FR3158464A1 - Système et méthode associée pour déplacer une plaque de support dans un environnement de traitement - Google Patents
Système et méthode associée pour déplacer une plaque de support dans un environnement de traitementInfo
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Abstract
L’invention concerne un système de support (100) pour générer un mouvement d'une plaque de support (102) configurée, en utilisation, pour porter une pièce à déplacer vers une position prédéterminée dans l'espace par rapport à une position par défaut connue, le système comprenant :
une pluralité d'ensembles de support (200) dont chacun est configuré pour un mouvement libre dans et une rotation libre autour de tous les axes (XYZ) et qui est connecté à la plaque de support (102) pour traduire le mouvement a la plaque de support (102) selon plusieurs degrés de liberté parmi six degrés de liberté, sur la base de la position prédéterminée ;
une ou plusieurs unités de mouvement (108a-f) chacune associées à chacun de la pluralité d'ensembles de support (200) ;
un contrôleur configuré pour entrainer une ou plusieurs des unités de mouvement (108a-f) afin de provoquer le déplacement de la plaque de support (102) vers la position prédéterminée, le nombre d'unités de mouvement (108a-f) configurées pour être entrainées étant égal au nombre de degré de liberté requis par le mouvement pour déplacer la plaque de support (102) vers la
position prédéterminée.
Figure pour l'abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne un système et un procédé associé pour déplacer une plaque de support dans un environnement de traitement, par exemple dans un environnement de traitement pour la fabrication de dispositifs électroniques.
La fabrication de dispositifs électroniques comporte de nombreuses étapes de traitement et nécessite de déplacer des composants d'une étape de traitement à une autre ou de placer le dispositif électronique à un endroit particulier pour un outil particulier. Ceci est particulièrement intéressant lors de la manipulation de plaquettes de semi-conducteurs et autres.
Dans un environnement de fabrication typique, un wafer subit un certain nombre d'étapes de traitement différentes afin de former la plaquette finale et l'ensemble des composants qui lui sont associés. Cela nécessite le déplacement de la plaquette dans l'environnement de fabrication et, à tout moment, une connaissance précise de la position et de l'orientation de la plaquette dans l'environnement de fabrication. En outre, ces environnements sont contrôlés et toute intervention humaine doit être limitée. Par conséquent, des systèmes automatiques dotés d'un support ou d'une plate-forme sont utilisés pour déplacer et localiser la plaquette dans l'environnement de fabrication.
Pour atteindre le niveau de précision requis, la plaquette doit pouvoir être déplacée par le robot avec six degrés de liberté. De tels robots existent, mais ils présentent des problèmes de performance dans certaines situations. En outre, jusqu'à présent, les robots sont encombrants et ont une grande empreinte au sol par rapport à la taille de la plaquette. Le déplacement d'un ou de plusieurs robots dans un environnement de fabrication constitue donc un défi. Pour certains mouvements, il est courant d'avoir plusieurs robots ou des robots empilés en hauteur pour s'assurer que les 6 degrés de liberté sont pris en compte. Cela entraîne des inconvénients supplémentaires.
Il est donc nécessaire de trouver un meilleur moyen de supporter et de déplacer une plaquette ou un objet similaire dans un environnement de fabrication, qui permette de surmonter au moins certains des problèmes associés aux robots et systèmes précédents.
Il est nécessaire de remédier à au moins certains des inconvénients des robots de support connus et antérieurs.
