TW202247319A - 具有在軌道上移動的機器人的工廠介面上的裝載埠的數量增加 - Google Patents

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Abstract

一種工廠介面，包括殼體、具有多個加載端口的外殼的前表面、具有臂和端效器的機器人以及附接到殼體內的底板的軌道。機器人適於沿軌道水平移動到多個位置，從這些位置臂可以使機器人的端效器進入附接到多個裝載端口中的任何一個裝載端口的前開式晶圓傳送盒中。

Description

具有在軌道上移動的機器人的工廠介面上的裝載埠的數量增加
本揭示內容的具體實施例涉及在具有在軌道上移動的機器人的工廠介面上增加裝載端口數量。
電子裝置製造系統可以包括圍繞主機外殼佈置的多個處理室，主機外殼具有移送室和一個或多個裝載鎖定室，裝載鎖定室被配置為將基板傳送到移送室中。例如，這些系統可以採用可以容納在移送室中的移送機器人。移送機器人可以是選擇性柔順的關節式機器人臂(SCARA)機器人等等，並且可以適於在各個處理室和一個或多個裝載鎖定室之間傳送基板。例如，移送機器人可以將基板從處理室傳送到另一處理室，從裝載鎖定室傳送到處理室，反之亦然。
半導體元件製造中的基板處理通常在多個工具中進行，其中基板在基板載體（例如，前開式晶圓傳送盒（FOUP））中的工具之間行進。FOUP可對接至EFEM（有時稱為「工廠介面或FI」），EFEM中包括裝載/卸載（或FI）機器人，機器人可操作以在FOUP和工具的一個或多個裝載鎖之間轉移基板，因此允許基板通過以在處理室中進行處理。在基板被傳送到通常包括加壓真空環境的移送室之前，裝載鎖可以為基板提供清潔的環境緩衝。電子裝置製造系統的設計通常努力減少基板暴露於其中的污染物。
本文所述的一些具體實施例涵蓋一種工廠介面，包括殼體、具有多個加載端口的外殼的前表面、具有臂和端效器的機器人以及附接到殼體內的底板的軌道。機器人適於沿軌道水平移動到多個位置，從這些位置臂可以使機器人的端效器進入附接到多個裝載端口中的任何一個裝載端口的前開式晶圓傳送盒中。
本文所述的一些具體實施例涵蓋一種組件，組件包含機器人，機器人具有臂和端效器。組件進一步包含軌道，軌道附接到工廠介面內的底板，其中機器人可滑動地附接至軌道以沿著軌道水平移動到多個位置，臂可以從多個位置使機器人的端效器進入附接到工廠介面的複數個裝載端口中的任何一個裝載端口的前開式晶圓傳送盒。組件進一步包括滾珠絲槓組件，滾珠絲槓組件具有滾珠絲槓軸和螺母，滾珠絲槓軸透過正時皮帶耦接到馬達，螺母可操作地連接在滾珠絲槓軸和機器人之間。滾珠絲槓組件用於使機器人沿軌道水平移動。
本文所述的至少一些具體實施例涵蓋一種操作包括可滑動地附接到軌道的機器人的組件的方法，軌道附接到工廠介面的底板。方法可包括接收將附接到工廠介面的多個裝載端口中的第一裝載端口的前開式晶圓傳送盒(FOUP)標識為目的地的命令。方法可進一步包含使機器人沿軌道水平移動到多個位置中的一位置，機器人的臂將從位置使附接至臂的端效器進入FOUP中。方法可進一步包含使機器人的臂通過第一裝載端口使端效器進入FOUP。方法可進一步包含使機器人的臂從FOUP拾取基板或放置基板到FOUP。
根據本揭示內容的這些和其他具體實施例，提供了許多其他態樣和具體實施例。根據以下所述實施方式、申請專利範圍和附圖，將可更加瞭解本揭示內容的其他特徵和具體實施例。
本文描述的具體實施例涉及用於在工廠介面上增加裝載端口數量的系統和方法，工廠介面具有在軌道上移動的機器人。例如，現有系統可以受益於工廠介面（「FI」）內提高的效率和產量和/或處理品質的改進。品質提高可以指在FI和裝載鎖之間轉移基板，而不會引入不可接受數量的污染物，例如工廠中存在（或通過製造設施的進氣口進入）的顆粒、空氣傳播的分子污染物(AMC)和/或揮發性有機化合物(VOC)介面。在一些具體實施例中，描述了添加一到兩個附加裝載端口以具有總共至少六個裝載端口的工廠介面和相應組件，儘管思及了多於六個裝載端口的情況。由於使得工廠介面容納至少六個裝載端口所增加的長度，FI機器人可以適於沿著軌道移動，以便將FI機器人的臂所及的範圍延伸到離FI機器人最遠的裝載端口位置。
