TW201406509A - 基板搬運裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開了基板搬運裝置。根據本發明的基板搬運裝置，外露於滑動構件的外側並與第一臂的另一端連接的第二臂的另一端通過臂驅動部向正反方向旋轉。因此，即使處於連接第一臂的兩端的虛擬直線與連接第二臂的兩端的虛擬直線重疊而平行的死點狀態，第一臂和第二臂也容易展開。只利用第一臂和第二臂容易使設置有機械手的滑動構件滑動，結構簡單，因此能夠有效地降低成本。

Description

基板搬運裝置 技術領域

本發明涉及搬運基板的基板搬運裝置。

背景技術

如半導體元件用的晶片、顯示器裝置用的玻璃基板或薄膜型太陽能電池用的玻璃基板等基板，是在基板上進行多種工藝而製作完成的。此時，基板裝載到提供各工藝所需的最佳條件的基板處理裝置並被進行處理。

如今，為了提高生產性，開發並使用能夠一次性地對基板進行處理的多腔體式(cluster)基板處理裝置。

多腔體式基板處理裝置包括儲存基板的裝載固定腔(load lock chamber)、搬運基板的搬運腔及執行各個工藝的多個工藝腔。搬運基板的基板搬運裝置一般設置在真空狀態的搬運腔上，將基板從裝載固定腔搬運到搬運腔、從搬運腔搬運到裝載固定腔，或在搬運腔之間進行搬運。

韓國公開專利公報第10-2009-0008400號公開的基板搬運裝置利用傳送帶驅動機構38折疊或展開多關節臂31，通過多關節臂31的折疊或展開使機械手32進行直線往返運 動，以搬運待處理基板。但是，由於所述基板搬運裝置利用傳送帶驅動機構38折疊或展開多關節臂31，傳送帶驅動機構38的一側必然裸露於外部。因此傳送帶驅動機構38產生的顆粒有可能損傷待處理基板。

解決這種問題的搬運機器人在日本專利公報第4364001號上被公開。

所述搬運機器人，形成在第一連桿臂31一端的軸31a通過如電機等驅動單元可旋轉地設置在旋轉底座300上，第一連桿臂31的另一端可旋轉地設置在中間連桿33上。另外，第二連桿臂34的一端可旋轉地設置在直線運動機構20上，另一端可旋轉地設置在中間連桿33上。

隨著第一連桿臂31以軸31a的中心O1為基準進行正反旋轉，第一連桿臂31與第二連桿臂34以中間連桿33為基準相互折疊或展開，由此使直線運動機構20進行直線往返運動。直線運動機構20上設置有多個機械手21用於搭載並支撐工件W。

所述搬運機器人的第一連桿臂31以在旋轉底座300上支撐的軸31a為基準旋轉，所以，如果第一連桿臂31的另一端與第二連桿臂34的另一端相互可旋轉地結合，當連接第一連桿臂31兩端的虛擬直線與連接第二連桿臂34兩端的虛擬直線處於相互重疊而平行的死點狀態時，第一連桿臂31的旋轉，有可能導致第二連桿臂34同第一連桿臂31一同旋轉。此時，由於第一連桿臂31與第二連桿臂34無法相互折疊或展開，因此直線運動機構20無法進行直線運動。

為了防止這些情況的發生，將所述搬運機器人的第一連桿臂31的另一端及第二臂34的另一端相互隔開並可旋轉地設置在中間連桿33，將另設的副連桿臂32的一端及另一端可旋轉地設置在旋轉底座300及中間連桿33上。

因此，上述的現有搬運機器人具有因結構複雜而導致成本上升的缺陷。

發明概要

本發明是旨在解決所述現有技術的問題點，其目的在於，提供一種能夠降低成本的基板搬運裝置。

為了實現上述目的，本發明的基板搬運裝置，包括：支撐構件；升降及旋轉構件，可升降並可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一同運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端被所述升降及旋轉構件可旋轉地支撐；第二臂，其一端可旋轉地支撐在所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐在所述第一臂的另一端；臂驅動部，設置在所述第一臂上，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，在所述第一臂與所述第二臂的運動過程中，當所述第一臂與所述第二臂以互相折疊的狀態排列時，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從 所述第一臂展開，從而消除死點。

此外，為了實現所述目的，本發明的基板搬運裝置，包括：支撐構件；升降及旋轉構件，其可升降並可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，其設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一同運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端可旋轉地支撐在所述升降及旋轉構件；第二臂，其呈彎曲狀，一端可旋轉地支撐在所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐在所述第一臂的另一端；臂驅動部，其設置在所述第一臂上，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，在所述第一臂與所述第二臂的運動過程中，當連接所述第一臂的兩端的虛擬直線和連接所述第二臂的兩端的虛擬直線以相互重疊而平行的狀態排列時，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從所述第一臂展開，從而消除死點。

