专利名称：直接从移动运输装置上卸载基片载体的基片载体搬运器的制作方法
技术领域：
本申请总的涉及半导体设备制造系统，尤其是涉及在制造设备内基片载体的传送。
相关申请的交叉引用本申请涉及以下相同受让人的、同时待审的美国专利申请，这些申请在此全文引为参考。
2002.8.31提出的序列号60/407,451，发明名称为“用于传送晶片载体的系统(System for Transporting Wafer Carriers)”的美国临时专利申请(代理人卷号6900/L)；2002.8.31提出的序列号60/407,339，发明名称为“利用晶片载体运动来驱动晶片载体门开/关的方法和装置(Method and Apparatus for Using WaferCarrier movement to Actuate Wafer Carrier Door Opening/Closing)”的美国临时专利申请(代理人卷号6976/L)；2002.8.31提出的序列号60/407,474，发明名称为“从基片载体传送系统上卸载基片载体的方法和装置(Method and Apparatus for Uhloading WaferCarrier from Wafer Carriers Transport System)”的美国临时专利申请(代理人卷号7024/L)；2002.8.31提出的序列号60/407,336，发明名称为“向加工工具提供晶片的方法和装置(Method and Apparatus for Supplying Wafers to a ProcessingTool)”的美国临时专利申请(代理人卷号7096/L)；2002.8.31提出的序列号60/407,452，发明名称为“具有在垂直和水平方位之间重新定位晶片载体的机构的端部操作装置(End Effector HavingMechanism for Reorienting A Wafer Carrier Between Verticle AndHorizontal Orientations)”的美国临时专利申请(代理人卷号7097/L)；2002.8.31提出的序列号60/407,337，发明名称为“在对接站具有对接夹钳的晶片加载站(Wafer Loading Station with Docking Grippers at DockingStations)”的美国临时专利申请(代理人卷号7099/L)；2002.8.31提出的序列号60/407,340，发明名称为“具有门闭锁和晶片夹紧机构的晶片载体(Wafer Warrier having Door Latching and Wafer ClampingMechanisms)”的美国临时专利申请(代理人卷号7156/L)；2003.1.27提出的序列号为60/443,087，发明名称为“传送晶片载体的方法和装置(Method and Apparatus for Transporting Wafer Carriers)”的美国临时专利申请(代理人卷号7163/L)；2003.1.27提出的序列号为60/443,153，发明名称为“用于悬挂晶片载体的高架传输凸缘以及支撑件(Overhead Transfer Flange and Support forSuspending Wafer Carrier)”的美国临时专利申请(代理人卷号8092/L)；2003.1.27提出的序列号为60/443,001，发明名称为“在加工工具之间传输晶片载体的系统和方法(Systems and Methods for Transferring WaferCarriers Between Processing Tools)”的美国临时专利申请(代理人卷号8201/L)；以及2003.1.27提出的序列号为60/443,115，发明名称为“存储和加载晶片载体的装置和方法(Apparatus and Method for Storing and Loading WaferCarriers)”的美国临时专利申请(代理人卷号8208/L)。
背景技术：
半导体设备的制造通常包括执行一系列针对诸如硅基片、玻璃片等基片(这样的基片也称作晶片，可以有图案或者无图案)的处理步骤。这些步骤包括抛光、沉积、蚀刻、照相平版印刷、热处理等等。通常，多种不同的处理步骤能在单独一个处理系统或“工具”中完成，其中，该处理系统包括多个处理室。然而，其它的处理通常需要在一个制造设备内的其它处理区完成，因此，就需要在该制造设备内将基片从一个处理区传送到另一处理区。根据要制造的半导体设备类型的不同，在该制造设备的许多不同处理区内可能需要完成相当大量的处理步骤。
传统上，在基片载体内从一个处理区向另一处理区传送基片，该载体为例如密封容器、盒子、罐等。通常还使用自动的基片载体传送设备，诸如自动导向车(guided vehicle)，高架的传送系统，基片载体搬运机械手等，从而在制造设备内在不同的区域之间传送基片载体，或者从或向一基片载体传送设备传送基片载体。
对于一个基片而言，总的制造步骤，从原始基片的成形或接收到半导体设备对来自加工完成的基片的切割，可能需要在几周或几个月内测得的耗用时间。在一典型的制造设备中，大量的基片因而可能出现在任何给定时间上作为“半成品(work in progress)”(WIP)。当作为WIP时，在制造设备中出现的基片可以意味着非常大的运营成本投入，这会导致增加每个基片的制造成本。因此，对制造设备而言，希望降低一给定基片的总处理能力的WIP量。为此，应当降低处理每个基片的总耗用时间。
发明内容
在本发明的第一方面中，公开了一种向加工工具提供基片的第一装置。该第一装置包括一个基片载体搬运器，其用于向加工工具的第一加载端口(loadport)传送基片载体。该基片载体搬运器包括一个用于支撑基片载体的端部操作装置。一联接到该基片载体搬运器上的控制器，其可操作地控制基片载体搬运器，这样当基片载体在运动中并由基片载体运输装置传送时，该基片载体搬运器的端部操作装置可使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
在本发明的第二方面中，公开了一种向加工工具提供基片的第二装置。该第二装置包括一个基片载体搬运器，其用于向加工工具的第一加载端口传送基片载体。该基片载体搬运器包括(1)一垂直导杆；(2)一联接到该垂直导杆上的水平导杆；以及(3)一个用于支撑基片载体的端部操作装置，该端部操作装置可相对该垂直导杆垂直地运动以及相对该水平导杆水平地运动。一联接到该基片载体搬运器上的控制器，其可操作地控制基片载体搬运器，这样该基片载体搬运器的端部操作装置可从位于该基片载体搬运器附近的基片载体运输装置上脱离开。
在本发明的第三方面中，公开了一种适于向加工工具提供基片的第三装置。该第三装置包括一个基片载体搬运器，其用于向加工工具的第一加载端口传送基片载体。该基片载体搬运器包括一个用于支撑基片载体的端部操作装置。一联接到该基片载体搬运器上的控制器，其可操作地控制基片载体搬运器(1)沿水平方向移动该基片载体搬运器的端部操作装置，以便当该基片载体由一个基片载体运输装置传送时，该端部操作装置大体上与基片载体的运动相匹配；(2)提升该端部操作装置来接合该基片载体，并且能将该基片载体从该基片载体运输装置上脱离开；以及(3)向第一加载端口传送基片载体。本发明还提供许多其它的方面，根据这些和其它方面，本发明提供了系统、方法和计算机程序产品。
本发明的方法和装置提供了一种有效和可靠的设置，从而能与保持运动的运输装置交换基片载体。本发明的方法和装置的优点还在于一基片载体搬运器，其通常作为一基片加载站的一部分，当根据本发明进行操作时，不需要其它的设备就能和在运动中的运输装置交换基片载体。
通过下面对本发明优选实施例、权利要求书和附图的详尽介绍，本发明其它特征和方面将变得更清楚。
图1是加工工具和有关的基片载体加载和存储装置的现有结构的俯视平面图；图2A是本发明基片加载站的正视图；图2B是图2A所示基片加载站的部分侧视图，用以说明该基片加载站的第一传感器的示例性实施例；图2C是图2A中端部操作装置的部分透视图，示出了图2A中基片加载站的示例性第二传感器；图2D是图2C中的一部分的放大透视图；图2E是图2A中端部操作装置的部分透视图，示出了设置第二传感器来探测一部分的载体接合件；图3是一个流程图，示出执行本发明从移动运输装置上卸载基片载体的示例性处理过程；图4A-4E为示出图3中的处理过程中的各阶段的示意性侧视图；图5是一个流程图，示出执行本发明向移动运输装置上加载基片载体的示例性处理过程；图6A-6E为示出图5处理过程中的各阶段的示意性侧视图；
图7A和7B是与图2类似的本发明基片加载站的简略正视图；图7C-7D是简略示意性侧视图，示出与图4A-4E和6A-6E类似的移动运输装置；以及图8A-8D是用于本发明端部操作装置的示例性运动曲线。
具体实施例方式
在2002.8.31提出的序列号60/407,451，发明名称为“用于传送半导体晶片载体的系统(System for Transporting Semiconductor Wafer Carriers)”的美国临时专利申请(代理人卷号6900/L)中，公开了一种基片载体传送系统，其包括一个用于基片载体的运输装置，在应用的制造设备的操作过程中，该运输装置不断地在运动。该不断移动运输装置是用来促进该基片在制造设备中的传送，从而降低每个基片在该制造设备中的总的“停留”时间；从而降低WIP，和切削投资及制造成本。为了能以这种方式操作制造设备，提供了一种用于从运输装置上卸载基片载体和向运输装置加载基片载体的方法和装置，同时该运输装置在运动中。
根据本发明的至少一方面，在一基片加载站上，基片载体搬运器包括一水平导杆，其可沿平行的垂直导杆垂直地移动；以及一个端部操作装置，其可沿该水平导杆水平地移动。为了从一移动运输装置上卸载基片载体，端部操作装置以一定速度沿着水平导杆移动，该速度大体上与该基片载体在由基片载体运输装置传送时的速度相匹配(即大体上与基片载体沿水平方向的速度相匹配)，其中该运输装置传送基片载体(一“基片载体运输装置”)并且通过基片加载站。此外，当基片载体被传送时，可以将端部操作装置保持在靠近该基片载体的一位置上。这样，端部操作装置大体上可以与基片载体的一位置相匹配，同时大体上与该基片载体的一速度相匹配。同样地，运输装置的位置和/或速度也大体上相匹配。
