CN115410966A - 便携式机器人半导体吊舱装载机及其执行方法 - Google Patents

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吴政隆
许庭耀
李伟成
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Abstract

本发明实施例涉及一种便携式机器人半导体吊舱装载机及其执行方法，其可使用至少一个传感器来检测半导体吊舱在所述便携式机器人半导体吊舱装载机的装载端口上的接收。所述至少一个传感器是由所述装载端口支撑。所述便携式机器人半导体吊舱装载机可引起所述便携式机器人半导体吊舱装载机的机器人与经提供于所述装载端口上的所述半导体吊舱对准。所述便携式机器人半导体吊舱装载机可引起所述机器人附接到所述半导体吊舱，且可引起所述机器人将所述半导体吊舱从所述装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。

Description

便携式机器人半导体吊舱装载机及其执行方法
技术领域
本发明实施例涉及便携式机器人半导体吊舱装载机及其执行方法。
背景技术
前开式通用(或统一)吊舱(FOUP)是经设计以在受控环境中牢固及安全保持半导体装置(例如晶片、裸片及/或其类似者)且允许半导体装置在半导体处理设备之间转移的专用塑料封闭体。
发明内容
本发明的实施例涉及一种便携式机器人半导体吊舱装载机，其包括：底部外壳；顶部外壳，其提供于所述底部外壳上方且由所述底部外壳支撑；装载端口，其由所述底部外壳支撑，其中所述装载端口经配置以从高架自动材料处置系统接收半导体吊舱；至少一个传感器，其由所述装载端口支撑，其中所述至少一个传感器经配置以检测所述半导体吊舱在所述装载端口上的存在或放置；及机器人，其由所述顶部外壳支撑，其中所述机器人经配置以将所述半导体吊舱从所述装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。
本发明的实施例涉及一种由便携式机器人半导体吊舱装载机执行的方法，其包括：使用至少一个传感器来检测半导体吊舱在便携式机器人半导体吊舱装载机的装载端口上的接收，其中所述至少一个传感器由所述装载端口支撑；引起所述便携式机器人半导体吊舱装载机的机器人与提供于所述装载端口上的所述半导体吊舱对准；引起所述机器人附接到所述半导体吊舱；及引起所述机器人将所述半导体吊舱从所述装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。
本发明的实施例涉及一种便携式机器人半导体吊舱装载机，其包括：外壳，其可移动以将所述便携式机器人半导体吊舱装载机定位成邻近于半导体处理工具的暂存区；多个装载端口，其由所述外壳支撑，其中所述多个装载端口中的一者经配置以从高架自动材料处置系统接收半导体吊舱；至少两个传感器，其由所述多个装载端口中的所述一者支撑，其中所述至少两个传感器经配置以检测所述半导体吊舱在所述多个装载端口中的所述一者上的存在或放置；及机器人，其由所述外壳支撑，其中所述机器人经配置以将所述半导体吊舱从所述多个装载端口中的所述一者提供到所述半导体处理工具的所述暂存区。
附图说明
从结合附图解读的以下详细描述最佳理解本公开的方面。应注意，根据行业标准做法，各种构件未按比例绘制。事实上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。
图1A到图1D是包含本文中所描述的便携式机器人半导体吊舱装载机的环境的图式。
图2A到图2G是本文中所描述的便携式机器人半导体吊舱装载机的操作的图式。
图3是便携式机器人半导体吊舱装载机或与便携式机器人半导体吊舱装载机相关联的装置的实例性组件的图式。
图4是用于使用便携式机器人半导体吊舱装载机来处置半导体吊舱的实例性过程的流程图。
具体实施方式
以下公开提供用于实施所提供标的物的不同特征的诸多不同实施例或实例。下文将描述组件及布置的特定实例以简化本公开。当然，这些仅为实例且不意在限制。例如，在以下描述中，在第二构件上方或第二构件上形成第一构件可包含其中形成直接接触的所述第一构件及所述第二构件的实施例，且还可包含其中额外构件可形成于所述第一构件与所述第二构件之间使得所述第一构件及所述第二构件可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复是为了简单及清楚且其本身不指示所讨论的各种实施例及/或配置之间的关系。
此外，为便于描述，例如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”及其类似者的空间相对术语在本文中可用于描述一元件或构件与另一(些)元件或构件的关系，如图中所说明。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语还希望涵盖装置在使用或操作中的不同定向。可依其它方式(旋转90度或以其它定向)定向设备且还可因此解译本文中所使用的空间相对描述词。
在一些例子中，FOUP可包含使半导体装置保持于适当位置中的鳍片及允许机器人处置机构从FOUP直接接取半导体装置的前开式门。自动材料处置系统(AMHS)可用于在半导体处理工具之间运输FOUP。FOUP可包含允许FOUP在不同半导体处理工具之间运输且提供到不同半导体处理工具的各种耦合板、销、孔及/或其类似者。识别标记(例如射频标签)可附接到FOUP以使半导体处理工具、AMHS及/或其类似者能够识别FOUP及存储于FOUP中的半导体装置。然而，将FOUP装载到半导体处理工具的入口或暂存区及从半导体处理工具的入口或暂存区卸除FOUP的过程可为由人类操作者执行的手动过程。此会引起半导体处理工具的过程流程中断，其会妨碍半导体处理工具的连续操作。此外，可归因于半导体处理工具的配置(例如顶盖)而妨碍高架AMHS将FOUP提供到半导体处理工具的暂存区。
