TWI471965B - 用於傳送基板之靜電端效器設備、系統與方法 - Google Patents

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Description

用於傳送基板之靜電端效器設備、系統與方法 【相關案件之參照】
本申請案主張對2009年1月11日提出申請之發明名稱為「用於傳送基板之靜電端效器設備、系統與方法」之美國暫時專利申請案第61/143,807號(代理人案號第13249/L號)之優先權，茲將其全文併入於此以供所有目的之參照。
本發明是關於電子元件的製造，更具體地，是關於用於傳送基板之靜電端效器設備、系統與方法。
在電子元件、產品和記憶體物件的製造中，這類元件的前驅物物件(例如，基板)可藉由機器人設備在製造設施的不同系統部件間傳送。舉例來說，傳送可在一群集工具內部從一製程腔室至另一製程腔室、在一群集工具內部從一裝載埠至一製程腔室或在一工廠介面中從一基板載體至一裝載埠等。在這類機器人傳送期間，需要具效率與精確性的基板移動與放置。
因此，尋求在電子元件之製造中用於傳送基板之高效率的系統、設備與方法。
在一實施態樣中，茲提供一用於在電子元件製造系統之部件間傳送基板的基板傳送系統。該基板傳送系統包括一自動機械部件與一耦合至該自動機械部件的端效器，該端效器包括一基底、一位於該基底上的電極對和適於在該基板與該電極對之間形成一間隙的間隔物構件，藉此一靜電荷適於操作，以在介於系統部件間之傳送期間有時將該基板固定至該端效器。
根據另一實施態樣，茲提供一用於在電子元件製造系統之系統部件間傳送基板的靜電端效器設備。該靜電端效器包括一基底，其適於連接至一自動機械部件；一電極對，其放置在該基底之上；及間隔物構件，其放置在該基底之上，並適於在該基板與該電極對之間提供一間隙。
在另一實施態樣中，茲提供一用於在電子元件製造系統之系統部件間傳送基板的靜電端效器設備。該靜電端效器包括一不導電氧化鋁基底，其適於連接至一自動機械部件；一導電電極對，其放置在該基底之上；間隔物構件，其實質上由三個放置在該基底上之圓頂的導電接觸墊組成，並適於以一間隙隔開該基板與該電極對，其中至少一個該間隔物構件導電；及複數個觸壓墊，其放置在該基底與該電極對的至少一個之上。
在尚有另一實施態樣中，茲提供一在電子元件製造系統之部件間傳送基板的方法。該方法包含以下步驟：在一端效器之間隔物構件上安裝一基板；藉由施加一電壓至放置在該端效器上之一電極對來產生一靜電荷，以使該基板吸附至該間隔物構件，藉此在該基板與該電極對之間形成一間隙；及在該製造系統之系統部件間傳送該基板，同時在該傳送期間有時維持該靜電荷。
茲根據本發明之這些與其他的實施態樣提供許多其他的實施態樣。本發明之其他特徵結構和實施態樣從下列詳細敘述、附加申請專利範圍與伴隨圖式當可更完整明白。
電子元件製造製程使用多種前驅物物件來製造諸如半導體晶圓、玻璃板的最終元件(所有這類前驅物物件在此處指為一「基板」或多個「基板」)。在基板從製造製程和系統內之一位置傳送至另一位置期間，基板可由一端效器(有時候指為一「葉片」)運送。基板在傳送期間擱放於端效器之上，且可需要減低或消除葉片與基板間的滑動。減少或消除這類在端效器和基板之間的相對滑動運動可減少定位誤差、在滑動實際發生時減少重定位時間，並可進一步減少可污染系統部件和基板的粒子產生。此外，如果提供一適當的夾鉗力以將基板夾鉗至端 效器，則可增加端效器和受固定的基板的加速度。此可轉化為增加的製程產量，因為基板可接著在不同的系統部件間更迅速地移動，潛在地導致降低電子元件的製造成本。另外，夾鉗機構可輕易地操作與卸下亦是重要的。
