用於重新定位用於基板載體的支架的方法和設備的製作方法

2023-10-09 18:47:44 1

專利名稱：用於重新定位用於基板載體的支架的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及半導體器件製造，尤其涉及用於重新定位用於基板載體的支架的方法和裝置。
背景技術：
半導體器件的製造一般包括進行一系列關於例如矽基板、玻璃板等基板的工序。這些步驟可以包括拋光、澱積、蝕刻、光刻、熱處理等等。通常可以在包括許多處理室的單個處理系統或「工具」中進行多個不同的處理步驟。然而，一般的情況是，需要在製造裝置內部的其他處理位置處進行其他的處理，且因此基板必然在製造裝置內部從一個處理位置傳送到另一個。依據要製造的半導體器件的類型，可能需要在製造裝置中的許多不同的處理位置處進行相對多的處理步驟。
在基板載體內部將基板從一個處理位置傳送到另一個是常規的，其中基板載體例如是密封的容器、盒、槽等等。使用自動的基板載體傳送裝置將基板載體在製造裝置內部的位置之間移動或將基板載體從基板載體傳送裝置傳送或將基板載體傳送至基板載體傳送裝置也是常規的，其中自動的基板載體傳送裝置例如是自動制導的運載裝置、架空傳送系統、基板載體操作機器人等等。然而，仍需要在傳送操作期間用於支撐基板載體的改進的方法和設備。

發明內容
在本發明的第一方面中，提供了第一種方法以重新定位由末端執行器提供的支架。該第一種方法包括步驟(1)使用末端執行器以由基板載體的底部來支撐基板載體；(2)從末端執行器向中間支撐位置轉移基板載體，其中中間支撐位置由基板載體的底部來支撐基板載體；(3)接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器；(4)使用末端執行器以由基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；和(5)從中間支撐位置轉移基板載體。
在本發明的第二個方面中，提供用於重新定位由末端執行器提供的支架的第二種方法。該第二種方法包括步驟(1)使用末端執行器以由基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；(2)從末端執行器將基板載體轉移到中間支撐位置，其中中間支撐位置由基板載體的底部支撐基板載體；(3)接近基板載體底部重新定位末端執行器；(4)使用末端執行器以由基板載體的底部來支撐基板載體；和(5)從中間支撐位置轉移基板載體。
在本發明的第三個方面中，提供了第一基板載體轉移系統。該第一基板載體轉移系統包括(1)適合於由基板載體底部來支撐基板載體，和由基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體的末端執行器；(2)中間支撐位置；和(3)耦接到末端執行器的控制器，且該控制器適合於(a)使用末端執行器以由基板載體底部支撐基板載體；(b)從末端執行器將基板載體轉移到中間支撐位置，其中中間支撐位置由基板載體底部支撐基板載體；(c)接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器；(d)使用末端執行器以由基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；和(e)從中間支撐位置轉移基板載體。
在本發明的第四個方面中，提供了第二基板載體轉移系統。第二基板載體轉移系統包括(1)適合於由基板載體底部支撐基板載體和由基板載體的架空轉移凸緣支撐基板載體的末端執行器；(2)中間支撐位置；和(3)耦合到末端執行器的控制器，且該控制器適合於(a)使用末端執行器以由基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；(b)從末端執行器將基板載體轉移到中間支撐位置，其中中間支撐位置由基板載體底部支撐基板載體；(c)接近基板載體底部重新定位末端執行器；(d)使用末端執行器以由基板載體底部支撐基板載體；和(e)從中間支撐位置轉移基板載體。提供了很多其他的方面，如根據本發明的這些或其它方面的方法、系統、設備和電腦程式產品。這裡描述的每個電腦程式產品可以通過計算機可讀介質(如，載波信號、軟盤、光碟、DVD、硬驅動機、隨機存取存儲器等)來執行。
從以下詳細的描述、附屬的權利要求和附圖，本發明的其他特徵和方面將變得更加顯而易見。


圖1是由根據本發明實施例的末端執行器來支撐的常規的前面開口的統一的容器(FOUP)的等距視圖。
圖2是圖1的FOUP的頂視圖。
圖3是圖1的FOUP的底視圖。
圖4是根據本發明實施例的圖1的末端執行器和中間支撐位置的等距視圖。
圖5A是根據本發明實施例的圖1的末端執行器底部表面的等距視圖。
圖5B是根據本發明實施例的圖1的末端執行器的側視圖。
圖6說明了用於重新定位由根據本發明實施例的末端執行器提供的支架的示意性的方法。
圖7說明使用其以由根據本發明實施例的基板載體(例如，FOUP)底部來支撐基板載體的末端執行器。
圖8說明直接位於根據本發明實施例的中間支撐位置上方的圖7的末端執行器。
圖9說明使用其以支撐根據本發明實施例的FOUP的底部側的圖7的中間支撐位置。
圖10說明直接配置在中間支撐位置下方的圖7的末端執行器，而中間支撐位置支撐根據本發明實施例的FOUP。
圖11說明配置在由中間支撐位置支撐的FOUP的下方的圖7的末端執行器，以使末端執行器任何部分都不位於根據本發明實施例的FOUP的下方。
圖12說明配置成稍高於根據本發明實施例的FOUP的圖7的末端執行器。
圖13說明設置成最接近根據本發明實施例的FOUP的圖7的末端執行器。
圖14說明由根據本發明實施例的FOUP的OHT凸緣支撐FOUP的圖7的末端執行器。
圖15說明直接在根據本發明實施例的中間支撐位置上方支撐FOUP的圖7的末端執行器。
圖16說明末端執行器和配置成高於中間支撐位置的圖7的FOUP，且使得末端執行器和FOUP的任何部分都不位於根據本發明實施例的中間支撐位置上方。
