專利名稱：用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)，特別是公開了 一 種用于裝卸處于相對(duì)較低溫度的晶片的末端執(zhí)行器和一種用于裝卸處于相 對(duì)較高溫度的晶片的末端執(zhí)行器。
背景技術(shù)：
通常，集成電路指的是一種包含于單塊芯片上的電路，其包含有有源 的和無源的電路元件。集成電路通過在基片上利用各種材料以預(yù)定的圖案 擴(kuò)散和淀積連續(xù)的層而形成。所述材料可以包括諸如硅這樣的半導(dǎo)電性材 料、諸如金屬這樣的導(dǎo)電性材料以及諸如氧化硅這樣的低介電性材料。包 含在集成電路芯片中的半導(dǎo)電性材料被用來形成差不多所有的普通電路元 件，比如電阻器、電容器、二極管以及晶體管。
一般來說，用于成形集成電路芯片的基片由薄的硅切片或者硅晶片制 成。在集成電路芯片的制造過程中，半導(dǎo)體晶片一般被保持在被稱作"匣 (cassette)"的載體中。在所述匣中晶片以堆疊方式相互間隔開。這些晶 片利用晶片裝卸設(shè)備，通常也被稱作末端執(zhí)行器，單個(gè)地送入匣中和從匣 中取出。末端執(zhí)行器可以被固連在一個(gè)機(jī)械手上，由所述機(jī)械手在一個(gè)、 兩個(gè)或者三個(gè)方向上移動(dòng)該末端執(zhí)行器。
末端執(zhí)行器被設(shè)計(jì)成在一對(duì)相鄰晶片之間進(jìn)入所述匣中，并且拾取出 一個(gè)晶片，例如用于送入一個(gè)處理腔內(nèi)。在該處理腔中，半導(dǎo)體晶片經(jīng)受 多種工藝中的一種。例如，在該處理腔中，可以進(jìn)行化學(xué)氣相淀積工藝、 蝕刻工藝、退火工藝和/或外延生長工藝。
在晶片的運(yùn)輸過程中，必須非常小心以確保晶片不會(huì)遭受損壞或者污 染。由此，在本行業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了許多努力，以便設(shè)計(jì)出能夠以一種非常精
確的方式小心運(yùn)輸晶片的末端執(zhí)行器和機(jī)械手。盡管在晶片裝卸領(lǐng)域已經(jīng) 進(jìn)行了多種改進(jìn)，但是，仍舊需要進(jìn)一步改進(jìn)。例如，許多晶片裝卸工具 相對(duì)龐大并且笨重，以便適應(yīng)許多目前固連在該工具上的器械，來更為精 確地運(yùn)輸晶片。但是，末端執(zhí)行器的尺寸限制了該末端執(zhí)行器在運(yùn)輸和加 速時(shí)的速度。還有，相對(duì)龐大的末端執(zhí)行器要求處理腔包含相對(duì)較大的開 口 ，以便接收該末端執(zhí)行器和承載于其上的晶片。
鑒于前述內(nèi)容，當(dāng)前需要對(duì)末端執(zhí)行器和機(jī)械手的設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步改 進(jìn)。還有，需要一種相對(duì)細(xì)長的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不僅能夠確保精確的晶片控 制，而且可以集成一個(gè)晶片探測系統(tǒng)和一個(gè)晶片推動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述晶片 推動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被用來在運(yùn)輸過程中抓持住晶片。還需要一種相對(duì)細(xì)長的末 端執(zhí)行器設(shè)計(jì)，可以在裝卸冷晶片時(shí)和裝卸熱晶片時(shí)使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明認(rèn)識(shí)到了現(xiàn)有末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)上的各種缺陷和不足。因此，總 體上來說，本發(fā)明涉及多種具有許多此前無法獲得的明顯優(yōu)點(diǎn)和益處的末 端執(zhí)行器。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端 執(zhí)行器。這種末端執(zhí)行器包括一個(gè)具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件。例如，在 一個(gè)實(shí)施例中，所述基座構(gòu)件可以包括一個(gè)以分叉方式與第二尖叉
(tine)間隔開的第一尖叉。第一和第二尖叉可以終止于所述基座構(gòu)件的 遠(yuǎn)端。在所述基座構(gòu)件上可以設(shè)置多個(gè)支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐一個(gè)置 于該末端執(zhí)行器上的晶片。依據(jù)特定用途，所述支撐構(gòu)件可以呈多種形式 和形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐構(gòu)件可以僅被構(gòu)造成在晶片的邊緣處 與該晶片發(fā)生接觸。在這里，"晶片的邊緣"指的是位于晶片頂表面與底 表面之間的晶片邊界區(qū)域。例如，在過去，許多末端執(zhí)行器沿著晶片的周 邊支撐起該晶片，所述周邊是該晶片底表面的一部分。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述末端執(zhí)行器具有一種相對(duì)細(xì)長的輪 廓。例如，所述末端執(zhí)行器可以具有小于12毫米的最大輪廓高度，比如 小于10毫米。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述末端執(zhí)行器還可以包括一個(gè)推動(dòng)裝置，用于在
所述基座構(gòu)件上定位晶片。該推動(dòng)裝置可以包括一個(gè)可回縮活塞，該可回
縮活塞被構(gòu)造成與半導(dǎo)體晶片的邊緣發(fā)生接觸。所述活塞可以在一個(gè)伸展 位置與一個(gè)回縮位置之間移動(dòng)。
可以將一個(gè)偏壓構(gòu)件設(shè)置成與所述活塞工作性關(guān)聯(lián)。該偏壓構(gòu)件，例 如可以是一根彈簧，可以朝向其回縮位置偏壓所述活塞。
為了使得所述活塞伸展以便與晶片發(fā)生接觸，所述末端執(zhí)行器還可以 包括一個(gè)氣動(dòng)致動(dòng)器。該氣動(dòng)致動(dòng)器可以被構(gòu)造成接收高壓氣體，該高壓 氣體被用來克服由所述偏壓構(gòu)件施加在所述活塞上的力，并且使得所述活 塞從回縮位置移動(dòng)至伸展位置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述氣動(dòng)致動(dòng)器可以被 連接在一對(duì)氣體管線上。這些氣體管線可以被構(gòu)造成將高壓氣體供入所述 氣動(dòng)致動(dòng)器內(nèi)。所述氣體的力可以被用來將一個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)入所述氣動(dòng) 致動(dòng)器內(nèi)和從所述氣動(dòng)致動(dòng)器中移出。所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以由此被連接在所 述活塞上，用于使得所述活塞伸展和回縮至一個(gè)預(yù)期位置。
當(dāng)包含有推動(dòng)裝置時(shí)，所迷末端執(zhí)行器還可以包括一個(gè)與所述氣動(dòng)致 動(dòng)器相鄰設(shè)置的吸氣裝置。所迷吸氣裝置可以被構(gòu)造成產(chǎn)生一個(gè)吸力，用 于捕獲任何在所述活塞移動(dòng)的過程中釋放出的顆粒。例如，在一個(gè)實(shí)施例 中，所述吸氣裝置可以與連接于所述氣動(dòng)致動(dòng)器上的一根氣體管線流體連 通?？梢栽谒鰵怏w管線與吸氣裝置之間設(shè)置一個(gè)止回閥。當(dāng)向所述氣體 管線施加一個(gè)吸力時(shí)，所述止回閥可以打開，來在所述吸氣裝置內(nèi)部產(chǎn)生 一個(gè)吸力。以這種方式，所述吸氣裝置可以被用在當(dāng)晶片沒有被所述推動(dòng) 裝置夾持住時(shí)。
本發(fā)明中的末端執(zhí)行器還可以包括一個(gè)晶片探測系統(tǒng)，用于探測在該 末端執(zhí)行器上是否存在晶片。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，該晶片探測系統(tǒng)可 以包括一條與光導(dǎo)管連通的送光通道，其中該送光通道包括一個(gè)光源，和 一個(gè)角型光學(xué)器件?？梢杂伤龉庠窗l(fā)射出一個(gè)光束，該光束由光導(dǎo)管傳 導(dǎo)至所述角型光學(xué)器件。所述角型光學(xué)器件可以被構(gòu)造成使得所述光束橫 穿在所述基座構(gòu)件上由支撐構(gòu)件限定出的晶片接收區(qū)域。
與所述送光通道相對(duì)，可以橫跨所述晶片接收區(qū)域設(shè)置一個(gè)受光通 道，用于接收由所述送光通道發(fā)射出的光束。該受光通道可以與一個(gè)光傳 感器連通。所述光傳感器可以被用來在橫穿所述晶片接收區(qū)域的光束被阻 斷時(shí)指示存在有晶片。
包含于所述送光通道中的角型光學(xué)器件可以包括一個(gè)與凸透鏡組合使
用的反射器件，比如鏡子，其中所述凸透鏡使得光束聚焦和變窄。所述送 光通道還可以包括一個(gè)位于所述光導(dǎo)管與角型光學(xué)器件之間的光孔。該光
