專(zhuān)利名稱(chēng)：響應(yīng)意外事件從移動(dòng)式傳送帶自動(dòng)退回的晶片裝載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及半導(dǎo)體器件制造系統(tǒng)，具體涉及制造設(shè)備內(nèi)的晶片載體的傳送背景技術(shù)半導(dǎo)體器件的制造通常包括執(zhí)行關(guān)于襯底例如硅襯底、玻璃板等(上述襯底也可稱(chēng)為晶片，無(wú)論是構(gòu)圖還是未構(gòu)圖)的生產(chǎn)過(guò)程。這些步驟包括拋光、沉積、蝕刻、光刻、熱處理等。通常在包括多個(gè)處理室的單一的處理系統(tǒng)或“裝置”中可以執(zhí)行大量不同的處理步驟。然而，通常需要在制造設(shè)備內(nèi)的其它處理位置執(zhí)行其它處理，因此有必要在制造設(shè)備內(nèi)將襯底從一個(gè)處理位置傳輸?shù)搅硪粋€(gè)。根據(jù)待制造的半導(dǎo)體器件的類(lèi)型，在制造設(shè)備內(nèi)的多個(gè)不同的處理位置執(zhí)行相關(guān)大量的處理步驟。
通常在襯底載體例如密封盒、暗盒、容器等內(nèi)將襯底從一個(gè)處理位置傳輸?shù)搅硪晃恢谩Ｒ餐ǔＪ褂米詣?dòng)襯底載體傳輸器件，例如自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)載工具、過(guò)頂傳輸系統(tǒng)、襯底載體操作機(jī)器人等，以將襯底載體從制造設(shè)備內(nèi)的一個(gè)位置移到另一位置或?qū)⒁r底載體輸送到襯底載體傳輸器件或從襯底載體傳輸器件傳輸襯底載體。
對(duì)于單個(gè)襯底，從原始襯底的形成或接收到從完成的襯底切割半導(dǎo)體器件的整個(gè)制造過(guò)程需要經(jīng)歷數(shù)周或數(shù)月的時(shí)間。因此，在典型的制造設(shè)備中，在“工作進(jìn)行中”(WIP)的任何給出的時(shí)間可以存在大量的襯底。在WIP時(shí)存在于制造設(shè)備中的襯底表示運(yùn)營(yíng)資本的很大投資，其傾向于增加每個(gè)襯底的制造成本。因此，希望減少制造設(shè)備的給定基底生產(chǎn)量的WIP的總量。為了做到這點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)減少處理每個(gè)襯底所耗費(fèi)的總時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，提供一種適合將襯底供給到處理工具的發(fā)明性裝置。該裝置包括適合將將襯底載體傳送給第一系泊部位的襯底載體處理器。襯底載體處理器包括適合支撐襯底載體的末端執(zhí)行器。將控制器連接到襯底載體處理器上并運(yùn)轉(zhuǎn)控制器以控制襯底載體處理器，以此在襯底載體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，襯底載體處理器的末端執(zhí)行器使襯底載體從襯底載體傳送機(jī)脫離。使控制器運(yùn)轉(zhuǎn)以在響應(yīng)意外事件例如緊急停機(jī)或功率損耗時(shí)自動(dòng)地將末端執(zhí)行器從傳送機(jī)退回。在一些上述方面，當(dāng)發(fā)生上述意外事件時(shí)，可以將裝置連接到將電源提供給控制器和/或襯底載體處理器的不間斷電源。
在另一方面，提供將襯底載體傳送到襯底載體傳輸系統(tǒng)或從襯底載體傳輸系統(tǒng)傳送襯底載體的裝置。該裝置包括適合與襯底載體傳送系統(tǒng)沿其傳送襯底載體的傳送路徑交叉的襯底載體處理器。因而，襯底載體處理器可以從襯底載體傳送系統(tǒng)拾取襯底載體或?qū)⒁r底載體放置到襯底載體傳送系統(tǒng)中。將偏離裝置連接到襯底載體處理器并且偏離裝置適合將力施加到襯底載體處理器上，以便將至少襯底載體處理器的一部分從襯底載體傳送系統(tǒng)沿其傳送襯底載體的路徑移出。
在另一方面，提供一種調(diào)整(1)襯底載體傳送系統(tǒng)和(2)襯底載體處理器之間的相互作用的方法，所述襯底載體傳送系統(tǒng)適合沿路徑傳送襯底載體，所述襯底載體處理器適合與路徑交叉以便從襯底載體傳送系統(tǒng)拾取襯底載體或?qū)⒁r底載體放置到襯底載體傳送系統(tǒng)上。該方法包括(1)提供適合選擇性地與襯底載體傳送系統(tǒng)沿其傳送襯底載體的路徑交叉的襯底載體處理器；(2)提供適合將力施加到襯底載體處理器以便消除襯底載體處理器和路徑之間的交叉的偏離裝置；(3)將第一電源供給到襯底載體處理器，以充分允許襯底載體處理器逆著偏離裝置的力移動(dòng)末端執(zhí)行器并將末端執(zhí)行器移入路徑中；(4)使襯底載體處理器將末端執(zhí)行器移到路徑里以便在襯底載體處理器和路徑之間生成交叉；(5)在交叉過(guò)程中使襯底載體處理器失去第一電源；以及(6)允許偏離裝置的力將末端執(zhí)行器從路徑移開(kāi)以便消除交叉。
從下面詳細(xì)的描述、所附的權(quán)利要求和附圖中，本發(fā)明的其它特征和方面將變得更加明顯。


圖1是處理工具和相關(guān)晶片載體裝載及存儲(chǔ)裝置的常規(guī)布置的頂視平面圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明提供的襯底裝載裝置的正視圖；圖2B是用于描述襯底裝載裝置的第一檢測(cè)器的示意性實(shí)施例的圖2A的部分的襯底裝載裝置的側(cè)視圖；圖2C是展示圖2A的襯底裝載裝置的示范性第二檢測(cè)器的圖2A的部分的末端執(zhí)行器的透視圖；圖2D是圖2C的局部放大透視圖；圖2E是展示為檢測(cè)部分的載體接合部位而被定位的第二檢測(cè)器的圖2A的末端執(zhí)行器的局部透視圖；圖3是展示根據(jù)本發(fā)明而執(zhí)行的用以從移動(dòng)的傳送機(jī)卸載晶片載體的示例性工藝的流程圖；圖4A-4E是顯示圖3的各個(gè)工藝階段的示意性側(cè)面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明為將晶片載體裝載到移動(dòng)的傳送機(jī)上而執(zhí)行的示例性工藝的流程圖；圖6A-6E是顯示圖5的不同工藝階段的示意性側(cè)面圖；圖7A-7B是與圖2相似的、本發(fā)明的晶片裝載裝置的簡(jiǎn)化前視圖；圖7C-7D是展示與圖4A-4E和圖6A-6E相似的移動(dòng)的傳送機(jī)的簡(jiǎn)化示意性側(cè)視圖；圖8A-8D是本發(fā)明的末端執(zhí)行器的示意性移動(dòng)剖面圖；圖9A-9B是根據(jù)本發(fā)明并鄰近晶片載體傳送系統(tǒng)的可循環(huán)傳送機(jī)的晶片載體裝載裝置的側(cè)視圖，其中晶片裝載裝置創(chuàng)造性地包括偏置裝置；圖10是展示圖9A-9B的晶片載體裝載裝置的晶片載體處理器的背視圖，晶片載體處理器包括連接到晶片載體處理器的每個(gè)垂直導(dǎo)向器上的偏置器件；圖11是展示有效地接到控制器的圖9A-9B的晶片載體裝載裝置的晶片載體處理器的背視圖所述控制器進(jìn)一步連結(jié)到不間斷電源上；以及圖12是用于將晶片裝載裝置的末端執(zhí)行器從傳送機(jī)移開(kāi)的可替換的退回裝置的簡(jiǎn)化前視圖。
具體實(shí)施例方式
晶片裝載裝置中的晶片載體處理器包括沿平行垂直導(dǎo)向器垂直移動(dòng)的水平導(dǎo)向器、和沿水平導(dǎo)向器水平移動(dòng)的末端執(zhí)行器。為了從傳送晶片載體(晶片載體傳送機(jī))和經(jīng)過(guò)晶片裝載裝置的移動(dòng)傳送機(jī)卸載晶片載體，以充分匹配晶片載體的速率(例如，按照水平方向上充分匹配晶片載體速率)沿水平導(dǎo)向器移動(dòng)末端執(zhí)行器。另外，將末端執(zhí)行器維持在鄰近晶片載體的位置。因而，當(dāng)末端執(zhí)行器充分匹配晶片載體的速率時(shí)，其充分地匹配晶片載體的位置。同樣地，可以充分地匹配傳送機(jī)位置和/或速率。
當(dāng)末端執(zhí)行器充分地匹配晶片載體速率(和/或位置)時(shí)，通過(guò)沿垂直引導(dǎo)器向上移動(dòng)水平引導(dǎo)器來(lái)提高末端執(zhí)行器，以便末端執(zhí)行器接觸晶片載體并使晶片載體從晶片載體傳送機(jī)脫離。相似地，在裝載過(guò)程中，通過(guò)充分地匹配末端執(zhí)行器和傳送速率(和/或位置)將晶片載體裝載到移動(dòng)式晶片載體傳送機(jī)上。根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)意外事件的出現(xiàn)例如電源故障或緊急停機(jī)，將提供裝置和方法以從傳送機(jī)路徑除去末端執(zhí)行器。參照?qǐng)D9-11詳細(xì)地描述這些裝置和方法。
先前并入的、2003年8月28日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“System For TransportingSubstrate Carriers”(代理卷號(hào)No.6900)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/650,310公開(kāi)了一種包括用于襯底載體的傳送機(jī)的襯底載體傳送系統(tǒng)，該襯底載體在它使用的制造設(shè)備的工作過(guò)程中不斷地移動(dòng)。不斷移動(dòng)的傳送機(jī)促進(jìn)制造設(shè)備內(nèi)的襯底的傳送以便減少制造設(shè)備中的每個(gè)襯底的總的“停止”時(shí)間；由此降低WIP，并削減資金和制造成本。為了采用這種方式運(yùn)行制造設(shè)備，在傳送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)提供從傳送機(jī)卸載襯底載體和將襯底載體裝載到傳送機(jī)上的方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)方面，襯底裝載裝置中的襯底載體處理器包括沿平行垂直導(dǎo)向器垂直移動(dòng)的水平導(dǎo)向器、和沿水平導(dǎo)向器水平移動(dòng)的末端執(zhí)行器。為了從傳送襯底載體(襯底載體傳送機(jī))和經(jīng)過(guò)襯底裝載裝置的移動(dòng)式傳送機(jī)卸載襯底載體，以一速率沿水平導(dǎo)向器移動(dòng)末端執(zhí)行器，所述速率充分匹配襯底載體被襯底載體傳送機(jī)輸送時(shí)的速率(例如，按照水平方向上充分匹配襯底載體的速率)。另外，在輸送襯底載體時(shí)將末端執(zhí)行器維持在鄰近襯底載體的位置。因而，當(dāng)末端執(zhí)行器充分匹配襯底載體的速率時(shí)，其充分地匹配襯底載體的位置。同樣地，可以充分地匹配傳送機(jī)位置和/或速率。
當(dāng)末端執(zhí)行器充分地匹配襯底載體速率(和/或位置)時(shí)，通過(guò)沿垂直引導(dǎo)器向上移動(dòng)水平引導(dǎo)器來(lái)提高末端執(zhí)行器，以便末端執(zhí)行器接觸襯底載體并使襯底載體從襯底載體傳送機(jī)脫離。相似地，在裝載過(guò)程中，通過(guò)充分地匹配末端執(zhí)行器和傳送速率(和/或位置)將襯底載體裝載到移動(dòng)式襯底載體傳送機(jī)上。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，以末端控制器與襯底載體之間的充分的零速率和/或加速度來(lái)執(zhí)行末端控制器與襯底載體傳送機(jī)之間的上述襯底載體手動(dòng)斷路。如下面進(jìn)一步說(shuō)明，提供本發(fā)明的大量的其它方面。
圖1是顯示用于存儲(chǔ)鄰近常規(guī)處理工具113的襯底載體的、處于適當(dāng)位置的常規(guī)的裝載和存儲(chǔ)裝置111的頂視平面圖。顯示了位于裝載和存儲(chǔ)裝置111與處理工具113之間處理界面(factory interface)(FI)115。裝載和存儲(chǔ)裝置111鄰近超凈室壁117的第一側(cè)面，處理界面115鄰近超凈室壁117的第二側(cè)面。處理界面115包括可以沿平行于超凈室壁117的軌道(未示出)水平移動(dòng)并從存在于裝載和存儲(chǔ)裝置111中的一個(gè)或多個(gè)襯底載體120提取襯底(未示出)的FI機(jī)械手119。FI機(jī)械手119將襯底傳送到處理工具113的裝載鎖定室121。
將圖1中所示的裝載鎖定室121連接到處理工具113的轉(zhuǎn)移室123。轉(zhuǎn)移室123也連接到處理室125和輔助處理室127。調(diào)整每個(gè)處理室125和輔助處理室127以執(zhí)行常規(guī)的半導(dǎo)體器件制造工藝?yán)缪趸⒈∧こ练e、蝕刻、熱處理、出氣、冷卻等。襯底處理機(jī)械手129設(shè)置在轉(zhuǎn)移室123內(nèi)以在處理室125，127和裝載鎖定室121之中傳送襯底例如襯底131。
裝載和存儲(chǔ)裝置111包括在通過(guò)處理工具113處理包含在襯底載體中的襯底之前或之后用于存儲(chǔ)襯底載體的一個(gè)或多個(gè)襯底載體存儲(chǔ)架133。裝載和存儲(chǔ)裝置111還包括一個(gè)或多個(gè)系泊部位(未顯示，但例如可以在存儲(chǔ)架133下)?？梢酝ㄟ^(guò)FI機(jī)械手119將襯底載體停放在用于從其中提取襯底的系泊部位。處理(factory)裝載位置135也包含在裝載和存儲(chǔ)裝置111中，在其中襯底載體傳送器件例如自動(dòng)引導(dǎo)載體(AGV)可以存儲(chǔ)或拾取襯底載體。
