專利名稱：承載體、承載體搬運(yùn)器和半導(dǎo)體搬運(yùn)設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于承載半導(dǎo)體襯底的承載體和用于搬運(yùn)半導(dǎo)體襯底的設(shè)備，更具體而言，涉及用于半導(dǎo)體襯底承載體和搬運(yùn)設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)方法和裝置。
背景技術(shù)：
諸如晶片的半導(dǎo)體襯底，通常在一般包括許多個(gè)設(shè)施的處理線中被處理。在圖1中示出了一個(gè)這樣的設(shè)施，一般地表示為10。設(shè)施10包括帶合適平臺(tái)(未示出)的轉(zhuǎn)移室11。幾個(gè)處理室(在此例子中是四個(gè))12安裝在轉(zhuǎn)移室11的四個(gè)面處，在此例中，轉(zhuǎn)移室具有六個(gè)面。兩個(gè)裝載鎖定室(load lock chamber)13安裝在轉(zhuǎn)移室的另兩個(gè)面上，并連接到還在圖2中示出的微環(huán)境(也稱為制造接口(factory interface，F(xiàn)I))15。在14示意性地示出的機(jī)械手操作，以將晶片從裝載鎖定室13轉(zhuǎn)移到處理室12以及在處理室12之間轉(zhuǎn)移。這種設(shè)施的例子是可從加州Santa Clara的Applied Materials公司得到的Centura或者Endura。
一般地表示為15的微環(huán)境，用作晶片調(diào)度和操縱的潔凈環(huán)境。這樣的微環(huán)境可以是可從加州Fremont的Asyst Technologies公司得到的SMIF-300晶片管理系統(tǒng)。其包括外殼16和幾個(gè)(在此例子中是兩個(gè))晶片艙裝載器21和22，后兩者分別用于晶片艙23和24(圖2)。每個(gè)晶片艙23、24包含一堆要由設(shè)施10處理的晶片。外殼16容納一個(gè)或多個(gè)機(jī)械手(在此例子中是兩個(gè))25和27，以用于將晶片28從艙轉(zhuǎn)移到裝載鎖定室13。適合的軌道機(jī)械手可從加州Sunnyvale的Equipe Technologies公司得到。機(jī)械手19還被用來(lái)將晶片轉(zhuǎn)移到晶片對(duì)準(zhǔn)器18以及從中轉(zhuǎn)移出來(lái)。
工作設(shè)施可以構(gòu)造得不同，例如可以包括其他元件，比如緩沖室、預(yù)潔凈和冷卻室、預(yù)處理和后處理室等等。
將晶片盤(pán)制成集成電路芯片通常涉及這樣的幾個(gè)步驟，其中盤(pán)片被反復(fù)地處理、存儲(chǔ)和傳送。由于盤(pán)片的精密特性及其極大的價(jià)值，所以優(yōu)選地在整個(gè)過(guò)程中完全地保護(hù)其不被污染。晶片承載體的一個(gè)目的就是提供針對(duì)這些污染物的保護(hù)。一種稱為艙或盒子的晶片承載體，可以完全密封晶片以方便這樣的保護(hù)。圖2中所示的晶片艙23、24示出了這種晶片艙的一個(gè)例子，其通常主要由塑料形成。
因?yàn)榫P(pán)的處理一般是自動(dòng)化的，所以艙或承載體優(yōu)選地根據(jù)正使用的處理設(shè)備的規(guī)格而將晶片盤(pán)精確地對(duì)準(zhǔn)。為了安裝和對(duì)準(zhǔn)艙23、24，每個(gè)晶片艙裝載器21、22都具有裝載端口30、31，機(jī)械手25、27通過(guò)這些端口將晶片從艙轉(zhuǎn)移到裝載鎖定室。對(duì)準(zhǔn)艙或其他承載體可用的容許偏差一般非常小，例如大約0.20mm，以用于處理設(shè)備和晶片盤(pán)之間的正確作用。已經(jīng)公開(kāi)了國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)定了許多這樣的容許偏差。例如，SEMI(半導(dǎo)體設(shè)備和材料國(guó)際組織，以前稱為半導(dǎo)體設(shè)備和材料協(xié)會(huì))E47.1-0699標(biāo)準(zhǔn)，部分規(guī)定了在IC制造設(shè)施中用來(lái)傳送和存儲(chǔ)300mm晶片的盒子和艙。
一種符合E47.1的艙或盒子稱為前開(kāi)式通用艙(Front-openingUnivervisal Pod，F(xiàn)OUP)，并具有不可拆卸的盒子和與裝載端口匹配的前開(kāi)式接口，所述裝載端口符合名為“Provisional Specification for 300mmFront-Opening Interface Mechanical Standard(FIMS)”的SEMI E62。更具體而言，該艙具有位于其前側(cè)的門，所述前側(cè)對(duì)應(yīng)于存取有晶片的盒子的前側(cè)。在此標(biāo)準(zhǔn)中，艙門垂直于晶片并平行于指定的正向基準(zhǔn)平面(facialdatum plane)，以使得門及其框架可以與符合SEMI E62的FIMS端口匹配。為了正確地匹配，門及其框架應(yīng)該具有這樣的表面，所述表面與用于SEMI E62所限定的真空應(yīng)用的密封區(qū)和保留空間匹配，并正確地鎖到端口上。艙的門和壁通常用塑料制造。
從艙到工具裝載端口(或者搬運(yùn)器上的套件)的物理對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括如圖10和圖11a-11b中100a-100c(部分剖視的)所示的容座，其位于諸如艙103的每個(gè)艙的底壁102上。通常，這些容座是與艙的底壁一體模鑄或鑄造或者用塑料鑄造?；蛘?，每個(gè)容座可以單獨(dú)形成并安裝到艙壁102的下側(cè)。諸如鉚釘、螺栓或螺釘?shù)暮线m的緊固件可以穿過(guò)容座每一側(cè)上的凸緣，以將容座固定到艙的下側(cè)。還可將容座粘接或焊接到艙下側(cè)。
如圖11a-11b最清楚示出的，用容座100a代表的每個(gè)艙容座都具有倒V字形的槽108，槽108形成在容座的下側(cè)并被定位來(lái)與諸如銷110a的運(yùn)動(dòng)耦合銷(kinematic coupling pin)匹配，銷110a位于工具裝載端口的支撐板111上。容座100a-100c要與三個(gè)或六個(gè)如SEMI E57所規(guī)定的耦合銷來(lái)匹配，SEMI E57名為“Provisional Mechanical Specification for KinematicCouplings Used to Align and Support 300mm Wafer Carriers”1997；1990并通過(guò)引用而整體結(jié)合進(jìn)來(lái)。在SEMI E57中，推薦每個(gè)V形槽沿著與如圖10所示的名義(nominal)晶片中心線相垂直并共面的直線來(lái)延伸。即使當(dāng)槽縮小或者稍微不對(duì)準(zhǔn)時(shí)(例如當(dāng)它們并不都排列在名義晶片中心線上時(shí))，這些槽也將提供足夠的對(duì)準(zhǔn)。
如圖10最清楚示出的，SEMI E57標(biāo)準(zhǔn)定義了三組運(yùn)動(dòng)耦合銷位置，其中每組中有兩個(gè)可能的銷位置。位于外側(cè)位置上的銷被指定為主銷并在110a示出。在傳統(tǒng)的裝載端口中，每個(gè)裝載端口將具有以如圖10所示的三角圖案排列的三個(gè)這樣的主銷110a-110c。三個(gè)主運(yùn)動(dòng)耦合銷形成套件112，其上可以如圖10中的部分剖視所示地布置艙的容座100a-100c。
每組可能的銷位置還包括內(nèi)側(cè)的位置。位于內(nèi)側(cè)位置上的銷被指定為輔助銷并在110d-110f部分剖視示出。在傳統(tǒng)的艙搬運(yùn)器或者其他傳送機(jī)械手或裝載端口中，搬運(yùn)器應(yīng)該具有以三角形圖案排列的三個(gè)這樣的輔助銷110d-110f，以形成套件，其上可以如圖10中的部分剖示來(lái)布置艙的容座100a-100c。每個(gè)主銷和輔助銷的位置都相對(duì)于在SEMI E57中定義的三個(gè)正交基準(zhǔn)平面來(lái)規(guī)定水平基準(zhǔn)平面(horizontal datum plane)、正向基準(zhǔn)平面和側(cè)向基準(zhǔn)平面(bilateral datum plane)。
這些現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)耦合銷的形狀也在SEMI E57中規(guī)定了。如其中所提出并在圖11a和11b中最清楚示出的，每個(gè)銷110a-110c(或者110d-110f)都繞其豎直中心軸線120徑向?qū)ΨQ。每個(gè)銷包括一般呈圓柱形的基部122和位于銷的頂端的一般呈球形的頂部124。形成球形頂部124來(lái)幫助與平板的接觸。位于球形部分124和圓柱形部分122之間的是中間的倒角截頭圓錐表面126，其被成形來(lái)幫助與成角度的匹配表面的接觸。倒角表面126具有如半徑130a和130b所示的彎曲半徑。