当端部操作装置大体上与基片载体的速度(和/或位置)相匹配时，通过沿垂直导杆向上移动水平导杆来升高该端部操作装置，从而使该端部操作装置接触该基片载体并且使基片载体从基片载体运输装置上脱离开。在加载的过程中，一基片载体通过大体上与端部操作装置和运输装置的速度(和/或位置)相匹配，同样地可以被加载到移动基片载体运输装置上。在本发明的至少一个实施例中，在端部操作装置和基片载体运输装置之间的这种基片载体的移交是通过端部操作装置和基片载体之间以大体上零速度和/或加速度来进行的。如下所述，还提供了许多本发明其它的方面。
图1是一个俯视平面视图，示出了在适当位置上用于存储现有的加工工具113附近的基片载体的现有加载和存储装置111。图中，在加载和存储装置111和加工工具113之间设有加工交接面(factory interface 即FI)115。该加载和存储装置111靠近清理室壁117的第一侧面设置，而且加工交接面115靠近清理室壁117的第二侧面设置。加工交接面115包括FI机械手119，其可以沿着平行于清理室壁117的一轨迹(没有示出)水平移动，并且能从出现在加载和存储装置111中的一个或多个基片载体120中抽出一个基片(没有示出)。FI机械手119可以将基片传送到加工工具113的载入闸室121中。
如图1所示，载入闸室121与加工工具113的一中转室123联接。与中转室123联接的还有处理室125和辅助处理室127。将处理室125和辅助处理室127中的每一个设置成可以执行现有的半导体设备制造处理，诸如氧化、薄膜式沉积、蚀刻、热处理、抽气、冷却等。基片搬运机械手129设置在中转室123内以便在处理室125、127和载入闸室121之间传送诸如基片131的基片。
加载和存储装置111包括一个或多个基片载体存储搁板133，在包含在基片载体中的基片经加工工具113处理之前或之后，该搁板用于存储基片载体。加载和存储装置111还包括一个或多个对接站(没有示出，但是例如可以设置在存储搁板133的下方)。基片载体可在对接站通过FI机械手119抽出基片实现对接。在加载和存储装置111中还包含有一个设备加载区，在该区中的基片载体传送设备，诸如一自动导向车(AGV)，可以沉积或拾起一基片载体。
加载和存储装置111还包括一个基片载体搬运器137，其用于在设备加载区135、存储搁板133和对接站之间移动基片载体。
为了实现上述在一制造设备内易于传送基片的目的，希望借助一不断运动的基片载体运输装置向和从一诸如加载和存储装置111的基片加载站来传送基片载体(例如，为了降低停留时间和工作进程以及制造成本)。因此，根据本发明，提供了一种基片加载站，在基片载体运输装置运动中的同时，该基片加载站能从基片载体运输装置上卸载基片载体，而且其也能向基片载体运输装置上加载基片载体。
下面，结合附图2A-6E对本发明的一个实施例进行描述。图2A是本发明基片加载站201的正视图。尽管在图2A中没有示出，但是仍可以理解该本发明的基片加载站201可以与附图1中所示的那种加工工具和/或加工交接面相结合。
基片加载站201可包括一个或多个加载端口或类似区域，在该区域中可放置基片或基片载体用以向和/或从一加工工具(例如，一个或多个对接站203，尽管可以使用不采用对接/脱开运动的传送区域)传送。在图2A所示的优选的实施例中，基片加载站201包括总计八个对接站203，这些对接站以两列、每列四个排列。也可以使用其它的列数和/或对接站。每一个对接站203适于支撑和/或在对接站203对接基片载体207并且能允许一基片(没有示出)在该对接站203从基片载体207中抽出并传送到诸如图1所示加工工具113的加工工具上(例如，通过加工交接面机械手，诸如图1所示的加工交接面机械手119)。在本发明的一个实施例中，基片载体207是单一的基片载体。“单一的基片载体”是指将一种基片载体的形状和尺寸设计成每次只包括一种基片。还可以使用包括一种以上基片的基片载体(例如，25种或任何其它数目)。(可选择的是，一个或多个对接站203可适合于直接支撑一基片而不需一基片载体)。还可以将每一个对接站设计成，例如，在上述2002.8.31提出的序列号60/407,337，发明名称为“在对接站具有对接夹钳的晶片加载站(Wafer Loading Station with DockingGrippers at Docking Stations)”的美国临时专利申请(代理人卷号7099)中描述的一样。也可以使用其它的对接站结构。
每一个对接站203可包括一个端口209，通过该端口能将基片传送到加工交接面上(例如，图1中所示的加工交接面115)。与每个端口209相邻的是一个对接夹钳211，其适合于悬吊一基片载体207并适合于在对接和分离位置之间移动该悬吊的基片载体。可替换的是，可以使用一个活动的台架或其它的支撑件(没有示出)来在每个对接站203支撑(例如，从下面或其它方式)和/或对接/分离每个基片载体207。每个端口209还包括一个基片载体开启器213，一方面，如2002.8.31提出的序列号60/407,339，发明名称为“利用晶片载体运动来驱动晶片载体门开/关的方法和装置(Method and Apparatus for Using Wafer Carriermovement to Actuate Wafer Carrier Door Opening/Closing)”的美国临时专利申请(代理人卷号6976)中所述，当基片载体207从分离位置移动到对接位置时，该开启器适合于利用基片载体207的对接运动来打开基片载体207。每个基片载体207可以具有，例如载体门闭锁和/或基片夹紧部件，这些部件已在2002.8.31提出的序列号60/407,340，发明名称为“具有门闭锁和晶片夹紧机构的晶片载体(Wafer Warrier having Door Latching and Wafer C1ampingMechanisms)”(代理人卷号7156/L)的美国临时专利申请中公开。还可以应用其它的基片载体开启器，门闭锁和/或基片夹紧结构。
基片加载站201还包括根据本发明一个方面操作的基片载体搬运器215。在本发明的一个或多个实施例中，基片载体搬运器215包括一对垂直的导杆217，219和一水平导杆221，该水平导杆221安装成可沿垂直导杆217，219垂直地运动。提供一皮带传动装置或者一导螺杆和一相关的电动机或多个电动机(没有示出)或其它合适的机构来驱动水平导杆221沿垂直导杆217，219作垂直运动。在水平导杆221上安装一支撑件223用以沿水平导杆221水平运动。提供一皮带传动装置或者导螺杆和相关的电动机或多个电动机(没有示出)或其它合适的机构来沿水平导杆221水平地移动支撑件223。
在本发明的至少一个实施例中，垂直导杆217，219每个都包括一个一体化的导向/驱动机构，例如Bosch公司销售的样品牌号为1140-260-10、1768mm产品。同样的，水平导杆221可以包括一个一体化的导向/驱动机构，例如Bosch公司销售的样品牌号为1140-260-10、1468mm产品。还可以使用其它的导向/驱动机构。
端部操作装置225安装在支撑件223上。该端部操作装置225可以是，例如用于支撑一基片载体(例如，基片载体207中之一)的水平定向的平台227。在至少一个实施例中，平台227可以具有运动销或其它的运动定位部件229。(尽管图2A中只示出了两个运动部件229，但是在平台227上还可设置诸如三个或多个的其它数目的运动销或部件。)运动部件229可以结合基片载体207的底部上的凹形或其它形状的部件(图2A中未示出)以便将基片载体207导入到平台227的正确的(正的)位置上。在本发明的至少一个实施例中，端部操作装置225可以为，例如，一个端部操作装置能改变基片载体从垂直到水平或反之的方位，如在2002.8.31提出的序列号60/407,452，发明名称为“具有在垂直和水平方位之间重新定位一晶片载体的机构的端部操作装置(End Effector HavingMechanism for Reorienting A Wafer Carrier Between Verticle AndHorizontal Orientations)”的美国临时专利申请(代理人卷号7097)中所述。还可以利用其它适合的端部操作装置。
不断的或其它型式的移动运输装置，用箭头231来示意性的表示，将该运输装置设置在基片加载站201和基片载体搬运器215的上方。该运输装置231适合于向和从基片加载站201传送诸如基片载体207的基片载体。在本发明的一个实施例中，不断移动的运输装置231可由一不锈钢带或类似材料来完成，如在2003.1.27提出的美国临时专利序列号为60/443,087的申请(代理人卷号7163/L)中所述。本发明类似地可以利用其它任何型式地不断或其它移动运输装置。
基片加载站201可以包括一个或多个传感器233，235，用以探测(1)运输装置；(2)运输装置231的部件(例如，用于支撑基片载体的部件，运输装置231传送的这些基片载体将在下面结合附图4A-4E，6A-6E和7C-7D进行描述)；和/或(3)由运输装置231传送的基片载体的运动和/或位置。例如，将传感器233安装在基片加载站201上，并且将传感器235安装在端部操作装置225上。还可以使用其它的传感器定位，也可以使用任何适合的传感器(例如，通过射束传感器，基于反射的传感器等)。
图2B是基片加载站201的部分侧视图，是用来说明传感器233的一示范性实施例。参照图2B，传感器233包括第一传感器对233a，233a’，其用以探测运输装置231的速度和/或位置；和/或基片载体的位置(和/或将在下面描述的由运输装置231传送的基片载体207的速度)。传感器233还包括第二传感器对233b，233b’，其用以探测是否运输装置231传送基片载体207。例如，可以将第一传感器对233a，233a’安装在运输装置231的一高度上，而且可以将第二传感器对233b，233b’安装在一高度上，如图2B所示，在高度上基片载体由运输装置231来传送(例如，通过与基片加载站201的框架F联接的安装托架B，或者通过另一个合适的安装机构)。每个传感器对可以包括，例如，Banner公司销售的型号为M126E2LDQ的光源和型号为Q23SN6RMHSQDP的接受器。还可以利用其它的传感器结构/型式。下面将结合附图2C-E和附图3说明传感器235的示范性实施例。
控制器237(图2A)可以与传感器233，235以及基片载体搬运器215联接以接收传感器233，235的输入并如下所述控制基片载体搬运器215的操作。可以提供多于或少于两个的传感器233，235，而且传感器233，235可以安装在不是附图2A和2B所示的位置上。控制器237可以使用与用于加工工具对基片的控制操作相同的控制器，或一个单独的控制器。
