪401在水平方向的移動。該一個以上靜態段431/432之每一者係用以在螺旋凸輪401相對於凸輪轉子415旋轉時維持螺旋凸輪401在水平方向的定態位置。在該方法的一個實施例中，凸輪輪廓402包含一個平移段433和二個靜態段431和432，該一個平移段433係位於該二個靜態段431和432之間。在這個實施例中，該一個平移段433和二個靜態段431及432係以連續的方式沿著凸輪輪廓402連接。在水平方向所測得的平移段433的尺寸界定在水平 方向螺旋凸輪401的平移位移。
該方法亦包含一操作，其將夾持器支持件411在凸輪輪廓402之外的位置剛性連接至螺旋凸輪401的外部表面。夾持器支持件411係用以固持夾持器組件305，其用以抓持卡匣105。
該方法亦包含一操作，其將活節臂303置於一第一角度位置，且將可旋轉桿419旋轉至一第一旋轉位置，以使夾持器組件305能夠在一第一位置抓持卡匣105，如圖7A到8B所示。該第一旋轉位置係對應於凸輪轉子415與相對於活節臂303之凸輪輪廓402的末端段之嚙合。該方法亦包含開動夾持器組件305以抓持卡匣105，如圖8A和8B所示。該方法亦包含移動活節臂303至一第二角度位置，以移動卡匣105至一第二位置，如圖9A到11C所示。該方法更包含在移動活節臂303至該第二角度位置時，旋轉可旋轉桿419。可旋轉桿419的旋轉導致凸輪輪廓402沿著凸輪轉子415移動，且相應地造成螺旋凸輪401在水平方向移動離開活節臂303，以使卡匣105在水平方向在第一和第二位置間位移。
在一個實施例中，在移動活節臂303時旋轉可旋轉桿419，以在卡匣105於第一和第二位置之間移動期間維持卡匣105的姿態定向(attitudinal orientation)。此外，在一個實施例中，在活節臂303移動至第二角度位置時，活節臂303同時垂直地移動，以將卡匣105移動通過負載埠200的窗部202。
圖13A顯示一替代實施例，其中如前所述之凸輪輪廓402和凸輪轉子415的相對位置是顛倒的。具體而言，圖13A顯示根據本發明一個實施例之螺旋凸輪裝置1300的等角視圖，其中凸輪轉子1303係固定於線性滑動件1301，且其中管狀螺旋凸輪1305係剛性連接至活節臂303。線性滑動件1301有效地取代前述螺旋凸輪裝置400的螺旋凸輪401。管狀螺旋凸輪1305有效地取代凸輪轉子支持構件413和凸輪轉子415。凸輪轉子1303係在最接近活節臂303之線性滑動件1301的端部附近的一固定位置連接至線性滑動件1301。
管狀螺旋凸輪1305包含凸輪輪廓1307，經由凸輪輪廓1307凸輪轉子1303被容納且移動。凸輪輪廓1307係與關於螺旋凸輪裝置400之前述凸輪輪廓402類似。相對管狀螺旋凸輪1305線性滑動件1301的旋轉，伴隨凸輪轉子1303相應的旋轉，導致凸輪轉子1303跟隨凸輪輪廓1307。當凸輪轉子1303跟隨凸輪輪廓1307的平移段時，迫使線性滑動件1301在水平方向1309移動，這接著造成夾持器組件305藉由夾持器組件305與線性滑動件1301的剛性連接而在水平方向1309移動。此外，活節臂303設定成移動過一角度1311，如前述關於活節臂303繞第二旋轉軸304的旋轉。
