專利名稱：可驅(qū)動加載站系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及一種制造系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種改進的方法和設備，用于將晶片載體加載到工具上和將晶片載體從工具上卸載。
典型的是，通過一種升高的或高架的加載站在一個儲存緩存區(qū)域內(nèi)接收晶片載體，該加載站從一種懸吊運輸機械接收晶片載體。此后存儲緩存區(qū)域機器人將晶片載體從高架的加載站上輸送到另一個儲存貨架上或輸送給一個制造工具加載站或輸送到一種普通的與一個懸吊運輸機械交換晶片載體的SEMI標準E15加載站。為了將來自懸吊運輸機械的晶片載體降低到一高架的加載站，可以使用一種能夠多軸運動的機器人。這種機器人為了在懸吊運輸機械和高架加載站之間轉(zhuǎn)運晶片載體所需的復雜多軸運動增加了設備成本減少了設備的可靠性。
普通晶片載體具有運動裝備(即機械聯(lián)接器用于對準例如加載站的平臺上的晶片載體)，該裝備與加載站上對應的運動裝備點接合。從而必須嚴格規(guī)定機器人的公差，以便準確地將晶片載體在加載站上定位，從而晶片載體的運動裝備可以與加載站的運動裝備點接合。這種嚴格的公差要求可能增加設備成本同時降低設備的生產(chǎn)率。
因此需要一種能夠在懸吊運輸機械和加載站之間轉(zhuǎn)運晶片載體的改進系統(tǒng)。
本發(fā)明也還包括一種在懸吊運輸機械和平臺之間轉(zhuǎn)運晶片載體的方法，通過升高平臺，從而平臺接觸懸吊運輸機械所支承的晶片載體，從而使晶片載體與在懸吊運輸機械脫離，然后將平臺降低到懸吊加載站高度。
本發(fā)明一種晶片載體包含至少一個具有諸如倒“V型”槽的第一手柄，該槽是沿著該手柄下表面。
通過下文對本發(fā)明優(yōu)選實施例、權利要求書和附圖的詳盡介紹，本發(fā)明其它特征和方面將變得更加清楚。
圖8是本發(fā)明的運輸系統(tǒng)的示意俯視圖，該系統(tǒng)使用具有安裝于其上的本發(fā)明的加載站的可旋轉(zhuǎn)平臺。
優(yōu)選實施例介紹

圖1是一個示意性側(cè)視圖，顯示了本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11的相關部分，其包含具有提升致動器13的加載站12，所述提升致動器13可以將平臺15提升到一個能夠接觸懸吊運輸機械19(例如一個懸吊輸送器)所傳送的晶片載體17(例如一個密封容器、一敞開盒等)的高度。本發(fā)明的懸吊運輸系統(tǒng)11還可以包含晶片載體17、懸吊運輸機械19、多個沿懸吊運輸機械19運動的傳送裝置21。本發(fā)明的懸吊運輸系統(tǒng)11還可以包含對準標記或傳感器51和53(圖4A-5D)，當晶片載體17位于相對于加載平臺15的預定位置時，所述傳感器發(fā)出一信號。
下文將結(jié)合圖4A-D和5A-D，詳細地介紹本發(fā)明的懸吊運輸系統(tǒng)11的操作，圖4A-D和5A-D比圖1更詳細地顯示了本發(fā)明的懸吊運輸系統(tǒng)11。在討論本發(fā)明的懸吊運輸系統(tǒng)11的操作之前，最好了解一下本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11中所使用的示例類型的晶片載體的構造。具體地說，晶片載體17的兩個相反側(cè)面可以有一旋接位置(例如一個帶螺紋的或卡口式伸長部(Bayonette extension))，從而一手柄(例如具有相應的螺紋或翼)可拆卸地與所述旋接位置聯(lián)接。旋接位置35(圖2和3)可以位于晶片載體17的重心位置，從而在懸吊運輸機械19傳送晶片載體17的同時，將晶片載體的振動減少到最小程度?？梢栽诰d體上使用兩種類型手柄。第一種類型手柄可以包含普通的將在下文結(jié)合圖2而進一步介紹的桿。第二種類型手柄可以包含本發(fā)明的倒V型手柄，將在下文結(jié)合圖3對該手柄進行介紹。
