具体实施方式

下面将对本公开的技术方案通过实施例结合附图的方式进行进一步的详细解释。在说明书中，相同或相似的附图标记和字母指示相同或相似的部件。参照附图对本公开实施例的以下说明旨在对本公开的总体发明构思进行解释，不应当理解为对本公开的一种限制。

附图被用于说明本公开的内容。附图中各部件尺寸和形状不反映用于相对于参照物能够伸缩的承载装置、晶片转移装置、用于在不同压力环境之间交换晶片的腔体装置、和晶片处理设备的部件的真实比例。

首先阐述本公开基于的工作原理。

图1(a)示出根据本公开的一些实施例的一种能够伸缩的承载装置1的示意图。

在本公开的实施例中，根据本公开实施例的总体技术构思，如图1(a)所示，在本公开实施例的一方面中，提出了一种相对于参照物Ref能够伸缩的承载装置1，所述承载装置1例如用于承载特定承载物(例如晶片W)，所述承载装置1包括：基部10；可动平台11，与所述基部10相对设置；顶杆12，被配置成延伸穿过固定于所述基部10的轴承14并且联接至所述可动平台11；以及驱动件13，相对于所述参照物Ref固定且配置成推抵所述顶杆12相对于所述基部10移位。所述参照物Ref例如用于安装所述承载装置1的地面，其被视为固定的参照。

在本公开的实施例中，所述承载装置1还包括布置成包围所述顶杆12的波纹管组件15。更具体地，所述波纹管组件15包括套设于(sheathed on)所述顶杆12上的第一波纹管151，所述第一波纹管151分别在其下部边缘处密封地结合至(例如通过焊接而结合)所述基部10以及在其上部边缘处密封地结合至(例如通过焊接而结合)所述可动平台11，且由此所述顶杆12与所述第一波纹管151共同限定第一空间V1，所述第一空间V1通过所述顶杆12与所述轴承14之间的间隙联通至大气环境。波纹管允许自身的无摩擦挠曲，使得随着其套设于的顶杆12的移动期间没有任何摩擦被引入，从而消除了归因于摩擦的颗粒产生。

由此，通过上述设置，特别是(among others)所述承载装置1中的波纹管组件15与顶杆12共同限定的联通至大气环境的第一空间V1，则例如在所述承载装置1整体暴露于真空环境中的情况下，即在所述可动平台11的朝向所述基部10的一侧(下文简称“第一表面S1”)的没有暴露至所述第一空间V1的部分的面积、以及所述承载装置1中的所述可动平台11的背离所述基部10的一侧(下文简称“第二表面S2”)的整个面积均处于大气环境的情况下，则大气压施加于所述第一表面S1的暴露于所述第一空间V1的面积S_1in(下文简称“内部大气侧面积”)，而所述第二表面S2的与所述内部大气侧面积S_1in对应的面积(更具体地，即内部大气侧面积S_1in到所述可动平台11的背离所述基部10的一侧上的投影的面积)由于暴露于真空从而没有气体压力施加于该处(换言之，该对应面积处没有大气载荷作用以抵抗从所述基部10指向所述可动平台11的驱动力)，从而使得除了驱动件13施加于所述可动平台11的第一表面S1上的驱动力之外，所述大气压作用于所述内部大气侧面积S_1in上的压力也起到驱动所述可动平台11的辅助驱动作用，进而降低了所需施加的驱动力的量值。

图1(b)示出根据本公开的另一些实施例的另一种能够伸缩的承载装置1的示意图，其中所述第二空间V2联通至可动平台11的与基部10背离的一侧处的压力环境。且图1(c)示出根据本公开的另一些实施例的另一种能够伸缩的承载装置1的示意图，其中所述第二空间V2联通至内部气压能够调节的气压源。

替代地或额外地，在本公开的实施例中，如图1(b)和图1(c)所示，作为示例，所述波纹管组件15还包括包裹于所述第一波纹管151外部的外管152。更具体地，所述外管152的内壁与所述第一波纹管151的外壁间隔开，所述外管152分别在其下部边缘处密封地结合至(例如通过焊接而结合)所述基部10以及在其上部边缘处密封地结合至(例如通过焊接而结合)所述可动平台11，且所述基部10、所述可动平台11、所述第一波纹管151与所述外管152共同限定第二空间V2。

在一种实施例中，如图1(b)所示，例如，所述第二空间V2经由穿过所述基部10形成的气体通道C1而与所述可动平台11的所述第一表面S1的一侧处的压力环境联通(以图示虚线示出)。

由此，通过这种设置，特别是所述第二空间V2联通至所述第一表面S1处的压力环境，则在该压力环境为真空环境的情况下，实质上在此情况下图1(b)所示结构的情形可简化为等效于图1(a)所示结构置于真空环境中的情形，从而使得除了驱动件13施加于所述可动平台11的第一表面S1上的驱动力之外，所述大气压作用于所述内部大气侧面积S_1in上的压力也起到驱动所述可动平台11的辅助驱动作用，进而降低了所需施加的驱动力的量值。

并且，通过这种设置，特别是所述第二空间V2联通至所述第一表面S1处的压力环境，例如该压力环境为大气环境，则在此情况下所述第一空间V1与所述第二空间V2均处于大气环境，即大气压作用于所述可动平台11的所述第一表面S1的暴露于所述第一空间V1的面积(即所述内部大气侧面积S_1in)以及暴露于所述第二空间V2的面积(下文简称“外部腔室侧面积”)上，且同时大气压也作用于所述第二表面S2的与所述内部大气侧面积S_1in对应的面积、以及所述第二表面S2的与所述外部腔室侧面积S_1out对应的面积上，导致可动平台11两侧的压力均衡，从而可动平台11上没有压差，从而移除了作用于所述可动平台11上的额外的气压载荷，由此不需要额外量的驱动力作用于所述可动平台11以旨在克服气压载荷，降低了所需施加的驱动力的量值。