圖17說明末端執行器和從根據本發明實施例的中間支撐位置轉移的圖7的FOUP。
圖18說明用於重新定位由根據本發明實施例的末端執行器提供的支架的第二示意性方法。
圖19是用於傳送根據本發明實施例的基板載體的系統的示意性的正視圖。
具體實施例方式
如常規的前面開口的統一容器(FOUP)的基板載體可以存儲一個或多個基板。在半導體器件製造工藝期間，使用傳送裝置如機械手的末端執行器將基板載體從半導體器件製造裝置的第一位置轉移到第二位置。該傳送裝置可通過支撐基板載體的第一端(例如，頂端)來將基板載體從第一位置轉移(例如，通過提升)。然而，根據本發明，然後該傳送裝置可通過支撐基板載體的第二端(例如，底端)來將該基板載體轉移到第二位置，反之亦然。例如，在轉移期間，可以從基板載體的第一端到第二端重新定位提供給基板載體的支架。因此，該方法和設備提供了基板載體支架的重新定位。
圖1是由根據本發明實施例的末端執行器103支撐的常規的前面開放的統一容器(FOUP)101的等距視圖。在一個實施例中，FOUP 101可以是立方體。儘管在圖1中示為立方體，但是FOUP 101可以採用其他的形狀。FOUP 101可包括包括有頂面109和底面(在圖1中未示出)的多個側面或表面。FOUP 101包括在一個或多個側面上的手柄105，其可以用於手控地傳輸FOUP 101。FOUP101包括耦接到FOUP 101的頂面或表面109的架空轉移(OHT)凸緣107。OHT凸緣107可包括在基座114上和/或自基座114延伸的多個凸緣111。OHT凸緣107或FOUP 101的底面(圖1中未示出)適合於耦接到傳送裝置，例如末端執行器103。
末端執行器103包括頂面113和底面115。以下參考圖4和5分別描述末端執行器103的頂面113和底面115的細節。例如，在轉移期間，可將末端執行器103用於支撐FOUP 101。更具體地，末端執行器103的底面115可使用(例如，通過)FOUP 101(例如，OHT凸緣107)的頂面109來支撐FOUP 101。可選地，如在圖1中所示，末端執行器103的頂面113可使用(例如，通過)FOUP 101的底面來支撐FOUP 101。
圖1包括根據本發明實施例的中間支撐位置117的等距視圖。在一個實施例中，中間支撐位置117可以是架子。中間支撐位置117可以包括其他類型的支架。當從提供支撐到FOUP 101的第一面(例如，底面)到FOUP 101的第二面(例如，頂面109)重新定位末端執行器103時，中間支撐位置117支撐FOUP101(反之亦然)。在圖1示出的實施例中，中間支撐位置117通過FOUP 101的底面(在圖1中未示出)來支撐FOUP 101。在其它實施例中，中間支撐位置117可通過FOUP 101的另一面和/或另外的面來支撐FOUP 101。
圖2是圖1的FOUP 101的頂視圖。OHT凸緣107的頂面201可包括一個或多個用於提供與如圖1的中間支撐位置117的末端執行器103或支架裝置對準的凸緣槽203。在一個實施例中，OHT凸緣107的頂部表面201或底部表面(未示出)包括三個凸緣槽203。可以使用其它數目的槽203。而且，不同的實施例可包括不同長度、深度和/或形狀和/或槽位置的槽203。
圖3是圖1的FOUP 101的底視圖。FOUP 101的底部表面301包括一個或多個用於提供與例如圖1的中間支撐位置117的末端執行器103或支撐裝置對準的FOUP槽303。在一個實施例中，FOUP 101的底部表面301包括三個FOUP槽303。可以使用其它數目的FOUP槽303。而且，不同的實施例可包括不同長度、深度、形狀和/或槽位置的FOUP槽303。
圖4是根據本發明實施例的圖1的末端執行器103和中間支撐位置117的等距視圖。末端執行器103的頂部表面113可包括一個或多個末端執行器管腳401。當末端執行器支撐FOUP 101的底部表面301時，該一個或多個末端執行器管腳401耦接到(例如，插入)包括在FOUP 101的底部表面301中的相應的FOUP槽303(圖3)。設計該FOUP槽303和一個或多個末端執行器管腳401，以使一個或多個末端執行器管腳401與相應的FOUP槽303的相耦接使得FOUP101與末端執行器103相對準。類似地，中間支撐位置117可包括一個或多個支撐位置管腳403(例如，在支撐位置的頂面上)。當中間支撐位置117支撐FOUP101的底部表面時，該一個或多個支撐位置管腳403耦接到(例如，插入)相應的FOUP槽303。設計FOUP槽303和一個或多個支撐位置管腳403，以使一個或多個支撐位置管腳403與相應的FOUP槽303相耦接，使得FOUP 101與中間支撐位置117相對準。在圖4的實施例中，使用了三個末端執行器管腳401和/或三個支撐位置管腳403，儘管可以使用其它數目的管腳。在一個實施例中，一個或多個末端執行器管腳401和/或一個或多個支撐位置管腳403是動態管腳。可以使用其他類型的管腳。而且，該一個或多個末端執行器管腳401和/或支撐位置管腳403可以包括傳感器405(例如，為了檢測精確的載體位置)。在2003年6月3日提出的題為「LOCATOR PIN INTEGRATED WITHSENSOR FOR DETECTING SEMICONDUCTOR SUBSTRATECARRIER」的美國專利No.6,573,522B2中描述了使用傳感器的動態管腳，這裡通過參考將其整體併入文本。
末端執行器103可耦接到控制器407，其適合於在一個或多個方向上移動(例如，控制其移動)末端執行器103。例如，控制器407可以適合於沿著x-軸、y-軸和/或z-軸(圖4)移動末端執行器。該末端執行器103、中間支撐位置117和控制器407可形成基板載體轉移系統409。
在圖4的實施例中，設計末端執行器103的形狀和一個或多個末端執行器管腳401的位置，以符合(compliment)中間支撐位置117的形狀和在其上一個或多個支撐位置管腳403的位置。更具體地，當末端執行器103和中間支撐位置117處在同一平面內時(例如，xy-平面)，末端執行器103的每個末端執行器管腳401和中間支撐位置117的每個相應的支撐位置管腳403可以耦接到(例如，插入)各自的FOUP槽303。在這段時間期間，末端執行器103和中間支撐位置117都支撐FOUP 101(例如，通過FOUP 101的底部表面)。
