CN1683223B - 响应意外事件从移动式传送带自动退回的晶片装载装置 - Google Patents

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Abstract

在第一方面，一种适合用晶片载体传送系统交换晶片载体的晶片装载装置包括适合一发生意外事件例如电源故障或紧急停机就促使晶片装载装置的末端执行器远离晶片载体传送系统的移动式传送机的偏置元件。在第二方面，一发生意外事件，不间断电源就命令控制器使晶片载体处理器从晶片载体传送系统退回末端执行器，并为其提供必要的电力。也提供了大量其它方面。

Description

响应意外事件从移动式传送带自动退回的晶片装载装置
本申请涉及2003年8月28申请的、标题为“Substrate Carrier Handler ThatUnloads Substrate Carriers Directly From a Moving Conveyor”(代理卷号No.7676)的美国专利申请序列号为No.10/650,480的专利申请，其要求2002年8月31日申请的美国临时申请序列号为No.60/407463的申请和2003年1月27日申请的美国临时申请序列号为No.60/443004的申请的优先权。
本申请也要求2003年11月13日申请的美国临时专利申请序列号为No.60/520140的申请的优先权，这里上述每个专利申请的整个内容以引用的方式并入本文。
相关申请的交叉引用
本申请涉及下面普通指定的、悬而未决的美国专利申请，为了全部目的，这里每个专利申请的整个内容以引用的方式并入本文。
2003年8月28日申请的、标题为“System For Transporting SubstrateCarriers”的美国专利申请No.10/650310(代理卷号No.6900)；
2003年8月28日申请的、标题为“Method and Apparatus for UsingSubstrate Carrier Movement to Actuate Substrate Carrier DoorOpening/Closing”的美国专利申请No.10/650312(代理卷号No.6976)；
2003年8月28日申请的、标题为“Method and Apparatus for UnloadingSubstrate Carriers from Substrate Carrier Transport Systems”的美国专利申请No.10/650481(代理卷号No.7024)；
2003年8月28日申请的、标题为“Method and Apparatus for SupplyingSubstrates to a Processing Tool”的美国专利申请No.10/650479(代理卷号No.7096)；
2002年8月31日申请的、标题为“End Effector Having Mechanism ForReorienting A Wafer Carrier Between Vertical And Horizontal Orientations”的美国临时专利申请No.60/407452(代理卷号No.7097/L)；
2002年8月31日申请的、标题为“Wafer Loading Station with DockingGrippers at Docking Stations”的美国临时专利申请No.60/407337(代理卷号No.7099/L)；
2003年8月28日申请的、标题为“Substrate Carrier having Door Latchingand Substrate Clamping Mechanism”的美国专利申请No.10/650311(代理卷号No.7156)；
2004年1月26日申请的、标题为“Method and Apparatus for TransportingSubstrate Carriers”的美国专利申请No.10/764982(代理卷号No.7163)；
2004年1月26日申请的、标题为“Overhead Transfer Flange and Supportfor Suspending Substrate Carrier”的美国专利申请No.10/764820(代理卷号No.8092)；
2003年1月27日申请的、标题为“Apparatus and Method for Storing andLoading Wafer Carriers”的美国临时专利申请No.60/443115(代理卷号No.8202/L)；
2003年11月13日申请的、标题为“Calibration of High Speed Loader toSubstrate Transport System”的美国临时专利申请No.60/520180(代理卷号No.8158/L)；以及
2003年11月13日申请的、标题为“Apparatus and Method for TransportingSubstrate Carriers Between Conveyors”的美国临时专利申请No.60/520035(代理卷号No.8195/L)；
技术领域
本发明主要涉及半导体器件制造系统，具体涉及制造设备内的晶片载体的传送
背景技术
半导体器件的制造通常包括执行关于衬底例如硅衬底、玻璃板等(上述衬底也可称为晶片，无论是构图还是未构图)的生产过程。这些步骤包括抛光、沉积、蚀刻、光刻、热处理等。通常在包括多个处理室的单一的处理系统或“装置”中可以执行大量不同的处理步骤。然而，通常需要在制造设备内的其它处理位置执行其它处理，因此有必要在制造设备内将衬底从一个处理位置传输到另一个。根据待制造的半导体器件的类型，在制造设备内的多个不同的处理位置执行相关大量的处理步骤。
通常在衬底载体例如密封盒、暗盒、容器等内将衬底从一个处理位置传输到另一位置。也通常使用自动衬底载体传输器件，例如自动引导运载工具、过顶传输系统、衬底载体操作机器人等，以将衬底载体从制造设备内的一个位置移到另一位置或将衬底载体输送到衬底载体传输器件或从衬底载体传输器件传输衬底载体。
对于单个衬底，从原始衬底的形成或接收到从完成的衬底切割半导体器件的整个制造过程需要经历数周或数月的时间。因此，在典型的制造设备中，在“工作进行中”(WIP)的任何给出的时间可以存在大量的衬底。在WIP时存在于制造设备中的衬底表示运营资本的很大投资，其倾向于增加每个衬底的制造成本。因此，希望减少制造设备的给定基底生产量的WIP的总量。为了做到这点，应当减少处理每个衬底所耗费的总时间。
发明内容
一方面，提供一种适合将衬底供给到处理工具的发明性装置。该装置包括适合将将衬底载体传送绐第一系泊部位的衬底载体处理器。衬底载体处理器包括适合支撑衬底载体的末端执行器。将控制器连接到衬底载体处理器上并运转控制器以控制衬底载体处理器，以此在衬底载体运转时，衬底载体处理器的末端执行器使衬底载体从衬底载体传送机脱离。使控制器运转以在响应意外事件例如紧急停机或功率损耗时自动地将末端执行器从传送机退回。在一些上述方面，当发生上述意外事件时，可以将装置连接到将电源提供给控制器和/或衬底载体处理器的不间断电源。
在另一方面，提供将衬底载体传送到衬底载体传输系统或从衬底载体传输系统传送衬底载体的装置。该装置包括适合与衬底载体传送系统沿其传送衬底载体的传送路径交叉的衬底载体处理器。因而，衬底载体处理器可以从衬底载体传送系统拾取衬底载体或将衬底载体放置到衬底载体传送系统中。将偏离装置连接到衬底载体处理器并且偏离装置适合将力施加到衬底载体处理器上，以便将至少衬底载体处理器的一部分从衬底载体传送系统沿其传送衬底载体的路径移出。
在另一方面，提供一种调整(1)衬底载体传送系统和(2)衬底载体处理器之间的相互作用的方法，所述衬底载体传送系统适合沿路径传送衬底载体，所述衬底载体处理器适合与路径交叉以便从衬底载体传送系统拾取衬底载体或将衬底载体放置到衬底载体传送系统上。该方法包括(1)提供适合选择性地与衬底载体传送系统沿其传送衬底载体的路径交叉的衬底载体处理器；(2)提供适合将力施加到衬底载体处理器以便消除衬底载体处理器和路径之间的交叉的偏离装置；(3)将第一电源供给到衬底载体处理器，以充分允许衬底载体处理器逆着偏离装置的力移动末端执行器并将末端执行器移入路径中；(4)使衬底载体处理器将未端执行器移到路径里以便在衬底载体处理器和路径之间生成交叉；(5)在交叉过程中使衬底载体处理器失去第一电源；以及(6)允许偏离装置的力将末端执行器从路径移开以便消除交叉。
从下面详细的描述、所附的权利要求和附图中，本发明的其它特征和方面将变得更加明显。
附图说明
图1是处理工具和相关晶片载体装载及存储装置的常规布置的顶视平面图；
图2A是根据本发明提供的衬底装载装置的正视图；
图2B是用于描述衬底装载装置的第一检测器的示意性实施例的图2A的部分的衬底装载装置的侧视图；
图2C是展示图2A的衬底装载装置的示范性第二检测器的图2A的部分的末端执行器的透视图；
图2D是图2C的局部放大透视图；
图2E是展示为检测部分的载体接合部位而被定位的第二检测器的图2A的末端执行器的局部透视图；
图3是展示根据本发明而执行的用以从移动的传送机卸载晶片载体的示例性工艺的流程图；
图4A-4E是显示图3的各个工艺阶段的示意性侧面图；
图5是根据本发明为将晶片载体装载到移动的传送机上而执行的示例性工艺的流程图；
图6A-6E是显示图5的不同工艺阶段的示意性侧面图；
图7A-7B是与图2相似的、本发明的晶片装载装置的简化前视图；
图7C-7D是展示与图4A-4E和图6A-6E相似的移动的传送机的简化示意性侧视图；
图8A-8D是本发明的末端执行器的示意性移动剖面图；
图9A-9B是根据本发明并邻近晶片载体传送系统的可循环传送机的晶片载体装载装置的侧视图，其中晶片装载装置创造性地包括偏置装置；
图10是展示图9A-9B的晶片载体装载装置的晶片载体处理器的背视图，晶片载体处理器包括连接到晶片载体处理器的每个垂直导向器上的偏置器件；
图11是展示有效地连接到控制器的图9A-9B的晶片载体装载装置的晶片载体处理器的背视图所述控制器进一步连结到不间断电源上；以及