La présente invention concerne un système de support pour générer un mouvement d'une plaque de support configurée, en utilisation, pour porter une pièce à déplacer vers une position prédéterminée dans l'espace par rapport à une position par défaut connue, le système comprenant :
une pluralité d'ensembles de support dont chacun est configuré pour un mouvement libre le long de chacun des trois axes (XYZ) et une rotation libre autour de tous les axes (XYZ) et qui est connecté à la plaque de support pour traduire le mouvement à la plaque de support selon au moins un degré de liberté parmi six degrés de liberté, sur la base de la position prédéterminée ;
une ou plusieurs unités de mouvement chacune associées à chacun de la pluralité d'ensembles de support;
un contrôleur configuré pour entrainer une ou plusieurs des unités de mouvement afin de provoquer le déplacement de la plaque de support vers la position prédéterminée, le nombre d'unités de mouvement configurées pour être entrainées étant égal au nombre de degré de liberté requis par le mouvement pour déplacer la plaque de support vers la position prédéterminée.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, le système de support comprend trois ensembles de support connectés à la plaque de support.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, chaque ensemble de support comprend deux unités de mouvement configurées pour entrainer un mouvement selon deux axes différents.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, les ensembles de support comprennent chacun deux unités de mouvement reliées l'une à l'autre par une articulation ayant six degrés de liberté.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, les ensembles de support comprennent chacun une première unité de mouvement imprimant un mouvement selon un axe Z par rapport à la position par défaut et une deuxième unité de mouvement imprimant un mouvement dans un plan de la plaque de support par rapport à la position par défaut.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, la première unité de mouvement est située dans une jambe du système de support, laquelle jambe est configurée pour modifier la hauteur du système par rapport à la position par défaut.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, la deuxième unité de mouvement est située dans un accouplement dans le plan de la plaque de support du système de support, et qui est configuré pour changer la position dans le plan de la plaque de support du système par rapport à la position par défaut.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, le couplage comprend deux parties orthogonales, un premier couplage s'étendant dans une direction dans le plan de la plaque de support et un deuxième couplage s'étendant dans une direction du plan de la plaque de support et dans lequel le premier couplage est connectée au deuxième couplage et le couplage est situé en dessous de la plaque de support.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, le système de support comprend en outre une plaque de support circulaire fixée à la pluralité d'ensembles de support sur une circonférence de celle-ci.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, les ensembles de support de la pluralité d'ensembles de support sont situés à équidistance sur la circonférence.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, les ensembles de support de la pluralité d'ensembles de support sont situés sur la circonférence de la plaque de support et un premier et un deuxième ensemble de support sont séparés par un angle 90°. Par exemple, il est possible de mesurer les différents mouvements dont la position de la plaque de support est la résultante.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, le système de support comprend en outre au moins un capteur pour mesurer le mouvement de la plaque de support.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, au moins un capteur comprend des moyens de mesure d’au moins un mouvement d’au moins une partie du système de support et le système de support comprend des moyens de calcul d’une position de la plaque de support en fonction du ou des mouvements mesuré(s).
En effet, par exemple, les capteurs mesurant la position de la plaque de support sont la plupart du temps indirects. Gérer les mouvements des moteurs en mesurant la position résultante au niveau de la plaque de support est assez difficile. La présente invention permet donc de gérer au moins certains des différents déplacements ou mouvements, par exemple, en mesurant la position des différentes unités de mouvement (ou actionneurs) et en déduisant par calcul la position de la plaque de support.
Selon au moins un mode de réalisation de l’invention, le système de support comprend en outre un ressort configuré pour supporter un poids de la plaque de support avant, pendant ou après le mouvement de la plaque de support.
dans une direction Z.
Selon au moins un de ses modes de réalisation, l’invention concerne également un procédé de déplacement d'une plaque de support dans un système de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, la plaque de support étant configurée, en utilisation, pour porter une pièce à déplacer vers une position prédéterminée dans l'espace par rapport à une position par défaut connue, le procédé comprenant les étapes suivantes :
déplacer un ou plusieurs ensembles de support dont chacun est configuré pour un mouvement libre dans et une rotation libre autour de tous les axes (XYZ) et qui est connecté à la plaque de support pour imprimer le mouvement à la plaque de support selon au moins un degré de liberté parmi six degrés de liberté, sur la base de la position prédéterminée, en entrainant une ou plusieurs unités de mouvement pour amener la plaque de support à se déplacer jusqu'à la position prédéterminée ; comprenant en outre l'entrainement d'un nombre d'unités de mouvement pour déplacer la plaque de support vers la position prédéterminée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
Différents aspects de différents modes de réalisations de détecteurs de fluides selon l’invention sont décrits plus en détail ci-dessous, en faisant référence aux dessins joints.
Différents aspects de différents modes de réalisations d’un système et un procédé associé pour déplacer une plaque de support dans un environnement de traitement, par exemple dans un environnement de traitement pour la fabrication de dispositifs électroniques selon l’invention sont décrits plus en détail ci-dessous, en faisant référence aux dessins joints.
La présente invention concerne un système permettant de déplacer une plate-forme dans un environnement de fabrication électronique, par exemple pour placer une plaquette dans une position de traitement pour une ou plusieurs étapes d'un processus de fabrication de plaquettes ou de puces. Le système est désigné ici comme un système ou un robot, car il comprend un composant robotique qui peut se déplacer d'une position à l'autre automatiquement sur la base d'instructions. Les instructions peuvent être données par un utilisateur directement ou par l'intermédiaire d'une interface et/ou d'instructions informatiques, selon le cas. Les différents types d'instructions seront examinés plus en détail ci-dessous. Le système peut également être utilisé dans une méthode de fabrication d'une plaquette ou autre et les différentes étapes de la méthode peuvent être facilitées par le système grâce à des instructions appropriées.
