用于工件储料器的可移除式室的制作方法

专利名称：用于工件储料器的可移除式室的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体设备，更具体地，涉及用于改善制造设备加工的设 备和方法。
背景技术：
储料器(stockers)通常安装在半导体设备中，用于临时储存例如晶片、 平板显示器、LCD、光刻掩模版或掩模的工件。在制造半导体器件、LCD 面板和其他装置的过程中，有成百上千个加工设备，且因而有成百上千个 加工步骤。对于晶片、平板或LCD(下文中的工件)的流程而言，从步骤到 步骤、从工具到工具很难一致。即使是最好的设计者，也总会有预想不到 的例如工具故障、紧急批量经历、比计划持续时间长的定期维护的情况， 因而在对于某些工具的某些步骤处存在工件的不同的积聚。等待处理的积 聚的工件需要储存在储存储料器中。
此外，光刻工艺是半导体制造设备中至关重要的工艺，包括大量的光 刻掩模或掩模版(下文中称为掩模版)。因此，掩模版通常储存在储存储 料器中，并且在需要进入光刻曝光设备中时取出。
由于洁净度的要求，工件和掩模版(下文中的物件)的储存更加复杂。 物件的损坏可以是颗粒形式的物理损坏，或相互作用形式的化学损坏。随 着半导体器件的临界尺寸跨越0.1微米，将需要防止0.1微米尺寸的微粒和活性粒子接近物件。储存区域通常需要比加工设备更加洁净，以确保在 加工处理之间需要更少的清洁。
因而，储料器储存区域通常被设计成优选地通过持续的清洗、甚至通 过惰性气流而与外界环境隔离，以防止可能的化学反应。到存储区域的入 口是被装载锁定的，以确保洁净储存环境和外部环境之间的隔离。
在发生诸如传输故障或者装载锁定故障的储料器故障的情况下，这产 生了潜在的问题，在没有方法从该储料器储存中取出物件的情况下，储料 器储存被隔离。通过连锁反应，这个故障将会关闭大部分制造设备。

发明内容
本发明公开了用于配置可隔开的设备以适应紧急反应的设备和方法。 示例性设备包括用于储存工件的多个可移除式室，以便在紧急事件中，如 电源故障或设备故障，能够从设备中移除工件，以进行连续的处理，而不 中断制造设备的流程。
在一个实施例中，可隔开的设备配置为用于储存如掩模版或晶片之类 的半导体工件的储料器。根据本发明的一个实施例的储料器提供了其中储 存工件的多个可移除式室。因此，如果发生故障，通过移除合适的室，能 够获取该工件。较佳地，该室设计为用于移除，而不影响其它工件的质量。
在一个实施例中，室是敞开的，并且是可移除的。示例性储料器包括 配置在搁架结构中的多个可打开的且可移除的室，可由机械处理系统进行 存取。所述室可以配置成围绕径向且可旋转的机械手的圆形结构，或者所
述室可以配置成面对线性xy机械手的线性xy结构。敞开的室允许方便诸 如从储料器拾起工件或将工件放入或取出储料器的操作，而不需要打开所 述室的门。在设备故障期间，将工件储存在室中允许快速地移除单独的室。 工件还能够储存在所述室中的多个容器中。
在一个实施例中，室是密封的，较佳地是单独密封。密封的室允许紧 急移除，而不会由于紧急存取而污染剩余的工件。因为所述室相互之间是 密封的，密封的室还防止室之间的交叉污染。
在一个实施例中，在运转期间，室是敞幵的，从而提供了改善的吞吐 量，并便于存取工件。在一方面，当不存取工件时，室可以为密封的。当需要接近储存在其中的工件时，密封的室是可以开启的。或者控制器能够 保持需要的工件的轨迹，从而能够在刚刚需要开启室之前能够开启室。在 另一方面，在紧急存取操作期间，能够密封室。在正常运转情况下所述室 为开启的，并且在检测到故障情况时室是密封的。在进入紧急操作之前， 通过自动或手动密封室，而能够密封所述室。在一方面，系统可以包括用 于隔离单独的室的自动或手动密封机构。
在一个实施例中，可隔开的设备包括用以移除室的紧急存取口。紧急 存取口可以定位于该设备的一侧，或者在面对洁净室的前侧中，或者在面 对设备槽形区域的后侧。较佳地，在不影响其它工件或其它室的诸如洁净 度的质量或不暴露至污染物的情况下，紧急存取口允许操作人员接近单独 的室，以在发生故障时将单独的室移除。
在一个实施例中，紧急存取口包括至活动的工件移除设备的匹配接 口。在紧急情况期间，工件移除设备连接至储料器的匹配接口，以允许接 近单独的室，而不妥协储存在储料器中的工件的质量、缺陷和产量。工件 移除设备可以包括活动的净化室区域，从而允许形成用于室的传送延伸至 储料器的整体净化室。在一方面，工件移除设备包括用于接近所述室的机 械手处理组件。在其它方面，工件移除设备包括用于允许操作人员进入储 料器以移除该室的装载锁定接口。工件移除设备还可以包括用于储存室的 容器盒子，以将从洁净的环境中移除工件。