裝載和存儲(chǔ)裝置111還包括適合在處理裝載位置135、存儲(chǔ)架133和系泊部位當(dāng)中移動(dòng)襯底載體的襯底載體處理器137。
符合在制造設(shè)備內(nèi)促進(jìn)傳送襯底的上述目標(biāo)，希望通過(guò)不斷移動(dòng)的襯底載體傳送機(jī)將襯底載體傳送到襯底裝載裝置例如裝載和存儲(chǔ)裝置111或從襯底裝載裝置傳送襯底載體(例如，因此減少了停留時(shí)間和工作進(jìn)程以及制造成本)。因此，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)襯底載體傳送機(jī)運(yùn)行時(shí)，提供了可以從襯底載體傳送機(jī)卸載襯底載體并將襯底載體裝載到襯底載體傳送機(jī)上的本發(fā)明襯底裝載裝置。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2A-6E描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖2A是根據(jù)本發(fā)明提供的襯底裝載裝置201的前視圖。盡管沒(méi)有在圖2A中顯示，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的襯底裝載裝置201與圖1所述的處理工具和/或處理界面有關(guān)。
襯底裝載裝置201可以包括一個(gè)或多個(gè)裝載端口或相似位置，在所述一個(gè)或多個(gè)裝載端口或相似位置上，為了傳送到處理工具和/或從處理工具傳送而放置有襯底或襯底載體(例如，一個(gè)或多個(gè)系泊部位203，盡管可以使用不使用停放/未停放動(dòng)作的傳送位置)。在圖2A中所示的詳細(xì)實(shí)施例中，襯底裝載裝置201包括總數(shù)為8個(gè)的系泊部位203，按每4個(gè)一列，共兩列205的形式布置。可以使用其它的列數(shù)和/或系泊部位數(shù)。每個(gè)系泊部位203用于支撐和/或停放系泊部位203中的襯底載體207并允許從系泊部位203中的襯底載體207取出襯底(未顯示)并將襯底轉(zhuǎn)移到處理工具例如圖1的處理工具113中(例如，通過(guò)處理界面機(jī)械手，例如圖1的處理界面機(jī)械手119)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，襯底載體207是單襯底載體。可將“單襯底載體”理解為其外形和尺寸構(gòu)造成一次僅包含一個(gè)襯底的襯底載體。也可以使用容納多個(gè)襯底的襯底載體(例如，25個(gè)或其它數(shù)量)。(可替換地，在沒(méi)有襯底載體的情況下，一個(gè)或多個(gè)系泊部位203可用于直接支撐襯底)。例如可以將每個(gè)系泊部位203配置成如先前并入的、2002年8月31日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“Wafer Loading Station with DockingGrippers at Docking Stations”(代理卷號(hào)No.7099)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/407337。也可以使用其它系泊部位結(jié)構(gòu)。
每個(gè)系泊部位203包括可以通過(guò)其將襯底傳送到處理界面(例如，圖1中的處理界面115)的端口209。鄰接每個(gè)端口209的是用于懸掛襯底載體207并在停放和未停放位置之間移動(dòng)懸掛的襯底載體的裝載夾子211?？梢赃x擇地使用移動(dòng)式工作臺(tái)或其它支架(未示出)以支撐(例如，從下面或其它)和/或裝載/卸載每個(gè)系泊部位203中的每個(gè)襯載體207。每個(gè)端口209還包括襯底載體啟動(dòng)裝置213，當(dāng)該襯底載體啟動(dòng)裝置213從未停放位置移到一個(gè)停放位置時(shí)，一方面其適合使用襯底載體207的停放動(dòng)作以打開(kāi)襯底載體207，所述停放位置如先前并入的2003年8月28日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“Method and Apparatusfor Using Substrate Carrier Movement to Actuate Substrate Carrier DoorOpening/Closing”(代理卷號(hào)No.6976)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/650312所述。例如，每個(gè)襯底載體207具有先前并入的、2003年8月28日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“Substrate Carrier having Door Latching and Substrate Clamping Mechanism”(代理卷號(hào)No.7156)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/650311中公開(kāi)的載體門(mén)鎖定裝置和/或襯底固定部件。也可以使用其它的襯底載體開(kāi)啟裝置、門(mén)鎖定裝置、和/或襯底固定結(jié)構(gòu)。
襯底裝載裝置201還包括按照本發(fā)明的一個(gè)方面運(yùn)轉(zhuǎn)的襯底載體處理器215。在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，襯底載體處理器215包括一對(duì)垂直導(dǎo)向器217，219和安裝在垂直導(dǎo)向器217，219上用于垂直移動(dòng)的水平導(dǎo)向器221。提供皮帶驅(qū)動(dòng)或?qū)б輻U和相關(guān)電機(jī)或多個(gè)電機(jī)(未顯示)或其它適合裝置以驅(qū)動(dòng)沿垂直導(dǎo)向器217，219垂直移動(dòng)的水平導(dǎo)向器221。支架223安裝在水平導(dǎo)向器221上，用以沿水平導(dǎo)向器221水平移動(dòng)。提供皮帶驅(qū)動(dòng)或?qū)б輻U和相關(guān)電機(jī)或多個(gè)電機(jī)(未顯示)或其它適合裝置以沿水平導(dǎo)向器221水平地移動(dòng)支架223。
在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)垂直導(dǎo)向器217，219包括集成導(dǎo)向器/驅(qū)動(dòng)裝置例如Bosch Inc現(xiàn)有的No.1140-260-10，1768mm。同樣地，水平導(dǎo)向器221包括集成導(dǎo)向器/驅(qū)動(dòng)裝置例如Bosch Inc現(xiàn)有的No.1140-260-10，1768mm。也可以使用其它的導(dǎo)向/驅(qū)動(dòng)裝置系統(tǒng)。
末端執(zhí)行器225安裝在支撐架223上。例如，末端執(zhí)行器225可以是用于支撐襯底載體(例如，襯底載體207中的一個(gè))的水平方向平臺(tái)227的形式。在至少一個(gè)實(shí)施例中，平臺(tái)227具有動(dòng)態(tài)管腳或其它定位部件229。(盡管圖2A僅顯示兩個(gè)動(dòng)態(tài)部件229，但可以將其它數(shù)量的動(dòng)態(tài)引腳或部件例如三個(gè)或更多個(gè)提供在平臺(tái)227上。)動(dòng)態(tài)部件229可以與襯底載體207的底部上的凹面或其它形狀的部件(圖2A中未示出)配合以引導(dǎo)襯底載體207進(jìn)入平臺(tái)227上的恰當(dāng)?shù)?正向)位置。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，例如末端執(zhí)行器225可以包括如先前并入的、2002年8月31日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“End Effector HavingMechanism For Reorienting A Wafer Carrier Between Vertical And HorizontalOrientations”(代理卷號(hào)No.7097)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/407452中所述的能夠?qū)⒁r底載體的方向從垂直改變?yōu)樗降幕驈乃阶兓癁榇怪钡哪┒藞?zhí)行器。也可以使用其它適當(dāng)?shù)哪┒藞?zhí)行器。
將由箭頭231示意表示的連續(xù)的或別樣的移動(dòng)式傳送機(jī)定位在襯底裝載裝置201和襯底載體處理器215之上。傳送機(jī)231適合將襯底載體例如襯底載體207傳送到襯底裝載裝置201或從襯底裝載裝置201傳送襯底載體。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以將如先前并入的、2004年1月26日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“Method and Apparatus for Transporting Substrate Carriers”(代理卷號(hào)No.7163)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/764982中所述的不銹鋼或其它類(lèi)似材料的帶用作可連續(xù)移動(dòng)的傳送機(jī)231。相似地，本發(fā)明也可以使用任何其它類(lèi)型的連續(xù)地或別的移動(dòng)式傳送機(jī)。
襯底裝載裝置201包括一個(gè)或多個(gè)用于檢測(cè)(1)傳送機(jī)；(2)傳送機(jī)231的組件(例如用于支撐由如參照下面圖4A-4E、6A-6E和7C-7D進(jìn)一步描述的傳送機(jī)231傳送的襯底載體的組件)；和/或(3)由傳送機(jī)231傳送的襯底載體的移動(dòng)和/或位置的檢測(cè)器223，235。例如，可以將檢測(cè)器233安裝在襯底裝載裝置201上，將檢測(cè)器235安裝在末端執(zhí)行器225上。可以使用其它檢測(cè)器位置，也可以使用任何適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器(例如，通過(guò)光束傳感器、基于反射的傳感器，等)。
圖2B是在描述檢測(cè)器233的示意性實(shí)施例中使用的部分襯底裝載裝置201的側(cè)面圖。參照?qǐng)D2B，檢測(cè)器233包括用于檢測(cè)傳送機(jī)231的速度和/或位置和/或襯底載體的位置(和/或通過(guò)下面進(jìn)一步描述的傳送機(jī)231傳送襯底載體207的速度)的第一檢測(cè)器對(duì)233a，233a’。檢測(cè)器233還包括用于檢測(cè)襯底載體207是否由傳送機(jī)231傳送的第二檢測(cè)器對(duì)233b，233b’。例如，第一檢測(cè)器對(duì)233a，233a’可以被安裝在傳送機(jī)231的高度，第二檢測(cè)器對(duì)233b，233b’可以被安裝在通過(guò)圖2B中所示的傳送機(jī)231傳送襯底載體的高度(例如，通過(guò)連接到襯底裝載裝置201的框架F的安裝支架B，或通過(guò)另一適當(dāng)安裝裝置)。例如，每個(gè)檢測(cè)器對(duì)包括Banner，Inc的型號(hào)為No.M126E2LDQ的光源和型號(hào)為No.Q23SN6RMHSQDP的接收機(jī)?？梢允褂闷渌鼨z測(cè)器配置/類(lèi)型。下面參照?qǐng)D2C-E和圖3進(jìn)一步描述檢測(cè)器235的示范性實(shí)施例。
可以將控制器237(圖2A)連接到檢測(cè)器233，235和襯底載體處理器215以接收來(lái)自檢測(cè)器233，235的輸入并控制如下面進(jìn)一步描述的襯底載體處理器215的運(yùn)行。可以提供多于或少于兩個(gè)檢測(cè)器233，235，可以將檢測(cè)器233，235安裝在除了圖2A和2B中顯示的位置之外的位置?？刂破?37可以是用于控制襯底裝載裝置201使用的處理工具的運(yùn)行的同一控制器，或者是分離的控制器。
在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，可以直接測(cè)量傳送機(jī)(和/或通過(guò)傳送機(jī)傳送的襯底載體)的速度(勝于使用檢測(cè)器233直接測(cè)量傳送機(jī)速度)。例如，如圖2A中所示，可以將一個(gè)或多個(gè)編碼器240a，240b(下面描述)連接到傳送機(jī)231并直接測(cè)量傳送機(jī)231(和由此傳送的任何襯底載體)的速度并將速度信息提供給控制器237?？梢允褂枚嘤诨蛏儆趦蓚€(gè)的編碼器。例如，每個(gè)編碼器可以包括U.S.數(shù)字編碼器(例如，HDS積分編碼器)或任何其它適當(dāng)?shù)木幋a器。也可以使用線性編碼器、分解器或其它定位器件以測(cè)量傳送機(jī)的速度和/或位置。
圖3是展示根據(jù)本發(fā)明由襯底裝載裝置201執(zhí)行的、用以從傳送機(jī)231卸載襯底載體207的示范性程序的流程圖。圖4A-4E是展示圖3的工藝階段的示意性側(cè)視圖。
