在空中传送期间稳定衬底的载体的制作方法

专利名称：在空中传送期间稳定衬底的载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件制造系统，更具体的，涉及在制造设备中衬底载体的传送。
背景技术：
在制造设备中衬底载体的传送，例如在衬底处理位置之间和/或从存储位置到处理位置，至少部分通过升降机来完成，例如，空中传送(OHT)系统。可以设计OHT沿包括直线部分和/或弯曲部分的传送路径同时传送许多衬底载体。例如，传送路径的直线部分沿着安装(populated)有清洁室(cleanroom)的连续喷嘴(mouth)的清洁通道，或沿着包含连续的衬底处理位置的制造接口(factory interface)的清洁室。因此，传送路径的弯曲部分采取离开清洁通道并进入清洁室的方式，或与此相反。
这种OHT系统包括可旋转元件和载体支架。例如，可旋转元件可以悬挂在升起的高度(例如，在制造设备的上方)并且在升起的高度通过/沿传送路径旋转。载体支架可以连接到可旋转元件，用来接受和支撑衬底载体，并且以预定的间隔隔开，例如，可以根据OHT要运载的衬底载体的尺寸确定，考虑这种载体间的间隔能够避免在传送、装载和/或卸载操作期间的机械干扰。
从这种OHT的载体支架上去掉被载体(即，“拾取”)和在这种OHT的载体支架上装载衬底载体(即，“放置”)的功能至少要求一定程度的精度。例如，在任何给定时刻可能需要OHT的载体支架或由其支撑的衬底载体的位置的精度和/或可预测性。而且，需要对装载和卸载设备相对于OHT的运动的良好控制。例如防止在衬底载体中存储的衬底不受控制的移位和/或在过度振动和/或冲击期间保护衬底不被损坏等重要目标的实现依赖于这种精度和/或这种控制的存在。如此，需要提供改善对沿处理位置间的传送路径传送的衬底载体的位置和方向控制的方法和装置(例如，控制衬底载体相对于OHT的可旋转元件的位置和方向)。
发明概述在本发明的第一方案中，提供第一装置，用于衬底载体的处理位置间的空中传送。第一装置包括(1)空中传送机构；(2)挂在空中传送机构上的衬底载体支架，适于接受和支撑衬底载体；以及(3)稳定装置，适于限制衬底载体和衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆。
在本发明的第二方案中，提供第二装置，用于衬底载体的处理位置间的空中传送。第二装置包括(1)空中传送机构；(2)挂在空中传送机构上的衬底载体支架，适于接受和支撑衬底载体；以及(3)旋转稳定装置，适于限制由衬底载体支架支撑的衬底载体的摇摆。
在本发明的第三方案中，提供第三装置。第三装置包括(1)适于接受和支撑衬底载体的衬底载体支架；以及(2)旋转稳定装置，连接到衬底载体支架并且适于限制由衬底载体支架支撑的衬底载体的摇摆。
在本发明的第四方案中，提供第四装置。第四装置包括(1)衬底载体，适于连接到衬底载体支架并由衬底载体支架来支撑；以及(2)旋转稳定装置，连接到衬底载体，并且在衬底载体由衬底载体支架来支撑时，适于限制衬底载体的摇摆。
在本发明的第五方案中，提供第一方法，用于衬底载体的处理位置间的空中传送。第一方法包括(1)在空中传送机构上悬挂衬底载体支架；(2)使用衬底载体支架来支撑衬底载体；(3)传送衬底载体；以及(4)限制衬底载体与衬底载体支架之间相对于空中传送机构的摇摆。根据本发明的这些和其它方案提供许多其它方案。
通过下面的详细介绍、附带的权利要求书和附图，本发明的其它特征和方案将变得更加显而易见。
附图简介

图1是根据本发明的示例性衬底载体传送系统的侧面正视图。
图2是图1的OHT系统的一部分的侧面正视图，其中衬底载体沿传送路径运载，其中衬底载体和载体支架可能已经偏离容易交换的位置和方向。
图3是用于传送多个衬底载体的本发明的OHT系统的一部分的侧面正视图，还包括根据本发明的实施例的稳定机构。
图4是用于传送多个衬底载体的本发明的OHT系统的一部分的侧面正视图，其中稳定机构适于与根据本发明的实施例的衬底载体的表面相互作用。
图5是根据本发明的另一个实施例用于传送多个衬底载体的本发明的OHT系统的一部分的侧面正视图。
