TWI376345B - Wafer loading station that automatically retracts from a moving conveyor in response to an unscheduled event - Google Patents

Description

1376345, 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於半導體元件製造系統，及更特定 地係關於在製造廠中基材載件的傳送β 【先前技術】 半導體元件的製造典型地涉及對基材（像是矽基材、玻 璃板等）實施一連串的處理。（此種基材亦可被稱為晶圓’ 不論是已形成有佈局圖樣或未形成有佈局圖樣）。這些步踢 可包括研磨、沉積、蝕刻、微影成像術、熱處理等等。通 常，可在具有複數個處理室之單一處理系統或「工具」内 實施數種不同的處理步驟。然而，通常會有其它的處理需 要在製造工廠内的其它處理位置進行處理，因此基材必需 在該製造工廠内從一個處理位置被傳送到另一處理位置。 依據將被製造的半導體元件種類，可能會有相當大數量的 處理步驟需要在製造工廠内的許多不同處理位置來實施。 傳統的傳送方式為’將基材放在基材載具内，如密封 的炎艙、匣盒、谷器專等，來從一個處理位置傳送至另一 處理位置。傳統的方式亦使用自動化的基材載具傳送裝 置，像是自動導引的車輛、高架式的傳送系統、基材載具 搬運機器人等等，來將基材載具從製造工薇内的一個位置 移動至另一位置，或將基材載具來回運送至基材載具傳送 裝置。 對於單獨的基材而言，從形成或接收初始基材到從完 5 1376345, 成的基材切割成半導體元件的完整基材處理，可能需I# 時數週或數月的時間。在典型的製造工廠中’，大數 材會以「進行中的工作（WIP) J的形式出現在任何給定的 時間。以WIP出現在製造工廠中的基材可代表非常大的作 業資本投資，這會提高每片基材的製造成本。因此， 在給定的基材產出率下降低製造工廠的WIP量，為了達到 此目的，處理每一基材的總時間應被縮短。 【發明内容】 在一態樣中，本發明提供一種經調適為供應基材給處 理工具的創造性設備。設備包含基材載具搬運器，基材載 具搬運器經調適為傳送基材載具至第一塢站。基材載具搬 運器包括端效器（end effector)，端效器被設計來支擇基材 載具。耦合控制器到基材載具搬運器上，且控制器可操作 以控制基材載具搬運器，使得基材載具搬運器的端效器在 基材載具在運動中時將基材載具與基材載具輸送帶脫離。 控制器可操作以回應突發事件，像是緊急停機或停電，而 從輪送帶自動地縮回端效器。在某些態樣中，設備被耦合 至不斷電系統，不斷電系統可在突發事件發生時提供電力 给控制器及/或基材載具搬運器。 在另一態樣中，提供一種用來傳送基材載具來回於基 材載具傳送系統的設備。設備包含基材載具搬運器，基材 載具搬運器經調適為與傳送路徑相交會，基材載具傳送系 統沿著路徑傳送基材載具。基材載具搬運器因此可從基材 6 1376345. 載具傳送系統撿取基材載具，或放置基材載具至基材載具 傳送系統上》將偏動機構耦合到基材載具搬運器上且偏 動機構經調適為施加力量至基材載具搬運器，以將基材載 具搬運器的至少一部分移動離開傳送路徑，基材載具傳送 系统沿著路徑傳送基材載具。 在另一態樣中，提供一種用來調節在（1)經調適為沿著 路徑傳送基材載件的基材栽件傳送系統與（2)經調適為與 路徑交會以從基材載具傳送系統撿取基材載具或放置基材 載具至基材載具傳送系統上的基材載具搬運器之間的2動 的方法。方法包含（1)提供基材載具搬運器，基材載具搬運 器經調適為選擇性地與路徑相交會，基材載具傳送系統沿 著路徑傳送基材載具；（2)提供偏動機構’偏動機構經調2 為施加力量至基材搬運器，以消除基材搬運器與路徑的相 交會；（3)施加第-電源至基材搬運器，第一電源足以讓基 材搬運器移動端效器抵抗偏動機構的力量並進入到路徑 中；（4)從基材搬運器將端效器移人到路徑中以產生基材= 運器與路徑的交會；⑴在交會期間奪走基材搬運器的第— 電源’ &⑷%動機構的力量將端效器移離開路徑，用以 消除交會。 從下文的詳細說明、f請專利範圍及附圖中，將 完整地瞭解本發明的其它特徵及態樣。 【實施方式】 °又在曰Β圓裝栽站上的晶圓載具搬運器包括水平導引件 7 1376345. /、端效器’水平導引件可沿著平行的垂直導弓丨件垂直地移 動’端效器可沿著水平導引件水平地移動。為了要從用來 傳送μ圓載具且從晶圓裝載站旁通過之移動输送帶（「晶圓 載具輸送帶」）上取下晶圓載具端效器被沿著水平導引件 移動端效器移動的速度大致與晶圓載具的速度相符（如， 大致與晶圓載具在水平方向上的速度相符卜此外，端效器 可被保持在與晶圓載具相鄰的位置處。因此，端效器可與 μ圓載具的位置大致相符，同時大致與晶圓載具的速度相 符。相同地，輸送帶位置及/或速度可大致相當。 當端效器與晶圓載具的速度（及/或位置）相符時，端效 器會被升高，藉由將水平導引件沿著垂直導引件向上移 動，使得端效器與晶圓載具接觸，並讓晶圓載具從晶圓載 具輸送帶脫離。類似地，藉由在裝載期間讓端效器與輸送 帶的速度（及/或位置）相符，晶圓載具可被裝栽到移動的晶 圓載具輸送帶上。依據本發明，提供了設備及方法以在突 發事件發生時’如停電或緊急停機時，將端效器移離開輸 送帶的路徑。這些設備及方法將參照第9-1 1圖來加以詳細 說明。 申請於2003年8月28曰，名稱為「System For Transporting Substrate Carriers」的美國專利申請案第 10/650,310號揭示了一種基材載具傳送系統，基材載具傳 送系統包括了用於基材載具的輸送帶，輸送帶意為在使用 輸送帶的製造工廠的作業期間不停地移動。不停地移動的 輸送帶意為要促進該製造廠内之基材的傳送’以降低每一 8 1376345 基材在該製造廠内的總「停駐」時間；藉以降低WIP，及 降低資金及製造成本。為了要以此方式運作製造廠，應提 供在輸送帶移動中時，將基材載具從輸送帶上卸下，及將 基材載具裝載到輸送帶上的方法及設備。 依據本發明的至少一個態樣，設在基材裝載站上的基 材載具搬運器包括水平導引件與端效器，水平導引件可沿 著平行的垂直導引件垂直地移動，而端效器可沿著水平導 引件水平地移動。為了要將基材載具從移動中之用來傳送 基材載具且從基材裝載站旁邊通過的輸送帶（「基材載具輸 送帶」）上取下，端效器被沿著水平導引件移動，端效器移 動的速度大致與晶圓載具的速度相符（如，大致與晶圓載具 在水平方向上的速度相符）。此外，端效器可被保持在與晶 圓載具相鄰的位置處。因此，端效器可與晶圓載具的位置 大致相符，同時大致與晶圓載具的速度相符。相同地，輸 送帶位置及/或速度可為大致相符。 當端效器與晶圓載具的速度（及/或位置）大致相符 時，藉由將水平導引件沿著垂直導引件向上移動，使端效 器被升高，而使得端效器與晶圓載具接觸，並讓晶圓載具 與晶圓載具輸送帶脫離。類似地，藉由在裝載期間讓端效 器與輸送帶的速度（及/或位置）相符，可將晶圓載具裝載到 移動的晶圓載具輸送帶上。在本發明的至少一實施例中， 在端效器與基材載具輸送帶之間的基材載具傳遞，是在端 效器與基材載具輸送帶之間大致具有零速度及/或加速度 下實施的。本發明的許多其它態樣被提供在下文的詳細說 9 1376345, 明中。 第1圖為顯示傳統裝載及儲存設備111的等視圖，裝 載及儲存設備111位於將基材載具存放在與傳統處理工具 113相鄰的位置處。圖示工廠界面（FI) 115位於裝載及儲存 設備1 1 1與處理工具1 1 3之間。裝載及儲存設備11 1位在 與潔淨室壁117的第一側相鄰處，且工廠界面115位在與 潔淨室壁117的第二側相鄰處。工廠界面115包括FI機器 人1 1 9，FI機器人1 1 9可沿著轨道（未圖示）水平地移動， 轨道係平行於潔淨室壁1 1 7，且FI機器人1 1 9可將基材（未 圖示）從一或多個出現在裝載及儲存設備111中之基材載 具120中取出。FI機器人119可將基材傳送至處理工具113 的負載鎖定室1 2 1。 第1圖中所示的負載鎖定室121被耦合到處理工具 113的移送室123。同樣耦合到移送室123的還有處理室 125及輔助處理室127。處理室125及輔助處理室127之每 一者都可被安排成實施傳統半導體元件製造處理，像是氧 化、薄膜沉積、姓刻、熱處理、去氣、冷卻等等。在該移 送室123内設置基材搬運機器人129,以於處理室125、127 及負載鎖定室121之間傳送基材（如基材131)。

裝載及儲存設備 111包括一或多個基材載具存放架 133,基材載具存放架133用以在裝在基材載具内的基材被 處理工具113處理之前或之後存放基材載具。裝載及儲存 設備11 1亦包括一或多個塢站（塢站未被圖示，但可位在（例 如）存放架133底下）。基材載具可被停靠在塢站，以讓FI 10 機器人U9將基材從基材載具上取出。 亦包括工廠裝載位置135，基 " 子设備111 基材載具傳送裝置(如自動導引 車輛（AGV))可在工廠裝 裝載及儲存設備⑴進二/括或甚取基材載具。 137 . /匕括基材栽具搬運器 泰材载八搬運器U7經調適為在 存放架⑴及瑪站之間移動基材栽具。栽位置135、 與上述之促進製造工廠内的基材傳送的目標—致地 亦想要利用不斷地移動之基材 來回傳送«壯I 术將基材载具 傳&材裝載站（如該裂載及儲存設備111)(如，茲 :減少在製造薇内的停留時間’ 1因此減少 :)材因此’依據本發明提供基材裝載站，基材裝載IS =帶在移動中時，將基材載具從基材載 上取下，及可將基材載具裝載到基材載具輸送帶上。 見將參知第2A-6E圖來加以說明本發明的_實施例。 2A圖為依冑本發明所提供的基材裝㈣2〇ι的 圖。雖然在第2A圖中沒有示出，應被瞭解的I，基二： 栽站2。1可與連同第丨圖所說明之處 面 結合。 敬界面 基材裝載站201可包括一或多個裝載埠或類似的位 置，基材或基材載具被放在該等位置以傳送到處理工具或 '處里工具傳送出來（如，一或多個塢站203，雖然亦可: 不使用塢接/離岸（docking/undocking)運動的傳读 置、 ^位 在第2A圖所示的特定實施例中，基材裝載站2〇1包 11 1376345. 括〜數八個的塢站203，它們被安排成兩列205，每列四個 塢站亦可使用其它數目的列及/或塢站。每一塢站203都 ’丄調適為在塢站2〇3處支撐及/或停靠基材載具2〇7 ,並容 許基材（未圖示）在塢站2〇3處從基材載具2〇7被取出，並 被傳送至處理工具，如第i圖的處理工具113(如利用工 廠界面機器人，像是第i圖的工廠界面機器人119)。在本 發明的一實施例中，基材載具207為單一的基材載具。「單 基材載具」將被理解為表示被作成在同一時間只可容納 單基材的形狀及大小的基材載具。亦可使用容納超過一 片基材的基材載具（如，25片或任何其它數目）。（或者，可 調適一或多個塢站203以直接支撐基材，而無需基材載 具）。每一塢站203可如申請於2002年8月31曰，名稱為 「Wafer Loading with Docking Grippers at Docking

