CN101079388A - 基片传递设备,基片处理系统,和基片传递方法 - Google Patents

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Abstract

基片传递设备包括彼此之间垂直地间隔预先确定的距离的叉。当叉从第一基片包含部分取出基片时，每个叉通过从定位在将要取出的基片下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量提升基片并且支撑基片。预先确定的距离的值设定为等于包含在第一基片包含部分内的基片之间的距离和卸载行程量的和。

Description

基片传递设备，基片处理系统，和基片传递方法
技术领域
本发明涉及用于传递诸如半导体晶片的基片的基片传递设备，包括基片传递设备的基片处理系统，和基片传递方法。特别是，本发明涉及能够迅速地将多个基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备，和包括基片传递设备的基片处理系统，和基片传递方法。
背景技术
已知现有的用于使得诸如半导体晶片的基片经历清洗处理、加热处理等等的不同的基片处理系统。
参考图14和15，描述了这样的现有的基片处理系统的示例。图14为示出了现有的基片处理系统的结构的示意性的侧视图，并且图15为沿线E-E取的图14所示的基片处理系统的截面图。
如图14和15所示，现有的基片处理系统70包括搬运器站70a和邻近搬运器站70a的处理站70b。在搬运器站70a中放置还没有处理的半导体晶片W(这以后还称作“晶片W”)和/或已经处理的晶片W。在处理站70b中，晶片W经历清洗处理和继清洗处理之后的加热处理。搬运器站70a包括能够包含以预先确定的垂直的间隔水平地设置的多个例如25个晶片W的FOUP(前面打开的统一标准的容器，晶片存储容器)20，和多个例如四个FOUP20能够被平行地放置在其上的台架25。处理站70b包括从FOUP20传递的晶片W暂时放置在其中的转接单元(TRS；转接站)30，和暂时放置在转接单元30内的晶片W被传递到其的多个例如四个旋转类型的处理腔室(SPIN)40(图14仅示出了四个处理腔室40中的两个)。在处理腔室40中，晶片W经历清洗处理、干燥处理等等。
在搬运器站70a中布置了能够运动以在FOUP20和转接单元30之间传递晶片W的第一晶片传递设备(CRA)80。相似地，在处理站70b中布置了能够运动以在转接单元30和处理腔室40之间传递晶片W的第二晶片传递设备(PRA)60。
下面更加详细地描述了用于在FOUP20和转接单元30之间传递晶片W的第一晶片传递设备80。
第一晶片传递设备80包括沿在图15中Y方向延伸的轨道(没有示出)运行的基座构件81，和布置在基座构件81的上表面上的垂直运动机构82，垂直运动机构82能够在Z方向伸长和压缩。支撑基座85布置在垂直运动机构82的上面的部分上。叉支撑构件83固定到支撑基座85。通过叉支撑构件83支撑用于保持晶片W的叉84。
如图15所示，垂直运动机构82能够相对于基座构件81在θ方向旋转。即，支撑基座85能够在Y方向和Z方向运动和在θ方向旋转。叉84布置在支撑基座85上方。叉支撑构件83具有固定在84的近端上的水平运动机构(没有示出)。从而，能够通过水平运动机构在图14和15中X方向运动叉84。
下面描述如何用叉84从FOUP20取出晶片W。首先，叉84运动到为将要取出的晶片W下方的位置的预卸载位置，并且随后，支撑基座85向上运动以从预卸载位置向上运动84预先确定的距离。在叉84向上运动期间，叉84提升包含在FOUP20内的晶片W，使得将晶片W传递到叉84的上表面上。
为了在处理腔室40内顺序地、连续地处理多个晶片W，应该将包含在FOUP20内的晶片W顺序地传递到转接单元30。然而，第一晶片传递设备80仅具有一个叉84。从而，当将包含在FOUP20内的多个晶片W顺序地传递到转接单元30时，必须重复一系列步骤，其中，首先，晶片传递设备80运动靠近FOUP20，随后，叉84从FOUP20取出一个晶片W并且保持晶片W，随后，第一晶片传递设备80运动靠近转接单元30，并且其后，保持晶片W的叉84将晶片W输送到转接单元30。
然而，这些用于顺序地传递包含在FOUP20内的多个晶片W的步骤需要许多时间，这降低了基片处理系统70的总体的处理能力。
另一个已知的晶片传递设备包括同时水平地向前、向上或向下、并且随后水平地向后运动的多个叉，例如在JP9-270450A中披露的。使用JP9-270450A中披露的晶片传递设备，可能通过多个叉从FOUP取出多个晶片W，并且集体地将晶片W发送到转接单元。然而，此方法实际上执行困难。原因如下。
在一般的基片处理系统中，通过标准等确定包含在FOUP内的邻近的300mm直径晶片W之间的距离为大约10mm，并且在FOUP内在晶片W之间的此距离不能改变。晶片W在其上被从FOUP取出的预卸载位置基于FOUP的结构设定在预先确定的位置。
其间，用于将晶片W从FOUP传递到转接单元的叉之间的距离必须等于包含在FOUP内的晶片W之间的距离。另外，当晶片W被接收在转接单元内时，通常必须将晶片W之间的距离设计为等于包含在FOUP内的晶片之间的距离。
然而，在设计方面，使得用于在转接单元和处理腔室之间搬运晶片W的第二晶片传递设备(图15所示的晶片传递设备60)内的叉之间的距离与转接单元内的晶片W之间的距离一致有时是困难的。这是因为将晶片W从转接单元搬运出来的第二晶片传递设备需要以比第一晶片传递设备更高的速度运转，以便第二晶片传递设备存取多个处理腔室。从而，第二晶片传递设备的用于保持晶片W的叉需要具有比第一晶片传递设备的叉更大的强度。为此，第二晶片传递设备的叉具有增加的厚度。从而，必须增加第二晶片传递设备接近的转接单元内的晶片W之间的距离。另外，当通过多个叉同时从FOUP取出多个晶片W时，从FOUP的上方或下方取出对应叉的晶片W。在该情况下，当根据处理必须取FOUP内的每隔一个晶片W时，这样的结构是不利的。
发明内容
如上所述，在现有的基片处理系统中，将包含在FOUP内的多个晶片W顺序地传递到转接单元花费很长的时间，这降低了基片处理系统的总体的处理能力。此外，需要能够一个接一个地从FOUP取出晶片W，或者以顺序的次序从其上方或下方从FOUP取出晶片W的晶片传递设备。
考虑到上述问题，产生本发明。本发明的目的为提供用于更加迅速地将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备和基片传递方法。本发明的另一个目的为提供包括基片传递设备以由此改进生产量(处理能力)的基片处理系统。
本发明为用于将基片从用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含多个基片的第二基片包含部分的基片传递设备，该基片传递设备包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；当叉从第一基片包含部分取出基片时，每个叉通过从定位在将要取出的基片下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量ST1提升基片并且支撑基片；并且第三距离P3的值设定为等于第一距离P1和卸载行程量ST1的和。
根据本发明的基片传递设备，当从第一基片包含部分取出基片时，多个叉中的两个邻近的叉中的上面的叉水平地向前运动到预卸载位置，随后，上面的叉和下面的叉同时向上运动，使得通过上面的叉提升基片并且在其上支撑基片，随后，上面的叉水平地向后运动并且与此同时下面的叉水平地向前运动，使得保持基片的上面的叉从第一基片包含部分缩回，并且下面的叉运动到预卸载位置，并且随后，上面的叉和另一个叉再同时向上运动，使得通过下面的叉提升基片并且在其上支撑基片。
在从第一基片包含部分取出基片的步骤中，上面的叉的水平向后运动和下面的叉的水平向前运动同时执行。从而，与单一的叉传递基片的情况相比，能够缩短通过晶片传递设备从第一基片包含部分取出基片所需要的时间。另外，晶片传递设备的多个叉中的两个邻近的叉能够取出在第一基片包含部分内垂直地邻近彼此的两个基片。从而，能够从其上方或下方从第一基片包含部分顺序地取出基片。
在根据本发明的基片传递设备中，优选地：第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动预先确定的装载行程量ST2，以便将基片传到第二基片包含部分；并且叉之间的第三距离P3为通过从第二基片包含部分内的基片之间的第二距离P2减去装载行程量ST2得到的值。
