CN1269707C - 模块分选器 - Google Patents

Abstract

公开了一种模块分选器，其中通过一个特殊的晶片制作过程可容易地实现添加和拆卸模块部分，以根据需要添加和拆卸装载口组件。在一个实施例中，根据本发明的模块分选器包括：为分选器限定一个小环境的一个双宽度模块部分；一个晶片处理机器人；一对校准器和一个中央控制器。该实施例的模块部分包括一对并置的装载口组件，以接收容器或开口暗盒，并将暗盒输送至分选器的小环境中，在其中对晶片进行处理。本发明还包括一个可拆卸的端面板。当需要向分选器添加辅助的模块部分时，就将端面板拆掉并用一个连接器支架替换。连接器支架可将包括一个或两个装载口组件的辅助模块部分附加到最初的模块部分上。模块部分的所有动力和控制部件最好设置在中央控制器中。在安装辅助的模块部分时，辅助模块部分的动力和信号连接件就插入控制器中。然后，该控制器辨识辅助模块部分，并将当前的整体运行方式转变为一个三宽度分选器或一个四宽度分选器的运行方式。

Description

模块分选器

相关专利/专利申请

本申请涉及下述专利申请，这些申请已转让给了本发明的所有人，在此将其全部内容结合参考：

由Babbs等人于2000年4月12日申请的、名称为“工件的并行处理系统”系列号为No.09/547,551的美国专利申请，该申请目前正处于待审查状态；以及

于1999年11月30日申请的、名称为“晶片定向和读取机构”系列号为No.09/452,059的美国专利申请，该申请目前正处于待审查状态。

技术领域

本发明涉及用于在暗盒和/或工作站之间传送半导体晶片或其他工件的一种紧凑的分选器，更具体地说，本发明涉及一种模块分选器，其中，可添加及拆去辅助模块部分，相对于常用的分选器来说，该分选器可提高工件的处理速度。

背景技术

在美国专利U.S No.4,532,970和4,534,389中披露了由惠普(Hewlett-Packard)公司提出的一种SMIF系统。SMIF系统的目的是为了减少在通过对半导体加工处理而对晶片进行储存和传输的过程中附加到半导体上的微粒量。该目的部分是由机械实现的，即在储存和输送过程中，机械性地保证晶片周围的气体介质(如空气或氮气)相对于晶片完全静止，且保证来自于周围环境的微粒不进入中间的晶片环境中去。

SMIF系统具有三个主要部分：(1)最小的容积，用于储存和传送晶片和/或晶片暗盒的密闭容器；(2)位于半导体处理工具上的一个输入/输出(I/O)小环境，以提供一个小型的清洁空间(充满清洁空气)，其中，暴露的晶片和/或晶片暗盒就可被输送至处理工具的内部及从该处理工具的内部传出；(3)用于在SMIF容器和SMIF小环境之间传输晶片和/或晶片暗盒而不使晶片或暗盒暴露于微粒中的一个界面。在由Mihir Parikh和Ulrich Kaempf发表的论文“SMIF：A TECHNOLOGY FOR WAFER CASSETTE TRANSFER IN VLSIMANUFACTURING”中披露了所提出的一种SMIF系统的详细情况，该论文发表在1984年7月的Solid State Technology的第111-115页中。

为了在SMIF容器和晶片加工中处理工具之间传输晶片，通常将一个容器通过人工或自动的方式放置到工具前面的一个装载口组件上。所述处理工具包括一个入口，在没有容器的情况下，该入口通常由一个入口门封盖。一旦将容器放置到装载口上，入口门中的机构就将入口门从容器壳体上松开，然后将入口门和壳体分开。之后，处理工具中的晶片处理机器人就接近具体的晶片，所述具体晶片被支撑在容器或暗盒中的晶片槽中，以在容器和处理工具之间进行传送。

晶片加工过程中所用处理工具的一个例子是晶片分选器。在半导体制造过程中，晶片分选器用于不同的位置以实现多种不同的功能。晶片分选器的一种功能是在布置于晶片分选器中的多个暗盒之间传输一个或多个晶片。晶片可按照相同的要求或根据需要再次提出的要求在暗盒之间进行传输。晶片分选器的另一种功能是标出晶片在暗盒中的位置，且检测晶片在暗盒中的不正确定位。

晶片的校准和鉴定也可在晶片分选器中通过一个被称为校准器的工具来执行。常用的校准器包括一个用于支撑和转动晶片的卡具和一个传感器，该传感器用于鉴定径向偏移量(即工件从卡具的中心位置偏移的幅度和方向)，及鉴定沿着晶片的周边布置的凹口的位置。校准器通常还包括一个摄相机，以读取用于辨识工件的光学特征识别(OCR)标记。OCR标记与晶片凹口相距一个公知的距离，这样，一旦将凹口定位，就可转动晶片将OCR标记定位在摄相机下面。在一种常用的晶片分选器中，利用布置在分选器中的晶片处理机器人将晶片一次一个地传输至校准器的卡具中。然后，卡具驱动晶片以确定径向偏移量、鉴定凹口的位置及读取OCR标记。之后，由中心上的机器人重新拾取晶片，并将其回复至位于分选器上的一个暗盒中。

