适配器工具和晶片搬运系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本说明书涉及配置为附接至半导体晶片搬运系统的加载端口的适配器工具以及晶片搬运系统。
【背景技术】
[0002]通常通过处理晶片并且在用于制造半导体器件的大部分工艺已经执行之后单一化半导体器件来制造用于在例如诸如处理器、存储器设备和光电设备之类的集成电路中使用的诸如晶体管(例如功率晶体管)、二极管或光电部件之类的半导体器件。在包括例如用于执行刻蚀工艺、光刻工艺、离子注入工艺等的多个不同装置的晶片处理设施中，在单个处理步骤之间，晶片通常在例如前开口通用箱(F0UP)的盒或匣中输运。例如，在洁净间中，晶片在匣中手动或自动地输运。当单个晶片待在处理装置中处理时，晶片必须从匣中取出来，这通常由晶片搬运机器人完成。加载端口形成在晶片匣和晶片搬运机器人之间的接口，晶片搬运机器人将单个晶片从匣中取出来以便于将它们馈送入处理装置。
[0003]晶片可具有不同的尺寸。例如，200mm晶片已普遍使用，并且存在特别适配成处理200mm晶片的晶片搬运系统和晶片处理设备。近年来，诸如具有300mm直径的晶片之类的甚至更大的晶片已被处理。存在其可以处理较大晶片的特殊制造装置。进一步地，存在其适于处理例如200和300mm的不同尺寸的晶片的处理装置。
[0004]据此，需要促进具有不同尺寸的晶片在晶片处理设施中的搬运。
【发明内容】
[0005]根据一个实施例，适配器工具被配置为附接至晶片搬运系统的加载端口。适配器工具包括支撑构件、以及由支撑构件支撑的第一导引元件和第二导引元件，第一导引元件和第二导引元件被布置用于分别放置第一晶片匣和第二晶片匣。适配器工具进一步包括壳体以及分别在外壳中的第一开口和第二开口，外壳由支撑构件支撑并且被配置成分别容纳第一晶片闸和第二晶片闸。第一开口和第二开口与第一导引元件和第二导引元件对准。
[0006]根据进一步的实施例，晶片搬运系统包括加载端口和适配器工具，加载端口包括可闭合窗口。适配器工具包括支撑构件、以及由支撑构件支撑的第一导引元件和第二导引元件。第一导引元件和第二导引元件被布置用于分别放置第一晶片匣和第二晶片匣。第一导引元件和第二导引元件与可闭合窗口对准。
[0007]根据进一步的实施例，晶片搬运系统包括加载端口和适配器工具，加载端口包括可闭合窗口。适配器工具包括支撑构件；由支撑构件支撑的导引元件，导引元件被布置用于放置包括第一尺寸的晶片的第一晶片匣；外壳，由支撑构件支撑并且被配置为容纳第一晶片匣；以及在外壳中的开口，开口与导引元件对准。加载端口被配置为支撑包括第二尺寸的晶片的第二晶片匣。
[0008]在阅读以下详细描述和查看附图时，本领域技术人员将意识到附加特征和优点。
【附图说明】
[0009]附图被包括以提供对本发明实施例的进一步理解，并且被并入且构成该说明书的一部分。附图图示了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释原理。本发明的其它实施例和许多旨在优点将容易领会，因为通过参照以下详细描述它们变得更好理解。附图的元件相对于彼此未必是按比例的。同样的附图标记指定对应的相似部分。
[0010]图1图示包括根据一个实施例的适配器工具的加载端口的元件。
[0011]图2A示出根据一个实施例的适配器工具的前视图。
[0012]图2B示出根据一个实施例的适配器工具的一部分和加载端口的一部分的详细视图。
[0013]图3示出根据一个实施例的导引元件的布置的示例。
[0014]图4A图示包括根据进一步的实施例的适配器工具的加载端口的元件。
[0015]图4B图示包括适配器工具和晶片匣的加载端口的元件。
[0016]图5图示根据实施例的晶片搬运系统的进一步的元件。
[0017]图6示出适配器工具的进一步实施例。
【具体实施方式】
[0018]在以下详细描述中，参照形成其一部分并且通过图示的方式在其中图示了发明可以被实践在其中的具体实施例的附图。在这点上，诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“前导”、“拖尾”等之类的方向性术语参照所描述的图的定向来使用。因为本发明实施例的部件可以以许多不同定向被定位，所以使用方向性术语以用于图示的目的并且决不是限制性的。要理解的是，可以利用其它实施例并且可以做出结构或逻辑改变而不脱离由权利要求限定的范围。
[0019]对实施例的描述不是限制性的。特别地，下文中描述的实施例的元件可以与不同实施例的元件组合。
[0020]在以下描述中使用的术语“晶片”、“衬底”或“半导体晶片”可以包括具有半导体表面的任何基于半导体的结构。晶片和结构要被理解成包括硅、绝缘体上的硅(SOI)、蓝宝石上的娃(S0S)、掺杂和未掺杂的半导体、由基础半导体底座支撑的娃的外延层、以及其它半导体结构。半导体无需是基于硅的。半导体也可以是硅锗、锗或砷化镓。根据其它实施例，碳化硅(Sic)或氮化镓(GaN)可以形成半导体衬底材料。根据进一步的实施例，术语“晶片”可以涉及其可以由包括绝缘材料和导电材料的任意材料制成的任何其它片形工件。晶片的尺寸和形状可以是任意的。根据实施例，晶片可以具有盘状形状，晶片的部分是圆形的，例如圆形的并且包括平的部分。例如，晶片的直径的范围可以在大约50mm和1000mm之间。