在SEMI E57之內(nèi)還可構(gòu)思出其他匹配方案，例如晶片承載體容座中金字塔形的開(kāi)口。還可想到前開(kāi)式的盒子和艙可能需要在側(cè)面接觸銷，以提供對(duì)前機(jī)械接口的壓力。當(dāng)設(shè)計(jì)在晶片承載體底部上容座的匹配特征時(shí)，SEMI E57推薦設(shè)計(jì)者遵循這本書(shū)中所給出的推薦，即由制造工程師協(xié)會(huì)的Dr.Alexander H.Slocum在1992年所出的、項(xiàng)目代碼2597的、題為“Precision Machine Design”的書(shū)(最初由Prentice-Hall在1992年出版)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的承載體對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)提供了一種工具和使用該工具的方法，其模仿具有可拆卸門的襯底承載體的門。該工具允許在開(kāi)始襯底處理之前，將開(kāi)門器機(jī)構(gòu)與承載體在其上被支撐、被測(cè)試和校正的裝載端口或其他搬運(yùn)器對(duì)準(zhǔn)，直到達(dá)到正確的對(duì)準(zhǔn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述工具系統(tǒng)包括具有多個(gè)可拆卸插入件的框架組件，所述插入件模仿用于容納定位銷的門孔，還模仿用于容納開(kāi)門器機(jī)構(gòu)鑰匙的門鑰匙孔。因?yàn)椴迦爰诳蚣芙M件中可滑動(dòng)地拆卸，可以在減小損壞開(kāi)門器機(jī)構(gòu)的危險(xiǎn)的同時(shí)測(cè)試對(duì)準(zhǔn)。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，各組鑰匙孔和定位銷孔插入件可以被設(shè)置成具有不同尺寸的鑰匙孔和定位銷孔。于是，可以按照不同的容許偏差級(jí)別來(lái)測(cè)試和校正對(duì)準(zhǔn)。
在另一方面中，包括門模仿構(gòu)件和艙容座模仿構(gòu)件的框架組件的各個(gè)部件可以被構(gòu)造成可拆卸的，以方便替換其他部件來(lái)模仿其他標(biāo)準(zhǔn)。此外，可以輕易更換磨損的部件。
本發(fā)明還有其他方面在下面討論。因此應(yīng)理解到前面僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例和某些方面的簡(jiǎn)短概要。本發(fā)明的其他實(shí)施例和方面參見(jiàn)以下。還應(yīng)理解可以在不偏離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思或范圍的情況下，對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例進(jìn)行很多改變。因此前面的概要并不意于限制本發(fā)明的范圍。相反，本發(fā)明的范圍僅僅由所附權(quán)利要求及其等同方案所確定。


圖1是與根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的計(jì)量工具系統(tǒng)結(jié)合使用的處理設(shè)施的示意俯視圖。
圖2是圖1的處理設(shè)施的微環(huán)境的示意圖。
圖3a是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的計(jì)量工具系統(tǒng)的主視圖。
圖3b是圖3a的計(jì)量工具系統(tǒng)的俯視圖。
圖3c是圖3a-3b的計(jì)量工具系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖4是圖3a-3c的計(jì)量工具系統(tǒng)的容座的示意圖。
圖5是圖3a-3c的計(jì)量工具系統(tǒng)的定位銷對(duì)準(zhǔn)插入件的示意圖。
圖6a和6b是與圖3a-3c的計(jì)量工具系統(tǒng)的定位銷對(duì)準(zhǔn)插入件對(duì)準(zhǔn)的定位銷的側(cè)視部分剖視圖。
圖7a-7c是與圖3a-3c的計(jì)量工具系統(tǒng)的診斷定位銷對(duì)準(zhǔn)插入件對(duì)準(zhǔn)的定位銷的示意主視圖。
圖8是圖3a-3c的計(jì)量工具系統(tǒng)的鑰匙對(duì)準(zhǔn)插入件的示意圖。
圖9a和9b是與圖3a-3c的計(jì)量工具系統(tǒng)的鑰匙對(duì)準(zhǔn)插入件對(duì)準(zhǔn)的鑰匙的側(cè)視部分剖視圖。
圖10是示出主要和輔助現(xiàn)有技術(shù)的運(yùn)動(dòng)銷的位置的示意圖。
圖11是置于現(xiàn)有技術(shù)的運(yùn)動(dòng)銷上的承載體容座的斷裂正視圖。
圖12是置于現(xiàn)有技術(shù)的運(yùn)動(dòng)銷上的承載體容座的斷裂側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的承載體對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)，在圖3a、3b和3c中一般地示為200。承載體對(duì)準(zhǔn)工具200包括計(jì)量承載體框架組件210，其以基本類似于諸如圖2的承載體23的實(shí)際晶片承載體的方式，被固定到工具端口或其他承載體搬運(yùn)器的承載體平臺(tái)，并由此模擬晶片承載體23。例如，計(jì)量承載體架在承載體工具端口的耦合器銷110a-110c上，以將計(jì)量承載體相對(duì)于工具端口對(duì)準(zhǔn)。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)量框架組件210的尺寸和重量接近于裝滿晶片的生產(chǎn)晶片盒。
承載體對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)200可以與具有一個(gè)或多個(gè)處理室以及一個(gè)或多個(gè)制造接口的處理系統(tǒng)一起使用，所述制造接口用于將工件從一個(gè)或多個(gè)承載體轉(zhuǎn)移一個(gè)或多個(gè)裝載鎖定室，所述一個(gè)或多個(gè)裝載鎖定室被耦合到一個(gè)或多個(gè)處理室。一旦某個(gè)搬運(yùn)系統(tǒng)已經(jīng)正確地對(duì)準(zhǔn)并校準(zhǔn)，那么就可從工具端口上卸下計(jì)量承載體工具200，并可以使用由計(jì)量工具200模擬的標(biāo)準(zhǔn)工件承載體來(lái)開(kāi)始對(duì)工件的處理。但是，優(yōu)選地是在開(kāi)始處理產(chǎn)品工件之前，將特定處理系統(tǒng)的所有工具端口都正確地對(duì)準(zhǔn)。
在圖示實(shí)施例中，計(jì)量承載體工具200可以精確地重復(fù)提供已發(fā)布和建立的300mm FOUP的機(jī)械尺寸標(biāo)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，工具200的部件用相對(duì)堅(jiān)硬并可機(jī)加工的材料形成，例如硬化鋼。應(yīng)認(rèn)識(shí)到可以使用其他金屬和其他非金屬材料，這取決于具體的應(yīng)用。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到計(jì)量承載體工具200可以模擬其他標(biāo)準(zhǔn)的以及定制或者專用的承載體。
一方面，計(jì)量承載體工具200的框架組件210包括門模仿組件214(圖3a)，其用鋼或其他合適的材料精確制造，以模仿標(biāo)準(zhǔn)的300mmFOUP門的規(guī)定尺寸(包括容許偏差)。如以下更加詳細(xì)解釋的，門組件214可以被用來(lái)測(cè)試制造自動(dòng)開(kāi)門器，以符合SEMI或其他應(yīng)用規(guī)范。這種測(cè)試可以在制造開(kāi)門機(jī)構(gòu)時(shí)進(jìn)行，或者可以在制造半導(dǎo)體器件時(shí)使用開(kāi)門器的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。門組件214包括多個(gè)可拆卸和可互換的插入件218a-218d，以根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體需要，而幫助按照不同的容許偏差標(biāo)準(zhǔn)將開(kāi)門機(jī)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。插入件218a-218d具有這樣的開(kāi)口，其被優(yōu)選地被精確定位和確定尺寸，以模仿制造接口的開(kāi)門機(jī)構(gòu)所用的對(duì)準(zhǔn)定位點(diǎn)和開(kāi)啟特征。
插入件218a-218d也可由硬化鋼形成，并分別容納在門模仿組件214的門板構(gòu)件226(圖3a)的四個(gè)開(kāi)口中。門板構(gòu)件226被接著固定到一般為矩形的前框架構(gòu)件230，其由框架組件210的底板構(gòu)件234(圖3b)支撐。被固定到底板構(gòu)件234和前框架構(gòu)件230的一對(duì)側(cè)邊支撐構(gòu)件238(圖3c)，提高了框架組件210的強(qiáng)度和剛性。這些板和支撐構(gòu)件可以用硬化鋼或其他材料形成，優(yōu)選地使用相對(duì)剛性的材料。
在圖示實(shí)施例中，門板構(gòu)件226被合適的插銷240固定到矩形前框架構(gòu)件230，插銷240允許從門組件上卸下門板構(gòu)件226并將替換的門板構(gòu)件226鎖在其位置中。替換的門板構(gòu)件可以模仿按不同標(biāo)準(zhǔn)制造的晶片承載體門，或者可以替換損壞或不能再用的門板。通過(guò)門板構(gòu)件226的外周上的周邊對(duì)準(zhǔn)表面242和在前框架構(gòu)件230中形成來(lái)容納門板構(gòu)件226的凹口244，將替換的門板構(gòu)件相對(duì)于工具的前框架構(gòu)件230對(duì)準(zhǔn)。還可通過(guò)穿過(guò)板226和框架230兩者的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷246，來(lái)幫助門板構(gòu)件226和前框架230之間的對(duì)準(zhǔn)。還可使用對(duì)準(zhǔn)銷250來(lái)幫助工具組件的其他部件之間的對(duì)準(zhǔn)。