典型的晶片加工方法利用双宽度(two-wide)的分选器，即分选器包括两个并列的装载口组件，可将两个晶片载运暗盒一起装载到分选器中。但是，在某些情况下，操作过程需要三宽度的分选器单元和四宽度的分选器单元，例如，在需要将晶片从一个暗盒分入两个或三个其他暗盒中或在相反操作的情况下。虽然很少应用，但半导体制造商必须提供三宽度和四宽度的分选器。当在全部操作中可能利用一个四宽度分选器、和在只需要利用分选器的一部分进行特殊操作的情况下，四宽度分选器就占据晶片加工中的重要的工作空间。

常用晶片分选器的另一个缺点在于晶片传输和校准器运行的速度。在常用的分选器中，工件处理机器人必须首先将工件从暗盒传输至校准器，然后，校准器鉴定径向偏移量、凹口的位置和OCR标记，之后，机器人将晶片送回最初的或新的暗盒。当校准器执行其操作时，机器人处于闲置状态，而当机器人将晶片传输至校准器及将其从校准器送出时，校准器处于闲置状态。因此，常用工件分选器的生产量较低，每小时处理约200-250个工件。在一个加工位置处有几个工件分选器的情况下，这种低生产量就变得更加明显。

利用双臂机器人来提高生产能力的方式是已知的。在授予Genov等的标题为“具有多个自由度的机器人”的美国专利U.S.No.5,789,890中，公开了这种双臂机器人。就如上述专利所揭示的那样，这种机器人通常具有多个相互偏移的臂，这样就可从暗盒中得到一个第一工件，之后进行旋转，然后得到一个第二工件。这种机器人占据分选器中的大量空间，由于保持超清洁小环境的费用较大，因而所占据的空间是一笔额外的开支。此外，典型的双臂机器人比较昂贵，且需要较为复杂的控制。

发明内容

因此，本发明的优点是提供一种模块分选器，其中，附加在分选器上的装载口组件的数量可增加或减少。

本发明的另一个优点在于降低设备成本，并通过利用模块部分而促使更有效的利用设备。

本发明的再一个优点是通过减少校准器的闲置时间和工件传输机器人的闲置时间来提高生产能力。

本发明的另一个优点是提供一种中央控制单元，该控制单元可较容易地维修、升级或进行控制部件的更换。

本发明的另一个优点是提供一种中央控制单元，该控制单元可允许向模块分选器快速且容易地添加或减少模块部分。

本发明的另一个优点是提供一种紧凑的模块分选器。

根据本发明，提供了一种用于加工半导体晶片的处理工具，包括：至少一个可扩展的模块部分，每个所述模块部分封闭了一个小环境，并且具有开口，以为所述小环境提供入口；至少一个装载口组件，所述装载口组件安装到每个所述模块部分上，每个所述装载口组件适于支撑半导体晶片容器，并通过所述开口将半导体晶片提供至所述小环境，每个所述可扩展的模块部分还包括可拆卸的侧盖和支架，在取下所述第一可扩展模块部分的所述侧盖之后，第二可扩展模块部分可以安装到所述支架上。

通常涉及一种模块分选器的本发明提供了这些和其他一些优点，其中，可较容易地添加和除去模块部分，以根据具体的晶片制造设施的需要而添加和除去装载口组件。在一个实施例中，根据本发明的模块分选器包括：为分选器限定一个小环境的双宽度模块部分(two-wide modular section)、一个晶片处理机器人、一对校准器和一个中央控制器。该实施例的模块部分包括一对并列的装载口组件，以接收一个容器或一个开口暗盒，并将暗盒提供给分选器的小环境，以在其中对晶片进行处理。

双宽度模块分选器可较容易地变更而包括带有辅助装载口组件的辅助模块部分。具体地说，本发明包括一个可除去的端面板，该端面板可利用如可除去的螺栓安装到双宽度模块部分的端部。当需要将辅助模块部分添加到分选器上时，就将端面板除去并利用一个连接器支架将其更换。然后，可将具有一个或两个装载口组件的辅助模块部分安装到连接器支架上。

模块部分所用的所有动力部件和控制部件最好布置在中央控制器中。在安装辅助模块部分时，将辅助部分的动力和信号连接件插入控制器中。然后，就可构造出控制器，并通过经控制器的图形界面输入的简单指令，使控制器用作为三宽度分选器和四宽度分选器。现在已考虑到：控制器可选择地自动辨识辅助模块部分并据此使系统运行。