图12是用于将晶片装载装置的末端执行器从传送机移开的可替换的退回装置的简化前视图。
具体实施方式
晶片装载装置中的晶片载体处理器包括沿平行垂直导向器垂直移动的水平导向器、和沿水平导向器水平移动的末端执行器。为了从传送晶片载体(晶片载体传送机)和经过晶片装载装置的移动传送机缷载晶片载体，以充分匹配晶片载体的速率(例如，按照水平方向上充分匹配晶片载体速率)沿水平导向器移动末端执行器。另外，将末端执行器维持在邻近晶片载体的位置。因而，当末端执行器充分匹配晶片载体的速率时，其充分地匹配晶片载体的位置。同样地，可以充分地匹配传送机位置和/或速率。
当末端执行器充分地匹配晶片载体速率(和/或位置)时，通过沿垂直引导器向上移动水平引导器来提高末端执行器，以便末端执行器接触晶片载体并使晶片载体从晶片载体传送机脱离。相似地，在装载过程中，通过充分地匹配末端执行器和传送速率(和/或位置)将晶片载体装载到移动式晶片载体传送机上。根据本发明，依据意外事件的出现例如电源故障或紧急停机，将提供装置和方法以从传送机路径除去末端执行器。参照图9-11详细地描述这些装置和方法。
先前并入的、2003年8月28日申请的、标题为“System For TransportingSubstrate Carriers”(代理卷号No.6900)的美国专利申请No.10/650,310公开了一种包括用于衬底载体的传送机的衬底载体传送系统，该衬底载体在它使用的制造设备的工作过程中不断地移动。不断移动的传送机促进制造设备内的衬底的传送以便减少制造设备中的每个衬底的总的“停止”时间；由此降低WIP，并削减资金和制造成本。为了采用这种方式运行制造设备，在传送机运转时，应当提供从传送机卸载衬底载体和将衬底载体装载到传送机上的方法和装置。
根据本发明的至少一个方面，衬底装载装置中的衬底载体处理器包括沿平行垂直导向器垂直移动的水平导向器、和沿水平导向器水平移动的末端执行器。为了从传送衬底载体(衬底载体传送机)和经过衬底装载装置的移动式传送机卸载衬底载体，以一速率沿水平导向器移动末端执行器，所述速率充分匹配衬底载体被衬底载体传送机输送时的速率(例如，按照水平方向上充分匹配衬底载体的速率)。另外，在输送衬底载体时将末端执行器维持在邻近衬底载体的位置。因而，当末端执行器充分匹配衬底载体的速率时，其充分地匹配衬底载体的位置。同样地，可以充分地匹配传送机位置和/或速率。
当末端执行器充分地匹配衬底载体速率(和/或位置)时，通过沿垂直引导器向上移动水平引导器来提高末端执行器，以便末端执行器接触衬底载体并使衬底载体从衬底载体传送机脱离。相似地，在装载过程中，通过充分地匹配末端执行器和传送速率(和/或位置)将衬底载体装载到移动式衬底载体传送机上。在本发明的至少一个实施例中，以末端控制器与衬底载体之间的充分的零速率和/或加速度来执行末端控制器与衬底载体传送机之间的上述衬底载体手动断路。如下面进一步说明，提供本发明的大量的其它方面。
图1是显示用于存储邻近常规处理工具113的衬底载体的、处于适当位置的常规的装载和存储装置111的顶视平面图。显示了位于装载和存储装置111与处理工具113之间处理界面(factory interface)(FI)115。装载和存储装置111邻近超净室壁117的第一侧面，处理界面115邻近超净室壁117的第二侧面。处理界面115包括可以沿平行于超净室壁117的轨道(未示出)水平移动并从存在于装载和存储装置111中的一个或多个衬底载体120提取衬底(未示出)的FI机械手119。FI机械手119将衬底传送到处理工具113的装载锁定室121。
将图1中所示的装载锁定室121连接到处理工具113的转移室123。转移室123也连接到处理室125和辅助处理室127。调整每个处理室125和辅助处理室127以执行常规的半导体器件制造工艺例如氧化、薄膜沉积、蚀刻、热处理、出气、冷却等。衬底处理机械手129设置在转移室123内以在处理室125，127和装载锁定室121之中传送衬底例如衬底131。
装载和存储装置111包括在通过处理工具113处理包含在衬底载体中的衬底之前或之后用于存储衬底载体的一个或多个衬底载体存储架133。装载和存储装置111还包括一个或多个系泊部位(未显示，但例如可以在存储架133下)。可以通过FI机械手119将衬底载体停放在用于从其中提取衬底的系泊部位。处理(factory)装载位置135也包含在装载和存储装置111中，在其中衬底载体传送器件例如自动引导载体(AGV)可以存储或拾取衬底载体。
装载和存储装置111还包括适合在处理装载位置135、存储架133和系泊部位当中移动衬底载体的衬底载体处理器137。
符合在制造设备内促进传送衬底的上述目标，希望通过不断移动的衬底载体传送机将衬底载体传送到衬底装载装置例如装载和存储装置111或从衬底装载装置传送衬底载体(例如，因此减少了停留时间和工作进程以及制造成本)。因此，根据本发明，当衬底载体传送机运行时，提供了可以从衬底载体传送机卸载衬底载体并将衬底载体装载到衬底载体传送机上的本发明衬底装载装置。
现在参照图2A-6E描述本发明的实施例。图2A是根据本发明提供的衬底装载装置201的前视图。尽管没有在图2A中显示，但应当理解本发明的衬底装载装置201与图1所述的处理工具和/或处理界面有关。
衬底装载装置201可以包括一个或多个装载端口或相似位置，在所述一个或多个装载端口或相似位置上，为了传送到处理工具和/或从处理工具传送而放置有衬底或衬底载体(例如，一个或多个系泊部位203，尽管可以使用不使用停放/未停放动作的传送位置)。在图2A中所示的详细实施例中，衬底装载装置201包括总数为8个的系泊部位203，按每4个一列，共两列205的形式布置。可以使用其它的列数和/或系泊部位数。每个系泊部位203用于支撑和/或停放系泊部位203中的衬底载体207并允许从系泊部位203中的衬底载体207取出衬底(未显示)并将衬底转移到处理工具例如图1的处理工具113中(例如，通过处理界面机械手，例如图1的处理界面机械手119)。在本发明的一个实施例中，衬底载体207是单衬底载体。可将“单衬底载体”理解为其外形和尺寸构造成一次仅包含一个衬底的衬底载体。也可以使用容纳多个衬底的衬底载体(例如，25个或其它数量)。(可替换地，在没有衬底载体的情况下，一个或多个系泊部位203可用于直接支撑衬底)。例如可以将每个系泊部位203配置成如先前并入的、2002年8月31日申请的、标题为“Wafer Loading Station with DockingGrippers at Docking Stations”(代理卷号No.7099)的美国临时专利申请No.60/407337。也可以使用其它系泊部位结构。
每个系泊部位203包括可以通过其将衬底传送到处理界面(例如，图1中的处理界面115)的端口209。邻接每个端口209的是用于悬挂衬底载体207并在停放和未停放位置之间移动悬挂的衬底载体的装载夹子211。可以选择地使用移动式工作台或其它支架(未示出)以支撑(例如，从下面或其它)和/或装载/卸载每个系泊部位203中的每个衬底载体207。每个端口209还包括衬底载体启动装置213，当该衬底载体启动装置213从未停放位置移到一个停放位置时，一方面其适合使用衬底载体207的停放动作以打开衬底载体207，所述停放位置如先前并入的2003年8月28日申请的、标题为“Method and Apparatusfor Using Substrate Carrier Movement to Actuate Substrate Carrier DoorOpening/Closing”(代理卷号No.6976)的美国专利申请No.10/650312所述。例如，每个衬底载体207具有先前并入的、2003年8月28日申请的、标题为“Substrate Carrier having Door Latching and Substrate Clamping Mechanism”(代理卷号No.7156)的美国专利申请No.10/650311中公开的载体门锁定装置和/或衬底固定部件。也可以使用其它的衬底载体开启装置、门锁定装置、和/或衬底固定结构。
衬底装载装置201还包括按照本发明的一个方面运转的衬底载体处理器215。在本发明的一个或多个实施例中，衬底载体处理器215包括一对垂直导向器217，219和安装在垂直导向器217，219上用于垂直移动的水平导向器221。提供皮带驱动或导引螺杆和相关电机或多个电机(未显示)或其它适合装置以驱动沿垂直导向器217，219垂直移动的水平导向器221。支架223安装在水平导向器221上，用以沿水平导向器221水平移动。提供皮带驱动或导引螺杆和相关电机或多个电机(未显示)或其它适合装置以沿水平导向器221水平地移动支架223。
在本发明的至少一个实施例中，每个垂直导向器217，219包括集成导向器/驱动装置例如Bosch Inc现有的No.1140-260-10，1768mm。同样地，水平导向器221包括集成导向器/驱动装置例如Bosch Inc现有的No.1140-260-10，1768mm。也可以使用其它的导向/驱动装置系统。
末端执行器225安装在支撑架223上。例如，末端执行器225可以是用于支撑衬底载体(例如，衬底载体207中的一个)的水平方向平台227的形式。在至少一个实施例中，平台227具有动态管脚或其它定位部件229。(尽管图2A仅显示两个动态部件229，但可以将其它数量的动态引脚或部件例如三个或更多个提供在平台227上。)动态部件229可以与衬底载体207的底部上的凹面或其它形状的部件(图2A中未示出)配合以引导衬底载体207进入平台227上的恰当的(正向)位置。在本发明的至少一个实施例中，例如末端执行器225可以包括如先前并入的、2002年8月31日申请的、标题为“End Effector HavingMechanism For Reorienting A Wafer Carrier Between Vertical And HorizontalOrientations”(代理卷号No.7097)的美国临时专利申请No.60/407452中所述的能够将衬底载体的方向从垂直改变为水平的或从水平变化为垂直的末端执行器。也可以使用其它适当的末端执行器。