使用FI機器人本身會引入運動部件和潛在的污染物。增加FI機器人沿軌道的運動會增加運動部件、潤滑劑和潛在污染物的數量。因此，可以採用各種結構和對工廠介面的修改以在軌道與FI機器人層級就移除此種污染物，例如在污染物可上升（或循環）至被機器人的端效器移送的基板（例如矽晶圓）層級之前，又例如在污染物逸入前開式晶圓傳送盒（FOUP）或裝載鎖中之前。因為所公開的FI採用了氣體再循環，例如與簡單地將氣體從底部或側面通風口吸出相比，污染物的消除變得更加複雜。
因此，根據本揭示內容的一些具體實施例實施的系統和方法的優點，包括但不限於設計具有附加裝載端口的工廠介面，從而增加基板產量和/存儲容量，同時還減少污染物由沿軌道移動的機器人生成。下文將討論在工廠介面硬體和控制設計領域中的技術人員所能顯然明瞭的其他優點。
圖 1A是根據各種具體實施例的示例工廠介面100的透視圖。 圖 1B是根據各種具體實施例的 圖 1A的工廠介面的正視圖。 圖 1C是根據各種具體實施例的示例工廠介面100的另一個透視圖。在這些具體實施例中，工廠介面100（或FI 100）包括殼體，殼體具有正面102（或前表面）、背面104（或後表面）和側面106（或側表面）。FI 100殼體的前部102可以配置有一組裝載端口110。在一些具體實施例中，裝載端口組110包括至少六個裝載端口：沿FI 100的長度左側的三個裝載端口110A和右側的三個裝載端口110B。然而，如所討論的，在其他具體實施例中，裝載端口組110被增加，例如，以包括在右側和左側的每一個上的四個裝載端口到總共八個或更多裝載端口。FOUP、側面存儲艙(SSP)或其他基板容器可以附接到裝載端口110組中的任何一個，從裝載端口110中取出基板和/或將基板遞送到裝載端口110。
在至少一些具體實施例中，工廠介面100包括FI機器人組件101，FI機器人組件101包括FI機器人120和軌道130，FI機器人120可滑動地附接在軌道130上。在這些具體實施例中，軌道130附接（或安裝）到工廠介面100的底部。在不同的具體實施例中，工廠介面100的底部為FI殼體的底部框架件，或者在工廠介面100沒有底部框架件的情況下是工廠介面100的底板（例如，工廠底板）。在這些具體實施例中，FI機器人120可滑動地附接至軌道130並沿軌道130水平移動到多個位置，從這些位置機器人120的臂可以使附接至臂的端效器進入附接到裝載端口組110中的任何一個裝載端口的FOUP（或SSP或其他基板容器）中。軌道130可以包括一個或多個軌道或導軌以限制FI機器人120來回的線性運動，如將詳細討論的。
如圖所示，在一些具體實施例中，軌道130沿裝載端口組110的子集延伸，子集至少排除裝載端口組110的最外面的裝載端口。因此，軌道130使FI機器人120能夠大致在位於裝載端口組110的任何中間裝載端口處之間來回水平移動。例如，機器人120可沿著軌道130移動，直到位於多個位置中的一位置，從這些位置機器人120的臂可使機器人120的端效器進入附接至裝載端口組110中的任一裝載端口中。這些多個位置可以至少排除裝載端口組110的最外面的兩個裝載端口。如此一來，當FI機器人120位於最左側位置時（如 圖 1A 至 1C所示），FI機器人120的臂及端效器可伸入左側三個裝載端口110A中的每一個裝載端口110A。類似地，當FI機器人120位於最右側位置時，FI機器人120的臂和端效器可以伸入右側三個裝載端口110B中的每一個裝載端口110B。
這些具體實施例可以擴展到額外的裝載端口，例如中心左側的四個裝載端口和中心右側的四個裝載端口，或更多。藉由使軌道130更短並且通常被限制在中間裝載端口，這些具體實施例最小化了軌道長度並且因此也最小化了軌道130預期產生的污染物。在其他具體實施例中，軌道130被製成比圖示的更長，例如，沿著中間的四個裝載端口延伸，以便到達六個、七個或更多裝載端口的附加裝載端口位置。
