TW202032709A - 電隔離式的銷式舉升器 - Google Patents

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Abstract

銷式舉升裝置(10)、尤其是銷式舉升器，其設計用於在可藉由真空製程室所提供之製程大氣區域中運動及定位待處理的基板。銷式舉升裝置(10)包含耦接部件，其具有適於承納支撐銷之耦接件(32)，支撐銷適於接觸並支撐基板；及具有驅動單元(12)的驅動部件，其適於藉著調整構件(14)與耦接件(32)配合，使得耦接件(32)係從降低的正常位置可控制地調整至延伸的支撐位置，並可調整回來。銷式舉升裝置(10)亦具有坐落於驅動部件及耦接部件之間的隔離式零組件，並在驅動部件及耦接部件之間提供完全的流電隔離。

Description

電隔離式的銷式舉升器
本發明有關電隔離式的銷式舉升裝置，其用於藉著支撐銷在製程室中之基板的運動及定位。
典型設計及提供亦已知為銷式舉升器之銷式舉升裝置，用於將待處理的基板容納及限定式定位在製程室中。這些特別用於IC、半導體、平坦面板或基板生產領域中之真空室系統，這必需在受保護的大氣中發生且不存在污染微粒。
此等真空室系統尤其包含至少一可抽空之真空室，其係提供用於承納待處理或產生的半導體元件或基板，且具有至少一真空室開口，經過所述開口可將半導體元件或其他基板導引進出真空室。例如，在用於半導體晶圓或液晶基板之生產工廠中，高敏感度的半導體或液晶元件按順序地通過數個製程真空室，其中坐落在製程真空室內之零件的每一者藉著處理裝置所處理。
此等製程室通常具有至少一傳送閥，所述傳送閥之橫剖面適合於基板及機器人，且基板可經過傳送閥被導入真空室，且如果需要的話，可在意欲的處理之後移除。另一選擇係，例如，可提供第二傳送閥，經過所述第二傳送閥將處理過的基板從製程室移除。
例如藉由適當設計及控制的機器手臂來導引例如晶圓之基板，其可經過藉由傳送閥所提供的製程室中之開口執行。然後，製程室係藉由用機器 手臂抓住基板、將基板放置於製程室中、並以限定的方式將基板存放在製程室中來加載製程室。據此清空製程室。
為了放置基板並將基板精確地定位於製程室中，必須確保基板之相當高的精度及可動性。為此目的，使用銷式舉升系統，其為基板提供複數個支撐點，且如此在整個基板上提供負載分佈(由於基板之靜重)。
例如，基板係藉著舉升裝置的支撐銷上方之機器人來定位，並放置於待存放的銷上。在機器人已移開之後，藉由降低載具、例如電位板或卡盤(用於在處理製程期間牢牢地固定基板的裝置(夾緊機制))上之銷來存放基板，且典型承載基板的機器手臂從製程室移出、例如同時存放基板。於存放基板之後，銷可進一步降低且接著與基板分離，亦即，銷及基板之間沒有接觸。另一選擇係，支撐銷可保持與基板接觸。在移去機器手臂並關閉(及導入製程氣體或排空)製程室之後，施行處理步驟。
即使已於製程室中執行製程步驟之後及當隨後舉起基板時，在基板上的低約束力也特別重要，因為基板可譬如黏附至載具。如果將基板太快地推離載具，則基板可能會破裂，因為黏附力至少在某些接觸點無法克服或解除。另外，即使於支撐銷及基板之間建立了接觸，任何與基板的碰撞都可能導致不期望之應力(或破裂)。
同時，除了對待處理基板進行最溫和及仔細的加工外，亦應盡可能縮短處理時間。這意指基板可在製程室中儘可能快速地帶入定義之狀態-加載及卸載位置以及處理位置。
為了於半導體晶圓的處理期間避免不期望之衝擊，例如，US 6,481,723 B1提出使用特殊的擋塊裝置來代替銷式舉升器中之硬動作擋塊。在此，硬塑料擋塊將藉由設計更軟的擋塊部分及硬擋塊之組合來代替，其中首先與軟擋塊部分接觸以限制運動，且接著硬擋塊以對應阻尼的方式與軟擋塊部分帶入 接觸。
US 6,646,857 B2提出藉著記錄之發生力來調整舉升運動。可根據所承納的力量信號來運動支撐銷，以致在支撐銷之舉升力總是以受控及定量的方式施加至晶圓。