将由箭头231示意表示的连续的或别样的移动式传送机定位在衬底装载装置201和衬底载体处理器215之上。传送机231适合将衬底载体例如衬底载体207传送到衬底装载装置201或从衬底装载装置201传送衬底载体。在本发明的一个实施例中，可以将如先前并入的、2004年1月26日申请的、标题为“Method and Apparatus for Transporting Substrate Carriers”(代理卷号No.7163)的美国专利申请No.10/764982中所述的不锈钢或其它类似材料的带用作可连续移动的传送机231。相似地，本发明也可以使用任何其它类型的连续地或别的移动式传送机。
衬底装载装置201包括一个或多个用于检测(1)传送机：(2)传送机231的组件(例如用于支撑由如参照下面图4A-4E、6A-6E和7C-7D进一步描述的传送机231传送的衬底载体的组件)；和/或(3)由传送机231传送的衬底载体的移动和/或位置的检测器223，235。例如，可以将检测器233安装在衬底装载装置201上，将检测器235安装在末端执行器225上。可以使用其它检测器位置，也可以使用任何适当的检测器(例如，通过光束传感器、基于反射的传感器，等)。
图2B是在描述检测器233的示意性实施例中使用的部分衬底装载装置201的侧面图。参照图2B，检测器233包括用于检测传送机231的速度和/或位置和/或衬底载体的位置(和/或通过下面进一步描述的传送机231传送衬底载体207的速度)的第一检测器对233a，33a’。检测器233还包括用于检测衬底载体207是否由传送机231传送的第二检测器对233b，233b’。例如，第一检测器对233a，233a’可以被安装在传送机231的高度，第二检测器对233b，233b’可以被安装在通过图2B中所示的传送机231传送衬底载体的高度(例如，通过连接到衬底装载装置201的框架F的安装支架B，或通过另一适当安装装置)。例如，每个检测器对包括Banner，Inc的型号为No.M126E2LDQ的光源和型号为No.Q23SN6RMHSQDP的接收机。可以使用其它检测器配置/类型。下面参照图2C-E和图3进一步描述检测器235的示范性实施例。
可以将控制器237(图2A)连接到检测器233，235和衬底载体处理器215以接收来自检测器233，235的输入并控制如下面进一步描述的衬底载体处理器215的运行。可以提供多于或少于两个检测器233，235，可以将检测器233，235安装在除了图2A和2B中显示的位置之外的位置。控制器237可以是用于控制衬底装载装置201使用的处理工具的运行的同一控制器，或者是分离的控制器。
在本发明的至少一个实施例中，可以直接测量传送机(和/或通过传送机传送的衬底载体)的速度(胜于使用检测器233直接测量传送机速度)。例如，如图2A中所示，可以将一个或多个编码器240a，240b(下面描述)连接到传送机231并直接测量传送机231(和由此传送的任何衬底载体)的速度并将速度信息提供给控制器237。可以使用多于或少于两个的编码器。例如，每个编码器可以包括U.S.数字编码器(例如，HDS积分编码器)或任何其它适当的编码器。也可以使用线性编码器、分解器或其它定位器件以测量传送机的速度和/或位置。
图3是展示根据本发明由衬底装载装置201执行的、用以从传送机231卸载衬底载体207的示范性程序的流程图。图4A-4E是展示图3的工艺阶段的示意性侧视图。
当将要执行将衬底载体207从传送机231卸载的操作时，将衬底载体处理器215的水平导向器221定位在垂直导向器217，219的上端217a，219a附近，并将支架223定位在水平导向器221的上游一侧221a附近(由图2A看，如果传送机231从右到左传送，那么尽管从右到左传送但仍可以使用左侧)。
图3的工艺过程开始于步骤301并进入步骤303。在步骤303中，控制器237接收信号(例如，从检测器233或235)以表示由传送机231传送的并将由衬底装载装置201从传送机231卸载的衬底载体207的存在(一个“目标衬底载体207”)。例如，参照附图2B，当与检测器对233b，233b’有关的光束L被目标衬底载体207阻挡时，检测器对233b，233b’可以检测目标衬底载体207。依据检测信号的接收，控制器237控制衬底载体处理器215，以便在与传送机231相同的传送方向(例如，图2A的右侧)上加速支架223(具有连接其上的末端执行器225)，以充分地匹配目标衬底载体207的位置和速度(图3，步骤305)。图4A展示了图3的工艺的这个阶段。
在本发明的至少一个实施例中，在加速末端执行器225以便它充分地匹配目标衬底载体207的位置和速度(步骤305)之前，控制器237使用检测器233(或一个或多个编码器240a，240b)以确定传送机231的速度。也可以确定传送机231的位置。如所叙述地，检测器233包括用于检测传送机231的速度(和/或通过传送机231被传送衬底载体207的速度)的第一检测器对233a，233a′(图2B)，和用于检测衬底载体207是否通过传送机231被传送的第二检测器对233b，233b’。可以在卸载每个目标衬底载体207之前或过程中周期地、连续地或按一些其它间隔执行上述速度和/或位置的确定。
基于传送机231的速度，控制器237可以确定末端执行器225的运动轮廓和根据运动轮廓的末端执行器225的直接运动，以充分地匹配末端执行器225和目标衬底载体207的速度和位置。可以“预确定”运动轮廓，以便如果传送机231的速度在预定的速度范围内(例如，确保如果末端执行器225按预定的运动轮廓加速、运动和/或定位，则末端控制器225将准确地对准目标衬底载体207的范围)，则控制器237仅允许末端执行器225开始执行卸载操作(例如，开始加速)；否则，图3的处理结束。即使没有测量传送机231的速度，也可以使用上述预定的运动轮廓(例如，假定传送机231的速度保持在确保如果末端执行器225按预定的运动轮廓加速，则末端执行器225将准确地对准目标衬底载体207的预定的速度范围内)。
控制器237可以使用传送机231的速度以确定末端执行器225的运动轮廓，例如使用预定运动轮廓的查阅表、使用运算规则计算运动轮廓等。可以理解：可以测量并使用衬底载体速度而不是传送机速度，以确定运动轮廓或是否使用末端执行器225的预定运动轮廓。每个运动轮廓可以包括在卸载操作中由末端执行器225使用的所有的加速、减速、上升和下降(下面描述)。
如所叙述地，在本发明的至少一个实施例中，传送机231包括如先前并入的2004年1月26日申请的、标题为“Method and Apparatus for TransportingSubstrate Carriers”(代理卷号No.7163)的美国专利申请No.10/764982中所述的带状区(例如，由不锈钢或另外适合材料制成的)。在上述实施例中，传送机231可以按预定间隔设置有沿传送机231隔开的槽或其它开口(例如，图2B中的槽231a)，当传送机231的槽经过检测器对233a，233a’时，检测器对233a，33a’的光束(图2B)穿过槽。通过测量穿过传送机231(经过传送机中的两条连续槽)的检测器对233a，233a’的光束的两次连续传输之间的时间及对两条连续槽之间距离的认识，可以确定传送机231的速度。每个衬底载体207(图2C)之上的槽231a的位置也可给控制器237提供传送机231和/或衬底载体207的位置信息。
在本发明的多于一个的实施例中，可以使用编码器240a，240b(图2A)以直接读取传送机的速度。例如，每个编码器240a，240b将传送机速度信息提供给控制器237，并且控制器237可以比较从编码器240a，240b接收的、作为部分的误差校验或置信程序的信息。可以周期地、连续地或按其它间隔地执行上述速度监控。当传送机231运动时，通过直接地测量传送机速度(例如，通过一个或多个编码器或其它定位器件)，并通过由检测器233(例如，和槽231a)确定区域位置，如下面进一步所述，可以精确地执行末端执行器225和传送机231之间的衬底载体的传递。
在图4A中，显示了借助接合衬底载体207的顶部凸缘402的载体接合部件401，通过传送机231传送的目标衬底载体207。可以使用支撑衬底载体207的其它配置(例如，用于通过其侧面、底面等支撑衬底载体207的一个或多个装置)。在先前并入的、2004年1月26日申请的、标题为“Overhead TransferFlange and Support for Suspending Substrate Carrier”(代理卷号No.8092)的美国专利申请No.10/764820中描述了载体接合部件401的一个上述结构。
箭头403表示传送机231的运动方向。图4A中展示在目标衬底载体207下方的位置并以充分地匹配目标衬底载体207的速度的速度在与传送机231相同的方向上移动(如箭头405所示)的衬底载体处理器215的末端执行器225。由此，末端执行器225充分地匹配目标衬底载体207的速度(例如，速率和方向)。另外，末端执行器225充分地匹配目标衬底载体207的位置。一般地说，末端执行器225充分地匹配目标衬底载体207的运动(速度和/或位置)。如这里所使用的，“充分地匹配”指的是足够地匹配，以便在不破坏包含在衬底载体内的衬底和/或不产生潜在破坏微粒的情况下，可以将衬底载体从移动式传送机和/或载体接合部件卸载，和/或将衬底载体装载到移动式传送机和/或载体接合部件上。
在图4A中所示的实施例中，目标衬底载体207随传送机231移动。因此，未端执行器225也充分地匹配传送机231的速率、速度、运动和/或位置。在实施例中，传送机231按相对于目标衬底载体207不同的速度，或毫不相关的速度移动。例如，载体接合部件401本身可以沿传送机231移动目标衬底载体207。在后面的实施例中，末端执行器225不充分地匹配传送机231的速率、速度和/或位置。
在本发明的一个或多个实施例中，不将末端执行器225定位在与触发(或运行)检测器(例如图2B的检测器233b，233b)相同的位置上，所述触发(或运行)检测器在传送机231上检测目标衬底载体207的存在。在上述实例中，必需延缓步骤305中的末端执行器225的加速度，以补偿末端执行器225和触发检测器的不同位置。例如，“运行补偿”取决于末端执行器225与触发检测器之间的距离、传送机231的速度等。运行补偿可以从末端执行器225的运动轮廓分离出来，或将运动补偿构建成末端执行器225的运动轮廓。