Stations」的美國專利申請案第60/4〇7,337號中所描述般 來加以建構。亦可使用其它的塢站結構β 每一塢站203可包括埠209，通過埠，基材可被傳送 至工廠界面（如，第1圖中的工廠界面115)。與每一琿2〇9 相鄰的是塢接夾持器211，塢接夾持器211經調適為懸掛 基材載具207及用來將被懸掛的基材載具207移動於被揭 接（docked)及未塢接（undocked)的位置之間。可移動的階台 或其它支撐件（未圖示）可被用來在每一埠站203支撐（如， 從底下支撐或以其它方式支撐）及（或）塢接（解除塢接）每_ 基材載具207。每一璋209亦可包括基材載件開啟件213， 12 1376345. 基材載件開啟件2 1 3在一態樣中經調適為在基材載具2 Ο 7 從未塢接的位置移動至塢接的位置時打開基材載具207， 如申請於2003年8月28曰’名稱為「Method and Apparatus for Using Substrate Carrier Movement to Actuate Substrate Carrier Door Opening/Closing」的美國專利申請 案第10/650,312號中所述者。每一基材載具207可具有揭 示在申請於2003年8月28日，名稱為「Substrate Carrier Having Door Latching and Substrate Clamping Mechanism」的美國專利申請案第i〇/650,3 n號中所揭示 的載具門閂鎖及/或基材夾持結構。亦可使用其它的基材載 具開啟件、門閂、及/或基材夾持結構。 基材裝載站201亦包括基材載具搬運器215，基材載 具搬運器215依據本發明的一個態樣操作。在本發明的一 或多個實施例中’基材載具搬運器215包括一對垂直導引 件217、219及水平導引件221，水平導引件221被安裝成 可在垂直導引件217' 219上垂直地移動。皮帶驅動件（或 導螺桿）及相關聯的馬達（未圖示）或其它適當的機構被提 供，以驅動水平導引件221沿著垂直導引件217、219作垂 直的運動。支揮件223被安裝在水平導引件221上，以沿 者水平導引件22 1作水平運動。皮帶驅動件(或導螺桿)及 相關聯的馬達(未不出）或其它適當的機構被提供，以驅動 支推件223沿著水平導引件221作水平的運動。 在本發月的至少一實施例中，垂直導引件2 1 7、2 1 9 13 1376345. 每—者可都包含整合的導5丨/驅動機構，像是由B0SCh公司 所製造的型號1140-260-10、1768mm者。相同地，水平導 弓I件221可包含整合的導引/驅動機構像是由B〇sch公司所 裝造的型號1140-260-10、1468mm者。亦可使用其它的導 引/驅動機構。 端效器225被安裝在支撐件223上。端效器225可以 (例如）是被水平地定向的平台227的形式，平台227經調 適為支撐基材載具（如，基材載具2〇7中的一者）。在至少 一實施例中’平台227可具有運動學上的銷或其它種類的 運動定位特徵結構2 2 9。（雖然在第2 a圖中只有兩個運動 學上的特徵結構229被示出，但其它數目的運動學上的銷 或特徵結構，如三個或更多個亦可提供在平台227上。） 運動學上的特徵結構229可與在基材載具207的底部上的 下凹的或其它形狀的特徵結構（未圖示）配合，來將基材載 具207導引到平台227上的正確（正的）位置上。在本發明 的至少一實施例中，端效器225可包含（例如）能夠改變基 材載具方向從垂直改為水平（反之亦可）的端效器，像是申 請於 2002 年 8 月 31 日，名稱為「End Effector Having Mechanism For Reorienting a Wafer Carrier Between Vertical And Horizontal Orientati〇ns」之美國專利申請案 第6 0/4 07,45 2號中所揭示者。亦可使用任何其它適當的端 效器。 連續不斷的（或其它形式）之移動的輸送帶，示意地以 箭頭231代表’被設置在基材裝載站2〇1及基材載具搬運 14 1376345, 器215的上方。輸送帶231經調適以傳送基材載具，像是 基材載具207，來回於基材裝載站201。在本發明的一實施 例中’不斷地移動的輸送帶231可被實施為不銹鋼或類似 材料之帶狀物，像是在申請於2004年1月26日，名稱為 「Methods and Apparatus for Transporting Substrate Carriers」的美國專利申請案第10/764,982號中所揭示者。 本發明可與其它種類之不斷移動的輸送帶一起使用。 基材裝置站201可包括一或多個感測器233、235，以 偵測（1)輸送帶；（2)輸送帶23 1的構件（如，用來支撐被輪 送帶23 1傳送之基材載件的構件，這將在下文中參照第 4A-4E、6A-6E及7C-7D圖加以說明）；及（3)被輸送帶231 所傳送之基材載具的移動及/或位置。例如，感測器2 3 3可 被安裝在基材裝載具201上，感測器235被安裝在端效器 225上》亦可使用其它的感測器位置，以及任何適當的感 測器（如，穿透式射束感測器、反射式感測器等等）。 第2B圖為基材裝載站201的一部分的側視圖，有用 於對於描述感測器2 3 3的一舉例性實施例。參照第2 B圖， 感測器233包含第一對感測器233a、233a，，以偵測輸送 帶231的速度及/或位置；及/或基材載具的位置（及/或基材 載具20 7被輸送帶23 1所傳送的速度，這將於下文中說 明）。感測器2 3 3亦包括第二對感測器2 3 3 b、2 3 3 b，，以偵 測輸送帶23 1是否正傳送一基材載具207。例如，第一對 感測器233a、233a，可被安裝在輸送帶231的一個高度上， 且第二對感測器23 3b、23 3b’可被安裝在基材載具被輸送 15 1376345. 帶231傳送的高度處，如第2B圖所示（如’透過耦合到基 材裝載站201的框架F的安裝架B上，或透過另一適當的 安裝機構）。每一對感測器可都包含由Banner公司所生產 之型號為M126E2LDQ的光源及型號為Q23SN6RMHSQDP 的接收器。亦可使用其它的感測器結構/種類。感測器23 5 的舉例性實施例將於下文中參照第2 C - E及第3圖來加以 說明。 可耦合控制器237(第2A圖）至感測器233、235及基 材載具搬運器215上，以接收來自於感測器233、235的輸 入，並控制基材載具搬運器215的操作’這將於下文中詳 細說明。可提供比兩個感測器多或少的感測器，且感測器 233、235可被安裝在除了第2A及2B圖所示的位置之外 的位置處。控制器237可以與用來控制包含了基材裝載站 201之處理工具的操作之控制器是同一控制器，亦或可以 是分開來的控制器。 在本發明的至少一實施例中，輸送帶（及/或被輸送帶 傳送的基材載具）的速度可被直接測量（而非使用感測器 2 3 3來間接地測量輸送帶的速度）。例如，如第2 A圖所示 的’可耦合一或多個編碼器240a、240b(將於下文中說明） 至輸送帶23 1並直接測量輸送帶231(及輸送帶231所傳送 的任何基材載具）的速度並提供速度資訊給控制器237。亦 可使用數目比兩個多或少的編碼器。每一編碼器都包含一 U.S· Digital編瑪器（如，HDS6交磁編碼器）或任何其它適 合的編碼器。可利用線性編碼器、分析器或其它定位裝置 16 1376345. 來測量輸送帶速度及/或位置。 第3圖為流程圖，其顯示可被依據本發明的其丄 . 』綦材窗載 站201實施之舉例性處理，用以將基材載具2〇7從輪送蛛 231上取下。第4A-4E圖為示意側視圖，其顯示第^ 3圖的 處理的各階段。 當要執行將基材載具207從輸送帶23 1上取τα r的作業 時’基材搬運Is 215的水平導引件221被放置在靠近垂直 導引件217、219的上端217a' 219a的位置，且支撑件us 被放置在靠近水平導引件221的上游側221 a(在第2a圖的 視圖中的左側，雖然由右至左的移動可被使用，如果輪送 帶231是由右往左移動的話）。 第3圖的處理在步驟301開始且前進至步驟3〇3。在 步驟3 03 ’控制器23 7接收訊號（如，來自感測器233或 23 5)，指示被輪送帶23 1所傳送之基材載具的存在，且基 材載具將被基材裝載站201從輸送帶231取下（即「目標基 材栽具2〇7」）》例如，參照第2B圖，第二對感測器23 3b、 23 3b’可偵測目標基材載具2〇7，當與第二對感測器23 3b、 233b’相關的光束[被目標基材載具207擋住。當接收到感 測器訊號時’控制器237控制基材載具搬運器2 1 5，使得 支樓件223(支撐件223上帶有端效器225)被以與輸送帶 231相同的方向移動（如，往第2A圖的右方），而與目標基 封栽具2 07的位置及速度相符（第3圓的步驟3〇5)β第々a 圖顯示第3圖的處理的此階段。 在本發明的至少一實施例中，在加速端效器2 2 5使端 17 1376345. 效器225與目標基材載具207的位置及速度相 之别’控制器2 3 7使用感測器2 3 3 (或编碼器 的—或多者）來判定輸送帶231的速度。亦可 231的位置。如前所述，感測器233可包含用 帶231速度（及/或基材載具207被輸送帶231 之第對感測器233a、233a，（第2B圖），及用 帶231疋否正傳送一基材載具207的第二對感 233b °此對於速度及/或位置的判定，可週期 地或在某些其它時段中，在每一基材載具207 之刖或期間被實施。 根據輪送帶231的速度，控制器237可決货 的運動輪廟（m〇tion Profile)，並根據運動輪廓 器225的運動，以讓端效器225的速度及位置 載具207相當。運動輪廓可被「預先決定」， 237僅在輸送帶231的速度位於預定速度範圍 確保端效？§ 2 2 5在被依照預定運動轔廓被加： 或放置時，會適當地與目標基材載具207對齊 端效器225開始執行卸載操作（如，開始加速] 第3圖的處理被終止。此預定的運動輪廓即使 帶2 3 1的速度沒有被測量下亦可被使用（如， 231的速度被保持在一預定的速度範圍内該 =保該端效器225會適當地與該目標基材載具 範圍，如果該端效器225依照預定的運動輪廓 動及/或放置的話）。 符（步驟305) 240a、240b 判定輸送帶 來偵測輸送 傳送的速度） 來偵測輸送 測器233b ， 性地，持續 的卸載作業 L端效器225 來指導端效 與目標基材 使得控制器 内時（如，可 遠、移動及/ 的範圍），讓 丨；否則的話 是在該輪送 假設傳送器 速度範圍可 2 07對齊的 被加速，移 18 1376345. 控制器237可使用輸送帶231的速度來決定端效器 225的運動輪廓，例如使用預定運動輪廓查詢表、使用演 算法來計算運動輪廓等等。應被瞭解的是，被測量且被利 用以決定運動輪廓或是否要使用端效器225之預定運動輪 廓的，是基材載具的速度，而不是輸送帶的速度》每一運 動輪廓可都包括端效器225在卸載操作期間所使用的所有 加速、減速、升高及降低（將於下文中描述 如上文提及的，在本發明的至少一實施例中’輪送帶 231可包含帶狀的輸送帶（如，不錄鋼或其它材質），如申 明於 2004 年 1 月 26 日，名稱為「Method and Apparatus for Transporting Substrate Carriers」的美國專利申請案第 10/764,982號中所揭示者。在此一實施例中，輸送帶231 被提供有楕孔或其它開口（如，第2B圖令的槽孔23 1 a)， 槽孔或其它開口沿著輸送帶2 3 1以預定的間距間隔開，在 輸送帶2 3 1的槽孔移動經過感測器對2 3 3 a、2 3 3 a ’時，感 測器對2 3 3 a、2 3 3 a ’的光束會透過這些槽孔.藉由測量感 測1§對23 3a、23 3a’的光束的兩個連續的透射（透過輸送帶 2 3 1上的兩個連續的槽孔）之間的時間及知道兩個連續的 槽孔之間的距離，即可計算出輸送帶231的速度。在每一 基材載具20 7上方的槽孔23U的位置（第2(：圖）亦可將輸 送帶23 1及/或基材載具2〇7的位置資訊提供給控制器23 7。 在發明的一實施例中，編碼器24〇a、24〇b(第2A圖） 可被用來直接讀取輸送帶的速度。例如，每一編碼器 24〇a 240b可提供輪送帶速度資訊給控制器237，且控制 19 1376345, 237會將此由編瑪器240a、240b接收到的資訊當作錯誤 檢查或信心例行工作的一部分般加以比對。此速度監視可 週期性地、持續性地或以其它的時段來執行。藉由直接測 量輸送帶速度（如，透過一或多個編碼器或其它定位裝 置），及藉由感測器23 3(如，槽孔23 la)來決定輸送帶位置， 介於端效器225與輸送帶231之間’在輸送帶231的移動 期間的基材載具傳遞即可如下文所述地被精確地執行。 在第4A圖中，圖示目標基材載具207藉由載具卡合 件401而被輪送帶231傳送，載具卡合件4〇1與基材載具 207的上凸緣402相卡合。亦可使用其它用於支撐基材載 具207的結構（如’一或多個用來支撐該基材載具2〇7的側 邊、底部或類似者的機構）。一種此種載具卡合件4〇丨的結 構被提供在申請於2004年1月26日，名稱為「〇verhead Transfer Flange and Support for Suspending Substrate Carrier」的美國專利申請案第i〇/764,82〇號中。 箭頭40 3代表輪送帶231的運動方向。基材載具搬運 器215的端效器225被示於第4Α圖中的一個位在目標基 材載具207底下的位置且被移動在與輸送帶231同_方向 上（箭頭405所示），且速度與目標基材載具2〇7的速度相 符。因此’端效器225與目標基材載具2〇7的速率（即，速 度及方向）大致相符。此外，端效器225與目標基材載具 207的位置大致相符。詳言之，端效器225與目標基材載 具207的運動（即，速率及/或位置）大致相符。在本文中所 用之「大致相符」一詞，係指足夠程度的相符’使得可在 20 1376345. 不傷到裝在基材載具上的基 下)，將基材栽具從移動中的輸送帶(及及二或在不產生微粒 下及/或裝載到移動中的輸送、3栽具卡合件上卸 〜冲夂/或載具卡合件上。 在示於第4A圖的實施例中， 目標基材載具207與給 送帶231—起移動。因此， 双盗225亦與輪送帶231的 速度、速率、運動及/或位置大 且八双相符。在一些實施例中， 輸送帶231可以不同於目声其 — 个丨』於目^基材载具207的速率運動，或 完全不運動。例如，葡罝士人灿. i 戰”卞〇件401本身可將目標基材載 :2〇7沿著輸送帶231移動。在後者的此實施例中，端效 β 22 5可不會與輸送帶231的速度、速率及/或位置相符。 在本發明的一或多個實施例中，端效器225可不是被 放置在與啟動（或發動）感測器（如，第2Β圖中的感測器對 23 3b、23 3b’）相同的位置，啟動（或發動）感測器是用來偵 測目標基材載具是否存在於輪送帶23丨上。在這些實施例 中’延遲在步驟305的端效器225的加速可為必要的，以 補償端效器225與目標基材載具2〇7之間的位置差異。此 「發動偏位」可取決於介於端效器225及啟動感測器之間 的距離、輸送帶231的速度等等。發動偏位可與端效器225 的運動輪廓分開，或内建於運動輪廓内。