圖13B顯示根據本發明一實施例螺旋凸輪裝置1300的剖面圖。線性滑動件1301包含內部腔，其形成以容納剛性連接至可旋轉桿419的線性滑動組件。在此實施例中的線性滑動組件包含線性滑動體1315、線性滑動軸承1313、及線性滑軌1317，其分別執行前述螺旋凸輪裝置400之線性滑動體403、線性滑動軸承407、及線性滑軌405的類似功能。夾持器支持件1319係剛性連接至線性滑動件1301，且用以固持夾持器組件305。
圖13C顯示根據一替代實施例的螺旋凸輪裝置1300的剖面圖。在這個實施例中，夾持器支持件1321係連接至線性滑動軸承1323且可在線性滑軌1325之上滑動。此外，在這個實施例中，凸輪轉子1303係經由凸輪轉子支持構件1327連接至夾持器支持件1321。如前述實施例，凸輪轉子1303與在管狀螺旋凸輪1305之內所形成之凸輪輪廓1307嚙合。
圖14顯示根據本發明一個實施例數個負載埠200A-200D的例示平面圖，該等負載埠200A-200D係配置以支援具有工具側台307A-307D的數個工具指示器(tool indexer)。由於某種原因，可能無法將負載埠200A-200D相對於工具側台307A-307D配置以使負載埠200A-200D的中心線601A-601D分別對準工具側台307A-307D的中心線1401A-1401D。在這個之狀況，螺旋凸輪裝置400可使負載埠200A-200D之每一者能夠分別 支援工具側台307A-307D。具體而言，負載埠200A設有左旋螺旋凸輪裝置400A以提供在移動於負載埠200A和工具側台307A之間時卡匣的水平位移，如箭頭1403所示。
負載埠200B的中心線601B係對準工具側台307B的中心線1401B。因此，當移動於負載埠200B和工具側台307B之間時卡匣的水平位移是不需要的。在此狀況，負載埠200B可設置直接連接至可旋轉桿419的夾持器組件305。
負載埠200C設有右旋螺旋凸輪裝置400，以提供在移動卡匣於負載埠200C和工具側台307C之間時卡匣的水平位移，如箭頭1405所示。類似地，負載埠200D設有右旋螺旋凸輪裝置400，以提供在移動卡匣於負載埠200D和工具側台307D之間時卡匣的水平位移，如箭頭1407所示。考慮上述範例，吾人應明瞭使用螺旋凸輪裝置400可大幅地增進製造設備平面規劃的效率和空間利用度。
無論何種特定實施例，必須理解的是此處所揭露的各種螺旋凸輪裝置，藉由利用活節臂303對水平機械平移軸的移動輪廓(motion profile)(即沿著定向在X方向的旋轉軸421)，提供水平移動功能。藉由運用螺旋凸輪，例如具有經選擇的平移段433和靜態段431/432的螺旋凸輪401，在卡匣105裝載過程期間能夠在X方向平移一受控制的量。活節臂303和可旋轉桿419之間夾持器組件305的相對旋轉位移被螺旋凸輪401所「利用」，實現在活節臂303的所欲弧形扇區受控制的X軸位移量。沿旋轉軸421水平移動的時機與程度，可藉由設定凸輪輪廓402以適合特定工具需求的方式啟動和終止螺旋凸輪401的X方向移動，而可選擇地加以決定。