图6是根据本发明的另一个实施例用于传送多个衬底载体的本发明的OHT系统的一部分的侧面正视图。
详细介绍之前引入的在2003年8月28日申请的标题为“System For TransportingSemiconductor Wafer Carriers”的美国专利申请No.10/650,310(代理案号No.6900)公开了在处理位置之间传送衬底载体的空中传送系统。这里公开的OHT系统包括在制造设备工作期间不断运动的可旋转元件。这种引导可旋转元件通过其传送路径的处理位置间OHT的恒定速度高于一般的处理位置间的衬底传送速度。例如，可旋转元件沿其传送路径的恒定速度可以超过2-3米/秒或更高。可旋转元件通常不能停止或慢下来，以配合相对于载体支架拾取或放置衬底载体的过程。
在许多情况下，可以认为相对于一直旋转的OHT的载体支架拾取和放置衬底载体的过程的性能限制在有限的时间框或时间“窗口”中。就高的传输速度而言，根据传送速度和/或与特定处理工具或为OHT服务的装载口(loadport)相邻的装载和卸载装置(例如，衬底载体处理机)的水平移动距离(例如，“行程”)的可用空间受限制的程度，与拾取和放置有关的时间窗口可能较窄，特别是与作为衬底载体交换功能的一部分降低旋转速度和/或都停下来的其它类型的OHT对应的拾取和放置的时间窗口相比。因此，例如，该特性要在良好的机械精度/定位方面投入更多的资金，从而避免对在衬底载体交换期间储存的衬底造成过多的振动和/或冲击损坏。
能够在适宜的传送路径中在一个或多个转弯(turn)中与某些OHT系统的移动的可旋转的元件(例如，恒速移动)交换衬底载体。但是，其它一些OHT系统只能在沿传送路径的直线段的专用交换位置(例如，在传送路径的转弯之间)中进行这种交换。选择后一种方案的一个原因在于，在某些传送应用中，在恒速交换期间，沿名义上的直线实现协同操作的设备之间的定位比沿曲线更容易和/或方便。限制在传送路径的直线段进行交换的另一个原因是在衬底载体以较高的速度沿传送路径的曲线段通过时向心加速度的潜在的复杂作用。
但是，本发明人已经观察到即使在传送路径的直线段进行交换也可能存在潜在的复杂化。具体的，本发明人注意到，通过限制在直传送路径段进行这种交换未必能够使在OHT的连续运动的元件(例如，可旋转元件、载体支架和/或传送的衬底载体)与用于进行载体交换的潜在的快步的高加速度传送设备(例如，包括衬底载体处理器和它们的末端操纵装置)之间提供足够精度的任务变得容易。例如，即使当由OHT传送的衬底载体保持牢固的固定在它们各自的载体支架内，并且当使悬挂该衬底载体的可旋转元件与预定的OHT传送路径的直线段接近一致(例如，通过专用滚轮、轨道和/或其它类型的驱动/引导设备良好的引导可旋转元件)时，衬底载体仍以阻碍平滑的载体交换的方式倾向于偏离最佳位置和方向(例如，相对于可旋转元件)。因此，无论这种交换发生在传送路径的转弯中或沿直线部分，对衬底载体的位置和方向的良好控制都是要首先考虑的。
图1是示例性衬底载体传送系统101的侧面正视图。衬底载体传送系统101包括用来，例如，沿处理位置间的传送路径(未示出，延伸进入图1的图纸中)，传送多个衬底载体105的OHT系统103，以及用来相对于OHT系统103拾取和/或放置衬底载体105的衬底载体处理器107。OHT系统103包括可旋转元件109。可旋转元件109一般为垂直方向，例如，可以通过沿其一个纵向边缘支撑并垂下的带子形成。这种可旋转元件沿纵向方向(即，传送路径的方向)为连续结构，或者包括沿纵向方向连续排列的多个连接的段。可旋转元件109可以是具有如此结构和/或由这种材料构成，从而在传送路径的纵向方向中提供牢固的几何(例如，尺寸上的)稳定性。
申请入观察到，在衬底载体传送系统101的OHT系统103中采用这种可旋转元件109可以提供重要的益处。例如，如果小心引导并保持形状基本为直的，则这种可旋转元件109相对于在传送路径的直线段中由重量引起的下垂或弯曲表现出良好的自然刚性。而且，这种可旋转元件109可以针对施加横向形状提供力(apply laterally-oriented shape-supplying force)(例如，保持垂直方向的弯曲失效(flexure-defeating vertical orientation))和/或横向引导力(使可旋转元件109与，例如，包括许多转弯的，预定传送路径接近一致)提供足够的表面积。此外，具有高长宽比(例如，横向(即，垂直于传送路径)较小)的这种可旋转元件109具有显著的横向挠性。如此，可旋转元件可以很好地适合在传送路径中通过转弯的功能，特别是具有较小半径的转弯。