圖5A是根據本發明實施例的末端執行器103的底部表面115的等距視圖。末端執行器103的底面115可以包括一個或多個末端執行器凸緣501。如上所述，末端執行器103的底面115可使用FOUP 101的頂面109來支撐FOUP 101。更具體地，一個或多個末端執行器凸緣501適合於例如通過在OHT凸緣107下方滑動來耦接到OHT凸緣107。以這種方式，末端執行器103使用OHT凸緣107來支撐FOUP 101。在一個實施例中，末端執行器103包括四個末端執行器凸緣501。可以使用其它數目的末端執行器凸緣501。而且，不同的實施例可包括不同形狀、位置和/或大小的末端執行器凸緣501。在一個實施例中，一個或多個末端執行器凸緣可包括和/或耦接到用於確保末端執行器凸緣501與OHT凸緣107同心性的末端執行器傳感器503。例如，當相對於OHT凸緣107適合地配置一個或多個末端執行器凸緣501時，末端執行器傳感器503可以表示出來。
圖5B是根據本發明實施例的末端執行器103的側視圖。參考圖5B，一個或多個末端執行器凸緣501的頂部表面505可包括一個或多個末端執行器管腳401。當末端執行器103通過OHT凸緣107支撐FOUP 101時，在末端執行器凸緣501的頂部表面505上的一個或多個末端執行器管腳401耦接到(例如，插入)相應的OHT凸緣槽(未示出)，該OHT凸緣槽包括在OHT凸緣107的底部表面(未示出)中。設計OHT凸緣槽和一個或多個在末端執行器凸緣501的頂部表面505上的末端執行器管腳401，以使一個或多個末端執行器管腳401與相應的OHT凸緣槽相耦接，使得FOUP 101與末端執行器103相對準。
現在參考圖1-6並參考圖7-17描述基板載體轉移系統409(圖4)的示意性的操作，圖中說明了用於重新定位由根據本發明的實施例提供的末端執行器101提供的支架的示意性的方法601。更具體地，描述了一種用於從FOUP 101的第一側向第二側重新定位由基板載體(例如，FOUP 101)的末端執行器103提供的支架的示意性的方法。例如，可以通過由控制器407來執行並存儲於在控制器407中、與控制器407耦接或者與控制器407相連接的存儲器中的電腦程式編碼來進行方法601的一個或多個步驟，其中電腦程式編碼例如在任何合適的計算機可讀的介質(例如，載波信號、軟盤、光碟、DVD、硬驅動機、隨機存取存儲器等)中。
參考圖6，在步驟603中，開始方法601。在步驟605中，使用末端執行器103以通過基板載體(例如，FOUP 101)的底面301來支撐基板載體。可以使用控制器407來移動末端執行器，以使末端執行器103的頂部表面113的末端執行器管腳401耦接到包括在FOUP 101的底部表面301中的FOUP槽303，由此末端執行器103的頂部表面113耦接到FOUP 101的底面301。以這種方式，末端執行器103支撐FOUP 101的底面301。可以使用控制器407以沿著x、y和z的一個或多個軸移動末端執行器103，如上所述，從而將末端執行器103耦接到FOUP 101。圖7說明使用其以通過根據本發明實施例的基板載體(例如，FOUP 101)的底部來支撐基板載體的末端執行器103。例如，末端執行器103可以已經從另一個通過其底部支撐FOUP 101的支撐架子，或從通過其OHT凸緣支撐FOUP的架空輸送系統移動了FOUP 101。如在圖7中所示，通過末端執行器103完全支撐FOUP 101。
在步驟607中，從末端執行器101向中間支撐位置117轉移基板載體(例如，FOUP 101)。中間支撐位置117支撐基板載體(例如，FOUP 101)的底部301。例如，當末端執行器正支撐FOUP 101的底面301時，控制器407可以沿著z-軸(例如，垂直向上或向下)移動末端執行器103，以使末端執行器與中間支撐位置117(如在圖7中所示)相比是最近的(例如，稍高些)。
然後，當末端執行器103正支撐FOUP 101的底面301時，控制器407沿著x-軸(例如，水平向左或向右)移動末端執行器103，以使末端執行器103直接位於中間支撐位置117的上方。圖8說明直接位於根據本發明實施例的中間支撐位置117上方的圖7的末端執行器103。末端執行器103通過FOUP 101的底面301完全地支撐FOUP 101。
然後，當末端執行器103正支撐FOUP 101的底面301時，控制器407沿著z-軸(例如垂直向下)移動末端執行器103。當末端執行器103沿著z-軸向下移動時，末端執行器103完全地支撐FOUP 101的底面301。然而，當末端執行器103接近圖9中示出的位置(例如，根據管腳401、403的相對高度，該位置處末端執行器103和中間支撐位置117都處在相同的xy-平面內，或該位置處末端執行器103的xy-平面稍高或稍低於中間支撐位置117的xy-平面)時，末端執行器103和中間支撐位置117都可以支撐FOUP 101的底面301。例如，末端執行器103的每個末端執行器管腳401和中間支撐位置117的每個相應的支撐位置管腳403可以耦接到(例如，插入)支撐FOUP 101的底面301的各自的FOUP槽303。末端執行器103和中間支撐位置117都支撐FOUP 101的底面301的時間量是短暫的(例如，一秒或更少)。圖9說明使用其以支撐根據本發明實施例的FOUP 101的底面301的中間支撐位置117。
當控制器407繼續垂直向下移動末端執行器103時，繼續通過中間支撐位置117自底面301支撐FOUP 101，且末端執行器管腳401自FOUP槽303脫離。因此，末端執行器103不再支撐FOUP 101，且中間支撐位置117可以完全地通過FOUP 101的底部(例如，底面)支撐FOUP 101。因此，FOUP 101從末端執行器103成功地轉移到中間支撐位置117(如圖10中所示)。
