便于移除中枢的多部件机器人中枢安装板的制作方法
【专利说明】便于移除中枢的多部件机器人中枢安装板
[0001]相关申请的交叉引用
本申请针对于2014年9月17日提交的第62/051,843号美国临时申请要求优先权，具有相同的发明人和名称，所述美国临时申请被完整的纳入本申请。
技术领域
[0002]本发明一般涉及用于半导体制造的机器人并具体的涉及便于移除中枢的多部件机器人中枢安装板。
【背景技术】
[0003]在典型的半导体制造流程中，单晶片可能暴露于多个连续的处理步骤中，包括但不限于化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、蚀刻、平面化和离子注入。这些处理步骤一般是由机器人操作的，部分原因是机器人能够快速准确的进行重复任务并且能够在对人类而言有危险的环境中工作。
[0004]许多现代半导体处理系统都是以自动化组合设备(robotic cluster tools)为中心的，所述自动化组合设备集成了许多处理室。这种布置使对晶片的多个连续处理步骤能够在高度受控的处理环境中进行，并因此减少了晶片暴露于外部污染的机会。可以对自动化组合设备中的处理室组合以及使用所述处理室的操作条件和参数进行选择，从而利用特定工艺配方和工艺流程来制造特定结构。一些常用的处理室包括除气室、基片预处理室、冷却室、转移室、化学蒸汽沉积室、物理蒸汽沉积室和蚀刻室。
[0005]第US6，222，337号美国专利(克罗克等人)公开已知自动化组合设备的一个示例，如图1所示。该专利所公开的自动化组合设备10的特征在于机器人14和28具有蛙腿结构。此类机器人适于使与其相关联的末端执行器切割刀片17在固定的平面内进行径向和旋转移动。所述径向和旋转移动可以互相配合或组合，从而使晶片32能够在所述自动化组合设备10中从一个处理室中被抓取并被转移和送达至另一个处理室。
[0006]参见图1。通过卡式装载锁(cassette loadlock)12将晶片引入自动化组合设备10或从自动化组合设备10撤出。在其所示的特定自动化组合设备中，第一机器人14具有晶片板切割刀片17末端执行器，位于室18内部，用于将晶片32在第一组处理室之间转移。在其所示的特定实施方式中，这些处理室包括前述的卡式装载锁12、除气晶片定向室20、预清洁室
24、TiN物理蒸汽沉积室22和冷却室26。机器人14被显示处于收缩位置，在该位置所述机器人14可以在转移室18内自由旋转。
[0007]第二机器人28位于转移室30中，适于将基片在第二组处理室之间转移。在其所示的特定实施方式中，所述第二组处理室包括冷却室40和预清洁室42，还可以包括A1化学蒸汽沉积室44和AlCu物理蒸汽沉积处理室46。自动化组合设备10中的处理室的具体配置可以被设计为提供集成处理系统，其能够在单一工具中进行CVD和PVD处理。提供微处理器控制器29来控制制造流程的顺序、自动化组合设备内部条件以及机器人14和28的运行。
[0008]图2展示了可以用于图1的自动化组合设备的机器人的示例。图2所示的特定机器人101具有双重蛙腿设计，其特点在于第一对臂103和第二对臂105的一端与腕部组件107相连，而另一端与肘连接部109相连。各个腕部组件107依次与用于处理半导体晶片的末端执行器111相连。机器人101进一步配有上臂113和115，所述上臂113和115安装在中枢121的可旋转上环117和可旋转下环119上。机器人101进一步包括单块中枢板123和驱动所述可旋转上环117和可旋转下环119的马达125，中枢121安装在所述单块中枢板123上。中枢121和中枢板123共同构成中枢组件124。
[0009]如图3所示，机器人101安装在基座131上，使得中枢板123与基座131的第一表面相连。马达125(见图2)—般在基座131下方延伸穿过基座131上的孔。
【发明内容】
[0010]—方面，本发明提供一种机器人，包括(a)中枢板和(b)中枢，所述中枢可以旋转，所述中枢被置于所述中枢板上并具有至少一个与其相连的机器臂。所述中枢板包括第一部件和第二部件，所述第一部件与所述中枢相连，所述第二部件与基座相连。所述中枢板的第一部件以可移除的方式与所述中枢板的第二部件相连。
[0011 ]在另一方面，本发明提供一种机器人，包括(a)中枢板和(b)中枢，所述中枢可以旋转，所述中枢被置于所述中枢板上并具有至少一个与其相连的机器臂。所述中枢板配有基本扁平的第一圆周表面，所述第一圆周表面配有第一多个孔，第一组可移除紧固件延伸穿过所述第一多个孔。所述中枢板还配有基本扁平的第二圆周表面，所述第二圆周表面配有第二多个孔，第二组可移除紧固件延伸穿过所述第二多个孔。所述中枢板还配有曲面，所述曲面位于所述第一和第二圆周表面之间，其形状与所述中枢的相邻表面互补。
【附图说明】
[0012]为了更完整的理解本发明及其优点，请参见以下的描述和附图，在附图中相同的标号表示相同的特征。
[0013]图1是现有技术中配有自动晶片处理系统的自动化组合设备的示例。
[0014]图2是现有技术中可以用于图1所示的自动化组合设备的机器人。
[0015]图3是图2的机器人安装在基座上的实施方式的示例。
[0016]图4是本发明所公开的配有两部分中枢板的中枢组件的非限定性【具体实施方式】的立体图。
[0017]图5是图4的中枢组件的第一元件的顶部的立体图。
[0018]图6是图4的中枢组件的第二元件的顶部的立体图。
[0019]图7是图4的中枢组件的第一元件的俯视图。
[0020]图8是图4的中枢组件的第一元件的仰视图。
[0021 ]图9是图4的中枢组件的第二元件的俯视图。
[0022]图10是图4的中枢组件的第二元件的仰视图。
[0023]图11是图4的中枢组件的分解图。
[0024]图12是图4的中枢组件的仰视图，其显示了下板与机器人中枢的连接。
[0025]图13是图4的中枢组件的立体图，其显示了下板与机器人中枢的连接。
[0026]图14是图4的中枢组件的部分分解立体图，其显示了上板与下板紧固件如何相对放置。
[0027]图15是图4的中枢组件的部分分解立体图，其显示了0形环如何放置在组件中。
[0028]图16是图4的中枢组件的剖面示例与现有技术中的中枢组件的剖面示例的对比图，其显示了前者相对于后者所增加的材料。
[0029]图17是图6的A区域的放大图，其显示了对齐标记。
[0030]图18是可以用于将所述中枢从图4所示的中枢组件上移除的工具的示例。
[0031]本发明的
【具体实施方式】
虽然图1-3所示类型的机器人有一些优点，但是也有一些重大缺陷。举例而言，常常需要将中枢121移除以维护机器人，这也就要求移除中枢板123.但是，移除中枢板123—般需要接触所述工具的底面。在一般的自动化组合设备中，接触中枢121下方的区域是受到限制的，部分是因为安装硬件的严格限制。因此当前的情况是移除中枢需要耗费大量时间和精力。实际上，移除和重新安装中枢121 —般要花费至少1-2小时。鉴于半导体生产线停工时间通常与巨大支出联系在一起，现有的中枢板设计体现了半导体制造的可观隐性成本。
[0032]移除和重新安装中枢板123还给参与制造流程的技术人员造成巨大的人体工程学风险。具体而言，与所述工具下方的狭小空间耦合时，现有的中枢板设计导致工人需要忍受