可旋转元件109还具有在制造设备周围形成连续(例如，水平方向)环的能力。这有助于保证可旋转元件109不偏离传送路径，并且可以将旋转(驱动)力施加/传送到可旋转元件109。对于预定的该环的总长度和/或受张紧控制影响的程度(参看上面关于纵向几何稳定性的介绍)，长度值可以用作间歇和/或有规律的位置计算的基础。例如，该长度值可用来提供为监视和/或确定或预测正在沿传送路径传送的各个衬底载体和/或衬底载体的组的位置提供可靠的数据，以及可检测的带子特征的位置，用来监视可旋转元件109自身的旋转位置和/或旋转速度。
也可以使用其它类型的可旋转元件，或者与可旋转元件109组合，或者代替。例如，可以使用水平方向的带子作为末端没有连接形成环的可旋转元件(例如，形成适于通过更大的传送路径曲折前进的段型结构)。
OHT系统103还包括一个或多个突出111，支架111在横向或垂直方向具有较大的刚性。例如，支架111在垂直方向具有足够的刚性，以支撑可旋转元件109和所有其它设备(以及衬底105和这里包含的任何衬底)的重量，而不会以危及要水平对齐或要经过的在垂直方向(即，当从侧面看时)不能描述为曲线或弓形的简单斜面的传送路径的安全的方式弯曲。作为另一个例子，支架111具有足够的水平刚性，从而为可旋转元件109可靠地定义在水平面中的基本为直线的传送路径(即，当从上面看时)。例如，支架111还包括与可旋转元件109相互作用的用来调节设备的一个或多个部件(未示出)，从而相对于突起111以预定的高度悬挂可旋转元件109、通过至少部分由支架111定义的传送路径(例如，传送路径总体上可以由支架111的连续的直线和/或曲线部分以及其它直线和/或曲线突起或类似的设备定义)驱动可旋转元件109和/或提供并保持可旋转元件109的垂直方向(例如，有利于抵抗由重量引起的下垂)。
在图1中，正好示出了由OHT系统103支撑的衬底载体105，从而为了衬底载体105与衬底载体处理器107平滑交换的目的使衬底载体105的位置和方向(例如，相对于OHT系统103)正确。衬底载体处理器107包括以适于与衬底载体105连接(例如，从下面)、适于将衬底载体105插入(例如，升高)到传送路径中和适于将衬底载体105从传送路径中退出(例如，降低)的活动部分113的形式的末端操作装置。例如，活动部分113包括一个或多个柱销，衬底载体105包括适于布置在顶部并且与柱销相互作用的一个或多个互补的凹槽。如果需要的话，衬底载体处理器107还包括一个或多个致动器或类似的运动赋予设备(motion-imparting equipment)(未示出)，在衬底载体处理器107与OHT系统103之间交换载体期间，沿和/或相对于传送路径增加、保持或降低衬底载体处理器107的活动部分113的速度。衬底载体处理器107的活动部分113例如通过互补元件的柱销-凹槽配合，适于为衬底载体105提供稳定的支撑，从而当衬底载体105固定在活动部分113上时，特别是在高水平加速度的情况下(例如，在实际放置/装载之前都在正加速度期间，以及例如在实际拾取/卸载之前都在负加速度期间)，活动部分113与衬底载体105可靠的一起移动。
OHT系统103还包括多个载体支架115，载体支架115具有用来接受衬底载体105的互补安装部件119并且在由OHT系统103进行衬底载体105的处理位置间的传送期间用来支撑衬底载体105的第一安装部件117。例如，载体支架115的第一安装部件117包括向下延伸的指状物，衬底载体105的安装部件119包括适于放在指状物上面的凸缘(也可能是其它结构)。载体支架115的第一安装部件117和衬底载体105的安装部件119包括一个或多个运动部件(未示出)，从而在由OHT系统103在处理位置之间移动衬底载体105期间相对于OHT系统103的载体支架115提供衬底载体105的实际位置和/或方向。例如，运动总件可以基本上防止衬底载体105相对于载体支架115旋转(即，相对于滚动、倾斜和偏航固定衬底载体105的方向)。对于另一个例子，运动部件起作用，来保证衬底载体105相对于载体支架115的位置保持可靠的固定，例如，沿除+z方向之外的每个轴(即，垂直向上的方向，例如，在相对于OHT系统103的可旋转元件109拾取和/或放置期间允许衬底载体105移动的方向)。