替代地，在另一种实施例中，如图1(c)所示，例如，所述第二空间V2经由穿过所述基部10形成的气体通道C1而联通至内部气压能够调节的气压源。

由此，通过这种设置，可通过调节气压源供给的气压，例如通过向所述第二空间V2中泵入气体或将所述第二空间V2抽真空，来调节所述第二空间V2中的压力环境。由此，可选地使得施加于所述可动平台11的所述外部腔室侧面积S_1out上的压力例如均衡或者超过施加于所述可动平台11的与所述外部腔室侧面积S_1out对应的面积上的气压，从而减小所需的驱动力，便利了对于待施加到可动平台11上的驱动力的需求的灵活且动态调节。

图2(a)示出如图1(b)所示的承载装置1的正视图。图2(b)示出如图1(b)所示的承载装置1的纵截面图。图2(c)示出基于图2(b)所示的承载装置1的纵截面图的分解视图。

在更具体的实施例中，如图所示，作为示例，在所述承载装置1中，所述基部10例如是连接至所述波纹管组件15底侧的固定法兰盘，所述可动平台11例如是连接至所述波纹管组件15顶侧的可动法兰盘。并且，例如，所述顶杆12经由螺钉与所述可动平台11相连接，所述轴承14安装至轴承安装板且轴承安装板例如经由螺栓与所述基部10相连接。顶杆12延伸穿过所述轴承14，且所述轴承14通过安装至轴承安装板上，且驱动件13例如直线电机通过固定柱固定至所述轴承安装板上、且电机通过联轴器与顶杆12联接为一体。

在本公开的具体实施例中，例如如图2(a)至图2(c)所示，所述可动平台11的朝向所述基部10的所述第一表面S1以及背离所述基部10的所述第二表面S2都是平坦的且与所述顶杆12的轴线垂直，且典型地例如所述第一表面S1的介于所述第一波纹管151与所述外管152之间的部分的面积(即所述外部腔室侧面积S_1out)小于所述第二表面S2的面积。作为示例，例如，在第一表面S1与第二表面S2的面积相等的情况(即例如如图所示所述可动平台11呈纵截面为矩形的平板状的情况)下，这一点自然成立；而替代地，例如在第一表面S1不等于第二表面S2的面积的情况(即替代地例如所述可动平台11呈纵截面为梯形或倒梯形的截头锥形的情况)下，这种设置是必要的，因为可以避免需额外考虑由于所述可动平台11的相对两侧表面的面积不等而引入的额外压差以调节待施加的所述驱动力。

在进一步的实施例中，例如，所述第二表面S2的面积不大于所述第一表面S1的面积。作为示例，典型地在例如所述可动平台11呈纵截面为矩形的平板状的情况下，所述第二表面S2的面积等于所述第一表面S1的面积；替代地，在例如所述可动平台11呈截头锥形的情况下，则所述可动平台11的纵截面为梯形，避免了引入额外的抵抗驱动力的气压载荷，由此也便利了避免引入额外量的驱动力以克服可动平台11的两侧表面上的不等面积所导致的额外压力差。

在本公开的实施例中，例如如图1(b)和图1(c)所示，所述外管152是套设于所述第一波纹管151上且包围所述第一波纹管151的外波纹管。由此便于以不同直径的套设的两个波纹管便利了实现同步的伸缩(作为示例，这两个波纹管例如使用相同材料和类似工艺制造为仅直径不同)。

在本公开的替代实施例中，所述外管152是在初始状态被沿轴向压缩到最大程度的可伸展的弹性套筒，且所述弹性套筒的能够沿其轴向弹性地伸展的最大范围大于所述第一波纹管151的最大伸展范围。通过这种设置，利用弹性套筒和第一波纹管151各自的弹性，且考虑它们均密封地联接至所述可动平台11的所述第一表面S1，则也能够实现外管152与内部的第一波纹管151的同步伸缩。

作为示例，所述波纹管组件15由金属材料制成，所述金属材料包括以下之一：镍、镍合金、不锈钢、钛、钛合金、或它们的组合。

图3(a)和图3(b)示例性示出如图1(b)所示的承载装置1在分别置于真空环境以及置于大气环境中的两种不同工作状态下的受力示意图。其中，大气压力以虚线箭头示出。

在第一种工作状态下，如图3(a)所示，例如，所述承载装置1被竖直地放置，且将所述可动平台11的背离所述基部10的一侧置于真空环境。并且在这种情况下，一旦通往由所述基部10、所述可动平台11、所述第一波纹管151、与所述外管152共同限定的第二空间V2的气体通道C1关闭、且所述第二空间V2已经由所述气体通道C1被抽真空，则所述第二空间V2成为其内部也呈真空环境的密闭空间。在实际应用中，作为示例，这种场景可以典型地为：所述承载装置1被整体地置于真空环境中，且仅介于所述顶杆12与所述第一波纹管151共同限定的第一空间V1经由所述顶杆12与所述轴承14之间的间隙联通至大气环境。由此，如图3(a)所示，则所述承载装置1的受力情况可概括为：由所述驱动件13经由所述顶杆12施加于所述可动平台11的推力(F1)，沿竖直向上方向施加；由大气环境作用于所述可动平台11的所述内部大气侧面积S_1in上的大气压力，沿竖直向上方向施加；以及所述可动平台11的自身重力G，沿竖直向下方向施加。