根据本文中所描述的一些实施方案，便携式机器人半导体吊舱装载机可用于自动将FOUP装载到半导体处理工具的入口或暂存区及从半导体处理工具的入口或暂存区卸除FOUP，无需人类操作者。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机可包含底部外壳及提供于底部外壳上方且由底部外壳支撑的顶部外壳。便携式机器人半导体吊舱可包含由底部外壳支撑的装载端口，其中装载端口可从高架自动材料处置系统接收半导体吊舱。至少一个传感器可由装载端口支撑，且至少一个传感器可检测半导体吊舱在装载端口上的存在或放置。便携式机器人半导体吊舱可包含由顶部外壳支撑的机器人，其中机器人可将半导体吊舱从装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。
依此方式，便携式机器人半导体吊舱装载机可自动将FOUP装载到半导体处理工具的暂存区及从半导体处理工具的暂存区卸除FOUP。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机可从AMHS接收FOUP，可定向FOUP，且可将FOUP提供到半导体处理工具的暂存区。因此，便携式机器人半导体吊舱装载机可防止在半导体处理工具的暂存区手动装载及卸除FOUP，其可防止半导体处理工具的过程流程中断且可提高由半导体处理工具处理半导体装置的效率。此外，便携式机器人半导体吊舱装载机可从高架AMHS接收FOUP且可将FOUP提供到半导体处理工具的暂存区。
图1A到图1D是包含本文中所描述的便携式机器人半导体吊舱装载机105的环境100的图式。如图1A中所展示，便携式机器人半导体吊舱装载机105可与半导体处理工具110及将FOUP 120运输到便携式机器人半导体吊舱装载机105的高架提升运输机(OHT)115一起利用。
便携式机器人半导体吊舱装载机105可包含便携设备，其从OHT 115接收FOUP 120且将FOUP 120提供到半导体处理工具110，从半导体处理工具110接收FOUP 120且将FOUP120提供到OHT 115，及/或其类似者。在一些实施方案中，便携式半导体吊舱装载机105的宽度大致大于或等于半导体处理工具110的宽度以使便携式半导体吊舱装载机105的机器人(例如下文将描述)能够操纵FOUP 120且将FOUP 120从便携式半导体吊舱装载机105提供到半导体处理工具110。下文将结合图1B到图2G来提供便携式机器人半导体吊舱装载机105的进一步细节。
半导体处理工具110可包含用于处理半导体装置的工具，例如预清洁工具、沉积工具、退火工具、抗蚀剂工具、蚀刻工具及/或其类似者。便携式机器人半导体吊舱装载机105、半导体处理工具110及OHT 115可包含于半导体无尘室、半导体代工厂、半导体处理及/或制造设备及/或其类似者中。
OHT 115可包含机器人臂、有轨车或轨道车及/或用于在半导体处理工具110之间及/或来往于其它位置(例如机架、存储室及/或其类似者)运输半导体装置的另一类型的装置。在一些实施方案中，OHT 115可为沿特定路径行进的编程装置及/或可半自主或自主操作。OHT 115可包含在高架轨道上行进且经由皮带驱动提升机构来接取堆料机或半导体处理工具110的装载端口的自动材料处置系统(AMHS)。
FOUP 120是经设计以使半导体装置牢固及安全保持于受控环境中且允许半导体装置在半导体处理工具110之间转移的半导体吊舱。FOUP 120可包含使半导体装置保持于适当位置中的机构(例如鳍片)及允许机器人处置机构从FOUP 120直接接取半导体装置的前开式门。OHT 115可用于在半导体处理工具110之间运输FOUP 120。FOUP 120可包含允许FOUP 120运输于不同半导体处理工具110之间且提供到不同半导体处理工具110的各种机构(例如耦合板、销、孔及/或其类似者)。识别标记(例如射频标签)可附接到FOUP 120以使便携式机器人半导体吊舱装载机105、半导体处理工具110、OHT 115及/或其类似者能够识别FOUP 120及存储于FOUP 120中的半导体装置。在一些实施方案中，FOUP 120的结构可呈盒形，其中前开口用于接收半导体装置及/或从FOUP 120移除半导体装置。FOUP 120可由足够刚性以支撑半导体装置的材料(例如塑料、钢及/或其类似者)构成。尽管FOUP 120在图1A中展示为具有盒形(例如矩形盒形)，但在一些实施方案中，FOUP 120可具有不同形状。
如图1B中所展示，便携式机器人半导体吊舱装载机105可包含底部外壳125、顶部外壳130、轮子135、一或多个装载端口140、机器人145、夹爪150及监视器155。
底部外壳125包含支撑顶部外壳130及/或装载端口140的结构。例如，底部外壳125可经设定大小及塑形以支撑多个装载端口140且使机器人145能够移动来往于多个装载端口140。在一些实施方案中，底部外壳125与顶部外壳130一体成型为便携式机器人半导体吊舱装载机105的单个外壳。底部外壳125可由足够刚性以支撑一或多个FOUP 120、顶部外壳130、一或多个装载端口140、机器人145、夹爪150、监视器155及/或其类似者的重量的一或若干材料构成。例如，底部外壳125可由钢、铝、合金、塑料及/或其类似者构成。
顶部外壳130包含支撑机器人145、夹爪150及/或监视器155的结构。例如，顶部外壳130可经设定大小及塑形以使机器人145及夹爪150能够移动来往于多个装载端口140、来往于半导体处理工具110及/或其类似者。顶部外壳130可由足够刚性以支撑机器人145、夹爪150、监视器155及/或其类似者的重量的一或若干材料构成。例如，顶部外壳130可由钢、铝、合金、塑料及/或其类似者构成。
轮子135包含经设计以附接到底部外壳125的底部以使底部外壳125能够沿所有方向移动的非驱动、单一、双重、可旋转、化合物及/或类似脚轮。轮子135可包含取决于便携式机器人半导体吊舱装载机105的大小及重量的各种大小且可由橡胶、塑料、尼龙、铝、不锈钢及/或其类似者制成。一定数量的轮子135可基于便携式机器人半导体吊舱装载机105的大小及重量来附接到底部外壳125的底部。例如，与较大及/或较重便携式机器人半导体吊舱装载机105相关联的轮子135的数量可大于与较小及/或较轻便携式机器人半导体吊舱装载机105相关联的轮子135的数量。在一些实施方案中，轮子135可经电动(例如通过发动机)使得便携式机器人半导体吊舱装载机105可在半导体处理工具110之间自主或半自主移动。
