CN102341901B - 用于移动基板的系统、设备与方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在电子元件制造中移动基板的系统、方法及设备。在一些方面中，提供了具有基座部分及至少三个垫的末端执行器。每个所述垫的具有一个接触表面，且至少一个接触表面具有曲面形状。由末端执行器所支撑的基板可以相对高的横向惯性力移动，而不会相对于垫产生大幅度滑动。本发明还提供了附加的方面。

Description

用于移动基板的系统、设备与方法
相关申请
本申请要求美国临时申请第61/143,805号的优先权，其申请日为2009年1月11日，专利名称为“移动基板的系统、设备与方法（SYSTEMS,APPARATUSAND METHODS FOR MOVING SUBSTRATES）”，在此为所有目的将其整体并入本文以为参考。
发明领域
本发明涉及电子元件制造，且更特定地涉及用于移动基板的系统、设备及方法。
发明背景
在电子元件制造中，可以藉由机械装置（包括机械手(robot)）而将基板（例如：硅晶片、玻璃板等）在制造设施周围及制造设备内移动。机械装置可藉由末端执行器（end effector）而与基板接触。末端执行器是制造制程中的一个重要的部件，因为当小心地移动基板时，可以增进任何最终产品的品质。
发明内容
在第一方面中，提供一种用于在电子元件制造制程中移动基板的系统。该系统包括：机械手（robot），用于移动基板，其中该机械手包括末端执行器（endeffector）。该末端执行器包括：基座部分，以及设置在该基座部分上的至少三个垫，其中每个所述垫包括一接触表面，且至少一接触表面具有曲面形状以及约45Ra～约65Ra的粗糙度。
在另一方面中，提供一种用于移动基板的末端执行器。该末端执行器包括：基座部分；以及设置在该基座部分上的三个垫，其中每个所述垫具有一接触表面，且所述接触表面的至少其中之一具有曲面形状。
在另一方面中，提供一种用于移动基板的末端执行器。该末端执行器包括：基座部分，包括钛掺杂（Ti-doped）氧化铝陶瓷；设置在基座部分上的三个垫，所述三个垫包括钛掺杂氧化铝陶瓷；以及位于所述三个垫的每一个上的接触表面，其中每个所述接触表面具有曲率半径为约0.64mm～约9.53mm的曲面形状，且具有约45Ra～约65Ra的粗糙度。
在另一方面中，提供一种用于移动基板的末端执行器。该末端执行器包括：基座部分；以及设置在该基座部分上的至少三个垫，其中每个所述垫具有一接触表面，且所述接触表面的至少其中之一具有曲面形状，以及约45Ra～约65Ra的粗糙度。
在方法方面中，提供一种用于在电子元件制造制程中移动基板的方法。该方法包括：提供基板运载机械手，该机械手包括机械手臂；在该机械手臂上设置末端执行器，该末端执行器包括基座部分以及设置在其上的至少三个垫，其中每个所述垫包括一接触表面，且所述接触表面的至少其中之一具有曲面形状，以及约45Ra～约65Ra的粗糙度；放置该基板而与该末端执行器接触；以及移动该机械手臂。
由以下的详细说明、所附权利要求以及附图，本发明的其他特征及方面将得以充分显现。
附图的简单说明
图1为根据本发明的实施例所提供的示例性电子元件制造处理工具的概要平面顶视图。
图2为根据本发明的实施例所提供的示例性末端执行器的立体视图。
图2a为根据本发明的实施例所提供的图2的示例性末端执行器的侧视图。
图3为根据本发明的实施例所提供的另一示例性末端执行器的立体视图。
图3a为根据本发明的实施例所提供的图3的示例性末端执行器的侧视图。
图4为根据本发明的实施例所提供的末端执行器的部分放大剖面侧视图，该末端执行器具有设置在基座部分上的示例性垫。
图5为根据本发明的实施例所提供的另一末端执行器的部分放大剖面侧视图，该另一末端执行器具有设置在基座部分上的示例性垫。
图6为根据本发明的实施例所提供的与示例性垫接触的基板的侧视图。