在步驟609中，接近基板載體(例如，FOUP 101)的架空轉移(OHT)凸緣107重新定位末端執行器103。使用控制器407以沿著x、y和z軸的一個或多個移動不支撐FOUP 101的末端執行器103，以接近OHT凸緣107重新定位末端執行器103。例如，在從末端執行器103向中間支撐位置117轉移FOUP 101之後，控制器407可以垂直向下移動末端執行器103。這種垂直向下的移動與步驟607的垂直向下的移動可以是連續的，或可以使用分離的移動。垂直向下移動的結果是，當中間支撐位置117支撐FOUP 101時，末端執行器103直接位於中間支撐位置117的下方。圖10說明當中間支撐位置117支撐根據本發明實施例的FOUP 101時，直接配置在中間支撐位置117下方的末端執行器103。末端執行器103在FOUP 101的底部表面301的下方足夠遠，以使得在末端執行器103的任何水平移動期間(可以使用比圖10中示出的小或大的垂直距離，如可以是垂直和水平移動的組合)，末端執行器管腳401不接觸中間支撐位置117。
然後，例如，控制器407可以沿著x-軸水平地移動末端執行器103。控制器407移動末端執行器103，例如移動到開口區域或孔道中(例如，見圖19中的開口區域1911)，以使末端執行器103的任何部分都不位於FOUP 101的下方，FOUP 101由中間支撐位置117來支撐。例如，在不接觸在半導體器件製造工藝期間使用的其他裝置或設備的情況下，孔道限定其中末端執行器可以沿著z-軸(例如，垂直地)移動的區域。例如，該孔道可以是多列架子和/或處理工具的負載埠之間的路經。圖11說明配置在由中間支撐位置111支撐的FOUP 101下方的末端執行器103，以使末端執行器103的任何部分都不位於根據本發明實施例的FOUP 101的下方。
然後，控制器407沿著z-軸(例如，在孔道中垂直地)移動末端執行器103，以使末端執行器103稍高於FOUP 101。更具體地，移動末端執行器103，以使末端執行器103的底面115高於(例如，垂直地)FOUP的OHT凸緣107的頂部表面，並使得末端執行器103的末端執行器凸緣501和任何突起的部件(例如在圖5B的側前視圖中所示的垂直定向的動態管腳401)低於(例如，垂直地)OHT凸緣107。由於末端執行器103在開口區域中移動，所以末端執行器103將不接觸在半導體製造工藝期間使用的其他的裝置或設備。如上所述，根據本發明的實施例，圖12說明配置成稍高於FOUP 101的末端執行器103。
控制器407水平地移動末端執行器103(例如，沿著x和/或y軸)，以使末端執行器103的底面115直接位於OHT凸緣107的頂部表面201上方，且末端執行器凸緣501直接位於OHT凸緣107的下方。如果沿著z-軸向上移動末端執行器103，則末端執行器凸緣501將耦接到OHT凸緣107(例如，通過提供末端執行器103和FOUP 101之間的最終對準、並防止FOUP 101在X-方向上移動期間滑動的動態管腳401)。以這種方式，接近FOUP 101的OHT凸緣107重新定位末端執行器103。圖13說明如上所述，根據本發明的實施例，配置接近FOUP 101的末端執行器103。
在步驟611中，使用末端執行器103以通過基板載體(例如，FOUP 101)的OHT凸緣107來支撐基板載體(例如，FOUP 101)。控制器407沿著z-軸(例如，垂直地)向上移動末端執行器103。當沿著z-軸向上移動末端執行器103時，末端執行器凸緣501耦接到並支撐OHT凸緣107。末端執行器103向上移動的結果是，FOUP 101沿著z-軸從中間支撐位置117向上提升。因此，支撐位置117的支撐位置管腳403自相應的FOUP槽303脫離。因此，末端執行器103通過FOUP 101的OHT凸緣107完全地支撐FOUP 101。圖14說明通過根據本發明實施例的FOUP 101的OHT凸緣107支撐FOUP 101的末端執行器103。
在步驟613中，在末端執行器103通過其OHT凸緣支撐基板載體之後，基板載體(例如，FOUP 101)從中間支撐位置117轉移。例如，可以將FOUP 101放置在處理或裝載鎖定室(未示出)中。移動末端執行器103，且因此沿著z-軸向上提升FOUP 101，以使得在末端執行器103和FOUP 101的水平移動期間，支撐位置117管腳不接觸FOUP 101的底面301。因此，末端執行器101支撐直接位於中間支撐位置117上方的FOUP 101，如在圖15中所示。
控制器407例如將末端執行器103水平地(例如，沿著x和/或y軸)移動到開口區域或孔道中，以使末端執行器103和通過末端執行器103支撐的FOUP 101的任何部分都在中間支撐位置117的上方(例如，在上方延伸)。圖16說明末端執行器103和配置成高於中間支撐位置117的FOUP 101，且使得末端執行器103和FOUP 101的任何部分都不位於根據本發明實施例的中間支撐位置117的上方。
控制器407沿著z-軸(例如，垂直地)移動末端執行器103和由末端執行器103支撐的FOUP 101，以相對於另一元件配置FOUP 101，其中另一元件例如是包括在半導體器件製造裝置中的裝載鎖定室(未示出)、處理工具的系泊部位等。控制器407可以水平地(例如，沿著x和/或y軸)移動末端執行器103和FOUP 101以相對於該元件配置FOUP 101。以這種方式，從中間支撐位置117轉移FOUP 101。圖17說明末端執行器和從根據本發明實施例的中間支撐位置117(例如，且被傳送到例如裝載鎖定室、處理工具的系泊部位、另一支撐位置、存儲架子、傳輸系統等的任何其他希望的位置)轉移的FOUP。
在步驟615中，方法601結束。通過使用圖6的方法601，可以重新定位由末端執行器103提供的支架。更具體地，當從第一位置向半導體器件製造裝置中的第二位置轉移FOUP 101時，可以從FOUP 101的第一端(例如，底面301)至FOUP 101的第二端(例如，頂面109)重新定位基板載體(例如，FOUP101)的末端執行器103提供的支架。當使用FOUP 101的第一端從第一位置更常規地轉移FOUP 101和使用FOUP 101的第二端從第二位置更常規地轉移FOUP 101時，本方法是便利的。
