用于提供末端执行器的装置、系统和方法与流程

本发明涉及传递物品(如半导体晶圆)的末端执行器；更具体地涉及用于握紧此类晶圆的末端执行器，以及使用所述末端执行器处理和传递此类晶圆的方法。

背景技术：

使用机器人作为制造业简便措施的趋势已经得到稳固建立，尤其是在人为处理效率低下和/或人为处理不可取的应用场合。一个这样的情形是半导体技术，其中机器人被用于在各个加工步骤中搬运晶圆。例如，这样的工序步骤可以包括化学机械平面化(CMP)、蚀刻、沉积、钝化以及各类其他工序，其中需要保持密封的和/或“清洁的”环境，如限制发生污染的可能性并确保各种各样的特定加工条件得到满足。

在目前使用机器人操纵这些晶圆的半导体技术实践中，通常包含使用一个附着于机器人的末端执行器，例如，为了将半导体晶圆从一个装载堆栈装入各类不同的加工端口(这可能相当于上述示例性的工序步骤)。机器人被用来部署所述末端执行器以便从特定端口或堆栈取回该晶圆，譬如在关联的处理室加工之前和/或加工之后。因此，该晶圆可能由以与末端执行器联接的机器人穿梭来回移动至随后的端口进行额外的加工处理。当晶圆的加工阶段完成时，机器人可以随后将加工过的半导体晶圆返回至装载端口，且可能再次使用所述末端执行器，然后取回下一个晶圆以便该系统进行加工处理。典型的情况是，在每个加工处理的过程中，采用这个方式使用末端执行器对一摞的几个半导体晶圆进行加工。

典型的末端执行器在其底部握持晶圆，例如，使用末端执行器上的真空吸附孔眼提供的背部吸力来握持晶圆。其他将机械力直接施加到晶圆上的情况则是不典型的，部分原因是，人们通常认为施加的机械力有较高的可能性会损坏或污染所述晶圆。

因此，存在一个末端执行器的需求，其可以轻而易举地操控和传递非常薄的半导体晶圆，优选是处理多个晶圆尺寸和执行多个加工步骤，而不会损坏或污染这些晶圆。

技术实现要素：

某些实施方式本身就是或包含了用于提供末端执行器的装置、系统和方法。所述末端执行器可以是能够适应不同尺寸的半导体晶圆，并可以包括以下部件：晶圆支撑件；支承臂，所述支承臂能够与至少一个机器人元件进行配合，并且在所述支承臂一端晶圆支撑件一个末端至少部分地支承该晶圆支撑件；多个支撑垫，所述多个支撑垫位于晶圆支撑件上，以用于与多个晶圆中的一个物理配合；低摩擦移动夹具，所述低摩擦移动夹具沿着至少部分地由该支承臂提供的平面获得双向驱动，其中，所述低摩擦移动夹具对半导体晶圆的近端边缘可缩回地施加作用力，以实现半导体晶圆与多个支撑垫之间的物理配合。

所述晶圆支撑件可以是叉形部件或包含叉形部件。所述晶圆支撑件可以还包括用于晶圆的位置传感器。作为非约束性的例子，所述晶圆支撑件所握持晶圆的不同尺寸可以包括200mm和300mm的晶圆。

所述低摩擦移动夹具的双向驱动器可以至少包括移动夹具电机。低摩擦真空汽缸可以用于所述移动夹具电机。所述真空汽缸可以包括具有石墨活塞的无密封玻璃管。

所述末端执行器还可以包含至少一个回缩止挡件，在双向驱动器启动所述低摩擦移动夹钳低摩擦移动夹具通过双向驱动驱动后，所述回缩止挡件阻止所述低摩擦移动夹钳低摩擦移动夹具的回缩。所述至少一个回缩止挡件可以是真空操作的。例如，至少一个回退止挡件可以是一个凸出的“按钮”止挡件。

所述低摩擦移动夹具可以包含一个有角度的抓取面(strike face)以便向晶圆施加抓取力。所述有角度的抓取面可能围绕大致上中心枢轴点旋转，以便以最适宜的方式接合晶圆。所述低摩擦移动夹具可以在其最外侧部分进一步包含两个倾斜的辊子，所述辊子能够实质上将抓取力施加至晶圆的边缘。