图6a为根据本发明的实施例所提供的与示例性垫接触的弓形基板的侧视图。
图7为根据本发明的实施例所提供的用于移动基板的示例性方法的流程图。
图8为采用400μm弓形半导体晶片的基板（晶片）放置测试的结果的图形表示。
图9为采用150μm弓形半导体晶片的基板（晶片）放置测试的结果的图形表示。
图10为采用倒置（inverted）半导体晶片的基板（晶片）放置测试的结果的图形表示。
图11为采用在支撑晶片的垫上放置硅粉尘（dust）之后才移动的半导体晶片的基板（晶片）放置测试的结果的图形表示。
具体实施方式
在电子元件制造中，基板（例如：硅晶片、玻璃板等）通常藉由机械手装置而移动通过数个制造步骤。快速地移动基板可以增加生产量，并因此降低制造成本。然而，即使在完成基板之前，这些基板都具有极高价值。因此，当基板移动通过制造步骤时，必须十分小心，以避免基板掉落或甚至伤害到基板。另外，在基板上的微粒可能会使得基板的制造复杂化。除此之外，当基板在表面上滑动时，亦会使得微粒的产生增加。因此，较佳的是使得基板的滑动最小化。
本发明的实施例包括一末端执行器，其具有相对防滑（的特性。末端执行器包括基座部分，且该基座部分具有至少三个垫设置于其上。每个垫具有一可在其上放置基板的接触表面，且至少一个接触表面为曲面的（curved）。基板可放置为与垫接触，并可藉由末端执行器而例如移动进出各个制造步骤或位置。在一些实施例中，一或多个垫具有具特定表面粗糙度的接触表面，其可进一步减少基板滑动的可能性。此外，垫可采一配置而设置在基座部分上，而此配置可有助于末端执行器的非滑动特性。因此，有利地，基板可以相对快速地移动，并且伴随着：由末端执行器上掉落的可能性降低、滑动（其导致更具重复性及更精确的基板放置）最小化、及/或微粒产生的最小化。在一方面中，末端执行器可以容纳各种基板，包括具有非完整形状（例如：弓形）的基板。
系统、设备及方法的这些与其它实施例参照第1-11图而描述如下。
图1例示根据本发明的实施例所提供的示例性电子元件处理工具100。参照图1，处理工具100可包括数个耦接至传送腔室104的处理腔室102。传送腔室104可容纳传送腔室（TC）机械手106。TC机械手106可具有第一臂108，该第一臂108在第一连接部（linkage）112连接至机械手基座110，并在第二连接部116连接至第二臂114。末端执行器118（于视图中为部分隐藏）可于第二连接部116的远端附接至第二臂114。末端执行器118可接触（例如：运载）基板120（例如：半导体晶片、玻璃板等）。
处理工具100的传送腔室104可以透过加载锁定腔室122而连接至工厂界面124。工厂界面124可容纳工厂界面（FI）机械手126。FI机械手126具有第一臂128，该第一臂128在第一连接部132连接至机械手基座130，并在第二连接部136连接至第二臂134。末端执行器138（于视图中为部分隐藏）可于第二连接部136的远端附接至第二臂134。末端执行器138可接触（例如：运载）基板140。
FI机械手126可位于轨道（图中未示）上，此轨道允许FI机械手126沿着X方向而在平行于无尘室壁142的路径中往复移动。工厂界面124可相邻于无尘室壁的第一侧144。
基板载具146可为可拆卸的，且可移除地连接至无尘室壁的第二侧148，基板载具146并可透过无尘室壁中的开口（图中未示）而与工厂界面的内部空间150连接。在处理腔室102、加载锁定腔室122及基板载具146中以虚线显示了可能的基板位置152。
处理工具100可耦接至控制器154。控制器154可控制基板的移动及处理。控制器154可例如包括中央处理单元（CPU）156、支援电路158及存储器160。CPU156可为可以用于控制各种腔室及次处理器（subprocessor）的工业设定中的任何形式电脑处理器。存储器160可耦接至CPU156。存储器160可为电脑可读取媒体，并且可为一或多种易于获得的存储器，例如：本地或远端的，随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、软磁盘、硬磁盘或是任何其他形式的数字储存器。支援电路158可耦接至CPU156，并以任何常规方式支援CPU156。支援电路158可以包括高速缓存（cache）、电源供应、时钟电路、输入/输出电路、子系统及类似者。
