用于潔凈室材料傳輸系統(tǒng)的狹窄寬度加載端口機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種傳輸基板的系統(tǒng)與方法包括加載端口系統(tǒng)包括：框架、關(guān)節(jié)臂、微環(huán)境、與在框架中基本上對中的塔。該塔包括多個馬達(dá)，其中第一馬達(dá)機械聯(lián)接至該微環(huán)境以垂直移動該微環(huán)境，及第二馬達(dá)機械聯(lián)接至該關(guān)節(jié)臂以豎直移動該關(guān)節(jié)臂。塔殼也含括于其中。該塔殼粉筆這些馬達(dá)使之和該微環(huán)境隔開。
【專利說明】用于潔凈室材料傳輸系統(tǒng)的狹窄寬度加載端口機構(gòu)
【背景技術(shù)】
[0001]在制造半導(dǎo)體期間，半導(dǎo)體晶片經(jīng)歷多個處理步驟，每個步驟由專門處理工具執(zhí)行。傳送盒(pod)用以將半導(dǎo)體晶片從一工具運送至另一工具。每個傳送盒皆能運輸若干特定直徑(如100-300mm或更大)的晶片。傳送盒被設(shè)計用以維護(hù)受保護(hù)的內(nèi)部環(huán)境以使晶片不受到如傳送盒外側(cè)空氣中的粒子的污染。此外已知傳送盒被用以運送其它類型的基板，例如掩模母版、液晶面板、硬盤機用剛性磁性介質(zhì)、太陽能電池等等。
[0002]加載端口運輸裝置限定成提供標(biāo)準(zhǔn)機械接口(SMIF, standard mechanicalinterface)給晶片制造生產(chǎn)工具(處理及/或量測工具)，以使傳送盒能加載至晶片制造生產(chǎn)工具或能從晶片制造生產(chǎn)工具中卸載，并同時確保其中的晶片不受污染。圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、具有窗口 12(傳送盒14會移動通過其中)的傳統(tǒng)加載端口 10的連結(jié)示意圖。傳統(tǒng)加載端口 10被限定成在Y方向上使傳送盒14移動通過窗口 12，并限定成在Z方向上移動傳送盒14。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]廣義而言，本發(fā)明藉由提供一種能在豎直與水平方向上移動傳送盒的加載端口來滿足這些需求。應(yīng)理解，本發(fā)明能以多種方式實現(xiàn)，包括處理、設(shè)備、系統(tǒng)、計算機可讀取介質(zhì)、或裝置。本發(fā)明的數(shù)種發(fā)明實施例描述于下。
[0004]—實施例提供一種加載端口系統(tǒng)，其包括:框架、關(guān)節(jié)臂、微環(huán)境、與基本上對中于該框架中的塔。該塔包括多個馬達(dá)，其中第一馬達(dá)機械聯(lián)接至該微環(huán)境以豎直移動該微環(huán)境，及第二馬達(dá)機械聯(lián)接至該關(guān)節(jié)臂以豎直移動該關(guān)節(jié)臂。塔殼也含括于其中。該塔殼封閉這些馬達(dá)使之和該微環(huán)境隔開。
[0005]這些馬達(dá)可設(shè)置在該微環(huán)境與該加載端口系統(tǒng)的基座板之間，該基座板聯(lián)接至該框架。該微環(huán)境可包括過濾器組件和聯(lián)接至該過濾器組件的第一風(fēng)扇，該第一風(fēng)扇用于引導(dǎo)空氣穿過該過濾器組件并進(jìn)入該微環(huán)境中。該微環(huán)境的內(nèi)部空間可為等級I潔凈室環(huán)境。該塔殼可包括第二風(fēng)扇，用以將空氣從該塔殼中吸出并送至外部環(huán)境。該第二風(fēng)扇吸引空氣穿過該第二風(fēng)扇并向下離開該塔殼。該加載端口系統(tǒng)的寬度基本上可等于處理工具中基板卡匣位置的寬度。
[0006]這些馬達(dá)可包括第三馬達(dá)，其機械聯(lián)接至該關(guān)節(jié)臂，用以將該關(guān)節(jié)臂從該框架水平移開并移向處理工具。該關(guān)節(jié)臂可包括抓取器組件。該抓取器組件可為轉(zhuǎn)動抓取器。
[0007]另一實施例提供一種基板運輸系統(tǒng)，其包括:聯(lián)接至處理工具的多個加載端口系統(tǒng)，該處理工具具有多個基板卡匣位置。該多個加載端口系統(tǒng)中的每一者包括:框架、關(guān)節(jié)臂、微環(huán)境、和基本上對中于該框架中的塔。該塔包括多個馬達(dá)。這些馬達(dá)中的第一者機械聯(lián)接至該微環(huán)境以豎直移動該微環(huán)境。這些馬達(dá)中的第二者機械聯(lián)接至該關(guān)節(jié)臂以豎直移動該關(guān)節(jié)臂。塔殼也含括于其中。該塔殼封閉這些馬達(dá)使之和該微環(huán)境隔開。該多個加載端口系統(tǒng)中的每一者和該處理工具中該多個基板卡匣位置中對應(yīng)的一個對齊。該多個加載端口系統(tǒng)中的每一者的寬度基本上等于這些基板卡匣位置中的一者的寬度。[0008]又一實施例提供一種運輸基板的方法，其包括將加載端口系統(tǒng)和處理工具中多個基板卡匣位置中對應(yīng)的一個對齊。該加載端口系統(tǒng)包括:框架、關(guān)節(jié)臂、微環(huán)境、和基本上對中于該框架中的塔。該塔包括多個馬達(dá)。這些馬達(dá)中的第一者機械聯(lián)接至該微環(huán)境以豎直移動該微環(huán)境。這些馬達(dá)中的第二者機械聯(lián)接至該關(guān)節(jié)臂以豎直移動該關(guān)節(jié)臂。塔殼也含括于其中。該塔殼封閉這些馬達(dá)使之和該微環(huán)境隔開。
[0009]該加載端口系統(tǒng)包括多個加載端口系統(tǒng)，且將該多個加載端口系統(tǒng)和處理工具中這些基板卡匣位置中的一者對齊的步驟可包括將該加載端口系統(tǒng)中的每一者和該處理工具中這些基板卡匣位置中對應(yīng)的一個對齊。
[0010]該方法還可包括引導(dǎo)空氣穿過過濾器組件并進(jìn)入該微環(huán)境中。空氣也可從該塔殼中吸出并送至外部環(huán)境。該微環(huán)境中的空氣壓力可大于該塔殼中的空氣壓力?？諝饪蓮脑撍ぶ形霾⑾蛳滤椭猎撏獠凯h(huán)境。
[0011]從以下結(jié)合以示例方式圖示本發(fā)明原理的附圖的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將變得顯見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將能夠很容易地理解本發(fā)明。
[0013]圖1示出傳統(tǒng)加載端口的連結(jié)示意圖。
[0014]圖2A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的處于開啟狀態(tài)的基板隔離容器。
[0015]圖2B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的處于關(guān)閉狀態(tài)的基板隔離容器。
[0016]圖3A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的加載端口的等軸視圖。
[0017]圖3B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的加載端口。
[0018]圖3C示出根據(jù)本發(fā)明實施例的處于開啟配置的加載端口 200的側(cè)視圖。
[0019]圖4A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的加載端口的起始狀態(tài)的Y-Z平面截面圖，其中卡匣置于端口板上。
[0020]圖4B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的如圖4A中標(biāo)示的由傳輸側(cè)觀察加載端口的X-Z平面視圖A-A。