在各種具體實施例中，FI 100包括氣體再循環系統，包括在FI 100殼體的頂部區域處的加壓氣室118（或為簡單起見的氣室118）。此加壓氣室118可以包括風扇（或其他強制氣體源），其啟動和驅動氣體再循環系統的氣流，包括迫使氣體向下通過殼體並將氣體向上拉回通過FI 100到加壓氣室118。藉由在殼體內再循環氣體，FI 100避免了從FI 100外部的晶圓廠環境連續吸入氣體。但是，氣體再循環系統也增加了將污染物從FI 機器人120和軌道 130（特別是來自移動部件的污染物）循環回落到由FI 機器人120傳過FI 100的基板上的風險。
在一些具體實施例中，氣體再循環系統可以迫使呈環境空氣、清潔乾燥空氣(CDA)、氮氣或其他惰性氣體形式的氣體從氣室118向下穿過FI 100的高度，並且使氣體再循環通過返回管道組114（也參見 圖 3）返回到加壓氣室118。例如，返回管道組114可以包括位於工廠介面100內側的返回管道114A，作為每個裝載端口110之間的框架的一部分或靠近框架。返回管道組114可以進一步包括在沿著FI 100的殼體的高度的每個拐角處的返回管道114B。因此，此返回管道組114通常從上到下延伸，並且風扇和氣體循環最終迫使返回氣體通過返回管道114返回。氣室118還可以包括多層過濾器以濾除化學物質、有機物和顆粒，並且將參考 圖 3對過濾器進行更詳細的討論。在各種具體實施例中，FI 100包括圍繞軌道130和FI機器人120的驅動箱125，其中驅動箱125的至少一部分是軌道氣室的一部分或與軌道氣室整合在一起，以下將參考 圖 2A詳細討論。
在至少一些具體實施例中，工廠介面100還包括第一門116A與第二門126A，第一門116A附接到殼體的第一側以選擇性地覆蓋加壓氣室118，第二門126A附接到殼體的第一側以選擇性地覆蓋由機器人120和軌道130佔據的空間128。在至少一些具體實施例中，工廠介面100還包括第三門116B與第四門126B，第三門116B附接到殼體的第二側以選擇性地覆蓋加壓氣室118，第四門126B附接到殼體的第二側以選擇性地覆蓋由機器人120和軌道130佔據的空間128。允許在第一門116A和第三門116B保持關閉的同時選擇性地（例如，獨立地）打開第二門126A和第四門126B，可以允許存取（例如以維修保養）移動部件（例如機器人120、軌道130和相關部件），而加壓氣室保持為沒有水分和污染物。此外，氣體再循環可以繼續起作用以在維護或修理期間繼續過濾掉顆粒。
在所示具體實施例中，FI 100進一步包括控制器150（ 圖 1A），控制器150可以與FI機器人120耦合，具有與軌道130相關聯的機械裝置（例如，引導水平運動），並且具有氣體再循環系統的不同態樣。來自控制器150的信號可以引起FI機器人120的各種部件的運動和/或氣體再循環系統中的調整。可以藉由各種感測器（例如位置編碼器、氣體污染物感測器等）為組件中的一個或多個提供合適的反饋機制，並且還可以對使用者輸入做出反應。控制器150可以包括合適的處理器、記憶體和電子部件，用於接收來自各種感測器的輸入並用於控制一個或多個閥、致動器、通風口等等，以控制FI 100的微型環境中的環境條件，FI 機器人120操作於此環境中，此將在下面進行說明。
圖 1D是根據一個具體實施例的如本文揭示的工廠介面100的透視圖，其中兩個中間柱144A、144B是如同RF機器人組件101可移除的。如所討論的，工廠介面100還可包括附接到裝載端口組110的每個裝載端口的FOUP 90（或SSP等）。在至少一些具體實施例中，兩個中間柱144A和144B（或限定裝載端口組110的至少一些裝載端口的其他組柱）是可移除的。此外，至少包括機器人120和驅動箱125的FI機器人組件101在兩個中間柱144A和144B已經被移除後也是可移除的（例如，透過滑出和/或被起重機吊出）。FI機器人組件101的可移除性，可以促進與FI機器人組件101相關的清潔和維護或更換。
圖 2A是根據具體實施例的具有在軌道130上水平移動的FI機器人120的FI機器人組件201的透視圖。在某些情況下，FI機器人組件201的組件可以組裝到現有的工廠介面100中。在各種具體實施例中，FI機器人組件201包括FI機器人120、驅動箱125、軌道130、軌道氣室202和一個或多個氣體管線212。FI機器人120可以包括馬達組件210、臂組件203（或簡稱為「臂」）和端效器205。馬達組件210可以控制臂組件203以由端效器205執行到達和拾取以及到達和放下操作，以便將基板從一個位置移動到另一個位置，例如從FOUP（例如，FOUP 90）移動到裝載鎖，或從裝載鎖移動到FOUP或側面存儲艙。