Le système de support 100 est représenté en trois dimensions (3D) à laFIG. 1 . Le système 100 comprend une plaque ou une plate-forme 102 pour supporter ou transporter une pièce (non représentée) d'une position à l'autre pour différentes étapes du traitement de la pièce ou pour toute autre utilisation.
La plate-forme de support est généralement de forme circulaire avec un point central C et un rayon r. La plate-forme de support peut avoir toute autre forme, taille ou orientation requise pour différentes utilisations. La taille et la forme précises de la plate-forme sont connues par le système, de sorte que les mouvements relatifs de celle-ci peuvent être programmés et exécutés.
Dans la présente invention, la pièce à traiter / manipuler est un ou plusieurs dispositifs électroniques, par exemple sous la forme d'une plaquette semi-conductrice. La plaquette de semi- conducteurs comprend, par exemple, une pluralité de puces ou d'éléments similaires disposés en réseau. Le réseau comprend un certain nombre de rangées et de colonnes de puces ou autres disposées à distance les unes des autres dans un plan connu et à une distance connue. Le réseau peut être centré sur le point central C et avoir un diamètre légèrement inférieur à celui de la plaque de support 102. La pièce est fixée à la plate-forme en cours d'utilisation par une interface de fixation adaptée à la plate-forme et à la pièce ou un outil destiné à porter une pièce. La position de la pièce doit être connue avec précision à chaque étape du traitement afin que les étapes de traitement nécessaires soient conformes à un plan prédéterminé pour la fabrication de la pièce. La position de la pièce est directement liée à la plate-forme de support 102 et peut être déterminée par le système comme décrit ci-dessous.
La capacité de connaître avec précision la position de la pièce et de la déplacer dans une nouvelle position pour l'étape de traitement suivante ou pour toute autre utilisation repose sur la connaissance précise de la position de la pièce à un moment donné. Pour ce faire, la position de la pièce est connue dans 6 degrés de liberté et les mouvements de la plaque de support 102 sont également basés sur la programmation du mouvement dans ces 6 degrés de liberté et par des dispositifs classiques de suivi de position.
On suppose que la plate-forme 102 se trouve dans un plan connu. Par exemple, dans un plan XY parallèle au sol. Le plan XY comprend une direction X (ou direction longitudinale) et une direction Y (ou direction latérale). Les directions X et Y font partie d’un système de coordonnées S (ou XYZ) qui est illustré à laFIG. 1 , mais dont on comprend qu’il s’applique à toutes les autres figures bien qu’il ne soit pas représenté. Ce système de coordonnées S comprend les directions X et Y formant le plan XY et la direction Z (ou verticale) qui est orthogonale audit plan XY. Le système 100 est conçu pour pouvoir déplacer la plaque 102 dans au moins une partie des 6 degrés de libertés. Les 6 degrés de liberté comprennent une translation Xi le long de la direction X ; une rotation θX autour de la direction X ; une translation Yi le long de la direction Y ; une rotation θY autour de la direction Y ; une translation Zi le long de la direction Z ; et une rotation θZ autour de la direction Z.
Le système de coordonnées peut comprendre différentes nomenclatures ou schémas, comme le comprendra l'homme du métier.
Dans le système illustré, il y a trois jambes 104 (a), 104(b) et 104(c) et celles-ci sont espacées selon une orientation triangulaire, chaque jambe étant à sensiblement 120° des deux autres, mesurée dans le plan XY et à la même distance du point central C entre les jambes 104. Ceci est illustré plus en détail aux figures 3a et 3b et une alternative est illustrée à laFIG. 4 pour d’autres valeurs angulaires. Le système 100 est destiné à être porté ou soutenu par un robot à partir duquel s'étendent les jambes 104. Les jambes 104 s'étendent à partir du robot à travers une structure de support 106 qui garantit que les jambes (104) ne se déplacent pas par rapport à la plaque de support 102 autrement que par l'action d'un ou de plusieurs moteurs 108a-c associés à chaque jambe 104. Au sommet de chaque jambe 104 se trouve une articulation 110 de type rotule. Dans l'exemple illustré, le haut de la jambe 104 comprend une extrémité sphérique 112 qui est configurée pour s'engager dans une coupelle 114 respective, raccordée à la base de la plaque 102. Chaque coupelle 114 est raccordée à la base de la plaque de support par l'intermédiaire de plusieurs raccords. D'autres types d'articulations pourraient également être utilisés, à condition qu'ils offrent une flexibilité suivant les trois rotations.
