自动化处理端系统以及方法
阅读：752发布：2020-05-08
专利汇可以提供自动化处理端系统以及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开的一些 实施例 提供一种自动化处理端系统和一种自动化处理端方法。自动化处理端系统包括一 半导体 处理工具的一工具端、一处理端、一 机器人 以及一 致动器 。处理端包括一内部处理端 位置 以及一外部处理端位置。机器人是配置以在内部处理端位置以及工具端之间移动一晶粒器皿。致动器是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动晶粒器皿。，下面是自动化处理端系统以及方法专利的具体信息内容。
1.一种自动化处理端系统，包括：
一半导体处理工具的一工具端；
一处理端，包括一内部处理端位置以及一外部处理端位置；
一机器人，配置以在该内部处理端位置以及该工具端之间移动一晶粒器皿；以及一致动器，配置以在该内部处理端位置以及该外部处理端位置之间移动该晶粒器皿。
2.如权利要求1所述的自动化处理端系统，其中该机器人包括一工作区间，跨越该工具端以及该内部处理端位置。
3.如权利要求1所述的自动化处理端系统，其中该致动器是配置以移动作为一晶粒器皿容器的部分的该晶粒器皿，且该晶粒器皿容器包括多个晶粒器皿。
4.一种自动化处理端系统，包括：
一半导体处理工具的一工具端；
一处理端，包括一内部处理端位置以及一外部处理端位置；
一机器人，配置以在该内部处理端位置以及该工具端之间移动一晶粒器皿；以及一致动器，配置以在该内部处理端位置以及该外部处理端位置之间移动该晶粒器皿，其中该半导体处理工具是配置以加热被包括在该晶粒器皿内的一晶粒至至少摄氏160度。
5.如权利要求4所述的自动化处理端系统，其中该致动器是一推杆，配置以通过一侧向力接触一晶粒器皿容器的一侧壁来移动该晶粒器皿容器，且该晶粒器皿容器包括该晶粒器皿。
6.如权利要求4所述的自动化处理端系统，其中该致动器是一输送带系统，配置以移动一晶粒器皿容器，该晶粒器皿容器包括该晶粒器皿，且该晶粒器皿容器位于该输送带系统的一输送带上。
7.如权利要求4所述的自动化处理端系统，还包括一感测器，配置以感测运动中的该致动器所产生的力的大小。
8.一种自动化处理端方法，包括：
使用一致动器在一外部处理端以及一内部处理端之间移动一晶粒器皿，其中该晶粒器皿是配置以通过使用一机器人从该内部处理端移动至一工具端；
因应于移动该晶粒器皿，决定该致动器所产生的一力值；以及
因应于该力值超出一阈值，停止移动该晶粒器皿。
9.如权利要求8所述的自动化处理端方法，还包括：
因应于该力值未超出该阈值，使用该机器人将该晶粒器皿从该内部处理端移动至该工具端。
10.如权利要求8所述的自动化处理端方法，还包括：
沿着一晶粒器皿容器读取一射频识别码，且该晶粒器皿容器包括该晶粒器皿；以及将一识别值与该晶粒器皿相关联，且该识别值与该射频识别码相关联。
自动化处理端系统以及方法
技术领域
[0001] 本公开的一些实施例涉及自动化处理端，特别涉及用于自动化处理端的系统以及方法。
背景技术
[0002] 现今的制造工艺通常高度自动化，以操纵材料以及装置，并产生成品。然而，不管是在制造以及作为成品的期间，检查制造出的产品通常仰赖人工技能、知识以及专业来进行品质控制以及维护步骤。发明内容
[0003] 本公开的一些实施例提供一种自动化处理端系统。自动化处理端系统包括一半导体处理工具的一工具端、一处理端、一机器人以及一致动器。处理端包括一内部处理端位置以及一外部处理端位置。机器人是配置以在内部处理端位置以及工具端之间移动一晶粒器皿。致动器是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动晶粒器皿。
[0004] 本公开的一些实施例提供一种自动化处理端系统。自动化处理端系统包括一半导体处理工具的一工具端、一处理端、一机器人以及一致动器。处理端包括一内部处理端位置以及一外部处理端位置。机器人是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动一晶粒器皿。致动器是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动晶粒器皿。半导体处理工具是配置以加热被包括在晶粒器皿内的一晶粒至至少摄氏160度。
[0005] 本公开的一些实施例提供一种自动化处理端方法。自动化处理端方法包括使用一致动器在一外部处理端以及一内部处理端之间移动一晶粒器皿。晶粒器皿是配置以通过使用一机器人从内部处理端移动至一工具端。因应于移动晶粒器皿，决定致动器所产生的一力值。因应于力值超出一阈值，停止移动晶粒器皿。附图说明
