CN107112264B - 晶片对准器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶片对准器。一种半导体晶片输送装置包括：框架；输送臂，其可移动地安装到所述框架，并且具有可移动地安装到所述臂的至少一个末端执行器，使得所述至少一个末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且相对于所述输送臂沿第二方向线性横向运动；以及边缘检测传感器，其安装到所述输送臂，使得所述边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动，所述边缘检测传感器是实现由所述末端执行器同时支撑的每个晶片的边缘检测的共同传感器；其中，所述边缘检测传感器被配置成使得每个晶片的边缘检测通过所述输送臂上的每个末端执行器的沿所述第二方向的横向运动来实现，并与所述横向运动同时发生。

Description

晶片对准器
相关申请的交叉引用
本申请为2014年11月4日提交的美国临时专利申请号62/075,014的非临时申请，并且要求其权益，该美国临时专利申请的公开内容通过引用整体地结合于本文中。
技术领域
示例性实施例总体上涉及晶片处理系统，并且更具体而言，涉及晶片对准。
背景技术
通常常规的半导体处理设备利用专门的独立晶片对准器来提供半导体处理期间的对准功能和晶片识别功能。这些专门的独立晶片对准器一般被安装在设备前端模块（EFEM）的包围件或晶片分选机的包围件（注意，EFEM可包括分选功能）的一端处（例如，在一侧上）。
在EFEM的端部上放置专门的独立晶片对准器一般需要相当长的晶片输送机器人的行进时间和等待时间，以允许专门的独立晶片对准器执行晶片对准和晶片识别。晶片输送机器人的行进和等待时间导致过多的循环时间（例如，将晶片从例如晶片盒传送到例如装载锁（load lock）之类的另一个晶片保持站），并且可大大减少可通过EFEM处理的每小时晶片数（例如，吞吐量）。
将专门的独立晶片对准器定位在EFEM的端部处一般需要突出的“凸出（bumpout）包围件”（例如，从EFEM的侧面向外延伸的箱状包围件）。这些凸出包围件增加了整体工具占用空间，并增加了EFEM和/或晶片分选机的制造成本。凸出包围件还会产生清洁度的挑战，这是由于控制内部空气清洁度（airborne cleanliness）的通过EFEM和/或晶片分选机的超低颗粒空气的流受到与凸出包围件相遇的侧向非层流模式的影响。
在EFEM和/或分选机内具有解决专门的独立晶片对准器的上述问题的即时晶片对准和识别将是有利的。
发明内容
一种半导体晶片输送装置，包括：
框架；
输送臂，其可移动地安装到所述框架，并且具有可移动地安装到所述臂的至少一个末端执行器，使得所述至少一个末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且相对于所述输送臂沿第二方向在延伸位置和缩回位置之间线性横向运动；以及
边缘检测传感器，其安装到所述输送臂，使得所述边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动，所述边缘检测传感器是实现在缩回位置时由所述至少一个末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的边缘检测的共同传感器；
其中，所述边缘检测传感器被配置成使得在缩回位置时由所述至少一个末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的情况下，每个晶片的边缘检测通过所述输送臂上的所述至少一个末端执行器中的每个末端执行器沿所述第二方向远离缩回位置的横向运动来实现，并与所述横向运动同时发生。
附图说明
结合附图，在以下描述中解释所公开实施例的前述方面和其他特征，附图中：
图1A-1D为结合所公开实施例的各方面的处理装置的示意图；
图2A-2G为结合所公开实施例的各方面的处理装置的示意图；
图2H-2K为根据所公开实施例的各方面的输送臂的示意图；
图3为结合所公开实施例的各方面的处理装置的一部分的示意图；
图4A-4D为结合所公开实施例的各方面的输送装置的一部分的示意图；
图5A和图5B为结合所公开实施例的各方面的输送装置的一部分的示意图；
图6A-6B为结合所公开实施例的各方面的输送装置的一部分的示意图；
图7A和图7B为根据所公开实施例的各方面的流程图；
图8A为常规处理工具中的晶片输送路径的示意图；图8B为结合所公开实施例的各方面的处理工具中的晶片输送路径的示意图；
图9是说明对应于与图8A的输送路径相对应的常规晶片输送时间的传送操作、以及对应于与图8B的输送路径相对应的根据所公开实施例的各方面的晶片输送时间的传送操作的表格；以及
图10为常规处理工具的一部分的示意图。
具体实施方式
参照图1A-1D和图2A-2G，其示出了结合所公开实施例的各方面的晶片处理装置或工具的示意图，这将在本文中进一步描述。尽管将参照附图来描述所公开实施例的各方面，但应当理解的是，所公开实施例的各方面能够以许多形式来实施。此外，能够使用元件或材料的任何合适的尺寸、形状或类型。应当理解的是，附图在本质上仅是代表性的，并且其中描绘的特征是示例性的且为了描述的目的而呈现，并且除非另有明确说明，否则可以根据需要而变化。
如将在下面更详细地描述的，所公开实施例的各方面通过将晶片旋转器（例如，具有至少部分地旋转晶片的旋转驱动器，否则在本文中为方便起见称为对准器）与半导体晶片输送装置整合（或集成），来提供即时（on-the-fly）的晶片/衬底对准系统499（图4D）。这里，即时对准是指在一个或多个晶片通过输送装置或仅其一部分的输送期间该一个或多个晶片的对准，所述一部分例如：如将在下面进一步描述的保持晶片的末端执行器等。例如，所公开实施例的各方面使得能够实现所述一个或多个晶片的物理对准，而无需将晶片传送到固定的晶片对准站/模块的传送机器人，或者与传送机器人不同的具有相对应的参照系的晶片对准站/模块。本文所述的所公开实施例的方面在公共平台上提供输送和对准器，并且因此，提供了公共的参照系。如从以下的描述中将会看到的，在一个方面，所公开实施例的各方面被用于大气环境内，例如用于设备前端模块（EFEM）（例如，具有装载端口作为基本配置的包围件）和晶片分选机中，而在其他方面，则被用于真空环境中，例如用于集群工具（cluster tool）的传送室和线性工具的线性传送室或者它们的组合中。在再其他的方面，所公开实施例被用于任何合适的晶片输送装置中，该合适的晶片输送装置例如沿X轴和Z轴中的一个或多个具有晶片的长行进距离（本文所述的X轴、Y轴和Z轴仅用于示例性目的，并且在其他方面，不同的方向通过任何合适的命名法来表示）。如下面将看到的，所公开实施例的各方面提供了更高的晶片吞吐量、改善的晶片清洁度、封闭模块内的最小环境干扰、更精确的晶片对准、降低的制造成本以及更小的工具占用空间（例如，通过消除常规系统的凸出包围件），并且改善了可维护性。所公开实施例的各方面还与任何合适的末端执行器（例如，主动边缘抓持、真空抓持、被动/摩擦支撑等）相容，并且在晶片对准和输送机器人控制之间允许共同的控制架构。
参照图1A和图1B，其示出了根据所公开实施例的各方面的处理装置，例如半导体工具站11090。尽管在附图中示出了半导体工具11090，但本文所述的所公开实施例的各方面能够适用于采用机器人操纵器（robotic manipulator）的任何工具站或应用。在此示例中，工具11090被示出为集群工具，然而，所公开实施例的各方面可被应用于任何合适的工具站，例如线性工具站，例如在图1C和图1D中示出并且在2013年3月19日授权的标题为“Linearly Distributed Semiconductor Workpiece Processing Tool”的美国专利号8,398,355中描述的线性工具站，该美国专利的公开内容通过引用整体地结合于本文中。工具站11090一般包括大气前端11000、真空装载锁11010和真空后端11020。在其他方面，该工具站可以具有任何合适的配置。前端11000、装载锁11010和后端11020中的每一个的部件都可以被连接到控制器11091，该控制器11091可以是例如集群架构控制之类的任何合适的控制架构的一部分。控制系统可以是闭环控制器，其具有主控制器、集群控制器和自主远程控制器，例如在2011年3月8日授权的标题为“Scalable Motion Control System”的美国专利号7,904,182中公开的那些控制器，该美国专利的公开内容通过引用整体地结合于本文中。在其他方面，可以利用任何合适的控制器和/或控制系统。
