專利名稱：襯底處理裝置的制作方法
與相關(guān)申請的相互引用本申請要求2002年7月22日提出的美國臨時申請No.60/397,895，我們把它整體引用到這里作參考。
背景信息1.技術(shù)領(lǐng)域這里描述的實(shí)施例和方法與襯底處理裝置有關(guān)，更具體地說，是關(guān)于具有按笛卡兒坐標(biāo)相互關(guān)聯(lián)的襯底處理裝置。
2.先前研發(fā)狀況簡述影響新電子裝置消費(fèi)者需求的因素之一自然是裝置的價格。反過來說，若新裝置的成本即其價格能降低，則對新電子裝置的消費(fèi)需求有利。電子裝置制造成本的很大一部分是制作電子電路的成本，首先是用于制造和處理半導(dǎo)體襯底(如在制造電子元件中使用的)，或制作顯示器使用的面板所需的成本。襯底處理的成本部分取決于處理裝置的成本，安裝此處理裝置的設(shè)備的成本，同時在很大程度上取決于該處理裝置的生產(chǎn)率，后者對單價有很大的影響。我們很快就能意識到，處理裝置本身的大小將影響到所有上述各因素。不過，傳統(tǒng)的處理裝置在減小尺寸方面看來已經(jīng)走到了盡頭。而且傳統(tǒng)處理裝置在增加單臺產(chǎn)率方面看來已達(dá)到極限。例如，傳統(tǒng)處理裝置可能采用一種徑向處理模塊布局。圖1所示為一種傳統(tǒng)襯底處理裝置的平面示意圖。從圖可見，圖1的裝置的處理模塊是圍繞處理裝置的輸送室按徑向布置。這個輸送裝置是一個普通兩或三運(yùn)動軸(如Z，Θ，T軸)裝置，其中心處于輸送室內(nèi)，以在處理模塊之間輸送襯底。從圖1可知，傳統(tǒng)處理裝置的生產(chǎn)率受限于輸送裝置的搬運(yùn)速度。換句話說，傳統(tǒng)裝置的生產(chǎn)率不可能只靠增加裝置的處理模塊而提高，因?yàn)橐坏┹斔脱b置的搬運(yùn)速率達(dá)到最高，就成為對生產(chǎn)率的控制因素。本發(fā)明的裝置克服了以前方法的這類問題，這在下面將會進(jìn)一步闡述。
各種實(shí)施例和方法概要按照第一個實(shí)施例，本發(fā)明提供一種襯底處理裝置。該裝置包括輸送室，至少一個用于保持襯底的襯底保持模塊，運(yùn)輸工具，和另外的模塊。此輸送室中的大氣可以控制。此至少一個襯底操作模塊與輸送室聯(lián)通，以便在至少一個襯底操作模塊和輸送室之間輸送襯底。運(yùn)輸工具被活動地安裝在輸送室內(nèi)。此運(yùn)輸工具有一個底座和一個襯底輸送臂，后者與底座活動連接和活動安裝。另外的模塊能保持襯底并與輸送室聯(lián)通，以將襯底輸送到其間的室內(nèi)。輸送室為運(yùn)輸工具限定出直線運(yùn)動槽。此至少一個保持模塊處在該槽的一側(cè)，且臂有一個活接頭將襯底推到槽的另一側(cè)。這樣就可以讓另外的模塊選擇性地與槽任一側(cè)的輸送室相連接。運(yùn)輸工具可以讓襯底在輸送室與保持模塊和另外的模塊兩者之間傳送。
按照另一個實(shí)施例，本發(fā)明提供一種襯底處理裝置。該裝置包括一個直線形輸送室，至少一個用于襯底處理的處理模塊、另外的模塊和輸送室。直線輸送室內(nèi)的大氣可以控制。此室有一些襯底輸送開口。處理模塊與室的一側(cè)聯(lián)通，以通過輸送開口在至少一個處理模塊和輸送室之間輸送襯底。另外的模塊可以將襯底保持在其中。另外的模塊選擇性地聯(lián)至與該至少一個處理模塊相同的室一側(cè)或相反的室一側(cè)。運(yùn)輸工具活動地安裝在室內(nèi)，以便在輸送室內(nèi)作直線運(yùn)動。該運(yùn)輸工具有底座和與底座活動連接的襯底輸送連接臂。輸送臂有一個有效范圍，以使運(yùn)輸工具能將襯底輸送到輸送室與至少一個處理模塊和另一個處理模塊兩者之間。對于給定的運(yùn)輸工具襯底臂有效范圍，輸送室具有最小室寬度或最小襯底輸送開口寬度中的至少一個。
按照另一個實(shí)施例，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體工件處理裝置。該裝置包括第一室、運(yùn)輸工具和另外的室。第一室能與外界大氣隔離。運(yùn)輸工具處在第一室內(nèi)且由第一室活動支撐，以相對于第一室作直線運(yùn)動。運(yùn)輸工具包括一個底座和一個活動安裝在底座上的整體半導(dǎo)體工件輸送臂，并能相對于底座作多路徑運(yùn)動。另一室通過第一室的可關(guān)閉開口與第一室聯(lián)通。開口的尺寸作成能讓運(yùn)輸工具通過此開口進(jìn)入第一室和另一室之間。
按照還有一個實(shí)施例，本發(fā)明提供一種襯底處理裝置。該裝置包括輸送室、至少一個用于保持襯底的襯底保持模塊、第一運(yùn)輸工具和第二運(yùn)輸工具。輸送室內(nèi)的大氣可以控制。該至少一個襯底保持模塊與輸送室聯(lián)通，以便將襯底輸送到該至少一個襯底保持模塊與輸送室之間。第一運(yùn)輸工具活動安裝在輸送室內(nèi)。第一運(yùn)輸工具有一個活動襯底輸送臂，用來在輸送室和該至少一個襯底保持模塊之間移動襯底。第二運(yùn)輸工具活動安裝在輸送室內(nèi)。第二運(yùn)輸工具有第二襯底輸送臂，用來在輸送室和該至少一個襯底保持模塊之間移動襯底。輸送室有幾個用于第一和第二運(yùn)輸工具在其中移動的直線移動路徑。當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)輸工具使用一個移動路徑而第二運(yùn)輸工具使用的另一移動路徑時，第一和第二運(yùn)輸工具能彼此超過對方運(yùn)動。


下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明以上各種形式及其它的特征對本發(fā)明進(jìn)行描述，附圖中圖1是以前的襯底處理裝置的平面示意圖；圖2是包含本發(fā)明第一個實(shí)施例的特征的襯底處理裝置的平面示意圖；圖3是按本發(fā)明另一個實(shí)施例的襯底處理裝置的平面示意圖；圖4-5分別為按本發(fā)明另一些實(shí)施例的襯底處理裝置的平面示意圖；圖6是按本發(fā)明再一個實(shí)施例的襯底處理裝置的平面示意圖；圖7是按本發(fā)明另一個實(shí)施例的具有兩個襯底處理裝置的襯底處理系統(tǒng)的平面示意圖，圖7A是按本發(fā)明另一些實(shí)施例的襯底處理系統(tǒng)的另一個平面示意圖；圖8是另一個傳統(tǒng)襯底處理裝置的平面示意圖；圖9是一個包含一些傳統(tǒng)處理裝置和一個儲料器的傳統(tǒng)襯底處理系統(tǒng)平面示意圖；圖10是襯底處理裝置的平面驅(qū)動系統(tǒng)端視圖；圖11A-11B分別為襯底處理裝置另一種平面驅(qū)動系統(tǒng)的端視圖和剖視圖(沿圖11A的11B-11B線剖開)；圖12是按該裝置另一個實(shí)施例的襯底處理裝置的一種小車的頂視圖；圖12A是圖12中的示例性小車在伸展位置的另一個頂視圖；圖12B是圖12中的示例性小車在裝置的室的一部分內(nèi)的端視圖；圖13A是按裝置另一個實(shí)施例的帶驅(qū)動系統(tǒng)和運(yùn)輸工具的該裝置室的一部分的頂端視圖；圖13B-13C分別為沿圖13A的13B-13B線剖開的室和小車的剖視圖和沿圖13B的13C-13C線剖開的另一個剖視圖；圖13D是該裝置一個示例性驅(qū)動系統(tǒng)例的示意圖；圖14A是用在圖2的裝置的襯底處理裝置的小車的另一個實(shí)施例的端視圖；圖14B表示驅(qū)動系統(tǒng)的軸向偏移Z和恢復(fù)力F的關(guān)系圖；圖15-16分別為按另一個實(shí)施例的裝置的半導(dǎo)體工件運(yùn)輸工具的示意透視圖和展開正視圖；圖17是按另一實(shí)施例的運(yùn)輸工具的示意透視圖；圖18是圖2輸送裝置一部分的剖視圖和該裝置的一個工件吸盤旋轉(zhuǎn)裝置；圖19-20分別是工件吸盤旋轉(zhuǎn)裝置和運(yùn)輸工具處在不同位置的正視圖；圖21是按另一實(shí)施例的吸盤旋轉(zhuǎn)裝置另一正視圖；圖22-23分別為該裝置另一個運(yùn)輸工具實(shí)施例的頂視圖和正視圖；圖23A-23B是圖22的運(yùn)輸工具當(dāng)小車輸送臂處在兩個不同位置時的另一些頂視圖；圖24是另一個運(yùn)輸工具實(shí)施例的正視圖；圖24A-24C分別為圖24的運(yùn)輸工具當(dāng)小車的輸送臂連桿處在三種不同位置時的平面示意圖；圖25是運(yùn)輸工具另一個實(shí)施例的正視圖；圖25A-25C分別是圖25的運(yùn)輸工具當(dāng)小車的輸送臂連桿處在三種不同位置時的平面示意圖；圖26是裝置控制器內(nèi)系統(tǒng)控制軟件示意圖。
各種實(shí)施例的詳細(xì)描述圖2是包括本發(fā)明各種特性的一種襯底處理裝置10的平面示意圖。雖然本發(fā)明將參照附圖所示的實(shí)施例來描述，但應(yīng)指出，本發(fā)明可以按其它許多形式的實(shí)施例來實(shí)施。另外，可以采用任何適當(dāng)?shù)脑虿牧?，尺寸，形狀或類型?br> 襯底處理裝置10與外界前端模塊(EFEM)14相連，后者有一些裝載口12(見圖2)。裝載口12能支持一些襯底貯存罐，如普通FOUP罐，當(dāng)然也可以是任何其它適當(dāng)?shù)念愋?。EFEM14通過裝載鎖閉裝置16與處理裝置聯(lián)通，而鎖閉裝置與處理裝置相連接(下面會講到)。EFEM14(它可以對大氣敞開)有一個襯底輸送裝置(未示)，它能將襯底從裝載口12輸送到裝載鎖閉裝置16。EFEM14還可以具有襯底對準(zhǔn)能力，襯底批量搬運(yùn)能力和承載臺識別能力等。在另一些實(shí)施例中，裝載鎖閉裝置16可以直接和裝載口12接合，比如在裝載口具有批量搬運(yùn)能力的場合，或者裝載口具有將晶片直接從FOUP輸送到鎖閉裝置的能力的場合。這類裝置的一些實(shí)例在以下美國專利中公開6,071,059，6,375,403，6,461,094，5,588,789，5,613,821，5,607,276，5,644,925，5,954,472，6,120,229及2002年7月22日申請的序列號為10/200,818的美國專利申請，我們把它們?nèi)恳眠^來作參考。在其它一些實(shí)施例中，還可以選用別的鎖閉裝置。