孔的直徑小于所述光導(dǎo)管的直徑。例如，所述光孔的直徑可以從大約0.2 毫米至大約1毫米，并且所述光導(dǎo)管的直徑可以從大約2毫米至大約6毫 米。所述光導(dǎo)管例如可以由 一種諸如石英這樣的晶體材料制成。
所述受光通道還可以包括一個(gè)與光孔和光導(dǎo)管連通的角型光學(xué)器件。 所述受光通道還可以包括一個(gè)面對(duì)著所述送光通道的受光開口。該受光開 口可以被用來使得所述受光通道的視野變窄。
按照本發(fā)明中的教導(dǎo)，可以根據(jù)需要構(gòu)造和使用多種不同類型的末端 執(zhí)行器。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以制得一種特別適用于裝卸溫度低于 250'C的冷晶片的末端執(zhí)行器。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以設(shè)計(jì)出一種被構(gòu) 造成保持住熱晶片的末端執(zhí)行器，比如溫度高于25(TC的晶片，例如高達(dá) 750°C。例如，在一種晶片處理系統(tǒng)中，該系統(tǒng)可以包括一個(gè)冷晶片末端 執(zhí)行器和一個(gè)熱晶片末端執(zhí)行器，用于在處理腔與匣之間運(yùn)送晶片。
用于裝卸冷晶片的末端執(zhí)行器可以包括一個(gè)基座構(gòu)件，該基座構(gòu)件由 一種諸如不銹鋼這樣的金屬制成。包含于所述基座構(gòu)件上的支撐構(gòu)件可以 由一種低摩擦塑性材料制成，比如聚醚-酮醚或者聚曱搭-乙縮醛聚合 物。在一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐構(gòu)件可以具有一個(gè)用于與晶片邊緣發(fā)生接 觸的傾斜表面。該傾斜表面可以具有一種外凸且偏心形狀。例如，在一個(gè) 實(shí)施例中，所述末端執(zhí)行器可以包含四個(gè)支撐構(gòu)件，其中兩個(gè)支撐構(gòu)件位 于所述第一和第二尖叉的端部處。位于所述尖叉端部處的支撐構(gòu)件可以具 有外凸且偏心形狀的表面。
另 一方面，用于裝卸熱晶片的末端執(zhí)行器可以由一種耐熱材料制成， 比如火拋光石英或者藍(lán)寶石。在本實(shí)施例中，所述支撐構(gòu)件可以與所述基 座構(gòu)件整體形成。例如，所述支撐構(gòu)件可以呈一種拱形形狀，該拱形形狀 大體上與半導(dǎo)體晶片的半徑相匹配。各個(gè)支撐構(gòu)件均可以具有一個(gè)晶片接 觸表面，該晶片接觸表面從一個(gè)最大半徑逐漸變小至與所迷基座構(gòu)件相鄰 的最小半徑。最大半徑與最小半徑之間的差值可以至少為大約0.75毫米， 例如至少為大約1毫米。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述末端執(zhí)行器還可以在位于近端與遠(yuǎn)端之間的中 心區(qū)域包括位于所述基座構(gòu)件上的應(yīng)急銷。這些應(yīng)急銷可以包含于用于裝
卸冷晶片的末端執(zhí)行器上或者包含于用于裝卸熱晶片的末端執(zhí)行器上。這 些應(yīng)急銷通常高度小于所述支撐構(gòu)件的高度。例如，這些應(yīng)急銷可以具有 小于大約l毫米的高度。
所述應(yīng)急銷并非被設(shè)計(jì)成在正常情況下與半導(dǎo)體晶片發(fā)生接觸。但
是，如果一個(gè)包含在所述末端執(zhí)行器上的晶片發(fā)生了撓曲(bowing)，那 么所述應(yīng)急銷將支撐該晶片，并且防止該晶片與末端執(zhí)行器上的其它部件 發(fā)生接觸。如果所述晶片與末端執(zhí)行器上的其它部件發(fā)生了接觸，那么該 晶片有可能被污染或者產(chǎn)生溫度梯度。
本發(fā)明的其它特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)在后面更為詳細(xì)地進(jìn)行討論。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述
圖1是一個(gè)按照本發(fā)明制成的晶片處理系統(tǒng)實(shí)施例的透視圖1A是兩個(gè)機(jī)械手的透視圖，每個(gè)機(jī)械手均被固連在一個(gè)按照本發(fā)
明制成的末端執(zhí)行器上；
圖2是一個(gè)按照本發(fā)明制成的末端執(zhí)行器實(shí)施例的透視圖3是圖2中所示末端執(zhí)行器的平面圖4是圖2中所示末端執(zhí)行器的側(cè)視圖5是圖2中所示末端執(zhí)行器的放大透視圖，某些部分被切除；
圖6A和6B是按照本發(fā)明制成的包含有一個(gè)推動(dòng)裝置的末端執(zhí)行器
的透視圖，某些部分^皮切除；
圖7、 7A和7B是一個(gè)按照本發(fā)明制成的包括晶片探測系統(tǒng)的末端執(zhí)
行器的多個(gè)視圖8是另外一個(gè)按照本發(fā)明的末端執(zhí)行器實(shí)施例的透視圖9A、 9B、 10A和10B是不同的末端執(zhí)行器實(shí)施例的側(cè)視圖，示出
了按照本發(fā)明制成的各種支撐構(gòu)件；
圖11是圖8中所示末端執(zhí)行器的透視圖，某些部分被切除；而 圖12也是圖8中所示末端執(zhí)行器的透視圖，某些部分被切除。 在本說明書和附圖中重復(fù)使用的附圖標(biāo)記用于表示本發(fā)明中相同或者
相似的特征或者元件。
具體實(shí)施例方式
下面參照本發(fā)明的實(shí)施例，在下面給出了一個(gè)或者多個(gè)示例。各個(gè)示 例均用于解釋本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明加以限制。實(shí)際上，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng) 域那些熟練人員來說，在不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的條件下，可以在本 發(fā)明中進(jìn)行多種改進(jìn)和變型。例如，被圖示或者描述為一個(gè)實(shí)施例中的部 件的特征可以用在另外一個(gè)實(shí)施例中，來獲得再一個(gè)實(shí)施例。因此，希望
本發(fā)明覆蓋這些落入所附權(quán)利要求的范圍以及它們的等效范圍之內(nèi)的改進(jìn) 和變型。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)明白，目前的討論均是對(duì)示例性 實(shí)施例的描述，而并非用于對(duì)本發(fā)明的更寬方面加以限制，其中所述更寬 方面以示例性構(gòu)造加以實(shí)施。
總體來說，本發(fā)明涉及一種晶片處理和裝卸系統(tǒng)。按照本發(fā)明，已經(jīng) 設(shè)計(jì)出了多種末端執(zhí)行器，與許多現(xiàn)有構(gòu)造相比，提供了許多改進(jìn)和優(yōu) 點(diǎn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種被設(shè)計(jì)成用于裝卸低溫晶
片，比如溫度低于250'C的晶片，的末端執(zhí)行器。替代性地，本發(fā)明還涉 及被設(shè)計(jì)成用于裝卸熱晶片，比如溫度高于25(TC的晶片，的末端執(zhí)行器 的構(gòu)造。但是，必須明白的是，任何與用于裝卸低溫晶片的末端執(zhí)行器相 關(guān)聯(lián)的特征也可以被用在用于裝卸相對(duì)高溫晶片的末端執(zhí)行器上。
按照本發(fā)明制成的末端執(zhí)行器可以包括專門設(shè)計(jì)的支撐構(gòu)件，用于在 該末端執(zhí)行器上支撐晶片。這些支撐構(gòu)件被設(shè)計(jì)成僅在晶片的邊緣處與該 晶片發(fā)生接觸。
除了所述支撐構(gòu)件之外，末端執(zhí)行器還可以包括一個(gè)晶片探測系統(tǒng)。 還有，所述末端執(zhí)行器可以包括一個(gè)推動(dòng)裝置，該推動(dòng)裝置用于在所述末 端執(zhí)行器上定位晶片。所述推動(dòng)裝置還可以在所述末端執(zhí)行器的快速運(yùn)動(dòng) 過程中用于將晶片夾持在該末端執(zhí)行器上。
參照?qǐng)D1，示出了一個(gè)按照本發(fā)明制成的晶片處理系統(tǒng)實(shí)施例。如圖 所示，這種泉統(tǒng)包括多個(gè)晶片匣10、 12和14。這些晶片匣被設(shè)計(jì)成用于 以間隔開但堆疊的方式保持住晶片。 一個(gè)或者多個(gè)機(jī)械手16與這些匣相 鄰。如圖所示，這些機(jī)械手均被固連在一個(gè)末端執(zhí)行器上，其中所述末端 執(zhí)行器被設(shè)計(jì)成用于從匣10、 12和14中取出半導(dǎo)體晶片并且將它們置入 一個(gè)晶片處理腔18內(nèi)。
在圖1所示的實(shí)施例中，系統(tǒng)包括一個(gè)第一半導(dǎo)體晶片處理腔18和
一個(gè)第二半導(dǎo)體晶片處理腔20 (未示出)。半導(dǎo)體晶片處理腔18包括一個(gè) 門22，該門22打開和關(guān)閉以為了將晶片放入處理腔內(nèi)和從處理腔中取出 晶片。所述晶片處理腔可以被構(gòu)造成在半導(dǎo)體晶片上實(shí)施多種工藝。例 如，這些處理腔可以被設(shè)計(jì)成實(shí)施化學(xué)氣相淀積、退火、外延淀積、蝕刻 等等。在圖1所示的實(shí)施例中，處理腔18包括一個(gè)快速熱處理腔。在圖1 所示的實(shí)施例中，處理腔18的蓋24處于打開位置。該蓋在處理過程中保 持關(guān)閉，但是例如為了對(duì)處理腔進(jìn)行維護(hù)可以被打開。