Un premier accouplement 116 est orienté dans le plan de la plaque de support 102 et perpendiculaire à un rayon r d'un cercle centré sur C. Le premier accouplement 116 est fixé à la base de la plaque de support 102 sur le bord de sa circonférence. Un deuxième raccord 118 est couplé au premier raccord 116 et à l'articulation 110. Le deuxième raccord 118 est perpendiculaire au premier raccord 116 et s'étend le long du rayon r du cercle dans le même plan de la plaque de support 102.
Le robot comprend au moins une unité de mouvement ou un moteur 108d-f qui permet de déplacer la plaque de support 102 d'une position à l'autre dans une ou plusieurs des 6 degrés de liberté.
Un premier raccord 116 est orienté dans le plan XY et en ligne avec la position de 60° de l'angle entre les jambes respectives, de sorte que si elles sont étendues vers le centre C, elles se rencontrent. Un second raccord 118 relie le premier raccord 116 à la base de la plaque de support 102 et est orienté perpendiculairement à l'axe du premier raccord et dans le même plan XY.
Le robot comprend au moins une unité de mouvement ou un moteur 108 qui permet au robot de se déplacer d'une position à l'autre dans un ou plusieurs des 6 degrés de liberté.
Dans un exemple, chaque jambe peut comprendre un moteur 108a, 108b, 108c au-dessus de l'extrémité 120 la plus proche du robot. Chacun de ces moteurs peut déplacer la jambe respective dans une direction ou un axe Z positif ou négatif. Afin de déplacer la plate- forme 102 dans les directions X et Y, trois moteurs supplémentaires sont associés aux raccords 116 et 118 et sont capables de déplacer la plate-forme de support par rapport aux jambes respectives dans les directions X et Y. Dans un aspect, les trois moteurs 108d-f sont associés aux raccords 116 et 118 et sont capables de déplacer la plate-forme de support par rapport aux jambes respectives dans les directions X, Y et thêta Z respectivement.
Les moteurs 108 respectifs génèrent un mouvement dans au moins une des directions X,Y, Z ou une rotation autour d'au moins un des axes X, Y, Z. Dans certains systèmes 100, il peut y avoir un moteur pour chaque type de mouvement, par exemple chacun des 6 degrés de liberté, ou il peut y avoir moins de moteurs lorsque le même moteur est utilisé pour plus d'un mouvement dans différents degrés de liberté.
A tout moment ou à toute étape d'un processus, la position actuelle de la pièce est connue. Pour un processus de fabrication donné, l'étape suivante du processus est déterminée. Sur la base de cette étape, une position requise pour la prochaine position requise de la pièce est déterminée. En fonction de la différence entre la position connue (actuelle) et la position requise (suivante), une série de mouvements de la plaque de support 102 est nécessaire. Le ou les moteurs associés à la plaque de support 102 sont alors programmés pour effectuer les mouvements requis dans au moins l'un des 6 degrés de liberté afin de positionner la pièce dans la position requise.
Un contrôleur (non représenté) est utilisé pour déterminer les mouvements et le positionnement de la pièce ou de la plate-forme pour la première étape du processus et pour chacune des étapes successives. Le processus peut être constitué d'une pluralité d'étapes, chacune se déroulant à un endroit spécifique, éventuellement à l'aide d'un outil spécifique. L'emplacement spécifique est connu dans l'espace par un ensemble de coordonnées relatives à un point neutre situé quelque part dans l'environnement de traitement. Par exemple, la position de repos d'une plate-forme vide est définie comme une position d’origine dans laquelle toutes les coordonnées des 6 degrés de liberté sont connues pour être nulles. Par la suite, chaque étape du processus se déroule à une position et une orientation prédéterminées, définies par les coordonnées de la position par défaut. Le contrôleur ordonne aux moteurs de se déplacer en fonction des besoins pour orienter la plate-forme ou la pièce à chaque ensemble successif de coordonnées pour le traitement à effectuer. Il est à noter qu'après chaque étape du processus, la taille de la pièce peut avoir changé en raison de l'étape précédente du processus, ce qui est pris en compte lors de la détermination de la position requise suivante. Par exemple, lors d'une étape de dépôt, l'épaisseur de la plaquette peut changer et l'étape de traitement suivante s'adapte à ce changement. Le contrôleur détermine un tel changement et calcule la position requise pour l'étape suivante en conséquence.