仍然參考圖2，前已指出可用于處理半導(dǎo)體襯底(如200/300mm晶片)，平板顯示器面板，或任何其它所需類型的襯底的處理裝置10通常包括輸送室18，處理模塊20，和至少一個襯底輸送裝置22。在所示實(shí)施例中，襯底輸送裝置22與室18做成一體。在此實(shí)施例中，處理模塊安裝在室的兩側(cè)。在別的實(shí)施例中處理模塊可以安裝在室的一側(cè)，如圖4的例子所示。在圖2所示的實(shí)施例中，各處理模塊20彼此按Y1，Y2列或垂直平面相對安裝。在另一些實(shí)施例中，各處理模塊可以在輸送室的相反兩側(cè)彼此交錯排列，或彼此在垂直方向堆疊起來。輸送裝置22有一個小車22C，它在室內(nèi)移動以在裝載口16和處理室20之間輸送襯底。在所示的實(shí)施例中，只提供了一個小車22C，而在別的實(shí)施例中，可以提供多臺小車。如圖2所示，輸送室18(它的內(nèi)部處在真空或惰性氣體中，或者簡單的一個清潔環(huán)境，或這些的組合之中)具有一種結(jié)構(gòu)，并且采用一種新型的襯底輸送裝置22，它允許把處理模塊按新的笛卡兒坐標(biāo)安裝在室18內(nèi)，使得各模塊排列在基本上平行的豎直平面或列中。這使得處理裝置10比同類型傳統(tǒng)處理裝置(即帶同樣數(shù)量處理模塊的普通處理裝置)具有更小的基底面，這從圖1和圖2的對比中看得很清楚。此外，輸送室22可以設(shè)置任何要求的長度，以增加任何所需數(shù)目的處理模塊，從而提高生產(chǎn)率，這在下面將更詳細(xì)講到。輸送室內(nèi)還可以支撐任何要求數(shù)量的輸送裝置，并允許輸送裝置達(dá)到輸送室內(nèi)任何所需的處理室而彼此不發(fā)生干擾。這實(shí)際上就把處理裝置的產(chǎn)率和輸送裝置的處理能力區(qū)分開來，并因而使處理裝置的產(chǎn)率成為受處理的限制而不受搬運(yùn)的限制。所以只要在同一平臺上增加處理模塊和相應(yīng)的搬運(yùn)能力，就可以按需要使產(chǎn)率增加。
還是參照圖2，在此實(shí)施例中輸送室18具有普通矩形形狀，雖然在別的實(shí)施例中該室可以是任何別的適宜形狀。室18為細(xì)長形(即長度比寬度大很多)且一般為該輸送裝置在室中界定一個直線輸送路徑。室18有一些縱向側(cè)壁18S。側(cè)壁18S中形成一些通過其形成的輸送開口或口子180。輸送口180的尺寸開得足夠大，以讓襯底通過這些口(可以是通過閥)進(jìn)出輸送室。如從圖2可見，此實(shí)施例中的處理模塊20被安裝在側(cè)壁18S外面，每個處理模塊與輸送室內(nèi)一個相應(yīng)輸送口對齊?？梢韵胂螅總€處理模塊20可以圍繞相應(yīng)輸送孔的周邊密封在室18的側(cè)面18S，以保持輸送室內(nèi)的真空。每個處理模塊可以有一個閥，需要時可通過適當(dāng)?shù)姆椒刂埔躁P(guān)閉輸送口。各輸送口180可位于同一水平面內(nèi)。因而室內(nèi)各處理模塊也在同一水平面內(nèi)對齊。在另一些實(shí)施例中，各輸送口可處在不同的水平面內(nèi)。如從圖2可見，在這個實(shí)施例中，裝載鎖閉裝置16安裝在兩個最前面的輸送口180處的室側(cè)面18S上。這讓裝載鎖閉裝置在處理裝置的前方靠近EFEM14。在另一些實(shí)施例中，各裝載鎖閉裝置可處在輸送室上任何其它的輸送口處，例如圖4中的例子所示。六角形形狀的輸送室使得可以按需要選擇室的長度，以安裝所需的多列處理模塊(例如，可參見顯示其它實(shí)施例的圖3，5，6-7A，其中輸送室的長度可以容納任何數(shù)目的處理模塊)。
前面已經(jīng)指出，示于圖2實(shí)施例中的輸送室18具有一個襯底輸送裝置22(帶一個小車22C)。該輸送裝置22與室做成一體，以使小車22C在室中前面18F和后面18B之間前后移動。輸送裝置22具有一個小車22C，它帶一些端部操縱裝置用以保持一個或幾個襯底。輸送裝置22的小車22C還有一個鉸接臂或活動輸送機(jī)構(gòu)22A，用來伸長和縮短端部操縱裝置，以拾取或釋放處理模塊或裝載鎖閉裝置內(nèi)的襯底。為從處理模塊/裝載口拾取或釋放襯底，輸送裝置22可與所需的模塊/口對齊，且臂通過相應(yīng)口180伸長或縮短，以將端部操縱裝置置于模塊/口里面，從而拾取或釋放襯底。
示于圖2的輸送裝置22是一個具有代表性的輸送裝置，它同時包含一個由直線支承/驅(qū)動軌道支撐的小車22C。下面將對此輸送裝置作更詳細(xì)的描述。直線支承/驅(qū)動軌道可安裝于側(cè)壁18S，地面，或者輸送室的頂部，并可加長室的長度。這可以讓小車22C，因而也讓該裝置跨越室的長度。此小車有一個框架，用來支撐臂?？蚣苓€支撐自位輪托板或臺板22B，后者與框架一起或者相對于框架移動。如下面將要進(jìn)一步描述的那樣，一個時序同步直線電機(jī)30沿著軌道驅(qū)動臺板22B，并因而驅(qū)動小車22C。直線電機(jī)30可以安裝在地面上或輸送室的側(cè)壁18S。如下面將會進(jìn)一步看到，可以在電機(jī)繞組和臺板的活動部分之間安裝一個擋板，把繞組與室的內(nèi)部隔離開來。一般直線電機(jī)可包含幾個驅(qū)動區(qū)。驅(qū)動區(qū)處于沿輸送室的臂伸/縮處(即在此模塊/接口實(shí)施例的列Y0-Y2處)。驅(qū)動區(qū)的數(shù)目和密度與每小車的臺板數(shù)，每室的電機(jī)數(shù)，處理模塊或交換點(diǎn)的數(shù)目等有關(guān)。在此實(shí)施例中，臂是通過一個適當(dāng)?shù)倪B桿/傳動裝置可操作地連至臺板22A，使當(dāng)各臺板被驅(qū)動電機(jī)作彼此相對運(yùn)動時臂產(chǎn)生伸/縮。舉例來說，可以這樣來安裝傳動裝置，使當(dāng)各臺板沿軌道離開時臂伸長至左邊，而當(dāng)它們往后移得更近時臂從左邊縮回。臺板也可由直線電機(jī)適當(dāng)操縱使臂22A伸/縮而至/離右邊。臺板由直線電機(jī)在滑動軌道上的運(yùn)動的控制，以及臺板(因而小車)和臂的伸/縮位置的檢測可按下列國際專利申請來完成公開號WO99/23504，99/33691，01/02211，01/38124，和01/71684，它們?nèi)勘灰玫竭@里作參考。不難了解，為了使整個小車/裝置在輸送室內(nèi)一個縱向運(yùn)動，可以讓各臺板在該方向一致運(yùn)動。
圖3為襯底處理裝置的另一實(shí)施例10’，它大體與裝置10類似。在此室中，輸送室18’有兩個輸送裝置122A，122B。輸送裝置122A，122B基本上與前面講過的實(shí)施例中的裝置22相同。如前所述，兩個輸送裝置122A，122B可由一個公共縱向滑動軌道組支持。相應(yīng)于每個裝置的小車臺板可由同一直線電機(jī)驅(qū)動。直線電機(jī)的不同驅(qū)動區(qū)可使每個小車上的單個臺板獨(dú)立驅(qū)動，因而也使每個單獨(dú)小車122A，122B獨(dú)立驅(qū)動。因此，每個裝置的臂可由直線電機(jī)按前述類似的方式獨(dú)立伸/縮。不過，在這種場合下，除非采用分開的滑軌系統(tǒng)，襯底輸送裝置122A，122B不可能在輸送室內(nèi)相互超過。因此，各處理模塊處在沿輸送室長度的位置上，使得襯底可以按順序輸送到處理模塊中處理，從而避免各輸送裝置彼此間產(chǎn)生干擾。例如，可以把處理模塊放在加熱模塊之前，并把冷卻模塊和刻蝕模塊放在最后。
但是，輸送室18’可能還有另一些輸送區(qū)18’A，18’B，它們允許這兩個輸送裝置相互超過(類似于側(cè)軌道，旁通軌道或不需軌道的磁懸浮區(qū))。在這種情況下，其它的輸送區(qū)可以處在安放處理模塊的水平面之上或之下。在此實(shí)施例中，輸送裝置具有兩個滑動軌道，每個輸送裝置各一個。一個滑動軌道可以置于地面上或輸送室的側(cè)壁，另一個滑動軌道可置于室的頂端。在另一些實(shí)施例中，可能采用直線驅(qū)動系統(tǒng)，它同時驅(qū)動和懸浮可以獨(dú)立水平和垂直運(yùn)動的小車。在所有采用電繞組的實(shí)施例中，這些繞組也可用作電阻加熱器，例如當(dāng)希望將室加熱去汽(如消除水蒸氣)的場合。在此情況下每個輸送裝置可以用一個小型直線驅(qū)動電機(jī)或小型驅(qū)動區(qū)(小車就處在此區(qū)內(nèi)，與前面所述類似)來驅(qū)動。
現(xiàn)在來看圖6和7，它們顯示按本發(fā)明其它一些實(shí)施例的別的襯底處理裝置。如從圖6和7中可見，在這些實(shí)施例中輸送室被延長了，以安置額外的處理裝置。圖6所示裝置有12個處理模塊與輸送室相連，而圖7中的每個裝置(圖中畫了兩個裝置)有24個處理模塊與輸送室相連。畫在這些實(shí)施例中的處理模塊數(shù)僅僅是一個例子，如前所述這些裝置可以有任何其它數(shù)量的處理模塊。這些實(shí)施例中的處理模塊是沿輸送室的側(cè)面按笛卡兒坐標(biāo)安置的，這與前面討論過的類似。但是，在這些場合下處理模塊的列數(shù)大大增加了(例如，圖6的裝置有6列，圖7的每個裝置有12列)。在圖6的實(shí)施例中，可以把EFEM除掉而將裝載口直接與裝載鎖閉裝置直接接合。圖6和7的裝置的輸送室有多個輸送裝置(即在圖6的情況有3個裝置，在圖7的情況下有6個裝置)，以將襯底在裝載鎖閉裝置和處理室之間搬運(yùn)。所示的輸送裝置數(shù)目僅僅是一個例子，可以采用更多或較少的裝置數(shù)。在這些實(shí)施例中的輸送裝置大體與前面所述的類似，包括一個臂和一個小車。但是，在這種情況下，小車是由輸送室側(cè)壁內(nèi)的分區(qū)直線電機(jī)驅(qū)動器支持的。在此場合下直線電機(jī)驅(qū)動器提供小車在兩個垂直軸方向(即在輸送室的縱向和輸送室的豎直方向)的移動。因而，這些輸送裝置能在輸送室內(nèi)相互超過地運(yùn)動。輸送室可以”超過”或移過各處理模塊平面以上和/或以下的區(qū)域，輸送裝置可以經(jīng)過這些區(qū)域以避免固定輸送裝置(即拾取/釋放處理模塊內(nèi)的襯底的裝置)或輸送裝置在相反方向運(yùn)動。不難了解，襯底輸送裝置具有一個控制器，用來控制多個襯底輸送裝置的運(yùn)動。