根据本发明的基片传递设备，当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，多个叉中的两个邻近的叉中的上面的叉水平地向前运动到预装载位置，随后，上面的叉和下面的叉同时向下运动，使得将通过上面的叉保持的基片传到第二基片包含部分，随后，上面的叉水平地向后运动并且与此同时下面的叉水平地向前运动，使得上面的叉从第二基片包含部分缩回并且保持基片的下面的叉运动到预装载位置，并且随后，上面的叉和下面的叉再同时向下运动，使得能够将通过另一个叉保持的基片传到第二基片包含部分。
在将基片传到第二基片包含部分的步骤中，上面的叉的水平向后运动和下面的叉的水平向前运动同时执行。从而，与单一的叉传递基片的情况相比，能够缩短通过晶片传递设备将基片传到第二基片包含部分所需要的时间。从而，基片传递设备能够更加迅速地将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分。
替代地，优选地：第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到基片包含部分；并且叉之间的第三距离P3的值大致等于第二基片包含部分内的基片之间的距离P2的值。
根据基片传递设备，当将保持在基片传递设备内的基片搬运到第二基片包含部分时，首先，全部保持基片的叉同时水平地向前运动到对应的预装载位置。随后，全部叉同时向下运动，使得将通过叉保持的晶片搬运到第二基片包含部分。其后，全部叉同时水平地向后运动以从第二基片包含部分缩回。
在用于将基片传到第二基片包含部分的步骤中，全部叉的水平向前运动和水平向后运动同时执行。此外，通过叉的一个向下运动将通过叉保持的全部基片集体地搬运到第二基片包含部分。从而，与上面的叉的水平向后运动和下面的叉的水平向前运动同时执行的实施例相比，能够进一步缩短通过基片传递设备将基片传递到第二基片包含部分所需要的时间。从而，晶片传递设备能够更加迅速地将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分。
本发明为用于将基片从用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片的第二基片包含部分的基片传递设备，第二距离P2大于第一距离P1，该基片传递设备包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；并且第三距离P3的值大致等于第二距离P2的值。
根据基片传递设备，在用于将基片传到第二基片包含部分的步骤中，全部叉的水平向前运动和水平向后运动同时执行。此外，通过叉的一个向下运动将通过叉保持的全部基片集体地搬运到第二基片包含部分。从而，与单一的叉传递基片的情况相比，能够缩短通过晶片传递设备将基片传到第二基片包含部分所需要的时间。从而，基片传递设备能够更加迅速地将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分。
在根据本发明的基片传递设备中，优选地，基片传递设备还包括用于同时垂直地驱动多个叉的单一的驱动零件。
本发明为基片处理系统，包括：用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分；用于包含多个基片的第二基片包含部分；和用于将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备；其中，该基片传递设备包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；并且，当叉从第一基片包含部分取出基片时，每个叉通过从定位在将要取出的基片下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量ST1提升基片并且支撑基片，并且第三距离P3、第一距离P1、和卸载行程量ST1的值分别以这样的方式设定，使得第三距离P3等于第一距离P1和卸载行程量ST1的和。
本发明为基片处理系统，包括：用于包含彼此之间垂直地间隔的多个基片的第一基片包含部分；用于包含多个基片的第二基片包含部分；和用于第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备，包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的距离；当叉从第一基片包含部分取出基片时，每个叉通过从定位在将要取出的基片下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量提升基片并且支撑基片；和用于以这样的方式控制基片传递设备的叉的控制装置，使得当从第一基片包含部分取出基片时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在将要通过该一个叉取出的基片下方的预卸载位置，随后，该一个叉和另一个其下方的叉同时向上运动，使得通过该一个叉提升基片并且在其上支撑基片，随后，该一个叉水平地向后运动并且与此同时另一个叉水平地向前运动，使得保持基片的该一个叉从第一基片包含部分缩回，并且另一个叉运动到定位在将要通过另一个叉取出的基片下方的预卸载位置，并且随后，该一个叉和另一个叉再同时向上运动，使得通过另一个叉提升基片并且在其上支撑基片。
在根据本发明的基片处理系统中，优选地：第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动预先确定的装载行程量ST2，以便将基片传到第二基片包含部分；并且第三距离P2、第三距离P3、和卸载行程量ST2的值分别以这样的方式设定，使得第二距离P2等于第三距离P3和卸载行程量ST2的和。
替代地，优选地，第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔的多个基片，并且控制装置以这样的方式控制基片传递设备的叉，当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在晶片将要放置在其上的位置上方的预装载位置，随后，该一个叉和另一个叉同时向下运动，使得将通过该一个叉保持的基片传到第二基片包含部分，随后，该一个叉水平地向后运动并且与此同时另一个叉水平地向前运动，使得该一个叉从第二基片包含部分缩回并且保持基片的另一个叉运动到定位在晶片将要放置在其上的位置上方的预装载位置，并且随后，该一个叉和另一个叉再同时向下运动，使得将通过另一个叉保持的基片传到第二基片包含部分。
替代地，在根据本发明的基片处理系统中，优选地：第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；当叉将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；并且第二距离P2和第三距离P3分别以这样的方式设定，使得第二距离P2和第三距离P3大致与彼此相等。
替代地，优选地，第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔的多个基片，并且控制装置以这样的方式控制基片传递设备的叉，使得当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置，随后，全部叉同时向下运动以将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分，并且随后，全部叉同时水平地向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
本发明为基片处理系统，包括：用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分；用于包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片的第二基片包含部分，第二距离P2大于第一距离P1；和用于将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备；其中：该基片传递设备包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；并且第二距离P2和第三距离P3分别以这样的方式设定，使得第二距离P2和第三距离P3大致彼此相等。