处理工具可设置成各种配置，且在不同配置中可使用各种机械手，例如SCARA机械手、四连杆（4-link）机械手等。各个机械手具有用于接触基板的至少一个（但也可具有二个或更多个）末端执行器（有时称之为叶片（blade））。末端执行器可例如为：重力末端执行器、真空末端执行器及/或静电末端执行器。传送腔室内部空间162及/或处理腔室内部空间164可保持在非常低的压力或真空下。真空末端执行器可能不一定总是适用在这些环境中，因为产生压差而将基板附着至末端执行器或许是困难或是不可能的。因此，例如重力末端执行器可能至少特别适用在低压或真空环境中。
在操作中，TC机械手106可经过设置而使得在第一连接部112和第二连接部116的旋转相组合可以将第二臂114及末端执行器118定位并延伸至期望位置。TC机械手106可例如在处理腔室102及加载锁定腔室122之间或是在不同处理腔室102之间移动基板。以相似的方式，FI机械手126亦可经过设置而使得在第一连接部132和第二连接部136的旋转相组合可以将第二臂134及末端执行器138定位并延伸至期望位置。FI机械手126可例如在加载锁定腔室122和基板载具146之间移动基板。为此，FI机械手可在X方向沿着轨道（图中未示）而往复移动，而使得FI机械手126可进入数个基板载具146。
随着制造制程的进展，协同运作的FI机械手126及TC机械手106可在基板载具146与处理腔室102之间移动基板。处理腔室102中可以进行各种电子元件制造制程，例如：半导体元件制造制程，举例为氧化、薄膜沉积、蚀刻、热处理、除气、冷却等。
期望能够尽可能地快速移动基板以加速制造制程，因而降低制造成本。然而，当藉由FI机械手126及/或TC机械手106（或是藉由在此未讨论或是未例示于图1中的其他机械手）而移动基板时，随着末端执行器的相对快速加速及减速的惯性力（g-force）的增加，则基板在一或多个末端执行器118、138上的滑动的可能性也增加。重力末端执行器特别可能发生滑动现象。滑动可能造成基板从末端执行器掉落，而在重新取得基板的同时会因此使得系统操作延迟。基板的掉落可能会延缓制造制程，并可能亦会导致受损基板。因此，期望使用能够降低基板滑动的可能性的末端执行器，以至少防止基板从末端执行器掉落。
另外，即使基板并未从末端执行器上掉落，在末端执行器上的滑动亦可能对制造制程造成负面影响。举例来说，当基板在末端执行器上滑动时，除了别的效应外，基板的面向末端执行器的一侧（即，基板的背侧）可能会积聚微粒（即，背侧微粒）（微粒亦可称之为“adder”）。举例来说，滑动可能会刮伤基板表面而形成微粒，而微粒会附着至基板的背侧。微粒自有其方法而移动到基板的侧面。此外，不期望让基板被刮伤，因为单单是刮伤就会降低任何最终产品的品质。再者，微粒的产生通常是有害的，因为其他基板可能会因此受到污染。又，滑动可能造成基板在处理腔室中的不适当定位，因而可能造成不适当的处理。
由于可以藉由降低或消除基板的滑动而降低或消除背侧微粒及/或基板刮伤，故有助降低或消除滑动的末端执行器对于电子元件制造来说是高度有利的。更特定的说，降低或消除基板滑动是有利的，藉此，基板在经历相对高的惯性力的同时，不会积聚背侧微粒及/或被刮伤或是以其它方式受损。允许基板经历相对高的惯性力使得制造步骤以较低的制程循环时间进行，因而使得总系统生产量增加。