FI機器人120可進一步包括內置於馬達組件201中的一個或多個風扇211，以保持馬達組件201的可動部件冷卻，其中一個或多個風扇211自身可排放一些污染物。因此，在一些具體實施例中，一個或多個風扇211包括在一個或多個風扇211的出口處的化學和顆粒過濾器，以提供對軌道氣室202和/或由一個或多個風扇211局部產生的污染物的一些局部過濾。
額外參照 圖 2B 至 2E， 圖 2B是根據具體實施例的 圖 2A的FI機器人組件201的軌道130和驅動箱125的透視圖。 圖 2C是根據一個具體實施例的 圖 2A的FI機器人組件201的俯視圖。 圖 2D是根據一個具體實施例的FI機器人組件201的軌道130和驅動箱125的側視截面圖。 圖 2E是根據一個具體實施例的 圖 2A的FI機器人組件的端視圖。
如所討論的，FI機器人120可以沿著軌道130水平移動，例如在一對線性導軌232內。軌道130可以透過滑台234附接到FI 100的底部（例如在框架件上或直接附接到FI 100的底板）。滑台234可以包括或附接到多個滑塊236，這些滑塊236適於附接到一對線性導軌232並沿著此對線性導軌滑動。因此，多個滑塊236可以各自包括一個軸承或一組軸承（未示出）以促進滑動。
在至少一些具體實施例中，軌道130的驅動箱125可進一步包括滾珠絲槓組件240（ 圖 2C 至 2D），滾珠絲槓組件240提供可控的機械致動以沿一對線性導軌232移動FI機器人120。例如，滾珠絲槓組件240可以包括滾珠絲槓軸242，滾珠絲槓軸242透過正時皮帶254（或其他滑輪）耦接到馬達252。滾珠絲槓組件240還可以包括螺母246，螺母246可操作地耦接在滾珠絲槓軸242和FI機器人120之間。在這些具體實施例中，滾珠絲槓組件240用於沿軌道130水平移動FI機器人120，例如，透過一組線性導軌232。驅動箱125還可以包括連接纜線260（ 圖 2D），當馬達250和螺母246被致動（例如由控制器150）以移動FI機器人120時，該連接纜線260有助於使電纜與馬達250和螺母246一起移動。如前所述，這些可動部件可增加FI機器人120從FI 100內產生的污染物位準。
在至少一些具體實施例中，並且另外參考 圖 2A所示，軌道氣室202被添加為頂部開口的盒子以隔離、拉出和過濾掉微粒或其他污染物。軌道氣室202可以緊密地安裝在軌道130周圍，以使軌道氣室202容納和控制這種微粒和其他污染物的能力最大化。在各種具體實施例中，控制器150可以測量（和監測）圍繞FI機器人120的軌道氣室202的壓力，例如，使用附接到軌道氣室202內部的壓力感測器216，其可以包括位於驅動箱125內。如果軌道氣室202缺乏足夠的壓力，例如，控制器150可以使用壓力感測器216檢測壓力低於或不滿足閾值壓力。響應於檢測到這種壓力，控制器150可以停用機器人120和裝載端口組110。此外，或替代地，控制器150可以警告操作員錯誤和/或阻止FI 100的操作，以防止在沒有軌道氣室202的抗污染功能的情況下操作。
在一些具體實施例中，氣體再循環系統被配置為包括一個或多個氣體管線212，每個氣體管線212包含氣體噴射器組213，以在FI機器人120沿軌道130移動時在FI機器人120周圍產生氣幕。作為示例，一個或多個氣體管線212被示出在特定高度，但是可以相對於機器人120位於更高或更低的位置，只要臂組件203仍然可以自由移動。在各種具體實施例中，FI機器人120本身的運動會擾亂氣流並且可以在FI 100的微型環境中攪動額外的顆粒或污染物。氣體再循環系統可進一步配有風扇、氣體推進器、進氣閥、或軌道氣室202內的其他此類氣體噴射器，這些氣體噴射器根據FI機器人的位置和/或速度（或機器人的位置、速度和行進方向的組合）改變FI機器人120周圍的氣幕。例如，控制器150可以接收反饋或以其他方式檢測FI機器人120的位置、速度和/或行進方向的組合。控制器150然後可以根據預定演算法致動氣體噴射器組213以修改由FI機器人120在運動期間產生的氣幕，以抵消FI機器人120的運動對粒子的擾動（或釋放），例如最小化由於FI 機器人120的水平運動引起的氣體和微粒破壞。