螺旋凸輪401設計成具有單一管狀形狀，其內部包含線性滑動軸承407，該線性滑動軸承407，以具空間效率且將線性滑動軸承407隔離於對超潔淨區(ultra-clean zone)的直接暴露的方式，支援和導引側向平移移動，其中容納在卡匣105中的半導體晶圓係經由該超潔淨區加以傳送。此外，螺旋凸輪401的管狀形 狀提供對不同移動輪廓需求以簡單的方式製造各種凸輪外型(即凸輪輪廓402)的機會。在各個情況下，管狀螺旋凸輪401以相同的方式附接至活節臂303，藉此造成多方面適用的結構。必須瞭解的是，藉由運用本發明，基於卡匣傳送系統的SMIF傳送盒與其相關聯之較佳潔淨度和保護半導體晶圓的優點，現在可適用至先前無法與SMIF型態卡匣傳送臂整合之工具。
雖然本發明以若干實施例加以說明，可明瞭的是，熟習此技術者閱讀前述說明書和研究圖式時將領悟其各種變化、添加、排列、及均等物。因此，本發明亦包含所有此等落入本發明之精神與範圍之內的變化、添加、排列、及均等物。
O‧‧‧原點
10‧‧‧負載埠
12‧‧‧窗部
14‧‧‧傳送盒
101‧‧‧基板隔離容器
103‧‧‧殼體
105‧‧‧卡匣
107‧‧‧底門
109‧‧‧基板
200‧‧‧負載埠
201‧‧‧傳送側
202‧‧‧窗部
203‧‧‧工具側
204‧‧‧隔離板
300‧‧‧坐標軸
301‧‧‧臂載運器
303‧‧‧活節臂
304‧‧‧第二旋轉軸
305‧‧‧夾持器組件
306‧‧‧傳送側台
307‧‧‧工具側台
309‧‧‧箭頭
311‧‧‧箭頭
313‧‧‧箭頭
400‧‧‧螺旋凸輪裝置
401‧‧‧螺旋凸輪
402‧‧‧凸輪輪廓
403‧‧‧線性滑動體
405‧‧‧線性滑軌
407‧‧‧線性滑動軸承
409‧‧‧夾持器支持件裝置板
411‧‧‧夾持器支持件
413‧‧‧凸輪轉子支持構件
415‧‧‧凸輪轉子
417‧‧‧凸輪轉子裝置板
419‧‧‧可旋轉桿
421‧‧‧第一旋轉軸
431、432‧‧‧靜態段
433‧‧‧平移段
435‧‧‧中心線到中心線距離
441‧‧‧緊固件
442‧‧‧緊固件
443‧‧‧緊固件
445‧‧‧緊固件
447‧‧‧緊固件
449‧‧‧緊固件
451‧‧‧止板
453‧‧‧緊固件
461‧‧‧緊固件
463‧‧‧緊固件
465‧‧‧緊固件
400A‧‧‧螺旋凸輪
401A‧‧‧螺旋凸輪
402A‧‧‧凸輪輪廓
417A‧‧‧凸輪轉子裝置板
433A‧‧‧平移段
431A、432A‧‧‧靜態段
601‧‧‧中心線
701‧‧‧箭頭
703‧‧‧箭頭
705‧‧‧箭頭
901‧‧‧箭頭
903‧‧‧箭頭
905‧‧‧箭頭
1001‧‧‧箭頭
1003‧‧‧箭頭
1005‧‧‧箭頭
1007‧‧‧箭頭
1009‧‧‧中心線
1201‧‧‧操作
1203‧‧‧操作
1205‧‧‧操作
1300‧‧‧螺旋凸輪裝置
1301‧‧‧線性滑動件
1303‧‧‧凸輪轉子
1305‧‧‧螺旋凸輪
1307‧‧‧凸輪輪廓
1309‧‧‧水平方向
1311‧‧‧角度
1315‧‧‧線性滑動體
1313‧‧‧線性滑動軸承
1317‧‧‧線性滑軌
1319‧‧‧夾持器支持件
1321‧‧‧夾持器支持件
1323‧‧‧線性滑動軸承
1325‧‧‧線性滑軌
1327‧‧‧凸輪轉子支持構件
200A-200D‧‧‧負載埠
307A-307D‧‧‧工具側台
601A-601D‧‧‧中心線
1401A-1401D‧‧‧中心線
1403‧‧‧箭頭
1405‧‧‧箭頭
1407‧‧‧箭頭