末端执行器能容纳各种形状的基板也是重要的。举例来说，虽然大多数的基板是平坦的或是基本平坦的，但在部分实例中基板可能是弓形的（例如凹状或凸状）。基板的形状可能会影响基板如何接触末端执行器以及基板接触末端执行器的位置，因而会影响基板滑动的可能性。再者，基板可能至少基于基板成分等而有差别地滑动。另外，在制造环境中，各种微粒（例如硅树脂灰；siliconedust）可能会沉积在末端执行器上。这些微粒可能会使得基板滑动的可能性增加。
图2例示末端执行器200的示例性实施例。末端执行器200可包括基座部分202，该基座部分202具有设置在其上的第一垫204、第二垫206及第三垫208。基座部分202可包括基座部分近端210以及基座部分远端212。当在使用末端执行器200时，近端210最接近于机械手臂（图中未示）或是附接至机械手臂。末端执行器200可经配置而使其可藉由例如螺钉、螺栓、夹钳件或类似者而固定至机械手臂。每个垫204、206、208可具有一个接触表面214，当基板放置为与末端执行器200接触时，该接触表面214可适于接触基板（图中未示）。第一垫204、第二垫206及第三垫208的一个或多个可例如具有呈曲面形状的接触表面214。基座部分202还可具有设置于其上的护轨（guard rail）216，以进一步确保基板不会从末端执行器200滑落。
基座部分202可被成形为使得接触垫204、206、208的基板可以藉由销（pin）（图中未示）而被升举离开末端执行器200。举例来说，销可相对于末端执行器200而升高，或是当销保持不动时，末端执行器200可降低，或者是销及末端执行器200可同时移动。A、B及C指示例如当基板在销上放置就位时，例如销可处在的位置。基座部分远端212可以被成形而使得销在例如位置A可以例如相对于末端执行器200而升高。举例来说，远端212可以如图所示地具有凹口。
第一垫204及第二垫206可以彼此分隔得相对较远（分隔到考虑基座部分202的尺寸而所允许的程度）。第一垫204可设置为相对接近于基座部分第一边缘218，并且相对接近于基座部分远端212。第二垫206可设置为相对接近于基座部分第二边缘220，并且相对接近于基座部分远端212。相较于第一垫204与第二垫206，第三垫208可设置为相对较接近于基座部分近端210，并且大致位于基座部分第一边缘218与基座部分第二边缘220之间的中间点。
图2a显示出图2所示的末端执行器200的侧视图（但不包括护轨）。垫206、208及204（垫204并未示于图2a中）可以设置在基座部分202上，藉此，垫与（放置为与末端执行器接触的）基板接触。
图3描述末端执行器300的另一示例性实施例。如同图2中所示的末端执行器一样，图3所示的末端执行器300可包括基座部分302及设置于其上的第一垫304、第二垫306及第三垫308。每个垫可具有一接触表面310。垫304、306、308设置的方式可类似于图2中所示的实施例。第一护轨312及第二护轨314皆设置在基座部分远端316，并且可比图2所示实施例中的护轨相对更大。护轨312、314可由基座部分302的高起（raised）区域构成。亦由基座部分302的高起区域构成的第三护轨318可设置为较第三垫308更为接近于基座部分近端320。护轨312、314、318的一或多者可在末端执行器300的水平面上呈圆形（rounded），藉此，这些护轨近似于基板的圆周的圆形形状。
图3a显示出图3所示的末端执行器300的侧视图。此视图显示出第二护轨314及第三护轨318为基座部分302的高起部分。垫306、308及304（垫304并未示于图3a中）可以设置在基座部分302上，藉此，垫与（设置为与末端执行器接触的）基板接触。