此外，為了實現所述目的，本發明的基板搬運裝置，包括：支撐構件；升降及旋轉構件，其可升降及可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，其設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一同運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端可旋轉地支撐在所述升降及旋轉構件；第二臂，其構成為一對， 且每個呈彎曲狀，其一端可旋轉地支撐在所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐在所述第一臂的另一端；臂驅動部，其設置在所述第一臂上，並使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，所述第一臂與所述第二臂在運動過程中，當連接所述第一臂的兩端的虛擬直線和連接所述第二臂的兩端的虛擬直線相互重疊而以平行狀態排列時，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從所述第一臂展開，從而消除死點。

此外，為了實現所述目的，本發明的基板搬運裝置包括：支撐構件；升降及旋轉構件，其可升降及可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，其設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一同運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端可旋轉地支撐在所述升降及旋轉構件；第二臂，其一端可旋轉地支撐在所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐在所述第一臂的另一端；臂驅動部，其設置在所述第一臂上，並使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，在所述第一臂與所述第二臂的運動過程中，當連接所述第一臂的兩端的虛擬直線和連接所述第二臂的兩端的虛擬直線相互重疊而以平行狀態排列時，使所述第二臂的 另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從所述第一臂展開，從而消除死點，其中，所述第二臂的熱膨脹係數小於所述第一臂的熱膨脹係數。

根據本發明的基板搬運裝置，在裸露於滑動構件外側的第一臂的端部可旋轉地連接的第二臂的端部通過臂驅動部向正反方向旋轉。因此，即使連接第一臂兩端的虛擬直線與連接第二臂兩端的虛擬直線處於重疊而平行的死點狀態，第一臂和第二臂也容易展開。只利用第一臂和第二臂容易使設置有機械手的滑動構件滑動，因此結構簡單，能夠有效地降低成本。

另外，由於受熱影響大的第二臂以耐熱性強於第一臂的材質構成，第二臂的變形相對較小。因此，可用較小的力旋轉第二臂，使得第二臂從死點狀態脫離。

此外，與第一臂的另一端連接的第二臂的另一端呈彎曲狀，因此，即使第一臂與第二臂受熱而長度變形，也能夠用較小的力旋轉第二臂，使得第二臂從死點狀態脫離。

20‧‧‧直線運動機構

21‧‧‧機械手

31‧‧‧多關節臂/第一連桿臂

31a‧‧‧軸

32‧‧‧機械手/副連桿臂

33‧‧‧中間連桿

34‧‧‧第二連桿臂

38‧‧‧傳送帶驅動機構

50‧‧‧基板

110‧‧‧支撐構件

113‧‧‧驅動軸

113a、120a、133a‧‧‧通道

120、220‧‧‧升降及旋轉構件

130‧‧‧固定固件/固定構件/驅動軸

130a‧‧‧導軌

131、231‧‧‧第一固定構件

133‧‧‧隔離構件

135‧‧‧第二固定構件

137‧‧‧連接板

140、240‧‧‧滑動構件

140a‧‧‧導槽

141、241、341‧‧‧第一滑動構件

145、245‧‧‧第二滑動構件

150‧‧‧機械手

151、251‧‧‧第一機械手

155、255‧‧‧第二機械手

156、165、265、365、366‧‧‧第二臂

161、261、361‧‧‧第一臂

161a‧‧‧旋轉軸

161b‧‧‧通道

162‧‧‧主體

163‧‧‧蓋

164‧‧‧密封構件

167‧‧‧托架

170‧‧‧電機

230‧‧‧固定構件

261a‧‧‧旋轉軸

265a、365a、366a‧‧‧第一主體部

265b、365b、366b‧‧‧第二主體部

300‧‧‧旋轉底座

340‧‧‧滑動構件

L1,L2‧‧‧垂直距離

W‧‧‧支撐工件

圖1是根據本發明實施例1的基板搬運裝置的平面立體圖。

圖2是對圖1進行部分分解的底面立體圖。

圖3A是圖2的左視圖。

圖3B是圖3A的“A”部放大圖。

圖4A是圖1中表示的第一臂的分解立體圖。

圖4B是驅動軸、升降及旋轉構件、隔離構件、第一臂 的大致結合剖視圖。

圖5A至圖5D是本發明實施例1的表示基板搬運裝置的動作的圖1的俯視圖。

圖6是圖1中表示的第一臂和第二臂以死點狀態排列的俯視圖。

圖7是本發明實施例2的基板搬運裝置的平面立體圖。

圖8A至圖8D是發明實施例2的表示基板搬運裝置動作的圖7的俯視圖。

圖9是圖7所表示的第一臂和第二臂以死點狀態排列的俯視圖。

圖10是本發明實施例3的基板搬運裝置的第一臂和第二臂的平面立體圖。

圖11是圖10所表示的第一臂和第二臂以死點狀態排列的俯視圖。

具體實施方式

參照表示本發明的特定實施例的附圖來對本發明進行詳細說明。對本發明進行詳細說明，以使所述領域的技術人員能夠充分實施這些實施例。本發明的多種實施例雖然相互不同，但應理解為不應相互排斥。例如，對一實施例，在此處記載的特定形象、結構及特性在不超出本發明的精神和範圍內可以以其他實施例體現。另外，每個公開的實施例中的個別構成要素的位置以及配置可以在不超過本發明的精神和範圍內進行變更。因此，後述的詳細說明並非 具有限定意義，更確切地講，本發明的保護範圍只限定在與申請專利範圍均等的所有範圍以及申請專利範圍中。附圖中類似的參照符號在多個側面指示相同或類似的功能，並且，為了便於表達，在長度、面積、厚度等以及這些形態可誇大表現。