根據本發明之一第一實施態樣，茲提供一基板傳送系統。該基板傳送系統可包括一諸如自動機械手腕、自動機械臂及/或一系列自動機械部件的自動機械構件與一耦合至該自動機械構件的靜電端效器。該靜電端效器可產生適當高的夾鉗力(有時候指為「夾取力」)，以致該端效器和基板之間的滑動在運動期間可減少或消除。在某些例子中，可達到大於0.2g的夾鉗力。。該靜電端效器可包括一基底，在其上具有一電極對和間隔物構件。該基底可不導電(例如，氧化鋁)，而該電極對通常可為平坦且導電的。該間隔物構件在該電極與該基板之間提供一間隙。在某些實施例中，該間隔物構件可由圓頂的接觸墊構成。在某些實施例中，該間隔物構件可導電並可安裝在該基底之上。
在該電極對之間提供一相對電壓會形成一靜電荷，其吸附該基板，並提供一夾鉗力使該基板固定至該靜電端效器的該間隔物構件。此外，在某些實施例中，該靜電端效器可進一步包括至少一個「觸壓墊」。由於該基板在該靜電荷的影響下偏斜，該一或多個觸壓墊限制該基板的運動，以致減少或消除與該電極的接觸，並最小化該基板的撓曲或彎曲。
該系統、設備與方法的這些和其他實施例在下文參照第1至11圖敘述，其中類似的元件符號在各處使用以表示類似的元件。
第1圖為本發明之示範的基板傳送系統100的示意圖。系統100可包括機器人102和耦合至機器人102之一自動機械部件的靜電端效器104。機器人102可為諸如四節機器人或水平多關節自動機械臂(SCARA)機器人之任何形式的機器人。可使用其他類型的機器人。舉例來說，機器人可包括適於安裝至一系統部件之一框架或支撐件(未顯示)的支撐基底106。舉例來說，支撐基底106可安裝至一群集工具的框架或一工廠介面的框架，並由其所支撐。在某些實施例中，機器人102可包括垂直活塞108，其可相對支撐基底106沿Z軸(進出紙面)移動。垂直活塞108的移動導致靜電端效器104沿Z軸移動，以便完成將基板放置在一基板支撐上(例如，藉由將基板放置在一製程腔室中的插銷上或在一基板載體的狹槽上)。機器人102可包括藉由皮帶或鏈條連接之任何數目的自動機械臂(例如，自動機械臂110、112和自動機械手腕114)，以致第一臂110沿箭頭116之方向的旋轉導致第二臂112沿箭頭118所繪示之反方向的相對旋轉以及自動機械手腕114沿箭頭120所繪示之方向的相對旋轉。這些旋轉轉變為靜電端效器104沿Y軸122的純平移。
這類運動可允許基板124(以虛線顯示)從一系統部件裝載或卸載。舉例來說，由機器人102和耦合之靜電端效器104構成的基板傳送系統100可適於導致基板124從停駐在一裝載埠之基板載體126傳送至一工廠介面中之一工具(例如，群集工具)的裝載閘128。可選擇地，基板傳送系統100可用在一工具的移送室中，並可在裝載閘128和一製程腔室(未顯示)之間或在製程腔室之間移送一基板。使用靜電端效器可在靜電端效器104和基板124之間沒有滑動的情況下允許基板124之相對快的傳送和移動。控制器129可提供適當的控制訊號給機器人102亦提供給靜電端效器104，以控制機器人102和附接之靜電端效器104的運動，並進一步藉由控制供應給靜電端效器104之一電壓位率來控制靜電端效器104產生的靜電荷。靜電端效器之示範實施例的進一步細節在下文參照第2至11圖提供。
第2和3圖分別為根據本發明之一實施例之示範的靜電端效器104的概略頂視和前視圖。靜電端效器104可包括基底230，其包括適於附接至一機器人部件(未顯示)的第一端232以及位於與第一端232相對之一端上的第二端234。舉例來說，基底230本質上可為平坦的；可具有一介於約0.05英吋(1.3mm)和約0.12英吋(3.1mm)間的厚度；以及可由一適當的不導電(絕緣)材料製成。舉例來說，一適當材料可為氧化鋁，較佳的是99.5%純的氧化鋁。視基板尺寸與靜電端效器104可暴露的處理 溫度而定，可使用其他材料和尺寸。由於能夠耐受相對高的製程溫度(例如，超過500℃)，氧化鋁可提供一良好選擇。舉例來說，基底230可為盡可能寬，以容納一製程腔室(未顯示)之基板支撐插銷間的通過。靜電端效器104可藉由諸如緊固件(例如，螺栓、螺釘、鉚釘、速斷等)的任何適當裝置附接至機器人部件(例如，第1圖所示的自動機械手腕114或一自動機械臂)。舉例來說，當使用緊固件時，螺栓可容納在孔235A、235B中。可使用更少或更多的孔。