在本发明的至少一个实施例中，运输装置的速度(和/或由运输装置传送的基片载体)可以直接被测量(而不是利用传感器233间接地测量运输装置的速度)。例如，如图2A所示，一个或多个编码器240a，240b(下面详述)可以与运输装置231联接并可直接测量运输装置231的速度(而且一些基片载体能在那被传送)并向控制器237提供速度信息。可以应用多于或少于两个的编码器。每个编码器包括，例如，一个U.S.数字编码器(例如，一个HDS6积分编码器)或其它适合的编码器。还可以利用线性编码器、分解器或其它的定位装置来测量运输装置的速度和/或位置。
图3是一个流程图，示出本发明由基片加载站执行从移动运输装置上卸载基片载体的示例性处理过程。图4A-4E为示出图3中的各处理阶段的示意性侧视图。
当从运输装置231上卸载基片载体207的操作将要执行时，基片载体搬运器215的水平导杆221位于垂直导杆217，219的上端217a，219a附近，而支撑件223位于水平导杆221的上游侧221a附近(从图2A中观察，为左侧，如果运输装置231由右向左移动，则可以利用由右向左传送)。
图3的处理过程从步骤301开始并向步骤303进行。在步骤303时控制器237接收一信号(例如来自传感器233或235)以便显示基片载体207的存在，该基片载体由运输装置231传送并且由基片加载站201从运输装置231上下载(一“目标基片载体207”)。例如，参考图2B，当与传感器对233b，233b’有关的光束L受到目标基片载体207的阻挡时，传感器对233b，233b’可以探测出该目标基片载体207。一收到传感器信号，控制器237控制基片载体搬运器215，使支撑件223(端部操作装置225与其相联)沿着运输装置231移动的相同方向(例如，图2A的右侧)被加速从而大体上与目标基片载体207的位置和速度相匹配(图3中的步骤305)。图4A示出了图3的这个处理阶段。
在本发明的至少一个实施例中，在加速端部操作装置225从而使其大体上与目标基片载体207的位置和速度相匹配(步骤305)之前，控制器237利用传感器233(或者一个或多个编码器240a，240b)测定出运输装置231的速度。还可以测定运输装置231的位置。如上所述，传感器233可以包括一用于探测运输装置231的速度(和/或由运输装置231传送的基片载体207的速度)的第一传感器对233a，233a’(图2B)，以及一用于探测是否基片载体207被运输装置231传送的第二传感器对233b，233b’。这样的速度和/或位置测定可以在每个目标基片载体207的卸载之前或过程中周期性地、连续地或以某一其它间隔来完成。
基于运输装置231的速度，控制器237可以确定端部操作装置225的运动曲线以及端部操作装置225根据该运动曲线的直接运动以便大体上与端部操作装置225和目标基片载体207的速度和位置相匹配。该运动曲线可以被“预定”，这样，如果运输装置231的速度是在一预定的速度范围内时(例如，如果端部操作装置225根据预定的运动曲线移动和/或定位被加速，则该范围能确保端部操作装置225恰好与目标基片载体207对准)，则控制器237只允许端部操作装置225开始执行一卸载操作(例如，开始加速)；否则，图3的处理过程结束。即使运输装置231的速度没被测量(例如，假设运输装置231的速度保持在一预定的范围内，如果端部操作装置225被加速，根据预定的运动曲线移动和/或定位，则该范围能确保端部操作装置225恰好与目标基片载体207对准)，也可以利用这样的一预定运动曲线。
控制器237可以利用运输装置231的速度来确定端部操作装置225的运动曲线，例如，利用一预定运动曲线的查阅表，借助一算法计算出运动曲线等。可以理解的是，基片载体的速度，而不是运输装置的速度可以被测量和利用以便确定一运动曲线或是否该端部操作装置225可利用一预定运动曲线。每个运动曲线可以包括在加载过程中由端部操作装置225使用的所有的加速、减速，提升和降低(下面将详述)。
如上所述，在本发明的至少一个实施例中，运输装置231可以包括一个带状物(例如，不锈钢或其它适合材料的)，如2003.1.27提出的序列号为60/443,087的美国专利申请(代理人卷号7163/L)。在这样一实施例中，运输装置231可以在其上以预定间隔设置狭槽或其它开口(例如，图2B中的狭槽231a)，当传感器对233a，233a’经过该运输装置的狭槽时，传感器对233a，233a’的一光束(图2B)可以通过该狭槽。通过测定在传感器对233a，233a’的光束通过运输装置231的两个连续透射光之间的时间(通过运输装置中的两个连续的狭槽)并结合在该两个连续的狭槽之间距离的知识，可以确定运输装置231的速度。在每个基片载体207的上面狭槽231a的位置(图2C)还向控制器237提供了运输装置231和/或基片载体207的位置信息。
在本发明另一个实施例中，可以利用编码器240a，240b(图2A)直接读出运输装置的速度。例如，每个编码器240a，240b可以向控制器237提供运输装置的速度信息，而控制器237可以比较从编码器240a，240b收到的信息来作为误差检验或置信程序的一部分。这样的速度监测可以周期性地、连续地或以其它的间隔来进行。通过直接测量运输装置的速度(例如，通过一个或多个编码器或其它定位装置)，并且通过传感器233(例如，和狭槽231a)确定带状物位置，即使运输装置231在运动中也可以如下所示，精确地进行基片载体在端部操作装置225和运输装置231之间的移交。
在图4A中，运输装置231借助一载体接合件401来如图所示传送目标基片载体207，其中，载体接合件401与基片载体207的上部凸缘402相接合。还可以利用其它的支撑基片载体207的结构(例如，通过基片载体的侧面、底部等对其进行支撑的一个或多个机构)。在前面提到的2003.1.27提交的序列号60/443,153的美国专利申请(代理人卷号8092/L)中公开了一个这样的载体接合件401的结构。
箭头403代表运输装置231的运动方向。在图4A中，基片载体搬运器215的端部操作装置225位于目标基片载体207的下方，而且可以以大体上与目标基片载体207的速度相匹配的速度沿着与运输装置231相同的方向(如图中箭头405所示)移动。因此，端部操作装置225大体上与目标基片载体207的速度(例如，速度和方向)相匹配。此外，端部操作装置225大体上与目标基片载体207的位置相匹配。总体而言，端部操作装置225大体上与目标基片载体207的运动(速度和/或位置)相匹配。在本文中使用的“大体上相匹配”是指充分匹配，这样，一基片载体可以从一移动运输装置和/或载体接合件上卸载和/或向它们加载，而不会损坏容纳在基片载体中的基片和/或产生潜在的损坏颗粒。
在图4A所示的实施例中，目标基片载体207和运输装置231一起移动。因此，端部操作装置225也大体上与运输装置231的速度、速率、运动和/或位置相匹配。还可以存在这样的实施例，其中运输装置231相对目标基片载体207以不同的速度(或根本不同)运动。例如，载体接合件401本身就可以沿着运输装置231来移动基片载体207。在后者的实施例中，端部操作装置225可以不与运输装置231的速度、速率、运动和/或位置相匹配。
在本发明的一个或多个实施例中，端部操作装置225可以不设置在与起动(或发射)传感器(例如，图2B中的传感器对233b，233b’)相同的位置上，该传感器可探测出在运输装置231上目标基片载体207的存在。在这种情况下，在步骤305中需要端部操作装置225的延迟加速以补偿该端部操作装置225和起动传感器的不同的位置。该“发射偏移量”可以取决于，例如，端部操作装置225和起动传感器之间的距离，传输装置231的速度等。发射偏移量可以构建成端部操作装置225的运动曲线或者和该运动曲线分离开。
再参考图3，在步骤307中，可以探测出目标基片载体207相对于端部操作装置225的位置(例如，通过从传感器235发出的一个信号或多个信号(如图2A))。例如，如果传感器235包括一个光源/指示器对，诸如Banner公司销售的型号QS30传感器系统等，并且如果端部操作装置225恰好相对目标基片载体207设置时，传感器235可以向目标基片载体207发出一束光(例如，通过向基片载体207提供一适合的反射表面和/或诸如一有角度凹口的表面钩形，其中，该表面只有当端部操作装置225恰好相对基片载体207设置时才朝传感器235反射光)。图2C是端部操作装置225的部分透视图，示出了设置一示例性传感器235，当端部操作装置225恰好相对目标基片载体207设置时以探测从凹口243反射回的光束241(图2D)，该凹口243位于目标基片载体207的一部分上。图2D是图2C中一部分的放大透视图。如图2C-2D所述，传感器235可以通过一适当的托架或其它的支撑结构247联接到端部操作装置225上。也可以应用其它的结构。
在本发明的至少一个实施例中，如果端部操作装置225没有恰好相对目标基片载体207设置，则图3的处理过程结束。可替换的是，在本发明的另一个实施例中，可以在端部操作装置225相对于目标基片载体207的位置方面进行任何必要的调整(步骤309)。例如控制器237可以使端部操作装置225加速和/或减速直到能从传感器235收到一适当的对准信号，以确保运动销229(图4A)能恰好设置在目标基片载体207的对准部件(例如，凹形或其它形状部件407)的下方。当目标基片载体207和端部操作装置225在运动中时执行步骤307和309是适合的，而且将端部操作装置225设置在目标基片载体207的下方同时大体上与其速度相匹配。因此，在目标基片载体207在运动中的同时，移动端部操作装置225并使其保持在目标基片载体207的下方和附近。可以理解的是，目标基片载体207和端部操作装置225的相对位置可被测定出来并被调节许多次(或连续地)，而且可以应用一反馈控制环路(没有示出)以确保端部操作装置225的速度和/或位置大体上保持与目标基片载体207的相匹配。在本发明的另一个实施例中，可以省略步骤307和309(例如，如果利用一预定的运动曲线，该运动曲线与运输装置231的速度和端部操作装置225的发射时间/位置有关)。在这样一实施例中，可以去掉传感器235。
代替或除传感器235之外，在一卸载操作中，可以利用编码器240a和/或240b监控运输装置的速度。在一卸载操作中，根据运输装置速度方面的总偏差，控制器237可以中止卸载操作(例如，通过利用另一个运动曲线来确保端部操作装置225不会妨碍运输装置231或基片载体在该处被传送)。可替换的是，对于少量的运输装置速度的变化，控制器将调节端部操作装置位置(例如，通过加速或减少)以确保适当的卸载(或加载)操作。一个闭环系统包括端部操作装置225，传感器233，编码器240a和/或240b和/或控制器237，尽管运输装置的速度变化，但是该闭环系统还能确保适当的卸载(或加载)操作。