附图说明

现在参考附图将对本发明进行描述，其中：

图1为一个双宽度模块分选器的前透视图；

图2为一个模块分选器的后透视图，其中支架的一部分已被切掉；

图3为一个双宽度模块分选器的俯视剖面图；

图4为根据本发明的一个双宽度模块分选器的俯视剖面图，图中显示了暗盒在进入模块分选器后的一个位置；

图5为具有可除去端面板的一个双宽度模块分选器的支架前透视图；

图6为模块分选器的支架的透视图，图中显示了通过连接器支架附加到一个第一模块部分上的一个单个模块部分；

图7和图8为根据本发明的连接器支架的前视图和后视图；

图9为根据本发明的一个三宽度模块分选器的前透视图；

图10为根据本发明的一个三宽度模块分选器的后剪切的透视图；

图11为根据本发明的一个三宽度模块分选器的俯视剖面图；

图12为根据本发明的一个三宽度模块分选器的俯视剖面图，图中显示了在暗盒进入模块分选器后的一个位置；

图13为根据本发明的一个四宽度模块分选器的前透视图；

图14为根据本发明的一个四宽度模块分选器的俯视剖面图，图中显示了安装在轨道上的一个晶片处理机器人；

图15为根据本发明的一个四宽度模块分选器的俯视剖面图，该四宽度模块分选器包括一对晶片处理机器人和两对校准器；

图16和图17为根据另一个实施例的分选器的俯视图，该分选器包括位于分选器相反侧上的装载口组件；

图18和图19分别显示了根据另一个实施例的分选器的俯视图和前视图，该分选器包括与其相邻的一个工作站。

具体实施方式

下面将参考图1-19对本发明进行描述，图1-19通常涉及一种模块分选器，其中，模块部分可被添加及除去以添加和除去装载口组件。下面将参考一个标准机械接口(“SMIF”)系统对本发明进行描述，应认识到：本发明可利用具有开口容器和裸露暗盒的其他晶片传输系统。此外，下文中将参照半导体晶片对本发明进行描述，应认识到：此处所用的特殊工件对于本发明来说并不是关键性的，在另一个实施例中可利用其他工件如标线片和平板显示器。就如在此处所用的那样，术语“半导体晶片”和“晶片”是指在半导体加工过程的任何阶段中的一种晶片。还应认识到：在晶片加工过程中，包括具有模块化部分的处理工具在内的本发明的原理，可用于晶片制造中其他能独立应用的处理工具，例如，为在晶片上形成集成电路而在处理工具的前端，或为储存工件而在工件储存器中利用本发明的原理。

现在参考图1-4，图中显示了一个模块分选器100，该模块分选器100包括：双宽度模块部分102a、一个晶片处理机器人104、一对校准器106、一个控制器108和一个图形用户界面(GUI)110。模块部分102a包括一对并置的装载口组件112。在一个优选实施例中，组件112彼此相同，因此，在下文中将只对一个组件112进行描述，但下面的内容适用于每个装载口组件。但是，应认识到：在另一个实施例中，装载口组件不需要彼此相同。

每个装载口组件112均可接收一个SMIF容器(图中未显示)，并可使SMIF容器壳体与SMIF容器门相分离，以进入带有一个或多个晶片22的暗盒20(参见图4)。在图1-4所示的装载口的实施例中，将一个SMIF容器放置到装载口组件112上，这样，SMIF容器的门就座落在内支撑盘114(参见图2)上，而容器壳体就位于外支撑盘116上。容器一旦被定位在装载口组件上，入口门就通过一个栓机构118与容器顶相分离，栓机构118设置在内支撑盘114的下面。栓机构虽然对于本发明来说并不是关键性的，但在标题为“具有改进栓机构的密封输送容器”的美国专利U.S No.4,995,430中，描述了与该栓机构相关的详细情况，该专利已被转让给本申请的所有人，其全部内容在此作为参考。在图中虽未被显示，但外支撑盘116可包括将容器顶固定在外支撑盘116上的固定夹。外支撑盘116一旦与支撑于其上的容器顶相分离，就通过装载口组件112中的一个提升机构(未显示)提升外支撑盘116远离内支撑盘114。在标题为“装载口开启器”系列号为No.08/730,643的美国专利申请中，披露了与装载口组件112相关的详细内容，该申请已被转让给本申请的所有人，在此将其全部内容作为参考。