储料器系统可以包括用于接近室的可旋转的传送带。系统还可以包括 用于进入室内部的开启或移动机构。
在一个实施例中，系统可以包括紧急移除设备，以便于室的移除。室 可以储存大约数百个工件，因此可能很重。而且，由于小的区域，室可能 堆叠几个搁架高度，且因而对于人的进入是困难的。
在一个实施例中，系统包括用于保持所述室洁净度的气流结构。气流 能够覆盖室的一般区域及内部。


图1示出根据本发明的储料器的示例性实施例。
图2示出具有用于容器的手动收回的打开的门的示例性储料器。图3示出用于储料器的容器的横截面(图4中的m-m线)。
图4示出容器的另一个视图。
图5示出机械手处理组件装置的顶视图。
图6示出机械手处理装置的侧视图。
图7示出根据本发明的储料器的另一个实施例的顶视图。
图8示出根据本发明的储料器的另一个实施例的顶视图。
图9示出具有两个机械手位置的示例性储料器的侧视图。
图IO示出具有洁净气流结构的示例性储料器的侧视图。
图11示出用于本发明的示例性计算机系统。
图12示出用于本发明的示例性计算机环境。
具体实施例方式
在微电子制造中的半导体工件加工期间，对于数百个处理步骤采用不 用的设备。在大部分工具一次一个地对工件进行操作的情况下，工件的工 艺流程大致串联。在制造过程中的任何链环的故障都会严重地中断工艺流 程，这导致制造产率的降低。本发明涉及用于在移动设备的情况下改善可 靠性的设备和方法，包括用于在设备中的储存的工件的紧急入口，以确保 用于制造设备的工件的连续流程。
在示例性实施例中，本发明提供以这样的方式处理或移动工件，该方 式保证在设备和制造设备中、甚至在发生局部故障的情况中的工件的连续 流程。本发明公开了一种用于防止设备故障影响工艺流程的紧急机构。在 一个方面中，本发明公开了一种对制造设备的管理方法和设备，以便在特 定制造设备发生故障的情况下，在等待维修的同时，它仍然能够支持制造 设备的运转。
因此，在一个示例性实施例中，本发明提供了用于配置可隔开的设备 以适应紧急反应的设备和方法。示例性设备包括用于储存工件的多个可移 除式室，以便在诸如电源故障或设备故障的紧急事件中，能够从设备中移 除工件，以进行连续的处理而不中断制造设备的流程。
在一个实施例中，可隔开的设备配置为用于储存诸如掩模版或晶片之 类的半导体工件的储料器。通常，储料器设计用于临时储存工件，因此如果储料器临时不工作，将会严重影响制造设备的流程，这阻碍存取所需要 的工件。根据本发明的一个实施例的储料器提供其中储存工件的多个可移 除式室。因此，如果发生故障，通过移除合适的室就能够存取该工件。较 佳地，该室设计为用于移除而不影响其它工件的质量。
在一个实施例中，所述室是敞开的并且是可移除的。示例性储料器包 括配置在搁架结构中的多个可打开的且可移除的室，可由机械手处理系统 进行存取。室可以配置成围绕径向且可旋转的机械手的圆形结构，或者所
述室可以配置成面对线性xy机械手的线性xy结构。在该结构中，自动装
卸装置可以设计为具有如径向、旋转和垂直运动的三个自由度，因此能够 具有改善的速度和吞吐量。三个自由度的机械手能够较好地确立具有最少 的微粒产生，因此该结构能够用于工件储存的洁净度。此外，在活动部件 为机械手的情况下，储料器储存区域为固定的，从而进一步有助于储存储 料器的清洁。
在一个实施例中，储料器结构设置有敞开的储存区域，储存的工件露 出以便于存取。储存露出的工件提供快速的存取、节省空间并且便于洁净 空气的净化。储存区域能够配置为具有多个敞开的室，室围绕机械手处理 组件设置，室还沿垂直方向设置。敞开的室允许便于诸如拾起或者从储料 器取出或放入工件的操作，而不需要打开所述室的门。在设备故障期间， 将工件储存在所述室中允许快速地移除单独的室。工件还能够储存在室中 的多个容器中。
在一个实施例中，储料器结构提供了无论在垂直或水平位置均以高密 集结构储存工件。储料器设置有圆周边缘夹取机械手处理组件，其从圆周 边缘靠近并拾起工件，从而允许密集工件储存结构。
根据本发明的示例性实施例的储料器设计用于储存如半导体晶片和 掩模版的污染敏感物件。所设计的储料器特别地配置用于节省空间储存且 灵活处理。特别地，储料器非常适合在洁净条件下在小的储存空间上储存
大量300 mm或更大的晶片。