以下參照附圖詳細說明根據本發明實施例的基板搬運裝置。

實施例1

圖1是根據本發明實施例1的基板搬運裝置的平面立體圖，圖2是對圖1進行部分分解的底面立體圖，圖3A是圖2的左視圖，圖3B是圖3A的“A”部放大圖。

如圖所示，根據本發明實施例1的基板搬運裝置設置在多腔體式(cluster type)基板搬運裝置的搬運腔底部等，並包括內部形成封閉空間的支撐構件110。支撐構件110可以形成為圓筒形、六面體形或方形等多種形狀。

支撐構件110的上面可升降及可旋轉地設置有升降及旋轉構件120。升降及旋轉構件120連接在通過設置於支撐構件110內部的驅動單元(未圖示)進行升降及旋轉的驅動軸130的上端，並通過驅動軸113進行升降及旋轉。

在升降及旋轉構件120設置有支撐並搬運基板50(參照圖5A)的搬運單元。所述搬運單元設置為能夠與升降及旋轉構件120一同運動的同時，相對於升降及旋轉構件120進行直線運動，從而搬運基板50。

所述搬運單元可以包括固定固件130、滑動構件140、多 個機械手150。

固定構件130形成為具有規定長度的直平行六面體，其長邊方向與基板50的搬運方向大致平行，並結合於升降及旋轉構件120的上側。滑動構件140大致呈四角板狀，與固定構件130大致垂直，並以沿著固定構件130的長邊方向可滑動的方式設置在固定構件130上。此時，固定構件130及滑動構件140分別形成有相互插入結合以引導滑動構件140運動的導軌130a和導槽140a(參照圖3B)。

另外，機械手150的一端結合在滑動構件140上並與滑動構件140一同運動，機械手的另一側部位搭載和支撐基板50。基板50被機械手150搭載支撐而被搬運。

固定構件130可以包括分別設置在升降及旋轉構件120上側的多個第一固定構件131和多個第二固定構件135，滑動構件140可以包括在第一固定構件131上可滑動地設置的第一滑動構件141以及在第二固定構件135上可滑動地設置的第二滑動構件145。第二滑動構件145可以位於第一滑動構件141的上側。

第一固定構件131可以設置在第二固定構件135的內側，並且可以以隔離構件133(參照圖2)為媒介設置在升降及旋轉構件120的上面。即第一固定構件131因隔離構件133，而與升降及旋轉構件120的上側保持規定的間隔。

托架167經過第一固定構件131與升降及旋轉構件120上側之間，托架167連接第一固定構件131與後述的第二臂165。

而且，在第一固定構件131與第二固定構件135的一端及另一端結合有將第一固定構件131與第二固定構件135連接成一體的連接板137。

機械手150具有與第一滑動構件141結合的多個第一機械手151和與第二滑動構件145結合的多個第二機械手155。由於第二滑動構件145位於第一滑動構件141的上側，第二機械手155自然位於第一機械手151的上側。

將第一機械手151與第二機械手155上下排至的理由是，用第一機械手151裝載基板50而用第二機械手155卸載基板50，或用第一機械手151卸載基板50而用第二機械手155裝載基板50。因此，根據本發明的基板搬運裝置可以利用第一機械手151和第二機械手一次性裝載或卸載基板50。

滑動構件140通過第一臂161與第二臂165滑動而進行直線往返運動。

詳細地說，第一臂161可以形成為盒狀，並且其一端可旋轉地支撐在升降及旋轉構件120的一側。旋轉軸161a可旋轉地支撐在第一臂161的另一端，第一臂161內部可以設置有包括用來轉動旋轉軸161a的電機170(參照圖4A)與齒輪等的臂驅動部(未圖示)。

另外，第二臂165的一端被所述搬運單元的滑動構件140的一側可旋轉地支撐，另一端壓入固定在旋轉軸161a。因此，當旋轉軸161a轉動時第一臂165也旋轉。

即，所述臂驅動部轉動旋轉軸161a，而通過旋轉軸161a的轉動，第二臂165以旋轉軸161a為基準旋轉。因此，第一 臂161與第二臂165以相互折疊或展開的形態進行運動，滑動構件140通過第一臂161與第二臂165相互折疊或展開而進行滑動。

第一臂161與第二臂165設置為，以中間隔著搬運單元而相互面向的方式形成一對，因此，某一個第一臂161的一端被升降及旋轉構件120的一側可旋轉地支撐，與某一個第一臂161連接的某一個第二臂165的一端可旋轉地支撐在第一滑動構件141的一側。另一個第一臂161的一端可旋轉地支撐在升降及旋轉構件120的另一側，與另一個第一臂161連接的另一個第二臂165的一端可旋轉地支撐在第二滑動構件145的一側。因此，第一滑動構件141通過某一個第一臂161及某一個第二臂165進行滑動；第二滑動構件145通過另一個第一臂161及另一個第二臂165進行滑動。