仍舊參考圖7，在此情況下襯底處理裝置18A和18B可以直接與一個設(shè)備300連接。
從圖3，5和6-7可以了解，輸送室18可以按需要延長以包容整個處理設(shè)備P。從圖7可見(下面還將進(jìn)一步詳細(xì)討論)，輸送室可以與該處理設(shè)備P中的各段或區(qū)(例如儲存室，光刻機(jī)，金屬淀積設(shè)備或任何其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備區(qū))連接和聯(lián)通。由輸送室18相互連接的各區(qū)也可以作成一些處理區(qū)或流程18A，18B。每區(qū)具有要求的設(shè)備(如曝光，金屬淀積，加熱，凈化)以完成半導(dǎo)體工件給定的加工過程。在無論哪種情況下，輸送室18具有相應(yīng)于各設(shè)備區(qū)內(nèi)各種設(shè)備并與之聯(lián)通的處理模塊(如前所述)，以將半導(dǎo)體工件輸送到室和處理模塊之間。因此，輸送室在相應(yīng)于與之相連的各種處理模塊環(huán)境的整個長度內(nèi)可能包含不同的環(huán)境條件，例如大氣，真空，超高真空，惰性氣體，或者任何其它的，其整個長度對于連接到輸送室的各種處理模塊的環(huán)境。于是，在一個給定段或區(qū)18A，18B內(nèi)，或在一部分區(qū)內(nèi)的室段18P1可以具有一種環(huán)境條件(例如大氣)，同時室的另外部分18P2、18P3可具有不同的環(huán)境條件。如上面所指出的，帶不同環(huán)境條件的各室段18P1，18P2，18P3，可能處在該設(shè)備不同的區(qū)內(nèi)，或者全部都處在該設(shè)備的一個區(qū)內(nèi)。圖7表示室18具有帶不同環(huán)境條件的三個段18P1，18P2，18P3僅僅是作為一個舉例。在此實(shí)施例中的室18可以具有帶任何所希望的不同環(huán)境的許多段。
如從圖7所見，在小車18內(nèi)的輸送裝置與裝置122A(亦見圖3)相似，能在具有不同環(huán)境的室段18P1，18P2，18P3之間移動。因此，正如從圖7可知，輸送裝置122A用一次拾取就可以將半導(dǎo)體工件從處理設(shè)備一個過程或區(qū)18A內(nèi)的設(shè)備移至該處理設(shè)備一個不同過程或區(qū)內(nèi)的具有不同環(huán)境的另一個設(shè)備。例如，輸送裝置122A可以拾取處理模塊301內(nèi)的一個襯底，此處理模塊可以是一個在輸送室18的18P1段內(nèi)的大氣模塊，光刻，刻蝕或任何其它希望的處理模塊。然后，輸送裝置122A可以按圖7中箭頭X3所示方向從該室18P1段移至18P3段。在18P3段，輸送裝置122A可以將襯底置于處理模塊302內(nèi)，后者可以是任何所需的處理模塊。
從圖7可知，輸送室可以是組合式的，各室模塊按需要連接形成室18。這些模塊可包括內(nèi)壁18I(與圖2中的壁18F，18R相似)，以將各室段18P1，18P2，18P3，18P4隔離。內(nèi)壁18I可包括槽閥，或任何其它可以把一個室段18P1，18P4與相鄰段相連接的適當(dāng)閥。槽閥18V的尺寸做成可以讓一個或幾個小車通過各閥從一段18P1，18P4轉(zhuǎn)移至另一段。按這種方式，小車122A可以移至室18內(nèi)的任何地方。各閥可以關(guān)閉以將室的各段18P1，18P2，18P3，18P4隔開，使得不同的段可包含完全不同的環(huán)境。另外，如圖2所示那樣，室模塊的內(nèi)壁可以安置成形成裝載鎖閉裝置18P4。裝載鎖閉裝置18P4(作為舉例圖2只示出一個)可按需要置于室18內(nèi)，并將任何所需數(shù)目的小車122A保持在室內(nèi)。
在圖7所示的實(shí)施例中，過程18A和18B可以是相同的過程(例如刻蝕)，這時處理裝置18A和18B和作為儲料器的設(shè)備相結(jié)合，能處理和圖9所示裝置相等數(shù)量的襯底，而沒有與通過AMHS(自動化材料處理系統(tǒng))將FOUPS從儲料器輸送至單個過程設(shè)備，及通過EFEM將單個晶片輸送至與相應(yīng)處理設(shè)備相關(guān)的額外材料搬運(yùn)消耗。作為替代的是，在儲料器內(nèi)的機(jī)械手直接將FOUPS輸送至裝載口(每個設(shè)備畫出3個，根據(jù)不同的產(chǎn)率要求可以比這多或少)，在裝載口晶片被成批移至閥內(nèi)并根據(jù)要求的過程和/或產(chǎn)率要求分配給各相應(yīng)處理模塊。按照這種方式，圖7和圖9的裝置總可具有相同的產(chǎn)率，但是圖7的裝置做到這點(diǎn)花費(fèi)的成本較低，占用地面積較少，所需WIP(處理工作)較少—因此較少的庫存，而且從處理單運(yùn)載批量(或”熱批量”)的時間看，周轉(zhuǎn)時間更快，這對加工操作者而言非常有利。在設(shè)備18A，18B或儲料器300內(nèi)還可以具有測量能力，分選能力，材料識別能力，測試能力，檢查能力等，這對于高效地處理和測試襯底是需要的。
在圖7所示的實(shí)施例中，可以提供或多或少的不同過程18A和18B，例如刻蝕，CMP，淀積銅，PVD，CVD等等，這時處理裝置18A，18B等與作為光刻單元等的設(shè)備300相組合，能處理與圖9的多裝置等相等的襯底量，但沒有與通過AMHS將FOUP從儲料器輸送到單個過程設(shè)備區(qū)和光刻區(qū)及通過EFEM將單個晶片輸送到各處理設(shè)備有關(guān)的額外材料搬運(yùn)消耗。作為替代的是，在光刻單元內(nèi)的自動化裝置直接將FOUP，襯底或材料輸送到裝載口(圖3每個類型畫出3個，根據(jù)產(chǎn)率要求可提供更多或較少)，從那兒依據(jù)所需處理和/或產(chǎn)率要求將襯底分配到相應(yīng)過程。此類變型的一個例子示于圖7A。按照這種方式，圖7的裝置處理襯底所花成本較低，占地較少，所需WIP較少一因而所需存貨減少，而且從處理單運(yùn)載批量(或”熱批量”)的時間看周轉(zhuǎn)時間更快，同時能更有效地控制污染，這對加工操作員而言非常有利。在設(shè)備18A，18B或儲料器300內(nèi)還可以具有測量能力，分選能力，材料識別能力，測試能力，檢查能力等，這對于有效地處理和測試襯底是需要的。從圖7可看出，處理裝置18A，18B，和設(shè)備300可以聯(lián)合起來分享一個公共控制器環(huán)境(如惰性氣體，或真空)。這保證襯底從設(shè)備300和裝置18A，18B內(nèi)的全部過程都保持在一個受到控制的環(huán)境內(nèi)。從而不必象在圖8所示的普通裝置結(jié)構(gòu)中那樣需要采用特別的FOUP環(huán)境控制措施。
現(xiàn)在來看圖7A，此圖給出一個具有圖7所示實(shí)施例的各種特征的加工設(shè)備布局601。小車406與小車22A，122A類似，將襯底或晶片經(jīng)過輸送室602，604，606，608，610，612，614，616，618，620，622，624，626輸送通過加工設(shè)備601內(nèi)的各處理步驟。這些處理步驟可包括外延硅630，介質(zhì)淀積632，光刻634，刻蝕636，離子摻雜638，快速熱處理640，檢測642，介質(zhì)淀積644，刻蝕646，金屬淀積648，電鍍650，化學(xué)機(jī)械拋光652。在另一些實(shí)施例中，可能牽涉到或多或少的過程或其混合，例如按同樣順序的刻蝕，金屬淀積，熱和冷處理等。如上面所指出的，小車406可以承載單個晶片或多個晶片，并可具有轉(zhuǎn)換能力，比如可以拾取一個處理過的晶片并將未處理的晶片置于同一模塊。小車406可以行經(jīng)隔離閥654從一個設(shè)備傳送到另一個設(shè)備，或從一個區(qū)傳送至另一區(qū)，或從一個過程傳送至另一過程。依照給定閥654任一邊的差動壓力或不同的氣體種類，它可以是密封閥或者簡單的導(dǎo)流型閥。按這種方式，用一個單一搬運(yùn)步驟或者”一觸”就能將晶片或襯底從一個處理步驟傳送到下一步驟。這樣就把由搬運(yùn)造成的污染降至最小。這類壓力或種類的差別可以是一邊為潔凈空氣而另一邊為氮?dú)?，或者一邊是低壓真空水平，另一邊是高真空，或者一邊是真空，另一邊是氮?dú)?。與圖7中的室18P4類似的裝載鎖閉裝置656可用于一種環(huán)境到另一種環(huán)境的過渡，例如真空和氮或氖氣間的過渡。在另一些實(shí)施例中可以提供按任何數(shù)目組合的其它壓力和種類。裝載鎖閉裝置656可以轉(zhuǎn)換單一的載體或多種載體?；蛘?，當(dāng)不希望小車通過閥門時，可以把襯底輸送到架子(未示)或別的東西上面的裝載鎖閉裝置656內(nèi)。諸如對準(zhǔn)模塊，測量模塊，清洗模塊，處理模塊(如刻蝕，淀積，拋光等)，熱調(diào)節(jié)模塊等附加部件可以組合在鎖閉裝置656或輸送室中?？梢栽O(shè)置維修口660來從設(shè)備中把小車或晶片取走?？梢杂镁虺休d儲料器662，664來儲存和隔離過程并/或測試晶片。在另一些實(shí)施例中，可以不提供儲料器662，664，例如當(dāng)小車直接對準(zhǔn)光刻設(shè)備時。另一個例子是當(dāng)分度器或晶片儲存模塊666裝在設(shè)備組上時?？商峁┰傺h(huán)部件668以在任何給定段(如設(shè)備段612)使空氣或氣體種類循環(huán)和/或過濾。再循環(huán)部分668可以有一個氣體清潔器，幾個粒子過濾器，化學(xué)過濾器，溫度控制器，濕度控制器，或其它調(diào)節(jié)被處理氣體種類的設(shè)備。在一個給定的設(shè)備段，可提供或多或少的循環(huán)和/或過濾或調(diào)節(jié)部件?？商峁└綦x工件臺670將小車和/或晶片與不同的過程及不能受交叉污染的設(shè)備段隔離開來。可提供一些鎖閉裝置或互連器672來改變小車的方位或方向，使得小車可以安置在普通的工作空間而不改變方位。在另一些實(shí)施例和方法中，可提供任何適當(dāng)?shù)倪^程順序或配置的組合。