再次參照第3圖’在步驟3 〇 7，偵測目標基材載具2 0 7 相對於端效器225的位置（如，透過來自感測器23 5(第2A 圖）的一個訊號或多個訊號）。例如，如果感測器2 3 5包含 光源/偵測器對，如可從Banner公司購得之型號QS30感測 器系統，則感測器2 3 5可朝向目標基材載具2 〇 7發出光束’ 21 1376345. 光束只有在端效器225相對於目標基材載具2〇7被適當地 放置時才會被彳貞測到（如，藉由提供基材載具207適當的反 射表面及/或表面拓樸，像是有角度的槽口，槽口只有在端 效器225相對於目標基材載具207被適當地放置時才可將 光線朝向感測器235反射）。第2C圖為端效器225的一部 分的立體圖，其顯示舉例性的感測器2 3 5，感測器2 3 5被 設置來彳貞測被形成於目標基材載具2 0 7的一部分内之槽口 243所反射的光束241(第2D圖）’槽口在端效器225相對 於目標基材載具2 07被適當地放置時才會反射光束。第2D 圖為第2C圖的一部分的放大立體圖。如第2C-2D圖所示 的’感測器23 5可經由適當的架子或其它支撐結構247， 而被耦合至端效器225上。亦可使用其它的結構。 在本發明的至少另一實施例中，如果端效器2 2 5沒有 被相對於目標基材載具207適當地放置的話，則第3圖的 處理即會终止。或者，在本發明的另一實施例中，可進行 對於在端效器225相對於目標基材載具207之位置上的任 何必要的調整（步驟309)。例如，控制器237可將端效器 22 5加速及/或減速，直到接收到來自感測器23 5的適當對 齊訊號，以確定運動學上的銷229(第4A圖）被適當地放置 在該對齊特徵結構（如，凹面，或該目標基材載具207的其 它形狀特徵結構407)。應被瞭解的是，步驟307及309是 在目標基材載具207及端效器225運動中執行的，且使得 端效器225被放置在目標基材載具207的底下同時與目標 基材載具20 7的速度大致相符。因此，端效器225被移動 22 1376345. 以在該目標基材藝且Ο Λ 7 /〇 tj. ^ 何戰具207運動中保持與目標基材載具2〇7 相鄰且在目標基材載具207底下。將被瞭解的I，目標基 材載、 與端效器225的相對位置可被偵測及調整許多 次（或持續W貞測或調整），及回饋控制迴路（未圖示）可被 使用，用以確定端辞突— 端政g§ 225的速度及/或位置保持與目標基 材載具2 0 7的速声洛/七义 又及/或位置大致相符。在本發明的其它實 施例中，步驟m及谓可被取消掉（如，如果使用與輸送 帶 '、及端效器225發動時間/位置相關聯的預定的運 動輪廊）。在此-實施例中，感測器出可被省略掉。 ”除了感測器235以外(或替代感測器235)，可利用編 及/或24〇b來監視在卸載操作期間的輸送帶速 度。在回應卸載操作期間輪送帶速度上的總偏差時，控制 -237可放棄卸載操作(如，藉由利用另一可嫁保端效器 ^不會干優到該輸㈣231或被傳送的基材載具之運動 郭）。或者，對於报小的輸送帶速度變異而言，控制器 37可調整端效器 ， ^ ^ 錯由加速或減速），以確保適 s的卸載（或裝載）作章。藉& , ^ ^ 菜错此’包含端效器225、感測器 ’編碼态 240a 及 / ¾ 240h 3» /々 j* ^ b及/或控制器237的封閉式迴 ”統’可確保適當的卸載（戎奘哉 帶逮度變異。 載(次裝載)操作，儘管存在輸送 置^設端效器225被適當地相對於目標基材載具2〇7放 是步1接在第3圖的處理的步驟⑽及/或步驟谓之後的 步驟3 1 1。在步驟3 11，批也丨。 器2ΐς 控制窃23 7控制著基材載具搬運 5’使得端效器225被升高起來(如，水平導引件221 23 1376345 被在垂直導引件 217、219上升高起來，以將端效器225 升高），同時持續讓端效器225的水平速度（及/或即時的位 置）與目標基材載具 207的速度（及/或即時的位置）相匹 配。端效器225的升高造成它的運動學上的銷2 29與位在 目標基材載具207的底部上的凹面特徵結構407相卡合。 因此，端效器225被移到一高度，輸送帶231是在該高度 傳送基材載具2 07。以此方式，端效器22 5與目標基材載 具207的底部接觸（如第4B圖所示）。在本發明的一或多個 實施例中，端效器225最好是在零速率及/或加速度下與目 標基材載具2 0 7接觸，這將在下文中參照第8 A - D圖加以 說明。當端效器225持續被升高時（同時端效器持續與目標 基材載具207的水平速度及/或位置相匹配），目標基材載 具207(特別是其上凸緣402)被舉起來而沒有與輸送帶231 的載具卡合件401相卡合，如第4C圖所示。 接下來，在第3圖的步驟313中，控制器237控制基 材載具搬運器215,以稍微將端效器225的水平運動減速， 藉以將目標基材載具207減速。減速的程度為，使目標基 材載具207繼續移動於箭頭403所指的方向上，但速度上 比輸送.帶231慢。這可讓載具卡合件401(載具卡合件401 已與目標基材載具207的凸緣402相卡合）移動到該凸緣 402的前面，如第4D圖所示。當載具卡合件401已從凸緣 402的底下移出來時（如第4D圖所示），端效器225可再次 被加速，使得端施作器2 2 5及目標基材載具2 0 7的水平速 度可再次與輸送帶231的水平速度大致相當，用以防止被 24 1376345. 輪送帶231傳送的另一基材載具（如在第4D圖中的基材載 具409)與目標基材載具207相撞。 在第3圖的步驟315中，端效器225被降低（如，藉由 沿著垂直導引件217、219降低水平導引件221)以降低目 標基材載具207 ’使目標基材載具207離開輪送帶23 1。目 標基材載具207的降低被示於第4E圖中。其上支樓著目 標基材載具207的端效器225，隨後可被減速（第3圖的步 317)並變成停止》如上文提及的，在本發明的至少—實施 例f，上述的端效器225加速、減速、升高及/或降低可由 端效器225的運動輪廓來界定。（舉例性的運動輪廓將於下 文中參照第8 A - 8 D圖來說明）。 在步驟319中’基材載具搬運器215可將被支撐在端 效器225上的目標基材載具207傳送到塢站203中之一者 (第2A圖）。或者，如果裝載站2〇1包括一或多個存放架或 其它儲存位置（如’存放架239，在第2A圖以虛線示出， 且經調適為儲存基材載具的話），則基材載具搬運器215 可將目標基材載具207傳送至儲存位置中之一者。（可使用 其它及/或更多的儲存位置）。第3圖的處理隨後在步驟321 處結束。 假設目標基材載具207被帶至塢站203中之一者，則 目標基材載具2 07可被基材載具搬運器215遞送至個別塢 站203的瑪接夾持器211。目標基材載具207然後可被塢 接到塢站203上’且被塢站203的基材載具開啟器213打 開’讓目標基材可從目標基材載具2〇7中被取出（如被基材 25 1376345· 搬運器取出，諸如第1圖中的FI機器人u 基材然後被送到與基材裝載站20 1相關】 (如，第1圖中的處理工具113)，且可由處理 加一或多個製程。在完成在處理工具中的處 會被回送到在塢站203的目標基材載具207 材載具207可被關閉且與塢站203解除塢接 運器215然後可將目標基材載具207送離塢 到位在輸送帶2 3 1底下的一個位置（如，假設 207是要被回送到輸送帶23】而不是被存放 (如儲存位置239))。亦即，當目標基材載具 端效器225上時’水平導引件221可被移動 引件217、219的上端217a' 219a，且支撑 動到水平導引件22 1的上游端22 1 a。目標基 後可被送回到輸送帶231上，這將在下文1 圖來說明。 現將參照第5 -6E圖來說明可依據本發 來將目標基材載具207裝載到輸送帶23 i 理。第5圖為流程圖，其顯示本發明之基材弟 第6A-6E圖為示意側視圖，其顯示第5圖的 段。 第5圖的處理在步驟5〇1開始且前進至 步驟503’控制器237接收到訊號（如，來自 235)，汛號顯示有空的在輸送帶231的載具 在.。在步騾505回應此訊號時，控制器237 1 9) »被取出的 辦的處理工具 工具對基材施 理之後，基材 中，且目標基 。基材載具搬 站2 0 3，並送 目標基材載具 在儲存位置中 207被支撐在 到靠近垂直導 件223可被移 材載具207然 卜參照第 5-6E 3來實施之，用 上的舉例性處 L具裝載處理。 處理的不同階 步驟503 。在 感測器233或 卡合件4 0 1存 控制基材載具 26 1376345. 搬運器215，使得端效器225(端效器225上帶著將被傳送 到輸送帶23 1上的目標基材載具2〇7)沿著水平導引件22 ! 被加速’讓端效器225與空的載具卡合件401(及/或輸送帶 231)的運動相匹配。例如，端效器225可與空的載具卡合 件401在水平方向上的速度及位置大致相符。如上文中提 及的，在一或多個實施例中’端效器225可不被放置在與 啟動感測器（如第2B圖的感測器對233b、233b，）相同的位 置處。在這些例子中，在步驟5〇5中延遲端效器225的加 速’以補償端效器2 2 5與啟動感測器之間的位置差是必要 的0 在本發明的至少一實施例中，在加速端效器225，而 使端效器225與空的載具卡合件4〇1的速度及位置大致相 符（步驟5 05)之前，控制器237使用感測器233或一或多 個耦合到該輸送帶23 1上的編碼器24〇a ' 24〇b，來決定輸 送帶231的速度。亦可決定輸送帶231的位置。根據輪送 帶23丨的速度，控制器237可決定端效器225(其上支撐著 目標基材載具207)的運動輪廟，並根據運動輪廟指導端效 器225的運動.，以讓端效器225的位置及速度與空的載具 卡合件40 1大致相符’目標基材載具2〇7將被載入到空的 載具卡合件4〇1上。運動輪廊可被「預先決定」，使得控制 器237僅在輸送帶231的速度位於預定速度範圍内時（如， 可確保端效器225在被依照預定運動輪廊被加速' 移動及/ 或放置時’會適當地與空的載具卡合# 4〇1㈣的範圍）， 讓端效器225開始執行卸栽操作(如開始加速）；否則的 27 1376345 話第5圖的處理即被終止。 或者，控制器237可使用輸送帶231的速度來決定端 效器225的運動輪廓’例如使用預定運動輪廊查钩表使 用演算法來計算運動輪廓等等。應被瞭解的是，被測量且 被利用以決定運動輪廓或是否要使用端效器225之預定運 動輪廓的’是载具卡合件的速度，而不是輪送帶的速度。 每一運動輪廓可都包括端效器225在卸載操作期間所使用 的所有加速、減速、升高及降低（將於下文中描述(舉例 性的運動輪廓將於下文中參照第8 A - 8 D圖加以說明）。 第6A圖顯示以與輸送帶231的速率大致相符的速度 被移動的端效器225,且同時目標基材載具207的凸緣402 在載具卡合件401底下且稍微落後載具卡合件401，目標 基材載具207是要被載入到載具卡合件401。