在至少一些具體實施例中，並且繼續參考 圖 2A所示，FI機器人組件101還包括管道204，管道204可以附接在軌道氣室和返回管道組114（ 圖 1A 至 1C）之間。可以有通常附接在水平和/或豎直位置的管道204，以與返回管道組114中的至少一個返回管道匹配。每個管道204可以包括過濾器206，過濾器206在一些具體實施例中還可以包括風扇，以過濾掉在軌道氣室202內局部產生的污染物。
在各種具體實施例中，FI 100包括定位在軌道130附近或鄰近的離子發生器，離子發生器產生正離子和負離子，它們可以各自將帶電粒子放電，從而剝奪帶電粒子黏附到諸如基板的表面的能力。離子發生器還可以可選地附接到軌道130或位於一個或多個氣體管線212旁邊（或整合在其中）。在一些具體實施例中，離子發生器定位在軌道130上方4至12英寸之間。雖然離子發生器通常用於基板移送層，但在軌道130上或附近包含離子發生器可以幫助使可能無法過濾掉的任何顆粒失去活性，使它們產生惰性。
圖 3是根據具體實施例的在裝載端口110處與FOUP 301配合的工廠介面100的側視圖，示出了一般氣流。在各種具體實施例中，工廠介面100包括先前討論的氣體再循環系統，包括位於頂部的加壓氣室118和位於裝載端口110之間和沿FI外殼高度的拐角處的一管道組114的返回管道114A和114B。大箭頭示出了強制氣體在FI 100內的一般運動，包括通過管道組114的返回氣體路徑，管道114將強制氣體傳送回加壓氣室118。沒有示出所有可能的回流路徑流動，而是從側視圖看是回流氣體路徑的示例。在一些具體實施例中，氣體再循環系統還包括加熱器，例如在氣室118內以進一步乾燥氣體並加快顆粒和化學物質的過濾。加熱器可以在維修事件後降低FI 100 的微型環境中的濕度。
在至少一些具體實施例中，氣體再循環系統還包括氣體過濾器312，氣體過濾器312至少包括頂部過濾器312A和底部過濾器312B，位於氣室118和機器人120移動和操作於其中的FI 100內部之間。氣體過濾器312可以從再循環氣體中濾除各種污染物，例如，環境空氣、CDA、氮氣或從加壓氣室118內的氣體源（例如風扇或氣體源單元）中強制排出的其他惰性氣體。例如，頂部過濾器312A可以是用於濾除AMC和VOC的化學過濾器。此外，底部過濾器312B可以是過濾掉物理性顆粒的顆粒過濾器，例如本質上不是化學或有機的顆粒。在一些具體實施例中，頂部過濾器312A和底部過濾器312B是選擇性可縮回的，使得一次只能使用一個或兩個。
在一些具體實施例中，控制器150可以選擇性地禁用返回管道並打開氣室118和底板中的通風口，以便在環境模式而不是再循環模式下操作。對於某些基板處理而言，在環境模式下運行可能是優選的，因此，氣體再循環系統可以適於在再循環模式和環境模式之間選擇性地切換。
圖 4是根據具體實施例的包括附接到裝載鎖402的工廠介面100的電子製造系統400的俯視圖。電子製造系統400可進一步包括附接到裝載鎖402的移送室405和附接到移送室405的小平面的一個或多個處理室408。工廠介面100包括裝載端口組110，例如裝載端口室，其包括至少六個裝載端口，如前所述。在一些具體實施例中，裝載端口組110中的至少一個適於成為整合在FI 100內並適於存儲基板的側面存儲艙(SSP)。例如，在一個具體實施例中，最外面的裝載端口110中的每一個裝載端口都可以被適配為替代為SSP。
FI 100前面所示的六個基板401可以被理解為代表六個潛在的FOUP，它們可以在處理基板時供應和接收基板。一組額外的基板411可以代表基板存儲位置，例如，處理過的基板可以被除氣（例如，使用氯或溴等）、冷卻並等待通過裝載鎖402傳送回FI 100的位置。特定存儲站中的所有晶圓都可以返回到特定的 FOUP。為了簡化說明，FI機器人未在 圖 4中示出。