假设端部操作装置225恰好相对目标基片载体207设置，在图3的处理过程中步骤311紧随步骤307和/或309。在步骤311中，控制器237控制基片载体搬运器215，这样，提升起端部操作装置225(例如，水平导杆221沿垂直导杆217，219升起从而提升起端部操作装置225)同时保持端部操作装置225的水平速度(和/或瞬间位置)与目标基片载体207的速度(和/或瞬间位置)大体上相匹配。端部操作装置225的提升引起其运动销229和位于目标基片载体207底部上的凹形部件407接合起来。这样，将端部操作装置225移动到运输装置231传送基片载体207的高度。在该方式中，端部操作装置225接触目标基片载体207的底部(如图4B所示)。在本发明的一个或多个实施例中，可优选的是，端部操作装置225以大体上零速度和/或加速度接触目标基片载体207，下面将结合附图8A-D对此进行详述。当继续提升端部操作装置225时(而端部操作装置继续和目标基片载体207在水平速度和/或位置方面大体上相匹配)，如图4C所示，目标基片载体207(而且尤其是其上部凸缘402)被举起被脱离与运输装置231的载体接合件401的接合。
继而，在图3的步骤313中，控制器237控制基片载体搬运器215以略微使端部操作装置225的水平运动减速，从而使目标基片载体207减速。将减速的程度设计成使目标基片载体207能沿着箭头403所示的方向继续移动，但是其速度要低于运输装置231的速度。如图4D所示，这就允许载体接合件401(载体接合件401曾经与目标基片载体207的凸缘402接合)在凸缘402的前方运动。一旦载体接合件401已经从凸缘402的下面移出(如图4D所示)，则可以使端部操作装置225再次加速，这样，端部操作装置225和支撑在其上的目标基片载体207的水平速度又大体上与运输装置231的水平速度相匹配以避免被运输装置231传送的另一个基片载体(例如，图4D中的基片载体409)碰撞上该目标基片载体207。
在图3所示的步骤315中，降低端部操作装置225(例如，通过沿着垂直导轨217，219降低水平导轨221)以便降低目标基片载体207并远离运输装置231。图4E示出了目标基片载体207的降低情况。然后，将具有目标基片载体207被支撑在其上的端部操作装置225减速(图3中的步骤317)并使其停止。如上所述，在本发明的至少一个实施例中，上述端部操作装置225的加速、减速、升高和/或降低可以由端部操作装置225确定的运动曲线来限定。(示例性运动曲线将在下面结合附图8A-8D描述)。
在步骤319中，基片载体搬运器215可以将端部操作装置225支撑的目标基片载体207传送到一个对接站203中(图2A)。可替换的是，如果加载站201包括一个或多个存储搁板(例如，图2A中虚线所示存储搁板239)，基片载体搬运器215可以将目标基片载体207传送到一个存储位置中。(可以利用其它的和/或更多的存储位置)。然后，图3中的处理过程在步骤321结束。
假设目标基片载体207被引导到一个对接站203中，则基片载体搬运器215可以将该目标基片载体207移交到各对接站203的对接夹钳211中。然后，目标基片载体207在对接站203进行对接，并由对接站203的基片载体开启器打开以便允许目标基片从目标基片载体207中抽出来(例如，通过诸如图1所示的FI机械手的基片搬运器)。可以将抽出的基片传送到与基片加载站201相关的一加工工具上(例如，图1中的加工工具113)而且一个或多个制造处理可以由加工工具施加到该基片上。在加工工具中的处理完成时，在对接站203将基片送回到目标基片载体207中，而且目标基片载体207能被闭合并与对接站203脱离开。然后，基片载体搬运器215可以传送目标基片载体207使其远离对接站203并至恰好位于运输装置231下面的一位置处(例如，假设基片载体207将被送回到运输装置231而不是被存储在一诸如存储位置239的存储位置上)。即，当基片载体207被支撑在端部操作装置225上时，可以移动水平导杆221使其靠近垂直导杆217，219的上端217a，219a，而且可以将支撑件223移动到水平导杆221的上游端221a。然后，将基片载体送回到运输装置231中，此内容将在下面结合附图5-6E进行描述。
现在，结合附图5-6E对本发明用于将目标基片载体207加载到运输装置231的示例性处理过程进行说明。图5为一个流程图，示出了本发明基片载体的加载过程。图6A-6E为图5中加载过程各阶段的示意性侧视图。
图5中的处理过程从步骤501开始而且步骤503紧随其后。在步骤503中，控制器237收到一个信号(例如，来自传感器233或235)，该信号表明运输装置231的一个空的载体接合件401的存在。根据该信号，在步骤505中，控制器237控制基片载体搬运器215以便使端部操作装置225(用于将目标基片载体207传送到运输装置231上)沿着水平导杆221被加速从而与空的载体接合件401(和/或运输装置231)的运动相匹配。例如，端部操作装置225可以沿水平方向大体上与空的载体接合件401的速度和位置相匹配。如上所述，在一个或多个实施例中，端部操作装置225可以不设置在与起动传感器(例如，图2B中的传感器对233b，233b′)相同的位置上。在这种情况下，在步骤505中需要端部操作装置225的延迟加速以补偿该端部操作装置225和起动(或发射)传感器的不同位置。
在本发明的至少一个实施例中，在加速端部操作装置225以使其与空的载体接合件401的位置和速度相匹配(步骤505)之前，控制器237利用传感器233或者与运输装置231联接的一个或多个编码器240a，240b测定出运输装置231的速度。还可以测定运输装置231的位置。基于运输装置231的速度，控制器237可以测定出端部操作装置225的运动曲线以及端部操作装置225根据该运动曲线的直接运动以便大体上与端部操作装置225(其上含有目标基片载体207)的速度和位置相匹配，从而使目标基片载体207被加载到空的载体接合件401上。该运动曲线可以被“预定”，这样，如果运输装置231的速度是在一预定的速度范围内时(例如，如果端部操作装置225根据预定的运动曲线被加速，则该范围能确保端部操作装置225恰好与空的载体接合件401对准)，控制器237只允许端部操作装置225开始执行一加载操作(例如，开始加速)；否则，图5的处理过程结束。
可替换的是，控制器237可以利用运输装置231的速度来测定端部操作装置225的运动曲线，例如，利用一预定运动曲线的查阅表，借助一算法计算出运动曲线等。可以理解的是，载体接合件的速度，而不是运输装置的速度可以被测量和利用以便确定一运动曲线或是否该端部操作装置225可利用一预定运动曲线。每个运动曲线可以包括在加载过程中对端部操作装置225使用的所有的加速、减速，提升和降低(下面将结合附图8A-8D对示例性运动曲线进行详述)。
在图6A中，端部操作装置225以大体上与运输装置231的速度相匹配的速度移动，而且使目标基片载体207的凸缘402位于载体接合件401的下方并略微在后面，其中在该载体接合件上将加载目标基片载体207。在该方式下，可以提升起目标基片载体207而且在目标基片载体207的传送过程中，载体接合件401不会阻碍凸缘402被传送到运输装置231上(下面将详述)。总之，目标基片载体207的凸缘402可以设置在任何位置上以便允许提升目标基片载体207并不会接触载体接合件401，其中在该载体接合件上将加载目标基片载体207，并且也不会接触紧随在将要加载目标基片载体207的载体接合件401后面的载体接合件(和/或设置在其上的基片载体)。
步骤507接在步骤505之后，在步骤507中，目标基片载体207和载体接合件401的有关水平位置被检测(例如，通过图2A的传感器235)。例如，如果传感器235包括一个光源/指示器对，传感器235可以向空的载体接合件401(或者运输装置231)发出一束光。如果端部操作装置225恰好相对空的载体接合件401设置时，该载体接合件能唯一地被传感器235探测到(参考上面对附图2C-2D的说明)。
图2E是端部操作装置225的部分透视图，示出了设置传感器235来探测载体接合件401的一部件249，该部件将载体接合件401联接到运输装置231上。具体而言，载体接合件401的部件249包括一个具有角度的凹口251，当端部操作装置225恰好设置在载体接合件401下面时，该凹口能将光束241(从传感器235发出的)反射回传感器235。也可以利用其它的结构。例如，一个或多个编码器240a，240b或其它的可直接测量运输装置速度的定位设备，其可以向控制器237提供这样的信息(例如，不断地)，这样，在一加载(或卸载)操作中，控制器237可以跟踪运输装置的位置。
在本发明的至少一个实施例中，如果端部操作装置225没有恰好相对空的载体接合件401设置，则图5的处理过程结束。可替换的是，在本发明的另一个实施例中，可以在目标基片载体207和载体接合件401的相对的水平定位方面进行任何必要的调整(例如，当目标基片载体207升起时，要确保凸缘402不和载体接合件401接触，下面将详述)。例如，控制器237可以使端部操作装置225加速和/或减速直到能从传感器235收到一适当的对准信号。在这样的位置调整过程中，目标基片载体207的水平速度和运输装置231和/或载体接合件401的水平速度可以保持大体上相匹配。在本发明的另一个实施例中，可以省略步骤507和509(例如，如果利用一预定的运动曲线，该运动曲线与运输装置231的速度和/或端部操作装置225的发射时间/位置有关)。在这样一实施例中，可以去掉传感器235。
在步骤511中，假设端部操作装置225恰好相对空的载体接合件401设置，如图6B所示，通过将水平导杆221沿垂直导杆217，219升起从而提升起端部操作装置225，这样，将目标基片载体207以及其凸缘402提升到载体接合件401的水平位置。如图6B所示，将凸缘402设置得略高于载体接合件401(例如用于下面将详述的加载)。
下面，如步骤513和附图6C所示，将目标基片载体207加速以使目标基片载体207的凸缘402处于运输装置231的载体接合件401之上。然后，将目标基片载体207减速，这样，目标基片载体207的水平速度又大体上与运输装置231的水平速度相匹配。接下来，如图6D和步骤515所示，降低端部操作装置225(同时继续保持大体上与运输装置231的水平速度相匹配)，以使目标基片载体207的凸缘402与运输装置231的运输装置的载体接合件401接合起来，从而将目标基片载体207移交到载体接合件401上。在本发明的一个或多个实施例中，可优选的是，目标基片载体207以大体上零速度和/或加速度和载体接合件401接触，下面将结合附图8A-D对此进行详述。在控制器237的控制下，基片载体搬运器215继续降低端部操作装置225，(而且继续和运输装置231的水平速度大体上相匹配)，这样，端部操作装置225的运动销229从位于目标基片载体207底面上的部件407中脱离开。步骤517的示例性结果如图6E所示。