快速熱處理腔18可以被連接在一個(gè)氣室26上，該氣室26保持有多 種在晶片處理過程中使用的氣體。例如，為了在一個(gè)半導(dǎo)體晶片上淀積多 個(gè)不同類型的層，可以向所述處理腔供入多種氣體。所述氣體也可以是用 于防止在熱處理過程中在半導(dǎo)體晶片上發(fā)生任何所不希望的反應(yīng)的惰性氣 體。
參照?qǐng)D1A,示出了 一對(duì)對(duì)偶機(jī)械手28和30,均被連4妄在一個(gè)對(duì)應(yīng)的 末端執(zhí)行器32和34上。在本實(shí)施例中，末端執(zhí)行器32用于裝卸處于相 對(duì)較低溫度的半導(dǎo)體晶片，而末端執(zhí)行器34用于裝卸處于較高溫度的半 導(dǎo)體晶片。由于具有兩個(gè)機(jī)械手28和30以及兩個(gè)末端執(zhí)行器32和34, 所以本發(fā)明中的系統(tǒng)能夠同時(shí)裝卸兩個(gè)半導(dǎo)體晶片。例如，末端執(zhí)行器34 可以將一個(gè)半導(dǎo)體晶片從處理腔24中取出，同時(shí)末端執(zhí)行器32將一個(gè)半 導(dǎo)體晶片從匣中取出，用于取代處理腔中的那一個(gè)。
如圖1A中所示，機(jī)械手28包括一個(gè)第一部分36和一個(gè)第二部分 38，而機(jī)械手30包括一個(gè)第一部分40和一個(gè)第二部分42。通過使用這些 部分，機(jī)械手能夠在兩個(gè)方向(X和Y方向)上自由地移動(dòng)所述末端執(zhí)行 器。通過在機(jī)械手中包括合適的機(jī)構(gòu)，所述末端執(zhí)行器還可以上、下移動(dòng) (Z方向)。例如，如圖1A中所示，所述機(jī)械手可以被連接在一個(gè)提升裝 置43上，在需要時(shí)提升該機(jī)械手。再次參見圖1,所述機(jī)械手還可以被安 裝在一條線性軌道上，使得該機(jī)械手沿著所述麼和處理腔移動(dòng)。
需要明白的是，圖1A中所示的機(jī)械手僅代表了一種用于移動(dòng)末端執(zhí) 行器32和34的機(jī)構(gòu)實(shí)施例。就此而言，任何合適的機(jī)械手均可以被連接 在所述末端執(zhí)行器上。例如，在其它實(shí)施例中，所述末端執(zhí)行器可以被連 接在一個(gè)包括線性滑塊的機(jī)械手上，用于在一個(gè)、兩個(gè)或者三個(gè)方向上移動(dòng)。
參照?qǐng)D2-7B，下面將更為詳細(xì)地對(duì)圖1A中所示的末端執(zhí)行器32進(jìn) 行描述。如圖2和3中所示，末端執(zhí)行器32包括一個(gè)基座構(gòu)件44。該基 座構(gòu)件44包括一個(gè)限定出末端執(zhí)行器的近端的背部46。該基座構(gòu)件還包 括一個(gè)第一尖叉48和一個(gè)第二尖叉50,它們均終止于末端執(zhí)行器的遠(yuǎn)端 處。當(dāng)用于裝卸具有相對(duì)較低溫度的晶片時(shí)，基座構(gòu)件44可以由一種諸 如不銹鋼這樣的金屬制成。替代性地，可以使用任何其它合適材料。
為了在所述末端執(zhí)行器上支撐晶片，所述末端執(zhí)行器包括大量位于基 座構(gòu)件上的支撐構(gòu)件。在圖2和3所示的實(shí)施例中，所述末端執(zhí)行器包括 四個(gè)支撐構(gòu)件52、 54、 56和58。如圖3中所示，這些支撐構(gòu)件均位于所 述末端執(zhí)行器上，以便如虛線所示那樣與半導(dǎo)體晶片60的邊緣發(fā)生接 觸。支撐構(gòu)件52、 54、 56和58可以由任何具有低摩擦系數(shù)的合適材料制 成。例如，這些支撐構(gòu)件可以由一種塑性材料制成，比如聚醚-酮醚 (PEEK)或者聚曱醛-乙縮醛聚合物(POM)。替代性地，所述支撐構(gòu)件 可以由一種結(jié)晶材料制成，比如石英或者藍(lán)寶石。
為了僅在半導(dǎo)體晶片60的邊緣處與該半導(dǎo)體晶片60發(fā)生接觸，各個(gè) 支撐構(gòu)件均可以具有 一 個(gè)傾斜表面。
例如，參照?qǐng)D5，示出了一個(gè)按照本發(fā)明制成的支撐構(gòu)件實(shí)施例56。 在本實(shí)施例中，支撐構(gòu)件56包括一個(gè)具有偏心且外凸形狀的表面。本發(fā) 明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在圖5中示出的特定表面形狀用于當(dāng)一個(gè)晶片被裝載在末 端執(zhí)行器上時(shí)使得該晶片在支撐構(gòu)件上更好地定心。如圖5中所示，由于 支撐構(gòu)件的外凸且偏心形狀，在晶片的定心過程中該晶片被沿著線62推 動(dòng)。正如后面將更為詳細(xì)描述的那樣，這種特定形狀還將與一個(gè)推動(dòng)裝置 更好地協(xié)同工作。
在一個(gè)實(shí)施例中，支撐構(gòu)件56和58均具有一種外凸且偏心的形狀。 但是，支撐構(gòu)件52和54可以具有一種外凸形狀但不偏心。在其它實(shí)施例 中，支撐構(gòu)件52和54可以包括任何能夠與晶片邊緣發(fā)生配合的合適傾斜 表面。在另外一些實(shí)施例中，支撐構(gòu)件52和54可以被構(gòu)造成在除晶片邊 緣之外的區(qū)域內(nèi)部的任何地方與晶片發(fā)生配合。
如圖3中所示，各個(gè)支撐構(gòu)件52、 54、 56和58均環(huán)繞晶片60的邊 緣支撐起該晶片60。這些支撐構(gòu)件在它們之間限定出一個(gè)晶片接收區(qū)域。 為了將晶片保持在晶片接收區(qū)域中，所述末端執(zhí)行器還包括位于該末端執(zhí)
行器近端處的周向支撐銷64和66以及位于該末端執(zhí)4亍器遠(yuǎn)端處的止擋構(gòu) 件68、 70、 72和74。總體上說，所述周向支撐銷和止擋構(gòu)件的高度大于 所述支撐構(gòu)件。例如，所述周向支撐銷和止擋構(gòu)件可以至少比所述支撐構(gòu) 件高出0.2毫米左右，比如至少比所述支撐構(gòu)件高出0.5毫米左右。周向 支撐銷64和66以及止擋構(gòu)件68、 70、 72和74用于在末端執(zhí)行器32的 加速和減速過程中將晶片60保持在所述晶片接收區(qū)域之內(nèi)。
如圖3中所示，在各個(gè)尖叉的端部處環(huán)繞相應(yīng)的支撐構(gòu)件均設(shè)置有一 對(duì)止擋構(gòu)件。例如，由于在某些實(shí)施例中半導(dǎo)體晶片60可以包括一個(gè)用 于在各種工藝中對(duì)該晶片進(jìn)行定心的缺口，所以使用了一對(duì)止擋構(gòu)件。但 是，通過利用兩個(gè)止擋構(gòu)件，即使包含于晶片上的缺口與一個(gè)止擋構(gòu)件對(duì) 齊，仍舊能夠與該晶片發(fā)生接觸。當(dāng)然，在某些實(shí)施例中，將僅需要一個(gè) 止擋構(gòu)件。替代性地，所述止擋構(gòu)件的寬度可以大于包含于晶片上的缺口 的寬度。
按照本發(fā)明，如圖2和3中特別示出的那樣，末端執(zhí)行器32還包括 一對(duì)應(yīng)急銷76和78。應(yīng)急銷76和78位于所述末端執(zhí)行器上的尖叉上， 并且總體上被設(shè)計(jì)成當(dāng)半導(dǎo)體晶片60支撐于所述支撐構(gòu)件上時(shí)不與該半 導(dǎo)體晶片60發(fā)生接觸。就此而言，應(yīng)急銷76和78的總體高度低于所述 支撐構(gòu)件的高度。例如，應(yīng)急銷76和78的高度可以至少比所述支撐構(gòu)件 低0.2毫米左右，比如低0.5毫米左右。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)急銷 76和78的高度比所述支撐構(gòu)件低0.7毫米左右。
應(yīng)急銷76和78被設(shè)計(jì)和構(gòu)造成當(dāng)半導(dǎo)體晶片60沒有處于合適位置 或者發(fā)生撓曲時(shí)與該晶片60發(fā)生接觸。另一方面，如果所述晶片與末端 執(zhí)行器上的尖叉48和50發(fā)生接觸，那么該晶片可以被污染，特別是如果 所述尖叉由一種金屬制成時(shí)更是如此。
當(dāng)今，半導(dǎo)體晶片被制造成具有更大的尺寸并且盡可能地薄。由此， 可能出現(xiàn)晶片彎曲或者撓曲，特別是如果晶片具有較高溫度時(shí)。因此，應(yīng) 急銷76和78在晶片不會(huì)遭受實(shí)質(zhì)性損壞的條件下提供對(duì)撓曲晶片的支 撐。
通常，應(yīng)急銷76和78、周向支撐銷64和66、以及止擋構(gòu)件68、 70、 72和74可以由一種塑料或者結(jié)晶材料制成。通常，所述應(yīng)急銷、周 向支撐銷以及止擋構(gòu)件可以由任何用于制取所述支撐構(gòu)件的材料制成。
除了各種前述用于支撐和保持半導(dǎo)體晶片的無源裝置之外，末端執(zhí)行
器32還包括一個(gè)總體上被標(biāo)記為80的推動(dòng)裝置。該推動(dòng)裝置80被包含 在末端執(zhí)行器32的基座構(gòu)件44中。該推動(dòng)裝置的機(jī)構(gòu)在圖6A和6B中示 出。在圖6A和6B中，示出末端執(zhí)行器32,且尖叉48和50未連接于背 部46上。
如圖6A和6B中所示，推動(dòng)裝置80包括一個(gè)連接于觸頭84上的活 塞82。如圖6B中所示，觸頭84被設(shè)計(jì)成與半導(dǎo)體晶片60的邊緣發(fā)生接 觸。該觸頭可以具有一個(gè)平面狀表面或者一個(gè)外凸式表面。對(duì)于大多數(shù)應(yīng) 用領(lǐng)域來說，所希望的是所述觸頭僅在晶片的邊緣處與該晶片點(diǎn)狀接觸。
