專利名稱：具有基板冷卻的傳送機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大體上關(guān)于基板傳送機(jī)械手，所述基板傳送機(jī)械手具有與所述基板傳送機(jī)械手附接的冷卻板，以在傳送操作期間冷卻基板。
背景技術(shù)：
諸如玻璃、塑膠或其他材料的矩形片之類的基板一般用在平板顯示器、太陽能器件及其他類似應(yīng)用的制造上。在具有一個(gè)或多個(gè)處理腔室的處理系統(tǒng)內(nèi)通過一種或多種工藝將用于形成此類器件的材料沉積至基板上?；逡话闶峭ㄟ^負(fù)載鎖定腔室導(dǎo)入處理系統(tǒng)中，由傳送機(jī)械手傳送基板至一個(gè)或多個(gè)處理腔室以供高溫處理，并且隨后將基板傳送至負(fù)載鎖定腔室以在從處理系統(tǒng)移出前冷卻。 處理系統(tǒng)與設(shè)施中的基板處理量傳統(tǒng)上是一項(xiàng)被關(guān)注的議題。在工業(yè)上，總是尋求增加基板處理量并減少系統(tǒng)與設(shè)施停工時(shí)間的方法。基板能被處理得愈快，每小時(shí)能處理的基板愈多。因此，需要一種設(shè)備與方法以在基板處理系統(tǒng)中提高基板處理量。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種基板傳送機(jī)械手包括終端受動(dòng)器；上部組件，所述上部組件耦合至所述終端受動(dòng)器，且可操作以線性移動(dòng)所述終端受動(dòng)器；下部組件，所述下部組件耦合至所述上部組件，且可操作以旋轉(zhuǎn)及垂直移動(dòng)所述上部組件；以及一個(gè)或多個(gè)冷卻板，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板附接至所述上部組件并且定位在所述終端受動(dòng)器下方。另一實(shí)施例中，一種基板傳送機(jī)械手包括終端受動(dòng)器，所述終端受動(dòng)器具有多個(gè)水平延伸的指部；上部組件，所述上部組件耦合至所述終端受動(dòng)器，且可操作以水平移動(dòng)所述終端受動(dòng)器；以及一個(gè)或多個(gè)冷卻板，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板附接至所述上部組件，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板具有一水平上表面，所述水平上表面在所述終端受動(dòng)器下方并且與所述終端受動(dòng)器隔開。在又一實(shí)施例中，一種用于處理基板的方法包括以下步驟在處理腔室中處理基板；在傳送機(jī)械手的指部上處理所述基板后，從所述處理腔室移出所述基板；使用一個(gè)或多個(gè)附接至所述傳送機(jī)械手的冷卻板冷卻所述基板；以及在冷卻所述基板后，使用所述傳送機(jī)械手將所述基板傳送到負(fù)載鎖定腔室。所述冷卻板與所述指部隔開且位在所述指部下方。


參考具有某些繪制在附圖中的實(shí)施例，可得到前文簡(jiǎn)要總結(jié)的本發(fā)明的更具體描述，如此可詳細(xì)了解之前陳述的本發(fā)明的特征。然而應(yīng)注意，附圖只繪示本發(fā)明的典型實(shí)施例，因?yàn)楸景l(fā)明允許其他同等有效的實(shí)施例，故不將所述附圖視為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多重腔室基板處理系統(tǒng)的平面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的傳送機(jī)械手的概略等角視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的冷卻板的概略底視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的冷卻板的概略剖面視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的傳送機(jī)械手的概略平面視圖。圖6是冷卻板陣列的部份底視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種傳送機(jī)械手，所述傳送機(jī)械手具有與所述傳送機(jī)械手附接的冷卻板，用于在處理腔室與負(fù)載鎖定腔室之間傳送時(shí)冷卻基板。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻板是單一、大面積的冷卻板，所述冷卻板在正被傳送的基板下方附接至所述傳送機(jī)械手。在另一實(shí)施例中，冷卻板是在正被傳送的基板下方附接至所述傳送機(jī)械手的基板陣列。在一個(gè)實(shí)施例中，所述冷卻板可包括導(dǎo)管路徑，所述導(dǎo)管路徑用于使冷卻流體循環(huán)遍及冷卻板。在一個(gè)實(shí)施例中，所述冷卻板具有上表面，所述上表面涂覆有高發(fā)射率涂層。