現(xiàn)在參考圖10，這是按本發(fā)明一個實(shí)施例的單軸線臺板驅(qū)動系統(tǒng)320的側(cè)視圖。驅(qū)動系統(tǒng)320是適于驅(qū)動圖2，3，和7-7A所示的驅(qū)動輸送裝置或小車22A，122A，406的一個驅(qū)動例。系統(tǒng)320有一個固定繞組324，用來驅(qū)動臺板324。臺板324可以支持在滑塊326上，后者可在軌道328上滑動。軌道328與底座330或輸送室的側(cè)壁相連。底座330在繞組322和臺板324之間提供一個隔板332?？梢岳斫?，隔板332也可以把繞組332和室的內(nèi)部環(huán)境隔離開來。繞組322與底座330相連接。臺板可以有一塊磁鐵334與它相聯(lián)，用以將臺板324和繞組322聯(lián)系起來。傳感器336可以是磁限制型霍爾效應(yīng)傳感器，用來探測臺板324內(nèi)是否有磁鐵并決定適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)接。此外，傳感器336可用來確定臺板324的精確位置?？梢杂靡粋€位置反饋裝置340作精確位置反饋之用。裝置340可以是感應(yīng)式的或光學(xué)型的或其他類型。在感應(yīng)式的情況下，可以用一個激發(fā)源342來激發(fā)繞組或模板346，并通過模板346間的耦合而感應(yīng)耦合回到接收器344。利用相對相位和幅度關(guān)系來確定臺板324的位置。可以用一個象紅外標(biāo)記等的小車識別標(biāo)記347，并在適當(dāng)臺站設(shè)置一個讀出器348，以便由臺站確定小車的標(biāo)志。
現(xiàn)在參考圖11A，這是一個按本發(fā)明另一個實(shí)施例的臺板驅(qū)動系統(tǒng)400的側(cè)視圖。同時參考圖11B所示的沿圖11A中11B-11B線剖開的驅(qū)動系統(tǒng)400剖視圖。下面將會詳細(xì)講到，系統(tǒng)400能影響臺板或小車406的運(yùn)動(小車406可以與前述各小車或輸送裝置22A，122A相似)。系統(tǒng)400有兩組相對的固定繞組402，404，用來驅(qū)動小車406。繞組組402，404繞在一個兩維驅(qū)動陣列內(nèi)，縱的為408，橫的為410。在另一些實(shí)施例中，可以提供額外的陣列在不同的方向驅(qū)動小車406，例如通過將系統(tǒng)400與轉(zhuǎn)過90度的另一個類似系統(tǒng)相耦合沿方向427驅(qū)動小車。為了獨(dú)立地驅(qū)動多個小車，陣列是在多個區(qū)域被驅(qū)動的。作為例子，區(qū)424可以是一個供應(yīng)區(qū)，區(qū)426可以是一個轉(zhuǎn)換區(qū)，區(qū)428可以是一個回收區(qū)。在每一區(qū)內(nèi)可以有一些子區(qū)，以便在每個區(qū)內(nèi)驅(qū)動多個小車。在另一些實(shí)施例中，可以按任何組合提供或多或少的區(qū)或子區(qū)。小車406由繞組組402，404產(chǎn)生的場支持，并可通過使繞組組402和404之間的場偏離以非接觸方式定位?？梢园咽?12當(dāng)作繞組組402，404和小車406之間的一塊隔板414。如圖所示，繞組處在416區(qū)內(nèi)。小車406可以有帶繞組的臺板418，420。在另一些實(shí)施例中，可以提供更多或較少的臺板?？梢杂脗鞲衅麝嚵衼頇z測在臺板或小車內(nèi)是否有磁鐵，以便確定合適的轉(zhuǎn)接和定位及精確確定臺板和小車的位置?？梢杂靡粋€在適當(dāng)臺站有讀出器的小車識別標(biāo)記通過臺站來確定小車的識別標(biāo)志。
現(xiàn)在參看圖12，這是按照該裝置另一個實(shí)施例中處理裝置10的一臺示例小車229的頂視圖。小車229與上述圖2，3和7-7A所示的小車22，122A，406相似。所示的小車229能沿軸向路徑150和/或徑向路徑152輸送襯底148。小車229還能沿圖12所示的路徑移動襯底。為簡單起見，圖中所示的小車229是一個二維系統(tǒng)，但在另一些實(shí)施例中，還可以有附加的運(yùn)動軸線，例如Z向運(yùn)動(從紙面出入，未示)或角向運(yùn)動。為簡單起見，所示的小車229是能搬運(yùn)單一的襯底148。但在另一些實(shí)施例中，還可提供額外的搬運(yùn)。例如，該小車可包括搬運(yùn)第二襯底的能力，比如當(dāng)希望在一個處理模塊處改換襯底的情形(也就是說，把第一個處理過的襯底拾起來，然后把第二個未經(jīng)處理的襯底從同一小車229安置在同一處理模塊處)。
小車229有框架156，端部操縱裝置158，和第二框架160。如圖所示，滑軌162限制框架156和端部操縱裝置158及第二框架160只能沿直線路徑152向框架156的左邊或右邊彼此相對滑動。雖然圖中所示為直線機(jī)構(gòu)，但在別的實(shí)施例中，可以采用任何適當(dāng)?shù)谋巯到y(tǒng)，例如象圖17所示的與框架156相聯(lián)的蜣螂型臂。這將在下面詳細(xì)描述。襯底148被支撐在端部操縱機(jī)構(gòu)158上。
現(xiàn)在參照圖12A，這是在室229(類似于室18和602-626，見圖2-3，7-7A)一部分內(nèi)的小車229的頂視圖。此小車有一個端部操縱裝置158伸到例示模塊166內(nèi)。模塊166可以是類似于上述與輸送室連接的任何一個模塊。圖示的小車229可以沿軸向路徑150和/或徑向路徑152輸送襯底148。小車229有框架156，襯底158，和第二框架160。如圖所示，滑軌162限制框架156和端部操縱裝置158及第二框架160只能沿直線路徑152向框架156的左邊或右邊彼此相對滑動?？蚣?68的下邊有一些磁性臺板168，它們與同步電機(jī)170相連。驅(qū)動臺板172與同步電機(jī)174相連。驅(qū)動臺板172安裝在下邊并通過采用軸承178可沿方向176(基本平行于方向150)相對于框架156滑動。由于臺板168和172的運(yùn)動同時沿方向150，故小車可以沿方向150移動而沒有在方向152的運(yùn)動。在使臺板172沿方向176相對于框架150運(yùn)動的同時保持臺板168不動，將引起襯底和端部操縱裝置148，158沿方向152作徑向運(yùn)動。
臺板172沿方向176的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙蚣?60沿方向152的直線運(yùn)動?；?86可旋轉(zhuǎn)地與框架156相連并具有第二滑輪188和182?；?82用帶184與臺板172相連，使得臺板172沿方向180的運(yùn)動引起滑輪182在190方向的旋轉(zhuǎn)，該方向在相反的方向相對地作用。滑輪192和194可旋轉(zhuǎn)地連到框架150上。如圖所示，纜線196在點(diǎn)198處與滑輪188連接，纏繞在滑輪192上，并終止在第二框架160上的204處。這樣一來，臺板172在方向176的直線運(yùn)動被轉(zhuǎn)換為第二框架160沿方向152的直線運(yùn)動。
臺板172在方向176的直線運(yùn)動和第二框架160沿方向152的平移直線運(yùn)動，還進(jìn)一步如圖所示伸展至端部操縱裝置158。滑輪210和212是可旋轉(zhuǎn)地與第二框架160相連。纜線214在點(diǎn)216與端部操縱裝置158連接，如圖示纏繞在滑輪210上，并終止在框架156的218處。纜線220在點(diǎn)222與端部操縱裝置158連接，如圖示纏繞在滑輪212上，并終止在框架156的224處。這樣，臺板172在方向176的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為第二框架160沿方向152的直線運(yùn)動，并如圖示再轉(zhuǎn)換為端部操縱裝置158在方向152的進(jìn)一步延伸。臺板和端部操縱裝置之間的傳動可以不用纜線滑輪而采用皮帶，條帶或任何用適當(dāng)材料制成的其它合適傳動方法。在另一些實(shí)施例中，可以采用一個適當(dāng)?shù)倪B接系統(tǒng)代替纜線滑輪把運(yùn)動從臺板傳至端部操縱裝置。端部操縱裝置158縮至大體上如圖12所示的位置按照相似但相反的方式完成。另外，端部操縱裝置158伸至類似但與圖12B相反的位置是通過使滑輪168，172按與上述相反的方式實(shí)現(xiàn)的。