圖2是一個顯示了具有安裝于其上的普通桿型手柄26的晶片載體17的前透視圖，所述手柄與傳送裝置21a聯(lián)接。傳送裝置21a可以包含一對可位于晶片載體17兩個相反側(cè)面的夾子27，和聯(lián)接機構29，所述聯(lián)接機構29將傳送裝置21a聯(lián)接到懸吊運輸機械19并允許傳送裝置21a用公知的方式沿其運動。一方面，夾子27沒有運動元件(即是固定的)。具體地說，夾子27從聯(lián)接機構29向下延伸，夾子27之間的距離大于晶片載體17的寬度。夾子27可以包含一用于聯(lián)接普通桿型手柄26的末端執(zhí)行器31。如圖2所示，末端執(zhí)行器31可以包含一個諸如V型(如圖所示)、U型(圖中未示)或任何別的類似的能夠從下方“抓住”、托住或與通用桿型手柄26嚙合的形狀的溝槽33。旋接位置35(圖2和3)可以位于晶片載體17的重心位置，以便在人工輸送或懸吊運輸機械19傳送晶片載體17的同時將晶片載體17的振動減少到最小程度。
傳送裝置21a還進一步包含一個諸如一對剛性延伸部分的擺動限制器37，該延伸部分從聯(lián)接機構29向下延伸到靠近晶片載體17頂部的位置，因而在懸吊運輸機械19輸送晶片載體17的同時，將晶片載體17的擺動(例如向前和向后)減少到最小程度。
圖3是一個顯示了具有安裝于其上的本發(fā)明V型手柄41的晶片載體17的前透視圖，所述手柄41與傳送裝置21b聯(lián)接。傳送裝置21b可以包含與圖2所示傳送裝置21a相同的元件。然而在這方面，末端執(zhí)行器31可以包含一用于與晶片載體17的V型手柄41聯(lián)接的桿43。如上所述，本發(fā)明的V型手柄41包含一個可以擰入旋接位置35的螺紋區(qū)域的螺紋區(qū)域。在操作中，本發(fā)明V型手柄41的溝槽33可以“抓住”、托住或與傳送裝置21b的桿43嚙合，從而傳送裝置21b可以被提升和降低。
下文結(jié)合圖4A-5D介紹在描述本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11的操作時，在晶片載體17在懸吊運輸機構19和裝載平臺15之間被傳送時，所用的本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11的元件。圖4A-4D是顯示了本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11的示意性平面?zhèn)纫晥D，圖5A-5D是分別對應于圖4A-4D的本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11的前視圖。
通常在操作中，傳送裝置21將晶片載體17攜帶到本發(fā)明加載站17的上方。本發(fā)明的加載站17升高，因而晶片載體17的手柄41與傳送裝置的末端執(zhí)行器脫離。然后傳送裝置向前運動，本發(fā)明的加載站能夠?qū)⒕d體降低到一個位置，從該位置可以將晶片載體17抽出并加載到一制造工具。為了實現(xiàn)在懸吊傳送裝置和制造工具之間轉(zhuǎn)運晶片載體，提升致動器13與平臺15聯(lián)接，從而將平臺15升高到一個可以接觸懸吊運輸機械19所輸送的晶片載體17底部的位置。提升致動器13可以在各種位置之間提升和降低平臺15，所述各種位置包括1)上部位置，在該位置，平臺15已使晶片載體17升高，從而晶片載體17的手柄的位置比傳送裝置21a、21b的末端執(zhí)行器33的高度高，從而使晶片載體17升高而離開傳送裝置21；2)下部位置，在此位置，平臺15已使晶片載體17降低，從而機器人45、65(圖6和圖7)可以接近晶片載體17。