上述装载开口组件112具有这样的优点，即该组件结构紧凑且在装载口组件下具有用于布置部件如控制器108的自由空间。但是，在模块部分102a上应用的装载口组件112的类型对本发明来说不是关键性的，也可考虑带有布置在装载口组件下或其他地方的控制器108的其他装载口组件。此外，应认识到：在具有底部开口容器的装载开口组件已被披露的情况下，也可利用与前开口一体的容器(FOUP)一起运行的前开口界面。如图4所示，可安装支撑容器门和晶片暗盒的内支撑盘114以进行传输和转动，这样，在容器壳体与容器门相分离之后，内支撑盘114就可移动入分选器100的内部，然后，定位在机器人104侧面的内支撑盘114就可朝着机器人转动。如本领域的技术人员所公知的那样，盘114可安装到线性和/或转动装置的组合装置上，以使盘114和置于其上的晶片载运暗盒20进行必须的移动和转动。

现在参考如图1-4所示的晶片处理机器人104，在一个优选的实施例中，机器人104包括安装在基座120中的一个中间支柱(在图中，该支柱被遮挡住)，基座120可沿着一条垂直的轴线进行移动。一个近端连接器122可转动地安装在支柱的上端，一个远端连接器124可转动地安装在近端连接器的相反端。机器人104还包括一个转动地安装在远端连接器上并用以支撑和传输晶片的端部操作器126。在一个优选的实施例中，端部操作器126包括一对平台机构，其中每个平台机构可相对于远端连接器124进行转动并可彼此相对进行转动。两个平台可使晶片在两个校准器106和模块部分102a中的暗盒之间同时进行传输，以进行并行的晶片处理操作。与双平台端操作器126和晶片的并行处理相关的其他内容，已在标题为“工件的并行处理系统”，申请系列号为No.()的美国专利中披露，该专利的内容已在前面作为参考。

在另一个实施例中，可认识到：机器人104可包括一个通用的单平台端部操作器机器人。在标题为“工件处理机器人”申请系列号为No.09/483,625的美国专利申请中公开了这种机器人的一个例子，该专利已被转让给本申请的所有人，其全部内容在此作为参考。

机器人104布置在模块部分102a中，这种方法就提供了模块部分102a的一个最小的轨迹，且仍可使机器人104将晶片传输至模块部分102a中的装载口112和从其中传送出，并且可将晶片传输至一个第三装载口组件112c和从其中传送出，如图12所示，第三装载口组件112c安装在模块部分102a上，将在下文中对其进行描述。

本申请可减小模块部分102a的轨迹的一个设计特征是，利用所谓的“路径计划”运算法则来控制机器人104的运动。具体地说，一些现有技术中的机器人控制运算法则是，首先将机器人的臂转动至所要求的方位，在转动之后，使端部操作器沿着一条直线从机器人的转动轴线径向向外延伸至所需要的位置。由于必须将晶片22线性地从晶片暗盒20中除去并线性地插入晶片暗盒20中(为避免与暗盒的侧面接触)，因此，为了将晶片直接从暗盒中取出或送入，就必须在暗盒的前面直接移动采用直线运算法则的机器人。将机器人安装到一个水平驱动轨道上以实现该目的是公知的。

但是，在将机器人直接定位在一个装载口组件的前面的情况下，将封闭件侧面向外移动的量必须大于装载口组件的宽度单独需要的量。由于机器人连接器122和124需要足够大的间隙来实现机动，因此，上述要求是实际的，所需要的间隙大于装载口组件单独需要的空间。

根据本发明，通过利用路径计划运算法则，机器人104可在一个X-Y笛卡尔平面中移动，具体地说，机器人104可直接进入装载口组件112上的暗盒和从其中出来，不必直接定位在装载口组件112的前面，这是通过调整端部操作器的半径R(即端部操作器距机器人的转动轴线的距离)和机器人的角度θ(即机器人的臂相对于参考轴线的转动位置)来实现的。具体地说，通过调整机器人的运动，这样，所述近端连接器在端部操作器移动的同时进行转动，端部操作器的端部可受到控制，以在直线中运动而不穿过机器人的转动轴线。

因此，机器人104可被定位在从模块部分102a向内的位置中，这样就为机器人连接器的运动提供了充足的空间。由于机器人的机动性不需要模块部分102a侧面处的辅助空间，因此，模块部分102a的轨迹就可完全由并列装载口组件所用的半导体设备和材料国际(“SEMI”)标准所要求的最小尺寸来确定。这种最小的轨迹在晶片制造过程中提供了明显节省空间的优点，所述的空间额外增大了开支。

就如将在下文中详细描述的那样，机器人104还将晶片传输至位于辅助模块部分102a上的一个第三装载口组件112c上，如图12所示，辅助模块部分102安装在第一模块部分上。因此，在一个优选的实施例中，机器人104位于两个装载口组件112之间的模块部分102a中，但更靠近组件112b。这样，如图12所示，在添加另一个模块部分时，机器人104可从位于每个装载口组件112a、112b和112c之上的暗盒处接近晶片。对于装载口组件112a和112c来说，就如上面所提到的那样，将内支撑盘114向内朝着机器人104倾斜，还可进一步方便晶片向晶片暗盒的传送及从其中输出。当机器人104的定位距装载口组件112a比距112c近时，装载口组件112c上的内支撑盘可向内倾斜的程度，大于装载口组件112a上的内支撑盘114可向内倾斜的程度。