[0006] 当阅读附图时，从以下的详细描述能最佳理解本公开的各方面。应注意的是，各种特征并不一定按照比例绘制。事实上，可能任意地放大或缩小各种特征的尺寸，以做清楚的说明。
[0007] 图1是根据本公开的一些实施例的一自动化处理端系统的示意图。
[0008] 图2A是根据本公开的一些实施例的具有一推杆致动系统的自动化处理端系统的示意图。
[0009] 图2B是根据本公开的一些实施例的推杆致动系统的侧视图。
[0010] 图2C是根据本公开的一些实施例的具有一输送带致动系统的自动化处理端系统的示意图。
[0011] 图2D是根据本公开的一些实施例的输送带致动系统的侧视图。
[0012] 图3A是根据本公开的一些实施例的一晶粒器皿的示意图。
[0013] 图3B是根据本公开的一些实施例的一具槽缝的(slotted)晶粒器皿容器的立体图。
[0014] 图3C是根据本公开的一些实施例的具槽缝的晶粒器皿容器的前视图。
[0015] 图3D是根据本公开的一些实施例的一可堆叠的(stackable)晶粒器皿容器的立体图。
[0016] 图3E是根据本公开的一些实施例的可堆叠的晶粒器皿容器的前视图。
[0018] 图5是根据本公开的一些实施例的一处理端工艺的流程图。
[0019] 附图标记说明：
[0020] 100、100A、100B～自动化处理端系统
[0021] 102、102B～机器人手臂
[0022] 104A、104B、104C、104C、104E、234～内部处理端位置
[0023] 108、108B～工具端
[0024] 110、110B～半导体处理工具
[0025] 112～处理端
[0026] 114A、114B、114C、114C、114E、244～外部处理端位置
[0027] 116～自动化材料搬运系统
[0028] 202～推杆致动系统
[0029] 204～推杆
[0030] 206、226～晶粒器皿容器
[0031] 208A～前侧壁
[0032] 208B～后侧壁
[0033] 209～表面
[0034] 210～力感测器
[0035] 220～输送带致动系统
[0036] 220A、220B、220C、220D、252～输送带
[0037] 254～滑轮
[0038] 256～第一方向
[0039] 258～第二方向
[0040] 302～晶粒器皿
[0041] 304～容置槽
[0042] 306～方形角落部
[0043] 308A、308B～插销
[0044] 309～晶粒
[0045] 320～具槽缝的晶粒器皿容器
[0046] 322～狭缝
[0047] 326、356～把手
[0048] 350～可堆叠的晶粒器皿容器
[0049] 354～内壁
[0050] 402～处理端系统功能性模块
[0051] 404～处理器
[0052] 406～电脑可读存储模块
[0053] 408～网络连接模块
[0055] 412～控制器模块
[0056] 414～感测模块
[0057] 500～处理端工艺
[0058] 502、504、506、508、510、512、514、516、518～操作
[0059] 【生物材料寄存】
[0060] 无
具体实施方式
[0061] 以下公开描述各种示例性的实施例，以实行本公开的不同特征。以下叙述各个构件以及排列方式的特定范例，以简化本公开。当然，仅为范例且意欲不限于此。举例来说，应理解的是，当一元件被称为“接合至”或“耦接至”另一元件时，元件可能直接接合至或是耦接至另一元件，或有一个或多个元件位于其间。
[0062] 除此之外，在各种范例中，本公开可能使用重复的参考符号及/或字母。这样的重复为了简化以及清楚的目的，并不表示所讨论的各种实施例及/或配置之间的关联。
[0063] 除此之外，所使用的空间相关用词，例如：“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”等等的用词，为了便于描述附图中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的方位外，这些空间相关用词意欲包括使用中或操作中的装置的不同方位。设备可被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关用词亦可依此相同解释。
[0064] 根据各种实施例的系统以及方法涉及一种处理端系统。处理端系统可包括一固定的机器人手臂或一机器人，配置以在一处理端以及一半导体处理工具的一工具端之间移动复数个晶粒器皿(die vessel)。晶粒器皿可为任何类型的结构，配置以在晶粒被来回传输至半导体处理工具的期间保持一或多个晶粒，且半导体处理工具可处理晶粒器皿的一或多个晶粒。这些晶粒可为一半导体晶圆或一半导体工件的经切割的(singulated)片段。工具端可为用于半导体处理工具的任何类型的界面(interface)或端(port)，例如为用于半导体处理工具的一装载端、一卸载端或装载端及/或卸载端的一组合。