現(xiàn)在參考圖12B，這是在小車229伸到例示的處理模塊166之前的側(cè)視圖。如圖所示，滑軌240限制框架156沿直線路徑150滑動?？蚣?56在它與同步電機(jī)174相接的底面具有一些磁性臺板168。驅(qū)動臺板172與同步電機(jī)174相接。驅(qū)動臺板172安裝在底面上，并可沿基本平行于箭頭150所示方向相對于框架150滑動(見圖12)。由于臺板168和172同時沿方向150運(yùn)動，故小車可沿箭頭150所示方向運(yùn)動而沒有沿方向152的運(yùn)動。在臺板172沿方向176相對框架156運(yùn)動的同時保持臺板168固定不動，使得襯底和端部操縱裝置148，158沿方向152作徑向運(yùn)動。臺板172和168可以有幾塊磁鐵與電機(jī)170和174交接。室244可用非磁性材料(如無磁不銹鋼)制成，并在電機(jī)繞組及其相應(yīng)的臺板之間提供一個隔板246，248。在另一些實(shí)施例中，可提供更多或較少的直線驅(qū)動器或小車。舉例來說，單臺的驅(qū)動電機(jī)可以有一些額外的驅(qū)動區(qū)，臺板168和172將在那些區(qū)與同一驅(qū)動電機(jī)相接，但可以由不同的區(qū)獨(dú)立驅(qū)動。作為另一個例子，各額外的小車可由處在地面250內(nèi)，與槽形開口對齊的上面或在它下面的壁252，254內(nèi)，或者室的罩256內(nèi)的不同驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動。
現(xiàn)在參照圖13A，它表示裝置10中室716的一部分，同時是帶有可用于該裝置的小車700的一個驅(qū)動系統(tǒng)701的頂視圖。室716是室18另一個代表性部分，即裝置的室602-624(見圖2-3，7-7A)。如圖所示，小車700可以沿軸向路徑704和/或徑向路徑706或Z方向(進(jìn)出紙面，圖中未示)輸送襯底。在另一些實(shí)施例中，還可以有角向運(yùn)動。在其它一些實(shí)施例中，可以提供更多或較少的襯底搬運(yùn)。小車700具有輸送機(jī)構(gòu)724A和724B，它們可以是一個直線機(jī)構(gòu)或者其它任何適當(dāng)?shù)谋郏珧掾胄伪?。在另一些?shí)施例中也可以不提供臂。傳動機(jī)構(gòu)724A和724B可按類似于圖12A所示方式按需要伸到處理模塊或其它模塊中去。小車700的側(cè)面有一些臺板722，720，710和712，它們與同步電機(jī)在輸送室216的壁上相接。驅(qū)動臺板172安裝在小車700的側(cè)面并可沿方向704相對于小車700滑動。臺板712驅(qū)動機(jī)構(gòu)724A，使得臺板712沿方向704相對于小車700的運(yùn)動(從位置712A至712B，見圖13A)，讓機(jī)構(gòu)724A通過槽718A和718B把晶片702A輸送到位置708A和708B之間。類似地，驅(qū)動臺板701安裝在小車700的側(cè)面上，并可沿方向704相對于小車700滑動。臺板710驅(qū)動機(jī)構(gòu)724B，使得臺板710沿方向704相對于小車700的運(yùn)動(從位置710A至710B，見圖13A)，讓機(jī)構(gòu)724B通過槽718A和718B把晶片702B輸送到位置708A和708B之間。臺板710和712可相對于小車700獨(dú)立運(yùn)動。臺板722，720相對小車700是固定的。在使臺板712沿方向704運(yùn)動的同時保持臺板720，722不動，引起一個沿方向706的徑向運(yùn)動。在使臺板712沿方向704運(yùn)動的同時保持臺板720，722不動，還引起一個沿方向706的獨(dú)立徑向運(yùn)動。沿方向704使臺板720，722，710和712同時運(yùn)動引起小車700沿方向704運(yùn)動—這使得小車700在通過閥174時從一個處理位置運(yùn)動到另一個處理位置(舉例而言)。
現(xiàn)在參看圖13B，這是沿圖13A的13B-13B線切開的驅(qū)動系統(tǒng)701和小車700的剖視圖。系統(tǒng)701具有相反的固定繞組組727，729，用來驅(qū)動小車700。繞組組727，729按一維和二維驅(qū)動陣列的一種組合(如垂直705和橫向704)繞制。此驅(qū)動陣列可以是按一維或二維陣列的直線電機(jī)或直線步進(jìn)型電機(jī)。這類驅(qū)動陣列的例子在美國專利4,958,115，5,126,648，4,555,650，3,376,578，3,857,078，4,823,062中已有描述，我們把它們?nèi)恳糜诖俗鲄⒖?。在另一些?shí)施例中，可以采用整體的二維繞組組，其中的臺板有二維磁鐵或模板。在其它一些實(shí)施例中，可以采用別的類型的一或二維驅(qū)動系統(tǒng)。在其它可能的實(shí)施例中，可提供附加的陣列以在不同方向驅(qū)動小車700，例如把系統(tǒng)701和相對它旋轉(zhuǎn)90度的另一個類似系統(tǒng)相配合。為使多個小車能被獨(dú)立驅(qū)動，這些陣列是在多個區(qū)內(nèi)驅(qū)動的。作為一個例子，區(qū)685可以是一個供給區(qū)，區(qū)683可以是一個傳送區(qū)，而區(qū)681可以是一個返回區(qū)。在每個區(qū)內(nèi)可以有一些子區(qū)，使得每個區(qū)內(nèi)可以驅(qū)動多個小車。在其它可能的實(shí)施例中，可以按任何組合提供更多或較少的區(qū)或子區(qū)。小車700是被繞組組727，729產(chǎn)生的場支持的，并可通過使繞組組727和729間的場偏離而按浮動和非接觸方式定位。圖13C表示一種可能的繞組組合，它可以被圖13D所示系統(tǒng)驅(qū)動，并用來使小車700懸浮(例如下面參考圖14A將要進(jìn)一步討論的那樣，或者是通過多條軸線的有效懸浮)。在繞組區(qū)732A-C，730A-C，734A-C，742A-B及740A-B提供一維繞組組。在繞組區(qū)736A-E和738A-C提供二維繞組組。在其它可能的實(shí)施例中，可提供任意適當(dāng)?shù)睦@組組合，或一個完全的2-D或其它陣列。小車700具有臺板720和710，它們可以和陣列738B(對臺板720)及陣列736B，C，和D(對臺板710)聯(lián)合使用。通過使臺板710在方向704(見圖13A)運(yùn)動并保持臺板720固定不動，可以讓晶片作徑向運(yùn)動通過槽718A。通過使710和720在方向705同時運(yùn)動(見圖13B)，可以拾取或安置一個晶片。通過協(xié)調(diào)各區(qū)之間的繞組轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)接，小車700可以作垂直和/或橫向運(yùn)動經(jīng)過不同的繞組和驅(qū)動區(qū)。在各繞組組727，729和小車700之間可設(shè)置一個室作為隔板。在其它可能的實(shí)施例中，則不需要有隔板，例如當(dāng)繞組組727，729處在凈化空氣或氮等環(huán)境的容器716里面時。在另一些可能的實(shí)施例中，可以提供更多或較少的臺板或繞組?？梢杂靡恍﹤鞲衅麝嚵?46，747和748來檢測在臺板或小車內(nèi)是否存在磁鐵，以確定適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和定位并精密確定臺板和小車的位置，或者確定諸如臺板和繞組之間的間隙等的位置。如前已指出，可以用一個在適當(dāng)臺站帶讀出器的小車識別標(biāo)記通過臺站來確定小車的識別標(biāo)志。
現(xiàn)在來看圖14A，這是本發(fā)明另一個示例小車760的側(cè)視圖，此小車由單軸線直線電機(jī)繞組組762，764產(chǎn)生的場支持。通過使繞組組762和764之間的場產(chǎn)生偏置的電源776，可讓此小車以非接觸方式定位。采用與偏置電源776成閉合回路的位置檢測裝置766，768使小車760懸浮起來。如圖14B所示，由于小車在Z方向是被動穩(wěn)定的，用這種簡單方式就可以實(shí)現(xiàn)小車的懸浮。小車760的側(cè)面具有磁性臺板772和774，它們可以是磁鐵或由電磁性或?qū)щ娦圆牧现瞥?，并與繞組組762，764相耦合。在其它可能的實(shí)施例中，可提供更多或較少的臺板，例如驅(qū)動臂等。室770(類似于該裝置任何代表性的部分室18，602-624，見圖2-3和7-7A)可由無磁不銹鋼等非磁性材料制成，并如前所述在電機(jī)繞組和與之相應(yīng)的臺板之間提供一個隔板。在其它可能的實(shí)施例中，可提供更多或較少的直線驅(qū)動器或小車。例如，可提供具有附加驅(qū)動區(qū)的單一驅(qū)動電機(jī)，區(qū)內(nèi)各臺板與同一驅(qū)動電機(jī)聯(lián)系但可由不同的區(qū)獨(dú)立驅(qū)動。作為另一個例子，各附加小車可由不同的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，這些系統(tǒng)處于地面內(nèi)，與槽形開口對齊的上面或在它下面的壁內(nèi)，或者室的罩內(nèi)。
圖14B用曲線表示恢復(fù)力F和離所需小車760的位置的軸向偏離Z之間的關(guān)系。在各正負(fù)軸向(Z向)，恢復(fù)力幅度首先分別增加到最大偏離Zmax或-Zmax處的Fmax或-Fmax，但當(dāng)超出這個偏離量時又重新減小。因此，若小車760上所加的力(例如小車的重量或諸如從其它驅(qū)動相同或別的臺板的繞組組來的外力等)超過Fmax，則小車從繞組762，764離開。否則，只要場加著，小車760就停留在場內(nèi)。這個對旋轉(zhuǎn)裝置的原理在美國專利6,485,531，6,559,567，6,386,505，6,351,048，6,355,998(它們?nèi)恳糜诖俗鲄⒖?中已有描述，它應(yīng)用到這里所述裝置的驅(qū)動系統(tǒng)701，將按直線使典型的小車760懸浮。在其它可能的實(shí)施例中，可以采用別的驅(qū)動系統(tǒng)或懸浮系統(tǒng)。