现在参考校准器106，校准器的设置用于确定晶片22的中心和径向偏移量，定位晶片上的凹口和其他基准标记，然后读取布置在每个晶片上的OCR标记或其他鉴别标记。校准器106最好彼此相同，在下文中将只对一个这样的校准器106进行描述。应认识到：下面的描述应用于两个校准器。校准器106最好包括一个可转动地安装在基座132中的卡具130。一旦将晶片22设置在卡具130上，卡具就驱使晶片转动以鉴定凹口的位置并确定径向偏移量。本申请中安置了一个已知构造的传感器136，用以鉴定凹口的位置和径向偏移量。凹口的位置一旦被鉴定出来，晶片就被转动以将OCR标记定位在视频摄相机134的下面，这样，摄相机可读取OCR标记。然后，晶片可由中心上的端部操作器重新拾取并被回复至暗盒20。

在本发明的一个优选实施例中，每个校准器106最好还包括一个缓冲翼片138，通常情况下，晶片可在缓冲翼片138上得到缓冲而增大校准器和系统的生产能力。每个校准器上的缓冲翼片138可使机器人将一个第二晶片送至校准器，同时对第一个晶片进行处理，然后，在对第二晶片进行处理的同时可使机器人将第一晶片从校准器处取走。这样，在机器人将晶片传输至校准器及从校准器输送出时，校准器就不会处于处于闲置，且在校准器执行其操作时，机器人也不会处于闲置状态。在标题为“晶片定位和读取机构”且申请系列号为No.09/452,059的美国专利中披露了与具有一个缓冲翼片的校准器相关的详细情况，该申请在前面作为参考已被结合利用。双平台端部操作器、并行处理装置与缓冲翼片38一起可使四个晶片同时得到处理，这样，相对于常用的分选器来说就明显地提高了分选器100的生产能力。应认识到，在本发明的其他实施例中，可从每个校准器106上删去缓冲翼片138。此外，还应认识到：在其他实施例中，分选器100可只包括一个单个的校准器106。

控制器108包括电子件和动力部件以控制在其不同构造中的分选器100的每个模块部分，并控制分选器100的部件的整体协作运行。控制器108还提供有操作器反馈和GUI110的信息。在一个优选的实施例中，控制器108可安置在装载口组件102的下面。但是，应认识到：在其他实施例中，控制器108可位于分选器100的侧面、后面或远离分选器100。例如，当分选器100背靠墙壁时，如图9所示，可将控制器安置在装载口组件的下面。控制器也可通过一对从分选器延伸的销子109安装在分选器上。为进行保养，可仅将一个或两个销子109除去，摆动控制器使其脱离分选器以进入分选器。应认识到：可利用其他机构将控制器安装到分选器上。此外，可将分选器安置在具有凹口和槽的一个工具凹口中，从而就可将控制器安置在分选器后面的槽中，此处的空间不是非常重要的。在常用的系统中没有发现本申请所具有的、根据分选器所应用的环境而将控制器108定位在不同位置以便增大灵活性的能力。

此外，由于已将所有的电子件和动力部件集中在容易进入的壳体中，这样，与常用晶片分选器控制器相比，控制器108中的部件的保养、升级和/或更换就变得更容易。

控制器108包括多个动力和信号入口，这样，在添加一个新的模块部分102时，新添加部分的动力和信号连接件可仅与适当的控制器口相连。就如将在下文中所述的那样，一旦添加上另外的模块部分102，技术人员就可通过GUI110重新设置控制器，以协调新模块部分与现存的模块部分、机器人104和校准器106的运行。在另一个实施例中也考虑到：每个模块部分必须是一个“插件和间隙”部件。在这些实施例中，控制器具有一种软件，该软件用于辨认新模块部分，然后调整新模块部分与现存模块、机器人104和校准器106的运行。就如在上面所指出的那样，从分选器的内部除去动力和信号部件，并将它们结合在一个单个的中央控制器108中，可便于分选器100中的部件的保养、升级和/或替换。

对于机器人104的运行，除了路径计划运算法则之外，机器人和校准器的相对定位还进一步使本发明的分选器100占据最小的轨迹。具体地说，如图2所示，各个校准器的上表面均位于装载口组件112上的暗盒20中的晶片的最低高度的下面。因此，可将校准器106布置在机器人104的附近而不与机器人将晶片传输到各个装载口上的暗盒中和从暗盒中传送出相干涉。