當(dāng)將要執(zhí)行將襯底載體207從傳送機(jī)231卸載的操作時(shí)，將襯底載體處理器215的水平導(dǎo)向器221定位在垂直導(dǎo)向器217，219的上端217a，219a附近，并將支架223定位在水平導(dǎo)向器221的上游一測(cè)221a附近(由圖2A看，如果傳送機(jī)231從右到左傳送，那么盡管從右到左傳送但仍可以使用左側(cè))。
圖3的工藝過(guò)程開(kāi)始于步驟301并進(jìn)入步驟303。在步驟303中，控制器237接收信號(hào)(例如，從檢測(cè)器233或235)以表示由傳送機(jī)231傳送的并將由襯底裝載裝置201從傳送機(jī)231卸載的襯底載體207的存在(一個(gè)“目標(biāo)襯底載體207”)。例如，參照附圖2B，當(dāng)與檢測(cè)器對(duì)233b，233b’有關(guān)的光束L被目標(biāo)襯底載體207阻擋時(shí)，檢測(cè)器對(duì)233b，233b’可以檢測(cè)目標(biāo)襯底載體207。依據(jù)檢測(cè)信號(hào)的接收，控制器237控制襯底載體處理器215，以便在與傳送機(jī)231相同的傳送方向(例如，圖2A的右側(cè))上加速支架223(具有連接其上的末端執(zhí)行器225)，以充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的位置和速度(圖3，步驟305)。圖4A展示了圖3的工藝的這個(gè)階段。
在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，在加速末端執(zhí)行器225以便它充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的位置和速度(步驟305)之前，控制器237使用檢測(cè)器233(或一個(gè)或多個(gè)編碼器240a，240b)以確定傳送機(jī)231的速度。也可以確定傳送機(jī)231的位置。如所敘述地，檢測(cè)器233包括用于檢測(cè)傳送機(jī)231的速度(和/或通過(guò)傳送機(jī)231被傳送襯底載體207的速度)的第一檢測(cè)器對(duì)233a，233a′(圖2B)，和用于檢測(cè)襯底載體207是否通過(guò)傳送機(jī)231被傳送的第二檢測(cè)器對(duì)233b，233b’。可以在卸載每個(gè)目標(biāo)襯底載體207之前或過(guò)程中周期地、連續(xù)地或按一些其它間隔執(zhí)行上述速度和/或位置的確定。
基于傳送機(jī)231的速度，控制器237可以確定末端執(zhí)行器225的運(yùn)動(dòng)輪廓和根據(jù)運(yùn)動(dòng)輪廓的末端執(zhí)行器225的直接運(yùn)動(dòng)，以充分地匹配末端執(zhí)行器225和目標(biāo)襯底載體207的速度和位置?？梢浴邦A(yù)確定”運(yùn)動(dòng)輪廓，以便如果傳送機(jī)231的速度在預(yù)定的速度范圍內(nèi)(例如，確保如果末端執(zhí)行器225按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)輪廓加速、運(yùn)動(dòng)和/或定位，則末端控制器225將準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)襯底載體207的范圍)，則控制器237僅允許末端執(zhí)行器225開(kāi)始執(zhí)行卸載操作(例如，開(kāi)始加速)；否則，圖3的處理結(jié)束。即使沒(méi)有測(cè)量傳送機(jī)231的速度，也可以使用上述預(yù)定的運(yùn)動(dòng)輪廓(例如，假定傳送機(jī)231的速度保持在確保如果末端執(zhí)行器225按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)輪廓加速，則末端執(zhí)行器225將準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)襯底載體207的預(yù)定的速度范圍內(nèi))。
控制器237可以使用傳送機(jī)231的速度以確定末端執(zhí)行器225的運(yùn)動(dòng)輪廓，例如使用預(yù)定運(yùn)動(dòng)輪廓的查閱表、使用運(yùn)算規(guī)則計(jì)算運(yùn)動(dòng)輪廓等?？梢岳斫饪梢詼y(cè)量并使用襯底載體速度而不是傳送機(jī)速度，以確定運(yùn)動(dòng)輪廓或是否使用末端執(zhí)行器225的預(yù)定運(yùn)動(dòng)輪廓。每個(gè)運(yùn)動(dòng)輪廓可以包括在卸載操作中由末端執(zhí)行器225使用的所有的加速、減速、上升和下降(下面描述)。
如所敘述地，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，傳送機(jī)231包括如先前并入的2004年1月26日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“Method and Apparatus for TransportingSubstrate Carriers”(代理卷號(hào)No.7163)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/764982中所述的帶狀區(qū)(例如，由不銹鋼或另外適合材料制成的)。在上述實(shí)施例中，傳送機(jī)231可以按預(yù)定間隔設(shè)置有沿傳送機(jī)231隔開(kāi)的槽或其它開(kāi)口(例如，圖2B中的槽231a)，當(dāng)傳送機(jī)231的槽經(jīng)過(guò)檢測(cè)器對(duì)233a，233a’時(shí)，檢測(cè)器對(duì)233a，233a’的光束(圖2B)穿過(guò)槽。通過(guò)測(cè)量穿過(guò)傳送機(jī)231(經(jīng)過(guò)傳送機(jī)中的兩條連續(xù)槽)的檢測(cè)器對(duì)233a，233a’的光束的兩次連續(xù)傳輸之間的時(shí)間及對(duì)兩條連續(xù)槽之間距離的認(rèn)識(shí)，可以確定傳送機(jī)231的速度。每個(gè)襯底載體207(圖2C)之上的槽231a的位置也可給控制器237提供傳送機(jī)231和/或襯底載體207的位置信息。
在本發(fā)明的多于一個(gè)的實(shí)施例中，可以使用編碼器240a，240b(圖2A)以直接讀取傳送機(jī)的速度。例如，每個(gè)編碼器240a，240b將傳送機(jī)速度信息提供給控制器237，并且控制器237可以比較從編碼器240a，240b接收的、作為部分的誤差校驗(yàn)或置信程序的信息?？梢灾芷诘?、連續(xù)地或按其它間隔地執(zhí)行上述速度監(jiān)控。當(dāng)傳送機(jī)231運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)直接地測(cè)量傳送機(jī)速度(例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)編碼器或其它定位器件)，并通過(guò)由檢測(cè)器233(例如，和槽231a)確定區(qū)域位置，如下面進(jìn)一步所述，可以精確地執(zhí)行末端執(zhí)行器225和傳送機(jī)231之間的襯底載體的傳遞。
在圖4A中，顯示了借助接合襯底載體207的頂部凸緣402的載體接合部件401，通過(guò)傳送機(jī)231傳送的目標(biāo)襯底載體207?？梢允褂弥我r底載體207的其它配置(例如，用于通過(guò)其側(cè)面、底面等支撐襯底載體207的一個(gè)或多個(gè)裝置)。在先前并入的、2004年1月26日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“Overhead TransferFlange and Support for Suspending Substrate Carrier”(代理卷號(hào)No.8092)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/764820中描述了載體接合部件401的一個(gè)上述結(jié)構(gòu)。
箭頭403表示傳送機(jī)231的運(yùn)動(dòng)方向。圖4A中展示在目標(biāo)襯底載體207下方的位置并以充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的速度的速度在與傳送機(jī)231相同的方向上移動(dòng)(如箭頭405所示)的襯底載體處理器215的末端執(zhí)行器225。由此，末端執(zhí)行器225充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的速度(例如，速率和方向)。另外，末端執(zhí)行器225充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的位置。一般地說(shuō)，末端執(zhí)行器225充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的運(yùn)動(dòng)(速度和/或位置)。如這里所使用的，“充分地匹配”指的是足夠地匹配，以便在不破壞包含在襯底載體內(nèi)的襯底和/或不產(chǎn)生潛在破壞微粒的情況下，可以將襯底載體從移動(dòng)式傳送機(jī)和/或載體接合部件卸載，和/或?qū)⒁r底載體裝載到移動(dòng)式傳送機(jī)和/或載體接合部件上。
在圖4A中所示的實(shí)施例中，目標(biāo)襯底載體207隨傳送機(jī)231移動(dòng)。因此，末端執(zhí)行器225也充分地匹配傳送機(jī)231的速率、速度、運(yùn)動(dòng)和/或位置。在實(shí)施例中，傳送機(jī)231按相對(duì)于目標(biāo)襯底載體207不同的速度，或毫不相關(guān)的速度移動(dòng)。例如，載體接合部件401本身可以沿傳送機(jī)231移動(dòng)目標(biāo)襯底載體207。在后面的實(shí)施例中，末端執(zhí)行器225不充分地匹配傳送機(jī)231的速率、速度和/或位置。
在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，不將末端執(zhí)行器225定位在與觸發(fā)(或運(yùn)行)檢測(cè)器(例如圖2B的檢測(cè)器233b，233b)相同的位置上，所述觸發(fā)(或運(yùn)行)檢測(cè)器在傳送機(jī)231上檢測(cè)目標(biāo)襯底載體207的存在。在上述實(shí)例中，必需延緩步驟305中的末端執(zhí)行器225的加速度，以補(bǔ)償末端執(zhí)行器225和觸發(fā)檢測(cè)器的不同位置。例如，“運(yùn)行補(bǔ)償”取決于末端執(zhí)行器225與觸發(fā)檢測(cè)器之間的距離、傳送機(jī)231的速度等。運(yùn)行補(bǔ)償可以從末端執(zhí)行器225的運(yùn)動(dòng)輪廓分離出來(lái)，或?qū)⑦\(yùn)動(dòng)補(bǔ)償構(gòu)建成末端執(zhí)行器225的運(yùn)動(dòng)輪廓。
再次參照?qǐng)D3，在步驟307中，檢測(cè)相對(duì)于末端執(zhí)行器225的目標(biāo)襯底載體207的位置(例如，通過(guò)來(lái)自檢測(cè)器235(圖2A)的一個(gè)信號(hào)或多個(gè)信號(hào))。例如，如果檢測(cè)器235包括光源/檢測(cè)對(duì)，例如Banner，Inc的型號(hào)為No.QS30的檢測(cè)器系統(tǒng)等，則如果相對(duì)于目標(biāo)襯底載體207將末端執(zhí)行器225適當(dāng)?shù)囟ㄎ?例如，僅僅當(dāng)末端執(zhí)行器225相對(duì)于襯底載體207被適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r(shí)，通過(guò)給襯底載體207提供適當(dāng)?shù)姆瓷浔砻婧?或曲面構(gòu)形例如將光向檢測(cè)器235反射的角形缺口)，檢測(cè)器235可以向僅被檢測(cè)器235檢測(cè)的目標(biāo)襯底載體207發(fā)射一束光。圖2C是末端執(zhí)行器225的局部透視圖，其展示當(dāng)末端執(zhí)行器225相對(duì)于目標(biāo)襯底載體207被適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r(shí)，被定位以檢測(cè)從形成在部分的目標(biāo)襯底載體207中的凹角243反射的光束241(圖2D)的示意性檢測(cè)器235。圖2D是部分的圖2C的放大的透視圖。如圖2C-2D中所示，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)闹Ъ芑蚱渌谓Y(jié)構(gòu)247將檢測(cè)器235連接到末端執(zhí)行器225上。也可使用其它的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，如果沒(méi)有相對(duì)于目標(biāo)襯底載體207適當(dāng)?shù)囟ㄎ荒┒藞?zhí)行器225，那么就結(jié)束圖3的工藝?？