[0021]圖4C與4D為流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明實施例的將卡匣從加載端口的傳輸側(cè)移到工具側(cè)所執(zhí)行的方法操作。
[0022]圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的移動以抓取端口板306上的卡匣105的加載端口200的Y-Z平面截面圖。
[0023]圖6示出具有典型200mm開放卡匣處理工具的多個加載鎖定件的串聯(lián)配置的兩個典型加載端口。
[0024]圖7A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的窄化加載端口(LPTN)的正視圖。
[0025]圖7B為典型加載端口(LPT)的正視圖。
[0026]圖8A為根據(jù)本發(fā)明實施例的窄化加載端口(LPTN)的透視圖。
[0027]圖8B為典型加載端口(LPT)的透視圖。
[0028]圖9A為根據(jù)本發(fā)明實施例的窄化加載端口(LPTN)的俯視圖。
[0029]圖9B為典型加載端口(LPT)的俯視圖。
[0030]圖10A、10B、11A、11B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN1201A的其它視圖。[0031]圖12A與12B為根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN下方部分的詳細(xì)視圖。
[0032]圖13A、13B、14A、14B、14C、14D提供根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN的各式其它視圖。
[0033]圖15A、15B、15C、15D、15E、15F、15G、15H、151、15J 示出根據(jù)本發(fā)明實施例的兩個成串聯(lián)、并排配置的LPTN的各式視圖。
[0034]圖16A、16B、16C、16D示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于并排且單一配置的三個LPTN。
[0035]圖17A、17B、17C、17D、17E示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于四者并排配置的四個LPTN。
[0036]圖18A、18B、18C不出根據(jù)本發(fā)明實施例的基座板的各式配置。
[0037]圖19A、19B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN的另一實施例。
[0038]圖 20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H、201、20J、20K、20L 示出根據(jù)本發(fā)明實施
例的關(guān)節(jié)臂與抓取器組件的各式配置。
【具體實施方式】
[0039]現(xiàn)將描述構(gòu)成及使用能在垂直與水平方向上移動傳送盒的加載端口的數(shù)種示例性系統(tǒng)與方法實施例。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯然的是本發(fā)明可在不具備此處所提的部分或全部細(xì)節(jié)下實行。
[0040]圖2A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的處于開啟狀態(tài)的基板隔離容器101。在開啟配置中，基板隔離容器101的外殼103被掀離卡匣105。圖2B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的處于關(guān)閉狀態(tài)的基板隔離容器。在關(guān)閉配置中，基板隔離容器101的外殼103置于卡匣105上且鎖至底部門107?；甯綦x容器101被限定用以穩(wěn)固地保持多個基板109，并同時保護(hù)基板109不受存在于基板隔離容器101外側(cè)的污染的影響?；?09可代表通過半導(dǎo)體生產(chǎn)處理所形成的任一類物件。舉例而言，基板109可代表半導(dǎo)體晶片、平板顯示器、太陽能板及其它。為易于描述，此處所用術(shù)語“基板”指待接收至半導(dǎo)體生產(chǎn)處理工具或量測工具或由這些工具取出的任何類型的物件。
[0041]基板隔離容器101可為標(biāo)準(zhǔn)機械接口(SMIF)傳送盒，包括保持基板109于其中的卡匣105、卡匣105所連接的底部門107、以及限定用以覆蓋卡匣105并和底部門107連接的外殼103。
[0042]圖3A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的加載端口 200的等軸視圖。圖3B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的加載端口 200。在圖3A中的降下配置以及圖3B中沿方向351升起的升起配置里，加載端口 200和微環(huán)境1206 —起示出。升起微環(huán)境1206也會升起基板隔離容器101的外殼103。升起微環(huán)境1206也會使卡匣105置于微環(huán)境中而使處理工具可接取(access)卡匣105。當(dāng)微環(huán)境升起時，可見到中央塔1202的一部分。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖3C示出處于開啟配置的加載端口 200的側(cè)視圖。加載端口 200提供標(biāo)準(zhǔn)機械接口給晶片制造生產(chǎn)工具(例如處理及/或量測工具)，使得卡匣105能從加載端口 200的傳輸側(cè)201載入至加載端口 200的工具側(cè)203，并使卡匣105能從加載端口 200的工具側(cè)203卸載至加載端口 200的傳輸側(cè)201。應(yīng)注意，為了簡化以下的描述先前移除了外殼103而示出卡匣105。
[0043]加載端口 200包括隔開傳輸側(cè)201與工具側(cè)203的隔離板204。隔離板204包括窗口 202?？煽s回閉合件(未顯不)可在加載端口 200未執(zhí)行卡匣105傳輸操作時覆蓋窗口 202?？煽s回閉合件可于卡匣105傳輸操作期間暴露(如打開)窗口 202。為易于討論，圖3A中所繪窗口 202視為開啟以使得能夠進(jìn)行卡匣105傳輸操作。加載端口 200從端口板306移動卡匣105通過窗口 202至工具側(cè)臺307，反之也然，這在以下將更詳細(xì)地描述。
[0044]加載端口 200包括關(guān)節(jié)臂303，用以在垂直于窗口 202的豎直平面中移動。如圖3A所示，參照坐標(biāo)軸300，豎直平面為Y-Z平面。應(yīng)理解，坐標(biāo)軸300的X方向延伸穿過原點O而和Y軸與Z軸垂直，即X方向垂直延伸通過印制圖3A的紙張。
[0045]圖4A至5示出用以將卡匣105從端口板306移至工具側(cè)臺307的一連串加載端口 200操作。圖4A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的加載端口 200的起始狀態(tài)的Y-Z平面截面圖，其中卡匣105置于端口板306上。臂支架301以及與之相接的關(guān)節(jié)臂303示出為沿著Z軸向下縮回至加載端口 200。
[0046]圖4B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的如圖4A中標(biāo)示的從傳輸側(cè)201觀察加載端口 200的X-Z平面圖A-A。置于端口板306上的卡匣105大致對中在加載端口 200的中心線601上。加載端口可些微偏移至中心線601的一側(cè)以使人員或機械裝置可接取卡匣105。