On appréciera que le contrôleur fasse partie d'un système informatique doté d'un processeur, d'une mémoire et d'un ensemble d'autres mécanismes d'entrée et de sortie. Un mécanisme intéressant concerne les mesures du mouvement de la plate-forme de support et les mouvements prévus qui sont nécessaires pour l'étape suivante. Le système comprend un certain nombre de capteurs qui mesurent la quantité de mouvement de la plate-forme ou plaque de support 102 dans chacun des degrés de liberté. Les capteurs typiques comprennent des capteurs optiques linéaires qui peuvent déterminer le déplacement de chaque jambe et le déplacement des moteurs associés aux premier et deuxième accouplements 116 et 118. D'autres mesures peuvent être utilisées et d'autres types de capteurs peuvent être utilisés pour mesurer ces paramètres et d'autres encore. Le contrôleur peut être utilisé par le biais d'une liste de codes exécutables stockés dans la mémoire et gérés par le processeur. Le processeur peut ainsi fournir des instructions aux moteurs pour déplacer la plaque de support à chaque étape d'une séquence d'étapes. En outre, le contrôleur, comme indiqué précédemment, connaît une position de base ou neutre à partir de laquelle toutes les mesures sont calculées.
La manière dont le mouvement de la plate-forme est généré va maintenant être décrite plus en détail en référence à laFIG. 2 . La plaque de support est soutenue par trois ensembles de support 200. Où chaque ensemble de support 200 est configuré pour fixer de manière mobile la plaque de support 102 aux jambes 104 (non représentées sur laFIG. 2 ) par l'intermédiaire d'une combinaison d'éléments. La nature mobile des ensembles de support combinés devrait ajouter jusqu'à 6 degrés de liberté là où 6 degrés de liberté sont requis. Dans l'exemple illustré, les éléments comprennent l'articulation 110 (non représentée en tant que telle), les premiers raccords 116 et les seconds raccords 118. Dans certains exemples, il y a autant de directions de moteur que de degrés de liberté.
Il est à noter qu'il peut y avoir plus d'assemblages de support que ceux représentés, auquel cas les assemblages de support peuvent ne pas comprendre de moteurs et être simplement libres de bouger. Par exemple, il peut y avoir un quatrième support qui n'a pas de moteur et qui se déplace librement dans tous les axes.
Comme le montre laFIG. 1 , les jambes 104 sont chacune équipées d'un moteur 108a-c et chacune est commandée pour se déplacer indépendamment par rapport au support 106 dans lequel les moteurs 108a-c sont situés. L'orientation illustrée du système signifie que les moteurs 108a-c déplacent la plaque de support dans la direction Z (vers le haut et vers le bas). Comme chaque moteur 108a-c fonctionne indépendamment, la position de l'articulation 110 et donc de la plaque de support 102 peut être déplacée dans des proportions différentes, dans des directions différentes ou même ne pas être déplacée du tout. La combinaison de ces mouvements se traduit par un mouvement associé de la plaque de support 102. Grâce aux trois moteurs 108a-c, la plaque support 102 peut être déplacée à n'importe quelle hauteur dans l'axe Z ou rotation Thêta X ou Thêta Y du système. Le mouvement exact de chaque jambe 104 est déterminé par le contrôleur afin de positionner la pièce utilisée à l'endroit précis requis. Le mouvement exact imprimé par les moteurs 108a-c est déterminé par le contrôleur et généré en combinaison avec d'autres mouvements dans le plan XY, comme décrit ci-dessous.
Chaque premier raccord 116 est fixé à la plaque de support 102 et en dessous de celle- ci, et chaque deuxième raccord 118 est connecté entre le premier raccord 116 et l'articulation 110. Le système comprend les trois structures de support 200 situées à des distances égales autour du bord de la plaque de support, c'est-à-dire à un angle de 120° l'une par rapport à l'autre.