每个载体支架115还包括第二安装部件121，通过第二安装部件121，载体支架115附着到OHT系统103的可旋转元件109上。例如，第二安装部件121适于使载体支架115固定相对于可旋转元件109的垂直和横向位置，还在传送路径的方向在可旋转元件109上固定纵向位置。例如，第二安装部件121还使载体支架115相对于可旋转元件109固定方向，从而当在OHT系统103上已经放置了衬底载体105时，并且当衬底载体105的安装部件119相对于载体支架115的第一安装部件117牢固的固定时，衬底载体105相对于可旋转元件109呈现出基本相同的固定位置和方向，衬底载体105相对于载体支架115适于假设(参看上述介绍)。
或者，第二安装部件121适于允许载体支架115相对于可旋转元件109选择性的移动位置和/或方向。例如，第二安装部件121具有在载体支架与可旋转元件109之间柔性连接的特点，例如，可以包括沿传送路径和/或沿垂直方向的一个或多个允许相对滑动的滑轨，和/或允许绕固定轴转动的铰链方案，和/或例如包括在空腔中的球或万向节的球形绕轴旋转方案。但是，为了本发明的目的并且与这里公开的方法和装置相结合，如最初介绍的固定方向和固定位置(例如，相对于除+z方向之外的所有方向)的方案可以提供更好和/或更可靠的整体相对交换精度。
图2是图1的OHT系统103的一部分的侧面正视图，其中衬底载体105沿垂直进入图2的图纸的方向的传送路径运载，但是其中衬底载体105和载体支架115可能已经图1所示的偏离容易交换的位置和方向。例如，即使衬底载体105的安装部件119在载体支架115的第一安装部件117内保持良好的位置(即，没有发生移位)，并且载体支架115的第二安装部件121保持牢固地附着在可旋转元件109上，该位置和方向的偏离也可能发生。衬底载体105与载体支架115的组合的子组件的倾斜有助于这种偏离。这种偏离是由于在包括衬底载体105和载体支架115的子组件的重心123(例如，认为重力125起作用的位置)与认为可旋转元件109施加垂直支撑力129的受力点(resolved point)127之间垂直未对准造成的。即使例如通过沿其深度的上部131施加的水平方向的形状支撑和引导力很好的引导可旋转元件109，相对于未支撑/未引导的下部133，可旋转元件109也会受到影响而出现无论多么小的弯曲。例如，由上述垂直未对准产生的力矩使可旋转元件109产生无论多么小的变形(例如，弹性的)，从而衬底载体105和可旋转元件109偏离图1所示的对准位置和空间方向。
衬底载体105适于储存多个衬底。例如，用来存储多达25个衬底的衬底载体105可以是前开口的同一的容器或FOUP。申请人观察到，随着每个附加的衬底插入或从FOUP中取出，至少一部分FOUP表现出有效重心在空间中移动，并且即使在包含相同数量的衬底的FOUP中，对于没有达到满负载的每种不同的负载结构，有效重心在空间中的位置也可能不同。例如，衬底载体处理器107(图1)能够在载体交换操作期间调节衬底载体处理器107的活动部分113与OHT系统103之间的进入角，以补偿倾斜角的变化，从而保持良好的对准。但是，考虑到基于FOUP负载结构的不同的可能的倾斜角的绝对数量，如果在某些情况下是不可能的，则可以证明提供不工作(on-the-fly)的进入角的方案是不切实际的。
向心和/和离心力也有助于这种偏离。例如，当可旋转元件109经过传送路径中的转弯时，离心力135作用在载体/支架子组件的重心123上。在可旋转元件109中出现与离心力135相反的向心力137，并且可以认为向心力137作用在受力点127上。从而出现有助于子组件产生向转弯外侧倾斜的力矩。
