專利名稱：小批量尺寸基片載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體上涉及半導(dǎo)體器件生產(chǎn)，尤其涉及小批量尺寸基片載體及其使用方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件被制作在基片上，如硅襯底、玻璃板等，并在計(jì)算機(jī)、顯示器及類似產(chǎn)品中使用。這些器件按照一序列制造步驟制造，如薄膜淀積、氧化或氮化、蝕刻、拋光和熱處理及平板印刷處理過程。盡管在單個(gè)加工站就可以進(jìn)行多個(gè)生產(chǎn)步驟，但是通常必須在用于至少數(shù)個(gè)加工步驟的加工站之間傳遞基片。
基片通常儲(chǔ)存在盒子或容器(下文統(tǒng)稱“基片載體”)中，以在加工站和其他地點(diǎn)之間傳送。盡管可以在加工站之間手工傳遞基片載體，但是基片載體的傳遞通常是自動(dòng)進(jìn)行的。例如，可以通過機(jī)器人進(jìn)行基片載體的自動(dòng)傳遞，該機(jī)器人利用末端執(zhí)行器將基片載體提起。
為了能夠取得存儲(chǔ)在基片載體中的基片，可以經(jīng)過開門機(jī)構(gòu)將基片載體的門打開，該開門機(jī)構(gòu)通常位于加工工具的裝卸口處。開門操作應(yīng)當(dāng)以有效并且不會(huì)導(dǎo)致基片載體內(nèi)的基片受到污染的方式進(jìn)行。因此，存在改進(jìn)基片載體設(shè)計(jì)及其改進(jìn)的使用方法和設(shè)備的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種基片載體。該基片載體包括(1)基片載體外殼，該外殼具有一開口和一適合存儲(chǔ)至少一片基片的區(qū)域；和(2)適合與該外殼相聯(lián)接并封閉該開口的門。該門包括磁穿透部件，該部件適合與裝卸口的開門機(jī)構(gòu)的相應(yīng)磁性部件相聯(lián)接。
在本發(fā)明的第二方面中，提供有用于打開基片載體的基片載體門的設(shè)備。該設(shè)備包括一支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件適合于(1)在裝卸口處支撐基片載體門；(2)允許將門從基片載體上拆下；和(3)在基片載體的底面下方樞轉(zhuǎn)該拆下的門。
在本發(fā)明的第三方面，設(shè)置一裝卸口結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括(1)Box Opener/Loader to Tool Standard(BOLTS)開口；和(2)位于該BOLTS開口內(nèi)的數(shù)個(gè)裝卸口單元，并且每個(gè)裝卸口單元都適合于在該BOLTS開口內(nèi)支撐基片載體。根據(jù)本發(fā)明的這些和其他方面還提供了數(shù)個(gè)其他方面。
從下面的詳細(xì)描述、所附的權(quán)利要求和附圖中，本發(fā)明的其他特征和方面將變得更為明確。


圖1是懸掛式輸送裝置的部分透視圖，其中該懸掛式輸送裝置正輸送第一和第二載體；圖2是圖1所示懸掛式載體支架和懸掛式傳遞凸緣組件沿縱向方向的分解透視圖；圖3是圖2所示的懸掛式載體支架和懸掛式傳遞凸緣組件的分解仰視圖；圖4是附圖2所示懸掛式載體支架和懸掛式傳遞凸緣組件的分解仰視圖；
圖5和6分別是該懸掛式載體支架的第一刀刃接收器，和該懸掛式傳遞凸緣的第一刀刃部分(包括橫截面)的透視圖；圖7和8是該懸掛式載體支架和懸掛式傳遞凸緣的相同部分的簡(jiǎn)單橫截面圖；圖9是附圖1的利用本發(fā)明連接懸掛式載體支架和懸掛式傳遞凸緣的懸掛式輸送裝置的部分切除透視圖，，其中存在于該懸掛式輸送裝置輸送載體的路徑中的物體，撞擊該載體；圖10至12是該懸掛式載體支架的第一刀刃接收器，和該懸掛式傳遞凸緣的第一刀刃的各部分的橫截面圖，其描述了導(dǎo)致載體從附圖1的懸掛式輸送裝置上移出的分離過程；圖13是懸掛式載體支架的第一刀刃接收器和懸掛式傳遞凸緣的第一刀刃的一部分的剖視圖，該圖描述了這種組件的備選實(shí)施例；圖14是根據(jù)本發(fā)明的借助懸掛式傳遞凸緣支撐基片載體的數(shù)個(gè)架子的透視圖；圖15是附圖14的架子的透視圖，其中頂部架子借助其懸掛式傳遞凸緣支撐基片載體；圖16A是基片載體的示范性實(shí)施例，該基片載體具有懸掛式傳遞凸緣，適于輸送單個(gè)基片；圖16B-D是基片載體的示范性實(shí)施例；圖17A-L描述了開門機(jī)構(gòu)的第一示范性實(shí)施例，該開門機(jī)構(gòu)用于打開基片載體的門；圖18A-L描述了用于將基片載體的門打開的開門機(jī)構(gòu)的第二示范性實(shí)施例；圖19A-19H描述了示范性的夾爪機(jī)構(gòu)，該夾爪機(jī)構(gòu)可以用于固定基片載體；圖20A-B描述了開門機(jī)構(gòu)的第三示范性實(shí)施例，該開門機(jī)構(gòu)用于打開基片載體的門；圖21描述了設(shè)置在Box Opener/Loader to Tool Standard(BOLTS)開口中的多個(gè)4-基片基片載體的側(cè)視圖；圖22A-E描述了開門機(jī)構(gòu)的第四示范性實(shí)施例，該開門機(jī)構(gòu)用于打開基片載體的門；和圖23A-23G描述了示范性基片載體的不同組件。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種用于基片載體的懸掛式傳遞凸緣和借助該懸掛式傳遞凸緣對(duì)載體進(jìn)行支撐的相應(yīng)的懸掛式支架。本發(fā)明還提供了新型基片載體和裝卸口結(jié)構(gòu)(load port configuration)。
該基片載體可以是只適合儲(chǔ)存一個(gè)基片的單基片載體，或者是適合儲(chǔ)存數(shù)個(gè)基片的多基片載體。一方面，該懸掛式支架被調(diào)整，使得該支架設(shè)置有捕獲窗口(用于捕獲該懸掛式傳遞凸緣)，該捕獲窗口沿著該懸掛式傳遞凸緣能夠接近支架的方向從較寬的窗口變成較窄的窗口。第二方面，該懸掛式傳遞凸緣和懸掛式支架被調(diào)整，使得當(dāng)懸掛式傳遞凸緣由懸掛式支架支撐時(shí)，防止該懸掛式傳遞凸緣在除了垂直方向以外的任何方向上相對(duì)于懸掛式支架移動(dòng)。再一方面，該懸掛式傳遞凸緣和懸掛式支架被調(diào)整，使得如果支撐在其上的基片載體在與載體移動(dòng)方向相反的方向上受到撞擊，那么該載體的懸掛式傳遞凸緣將從該懸掛式支架上分離，允許載體下落。
單獨(dú)這些方面中的每一個(gè)都被認(rèn)為是有創(chuàng)造性的，然而在至少一個(gè)懸掛式傳遞凸緣和懸掛式支架的實(shí)施例中，可能包含上述每個(gè)方面。其附圖和下面的描述提供了實(shí)施上述每個(gè)創(chuàng)造性方面的具體結(jié)構(gòu)。附圖1至12的結(jié)構(gòu)僅僅是示范性的，并且應(yīng)當(dāng)可以理解，根據(jù)本發(fā)明的功能也可以設(shè)計(jì)其它替代結(jié)構(gòu)。
附圖1是懸掛式輸送裝置103的一部分101的透視圖，其中該懸掛式輸送裝置103沿著懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109在第一同軸方向107上輸送第一和第二載體105a、105b。該懸掛式輸送裝置103的創(chuàng)新性的第一懸掛式載體支架111a借助一創(chuàng)新性的第一懸掛式傳遞凸緣113a支撐該第一載體105a，該第一懸掛式傳遞凸緣固定到第一載體105a上，并位于該第一載體上方的中心處，并且該懸掛式輸送裝置103的創(chuàng)新性的第二懸掛式載體支架111b借助一創(chuàng)新性的第二懸掛式傳遞凸緣113b支撐第二載體105b，該第二懸掛式傳遞凸緣固定到第二載體105b上，并位于該第二載體上方中心處。懸掛式傳遞凸緣113a、113b也可以采用相對(duì)于基片載體105a、105b的其他位置。
附圖2是沿著附圖1中所示的懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a的組件的同軸方向107的分解透視圖。該懸掛式載體支架111a包括支撐板115和固定在支撐板115頂上的聯(lián)接夾鉗117，該聯(lián)接夾鉗適于將懸掛式載體支架111a固定地聯(lián)接到懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109上。該懸掛式載體支架111a還包括一柔性吊架119，該柔性吊架也固定到支撐板115頂上，并適于為懸掛式載體支架111a沿著可移動(dòng)軌道109提供輔助支撐。第一刀刃接收器121a固定在支撐板115的第一側(cè)面123a下方，第二刀刃接收器121b固定在與第一側(cè)面123a相對(duì)的支撐板115的第二側(cè)面123b下方。懸掛式載體支架111a的各組件可以使用任何合適的聯(lián)接機(jī)構(gòu)(例如，螺釘、螺栓、粘結(jié)劑等)聯(lián)接在一起。該懸掛式載體支架111a的所有或部分部件可以整體成形。