可藉由機械緊固、開凹槽、層壓、黏著或藉由沈積等任一項設置在基底230上的是由第一電極238A和第二電極238B構成的電極對236。電極238A、238B可由任何導電材料製成，且較佳地可具有一平坦的上表面(相對基板表面的表面)。用於電極238A、238B之適當的導電材料可包括鋁(例如，6061鋁)、不鏽鋼、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)、鉭(Ta)、氧化鋯(ZrO2 )、碳化矽(SiC)或銀(Ag)或諸如鉬-錳合金之前述材料的合金。在某些實施例中，舉例來說，可以諸如鎳來電鍍氦電極。電極238A、238B可形成為平板或一沈積導電材料的相對薄層。
舉例來說，如果電極238A、238B沈積為基底230上的導電層，則電極可為一銀(Ag)、鈮(Nb)、鉑(Pt)、鉭(Ta)薄層或其他金屬薄膜或沈積層。某些實施例可包括一約10微米的銀層，連同一無電或電解鎳(Ni)電鍍至約125微米厚度。可選擇地，電極238A、238B可為一具有足 夠高之導電率的金屬化陶瓷(例如，摻雜鈦的氧化鋁或其他摻雜陶瓷)，以產生一靜電荷。舉例來說，沈積層或薄膜層的層厚度可為至少約5微米、或至少約10微米或更大、或至少約20微米或更大。可使用其他的沈積或薄膜層厚度。電極238A、238B在平面圖中可具有諸如矩形或細長的任何適當形狀，並可近乎與基板124的寬度一樣長。
電極238A、238B可包括一形成在其一表面上的介電層，以絕緣電極與電接觸。舉例來說，介電層可為藉由電漿熱噴塗操作設置的氧化鋁，並可具有一介於約10微米和30微米之間或更大的厚度。不過，在某些實施例中，電極本質上可無一絕緣介電層。此可增加快速釋放靜電荷的能力，從而允許相對快的夾鉗與鬆開。
導體239A、239B可附接至電極238A、238B，並可適於附接至一概略顯示的可調整電壓源240。附接可以電接觸斑241A、241B輔助，其容許導體239A、239B容易連接至自動機械構件(例如，手腕和自動機械臂)中的導線。可使用提供一可變電壓之任何適當的電路系統或電壓源。電壓尤可在傳送期間設定至一高位準(例如，500V至2000V)，並在一基板放置操作期間降低至一較低位準(或一本質上為零的電壓)(藉此基板124與端效器104的分離可發生)。舉例來說，分離可透過舉升銷的使用或透過機器人的垂直運動能力而發生。
靜電端效器104進一步包括間隔物構件，其用於使基板124與電極238A、238B隔開一適當距離。在某些實施例中，間隔物構件可為三或更多個接觸墊242A、242B、242C。在另一實施方式中，接觸墊的數目實質上可僅由三個接觸墊(即242A、242B和242C)組成。接觸墊242A、242B、242C(在頂視圖中)可為任何適當形狀(例如，圓形、卵形、正方形、六邊形、八邊形或矩形)。可使用其他形狀。較佳地，兩接觸墊(例如，242B和242C)可在第二端234沿一橫向方向隔開，並可位於形成在基底230之第二端234中的凹部244之任一側上。以欲傳送之基板124的尺寸和不同製程腔室中之基板支撐件的配置方式為基礎，接觸墊242B和242C可沿橫向方向盡可能遠遠相隔。位於第一端232的接觸墊242A本質上可位於靜電端效器104的中心線245之上，並針對基板124的尺寸朝第一端232位處於盡可能遠的位置。在某些實施例中，接觸墊242A、242B、242C可提供一與基板124的三點接觸，從而在基板124和電極238A、238B之間提供一間隙。
