TWI878497B - 用於基板處理設備的基板托盤移送系統 - Google Patents

Abstract

提供用於基板處理系統的移送機器人的方法和設備，基板處理系統包括耦接到複數個處理室的移送腔室。移送腔室包含：移送機器人，移送機器人包含基底，基底耦接至支撐桿；以及托盤盒，托盤盒固定至基底，其中托盤盒包含第一托盤載體與第二托盤載體，第一托盤載體用於固持第一托盤並將第一托盤從托盤盒移送至複數個處理室中的一個處理室中的基座，第二托盤載體堆疊在第一托盤載體上並用於固持第二托盤，其中第一托盤載體與第二托盤載體中的每一個包含複數個摩擦減小裝置。

Description

用於基板處理設備的基板托盤移送系統

本揭示內容的具體實施例總體上涉及一種用於在處理系統中移送基板托盤的移送系統。更特定而言，本文的具體實施例涉及用於在處理系統中運輸太陽能電池基板的托盤移送系統。

太陽能電池為將陽光直接轉換成電力的光伏(PV)裝置。最常見的太陽能電池材料是單晶或多晶基板形式的矽。因為形成矽基太陽能電池以發電的攤銷成本目前高於使用傳統方法發電的成本，所以希望降低使用矽基板形成太陽能電池的成本。

當前，為了在用於PV應用的矽基板上形成膜層，將多個這樣的基板放置在載體或托盤上，載體或托盤在用於處理基板或在其上形成膜層的各種處理室之間移送。透過使用具有端效器的機器人來移動基板的托盤，端效器被配置為在處理室之間傳送大面積薄基板，在處理室中，用於形成平板顯示器的膜層形成在大面積基板上。然而，托盤和矽基板比大面積基板重，並且原本用於平板顯示器製造設備的端效器可能會失效，或者必須被加固才能支撐和移送托盤。

因此，需要一種改進的方法和設備，用於移送基板托盤以及裝載在其上或其中的基板。

本文描述的具體實施例提供了一種用於基板處理系統的移送機器人的方法和設備，基板處理系統包括耦接到複數個處理室的移送腔室。移送腔室包含：移送機器人，移送機器人包含基底，基底耦接至支撐桿；以及托盤盒，托盤盒固定至基底，其中托盤盒包含第一托盤載體與第二托盤載體，第一托盤載體用於固持第一托盤並將第一托盤從托盤盒移送至複數個處理室中的一個處理室中的基座，第二托盤載體堆疊在第一托盤載體上並用於固持第二托盤，其中第一托盤載體與第二托盤載體中的每一個包含複數個摩擦減小裝置。

另一具體實施例提供一種移送機器人，包含：基底，基底耦接至支撐桿；以及托盤盒，托盤盒固定至基底，其中托盤盒包含第一托盤載體與第二托盤載體，第一托盤載體用於固持第一托盤並將第一托盤從托盤盒移送至基座，第二托盤載體用於固持第二托盤，其中第一托盤載體與第二托盤載體中的每一個垂直堆疊並包含磁懸浮組件。

另一具體實施例提供一種移送機器人，包含：基底，基底耦接至支撐桿；以及托盤盒，托盤盒固定至基底，其中托盤盒包含第一托盤載體與第二托盤載體，第一托盤載體用於固持第一托盤並將第一托盤從托盤盒移送至基 座，第二托盤載體用於固持第二托盤，其中第一托盤載體與第二托盤載體中的每一個垂直堆疊並包含輥組件。

100:基板處理系統

105:處理室

110:裝載閘室

115:中央移送腔室

120:托盤載體

125:移送機器人

128:移送組件

130:機械臂

135:機械臂

140:摩擦減小裝置

150:基座

155:升降銷

160:摩擦減小裝置

170:腔室開口

202:基底

203:支撐桿

205:基板

206:托盤盒

207:延伸構件

210:旋轉軸線

300:主體

302:主側

304:副側

305:上部

310:下部

312:間隙

320:橫向構件

330:外部摩擦減小裝置

335:內部摩擦減小裝置

400:磁性裝置

405:致動器

410:第一線性驅動器

415:第二線性驅動器

420:控制器

425:矩形框架

430:空間

440:間隔件

445:線性軌

450:側壁

455:托架

465:殼體

470:殼體

475:塗層

500:磁懸浮組件

505:殼體

510:第一表面

515:第二表面

520:凹穴

525:側輥

530:緊固件

535:距離

540:間隙

600:連接介面

605:耦合裝置

610:端

700:支撐桿

710:支撐表面

715:肩部

720:底部

725:磁軌

730:開口

735:閥

740:磁性裝置

745:主體

750:主體

755:馬達

800:腔室開口

900:托盤

905:磁鐵

910:內部升降銷

915:外部升降銷

920:連接器板

925:托架

930:磁鐵

935:通道

1000:托盤輥

1100:斜坡

1105:表面

1110:托架

1115:軸

1120:間隙

1200:盒輥

1205:銷輥

1300:過渡輥

200A:第一托盤載體

200B:第二托盤載體

204A:托盤

204B:托盤

315A:維度

315B:子維度

325A:第一端

325B:第二端

460A:第一磁鐵

460B:第二磁鐵

可參考多個具體實施例以更特定地說明以上簡要總結的本揭示內容，以更詳細瞭解本揭示內容的上述特徵，附加圖式圖示說明了其中一些具體實施例。然而應注意到，附加圖式僅圖示說明本揭示內容的典型具體實施例，且因此不應被視為限制本揭示內容的範圍，因為揭示內容可允許其他等效的具體實施例。