底板構(gòu)件234的底壁352具有被固定到承載體的底壁352的三個(gè)容座356a-356c(還在圖3a的部分剖視中示出)。在圖示實(shí)施例中，每個(gè)容座356a-356c形成為鋼或其他合適材料的可拆卸的單獨(dú)件(圖4)，其被容納在穿過(guò)底板構(gòu)件234的底壁352形成的一般為矩形的開(kāi)口358中。諸如鉚釘、螺栓或螺釘?shù)暮线m的緊固件可以穿過(guò)容座每一側(cè)邊上的凸緣360的開(kāi)口，以將容座固定到底板構(gòu)件的下側(cè)。緊固件優(yōu)選地是可拆卸的緊固件。或者，容座可以與承載體工具一體形成。
為了使容座與工具框架精確地對(duì)準(zhǔn)，每個(gè)容座都具有有四個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面372的塊狀部分370(圖4)，這四個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面372與在底板構(gòu)件234中形成矩形孔358的四個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面相接合。一旦容座磨損而不再符合可用標(biāo)準(zhǔn)，或者要模仿不同的標(biāo)準(zhǔn)，就可以卸下該容座并將替換容座緊固到框架上。通過(guò)提供諸如表面372的恰當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)表面來(lái)與框架孔358的對(duì)準(zhǔn)表面相接合，可以有助于該替換容座的正確對(duì)準(zhǔn)。
三個(gè)承載體容座356a-356c被示為置于與圖10和11a-11b的耦合銷相同類型的三個(gè)支撐和對(duì)準(zhǔn)耦合銷110a-110c之上。這三個(gè)耦合銷110a-110c被精確定位并固定到例如裝載端口21(圖1、2)的裝載端口的例如支撐板408的支撐構(gòu)件，以形成支撐承載體工具的套件。工具具有被固定到底板構(gòu)件234的壓制帽410，其可與裝載端口接合以將計(jì)量工具壓制到裝載端口的耦合銷上。
容座356a-356c在與耦合銷110a-110c接合時(shí)，將框架組件210的底板構(gòu)件234與工具端口的支撐平臺(tái)對(duì)準(zhǔn)。因?yàn)殚T板構(gòu)件226被固定到前框架構(gòu)件230，而后者又被固定到底板構(gòu)件234，所以開(kāi)口222a-222d同樣地相對(duì)于工具端口對(duì)準(zhǔn)。同樣也可以使用其他類型的耦合件。例如，于2000年9月21日遞交的題為“METHOD AND APPARATUS FORALIGNMENT OF CARRIERS AND SEMICONDUCTOR PROCESSINGEQUIPMENT”、并被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的共同未決申請(qǐng)Serial No.09/668,012(Applied Materials案卷No.04674/IBSS/IBSS/DV)，描述了一種具有縱長(zhǎng)形狀的耦合件，其被認(rèn)為在保持充分符合合適標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)，改進(jìn)了承載體和處理設(shè)備之間的對(duì)準(zhǔn)。
如圖5和6a-6b最清楚示出的，插入件218a具有包括一般為圓柱形的外表面500的插入體502，插入體502被門板構(gòu)件226的一般為圓柱形的開(kāi)口222a所容納。插入件218a的插入體502從門板構(gòu)件226的后側(cè)503被插入至開(kāi)口222a中，直到插入件218a后部的凸緣504與門板構(gòu)件226的后表面503接合。插入件218a的前表面506限定了一般為圓柱形的開(kāi)口510a，其形狀和尺寸符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)E62-0299對(duì)兩種FOUP門對(duì)準(zhǔn)定位銷孔之一的規(guī)定，即Provisional Specification for 300-mm Front OpeningInterface Mechanical Standard(FIMS)，1997，1999。當(dāng)插入件218a被插入門板構(gòu)件226的開(kāi)口222a中時(shí)，插入開(kāi)口510a按照SEMI標(biāo)準(zhǔn)E62-0299對(duì)兩種FOUP門對(duì)準(zhǔn)定位銷孔之一的規(guī)定來(lái)定位。以類似的方式來(lái)構(gòu)造插入件218d，使得插入件218d的插入開(kāi)口510d按照SEMI標(biāo)準(zhǔn)E62-0299對(duì)兩種FOUP門對(duì)準(zhǔn)定位銷孔中另外一個(gè)的規(guī)定來(lái)定位。這樣，插入開(kāi)口510a和510d就模仿了用于兩個(gè)定位銷的兩個(gè)SEMI E62-0299 FOUP門對(duì)準(zhǔn)孔。
可以通過(guò)命令開(kāi)門器機(jī)構(gòu)將開(kāi)門器定位銷的頭部插入模仿FOUP式承載體門的兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)定位孔的兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)定位孔510a和510d，來(lái)測(cè)試承載體工具端口對(duì)制造接口FOUP開(kāi)門機(jī)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)。如果承載體工具端口的承載體支撐平臺(tái)相對(duì)于制造接口FOUP開(kāi)門器機(jī)構(gòu)正確地對(duì)準(zhǔn)，那么定位銷的頭部520將被容納進(jìn)相應(yīng)的門對(duì)準(zhǔn)定位銷孔，如圖6a中示的插入件218a的對(duì)準(zhǔn)孔510a。相反，如果開(kāi)門機(jī)構(gòu)和工具端口沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，那么開(kāi)門器機(jī)構(gòu)的頭部520將與對(duì)準(zhǔn)插入件218a的前表面506接合，并開(kāi)始將插入件218a推出門板構(gòu)件226的插入開(kāi)口222a。插入件的這種移動(dòng)向操作者清楚地表明了未對(duì)準(zhǔn)情況。
在圖示實(shí)施例中，插入件優(yōu)選地不緊固到底板構(gòu)件，或者這樣來(lái)固定到門板構(gòu)件，使得插入件可以在相關(guān)聯(lián)的板構(gòu)件開(kāi)口中自由滑動(dòng)。于是，如果開(kāi)門器機(jī)構(gòu)和承載體工具端口未正確對(duì)準(zhǔn)，那么插入件可以自由滑動(dòng)就指示未對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)減小了偶然損壞開(kāi)門器機(jī)構(gòu)的危險(xiǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)200對(duì)于每個(gè)板構(gòu)件開(kāi)口222a和222d可以包括多個(gè)可拆卸的插入件。插入件可以在例如插入件的開(kāi)口510a或510d的直徑上不同。因此例如，一組插入件218a和218d可以分別具有相對(duì)較大的開(kāi)口510a或510d，例如直徑為0.3671英寸(9.32434mm)。這個(gè)直徑大大地大于(大約104％)在對(duì)門定位銷開(kāi)口的SEMIE62-0299規(guī)范中規(guī)定的0.354331英寸(9mm)的直徑。如果具體應(yīng)用需要以相對(duì)較大的容許偏差來(lái)對(duì)準(zhǔn)，則可以使用這些更大開(kāi)口的插入件。另一組插入件218a和218d可以分別具有相對(duì)較小的開(kāi)口510a或510d，例如0.3550英寸(9.017mm)，這仍然略大于(大約100.2％)規(guī)定的9mm開(kāi)口。如果具體應(yīng)用需要以相對(duì)較小的容許偏差來(lái)對(duì)準(zhǔn)，則可以使用這些插入件。還有一組插入件可以具有恰好0.354331英寸(9mm)的開(kāi)口，即SEMI E62-0299規(guī)范中所規(guī)定的直徑。
取決于應(yīng)用，對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)可以包括多個(gè)插入件的套件，其中插入件具有多種不同尺寸的開(kāi)口，以提供所需要的對(duì)準(zhǔn)類型。這些插入件可以以特定的順序使用，例如首先使用有較大開(kāi)口的插入件來(lái)以相對(duì)大的容許偏差來(lái)對(duì)準(zhǔn)機(jī)械手。然后，可以用具有較小開(kāi)口的替換插入件來(lái)替換最初的插入件，以更小的容許偏差來(lái)對(duì)準(zhǔn)機(jī)械手。