推動(dòng)裝置80中的活塞82被連接在一個(gè)氣動(dòng)致動(dòng)器86上。如圖6A和 6B中所示，氣動(dòng)致動(dòng)器86被連接在第一氣體管線92和第二氣體管線94 上。第一氣體管線92與第一氣體開口 88連通，而第二氣體管線94與第 二氣體開口 90連通。
氣動(dòng)致動(dòng)器86包括一個(gè)連接于活塞82上的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件96。如圖6B中 所示，該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件96包括一個(gè)汽缸活塞95以及一對(duì)對(duì)置導(dǎo)桿97和99。 汽缸活塞95以及導(dǎo)桿97和99 ^f皮構(gòu)造成移入和移出氣動(dòng)致動(dòng)器86。尤其 是，為了使得汽缸活塞95伸展，通過第一氣體開口 88和第一氣體管線92 供給高壓氣體。所述高壓氣體迫使汽缸活塞95移出氣動(dòng)致動(dòng)器86。
為了使得汽缸活塞95回縮，中斷流過第一氣體管線92的氣體，并且 經(jīng)由第二氣體開口 90通過第二氣體管線94供給高壓氣體。例如，可以發(fā) 送通過第二氣體管線94供給的氣體，以便迫使汽缸活塞95返回氣動(dòng)致動(dòng) 器86內(nèi)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，汽缸活塞95可以包括一個(gè)柱塞(未示 出)，該柱塞在一側(cè)與通過第一氣體管線92供給的氣體發(fā)生接觸，在另外 —側(cè)與通過第二氣體管線94供給的氣體發(fā)生接觸。以這種方式，汽缸活 塞95可以移入和移出氣動(dòng)致動(dòng)器86。由此，當(dāng)使得汽缸活塞95伸展時(shí)， 通過氣體管線92供給氣體，并且排出氣體管線94中的氣體。相反，當(dāng)使 得汽缸活塞95回縮時(shí)，通過氣體管線94供給氣體，并且排出氣體管線92 中的氣體。還有，當(dāng)例如如圖6B中所示將晶片保持在夾持位置時(shí)，在氣 體管線92內(nèi)部保持高壓氣體。
通過經(jīng)由汽缸活塞95移動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件96,活塞82在一個(gè)回縮位置與一 個(gè)伸展位置之間移動(dòng)?；乜s位置在圖6A中示出，而活塞82的伸展位置在
圖6B示出。
活塞82還與一個(gè)偏壓構(gòu)件或者彈簧98工作性關(guān)聯(lián)。彈簧98對(duì)所述 活塞進(jìn)行偏壓，以便保持在回縮位置。致動(dòng)器86克服由所述彈簧施加在 活塞上的力，促使所述活塞發(fā)生伸展。尤其有益的是，由彈簧98施加在 所述活塞上的力隨著所述活塞的伸展而增大。以這種方式，由所述推動(dòng)裝 置施加在晶片上的力的大小受到緩沖，并且隨著所述活塞遠(yuǎn)離回縮位置， 所述力減小。
在活塞82的運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域來說，所希望的是不 容許任何在部件運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的顆粒著落或者以任何方式玷污包含在末 端執(zhí)行器32上的半導(dǎo)體晶片。就此而言，在本實(shí)施例中，活塞82被保持 在鄰近觸頭84的雙列軸承100中。還有，推動(dòng)裝置80中的所有移動(dòng)部件 均被保持在一個(gè)由末端執(zhí)行器32的基座構(gòu)件44限定的殼體之內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施例中，末端執(zhí)行器32還可以包括一個(gè)吸氣裝置101，該吸 氣裝置101被設(shè)計(jì)成捕獲任何可能存在于所述基座構(gòu)件中的殼體之內(nèi)的顆 粒。例如，如圖6A和6B中所示， 一個(gè)吸氣裝置101與氣動(dòng)致動(dòng)器86相 鄰，并且與第二氣體管線94和第二氣體開口 90流體連通。吸氣裝置101 可以例如經(jīng)由一個(gè)止回閥連接在第二氣體管線94上。以這種方式，當(dāng)一 個(gè)真空源連接在氣體開口 90上時(shí)，會(huì)在氣體管線94內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)吸力， 促使所述止回閥打開。 一旦所述止回閥被打開，那么吸氣裝置101會(huì)在所 述殼體內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)吸力，用于捕獲任何顆粒并且防止這些顆粒逸出觸頭 84之外。吸氣裝置101例如可以當(dāng)在第二氣體管線94內(nèi)部無需高壓氣體 來啟動(dòng)氣動(dòng)致動(dòng)器86時(shí)啟動(dòng)。但是，在一個(gè)替代性實(shí)施例中，需要明白 的是，可以在吸氣裝置101上連接一根獨(dú)立的氣體管線，用亍在所述末端 執(zhí)行器中的殼體內(nèi)部一直產(chǎn)生一個(gè)吸力。
推動(dòng)裝置80可以在半導(dǎo)體晶片的裝卸過程中提供多種不同功能。例 如，在一個(gè)實(shí)施例中，推動(dòng)裝置80可以被用來^:得位于末端執(zhí)行器上的 晶片對(duì)中。尤其是，推動(dòng)裝置80可以被用來將晶片60推動(dòng)至所述支撐構(gòu) 件上的合適位置。
推動(dòng)裝置80還可以被用來將一個(gè)晶片夾持到所述末端執(zhí)行器上。主 動(dòng)地將晶片保持在末端執(zhí)行器上可以防止該晶片在所述末端執(zhí)行器加速或 者減速時(shí)不再對(duì)齊。當(dāng)用于將一個(gè)晶片夾持在末端執(zhí)行器上時(shí)，如圖2和
3中所示，推動(dòng)裝置80可以將半導(dǎo)體晶片60壓靠在止擋構(gòu)件68、 70、 72 和74上。在與晶片的邊緣發(fā)生接觸之后，所述推動(dòng)裝置例如可以被設(shè)計(jì) 成向該晶片施加一個(gè)大約1至3牛頓的力，用于將該晶片保持在合適位 置。如前所述，彈簧98用于隨著所述活塞發(fā)生伸展而緩沖施加在晶片上 的力的大小，以便防止對(duì)晶片造成損傷。
除了在末端執(zhí)行器上對(duì)晶片進(jìn)行定位之外，推動(dòng)裝置80也適用于協(xié) 助將晶片從匣中或者從處理腔中的基片支架上取出，以便將該晶片置于所 述末端執(zhí)行器上。例如，隨著末端執(zhí)行器移入匣內(nèi)，機(jī)械手可以受到程序 控制，從而使得晶片撞擊活塞82的觸頭84。 一旦晶片與觸頭84發(fā)生了接 觸，那么所述活塞利用氣動(dòng)致動(dòng)器86得以伸展，用于將該晶片夾靠在所 述止擋構(gòu)件上。 一旦夾持住，所述末端執(zhí)行器和晶片可以被高速傳送，卻 不必?fù)?dān)心晶片發(fā)生移位。還有，在處理過程中，僅在晶片的邊緣處抓持住 該晶片，也減輕了對(duì)晶片的損傷。
如前所述，推動(dòng)裝置80中的活塞82和觸頭84被設(shè)計(jì)成使得所述活 塞在向氣動(dòng)致動(dòng)器86供給高壓氣體時(shí)伸展。在過去，末端執(zhí)行器被設(shè)計(jì) 成帶有一個(gè)彈簧，該彈簧朝向一種伸展?fàn)顟B(tài)偏壓推桿。在這些現(xiàn)有結(jié)構(gòu) 中，隨后使用一個(gè)真空力來將所述活塞保持在回縮位置。但是，本發(fā)明人 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過如前所述例如氣動(dòng)致動(dòng)器86，可以減小末端執(zhí)行器的輪廓 高度。減小末端執(zhí)行器的高度提供了多種優(yōu)點(diǎn)和益處。例如，細(xì)長的末端 執(zhí)行器更易于操控。末端執(zhí)行器可以以較小的間隙進(jìn)入匣和晶片處理腔。 通過利用一個(gè)細(xì)長的末端執(zhí)行器，匣可以被設(shè)計(jì)成承載更多的晶片。
類似地，處理腔可以被制成具有一個(gè)供末端執(zhí)行器進(jìn)入的更窄開口。 通過具有一個(gè)更窄開口 ，當(dāng)利用本發(fā)明中的末端執(zhí)行器將晶片插入處理腔 內(nèi)時(shí)，較少發(fā)生污染和溫度變化。還有，如果處理腔包含有有害氣體，那 么通過減小接收所述末端執(zhí)行器的開口的尺寸，任何這種氣體不太容易逸 出。
就此而言，參照?qǐng)D4，示出了末端執(zhí)行器32的一個(gè)側(cè)視圖。即使當(dāng)如 前所述包含有一個(gè)推動(dòng)裝置時(shí)，末端執(zhí)行器32也可以具有低于約12毫米 的最大輪廓高度，比如低于約10毫米。實(shí)際上，在一個(gè)實(shí)施例中，相信 按照本發(fā)明可以制取最大輪廓高度低于約8.5毫米的末端執(zhí)行器。
除了具有推動(dòng)裝置之外，按照本發(fā)明制取的末端執(zhí)行器還可以裝備一
個(gè)晶片探測系統(tǒng)。參照?qǐng)D7、 7A和7B，示出了一個(gè)按照本發(fā)明制取的晶 片探測系統(tǒng)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，所示出的晶片探測系統(tǒng)被結(jié)合入末端 執(zhí)行器32內(nèi)，其中末端執(zhí)行器32被設(shè)計(jì)成用于裝卸處于相對(duì)較低溫度的 晶片。但是，必須明白的時(shí)，這種晶片探測系統(tǒng)同樣也適合與用于裝卸處 于較高溫度的晶片的末端執(zhí)行器一起使用。
