TW201546947A - 晶圓承載端效器 - Google Patents

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Abstract

本文揭示晶圓承載端效器及包括晶圓承載端效器及/或與該等晶圓承載端效器一起使用的半導體製造裝置。該等端效器包括一端效器主體及複數個晶圓接觸表面，該等晶圓接觸表面藉由該端效器主體支撐且經建構以與一晶圓形成一至少部分面對面之接觸。該等端效器進一步包括一真空分佈歧管，該真空分佈歧管在該端效器主體之一機器人近端與該等晶圓接觸表面之間延伸。該等端效器亦包括複數個真空開口，該等真空開口係界定於該等晶圓接觸表面內且在該等晶圓接觸表面與該真空分佈歧管之間延伸。該等端效器進一步包括複數個密封結構，該等密封結構中之每一者與該等晶圓接觸表面中之各別一者相關聯。

Description

晶圓承載端效器
本發明大體上係針對晶圓承載端效器，且更特定言之係針對與晶圓形成複數個表面接觸及利用真空將晶圓保留在端效器上的晶圓承載端效器。
在電子裝置之處理及/或測試期間，晶圓通常(諸如)以晶圓盒方式自一個製造裝置傳送至另一製造裝置。此等晶圓盒保護轉運期間之晶圓且通常經建構以含有複數個晶圓，其中每一晶圓定位於該盒內的各別晶圓槽中。
為了完成對給定晶圓的製造操作，晶圓可自該盒移除且定位於製造裝置內。晶圓亦可在製造裝置內自一個位置移動至另一位置。晶圓承載端效器可用以自該盒移除晶圓及/或在製造裝置內移動晶圓。歷史上，此等端效器經建構以接觸晶圓之背側或底側，且晶圓經由重力及/或經由真空力保留在端效器上。
隨著晶圓變得更薄，諸如垂直定向之電子裝置(亦即，在晶圓之前側與晶圓之背側之間延伸的電子裝置)之製造期間所利用的晶圓可能如此，晶圓可弓曲或以其他方式變形或偏斜至非平面定向。此弓曲可為晶圓上之重力及/或晶圓內之內部應力之結果。使問題進一步複雜化的是， 此弓曲可導致晶圓具有凹面組態、凸面組態、雙曲線抛物面組態或凹面區域及凸面區域之混合。薄弓形晶圓呈現獨特承載挑戰，該等挑戰皆在於如何與彎曲晶圓之背側形成真空密封及如何在不損傷晶圓之情況下傳送該晶圓。因此，存在對經改良晶圓承載端效器之需要。
本文揭示晶圓承載端效器及包括晶圓承載端效器及/或與該等晶圓承載端效器一起使用的半導體製造裝置。端效器包括端效器主體及複數個晶圓接觸表面。晶圓接觸表面藉由端效器主體支撐及經建構以形成與晶圓形成至少部分面對面之接觸端效器進一步包括一真空分佈歧管，該真空分佈歧管在端效器主體之機器人近端與複數個晶圓接觸表面之間延伸。端效器亦包括在複數個晶圓接觸表面內定義之複數個真空開口。複數個真空開口在複數個晶圓接觸表面與真空分佈歧管之間延伸。端效器進一步包括複數個密封結構，該等密封結構中之每一者與複數個晶圓接觸表面中之各別一者相關聯。
在一些具體實例中，複數個晶圓接觸表面中之每一者定義至少1平方毫米之晶圓接觸表面積。在一些具體實例中，複數個晶圓接觸表面中之每一者為至少大體上剛性的。在一些具體實例中，複數個晶圓接觸表面中之每一者為至少大體上平面的。在一些具體實例中，密封結構中之每一者在複數個晶圓接觸表面中之各別一者周圍延伸。
20‧‧‧半導體製造裝置
30‧‧‧傳送機器人
40‧‧‧真空源
42‧‧‧閥門
44‧‧‧壓力計
46‧‧‧真空管線
50‧‧‧晶圓
52‧‧‧彎曲深度
54‧‧‧電子裝置
55‧‧‧切線
56‧‧‧曲率半徑
58‧‧‧背側
59‧‧‧頂側
60‧‧‧晶圓夾盤
70‧‧‧晶圓盒
80‧‧‧氣隙
100‧‧‧端效器
102‧‧‧中心點
104‧‧‧半徑
106‧‧‧掃描角
110‧‧‧端效器主體
112‧‧‧機器人近端
114‧‧‧機器人遠端
116‧‧‧安裝結構
118‧‧‧上表面
120‧‧‧晶圓接觸表面
121‧‧‧晶圓接觸區域
122‧‧‧接觸突出物
126‧‧‧晶圓接觸邊緣
128‧‧‧寬度
130‧‧‧密封結構
132‧‧‧O型環
134‧‧‧凹槽
136‧‧‧順應式墊圈
137‧‧‧外邊緣
138‧‧‧定向調整結構
139‧‧‧順應式墊圈開口
140‧‧‧中間結構
150‧‧‧表面對準結構
152‧‧‧順應材料
180‧‧‧真空分佈歧管
190‧‧‧真空開口
圖1為根據本發明之可利用端效器之半導體製造裝置之實例的示意性 表示。
圖2為根據本發明之端效器之實例的示意性側視圖。
圖3為根據本發明之端效器之一部分的示意性橫截面圖，其說明端效器至弓形晶圓之凸面側的真空附接。
圖4為根據本發明之端效器之一部分的另一示意性橫截面圖，其說明端效器至弓形晶圓之凹面側的真空附接。
圖5為根據本發明之端效器之一部分的更小示意性剖面圖。
圖6為沿圖5之線6-6截取的圖5之端效器之橫截面圖。
圖7為沿圖5之線6-6截取的圖5之端效器之替代性橫截面圖。
圖8為根據本發明之另一端效器之一部分的更小示意性剖面圖。
圖9為沿圖8之線9-9截取的圖8之端效器之橫截面圖。
圖10為圖9之支撐晶圓之端效器的片段橫截面圖。
圖11為根據本發明之另一端效器之一部分的更小示意性剖面圖。
圖12為沿圖11之線12-12截取的圖10之端效器之橫截面圖。
圖13為圖12之支撐晶圓之端效器的片段橫截面圖。
圖1至13提供根據本發明之包括晶圓承載端效器之半導體製造裝置20之晶圓承載端效器100及/或晶圓承載端效器100之組件及/或特徵的實例。在圖1至13中之每一者中使用相同編號標記為了類似或至少大體上類似目的之元件，且此等元件可不參考圖1至13中之每一者在本文中詳細論述。類似地，在圖1至13中之每一者中可不標記所有元件，但可出於一致性在本文中利用與該等元件相關聯之參考編號。本文中參考圖1至 13中之一或多者論述的元件、組件及/或特徵可包括於圖1至13中之任一者中及/或與該任一者一起使用而不背離本發明之範疇。
通常，以實線說明可能包括於給定(亦即，特定)具體實例 中之元件，而以虛線說明對於給定具體實例為可選的元件。然而，以實線展示之元件對所有具體實施並非必需的，且以實線展示之元件可自特定具體實例省略而不背離本發明之範疇。
圖1為根據本發明之可利用晶圓承載端效器100之半導體製 造裝置20之實例的示意性表示。裝置20包括傳送機器人30，該傳送機器人包括及/或以操作方式附接至晶圓承載端效器100。傳送機器人30另外或替代地可在本文中被稱作晶圓傳送裝置30及/或晶圓定位裝置30。晶圓承載端效器100亦可在本文中被稱作端效器100。端效器100可用以在裝置20內及/或在晶圓盒70與可在裝置20內部的一或多個組件(諸如，晶圓夾盤60)之間傳送晶圓50。裝置20進一步包括及/或與真空源40流體連通，該真空源經建構以施加真空至端效器100之真空分佈歧管180以將晶圓保留於其上，如本文中更詳細論述。此可包括在端效器與晶圓50之背側58之間施加真空。背側58可包括接觸端效器100之晶圓50之任何合適的側面，該側面保留在端效器100上及/或經歷藉由真空分佈歧管180施加之真空。作為實例，背側58可包括及/或可為晶圓50之底側、下側及/或低側。作為另一實例，背側58可與晶圓50之前側、上側及/或頂側59(諸如晶圓50之其上形成有電子裝置54的一側)相對。
如在圖1中以虛線所說明，半導體製造裝置20進一步可包 括閥門42及壓力計44。閥門42可經建構以選擇性及流體地隔離真空源40 與端效器100之真空分佈歧管180。壓力計44可經建構以量測在真空源40與真空分佈歧管180之間延伸之真空管線46內的壓力。如所說明，當存在時，此壓力可在真空源40與閥門42之間量測；然而此並非必需。另外或替代地，閥門42及壓力計44中之一或兩者可描述為真空源40之部分。
如本文中更詳細論述，端效器100可經調適、組態、設計、 設定大小及/或構建以保留及/或傳送包括及/或定義多種不同厚度、直徑、構造材料及/或形狀的晶圓50。作為實例，端效器100可經建構以保留及/或傳送翹曲、彎曲及/或以其他方式為非平面的晶圓50。
在裝置20之操作期間，可利用藉由壓力計44偵測之壓力判 定晶圓50是否藉由端效器100保留或達什麼程度。作為實例，及如本文中更詳細論述，端效器100可經建構以牽引晶圓50與藉由端效器定義之複數個晶圓接觸表面120接觸。在此等條件下，藉由壓力計44偵測之真空度可指示牽引晶圓與晶圓接觸表面接觸的程度。