在圖5的實(shí)施例中，插入件218a具有在插入件218a的插入體502的圓柱表面500內(nèi)同心形成的定位銷開(kāi)口510a。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖7a-7c圖示了可以包括在對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)套件中的另一種插入件218e。插入件218e的前面600示為延伸穿過(guò)門框架組件的門板構(gòu)件226中的圓柱形開(kāi)口222a。開(kāi)口222a確定了由點(diǎn)601代表的中心縱軸。定位銷對(duì)準(zhǔn)插入件218e具有一般為圓柱形的插入體602，其被相對(duì)于板構(gòu)件開(kāi)口222a同心定位(與軸601共軸)。插入體602確定的定位銷開(kāi)口610，一般也是圓柱形的，但并不同心定位在插入體602中。相反，定位銷開(kāi)口610被偏軸定位，以使得開(kāi)口610的一側(cè)邊612被定位成比插入開(kāi)口510的相對(duì)一側(cè)邊618，離中心軸601更遠(yuǎn)并更靠近插入體602的圓柱形體表面614。這樣一種偏心布置可以被用來(lái)測(cè)量開(kāi)門器機(jī)構(gòu)定位銷和工具端口平臺(tái)之間不對(duì)準(zhǔn)的方向，這在下面解釋。
圖7a圖示了被插入偏心插入開(kāi)口510中的定位銷520(剖面示出)。銷520被示為具有中心軸630，其不與板構(gòu)件開(kāi)口222a的中心軸601對(duì)準(zhǔn)。因此，定位銷520未正確對(duì)準(zhǔn)。這種不對(duì)準(zhǔn)在圖7a中用向量632來(lái)表示，向量632具有由角度α所表示的不對(duì)準(zhǔn)方向。該方向α可以通過(guò)將插入件218e沿諸如逆時(shí)針的第一方向旋轉(zhuǎn)來(lái)確定。因?yàn)殚_(kāi)口510位置偏心，所以旋轉(zhuǎn)插入件218e將最終使得開(kāi)口510的內(nèi)表面與定位銷520的外表面接觸，如圖7b所示(除非開(kāi)口610太大)。
在圖示實(shí)施例中，開(kāi)口610中離中心軸601最遠(yuǎn)并最靠近插入體602的圓柱形體表面614的那一側(cè)邊612，被標(biāo)上合適的標(biāo)記，例如箭頭636。此外，門構(gòu)件226的面被標(biāo)上合適的指示方向的標(biāo)記，例如在640示出的角度標(biāo)記。在圖7b的例子中，當(dāng)沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)插入件218e時(shí)，開(kāi)口610的內(nèi)表面接觸定位銷520的外表面的點(diǎn)，被箭頭636表示為在0度的方向上。然后如圖7c所示，通過(guò)沿相反方向即順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)插入件218e，直到開(kāi)口510的內(nèi)表面再次與定位銷520的外表面接觸，來(lái)進(jìn)行第二次讀數(shù)。此時(shí)，開(kāi)口610的內(nèi)表面接觸定位銷520的外表面的點(diǎn)，被箭頭636表示為在45度的方向上。因?yàn)殚_(kāi)口610的對(duì)稱性，然后就可以確定不對(duì)準(zhǔn)的方向α是這兩個(gè)位置的中間，即45減去0，被2除，也就是22又二分之一度。
在圖7a-7e的圖示中，以夸張的方式表示開(kāi)口610的尺寸和偏心，以清楚地解釋可以操作診斷插入件的原理。在實(shí)際的實(shí)踐中，對(duì)于SEMIE62-0299的應(yīng)用，合適直徑的例子是0.5002英寸，合適的軸偏位移是0.007英寸。當(dāng)然，插入件和開(kāi)口的實(shí)際尺寸、形狀和位置可以變化，這取決于應(yīng)用。
如前所述，F(xiàn)OUP式承載體的門設(shè)計(jì)成被一對(duì)插銷鑰匙打開(kāi)，這一對(duì)插銷鑰匙被開(kāi)門器機(jī)構(gòu)插入承載體門的一對(duì)鑰匙孔中。插入件218b和218c模仿門的鑰匙孔，以允許測(cè)試開(kāi)門機(jī)構(gòu)的插銷鑰匙和裝載端口之間的對(duì)準(zhǔn)。
圖8和9a、9b示出了類似于插入件218a和218d的插入件218b，其具有一般為圓柱形外表面800的插入體802，插入體802被門板構(gòu)件226的一般為圓柱形的開(kāi)口222b所容納。插入件218b的插入體802從門板構(gòu)件226的后側(cè)803被插入開(kāi)口222b，直到插入件218b后部的凸緣804與門板構(gòu)件226的后表面803接合。插入件218b的前表面806限定了一般為矩形的開(kāi)口810a，其形狀和尺寸符合SEMI標(biāo)準(zhǔn)E62-0299對(duì)兩種FOUP插銷鑰匙孔之一的規(guī)定。在此標(biāo)準(zhǔn)中，將開(kāi)口810a的端部用在開(kāi)口中心中以已定義半徑的曲線來(lái)倒角。插入件218b的凸緣804確定了開(kāi)口808，其容納位于門板構(gòu)件226的后表面803上的定位銷809。當(dāng)如圖9a所示，插入件218b被插入門板構(gòu)件226的開(kāi)口222b中，并且定位銷809被插入凸緣開(kāi)口808時(shí)，插入鑰匙開(kāi)口810b按照對(duì)兩種FOUP門SEMI標(biāo)準(zhǔn)E62-0299對(duì)準(zhǔn)鑰匙孔之一的規(guī)定來(lái)定位。以類似的方式來(lái)構(gòu)造插入件218c，使得插入件218c的插入開(kāi)口810c按照SEMI標(biāo)準(zhǔn)E62-0299對(duì)兩種FOUP門鑰匙孔中另外一個(gè)的規(guī)定來(lái)定位。這樣，插入開(kāi)口810b和810c就模仿了兩個(gè)SEMI E62-0299 FOUP門鑰匙孔，以容納制造接口開(kāi)門機(jī)構(gòu)的兩個(gè)插銷鑰匙。
以類似于開(kāi)門器定位銷的方式，可以通過(guò)操作開(kāi)門器機(jī)構(gòu)將開(kāi)門器插銷鑰匙的頭部插入模仿FOUP式承載體門的兩個(gè)鑰匙孔的兩個(gè)鑰匙孔810b和810c，來(lái)測(cè)試承載體工具端口與制造接口FOUP開(kāi)門器機(jī)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)。如果承載體工具端口相對(duì)于制造接口FOUP開(kāi)門器機(jī)構(gòu)正確地對(duì)準(zhǔn)，那么鑰匙的頭部820將被容納進(jìn)相應(yīng)的門銷鑰匙孔，如圖9a中所示的鑰匙孔插入件218b的鑰匙孔810b。相反，如果開(kāi)門機(jī)構(gòu)和工具端口沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，那么開(kāi)門器機(jī)構(gòu)的鑰匙頭部820將與鑰匙孔插入件218b的前表面806接合，并開(kāi)始將插入件218b推出門板構(gòu)件226的開(kāi)口222b。插入件的這種移動(dòng)向操作者清楚地表明了鑰匙和鑰匙孔之門的未對(duì)準(zhǔn)情況。
在圖示實(shí)施例中，類似于定位銷孔插入件，鑰匙孔插入件優(yōu)選地不緊固到底板構(gòu)件，或者這樣來(lái)固定到底板構(gòu)件，使得插入件可以在相關(guān)聯(lián)的板構(gòu)件開(kāi)口中自由滑動(dòng)。于是，如果開(kāi)門器機(jī)構(gòu)和承載體工具端口未正確對(duì)準(zhǔn)，那么插入件可以自由滑動(dòng)就指示未對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)減小了偶然損壞開(kāi)門器機(jī)構(gòu)的危險(xiǎn)。
類似于定位銷插入件，對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)200相對(duì)于每個(gè)板構(gòu)件開(kāi)口222b和222c可以包括多個(gè)鑰匙孔插入件。鑰匙孔插入件可以在例如插入件的矩形開(kāi)口810b或810c的尺寸上不同。因此例如，一組插入件218b和218c可以分別具有相對(duì)較大的開(kāi)口810b和810c，例如寬度為0.2128英寸(5.40512mm，大約是5mm標(biāo)準(zhǔn)的108％)，長(zhǎng)度由0.2697英寸(6.85038mm)的曲線中心半徑確定。如果具體應(yīng)用需要以相對(duì)較大的容許偏差來(lái)對(duì)準(zhǔn)鑰匙和鑰匙孔，則可以使用這些插入件。另一組插入件218b和218c可以分別具有相對(duì)較小的開(kāi)口810b和810c，例如寬度為0.2048英寸(5.20192mm，大約是5mm標(biāo)準(zhǔn)的104％)，長(zhǎng)度由0.2697英寸(6.85038mm)的曲線中心半徑確定。如果具體應(yīng)用需要以相對(duì)較小的容許偏差來(lái)對(duì)準(zhǔn)鑰匙和鑰匙孔，則可以使用這些插入件。還有一組插入件218b和218c可以分別具有與可用標(biāo)準(zhǔn)中所定義的那些相同的開(kāi)口810b和810c，例如寬度為0.19685英寸(5mm)，長(zhǎng)度由0.265748英寸(6.5mm)的曲線中心半徑確定。取決于應(yīng)用，對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)可以包括具有多個(gè)插入件的套件，其中插入件具有多個(gè)不同尺寸和形狀的開(kāi)口，以提供所需要的對(duì)準(zhǔn)類型。