在一个方面，前端11000一般包括装载端口模块11005和微环境11060，例如设备前端模块（EFEM）（在一些方面，其包括晶片分选功能）。在其他方面，处理站包括晶片缓冲器、晶片反向器（wafer inverter）和晶片移动站（wafer shuffle station）（其可位于真空后端11020中、前端11000中和/或将前端11000与真空后端11020连接（例如，在装载锁中）。装载端口模块11005可以是符合针对300mm的装载端口、前部开口或底部开口的箱/舱和盒的SEMI标准E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9的开箱器/装载器对工具标准（BOLTS）的接口。在其他方面，装载端口模块可以被构造为200mm晶片或450mm晶片的接口或任何其他合适的晶片接口，例如较大或较小的晶片或用于平板显示器的平板。尽管图1A中示出了两个装载端口模块11005，但在其他方面，任何合适数量的装载端口模块都可以被结合到前端11000中。装载端口模块11005可以被构造成从高架输送系统、自动引导的车辆、人引导的车辆、轨道引导的车辆或由任何其他合适的输送方法来接收晶片载体或盒11050。装载端口模块11005可以通过装载端口11040与微环境11060接口。在一个方面，装载端口11040允许晶片在晶片盒11050和微环境11060之间传递。
在一个方面，微环境11060一般包括结合本文所述的所公开实施例的一个或多个方面的任何合适的传送机器人11013。在一个方面，机器人11013可以是轨道安装的机器人，诸如在例如美国专利号6,002,840和7,066,707中所描述的，上述美国专利的公开内容通过引用整体地结合于本文中，或者在其他方面，机器人11013可以是具有任何合适的配置的任何其他合适的输送机器人。微环境11060可以提供用于多个装载端口模块之间的晶片传送的受控的清洁区。
真空装载锁11010可以位于微环境11060和后端11020之间并且连接到二者。要注意的是，如本文所用的术语“真空”表示在其中处理晶片的例如10-5 Torr或以下的高真空。装载锁11010一般包括大气和真空槽阀。所述槽阀可以提供环境隔离，该环境隔离用于在从大气前端装载晶片之后排空装载锁，并且当利用例如氮气之类的惰性气体给锁排气时维持输送室中的真空。在一个方面，装载锁11010包括对准器11011，其用于将晶片的基准对准到用于处理的期望位置，而在其他方面，晶片的对准利用如本文所述的传送机器人来实现。在其他方面，真空装载锁可以位于处理装置的任何合适的位置，并且具有任何合适的配置和/或计量设备。
真空后端11020一般包括输送室11025、一个或多个处理站或模块11030以及任何合适的传送机器人11014。传送机器人11014将在下文中描述，并且可以位于输送室11025内，以在装载锁11010和各处理站11030之间输送晶片。处理站11030可以通过各种沉积、蚀刻或其他类型的过程对晶片进行操作，以在晶片上形成电子电路或其他期望的结构。典型的过程包括但不限于使用真空的薄膜过程，例如，等离子体刻蚀或其他蚀刻过程、化学气相沉积（CVD）、等离子体汽相沉积（PVD）、例如离子注入之类的注入法、度量衡学（metrology）、快速热处理（RTP）、干式剥离原子层沉积（ALD）、氧化/扩散、形成氮化物、真空光刻、外延（EPI）、引线接合和蒸发或使用真空压力的其他薄膜过程。处理站11030被连接到输送室11025，以允许晶片从输送室11025传递到处理站11030，并且反之亦然。在一个方面，装载端口模块11005和装载端口11040基本上直接耦接到真空后端11020，使得安装在装载端口上的盒11050基本上直接（例如，在一个方面，至少省略了微环境11060，而在其他方面，真空装载锁11010也被省略，使得盒11050以类似于真空装载锁11010的方式被向下泵送到真空）与传送室11025的真空环境和/或处理模块11030的处理真空（例如，处理真空和/或真空环境在处理模块11030和盒11050之间延伸并且在二者之间是共同的）接口。
现在参照图1C，其示出了线性晶片处理系统2010的示意性平面图，其中，工具接口部段2012被安装到输送室模块3018，使得接口部段2012大致面向（例如，向内）输送室3018，但与输送室3018的纵向轴线X偏置。如先前通过引用结合于本文中的美国专利号8,398,355中所描述的，通过将其他输送室模块3018A、3018I、3018J附接到接口2050、2060、2070，输送室模块3018可以沿任何合适的方向延伸。每个输送室模块3018、3018A、3018I、3018J包括任何合适的晶片输送装置2080，该晶片输送装置2080可以包括本文所述的所公开实施例的一个或多个方面，该晶片输送装置2080用于在整个处理系统2010中输送晶片，并且将晶片输送到例如处理模块PM中和从所述处理模块PM中向外输送。如可认识到的，每个室模块可以有能力保持隔离的或受控的气氛（例如，N2、清洁空气、真空等）。
参照图1D，其示出了例如可沿线性输送室416的纵向轴线X所取的示例性处理工具410的示意性垂直投影图。在图1D中所示的所公开实施例的方面，工具接口部段12可以被有代表性地连接到输送室416。在这方面，接口部段12可以限定工具输送室416的一个端部。如在图1D中所见，输送室416例如在与接口站12相对的端部处可具有另一工件进入/离开站412。在其他方面，还可以设置用于从输送室插入/移除工件的其他进入/离开站。在一个方面，接口部段12和进入/离开站412可以允许工件从工具的装载和卸载。在其他方面，工件可以从一端装载到工具中，并且从另一端移除。在一个方面，输送室416可具有一个或多个传送室模块18B、18i。每个室模块可以有能力保持隔离的或受控的气氛（例如，N2、洁净空气、真空等）。如前所述，形成图1D中所示的输送室416的输送室模块18B、18i、装载锁模块56A、56和工件站的配置/布置结构仅是示例性的，并且在其他方面，输送室可以具有按照任何期望的模块化布置结构设置的更多或更少的模块。在所示方面，站412可以是装载锁。在其他方面，装载锁模块可以位于端部进入/离开站（类似于站412）之间，或邻接的输送室模块（类似于模块18i）可以被构造成作为装载锁操作。
还如前所述，输送室模块18B、18i具有位于其中的一个或多个相对应的输送装置26B、26i，该输送装置26B、26i可以包括本文所述的所公开实施例的一个或多个方面。相应的输送室模块18B、18i的输送装置26B、26i可以协作，以在输送室中提供线性分布的工件输送系统420。在这方面，输送装置26B可以具有一般的SCARA臂构造，尽管在其他方面，输送臂可以具有任何其他期望的布置结构，例如基本上类似于图1A和图1B中所示的集群工具的输送装置11013、11014的布置结构、如图2I中所示的线性滑动臂214或具有任何合适的臂联接机构的其他合适的臂。臂联接机构的合适示例可以在例如2009年8月25日授权的美国专利号7,578,649、1998年8月18日授权的5,794,487、2011年5月24日授权的7,946,800、2002年11月26日授权的6,485,250、2011年2月22日授权的7,891,935、2013年4月16日授权的8,419,341和2011年11月10日提交的题为“Dual Arm Robot”的美国专利申请号13/293,717以及2013年9月5日提交的题为“Linear Vacuum Robot with Z Motion and ArticulatedArm”的13/861,693中找到，上述美国专利和美国专利申请的公开内容全部通过引用整体地结合于本文中。在所公开实施例的各方面，至少一个传送臂可以从常规的SCARA（选择性兼容多关节型机器人臂）型设计得到，其包括上臂、带驱动的前臂和带限制的末端执行器， 或者来自伸缩臂或任何其他合适的臂设计，例如笛卡尔线性滑动臂，其中，任何这样的设计构造还包括如本文进一步描述的滑动体420、对准系统499以及末端执行器420A、420B ...420n。例如，在一个方面，滑动体420被安装到任何合适的关节型输送臂的臂连杆。输送臂的合适示例可以在例如2008年5月8日提交的题为“Substrate Transport Apparatus withMultiple Movable Arms Utilizing a Mechanical Switch Mechanism”的美国专利申请号12/117,415和2010年1月19日授权的美国专利号7,648,327中找到，上述美国专利申请和美国专利的公开内容通过引用整体地结合于本文中。传送臂的操作可以彼此独立（例如，每个臂的延伸/缩回独立于其他臂），可以通过空动（lost motion）开关来操作，或者可以以任何合适的方式来可操作地联接，使得臂共享至少一个公共驱动轴。在再其他的方面，输送臂可以具有任何其他期望的布置结构，例如蛙腿臂216（图2H）构造、蛙跳（leap frog）臂217（图2K）构造、双对称臂218（图2J）构造等。输送臂的合适示例可以在2001年5月15日授权的美国专利6,231,297、1993年1月19日授权的5,180,276、2002年10月15日授权的6,464,448、2001年5月1日授权的6,224,319、1995年9月5日授权的5,447,409、2009年8月25日授权的7,578,649、1998年8月18日授权的5,794,487、2011年5月24日授权的7,946,800、2002年11月26日授权的6,485,250、2011年2月22日授权的7,891,935和2011年11月10日提交的题为“Dual Arm Robot”的美国专利申请号13/293,717以及2011年10月11日提交的题为“Coaxial Drive Vacuum Robot”的13/270,844中找到，上述各项的公开内容全部通过引用整体地结合于本文中。