作為更特定實例，當晶圓不經牽引至與接觸晶圓接觸表面 120接觸，不經牽引至與所有晶圓接觸表面120接觸及/或不經牽引至與晶圓接觸表面120直接面對面接觸時，藉由壓力計44偵測的壓力可能相對及/或比較高(亦即，真空管線46中之真空可能較低)。作為另一更特定實例，當晶圓經牽引至與晶圓接觸表面120接觸，經牽引至與所有晶圓接觸表面120接觸及/或經牽引至與晶圓接觸表面120直接面對面接觸時，藉由壓力計44偵測之壓力可能相對及/或比較低。可利用閥門42提供用於判定晶圓50是否由端效器100保留的比較點。作為實例，當閥門42關閉時藉由壓力計44偵測之壓力可提供用於上文所論述之相對較低壓力的參考點。
以下情況在本發明之範疇內：裝置20可包括及/或可為任何 合適的半導體製造裝置。舉例而言，裝置20可包括及/或可為測試系統、探測系統、工程設計系統、高容量製造系統及/或晶圓處理系統。作為另一實例，裝置20可包括任何合適的裝置，該裝置可經調適、組態、設計及/或構建以修改晶圓50，測試及/或定量晶圓50上可存在及/或定義之一或多個電子裝置54之效能，清潔晶圓50及/或形成裝置54的至少一部分。
圖2為根據本發明之端效器100之實例的示意性側視圖，該 端效器可包括於諸如圖1之裝置20的半導體製造裝置20中及/或與該裝置一起使用。端效器100包括在機器人近端112及機器人遠端114之間延伸及/或定義該近端及該遠端之端效器主體110。端效器進一步包括及/或定義經建構以支撐晶圓50之複數個間隔開的晶圓接觸表面120。晶圓接觸表面120另外或替代地可被稱作密封表面120及/或密封區域120。端效器亦包括及/或定義真空分佈歧管180及複數個真空開口190。真空開口在晶圓接觸表面120內定義且在晶圓接觸表面120與真空分佈歧管180之間延伸。
端效器100經調適、組態、設計、設定大小及/或構建以與 晶圓50形成至少部分真空密封。此可藉由經由真空分佈歧管180及真空開口190將真空施加至晶圓50與晶圓接觸表面120之間的介面來實現。真空之施加產生保持晶圓50在藉由端效器使晶圓移動的期間以操作方式附著至端效器100的真空力。如在圖2中以虛線所說明且如本文中更詳細論述，端效器100進一步可包括複數個密封結構130及/或一或多個表面對準結構150，該等結構中之每一者可有助於真空密封之形成，可增加真空密封之完整性及/或可增加可橫越真空密封獲得及/或維持的壓降。
根據本發明之端效器100可特定地經設定大小、設計及/或 構建以准許與可弓曲、翹曲、變形及/或以其他方式為非平面的晶圓50形成真空密封。舉例而言，及如圖3至4中所說明，端效器100可經建構以與弓曲高達臨限值弓曲深度52之晶圓50形成真空密封。此可包括與上凹及/或使端效器與其凸面側接觸的晶圓50形成真空密封(如圖3中以點劃線所說明)及/或與下凹及/或使端效器與其凹面側接觸的晶圓50形成真空密封(如圖4中以點劃線所說明)。端效器100亦可經建構以與具有更複雜之弓曲或非平面組態的晶圓形成真空密封。
不管晶圓非平面性相對於端效器100之相對定向，端效器可 經建構以在施加真空至真空開口190後牽引晶圓50的至少一部分與晶圓接觸表面120接觸(其可為密封接觸)。在圖3至4中以點劃線虛線說明此情況。圖3至4說明在牽引至與晶圓接觸表面120接觸之後將晶圓牽引為平面或至少大體上平面的構形。然而，只要將晶圓牽引至與晶圓接觸表面接觸及/或晶圓與晶圓接觸表面形成真空密封，就不需要此類構形。
端效器100之大小及/或組態可經特定地選擇以准許端效器 將晶圓牽引至與晶圓接觸表面接觸及/或以形成真空密封。舉例而言，及在真空之施加之前，晶圓可不與晶圓接觸表面120接觸且實情為可僅與晶圓接觸邊緣或其邊緣區域126接觸。真空之施加可產生進入真空開口190之空氣流，其可減小晶圓與晶圓接觸表面之間的氣隙80內的壓力。若氣隙足夠小，則此壓力減小將足以將晶圓牽引至與晶圓接觸表面接觸。然而，若氣隙過大，則其中之壓降將不足以將晶圓牽引至與晶圓接觸表面接觸。
出於此種考慮，晶圓接觸表面120之寬度128可經選擇以使 得氣隙80足夠小以准許在施加真空後將晶圓牽引至與晶圓接觸表面接觸。 作為實例，寬度128可經選擇以將間隙80維持在臨限值氣隙長度以下且可至少部分基於在晶圓50接觸晶圓接觸表面120的點處晶圓50之切線55的斜率。對於具有較小弓曲深度52之晶圓及具有較小寬度128之端效器，氣隙80可近似為寬度128乘以切線55之斜率。因此，對於切線55之給定斜率(諸如可自預期藉由端效器100傳送之晶圓50之預期構形判定)，寬度128可經選擇以將預期間隙80維持在臨限值氣隙長度以下。
本文揭示臨限值氣隙長度之實例。在大體上扁平晶圓及/或 具有大曲率半徑56之晶圓之情況下，間隙80將近似為零。在此等條件下，寬度128可不受間隙80之量值限制。
寬度128之實例包括至少0.4毫米(mm)、至少0.5mm、至 少0.6mm、至少0.7mm、至少0.8mm、至少0.9mm、至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少12mm或至少14mm之寬度。另外或替代地，寬度128亦可小於20mm、小於18mm、小於16mm、小於14mm、小於12mm、小於10mm、小於8mm、小於6mm或小於4mm。
由於晶圓50可具有複合曲率及/或曲率區域，故切線之曲率半徑及/或斜率在每一晶圓接觸表面120處或接近每一晶圓接觸表面處可不相同。作為實例，晶圓之橫截面之形狀可為抛物面或至少大體上抛物面。作為另一實例，晶圓之表面可定義或至少大體上定義雙曲線抛物面。情況應為如此，接著可在晶圓接觸特定晶圓接觸表面120之處或接近該處的切線之曲率半徑及/或斜率的情況下考慮前述實例。
另外，曲率半徑56可為實際晶圓50之實際曲率半徑及/或 「預期」及/或「經設計」曲率半徑。作為實例，晶圓接觸表面120之寬度可經選擇以使得氣隙80足夠小以准許在施加真空後將大於預期及/或經設計曲率半徑之晶圓50牽引至與晶圓接觸表面接觸。
端效器100亦可經建構以使得氣隙80小於臨限值氣隙長 度。舉例而言，端效器可經建構以使得氣隙小於5毫米、小於4毫米、小於3毫米、小於2毫米、小於1毫米、小於800微米、小於600微米、小於400微米、小於200微米、小於150微米、小於100微米、小於75微米、小於50微米、小於40微米、小於30微米、小於20微米、或小於10微米。
此外，且當端效器100經建構以與上凹晶圓(如圖3中所說 明)及下凹晶圓(如圖4中所說明)形成真空密封時，真空開口190可至少大體上居中於晶圓接觸表面及/或寬度128上。如本文中更詳細論述，寬度128亦可在本文中被稱作晶圓接觸表面120之徑向範圍128。
端效器100亦可經特定地設定大小、設計及/或構建以在對 晶圓接觸表面120附近之晶圓50無永久性變形及/或無顯著及/或可量測損傷之情況下形成真空密封。舉例而言，晶圓接觸表面120可為至少大體上剛性的及/或可由至少大體上剛性材料形成。此可准許晶圓接觸表面在真空密封之形成期間支撐晶圓及抵抗變形。作為更特定實例，晶圓接觸表面120可具有及/或定義至少1HB、至少5HB、至少10HB、至少15HB、至少20HB、至少40HB、至少60HB、至少80HB、至少100HB、至少200HB、至少300HB、至少400HB、至少500HB、至少600HB、至少700HB、至少800HB、至少900HB或至少1000HB之布氏硬度(Brinell hardness)。
作為另一實例，晶圓接觸表面120可為平面或至少大體上平 面的晶圓接觸表面120。此可准許晶圓接觸表面與晶圓在晶圓接觸表面之大部分或甚至所有表面積上方形成面對面接觸。
作為又另一實例，晶圓接觸表面之相對定向(相對於彼此及 /或相對於端效器100之主體110)可為至少大體上固定的。此可准許在端效器無運動及/或變形之情況下端效器與晶圓形成真空密封，端效器之運動及/或變形(又)可導致晶圓之屈曲及/或變形。