圖 5是根據各種具體實施例的用於操作機器人-軌道組件的方法500的流程圖。方法500可以由處理邏輯來執行，處理邏輯可以包括硬體（例如處理裝置、電路系統、專用邏輯、可編程邏輯、微代碼、裝置硬體、積體電路等）、軟體（例如，在處理裝置上運行或執行的指令）、或它們的組合。在一些具體實施例中，方法500由 圖 1A的控制器150（或類似的處理裝置）執行。儘管以特定的順序或次序顯示，除非另有說明，否則可以修改處理的順序。因此，示出的具體實施例應當僅被理解為示例，並且示出的處理可以以不同的順序執行，並且一些處理可以並行地執行。另外，在各個具體實施例中可以省略一個或多個處理。因此，並非在每個具體實施例中都需要所有處理。其他處理流程也是可能的。
在操作510，處理邏輯接收一命令，將附接到工廠介面的複數個裝載端口中的第一裝載端口的前開式統一吊艙(FOUP)標識為目的地。
在操作520，處理邏輯使機器人沿軌道水平移動到多個位置中的一位置，機器人的臂將從位置使附接至臂的端效器進入FOUP中。在一些具體實施例中，其中使機器人沿軌道水平移動包括控制滾珠絲槓組件，滾珠絲槓組件可操作地耦接在滑台與馬達之間，滑台附接到機器人，馬達被根據機器人的水平目的地控制。在至少一些具體實施例中，軌道沿裝載端口組的子集延伸，子集至少排除裝載端口組的最外面的裝載端口。在至少一些具體實施例中，使機器人水平移動之步驟包括：在使機器人的臂將端效器伸入複數個裝載端口的最外側的裝載端口中之一者之前，使機器人移動到複數個裝載端口的子集的最外側的裝載端口。
在操作530，處理邏輯使機器人的臂通過第一裝載端口使端效器進入FOUP。
在操作540，處理邏輯使機器人的臂從FOUP拾取基板或放置基板到FOUP。
前面的描述闡述了許多特定細節，例如特定系統、組件、方法等的示例，以便提供對本揭示內容的若干具體實施例的良好理解。然而，對於本領域的技術人員將顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本揭示內容的至少一些具體實施例。在其他情況下，未詳細描述公知的組件或方法，或者以簡單的框圖格式呈現公知的組件或方法，以避免不必要地混淆本揭示內容。因此，闡述的具體細節僅是示例性的。特定實施方式可以與這些示例性細節不同，並且仍然可以預期在本揭示內容的範圍內。
本說明書中對於「一個具體實施例」或「一具體實施例」的參照，表示所說明的相關聯於此具體實施例的特定特徵、結構或特性，係被包含在至少一個具體實施例中。因此，在整個說明書中各處出現的短語「在一個具體實施例中」或「在一具體實施例中」不一定都指的是同一具體實施例。另外，術語「或」旨在表示包括性的「或」而不是排他性的「或」。當在本文中使用術語「約」或「大約」時，這意在表示所給出的標稱值精確在±10％以內。
儘管以特定順序示出和描述了本文方法的操作，但是可以改變每種方法的操作順序，從而以相反的順序執行某些操作，從而至少部分地執行某些操作，與其他操作同時進行。在另一個具體實施例中，不同操作的指令或子操作可以以間歇和/或交替的方式進行。
應當理解，以上描述旨在說明而不是限制。在閱讀與瞭解前述說明之後，在本發明技術領域中具有通常知識者將顯然明瞭許多其他的具體實施例。因此，揭示內容範圍應參照附加申請專利範圍來判定，並涵蓋這些申請專利範圍的完整均等範圍。
90:前開式晶圓傳送盒（FOUP） 100:工廠介面（FI） 101:FI機器人組件 102:正面 104:背面 106:側面 110:裝載端口組 114:返回管道組 118:氣室 120:FI機器人 125:驅動箱 128:空間 130:軌道 150:控制器 201:馬達組件 202:軌道氣室 203:臂組件 204:管道 205:端效器 206:過濾器 210:馬達組件 211:風扇 212:氣體管線 213:氣體噴射器組 232:線性導軌 234:滑台 236:滑塊 240:滾珠絲槓組件 242:滾珠絲槓軸 246:螺母 252:馬達 254:正時皮帶 260:連接纜線 301:FOUP 312:氣體過濾器 400:電子製造系統 401:基板 402:裝載鎖 405:移送室 408:處理室 411:基板 500:方法 110A:裝載端口 110B:裝載端口 114A:返回管道 114B:返回管道 116A:第一門 116B:第三門 126A:第二門 126B:第四門 144A:中間柱 144B:中間柱 312A:頂部過濾器 312B:底部過濾器 510-540:操作