接觸墊242A至242C可藉由諸如焊接、壓合、黏著、螺鎖、用螺栓固定或其他機械緊固等的任何適當裝置固定至基底230。接觸墊242A至242C的一或多個(較佳的是全部)可導電。導電可為實施電接地所必須，其於下文更完整敘述。用於接觸墊242A至242C的材料可為任何指定用於上文列舉之電極的材料。可選擇地，接觸墊 242A至242C可為摻雜鈦的氧化鋁。舉例來說，接觸墊242A至242C可具有一介於約45μm和65μm之間的表面粗糙度(Ra)，以改善表面摩擦並限制粒子產生。接觸墊242A至242C可如在第3圖中最佳顯示般具有一圓頂輪廓，以進一步最小化接觸面積。接觸墊242A至242C可具有一在電極238A、238B之頂表面上方舉升基板124的適當高度，該高度量在基板和電極238A、238B之間形成一間隙(G)。該高度必須經過設計，以便間隙(G)小於約0.025英吋(635微米)，或甚至介於約0.005和0.025英吋之間(約127至635微米)，或甚至介於約0.010和0.020英吋之間(約254至508微米)。
第2圖概略顯示電連接至接觸墊242A至242C之一或多個的可切換接地電路246。一旦關閉至導體239A、239B的電壓，可切換接地電路246可允許任何殘留的靜電荷從基板124洩放。接地可在基板放置前完成，其中基板124與靜電端效器104分離。接地248可視為可切換，因為切換247通常打開，且接地248不工作，直到至導體239A、239B的電壓關閉為止。一旦電壓關閉，則切換247可閉合，互連接地248並排洩任何殘留在基板124上的靜電荷。因此，可切換的特徵結構表示接地248可在需要時經由切換247互連。
除了間隔物構件之外，靜電端效器104可包括一或多個觸壓墊243A、243B。這些觸壓墊243A、243B可放置在基板124在電極238A、238B產生的靜電力作用下可 導致其偏斜或彎曲的區域中。因此，觸壓墊243A、243B可最小化或消除基板124與電極238A、238B接觸的可能性，該接觸可損壞基板124及/或電極238A、238B。 如第2圖的實施例所繪示，觸壓墊243A、243B可放置在電極238A、238B之間，並安裝在基底230之上。觸壓墊243A、243B必須具有適當高度以及具有適當數目，以最小化與基板124的接觸。在某些實施例中，觸壓墊的數目可為10或更多、25或更多或甚至50或更多的數目。
基底230可包括形成在其中且位於電極238A、238B之間的檢查孔250，以允許校準。此外，基底230可包括停止器249A、249B，其從基底230延伸至一高度，其至少超過基板124之下表面。一旦將基板放置於靜電端效器104上後端效器快速運動，這些停止器249A、249B可限制基板124的任何滑動運動。
用於在一電子元件製造系統之系統部件間傳送基板的靜電端效器404的另一實施例繪示於第4圖。類似於前述實施例，此靜電端效器404的實施例包括本質上平坦的絕緣基底430，其具有可為導電板之複數個安裝至此的電極438A、438B。在此實施例中，基底430可以諸如陶瓷的介電(絕緣)材料製成。可使用一諸如氧化鋁的介電材料，其具有介於約2.5×106 歐姆-公分和約1×1014 歐姆-公分之間的高電阻率(低導電率)。電極438A、438B可以諸如鋁的導電材料製成，並可製作為薄板。與前述 實施例相反，此靜電端效器404的實施例可包括額外的電極對，即電極對438C、438D和電極對438E、438F，其可具有與電極對438A、438B相似的構造。電極438A至438F可包括帶螺紋的孔(未顯示)，並藉由螺釘(未顯示)從基底430的下側緊固至基底。此實施例中的電極438A至438F可以一薄介電層(例如，氧化鋁薄層)覆蓋，舉例來說，其亦可具有介於約2.5×106 歐姆-公分和約1×1014 歐姆-公分之間的電阻率以及約10微米至約30微米之間或更大的厚度。類似於前述實施例，三個接觸墊442A至442C可提供用於隔開基板(未顯示)與不同電極438A至438F的間隔物構件。在此實施例中，多組觸壓墊443A至443C可在個別的電極對438A至438F之間放置於不同點上。三或更多個觸壓墊可設置用於每一電極對。可設置其他數目的觸壓墊。