再次参照图3，在步骤307中，检测相对于末端执行器225的目标衬底载体207的位置(例如，通过来自检测器235(图2A)的一个信号或多个信号)。例如，如果检测器235包括光源/检测对，例如Banner，Inc的型号为No.QS30的检测器系统等，则如果相对于目标衬底载体207将末端执行器225适当地定位(例如，仅仅当末端执行器225相对于衬底载体207被适当地定位时，通过给衬底载体207提供适当的反射表面和/或曲面构形例如将光向检测器235反射的角形缺口)，检测器235可以向仅被检测器235检测的目标衬底载体207发射一束光。图2C是末端执行器225的局部透视图，其展示当末端执行器225相对于目标衬底载体207被适当地定位时，被定位以检测从形成在部分的目标衬底载体207中的凹角243反射的光束241(图2D)的示意性检测器235。图2D是部分的图2C的放大的透视图。如图2C-2D中所示，可以通过适当的支架或其它支撑结构247将检测器235连接到末端执行器225上。也可使用其它的结构。
在本发明的至少一个实施例中，如果没有相对于目标衬底载体207适当地定位末端执行器225，那么就结束图3的工艺。可替换地，在本发明的另一实施例中，可以进行相对于目标衬底载体207的末端执行器225的位置的任何必需的调整(步骤309)。例如，控制器237可以加速和/或减速末端执行器225，直到从检测器225接收到适当的对准的信号，以便确保将动态管脚229(图4A)适当地定位在目标衬底载体207的对准部件(例如，拱形或其它形状的部件407)之下。最好当目标衬底载体207和末端执行器225运动时执行步骤307和309，以便当充分地匹配其速度时，将末端执行器225定位在目标衬底载体207之下。因此，当目标衬底载体207移动时，移动末端执行器225，以便保持邻接和在目标衬底载体207之下。可以理解，可以多次地(连续地)检测并调整目标衬底载体207和末端执行器225的相对位置，并且可以使用反馈控制循环(未示出)以确保末端执行器225的速度和/或位置保持充分地匹配目标衬底载体207的速度和/或位置。在本发明另一实施例中，可以除去步骤307和309(例如，如果使用与传送机231的速度和末端执行器225的运行时间/位置相互关联的预定运动轮廓)。在上述实施例中，可以除去检测器235。
代替或除了检测器235之外，可以使用编码器240a和/或240b以监控卸载操作中的传送机速度。响应卸载过程中传送机速度的总的偏离，控制器237可中断卸载操作(例如，通过使用确保末端执行器225不干涉传送机231或由此传送的衬底载体的另外一运动轮廓)。可替换地，对于小的传送机速度变化，控制器237可以调整末端执行器位置(例如，通过加速或减速)以确保适当的卸载(或装载)操作。不管传送机速度如何变化，包括末端执行器225、检测器233、编码器240a和/或240b和/或控制器237的闭合循环由此可以确保适当的卸载(或装载)操作。
假定相对于目标衬底载体207适当地定位末端执行器225，图3的工序中紧随步骤307和/或步骤309的是步骤311。在步骤311中，控制器237控制衬底载体处理器215以便当继续充分地使末端执行器225的水平速度(和/或瞬时位置)匹配目标衬底载体207的速度(和/或瞬时位置)时提升末端执行器225(例如，将水平导向器221提升到垂直导向器217，219上以提升末端执行器225)。末端执行器225的提升引起其动态管脚229与目标衬底载体207的底部上的凹陷部件407接合。因而，将末端执行器225移动到传送机231传送衬底载体207的高度。以这种方式，末端执行器225接触目标衬底载体207的底部(如图4B中所示)。在本发明的一个或多个实施例中，末端执行器225优选地接触具有如下面参照图8A-D进一步描述的基本上为零速度和/或加速度的目标衬底载体207。当继续提升末端执行器225时(当末端执行器继续充分地匹配目标衬底载体207的水平速度和/或位置时)，将目标衬底载体207(尤其是其上凸缘402)提升出与传送机231的载体接合部件401的接合，如图4C中所示。
其次，在图3的步骤313中，控制器237控制衬底载体处理器215以轻微地减缓末端执行器225的水平运动，由此减缓目标衬底载体207。减速的程度是这样的：使目标衬底载体207继续向箭头403指示的方向移动，但以比传送机231更慢的速度移动。这允许载体接合部件401(其已接合衬底接合部件401的凸缘402)优先于如图4D所示的凸缘402移动。一旦载体接合部件401从凸缘402下面移出(如图4D所示)，可以再次加速末端执行器225，以便支撑于其上的末端执行器225和目标衬底载体207的水平速度再次充分地匹配传送机231的水平速度，以阻止由传送机231传送的另一衬底载体(例如，图4D中的衬底载体409)与目标衬底载体207碰撞。
在图3中的步骤315中，降低末端执行器225(例如，通过沿垂直导向器217，219降低水平导向器221)以将目标衬底载体207降到远离传送机231。图4E中展示了目标衬底载体207的降低。接着，可以减速(步骤317，图3)并中止具有支撑于其上的目标衬底载体207的末端执行器225。如所述，在本发明的至少一个实施例中，可以通过末端执行器225确定的运动轮廓限定上述末端执行器225的加速、减速、上升和/或下降。(下面参照图8A-8D描述示范性运动轮廓)。
在步骤319中，衬底载体处理器215将支撑在未端执行器225上的目标衬底载体207传送到系泊部位203中的一个上(图2A)。可替换地，如果装载装置201包括一个或多个存储架或其它存储位置(例如，在图2A的剖视图中所示的适合存储衬底载体的存储架239)，衬底载体处理器215将目标衬底载体207传送到存储位置中的一个。(也可以使用其它和/或多的存储位置)。然后在步骤321中结束图3的工艺。
假定将目标衬底载体207带到系泊部位203中的一个上，可以通过衬底载体处理器215将目标衬底载体207传到各个系泊部位203的连接夹211上。然后，可以将目标衬底载体207停放在系泊部位203，并通过系泊部位203的衬底载体开启器213打开以允许从目标衬底载体207取出目标衬底(例如，通过衬底处理器例如图1的FI机械手119)。可以将取出的衬底转移到与衬底装载装置201相关联的处理工具(例如，图1的处理工具113)，并通过处理工具将一个或多个制造工艺应用到衬底。依据处理工具中的处理的完成，将衬底返回系泊部位203中的目标衬底载体207，可以关闭目标衬底载体207，并从系泊部位203卸载。接着，衬底载体处理器215将目标衬底载体207传送远离系泊部位203并恰好传送到传送机231的下面的位置(例如，假定将衬底载体207返回到传送机231，而没有存储在存储位置例如存储位置239)。也就是说，随着支撑在末端执行器225上的衬底载体207，可以在垂直导向器217，219的上端217a，219a附近移动水平导向器221，并将支架223移动到水平导向器221的上端221a。接着，将衬底载体207传送回下面参照图5-6E所述的传送机231上。
现在参照图5-6E描述根据本发明执行的、用于将目标衬底载体207装载到传送机231上的示范性工艺。图5是展示本发明的衬底载体装载工艺的流程图。图6A-6E是显示图5的工艺的不同阶段的示范性侧视图。
图5的工艺开始于步骤501并继续步骤503。在步骤503中，控制器237接收表示传送机231的空载体接合部件401的存在的信号(例如，来自检测器233或235)。在步骤505中，响应该信号，控制器237控制衬底载体处理器215以便沿水平导向器221加速末端执行器225(以及传送到其上的传送机231的目标衬底载体207)以充分地匹配空载体接合部件401(和/或传送机231)的运动。例如，在水平方向上，末端执行器225可以充分地匹配空载体接合部件401的速度和位置。如先前所述，在一个或多个实施例中，没有将末端执行器225定位在与触发检测器相同的位置上(例如，图2B的检测器对233b，233b’)。在上述实例中，必需延缓步骤505中的末端执行器225的加速以补偿末端执行器225和触发(或运行)检测器的不同位置。
在本发明至少一个实施例中，在加速末端执行器225以便其充分地匹配空载体接合部件401的位置和速度(步骤505)之前，控制器237使用检测器233或连接到传送机231的一个或多个编码器240a，240b以确定传送机231的速度。也可以确定传送机231的位置。基于传送机231的速度，控制器237可以确定末端执行器225的运动轮廓和根据运动轮廓的末端执行器225的直接运动以使末端执行器225(其上具有目标衬底载体207)的速度和位置充分地匹配其上装载有目标衬底载体207的空载体接合部件401。可以预先确定运动轮廓，以便如果传送机231的速度在预定速度范围内(例如，确保如果根据预定的运动轮廓加速末端执行器225，则末端执行器225将适当地对准空载体接合部件401的范围)，控制器237仅允许末端执行器225开始执行装载操作(例如，开始加速)；否则，结束图5的工艺。
可替换地，控制器237使用传送机231的速度以确定末端执行器235的运动轮廓，例如使用预定运动轮廓的查阅表、使用算法规则以计算运动轮廓等。可以理解测量并使用载体接合部件速度而不是传送机速度以确定运动轮廓或是否使用末端执行器225的预定运动轮廓。每个运动轮廓包括在装载操作过程中被末端执行器225使用的所有的加速、减速、上升和降低(下面所述)。(下面参照图8A-8D描述示范性运动轮廓)。
图6A显示以充分匹配于传送机231及目标衬底载体207的凸缘402的速度进行移动的末端执行器225，所述目标衬底载体207的凸缘402位于在其上装载有目标衬底载体207的载体接合部件401之下并稍微靠后。如此，在如下所述的将目标衬底载体207传送到传送机231的过程中，在没有被载体接合部件401阻塞的凸缘402的情况下可以提升目标衬底载体207。通常，在没有接触到其上装载有目标衬底载体207的载体接合部件401和紧跟在其上装载有目标衬底载体207的载体结合部件401之后的载体结合部件(和/或定位在其上的衬底载体)的情况下，可以将目标衬底载体207的凸缘402定位在允许提升目标衬底载体207的任何位置。
