[發明專利]延伸雙SCARA機械手連接裝置的伸出距離的方法及設備

有效

• 申請號: 201410097454.5
• 申請日: 2008-05-29
• 公開（公告）號: CN103862463B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: D·K·考克斯;M·L·弗利曼;J·M·舒浩勒;J·C·胡金斯;J·A·布洛迪尼
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 胡林嶺

本申請是提交于2009年11月30日，申請號為“200880017949.5”，題為“延伸雙SCARA機械手連接裝置的伸出距離的方法及設備”的專利申請的分案申請。

本申請請求美國臨時專利申請60/940,971的優先權，其于公元2007年5月31日提交且題為“Methods and Apparatus for Extending the Reach of a Dual Scara Robot Linkage”(代理人卷號12206/L)，在此通過引用整體并入本文以作為參考。

技術領域

本發明涉及在襯底移送室中機械手的使用，尤其涉及雙SCARA機械手在延伸伸出距離應用中的使用。

背景技術

在多室的電子制造系統中，預期一次處理一個以上的半導體襯底。以此方式，電子制造系統可用以獲得最大的產量。在本領域中，在電子制造系統中使用的機械手臂必須儲存一個襯底或晶片，取出及放置另一襯底，并接著取出及放置所儲存的襯底。雖然這改良系統的使用且提供改良的產量，機械手臂本身必須經過相當多的重復運動－克服具有此多余運動的低效參與的一種方式為提供圍繞公共樞軸點的二機械手臂系統。每一此機械手臂可彼此獨立地操作，且可通過增加系統的處置容量而獲得改良的產量，亦即兩臂比一臂佳。

選擇性順應組裝機械手臂(亦已知為選擇性順應鉸接的機械手臂)(Selective Compliant Assembly Robot Arm,Selective Compliant Articulated Robot Arm；SCARA)為多軸機械手臂，該多軸機械手臂可進入工作包封中的任何X-Y-Z或應為R-θ-Z坐標。‘X’及‘Y’移動可用三平行軸旋轉接頭獲得。垂直運動‘Z’通常在腕部或在底座中為獨立線性軸。SCARA機械手用于組裝操作，在組裝操作中用以插入組裝的最后移動為單一的垂直移動。組裝插入印刷電路板可為示例。這通常稱為“垂直組裝”。在電子組裝制造期間襯底于處理室間移送為SCARA機械手臂的另一熱門應用。

SCARA的特質為可能相似于人類臂的接合二連接臂布局，因此常用的詞為絞接。此特征可允許臂延伸入受限的區域并接著縮回或“折疊”出其路徑。這利于將襯底從一個室傳送至另一個室或從所包含的處理臺加載/卸載襯底。

因為在電子組裝制造中使用較大尺寸的襯底，所以搬運及處理襯底所需的設備(例如，SCARA機械手、處理室、移送室等)必需容納較大的襯底。然而，與簡單的使設備加大相關聯的成本可迅速地過高，如增加制造空間的成本。此外，如將于后文進一步描述地，較大的設備亦為非預期的，因為例如在處理及機械手室時的較大體積可能難以保持的最低的真空能級以使污染最小化。因此，需要的為用于使用現有設備搬運及處理較大襯底的系統及方法。

發明內容

在本發明的方面中，提供一雙選擇性順應組裝機械手臂(SCARA)的機械手。此機械手包含兩個SCARA，這些SCARA各自包含肘管接頭，其中兩個SCARA被垂直堆疊，以使一個SCARA為第一臂而另一個SCARA為第二臂，且其中第二臂適用于支撐第一襯底，而當第二臂支撐第一襯底時該第一臂適于延伸至全長，且其中由第二臂支撐的第一襯底為與第一臂的肘管接頭共平面，而該第二臂更適于與第一臂并行地(和/或以協調模式)同時移動足夠量以避免第一襯底與第一臂的肘管接頭之間的干擾。

在本發明的其它方面中，提供雙選擇性順應組裝機械手臂(SCARA)的機械手。此機械手包含兩個SCARA，這些SCARA各自包含肘管接頭，其中一個SCARA為第一臂而另一SCARA為第二臂，且其中該第一及第二臂適于到達相同開縫閥，且其中該第二臂適于支撐襯底，及當第二臂支撐該襯底時第一臂適于延伸至全長，且其中由第二臂支撐的襯底與第一臂的肘管接頭共平面，及第二臂更適于與第一臂并行地(和/或以一協調模式)同時移動足夠量以避免襯底與第一臂的肘管接頭之間的干擾。

在本發明的又其它方面中，提供一方法。該方法包含：提供雙SCARA機械手，該雙SCARA機械手包括第一及第二臂；在一端部執行器上支撐第一襯底，該端部執行器耦接至SCARA機械手的第二臂；延伸SCARA機械手的第一臂至該第一臂的全長；及與延伸第一臂同時地移動該第二臂，其中該第二臂移動足夠量以避免第一襯底與第一臂之間的干擾。