根據本發明尚有另一實施例，一靜電端效器的底部和頂部透視圖分別示於第5A和5B圖。此靜電端效器504的實施例可包括一不導電且本質上平坦的基底530(舉例來說，其可由氧化鋁製成)；平坦的薄膜電極538A、538B；及間隔物構件，其包括接觸墊542A至542C。該電極可如導體539A、539B和電接觸斑541A、541B一般為銀(Ag)薄膜或鍍鎳銀(Ag)薄膜，其可連接至一可控制的電壓源(未顯示)。在此實施例中，觸壓墊543可成列地形成在電極上，並可包括任何諸如氧化鋁的介電材料。觸壓墊543高於電極538A、538B之一表面的高度 可介於約0.002英吋(約50微米)和0.010英吋(約254微米)之間。除了用於觸壓墊543的介電材料之外，電極表面本質上可無介電(絕緣)層。在每一電極538A、538B上之氧化鋁觸壓墊543的數目可為25或更多，甚至是50或更多。在此實施例中，前接觸墊542B至542C可至少部分受到電極層538A、538B所圍繞。
示於第5A圖的是端效器504的下側視圖，其繪示先前所述之可切換接地電路的一部分。電路部分可在基底530的下側上以任何位置或方向設置。導電引線550A和550B可電連接至墊542A至542C之一或多個的下側。導電引線550C可進一步電連接至導電的電接觸斑541C，其接著可連接至一可切換接地電路的剩餘部分。導電引線550A至550C和接觸斑541C可為任何適當導體(例如，銀薄膜或鍍鎳銀薄膜)或僅是一導線。
第6圖繪示一根據本發明之另一實施態樣之用於在一電子元件製造系統之系統部件間傳送基板的方法。方法600包含以下步驟：在602，於用來在系統部件間傳送基板之靜電端效器的間隔物構件上安裝基板。在安裝後以及在基板傳送前(或本質上與基板傳送一致)，靜電端效器的電極可以介於約500V至2000V的電壓電位通電。因此，604導致靜電荷在基板中形成，以使基板吸附至間隔物構件，並在基板和電極之間提供一間隙。電壓繼續在傳送期間施加，且至少在傳送606期間有時維持。方法600可選擇地在608中包括在傳送期間有時提供一 足以使基板偏斜以使之與至少一個觸壓墊接觸的吸附力。舉例來說，使基板達成擱放在至少一個觸壓墊上所需的偏斜可為約0.005英吋(127微米)或更大。在基板傳送至另一位置並使電極去電之後，方法600可選擇地在610中包括藉由連接至少一個間隔物構件至一電接地來洩放靜電荷。
靜電端效器之不同的額外實施例示於第7至11圖並參照其敘述。所有實施例包括的共用元件有：一基底；一電極對；及間隔物構件，其包括用於在三個位置接觸基板並在基板(未顯示)和電極間提供間隙的三個接觸墊。
在第7圖所繪示之端效器704的實施例中，電極對736A至736C可容納在形成進入基底730的袋部或凹部752A至752C中。電極736A至736C在基板可接觸之電極的暴露表面上可包括一絕緣層(例如，氧化鋁)。舉例來說，電極736A至736C可藉由壓合、機械緊固或以適當的陶瓷/環氧樹脂黏著劑黏著來固定至基底730並進入袋部752A至752C。如前述實施例，間隔物構件可包括三個接觸墊742A至742C，以提供三點接觸，並可設置一或多個觸壓墊743A至743B。
相對於先前實施例所示的側對側配置方式，第8圖所示之靜電端效器804之實施例中的電極838A、838B可以一端對端的方向來配置。電極838A、838B可附接至絕緣體854(例如，氧化鋁)並藉此分離。電極838A、838B可藉由銅焊等附接至絕緣體854。舉例來說，一整個銅 焊結合的上表面可接著藉由電漿噴塗製程以氧化鋁厚層塗佈。在此實施例中，氧化鋁厚層可形成基底830。厚層的表面可接著機械研磨或機械加工，以形成三個接觸墊842A至842C與一或多個觸壓墊843A、843B。電接觸可藉由任何適當裝置製作在靜電端效器804的下側上。
