[发明专利]具有多重连接装置机械手的系统和校正多重连接装置机械手中位置及旋转对准的方法

说明书

相关申请

本申请要求享有来自于2011年8月8日提出申请、编号为No. 13/205,123、名称为“SYSTEMS HAVING MULTI-LINKAGE ROBOTS AND METHODS TO CORRECT POSITIONAL AND ROTATIONAL ALIGNMENT IN MULTI-LINKAGE ROBOTS”（代理人案号No. 16361USA）的美国非临时专利申请案的优先权，所述美国非临时专利申请案在此因所有目的通过整体引用而并入本文。

技术领域

本发明涉及适于校正多重连结机械手(multi-link robot)中机械手臂的对准的方法。

背景技术

传统的电子装置制造系统可包括多个处理腔室及负载锁定腔室(load lock chamber)。此类腔室可被包括在群集工具中，举例来说，其中多个处理腔室可围绕传递腔室分布。这些系统及工具可采用铰接(articulated)多重连结机械手，这些铰接多重连结机械手可以被安置在所述传递腔室内并且在不同处理腔室及负载锁定件之间运输基板。例如，所述机械手可将基板从腔室运输到腔室、从负载锁定件运输到腔室、和（或）从腔室运输到负载锁定件。在不同系统腔室之间有效率且精确的运输基板对系统产量会是重要的，由此降低整体操作成本。此外，精确的基板置放可改善整体处理品质。在许多系统中，选择性相容铰接机械手臂（Selective Compliant Articulated Robot Arm，SCARA）机械手100如在图1A及1B中所示地使用。SCARA机械手100使用三个连结件，这些连结件被二个电动机驱动。这三个连结件包含耦接至机身中段(waist)107的上臂连结件102、前臂连结件104及腕部构件106。终端受动器(end effector)108可耦接至腕部构件106，并适于携带基板105至取放目的地，例如处理腔室110。第一个电动机驱动机身中段107，由此允许机械手100在X-Y平面中的整体定位。第二个电动机驱动所有运动学上耦接的(kinematically-coupled)手臂102、104、106，使得腕部构件106沿线性轴112线性移动远离机身中段107。有问题之处在于，此种SCARA机械手100受困于位置对准与旋转对准之间的折衷。例如，由于校准和/或制造公差的缘故，线性轴112可偏离腔室110的法向轴(normal axis)114，例如图1A所示。在机械手100的线性轴112与腔室110的法向轴114之间的此种位置对准，可通过相对于机身中段107旋转整个SCARA机械手100得以校正，但仅止于引入如图1B中所示的旋转误差的时候。同样地，旋转误差可得以校正，但仅止于通过引入线性位置误差。在半导体制造中，腔室中基板的定向、以及基板从腔室到腔室的定向，对处理品质来说可为重要。

因此，需要用于有效率及精确的基板定向的改良方法。

发明内容

在一方面中，提供一种校正机械手中的偏差(misalignment)的方法。所述方法包括：提供机械手设备，所述机械手设备具有吊杆连接装置、上臂连结件、前臂连结件、腕部构件及终端受动器，所述上臂连结件耦接至所述吊杆连接装置，所述前臂连结件耦接至所述上臂连结件，所述腕部构件耦接至所述前臂连结件，并且所述终端受动器耦接至所述腕部构件；将所述吊杆连接装置定位于与目标地点邻近的地点；将所述终端受动器平移至接近所述目标地点；确定偏移的程度；至少部分地通过所述吊杆连接装置的旋转，来校正线性位置偏差；及校正旋转偏差。

在另一方面中，提供一种具有多重连接装置机械手设备的电子装置处理系统。所述系统包括：处理腔室，所述处理腔室包括法向轴，所述处理腔室适于由多重连接装置机械手所服务；所述多重连接装置机械手，具有吊杆连接装置、上臂连结件、前臂连结件、腕部构件及终端受动器，所述吊杆连接装置绕第一轴可旋转，所述上臂连结件于第二轴耦接至所述吊杆连接装置，所述前臂连结件耦接至所述上臂连结件，所述腕部构件耦接至所述前臂连结件，并且所述终端受动器耦接至所述腕部构件，其中所述第一轴与所述第二轴之间所述吊杆连接装置的长度大于所述第一轴与所述法向轴之间的距离。

根据本发明的这些与其他方面，提供多种其他方面。从以下的具体实施方式、所附的要求保护的范围及附图，本发明的其他特征及方面将更完全显而易见。

附图说明

图1A及1B是SCARA机械手的示意俯视图，图示根据现有技术的线性及旋转误差。