為了避免碰撞，平臺15所支撐的晶片載體17頂部和懸吊運輸機械19之間的距離大于懸吊運輸機械19和正在被運輸?shù)木d體17底部之間的距離(當平臺15處于下部位置時所測量的距離)。從而當加載平臺15處于上部位置時(假設晶片載體17與桿脫離)，晶片載體17不能接觸懸吊運輸機械19或傳送裝置21a、21b的任何懸吊部位。在平臺15接觸晶片載體17之前所測量的晶片載體17頂部和擺動限制器37之間的距離比平臺15處于上部位置時所測量的晶片載體17頂部和擺動限制器37之間的距離大。從而當平臺15處于上部位置時，晶片載體17不能接觸擺動限制器37，除非晶片載體17向前或向后擺動。
平臺15可以位于懸吊運輸機械19的下方，從而懸吊運輸機械19所傳送的晶片載體17可以在加載平臺15上方運動。一方面，平臺15可以是儲存裝置(例如一個局部緩存區(qū)域)的頂部支架，所述存儲裝置可以包括多個支架和一個或多個加載站，將在下文結(jié)合圖6對此進行介紹。
對正傳感器可以包括諸如光發(fā)射二極管(LED)的光發(fā)射器51和諸如光電檢測器的接收器53。微型控制器55可以與提升致動器13聯(lián)接，用于控制提升致動器13的操作。微型控制器55還可以接收來自接收器53的表示晶片載體17位于平臺15上方的信號。具體地說，一方面，對正傳感器25可以使用“穿過光束”技術，從而這樣安置光發(fā)射器51，從而向接收器53發(fā)射光束，當晶片載體17隨懸吊運輸機械19行進時，所述光束“穿過”晶片載體17所行進的路徑。光發(fā)射器51可以位于平臺15上，接收器53可以位于懸吊運輸機械19上。
當懸吊運輸機械19所輸送的晶片載體17位于加載平臺15上方時，晶片載體17可以阻擋光發(fā)射器51所發(fā)射的光束。當晶片載體17不位于加載平臺15上方時，接收器53可以檢測光發(fā)射器51所發(fā)射的光束(也就是光束可以穿過)。當光束接觸接收器53時，接收器53的輸出可以具有“第一信號”值，當光束不接觸接收器53時，接收器53的輸出可以具有“第二信號”。作為進一步的預防措施，僅當微型控制器55接收到來自接收器53的“第二信號”時，提升致動器13也可以提升和降低平臺15。
下文結(jié)合圖4A-D和圖5A-D連續(xù)視圖，介紹使用圖3所示傳送裝置21b(晶片載體17具有安裝在其上的本發(fā)明V型手柄41)的本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11的操作，所述視圖顯示了隨著晶片載體17在懸吊運輸機械19和平臺15之間的運動，晶片載體17的運動。
圖4A和5A顯示了與傳送裝置21b聯(lián)接的晶片載體17，此時晶片載體17位于平臺15的上方。平臺15處于接觸晶片載體17之前的收縮位置。由于光發(fā)射器51所發(fā)射的光束被晶片載體17所阻擋，接受器53輸出一“第二信號”。微型控制器55收到來自接收器53的第二信號并激勵提升致動器13。
一旦致動，提升致動器13將平臺15提升到上部位置，其中平臺15接觸晶片載體17并使晶片載體17被升高，從而本發(fā)明V型手柄41的底部高于桿43的高度，從而使晶片載體17升離傳送裝置21b。如圖4B和5B所示，平臺15處于上部位置，晶片載體17位于平臺15上。一旦平臺15位于上部位置，由于本發(fā)明V型手柄41高于桿43的高度，如圖4C和5C所示，傳送裝置21b可以跟隨懸吊運輸機械19運動。此后，提升致動器13縮回，將平臺15攜帶到下部位置，如圖4D和5D所示，此時機器人45可以接近晶片載體17。機器人45可以將晶片載體17傳送到平臺15下方的儲存支架(圖6)上或傳送到加工設備63(圖7)。