圖1是適用於在基板上製造太陽能電池的多腔室基板處理系統的俯視圖。

圖2A-2E是移送機器人的立體圖，示出了機械臂和托盤的各種運動。

圖3A是托盤盒的立體圖。

圖3B是托盤盒的(前或後)側視圖。

圖3C是圖3B的托盤盒的一部分的放大細節圖。

圖4A是其上具有托盤盒的移送機器人的側視圖(前部或後部)。

圖4B是圖4A所示的托盤盒的一部分的放大圖。

圖4C是圖4A所示的托盤盒的另一部分的放大圖。

圖5A和5B分別是沿著圖3A的線5A-5A和5B-5B的托盤盒的一部分的截面圖，特別是第一托盤載體和托盤盒的截面圖。

圖6是托盤盒和托盤的示意性頂視圖，示出了托盤和機械臂之間的連接介面。

圖7A-7C是基板處理系統的剖視圖，示出了托盤移送處理的一個具體實施例。

圖8A和8B是基板處理系統的剖視圖，示出了托盤移送處理的其他部分。

圖9A至圖9D是處理室的示意性截面圖，示出了在如上所述的移送處理中升降銷和磁軌的相互作用的一個具體實施例。

圖9E是圖9A和9C中所示的基座的示意性俯視平面圖，示出了其磁軌。

圖10A和10B是基板處理系統的截面圖，示出了托盤傳送處理的另一具體實施例。

圖11A-11D是處理室的示意性剖視圖，示出了在如圖10A和10B中所述的移送處理中升降銷和托盤輥的相互作用的另一實施方式。

圖12A和12B是基板處理系統的截面圖，示出了托盤傳送處理的另一具體實施例。

圖13A至圖13D是處理室的示意性截面圖，示出了在圖12A和圖12B所示的移送處理中升降銷和銷輥的相互作用的另一具體實施例。

為了協助瞭解，已儘可能使用相同的元件符號標定圖式中共有的相同元件。已思及到，一個具體實施例的 元件與特徵，可無需進一步的敘述即可被有益地併入其他具體實施例中。

本文描述的具體實施例提供了一種用於移送托盤的方法和設備，托盤包含多個基板，例如由矽或其他適合形成光伏裝置的材料製成的太陽能電池基板。

圖1是適合於在基板上製造太陽能電池的多腔室基板處理系統100的俯視圖。系統100包括複數個處理室105和一個或多個位於中央移送腔室115周圍的裝載閘腔室110。每個處理室105被配置為完成多個不同處理步驟中的至少一個，以實現對位於托盤(未示出)上的複數個基板的期望處理。與另一個處理室105相比，每個處理室105可以被配置為提供相同的處理或不同的處理。托盤位於托盤載體120(虛線所示)上，載體120支撐並移送托盤。另一個托盤載體位於托盤載體120的下方，此托盤載體支撐具有其他複數個基板的托盤。

具有多臂移送組件128的移送機器人125位於中央移送腔室115內。一個托盤載體120或兩個托盤載體120放置在位於移送機器人125上的托盤盒(如下所述)中。移送組件128具有兩個獨立操作的臂130和135，以在其上移動相同數量的托盤載體120(每個載體都可以在水平方向(X和/或Y方向)上固定單個托盤)。移送機器人125可繞旋轉軸(在Z方向上)移動。移送組件128被配置為獨 立於移送機器人125而被支撐和移動。臂130和臂135中的每一個接合托盤載體120之一以移送單獨的托盤。

托盤載體120包括複數個摩擦減小裝置140，摩擦減小裝置140適於支撐並促進支撐在其上的托盤的運動。在一個具體實施例中，移送機器人125被配置為繞豎直軸旋轉和/或在豎直方向(Z方向)上線性驅動，而臂130和135被配置為在水平方向(X和/或Y線性方向)上線性移動而獨立於移送機器人125並相對於移送機器人125。臂130和135的運動使相應的托盤載體120相對於摩擦減小裝置140運動。移送機器人125適於使托盤載體120之一與處理室105和裝載鎖定腔室110中的可密封開口對準。當移送機器人125處於適當的高度時，臂130和135之一水平延伸(在典型的直線路徑上X方向、Y方向或它們的組合)以移送和/或定位托盤載體120，並且選擇性地將其上支撐的托盤移入或移出處理室105和裝載閘腔室110中的任何一個。另外，可以使移送機器人125旋轉以將臂130和135和/或托盤載體120對齊其他的處理室105和裝載閘腔室110。

在圖1中示出了處理室105之一的內部的一部分，以在其中暴露基板支座或基座150，基板支座或基座150適於在處理期間接收和支撐托盤之一。基座150包括複數個升降銷155，示出複數個升降銷155的頂部，複數個升降銷155可相對於基座150的上表面移動，以在處理室105 內(或在裝載閘室110內)透過抬起托盤載體120的托盤或將托盤放置在托盤載體120上，來促進托盤的移送。

處理室105的一部分在腔室開口170處或附近具有一個或多個摩擦減小裝置160。摩擦減小裝置160的取向相同於(例如平行於)或正交於在位於移送位置時在托盤載體120上摩擦減小裝置140的取向。摩擦減小裝置140使托盤移動離開托盤載體120或移動到托盤載體120上，並進出處理室105(即，托盤離開托盤載體120或移到托盤載體120上)。摩擦減小裝置160使托盤至少在腔室開口170處能夠移入和移出處理室105，以促進將於托盤移至基座150上或移出基座150。