替代地，本发明为基片处理系统，包括：用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一包含部分；用于包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片的第二基片包含部分，第二距离P2大于第一距离P1；用于将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备，包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；并且当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；和用于以这样的方式控制基片传递设备的叉的控制装置，使得当一个接一个地从第一基片包含部分取出基片并且随后将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置；随后，全部叉同时向下运动以将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分，并且随后，全部叉同时水平地向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
根据分别的基片处理系统，分别的系统包括上述基片传递设备。因为更加迅速地将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分，能够提高基片处理系统的生产量(处理能力)。
本发明为用于将基片从用于包含彼此之间垂直地间隔的多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含多个基片的第二基片包含部分的基片传递方法，该基片传递方法包括以下步骤：准备能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉彼此之间垂直地间隔预先确定的距离；当从第一基片包含部分取出基片时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在将要通过该一个叉取出的基片下方的预卸载位置；该一个叉和另一个其下方的叉同时向上运动，使得通过该一个叉提升基片并且在其上支撑基片；该一个叉水平地向后运动并且与此同时另一个叉水平地向前运动，使得保持基片的该一个叉从第一基片包含部分缩回，并且另一个叉运动到定位在将要通过另一个叉取出的基片下方的预卸载位置；并且该一个叉和另一个叉再同时向上运动，使得通过另一个叉提升基片并且在其上支撑基片。
在根据本发明的基片传递方法中，优选地，第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔的多个基片，该方法还包括以下步骤：当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置；该一个叉和另一个叉同时运动，使得将通过该一个叉保持的基片传到第二基片包含部分；该一个叉水平地向后运动并且与此同时另一个叉水平地向前运动，使得该一个叉从第二基片包含部分缩回并且保持基片的另一个叉运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置；并且该一个叉和另一个叉再同时向下运动，使得将通过另一个叉保持的基片传到第二基片保持部分。
替代地，优选地，第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔的多个基片，该方法还包括以下步骤：当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置；全部叉同时向下运动以将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分；并且全部叉同时水平地向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
本发明为用于将基片从用于包含多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含彼此之间垂直地间隔的多个基片的第二基片包含部分的基片传递方法，该基片传递方法包括以下步骤：准备能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉彼此之间垂直地间隔预先确定的距离；当从第一基片包含部分取出基片时，一个接一个地从第一基片包含部分取出基片；当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置；全部叉同时向下运动，使得将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分；并且全部叉同时向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
根据分别的基片传递方法，能够更加迅速地将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中的基片处理系统的结构的示意性的侧视图；
图2为沿线A-A取的图1所示的基片处理系统的截面图；
图3为沿线B-B取的图1所示的基片处理系统的截面图；
图4为沿线C-C取的图1所示的基片处理系统的纵向截面图；
图5A为图1所示的基片处理系统的包含晶片的FOUP的纵向截面图；
图5B为图5A所示的FOUP内的一个晶片被晶片传递设备的叉提升的状态的纵向截面图；
图6为沿线D-D取的图5A所示的FOUP的截面图；
图7为图1所示的基片处理系统中的第一晶片传递设备的结构的透视图；
图8A为示出了图7所示的晶片传递设备中的叉的结构的上视图；
图8B为沿线F-F取的图8A所示的叉的纵向截面图；
图9为图1所示的基片处理系统中的转接单元的结构的侧视图；
图10A为图1所示的基片处理系统中的第二晶片传递设备的结构的透视图；
图10B为图10A所示的第二晶片传递设备的叉的纵向截面图；
图11(a)到11(f)为当通过图1所示的基片处理系统中的晶片传递设备从FOUP取出晶片时执行的一系列操作的示意性的连续的视图；
图12(a)到12(f)为当将晶片从图1所示的基片处理系统中的晶片传递设备搬运到转接单元时执行的一系列操作的示意性的连续的视图；
图13(a)到13(d)为当将晶片从晶片传递设备搬运到转接单元时执行的另一系列操作的示意性的连续的视图；
图14为现有的基片处理系统的结构的示意性的侧视图；及
图15为沿线E-E取的图14所示的基片处理系统的截面图。
具体实施方式
<第一实施例>
下面将参考附图描述本发明的第一实施例。图1到12为示出了根据本发明的基片处理系统的第一实施例的视图。图1为第一实施例中的基片处理系统的结构的示意性的侧视图。图2为沿线A-A取的图1所示的基片处理系统的截面图。图3为沿线B-B取的图1所示的基片处理系统的截面图。图4为沿线C-C取的图1所示的基片处理系统的纵向截面图。在此实施例中，半导体晶片用作基片。
图5A为图1所示的基片处理系统的包含晶片的FOUP的纵向截面图。图5B为图5A所示的FOUP内的一个晶片被晶片传递设备的叉提升的状态的纵向截面图。图6为沿线D-D取的图5A所示的FOUP的截面图。
图7为图1所示的基片处理系统中的第一晶片传递设备的结构的透视图。图8A为示出了图7所示的晶片传递设备中的叉的结构的上视图。图8B为沿线F-F取的图8A所示的叉的纵向截面图。
图9为图1所示的基片处理系统中的转接单元的结构的侧视图。图10A为图1所示的基片处理系统中的第二晶片传递设备的结构的透视图。图10B为图10A所示的第二晶片传递设备的叉的纵向截面图。
图11(a)到11(f)为当通过图1所示的基片处理系统中的晶片传递设备FOUP取出晶片时执行的一系列操作的示意性的连续的视图。图12(a)到12(f)为当将晶片从图1所示的基片处理系统中的晶片传递设备搬运到转接单元时执行的一系列操作的示意性的连续的视图。
在图1到12中，具有与图14和15所示的现有的基片处理系统相同的结构和功能的部分通过相同的参考数字示出。
首先描述了基片处理系统的总体结构。