敞开的储存能够分隔成搬运架或搁架，以降低交叉污染的危险。室能 够可移除地固定至搬运架或搁架，并能够包括储存容器。搬运架、储存容 器、室和物件的固定能够防止运动产生的微粒，从而基本上降低由磨损、运动、交叉污染气流所产生的微粒的危险。
所述储存室和储存容器较佳地形成为敞开的、盒状容器，其中机械手 处理装置理想地能够适合将物件插入储存室或容器，或者从储存室或容器
取出物件。在较佳实施例中，室或容器设计为用于例如具有少于5mm、 较佳地约2.5 mm或更小的节距的半导体晶片的物件的高密集储存。储存 室或容器配置成围绕机械手处理装置的搁架结构，并且较佳地近似为圆 形。储存室或容器还可以配置成x-y阵列，其中搁架开口面对用于传送物 件的自动机构。固定的储料器包括用于储存多个物件的多个垂直和水平间 隔的搁架。还能够将搁架设计为储存其中储存物件的多个室或容器。
这个结构能够提供节省空间的配置，并且同时提供高储存容量。此外， 在该结构中，对储存的物件进行非常快的存取也是可能的。储存容器的圆 形配置的特定较佳的结构非常适合如SCARA机械手的三个自由度的机械 手。机械手包括沿水平面可旋转且径向地移动至中心点的枢接臂。机械手 还可以为六轴机械手。
在自动操作，特别在制造设备和制造装置中，机械手组件为重要的部 件。例如，在半导体工业中，机械手用来处理半导体晶片、平板显示器、 LCD、掩模版、掩模或搬运盒。
在半导体制造设备中，机械手能够用来将通常储存在运盒中的工件从 一个位置传送到另一个位置、从一个设备传送到另一个设备。在处理系统 中，机械手通常用来从搬运盒中移除工件，且然后装载至装载锁闭件中。 另一个机械手能够用来将工件从装载锁闭件移入处理室中，且从一个处理 室移至另一个处理室。因此，在处理系统中，可能具有多个机械手，每一 个设计为用于特定任务。处理系统可以为沉积系统、刻蚀系统、光刻系统、 测量系统、检查系统、注入系统、处理系统或者任何工件处理系统。
一般而言，对于真空系统和大气系统，机械手处理组件是不同的。设 计用于储存工件直到需要时的储料器通常为大气系统，其中机械手通常地 用来从搬运盒中移除工件，且随后装载至装载锁闭件中。另一个机械手能 够用来将工件从装载锁闭件移入储存室中，其中不用初始搬运盒储存工 件。对于盒体储料器系统，工件与搬运盒一起储存，而不需要将它们从搬 运盒中移出。机械手结构可以包括将物件或容器移入和移出固定储料器的枢接臂 连接。而且，机械手组件包括灵活多链接机构，设计以达到储料器的搁架。 该机械手组件可以具有独立的径向和旋转运动，以达到储料器的配置的空 间。
本发明的储料器能够设置有近似形成为围绕机械手处理装置的大致 圆形箱室的储存室或容器。在枢接臂连接触及固定储料器的内侧以传送物 件的情况下，该机械手组件较佳地是固定的。
机械手处理装置包括垂直运动以接近垂直储存室或容器。储料器还可 以包括第二处理装置，其将物件传送至所述室或容器中，或者将物件从所 述室或容器中传出。储料器可以包括用于接近物件容器后面的背部门。背 部门允许在诸如系统崩溃的紧急情况中取回物件。储料器可以包括鼓风 机，其用于产生流向容器的连续的洁净气流，且较佳地，有效地吹掉污染 物。
在一个实施例中，本发明公开了一种用于紧急取出储存的工件的紧急 处理系统。紧急处理系统包括紧急存取口，以允许即使存在普通故障时也 能取出物件。紧急存取口可以为紧急门，较佳地位于前侧，或者为不常用 的设备入口，例如在正常操作中由机械手处理使用的入口。紧急存取口可 以由操作人员或外部处理设备进行操作。较佳地，外部处理设备为独立的， 以在即使具有普通故障时也能够运转。
通常，紧急处理系统设计为用于机械存取，因此，，在最小的多余体 积的情况下能够非常紧凑。紧急处理系统还可以设计用于包括用于装载锁 闭件入口接口的操作人员入口 。
紧急处理系统设计为用于紧急传送至处理设备，因此，相应地应当设
计为具有污染物装置。因此，通常，紧急处理系统视为关于运送出口的io
装载设备。例如，较佳地，储存在输出缓冲器中的物件以能够在净化室内 环境中处理或传送的形式储存，如与储存在IO装载设备中的物件的情况 一样。因此，较佳地，物件储存在搬运盒中，以便在传递至需要的工具的 期间，对物件不存在污染或损伤。搬运盒可以设计为用于操作人员处理，
或者用于OHT处理。
储存系统，如工件或掩模版储料器，通常包括具有10装载设备部分的储存区域，其通过机械手处理系统进行交换。较佳地，储存区域比外部 环境干净，且因此，较佳地，储存系统包括将储存区域连接至IO装载设 备的装载锁闭件。储存区域能够以它们裸露的形式(如，仅储存物件)、以 它们传递的形式(如，在搬运盒内)、或者以它们储存的形式储存物件。通 常，储存形式位于裸露和传递形式之间，提供比裸露形式更好但是不如传 递形式的覆盖和保护。