在附圖的圖中以示例而非限制的方式示出了本揭示內容，在附圖中，相同的附圖標記指示相似的元件。應當注意，在本揭示內容中對「一」或「一個」具體實施例的不同引用不一定是同一具體實施例，並且這樣的引用意味著至少一個具體實施例。
圖 1A是根據各種具體實施例的示例工廠介面(FI)的透視圖。
圖 1B是根據各種具體實施例的 圖 1A的工廠介面的正視圖。
圖 1C是根據各種具體實施例的示例工廠介面的另一個透視圖。
圖 1D是根據一個具體實施例的如本文揭示的工廠介面的透視圖，其中兩個中間柱是如同FI機器人組件可移除的。
圖 2A是根據具體實施例的具有在軌道上水平移動的FI機器人的FI機器人組件的透視圖。
圖 2B是根據具體實施例的 圖 2A的FI機器人組件的軌道和驅動箱的透視圖。
圖 2C是根據一個具體實施例的 圖 2A的FI機器人組件的俯視圖。
圖 2D是根據一個具體實施例的FI機器人組件的軌道和驅動箱的側視截面圖。
圖 2E是根據一個具體實施例的 圖 2A的FI機器人組件的端視圖。
圖 3是根據具體實施例的在裝載端口處與前開式晶圓傳送盒(FOUP)配合的工廠介面的側視圖，示出了一般氣流。
圖 4是根據具體實施例的包括附接到裝載鎖的工廠介面的電子製造系統的俯視圖。
圖 5是根據各種具體實施例的用於操作機器人-軌道組件的方法的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:工廠介面(FI)
101:FI機器人組件
102:正面
104:背面
106:側面
110:裝載端口組
114:返回管道組
118:氣室
120:FI機器人
125:驅動箱
128:空間
130:軌道
150:控制器
114A:返回管道
114B:返回管道
116A:第一門
126A:第二門

Claims (20)

  1. 一種工廠介面，包括： 一殼體； 該殼體的一前表面，該前表面包含複數個裝載端口； 一機器人，該機器人具有一臂和一端效器；和 一軌道，該軌道附接到該殼體內的一底板，其中該機器人適於沿著該軌道水平移動到多個位置，該臂可以從該多個位置使該機器人的該端效器進入附接到該複數個裝載端口中的任何一個裝載端口的一前開式晶圓傳送盒。
  2. 如請求項1所述的工廠介面，其中該軌道沿著該複數個裝載端口的一子集延伸，該子集至少排除該複數個裝載端口的最外面的裝載端口。
  3. 如請求項1所述的工廠介面，其中該複數個裝載端口包括六個裝載端口，並且其中該多個位置至少排除該六個裝載端口中的最外面的兩個裝載端口。
  4. 如請求項1所述之工廠介面，該工廠介面進一步包括： 一氣體再循環系統； 一軌道氣室，該軌道氣室圍繞該軌道；和 一管道，該管道附接在該軌道氣室和一氣體再循環系統的一返回管道之間。
  5. 如請求項4所述的工廠介面，該工廠介面進一步包括整合在該管道內的一風扇或一過濾器中的至少一個，以過濾掉在該軌道氣室局部產生的污染物。
  6. 如請求項4所述之工廠介面，該工廠介面進一步包括： 一壓力感測器，用於測量該軌道氣室的一內部的一壓力；和 一控制器，該控制器與該機器人、該複數個裝載端口和該壓力感測器耦合，其中該控制器用於： 使用該壓力感測器檢測該軌道氣室內的該壓力不滿足一閾值壓力；和 響應於檢測到該壓力，停用該機器人和該複數個裝載端口。
  7. 如請求項1所述之工廠介面，該工廠介面進一步包括： 位於該機器人附近的一組氣體噴射器；和 一控制器，該控制器與該機器人和該組氣體噴射器耦合，其中該控制器用於： 檢測該機器人沿該軌道的一位置、速度和行進方向的一組合；和 啟動該組氣體噴射器以修改該機器人在運動過程中產生的一氣幕，以抵消該機器人的該運動對粒子的干擾。
