TW202041451A - 物料傳輸裝置及系統 - Google Patents

Abstract

本發明係一種物料傳輸裝置及系統，物料傳輸裝置包括：傳輸單元和固定於傳輸單元下方之位置調整單元；傳輸單元用於給予物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力使物料以懸浮狀態被傳輸；位置調整單元用於使傳輸單元作垂直運動和/或水平第二方向之運動，水平第二方向和水平第一方向相垂直。由於物料傳輸裝置使得物料在傳輸過程中始終保持懸浮狀態，故可避免物料發生破碎和被污染；同時，藉由位置調整單元使傳輸單元作垂直運動和/或水平第二方向之運動，能夠對物料之位置進行調整，故可解決現有物料傳輸系統定位精度低會偏心之問題。

Description

物料傳輸裝置及系統

本發明涉及光刻設備技術領域，特別涉及一種物料傳輸裝置及系統。

在光刻技術領域中，基板之處理過程中需要進行多種製程，例如，清洗塗布、曝光、顯影等，在各個製程之間需要經由物料傳輸系統進行傳輸。現有物料傳輸系統多採用接觸式之傳輸方法，會污染物料，且藉由真空吸附裝置、氣浮傳送台、旋轉夾緊機構等實現基板之交接和預對準，存在曝光等待時間長、定位精度低、工作效率低、基板易碎等缺點，在傳輸過程中會面臨碎片之風險，同時會污染物料。

另外，藉由物料傳輸系統將物料運輸至承載台進行曝光時，只有當承載台儘量佈置滿，才能達到相對高之產率。然而，實際生產時，物料不僅可能以整板物料存在，也可能以半板物料存在，整板物料由於面積相對較大，而且一般而言，面積大小與承載台之承載面的大小相匹配，故可藉由現有之物料傳輸系統將承載台佈置滿，半板物料卻只能藉由現有物料傳輸系統傳輸至承載台之近端工作區，而不能傳輸至承載台之遠端工作區，故不可能使承載台佈置滿，因此，產率受到了很大的影響。

本發明之目的在於提供一種物料傳輸裝置及系統，以解決現有物料傳輸系統定位精度低物料會偏移以及物料存在碎片風險且易被污染之問題中的至少一個。

為解決上述技術問題，本發明提供一種物料傳輸裝置，物料傳輸裝置包括傳輸單元和固定於所述傳輸單元下方之位置調整單元；

傳輸單元用於給予物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力以使物料以懸浮狀態被傳輸；

位置調整單元用於使傳輸單元作垂直運動和/或水平第二方向之運動，水平第二方向和所述水平第一方向相垂直。

可選地，在物料傳輸裝置中，傳輸單元包括一振動板以及分別固定於振動板之兩端下方的兩個超音波單元，振動板用於承載物料，兩個超音波單元分別藉由發送和接收超音波使得振動板和物料之間形成氣膜，氣膜藉由給予物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力使得物料以懸浮狀態被傳輸。

可選地，在物料傳輸裝置中，位置調整單元包括2組垂直運動組件和2組水平運動組件；每個超音波單元分別對應一組垂直運動組件和一組水平運動組件；超音波單元藉由垂直運動組件實現垂直運動；以及，藉由水平運動組件實現水平第二方向之運動。

可選地，在物料傳輸裝置中，垂直運動組件包括連接板、豎直固定在所述連接板上之彈簧組件和固定在連接板上之第一直線電機，水平運動組件包括連接板、固定在連接板下方之滑軌和固定在連接板上之第二直線電機；連接板藉由彈簧組件固定於超音波單元之下方，在第一直線電機之作用下帶動超音波單元作垂直運動以及在第二直線電機之作用下帶動超音波單元沿著滑軌作水平第二方向之運動。

一種物料傳輸系統，包括：承載台和如上所述之物料傳輸裝置；

承載台用於承載經物料傳輸裝置傳輸之物料；

承載台具有開口，物料傳輸裝置之傳輸單元能夠穿過開口作垂直運動。

可選地，在物料傳輸系統中，承載台之上表面分為第一工作區和第二工作區；物料傳輸裝置之數量為至少2個，分別包括第一物料傳輸裝置和第二物料傳輸裝置；物料能夠在第一物料傳輸裝置之作用下保持懸浮狀態傳輸至第一工作區；或，物料能夠依序在第一物料傳輸裝置和第二物料傳輸裝置之作用下保持懸浮狀態經由第一工作區傳輸至第二工作區。

可選地，在物料傳輸系統中，第一物料傳輸裝置一部分設於承載台外，另一部分設於承載台內且位於第一工作區之下方；第二物料傳輸裝置設於承載台內，且一部分位於第一工作區之下方，另一部分位於第二工作區之下方。