[0047]圖4C與4D為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的將卡匣從加載端口 200的傳輸側(cè)201移至工具側(cè)203過程中執(zhí)行的方法操作420的流程圖。此處所繪操作配置成舉例，而應(yīng)知若干操作可具有子操作，且在其它情況中，此處所述的某些操作可能未含括在所繪操作中。謹(jǐn)記上述于心，現(xiàn)將參照圖5描述方法與操作420。
[0048]圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的移動以抓取端口板306上卡匣105的加載端口 200的Y-Z平面截面圖。圖5所示的加載端口為開啟配置，其中微環(huán)境1206與外殼107完全移除以助于清楚討論。應(yīng)理解，微環(huán)境1206實際上在下列操作中仍然存在。在操作422中，打開基板隔離容器101的底部門107。底部門107可通過手動操作或由加載端口中所含的自動解鎖系統(tǒng)(未示出)解鎖。在操作424中，升起微環(huán)境1206與端口板306以如圖2A-3C所述般升起外殼107，因而在操作430中能接取卡匣105內(nèi)的基板109。在選擇性操作432中，基板109及/或卡匣的位置是經(jīng)勘查的?？辈榛?09位置或卡匣位置可通過加載端口或處理工具側(cè)203所包括的光學(xué)或其它傳感器來完成。
[0049]在操作434中，臂支架301以受控的方式沿著Z軸豎直向上移動，如箭頭309所示。在操作436中，關(guān)節(jié)臂303以受控的方式繞著第二旋轉(zhuǎn)軸304旋轉(zhuǎn)，如箭頭311所示。在操作438中，在關(guān)節(jié)臂處于位置550的情況下抓取器組件305被移動到位。在操作440中，如以下所詳述，卡匣藉由使用抓取器夾具2003而固定在抓取器組件中。在操作442中，臂支架301與關(guān)節(jié)臂組件沿著Z軸向下移動，同時關(guān)節(jié)臂303繞著第二旋轉(zhuǎn)軸304旋轉(zhuǎn)。壁支架301與關(guān)節(jié)臂組件沿著Z軸向下移動以提供豎直凈空，用以如位置555中所示使卡匣105與抓取器組件305移動穿過窗口 202。在選擇性操作446中，螺旋凸輪401以受控的方式繞著第一旋轉(zhuǎn)軸421旋轉(zhuǎn)，如箭頭705所示。在操作450中，臂支架301與關(guān)節(jié)臂組件沿著Z軸向上移動以在工具側(cè)203中增加關(guān)節(jié)臂303移動的范圍。
[0050]包括在上述操作442-446中的是，關(guān)節(jié)臂303與選擇性螺旋凸輪401可選擇性地以協(xié)調(diào)方式旋轉(zhuǎn)，以使卡匣105內(nèi)的基板固定在位置555中。舉例而言，卡匣105可相對Y軸傾斜一角度，致使當(dāng)卡匣105從傳輸側(cè)201傳輸至工具側(cè)203時，基板不能從卡匣105中滑出?？ㄏ?05可傾斜一角度Θ。角度Θ可介于非常狹窄的角度(例如小于10度)、或可大到如完全垂直Y軸之間。
[0051]在操作452中，關(guān)節(jié)臂303進(jìn)一步繞著第二旋轉(zhuǎn)軸304旋轉(zhuǎn)以延伸關(guān)節(jié)臂至工具側(cè)203?？蛇x地，在操作454中，當(dāng)關(guān)節(jié)臂303進(jìn)一步繞著第二旋轉(zhuǎn)軸304旋轉(zhuǎn)以維持所需角度Θ時，螺旋凸輪也可被旋轉(zhuǎn)。
[0052]由于這樣或那樣的理由(例如加載端口 200A-200D的寬度)，可能無法將加載端口 200A-200D放置成和對應(yīng)的工具側(cè)臺的中心線為相對對齊。在選擇性操作456中，使卡匣沿著X軸(垂直于工具側(cè)203上卡匣位置中心線)水平位移。選擇性操作456可和上述操作442-454中的一個或多個同時發(fā)生。
[0053]舉例而言，加載端口的中心線和工具側(cè)臺的中心線對齊。因此，當(dāng)卡匣在加載端口與工具側(cè)臺之間移動時，并不需要使卡匣沿著X軸水平位移。在此情況中，加載端口可裝配有直接連接至旋轉(zhuǎn)軸419的抓取器組件305。
[0054]加載端口可裝配有右手螺旋凸輪設(shè)備400，以當(dāng)卡匣在加載端口與工具側(cè)臺307之間移動時，右手螺旋凸輪設(shè)備400能使卡匣沿著X軸向左水平移動。加載端口可裝配有右手螺旋凸輪設(shè)備400，以當(dāng)卡匣在加載端口與工具側(cè)臺307之間移動時，右手螺旋凸輪設(shè)備400能使卡匣沿著X軸向左水平移動。加載端口可裝配有左手螺旋凸輪設(shè)備，以當(dāng)卡匣在加載端口與工具側(cè)臺之間移動時，左手螺旋凸輪設(shè)備能沿著X軸向右水平移動卡匣。在考慮上述實例的情況下，應(yīng)理解，螺旋凸輪設(shè)備的使用能大幅提升制造工廠樓層規(guī)劃以及空間利用的效能。
[0055]在操作458中，關(guān)節(jié)臂303繼續(xù)以受控方式繞著第二旋轉(zhuǎn)軸304旋轉(zhuǎn)，如箭頭313所示，且選擇性螺旋凸輪401可繼續(xù)以受控的方式繞著第一旋轉(zhuǎn)軸421旋轉(zhuǎn)，如箭頭313所示，直到卡匣105已沿Y軸達(dá)到所需的降落位置止擋器為止。在操作460中，卡匣105降至降落位置，直到在操作462中已在工具側(cè)203臺307上偵測到卡匣為止。在操作464中，抓取器組件305松開閉鎖件2003以放開卡匣105。在操作466中，關(guān)節(jié)臂303可回到原始位置。在操作468中，微環(huán)境1206回到原始(下降)位置，然后此方法操作就可以結(jié)束了。
[0056]窄化加載端口(LPTN)
[0057]圖6示出具有典型200mm開放卡匣處理工具1100的多個加載鎖定件1102A-D的呈串聯(lián)配置的兩個典型加載端口 1101A-B。如上所論，典型的加載端口 1101A-B太寬而無法和很多處理工具上的很多典型的200mm及更小的加載鎖定件1102A-D的相應(yīng)中心線機械對齊。
[0058]舉例而言，若干早期處理工具加載鎖定件1102A-D具有介于254mm(10”)與305mm(12”)之間的狹窄腔室開口。并排安裝的兩個標(biāo)準(zhǔn)寬度LPTl 101A-B的中心對中心的最小距離為355mm(14英寸)。相似地,很多早期200mm開放卡匣處理工具1100的卡匣中心對中心的距離介于約279mm至342mm(約為11至13.5英寸)之間。因此，如圖6所示，在很多200mm開放卡匣處理工具1100上對于并排配置的典型加載端口 1101A-B而言空間并不足夠。此情況會造成無法從全部四個加載鎖定件1102A-D加載/卸載卡匣。為此，處理工具1100的產(chǎn)能大幅受限并減少到小于最佳產(chǎn)量。
[0059]用以從SMIF-傳送盒傳輸200mm卡匣至處理與量測工具卡匣站的典型LPTl 101A-B的總寬度妨礙充分利用諸如具有間隔緊密的卡匣的豎爐和光刻膠軌道之類的工具的工具產(chǎn)量。典型LPT1101A-B的寬度約為430mm(約17英寸)，且使用專屬左/右成對的典型LPT的最小卡匣間隔從中心線到中心線約為355mm(約14英寸)，其中兩個單元的總寬度約為860mm(約34英寸)以上。LPTN1201A能支撐約為245mm(9.5英寸)的卡匣-卡匣的中心線間隔。LPTN1201略寬(如在功能上更寬，例如約比基板隔離容器101寬5-20%)以為人員或機械裝置提供接取途徑以接取并操作基板隔離容器101內(nèi)的卡匣105中的基板。
[0060]圖7A為根據(jù)本發(fā)明實施例的窄化加載端口(LPTN) 1201A的正視圖。圖7B為典型加載端口(LPT)llOlA的正視圖。圖8A為根據(jù)本發(fā)明實施例的窄化加載端口(LPTN) 1201A的透視圖。圖8B為典型加載端口(LPT) 1101A的透視圖。圖9A為根據(jù)本發(fā)明實施例的窄化加載端口(LPTN) 120IA的俯視圖。圖9B為典型加載端口(LPT) 1101A的俯視圖。