所述多个支撑垫可以包含至少四个支撑垫，在所述四个支撑垫中，其中至少两个支撑垫靠近所述支承臂，其中至少两个其他的支撑垫远离所述支承臂。所述至少两个远端的支撑垫中，每个支撑垫包含倾斜部分和辊子部分，所述辊子部分具有一个中心轴，该中心轴相对于半导体晶圆的中心轴线是倾斜的。所述至少两个近端的支撑垫也可以包含一个倾斜部分。所述近端的支撑垫和/或远端的支撑垫可以进一步包含凸起的脊部。

因此，本发明提供了至少一个用于提供末端执行器的装置、系统和方法，该末端执行器能够轻易地操纵和移动非常薄的、多个晶圆尺寸的半导体晶圆并用于多个加工步骤，而不会损坏或污染这些晶圆。

附图说明

下面将会参照附图描述示例性的组成部分、系统和方法，提供的附图仅作为非限制性的范例，其中：

图1是根据所公开的实施方式的晶圆传送系统的图示；

图2是根据所公开的实施方式的末端执行器的图示；

图3是根据所公开的实施方式的末端执行器的图示；

图4是根据所公开的实施方式的末端执行器的图示；

图5是根据所公开的实施方式的晶圆支撑垫的图示；

图6是根据所公开的实施方式的晶圆支撑垫的图示；

图7是根据所公开的实施方式的末端执行器的图示；

图8是根据所公开的实施方式的移动夹具的图示；

图9是根据所公开的实施方式的晶圆支撑垫的图示；

图10是根据所公开的实施方式的末端执行器的图示；

图11是根据所公开的实施方式的末端执行器的图示；

图12是根据所公开的实施方式的晶圆支撑垫的图示；

图13是根据所公开的实施方式的移动夹具电机的图示；

图14是根据所公开的实施方式的移动夹具电机的图示；

图15是根据所公开的实施方式的移动夹具电机的图示；以及

图16是根据所公开的实施方式的处理系统的图示

具体实施方式

本文提供的附图和描述可能已经被简化以举例说明一些与清晰理解本文所描述的装置、系统和方法相关的方面，同时为了达到明确清楚的目的，消除了可以在典型的类似装置、系统和方法中找到的其他方面。因此，本领域的普通技术人员可以认识到，其他的元件和/或操作可能是令人满意的或必要的，以便实施本文所描述的装置、系统和方法。但是，因为此类元件或操作在本领域内众所周知，且它们不利于更好地理解本发明；为了简洁起见，本文可能并不提供关于此类元件和操作的讨论。尽管如此，本发明仍被视为包含全部此类元件以及针对上述描述方面的变更和修改，而这些方面的变更和修改将是本领域普通技术人员所熟知的。

本文自始至终提供了诸多的实施方式，以便本发明披露的内容足够周密并向本领域技术人员全面阐述所披露实施方式的范围。本文陈述了许多具体的细节(诸如具体的部件、装置和方法)，以提供对本发明所披露的实施方式的全面理解。不过，对于本领域技术人员而言将是显而易见的是，不需要运用某些特别披露的细节，且这些实施方式可以采用不同的形式体现出来。如上所述，在某些实施方式中，可能不会详细地描述一些众所周知的工艺方法、耳熟能详的设备结构和业界公知的技术。

本文使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而不是想要发挥限制性的作用。例如，本文中使用的单数形式“a”，“an”和“the”可能也打算包含复数形式，除非上下文另有明确的指示。术语“包括”，“由…组成”，“包含”和“具有”是包容性的，因此特别说明所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组的存在。本文中描述的步骤、过程和操作并不理解为一定要求其按照讨论或图示的特定次序发挥各自的性能，除非特别明确地认为其根据优选的或必要的顺序发挥性能。还可以理解的是，可以采用额外的或替代的步骤以代替或结合所披露的诸多方面。

当一个元件或层被称为处在另一元件或层“上面”，“之上”，“连接到”或“耦合到”另一个元件或层时，它可以直接在另一元件或层的上面，直接连接或耦合至另一个元件或层，或者可能存在介于两者之间的元件或层，除非另有明确的指示。相反，当一个元件或层被称为“直接在...上面”，“直接在...之上”，“直接连接至”或“直接耦合至”另一个元件或层时，可能不存在介于两者之间的元件或层；用于描述元件之间关系的其他词语应该以类似的方式来解释(例如，“在...之间”与“直接在...之间”，“毗邻于”与“直接毗邻于”等)。此外，如本文所使用的术语“和/或”包括相关列出项目中的任何一个以及其中一个或多个项目的全体组合。

