DE102004051841A1

DE102004051841A1 - 200 MM gekerbter/abgeflachter Waferkanten-Greifendeffektor

Info

Publication number: DE102004051841A1
Application number: DE102004051841A
Authority: DE
Inventors: Anthony Everett Florindi; Fredrick A. Brookline Goodman
Original assignee: ADE Corp
Current assignee: ADE Corp
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2005-08-11
Also published as: JP2005167208A; US20050110287A1

Abstract

Eine verbesserte Vorrichtung zum Handhaben von Halbleiterwafern wird zur Verfügung gestellt. Die Halbleiterwafer-Handhabungsvorrichtung beinhaltet einen Waferkanten-Greifendeffektor, der ein Paddelsubstrat mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende, ein erstes gekrümmtes Waferkontaktkissen, das an dem Substrat an dem distalen Ende angeordnet ist, und ein zweites und drittes gekrümmtes Waferkontaktkissen aufweist, die an dem Substrat benachbart dem proximalen Ende angeordnet sind. Jedes der Waferkontaktkissen beinhaltet eine erste gekrümmte Oberfläche und eine zweite abgefaste Oberfläche für ein Ergreifen einer Kante eines Wafers. Der Endeffektor beinhaltet weiters einen bewegbaren Wafergreiffinger, der an dem Substrat zwischen dem zweiten und dritten Waferkontaktkissen angeordnet ist. Der bewegbare Finger weist eine erste gekrümmte Oberfläche zum Kontaktieren der Waferkante und zum Drücken der Waferkante gegen das erste Waferkontaktkissen auf, wodurch der Wafer an dem Substrat gesichert wird.

Description

Querverweis auf entsprechende Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 60/514,281, hinterlegt am 24. Oktober 2003, mit dem Titel 200 MM GEKERBTER/ABGEFLACHTER WAFERKANTEN-GREIFENDEFFEKTOR.
Mitteilung betreffend öffentlich gesponserte Forschung oder Entwicklungen
Keine
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Handhabung von Halbleiterwafern und spezifischer auf einen Waferkanten-Greifendeffektor bzw. eine Waferkante ergreifenden Endeffektor zum Laden und Entladen eines Halbleiterwafers in und aus einer Bearbeitungsmaschine oder einer Waferkassette.

Bei der Herstellung von integrierten Schaltungen (IC) laufen Halbleiterwafer, auf welchen die ICs ausgebildet sind bzw. werden, typischerweise durch zahlreiche Bearbeitungsschritte. Beispielsweise kann während jedes Bearbeitungsschritts ein Halbleiterwafer in eine und aus einer spezifische(n) Bearbeitungsmaschine und/oder einen Waferlagerbehälter transportiert werden, der üblicherweise als eine Waferkassette bekannt ist. Weiters kann zwischen den verschiedenen Bearbeitungsschritten ein Wafer seine Aus richtung bzw. Orientierung ändern, kann in einer Festlegung angeordnet werden und/oder kann zu einer anderen Bearbeitungsmaschine in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt transportiert werden. All diese Waferbearbeitungstätigkeiten bzw. -vorgänge werden allgemein in einer Umgebung eines sauberen Raums ausgeführt.

Konventionelle Vorrichtungen zum Handhaben von Halbleiterwafern können Greifer anwenden bzw. verwenden, die konfiguriert sind, um die Rückseite eines Wafers zu kontaktieren, wenn der Wafer zu einer Bearbeitungsmaschine oder einer Waferkassette transportiert wird. Derartige konventionelle Waferhandhabungsvorrichtungen haben Nachteile dahingehend, daß, obwohl sie die Rückseite des Wafers kontaktieren, dies zu einer unerwünschten Waferkontamination führen kann. Konventionelle Waferhandhabungsvorrichtungen können alternativ Greifer anwenden, die konfiguriert sind, um einen Wafer durch die Waferkante bzw. den Waferrand handzuhaben. Derartige konventionelle Waferkantengreifvorrichtungen haben auch Nachteile, da sie häufig plötzlichen Ausübungen einer Kraft und einem Maschinenverschleiß unterworfen sind, was zu einer weiteren Waferverunreinigung führen kann. Darüber hinaus leiden konventionelle Waferhandhabungsvorrichtungen häufig an (1) Waferblockaden, wenn Wafer aus einer Waferkassette entfernt werden und/oder in diese eingesetzt werden, (2) einer Fehlausrichtung von Wafern innerhalb der Waferkassette, und/oder (3) Verunreinigungen, die auf Wafern aufgrund von Fehlern bzw. Zusammenbrüchen des Transportmechanismus abgeschieden werden.

Zusätzlich umfassen bzw. beinhalten Halbleiterwafer allgemein Vergleichs- bzw. Bezugsmerkmale, wie Waferkerben und Abflachungen, welche typischerweise in der Waferkante ausgebildet sind. Derartige Bezugsmerkmale hindern jedoch häufig eine konventionelle Waferkanten-Greifvorrichtung am sicheren Handhaben von Wafern und/oder am Aufrechterhalten einer geeigneten Waferausrichtung, während die Wafer zu und von den Bearbeitungsmaschinen und den Waferkassetten während einer IC-Herstellung transportiert werden.

Es würde daher wünschenswert sein, eine verbesserte Vorrichtung zum Handhaben von Halbleiterwafern zu besitzen, welche die Nachteile der oben beschriebenen, konventionellen Waferhandhabungsvorrichtungen vermeidet.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Vorrichtung zum Handhaben von Halbleiterwafern zur Verfügung gestellt. In einer Ausbildung umfaßt die Halbleiterwafer-Handhabungsvorrichtung einen Waferkanten-Greifendeffektor, beinhaltend ein Schaufel- bzw. Paddelsubstrat, das ein distales und ein proximales Ende aufweist, ein erstes, gekrümmtes bzw. gebogenes Waferkontaktkissen, das an dem Paddelsubstrat an dem distalen Ende angeordnet ist, und zweite und dritte Waferkontaktkissen, die an dem Paddelsubstrat benachbart dem proximalen Ende angeordnet sind. Jedes aus dem ersten, zweiten und dritten Waferkontaktkissen beinhaltet eine erste, gekrümmte Oberfläche und eine zweite, abgefaste bzw. abgeschrägte Oberfläche, die konfiguriert ist, um eine Umfangskante bzw. einen Umfangsrand des Wafers zu ergreifen. Der Endeffektor beinhaltet weiters einen bewegbaren Wafergreiffinger, der auf dem Paddelsubstrat zwischen dem zweiten und dritten Waferkontaktkissen benachbart dem proximalen Ende angeordnet ist. Der bewegbare Finger hat eine erste, gekrümmte Oberfläche, die konfiguriert ist, um die Kante des Wafers zu kontaktieren. Der bewegbare Finger ist betätigbar bzw. arbeitet, um sich zu dem distalen Ende des Paddelsubstrats zu bewegen, um die Kante bzw. den Rand des Wafers durch die erste Oberfläche davon zu ergreifen und die Kante des Wafers gegen die erste Oberfläche des ersten Waferkontaktkissens zu drücken, wodurch der durch das erste, zweite und dritte Waferkontaktkissen ergriffene Wafer gesichert wird.