装载端口140包含用于支撑不同大小的FOUP 120的平台。例如，装载端口140可经设定大小及塑形以支撑不同大小的FOUP 120且可包含底板、一或多个导件、一或多个传感器及/或其类似者。装载端口140可由足够刚性以支撑不同大小的FOUP 120的重量的一或若干材料构成。例如，装载端口140可由钢、铝、合金、塑料及/或其类似者构成。下文将结合图1C及图1D中的一或多者来提供装载端口140的进一步细节。
机器人145包含机器人装置，其将FOUP 120从装载端口140提供到半导体处理工具110的暂存区，将FOUP 120从半导体处理工具110的暂存区提供到装载端口140，将FOUP 120从装载端口140提供到另一装载端口140，及/或其类似者。机器人145可包含用于夹持FOUP120使得FOUP 120可被操纵的夹爪150。在一些实施方案中，夹爪150的一部分包含小于约5毫米的厚度以使夹爪150的部分能够与提供于FOUP 120中的一或多个沟槽连接(例如使得可夹持FOUP 120)。机器人145可包含主体及允许机器人145沿x轴(例如平行于便携式机器人半导体吊舱装载机105的宽度的轴)移动的轨道(例如皮带传送机系统、滑架或类似机构)。机器人145可包含用于旋转FOUP 120且使夹爪沿y轴(例如平行于便携式机器人半导体吊舱装载机105的深度的轴)移动的活节机器人臂。机器人145可进一步包含用于沿z轴(例如平行于便携式机器人半导体吊舱装载机105的高度的轴)升高及降低机器人145及夹爪150的滚珠螺杆或类似机构。
监视器155可包含显示器装置(例如触摸屏幕显示器)，其将关于便携式机器人半导体吊舱装载机105、提供于装载端口140上的FOUP 120、FOUP 120在装载端口140上的放置及/或其类似者的操作的信息提供到便携式机器人半导体吊舱装载机105的操作者。
如图1B中且由元件符号160所进一步展示，装载端口140可包含使装载端口140能够旋转FOUP 120使得FOUP 120的前开口面向半导体处理工具110的入口的旋转运动范围。如图1B中且由元件符号165所进一步展示，机器人145可包含使机器人145能够旋转FOUP120使得FOUP 120的前开口面向半导体处理工具110的入口的旋转运动范围、使得机器人145可移动到不同装载端口140的沿x轴的运动范围、使得机器人145可将FOUP 120从装载端口140移动到半导体处理工具110的暂存区或从半导体处理工具110的暂存区移动到装载端口140的沿y轴的运动范围，及/或使得机器人145可远离装载端口140向上移动或朝向装载端口140向下移动的沿z轴的运动范围。如图1B中且由元件符号170所进一步展示，夹爪150可包含使夹爪150能够旋转FOUP 120使得FOUP 120的前开口面向半导体处理工具110的入口的旋转运动范围。在一些实施方案中，装载端口140、机器人145或夹爪150中的任何者或所有者可经配置以旋转FOUP120，使得FOUP 120的前开口面向半导体处理工具110的入口。
如图1C中所展示，装载端口140的实例可包含底板175、经附接到底板175的顶面的一或多个导件180、经附接到底板175的顶面的一或多个存在传感器185，及经附接到底板175的顶面的一或多个放置传感器190。
底板175包含用于支撑不同大小的FOUP 120的平台。例如，底板175可经设定大小及塑形(例如矩形、正方形、圆形及/或其类似者)以支撑不同大小的FOUP 120。底板175可是由足够刚性以支撑不同大小的FOUP 120的重量的一或若干材料构成。例如，底板175可是由钢、铝、合金、塑料及/或其类似者构成。
一或多个导件180可用于将FOUP 120定位于底板175上。当FOUP 120呈矩形、正方形及/或其类似者时，导件180可经设定大小及塑形以接触FOUP 120的一或多个侧。导件180可是由足够刚性以将FOUP 120定位于底板175上的材料(例如塑料、钢、橡胶及/或其类似者)构成。如图1C中所展示，底板175可包含对应于FOUP 120的四个侧的四个导件180。导件180可使FOUP 120定向于底板175上，使得机器人145的夹爪150可更易于附接到及操纵FOUP120。
存在传感器185可包含识别及检测FOUP 120在底板175上的存在的光学传感器(或另一类型的传感器)。在一些实施方案中，检测FOUP 120的存在可引起存在传感器185产生向便携式机器人半导体吊舱装载机105(例如便携式机器人半导体吊舱装载机105的处理器)指示FOUP 120提供于底板175上的信号。依此方式，便携式机器人半导体吊舱装载机105可确定FOUP 120可用于由便携式机器人半导体吊舱装载机105操纵。来自存在传感器185的信号、来自放置传感器190的信号或其组合可用于指示FOUP 120提供于底板175上。例如，当来自存在传感器185的信号指示FOUP 120存在于底板175上时及/或当来自放置传感器190的信号指示正确定位FOUP 120时，可启用机器人145用于操纵FOUP 120(例如将FOUP 120从装载端口140提供到半导体处理工具110的暂存区)。如图1C中所进一步展示，两个存在传感器185可提供于底板175的对置侧处，以检测FOUP 120在底板175上的存在。在一些实施方案中，较少存在传感器185、额外存在传感器185、不同布置的存在传感器185及/或其类似者可被提供于底板175上。
放置传感器190可包含识别及检测FOUP 120在底板175上的位置的压力传感器(例如机械传感器)。在一些实施方案中，检测FOUP 120的位置可引起放置传感器190产生向便携式机器人半导体吊舱装载机105(例如便携式机器人半导体吊舱装载机105的处理器)指示FOUP 120正确定位于底板175上的信号。如果FOUP 120不正确定位于底板175上，那么放置传感器190可将可指示FOUP 120不正确定位于底板175上的信号提供到便携式机器人半导体吊舱装载机105，一或多个放置传感器190可不产生可指示FOUP 120不正确定位于底板175上的信号。依此方式，便携式机器人半导体吊舱装载机105可提供(例如经由监视器155到机器人145或便携式机器人半导体吊舱装载机105的操作者)指示FOUP 120不正确定位于底板175上的通知(例如使得机器人145或操作者可校正FOUP 120在底板175上的位置)。如图1C中所进一步展示，两个放置传感器190可提供于两个导件180内部以检测FOUP 120在底板175上的位置。在一些实施方案中，较少放置传感器190、额外放置传感器190、不同布置的放置传感器190及/或其类似者可提供于底板175上。