在第9圖所繪示之靜電端效器904的實施例中，電極938A、938B(以虛線顯示)可配置在一成層的結構內部。在電極938A、938B之任一側上夾在中間的是介電層944(僅顯示頂部層)，舉例來說，其由氧化鋁構成。可使用其他介電材料。包括接觸墊942A至942C和觸壓墊943A、943B的間隔物構件可機械加工為頂部介電層(例如，藉由機械加工或研磨)。底部及/或頂部層944可包括基底930。
靜電端效器設備1004的另一成層實施例示於第10和11圖並參照其敘述。在所繪示的實施例中，包括電極1038A、1038B(在第10圖中以虛線顯示)的導電板可以一水平、端對端的配置方式配置。一介電材料(例如，氧化鋁)的的平坦構件1055、1060可設置在電極1038A、1038B的任一側上，以形成一成層構造。緊固件可將組件固定在一起。緊固件可包括導電間隔物構件，並具有形成在頭部或其他部分中的圓頂墊1042A至1042C。一或多個觸壓墊1043A、1043B可進一步設置在靜電端效器1004 之上。電接觸斑1041A、1041B可幫助電連接至一可變電壓源(未顯示)。
前文的敘述僅揭示本發明的示範實施例。落在本發明範圍內之上文所揭示之系統、設備與方法的修改對那些在此技術中具有普通技能者而言將可輕易明白。
因此，雖然本發明已連同其示範實施例揭示，須了解其他實施例可落在如下列申請專利範圍定義之本發明的精神與範圍內。
100‧‧‧基板傳送系統
102‧‧‧機器人
104‧‧‧靜電端效器
106‧‧‧支撐基底
108‧‧‧垂直活塞
110‧‧‧自動機械臂
112‧‧‧自動機械臂
114‧‧‧自動機械手腕
116‧‧‧箭頭
118‧‧‧箭頭
120‧‧‧箭頭
122‧‧‧Y軸
124‧‧‧基板
126‧‧‧基板載體
128‧‧‧裝載閘
129‧‧‧控制器
230‧‧‧基底
232‧‧‧第一端
234‧‧‧第二端
235A‧‧‧孔
235B‧‧‧孔
236‧‧‧電極對
238A‧‧‧第一電極
238B‧‧‧第二電極
239A‧‧‧導體
239B‧‧‧導體
240‧‧‧可調整電壓源
241A‧‧‧電接觸斑
241B‧‧‧電接觸斑
242A‧‧‧接觸墊
242B‧‧‧接觸墊
242C‧‧‧接觸墊
243A‧‧‧觸壓墊
243B‧‧‧觸壓墊
244‧‧‧凹部
245‧‧‧中心線
246‧‧‧可切換接地電路
247‧‧‧切換
248‧‧‧接地
249A‧‧‧停止器
249B‧‧‧停止器
250‧‧‧檢查孔
404‧‧‧靜電端效器
430‧‧‧基底
438A‧‧‧電極
438B‧‧‧電極
438C‧‧‧電極
438D‧‧‧電極
438E‧‧‧電極
438F‧‧‧電極
442A‧‧‧接觸墊
442B‧‧‧接觸墊
442C‧‧‧接觸墊
443A‧‧‧觸壓墊
443B‧‧‧觸壓墊
443C‧‧‧觸壓墊
504‧‧‧靜電端效器
530‧‧‧基底
538A‧‧‧薄膜電極
538B‧‧‧薄膜電極
539A‧‧‧導體
539B‧‧‧導體
541A‧‧‧電接觸斑
541B‧‧‧電接觸斑
541C‧‧‧電接觸斑
542A‧‧‧接觸墊
542B‧‧‧接觸墊
542C‧‧‧接觸墊
543‧‧‧觸壓墊
550A‧‧‧導電引線
550B‧‧‧導電引線
550C‧‧‧導電引線
600‧‧‧方法
602‧‧‧步驟
604‧‧‧步驟
606‧‧‧步驟
608‧‧‧步驟
610‧‧‧步驟
704‧‧‧靜電端效器
730‧‧‧基底
736A‧‧‧電極
736B‧‧‧電極
736C‧‧‧電極
742A‧‧‧接觸墊
742B‧‧‧接觸墊
742C‧‧‧接觸墊
743A‧‧‧觸壓墊
743B‧‧‧觸壓墊
752A‧‧‧袋部或凹部
752B‧‧‧袋部或凹部
752C‧‧‧袋部或凹部
804‧‧‧靜電端效器
830‧‧‧基底
838A‧‧‧電極