[0065] 处理端系统可包括一致动系统，配置以在一处理端内移动一晶粒器皿容器。更具体地，致动系统可被配置以在处理端的一内部处理端位置以及一外部处理端位置之间移动晶粒器皿容器。例如，致动系统可为一推杆或一输送带系统的部分。内部处理端位置可在机器人手臂的一工作区间(work envelope)之内，而外端处理端位置可在机器人手臂的工作区间之外。换句话说，为了使一人工操作者或一自动化材料搬运系统(automated material handling system,AMHS)安全地在处理端上放置晶粒器皿容器而不会受到来自半导体处理工具(例如：由于来自邻近高温半导体处理工具的危害)及/或机器人手臂(例如：由于来自移动中的机器人手臂的影响的危害)的干扰，外部处理端位置可位于处理端上与半导体处理工具以及机器人手臂相距最小的距离处的位置。有利地，操作者或自动化材料搬运系统(AMHS)可与外部处理端位置接合，而不会有受到来自机器人手臂的危害或干扰的可能性。
[0066] 晶粒器皿可由合适用于半导体晶粒运输的任何类型的材料所制成，例如一塑胶或一金属。在某些实施例中，晶粒器皿可被称为一托架(tray)或一舟皿(boat)。而且，在特定实施例中，晶粒器皿可包括数个凹形容置槽(concave receptacles)，且个别晶粒可被放置在凹形容置槽中。可选地，这些晶粒可通过旋转插销进一步附着定位，当晶粒的一底表面停靠在晶粒器皿上时，旋转插销可接触晶粒的一顶表面。
[0067] 晶粒器皿可为晶粒器皿容器的分离的以及可移除的部分。晶粒器皿容器可能为一具槽缝的晶粒器皿容器或一可堆叠的晶粒器皿容器。具槽缝的晶粒器皿容器可包括各种狭缝，且晶粒器皿可被插入狭缝中或从狭缝中被移除。当晶粒在具槽缝的晶粒器皿容器内时，晶粒器皿之间可由一设定好的预定距离彼此间隔，且此距离是由具槽缝的晶粒器皿容器中的狭缝来决定。对比地，在可堆叠的晶粒器皿容器中，晶粒器皿可能以堆叠在其他晶粒器皿之上的方式彼此堆叠。在某些实施例中，晶粒器皿容器可被称为一匣(magazine)或一托架盒(tray cassette)。而且，晶粒器皿容器可由金属或塑胶制成。在特定实施例中，具槽缝的晶粒器皿容器可由金属制成，而可堆叠的晶粒器皿容器可由塑胶制成。在各种实施例中，晶粒器皿容器可与可从附着至晶粒器皿容器的表面的一射频识别(radio frequency identification,RFID)标签取得的信息相关联。这样的信息可包括，例如，在晶粒器皿容器内的组成的(constituent)晶粒的识别码。
[0068] 半导体处理工具可包括任何类型的工具，其可处理半导体晶粒，例如加热或非加热工具。加热工具可被配置以通过将晶粒加热至约摄氏160度至约摄氏270度之间来处理晶粒。
[0069] 在特定实施例中，可通过一感测器收集感测数据，以表征致动系统的移动误差。例如，感测数据可为力感测数据，其表征移动晶粒(例如：作为晶粒器皿及/或晶粒器皿容器的部分)的致动系统所产生的力的大小。可由一力感测器收集力感测数据，且力感测器可为可测量产生在一物体上或从一物体所产生的力的大小的任何装置。例如，力感测器可包括一测力计(gauge)、一力感测电阻、一力感测电容、一弹簧压缩感测器等。
[0070] 图1是根据本公开的一些实施例的一自动化处理端系统100的示意图。自动化处理端系统100可包括一机器人手臂102，配置以在各个内部处理端位置104A、104B、104C、104C、104E以及一或多个半导体处理工具110的工具端108之间移动晶粒器皿。
[0071] 自动化处理端系统100可包括一处理端112，其包括各个内部处理端位置104A、104B、104C、104C、104E以及对应的外部处理端位置114A、114B、114C、114C、114E。可使用一致动系统在内部处理端位置104A、104B、104C、104C、104E以及外部处理端位置114A、114B、
114C、114C、114E之间移动晶粒器皿。致动系统可为，例如，一推杆系统或一输送带系统的部分。例如，致动系统可为推杆系统的部分，配置以通过一侧向力接触晶粒器皿容器的一侧壁来移动晶粒器皿容器，且晶粒器皿容器包括晶粒器皿。或者，致动系统可为输送带系统，配置以移动为晶粒器皿容器的部分的晶粒器皿。当晶粒器皿容器位于输送带系统的一输送带上时，输送带系统可移动晶粒器皿容器。
114C、114C、114E之间移动晶粒器皿。致动系统可为，例如，一推杆系统或一输送带系统的部分。例如，致动系统可为推杆系统的部分，配置以通过一侧向力接触晶粒器皿容器的一侧壁来移动晶粒器皿容器，且晶粒器皿容器包括晶粒器皿。或者，致动系统可为输送带系统，配置以移动为晶粒器皿容器的部分的晶粒器皿。当晶粒器皿容器位于输送带系统的一输送带上时，输送带系统可移动晶粒器皿容器。