在圖5和8的實(shí)施例中，插入件具有在插入體的圓柱表面中同心形成的定位銷或鑰匙開(kāi)口。應(yīng)認(rèn)識(shí)到開(kāi)口并不必須同心，插入體也不必是圓柱形的。例如，在插入件不必旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用中，插入體可以是橢圓形或矩形或者具有另一種形狀，這取決于應(yīng)用。
在圖示實(shí)施例中，描述了一般地兼容于某些SEMI標(biāo)準(zhǔn)的承載體對(duì)準(zhǔn)工具和方法。應(yīng)認(rèn)識(shí)到根據(jù)本發(fā)明的承載體對(duì)準(zhǔn)工具和方法可以符合其他標(biāo)準(zhǔn)和專用應(yīng)用。
當(dāng)然應(yīng)理解對(duì)本發(fā)明不同方面的改進(jìn)將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的，有一些僅在研究之后才是明顯的，其他的則是常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)的事情。其他實(shí)施例也是可能的，它們的具體設(shè)計(jì)取決于具體的應(yīng)用。照這樣，本發(fā)明的范圍不應(yīng)被這里所描述的具體實(shí)施例所限制，而應(yīng)僅僅由所附權(quán)利要求及其等同方案所確定。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)量工具，用于對(duì)準(zhǔn)具有接合構(gòu)件的機(jī)械手，所述接合構(gòu)件用于與位于工具裝載端口上的半導(dǎo)體襯底承載體接合，所述工具包括具有開(kāi)口的框架；和可滑動(dòng)地容納在所述框架開(kāi)口中的可拆卸對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件，所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有開(kāi)口以在被插入所述框架開(kāi)口時(shí)容納所述機(jī)械手接合構(gòu)件。
2.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有前面，所述前面被定位成當(dāng)所述機(jī)械手接合構(gòu)件相對(duì)于所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件不對(duì)準(zhǔn)時(shí)與所述機(jī)械手接合構(gòu)件相接合，所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件在所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件前面與所述機(jī)械手接合構(gòu)件相接合時(shí)滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述機(jī)械手接合構(gòu)件是定位銷，并且所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的尺寸和形狀，使得當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于所述定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述定位銷。
4.如權(quán)利要求3所述的工具，其中所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口是圓柱形。
5.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述框架開(kāi)口是圓柱形的，并且所述可拆卸對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有可滑動(dòng)地被所述框架開(kāi)口容納的圓柱形部分。
6.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述機(jī)械手接合構(gòu)件是門鑰匙，并且所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的尺寸和形狀，使得當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于所述門鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述門鑰匙。
7.如權(quán)利要求6所述的工具，其中所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口是矩形的。
8.如權(quán)利要求6所述的工具，其中所述框架開(kāi)口是圓柱形的，并且所述可拆卸對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有可滑動(dòng)地被所述框架開(kāi)口容納的圓柱形部分，所述框架還具有對(duì)準(zhǔn)銷和對(duì)準(zhǔn)銷孔中的一個(gè)，并且所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有所述對(duì)準(zhǔn)銷和所述對(duì)準(zhǔn)銷孔中的另一個(gè)，其中所述對(duì)準(zhǔn)孔被定位成當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)銷被容納在所述對(duì)準(zhǔn)孔時(shí)，所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件與所述框架對(duì)準(zhǔn)。
9.如權(quán)利要求1所述的工具，還包括多個(gè)可拆卸對(duì)準(zhǔn)和支撐容座，其被緊固到所述框架，并被定位來(lái)支撐所述工具裝載端口上的所述框架。
10.如權(quán)利要求9所述的工具，其中所述容座中的每個(gè)都具有四個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面，并且所述框架對(duì)于每個(gè)容座具有四個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面，每個(gè)框架對(duì)準(zhǔn)表面被定位成當(dāng)相關(guān)聯(lián)的容座被緊固到所述框架時(shí)，與相關(guān)聯(lián)的容座對(duì)準(zhǔn)表面接合以對(duì)準(zhǔn)所述框架和所述相關(guān)聯(lián)容座。
11.如權(quán)利要求10所述的工具，其中每個(gè)容座具有提供所述四個(gè)容座對(duì)準(zhǔn)表面的塊狀部分，并且其中所述框架對(duì)每個(gè)容座具有孔，其中每個(gè)框架孔確定了被定位來(lái)容納和對(duì)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的容座部分的所述四個(gè)框架對(duì)準(zhǔn)表面。
12.如權(quán)利要求11所述的工具，還包括多個(gè)可拆卸的緊固件，用于當(dāng)所述容座塊狀部分被容納在所述框架孔中時(shí)將每個(gè)可拆卸容座緊固到所述框架上。
13.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述框架包括基板、由所述基板承載的框架板、以及被可松開(kāi)地緊固到所述框架板的可拆卸門板，其中所述門板確定了所述框架開(kāi)口。
14.如權(quán)利要求13所述的工具，其中所述框架還包括多個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷，當(dāng)所述門板被固定到所述框架板時(shí)，所述多個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷將所述門板與所述框架板對(duì)準(zhǔn)。
15.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述框架開(kāi)口確定了中心軸，并且所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口確定了相對(duì)于所述框架開(kāi)口中心軸偏移的中心軸，所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件在所述框架開(kāi)口中繞所述框架開(kāi)口中心軸旋轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求15所述的工具，其中所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有第一標(biāo)記，并且所述框架具有與所述框架開(kāi)口相鄰的第二標(biāo)記，所述第一和第二標(biāo)記提供對(duì)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件在所述框架開(kāi)口中旋轉(zhuǎn)位置的指示。
17.如權(quán)利要求16所述的工具，其中所述標(biāo)記中的至少一個(gè)包括以角度表示的角度位置標(biāo)記。