基板處理系統100中的環境與環境壓力(即系統100外部的壓力)隔離，並透過一個或多個真空泵(未顯示)保持在負壓(即，與外部環境相比處於真空壓力)。在處理期間，將處理室105抽真空至預定的真空壓力，真空壓力被配置為有助於薄膜沉積和其他處理。同樣地，在托盤的移送期間，中央移送腔室115保持在減壓或真空壓力下，以促進處理室105和中央移送腔室115之間具有最小壓力梯度。在一具體實施例中，中央移送腔室115中的壓力維持在低於環境壓力的壓力。例如，移送腔室中的壓力可以是大約7托至大約10托，而處理室105中的壓力可以更低。在一具體實施例中，中央移送腔室115內的維持壓力實質上等於處理室105及/或裝載閘腔室110內的壓力，以促進系統100中的實質上相等的壓力。

圖2A-2E是移送機器人125的立體圖，示出了其臂130和135的各種運動。移送機器人125包括基底202，基底202以升高的位置支撐在支撐桿203上。一個或多個托盤載體120(顯示為第一(上部)托盤載體200A和第二(下部)托盤載體200B)由基底202支撐。第一托盤載體200A和第二托盤載體200B中的每一個適於支撐並促進單個托盤的傳送，在圖2D和圖2E中分別以附圖標記204A和204B示出。儘管在一些附圖中為了清楚而未示出，但是第一托盤載體200A和第二托盤載體200B每個均被配置為分別與托盤204A和204B一起操作。托盤204A和204B中的每一個包含複數個基板205。

第一托盤載體200A和第二托盤載體200B均包括托盤盒206，托盤盒206被配置為選擇性地同時容納托盤204A和托盤204B兩者。托盤盒206包括上部和下部，每個上部和下部均包括一個或多個如圖1所示的摩擦減小裝置140，並且這將相對於圖3A至圖3C進行更詳細地討論。托盤盒206的上部保持第一托盤載體200A，而托盤盒206的下部保持第二托盤載體200B。包括用於上部和下部兩者的一個或多個摩擦減小裝置140(圖3A至3C)的托盤盒206在臂130和135的運動期間分別引導和促進托盤204A和204B的移送。利用臂130和臂135的獨立運動，托盤204A在托盤盒206內的運動獨立於托盤204B的運動，反之亦然。

支撐桿203耦接至馬達(未示出)，馬達提供基底202(和托盤盒206)繞旋轉軸線210的旋轉運動。支撐桿203還適於沿豎直方向(Z方向)移動基底202(和托盤盒206)。臂130和135中的每一個都耦接到單獨的驅動系統(未示出)，單獨的驅動系統使得臂130和135能夠在基底202的整個長度上(在X/Y平面中)橫向地運動。

在圖2A中，臂130的延伸構件207適於接觸設置在第一托盤載體200A上的托盤204A(未示出)，以使第一托盤載體200A內的托盤204A在基底202上橫向(X方向)移動。臂130和耦接到其上的延伸構件207在-X和+X方向上跨托盤盒206的移動，使托盤204A在相同方向上移動。例如，臂130沿-X方向的移動將托盤204A推出托盤盒206。類似的，臂130沿+X方向的移動將托盤204A拉入托盤盒206。

在圖2B中，臂135適於接觸設置在第二托盤載體200B上的托盤204B(未示出)，以使第二托盤載體200B內的托盤204B在基底202上橫向(X方向)橫向移動。臂135在-X和+X方向上跨托盤盒206的移動在相同方向上移動托盤204B。例如，臂135沿-X方向的移動將托盤204B推出托盤盒206。類似的，臂135沿+X方向的移動將托盤204B拉入托盤盒206。

在圖2C中，臂130和135都處於「原始」位置。當存在時，托盤204A(佈置在第一托盤載體200A上)和托盤204B(佈置在第二托盤載體200B上)固定在托盤盒 206中。在此位置，移送機器人125可以旋轉並移動托盤盒206中的第一托盤載體200A(和托盤204A)和第二托盤載體200B(和托盤204B)兩者。另外，移送機器人125可以垂直(+Z或-Z方向)移動托盤匣206中的第一托盤載體200A(和托盤204A)和第二托盤載體200B(和托盤204B)兩者，以更改基底202和位於其上的托盤盒206。

在圖2D中，臂130處於最大伸展位置(臂135處於圖2C所示的原始位置)，臂130在將托盤204A輸送到處理室105中(其一部分以虛線示出)的傳送操作中，將托盤204A移動到基底202的一端並移出托盤盒206(即進入處理室105)。臂130的一部分的尺寸被決定為可越過和/或圍繞托盤盒206。在從處理室105移除托盤204A的傳送操作中，當臂130被致動時，臂130在該位置接觸托盤204A並且使托盤204A(在+X方向上)移動回到托盤盒206中。

在圖2E中，臂135處於最大伸展位置(臂135處於圖2C所示的原始位置)，臂135在將托盤204B輸送到處理室105中(其一部分以虛線示出)的傳送操作中，將托盤204B移動到基底202的一端並移出托盤盒206(即進入處理室105)。臂135的尺寸決定為可穿過托盤盒206。在從處理室105移除托盤204B的傳送操作中，當臂135被致動時，臂135在該位置接觸托盤204B並且使托盤204B(在+X方向上)移動回到托盤盒206中。