圖1顯示根據習知技術的習知負載埠的連接示意圖，該負載埠具有窗部，經由該窗部移動傳送盒；圖2A顯示根據本發明一個實施例在開啟狀態的基板隔離容器；圖2B顯示根據本發明一實施例之在關閉狀態的基板隔離容器；圖3A顯示根據本發明一實施例之負載埠；圖3B顯示根據本發明一實施例的負載埠的等角視圖；圖4A顯示根據本發明一實施例的螺旋凸輪裝置；圖4B顯示根據本發明一個實施例的螺旋凸輪的側視圖；圖4C顯示根據本發明一個實施例的螺旋凸輪裝置的部分組合圖；圖4D顯示根據本發明一實施例的螺旋凸輪裝置的凸輪轉子組件的部分組合圖；圖5A顯示根據本發明一實施例的螺旋凸輪的左旋版，其可提供在向左方向的夾持器組件的水平平移；圖5B顯示根據本發明一實施例之左旋螺旋凸輪的側視圖；圖6A顯示根據本發明一個實施例之負載埠起始狀態的Y-Z 面剖面圖，其中卡匣係位於傳送側台之上；圖6B顯示根據本發明一實施例，參照圖6A之由傳送側的負載埠的X-Z面視圖A-A；圖7A顯示根據本發明一實施例在傳送側台之上移動以抓持卡匣的負載埠的Y-Z面剖面圖；圖7B顯示根據本發明一實施例，參照圖7A之由傳送側之負載埠的X-Z面視圖A-A；圖8A顯示根據本發明一實施例，顯示負載埠的Y-Z面剖面圖，其中置放夾持器組件以在傳送側台抓取卡匣的頂部部分；圖8B顯示根據本發明一實施例，參照圖8A之由傳送側之負載埠的X-Z面視圖A-A；圖9A顯示根據本發明一實施例的負載埠的Y-Z面剖面圖，其中移動負載埠，將卡匣自傳送側台經由窗部傳送至工具側台；圖9B顯示根據本發明一實施例，參照圖9A，由傳送側之負載埠的X-Z面視圖A-A；圖10A顯示根據本發明一實施例的負載埠的Y-Z面剖面圖，其中負載埠持續將卡匣自傳送側台經由窗部傳送至工具側台；圖10B顯示根據本發明一實施例，參照圖10A，由傳送側之負載埠的X-Z面視圖A-A；圖11A顯示根據本發明一實施例之負載埠的Y-Z面剖面圖，其中將卡匣置於工具側台之上；圖11B顯示根據本發明一實施例，參照圖11A，由傳送側之負載埠的X-Z面視圖A-A；圖11C顯示根據本發明一個實施例，參照圖11A，由工具側之負載埠的X-Z面視圖B-B；圖12顯示根據本發明一實施例操作負載埠以提供目的物(例如卡匣)水平位移的方法；圖13A顯示根據本發明一個實施例的螺旋凸輪裝置的等角視圖，其中凸輪轉子係固定於線性滑動件，且其中管狀螺旋凸輪係剛性連接至活節臂； 圖13B顯示根據本發明一實施例之螺旋凸輪裝置的剖面圖；圖13C顯示根據一替代實施例的螺旋凸輪裝置的剖面圖；及圖14顯示根據本發明一個實施例之數個負載埠的例示平面圖，該等負載埠配置成支援具有工具側台3的數個工具指示器。
400‧‧‧螺旋凸輪裝置
401‧‧‧螺旋凸輪
402‧‧‧凸輪輪廓
403‧‧‧線性滑動體
405‧‧‧線性滑軌
407‧‧‧線性滑動軸承
409‧‧‧夾持器支持件裝置板
411‧‧‧夾持器支持件
413‧‧‧凸輪轉子支持構件
415‧‧‧凸輪轉子
417‧‧‧凸輪轉子裝置板
419‧‧‧可旋轉桿
421‧‧‧第一旋轉軸

Claims (29)