在圖7、 7A和7B中，再次示出了末端執(zhí)行器32,其中尖叉48和50 未連接于基座構(gòu)件44的背部46上。還有，所示出的晶片探測系統(tǒng)位于末 端執(zhí)行器的近端處。但是，必須明白的是，這種晶片探測系統(tǒng)可以被置于 末端執(zhí)行器32上的晶片接收區(qū)域內(nèi)部的任何其它合適位置。
通常，所述晶片探測系統(tǒng)包括一個(gè)光源，該光源發(fā)射出一個(gè)橫穿末端 執(zhí)行器上的晶片接收區(qū)域的光束。 一個(gè)接收器被設(shè)置成接收所述光束，并 且例如可以包括一個(gè)光傳感器。如果所述光束被阻斷，那么所述晶片探測 系統(tǒng)將指示在末端執(zhí)行器上存在有一個(gè)晶片。
參照?qǐng)D7A,所述晶片探測系統(tǒng)包括一條與光導(dǎo)管102連通的送光通 道(未示出)。光導(dǎo)管102最好由一種能夠經(jīng)受高溫的材料制成。例如， 在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)管102包括一根由諸如石英這樣的結(jié)晶材料制成的 纖維。所述光導(dǎo)管可以具有任何合適的直徑，比如從2毫米至5毫米。例 如，在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)管102可以具有3毫米左右的直徑。如圖7A 中所示，光導(dǎo)管102沿著末端執(zhí)行器的外周延伸。
參照?qǐng)D7B,更為詳細(xì)地示出了所述送光通道的端部。如圖所示，光 導(dǎo)管102終止于一個(gè)光孔104。如圖所示，該光孔的直徑小于所述光導(dǎo)管 的直徑。例如，該光孔的直徑可以從大約0.1毫米至大約1.5毫米，比如 具有0.5毫米左右的直徑?？傮w來說，光孔104縮小了所述光束的直徑， 并且具有使得光束加強(qiáng)的趨勢。
從光孔104開始，所述光束進(jìn)入一個(gè)角型光學(xué)器件106。該角型光學(xué) 器件例如可以包括一個(gè)結(jié)合有透鏡110的反射器件108。反射器件108例 如可以包括一個(gè)改變光束方向的鏡面，從而使得所述光束橫穿末端執(zhí)行器 上的晶片接收區(qū)域。但是，必須明白的是，取代反射器件108,所述角型 光學(xué)器件可以包括任何能夠改變所述光束方向的合適器件。
與反射器件108相伴的透鏡110例如可以是一個(gè)凸透鏡。透鏡110被 設(shè)計(jì)成使得所述光束聚焦和變窄。例如，離開透鏡110的光束的直徑可以
小于約1.5毫米，比如小于約1.0毫米。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，穿出透
鏡110的光束的可以具有約0.5毫米左右的直徑。-
在穿出透鏡110之后，所述光束穿過一個(gè)橫穿末端執(zhí)行器的小孔或者 光通道開口 112。小孔112通常不會(huì)對(duì)光束本身產(chǎn)生任何影響。
與透鏡110相對(duì)，如圖7A中所示，所述末端執(zhí)行器還包括一條受光 通道。在一個(gè)實(shí)施例中，該受光通道可以具有一種非常類似于所述送光通 道的構(gòu)造。例如，該受光通道可以包括一個(gè)角型光學(xué)器件116、 一個(gè)光孔 118以及一個(gè)光導(dǎo)管120。光導(dǎo)管120可以與一個(gè)光傳感器連通，其中所 述光傳感器被設(shè)計(jì)成能夠感測由所述受光通道接收的光的量。如果光的量 減少，那么所述光傳感器可以被構(gòu)造成指示在所述末端執(zhí)行器上存在一個(gè) 晶片。
所述受光通道還包括一個(gè)小孔或者受光開口 122。如圖7中所示，由 所述送光通道發(fā)射出的光束具有發(fā)散趨勢，并且隨著光束朝向所述受光通 道前進(jìn)呈圓錐形狀。通過以一種圓錐型式行進(jìn)，所述光線可以從相鄰表面 反射出來。經(jīng)過反射的光線可以返回至探測器，提供錯(cuò)誤讀數(shù)。
但是，小孔122可以通過使得接收光線的視野變窄來避免這個(gè)問題。 總體來說，小孔122形成了一個(gè)用于所述受光通道的遮光板。由此，小孔 122防止了入射光線經(jīng)由所述受光通道與光傳感器連通。
受光小孔122的直徑可以依據(jù)特定用途而變化。例如，在一個(gè)實(shí)施例 中，所述小孔可以具有從大約1毫米至大約5毫米的直徑，比如具有從大 約2毫米至大約4毫米的直徑。
在前述參數(shù)范圍中，橫穿本發(fā)明中的末端執(zhí)行器發(fā)生聚焦的光束可以 具有從約2毫米至4毫米的直徑。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述光束可以 具有3毫米左右的晶片探測直徑。換句話說，在本實(shí)施例中，所述光探測 系統(tǒng)能夠在3毫米左右的Z區(qū)域中探測晶片。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域來說， 為了減少不希望的光線反射，所述光束的直徑必須不超過約3毫米。
下面參照?qǐng)D8-12,示出了一個(gè)用于裝卸處于較高溫度的晶片的末端 執(zhí)行器34。尤其是，這種末端執(zhí)行器非常適用于裝卸溫度高于25(TC的晶 片，比如高于50(TC。末端執(zhí)行器34包括一個(gè)基座構(gòu)件124，該基座構(gòu)件 124包括一個(gè)連接于第一尖叉128和第二尖叉130上的背部126。為了裝 卸處于較高溫度的晶片，尖叉128和130可以由一種耐熱材料制成，比如
石英或者藍(lán)寶石。優(yōu)選的是，尖叉128和130被拋光成一個(gè)光滑表面。例 如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述表面可以經(jīng)過火拋光處理。
如圖所示，末端執(zhí)行器34還包括多個(gè)支撐構(gòu)件132、 134、 136和 138。這些支撐構(gòu)件可以與所述末端執(zhí)行器一體成形或者可以由獨(dú)立的材 料部件制成。支撐構(gòu)件132、 134、 136和138可以由前述材料制成，比如 石英和藍(lán)寶石。
參照?qǐng)D11，示出了支撐構(gòu)件136的分解^f見圖，而在圖12中，示出了 支撐構(gòu)件132的放大視圖。如圖所示，支撐構(gòu)件132和136均呈拱形形 狀。這種拱形形狀被總體設(shè)計(jì)成與即將保持在末端執(zhí)行器上的半導(dǎo)體晶片 的半徑相匹配。支撐構(gòu)件136還包括一個(gè)傾斜表面140,同時(shí)支撐構(gòu)件 132包括一個(gè)傾斜表面142。傾斜表面140和142被i殳計(jì)成僅與半導(dǎo)體晶 片的邊緣發(fā)生接觸。所有這些支撐構(gòu)件共同限定出 一個(gè)用于在末端執(zhí)行器 上定位和保持晶片的晶片捕獲區(qū)域。
在晶片加熱過程中，已知的是半導(dǎo)體晶片的直徑可能會(huì)增大1毫米左 右。就此而言，與各個(gè)支撐構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的傾斜表面也被設(shè)計(jì)成當(dāng)晶片相對(duì) 較熱或者相對(duì)較冷時(shí)裝卸這些晶片。就此而言，各個(gè)支撐構(gòu)件上的傾斜表 面在這些支撐構(gòu)件的頂部處限定出一個(gè)第一或者最大半徑，并且朝向與末 端執(zhí)行器的基座構(gòu)件相鄰的支撐構(gòu)件底部限定出一個(gè)第二或者最小半徑。 按照本發(fā)明，所述支撐構(gòu)件的最大直徑與最小直徑之間的差值大于約0.5 毫米，比如大于約1毫米。
以這種方式，所有支撐構(gòu)件共同工作來裝卸具有不同尺寸的晶片。例 如，參照?qǐng)D9A和9B，示出了末端執(zhí)行器34的一個(gè)側(cè)視圖。尤其是，圖 9A和9B示出了保持著一個(gè)半導(dǎo)體晶片144的支撐構(gòu)件132和支撐構(gòu)件 138。在圖9A中，半導(dǎo)體晶片144具有較高的溫度，并且由此具有大于圖 9B中所示晶片144的直徑。但是，按照本發(fā)明，支撐構(gòu)件132和138能夠 支撐起處于熱膨脹狀態(tài)或者冷收縮狀態(tài)的晶片。還有，所述支撐構(gòu)件能夠 僅在晶片的邊緣處保持住該晶片。
如圖9A和9B中所示，支撐構(gòu)件132和138上的傾斜表面均呈內(nèi)凹 形狀。但是，依據(jù)特定用途，這些支撐構(gòu)件上的傾斜表面可以具有其它多 種形狀。例如，取代內(nèi)凹式，所述表面也可以呈外凸形狀。參照?qǐng)D10A和 IOB，在本實(shí)施例中，支撐構(gòu)件132和138上的傾斜表面具有一個(gè)斜切表
面。尤其是，所述支撐構(gòu)件的表面在本實(shí)施例中呈直線狀。類似于在圖
9A和9B中示出的方式，所示出的晶片144由所述支撐表面保持住。