在图1D中所示的所公开实施例的方面，输送装置26B的臂和/或末端执行器可以被布置成提供可称为快速交换布置结构的布置结构，该布置结构允许输送装置从拾取/放置位置迅速交换晶片。输送臂26B可以具有任何合适的驱动部段（例如，同轴布置的驱动轴、并排驱动轴、水平相邻的马达、垂直叠置的马达等），用于为每个臂提供任何合适数量的自由度（例如，具有Z轴运动的绕肩部和肘关节的独立旋转）。如在图1D中所见，在这方面，模块56A、56、30i可以间隙地位于传送室模块18B、18i之间，并且限定合适的处理模块、装载锁、缓冲站、计量站或任何其他期望的站。例如，诸如装载锁56A、56和工件站30i之类的间隙模块各自具有固定的工件支撑件/架56S、56S1、56S2、30S1、30S2，这些工件支撑件/架与输送臂协作，以实现工件沿输送室的线性轴线X通过输送室的长度的输送。作为示例，工件可以通过接口部段12被装载到输送室416中。工件可以利用接口部段的输送臂15被定位在装载锁模块56A的支撑件上。在装载锁模块56A中，工件可以通过模块18B中的输送臂26B在装载锁模块56A和装载锁模块56之间移动，并且以相似和连续的方式，利用（模块18i中的）臂26i在装载锁56和工件站30i之间移动以及利用模块18i中的臂26i在站30i和站412之间移动。该过程可以整体或部分地逆转，以沿相反的方向移动工件。因此，在一个方面，工件可以沿轴线X在任何方向上移动，并沿输送室移动到任何位置，并且可以被装载到与输送室连通的任何期望的模块（处理或其他）以及从该模块卸载。在其他方面，具有固定的工件支撑件或架的有间隙的输送室模块可以不设置在输送室模块18B、18i之间。在这些方面，邻接的输送室模块的输送臂可以将工件直接从末端执行器或一个输送臂传递到另一输送臂的末端执行器，以移动工件通过输送室。处理站模块可以通过各种沉积、蚀刻或其他类型的过程对晶片进行操作，以在晶片上形成电子电路或其他期望的结构。处理站模块被连接到输送室模块，以允许晶片从输送室传递到处理站，并且反之亦然。先前通过引用整体地结合的美国专利号8,398,355中描述了具有与图1D中所描绘的处理装置相似的一般特征的处理工具的合适的示例。
现在参照图2A-2D，处理工具被图示为具有多于一个集群工作站3010-3013的线性处理工具3000、3000A、3000B、3000C，该集群工作站3010-3013各自具有一个或多个传送室3001-3003和多个处理模块11030（例如，组合线性集群工具）。在一个方面，线性处理工具3000、3000A、3000B、3000C基本上类似于2014年8月11日提交的题为“SubstrateProcessing Apparatus”的美国专利申请号14/377,987中所描述的那些线性处理工具，该美国专利申请的公开内容通过引用整体地结合于本文中。在一个方面，集群工作站3010-3013基本上类似于上述后端11020。集群工作站3010-3013通过一个或多个传送室3020、3021以及一个或多个线性传送通道3030来连接到彼此。如可以实现的，每个传送室3020、3021包括输送机器人3023。如还可以实现的，参照图2E-2G，线性传送通道3030在一个方面由通道模块形成，这些通道模块被连接到彼此以形成共同通道，并且具有设置在其中并配置成穿过该共同通道的长度的一个或多个输送机器人3033。例如，线性传送通道3030是真空通道，其包括一个或多个真空通道模块3030A-3030n，该一个或多个真空通道模块3030A-3030n可以被密封地耦接在一起以形成具有任何合适的长度的真空通道。每个真空通道模块3030A-3030n在真空通道模块3030A-3030n的每个端部处包括连接端口3090，以允许真空通道模块连接到彼此和/或本文所述的处理工具的任何其他合适的模块。在这方面，每个真空通道模块3030A-3030n包括至少一个输送车引导件3080以及用于驱动至少一个输送车2530（其包括如本文所述的所公开实施例的各方面）通过相应的真空通道模块3030A-3030n的至少一个马达部件3081。要注意的是，端口3090的尺寸设计成允许输送车通过端口。如可以实现的，当两个或更多个真空通道模块3030A-3030n被耦接到彼此时，每个真空室模块3030A-3030n的所述至少一个输送车引导件3080形成延伸穿过真空通道3030的基本上连续的输送车引导件，以便允许输送车2530在真空通道3030的纵向端部3030E1、3030E2之间通过。每个真空室模块3030A-3030n的所述至少一个马达部件3081也形成基本上连续的马达部件，其允许输送车在真空通道3030的端部3030E1、3030E2之间基本上连续的驱动运动。
还参照图2G，仅出于示例性的目的，真空通道3030的一部分被示出为具有两个真空通道模块3030A、3030B。一方面，在真空通道3030中操作的输送车2530、2530A的末端执行器2530S、2531S被构造成在真空通道3030内纵向延伸，使得每个末端执行器2530S、2531S延伸出通道预定的距离DE，以便将保持在末端执行器2530S、2531S上的晶片S传送到任何合适的衬底保持站，例如真空模块3040，或基本上直接将晶片S移交到位于例如EFEM 11060或传送模块3020、3021内的传送机器人。在其他方面，末端执行器2530S、2531S具有任何合适的构造或形状。在这方面，末端执行器2530S、2531S面向共同的方向，例如，朝向真空通道3030的纵向端部3030E1，并且因此，末端执行器2530S、2531S可以仅延伸超过端部3030E1以便传送衬底S。如可以实现的，位于真空通道3030的纵向端部3030E2处的诸如本文所述的输送机器人之类的任何自动化装置被配置成延伸到真空通道3030中预定的量DL，以便基本上直接地将晶片S拾取和放置到末端执行器2530S、2531S。在其他方面，末端执行器2530S、2531S面向相反的方向，以便从真空通道3030的两个端部3030E1、3030E2延伸。传送室3020、3021和线性传送通道3030中的一个或多个通过例如基本上类似于上述装载锁11010的装载锁3040来连接到一个或多个EFEM 11060（例如，位于处理工具的一个或多个端部处）。
现在参照图3，将关于大气输送机器人11013来描述所公开实施例的各方面，但应当理解的是，所公开实施例的各方面同样适用于真空输送机器人11014、11014A、11014B、2080、3023和2530，例如图2A-2G中所示的那些。如可以实现的，输送机器人11013、11014、11014A、11014B、2080、3023和2530被安装到线性滑动件（如将在下面更详细地描述的）或悬臂BA（图2B，如先前通过引用整体地结合于本文中的美国专利申请号14/377,987中所述），以便可沿至少X和/或Y方向移动，而在其他方面，输送机器人11013、11014、11014A、11014B、2080、3023和2530被安装成使得输送机器人的基部362、4001A、4001B固定无法沿X和/或Y方向移动。所示的构造仅用于描述的目的，并且所示部件的布置结构、形状和放置可根据需要变化，而不脱离本发明的范围。
如在图3中可以看到，在一个方面，输送机器人11013被可移动地安装到EFEM11060的框架11060F，或者在其他方面，安装到处理工具的任何合适的模块的框架，例如真空通道3030和/或传送模块3018、3020、3021的框架。在这方面，输送机器人11013包括任何合适数量的驱动轴，以沿X、Y、Z、θ和R（末端执行器延伸）轴中的一个或多个移动晶片。例如，输送机器人11013包括输送臂11013TA，其在一个方面被安装到滑架363，使得输送臂11013TA被可移动地安装到框架11060F。在一个方面，滑架363被安装到滑动件363S，以便能够在X方向上移动，而在其他方面，滑架363S被安装到框架11060F，以便沿X方向（和/或Y方向）固定。在一个方面，任何合适的驱动器367被安装到框架11060F，并且通过任何合适的传动装置367T驱动地连接到滑架363，用于在X方向上移动基部。在这方面，传动装置是带和滑轮传动装置，并且驱动器是旋转驱动器，但在其他方面，驱动器是线性致动器，该线性致动器利用任何合适的传动装置或不利用传动装置（例如，当滑架包括线性致动器的驱动部分时）驱动地连接到滑架363。这里，输送臂11013TA包括旋转驱动器362、Z驱动柱380、滑动体420以及一个或多个末端执行器。旋转驱动器362是安装到滑架363的任何合适的旋转驱动器，并且Z驱动柱380被安装到旋转驱动器362的输出，以便沿箭头T的方向绕θ轴（例如，θ方向）旋转。滑动体420被可移动地安装到Z驱动柱380，其中，Z驱动柱380包括用于沿Z方向移动滑动体420的任何合适的驱动马达和/或传动装置。如可以实现的，Z驱动柱380相对于滑动体420的相对位置为末端执行器420A、420B和晶片的充分横向运动（traverse）提供了足够的间隙，以实现通过一个或多个传感器450、451的晶片检测，如下面进一步描述的。