  1. 一種螺旋凸輪裝置，包含：一螺旋凸輪，具有由內部腔及外部表面所形成之管狀部，其中該外部表面包含一凸輪輪廓；一線性滑動組件，具有沿著一旋轉軸定義的長度，該線性滑動組件設定成縱向地滑動進入該螺旋凸輪的該內部腔，該線性滑動組件係用以使該螺旋凸輪能夠沿著該旋轉軸移動，且防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動組件的旋轉；及一凸輪轉子，固定於鄰近該螺旋凸輪的該外部表面的位置，該凸輪轉子配置成與該線性滑動組件分離，其中該凸輪轉子係位於該螺旋凸輪的該凸輪輪廓之內，該凸輪轉子設定成嚙合該凸輪輪廓，以在該線性滑動組件和該螺旋凸輪相對於該凸輪轉子一起繞著該旋轉軸旋轉之時，造成該螺旋凸輪沿著該旋轉軸移動。
  2. 如申請專利範圍第1項的螺旋凸輪裝置，其中該凸輪輪廓包含一個平移段和一個以上靜態段，其中該平移段係用以在該螺旋凸輪相對於該凸輪轉子繞著該旋轉軸旋轉之時，造成該螺旋凸輪沿著該旋轉軸的移動，且其中該一個以上靜態段之每一者係用以在該螺旋凸輪相對於該凸輪轉子繞著該旋轉軸旋轉之時，維持該螺旋凸輪沿著該旋轉軸的定態位置。
  3. 如申請專利範圍第2項的螺旋凸輪裝置，其中該凸輪輪廓包含一個平移段和二個靜態段，該一個平移段係位於該二個靜態段之間，其中該一個平移段和該二個靜態段係沿著該凸輪輪廓以連續的方式連接。
  4. 如申請專利範圍第2項的螺旋凸輪裝置，其中在平行於該旋轉軸的方向所測得的該平移段的尺寸界定沿著該旋轉軸的該輪旋凸輪的平移位移。
  5. 如申請專利範圍第1項的螺旋凸輪裝置，更包含：一夾持器支持件，其在該凸輪輪廓之外的一位置剛性連接至該螺旋凸輪的該外部表面，該夾持器支持件係用以固持用於抓持一目的物的一夾持器組件。
  6. 如申請專利範圍第1項的螺旋凸輪裝置，其中該線性滑動組件包含：一線性滑動體，設定成縱向延伸穿過該螺旋凸輪的該內部腔；及一線性滑軌，其剛性固定於該線性滑動體，且定向為在平行於該旋轉軸的方向縱向延伸。
  7. 如申請專利範圍第6項的螺旋凸輪裝置，更包含：一線性滑動軸承，剛性連接至該螺旋凸輪，該線性滑動軸承設定成嚙合該線性滑軌，以限制該線性滑動軸承除了沿著該線性滑軌的長度之外的方向的移動，其中當該線性滑動軸承嚙合該線性滑軌時，該線性滑動軸承設定為在平行於該旋轉軸的方向沿著該線性滑軌的長度自由地移動。
  8. 如申請專利範圍第7項的螺旋凸輪裝置，其中當該線性滑動軸承和該線性滑軌嚙合在一起時，該線性滑動軸承和該線性滑軌設定成共同地防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動件的旋轉。
  9. 如申請專利範圍第1項的螺旋凸輪裝置，其中該線性滑動組件係剛性連接至一可旋轉桿，該可旋轉桿定向為繞著該旋轉軸旋轉，該可旋轉桿延伸穿過一活節臂，以使該可旋轉桿的位置相對於該活節臂是固定的。
  10. 如申請專利範圍第9項的螺旋凸輪裝置，更包含：一凸輪轉子支持構件，其配置於相對於該活節臂的固定位置，該凸輪轉子支持構件設定為在平行於該旋轉軸的方向沿著該螺旋凸輪延伸，該凸輪轉子支持構件係以與該螺旋凸輪的該外部 表面分開的方式加以配置，其中該凸輪轉子在相對於該活節臂的一固定末端位置連接至該凸輪轉子支持構件。
  11. 如申請專利範圍第10項的螺旋凸輪裝置，其中該凸輪轉子可旋轉自如地連接至一銷，且其中該銷在相對於該活節臂的該固定末端位置連接至該凸輪轉子支持構件。