在一個特定實施例中，可將方法601用作從通過架空轉移凸緣支撐基板載體的架空傳輸系統將基板載體轉移到通過基板載體的底面支撐基板載體的處理工具的負載埠的操作的一部份。例如，可使用末端執行器103以通過由基板載體的底部支撐基板載體來將基板載體從架空傳輸系統移走，其中架空傳輸系統如在前面併入的同是在2003年8月28日提交的美國專利申請序列No.10/650,310和10/650,480(例如傳輸系統在運轉時)中所描述的。然後，可以重新定位末端執行器103，以使末端執行器103通過基板載體的OHT凸緣來支撐基板載體(如方法601中所描述的)。然後基板載體可配置(降低)到處理工具的負載埠上且可是閉合的/開放的，以允許處理包含在基板載體內部的基板。可以進行反向操作以通過由其OHT凸緣支撐基板載體來從負載埠移走基板載體，並通過由其底面支撐基板載體來將基板載體裝載回架空傳送系統上。
現在參考圖7-17，並參考說明用於重新定位由根據本發明實施例的末端執行器103提供的支架的第二示意性方法1801的圖18，描述基板載體轉移系統409的進一步的示意性操作。更具體地，描述了一種用於從FOUP 101的頂面109(例如，第二面)向底面301(例如，第一面)重新定位由基板載體(例如FOUP 101)的末端執行器103提供的支架的示意性的方法。方法1801的一個或多個步驟例如可以通過電腦程式編碼來進行，該計算機編碼通過控制器407來執行並存儲與在控制器407中、與控制器407耦接或者與控制器407連接的存儲器中，例如在任何合適的計算機可讀的介質(例如，載波信號、軟盤、光碟、DVD、硬驅動機、隨機存取存儲器等)中。
參考圖18，在步驟1803中，該方法1801開始。在步驟1805中，使用末端執行器103以通過基板載體(例如，FOUP 101)的架空轉移(OHT)凸緣107來支撐基板載體(例如，FOUP 101)。如上所述，末端執行器凸緣501可以耦接到並支撐OHT凸緣107。結果，如在圖17中所示，末端執行器103通過FOUP101的OHT凸緣107來支撐FOUP 101。例如，當從半導體器件製造裝置的第一位置(例如，裝載鎖定室或系泊部位)轉移FOUP 101時，末端執行器103使用OHT凸緣107來支撐FOUP 101。
在步驟1807中，將基板載體(例如，FOUP 101)從末端執行器103轉移到中間支撐位置117。中間支撐位置支撐FOUP 101的底面301。可以使用控制器407以沿著x、y和z軸的一個或多個移動末端執行器103，以使得將FOUP 101從末端執行器103轉移到中間支撐位置117。例如，控制器407可以移動末端執行器103，且因此沿著z-軸移動FOUP 101以使FOUP 101接近(例如，稍高於)中間支撐位置117。更具體地，控制器407配置末端執行器103和FOUP 101，以使當末端執行器103和FOUP 101水平(例如，沿著x和/或y軸)移動時，FOUP 101的底面301不與支撐位置管腳403接觸。如在圖16中所示，末端執行器103和FOUP 101配置成高於中間支撐位置117。
控制器407水平地(例如，沿著x和/或y軸)移動末端執行器103且由此移動FOUP 101，以使在FOUP 101的底面301中的每個FOUP槽303都配置成直接位於中間支撐位置117的相應的支撐位置管腳403上方。如在圖15中所示，末端執行器103和FOUP 101配置成直接位於中間支撐位置117的上方。
控制器407垂直(例如，沿著z-軸)向下地移動末端執行器103並由此移動FOUP 101。當將FOUP 101的底部表面301配置成稍高於中間支撐位置117時，支撐位置管腳403開始進入在FOUP 101的底面301中的相應的FOUP槽303中。如在圖14中所示的，FOUP 101配置成稍高於中間支撐位置117。
控制器407垂直向下地移動末端執行器103和FOUP 101，直到支撐位置管腳403與FOUP槽303相嚙合或接觸(例如，耦接)。如上所述，支撐位置管腳403可包括用於表示何時和/或確定是否相對於FOUP槽303合適地配置了一個或多個末端執行器管腳401和/或一個或多個支撐位置管腳403的傳感器405。當將支撐位置管腳403合適地配置在(例如，耦接到)FOUP槽303中時，末端執行器凸緣501不與OHT凸緣107耦接。因此，中間支撐位置117完全地支撐FOUP 101，且末端執行器103不支撐FOUP 101。因此，FOUP 101從末端執行器103轉移到中間支撐位置117。如在圖13中所示，中間支撐位置117支撐FOUP 101。
在步驟1809中，接近基板載體(例如，FOUP 101)重新定位末端執行器103。可以使用控制器407以沿著x、y和z軸的一個或多個移動末端執行器103，以接近FOUP 101的底面301重新定位末端執行器103。例如，控制器407沿著x和/或y軸(例如，向孔道中)水平移動末端執行器103，以使末端執行器103的任何部分都不在FOUP 101的上方(在上方延伸)，FOUP 101由中間支撐位置117支撐。如在圖12中所示，配置末端執行器103，以使末端執行器103的任何部分都不在FOUP 101的上方延伸。
然後控制器407沿著z-軸向下(例如，在孔道中垂直地)移動末端執行器103，以使末端執行器103低於中間支撐位置117。配置末端執行器103，以使得當末端執行器103水平(例如，沿著x和或y軸)移動時末端執行器管腳401不與中間支撐位置117接觸。如在圖11中所示，將末端執行器103配置成低於中間支撐位置117，如上所述。
然後控制器407水平(例如，沿著x和/或y軸)移動末端執行器103，以使末端執行器103直接位於中間支撐位置117和FOUP 101的下方。更具體地，配置末端執行器103，以使當末端執行器103垂直移動時末端執行器103和中間支撐位置117可以佔用相同的平面(例如xy平面)，且將末端執行器管腳401配置成直接位於在FOUP 101的底面301中的相應的FOUP槽303的下方。如在圖10中所示，將末端執行器103配置成直接位於中間支撐位置117和FOUP 101的下方，如上所述。以這種方式，接近FOUP 101的底面301重新定位末端執行器103。