商鎿Q地，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以進(jìn)行相對(duì)于目標(biāo)襯底載體207的末端執(zhí)行器225的位置的任何必需的調(diào)整(步驟309)。例如，控制器237可以加速和/或減速末端執(zhí)行器225，直到從檢測(cè)器225接收到適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)的信號(hào)，以便確保將動(dòng)態(tài)管腳229(圖4A)適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谀繕?biāo)襯底載體207的對(duì)準(zhǔn)部件(例如，拱形或其它形狀的部件407)之下。最好當(dāng)目標(biāo)襯底載體207和末端執(zhí)行器225運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行步驟307和309，以便當(dāng)充分地匹配其速度時(shí)，將末端執(zhí)行器225定位在目標(biāo)襯底載體207之下。因此，當(dāng)目標(biāo)襯底載體207移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)末端執(zhí)行器225，以便保持鄰接和在目標(biāo)襯底載體207之下?？梢岳斫?，可以多次地(連續(xù)地)檢測(cè)并調(diào)整目標(biāo)襯底載體207和末端執(zhí)行器225的相對(duì)位置，并且可以使用反饋控制循環(huán)(未示出)以確保末端執(zhí)行器225的速度和/或位置保持充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的速度和/或位置。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，可以除去步驟307和309(例如，如果使用與傳送機(jī)231的速度和末端執(zhí)行器225的運(yùn)行時(shí)間/位置相互關(guān)聯(lián)的預(yù)定運(yùn)動(dòng)輪廓)。在上述實(shí)施例中，可以除去檢測(cè)器235。
代替或除了檢測(cè)器235之外，可以使用編碼器240a和/或240b以監(jiān)控卸載操作中的傳送機(jī)速度。響應(yīng)卸載過(guò)程中傳送機(jī)速度的總的偏離，控制器237可中斷卸載操作(例如，通過(guò)使用確保末端執(zhí)行器225不干涉?zhèn)魉蜋C(jī)231或由此傳送的襯底載體的另外一運(yùn)動(dòng)輪廓)?？商鎿Q地，對(duì)于小的傳送機(jī)速度變化，控制器237可以調(diào)整末端執(zhí)行器位置(例如，通過(guò)加速或減速)以確保適當(dāng)?shù)男遁d(或裝載)操作。不管傳送機(jī)速度如何變化，包括末端執(zhí)行器225、檢測(cè)器233、編碼器240a和/或240b和/或控制器237的閉合循環(huán)由此可以確保適當(dāng)?shù)男遁d(或裝載)操作。
假定相對(duì)于目標(biāo)襯底載體207適當(dāng)?shù)囟ㄎ荒┒藞?zhí)行器225，圖3的工序中緊隨步驟307和/或步驟309的是步驟311。在步驟311中，控制器237控制襯底載體處理器215以便當(dāng)繼續(xù)充分地使末端執(zhí)行器225的水平速度(和/或瞬時(shí)位置)匹配目標(biāo)襯底載體207的速度(和/或瞬時(shí)位置)時(shí)提升末端執(zhí)行器225(例如，將水平導(dǎo)向器221提升到垂直導(dǎo)向器217，219上以提升末端執(zhí)行器225)。末端執(zhí)行器225的提升引起其動(dòng)態(tài)管腳229與目標(biāo)襯底載體207的底部上的凹陷部件407接合。因而，將末端執(zhí)行器225移動(dòng)到傳送機(jī)231傳送襯底載體207的高度。以這種方式，末端執(zhí)行器225接觸目標(biāo)襯底載體207的底部(如圖4B中所示)。在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，末端執(zhí)行器225優(yōu)選地接觸具有如下面參照?qǐng)D8A-D進(jìn)一步描述的基本上為零速度和/或加速度的目標(biāo)襯底載體207。當(dāng)繼續(xù)提升末端執(zhí)行器225時(shí)(當(dāng)末端執(zhí)行器繼續(xù)充分地匹配目標(biāo)襯底載體207的水平速度和/或位置時(shí))，將目標(biāo)襯底載體207(尤其是其上凸緣402)提升出與傳送機(jī)231的載體接合部件401的接合，如圖4C中所示。
其次，在圖3的步驟313中，控制器237控制襯底載體處理器215以輕微地減緩末端執(zhí)行器225的水平運(yùn)動(dòng)，由此減緩目標(biāo)襯底載體207。減速的程度是這樣的使目標(biāo)襯底載體207繼續(xù)向箭頭403指示的方向移動(dòng)，但以比傳送機(jī)231更慢的速度移動(dòng)。這允許載體接合部件401(其已接合襯底接合部件401的凸緣402)優(yōu)先于如圖4D所示的凸緣402移動(dòng)。一旦載體接合部件401從凸緣402下面移出(如圖4D所示)，可以再次加速末端執(zhí)行器225，以便支撐于其上的末端執(zhí)行器225和目標(biāo)襯底載體207的水平速度再次充分地匹配傳送機(jī)231的水平速度，以阻止由傳送機(jī)231傳送的另一襯底載體(例如，圖4D中的襯底載體409)與目標(biāo)襯底載體207碰撞。
在圖3中的步驟315中，降低末端執(zhí)行器225(例如，通過(guò)沿垂直導(dǎo)向器217，219降低水平導(dǎo)向器221)以將目標(biāo)襯底載體207降到遠(yuǎn)離傳送機(jī)231。圖4E中展示了目標(biāo)襯底載體207的降低。接著，可以減速(步驟317，圖3)并中止具有支撐于其上的目標(biāo)襯底載體207的末端執(zhí)行器225。如所述，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)末端執(zhí)行器225確定的運(yùn)動(dòng)輪廓限定上述末端執(zhí)行器225的加速、減速、上升和/或下降。(下面參照?qǐng)D8A-8D描述示范性運(yùn)動(dòng)輪廓)。
在步驟319中，襯底載體處理器215將支撐在末端執(zhí)行器225上的目標(biāo)襯底載體207傳送到系泊部位203中的一個(gè)上(圖2A)?？商鎿Q地，如果裝載裝置201包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)架或其它存儲(chǔ)位置(例如，在圖2A的剖視圖中所示的適合存儲(chǔ)襯底載體的存儲(chǔ)架239)，襯底載體處理器215將目標(biāo)襯底載體207傳送到存儲(chǔ)位置中的一個(gè)。(也可以使用其它和/或多的存儲(chǔ)位置)。然后在步驟321中結(jié)束圖3的工藝。
假定將目標(biāo)襯底載體207帶到系泊部位203中的一個(gè)上，可以通過(guò)襯底載體處理器215將目標(biāo)襯底載體207傳到各個(gè)系泊部位203的連接夾211上。然后，可以將目標(biāo)襯底載體207停放在系泊部位203，并通過(guò)系泊部位203的襯底載體開(kāi)啟器213打開(kāi)以允許從目標(biāo)襯底載體207取出目標(biāo)襯底(例如，通過(guò)襯底處理器例如圖1的FI機(jī)械手119)?？梢詫⑷〕龅囊r底轉(zhuǎn)移到與襯底裝載裝置201相關(guān)聯(lián)的處理工具(例如，圖1的處理工具113)，并通過(guò)處理工具將一個(gè)或多個(gè)制造工藝應(yīng)用到襯底。依據(jù)處理工具中的處理的完成，將襯底返回系泊部位203中的目標(biāo)襯底載體207，可以關(guān)閉目標(biāo)襯底載體207，并從系泊部位203卸載。接著，襯底載體處理器215將目標(biāo)襯底載體207傳送遠(yuǎn)離系泊部位203并恰好傳送到傳送機(jī)231的下面的位置(例如，假定將襯底載體207返回到傳送機(jī)231，而沒(méi)有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)位置例如存儲(chǔ)位置239)。也就是說(shuō)，隨著支撐在末端執(zhí)行器225上的襯底載體207，可以在垂直導(dǎo)向器217，219的上端217a，219a附近移動(dòng)水平導(dǎo)向器221，并將支架223移動(dòng)到水平導(dǎo)向器221的上端221a。接著，將襯底載體207傳送回下面參照?qǐng)D5-6E所述的傳送機(jī)231上。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5-6E描述根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行的、用于將目標(biāo)襯底載體207裝載到傳送機(jī)231上的示范性工藝。圖5是展示本發(fā)明的襯底載體裝載工藝的流程圖。圖6A-6E是顯示圖5的工藝的不同階段的示范性側(cè)視圖。
圖5的工藝開(kāi)始于步驟501并繼續(xù)步驟503。在步驟503中，控制器237接收表示傳送機(jī)231的空載體接合部件401的存在的信號(hào)(例如，來(lái)自檢測(cè)器233或235)。在步驟505中，響應(yīng)該信號(hào)，控制器237控制襯底載體處理器215以便沿水平導(dǎo)向器221加速末端執(zhí)行器225(以及傳送到其上的傳送機(jī)231的目標(biāo)襯底載體207)以充分地匹配空載體接合部件401(和/或傳送機(jī)231)的運(yùn)動(dòng)。例如，在水平方向上，末端執(zhí)行器225可以充分地匹配空載體接合部件401的速度和位置。如先前所述，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，沒(méi)有將末端執(zhí)行器225定位在與觸發(fā)檢測(cè)器相同的位置上(例如，圖2B的檢測(cè)器對(duì)233b，233b’)。在上述實(shí)例中，必需延緩步驟505中的末端執(zhí)行器225的加速以補(bǔ)償末端執(zhí)行器225和觸發(fā)(或運(yùn)行)檢測(cè)器的不同位置。
在本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例中，在加速末端執(zhí)行器225以便其充分地匹配空載體接合部件401的位置和速度(步驟505)之前，控制器237使用檢測(cè)器233或連接到傳送機(jī)231的一個(gè)或多個(gè)編碼器240a，240b以確定傳送機(jī)231的速度。也可以確定傳送機(jī)231的位置?；趥魉蜋C(jī)231的速度，控制器237可以確定末端執(zhí)行器225的運(yùn)動(dòng)輪廓和根據(jù)運(yùn)動(dòng)輪廓的末端執(zhí)行器225的直接運(yùn)動(dòng)以使末端執(zhí)行器225(其上具有目標(biāo)襯底載體207)的速度和位置充分地匹配其上裝載有目標(biāo)襯底載體207的空載體接合部件401?？梢灶A(yù)先確定運(yùn)動(dòng)輪廓，以便如果傳送機(jī)231的速度在預(yù)定速度范圍內(nèi)(例如，確保如果根據(jù)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)輪廓加速末端執(zhí)行器225，則末端執(zhí)行器225將適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)空載體接合部件401的范圍)，控制器237僅允許末端執(zhí)行器225開(kāi)始執(zhí)行裝載操作(例如，開(kāi)始加速)；否則，結(jié)束圖5的工藝。
可替換地，控制器237使用傳送機(jī)231的速度以確定末端執(zhí)行器235的運(yùn)動(dòng)輪廓，例如使用預(yù)定運(yùn)動(dòng)輪廓的查閱表、使用算法規(guī)則以計(jì)算運(yùn)動(dòng)輪廓等?？梢岳斫鉁y(cè)量并使用載體接合部件速度而不是傳送機(jī)速度以確定運(yùn)動(dòng)輪廓或是否使用末端執(zhí)行器225的預(yù)定運(yùn)動(dòng)輪廓。每個(gè)運(yùn)動(dòng)輪廓包括在裝載操作過(guò)程中被末端執(zhí)行器225使用的所有的加速、減速、上升和降低(下面所述)。(下面參照?qǐng)D8A-8D描述示范性運(yùn)動(dòng)輪廓)。
圖6A顯示以充分匹配于傳送機(jī)231及目標(biāo)襯底載體207的凸緣402的速度進(jìn)行移動(dòng)的末端執(zhí)行器225，所述目標(biāo)襯底載體207的凸緣402位于在其上裝載有目標(biāo)襯底載體207的載體接合部件401之下并稍微靠后。如此，在如下所述的將目標(biāo)襯底載體207傳送到傳送機(jī)231的過(guò)程中，在沒(méi)有被載體接合部件401阻塞的凸緣402的情況下可以提升目標(biāo)襯底載體207。通常，在沒(méi)有接觸到其上裝載有目標(biāo)襯底載體207的載體接合部件401和緊跟在其上裝載有目標(biāo)襯底載體207的載體結(jié)合部件401之后的載體結(jié)合部件(和/或定位在其上的襯底載體)的情況下，可以將目標(biāo)襯底載體207的凸緣402定位在允許提升目標(biāo)襯底載體207的任何位置。