En référence à laFIG. 3 , chaque premier raccord 116 s'étend tangentiellement le long de la circonférence du cercle ayant le centre C, comme décrit précédemment. Chaque premier raccord 116 comprend un guide allongé 300 traversé par une tige de support allongée 302 liaison coulissante. Le guide allongé comprend une connexion 301 qui relie le premier raccord 116 au second raccord 118. À chaque extrémité de la tige allongée 302, il y a des parties respectives 304a et 304b incurvées vers le haut qui s'étendent toutes deux vers une tige de support 306 qui est fixée à la base 308 de la plaque de support 102. À l'intérieur du guide 300 se trouve un moteur 108 qui, lorsqu'il fonctionne, déplace la tige allongée 302 à l'intérieur du guide allongé 300 et par rapport à celui-ci. Tout mouvement de la tige allongée 302 par rapport au guide 300 entraîne un mouvement associé de la plaque de support 102 et donc de la pièce à travailler. Tout mouvement se traduira par un mouvement dans au moins un degré de liberté du système.
De manière similaire, laFIG. 3 se rapporte à chaque deuxième raccord 118. Chaque deuxième accouplement 118 comprend un guide allongé 310 traversé par une tige de support allongée 312. Le guide allongé est fixé au premier coupleur 116 par l'intermédiaire du connecteur 311. À chaque extrémité de la tige allongée 312 se trouvent des parties respectives 314a et 314b incurvées vers le bas qui s'étendent toutes deux vers une tige de support 316 qui est fixée à l'articulation 110. Le guide 310 ne comprend pas de moteur, mais il est libre de se déplacer grâce au mouvement des trois moteurs 108d-f dans les premiers accouplements 116 qui, en fonctionnement, déplacent la tige allongée 302 à l'intérieur du guide allongé 300 et par rapport à celui-ci. Comme le deuxième accouplement est libre de mouvement, tout mouvement imprimé par d'autres moteurs dans le système générera un mouvement associé de la plaque de support 102 par rapport au deuxième accouplement 118 de chaque ensemble de support 200. Tout mouvement effectué par le premier accouplement 116 ou le deuxième accouplement 118 en fonction des mouvements induits par d'autres moteurs entraînera un mouvement de la plaque de support 102 dans au moins un degré de liberté du système. Comme le montrent les figures, il y a 6 moteurs dont chacun est associé à un mouvement de translation dans au moins un des 6 degrés de liberté de la plaque de support et de la pièce à usiner associée en cours d'utilisation. Avec six moteurs 108a-f, toute la gamme de mouvements dans les 6 degrés de liberté est possible.
Dans l'arrangement illustré, il y a un moteur pour chaque degré de liberté, mais il est également possible d'avoir moins de moteurs et un mécanisme de translation de mouvement pour générer les mouvements individuels des jambes 104 ou de l'accouplement 116. Dans ce cas, un moteur multi-degré de liberté ou similaire peut être placé au centre, par exemple entre les jambes, et, par l'intermédiaire d'un système de translation, transmettre l'entraînement nécessaire pour déplacer chacune des jambes selon les besoins. On comprendra qu'il est possible d'adapter encore davantage le nombre, la nature et l'emplacement des moteurs tant que le mouvement est possible dans les degrés de liberté requis pour les besoins du robot.
Comme le montre laFIG. 2 , il y a trois ensembles de support 200. Chaque ensemble de support est placé de manière équidistante autour de la circonférence de la plaque de support et présente le même angle par rapport au point central. LaFIG. 4 montre une autre disposition des ensembles de support 200 dans laquelle deux sont à angle droit l'un par rapport à l'autre et l'autre est situé à un point équidistant des deux autres autour de la circonférence. Cela signifie que la séparation angulaire n'est pas égale. Deux assemblages sont à angle droit l'un par rapport à l'autre et le troisième est situé à 135° des deux autres. Cette disposition présente quelques avantages supplémentaires. En ayant deux moteurs à angle droit, le mouvement produit par les moteurs est plus homogène, notamment dans la direction XY où le fait que deux moteurs 108e et 108f soient à angle droit, le mouvement XY est simplifié. Il y a donc moins de risques que les mouvements se fassent par paliers et le mouvement de la plaque de support 102 est plus régulier que dans certaines autres orientations des ensembles de support. Il est à noter que les figures 2 et 4 se rapportent à deux exemples de positionnement des ensembles de support et que d'autres pourraient être utilisés sans s'écarter de l'invention.