在步驟1811中，使用末端執行器103以支撐基板載體(例如FOUP 101)的底部。控制器407沿著z-軸(例如，垂直地)向上移動末端執行器103，以使末端執行器管腳401與相應的FOUP槽303相嚙合或耦接。然後如圖9中所示，末端執行器103支撐FOUP 101。如上面提到的，末端執行器103和中間支撐位置117可暫時地同時支撐FOUP 101。在末端執行器103向上移動期間，支撐位置管腳403自FOUP槽303脫離。因此，末端執行器103支撐FOUP 101的底面303；中間支撐位置117不支撐FOUP 101的底面303。
在步驟1813中，自中間支撐位置117轉移基板載體(例如，FOUP 101)。可以使用控制器407以沿著x、y和z軸的一個或多個移動末端執行器103，以使得自中間支撐位置117轉移FOUP 101。例如，控制器407沿著z-軸(例如，垂直地)向上移動支撐FOUP 101的底面301的末端執行器103至直接位於中間支撐位置上方的位置。更具體地，配置末端執行器103，以使得當末端執行器103水平(例如，沿著x和/或y軸)移動時末端執行器103不與中間支撐位置117接觸。如圖8中所示，將末端執行器103和FOUP 101配置成位於中間支撐位置117上方，如上所述。
控制器407可以水平(例如，沿著x和/或y軸)移動末端執行器103，以使末端執行器103和FOUP 101的任何部分都不位於中間支撐位置117的上方(例如，在上方延伸)。例如，末端執行器103和因此的FOUP 103移動到孔道或開口區域中。如圖7中所示，配置末端執行器103和FOUP 101，以使末端執行器103和FOUP 101的任何部分都不位於中間支撐位置117上方。可以沿著z-軸(例如，垂直地)移動末端執行器103並由此移動FOUP 101，以使FOUP101接近半導體器件製造裝置(例如，架空傳輸器(未示出))的第二位置。以這種方式，自中間支撐位置117轉移FOUP 101。
在步驟1815中，方法1801結束。通過使用圖18的方法1801，重新定位由末端執行器103提供的支架。更具體地，當FOUP 101自半導體器件製造裝置中的第一位置(例如，處理或裝載鎖定室)至第二位置(例如，架空傳輸器)轉移時，可以自FOUP 101的頂面109至FOUP 101的底面301重新定位由基板載體(例如FOUP 101)的末端執行器103提供的支架。當使用FOUP 101的頂面更常規地自第一位置轉移FOUP 101和使用FOUP 101的底面更常規地將FOUP 101轉移到第二位置時，本方法是有利的。
當應用在例如前面併入的2003年8月28日提出的題為「SUBSTRATECARRIER HANDLER THAT UNLOADS SUBSTRATE CARRIERSDIRECTLY FROM A MOVING CONVEYOR」(代理No.7676)的美國專利申請序列No.10/650,480的系統中時，本發明尤其有利。
前面的描述只公開了本發明示意性的實施例。對於本領域技術人員來講，落入本發明範圍內的上面公開的設備和方法的改進當然是顯而易見的。例如，儘管在描述本方法601、1801的一個或多個步驟時提供了對於末端執行器103的示意性的移動序列，但是可以使用不同的移動序列以進行本方法601、1801的任何步驟。在一個或多個實施例中，控制器407適合於進行本方法601、1801的一個或多個步驟。可選地，可以使用其他的控制裝置以進行本方法601、1801的一個或多個步驟。儘管在一個或多個實施例中，第一端是FOUP 101的底面301和第二端是FOUP 101的頂面109，但是反之亦然，第一端可以是FOUP 101的任一面和第二端可以是FOUP 101的任另一面。
而且，儘管末端執行器103和/或中間支撐位置117通過耦接管腳401、403以與槽303相應(例如，互補)來支撐FOUP 101的底面301，但是可以使用不同的互補裝置來耦接末端執行器103和/或中間支撐位置117和FOUP101。類似地，末端執行器凸緣501和OHT凸緣107可以由其他的互補裝置代替。在某些實施例中，中間支撐位置117可以由其架空轉移凸緣來支撐基板載體。
圖19是用於傳送根據本發明的基板載體的系統1901的示意性的前視圖。參考圖19，系統1901包括適合於傳送在多個處理工具之間的基板載體1905的架空傳輸系統1903，多個處理工具包括圖19中所示的第一處理工具1907。
在本發明的一個或多個實施例中，可以如在前面併入的同是在2003年8月28日提出的美國專利申請序列No.10/650,310和10/650,480中所示的那樣，構成架空傳輸系統1903，且其可以適合於持續處於運轉狀態。可以使用包括不是持續處於運轉狀態的傳輸系統的其它的架空傳輸系統。在圖19的實施例中，架空傳輸系統1903適合於通過每個基板載體1905的架空轉移凸緣1906來支撐基板載體1905。
處理工具1907包括末端執行器103，其適合於通過基板載體1905的底部或通過基板載體1905的架空轉移凸緣1906來支撐基板載體1905(如剖視圖中所示)。處理工具1907包括多個分成如所示兩列的負載埠1909a-f。可以使用負載埠的其他結構和/或數量。每個負載埠1909a-f可以適合於支撐、鎖定和/或打開基板載體1905(例如，以允許在基板載體1905內部的基板被取出並在處理工具1907內部處理)，以及移出和/或關閉基板載體1905。在示出的實施例中，每個負載埠1909a-f適合於通過基板載體的底部來支撐基板載體1905。
處理工具1907還包括多個支撐位置117a-f。支撐位置117a-f可以使用其他的數目和/或排列。開口區域或孔道1911存在於多列支撐位置117a-f和限定了其中末端執行器103可以沿著z-軸(例如，垂直地)移動而不與其它的支撐位置和/或負載埠接觸的區域的負載埠1909a-f之間。