Der Waferkanten-Greifendeffektor ist betätigbar bzw. arbeitet, um einen Wafer entlang seiner Kante zu ergreifen, einen Wafer sicher in einer gewünschten Ausrichtung unabhängig von dem Ort von Bezugsmerkmalen, wie Waferkerben und Abflachungen zu halten, die in der Waferkante ausgebildet sind, und um eine Interferenz mit Abstütz- bzw. Supportstrukturen zu vermeiden, die typischerweise in Standardwaferträgern und -kassetten inkludiert sind.

Andere Merkmale, Funktionen und Aspekte der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung, welche folgt, ersichtlich werden.

Kurze Beschreibung der zahlreichen Ansichten der Zeichnungen
Die Erfindung wird vollständiger unter Bezugnahme auf die folgende, detaillierte Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
1 eine Draufsicht auf einen Halbleiterwaferkanten-Greifendeffektor gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2a eine perspektivische Ansicht des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 ist;
2b eine Querschnittsansicht eines Waferkontaktkissens an einem distalen Ende des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 ist;
2c eine Querschnittsansicht eines Waferkontaktkissens an einem proximalen Ende des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 ist;
3a eine detaillierte Ansicht des distalen Endes des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 ist;
3b eine detaillierte Ansicht des proximalen Endes des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 ist;
4 eine Illustration des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 ist, der einen Halbleiterwafer in/aus einer Waferkassette lädt bzw. entlädt;
5a – 5d Illustrationen des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 sind, der einen Wafer handhabt, der eine Waferabflachung in verschiedenen Waferausrichtungen aufweist;
6 eine detaillierte Ansicht des distalen Endes des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 ist, welche einen abtastenden Lichtstrahl für ein Aufzeichnen von Wafern illustriert, die in einer Waferkassette gespeichert sind;
7 – 8 Illustrationen des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 sind, der einen Wafer aufzeichnet, der eine Waferabflachung in verschiedenen Waferausrichtungen bzw. -orientierungen aufweist;
9a – 9b Diagramme sind, die die Betätigung des Waferkanten-Greifendeffektors von 1 während der Waferaufzeichnung illustrieren;
10a – 10b perspektivische Ansichten eines linearen Stellglieds zeigen, der in dem Waferkanten-Greifendeffektor von 1 inkludiert ist; und
10c eine Querschnittsansicht der linearen Betätigungseinrichtung bzw. des Stellglieds von 10a – 10b ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die provisorische US-Patentanmeldung Nr. 60/514,281, hinterlegt am 24. Oktober 2003, mit dem Titel 200 MM GEKERBTER/ABGEFLACHTER WAFERKANTEN-GREIFENDEFFEKTOR ist hier als Bezug mitumfaßt.
1 zeigt eine erläuternde bzw. illustrative Ausbildung eines Waferkanten-Greifendeffektors 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. In der dargestellten Ausbildung umfaßt bzw. beinhaltet der Waferkanten-Greifendeffektor 100 ein Schaufel- bzw. Paddelsubstrat 102, ein Paar von festgelegten bzw. fixierten, länglichen Fingern 104, die in dem Paddelsubstrat 102 ausgebildet sind, ein gekrümmtes bzw. gebogenes Waferkontaktkissen 105 an einem distalen Ende des Endeffektors 100 und ein Paar von identen, gekrümmten Waferkontaktkissen 108 und einen bewegbaren, gekrümmten Wafergreiffinger 110 nahe einem proximalen Ende des Endeffektors 100. Wie dies in 1 angedeutet ist, ist der Endeffektor 100 konfiguriert, um einen Halbleiterwafer 120 durch Kontaktieren einer Kante bzw. eines Rands 120a des Wafers 120 zu ergreifen. Der Endeffektor 100 ist konfiguriert, um den Wafer 120 sicher durch seine Kante 120a in jeder gewünschten Ausrichtung bzw. Orientierung unabhängig von dem Ort von Bezugsmerkmalen, wie Waferkerben und/oder Abflachungen (z.B. einer Abflachung 121) zu halten, die in der Waferkante ausgebildet sind.
Die Fachleute werden erkennen bzw. schätzen, daß das Bearbeiten eines Halbleiterwafers während der Ausbildung einer integrierten Schaltung (IC) ein Transportieren eines Halbleiterwafers von einer Waferkassette zu verschiedenen Bearbeitungsorten durch ein roboterartiges Handhabungssystem (nicht gezeigt) beinhaltet. Das typische, roboterartige Handhabungssystem beinhaltet einen Mechanismus, der meh rere Freiheitsgrade wenigstens in der radialen, winkeligen bzw. abgewinkelten und vertikalen Richtung aufweist, wobei ein Endeffektor an ein Ende eines Roboterarms angelenkt ist. Beispielsweise kann das proximale Ende des Waferkanten-Greifendeffektors 100 gegenüberliegend dem Waferkontaktkissen 105 operativ an dem Roboterarm festgelegt sein. Das roboterartige Handhabungssystem ist betätigbar bzw. arbeitet, um den Roboterarm und den Endeffektor bei die ein Ende ergreifende Vorrichtung zu steuern bzw. zu regeln, wodurch es dem Roboterarm und dem Endeffektor ermöglicht wird, beispielsweise einen Halbleiterwafer von einer Waferkassette für einen nachfolgenden Transport zu einem bezeichneten Bearbeitungsort zu transportieren, wo der Wafer einem aus einer Vielzahl von Bearbeitungsschritten, wie Ätzen oder chemische Dampfabscheidung, unterworfen werden kann.
Die Fachleute werden weiters erkennen, daß eine Waferkassette eine Vorrichtung ist, die typischerweise aus einem Kunststoffmaterial geformt ist, welche verwendet werden kann, um eine große Anzahl von Halbleiterwafern in einer horizontalen oder vertikalen Position zu lagern. Um die Anzahl von Wafern zu maximieren, welche in der Waferkassette gespeichert werden können, sind die Wafer typischerweise relativ nahe zueinander innerhalb der Kassette angeordnet. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Wafern etwa 0,220 Zoll in einer 200 mm Standard-Waferkassette sein. Wenn sie in der Waferkassette gespeichert sind, sind die Wafer allgemein entlang ihrer Kanten durch eingeformte Abstütz- bzw. Supportstrukturen an den inneren Wänden der Kassette unterstützt. Es wird festgehalten, daß die Struktur und die Betätigung des roboterartigen Handhabungssystems und der Waferkassette den Fachleuten bekannt sind und hier daher nicht im Detail beschrieben werden müssen.