还参照图4A-4C，一个或多个（例如，至少一个）晶片保持器或末端执行器420A、420B以任何合适的方式可移动地安装到滑动体420，以便沿R方向延伸和缩回。虽然仅为了示例性的目的图示了两个末端执行器420A、420B，但是应当理解，任何合适数量的末端执行器可以被安装到滑动体420。例如，在一个方面，存在安装到滑动件420的单个末端执行器，用于以本文所述的方式来实现晶片的输送和对准。在其他方面，存在安装到滑动体420的多于两个的末端执行器，用于以本文所述的方式来实现晶片的输送和对准。如可以实现的，一个或多个末端执行器与输送臂11013TA作为一个单位相对于框架沿第一方向（例如，X、Y和Z方向中的一个或多个）横向运动，并且相对于输送臂11013TA沿与第一方向不同的第二方向（例如，R方向）线性横向运动。滑动体包括配置成沿R方向独立地移动每个末端执行器420A、420B的一个或多个线性驱动器425。该一个或多个线性驱动器425是具有任何合适的传动装置的任何合适的驱动器，所述传动装置在一个方面基本上类似于例如2013年12月17日提交的题为“Substrate Transport Apparatus”的美国临时专利申请号61/917,056中所述的那些传动装置，该美国临时专利申请的公开内容通过引用整体地结合于本文中。末端执行器420A、420B被布置在滑动体420上，使得它们一个叠置在另一个之上，以便具有延伸和缩回的共同轴线R。
一个或多个传感器450、451被安装到滑动体420，并且被布置成测量/检测晶片的边缘，以确定晶片的一个或多个预定特性，例如晶片直径、晶片径向偏心（radial runout）、对准基准FID（例如，凹口/平面、标记或其他特征）的位置、晶片中心线的位置、晶片中心的位置或者末端执行器420A、420B所承载的与晶片有关的任何其他合适的信息，例如晶片标识等。如可以实现的，一个或多个传感器被安装到输送臂11013TA，使得一个或多个传感器450、451与输送臂11013TA作为一个单元相对于框架11060F移动，其中，如下面将描述的，该一个或多个传感器450、451是实现由所述一个或多个末端执行器420A、420B同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的即时边缘检测的共同传感器（例如，为每个末端执行器和其上承载的晶片所共用） 。如将在下面更详细地描述的，所述一个或多个传感器450、451被配置成使得每个晶片的即时边缘检测通过输送臂11013TA上的多于一个末端执行器420A、420B中的每个末端执行器420A、420B的沿第二方向的横向运动来实现，并且与之同时发生。例如，每个末端执行器420A、420B沿第二方向的横向运动相对于实现晶片的至少边缘检测的传感器450、451线性输送由末端执行器420A、420B同时支撑的多于一个晶片中的安置在末端执行器420A、420B上的相应晶片。在一个方面，所述传感器包括一个或多个光学传感器，例如断束（break-the-beam）传感器或线扫描传感器/摄像机451，其配置成测量/检测晶片边缘位置WE1、WE2和/或晶片基准，如将在下面更详细地描述的。在一个方面，传感器451被配置为检测晶片的边缘WE1、WE2（诸如前沿和后沿），并从其识别晶片位置和相对于预定参照系的未对准，例如运输机器人和/或衬底站的参照系。作为示例，在传感器451是断束传感器的情况下，传感器451检测晶片边缘上的点。在传感器451是线扫描传感器/相机（例如CCD阵列或任何其它合适的扫描仪）的情况下，传感器检测晶片边缘的弧（例如通过检测限定晶片边缘的弧的多个点，或晶片边缘的连续或基本上连续的扫描来实现）。在另一方面，传感器还包括被配置为读取例如晶片识别标记特征（例如字母数字标识符，二维码或位于晶片上的其他合适的识别标记）的任何合适的摄像机450。简要地参照图4D，在一个方面，摄像机被配置为扫描晶片S的顶表面TS（例如，背离晶片所位于的末端执行器的一侧）、底表面BS（例如，面向晶片所在的末端执行器的一侧）和周缘ES中的一个或多个。
再次参照图4A-4C，任何合适的旋转卡盘或旋转器（例如上述对准器）460连接到滑动体420，以便与滑动体420一起移动。卡盘460设置在运输机器人上以与每个末端执行器420A、420B协作并且实现位于末端执行器420A、420B上的相应晶片的旋转以及在晶片上发现和读取光学字符识别标记，检测晶片的基准，找到晶片的中心并将晶片旋转定位在预定取向（例如以实现晶片对准的重新定位）中的一个或多个。卡盘460可旋转地安装到滑动体420，使得卡盘的旋转中心θ2基本上与末端执行器420A、420B的中心线CL重合，而在其他方面，卡盘460与末端执行器具有任何合适的空间关系，其允许在每个末端执行器420A，420B和卡盘460之间传送晶片。在一个方面，卡盘460是主动边缘夹持卡盘（卡盘包括夹持晶片边缘的可移动夹持器），被动夹持卡盘（例如，晶片搁置在卡盘的被动支撑垫上）或真空夹紧卡盘。在一个方面，参照图4C和4D，卡盘420包括至少两个自由度。例如，卡盘可以绕轴线θ2旋转，并且能够沿轴线θ2在Z方向上直线移动。卡盘460包括卡盘驱动器460D，其包括旋转驱动器475和分别驱动驱动轴477旋转和线性运动的Z轴驱动器476。例如，驱动器460D包括旋转花键轴承478，驱动轴477位于该旋转花键轴承478中。驱动轴477包括与旋转花键轴承478的花键连接的花键，使得当旋转的花键轴承478旋转时，驱动轴477随之旋转。滑轮478P被固定到旋转的花键轴承，并通过变速器475T由旋转驱动装置475驱动。如可以实现的，当滑轮478P旋转时，旋转的花键轴承478随之旋转。驱动轴477通过例如固定到垂直驱动传动装置476T的带476TB的滑架477C在旋转花键轴承478内沿Z方向被支撑，使得当带沿Z方向移动时，托架477C随之移动。带由Z轴驱动器476用滑轮驱动或以任何其他合适的方式驱动。滑架477C包括用于支撑479的任何合适的轴承，例如推力轴承，其构造成支撑滑架477C内的驱动轴477。在其他方面，传动装置476T、475T和驱动器475、476具有用于将驱动轴和安装在其上的卡盘在θ2和Z轴上移动的任何合适的构造。应当理解，在其他方面，当驱动器460D被示出为在滑动体420的下方时，驱动器460D的至少一部分位于滑动体420的侧面。
参照图4D，并且如上所述，处理工具及其部件，例如传送机器人11013（以及本文描述的其它传送机器人）由一个或多个控制器11091控制，其被配置为至少循环每个 末端执行器420A，420B ... 420n通过一个或多个传感器450、451，并且以本文所述的方式对由每个末端执行器420A，420B ... 420n保持的每个对应的晶片进行至少边缘检测，以实现晶片对准。这里，输送机器人对准系统499（其至少包括末端执行器420A，420B ... 420n，卡盘460及其驱动器460D和一个或多个传感器450、451）被连接到例如控制器11091或被配置为以本文所述的方式操作传送机器人对准系统499的任何其他合适的控制器。
再次参照图1B、1C、2A以及图5A和5B，如上所述，在一个方面，所公开的实施例的方面包括在真空输送机器人11014、11014A、11014B、2080、3023中。例如，输送臂2080包括基本上类似于上述那些的滑动体420和末端执行器420A、420B，在这方面，输送机器人2080安装成使得滑架/底座4001固定或固定在X和/或Y方向上。如可以实现的，运输机器人2080包括相对于滑动体420和末端执行器420A、420B的任何合适的密封件和驱动器（其一方面基本上类似于先前通过引用整体地结合于本文中的美国临时专利申请号61/917,056中所描述的），以允许运输机器人2080在真空环境中操作。如上所述，滑动体420包括卡盘460和一个或多个传感器450、451。