838B‧‧‧電極
842A‧‧‧接觸墊
842B‧‧‧接觸墊
842C‧‧‧接觸墊
843A‧‧‧觸壓墊
843B‧‧‧觸壓墊
854‧‧‧絕緣體
904‧‧‧靜電端效器
930‧‧‧基底
938A‧‧‧電極
938B‧‧‧電極
942A‧‧‧接觸墊
942B‧‧‧接觸墊
942C‧‧‧接觸墊
943A‧‧‧觸壓墊
943B‧‧‧觸壓墊
944‧‧‧底部及/或頂部 層
1004‧‧‧靜電端效器設備
1038A‧‧‧電極
1038B‧‧‧電極
1041A‧‧‧電接觸斑
1041B‧‧‧電接觸斑
1042A‧‧‧圓頂墊
1042B‧‧‧圓頂墊
1042C‧‧‧圓頂墊
1043A‧‧‧觸壓墊
1043B‧‧‧觸壓墊
1055‧‧‧平坦構件
1060‧‧‧平坦構件
第1圖為根據本發明之實施例之包括在一電子元件製造系統內部之一基板傳送系統的示意圖。
第2圖為本發明之一靜電端效器設備之一實施例的頂視圖。
第3圖為第2圖所繪示之靜電端效器之實施例的前視圖。
第4圖為根據本發明之一靜電端效器設備之另一實施例的透視圖。
第5A和5B圖分別為根據本發明之一靜電端效器設備之另一實施例的透視底視和頂視圖。
第6圖為說明根據本發明之實施例之一方法的流程圖。
第7至9圖為本發明之靜電端效器設備之其他實施例的頂視圖。
第10至11圖分別為本發明之靜電端效器設備之另一實施例的頂視和橫剖面側視圖。
404‧‧‧靜電端效器
430‧‧‧基底
438A‧‧‧電極
438B‧‧‧電極
438C‧‧‧電極
438D‧‧‧電極
438E‧‧‧電極
438F‧‧‧電極
442A‧‧‧接觸墊
442B‧‧‧接觸墊
442C‧‧‧接觸墊
443A‧‧‧觸壓墊
443B‧‧‧觸壓墊
443C‧‧‧觸壓墊

Claims (25)

  1. 一種用於在多個電子元件製造系統部件間傳送基板的基板傳送系統，其包括：一自動機械(robotic)部件；及一靜電端效器，其耦合至該自動機械部件，該端效器包括一基底、位於該基底上的一電極對、多個觸壓(touchdown)構件以及多個間隔物構件，該等間隔物構件適於在該基板與該電極對之間形成一間隙；其中該等觸壓構件具有從該電極對之頂表面所形成之一平面偏移的一頂表面，且該等觸壓構件的高度低於該等間隔物構件的高度；一靜電荷適於操作以在該等系統部件間傳送的期間有時(at times)將該基板固定至置於該端效器之該基底上的該等間隔物構件。
  2. 如請求項1所述之基板傳送系統，其中該自動機械部件由一自動機械手腕構成。
  3. 如請求項1所述之基板傳送系統，其中該系統在一製程腔室和一裝載閘之間傳送該基板。
  4. 如請求項1所述之基板傳送系統，其中該系統在一基板載體和一裝載閘之間傳送該基板。
  5. 如請求項1所述之基板傳送系統，其包括一可切換接地電路，該可切換接地電路附接至該等間隔物構件的至少一者。
  6. 一種用於在電子元件製造系統中之多個系統部件間傳送基板的靜電端效器設備，其包括：一基底，其適於連接至一自動機械部件；一電極對，其放置在該基底之上；及多個間隔物構件以及多個觸壓構件，該等間隔物構件放置在該基底之上，且該等觸壓構件位在該基底與電極對之其中一者或二者上，該等間隔物構件以及觸壓構件適於在該基板與該電極對之間提供一間隙，其中該等觸壓構件具有從該電極對之頂表面所形成之一平面偏移的一頂表面，且該等觸壓構件的高度低於該等間隔物構件的高度。
  7. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該等間隔物構件包括至少三個安裝在該基底上的圓頂墊。
  8. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該端效器適於產生至少0.2g的一夾鉗力。
  9. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該電極對由安裝在該基底上的多個導電板構成。