以此方式， 目標基材載具207在被傳送到輸送帶23 1的期間内，可在 凸緣402不會被載具卡合件401擋到的情形下被升高起 來。一般而言，目標基材載具2 07的凸緣4 02可被放置在 任何位置處，只要該位置能夠讓目標基材載具207被升高 且不會接觸到將裝載目標基材載具207的載具卡合件 401，及接續在載具卡合件401之後的載具卡合件（及/或放 置於隨後的載具卡合件上的基材載具）》 在步驟505之後的步驟507，偵測目標基材載具207 及載具卡合件4 0 1的相對水平位置（如，由第2 A圖的感測 器2 3 5偵測）β例如’如果感測器2 3 5包含光源/偵測器對 的話，則感測器2 3 5可朝向空的載具卡合件4 0 1 (或輸送帶 28 1376345. 231)發出光束，光束只有在端效器225被適當地相對於空 的載具卡合件 40 1放置時才會被偵測到（如之前參照第 2C-2D圖所描述的）。 第2E圖為端效器225的一部分的立體圖，該部分圖 示說明感測器2 3 5，感測器2 3 5被放置來偵測載具卡合件 401之將載具卡合件401耦合到輸送帶23 1上的部分249。 詳言之，載具卡合件401的部分249包含槽口 251，槽口 251被設定角度為在端效器22 5被適當地放置在載具卡合 件4 0 1底下以進行裝載操作時，將（感測器2 3 5發出之.）光 束2 41反射回感測器2 3 5。亦可使用其它的結構。例如， 一或多個編碼器240a、240b或其它直接量測輸送帶速度的 定位裝置，可提供此資訊給控制器237(如，持續地提供）， 使得控制器2 3 7可在裝載（或卸載）操作期間追蹤輸送帶的 位置。 在本發明的至少一實施例中，如果端效器2 2 5沒有相 對於空的載具卡合件401被適當地放置的話，則第5圖的 處理會終止。或者，在本發明的另一實施例中，在步驟509 可實施目標基材載具2 0 7與載具卡合件4 0 1之相對水平位 置之任何必要的調整（如，以確保當目標基材載具207被如 前述般升高時，凸緣402不會接觸載具卡合件40 1)。例如， 控制器2 3 7可將端效器2 2 5加速及/或減速，直到從感測器 2 3 5接收到適當的對準訊號為止。在此位置調整期間，該 目標基材載具207的水平速度及該輸送帶231及/或該載具 卡合件401的水平速度可保持大致相當。在本發明的另一 29 1376345. 實施例中，步驟507及5〇9可被省略（如’如果使用與輸送 帶231速度及/或發動時間及/或知效器225位置有關聯的 預定運動輪廓）。在此實施例中’可省略感測器23 5。 假設端效器225被適當地相對於空的載具卡合件401 放置，則在步驟511(如第6B圖所示），藉由水平導引件221 將端效器225沿著垂直導弓丨件217、219(見第2A圖）升起， 使得目標基材載具207(特定而言，為目標基材載具207的 凸緣402)被帶到載具卡合件4〇1的高度。如第6B圖所示， 凸緣402被放置為稍微高於載具卡合件4〇 U如，為了如下 文所述地裝載於載具卡合件401上）° 接下來，如步驟513及第6C圖所示的’目標基材載 具207被加速，以將目標基材載具207的凸緣402帶到高 於輸送帶23 1的載具卡合件40 1的上方。目標基材載具2〇7 然後被減速’使得目標基材載具2 〇 7的水平速度再次與輸 送帶23 1的水平速度大致相符。接下來’如第6D圖所示 及步驟515所代表的，端效器22 5被降低（同時保持著與輸 送帶231的水平速度大致相符），以讓目標基材載具207 的凸緣402與輸送帶23 1的基材卡合件401相卡合，藉以 將目標基材載具2 07傳遞到載具卡合件401上。在本發明 的一或多個實施例中’目標基材載具207最好是以大致零 速率及/或加迷來與載具卡合件4〇1接觸’這將於下文中參 照第8A-8B圖來說明。基材載具搬運器215在控制器237 的控制下，持續降低端效器225(同時保持與輪送帶23丨的 水平速度大致相符），使得端效器225的運動學上的銷229 30 /0345 與目標基材載具2 07底部上的特徵結構40 7脫離。第6£ 圖圖示步鄉5 1 7的舉例性的結果。 在端效器225與目標基材載具207脫離之後，在步驟 519 ’端效器225被減速（如’被暫停）且第5圖的處理結束 (步驟521)。同時，目標基材載具207(其被載具卡合件4〇1 支撐著其凸緣402)被輸送帶231送離開裝載站2〇1。如上 之所述，在本發明的至少一實施例中’上述的端效器225 加迷、減速、升高及/或降低可由端效器225的運紅+ 輪廓來 界定。 因此，依據發明被 控 具 中 低 π疋仕 制器23 7控制下操作之基材載具搬運器215， 將基材載 從移動中的輸送帶上卸下來，及將基材載具裝載到移動 的輪送帶。以此方式，本發明之基材裝載站及基材載具 運器可減少基材在製造工廠内的停駐（dwell)時間，具 工作資本及製造成本。 '降 依據本發明， 圖中之一者或兩者 施在一或多個電腦 電腦可讀取的媒體 隨機存取記憶體等 控制器2 3 7可被程式 的處理。而且第3及 程式產品中。每__ ^ 來裝載（如，載波訊號 等）。 化以實施第3及5 5圖的處理可被實 腦程式產品都可用 、軟碟片、硬碟機、 在本發明的至少一實施例中，士 2〇1 $發明的基材裝巷站 01可被建構成能夠在停電、緊急停 載站 等事件巾，自動地將端效器225從輪、、（將於下*中时論） 如，控制器237可包括端效器縮回常:帶231上縮回。例 式’端效器縮回常式 31 1376345. 可將端效器225(及/或水平導引件221)自動地從輪送帶231 缩回以回應突發事件，像是停電、緊急停機等等。又，該 端效器225(及/或水平導引件221)可被偏動（biased)，以在 裝載站201的電力被拿掉時端效器225(及/或水平導引件 221)可自動地缩回。任何適當的偏動機構，像是彈簧 重 力' 氣壓缸、滾珠絲杠、導螺桿等等，都可被使用。上面 所述的端效器縮回常式可用一或多個電腦程式產品來實 施。 會影響到基材裝載站的設計的舉例性參數包括（例 如）：（1)輸送帶速度；（2)基材載具搬運器215可移動端效 ?! 225的水平及/或垂直速度，（3)可被施加到基材載具搬 運器215的端效器225上的水平及/垂直加速及減速；（4) 基材載具搬運器215的端效器225的水平及垂直運動範 圍；（5)介於被輸送帶231傳送之相鄰基材載具207之間的 距離；（6)輸送帶231傳送基材載具207的高度；（7)欲離 開用以傳輸基材載具207之輸送帶231的載具卡合件 401，基材載具207應被舉起的垂直距離；（8)每一基材載 具207的高度（垂直尺寸）；（9)在基材載具207從載具卡合 件401上被釋放之後’基材載具207必需被降低的距離， 以讓輸送帶231所運送的基材載具可經過被釋放的基材載 具207’而不會撞到被釋放的基材載具2〇7; (10)載具卡合 件的種類；及/或（11)其它類似的參數。 例如，在本發明的至少一實施例中，本發明的基材載 具搬運器215應能夠（1)達到端效器225的最大水平速度， 32 1376345 其大於或等於輸送 高至足以讓基材載 在兩個或更多個水 匹配的第一水平速 站203的第二水平 動，如用來讓基材 207遞交至輸送帶 基材載具207至塢 被端效器22 5支才 2 3 1之間的卡合及， 傷及裝在基材載具 類似地，基材 運器215的端效器 2〇3的高度。（如果 站203更低的地方 步操作以降低端效 提供在水平導引件 及移動端效器225 夠加速至足以與輸 207與輸送帶23 1思 與輸送帶231上所 至暫停，所有這些 範圍内。 本發明包含了. 帶231的水平速度：（2)將端效器225升 具207脫離載具卡合件4〇1的高度；（3) 平速度下移動，如用來與輸送帶速度相 度，及用以來，回傳送基材載具207至塢 速度；（4)在兩個或更多個垂直速度下移 載具207脫離輸送帶231或將基材載具 23 1的第一垂直速度，及用以來/回傳送 站203的第二垂直速度；及/或（5)執行 掌的基材載具207(及基材載具與輸送帶 恍離所需要）的所有加速及減速，且不會 2 0 7内的基材。 載具搬運器215應操作以將基材載具搬 225降低至夠低以可服務最底下的塢站 存放架或其它儲存位置位在比最低的塢 的話，則基材載具搬運器2丨5應被進一 器225來服務最低的存放架/位置）。被 221上的端效器225的水平移動範圍， 的機構’應被安排成可讓端效器225能 送帶速度相符的水平速度，讓基材載具 邊及/或與輸送帶231卡合（同時可避免 傳送之其它基材載具相撞），及可減速而 都是在水平導引件22丨提供的水平移動 將某些或所有上述的特徵/參數包括在 33 1376345. 本發明的基材裝載站的一或多個實施例中。 在設計本發明的基材裝載站 2 0 1的特定實施例及/或 程式化控制器237(見第2圖）中考量的許多因子及參數， 現將參照第7A-7D圖來加以說明。第7A及7B圖為與第 2A圖類似之本發明的基材裝載站 201的簡化前視圖。第 7C-7D圖為與第4A-4E及6A-6E圖類似之基材載具，在與 輸送帶2 3 1卡合及/或與輸送帶2 3 1脫離期間的簡化側視 圖。 基材載具搬運器215的端效器225的水平運動範圍被 示於第7A圖中。端效器225及支撐件223在端效器225 沿著基材載具搬運器2 1 5的水平導引件2 2 1的運動的上游 極限點701以實線輪廓被示出。端效器225及支撐件223 在端效器22 5沿著水平導引件 22 1的運動的下游極限點 702以虛線被示出。在第7 A圖中的距離DHR代表端效器 22 5的最大水平移動範圍。 移動的水平範圍DHR的選擇除了受到上文中討論的設 計因素的影響之外，其亦受到塢站203或架子239的位置 (如，塢站或架子的數量及/或水平跨距）、基材裝載站201 之合意的佔地面積、工廠界面或耦合至基材裝載站201的 處理工具的尺寸、及/或類此者的影響。 端效器225的垂直運動範圍被示於第7B圖中。端效 器225、支撐件223友水平導引件221，在端效器225的垂 直運動範圍的上限點7 0 3處以實線輪廓被示出。在該位置 上，端效器225是在Eh的高度，高度足以讓基材載具207 34 1376345. 的凸緣402不接觸輸送帶231的載具卡合件4〇ι(見第 4B-4D 圖）。 繼續參照第7B圖，端效器225、支撐件223及水平導 引件221在端效器225的垂直運動範圍的下限點7〇4處以 虛線被示出。在該位置Λ，端效器225是在&的高度，該 尚度是服務基材裝載站20丨的最底下的塢站（或存放位置） 所需要的最低高度。第7B圖中所示的㈣Dvr代表端效 器225垂直移動的最大範圍（如，Dvr = Eh El)。其它的垂直 移動距離亦可被使用。 影響基材載具207與輸送帶231卡合或與輸送帶231 脫離操作的參數，被示於第7C_7D圖中。第7C圖顯示一 距離DS，距離Ds將被輸送帶 .， m得达之兩相鄰的基材