类似地，输送机器人11014在一个方面是单个延伸轴R机器人，类似于输送机器人2080，而在其它方面，输送机器人11014A，11014B是多个延伸轴R1，R2机器人，其构造成将晶片传送到并排的基板保持区域。在一个方面，传送机器人11014A，11014B基本上类似于美国临时专利申请号61/917,056中所描述的，其全部内容通过引用并入本文。这里，每个延伸轴线R1、R2包括一个或多个末端执行器420A1、420B1、420A2、420B2，其配置成沿相应的轴线R1、R2延伸。
参照图5A，对于运输机器人11014A，一个或多个末端执行器420A1、420B1、420A2、420B2以与上述基本上类似于用于沿相应的延伸轴线R1、R2移动的方式安装到相应的滑动体模块420-1、420-2。滑动体模块420-1、420-2安装到驱动模块425A，驱动模块425A包括配置用于单个延伸/缩回一个或多个末端执行器420A1、420B1、420A2、420B2中的每一个的任何合适的驱动器。驱动模块425A被安装到基本上类似于上述基部4001的基部4001A。每个滑动体模块420-1、420-2以与上述基本相似的方式包括卡盘460和一个或多个传感器450、451。
参照图5B，每个末端执行器420A1、420B1、420A2、420B2从相对于滑动体420的中心线CL设置的各个滑块425S延伸并依赖于其（而不是如图4A和图6所示从滑动体的侧面延伸），使得滑动件425S设置在末端执行器420A1、420B1和末端执行器420A2、420B2之间。每个滑动件425S包括用于实现一个或多个末端执行器420A1、420B1、420A2、420B2中的每一个的单独的延伸/缩回的任何合适的驱动器425。滑动体420被安装到基本上类似于上述基座4001的基部4001B，并且包括：卡盘460和一个或多个传感器450、451，该传感器450、451为末端执行器420A1、420B1和卡盘460所共用；以及为末端执行器420A2、420B2所共用的一个或多个传感器450、451。
还参照图2G，真空通道3030的运输系统包括所公开的实施例的方面，其中一个或多个真空通道模块3030A-3030n形成滑动体420M的一部分，末端执行器2530S、2531S依赖于该部分并沿该部分行进。滑动体420M包括平台420P，其包括卡盘460和一个或多个传感器450、451。平台420P位于滑动体内并且相对于每个末端执行器2530S、2531S定位，使得晶片在卡盘460和每个末端执行器2530S、2531S之间传递，并且使得当末端执行器2530S、2531S通过平台420P时，如本文所述，一个或多个传感器450、451读取/检测晶片的特征，以实现如本文所述的即时晶片对准。
现在参照图4A-4C、6A和6B，将描述所公开实施例的各方面的示例性操作。如可以实现的，一个或多个末端执行器420A，420B ... 420n操作以将晶片S拾取并放置在任何合适的衬底保持容器（例如，前开口统一的舱/FOUPS、封闭/开放的盒或运输容器/FOSBYS等）和/或任何合适的衬底保持站（例如，过程模块、计量/测量站等）。在一个方面，一个或多个晶片S由例如传送机器人11013（图7A，框700）的一个或多个末端执行器420A，420B ...420n中的相应的一个或多个晶片S拾取。应当注意的是，在该示例中，仅为了示例性目的而使用传送机器人11013，并且在其它方面，本文描述的任何大气和/或真空传送机器人的操作方式基本上类似于本文关于传送机器人11013所描述的方式。在拾取期间，末端执行器420A，420B ... 420n在R方向上延伸（例如，线性移动）到晶片保持位置，并且晶片从晶片保持位置被提升。其上具有相应晶片的末端执行器420A，420B ... 420n在R方向上缩回（例如，线性移动）以从晶片保持位置移除晶片。当晶片S在末端执行器420A，420B ... 420n上从例如位置P3缩回到缩回位置P1时，晶片S通过一个或多个传感器451、450，并且晶片S的至少一个边缘WE1、WE2（例如，相对于沿R方向的晶片行进路径的前缘或后缘）被检测到（图7A，框705）。在一个方面，一个或多个不同的晶片W被其他每个执行器420A，420B ... 420n拾取，使得输送机器人11013的一个或多个末端执行器420A，420B ... 420n各自保持相应的晶片S（例如，多于一个晶片同时由一个或多个末端执行器420A，420B ... 420n保持）（图7A，框700）。当每个晶片由末端执行器缩回时，每个晶片通过一个或多个传感器150、151以检测对应的至少一个边缘WE1、WE2（图7A，框705）。如上所述，相对于滑动体420的Z驱动柱380（如图6B中所示）的相对位置为末端执行器420A、420B和晶片的充分横向运动提供了足够的间隙，以实现一个或多个传感器450、451的晶片检测。为了示例性的目的，在一个方面，Z驱动柱380相对于末端执行器的延伸和缩回R的轴线以大约45°的角度定向，而在其他方面，Z驱动柱380相对于末端执行器的延伸和缩回轴线R以任何合适的角度定位。如可以实现的，控制器11091包括用于存储对应于保持在相应末端执行器上的每个晶片的数据的任何合适的存储器。例如，当末端执行器420A缩回边缘WE1、WE2时，检测到保持在末端执行器420A上的晶片W，并且位置数据被存储在控制器存储器中，当末端执行器420B缩回边缘WE1、WE2时，检测到保持在末端执行器420B上的晶片W，并且位置数据被存储在控制器存储器中，以此类推。
当一个或多个晶片W被传送机器人11013传送时，一个或多个晶片W被选择性对准。例如，控制器11091部分地延伸相应的末端执行器420A，420B ... 420n，使得晶片选择性地定位在卡盘460上方的位置P2（图7A，框710）。在一个方面，控制器11091延伸相应的末端执行器420A，420B ... 420n，以使用当相应的末端执行器420A，420B ... 420n如上所述缩回时获得的存储的位置数据将晶片定位在卡盘460上。在其他方面，在相应的末端执行器420A，420B ... 420n的部分延伸期间主动使用一个或多个传感器450、451来检测晶片W的周边边缘，同时晶片在R方向上平移以实现晶片W相对于卡盘460的定位。卡盘460在Z方向（图4C）上平移，以将位于卡盘460上方的晶片从对应的末端执行器420A，420B ... 420n上升起（图7A，框715）。卡盘460旋转，而其上的晶片（例如，晶片与卡盘一起旋转）以检测和/或测量晶片W的至少一个预定特性（例如，如上所述的那些）（图7A，框720）。如可以实现的，卡盘460相对于一个或多个传感器450、451定位在滑动体420上，使得当晶片W放置在卡盘460上时，晶片在一个或多个传感器450、451的光学观察区域内。如也可以实现的，当拾取晶片并且末端执行器缩回并且检测/测量至少一个预定特性时，一个或多个传感器450、451是两个边缘检测所共用的。作为示例，在一个方面，卡盘460旋转晶片W以利用传感器451检测物理跳动/偏心量和晶片基准FID的位置的量。基于通过卡盘460旋转晶片W的跳动/偏心量，使得传感器450读取晶片标记IND（图4B）并将基准FID按预定取向对准（图7A，框725）。此外，在一个方面，晶片S上的任何合适的标记IND由一个或多个传感器450、451读取，晶片S在卡盘460上（图7A，框726）。在一个方面，对准的晶片W被传送回相应的末端执行器420A，420B ...420n，通过卡盘460沿Z方向的下降而将其从其移除，而在其他方面，对准的晶片W被传送到与其被去除的末端执行器不同的末端执行器（例如，将晶片从一个末端执行器交换到另一个末端执行器）（图7A，框730）。如可以实现的，该交换用于使初始末端执行器从初始晶片起作用或去耦接，使得其可以开始进一步的动作（例如，传输和/或拾取另一个晶片），而不会暂停以释放初始晶片。
对于由末端执行器420A，420B ... 420n保持的每个晶片W选择性地重复该对准过程（例如，图7A的框705-730或框710-730），使得每个末端执行器420A，420B ... 420n的线性横向运动在R方向上顺序循环，使得由末端执行器420A，420B ... 420n保持的不止一个晶片在每个末端执行器420A，420B ... 420n的线性横向运动的顺序循环期间被顺序移动并被共同的边缘检测传感器451和/或公共OCR传感器450扫描。如可以实现的，在顺序移动期间由共同边缘检测传感器151进行的扫描实现了由至少一个末端执行器420A，420B...420n同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片W的即时边缘检测，其中共同的边缘检测传感器151安装到传送臂，使得公共边缘检测传感器151相对于例如EFEM 11060的框架11060F与传送臂作为一个单位移动。在一个方面，所述至少一个末端执行器420A，420B ... 420n被独立地驱动，使得由所述至少一个末端执行器420A，420B ... 420n同时保持的多于一个晶片W被顺序地移动，以便在将第一晶片W与卡盘460接合之前检测多于一个晶片中的每一个的边缘。