  10. 如請求項9所述之靜電端效器設備，其中該等導電板缺乏形成在其上表面上的一介電層。
  11. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其進一步包括多個電極對，其由安裝在該基底上的多個導電板構成。
  12. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該等間隔物構件中之至少一者導電。
  13. 如請求項12所述之靜電端效器設備，其中該導電間隔物構件由以一導電材料摻雜的Al2 O3 構成。
  14. 如請求項12所述之靜電端效器設備，其進一步包括一接地電路之一電引線，該電引線連接至該導電間隔物構件。
  15. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該等間隔物構件包括三或更多個接觸墊，至少一個接觸墊導電且與一可切換接地電路相通(in communication)，使得一旦關閉該可切換接地電路，來自該基板的一殘餘靜電荷即被中和。
  16. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該等觸壓構件在該基板因靜電荷影響而偏斜時限制該基板的一彎曲運動以防止與該等電極接觸。
  17. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該等間隔物構件基本上由三個隔開的墊組成。
  18. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該等間隔物構件適於與該基板形成三點接觸，其中該基板與該電極對之間的該間隙為約254至508微米，且最高達635微米。
  19. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該基底由一介電材料構成。
  20. 如請求項19所述之靜電端效器設備，其中該基底由Al2 O3 構成。
  21. 如請求項6所述之靜電端效器設備，其中該電極對的每一電極由厚度小於約254微米的一薄導電層構成。
  22. 如請求項21所述之靜電端效器設備，其進一步包括一介電層，其配置在該薄導電層之一頂表面上。
  23. 一種用於在電子元件製造系統之多個系統部件間傳送基板的靜電端效器設備，其包括：一不導電氧化鋁基底，其適於連接至一自動機械部件；一導電電極對，其放置在該基底之上；多個間隔物構件，其基本上由三個放置在該基底上之圓頂的導電接觸墊組成，並適於以一間隙隔開該基板與該導電電極對，其中該等間隔物構件之至少一者導電；及複數個觸壓墊，其放置在該基底與該導電電極對的至少一者或二者之上，其中該複數個觸壓墊包括從該導電電極對之頂表面所形成之一平面偏移的一頂表面，且該等觸壓墊的高度低於該等間隔物構件的高度。
  24. 一種在電子元件製造系統之多個部件間傳送基板的方法，其包含以下步驟：在一端效器之多個導電間隔物構件上安裝一基板；藉由施加一電壓至放置在該端效器上之一電極對來產生一靜電荷，以使該基板吸附至該等間隔物構件，藉此在該基板與該電極對之間形成一間隙；透過該電壓施加一吸附力，該電壓足以使該基板偏折而與至少一個觸壓墊接觸，其中該至少一個觸壓墊包 括從該電極對之頂表面所形成之一平面偏移的一頂表面，且該觸壓墊的高度低於該等間隔物構件的高度；及在該製造系統之多個系統部件間傳送該基板，同時在該傳送期間有時維持該靜電荷。
  25. 如請求項24所述之方法，其進一步包含以下步驟：關閉與該等導電間隔物構件相通的一可切換接地電路，以中和來自該基板的一殘餘靜電荷。
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