图4显示末端执行器的部分放大剖面侧视图，此末端执行器具有设置在基座部分402上的示例性垫400。垫400具有可接触基板（图中未示）的接触表面404。接触表面404可为曲面的。本实施例的接触表面404可具有曲率半径（R）（radius of curvature）为约0.375英寸（9.53mm）。接触表面404的粗糙度可为约45Ra～约65Ra（基于ASME Y14.36M-1996标准）。由基座部分402量测至垫接触表面404的最高点所得的垫400的高度（h）可例如为约0.075英寸（1.9mm）。垫400可具有足够高度（h），藉此，除了平坦基板以外，弓形的基板可以与数个垫接触，而不与基座部分402接触。如下所讨论者，曲面的接触表面404可确保无论是平坦或是弓形的基板都可以与接触表面404有稳定的接触。垫的直径可以为约0.313英寸（7.95mm）。在图4所示的实施例中，垫400与基座部分402为单一材料件（piece），也就是说，垫400与基座部分402由相同的材料件而机械加工制成。
图5显示末端执行器的部分放大剖面侧视图，其具有设置在基座部分502上的示例性垫500。垫500具有可接触基板（图中未示）的接触表面504。接触表面504可为曲面的，并可具有曲率半径（R）为约0.025英寸（0.64mm）。接触表面504的粗糙度可为约45Ra～约65Ra。由基座部分502量测至垫接触表面504的最高点所得的垫500的高度（h）可例如为约0.075英寸（1.9mm）。垫500可具有足够高度，藉此，除了平坦基板以外，弓形的基板可以与数个垫接触，而不与基座部分502接触。如下所讨论者，曲面的接触表面504可确保无论是平坦或是弓形的基板都可以与接触表面504有稳定的接触。垫的直径可为约0.313英寸（7.95mm）。在图5所示的实施例中，垫500与基座部分502为分开制造，之后，再例如利用粘着剂（如：环氧树脂）及/或螺钉或螺栓而将垫500固定至基座部分502。
图6显示设置在基座部分602上的两个示例性垫600。每个垫600具有一接触表面604，该接触表面604接触基本平坦的基板606。图6a显示弓形基板608，其与图6所示的相同示例性垫600的接触表面604相接触。图6a显示出曲面接触表面604即使与弓形基板608一起使用仍提供相对良好的接触。
在图6a中，相较于弓形基板外部部分612，弓形基板中央部分610相对更为接近于基座部分602。因此，弓形基板608与接触表面内部部分614接触。若（图中未示）相较于弓形基板外部部分612，弓形基板中央部分610相对更为远离基座部分602，则弓形基板608将与接触表面外部部分616接触。
在一些实施例中，末端执行器可由基座部分与设置于其上的至少三个垫所构成。每个垫可具有一接触表面，且至少一个垫上的至少一个接触表面可具有曲面形状。当从至少一个侧角观看时（例如参见第4及5图），具有曲面形状的垫可具有凸状轮廓。在一些实施例中，接触表面可具有凸状曲面形状，从一或多个侧角或甚至所有侧角观看，该凸状曲面形状是对称的。举例来说，接触表面具有对称的曲面形状，其赋予接触表面一个对称的凸状外表，也就是说，当从任何角度观看时，其呈圆顶状。然而，接触表面可为不对称的。任何接触表面可在接触表面的不同点以不同的曲率半径弯曲，意即，接触表面可在一或多个位置处为弯曲的，或是在接触表面的整个表面上均匀地或非均匀地弯曲。当基板放置为与末端执行器接触时，至少一垫具有与基板接触的曲面表面。垫和/或垫接触表面可例如具有大致圆柱状、立方体状、圆锥状或其他形状。各个垫可具有不同形状，或者每个垫的形状近似于其他垫的形状。
末端执行器可具有设置在基座部分上的：仅三个垫、大于三个垫（例如四个垫）、或大于四个垫。在具有三个垫的实施例中，垫可以如第2及3图而设置，但并不必须为如此。在具有四或多个垫的实施例中，两个垫可设置在基座部分的近端而彼此分隔相对远，此设置方式类似于基座部分远端212上所示的垫的设置方式（参照第2图）。
基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可例如由具有相对低导热性、相对高的刚性重量比（stiffness to weight ratio）及相对低的热膨胀系数的材料构成。基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可例如由一材料构成，该材料具有：约3.96g/cc的密度和/或约370GPa的弹性模数和/或约7.4μm/m-℃的热膨胀系数和/或约2000℃的操作温度限值。