在环境破坏的情况下，储存形式还能够为储存区域的物件提供紧急保 护。在如洁净气流的故障中，以裸露形式储存在储存区域中的物件能够全 部被污染。储存形式能够防止该污染。因为储存形式不是设计用于传送的， 储存形式能够比传递形式更简单。因此，储存形式的储存比传递形式的储 存具有更有效的成本。
图1示出示例性的储料器10。储料器10包括框架12,该框架12包
含机械手处理装置14和支撑多个物件室(或容器)18的搬运架16。框架12 围绕机械手处理装置14、搬运架16和室18，以形成用于洁净环境的完整 的壳体。框架的上部可以设置有鼓风机和过滤器(未示出)，以在框架12产 生从上部至底部的洁净气流。每个室18设计为储存多个污染敏感的物件。 在较佳实施例中，物件为半导体晶片，其能够垂直地储存在室18中。在 示例性实施例中，每个室能够保持100个300 mm的晶片。储存的晶片之 间的距离很小，如为2.5mm。机械手处理装置14可以为位于框架12的角 部的径向、旋转和垂直机械手，或者可以为六轴机械手。具有室18的搬 运架16形成围绕机械手处理装置14的C形。储料器10进一步可以包括 用于对准晶片20的预对准器28。晶片20可以通过连接至FOUP 32的门 30放入或取出预对准器28。
示例性的储料器10包括用于进入室(或容器)18的紧急存取口 22。紧 急存取口 22定位在储料器10的背部，且设置有至储料器的洁净环境的接 口。该接口能够与可移动的工件移除工作平台ll连接，该工作平台ll可 以用作装载锁闭件，以允许将单独的室或容器18移出储料器，而不影响 剩余的工件的质量。
紧急存取口 22可以包括连接接口，以便壳体ll能够连接至储料器IO， 在储料器和外部环境之间提供了洁净的接口。在紧急情况期间，可移动的小工作平台能够通过紧急存取口 22的接口连接至储料器，以允许接近储 料器中的工件或室，或者将工件或室放入另一个合适的容器18'中，用于 带出储料器。
在一方面，活动壳体11提供了至配备洁净室空气净化或排气的储料 器内部的装载锁闭件。操作人员能够进入活动壳体ll，并且在开启紧急存
取口22之前，通过壳体ll的较少的净化和排气循环，就能变得洁净。此 时，壳体ll变成延伸至储料器的净化室，这允许操作人员存取在储料器 中的单独的工件，而不污染剩余的工件。操作人员能够将工具和搬运盒搬 运至接近工件和所述室。能够将工件和所述室从储料器上移除，并放入将 被搬运出储料器和壳体的净化室搬运盒。采用储存多个工件(如50至100 个)的室18，在搬运盒中移除和储存所述室比存取单独的工件要快很多。 搬运盒是密封的，从而能够从储料器中取出至外部环境，.并返回设备，以 进行处理。其它设备能够用来在洁净的环境中将工件从搬运盒传送至目的 地。
在其它方面，操作人员留在活动壳体外面，并在壳体内操作合适的设 备，以收集工件和所述室，将它们一起放入合适的搬运盒。该设备可以为 机械手处理组件或手套式操作箱。为了接近垂直尺寸，可以在壳体的内部 或内部结合垂直电梯。
因此，根据本发明的实施例的敞开的室储料器包括紧急存取口和/或与 活动的洁净工作平台匹配的接口，用于紧急存取工件。在设备故障期间， 将工件储存在敞开的室中允许快速存取，且紧急存取口允许接近工件或所 述室。
图3和4示出室18的示例性实施例，该室18包括后壁38、底壁40 和两个侧板42、 44。较佳地，后壁38和底壁40设置用于释放对角地通过 晶片20的洁净气流的开口。在单独晶片20之间通过气流48，并确保任何 存在的微粒和外来物质从容器18中对角地移除。
在室18中，设置有四个具有裂口50、 52、 54、 56的梳齿状部件。裂 口 50-56设置为通过它的下侧和背侧保持晶片，以允许采用机械手处理装 置14移除晶片。
在上部角部区域处，存在插入固定器60的凹陷58。固定器60设计为在容器18移动期间将晶片保持在合适的位置。每个室18可以具有把手(未
示出)，其与固定器60连接在一起，使得如果固定器60插入凹陷58，移 除容器18是唯一的可能。
图5和6示出根据本发明的示例性机械手处理装置。集成的夹紧臂14 具有第一夹紧臂24和第二夹紧臂26。第一夹紧臂24设计为夹紧臂，其中 能够在垂直位置在边缘处抓住晶片20a。夹紧臂24在晶片20a的外圆周以 示例性C形围绕晶片20a。两个夹紧元件64和66设置在夹紧臂24的自 由端。夹紧臂24沿着大于1S0。的圆弧"a "围绕晶片20a。因此，没有 牢固的楔入，且基本上仅由于重力，夹紧元件64、66就能够保持晶片20a。 为了在搬运盒18中取出或放入晶片20a，夹紧元件64、 66可以被打开。 在该图中，仅夹紧元件66是活动的。