如图1D中所展示，装载端口140的另一实例可包含底板175、附接到底板175的顶面的一或多个导件180、附接到底板175的顶面的一或多个存在传感器185及附接到底板175的顶面的一或多个放置传感器190。底板175、导件180、存在传感器185及放置传感器190可包含上文结合图1C所描述的特征。如图1D中所进一步展示，两个存在传感器185可提供于底板175的对置角附近以检测FOUP 120在底板175上的存在。在一些实施方案中，较少存在传感器185、额外存在传感器185、不同布置的存在传感器185及/或其类似者可提供于底板175上。如图1D中所进一步展示，两个放置传感器190可提供于两个导件180内部以检测FOUP120在底板175上的位置。在一些实施方案中，较少放置传感器190、额外放置传感器190、不同布置的放置传感器190及/或其类似者可提供于底板175上。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机105可包含全部相同类型的装载端口140(例如用于容纳特定大小及/形状的FOUP120)或不同类型的装载端口140(例如用于容纳不同大小及/或形状的FOUP 120)。
如上文所指示，图1A到图1D仅供为一或多个实例。其它实例可不同于相对于图1A到图1D所描述的实例。
图2A到图2G是本文中所描述的便携式机器人半导体吊舱装载机105的操作的图式200。如图2A中所展示，控制装置205可与便携式机器人半导体吊舱装载机105、OHT 115及FOUP存储器210相关联。控制装置205可包含用于控制经由OHT 115来将FOUP 120运输到便携式机器人半导体吊舱装载机105、半导体处理工具110、FOUP存储器210及/或其类似者及/或从便携式机器人半导体吊舱装载机105、半导体处理工具110、FOUP存储器210及/或其类似者运输FOUP 120的计算装置(例如服务装置、云计算装置、桌面计算机及/或其类似者)。控制装置205可与便携式机器人半导体吊舱装载机105分离或包含于便携式机器人半导体吊舱装载机105中，可控制便携式机器人半导体吊舱装载机105、OHT 115及/或FOUP存储器210，及/或其类似者。FOUP存储器210可包含用于存储待由一或多个半导体处理工具110处理的FOUP 120的机构。例如，FOUP存储器210可包含经设定大小及塑形以接收及存储多个FOUP 120直到这些FOUP 120准备提供到一或多个半导体处理工具110的外壳。
如图2A中且由元件符号215所进一步展示，控制装置205可与OHT 115通信以将FOUP 120提供于便携式机器人半导体吊舱装载机105的装载端口140上，且基于从存在传感器185及/或放置传感器190接收的信号来确定FOUP 120的接收。例如，控制装置205可与半导体处理工具110通信以接收识别包含待由半导体处理工具110处理的半导体装置的存储于FOUP存储器210中的特定FOUP 120的数据。基于识别特定FOUP120的数据(例如识别特定FOUP 120的识别标记)，控制装置205可指示OHT 115从FOUP存储器210获取特定FOUP 120(例如基于识别标签)且将特定FOUP 120运输到便携式机器人半导体吊舱装载机105的装载端口140。在一些实施方案中，控制装置205可与便携式机器人半导体吊舱装载机105通信(例如基于从存在传感器185及/或放置传感器190接收的信号)以识别可用装载端口140。当特定FOUP 120接收于可用装载端口140上时，控制装置205可从便携式机器人半导体吊舱装载机105接收指示特定FOUP 120接收于装载端口140上的信号(例如基于来自存在传感器185及/或放置传感器190的信号)。基于接收信号，控制装置205可指示便携式机器人半导体吊舱装载机105将特定FOUP 120提供到半导体处理工具110的暂存区。在特定FOUP 120定位于暂存区处之后，半导体处理工具110可从特定FOUP 120移除半导体装置且可处理半导体装置。此过程可对其它FOUP 120重复。
在半导体装置由半导体处理工具110处理且返回到特定FOUP 120之后，控制装置205可指示便携式机器人半导体吊舱装载机105将特定FOUP 120从半导体处理工具110的暂存区提供到装载端口140。控制装置205还可指示OHT 115将特定FOUP 120(例如具有经处理半导体装置)运输到与另一半导体处理工具110相关联的另一便携式机器人半导体吊舱装载机105、FOUP存储器210及/或其类似者。
图2B描绘FOUP 120从OHT 115接收于装载端口140上的时间，如上文结合图2A所描述。如图2B中且由元件符号220所进一步展示，便携式机器人半导体吊舱装载机105可沿x轴移动机器人145以与提供于装载端口140上的FOUP 120对准。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用主体及轨道(例如皮带传送机系统、滑架或类似机构)来允许机器人145沿x轴(例如平行于便携式机器人半导体吊舱装载机105的宽度的轴)移动直到机器人145与提供于装载端口140上的FOUP 120对准(例如沿x轴)。
如图2C中所展示，夹爪150可包含滑入到提供于FOUP 120的侧壁中的一或多个沟槽中的夹爪部分225。在一些实施方案中，夹爪部分225包含小于约5毫米的厚度以使夹爪部分225能够与提供于FOUP 120的侧壁中的一或多个沟槽连接(例如使得可夹持FOUP 120)。夹爪部分225的厚度可使夹爪150能够将FOUP 120提供于半导体处理工具110的暂存区的局限内。