此時，相互連接而進行聯動的某一個第一臂161與某一個第二臂165的運動和相互連接而聯動的另一個第一臂161與另一個第二臂165的運動是相互獨立的。因此，第一滑動構件141與第二滑構件145相互獨立地運動，從而，用第一機械手151卸載基板50時，可以用第二機械手155裝載基板50。

圖4A是圖1中表示的第一臂的分解立體圖。圖4B是驅動軸、升降及旋轉構件、隔離構件、第一臂的結合剖視圖，下面對其進行說明。

如圖所示，第一臂161形成為長方形的盒狀，並具備：主體162，其內部形成有規定空間，其上側與下側中至少一 側是開放的；蓋163，其分別與主體162的開放的上側或下側結合。此時，主體162與蓋163之間可以設置密封主體162與蓋163之間的密封構件164。

如上所述，作為第一臂161的另一端的主體162的另一端設置有結合第一臂161的另一端的旋轉軸161a，主體162的內部設置有用於轉動旋轉軸161a的所述臂驅動部。

但是，要驅動所述臂驅動部需要向所述臂驅動部供給外部電源。為此，驅動軸113、升降及旋轉構件120、隔離構件133內分別形成有相互貫通的供電纜(未圖示)通過的通道(113a、120a、133a)，主體162的下側也形成有供所述電纜通過的通道161b。

以下參照圖5A至圖5D來說明本發明實施例1的基板搬運裝置的動作。圖5A至5D是表示本發明實施例1的基板搬運裝置的動作的圖1的俯視圖。

由於第一滑動構件141的滑動動作與第二滑動構件145的滑動動作相同，因此只對第一滑動構件141的滑動進行說明。

如圖5A所示，第一臂161位於第二臂165的右側(對於觀看圖5A的人而言是右側，說明書中的其他部分也與此類似)，以旋轉軸161a為基準，將第一臂161與第二臂165相互展開的狀態設定為最初狀態。在圖5A所示的狀態下，位於下側的第一機械手151(參照圖5B)被第二機械手155遮蓋而看不見。

在圖5A所示的狀態下，旋轉軸161a通過設置在第一臂161內部的所述臂驅動部向順時針方向(正方向)旋轉時，第 二臂165以旋轉軸161a為基準向正方向旋轉。此時，第一臂161的一端被升降及旋轉構件120支撐，因此，如圖5B所示，第一臂161與第二臂165以旋轉軸161a為基準相互靠近並向折疊的方向運動。

在圖5B所示的狀態下，第二臂165通過所述的臂驅動部進一步向正方向旋轉時，如圖5C所示，成為連接第一臂161兩端的虛擬直線與連接第二臂165兩端的虛擬直線相互重疊而形成平行的死點狀態。

在圖5C所示的狀態下，當第二臂165通過所述的臂驅動部進一步向正方向旋轉時，第二臂165位於第一臂161的右側，如圖5D所示，成為第一臂161與第二臂165形成相互展開的狀態。即，由於第二臂165以被第一臂161支撐的部位為基準旋轉，即使第一臂161與第二臂165排列成死點狀態，第二臂165也容易旋轉。因此，第二臂165容易脫離死點狀態而形成與第一臂展開的狀態。

繼而，第一滑動構件141通過第二臂165從左側向右側進行直線運動，通過第一滑動構件141，第一機械手151從左側向右側移動而搬運基板50。

之後，第二臂165從圖5D所示的狀態通過上述臂驅動部向逆時針方向(反方向)旋轉時，第一臂161與第二臂165形成最初狀態即圖5A所示的狀態。

由於第一滑動構件141與第二滑動構件145相互獨立地滑動，用第一機械手151卸載基板50時能夠利用第二機械手155裝載基板50。

根據本發明的實施例1的基板處理裝置，第二臂165以滑動構件140的外露的另一側為基準通過所述臂驅動部向正反方向旋轉。因此，第一臂161與第二臂165在死點狀態下也容易被展開。

圖6是圖1中表示的第一臂和第二臂以死點狀態排列的俯視圖，下面對其進行說明。

如圖所示，第一臂161和第二臂165以死點狀態排列時，以旋轉軸161a為基準，從第一臂161到固定構件130的第一固定構件131的側面之間的垂直距離L1，和從第二臂165到固定構件130的第一固定構件131的側面之間的垂直距離L2相同時，第一臂161與第二臂165才能相互展開。

相反地，以旋轉軸161a為基準，從第一臂161到固定構件130的第一固定構件131的側面之間的垂直距離L1，和從第二臂165到固定構件130的第一固定構件131的側面之間的垂直距離L2相同時，第一臂161與第二臂165才能容易地相互折疊。

但是，由於搬運基板裝置使用於高溫環境中，第一臂161和第二臂165有可能因受熱變形導致長度伸長。此外，一端被滑動構件140的支撐的第二臂165更容易受高溫環境中基板處理裝置產生的熱以及高溫基板的影響，其長度伸長更多。更詳細地說，在基板處理裝置裝載或卸載基板的瞬間，相比第一臂161，第二臂165離基板處理裝置的距離近得多，因此受熱影響也就更大。