[0072] 而且，在某些实施例中，一自动化材料搬运系统(AMHS)116可将多个晶粒器皿来回移动至外部处理端位置114A、114B、114C、114C、114E。例如，自动化材料搬运系统116可为一轨道以及载具(vehicle)系统或包括自动导引载具(automatic guided vehicles,AGVs)、个人导引载具(personal guided vehicles,PGVs)、轨道导引载具(rail guided vehicles,RGVs)、高架搬运梭(overhead shuttles,OHSs)、高架悬吊式传输用具(overhead hoist transports OHTs)等的一系统。
[0073] 机器人手臂102可为一可程序化的机器手臂，以抓取(grasp)、保持以及操纵例如为晶粒器皿及/或晶粒器皿容器的物体。机器人手臂可为，例如，具有六轴或六个移动自由度的一六轴转移机器人手臂。机器人手臂102可包括一抓持手(gripper hand)。抓持手可为任何类型的端接器(end effector)，用来通过机器人手臂102抓取或保持例如为晶粒器皿及/或晶粒器皿容器的物体。例如，端接器可为一压力抓持器(例如：通过例如为钳子类型的运动施加压力至物体来抓持)、一区域抓持器(例如：通过围绕被操纵的物体来抓持)、一真空抓持器(例如：通过抽吸力来抓持)、一磁性抓持器(例如：通过使用电磁力来抓持)等。
[0074] 图2A是根据本公开的一些实施例的具有一推杆致动系统202的自动化处理端系统100A的示意图。推杆致动系统202可包括各种推杆204，其可在各别的内部处理端位置104A、
104B、104C、104C、104E以及对应的外部处理端位置114A、114B、114C、114C、114E之间导引一晶粒器皿容器206。在某些实施例中，推杆204可包括分离的组件，其抵接各别的晶粒器皿容器206的侧壁推压。在其他实施例中，推杆204可附接成穿过晶粒器皿容器206，使得晶粒器皿容器206沿着推杆204的长度的方向被传输，例如，当推杆204包括一螺杆时，其可转动以沿着推杆204移动晶粒器皿容器206。
104B、104C、104C、104E以及对应的外部处理端位置114A、114B、114C、114C、114E之间导引一晶粒器皿容器206。在某些实施例中，推杆204可包括分离的组件，其抵接各别的晶粒器皿容器206的侧壁推压。在其他实施例中，推杆204可附接成穿过晶粒器皿容器206，使得晶粒器皿容器206沿着推杆204的长度的方向被传输，例如，当推杆204包括一螺杆时，其可转动以沿着推杆204移动晶粒器皿容器206。
[0075] 而且，如上所述，自动化处理端系统100A可包括机器人手臂102，配置以在各个内部处理端位置104A、104B、104C、104C、104E以及半导体处理工具110的工具端108之间移动晶粒器皿。在特定实施例中，工具端108可具有多个组件，例如，一卸载端(out port)(例如：用于输出已经由半导体处理工具110处理的晶粒)或一装载端(in port)(例如：用于接收尚未由半导体处理工具110处理的晶粒)。在特定实施例中，工具端108可具有多个具有同一功能(例如：为卸载端或装载端)或具有多个功能(例如：同时为卸载端以及装载端)的组件。
[0076] 在某些实施例中，图2A的自动化处理端系统100A可被配置以与对晶粒执行基于热的操作(heat-based operation)的半导体处理工具110接合。例如，在处理晶粒的过程中，半导体处理工具110可被配置以在约摄氏160度以及约摄氏270度的范围施加热。因此，被带至半导体处理工具110的晶粒器皿可由相对能抵抗热变形的材料制成，例如，金属(例如：当与他种诸如塑胶的材料比较时)。而且，包括这样的晶粒器皿的晶粒器皿容器206亦可由相对能抵抗热变形的材料制成，例如，金属(例如：当与他种诸如塑胶的材料比较时)。在特定实施例中，机器人手臂102可被额外地配置，以将晶粒器皿插入各别的晶粒器皿容器206中及/或从各别的晶粒器皿容器206中移除晶粒器皿。通过机器人手臂102从晶粒器皿容器206分离的晶粒器皿可在其相应的晶粒器皿容器206以及工具端108之间被移动。如以下将注意的，在特定实施例中，图2A的自动化处理端系统100A所利用的晶粒器皿容器206可为具槽缝的晶粒器皿容器。具槽缝的晶粒器皿容器可包括各种狭缝，且晶粒器皿可被插入狭缝中或从狭缝中被移除。当晶粒在具槽缝的晶粒器皿容器内时，晶粒器皿之间可以设定好的预定距离彼此间隔，且此距离是由具槽缝的晶粒器皿容器中的狭缝来决定。