當晶片載體17內(nèi)的所有晶片都已經(jīng)被處理后，本發(fā)明的懸吊運輸機械系統(tǒng)11可以顛倒地執(zhí)行上述步驟，因而使晶片載體17返回到懸吊運輸機械19，以便輸送到另一個加工工具。由于本發(fā)明的運輸系統(tǒng)僅僅利用了直線運動。晶片載體的加載和卸載可以更有效。一方面，晶片載體17在平臺15(也就是當被為設置懸吊加載站時)和懸吊運輸機械19之間行進的整體傳輸時間大約可以是5-10秒。
當本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11利用圖2的傳送裝置21a，以便傳送一具有安裝于其上普通桿26的晶片載體17時，操作類似于上述操作。一旦致動，提升致動器13將平臺15升高到上部位置，此時普通桿26在傳送裝置末端執(zhí)行器31的V型溝槽33頂部的上方(而不是圖3所示的V型手柄在桿型末端執(zhí)行器31的上方)。從而將晶片載體17提離傳送裝置21a。
圖6是可以包含加載平臺15的儲存裝置57的側(cè)視圖。如上所述，儲存設備57可以包含多個支架59和多個位于支架59下方并鄰近加工系統(tǒng)63(圖7)的加載站61。一方面，支架59在加載站61的軌跡內(nèi)(上或下)。儲存設備57也可以包含機器人45，該機器人可以在支架59和加載站61a-e之間轉(zhuǎn)運晶片載體17。如圖所示，加載站61a-b是懸吊加載站，用于接收來自懸吊運輸機械的晶片載體，加載站61c是SEMI標準E15加載站，其通常接收來自人工或機器人的晶片載體。由于在加載站61a-c之間存在清楚的路徑，這些加載站可以有利地按照本發(fā)明設置，從而包括上述致動器。如果位于支架59的前方而不是支架59的下方(也就是位于支架59的軌跡外側(cè))，加載站61d-e也可以按照本發(fā)明設置。因此，利用本發(fā)明，定位成用于在SEMI標準E15設定的高度人工加載的加載站也可以接收來自懸吊運輸機械的晶片載體。美國專利No.09/201,737詳細地介紹了儲存裝置57的一個方面，本發(fā)明參考了該專利申請。
圖7是一個示意性俯視平面圖，顯示了具有工廠接口裝置(factoryinterface)晶片處理機65的加工系統(tǒng)63，所述處理機用于在多個加載站61a-e和加工工具67之間傳送晶片，其可以包括多個加工室69。圖7示意了可以使用發(fā)明的加載站61a-e的示例性位置。
根據(jù)上述內(nèi)容，本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11可以減少設備成本并增加設備可靠性，當不使用機器人時，由于晶片載體不需要精確地定位，本發(fā)明懸吊運輸系統(tǒng)11可以允許寬松的晶片載體位置公差。
應該理解的是，根據(jù)本發(fā)明加載站的結(jié)構，可能出現(xiàn)這樣的情形，即懸吊運輸機械所輸送的晶片載體將需要經(jīng)過一個位于其上的具有晶片載體的懸吊加載站。為了充分避開，致動器可以有足夠長的行程，從而對于兩個晶片載體具有足夠的垂直空間。另一種情況是，本發(fā)明的加載站可以在平臺上有一懸臂延伸部分(圖中未示)，從而可以將晶片載體臨時移出懸吊運輸機械的路徑之外。另一種結(jié)構可以利用一可轉(zhuǎn)動的平臺，將在下文結(jié)合圖8對此進行介紹。
圖8是一個顯示了本發(fā)明一種運輸系統(tǒng)的示意性俯視平面圖，該運輸系統(tǒng)利用了一個具有安裝于其上的本發(fā)明加載站12(圖1)的可轉(zhuǎn)動平臺81。因而可以將可轉(zhuǎn)動平臺安置在懸吊運輸機械19的下方，從而可以將本發(fā)明的加載站12轉(zhuǎn)動到懸吊運輸機械19的下方，從而在懸吊運輸機械19和本發(fā)明加載站12之間交換晶片載體。當從懸吊運輸機械19接收了晶片載體17之后，可轉(zhuǎn)動平臺可轉(zhuǎn)動而將晶片載體17定位在加工工具機器人可以抽出晶片載體的位置(也就是圖中點劃線所示位置)。