以每一處理週期，支撐銷被帶入與待拿起及由其釋放之基板接觸。這自然會於銷上導致對應的機械應力。處理週期通常為相當緊且需要相對較短之製程時間。在相當短的時間內進行大量重複操作可為此製程實現之結果。典型地，支撐銷被視為磨損材料，且需要定期更換，亦即通常必須在一定次數的週期或一定的操作時間之後更換支撐銷。
特別是當使用機電一體化銷式舉升器、同時使用氣動銷式舉升器時，藉由將銷式舉升器耦接至卡盤或製程室，可發生不期望的電位差或不期望之電位均衡。例如，這可藉由舉升器的電驅動或至舉升器之電源線所造成。另外，此配置具有於卡盤上的電位、例如提供電漿之高電壓會在銷式舉升器的驅動中引起干擾之缺點。
因此，本發明之目的是提供一種改良之銷式舉升裝置，其減少或避免上述缺點。
尤其是，本發明之目的係提供一種改良之銷式舉升裝置，其允許靈活地用於製程室中的處理製程，其中藉由銷式舉升裝置減少或避免對處理製程上之影響。
藉由實現申請專利範圍獨立項的有特色之特徵來解決這些目的。在申請專利範圍附屬項中可找到以替代方式或有利方式進一步發展本發明的特徵。
本發明有關銷式舉升裝置、尤其是銷式舉升器，其設計成在可藉由真空製程室所提供之製程大氣區域中運動及定位待處理的基板、尤其是(半導體)晶圓。銷式舉升裝置包含具有耦接件之耦接零件，所述耦接件適於支撐銷，所述支撐銷適於接觸並支撐基板。此外，提供一驅動零件，其具有驅動單元，所述驅動單元依序以此方式設計，並藉著其調整元件間接地或直接地與耦接件相互作用，並以使得耦接件從降低的正常位置運動至延伸的支撐位置的方式，在正常位置中，支撐銷於裝配狀態下(支撐銷設置在耦接件中)處於基本無作用之狀態(不與基板接觸)，其作用如下：相對於其預期之目的(例如，運動、支撐及定位工件或基板)，能以受控之方式調整至延伸的支撐位置，在支撐位置，支撐銷在裝配狀態下提供其意欲之承納及/或提供基板的效果，並可再次調整回來，尤其是其中調整元件可沿著調整軸線線性地運動。
裝配狀態應理解為支撐銷藉由耦接件固持於承納目標位置中之狀態。未裝配的承納狀態表示耦接件之狀態，其中待承納的支撐銷不在耦接件中的固持目標位置中。
支撐銷之意欲效果實質上是工件或基板的拾取、接觸、運動、搬運及/或定位等。在此情況下，支撐銷之無作用狀態應被理解為一種狀態，在所述狀態中，銷與如所意欲接觸的基板是非接觸的(尚未接觸或不再接觸)，且尤其是暫時地未提供意欲之目的，例如處於較低之等待位置。當在基板上施行處理製程時尤其如此。然而，提供意欲的效果並不僅僅意指支撐銷與基板之間存在接觸；相反，銷可處於此狀態並處於伸出狀態，且準備好用於容納晶圓(將晶圓放置在銷上)。由於接觸而發生的製程或運動(晶圓之輸送)亦應理解為提供意欲的效果。
所述裝置亦可具有用於將製程大氣區域與外部大氣區域分離之分離裝置，其中驅動單元至少局部地、尤其是完全地與外部大氣區域相關聯， 且耦接件尤其是至少局部地與製程大氣區域相關聯。銷式舉升裝置的分離裝置例如可藉由波紋管所形成並設置在銷式舉升器之外殼內側。
銷式舉升裝置亦具有坐落於驅動部件及耦接部件之間的隔離式零組件，並在驅動部件及耦接部件之間提供完全的流電隔離，其中藉由驅動單元保持從正常位置耦接至支撐位置之可調整性、且反之亦然。
尤其是，調整元件及耦接件係藉由隔離式零組件的配置而電隔離，亦即，它們藉由不導電隔離件電隔離。
此流電隔離件允許電子零組件、於此情況下尤其是機電一體化驅動單元由製程室邏輯地分離(就電信號傳輸而言)。
有利地是，例如可將製程室之卡盤以及銷式舉升器可設置為電位或不同的電位。這在很大程度上避免藉由另一外部系統(製程外部)影響或干擾處理裝置(例如電漿產生器)。可減少或消除來自不同來源之電信號的串擾或疊加之風險。真空室中的處理製程變得更穩定，且相對於所期望之製程參數而言更加穩健及可重複。其結果是，獲得的產品總體上具有較低之廢品率，並可始終如一的高質量生產。