对准的晶片W由相应的末端执行器420A，420B ... 420n放置在任何合适的晶片保持位置处（图7A，框735）。如可以实现的，在一个方面，每个晶片S的边缘WE1、WE2以与上述基本类似的方式在相应的末端执行器放置时延伸期间进行扫描。例如，其上具有相应晶片的相应的末端执行器420A，420B ... 420n在R方向上被延伸（例如，线性横向运动），以将晶片放置到晶片保持位置（图7B，框735A）。当晶片S在末端执行器420A，420B ... 420n上延伸，从例如缩回位置P1延伸到部分延伸位置P3时，晶片S通过一个或多个传感器451、450，并且例如检测到晶片S的至少一个边缘WE1、WE2（例如，相对于沿R方向移动的晶片路径的前缘和/或后缘）以例如验证晶片S相对于例如其所位于的末端执行器的位置（图7B，框735B）。根据检测到的边缘的位置，输送机器人考虑到当将晶片S放置在预定的晶片保持位置时，传感器450、451在延伸时检测到的晶片（相对于末端执行器）的任何位移（图7B，框735C）。如可以实现的，当每个晶片S被相应的末端执行器延伸时，每个晶片通过一个或多个传感器150、151以检测相应的至少一个边缘WE1、WE2，以验证晶片（相对于末端执行器）的位置以放置在晶片保持站。如还可以实现的，在一个方面，晶片W被扫描（图7B）以便在第一晶片放置在晶片保持位置之前顺序放置（例如，将晶片W在运输机器人上进行移动，以在将任何晶片放置在基板保持位置之前验证每个晶片的位置）。
如可以实现的，在一个方面，在一个或多个末端执行器420A，420B ... 420n和/或卡盘460上采用任何合适的晶片滑移检测。晶片滑移检测通过例如一个或多个传感器450、451实现，并且确定晶片是否处于相对于末端执行器420A，420B ... 420n和/或卡盘的确定性的位置以及晶片是否容易受到不准确的定心或对准。如可以实现的，不准确的定心或对准可能导致晶片断裂和/或不正确的定位。如果确定晶片位置不确定，则控制器11091可以对操作者施加任何合适的视觉和/或听觉指示以校正晶片位置。
如可以实现的，本文所述的用于即时对准的优点包括每个晶片W在被分类、对准和/或识别时在例如EFEM 11060的大气环境中花费的显著缩短的时间。该时间的减少与如本文所述的即时对准可获得的更高的吞吐率有关，和/或给定晶片花费远离由晶片盒11050提供的保护外壳的时间的显著减少。对于提供给定FOUP中的所有晶片的对准和/或光学字符识别（OCR）读取的通用分选方案，该优点尤其明显。例如，参照图8A，常规系统870一般依赖于双固定对准器800A、800B来实现高总吞吐率，但是这种结构导致晶片移动距离，机器人运动以及每个晶片在微型环境（邻近高活性SCARA型机器人）所花费的时间更多。例如，图8A示出了用于在EFEM内传送晶片的常规示例性传送路径，用于对晶片进行分类，对准和/或识别。晶片传送路径TP1-TP8从晶片盒11050A、11050B之一内的预定数据位置DL1、DL2到固定对准器800A、800B之一中的预定数据位置DL3、DL4，并且随后到达装载锁11010A、11010B之一中的预定数据位置DL5、DL6或回到晶片盒11050A、11050B之一内的预定数据位置DL1、DL2。相比之下，图8B示出了根据所公开的实施例的各方面的系统869的晶片传输路径TP10-TP13，以便在用于对晶片进行分选、对准和/或识别的相同的EFEM（与图8A中所示的相同）中传输晶片。如从图8B中可以看到，传输路径TP10-TP15中的任何一个的长度比常规传输路径TP1-TP8中的任一个短。如可以实现的，将晶片W分类并放置回其被拾取的盒中的相邻载体端口的相邻条带的传输路径TP14、TP15是最短路径，并且显著短于图8A中图示的从盒11050A、11050B到对准器800A、800B中的一个然后返回到盒11050A、11050B中的一个的相应路径。例如，当根据图8B中的路径TP14、TP15进行分类时，末端执行器420A，420B ... 420n从诸如盒11050A或11050B的共同的盒顺序地拾取晶片W（使得晶片被移动）。当每个晶片被顺序地拾取时，在每个晶片从盒11050A、11050B退回期间，每个晶片通过传感器450、451以如上所述检测晶片的边缘。晶片在输送机器人上被移动，以使每个晶片顺序对准。对准的晶片以预定的分类顺序放置到一个或多个盒11050A、11050B中。
参照图9，在系统869中，与使用双固定对准器800A、800B的传统系统870相比，晶片在EFEM的大气环境中花费的时间较短。例如，图9所示的表格示出了相对于图8A的常规传送/对准系统870（例如“常规传送时间”）的传送操作，每个传送操作具有指定的传送时间。图9中的表格还示出了根据所公开的实施例的各方面，相对于图8B的传送/对准系统869，各自具有指定传送时间的传送操作。从表中可以看出，常规的传送/对准系统870和系统869都包括与从晶片盒11050A、11050B拾取一个或多个晶片相关联的时间以及将一个或多个晶片放置在负载锁11010A、11010B处相关联的时间，但是，这是传送时间结束的相似之处。例如，不是像在系统869中完成的那样将晶片从盒11050A，11050B基本上直接传送到晶片保持位置（其中，晶片保持位置是采集晶片的负载端口处的盒中的一个或多个，相邻负载端口处的不同盒带和装载锁），常规系统包括用于将晶片传送到固定对准器800A、800B之一的预定数据位置DL3、DL4的附加传送时间。此外，常规系统870包括空闲传送时间，其中晶片W位于对准器800A、800B内并对准。在系统869中基本上消除了这种“对准时间”，这是因为在传送期间晶片对准，同时晶片位于传送机器人的末端执行器上、预定的数据位置DL1、DL2与预定数据位置DL5、DL6（其中晶片被传送到装载锁）和预定的数据位置DL1、DL2（其中晶片返回到盒，例如在分类期间）之间。此外，即使晶片在系统869中与保持滑动体420的传送机器人静止的方向对准（例如在装载锁11010A，11010B的前面），由于例如在Z方向上的移动距离较短，将晶片从末端执行器420A，420B ... 420n传送到卡盘460的时间显著小于将晶片从常规末端执行器传递到固定对准器800A、800B的时间。例如，为了根据所公开实施例的各方面执行晶片对准和识别，卡盘460从完全降低的基准位置CD沿Z方向移动少量Z1（例如大约20mm或更小），并且末端执行器420A，420B ... 420n仅在R方向上部分地延伸以在末端执行器和卡盘之间传送晶片。相比之下，没有所公开实施例的各方面的即时对准的机器人需要施加大得多的Z行程（图10中的距离Z2），以将晶片W从例如EFEM的预定晶片传送平面WTP传送到固定对准器800的晶片支撑表面WSS的水平，并且必须通过X，Y和θ轴中的一个或多个中的附加运动将末端执行器EE完全延伸在R方向上，同时使末端执行器EE的基准CE与对准器的基准CA对准。
如可以实现的，根据所公开实施例的方面，系统869的晶片传送时间减少允许晶片盒的门打开的经过时间减少。这种减少的“盒门打开”时间减少了例如盒内与大气环境的污染，并且为盒和位于其中的晶片的内部提供增加的惰性气体保护。如可以实现的，减少的“盒门打开”时间使得盒内的环境变化和污染最小化并且还减少了盒内的惰性气体恢复时间（以及恢复所需的惰性气体的量）。相反，前端微环境的环境干扰也减少了。从上述可以看出，本文所述的所公开的实施例的方面不仅提供更高的晶片生产量，而且还提高了晶片的清洁度和减少的环境暴露。
根据所公开实施例的一个或多个方面，一种半导体晶片输送装置包括：框架；输送臂，其可移动地安装到所述框架，并且具有可移动地安装到所述臂的至少一个末端执行器，使得所述至少一个末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且相对于所述输送臂沿第二方向线性横向运动；以及边缘检测传感器，其安装到所述输送臂，使得所述边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动，所述边缘检测传感器是实现由所述至少一个末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的边缘检测的共同传感器；其中，所述边缘检测传感器被配置成使得每个晶片的边缘检测通过所述输送臂上的所述至少一个末端执行器中的每个末端执行器的沿所述第二方向的横向运动实现，并与所述横向运动同时发生。