在圖8所示情況下，可轉(zhuǎn)動平臺81可以被應用在圖6所示儲存裝置57內(nèi)(也就是可以在圖6所示本發(fā)明加載站61b內(nèi)使用可轉(zhuǎn)動平臺81)。這樣儲存裝置的機器人47將沿軌道83(圖6)運動，以便在本發(fā)明加載站(當可轉(zhuǎn)動平臺81處于點劃線所示位置時)和多個儲存支架59(圖6)之間運輸晶片載體。因而圖8所示情況可以應用在比如申請日為2000年3月2日序列號為09/517,227名稱為“具有延伸設備用具的制造系統(tǒng)”的美國專利所介紹的一種制造系統(tǒng)內(nèi)，本發(fā)明借鑒了該專利申請的內(nèi)容。
上述描述僅僅介紹了本發(fā)明的示例性實施例，對于本領域技術人員來說，在本發(fā)明范圍內(nèi)對上述設備和方法的改進是輕而易舉的。例如傳送裝置21可以通過一種鉤型末端執(zhí)行器而支承晶片載體，該末端執(zhí)行器與位于普通晶片載體17頂部的凸緣聯(lián)接，可以用任何其它類似形狀替代V型溝槽33。
因此已經(jīng)通過優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了介紹，應該理解的是，其它實施例也在隨后的權利要求書中所確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用于在懸吊運輸機械和平臺之間轉(zhuǎn)運晶片載體的系統(tǒng)包括一個至少具有一個從其上延伸的手柄的晶片載體；一種懸吊運輸機械；一種與懸吊運輸機械聯(lián)接的傳送裝置，其能夠隨運輸機械運動并具有一種用于聯(lián)接至少一個晶片載體手柄的晶片載體聯(lián)接機構，從而支承晶片載體；一設置在懸吊運輸機械下方的平臺，使得跟隨懸吊運輸機械運動的晶片載體在該平臺上方運動；一聯(lián)接到平臺上的致動器，用于將平臺提升到一個高度，其中，平臺接觸傳送裝置所支承的晶片載體的底部，并使晶片載體與傳送裝置脫離聯(lián)接。
2.一種根據(jù)權利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于傳送裝置的晶片載體聯(lián)接機構沒有移動部分。
3.一種根據(jù)權利要求2所述系統(tǒng)，其特征在于所述晶片載體包括一對手柄，所述傳送裝置還包括一對晶片載體聯(lián)接機構，每個聯(lián)接機構具有一聯(lián)接在其上的末端執(zhí)行器，所述末端執(zhí)行器能夠與晶片載體的一對手柄聯(lián)接。
4.一種根據(jù)權利要求3所述系統(tǒng)，其特征在于每個晶片載體手柄包括一沿手柄下表面的溝槽，末端執(zhí)行器每個包含一延伸部分適于裝配在溝槽內(nèi)。
5.一種根據(jù)權利要求3所述系統(tǒng)，其特征在于每個末端執(zhí)行器包括一沿其上表面的溝槽，晶片載體手柄包含一延伸部分能夠裝配在該溝槽內(nèi)。
6.一種根據(jù)權利要求4所述系統(tǒng)，其特征在于致動器進一步可以接觸和提升傳送裝置所支承的晶片載體，直到晶片載體手柄在傳送裝置末端執(zhí)行器上方為止。
7.一種根據(jù)權利要求5所述系統(tǒng)，其特征在于致動器進一步可以接觸和提升傳送裝置所支承的晶片載體，直到晶片載體手柄位于傳送裝置末端執(zhí)行器上方為止。
8.一種根據(jù)權利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于致動器進一步適于降低到SEMI標準的E15的高度。