在端部操作装置225从目标基片载体207上脱离开之后，在步骤519中的端部操作装置225被减速(例如被停止)并且图5的处理过程结束(步骤521)。同时，运输装置231的载体接合件401通过凸缘402支撑着目标基片载体207，该目标基片载体207由运输装置231远离加载站201传送。如上所述，在本发明的至少一个实施例中，上述端部操作装置225的加速、减速、升高和/或降低可以由端部操作装置225确定的运动曲线来限定。
这样，本发明设置的基片加载站201，尤其是在控制器237控制下操作的基片载体搬运器215发挥了从移动运输装置卸载基片载体和向该移动运输装置加载基片载体的功能。在这样方式中，该本发明的基片加载站和基片载体搬运器可以降低基片在制造设备内的停留时间、加工操作，以及加工能力和制造成本。
根据本发明，控制器237可以设计成完成图3和5的处理过程中的一个或两个。图3和5的处理过程都可以体现在一个或多个计算机程序产品中。每个计算机程序产品可以由计算机通过一可读媒介(例如，载波信号，软盘，硬驱，随机存取存储器等)来执行。
在本发明的至少一个实施例中，如果出现动力故障，事故停工等，可将该本发明的基片加载站201设计成能沿远离运输装置231的方向自动收回端部操作装置225。例如，控制器237可以包括一个端部操作装置收回程序，其能根据预定的诸如动力故障、事故停工等的中断，沿远离运输装置231的方向自动收回端部操作装置225(和/或水平导杆221)。进而，可以将端部操作装置225(和/或水平导杆221)偏置，这样当动力从基片加载站201上转移走时，能自动收回端部操作装置225(和/或水平导杆221)。可以利用任何适合的偏置机构，例如，弹簧、重力、气缸、滚珠螺杆、导螺杆等。上述端部操作装置收回程序可通过例如一个或多个计算机产品来实现。
可以影响基片加载站201的设计的示例性参数包括，例如(1)运输装置速度；(2)基片载体搬运器215使端部操作装置225运动的水平和/或垂直速度；(3)可应用到基片载体搬运器215的端部操作装置225上的水平和/或垂直加速度和减速度；(4)基片载体搬运器215的端部操作装置225的水平和垂直运动范围；(5)由运输装置231传送的相邻基片载体07之间的距离；(6)运输装置231传送基片载体207所在的高度；(7)基片载体207应该被提升的垂直距离从而移走用于传送基片载体207的运输装置231的载体接合件401；(8)每个基片载体207的高度(例如，垂直尺寸)；(9)在从载体接合件401释放之后基片载体207必须降低的距离，以允许运输装置231传送基片载体来通过释放的基片载体207而不会碰撞上已释放的基片载体207；(10)载体接合件使用的类型；和/或(11)其它类似的参数。
例如，在本发明的至少一个实施例中，本发明的基片载体搬运器215应当能够(1)使端部操作装置225获得一最大的水平速度，该速度大于或等于运输装置231的水平速度；(2)提升该端部操作装置225至一足以从运输装置的载体接合件401上脱离并移走基片载体207的高度；(3)以两种或多种水平速度移动，例如第一水平速度用于与运输装置的速度相匹配，第二水平速度用于传送基片载体207到(和从)一对接站203；(4)以两种或多种垂直速度移动，例如第一垂直速度用于从运输装置231脱离开一基片载体207或移交基片载体207到运输装置231，第二水平速度用于传送基片载体207到(和从)一对接站203；和/或(5)对端部操作装置225支撑的基片载体207完成所有的加速和减速(并按需要使基片载体与运输装置接合或与其脱离)而不会损坏基片或容纳在基片载体207中的基片。
类似地，应该操作基片载体搬运器215以便将其端部操作装置225降低至足够低的水平以适合最低对接站203的需要。(如果存在低于最低对接站203的存储搁板或其它的存储位置，那么应该进一步操作基片载体搬运器215以降低端部操作装置225从而适合最低存储搁板/位置的需要)。位于水平导杆221上的端部操作装置225以及用于移动端部操作装置225的机构的水平移动范围应该是这样的，即可使端部操作装置225加速至与运输装置的速度大体上相匹配的水平速度，将基片载体207从运输装置231上脱离开和/或将该基片载体207与运输装置231相接合(同时避免与运输装置231传送的其它基片载体的碰撞)，并减速至停止，所有这些都能在水平导杆221提供的水平移动范围内实现。
希望在本发明基片加载站的一个或多个实施例中包括上述部件/参数中的一些或全部。
下面，结合附图7A-7D讨论在设计本发明基片加载站201的一优选实施例和/或为控制器(图2A)编制程序中可以考虑的各种因素和参数。图7A和7B是与图2A类似的本发明基片加载站201的简略正视图。图7C-D是基片载体在与运输装置231接合和/或从该运输装置231上脱离开的简略示意性侧视图，其与图4A-4E和6A-6E相类似。
图7A示出基片载体搬运器215的端部操作装置225的水平移动范围。以实线在701处示出的端部操作装置225和支撑件223是端部操作装置225沿着基片载体搬运器215的水平导杆221的运动上限位置。以虚线在702处示出的端部操作装置225和支撑件223是端部操作装置225沿着水平导杆221的运动下限位置。图7A中示出的距离DHR代表端部操作装置225的最大水平移动范围。
水平移动范围DHR的选择除了受到上面讨论过的设计因素影响外，还受到对接站203或搁板239的定位影响(例如，对接站或搁板的数量和/或水平跨度)，基片加载站201希望的覆盖区，加工交接面的尺寸或与基片加载站201联接的加工工具和/或等等。
图7B示出端部操作装置225的垂直移动范围。以实线在703处示出的端部操作装置225、支撑件223和水平导杆221是端部操作装置225垂直运动的上限。在该位置，端部操作装置225具有一高度EH，其足够高以便能将基片载体207的凸缘402从运输装置231的载体接合件401上移走(参见图4B-4D)。
继续参考图7B，以虚线在704处示出的端部操作装置225、支撑件223和水平导杆221是端部操作装置225的垂直运动下限。在该位置，端部操作装置225具有一高度EL，其是满足基片加载站201最低对接站(或存储位置)需要的最低高度。在图7B中示出的距离DVR代表端部操作装置225的最大垂直移动范围(即DVR＝EH-EL)。也可利用其它的垂直移动范围。
图7C-7D示出了影响基片载体207从运输装置231上脱离或接合操作的参数。图7C示出了一距离DS，其将运输装置231传输的两个相邻基片载体间隔开。该间隔距离DS与载体接合件401之间的距离DCEM有关(但是小于该距离)，而且与基片载体207的水平尺寸也有关。在加载和卸载操作过程中，增加距离DS可提供一个较大的空间和/或时间周期来提升、降低、加速和/减速一基片载体207，从而可减缓加载和下载操作。然而，增加距离DS通常会减少运输装置231传输的基片载体的数量。
如图7D所示，在本发明的至少一个实施例中，为了将基片载体207从运输装置231上脱离开，端部操作装置225将运动部件229提升到至少等于基片载体207底部的高度ECB处。尤其是，将运动部件229提升到大于或等于高度ECB与载体接合件401的底座高度HCEM之和的高度处，其中的底座用于支撑基片载体207(例如，从载体接合件401上移走基片载体207的凸缘402)。在降低已脱离出的基片载体207之前，将端部操作装置225减速，通过使总的距离大于凸缘402的长度LF以允许载体接合件401在基片载体207的前方移动。许多其它的参数都可以影响本发明基片加载站201和基片搬运器215的设计。
上面描述仅仅介绍了本发明的示例性实施例；对于本领域技术人员来说，在本发明范围内对上述设备和方法的改进是轻而易举的。例如，可以只用一个垂直导杆就可以取代上述在基片载体搬运器中使用的两个垂直导杆。此外，可以在基片载体搬运器上安置一个联接的垂直导杆，用于沿水平导杆作水平运动，就可代替联接的水平导杆沿垂直导杆作的垂直运动。
当基片载体搬运器包括一个沿水平导杆运动的垂直导杆时，提升端部操作装置以使基片载体从一运输装置上脱离开或者降低端部操作装置以将基片载体移交到运输装置上，这些都可通过沿着垂直导杆提升或降低端部操作装置来实现(例如，并不是相对一对垂直导杆来提升水平导杆)。在基片载体搬运器215的支撑件233上设置一致动器(例如没有示出的皮带传动装置或导螺杆)以相对水平导杆221来提升端部操作装置225，从而将基片载体从运输装置231上脱离开，或者朝水平导杆221降低端部操作装置225以将基片载体移交到运输装置231上(除了(或代替)沿一垂直导杆或多个导杆提升/降低水平导杆221之外)。
本发明可以用于在一垂直方位里从传送基片载体的运输装置上卸载该基片载体或向其装载基片载体。在这样一种情况下，端部操作装置225可以包括一重新定位机构，用以在垂直和水平方位之间重新确定一基片载体的方位，如在2002.8.31提出的序列号60/407,452、发明名称为“具有在垂直和水平方位之间重新定位一晶片载体的机构的端部操作装置(End Effector Having Mechanismfor Reorienting A Wafer Carrier Between Verticle And HorizontalOrientations)”(代理人卷号7097)的美国专利申请中所介绍的一样。
虽然本发明只对单一的基片载体进行了说明，但是本发明还可以应用在夹持多个基片的基片载体上。
本发明中示出的基片加载站的特定实施例包括以多个垂直块排列的对接站。然而，上述基片加载站可以包括只有一个垂直块的对接站，只有一个对接站或者多于两个垂直块的对接站。基片加载站可以包括一个或多个存储搁板和/或一个或多个不是存储搁板的、其它的基片载体存储设备。
在本发明示出的示例性基片加载站中，所示的对接站包括对接夹钳，该对接夹钳悬吊基片载体用以在加载和分离位置之间移动。可替换的是，该对接站可以包括对接滑板或平台，其从基片载体的下面通过其底部或侧面等支撑基片载体，同时在对接和分离位置之间移动该基片载体。