該懸掛式傳遞凸緣113a包括凸緣板125，該凸緣板適合于借助合適的固定機(jī)構(gòu)，如固定孔127或類似物，聯(lián)接到載體(例如，第一載體105a(附圖1))上。第一刀刃129a從該凸緣板125的第一側(cè)面131a開始向下延伸，并且第二刀刃129b(在附圖2中不明顯，但可參照附圖3)從該凸緣板125的第二側(cè)面131b向下延伸。加強(qiáng)延長(zhǎng)板133從該凸緣板125的第三側(cè)面131c開始向下延伸。
如將在下面進(jìn)一步解釋的那樣，該第一刀刃接收器121a適合于接收該第一刀刃129a，并且該第二刀刃接收器121b適合于接收第二刀刃129b。如將在下面進(jìn)一步解釋的那樣，該懸掛式載體支架111a的支撐板115、第一刀刃接收器121a和第二刀刃接收器121b限定了懸掛式凸緣捕獲窗口137，在該懸掛式載體支架111a的第一和第二刀刃接收器121a、121b容納該懸掛式傳遞凸緣113a的相應(yīng)第一和第二刀刃129a、129b之前，懸掛式傳遞凸緣113a適合通過該懸掛式凸緣捕獲窗口137。
附圖3是附圖2中懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a的組件的分解仰視圖。該懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a沿著垂直面135對(duì)齊，該垂直面135與懸掛式載體支架111a的中線面(未單獨(dú)示出)和懸掛式傳遞凸緣113a的中線面(未單獨(dú)示出)重合。參照附圖1，該垂直面135最好與懸掛式輸送裝置103的垂直定向的可移動(dòng)軌道109相對(duì)齊，然而根據(jù)本發(fā)明也可以設(shè)置成其他方向(例如，傾斜的，或者平行但偏置的)。
在附圖3中，懸掛式凸緣捕獲窗口137看上去像是一條線。該懸掛式載體支架111a適合于允許懸掛式傳遞凸緣113a從附圖3中所示的懸掛式傳遞凸緣113a的相對(duì)位置開始向懸掛式載體支架111a前進(jìn)，并通過該懸掛式凸緣捕獲窗口137。
第一刀刃接收器121a相對(duì)于懸掛式載體支架111a的中線面(未單獨(dú)示出)以第一角度139a定向，并且第二刀刃接收器121b相對(duì)于懸掛式載體支架111a的中線面以第二角度139b定向。優(yōu)選的是，該第一角度139a和第二角度139b相等，從而第二刀刃接收器121b在懸掛式載體支架111a的整個(gè)中線面(未單獨(dú)示出)上與第一刀刃接收器121a成鏡像。在一個(gè)實(shí)施例中，第一刀刃接收器121a和第二刀刃接收器121b之間的第三角度141大約為60度。也可以采用其它角度(例如，包括大約為10至20度的角度)。非常明顯，如將在下面進(jìn)行解釋的那樣，第三角度141的范圍選擇與該懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a的幾何形狀的其他方面相關(guān)。
第一刀刃129a相對(duì)于懸掛式傳遞凸緣113a的中線面(未單獨(dú)示出)以第四角度139c定向，并且第二刀刃129b相對(duì)于懸掛式傳遞凸緣113a的中線面(未單獨(dú)示出)以第五角度139d定向。優(yōu)選的是，該第四角度139c與第五角度139d相等，從而第二刀刃129b在懸掛式傳遞凸緣113a的整個(gè)中線面(未單獨(dú)示出)上與第一刀刃129a形成鏡像。在一個(gè)實(shí)施例中，該第一刀刃129a和第二刀刃129b之間的第六角度143大約為60度。也可以采用其它角度。為了懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a之間的正確相互作用，該第三角度141和第六角度143最好基本相等。
附圖4是附圖2中所示懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a的組件的分解仰視圖。附圖4類似于附圖3，除了懸掛式傳遞凸緣113a已經(jīng)從附圖3中所處的位置相對(duì)于懸掛式載體支架111a(參見假想線)前進(jìn)，通過了懸掛式凸緣捕獲窗口137，并且顯示的是相對(duì)于懸掛式載體支架111a位于嵌套位置處。在該嵌套位置處，第一和第二刀刃129a、129b基本上一起形成缺一角的“V”形或人字形，該第一和第二刀刃129a、129b都和相應(yīng)的第一和第二刀刃接收器121a、121b(它們也基本上形成缺一角的“V”形或人字形)非常靠近，但是還沒有完全配合在一起。這可以稱之為懸掛式傳遞凸緣113a的前進(jìn)位置。
盡管懸掛式傳遞凸緣113a穿過懸掛式凸緣捕獲窗口137的前進(jìn)可以使得懸掛式傳遞凸緣113a與懸掛式載體支架111a相配合，但是本發(fā)明提供并且將在下面解釋，懸掛式傳遞凸緣113a也可以從懸掛式載體支架111a下方升起，以呈現(xiàn)附圖4的嵌套位置(而不是與水平組件接近)。類似于附圖4中所示的連續(xù)縱向前進(jìn)可以使得懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃129a和第二刀刃129b分別與懸掛式載體支架111a的第一刀刃接收器121a和第二刀刃接收器121b相配合，并被它們固定支撐。附圖4中所示的V-V剖面是垂直于第一刀刃接收器121a和第一刀刃129a切割的橫截面的代表，該剖面將參照附圖5-12示出并在下面描述。
附圖5和6是懸掛式載體支架111a的第一刀刃接收器121a和懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃129a的相應(yīng)部分的透視圖(包括橫截面)，并且附圖7至8是該懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a的同一部分的簡(jiǎn)單剖視圖。附圖5至8描述了導(dǎo)致懸掛式載體支架111a的第一刀刃接收器121a和第二刀刃接收器121b(未示出)支撐懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃129a和第二刀刃129b(未示出)的聯(lián)接過程。
在附圖5至8所示的聯(lián)接過程中，第一刀刃接收器121a(圖中所示，已經(jīng)聯(lián)接到懸掛式傳遞凸緣113a的支撐板115上并位于其下方)和第一刀刃129a彼此相對(duì)移動(dòng)，并且第二刀刃接收器121b(未示出)和第二刀刃129b(未示出)也彼此相對(duì)移動(dòng)。在每一對(duì)相應(yīng)的刀刃和刀刃接收器之間，除了在第二刀刃接收器121b(未示出)和第二刀刃129b(未示出)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將與附圖5至8和附圖10至12所示的在第一刀刃接收器121a和第一刀刃129a之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相反或者成鏡像之外，上述相對(duì)運(yùn)動(dòng)基本類似。這樣，附圖5至8和附圖10至12只描述了第一刀刃接收器121a和第一刀刃129a之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其他刀刃和刀刃接收器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以理解為它的鏡像。
在附圖5至8及附圖10至12中，支撐板115和第一刀刃接收器121a顯示為聯(lián)接在一起的兩片。然而，該支撐板115和第一刀刃接收器121a可以是一片。
參照附圖5，第一刀刃接收器121a的第一接收表面121aa最好是平面，并適合于和第一刀刃129a的第一刀刃表面129aa(被遮擋住)滑動(dòng)連接，該第一刀刃表面也最好是平面，與和第一刀刃129a相配合的第一刀刃接收器121a結(jié)合。第一刀刃接收器121a的第二接收表面121ab(被遮擋住)也最好是平面，并適合于接觸第一刀刃129a的第一刀刃邊緣129ab。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，第一刀刃邊緣129ab適合于通過重力設(shè)置在第一刀刃接收器121a中，并與第一刀刃接收器121a的延伸頂點(diǎn)121ac相接觸，該延伸頂點(diǎn)由第一刀刃接收器的第一接收表面121aa和第一刀刃接收器的第二接收表面121ab之間的相交線來限定。如果需要的話，第一刀刃接收器121a的第一接收表面121aa也適合于和第一刀刃邊緣129ab相接觸。該第一刀刃接收器121a的伸長(zhǎng)唇緣121ad最好位于第一刀刃接收器121a的最右端121ae處。該唇緣121ad也可以采用其它位置。
懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃129a相對(duì)于懸掛式載體支架111a的第一刀刃接收器121a，在圖5中顯示的是位于一方便的前進(jìn)位置，參照附圖4所示及上文所述，該圖5是圖4的剖面V-V的視圖。該前進(jìn)位置之所以方便的一個(gè)原因就是，第一刀刃129a靠近第一刀刃接收器121a內(nèi)部的容納位置，只需要在同軸方向107(參見附圖1)上向第一刀刃接收器121a推進(jìn)并相對(duì)于第一刀刃接收器121a下降，以獲得這種容納。該所示前進(jìn)位置之所以方便的另一個(gè)原因是第一刀刃129a可以從多個(gè)前進(jìn)位置接近方向(例如，第一前進(jìn)位置接近方向145a、第二前進(jìn)位置接近方向145b等)到達(dá)該位置。
該第一前進(jìn)位置接近方向145a是參照上文附圖4所述的水平接近方向。如果沿著輸送帶(例如，附圖1的懸掛式輸送裝置103)在相鄰載體支架之間(例如，在附圖1的第一載體105a和第二載體105b之間)有足夠的縱向間隙的話，那么該第一前進(jìn)位置接近方向145a可以很容易地被采納，并具有連續(xù)、簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)閼覓焓絺鬟f凸緣113a在同軸方向107(參見附圖1)上經(jīng)過所示前進(jìn)位置的簡(jiǎn)單連續(xù)運(yùn)動(dòng)僅需要將第一刀刃129a直接放置在第一刀刃接收器121a的容納位置上。
當(dāng)載體沿著輸送帶緊密間隔(例如，如附圖1所示，與第一載體105a和第二載體105b沿著懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109緊密間隔一樣)時(shí)，第二前進(jìn)位置接近方向145b是第一前進(jìn)位置接近方向145a的實(shí)用備選方向。第二前進(jìn)位置接近方向145b為垂直接近方向，并且它利用由第一刀刃129a和第二刀刃129b所形成的人字形能夠在刀刃不接觸刀刃接收器121a、121b的情況下，緊密套入由第一刀刃接收器121a和第二刀刃接收器121b所形成的人字形后面這一事實(shí)。
由于由第一刀刃129a和第二刀刃129b所形成的人字形能夠套入由第一刀刃接收器121a和第二刀刃接收器121b所形成的人字形后面，所以懸掛式傳遞凸緣113a能夠從懸掛式載體支架111a下面升起，并向上移動(dòng)穿過第一刀刃接收器唇緣121ad，和穿過第一刀刃接收器121a的最右端121ae，從而第一刀刃129a從第一刀刃接收器121a后面(例如，在沿著同軸方向107的后面)上升到第一刀刃接收器121a上方，以到達(dá)附圖4和5所示的該方便的前進(jìn)位置。該第二前進(jìn)位置接近方向145b具有在沿著懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109的長(zhǎng)度方向位置處，將懸掛式傳遞凸緣113a引入懸掛式輸送裝置103的優(yōu)點(diǎn)，該位置非常靠近懸掛式載體支架111a將支撐懸掛式傳遞凸緣113a的位置，從而只需要在懸掛式傳遞凸緣113a和懸掛式載體支架111a之間有最小的縱向橫向運(yùn)動(dòng)，以使得懸掛式傳遞凸緣113a能夠容納在懸掛式載體支架111a中。例如，在懸掛式傳遞凸緣113a的上升過程中，該懸掛式傳遞凸緣113a的軌跡可以與懸掛式載體支架111a的軌跡相重疊。
參照附圖6，示出了所有參照附圖5所述的第一刀刃接收器121a、第一刀刃表面129aa和第一刀刃接收器121a的最右端121ae。該懸掛式傳遞凸緣113a已經(jīng)在同軸方向107(參見附圖4)上開始移動(dòng)，從而發(fā)生懸掛式傳遞凸緣113a和懸掛式載體支架111a之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。特別地，該懸掛式傳遞凸緣113a已經(jīng)向懸掛式載體支架111a移動(dòng)，從而第一刀刃邊緣129ab現(xiàn)在直接在第一刀刃接收器唇緣121ad上方，并與第一刀刃接收器121a的最右端121ae對(duì)齊。
在第一刀刃129a的第一刀刃邊緣129ab和第一刀刃接收器121a的唇緣121ad之間存在第一間隙147a。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該第一間隙147a最好是約3毫米或更小，并且最好是約1.5毫米或更小。除此之外，也可以采用其它間隙，在懸掛式傳遞凸緣113a的凸緣板125(參見附圖2)和懸掛式載體支架111a的支撐板115之間存在第二間隙147b。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該第二間隙147b也最好是約3毫米或更小，并且最好是約1.5毫米或更小。也可以采用其它間隙。由于典型半導(dǎo)體器件生產(chǎn)設(shè)備的清潔室中的空間非常昂貴，所以最好將如第一間隙147a和第二間隙147b之類的間隙保持在最小。
應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)懸掛式傳遞凸緣113a沿著同軸方向107(參見附圖1)接近懸掛式載體支架111a時(shí)，第一刀刃129a沒有直接(例如，平行于附圖5的橫截面)接近第一刀刃接收器121a，從而沿著第一刀刃129a的特定點(diǎn)(例如，參見附圖6，沿著第一刀刃129a的第一刀刃邊緣129ab的點(diǎn)129aba)在垂直于第一刀刃接收器121a并在第一刀刃接收器唇緣121ad上的相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(例如，如附圖6所示，沿著第一刀刃接收器唇緣121ad的點(diǎn)121ada)上經(jīng)過。更確切的是，第一刀刃129a和第一刀刃接收器121a之間的垂直交匯(例如，第一刀刃邊緣129ab的“線”保持與第一刀刃接收器唇緣121ad的“線”平行，同時(shí)向同一方向前進(jìn))和第一刀刃129a和第一刀刃接收器121a之間的橫向相對(duì)運(yùn)動(dòng)(例如，第一刀刃邊緣點(diǎn)129aba橫向移過第一刀刃接收器唇緣點(diǎn)121ada)的組合將隨著懸掛式傳遞凸緣113a沿著同軸方向107向懸掛式載體支架111a的前進(jìn)而發(fā)生(參見附圖1)。
這樣，沿著懸掛式傳遞凸緣113a和懸掛式載體支架111a的附圖5至8和附圖10至12的橫截面上剖開的相應(yīng)點(diǎn)(未單獨(dú)示出)不是附圖4的V-V剖面的所有點(diǎn)，而應(yīng)當(dāng)是根據(jù)懸掛式傳遞凸緣113a和懸掛式載體支架111a之間的距離從附圖向附圖變化的點(diǎn)(例如，在靠近附圖4的V-V剖面的懸掛式傳遞凸緣113a和懸掛式載體支架111a上的點(diǎn)處剖開的橫截面視圖)，這并不影響懸掛式傳遞凸緣113a和懸掛式載體111a的描述方式。
參見附圖7，該懸掛式傳遞凸緣113a已經(jīng)相對(duì)于懸掛式載體支架111a進(jìn)一步移動(dòng)，從而第一刀刃邊緣129ab直接位于第一刀刃接收器的延伸頂點(diǎn)121ac上方。在懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a處于該位置處的情況下，可以允許該第一刀刃129a相對(duì)于第一刀刃接收器121a沿著垂直通道149a下落，從而第一刀刃邊緣129ab能夠與第一刀刃接收器的延伸頂點(diǎn)121ac線性接觸。
可選的是，該第一刀刃129a可以進(jìn)一步沿著同一水平面上的水平通道149b向第一刀刃接收器121a推進(jìn)，導(dǎo)致在第一刀刃邊緣129ab和第一刀刃接收器的第二接收表面121ab之間的線性接觸。作為另一備選方案，第一刀刃129a可以移動(dòng)通過具有水平和垂直兩個(gè)組件的傾斜路徑149c，以獲得和經(jīng)過傾斜路徑149c所獲得的類似結(jié)果。通過允許懸掛式傳遞凸緣113a在對(duì)初始水平速度分量作出貢獻(xiàn)之后，下降或下落到懸掛式載體支架111a上，可以特別獲得該傾斜路徑149c。
作為例子，該懸掛式傳遞凸緣113a(例如，該懸掛式傳遞凸緣113是其一部分的第一載體105a)可以以和懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109(例如，通過設(shè)置有水平輸送表面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)友b置或通過其他任何裝置)相同的速度水平推進(jìn)。該第一載體105的水平速度可以增大，使得懸掛式傳遞凸緣113a封閉懸掛式載體支架111a，并且第一載體105a(和連接到其上的懸掛式傳遞凸緣113a)可以相對(duì)于懸掛式載體支架111a下降或下落。