相反地且也是有利地是，裝置零件之隔離可減少或防止對驅動器的電子設備之干擾。如此，更可靠且均勻地提供晶圓的舉升。為了舉升相當大之基板，典型使用許多根據本發明的銷式舉升裝置。這些應盡可能均勻地升高及降低基板。藉由避免影響這些裝置之單獨驅動，能可靠地提供銷式舉升器的均勻、同步運動，這依序能夠可靠地實現基板之期望運動。
未直接連接至處理製程、亦即未與真空容積接觸的系統零組件之保護範圍延伸超出驅動器的範圍、擴展到已連接之電子設備、例如控制電子設備。
另外，可藉由所提供的電位分離使所謂之共模干擾保持遠離信號 輸入。
在一實施例中，驅動部件及耦接部件的每一者可為連接至隔離式零組件，且驅動部件可藉著隔離式零組件相對耦接部件處於固定位置。另外，由於藉由隔離式零組件所提供之物理分離，驅動部件及耦接部件能以非接觸的方式存在，於此情況下，驅動部件及連接部分不會彼此接觸。如此，驅動部件及耦接部件之間的電線可藉由隔離式零組件所中斷。
尤其是，隔離式零組件可包含：牢牢地連接至驅動部件及耦接部件之(電隔離式、不導電)固定元件；以及可相對驅動部件及耦接部件運動的(電隔離式、不導電)耦接元件。這意指亦可為與驅動單元一起運動之裝置的各部分或與驅動單元耦接之元件、例如支撐銷提供流電隔離。這防止驅動單元及要容納的基板之間的電位均衡。
藉由分離耦接件及驅動器，耦接部件可例如通過卡盤連接至共同電位。耦接部件例如可用法蘭連接至製程室或卡盤。其結果是，插入之支撐銷亦可具有導電材料、例如金屬材料，或由此材料所製成。如此，儘管支撐銷的導電性，避免了不期望之電位均衡(在銷式舉升器的驅動下)。
固定元件及耦接元件兩者均可由不導電材料、尤其是聚合物或陶瓷材料、尤其是聚醚酮(polyether ketone；PEK)或聚醚醚酮(polyether ether ketone；PEEK)所製成。
耦接元件尤其提供調整元件與耦接件的相互作用。為此目的，耦接元件可配置為耦接件及調整元件之間的中間件，並防止這些零組件之間的電線。
尤其是，耦接元件提供驅動單元與調整元件之可替代的直接或間接耦接。在此，耦接元件例如可配置為馬達(驅動單元)及調整元件之間的軸承或夾緊裝置。
另一選擇係，耦接元件可為藉由調整元件所具體化。
於一實施例中，耦接元件可通過驅動單元在藉由耦接部件所限定之內部容積內沿著調整軸線運動。耦接元件可接著主要於上耦接部件的區域中運動。
根據本發明之一實施例，耦接元件可在降低的正常位置中接觸固定元件，並在延伸的支撐位置中相對固定元件以非接觸的方式存在。如果驅動器之調整元件處於縮回(降下)狀態，則這可對應於正常位置。
尤其是，耦接元件可形成為耦接套筒，其中調整元件至少部分地容納在耦接套筒中，且耦接套筒至少部分地延伸進入耦接件的耦接凹部，並連接至耦接凹部。調整元件或其自由端可例如至少部分地伸入耦接套筒並與其連接，而在所述調整元件或其自由端上可形成螺紋或替代之連接元件。耦接套筒較佳地係具有對應於調整元件的連接元件之配對件、例如內螺紋。耦接套筒能以類似的方式連接至耦接凹部。除了具有公螺紋及母螺紋之螺絲連接以外，可考慮例如夾緊、膠黏或軟焊作為其它選擇。
在一實施例中，調整元件能被設計為滑動件，其可連接至驅動單元的設有螺紋的心軸，並可沿著設有螺紋的心軸線性地運動，其中所述設有螺紋的心軸延伸進入耦接部件的內部容積，且尤其是與調整軸線同軸向。
於一實施例中，調整元件可設計為設有螺紋的心軸或推桿，其中調整元件可經過耦接元件間接地耦接或直接與耦接件耦接。在此情況下，可藉著隔離式軸承(insulating bearing)或夾緊至驅動單元來達成流電隔離。
於另一實施例中，其中耦接元件係藉由調整元件形成，這可藉由設有螺紋的心軸所具體化，且心軸可直接與耦接件相互作用。在此可省去滑動件。設有螺紋的心軸設計為電隔離式的隔離元件。