圖3A-3C是如本文所述的托盤盒206的細節的各種視圖。圖3A是托盤盒206的立體圖。圖3B是托盤盒206的(前或後)側視圖。圖3C是圖3B的放大細節圖。

托盤盒206包括主體300，主體300具有兩個相對的主側302和在相對的主側302之間延伸的兩個相對的副側304。在一具體實施例中，主側302大於副側304的長度，即更長。然而，在其他具體實施例中，主側302的長度與副側304的長度實質相等。托盤盒206的主體300包括上部305和下部310。上部305和下部310分別包括第一托盤載體200A和第二托盤載體200B。如在圖3C中更清楚地看到的，托盤204A位於第一托盤載體200A的體積中，並且托盤204B位於第二托盤載體200B的體積中。

主體300還包括尺寸315A(長度或寬度)，此尺寸允許臂130穿過或繞過主體300。主體300的至少下部310(第一托盤載體200A)包括具有寬度或長度的間隙312，間隙312包括允許臂135穿過托盤盒206的子尺寸315B。

主體300還包括在其主側302之間的複數個橫向構件320。第一托盤載體200A和第二托盤載體200B中的每一個均包括複數個橫向構件320。雖然第一托盤載體200A的橫向構件320是一件式的(一體的)，並且在它們的相對端之間延伸並連接至相對的長側302，但是至少第二托盤載體200B的橫向構件320是較小的並從與主側302之一的連接部分地朝著相對的主側302延伸，因此形成 為兩件式結構，包括在其(向內定位的)相對端之間的尺寸315B的間隙312。因此，間隙312至少在下部310中從主體300的第一端325A延伸到主體300的第二端325B。

在圖3A-3C中還示出了複數個摩擦減小裝置140。摩擦減小裝置140被包括在第一托盤載體200A和第二托盤載體200B兩者上。每個摩擦減小裝置140可以是磁性裝置、輥(例如一個或多個輥組件)或輪子、或它們的組合。摩擦減小裝置140包括外部摩擦減小裝置330(相對於托盤的寬度在相對的主側302之間的方向)以及內部摩擦減小裝置335(相對於托盤的寬度在相對的主側302之間的方向)。摩擦減小裝置140可以從主體300的第一端325A到主體300的第二端325B連續或不連續地形成。例如，摩擦減小裝置140可包括橫跨主體300的實心條或線性圖案，或者包括在從主體300的第一端325A至第二端325B橫跨主體300的多個特定位置處的多個分立裝置。摩擦減小裝置140使得托盤盒206內的托盤204A和托盤204B相對於第一托盤載體200A和第二托盤載體200B的摩擦減小或沒有摩擦運動。

圖4A-4C是移送機器人125和托盤盒206的各種視圖，示出了本文所述的托盤盒206的摩擦減小裝置140的一個具體實施例。圖4A是其上具有托盤盒206的移送機器人125的側視圖(前部或後部)。圖4B是圖4A所示的托盤盒206的一部分的放大圖。圖4C是圖4A所示的托盤盒206的另一部分的放大圖。

在此具體實施例中，摩擦減小裝置140包括複數個磁性裝置400。磁性裝置400位於第一托盤載體200A和第二托盤載體200B的每一個中。如本文中將進一步描述的，托盤204A被示出在第一托盤載體200A中，並且相對於橫向構件320磁懸浮(即浮動)，如圖4B和4C所示。圖4A中所示的第二托盤載體200B是空的，但是包括磁性裝置400以便支撐托盤(即，托盤204B)。

再次參考圖4A，如上所述，移送機器人125的基底202連接到支撐桿203，支撐桿203連接到致動器405。致動器405使基底202和被支撐的托盤盒206沿豎直方向(Z方向)移動，並且繞旋轉軸線210旋轉。臂130(用於在第一托盤載體200A中移動托盤204A)耦接至第一線性驅動器410。臂135(用於移動第二托盤載體200B中的托盤(未示出))耦接至第二線性驅動器415。第一線性驅動器410和第二線性驅動器415包括步進馬達、皮帶驅動器、附接到馬達(例如步進馬達或其他線性馬達或裝置)上的導螺桿，以使臂130和135沿X方向移動。第一線性驅動器410和第二線性驅動器415以及致動器405中的每一個都耦合至控制器420。控制器420獨立地控制臂130和135在X方向上的運動、基底202在Z方向上的運動以及基底202的旋轉。

同樣在圖4A中顯示，臂130連接到矩形框架425。矩形框架425定義了一個空間430，空間430的大小可設置為可在托盤盒206上方和周圍透過。

矩形框架425還將臂130豎直地(在Z方向上)定位，使得臂130與托盤204A豎直地對準，以橫向地(在X方向上)推動或拉動托盤。矩形框架425耦接至第一線性驅動器410以使臂135和托盤204A沿X方向移動。臂130設置在間隔件440上。間隔件440耦接至第二線性驅動器415以在X方向上移動臂130和托盤(未示出)。間隔件440還豎直地(在Z方向上)定位臂135，使得臂135豎直地與托盤(當存在托盤時)對準，以橫向地(在X方向上)推動或拉動托盤。間隔件440耦接至第二線性驅動器415以使臂130和托盤沿X方向移動。

用於移送機器人125和托盤盒206的材料包括具有低導熱率以及低熱膨脹係數的材料。移送機器人125和托盤盒206的示例材料包括不銹鋼、鋁、碳纖維或石墨。在一特定示例中，臂130和135以及托盤盒206可以是不銹鋼、鋁或碳纖維。托盤204A和托盤204B應該由具有良好的機械剛度和導熱性以及較低的CTE的材料製成。在一個示例中，托盤204A和托盤204B可以由碳複合材料、Al-SiC複合材料、Al、Invar®、或它們的某種組合或合金製成。