如图2C中且由元件符号230所进一步展示，便携式机器人半导体吊舱装载机105可沿y轴移动机器人145以使机器人145对准于提供于装载端口140上的FOUP 120上方，可沿z轴移动机器人145以围绕FOUP 120提供夹爪150及夹爪部分225，且可将夹爪部分225附加到FOUP 120。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用机器人145的活节机器人臂来沿y轴(例如平行于便携式机器人半导体吊舱装载机105的深度的轴)移动机器人145及夹爪150且使机器人145及夹爪150对准于提供于装载端口140上的FOUP 120上方。便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用滚珠螺杆或类似机构来沿z轴(例如平行于便携式机器人半导体吊舱装载机105的高度的轴)降低机器人145及夹爪150且围绕FOUP 120提供夹爪150及夹爪部分225。便携式机器人半导体吊舱装载机105接着可将夹爪部分225附加到FOUP 120。
如图2D中且由元件符号235所展示，在将夹爪150(例如夹爪部分225)附接到FOUP120之后，便携式机器人半导体吊舱装载机105可沿z轴向上移动机器人145以远离装载端口140向上移动FOUP 120。例如，在将夹爪150附接到FOUP 120之后，便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用滚珠螺杆或类似机构来沿z轴向上移动机器人145及夹爪150且远离装载端口140向上移动FOUP 120。
如图2E中且由元件符号240所展示，便携式机器人半导体吊舱装载机105可旋转机器人145以引起FOUP 120的开口面向半导体处理工具110且可沿y轴移动机器人145朝向半导体处理工具110的暂存区。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用机器人145的活节机器人臂来旋转FOUP 120，使得FOUP 120的前开口面向半导体处理工具110。替代地，便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用装载端口140来旋转FOUP120，使得FOUP 120的前开口面向半导体处理工具110。便携式机器人半导体吊舱装载机105还可利用机器人145的活节机器人臂来沿y轴移动机器人145朝向半导体处理工具110的暂存区直到FOUP 120定位于暂存区上方。
如图2F中且由元件符号245所展示，便携式机器人半导体吊舱装载机105可沿z轴向下移动机器人145以将FOUP 120放置到半导体处理工具110的暂存区上。例如，在FOUP120定位于暂存区上方之后，便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用滚珠螺杆或类似机构来沿z轴向下移动机器人145及夹爪150且将FOUP 120向下移动到半导体处理工具110的暂存区上。
如图2G中且由元件符号250所展示，便携式机器人半导体吊舱装载机105可引起机器人145释放FOUP 120且沿y轴远离半导体处理工具110移动机器人145。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机105可引起夹爪150释放FOUP 120且可利用滚珠螺杆或类似机构来沿z轴远离半导体处理工具110的暂存区向上移动机器人145及夹爪150。便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用机器人145的活节机器人臂来沿y轴远离半导体处理工具110的暂存区移动机器人145。
在半导体处理工具110处理FOUP 120的半导体装置且使半导体装置返回到半导体处理工具110的暂存区上的FOUP 120之后，便携式机器人半导体吊舱装载机105可引起机器人145从暂存区获取FOUP 120且使FOUP 120返回到便携式机器人半导体吊舱装载机105的可用装载端口140。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机105可引起夹爪150夹持FOUP 120且可利用滚珠螺杆或类似机构来沿z轴远离半导体处理工具110的暂存区向上移动机器人145、夹爪150及FOUP 120。便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用机器人145的活节机器人臂来使FOUP 120沿y轴远离半导体处理工具110的暂存区移动到装载端口140。便携式机器人半导体吊舱装载机105可利用滚珠螺杆或类似机构来沿z轴朝向装载端口140向下移动机器人145、夹爪150及FOUP 120且可引起夹爪150将FOUP 120释放于装载端口140上。OHT115可从装载端口140获取FOUP120且可将FOUP 120提供到FOUP存储器210、另一半导体处理工具110及/或其类似者。
如上文所指示，图2A到图2G仅供为一或多个实例。其它实例可不同于相对于图2A到图2G所描述的实例。
图3是可对应于便携式机器人半导体吊舱装载机105、半导体处理工具110、OHT115及/或控制装置205的装置300的实例性组件的图式。在一些实施方案中，便携式机器人半导体吊舱装载机105、半导体处理工具110、OHT 115及/或控制装置205可包含一或多个装置300及/或装置300的一或多个组件。如图3中所展示，装置300可包含总线310、处理器320、存储器330、存储组件340、输入组件350、输出组件360及通信组件370。
总线310包含实现装置300的组件之间的有线及/或无线通信的组件。处理器320包含中央处理单元、图形处理单元、微处理器、控制器、微控制器、数字信号处理器、场可编程门阵列、专用集成电路及/或另一类型的处理组件。处理器320实施于硬件、固件或硬件及软件的组合中。在一些实施方案中，处理器320包含能够经编程以执行功能的一或多个处理器。存储器330包含随机存取存储器、只读存储器及/或另一类型的存储器(例如闪存、磁性存储器及/或光学存储器)。