Wie oben beschrieben, ist der Waferkanten-Greifendeffektor 100 konfiguriert, um den Halbleiterwafer 120 durch ein Halten des Wafers an der Waferkante handzuhaben. Zu diesem Zweck ist das größere, gekrümmte Waferkontaktkissen 105 zwischen den Fingern 104 angeordnet und an den Enden der Finger 104 angelenkt, indem irgendwelche geeigneten Festlegungselemente oder Kleber verwendet werden. Weiters sind die kleineren Waferkontaktkissen 108 an der Oberfläche des Substrats 102 angeordnet und an der Substratoberfläche unter Verwendung von jeglichen geeigneten Festlegungselementen oder Klebern festgelegt. Wie dies in 1 gezeigt ist, sind die Waferkontaktkissen 105 und 108 gekrümmt, um im wesentlichen mit der Kontur der Kante 120a des Wafers 120 übereinzustimmen. Ebenso wie die Waferkontaktkissen 105 und 108 ist auch der bewegbare Wafergreifer 110, der zwischen den Waferkontaktkissen 108 angeordnet ist, gekrümmt, um im wesentlichen mit der Kontur der Waferkante übereinzustimmen.
In der gegenwärtig geoffenbarten Ausbildung sind die Waferkontaktkissen 105 und 108 konfiguriert, um die Halbleiterwafer 120 sowohl in einem vor-ergriffenen Zustand bzw. Zustand vor einem Ergreifen als auch einem nachergriffenen Zustand zu halten. In dem vorergriffenen Zustand, d.h. bevor der bewegbare Wafergreiffinger 110 betätigt wird, stellt der Wafergreifer 110 einen ausreichenden Freiraum zur Verfügung, um es den Waferkontaktkissen 105 und 108 zu ermöglichen, den Wafer 120 zu umgeben und um den Wafer 120 vor einem Aufnehmen zu unterstützen. In dem Zustand nach einem Ergreifen bzw. nach-ergriffenen Zustand, d.h. wenn der bewegbare Wafergreiffinger 110 betätigt wird, wird der Wafergreifer 110 betätigt, um sich entlang der X-Achse (siehe 1) zu dem Waferkontaktkissen 105 zu bewegen und die Waferkante vorsichtig bzw. sanft gegen einen rückwärti gen Anschlag 106 (siehe auch 2a – 2b) des Waferkontaktkissens 105 zu drücken, wodurch ein sicheres Klemmen des Wafers 120 zwischen dem Wafergreifer 110 und dem Waferkontaktkissen 105 entlang der Waferkante sichergestellt wird. Während der Halbleiterwafer 120 sicher durch seine Kante in dem nach-ergriffenen Zustand gehalten ist, ruhen Teile der Waferkante auf den Waferkontaktkissen 108 auf.
Spezifisch ist bzw. wird der bewegbare Wafergreifer 110 durch einen Effektormechanismus betätigt, der ein lineares Stellglied bzw. eine Betätigungseinrichtung 112 und einen Arm 114 beinhaltet. In der illustrierten Ausbildung sind das lineare Stellglied 112 und der Arm 114 innerhalb einer Subanordnung festgelegt, die an dem proximalen Ende des Paddelsubstrats 102 festgelegt ist. Die lineare Betätigungseinrichtung 112 beinhaltet einen Balg, eine abgedichtete, erste Endabdeckung bzw. -kappe, die gegen den Arm 114 angeordnet ist, und eine zweite Endabdeckung, die eine Öffnung beinhaltet. In einer typischen Betätigungsmode wird ein Vakuum zwischen dem linearen Stellglied 112 über die Öffnung ausgebildet, wodurch der Balg zurückgezogen bzw. zusammengezogen wird. Wenn das Vakuum über die Öffnung bzw. den Auslaß abgelassen bzw. gelöst wird, expandiert sich der Balg und das abgedichtete Ende übt eine Kraft auf dem Arm 114 aus, wodurch der Arm 114 veranlaßt wird, sich in einer linearen Weise mit dem Balg zu bewegen und gegen einen länglichen Abschnitt 110a des Wafergreifers 110 zu drücken, welcher wiederum vorsichtig gegen die Kante des Wafers 120 drückt, der zwischen den Waferkontaktkissen 105 und 108 positioniert ist. Wenn das Vakuum neu innerhalb des linearen Stellglieds 112 ausgebildet bzw. aufgebaut wird, zieht sich der Balg neuerlich zurück und der Arm 114 kehrt zu seiner ursprünglichen Position zurück, wodurch der Wafergreifer 110 veranlaßt wird, sich von dem Wafer 120 wegzubewegen. Es sollte verstanden werden, daß der Effektormechanismus, welcher den Arm 114 beinhaltet, hier für Illustrations- bzw. Erläuterungszwecke beschrieben ist und daß eine alternative Struktur zum Bewegen des Wafergreifers 110 entlang der X-Achse angewandt werden kann. Das lineare Stellglied 112 wird in größerem Detail unten unter Bezugnahme auf 10a – 10c beschrieben.
In der gegenwärtig geoffenbarten Ausbildung ist der Waferkanten-Greifendeffektor 100 betätigbar bzw. arbeitet, um die Position des bewegbaren Wafergreifers 110 abzutasten bzw. zu erfassen. Spezifisch ist der Endeffektor 100 betätigbar, um Positionen des Wafergreifers 110 entlang der Achse X, beinhaltend eine vor-betätigte Position, eine erste, nach-betätigte Position, die für einen geeignet ergriffenen Wafer hinweisend ist, und eine zweite, nach-betätigte Position zu erfassen, die für einen nicht geeignet ergriffenen Wafer hinweisend ist. Die vor-betätigte Position des Wafergreifers 110 entspricht dem oben beschriebenen, vor-ergriffenen Zustand des Endeffektors 100 und die erste, nach-betätigte Position des Wafergreifers 110 entspricht dem oben beschriebenen, nach-ergriffenen Zustand des Endeffektors 100. In der zweiten nach-betätigten bzw. Position nach einem Betätigen ist bzw. wird der Wafergreifer 110 typischerweise zu dem Waferkontaktkissen 105 entlang der X-Achse über eine Position hinaus bewegt, welche normalerweise für ein geeignetes Ergreifen eines Wafers erforderlich wäre. Beispielsweise kann der Endeffektor 100 die Position des bewegbaren Wafergreiffingers 110 unter Verwendung eines optischen Detektors oder jedes anderen geeigneten Verlagerungs-Erfassungsmechanismus erfassen.