根據一個具體實施例，每個磁性裝置400包括線性導軌445。線性導軌445沿著第一托盤載體200A和第二托盤載體200B中的每一個的X方向連續。參照圖4B，線性導軌445透過托架455耦接到托盤盒206的側壁450。托架455包括第一磁鐵460A，並且托盤204A包括第二磁鐵 460B。第二磁鐵460B設置在殼體465(圖4C中示出)中，殼體465固定至托盤204A。如圖4C所示，磁性裝置400內部的與托盤盒206的側壁450相鄰的磁性裝置400設置在殼體470中，殼體470固定到橫向構件320。第一磁鐵460A和第二磁鐵460B被定位成使得其磁極彼此排斥。在一些具體實施例中，第二磁鐵460B包括塗層475。由於托盤204A(和托盤204B)處於包括電漿條件的處理環境中，因此塗層475是抗電漿或電漿兼容的材料，例如鋁。

圖5A和5B分別是沿著圖3A的線5A-5A和5B-5B的托盤盒206的一部分的截面圖，特別是第一托盤載體200A和托盤盒206的截面圖。圖5A和5B示出了用於托盤204A的磁懸浮組件500的一個具體實施例。儘管未示出，但是第二托盤載體200B和托盤204B包括磁懸浮組件500。

在圖5A和5B中以不同的位置示出了托盤盒206和第一托盤載體200A的部分，以示出磁懸浮組件500的不同部分。圖5A中所示的磁懸浮組件500可以沿著托盤盒206的側壁450的長度(X方向)與圖5B中所示的磁懸浮組件500交替。

圖5A和5B所示的磁懸浮組件500包括嵌入在托架455中的第一磁鐵460A，托架455耦合到托盤盒206的側壁450。第一磁鐵460A可以是沿著托盤盒206和/或托架455的側壁450的長度(X方向)的連續帶。

在圖5A中，磁懸浮組件500包括第二磁鐵460B，第二磁鐵460B定位在殼體505(磁鐵殼體)內，殼體505耦接至托盤204A的第一(下)表面510。托盤204A的第一表面510與其第二(上)表面515相對。第二表面515包括在其中形成的複數個凹穴520，每個凹穴520在基板的輪廓中限定凹部以在其中支撐基板(未示出)。在圖5B中，磁懸浮組件500包括側輥525。側輥525耦接至殼體505(輥殼體)。當托盤204A在托盤盒206內移動時，利用側輥525來減少托架455和托盤204A之間的接觸並因此減少摩擦。殼體505沿著托盤204A的長度(X方向)延伸，並且包括與複數個輥殼體交替的複數個磁鐵殼體。因此，托盤204A包括複數個第二磁鐵460B和複數個側輥525。

殼體505可以由諸如鋁的非鐵金屬製成，以保護第二磁鐵460B免受將放置托盤204A以用於基板處理的處理條件的影響。殼體505使用緊固件530或其他合適的接合方法耦接至托盤204A。

圖5A所示的磁懸浮組件500在第一磁鐵460A和第二磁鐵460B之間形成橫向偏移距離535。橫向偏移距離535可以是大約2毫米(mm)至大約3mm。第一磁鐵460A和第二磁鐵460B在托架455和殼體505之間提供間隙540。間隙540可以為大約1mm至大約3mm，並且係基於磁鐵460A、B的強度以及托盤204A或B以及其上的基板的質量，並且可以基於那些參數進行修改或選擇。

圖6是托盤盒206和托盤204A的示意性頂視圖，示出了托盤204A和臂130之間的連接介面600。雖然未示出，但是托盤204B和臂135包括連接介面600。

連接介面600包括一個或多個耦合裝置605，耦合裝置605使得臂130與托盤204A的端部610之間能夠牢固地連接。連接介面600可以選擇性地將臂130與托盤204A連接或斷開，以使托盤204A相對於托盤盒206移動或固定。一個或多個耦合裝置605中的每一個包括磁連接或機械連接。磁性連接可以包括位於臂130或托盤204A上的電磁鐵，電磁鐵被選擇性地吸引到以相反關係位於托盤204A或臂130上的磁性部件。利用控制器來控制電磁鐵的致動。機械連接可以是托盤204A和/或臂130上的銷/槽佈置。可以透過相對於臂130移動托盤204A以連接/斷開銷和槽來控制機械連接。

圖7A-7C是基板處理系統100的剖視圖，示出了托盤移送處理的一個具體實施例。圖7A和7C所示的基板處理系統100包括處理室105和耦接至中央移送腔室115的裝載閘室110。圖7B是圖7A所示的中央移送腔室115和處理室105的放大圖。

處理室105包括基座150，基座150具有設置在基座150中的開口中的複數個升降銷155。基座150耦接至支撐桿700和馬達755。馬達755使基座150垂直地(沿Z方向)移動，以在處理室105內使基座150下降和升高。

中央移送腔室115包括移送機器人125和安裝在其上的托盤盒206。圖7A和7B顯示了延伸穿過腔室開口170的臂130，以將托盤204A移出托盤盒206並進入處理室105。

如圖7B所示，當基座在圖7B的處理室105內的降低位置時，升降銷155在基座150的支撐表面710上方延伸一定距離。支撐表面710至少部分地由肩部715包圍，肩部715將放置托盤204A。