18.一種用于對(duì)準(zhǔn)開(kāi)門機(jī)械手的計(jì)量工具，所述開(kāi)門機(jī)械手具有用于與塑料前開(kāi)式通用艙的塑料門的一對(duì)定位銷孔和一對(duì)插銷鑰匙孔分別接合的一對(duì)定位銷和一對(duì)插銷鑰匙，所述塑料前開(kāi)式通用艙具有三個(gè)塑料容座，每個(gè)容座被布置在制造接口的工具裝載端口的對(duì)準(zhǔn)和支撐耦合銷之上，所述計(jì)量工具包括具有帶三個(gè)金屬容座的金屬基板的金屬框架，每個(gè)容座被構(gòu)造并定位來(lái)模仿所述前開(kāi)式通用艙容座中的一個(gè)，所述框架還具有由所述基板承載的金屬前板、以及一對(duì)金屬側(cè)邊支撐構(gòu)件，每個(gè)所述金屬側(cè)邊支撐構(gòu)件都相對(duì)于所述基板支撐所述前板，所述前板確定了至少四個(gè)圓柱開(kāi)口；第一和第二圓柱形金屬可拆卸定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件，每個(gè)定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件被可滑動(dòng)地容納在前板開(kāi)口中并具有圓柱形開(kāi)口，所述圓柱形開(kāi)口的尺寸和形狀使其模仿前開(kāi)式通用艙定位銷孔，并當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于機(jī)械手定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納機(jī)械手定位銷，每個(gè)定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件還具有前面，所述前面被定位成當(dāng)機(jī)械手定位銷相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口不對(duì)準(zhǔn)時(shí)與機(jī)械手定位銷接合，所述定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件在所述定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件前面與機(jī)械手定位銷相接合時(shí)滑動(dòng)；和第一和第二圓柱形金屬可拆卸插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件，每個(gè)插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件被可滑動(dòng)地容納在前板開(kāi)口中并具有矩形開(kāi)口，所述矩形開(kāi)口的尺寸和形狀使其模仿前開(kāi)式通用艙插銷鑰匙孔，并當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于機(jī)械手插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納機(jī)械手插銷鑰匙，每個(gè)插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件還具有前面，所述前面被定位成當(dāng)機(jī)械手插銷鑰匙相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口不對(duì)準(zhǔn)時(shí)與機(jī)械手插銷鑰匙接合，所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件在所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件前面與機(jī)械手插銷鑰匙相接合時(shí)滑動(dòng)。
19.一種計(jì)量工具套件，用于對(duì)準(zhǔn)具有接合構(gòu)件的機(jī)械手，所述接合構(gòu)件用于與位于工具裝載端口上的半導(dǎo)體襯底承載體接合，所述工具套件包括具有開(kāi)口的框架；和多個(gè)可拆卸對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件，每個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件有選擇地一次一個(gè)地插入所述框架開(kāi)口和從中取出，每個(gè)構(gòu)件具有開(kāi)口以在被插入所述框架開(kāi)口時(shí)容納所述機(jī)械手接合構(gòu)件，其中所述構(gòu)件開(kāi)口尺寸不同。
20.如權(quán)利要求19所述的工具套件，其中所述多個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件中的第一對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有第一尺寸的構(gòu)件開(kāi)口，所述多個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件中的第二對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有尺寸約為所述第一尺寸的100.2％的構(gòu)件開(kāi)口。
21.如權(quán)利要求19所述的工具套件，其中所述多個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件中的第一對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有第一尺寸的構(gòu)件開(kāi)口，所述多個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件中的第二對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有尺寸約為所述第一尺寸的104％的構(gòu)件開(kāi)口。
22.如權(quán)利要求19所述的工具套件，其中所述多個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件中的第一對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有第一尺寸的構(gòu)件開(kāi)口，所述多個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件中的第二對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有尺寸約為所述第一尺寸的108％的構(gòu)件開(kāi)口。
23.一種計(jì)量工具，用于對(duì)準(zhǔn)機(jī)械手，所述機(jī)械手具有用于與位于工具裝載端口上的襯底承載體門接合的一對(duì)定位銷和一對(duì)插銷鑰匙，所述計(jì)量工具包括置于所述工具裝載端口中并具有至少四個(gè)開(kāi)口的框架；第一和第二可拆卸定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件，每個(gè)定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件被可滑動(dòng)地容納在框架開(kāi)口中并具有開(kāi)口，所述開(kāi)口的尺寸和形狀使其當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于機(jī)械手定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納機(jī)械手定位銷，每個(gè)定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件還具有前面，所述前面被定位成當(dāng)機(jī)械手定位銷相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口不對(duì)準(zhǔn)時(shí)與機(jī)械手定位銷接合，所述定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件在所述定位銷對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件前面與機(jī)械手定位銷相接合時(shí)滑動(dòng)；和第一和第二可拆卸插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件，每個(gè)插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件被可滑動(dòng)地容納在框架開(kāi)口中并具有開(kāi)口，所述開(kāi)口的尺寸和形狀使其當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于機(jī)械手插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納機(jī)械手插銷鑰匙，每個(gè)插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件還具有前面，所述前面被定位成當(dāng)機(jī)械手插銷鑰匙相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)口不對(duì)準(zhǔn)時(shí)與機(jī)械手插銷鑰匙接合，所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件在所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件前面與機(jī)械手插銷鑰匙相接合時(shí)滑動(dòng)。