举例来说，末端执行器可具有：约0.44磅（0.2kg）～约0.53磅（0.24kg）的重量，和/或约0.013英寸（0.33mm）～约0.015英寸（0.38mm）的下垂度（droop）（末端执行器在自身重量下在其末端的偏斜），和/或约47.9Hz～约49.3Hz的第一固有频率（natural frequency）。
基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护栏可由导电性材料形成，藉以预防电弧并提供放电的接地路径。举例来说，基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可由例如不锈钢、氧化铝、镍镀铝或其类似者构成。基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可由陶瓷形成，例如：氧化锆、碳化硅或钛掺杂（Ti-doped）陶瓷。基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可由以约99.5％氧化铝制成的钛掺杂陶瓷所形成。在一些实施例中，基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可由具有约1×106～约1×1013ohms/cm的表面电阻的材料形成。基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可由相同材料或不同材料制成。
在一些实施例中，基座部分和/或一个或多个垫和/或一个或多个护轨可用来自一个材料件（piece）（例如：单一块材料）的基座部分而机械加工。因此，举例来说，基座部分、所有的垫及所有的护轨可机械加工为一个整体材料件。在其他实施例中，设置在基座部分上的一个或多个垫和/或设置在基座部分上的一个或多个护轨可以为分开制造，并利用例如粘着剂（如：环氧树脂）和/或一个或多个螺钉、压入配合（press fit）等而固定至基座部分。
在一些实施例中，可将垫彼此相对远地散布开，以提供对于基板的表面积而言是足够的垫间距离。垫可以定位为，例如，使得两个或更多个垫定位朝向基座部分远端，且一个或更多个垫定位朝向基座部分近端（见第2图）。垫可以定位为，例如，使得两个或多个垫定位朝向基座部分近端，及一个或多个垫定位朝向基座部分远端。末端执行器可以包括护轨，但并不必须包括之。
基座部分可以由大于一个材料件所制成，或是可以为一个整体材料件。在基座部分为大于一个材料件的情况下，基座部分的各个件可不包含有垫，或是含有一个或多个垫，而基座部分的各个件可以由与基座部分的其他件、和/或一个或多个垫、和/或一个或多个护轨相同的材料或是不同的材料制成。
本发明的实施例可以用于重力末端执行器、真空末端执行器和/或电气性末端执行器（例如静电末端执行器）。
在本发明的一些实施例中，垫可具有曲率半径（R）（参照第4及5图）例如为约0.025英寸（0.64mm）～0.375英寸（9.53mm）的接触表面。至少取决于基板形状及接触表面形状，基板可在垫接触表面上的不同位置处接触一个或多个垫。
在本发明的实施例中，一个或多个垫接触表面的表面粗糙度为约45Ra～约65Ra。一个或多个垫的高度（h）（参照第4及5图）例如为约0.050英寸（1.3mm）～约0.1英寸（3mm）。一个或多个垫的高度为约0.075英寸（1.9mm）。各个垫的高度（h）可以与设置在基座部分上的其他垫之高度相同或不同。在一些实施例中，各个垫的高度足以避免弓形基板接触末端执行器的基座部分。任何垫，包括垫接触表面在内，可例如由一均质或基本均质的材料构成。一个或多个垫的直径可为约0.2～约0.5英寸，且在一些实施例中为约0.313英寸。