尤其是，耦接元件、特別是耦接套筒可具有一定尺寸之凹部，使 得設有螺紋的心軸之伸入耦接部件的容積中之部分能藉由所述凹部(可變地)容納。於降低的正常位置中，設有螺紋的心軸可基本上充滿凹部；在延伸的支撐位置中，它只能部分地充滿凹部。
驅動單元亦能具有可控制之電動馬達，所述電動馬達耦接至設有螺紋的心軸並在操作期間、尤其是圍繞調整軸線提供設有螺紋的心軸的旋轉。銷式舉升裝置可如此實現為機電一體化的銷式舉升裝置。
當設有螺紋的心軸藉著電動馬達旋轉時，滑動件、耦接元件及耦接件的線性運動可經過設有螺紋的心軸及滑動件之間的相互作用於耦接部件之區域中、尤其是在耦接部件的內部容積中發生。
藉由帶有滑動件之實施例，可將運動零件的數量及要運動之質量保持相對較低。這允許銷式舉升器比較快速及有效率地操作，亦即，可同時快速而精確地升高或降低晶圓。
滑動件較佳地係具有內螺紋，所述內螺紋對應於設有螺紋的心軸之螺紋。滑動件亦可以如下方式安裝在銷式舉升器中，即例如，所述銷式舉升器藉著線性導引部(例如，凹槽)不可旋轉地安裝，且如此僅具有平移運動的自由度。藉由限制滑動件之自由度，可藉由旋轉心軸線性地運動滑動件並進行高精度定位。此一轉換亦可吸收並抵消在驅動器的方向中平行於調整軸線作用之比較大的力量、例如由於待處理的基板之靜重而產生的力量。
在一實施例中，調整元件(例如，設有螺紋的心軸)能以隔離的方式連接至驅動單元，且隔離式零組件之固定元件亦可提供用於連接驅動部件及耦接部件。電隔離式連接可體現為隔離式零組件的耦接元件。
設有螺紋的心軸本身可替代地或附加地由不導電的材料所製成，並因此用作隔離式零組件之電隔離式耦接元件。
在一實施例中，驅動單元可具有耦接至調整元件的氣動式驅動缸。 氣動式驅動缸可造成調整元件之線性運動，且較佳地係可連接至推力(thrust)元件、例如推力桿。
於一實施例中，隔離式零組件可具有外壁，所述外壁具有特定的空間尺寸設計之外圓形-圓柱形狀，其中，驅動部件及耦接部件的外壁至少在各自之接觸區域中具有對應的圓形-圓柱形狀及空間尺寸設計，在所述接觸區域中，這些部分之每一者連接至隔離式零組件。藉由設計成適於各個零組件的外部形狀及尺寸設計，可提供銷式舉升器之均質的外觀。相對於整合需求，此一表現特別有利。
1‧‧‧半導體晶圓
2‧‧‧第一機器手臂
3‧‧‧機器手臂
4‧‧‧真空室
5a‧‧‧第一真空傳送閥
5b‧‧‧第二傳送閥
6‧‧‧驅動器
7‧‧‧支撐銷
8‧‧‧支撐元件
10‧‧‧銷式舉升裝置
11‧‧‧下驅動部件
12‧‧‧控制馬達
13‧‧‧心軸/螺桿
14‧‧‧調整元件
20‧‧‧隔離式零組件
21‧‧‧耦接元件
21’‧‧‧凹部
22‧‧‧固定元件
31‧‧‧上耦接部件
32‧‧‧耦接件
40‧‧‧銷式舉升器
41‧‧‧耦接元件
42‧‧‧固定元件
44‧‧‧調整元件
50‧‧‧銷式舉升裝置
51‧‧‧中間套筒
52‧‧‧第一隔離元件
53‧‧‧心軸
54‧‧‧滑動件
55‧‧‧波紋管
58‧‧‧耦接件
59‧‧‧支撐銷
60‧‧‧銷式舉升器
61‧‧‧耦接元件
62‧‧‧固定元件
68‧‧‧耦接件
P‧‧‧製程大氣區域
Vi‧‧‧內部容積
下面藉著附圖中所概要地顯示之具體實施例更詳細地敘述根據本發明的裝置，其中，亦討論本發明之其他優點。附圖詳細地顯示：
圖1顯示具有根據本發明的銷式舉升裝置之真空晶圓處理裝置的實施例之概要代表圖；
圖2a-b顯示根據本發明的銷式舉升裝置處於不同狀態中之實施例；
圖3a-b顯示根據本發明的銷式舉升裝置處於不同狀態中之另一實施例；
圖4a-b顯示根據本發明的銷式舉升裝置處於不同視圖中之另一實施例；及
圖5顯示根據本發明的銷式舉升裝置之另一實施例。