第二夹紧臂26包括在其末端具有夹紧元件68、 70的Y形臂。夹紧臂 26将晶片保持在与夹紧臂24不同的平面72。晶片20b由夹紧元件68、 70 保持在平面72。夹紧臂26具有自由端，因此能够进入FOUP，以取出或 放入晶片。
夹持器24和26设置在集成的夹紧臂14的L形臂段74的自由端。臂 段74能够围绕轴76旋转，该轴76位于与臂段74的支腿同轴，夹持器24 位于该支腿上。这种结构能够且以90°围绕轴76进行旋转，从搬运盒18 将晶片20a由垂直位置变为水平位置。则集成的夹紧臂能够将晶片传送至 水平站。集成的夹紧臂随后转换夹持器，并且夹持器26能够取出晶片， 并将晶片传递至FOUP。通过反向操作，能够将来自FOUP的晶片送入搬 运盒18。因此，集成的夹紧臂釆用夹持器24和26，能够提供从FOUP至 储存区域的移动。
储料器10能够提供对储存的晶片的任意存取，从而能够取消对分选 机的需要。特别地，机械手处理装置14能够从任意容器18中选择晶片20 进入FOUP32。因此，储料器10能够与FOUP前端装载设备整体形成。 由于晶片的垂直储存和相关的高密度储存结构，储料器能够以较小的区域 实现高储存容量。尽管为敞开的储存结构，将单独的晶片储存在敞开的、 分离的、盒状室内能够确保难于在不同的晶片20之间发生交叉污染。
图7和8示出本发明储料器80的示例性实施例，该储料器80包括以圆形围绕机械手处理装置82的多个室81。处理单元82描述为具有包括连 接臂84的SCARA机械手，该枢接臂84能够在平行于水平视图的水平面 中径向移动。枢接臂84围绕中心点86旋转，这限定了容器81的圆形配 置。因此枢接臂84能够提供水平面内的相对于中心点86的径向和旋转运 动。枢接臂84设置为沿径向从容器81取出物件20和将物件20放入容器 81。
图8为沿着诸如对应于图9的切割平面VIII-VIII的切割平面的示例性 储料器80的俯视图。在该平面中， 一些容器81不是圆形设置的。在这些 空间中，可以设置第二处理单元92和预对准器94。
机械手处理装置82设计为将晶片从室81传递至预对准器94。此外， 机械手处理装置82能够旋转晶片，将室81中垂直储存的晶片带至在预对 准器94上的水平储存晶片位置。第二处理单元92能够用来将晶片从预对 准器94传递至FOUP32。较佳地，装载锁闭件站96具有至框架12的密 封连接，使得无污染地将晶片20传递进入FOUP 32中。
第二处理单元92还可以为具有枢接臂的机械手，能够相对于中心点 径向运动，以在预对准器和FOUP之间移动晶片。装载锁闭件输入/输出工 作站96可以包括两个FOUP32。这种结构能够提供分选机的功能，在两 个FOUP32之间提供重新设置和分选晶片20的手段。
图9和10示出沿垂直方向的室81的示例性结构。通过沿着垂直方向 (垂直于水平视图)的两条导轨88，处理单元82能够实现不同垂直水平的 室81。在该示例性储料器中的室81包括用于流通洁净气体的连接90。连 接90设置在室81的后面，使得洁净气体从后面向前面流过室81。此外， 每个连接90可以包括用于选择性开启或关闭的阀91。因此，能够使洁净 气体个别地流过所述室。
图9示出相互重叠设置并形成以圆形围绕处理单元82的室81。在图 9中，晶片20储存在室102中的水平位置。采用水平储存晶片的方式，当 将晶片取出和放入所述室时，处理单元82不须翻转晶片。机械手处理装 置82显示在编号为82的上部位置和编号为82'的底部位置的两个垂直位 置中。
图9还示出鼓风机和过滤器单元104，以向框架12的内部提供洁净气体、较佳地为过滤的洁净空气。鼓风机和过滤器单元104接收外部空气， 该外部空气被净化并干燥，且随后流入框架的内部。在图10中，在单独
的室102的后面，净化的空气流过连接90。因此，气流和洁净气体从室 102的后面流出，至敞开的前面，且随后向下106。如上所述，该气流提 供了用于垂直储存的喷嘴效应，因此增强了净化效率。如在这些图中所展 现的，采用水平储存也能实现良好的气流。可选择地，气流能够从内部向 外。
储料器为固定的储料器，设置有机械手处理器，沿垂直方向(向上和向 下)和旋转方向是可以运动的。储料器设置有用于储存物件的多个搁架，并 向内定位，以在装载锁闭件站和固定的储料器之间传递物件。