根据所公开实施例的一个或多个方面，每个末端执行器沿所述第二方向的横向运动相对于实现边缘检测的所述边缘检测传感器线性输送由所述至少一个末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的安置在所述末端执行器上的相应晶片。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述边缘检测传感器被配置成检测所述晶片的边缘并由之识别晶片位置和相对于预定参照系的未对准。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述半导体晶片输送装置还包括晶片对准器，所述晶片对准器安装到所述输送臂，使得所述对准器和所述输送臂相对于所述框架作为一个单元移动，所述对准器被设置成与每个末端执行器协作并且实现安置在所述末端执行器上的相应晶片的晶片对准。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述半导体晶片输送装置还包括控制器，所述控制器配置成使每个末端执行器的线性横向运动循环经过所述边缘检测传感器，并且实现每个相应晶片的边缘检测。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述控制器被配置成在使第一晶片与安装到所述输送臂的晶片对准器接合之前，使所有末端执行器的线性横向运动顺序地循环。
根据所公开实施例的一个或多个方面，每个末端执行器具有独立的驱动器，所述驱动器配置成使得每个末端执行器具有沿所述第二方向的独立的线性横向运动。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述至少一个末端执行器包括第一末端执行器和第二末端执行器，所述末端执行器相对于所述输送臂各自独立地被驱动。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述边缘检测是即时边缘检测。
根据所公开实施例的一个或多个方面，一种晶片处理装置包括具有装载端口的包围件和如上所述的输送装置。
根据所公开实施例的一个或多个方面，一种半导体晶片输送装置包括：框架；输送臂，其可移动地安装到所述框架，并且具有可移动地安装到所述臂的第一末端执行器和第二末端执行器，使得所述第一末端执行器和所述第二末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且，所述第一末端执行器和所述第二末端执行器被独立地驱动，以便相对于输送臂沿第二方向独立地线性横向运动；以及边缘检测传感器，其安装到所述输送臂，使得所述边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动，所述边缘检测传感器是实现由所述第一末端执行器和所述第二末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的边缘检测的共同传感器；其中，所述边缘检测传感器被配置成使得每个晶片的边缘检测通过所述输送臂上的所述第一末端执行器和所述第二末端执行器中的每个末端执行器的沿所述第二方向的横向运动来实现，并与所述横向运动同时发生。
根据所公开实施例的一个或多个方面，每个末端执行器沿所述第二方向的横向运动相对于实现边缘检测的所述边缘检测传感器线性输送由所述第一末端执行器和所述第二末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的安置在相应末端执行器上的相应晶片。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述边缘检测传感器被配置成检测所述晶片的边缘并由之识别晶片位置和相对于预定参照系的未对准。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述半导体晶片输送装置还包括晶片对准器，所述晶片对准器安装到所述输送臂，使得所述对准器和所述输送臂相对于所述框架作为一个单元移动，所述对准器被设置成与每个末端执行器协作并且实现安置在所述第一末端执行器和所述第二末端执行器中相应的一个上的相应晶片的晶片对准。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述半导体晶片输送装置还包括控制器，所述控制器配置成使每个末端执行器的线性横向运动循环经过所述边缘检测传感器，并且实现每个相应晶片的边缘检测。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述控制器被配置成在使第一晶片与安装到所述输送臂的晶片对准器接合之前，使所有末端执行器的线性横向运动顺序地循环。
根据所公开实施例的一个或多个方面，每个末端执行器具有独立的驱动器，所述驱动器配置成实现每个末端执行器沿所述第二方向的独立的线性横向运动。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述边缘检测是即时边缘检测。
根据所公开实施例的一个或多个方面，一种晶片处理装置包括具有装载锁的包围件和如上所述的输送装置。
根据所公开的实施例的一个或多个方面，一种处理半导体晶片的方法包括：提供可移动地安装到框架的输送臂；提供至少一个末端执行器，其可移动地安装到所述臂，使得所述至少一个末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且相对于所述输送臂沿第二方向线性横向运动；以及使所述至少一个末端执行器中的每个末端执行器沿所述第二方向的线性横向运动顺序地循环，使得在每个末端执行器的线性横向运动的顺序循环期间，多于一个晶片各自通过安装到所述输送臂的共同的边缘检测传感器来顺序地移动和扫描。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述共同的边缘检测传感器在顺序移动期间的扫描实现了由所述至少一个末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的每个晶片的即时边缘检测，其中，所述共同的边缘检测传感器被安装到所述输送臂，使得所述共同的边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述方法还包括在完成所述多于一个晶片的顺序移动之后，使第一晶片与安装到所述输送臂的晶片对准器接合。
根据所公开实施例的一个或多个方面，每个晶片的所述即时边缘检测通过所述输送臂上的所述至少一个末端执行器中的每个末端执行器的沿所述第二方向的横向运动实现，并与所述横向运动同时发生。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述方法还包括在所述顺序移动期间实现边缘检测，这是通过使每个末端执行器沿所述第二方向线性横向运动，以相对于所述边缘检测传感器输送由所述至少一个末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的安置在所述末端执行器上的相应晶片，并且在所述相应晶片的线性输送期间利用所述边缘检测传感器来扫描所述相应晶片。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述方法还包括利用所述边缘检测传感器来检测所述晶片的边缘，并由之识别晶片位置和相对于预定参照系的未对准。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述方法还包括利用安装到所述输送臂的晶片对准器来实现安置在所述末端执行器上的相应晶片的晶片对准，其中，所述晶片对准器和所述输送臂相对于所述框架作为一个单元移动，所述对准器被设置成与每个末端执行器协作。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述方法还包括利用独立的驱动器来独立地驱动每个末端执行器，使得每个末端执行器具有沿所述第二方向的独立的线性横向运动。
根据所公开实施例的一个或多个方面，所述至少一个末端执行器包括第一末端执行器和第二末端执行器，所述方法还包括相对于所述输送臂独立地驱动所述第一末端执行器和所述第二末端执行器中的每一个。
应当理解的是，前述描述仅说明所公开实施例的各方面。本领域技术人员能够设计出各种替代方案和修改，而不脱离所公开实施例的各方面。因此，所公开实施例的各方面意在包含落入所附权利要求的范围内的所有这样的替代方案、修改和变型。此外，仅仅不同的特征在相互不同的从属权利要求或独立权利要求中陈述这一事实不表示这些特征的组合不能被有利地使用，这样的组合仍属于本发明的各方面的范围内。

Claims (28)

1.一种半导体晶片输送装置，包括：
框架；
输送臂，其可移动地安装到所述框架，并且具有可移动地安装到所述臂的至少一个末端执行器，使得所述至少一个末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且相对于所述输送臂沿第二方向在延伸位置和缩回位置之间线性横向运动；以及
边缘检测传感器，其安装到所述输送臂，使得所述边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动，所述边缘检测传感器是实现在缩回位置时由所述至少一个末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的边缘检测的共同传感器；