本发明人还观察到，在经过传送路径中的转弯之后，随着载体/支架子组件释放在经过转弯时吸收的(和/或以离心倾斜的形式存储的)势能的释放(例如，逐渐的经过多次摆动的过程)，载体/支架子组件可能继续(例如，持续短暂的时间)相对于在可旋转元件109下面的正常的悬挂位置从一侧到另一侧振动或摆动(例如，参看图1)。
当载体/支架子组件进入或离开传送路径中的给定转弯时，由于除残留的势能之外的其它原因也可能振动和/或呈现/保持倾斜。例如，通过作用在经过附近的转弯的其它(例如，相邻的)衬底上的离心加速度，或者通过具有不同负载结构(例如，导致不同的倾斜程度)的相邻衬底载体产生由图2上用作用在受力点127上的发射力139表示的力和/或振动，并且可以通过可旋转元件109传递到载体支架115。结果，可旋转元件109可以临时变形和/或习惯于弹性变形。而且，例如，可以沿相对于传送路径的一个或多个方向(例如，横向、纵向等)驱动衬底载体和它们的载体支架进行周期性的摇摆运动，作为靠近或远离以一定频率时间的力或振动源的结果，结合和/或驱动整个系统的局部自然频率。还可以观察到具有精度降低作用的其它影响，例如，空气动力学的影响、由于部分磨损引起的局部未对准等。任何或所有这种影响可能引起对引导和/或校正衬底载体105或包括衬底载体105和载体支架115的子组件的位置和方向偏离的需要。
本发明人观察到，在例如之前引入的、共同受让的、共同登记的2003年8月28日申请的标题为“Substrate Carrier Handler That Unloads SubstrateCarriers Directly From a Moving Conveyor”的美国专利申请序列号10/650,480(代理案号No.7676)中公开的OHT系统的情况下，例如要求衬底载体处理器的活动元件与OHT的可旋转元件实现实时速度匹配对准的载体交换期间，即使在载体处理器的活动元件与OHT的可旋转元件之间存在很小的位置和方向未对准(例如，由于上述倾斜、摆动和或振动引起的)，也可能显著降低在活动元件与OHT可旋转元件之间可实现的精度。随着处理位置之间传送速度的增加，该问题也随之增加，例如，这种不精确的来源对于处理位置间衬底载体传送吞吐量表现为重要的限制因素。
可以采用本发明中提供的装置和方法对衬底载体和/或载体/支架子组件提供位置和/或方向校正。例如，本发明的装置和方法可以保护，并且减少或最小化精度降低对上面讨论的在衬底载体交换过程中存在的作用的影响。结果，能够进行更平滑的载体交换，特别是在较高的速度下。而且，可以沿传送路径在比已经尝试过的邻近传送路径的曲线段直线段上更接近曲线段的位置的直线段进行交换，从而可以实现更紧凑的制造设备布局。
图3是用于传送多个衬底载体105的本发明的OHT系统103a的一部分的侧面正视图，其中OHT系统103a类似于图2的OHT系统103，还包括稳定机构141(在图3中以示意方式显示)。稳定机构141适于与载体支架115相互作用，从而在衬底载体105沿OHT系统103a的传送路径传送时，校正和/或防止其位置和/或方向的偏离。例如，稳定机构141可以设置在固定的位置，并引入OHT系统103a(例如，稳定机构141连接到OHT系统103a的支架111(图1)，从而利用突起111固有的刚度)，和/或连接到制造设备的上方的刚性部分。
稳定机构141可以通过稳定机构141与载体支架115的实际接触或者它们之间的非接触相互作用(例如，通过磁吸引力/排斥力，或者通过插入定向气垫)对载体支架115的互补反作用表面(complementary reaction surface)145施加导向力143。也可以施加导向力143，从而在载体/支架子组件中产生力矩147，导向力143和力矩147的组合足以抵消上面介绍(参看图2)的引起载体/支架子组件偏离正确位置和方向对准的一个或多个力和/或力矩。