可選地，在物料傳輸系統中，物料傳輸系統還包括限位組件，用於限制物料之運動。

可選地，在物料傳輸系統中，限位組件之數量為至少4個，其中至少兩個限位組件設於第一工作區和第二工作區交界處，用於限制物料在第一工作區之運動，另外至少兩個限位組件設於第二工作區之遠離第一工作區的邊緣，用於限制物料在第二工作區之運動。

可選地，在物料傳輸系統中，限位組件包括氣缸和限位塊；限位塊能夠在氣缸之作用下作垂直運動，當限位塊上升至承載台上方時起到限制物料之運動的作用。

在本發明提供之物料傳輸裝置及系統中，系統包括承載台和物料傳輸裝置，物料傳輸裝置包括：傳輸單元和固定於傳輸單元下方之位置調整單元；傳輸單元用於給予物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力使物料以懸浮狀態被傳輸；位置調整單元用於使傳輸單元作垂直運動和/或水平第二方向之運動，水平第二方向和水平第一方向相垂直。由於物料傳輸裝置使得物料在傳輸過程中始終保持懸浮狀態，故可避免物料發生破碎和被污染；同時，藉由位置調整單元使傳輸單元作垂直運動和/或水平第二方向之運動，能夠對物料之位置進行調整，故可解決現有物料傳輸系統定位精度低會偏心之問題。

進一步地，物料傳輸系統中，物料傳輸裝置之數量為至少2個，包括第一物料傳輸裝置和第二物料傳輸裝置，其中第一物料傳輸裝置一部分設於承載台外，另一部分設於承載台內，第二物料傳輸裝置設於承載台內，藉由第一物料傳輸裝置和第二物料傳輸裝置共同作用實現整板物料之傳輸，或者，分別藉由第一物料傳輸裝置和第二物料傳輸裝置實現兩塊半板物料之傳輸，因此，對於同一承載台，不論是半板物料還是整板物料，都可被佈置滿，即本發明提供之物料傳輸系統解決了現有物料傳輸系統傳輸半板物料無法將承載台佈置滿之問題。

以下結合附圖和具體實施例對本發明提出之物料傳輸裝置及系統作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化之形式且均使用非精準之比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例之目的。此外，附圖所展示之結構往往是實際結構的一部分。特別的，各附圖需要展示之重點不同，有時會採用不同的比例。

請參考第1圖，本實施例提供一種物料傳輸裝置1。物料傳輸裝置1包括傳輸單元11和固定於傳輸單元11下方之位置調整單元12；傳輸單元11用於給予物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力使物料以懸浮狀態被傳輸；位置調整單元12用於使傳輸單元11作垂直運動和/或水平第二方向之運動，水平第二方向和水平第一方向相垂直。

位置調整單元12用於使傳輸單元11作垂直運動和水平第二方向之運動；傳輸單元11用於給予物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力使物料以懸浮狀態被傳輸並藉由位置調整單元12對傳輸完成之物料的位置進行調整。

由於物料傳輸裝置1使得物料在傳輸過程中始終保持懸浮狀態，故可避免物料發生破碎和被污染；同時，當傳輸單元11在位置調整單元12之作用下作水平第二方向之運動時，物料在水平第二方向上之位置也隨之被調整，故可解決現有物料傳輸系統定位精度低物料會偏心之問題。

具體的，傳輸單元11包括一振動板111以及分別固定於振動板111之兩端下方的兩個超音波單元112，振動板111用於承載物料，兩個超音波單元112分別藉由發送和接收超音波使得振動板111和物料之間形成氣膜，氣膜藉由給予物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力使得物料以懸浮狀態被傳輸。其中，超音波單元112可包括壓電換能器、變幅杆、導軌、滑塊以及驅動電源等，其工作原理在於：兩個超音波單元112之頻率特性一致，當壓電換能器之壓電逆效應產生縱波，變幅杆使振幅進一步放大並傳給振動板111，在振動板111上激起同頻率之彎曲振動；為防止形成駐波，使兩個壓電換能器分別作為超音波發送端和超音波接收端，超音波發送端之壓電換能器產生縱向之簡諧振動，並帶動振動板111之接觸點一起作簡諧振動，從而實現物料傳輸。

與之對應的，位置調整單元12包括2組垂直運動組件和2組水平運動組件；每個超音波單元112分別對應一組垂直運動組件和一組水平運動組件；超音波單元112藉由垂直運動組件實現垂直運動；以及，藉由水平運動組件實現水平第二方向之運動。

進一步的，垂直運動組件包括連接板121、豎直固定在連接板121上之彈簧組件122和固定在連接板121上之第一直線電機123，水平運動組件包括連接板121、固定在連接板121下方之滑軌124和固定在連接板121上之第二直線電機125；連接板121藉由彈簧組件122固定於超音波單元112之下方，在第一直線電機123之作用下帶動超音波單元112作垂直運動以及在第二直線電機125之作用下帶動超音波單元112沿著滑軌124作水平第二方向之運動。