存储组件340存储与装置300的操作相关的信息及/或软件。例如，存储组件340可包含硬驱动、磁盘驱动器、光驱、固态磁盘驱动器、光盘、数字多功能光盘及/或另一类型的非暂时性计算机可读媒体。输入组件350使装置300能够接收输入，例如用户输入及/或感测输入。例如，输入组件350可包含触摸屏幕、键盘、键区、鼠标、按钮、麦克风、开关、传感器、全球定位系统组件、加速度计、回转仪、致动器及/或其类似者。输出组件360使装置300能够(例如)经由显示器、扬声器及/或一或多个发光二极管来提供输出。通信组件370使装置300能够(例如)经由有线连接及/或无线连接来与其它装置通信。例如，通信组件370可包含接收器、发射器、收发器、调制解调器、网络适配器、天线及/或其类似者。
装置300可执行本文中所描述的一或多个过程。例如，非暂时性计算机可读媒体(例如存储器330及/或存储组件340)可存储用于由处理器320执行的一组指令(例如一或多个指令、编码、软件码、程序代码，及/或其类似者)。处理器320可执行指令组以执行本文中所描述的一或多个过程。在一些实施方案中，由一或多个处理器320执行指令组引起一或多个处理器320及/或装置300执行本文中所描述的一或多个过程。在一些实施方案中，固线式电路系统可用于代替或组合指令使用以执行本文中所描述的一或多个过程。因此，本文中所描述的实施方案不受限于硬件电路系统及软件的任何特定组合。
图3中所展示的组件的数目及布置仅供示范。装置300可包含相较于图3中所展示的组件的额外组件、较少组件、不同组件或不同布置组件。另外或替代地，装置300的一组组件(例如一或多个组件)可执行经描述为由装置300的另一组组件执行的一或多个功能。
图4是用于使用便携式机器人半导体吊舱装载机来处置半导体吊舱的实例性过程400的流程图。在一些实施方案中，图4的一或多个过程块可由便携式机器人半导体吊舱装载机(例如便携式机器人半导体吊舱装载机105)执行。在一些实施方案中，图4的一或多个过程块可由与便携式机器人半导体吊舱装载机分离或包含便携式机器人半导体吊舱装载机的另一装置或装置群组(例如OHT(例如OHT 115)、控制装置(例如控制装置205)及/或其类似者)执行。另外或替代地，图4的一或多个过程块可由装置300的一或多个组件(例如处理器320、存储器330、存储组件340、输入组件350、输出组件360、通信组件370及/或其类似者)执行。
如图4中所展示，过程400可包含使用至少一个传感器来检测半导体吊舱在便携式机器人半导体吊舱装载机的装载端口上的接收，其中至少一个传感器由装载端口支撑(块410)。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机可使用至少一个传感器来检测半导体吊舱在便携式机器人半导体吊舱装载机的装载端口上的接收，如上文所描述。在一些实施方案中，至少一个传感器由装载端口支撑。
如图4中所进一步展示，过程400可包含引起便携式机器人半导体吊舱装载机的机器人与提供于装载端口上的半导体吊舱对准(块420)。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机可引起便携式机器人半导体吊舱装载机的机器人与提供于装载端口上的半导体吊舱对准，如上文所描述。
如图4中所进一步展示，过程400可包含引起机器人附接到半导体吊舱(块430)。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机可引起机器人附接到半导体吊舱，如上文所描述。
如图4中所进一步展示，过程400可包含引起机器人将半导体吊舱从装载端口提供到半导体处理工具的暂存区(块440)。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机可引起机器人将半导体吊舱从装载端口提供到半导体处理工具的暂存区，如上文所描述。
过程400可包含额外实施方案，例如下文及/或结合本文中别处所描述的一或多个其它过程所描述的任何单个实施方案或实施方案的任何组合。
在第一实施方案中，过程400包含从高架提升运输系统接收半导体吊舱于装载端口上以允许至少一个传感器检测半导体吊舱的接收。
在单独或结合第一实施方案的第二实施方案中，引起机器人与半导体吊舱对准包含引起机器人沿与便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度平行的第一轴与半导体吊舱对准及引起机器人沿垂直于便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度的第二轴与半导体吊舱对准，其中当机器人沿第一轴及第二轴与半导体吊舱对准时，机器人提供于半导体吊舱上方。
在单独或结合第一实施方案及第二实施方案中的一或多者的第三实施方案中，引起机器人附接到半导体吊舱包含：引起机器人沿垂直于装载端口的顶面的轴向下朝向装载端口移动；引起机器人的夹爪部分附接到半导体吊舱；及引起机器人沿轴向上远离装载端口移动。
在单独或结合第一实施方案到第三实施方案中的一或多者的第四实施方案中，引起机器人将半导体吊舱从装载端口提供到半导体处理工具的暂存区包含：引起机器人沿垂直于便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度的第一轴移动半导体吊舱直到半导体吊舱定位于暂存区上方；引起机器人沿垂直于暂存区的顶面的第二轴向下朝向暂存区移动半导体吊舱；引起机器人的夹爪部分将半导体吊舱释放于暂存区上；及引起机器人沿第二轴向上远离暂存区移动。
在单独或结合第一实施方案到第四实施方案中的一或多者的第五实施方案中，引起机器人将半导体吊舱从装载端口提供到半导体处理工具的暂存区包含：引起机器人从装载端口移除半导体吊舱；引起机器人旋转半导体吊舱以使用半导体处理工具的暂存区来定向半导体吊舱的开口；及引起机器人将经旋转半导体吊舱提供到半导体处理工具的暂存区。
在单独或结合第一实施方案到第五实施方案中的一或多者的第六实施方案中，过程400包含将指示半导体吊舱提供到半导体处理工具的暂存区的信号提供到控制装置。