作為另一實例，及如圖2中以點劃線所說明，晶圓接觸表面 可定義晶圓接觸平面124，晶圓接觸表面可彼此共面，及/或晶圓接觸表面中之每一者可在臨限值公差內與其他晶圓接觸表面共面。此可准許端效器在經定義平面(諸如，晶圓接觸平面124)內與晶圓形成真空密封，從而在真空密封之形成期間調整晶圓之變形。作為實例，臨限值公差可小於5毫米、小於4毫米、小於3毫米、小於2毫米、小於1毫米、小於800微米、小於600微米、小於400微米、小於200微米、小於150微米、小於100微米、小於75微米、小於50微米、小於25微米及/或小於10微米。此臨限值公差可(但並非必需)對應於晶圓接觸表面中之至少一者與晶圓之對應區域之間的氣隙80(如圖3至4中所說明)。另外或替代地，臨限值公差亦可小於晶圓50之厚度的臨限值分數。舉例而言，臨限值分數可小於晶圓之厚度的100%、小於75%、小於50%、小於40%、小於30%、小於20%、小於10%及/或小於5%。
作為又另一實例，每一真空開口190之橫截面直徑可經選擇 以小於晶圓50之厚度的臨限值百分比。此可減小在真空之施加及/或真空密 封之形成期間將晶圓之部分牽引、弓曲及/或變形至真空開口190中之一或多者中的可能性。舉例而言，臨限值百分比可小於晶圓之厚度的2000%、小於1800%、小於1600%、小於1400%、小於1200%、小於1000%、小於800%、小於700%、小於600%、小於500%、小於400%、小於300%、小於200%、小於100%、小於75%或小於50%。作為另一實例，每一真空開口之直徑或其他橫截面尺寸可小於2毫米(mm)、小於1.75mm、小於1.5mm、小於1.25mm、小於1mm、小於0.9mm、小於0.8mm、小於0.7mm、小於0.6mm、小於0.5mm、小於0.4mm、小於0.3mm、小於0.2mm、小於0.1mm、小於0.05mm、小於0.025mm或小於0.01mm。
作為額外實例，可至少部分基於晶圓之剛度、基於晶圓之彈 性及/或基於經由真空開口190施加至晶圓的真空之強度來選擇每一真空開口190之橫截面面積及/或橫截面直徑。更具體而言，真空開口之橫截面面積及/或橫截面直徑可經選擇以使得晶圓在施加真空後並不至少顯著地及/或可觀測地變形或凹陷至真空開口中。
如圖1至4中所說明，晶圓接觸表面120可藉由端效器主體 110支撐。作為實例，晶圓接觸表面可藉由端效器主體定義。作為另一實例，每一晶圓接觸表面120可藉由自端效器主體延伸及/或伸出的接觸突出物122定義，如圖2至4中所說明。作為又另一實例，每一晶圓接觸表面120可藉由以操作方式附著至端效器主體之中間結構140定義，亦如圖2至4中所說明。
如圖2中所說明，晶圓接觸表面120可接近端效器主體110 之機器人遠端114定位，可於端效器主體之機器人近端112的遠側定位，及 /或可比機器人近端更接近機器人遠端。
每一晶圓接觸表面120可定義任何合適的表面積，該表面積 亦可在本文中被稱作及/或可為晶圓接觸表面積舉例而言，表面積可為至少0.1平方毫米、至少0.25平方毫米、至少0.5平方毫米、至少0.75平方毫米、至少1平方毫米、至少2平方毫米、至少3平方毫米、至少4平方毫米、至少5平方毫米、至少7.5平方毫米、至少10平方毫米、至少15平方毫米、至少25平方毫米、至少50平方毫米及/或至少75平方毫米。另外或替代地，表面積可小於250平方毫米、小於200平方毫米、小於150平方毫米、小於125平方毫米、小於100平方毫米、小於75平方毫米、小於50平方毫米、小於40平方毫米、小於30平方毫米、小於20平方毫米及/或小於10平方毫米。
另外或替代地，給定晶圓接觸表面120之表面積可至少為其 中定義之各別真空開口190之橫截面面積的臨限值倍數。舉例而言，臨限值倍數可為各別真空開口之橫截面面積的至少1倍、至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少10倍、至少15倍、至少20倍、至少30倍、至少40倍、至少50倍、至少75倍、至少100倍、至少200倍、至少300倍、至少400倍、至少500倍、至少1000倍、至少5000倍、至少10000倍、至少25000倍及/或至少50000倍。另外或替代地，臨限值倍數可小於各別真空開口之橫截面面積的100000倍、小於75000倍、小於50000倍、小於25000倍、小於10000倍、小於5000倍、小於2500倍、小於1000倍、小於500倍、小於400倍、小於300倍、小於200倍、小於100倍、小於80倍、小於60倍、小於40倍、小於20倍或小於10倍。
作為額外實例，可至少部分基於晶圓之剛度、基於晶圓之彈 性、基於晶圓之翹曲度、基於經由真空開口190施加至晶圓之真空的強度、基於提供足以在端效器之運動期間將晶圓保留在端效器上之摩擦力的預定表面積、基於提供足以在端效器之運動期間將晶圓保留在端效器上及/或防止晶圓與端效器分離之法線(亦即，壓力差動產生之)力的預定表面積、基於端效器之最大加速度、基於端效器之最大減速及/或基於預定最大氣隙80(如圖3至4中所說明)選擇給定晶圓接觸表面120之表面積。更具體而言，給定晶圓接觸表面120之表面積可經選擇以使得在晶圓由端效器移動時將晶圓保留在端效器上及/或以使得氣隙80足夠小以牽引晶圓與晶圓接觸表面接觸，如本文中所論述。
真空開口190可包括在各別晶圓接觸表面120內定義及/或 在各別晶圓接觸表面與真空分佈歧管之間延伸的任何合適的開口、孔洞、孔口及/或流體管道。每一晶圓接觸表面120可包括及/或定義單個真空開口190或複數個真空開口190。作為實例，每一晶圓接觸表面120可包括及/或定義2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個或超過10個真空開口120。
如所論述，端效器100亦可包括密封結構130，且各別密封 結構可與每一晶圓接觸表面120相關聯。如本文中參考圖7更詳細論述，密封結構可形成晶圓接觸表面120之一部分及/或可定義該晶圓接觸表面。另外或替代地，及如本文中參考圖8至13更詳細論述，密封結構可在各別晶圓接觸表面120周圍延伸、圍繞及/或包含該各別晶圓接觸表面。
相比於通常在兩個表面之間壓縮以形成密封的傳統密封結 構，根據本發明之密封結構130可經建構以在不被壓縮在晶圓與晶圓接觸表面之間的情況下形成及/或改良真空密封。此可准許密封結構130在不導致晶圓之變形及/或在不限制晶圓與晶圓接觸表面之間的接觸之情況下形成真空密封。
密封結構130之實例包括O型環132(如圖8至10中所說 明及本文中參考該等圖所論述)及順應式墊圈136(如圖11至13中所說明及本文中參考該等圖所論述)，該等順應式墊圈可由軟性材料、由彈性材料、由矽酮及/或由聚醯亞胺形成。作為更特定實例，密封材料可具有及/或定義小於臨限值之肖氏硬度(Shore hardness)，及/或可具有及/或定義可按肖氏A、肖氏D及/或肖氏00硬度標度量測及/或特徵化的肖氏硬度。如按肖氏D標度量測之臨限值肖氏硬度可小於100、小於80、小於60、小於40及/或小於20。如按肖氏A標度量測之臨限值肖氏硬度可小於100、小於80、小於60、小於50、小於45、小於40、小於35、小於30、小於25、小於20、小於15及/或小於10。如按肖氏00標度量測之肖氏硬度可小於100、小於80、小於60、小於40、小於20、小於10、小於5、小於1及/或大體上為0。
當存在時，表面對準結構150可包括經調適、組態、設計、 設定大小及/或構建以改良晶圓接觸表面120與晶圓50之間的對準的任何合適的結構。舉例而言，表面對準結構可經建構以准許各別晶圓接觸表面120在晶圓接觸表面接觸晶圓之位置處旋轉、樞轉及/或對準晶圓50之表面。作為實例，表面對準結構150可包括萬向架及/或樞軸。作為另一實例，表面對準結構150亦可包括可在晶圓接觸表面120與端效器主體110之間壓縮及/或可准許晶圓接觸表面相對於端效器主體之至少受限運動的柔性材料。柔 性材料之實例包括彈性材料及/或黏著劑。
端效器主體110可包括及/或可為在機器人近端112與機器 人遠端114之間延伸及/或支撐晶圓接觸表面120之任何合適的結構。舉例而言，端效器主體110可為定義縱向軸線之細長端效器主體，其中縱向軸線在機器人近端與機器人遠端之間延伸。