再來看圖13D，這是適于用在圖13A的小車/臺板驅(qū)動系統(tǒng)701的一個典型繞組驅(qū)動系統(tǒng)790的示意圖。繞組驅(qū)動系統(tǒng)790具有繞組792，多路通信器793，和放大器模塊794。繞組792可以是繞組和/或傳感器，如霍爾傳感器，位置傳感器，感應(yīng)傳感器，載體識別傳感器，狀態(tài)和缺陷檢測邏輯電路等。放大器模塊794可以是單或多相放大器，位置和/或存在傳感器輸入或輸出，CPU和/或儲存器，識別讀出器輸入或輸出，狀態(tài)和缺陷檢測邏輯電路等。放大器模塊794可以直接連到繞組792或通過多路通信器部件793連接。當(dāng)使用多路通信器部件793時，放大器A1-Am可以選擇性地連接繞組W1-Wn中的任何一個，一個CPU協(xié)調(diào)這種選擇性連接并監(jiān)視該裝置的狀態(tài)。按這種方式，CPU可以選擇性地使放大器模塊或繞組下線維修，而不必關(guān)停該設(shè)備。
如前面所指出的，適用于輸送室18，602-604(見例如圖2-3，和7-7A)的輸送裝置或小車可包括帶或不帶輸送臂的小車，以將半導(dǎo)體工件傳送到該小車和裝置內(nèi)一個要求位置之間。如前所述，圖12和13A分別表示帶輸送臂的運(yùn)輸工具229，700的兩個典型實(shí)施例，用來搬運(yùn)該裝置內(nèi)的半導(dǎo)體工件?，F(xiàn)在提前來看圖22和23，這是適用于裝置10內(nèi)的室的一個運(yùn)輸工具機(jī)構(gòu)1557的另一個實(shí)施例。小車1557可包括底座部分即底板1558和安裝在該底板上的輸送臂1558。如圖22所示，小車機(jī)構(gòu)底板1558在板的相反兩側(cè)具有兩個成對的磁鐵陣列1502，但不限于板的各相對角落。在機(jī)械手底板1558的各相對角落上，有兩個附加磁鐵陣列1502與直線軸承支座1560相接，并可在直線軸承軌道1562上滑動。這些直線軸承軌道1562與底板1558相連。在支座1560上裝有一個驅(qū)動皮帶1564或其它將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的裝置。在所示情況下，驅(qū)動皮帶1564繞在惰輪1566上，然后繞過張緊皮帶輪1568并與驅(qū)動滑輪1570相連。加在軸承支座1560上的直線運(yùn)動通過磁鐵陣列1502將變成驅(qū)動滑輪1572的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在兩自由度應(yīng)用的場合下，把所述機(jī)構(gòu)的一種余冗型式加到機(jī)械手小車機(jī)構(gòu)的對面，并將一個重復(fù)電路裝在驅(qū)動滑輪1572上，這種組合造成一個同心的滑輪裝置。在固定磁鐵陣列1502和組合磁鐵陣列1502及直線軸承支座1560之間的相對運(yùn)動提供了一種驅(qū)動輸送臂連桿的方法。在機(jī)械手支座直線傳送的情況下，直線軸承/磁鐵陣列1560/1502及已連接的磁鐵陣列/小車底板1502/1558是作為一個固定組而驅(qū)動的，而且看不見被驅(qū)動滑輪1570和1572的旋轉(zhuǎn)。底板1558的驅(qū)動機(jī)構(gòu)可用來操縱其它適當(dāng)?shù)妮斔捅圻B桿，其中的一些例子示于圖24-24C，25-25C。在圖23所示的實(shí)施例中，輸送臂1577具有普通單一蜣螂形臂結(jié)構(gòu)。驅(qū)動滑輪1572與下連桿臂1574相連，而驅(qū)動滑輪1570固定在前臂驅(qū)動滑輪1586上。前臂滑輪1586的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過驅(qū)動皮帶1582的肘狀滑輪1576傳至前臂1578。當(dāng)肘桿/端部操縱裝置1584接到下連桿臂1574時，它被所產(chǎn)生的前臂1578相對于肘狀滑輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所驅(qū)動。通常這個運(yùn)動是通過每個節(jié)點(diǎn)處相對于滑輪1572和1570的輸入驅(qū)動比的滑輪比而實(shí)現(xiàn)的。同時參照圖23A-23B，其中輸送臂連桿1577分別處于縮進(jìn)和伸出位置。在縮進(jìn)和伸出位置之間的運(yùn)動，是通過使可動磁鐵陣列1502按要求相對于底板運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)的(按照上面所述的方式)。臂連桿的運(yùn)動可以在小車固定或相對于輸送室運(yùn)動的情況下進(jìn)行。圖23A-23B表示輸送臂1577的位置，當(dāng)伸出時，臂1577伸至小車的橫邊1576R(即小車面對室臂的邊)。這類似于圖13A中小車700的輸送機(jī)構(gòu)724A，B的伸出/縮進(jìn)運(yùn)動。不難理解，小車700上的輸送臂1577可以作為一個部件(利用活動磁鐵陣列1502)圍繞轉(zhuǎn)軸S(見圖22)相對于小車底板旋轉(zhuǎn)至任意需要的方位。例如，若從圖23A-23B所示的方位旋轉(zhuǎn)180度左右，則輸送臂1577可以從圖23B所示的位置伸展到對邊1577L。此外，輸送臂可以旋轉(zhuǎn)90度左右，使得臂沿室的直線方向伸展(在圖22中用箭頭15X表示)。對這樣一個小車可以采用任意數(shù)目的臂連桿?？捎糜诖诵≤嚨钠渌m宜的臂連桿例子美國專利5,180,276，5,647,724，5,765,983和6,485,250中有所描述，我們把這些專利全部引用于此作參考。
圖24是小車機(jī)構(gòu)1557’的另一實(shí)施例的正視圖，此機(jī)構(gòu)帶雙旋轉(zhuǎn)端部操縱裝置，安裝在小車底板1558’上。小車1557’與以前所述圖22-23中的小車1557相似。相似的零件采用類似的標(biāo)號表示。圖24A-C表示小車運(yùn)動時軸承支座陣列的直線輸送和耦合相對運(yùn)動二者的使用。如前面針對圖22所述，滑輪1570’和1572’的旋轉(zhuǎn)是由于軸承支座和磁鐵陣列相對于連于小車底板上的固定磁鐵陣列運(yùn)動而產(chǎn)生的。在這種復(fù)合的情況下，機(jī)械手小車輸送沿著箭頭15X’所示方向沿直線室運(yùn)動，而軸承支座和磁鐵陣列相對于接地陣列運(yùn)動。這個運(yùn)動使得端部操縱裝置1588’和1590’旋轉(zhuǎn)，從而引起機(jī)械手端部操縱裝置基本上垂直小車的直線方向伸展，這與前面對圖23A-23B所述類似。圖24A-24C作為舉例表示端部操縱裝置1588’和1590’伸向一側(cè)。但可以理解，端部操縱裝置1588’，1590’可以伸向底板的任何一側(cè)。另外，端部操縱裝置1588’和1590’可以伸到這樣一個位置，此處端部操縱裝置的方位角大致為90度左右(見圖24A-24C)。
圖25是小車1557”的一個實(shí)施例的正視圖，此小車具有一個與圖23所示相似的臂連桿。在此情況下，驅(qū)動滑輪1572”與下鏈接臂1592”相接。驅(qū)動滑輪1570”與端部操縱裝置驅(qū)動滑輪1600”相連，并通過一個驅(qū)動皮帶1598”與肘滑輪1596”相連。肘驅(qū)動滑輪與機(jī)械手端部操縱裝置1594”相連，并提供一種將驅(qū)動滑輪1570”的旋轉(zhuǎn)傳給驅(qū)動端部操縱裝置1594”的方法。圖25A-25C表示帶臂連桿的小車處在三個不同位置的情況。圖25A-25C表示端部操縱裝置1594”伸到小車的底板1558’一邊，這只是作為一個例子。與示于圖22-23和24的輸送臂類似，輸送臂1577”可以繞軸線S”旋轉(zhuǎn)，所以端部操縱裝置可以沿任何方向相對于小車1557”的底板1558”伸出/縮進(jìn)。現(xiàn)在再參考圖2-7A，采用具有鉸接輸送臂的小車(如示于圖12，13A，22，23，24和25的小車22，122A，406，229，700，1557，1557”，1557”)的一個顯著優(yōu)點(diǎn)是，對于一個給定有效范圍的輸送臂，輸送室的寬度可以最小。在不同小車實(shí)施例的多軸線輸送臂鉸鏈，可以讓小車相對于鉸鏈臂具有基本獨(dú)立的位置，反過來又使輸送室18的寬度減至最小。同樣，槽閥的寬度和連接儲存處理模塊至輸送室的通道的尺寸可以減至最小。
現(xiàn)在參考圖15，這是用于裝置10的典型晶片對準(zhǔn)器500。此晶片對準(zhǔn)器托架500一般包括兩個部分，即晶片吸盤504和晶片輸送托架502。它提供晶片在直線笛卡兒輸送設(shè)備中的對準(zhǔn)和運(yùn)動。此對準(zhǔn)器做成與裝置內(nèi)的運(yùn)輸工具(如小車22，122A，406，700，1557)相接，或在某些情況下可以包含在直線處理設(shè)備結(jié)構(gòu)的機(jī)械手小車內(nèi)。
現(xiàn)在再看圖16，它表明晶片吸盤504可與晶片輸送托架分開?？梢杂媚Σ烈r墊將兩個機(jī)構(gòu)在整個直線笛卡兒裝置的輸送過程中連起來。當(dāng)拆開時，晶片吸盤504可相對晶片輸送托架502自由旋轉(zhuǎn)。此晶片吸盤504提供一種被動支撐晶片邊緣的方法，這是通過使用相對于襯底(晶片)506為帶角度的斜面的晶片邊緣墊508而實(shí)現(xiàn)的。作為晶片吸盤504的一個附加部分是處在晶片506下的緩沖區(qū)，利用它可以讓機(jī)械手臂小車將晶片移走和安置在晶片托架500上。它被稱為晶片移置間隙區(qū)510。