在步骤505之后的是监测目标衬底载体207和载体接合部件401的相关水平位置的步骤507(例如通过图2A的检测器235)。例如，如果检测器235包括光源/检测器对，那么如果相对于空载体结合部件401适当地定位末端执行器225，则检测器235向仅被检测器235检测的空载体结合部件401(或传送机231)发射一束光(如前面参照图2C-2D所述)。
图2E是展示将检测器235定位以检测将载体接合部件401连接到传送机231的载体接合部件401的一部分249的末端执行器225的局部透视图。特别地，载体结合部件401的一部分249包括当将末端执行器225适当地定位到用于装载操作的载体接合部件401之下时进行倾斜以将光束241(被检测器235发射)反射回检测器235的槽口251。也可以使用其它结构。例如，一个或多个编码器240a，240b或直接测量传送机速度的其它定位器件，所述其它定位器件将上述信息提供给控制器237(例如，连续地)以便控制器237可以在装载(或卸载)操作中追踪传送机的位置。
在本发明的至少一个实施例中，如果相对于空载体结合部件401不适当地定位末端执行器225，则图5的工艺结束。可替换地，在本发明的另一实施例中，在步骤509中，在目标衬底载体207和载体结合部件401的相对水平位置中可进行任何必需的调整(例如，当如下所述提升目标衬底载体207时，以确保凸缘402不接触载体接合部件401)。例如，控制器237可以加速和/或减速末端执行器225，直到从检测器235接收到适当的对准信号。在上述定位调整过程中，目标衬底载体207的水平速度和传送机231和/或载体接合部件401的水平速度仍保持充分地匹配。在本发明的另一实施例中，取消步骤507和509(例如，如果使用与传送机231的速度和/或末端执行器225的发射时间/位置相关联的预定的运动轮廓)。在上述实施例中，可以取消检测器235。
假定相对于空载体结合部件401适当的定位末端执行器225，在步骤511中，如图6B中所示，通过沿垂直导向器217，219(图2A)提升水平导向器221来提升末端执行器225，以便将目标衬底载体207和特别是它的凸缘402提高到载体接合部件401的水平面。如图6B中所示，将凸缘402定位在载体接合部件401的稍微地上方(例如，如下所述用于装载其上)。
其次，如步骤513所表示和在图6C中所示，加速目标衬底载体207以将目标衬底载体207的凸缘402带到传送机231的载体接合部件401的上方。然后，减速目标衬底载体207，以便目标衬底载体207的水平速度再次充分地匹配传送机231的水平速度。其次，如图6D所示和由步骤515所表示，降低末端执行器225(当继续充分地匹配传送机231的水平速度时)，以使目标衬底载体207的凸缘402与传送机231的载体结合部件401相接合，由此，将目标衬底载体207移交到载体结合部件401。在本发明的一个或多个实施例中，优选目标衬底载体207以如参考下面的图8A-8D所述的基本上为零速度和/或加速度接触载体结合部件401。在控制器237的控制下，衬底载体处理器215继续降低末端执行器225，(例如，当继续充分地匹配传送机231的水平速度时)，以便末端执行器225的动态管脚229从目标衬底载体207的底部上的部件407脱离。图6E中显示了步骤517的示范性结果。
在末端执行器225从目标衬底载体207脱离之后，在步骤519中，末端执行器225减速(例如，停止)并且图5的工艺结束(步骤521)。其间通过传送机231，将被传送机231的载体结合部件401经其凸缘402支撑的目标衬底载体207远离装载装置201地传送。如所述，在本发明的至少一个实施例中，可以通过为末端执行器225确定的运动轮廓限定上述末端执行器225的加速、减速、上升和/或或下降。
因而，根据本发明提供的衬底装载装置201，尤其是在控制器237的控制下运行的衬底载体处理器215起从移动的传送机卸载衬底载体并将衬底载体装载到移动的传送机上的作用。以这种方式，本发明的衬底装载装置和衬底载体处理器可以在制造设备、工作进程、及运行资金和制造成本的范围内减少衬底停留时间。
根据本发明，可以对控制器237编程以执行图3和5的一个或两个工艺。图3和5的工艺也可以配备到一个或多个计算机程序产品中。可以通过由计算机读取的媒介携带每个计算机程序产品(例如，载波信号、软盘、硬驱动机、随机存取存储器等)。
在本发明的至少一个实施例中，可以配置本发明的衬底装载装置201以此在发生电源故障、紧急关机(下面所述)等的情况下自动地远离传送机231地退回末端执行器225。例如，控制器237可以包括响应意外中断例如电源故障、紧急关机等自动地远离传送机231退回末端执行器225(和/或水平导向器221)的末端执行器退回程序。此外，偏离末端执行器225(和/或水平导向器221)以便当从衬底装载装置201除去电源时自动地退回末端执行器225(和/或水平导向器221)。可以使用任何适当的偏离装置例如弹簧、重力、空气缸、滚珠丝杠、导引螺杆等。例如，可以使用上述末端执行器退回程序作为一个或多个计算机程序产品。
能够影响衬底装载装置201的设计的典型参数包括，例如，(1)传送机速度；(2)衬底载体处理器215能够移动末端执行器225的水平和/或垂直速度；(3)能够施加到衬底载体处理器215的末端执行器225的水平和/或垂直加速和减速；(4)衬底载体处理器215的末端执行器225的移动的水平和垂直范围；(5)由传送机231传送的相邻衬底载体207之间的距离；(6)传送机231传送衬底载体207的高度；(7)为了清除用于传送衬底载体207的传送机231的载体通过所释放的衬底载体接合部件401而提升衬底载体207的垂直高度；(8)每个衬底载体207的高度(例如，垂直方向)；(9)在从载体接合部件401脱离衬底载体207之后，在不撞击所释放的衬底载体207的情况下，为了使由传送机231传送的衬底载体207通过所释放的衬底载体而必须降低的衬底载体207的距离；(10)所使用的载体接合部件的类型；和/或(11)其它相似参数。
例如，在本发明的至少一个实施例中，本发明的衬底载体处理器215能够(1)获得大于或等于传送机231的水平速度的末端执行器225的最大水平速度；(2)将末端执行器225提升到足以从传送机载体接合部件401脱离并清除衬底载体207的高度；(3)以两个或多个水平速度移动，例如匹配传送机速度的第一水平速度和将衬底载体207传送到系泊部位203和从移动系泊部位203传送衬底载体207的第二水平速度；(4)以两个或多个垂直速度移动，例如从传送机231脱离或将衬底载体207交到传送机231的第一垂直速度，和将衬底载体207传送到系泊部位203和从系泊部位203传送衬底载体207的第二垂直速度；(5)在不破坏包含在衬底载体207中的一个或多个载体的情况下，执行由末端执行器225支撑的(和与传送机231结合或从传送机231释放的衬底载体需求的)衬底载体207的所有加速和减速。
同样，应运行衬底载体处理器215以便将它的末端执行器225降低到足够低的水平以服务最低系泊部位203。(如果存在比最低系泊部位203低的存储架或其它存储位置，则应当进一步操作衬底载体处理器215以此降低末端执行器225以服务最低存储架/位置)。设置在水平导向器221上的末端执行器225的运行的水平范围和用于移动末端执行器225的装置应该是这样的：末端执行器225能够加速到充分地匹配传送机速度的水平速度，从传送机231脱离水平载体207和/或将衬底载体207与传送机231接合(当避免与传送到传送机231上的其它衬底载体碰撞时)，及减速至停止，都位于由水平导向器231提供的运行的可用的水平范围内。
期待在本发明的衬底装载装置的一个或多个实施例中包括一些或所有的上述特征/参数。
现在将参照图7A-7D讨论在设计本发明的衬底装载装置201的具体实施例和/或编程控制器237(图2A)中考虑的各种因素和参数。图7A和7B是与图2A相似的、本发明的衬底装载装置201的简化的前视图。图7C-7D是与图4A-4E和6A-6E相似的、在与传送机231接合和/或从传送机231脱离的过程中的衬底载体的简化的示意性侧视图。
图7A展示了衬底载体处理器215的末端执行器225的水平范围。在701处以实线外形显示末端执行器225和支架223，701处于末端执行器225沿衬底载体处理器215的水平导向器221移动的上限。在702处以虚线显示末端执行器225和支架223，702处于末端执行器225沿水平导向器221移动的下限。图7A中展示的距离DHR表示末端执行器225移动的最大水平范围。
移动DHR的水平范围的选择除了受上面讨论的设计因素影响外，还受系泊部位203或支架239的位置(例如，系泊部位或支架的数量和/或水平跨距)、衬底装载装置201的希望的轨道、处理界面或连接到衬底装载装置201的处理工具的尺寸等影响。
图7B展示了末端执行器225运行的垂直范围。在703处以实线外形显示末端执行器225、支架223和水平导向器221，703为末端执行器225垂直移动范围的顶部限制。在该位置处，末端执行器225处于高的足以从传送机231的载体接合部件401清除衬底载体207的凸缘402的高度EH(见图4B-4D)。
继续参照图7B，在704处以虚线显示末端执行器225、支架223和水平导向器221，704为末端执行器225的垂直移动范围的下部界限。在该位置处，末端执行器225处于高度EL，EL为需要服务衬底装载装置201的最低系泊部件(或存储位置)的最低位置。图7B中展示的距离DVR表示末端执行器225移动的最大垂直范围(例如，DVR＝EH-EL)。也可以使用移动的其它的垂直范围。
图7C-7D中展示了影响接合传送机2318或从传送机231脱离衬底载体207的操作的参数。图7C显示分隔由传送机231传送的两个相邻的衬底载体207的距离Ds。分隔距离Ds涉及载体接合部件401之间的距离DCEM但关系不大，也涉及衬底载体207的水平范围。通过在装载和卸载操作中提供提升、下降、加速和/或减速衬底载体207的较大间隔和/或时间周期来增加距离Ds使装载和卸载操作容易。然而，增加距离Ds通常降低由传送机231传送的衬底载体的数量。