如圖1至2中所說明，端效器主體110可包括經建構以將端 效器100以操作方式附著至傳送機器人30的安裝結構116。安裝結構116之實例包括任何合適的孔洞、螺栓、螺母、螺釘及/或螺紋開口。
以下情況在本發明之範疇內：端效器100及/或其端效器主 體110可由任何合適的材料形成。舉例而言，端效器可由以下各者形成：剛性材料、金屬材料、複合材料(包括(但不限於)碳複合材料)、塑膠材料、陶瓷材料、鋼、不鏽鋼、鋁、陽極化鋁、銅、聚醯亞胺及/或其組合。 另外或替代地，端效器100、端效器主體110及/或其任何合適的組件可由適合用於清潔室、適合用於半導體處理工具、適合用於真空腔室及/或適合於在給定點處用於可利用端效器100之半導體製造製程的材料形成。作為實例，用於半導體製造製程之前端部分的端效器100可不包括及/或利用銅，而用於半導體製造製程之後端部分的端效器100可包括及/或利用銅。
真空分佈歧管180可在端效應器主體與複數個晶圓接觸表 面之間及/或在真空源40(如圖1中所說明)與複數個晶圓接觸表面之間包括任何合適的結構，該結構在複數個晶圓接觸表面之間延伸、定義在該等晶圓接觸表面之間延伸的流體管道及/或可經建構以輸送真空至該等晶圓接觸表面。舉例而言，真空分佈歧管可為或包括流道、管狀物、管道、通道 及/或其組合或複合。以下情況在本發明之範疇內：真空分佈歧管180可部分或完全在端效器主體110內定義及/或藉由該端效器主體定義。然而，以下情況亦在本發明之範疇內：真空分佈歧管可藉由與端效器主體110分離及/或不同之歧管主體定義。
圖5至13提供根據本發明之端效器100及/或其組件之更詳 細及/或具體實例。圖5至圖13之端效器100可包括及/或可為圖1至4之端效器100，且本文中參考圖1至13中的任一者所論述的端效器100之組件、結構及/或特徵中之任一者可在不背離本發明之範疇的情況下包括於圖1至13中之任何其他者中及或與該任何其他者一起使用。
如圖5、8及11中所說明，端效器100可包括複數個晶圓接 觸表面120。複數個晶圓接觸表面可定位及/或定義為與中心點102相距共同距離或半徑104。另外或替代地，晶圓接觸表面可圍繞中心點周向延伸，如圖5及8中所說明，及/或可為具有藉由共同距離定義之半徑的弓形，如圖5中所說明。此可准許在藉由端效器100傳送及/或輸送晶圓時晶圓之質心處於或靠近中心點102。
另外，且如所論述，根據本發明之晶圓接觸表面120可為平 面的或至少大體上平面的，可定義晶圓接觸平面124(如圖2中所說明)，及/或可經定向及/或組態以在藉由端效器傳送晶圓時與晶圓至少部分(或甚至完全)面對面接觸及/或與晶圓直接面對面接觸。此係與可利用晶圓接觸表面之習知端效器相反，該等表面呈晶圓與習知端效器之間的邊緣及/或環形接觸區域之形式。
在晶圓接觸表面120圍繞中心點102周向延伸時，晶圓接觸 表面中之每一者可定義圍繞中心點之小於臨限值之掃描角106(如圖5中所說明)。舉例而言，掃描角可小於120度、小於100度、小於80度、小於60度、小於45度、小於40度、小於35度、小於30度、小於25度、小於20度、小於15度或小於10度。作為額外實例，掃描角可為至少0.25度、至少0.5度、至少0.75度、至少1度、至少2度、至少3度、至少4度、至少5度、至少10度或至少15度。作為進一步實例，掃描角可在5至35度、10至30度、10至25度、15至30度或15至25度之範圍內。
如本文中參考圖3至4更詳細論述，晶圓接觸表面120之寬 度128(亦可在本文中被稱作徑向範圍128)可經選擇以准許在晶圓與晶圓接觸表面之間形成真空密封。如圖5中所說明，徑向範圍128可在徑向上自中心點102量測。
亦如圖5、8及11中所說明，端效器100可包括三個晶圓接 觸表面120及/或晶圓接觸表面可定義圍繞中心點102隔開之三個晶圓接觸區域121(如圖8中所說明)。此可准許端效器100與晶圓形成準三點接觸及/或可准許每一晶圓接觸表面接觸晶圓及/或形成真空密封而不管晶圓之實際形狀及/或表面構形。在端效器100包括三個晶圓接觸表面及/或區域時，三個晶圓接觸表面及/或區域中之每一者可相對於其他晶圓接觸表面及/或區域以(大體上)120度角定位。此可在三個晶圓接觸表面及/或區域中均勻分佈對晶圓之支撐；然而，此組態並非為必需的。
雖然圖5、8及11說明具有三個晶圓接觸表面120之端效器 100，但以下情況在本發明之範疇內：端效器100可包括及/或利用任何合適數目之晶圓接觸表面120。作為實例，端效器100可包括至少1個、至少2 個、至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、至少8個或至少10個晶圓接觸表面120而不背離本發明之範疇。
亦如圖5、8及11中所說明，端效器100之機器人遠端114 可為(至少大體上)U型的。此可在晶圓與端效器之間提供間隙，不論晶圓使端效器接觸凹面側還是凸面側。另外或替代地，此亦可提供用於提昇銷及/或對準夾具之間隙，該等提昇銷及/或對準夾具可分別用以對準半導體製造裝置20內之晶圓及/或自半導體製造裝置內之端效器移除晶圓。當端效器為U型時且如所說明，一個晶圓接觸表面120可定位為靠近U之每一端，而另一晶圓接觸表面可定位為靠近U之基底。
圖6為沿圖5之線6-6截取的圖5之端效器之橫截面圖，且 圖7為沿圖5之線6-6截取的圖5之端效器之替代性橫截面圖。如圖6中所說明，晶圓接觸表面120可藉由接觸突出物122定義，該接觸突出物自端效器主體110延伸及/或藉由該端效器主體定義。亦如所說明，真空分佈歧管180及真空開口190兩者皆可藉由端效器主體定義。
替代地，及如圖7中所說明，晶圓接觸表面120可藉由中間 結構140定義。中間結構可充當密封結構130(例如，藉由改良晶圓接觸表面120與晶圓50之間的真空密封)及/或充當表面對準結構150(例如，藉由在一個區域中比另一區域中壓縮更多而造成晶圓之平面相對於晶圓接觸表面的較小差異)。替代地，端效器亦可包括呈柔性材料152形式之獨立表面對準結構150，該表面對準結構在中間結構140與接觸突出物122之間延伸。在此等條件下，中間結構140可為剛性或至少大體上剛性的中間結構140，諸如聚醯亞胺材料。
圖9為沿圖8之線9-9截取的圖8之端效器之橫截面圖，且 圖10為圖8至9之支撐晶圓50之端效器的橫截面圖。圖8至10之端效器100包括自端效器主體110延伸且定義晶圓接觸表面120之接觸突出物122。 端效器進一步包括呈O型環132形式之密封結構130，該密封結構圍繞晶圓接觸表面120延伸。
O型環保留在藉由接觸突出物122及/或在該接觸突出物內 定義之凹槽134內。如圖8至9中所說明，凹槽134相對於O型環132可為過大的，從而准許O型環在垂直於晶圓接觸表面120之方向上的受限平移。 「過大的」意謂凹槽定義(在大小、半徑等方面)比收納在凹槽中之O型環之對應部分大的橫向開口或凹部。
另外，凹槽134可經定位以使得O型環132在晶圓位於端效 器上時並不接觸端效器主體110之上表面118。在此組態中，O型環亦可在不抵靠端效器主體變形或以其他方式壓縮之情況下與晶圓形成及/或促成密封。因此，當晶圓位於端效器上及/或與晶圓接觸表面120接觸且將真空施加至真空分佈歧管180時，在晶圓與O型環之間產生低壓。如圖10中所說明，此低壓拉動O型環與晶圓接觸，因此產生及/或改良真空密封，而不將O型環壓縮在晶圓與晶圓接觸表面之間及/或不將O型環壓縮在晶圓與端效器主體之間。另外，且如在圖10中以點劃線所說明，此低壓亦可使O型環132變形及/或使O型環132之外表面的至少一部分符合晶圓50及/或接觸突出物122之形狀。
圖12為沿圖11之線12-12截取的圖11之端效器之橫截面 圖，且圖13為圖11至12之支撐晶圓50之端效器的橫截面圖。圖11至13 之端效器100包括定義晶圓接觸表面120之接觸突出物122。端效器進一步包括呈順應式墊圈136形式之密封結構130。墊圈136可由可選擇性地用以與晶圓形成密封的任何合適的柔性及/或可撓性材料形成。墊圈136可由不容易黏著至晶圓之材料(諸如矽酮)形成。
墊圈136圍繞接觸突出物122延伸且在不存在晶圓50時， 墊圈之至少外邊緣137在晶圓接觸表面120上方(亦即，比該晶圓接觸表面更遠離端效器主體110)延伸(如圖12中所說明)。因此，當端效器100移動至與晶圓接觸時，順應式墊圈之外邊緣137在端效器之其他部分之前接觸晶圓。
如圖12中所說明及可能最佳所見，順應式墊圈136可描述 為相對於端效器主體110具有凸面組態，其中外邊緣137延伸遠離端效器主體。類似圖8至10之O型環，圖11至13之順應式墊圈另外或替代地可描述為保留在藉由接觸突出物122及/或在該接觸突出物內定義之凹槽134內。在圖12至13中，凹槽134另外或替代地可描述為接觸突出物122之頸部、腰部及/或外周邊部分134。
順應式墊圈136可以任何合適的方式圍繞接觸突出物122置 放及/或定向。作為實例，當順應式墊圈136具有孔口或中心開口139(該孔口或中心開口之內徑或內周邊比該順應式墊圈圍繞其延伸之接觸突出物122之頸部、凹槽或其他外周邊部分134的外徑或外周邊小)時，則圍繞部分134拉伸墊圈可使墊圈偏置為圖12中所示之凸面組態。另外，端效器100可包括定向調整結構138。定向調整結構經定位或以其他方式置放以接觸順應式墊圈136及以促使順應式墊圈之外邊緣或外邊緣區域137遠離端效器主 體110之上表面118。因此，且當晶圓50位於端效器100上及/或接觸晶圓接觸表面120時，晶圓接觸外邊緣137，如圖13中所說明。此准許當施加真空至真空分佈歧管180而不壓縮晶圓50與晶圓接觸表面120之間的順應式墊圈、定向調整結構138及/或上表面118時，順應式墊圈136與晶圓形成真空密封。
當存在時，定向調整結構138可由任何合適的材料形成且可 具有剛性、半剛性或柔性構造。定向調整結構138可為緊固至端效器主體110、接觸突出物122及/或甚至順應式墊圈136之獨立結構。替代地，定向調整結構138可形成有及/或形成為端效器主體及/或接觸突出物之整體部分。雖然說明為具有比順應式墊圈136小的外徑或外周邊的在順應式墊圈136下延伸的材料環，當存在時，定向調整結構138可具有其他形狀及/或大小，包括與順應式墊圈同延或外徑比該順應式墊圈大、不完全圍繞接觸突出物122延伸、自端效器主體110之上表面118延伸但不與接觸突出物122接觸等。
晶圓50可包括及/或可為任何合適的結構。舉例而言，晶圓 可為半導體晶圓、矽晶圓、砷化鎵晶圓、碳化矽晶圓及/或第III-V族半導體晶圓。以下情況在本發明之範疇內：晶圓可具有任何合適的直徑；端效器100可與具有任何合適直徑之晶圓50一起使用；及/或單個端效器100可經建構以與複數個不同晶圓50形成真空密封，該等不同晶圓具有複數個不同直徑、複數個不同厚度及/或複數個不同弓曲深度52(如圖3至4中所說明)。 作為具體實例，根據本發明之特定端效器100可經建構以傳送具有在50毫米(mm)與150mm之間的任何直徑之晶圓(包括具有50mm(2吋)、75mm (3吋)、100mm(4吋)及150mm(6吋)之標稱直徑的晶圓)及/或與該等晶圓形成真空密封。
作為實例，晶圓50可具有至少25毫米(mm)、至少50mm、 至少75mm、至少100mm、至少125mm、至少150mm、至少200mm、至少300mm及/或至少450mm之直徑。另外或替代地，晶圓50可具有小於450mm、小於300mm、小於200mm及/或小於150mm之直徑。
作為進一步實例，晶圓50可具有至少10微米、至少20微 米、至少30微米、至少40微米、至少50微米、至少60微米、至少70微米、至少80微米、至少90微米、至少100微米、至少250微米、至少500微米、至少750微米及/或至少1毫米之厚度。另外或替代地，晶圓50可具有小於10毫米、小於8毫米、小於6毫米、小於4毫米、小於2毫米、小於1毫米、小於900微米、小於800微米、小於700微米、小於600微米、小於500微米、小於400微米、小於300微米、小於200微米及/或小於100微米之厚度。
作為額外實例，晶圓50可具有至少0.25毫米(mm)、至少 0.5mm、至少0.75mm、至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm及/或至少5mm之弓曲深度52(如圖3至4中所說明)。另外或替代地，晶圓50可具有小於10mm、小於9mm、小於8mm、小於7mm、小於6mm、小於5mm、小於4mm、小於3mm、小於2mm及/或小於1.5mm之弓曲深度52。可自晶圓之頂表面(亦即，對於上凹晶圓及/或對於具有背向端效器之凹面側的晶圓，如圖3中所說明)量測弓曲深度52。另外或替代地，亦可自晶圓之底表面(亦即，對於下凹晶圓及/或對於具有面向端效器之凹面側 的晶圓，如圖4中所說明)量測弓曲深度52。
如本文中所使用，置放於第一實體與第二實體之間的術語 「及/或」意謂(1)第一實體、(2)第二實體，及(3)第一實體及第二實體中之一者。以「及/或」列出的多個實體應以相同方式來解釋，亦即實體中之「一或多者」如此結合。其他實體可視情況不同於由「及/或」句型所特別識別之實體而存在(不論是與彼等特別識別之實體相關還是不相關)。因此，作為非限制性實例，對「A及/或B」之引用(當結合諸如「包含」之開放式語言一起使用時)可指代：在一具體實例中，僅A(視情況包括不同於B的實體)；在另一具體實例中，僅B(視情況包括不同於A的實體)；在又一具體實例中，A及B兩者(視情況包括其他實體)。此等實體可指代元件、動作、結構、步驟、操作、值及其類似者。
如本文中所使用，關於一或多個實體之清單的短語「至少一 者」應被理解意謂選自該實體清單中之任何一或多個實體的至少一實體，但未必包括該實體清單內特別地列出之每一實體中的至少一者且不排除該實體清單中之實體的任何組合。此定義亦允許實體可視情況不同於短語「至少一者」指代的實體之清單中所特別識別之實體而存在(不論是與彼等特別識別之實體相關還是不相關)。因此，作為非限制性實例，「A及B中之至少一者」(或等效地，「A或B中之至少一者」，或等效地，「A及/或B中之至少一者」)可指代：在一具體實例中，至少一個(視情況包括一個以上)A，而B不存在(且視情況包括不同於B的實體)；在另一具體實例中，至少一個(視情況包括一個以上)B，而A不存在(且視情況包括不同於A的實體)；在又一具體實例中，至少一個(視情況包括一個以上)A，及至 少一個(視情況包括一個以上)B(且視情況包括其他實體)。換言之，短語「至少一者」、「一或多者」及「及/或」係為操作中連接及分離兩者之開放式表達。舉例而言，表達「A、B及C中之至少一者」、「A、B或C中之至少一者」、「A、B及C中之一或多者」、「A、B或C中之一或多者」及「A、B及/或C」可意謂僅A、僅B、僅C、A及B一起、A及C一起、B及C一起、A、B及C一起，及視情況結合至少一其他實體的上述中之任一者。
如本文所使用，短語「舉例而言」、短語「作為實例」及/ 或僅術語「實例」在參考根據本發明之一或多個組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法使用時意欲傳達所描述之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法為根據本發明之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法之說明性非排他性實例。因此，所描述之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法並不意欲為限制性的、必需的或排他性的/窮盡性的；及其他組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法(包括結構上及/或功能上類似及/或等效之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法)亦在本發明之範疇內。
若任何專利案、專利申請案或其他參考以引用之方式併入本 文中且(1)以一方式定義一術語(該方式與本發明之非併入部分或任何其他併入之參考不一致)不符合及/或(2)與本發明之非併入部分或任何其他併入之參考不一致，則應以本發明之非併入部分應為主，且其中之術語或併入之揭示內容應僅相對於其中定義該術語及/或併入之揭示內容原始出現的參考為主。