[0077] 在各种实施例中，具槽缝的晶粒器皿容器可与可从附着至具槽缝的晶粒器皿容器的表面的一射频识别(RFID)标签取得的信息相关联。这样的信息可包括，例如，在具槽缝的晶粒器皿容器内的组成的晶粒的识别码。
[0078] 图2B是根据本公开的一些实施例的推杆致动系统202的侧视图。此侧视图示出推杆204如何与晶粒器皿容器206的各别的前侧壁208A以及后侧壁208B接触，且晶粒器皿容器206位于推杆致动系统202内的一表面209上。因此，为了将晶粒器皿容器206从内部处理端位置104A移动至外部处理端位置114A，推杆204可产生一推压力，抵接前侧壁208A。而且，为了将晶粒器皿容器206从外部处理端位置114A移动至内部处理端位置104A，推杆204可产生一推压力，抵接后侧壁208B。而且，推杆204可延伸到内部处理端位置104A或外部处理端位置114A之外，但是为了方便说明，在此的推杆204仍示出成在内部处理端位置104A以及外部处理端位置114A内。可选地，在某些实施例中，推杆204可附接成穿过晶粒器皿容器206，使得晶粒器皿容器206沿着推杆204的长度的方向被传输，例如，当推杆204包括一螺杆时，其可转动以沿着推杆204移动晶粒器皿容器206。在特定实施例中，推杆204可能根据需要延伸，以抵接前侧壁208A或后侧壁208B来提供按压力。在其他实施例中，当晶粒器皿容器206在内部处理端位置104A以及外部处理端位置114A时，推杆204通常可与晶粒器皿容器206接触。
[0079] 在特定实施例中，推杆204可与一力感测器210接合，且力感测器210可判定推杆204为了移动晶粒器皿容器206所产生的力的大小。如以下将进一步讨论的，此力的大小可与一力阈值比较，以判定是否存在一移动误差。在某些实施例中，力阈值可包括单一力阈值。在其他实施例中，力阈值可包括一上限阈值以及一下限阈值。移动误差可能表示，例如，晶粒器皿容器206动弹不得、过重、过轻及/或推杆204损坏。
[0080] 图2C是根据本公开的一些实施例的具有一输送带致动系统220的自动化处理端系统100B的示意图。输送带致动系统220可包括至少一输送带220A、220B、220C、220D，其可在各别的内部处理端位置234以及对应的外部处理端位置244之间移动一晶粒器皿容器226。换句话说，输送带致动系统220可被配置以移动位于输送带致动系统220的输送带220A、
220B、220C、220D上的晶粒器皿容器226。更具体地，输送带致动系统220可移动有晶粒器皿容器226位于其上的输送带220A、220B、220C、220D。
220B、220C、220D上的晶粒器皿容器226。更具体地，输送带致动系统220可移动有晶粒器皿容器226位于其上的输送带220A、220B、220C、220D。
[0081] 而且，如上所述，自动化处理端系统100B可包括一机器人手臂102B，配置以在各个内部处理端位置234以及一半导体处理工具110B的工具端108B之间移动晶粒器皿。
[0082] 在某些实施例中，图2C的自动化处理端系统100B可被配置以与对晶粒执行非基于热的操作(non-heat based operation)的半导体处理工具110B接合。换句话说，在处理晶粒的过程中，半导体处理工具110B可能并不会施加热。因此，被带至半导体处理工具110B的晶粒器皿可能并非由相对能抵抗热变形的材料制成，例如，金属(例如：当与塑胶比较时)。例如，被带至半导体处理工具110B的晶粒器皿可由较无法抵抗热变形的材料制成，例如，塑胶。而且，包括这样的晶粒器皿的晶粒器皿容器226亦可由较无法抵抗热变形的材料制成，例如，塑胶。在特定实施例中，可额外配置机器人手臂102B，以将晶粒器皿插入相应的晶粒器皿容器226中及/或从相应的晶粒器皿容器226中移除晶粒器皿。通过机器人手臂102B从晶粒器皿容器226分离的晶粒器皿可在其相应的晶粒器皿容器226以及工具端108B之间被移动。在特定实施例中，图2C的自动化处理端系统100B所利用的晶粒器皿容器226可为可堆叠的晶粒器皿容器。当晶粒器皿在可堆叠的晶粒器皿容器内时，晶粒器皿可能以堆叠在其他晶粒器皿之上的方式彼此堆叠，且并非以预定距离分隔(像是上述具槽缝的晶粒器皿)。
[0083] 在其他实施例中，机器人手臂102B可被配置以在内部处理端位置234以及工具端108B之间来回移动各别的晶粒器皿容器226内的晶粒(例如：在晶粒器皿上)。换句话说，机器人手臂102B可能并未额外地配置来从相应的晶粒器皿容器226中移除晶粒器皿及/或将晶粒器皿插入相应的晶粒器皿容器226中。
[0084] 在各种实施例中，可堆叠的晶粒器皿容器可与可从附着至可堆叠的晶粒器皿容器的表面的射频识别(RFID)标签取得的信息相关联。这样的信息可包括，例如，在可堆叠的晶粒器皿容器内的组成的晶粒的识别码。