如图1到4所示，第一实施例中的基片处理系统10包括搬运器站10a和邻近搬运器站10a的处理站10b。在搬运器站10a中放置还没有处理的半导体晶片W(这以后还称作“晶片W”)和/或已经处理的晶片W。在处理站10b中，晶片W经历清洗处理和继清洗处理之后的加热处理。搬运器站10a包括能够包含以预先确定的垂直的间隔水平地设置的多个例如25个晶片W的FOUP(前面打开的统一标准的容器，晶片存储容器)20，和多个例如四个FOUP20能够被平行地放置在其上的台架25。处理站10b包括从FOUP20传递的晶片W暂时放置在其中的转接单元(TRS；转接站)30，和暂时放置在转接单元30内的晶片W被传递到其的四个旋转类型的处理腔室(SPIN)40。在处理腔室40中，晶片W经历清洗处理、干燥处理等等。
在搬运器站10a中，布置了能够运动以在FOUP20和转接单元30之间传递晶片W的第一晶片传递设备(CRA)50。相似地，在处理站10b中，布置了能够运动以在转接单元30和处理腔室40之间传递晶片W的第二晶片传递设备(PRA)60。此外，基片处理系统10包括控制第一晶片传递设备50、第二晶片传递设备60、相应的处理腔室40等等的控制装置15。
将要通过此实施例中的基片处理系统10处理的晶片W的厚度为例如大约1mm。
接下来，详细描述基片处理系统10的分别的组成元件。
参考图5A、5B、和6描述放置在台架25上的FOUP20。每个FOUP20能够包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1(例如，大约10mm)的多个例如25个晶片W。具体地说，FOUP20包括垂直地延伸的空的壳体21，和布置在壳体21的内表面上的多个晶片台构件22。晶片W放置在分别的晶片台构件22的上表面上。如图6所示，壳体21具有打开的侧并且从而具有U形截面。诸如开闭器的窗打开和/或关闭机构23布置在侧开口上。当窗打开和/或关闭机构23打开时，能够从FOUP20取出包含在FOUP20内的晶片W。
如图5A所示，晶片台构件22为水平地固定在壳体21的内壁上的板形构件。晶片台构件22的上表面彼此之间垂直地间隔第一距离P1。如图6所示，晶片台构件22在其中心部分内具有开口22a以限定U形。如图6所示，开口22a小于晶片W。从而，晶片W的周缘放置在每个晶片台构件22的上表面上。
晶片台构件22的厚度D1为例如大约4mm。从而，一个晶片台构件22的上表面和正好定位在该一个晶片台构件22上方的另一个晶片台构件22的下表面之间的距离L1为例如大约6mm。
参考图9描述转接单元(TRS)30。转接单元30能够包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2(例如，大约26mm)的多个例如8个晶片W。如图1所示，转接单元30分为两个区，即，能够包含将要发送到处理腔室40的4个未处理的晶片W的下部区30b，和能够包含从处理腔室40发送来的4个已经处理的晶片W的上部区30a。
具体地描述转接单元30的结构。如图9所示，转接单元30包括垂直地延伸并且具有在其侧表面内形成的开口的壳体31；固定在壳体31的内表面上的大致盘形的多个隔板构件32；和布置在每个隔板构件32的上表面上以向上凸出的多个例如三个凸出构件33(图9仅示出了三个凸出构件33中的两个)。如图9所示，邻近的隔板构件32的下表面彼此之间垂直地间隔第二距离P2。在下文中描述距离P2的值。如图9所示，凸出构件33为从隔板构件32的上表面向上凸出的棒构件。如图8A和8B(下面描述)和图9所示，凸出构件33定位在重心为大致圆形的隔板构件32的中心点的假想的等边三角形的分别的点上。从而，通过凸出构件33支撑晶片W的下表面的中心部分。
每个隔板构件32的厚度D2为例如大约5mm，并且每个凸出构件33的垂直高度L2为例如大约14mm。
每个旋转类型的处理腔室(SPIN)40在晶片W旋转的同时清洗并且干燥晶片W。
第一晶片传递设备50在FOUP20和转接单元30之间搬运晶片W。下面详细描述第一晶片传递设备50的结构。
如图7所示，第一晶片传递设备50包括沿在图2中Y方向延伸的轨道56运行的基座构件51，和布置在基座构件51的上表面上的垂直运动机构52，垂直运动机构52能够在Z方向伸长和压缩。支撑基座55布置在垂直运动机构52的上面的部分上。叉支撑构件53固定到支撑基座55。叉支撑构件53支撑每个用于保持晶片W的一对叉54a和54b。
如图7所示，垂直运动机构52能够相对于基座构件51在θ方向旋转。即，支撑基座55能够在Y方向和Z方向运动和在θ方向旋转。该对叉54a和54b堆叠在支撑基座55上方。叉支撑构件53具有该对叉54a和54b通过其近侧的部分固定在其上的水平运动机构53a和53b。水平运动机构53a和53b能够在图7中X方向分别地运动叉54a和54b。
即，该对叉54a和54b通过叉支撑构件53整体地布置在支撑基座55上，并且垂直运动机构52垂直地运动支撑基座55。从而，垂直运动机构52能够用作用于同时垂直地驱动该对52a和52b的单一的驱动零件。由于提供了用于同时垂直地运动该对叉52a和52b的单一的驱动零件，与独立地在Z轴方向驱动叉52a和52b的驱动机构相比，能够简化驱动机构。
第一晶片传递设备50还包括控制器58。控制器58控制垂直运动机构52和叉支撑构件53的水平运动机构53a和53b，由此，能够独立地控制分别的52a和52b的操作。如图1所示，控制器58连接到基片处理系统10的控制装置15，并且从控制装置15发送控制信号。虽然图1示例性地示出了控制器58建立在第一晶片传递设备50内，控制器58可以布置在第一晶片传递设备50外部。替代地，可以省略控制器58，并且控制装置15代替控制器58可以直接控制第一晶片传递设备50的叉52a和52b的操作。在下文中描述控制器58的控制的细节。
通过叉支撑构件53支撑该对叉54a和54b，使得叉54a和54b彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3。分别的叉54a和54b能够通过水平运动机构53a和53b相对于叉支撑构件53彼此无关地水平地运动。当叉54a和54b水平地运动时，叉54a和54b之间的第三距离P3保持恒定。每个叉54a和54b的厚度D3为例如大约6mm(参看图5A和5B)。
具体地描述分别的叉54a和54b的形状。如图8A所示，每个叉54a和54b具有大致U形的远侧部分，和连接到叉支撑构件53的近侧部分。如图8A所示，晶片W(在图8A中通过双点划线示出)通过大致U形的远侧的部分支撑。远侧的部分的开口允许转接单元30的三个凸出构件33(在图8A中通过双点划线示出)通过。远侧的部分能够通过FOUP20内的晶片台构件22的U形开口22a(参看图6)。如图8B所示，用于保持晶片W的周缘部分并且定位晶片W的周缘部分的多个例如三个保持构件54p接附到每个叉54a和54b的表面上。
叉54a(54b)从晶片W的后表面支撑晶片W，并且通过接合晶片W的周缘部分的保持构件54p保持晶片W。
描述了叉54a(54b)如何从FOUP20取出晶片W。首先，叉54a(54b)运动到定位在将要取出的晶片W下方的预卸载位置(参看图5A)。随后，支撑基座55向上运动预先确定的卸载行程量ST1以由此使叉54a(54b)从预卸载位置向上运动卸载行程量ST1。在叉54a(54b)向上运动期间，叉54a(54b)提升放置在FOUP20的晶片台构件22上的晶片W，使得将晶片W传到叉54a(54b)的上表面。
基于FOUP20的结构预先设定卸载量ST1。具体地，考虑接下来的事实确定预卸载位置的高度水平。即，叉54a(54b)的厚度D3相对大(例如，大约6mm)。当叉54a(54b)运动到将要取出的晶片W下方的位置时，必须维持预先确定的间隙(例如，不小于1mm)，即，叉54a(54b)和定位在其上方的晶片W之间的上间隙，和叉54a(54b)和定位在其下方的晶片W之间的下间隙。从而，基于FOUP20的结构逻辑上确定预卸载位置的高度水平。当从FOUP20拉出保持晶片W的叉54a(54b)时，叉54a(54b)的高度水平确定为使得保持在叉54a(54b)上的晶片W不会与定位在晶片W上方的晶片台构件22和定位在晶片W下方的晶片台构件22碰撞(图5B)。从而，逻辑上确定等于通过从当从FOUP20拉出叉54a(54b)时叉54a(54b)的高度水平减去在预卸载位置上的叉54a(54b)的高度水平得到的值的卸载行程量ST1的值。更精确地说，卸载行程量ST1为例如大约6.5mm。
叉54a和54b之间的第三距离P3设定为等于FOUP20内的晶片之间的第一距离P1和卸载行程量ST1的和。具体地说，因为第一距离P1为大约10mm，并且卸载行程量ST1为大约6.5mm，第三距离P3设定为大约16.5mm。