  12. 如申請專利範圍第11項的螺旋凸輪裝置，其中該凸輪轉子定向成具有一凸輪轉子旋轉面之內的旋轉方向，該凸輪轉子旋轉面定向成平行於包含該凸輪輪廓的該螺旋凸輪的該外部表面的切線。
  13. 一種負載埠，包含：一活節臂；一可旋轉桿，配置成穿過該活節臂延伸出去，該可旋轉桿設定成繞一第一旋轉軸旋轉；一線性滑動組件，剛性連接至該可旋轉桿，以使該線性滑動組件的長度由該活節臂沿著該第一旋轉軸延伸；一螺旋凸輪，具有由內部腔和外部表面所形成的管狀部，該螺旋凸輪設定成容納該線性滑動組件於該內部腔之內，該線性滑動組件係用以使該螺旋凸輪能夠沿著該第一旋轉軸移動，且防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動組件的旋轉，以使該螺旋凸輪和該線性滑動組件二者皆隨該可旋轉桿的旋轉一起旋轉，且其中該螺旋凸輪的該外部表面包含一凸輪輪廓；及一凸輪轉子，配置於相對於該活節臂的一固定位置且鄰近該螺旋凸輪的該外部表面，該凸輪轉子配置成與該線性滑動組件和該可旋轉桿分開，其中該凸輪轉子係位於該螺旋凸輪的該凸輪輪廓之內，該凸輪轉子設定成嚙合該凸輪輪廓，以在藉由利用該可旋轉桿的該線性滑動組件的旋轉而相對於該凸輪轉子旋轉該螺旋凸輪之時，造成該螺旋凸輪沿著該第一旋轉軸的移動。
  14. 如申請專利範圍第13項的負載埠，其中該凸輪輪廓包含一個平移段和一個以上靜態段，其中該平移段係用以在相對於該凸輪轉子繞該第一旋轉軸旋轉該螺旋凸輪之時造成該螺旋凸輪沿著該第一旋轉軸移動，且其中該一個以上靜態段之每一者係用以在相對於該凸輪轉子繞該第一旋轉軸旋轉該螺旋凸輪之時維持該螺旋凸輪沿著該第一旋轉軸的定態位置。
  15. 如申請專利範圍第13項的負載埠，更包含：一夾持器支持件，在該凸輪輪廓之外的位置剛性連接至該螺旋凸輪的該外部表面，該夾持器支持件係用以固持用以抓持一目的物的一夾持器組件。
  16. 如申請專利範圍第13項的負載埠，其中該線性滑動組件包含：一線性滑動體，其設定成縱向延伸穿過該螺旋凸輪的該內部腔；及一線性滑軌，其剛性固定至該線性滑動體，且定向成在平行於該第一旋轉軸的方向縱向延伸。
  17. 如申請專利範圍第16項的負載埠，更包含：一線性滑動軸承，其剛性連接至該螺旋凸輪，該線性滑動軸承設定成嚙合該線性滑軌，以限制該線性滑動軸承除了沿著該線性滑軌的長度之外的方向的移動，其中當該線性滑動軸承嚙合該線性滑軌時，該線性滑動軸承設定為在平行於該第一旋轉軸的方向沿著該線性滑軌的長度自由地移動。
  18. 如申請專利範圍第13項的負載埠，更包含：一凸輪轉子支持構件，配置於相對於該活節臂的固定位置，該凸輪轉子支持構件設定為在平行於該第一旋轉軸的方向沿著該螺旋凸輪延伸，該凸輪轉子支持構件係以與該螺旋凸輪的該外部表面分開的方式加以配置，其中該凸輪轉子在相對於該活節臂的一固定末端位置連接至該凸輪轉子支持構件。
  19. 如申請專利範圍第13項的負載埠，更包含：一臂載運器，其設定成垂直移動，其中該活節臂係對於定向成平行於該第一旋轉軸的第二旋轉軸可旋轉自如地連接至該臂載運器。
  20. 如申請專利範圍第13項的負載埠，更包含：一隔離板；及一窗部，形成於該隔離板之內，其中該活節臂設定成藉由該臂載運器的垂直移動和該活節臂繞該第二旋轉軸的旋轉的結合，在垂直於該窗部的垂直面之內移動，其中該第一和該第二旋轉軸二者皆垂直於該活節臂在其內移動之該垂直面而延伸。