可优选的是，本发明在基片载体加载站中使用了一个框架，而且将水平和垂直导轨联接到该框架上。在这种方式中，优选的基片载体加载站是模件化的并且可以快速安装和校准。如果该基片加载站包括一个或多个存储搁板(例如，图2A中的存储搁板239)，则可以将每个搁板都安装在该框架上。通过将基片载体搬运器和存储搁板(或多个搁板)都安装在框架上，基片载体搬运器和存储搁板相对彼此都具有一预定位置。这还利于安装和校准，而且也是利用模件化的基片加载站的另一个优点。同样地，诸如用于向悬吊设备传送系统加载和/或卸载基片载体的其它的机构可以优选地安装到机架上，如在2002.8.31提出的序列号60/407,451、发明名称“用于传送晶片载体的系统(System forTransporting Wafer Carriers)”(代理人卷号6900)的美国专利申请中所介绍的一样。
一方面，可以将框架安装在清理室壁或在一个腔室(例如加工交接面腔室)的前壁的预定的安装位置上(例如，预先钻制的螺栓孔等)。可优选的是，该壁还设有用于安装对接夹钳或对接平台的预定的安装位置。此外，该壁还可以设有用于安装基片载体打开机构的预定安装位置。当将框架、对接机构和基片载体打开机构都安装在相同表面的预定位置上时，每一个相关位置都是预定的，而且便于进行基片加载站的安装和校准。
尽管本发明描述的运输装置位于基片加载站201的上方，但是也可以考虑将运输装置设置在基片加载站的高度上或之下或者在位于基片加载站附近的另一个位置上。
可以利用本发明所示的基片加载站向加工工具，测量位置或将基片传送到的其它位置上提供基片。
从上面的描述中可以理解，本发明的基片加载站可以结合一加工交接面(FI)安装，该加工交接面具有一FI机械手，该机械手可以从基片加载站的对接站向加工工具的载入闸室传送基片(诸如在图1的系统中)。可替换的是，可以省略该加工交接面，而且载入闸室可以包括一基片搬运器，其用于直接从基片加载站的对接站传送基片。作为另一种可替换方式，加工工具可以在大气压力而不是真空下进行操作，这样就可以省略该载入闸室。
图8A-D是端部操作装置225的示例性运动曲线。在本发明的至少一个实施例中，当利用这样的运动曲线时，只需要使用传感器233(例如，“发射”传感器，而可以省略传感器235)。结合附图8A，曲线C1示出了在加载操作中端部操作装置沿x轴(运输装置移动的水平方向)的速度。曲线C2示出了在加载操作中端部操作装置沿z轴(垂直方向)的速度。曲线C3和C4分别示出了在加载操作中端部操作装置的z轴位置和x轴位置。图8B类似于图8A，只是示出了放大的z轴位置数据。图8C-8D类似于图8A-8B，只是示出了端部操作装置225在卸载操作过程中x轴速度(曲线C1′)，z轴速度(曲线C2′)，z轴位置(曲线C3′)和x轴位置(曲线C4′)。值得注意的是，图8A-8B示出了在基片载体加载操作的开始过程中(例如补偿基片载体的尺寸)在较低z位置的z轴位置数据(曲线C3)。
结合附图8A-8B和曲线C1-C4，在加载的过程中，端部操作装置225可以执行与图5所示相类似的提升、降低和加速。例如，参考图5A和6A-E，在收到加载操作的起动信号后(步骤503)，加速端部操作装置225使其在时间T1和T2之间与运输装置231沿x轴方向的速度(曲线C1)相匹配(步骤505和附图6A)。之后，在时间T3和T4之间，端部操作装置225提升至运输装置231的高度(步骤511和附图6B)；例如，结果使要加载到运输装置231上的基片载体207的凸缘402位于载体接合件401的上方，其中，该载体接合件将要接收该基片载体207。
在时间T5和T6之间，端部操作装置225在运输装置231的速度之上(曲线C1)被加速(然后再减速回运输装置231的速度)，这样，将基片载体207的凸缘402定位在载体接合件401的上方(步骤513和附图6C)。在时间T7，当基片载体207的凸缘402定位在载体接合件401的上方时，降低端部操作装置225(曲线C3)而且当凸缘402接触载体接合件401时停止下来(如时间T8所示)。随后，再降低端部操作装置225直至时间T9而且基片载体207保持在载体接合件401上。因而，基片载体207以大体上零速度和/或加速度(例如时间T8)被传送到运输装置231上(步骤515和517及附图6D-E)。例如，由于端部操作装置225在凸缘402接触载体接合件401时停止下来，所以基片载体207沿z轴方向的传送出现大体上零速度和加速度(曲线C2)。同样，由于操作装置225的速度沿x轴方向保持不变并且与运输装置231在载体交换过程中的速度(曲线C1)相匹配，所以基片载体207沿x轴方向的传送出现大体上零加速度。而且，在至少一个实施例中，在基片载体传送过程中沿y轴方向没有运动发生。因此，基片载体传送可以实现沿三个方向大体上零加速度和至少沿两个方向大体上零速度。时间T9之后，操作装置225开始减速(步骤519和曲线C1)。
结合附图8C-8D和曲线C1-C4，在卸载操作过程中，端部操作装置225可以执行与图3所示相类似的提升、降低和加速。例如，参考图3和4A-E，在收到卸载操作的起动信号后(步骤303)，加速端部操作装置225使其在时间T1和T2之间与运输装置231沿x轴方向的速度(曲线C1′)相匹配(步骤305和附图4A)。之后，在时间T3和T4之间，提升端部操作装置225(曲线C3′)使运动部件229和将要从运输装置231上卸载的基片载体207的凹形部件402接合(步骤311和附图4B)；在时间T4当运动部件229接合凹形部件407时，停止提升端部操作装置225(曲线C2′和C3′)。在时间T4和T5之间，继续提升端部操作装置225从而升高基片载体207的凸缘402使其脱离载体接合件41(步骤311和图4C)。因而，基片载体207以大体上零速度和/或加速度(例如，沿x、y和/或z方向，这是由于在从基片载体接合件401上提升起基片载体207之前，在时间T4时z轴运动的中止以及由于在端部操作装置225和运输装置231之间相匹配的速度)从基片载体接合件401上卸载下来。在时间T5之后，端部操作装置225减速并重新加速(步骤313和曲线C1′)并且降低至如前所述并参考附图8C-D可移走接合件401。
因此，从/向一移动运输装置卸载/加载基片载体可以沿一个或多个方向，较好是沿两个方向，最好是沿所有的方向上出现大体上零速度和/或加速度。可优选的是，沿垂直方向大体上为零速度和/加速度；在卸载/加载过程中可优选的是零速度和/加速度，而不是大体上零速度和/加速度。在本发明中使用的“零速度”或“零加速度”是指当诸如运输装置高度、运输装置速度、致动器可重复性等，诸如控制器分辨率、致动器分辨率、端部操作装置位置误差等的系统限制和/或等等可能的给定系统变化时尽可能接近于零。“大体上零速度”或“大体上零加速度”是指充分地接近于零，这样，一基片载体可以从/向一移动运输装置和/或载体接合件卸载/加载而不会损坏容纳在该基片载体内的基片和/或产生潜在的损坏微粒。例如，基片载体可以以较小的速度进行接触。在一个实施例中，端部操作装置225可以快速地垂直升起，然后在接触基片载体之前减慢至较小的速度或大体上零速度。也可以利用一非常小(或者大体上为零)加速度。也可以执行类似的加载操作。在一个实施例中，基片或基片载体沿垂直方向以小于0.5G的力进行接触，而在另一个实施例中是以小于0.15G的力接触的。也可以利用其它的接触力值。
尽管本发明主要结合从/向一移动运输装置上卸载/加载只含有单一晶片载体的基片载体进行了描述，但是，可以理解的是，含有多种基片的基片载体也可以同样的从/向一移动运输装置上卸载/加载。而且，本发明还可以在传送单一基片载体和多种基片载体的系统中(例如25个基片载体前方打开统一的容器)应用。同样地，本发明还可以用于从和/或向一移动运输装置卸载和/或加载一独特的基片(例如，没有容纳在一闭合的基片载体内的基片)。例如，基片可以通过利用一开放的基片载体、一基片支撑件、一基片盘或其它的基片传送设备的运输装置来传送，其中，利用类似的端部操作装置225的运动和/或运动曲线，该运输装置允许端部操作装置225(或者其改变型式)直接将一基片放置在该运输装置的基片传送设备上或将该基片从该设备上移走。因而，可以将这样的独特基片传送到一对接站或其它加载端口，或如果需要直接传送到载入闸室/或加工工具。例如，可以将一基片从端部操作装置225直接传送到加工交接面和/或加工工具的基片搬运机械手中(例如，通过一直接的“面对面(blade-to-blade)”传送或通过一中间的传送区域)。同样地，可以将多种独特的基片从/向一移动运输装置卸载/加载。
因此，尽管本发明是针对其优选实施例进行的描述，但是可以理解的是，其它的实施例都落入到本发明由后续权利要求书来限定的精神和范围内。
权利要求
1.一种用于向加工工具提供基片的装置，其包括基片载体搬运器，其用于向该加工工具的第一加载端口传送基片载体，该基片载体搬运器包括一个用于支撑基片载体的端部操作装置；以及控制器，其与该基片载体搬运器联接并可操作地控制该基片载体搬运器，这样当基片载体在运动中并由基片载体运输装置传送时，该基片载体搬运器的端部操作装置可使该基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，这样在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，使得该基片载体搬运器的端部操作装置大体上与该基片载体的运动相匹配。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，这样在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，使得该基片载体搬运器的端部操作装置大体上与该基片载体的速度相匹配。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，这样在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，使得该基片载体搬运器的端部操作装置沿水平方向大体上与该基片载体的速度和位置相匹配。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样当该基片载体运输装置传送基片载体时，使得端部操作装置运动以便保持在该基片载体下方和附近。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样该基片载体搬运器的端部操作装置在沿水平方向运动的同时被提升，从而使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样该端部操作装置沿一垂直方向以大体上零或小于零的速度和大体上零或小于零的加速度中至少一个接触该基片载体，从而使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样该端部操作装置沿该基片载体运输装置移动的水平方向以大体上零或小于零的加速度接触该基片载体，从而使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该基片载体搬运器包括一垂直导杆和一联接在该垂直导杆上的水平导杆。