[0085] 图2D是根据本公开的一些实施例的输送带致动系统220的侧视图。输送带致动系统220可包括一输送带252，其可通过旋转至少二滑轮254的至少一者来移动。滑轮254可被同步旋转，以让输送带252亦围绕滑轮254旋转。在某些实施例中，多个滑轮及/或滚轮可布设成跨越输送带252(例如：在其内)，以支撑在输送带252的顶部上的物体的重量。因此，输送带252(例如：有晶粒器皿容器206位于其上的输送带252的顶部)可在一第一方向256上移动，以将晶粒器皿容器226从内部处理端位置234移动至外部处理端位置244。而且，输送带252(例如：输送带252的顶部)可在一第二方向258上移动，以将晶粒器皿容器226从外部处理端位置244移动至内部处理端位置234。
[0086] 在特定实施例中，输送带致动系统200可与力感测器210接合，且力感测器210可判定滑轮254为了移动晶粒器皿容器226所产生的力的大小。如以下将进一步讨论的，此力的大小可与一力阈值比较，以判定是否存在移动误差。在某些实施例中，力阈值可包括单一力阈值。在其他实施例中，力阈值可包括上限阈值以及下限阈值。移动误差可能表示，例如，晶粒器皿容器226动弹不得、过重、过轻及/或滑轮254损坏。
[0087] 图3A是根据本公开的一些实施例的一晶粒器皿302的示意图。晶粒器皿302可包括数个容置槽304，且容置槽304可放置晶粒。例如，如图3A的实施例所示出的，可能具有八个容置槽304。容置槽304的每一者可为实质上长方形形状，且具有沿着各别的容置槽304的方形角落部306进一步延伸的突出部。可选地，方形角落部306的每一者可邻近于插销孔，且插销308A、308B可设置在插销孔中。当将使用晶粒器皿302传输晶粒时，插销308A、308B可被配置(例如：旋转)以设置在晶粒上方，而当并未将使用晶粒器皿302传输晶粒时，插销308A、308B可被配置以从晶粒上方移除。例如，插销308A(以虚线绘制)示出当将使用晶粒器皿302传输一晶粒309(以虚线绘制)时，插销308A是如何放置在晶粒309上方。而且，插销308B(以虚线绘制)示出当并未将使用晶粒器皿302传输晶粒309(例如：将从晶粒器皿302移除晶粒
309)时，插销308B并非放置在晶粒309上方。
309)时，插销308B并非放置在晶粒309上方。
[0088] 图3B是根据本公开的一些实施例的一具槽缝的晶粒器皿容器320的立体图。具槽缝的晶粒器皿容器320可包括复数个狭缝322。狭缝322可为凹孔(concavities)，且在晶粒器皿插入或移除期间，晶粒器皿可被凹孔固定及/或沿着凹孔导引。当晶粒器皿在具槽缝的晶粒器皿容器320内时，晶粒器皿之间可以一设定好的预定铅直距离彼此间隔，且此距离是由具槽缝的晶粒器皿容器320中的狭缝322来决定。在特定实施例中，具槽缝的晶粒器皿容器320可包括一把手326，机器人手臂可被配置成使用把手326以固定以及移动具槽缝的晶粒器皿容器320。
[0089] 图3C是根据本公开的一些实施例的具槽缝的晶粒器皿容器320的前视图。如上所述，狭缝322可为凹孔，且在晶粒器皿插入或移除期间，晶粒器皿可被凹孔固定及/或沿着凹孔导引。把手326可为一突出部，机器人手臂可被配置成使用突出部以固定以及操纵具槽缝的晶粒器皿容器320。
[0090] 图3D是根据本公开的一些实施例的一可堆叠的晶粒器皿容器350的立体图。可堆叠的晶粒器皿容器350可被配置以存储彼此可堆叠的晶粒器皿。例如，可堆叠的晶粒器皿容器350可包括平滑的内壁354，而不具有特定的凹孔，例如，可放置晶粒器皿及/或导引晶粒器皿的狭缝。在特定实施例中，可堆叠的晶粒器皿容器350可包括一把手356，机器人手臂可被配置成使用把手356以固定以及移动可堆叠的晶粒器皿容器350。
[0091] 图3E是根据本公开的一些实施例的可堆叠的晶粒器皿容器350的前视图。如上所述，可堆叠的晶粒器皿容器350的复数个内壁354可为实质上平滑的，而不具有特定的凹孔，例如，可放置晶粒器皿的狭缝。而且，把手356可从可堆叠的晶粒器皿容器350突出。
[0092] 图4是根据本公开的一些实施例的一处理端系统功能性模块402的各种功能性模块的方框图。处理端系统功能性模块402可为包括至少一机器人手臂以及致动系统的处理端系统的部分。处理端系统功能性模块402可包括一处理器404。在进一步的实施例中，处理器404可使用一个或多个处理器来实施。
[0093] 处理器404可被操作地连接至一电脑可读存储模块406(例如：记忆体及/或数据存储)、一网络连接模块408、一使用者接口模块410、一控制器模块412以及一感测模块414。在一些实施例中，电脑可读存储模块406可包括处理端处理逻辑(process logic)，其可配置处理器404以执行本文所讨论的各种工艺。电脑可读存储模块406亦可存储数据，例如由一或多个力感测器所收集的感测数据、用于识别移动误差的数据、包括一或多个阈值的阈值、晶粒的识别码、晶粒器皿的识别码、晶粒器皿容器的识别码、感测器的识别码以及可用于执行本文所讨论的各种工艺的任何其他参数或信息。