LaFIG. 5 montre un schéma technique du système de laFIG. 1 . Les moteurs, les jambes et les ensembles de support ne sont pas visibles car ils sont enfermés pour des raisons de protection. LaFIG. 5 est incluse pour montrer une autre caractéristique avantageuse de la présente invention. Entre chaque support du système ou du robot se trouve un ressort 500. La fonction de l'ensemble de ressorts 500 pouvant être de type fil enroulé, magnétique, à gaz, est de compenser une partie de la charge de la plaque de support et ainsi limiter la charge sur les jambes 104. Ceci est utile car cela signifie que la charge totale de la plaque de support 102, qui peut être de plusieurs kilogrammes, n'est pas supportée uniquement par les jambes 104. Ainsi, les moteurs sont moins sollicités par le poids de la plaque de support 102 une fois que le mouvement a été effectué pendant une durée déterminée. Dans un autre exemple, le ressort 500 est étendu ou rétracté par des quantités connues après que la jambe a bougé pour prendre la charge après qu'une jambe a terminé son mouvement. Dans les deux cas, le ressort peut être désengagé chaque fois que nécessaire pour permettre la poursuite du mouvement. Dans une autre option, le mouvement en Z est achevé et le ressort est déployé dans une certaine tolérance, anticipant le mouvement ultérieur dans le plan XY.
On appréciera que le mouvement des moteurs puisse se produire en parallèle ou en séquence, selon le cas.
Le système est capable de déplacer une pièce à une position prédéterminée sur la plaque de support avec un écart possible très faible par rapport à l'emplacement souhaité. En général, les écarts ne dépassent pas 3 mm ou 0,5°. Cela correspond bien aux exigences nécessaires pour fonctionner dans l'environnement et le cas d'utilisation donnés.
Le système est représenté avec une plaque de support 102 entièrement supportée et mobile en 6 degrés de liberté avec une configuration empilée de coupleurs au sommet des jambes, tous dans la circonférence de la plaque de support 102. Par conséquent, l'encombrement du robot est limité par la plaque de support 102. Cela signifie qu'il n'y a pas plus d'espace requis dans le plan XY que la taille de la plaque de support. La hauteur du système ou du robot est limitée dans une certaine mesure par la hauteur des pieds et, si les pieds sont fixes, leur taille est un minimum connu. On appréciera le fait que des pieds télescopiques peuvent réduire la hauteur totale du système et peuvent également être utilisés pour favoriser le mouvement dans l'axe Z. Les moteurs 18a-c peuvent agir pour étendre ou comprimer la jambe si celle-ci est télescopique par nature.
L'invention ci-dessus décrit une situation destinée à être utilisée dans un processus de fabrication de wafer ou d'un dispositif lié à une puce. Elle s'applique également à tout autre environnement contrôlé par des robots, sous réserve des adaptations nécessaires aux différentes utilisations. Par exemple, un système de support capable de porter un dispositif optique, mécanique ou autre, afin d'effectuer des mesures, des traitements, etc.
Les divers exemples décrits sont destinés à inclure des variations et plus ou moins d'autres caractéristiques qui ressortiront clairement de la portée des revendications ci- jointes.
La description ci-dessus comprend divers cas d'utilisation, qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple, et de nombreuses autres utilisations peuvent être envisagées.
Il sera apprécié qu'il existe de nombreuses variations des caractéristiques décrites ci- dessus qui sont incluses dans la portée des revendications annexées.
100 Système de support
102 Plaque de support
104 (a), 104(b) et 104(c) Jambes
106 Structure de support
108, (108a-f) Moteurs
110 Articulation
112 Extrémité sphérique
114 Coupelle
116 Premier accouplement
118 Deuxième accouplement
200 Ensembles de support
300 Guide allongé
301 Connexion
302 Extrémité de la tige allongée
304a et 304b Parties incurvées
306 Tige de support
308 Base
310 Guide allongé
311 Connexion
312 Extrémité de la tige allongée
314a et 314b Parties incurvées
316 Tige de support
318 Base
500 Ressort
Claims (15)
- Système de support (100) pour générer un mouvement d'une plaque de support (102) configurée, en utilisation, pour porter une pièce à déplacer vers une position prédéterminée dans l'espace par rapport à une position par défaut connue, le système comprenant :
une pluralité d'ensembles de support (200) dont chacun est configuré pour un mouvement libre le long de chacun des trois axes (XYZ) et une rotation libre autour de tous les axes (XYZ) et qui est connecté à la plaque de support (102) pour traduire le mouvement à la plaque de support (102) selon au moins un degré de liberté parmi six degrés de liberté, sur la base de la position prédéterminée ;
une ou plusieurs unités de mouvement (108a-f) chacune associées à chacun de la pluralité d'ensembles de support (200) ;
un contrôleur configuré pour entrainer une ou plusieurs des unités de mouvement (108a-f) afin de provoquer le déplacement de la plaque de support (102) vers la position prédéterminée, le nombre d'unités de mouvement (108a-f) configurées pour être entrainées étant égal au nombre de degré de liberté requis par le mouvement pour déplacer la plaque de support (102) vers la
position prédéterminée. - Système de support (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend trois ensembles de support (200) connectés à la plaque de support (102).