机械手组件还包括多个传感器，如工件位置传感器、位置错误的图像 传感器、RF电场传感器、磁共振传感器、激光扫描器、具有图像检测器 阵列的传感器、电动机运转传感器、臂位置传感器、或者与操作和维修相 关的任何传感器。而且，这些传感器提供机械手组件的状态和位置，从而 允许优化利用该组件的剩余的可运转部件，还提醒操作人员，维修该组件 不起作用的部件。
在一个实施例中，所述室是密封的，较佳地是单独密封的。密封的室 允许紧急移除，而不会由于紧急进入而污染剩余的工件。因为所述室相互 之间是密封的，密封的室还防止所述室之间的交叉污染。采用密封的室， 如果发生故障，能够开启储料器，以移除室。较佳地，密封的室是可移除 的，以便于运输。
在正常运转期间，密封的室可能会延迟存取，因此对于每次工件存取， 将需要开启和关闭室门。因此，在一个实施例中，室设计为在正常运转期 间为开启的，从而提供了改善的吞吐量，并便于存取工件。
在一方面，当不存取工件时，室可以为密封的。当工件到达该室，或 者当机械手处理器接近该室时，不管是为了储存工件还是取出工件，密封 的室是可以开启的。为了更大的吞吐量，控制器能够保持操作轨迹、工件 的运动和所述室的需求，且因此在需要开启所述室之前，能够开启密封的 室。能够提前、或者刚刚在所需要的时间之前开启所述室。
在另一方面，在紧急操作期间，能够密封所述室 在正常运转情况下开启所述室，并且在检测到故障情况下关闭或密封所述室。而且，在接近 紧急移除该室之前能够密封所述室。该系统可以包括用于隔离单独的室的 自动或手动密封机构。则当检测到故障情况时，该系统自动地启动密封机 构。或者在进入储料器储存区域之前，操作人员能够启动所述室的密封或 关闭。
储料器系统可以包括用于进入所有室的可旋转的传送带。该系统还可 以包括用于进入所述室内部的开启或移动机构。该系统可以包括紧急移除 设备，以便于所述室的移除。该室可以储存大约数百个工件，因此可能很 重。而且，对于小的区域，所述室能够堆叠几个搁架高度，且因此人进入 是困难的。
本发明还可以是例如适当编程的计算机、以任何可编程语言编写的软 件程序的机器或计算机可读格式来实现。可以编写软件程序，以执行本发 明的各种功能操作。而且，本发明的机器或计算机可读格式可以在诸如磁
盘、硬盘、CD、 DVD、非易失性电存储器等的各种编程存储装置中实现。
软件程序可以在诸如处理器的各种装置上运行。
参照图13，用于执行本发明各个方面的示例性工作平台300包括计算 机301，该计算机包括处理单元331、系统存储器332和系统总线330。处 理单元331可以为任何可利用的处理器，如单核微处理器、双核微处理器 或其它多处理器架构。系统总线330可以为任何类型的总线结构或架构， 如12位总线、工业标准架构(ISA)、微通道架构(MSA)、扩展ISA(EISA)、 智能驱动电子设备(IDE)、 VESA局部总线(VLB)、周边元件互连(PCI)、通 用串行总线(USB)、加速图形接口(AGP)、个人计算机存储器卡国际联合会 总线(PCMCIA)、或者小型计算机接口(SCST)。
系统存储器332包括易失性存储器333和非易失性存储器334。非易 失性存储器334可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM (PROM)、电可 编程ROM (EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)、或快闪存储器。易失 性存储器333可以包括随机存取存储器(RAM)、同步RAM(SRAM)、动态 RAM(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双数据速率SDRAM (DDR SDRAM)、增强SDRAM (ESDRAM)、同步链接DRAM (SLDRAM)、或直 接存储器总线RAM (DRRAM)。计算机301还可以包括存储介质336，如可移除的/不可移除的、易失 性/非易失性磁盘存储器、磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Jaz驱 动器、Zip驱动器、LS-100驱动器、闪存卡、记忆棒、光磁盘驱动器，如 光盘ROM装置(CD-ROM)、 CD可记录驱动器(CDR驱动器)、CD可写驱 动器(CDRW驱动器)或数字化视频光盘ROM驱动器(DVDROM)。可移除 的/不可移除的接口 335可用来方便连接。