另外，尽管第一、第二、第三等术语可能在本文中用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语可能仅仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开来。因此，当诸多“第一”、“第二”的术语和其他数值术语在本文使用时，并不隐晦地暗示顺序或次序，上下文另有明确指示除外。因此，下文中讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可能被称为第二元件、部件、区域、层或部分，这并不背离实施方式的教导。

图1示出了自动化的晶圆传送系统100，该晶圆传送系统100适合于精确地传送半导体晶圆或基板102，例如，具有各种不同尺寸、组成或物理属性的硅晶圆。所述处理系统100或许能够快速有序地连续提供晶圆用于晶圆加工。所提供的所述晶圆102可能在不同的位置之间进行操作或转移以用于加工，一部分的操作或转移通过机器人技术(例如配备有适用于执行上述的操作和转移的边缘夹持末端执行器106的机械臂104)来完成。

作为非限制性的实施例，所述机械臂104和末端执行器106协作，以放置和移动晶圆102往返于众多的晶圆加工工序、一个或多个晶圆校准仪以及一个或多个晶圆输送盒之间。为达到这个目的，所述末端执行器106可以包括一个或多个真空孔眼108，以在晶圆加工过程中在所需的垂直、水平和反向定位下牢固地保持受控的晶圆102；此外，还提供或补充在其中全面探讨的各种各样的晶圆夹持方面。

同样地，图1的实施例示出了系统100，其中在下文中披露的示例性末端执行器106可以是可操作的。简而言之，图中所示的边缘夹持末端执行器106(它作为下文讨论的各类末端执行器的代表)，可以从一个或多个盒子取回晶圆102，例如，使用一个加工校准仪和/或随后实施各式各样的晶圆加工工序来为取回的晶圆计时(clocking)。更特别的是，某些实施方式中提供的各类末端执行器类型可以为通过不同的参考晶圆工艺流程带来多种不同的晶圆尺寸的单一的末端执行器。

不仅半导体晶圆在直径上存在差异，而且在典型情况下，它们还根据标准化的技术说明书来制造，该技术说明书除了规定包括直径在内的尺寸公差外，还要求用于容纳构建于其上的装置的表面是基本上平坦的，例如，具有1.5微米或以下的平整度。此外，通过举例说明，比如200毫米的硅晶圆拥有的标准直径为200+/-0.2毫米，标准厚度为譬如675+/-25微米。在加工后，典型的晶圆厚度可能介于大约500微米至大约700微米之间。另外，这些硅晶圆可能具有一个特别的平面或凹口，用于校准和/或指示晶体取向。因此，在晶圆与该末端执行器106相互作用期间保持晶圆的平整度是获得可接受水平的晶圆产量和损耗的关键。

较薄的晶圆可能对于某些集成电路应用来说尤其有用，特别是需要在晶圆加工后具有更小厚度的那些应用中。但是，晶圆加工可能引入超出所允许平整度的翘曲或弯曲，并且有些晶圆即使处于未加工的状态，也可能具有超出期望水平的翘曲或弯曲。而且，翘曲或弯曲可能导致前述校准平面或切口(notch)出现不适当的放置或对准。在这种情况下，晶圆加工可能受到翘曲或弯曲的不利影响，而且这些不利影响可能因为由末端执行器106赋予的任何翘曲或弯曲而进一步恶化。

翘曲和弯曲导致的上述问题可能对于更薄的晶圆会雪上加霜。因此，找到平整度超出方差的原因是现代晶圆加工中的一个重要问题，而解释说明平整度方差的能力在容许不同的晶圆尺寸用于晶圆加工的晶圆传送装置中是更为重要和复杂的。因而，提供一个能够将末端执行器的相互作用对晶圆平整度的影响降至最低，甚至可能为晶圆翘曲提供矫正的末端执行器106在披露的实施方式中是非常具有优势的。

图2示出了根据某些实施方式的示例性边缘夹持末端执行器106。在图2的图示中，所述末端执行器106包括叉形部件202和支承臂204，在取回硅晶圆102时，硅晶圆102可能放置在该叉形部件202上面；支承臂204可以与一个或多个机器人接合，如图1所示的机械臂。作为非限制的实施例，叉形部件202可能由热处理至H900条件下的17.4pH不锈钢组成。值得一提的是，本文自始至终探讨的叉形部件202可以仅仅是晶圆支撑件的一个示例，该晶圆支撑件可以至少部分地受到支承臂204的支承。也就是说，其他类型的晶圆支撑件可以被用于某些实施方式中，例如抹刀型或环形的晶圆支撑件。