[0061]圖10A-11B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN1201A的其它視圖。LPTN1201A已將馬達(dá)及致動硬件由典型加載端口 1101A的一側(cè)1104重新配置到更緊密對齊于LPTN中心線的塔殼1202中。塔殼1202位于端口板306之下，且可選擇性地緊密對齊加載端口的中心線。在一實施例中，塔殼1202位于端口板306的平面之下，但不必然對齊加載端口的中心線。塔殼1202被封閉于微環(huán)境1206內(nèi)以減少LPTN1201A的寬度并減少微環(huán)境1206的體積。端口板1420包括接取門1153，使得端口板1420能提升基板隔離容器101的外殼103，并使得基板隔離容器101的底部門107能在端口板1420提升外殼103時通過門1153。
[0062]為比較的目的，示出了 LPTN1201A與典型LPT1101A各自的寬度與架構(gòu)布置。典型LPTlIOlA具有安裝在典型LPT—側(cè)上的馬達(dá)與致動硬件1104。相反，LPTN1201A已將馬達(dá)與致動硬件配置在更緊密對齊于LPTN中心線的塔殼1202中。
[0063]LPTN1201A增加多卡匣處理工具(如處理工具1100)的產(chǎn)出。LPTN1201A架構(gòu)使得能夠?qū)⒖ㄏ粋鬏斨辆哂卸鄠€加載臺(兩個以上)的工具中，其中左/右成對的典型LPT1101A-B的使用(例如圖11所示)則妨礙利用全部的加載端口 1102A-D。
[0064]典型V-作動LPT1101A的加載/卸載周期時間約為55秒。LPTN1201A架構(gòu)也減少卡匣加載/卸載周期時間。LPTN1201A架構(gòu)基本消除或至少最小化對于左/右鏡像LPT的需求。左/右鏡像LPT需要區(qū)別組件配置與額外的組件庫存以及更復(fù)雜的制造進(jìn)度容許度。LPTNl20IA能使用標(biāo)準(zhǔn)的LPT-XR軟件。訓(xùn)練單元(TR unit)具有其自身的、和LPTN1201A分開的教導(dǎo)器(Teach Pendant) w/可編程功能。
[0065]LPTN1201A架構(gòu)顯著減小加載端口寬度以及占地面積，同時又維持潔凈度、可靠度、以及彈性度等特質(zhì)，其中所述特質(zhì)使得典型LPT1101A成為幾乎所有200mm處理廠中選擇的工具接口。
[0066]LPTNl20IA的占地面積較小是通過把用于卡匣傳輸機構(gòu)與微環(huán)境的豎直提升組件置于位在中央且封閉的塔1202中而達(dá)成的。塔1202位于支撐基板隔離容器101 (如SMIP-傳送盒)的端口板306之下。塔1202可基本上對齊或不對齊加載端口 1201A的中心線。然而，塔1202含在基板隔離容器101的寬度或占地面積(寬度X深度)內(nèi)，因而該方法能使加載端口寬度較典型加載端口 1101A還窄125mm。和典型的加載端口 1101A相比，LPTN1201A還減小約75mm的高度。LPTN1201A的重心也較低，即使占地面積較小也能強化并維持穩(wěn)定度。
[0067]由于較小的微環(huán)境體積以及強化密封，所以能夠提升微環(huán)境的潔凈度。LPTN1201A也和典型加載端口 1101A的很多現(xiàn)存選項及最新發(fā)展完全兼容。LPTN1201A也能和當(dāng)前加載端口接口軟件與控制選項保持完全兼容。
[0068]LPTN1201的可靠度、服務(wù)、支持藉由再利用很多的運動控制與電-機部件而得到保證，所述部件包括用于微環(huán)境與卡匣傳輸組件的伺服馬達(dá)、CPU與伺服驅(qū)動電子裝置、以及等級I風(fēng)扇/超低穿透率空氣(ULPA)過濾器組件。
[0069]LPTN1201A也和現(xiàn)存的教導(dǎo)器(及教導(dǎo)方法)兼容。建構(gòu)LPTN1201A微環(huán)境、框架、與端口板的材料也和典型加載端口 1101A基本相似。
[0070]LPTN1201A可使用很多和典型加載端口 1101A共通的組件，包括:含有抓取器傾斜與傳感器功能的諧波驅(qū)動齒輪箱組件、具抓取器軸與軸承的關(guān)節(jié)臂303、含有相關(guān)夾器、卡匣突指及纜線的抓取器組件305、CPU與伺服驅(qū)動電子件以及分度器板與相關(guān)勘查傳感器、窗口 202與具有閂鎖鑰匙驅(qū)動器(latchkey drive)的隔離板204、微環(huán)境用的風(fēng)扇/過濾器單元、AC電源、微環(huán)境外殼上的操作員控制接口 /開關(guān)、傳輸臂組件與微環(huán)境用的動力軌Z提升部件(例如馬達(dá)、軸承等等)。在典型LPT與LPTN1201A之間，含有輪廓運動、錯誤偵測、工具通訊與操作員教導(dǎo)器的操作軟件以及相關(guān)的控制算法與診斷基本上也可共通。
[0071]LPTN1201A還包括很多典型LPT1101A中未含的創(chuàng)新發(fā)明。LPTN1201A框架基底板包括輪/軸與水平螺絲。框架側(cè)板可為IOmm厚xlOOmm寬的招板。端口板周緣框架可包括重新定位的激光勘查器光學(xué)組件。線性運動塔1202包括雙Z驅(qū)動滾珠滑軌(ball slide)與導(dǎo)螺桿組件以及位于LPTN1201A中心線的馬達(dá)1208A-D。LPTN1201A微環(huán)境外殼1206在某種程度上是基于當(dāng)前設(shè)計的，但LPTN的新設(shè)計使得微環(huán)境可更窄且更短從而具有大幅縮小的體積。更小體積的微環(huán)境外殼1206能提升并簡化對微環(huán)境的控制。
[0072]線性運動柔性纜線的安裝與配線也和典型LPT1101A中不同。微環(huán)境1206和傳輸臂之間的分離器面板也予以更新。由于已將馬達(dá)位置從典型LPT1101A的一側(cè)移至LPTN1201A的底部，所以將齒輪箱附接于Z-驅(qū)動塔的安裝元件為新設(shè)計。
[0073]接合兩側(cè)導(dǎo)軌的頂罩連結(jié)板也被改良。叢隔離板(Plex isolation plates)增至微環(huán)境中。用于線性運動塔的可移除接取蓋被包括于其中。
[0074]所有上述創(chuàng)新都用以解決較小占地面積加載端口的需求。兩個并排的LPTN1201A可保持在狹窄處理工具的邊界中。LPTN1201A也能使用若干狹窄空間應(yīng)用設(shè)備而無需額外選項(如水平運動設(shè)備選項)。LPTN1201A再利用很多現(xiàn)存的主要部件并在無晶片震動的情況下提供改善的操作速度。相同的動力安裝、相同的操作功能、相同的選項與配置也包括于LPTN1201A之中。LPTN1201A允許兩個加載端口都維持在處理工具的占地面積邊界內(nèi)。另外，LPTN1201A的控制較典型LPT1101A來得易于達(dá)到且較少阻礙。
[0075]LPTN1201A配置成以符合人體工學(xué)的方式傳輸卡匣中所含的基板。在實施例中，卡匣被限定為標(biāo)準(zhǔn)機械接口(SMIF)傳送盒中的殼體。一般而言，加載端口為用以在一環(huán)境與另一環(huán)境之間傳輸半導(dǎo)體基板或其它類型基板的端口。這些環(huán)境通常介于潔凈室環(huán)境與接近、鄰近處理工具或位于其中的更受控制的環(huán)境之間。處理工具應(yīng)被廣義解釋為包括用于制造終端產(chǎn)品的任何處理工具。
[0076]終端產(chǎn)品可包括半導(dǎo)體裝置、平板裝置、光刻技術(shù)所用的基礎(chǔ)裝置，且可包括任何尺寸的基板。在半導(dǎo)體處理中，半導(dǎo)體裝置由硅基板(例如晶片)所制造。誠如眾所皆知，晶片可限定為各種尺寸。典型尺寸包括100mm、150mm、200mm、300mm、450mm等等。