如图1-4所示的双宽度分选器100优选的还包括一个风扇和过滤单元140，在图10所示的例子中，该风扇和过滤单元140处于其在模块部分之上的位置中。布置的风扇和过滤单元用于使流体循环并过滤出微粒和污染物。所述流体可以是清洁空气、氮气或用于除去污染物且消除分选器的内部的离子的其他流体。另外，如图10所示，添加到分选器100上的每个辅助模块部分102最好具有自己的风扇和过滤单元140，如上所述，当辅助部分与分选器100相连时，该风扇和过滤单元140受到控制器108的控制。在另外的实施例中，可认识到：可省去所添加的模块部分102上的附加风扇和过滤单元，这样，设置在模块部分102a上的风扇和过滤单元140就为全部模块部分服务。例如，如图1和图9所示，为美观的目的可布置一个风扇和过滤单元盖子141，以掩盖风扇和过滤单元140。盖子141的尺寸可根据分选器100的结构变化。如图6所示，模块部分102还可包括一个离子发生器143，该离子发生器143安装在该单元的顶部，以消除模块部分102中的静电。虽然在大部分附图中省略了离子发生器143，但应认识到：每个模块部分102均可包括图6中的部分102b中所示的离子发生器。

如上所述，在某些应用中需要三宽度和四宽度晶片分选器。根据本发明，如图1-4所示的双宽度模块分选器100可被较容易地变型，以包含具有辅助装载口组件的辅助模块部分。具体地说，现在参考图5，图中显示了图1-4中的模块分选器100的支架142，该支架包括一个可除去的端面板144。在一个优选的实施例中，面板144可具有一个沿着面板的较低部分的凸缘(图中未显示)，该凸缘配合在支架142的基座中的轨道145中。端面板144的顶部可包括一对转动键147，该转动键包括指部分(指部分处于面板144的后侧而未显示出来)，指部分配合在支架142的顶部分150上的槽(未显示)中。这样，就将可除去的面板安装在支架142上，面板的下部凸缘可放置在轨道145中，然后，转动各个转动键147而将指部分转动入顶部分150内的槽中的位置，将面板固定在支架142的端部上。为从支架142上除去面板，可转动转动键147将面板除去。

应认识到：可利用其他紧固方案将面板144可拆卸地安装到支架142的端部上。例如，如图5所示，面板144可通过螺栓146附加到支架142上，螺栓146向下穿过在支架142的顶部分150中的孔148，并进入在端面板144上形成的凸缘152中。

也可利用一种相似的紧固装置将端面板144的底部附加到支架142上，所述相似的紧固装置包括安装入支架142下部的孔中的螺栓146。(虽然在图5中既显示了转动键147又显示了螺栓146，但应认识到：一个实施例可包括一个或其他的紧固系统)。本领域的技术人员应认识到：可利用其他已知的紧固方式将端面板144可拆卸性地结合到支架142上。

端面板144最好紧密地安装在支架142上，不需要提供气密封，当风扇和过滤单元140在分选器100中产生的压力大于周围环境的压力时，就可阻止周围环境中的污染物通过分选器的前部、后部和端面板之间的缝隙流入分选器。端面板144最好还包括一个窗口154，可观察分选器100中的运行情况。

当需要向分选器100添加辅助模块部分时，第一步是除去端面板144，这一步可通过旋转转动键147和卸下螺栓146而较容易地实现。(图5中显示了被卸下的面板144，省略了分选器100中的所有工作部件，应认识到：在将面板144卸下的同时，分选器100的所有部件仍可保存在分选器100内的位置，和/或固定在分选器100上)。现在参考图6，端面板144一旦被卸下，以与已卸下的面板144相同的方式，在相同的位置将一个连接器支架156安装到支架142上。如图7和图8所示，连接器支架156通常为矩形支架，约为4英寸宽并固定在支架142上，这样，连接器支架156的一部分从支架142向外凸伸出。通过将新模块部分102b的支架148安装到连接器支架156从支架142凸伸出的部分上，可添加一个新的模块部分102b。(再次说明，在所示的模块部分102b只具有其支架158的情况下，用装载口组件112和其他部件将新模块部分安装)。连接器支架156可包括一套螺栓146，螺栓146安装在支架158的顶部和底部的孔中。

连接器支架156可附加地包括一个加固支撑157，加固支撑157位于支架156的长度中间，且在装载口组件的高度处，加固支撑157安装在模块部分102a和102b上，以增加支架的硬度，并阻止其上布置有装载口组件的水平延伸部分159在装载口组件的重力的作用下倾斜。应认识到：也可利用其他已知的紧固方案，将辅助模块组件102安装到分选器100上。例如，取代连接器支架156与新模块部分102b为分离部件的方式，它们可整体形成而作为一个单个的单元按照上述的方式附加到支架142上。