載具207分隔開來。分隔距離D s丹；丨於載具卡合件4〇1 之間的距離DCEM相關但不小於距離n J於距雖〇CEM，且亦與基材載 具207的水平尺寸有關。加大 $ 供了較大的空間 及/或增加在裝載與卸載作業期間之 、 Λ邛冋降低、加速 及/或減速基材載具207的時問怎由 ”長度’而方便裝狀卸載作

業。，，、、而’加大距㉟DS會減少輸送帶231可 載具數量。 A 如第7D圖所示的，在本發明奋 v 貝施例中，為 了要讓基材載具207與輸送帶231 碼欢^225將運 動學的特徵結構229升高到—高度， 门又这问度#於至少基材 載具207的底部的而度Ecb。詳·*夕 踔δ之，運動學的特徵结 22 9被升高到大於或等於高戶 , 度ECB加上支撐基材載具2〇7 35 1376345‘ 之載 的凸 載具 到基 402 材裝 面所 熟習 使用 使用 具有 平地 動的 安裝 離的 低，： 不是 基材 驅動 引件 將端 交到

只 |7'J 具合件401的基座的南度Hcem (如，讓基材載具207 緣402不接觸載具卡合件401)。在降低被解脫的基材 2 07之間，端效器225被減速以讓載具卡合件4〇〗移 材載具2 07的前頭’總和距離基材載具2〇7大於凸緣 的長度LF的距離。數種其它的參數可影響本發明的基 載站201及基材搬運器215的設計。 以上的説 揭示的設備及方法之落在本發明的範圍内之變化對於 此技藝者而έ是很明顯的。例如’除了如上文所述地 兩個垂直導引件於該基材載具搬運器上之外，亦可只 一個垂直導引件。而且，基材載具搬運器可被安排成 垂直導引件，垂直導引件被耦合以沿著水平導引件水 移動，而不是具有被耦合以沿著.垂直導引件作垂直移 水平導引件。 當基材載具搬運器包括為了沿著水平導弓丨件移動而被 之垂直導引件m器用以將基材冑具與輪送帶脫 升高，或端效器用以將基材載具遞交至輸送帶的降 都可藉由沿著垂直導引件升高或降低端效器來達成(而 相對於一對垂直導引件升高水平導引件來達成）。可在 載具搬運i 215的支禮件223上提供作動件（如，皮帶 器或導螺桿，未示出）’以將端效器225相對於水平導 221升高，並讓基材載具與輪送f 23i脫離，或用來 效器225朝向水平導引件221降低，以將基材載具遞 輸送帶231(以在其外(或取代)將水平導引件221沿著 36 1376345. 垂直導引件升高/降低）。 本發明可被用來將基材載具從輸送帶上卸下，或將基 材載具裝截到輸送帶231上，輸送帶231以垂直的指向傳 送基材載具。在此一例子中，端效器225可包括重新定位 機構’用來將基材載具重新定位於垂直與水平指向之間， 如申•月於2002年8月31日’名稱為「End Effector Having

Mechanism f〇r Reorienting a Wafer Carrier Between Vertical and Horizontal Orientations」的美國專利申請案 第60/407,452號中所揭示者。 本發明係以單一基材載具為例來示出，但本發明可被 應用到裝承多於一片基材的基材載具上。 本文中所揭不的基材裝載站的特定實施例包括安排成 複數個垂直的鴻站堆疊。然@，以上所示的裝載站可值包 括-個垂直的塢站堆疊、僅包括一個塢站或包括多於兩個 垂直的瑪站堆叠。基村裝載站可包括一或多個存放架，及/ 或或夕個其它的基材載具存放設備（並非存放架卜 :本…示的舉例性基材裝載站中，瑪站包括瑪接 被均：的：Γ爽持器懸吊基材載具’以將基材載具移動在 =:與未塢接的位置之間。或者，塢站可包括塢接雪 支;=載Π:…"透過基材載具的底部或側邊 未鴻接的位置之Γ，'時將基材载具移動於被瑪接的與 最好是，本發 垂直及水平導引件 明被使用在包含 是耦合到柩架上 框架的基材裝載站上， 。以此方式，較佳的基 37 1376345‘ 姑裝載站為模组’且可；, 皮快速地安裝及校準。在基材裝載

站包括一或多個存放架Λ* I L (如，第2A圖中的存放架239)的例 孑中，每一存放架亦可必, 破·*·裝到框架上。藉由將基材載具 搬運器與存放架文裝在樞举卜，I从费百说 化架上，基材載具搬運器與存放架 具有相對於彼此的預定 位置。运可進—步方便安裝及校 準，且這亦是使用模組仆从# ^ & 的基材裝載站的好處。相類似地， 其它的機構，像是用於& 、载及/或從咼架的工廠傳送系統上 卸載基材載具專屬的機捲 ’構可被有利地安裝在框架上，如申 請於2003年8月28日，々Λ · 名稱為「System For Transporting Substrate Carrier」的墓阳由 、國專利申請案第1 0/65 0，3 1 0號所揭 示者。 在一態樣中，框架可被安裝在潔淨室牆壁上預定的安 裝位置(如’預先鑽好的螺孔等等），或在艙室(如，工廠界 艙至)的刖牆上。最好是，牆壁亦具有預定的安裝位置， 妝接夹持器或瑪接平台可安裝在這些安裝位置上。此外， 這：可具有預定的安裝位置’基材載具開啟機構可安裝在 =二女裝位置上。當框架、塢接機構及基材載具開啟機構 别被安裝到同一表面上時’它們彼此之間的相對位置即 .預先決定，且可便於基材裝載站的安裝與校準。 方 度 具· 雖然本文中所述的輸送帶是位在基材裝載站2〇1的上 但輸送帶亦可位在基材裝載站所在的高度或低於高 或位在與基材裝載站相鄰的另一位置上。 本文中所示的基材裝載站可被用來提供基材到處理工 測量位置、或基材可被傳送到的任何其它位置上。 38 1376345. 從 站可與 將基材 (如，驾 負載鎖 材裝載 下而不 第 明的至 使用到 被省略 期間沿 線C2 的速率 及曲線 圖類似 圖為與 卸載作 C2，）、 意的是 期間， 補償基 參 似的升 以上的描述中’應被瞭解的是，本發明的基材裝載 工廄界面（FI)相結合地被安裝，FI具有FI機器人來 從基材裝載站的塢站送到處理工具的負載鎖定室 '1圖的系統中）。或者，工廠界面可被省略掉，且 定室包括基材搬運器，基材搬運器將基材直接從基 站的塢站傳送基材。或者，處理工具可在大氣壓力 是在真空下操作’使得負載鎖定室可被省略掉。 8A-8D圖為端效器225的舉例性運動輪廓。在本發 少一實施例中，當此等運動輪廓被使用時，只需要 感測器233 (如’「發動」感測器），而感測器235可 掉。參照第8八圖，曲線C1顯示端效器在裝載作業 著Χ·轴的（輸送帶231移動的水平方向）的速率。曲 顯不端效器在裝載作業期間沿著ζ-轴的（垂直方向） 曲線C3端欵器在裝載作業期間在ζ軸上的位置 C4顯不端效器在X軸上的位置。第8Β圖為與第8Α