圖I是具有本發(fā)明的傳送機(jī)械手125的一個(gè)實(shí)施例的多重腔室基板處理系統(tǒng)100的平面視圖，所述系統(tǒng)適于在平面介質(zhì)上制造薄膜晶體管(TFT)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)以及太陽能電池制造。應(yīng)考量到傳送機(jī)械手125可用于其他處理系統(tǒng)。系統(tǒng)100包括環(huán)繞中央傳送腔室115定位的多個(gè)處理腔室105以及一個(gè)或多個(gè)負(fù)載鎖定腔室110。處理腔室105可經(jīng)配置以完成數(shù)個(gè)高溫工藝以實(shí)現(xiàn)所期望的平面介質(zhì)的處理，所述平面介質(zhì)是諸如大面積的基板120或其他適合的基板。具有終端受動(dòng)器130的傳送機(jī)械手125定位在中央傳送腔室115內(nèi)。終端受動(dòng)器130被配置成受傳送機(jī)械手125支撐，并且相對(duì)于傳送機(jī)械手125的其余部份移動(dòng)，以傳送基板120。終端受動(dòng)器130包括腕部135以及從所述腕部135水平延伸的多個(gè)指部140。指部140適于支撐基板120于所述指部140上。在一個(gè)實(shí)施例中，傳送機(jī)械手125被配置以使終端受動(dòng)器130繞中央軸線旋轉(zhuǎn)和/或使終端受動(dòng)器130在垂直方向上線性移動(dòng)。終端受動(dòng)器130被配置以通過傳送機(jī)械手125在水平方向上線性移動(dòng)，以延伸進(jìn)入環(huán)繞傳送腔室115的腔室105、110以及從所述腔室105、110縮回，以助腔室105、110及115之間的基板傳送。在處理基板期間，中央傳送腔室115被保持在減少的壓力中(即真空)。中央傳送腔室115的壓力可為持在低于環(huán)境壓力(即系統(tǒng)100外側(cè)的壓力)的壓力。維持在中央傳送腔室115內(nèi)的壓力可基本上等于處理腔室105和/或負(fù)載鎖定腔室110內(nèi)的壓力。在基板處理期間，在一個(gè)或多個(gè)處理腔室105內(nèi)，基板120在升高的溫度下受到處理?；?20隨后由傳送機(jī)械手125傳送至負(fù)載鎖定腔室110的其中一個(gè)負(fù)載鎖定腔室，以在從處理系統(tǒng)100移出前冷卻。為了提高處理系統(tǒng)的處理量，本發(fā)明的實(shí)施例提供一個(gè)或多個(gè)冷卻板126，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126在終端受動(dòng)器130下方附接至傳送機(jī)械手125，以在從處理腔室105的其中一個(gè)處理腔室傳送基板到負(fù)載鎖定腔室110的其中一個(gè)負(fù)載鎖定腔室的期間冷卻基板120。于是，在負(fù)載鎖定腔室110中冷卻基板120所需的時(shí)間大幅減少，而處理系統(tǒng)100的處理量增加。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的傳送機(jī)械手125的立體圖。傳送機(jī)械手125包括下部組件201，所述下部組件201耦合至上部組件202。下部組件201可操作以使終端受動(dòng)器130繞中央軸線旋轉(zhuǎn)并且沿中央軸線垂直移動(dòng)(Z方向)。上部組件202可操作以相對(duì)下部組件201側(cè)向或水平(X方向)移動(dòng)終端受動(dòng)器130。傳送機(jī)械手125可包括固定基座203，所述基座203相對(duì)于傳送腔室115 (圖I)固定，所述固定基座203容納耦合至傳送機(jī)械手125的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(圖中未示)以提供旋轉(zhuǎn)移動(dòng)給終端受動(dòng)器130。下部組件201包括舉升組件204，所述舉升組件204耦合至所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(圖中未示)。舉升組件204可為能夠抬升及降低上部組件202的任何適合的舉升組件。可用的舉升組件204的一個(gè)實(shí)施例包括剪式舉升組件，所述剪式舉升組件如2008年10月7日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/247，135所揭露，所述文件在此并入做為參考。舉升組件204耦合至平臺(tái)208并 且支撐所述平臺(tái)208，進(jìn)而提供上部組件202的裝設(shè)表面。上部組件202可包括耦合至終端受動(dòng)器130的基座250。所述基座250包括線性致動(dòng)器(圖中未示)，所述致動(dòng)器使終端受動(dòng)器130在水平面上相對(duì)下部組件201移動(dòng)。一個(gè)或多個(gè)冷卻板126可在終端受動(dòng)器130的指部140下方裝設(shè)至基座250。一個(gè)或多個(gè)冷卻板126可由鋁或不銹鋼制成。在一個(gè)實(shí)施例中，上部組件202包括單一、大型的冷卻板126，如圖2所示。在其他實(shí)施例中，上部組件202包括多個(gè)冷卻板126，如稍后于圖5所示及針對(duì)圖5所述。