這樣，當第一臂161和第二臂165以死點狀態排列時，由 於第二臂165被伸長，導致第二臂165緊密結合在旋轉軸161a，此時要旋轉第二臂165脫離死點狀態需要大力。

為了防止這種情況的發生，本發明的實施例1的基板搬運裝置，因高溫環境的基板處理裝置而受熱影響多的第二臂165的材質優選為，其耐熱性強於受熱影響較小的第一臂161的材質。

即，第二臂165的材質優選熱膨脹係數小於第一臂161的材質，更加優選第一臂161的材質為鋁材，第二臂165的材質為鋼材。

這樣，第二臂165受熱而導致的變形較小，可以用較小的力旋轉第二臂165而脫離死點狀態。

具有主體162和蓋163的盒狀的第一臂161可以設置有類似冷卻管等的冷卻裝置(未圖示)。

實施例2

圖7是根據本發明實施例2的基板搬運裝置的平面立體圖。在此只對與實施例1的不同點進行說明。

如圖所示，第二臂265可以形成為包括第一主體部265a和第二主體部265b的彎曲形狀，第二臂265的一端及另一端是與第一主體部265a的端部及第二主體部265b的端部對應的部位。

因此，第一主體部265a的端部被所述搬運單元的滑動構件240可旋轉地支撐，第二主體部265b的端部被旋轉軸261a壓入支撐並通過所述臂驅動部進行旋轉。第二主體部265b以第一臂261的另一端、即旋轉軸261a為基準旋轉時，第一 臂261和第二臂265以相互折疊或展開的形態進行運動。

第一主體部265a和第二主體部265b可以形成為一體，但並非限定於此。

圖8A至圖8D是表示本發明實施例2的基板搬運裝置動作的圖7的俯視圖，下面對其進行說明。

由於第一滑動構件241的滑動動作與第二滑動構件245的滑動動作相同，因此只對第一滑動構件241的滑動進行說明。

如圖8A所示，第一臂261位於第二臂265的右側(對於觀看圖8A的人而言是右側，說明書中的其他部分也與此類似)，以旋轉軸261a為基準，將第一臂261與第二臂265相互展開的狀態設定為最初狀態。在圖8A所示的狀態下，位於下側的第一機械手251(參照圖8B)被第二機械手255遮蓋而看不見。

在圖8A所示的狀態下，旋轉軸261a通過設置在第一臂261內部的所述臂驅動部向順時針方向(正方向)旋轉時，第二臂265的第二主體部265b以旋轉軸261a為基準向正方向旋轉。此時，第一臂261的一端被升降及旋轉構件220支撐，因此，如圖8B所示，第一臂261與第二臂265以旋轉軸261a為基準向相互靠近並折疊的方向運動。

在圖8B所示狀態下，第二臂265通過所述臂驅動部進一步向正方向旋轉時，如圖8C所示，成為連接第一臂261兩端的虛擬直線與連接第二臂265兩端的虛擬直線相互重疊而平行的死點狀態。

在圖8C所示的狀態下，第二臂265通過所述的臂驅動部 進一步向正方向旋轉時，第二臂265的第一主體部265a位於第一臂261的右側，如圖8D所示，成為第一臂261與第二臂265相互展開的狀態。即，由於第二臂265以被第一臂261支撐的部位為基準旋轉，即使第一臂261與第二臂265排列成死點的狀態，第二臂265也容易旋轉，因此，第二臂265從死點狀態脫離而形成與第一臂展開的狀態。

繼而，第一滑動構件241通過第二臂265從左側向右側進行直線運動，第一機械手251通過第一滑動構件241從左側向右側移動，從而搬運基板50。

之後，在圖8D所示的狀態，當第二臂265通過上述臂驅動部向逆時針方向(反方向)旋轉時，第一臂261與第二臂265成為最初狀態、即圖8A所示的狀態。

由於第一滑動構件241與第二滑動構件245相互獨立地滑動，在用第一機械手251卸載基板50時，利用第二機械手255裝載基板50。

根據本發明的實施例2的基板處理裝置，通過臂驅動部，第二臂265以滑動構件240的外露的另一端為基準向正反方向旋轉。因此，第一臂261與第二臂265在死點狀態下也容易展開。

圖9是圖7所表示的第一臂和第二臂以死點狀態排列的俯視圖，下面對其進行說明。

如圖所示，第一臂261和第二臂265以死點狀態排列時，以旋轉軸161a為中心，從第一臂261到固定構件130的第一固定構件231的側面之間的垂直距離L1，和從第二臂265到 固定構件130的第一固定構件231的側面之間的垂直距離L2相同時，第一臂261與第二臂265才能相互展開。

相反地，以旋轉軸261a為基準，從第一臂261到固定構件230的第一固定構件231的側面之間的垂直距離L1，與從第二臂265到固定構件230的第一固定構件231的側面之間的垂直距離L2相同時，第一臂261和第二臂265才能容易地相互折疊。