稳定机构141适于在放置在OHT系统103a的可旋转元件109两侧的载体支架115的一个或多个反作用表面145上寻址(address)和/或与载体支架115相互作用。稳定机构141与载体支架115的通过事件(passing instance)的相互作用有规律地出现(例如，由稳定机构141寻址载体支架115的每个通过事件，从而校正和/或防止长期的局部未对准)或根据需要进行(例如，只有要求位置和/或方向调整的载体支架115的通过事件由稳定机构141寻址)。例如，在沿传送路径的预先确定(例如，已知的不平衡点或在传送路径中非常急的转弯的情况下)的偏离/未对准方向的位置，可以使稳定机构141只沿OHT系统103a的可旋转元件109的一侧寻址载体支架115，如图3所示。再例如，在传送路径中已知偏离/未对准将成为问题的位置，当时不能预先确定偏离/未对准的方向(例如，由于重心位置不断变化的位置的衬底载体105的通过事件或在衬底载体105的通过事件的部分倾向于在OHT系统103a的可旋转元件109的下面摆动的情况下)，可以使稳定机构141沿OHT系统103a的可旋转元件109的两侧寻址载体支架115(例如，根据需要)或者有规律的寻址每个载体支架。
如上所述，载体支架115的任何合适的表面可以包括反作用表面145，包括载体支架115的第二安装部件121的一个或多个部分，或者载体支架115的第一安装部件117的一个或多个部分。而且，载体支架115的反作用表面145的例子可以采取许多不同形状中的一种或多种，包括平坦或弯曲的，并且包括许多不同方向中的一个，包括大致水平的、大致垂直的或者相对于水平和/或垂直倾斜的。此外，所有或部分反作用表面145或者相对于载体支架115的剩余部分固定，或者适于相对于载体支架115移动，例如，如采用稳定机构141的特定实施例所要求的。也可以构成稳定机构141，从而在载体支架115相对于可旋转元件109的运动(例如，摆动、振动、倾斜等)接近不能接受的程度之前(例如，偏离对准条件到在与OHT系统103a交换载体期间存在足以损坏储存的衬底的风险)，通常不与载体支架115的反作用表面145接触(和/或不实现非接触相互作用)。
图4是用于传送多个衬底载体105的本发明的OHT系统103b的一部分的侧面正视图，其中OHT系统103b类似于图3的OHT系统103a，除了示意性绘出的稳定机构141适于与衬底载体105的互补反作用表面149相互作用，而不是与图3的OHT系统103a的载体支架115类似表面相互作用。可以在OHT系统103b中采用稳定机构141，从而不使衬底载体105的安装部件119相对于载体支架115的第一安装部件117发生移位(unseated)，和/或不破坏通常由载体支架115提供的对衬底载体105的有效控制。
类似于图3中的反作用表面145，衬底载体105的反作用表面149为许多不同形状中的一种，包括平坦或弯曲的，并且包括许多不同方向中的一个，包括大致水平的、大致垂直的或者相对于水平和/或垂直倾斜的。也可以构成稳定机构141，从而在衬底载体105运动到接近不能接受的程度之前(例如，摆动、振动、倾斜等)，通常不与衬底载体105的反作用表面149接触(和/或通常不实现非接触相互作用)。
图5是用于传送多个衬底载体105的本发明的OHT系统103c的一部分的侧面正视图，其中OHT系统103c为图3所示的OHT系统103a的实施例，具有类似于其介绍的特性，并且在下面介绍附加的特性。参考图5，OHT系统103c包括类似于图3的载体支架115的载体支架115a，并且提供以悬臂的形式从载体支架115的一个或多个放在中间的元件横向延伸的凸缘151的一个或多个反作用表面145(例如，从载体支架115的第一安装部件117的一个或多个例子(instance))。OHT系统103c还包括类似于图3的稳定机构141的稳定机构141a，并且包括一个或多个滚轮153，每个滚轮153适于(如下面所述，通过轨迹直接或间接)接触载体支架115a的凸缘151的一个或多个反作用表面145，用来引导载体支架115a和/或校正载体支架115a的位置和/或方向偏离(例如，相对于OHT系统103c)。
OHT系统103c的稳定机构141a还包括可旋转的放在可旋转元件109的一侧或两侧上的多个滚轮153。稳定机构141a还包括一个或多个轨迹155，并且可以一起利用沿可旋转元件109的给定侧连续纵向放置的滚轮组153来驱动或被轨迹155驱动。可以使每个这种轨迹155实现引导或校正与载体支架115a的接触，在此期间，可以使轨迹155以足以匹配沿传送路径的载体支架115a的通过事件的线速度的速度旋转，从而减小和/或消除轨道155摩擦载体支架115a并通过滑动磨擦产生微粒的可能性。每个轨迹155由任何合适的材料构成，例如，防颗粒产生的材料。