再次參照?qǐng)D8,末端執(zhí)行器34還包括一對(duì)類似于如圖2中所示應(yīng)急銷 76和78的應(yīng)急銷146和148。應(yīng)急銷146和148用于在保持于末端執(zhí)行 器上的晶片不再對(duì)齊或者發(fā)生彎曲或撓曲時(shí)與該晶片發(fā)生接觸。實(shí)際上， 處于較高溫度下的晶片更易于發(fā)生撓曲并且與應(yīng)急銷146和148發(fā)生接 觸。通常，應(yīng)急銷146和148可以由任何耐熱材料制成，比如石英或者藍(lán) 寶石。這些銷可以與所述末端執(zhí)行器分開單獨(dú)制取或者可以與所述末端執(zhí) 行器一體成形。如圖2中所示，所述應(yīng)急銷的高度低于所述支撐構(gòu)件的高 度，并且被設(shè)計(jì)成除非晶片真正發(fā)生了彎曲或者撓曲，不與晶片發(fā)生接 觸。
如圖8中示出的末端執(zhí)行器34可以包括一個(gè)諸如在圖7、 7A和7B 中示出的晶片探測系統(tǒng)。對(duì)于大多數(shù)實(shí)施例來說，當(dāng)用于承載或者裝卸處 于較高溫度的晶片時(shí)，所述末端執(zhí)行器無需推動(dòng)裝置。
與許多現(xiàn)有構(gòu)造相比，如圖中所示和如前所述的末端執(zhí)行器32和34 提供了多種優(yōu)點(diǎn)和益處。例如，如前所述，這些末端執(zhí)行器具有一種細(xì)長 輪廓并且易于操控。這些末端執(zhí)行器還包括獨(dú)特形狀的支撐構(gòu)件、獨(dú)特的 晶片探測系統(tǒng)和/或推動(dòng)裝置，其中所述推動(dòng)裝置可以被用來協(xié)助裝載晶片 和將晶片夾持在末端執(zhí)行器上。實(shí)際上，通過前述的元件組合，相信本發(fā) 明中的末端執(zhí)行器可以比許多過去制取的末端執(zhí)行器更為高效地獲取晶 片。
例如，存在于所述末端執(zhí)行器上的支撐構(gòu)件能夠在晶片被置于該末端 執(zhí)行器上時(shí)主動(dòng)地抓持這些晶片和對(duì)這些晶片進(jìn)行定心。由此，直至所述 末端執(zhí)行器已經(jīng)獲取晶片并且開始移動(dòng)之后，無需啟動(dòng)利用所述推動(dòng)裝置 夾持住所述晶片。無需立即夾持住所述晶片可以大大提高晶片處理系統(tǒng)的 生產(chǎn)率。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明中的末端執(zhí)行器被移入設(shè)置有晶片的 晶片工位。所述末端執(zhí)行器在晶片下方移動(dòng)。 一旦低于晶片，所述末端執(zhí) 行器被在Z方向上升高，以便將所述晶片置于該末端執(zhí)行器上。盡管所述 晶片處于未夾持或者非固定位置，但是晶片探測系統(tǒng)隨后確定出在末端執(zhí) 行器上是否存在有晶片。如果在所述末端執(zhí)行器上存在有晶片，那么該末
端執(zhí)行器立即移出所述晶片工位，并且在移動(dòng)的同時(shí)可以比如利用推動(dòng)裝 置對(duì)所述晶片進(jìn)行定心。
如前所述，當(dāng)將一個(gè)晶片裝載到末端執(zhí)行器上時(shí)，處于回縮位置的推 動(dòng)裝置也可以被用來將該晶片推動(dòng)至所述末端執(zhí)行器的尖叉上。
與前述工藝相比，許多現(xiàn)有的末端執(zhí)行器需要在使得末端執(zhí)行器從晶 片工位回縮之前在該晶片工位中對(duì)晶片進(jìn)行定心和夾持。由于它們的構(gòu)
造，本發(fā)明中的末端執(zhí)行器克服了這個(gè)缺點(diǎn)。
在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的條件下，本技術(shù)領(lǐng)域中那些普通技術(shù)
人員可以實(shí)施本發(fā)明的這些以及其它改進(jìn)和變型，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍特 別在所附權(quán)利要求中予以陳述。此外，必須明白的是，各個(gè)實(shí)施例中的部 分可以全部或者部分地進(jìn)行互換。還有，本技術(shù)領(lǐng)域中那些熟練人員將明 白的是，前面的描述僅作為示例，并不希望在這些所附權(quán)利要求中局限于 如此描述的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1、一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器，包括:具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件；多個(gè)位于所述基座構(gòu)件上的支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐置于該末端執(zhí)行器上的半導(dǎo)體晶片，這些支撐構(gòu)件在它們之間限定出晶片接收區(qū)域；送光通道，包括與光導(dǎo)管連通的光源和角型光學(xué)器件，其中由所述光源發(fā)出的光束通過光導(dǎo)管傳導(dǎo)至所述角型光學(xué)器件，所述角型光學(xué)器件被構(gòu)造成使得所述光束改變方向而穿過所述晶片接收區(qū)域；受光通道，跨過所述晶片接收區(qū)域與所述送光通道對(duì)置，用于接收由所述送光通道發(fā)出的光束；以及與所述受光通道連通的光傳感器，該光傳感器被構(gòu)造成當(dāng)橫穿所述晶片接收區(qū)域的光束被阻斷時(shí)指示出晶片的存在。
2、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所述送光通道還包括位 于所述光導(dǎo)管與角型光學(xué)器件之間的光孔。
3、 如權(quán)利要求2所述的末端執(zhí)行器，其中，所述光孔的直徑小于所 述光導(dǎo)管的直徑。
4、 如權(quán)利要求3所述的末端執(zhí)行器，其中，所述光導(dǎo)管具有從約2 毫米至約6毫米的直徑，而所述光孔具有從約0.2毫米至約1毫米的直 徑。
5、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所述角型光學(xué)器件包括 與凸透鏡間隔開的反射器件，所述凸透鏡被構(gòu)造成使得光束聚焦和變窄。
6、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所述送光通道被設(shè)置成 在所述基座構(gòu)件的近端處與所述受光通道對(duì)置。
7、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所述光導(dǎo)管包括晶體纖維。
8、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所迷光導(dǎo)管包括石英纖維。
9、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所述受光通道還包括與 所述送光通道對(duì)置的受光開口。
10、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所述受光通道還包括與 光導(dǎo)管連通的角型光學(xué)器件，所述光導(dǎo)管與所述光傳感器連通。
11、 如權(quán)利要求1所述的末端執(zhí)行器，其中，所述送光通道被構(gòu)造成 使得光束橫穿平均直徑為約2毫米至約4毫米的晶片接收區(qū)域。
12、 如權(quán)利要求11所述的末端執(zhí)行器，其中，所述光束呈輕微的圓 錐形狀。
13、 一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器，包括 具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件；多個(gè)位于所述基座構(gòu)件上的支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐置于該末端執(zhí) 行器上的晶片；且所述末端執(zhí)行器具有小于約12mm的最大輪廓高度。
14、 如權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大 輪廓高度低于約IO毫米。
15、 如權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，還包括位于所述基座構(gòu)件的 近端處的推動(dòng)裝置，該推動(dòng)裝置包括可回縮活塞，此活塞被構(gòu)造成與半導(dǎo) 體晶片的邊緣發(fā)生接觸，用于在所述基座構(gòu)件上對(duì)所述晶片進(jìn)行定位。
16、 如權(quán)利要求15所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大 輪廓高度低于IO毫米。
17、 如權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其中，所述多個(gè)支撐構(gòu)件被 加工成能夠僅繞半導(dǎo)體晶片的邊緣與該半導(dǎo)體晶片發(fā)生接觸。
18、 如權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其中，至少某些支撐構(gòu)件包 括被構(gòu)造成僅與半導(dǎo)體晶片的邊緣發(fā)生接觸的表面，該表面呈外凸且偏心 的形狀。
19、 如權(quán)利要求18所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件包括以 叉狀形式與第二尖叉分隔開的第一尖叉，第一和第二尖叉均終止于所述基 座構(gòu)件的遠(yuǎn)端處，具有外凸且偏心表面的所述支撐構(gòu)件位于各個(gè)尖叉的遠(yuǎn) 端處。
20、 如權(quán)利要求19所述的末端執(zhí)行器，還包括在所述基座構(gòu)件的遠(yuǎn) 端處繞位于第一尖叉和第二尖叉上的支撐構(gòu)件的止擋構(gòu)件'這些止擋構(gòu)件 的高度大于所述支撐構(gòu)件。