计算机系统301还可以包括在工作平台300中运行的软件，如操作系 统311、应用系统312、编程模块313和编程数据314，它们存储在系统存 储器332或磁盘存储器336中。可以采用各种操作系统或操作系统的组合。
输入装置322可以用来输入命令或数据，并可以包括定点设备，如鼠 标、跟踪球、铁笔、触摸垫、键盘、麦克风、游戏操纵杆、圆盘式卫星电 视天线、扫描仪、TV调谐卡、声卡、数字摄像机、数字视频摄像机、网 络摄像机等，通过接口端口338连接。接口端口 338可以包括串行端口、 并行端口、游戏端口、通用串行总线(USB)和1394总线。接口端口 338还 可以提供输出装置321。例如，USB端口可以用来提供至计算机301的输 入，并从计算机301向输出装置321输出信息。设置诸如显卡或声卡之类 的输出适配器339，以连接如监视器、话筒和打印机之类的输出装置。
计算机301可以在具有远程计算机324的网络环境中操作。示出为具 有存储器装置325的远程计算机324可以为个人计算机、服务器、路由、 网络PC、站、基于应用的微处理器、同级装置或其它普通网络节点和链 接，且通常包括相对于计算机301描述的多个或所有组件。远程计算机324 可以通过网络接口 323和通信连接337连接至计算机301。网络接口 323 可以为通信网络，如局域网(LAN)和广域网(WAN)。 LAN技术包括光纤分 布式数据接口(FDDI)、铜分布式数据接口(CDDI)、以太网/IEEE 1202.3、 令牌网/IEEE 1202.5等。WAN技术包括但不限于点对点链接、如综合服务 数字网和其变形之类的电路交换网、分组交换网和数字用户线(DSL)。
图14为与本发明相互作用的采样计算机工作平台40的示意方块图。 系统440包括多个客户系统441。系统440还包括多个服务器443。服务 器443可用来应用本发明。系统440包括通信网络445，以方便客户441 和服务器443之间的通信。连接至客户系统441的客户数据存储器442可以局部存储信息。类似地，服务器443可以包括服务器数据存储器444。
虽然本发明可以改为各种变形和替换形式，其具体细节已经以示例的 方式在附图中示出，并将详细描述。然而，应当理解，本发明不将发明限 定为所描述的特定实施例。相反，本发明覆盖所有落入由附加权利要求所 限定的本发明的精神和范围之类的变形、同等物和替换。
权利要求
1.一种工件储料器，包括用于储存多个工件的腔，所述腔划分成多个室；机械手机构，所述机械手机构将工件从所述腔传送至IO站；和多个紧急存取口，所述多个紧急存取口用于在发生机械手故障的情况下存取工件，所述紧急存取口存取单独的室以防止对其它室的污染。
2. 如权利要求1所述的工件储料器，进一步包括关闭机构，该关闭机 构隔离单独的室，以防止当一个室通过紧急存取口敞开时对其它室的污 染。
3. 如权利要求2所述的工件储料器，其中当所述机械手机构发生故障 时，触发所述关闭机构。
4. 如权利要求1所述的工件储料器，其中所述紧急存取口存取单独的室。
5. 如权利要求1所述的工件储料器，其中所述机械手机构包括用于处 理所述工件的整体圆周边缘夹持器。
6. 如权利要求1所述的工件储料器， 其中所述工件以小于2.5mm的间距密集地储存；且 其中所述机械手机构包括用于处理密集地放置的所述工件的整体圆周边缘夹持器。
7. 如权利要求1所述的工件储料器，进一步包括检测所述机械手故障 的传感器机构。
8. 如权利要求1所述的工件储料器，进一步包括用于紧急存取口的装 载锁闭件。
9. 一种工件储料器，包括-用于储存多个工件的腔，所述腔划分成多个室，其中所述室通常密封 在所述腔中；机械手机构，所述机械手机构将所述工件从所述腔传送至IO站，其 中，在存取工件之前，机械手机构启封包含将被传送的所述工件的单独的 室；禾口多个紧急存取口，用于在发生机械手故障的情况下存取工件，其中， 当在紧急存取期间所述腔暴露于外部环境时，通过将所述工件密封在所述 室中防止所述工件被污染。
10. 如权利要求9所述的工件储料器，进一步包括用于启封单独的室 的先行机构。
11. 如权利要求io所述的工件储料器，其中所述先行机构在需要之前启封至少一个室。
12. 如权利要求9所述的工件储料器，进一步包括用于确定需要被启 封的所述单独的室的控制器。
13. 如权利要求12所述的工件储料器，进一步包括用于启封单独的室 的先行机构。
14. 如权利要求9所述的工件储料器，其中所述机械手机构包括用于 处理所述工件的整体圆周边缘夹持器。