[0077]依基板的尺寸而定，SMIF傳送盒(如卡匣105)解釋為沿SMIF傳送盒中所存的卡匣內(nèi)的堆疊方位包含并支撐多個基板。SMIF傳送盒配置成在制造工廠中自動開啟與關(guān)閉(例如為了使得能夠?qū)崿F(xiàn)基板接取及/或卡匣接取)，并還能在制造工廠中由人員或機械裝置而從一處移至另一處。當(dāng)需要在SMIF傳送盒(如基板隔離容器101)與處理工具之間傳輸基板時，加載端口便提供接口。在制造環(huán)境中，加載端口由螺栓、接口、以及其它聯(lián)接機構(gòu)而和工具連接。加載端口配置成在端口組件上接收SMIF傳送盒。加載端口配置成分離出SMIF傳送盒的外殼，并同時使卡匣留存在加載端口的微環(huán)境中。根據(jù)本發(fā)明實施例中，LPTN1201A包括微環(huán)境結(jié)構(gòu)1206，其在移除SMIF傳送盒的外殼103時沿著Z軸豎直移動。
[0078]一旦微環(huán)境1206位于升起方位，作為LPTN1201A —部分的具有抓取器組件305的關(guān)節(jié)臂303組件配置成從端口組件接取卡匣105并將卡匣移至工具的環(huán)境中。如上所提，工具可采取多種配置，這根據(jù)所執(zhí)行的制造操作而定。舉例而言，工具可為蝕刻系統(tǒng)、設(shè)備前端模塊(EFEM, equipment front end module)、加載鎖定件、處理工具、沉積工具、機器人、架板、存儲架位置、儲料機、載具、量測工具、或任何其它由LPTN1201A接收卡匣的制造工廠終端。
[0079]根據(jù)本發(fā)明實施例，圖1OA示出LPTN1201A的框架1401?？蚣?401配置成和工具接口連接。工具接口的形式可為壁面、箱室開啟機/裝載機-工具標(biāo)準(zhǔn)接口(BOLTS，BoxOpener/Loader-to-Tool Standard Interface)結(jié)構(gòu)或 LPTN1201A框架 1401 所用的類似結(jié)構(gòu)、EFEM接口、或處理工具本身。LPTN1201A的框架1401在接近LPTN接口與工具接口處具有豎直構(gòu)造。如圖14A所示，LPTN1201A包括微環(huán)境外殼1206，其配置成沿著框架1401沿Z軸在豎直方向上移動。
[0080]塔1202被封閉于微環(huán)境1206中。塔1202可封閉LPTN1201A的各式部件。在一實施例中，雙Z驅(qū)動系統(tǒng)位于塔1202內(nèi)，其配置成在欲接取卡匣105 (及其內(nèi)的基板109)時升起微環(huán)境1206，并提供機械馬達(dá)協(xié)助給接取卡匣并傳送卡匣至處理工具的關(guān)節(jié)臂303。在此實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)為雙系統(tǒng)，因為它配置有用于升起與降下微環(huán)境的系統(tǒng)以及用于提供機械協(xié)助給在LPTN1201A與處理工具之間處理卡匣運輸?shù)膫鬏敱鄣牧硪幌到y(tǒng)。
[0081]圖10B示出在無微環(huán)境外殼1206情況下的LPTN框架1401的側(cè)視圖。微環(huán)境外殼1206未示出，以便能夠觀察到塔殼1202，塔殼1202將雙Z驅(qū)動機構(gòu)封閉于隔離區(qū)域中以防止在將出現(xiàn)基板的端口組件附近暴露粒子污染物。
[0082]在一實施例中，第一風(fēng)扇1402設(shè)置成和含在微環(huán)境外殼1206內(nèi)的過濾器組件1404連接。第一風(fēng)扇1402配置成推動空氣從潔凈室穿過風(fēng)扇至過濾器組件1404中并沿朝向端口組件的方向向上。過濾器組件1404也可與微環(huán)境外殼1206 —起朝著端口組件在豎直方向上移動。雖然并未不出，但是當(dāng)微環(huán)境外殼1206是處于上位時,過濾器組件1404將正好位于端口組件之下而仍包含在微環(huán)境之中。如此一來，干凈的空氣接著就會被推進(jìn)微環(huán)境1206中，其中一旦SMIF傳送盒101的外殼103升起，卡匣105就會位于微環(huán)境1206內(nèi)。
[0083]第二風(fēng)扇1403包括于塔殼1202內(nèi)靠近下方區(qū)域。第二風(fēng)扇1403將空氣從Z驅(qū)動機構(gòu)所在的塔殼1202內(nèi)抽出。第二風(fēng)扇1403朝向LPTN1201A所配置坐落之處的地面在豎直方向上抽出空氣。如此一來，第一風(fēng)扇1402將在豎直方向上向上吸取空氣穿過濾器組件1404而至微環(huán)境1206中，而第二風(fēng)扇1403會將空氣朝向地面抽離微環(huán)境1206且基本上在塔殼1202內(nèi)產(chǎn)生氣流，藉以移除馬達(dá)所產(chǎn)生的任何微粒并驅(qū)使其遠(yuǎn)離基板將存在的區(qū)域。
[0084]圖1lA示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN1201A的框架1401的另一截面等軸視圖。此圖示出分度器PCB組件1415的位置，其定位成接近LPTN1201A的底部區(qū)域。分度器PCB組件1415包括將支配LPTN1201A運動的多個電子部件。如上所提，LPTN1201A的運動包括微環(huán)境外殼1206依操作狀態(tài)而定的沿Z軸朝上與朝下的運動。分度器PCB組件1415的電路所提供的額外協(xié)調(diào)是用以控制接取卡匣105并在LPTN1201傳輸側(cè)201與工具側(cè)203之間傳輸卡匣的關(guān)節(jié)臂303多個部位的運動。過濾器組件1404聯(lián)接至和Z驅(qū)動馬達(dá)1208A中的一者聯(lián)接的框架1401的一部分。
[0085]過濾器組件1404可在圖1lA所示的下方位置與位于窗口 202正下方的上方位置之間豎直移動。圖1lA示出已將微環(huán)境外殼1206移除以便示出LPTN1201A的組件。在此視圖中，塔殼1202示出為位于端口組件1420之下。藉由將Z驅(qū)動組件置于端口組件1420之下并定位成在LPTN1201A的框架1401中大致對中的位置中，可以將LPTN的寬度減小至僅框架部件。在此實施例中，移動微環(huán)境外殼與傳輸臂所需的馬達(dá)與驅(qū)動件不再如典型LPTlIOlA中一般和側(cè)框架結(jié)構(gòu)聯(lián)接，而是現(xiàn)在位于LPTN1201A的中央?yún)^(qū)域。LPTN1201A的重心可因而在工具結(jié)構(gòu)上更加對中，防止在制造工廠中LPTN1201A運動期間的潛在傾斜趨勢。
[0086]此外，藉由放置驅(qū)動馬達(dá)1208A-D于塔殼1202所覆蓋的中央?yún)^(qū)域，可以將動件遠(yuǎn)離待放置卡匣的端口組件1420放置。此外，具有第二風(fēng)扇1403的塔殼1202能將微粒產(chǎn)生隔離在端口組件1420之下的區(qū)域中。典型LPT1101A將驅(qū)動機構(gòu)置于側(cè)壁上，因而使典型LPT1101A的寬度明顯寬于LPTN1201A。
[0087]此外，由于馬達(dá)與驅(qū)動件位在典型LPT1101A的側(cè)壁上，所以當(dāng)打開的卡匣105在微環(huán)境外殼1206內(nèi)暴露出來時，也可能會在更接近半導(dǎo)體基板處產(chǎn)生微粒。如上所提及的，端口組件1402配置成保持固定在LPTN1201A上，而當(dāng)處于上位時以及當(dāng)SMIF傳送盒的外殼103已被打開時,微環(huán)境外殼1206上下移動以創(chuàng)造出微環(huán)境。
[0088]雖然未于圖14C中示出其完整配置，關(guān)節(jié)臂303的驅(qū)動機構(gòu)還提供有來自端口組件1420之下的塔殼1202內(nèi)所包含的馬達(dá)的驅(qū)動。