但是，由於搬運基板裝置使用於高溫環境中，第一臂261和第二臂265有可能因受熱變形導致長度伸長。此外，受高溫環境中基板處理裝置產生的熱以及高溫基板的影響，一端被滑動構件240支撐的第二臂265更容易受到熱的影響，其長度伸長更多。

這樣，當第一臂261和第二臂265以死點狀態排列時，由於第二臂265被伸長，導致第二臂265緊密結合在旋轉軸261a，此時要旋轉第二臂265脫離死點狀態需要大力。

但是，根據本發明的實施例2的基板搬運裝置的第二臂265形成為包括第一主體部265a和第二主體部265b的彎曲形狀。因此，為了縮短被伸長的第二臂265的長度，將第一主體部265a與第二主體部265b的分界部位向伸直或彎曲的方向折彎即可。

但是，由於圖6所示的本發明實施例1的第二臂165是直線形狀，因此，第一臂161與第二臂165以死點狀態排列時，為了使第二臂165從死點狀態脫離，需要向與第二臂165的長度方向平行的方向施力來縮短第二臂165。

就縮短第二臂156、265而言，如圖9所示，將第一主體部265a與第二主體部265b的分界部位向伸直或彎曲的方向略微折彎以縮短第二臂265所需的力，顯然要小於如圖6所示的向與第二臂165的長度方向平行的方向縮短第二臂165所需的力。其原因是，假設第二臂265和第二臂165以相同條件製造時，第二臂265的剛性小於第二臂165的剛性。

第二臂265的第一主體部265a的長度可以相同於第二主體部265b的長度，也可以長於或短於第二主體265b的長度。此外，第一主體部265a及第二主體部265b自身可以形成為直線形或弧形。

如上所述，本發明實施例2的基板搬運裝置中，第二臂265形成為彎曲形狀，從而能夠利用相對小的力伸長或縮短以死點狀態排列的第二臂265而使其旋轉。死點狀態排列的第二臂265通過較小的力而伸長或縮短，並且，由於第二臂265的剛性小，導致第二臂265從伸長或縮短狀態通過自身彈性恢復到最初狀態時的斥力小，因此能夠減少衝擊或振動。

本發明實施例2的基板搬運裝置的第二臂265當然可以以耐熱性強於第一臂261的材質形成。即第二臂265可以以熱膨脹係數小於第一臂261的材質形成，更優選第一臂261以鋁材形成，而第二臂265以鋼材形成。第一臂261的內部當然可以設置有類似冷卻管等的冷卻裝置(未圖示)。

當基板50的搬運距離較長時，第一臂261和第二臂265的長度要長，因此需要第一臂261和第二臂265的剛性也大。另外，當基板50重量大時，第一臂261和第二臂265的剛性 要大。由於第一臂261形成為盒狀，可以確保充分的剛性，而第二臂265形成為桿狀，為了提高剛性，需要加厚其厚度。

以下說明無需加厚厚度而提高剛性的本發明實施例3的基板搬運裝置。

實施例3

圖10是根據本發明實施例3的基板搬運裝置的第一臂和第二臂的平面立體圖，圖11是圖10所表示的第一臂和第二臂以死點狀態排列的俯視圖。在此只說明與第二實施例之間的不同點。

如圖所示，第二臂365、366形成為相互面向且對稱的一對。

此時，一對第二臂365、366中的任一或另一個第二臂365、366的第一主體部365a、366a的端部分別被所述搬運單元的滑動構件340的第一滑動構件341可旋轉地支撐；第二主體365b、366b的端部分別被第一臂361的另一端可旋轉地支撐的同時，分別通過所述臂驅動部旋轉。優選為，分別被滑動構件340可旋轉地支撐的某一個第二臂365的第一主體部365a部位與另一個第二臂366的第一主體部366a部位，以被滑動構件340支撐的旋轉中心為基準形成同心，而分別被第一臂361可旋轉地支撐的某一個第二臂365的第二主體部365b部位與另一個第二臂366的第二主體部366b部位，以被第一臂361支撐的旋轉中心為基準形成同心。

第二臂365、366形成為一對，當然無需加厚第二臂365、366的厚度即可提高剛性。

另外，為了縮短或伸長第二臂365、366而彎曲第二臂 365、366時，對某一個第二臂365及另一個第二臂366，分別施加垂直方向的力和水平方向的力。但是，由於施加於某一個第二臂365的水平方向的力和施加於另一個第二臂366的水平方向的力相互抵消，因此用較小的力就能夠縮短或伸長第二臂365、366。

即，縮短或伸長形成為一對的本發明實施例3的第二臂365、366所需的力，並不像縮短或伸長單獨形成的本發明實施例2的第二臂265所需的力那樣成比增長。

雖然以第二臂365、366以一對對稱形成的狀態來圖示並說明，當然並非限定於此，即一對第二臂365、366可以以非對稱狀態形成。並且，第二臂365、366並不一定以兩個臂構成，也可以構成為3個以上。