控制器407與處理工具1907相耦接且可以適合於控制處理工具1907的操作，包括如前所述的末端執行器103的操作(例如，以便於進行方法601或1801)。
在系統1901的示意性的操作中，可以使用末端執行器103將基板載體1905自架空傳輸系統1903卸載，以通過基板載體1905的底部支撐基板載體1905(例如，見同是在2003年8月28日申請的美國專利申請序列No.10/650,310和10/650,480)。然後可以將基板載體1905放置在支撐位置117a-f中之一上，且可以重新定位末端執行器103以通過其架空轉移凸緣1906來支撐基板載體1905(如前所述)。然後，基板載體可以自支撐位置117a-f轉移到負載埠1909a-f之一，並通過基板載體1905的底部被各自的負載埠支撐。然後可以在負載埠處鎖定並開放基板載體1905，並且可以在處理工具1907內部處理基板載體1905的基板。其後，可以在負載埠處關閉並移出基板載體1905。然後末端執行器103可以將基板載體1905自各自的負載埠轉移至支撐位置117a-f之一，以通過其架空轉移凸緣來支撐基板載體1905。其後，可以重新定位末端執行器103(如前所述的)，以通過基板載體1905的底部來支撐基板載體1905。然後可以通過末端執行器103將基板載體1905裝載在架空傳輸系統1903上並將其傳送到另一處理工具(未示出)或製造裝置內部的其他位置。控制器407可以包括用於進行任一上述步驟的電腦程式編碼。當傳輸系統停止或處於運動狀態時，可以進行將基板載體裝載到架空傳輸系統1903上或自架空傳輸系統1903卸載的步驟。
當已經參考FOUP主要描述了本發明時，將理解可以使用其他類型的基板載體(例如，底部開口基板載體、頂部開口基板載體等)。同樣，可以以小批量或大批量的基板載體使用本發明。如這裡使用的，「小批」量基板載體涉及到適合於保持明顯地小於一般保持13或25個基板的常規「大批」量基板載體的基板的基板載體。作為例子，在一個實施例中，小批量基板載體適合於保持5個或更少的基板。可以使用其他小批量基板載體(例如，保持1、2、3、4、5、6、7或更多個基板但是明顯地少於大批量基板載體的基板的小批量載體)。例如，在一個實施例中，每個小批量基板載體也可以保持用於人工傳送在半導體器件製造裝置內部可以維持的基板載體的幾個基板。
因此，雖然關於本發明示意性的實施例已經公開了本發明，但是應當理解，如以下的權利要求限定的，其他的實施例也落在本發明的精神和範圍內。
權利要求
1.一種用於重新定位由末端執行器提供的支架的方法，包括使用末端執行器以通過基板載體的底部來支撐基板載體；將基板載體自末端執行器轉移到中間支撐位置，其中中間支撐位置通過基板載體的底部來支撐基板載體；接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器；使用末端執行器，以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；和自中間支撐位置轉移基板載體。
2.權利要求1的方法，其中使用末端執行器以通過基板載體的底部支撐基板載體，包括使用末端執行器的頂面以通過基板載體的底部支撐基板載體。
3.權利要求1的方法，其中使用末端執行器以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體，包括使用末端執行器的底面以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體。
4.權利要求1的方法，其中接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器包括將末端執行器垂直地移動到自基板載體橫向移位的區域中。
5.權利要求1的方法，其中自末端執行器向中間支撐位置轉移基板載體包括移動末端執行器，以使在中間支撐位置的頂面上的管腳與基板載體的底部的相應的槽耦接，且末端執行器頂面上的管腳不再與基板載體底部中的相應的槽耦接。
6.權利要求1的方法，其中自中間支撐位置轉移基板載體包括移動末端執行器，以使耦接到末端執行器的底面的管腳與基板載體的架空轉移凸緣的相應的槽耦接，且中間支撐位置的頂面上的管腳不再與基板載體的底部中的相應的槽耦接。
7.一種用於重新定位由末端執行器提供的支架的方法，包括使用末端執行器以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；自末端執行器將基板載體轉移至中間支撐位置，其中中間支撐位置通過基板載體的底部支撐基板載體；接近基板載體的底部重新定位末端執行器；使用末端執行器以通過基板載體的底部來支撐基板載體；和自中間支撐位置轉移基板載體。
8.權利要求7的方法，其中使用末端執行器以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體，包括使用末端執行器的底面以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體。
9.權利要求7的方法，其中使用末端執行器以通過基板載體的底部來支撐基板載體，包括使用末端執行器的頂面以通過基板載體的底部來支撐基板載體。
10.權利要求7的方法，其中接近基板載體的底部重新定位末端執行器包括將末端執行器垂直地移動到自基板載體橫向移位的區域中。
11.權利要求7的方法，其中自末端執行器向中間支撐位置轉移基板載體包括移動末端執行器，以使中間支撐位置的頂面上的管腳與基板載體的底部中的相應的槽耦接，且與末端執行器的底面耦接的管腳不再與基板載體架空轉移凸緣的相應的槽相耦接。
12.權利要求7的方法，其中自中間支撐位置轉移基板載體包括移動末端執行器，以使末端執行器的頂面上的管腳與基板載體的底部中的相應的槽相耦接，且中間支撐位置的頂面上的管腳不再與基板載體的底部中的相應的槽耦接。