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，该基片载体搬运器包括一对垂直导杆；将该水平导杆安装成可沿该垂直导杆垂直地运动；以及将该端部操作装置安装成可沿该水平导杆水平地运动。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该基片载体搬运器用于将该端部操作装置移动到至少一个高度，在该高度上该基片载体运输装置传送该基片载体。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该第一加载端口包括一第一对接站，而且还包括至少一个相对该第一对接站垂直设置的其它对接站。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括两列对接站，该第一对接站包括在该两列对接站的一个中。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括至少一个联接到控制器上的传感器，其用于指示该基片载体运输装置的一部件的位置。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该基片载体是单一的基片载体。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该基片载体搬运器的端部操作装置包括一水平定位的平台，其具有多个运动部件。
17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该运输装置位于该基片载体搬运器的上方。
18.如权利要求1所述的装置，还包括至少一个用于存储基片载体的存储搁板；其中，该基片载体搬运器用于在该第一加载端口和至少一个存储搁板之间传送基片载体。
19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样当该基片载体运输装置在运动中时，该基片载体搬运器的端部操作装置可向该基片载体运输装置传送基片载体。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，这样在基片载体向该基片载体运输装置上传送的至少一部分过程中，使得该基片载体搬运器的端部操作装置大体上与该基片载体运输装置的运动相匹配。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，这样在基片载体向该基片载体运输装置上传送的至少一部分过程中，使得该基片载体搬运器的端部操作装置大体上与该基片载体运输装置的速度相匹配。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，这样在基片载体向该基片载体运输装置上传送的至少一部分过程中，使得该基片载体搬运器的端部操作装置沿水平方向大体上与该基片载体运输装置的速度相匹配。
23.如权利要求19所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样该基片载体沿一垂直方向以大体上零或小于零的速度和大体上零或小于零的加速度中至少一个接触该基片载体运输装置，从而使基片载体加载到该基片载体运输装置上。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样该基片载体沿基片载体输送装置移动的水平方向以大体上零或小于零的加速度接触该基片载体运输装置，从而使基片载体加载到该基片载体运输装置上。
25.一种用于向加工工具提供基片的装置，其包括基片载体搬运器，其用于向该加工工具的第一加载端口传送基片载体，该基片载体搬运器包括垂直导杆；联接在该垂直导杆上的水平导杆；以及用于支撑基片载体的端部操作装置，其可相对垂直导杆垂直地移动并可相对水平导杆水平地移动；以及控制器，其与该基片载体搬运器联接并可操作地控制该基片载体搬运器，这样该基片载体搬运器的端部操作装置可使该基片载体从位于基片载体搬运器附近的基片载体运输装置上脱离开。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该基片载体搬运器包括一对垂直导杆，并且其中该水平导杆用于沿该对垂直导杆垂直地运动；以及该端部操作装置用于沿该水平导杆水平地运动。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样当该基片载体在运动中并且由该基片载体运输装置传送时，该基片载体搬运器的端部操作装置可使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
28.一种传送基片载体的方法，其包括运输位于一基片加载站附近的基片载体运输装置上的基片载体，该基片加载站包括一基片载体搬运器，其用于向一加工工具的加载端口传送基片载体；以及利用基片加载站的基片载体搬运器的端部操作装置使基片载体从基片载体运输装置上脱离开，同时基片载体在运动中并且是由基片载体运输装置来传送。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，利用基片加载站的基片载体搬运器的端部操作装置使基片载体脱离开的步骤包括使端部操作装置运动，这样在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，使得该端部操作装置大体上与该基片载体的运动相匹配。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，使端部操作装置运动以便大体上与该基片载体的运动相匹配的步骤包括，使端部操作装置运动，这样在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，使得该端部操作装置大体上与该基片载体的速度相匹配。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，使端部操作装置运动以便大体上与该基片载体的运动相匹配的步骤包括，使端部操作装置运动，这样在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，使得该端部操作装置沿水平方向大体上与该基片载体的速度和位置相匹配。
32.如权利要求28所述的方法，其特征在于，基片载体的脱离包括提升端部操作装置以使其接触该基片载体的底部。
33.如权利要求28所述的方法，其特征在于，基片载体的脱离包括沿一水平导杆使端部操作装置运动，该水平导杆是基片载体搬运器的一部分。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，基片载体的脱离包括沿至少一个垂直导杆提升该水平导杆，该垂直导杆是基片载体搬运器的一部分。
35.如权利要求28所述的方法，其特征在于，基片载体的脱离包括使端部操作装置运动到用于传送基片载体的高度。
36.如权利要求28所述的方法，其特征在于，利用基片加载站的基片载体搬运器的端部操作装置使基片载体脱离的步骤包括，使该端部操作装置沿垂直方向以大体上零或小于零的速度和大体上零或小于零的加速度中至少一个接触该基片载体，从而使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，利用基片加载站的基片载体搬运器的端部操作装置使基片载体脱离的步骤包括，使该端部操作装置沿基片载体运输装置移动的水平方向以大体上零或小于零的加速度接触该基片载体，从而使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
38.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述的运输基片载体包括在基片加载站的上方运输基片载体。
39.如权利要求28所述的方法，还包括利用端部操作装置使基片载体传送到基片载体运输装置上，同时基片载体运输装置是在运动中。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述的利用端部操作装置使基片载体传送到基片载体运输装置上的步骤包括使端部操作装置运动，这样在将基片载体传送到基片载体运输装置上的至少一部分过程中，使得该端部操作装置大体上与该基片载体运输装置的运动相匹配。
41.如权利要求40所述的方法，其特征在于，所述的使端部操作装置运动以便大体上与该基片载体运输装置的运动相匹配的步骤包括，使端部操作装置运动，这样使该端部操作装置大体上与该基片载体运输装置的速度相匹配。
42.如权利要求40所述的方法，其特征在于，所述的使端部操作装置运动以便大体上与该基片载体运输装置的运动相匹配的步骤包括，使端部操作装置运动，这样使该端部操作装置沿水平方向大体上与该基片载体运输装置的速度相匹配。
43.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述的将基片载体传送到基片载体运输装置的步骤包括降低端部操作装置以便将基片载体移交到该基片载体运输装置的载体接合件上。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，通过降低一水平导杆来降低该端部操作装置。
45.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述的将基片载体传送到基片载体运输装置的步骤包括使端部操作装置运动到基片载体运输装置传送基片载体的高度。
46.如权利要求39所述的方法，其特征在于，利用端部操作装置使基片载体传送到基片载体运输装置上同时基片载体运输装置是在运动中的步骤包括使该基片载体运输装置沿垂直方向以大体上零或小于零的速度和大体上零或小于零的加速度中至少一个接触该基片载体，从而将基片载体加载到该基片载体运输装置上。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，利用端部操作装置使基片载体传送到基片载体运输装置上同时基片载体运输装置在运动中的步骤包括使该基片载体运输装置沿其移动的一水平方向以大体上零或小于零的加速度接触该基片载体，从而将基片载体加载到该基片载体运输装置上。