如圖7B所示，當基座150降低時，升降銷155接觸處理室105的底部720，這導致升降銷155的上端在支撐表面710上方延伸。在一個具體實施例中，升降銷155支撐磁軌725。磁軌725與托盤(托盤204A、204B)中的第二磁鐵460B一起使處理室105中的托盤204A磁懸浮。當基座150(沿Z方向)被抬起時，可移動地佈置在穿過基座150形成的開口730中的升降銷155以及磁軌725移近支撐表面710。當基座150升高到一定距離時，托盤204A將接觸支撐表面710，並且肩部715防止在處理期間托盤204A的移動。磁軌725被配置為在托盤接觸基座150的表面時接觸支撐表面710。

托盤204A從臂130到基座150上的磁軌725的移送，是透過拆卸連接介面600而實現的。當連接介面600是磁性的時，將電磁鐵(即耦合裝置605)去激勵以從臂130釋放托盤204A。當連接介面600是機械連接時，銷/孔連接(即耦合裝置605)被解耦。透過使移送機器人125 和臂130向上(在Z方向上)移動而透過相對豎直運動(在Z方向上)來提供去耦。一旦托盤204A在連接介面600處解耦，臂130就縮回到中央移送腔室115中，如圖7C所示。然後，諸如狹縫閥機構的閥735將處理室105密封自中央移送腔室115，以使得能夠在處理室105中進行處理。透過逆轉如上所述的移送步驟來完成托盤204A的移除。

在一個具體實施例中，腔室開口170包括嵌入在其主體中或設置在其主體上的摩擦減小裝置160。例如，磁鐵裝置740被包括在鄰近腔室開口170的中央移送腔室115的主體745中或主體745上。還示出了與腔室開口170相鄰的在處理室105的主體750中的磁鐵裝置740。摩擦減小裝置160在穿過腔室開口170時提供磁斥力以使托盤204A懸浮。

圖8A和8B是基板處理系統100的剖視圖，示出了托盤移送處理的其他部分。圖8A顯示了移送機器人125處於垂直位置以對齊托盤盒206，以使第二托盤載體200B與腔室開口170對齊。在移送機器人125處於比圖7A所示更高的高度的位置上，托盤204B(未顯示，但在第二托盤載體200B內)可以透過腔室開口170移送到處理室105中。移送處理類似於圖7A-7C中描述的處理。圖8B示出了沿著旋轉軸線210旋轉以將托盤204B移送到裝載閘室110的狹槽中的移送機器人125。如圖所示，臂135延伸到腔室開口800中以將托盤204B放置在其中。

圖9A至圖9D是處理室105的示意性截面圖，示出了在如上所述的移送處理中升降銷155和磁軌725的相互作用的一個具體實施例。在這些附圖中，示出了托盤900，托盤900可以是本文所述的托盤204A和204B中的任一個。圖9A-9D中的處理室105的視圖從圖7A-8C中的視圖旋轉了90度。

圖9E是圖9A和9C中所示的基座150的示意性俯視平面圖，示出了其磁軌725。

圖9A示出了處於移送位置的基座150，其中升降銷155與底部720接觸，並且位於每個升降銷155上的磁軌725從基座150的支撐表面710升高。圖9B是圖9A的基座150和托盤900的一部分的放大圖。圖9C示出了處於處理位置的基座150，其中托盤900擱置在基座150的支撐表面710上。圖9D是圖9C的基座150和托盤900的一部分的放大圖。

磁軌725包括附接到每個升降銷155的上表面的複數個磁鐵905。升降銷155包括中央或內部升降銷910以及外圍或外部升降銷915。在一個具體實施例中，每列包括複數個磁鐵905(在X方向上)，並且每列外部升降銷915包括複數個磁鐵905(在X方向上)。

在一些具體實施例中，複數個磁鐵905形成如上所述的磁軌，並且基座150包括形成在其中的複數個凹槽以容納磁軌。升降銷155的一部分透過連接板920彼此耦接。例如，內部升降銷910的至少一部分耦接到外部升降 銷915的一部分，以保持複數個磁鐵905的位置平行於形成在基座150中的凹槽。

在圖9C中，基座150在Z方向上升高，這允許磁鐵905凹入穿過基座150形成的開口730中。這允許托盤900擱置在基座150的支撐表面710上以進行處理。

在圖9B和9D中，外部升降銷915包括附接到其上的托架925。托架925包括磁鐵930。托架925可以跨越托盤900的長度(沿X方向)，或者是附接到每個外部升降銷915的離散區段。在一個具體實施例中，托架925可與臂130或135(在其他圖中示出)耦接，使得托架925(在一些具體實施例中在托盤900的兩側)在使用移送機器人125進行移送期間與托盤900一起移動。在圖9E中，支架925比磁軌725稍長。這允許機械臂130或135可以接近支架925。

基座150的用於外部升降銷915的開口730包括擴大的開口或通道935，當基座150處於處理位置時，開口或通道935容納托架925。如圖9D所示，當將托架925放置在通道935中時，托盤900擱置在基座150的支撐表面710上以進行處理。