  21. 一種負載埠操作方法，用以提供目的物的水平位移，該方法包含：剛性連接一線性滑動組件至一可旋轉桿，該可旋轉桿係由一負載埠的一活節臂向外延伸，該可旋轉桿具有定向於一水平方向的旋轉軸；將具有由內部腔和外部表面所形成的管狀部的一螺旋凸輪置於該線性滑動組件上，以使該線性滑動組件被容納於該螺旋凸輪的該內部腔之內，其中該螺旋凸輪的該內部腔連接該線性滑動組件，以使該螺旋凸輪沿著該線性滑動組件的長度可自由移動，且防止該螺旋凸輪相對於該線性滑動組件旋轉，且其中該螺旋凸輪的該外部表面包含一凸輪輪廓；及將一凸輪轉子置於相對於該活節臂的一固定位置且鄰近該螺旋凸輪的該外部表面，以使該凸輪轉子嚙合該螺旋凸輪的該外部表面的該凸輪輪廓。
  22. 如申請專利範圍第21項的負載埠操作方法，更包含：藉由利用該可旋轉桿之該線性滑動組件的旋轉，相對於該凸 輪轉子旋轉該螺旋凸輪，藉此該螺旋凸輪的旋轉造成該輪旋凸輪的該外部表面的該凸輪輪廓沿著該凸輪轉子橫移，且造成該螺旋凸輪在該水平方向的移動。
  23. 如申請專利範圍第21項的負載埠操作方法，其中該凸輪輪廓包含一個平移段和一個以上靜態段，其中該平移段係用以在相對於該凸輪轉子旋轉該螺旋凸輪之時造成該螺旋凸輪在該水平方向的移動，且其中該一個以上靜態段之每一者係用以在相對於該凸輪轉子旋轉該螺旋凸輪之時維持該螺旋凸輪在該水平方向的定態位置。
  24. 如申請專利範圍第23項的負載埠操作方法，其中該凸輪輪廓包含一個平移段和二個靜態段，該一個平移段係位於該二個靜態段之間，其中該一個平移段和該二個靜態段係以連續的方式沿著該凸輪輪廓連接。
  25. 如申請專利範圍第23項的負載埠操作方法，其中在該水平方向所測得的該平移段的尺寸界定在該水平方向的該螺旋凸輪的平移位移。
  26. 如申請專利範圍第21項的負載埠操作方法，更包含：在該凸輪輪廓之外的位置將一夾持器支持件剛性連接至該螺旋凸輪的該外部表面，該夾持器支持件係用以固持用以抓持該目的物的一夾持器組件。
  27. 如申請專利範圍第21項的負載埠操作方法，更包含：將該活節臂置於一第一角度位置且旋轉該可旋轉桿至一第一旋轉位置，以使該夾持器組件能夠在一第一位置抓持該目的物，其中該第一旋轉位置對應於該凸輪轉子與相對於該活節臂該凸輪輪廓的末端段嚙合； 開動該夾持器組件以抓持該目的物；移動該活節臂至一第二角度位置，以移動該目的物至一第二位置；在移動該活節臂至該第二角度位置時旋轉該可旋轉桿，其中旋轉該可旋轉桿造成該凸輪輪廓沿著該凸輪轉子移動，且相應地造成該螺旋凸輪在該水平方向由該活節臂移開，以使該目的物在該第一和第二位置之間的該水平方向位移。
  28. 如申請專利範圍第27項的負載埠操作方法，其中在移動該活節臂時旋轉該可旋轉桿，以在該目的物於該第一和第二位置之間移動期間維持該目的物的姿態定向。
  29. 如申請專利範圍第27項的負載埠操作方法，更包含：在移動該活節臂至該第二角度位置時，同時地垂直移動該活節臂，以移動該目的物通過該負載埠的窗部。
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