其中，所述边缘检测传感器被配置成使得在缩回位置时由所述至少一个末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的情况下，每个晶片的边缘检测通过所述输送臂上的所述至少一个末端执行器中的每个末端执行器沿所述第二方向远离缩回位置的横向运动来实现，并与所述横向运动同时发生。
2.如权利要求1所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，每个末端执行器沿所述第二方向的横向运动相对于实现边缘检测的所述边缘检测传感器线性输送由所述至少一个末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的安置在所述末端执行器上的相应晶片。
3.如权利要求2所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，所述边缘检测传感器被配置成检测所述晶片的边缘并由之识别晶片位置和相对于预定参照系的未对准。
4.如权利要求2所述的半导体晶片输送装置，还包括晶片对准器，所述晶片对准器安装到所述输送臂，使得所述对准器和所述输送臂相对于所述框架作为一个单元移动，所述对准器被设置成与每个末端执行器协作并且实现安置在所述末端执行器上的相应晶片的晶片对准。
5.如权利要求2所述的半导体晶片输送装置，还包括控制器，所述控制器配置成使每个末端执行器的线性横向运动循环经过所述边缘检测传感器，并且实现每个相应晶片的边缘检测。
6.如权利要求5所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，所述控制器被配置成在使第一晶片与安装到所述输送臂的晶片对准器接合之前，使所有末端执行器的线性横向运动顺序地循环。
7.如权利要求1所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，每个末端执行器具有独立的驱动器，所述驱动器配置成使得每个末端执行器具有沿所述第二方向的独立的线性横向运动。
8.如权利要求1所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，所述至少一个末端执行器包括第一末端执行器和第二末端执行器，所述末端执行器相对于所述输送臂各自独立地被驱动。
9.如权利要求1所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，所述边缘检测是即时边缘检测。
10.一种晶片处理装置，包括具有装载端口的包围件和如权利要求1所述的输送装置。
11.一种半导体晶片输送装置，包括：
框架；
输送臂，其可移动地安装到所述框架，并且具有可移动地安装到所述臂的第一末端执行器和第二末端执行器，使得
所述第一末端执行器和所述第二末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且，
所述第一末端执行器和所述第二末端执行器被独立地驱动，以便相对于所述输送臂沿与所述第一方向不同的第二方向在延伸位置和缩回位置之间独立地线性横向运动；以及
边缘检测传感器，其安装到所述输送臂，使得所述边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动，所述边缘检测传感器是实现由所述第一末端执行器和所述第二末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的边缘检测的共同传感器；
其中，所述边缘检测传感器被配置成使得在缩回位置时由第一末端执行器和第二末端执行器同时支撑的多于一个晶片中的每个晶片的情况下，每个晶片的边缘检测通过所述输送臂上的所述第一末端执行器和所述第二末端执行器中的每个末端执行器沿所述第二方向远离缩回位置的横向运动来实现，并与所述横向运动同时发生。
12.如权利要求11所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，每个末端执行器沿所述第二方向的横向运动相对于实现边缘检测的所述边缘检测传感器线性输送由所述第一末端执行器和所述第二末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的安置在相应末端执行器上的相应晶片。
13.如权利要求12所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，所述边缘检测传感器被配置成检测所述晶片的边缘并由之识别晶片位置和相对于预定参照系的未对准。
14.如权利要求12所述的半导体晶片输送装置，还包括晶片对准器，所述晶片对准器安装到所述输送臂，使得所述对准器和所述输送臂相对于所述框架作为一个单元移动，所述对准器被设置成与每个末端执行器协作并且实现安置在所述第一末端执行器和所述第二末端执行器中相应的一个上的相应晶片的晶片对准。
15.如权利要求12所述的半导体晶片输送装置，还包括控制器，所述控制器配置成使每个末端执行器的线性横向运动循环经过所述边缘检测传感器，并且实现每个相应晶片的边缘检测。
16.如权利要求15所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，所述控制器被配置成在使第一晶片与安装到所述输送臂的晶片对准器接合之前，使所有末端执行器的线性横向运动顺序地循环。
17.如权利要求11所述的半导体晶片输送装置，其特征在于，每个末端执行器具有独立的驱动器，所述驱动器配置成实现每个末端执行器沿所述第二方向的独立的线性横向运动。
18.一种晶片处理装置，包括具有装载端口的包围件和如权利要求11所述的输送装置。
19.如权利要求18所述的晶片处理装置，其特征在于，所述边缘检测是即时边缘检测。
20.一种处理半导体晶片的方法，所述方法包括：
提供可移动地安装到框架的输送臂；
提供至少一个末端执行器，其可移动地安装到所述臂，使得所述至少一个末端执行器与所述臂作为一个单元相对于所述框架沿第一方向横向运动，并且相对于所述输送臂沿与所述第一方向不同的第二方向线性横向运动；以及
使所述至少一个末端执行器中的每个末端执行器沿所述第二方向在延伸位置和缩回位置之间的线性横向运动顺序地循环，使得在每个末端执行器从缩回位置到延伸位置的线性横向运动的顺序循环期间，在缩回位置时由所述至少一个末端执行器同时支撑的多于一个晶片各自通过安装到所述输送臂的共同的边缘检测传感器来顺序移动和扫描。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述共同的边缘检测传感器在顺序移动期间的扫描实现了由所述至少一个末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的每个晶片的即时边缘检测，其中，所述共同的边缘检测传感器被安装到所述输送臂，使得所述共同的边缘检测传感器与所述输送臂作为一个单元相对于所述框架移动。
22.如权利要求20所述的方法，还包括在完成所述多于一个晶片的顺序移动之后，使第一晶片与安装到所述输送臂的晶片对准器接合。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，每个晶片的所述即时边缘检测通过所述输送臂上的所述至少一个末端执行器中的每个末端执行器的沿所述第二方向的横向运动实现，并与所述横向运动同时发生。
24.如权利要求20所述的方法，还包括在所述顺序移动期间实现边缘检测，这是通过使每个末端执行器沿所述第二方向线性横向运动，以相对于所述边缘检测传感器输送由所述至少一个末端执行器同时支撑的所述多于一个晶片中的安置在所述末端执行器上的相应晶片，并且在所述相应晶片的线性输送期间利用所述边缘检测传感器来扫描所述相应晶片。
25.如权利要求24所述的方法，还包括利用所述边缘检测传感器来检测所述晶片的边缘，并由之识别晶片位置和相对于预定参照系的未对准。
26.如权利要求24所述的方法，还包括利用安装到所述输送臂的晶片对准器来实现安置在所述末端执行器上的相应晶片的晶片对准，其中，所述晶片对准器和所述输送臂相对于所述框架作为一个单元移动，所述对准器被设置成与每个末端执行器协作。
27.如权利要求20所述的方法，还包括利用独立的驱动器来独立地驱动每个末端执行器，使得每个末端执行器具有沿所述第二方向的独立的线性横向运动。
28.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述至少一个末端执行器包括第一末端执行器和第二末端执行器，所述方法还包括相对于所述输送臂独立地驱动所述第一末端执行器和所述第二末端执行器中的每一个。
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