通过前述布置，由于所述可动平台11的朝向所述基部10的所述第一表面S1的除所述内部大气侧面积S_1in以外的所述外部腔室侧面积S_1out，以及所述可动平台11的背离所述基部10的所述第二表面S2，这两处都暴露于真空环境，因此大气环境仅在所述内部大气侧面积S_1in上施加向上的大气压力，由此，仅需要很小推力的驱动件13例如电机，即可与仅在所述内部大气侧面积S_1in上施加的竖直向上的大气压力协同来克服所述可动平台11的重力G以将可动平台11在这种场景中维持平衡状态甚至静置状态。

在第二种工作状态下，如图3(b)所示，例如，所述承载装置1被竖直地放置，且将所述可动平台11的背离所述基部10的一侧置于大气环境。并且在这种情况下，一旦通往由所述基部10、所述可动平台11、所述第一波纹管151、与所述外管152共同限定的第二空间V2的气体通道C1敞开、且所述第二空间V2已经由所述气体通道C1而被联通至大气环境，则所述第二空间V2成为其内部也呈大气环境的空间。在实际应用中，作为示例，这种场景可以典型地为：所述承载装置1被整体地置于大气环境中，而且介于所述顶杆12与所述第一波纹管151共同限定的第一空间V1也经由所述顶杆12与所述轴承14之间的间隙联通至大气环境。由此，如图3(b)所示，则所述承载装置1的受力情况可概括为：由所述驱动件13经由所述顶杆12施加于所述可动平台11的推力(F2)，沿竖直向上方向施加；由大气环境作用于所述可动平台11的朝向所述基部10的所述第一表面S1上的大气压力，沿竖直向上方向施加；由大气环境作用于所述可动平台11的背离所述基部10的所述第二表面S2上的大气压力，沿竖直向下方向施加；以及所述可动平台11的自身重力G，沿竖直向下方向施加。

通过前述布置，由于所述可动平台11的朝向所述基部10的所述第一表面S1，以及所述可动平台11的背离所述基部10的所述第二表面S2，这两处都暴露于大气环境，因此在所述第一表面S1与所述第二表面S2具有相等面积的情况下，大气环境作用于这两者上的大气压力大小相同方向相反而合力为零。由此，所述可动平台11仅受到自身重力G与所述驱动件13的推力。即驱动件13仅需施加大于等于所述可动平台11的自身重力的推力，即可将可动平台11在这种场景中维持平衡状态甚至静置状态。

由此可知，基于本公开实施例的布置的承载装置1，特别是所述波纹管组件15包括第一波纹管151和包裹于第一波纹管151外部的外管152的双层式设置，例如彼此套设的双波纹管设置，则对于所述可动平台11的彼此相反的朝向所述基部10的所述第一表面S1与背离所述基部10的所述第二表面S2而言，由于前述双层式设置的波纹管组件15，则便利了确保所述第一表面S1的所述外部腔室侧面积S_1out和所述第二表面S2的对应面积上作用的空气压力(若有)始终大小相等方向相反而彼此抵消，由此减小所述可动平台11的上下表面的气压差值，在不同工作状态下均实现所述承载装置1的尽可能小的推力，使得与单层式结构的波纹管组件15相比，所需的驱动件13的能耗较低、稳定性和对运动精度的控制得到改善。

图4(a)示出根据本公开的一些实施例的驱动件13的结构示意框图。

在本公开的实施例中，例如如图4(a)所示，所述驱动件13包括原动机130。

作为示例，所述原动机130包括梯形丝杆直线步进电机，且这种电机由于其梯形丝杠结构而具备机械自锁功能。从而便利了借助于联接于所述驱动件13与所述可动平台11之间的顶杆12来实现精确且渐进地驱动所述可动平台11发生伸缩，且能够实现在机械故障情况下的结构自锁，改善了运动稳定性、故障状情况下的鲁棒性、和对运动精度的控制。

替代地，作为示例，所述原动机130是所述一个或更多个压电致动器。压电致动器具有如下优点：具有相对快速的反应时间，并且在切换次数方面具有相对较长的使用寿命。

然而，压电致动器仅能位移较小的量。为了避免需要压电材料的非常大的叠层，在进一步的实施例中，例如，所述驱动件13还包括联接于所述原动机130与所述顶杆12之间的位移放大机构131，所述位移放大机构131由所述原动机130驱动、且在所述位移放大机构131的与所述顶杆12相连接的端部处仅沿所述顶杆12延伸的第一方向输出与所述原动机130的位移量相比经放大的位移量。由此，可以在有限的空间中，基于具备有限输出位移的原动机130，利用所示位移放大机构131来增大输出至顶杆12的位移量，从而节省空间，使得结构紧凑且对原动机130的位移输出能力的需求降低。

图4(b)示出根据本公开的一些实施例的包括压电致动器130的驱动件13的结构示意图。图4(c)示出根据本公开的另一些实施例的包括压电致动器130的驱动件13的结构示意图。图4(d)示出基于如图4(b)和图4(c)所示的驱动件13的结构，额外地具备杠杆用于放大位移的结构示意图。