21、 如權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件限定出 晶片接收區(qū)域，并且該末端執(zhí)行器還包括一對(duì)應(yīng)急銷，這對(duì)應(yīng)急銷大體在 所述基座構(gòu)件的近端與遠(yuǎn)端之間的晶片接收區(qū)域的中心區(qū)域中，在所述基 座構(gòu)件上在各自對(duì)面定位，這些應(yīng)急銷的高度低于所述支撐構(gòu)件的高度， 用于防止半導(dǎo)體晶片與所述基座構(gòu)件發(fā)生接觸。
22、 如權(quán)利要求15所述的末端執(zhí)行器，其中，所述推動(dòng)裝置的活塞 與一個(gè)氣動(dòng)致動(dòng)器作用上關(guān)聯(lián)，該氣動(dòng)致動(dòng)器被構(gòu)造成接收高壓氣體，用 于將所述活塞從回縮位置移動(dòng)至伸展位置。
23、 如權(quán)利要求22所述的末端執(zhí)行器，還包括一個(gè)與所述氣動(dòng)致動(dòng) 器相鄰設(shè)置的吸氣裝置，該吸氣裝置被構(gòu)造成產(chǎn)生吸力，用于捕獲在所述 活塞運(yùn)動(dòng)過程中釋放出的任何顆粒。
24、 如權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，還包括晶片探測系統(tǒng)，該晶 片探測系統(tǒng)包括跨過所述基座構(gòu)件與受光通道對(duì)置的送光通道，此送光通 道被構(gòu)造成朝向所述受光通道發(fā)射光束，并且該晶片探測系統(tǒng)被構(gòu)造成在 所述光束被晶片阻斷時(shí)探測出晶片的存在。
25、 如權(quán)利要求13所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件由包括 聚醚-酮醚或者聚曱醛-乙縮醛聚合物的材料制成。
26、 如權(quán)利要求25所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件由包括 金屬的材料制成。
27、 一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器，包括 具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件；多個(gè)位于所述基座上的支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐置于該末端執(zhí)行器 上的晶片，所述基座構(gòu)件包括至少四個(gè)支撐構(gòu)件，在它們之間限定出晶片 接收區(qū)域，其中至少一個(gè)所述支撐構(gòu)件包括呈偏心且外凸形狀的傾斜表 面，該傾斜表面被構(gòu)造成僅沿著半導(dǎo)體晶片的邊緣與此半導(dǎo)體晶片發(fā)生接 觸。
28、 如權(quán)利要求27所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件包括與 第二尖叉間隔開的第一尖叉，每個(gè)尖叉均包括限定出所述基座構(gòu)件的遠(yuǎn)端 的端部，支撐構(gòu)件位于每個(gè)尖叉的所述端部，并且每個(gè)支撐構(gòu)件均包括呈 偏心且外凸形狀的傾斜表面。
29、 如權(quán)利要求28所述的末端執(zhí)行器，還包括圍繞位于每個(gè)尖叉端 部處的每個(gè)支撐構(gòu)件的止擋構(gòu)件。
30、 如權(quán)利要求27所述的末端執(zhí)行器，還包括位于所述基座構(gòu)件的近端處的推動(dòng)裝置，該推動(dòng)裝置包括可回縮活塞，此活塞被構(gòu)造成與半導(dǎo) 體晶片的邊緣發(fā)生接觸，用于在所述基座構(gòu)件上對(duì)所述晶片進(jìn)行定位。
31、 如權(quán)利要求30所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大 輪廓高度低于約12毫米。
32、 如權(quán)利要求30所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大 輪廓高度低于約IO毫米。
33、 如權(quán)利要求27所述的末端執(zhí)行器，其中，所述多個(gè)支撐構(gòu)件被 成形為僅圍繞半導(dǎo)體晶片的邊緣與該半導(dǎo)體晶片發(fā)生接觸。
34、 如權(quán)利要求27所述的末端執(zhí)行器，其中，所述多個(gè)支撐構(gòu)件限 定一個(gè)晶片接收區(qū)域，并且該末端執(zhí)行器還包括一對(duì)應(yīng)急銷，這對(duì)應(yīng)急銷 大體在所述基座構(gòu)件的近端與遠(yuǎn)端之間的晶片接收區(qū)域中心區(qū)域中、在所 述基座構(gòu)件上在各自對(duì)面設(shè)置，這些應(yīng)急銷的高度低于所述支撐構(gòu)件的高 度，用于防止半導(dǎo)體晶片與所述基座構(gòu)件發(fā)生接觸。
35、 如權(quán)利要求30所述的末端執(zhí)行器，其中，所述推動(dòng)裝置中的活 塞與氣動(dòng)致動(dòng)器作用上相關(guān)聯(lián)，該氣動(dòng)致動(dòng)器被構(gòu)造成接收高壓氣體，用 于將所述活塞從回縮位置移動(dòng)至伸展位置。
36、 如權(quán)利要求35所述的末端執(zhí)行器，還包括與所述氣動(dòng)致動(dòng)器相 鄰設(shè)置的吸氣裝置，該吸氣裝置被構(gòu)造成產(chǎn)生吸力，用于捕獲在所述活塞 運(yùn)動(dòng)過程中釋放出的任何顆粒。
37、 如權(quán)利要求27所述的末端執(zhí)行器，還包括晶片探測系統(tǒng)，該晶 片探測系統(tǒng)包括跨過所述基座構(gòu)件與受光通道對(duì)置的送光通道，此送光通 道被構(gòu)造成朝向所述受光通道發(fā)射光束,并且該晶片探測系統(tǒng)被構(gòu)造成在 所述光束被晶片阻斷時(shí)探測出晶片的存在。
38、 如權(quán)利要求27所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件由這樣 包括聚醚-酮醚或者聚甲醛-乙縮醛聚合物的材料制成。
39、 如權(quán)利要求38所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件由包括 金屬的材料制成。
40、 一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器，包括 具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件；多個(gè)位于所述基座構(gòu)件上的支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐置于該末端執(zhí) 行器上的半導(dǎo)體晶片，這些支撐構(gòu)件在它們之間限定出晶片接收區(qū)域；以及多個(gè)應(yīng)急銷，這些應(yīng)急銷在所述基座構(gòu)件的近端與遠(yuǎn)端之間的中心區(qū) 域中、位于所述基座構(gòu)件上，每個(gè)應(yīng)急銷的高度均低于由所述支撐構(gòu)件限 定的高度，這些應(yīng)急銷位于所述基座構(gòu)件上，以便防止支撐于所述支撐構(gòu) 件上的半導(dǎo)體晶片與所述基座構(gòu)件的其它部分發(fā)生接觸。
41、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，所述應(yīng)急銷具有這樣 一個(gè)高度并且設(shè)置于這樣一個(gè)位置，使得這些應(yīng)急銷僅在保持于所述支撐 構(gòu)件上的半導(dǎo)體晶片發(fā)生撓曲時(shí)與該半導(dǎo)體晶片發(fā)生接觸。
42、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，所述應(yīng)急銷的高度小 于約1毫米。
43、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器在所述 晶片接收區(qū)域之內(nèi)包括兩個(gè)在所述基座構(gòu)件上的中心區(qū)域中跨過一間隔設(shè) 置的應(yīng)急銷。
44、 如權(quán)利要求43所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件包括與 第二尖叉間隔開的第一尖叉，每個(gè)尖叉均包括一個(gè)限定出所述基座構(gòu)件的 遠(yuǎn)端的端部，并且各個(gè)應(yīng)急銷位于對(duì)應(yīng)的尖叉上。
45、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件由包括 金屬的材料制成。
46、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件由包括 石英的材料制成。
47、 如權(quán)利要求45所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件和應(yīng)急 銷均由晶體材料制成。
48、 如權(quán)利要求47所述的末端執(zhí)行器，其中，所述晶體材料包括石英。
49、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，至少一個(gè)所述支撐構(gòu) 件限定出一個(gè)呈外凸且偏心形狀的傾斜表面，該傾斜表面被構(gòu)造成僅與半 導(dǎo)體晶片的邊緣發(fā)生接觸。