接下来，描述保持晶片W的叉54a和54b如何将晶片W搬运到转接单元30。首先，叉54a(54b)运动到定位在晶片将要放置在其上的位置上方的预装载位置。随后，支撑基座55向下运动预先确定的装载行程量ST2以由此将叉54a(54b)从预装载位置向下运动装载行程量ST2。在叉54a(54b)向下运动期间，转接单元30的凸出构件33的顶部部分与保持在叉54a(54b)上的晶片W的底部表面接触，使得将晶片W搬运到转接单元30。
装载行程量ST2和转接单元30内的晶片W之间的第二距离P2分别设定为使得第二距离P2等于第三距离P3和装载行程量ST2的和。更具体地，当第三距离P3为大约16.5mm时，第二距离P2设定为等于或大于大约23mm，并且装载行程量ST2设定为等于或大于大约6.5mm。接下来用示例描述了第二距离P2设定为大约23mm并且装载行程量ST2设定为大约6.5mm的情况下的基片处理系统10。
如上所述，第二晶片传递设备(PRA)60在处理站10b中的转接单元30和处理腔室40之间搬运晶片W。下面详细描述第二晶片传递设备60的结构。
如图10A所示，第二晶片传递设备60包括沿在图2中X方向延伸的轨道66运行的基座构件61，和布置在基座构件61的上表面上的垂直运动机构62，垂直运动机构62能够在Z方向伸长和压缩。支撑基座布置在垂直运动机构62的上面的部分上。叉支撑构件63固定到支撑基座65。叉支撑构件63支撑每个用于保持晶片W的一对叉64a和64b。
如图10A所示，垂直运动机构62能够相对于基座构件61在θ方向旋转。即，支撑基座能够在X方向和Z方向运动和在θ方向旋转。该对叉64a和64b堆叠在支撑基座上方。叉支撑构件63具有该对叉64a和64b通过其近侧的部分固定在其上的水平运动机构63a和63b。水平运动机构63a和63b能够在图10A中Y方向分别地运动叉64a和64b。
如图10B所示，用于保持晶片W的周缘部分并且定位晶片W的周缘部分的多个例如三个保持构件64p接附到每个叉64a和64b的表面上。如上所述，因为第二晶片传递设备60以比第一晶片传递设备50更高的速度传递晶片W，叉64a和64b应该更加牢固地保持晶片W。为此，第二晶片传递设备60的保持构件64p的厚度需要大于第一晶片传递设备50的保持构件54p的厚度。从而，第二晶片传递设备60内的晶片W之间的第二距离P2通常大于第一晶片传递设备50内的晶片之间的第一距离P1。
接下来，描述了如上面构造的基片处理系统10的效果。首先描述了基片处理系统10的一般的操作。
首先，将包含例如25个将要处理的晶片W的FOUP20放置在台架25上。随后，打开FOUP20内的窗打开和/或关闭机构23，以使得可能从FOUP20取出包含在FOUP20内的晶片W。第一晶片传递设备50接近FOUP20，并且晶片传递设备50的叉54a(54b)提升晶片W并且保持晶片W。此时，通过该对叉54a和54b从FOUP20取出FOUP20内的邻近彼此的两个晶片W。下面描述当第一晶片传递设备50从FOUP20中取出晶片W时第一晶片传递设备50的操作的细节。
随后，将保持在第一晶片传递设备50的叉54a和54b上的晶片W搬运到转接单元30。通过控制装置15控制第一晶片传递设备50的操作。具体地说，在搬运器站10a中，第一晶片传递设备50水平地运动并且旋转以靠近转接单元30。叉54a(54b)水平地向前运动，并且支撑基座55向下运动，由此将晶片W从叉54a(54b)搬运到转接单元30的凸出构件33上。在该情况下，晶片W被接收在转接单元30的下部区30b内。下面描述将晶片W从第一晶片传递设备50搬运到转接单元30的操作的细节。
其后，第二晶片传递设备60接近转接单元30，并且第二晶片传递设备60的下面的叉64b提升保持在转接单元30的凸出构件33上的晶片W，并且保持晶片W。随后，第二晶片传递设备60靠近处理腔室40，使得下面的叉64b保持晶片W，以便将通过下面的叉64b保持的晶片W带入处理腔室40。通过控制装置15控制第二晶片传递设备60的操作。
其后，晶片W在处理腔室40内经历清洗处理和干燥处理。省略清洗处理和干燥处理的细节。
在清洗和干燥晶片W之后，再次将晶片W输送到第二晶片传递设备60，并且将晶片W带到转接单元30内。此时，通过第二晶片传递设备60的上面的叉64a保持晶片W，并且晶片W被接收在转接单元30的上部区30a内。
其后，将发送到转接单元30的晶片W输送到第一晶片传递设备50，并且再次发送到FOUP20。特定地，在搬运器站10a中，第一晶片传递设备50水平地运动并且旋转以接近转接单元30。叉54a(54b)水平地向前运动，且支撑基座55向上运动，由此通过叉54a(54b)提升保持在转接单元30的凸出构件33上的晶片W并且在其上保持晶片W。其后，将保持在第一晶片传递设备50的叉54a(54b)上的晶片W搬运到FOUP20。
如此，完成对于基片处理系统10内的晶片W的一系列处理。
接下来，参考图11(a)到11(f)，详细描述了用于通过第一晶片传递设备50从FOUP20取出垂直地邻近彼此的两个晶片W的一系列操作。通过建立在第一晶片传递设备50内的控制器58控制的垂直运动机构52和水平运动机构53a和53b执行该系列操作。
如图11(a)所示，首先，第一晶片传递设备50接近FOUP20。在此运动之前，支撑基座55垂直地运动，使得上面的叉54a的高度水平等于图5A所示的预卸载位置的高度水平。当上面的叉54a的高度水平等于预卸载位置的高度水平时，将要通过该上面的叉54a取出的一个晶片W的底部表面和此上面的叉54a的上表面之间的距离R1小于卸载行程量ST1。
随后，如图11(b)所示，上面的叉54a水平地向前运动到正好定位在将要通过上面的叉54a取出的一个晶片W下方的预卸载位置。此时，下面的叉54b保持未运动，并且从而下面的叉54b与FOUP20间隔。
随后，如图11(c)所示，支撑基座55向上运动卸载行程量ST1。因为上面的叉54a向上运动卸载行程量ST1，上面的叉54a从保持在FOUP20的晶片台构件22上的该一个晶片W的后表面提升该一个晶片W，并且上面的叉54a保持该一个晶片W。
下面的叉54b也向上运动卸载行程量ST1。因为第三距离P3等于第一距离P1和卸载行程量ST1的和，正好定位在将要通过上面的叉54a取出的该一个晶片W下方的另一个晶片W的底部表面和下面的叉54b的上表面等于距离R1(参看图11(a)和11(c))。从而，下面的叉54b自动地运动到高度水平等于预卸载位置的高度水平的位置。
随后，上面的叉54a水平地向后运动，并且同时下面的叉54b水平地向前运动。从而，如图11(d)所示，其上保持晶片W的上面的叉54a从FOUP20缩回，并且下面的叉54b运动到正好定位在将要通过下面的叉54b取出的另一个晶片W下方的预卸载位置。
随后，如图11(e)所示，支撑基座55再向上运动卸载行程量ST1。因为下面的叉54b向上运动卸载行程量ST1，下面的叉54b从保持在FOUP20的晶片台构件22上的另一个晶片W的后表面提升另一个晶片W，并且下面的叉54b保持另一个晶片W。
最后，下面的叉54b水平地向后运动。从而，如图11(f)所示，下面的叉54b从FOUP20缩回。如此，完成用于从FOUP20取出垂直地邻近彼此的两个晶片W的第一晶片传递设备50的该系列操作。
当将晶片W从转接单元30返回FOUP20时，以与图11(a)到11(f)所示的该系列操作相反的顺序(图11(f)到11(a)所示的顺序)执行用于将通过第一晶片传递设备50保持的两个晶片搬运到FOUP20的一系列操作。
接下来，参考图12(a)到12(f)描述用于将通过第一晶片传递设备50保持的两个晶片W搬运到转接单元30的一系列操作的细节。
如图12(a)所示，首先，第一晶片传递设备50接近转接单元30。在此运动之前，支撑基座55垂直地运动，使得上面的叉54a的高度水平等于预装载位置的高度水平。预装载位置为正好在通过叉54a(54b)保持的晶片W将要放置在其上的位置上方的位置。从此预装载位置，叉54a(54b)开始向下运动以将晶片从叉54a(54b)传到转接单元30的凸出构件33a(33b)。当上面的叉54a的高度水平等于预装载位置的高度水平时，通过上面的叉54a保持的该一个晶片W的底部表面和转接单元30的一个凸出构件33a之间的距离R2小于装载行程量ST2。
随后，上面的叉54a水平地向前运动到预装载位置，如图12(b)所示。此时，下面的叉54b保持未运动，并且从而下面的叉54b从转接单元30间隔。
随后，如图12(c)所示，支撑基座55向下运动装载行程量ST2。因为上面的叉54a向下运动装载行程量ST2，将后表面通过上面的叉54a支撑的该一个晶片W传到转接单元30的一个凸出构件33a。