基板可以搁在，或是被放置在（即，放置在末端执行器的顶侧上）末端执行器上，并藉由重力而保持在原位。然而，本发明的实施例可以包括静电、真空或其他类型的末端执行器，其可利用除了重力以外的方式而接触并附着至基板。因此，本发明的实施例的应用包括末端执行器接触基板的顶侧，而非接触基板的底部或背侧的情况。举例来说，基板可定位在与其接触的末端执行器下方（基板与末端执行器接触）。
在操作中，基板可放置成与末端执行器接触，从而基板与垫接触表面接触。在一些情况中，弓形基板放置成与末端执行器接触，从而基板接触该垫接触表面。末端执行器以相对高的惯性力加速和/或减速，基板将不会滑动，或者将仅滑动相对微小的距离。因此，来自滑动（会造成刮伤或是造成基板从末端执行器掉落）而对基板造成的任何伤害大幅度地降低。由于滑动现象降低，来自垫和/或基板的微粒产生及积聚亦可减少。
在一些实施例中，末端执行器可在以0.13g的加速度移动时，维持基板的放置在约±0.005英寸（0.13mm）之内、或是在约±0.0044英寸（0.11mm）之内、或甚至在±0.00335英寸（0.085mm）之内。在又一实施例中，末端执行器可在以0.13g的加速度移动时，维持基板的放置在约±0.0029英寸（0.074mm）之内，或甚至±0.0009英寸（0.02mm）之内。
图7为利用配备有本发明的末端执行器的机械手以移动基板的制造方法的示例性流程图。根据方法700，在步骤702中，提供配置有适于运载基板的臂的机械手。在步骤704，通过适当的附接方法而在机械手臂上设置本发明的末端执行器，该末端执行器具有至少一个垫，该垫包括具有曲面形状的接触表面。该垫可进一步包括如上所述的表面粗糙度。在步骤706中，基板放置成与末端执行器的垫接触。在步骤708，机械手臂移动，藉此，末端执行器与接触该末端执行器的基板亦移动。如上所述的制程可以重复任意次，次数随末端执行器与基板而变化。
图8-11例示出用本发明的末端执行器以0.13G移动基板时，与期望放置位置的放置偏差的数据的多个图表。所有的测试皆以钛掺杂的99.5％氧化铝陶瓷末端执行器来进行，该末端执行器具有由相同陶瓷材料构成的圆顶状垫。
在图8中所测试的基板为高度弓形晶片，其具有约400微米的压缩性弓度（compressive bow）。图8说明在0.13g的横向加速下，在近500次循环中，有+/-2.9密尔（mils）的最大放置偏差（以英寸计）。因此，此图表显示出，包括圆顶状垫的本发明在相对高g的条件下，在控制弓形基板的放置偏差来说是非常有效的。
图9例示由末端执行器运载的基板，该基板为弓形程度较少的硅晶片，其具有约150微米的拉伸弓度（tensile bow）。图9说明在0.13g的横向加速下，在近250次循环中，有+/-2.9密尔（mils）的最大放置偏差（以英寸计）。此图表显示出，包括圆顶状垫的本发明在相对高g的条件下，甚至在控制拉伸弓形的晶片的放置偏差方面是非常有效的。
图10例示基板的测试数据，该基板为具有低摩擦表面条件（μ=0.11～0.13）的弓形硅晶片。图10说明在0.13g之横向加速下，在近450次循环中，有+/-4.4密尔（mils）的最大放置偏差（以英寸计）。此图表显示出，包括圆顶状垫的本发明在相对高g的条件下，甚至在控制低摩擦晶片的放置偏差方面是非常有效的。
图11例示为硅晶片的基板的测试数据，向各个垫大量喷洒硅粉尘（silicondust）以模拟可能的使用中情况。图11说明在0.13g之横向加速下，在近550次循环中，有+/-3.35密尔（mils）的最大放置偏差（以英寸计）。此图表显示出，包括圆顶状垫的本发明在相对高g的条件下，甚至当垫暴露于硅粉尘时，在控制放置偏差方面是非常有效的。
上述说明仅揭示本发明的示例性实施例，对于以上揭示系统、设备及方法的修改，只要落入本发明的范畴内，对于该技术领域人士来说是明显的。举例来说，精确的垫放置，以及垫的使用数量，在本发明的不同实施例中是可以改变的。