例如，可以根据需要使轨迹和/或轮间歇的、循环的或连续的旋转。需要连续旋转，从而完全排除摩擦产生的微粒，并且避免滚轮153(和/或轨迹155)经受不能接受的高级别的旋转加速度(例如，足以在OHT系统103c中产生过度振动的加速度)。这种加速度由滚轮153(和/或轨迹155)与载体支架115a的突然接触(例如，由于不匹配的速度)引起和/或在与载体支架115a接触之前旋转速度的快速旋转跳动(ramp-up)引起。因此，滚轮机械连接和/或通过例如图5所示的致动器156等一个或多个致动器驱动旋转，例如，致动器包括任何合适类型的电动机或扭转装置。致动器156是OHT系统103c的一部分，可以安装到OHT系统103c的支架111(图1)上，和/或安装到其它结构上，例如，制造处上方。或者，根据本发明的一些实施例，轨迹和/或轮通常不由致动器或电动机驱动，并通过与载体支架115a的通过事件接触驱动旋转。
图6是用于传送多个衬底载体105的本发明的OHT系统103d的一部分的侧面正视图，其中OHT系统103d为图3所示的OHT系统103a的实施例，具有类似于以上介绍的特性，并且在下面介绍附加的特性。参考图6，OHT系统103a的每个载体支架115包括一个或多个支撑滚轮157，每个支撑滚轮157安装在载体支架115上，用来相对于载体支架115轴向旋转，并且沿传送路径直线运动。OHT系统103d还包括类似于图3的稳定机构141的稳定机构141b，并且包括一个或多个轨道159，每个轨道159适于接受载体支架115的支撑滚轮157的一个或多个反作用表面145(和/或使用移动轨迹)，用来引导载体支架115和/或校正载体支架115的位置和/或方向偏离(例如，相对于OHT系统103d)。
如上所述，这里不需要为任何轨道159或支撑滚轮157指定任何特殊的方向，可以采用任何合适的方向，只要相应的轨道159和支撑滚轮157完全彼此对准，用于衬底载体引导或校正衬底载体的位置或方向的偏离的目的。此外，可以使每个支撑滚轮157旋转，从而使反作用表面145相对于轨道159的相应表面实现净切线速度为零，从而，例如，根据需要，避免彼此之间循环的或连续的摩擦。在使每个支撑滚轮157旋转的实施例中，可以采用类似于图5的致动器156的一个或多个致动器，或其它合适的旋转装置，并且可以安装这种电动机或旋转装置，与载体支架115一起移动。在其它实施例中可以采用被动旋转的支撑滚轮157，并且可以以与图5所述类似的方式进行这种被动旋转。每个支撑滚轮157和轨道159可以由任何合适的材料构成，例如，防颗粒产生的材料。
上述介绍仅公开了本发明的特定实施例；落入本发明的范围内的以上公开的方法和装置的修改对本领域的普通技术人员是显然的。
虽然主要结合晶片介绍了本发明，但是应当理解，无论构图与否，例如，硅衬底、掩模、标线片(reticule)、玻璃板等其它基板也可以采用本发明；和/或采用用来传送和/或处理这种基板的装置。
应当理解，在一些实施例中，只要稳定装置适于防止或限制衬底载体与衬底载体支架之间的摇摆，稳定装置可以是(1)两个部分的装置，一部分连接到衬底载体或衬底载体支架，另一部分连接到与其邻近的；或者(2)一个部分的装置，连接到衬底载体或衬底载体支架，并且适于与其相邻表面接触，或者连接到相邻的衬底载体或衬底载体支架，并且适于与衬底载体或衬底载体支架的表面接触。
因此，虽然结合本发明的特定实施例公开了本发明，但是应当理解，其它实施例也落入由附带的权利要求书限定的本发明的精神和范围内。
权利要求
1.一种用于在处理位置之间空中传送衬底载体的装置，包括空中传送机构；衬底载体支架，从空中传送机构悬垂下来并且适于接受和支撑衬底载体；以及稳定装置，适于限制衬底载体和衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆。