在步驟505之后的是監(jiān)測(cè)目標(biāo)襯底載體207和載體接合部件401的相關(guān)水平位置的步驟507(例如通過(guò)圖2A的檢測(cè)器235)。例如，如果檢測(cè)器235包括光源/檢測(cè)器對(duì)，那么如果相對(duì)于空載體結(jié)合部件401適當(dāng)?shù)囟ㄎ荒┒藞?zhí)行器225，則檢測(cè)器235向僅被檢測(cè)器235檢測(cè)的空載體結(jié)合部件401(或傳送機(jī)231)發(fā)射一束光(如前面參照?qǐng)D2C-2D所述)。
圖2E是展示將檢測(cè)器235定位以檢測(cè)將載體接合部件401連接到傳送機(jī)231的載體接合部件401的一部分249的末端執(zhí)行器225的局部透視圖。特別地，載體結(jié)合部件401的一部分249包括當(dāng)將末端執(zhí)行器225適當(dāng)?shù)囟ㄎ坏接糜谘b載操作的載體接合部件401之下時(shí)進(jìn)行傾斜以將光束241(被檢測(cè)器235發(fā)射)反射回檢測(cè)器235的槽口251。也可以使用其它結(jié)構(gòu)。例如，一個(gè)或多個(gè)編碼器240a，240b或直接測(cè)量傳送機(jī)速度的其它定位器件，所述其它定位器件將上述信息提供給控制器237(例如，連續(xù)地)以便控制器237可以在裝載(或卸載)操作中追蹤傳送機(jī)的位置。
在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，如果相對(duì)于空載體結(jié)合部件401不適當(dāng)?shù)囟ㄎ荒┒藞?zhí)行器225，則圖5的工藝結(jié)束。可替換地，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在步驟509中，在目標(biāo)襯底載體207和載體結(jié)合部件401的相對(duì)水平位置中可進(jìn)行任何必需的調(diào)整(例如，當(dāng)如下所述提升目標(biāo)襯底載體207時(shí)，以確保凸緣402不接觸載體接合部件401)。例如，控制器237可以加速和/或減速末端執(zhí)行器225，直到從檢測(cè)器235接收到適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)信號(hào)。在上述定位調(diào)整過(guò)程中，目標(biāo)襯底載體207的水平速度和傳送機(jī)231和/或載體接合部件401的水平速度仍保持充分地匹配。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，取消步驟507和509(例如，如果使用與傳送機(jī)231的速度和/或末端執(zhí)行器225的發(fā)射時(shí)間/位置相關(guān)聯(lián)的預(yù)定的運(yùn)動(dòng)輪廓)。在上述實(shí)施例中，可以取消檢測(cè)器235。
假定相對(duì)于空載體結(jié)合部件401適當(dāng)?shù)亩ㄎ荒┒藞?zhí)行器225，在步驟511中，如圖6B中所示，通過(guò)沿垂直導(dǎo)向器217，219(圖2A)提升水平導(dǎo)向器221來(lái)提升末端執(zhí)行器225，以便將目標(biāo)襯底載體207和特別是它的凸緣402提高到載體接合部件401的水平面。如圖6B中所示，將凸緣402定位在載體接合部件401的稍微地上方(例如，如下所述用于裝載其上)。
其次，如步驟513所表示和在圖6C中所示，加速目標(biāo)襯底載體207以將目標(biāo)襯底載體207的凸緣402帶到傳送機(jī)231的載體接合部件401的上方。然后，減速目標(biāo)襯底載體207，以便目標(biāo)襯底載體207的水平速度再次充分地匹配傳送機(jī)231的水平速度。其次，如圖6D所示和由步驟515所表示，降低末端執(zhí)行器225(當(dāng)繼續(xù)充分地匹配傳送機(jī)231的水平速度時(shí))，以使目標(biāo)襯底載體207的凸緣402與傳送機(jī)231的載體結(jié)合部件401相接合，由此，將目標(biāo)襯底載體207移交到載體結(jié)合部件401。在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選目標(biāo)襯底載體207以如參考下面的圖8A-8D所述的基本上為零速度和/或加速度接觸載體結(jié)合部件401。在控制器237的控制下，襯底載體處理器215繼續(xù)降低末端執(zhí)行器225，(例如，當(dāng)繼續(xù)充分地匹配傳送機(jī)231的水平速度時(shí))，以便末端執(zhí)行器225的動(dòng)態(tài)管腳229從目標(biāo)襯底載體207的底部上的部件407脫離。圖6E中顯示了步驟517的示范性結(jié)果。
在末端執(zhí)行器225從目標(biāo)襯底載體207脫離之后，在步驟519中，末端執(zhí)行器225減速(例如，停止)并且圖5的工藝結(jié)束(步驟521)。其間通過(guò)傳送機(jī)231，將被傳送機(jī)231的載體結(jié)合部件401經(jīng)其凸緣402支撐的目標(biāo)襯底載體207遠(yuǎn)離裝載裝置201地傳送。如所述，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)為末端執(zhí)行器225確定的運(yùn)動(dòng)輪廓限定上述末端執(zhí)行器225的加速、減速、上升和/或下降。
因而，根據(jù)本發(fā)明提供的襯底裝載裝置201，尤其是在控制器237的控制下運(yùn)行的襯底載體處理器215起從移動(dòng)的傳送機(jī)卸載襯底載體并將襯底載體裝載到移動(dòng)的傳送機(jī)上的作用。以這種方式，本發(fā)明的襯底裝載裝置和襯底載體處理器可以在制造設(shè)備、工作進(jìn)程、及運(yùn)行資金和制造成本的范圍內(nèi)減少襯底停留時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，可以對(duì)控制器237編程以執(zhí)行圖3和5的一個(gè)或兩個(gè)工藝。圖3和5的工藝也可以配備到一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中?？梢酝ㄟ^(guò)由計(jì)算機(jī)讀取的媒介攜帶每個(gè)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(例如，載波信號(hào)、軟盤(pán)、硬驅(qū)動(dòng)機(jī)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器等)。
在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，可以配置本發(fā)明的襯底裝載裝置201以此在發(fā)生電源故障、緊急關(guān)機(jī)(下面所述)等的情況下自動(dòng)地遠(yuǎn)離傳送機(jī)231地退回末端執(zhí)行器225。例如，控制器237可以包括響應(yīng)意外中斷例如電源故障、緊急關(guān)機(jī)等自動(dòng)地遠(yuǎn)離傳送機(jī)231退回末端執(zhí)行器225(和/或水平導(dǎo)向器221)的末端執(zhí)行器退回程序。此外，偏離末端執(zhí)行器225(和/或水平導(dǎo)向器221)以便當(dāng)從襯底裝載裝置201除去電源時(shí)自動(dòng)地退回末端執(zhí)行器225(和/或水平導(dǎo)向器221)?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)钠x裝置例如彈簧、重力、空氣缸、滾珠絲杠、導(dǎo)引螺桿等。例如，可以使用上述末端執(zhí)行器退回程序作為一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
能夠影響襯底裝載裝置201的設(shè)計(jì)的典型參數(shù)包括，例如，(1)傳送機(jī)速度；(2)襯底載體處理器215能夠移動(dòng)末端執(zhí)行器225的水平和/或垂直速度；(3)能夠施加到襯底載體處理器215的末端執(zhí)行器225的水平和/或垂直加速和減速；(4)襯底載體處理器215的末端執(zhí)行器225的移動(dòng)的水平和垂直范圍；(5)由傳送機(jī)231傳送的相鄰襯底載體207之間的距離；(6)傳送機(jī)231傳送襯底載體207的高度；(7)為了清除用于傳送襯底載體207的傳送機(jī)231的載體通過(guò)所釋放的襯底載體接部件401而提升襯底載體207的垂直高度；(8)每個(gè)襯底載體207的高度(例如，垂直方向)；(9)在從載體接部件401脫離襯底載體207之后，在不撞擊所釋放的襯底載體207的情況下，為了使由傳送機(jī)231傳送的襯底載體207通過(guò)所釋放的襯底載體而必須降低的襯底載體207的距離；(10)所使用的載體接合部件的類(lèi)型；和/或(11)其它相似參數(shù)。
例如，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的襯底載體處理器215能夠(1)獲得大于或等于傳送機(jī)231的水平速度的末端執(zhí)行器225的最大水平速度；(2)將末端執(zhí)行器225提升到足以從傳送機(jī)載體接合部件401脫離并清除襯底載體207的高度；(3)以?xún)蓚€(gè)或多個(gè)水平速度移動(dòng)，例如匹配傳送機(jī)速度的第一水平速度和將襯底載體207傳送到系泊部位203和從移動(dòng)系泊部位203傳送襯底載體207的第二水平速度；(4)以?xún)蓚€(gè)或多個(gè)垂直速度移動(dòng)，例如從傳送機(jī)231脫離或?qū)⒁r底載體207交到傳送機(jī)231的第一垂直速度，和將襯底載體207傳送到系泊部位203和從系泊部位203傳送襯底載體207的第二垂直速度；(5)在不破壞包含在襯底載體207中的一個(gè)或多個(gè)載體的情況下，執(zhí)行由末端執(zhí)行器225支撐的(和與傳送機(jī)231結(jié)合或從傳送機(jī)231釋放的襯底載體需求的)襯底載體207的所有加速和減速。
同樣，應(yīng)運(yùn)行襯底載體處理器215以便將它的末端執(zhí)行器225降低到足夠低的水平以服務(wù)最低系泊部位203。(如果存在比最低系泊部位203低的存儲(chǔ)架或其它存儲(chǔ)位置，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步操作襯底載體處理器215以此降低末端執(zhí)行器225以服務(wù)最低存儲(chǔ)架/位置)。設(shè)置在水平導(dǎo)向器221上的末端執(zhí)行器225的運(yùn)行的水平范圍和用于移動(dòng)末端執(zhí)行器225的裝置應(yīng)該是這樣的末端執(zhí)行器225能夠加速到充分地匹配傳送機(jī)速度的水平速度，從傳送機(jī)231脫離水平載體207和/或?qū)⒁r底載體207與傳送機(jī)231接合(當(dāng)避免與傳送到傳送機(jī)231上的其它襯底載體碰撞時(shí))，及減速至停止，都位于由水平導(dǎo)向器231提供的運(yùn)行的可用的水平范圍內(nèi)。
期待在本發(fā)明的襯底裝載裝置的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中包括一些或所有的上述特征/參數(shù)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D7A-7D討論在設(shè)計(jì)本發(fā)明的襯底裝載裝置201的具體實(shí)施例和/或編程控制器237(圖2A)中考慮的各種因素和參數(shù)。圖7A和7B是與圖2A相似的、本發(fā)明的襯底裝載裝置201的簡(jiǎn)化的前視圖。圖7C-7D是與圖4A-4E和6A-6E相似的、在與傳送機(jī)231接合和/或從傳送機(jī)231脫離的過(guò)程中的襯底載體的簡(jiǎn)化的示意性側(cè)視圖。
圖7A展示了襯底載體處理器215的末端執(zhí)行器225的水平范圍。在701處以實(shí)線外形顯示末端執(zhí)行器225和支架223，701處于末端執(zhí)行器225沿襯底載體處理器215的水平導(dǎo)向器221移動(dòng)的上限。在702處以虛線顯示末端執(zhí)行器225和支架223，702處于末端執(zhí)行器225沿水平導(dǎo)向器221移動(dòng)的下限。圖7A中展示的距離DHR表示末端執(zhí)行器225移動(dòng)的最大水平范圍。
移動(dòng)DHR的水平范圍的選擇除了受上面討論的設(shè)計(jì)因素影響外，還受系泊部位203或支架239的位置(例如，系泊部位或支架的數(shù)量和/或水平跨距)、襯底裝載裝置201的希望的軌道、處理界面或連接到襯底裝載裝置201的處理工具的尺寸等影響。
圖7B展示了末端執(zhí)行器225運(yùn)行的垂直范圍。在703處以實(shí)線外形顯示末端執(zhí)行器225、支架223和水平導(dǎo)向器221，703為末端執(zhí)行器225垂直移動(dòng)范圍的頂部限制。在該位置處，末端執(zhí)行器225處于高的足以從傳送機(jī)231的載體接合部件401清除襯底載體207的凸緣402的高度EH(見(jiàn)圖4B-4D)。