下面的叉54b也向下运动装载行程量ST2。因为第二距离P2等于第三距离P3和装载行程量ST2的和，通过下面的叉54b保持的另一个晶片W的底部表面和转接单元30的另一个凸出构件33b之间的距离等于距离R2(参看图12(a)和12(c))。从而，下面的叉54b自动地运动到高度水平等于预装载位置的高度水平的位置。
随后，上面的叉54a水平地向后运动，并且同时下面的叉54b水平地向前运动。从而，如图12(d)所示，上面的叉54a从转接单元30缩回，并且下面的叉54b运动到正好定位在另一个凸出构件33b上方的预装载位置。
随后，如图12(e)所示，支撑基座55还向下运动装载行程量ST2。因为下面的叉54b向下运动装载行程量ST2，将后表面通过下面的叉54b支撑的另一个晶片W传到转接单元30的另一个凸出构件33a。
最后，下面的叉54b水平地向后运动。从而，如图12(f)所示，下面的叉54b从转接单元30缩回。如此，完成用于将通过第一晶片传递设备50保持的两个晶片W搬运到转接单元30的该系列操作。
当将晶片W从转接单元30返回FOUP20时，以与图12(a)到12(f)所示的该系列操作相反的顺序(图12(f)到12(a)所示的顺序)执行用于通过第一晶片传递设备50将晶片W从转接单元30取出的一系列操作。
如上所述，根据此实施例中的晶片传递设备50，叉54a和54b布置在叉支撑构件53上，使得叉54a和54b彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3。当通过叉54a(54b)从FOUP20取出晶片W时，叉54a(54b)从定位在晶片W下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量ST1，使得通过叉54a(54b)提升晶片W并且在其上支撑晶片W。第三距离P3设定为等于包含在FOUP20内的晶片W之间的第一距离P1和卸载行程量ST1的和。
从而，当晶片传递设备50从FOUP20取出晶片W时，首先，两个邻近叉54a和54b中的上面的叉54a水平地向前运动到预卸载位置，并且随后，上面的叉54a和下面的叉54b同时向上运动，使得通过上面的叉54a提升晶片W并且在其上支撑晶片W。其后，上面的叉54a水平地向后运动以从FOUP20缩回。与此同时，下面的叉54b水平地向前运动到预卸载位置。其后，上面的叉54a和下面的叉54b再同时向上运动，并且通过下面的叉54b提升晶片W并且在其上支撑晶片W。
在从FOUP20取出晶片W的步骤中，上面的叉54a的水平向后运动和下面的叉54b的水平向前运动同时执行。从而，与单一的叉传递晶片W的情况相比，能够缩短通过晶片传递设备50从FOUP20取出晶片W所需要的时间。另外，晶片传递设备50的两个邻近的叉54a和54b能够取出在FOUP20内垂直地邻近彼此的两个晶片W。从而，能够从其上方或下方从FOUP20顺序地取出晶片W。
当将保持在叉54a和54b上的晶片W搬运到转接单元30时，叉54a(54b)从定位在晶片W将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动预先确定的装载行程量ST2，使得将晶片W传到转接单元30。叉54a和54b之间的第三距离P3等于通过从转接单元30内的晶片W之间的第二距离P2减去装载行程量ST2得到的值。
当将通过晶片传递设备50保持的晶片W搬运到转接单元30时，首先，两个邻近的叉54a和54b中的上面的叉54a水平地向前运动到预装载位置，并且随后，上面的叉54a和下面的叉54b同时向下运动，使得将保持在上面的叉54a上的晶片W传到转接单元30。其后，上面的叉54a水平地向后运动以从转接单元30缩回。与此同时，下面的叉54b水平地向前运动到预装载位置。其后，上面的叉54a和下面的叉54b再同时向下运动，并且将通过下面的叉54b保持的晶片W搬运到转接单元30。
在将晶片W搬运到转接单元30的步骤中，上面的叉54a的水平向后运动和下面的叉54b的水平向前运动同时执行。从而，与单一的叉传递晶片W的情况相比，能够缩短通过晶片传递设备50将晶片W搬运到转接单元20所需要的时间。从而，晶片传递设备50能够更加迅速地将晶片W从FOUP20传递到转接单元30。
此实施例中的基片处理系统10包括上述晶片传递设备50。从而，能够更加迅速地将晶片W从FOUP20传递到转接单元30，以由此提高基片处理系统10的生产量(处理能力)。
基片处理系统10不限于上述实施例，并且能够进行不同的改变和修改。例如，第一晶片传递设备50的叉的数量不限于两个。第一晶片传递设备50可以包括多于两个叉。在此情况下，叉布置在叉支撑构件53上，使得叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3。当叉从FOUP20取出晶片W时，首先，最上面的叉从FOUP20取出晶片W。随后，最上面的叉水平地向后运动，并且与此同时，第二最上面的叉向前运动以从FOUP20取出晶片W。随后，第二最上面的叉水平地向后运动，并且与此同时，第三最上面的叉水平地向前运动。换句话说，以从上方的顺序的次序通过叉从FOUP20取出晶片W，使得当两个邻近的叉中的一个水平地向后运动时，另一个叉同时水平地向前运动。当叉的数量为例如四个时，从FOUP20取出垂直地相继地设置在FOUP20内的四个晶片W。
相似地，当包括多于两个叉的第一传递设备50以从上方的顺序的次序将通过分别的叉保持的晶片W搬运到转接单元30时，将保持在叉上的晶片W传到转接单元30的凸出构件33上，使得当两个邻近的叉其中之一水平地向后运动时，另一个叉同时水平地向前运动。
<第二实施例>
下面将参考附图描述本发明的第二实施例。图13(a)到13(d)为当将晶片从此实施例中的基片处理系统内的晶片传递设备搬运到转接单元时执行的另一系列步骤的示意性的连续的视图。
第二实施例中的基片处理系统10与第一实施例中的基片处理系统10的区别仅在于第二距离P2和第三距离P3大致与彼此相等。即，虽然在第一实施例中第二距离P2等于第三距离P3和装载行程量ST2的和，在第二实施例中第二距离P2和第三距离P3大致与彼此相等。第二实施例中的基片处理系统10的其它结构与第一实施例相同。
在此实施例中，具有与图1到12所示的第一实施例相同的结构和功能的部分通过相同的参考数字示出，并且省略对它们的描述。
描述了如何将通过第一晶片传递设备50的叉54a和54b保持的晶片W搬运到转接单元30。首先，叉54a和54b同时运动到定位在晶片W将要放置在其上的位置上方的预装载位置。随后，支撑基座55向下运动预先确定的装载行程量ST2，叉54a和54b同时从预装载位置向下运动装载行程量ST2。在叉54a和54b向下运动期间，转接单元30的凸出构件33的顶部部分与保持在叉54a和54b上的晶片W的底部表面接触，使得将晶片W传到转接单元30。
为了允许第一晶片传递设备50的这样的操作，将转接单元30内的晶片W之间的距离P2设定为大致等于第一晶片传递设备50的叉之间的第三距离P3是必要的。更特定地，第二距离P2和第三距离P3分别设定为大约16.5mm。
接下来，参考图13(a)到13(d)描述用于将通过此实施例中的第一晶片传递设备50保持的两个晶片W搬运到转接单元30的一系列操作的细节。
如图13(a)所示，首先，第一晶片传递设备50接近转接单元30。在此运动之前，支撑基座55垂直地运动，使得上面的叉54a和下面的叉54b的高度水平分别等于对应的预装载位置的高度水平。当上面的和下面的叉54a和54b的高度水平等于对应的预装载位置的高度水平时，通过上面的叉54a保持的一个晶片W的底部表面和转接单元30的一个凸出构件33a之间的距离R2小于装载行程量ST2。因为第二距离P2和第三距离P3大致与彼此相等，通过54b保持的另一个晶片W的底部表面和转接单元30的另一个凸出构件33b之间的距离大致等于距离R2(参看图13(a))。
随后，上面的叉54a和下面的叉54b同时水平地向前运动到对应的预装载位置，如图13(b)所示。
随后，如图13(c)所示，支撑基座55向下运动装载行程量ST2。因为上面的叉54a和下面的叉54b分别向下运动装载行程量ST2，将后表面通过上面的叉54a支撑的该一个晶片W传到转接单元30的一个凸出构件33a，并且将后表面通过下面的54b支撑的另一个晶片W传到转接单元30的另一个凸出构件33b。
最后，上面的叉54a和下面的叉54b同时水平地向后运动。从而，如图13(d)所示，上面的叉54a和下面的叉54b从转接单元30缩回。如此，完成用于将通过第一晶片传递设备50保持的两个晶片W搬运到转接单元30的该系列操作。