圖1概要地顯示用於在真空條件下處理半導體晶圓1的製程設置。 晶圓1係藉著第一機器手臂2經過第一真空傳送閥5a插入真空室4(製程大氣區域P)，且藉著根據本發明之銷式舉升裝置的支撐銷7(在此顯示三個銷)帶入適當位置。然後藉由銷7拾取晶圓1，並將機器手臂2移開。晶圓1典型靜置於機器手臂上或設置在機器手臂2、3上之支撐件上，或藉由特定的支撐裝置所固持。於已藉由銷7拾取晶圓1之後，將機器手臂從真空室4導出，關閉傳送閥5a，並降低銷7。這藉著耦接至個別銷7的銷式舉升裝置之驅動器6來完成。晶圓1藉此放置在所示的四個支撐元件8上。
於此狀態中，晶圓7的計劃處理(例如塗覆)在真空條件下進行，且尤其是於限定的大氣中(亦即在一定之製程氣體及限定的壓力下)進行。真空室4耦接至真空泵，且較佳地係耦接至用於控制真空室壓力之真空控制閥(未示出)。
在處理之後，藉著銷式舉升裝置將晶圓1再次舉升進入移除位置。利用第二機器手臂3，隨後經過第二傳送閥5b移除晶圓1。另一選擇係，所述製程可設計成僅用一機器手臂，然後經由單一傳送閥進行裝載及卸載。
圖2a顯示根據本發明的銷式舉升裝置10之實施例。銷式舉升裝置10具有設計為電動馬達的驅動單元12，所述驅動單元被分配給裝置10之下驅動部件11。馬達12耦接至設有螺紋的心軸13。可據此藉由控制馬達12來旋轉設有螺紋的螺桿13。
另外，提供調整元件14，其在所說明實施例中設計為滑動件14，所述滑動件與螺桿13相互作用，並可藉由螺桿13之旋轉而沿著中心調整軸線A線性地運動。滑動件14的內螺紋對應於設有螺紋之螺桿13的螺紋。此外，滑動件14以下面方式安裝，即使得其不能相對銷式舉升裝置10本身旋轉，而只能在平行於調整軸線A之運動方向中運動。
滑動件14更耦接至隔離式零組件20的可相對驅動單元12運動 之第一部分21。此耦接元件21可藉由滑動件線性地運動及定位。隔離式零組件20亦具有第二部分22、即固定至驅動部件11的固定元件22。耦接元件21及固定元件22兩者以不能提供導電性之方式製造。特別地是，耦接元件21及/或固定元件22由例如塑膠的不導電材料所製成、或塗有不導電材料。
固定元件22依序牢固地連接至銷式舉升裝置之上耦接部件31的外殼。耦接部件31之內部容積Vi係藉由外殼所限定。耦接部件31具有可運動的耦接件32，其在第一端部設計成容納支撐銷(未示出)。於所示範例中，耦接件基本上沿軸線A延伸。耦接件32(在其與第一端部相對之下部處)連接至隔離式零組件20的耦接元件21。為此目的，耦接件32具有內凹部，例如，耦接元件21藉著黏著劑粘合或螺釘連接承納及固定於內凹部中。
藉著滑動件14、耦接元件21及耦接件32之間的連接，可提供耦接件32之可可動性，所述可可動性能藉由馬達12控制，且如此可藉由容納在耦接件32中的支撐銷控制。隔離式零組件20之耦接元件21亦在支撐銷及驅動器12之間提供流電隔離。
圖2a顯示處於降低的正常位置之銷式舉升裝置10的耦接件32，其中，就其意欲之效果而言，可選地提供的支撐銷將存在於基本上無效之狀態中。當在真空處理製程中提供銷式舉升器10時，支撐銷典型不與待處理的基板接觸。
圖2b顯示處於延伸的支撐位置的銷式舉升裝置10之耦接件32，其中耦接的銷提供其意欲之承接、運動及/或提供基板的效果。
為了抵達延伸的支撐位置，可據此致動馬達12。為此目的，例如，可儲存馬達之運行時間或要對螺桿13進行的轉數，以便為滑動件14設定期望之位置。
尤其是，編碼器耦接至驅動單元12，以便使馬達軸的運動可監 控及可控制。
銷式舉升器10之運動部件、亦即滑動件14、耦接元件21及耦接件32主要在耦接部件31的區域中運動。滑動件14及耦接元件21至少基本上在內部容積Vi內運動。於所說明之實施例中，耦接元件21係套筒形的，且提供藉由元件21之形狀所限定的凹部21'。此凹部21'允許螺桿13可變地延伸進入耦接元件21，並因此實現耦接元件21相對螺桿13之平移可動性。
隔離式零組件20的二元件21、22如此在驅動部件11及驅動單元12與耦接部件31的外殼之間提供流電隔離，所述耦接部件相對它們配置於固定位置中。其次，亦為驅動部件11及耦接部件31的運動部件、亦即在耦接件32及滑動件14之間提供永久的流電隔離。