圖10A和10B是基板處理系統100的截面圖，示出了托盤傳送處理的另一具體實施例。圖10A和圖10B所示的基板處理系統100與圖7A和圖7B所示的具體實施例相似，除了用複數個托盤輥1000(例如輥組件)代替磁鐵裝置(例如，磁懸浮組件500(圖5A所示))之外。因此， 圖1-2E中描述的複數個摩擦減小裝置140包括托盤輥1000。類似於圖7A，基板處理系統100包括處理室105和連接到中央移送腔室115的裝載閘室110。圖10B是圖10A所示的中央移送腔室115和處理室105的放大圖。為簡潔起見，將不再重複敘述與圖7A和7B相同的元件符號。另外，圖7C-9D所示的托盤移送處理的其他視圖(使用磁懸浮系統)未顯示，因為除非另有說明，否則下圖中描述的托盤移送處理將以類似的方式操作。

在圖10A和10B中，示出了托盤輥1000耦接到托盤204A和204B。然而，在下面的其他圖中，輥耦接至托盤盒206(在中央移送腔室115中)並且耦接至每個升降銷155(在處理室105中)。

圖10A和10B顯示了延伸穿過腔室開口170的臂130，以將托盤204A移出托盤盒206並進入處理室105。

如圖10B所示，托盤204A上的托盤輥1000與基座150的升降銷155對齊。當基座150(沿Z方向)被抬起時，可移動地佈置在穿過基座150形成的開口730中的升降銷155以及托盤輥1000縮入開口730。因此，托盤204A將接觸支撐表面710以進行處理。在釋放托盤204A之前，可以將基座150垂直(向上)促動一小段距離，以將托盤輥至少部分地定位在開口730中，以防止托盤204A從基座150上滑落。

托盤204A從臂130到基座150的移送，是透過拆卸連接介面600而實現的。在此具體實施例中，連接介面 600是機械連接，例如銷/孔連接。透過使移送機器人125和臂130向上(在Z方向上)移動而透過相對豎直運動(在Z方向上)來提供去耦。一旦托盤204A在連接介面600處解耦，臂130就縮回到中央移送腔室115中。然後，諸如狹縫閥機構的閥735將處理室105密封自中央移送腔室115，以使得能夠在處理室105中進行處理。透過逆轉如上所述的移送步驟來完成托盤204A的移除。

圖11A至圖11D是處理室105的示意性截面圖，示出了在如上所述的移送處理中升降銷155和托盤輥1000的相互作用的一個具體實施例。在這些附圖中，示出了托盤900，托盤900可以是本文所述的托盤204A和204B中的任一個。圖11A-11D中的處理室105的視圖與圖10A-10B中所示的取向相同。圖11A-11D類似於圖9A-9D中所示的具體實施例，為簡潔起見，將不詳細解釋兩組圖所共有的元件符號。

圖11A示出了處於移送位置的基座150，其中托盤輥1000位於從基座150的支撐表面710升高的升降銷155上方。圖11B是圖11A的基座150和托盤900的一部分的放大圖。圖11C示出了處於處理位置的基座150，其中托盤900擱置在基座150的支撐表面710上。圖11D是圖11C的基座150和托盤900的一部分的放大圖。

與上述詳細的圖9B和9D相比，基座150包括斜坡1100。斜坡1100使基座150與腔室開口170的表面1105之間的過渡平滑。例如，如果高度不同，則斜坡1100允許 托盤輥1000從腔室開口170的高度移動到基座150的高度。斜坡1100還可形成肩部715的一部分(在圖7B中示出)。

如圖11B所示，托盤輥1000透過托架1110連接到托盤204A。托盤輥1000透過軸1115耦接至托架1110。

在圖11C和11D中，托盤204A在處理位置擱置在基座150上。托盤輥1000凹入形成在基座150中的開口730中。如圖11D所示，在升降銷155的上表面和托盤輥1000的外表面之間設置有間隙1120。間隙1120可以是大約3mm至大約6mm，例如大約5mm。

圖12A和12B是基板處理系統100的截面圖，示出了托盤傳送處理的另一具體實施例。圖12A和圖12B所示的基板處理系統100與圖10A和圖10B所示的具體實施例相似，不同之處在於，在移送機器人125中將托盤輥1000替換為複數個托盤盒輥1200。因此，圖1-2E中描述的複數個摩擦減小裝置140包括托盤盒輥1200。類似於圖7A與10A，基板處理系統100包括處理室105和耦接到中央移送腔室115的裝載閘室110。圖12B是圖12A所示的中央移送腔室115和處理室105的放大圖。為簡潔起見，將不再重複敘述與圖7A和7B(和/或圖10A和10B)相同的元件符號。另外，圖7C-9D所示的托盤移送處理的其他視圖(使用磁懸浮系統)未顯示，因為除非另有說明，否則下圖中描述的托盤移送處理將以類似的方式操作。

在中央移送腔室115中，托盤盒輥1200耦接到托盤盒206。在處理室105中，基座150包括銷輥1205。因此，升降銷155包括附接到升降銷155上表面的輥頭。

圖12A和12B顯示了延伸穿過腔室開口170的臂130，以將托盤204A移出托盤盒206並進入處理室105。

如圖12B圖示，當基座150(沿Z方向)被抬起時，可移動地佈置在穿過基座150形成的開口730中的升降銷155以及銷輥1205縮入開口730。因此，托盤204A將接觸支撐表面710以進行處理。

托盤204A從臂130到基座150的移送，是透過拆卸連接介面600而實現的。在此具體實施例中，連接介面600是機械連接，例如銷/孔連接。可透過使移送機器人125和臂130向上(在Z方向上)移動而透過相對豎直運動(在Z方向上)來提供去耦。一旦托盤204A在連接介面600處解耦，臂130就縮回到中央移送腔室115中。然後，諸如狹縫閥機構的閥735將處理室105密封自中央移送腔室115，以使得能夠在處理室105中進行處理。透過逆轉如上所述的移送步驟來完成托盤204A的移除。