48.一种向基片加载站传送基片载体的方法，其包括运输位于基片加载站附近的基片载体运输装置上的基片载体，该基片加载站包括基片载体搬运器，其用于向一加工工具的第一加载端口传送基片载体，其中的基片载体搬运器包括垂直导杆；联接到该垂直导杆上的水平导杆；以及用于支撑基片载体的端部操作装置，其可以相对垂直导杆垂直地运动和相对水平导杆水平地运动；以及利用基片加载站的基片载体搬运器的端部操作装置使基片载体从基片载体运输装置上脱离开。
49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，基片载体搬运器包括一对垂直导杆，而且其中水平导杆用于沿该对垂直导杆垂直地移动；以及端部操作装置用于沿水平导杆水平地移动。
50.如权利要求48所述的方法，其特征在于，利用端部操作装置使基片载体从基片载体运输装置上脱离的步骤包括使基片载体从基片载体运输装置脱离开同时基片载体在运动中。
51.一种用于向加工工具提供基片的装置，其包括基片载体搬运器，其用于向该加工工具的第一加载端口传送基片载体，该基片载体搬运器包括一个用于支撑基片载体的端部操作装置；以及控制器，其与该基片载体搬运器联接并可操作地控制该基片载体搬运器，以便当基片载体由基片载体运输装置传送时，使该基片载体搬运器的端部操作装置沿水平方向运动从而使该端部操作装置与基片载体的运动大致相匹配；提升该端部操作装置以便接合基片载体并且从基片载体运输装置上使基片载体脱离开；以及将基片载体传送到第一加载端口上。
52.如权利要求51所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，从而在提升步骤之后，使该端部操作装置的水平运动减速。
53.如权利要求52所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，从而在减速步骤之后，使该端部操作装置降低。
54.如权利要求53所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，从而在减速步骤之后和降低步骤之前，使该端部操作装置的水平运动加速。
55.如权利要求53所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，从而在降低步骤之后，使该端部操作装置的水平运动停止。
56.如权利要求51所述的装置，其特征在于，该控制器可操作地控制该基片载体搬运器，从而在传送步骤之后，使该基片载体移交到第一加载端口。
57.一种操作基片载体搬运器的方法，包括当基片载体由基片载体运输装置传送时，使该基片载体搬运器的端部操作装置沿水平方向运动从而使该端部操作装置与基片载体的运动大致相匹配；提升该端部操作装置以便接合基片载体并且从基片载体运输装置上使基片载体脱离开；以及将基片载体传送到一个加载端口上。
58.如权利要求57所述的方法，其特征在于，该运动步骤包括使端部操作装置沿基片载体搬运器的水平导杆运动。
59.如权利要求57所述的方法，还包括在提升步骤之后使端部操作装置的水平运动减速。
60.如权利要求59所述的方法，还包括在减速步骤之后使端部操作装置降低。
61.如权利要求60所述的方法，还包括在减速步骤之后和降低步骤之前使端部操作装置的水平运动加速。
62.如权利要求60所述的方法，还包括在降低步骤之后使端部操作装置的水平运动停止。
63.如权利要求57所述的方法，还包括在传送步骤之后将基片载体移交到加载端口。
64.如权利要求57所述的方法，其特征在于该提升步骤包括提升基片载体搬运器的水平导杆。
65.如权利要求1所述的装置，其特征在于，根据预定情况，该控制器可操作地从运输装置自动收回端部操作装置。
66.如权利要求65所述的装置，其特征在于，该预定情况包括动力故障和紧急停工中的至少一种。
67.如权利要求25所述的装置，其特征在于，根据预定情况，该控制器可操作地从运输装置自动收回端部操作装置。
68.如权利要求67所述的装置，其特征在于，该预定情况包括动力故障和紧急停工中的至少一种。
69.如权利要求28所述的方法，还包括根据预定情况，自动地从运输装置收回端部操作装置。
70.如权利要求69所述的方法，其特征在于，该预定情况包括动力故障和紧急停工中的至少一种。
71.如权利要求51所述的装置，其特征在于，根据预定情况，该控制器可操作地从运输装置自动收回端部操作装置。
72.如权利要求71所述的装置，其特征在于，该预定情况包括动力故障和紧急停工中的至少一种。
73.如权利要求48所述的方法，还包括，根据预定情况自动地从运输装置收回端部操作装置。
74.如权利要求73所述的方法，其特征在于，该预定情况包括动力故障和紧急停工中的至少一种。
75.如权利要求57所述的方法，还包括根据预定情况，自动地从运输装置收回端部操作装置。
76.如权利要求75所述的方法，其特征在于，该预定情况包括动力故障和紧急停工中的至少一种。
77.一种用于向加工工具提供基片的装置，其包括基片载体搬运器，其用于向该加工工具的第一加载端口传送一基片载体，该基片载体搬运器包括用于支撑基片载体的端部操作装置；以及控制器，其与该基片载体搬运器联接并可操作地控制该基片载体搬运器，这样当基片载体在运动中时，基片载体搬运器的端部操作装置可使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开，其通过确定基片载体运输装置的速度；基于基片载体运输装置的速度确定出端部操作装置的第一运动曲线；以及在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，利用该第一运动曲线来控制该端部操作装置的运动。
78.如权利要求77所述的装置，其特征在于，如果基片载体运输装置的速度超出预定范围以外，该控制器还可操作地中断基片载体从基片载体运输装置上的脱离。
79.如权利要求77所述的装置，其特征在于，控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样当基片载体在运动中的同时，可使基片载体搬运器的端部操作装置将该基片载体传送到基片载体运输装置上，其通过基于基片载体运输装置的速度确定出端部操作装置的第二运动曲线；以及在基片载体传送到该基片载体运输装置上的至少一部分过程中，利用该第二运动曲线来控制该端部操作装置的运动。
80.根据权利要求79所述的装置，其特征在于，如果基片载体运输装置的速度超出预定范围以外，该控制器还可操作地中断向基片载体运输装置上传送基片载体。
81.一种传送基片载体的方法，其包括运输位于一基片加载站附近的基片载体运输装置上的基片载体，该基片加载站包括一基片载体搬运器，其用于向第一加载端口传送基片载体；确定基片载体运输装置的速度；基于基片载体运输装置的速度确定出基片载体搬运器的端部操作装置的第一运动曲线；以及在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，利用该第一运动曲线来控制该端部操作装置的运动。
82.根据权利要求81所述的方法，还包括基于基片载体运输装置的速度确定出端部操作装置的第二运动曲线；以及在向该基片载体运输装置上传送基片载体的至少一部分过程中，利用该第二运动曲线来控制该端部操作装置的运动。
83.一种用于控制基片载体从位于基片加载站附近的基片载体运输装置上脱离开的计算机程序产品，该基片加载站包括用于向加载端口传送基片载体的基片载体搬运器，该计算机程序产品包括计算机可读的媒介，该计算机可读媒介包含的计算机程序代码，该代码可用于确定基片载体运输装置的速度；基于基片载体运输装置的速度确定出基片载体搬运器的端部操作装置的第一运动曲线；以及在基片载体从该基片载体运输装置上脱离的至少一部分过程中，利用该第一运动曲线来控制该端部操作装置的运动。
84.根据权利要求83所述的计算机程序产品，其包含的计算机程序代码还可用于基于基片载体运输装置的速度确定出端部操作装置的第二运动曲线；以及在向该基片载体运输装置上传送基片载体的至少一部分过程中，利用该第二运动曲线来控制该端部操作装置的运动。
85.一种用于向加工工具提供基片的装置，其包括端部操作装置，其用于支撑基片并向该加工工具的第一加载端口传送该基片；以及控制器，其与该端部操作装置联接并对其进行可操作地控制，这样当基片在运动中并由运输装置传送时，该端部操作装置可使基片从该运动的运输装置上脱离开。
86.如权利要求85所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制端部操作装置，这样当运输装置在运动中时，该端部操作装置可向运输装置传送基片。
87.一种传送基片的方法，其包括运输位于基片加载站附近的运输装置上的基片，该基片加载站包括端部操作装置，其用于支撑基片并向加工工具的一个加载端口传送基片；以及利用基片加载站的端部操作装置使基片从运输装置上脱离开，同时该基片在运动中并且由运输装置来传送。
88.如权利要求87所述的方法，还包括利用端部操作装置向运输装置传送基片，同时基片在运动中。
89.一种装置，其包括基片载体搬运器，其用于向加工工具的第一加载端口传送基片载体，该基片载体搬运器包括用于支撑基片载体的端部操作装置；以及控制器，其与该基片载体搬运器联接并可操作地控制该基片载体搬运器，这样当基片载体运输装置在运动中时，该基片载体搬运器的端部操作装置可向基片载体运输装置传送基片载体。
90.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制器还可操作地控制该基片载体搬运器，这样该端部操作装置沿垂直方向以大体上零或小于零的速度接触该基片载体，从而使基片载体从该基片载体运输装置上脱离开。
全文摘要
在本发明的第一方面中，一基片加载站用于连续传送基片载体的运输装置。一个基片载体搬运器作为该基片加载站的一部分，对其进行操作从而和运输装置交换基片载体同时基片载体在运动中。载体交换过程可以包括使基片载体搬运器的端部操作装置以与运输装置的速度大体上相匹配的速度来运动。本发明还提供了许多其它的方面。
文档编号B65G49/07GK1495850SQ0313269
公开日2004年5月12日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年8月31日
发明者迈克尔·R·赖斯, 杰弗里·C·赫金斯, 埃里克·A·恩格尔哈德, 罗伯特·B·劳伦斯, 马丁·R·埃里奥特, A 恩格尔哈德, B 劳伦斯, C 赫金斯, R 埃里奥特, 迈克尔 R 赖斯 申请人:应用材料有限公司