因此，虽然本发明已以示例性实施例揭露如上，但应理解的是，其它实施例可落入如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之中。

Claims (18)

1.一种用于在电子元件制造制程中移动基板的系统，包括：
机械手，用于移动基板，该机械手包括末端执行器，且该末端执行器包括：
基座部分，以及
至少三个垫，其设置在所述基座部分上，其中每个所述垫包括一个接触表面，且至少一个接触表面具有曲面形状以及约45Ra～约65Ra的粗糙度。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，实质上由三个垫组成。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，包括四个垫。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个接触表面的曲率半径为约0.64mm～约9.53mm。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述基座部分与至少一个所述垫由导电性材料构成。
6.一种用于移动基板的末端执行器，包括：
基座部分；以及
三个垫，其设置在所述基座部分上，其中每个所述垫具有一个接触表面，且所述至少一个接触表面具有约45Ra～约65Ra的粗糙度。
7.如权利要求6所述的末端执行器，其特征在于，所述至少一个接触表面具有曲面形状以及约0.64mm～约9.53mm的曲率半径。
8.如权利要求6所述的末端执行器，其特征在于，至少一个垫由导电性材料构成。
9.如权利要求6所述的末端执行器，其中所述垫与所述基座部分由单个材料件机械加工而成。
10.一种用于移动基板的末端执行器，包括：
基座部分，其由钛掺杂氧化铝陶瓷构成；以及
三个垫，其由钛掺杂氧化铝陶瓷构成并设置在所述基座部分上，其中所述三个垫中的每一个包括一个具有曲面形状的接触表面，且该接触表面的曲率半径为约0.64mm～约9.53mm，粗糙度为约45Ra～约65Ra。
11.一种用于移动基板的末端执行器，包括：
基座部分；以及
至少三个垫，其设置在该基座部分上，其中每个所述垫具有一个接触表面，且所述至少一个接触表面具有曲面形状以及约45Ra～约65Ra的粗糙度。
12.如权利要求11所述的末端执行器，其特征在于，所述具有曲面形状的接触表面的曲率半径为约0.64mm～约9.53mm。
13.如权利要求11所述的末端执行器，其特征在于，至少一个垫由导电性材料构成。
14.如权利要求11所述的末端执行器，其特征在于，所述垫与所述基座部分由单个材料件机械加工而成。
15.一种用于在电子元件制造制程中移动基板的方法，包括：
提供基板运载机械手，该机械手包括机械手臂；
在所述机械手臂上设置末端执行器，该末端执行器包括基座部分以及设置在其上的至少三个垫，其中每个所述垫包括一个接触表面，且所述至少一个接触表面具有曲面形状以及约45Ra～约65Ra的粗糙度；
放置所述基板以和所述末端执行器接触；以及
移动所述机械手臂。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述末端执行器在以0.13g的加速度运动时，维持基板放置在±0.13mm之内。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述末端执行器在以0.13g的加速度运动时，维持基板放置在±0.085mm之内。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述末端执行器在以0.13g的加速度运动时，维持基板放置在±0.02mm之内。
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