例如，所述支承臂204可以包括电子电路，该电子电路用于驱动在支承臂204内或支承臂204上的一个或多个机电元件，譬如促使该叉形部件202与晶圆102物理接合的机电元件。支承臂204可能进一步包括传感器、加工能力、计算机存储器、组网能力(如无线连通性)、唯一的标识符(如射频识别码)、进程计数器(process counters)、与机械臂104的机电交互作用、电池(如高密度的可充电蓄电池)等。

与该支承臂204联接的，用于促使该叉形部件202与晶圆102物理相互作用的机电元件可能是移动夹具210。所述移动夹具可以包括，比如一个或多个垫子，所述一个或多个垫子位于移动夹具的一部分上面且毗邻于晶圆102，用于将移动夹具210和晶圆102之间的相互作用力降至最低。所述移动夹具210可以是电动机械驱动的，譬如直接或间接由电动机械驱动，又比如，由一个或多个真空的、气动的或机动的致动器驱动，或者可以由机械(比如通过弹簧)驱动，以从支承臂204向外延伸至该叉形部件202，从而夹紧、移动或以其他方式校准硅晶圆102以实现与该叉形部件202的物理接合。

图2进一步示出了多个(比如四个)垫子212a-d，硅晶圆102在垫子上与该叉形部件物理接合，并受到可能放置在其上的移动夹具210的束缚。在附图中，支撑垫212a-d可以是倾斜的，譬如，支撑垫212a-d向下倾斜朝向该硅晶圆102的中心，或者支撑垫212a-d可以是脊形的，例如，当所述晶圆102与支撑垫212a-d物理接合时，支撑垫212a-d为晶圆102提供支撑或阻止晶圆102的移动。所述支撑垫212a-d的表面可以是光滑的、半摩擦的或高度摩擦的，且可以在不同的表面上具有上述不同光滑程度的表面。在图示的实施方式中，靠近移动夹具210的支撑垫212a-b在物理上不同于位于该叉形部件202远端的支撑垫212c-d，其差别至少在于，远端的支撑垫212c-d担当夹紧垫的作用。也就是说，对于某些支撑垫212c-d而言，与距离该移动夹具最远的垫子边缘相连接的凸起/脊形部分可以用来提供压力，以抵着与该叉形部件202相关联的晶圆102的圆周的最远端部分提供压力。作为参照，这可能不同于位于最靠近该移动夹具210的叉形部件202的基座的单纯倾斜的支撑垫212a-b。

图3示出了边缘夹持末端执行器106的一个实施例。在图示中，提供了替代类型的移动夹具210，而且随后，位于该叉形部件202的基座的夹具露出槽(clamp emergence slot)302扩大，以允许所述替代类型的移动夹具的露出和缩回。此外，在图3的示例性图示中，近端支撑垫212a-b现在包含相对于晶圆中心的，位于晶圆远端的一个脊部，比如，为晶圆的移动提供止挡。而更进一步地，位于该叉形部件202的最远端部分且远离该移动夹具210的支撑垫c-d可以包含图示的辊子尖端(roller tips)306，以更好地提供与晶圆102的物理相互作用，并阻挡与该叉形部件202接合的晶圆102的移动，从而将损坏晶圆的风险降至最低。

辊子尖端306可以是倾斜的，或者不是倾斜的，以更好地夹持接合的晶圆102.倾斜的辊子尖端306可以特别地改善经加工处理的或比较厚的晶圆的操作，并可以相应地设置为靠近和/或远离该移动夹具。例如，辊子尖端306可以由不锈钢组成，并且可以改善与该叉形部件202物理接合的特别薄的晶圆向中心对齐的状况。

图4示出了末端执行器106的一个实施例。图4的示例类似于图3的示例，但是不包括图3所示支承臂204上的支承臂盖312。在图4中，辊子尖端支撑垫212c-d和脊状近端支撑垫212a-b也包括在叉形部件202上。另外在图4中示出的是晶圆检测系统404，作为非限制性示例，其被显示为位于叉形部件202的最远端部分。作为非限制性示例，该晶圆检测系统404可以是或者包括光纤束，该光纤束检测物理上与叉形部件202相关联的晶圆102的存在和/或特性。

在图4中还示出了角形移动夹具210形式的移动夹具，其在致动时从轴承臂壳体312内的露出槽302中露出。如图所示，该角形夹具210例如通过致动器420被机电致动，并且可能经受驱动长度限制，该驱动长度限制角形移动夹具210的可用线性行进距离。

图5是在叉形部件202的远端处的示例性辊子垫212c-d的附加图示。在图示中，显然不仅这些示例性远端支撑垫212c-d设置有辊子部分306，而且这些示例性支撑垫212c-d以朝向与叉形部件202相关联的硅晶圆102的中心向下倾斜的方式倾斜。

可以理解的是，成角度的或弯曲的支撑垫可以包括用于接收晶圆的双表面(dual surface)区域，使得晶圆不会碰到拐角并且因此不具有足够的表面区域来被抓取。作为非限制性示例，该角度或曲率在内角上可以较小，而在外角上可以较大。而且，全文讨论的用于支撑垫的斜坡设计还可以改善抓握，同时防止下部晶圆特征在叉形部件202上触底。

具有辊子部分306的远端支撑垫212c-d可以特别地在图6中看到。图6提供了具有斜坡部分602和辊子部分306的远端支撑垫212c的横截面图，其中硅晶圆102的远端周边606邻接远端支撑垫212c的辊子部分306，例如当通过移动夹具210在近端周边处接合时。仅作为非限制性示例，接合角形移动夹具210可以是图4中示出的移动夹具210。

关于图4、图5和图6，需要特别注意的是，末端执行器叉形部件202最好尽可能避免与和晶圆102物理关联的底部接触。该功能可以通过支撑垫212a-d的斜坡性质来提供，例如与其上具有滚子306的远端支撑垫212c-d结合，并且可以另外包括在叉形部件202上的弯曲特征或倾斜特征。在另外的实例中，叉形部件202的尖头630可以朝着尖头630之间的中心点向下略微倾斜。也就是说，靠近支承臂，叉形部件202可以包括一个或多个弯曲、斜坡或向上或向下的斜面，并且在这样的实施例中，叉形部件的尖头630可以包括或可以不包括朝向远端支撑垫212c-d的相应斜面、弯曲或斜坡。

图7示出了示例性的角形移动夹具210。在图7的实施例中，角形夹具210包括第一枢轴点702，夹具的角度θ可围绕该第一枢轴点702枢转，以便改善与移动夹具的抓取面(strike face)相关联的晶圆102的中心。此外，并且仅作为非限制性示例，图7所示角形移动夹具210还包括在角形移动夹具210的最外部分处的倾斜辊子706a-b。这些辊子706a-b在某些实施例中可以倾斜也可以不倾斜，并且可以例如通过将晶圆102压靠在支撑垫212a-d的倾斜的、脊状的和/或辊子部分上来轻轻地压在晶圆102的边缘上。

图8示出了示例性角形移动夹具210。在图8的实施例中，并且作为非限制性示例，用于移动夹具210的枢轴点702可基本上设置在夹角θ的中心点处。进一步提供了辅助枢轴点802a-b，用于在角形移动夹具210的枢轴点702的大致最外部分处接收一个或多个滚子706a-b。类似于图7所示的示例性倾斜辊子，辊子706a-b可以以倾斜的方式在枢轴802a-b处被接收或不被接收。

图9提供了支撑垫902的示例性图示，例如其可以用作近端或远端支撑垫212a-d。在图9的示例中，支撑垫902在斜坡906的最顶部设置有脊部904，并且所设置的脊部904可以在其上表面上具有两个不同的平面部分，例如有角度或弯曲部分910。此外，并且作为非限制性示例，图9所示支撑垫902的倾斜部分906可以另外包括一个或多个脊部或不同的平面912。在某些实施例中，诸如可以包括有角度或弯曲部分的上脊部可以改进与叉形部件202相关联的晶圆102的定位。脊状斜坡902可以改善与叉形部件202相关联的晶圆102的接触和居中。

图10示出了一个实施例，其中矩形移动夹具210(例如，参照图2所示的示例性实施例)沿着支承臂204沿槽1002朝叉形部件202移动，可允许两种或更多种不同类型的晶圆102a、102b与叉形部件202物理关联。更具体地并且作为非限制性示例，在图10的实施例中，移动夹具210被示出为在位置上可用于适应与叉形部件202物理关联的200mm或300mm的晶圆。此外，在图10中，叉形部件202的最远端部分处示出的是诸如图9中所示的那些远端支撑垫902a-b，其用于改善具有不同几何形状的半径的晶圆的晶圆接触。当然，本文提及的其他类型的支撑垫212a-d可以在图10的实施例中使用，和/或与本文中在此讨论的其它实施例一起使用。