In der bevorzugten Ausbildung ist die Höhe des Waferkanten-Greifendeffektors 100, beinhaltend das Paddelsubstrat 102 und die Waferkontaktkissen 105 und 108 und den Wa fergreifer 110, der darauf angeordnet ist, klein genug, um es dem Endeffektor 100 zu ermöglichen, sicher zwischen benachbarten Halbleiterwafern durchzutreten, die in einer 200 mm Standard-Waferkassette gespeichert sind. Weiters ist das Substrat 102 vorzugsweise aus Kohlefaser oder jedem anderen geeigneten, hochfesten Material niedriger Masse hergestellt bzw. gefertigt. Darüber hinaus sind die Waferkontaktkissen 105 und 108 und der Abschnitt des Wafergreifers 110, der die Waferkante kontaktiert, vorzugsweise aus Polyetheretherketon (PEEK) oder jedem anderen, geeigneten, inerten Polymer- oder Kunststoffmaterial gefertigt.
2a zeigt eine perspektivische Ansicht des Waferkanten-Greifendeffektors 100, beinhaltend das Paddelsubstrat 102, die Waferkontaktkissen 105 und 108 und den Wafergreifer 110. Wie dies in 2a gezeigt ist, beinhaltet das gekrümmte Waferkontaktkissen 105 den rückwärtigen Anschlag 106. In gleicher Weise beinhalten die gekrümmten Waferkontaktkissen 108 entsprechende rückwärtige Anschläge 109.
2b zeigt eine Querschnittsansicht des Waferkontaktkissens 105. Wie dies in 2b gezeigt ist, umfaßt das Waferkontaktkissen 105 eine Wafersupportstruktur 206, beinhaltend den rückwärtigen Anschlag 106 und einen geneigten bzw. abgeschrägten Abschnitt 210. Der abgeschrägte bzw. abgefaste Abschnitt 210 der Supportstruktur 206 ist konfiguriert, um gleitbar einen Wafer zu ergreifen, während das Waferkontaktkissen 105 am Kontaktieren der ebenen bzw. flachen Oberfläche (z.B. der rückwärtigen Seite) des Wafers gehindert ist. 2c zeigt eine Querschnittsansicht von einem der Waferkontaktkissen 108. Wie dies in 2c gezeigt ist, umfaßt das Waferkontaktkissen 108 eine Wafersupportstruktur 209, beinhaltend den rückwärtigen Anschlag 109 und einen abgefasten bzw. abgeschrägten Abschnitt 220.
Gleich dem abgeschrägten Abschnitt 210 der Wafersupportstruktur 206 ist der abgeschrägte Abschnitt 220 konfiguriert, um einen Wafer zu ergreifen, während das Waferkontaktkissen 108 gehindert ist, die flache Oberfläche (z.B. die Rückseite) des Wafers zu kontaktieren, der auf der Supportstruktur 209 aufruht.
3a zeigt eine detaillierte Ansicht des distalen Endes des Waferkanten-Greifendeffektors 100. Es ist festzuhalten, daß 2a und 3a entgegengesetzte bzw. gegenüberliegenden Seiten des distalen Endes des Endeffektors 100 zeigen bzw. darstellen. Wie dies in 3a gezeigt ist, beinhaltet das distale Ende des Endeffektors 100 einen ersten, durchtrittsstrahlartigen optischen Waferscanner 301, beinhaltend erste und zweite, optische Fasern 302a – 302b, die in entsprechenden Kanälen angeordnet sind, die in den Waferkontaktkissen 105 und den Fingern 104 ausgebildet sind. Die erste, optische Faser 302a ist konfiguriert, um einen Lichtstrahl 122 (siehe auch 1) zu emittieren, und die zweite, optische Faser 302b ist konfiguriert, um den Lichtstrahl 122 zu detektieren. Es ist festzuhalten, daß die entsprechenden Positionen der optischen Fasern 302a – 302b in dem Waferkontaktkissen 105 einen Abtastkreissehnenabstand 622 (siehe 6) definieren. Die Fachleute werden erkennen, daß optische Komponenten zum Erzeugen bzw. Generieren und Detektieren des Lichtstrahls 122 operativ mit den optischen Fasern 302a – 302b gekoppelt sein können. Beispielsweise können derartige optische Komponenten in der Subanordnung aufgenommen sein, die an dem proximalen Ende des Endeffektors 100 angeordnet ist. Jede der optischen Fasern 302a – 302b ist unter im wesentlichen rechten Winkeln innerhalb des entsprechenden Kanals positioniert, der in dem Waferkontaktkissen 105 ausgebildet ist. Weiters sind bzw. werden Festlegungsleisten bzw. -mulden 304 verwendet, um die optischen Fasern 302a – 302b in den entsprechenden Kanälen festzulegen bzw. zu klemmen. In der gegenwärtig geoffenbarten Ausbildung ist der optische Waferscanner 301, beinhaltend die Emitter- und Detektorfasern 302a – 302b betätigbar bzw. arbeitet, um ein unmittelbares Abtasten bzw. Erfassen von der Halbleiterwafern zur Verfügung zu stellen. Spezifisch ist der optische Waferscanner 301 betätigbar, um den Lichtstrahl 122 zu der Kante eines Wafers zu emittieren, welcher in einer Waferkassette gespeichert sein bzw. werden kann. Beispielsweise kann der optische Waferscanner 301 angewandt werden, um eine Mehrzahl von Wafern aufzuzeichnen (d.h. um die Anwesenheit oder Abwesenheit von Wafern zu detektieren), die in der Waferkassette gespeichert sind, basierend darauf, ob der emittierte Lichtstrahl 122 durch die Detektorfaser 302b empfangen wird oder nicht.
3b zeigt eine detaillierte Ansicht des proximalen Endes des Waferkanten-Greifendeffektors 100. Wie dies in 3b gezeigt ist, beinhaltet das proximale Ende des Endeffektors 100 einen zweiten, durchgangsstrahlartigen, optischen Waferscanner 310, beinhaltend dritte und vierte, optische Fasern 320a – 320b. Die dritte, optische Faser 320a (strichliert gezeigt ist) ist konfiguriert, um einen Lichtstrahl 322 zu emittieren, und die vierte, optische Fasern 320b ist konfiguriert, um den Lichtstrahl 322 zu detektieren. Wie dies in 3b gezeigt ist, ist die optische Faser 320a innerhalb der Subanordnung an dem proximalen Ende des Endeffektors 100 angeordnet und ist konfiguriert, um den Lichtstrahl 322 durch eine Öffnung in dem Gehäuse der Sub- bzw. Unteranordnung zu emittieren. Weiters ist die optische Faser 320b in einem Kanal angeordnet, der in dem Paddelsubstrat 102 ausgebildet ist. Fachleute werden erkennen, daß optische Komponenten zum Generieren und zum Detektieren des Lichtstrahls 322 betätigbar mit den optischen Fasern 320a – 320b gekoppelt sein können und daß derartige optische Komponenten in der Subanordnung an dem proximalen Ende des Endeffektors 100 aufgenommen sein können. In der gegenwärtig geoffenbarten Ausbildung wird der optische Waferscanner 310, beinhaltend die Emitter- und Detektorfasern 320a – 320b, gemeinsam mit dem oben beschriebenen Mechanismus zum Erfassen der Position des Wafergreifers 110 angewandt, um eine verbesserte Detektion der Anwesenheit bzw. des Vorhandenseins eines Wafers auf dem Paddelsubstrat 102 zur Verfügung zu stellen. Der optische Waferscanner 310 ist betätigbar bzw. arbeitet, um den Lichtstrahl 322 zu der Kante eines Wafers zu emittieren, der durch die Waferkontaktkissen 105, 108 ergriffen ist. Beispielsweise kann der optische Waferscanner 310 angewandt werden, um einen zerbrochenen oder schwerwiegend fehlausgerichteten Wafer basierend darauf zu detektieren, ob der emittierte Lichtstrahl 322 durch die Detektorfaser 320b empfangen wird oder nicht.