根据此实施例中的晶片传递设备50，当将通过叉54a(54b)保持的晶片W搬运到转接单元30时，叉54a(54b)从定位在晶片W将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动预先确定的装载行程ST2，使得将晶片W搬运到转接单元30。叉54a和54b之间的第三距离P3大致等于转接单元30内的晶片W之间的第二距离P2。
即，当将保持在晶片传递设备50内的晶片W搬运到转接单元30时，首先，全部保持晶片W的叉54a和54b同时水平地向前运动到对应的预装载位置。随后，全部叉54a和54b同时向下运动，使得将通过叉54a和54b保持的晶片W搬运到转接单元30。其后，全部叉54a和54b同时水平地向后运动以从转接单元30缩回。
在用于将晶片W搬运到转接单元30的步骤中，全部叉54a和54b的水平向前运动和水平向后运动同时执行。此外，通过叉54a和54b的一个向下运动将通过叉54a和54b保持的全部晶片W集体地搬运到转接单元30。从而，与上面的叉54a的水平向后运动和下面的叉54b的水平向前运动同时执行的第一实施例相比，能够进一步缩短通过晶片传递设备50将晶片W搬运到转接单元30所需要的时间。从而，晶片传递设备50能够更加迅速地将晶片W从FOUP20传递到转接单元30。
基片处理系统10不限于上述实施例，并且能够进行不同的改变和修改。例如，第一晶片传递设备50的叉的数量不限于两个。第一晶片传递设备50可以包括多于两个叉。在此情况下，叉布置在叉支撑构件53上，使得叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3。当将通过叉保持的晶片W搬运到转接单元30时，每个保持晶片W的多于两个叉同时水平地向前运动，并且随后全部叉同时向下运动，使得将分别的晶片W从叉搬运到转接单元30。其后，全部叉同时水平地向后运动。从而，能够用更短的时间将通过分别的叉保持的晶片W搬运到转接单元30。
<第三实施例>
下面将描述本发明的第三实施例。第三实施例中的基片处理系统10与图13所示的第二实施例中的基片处理系统10的区别仅在于FOUP20内的晶片W之间的第一距离P1、第一晶片传递设备50的叉之间的第三距离P3、和卸载行程量ST1之间的关系没有特定地限定。图13所示的第三实施例中的基片处理系统10的其它结构与第二实施例相同。
在此实施例中，具有与图13所示的第二实施例相同的结构和功能的部分通过相同的参考数字示出，并且省略对它们的描述。
在此实施例中的基片处理系统10中，与第一实施例相似，转接单元30内的晶片W之间的第二距离P2预先设定为大约23mm或更大。如第二实施例中所述，转接单元30内的晶片W之间的第二距离P2和第一晶片传递设备50的叉之间的第三距离P3设定为使得第二距离P2和第三距离P3大致与彼此相等。更特定地，第一晶片传递设备50的叉之间的第三距离P3设定为大约23mm或更大。
基片处理系统10的FOUP20内的晶片W之间的第一距离P1预先设定为大约10mm。依据包含在FOUP20内的晶片W的数量，不能再增加距离P1。从而，当通过第一晶片传递设备50从FOUP20取出晶片W时，叉54a不与叉54b合作，而是叉54a和54b独立地运动以从FOUP20取出晶片W。
即，当从FOUP20取出晶片W时，首先，上面的叉54a水平地向前运动，并且随后向上运动，使得通过叉54a提升晶片W并且在其上保持晶片W。随后，上面的叉54a水平地向后运动。其后，支撑基座55在高度方向运动，使得下面的叉54b的高度水平大致等于预卸载位置的高度水平。随后，下面的叉54b水平地向前运动并且随后向上运动，使得通过叉54b提升晶片W并且在其上保持晶片W。最后，下面的叉54b水平地向后运动。根据此实施例中的基片处理系统10，用于通过第一晶片传递设备50从FOUP20取出晶片W的步骤花费比第一实施例更长的时间。然而，与第一实施例中的步骤相比，用于将通过第一晶片传递设备50保持的晶片W搬运到转接单元30的步骤能够缩短。
与单一的叉传递晶片W的情况相比，根据此实施例中的基片处理系统10和晶片传递设备50，能够缩短晶片传递设备50将晶片W搬运到转接单元30所需要的时间。因此，晶片传递设备50能够更加迅速地将晶片W从FOUP20传递到转接单元30。

Claims (18)

1.一种用于将基片从用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含多个基片的第二基片包含部分的基片传递设备，该基片传递设备包括：
能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和
能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；当叉从第一基片包含部分取出基片时，每个叉通过从定位在将要取出的基片下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量ST1提升基片并且支撑基片；以及第三距离P3的值设定为等于第一距离P1和卸载行程量ST1的和。
2.根据权利要求1所述的基片传递设备，还包括用于同时垂直地驱动多个叉的单一的驱动零件。
3.根据权利要求1所述的基片传递设备，其中：
第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；
当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动预先确定的装载行程量ST2，以便将基片传到第二基片包含部分；以及
叉之间的第三距离P3为通过从第二基片包含部分内的基片之间的第二距离P2减去装载行程量ST2得到的值。
4.根据权利要求1所述的基片传递设备，其中：
第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；
当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到基片包含部分；以及
叉之间的第三距离P3的值大致等于第二基片包含部分内的基片之间的距离P2的值。
5.一种用于将基片从用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片的第二基片包含部分的基片传递设备，第二距离P2大于第一距离P1，该基片传递设备包括：
能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和
能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；以及第三距离P3的值大致等于第二距离P2的值。
6.根据权利要求5所述的基片传递设备，还包括用于同时垂直地驱动多个叉的单一的驱动零件。
7.一种基片处理系统，其包括：
用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分；
用于包含多个基片的第二基片包含部分；和
用于将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备；
其中，该基片传递设备包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；以及，当叉从第一基片包含部分取出基片时，每个叉通过从定位在将要取出的基片下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量ST1提升基片并且支撑基片，以及
第三距离P3、第一距离P1、和卸载行程量ST1的值分别以这样的方式设定，使得第三距离P3等于第一距离P1和卸载行程量ST1的和。
8.根据权利要求7所述的基片处理系统，其中
第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；
当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动预先确定的装载行程量ST2，以便将基片传到第二基片包含部分；以及
第三距离P2、第三距离P3、和卸载行程量ST2的值分别以这样的方式设定，使得第二距离P2等于第三距离P3和卸载行程量ST2的和。
9.根据权利要求7所述的基片处理系统，其中：
第二基片包含部分构造为包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片；
当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；以及