的圖，但顯不的是被放大之z -軸位置資料。第8C-8D 第8A-8B圖類似的圖式，但顯示的是端效器225在 業期間在X-輪的速率（曲線Cl，）、z-轴速率（曲線 Z轴位置（曲線C3，）及X-軸的位置（曲線C4，）。應注 第8A-8B圖顯示在基材載具裝載作業期間的啟動 在較低的Z-軸位置的z軸位置資料（曲線C3)(用來 材裁具的尺寸）。 ，第8A-8B圖及曲線C1C4，端效器225玎實施類 问、降低及加逮，如同參照第5圖所描述的裝載作 39 1376345. 業相同。例如，且進一步參照第5及6A_6E圖在接收到 裝載作業的啟動訊號時（步驟5〇3)，端效器225會加速以 在時間T1至T2之間與輸送帶23丨在x-軸方向上的速率（曲 線C1)相匹配（第6A圖的步驟505)。之後，在時間T3至 T4之間，端效器225(曲線C3)被升高至輸送帶231的高度 (第6B圖的步驟511);例如，使得將被裝載到輸送帶231 上的基材載具207的凸緣402是位在將要接收基材載具 207之載具卡合件401的上方。 在時間T5至T6之間，端效器225被加速（曲線ci) 到超過輸送帶23丨的速度之速度（然後被減速回到輸送帶 231的速度），使得基材載具2〇7的凸緣4〇2是位在載具卡 合件401的上方（步驟513及第6C圖）。在時間τ7，當基 材載具207的凸緣402是位在載具卡合件4〇1的上方時， 端效器225降下來（曲線C3)且在凸緣4〇2接觸到該載具卡 合件4(Η時停止（如在時間丁8時所示）。端效器225然後降 下來直到時間T9為止且基材載具2〇7保持在載具卡合件 4〇1上。基材載具207藉以在大致零速率及/或加速下被傳 送到輸送帶23丨上（如，在時間Τ8)(步驟515及517及第 6D-6E圖）。例如，因為當凸、缘4〇2與載具卡合件4〇ι相卡 合時’端效器225會停止’基材栽具2〇7的傳送是以在ζ_ 轴上大致零速率及加速下(曲線C2)發生的。相同地，因為 在載具交換期間端效器225在x•軸上的速率是固定的且與 輪送帶231的速率相當（曲線Clw斤以基材載具2〇7的傳 送以在X -軸上大致零加速下發吐A ^ _ 40 1376345. 一實施例中，在基材載臭傳送期間在y-軸方向上沒有發生 運動。因此’基材載具傳送可在三個方向上以大致零加速 及在至少兩個方向上以大致零速率的方式被執行。在時間 T9之後，端效器225會減速（步驟519及曲線C1)。 參照第8C-8D圖及曲線C1_C4，端效器225在卸載作 業期間可執行與參照第3圖所作的說明類似之升高、降 低、及加速等動作。例如，藉由進一步參照第3圖及第4A-4E 圖’在接收到對於卸載作業的啟動訊號之後（步驟3〇3)， 端效器225會加速以與用以在時間T1至T2之間與輪送帶 、 _ 7…π、少郤及第4Α 圖）。之後’在時間T3S T4之間，端效器225被升高(曲 線C3，）’使得運動的銷229與將從輸送帶231上被卸下來 的基材載具207的下凹特徵結構相卡合(步驟3ιι及第a 特)徵：：Μ T4 ’端效器225在運動學的銷229與下凹的 至徵構相卡合時停止升高（曲線Ο，及Ο，卜在時間^ 之：端效器225被進一步升高，以將基材載具2。7 材載、且2舉離載具卡合件4〇1(步驟⑴及第4C圖）。基 八207藉此以大致零速率及/或零加 合件他上却下(如，在x，y及,或 方式從載具卡 其Μ咎Θ ^上’因為在將 基材載具207從載具卡合件4〇1上 時X·軸運動的暫僖R 起來之則，在時間T4 的速产Γ 為端效器225與輸送帶叫之間 的迷度相匹配）。在瞎P弓 速（步驟313Αώ 0 ^ 效器225減速並再加 (步驟”3及曲線Cl，)及降低(步驟315 離開載具+ A株4ηι 深C3 ) ’以 卡牛〇1，如之前參照第8C-8D圖所述者。 41 1376345. 因此，基材載具從移動中的輸送'帶上卸下及/或裝載到 移動中輸送帶上的操作，會以在一或多個方向上（最好是在 兩個方向上，更佳的是在所有方向上），以大致零速率及/ 或大致零加速的方式執行。在卸載/裝載期間，在垂直方向 上之大致零速率及加速是較佳的；及零速率及/或零加速比 大致零速率及加速還要更好。在本文中，「零速率」或「零 加速」意指在給定系統變數（像是輸送帶高度、輸送帶速 度、作動器可重複性等等）及系統限制（像是控制器解析 度、作動器解析度、端效器位置餘裕等等）考量下儘可能接 近零。「大致零速率」或「大致零加速」意指夠接近零，使 得基材載具可從移動中的輸送帶及/或載具卡合件上被卸 下及/或被裝載到移動中的輸送帶及/或載具卡合件上的操 作，不會傷到裝在基材載具内的基材及/或產生有害的微 粒。例如，基材載具可以極小的速率被接觸。在一實施例 中，端效器可被快速垂直地升高，然後在接觸基材載具之 前減慢至相對小或大致為零的速率。類似之小的（或大致為 零）的加速亦可被使用。在一實施例中，基材載具在垂直方 向上以小於約0.5 G的力量被接觸到，及在另一實施例中， 以小於約0.1 5 G的力量被接觸到。亦可使用其它的接觸力 量。 雖然本發明主要是以卸載/裝載僅包含單一晶圓的基 材載具至移動中的輸送帶為例加以說明，但應被瞭解的 是，包含複數片基材的基材載具亦可類似地從移動中的輸 送帶上被卸下或被裝載到移動中的基材上。又，本發明可 42 1376345.