當(dāng)懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a的橫向位置如附圖6所示時(shí)，甚至如附圖5所示，在第一刀刃邊緣129ab通過第一刀刃接收器唇緣121ad之前，類似于傾斜通道149c的彎曲通道可以開始，該懸掛式傳遞凸緣113a在不碰撞第一刀刃接收器唇緣121ad的情況下通過第一刀刃接收器唇緣121ad，并接觸第一刀刃接收器的第一接收表面121aa、第一刀刃接收器的第二接收表面121ab或者第一刀刃接收器的延伸頂點(diǎn)121ac。
參照附圖8，圖中顯示該懸掛式傳遞凸緣113a由第一刀刃接收器121a支撐，其中第一刀刃129a容納在懸掛式載體支架111a內(nèi)。該第一刀刃邊緣129ab與第一刀刃接收器的延伸頂點(diǎn)121ac線性接觸，并且第一刀刃129a與第一刀刃接收器的第一接收表面121aa線性接觸。
作為例子，在第一刀刃邊緣129ab與第一刀刃接收器的延伸頂點(diǎn)121ac線性接觸之前，該第一刀刃129a可以向下和向右滑動(dòng)，其中第一刀刃邊緣129ab在頂上滑動(dòng)并與第一刀刃接收器的第二接收表面121ab線性接觸。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一刀刃接收器的第二接收表面121ab最好定向成與垂直面呈大約25至30度的角度。這種傾斜保證第一刀刃129a將從第一刀刃邊緣129ab與第一刀刃接收器的第二接收表面121ab的接觸點(diǎn)開始迅速向下移動(dòng)。也可以采用其它角度。
可選的是，該第一刀刃129a可以向下和向左滑動(dòng)，其中第一刀刃表面129aa在頂上滑動(dòng)，并與第一刀刃接收器的第一接收表面121aa面接觸。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，第一刀刃接收器的第一接收表面121aa最好定向成與垂直面呈大約25至30度的角度。也可以采用其它角度。
雖然第一刀刃129a位于第一刀刃接收器121a內(nèi)(并且第二刀刃129b位于第二刀刃接收器121b內(nèi)(參見附圖4-5))，但是由第一刀刃接收器的第一接收表面121aa所造成的對(duì)第一刀刃表面129aa的阻礙將懸掛式傳遞凸緣113a有利地限制在橫向和向后方向(例如，與同軸方向107相反(參見附圖1))內(nèi)。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，刀刃和接收表面最好是平坦的，并關(guān)于垂直方向具有互補(bǔ)的定向，以在第一刀刃表面129aa和第一刀刃接收器的第一接收表面121aa之間確保緊密配合接觸。如前所述，第二刀刃接收器以同樣方式限制橫向運(yùn)動(dòng)。也可以采用非平坦表面。
同時(shí)，由第一刀刃接收器的第二接收表面121ab所造成的對(duì)第一刀刃邊緣129ab的阻礙將懸掛式傳遞凸緣113a有利地限制在向前方向內(nèi)(例如，同軸方向107上(參見附圖1))。該第一刀刃邊緣129ab可以是圓的(例如，斷掉的尖角、圓邊、圓錐臺(tái)等)，以確保當(dāng)?shù)谝坏度羞吘?29ab和第一刀刃接收器的第二接收表面121ab滑動(dòng)接觸時(shí)在第一刀刃邊緣129ab和第一刀刃接收器的第二接收表面121ab之間順利滑動(dòng)。
然而，應(yīng)當(dāng)注意，在將懸掛式傳遞凸緣113a放置在懸掛式載體支架111a上的過程中，第一刀刃邊緣129ab和第一刀刃接收器的第二接收表面121ab之間的接觸幾乎是獨(dú)立發(fā)生的。也就是，一旦第一刀刃邊緣129ab容納在第一刀刃接收器的延伸頂點(diǎn)121ac中，并且懸掛式輸送裝置103在同軸方向107上傳送第一載體105a(參見附圖1)，那么第一載體105a受到促使懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a向前的力的可能性相對(duì)較小。正如將在下面進(jìn)一步解釋的那樣，參照附圖9至12，懸掛式傳遞凸緣113a更可能將受到橫向推動(dòng)它的力，或者是向后推動(dòng)它的力，或者是這些力的合力。
附圖9是懸掛式輸送裝置103的部分切除透視圖，在懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a之間使用創(chuàng)新性的聯(lián)接，以在同軸方向107上傳送第一載體105a。出現(xiàn)在懸掛式輸送裝置103傳送第一載體105a的路徑中的物體151，撞擊第一載體105a的角105aa。該物體151可以是如由于程序故障已經(jīng)從其預(yù)定通道中移出的機(jī)器人之類的一件機(jī)械、放錯(cuò)位置的設(shè)備或者其他任何物體?？赡苡幸獾鼗驘o意地放置在靠近該懸掛式輸送裝置103的位置處的許多其他物體或物品，從而其與第一載體105a的碰撞可以發(fā)生在第一載體角105aa處。
與第一載體105a的碰撞也可以由撞擊第一載體105a的底部、側(cè)面、頂部或背部的物體(未單獨(dú)示出)引起。由于懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109最好以較高的速度在同軸方向107上承載基片載體，所以物體從后面撞擊第一載體105a是非常意外的。
本發(fā)明的懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)受到預(yù)定大小的向后的或橫向的力，如3磅或以上，或者最好5磅或更大時(shí)，第一載體105a能夠可預(yù)測(cè)地和可控制地從懸掛式輸送裝置103上移出。也就是，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如果第一載體105a受到從前面或側(cè)面指向第一載體105a的1磅或2磅的力的撞擊，該懸掛式傳遞凸緣113a最好保持在懸掛式載體支架111a內(nèi)，從而該第一載體105a繼續(xù)由懸掛式輸送裝置103在同軸方向107上輸送。然而，如果第一載體105a受到從前面或側(cè)面指向第一載體105a的7磅或8磅的力的撞擊，那么懸掛式傳遞凸緣113a最好從懸掛式載體支架111a中移出并從懸掛式輸送裝置103向下跌落，離開由懸掛式輸送裝置103輸送的其他基片載體。
如上所述并參照附圖1，當(dāng)?shù)谝惠d體105a由懸掛式輸送裝置103沿著可移動(dòng)軌道109在同軸方向107上傳送時(shí)，在懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a方面的橫向相對(duì)運(yùn)動(dòng)、從前向后相對(duì)運(yùn)動(dòng)和從后向前相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是受到限制的，并且這些運(yùn)動(dòng)在懸掛式輸送裝置103的正常操作中基本上是禁止的。類似地，懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a的向下運(yùn)動(dòng)也同樣被禁止。然而，該懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a的向上運(yùn)動(dòng)基本上不受限制。
附圖9中所示的物體151可能受到第一載體105a的橫向和向后的力，該力會(huì)根據(jù)懸掛式輸送裝置103在同軸方向107上的速度、第一載體105a撞擊物體151的角度和第一載體105a的寬度(例如，物體151和第一載體105a之間的碰撞發(fā)生處距可移動(dòng)軌道109的距離)進(jìn)行變化。然而，該懸掛式載體支架111a最好限制懸掛式傳遞凸緣113a在水平面內(nèi)的扭動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)。這樣，為了防止損傷懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109，由碰撞導(dǎo)致的水平力應(yīng)當(dāng)以某種方式改變方向。
從懸掛式傳遞凸緣113a的前面沿著同軸方向107觀察，該第一刀刃接收器的第一接收表面121aa(附圖5)向后傾斜，并且由第一刀刃接收器的第一接收表面121aa及其在第二刀刃接收器121b(參見附圖2)上的對(duì)應(yīng)表面(未示出)所形成的水平缺一角的人字形，從靠近懸掛式傳遞凸緣113a前面的較窄形狀向靠近懸掛式傳遞凸緣113a后面的較寬形狀增大。形成后向外傾斜的人字形的兩個(gè)向后傾斜表面的這種組合使得，配合表面(例如，第一刀刃表面129aa及其在第二刀刃129b(參見附圖2)上的對(duì)應(yīng)表面(未示出))可以關(guān)于懸掛式傳遞凸緣113a向上和向后“騎跨”，與和它們相對(duì)應(yīng)的支撐表面配合聯(lián)接。