這種晶片相對于直線運(yùn)輸工具的旋轉(zhuǎn)方法可以直接應(yīng)用于機(jī)械手的端部操縱裝置。機(jī)械手臂小車534做成這樣的形狀，使得晶片吸盤504可以從機(jī)械手端部操縱裝置536取下。在此情況下，吸盤可以自由旋轉(zhuǎn)，以根據(jù)在處理模塊或裝載鎖閉裝置內(nèi)發(fā)現(xiàn)的脫落點(diǎn)變化校正少量的對晶片切口取向的要求。
再來看圖18，它表示晶片吸盤旋轉(zhuǎn)裝置532。這些旋轉(zhuǎn)凹下部分可以配置在直線輸送設(shè)備的多個點(diǎn)處。此裝置是基于美國專利5，720，590的電機(jī)隔離技術(shù)。我們把該專利整體引用于此作參考。在另一些可能的實(shí)施例中，可以采用一種普通電機(jī)和密封的組合。固定電機(jī)522安裝在直線輸送室的底座530上。在電機(jī)電樞540和磁鐵陣列524之間安放了一塊真空隔離隔板520。磁鐵陣列直接安裝在轉(zhuǎn)軸542上。這樣就可以與真空系統(tǒng)作直接驅(qū)動連接?？赡苄枰粋€合理的支撐軸承518，但最理想是采用磁懸浮。轉(zhuǎn)軸542上裝有一個帶讀出頭528的光學(xué)解碼器盤526，以提供對轉(zhuǎn)軸542的角度控制器的位置反饋。對準(zhǔn)器吸盤504下降到磨擦墊即運(yùn)動銷516上。一旦晶片吸盤504與晶片托架502或機(jī)械手的端部操縱裝置536脫離，這些墊/銷就提供晶片吸盤504旋轉(zhuǎn)的方法。這種提供旋轉(zhuǎn)的同樣方法可以用來控制用作圖17所示機(jī)械手臂托架一部分的機(jī)械手臂連桿538的旋轉(zhuǎn)位置。
再看圖19，包括晶片吸盤504和晶片輸送托架的晶片輸送托架500，被移動到晶片吸盤旋轉(zhuǎn)裝置532上面一個位置。在圖20中，晶片輸送托架往下落，使得晶片吸盤504被頂離輸送托架502。裝在輸送室蓋546上的相機(jī)544能觀察晶片的圖象并識別晶片的X-Y位置和晶片切口所處角度。然后移動晶片托架以提供機(jī)械手504相對于晶片托架502的X-Y位置變化以及校正切口對準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)。對機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置用作機(jī)械手臂托架裝置的另一種可供選擇的方法是，在伸展機(jī)械手連桿臂和要求垂直運(yùn)動軸線的同時將旋轉(zhuǎn)接上，以讓襯底或晶片從處理模塊或裝載鎖閉裝置降低/升高。這種處理的一個方法示意地示于圖21。固定電機(jī)522安裝在導(dǎo)板548上。導(dǎo)板通過金屬波紋管550或其它條形隔離密封(凸緣密封，O-圈等)與直線輸送室的底座相連。在電機(jī)電樞540和磁鐵陣列540之間安放一塊真空隔離隔板520。磁鐵陣列直接裝在轉(zhuǎn)軸542上。這樣就可以將驅(qū)動直接連到真空系統(tǒng)內(nèi)?？赡苄枰粋€合理的支持軸承518，但最理想是采用磁懸浮。轉(zhuǎn)軸542上裝有一個帶讀出頭528的光學(xué)解碼器盤526，以提供對轉(zhuǎn)軸542的角度控制器的位置反饋。一個附加的導(dǎo)向滾子552和帶行程擋塊端部的支撐結(jié)構(gòu)554讓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器保持在所需位置而連接晶片吸盤或機(jī)械手臂，而不是利用直線晶片輸送托架500作為執(zhí)行裝置。在輸送室加壓而使機(jī)械手處于上方位置的情況下，波紋管的力將起到一個彈簧的作用，使得旋轉(zhuǎn)裝置與各直線機(jī)械手臂小車垂直的凸起結(jié)合(例如在拾取或放置過程中)，而且是在一個受實(shí)際限制的垂直行程范圍內(nèi)。一旦該裝置被連接上摩擦襯墊或運(yùn)動銷516，當(dāng)晶片吸盤504從晶片托架502或機(jī)械手端部操縱裝置536脫離時(見圖20)，這些墊/銷提供一種機(jī)械手504旋轉(zhuǎn)的方法。這種提供旋轉(zhuǎn)的同樣方法可用來控制用作機(jī)械手臂托架一部分(見圖17)的機(jī)械手臂連桿538的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
象圖2-7所示的那些系統(tǒng)可以用儲存在控制器C內(nèi)的可改形和可伸縮軟件來控制。現(xiàn)在再看圖26，這是一個加工執(zhí)行(“MES”)系統(tǒng)軟件，可以提供在與處理系統(tǒng)聯(lián)通的控制器C內(nèi)。MES系統(tǒng)2000包括軟件模塊2002-2016或擴(kuò)展MES能力的選擇。此模塊包括一個材料控制系統(tǒng)(“MCS”)2002，一個實(shí)時轉(zhuǎn)接器(“RDT”)2004，一個工作流和活動管理器(“AM”)2006，一個工程數(shù)據(jù)管理器(“EDA”)2008，和一個計(jì)算機(jī)維護(hù)管理系統(tǒng)(“CMMS”)2010。MES 2000可讓制造商構(gòu)思它們工廠的資源和處理計(jì)劃，跟蹤庫存和訂貨，收集和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，監(jiān)控設(shè)備，給制造工人發(fā)布工作指令，并追溯用于成品的元件消耗。MCS軟件模塊2002讓制造商有效地調(diào)度單個小車(例如，圖2-3，7-7A，12，13A和22中的小車22，122A，406，208，700，1557)到處理設(shè)備中，以使整個系統(tǒng)的效率最大化。MCS計(jì)劃什么時候單個小車將到達(dá)或離開一個特定處理設(shè)備(例如，圖7中的過程18A，18B，和圖7A中的模塊602-626)。MCS管理在每個處理設(shè)備處的任何排隊(duì)和例行維護(hù)要求，并在使小車輸送周期最短的同時使系統(tǒng)產(chǎn)率最佳化。RTD 2004讓制造商根據(jù)處理設(shè)備狀態(tài)的反饋信息做小車的實(shí)時例行維護(hù)決定。另外，小車的例行維護(hù)決定可以由MES操作者來做。MES操作者可以改變需加工的特定產(chǎn)品的優(yōu)先次序。AM 2006可讓制造商通過整個制造過程監(jiān)控包含一塊或多塊襯底的任何給定小車的進(jìn)展情況。倘若處理設(shè)備產(chǎn)生錯誤，AM 2006決定在處理設(shè)備接受處理的全部襯底的最佳余下過程。EDA 2008可讓制造商分析制造數(shù)據(jù)并根據(jù)這些數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)過程控制運(yùn)算，以圖改善該處理設(shè)備的效率。CMMS 2010系統(tǒng)可讓制造商預(yù)測何時需要對單個處理設(shè)備進(jìn)行維修。對處理設(shè)備的過程變化進(jìn)行監(jiān)控并與已有的處理結(jié)果作比較，從而預(yù)測過程的改變或?qū)μ幚碓O(shè)備的定期修理。
應(yīng)該明白，上面的描述只是對本發(fā)明的舉例說明。本專業(yè)技術(shù)人員可以提出各種替代方案和修改而不違背本發(fā)明。因而，本發(fā)明將包羅屬于下面權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有此類替代，修改和變動。
權(quán)利要求
1.一種襯底處理裝置，包括輸送室，其中的氣體環(huán)境受到控制；至少一個用來保持襯底的襯底保持模塊，該襯底保持模塊與輸送室聯(lián)通，以在至少一個保持模塊和輸送室之間輸送襯底；一個活動安裝在輸送室內(nèi)的運(yùn)輸工具，運(yùn)輸工具具有底座和襯底輸送臂，所述襯底輸送臂活動連接和安裝在底座上；另外的保持襯底的模塊，它與輸送室聯(lián)通以在該模塊與輸送室之間輸送襯底；其中輸送室限定出用于運(yùn)輸工具的直線移動槽，所述至少一個保持模塊處于槽的一側(cè)，且臂具有使襯底移至槽的相對側(cè)的活動連接，以使所述另外的模塊選擇性地連至槽任一側(cè)的輸送室，其中運(yùn)輸工具執(zhí)行襯底在輸送室與至少一個保持模塊和另外的模塊兩者之間的輸送。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中至少一個保持模塊是襯底處理室模塊，另外的模塊是裝載鎖閉裝置室模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中至少一個保持模塊是裝載鎖閉裝置室模塊，另外的模塊是另一個裝載鎖閉裝置室模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中至少一個保持模塊是襯底處理室模塊，另外的模塊是另一個襯底處理室模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中另外的模塊可以連接至輸送室的一端。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中當(dāng)另外的模塊連接至與該至少一個保持模塊相反的槽的一側(cè)時，輸送室在該至少一個保持模塊和該另一模塊之間延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中臂可以相對運(yùn)輸工具的底座旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括與輸送室相連接的直線電機(jī)，用來驅(qū)動運(yùn)輸工具。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中直線電機(jī)連至臂上，以使臂相對于底座旋轉(zhuǎn)，并按相反方向與臂鉸接。