被應用在可傳送單I 土材栽具及複數基材載具兩者的系統 中。類似地，本發明·5Γ # m ___ 被用來將個別的基材從移動甲輸送 帶上卸下及/或將個別的基材裝載到移動中的輸送帶上 (如，沒有被裝在封閉的基材載具内的基材）。例如，基材 可透過使用開放式的基材載具、基材支擇件、基材盤或 使用類似的端效器動作及/或運動輪廊而讓埃效器225可 直接將基材放上輪送帶或從輪送帶移除的另_基村傳送裝 置的輸送帶來傳送。這些個別的基材因而可被傳送到一塢 站或其它裝載埠，或直接進入到負載鎖定室及/或處理工且 中。例如，基材可從端效器225直接被傳送至4界面及/ 或處理工具的基材搬運機器人（如，經由直接的「載盤對_ 載盤」的傳送或透過巾間的傳送位置）。複數片個別的基材 可類似地從移動中的輸送帶上被卸下及/或被裝在到移動 中的輸送帶上。 在本文的上述說明中 本發明的晶圓基材裝載站是被 設計來在晶圓載具沿著晶圓載具傳送系統被高速傳送時 圓載具從輸送 端效器被設定 與晶圓載具互動的。在（例如）將被選定的晶 帶上拿下來的處理期間，晶圓載具搬運器的 移動（或「被發動的」）’以與被傳送系統傳送之被選定的 晶圓載具的速率或速度相符，及用以與移動中之輸送帶上 被選定的晶圓載異所佔的位置相符。 當端效器被安金地且垂直地與傳送系統及與晶圓載具 分開時，這些功能（即’匹配速度及匹配位置）仍可由裝載 站來實施，即使是傳送系統在高速下傳送。然而，這歧功 43 1376345‘ 能與裝載站的第三功能，即改變端效器相對於傳送系 高度以與被選定的晶圓載具的高度相匹配（高度匹配〕 時結合是較佳的，這可開始裝載站與傳送系統之間的 的交會。就是這個暫時的交會讓意外的相撞（端效器與 定的晶圓載具之間預計中的接觸的一個意外）的危險 高。 當裝載站與傳送系統暫時地交會時，裝載站的構 傳送系統的構件、被選定的晶圓載具、及複數個附近 圓載具，都是以相當高的速度運動，增加了導引於這 件與晶圓載具之間的碰撞而造成損傷的可能性。 在晶圓載具的卸除處理中，在裝載站與傳送系統 之暫時的交會，在端效器的部分（如，運動學的銷）開 據與部分晶圓載具被傳送系統所傳送之同一高度時即 始，即使是在端效器與被選定的晶圓載具接觸之前亦 暫時的交會在端效器接觸並將被選定的晶圓載具從輸 的晶圓載具支撐件上舉起之後的時間内仍會持續。例 在該時段期間内，端效器的部分或全部會持續佔據與 送系統所傳送之鄰近的晶圓載具及其它附近的晶圓 (如’沒有被選定要在晶圓載具卸除處理中被卸除的晶 具）同一高度。只有在端效器被垂直地移動至足夠大 度，使得端效器及被選定的晶圓載具能夠在移動中的 帶及/或其它被傳送系統所傳送的晶圓載具的高度範 被縮回之後，在傳送系統與裝載站之間的暫時交會才 止，且相應之意外相撞的危險才會被消除。雖然裝載 統的 ，同 暫時 被選 性升 件、 的晶 些構 之間 始佔 會開 Pk 。 送帶 如， 被傳 載具 圓載 的程 輸送 圍内 會終 站將 44 1376345. 被選定的晶圓載具放在傳送系統上的處理不同於晶圓載具 的卸除處理，但晶圓載具的放置處理亦需要在傳送系統與 裝載站之間有類似的暫時交會時期。例如，晶圓載具放置 處理的暫時交會時期，可以被選定的晶圓載具「突破」已 被放在轉動中的輸送帶上的晶圓載具的流動平面（或進入 高度）來作為開始，並持續到整個端效器（現在空著的）倒退 通過平面為止。 在介於裝載站與傳送系統之間的暫時交換期間，小心 地控制介於裝載站的端效器與傳送系統的轉動中的輸送帶 之間的相對運動，對於要平順地實施晶圓載具卸除及放置 處理而言是必要的。對於在此期間之介於端效器與移動中 輸送帶之間的相對運動的一個控制失當，即會造成至少三 種會導致意外相撞之不同的故障模式，例如：1)端效器會 持續以其原本的速度運動，而輸送帶之用於轉動的推動力 量被突然地降低或被消除掉，減慢下來及/或停止下來；2) 輸送帶持續以全有的速度轉動，而端效器用於直線運動的 推動力量（如由晶圓載具搬運器所的水平導引件所提供的 力量）被突然地降低或被消除掉，減慢下來及/或停止下 來；及3)輸送帶及端效器兩者皆喪失它們各自推動力量的 部分或全部，並以不同的速率減慢。會造成意外相撞發生 之其它可能的故障模式，像是喪失端效器之垂直運動的力 量（如由晶圓載具搬運器所的垂直導引件所提供的力量）， 亦會發生。 在正常的操作期間，整個系統的不同構件，如感測器、 45 1376345. 高精度作動器及處理控制器，都被設計成相互合作， 供對於在介於裝載站的端效器與傳送系統運動中的輸 之間的相對運動的小心的控制。然而，在介於傳送系 裝載站的暫時交會期間的意外事件，會對此合作造成 或破壞此小心的控制，導致對基材或對設備的傷害。 此突發事件的一個例子為在製造工廠内的停電， 在晶圓載具放置或卸除期間，造成傳送系統功能或裝 的晶圓載具搬運器的功能上的中止。特別考量的功能 傳送系統之輸送帶的轉動功能，晶圓載具搬運器的水 引件的速度匹配功能，及晶圓載具搬運器的垂直導引 高度匹配功能。 另一意外事件為傳送系統或裝載站本身，或整個 工廠的緊急停機事件。緊急停機會被自動地或手動 動，以回應許多不同的肇因（如，關鍵系統或機構的； 及許多不同的理由（如，防止對靠近製造系統的人員造 害，或防止傷及WIP晶圓或鄰近的系統與機構）。 因此，本發明包含可讓以上所述的交會狀況在突 件發生時，特別是在意外的時間發生的事件，如停電 急停機事件發生時，被去除掉的方法及設備。此外， 供用來確保上述介於傳送系統與裝載站之間的速度匹 位置匹配、及高度匹配有條理地中斷的方法及設備。 用來將裝載站的端效器從傳送系統縮回的方法及 的舉例性實施例，將參照第9A-9B、1 0、1 1圖於下文 以說明。 以提 送帶 統與 損傷 這會 載站 包括 平導 件的 製造 地啟 "章） 成傷 發事 或緊 亦提 配、 設備 中加 46 1376345. 第9A-9B圖為依據本發明的ab杜拍 货月的b日圓載具裝載站801的側 視圖’其顯示與晶圓載具傳送系·统8〇5的可轉動的輸送帶 8〇3相鄰。如圖所示，自圓載具裝載站咖正在對被選定 之沿著輸送帶謝被晶圓載具支律件㈣載負的晶圓載具 8〇7，實施依據本發明的卸載處理的部分。晶圓載具裝載站 8〇1新穎地包含了偏動裝置809。 " 竭動裝置809經調適為儲 存足夠的能量’以在於卸載或裝載作業期間發生喪失電力 事件(如停電或緊急停機事件)時’產生足夠的推動力量以 迫使晶圓載具裝載站801的端效器811離開輸送帶8〇3。 參照第9A-9B圖，晶圓載具裝載站8〇1更包含插架8丨3及 晶圓載具搬運器815,晶圓載具搬運器8is被桓架813所 支撐並耦合至框架813。晶圓載具搬運器815包含端效器 8"、水平導引件817與至少一個垂直導引件⑵，端效器 Mi係可移動地輕合至水平導引件817，且端效器8ιι經調 適為沿著水平導…17沿著大致水平的線性路徑(未圖 不）被導引，水平導引件817係可移動地耦合至至少一個垂 直導引件82 1 ’且水平導引件8 i 7經調適為沿著垂直導引 件8 2 1沿著大致垂直的線性路徑（未圖示）被導引。 第9A-9B圖中所示之晶圓載具裝載站8〇1的偏動裝置 8〇9的舉例性實施例包含推進機構825。推進機構最好 包含殼體827、彈性件829、及柱塞83卜彈性件829最好 是被壓擠地裝在殼體827内，及柱塞被可操作地耗合 到彈性件829上以相對於殼體827作往復運動。柱塞ι 包含遠端83 3，遠端833經調適為耦合到晶圓載具搬運器 47 1376345. 8 1 5的水平導引件8 1 7上，如第9A-9B圖所示。在第9A-9B 圖所示的較佳實施例中，偏動裝置809被不動地耦合至晶 圓載具搬運器815的垂直導引件821上，以獲得精簡的形 狀及良好的對準。其它實施例（未示出）包括用於偏動裝置 809之不同的耦合模式，如在特定的實施例中，偏動裝置 809被不動地耦合到晶圓載具裝載站801的框架813上。 晶圓載具裝載站801的偏動裝置809引出被保留的能 量，以產生並施加推動力量至晶圓載具搬運器8 1 5的水平 導引件817上。偏動件809所產生的推動力量，最好是在 供應到晶圓載具搬運器8 1 5的垂直導引件8 2 1上的電力被 顯著地減少或整個被切斷時操作。在此時，偏動裝置8 0 9 施加推動力量至水平導引件8 1 7，並迫使水平導引件8 1 7 向下，以將端效器8 11移離開第一高度8 3 5，此對應於晶 圓載具裝載站8 0 1與晶圓載具傳送系統8 0 5之間的交會的 狀況（第9A圖）。最好是，偏動裝置8 09將端效器811從第 一高度835迫擠到第二高度837(第9B圖），上述的交會狀 況在此南度時不再存在*如在晶圓載具807與將被晶圓載 具傳送系統8 0 5傳送之晶圓載具8 4 1之間存在有正的垂直 間隙所顯示的。 在一較佳的實施例中，由偏動裝置8 0 9所產生的推動 力量，大到足以讓推動力量在與重力相結合時，總合的力 量在沒有垂直導引件821所產生的向上力量之下，能夠迫 使晶圓載具搬運器8 1 5的水平導引件8 1 7沿著垂直導引件 8 21向下移動。而且，在一較佳的實施例中，由偏動裝置 48 1376345. 8 Ο 9所產生的推動力量並沒有大到足以在水平 預期使用壽命期間，以高度的精確性及可控制 且可靠地防止晶圓載具搬運器815的垂直導引 平導引件817升高起來，如從第二高度837升 835。在由第9Α-10Α圖的推進機構825所代表 8 0 9的舉例性的實施例的内容中，熟習此技藝 到，推進機構8 2 5的彈性件8 2 9依據本發明可 同的形式，像是線圈彈簧或氣壓缸。 第10圖為一後視圖，其顯示第9 Α-9Β圖 具裝載站801的晶圓載具搬運器815。如第1 的，偏動裝置809被耦合至晶圓載具搬運器8: 直導引件82 1中的每一個。此結構將推動力量 平均地分在兩個被分隔很開的偏動裝置8 0 9上 量可被很平衡地施加到晶圓載具搬運器8 1 5的 817 上。 第11圖為一後視圖，其顯示第9Α-9Β圖1 晶圓載具搬運器8 1 5被可操作地耦合至控制器 器8 4 3被進一步耦合到不斷電系統8 4 5，且經 不斷電系統8 4 5所提供的電力來操作晶圓： 815,以造成晶圓載具搬運器815的端效器811 裝載站801(第9Α-9Β圖）的輸送帶803(第9Α-回，如在停電或緊急停機事件中縮回（如，不斷 供電力給控制器843及晶圓載具搬運器815)。 中所示的，第9Α-9 Β圖及第10圖中的偏動裝 導引件821 性來重複地 件8 2 1將水 到第一高度 的偏動裝置 者將可瞭解 以是許多不 中之基材載 0圖中所示 I 5的兩個垂 的產生大致 ，讓推動力 水平導引件 L第1 0圖的 843 ，控制 調適為透過 較具搬運器 從晶圓載具 • 9 Β圖）上縮 電系統可提 如第11圖 置8 09並沒 49 1376345. 有出現在晶圓載具搬運器815的垂直導引件821上。不斷 電系統845經調適為可命令控制器843，來造成晶圓載具 搬運器815將端效器811從與晶圓載具傳送系統805(第 9 A-9B圖）的交會上縮回，並在沒有正常電力時，提供緊急 電力給控制器843及晶圓載具搬運器8 1 5。 在操作時，當在晶圓載具卸除處理期間晶圓載具搬運 器 815與晶圓載具傳送系統 805(第 9A-9B圖）暫時交會 時，發生了像是停電或緊急停機事件的突發事件。可經調 適為在發生像是停電或緊急停機事件的突發事件時啟動的 不斷電系統啟動。不斷電系統8 4 5提供緊急電力給控制器 8 4 3，以防止控制器8 4 3在功能上的中斷，並命令控制器 8 4 3操作晶圓載具搬運器8 1 5，以造成晶圓載具搬運器8 1 5 消除在與該晶圓載具傳送系統805(第9A-9B圖）之間於突 發事件發生時已存在的暫時交會。控制器8 4 3據以操作晶 圓載具搬運器815，且暫時交會被消除掉了 ，最好是在突 發事件一發生時即被消除掉。 在一較佳的實施例中，控制器843被設計來依據預定 的縮回常式來控制晶圓載具搬運器8 1 5。在一此種實施例 中，預定的縮回常式包含位在控制器 843内的電腦程式 碼。在另一此種實施例中，預定的縮回常式包含被儲存在 控制器8 4 3之外的媒體中的電腦程式碼，電腦程式碼雖然 沒存在控制器中，但仍可在突發事件發生時被控制器843 存取。 在一實施例中，控制器8 4 3經設計為將由不斷電系統 50 845所提供的緊急電力分配給晶圓載具搬運器8 1 5，以讓晶 圓載具搬運器815可以繼續作用，以消除交會。在另一實 ^例中（未不出）’不斷電系統845經調適為直接提供緊急 電力給晶圓載具搬運器815 ,不需要控制器843來間接地 分配電力.在一較佳的實施例中控制器843讓水平導引 件817以及垂直導引件821都參與了消除交會的操作，其 中水平導引件817用來提供與晶圓載具傳送系統8〇5(第 9A-9B圖）相隔開的水平間距（特別是與晶圓载具傳送系統 805的晶圓載具支撐件808(第9A-9B圖）之間的間距），及 垂直導引件821則是用來提供必要的垂直間距。在一實施 例中’控制器843只會讓垂直導引件82丨藉由提供垂直間 距來參與交會的消除操作。 在另一實施例中’控制器可被設計成當控制器接收到 朿自於不斷電系統的電力時’即會促使基材載具搬運器的 端效器從輸送帶的傳送路徑縮回。 第12圖為用來將晶圓裝載站801的端效器811移離開 輸送帶8 0 3的縮回機構的簡化的前視圖。參照.第1 2圖，延 長部1201被安裝至（或形成在）至少一個垂直導引件821 上。凸輪表面1203被形成在延長部1201上。亦可使用其 它的凸輪表面形狀。 開關12〇5被安裝在水平導引件817上，及滾輪12〇7 被耦合至開關1 2 0 7且經調適為可沿著延長部1 2 0 1的凸輪 表面1203滾動。延長部1201被放置在當端效器811進入 到一個介於端效器811(及/或被端效器811所支撐的載具 51 80 7)與輪送帶803(或被輸送帶803所支撐的載具807)之間 之所不想要的交會會發生的區域内時，滾輪1207只會接觸 到延長部12〇1的位置。 如第12圖所示，氣動氣缸1209被用來將端效器811 偏動至水平導引件8 1 7的上方。例如，在晶圓載具裝載站 801的正常操作期間，氣動氣缸1209會被完全地伸展（如 圖所示）。 當水平導引件8 1 7沿著垂直導引件8 2 1被升高時，滚 子1207與延長部12〇1的凸輪表面ι2〇3接觸並朝向開關 1205移動’啟動開關i2〇5<>開關12〇5的啟動可形成電路（未 不出），電路可讓端效器811朝向水平導引件817縮回以回 應停電或其它突發事件。例如，氣動氣缸1 209可被作動而 縮回以回應停電或其它突發事件。應注意的是，因為延長 部1 2 0 1及開關i 2 〇 5的關係，端效器8 1 1的縮回只有在端 效器811位在介於端效器811(及/或被端效器811所支撐的 載具80 7)與輸送帶8〇3(或被輸送帶8〇3所支撐的載具8〇7) 之間之所不想要的交會會發生的位置上時才會發生》亦 即，4效器811將不會縮回（在停電的事件或其它突發事件 中）’如果水平導引件817是位在延長部12〇1的底下的話。 因此，在端效器811(及/或該載具8〇7)與儲存位置及/或塢 站（由標號1211所代表者）之間導因於端效器811的縮回之 不注意的碰撞可被避免掉。 雖然本發明已用晶圓為例來加以說明，但應被瞭解的 是，本發明亦可用於其它基材，像是矽基材、罩幕、光罩、 52 1376345. 玻璃板等等，不論是有佈局圖樣的或是沒有佈局圖樣的； 及/或與用來傳送及/或處理這些基材的設備一起使用。 又，雖然本發明已經以本發明的特定實施例來揭示， 但應被瞭解的是，其它的實施例亦會落入到由以下的申請 專利範圍所界定之本發明的精神與範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖為一處理工具及一相關的晶圓載具裝載及儲存 設備的傳統結構的頂視圖； 第2A圖為依據本發明的一基材裝載站的前視圖； 第2B圖為第2A圖所示的基材裝載站的一部分的側視 圖，其可用來說明該基材裝載站的第一感測器的一舉例性 實施例； 第2C圖為第2A圖的端效器的一部分的立體圖，其顯 示第2A圖中之基材裝載站的一舉例性的第二實施例； 第2D圖為第2C圖的一部分的一放大立體圖； 第2E圖為2A圖的端效器的一部分的立體圖，其顯示 被設置在偵測一載具卡合件的一部分的第二感測器； 第3圖為一流程圖，其顯示依據本發明實施的一舉例 性處理，用來將一晶圓載具從一移動的輸送帶上卸下； 第4A-4E圖為示意側視圖，其顯示第3圖所示之處理 的不同階段； 第5圖為一流程圖，其顯示依據本發明實施的一舉例 性處理，用來將一晶圓載具裝載到一移動的輸送帶上； 53 1376345. 第6A-6E圖為示意側視圖，其顯示第5圖所示 的不同階段； 第7A及7B圖為與第2圖類似之本發明的晶圓 的簡化前視圖； 第 7C-7D圖為簡化的示意側視圖，其顯示 4A-4E圖6A-6E圖類似之移動的輸送帶； 第8A-8D圖為本發明的端效器的舉例性運動情 第9A-9B圖為與一晶圓載具傳送系統的一轉動 帶相鄰之依據本發明的一晶圓載具裝載站的侧視圖 該晶圓裝載站包含一偏動裝置； 第10圖為一後視圖，其顯示第9 A-9B圖中之 具裝載站的晶圓載具搬運器，該晶圓載具搬運器包 合至該晶圓載具搬運器的每一垂直導件上之偏動裝 第1 1圖為一後視圖，其顯示第9A-9B圖中之 具裝載站的晶圓載具搬運器，該晶圓載具搬運器可 耦合至一控制器，該控制器進一步耦合至一不斷電 及 第12圖為另一縮回機構之簡化的前視圖，該縮 是用來將一晶圓裝載站的一端效器從一輸送帶上移 之處理 裝載站 一與第 形； 的輸送 ，其中 晶圓載 含一耦 置； 晶圓載 操作地 系統； 回機構 【主要元件符號說明】 111 裝載及儲存設備 1 13 處理工具 115 工廢界面（FI) 117 潔淨室壁 119 FI機器人 120 基材載具 54 1376345, 12 1 負載 鎖 定 室 123 移 送 室 125 處理 室 127 輔 助 處 理 室 129 基材 搬 運 機 器 人 13 1 基 材 133 存放 架 135 工 廠 裝 載 位 置 137 基材 載 具 搬 運 器 201 基 材 裝 載 站 203 填站 207 基 材 載 具 209 埠 211 塢 接 夾 持 器 2 13 基材 載 具 開 啟 件 215 基 材 載 具 搬 運 器 2 17 垂直 導 引 件 2 19 垂 直 導 引 件 221 水平 導 引 件 223 支 撐 件 225 端效 器 227 平 台 229 運動 學 上 的 特 徵結構 231 輸 送 帶 23 3, 235 感 測 器 233ί i,233a: 1 第 — 對 感 233b,233b 5 第 二 對 感測器 237 控 制 器 240i i,240b 編. 碼 器 2 17ί i,219a 上： 端 22 1 £ 1 上游側 401 載 具 卡 合 件 402 凸緣 243 槽 口 24 1 光束 247 架 子 407 特徵 結 構 409 基 材 載 具 249 輸送 帶 的 一 部 分 25 1 槽 σ 701 上游 極 限 點 702 下 游 極 限 點 703 上限 點 704 下 限 點 801 晶圓 載 具 裝 載 站 803 輸 送 帶 805 晶圓 載 具 傳 送 系統 808 晶 圓 載 具 支 撐 件 55 1376345, 807 晶圓載具 809 偏動裝置 8 11 端效器 813 框架 8 15 晶圓載具搬運器 825 推進機構 829 彈性件 827 殼體 83 1 柱塞 833 遠端 821 垂直導引件 817 水平導引件 835 第一高度 837 第二高度 84 1 晶圓載具 843 控制器 845 不斷電系統 1201 延長部 1203 凸輪表面 1205 開關 1207 滾輪 1209 氣動氣缸 1211 塢站/儲存位置 56