24.一種計(jì)量工具，用于對(duì)準(zhǔn)具有承載體門鑰匙的機(jī)械手，所述承載體門鑰匙用于打開(kāi)位于工具裝載端口上的襯底承載體的承載體門，所述計(jì)量工具包括承載體框架模仿裝置，用于置于所述工具裝載端口上并且用于模仿襯底承載體框架；和由所述承載體框架模仿裝置承載的門模仿裝置，用于模仿所述襯底承載體的門，所述門模仿裝置具有開(kāi)口和可滑動(dòng)地承載在所述門模仿裝置開(kāi)口中并用于度量機(jī)械手門鑰匙的對(duì)準(zhǔn)的可拆卸對(duì)準(zhǔn)度量器裝置，所述對(duì)準(zhǔn)度量器裝置包括用于模仿門鑰匙開(kāi)口的開(kāi)口裝置，其中當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口裝置在與所述機(jī)械手承載體門鑰匙對(duì)準(zhǔn)的情況下被承載時(shí)，所述對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口裝置容納所述機(jī)械手承載體門鑰匙，并且其中當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器裝置開(kāi)口在與所述機(jī)械手承載體門鑰匙不對(duì)準(zhǔn)的情況下被承載時(shí)，所述對(duì)準(zhǔn)度量器裝置響應(yīng)于與所述機(jī)械手承載體門鑰匙接合而滑動(dòng)。
25.一種方法，用于將機(jī)械手接合構(gòu)件與位于工具裝載端口上的襯底承載體的承載體門的門開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)，所述方法包括將模仿承載體框架的框架置于所述工具裝載端口上；將第一對(duì)準(zhǔn)度量器插入件置于所述框架的開(kāi)口中；以及驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手接合構(gòu)件向著所述對(duì)準(zhǔn)度量器插入件運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器中的開(kāi)口與所述機(jī)械手接合構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口容納所述機(jī)械手接合構(gòu)件，并且其中當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口與所述機(jī)械手接合構(gòu)件不對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述對(duì)準(zhǔn)度量器插入件響應(yīng)于與所述機(jī)械手接合構(gòu)件接合而滑動(dòng)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述機(jī)械手接合構(gòu)件是定位銷，并且所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的尺寸和形狀，使得當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于所述定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述定位銷。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述機(jī)械手接合構(gòu)件是門鑰匙，并且所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的尺寸和形狀，使得當(dāng)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口相對(duì)于所述門鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述門鑰匙。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括從所述框架上卸下對(duì)準(zhǔn)和支撐容座；將替換對(duì)準(zhǔn)和支撐容座緊固到所述框架；以及將所述框架替換對(duì)準(zhǔn)和支撐容座定位在所述工具裝載端口上。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括將所述替換容座的四個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面與所述框架的四個(gè)對(duì)準(zhǔn)表面接合，以在將所述替換容座緊固到所述框架之前來(lái)對(duì)準(zhǔn)所述替換容座和所述框架。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述替換容座具有提供所述四個(gè)容座對(duì)準(zhǔn)表面的塊狀部分，并且其中所述框架具有確定所述四個(gè)框架對(duì)準(zhǔn)表面的孔，所述對(duì)準(zhǔn)表面接合的步驟包括將所述替換容座的所述塊狀部分定位在所述框架對(duì)準(zhǔn)孔中。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述緊固步驟包括當(dāng)所述容座塊狀部分被容納在所述框架孔中時(shí)，將緊固所述替換容座的可拆卸緊固件緊固到所述框架上。
32.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述框架包括基板、由所述基板承載的框架板、以及被可松開(kāi)地緊固到所述框架板的可拆卸門板，其中所述門板確定了所述框架開(kāi)口，所述方法還包括從所述框架板上卸下所述門板，并將替換門板緊固到所述框架板上。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括在將所述替換門板緊固到所述框架板之前，使用對(duì)準(zhǔn)銷來(lái)將所述替換門板與所述框架板對(duì)準(zhǔn)。
34.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括從所述框架上卸下所述第一對(duì)準(zhǔn)度量器插入件并將替換對(duì)準(zhǔn)度量器插入件置于所述框架開(kāi)口中，其中所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口具有尺寸小于所述第一對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口的開(kāi)口，所述方法還包括驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手接合構(gòu)件向著所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器插入件運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器中的所述開(kāi)口與所述機(jī)械手接合構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口容納所述機(jī)械手接合構(gòu)件，并且其中當(dāng)所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口與所述機(jī)械手接合構(gòu)件不對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器插入件響應(yīng)于與所述機(jī)械手接合構(gòu)件接合而滑動(dòng)。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口的尺寸是所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口的108％。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口的尺寸是所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口的104％。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口的尺寸是所述替換對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口的100.2％。
38.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述框架開(kāi)口確定了中心軸，并且所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口確定了相對(duì)于所述框架開(kāi)口中心軸偏移的中心軸，所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件在所述框架開(kāi)口中繞所述框架開(kāi)口中心軸旋轉(zhuǎn)，所述方法還包括沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件，直到所述接合構(gòu)件與所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的內(nèi)表面接合。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件具有第一標(biāo)記，并且所述框架具有與所述框架開(kāi)口相鄰的第二標(biāo)記，所述第二標(biāo)記提供對(duì)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件的所述第一標(biāo)記在所述框架開(kāi)口中旋轉(zhuǎn)位置的指示，所述方法還包括當(dāng)所述接合構(gòu)件與所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的內(nèi)表面接合時(shí)，記錄所指示的旋轉(zhuǎn)位置。