所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126可通過適合的方式裝設(shè)到基座250，例如通過焊接或使用機(jī)械性緊固構(gòu)件。所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126可具有基本平坦的水平上表面226，所述上表面226具有基本上平行于終端受動(dòng)器130的指部140的取向并且與所述終端受動(dòng)器130的指部140隔開。在一個(gè)實(shí)施例中，基板120下方的一個(gè)或多個(gè)冷卻板126的頂部規(guī)劃面積(plan area)具有大約與基板120相同的規(guī)劃面積，如圖2所繪。在另一實(shí)施例中，基板120下方的所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126的頂部規(guī)劃面積大于基板120的規(guī)劃面積，如圖5所繪。例如，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126可超過O. 16平方米。所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126的寬度亦可超過上部組件202的寬度。在一個(gè)實(shí)施例中，每一冷卻板126具有高發(fā)射率表面，以增加基板傳送程序期間定位于終端受動(dòng)器130的指部140上的基板120的冷卻速率(圖I)。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)冷卻板126的上表面226被涂布、陽極氧化處理、漆涂、噴砂，以提供高發(fā)射率表面。在另一實(shí)施例中，高發(fā)射率涂層(諸如鋁真空涂層)施加于每一冷卻板126的上表面226。高發(fā)射率涂層可直接涂布到每一冷卻板126的上表面226上，或者所述涂層可通過高發(fā)射率鋁箔和壓敏粘著劑而施加到接觸所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126的表面上。高發(fā)射率鋁箔可施加到所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126的上表面226上，而無需諸如陽極氧化、漆涂、或噴砂之類的表面處理。在一個(gè)實(shí)施例中，高發(fā)射率涂層具有介于約O. 7至約O. 9之間的發(fā)射率。高發(fā)射率涂層可具有約O. 3微米至約14微米之間的厚度。高發(fā)射率涂層可包括多層。適當(dāng)?shù)母甙l(fā)射率涂層可購自以色列的Acktar Advanced Coatings. LTD。由冷卻流體源280提供的冷卻流體可循環(huán)遍及所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126。一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管(圖中未示)可設(shè)于下部組件201中，以助于冷卻流體從冷卻流體源280流出并且通過所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126。所述冷卻流體可為水、去離子(DI)水、乙二醇、氮?dú)?、氦氣、或其他用作熱交換媒介的流體。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的冷卻板126的示意性底視圖。具有輸入端口356和輸出端口 358的流體導(dǎo)管354被繪示成配置在沿冷卻板126的底表面360的蜷繞(serpentine)或曲折(tortuous)的路徑中。如前文所述，冷卻流體源280 (圖2)附接至輸入端口 356，且流體循環(huán)通過導(dǎo)管354。冷卻流體隨后排出輸出端口 358，且回到冷卻流體源280 (圖2)或排放源(圖中未示)。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)管354定位在形成于冷卻板126的底表面360中的連續(xù)溝槽中，所述連續(xù)溝槽界定流體將會(huì)采取的期望路徑。在溝槽形成后，包括彎折以順應(yīng)溝槽路徑的導(dǎo)管354的管路固定于溝槽內(nèi)。多個(gè)留持板或帶可配置在沿管路長(zhǎng)度上間隔開來的分立位置，以將管路留持在溝槽內(nèi)且在熱傳上與冷卻板126的底表面360接觸。或者，包括導(dǎo)管354的管路可通過適合的方式(諸如焊接或夾箝)附接至冷卻板126的底表面360或者頂表面(圖中未示)，而無需使用 冷卻板126中的溝槽。在另一實(shí)施例中，溝槽可形成于冷卻板126的頂表面(圖中未示)中。在將導(dǎo)管354放置且留持于溝槽內(nèi)后，高反射率箔可施加至覆蓋導(dǎo)管354的冷卻板126的頂表面，如前文所述。圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的冷卻板126的剖面示意圖。