Claims (1)

1376345. +、申請專利範圍： 1. 一種供應基材至一處理工具的設備，該設備至少包 含： 一基材載具搬運器，該基材載具搬運器經調適以將一 基材載具傳送至一第一塢站（docking station)，該基材載具 搬運器包括一端效器，該端效器經調適以支撐該基材載 具；及 一控制器，該控制器耦合至該基材載具搬運器上，且 該控制器可操作為控制該基材載具搬運器，使得該基材載 具搬運器的該端效器在該基材載具在移動中時讓該基材載 具與一基材輸送帶脫離， 其中該控制器可操作為自動地將該端效器從該輸送帶 縮回以回應一突發事件。 2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該突發事 件為該控制器接收到來自一不斷電系統的電力。 3 .如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該突發事 件為一緊急停機例行程序。 4.如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該突發事 件為一電力喪失。 57 1376345, 5.如申請專利範圍第1項所述之設備，該設備更包含 一不斷電系統，該不斷電系統耦合至該控制器，且該不斷 電系統經調適為在一電力喪失之事件中供應電力給該控制 器。 6.如申請專利範圍第5項所述之設備，其中該不斷電 系統被進一步耦合至該基材載具搬運器，且該不斷電系統 經調適為在該電力喪失之事件中供應電力給該基材載具搬 運器。 7. 如申請專利範圍第5項所述之設備，其中該控制器 進一步經調適為將該不斷電系統的電力導引到該基材載具 搬運器。 8. —種用來傳送基材載具來回於一基材載具傳送系統 的設備，該設備至少包含： 一基材載具搬運器，該基材載具搬運器經調適為與一 傳送路徑相交會，一基材載具傳送系統係沿著該傳送路徑 傳送基材載具，以從該基材載具傳送系統棟取一基材載具 或將一基材載具置於該基材載具傳送系統上，以及 一偏動機構，該偏動機構耦合至該基材載具搬運器， 且該偏動機構經調適為回應於一突發事件而施加一力量至 該基材載具搬運器，以將該基材載具搬運器的至少一部分 58 1376345, 移離開該傳送路徑，該基材載具傳送系統係沿著該傳送路 徑傳送基材載具。 9.如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該基材載 具搬運器的該部分為一端效器，該端效器經調適為棟取或 放置一基材載具。 10.如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該基材載 具搬運器被進一步調適為沿著該傳送路徑移動該端效器部 分。 1 1 .如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該基材載 具搬運器被進一步調適為沿著該傳送路徑移動該端效器， 以與一沿著該路徑被傳送的基材載具的速度相匹配。 12.如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該基材載 具搬運器被進一步調適為沿著該傳送路徑移動該端效器， 以同時匹配一沿著該傳送路徑被傳送之基材載具的一速度 及一位置。 1 3 .如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該基材載 59 1376345, 具搬運器經調適為選擇性地與該傳送路徑交會。 14.如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該基材載 具搬運器經調適為在與該傳送路徑交會時壓制該偏動機 構。 15.如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該偏動機 構經調適為僅在該基材載具搬運器正與該傳送路徑相交會 時，施加該力量至該基材載具搬運器。 1 6.如申請專利範圍第8項所述之設備，其中由該偏動 機構施加到該基材載具搬運器上的該力量，僅在沒有來自 於該基材載具搬運器之一相反的推力時，才足以將該端效 器移離開該傳送路徑。 1 7.如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該偏動機 構包含一彈性件，該彈性件經調適為儲存能量，用以將該 端效器移離開該傳送路徑。 18.如中請專利範圍第8項所述之設備，其中該偏動機 構包含一彈篑。 1 9.如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該偏動機 60 I37634S 構包含一氣缸。 2 0. —種調節交會的方法，該交會係介於一經調適為沿 著一路徑傳送基材載具之基材載具傳送系统，與一經調適 為與該路徑交會以從該基材載具傳送系統棟取基材載具或 將基材載具放置在該基材載具傳送系統上的基材載具搬運 器之間，該方法至少包含以下步驟： 提供一基材載具搬運器，該基材載具搬運器經調適為 選擇性地與一路徑交會，一基材載具傳送系統係沿著該路 徑傳送基材載具； 提供一偏動機構，該偏動機構經調適為施加一力量至 該基材載具搬運器，以消除介於該基材載具搬運器與該路 徑之間的交會； 施加一第一電源至該基材載具搬運器，該第一電源足 以讓該基材載具搬運器移動該端效器抵抗該偏動機構的該 力量並進入到該路徑中； 促使該基材載具搬運器將該端效器移入到該路徑中， 以產生該基材載具搬運器與該路徑之間的交會； 在該交會期間，將該第一電源從該基材載具搬運器上 奪走；及 允許該偏動機構的該.力量能夠將該端效器移離開該路 徑，以消除該交會。 61 1376345 第 號專利案|。丨.修正

303 305 307 309 311 313 315 317

第3圖 319 1376-345» 號專利案p丨.卩、Lf 修正 503 505 507 509 511 513 515 517

第5圖 519 1376345, 七、指定代表圖： -·. ... . . . (一） 、本案指定代表圖為：第9A圖。 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 801 晶 圓 載 具 裝載站 803 輸 送 帶 805 晶 圓 載 具 傳送系統 807 晶 圓 載 具 809 偏 動 裝 置 8 11 端 效 器 813 框 架 815 晶 圓 載 具搬運器 817 水 平 導 引 件 808 晶 圓 載 具支撐件 82 1 垂 直 導 引 件 827 殼 體 825 推 進 機 構 83 1 柱 塞 829 彈 性 件 835 第 一 1¾ 度 833 遠 端 身 m 若着:¾.學式暗 特徵的化學式: