TWI442447B - 高產量之處理成列晶圓的終端站及一種在離子植入系統內處理多個工件之方法 - Google Patents

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Description

高產量之處理成列晶圓的終端站及一種在離子植入系統內處理多個工件之方法
本發明係關於工件加工系統及用於加工工件的方法，而且，更特別地係關於一種處理工件的系統與方法，其產量能達到最大。
在半導體加工中，可以在單一工件或半導體晶圓上執行許多操作。一般來說，在工件上的每個加工操作係以特殊順序執行，其中每個操作必須等候前一個操作完成為止，因此會影響工件變成可供後續加工步驟使用的時間。假如引向加工位置的加工流程被與此加工有關的後續事件所中斷的話，對於在真空狀態下相當短加工(例如離子植入)之工具生產力或產量可能會嚴重地受到限制。例如，在運送載具或儲存盒與加工系統之間工件的交換，工件從大氣環境運送至加工系統的植入室之排空環境內，工件在此排空環境內的定向(例如，刻痕校準)等操作，可能對工具生產力造成很嚴重的影響。
例如離子植入的工件加工一般係在植入室內的減壓環境下執行，在此植入室中，離子一般係沿著一條光束線加速，且離子進入排空的植入室內而以預定方式撞擊工件。一般須執行好幾個操作，才能逐漸完成植入，以便將工件引進植入室內，且相對於離子光束而將工件適當地定位與定向於離子植入室內。例如，工件經由一機器人從大氣壓 力下的盒體或儲存裝置而被運送至裝載閉鎖室內，其中，此裝載閉鎖室隨後被排空，以便將工件帶入離子植入器的加工環境。例如，此盒體或儲存裝置可以透過一輸送帶系統或其他種類的輸送裝置而輸送至離子植入器。
例如，前開口式通用容器(FOUP)已經變成一種很普遍的機構，用以將矽工件或晶圓在積體電路(IC)製造廠中從一個工作站移動至另一工作站。可以從不同的製造商中，包括Asyst Technologies and Brooks Automation，而獲得不同形式的FOUP。含有多數堆積晶圓的一個FOUP係藉由例如高架式運送裝置等自動輸送裝置而從一工具被輸送至下一個後續的工具。此高架式運送裝置將此容器放置在機器能拿得到的位置內，如此一來，機器手臂可以從此容器中取得一個或多個矽晶圓進行處理。
Sieradzki之美國專利第5,486,080號詳細地敘述一種用於搬運晶圓以進行真空加工的系統。此系統運用兩個晶圓運送機器人，用以使晶圓從兩個裝載閉鎖部移動通過一加工站。關於成列終端站的其他專利有美國專利第6,350,097、6,555,825及5,003,183號。而且，Mitchell等人共同擁有的美國專利第7,010,388號詳細地敘述一種晶圓處理系統，用以一次處理一個或多個晶圓。
為了降低所有人的工具成本，最好工件處理系統能夠具有相當高的產量。這一點對於離子植入加工來說是格外正確的，特別是當相較於將一個新的工件從FOUP搬運至加工室且搬運回FOUP所須的時間來說，植入的期間相當短。 對於利用低劑量植入將離子植入於工件內之加工步驟則具有很短的持續時間，其中，植入的時間可能小於5秒鐘。而且，作為離子植入中所運用的一部分先前加工程序，每個工件均必須相對於離子光束而被正確地定位。被稱之為對準器的機構亦用作為上述的校準步驟，其中使各工件被成列地校準，因而可能會降低產量。
因此，確實需要一種促進高產量的系統與方法，其藉由在校準站上的大氣晶圓處理機器人而允許同時放置兩個工件，以便利用校準機構而進行後續的成列校準。由於兩個晶圓可以同時掉下，所以此大氣晶圓處理機器人可以繼續進行其他工作，如此可允許晶圓機器人每個小時處理更多的晶圓。
本發明藉由提出一種用以在大氣與真空環境之間搬運工件的系統、設備與方法，同時能使產量達到最大且使此系統所有人的成本降至最低，因而克服先前技術之限制。更特別地，本發明提出一種系統與方法，可藉由縮短閒置時間，或者加工系統正在進行操作但並未產生一個加工好的工件之時間量，而降低系統所有人的成本。
因此，以下將提供本發明的概述，以便對本發明的一些型態提供基本的認知。此概述並非為本發明的大範圍概要，且並非用以點出本發明的關鍵或重要元件，也並非用以描繪出本發明的範圍。此概述僅用以作為後續詳細說明 的前奏，而以簡化的形式呈現出本發明的一些概念。
本發明係關於一種用於處理工件的工件處理系統與方法，及一種校準設備和此校準設備之使用方法。根據本發明的一範例型態，此工件處理系統包含：一個或多個工件運送容器，其結構係用於支撐數個工件；及一前端模組，係與該工件運送容器產生選擇性卡合。在一範例中，此前端模組包含：第一機器人，其具有操作式地連接至本身的第一雙工件處理臂；第二機器人，其具有操作式地連接至本身上的第二雙工件處理臂；及一個設置於兩者之間的校準機構。此校準機構包含：一特性描述(characterization)裝置、一升降機構、及兩個或多個垂直校準的工件支架，該等工件支架其結構係用以個別選擇性地支撐此數個工件中的兩個或多個工件。升降機構經操作後可以旋轉且相對於一條相關的軸線垂直移動，而且，此兩個或多個工件支架經操作後可以相對於此軸線徑向移動。因此，升降機構經操作後可以使每個工件單獨地從個別工件支架垂直移動到一特性描述位置，其中，此升降機構另外可操作而在此特性描述位置上決定出該多數工件的各工件之一個或多個特性，例如：透過工件旋轉，各工件相對於此特性描述裝置的旋轉位置及/或中心。
此系統另外包含一個真空室，其內部設置有一第三機器人及一第四機器人，其中，第三機器人包含一個操作式地連接至本身的第一單工件處理臂，且第四機器人包含一個操作式地連接至本身的第二單工件處理臂。處理模組另 外可操作式地連接至真空室，用以透過一加工媒介(例如離子光束)而加工數個工件。第一與第二裝載閉鎖模組可操作式地連接至前端模組與真空室，其中，各第一與第二裝載閉鎖模組包含兩個或多個雙工件裝載閉鎖室，其結構係用以個別地將兩個或多個工件支撐於其內部。例如，設有第一、第二、第三及第四雙工件裝載閉鎖室，其中，第一裝載閉鎖模組包含第一與第三裝載閉鎖室，而第二裝載閉鎖模組包含第二與第四裝載閉鎖室，其中，第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室其結構各用以將兩個或多個工件支撐於其中。
根據本發明的一範例型態，第一機器人之結構係用以在工件運送容器、校準機構及第二裝載閉鎖模組之間透過第一雙工件處理臂，而一次(例如，同時平行搬運兩個工件)選擇性地搬運一個或多個工件。第二機器人之結構係用以在另一工件運送容器、校準機構及第一裝載閉鎖模組之間透過第二雙工件處理臂，而一次(例如，同時平行搬運兩個工件)選擇性地搬運一個或多個工件。第三機器人之結構係用以在第一裝載閉鎖模組與加工模組之間透過第一單工件處理臂，而一次選擇性地成列搬運一個工件。第四機器人之結構係用以在第二裝載閉鎖模組與加工模組之間透過第二單工件處理臂，而一次選擇性地成列搬運一個工件。另外設有一控制器，其中，此控制器之結構係用以在工件運送容器、校準機構、第一與第二裝載閉鎖模組、及加工模組之間，透過控制第一、第二、第三、第四機器人、校準 機構、及第一與第二裝載閉鎖模組，而選擇性地搬運多個工件。
為了實現上述及相關目的，本發明包含以下在申請專利範圍中所界定之多個特點。以下的詳細說明及附圖係詳細地顯示出本發明的一些實施例。然而，這些實施例僅用以說明運用本發明原理的各種方式中之幾種而已。因此，伴隨附圖且參考以下的詳細說明，便可輕易思及本發明的其他目的、優點與新穎特色。
本發明係關於一種用於半導體加工的工件處理系統，且更特別地係關於一種處理系統，其中，兩個或多個工件可以同時在此系統內被搬運，同時仍可達成諸如校準與離子植入工件內等成列操作。因此，以下將參考附圖說明本發明，其中，類似的元件符號係用以表示類似的元件。要知道的是這些型態的敘述僅為說明性，而不應該被解讀成限制性用語。在以下的說明中，為了方便說明，提出許多特定的詳細內容，以便對本發明提供更徹底的理解。然而，對於熟知此項技術者來說，顯然在不具有所有這些詳細內容的情形下，仍可以實施出本發明。
現在參考圖式，圖1A與1B顯示依據本發明範例性實施例之工件處理系統100。例如，此工件處理系統100包含一前端模組102，其中，此前端模組包含一個或多個裝載埠104A至104D，這些裝載埠可經操作而容納一個或多個工件 運送容器106A至106D。例如，裝載埠104A至104D各包含一門107A至107D，這些門可經操作而在個別的工件運送容器106A至106D與前端模組102之間產生選擇性的相通。例如，工件運送容器106A至106D包含前開式通用容器(FOUP)108，其中，各FOUP可經操作而與前端模組102接合。例如，前端模組102的內部環境109一般係處於或接近大氣壓力。
前端模組102包含第一機器人110及第二機器人112，其中，例如，第一機器人可經操作而從工件運送容器106A與106B裝載與卸載數個工件114(例如：300mm的半導體晶圓)，而第二機器人可經操作而從工件運送容器106C與106D裝載與卸載數個工件。第一與第二機器人110與112能夠產生多個自由度，例如包含垂直、徑向及方位角的移動。
如圖2所更加詳細地顯示，依據本發明的第一機器人110包含一個可操作式地連接至本身的第一雙工件處理臂116，其中，例如，第一雙工件處理臂包含第一雙支架構件118，此支架構件可經操作而在其上支撐一個或多個工件114。例如，第一雙工件處理臂116之結構係用以透過控制第一機器人110而同時於工件運送容器106A與106B取得並放回此多個工件114的二個工件。例如，第一雙工件處理臂116可以另外經操作而支撐住單一工件114，這一點與支撐住多個工件相反。第二機器人112包含一個可操作式地連接至本身的第二雙工件處理臂120，其中，第二雙工件 處理臂其結構同樣地係用以透過控制第二機器人而同時於工件運送容器106C與106D得到並放回此多個工件114的二個工件。例如，第二雙工件處理臂120包含一第二雙支架構件121，可經操作而於其上支撐住一個或多個工件114。以類似於第一雙工件處理臂116之方式，第二雙工件處理臂120可以另外經操作而支撐住單一工件114，這一點與支撐住多個工件相反。
如圖1A、1B與圖2所示，本發明的前端模組102另外包含一個設置於第一機器人110與第二機器人112之間的校準機構122，其中，此校準機構可經操作而決定出此數個工件114的一個或多個特性。圖3A顯示範例性校準機構122的立體圖，其中，設有兩個或多個垂直校準的工件托架站124A與124B，且其中各工件托架站另外包含兩個或多個與其結合的工件支架126。例如，與各工件托架站124A與124B相結合的兩個或多個工件支架126可經操作而支撐住一個工件114，如圖3B的校準機構122之頂視圖127中的陰影所示。例如，圖3A的兩個或多個工件托架站124A與124B進一步界定出兩個或更多個別的緩衝位置128A與128B，其中，此兩個或多個緩衝位置可以透過校準機構122而提供多個工件114的緩衝，這一點稍後將更加詳細敘述。要知道的是校準機構122可以包含超過兩個以上的工件托架124及緩衝位置128，而且，在本發明的範圍內，仍可以構思出這些多個工件托架站及緩衝位置。
在圖3B所示，在本發明中，與個別工件托架站124A 與124B相結合的各個工件支架126進一步與數個工件114的圓周或周圍130相結合。例如，此數個工件支架126一般形狀為拱形，且其中形成有凹穴131，此凹穴之結構係用以在至少一部分其圓周130上支撐住工件114。此多個工件支架126可以替代地採用多個其他形式，例如支撐柱或分叉(未顯示)。因此，在本發明的範圍內，仍可以構思出可支撐住工件114的任何構件。
本範例的多個工件支架126進一步移動式地連接至校準機構122的一底座132，其中，此多個工件支架可以進一步操作而相對於工件114與底座產生徑向移動(如箭頭134所示)。因此，各工件托架站124A與124B的多個工件支架126可經操作而在一個縮回位置136(如圖4A所示，用於工件托架站124A)及一延伸位置137(如圖4C所示，用於工件托架站124A)之間移動。工件托架站124A與124B之個別結構能使其個別工件支架126可以選擇性地配置於任一支架或工件114上，或者一般能允許工件相對於工件支架自由地垂直移動。因此，根據數個工件支架係個別地處於縮回位置136或延伸位置137，此多個工件托架站124A與124B可經操作而選擇性地支撐住如圖4A至4F所示的各工件114A與114B，這一點稍後將會詳細說明。
如圖3A所示，此校準機構122另外包含一升降裝置138，其可操作式地連結至底座132，其中，此升降裝置之結構係用以個別垂直地移動工件托架站124A與124B相結合的兩個或多個工件114A與114B(如圖4A至4F所示)之 各個工件。圖3A的校準機構122與升降裝置138進一步地顯示於圖5的剖面圖中，其中，此範例性升降裝置包含一個操作式連接至升降機工件支架142的升降機軸140。例如，此升降機軸140係與底座132產生直線滑動卡合，其中，因此，根據此多個工件及每個托架站124A與124B的工件支架126之位置的存在或不存在，升降機工件支架142可經操作而選擇性地支撐住多個工件114A與114B(例如，圖4A與4F所示)之各工件。
如圖3A、3B與圖5所示，例如，升降機工件支架142包含一真空夾頭144，其中，一個或多個導管145可經操作而選擇性地提供真空至真空夾頭的表面146，用以選擇性地抓住各個工件114。作為另一實施例，升降機工件支架142可以包含銷(未顯示)或者其他機構，可經操作而選擇性地個別支撐住圖4A至4F的數個工件114A與114B之各個工件。
如圖5所示，升降機軸140之結構係能夠沿著一條軸線147而直線移動，其中，例如，此升降機軸係操作式地連接至一活塞與汽缸組件148。此活塞與汽缸組件148例如係以流體方式連接至一壓力源(未顯示)，其中，此活塞與汽缸組件例如可藉由氣動壓力而選擇性地致動，這一點對於熟知此項技術者來說早為已知。另一方面，升降機軸140可以操作式地連接至一線性馬達(未顯示)或其他機構上，以便操作式地垂直移動此升降機軸。
本發明的升降裝置138之範例操作係顯示於圖4A至4F中，其中，升降裝置可經操作而在個別緩衝位置128A與 128A及一特性描述位置150(例如，圖4D所示)之間個別地移動兩個或多個工件114A與114B，這些緩衝位置係與各個工件托架站124A與124B相結合。為了使兩個或多個工件114A與114B從每個工件托架站124A與124B移動，當個別的工件托架站處於圖4A的縮回位置136時，各工件一般從工件支架126被抬起，例如，其中一般允許個別托架站的工件支架能夠徑向移動至例如圖4C與4F所示之延伸位置137。一旦個別托架站124A及/或124B處於延伸位置137，工件124A或124B可以透過此升降裝置138而垂直移動至特性描述位置150。
根據一範例，圖5所示的水平移動裝置152係操作式地連接至個別工件托架站124A與124B的各工件支架126，其中，水平移動裝置可經操作而選擇性地將個別工件支架在圖4A至4F的縮回位置136與延伸位置137之間徑向移動。與工件托架站124A相結合之圖4C中所示的延伸位置137，係位於工件114A與114B的圓周130外面。因此，當個別工件托架站124A與124B處於延伸位置137時，升降裝置138可經操作而僅僅支撐住且垂直移動個別工件114A與114B。
再度參考圖4A，工件114A係顯示成擱置於工件托架站124A的工件支架126上時。根據本發明，升降裝置138可經操作而沿著軸線147直線移動此升降機工件支架142，其中，一般如圖4B所示係從工件托架站124A升起並支撐住工件114A。一旦從托架站124A的多個工件支架126被 抬起之後，工件支架可以透過水平移動裝置152(如圖4C所示)而延伸超過工件114A的圓周130至延伸位置137。然後，工件114A可以透過一個或多個特性描述裝置154而移動至特性描述位置150(例如，沿著軸線147的升起或降下)，如圖4D所示，以進行其特性描述。
要知道的是在本範例的圖4C與4F中所顯示之特性描述位置150係顯示成位於緩衝位置128A底下。因此，單一特性描述裝置154可以被用於兩個工件114A與114B之間的成列特性描述。在這樣的情形中，特性描述位置150可以擱置於緩衝位置128B底下的任何位置。然而，另外要知道的是可以實施額外的特性描述裝置(未顯示)，例如，多個特性描述位置可以位於緩衝位置128A與128B之底下與上方，其中，可以對工件114A與114B進行特性描述，而且，在不背離本發明範圍的前提下，仍可以構思出所有這些特性描述位置及多個特性描述裝置。
例如，當每個工件處於特性描述位置150上時，此一個或多個特性描述裝置154可經操作而偵測出與此多個工件114相關的一個或多個特性。特性描述裝置154可以包含光學感測器156、攝影機157(圖3B所示)，或各種其他偵測裝置中的一個或多個，其中，當每個工件係位於圖4D與4F的特性描述位置150上時，此一個或多個特性描述裝置可經操作而偵測出與此多個工件114相關的一個或多個特性。例如，光學感測器156可經操作而偵側出工件內的一個刻痕158(如圖6所示)，這一點稍後會詳細說明。此一個 或多個特性可以進一步包含工件114相對於升降機工件支架142的一個位置、諸如批號等與工件有關的各種指標(未顯示)，或與此工件有關的各種其他指標或特性。
再次參考圖4D，在特性描述之後(例如，透過圖1A、1B或圖2的第一機器人110或第二機器人112)，工件114A可以從校準機構122移開，而且，升降裝置138可以從工件托架站124B的多個工件支架126升起並支撐住工件114B，如圖4E所示。一旦從托架站124B的多個工件支架126被抬起時，工件支架可以同樣地伸長而超過工件114B的圓周130而到達圖4F的延伸位置137。而且，然後，工件114B可以移動(例如，下降)到特性描述位置150，以便進行其特性描述。工件114B可以透過圖1A、1B或圖2的第一機器人110或第二機器人112，而從校準機構122移開，以便進行後續的加工。
根據本發明另一範例型態，如圖3B所示，升降裝置138進一步被旋轉式地連接至底座132，其中，校準機構可經操作而個別地繞著與圖5的升降機軸140相結合的軸線147而旋轉此多個工件114。例如伺服馬達的旋轉裝置160可以操作式地連接至升降機軸140，其中，此旋轉裝置可以經操作而繞著軸線147旋轉升降機軸(例如，如圖3B的拱形箭頭161所示)。例如，圖5的旋轉裝置160另外可決定升降機軸140(因此，亦為工件114)的旋轉位置，其中，此校準機構122之結構可進一步決定出刻痕158的位置(如圖3B所示)，例如，用於使工件藉由工件旋轉通過光學感測器156 的光束線162而相對於此校準機構實施校準。刻痕158所決定的位置可以被用來藉由升降機軸的進一步旋轉而相對於校準機構122實施工件114的定向，藉此進行後續的加工。
可以進一步利用特性描述裝置(例如，圖5的光學感測器156)，透過在旋轉161的期間來自特性描述裝置的檢查，而決定出如圖6所示的工件114相對於升降機工件支架142的旋轉軸線147之中心。例如，圖7顯示升降機軸140的旋轉位置165(例如，旋轉裝置160的伺服馬達所提供之位置)及圖5的升降機工件支架142對上來自光學感測器156的感測器信號166，其中，工件114的中心163可以從代表刻痕158通過光束線162的輸出信號曲線(感測器信號166)及對刻痕尺寸的了解而推導出來。因此，與工件114的中心163有關之偏差向量值可以被供應至圖1A、1B與圖2的第一機器人110及/或第二機器人112。在本範例中，第二機器人之結構能夠根據偏差向量值將工件114從校準機構122拾起工件114，而且，當工件從校準機構被拾起時，工件一般能夠位於第二雙支架構件121的中心。可以進一步從圖7的感測器信號166而決定出工件114的旋轉位置，其中，此工件在被圖1A、1B與圖2的第一或第二機器人110或112拾起之前，可以進一步相對於校準機構122產生旋轉校準。
再次參考圖1A與1B，根據本發明另一型態，工件處理系統100另外包含第一裝載閉鎖模組168及第二裝載閉 鎖模組170，兩者係操作式地連接至前端模組102，其中，多個工件114可以在前端模組與第一或第二裝載閉鎖模組之間成列或平行地移動。例如，另外設置第一裝載閉鎖室171、第二裝載閉鎖室172、第三裝載閉鎖室173、及第四裝載閉鎖室174，其中，在本範例中，第一裝載閉鎖模組168包含第一裝載閉鎖室及第三裝載閉鎖室，且其中如圖8所示，第一與第三裝載閉鎖室一般是彼此垂直地堆疊起來。而且，以類似的方式，圖1A至1B的第二裝載閉鎖模組170包含第二裝載閉鎖室172與第四裝載閉鎖室174，其中第二與第四裝載閉鎖室一般是彼此垂直地堆疊起來。要支到的是圖8所示的第一裝載閉鎖室168。要知道的是圖8所示的第一裝載閉鎖室可以進一步被認為是圖1A至1B的代表性第二裝載閉鎖室170，其中，類似的特點可以出現於第一與第二裝載閉鎖模組中。
根據本發明，每個第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室171、172、173與174可進一步經操作而在其中支撐住兩個或多個工件114。每個第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室171、172、173與174包含一個與前端模組102相結合的第一隔離閥175，其中，此第一隔離閥選擇性地將個別裝載閉鎖室的內部體積176流體式地連接至前端模組的內部環境109。根據本發明之一範例型態，第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室171、172、173、174的各個內部體積176一般被進一步分割成第一體積177A與第二體積177B，如圖8的第一裝載閉鎖模組168所示。例如，機械隔離板(未 顯示)一般係放置在第一體積177A與第二體積177B之間，其中，第一體積之結構一般能限定出此多個工件114A的其中一個，且其中此第二體積之結構係用以限定出此多個工件114B的另外一個。例如，機械隔離板(未顯示)一般能防止個別內部體積176中的第一體積177A與第二體積177B之交叉污染。
本發明的圖1A至1B之工件處理系統100另外包含一真空模組180，係操作式地連接至第一與第二裝載閉鎖模組168與170，其中，此真空模組包含一個排空的內部環境181。例如，一個或多個高真空泵(未顯示)可以操作示地連接至真空模組180，其中一般將此真空模組排空。而且，第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室171、172、173與174各包含一個與真空模組180相結合的第二隔離閥182(例如，在圖8中所示相對於第一裝載閉鎖模組168)，其中，此第二隔離閥選擇性地將個別裝載閉鎖室的內部體積176流體式地連接至真空模組的排空內部環境181。
圖1A至1B的真空模組180進一步被操作式地連接至一加工模組184，例如經操作可形成離子光束186的離子植入器185。此加工模組184例如可以包含一個設置於內部的靜電夾頭188，其中，靜電夾頭之結構係用以個別選擇性地支撐住一個或多個工件114。加工模組184可以另外包含一加工機器人190，此加工機器人之結構係用以使靜電夾頭188移動通過一加工媒介，此加工媒介例如為來自離子植入器185的離子光束186，用以將離子植入於多個工件114 內。此加工模組184可以另外包含一個劑量測量系統(未顯示)。
根據本發明另一型態，真空模組180例如包含設置於內部的第三機器人194與第四機器人196，其中，每個第三與第四機器人能夠產生多個自由度，包含垂直、徑向與方位角移動。如圖2所示，第三機器人194例如包含一個操作式地連接至本身上的第一單工件處理臂198，第四機器人196例如包含一個操作式地連接至本身上的第二單工件處理臂200，其中，第一與第二單工件處理臂各可經操作而支撐住單一工件114。
因此，如圖1A至1B所示，工件處理系統100之結構係能夠根據工件通過系統的想要流動方式，而選擇性地使多個工件114的兩個或多個工件一次一個平行地移動(例如，虛線箭頭204所示)或成列移動(例如，實心箭頭206所示)。例如，第一機器人110之結構係用以在工件運送容器106A和106B、校準機構122、第二裝載閉鎖模組170之間透過第一雙工件處理臂116而一次選擇性地移動兩個或多個工件114。第二機器人112之結構係用以在工件運送容器106C和106D、校準機構122、第一裝載閉鎖模組168之間透過第二雙工件處理臂120而選擇性地移動兩個或多個工件。第二雙工件處理臂120例如進一步被建構成能從校準機構122(例如，從圖5D與5F的特性描述位置150)成列地拾取工件114A與114B，然後，平行地將兩個工件運送至第二裝載閉鎖模組170。例如，可以顛倒工件114通過系統 100的流動，以便進行工件運送容器106C與106D的維修，其中，第一機器人110與第二機器人112一般來說交換功能，且其中第三機器人194與第四機器人196同樣地交換功能，這一點對於熟知此項技術者來說很容易理解。例如，圖1A顯示一個逆時針的流動208，用以進行工件運送容器106A與106B的維修，反之，圖1B顯示一個順時針的流動210，用以進行工件運送容器106C與106D的維修。
根據另一型態，第三機器人194與第四機器人196可經操作而在加工模組184與個別的第一裝載閉鎖模組168與第二裝載閉鎖模組170之間一次成列地搬運一個工件114。要知道的是與第一、第二、第三、第四裝載閉鎖室171、172、173、174有關的第一隔離閥175與第二隔離閥182，可經操作而獨立地開啟與關閉。因此，擱置於第一裝載閉鎖室171內的兩個工件114可以被抽吸成真空或者被排氣減壓，同時另外兩個工件可以被獨立地排氣減壓至大氣壓力，或者在第一裝載閉鎖模組168的第三裝載閉鎖室173內抽吸成真空。同樣地，擱置於第二裝載閉鎖室172內的兩個工件114可以被抽吸成真空或者被排氣減壓，同時另外兩個工件可以被獨立地排氣減壓至大氣壓力，或者在第二裝載閉鎖模組170的第四裝載閉鎖室174內抽吸成真空。因此，連同本發明的新穎校準機構122，可以執行例如校準多個工件114與透過加工媒介192的工件加工等成列操作，同時在此系統的別處仍可以執行多個工件的平行(例如，一般為同時)搬運。
如圖1A與1B所示，另外設有一控制器212，用以控制工件通過此系統100的順序，且在工件處理與加工期間控制機械與環境操作的起動、撤銷與整體協調。例如，此控制器之結構係用以控制前端模組102、第一與第二裝載閉鎖模組168和170、真空模組180、加工模組184、及與其有關的所有零件和環境操作。環境操作例如可以包含對於每個裝載閉鎖室171、172、173與174的排氣減壓和抽吸真空等操作，以及控制真空模組180中的真空環境181。機械操作例如包含命令校準機構122、工件運送容器106、第一、第二、第三、第四機器人110、112、194、196、及各種不同工件，且控制與此系統100有關之各種機械裝置。控制器212例如可以包含與此系統的各種零件有關之多個個別的控制器(未顯示)，或者可以是一個用於整個系統100的單一控制器，而上述的這些所有控制器在本發明的範圍內均可構思而出。
圖9顯示本發明的另一範例系統213，其中，與第一機器人110相結合的第一雙工件處理臂116包含第一對鉸接臂214A與214B，其中此第一對鉸接臂各包含一個第一單支架構件216，其結構係用以支撐住單一工件114。與第二機器人112相結合的第二雙工件處理臂120包含第二對鉸接臂218A與218B，其中此第二對鉸接臂各包含一個第二單支架構件220，其結構係用以支撐住單一工件114。此第一對鉸接臂214A與214B可以被建構成在工件運送容器106A與106B、第二裝載閉鎖模組170、與校準機構122之 間以類似於圖1A至1B的第一雙工件支撐構件116之方式而個別地(例如，成列地)或同時地(例如，平行地)搬運兩個或多個工件114。同樣地，圖9的第二對鉸接臂218A與218B可以被建構成在工件運送容器106C與106D、第一裝載閉鎖模組168、與校準機構122之間以類似於圖1A至1B的第二雙工件支撐構件120之方式而個別地或同時地搬運兩個或多個工件114。圖10A與10B顯示一個範例性機器人222的幾個圖形。圖1A、1B、圖2及/或圖9的第一機器人110及/或第二機器人112例如可以包含圖10A與10B所示的機器人222。如圖10A與10B所示，機器人222包含鉸接臂224A與224B，其中，各鉸接臂分別包含一個操作式地連接至本身上的單一支架構件226A與226B。因此，機器人222可經操作而根據上述工件的想要搬運方式獨立地或一起地移動此單一支架構件226A與226B。
根據本發明另一型態，圖11顯示一個用於搬運離子植入系統有關的工件處理系統中之多個工件(例如：八個工件)之範例性時序圖300。圖1A、1B與圖2中所示的系統100，及圖9所示的系統213可以根據圖11的時序圖300而進行操作。在圖11中，特別突顯出第一與第二工件(分別為工件A與工件B)的範例性流動301，其中，第一陰影線302描繪出與第一和第二工件同時執行有關的動作，第二陰影線303描繪出僅與第一工件有關的動作(例如，成列地)，第三陰影線304描繪出僅與第二工件有關的動作(例如，成列地)。要知道的是在其他工件上所執行的動作被顯示成不具有陰影 線，而且這些動作可以同時執行，或者與第一及/或第二工件有關的動作連續地執行。而且，圖12顯示一種用於搬運半導體加工系統中的工件之方法305，其中，可以進一步參考圖11的時序圖300。要知道的是雖然這些範例性方法在此被顯示且描述成一連串動作或事件，但是顯然本發明並未被侷限於這類動作或事件的順序而已，因為一些步驟可以不同的順序發生，且/或與本發明其他並未顯示的步驟同時進行。此外，並非所有上述顯示出來的步驟均必須用於實施本發明。而且，可以理解到這些方法可以與所顯示出來的系統一起配合實施，或者與其他並未顯示出來的系統一起配合實施。
如圖12所示，此方法305一開始為動作310，其中，第一工件與第二工件一般是同時從第一工件運送支架透過第一機器人而移開(例如，平行移開)。第一與第二工件在動作312中係藉由第一機器人而同時放置於校準機構上。然後，在動作314中，第一工件被校準且/或進行特性描述。例如，第一工件透過一升降裝置而從校準機構的第一工件支架上被抬起。此第一工件進一步垂直移動至一特性描述位置上，在此位置內此第一工件進行特性描述，例如：決定出工件中刻痕的位置，辨識工件，且/或決定出工件相對於校準機構的空間定向。然後，在動作316中，第一工件可以透過第二機器人而從校準機構移開。
然後，在動作318中，第二工件被校準及/或進行特性描述。例如，此第二工件透過升降裝置而從校準機構的第 二工件支架被抬起，且然後移動特性描述位置，在此位置中第二工件進行特性描述。然後，在動作320中，第二工件透過第二機器人而從校準機構移開，其中，此第二機器人目前正支撐著第一與第二工件。在動作322中，第一與第二工件透過第二機器人而平行地被放置於第一裝載閉鎖室內，而且，在動作324中，一般排空此第一裝載閉鎖室。
在動作326中，第一工件透過第三機器人而從第一裝載閉鎖室移開且被放置在一加工室內(例如，放置在加工室內的靜電夾頭上)。在動作328中，此第一工件受到加工媒介(例如，離子植入器有關的離子光束)的處理，其中，這些離子被植入於第一工件內。一旦完成離子植入之後，在動作330時，第一工件會透過第四機器人而從加工室移開，且被放置在第二裝載閉鎖室。至少局部與動作330同時發生，在動作332中，第二工件透過第三機器人而從第一裝載閉鎖室移開且被放置在加工室內，其中，第二工件在動作334內被離子所植入。一旦完成將離子植入第二工件內之後，在動作336中，第二工件透過第四機器人而從加工室移開且被放置在第二裝載閉鎖室內。然後，藉由此第三機器人，第一與第二工件被成列地從第一裝載閉鎖室搬運至加工室，而且，藉由第四機器人被成列地從加工室搬運至第二裝載閉鎖室。
在動作338中，第二裝載閉鎖室被排氣減壓至大氣壓力，而且在動作340中，第一與第二工件透過第一機器人而從第二裝載閉鎖室移開。在動作342中，第一與第二工 件係被放置在第二工件運送容器。作為另一替代方式，要知道的是第一工件運送容器及第二工件運送容器可以是相同的工件運送容器。
如圖11的時序圖300所示，可以針對第三與第四、第五與第六工件等重複執行動作310至342。例如，圖13顯示圖12的方法305之延續，其中，在動作344中，第三與第四工件藉由第一機器人而同時從第一工件運送容器移開，且至少局部與圖12的動作322一起發生。然後，在圖13的動作346中，第三與第四工件透過第一機器人而被平行地放置在校準機構上。然後，在動作348中，校準第三工件，而且，在動作350中，第三工件透過第二機器人而從校準機構移開。然後，在動作352中，校準第四工件，而且，在動作354中，第四工件透過第二機器人而從校準機構移開，其中，第二機器人目前正支撐著第三與第四工件。在動作356中，第三與第四工件係透過第二機器人而被放置在第三裝載閉鎖室內，而且，在動作358中，一般排空第三裝載閉鎖室。在動作360中，第三工件透過第三機器人而從第三裝載閉鎖室被移開，且藉由此第三機器人而被放置在加工室內。在動作362中，將離子植入於第三工件中，而且，在動作364中，第三工件透過第四機器人而從加工室移開且被放置在第四裝載閉鎖室內。至少局部與動作364同時發生，在動作366中，第四工件係藉由第三機器人而從第三裝載閉鎖室內移開且被放置在加工室內。一旦完成將離子植入於第四工件之後，在動作370中， 第四工件透過第四機器人而從加工室移開且被放置於第四裝載閉鎖室內。因此，第三與第四工件藉由第三機器人而成列地從第三裝載閉鎖室搬運至加工室進行加工，而且藉由第四機器人成列地從加工室搬運至第四裝載閉鎖室。
在動作372中，第四裝載閉鎖室被排氣減壓至大氣壓力，而且，在動作374中，第三與第四工件透過第一機器人而平行地從第四裝載閉鎖室移開。在動作376中，第三與第四工件被放回第一工件運送容器或第二工件運送容器內。
如圖11的時序圖300所示，各種不同的動作可以至少與其他動作局部同時執行。例如，圖13的動作348、350、352、354及356係與圖12的動作324至少局部同時執行。而且，動作326、328、330及332係與圖13的動作354與358至少局部同時執行。例如，圖12的動作318、320及333係與圖13的動作344、346與372至少局部同時執行，而且，動作362、364、366與368可以與動作338至少局部同時執行。而且，當加工多個工件時，可以同時執行多個動作，如圖11的時序圖300所示，而且，這類的同時發生在本發明的範圍內均可構思而出。
工件的平行加工有利地能夠增進系統的生產力。例如，裝載閉鎖室可以連續的方式進行操作，致使，在一個指定的時間點上，將一個裝載閉鎖室開啟至真空模組，一個裝載閉鎖室開啟至前端模組，一個裝載閉鎖室被排氣減壓成大氣壓力，一個裝載閉鎖室被抽吸成真空。因此，每 個第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室可以重複地歷經一個順序，以均等階段的間隔實現整個循環製程。
因此，藉由有效地將工件在大氣環境與真空環境之間搬運，本發明可對加工系統(例如，離子植入系統)的所有人提供降低成本。雖然已經藉由一些較佳實施例而顯示並說明本發明，顯然對於熟知此項技術者來說，在閱讀本發明的說明書及圖式之後，仍可以構思出許多等效變換與修改。特別是關於上述零件(組件、裝置、電路等)所執行的各種功能，用以描述這些零件的用語(包括「機構」一詞)係用以對應於可執行所描述的零件之特定功效(亦即，功效上等效)，即使在結構上並未與本發明範例中所揭示出來的結構相同。而且，雖然已經藉由本發明的其中一實施例而說明一項特殊的特性，此特性仍可以與其他本發明的實施例的一個或多個特性相組合。
100‧‧‧工件處理系統
102‧‧‧前端模組
104A‧‧‧裝載埠
104B‧‧‧裝載埠
104C‧‧‧裝載埠
104D‧‧‧裝載埠
106A‧‧‧工件運送容器
106B‧‧‧工件運送容器
106C‧‧‧工件運送容器
106D‧‧‧工件運送容器
107A‧‧‧門
107B‧‧‧門
107C‧‧‧門
107D‧‧‧門
108‧‧‧前開式通用容器(FOUP)
109‧‧‧內部環境
110‧‧‧第一機器人
112‧‧‧第二機器人
114‧‧‧工件
116‧‧‧第一雙工件處理臂
118‧‧‧第一雙支架構件
120‧‧‧第二雙工件處理臂
121‧‧‧第二雙支架構件
122‧‧‧校準機構
124A‧‧‧工件托架站
124B‧‧‧工件托架站
126‧‧‧工件支架
127‧‧‧頂視圖
128A‧‧‧緩衝位置
128B‧‧‧緩衝位置
130‧‧‧圓周
131‧‧‧凹穴
132‧‧‧底座
134‧‧‧箭頭
136‧‧‧縮回位置
137‧‧‧延伸位置
138‧‧‧升降裝置
140‧‧‧升降機軸
142‧‧‧升降機工件支架
144‧‧‧真空夾頭
145‧‧‧導管
146‧‧‧表面
147‧‧‧軸線
148‧‧‧活塞與汽缸組件
150‧‧‧特性描述位置
152‧‧‧水平移動裝置
154‧‧‧特性描述裝置
156‧‧‧光學感測器
157‧‧‧攝影機
158‧‧‧刻痕
160‧‧‧旋轉裝置
161‧‧‧旋轉
162‧‧‧光束線
163‧‧‧中心
165‧‧‧旋轉位置
166‧‧‧感測器信號
168‧‧‧第一裝載閉鎖模組
170‧‧‧第二裝載閉鎖模組
171‧‧‧第一裝載閉鎖室
172‧‧‧第二裝載閉鎖室
173‧‧‧第三裝載閉鎖室
174‧‧‧第四裝載閉鎖室
175‧‧‧第一隔離閥
176‧‧‧內部體積
177A‧‧‧第一體積
177B‧‧‧第二體積
180‧‧‧真空模組
181‧‧‧內部環境
184‧‧‧加工模組
185‧‧‧離子植入器
186‧‧‧離子光束
188‧‧‧靜電夾頭
190‧‧‧加工機器人
192‧‧‧加工媒介
194‧‧‧第三機器人
196‧‧‧第四機器人
198‧‧‧第一單工件處理臂
200‧‧‧第二單工件處理臂
204‧‧‧箭頭
206‧‧‧箭頭
208‧‧‧流動
210‧‧‧流動
212‧‧‧控制器
213‧‧‧系統
214A‧‧‧第一對鉸接臂
214B‧‧‧第一對鉸接臂
218A‧‧‧第二對鉸接臂
218B‧‧‧第二對鉸接臂
220‧‧‧第二單支架構件
222‧‧‧機器人
224A‧‧‧鉸接臂
224B‧‧‧鉸接臂
226A‧‧‧單一支架構件
226B‧‧‧單一支架構件
300‧‧‧時序圖
301‧‧‧流動
302‧‧‧第一陰影線
303‧‧‧第二陰影線
304‧‧‧第三陰影線
305‧‧‧方法
310‧‧‧動作
312‧‧‧動作
314‧‧‧動作
316‧‧‧動作
318‧‧‧動作
320‧‧‧動作
322‧‧‧動作
324‧‧‧動作
326‧‧‧動作
328‧‧‧動作
330‧‧‧動作
332‧‧‧動作
334‧‧‧動作
336‧‧‧動作
338‧‧‧動作
340‧‧‧動作
342‧‧‧動作
344‧‧‧動作
346‧‧‧動作
350‧‧‧動作
352‧‧‧動作
354‧‧‧動作
356‧‧‧動作
358‧‧‧動作
360‧‧‧動作
362‧‧‧動作
364‧‧‧動作
366‧‧‧動作
370‧‧‧動作
372‧‧‧動作
374‧‧‧動作
376‧‧‧動作
圖1A顯示依據本發明一型態的範例性工件處理系統之方塊圖。
圖1B顯示圖1A的範例性工件處理系統，其具有顛倒的工件流動。
圖2顯示依據本發明另一型態的範例性工件處理系統之示意圖。
圖3A顯示依據本發明另一型態的範例性校準機構之立體圖。
圖3B顯示圖3A的範例性校準機構之平面圖。
圖4A至4F顯示依據本發明另一型態在不同的工件校準階段期間圖3A與3B的範例性校準機構。
圖5是圖3A與3B的範例性校準機構之局部剖面圖。
圖6是範例性校準機構的工件支架上之範例工件的平面圖。
圖7是根據本發明另一範例型態工件的感測位置對工件支架的旋轉位置之圖形。
圖8是依據本發明又一型態的範例性裝載閉鎖模組之立體圖。
圖9顯示依據本發明另一型態的範例性工件處理系統。
圖10A顯示圖9的範例性雙工件處理機器人之底視平面圖。
圖10B顯示圖10A的範例性雙工件處理機器人之正視平面圖。
圖11顯示依據本發明另一型態用於處理工件的方塊時序圖。
圖12顯示依據本發明另一型態用於處理工件的範例性方法之方塊圖。
圖13顯示依據本發明另一型態圖12中用於處理工件的範例性方法之延續的方塊圖。
100‧‧‧工件處理系統
102‧‧‧前端模組
104A‧‧‧裝載埠
104B‧‧‧裝載埠
104C‧‧‧裝載埠
104D‧‧‧裝載埠
106A‧‧‧工件運送容器
106B‧‧‧工件運送容器
106C‧‧‧工件運送容器
106D‧‧‧工件運送容器
107A‧‧‧門
107B‧‧‧門
107C‧‧‧門
107D‧‧‧門
108‧‧‧前開式通用容器(FOUP)
109‧‧‧內部環境
110‧‧‧第一機器人
112‧‧‧第二機器人
114‧‧‧工件
122‧‧‧校準機構
124A‧‧‧工件托架站
124B‧‧‧工件托架站
132‧‧‧底座
168‧‧‧第一裝載閉鎖模組
170‧‧‧第二裝載閉鎖模組
171‧‧‧第一裝載閉鎖室
172‧‧‧第二裝載閉鎖室
173‧‧‧第三裝載閉鎖室
174‧‧‧第四裝載閉鎖室
175‧‧‧第一隔離閥
180‧‧‧真空模組
181‧‧‧內部環境
182‧‧‧第二隔離閥
184‧‧‧加工模組
185‧‧‧離子植入器
186‧‧‧離子光束
188‧‧‧靜電夾頭
190‧‧‧加工機器人
192‧‧‧加工媒介
194‧‧‧第三機器人
196‧‧‧第四機器人
204‧‧‧箭頭
206‧‧‧箭頭
208‧‧‧流動
212‧‧‧控制器

Claims (50)

  1. 一種工件處理系統，包含：一工件運送容器，其結構係用於支撐住數個工件；一前端模組，係與該工件運送容器產生選擇性卡合，其中，該前端模組包含：第一機器人，其具有操作式地連接至本身上的第一雙工件處理臂；第二機器人，其具有操作式地連接至本身上的第二雙工件處理臂；及一校準機構，係設置於該第一機器人與第二機器人之間，其中，該校準機構包含一特性描述裝置及兩個或多個垂直校準的工件支架，該等支架其結構係用以個別地支撐此數個工件中的兩個或多個工件；一真空室，包含：一第三機器人，具有一個操作式地連接至本身的第一單工件處理臂，及一第四機器人，具有一個操作式地連接至本身的第二單工件處理臂；一加工模組，係可操作式地連接至該真空室；第一裝載閉鎖室、第二裝載閉鎖室、第三裝載閉鎖室、及第四裝載閉鎖室，其中，該第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室各操作式地連接至前端模組與真空室上，且其結構係用以將兩個或多個工件支撐於內部，其中該第一與第三裝載閉鎖室一般係垂直校準，內部界定出一第一裝載閉 鎖模組，且該第二與第四裝載閉鎖室一般係垂直校準，內部界定出一第二裝載閉鎖模組，其中：第一機器人之結構係用以在工件運送容器、校準機構及第二與第四裝載閉鎖室之間透過第一雙工件處理臂，而選擇性地搬運該等多個工件；第二機器人之結構係用以在工件運送容器、校準機構及第一與第三裝載閉鎖室之間透過第二雙工件處理臂，而選擇性地搬運該等多個工件；藉由該第一裝載閉鎖模組所定位的第三機器人之結構係用以在第一與第三裝載閉鎖室與加工模組之間透過第一單工件處理臂，而選擇性地搬運該等多個工件；藉由該第二裝載閉鎖模組所定位的第四機器人之結構係用以在第二與第四裝載閉鎖室與加工模組之間透過第二單工件處理臂，而選擇性地搬運該等多個工件；以及一控制器，其結構係用以在工件運送容器、校準機構、第一、第二、第三、第四裝載閉鎖室、及加工模組之間，透過控制第一、第二、第三、第四機器人而選擇性地搬運多個工件。
  2. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，該第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室各分別包含一個與前端模組相結合的第一隔離閥，及一個與真空室相結合的第二隔離閥，其中，每個第一隔離閥之結構係用以選擇性地允許前端模組與第一、第二、第三、第四裝載閉鎖室的個別內部體積之間形成流體相通，且其中每個第二隔離閥之結 構係用以選擇性地允許真空室與第一、第二、第三、第四裝載閉鎖室的個別內部體積之間形成流體相通。