图11示出了类似于图10的实施例，其中采用了角形移动夹具210而不是矩形移动夹具210。图11所示角形夹具210在角形夹具210的最远端的角部分处设置有辊子尖端706a-b。此外，在该特定示例中，远端支撑垫212c-d还包括辊子尖端306。

图12示出了辊子尖端远端支撑垫212c的实施例。作为非限制性示例，所示远端辊子支撑垫212c可以用于本文讨论的某些实施例中，例如图11所示的实施例中。如图12所示，辊子1140倾斜，朝向与叉形部件202相关联的晶圆102的中心向内倾斜。例如，这种辊子尖端1140可以特别地防止薄的边缘锋利的晶圆(例如，边缘厚度为50-150μm的晶圆)上的边缘摩擦。在图12中也以横截面示出了滚轮倾斜的调整装置1144以及映射特征(mapping feature)1146，该映射特征1146可以与辊子尖端1140相关联以映射(mapping)与叉形部件202相关联的晶圆102。

图13示出了示例性的夹具电机1210，其位于支承臂204上并且致动移动夹具210，以将夹具向外朝向叉形部件202的远端移动以与晶圆102接合，如本文所讨论的那样。在图13中，示出了矩形移动夹具210，但是根据本文讨论可以理解的是，角形移动夹具210可以替代地被提供给图13的实施例。

通过非限制性实例示出的是用于接合移动夹具210的低摩擦致动器1212，例如真空汽缸。该低摩擦真空汽缸1212可以实现低夹持力，以防止或最小化对晶圆102的损坏。通常，可以使用低摩擦机构来致动某些实施例中的移动夹具。举例来说，低摩擦致动可以是长冲程致动，例如作为非限制性示例的121mm冲程，但是其可以被配置为任何长度。

更具体地，并且作为非限制性示例，移动夹具致动器1212可以是具有无密封设计的玻璃管和石墨活塞的真空汽缸(即，空气罐)。这种致动器1212可以允许非常低的夹紧力，例如2盎司或更少的夹紧力。当然，与低摩擦移动夹具致动器1212相结合的低摩擦辊子滑块(例如，图14中的滑块1226)可以进一步限制晶圆的预期损坏。但是，将会理解，在实施例中也可以使用其他致动方法1212，例如电动机。

如图13所示，移动夹具210的夹具力和夹具速度受制于调节和控制装置1222。该调节和控制装置1222可以进一步使与叉形部件202相关联的晶圆102的损坏最小化。这样，可以为移动夹具行程提供高精度控制装置1222，例如计量进入真空汽缸1212中的空气的精确流量控制，从而控制夹具速度。

在某些实施例中，可以设置有关于移动夹具210的移动的位置传感器1220。移动夹具210的位置可以通过位置传感器1220直接或间接地进行评估，例如其中用于将移动夹具210滑向叉形部件202的低摩擦辊子滑块1226的位置被评估，而不是夹具210的实际位置。值得注意的是，移动夹具210的任何移动，例如沿着低摩擦滑块1226或沿着任何其他轨道的滑动，本质上可以是低摩擦的，至少是因为最小化摩擦也可以最小化对与叉形部件202相关联的晶圆的预期损害102。

图14示出了与本文讨论的某些实施例一起使用的双位置夹具电机1210的另外的实施例。和图13类似，图14所示特定实施例包括低摩擦辊子滑块1226、用于致动移动夹具210的一个或多个低摩擦真空汽缸1212以及夹具速度控制装置1222，以使晶圆损坏的可能性最小化。

图14还示出了用于感测的多个位置传感器1220a，b，c，传感器1220a可以指示移动夹具210完全缩回。第二位置移动传感器1220b可以指示移动夹具210与第一较大(例如，300mm)晶圆102a接合。第三位置传感器1220c可以指示移动夹具210已经达到其最大允许行进距离，并由此接合与叉形部件相关联的最小允许晶圆尺寸(例如，200mm的晶圆102b)。