[0094] 网络连接模块408可促进处理端系统与工作站的各种装置及/或组件的网络连接，其可在处理端系统功能性模块402的内部或外部通信。在某些实施例中，网络连接模块408可促进实体连接，例如线路或总线(bus)。在其他实施例中，网络连接模块408可通过发射器、接收器及/或收发器促进无线连接，例如通过无线区域网络(wireless local area network,WLAN)。例如，网络连接模块408可促进与各种抓持手感测器、处理器404以及控制器模块412的无线或有线连接。
[0095] 处理端系统功能性模块402亦可包括使用者接口模块410。使用者接口模块410可包括供处理端系统的操作者用于输入及/或输出的任何类型的接口，包括但不限于显示器、笔记本电脑、平板电脑或移动设备等。
[0096] 处理端系统功能性模块402可包括控制器模块412。在某些实施例中，控制器模块412可由处理器404来实施(例如：作为处理器404的部分)。控制器模块412可被配置以控制各种实体设备，且实体设备控制处理端系统、至少一机器人手臂及/或致动系统的移动或功能。例如，控制器模块412可被配置以控制一滑轮、一推杆、一机器人手臂等中的至少一者的移动或功能。例如，控制器模块412可控制一马达，其可移动一滑轮、一推杆、一机器人手臂中的至少一者。可通过处理器404控制控制器模块412，且控制器模块412可执行本文所讨论的各种工艺的各种方面。
[0097] 图5是根据本公开的一些实施例的一处理端工艺500的流程图。可通过如上所述的处理端系统来执行处理端工艺500。应注意的是，处理端工艺500仅为范例，且并不意欲限制本公开。因此，应理解的是，可在图5的处理端工艺500之前、期间以及之后提供额外的操作，且可省略某些操作，可与其他操作一起执行某些操作，且本文可能仅简短描述一些其他操作。
[0098] 在操作502中，在一外部处理端位置接收未经处理的晶粒。如上所述，可由一晶粒器皿收集这些未经处理的晶粒。晶粒器皿可包括多个容置槽，配置以接收在晶粒器皿上的晶粒的每一者。至少一插销可置于容置槽的侧边，且插销可在晶粒之上移动，以将晶粒固定至晶粒器皿。可选地，在某些实施例中，晶粒器皿可能不包括插销。在特定实施例中，晶粒器皿可由加热时具有不同程度的延展性的各种材料制成，例如，金属或塑胶。
[0099] 在特定实施例中，通过一自动化材料搬运系统通过将作为晶粒器皿的部分的未经处理的晶粒放置在外部处理端位置而接收未经处理的晶粒。自动化材料搬运系统可为，例如，一轨道以及载具系统或包括自动导引载具(AGVs)、个人导引载具(PGVs)、轨道导引载具(RGVs)、高架搬运梭(OHSs)以及高架悬吊式传输用具(OHTs)的一系统。可经由操纵自动化材料搬运系统(例如：经由一自动化材料搬运系统机器人手臂的移动)将未经处理的晶粒转移至外部处理端位置。在其他实施例中，可通过处理端系统的操作者或技术员人工地将未经处理的晶粒放置在外部处理端位置上。
[0100] 除此之外，晶粒器皿可位于一晶粒器皿容器内。如上所述，晶粒器皿可为晶粒器皿容器的分离的以及可移除的部分。晶粒器皿容器可能为一具槽缝的晶粒器皿容器或一可堆叠的晶粒器皿容器。具槽缝的晶粒器皿容器可包括各种狭缝，且晶粒器皿可被固定在狭缝中、被插入狭缝中或从狭缝中被移除。当晶粒器皿在具槽缝的晶粒器皿容器内时，晶粒器皿之间可由一设定好的预定铅直距离彼此间隔，且此距离是由具槽缝的晶粒器皿容器中的狭缝来决定。对比地，在可堆叠的晶粒器皿容器中，晶粒器皿可能以堆叠在其他晶粒器皿之上的方式彼此堆叠。在某些实施例中，晶粒器皿容器可被称为一匣或一托架盒。而且，晶粒器皿容器可由金属或塑胶制成。在特定实施例中，具槽缝的晶粒器皿容器可由金属制成，而可堆叠的晶粒器皿容器可由塑胶制成。在各种实施例中，晶粒器皿容器可与可从附着至晶粒器皿容器的表面的一射频识别(RFID)标签取得的信息相关联。这样的信息可包括，例如，在晶粒器皿容器内的组成的晶粒的识别码。
[0101] 在操作504中，可将未经处理的晶粒从外部处理端位置移动至一内部处理端位置。可通过一致动系统执行此移动。
[0102] 在某些实施例中，致动系统可为推杆致动系统。推杆致动系统可包括至少一推杆，配置以接触晶粒器皿容器的一侧壁，以移动晶粒器皿容器。例如，推杆可产生一推压力，抵接晶粒器皿容器的后侧壁，以将晶粒器皿容器从外部处理端位置移动至内部处理端位置。或者，推杆可产生推压力，抵接晶粒器皿容器的前侧壁，以将晶粒器皿容器从内部处理端位置移动至外部处理端位置。可选地，在某些实施例中，推杆可穿过晶粒器皿容器，使得晶粒器皿容器沿着推杆的长度方向被传输。例如，推杆以及晶粒器皿容器之间可形成有一螺杆，其可转动以沿着推杆移动晶粒器皿容器。