另外，請參考第2圖並結合第3圖，在物料傳輸裝置1之基礎上，本實施例提供一種物料傳輸系統，物料傳輸系統包括：承載台2和如上所述之物料傳輸裝置1。承載台2用於承載經物料傳輸裝置1傳輸之物料；承載台2具有開口21，物料傳輸裝置1之傳輸單元11能夠穿過開口21作垂直運動。

具體的，物料傳輸開始時，振動板111在位置調整單元12之作用下穿過開口21上升到承載台2之上方，物料傳輸結束時，振動板111在位置調整單元12之作用下穿過開口21回復至初始位置以使物料放置在承載台2上。

請具體參考第3圖，承載台2之上表面分為第一工作區2a和第二工作區2b，第一工作區2a距離上料區相對較近，第二工作區2b距離上料區相對較遠；物料傳輸裝置1之數量為至少2個，按照設置位置分為距離上料區相對較近之第一物料傳輸裝置1a和距離上料區相對較遠之第二物料傳輸裝置1b；物料在第一物料傳輸裝置1a之作用下保持懸浮狀態傳輸至第一工作區2a；或，物料依序在第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b之作用下保持懸浮狀態經第一工作區2a傳輸到第二工作區2b，從而實現半板或整板之交接。

一般的，第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b之數量保持相等，可根據物料之大小，來選擇第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b之具體數量。第3圖所示為第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b之數量分別為2個的情況，2個第一物料傳輸裝置1a和2個第二物料傳輸裝置1b分別沿傳輸方向之垂直方向平行設置，適用於稍大之物料；對於相對較小之物料，藉由第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b即可實現傳輸。

第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b之具體設置位置如下：

第一物料傳輸裝置1a一部分設於承載台2外之上料區，另一部分設於承載台2內且位於第一工作區2a之下方，即，第一物料傳輸裝置1a的超音波單元112位於承載台2外，另超音波單元112位於第一工作區2a之下方；第二物料傳輸裝置1b設於承載台2內，且一部分位於第一工作區2a之下方，另一部分位於第二工作區2b之下方，即，第二物料傳輸裝置1b之超音波單元112位於第一工作區2a之下方，另超音波單元112位於第二工作區2b之下方。

現有物料傳輸系統傳輸半板物料無法使承載台佈置滿，而本實施例藉由對承載台2進行劃分，並藉由合理之佈置物料傳輸裝置1的位置，使得被傳輸物料不管是整板物料還是半板物料都可以使承載台佈置滿。對於半板物料，具體的，藉由第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b將一半板物料傳輸至第二工作區2b，緊接著使另一半板物料藉由第一物料傳輸裝置傳輸1a至第一工作區2a，如此，便可將承載台佈置滿。

第一物料傳輸裝置1a和第二物料傳輸裝置1b協同工作之原理在於：上料時，部分位於承載台2外之超音波單元112為超音波發送端，全部位於承載台2內之超音波單元112為超音波接收端，下料時則反之。也就是說，與半板物料藉由物料傳輸裝置1傳輸，物料傳輸裝置1之兩個超音波單元112，一個為超音波發送端、一個為超音波接收端，不同的是：對於整板之物料，上料時，第二物料傳輸裝置1b之兩個超音波單元112均為超音波接收端，而下料時，第二物料傳輸裝置1b之兩個超音波單元112均為超音波發送端。

較佳的，本實施例中物料傳輸系統還包括限位組件3，用於限制物料之運動。由此，能夠避免物料藉由物料傳輸裝置1傳輸至承載台2上指定之位置後，可能因為慣性之作用而繼續向傳輸方向運動，從而進一步提高了放置位置之準確性。

且進一步較佳的，限位組件3之數量為至少4個，例如，限位組件3之數量為4個，其中兩個（在此可以為全部限位組件3之一半）限位組件3設於第一工作區2a和第二工作區2b交界處，用於限制物料在第一工作區2a之運動，另外兩個（在此可以為全部限位組件3之另一半）限位組件3設於遠離第一工作區2a之第二工作區2b的邊緣，用於限制物料在第二工作區2b之運動。其中，請參考第4圖，限位組件3包括氣缸31和限位塊32；限位塊32能夠在氣缸31之作用下作垂直運動，當限位塊32上升至承載台2上方時起到限制物料之運動的作用。

綜上所述，本發明提供之物料傳輸裝置及系統可實現物料之無接觸式傳輸， 提高產品加工品質；物料偏移調節可與傳輸過程連續進行，節省時間，提高產率；可以實現半塊物料之交接，適應更多的市場需求。