40.該方法，還包括沿與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向來(lái)旋轉(zhuǎn)所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件，直到所述接合構(gòu)件與所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的內(nèi)表面接合；以及當(dāng)所述接合構(gòu)件與所述對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件開(kāi)口的內(nèi)表面接合時(shí)，記錄所指示的旋轉(zhuǎn)位置。
41.一種方法，用于將機(jī)械手定位銷和機(jī)械手插銷鑰匙與位于工具裝載端口上的半導(dǎo)體襯底承載體的承載體門對(duì)準(zhǔn)，所述方法包括將模仿承載體框架的框架置于所述工具裝載端口上；將定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件置于所述框架的開(kāi)口中，其中所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件具有開(kāi)口，所述開(kāi)口的尺寸和形狀使得當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口相對(duì)于所述機(jī)械手定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述機(jī)械手定位銷；驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手定位銷向著所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口與所述機(jī)械手定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口容納所述機(jī)械手定位銷，并且其中當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口與所述機(jī)械手定位銷不對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件響應(yīng)于與所述機(jī)械手定位銷接合而滑動(dòng)；將插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件置于所述框架的開(kāi)口中，其中所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件具有開(kāi)口，所述開(kāi)口的尺寸和形狀使得當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口相對(duì)于所述機(jī)械手插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述機(jī)械手插銷鑰匙；以及驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手插銷鑰匙向著所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口與所述機(jī)械手插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口容納所述機(jī)械手插銷鑰匙，并且其中當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口與所述機(jī)械手插銷鑰匙不對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件響應(yīng)于與所述機(jī)械手插銷鑰匙接合而滑動(dòng)。
42.一種用于對(duì)準(zhǔn)開(kāi)門機(jī)械手的方法，所述開(kāi)門機(jī)械手具有用于與塑料前開(kāi)式通用艙的塑料門的一對(duì)定位銷孔和一對(duì)插銷鑰匙孔分別接合的一對(duì)定位銷和一對(duì)插銷鑰匙，所述塑料前開(kāi)式通用艙具有三個(gè)塑料容座，每個(gè)容座被布置在制造接口的工具裝載端口的對(duì)準(zhǔn)和支撐耦合銷之上，所述方法包括將具有三個(gè)金屬容座的金屬框架置于制造接口的工具裝載端口的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)和支撐耦合銷上，每個(gè)容座都被成形和定位來(lái)模仿所述工具裝載端口上的所述前開(kāi)式通用艙容座中的一個(gè)；將金屬定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件置于所述框架的開(kāi)口中，其中所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件具有開(kāi)口，所述開(kāi)口的尺寸和形狀使其模仿前開(kāi)式通用艙定位銷孔，并且當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口相對(duì)于所述機(jī)械手定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述機(jī)械手定位銷；驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手定位銷向著所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口與所述機(jī)械手定位銷對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口容納所述機(jī)械手定位銷，并且其中當(dāng)所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口與所述機(jī)械手定位銷不對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述定位銷對(duì)準(zhǔn)度量器插入件響應(yīng)于與所述機(jī)械手定位銷接合而滑動(dòng)；將金屬插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件置于所述框架的開(kāi)口中，其中所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件所具有的開(kāi)口的尺寸和形狀，使其模仿前開(kāi)式通用艙插銷鑰匙孔，并且當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口相對(duì)于所述機(jī)械手插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)容納所述機(jī)械手插銷鑰匙；以及驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手插銷鑰匙向著所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口與所述機(jī)械手插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件開(kāi)口容納所述機(jī)械手插銷鑰匙，并且其中當(dāng)所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器開(kāi)口與所述機(jī)械手接合部件不對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述插銷鑰匙對(duì)準(zhǔn)度量器插入件響應(yīng)于與所述機(jī)械手插銷鑰匙接合而滑動(dòng)。
43.一種計(jì)量工具套件，用于對(duì)準(zhǔn)具有接合構(gòu)件的機(jī)械手，所述接合構(gòu)件用于與位于工具裝載端口上的襯底承載體接合，所述工具套件包括具有開(kāi)口的框架；和多個(gè)可拆卸對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件，每個(gè)對(duì)準(zhǔn)度量器構(gòu)件有選擇地一次一個(gè)地插入所述框架開(kāi)口和從中取出，每個(gè)構(gòu)件具有開(kāi)口以在被插入所述框架開(kāi)口時(shí)容納所述機(jī)械手接合構(gòu)件，其中所述構(gòu)件開(kāi)口尺寸不同。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的承載體對(duì)準(zhǔn)工具系統(tǒng)提供了一種工具和使用該工具的方法，其模仿具有可拆卸門的襯底承載體的門。該工具允許在開(kāi)始襯底處理之前，將開(kāi)門器機(jī)構(gòu)與承載體在其上被支撐、被測(cè)試和校正的裝載端口或其他搬運(yùn)器對(duì)準(zhǔn)，直到達(dá)到正確的對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H01L21/67GK1599948SQ02824424
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月14日
發(fā)明者艾倫·里克·拉佩恩, 羅納德·維恩·肖爾 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司