[0089]根據(jù)本發(fā)明實施例，圖1lB示出暴露以圖示部件的LPTN1201A的等軸后視圖。在此實例中，電源1410示出為位于LPTN1201A的背面下方部位中。I/O板1411也靠近背面下方部位定位，其中LPTN1201A的背面為LPTN接近處理工具側(cè)203的一側(cè)。I/O板聯(lián)接至分度器PCB組件1415和電子組件。I/O板1411 一般包括插頭、以及接口連接，其配置成使LPTN1201A聯(lián)接至數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、工具接口布線、連接、電源，并為診斷設(shè)備提供指示器以及在編程期間和軟件溝通或是訪問存儲在芯片、硬盤、內(nèi)存、存儲裝置、或其它位于LPTN1201A上的電路與處理器中的軟件。在此實施例中，LPTN1201A也設(shè)有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口以使LPTN和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，用以決定狀態(tài)、設(shè)訂規(guī)則、限定程序、這些操作參數(shù)，并用以取得和使用與服務(wù)例行工作相關(guān)的診斷結(jié)果。CPU1412也示出為接近LPTN1201A的背面下方部位定位。
[0090]諧波驅(qū)動件1413位于LPTN1201A的中間部位。諧波驅(qū)動件1413包括用以聯(lián)絡(luò)與引導(dǎo)關(guān)節(jié)臂303的豎直方位以及通往關(guān)節(jié)臂303的平移運動信息的驅(qū)動機構(gòu)。運動信息供至關(guān)節(jié)臂303的各個部位，包括抓取器組件305。在一實施例中，多個滑輪、鏈條、或聯(lián)接接口通過諧波驅(qū)動件1413而供應(yīng)至關(guān)節(jié)臂303與關(guān)節(jié)臂303區(qū)段。諧波驅(qū)動件1413和CPU1412通信，以限定關(guān)節(jié)臂303的程序運動，以及和處理工具相接口。
[0091]圖12A與12B為根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN1201A的下方部分的詳細(xì)視圖。圖13A-14D提供根據(jù)本發(fā)明實施例的LPTN1201A的多個其它視圖。LPTN1201A包括成對的后輪1423與成對的前輪1424。輪1423、1424的擺放可依配置以及如此處所公開的各個附圖所示而變化。當(dāng)聯(lián)接至微環(huán)境外殼1206(未示出)時，微環(huán)境外殼1206的線性托架1421提供過濾器組件1404的豎直運動。
[0092]膠帶輥子密封1422密封限定在微環(huán)境1206側(cè)壁中的路徑槽口 1425。路徑槽口1425為允許微環(huán)境外殼1206上升與下降所需要的。膠帶含有微粒，其可能會于塔殼1202內(nèi)產(chǎn)生并藉由使用第二風(fēng)扇1403而向下排出。
[0093]由于塔殼1202中含有兩個馬達(dá)，所以在塔殼1202的每一側(cè)會有兩個槽口。此將使得托架可向上與向下移動以升起與降下微環(huán)境外殼1206，并提供讓關(guān)節(jié)臂303作動的馬達(dá)向上與向下移動
[0094]第一馬達(dá)1208A升起與降下微環(huán)境外殼1206且第二馬達(dá)1208B升起與降下臂支架301與關(guān)節(jié)臂303。馬達(dá)1208A、1208B 二者皆置于塔殼1202內(nèi)的LPTN1201A的中央下方區(qū)域中。將馬達(dá)1208A、1208B置于LPTN1201A的中央下方區(qū)域中會降低并對中LPTN的重心。LPTN1201A的更低、更居中的重心提供額外的穩(wěn)定度，因而防止LPTN在制造工廠內(nèi)移動期間意外傾翻。
[0095]當(dāng)微環(huán)境外殼1206如圖14B所示般位于上升位置1206’時，SMIF傳送盒外殼103也升起至上升位置103’，使微環(huán)境內(nèi)所含的卡匣105與晶片露出來。過濾器組件1404可連接至微環(huán)境外殼1206的下方部分,且可和微環(huán)境外殼一并升起。當(dāng)升起微環(huán)境外殼1206時，卡匣105將會露出來，而當(dāng)打開的卡匣105存在于微環(huán)境外殼1206中且關(guān)節(jié)臂303與抓取器組件305接取卡匣305以使其移至處理工具時，過濾器組件1404將干凈、過濾的空氣由端口組件1420的下方及其鄰近處沿豎直方向推出。
[0096]處理工具常配置成接收成排的多個卡匣105。多個卡匣105可通過并排連接至特定處理工具正面的多個典型LPTlIOlA來傳送。然而，如上所述，若典型LPTlIOlA太寬(例如不夠窄)，則裝在典型LPT側(cè)框架上的機構(gòu)將無法容許最多數(shù)量的典型LPT連接至處理工具。在一特定實例中，處理工具可配置成具有四個工具側(cè)臺307，以能一次接收四個卡匣105。若四個工具側(cè)臺307之間的間隔很窄，則由于四個典型LPT無法都運送至四個工具側(cè)臺307，所以四個典型LPT將無法連接至處理工具的正面。
[0097]LPTNl20IA的更窄架構(gòu)使得在多個位置之間的間距狹窄(如處理工具接口參數(shù)所定義)時，可平行使用四個LPTN以同時傳送四組多個卡匣105至對應(yīng)的四個工具側(cè)臺307。
[0098]LPTN1201A的關(guān)節(jié)臂303可包括連接至關(guān)節(jié)臂一端的螺旋凸輪401。關(guān)節(jié)臂303的端可為抓取器組件305聯(lián)接至關(guān)節(jié)臂的位置。當(dāng)卡匣放于處理工具的工具側(cè)臺307中時，螺旋凸輪401可提供卡匣105的方向定位。因此，若針對處理工具內(nèi)的卡匣105的位置為狹窄間距時，則一個或多個具有螺旋凸輪401的LPTN1201A可并排置放以增加傳送卡匣105至處理工具內(nèi)的工具側(cè)臺307的能力。
[0099]根據(jù)本發(fā)明實施例，圖15A-J示出兩個成串聯(lián)并排配置的LPTN1201AU201B的各式視圖。兩個并排配置的LPTN1201AU201B可用于具有兩個加載鎖定件或類似的載入位置1102A、1102B的處理工具203中。以并排配置使用的兩個LPTN1201A、1201B可在同一側(cè)(如皆在右邊或皆在左邊，未示出)或是如所示般在相對側(cè)上具有關(guān)節(jié)臂303。
[0100]圖15B與15C示出關(guān)節(jié)臂303將卡匣105移至處理工具203中。如圖1?所示，LPTN1201AU201B的關(guān)節(jié)臂303將卡匣105移至中心對中心的距離約為310mm的位置1102A、1102B。圖MD還示出并排配置的LPTN和處理工具中所期望的卡匣位置的中心線對齊。如圖15E所示，關(guān)節(jié)臂303可上移卡匣105約280mm至處理工具203中。關(guān)節(jié)臂303移動卡匣105的距離可更少或更多以送至處理工具203中。
[0101]圖16A-16D示出根據(jù)本發(fā)明實施例的以并排且單一的配置使用的三個LPTN1201A、1201B、1201D。三個 LPTN1201A、1201B、1201D 傳輸卡匣 105 至具有三個或更多加載鎖定件或類似的加載位置1102A-D的處理工具203中。如圖16C所示，各個LPTN1201A、1201B、1201D和處理工具203中對應(yīng)的卡匣位置1102A-D的中心線對齊。相較于如圖11中所示般僅使用兩個典型LPTl 101A、1 IOlB的情況，此能增加處理工具203將近50%的產(chǎn)能。