繼續(xù)參照?qǐng)D7B，在704處以虛線顯示末端執(zhí)行器225、支架223和水平導(dǎo)向器221，704為末端執(zhí)行器225的垂直移動(dòng)范圍的下部界限。在該位置處，末端執(zhí)行器225處于高度EL，EL為需要服務(wù)襯底裝載裝置201的最低系泊部位(或存儲(chǔ)位置)的最低位置。圖7B中展示的距離DVR表示末端執(zhí)行器225移動(dòng)的最大垂直范圍(例如，DVR＝EH-EL)。也可以使用移動(dòng)的其它的垂直范圍。
圖7C-7D中展示了影響接合傳送機(jī)2318或從傳送機(jī)231脫離襯底載體207的操作的參數(shù)。圖7C顯示分隔由傳送機(jī)231傳送的兩個(gè)相鄰的襯底載體207的距離Ds。分隔距離Ds涉及載體接合部件401之間的距離DCEM但關(guān)系不大，也涉及襯底載體207的水平范圍。通過(guò)在裝載和卸載操作中提供提升、下降、加速和/或減速襯底載體207的較大間隔和/或時(shí)間周期來(lái)增加距離Ds使裝載和卸載操作容易。然而，增加距離Ds通常降低由傳送機(jī)231傳送的襯底載體的數(shù)量。
如圖7D中所示。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，為了從傳送機(jī)231脫離襯底載體207，末端執(zhí)行器225將動(dòng)態(tài)部件229提升到至少等于襯底載體207的底部的高度ECB的高度。更準(zhǔn)確地說(shuō)，將動(dòng)態(tài)部件229提升到大于或等于高度ECB加支撐襯底載體207的載體接合部件401的基座高度HCEM的高度過(guò)(例如，從載體接合部件401清除襯底載體207的凸緣402)。在降低已脫離的襯底載體207之前，使末端執(zhí)行器225減速以使襯底接合部件401以大于凸緣402的長(zhǎng)度LF的總距離移動(dòng)到在襯底載體207的前面。大量的其它參數(shù)可以影響本發(fā)明襯底裝載裝置201和襯底處理器215的設(shè)計(jì)。
前面的描述僅公開(kāi)了本發(fā)明的示范性實(shí)施例；落入本發(fā)明范圍內(nèi)的上面公開(kāi)的裝置和方法的修改對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。例如，僅使用一個(gè)垂直導(dǎo)向器代替使用上面所示的襯底載體處理器中的兩個(gè)垂直導(dǎo)向器。同樣，可以用連接的用于沿水平導(dǎo)向器水平移動(dòng)的垂直導(dǎo)向器替代連接的用于沿垂直導(dǎo)向器垂直移動(dòng)的水平導(dǎo)向器來(lái)布置襯底載體處理器。
當(dāng)襯底載體處理器包括安裝的用于沿水平導(dǎo)向器移動(dòng)的垂直導(dǎo)向器時(shí)，通過(guò)沿垂直導(dǎo)向器提升或下降末端執(zhí)行器來(lái)完成提升末端執(zhí)行器用以從傳送機(jī)分離襯底載體或降低襯底載體用以將襯底載體交到傳送機(jī)(例如，不是通過(guò)提升與一對(duì)垂直導(dǎo)向器相關(guān)的水平導(dǎo)向器)。可以在襯底載體處理器215的支架223上設(shè)置傳動(dòng)裝置(例如未顯示的皮帶傳動(dòng)或?qū)б輻U)以提升與水平導(dǎo)向器221相關(guān)的末端執(zhí)行器225，將襯底載體從傳送機(jī)231分離，或?qū)⒛┒藞?zhí)行器225向水平導(dǎo)向器221降低，以將襯底載體移交到傳送機(jī)231(加上或代替沿一個(gè)垂直導(dǎo)向器或多個(gè)導(dǎo)向器上升/下降的水平導(dǎo)向器221)。
可以使用本發(fā)明從在垂直方向上傳送襯底載體的傳送機(jī)卸載襯底載體，及將襯底載體裝載到在垂直方向上傳送襯底載體的傳送機(jī)上。在上述情況下，末端執(zhí)行器225包括如先前并入的、2002年8月31日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“End EffectorHaving Mechanism For Reorienting a Wafer Carrier Between Vertical AndHorizontal Orientations”(代理卷號(hào)No.7097)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/407452中所述的用于將襯底載體重新定位在垂直和水平方向之間的重新定向裝置。
就單襯底載體說(shuō)明本發(fā)明，但可以使用具有容納多個(gè)襯底的襯底載體的本發(fā)明。
這里說(shuō)明的襯底裝載裝置的具體實(shí)施例包括布置在多個(gè)垂直堆疊中的系泊部位。然而，上述襯底裝載裝置可以包括僅僅一個(gè)系泊部位的垂直堆疊、僅僅一個(gè)系泊部位或多于兩個(gè)系泊部位的垂直堆疊。襯底裝載裝置包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)架和/或一個(gè)或多個(gè)不是存儲(chǔ)架的其它襯底載體存儲(chǔ)裝置。
在這里所述的示范性襯底裝載裝置中，顯示系泊部位包括懸掛襯底載體以將其移動(dòng)到停放和未停放的位置之間的系泊夾子?？商鎿Q地，系泊部位包括當(dāng)其在停放和未停放位置之間移動(dòng)襯底載體時(shí)通過(guò)襯底載體底部或側(cè)邊等從下面支撐襯底載體的系泊滑板或平臺(tái)。
優(yōu)選地，在包括連接到垂直和水平導(dǎo)向器的框架的襯底裝載裝置中使用本發(fā)明。照這樣，優(yōu)選的襯底裝載裝置是模塊化的并可以快速地安裝和校準(zhǔn)。結(jié)果，襯底裝載裝置包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)架(例如，圖2A中的存儲(chǔ)架239)，每個(gè)存儲(chǔ)架也可以安裝在框架上。通過(guò)將襯底載體處理器和存儲(chǔ)架或多個(gè)存儲(chǔ)架安裝到框架上，襯底載體處理器和存儲(chǔ)架彼此之間有預(yù)定的位置。這更便于安裝和校準(zhǔn)，是使用模塊化襯底裝載裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。相似地，其它裝置例如用于從過(guò)頂加工傳送系統(tǒng)裝載和/或卸載襯底載體的專(zhuān)用裝置可以方便地安裝到這里所述的框架上，例如先前并入的、2003年8月28日申請(qǐng)的、標(biāo)題為“SystemFor Transporting Substrate Carriers”(代理案卷No.6900)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/650310。
一方面，框架可以安裝到超凈室壁上(例如，預(yù)穿螺栓孔等)或室的前壁(例如，加工界面室)上的預(yù)定安裝位置上。優(yōu)選地，墻壁也有安裝系泊夾子或系泊平臺(tái)的預(yù)定安裝位置。另外，墻壁有安裝襯底載體開(kāi)口裝置的預(yù)定的安裝位置。當(dāng)將框架、系泊裝置、和襯底載體開(kāi)口裝置每個(gè)都安裝到相同表面上的預(yù)定位置時(shí)，預(yù)定每個(gè)相對(duì)位置，便于襯底裝載裝置的安裝和校準(zhǔn)。
盡管展示了這里所述的、定位在襯底裝載裝置201之上的傳送機(jī)，可替換地預(yù)期傳送機(jī)可以處于襯底裝載裝置的高度或之下，或者處于定位在鄰近襯底裝載裝置的另一位置。
利用這里展示的襯底裝載裝置將襯底提供到處理工具、計(jì)量位置、或?qū)⒁r底傳送到的任何其它位置。
從前面的描述，可以理解可以安裝與處理界面(FI)相關(guān)聯(lián)的本發(fā)明的襯底裝載裝置，所述處理界面(FI)具有將襯底從襯底裝載裝置的系泊部位傳送到處理工具(例如在圖1的系統(tǒng)中)的裝載系泊室的FI機(jī)械手。可替換地，可以清除處理界面，并且裝載系泊室可以包括直接從襯底裝載裝置的系泊部位傳送襯底的襯底處理器。作為另一替換，處理工具可以在大氣壓下而不是真空下運(yùn)行，由此清除裝載系泊室。
圖8A-8D是末端執(zhí)行器225的示例性運(yùn)動(dòng)輪廓。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)使用上述運(yùn)動(dòng)輪廓時(shí)，僅需使用檢測(cè)器233(例如，“運(yùn)行”檢測(cè)器)(例如清除檢測(cè)器235)。參照?qǐng)D8A，曲線C1表示在裝載操作中沿X-軸(傳送機(jī)231移動(dòng)的水平方向)的末端執(zhí)行器的速率。曲線C2表示在裝載操作中沿Z-軸(垂直方向)的末端執(zhí)行器的速率。曲線C3表示裝載操作中末端執(zhí)行器Z軸位置，曲線C4表示裝載操作中末端執(zhí)行器X-軸位置。圖8B相似于圖8A，但顯示了放大了的Z-軸位置數(shù)據(jù)。圖8C-D相似于圖8A-B，但展示了卸載操作中末端執(zhí)行器225的X-軸速率(曲線C1’)、Z-軸速率(曲線C2’)、Z-軸位置(曲線C3’)和X-軸位置(曲線C4’)。注意圖8A-B顯示了在襯底載體裝載操作的起始(例如，為了補(bǔ)償襯底載體的尺寸)過(guò)程中下部Z-位置處的Z-軸位置數(shù)據(jù)(曲線C3)。
參照?qǐng)D8A-B和曲線C1-C4，在裝載操作中，末端執(zhí)行器225可以執(zhí)行如參照?qǐng)D5所述的相似的上升、下降和加速。例如，進(jìn)一步參照?qǐng)D5和6A-E，在收到裝載操作(步驟503)的觸發(fā)信號(hào)后，末端執(zhí)行器225加速以匹配在時(shí)間T1與T2(步驟505和圖6A)之間的按X-方向(曲線C1)的傳送機(jī)231的速率。此后，在時(shí)間T3與T4之間，將末端執(zhí)行器225(曲線C3)提升到傳送機(jī)231的水平(步驟511和圖6B)；例如，以便被裝載到傳送機(jī)231上的襯底載體207的凸緣402位于接收襯底載體207的載體接合部件401之上。
在時(shí)間T5與T6之間，將末端執(zhí)行器225加速(曲線C1)到傳送機(jī)231的速度之上(并接著減速回傳送機(jī)231的速度)以便將襯底載體207的凸緣402定位在載體接合部件401(步驟513和圖6C)之上。在時(shí)間T7時(shí)，隨著將襯底載體207的凸緣402定位在載體接合部件401之上，末端執(zhí)行器225下降(曲線C3)并在凸緣402接觸到載體接合部件401(如時(shí)間T8所示)時(shí)停止。接著末端執(zhí)行器225下降，直到時(shí)間T9，并且襯底載體207保持在載體接合部件401上。由此，以基本為零的速率和/或加速度(例如，時(shí)間T8時(shí))將襯底載體207轉(zhuǎn)移到傳送機(jī)231上(步驟515和517以及圖6D-E)。例如，因?yàn)樵谕咕?02接合襯底接合部件401時(shí)末端執(zhí)行器225停止，所以在Z-方向(曲線C2)上以基本為零的速率和加速度發(fā)生襯底載體207的轉(zhuǎn)移。同樣地，因?yàn)閄-方向上的末端執(zhí)行器速率為恒量并且匹配于載體交換(曲線C1)中傳送機(jī)231的速率，所以在X-方向上以基本為零的加速度發(fā)生襯底載體207的轉(zhuǎn)移。另外，在至少一個(gè)實(shí)施例中，在襯底載體轉(zhuǎn)移中在y-方向沒(méi)有發(fā)生運(yùn)動(dòng)。因此，可以在三個(gè)方向上以基本為零的加速度和在至少兩個(gè)方向上以基本為零的速率執(zhí)行襯底載體轉(zhuǎn)移。在時(shí)間T9之后，減速末端執(zhí)行器225(步驟519和曲線C1)。
參照?qǐng)D8C-D和曲線C1-C4，在卸載操作中，末端執(zhí)行器225執(zhí)行如參照?qǐng)D3所述的相似的上升、下降和加速。例如，進(jìn)一步參照?qǐng)D3和4A-E，在收到卸載操作的觸發(fā)信號(hào)(步驟303)后，末端執(zhí)行器225加速以匹配在時(shí)間T1與T2之間的按X-方向(曲線C1’)的傳送機(jī)231的速率(步驟305和圖4A)。此后，在時(shí)間T3與T4之間，提升末端執(zhí)行器225(曲線C3’)以便動(dòng)態(tài)部件229接合從傳送機(jī)231卸載的襯底載體207的拱形部件407(步驟311和圖4B)。在時(shí)間T4時(shí)，當(dāng)動(dòng)態(tài)部件229接合拱形部件407時(shí)，末端執(zhí)行器225停止上升(曲線C2’和C3’)。在時(shí)間T4與T5之間，進(jìn)一步提升末端執(zhí)行器225以便卸下載體接合部件401的襯底載體207的凸緣402(步驟311和圖4C)。由此，以基本為零速率和/或加速度將襯底載體207從載體結(jié)合部件401卸載下來(lái)(例如，在x，y和/或z方向上，由于在將襯底載體207從載體接合部位401提升之前的時(shí)間T4時(shí)z-軸運(yùn)動(dòng)的停止，并由于在末端執(zhí)行器225與傳送機(jī)231之間的速度匹配)。在時(shí)間T5之后，末端執(zhí)行器225減速并再加速(步驟313和曲線C1’)并下降(步驟315和曲線C3’)以清除先前描述的、圖8C-D中所示的載體結(jié)合部位401。