在单独或结合第一实施方案到第六实施方案中的一或多者的第七实施方案中，便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度大致等于或大于半导体处理工具的宽度。
在单独或结合第一实施方案到第七实施方案中的一或多者的第八实施方案中，装载端口经配置以旋转半导体吊舱以使用半导体处理工具的暂存区来定向半导体吊舱的开口。
在单独或结合第一实施方案到第八实施方案中的一或多者的第九实施方案中，至少一个传感器包含用于检测半导体吊舱在装载端口上的存在或放置中的至少一个机械放置传感器或用于检测半导体吊舱在装载端口上的存在或放置中的至少一个光学传感器中的一者。
在单独或结合第一实施方案到第九实施方案中的一或多者的第十实施方案中，机器人经配置以：旋转半导体吊舱以使用半导体处理工具的暂存区来定向半导体吊舱的开口；沿与便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度平行的第一轴移动半导体吊舱；沿垂直于便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度的第二轴将半导体吊舱移动到半导体处理工具的暂存区或从半导体处理工具的暂存区移动半导体吊舱；沿垂直于装载端口的顶面的第三轴朝向或远离装载端口移动半导体吊舱；或其组合。
在单独或结合第一实施方案到第十实施方案中的一或多者的第十一实施方案中，机器人包含用于附接到半导体吊舱且使机器人能够将半导体吊舱从装载端口提升及提供到半导体处理工具的暂存区的夹爪部分。
在单独或结合第一实施方案到第十一实施方案中的一或多者的第十二实施方案中，机器人包含用于沿第一轴移动半导体吊舱的皮带传送机系统、用于旋转半导体吊舱及沿第二轴移动半导体吊舱的机器人臂及用于沿第三轴移动半导体吊舱的滚珠螺杆。
在单独或结合第一实施方案到第十二实施方案中的一或多者的第十三实施方案中，机器人经配置以：沿与便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度平行的第一轴与半导体吊舱对准；沿垂直于便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度的第二轴与半导体吊舱对准，其中当机器人沿第一轴及第二轴与半导体吊舱对准时，机器人提供于半导体吊舱上方；沿垂直于多个装载端口中的至少一者的顶面的第三轴向下朝向多个装载端口中的一者移动；引起机器人的夹爪部分附接到半导体吊舱；沿第三轴向上远离装载端口移动；及沿第二轴移动半导体吊舱直到半导体吊舱定位于暂存区处。
在单独或结合第一实施方案到第十三实施方案中的一或多者的第十四实施方案中，机器人经配置以：从多个装载端口中的一者移除半导体吊舱；旋转半导体吊舱以使用半导体处理工具的暂存区来定向半导体吊舱的开口；及在旋转半导体吊舱之后将半导体吊舱提供到半导体处理工具的暂存区。
在单独或结合第一实施方案到第十四实施方案中的一或多者的第十五实施方案中，机器人包含夹爪部分，其具有小于约5毫米的厚度以与提供于半导体吊舱中的一或多个沟槽连接。
在单独或结合第一实施方案到第十五实施方案中的一或多者的第十六实施方案中，多个装载端口中的一者经配置以旋转半导体吊舱以使用半导体处理工具的暂存区来定向半导体吊舱的开口。
尽管图4展示过程400的实例性块，但在一些实施方案中，过程400可包含相较于图4中所描绘的块的额外块、较少块、不同块或不同布置块。另外或替代地，过程400的两个或更多个块可并行执行。
依此方式，便携式机器人半导体吊舱装载机105可自动将FOUP 120装载到半导体处理工具110的暂存区及从半导体处理工具110的暂存区卸除FOUP 120。例如，便携式机器人半导体吊舱装载机105可从OHT 115接收FOUP 120，可定向FOUP 120，且可将FOUP 120提供到半导体处理工具110的暂存区。因此，便携式机器人半导体吊舱装载机105可消除在半导体处理工具110的暂存区处手动装载及卸除FOUP 120，其可防止半导体处理工具110的过程流程中断。
如上文所更详细描述，本文中所描述的一些实施方案提供一种便携式机器人半导体吊舱装载机。所述便携式机器人半导体吊舱装载机可包含底部外壳、提供于所述底部外壳上方且由所述底部外壳支撑的顶部外壳及由所述底部外壳支撑的装载端口。所述装载端口可从高架自动材料处置系统接收半导体吊舱，且至少一个传感器可由所述装载端口支撑。所述至少一个传感器可检测所述半导体吊舱在所述装载端口上的存在或放置。所述便携式机器人半导体吊舱装载机可包含由所述顶部外壳支撑的机器人，其中所述机器人可将所述半导体吊舱从所述装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。
如上文所更详细描述，本文中所描述的一些实施方案提供一种由便携式机器人半导体吊舱装载机执行的方法。所述方法可包含使用至少一个传感器来检测半导体吊舱在所述便携式机器人半导体吊舱装载机的装载端口上的接收，其中所述至少一个传感器由所述装载端口支撑。所述方法可包含：引起所述便携式机器人半导体吊舱装载机的机器人与提供于所述装载端口上的所述半导体吊舱对准；及引起所述机器人附接到所述半导体吊舱。所述方法可包含引起所述机器人将所述半导体吊舱从所述装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。
如上文所更详细描述，本文中所描述的一些实施方案提供一种便携式机器人半导体吊舱装载机。所述便携式机器人半导体吊舱装载机可包含可移动以将所述便携式机器人半导体吊舱装载机定位成邻近于半导体处理工具的暂存区的外壳及由所述外壳支撑的多个装载端口，其中所述多个装载端口中的一者可从高架自动材料处置系统接收半导体吊舱。所述便携式机器人半导体吊舱装载机可包含由所述多个装载端口中的所述一者支撑中的至少两个传感器，其中所述至少两个传感器可检测所述半导体吊舱在所述多个装载端口中的所述一者上的存在或放置。所述便携式机器人半导体吊舱装载机可包含由所述外壳支撑的机器人，其中所述机器人可将所述半导体吊舱从所述多个装载端口中的所述一者提供到所述半导体处理工具的所述暂存区。