第二距离P2和第三距离P3分别以这样的方式设定，使得第二距离P2和第三距离P3大致彼此相等。
10.一种基片处理系统，其包括：
用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分；
用于包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片的第二基片包含部分，第二距离P2大于第一距离P1；和
用于将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备；其中：
该基片传递设备包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；以及
第二距离P2和第三距离P3分别以这样的方式设定，使得第二距离P2和第三距离P3大致彼此相等。
11.一种基片处理系统，其包括：
用于包含彼此垂直地间隔的多个基片的第一基片包含部分；
用于包含多个基片的第二基片包含部分；和
用于第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备，其包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的距离；当叉从第一基片包含部分取出基片时，每个叉通过从定位在将要取出的基片下方的预卸载位置向上运动预先确定的卸载行程量提升基片并且支撑基片；和
用于以这样的方式控制基片传递设备的叉的控制装置，使得当从第一基片包含部分取出基片时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在将要通过该一个叉取出的基片下方的预卸载位置，随后，该一个叉和其下方的另一个叉同时向上运动，使得通过该一个叉提升基片并且在其上支撑基片，随后，该一个叉水平地向后运动并且与此同时另一个叉水平地向前运动，使得保持基片的该一个叉从第一基片包含部分缩回，以及该另一个叉运动到定位在将要通过该另一个叉取出的基片下方的预卸载位置，以及随后，该一个叉和该另一个叉再同时向上运动，使得通过该另一个叉提升基片并且在其上支撑基片。
12.根据权利要求11所述的基片处理系统，其中
第二基片包含部分构造为包含彼此垂直地间隔的多个基片，以及
控制装置以这样的方式控制基片传递设备的叉，使得当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置，随后，该一个叉和该另一个叉同时向下运动，使得将通过该一个叉保持的基片传到第二基片包含部分，随后，该一个叉水平地向后运动并且与此同时该另一个叉水平地向前运动，使得该一个叉从第二基片包含部分缩回并且保持基片的该另一个叉运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置，以及随后，该一个叉和该另一个叉再同时向下运动，使得将通过该另一个叉保持的基片传到第二基片包含部分。
13.根据权利要求11所述的基片处理系统，其中
第二基片包含部分构造为包含彼此垂直地间隔的多个基片，以及
控制装置以这样的方式控制基片传递设备的叉，使得当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置，随后，全部叉同时向下运动以将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分，以及随后，全部叉同时水平地向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
14.一种基片处理系统，其包括：
用于包含彼此之间垂直地间隔第一距离P1的多个基片的第一基片包含部分；
用于包含彼此之间垂直地间隔第二距离P2的多个基片的第二基片包含部分，第二距离P2大于第一距离P1；
用于将基片从第一基片包含部分传递到第二基片包含部分的基片传递设备，包括：能够相对于第一基片包含部分和第二基片包含部分垂直地运动的叉支撑部分；和能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉以这样的方式布置在叉支撑部分上：叉彼此之间垂直地间隔预先确定的第三距离P3；以及当叉将通过叉保持的基片搬运到第二基片包含部分时，每个叉从定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置向下运动，以便将基片传到第二基片包含部分；和
用于以这样的方式控制基片传递设备的叉的控制装置，使得当一个接一个地从第一基片包含部分取出基片以及随后将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置；随后，全部叉同时向下运动以将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分，以及随后，全部叉同时水平地向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
15.一种用于将基片从用于包含彼此垂直地间隔的多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含多个基片的第二基片包含部分的基片传递方法，该基片传递方法包括以下步骤：
准备能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉彼此垂直地间隔预先确定的距离；
当从第一基片包含部分取出基片时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在将要通过该一个叉取出的基片下方的预卸载位置；
该一个叉和其下方的另一个叉同时向上运动，使得通过该一个叉提升基片并且在其上支撑基片；
该一个叉水平地向后运动并且与此同时该另一个叉水平地向前运动，使得保持基片的该一个叉从第一基片包含部分缩回，以及该另一个叉运动到定位在将要通过该另一个叉取出的基片下方的预卸载位置；以及
该一个叉和该另一个叉再同时向上运动，使得通过该另一个叉提升基片并且在其上支撑基片。
16.根据权利要求15所述的基片传递方法，其中
第二基片包含部分构造为包含彼此垂直地间隔的多个基片，
该方法还包括以下步骤：
当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，多个叉中的两个邻近的叉中的一个上面的叉水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置；
该一个叉和该另一个叉同时运动，使得将通过该一个叉保持的基片传到第二基片包含部分；
该一个叉水平地向后运动并且与此同时该另一个叉水平地向前运动，使得该一个叉从第二基片包含部分缩回并且保持基片的该另一个叉运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的预装载位置；以及
该一个叉和该另一个叉再同时向下运动，使得将通过该另一个叉保持的基片传到第二基片保持部分。
17.根据权利要求15所述的基片传递方法，其中
第二基片包含部分构造为包含彼此垂直地间隔的多个基片，
该方法还包括以下步骤：
当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置；
全部叉同时向下运动以将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分；以及
全部叉同时水平地向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
18.一种用于将基片从用于包含多个基片的第一基片包含部分传递到用于包含彼此垂直地间隔的多个基片的第二基片包含部分的基片传递方法，该基片传递方法包括以下步骤：
准备能够彼此无关地水平地运动的多个用于保持基片的叉，叉彼此之间垂直地间隔预先确定的距离；
当从第一基片包含部分取出基片时，一个接一个地从第一基片包含部分取出基片；
当将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分时，全部保持基片的叉同时水平地向前运动到定位在基片将要放置在其上的位置上方的对应的预装载位置；
全部叉同时向下运动，使得将通过叉保持的基片传到第二基片包含部分；以及
全部叉同时向后运动，使得叉分别地从第二基片包含部分缩回。
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