藉著隔離式零組件20防止驅動部件11之各個零組件與耦接部件31的各個零組件之間的導電接觸，而與銷式舉升器之狀態無關。
於降低的正常位置中，耦接元件21及固定元件22較佳地係接觸。
圖3a及3b顯示根據本發明之銷式舉升器40處於降低及伸出狀態中的另一實施例。銷式舉升器40依序具有帶有驅動單元12之驅動部件11及帶有耦接件32的耦接部件31。
舉升器40之調整元件44在此設計為推桿44，並與驅動單元12耦接。
隔離式零組件再次由二部件所製成。固定元件42將驅動部件11連接至耦接部件31。耦接元件41直接連接至推桿44，並可藉由運動該推桿44而沿著軸線A調整。耦接件32依序亦連接至耦接元件41。耦接元件41如此於耦接件32及連接推桿44之間形成隔離，如此使得上部(可能連接至製程室或卡盤)與提供支撐銷的運動之下部完全流電隔離。
推桿44可藉著驅動單元12線性地運動。為此目的，驅動單元12可設計為電動馬達，並可具有本領域技術人員已知之適配的齒輪及/或動作變換單元，例如，使其可能將旋轉動作轉換為線性動作。另一選擇係，驅動單元12可具有氣動式舉升缸，推桿可經過氣動式舉升缸線性地運動。
圖4a顯示根據本發明之銷式舉升裝置50的另一實施例。支撐銷59被鎖定在耦接件58中。支撐銷59較佳地係具有金屬、聚合物基、或陶瓷材料。尤其是，銷59完全由此一材料所製成。耦接件58中之鎖定裝置可例如磁性地或藉著夾緊裝置來實現。
耦接件58可藉著滑動件54於z方向中運動。為此目的，滑動件54耦接至設有螺紋的心軸53，其依序可為藉由馬達12所驅動。
在第一變型中，根據本發明的電動馬達12及耦接件58之間的隔離藉由第一隔離元件52及第二隔離元件來實現，所述第一隔離元件52將上外殼部分與下外殼部分電隔離，且第二隔離元件能藉由滑動件54所具體化。於銷式舉升裝置50之此變型中，如此精確且牢固地設計及安裝設有螺紋的心軸53，以致即使在相對運動之情況下，心軸53與耦接件58之間也不會發生(導電)接觸。另一選擇係，心軸53係由不導電材料所製成或塗覆有不導電材料。如此，於裝置50的每一狀態中，在上部及下部之間提供完全的流電隔離。
於第二變型中，設有螺紋的心軸53及坐落在心軸53上的滑動件54兩者能以導電之方式(例如，金屬的)製造。第二隔離元件以中間套筒51之形式形成(由於低公差表示，套筒多次用元件符號51表示)。中間套筒51包圍設有螺紋的心軸53之上部(在所示的降低位置中)，從而將心軸53及滑動件54兩者與耦接件58物理地分開。
在第三變型中，設有螺紋的心軸53、滑動件54及耦接件58都能以導電的方式形成且彼此直接接觸。這確保從銷59至心軸53之導電性。隔離 式零組件的第二隔離式元件設計為心軸53至馬達之耦接件或軸承。因此，設有螺紋的心軸53不導電地連接至馬達12並且與其電隔離。由此以及藉著第一隔離式元件52(固定元件)分離，可提供根據本發明之流電隔離。在所示的降低位置中，滑動件54可接觸第一隔離元件52而無需與驅動部件物理接觸。
銷式舉升器50亦具有於耦接部件內側之波紋管55。波紋管55以如下方式配置及塑形，使得譬如提供製程大氣區域與外部大氣區域的大氣式分離，在製程大氣區域中，存在支撐銷59且通常進行處理製程，而於外部大氣區域中，可存在驅動器12及另外之周邊零組件。當銷59伸出時，壓縮波紋管55，其中保持大氣式隔離。
圖4b顯示銷式舉升器50的外部視圖。銷59從舉升器50之外殼的頂部突出。隔離式零組件之固定元件52將下驅動部件11與上耦接部件31、或它們各自的外殼及不可平移之部件電隔離。
圖5顯示根據本發明的銷式舉升器60之另一實施例。此銷式舉升裝置60類似於上述根據圖4a的裝置之第二變型。