上文已概述若干实施例的特征，使得所属领域的技术人员可较佳理解本公开的方面。所属领域的技术人员应了解，其可易于将本公开用作设计或修改其它过程及结构的基础以实施相同于本文中所引入的实施例的目的及/或实现相同于本文中所引入的实施例的优点。所属领域的技术人员还应认识到，这些等效建构不应背离本公开的精神及范围，且其可在不背离本公开的精神及范围的情况下对本文作出各种改变、替代及更改。
符号说明
100:环境
105:便携式机器人半导体吊舱装载机
110:半导体处理工具
115:高架提升运输机(OHT)
120:前开式通用吊舱(FOUP)
125:底部外壳
130:顶部外壳
135:轮子
140:装载端口
145:机器人
150:夹爪
155:监视器
160:装载端口的运动范围
165:机器人的运动范围
170:夹爪的运动范围
175:底板
180:导件
185:存在传感器
190:放置传感器
200:图式
205:控制装置
210:FOUP存储器
215:与OHT通信以将FOUP接收于装载端口且基于从存在传感器及/或放置传感器接收的信号来确定FOUP的接收
220:沿x轴移动机器人以与提供于装载端口上的FOUP对准
225:夹爪部分
230:沿y轴移动机器人以使机器人对准于经提供在装载端口上的FOUP上方，沿z轴移动机器人以围绕FOUP提供夹爪及夹爪部分，且将夹爪部分附加到FOUP
235:在将夹爪附接到FOUP之后，沿z轴向上移动机器人以远离装载端口向上移动FOUP
240:旋转机器人以引起FOUP的开口面向半导体处理工具且沿y轴移动机器人朝向半导体处理工具的暂存区
245:沿z轴向下移动机器人以将FOUP放置到半导体处理工具的暂存区上
250:引起机器人释放FOUP且沿y轴远离半导体处理工具移动机器人
300:装置
310:总线
320:处理器
330:存储器
340:存储组件
350:输入组件
360:输出组件
370:通信组件
400:过程
410:块
420:块
430:块
440:块。

Claims (10)

1.一种便携式机器人半导体吊舱装载机，其包括：
底部外壳；
顶部外壳，其经提供于所述底部外壳上方且是由所述底部外壳支撑；
装载端口，其是由所述底部外壳支撑，
其中所述装载端口经配置以从高架自动材料处置系统接收半导体吊舱；
至少一个传感器，其是由所述装载端口支撑，
其中所述至少一个传感器经配置以检测所述半导体吊舱在所述装载端口上的存在或放置；及
机器人，其是由所述顶部外壳支撑，
其中所述机器人经配置以将所述半导体吊舱从所述装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。
2.根据权利要求1所述的便携式机器人半导体吊舱装载机，其中所述便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度大致等于或大于所述半导体处理工具的宽度。
3.根据权利要求1所述的便携式机器人半导体吊舱装载机，其中所述装载端口经配置以旋转所述半导体吊舱以使用所述半导体处理工具的所述暂存区来定向所述半导体吊舱的开口。
4.根据权利要求1所述的便携式机器人半导体吊舱装载机，其中所述至少一个传感器包括以下中的一者：
至少一个机械放置传感器，用于检测所述半导体吊舱在所述装载端口上的所述存在或放置；或
至少一个光学传感器，用于检测所述半导体吊舱在所述装载端口上的所述存在或放置。
5.根据权利要求1所述的便携式机器人半导体吊舱装载机，其中所述机器人经配置以：
旋转所述半导体吊舱以使用所述半导体处理工具的所述暂存区来定向所述半导体吊舱的开口；
沿与所述便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度平行的第一轴，移动所述半导体吊舱；
沿垂直于所述便携式机器人半导体吊舱装载机的所述宽度的第二轴，将所述半导体吊舱移动到所述半导体处理工具的所述暂存区或从所述半导体处理工具的所述暂存区移动所述半导体吊舱；
沿垂直于所述装载端口的顶面的第三轴，朝向或远离所述装载端口移动所述半导体吊舱；或
其组合。
6.一种由便携式机器人半导体吊舱装载机执行的方法，其包括：
使用至少一个传感器来检测半导体吊舱在所述便携式机器人半导体吊舱装载机的装载端口上的接收，
其中所述至少一个传感器是由所述装载端口支撑；
引起所述便携式机器人半导体吊舱装载机的机器人与经提供于所述装载端口上的所述半导体吊舱对准；
引起所述机器人附接到所述半导体吊舱；及
引起所述机器人将所述半导体吊舱从所述装载端口提供到半导体处理工具的暂存区。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
从高架提升运输系统接收所述半导体吊舱于所述装载端口上，以允许所述至少一个传感器检测所述半导体吊舱的接收。
8.根据权利要求6所述的方法，其中引起所述机器人与所述半导体吊舱对准包括：
引起所述机器人沿与所述便携式机器人半导体吊舱装载机的宽度平行的第一轴与所述半导体吊舱对准；及
引起所述机器人沿垂直于所述便携式机器人半导体吊舱装载机的所述宽度的第二轴与所述半导体吊舱对准，
其中当所述机器人沿所述第一轴及所述第二轴与所述半导体吊舱对准时，所述机器人提供于所述半导体吊舱上方。
9.一种便携式机器人半导体吊舱装载机，其包括：
外壳，其可移动以将所述便携式机器人半导体吊舱装载机定位成邻近于半导体处理工具的暂存区；
多个装载端口，其由所述外壳支撑，
其中所述多个装载端口中的一者经配置以从高架自动材料处置系统接收半导体吊舱；
至少两个传感器，其由所述多个装载端口中的所述一者支撑，
其中所述至少两个传感器经配置以检测所述半导体吊舱在所述多个装载端口中的所述一者上的存在或放置；及
机器人，其由所述外壳支撑，
其中所述机器人经配置以将所述半导体吊舱从所述多个装载端口中的所述一者提供到所述半导体处理工具的所述暂存区。
10.根据权利要求9所述的便携式机器人半导体吊舱装载机，其中所述至少两个传感器包括：
至少一个放置传感器，用于检测所述半导体吊舱在所述装载端口上的所述放置；及
至少一个存在传感器，用于检测所述半导体吊舱在所述装载端口上的所述存在。
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