图14还示出可伸缩止动件1240以限制移动夹具210针对较小晶圆尺寸(例如，200mm晶圆102b)的回缩能力。如根据本文的讨论将理解的那样，伸缩止动件1240也可以用作行程止动件，而不是伸缩止动件。作为非限制性示例，伸缩止动件1240可以被真空操作和/或弹簧延伸。此外，可以包括多个伸缩或移动止动件以支撑具有不同移动夹具行程距离的各种晶圆类型，每个晶圆类型与行程或伸缩止动件中的相应一个相关联。

图15与图14类似，但是伸缩止动件1240被延伸。如图所示，伸缩止动件1240的延伸可以缩短夹具循环距离，例如以便当较小晶圆尺寸(例如，200mm晶圆)与叉形部件物理关联的时候限制夹具朝向支承臂壳体212缩回的能力。这可以节省用于较小晶圆尺寸的循环时间。另外，如上所述，可以包括一个或多个伸缩止动件1240以节省不同尺寸晶圆的循环时间。

因此，本公开提供了不需要改变末端执行器而能够处理多(例如，双)晶圆尺寸的能力。这种能力部分是由被致动的移动夹具提供的。移动夹具可以是真空驱动的、机械化的、气动的、弹簧驱动的等等。由于低摩擦晶圆夹持的示例性使用(例如，通过低摩擦活塞驱动和/或与移动夹具相关联的低摩擦滑块)，通过使用某些实施例，精确的速度和较低的载荷变得可能，这些实施例使摩擦以及因此预期的晶圆损坏最小化，同时还改善了晶圆夹持。

前述装置、系统和方法还可以包括对本文引用的各种机器人功能的控制。作为非限制性示例，所述控制可以包括使用一个或多个用户界面(例如，控制器、键盘、鼠标、触摸屏等)的手动控制，允许用户输入指令以通过和本文讨论的机器人和系统关联的软件代码执行。此外，如本领域技术人员所熟知的，系统控制也可以是完全自动化的，例如，其中手动用户交互只是“建立”并对所引用的功能进行编程，即，用户可能仅初始地编程或上传计算代码以执行本文所讨论的预定移动和操作序列。在手动或自动化实施例，或其任何组合中，可以对控制进行编程以例如关联于晶圆、支承臂、叉形部件等的已知位置。

图16示出了可在本文讨论的实施例中可操作地使用的计算机处理系统1400的示例性实施例，包括对机器人控制进行编程，并且可相应地执行本文讨论的工序和逻辑。也就是说，示例性计算系统1400只是根据这里描述的系统和方法可以使用的系统的一个示例。

计算系统1400能够执行软件，例如操作系统(OS)和一个或多个计算应用程序1490。软件同样适用于使用所述应用程序1490例如经由输入/输出(I/O)操作和/或监视硬件。

示例性计算系统1400的操作主要由计算机可读指令控制，例如，存储在诸如硬盘驱动器(HDD)1415之类的计算机可读存储介质、诸如CD或DVD之类的光盘(未示出)、诸如USB“指状驱动器”之类的固态驱动器(未示出)等等上的指令。所述指令可以在中央处理单元(CPU)1410内执行，以使计算系统1400执行所公开的操作。在许多已知的计算机服务器、工作站、PLC、个人计算机、移动设备等中，CPU 1410被实现在被称为处理器的集成电路中。

结合本文公开的实施例描述的各种示例性逻辑、逻辑块、模块和引擎可以由分别用作为CPU1410的通用CPU、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门(discrete gate)或者晶体管逻辑、分立硬件部件(discrete hardware components)或者其任何组合实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方案中，处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器与DSP内核的结合或者任何其他这样的配置。

应该理解，虽然示例性计算系统1400被示出为包括单个CPU 1410，但是这样的描述仅仅是说明性的，因为计算系统400可以包括多个CPU 1410。另外，计算系统1400可以例如通过本地或远程通信网络1470或一些其他数据通信装置利用远程或并行CPU(未示出)的资源。

在操作中，CPU 1410从诸如HDD 1415之类的计算机可读存储介质中提取、解码并执行指令。这些指令可以被包括在软件中，例如操作系统(OS)、可执行程序/应用程序等中。诸如计算机指令和其他计算机可读数据之类的信息经由系统的主数据传输路径在计算系统1400的组件之间传输。主数据传输路径可以使用系统总线结构(system bus architecture)1405，但是也可以使用其他计算机结构(未示出)，诸如使用串行器和解串行器以及纵横开关的结构，以通过串行通信路径在设备之间传输数据。