[0102]圖17A-17E示出根據(jù)本發(fā)明實施例的以四者并排配置使用的四個LPTN1201A、1201B、1201C、1201D。以四者并排配置使用的四個LPTN1201A、1201B、1201C、1201D將卡匣105運輸至具有四個加載鎖定件或類似的加載位置1101A、1101B、1101C、1101D的處理工具203 中。
[0103]如圖17D所示，各個LPTN1201A、1201B、1201C、1201D和處理工具203中對應(yīng)的加載鎖定件1102A-D的中心線對齊。相較于如圖11中所示僅使用兩個典型LPT1101AU101B的情況，此能增加處理工具將近100%的產(chǎn)能。
[0104]圖18A-18C示出根據(jù)本發(fā)明實施例的基座板1810的各式配置?；?810的各式配置示出其中輪1423、1424的數(shù)種可能配置。如圖18A所示，外輪1424示出為具有寬度為T的較寬的軌距，其相距寬且非常接近基座板1801的相應(yīng)角落。
[0105]圖18B與18C示出外輪1424’與1424’’分別的可選位置，它們配置成具有寬度為T’的相對較窄的軌距(如輪子為并排緊密相鄰)，而寬度T’小于寬度T，外輪1424’與1424’’因而位于靠近基座板1801的中心線1802處。如圖18C所示，外輪1424’’可包括三個或更多輪子。
[0106]由于內(nèi)輪更靠近其各自的角落，所以在基座板1801的相反邊緣上的內(nèi)輪1423具有基本上較寬的軌距T’’。此配置使得基座板與表面接近三輪或三點接觸。如此一來，若表面不平，三點表面接觸可為LPTN1201A提供更高的穩(wěn)定度。三點表面接觸也能在不平表面上簡化LPTN1201A的調(diào)平。
[0107]根據(jù)本發(fā)明實施例，圖19A-19B示出LPTN1201A’的另一實施例。LPTN1201A’的另一實施例包括單Z軸驅(qū)動件1902以代替LPTN1201A中的雙Z軸驅(qū)動件。單Z軸驅(qū)動件在某種程度上更簡單且需要一單Z軸驅(qū)動機構(gòu)。塔1202內(nèi)的驅(qū)動組件可升起或降下微環(huán)境以及/或是提供動力給關(guān)節(jié)臂組件。如圖19A所示，塔1202內(nèi)的驅(qū)動部件聯(lián)接至關(guān)節(jié)臂組件以操作關(guān)節(jié)臂。關(guān)節(jié)臂組件包括如上所述的部件301-305。塔1202內(nèi)的驅(qū)動部件也可如上所述般升起與降下微環(huán)境1206。然而，應(yīng)理解，外部系統(tǒng)可移開微環(huán)境以打開基板隔離容器101并接取其中的基板109。也應(yīng)理解，若干處理工具可包括機器人或其它能夠直接從LPTN1201A接取卡匣105及/或其中的基板109的其它關(guān)節(jié)臂，因而使得塔1202中的一個或多個驅(qū)動組件顯得冗余而不必要。
[0108]根據(jù)本發(fā)明實施例，圖20A-20L示出關(guān)節(jié)臂303與抓取器組件305的各式配置。關(guān)節(jié)臂303與抓取器組件305的各式配置可用于左右可選配置。關(guān)節(jié)臂303與抓取器組件305能夠使得卡匣105能以多于一條軸線來旋轉(zhuǎn)(如俯仰或平擺)。關(guān)節(jié)臂303聯(lián)接至雙軸諧波驅(qū)動齒輪箱組件并由其移動。
[0109]轉(zhuǎn)動抓取器305’頭解決傳送相對于接收臺傾斜高達(dá)65度以上(如高達(dá)約90度)的卡匣105的需求。轉(zhuǎn)動抓取器305’包括樞軸2002、以及關(guān)節(jié)臂延伸部2001。轉(zhuǎn)動抓取器305’還包括在抓取器各端點上的抓取器夾具2003。轉(zhuǎn)動抓取器305’還包括用以使抓取器305’繞著樞軸2002轉(zhuǎn)動的馬達(dá)2021、2022。主齒輪2010機械連接至樞軸2002。馬達(dá)2021轉(zhuǎn)動和主齒輪嚙合在一起的蝸齒輪2020、或其它精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動裝置(如皮帶或凸輪驅(qū)動裝置)。并因而使轉(zhuǎn)動抓取器305’相對樞軸2002轉(zhuǎn)動。電路板2011與2012為馬達(dá)2021,2022以及抓取器夾具2003提供控制以及回饋(如位置與抓取感測)數(shù)據(jù)。電路板2011與2012還提供至LPTN1201A的數(shù)據(jù)接口。
[0110]一種新一代的窄加載端口(LPTN)包括:微環(huán)境，包括迫使空氣穿過濾器進(jìn)入微環(huán)境的第一風(fēng)扇；微環(huán)境的內(nèi)部容體可為等級I的潔凈室環(huán)境；塔可含括于微環(huán)境內(nèi)；塔包括第二風(fēng)扇，其將空氣從塔中吸出并送至外部環(huán)境；塔還包括多個馬達(dá)、齒輪、軸、鏈等等以豎直移動微環(huán)境，并用以操作傳輸臂、傳輸臂中的多個可動關(guān)節(jié)、和位于傳輸臂一端上的抓取器；空氣流路徑包括穿過第一風(fēng)扇、穿過濾器而流進(jìn)微環(huán)境中并接著流進(jìn)塔內(nèi)(空氣會藉由第二風(fēng)扇而從其中吸出)；塔還包括于鄰近微環(huán)境的底部之處且基本上對中在微環(huán)境的運送側(cè)；微環(huán)境保持在框架上；微環(huán)境與框架具有略寬于待運送傳送盒(SMIF、FOUP等等)寬度的第一寬度；傳送盒的第一直徑約為12.9英寸(328mm)以支撐與運輸直徑約為200mm的基板；框架包括支撐側(cè)，其支撐微環(huán)境且允許微環(huán)境豎直穿過；框架也包括位于支撐側(cè)對面的運送側(cè)；框架的運送側(cè)可聯(lián)接至所期望的任何處理工具；微環(huán)境與框架的第一寬度使得LPTN能夠和處理工具上對應(yīng)的狹窄加載位置對齊。此外，多個(二至四或更多)LPTN可并排聯(lián)接并和具有多個加載位置的處理工具中的多個加載位置對齊；框架連接至基座；次要殼體固定在基座上；基座在其底部表面上可包括三或四個輪子；三或四個輪子可配置成使第一組的兩個輪子具有第一軌距寬度且鄰近基座的第一邊緣；若僅使用三個輪子，則第三個輪子可基本上對中于基座底部表面的相對邊緣上；若使用四個輪子，則第二組的兩個輪子可具有窄于第一軌距的第二軌距，且第二組的兩個輪子可基本上對中于基座底部表面的相對邊緣上；傳輸臂可位于框架運送側(cè)的左或右邊緣上；傳輸臂可包括抓取器；抓取器可在傳輸臂端點上繞著至少I條軸線轉(zhuǎn)動；抓取器可在傳輸臂端上繞著1-3條軸線轉(zhuǎn)動。
[0111]約在SMIF傳送盒中心線之下使用豎直驅(qū)動/引導(dǎo)機構(gòu)的LPTN架構(gòu)的優(yōu)點為:此單元不僅窄得多，而且此機構(gòu)的左右版本幾乎相同。
[0112]了解了上述實施例之后，應(yīng)理解，本發(fā)明可使用涉及存于計算機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的各式計算機實現(xiàn)的操作。這些操作是需要對物理量進(jìn)行物理操縱的操作。通常(雖然非必要)這些量值采取能夠被存儲、傳送、組合、比較、以及其它操作的電或磁信號的形式。此夕卜，所執(zhí)行的操作經(jīng)常以術(shù)語稱呼，例如產(chǎn)生、辨識、判定、驗證、檢驗或比對。
[0113]本發(fā)明也可由計算機可讀取介質(zhì)上的計算機可讀取編碼加以實現(xiàn)。計算機可讀取介質(zhì)為能夠存儲接著可由計算機系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀取介質(zhì)實例包括硬盤、網(wǎng)絡(luò)附接存儲器(NAS, network attached storage)、只讀存儲器、隨機存取內(nèi)存、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD、閃存、磁帶、以及其它光學(xué)與非光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置(如智能型卷標(biāo)RFID通訊及其它無線電或無線辨識系統(tǒng))。計算機可讀取介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的計算機系統(tǒng)，以通過分布方式存儲并執(zhí)行計算機可讀取編碼。