Die hier geoffenbarten Ausbildungen werden unter Bezugnahme auf die folgenden, illustrativen Beispiele besser verstanden werden. Wie oben beschrieben, sind, wenn Halbleiterwafer in einer Waferkassette gespeichert sind, die Wafer allgemein entlang ihrer Kanten durch eingeformte Supportstrukturen auf den Innenwänden der Kassette abgestützt. 4 zeigt ein erstes, erläuterndes bzw. illustratives Beispiel, in welchem der Waferkanten-Greifendeffektor 100 angewandt bzw. verwendet wird, um den Halbleiterwafer 120 in eine oder aus einer Waferkassette 402 zu laden bzw. zu entladen. Wie dies in 4 gezeigt ist, beinhaltet die Waferkassette 402 eine innere bzw. interne Supportstruktur 403, welche eine Öffnung definiert, durch welche der Endeffektor 100 hindurchtreten muß. Beispielsweise kann die Waferkassette 402 eine 200 mm Standard-Waferkassette umfassen und die Öffnung, die durch die Supportstruktur 403 definiert ist, kann etwa 4,35 Zoll breit sein. In diesem ersten Beispiel ist der Endeffektor 100 konfiguriert, um den Wafer 120 in/aus der Waferkassette 402 zu laden bzw. zu entladen, während ein ausreichender Freiraum für das Paddelsubstrat 102 und das Waferkontaktkissen 105 zur Verfügung gestellt wird, um durch die Öffnung hindurchzutreten, die durch die innere Supportstruktur 403 definiert ist.
In einem zweiten, illustrativen Beispiel zeigen 5a – 5d, wie der Waferkanten-Greifendeffektor 100 angewandt wird, um den Halbleiterwafer 120 zu ergreifen, der die Abflachung 121 in der Waferkante ausgebildet aufweist. In diesem zweiten Beispiel ist der gekrümmte Wafergreifer 110 konfiguriert; um Kräfte auf den Wafer 120 aufzubringen, welche im wesentlichen radialer Natur sind. Derartige radiale Kräfte hindern den Wafer 120 daran, daß er deformiert wird, wenn der Endeffektor 100 von dem vor-ergriffenen zu dem nach-ergriffenen Zustand übergeht. Weiters ist das Waferkontaktkissen 105 konfiguriert, um einen ausreichenden, radialen Waferkantensupport unabhängig davon zur Verfügung zu stellen, wo die Abflachung 121 an der Waferkante angeordnet ist.
Wie dies in 5a gezeigt ist, positioniert eine erste Ausrichtung des Wafers 120 die Abflachung 121 zwischen den Kontaktpunkten der Waferkante und dem Waferkontaktkissen 105 (die "Abflachungs-0°-Position"). In der Abflachungs-0°-Position ist das Waferkontaktkissen 105 konfiguriert, um einen ausreichenden, radialen Support der Waferkante an Rand- bzw. Kantenstellen "E" an jeder Seite der Abflachung 121 zur Verfügung zu stellen. Wie dies in 5b gezeigt ist, positioniert eine zweite Ausrichtung des Wafers 120 die Abflachung 121 im wesentlichen gegenüber dem Wafergreifer 110 (die "Abflachungs-180°-Position"). In der Abflachungs-180°-Position ist der Wafergreifer 110 konfiguriert, um radiale Kräfte auf einen Kantenort "F" innerhalb der Abflachung 121 aufzubringen, um ein Dezentrieren des Wafers 120 zu verhindern. Weiters minimiert die gekrümmte Form und Breite des Wafergreifers 110 den Abstand, um den sich der Wafergreifer 110 bewegen muß, um die Waferkante gegen den rückwärtigen Anschlag 106 des Waferkontaktkissens 105 zu drücken. Wie dies in 5a gezeigt ist, ist das Waferkontaktkissen 105 konfiguriert, um die Abflachung 121 zu überspannen. Beispielsweise kann die gekrümmte Länge des Waferkontaktkissens 105 gleich wenigstens dem Zweifachen der Länge der Abflachung 121 sein. Wie dies in 5b gezeigt ist, ist der Wafergreifer 110 konfiguriert, um einen Kontakt mit der Waferkante innerhalb des Bereichs der Abflachung 121 herzustellen.
Wie dies in 5c gezeigt ist, positioniert eine dritte Ausrichtung des Wafers 120 die Abflachung 121 derart, daß sie den Wafergreifer 110 und eines der Waferkontaktkissen 108 kontaktiert. Beispielsweise kann diese dritte Ausrichtung des Wafers 120 als die "Abflachungs-160°-Position" bezeichnet werden. In der Abflachungs-160°-Position werden die Radialkräfte, die durch den Wafergreifer 110 generiert bzw. erzeugt sind, auf den Kantenort "F" aufgebracht, um den Wafer 120 am Dezentrieren zu hindern und um die Spannung bzw. Beanspruchung auf der Waferkante zu minimieren. Wie dies in 5d gezeigt ist, positioniert eine vierte Ausrichtung des Wafers 120 die Abflachung 121 zwischen dem Zentrum des Waferkontaktkissens 105 (d.h. an dem ungefähren Schnitt der X-Achse mit dem Kissen 105) und einem Ende des Kissens 105. Beispielsweise kann diese vierte Ausrichtung des Wafers 120 als die "Abflachungs-20°-Position" bezeichnet sein. In der Abflachungs-20°-Position ist das Waferkontaktkissen 105 konfiguriert, um einen aus reichenden, radialen Support auf der Waferkante Kantenorten "G" und "E" auf jeder Seite der Abflachung 121 zur Verfügung zu stellen. Spezifisch kontaktiert der Wafergreifer 110 die proximale Kante des Wafers 120 entlang der gesamten, gekrümmten Länge des Greifers 110. Ein derartiger Kontakt des Wafergreifers 110 entlang der proximalen Kante des Wafers 120 über der X-Achse generiert einen Kraftvektor "M", der zu dem Kantenort "E" gerichtet ist, wie dies in 5d gezeigt ist, wodurch sichergestellt wird, daß der Wafer 120 entlang seiner gekrümmten Kante und nicht innerhalb des Bereichs der Abflachung 121 zwischen den Kantenorten "G" und "H" gehalten ist.
In einem dritten, illustrativen Beispiel ist der Scan- bzw. Abtastsehnenabstand 622 (siehe 6), der durch die optischen Fasern 302a – 302b definiert ist, die in dem optischen Waferscanner 301 inkludiert sind (siehe 3a), maximiert, um eine optimale Aufzeichnung von abgeflachten Wafern zu ermöglichen. Die optischen Fasern 302a – 302b umfassen kleine, rechtwinkelige, rostfreie Stahlfaserenden mit Radius, die in entsprechenden Kanälen angeordnet sind, die in dem Waferkontaktkissen 105 ausgebildet sind (siehe 3a und 6). Die kleinen Radien der optischen Fasern 302a – 302b ermöglichen, daß der Abtastsehnenabstand 622 innerhalb der limitierten Breite 605 (z.B. weniger als 4,35 Zoll; siehe 6) des Paddelsubstrats 102 maximiert wird.
In diesem dritten Beispiel sind repräsentative Parameter, die mit dem Endeffektor 100 und dem Wafer 120, beinhaltend die Abflachung 121, assoziiert sind, definiert als R = 3,937 Zoll (1) Y = 1,773 Zoll (2) δ = 0,150 Zoll (3) in welchen "R" der Radius des Wafers 120 ist, "Y" der Abstand von der Mittellinie des Wafers 120 zu der Kante der optischen Faser 302b ist und "δ" der Freiraum bzw. der Abstand von dem Wafer 120 zu dem Waferkontaktkissen 105 (siehe 7) ist. 7 illustriert auch einen repräsentativen Parameter "X", welcher der Abstand von der Mitte des Wafers 120 zu dem normalen, nicht behinderten Weg bzw. Pfad des Lichtstrahls 122 ist, und einen repräsentativen Parameters "X₁", welcher der Abstand von der Kante des Wafers 120 zu dem nicht behinderten Pfad des Lichtstrahls 122 ist. Beispielsweise kann X ausgedrückt werden als X = √(R + δ)² – Y² (4)und X₁ kann ausgedrückt werden als X1 = R – X (5)
Indem die Werte für R, δ und Y, die in den Gleichungen (1) – (3) angezeigt sind, in Gleichung (4) oben substituiert werden, ergibt dies X = 3,682 Zoll (6)und ein Substituieren der Werte für R und X, die in den Gleichungen (1) und (6) angedeutet bzw. angezeigt sind, in Gleichung (5) oben ergibt X1 = 0,255 Zoll (7)
In diesem dritten Beispiel ist ein weiterer, repräsentativer Parameter, der als Sehnentangentenrand "C_tm" bezeichnet ist, definiert als Ctm = X1 – Ft (8)in welchem F_t die Tiefe der Abflachung 121 (siehe 7) ist. Beispielsweise kann F_t gleich etwa 0,177 Zoll sein. Indem dieser Wert für F_t und der Wert für X₁, der in Gleichung (7) angedeutet ist, in Gleichung (8) oben substituiert wird, ergibt dies Ctm = 0, 078 (9)
Wie dies in 8 für die repräsentativen Werte der Parameter R, Y, δ, F_t und C_tm, die oben angedeutet sind, gezeigt ist, behindert der Wafer 120 mit der Abflachung 121, die zu dem Endeffektor 100 schaut bzw. gerichtet ist, den Pfad des Lichtstrahls 122, der durch den optischen Waferscanner 301 erzeugt ist. Wie dies in 7 gezeigt ist, ist bzw. wird der Pfad des Lichtstrahls 122 in ähnlicher Weise durch den Wafer 120 behindert, wenn die Abflachung 121 nicht zu dem Endeffektor 100 schaut. Als ein Ergebnis kann der optische Waferscanner 301 erfolgreich den Wafer 120 detektieren und aufzeichnen, wenn die Abflachung 121 von dem Endeffektor 100 wegschaut, wie dies in 7 angedeutet ist, und wenn die Abflachung 121 zu dem Endeffektor 100 schaut, wie dies in 8 angedeutet ist.
In einem vierten, illustrativen Beispiel wird der optische Waferscanner 301, der in dem Waferkanten-Greifendeffektor 100 inkludiert ist, neuerlich angewandt, um eine Mehrzahl von Halbleiterwafern, nämlich Wafer 120a – 120c (siehe 9a – 9b) aufzuzeichnen. Spezifisch ist die op tische Faser 302a betätigbar bzw. arbeitet, um den Lichtstrahl 122 zu emittieren, und die optische Faser 302b ist betätigbar, um den Lichtstrahl 122 zu detektieren. Wie dies in 9a gezeigt ist, ist bzw. wird der Endeffektor 100 derart positioniert, daß der Pfad des Lichtstrahls 122 durch den Wafer 120b behindert ist, wodurch bewirkt wird, daß Streulichtstrahlen von entsprechenden Oberflächen der Wafer 120a – 120c zu der Detektorfaser 302b reflektiert werden. In diesem vierten Beispiel beinhaltet das Waferkontaktkissen 105 einen Ablenkplattenabschnitt 902, welcher konfiguriert ist, um die Streulichtstrahlen, die durch die Wafer 120a – 120c reflektiert sind, am Auftreffen und am Detektiertwerden durch die Detektorfaser 302b zu hindern. Da die Ablenkplatte 902 verhindert, daß derartiges Streulicht durch die optische Faser 302b detektiert wird, kann der optische Waferscanner 301 die Anwesenheit des Wafers 120b mit erhöhter Zuverlässigkeit detektieren. Wie dies in 9b gezeigt ist, erlaubt es, wenn der Endeffektor 100 derart positioniert ist, daß kein Wafer den Pfad des Lichtstrahls 122 behindert, die Ablenkplatte 902 dem Lichtstrahl 122, daß er durch die Detektorfaser 302b detektiert wird.
10a – 10c zeigen das lineare Stellglied bzw. die Betätigungseinrichtung 112, das bzw. die in dem oben beschriebenen Effektormechanismus für ein Bewegen des Wafergreifers 110 (siehe auch 1) inkludiert ist. Wie dies in 10a – 10b gezeigt ist, beinhaltet die lineare Betätigungseinrichtung 112 den Balg 1001, das abgedichtete, erste Ende 1002 und das zweite Ende 1004, das die Öffnung 1006 beinhaltet. Der Balg 1001 ist konfiguriert, um ein Gehäuse für eine lineare Lagerstange 1010 und ein Muffen- bzw. Hülsenlager 1008 zur Verfügung zu stellen, um die lineare Lagerstange 1010 zu führen. In der bevorzugten Ausbildung ist der Balg 1001 metallisch und der Mechanismus, umfassend das Hülsenlager 1008 und die lineare Lagerstange 1010, wird mit einem Vakuum betätigt. Spezifisch wird das Vakuum innerhalb des Balggehäuses über die Öffnung 1006 erzeugt, wodurch der Balg 1001 zusammengezogen wird und die lineare Lagerstange 1010 veranlaßt wird, sich innerhalb des Hülsenlagers 1008 zu dem zweiten Ende 1004 zu bewegen. Wenn das Vakuum über die Öffnung 1006 gelöst wird, expandiert der Balg 1001, wodurch die lineare Lagerstange 1010 veranlaßt wird, sich innerhalb des Hülsenlagers 1008 von dem zweiten Ende 1004 weg zu bewegen. Der Mechanismus, beinhaltend das Hülsenlager 1008 und die lineare Lagerstange 1010, ist selbst innerhalb des Balggehäuses aufgenommen und abgedichtet, um die Emission von Teilchen zu verhindern, welche einen Halbleiterwafer verunreinigen bzw. kontaminieren könnten.
Es wird durch den Fachmann in der Technik geschätzt bzw. erkannt werden, daß weitere Modifikationen an und Variationen des oben beschriebenen 200 mm gekerbten/abgeflachten Waferkanten-Greifendeffektors getätigt werden können, ohne die erfinderischen Konzepte zu verlassen, die hier geoffenbart sind. Dementsprechend sollte die Erfindung nur als durch den Rahmen und den Geist der beiliegenden Ansprüche beschränkt betrachtet werden.

Claims

Waferkanten-Greifendeftektor bzw. Waferkante ergreifender Endeffektor, beinhaltend: ein Paddelsubstrat, das ein distales bzw. entferntes und ein proximales bzw. nahes Ende aufweist; ein erstes gekrümmtes Waferkontaktkissen, das an dem Paddelsubstrat an dem distalen Ende angeordnet ist; zweite und dritte Waferkontaktkissen, die an dem Paddelsubstrat benachbart dem proximalen Ende angeordnet sind, wobei jedes aus dem ersten, zweiten und dritten Waferkontaktkissen eine erste Oberfläche und eine zweite abgefaste bzw. abgeschrägte Oberfläche aufweist, wobei die entsprechenden ersten und zweiten Oberflächen des ersten, zweiten und dritten Waferkontaktkissens konfiguriert sind, um eine Umfangskante eines Wafers zu ergreifen; und einen bewegbaren Wafergreiffinger, der an dem Paddelsubstrat zwischen dem zweiten und dritten Waferkontaktkissen benachbart dem proximalen Ende angeordnet ist, wobei der bewegbare Finger eine erste gekrümmte Oberfläche aufweist, die konfiguriert ist, um die Kante des Wafers zu kontaktieren; wobei der bewegbare Finger betätigbar ist, um sich zu dem distalen Ende des Paddelsubstrats zu bewegen, um die Kante des Wafers durch die erste Oberfläche davon zu kontaktieren und die Kante des Wafers gegen die erste Oberfläche des ersten Waferkontaktkissens zu drücken, wodurch der durch das erste, zweite und dritte Waferkontaktkissen ergriffene Wafer gesichert ist.
Waferkanten-Greifendeffektor nach Anspruch 1, wobei die Kante des Wafers einen ebenen bzw. flachen Bereich beinhaltet und wobei die erste Oberfläche des ersten Waferkontaktkissens eine gekrümmte Oberfläche ist, die konfiguriert ist, um den flachen Bereich des Wafers zu überspannen.
Waferkanten-Greifendeffektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kante des Wafers einen ebenen bzw. flachen Bereich beinhaltet, und wobei der bewegbare Finger konfiguriert ist, um der ersten gekrümmten Oberfläche davon zu erlauben, wenigstens einen Abschnitt der Kante des Wafers innerhalb des flachen Bereichs zu überspannen.
Waferkanten-Greifendeffektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Paddelsubstrat erste und zweite festgelegte Finger umfaßt und wobei das erste Waferkontaktkissen zwischen dem ersten und zweiten festgelegten Finger angeordnet ist.
Waferkanten-Greifendeftektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiters beinhaltend erste und zweite optische Fasern, die an dem distalen Ende des Substrats angeordnet sind, wobei die erste Faser arbeitet bzw. betätigbar ist, um einen Lichtstrahl zu emittieren, wobei die zweite Faser betätigbar ist, um den Lichtstrahl zu empfangen, weiters beinhaltend einen Mechanismus, der konfiguriert ist, um den Lichtstrahl zu generieren, der durch die erste Faser emittiert ist, und den Lichtstrahl zu detektieren, der durch die zweite Faser empfangen ist, und wobei die erste und zweite Faser und der Lichtstrahlausbildungs- und -detektionsmechanismus arbeiten bzw. betätigbar sind, um die Anwesenheit eines Wafers zu detektieren.
Waferkanten-Greifendeffektor nach Anspruch 5, weiters beinhaltend eine Ablenkscheibe bzw. Trennwand, die konfiguriert ist, um es der zweiten Faser zu ermöglichen, nur Lichtstrahlen zu empfangen, die direkt darauf auftreffen.
Waferkanten-Greifendeftektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiters beinhaltend einen Mechanismus, der konfiguriert ist, um eine Position des bewegbaren Fingers abzutasten bzw. zu erfassen.
Waferkanten-Greifendeffektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiters beinhaltend erste und zweite optische Fasern, die benachbart dem proximalen Ende des Substrats angeordnet sind, wobei die erste Faser betätigbar ist, um einen Lichtstrahl zu emittieren, wobei die zweite Faser betätigbar ist, um den Lichtstrahl zu empfangen, weiters beinhaltend einen Mechanismus, der konfiguriert ist, um den Lichtstrahl zu generieren, der durch die erste Faser emittiert ist, und um den Lichtstrahl zu detektieren, der durch die zweite Faser empfangen ist, und wobei die erste und zweite Faser und der Lichtstrahlerzeugungs- und -detektionsmechanismus betätigbar sind, um die Anwesenheit eines Wafers zu detektieren, der durch das erste, zweite und dritte Waferkontaktkissen ergriffen ist.
Waferkanten-Greifendeffektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiters beinhaltend einen Mechanismus, der konfiguriert ist, um den bewegbaren Finger zu bewegen, wobei der Mechanismus ein lineares Stellglied umfaßt, beinhaltend ein expandierbares und zusammenziehbares Balggehäuse, wobei das lineare Stellglied bzw. die lineare Betätigungseinrichtung weiters eine lineare Lagerstange und ein Hülsenlager beinhaltet, die konfiguriert sind, um die lineare Lagerstange zu führen, wobei die lineare Lagerstange und das Hülsenlager innerhalb des Balggehäuses angeordnet sind und wobei der bewegbare Finger betätigbar ist, um sich basierend auf der Expansion und dem Zusammenziehen des Balggehäuses zu bewegen.
Waferkanten-Greifendeffektor nach Anspruch 9, wobei das Balggehäuse abgedichtet ist, um eine Emission von Waferverunreinigungen zu verhindern.
Verfahren zum Betätigen eines Waferkanten-Greifendeffektors, beinhaltend die Schritte: Bereitstellen eines Paddelsubstrats, das ein distales Ende und ein proximales Ende aufweist; Bereitstellen eines ersten gekrümmten Waferkontaktkissens, das auf dem Paddelsubstrat an dem distalen Ende angeordnet ist; Bereitstellen eines zweiten und dritten Waferkontaktkissens, die an dem Paddelsubstrat, benachbart dem proximalen Ende angeordnet sind, wobei jedes von dem ersten, zweiten und dritten Waferkontaktkissens eine erste Oberfläche und eine zweite abgefaste Oberfläche beinhaltet, wobei die entsprechenden ersten und zweiten Oberflächen des ersten, zweiten und dritten Waferkontaktkissens konfiguriert sind, um eine Umfangskante eines Wafers zu ergreifen; und Bereitstellen eines bewegbaren Wafergreiffingers, der an dem Paddelsubstrat zwischen den zweiten und dritten Waferkontaktkissen benachbart dem proximalen Ende angeordnet wird, wobei der bewegbare Finger eine erste gekrümmte Oberfläche aufweist, die konfiguriert ist, um die Kante des Wafers zu kontaktieren; Bewegen des bewegbaren Fingers zu dem distalen Ende des Paddelsubstrats; Kontaktieren der Kante des Wafers durch die erste Oberfläche des bewegbaren Fingers; und Drücken der Kante des Wafers gegen die erste Oberfläche des ersten Waferkontaktkissens durch die erste Oberfläche des bewegbaren Fingers, wobei der durch das erste, zweite und dritte Waferkontaktkissen ergriffene Wafer gesichert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Kante des Wafers einen ebenen bzw. flachen Bereich beinhaltet, wobei die erste Oberfläche des ersten Waferkontaktkissens eine gekrümmte Oberfläche, ist und weiters beinhaltend den Schritt eines Überspannens des flachen Bereichs des Wafers durch die erste gekrümmte Oberfläche des ersten Waferkontaktkissens.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Kante bzw. Rand des Wafers einen ebenen bzw. flachen Bereich beinhaltet, und weiters beinhaltend den Schritt eines Überspannens von wenigstens einem Abschnitt der Kante des Wafers innerhalb des flachen Bereichs durch die erste gekrümmte Oberfläche des bewegbaren Fingers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Paddelsubstrat erste und zweite festgelegte Finger umfaßt und wobei das erste Waferkontaktkissen zwischen dem ersten und zweiten feststehenden Finger angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, weiters beinhaltend die Schritte eines Bereitstellens von ersten und zweiten optischen Fasern, die an dem distalen Ende des Substrats angeordnet werden, wobei die erste Faser betätigbar ist bzw. arbeitet, um einen Lichtstrahl zu emittieren, wobei die zweite Faser betätigbar ist, um den Lichtstrahl zu empfangen, eines Bereitstellens eines Mechanismus zum Erzeugen bzw. Generieren des Lichtstrahls, der durch die erste Faser emittiert wird, und zum Detektieren des Lichtstrahls, der durch die zweite Faser empfangen wird, und eines Detektierens der Anwesenheit eines Wafers durch die erste und zweite Faser und den Lichtstrahlerzeugungs- und -detektionsmechanismus.
Verfahren nach Anspruch 15, weiters beinhaltend den Schritt eines Bereitstellens einer Ablenkplatte bzw. Trennwand, um es der zweiten Faser zu ermöglichen, nur Lichtstrahlen zu empfangen, die direkt darauf auftreffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, weiters beinhaltend den Schritt eines Bereitstellens eines Mechanismus zum Abtasten bzw. Erfassen einer Position des bewegbaren Fingers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, weiters beinhaltend die Schritte eines Bereitstellens von ersten und zweiten optischen Fasern, die benachbart dem proximalen Ende des Substrats angeordnet werden, wobei die erste Faser betätigbar ist bzw. arbeitet, um einen Lichtstrahl zu emittieren, die zweite Faser betätigbar ist, um den Lichtstrahl zu empfangen, eines Bereitstellens eines Mechanismus zum Erzeugen des Lichtstrahls, der durch die erste Faser emittiert wird, und zum Detektieren des Lichtstrahls, der durch die zweite Faser empfangen wird, und eines Detektierens der Anwesenheit eines Wafers, der durch das erste, zweite und dritte Waferkontaktkissen ergriffen wird, durch die erste und zweite Faser und den Lichtstrahlerzeugungs- und -detektionsmechanismus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, weiters beinhaltend den Schritt eines Bereitstellens eines Mechanismus zum Bewegen des bewegbaren Fingers, wobei der Mechanismus ein lineares Stellglied umfaßt, beinhaltend ein expandierbares und zusammenziehbares Balggehäuse, wobei das lineare Stellglied weiters eine lineare Lagerstange und ein Hülsenlager beinhaltet, das konfiguriert ist, um die lineare Lagerstange zu führen, wobei die lineare Lagerstange und das Hülsenlager innerhalb des Balggehäuses angeordnet werden und wobei der bewegbare Finger betätigbar ist, um sich basierend auf der Expansion und dem Zusammenziehen des Balggehäuses zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Balggehäuse abgedichtet wird, um eine Emission von Wafer-Verunreinigungen zu verhindern.