- Système de support (100) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque ensemble de support (200) comprend deux unités de mouvement (108a-f) configurées pour entrainer un mouvement selon deux axes différents.
- Système de support (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ensembles de support (200) comprennent chacun deux unités de mouvement (108a-f) reliées l'une à l'autre par une articulation (110, 112, 114) ayant six degrés de liberté.
- Système de support (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ensembles de support (200) comprennent chacun une première unité de mouvement (108a-c) imprimant un mouvement selon un axe Z par rapport à la position par défaut et une deuxième unité de mouvement (108d-f) imprimant un mouvement dans un plan de la plaque de support (102) par rapport à la position par défaut.
- Système de support (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première unité de mouvement (108a-c) est située dans une jambe (104) du système de support, laquelle jambe (104) est configurée pour modifier la hauteur du système par rapport à la position par défaut.
- Système de support (100) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la deuxième unité de mouvement (108d-f) est située dans un accouplement dans le plan de la plaque de support (102) du système de support, et qui est configuré pour changer la position dans le plan de la plaque de support du système par rapport à la position par défaut.
- Système de support (100) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le couplage comprend deux parties orthogonales, un premier couplage (116) s'étendant dans une direction dans le plan de la plaque de support (102) et un deuxième couplage (118) s'étendant dans une direction du plan de la plaque de support (102) et dans lequel le premier couplage (116) est connecté au deuxième couplage (118) et le couplage est situé en dessous de la plaque de support (102).
- Système de support (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système comprend en outre une plaque de support circulaire (102) fixée à la pluralité d'ensembles de support (200) sur une circonférence de celle-ci.
- Système de support (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ensembles de support de la pluralité d'ensembles de support (200) sont situés à équidistance sur la circonférence.
- Système de support (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ensembles de support de la pluralité d'ensembles de support sont situés sur la circonférence de la plaque de support et un premier et un deuxième ensemble de support sont séparés par un angle 90°.
- Système de support (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un capteur pour mesurer le mouvement de la plaque de support (102).
- Système de support (100) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’au moins un capteur comprend des moyens de mesure d’au moins un mouvement d’au moins une partie du système de support et en ce que le système de support comprend des moyens de calcul d’une position de la plaque de support (102) en fonction du ou des mouvements mesuré(s).
- Système de support (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un ressort (500) configuré pour supporter un poids de la plaque de support (102) avant, pendant ou après le mouvement de la plaque de support
dans une direction Z. - Procédé de déplacement d'une plaque de support dans un système de support (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la plaque de support (102) étant configurée, en utilisation, pour porter une pièce à déplacer vers une position prédéterminée dans l'espace par rapport à une position par défaut connue, le procédé comprenant les étapes suivantes :
déplacer un ou plusieurs ensembles de support (200) dont chacun est configuré pour un mouvement libre dans et une rotation libre autour de tous les axes (XYZ) et qui est connecté à la plaque de support (102) pour imprimer le mouvement à la plaque de support (102) selon au moins un degré de liberté parmi six degrés de liberté, sur la base de la position prédéterminée, en entrainant une ou plusieurs unités de mouvement (108a-f) pour amener la plaque de support (102) à se déplacer jusqu'à la position prédéterminée ; comprenant en outre l'entrainement d'un nombre d'unités de mouvement (108a-f) pour déplacer la plaque de support (102) vers la position prédéterminée.
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|---|---|---|---|
| FR2400560A FR3158464A1 (fr) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | Système et méthode associée pour déplacer une plaque de support dans un environnement de traitement |
| PCT/EP2025/050351 WO2025153369A1 (fr) | 2024-01-19 | 2025-01-08 | Positionneur parallèle à six degrés de liberté |
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|---|---|---|---|
| FR2400560 | 2024-01-19 | ||
| FR2400560A FR3158464A1 (fr) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | Système et méthode associée pour déplacer une plaque de support dans un environnement de traitement |
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| FR3158464A1 true FR3158464A1 (fr) | 2025-07-25 |
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- 2024-01-19 FR FR2400560A patent/FR3158464A1/fr active Pending
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- 2025-01-08 WO PCT/EP2025/050351 patent/WO2025153369A1/fr active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2025153369A1 (fr) | 2025-07-24 |
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