電隔離式固定元件62與電隔離式耦接元件61一起以隔離式零組件的形式在耦接件68及驅動器12之間提供流電隔離。耦接元件61依序以中介套筒61的形式形成(所述套筒多次用元件符號61表示)。中間套筒61包圍設有螺紋的心軸的上部(在所示之降低位置中)，並將心軸及滑動件兩者與耦接件68物理地及電氣地分離。
應當理解，所示附圖僅概要地表示可能的實施例。根據現有技術領域，不同之方法可彼此結合，也可以與用於真空製程室中的基板運動之裝置、尤其是銷式舉升器相結合。
10‧‧‧銷式舉升裝置
12‧‧‧控制馬達
13‧‧‧心軸
14‧‧‧調整元件
21‧‧‧耦接元件
21’‧‧‧凹部
22‧‧‧固定元件
32‧‧‧耦接件
Vi‧‧‧內部容積

Claims (14)

  1. 一種銷式舉升裝置(10、40、50、60)、尤其是銷式舉升器，其設計用於在可藉由一真空製程室(4)所提供之一製程大氣區域(P)中運動及定位待處理的一基板(1)、尤其是一晶圓，具有：
    一耦接部件(31)，其具有設計成容納一支撐銷(7、59)之一耦接件(32、58、68)，該支撐銷(7、59)設計成接觸並支撐該基板(1)，及
    具有一驅動單元(12)的一驅動部件(11)，該驅動單元(12)設計成藉著一調整元件(14、44、54)以下面方式與該耦接件(32、58、68)相互作用，即使得該耦接件(32，58，68)係可調整的：
    從一降低的正常位置，其中以一受控方式使該支撐銷(7、59)存在於一裝配狀態，且處於實質上不會相對於其意欲效果產生作用的一狀態中，
    一延伸的支撐位置，其中該支撐銷(7、59)在該裝配狀態中提供其容納及/或提供該基板(1)的意欲效果，
    並可再次調整回來，尤其是其中該調整元件(14、44、54)可沿著一調整軸線(A)線性地運動，其特徵在於
    一隔離式零組件(20)配置在該驅動部件(11)及該耦接部件(31)之間，並在該驅動部件(11)及該耦接部件(31)之間提供一完全的流電隔離(galvanic isolation)。
  2. 如申請專利範圍第1項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該驅動部件(11)及該耦接部件(31)的每一者係連接至該隔離式零組件(20)，
    該驅動部件(11)係相對該耦接部件(31)藉著該隔離式零組件(20)處於一固定位置中，
    由於藉由該隔離式零組件(20)所提供之一物理隔離，該驅動部件(11)及該耦接部件(31)以一非接觸方式存在，及
    驅動部件(11)及耦接部件(31)之間的一電線係藉由該隔離式零組件(20)所中斷。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中該隔離式零組件(20)包含
    一固定元件(22、42、52、62)，其牢牢地連接至該驅動部件(11)及該耦接部件(31)，及
    一耦接元件(21、41、51、61)，其可相對該驅動部件(11)及該耦接部件(31)運動。
  4. 如申請專利範圍第3項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該固定元件(22、42、52、62)及該耦接元件(21、41、51、61)由一不導電的材料所製成，尤其是由一含聚合物或陶瓷材料、尤其是由聚醚酮(PEK)或聚醚醚酮(PEEK)所製成。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該耦接元件(21、41、51、61)提供
    該調整元件(14、44、54)與該耦接件(32、58、68)的相互作用，或
    該驅動單元(12)與該調整元件(14、44、54)之一間接或直接耦接。
  6. 如申請專利範圍第3至5項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該耦接元件(21、41、51、61)係可通過該驅動單元(12)於藉由該耦接部件(31)所限定的一內部容積(Vi)中沿著該調整軸線(A)運動。