假設將本發明實施例2的第二臂265形成為如同本發明實施例3中的第二臂365、366的一對，第二臂265的厚度可以更薄。

所述本發明的實施例的附圖省略了詳細的輪廓和線條，是為了幫助理解本發明技術思想而進行概略圖示。此外，所述實施例並非限定本發明技術思想，其僅僅是為了理解包含在本發明申請專利範圍內的技術事項的參考事項。

110‧‧‧支撐構件

120‧‧‧升降及旋轉構件

130‧‧‧固定固件/固定構件/驅動軸

131‧‧‧第一固定構件

135‧‧‧第二固定構件

137‧‧‧連接板

140‧‧‧滑動構件

141‧‧‧第一滑動構件

145‧‧‧第二滑動構件

150‧‧‧機械手

151‧‧‧第一機械手

155‧‧‧第二機械手

161‧‧‧第一臂

161a‧‧‧旋轉軸

165‧‧‧第二臂

167‧‧‧托架

Claims (29)

1. 一種基板搬運裝置，其包括：支撐構件；升降及旋轉構件，其可升降並可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，其設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一起運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端可旋轉地支撐於所述升降及旋轉構件；第二臂，其一端可旋轉地支撐於所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐於所述第一臂的另一端；臂驅動部，設置在所述第一臂上，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，在所述第一臂與所述第二臂的運動過程中，當所述第一臂與所述第二臂以互相折疊的狀態排列時，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從所述第一臂展開，從而消除死點。
2. 如請求項1所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述搬運單元包括：固定構件，結合在所述升降及旋轉構件上；滑動構件，可滑動地設置在所述固定構件上，所述 第二臂的一端可旋轉地支撐於所述滑動構件，從而使所述滑動構件通過所述第二臂進行滑動；多個機械手，其一側與所述滑動構件結合並與所述滑動構件一起運動，用於搭載和支撐所述基板。
3. 如請求項2所屬的基板搬運裝置，其特徵在於，所述固定構件具有第一固定構件和第二固定構件，所述滑動構件具有第一滑動構件和第二滑動構件，該第一滑動構件可滑動地設置在所述第一固定構件上，該第二滑動構件可滑動地設置在第二所述構件上並位於所述第一滑動構件的上側，所述機械手具有與所述第一滑動構件結合的多個第一機械手以及與所述第二滑動構件結合的多個第二機械手，所述第一臂及所述第二臂以隔著所述搬運單元相互面向的方式形成為一對，某一個所述第一臂的一端可旋轉地支撐於所述升降及旋轉構件的一側，與某一個所述第一臂連接的某一個所述第二臂的一端可旋轉地支撐於所述第一滑動構件，另一個所述第一臂的一端可旋轉地支撐於所述升降及旋轉構件的另一側，與另一個所述第一臂連接的另一個所述第二臂的一端可旋轉地支撐於所述第二滑動構件。
4. 如請求項3所述的基板搬運裝置，其特徵在於，相互連接的某一個所述第一臂與某一個所述第二 臂的運動，和相互連接的另一個所述第一臂與另一個所述第二臂的運動是相互獨立的。
5. 如請求項2所述的基板搬運裝置，其特徵在於，在所述固定構件和所述滑動構件上分別形成有導軌和導槽，所述導軌和導槽相互插入結合以引導所述滑動構件的運動。
6. 如請求項1所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一臂呈盒狀，並具備：主體，其內部形成有空間以設置所述臂驅動部，所述主體的上側與下側中至少一側是開放的；蓋，與所述主體的開放的上側或下側結合。
7. 如請求項6所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述主體與所述蓋之間分別設置有密封構件。
8. 如請求項6所述的基板搬運裝置，其特徵在於，在所述升降及旋轉構件與所述搬運單元之間設置有隔離構件，在所述支撐構件的內部設置有對所述升降及旋轉構件進行升降和旋轉的驅動軸，在所述驅動軸、所述升降及旋轉構件、所述隔離構件及所述主體內形成有通道，用於將外部電源供給到所述臂驅動部的電纜經過所述通道。
9. 一種基板搬運裝置，其包括：支撐構件； 升降及旋轉構件，其可升降並可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，其設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一同運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端可旋轉地支撐於所述升降及旋轉構件；第二臂，其呈彎曲狀，一端可旋轉地支撐於所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐於所述第一臂的另一端；臂驅動部，其設置在所述第一臂上，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，在所述第一臂與所述第二臂的運動過程中，當連接所述第一臂的兩端的虛擬直線和連接所述第二臂的兩端的虛擬直線以相互重疊而平行的狀態排列時，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從所述第一臂展開，從而消除死點。
10. 如請求項9所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第二臂呈彎曲狀，並包括第一主體部和第二主體部，所述第一主體部的端部可旋轉地支撐於所述搬運單元，所述第二主體部的端部可旋轉地支撐於所述第一臂的另一端並通過所述臂驅動部進行旋轉， 所述第一主體部的長度大於所述第二主體部的長度。