如图7D中所示。在本发明的至少一个实施例中，为了从传送机231脱离衬底载体207，末端执行器225将动态部件229提升到至少等于衬底载体207的底部的高度ECB的高度。更准确地说，将动态部件229提升到大于或等于高度ECB加支撑衬底载体207的载体接合部件401的基座高度HCEM的高度(例如，从载体接合部件401清除衬底载体207的凸缘402)。在降低已脱离的衬底载体207之前，使末端执行器225减速以使衬底接合部件401以大于凸缘402的长度LF的总距离移动到在衬底载体207的前面。大量的其它参数可以影响本发明衬底装载装置201和衬底处理器215的设计。
前面的描述仅公开了本发明的示范性实施例；落入本发明范围内的上面公开的装置和方法的修改对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。例如，仅使用一个垂直导向器代替使用上面所示的衬底载体处理器中的两个垂直导向器。同样，可以用连接的用于沿水平导向器水平移动的垂直导向器替代连接的用于沿垂直导向器垂直移动的水平导向器来布置衬底载体处理器。
当衬底载体处理器包括安装的用于沿水平导向器移动的垂直导向器时，通过沿垂直导向器提升或下降末端执行器来完成提升末端执行器用以从传送机分离衬底载体或降低衬底载体用以将衬底载体交到传送机(例如，不是通过提升与一对垂直导向器相关的水平导向器)。可以在衬底载体处理器215的支架223上设置传动装置(例如未显示的皮带传动或导引螺杆)以提升与水平导向器221相关的末端执行器225，将衬底载体从传送机231分离，或将末端执行器225向水平导向器221降低，以将衬底载体移交到传送机231(加上或代替沿一个垂直导向器或多个导向器上升/下降的水平导向器221)。
可以使用本发明从在垂直方向上传送衬底载体的传送机卸载衬底载体，及将衬底载体装载到在垂直方向上传送衬底载体的传送机上。在上述情况下，末端执行器225包括如先前并入的、2002年8月31日申请的、标题为“End EffectorHaving Mechanism For Reorienting a Wafer Carrier Between Vertical AndHorizontal Orientations”(代理卷号No.7097)的美国临时专利申请No.60/407452中所述的用于将衬底载体重新定位在垂直和水平方向之间的重新定向装置。
就单衬底载体说明本发明，但可以使用具有容纳多个衬底的衬底载体的本发明。
这里说明的衬底装载装置的具体实施例包括布置在多个垂直堆叠中的系泊部位。然而，上述衬底装载装置可以包括仅仅一个系泊部位的垂直堆叠、仅仅一个系泊部位或多于两个系泊部位的垂直堆叠。衬底装载装置包括一个或多个存储架和/或一个或多个不是存储架的其它衬底载体存储装置。
在这里所述的示范性衬底装载装置中，显示系泊部位包括悬挂衬底载体以将其移动到停放和未停放的位置之间的系泊夹子。可替换地，系泊部位包括当其在停放和未停放位置之间移动衬底载体时通过衬底载体底部或侧边等从下面支撑衬底载体的系泊滑板或平台。
优选地，在包括连接到垂直和水平导向器的框架的衬底装载装置中使用本发明。照这样，优选的衬底装载装置是模块化的并可以快速地安装和校准。结果，衬底装载装置包括一个或多个存储架(例如，图2A中的存储架239)，每个存储架也可以安装在框架上。通过将衬底载体处理器和存储架或多个存储架安装到框架上，衬底载体处理器和存储架彼比之间有预定的位置。这更便于安装和校准，是使用模块化衬底装载装置的另一个优点。相似地，其它装置例如用于从过顶加工传送系统装载和/或卸载衬底载体的专用装置可以方便地安装到这里所述的框架上，例如先前并入的、2003年8月28日申请的、标题为“SystemFor Transporting Substrate Carriers”(代理案卷No.6900)的美国专利申请No.10/650310。
一方面，框架可以安装到超净室壁上(例如，预穿螺栓孔等)或室的前壁(例如，加工界面室)上的预定安装位置上。优选地，墙壁也有安装系泊夹子或系泊平台的预定安装们置。另外，墙壁有安装衬底载体开口装置的预定的安装位置。当将框架、系泊装置、和衬底载体开口装置每个都安装到相同表面上的预定位置时，预定每个相对位置，便于衬底装载装置的安装和校准。
尽管展示了这里所述的、定位在衬底装载装置201之上的传送机，可替换地预期传送机可以处于衬底装载装置的高度或之下，或者处于定位在邻近衬底装载装置的另一位置。
利用这里展示的衬底装载装置将衬底提供到处理工具、计量位置、或将衬底传送到的任何其它位置。
从前面的描述，可以理解可以安装与处理界面(FI)相关联的本发明的衬底装载装置，所述处理界面(FI)具有将衬底从衬底装载装置的系泊部位传送到处理工具(例如在图1的系统中)的装载系泊室的FI机械手。可替换地，可以清除处理界面，并且装载系泊室可以包括直接从衬底装载装置的系泊部位传送衬底的衬底处理器。作为另一替换，处理工具可以在大气压下而不是真空下运行，由此清除装载系泊室。
图8A-8D是末端执行器225的示例性运动轮廓。在本发明的至少一个实施例中，当使用上述运动轮廓时，仅需使用检测器233(例如，“运行”检测器)(例如清除检测器235)。参照图8A，曲线C1表示在装载操作中沿X-轴(传送机231移动的水平方向)的末端执行器的速率。曲线C2表示在装载操作中沿Z-轴(垂直方向)的末端执行器的速率。曲线C3表示装载操作中末端执行器Z轴位置，曲线C4表示装载操作中末端执行器X-轴位置。图8B相似于图8A，但显示了放大了的Z-轴位置数据。图8C-D相似于图8A-B，但展示了卸载操作中末端执行器225的X-轴速率(曲线C1’)、Z-轴速率(曲线C2’)、Z-轴位置(曲线C3’)和X-轴位置(曲线C4’)。注意图8A-B显示了在衬底载体装载操作的起始(例如，为了补偿衬底载体的尺寸)过程中下部Z-位置处的Z-轴位置数据(曲线C3)。
参照图8A-B和曲线C1-C4，在装载操作中，末端执行器225可以执行如参照图5所述的相似的上升、下降和加速。例如，进一步参照图5和6A-E，在收到装载操作(步骤503)的触发信号后，末端执行器225加速以匹配在时间T1与T2(步骤505和图6A)之间的按X-方向(曲线C1)的传送机231的速率。此后，在时间T3与T4之间，将末端执行器225(曲线C3)提升到传送机231的水平(步骤511和图6B)；例如，以便被装载到传送机231上的衬底载体207的凸缘402位于接收衬底载体207的载体接合部件401之上。
在时间T5与T6之间，将末端执行器225加速(曲线C1)到传送机231的速度之上(并接着减速回传送机231的速度)以便将衬底载体207的凸缘402定位在载体接合部件401(步骤513和图6C)之上。在时间T7时，随着将衬底载体207的凸缘402定位在载体接合部件401之上，末端执行器225下降(曲线C3)并在凸缘402接触到载体接合部件401(如时间T8所示)时停止。接着末端执行器225下降，直到时间T9，并且衬底载体207保持在载体接合部件401上。由此，以基本为零的速率和/或加速度(例如，时间T8时)将衬底载体207转移到传送机231上(步骤515和517以及图6D-E)。例如，因为在凸缘402接合衬底接合部件401时未端执行器225停止，所以在Z-方向(曲线C2)上以基本为零的速率和加速度发生衬底载体207的转移。同样地，因为X-方向上的末端执行器速率为恒量并且匹配于载体交换(曲线C1)中传送机231的速率，所以在X-方向上以基本为零的加速度发生衬底载体207的转移。另外，在至少一个实施例中，在衬底载体转移中在y-方向没有发生运动。因此，可以在三个方向上以基本为零的加速度和在至少两个方向上以基本为零的速率执行衬底载体转移。在时间T9之后，减速末端执行器225(步骤519和曲线C1)。
参照图8C-D和曲线C1-C4，在卸载操作中，末端执行器225执行如参照图3所述的相似的上升、下降和加速。例如，进一步参照图3和4A-E，在收到卸载操作的触发信号(步骤303)后，末端执行器225加速以匹配在时间T1与T2之间的按X-方向(曲线C1’)的传送机231的速率(步骤305和图4A)。此后，在时间T3与T4之间，提升末端执行器225(曲线C3’)以便动态部件229接合从传送机231卸载的衬底载体207的拱形部件407(步骤311和图4B)。在时间T4时，当动态部件229接合拱形部件407时，末端执行器225停止上升(曲线C2’和C3’)。在时间T4与T5之间，进一步提升末端执行器225以便卸下载体接合部件401的衬底载体207的凸缘402(步骤311和图4C)。由此，以基本为零速率和/或加速度将衬底载体207从载体结合部件401卸载下来(例如，在x，y和/或z方向上，由于在将衬底载体207从载体接合部位401提升之前的时间T4时z-轴运动的停止，并由于在末端执行器225与传送机231之间的速度匹配)。在时间T5之后，末端执行器225减速并再加速(步骤313和曲线C1’)并下降(步骤315和曲线C3’)以清除先前描述的、图8C-D中所示的载体结合部位401。
因此，在一个或多个方向、更优选在两个方向上，最优选在所有方向上以充分的零速率和/或加速度发生从移动式传送机卸载衬底载体/将衬底载体装载到移动式传送机上。优选在垂直方向上充分地零速率和加速度；更优选在卸载/装载过程中的零速率和/或加速度，而不是充分地零速度和/或加速度。如这里所用，在给定系统变量例如传送机高度、传送机速度、调节重复性等，系统限制例如控制器方案、致动器方案、末端执行器位置公差等和相似的条件下，“零速率”或“零加速度”意味着尽可能的接近于零。“充分的零速率”或“充分的零加速度”意味着充分地接近零以便在不破坏包含在衬底载体中的衬底和/或不产生潜在地破坏颗粒的情况下将衬底载体从移动式传送机和/或载体结合部位卸载和/或将衬底载体装载到移动式传送机和/或载体结合部位上。例如，可以以相对较小的速率接触衬底载体。在一个实施例中，末端执行器可以快速地垂直上升，并接着在接触衬底载体之前减慢到相对较小或充分的零速率。也可以使用相似小(或基本为零)的加速度。可以执行相似的装载操作。在一个实施例中，以小于大约0.5G的压力在垂直方向上接触衬底或衬底载体，在另一实施例中用小于0.15G的压力。可以使用其它的接触压力。
