[发明专利]具有转动关节编码器的晶片搬运机械手

说明书

提供了晶片搬运机械手，该机械手被构造成提供高晶片放置精度。这样的机械手利用转动驱动传递机构以及位于每个旋转关节处而不是仅仅在马达输出处的转动编码器。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月16日提交的名称为“WAFER HANDLING ROBOTS WITHROTATIONAL JOINT ENCODERS,”的美国申请No.15/815,325的权益，该申请通过引用将其全部内容并入本文并用于所有目的。

背景技术

半导体晶片搬运机械手是非常专门类型的机械手，其典型包括一或二机械手臂，该机械手臂在可使用于举起半导体晶片的末端执行器中终止。这些机械手使用于在半导体处理工具中的各位置之间运送半导体晶片，并可在真空或大气环境的任一者中操作。这些手臂典型地主要在水平面中移动，然而其也可配备有Z轴线性驱动器，以允许整个手臂组件竖直地移动；其典型地不包括绕着竖直轴线之外的轴线旋转的能力(没有纵摇/横摇，只有偏摆)。

发明内容

本说明书中所叙述的标的的一或更多个实施方案的细节是在附图和以下叙述中提出。其他特征、方面及优点将由该叙述、附图以及权利要求变得显而易见。

在一些实现方式中，提供了一种晶片搬运系统，其包含机械手臂。该机械手臂可以包括：基座；第一可移动连接件，其中所述第一可移动连接件的第一端部经由第一转动关节能旋转地连接至所述基座；第二可移动连接件，其中所述第二可移动连接件的第一端部经由第二转动关节能旋转地连接至所述第一可移动连接件的第二端部；以及第一旋转驱动传送机构，其包括第一带轮、第二带轮以及横跨于所述第一带轮和所述第二带轮之间的一或更多个第一传动带。在这样的实现方式中，所述第二带轮可以与所述第二可移动连接件固定地连接，以及所述第一旋转驱动传送机构可以被构造成使得：所述第一带轮相对所述第一可移动连接件的旋转造成所述第二带轮和所述第二可移动连接件相对于所述第一可移动连接件绕着所述第二转动关节的中心轴线旋转。这样的实现方式还可以包括坐落于所述基座中的第一马达，所述第一马达具有连接至所述第一可移动连接件的转动输出且构造成驱动所述第一可移动连接件。这样的实现方式还具有坐落在所述基座中的第二马达，所述第二马达具有连接至所述第一带轮的转动输出且构造成驱动所述第一带轮。这样的实现方式还可以包括第一转动编码器，其具有与所述基座固定地连接的第一部分以及与所述第一可移动连接件固定地连接的第二部分；以及第二转动编码器，其具有与所述第一可移动连接件固定地连接的第一部分以及与所述第二可移动连接件固定地连接的第二部分。

在一些另外的实现方式中，所述第一转动编码器与所述第二转动编码器各自可以具有选自由下列项所组成的群组的分辨率：30位或更多和33微度或更多。

在一些另外的实现方式中，所述第一转动关节可以包括在所述基座与所述第一可移动连接件的延伸进入所述基座的部分之间的第一铁磁流体密封件，且所述第二转动关节可以包括在所述第一可移动连接件和所述第二可移动连接件的延伸进入所述第一可移动连接件的部分之间的第二铁磁流体密封件。

在一些另外的实现方式中，所述机械手臂还可以包括：第三可移动连接件，其中所述第三可移动连接件的第一端部经由第三转动关节能旋转地连接至所述第二可移动连接件的第二端部；第二旋转驱动传送机构，其包括第三带轮、第四带轮以及横跨于所述第三带轮与所述第四带轮之间的一或更多个第二传动带；以及第三转动编码器，其具有与所述第二可移动连接件固定地连接的第一部分以及与所述第三可移动连接件固定地连接的第二部分。在这样的实现方式中，所述第三带轮可以与所述第一可移动连接件固定地连接，所述第四带轮可以与所述第三可移动连接件固定地连接，且所述第二旋转驱动传送机构可以被构造成使得：所述第三带轮相对于所述第二可移动连接件的旋转造成所述第四带轮与所述第三可移动连接件相对于所述第二可移动连接件绕着所述第三转动关节的中心轴线旋转。