  3. 如申請專利範圍第2項之工件處理系統，其中，該第一、第二、第三與第四裝載閉鎖室的個別內部體積各包含第一與第二體積，該第一與第二體積係藉由一個放置在兩者之間的機械隔離板所隔開，其中該第一體積之結構係用以限定出多個工件的其中一個，其中，該第二體積之結構係用以限定出多個工件的另外一個，且其中該機械隔離板可防止各內部體積的第一體積與第二體積之間的交叉污染。
  4. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，該第一與第二雙工件處理臂之結構各用以交替地支撐住該等多個工件的一個或兩個工件。
  5. 如申請專利範圍第4項之工件處理系統，其中，該第一機器人之結構係用以在工件運送容器、校準機構及第二與第四裝載閉鎖室之間透過第一雙工件處理臂選擇性地同時搬運此多個工件的兩個工件。
  6. 如申請專利範圍第5項之工件處理系統，其中，第二機器人之結構係用以選擇性地從校準機構一次移開多個工件中的一個工件，且從第一與第二裝載閉鎖室一次搬運此多個工件中的兩個工件。
  7. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，第一與第二雙工件處理臂其結構各用以同時支撐住兩個工件。
  8. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，第一 與第二單工件處理臂其結構各用以支撐住單個工件。
  9. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，加工模組包含一靜電夾頭，其結構係用以選擇性地支撐住多個工件的每個工件。
  10. 如申請專利範圍第9項之工件處理系統，其中，加工模組包含一加工機器人，其結構係用以使該靜電夾頭移動通過一加工媒介。
  11. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，該加工模組包含一離子植入系統，其結構係用以將離子植入於多個工件內。
  12. 如申請專利範圍第11項之工件處理系統，其中，該加工模組另外包含一劑量測量系統。
  13. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，該前端模組包含一個實質上處於大氣壓力的內部環境，且其中真空室與加工模組包含一個排空的內部環境。
  14. 如申請專利範圍第13項之工件處理系統，另外包含一個高真空泵，係與該真空室與加工模組的一個或多個形成流體相通。
  15. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，該校準機構另外包含一底座及一個操作式地連接至本身的升降裝置，其中該升降裝置之結構係用以個別垂直地移動兩個或多個工件，其內部分別將兩個或多個工件移動至一特性描述位置。
  16. 如申請專利範圍第15項之工件處理系統，其中，該 兩個或多個垂直校準的工件支架包含兩個或多個彼此垂直校準的工件托架站，其中各工件托架站可經操作而選擇性地將多個工件的個別工件支撐在一緩衝位置中。
  17. 如申請專利範圍第16項之工件處理系統，其中，該升降裝置包含一個操作式地連接至升降機工件支架上的升降機軸，其中該升降機軸係與該底座形成直線滑動卡合，其中該升降機工件支架可經操作而從多個工件托架站選擇性地支撐住多個工件的每個工件，且其中升降機軸可經操作而使多個工件從該個別緩衝位置垂直地移動至一特性描述位置。
  18. 如申請專利範圍第17項之工件處理系統，其中，當每個工件處於特性描述位置時，該特性描述裝置可經操作而偵側出多個工件的一個或多個特性。
  19. 如申請專利範圍第18項之工件處理系統，其中，該特性描述裝置包含一光學感測器，其中當每個工件處於特性描述位置時，該光學感測器可經操作而偵側出多個工件的一個或多個特性。
  20. 如申請專利範圍第19項之工件處理系統，其中，該一個或多個特性包含在工件中的一個或多個刻痕、工件相對於升降機工件支架的位置、及與工件有關之指標。
  21. 如申請專利範圍第20項之工件處理系統，其中，該工件的位置包含該工件的一個或多個旋轉位置及該工件的中心。
  22. 如申請專利範圍第17項之工件處理系統，另外包含 一控制器，其可經操作而控制該工件托架站、升降裝置及特性描述裝置。
  23. 如申請專利範圍第17項之工件處理系統，其中，各工件托架站包含：多個工件支架，其與該工件的圓周相結合，其中，在一縮回位置中，多個工件支架可經操作而支撐住該工件；及一水平移動裝置，係操作式地連接至該等多個工件支架上，其中該水平移動裝置可經操作而選擇性地使多個工件支架從縮回位置徑向伸長至一延伸位置，而超過該工件的圓周，且其中當該等多個工件支架處於延伸位置時，該升降裝置可經操作而支撐住該工件。
  24. 如申請專利範圍第23項之工件處理系統，其中，當該等多個工件支架處於縮回位置時，該升降裝置可經操作而從該等多個工件抬起該工件，而且，當該等工件支架處於延伸位置時，使該工件移動於該等多個工件底下。
  25. 如申請專利範圍第23項之工件處理系統，其中，該等多個工件支架包含兩個或多個拱形支架構件。
  26. 如申請專利範圍第17項之工件處理系統，其中，該升降機軸係進一步旋轉式地連接至該底座。
  27. 如申請專利範圍第26項之工件處理系統，另外包含一個操作式地連接至升降機軸之馬達，其中，該馬達可經操作而繞著其一軸線旋轉該升降機軸。
  28. 如申請專利範圍第27項之工件處理系統，其中，該 馬達包含一伺服馬達。
  29. 如申請專利範圍第26項之工件處理系統，其中，該升降機工件支架包含一真空夾頭，其可經操作而選擇性地抓住多個工件的每個工件。
  30. 如申請專利範圍第1項之工件處理系統，其中，該工件運送容器包含一FOUP。
  31. 一種在離子植入系統內處理多個工件之方法，該方法包含以下步驟：透過一第一機器人在大氣壓力環境下，從一工件運送容器同時移開第一工件與第二工件；將該第一工件與第二工件同時放置於一校準機構的個別第一與第二工件支架上；透過一升降裝置將該第一工件從第一工件支架抬起，且將該第一工件移動至一特性描述位置；對該第一工件實施特性描述；透過一第二機器人將該第一工件從第一工件支架移開；透過該升降裝置使該第二工件從第二工件支架被抬起，且使該第二工件移動至該特性描述位置；對該第二工件實施特性描述；透過該第二機器人將該第二工件從第二工件支架移開；將該第一與第二工件同時插入一第一裝載閉鎖室內；以及 排空該第一裝載閉鎖室；透過一第三機器人使該第一工件從第一裝載閉鎖室移動至一真空室，該第三機器人係藉由該第一裝載閉鎖室所定位；透過與該真空室有關的加工媒介而加工該第一工件；透過一第四機器人使該第一工件從真空室移動至第二裝載閉鎖室，該第四機器人係藉由該第二裝載閉鎖室所定位；透過該第三機器人使該第二工件從第一裝載閉鎖室移動至真空室；透過該加工媒介而加工該第二工件；透過該第四機器人使該第二工件從該真空室移動至該第二裝載閉鎖室；使該第二裝載閉鎖室排氣減壓至大氣壓力。
  32. 如申請專利範圍第31項之方法，另外包含以下步驟：透過該第一機器人將該第一與第二工件從第二裝載閉鎖室同時搬運至工件運送容器。