如本文中所用，術語「經調適」及「經建構」意謂元件、組 件或其他標的經設計及/或意欲執行給定功能。因此，術語「經調適」及「經建構」之使用不應被解釋為意謂給定元件、組件或其他標的僅「能夠」執行給定功能，而是出於執行該功能之目的來特定地選擇、產生、實施、利用、程式設計及/或設計元件、組件及/或其他標的。以下情況亦在本發明之範疇內：敍述為經調適以執行特定功能的元件、組件及/或其他所敍述之標的可另外或替代地被描述為經建構以執行該功能，且反之亦然。
在以下所列舉的段落中呈現晶圓承載端效器及包括該等晶 圓承載端效器之半導體製造裝置之實例。
A1.一種端效器，其經建構以傳送晶圓，該端效器包含：端效器主體，其定義機器人近端及機器人遠端；複數個晶圓接觸表面，其中該等晶圓接觸表面中之每一者藉由端效器主體支撐且經建構以與晶圓形成至少部分面對面之接觸；真空分佈歧管，其在機器人近端與複數個晶圓接觸表面之間延伸；複數個真空開口，其在複數個晶圓接觸表面內定義且在複數個晶圓接觸表面與真空分佈歧管之間延伸；及複數個密封結構，其中該等密封結構中之每一者與該等晶圓接觸表面中之各別一者相關聯。
A2.如段落A1之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者以距中心點共同距離定義，且視情況其中複數個晶圓接觸表面中之每一者圍繞該中心點徑向分佈。
A2.1.如段落A2之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者在該共同距離處為弓形的。
A2.2.如段落A2至A2.1中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者圍繞該中心點周向延伸。
A3.如段落A2至A2.2中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者定義圍繞該中心點之小於臨限值之掃描角。
A3.1.如段落A3之端效器，其中臨限值掃描角小於120度、小於100度、小於80度、小於60度、小於45度、小於40度、小於35度、小於30度、小於25度、小於20度、小於15度或小於10度。
A3.2如段落A3至A3.1中之任一者的端效器，其中臨限值掃描角為至少0.25度、至少0.5度、至少0.75度、至少1度、至少2度、至少3度、至少4度、至少5度、至少10度或至少15度。
A4.如段落A2至A3.2中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者定義如在徑向上自中心點量測的徑向範圍。
A4.1.如段落A4之端效器，其中徑向範圍為以下各者中之至少一者：(i)至少0.4毫米(mm)、至少0.5mm、至少0.6mm、至少0.7mm、至少0.8mm、至少0.9mm、至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm、至少12mm或至少14mm；(ii)小於20mm、小於18mm、小於16mm、小於14mm、小於12mm、小於10mm、小於8mm、小於6mm或小於4mm；及(iii)在A4.2(i)中的任一者與A4.2(ii)中的任一者之間定義的範圍內。
A5.如段落A1至A4.1中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者定義晶圓接觸表面積。
A5.1.如段落A5之端效器，其中晶圓接觸表面積為以下各者中之至少一者：(i)至少0.1平方毫米、至少0.25平方毫米、至少0.5平方毫米、至少0.75平方毫米、至少1平方毫米、至少2平方毫米、至少3平方毫米、至少4平方毫米、至少5平方毫米、至少7.5平方毫米、至少10平方毫米、至少15平方毫米、至少25平方毫米、至少50平方毫米及/或至少75平方毫米；(ii)小於250平方毫米、小於200平方毫米、小於150平方毫米、小於125平方毫米、小於100平方毫米、小於75平方毫米、小於50平方毫米、小於40平方毫米、小於30平方毫米、小於20平方毫米或小於10平方毫米；及(iii)在5.1(i)中的任一者與5.1(ii)中的任一者之間定義的範圍內。
A5.2.如段落A5至A5.1中之任一者之端效器，其中晶圓接觸表面積至少為在晶圓接觸表面中定義之複數個真空開口之各別真空開口之橫截面面積的臨限值倍數。
A5.2.1.如段落A5.2之端效器，其中臨限值倍數為各別真空開口之橫截面面積的至少1倍、至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少10倍、至少15倍、至少20倍、至少30倍、至少40倍、至少50倍、至少75倍、至少100倍、至少200倍、至少300倍、至少400倍、至少500倍、至少1000倍、至少5000倍、至少10000倍、至少25000倍及/或至少50000倍。
A5.2.2如段落A5.2至A5.2.1中之任一者之端效器，其中臨限值倍數小於各別真空開口之橫截面積的100000倍、小於75000倍、小於50000倍、小於25000倍、小於10000倍、小於5000倍、小於2500倍、小於1000倍、小於500倍、小於400倍、小於300倍、小於200倍、小於100倍、小於80倍、小於60倍、小於40倍、小於20倍或小於10倍。
A6.如段落A1至A5.2.2中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者為至少大體上剛性的。
A6.1.如段落A6之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者定義至少1HB、至少5HB、至少10HB、至少15HB、至少20HB、至少40HB、至少60HB、至少80HB、至少100HB、至少200HB、至少300HB、至少400HB、至少500HB、至少600HB、至少700HB、至少800HB、至少900HB或至少1000HB之布氏硬度。
A7.如段落A1至A6.1中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者為至少大體上平面之晶圓接觸表面。
A8.如段落A1至A7中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者藉由端效器主體定義。
A9.如段落A1至A8中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者接近端效器主體之機器人遠端。
A10.如段落A1至A9中之任一者之端效器，其中複數個晶圓接觸表面中之每一者藉由自端效器主體延伸之接觸突出物定義。
A10.1.如段落A10之端效器，其中接觸突出物定義經設定大小以收納及保留複數個密封結構中之各別密封結構的凹槽。
A10.1.1.如段落A10.1之端效器，其中密封結構包括O型環， 且進一步其中凹槽相對於該O型環為過大的，從而准許O形環在垂直於藉由接觸突出物定義之各別晶圓接觸表面的方向上的受限平移。
A10.1.2.如段落A10.1之端效器，其中密封結構包括順應式 墊圈，且進一步其中凹槽經設定大小以保留順應式墊圈。
A10.1.2.1.如段落A10.1.2之端效器，其中順應式墊圈包括中 心開口，其中接觸突出物在中心開口內延伸。
A10.1.2.1.1.如段落A10.1.2.1之端效器，其中中心開口及凹槽 經設定大小以使得順應式墊圈相對於端效器主體具有凸面組態。
A10.1.2.2.如段落A10.1.2至A10.1.2.1.1中之任一者之端效 器，其中端效器進一步包括經定位以接觸順應式墊圈及促使順應式墊圈之外邊緣遠離端效器主體之上表面的定向調整結構。
A11.如段落A1至A10中之任一者之端效器，其中複數個晶 圓接觸表面定義晶圓接觸平面。
A12.如段落A1至A11中之任一者之端效器，其中複數個晶 圓接觸表面中之每一者在臨限值公差內與複數個晶圓接觸表面之剩餘部分共面。
A12.1.如段落A12之端效器，其中臨限值公差為小於5毫 米、小於4毫米、小於3毫米、小於2毫米、小於1毫米、小於800微米、小於600微米、小於400微米、小於200微米、小於150微米、小於100微米、小於75微米、小於50微米、小於25微米或小於10微米。
A12.2.如段落A12至A12.1中任一者之端效器，其中臨限值 公差小於晶圓之厚度之臨限值分數。
A12.2.1.如段落A12.2之端效器，其中臨限值分數小於晶圓 之厚度的100%、小於75%、小於50%、小於40%、小於30%、小於20%、小於10%或小於5%。
A13.如段落A1至A12.2中之任一者之端效器，其中複數個 晶圓接觸表面中之每一者相對於複數個晶圓接觸表面之剩餘部分為至少大體上固定的。
A14.如段落A1至A13中任一者之端效器，其中複數個晶圓 接觸表面定義圍繞中心點隔開之三個晶圓接觸區域。
A14.1.如段落A14之端效器，其中三個晶圓接觸區域中之每 一者相對於三個晶圓接觸區域中之另一者以大體上120度角定位。
A15.如段落A1至A14.1中之任一者之端效器，其中複數個 晶圓接觸表面中之每一者定義複數個真空開口中之一個真空開口，視情況定義複數個真空開口中之至少一個真空開口及進一步視情況定義複數個真空開口中之一個以上真空開口。
A16.如段落A1至A15中之任一者之端效器，其中複數個真 空開口中之每一者在複數個晶圓接觸表面之各別晶圓接觸表面內定義以使得在將真空施加至真空分佈歧管後將晶圓拉動至與各別晶圓接觸表面接觸。
A17.如段落A1至A16中之任一者之端效器，其中複數個真 空開口中之每一者的直徑小於晶圓之厚度之臨限值百分比。
A17.1.如段落A17之端效器，其中晶圓之厚度之臨限值百分 比小於晶圓之厚度之2000%、小於1800%、小於1600%、小於1400%、小於1200%、小於1000%、小於800%、小於700%、小於600%、小於500%、小於400%、小於300%、小於200%或小於100%。
A18.如段落A1至A17.1中之任一者之端效器，其中複數個 密封結構中之每一者定義複數個晶圓接觸表面中之各別一者。
A18.1.如段落A1至A18中之任一者之端效器，其中複數個 密封結構中之每一者圍繞複數個晶圓接觸表面中之各別一者延伸。
A18.2.如段落A1至A18.1中之任一者之端效器，其中複數個 密封結構中之每一者經建構以在晶圓與複數個晶圓接觸表面中之各別一者之間形成真空密封。
A18.2.1.如段落A18.2之端效器，其中複數個密封結構中之 每一者經建構以形成真空密封而不壓縮在晶圓與複數個晶圓接觸表面中之各別一者之間。
A18.2.2.如段落A18.2至A18.2.1中之任一者之端效器，其中 複數個密封結構中之每一者經建構以基於橫越密封結構之壓力差動形成真空密封。
A18.2.3.如段落A18.2至A18.2.2中之任一者之端效器，其中 複數個密封結構中之每一者經建構以藉由橫越密封結構之壓力差動經牽引至與晶圓按壓嚙合。
A18.3.如段落A1至A18.2.3中之任一者之端效器，其中複數 個密封結構包括複數個O型環及複數個順應式墊圈中之至少一者。
A18.4.如段落A1至A18.3中之任一者之端效器，其中複數個 密封結構中之每一密封結構由軟性材料、彈性材料、矽酮及聚醯亞胺中之至少一者形成。
A18.5.如段落A1至A18.4中之任一者之端效器，其中複數個 密封結構中之每一密封結構具有小於臨限值之肖氏硬度。
A18.5.1.如段落A18.5之端效器，其中如按肖氏D標度量測 之臨限值肖氏硬度小於100、小於80、小於60、小於40及/或小於20。
A18.5.2.如段落A18.5至A18.5.1中之任一者之端效器，其中 如按肖氏A標度量測之臨限值肖氏硬度小於100、小於80、小於60、小於50A、小於45A、小於40A、小於35A、小於30A、小於25A、小於20A、小於15A及/或小於10A。
A18.5.3.如段落A18.5至A18.5.2中之任一者之端效器，其中 如按肖氏00標度量測之臨限值肖氏硬度小於100、小於80、小於60、小於40、小於20、小於10、小於5、小於1及/或大體上為0。
A18.6.如段落A1至A18.5.3中之任一者之端效器，其中複數 個密封結構包括複數個彈性密封結構。
A18.7.如段落A1至A18.6中之任一者之端效器，其中複數個 密封結構包括複數個順應式密封結構。
A19.如段落A1至A18.7中之任一者之端效器，其中端效器 進一步包括表面對準結構，該表面對準結構經建構以在各別晶圓接觸表面接觸晶圓之表面的位置處對準複數個晶圓接觸表面中之各別晶圓接觸表面與晶圓之表面。
A19.1.如段落A19之端效器，其中表面對準結構包括萬向架 及樞軸中之至少一者。
A19.2.如段落A19至A19.1中之任一者之端效器，其中表面 對準結構包括在各別晶圓接觸表面與端效器主體之間壓縮的柔性材料。
A19.2.1.如段落A19.2之端效器，其中柔性材料包括彈性材 料及黏著劑中之至少一者。
A20.如段落A1至A19.2.1中之任一者之端效器，其中端效器 主體為定義在機器人近端與機器人遠端之間延伸之縱向軸線的細長端效器主體。
A21.如段落A1至A20中之任一者之端效器，其中端效器主 體定義通常為U型之機器人遠端。
A22.如段落A1至A21中之任一者之端效器，其中端效器進 一步包括經建構以將端效器以操作方式附著至傳送機器人的安裝結構。
A23.如段落A1至A22中之任一者之端效器，其中端效器由 剛性材料、金屬材料、複合材料、陶瓷材料、塑膠材料及/或其組合中之至少一者形成。
A23.1.如段落A1至A23中之任一者之端效器，其中端效器 由不鏽鋼、鋁及碳複合物中之至少一者形成。
A24.如段落A1至A23.1中之任一者之端效器，其中真空分 佈歧管至少部分及視情況完全藉由端效器主體定義。
A25.如段落A1至A24中之任一者之端效器，其中晶圓為翹 曲晶圓。
A26.如段落A1至A25中之任一者之端效器，其中晶圓為非 平面的。
A27.如段落A1至A26中之任一者之端效器，其中晶圓定義 凹面側及凸面側。
A27.1.如段落A27之端效器，其中端效器經建構以接觸凹面 側。
A27.2.如段落A27至A27.1中之任一者之端效器，其中端效 器經建構以接觸凸面側。
A28.如段落A1至A27.2中之任一者之端效器，其中晶圓定義弓曲深度，該弓曲深度為以下各者中之至少一者：(i)至少0.25毫米(mm)、至少0.5mm、至少0.75mm、至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm或至少5mm；(ii)小於10mm、小於9mm、小於8mm、小於7mm、小於6mm、小於5mm、小於4mm、小於3mm、小於2mm或小於1.5mm；及(iii)在A28(i)中的任一者與A28(ii)中的任一者之間定義的範圍內。
A29.如段落A1至A28中之任一者之端效器，其中晶圓之厚度為以下各者中之至少一者：(i)至少10微米、至少20微米、至少30微米、至少40微米、至少50微米、至少60微米、至少70微米、至少80微米、至少90微米、至少100微米、至少250微米、至少500微米、至少750微米或至少1毫米；(ii)小於10毫米、小於8毫米、小於6毫米、小於4毫米、小於2毫米、小於1毫米、小於900微米、小於800微米、小於700微米、小於600微米、小於500微米、小於400微米、小於300微米、小於200微米或小於 100微米；及(iii)在A29(i)中的任一者與A29(ii)中的任一者之間定義的範圍內。
A30.如段落A1至A29中之任一者之端效器，其中晶圓具有為以下各者中之至少一者的直徑：(i)至少25毫米(mm)、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少125mm、至少150mm、至少200mm、至少300mm或至少450mm；(ii)小於450mm、小於300mm、小於200mm或小於150mm；及(iii)在A30(i)中的任一者與A30(ii)中的任一者之間定義的範圍內。
A31.如段落A1至A30中之任一者之端效器，其中晶圓包括半導體晶圓、矽晶圓、砷化鎵晶圓、碳化矽晶圓及第III-V族半導體晶圓中之至少一者。