在本公开的实施例中，例如如图4(b)至图4(d)所示，所述位移放大机构131包括以下中的至少一个：连杆机构、杠杆机构。

例如图4(b)和图4(c)所示，采用连杆机构充当所示位移放大机构131。连杆机构可被视为范围延伸器。如此，相对小的压电致动器可以用于实现所联接的顶杆12的相对较大运动范围。使用压电致动器允许实现非常精确的定位，具备断电自锁功能，并且在极长的使用寿命期间是可靠的；并且，由于使用了压电致动器并且结合连杆机构进行放大，所以整个承载装置1具有低的热冲击性。

并且，压电致动器预期安装在承载装置1的基部10以外，远离顶杆12、可动平台11、以及相关的介于所述顶杆12与所述轴承14之间的间隙、所示第一空间V1和所示第二空间V2。这是有利的，这是因为压电致动器由于其陶瓷性质而频繁地产生颗粒。通过将压电致动器保持在前述部件外部，并且借助于波纹管组件15的自身密闭结构，则压电致动器工作过程中所产生的任何颗粒将不进入这些部件或它们之间所限定的通道或空间中。

在本公开的一种具体实施例中，例如如图4(b)所示，所述连杆机构131A的对称布置的部件在与所述第一方向正交的平面上的沿相反方向的位移相互抵消，使得所述位移放大机构131的所述端部处的除了沿所述第一方向的移动自由度以外的其它运动自由度基本上被约束。并且，替代地，作为示例，所示原动机130也可以是其他驱动机构，诸如电机，更具体地例如丝杠线性电机或其他微位移机构。

在更具体的示例性实施例中，如图4(b)所示，所述一个或更多个压电致动器包括沿正交于所述第一方向的第二方向布置的两个压电致动器，并且所述连杆机构包括：连接构件1311，沿所述第一方向联接至所述顶杆12；横杆1312，沿所述第二方向延伸且在中部处与所述连接构件1311相联接；以及两个运动变向机构1313，对称布置于所述连接构件1311的横向两侧且分别与所述两个压电致动器成传动联接。

如图4(b)所示，例如，每个运动变向机构1313包括：在第一方向上对称布置于相应压电致动器两侧的、且分别能够通过各自中部处变形而在所述第二方向上伸展和收缩的一对细长可变形构件1314，其中一个细长可变形构件1314的中部联接至所述横杆1312且另一个的中部相对于所述参照物Ref固定；和两个连接件1315，所述一对细长可变形构件1314分别在各自的相对于所述连接构件1311的近端处经由一个连接件1315分别地连接到所述相应压电致动器的一端，且分别在各自的相对于所述连接构件1311的远端处经由另一个连接件1315分别地连接到所述相应压电致动器的相反端。

通过这种设置，每个细长可变形构件1314的两端分别在所述两个连接件1315处联接至相应压电致动器的相对的两端。当压电致动器上施加有电位差时压电致动器纵向伸展，引起相应的细长可变形构件1314的两端被背离彼此而拉动。因而，每个细长可变形构件1314的中部在所述第一方向上的位移量大于压电致动器本身的伸展量，并且经放大的位移量经由横杆1312被传递至连接构件1311、进而传递至所述顶杆12和所述可动平台11。

并且，考虑到对于每个压电致动器，在第一方向上对称地设置位于其两侧的相应一对细长可变形构件1314，其中一个细长可变形构件1314的中部联接至所述横杆1312且另一个的中部相对于所述参照物Ref固定，所述参照物Ref例如为地面。结果，利用这种布置，压电致动器的变形量被放大两次。具体地，第一次放大是通过在压电致动器变形之后，带动所述一对细长可变形构件1314中的位于压电致动器下侧的细长可变形构件1314相对于固定的参照物Ref发生变形，从而相应地迫使压电致动器经由与该下侧的细长可变形构件1314相联接的相反两端而随之被向上抬升或向下降低，继而也迫使与压电致动器相联接的所述一对细长可变形构件1314中的位于压电致动器上侧的细长可变形构件1314随之被向上抬升或向下降低。第二次放大则是由于所述上侧的细长可变形构件1314自身的变形而导致的。由此，这种倍增式的位移放大的原理以与车辆起重器相同的方式起作用。

在图4(b)中，例如设置两个压电致动器。然而，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，以仅利用一个压电致动器或者多于两个压电致动器进行操作。压电致动器被配置为在箭头所示的方向上施加电位差的情况下膨胀和收缩，即，如图所示地向左和向右。

设置连杆机构以用于将箭头所示的压电致动器的尺寸改变转换成与顶杆12相联接的连接构件1311的向上和向下移动(如图所示)。

替代地，在本公开的另一种具体实施例中，例如如图4(c)所示，所述连杆机构131A’的部件被布置成取决于它们之间的装配关系和尺寸限制而导致所述位移放大机构131的所述端部处的除了沿所述第一方向的移动自由度以外的其它运动自由度基本上被约束。并且，作为示例，如图所示，所述原动机130是所述一个或更多个压电致动器。替代地，作为示例，所示原动机130也可以是其他驱动机构，诸如电机，更具体地例如丝杠电机。

在更具体的示例性实施例中，如图4(c)所示，例如，所述连杆机构被构造呈框架形式且包括相对于所述参照物Ref固定的固定部分1316和能够沿第一方向移位的可移动部分1317、以及所述固定部分1316与所述可移动部分1317之间的联接部分1318，且所述压电致动器的一端以能够枢转的方式铰接连接至框架的所述固定部分1316，且所述压电致动器的相反端附接至所述框架的所述可移动部分1317；且所述压电致动器被设置成与正交于所述第一方向的第二方向成成一角度，放大率是由该角度确定的。该角度例如是介于2°与45°之间的角度。压电致动器相对于第二方向延伸的角度越小，连杆机构的移动的放大率就越大。为了确保足够的放大率，压电致动器与第二方向所成的角度优选地为45°或更小，优选地为20°或更小。