因此，在一個(gè)或多個(gè)方向、更優(yōu)選在兩個(gè)方向上，最優(yōu)選在所有方向上以充分的零速率和/或加速度發(fā)生從移動(dòng)式傳送機(jī)卸載襯底載體/將襯底載體裝載到移動(dòng)式傳送機(jī)上。優(yōu)選在垂直方向上充分地零速率和加速度；更優(yōu)選在卸載/裝載過(guò)程中的零速率和/或加速度，而不是充分地零速度和/或加速度。如這里所用，在給定系統(tǒng)變量例如傳送機(jī)高度、傳送機(jī)速度、調(diào)節(jié)重復(fù)性等，系統(tǒng)限制例如控制器方案、致動(dòng)器方案、末端執(zhí)行器位置公差等和相似的條件下，“零速率”或“零加速度”意味著盡可能的接近于零?！俺浞值牧闼俾省被颉俺浞值牧慵铀俣取币馕吨浞值亟咏阋员阍诓黄茐陌谝r底載體中的襯底和/或不產(chǎn)生潛在地破壞顆粒的情況下將襯底載體從移動(dòng)式傳送機(jī)和/或載體結(jié)合部位卸載和/或?qū)⒁r底載體裝載到移動(dòng)式傳送機(jī)和/或載體結(jié)合部位上。例如，可以以相對(duì)較小的速率接觸襯底載體。在一個(gè)實(shí)施例中，末端執(zhí)行器可以快速地垂直上升，并接著在接觸襯底載體之前減慢到相對(duì)較小或充分的零速率。也可以使用相似小(或基本為零)的加速度?？梢詧?zhí)行相似的裝載操作。在一個(gè)實(shí)施例中，以小于大約0.5G的壓力在垂直方向上接觸襯底或襯底載體，在另一實(shí)施例中用小于0.15G的壓力?？梢允褂闷渌慕佑|壓力。
當(dāng)首先參照從移動(dòng)式傳送機(jī)卸載僅包含單晶片的襯底載體或?qū)H包含單晶片的襯底載體裝載到移動(dòng)式傳送機(jī)上來(lái)說(shuō)明本發(fā)明時(shí)，可以理解可以相似地從移動(dòng)式傳送機(jī)卸載包含多襯底的襯底載體或?qū)嘁r底的襯底載體裝載到移動(dòng)式傳送機(jī)上。另外，可以在傳送單襯底載體和多襯底載體(例如，25片襯底載體前開(kāi)口統(tǒng)一箱)的系統(tǒng)內(nèi)使用本發(fā)明。同樣地，可以使用本發(fā)明以將單個(gè)襯底載體從移動(dòng)式傳送機(jī)卸載和/或?qū)我r底裝載到移動(dòng)式傳送機(jī)上(例如，不包含在封閉襯底載體內(nèi)的襯底)。例如，可以使用開(kāi)口的襯底載體、襯底支架、襯底托盤(pán)或另一襯底傳送器件經(jīng)傳送機(jī)傳送襯底，所述另一襯底傳送器件允許末端執(zhí)行器225(或其改進(jìn)型)通過(guò)使用相似的末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)和/或運(yùn)動(dòng)輪廓直接將襯底放置在傳送機(jī)的襯底傳送器件上或直接從傳送機(jī)的襯底傳送器件移除襯底。由此可以將上述的單襯底轉(zhuǎn)移到系泊端口或其它裝載部位，或如果需要?jiǎng)t直接進(jìn)入裝載系泊室和/或處理工具。例如，可以將襯底從末端執(zhí)行器225直接轉(zhuǎn)移到處理界面和/或處理工具的襯底處理機(jī)械手(例如，通過(guò)直接“刀片-刀片”轉(zhuǎn)移或通過(guò)中間轉(zhuǎn)移位置)。相似地，可以將多個(gè)單襯底裝載到移動(dòng)式傳送機(jī)上或從移動(dòng)式傳送機(jī)卸載。
當(dāng)涉及上述說(shuō)明時(shí)，當(dāng)沿晶片載體傳送系統(tǒng)的傳送機(jī)高速地傳送晶片載體時(shí)，本發(fā)明的晶片載體裝載裝置適合與晶片載體相互反應(yīng)。在從傳送機(jī)移除所選的晶片載體的處理過(guò)程中，例如，將晶片載體處理器的末端執(zhí)行器設(shè)定為運(yùn)動(dòng)(或“運(yùn)行”)以匹配由傳送系統(tǒng)傳送的所選擇的晶片載體的速率或速度，并匹配與被所選擇晶片載體占用的移動(dòng)式傳送機(jī)相關(guān)的位置。
當(dāng)末端執(zhí)行器安全、垂直地從傳送系統(tǒng)和晶片載體分離時(shí)，通過(guò)裝載裝置執(zhí)行這兩個(gè)作用(即，速度匹配和位置匹配)，傳送系統(tǒng)高速地傳送所述晶片載體。然而，在裝載裝置與傳送系統(tǒng)之間開(kāi)始交叉的臨時(shí)周期，優(yōu)選同時(shí)將這些功能與裝載裝置的第三個(gè)功能結(jié)合，即相對(duì)于傳送系統(tǒng)改變末端執(zhí)行器的高度，以匹配所選擇晶片載體的高度(高度匹配)。意外碰撞(除了末端執(zhí)行器與所選擇的晶片載體之間的預(yù)定接觸)的升高的危險(xiǎn)由臨時(shí)交叉產(chǎn)生。
當(dāng)裝載裝置和傳送系統(tǒng)臨時(shí)交叉時(shí)，裝載裝置的組件、傳送系統(tǒng)的組件、所選擇的晶片載體、以及很可能多個(gè)附近的晶片載體優(yōu)選地高速運(yùn)行，提高了源自組件和晶片載體當(dāng)中碰撞的破壞的可能性。
在晶片載體移除工藝中，當(dāng)末端執(zhí)行器部分(例如動(dòng)態(tài)管腳)開(kāi)始占據(jù)與由傳送系統(tǒng)傳送的晶片載體的部分相同的高度時(shí)，甚至在末端執(zhí)行器接觸到所選擇的晶片載體之前，開(kāi)始裝載裝置與傳送系統(tǒng)之間的臨時(shí)交叉。在末端執(zhí)行器接觸并從傳送機(jī)的晶片載體支承部件提升所選擇的晶片載體之后的一段時(shí)間中，傳送系統(tǒng)通過(guò)所述傳送機(jī)的晶片載體支承部件支承所選擇的晶片載體繼續(xù)臨時(shí)交叉。例如，在該時(shí)間周期中，部分的或全部的末端執(zhí)行器可以繼續(xù)占據(jù)與鄰近晶片載體和其它由傳送系統(tǒng)傳送的附近的晶片載體一樣的高度(例如，在晶片載體移除工藝中未選擇移除的晶片載體)。僅在將末端執(zhí)行器垂直地移到充分的程度以便從移動(dòng)式傳送機(jī)和/或由傳送系統(tǒng)傳送的其它晶片載體中取出末端執(zhí)行器和所選擇的晶片載體，結(jié)束傳送系統(tǒng)與裝載裝置之間的臨時(shí)交叉的周期，消除了增加的意外碰撞的對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)。盡管裝載裝置將所選擇的晶片載體放置在傳送系統(tǒng)上的工藝與晶片載體移除工藝不同，但晶片載體放置工藝也需要傳送系統(tǒng)與裝載裝置之間的交叉的相似臨時(shí)周期。例如，放置工藝的交叉的臨時(shí)周期開(kāi)始于已經(jīng)放置在旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)上的晶片載體流(或進(jìn)入高度)的所選擇晶片載體“打破平面”，并繼續(xù)到整個(gè)末端執(zhí)行器(現(xiàn)在是空的)通過(guò)該平面運(yùn)回。
在裝載裝置與傳送系統(tǒng)之間的交叉的臨時(shí)時(shí)期的過(guò)程中，需要小心控制裝載裝置的末端執(zhí)行器與傳送裝置的旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以平穩(wěn)地控制晶片載體的移除和放置工藝。在這一時(shí)期中，末端執(zhí)行器與移動(dòng)式傳送機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制失敗將引起導(dǎo)致無(wú)意識(shí)碰撞的至少三個(gè)不同模式的故障，例如1)突然減小或除去的其用于旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)力，繼續(xù)以預(yù)定速度移動(dòng)的末端執(zhí)行器和傳送機(jī)減慢和/或逐漸停止；2)突然減小或除去用于線性運(yùn)動(dòng)(例如，由晶片載體處理器的水平導(dǎo)向器提供的)的移動(dòng)力，繼續(xù)按預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)的傳送機(jī)和末端執(zhí)行器減慢和/或逐漸停止；以及3)傳送機(jī)和末端執(zhí)行器，失去部分或所有的它們各自移動(dòng)力，并按不同速率減慢。也發(fā)生有助于發(fā)生意外碰撞例如失去末端執(zhí)行器的垂直運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)力(例如，由晶片載體處理器的垂直導(dǎo)向器提供的)的故障的其它可能模型。
在通常的操作中，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的不同組件例如檢測(cè)器、高精確傳動(dòng)裝置和處理控制器或多個(gè)控制器以便在裝載裝置的末端執(zhí)行器與傳送系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳送機(jī)之間提供相對(duì)運(yùn)動(dòng)的小心控制。然而，在傳送系統(tǒng)與裝載裝置之間的交叉的臨時(shí)時(shí)期中的意外事件，可以減少這種協(xié)調(diào)和干擾或破壞上述精細(xì)控制，并可能導(dǎo)致襯底或設(shè)備破壞。
上述意外事件的實(shí)例是在晶片載體放置或移除過(guò)程中，威脅引起或引起傳送系統(tǒng)功能或裝載裝置的晶片載體處理器功能的中斷的制造設(shè)備內(nèi)的電源故障。具體相關(guān)的功能包括傳送系統(tǒng)的傳送-轉(zhuǎn)動(dòng)功能、晶片載體處理器的水平導(dǎo)向器的速度匹配功能、和晶片載體處理器的垂直導(dǎo)向器的高度匹配功能。
另一上述事件是傳送系統(tǒng)的或裝載裝置本身或整個(gè)制造設(shè)備的緊急關(guān)機(jī)。響應(yīng)許多不同起因(例如，關(guān)鍵系統(tǒng)或裝置的故障)和許多不同理由(例如，防止對(duì)不正常工作的系統(tǒng)附近的人員的傷害，或防止WIP晶片或鄰近系統(tǒng)和裝置的破壞)自動(dòng)地或手動(dòng)地觸發(fā)緊急關(guān)機(jī)。
因此，本發(fā)明包括一發(fā)生意外事件就移除交叉情況的如上所述的方法和裝置，更優(yōu)選一易于發(fā)生在意外時(shí)間的事件，例如電源故障或緊急關(guān)機(jī)。另外，提供了用于在傳送系統(tǒng)與裝載裝置之間確保上述速度匹配、位置匹配和高度匹配的有序停止的方法和裝置的實(shí)例下面將參照?qǐng)D9A-9B，10和11描述用于從傳送系統(tǒng)退回裝載裝置的末端執(zhí)行器的方法和裝置的示范性實(shí)施例。
圖9A-9B是顯示鄰接晶片載體傳送系統(tǒng)805的可旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)803的、根據(jù)本發(fā)明的晶片載體裝載裝置801的側(cè)視圖。如所示，在沿傳送機(jī)803被晶片載體支撐部位808運(yùn)送的所選擇的晶片載體807上，晶片載體裝載裝置801正執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的部分的卸載程序。晶片載體裝載裝置801發(fā)明性地包括偏移器件809。在卸載或裝載操作中在失去電力(例如，電源故障或緊急停機(jī))的情況下，偏移器件809用于存儲(chǔ)充分的能量以產(chǎn)生足夠的移動(dòng)力以促使晶片載體裝載裝置801的末端執(zhí)行器811遠(yuǎn)離傳送機(jī)803。參照?qǐng)D9A-9B，晶片載體裝載裝置801還包括框架813和被框架支撐并連接到框架813的晶片載體處理器815。晶片載體處理器815包括末端執(zhí)行器811、移動(dòng)式地連接(例如，通過(guò)支架819)到末端執(zhí)行器811的和適合沿充分的水平線性路徑(未顯示)導(dǎo)向末端執(zhí)行器811的水平導(dǎo)向器817、和移動(dòng)式地連接水平導(dǎo)向器817的和適合沿充分的垂直線性路徑(未顯示)導(dǎo)向水平導(dǎo)向器817的至少一個(gè)垂直導(dǎo)向器821。
圖9A-9B中顯示的晶片載體裝載裝置801的偏置器件809的示范性實(shí)施例包括推擠裝置825。推擠裝置825優(yōu)選地包括外殼827、彈性部件829、和柱塞831。彈性部件829優(yōu)選地壓緊地密封在外殼827內(nèi)，柱塞831有效地連接到用于相對(duì)于外殼827互逆運(yùn)動(dòng)的彈性部件829上。柱塞831包括適合連接到圖9A-9B中所示的晶片載體處理器815的水平導(dǎo)向器817上的遠(yuǎn)端833。在圖9A-9B的優(yōu)選實(shí)施例中，偏置器件809固定連接到晶片載體處理器815的垂直導(dǎo)向器821，以具有緊湊外形和良好對(duì)準(zhǔn)。其它不優(yōu)選的實(shí)施例(未顯示)包括用于偏置器件809的不同的連接模型，例如偏置器件809固定地連接到晶片載體裝載裝置801的框架813上的特殊的實(shí)施例。
在操作中，晶片載體裝置801的偏置器件809利用殘留的能量產(chǎn)生并將移動(dòng)力施加到晶片載體處理器815的水平導(dǎo)向器817上。至少當(dāng)晶片載體處理器815的垂直導(dǎo)向器821的電源被較大地減少或全部被切斷時(shí)，優(yōu)選的由偏置器件809產(chǎn)生的移動(dòng)力運(yùn)行。在上述時(shí)刻，偏置器件809將移動(dòng)力施加到水平導(dǎo)向器817上并促使水平導(dǎo)向器817向下以便將末端執(zhí)行器811移動(dòng)遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)于晶片載體裝載裝置801與晶片載體傳送系統(tǒng)805(如上面所述)之間的交叉狀態(tài)的第一高度835(圖9A)。優(yōu)選地，偏置器件809促使末端執(zhí)行器811從第一高度835到上述交叉狀態(tài)不再存在的第二高度837(圖9B)，如通過(guò)晶片載體807與繼續(xù)被晶片載體傳送系統(tǒng)805傳送的晶片載體841之間的絕對(duì)垂直的間隙839的存在來(lái)示范。