冷卻板126具有連續(xù)的流體導(dǎo)管400，所述流體導(dǎo)管400可包括穿過冷卻板126主體形成的多個(gè)鉆孔472。如圖所繪，所述孔洞472與孔洞474及478交會(huì)?？锥?74與孔洞476交會(huì)，而孔洞478與孔洞480交會(huì)?？锥?72的進(jìn)入點(diǎn)以插件482密封，如圖所示?？锥?78的進(jìn)入點(diǎn)以插件484密封，孔洞474的進(jìn)入點(diǎn)以插件486密封。用于孔洞476的進(jìn)入點(diǎn)形成進(jìn)入端口 488，而孔洞480的進(jìn)入點(diǎn)形成排出端口 490，以用于由互連的孔洞472、474、476、478、480所形成的連續(xù)流體導(dǎo)管400。盡管由孔洞形成的單一連續(xù)鉆孔式流體導(dǎo)管400繪示于圖4中，應(yīng)了解到，多個(gè)平行的流體導(dǎo)管可通過鉆透冷卻板126的寬度或長(zhǎng)度而形成?；蛘撸尚纬蓤D4中所繪示的孔洞互連的多個(gè)其他孔洞，以提供多個(gè)串聯(lián)連接的流體導(dǎo)管，所述串聯(lián)連接的流體導(dǎo)管可形成穿過冷卻板126主體的連續(xù)的或曲折的路徑。圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的傳送機(jī)械手125的示意性平面視圖。如圖所示，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板126為設(shè)成陣列500的多個(gè)冷卻板126，且所述多個(gè)冷卻板126附接至傳送機(jī)械手125的基座250。所述陣列500可為矩形或具有其他幾何形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，陣列500中的每一冷卻板126是根據(jù)圖3或圖4的描述形成。來自每一冷卻板126的導(dǎo)管隨后可通過諸如螺紋或焊接耦合件來串聯(lián)地耦合，使得冷卻板126的陣列500作用如具有經(jīng)配置以供冷卻流體循環(huán)遍及連續(xù)流體導(dǎo)管中的所述連續(xù)流體導(dǎo)管的單一冷卻板。在另一實(shí)施例中，陣列500中的每一冷卻板126單獨(dú)地附接至傳送機(jī)械手125的基座250。導(dǎo)管354隨后可附接至冷卻板126陣列500的表面，如圖3中針對(duì)單一、大型冷卻板126所述以及圖6所繪的陣列500的部份底視圖所繪示。導(dǎo)管354可經(jīng)定位以與冷卻板126的陣列500進(jìn)行熱接觸，并且附接至冷卻板的表面，或者導(dǎo)管354可放入冷卻板126的陣列500內(nèi)的預(yù)先形成的溝槽中，如圖3中針對(duì)單一、大型冷卻板126所述。在任一實(shí)施例中，冷卻板126的陣列500的作用如具有經(jīng)配置以使冷卻流體循環(huán)遍及連續(xù)流體導(dǎo)管中的所述連續(xù)流體導(dǎo)管的單一冷卻板。另一實(shí)施例中，陣列500中的每一冷卻板126是根據(jù)圖4的描述形成。來自每一冷卻板126的導(dǎo)管隨后可透過諸如螺紋或焊接耦合件串聯(lián)地耦合，使得冷卻板126的陣列500作用如單一冷卻板，所述單一冷卻板具有經(jīng)配置以供冷卻流體循環(huán)遍及導(dǎo)管中的所述導(dǎo)管，類似圖6所示，但所述導(dǎo)管建構(gòu)于各個(gè)冷卻板126內(nèi)，且一個(gè)冷卻板126的排出端口490耦合至相鄰冷卻板126的進(jìn)入端口 488。
在針對(duì)圖5所描述的前述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，高發(fā)射率涂層可施加到個(gè)別冷卻板126或者冷卻板的整體陣列500上，如前文所述。在此描述的實(shí)施例提供一種傳送機(jī)械手，所述傳送機(jī)械手具有與所述傳送機(jī)械手附接的冷卻板，所述冷卻板在處理腔室與負(fù)載鎖定腔室之間傳送基板時(shí)冷卻所述基板。在已提供的操作(即基板的傳送)期間冷卻基板使得在從處理系統(tǒng)移出基板之前在負(fù)載鎖定腔室中冷卻基板所用的時(shí)間較少。因此，處理系統(tǒng)的處理量在無須添加任何額外處理操作的情況下增加。
雖然上述內(nèi)容涉及本發(fā)明的實(shí)施例，但可在不背離本發(fā)明的基本范圍的情況下設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的實(shí)施例，且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一種基板傳送機(jī)械手，包括 終端受動(dòng)器； 上部組件，所述上部組件耦合至所述終端受動(dòng)器，且可操作以使所述終端受動(dòng)器線性移動(dòng)； 下部組件，所述下部組件耦合至所述上部組件，且可操作以使所述上部組件旋轉(zhuǎn)及垂直移動(dòng)；以及 一個(gè)或多個(gè)冷卻板，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板附接至所述上部組件并且定位在所述終端受動(dòng)器下方。