由此，如图所示，框架的可移动部分1317能够在第一方向上(竖直方向)移位，同时在第二方向(水平方向)基本上被约束，并且优选地也在与第一方向及第二方向正交的第三方向(垂直于纸面方向)上基本上被约束。

作为额外的示例，例如，设置至少一个额外的压电致动器，其连接方式与如图所示的压电致动器相同，且例如布置成(例如在垂直于纸面的第三方向上)并排地或者(例如在竖直的第一方向上并排地)叠置地设置压电致动器和至少一个额外的压电致动器。

在本公开的实施例中，基于图4(a)的图示实施例，例如所述位移放大机构131仅包括直接地联接于所述原动机130与所述顶杆12之间的至少一个杠杆充当所述杠杆机构(未示出)，所述杠杆利用杠杆原理来放大所述连杆机构所输出的沿第一方向的位移量作为所述位移放大机构131所输出的沿第一方向的位移量。

在本公开的实施例中，基于图4(b)和图4(c)的图示实施例，例如如图4(d)所示，所述位移放大机构131仅包括联接于所述连杆机构与所述顶杆12之间的至少一个杠杆1320充当所述杠杆机构131B，所述杠杆利用杠杆原理来放大所述连杆机构所输出的沿第一方向的位移量作为所述位移放大机构131所输出的沿第一方向的位移量。作为示例，如图4(d)所示，一种连杆机构131C经由能够相对于参照物Ref枢转(例如其经由固定的铰接点而枢转连接至参照物Ref)的铰接杆而传动联接至杠杆机构的杠杆，从而连杆机构与杠杆机构协同工作起到利用杠杆原理放大输出位移量的作用。

来自压电致动器的力是经由连杆机构而施加的。这样具有随着连杆机构的竖直(如图所示)移动在杠杆的输出端处传递到顶杆12而放大该竖直移动的效应。在实施例中，杠杆例如选择为在垂直于纸面的方向上延伸，由此提供抵抗纸面中的旋转的刚度。

图5(a)示出根据本公开的实施例的晶片转移装置2的结构示意图，所述晶片转移装置2包括如图1(b)所示的承载装置1。图5(b)示出如图5(a)所示的晶片转移装置2中的臂组件30的结构示意图。

在本公开的实施例中，根据本公开实施例的总体技术构思，如图5(a)和图5(b)所示，在本公开实施例的另一方面中，还提出了一种晶片转移装置2，所述晶片转移装置2包括：根据前述的承载装置1，所述承载装置1布置成使得所述第一方向是竖直方向，从而充当可沿竖直方向升降的第一载台20；第二载台21，可沿竖直方向升降；臂组件30，设置于第一载台20与第二载台21之间。具体地，所述臂组件30包括：竖直悬置的转轴31；和旋转臂32，包括绕转轴31的竖直轴线Z可旋转地安装于转轴31下端处且沿正交于所述竖直轴线Z的纵向轴线O延伸的杆状主体33。作为示例，所述旋转臂32还包括形成于主体33的相反端处的两个支撑部34，且配置成绕竖直轴线Z旋转来借助于所述两个支撑部34的支撑作用执行从第一载台20和第二载台21之一的顶部至另一个的顶部的晶片转移。作为示例，所示第一载台20例如是前文的承载装置1或其部分。

在本公开的实施例中，典型地，例如如图所示，所述旋转臂32的主体33是平直杆，并且在其中点处绕所述竖直轴线ZZ可旋转地安装至所述转轴31的下端。

在本公开的实施例中，例如，如图所示，所述杆状主体33在其中点处可旋转地安装于转轴31下端。

在本公开的实施例中，例如，所述晶片转移装置2还包括与所述转轴31成驱动联接的第一电机38，配置成驱动所述转轴31旋转；和与所述第一载台20和第二载台21成驱动联接的至少一个第二电机39，配置成驱动所述第一载台20和所述第二载台21执行升降运动。

进而，在本公开的实施例中，典型地，例如如图所示，所述臂组件30设置于所述第一载台20与第二载台21之间。

作为示例，所述第一载台20和第二载台21例如呈圆筒状或柱状布置，更优选地，例如如图所示，所述第一载台20和所述第二载台21各自包括较大直径的圆柱形或柱状底座T1和从所述圆柱形或柱状底座T1同轴地向上延伸的可伸缩杆T2，且所述壁组件的所述转轴31的竖直轴线Z布置成与所述第一载台20的轴线和所述第二载台21的轴线平行且等距地间隔开。

并且，在进一步的实施例中，作为示例，所述两个支撑部34分别位于所述主体33的相反两端处，且各自与所述主体33的中点相距相等距离。

由此，通过上述设置，所述旋转臂32能够绕所述竖直轴线Z顺时针或逆时针旋转，并且便利了当所述旋转臂32旋转成使得所述主体33的纵向轴线O与所述由晶片转移装置2的第一载台20和第二载台21各自轴线共同限定的第一平面共面时，将待转移晶片从由第一载台20或第二载台21单独承载的状态切换为由与承载该晶片的载台相邻的支撑部34单独承载的状态。由此，通过以简单的构造实现了利用用于晶片的承载物的切换，促成了借助于旋转臂32端部处的支撑部34的支撑作用来替代本领域相关技术中的例如通过诸如吸盘的吸力或磁力的吸附作用来实现晶片承载物的切换，进而通过进一步旋转实现了晶片在不同载台之间的转移。