10.一種襯底處理裝置，包括直線輸送室，其中的氣體環(huán)境受到控制，且有一些襯底輸送開口；至少一個處理模塊，用來處理襯底，它與該室的一側(cè)聯(lián)通，以通過輸送開口在該至少一個處理模塊和輸送室之間輸送襯底；另外的模塊，它將襯底保持在其中，并選擇性地連接至與該至少一個處理模塊相同的室一側(cè)，或該室的相反一側(cè)；活動安裝在室內(nèi)的運(yùn)輸工具，它在輸送室內(nèi)作直線運(yùn)動，該運(yùn)輸工具具有底座和活動安裝在底座上的連接襯底輸送臂并具有一個有效范圍，因此運(yùn)輸工具在輸送室與至少一個處理模塊和另一模塊兩者之間輸送襯底；其中對于給定的襯底輸送臂有效范圍，室具有最小室寬度或最小襯底輸送開口寬度中的至少一個。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中襯底輸送開口中的至少一個有一個門，由它來開關(guān)該至少一個開口。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中當(dāng)至少一個開口關(guān)閉時，輸送室與該至少一個處理模塊中的環(huán)境相隔離。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中輸送室大致為管形，為運(yùn)輸工具提供基本上為直線的移動路徑。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中當(dāng)至少一個開口關(guān)閉時，輸送室的環(huán)境不同于另一模塊的環(huán)境。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中輸送室一般為具有加長橫邊的管形，另一模塊與橫邊的一邊相連。
16.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中運(yùn)輸工具的底座與輸送室的至少一個壁配合，以由第一室活動支持該運(yùn)輸工具。
17.如權(quán)利要求10所述的裝置，還包括與輸送室相連的直線電機(jī)，用來驅(qū)動運(yùn)輸工具和實(shí)現(xiàn)輸送臂的多軸線運(yùn)動。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中直線電機(jī)是固態(tài)電機(jī)。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中直線電機(jī)沿輸送室的至少一部分并沿另一模塊的至少另一部分伸展。
20.一種半導(dǎo)體工件處理裝置，包括；第一室，它能與外界大氣隔離；運(yùn)輸工具，它處在第一室內(nèi)并由第一室活動地支持，以相對于室作直線運(yùn)動，此運(yùn)輸工具包括底座和整體的半導(dǎo)體工件輸送臂，該輸送臂安裝在底座上并能相對底座作多軸線運(yùn)動；另外的室，它通過第一室的可關(guān)閉開口與第一室聯(lián)通，開口的尺寸可以讓運(yùn)輸工具通過該開口在第一室和另外的室之間移動。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中開口有可將開口關(guān)閉和打開的門。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中當(dāng)開口關(guān)閉時，第一室與外的室的環(huán)境相隔離。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中第一室具有大致管形，為運(yùn)輸工具提供基本為直線的移動路徑。
24.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中第一室和另外的室為運(yùn)輸工具提供基本為直線的移動路徑。
25.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中當(dāng)開口關(guān)閉時，第一室的環(huán)境與另外的室不同。
26.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中第一室具有橫邊拉長的大致管形，另外的室與各橫邊中的一條相連。
27.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中輸送室的底座與第一室的至少一壁相互配合，由第一室活動地支承該輸送室。
28.如權(quán)利要求20所述的裝置，還包括與第一室相連的直線電機(jī)，用來驅(qū)動該運(yùn)輸工具并實(shí)現(xiàn)輸送臂的多軸線運(yùn)動，且其中直線電機(jī)為固態(tài)電機(jī)。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其中直線電機(jī)沿第一室的至少一部分伸展并沿另一室的至少一部分伸展。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其中直線電機(jī)包括一個活塞元件和一個互作用元件，活塞元件安裝在第一室上，使得該活塞元件它是與第一室內(nèi)的環(huán)境相隔離的。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中互作用元件安裝在運(yùn)輸工具上，活塞元件安裝在第一室的豎直壁上，且當(dāng)互作用元件斷電時，它與第一室的垂直壁產(chǎn)生互作用，以穩(wěn)定地支持第一室內(nèi)的運(yùn)輸工具。
32.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中輸送臂有端部操縱裝置，用來把半導(dǎo)體工件保持在它上面，而且輸送臂是活動地連接的，使得該臂能讓半導(dǎo)體工件在與第一室相對兩邊相反的方向運(yùn)動。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其中輸送臂能圍繞第一軸線相對于底座旋轉(zhuǎn)，且能使端部操縱裝置沿徑向軸線相對于底座運(yùn)動。
34.如權(quán)利要求20所述的裝置，還包括另一個與第一室聯(lián)通的室，以在該另一室和第一室之間輸送半導(dǎo)體工件，此另一室是前端模塊、半導(dǎo)體工件保持模塊或半導(dǎo)體工件處理模塊中的至少一個。
35.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中另外的室是半導(dǎo)體工件保持室或半導(dǎo)體工件處理室中至少一個，此半導(dǎo)體工件處理室是光刻模塊、金屬淀積模塊、刻蝕模塊或加熱或冷卻模塊中至少一個。
36.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中另一室是是一個儲料器，用來把半導(dǎo)體工件輸送容器儲存在室中。
37.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中另一室是一個裝載鎖閉裝置室。
38.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中另一室是一個前端模塊，在半導(dǎo)體工件輸送容器和第一室之間提供一個界面。
40.一種襯底處理裝置，包括輸送室，其中的氣體環(huán)境受到控制；至少一個用來保持襯底的襯底保持模塊，它與輸送室聯(lián)通，使襯底能在至少一個保持模塊和輸送室之間輸送；第一運(yùn)輸工具，它活動地安裝在輸送室內(nèi)，此第一運(yùn)輸工具具有第一活動襯底輸送臂，用來在輸送室和至少一個襯底保持模塊之間移動襯底；第二運(yùn)輸工具，它活動地安裝在輸送室內(nèi)，此第二運(yùn)輸工具具有第二活動襯底輸送臂，用來在輸送室和至少一個襯底保持模塊之間移動襯底；其中輸送室具有幾個直線運(yùn)動路徑，供第一和第二運(yùn)輸工具在輸送室內(nèi)運(yùn)動，而且當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)輸工具使用一個運(yùn)動路徑而第二運(yùn)輸工具使用另一運(yùn)動路徑時，第一運(yùn)輸工具和第二運(yùn)輸工具的運(yùn)動能相互超過。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，各運(yùn)動路徑大致是互相對齊的。
42.如權(quán)利要求40所述的裝置，各運(yùn)動路徑在輸送室內(nèi)是縱向伸展的。
全文摘要
一種半導(dǎo)體工件處理裝置，具有第一室，運(yùn)輸工具和另外的室。所述第一室能與外界氣體環(huán)境隔離。運(yùn)輸工具處在第一室內(nèi)并被第一室可動地支承著，以相對于第一室作直線運(yùn)動。該運(yùn)輸工具包括可動地安裝在底座上的整體半導(dǎo)體工件輸送臂，該輸送臂能相對于底座作多路徑運(yùn)動。另外的室通過第一室的可關(guān)閉開口與第一室聯(lián)通。開口的尺寸做成使運(yùn)輸工具通過開口在第一室和另外的室之間移動。
文檔編號H01L21/02GK1759051SQ03822550
公開日2006年4月12日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者C·A·霍夫梅斯特, R·T·卡夫尼, M·維斯 申請人:布魯克斯自動化公司