2.如權(quán)利要求I所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)流體導(dǎo)管與所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板熱接觸，以使冷卻流體穿過所述冷卻板循環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)流體導(dǎo)管配置在所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板包括排列成矩形陣列的多個(gè)冷卻板。
5.如權(quán)利要求4所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述多個(gè)冷卻板在流體連通性上奉禹合在一起。
6.如權(quán)利要求I所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板具有含高發(fā)射率涂層的表面。
7.如權(quán)利要求6所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述高發(fā)射率涂層包括鋁箔。
8.一種基板傳送機(jī)械手，包括 終端受動(dòng)器，所述終端受動(dòng)器具有多個(gè)水平延伸的指部； 上部組件，所述上部組件耦合至所述終端受動(dòng)器，且可操作以使所述終端受動(dòng)器水平移動(dòng)；以及 一個(gè)或多個(gè)冷卻板，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板附接至所述上部組件，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板具有水平上表面，所述水平上表面在所述終端受動(dòng)器下方并且與所述終端受動(dòng)器隔開。
9.如權(quán)利要求8所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)流體導(dǎo)管與所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板熱接觸，以使冷卻流體穿過所述冷卻板循環(huán)。
10.如權(quán)利要求9所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板包括排列成矩形陣列的多個(gè)冷卻板。
11.如權(quán)利要求10所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述多個(gè)冷卻板在流體連通性上耦合在一起。
12.如權(quán)利要求9所述的基板傳送機(jī)械手,其特征在于,所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板具有含高發(fā)射率涂層的表面。
13.如權(quán)利要求12所述的基板傳送機(jī)械手，其特征在于，所述高發(fā)射率涂層包括通過壓敏粘著劑附連至所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板的鋁箔。
14.一種用于處理基板的方法，包括以下步驟 在處理腔室中處理基板； 在傳送機(jī)械手的指部上處理所述基板后，從所述處理腔室移出所述基板；使用一個(gè)或多個(gè)附接至所述傳送機(jī)械手的冷卻板冷卻所述基板，所述冷卻板與所述指部隔開并且位于所述指部下方；以及 在冷卻所述基板后，使用所述傳送機(jī)械手將所述基板傳送到負(fù)載鎖定腔室。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,使用一個(gè)或多個(gè)冷卻板冷卻所述基板的步驟包括以下步驟 使冷卻劑流過導(dǎo)管，所述導(dǎo)管行經(jīng)包括所述一個(gè)或多個(gè)冷卻板的多個(gè)冷卻板。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種傳送機(jī)械手，所述傳送機(jī)械手具有與所述傳送機(jī)械手附接的冷卻板，用于在處理腔室與負(fù)載鎖定腔室之間傳送時(shí)冷卻基板。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻板是單一、大面積的冷卻板，所述冷卻板在正被傳送的基板下方附接至所述傳送機(jī)械手。在另一實(shí)施例中，冷卻板是在正被傳送的基板下方附接至所述傳送機(jī)械手的冷卻板陣列。所述冷卻板可包括導(dǎo)管路徑，以使冷卻流體循環(huán)遍及冷卻板。所述冷卻板可具有上表面，所述上表面涂覆有高發(fā)射率涂層。
文檔編號(hào)B25J15/08GK102714171SQ201180006380
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者松本隆之, 栗田真一, 稻川真 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司