在操作中，所描述的該向后和向上傾斜表面的人字形排列與第一載體105a所經(jīng)歷的向后和橫向的沖擊力(例如，在碰撞期間)合作，使得第一載體105a的懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式輸送裝置103的懸掛式載體支架111a向上和向后移動(dòng)。該懸掛式傳遞凸緣113a可以從懸掛式載體支架111a中移出，并且因此使得第一載體105a從懸掛式輸送裝置103上落下。該合作將參照附圖10-12在下面進(jìn)行描述。
附圖10-12是懸掛式載體支架111a的第一刀刃接收器121a，和懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃129a各部分的剖視圖，這些視圖描述了導(dǎo)致第一載體105a從懸掛式輸送裝置103移出的分離過程。參照附圖10，該力F1沿著垂直于第一刀刃129a在附圖5和6中延伸的方向施加在懸掛式傳遞凸緣113a上，并且是附圖10所示的第一載體105a和物體151之間的沖擊力的分力。
如果不是因?yàn)榈谝坏度薪邮掌鞯牡谝唤邮毡砻?21aa形成對(duì)懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃129a橫向運(yùn)動(dòng)的阻礙，該力F1將把第一刀刃129a沿著橫向在懸掛式傳遞凸緣113a在附圖8中所處的水平面內(nèi)，推離開第一刀刃接收器121a。然而，因?yàn)榈谝坏度薪邮掌鞯牡谝唤邮毡砻?21aa由于第一刀刃接收器的第一接收表面121aa和第一刀刃表面129aa之間的面接觸，阻擋了懸掛式傳遞凸緣113a的直接橫向運(yùn)動(dòng)，所以懸掛式傳遞凸緣113a通過第一刀刃表面129aa整體上相對(duì)于懸掛式載體支架111a向上和向后滑動(dòng)或“騎跨”而對(duì)該力F1作出反應(yīng)。
如上所述，該懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a的向后運(yùn)動(dòng)意味著，懸掛式傳遞凸緣113a上附圖10的橫截面所剖位置處的點(diǎn)(未示出)，隨著第一刀刃表面129aa沿著第一刀刃接收器的第一接收表面121aa的向上滑動(dòng)，移動(dòng)到page中，附圖10-12中懸掛式傳遞凸緣113a的橫截面在懸掛式傳遞凸緣113a的不同點(diǎn)處剖開。
再參照附圖10，響應(yīng)于力F1，第一刀刃129a的第一刀刃表面129aa沿著方向153，向上縮到懸掛式載體支架111a的第一刀刃接收器的第一接收表面121aa上，該方向153與第一刀刃接收器的第一接收表面121aa的斜面155相對(duì)齊。由于懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃表面129aa和第一刀刃接收器的第一接收表面121aa之間是面接觸，并且由于在懸掛式傳遞凸緣113a另一側(cè)上的互補(bǔ)表面(未示出)同時(shí)操作，所以該懸掛式傳遞凸緣113a能夠隨著它的升起而保持它所呈現(xiàn)的水平定向，同時(shí)在第一載體105a和物體151之間的沖擊之前(參見附圖9)被懸掛式載體支架111a沿著懸掛式輸送裝置103(參見附圖8)輸送。另外，隨著懸掛式傳遞凸緣113a相對(duì)于懸掛式載體支架111a升起和向后移動(dòng)，合作表面的上述排列使得，懸掛式傳遞凸緣113a的中線面(未示出)與懸掛式輸送裝置103的可移動(dòng)軌道109保持基本對(duì)齊。
參照附圖11，該懸掛式傳遞凸緣113a已經(jīng)完全從懸掛式載體支架111a上移開，并且處于向上彈射運(yùn)動(dòng)中，如彈射運(yùn)動(dòng)路徑157所示，從第一刀刃接收器的第一接收表面121aa的斜面155脫離。該懸掛式傳遞凸緣113a現(xiàn)在不再限制其垂直運(yùn)動(dòng)，并可以向下移動(dòng)，遠(yuǎn)離懸掛式載體支架111a。
在附圖11中，懸掛式傳遞凸緣113a已經(jīng)上升，從而第一刀刃邊緣129ab已經(jīng)相對(duì)于第一刀刃接收器的延伸頂點(diǎn)121ac至少獲得間隙147c，該間隙與第一刀刃接收器唇緣121ad在第一刀刃接收器延伸頂點(diǎn)121ac上方的高度一致。這樣，該第一刀刃邊緣129ab能夠通過第一刀刃接收器唇緣121ad上方，而不會(huì)有第一刀刃129a撞擊第一刀刃接收器121a的危險(xiǎn)。該間隙147c最好是大約3毫米，應(yīng)當(dāng)注意間隙147c的長(zhǎng)度將部分基于所需的分離力而進(jìn)行選擇，在本實(shí)施例中如上所述該分離力大約為5磅。如果期望的分離力小于5磅，那么可以選擇更小的間隙147c，反之亦然。例如，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可能需要20磅的力將第一載體105a從懸掛式輸送裝置103上分離。在這種實(shí)施例中，可以要求更大的間隙147c(例如，在一個(gè)實(shí)施例中大約為05英寸)。
參照附圖12，隨著第一刀刃邊緣129ab上描述彈射運(yùn)動(dòng)路徑157痕跡的點(diǎn)的前進(jìn)，該懸掛式傳遞凸緣113a已經(jīng)向后、向下移動(dòng)，并遠(yuǎn)離懸掛式載體支架111a。在與物體151碰撞之后(參見附圖9)，為了平緩地收集第一載體105a，可以用網(wǎng)或其他類似機(jī)構(gòu)將該第一載體105a(參見附圖9)捕獲。
前面的描述只是公開了本發(fā)明的示范性實(shí)施例；上述所公開裝置和方法落入本發(fā)明范圍內(nèi)的修改對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是非常明顯的。例如，該懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a可以由任何合適的材料形成(例如，自由滑動(dòng)并具有長(zhǎng)期耐磨性的材料)。用于懸掛式載體支架和/或懸掛式傳遞凸緣的示范性材料包括金屬(例如，不銹鋼、鋁等)，塑料(例如，聚碳酸酯、聚乙烯、其他超高分子量或高密度塑料、尼龍、聚四氟乙烯等)，或者其他類似材料。塑料組件可以進(jìn)行模壓或其他加工。
附圖13是懸掛式載體支架111a的第一刀刃接收器121a和懸掛式傳遞凸緣113a的第一刀刃129a的一部分的剖視圖，描述了這些部件的備選實(shí)施例。參照附圖13，第一刀刃接收器121a的最右端121ae和第一刀刃129a的第一刀刃邊緣129ab都與垂直方向成大約45度角(盡管也可以采用其它角度)。與最右端121ae和第一刀刃邊緣129ab不傾斜時(shí)相比，這種設(shè)置為懸掛式傳遞凸緣113a提供了更大的捕獲窗口。同時(shí)，當(dāng)傾斜時(shí)，如果沒對(duì)齊，那么這些表面可以彼此相對(duì)滑動(dòng)，并有助于懸掛式載體支架111a捕獲懸掛式傳遞凸緣113a。
雖然此處已經(jīng)主要描述了懸掛式傳遞系統(tǒng)中使用的懸掛式載體支架111a和懸掛式傳遞凸緣113a，但是應(yīng)當(dāng)理解，懸掛式載體支架111a(或者其各部分)可以用于將具有懸掛式傳遞凸緣113a的基片載體支撐和/或定位在任何其他位置處。例如，懸掛式載體支架111a(或其各部分)可以用于將基片載體支撐和/或定位在儲(chǔ)料器、基片載體清潔器、本地存儲(chǔ)緩沖器中，它們是如爐子或濕法洗滌工作站等之類的處理工具、批處理工具的一部分。
附圖14是據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)架子175a-b的透視圖，它們借助懸掛式傳遞凸緣支撐基片載體?？梢圆捎枚嘤趦蓚€(gè)或少于兩個(gè)的架子。每個(gè)架子175a-b包括使刀刃接收器121a、121b聯(lián)接到其上(或形成在其中的)的支撐表面177a-b。于是，該架子175a-b形成可以支撐基片載體的懸掛式載體支架，該基片載體具有如懸掛式傳遞凸緣113a(附圖1-12)的懸掛式傳遞凸緣。刀刃接收器121a、121b的角度/尺寸可以，例如，類似于先前描述的刀刃接收器。該架子175a-b可以安裝在支撐基片載體的任何位置(例如，在作為處理工具、批處理工具等的一部分的儲(chǔ)料器、基片載體清潔器、本地存儲(chǔ)緩沖器中)。在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，架子175a和/或175b可以移動(dòng)。例如，架子175a和/或175b可以用于將基片載體存放到處理工具的裝卸口，或者從處理工具的裝卸口卸下。
附圖15是附圖14的架子175a-b的透視圖，其中頂部架子175a借助其懸掛式傳遞凸緣113a支撐基片載體179。該基片載體179可以是單基片載體或者是適合于容納多個(gè)基片載體。非常明顯，刀刃接收器121a、121b和懸掛式傳遞凸緣113a的使用允許基片載體以高堆放密度存放，并以相對(duì)較少的移動(dòng)在架子上存放和從架子上取走。