[0114]本文所述的形成為本發(fā)明一部分的任何操作都是有效的機器操作。本發(fā)明也涉及用以執(zhí)行這些操作的裝置或設(shè)備。這些設(shè)備可針對所需目的而特別構(gòu)建，或也可以是通過存儲在計算機中的計算機程序所選擇性啟動或配置的通用型計算機。尤其，各式通用型機器可與根據(jù)此處教導(dǎo)而寫入的計算機程序一起來使用，或者建構(gòu)更專門設(shè)備以執(zhí)行所需操作則更為方便。
[0115]另外應(yīng)理解，由圖中的操作所代表的指令不需以所示順序執(zhí)行，且由這些操作所代表的所有處理操作皆可能并非實行本發(fā)明所必需的。此外，于任一圖中所示的處理也可通過存儲在RAM、ROM、或硬盤機中的任一者或其組合中的軟件加以執(zhí)行。
[0116]雖然已為求理解清楚而以若干細(xì)節(jié)示出前述發(fā)明，但顯然可在隨附權(quán)利要求的范圍中進(jìn)行若干改變與修正。因此，應(yīng)將本實施例視為說明性而非限制性，且本發(fā)明不限于此處所供細(xì)節(jié)，而可在隨附權(quán)利要求的范圍和等同范圍中進(jìn)行修正。
【權(quán)利要求】
1.一種加載端口系統(tǒng)，包括: 框架； 關(guān)節(jié)臂； 微環(huán)境；以及 塔，其設(shè)置于端口板之下而位于所述微環(huán)境中，所述塔包括: 多個馬達(dá)，所述多個馬達(dá)中的第一者機械聯(lián)接至所述微環(huán)境以豎直移動所述微環(huán)境，所述多個馬達(dá)中的第二者機械聯(lián)接至所述關(guān)節(jié)臂組件以移動所述關(guān)節(jié)臂組件；以及塔殼，將所述多個馬達(dá)與所述微環(huán)境隔離開。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個馬達(dá)設(shè)置在所述微環(huán)境與所述加載端口的基座板之間，所述基座板聯(lián)接至所述框架。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述微環(huán)境包括過濾器組件和聯(lián)接至所述過濾器組件的第一風(fēng)扇，用以引導(dǎo)過濾的空氣穿過所述過濾器組件并進(jìn)入所述微環(huán)境中。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述塔殼包括第二風(fēng)扇，用以將空氣從所述塔殼中吸出并送至外部環(huán)境。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述第二風(fēng)扇吸引空氣穿過所述第二風(fēng)扇并沿向下方向離開所述塔殼。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述微環(huán)境的內(nèi)部容體為等級I的潔凈環(huán)境。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個馬達(dá)包括所述多個馬達(dá)中的第三者，其機械聯(lián)接至所述關(guān)節(jié)臂，用以將所述關(guān)節(jié)臂從所述框架水平移開并移向處理工具。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)節(jié)臂包括抓取器組件。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述抓取器組件包括轉(zhuǎn)動抓取器。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述加載端口系統(tǒng)的寬度于功能上等于處理工具中基板卡匣位置的寬度。
11.一種基板運輸系統(tǒng)，包括: 多個加載端口系統(tǒng)，其聯(lián)接至處理工具，所述處理工具具有多個基板卡匣位置，所述多個加載端口系統(tǒng)中的每一者包括: 框架； 關(guān)節(jié)臂； 微環(huán)境；以及 塔，其設(shè)置于端口板之下而位于所述微環(huán)境中，所述塔包括: 多個馬達(dá)，所述多個馬達(dá)中的第一者機械聯(lián)接至所述微環(huán)境以豎直移動所述微環(huán)境，所述多個馬達(dá)中的第二者機械聯(lián)接至所述關(guān)節(jié)臂組件以移動所述關(guān)節(jié)臂組件；以及塔殼，將所述多個馬達(dá)與所述微環(huán)境隔離開， 其中所述多個加載端口系統(tǒng)中的每一者與所述處理工具中所述多個基板卡匣位置中對應(yīng)的一個對齊。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述多個加載端口系統(tǒng)中的每一者的寬度基本上等于所述多個基板卡匣位置中的一者的寬度。
13.—種運輸基板的方法,包括: 將加載端口系統(tǒng)與處理工具中多個基板卡匣位置中對應(yīng)的一個對齊，所述加載端口系統(tǒng)包括: 框架； 關(guān)節(jié)臂； 微環(huán)境；以及 塔，其設(shè)置于端口板之下而位于所述微環(huán)境中，所述塔包括: 多個馬達(dá)，所述多個馬達(dá)中的第一者機械聯(lián)接至所述微環(huán)境以垂直移動所述微環(huán)境，所述多個馬達(dá)中的第二者機械聯(lián)接至所述關(guān)節(jié)臂組件以移動所述關(guān)節(jié)臂組件；以及塔殼，將所述多個馬達(dá)與所述微環(huán)境隔離開。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述加載端口系統(tǒng)包括多個加載端口系統(tǒng)，且其中將所述加載端口系統(tǒng)與所述處理工具中所述多個基板卡匣位置中的一者對齊的步驟包括將所述多個加載端口系統(tǒng)中的每一者和所述處理工具中所述多個基板卡匣位置中對應(yīng)的一個對齊。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述多個馬達(dá)設(shè)置在所述微環(huán)境與所述加載端口系統(tǒng)的基座板之間，所述基座板聯(lián)接至所述框架。
16.如權(quán)利要求13所 述的方法，還包括引導(dǎo)空氣穿過過濾器組件并進(jìn)入所述微環(huán)境中。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括將空氣從所述塔殼中吸出并送至外部環(huán)境。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述微環(huán)境中的空氣壓力大于所述塔殼中的空氣壓力。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括沿向下方向?qū)⒖諝鈴乃鏊ぶ形鲋镣獠凯h(huán)境。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述微環(huán)境的內(nèi)部容體為等級I潔凈室環(huán)境。
【文檔編號】H01L21/677GK103828034SQ201280032965
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月7日
【發(fā)明者】A.C.伯諾拉, R.加西亞 申請人:布魯克斯自動化公司