上述描述僅是對本發明較佳實施例之描述，並非對本發明範圍的任何限定，本技術領域具通常知識者根據上述揭示內容所作之任何變更、修飾，均屬於申請專利範圍之保護範圍。

1:物料傳輸裝置 11:傳輸單元 12:位置調整單元 111:振動板 112:超音波單元 121:連接板 122:彈簧組件 123:第一直線電機 124:滑軌 125:第二直線電機 2:承載台 21:開口 2a:第一工作區 2b:第二工作區 1a:第一物料傳輸裝置 1b:第二物料傳輸裝置 3:限位組件 31:氣缸 32:限位塊

第1圖係本發明實施例提供之物料傳輸裝置的結構示意圖； 第2圖係本發明實施例提供之物料傳輸系統的結構示意圖； 第3圖係本發明實施例提供之物料傳輸系統的另一種結構示意圖； 第4圖係本發明實施例提供之限位組件的結構示意圖。

1a:第一物料傳輸裝置

1b:第二物料傳輸裝置

2:承載台

21:開口

2a:第一工作區

2b:第二工作區

3:限位組件

Claims (10)

1. 一種物料傳輸裝置，其包括一傳輸單元和固定於該傳輸單元下方之一位置調整單元； 該傳輸單元用於給予一物料一向上之托力以及一水平第一方向之推力使該物料以懸浮狀態被傳輸； 該位置調整單元用於使該傳輸單元作垂直運動和/或水平第二方向之運動，該水平第二方向和該水平第一方向相垂直。
2. 如請求項1所述之物料傳輸裝置，其中該傳輸單元包括一振動板以及分別固定於該振動板之兩端下方之兩個超音波單元，該振動板用於承載該物料，兩個該超音波單元分別藉由發送和接收超音波使得該振動板和該物料之間形成一氣膜，該氣膜藉由給予該物料該向上之托力以及該水平第一方向之推力使得該物料以懸浮狀態被傳輸。
3. 如請求項2所述之物料傳輸裝置，其中該位置調整單元包括2組垂直運動組件和2組水平運動組件；每個該超音波單元分別對應一組該垂直運動組件和一組該水平運動組件；該超音波單元藉由該垂直運動組件實現垂直運動；以及，藉由該水平運動組件實現水平第二方向之運動。
4. 如請求項3所述之物料傳輸裝置，其中該垂直運動組件包括一連接板、豎直固定在該連接板上之一彈簧組件和固定在該連接板上之一第一直線電機，該水平運動組件包括該連接板、固定在該連接板下方之一滑軌和固定在該連接板上之一第二直線電機；該連接板藉由該彈簧組件固定於該超音波單元之下方，在該第一直線電機之作用下帶動該超音波單元作垂直運動以及在該第二直線電機之作用下帶動該超音波單元沿著該滑軌作水平第二方向之運動。
5. 一種物料傳輸系統，包括：一承載台和如請求項1~4中任一項所述之物料傳輸裝置； 該承載台用於承載經該物料傳輸裝置傳輸之一物料； 該承載台具有一開口，該物料傳輸裝置之該傳輸單元能夠穿過該開口作垂直運動。
6. 如請求項5所述之物料傳輸系統，其中該承載台之上表面分為一第一工作區和一第二工作區；該物料傳輸裝置之數量為至少2個，分別包括一第一物料傳輸裝置和一第二物料傳輸裝置；該物料能夠在該第一物料傳輸裝置之作用下保持懸浮狀態傳輸至該第一工作區；或，該物料能夠依序在該第一物料傳輸裝置和該第二物料傳輸裝置之作用下保持懸浮狀態經由該第一工作區傳輸至該第二工作區。
7. 如請求項6所述之物料傳輸系統，其中該第一物料傳輸裝置一部分設於該承載台外，另一部分設於該承載台內且位於該第一工作區之下方；該第二物料傳輸裝置設於該承載台內，且一部分位於該第一工作區之下方，另一部分位於該第二工作區之下方。
8. 如請求項7所述之物料傳輸系統，其中該物料傳輸系統進一步包括一限位組件，用於限制該物料之運動。
9. 如請求項8所述之物料傳輸系統，其中該限位組件之數量為至少4個，其中至少兩個該限位組件設於該第一工作區和該第二工作區交界處，用於限制該物料在該第一工作區之運動，另外至少兩個該限位組件設於該第二工作區之遠離該第一工作區之邊緣，用於限制該物料在該第二工作區之運動。
10. 如請求項9所述之物料傳輸系統，其中該限位組件包括一氣缸和一限位塊；該限位塊能夠在該氣缸之作用下作垂直運動，當該限位塊上升至該承載台上方時起到限制該物料之運動的作用。

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