9.一種根據(jù)權利要求7所述系統(tǒng)，其特征在于致動器進一步適于降低到SEMI標準的E15的高度。
10.一種根據(jù)權利要求8所述系統(tǒng)，其特征在于還包括位于平臺下方的至少一個儲存支架和能夠在平臺和該至少一個儲存支架之間傳送晶片載體的機器人。
11.一種根據(jù)權利要求9所述系統(tǒng)，其特征在于還包括位于平臺下方的至少一個儲存支架和能夠在平臺和該至少一個儲存支架之間傳送晶片載體的機器人。
12.一種根據(jù)權利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于致動器進一步降低到SEMI標準E15的高度。
13.一種根據(jù)權利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于還包括至少一個位于平臺下方的儲存支架和能夠在平臺和該至少一個儲存支架之間傳送晶片載體的機器人。
14.一種根據(jù)權利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于還包括一種能夠?qū)⑵脚_向和從在懸吊運輸機械下方的位置和不位于懸吊運輸機械的下方的第二位置移動。
15.一種根據(jù)權利要求14所述系統(tǒng)，其特征在于還包括至少一個位于第二位置下方的儲存支架，和一能夠在平臺的第二位置和該至少一個儲存支架之間傳送晶片載體的機器人。
16.一種晶片載體包含至少一個第一手柄，在該手柄下表面上具有槽。
17.一種根據(jù)權利要求16所述晶片載體，其特征在于還包括一個下表面上具有槽的第二手柄，第一手柄和第二手柄從晶片載體兩個相反側(cè)面上延伸出來。
18.一種根據(jù)權利要求16所述晶片載體，其特征在于所述槽是V型槽。
19.一種根據(jù)權利要求17所述晶片載體，其特征在于所述槽是V型槽。
20.一種在懸吊運輸機械和平臺之間轉(zhuǎn)運晶片載體的方法包括升高平臺，從而平臺接觸懸吊運輸機械所支承的晶片載體，從而使晶片載體與懸吊運輸機械相脫離；將平臺降低到懸吊加載站高度。
21.一種在懸吊運輸機械和平臺之間轉(zhuǎn)運晶片載體的方法包括升高平臺，從而平臺接觸懸吊運輸機械所支承的晶片載體，從而使晶片載體與懸吊運輸機械脫離；將平臺降低到E15加載站高度。
22.一種根據(jù)權利要求21所述方法，其特征在于升高平臺而使晶片載體與懸吊運輸機械相脫離，包括升高晶片載體，從而手柄在使晶片載體與懸吊運輸機械聯(lián)接的傳送裝置末端執(zhí)行器之上。
23.一種根據(jù)權利要求22所述方法，其特征在于升高平臺而使晶片載體與懸吊運輸機械相脫離，包括升高平臺，從而手柄在使晶片載體與懸吊運輸機械聯(lián)接的傳送裝置末端執(zhí)行器之上。
全文摘要
提供一種用于在懸吊運輸機械和平臺之間轉(zhuǎn)運晶片載體的系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用一個至少具有一個從其上延伸出來的手柄的晶片載體；一種懸吊運輸機械；一種與懸吊運輸機械聯(lián)接的傳送裝置，其能夠隨運輸機械運動并具有一種用于聯(lián)接至少一個晶片載體手柄的晶片載體聯(lián)接機構；一設置在懸吊運輸機械下方的平臺，因而跟隨懸吊運輸機械運動的晶片載體在該平臺上方運動；一聯(lián)接到平臺上的致動器，用于將平臺提升到一個高度，此時加載平臺接觸與懸吊傳送裝置聯(lián)接的晶片載體底部。
文檔編號H01L21/677GK1393387SQ02119070
公開日2003年1月29日 申請日期2002年1月4日 優(yōu)先權日2001年1月5日
發(fā)明者羅伯特·Z·巴克拉奇 申請人:應用材料有限公司