作为示例，为了避免彼此干扰，例如，支撑部34在相应载台底座T1上的正投影落入载台底座T1的平面包络内。如此，只要旋转臂32与载台充分间隔开，则便于确保晶片在由载台支撑时与旋转臂32间隔开、不会与旋转臂32的末端处的支撑部34的路径交会，避免了未预期的碰撞。

在本公开的典型实施例中，例如如图5(b)所示，每个支撑部34包括与所述竖直轴线Z垂直的至少一个板状支撑件，所述两个支撑部34的相应支撑件之间的最小距离大于所述第一载台20与所述第二载台21的各自顶表面边缘之间的最小距离、且所述两个支撑板的相应支撑件之间的最大距离小于所述第一载台20与所述第二载台21的各自顶表面边缘之间的最大距离。并且，每个支撑件布置成在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间在垂直于竖直轴线Z的任何平面中与第一载台20和第二载台21中每个均间隔开。由此，确保了每个支撑件布置成在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间不与所述第一载台20和所述第二载台21中的每个相接触。

由此，通过如上设置，避免了每个支撑件在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间与所述第一载台20和所述第二载台21中的每个相接触，从而每个支撑件在旋转期间的路径不会与第一载台20和第二载台21相交，避免了臂组件30的每个支撑件与第一和第二载台21之间彼此干扰和接触、碰撞的发生。由此，促成了所述旋转臂32的自由旋转，从而实现借助于板状支撑件的支撑作用，将旋转臂32的支撑部34作为中介(即转移载体)来在第一载台20与第二载台21各自的顶部之间平滑地转移所述晶片。

下面基于图5(a)所描绘的示例性晶片转移装置2的结构示意图，来概略地描绘本公开实施例的晶片转移装置2的工作原理。

在示例性的实施例中，当所述旋转臂32位于第一位置时，即其中所述纵向轴线O正交于由第一载台20和第二载台21各自的轴线所共同限定的第一平面的位置处，第一载台20与第二载台21的各自顶表面齐平。由此，所述晶片仅由第一载台20和第二载台21中的一个的顶部支撑且与所述旋转臂32间隔开。

继而，在示例性的实施例中，当所述旋转臂32继续旋转至从第一位置转过90度的第二位置时，即其中所述纵向轴线O与所述第一平面共面的位置处，第一载台20和第二载台21降低成各自顶表面低于所述两个支撑部34的顶部，以供将晶片从第一载台20和第二载台21中的上述一个载台转移至一个支撑部34。由此，所述晶片仅由所述两个支撑部34中定位于所述晶片下方的一个支撑部34的顶部支撑。

进而，在示例性的实施例中，当所述旋转臂32继续旋转至从第二位置转过180度的第三位置时，即其中所述纵向轴线O再次正交于由第一载台20和第二载台21各自的轴线所共同限定的第一平面的位置处，第一载台20和第二载台21升高成各自顶表面高于所述两个支撑部34的顶部，以供将晶片从承载其的所述一个支撑部34转移至第一载台20和第二载台21中的另一个。由此，所述晶片被转移且仅由第一载台20和第二载台21中的另一个的顶部支撑。如此，完成了晶片在第一载台20与第二载台21之间的转移。

下面进一步详细描述所述臂组件30(特别是其中的旋转臂32的所述两个支撑部34)的具体构造的实施方式。

作为本公开的示例性实施例，所述臂组件30中的所述两个支撑部34可以典型地呈平面构造。

在更具体的实施例中，例如如图5(b)所示，在所述两个支撑部34呈平面构造的情况下，所述两个支撑部34被构造成在与竖直轴线Z垂直的支撑平面中分别向所述主体33的相反侧延伸的两个弯曲的板状支撑件，每个板状支撑件具备与竖直轴线Z垂直的上表面。

在替代的实施例中，例如在所述两个支撑部34呈立体构造的情况(未示出)，每个支撑部34包括：形成于所述主体33的相应一端处的第一支撑盘；至少一对悬臂，分别呈从所述第一支撑盘的下表面悬垂并且具备沿所述第一支撑盘的径向方向指向内的末端的L形形状；和至少一对板状支撑件，分别形成于所述至少一对悬臂的相应末端处，每个板状支撑件具备与竖直轴线Z垂直的上表面。

所述晶片转移装置2包括前述承载装置1，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。

图6(a)至图6(d)分别示例性地示出根据本公开的实施例的用于在不同压力环境之间交换晶片的腔体装置3在其工作流程中的各个步骤的示意图，这些图分别示出其工作流程中的各个步骤的示意图。所述腔体装置3包括如图5(a)所示的晶片转移装置2。

在本公开的实施例中，根据本公开实施例的总体技术构思，如图6(a)至图6(d)所示，在本公开实施例的又一方面中，也提出了一种用于在不同压力环境之间交换第一晶片W1和第二晶片W2的腔体装置3，所述腔体装置3包括：第一壳体40，限定内部真空腔作为第一压力环境、且限定壳体外部为第二压力环境，所述壳体还具备联通第一压力环境与第二压力环境之间的开口50；和根据前述的晶片转移装置2，设置在所述真空腔内部，且所述第一载台20布置成与所述开口50至少部分叠置。更具体地，例如，所述晶片转移装置2还包括阀板60，所述阀板60同轴地设置于所述第一载台20，且配置成随所述第一载台20升降以闭合或敞开所述开口50。