  7. 如申請專利範圍第3至6項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該耦接元件(21、41、51、61)在降低的正常位置中與該固定元件(22、42、52、62)接觸，且在相對該固定元件(22、42、52、62)之延伸的支撐位置中係未接觸的。
  8. 如申請專利範圍第3至6項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該耦接元件形成為一耦接套筒(21、51、61)，其中該調整元件(14、54)至少部分地容納於該耦接套筒中，且該耦接套筒(21、51、61)至少部分地延伸進入該耦接件(32、58、68)的一耦接凹部，並連接至該耦接凹部。
  9. 如申請專利範圍第3至8項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該調整元件設計為一滑動件(14、54)，該滑動件(14、54)耦接至該驅動單元的一設有螺紋的心軸(13、53)，並可沿著該設有螺紋的心軸(13、53)線性地運動，其中該設有螺紋的心軸(13、53)延伸進入該耦接部件(31)的內部容積(Vi)，且尤其是與該調整軸線(A)同軸向。
  10. 如申請專利範圍第3至8項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該調整元件設計為一設有螺紋的心軸(13、53)或推桿(44)，其中該調整元件(13、44、53)藉由該耦接元件(21、41、51、61)間接地或直接地耦接至該耦接件(32、58、68)。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該耦接元件(21、41、51、61)、尤其是該耦接套筒具有一凹部(21')，該凹部的尺寸設計成使得該設有螺紋的心軸(13、53)延伸進入該耦接部件的容積之部分可藉由該凹部(21')所容納。
  12. 如申請專利範圍第9至11項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該驅動單元(12)包含
    一可控制的電動馬達，其耦接至該設有螺紋的心軸(13、53)，且在操作中提供該設有螺紋的心軸(13，53)、尤其是繞著該調整軸線(A)之旋轉，或
    一氣動式驅動缸，其耦接至該調整元件、尤其是呈一推桿(44)的形式。
  13. 如申請專利範圍第9至12項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    於該設有螺紋的心軸(13、53)之旋轉期間，該設有螺紋的心軸(13、53)可藉著該電動馬達(12)提供，該滑動件(14、54)、該耦接元件(21、41、51、61)及該耦接件(32、58、68)之一線性運動，藉由該設有螺紋的心軸(13、53)及滑動件(14，54)之相互作用於該耦接部件(31)的區域中、尤其是在該耦接部件之內部容積中發生。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中的任一項之銷式舉升裝置(10、40、50、60)，其中
    該隔離式零組件(20)具有一外壁，該外壁設有特定的空間尺寸設計之一外圓形-圓柱形狀，其中該驅動部件(11)及該耦接部件(31)的外壁至少在一各自之接觸區域中具有一對應的圓形-圓柱形狀及空間尺寸設計，於該接觸區域中，這些部件之每一者連接至該隔離式零組件(20)。
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