15. 如权利要求14所述的工件储料器， 其中所述工件以小于2.5mm的间距密集地储存；且 其中所述机械手机构包括用于处理密集地放置的所述工件的整体圆周边缘夹持器。
16. 如权利要求9所述的工件储料器，进一步包括检测所述机械手故 障的传感器机构。
17. —种工件储料器，包括 用于储存多个工件的腔；机械手机构，所述机械手机构将所述工件从所述腔传送至IO站；和 紧急存取口，所述紧急存取口用于在机械手故障的情况下存取工件，所述紧急存取口包括至活动的工件移除设备的匹配接口，其中所述匹配接口允许移除工件而不暴露于外部环境。
18. 如权利要求17所述的工件储料器，进一步包括用于与匹配接口匹 配的活动洁净室。
19. 如权利要求17所述的工件储料器，进一步包括用于所述紧急存取 口的装载锁闭件。
20. 如权利要求n所述的工件储料器，其中所述紧急存取口可由操作人员存取。
21. —种用于改善工件储料器的操作的方法，所述储料器包括用于储存多个工件的腔，所述腔划分成多个室；机械手机构，所述机械手机构将所述工件从所述腔传送至IO站；和 多个紧急存取口，所述多个紧急存取口用于在发生机械手故障的情况 下存取工件，该方法包括评估机械手机构发生故障；以及紧急存取室而不污染其它室。
22. 如权利要求21所述的方法，其中通过传感器机构检测所述机械手 故障。
23. 如权利要求21所述的方法，进一步包括 在确定所述机械手故障之后单独地密封所有室。
24. 如权利要求21所述的方法，其中， 一个室被启封而用于紧急存取， 而其它室保持密封。
25. 如权利要求21所述的方法，进一步包括在启封所述室之前，安装 用于非密封室的紧急存取口的装载锁闭件。
26. 如权利要求21所述的方法，进一步包括 安装连接至非密封室的紧急存取口的活动的工件移除设备。
27. 如权利要求21所述的方法，进一步包括在启封所述室之前，安装用于非密封室的紧急存取口的装载锁闭件；及安装连接至非密封室的紧急存取口的活动的工件移除设备。
28. —种用于改善工件储料器的操作的方法，所述储料器包括 用于储存多个工件的腔，所述腔划分成多个密封的室； 机械手机构，所述机械手机构将所述工件从所述腔传送至IO站；和 多个紧急存取口，所述多个紧急存取口用于在发生机械手故障的情况下存取工件，该方法包括确定当前的室具有将被存取的工件； 启封所述当前的室； 传送当前的室中的工件；以及 重新密封所述当前的室，其中当所述腔在紧急存取期间暴露至外部环境时，通过将所述工件密 封在所述室中以防止所述工件被污染。
29. 如权利要求28所述的方法，进一步包括 确定在当前的室之后所需要的下一个室； 启封所述下一个室。
30. 如权利要求29所述的方法，其中所述确定下一个室确定在当前的 室之后所需要的至少一个室。
31. 如权利要求28所述的方法，其中所述工件储料器包括用于确定需 要被启封的单独的室的控制器。
32. 如权利要求28所述的方法，其中通过传感器机构检测所述机械手 故障。
33. 如权利要求28所述的方法，进一步包括 在确定所述机械手故障之后密封所有的室。
34. —种用于改善工件储料器的操作的方法，所述储料器包括 用于储存多个工件的腔；机械手机构，所述机械手机构将工件从所述腔传送至IO站；和 紧急存取口，所述紧急存取口用于在发生机械手故障的情况下存取工 件，所述紧急存取口包括至活动的工件移除设备的匹配接口， 该方法包括将紧急存取口配合至活动的工件移除设备； 移除所述工件而不将所述工件暴露至外部环境。
35. 如权利要求34所述的方法，进一步包括 安装用于与匹配接口配合的活动的洁净室。
36. 如权利要求34所述的方法，进一步包括 安装用于紧急存取口的装载锁闭件。
37. 如权利要求34所述的方法，其中该紧急存取口由操作人员存取。
全文摘要
本发明公开了用于配置可隔开的设备以适应紧急反应的设备和方法。示例性设备包括用于储存工件的多个可移除室，以便在诸如电源故障或设备故障的紧急事件中，能够从设备中移除工件，以进行连续的处理，而不中断制造设备的流程。该可隔开的设备可以包括紧急存取口，该紧急存取口包括至活动的工件移除设备的匹配接口，以接近单独的室，而不影响储存在储料器中的工件的质量、缺陷和良率。
文档编号H01L21/677GK101617397SQ200780042129
公开日2009年12月30日 申请日期2007年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者卢茨·雷布施托克 申请人:动力微系统公司