該懸掛式傳遞凸緣113a可以采用開放基片容器或托盤。懸掛式載體支架的刀刃接收器可以從懸掛式載體支架的前面向后面傾斜(相對(duì)于水平方向)；和/或懸掛式傳遞凸緣的刀刃邊緣可以從懸掛式傳遞凸緣的前面向后面傾斜(相對(duì)于水平方向)。
附圖16 A是基片載體201a的示范性實(shí)施例，該基片載體具有懸掛式傳遞凸緣113a，并適合于傳遞單個(gè)基片。該基片載體201a包括門203，該門可以移動(dòng)以允許訪問存儲(chǔ)在基片載體201a內(nèi)的基片(下文會(huì)進(jìn)一步描述)。在所示的示范性實(shí)施例中，門203包括插銷205a、b，該插銷允許門203有選擇地固定到基片載體201a的其余部分上和從基片載體201a的其余部分上移開。門203可以包括一區(qū)域207，諸如金屬或其它磁性可透過區(qū)域(例如，鐵、不銹鋼等)，當(dāng)希望訪問基片載體201a內(nèi)部時(shí)(例如，為了將基片從基片載體201a上移開或者為了將基片裝載到基片載體201a中)，該區(qū)域允許開門機(jī)構(gòu)(將在下面描述)將門203固定保持住?；d體201a的其余部分可以由聚碳酸酯、PEEK或其他合適材料制成。
附圖16B-D分別是基片載體201b-d的示范性實(shí)施例，基片載體201b-d類似于基片載體201a，但是分別適合于輸送兩個(gè)、三個(gè)和四個(gè)基片。正如將從附圖16A-D中所理解的，基片載體的高度隨著基片載體的基片容量增大而增大。也可以提供具有存儲(chǔ)四個(gè)以上基片的基片載體。
附圖17A-L描述了開門機(jī)構(gòu)209的第一示范性實(shí)施例，該開門機(jī)構(gòu)用于打開基片載體201a的門203。類似的開門機(jī)構(gòu)可以應(yīng)用在基片載體201b-d中。參照附圖17A-L，基片載體201a用刀刃接收器121a、121b和懸掛式傳遞凸緣113a支撐在裝卸口位置211處(例如，允許基片載體堆積成高堆積密度)。開門機(jī)構(gòu)209包括支撐構(gòu)件213，該支撐構(gòu)件適合于接觸和支撐基片載體201a的門203，并如將在下面進(jìn)一步描述的那樣，適合于在基片載體201a的其余部分下方轉(zhuǎn)動(dòng)門203(例如，在外殼215中)?？梢圆捎镁€性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)217(例如，氣動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))相對(duì)于開門機(jī)構(gòu)209和/或裝卸口位置211的裝卸口219對(duì)基片載體進(jìn)行對(duì)接/脫離。
在操作中，基片載體201a由刀刃121a、121b(經(jīng)過基片載體201a的懸掛式傳遞凸緣113a)支撐在裝卸口位置211處，如附圖17A和17B所示。于是，基片載體201a的門203向前移動(dòng)并經(jīng)過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)217(附圖17C-D)與支撐構(gòu)件213接觸。正如將在下面進(jìn)一步描述的那樣，支撐構(gòu)件213可以響應(yīng)這些對(duì)接運(yùn)動(dòng)而打開插銷并支撐門203。
隨著門203的打開，基片載體201a從裝卸口219移開，使門203由支撐構(gòu)件213(附圖17E-F)支撐。隨后，支撐構(gòu)件213降低(例如，借助未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))進(jìn)入外殼215中(附圖17G-J)。在該位置處，門203設(shè)置在基片載體201a下方，并且在所示實(shí)施例中，大致位于水平面內(nèi)。該實(shí)施例減少了需要容納門203(例如，允許更緊密的裝卸口堆垛)的空間量。一旦門已經(jīng)降低，基片載體201a可以如附圖17K-L所示對(duì)裝卸口219重新對(duì)接(例如，允許基片221從該裝卸口移開)。需注意，在上述結(jié)構(gòu)中，支撐構(gòu)件213設(shè)置在門203上方，并保護(hù)門203不受在基片載體201a的對(duì)接或脫離過程中產(chǎn)生的顆粒污染。該支撐構(gòu)件213可以由任何合適的材料(例如，如鋁等金屬)形成。
附圖18A-L描述了開門機(jī)構(gòu)209’的第二示范性實(shí)施例，該開門機(jī)構(gòu)用于將基片載體201a的門203打開。類似的開門機(jī)構(gòu)可以用于基片載體201b-d。參照附圖18A-L，基片載體201a用刀刃接收器121a、121b和懸掛式傳遞凸緣113a(例如，允許基片載體以高堆積密度堆疊)支撐在裝卸口位置211處。該開門機(jī)構(gòu)209’包括支撐構(gòu)件213，該支撐構(gòu)件適合于接觸和支撐基片載體201a的門203，并如將在下面進(jìn)一步描述的那樣，適合于在基片載體201a的其余部分下方轉(zhuǎn)動(dòng)門203?？梢圆捎镁€性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)217(例如，氣動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))相對(duì)于開門機(jī)構(gòu)209’和/或裝卸口位置211的裝卸口219對(duì)基片載體進(jìn)行對(duì)接/脫離。除了當(dāng)支撐構(gòu)件213如附圖18G-L所示向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，門203面向基片載體201a之外，附圖18A-L的開門機(jī)構(gòu)209’與附圖17A-L的開門機(jī)構(gòu)209操作類似。在這種結(jié)構(gòu)中，門203可以暴露在基片載體201a的對(duì)接/脫離過程中產(chǎn)生的顆粒中。
附圖19A-19H描述了示范性的夾爪機(jī)構(gòu)301，該夾爪機(jī)構(gòu)可以在基片載體201a的存儲(chǔ)、對(duì)接、脫離等過程中應(yīng)用以相對(duì)于刀刃121a、121b固定基片載體201a(或此處所描述的任何其他基片載體)。參照附圖19A-19H，該夾爪機(jī)構(gòu)301包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)303(例如，如氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置之類的線形驅(qū)動(dòng)裝置)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接到樞轉(zhuǎn)構(gòu)件305上(附圖19D-19H)。樞轉(zhuǎn)構(gòu)件305包括接觸構(gòu)件307(例如，一個(gè)或多個(gè)輪子)，該接觸構(gòu)件307適合于接觸基片載體201a的懸掛式傳遞凸緣113a，從而防止基片載體201a與刀刃121a、121b脫開。
在操作中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)303縮回(附圖19A)，從而當(dāng)接觸構(gòu)件307裝載到刀刃121a、121b上時(shí)，它(附圖19E)將不會(huì)干擾基片載體201a。隨后，基片載體201a被裝載到刀刃121a、121b上，并被其支撐(附圖19A-B和附圖19F)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)303隨后延伸，從而轉(zhuǎn)動(dòng)該樞轉(zhuǎn)構(gòu)件305(附圖19E)，使得接觸構(gòu)件307與基片載體201a的懸掛式傳遞凸緣113a相接觸。這樣，基片載體201a相對(duì)于刀刃121a、121b固定夾持(例如，在任何對(duì)接或脫離移動(dòng)過程中，或者只在基片載體201a的存儲(chǔ)過程中)。為了移開基片載體201a，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)307縮回，如附圖19F所示。隨后，基片載體201a可以從刀刃121a、121b上移開。需注意附圖19A-D描述了裝卸口219的實(shí)施例，其中形成有凹口309，用于容納刀刃121b和懸掛式傳遞凸緣113a。