在優(yōu)選實(shí)施例中，由偏置器件809產(chǎn)生的移動(dòng)力足夠的大以便當(dāng)它與引力結(jié)合時(shí)，總的力充足，在缺少由垂直導(dǎo)向器821產(chǎn)生的向上力時(shí)，促使晶片載體處理器815的水平導(dǎo)向器817沿垂直導(dǎo)向器821向下運(yùn)動(dòng)。也在優(yōu)選實(shí)施例中，由偏置器件809產(chǎn)生的移動(dòng)力不足夠大以致不能阻止晶片載體處理器815的垂直導(dǎo)向器821例如從第二高度837到第一高度835、重復(fù)地并可靠地超過(guò)垂直導(dǎo)向器821的希望生存期、并以較高的精確度和/或可控制程度地提升水平導(dǎo)向器817。在由圖9A-10A的推擠裝置825表示的偏置器件809的示范性實(shí)施例的上下文中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)為根據(jù)本發(fā)明推擠裝置825的彈性部件829可以具有許多不同形式，例如盤(pán)簧、或氣缸。
圖10是展示圖9A-9B中展示的晶片載體裝載裝置801的晶片載體處理器815的后視圖。如圖10中所示，偏置器件809連接到晶片載體處理器815的兩個(gè)垂直導(dǎo)向器821中的每一個(gè)。上述布置在兩個(gè)較大隔開(kāi)的偏置器件809之間大致相等地分開(kāi)移動(dòng)力的產(chǎn)生，使移動(dòng)力較好平衡地應(yīng)用到晶片載體處理器815的水平導(dǎo)向器817。
圖11是展示圖9A-9B和10的晶片載體處理器815的后視圖，晶片載體處理器有效地連接到控制器843，控制器843進(jìn)一步連接到不間斷電源電壓845并通過(guò)從不間斷電源845供應(yīng)的電源操作晶片載體處理器815以便引起晶片載體處理器815的末端執(zhí)行器811從晶片載體裝載裝置801(圖9A-9B)的傳送機(jī)803(圖9A-9B)退回，例如在電源故障或緊急停機(jī)的情況下(例如，不中斷電源可以將電源供給控制器843和晶片載體處理器815)。如圖11中所示，圖9A-9B和10的偏置器件809不位于晶片載體處理器815的垂直導(dǎo)向器821。不間斷電源845適合命令控制器843引起晶片載體處理器815從與晶片載體傳送系統(tǒng)805(圖9A-9B)的交叉處退回末端執(zhí)行器811。
在操作中，當(dāng)在晶片載體移除工藝中晶片載體處理器815和晶片載體傳送系統(tǒng)805(圖9A-9B)臨時(shí)交叉時(shí)，發(fā)生意外事件，例如電源故障或緊急停機(jī)。激活一發(fā)生意外事件例如電源故障或緊急停機(jī)就被激活的不間斷電源845。不間斷電源845將應(yīng)急電源提供給控制器843以阻止控制器843作用的不連續(xù)，并命令控制器843運(yùn)行晶片載體處理器815以便引起晶片載體處理器815消除晶片載體處理器815與在意外事件時(shí)存在的晶片載體傳送系統(tǒng)805(圖9A-9B)之間的臨時(shí)交叉。因此，控制器843運(yùn)行晶片載體處理器815，并除去臨時(shí)交叉，優(yōu)選的是意外事件一發(fā)生便進(jìn)行。
在優(yōu)選實(shí)施例中，控制器843適合根據(jù)預(yù)定的退回程序控制晶片載體處理器815。在一個(gè)上述實(shí)施例中，預(yù)定退回程序包括駐留在控制器843上的計(jì)算機(jī)編碼。在另一上述實(shí)施例中，預(yù)定退回程序包括除了存儲(chǔ)在控制器843上計(jì)算機(jī)代碼外，還包括在出現(xiàn)意外事件后由控制器843存取的計(jì)算機(jī)代碼。
在實(shí)施例中，控制器843適合將來(lái)自不間斷電源845的應(yīng)急電源分配給晶片載體處理器815，以便允許晶片載體處理器815繼續(xù)起作用以消除交叉。在另一實(shí)施例(未示出)中，不間斷電源電壓845適合將應(yīng)急電源直接提供給晶片載體處理器815以阻止控制器843間接分配電能。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制器843使水平導(dǎo)向器817以及垂直導(dǎo)向器821參與消除交叉，水平導(dǎo)向器817起給晶片載體傳送系統(tǒng)805(圖9A-9B)(特別是給晶片傳送系統(tǒng)805的晶片載體支持部件808(圖9A-9B))提供水平空隙作用，垂直導(dǎo)向器821起根據(jù)需要提供垂直間隙作用。在非優(yōu)選的實(shí)施例中，控制器843僅引起垂直導(dǎo)向器821參與消除交叉以提供垂直間隙。
在另一替換實(shí)施例中，無(wú)論控制器何時(shí)從不間斷電源接收電源，控制器適合使襯底載體處理器的末端執(zhí)行器從傳送機(jī)的傳送路徑退回。
圖12是用于將晶片裝置801的末端執(zhí)行器811向遠(yuǎn)離傳送機(jī)803的方向移動(dòng)的可替換退回裝置的簡(jiǎn)化前視圖。參考圖12，擴(kuò)展部1201連接到或形成在至少一個(gè)垂直導(dǎo)向器821內(nèi)。凸輪表面1203形成在所示的擴(kuò)展部1201上。也可以使用其它的凸輪表面。
將轉(zhuǎn)換器1205安裝到水平導(dǎo)向器817上，滾輪1207連接到轉(zhuǎn)換器1205并適合沿?cái)U(kuò)展部1201的凸輪表面1203滾動(dòng)。定位擴(kuò)展部1201以此當(dāng)末端執(zhí)行器811進(jìn)入末端執(zhí)行器811(和/或由末端執(zhí)行器811支持的載體807)與傳送機(jī)803(或由傳送機(jī)803支持的載體807)之間的發(fā)生不需要交叉的區(qū)域時(shí)，滾輪1207僅接觸擴(kuò)展部1201。
如圖12中進(jìn)一步所示，使用氣缸1209以將末端執(zhí)行器811偏置到水平導(dǎo)向器817之上。例如，在晶片裝載裝置801的通常操作中，可以充分地?cái)U(kuò)展氣缸1209(如圖所示)。
當(dāng)沿垂直導(dǎo)向器821提升水平導(dǎo)向器817時(shí)，滾輪1207接觸擴(kuò)展部1201的凸輪表面1203并向轉(zhuǎn)換器1205移動(dòng)，激活轉(zhuǎn)換器1205。轉(zhuǎn)換器1205的激活允許形成電路(未示出)，該電路引起末端執(zhí)行器811響應(yīng)電源故障或其它意外事件(先前所述的)向水平導(dǎo)向器817退回。例如，引起氣缸1209響應(yīng)電源故障或其它意外事件退回。注意，因?yàn)閿U(kuò)展部1201和轉(zhuǎn)換器1205，所以當(dāng)末端執(zhí)行器811位于發(fā)生末端執(zhí)行器811(和/或由末端執(zhí)行器811支持的載體807)與傳送機(jī)803(或由傳送機(jī)803支持的載體807)之間的不需要的交叉的位置時(shí)，僅發(fā)生末端執(zhí)行器811的退回。也就是說(shuō)，如果水平導(dǎo)向器817在擴(kuò)展部1201之下，末端執(zhí)行器811將不退回(在電源故障或其它意外事件時(shí))。因此，可以避免由于末端執(zhí)行器811的退回引起的末端執(zhí)行器811(和/或載體807)與存儲(chǔ)位置和/或系泊部位(通常由參考數(shù)字1211表示)之間的不注意碰撞。
當(dāng)首先參照晶片描述本發(fā)明時(shí)，可以理解也可以用其它“襯底”例如硅襯底、掩模、標(biāo)線、玻璃板等；無(wú)論構(gòu)圖還是未構(gòu)圖；和/或用傳送和/或處理上述襯底的裝置來(lái)使用本發(fā)明。
另外，當(dāng)公開(kāi)與這里的示范性實(shí)施例結(jié)合的本發(fā)明時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解其它的實(shí)施例落入如隨后的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適合將襯底供給到處理工具的裝置，包括適合將襯底載體傳送給到第一系泊部位的襯底載體處理器，所述襯底載體處理器包括適合支撐襯底載體的末端執(zhí)行器；以及連接到襯底載體處理器并運(yùn)行以控制襯底載體處理器以便當(dāng)襯底載體運(yùn)動(dòng)時(shí)，襯底載體處理器的末端執(zhí)行器使襯底載體從襯底載體傳送機(jī)脫離的控制器，其中運(yùn)行控制器以在響應(yīng)意外事件時(shí)自動(dòng)從傳送機(jī)退回末端執(zhí)行器。
2.權(quán)利要求1的裝置，其中，意外事件是指控制器從不間斷電源接收電力。
3.權(quán)利要求1的裝置，其中，意外事件是緊急關(guān)機(jī)程序。
4.權(quán)利要求1的裝置，其中，意外事件是失去電力。
5.權(quán)利要求1的裝置，還包括連接到控制器并適合在失去電力的情況下將電力供應(yīng)給控制器的不間斷電源。
6.權(quán)利要求5的裝置，其中，不間斷電源還連接到襯底載體處理器并適合在失去電力的情況下將電力施加到襯底載體處理器上。
7.權(quán)利要求5的裝置，其中，控制器還適合將電力從不間斷電源引導(dǎo)至襯底載體處理器。
8.一種用于將襯底載體轉(zhuǎn)移到襯底載體傳送系統(tǒng)或從襯底載體傳送系統(tǒng)轉(zhuǎn)移襯底載體的裝置，包括適合與傳送路徑交叉的襯底載體處理器，襯底載體傳送系統(tǒng)沿該傳送路徑傳送襯底載體，以從襯底載體傳送系統(tǒng)拾取襯底載體或?qū)⒁r底載體放置到襯底載體傳送系統(tǒng)上；連接到襯底載體處理器并適合將力施加到襯底載體處理器上以便將至少襯底載體處理器的一部分移動(dòng)遠(yuǎn)離一路徑的偏置裝置，襯底載體傳送系統(tǒng)沿該路徑傳送襯底載體。
9.權(quán)利要求8的裝置，其中，所述襯底載體處理器的一部分是適合拾取或放置襯底載體的末端執(zhí)行器。
10.權(quán)利要求8的裝置，其中，襯底載體處理器適合選擇性地與傳送路徑交叉。
11.權(quán)利要求9的裝置，其中，襯底載體處理器還適合沿傳送路徑移動(dòng)末端執(zhí)行器部分。
12.權(quán)利要求9的裝置，其中，襯底載體處理器還適合沿路徑移動(dòng)末端執(zhí)行器以便匹配沿路徑傳送的襯底載體的速度。
13.權(quán)利要求9的裝置，其中，襯底載體處理器還適合沿路徑移動(dòng)末端執(zhí)行器以便同時(shí)匹配沿路徑傳送的襯底載體的速度和位置。
14.權(quán)利要求8的裝置，其中，襯底載體處理器適于當(dāng)與路徑交叉時(shí)使偏置裝置失效。
15.權(quán)利要求8的裝置，其中，偏置裝置適合僅當(dāng)襯底載體處理器與傳送路徑交叉時(shí)將力施加到襯底載體處理器上。
16.權(quán)利要求8的裝置，其中，由偏置裝置施加到襯底載體處理器的力足以?xún)H在缺少襯底載體處理器的反向移動(dòng)力的情況下將末端執(zhí)行器遠(yuǎn)離傳送路徑移動(dòng)。
17.權(quán)利要求8的裝置，其中，偏置裝置包括適合存儲(chǔ)將末端執(zhí)行器遠(yuǎn)離路徑移動(dòng)的能量的彈性元件。
18.權(quán)利要求8的裝置，其中，偏置裝置包括彈簧。
19.權(quán)利要求8的裝置，其中，偏置裝置包括氣缸。
20.一種調(diào)節(jié)襯底載體傳送系統(tǒng)與襯底載體處理器之間的交叉的方法，所述襯底載體傳送系統(tǒng)適合沿路徑傳送襯底載體，所述襯底載體處理器適合與路徑交叉，以從襯底載體傳送系統(tǒng)拾取襯底載體或?qū)⒁r底載體故置到襯底載體傳送系統(tǒng)，該方法包括提供適合有選擇地與襯底載體傳送系統(tǒng)沿其傳送襯底載體的路徑交叉的襯底載體處理器；提供適合將力施加到襯底載體處理器以便除去襯底載體處理器與路徑之間的交叉的偏置裝置；將第一電源施加到襯底載體處理器足以允許襯底載體處理器逆著偏置裝置的力移動(dòng)末端執(zhí)行器并移動(dòng)到路徑里；引起襯底載體處理器將末端執(zhí)行器往路徑里移動(dòng)以便在襯底載體處理器與路徑之間產(chǎn)生交叉；在交叉過(guò)程中，使襯底載體處理器失去第一電源；允許偏置裝置的力將末端執(zhí)行器遠(yuǎn)離路徑移動(dòng)以消除交叉。
全文摘要
在第一方面，一種適合用晶片載體傳送系統(tǒng)交換晶片載體的晶片裝載裝置包括適合一發(fā)生意外事件例如電源故障或緊急停機(jī)就促使晶片裝載裝置的末端執(zhí)行器遠(yuǎn)離晶片載體傳送系統(tǒng)的移動(dòng)式傳送機(jī)的偏置元件。在第二方面，一發(fā)生意外事件，不間斷電源就命令控制器使晶片載體處理器從晶片載體傳送系統(tǒng)退回末端執(zhí)行器，并為其提供必要的電力。也提供了大量其它方面。
文檔編號(hào)B65G49/05GK1683223SQ200410075768
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者邁克爾·R·賴(lài)斯, 埃里克·A·恩格爾哈德特, 羅伯特·B·勞倫斯, 馬丁·R·埃里奧特, 杰弗里·C·赫金斯 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料有限公司