在本公开的实施例中，例如，在所述腔体装置3中，第一晶片W1和第二晶片W2同时地分别由所述第一载台20和所述第二载台21支撑，或同时地分别由所述两个支撑部34支撑。

在本公开的实施例中，作为示例，所述第一载台20和所述第二载台21中与所述开口50至少部分叠置的一个载台(即较邻近于所述开口50的一个载台)配置成能够上升使得其顶部进入所述第二压力环境。

如图6(a)至图6(d)所示，该腔体装置3的具体工作流程简略地如下论述。

如图6(a)所示，首先，将壳体外部的第二压力环境例如通过真空泵和/或充气阀调节为与壳体内部的第一压力环境(例如真空)成压力均衡。当达到压力要求后，所述阀板60随其安装或固定于的第一载台20和第二载台21中与所述开口50至少部分叠置的一个载台的下降而降低，从而敞开由其初始闭合的所述开口50，从而实现了将连通壳体内部与外部的开口50打开。由此，该阀板60和该开口50协同工作以充当壳体内部与外部之间的阀。在此情况下，也由于与所述开口50至少部分叠置的一个载台的下降，例如下降至与另一载台成彼此顶部齐平，从而用于加载由所述晶片转移装置2从另一载台顶部的晶片转移来的晶片以供向壳体外部转运。图6(b)至图6(d)则示出了壳体内部与外部连通的状态。其分布对应于如前面在晶片转移装置2的工作流程中的各个步骤的状态，在此不再赘述。由此，实现了该腔体装置3利用晶片转移装置2在不同压力环境之间循环地交换晶片。

通过这种布置，所述腔体装置3借助于设置在所述真空腔内部的前述晶片转移装置2，实现了与前述的晶片交换装置相似的功能，将从真空腔较内部处的载台所承载的晶片交换至与所述开口50至少部分叠置的一个载台；并且进而借助于与所述开口50至少部分叠置的该载台的顶升作用，将其承载的该晶片进一步移入壳体外部的第二压力环境，由此以简单结构实现了在不同压力环境之间交换两个不同晶片的功能。

所述腔体装置3包括前述晶片转移装置2、进而包括前述承载装置1，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。

图7示出根据本公开的实施例的晶片处理设备4的示意图，所述晶片处理设备4包括如图6(a)至图6(d)所示的腔体装置3。图8示出如图7所述的晶片处理设备4中的气体通路的示意性布局图，其中示例性示出各处的泵和阀的布置。

在本公开的实施例中，根据本公开实施例的总体技术构思，如图7和图8所示，结合前述图3(a)至图3(b)，在本公开实施例的再一方面中，还提出了一种晶片处理设备4，所述晶片处理设备4包括：第一壳体40，限定真空腔室41，所述真空腔室41内安装有晶片加工装置或晶片检测装置70(其中所述晶片加工装置例如包括但不限于曝光装置、显影装置、图案化装置等；所述晶片检测装置例如包括但不限于扫描电镜等，晶片加工装置或晶片检测装置70经由第一壳体40上的例如顶盖来对载台之一例如第二载台21上的待处理晶片进行加工或检测)；根据前述的晶片转移装置2；和与所述第一壳体40毗邻设置的第二壳体80，限定过渡腔室42。

在本公开的实施例中，作为示例，所述第一壳体40上形成有联通至第二壳体80的开口50，且所述晶片转移装置2的所述第一载台20布置成与所述开口50至少部分叠置，且所述晶片转移装置2还包括第一阀板60，所述第一阀板60同轴地设置于所述第一载台20，且配置成随所述第一载台20升降以闭合或敞开所述开口50。并且，作为示例，所述过渡腔室42在一侧处经由所述开口50与所述真空腔室41联通、且在另一侧处经由第二阀门与大气环境联通。而且，作为示例，所述电子束检测设备还包括机械臂，所述机械臂设置于所述第一壳体40外部并且配置成将所述晶片在所述大气环境与所述过渡腔室42之间移动。为简洁起见，未示出晶片转移装置2的完整结构，仅示出晶片转移装置2中的设置有阀板60的左侧载台。

在本公开的实施例中，作为示例，实质上，前述可动平台11充当此处的第一阀板60，并且，更具体地，如图1(a)和图1(b)所示，通过设置于所述可动平台11上表面的上密封圈，则在可动平台11处于高位时(即该第一阀板60完全闭合介于过渡腔室42与真空腔室41之间的开口50时)将所述过渡腔室42与所述真空腔室41隔离开；并且如图1(a)和图1(b)所示，本公开的承载装置1通过固定螺栓和位于所述基部10的下表面处的下密封圈来将所述基部10安装至真空腔室41的壳体(例如其内侧底部)。

作为示例，利用连通至真空腔室41的真空泵来调节真空腔室41的真空度，利用连通至过渡腔室42的充气阀和真空泵来调节过渡腔室42内的压力环境，从而当过渡腔室42需连通至大气环境时使得第二壳体80内的压力与大气环境均衡，以及当过渡腔室42需连通至真空腔室41时使得第一壳体40内的真空环境与第二壳体80内的氛围是压力均衡的。