附圖20A-B描述了開門機(jī)構(gòu)209”的第三示范性實(shí)施例，該開門機(jī)構(gòu)用于打開基片載體201a的門203。類似的開門機(jī)構(gòu)可以應(yīng)用于基片載體201b-d上。參照附圖20A-B，開門機(jī)構(gòu)209”包括支撐構(gòu)件(未示出)，該支撐構(gòu)件用于打開基片203的門203的插銷并支撐該門(以類似于參照附圖17A-L和附圖18A-L所描述的方式)。然而，開門機(jī)構(gòu)209”包括一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置401(例如，電機(jī))，該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置適合于繞著門203的中心軸(和/或繞著支撐構(gòu)件(未示出)的中心軸)轉(zhuǎn)動(dòng)門203；還包括線性驅(qū)動(dòng)裝置403，該線性驅(qū)動(dòng)裝置適合于將門(和/或支撐構(gòu)件)降低到基片載體201a下方。以這種方式，門203可以移開、轉(zhuǎn)動(dòng)，從而基本水平并且降低到基片載體201a下方。門203在經(jīng)過線性驅(qū)動(dòng)裝置403降低之后可以由轉(zhuǎn)動(dòng)裝置401轉(zhuǎn)動(dòng)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置401可以和門203一起向上和/或向下移動(dòng)(例如，經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)所示的線性滑塊)。
附圖21是描述數(shù)個(gè)4-基片基片載體201d的側(cè)視圖，該4-基片基片載體位于Box Opener/Loader to Tool Standard(BOLTS)開口中(例如，由SEMI E63標(biāo)準(zhǔn)等限定的)。如果采用較小尺寸的基片載體的話(例如，1-、2-或3-基片基片載體)，其它基片載體也可以定位在BOLTS開口中。例如，每個(gè)都適合夾持2個(gè)基片的三個(gè)基片載體可以定位在標(biāo)準(zhǔn)的BOLTS開口中。其他數(shù)量的“小批量尺寸”基片載體可以定位在標(biāo)準(zhǔn)BOLTS開口中。
如此處所使用的，“小批量”尺寸基片載體指的是比通常適于固定13或25個(gè)基片的普通“大批量”尺寸基片載體，固定明顯較少的基片的基片載體。作為例子，在一個(gè)實(shí)施例中，小批量尺寸基片載體適合于固定不多于5個(gè)基片。也可以采用其它小批量尺寸載體(例如，固定1、2、3、4或多于5個(gè)基片，但是明顯少于大批量尺寸基片載體的小批量尺寸載體)?？偟膩碚f，每個(gè)小批量尺寸基片載體可以固定較少的基片用于基片載體的人工傳遞，以至于在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)設(shè)備中可行。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，可以為BOLTS開口中的每個(gè)基片位置提供一個(gè)可獨(dú)立控制的裝卸口位置和/或開門機(jī)構(gòu)(附圖21中未示出)，例如此處所描述的任何裝缷口位置和/或開門機(jī)構(gòu)或任何其他合適的裝卸口位置和/或開門機(jī)構(gòu)。以這種方式，BOLTS中的每個(gè)基片載體都可以單獨(dú)和獨(dú)立地對(duì)接、打開、接觸、關(guān)閉、脫離等。
而且，在至少一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在BOLTS開口中的基片可以這樣選擇(1)設(shè)置在BOLTS開口中的頂部基片載體中的頂部基片狹槽占據(jù)不高于設(shè)置在BOLTS中的標(biāo)準(zhǔn)25基片的基片載體的頂部基片狹槽(例如，狹槽1)的位置；并且(2)設(shè)置在BOLTS開口中的底部基片載體中的底部基片狹槽占據(jù)不低于定位在BOLTS中的標(biāo)準(zhǔn)25基片的基片載體的底部基片狹槽(例如，狹槽25)的位置；以這種方式，可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備前端模塊(EFEM)基片處理器或機(jī)器人訪問BOLTS開口中的每個(gè)基片載體(例如，這種基片處理器和/或機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍將足以訪問BOLTS開口中的每個(gè)基片載體的每個(gè)基片位置)。通過用BOLTS開口對(duì)多個(gè)小批量尺寸基片載體進(jìn)行定位，并通過將基片在這些小批量尺寸基片載體中的位置限制到標(biāo)準(zhǔn)25基片基片載體中的基片位置范圍內(nèi)，25基片的基片載體的退出設(shè)備接口可以很容易地進(jìn)行改型，用于小批量尺寸基片載體。
附圖22A-E描述了開門機(jī)構(gòu)209的第四示范性實(shí)施例，該開門機(jī)構(gòu)用于打開基片載體201a的門203。類似的開門機(jī)構(gòu)可以用于基片載體201b-d。參照附圖22A-E，開門機(jī)構(gòu)209包括支撐構(gòu)件213(附圖22B)，該支撐構(gòu)件適合于接觸并支撐基片載體201a的門203，并且將門203轉(zhuǎn)動(dòng)到基片載體201a的其余部分下方，如下所述。裝卸口211的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面可以設(shè)置有通道501(例如，凸輪槽)，該通道501適合于容納支撐構(gòu)件213的一個(gè)或多個(gè)部件503(例如，凸輪從動(dòng)件)。該通道501可以應(yīng)用于將基片載體201a的門203降低和樞轉(zhuǎn)到基片載體201a的其余部分下方。
在操作中，基片載體201a與支撐構(gòu)件213相接觸。在所示實(shí)施例中，支撐構(gòu)件213的開閂部件505與基片載體201a的插銷(將在下面描述)配合，并將門203開啟。隨著基片載體201a遠(yuǎn)離裝卸口211(附圖22A)，配合部件507(例如，在所示實(shí)施例中的電磁鐵)與門203接觸并將其保持住。這樣，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)可以用支撐構(gòu)件213的通道505和部件503(附圖22B)，將支撐構(gòu)件213和門203降低到基片載體201a下方。在至少一個(gè)實(shí)施例中，連桿509(附圖22D)可以用于同時(shí)移動(dòng)開閂部件505。
附圖23A-23G描述了示范性基片載體201a的各組件?；d體201c-d可以類似設(shè)置。參照附圖23A-G，基片載體201a包括頂部601和底部603。在附圖23D-E中分別示出了門203的前后透視圖。門203包括插銷205a、b和前述的區(qū)域207，以及基片支撐構(gòu)件605(附圖23E)，該基片支撐構(gòu)件適合于接觸并支撐當(dāng)門閉鎖時(shí)定位在基片載體201a中的基片。附圖23F-23G描述了門203，其中將前蓋移開以展示插銷205a、b。
附圖23G是插銷205b的放大部分。如附圖23G中所示，插銷205b包括旋轉(zhuǎn)部分607，該旋轉(zhuǎn)部分可以由基片載體開門工具的開閂機(jī)構(gòu)配合和轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)部分607的第一和第二延長(zhǎng)部分609a、609b從旋轉(zhuǎn)部分徑向延伸，并配合基片載體201a的導(dǎo)引部件611a、611b。該導(dǎo)引部件611a、611b可以將門203閉鎖(鎖定)在適當(dāng)位置(例如，當(dāng)延長(zhǎng)部分609a、609b處于附圖23G所示位置處時(shí))。為了開啟該門，可以轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部分607(在附圖23G的實(shí)施例中為順時(shí)針)，從而延長(zhǎng)部分609a、609b脫離導(dǎo)引部件611a、611b。在至少一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)部分607可以轉(zhuǎn)動(dòng)大約90度，從而延長(zhǎng)部分609a、609b大約位于水平面內(nèi)。保持部件613可以設(shè)置成與其中一個(gè)延長(zhǎng)部件609a、609b配合，從而將旋轉(zhuǎn)部分607固定在已知位置處。在該位置處，門203可以從基片載體201a上移開。
在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，可以用信息對(duì)懸掛式傳遞凸緣113a進(jìn)行編碼(例如，考慮到懸掛式凸緣113a所連接到的基片載體201a-d的內(nèi)容、基片載體201a-d的ID、對(duì)存儲(chǔ)在基片載體201a-d中的基片所進(jìn)行的處理等)。例如，可以將標(biāo)簽或其他可讀介質(zhì)(未單獨(dú)示出)貼到懸掛式凸緣113a上，并由設(shè)置在裝卸口、存儲(chǔ)位置或其他位置處的讀取器(未單獨(dú)示出)讀取。