11. 如請求項9所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第二臂呈彎曲狀，並包括第一主體部和第二主體部，所述第一主體部的端部可旋轉地支撐於所述搬運單元，所述第二主體部的端部可旋轉地支撐於所述第一臂的另一端並通過所述臂驅動部進行旋轉，所述第一主體部的長度小於等於所述第二主體部的長度。
12. 如請求項10或11所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一主體部和第二主體部分別形成為直線形和弧形中的一個形狀。
13. 一種基板搬運裝置，其包括：支撐構件；升降及旋轉構件，其可升降並可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，其設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一同運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端可旋轉地支撐於所述升降及旋轉構件；第二臂，其構成為一對，每個呈彎曲狀，且一端可旋轉地支撐於所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐於所述第一臂的另一端； 臂驅動部，其設置在所述第一臂上，並使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，在所述第一臂與所述第二臂的運動過程中，當連接所述第一臂的兩端的虛擬直線和連接所述第二臂的兩端的虛擬直線相互重疊而平行排列時，使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從所述第一臂展開，從而消除死點。
14. 如請求項13所述的基板搬運裝置，其特徵在於，一對所述第二臂呈彎曲狀，並各包括第一主體部和第二主體部。
15. 如請求項14所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一主體部和所述第二主體部形成為一體。
16. 如請求項14所述的基板搬運裝置，其特徵在於，一對所述第二臂相互面向且對稱。
17. 如請求項14所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一主體部的長度大於所述第二主體部的長度。
18. 如請求項14所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一主體部的長度小於等於所述第二主體部的長度。
19. 如請求項14所述的基板搬運裝置，其特徵在於，一對所述第二臂中，每個第一主體部的端部分別可旋轉地支撐於所述搬運單元，每個第二主體部的端部分別可旋轉地支撐於所述第一臂的另一端並通過所述臂 驅動部進行旋轉，分別被所述搬運單元可旋轉地支撐的某一個所述第二臂的第一主體部的端部和另一個所述第二臂的第一主體部的端部，以被所述搬運單元支撐的旋轉中心為基準形成同心，分別被所述第一臂可旋轉地支撐的某一個所述第二臂的第二主體部的端部與另一個所述第二臂的第二主體部的端部，以被所述第一臂支撐的旋轉中心為基準形成同心。
20. 如請求項9或13所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第二臂的熱膨脹係數小於所述第一臂的熱膨脹係數。
21. 如請求項20所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一臂由鋁材形成，所述第二臂由鋼材形成。
22. 如請求項9或13所述的基板搬運裝置，其特徵在於，在所述第一臂設置有冷卻裝置。
23. 如請求項9或13所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一臂呈盒狀，並具備：主體，其內部形成有空間以設置所述臂驅動部，該主體的上側與下側中至少一側是開放的；蓋，與所述主體的開放的上側或下側結合。
24. 如請求項23所述的基板搬運裝置，其特徵在於，在所述升降及旋轉構件和所述搬運單元之間設置有隔離構件， 在所述支撐構件的內部設置有對所述升降及旋轉構件進行升降和旋轉的驅動軸，在所述驅動軸、所述升降及旋轉構件、所述隔離構件及所述主體內形成有通道，用於將外部電源供給到所述臂驅動部的電纜經過所述通道。
25. 一種基板搬運裝置，其包括：支撐構件；升降及旋轉構件，其可升降並可旋轉地設置在所述支撐構件的上面；搬運單元，其設置在所述升降及旋轉構件上，用於搭載和支撐基板，並設置成能夠與所述升降及旋轉構件一同運動且相對於所述升降及旋轉構件進行直線運動，從而搬運基板；第一臂，其一端可旋轉地支撐於所述升降及旋轉構件；第二臂，其一端可旋轉地支撐於所述搬運單元，另一端可旋轉地支撐於所述第一臂的另一端；臂驅動部，其設置在所述第一臂上，並使所述第二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉，使得所述第一臂與所述第二臂以相互折疊或展開的形態進行運動，在所述第一臂與所述第二臂的運動過程中，當連接所述第一臂的兩端的虛擬直線和連接所述第二臂的兩端的虛擬直線相互重疊而平行排列時，使所述第 二臂的另一端以所述第一臂的另一端為基準進行旋轉以使所述第二臂從所述第一臂展開，從而消除死點，所述第二臂的熱膨脹係數小於所述第一臂的熱膨脹係數。
26. 如請求項25所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一臂由鋁材形成，所述第二臂由鋼材形成。
27. 如請求項25所述的基板搬運裝置，其特徵在於，在所述第一臂設置有冷卻裝置。
28. 如請求項25所述的基板搬運裝置，其特徵在於，所述第一臂呈盒狀，並具備：主體，內部形成有空間以設置所述臂驅動部，該主體的上側與下側中至少一側是開放的；蓋，與所述主體的開放的上側或下側結合。
29. 如請求項25所述的基板搬運裝置，其特徵在於，在所述升降及旋轉構件與所述搬運單元之間設置有隔離構件，在所述支撐構件的內部設置有對所述升降及旋轉構件進行升降和旋轉的驅動軸，在所述驅動軸、所述升降及旋轉構件、所述隔離構件及所述主體內形成有通道，用於將外部電源供給到所述臂驅動部的電纜經過所述通道。