通过这种设置，所述晶片处理设备4借助于设置在所述真空腔室41内部的前述晶片转移装置2，实现了与前述的晶片交换装置相似的功能，将从真空腔室41较内部处的载台所承载的晶片交换至与所述开口50至少部分叠置的一个载台；并且进而借助于与所述开口50至少部分叠置的该载台的顶升作用，将其承载的该晶片进一步移入壳体外部的第二压力环境，由此以简单结构实现了以旋转传片方式代替本领域惯用的平移传片方式，从而在有限空间中实现了晶片在真空腔室41与过渡腔室42之间的自动交换和转移晶片的功能。并且借助于机械臂的移动，能够进而在过渡腔室42与大气环境之间交换和转移晶片的功能。从而便利了自动化的连续晶片加工和检测。

所述晶片处理设备4包括前述晶片转移装置2、进而包括前述承载装置1，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。

在本公开的实施例中，作为示例，如图8的气体通路的示意性布局图所示，结合图7所示的包括腔室装置的晶片处理设备4的示意性结构图，可动平台11设置有三个停止位置，分别为高位、中位、低位。其中，在高位处，实现与真空腔室41的隔离和大气侧的取放与放片，中位实现过渡腔室42与真空腔室41的连通和真空侧的取片，低位实现过渡腔室42与真空腔室41的连通和真空侧的放片，当可动平台11的驱动件13例如电机得到信号，顶杆12在轴承14的导向作用下，波纹管组件15的可动平台11(例如可移动法兰盘)沿该电机的轴向移动分别停止在高位、中位、低位。

关于具体的各个腔室的气压环境的变化，以及晶片的取放流程，在本公开的示例性实施例中，作为示例，例如如图特别是图7和图8所示：首先，从晶片盒中取晶片，然后经过初步定位晶片的圆心位置，同时阀C对过渡腔室42充气，此时可动平台11处于高位、并且利用上密封圈将过渡腔室42与真空腔室41隔离开，当达到压力要求后与大气环境联通的所述第二阀门打开，大气侧的机械臂从过渡腔室42中取出上次过程完成的晶片，同时大气侧的机械臂再放入本次需要做处理的晶片，然后第二阀门关闭，阀B打开，主真空泵开始对过渡腔室42抽真空，当达到一定真空度要求后，阀B关闭，一级阀和二级阀打开，真空泵A、C同时对过渡腔室42抽真空，当互锁真空腔室41达到设定压力要求时，在传片机构的驱动装置27作用下，传片机构的可动平台11向下移动到中位，此时过渡腔室42与真空腔室41连通，晶片W1与晶片W2处于同一高度并与臂组件30的旋转臂32保持一定的安全距离，真空腔室41内例如图右侧的载台(例如前文的第二载台21)处于加载或卸载晶片位置，此时旋转臂32受驱动，从安全位置逆时针旋转90°，到达晶片W1与晶片W2下侧，此时承载装置1与第二载台21分别带动晶片W1与晶片W2下移动到低位，使晶片W1与晶片W2分别脱离承载装置1与第二载台21，并且承载于旋转臂32的上表面，完成取晶片；然后旋转臂32再逆时针旋转180°，交换晶片W1与晶片W2的位置，然后承载装置1与第二载台21分别带动晶片W1与晶片W2向上移动到中位，使晶片W1与晶片W2分别脱离旋转臂32，并且承载于可动平台11与第二载台21上表面，完成放置晶片；完成上述动作后，旋转臂32顺时针回转90°到达安全位置，承载装置1向上移动到高位，将过渡腔室42与真空腔室41隔离开，晶片W2处于处理阶段，阀C开始对过渡腔室42充气，当达到压力要求后，第二阀门打开，开始下一个传片和处理流程。

由此，本公开实施例具备如下优越的技术效果：

本公开实施例提出了一种承载装置1，利用双层式结构的波纹管组件15，实现了用于承载的可动平台11的相对两侧上同时充气或抽真空，保证了所述两侧上的各自大部分面积上的气体压力大小相等且方向相反，减小了波纹管组件15相关联的可动平台11的上下压力差，从而减小驱动力大小，提高了整个结构的驱动位移的可靠性和可维护性，且部件少，联接组装关系简单导致结构紧凑，降低了成本；且运动过程中的控制精度高、低噪音低能耗。

并且，本公开实施例提出了一种晶片转移装置2、一种腔体装置3、以及一种晶片处理设备4，以旋转传片方式代替本领域惯用的平移传片方式，并且利用两个可升降之一上所安置的阀板60来闭合或敞开介于不同压力环境之间的开口50，从而实现了简单紧凑的真空腔室41的一体化设计，不仅加强了真空腔体的强度而且使零配件布局更加紧凑，使占地面积更小，即提高了设备的经济性。并且，有效缩短了抽真空、充气、传片时间，即提高了设备效率(例如，本公开中利用该晶片转移装置2的晶片处理设备4的占地面积缩小了30％，抽真空、充气、传片时间减少了50％)；同时，本公开的简单紧凑结构布局和和自动化连续的较少步骤的传片流程，使零配件达到自我设计、生产、加工的条件来降低生产成本。由此实现了以简单紧凑的构造和仅三个步骤之间的循环，从而在有限空间中实现了晶片的自动转移功能，并且改善了效率。

另外，根据前述的本公开实施例可以理解，经由任意两种或两种以上的组合的任何技术方案，也落入本公开的保护范围内。

需要理解的是，本公开的说明书中方位术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”等，是用来解释附图所示的方位关系。这些方位术语不应解释为对本公开保护范围的限制。

本公开的实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。