13.一種基板載體轉移系統，包括末端執行器，適合於通過基板載體的底部支撐基板載體，和通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；中間支撐位置；和控制器，耦接到末端執行器，且適合於使用末端執行器以通過基板載體的底部支撐基板載體；自末端執行器向中間支撐位置轉移基板載體，其中中間支撐位置通過基板載體的底部支撐基板載體；接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器；使用末端執行器以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；和自中間支撐位置轉移基板載體。
14.權利要求13的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於使用末端執行器的頂面以通過基板載體的底部來支撐基板載體。
15.權利要求13的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於使用末端執行器的底面以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體。
16.權利要求13的基板載體轉移系統，其中控制器還適合於通過將末端執行器垂直地移動到自基板載體橫向移位的區域中，接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器。
17.權利要求13的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於移動末端執行器，以使中間支撐位置頂面上的管腳與基板載體的底部中的相應的槽耦接，且末端執行器的頂面上的管腳不再與基板載體的相應的槽耦接。
18.權利要求13的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於移動末端執行器，以使與末端執行器的底面耦接的管腳與基板載體的架空轉移凸緣的相應的槽耦接，且中間支撐位置的頂面上的管腳不再與基板載體的底部中的相應的槽耦接。
19.一種基板載體轉移系統，包括末端執行器，適合於通過基板載體的底部來支撐基板載體，和通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；中間支撐位置；和控制器，耦接到末端執行器，並適合於使用末端執行器以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體；自末端執行器向中間支撐位置轉移基板載體，其中中間支撐位置通過基板載體的底部支撐基板載體；接近基板載體的底部重新定位末端執行器；使用末端執行器以通過基板載體的底部支撐基板載體；和自中間支撐位置轉移基板載體。
20.權利要求19的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於使用末端執行器的底面以通過基板載體的架空轉移凸緣來支撐基板載體。
21.權利要求19的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於使用末端執行器的頂面以通過基板載體的底部支撐基板載體。
22.權利要求19的基板載體轉移系統，其中該控制器進一步適合於通過將末端執行器垂直地移動到自基板載體橫向移位的區域中，接近基板載體的底部重新定位末端執行器。
23.權利要求19的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於移動末端執行器，以使中間支撐位置的頂面上的管腳與基板載體底部中的相應的槽耦接，且與末端執行器的底面耦接的管腳不再與基板載體架空轉移凸緣的相應的槽耦接。
24.權利要求19的基板載體轉移系統，其中控制器進一步適合於移動末端執行器，以使末端執行器的頂面上的管腳與基板載體的底部中的相應的槽耦接，且在中間支撐位置的頂面上的管腳不再與基板載體的底部中的相應的槽耦接。
25.一種方法，包括使用架空傳輸系統以傳送基板載體；使用處理工具的末端執行器，以通過由基板載體的底部支撐基板載體來自架空傳輸系統移走基板載體；使用末端執行器，以將基板載體轉移到處理工具的中間支撐位置；接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器；使用末端執行器以通過由基板載體的架空轉移凸緣支撐基板載體來自中間支撐位置移出基板載體；和使用末端執行器以將基板載體轉移至處理工具的負載埠。
26.權利要求25的方法，進一步包括在負載埠處鎖定和開口基板載體。
27.權利要求26的方法，進一步包括使用處理工具處理基板載體內部的任何基板。
28.權利要求26的方法，進一步包括在負載埠處關閉和移出基板載體。
29.權利要求25的方法，進一步包括使用末端執行器以通過基板載體的架空轉移凸緣自負載埠移走基板載體；使用末端執行器以將基板載體轉移到處理工具的中間支撐位置；接近基板載體底部重新定位末端執行器；使用末端執行器以通過由基板載體的底部支撐基板載體來自中間支撐位置移走基板載體；和使用末端執行器以通過由基板載體的底部支撐基板載體來將基板載體裝載到架空傳輸系統上。
30.權利要求29的方法，其中使用末端執行器，以自架空傳輸系統移走基板載體和使用末端執行器以將基板載體裝載到架空傳輸系統發生的同時，架空傳輸系統處於運動狀態。
全文摘要
在第一方面中，提供一種重新定位由末端執行器提供的支架的第一方法。該第一方法包括步驟(1)使用末端執行器以通過基板載體的底部支撐基板載體；(2)將基板載體自末端執行器轉移到中間支撐位置，其中中間支撐位置通過基板載體的底部支撐基板載體；(3)接近基板載體的架空轉移凸緣重新定位末端執行器；(4)使用末端執行器以通過基板載體的架空轉移凸緣支撐基板載體；和(5)自中間支撐位置轉移基板載體。提供了很多其他的方面。
文檔編號H01L21/677GK1779937SQ200510113300
公開日2006年5月31日 申請日期2005年7月14日 優先權日2004年7月14日
發明者M·R·艾利奧特, M·R·萊斯 申請人:應用材料股份有限公司