  8. 如請求項1所述的工廠介面，該工廠介面進一步包括一氣體再循環系統，該氣體再循環系統包括： 一加壓氣室，該加壓氣室位於該殼體的一頂部，該加壓氣室包括一強制氣體源，該強制氣體源迫使氣體向下通過該殼體，其中該受迫氣體是清潔乾燥空氣、一惰性氣體或它們的組合；和 一組返回管道，該組返回管道位於該複數個裝載端口之間，並位於沿該殼體的一高度的拐角處，該組返回管道將該受迫氣體向上輸送到該加壓氣室。
  9. 如請求項8所述之工廠介面，該工廠介面進一步包括： 一第一門，該第一門附接到該殼體的一側面以選擇性地覆蓋該加壓氣室；和 一第二門，該第二門連接到該殼體的該側面，以選擇性地覆蓋該機器人和該軌道佔據的一空間。
  10. 一種組件，該組件包括： 一機器人，該機器人具有一臂和一端效器； 一軌道，該軌道附接到一工廠介面內的一底板，其中該機器人可滑動地附接至該軌道以沿著該軌道水平移動到多個位置，該臂可以從該多個位置使該機器人的該端效器進入附接到該工廠介面的複數個裝載端口中的任何一個裝載端口的一前開式晶圓傳送盒；以及 一滾珠絲槓組件，包括： 一滾珠絲槓軸，該滾珠絲槓軸經由一同步帶連接到一馬達；和 一螺母，該螺母可操作地耦接在該滾珠絲槓軸和該機器人之間； 其中該滾珠絲槓組件用於使該機器人沿該軌道水平移動。
  11. 如請求項10所述之組件，該組件進一步包含： 一對直線導軌，該對直線導軌附接至該軌道的一底板；和 一滑台，該滑台包括多個滑塊，該多個滑塊適於附接於該對直線導軌並沿該對直線導軌滑動，其中該螺母附接於該滑台。
  12. 如請求項10所述的組件，其中該軌道的一長度足以使該機器人沿著該複數個裝載端口的一子集移動，該子集至少排除該複數個裝載端口的最外面的裝載端口。
  13. 如請求項10所述的組件，其中該機器人進一步包括在該機器人的一風扇的一出口處的一化學和顆粒過濾器。
  14. 如請求項10所述之組件，該組件進一步包含： 一軌道氣室，該軌道氣室圍繞並加壓該軌道；和 一管道，該管道可附接在該軌道氣室和一氣體再循環系統的一返回管道之間。
  15. 如請求項14所述的組件，該工廠介面進一步包括整合在該管道內的一風扇或一過濾器中的至少一個，以過濾掉在該軌道氣室局部產生的污染物。
  16. 如請求項14所述之組件，該組件進一步包含： 一壓力感測器，用於測量該軌道氣室的一內部的一壓力；和 一控制器，該控制器與該機器人、該複數個裝載端口和該壓力感測器耦合，其中該控制器用於： 使用該壓力感測器檢測該軌道氣室內的該壓力不滿足一閾值壓力；和 響應於檢測到該壓力，停用該機器人和該複數個裝載端口。
  17. 如請求項10所述之組件，該組件進一步包含： 位於該機器人附近的一組氣體噴射器；和 一控制器，該控制器要與該機器人和該組氣體噴射器耦合，其中該控制器用於： 檢測該機器人沿該軌道的一位置、速度和行進方向的一組合；和 啟動該組氣體噴射器以修改該機器人在運動過程中產生的一氣幕，以抵消該機器人的該運動對粒子的干擾。
  18. 一種操作包括可滑動地附接到一軌道的一機器人的一組件的方法，該軌道附接到一工廠介面的一底板，其中該方法包括： 接收將附接到該工廠介面的複數個裝載端口中的一第一裝載端口的一前開式統一吊艙(FOUP)標識為一目的地的一命令； 使該機器人沿該軌道水平移動到多個位置中的一位置，該機器人的一臂將從該位置使一附接至該臂的一端效器進入該FOUP中； 使該機器人的該臂通過該第一裝載端口使該端效器進入該FOUP；和 使該機器人的該臂從該FOUP拾取一基板或放置一基板到該FOUP。
  19. 如請求項18所述的方法，其中使該機器人沿該軌道水平移動包括控制一滾珠絲槓組件，該滾珠絲槓組件可操作地耦接在一滑台與一馬達之間，該滑台附接到該機器人，該馬達被根據該機器人的一水平目的地控制。
  20. 如請求項18所述的方法，其中該軌道沿著該複數個裝載端口的一子集延伸，該子集至少排除該複數個裝載端口的最外側的裝載端口，並且其中使該機器人水平移動之步驟包括：在使該機器人的該臂將該端效器伸入該複數個裝載端口的一最外側的裝載端口中之一者之前，使該機器人移動到該複數個裝載端口的該子集的一最外側的裝載端口。
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