[0021]图1示出根据一个实施例的加载端口 200和适配器工具100的实施例。加载端口 200包括支撑元件360，支撑元件360附接至加载端口的壳体380。例如，支撑元件360可以被固定地安装到壳体380。加载端口进一步包括可闭合窗口 210。例如，容纳某个尺寸(例如300mm)的晶片的晶片匣330可以附接至支撑元件360。例如，晶片匣330可以是F0UP(前开口通用箱)，其可以借助于附接至支撑元件360的定位构件350而被锁定到支撑元件360。当匣330借助于定位构件350被锁定到支撑元件360时，窗口 210可以被打开。晶片可以由部署在窗口 210后方的晶片搬运机器人(该附图中未图示)通过窗口 210从匣330取出。加载端口 200和适配器工具100是晶片搬运系统1000的部件。
[0022]适配器工具100可以可移动地安装到壳体380。例如，适配器工具100可以由竖直导引元件340在竖直方向上导引，使得它可以移动为由支撑元件360以容易的方式支撑。例如，竖直导引元件340可以是轨道。根据进一步的实施例，适配器工具100可以通过替代机构附接至壳体380。竖直导引元件340可以进一步包括气弹簧，以便于允许适配器工具自动移动到被动位置(passive posit1n)。图1中图示的适配器工具100部署在非使用位置。更具体地，为了使适配器工具投入使用，适配器工具100被下拉为由支撑元件360支撑。适配器工具100可以包括壳体172。锁定元件170可以附接至壳体172。加载端口 200可以包括其可以附接至导引元件340的接触或接合构件370。当适配器工具100被下拉为由支撑元件360支撑时，锁定元件170可以由接触构件370机械地锁定。进一步地，传感器可以检测锁定元件170被机械地锁定。为了将适配器工具100带到被动位置，可以释放锁定元件 170。
[0023]图2A和图2B示出适配器工具100的进一步细节。适配器工具包括支撑构件110和外壳140，外壳140由支撑构件110支撑并且被配置为分别容纳第一晶片匣310和第二晶片匣320。适配器工具100进一步包括分别在外壳中的第一开口 150和第二开口 160。外壳140可以由诸如透明塑料之类的透明材料制成。然而，外壳140还可以由不透明材料制成。第一开口 150和第二开口 160与第一导引元件120和第二导引元件130对准。第一开口 150和第二开口 160可以是可闭合的。第一导引元件120和第二导引元件130由支撑构件110支撑。第一导引元件120和第二导引元件130被布置用于放置第一晶片匣310和第二晶片匣320。外壳中的第一开口 150和第二开口 160与第一导引元件120和第二导引元件130对准。因此，部署在第一匣310和第二匣320中的晶片可以经由加载端口的窗口 210以及第一开口 150和第二开口 160容易地接入。例如，晶片可以由晶片搬运机器人取出来。
[0024]图2B示出适配器工具100的一部分的详细视图。适配器工具100可以包括支撑构件110安装到的壳体172。适配器工具100可以进一步包括其可以安装到壳体172的锁定元件170。例如，锁定元件170可以包括其可以附接至壳体172的下部的卡扣式钩或接合式钩。进一步地，加载端口 200可以包括接触构件370，接触构件370可以附接至轨道340或壳体380的另一部分。当适配器工具100被拖到支撑元件时，接触或接合构件370可以与卡扣式钩接合，使得适配器工具100被锁定到当前位置。根据示例，接触构件370可以包括辊或销或螺栓。当接触构件370与锁定元件170接合时，这一锁定可以由例如光学或触摸传感器的传感器173检测。
[0025]如所知的那样，作为本领域技术人员的常识，锁定元件和接触构件可以由任何其它适合的机构来实现，并且元件可以布置在不同位置，例如反之亦然。
[0026]如上面已经描述的那样，由于竖直导引元件340的存在，适配器工具100可以简单地投入使用。因此，晶片搬运系统的加载端口可以容易地改装或重建，使得可以搬运具有不同尺寸的晶片。由于锁定机构的存在，可以增加改装的加载端口的安全性和稳定性。
[0027]图3示出导引元件120、130的可能布置。如图3所示，导引元件120可以沿相对于第二导引元件130沿其部署的轴旋转的轴布置。角度α表示两个轴之间的角度。例如，角度α可以是25到80°，更具体地30到70°，例如55到65°。第一开口 150和第二开口 160可以部署为形成在第一开口 150和第二开口 160之间的角度β。例如，β可以大于90°，例如100到160°，更具体地110到150°。由于导引元件和开口的成角度布置，可能通过一个可闭合窗口 210接入两个匣。
[0028]如图所示，导引元件120、130可以由其可以从支撑构件110突起的条状元件来实现。通常，导引元件120、130的形状是任意的，只要它适配应该放置在相应导引元件上的晶片匣的形状。例如，如果导引元件120、130是突起部分，则晶片匣应该在它们的背侧具有对应凹陷部分，以便于提供在导引元件和晶片匣之间的接合。与图3中图示的实施例相反，导引元件可以分别包括其可以相对于图3所示定向垂直对准的单个元件。例如，导引元件120、130的形状和布置可以依赖于要安装到