系统总线1405可以包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线以及用于发送中断和用于操作系统总线的控制线。某些总线提供总线仲裁，通过扩展卡、控制器和CPU 1410来调节对总线的访问。连接到总线并仲裁对总线的访问的设备称为总线主控。总线主控支持还允许通过添加包含处理器和支持芯片的总线主控适配器来创建总线的多处理器配置。

耦合到系统总线1405的存储器设备可以包括随机存取存储器(RAM)425和只读存储器(ROM)1430。这些存储器包括允许信息被存储和检索的电路。ROM 1430通常包含不能修改的存储数据。存储在RAM 1425中的数据通常可以由CPU 1410或其他通信硬件设备读取或改变。存储控制器1420可以控制对RAM 1425和/或ROM 1430的访问。存储控制器1420可以提供地址转换功能，其在执行指令时将虚拟地址转换为物理地址。存储控制器1420还可以提供存储保护功能，其隔离系统内的进程并将系统进程与用户进程隔离。因此，以用户模式运行的程序通常只能访问由其自己的进程虚拟地址空间映射的内存；除非进程之间的内存共享已经建立，否则它不能访问另一个进程的虚拟地址空间中的内存。

结合本文公开的各方面描述的步骤和/或动作可直接体现在与存储器控制器1420通信以获得必要的性能指示的硬件中、由处理器执行的软件模块中或两者的组合中。也就是说，所描述的用于执行功能和提供这里所讨论的指示的软件模块可以存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其他形式的存储介质。这些示例性存储介质中的任何一者或一者以上可耦合到处理器1410，使得处理器可从该存储介质中读取信息及将信息写入到该存储介质中。或者，存储介质可以集成到处理器中。此外，在一些方面，处理器和存储介质可以存在于ASIC中。另外，在一些方面，步骤和/或动作可以作为可以通过I/O端口1485集成在外部机器可读介质和/或计算机可读介质(例如，“闪存”驱动器)上的指令中的一个或任何组合或者指令集。

另外，计算系统400可以包含外围控制器1435，该外围控制器1435负责使用来自CPU 1410的外围总线向外围设备和其他硬件(例如，打印机1440、键盘1445和鼠标1450)传送指令。外围总线的示例是外围组件互连(PCI)总线。

一个或多个硬件输入/输出(I/O)设备1485可以与硬件控制器1490通信。该硬件通信和控制可以以各种方式来实现，并且可以包括一个或多个计算机总线和/或桥和/或路由器。被控制的I/O设备可以包括任何类型的基于端口的硬件(并且可以另外包括软件、固件等)，并且还可以包括网络适配器和/或大容量存储设备，计算机系统1400可以出于这里公开的目的从网络适配器和/或大容量存储设备发送和接收数据。计算机系统1400因此可以经由I/O设备1485和/或经由通信网络1470与互联网或其他联网的设备/PLCs进行通信。

由显示控制器1455控制的显示器1460可以可选地用于显示由计算系统1400生成的视觉输出。显示控制器1455还可以控制显示器或以其他方式与显示器通信。视觉输出可以包括例如文本、图形、动画图形和/或视频。显示器1460可以用CRT视频显示器、LCD显示器、气体等离子显示器、触摸板等来实现。显示控制器1455包括产生被发送用于显示的视频信号所需的电子部件。

此外，计算系统1400可以包含网络适配器1465，其可以用于将计算系统1400耦合到外部通信网络1470，可以包括或提供对因特网的访问，并且因此可以提供或包括对这里讨论的过程数据的跟踪和访问。通信网络1470可以利用电子地通信和传输软件和信息的方式提供对计算系统1400的访问，并且可以例如经由PSTN或蜂窝网络1480直接耦合到计算系统1400或间接耦合到计算系统1400。另外，通信网络1470可以提供分布式处理，其涉及若干计算机以及在执行任务时共享工作负载或合作努力。可以理解，所示出的网络连接是示例性的，并且可以使用在多个计算系统1400之间建立通信链路的其他手段。

可以理解的是，示例性计算系统1400仅仅是说明本文描述的系统和方法可以在其中操作的计算环境，并且因此并不限制具有不同组件和配置的计算环境中的本文所述系统和方法的实现。也就是说，可以在使用各种组件和配置的各种计算环境中实现这里描述的概念。

此外，提供本公开的描述以使得本领域的任何技术人员都能够实现或使用所公开的实施例。对于本领域技术人员而言，对本公开的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可将本文定义的一般原理应用于其他变型。因此，本公开不受限于本文所描述的示例和设计，而是被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。