50、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件被構(gòu)造 成僅與半導(dǎo)體晶片的邊緣發(fā)生接觸。
51、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，還包括位于所述基座構(gòu)件的 近端處的推動(dòng)裝置，該推動(dòng)裝置包括可回縮活塞，所述活塞被構(gòu)造成半導(dǎo)體晶片的邊緣發(fā)生接觸，用于在所述基座構(gòu)件上對(duì)所述晶片進(jìn)行定位。
52、如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大輪廓高度低于約12毫米。
53、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大 輪廓高度低于約IO毫米。
54、 如權(quán)利要求51所述的末端執(zhí)行器，其中，所述推動(dòng)裝置中的活 塞與氣動(dòng)致動(dòng)器作用上相關(guān)聯(lián)，該氣動(dòng)致動(dòng)器被構(gòu)造成接收高壓氣體，用 于將所述活塞從回縮位置移動(dòng)至伸展位置。
55、 如權(quán)利要求54所述的末端執(zhí)行器，還包括與所述氣動(dòng)致動(dòng)器相 鄰設(shè)置的吸氣裝置，該吸氣裝置被構(gòu)造成產(chǎn)生吸力，用于捕獲在所述活塞 運(yùn)動(dòng)過程中釋放出的任何顆粒。
56、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，還包括晶片探測系 統(tǒng)，該晶片探測系統(tǒng)包括跨過所述基座構(gòu)件與受光通道對(duì)置的送光通道， 此送光通道被構(gòu)造成朝向所述受光通道發(fā)射光束，并且該晶片探測系統(tǒng)被 構(gòu)造成在所述光束被晶片阻斷時(shí)探測出晶片的存在。
57、 如權(quán)利要求40所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件具有拱 形形狀，該拱形形狀大體上與半導(dǎo)體晶片的半徑匹配，各個(gè)支撐構(gòu)件具有 這樣一個(gè)晶片接觸表面，該晶片接觸表面從一個(gè)最大半徑逐漸變小至與所 述基座構(gòu)件相鄰的最小半徑，最大半徑與最小半徑之間的差值至少為約 0.75毫米，所述支撐構(gòu)件僅沿著半導(dǎo)體晶片的邊緣與該半導(dǎo)體晶片發(fā)生接 觸。
58、 如權(quán)利要求57所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件由能夠 經(jīng)受高達(dá)至少750。C溫度的材料制成。
59、 如權(quán)利要求57所述的末端執(zhí)行器，其中，包括所述支撐構(gòu)件和 應(yīng)急銷的基座構(gòu)件由晶體材料制成。
60、 如權(quán)利要求59所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件和應(yīng)急 銷與所述基座構(gòu)件一體成形。
61、 如權(quán)利要求59所述的末端執(zhí)行器，其中，所述結(jié)晶材料包括石英。
62、 如權(quán)利要求60所述的末端執(zhí)行器，其中，所述石英經(jīng)過火拋光 處理。
63、 如權(quán)利要求57所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件上的晶 片接觸表面呈外凸形狀。
64、 如權(quán)利要求57所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件上的晶 片接觸表面呈內(nèi)凹形狀。
65、 如權(quán)利要求57所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件上的晶 片接觸表面被倒角。
66、 一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器，包括 具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件；多個(gè)位于所述基座構(gòu)件上的支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐置于該末端執(zhí) 行器上的半導(dǎo)體晶片，這些支撐構(gòu)件被構(gòu)造成僅僅與半導(dǎo)體晶片的邊緣發(fā) 生接觸，所述支撐構(gòu)件在它們之間限定出一個(gè)晶片接收區(qū)域，這些支撐構(gòu) 件具有一種拱形形狀，該拱形形狀大體上與半導(dǎo)體晶片的半徑匹配，各個(gè)支撐構(gòu)件具有一個(gè)晶片接觸表面，該晶片接觸表面從一個(gè)最大半徑逐漸變 小至與所述基座構(gòu)件相鄰的最小半徑，最大半徑與最小半徑之間的差值至 少為約0.75毫米。
67、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件由能夠 經(jīng)受至少高達(dá)約75(TC溫度的材料制成。
68、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，包括所述支撐構(gòu)件和 應(yīng)急銷的基座構(gòu)件由晶體材料制成。
69、 如權(quán)利要求68所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件和應(yīng)急 銷與所述基座構(gòu)件 一體成形。
70、 如權(quán)利要求68所述的末端執(zhí)行器，其中，所述晶體材料包括石英。
71、 如權(quán)利要求70所述的末端執(zhí)行器，其中，所述石英經(jīng)過火拋光 處理。
72、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件上的晶 片接觸表面呈外凸形狀。
73、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件上的晶 片接觸表面呈內(nèi)凹形狀。
74、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件上的晶 片接觸表面被倒角。
75、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大 輪廓高度低于約12毫米。
76、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器的最大 輪廓高度低于約IO毫米。
77、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，所述基座構(gòu)件包括與 第二尖叉間隔開的第一尖叉，每個(gè)尖叉均包括一個(gè)限定出所述基座構(gòu)件的 遠(yuǎn)端的端部，并且支撐構(gòu)件位于每個(gè)尖叉的所述端部處。
78、 如權(quán)利要求77所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器包括至 少四個(gè)支撐構(gòu)件。
79、 如權(quán)利要求78所述的末端執(zhí)行器，其中，該末端執(zhí)行器包括至 少兩個(gè)位于所述基座構(gòu)件的近端處的支撐構(gòu)件。
80、 如權(quán)利要求66所述的末端執(zhí)行器，其中，所述支撐構(gòu)件限定出 一個(gè)晶片接收區(qū)域，并且該末端執(zhí)行器還包括一對(duì)應(yīng)急銷，這對(duì)應(yīng)急銷大 體在所述基座構(gòu)件的近端與遠(yuǎn)端之間的晶片接收區(qū)域的中心區(qū)域中、在所 述基座構(gòu)件上在各自對(duì)面設(shè)置，這些應(yīng)急銷的高度低于所述支撐構(gòu)件的高 度，用于防止半導(dǎo)體晶片與所述基座構(gòu)件發(fā)生接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器，包括具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件；多個(gè)位于所述基座構(gòu)件上的支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐置于該末端執(zhí)行器上的半導(dǎo)體晶片，這些支撐構(gòu)件在它們之間限定出晶片接收區(qū)域；送光通道，包括與光導(dǎo)管連通的光源和角型光學(xué)器件，其中由所述光源發(fā)出的光束通過光導(dǎo)管傳導(dǎo)至所述角型光學(xué)器件，所述角型光學(xué)器件被構(gòu)造成使得所述光束改變方向而穿過所述晶片接收區(qū)域；受光通道，跨過所述晶片接收區(qū)域與所述送光通道對(duì)置，用于接收由所述送光通道發(fā)出的光束；以及與所述受光通道連通的光傳感器，該光傳感器被構(gòu)造成當(dāng)橫穿所述晶片接收區(qū)域的光束被阻斷時(shí)指示出晶片的存在。
文檔編號(hào)H01L21/687GK101383318SQ20081016648
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者保羅·曼茨 申請(qǐng)人:馬特森技術(shù)公司