圖13A至圖13D是處理室105的示意性截面圖，示出了在如上所述的移送處理中升降銷155和銷輥1205的相互作用的一個具體實施例。在這些附圖中，示出了托盤900，托盤900可以是本文所述的托盤204A和204B中的任一個。圖13A-13D中的處理室105的視圖與圖12A-12B中所示的取向相同。圖13A-13D類似於圖 11A-11D中所示的具體實施例，為簡潔起見，將不詳細解釋兩組圖所共有的元件符號。

圖13A示出了處於移送位置的基座150，其中升降銷155和銷輥1205從基座150的支撐表面710升高。圖13B是圖13A的基座150和托盤900的一部分的放大圖。圖13C示出了處於處理位置的基座150，其中托盤900擱置在基座150的支撐表面710上。圖13D是圖13C的基座150和托盤900的一部分的放大圖。

與上述圖11B和11D相比，腔室開口170包括過渡輥1300。過渡輥1300使基座150與腔室開口170的表面1105之間的過渡平滑。例如，如果高度不同，則過渡輥1300允許托盤204A從腔室開口170的高度移動到基座150的高度。過渡輥1300是上述一個或更多個摩擦減小裝置160的示例。

在圖13C和13D中，托盤204A在處理位置擱置在基座150上。銷輥1205凹入形成在基座150中的開口730中。

雖然前述內容係關於本揭示內容的具體實施例，但可發想其他與進一步的具體實施例而不脫離前述內容的基板範圍，且前述內容的範圍係由下列申請專利範圍判定。

105:處理室

125:移送機器人

130:機械臂

202:基底

203:支撐桿

205:基板

206:盒

207:延伸構件

204A:托盤

Claims (20)

1. 一種基板處理系統，包含：一移送腔室，該移送腔室耦接至一處理室，其中該處理室中包含一基座，該移送腔室包含：一移送機器人，該移送機器人包含一基底，該基底耦接至一支撐桿；以及一托盤盒，該托盤盒固定至該基底，其中該托盤盒包含一第一托盤載體與一第二托盤載體，該第一托盤載體用於固持一第一托盤並將該第一托盤從該托盤盒移送至該處理室中的該基座，該第二托盤載體堆疊在該第一托盤載體上並用於固持一第二托盤，其中該第一托盤載體與該第二托盤載體中的每一個托盤載體包含複數個摩擦減小裝置。
2. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該複數個摩擦減小裝置中的每一個包含一磁懸浮組件。
3. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該複數個摩擦減小裝置中的每一個包含一個或多個磁鐵，該一個或多個磁鐵耦接至該第一托盤載體與該第二托盤載體中的每一個。
4. 如請求項3所述之基板處理系統，其中該一個或多個磁鐵包含一線性軌。
5. 如請求項4所述之基板處理系統，其中該線性軌包含複數個線性軌。
6. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該複 數個摩擦減小裝置中的每一個包含一輥組件。
7. 如請求項6所述之基板處理系統，其中該輥組件包含複數個輥，該複數個輥耦接至該第一托盤載體與該第二托盤載體中的每一個。
8. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該處理室包含一開口，該開口中定位有一摩擦減小裝置。
9. 如請求項8所述之基板處理系統，其中該摩擦減小裝置包括一個或多個磁鐵。
10. 如請求項8所述之基板處理系統，其中該摩擦減小裝置包括一個或多個輥。
11. 一種移送機器人，包含：一基底，該基底耦接至一支撐桿；以及一托盤盒，該托盤盒固定至該基底，其中該托盤盒包含一第一托盤載體與一第二托盤載體，該第一托盤載體用於固持一第一托盤並將該第一托盤從該托盤盒移送至一基座，該第二托盤載體用於固持一第二托盤，其中該第一托盤載體與該第二托盤載體中的每一個垂直堆疊並包含一磁懸浮組件。
12. 如請求項11所述之移送機器人，其中該磁懸浮組件包含一個或多個磁鐵，該一個或多個磁鐵耦接至該第一托盤載體與該第二托盤載體中的每一個。
13. 如請求項12所述之移送機器人，其中該一個或多個磁鐵包含一線性軌。
14. 如請求項13所述之移送機器人，其中該線 性軌包含複數個線性軌。
15. 如請求項11所述之移送機器人，其中該第一托盤載體和該第二托盤載體中的每一個均包括複數個橫向構件。
16. 如請求項15所述之移送機器人，其中該第一托盤載體上的該複數個橫向構件中的每一個跨越該托盤盒的一維度。
17. 如請求項15所述之移送機器人，其中該第二托盤載體上的該複數個橫向構件中的每一個包含沿著該托盤盒的一維度的一間隙。
18. 如請求項11所述之移送機器人，其中該托盤盒包含複數個側輥。
19. 一種移送機器人，包含：一基底，該基底耦接至一支撐桿；以及一托盤盒，該托盤盒固定至該基底，其中該托盤盒包含一第一托盤載體與一第二托盤載體，該第一托盤載體用於固持一第一托盤並將該第一托盤從該托盤盒移送至一基座，該第二托盤載體用於固持一第二托盤，其中該第一托盤載體與該第二托盤載體中的每一個垂直堆疊並包含一輥組件。
20. 如請求項19所述之移送機器人，其中該輥組件包含一個或多個輥，該一個或多個輥耦接至該第一托盤載體與該第二托盤載體中的每一個。

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