随着辅助模块部分102b的安装，分选器100可包括如图9-12所示的一个三宽度单元。一旦安装辅助模块部分，其动力和控制连接件就插入控制器108中。然后，可通过GUI110设置控制器，这样，控制器就辨识添加的新模块部分102b，并将整个运行方案转变为三宽度分选器的运行方案。如图9-12所示的三宽度分选器的运行与如图1-4所示的双宽度分选器的运行基本相同，其不同之处在于：晶片被传输至各个装载口处的三个暗盒20的每一个中，并从其中传送出。

如上所述且如图10-12所特别显示的那样，随着新模块部分102b的添加，机器人104可将晶片传输至三个装载口组件中的每一个的暗盒中，并从其中传送出。如在图12中所特别显示的那样，每个装载口组件的内支撑盘114最好移动入分选器100，至少装载口组件112a和112c的内支撑盘114可转动地安装，以辅助地朝着机器人转动。

根据本发明的另一个实施例，在拆卸端盘114且添加上述的连接器支架156时，如图1-4所示的双宽度模块分选器可转换为如图13-15所示的一个四宽度模块分选器。应认识到：四宽度分选器100可由模块部分102的不同组合形成。图14中显示了一个四宽度模块分选器100的一个优选实施例。在该实施例中，一个双宽度模块部分102c利用上述的连接器支架156附加到如图1-4所示的双宽度模块部分102a上。

在图14所示的实施例中，一个固定安装的机器人104不能将晶片从机器人104传输至装载口组件112的最远端，或从所述最远端传送出。这样，改变将机器人104的基座120固定安装到模块分选器的底板上的方式，而将机器人104最好安装在图14所示的一个水平驱动单元162上。这种水平驱动单元162在本领域中是公知的。这种驱动单元162的一个实施例包括一个载运架，机器人104的基座120安装在载运架上。载运架安装在跨过模块部分102c和模块部分102a的至少一部分的轨道上。载运架可由一个线性驱动器或由控制器108控制的相似部件驱动。

在用于例如大型工件的某些实施例中，不可能提供三宽度分选器，不可能具有一个能达到分选器中的所有装载口组件和工作台的固定机器人。对于这些实施例来说，在将一个辅助的单宽度模块部分102b附加到一个双宽度模块部分102a上时，就考虑利用上述的水平驱动单元162根据需要来操纵机器人104，以实现工件的传输。

应认识到：可利用两个独立的连接器支架156将两个单宽度模块部分102b附加在一起，取代一个双宽度模块部分102c。如图6所示的模块部分102b，其包括一个可拆卸的端盘144，如同在模块部分102a中一样，它可使两个单个的模块部分102b相互固定在一起。

辅助的模块部分102c一旦固定，辅助模块部分102c的动力和控制连接件就插入控制器108中。然后设置控制器108以辨识添加的新模块部分，并将整个运行方案转变为四宽度分选器的运行方案，该运行方案包括由水平驱动单元162对机器人的运动进行控制。

在图15中显示了四宽度模块分选器100的另一个实施例。该实施例包括两个通过如上所述的连接器支架156固定在一起的双宽度模块部分102a和102c。在该实施例中，模块部分102c最好与模块部分102a相同(虽然图中未显示，第二模块部分102c也可包括一个GUI110，对于图15来说，GUI110安装在模块部分的右侧)。如果需要的话，布置的两个分离的控制器可使模块部分相分离并相互独立操作。但是，应认识到：图15中所示的四宽度单元可与一个单个的控制器108交互运行。在该实施例中，模块部分102c还包括一个第二机器人104。两个机器人将晶片在四个不同装载口组件112处的暗盒20之间进行传送。模块部分102a中的机器人104可将晶片在模块部分102a中的两个装载口组件的暗盒、和模块部分102c中的最近的装载口组件处的暗盒之间进行传送。同样，模块部分102c中的机器人104可将晶片在模块部分102c中的两个装载口组件、和模块部分102a中的最近的装载口组件之间进行传送。另外，两端均开启的暗盒架(图中未显示)也可安装在模块部分之间或安装在模块部分102c中的校准器106之上。在这种实施例中，模块部分102a中的机器人104可通过最接近模块部分102a的暗盒架的开口端，将一个或多个晶片传送到所述暗盒架上，模块部分102c中的机器人104可将一个或多个晶片从暗盒架通过最接近模块部分102c的暗盒架的开口端传送出，或者，反之亦然。所述暗盒架可选择地或辅助地在架的前端开启，这样，通过各个机器人可在架的前端将工件传送至暗盒架及从其中传送出。

除了模块部分102a中的一个或两个校准器106之外，该实施例中的模块部分102c还可包括一个或两个校准器106。在该实施例中，机器人104将晶片传输至它们相应的模块部分中的校准器上，以按照上述的方式来辨识径向偏移量、定位凹口的位置及读取OCR标记。