当首先参照从移动式传送机卸载仅包含单晶片的衬底载体或将仅包含单晶片的衬底载体装载到移动式传送机上来说明本发明时，可以理解可以相似地从移动式传送机卸载包含多衬底的衬底载体或将包含多衬底的衬底载体装载到移动式传送机上。另外，可以在传送单衬底载体和多衬底载体(例如，25片衬底载体前开口统一箱)的系统内使用本发明。同样地，可以使用本发明以将单个衬底载体从移动式传送机卸载和/或将单衬底装载到移动式传送机上(例如，不包含在封闭衬底载体内的衬底)。例如，可以使用开口的衬底载体、衬底支架、衬底托盘或另一衬底传送器件经传送机传送衬底，所述另一衬底传送器件允许末端执行器225(或其改进型)通过使用相似的末端执行器运动和/或运动轮廓直接将衬底放置在送机的衬底传送器件上或直接从传送机的衬底传送器件移除衬底。由此可以将上述的单衬底转移到系泊端口或其它装载部位，或如果需要则直接进入装载系泊室和/或处理工具。例如，可以将衬底从未端执行器225直接转移到处理界面和/或处理工具的衬底处理机械手(例如，通过直接“刀片-刀片”转移或通过中间转移位置)。相似地，可以将多个单衬底装载到移动式传送机上或从移动式传送机卸载。
当涉及上述说明时，当沿晶片载体传送系统的传送机高速地传送晶片载体时，本发明的晶片载体装载装置适合与晶片载体相互反应。在从传送机移除所选的晶片载体的处理过程中，例如，将晶片载体处理器的末端执行器设定为运动(或“运行”)以匹配由传送系统传送的所选择的晶片载体的速率或速度，并匹配与被所选择晶片载体占用的移动式传送机相关的位置。
当末端执行器安全、垂直地从传送系统和晶片载体分离时，通过装载装置执行这两个作用(即，速度匹配和位置匹配)，传送系统高速地传送所述晶片载体。然而，在装载装置与传送系统之间开始交叉的临时周期，优选同时将这些功能与装载装置的第三个功能结合，即相对于传送系统改变末端执行器的高度，以匹配所选择晶片载体的高度(高度匹配)。意外碰撞(除了末端执行器与所选择的晶片载体之间的预定接触)的升高的危险由临时交叉产生。
当装载装置和传送系统临时交叉时，装载装置的组件、传送系统的组件、所选择的晶片载体、以及很可能多个附近的晶片载体优选地高速运行，提高了源自组件和晶片载体当中碰撞的破坏的可能性。
在晶片载体移除工艺中，当末端执行器部分(例如动态管脚)开始占据与由传送系统传送的晶片载体的部分相同的高度时，甚至在末端执行器接触到所选择的晶片载体之前，开始装载装置与传送系统之间的临时交叉。在末端执行器接触并从传送机的晶片载体支承部件提升所选择的晶片载体之后的一段时间中，传送系统通过所述传送机的晶片载体支承部件支承所选择的晶片载体继续临时交叉。例如，在该时间周期中，部分的或全部的末端执行器可以继续占据与邻近晶片载体和其它由传送系统传送的附近的晶片载体一样的高度(例如，在晶片载体移除工艺中未选择移除的晶片载体)。仅在将末端执行器垂直地移到充分的程度以便从移动式传送机和/或由传送系统传送的其它晶片载体中取出末端执行器和所选择的晶片载体，结束传送系统与装载装置之间的临时交叉的周期，消除了增加的意外碰撞的对应危险。尽管装载装置将所选择的晶片载体放置在传送系统上的工艺与晶片载体移除工艺不同，但晶片载体放置工艺也需要传送系统与装载装置之间的交叉的相似临时周期。例如，放置工艺的交叉的临时周期开始于已经放置在旋转传送机上的晶片载体流(或进入高度)的所选择晶片载体“打破平面”，并继续到整个末端执行器(现在是空的)通过该平面运回。
在装载装置与传送系统之间的交叉的临时时期的过程中，需要小心控制装载装置的末端执行器与传送装置的旋转传送机之间的相对运动，以平稳地控制晶片载体的移除和放置工艺。在这一时期中，末端执行器与移动式传送机之间的相对运动的控制失败将引起导致无意识碰撞的至少三个不同模式的故障，例如：1)突然减小或除去的其用于旋转的移动力，继续以预定速度移动的末端执行器和传送机减慢和/或逐渐停止；2)突然减小或除去用于线性运动(例如，由晶片载体处理器的水平导向器提供的)的移动力，继续按预定速度旋转的传选机和末端执行器减慢和/或逐渐停止；以及3)传送机和末端执行器，失去部分或所有的它们各自移动力，并按不同速率减慢。也发生有助于发生意外碰撞例如失去末端执行器的垂直运动的运动力(例如，由晶片载体处理器的垂直导向器提供的)的故障的其它可能模型。
在通常的操作中，协调整个系统的不同组件例如检测器、高精确传动装置和处理控制器或多个控制器以便在装载装置的末端执行器与传送系统的转动传送机之间提供相对运动的小心控制。然而，在传送系统与装载装置之间的交叉的临时时期中的意外事件，可以减少这种协调和干扰或破坏上述精细控制，并可能导致衬底或设备破坏。
上述意外事件的实例是在晶片载体放置或移除过程中，威胁引起或引起传送系统功能或装载装置的晶片载体处理器功能的中断的制造设备内的电源故障。具体相关的功能包括传送系统的传送-转动功能、晶片载体处理器的水平导向器的速度匹配功能、和晶片载体处理器的垂直导向器的高度匹配功能。
另一上述事件是传送系统的或装载装置本身或整个制造设备的紧急关机。响应许多不同起因(例如，关键系统或装置的故障)和许多不同理由(例如，防止对不正常工作的系统附近的人员的伤害，或防止WIP晶片或邻近系统和装置的破坏)自动地或手动地触发紧急关机。
因此，本发明包括一发生意外事件就移除交叉情况的如上所述的方法和装置，更优选一易于发生在意外时间的事件，例如电源故障或紧急关机。另外，提供了用于在传送系统与装载装置之间确保上述速度匹配、位置匹配和高度匹配的有序停止的方法和装置的实例
下面将参照图9A-9B，10和11描述用于从传送系统退回装载装置的末端执行器的方法和装置的示范性实施例。
图9A-9B是显示邻接晶片载体传送系统805的可旋转传送机803的、根据本发明的晶片载体装载装置801的侧视图。如所示，在沿传送机803被晶片载体支撑部位808运送的所选择的晶片载体807上，晶片载体装载装置801正执行根据本发明的部分的卸载程序。晶片载体装载装置801发明性地包括偏移器件809。在卸载或装载操作中在失去电力(例如，电源故障或紧急停机)的情况下，偏移器件809用于存储充分的能量以产生足够的移动力以促使晶片载体装载装置801的末端执行器811远离传送机803。参照图9A-9B，晶片载体装载装置801还包括框架813和被框架支撑并连接到框架813的晶片载体处理器815。晶片载体处理器815包括末端执行器811、移动式地连接(例如，通过支架819)到末端执行器811的和适合沿充分的水平线性路径(未显示)导向末端执行器811的水平导向器817、和移动式地连接水平导向器817的和适合沿充分的垂直线性路径(未显示)导向水平导向器817的至少一个垂直导向器821。
图9A-9B中显示的晶片载体装载装置801的偏置器件809的示范性实施例包括推挤装置825。推挤装置825优选地包括外壳827、弹性部件829、和柱塞831。弹性部件829优选地压紧地密封在外壳827内，柱塞831有效地连接到用于相对于外壳827互逆运动的弹性部件829上。柱塞831包括适合连接到图9A-9B中所示的晶片载体处理器815的水平导向器817上的远端833。在图9A-9B的优选实施例中，偏置器件809固定地连接到晶片载体处理器815的垂直导向器821，以具有紧凑外形和良好对准。其它不优选的实施例(未显示)包括用于偏置器件809的不同的连接模型，例如偏置器件809固定地连接到晶片载体装载装置801的框架813上的特殊的实施例。
在操作中，晶片载体装载装置801的偏置器件809利用残留的能量产生并将移动力施加到晶片载体处理器815的水平导向器817上。至少当晶片载体处理器815的垂直导向器821的电源被较大地减少或全部被切断时，优选的由偏置器件809产生的移动力运行。在上述时刻，偏置器件809将移动力施加到水平导向器817上并促使水平导向器817向下以便将末端执行器811移动远离对应于晶片载体装载装置801与晶片载体传送系统805(如上面所述)之间的交叉状态的第一高度835(图9A)。优选地，偏置器件809促使末端执行器811从第一高度835到上述交叉状态不再存在的第二高度837(图9B)，如通过晶片载体807与继续被晶片载体传送系统805传送的晶片载体841之间的绝对垂直的间隙839的存在来示范。
在优选实施例中，由偏置器件809产生的移动力足够的大以便当它与引力结合时，总的力充足，在缺少由垂直导向器821产生的向上力时，促使晶片载体处理器815的水平导向器817沿垂直导向器821向下运动。也在优选实施例中，由偏置器件809产生的移动力不足够大以致不能阻止晶片载体处理器815的垂直导向器821例如从第二高度837到第一高度835、重复地并可靠地超过垂直导向器821的希望生存期、并以较高的精确度和/或可控制程度地提升水平导向器817。在由图9A-10A的推挤装置825表示的偏置器件809的示范性实施例的上下文中，本领域的技术人员认为根据本发明推挤装置825的弹性部件829可以具有许多不同形式，例如盘簧、或气缸。
图10是展示图9A-9B中展示的晶片载体装载装置801的晶片载体处理器815的后视图。如图10中所示，偏置器件809连接到晶片载体处理器815的两个垂直导向器821中的每一个。上述布置在两个较大隔开的偏置器件809之间大致相等地分开移动力的产生，使移动力较好平衡地应用到晶片载体处理器815的水平导向器817。
图11是展示图9A-9B和10的晶片载体处理器815的后视图，晶片载体处理器有效地连接到控制器843，控制器843进一步连接到不间断电源电压845并通过从不间断电源845供应的电源操作晶片载体处理器815以便引起晶片载体处理器815的末端执行器811从晶片载体装载装置801(图9A-9B)的传送机803(图9A-9B)退回，例如在电源故障或紧急停机的情况下(例如，不中断电源可以将电源供给控制器843和晶片载体处理器815)。如图11中所示，图9A-9B和10的偏置器件809不位于晶片载体处理器815的垂直导向器821。不间断电源845适合命令控制器843引起晶片载体处理器815从与晶片载体传送系统805(图9A-9B)的交叉处退回末端执行器811.