而且，在某些實(shí)施例中，當(dāng)基片載體201a從裝卸口219上移開，使得門203由支撐構(gòu)件213支撐時(shí)(附圖17E-F)，門203打開之后，基片載體201a可以保留在由裝卸口限定的通道中，并且由工廠接口(未示出)提供的清潔空氣可以流過基片載體201a的開口。例如，在基片載體201a的外表面和裝卸口的內(nèi)表面之間可以形成環(huán)形通道，并且清潔空氣可以從工廠接口通過裝卸口(例如，在基片載體201a的外表面和裝卸口的內(nèi)表面之間)經(jīng)該環(huán)形通道流出。清潔空氣流可以防止顆粒污染基片載體201a內(nèi)的任何基片。
此處所描述的任何基片載體都可以由其它類型的懸掛式凸緣或其他合適的支撐構(gòu)件或支撐構(gòu)件位置(surpporting member locations)支撐。應(yīng)當(dāng)可以理解，本發(fā)明也可以采用任何類型的基片，如硅基片、玻璃板、模板、絲網(wǎng)等，無論是形成圖案的還是未形成圖案的；和/或使用用于傳遞和/或處理這些基片的設(shè)備。
因此，雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合其示范性實(shí)施例公開了，但是應(yīng)當(dāng)可以理解，其他實(shí)施例也可以落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基片載體，包括一基片載體外殼，該外殼具有開口和適合于存儲(chǔ)至少一個(gè)基片的區(qū)域；和一適合于聯(lián)接到該外殼上并密封該開口的門；其特征在于，該門包括磁力穿透部件，該部件適合于和裝卸口的開門機(jī)構(gòu)的相對(duì)應(yīng)的磁性部件相聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片載體，還包括聯(lián)接到該外殼上的懸掛式傳遞凸緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基片載體，其特征在于，該懸掛式傳遞凸緣用與存儲(chǔ)在基片載體中的一個(gè)或多個(gè)基片相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
4.一種用于打開基片載體的基片載體門的設(shè)備，包括一支撐構(gòu)件，其適合于在一裝卸口處支撐該基片載體；允許將門從基片載體上拆下；和將拆下的門樞轉(zhuǎn)到基片載體的底部表面下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該支撐構(gòu)件還適合于將門樞轉(zhuǎn)到基片載體的底部表面下方，從而該門的前面大約平行于基片載體的底部表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，還包括一外殼，該外殼聯(lián)接到該支撐構(gòu)件上，當(dāng)門轉(zhuǎn)動(dòng)到基片載體的底部表面下方時(shí)，該外殼適合于接收支撐構(gòu)件和門中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，已樞轉(zhuǎn)的門的前面面對(duì)基片載體的底部表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，已樞轉(zhuǎn)的門的前面背對(duì)基片載體的底部表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該支撐構(gòu)件還適合于從基片載體上打開該基片載體門。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該支撐構(gòu)件是裝卸口位置的裝卸口的一部分，包括至少一個(gè)基片載體支架，該支架適合于用基片載體的懸掛式傳遞凸緣支撐基片載體；和一驅(qū)動(dòng)裝置，其適合于朝著裝卸口或遠(yuǎn)離裝卸口移動(dòng)該至少一個(gè)基片載體支架。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括一夾鉗機(jī)構(gòu)，該夾鉗機(jī)構(gòu)適合于夾住該懸掛式傳遞凸緣，從而將基片載體固定到該至少一個(gè)基片載體支架上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于該裝卸口包括至少一個(gè)通道；該支撐構(gòu)件包括一個(gè)或多個(gè)適合于在該至少一個(gè)通道中滑動(dòng)的部件，從而將門轉(zhuǎn)動(dòng)到基片載體的底部表面下方。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該支撐構(gòu)件包括一旋轉(zhuǎn)裝置，它適合于將基片載體門繞著門的中心線或支架構(gòu)件的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)；和一驅(qū)動(dòng)裝置，它適合于將門降低到基片載體的底部表面下方。
14.一種打開基片載體的方法，包括移動(dòng)基片載體，從而基片載體的門接觸支撐構(gòu)件；使用該支撐構(gòu)件支撐該門；將該基片載體的外殼遠(yuǎn)離該支撐構(gòu)件移動(dòng)；和將該支撐構(gòu)件和門樞轉(zhuǎn)到基片載體的底部表面下方。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括用懸掛式傳遞凸緣支撐該基片載體。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，將該支撐構(gòu)件和門樞轉(zhuǎn)到基片載體的底部表面下方包括將門繞著該門的中心線或該支撐構(gòu)件的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)；和將該門降低至基片載體的底部表面下方。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，將該支撐構(gòu)件和門樞轉(zhuǎn)到基片載體的底部表面下方包括，沿著裝卸口的通道移動(dòng)該支撐構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，使用支撐構(gòu)件支撐該門的步驟包括，將該支撐部件的磁性穿透部件聯(lián)接到該門的相對(duì)應(yīng)的磁性部件上。
19.一裝卸口結(jié)構(gòu)，包括一Box Opener/Loader to Tool Standard(BOLTS)開口；和數(shù)個(gè)裝卸口位置，它設(shè)置在該BOLTS開口中，并且每個(gè)裝卸口位置都適合于在該BOLTS開口內(nèi)支撐基片載體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝卸口結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)裝卸口位置包括一裝卸口和開門機(jī)構(gòu)，該開門機(jī)構(gòu)適合于將設(shè)置在該裝卸口位置處的基片載體的門移開。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝卸口結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)置在該BOLTS開口中的頂部基片載體中的頂部基片狹槽占據(jù)不高于設(shè)置在該BOLTS開口中的25基片的基片載體的頂部基片狹槽；和設(shè)置在該BOLTS開口中的底部基片載體中的底部基片狹槽占據(jù)不低于設(shè)置在該BOLTS開口中的25基片的基片載體的底部基片狹槽。
全文摘要
本發(fā)明在第一方面，提供一設(shè)備用于打開基片載體的基片載體門。該設(shè)備包括一支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件適合于(1)在裝卸口處支撐該基片載體門；(2)允許該門從基片載體上移開；和(3)將已經(jīng)移開的門樞轉(zhuǎn)到基片載體的底部表面下方。還提供了數(shù)個(gè)其他方面。
文檔編號(hào)B65G49/05GK1683219SQ200510069730
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者馬丁·R·艾利奧特, 邁克爾·R·賴斯, 杰弗里·C·哈德根斯, 埃里克·A·恩格爾哈特, 維克托·貝里特斯基 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料有限公司