2.根据权利要求1的装置，其中稳定装置可操作地连接到衬底载体。
3.根据权利要求2的装置，其中稳定装置还适于与衬底载体相互作用，从而相对于空中传送机构校正衬底载体的位置或方向偏离，从而限制衬底载体和衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆。
4.根据权利要求2的装置，其中稳定装置还适于与衬底载体相互作用，从而防止衬底载体的安装部件相对于相应的衬底载体支架的安装部件发生移位。
5.根据权利要求1的装置，其中稳定装置可操作地连接到衬底载体支架。
6.根据权利要求5的装置，其中稳定装置还适于与衬底载体支架相互作用，从而相对于空中传送机构校正衬底载体支架的位置或方向偏离，从而限制衬底载体和衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆。
7.根据权利要求1的装置，其中稳定装置包括连接到衬底载体的一个或多个滚轮；以及轨道，适于接受一个或多个滚轮；以及其中至少一个引导衬底载体支架，并校正衬底载体支架相对于空中传送机构的位置或方向偏离，从而限制衬底载体和衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆。
8.根据权利要求7的装置，其中稳定装置适于减小稳定装置与衬底载体支架之间的摩擦，从而减少在传送期间产生的微粒。
9.根据权利要求7的装置，其中稳定装置还包括连接到一个或多个滚轮的轨迹；以及轨道适于通过轨迹接受一个或多个滚轮。
10.根据权利要求7的装置，还包括用来旋转一个或多个滚轮的致动器。
11.一种用于在处理位置之间空中传送衬底载体的装置，包括空中传送机构；衬底载体支架，从空中传送机构悬垂下来并且适于接受和支撑衬底载体；以及旋转稳定装置，适于限制由衬底载体支架支撑的衬底载体的摇摆。
12.根据权利要求11的装置，其中旋转稳定装置包括一个或多个滚轮，适于接触衬底载体支架；以及其中至少一个引导衬底载体支架，并校正衬底载体支架相对于空中传送机构的位置或方向偏离，从而限制由衬底载体支架支撑的衬底载体的摇摆。
13.根据权利要求12的装置，其中旋转稳定装置包括轨迹；以及一个或多个滚轮适于通过轨迹接触衬底。
14.根据权利要求12的装置，还包括用来旋转一个或多个滚轮的致动器。
15.根据权利要求11的装置，其中旋转稳定装置适于减小旋转稳定装置与衬底载体支架之间的摩擦，从而减少在传送期间产生的微粒。
16.一种装置，包括适于接受和支撑衬底载体的衬底载体支架；以及旋转稳定装置，连接到衬底载体支架并且适于限制由衬底载体支架支撑的衬底载体的摇摆。
17.一种装置，包括衬底载体，适于连接到衬底载体支架并由衬底载体支架来支撑；以及旋转稳定装置，连接到衬底载体，并且在衬底载体由衬底载体支架支撑时，适于限制衬底载体的摇摆。
18.一种用于在处理位置之间空中传送衬底载体的方法，包括使衬底载体支架从空中传送机构悬垂下来；用衬底载体支架支撑衬底载体；传送衬底载体；以及限制衬底载体与衬底载体支架之间相对于空中传送机构的摇摆。
19.根据权利要求18的方法，其中限制衬底载体与衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆包括接触衬底载体支架，以限制衬底载体与衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆。
全文摘要
本发明涉及一种在空中传送期间稳定衬底的载体的方法。在第一方案中，提供第一装置，用于衬底载体的处理位置间的空中传送。第一装置包括(1)空中传送机构；(2)挂在空中传送机构上的衬底载体支架，适于接受和支撑衬底载体；以及(3)稳定装置，适于限制衬底载体和衬底载体支架相对于空中传送机构的摇摆。还提供了大量的其它实施例。
文档编号B24B37/04GK1636845SQ20041009543
公开日2005年7月13日 申请日期2004年11月12日 优先权日2003年11月13日
发明者迈克尔·R·赖斯, 埃里克·A·恩格尔哈德特, 罗伯特·B·劳伦斯, 马丁·R·埃里奥特, 杰弗里·C·赫金斯 申请人:应用材料有限公司