在一个优选的实施例中。图13-15所示的每个四宽度模块分选器100可由上述的单个中央控制器108控制。如上所述，图15中的实施例包括一个第二机器人104，并可能包括一个或两个辅助校准器106，这样就可能存在一个单个的或两个独立的控制器108来调整两个机器人的运行，从而在机器人不相互干涉的情况下在两个模块部分102a和102c之间传送晶片。在具有两个控制器的实施例中，可在控制器之间并列进行整个系统的控制，或切断在控制器之间进行的控制。在该实施例中，与每个控制器相关联的GUI可指示在系统的给定时间进行控制的控制器。

到现在为止，上面的内容已对具有沿着分选器100的同一侧安装的两个或多个装载口组件的分选器100进行了描述和显示。但是，在替换实施例中应认识到：分选器的一侧可包括一个或多个装载口组件，其相反侧可具有一个或两个辅助装载口组件。图16-18即显示了这种实施例。

参考图16，某些时候希望使晶片制作过程的一部分与另一部分相独立。例如，晶片制作的一部分可执行如化学机械抛光等操作，该操作在对空间的清洁度要求较高的其他步骤中是不执行的。根据本发明，分选器100可跨过晶片制作的两个环境之间的隔离边界，将晶片在所述的两个环境之间进行传送，因而没有清洁环境造成污染的危险(在该实施例中，优选利用SMIF系统来保证两个环境保持独立)。这样，在图16中，来自第一环境160的工件可被传送至第二环境162，第二环境162与第一环境160通过一个壁164相互隔离且没有受污染的危险。另外，由于对空间的考虑可将装载口组件设置在分选器100的相反侧上。

此外，如图17所示，分选器100的一侧可整体结合到一个储存器170(图中只显示了一部分)中，其中，在存储器170中存放有工件载运容器。在这种实施例中，分选器100和存储器170可分享一对装载口组件112a和112b，所述的一对装载口组件112a和112b用作为分选器和存储器之间的接口。在存储器170内设置有一个容器处理装置，以将容器传送到装载口组件112a和112b中。在该实施例中，工件可由分选器100中的机器人104只在放置于装载口组件112a和112b上的容器之间进行传送。另外，可将多个不同的容器放置在装载口组件112a和/或112b(如果是多于两个容器的话，就以不同的次数来放置)上，这样，来自每个容器的工件可结合放入一个单个容器中，所述单个容器位于分选器的相反侧上的装载口组件112a和112b之一上。相反，来自装载口组件112a或112b上的单个容器的工件也可在跨分选器的装载口组件112c或112d上的任何数目的容器之间分开。还应考虑到：来自装载口组件112c和112d上的分选器容器的工件，可传送至位于装载口组件112a和112b上的一个或多个容器中。应认识到：在图16和17所示的实施例中，在可选择的实施例中的分选器100的各个侧面上，该实施例可具有较大或较小的模块部分和/或装载口组件。还应认识到：在分选器100前部除了具有装载口组件112之外，在与前部相邻的分选器的侧面上还添加至少一个装载口组件。

在图18和19所示的本发明的另一个实施例中，一个工作站180可结合到与分选器的前部相邻的分选器100的一侧中，所述分选器包括装载口组件112。该工作站可通过上述的连接器支架156进行固定。在图18和19所示的实施例中，工作站180包括一个工作台，在该工作台上，技术人员182可对显微镜184下面的工件进行检查。根据该实施例，来自于装载口组件112上的暗盒的工件，可由机器人104传送至工作站180中的卡具186中，在此处可对工件进行检查。也可考虑利用其他类型的工作站。应认识到：工作站180可固定到分选器100上，分选器具有的模块部分的数目大于图18和19所示的数目。还应认识到：可将工作站固定到与包括装载口组件112的前侧相反的分选器的后部上。

这里虽然对本发明进行了详细描述，但应认识到本发明并不仅限于所公开的实施例。在不脱离上述的及由附加的权利要求所限定的本发明的精神或范围的前提下，本领域的技术人员可对上述实施例进行不同的改变、替换及变型。

Claims (5)

1、一种用于加工半导体晶片的处理工具，包括：

至少一个可扩展的模块部分，每个所述模块部分封闭了一个小环境，并且具有开口，以为所述小环境提供入口；

至少一个装载口组件，所述装载口组件安装到每个所述模块部分上，每个所述装载口组件适于支撑半导体晶片容器，并通过所述开口将半导体晶片提供至所述小环境，

每个所述可扩展的模块部分还包括可拆卸的侧盖和支架，在取下所述第一可扩展模块部分的所述侧盖之后，第二可扩展模块部分可以安装到所述支架上。

2、根据权利要求1所述的处理工具，还包括位于所述小环境内的晶片处理机器人。

3、根据权利要求1所述的处理工具，该工具还包括用于控制所述小环境中的特定特性的一个控制器。

4、根据权利要求1所述的处理工具，还包括用户图形界面。

5、根据权利要求1所述的处理工具，还包括位于所述小环境中的校准器。

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