在操作中，当在晶片载体移除工艺中晶片载体处理器815和晶片载体传送系统805(图9A-9B)临时交叉时，发生意外事件，例如电源故障或紧急停机。激活一发生意外事件例如电源故障或紧急停机就被激活的不间断电源845。不间断电源845将应急电源提供给控制器843以阻止控制器843作用的不连续，并命令控制器843运行晶片载体处理器815以便引起晶片载体处理器815消除晶片载体处理器815与在意外事件时存在的晶片载体传送系统805(图9A-9B)之间的临时交叉。因此，控制器843运行晶片载体处理器815，并除去临时交叉，优选的是意外事件一发生便进行。
在优选实施例中，控制器843适合根据预定的退回程序控制晶片载体处理器815。在一个上述实施例中，预定退回程序包括驻留在控制器843上的计算机编码。在另一上述实施例中，预定退回程序包括除了存储在控制器843上计算机代码外，还包括在出现意外事件后由控制器843存取的计算机代码。
在实施例中，控制器843适合将来自不间断电源845的应急电源分配给晶片载体处理器815，以便允许晶片载体处理器815继续起作用以消除交叉。在另一实施例(未示出)中，不间断电源电压845适合将应急电源直接提供给晶片载体处理器815以阻止控制器843间接分配电能。在优选实施例中，控制器843使水平导向器817以及垂直导向器821参与消除交叉，水平导向器817起给晶片载体传送系统805(图9A-9B)(特别是给晶片传送系统805的晶片载体支持部件808(图9A-9B))提供水平空隙作用，垂直导向器821起根据需要提供垂直间隙作用。在非优选的实施例中，控制器843仅引起垂直导向器821参与消除交叉以提供垂直间隙。
在另一替换实施例中，无论控制器何时从不间断电源接收电源，控制器适合使衬底载体处理器的末端执行器从传送机的传送路径退回。
图12是用于将晶片装载装置801的末端执行器811向远离传送机803的方向移动的可替换退回装置的简化前视图。参考图12，扩展部1201连接到或形成在至少一个垂直导向器821内。凸轮表面1203形成在所示的扩展部1201上。也可以使用其它的凸轮表面。
将转换器1205安装到水平导向器817上，滚轮1207连接到转换器1205并适合沿扩展部1201的凸轮表面1203滚动。定位扩展部1201以此当末端执行器811进入末端执行器811(和/或由末端执行器811支持的载体807)与传送机803(或由传送机803支持的载体807)之间的发生不需要交叉的区域时，滚轮1207仅接触扩展部1201。
如图12中进一步所示，使用气缸1209以将末端执行器811偏置到水平导向器817之上。例如，在晶片装载装置801的通常操作中，可以充分地扩展气缸1209(如图所示)。
当沿垂直导向器821提升水平导向器817时，滚轮1207接触扩展部1201的凸轮表面1203并向转换器1205移动，激活转换器1205。转换器1205的激活允许形成电路(未示出)，该电路引起末端执行器811响应电源故障或其它意外事件(先前所述的)向水平导向器817退回。例如，引起气缸1209响应电源故障或其它意外事件退回。注意，因为扩展部1201和转换器1205，所以当末端执行器811位于发生末端执行器811(和/或由末端执行器811支持的载体807)与传送机803(或由传送机803支持的载体807)之间的不需要的交叉的位置时，仅发生末端执行器811的退回。也就是说，如果水平导向器817在扩展部1201之下，末端执行器811将不退回(在电源故障或其它意外事件时)。因此，可以避免由于末端执行器811的退回引起的末端执行器811(和/或载体807)与存储位置和/或系泊部位(通常由参考数字1211表示)之间的不注意碰撞。
当首先参照晶片描述本发明时，可以理解也可以用其它“衬底”例如硅衬底、掩模、标线、玻璃板等；无论构图还是未构图；和/或用传送和/或处理上述衬底的装置来使用本发明。
另外，当公开与这里的示范性实施例结合的本发明时，应当理解其它的实施例落入如随后的权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种适合将衬底供给到处理工具的装置，包括：
适合将衬底载体传送给到第一系泊部位的衬底载体处理器，所述衬底载体处理器包括适合支撑衬底载体的末端执行器；以及
控制器，其连接到衬底载体处理器上，并可操作以控制衬底载体处理器，从而当衬底载体处于运动中时，衬底载体处理器的末端执行器使衬底载体从衬底载体传送机上脱离，其中，所述控制器可操作以响应于意外事件从传送机自动地退回末端执行器。
2.权利要求1的装置，其中，意外事件是指控制器从不间断电源接收电力。
3.权利要求1的装置，其中，意外事件是紧急关机程序。
4.权利要求1的装置，其中，意外事件是失去电力。
5.权利要求1的装置，还包括连接到控制器并适合在失去电力的情况下将电力供应给控制器的不间断电源。
6.权利要求5的装置，其中，不间断电源还连接到衬底载体处理器并适合在失去电力的情况下将电力施加到衬底载体处理器上。
7.权利要求5的装置，其中，控制器还适合将电力从不间断电源引导至衬底载体处理器。
8.一种用于将衬底载体转移到衬底载体传送系统或从衬底载体传送系统转移衬底载体的装置，包括：
具有适合与传送路径交叉的末端执行器的衬底载体处理器，衬底载体传送系统沿该传送路径传送衬底载体，以当该衬底载体传送系统处于运动中时，从衬底载体传送系统上拾取衬底载体或将衬底载体放置到衬底载体传送系统上；
偏置装置，该偏置装置包括推挤装置，该推挤装置包括外壳、弹性无件和柱塞，其中该偏置装置连接到衬底载体处理器的末端执行器上，并且该推挤装置适合将力施加到衬底载体处理器的末端执行器上，以便将衬底载体处理器的末端执行器移动远离一路径，衬底载体传送系统响应于意外事件沿该路径传送衬底载体。
9.权利要求8的装置，其中，所述衬底载体处理器的一部分是适合拾取或放置衬底载体的末端执行器。
10.权利要求8的装置，其中，衬底载体处理器适合选择性地与传送路径交叉。
11.权利要求9的装置，其中，衬底载体处理器还适合沿传送路径移动末端执行器部分。
12.权利要求9的装置，其中，衬底载体处理器还适合沿路径移动末端执行器以便匹配沿路径传送的衬底载体的速度。
13.权利要求9的装置，其中，衬底载体处理器还适合沿路径移动末端执行器以便同时匹配沿路径传送的衬底载体的速度和位置。
14.权利要求8的装置，其中，衬底载体处理器适于当与路径交叉时使偏置装置失效。
15.权利要求8的装置，其中，偏置装置适合仅当衬底载体处理器与传送路径交叉时将力施加到衬底载体处理器上。
16.权利要求8的装置，其中，由偏置装置施加到衬底载体处理器的力足以仅在缺少衬底载体处理器的反向移动力的情况下将末端执行器远离传送路径移动。
17.权利要求8的装置，其中，该弹性元件适合存储将末端执行器远离路径移动的能量。
18.权利要求8的装置，其中，偏置装置包括弹簧。
19.权利要求8的装置，其中，偏置装置包括气缸。
20.一种调节衬底载体传送系统与衬底载体处理器之间的互动的方法，所述衬底载体传送系统适合沿一路径传送衬底载体，所述衬底载体处理器适合与所述路径交叉，以从衬底载体传送系统上拾取衬底载体或将衬底载体放置到衬底载体传送系统上，该方法包括：
提供包括末端执行器的衬底载体处理器，该末端执行器适合有选择地与一路径交叉，衬底载体传送系统沿该路径传送衬底载体；
提供偏压装置，该偏置装置包括推挤装置，该推挤装置包括外壳、弹性元件和柱塞，其中该推挤装置适合将力施加到衬底载体处理器的末端执行器上以便除去衬底载体处理器的末端执行器与所述路径之间的交叉；
将第一电源施加到衬底载体处理器上而足以允许衬底载体处理器逆着偏置装置的力移动末端执行器并移动到路径里；
使衬底载体处理器将末端执行器移动到路径中，以便在衬底载体处理器与所述路径之间产生交叉；
在交叉过程中，使衬底载体处理器失去第一电源；以及
允许偏置装置的力将末端执行器移动远离路径以消除交叉。
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