  33. 如申請專利範圍第31項之方法，另外包含以下步驟：透過該第一機器人將第三與第四工件從該工件運送容器同時移開；將該第三與第四工件同時放置在校準機構的個別第一與第二工件支架上； 藉由該升降裝置而從該第一工件支架抬起該第三工件，且使該第三工件移動至該特性描述位置；對該第三工件實施特性描述；透過該第二機器人將該第三工件從第一工件支架移開；藉由該升降裝置而從該第二工件支架抬起該第四工件，且使該第四工件移動至該特性描述位置；對該第四工件實施特性描述；透過該第二機器人將該第四工件從第二工件支架移開；將該第三與第四工件同時插入一第三裝載閉鎖室內；以及排空該第三裝載閉鎖室。
  34. 如申請專利範圍第33項之方法，另外包含以下步驟：透過該第三機器人將第三工件從該第三裝載閉鎖室搬運至真空室；透過該加工媒介而加工該第三工件；透過該第四機器人將第三工件從該真空室搬運至一第四裝載閉鎖室；透過該第三機器人將第四工件從該第三裝載閉鎖室搬運至真空室；透過該加工媒介而加工該第四工件；透過該第四機器人將第四工件從該真空室搬運至第四 裝載閉鎖室；以及使該第四裝載閉鎖室排空減壓至大氣壓力。
  35. 如申請專利範圍第34項之方法，另外包含以下步驟：透過該第一機器人將第三與第四工件從該第四裝載閉鎖室同時搬運至工件運送容器。
  36. 如申請專利範圍第33項之方法，其中，該第一與第二工件係從第二裝載閉鎖室搬運至工件運送容器，一般係與該第三和第四工件進行特性描述且被搬運至第三裝載閉鎖室內之操作同時發生。
  37. 如申請專利範圍第33項之方法，其中，在該第二工件被加工媒介所加工之後或同時，該第三機器人將該第三工件搬運至真空室內。
  38. 一種在離子植入系統中處理多個工件之方法，該方法包含以下步驟：(a)透過第一機器人而從第一工件運送容器平行地移開第一工件與第二工件；(b)透過該第一機器人將該第一工件預第二工件平行地放置於一校準機構上；(c)透過該校準機構而校準該第一工件；(d)透過一第二機器人從該校準機構移開該第一工件；(e)透過該校準機構校準該第二工件；(f)透過該第二機器人而從該校準機構上移開第二工件； (g)透過該第二機器人將該第一工件與第二工件平行地放置於第一裝載閉鎖室內；(h)排空該第一裝載閉鎖室；(i)透過一第三機器人從該第一裝載閉鎖室移開第一工件，且將該第一工件放置於一加工室內，該第三機器人位於接近該第一裝載閉鎖室；(j)植入離子至該第一工件內；(k)透過一第四機器人從該加工室移開該第一工件，且將該第一工件放置於一第二裝載閉鎖室，該第四機器人位於接近該第二裝載閉鎖室，同時藉由該第三機器人而從該第一裝載閉鎖室移開該第二工件，且將該第二工件放置於該加工室內；(l)將離子植入於該第二工件內；(m)透過該第四機器人從該加工室移開該第二工件，且將該第二工件放置於該第二裝載閉鎖室，(n)將該第二裝載閉鎖室排氣減壓成大氣壓力；(o)透過該第一機器人從第二裝載閉鎖室移開第一工件與第二工件；以及(p)將該第一工件與第二工件平行地放置於一第二工件運送容器內。
  39. 如申請專利範圍第38項之方法，另外包含以下步驟：(q)透過該第一機器人而從第一工件運送容器平行地移開第三工件與第四工件； (r)透過該第一機器人將該第三工件與第四工件平行地放置於該校準機構上；(s)透過該校準機構而校準該第三工件；(t)透過該第二機器人從該校準機構移開該第三工件；(u)透過該校準機構校準該第四工件；(v)透過該第二機器人而從該校準機構上移開第四工件；(w)透過該第二機器人將該第三工件與第四工件平行地放置於一第三裝載閉鎖室內；(x)排空該第三裝載閉鎖室；(y)透過該第三機器人從該第三裝載閉鎖室移開第三工件，且將該第三工件放置於該加工室內；(z)植入離子至該第三工件內；(aa)透過該第四機器人從該加工室移開該第三工件，且將該第三工件放置於一第四裝載閉鎖室，同時藉由該第三機器人而從該第三裝載閉鎖室移開該第四工件，且將該第四工件放置於該加工室內；(bb)將離子植入於該第四工件內；(cc)透過該第四機器人從該加工室移開該第四工件，且將該第四工件放置於該第四裝載閉鎖室內；(dd)將該第四裝載閉鎖室排氣減壓成大氣壓力；(ee)透過該第一機器人從第四裝載閉鎖室平行地移開第三工件與第四工件；以及(ff)將該第三工件與第四工件平行地放置於該第二工件 運送容器內。
  40. 如申請專利範圍第39項之方法，其中，動作(s)、(t)、(u)、(v)及(ff)係至少局部與動作(h)同時執行，且動作(i)、(j)、(k)及(l)係至少局部與動作(x)同時執行。
  41. 如申請專利範圍第39項之方法，其中，動作(e)、(f)、(q)及(r)係至少局部與動作(dd)同時執行，且動作(z)、(aa)及(bb)係至少局部與動作(n)同時執行。
  42. 如申請專利範圍第38項之方法，其中，該第一工件運送容器與第二工件運送容器是相同的工件運送容器。
  43. 如申請專利範圍第38項之方法，其中，動作(b)包含同時將第一工件放置於校準機構的第一工件支架上，且將第二工件放置在校準機構的第二工件支架上。
  44. 如申請專利範圍第43項之方法，其中，該動作(c)包含以下步驟：藉由該校準機構的一升降裝置，將該第一工件從第一工件支架抬起至一特性描述位置；透過該升降裝置而旋轉該第一工件；以及決定該第一工件的一個或多個特性，其中根據該第一工件的一個或多個特性，使該第一工件透過其旋轉而相對於該校準機構產生校準。
  45. 如申請專利範圍第44項之方法，其中，該動作(d)包含透過第二機器人而從第一工件支架移開第一工件。
  46. 如申請專利範圍第43項之方法，其中，該動作(e)包含以下步驟： 透過該校準機構的升降裝置，而使該第二工件從第二工件支架移動至該特性描述位置；以及透過該升降裝置而旋轉該第二工件；以及決定該第二工件的一個或多個特性，其中根據該第二工件的一個或多個特性，使該第二工件透過其旋轉而相對於該校準機構產生校準。
  47. 如申請專利範圍第46項之方法，其中，該動作(f)包含透過該第二機器人而從第二工件支架移開該第二工件。
  48. 一種工件處理系統，包含：一工件運送容器，其結構係用以支撐住多個工件；一前端模組，包含一對大氣壓力機器人及多個工件校準機構，該等校準機構係設置於該對大氣壓力機器人之間，其中，該前端模組係選擇性地操作式連接至工件運送容器，且其中該對大氣壓力機器人各包含一個雙工件處理臂；一真空室，包含一對真空機器人，其中各真空機器人包含一個單工件處理臂；一加工模組，係操作式地連接至真空室；四個雙工件裝載閉鎖室，係操作式地連接至前端模組與真空室，其中第一與第三裝載閉鎖室一般係垂直校準，內部界定出一第一裝載閉鎖模組，且第二與第四裝載閉鎖室一般係垂直校準，內部界定出一第二裝載閉鎖模組；以及 一控制器，其結構係用以透過控制該對大氣壓力機器人而選擇性地在工件運送容器、校準機構及四個雙工件裝載閉鎖室等兩個或多個之間一次搬運兩個或多個工件，且其中該容器之結構係用以透過控制該對真空機器人而選擇性地在四個雙工件裝載閉鎖室與加工模組之間個別地搬運每個工件。
  49. 如申請專利範圍第48項之工件處理系統，其中，該工件運送容器包含FOUP。
  50. 如申請專利範圍第48項之工件處理系統，包含多個操作式地連接至前端模組的工件運送容器，且其中該對大氣壓力機器人可經操作而透過控制該對大氣壓力機器人在多個工件運送容器、校準機構與四個雙工件裝載閉鎖室之間搬運多個工件。
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