A32.如段落A1至A31中之任一者之端效器，其中晶圓包括複數個電子裝置。
A33.如段落A1至A32中之任一者結合晶圓之端效器，其中晶圓支撐在複數個晶圓接觸表面上。
B1.一種半導體製造裝置，其包含：傳送機器人；端效器，其中端效器包括如段落A1至A33中之任一者之端效器；及真空源，其中真空源經建構以施加真空至真空分佈歧管。
B2.如段落B1之裝置，其中裝置進一步包括晶圓。
B3.如段落B1至B2中之任一者之裝置，其中該裝置進一步包括夾盤。
B4.如段落B1至B3中之任一者之裝置，其中該半導體製造裝置包括以下各者中之至少一者：測試系統、探測系統、工程設計系統、高容量製造系統及晶圓處理系統。
工業適用性
本文揭示之系統及方法適用於半導體製造及測試工業。
咸信上文闡述之本發明涵蓋具有獨立效用之多個相異發明。雖然此等發明中之每一者已以其較佳形式來揭示，但不應以限制意義來考慮如本文中所揭示及說明的其特定具體實例，因為眾多變體係可能的。本發明之標的包括本文揭示之各種元件、特徵、功能及/或特性之所有新穎及不明顯的組合及子組合。類似地，在請求項敍述「一」或「一第一」元件或其均等物情況下，此等請求項應被理解為包括一或多個此等元件之併入，既不要求亦不排除兩個或兩個以上此等元件。
咸信，以下申請專利範圍特別指出某些針對所揭示發明之一的新穎但不明顯的組合及子組合。藉由在本申請案或相關申請案中修正本發明申請專利範圍或提供新申請專利範圍，可主張以特徵、功能、元件及/或性質之其他組合及子組合實施的發明。此等經修正或新的請求項(無論其是針對不同發明還是針對相同發明，無論是不同於、寬於、窄於或是等於原始請求項之範疇)亦被認為包括於所呈現揭示內容的發明之標的中。

Claims (25)

  1. 一種端效器，其經建構以傳送一晶圓，該端效器包含：一端效器主體，該端效器主體定義一機器人近端及一機器人遠端；複數個晶圓接觸表面，其中該等晶圓接觸表面中之每一者：(i)藉由該端效器主體支撐；(ii)經建構以與該晶圓形成一至少部分面對面之接觸；(iii)為至少大體上剛性的；及(iv)為至少大體上平面的；一真空分佈歧管，其在該機器人近端與該等晶圓接觸表面之間延伸；複數個真空開口，其係界定於該等晶圓接觸表面內且在該等晶圓接觸表面與該真空分佈歧管之間延伸，其中該等晶圓接觸表面之一各別晶圓接觸表面的一晶圓接觸表面積為在該各別晶圓接觸表面中定義之該等真空開口之一各別真空開口的一橫截面面積的至少3倍；及複數個密封結構，其中該等密封結構中之每一者與該等晶圓接觸表面中之各別一者相關聯且在該各別一者周圍延伸。
  2. 一種端效器，其經建構以傳送一晶圓，該端效器包含：一端效器主體，其定義一機器人近端及一機器人遠端；複數個晶圓接觸表面，其中該等晶圓接觸表面中之每一者藉由該端效器主體支撐且經建構以與該晶圓形成一至少部分面對面之接觸；一真空分佈歧管，其在該機器人近端與該等晶圓接觸表面之間延伸；複數個真空開口，其係界定於該等晶圓接觸表面內且在該等晶圓接觸表面與該真空分佈歧管之間延伸；及 複數個密封結構，其中該等密封結構中之每一者與該等晶圓接觸表面中之各別一者相關聯。
  3. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面包括至少三個晶圓接觸表面，其中該等晶圓接觸表面中之每一者與一中心點相距一共同距離，且其中該等晶圓接觸表面係進一步圍繞該中心點徑向分佈。
  4. 如申請專利範圍第3項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者在該共同距離處為弓形。
  5. 如申請專利範圍第3項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者自該中心點而在一徑向上定義至少0.5mm之一徑向範圍。
  6. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者定義至少0.25平方毫米之一晶圓接觸表面積。
  7. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者定義一晶圓接觸表面積，該晶圓接觸表面積為在該等晶圓接觸表面之一各別晶圓接觸表面中定義之該等真空開口之一各別真空開口的一橫截面面積的至少3倍。
  8. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者為至少大體上剛性的。
  9. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者為一至少大體上平面的晶圓接觸表面。
  10. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者係藉由該端效器主體而定義。
  11. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面定義一晶 圓接觸平面。
  12. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者在小於200微米之一臨限值公差內與該等晶圓接觸表面之一剩餘部分共面。
  13. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者相對於該等晶圓接觸表面之一剩餘部分為至少大體上固定的。
  14. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等密封結構中之每一者在該等晶圓接觸表面中之該各別一者周圍延伸。
  15. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等密封結構中之每一者經建構以在該晶圓與該等晶圓接觸表面中之該各別一者之間形成一真空密封而不壓縮在該晶圓與該等晶圓接觸表面中之該各別一者之間。
  16. 如申請專利範圍第15項之端效器，其中該等密封結構中之每一者經建構以基於橫越該密封結構之一壓力差動形成該真空密封。
  17. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等密封結構包括複數個O型環。
  18. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等密封結構包括複數個順應式墊圈。
  19. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等密封結構中之每一密封結構由一軟性材料、一彈性材料、一矽酮及一聚醯亞胺中之至少一者形成。
  20. 如申請專利範圍第2項之端效器，其中該等晶圓接觸表面中之每一者藉由自該端效器主體延伸之一接觸突出物定義，其中該接觸突出物定義經設定大小以收納及保留該等密封結構中之一各別密封結構的一凹槽。
  21. 如申請專利範圍第20項之端效器，其中該密封結構包括一O型環，且進一步其中該凹槽相對於該O型環為過大的，從而准許該O形環在垂直於藉由該接觸突出物定義之一各別晶圓接觸表面的一方向上的受限平移。
  22. 如申請專利範圍第20項之端效器，其中該密封結構包括一順應式墊圈，其中該凹槽經設定大小以保留該順應式墊圈，其中該順應式墊圈包括一中心開口，其中該接觸突出物在該中心開口內延伸，且進一步其中該中心開口及該凹槽經設定大小以使得該順應式墊圈相對於該端效器主體具有一凸面組態。
  23. 如申請專利範圍第22項之端效器，其中該端效器進一步包括經定位以接觸該順應式墊圈及促使該順應式墊圈之一外邊緣離開該端效器主體之一上表面的一定向調整結構。
  24. 一種半導體製造裝置，其包含：一傳送機器人；一端效器，其中該端效器包括如申請專利範圍第1項之端效器；及一真空源，其中該真空源經建構以施加一真空至該真空分佈歧管。
  25. 如申請專利範圍第24項之半導體製造裝置，其中該半導體製造裝置包括以下各者中之至少一者：一測試系統、一探測系統、一工程設計系統、一高容量製造系統及一晶圓處理系統。
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