[0103] 在各种实施例中，致动系统可为一输送带致动系统。输送带致动系统可包括一输送带，其可通过旋转至少二滑轮的至少一者来移动。滑轮可被同步旋转，以让输送带亦围绕滑轮旋转。在某些实施例中，多个滑轮及/或滚轮可在整个输送带上布设，以支撑在输送带的顶部上的物体的重量。因此，输送带(例如：有晶粒器皿容器位于其上的输送带的顶部)可在特定方向上移动，以将晶粒器皿容器从外部处理端位置移动至内部处理端位置。
[0104] 在特定实施例中，致动系统可与至少一力感测器接合，配置以判定致动系统为了移动未经处理的晶粒所施加的力的大小。例如，输送带致动系统可与力感测器接合，其可判定至少一滑轮为了移动晶粒器皿容器所产生的力的大小，且晶粒器皿容器包括未经处理的晶粒。而且，推杆致动系统可与力感测器接合，其可判定推杆为了移动晶粒器皿容器所产生的力的大小。此力的大小可与一力阈值比较，以判定是否存在一移动误差。在某些实施例中，力阈值可包括单一力阈值。在其他实施例中，力阈值可包括上限阈值以及下限阈值。移动误差可能表示，例如，晶粒器皿容器动弹不得、过重、过轻及/或滑轮或推杆损坏。
[0105] 在操作506中，可做出关于是否发生移动误差的判定。移动误差可能代表力感测器所感测的与致动系统有关的被感测到的力值超出一特定力阈值。如上所述，力阈值可包括上限力阈值及/或下限力阈值。例如，当被感测到的力值超出上限力阈值及/或低于下限力阈值时，可能触发(trigger)移动误差。当触发移动误差时，处理端工艺500可继续至操作508。或者，当致动系统在外部处理端位置以及内部处理端位置之间移动的期间没有触发移动误差时，处理端工艺500可继续至操作510。
[0106] 在操作508中，触发移动误差的致动系统可被校正，且处理端系统被重设。更具体地，可人工地检查致动系统及/或更大范围的处理端系统，以判定移动误差的来源。例如，可做出检查，以判定晶粒器皿容器是否动弹不得、过重、过轻及/或致动系统的滑轮或推杆损坏。然后，一旦判定出移动误差的来源，移动误差可被校正。例如，因应于移动误差，致动系统的移动可被停止、可使用机器人手臂将晶粒器皿从内部处理端移动至外部处理端、可从致动器移除晶粒器皿及/或当晶粒器皿容器在内部处理端上时，可从晶粒器皿容器移除晶粒器皿。通过这样的方式，晶粒器皿容器可被移除及/或致动系统的滑轮或推杆可被修复及/或替换。然后，一旦移动误差被校正，处理端系统可被重设，以在外部处理端位置再次接收未经处理的晶粒(例如：处理端工艺500可继续至操作502)。
[0107] 在操作510中，可将未经处理的晶粒从内部处理端位置移动至一工具端。如上所述，内部处理端位置可在机器人手臂的工作区间之内，而外端处理端位置可在机器人手臂的工作区间之外。因此，为了使一人工操作者或一自动化材料搬运系统安全地在装载端上放置晶粒器皿容器而不会受到来自半导体处理工具及/或机器人手臂的干扰，外部处理端位置可位于装载端上与半导体处理工具以及机器人手臂相距最小的足够距离处的位置。
[0108] 在特定可选的实施例中，机器人手臂可被额外地配置，以将晶粒器皿插入相应的晶粒器皿容器中及/或从相应的晶粒器皿容器中移除晶粒器皿。通过机器人手臂从晶粒器皿容器分离的晶粒器皿可在其各别的晶粒器皿容器以及工具端之间被移动。换句话说，机器人手臂可被配置以在内部处理端位置以及工具端来回移动晶粒器皿上的晶粒。
[0109] 然后，一旦未经处理的晶粒在工具端处，与工具端关联的一半导体处理工具可纳入未经处理的晶粒并处理未经处理的晶粒，以产生经处理的晶粒。半导体处理工具可包括任何类型的工具，其可处理半导体晶粒，例如，加热或非加热工具。例如，加热工具可被配置以通过将晶粒加热至约摄氏160度至约摄氏270度之间来处理晶粒。
[0110] 在操作512中，可在工具端接收经处理的晶粒。这些经处理的晶粒可为不在晶粒器皿容器内的晶粒器皿的部分，或已经在晶粒器皿容器内的晶粒器皿的部分。因此，当经处理的晶粒为不在晶粒器皿容器内的晶粒器皿的部分时，机器人手臂可被配置以将晶粒器皿插入至在内部处理端位置处的相应的晶粒器皿容器。在某些实施例中，相应的晶粒器皿容器与经处理的晶粒在尚未处理时从中所取出的晶粒器皿容器是同一晶粒器皿容器。在其他实施例中，相应的晶粒器皿容器可为与经处理的晶粒相关联的晶粒器皿容器，例如，以预定方式(例如：基于转移至晶粒器皿容器的时间或基于处理类型)与经处理的晶粒相关联或分配的晶粒器皿容器。
[0111] 在其他实施例中，工具端可以为晶粒器皿容器的部分的形式提供经处理的晶粒。因此，机器人手臂可将晶粒器皿容器从工具端移动至内部处理端位置。
[0112] 在操作514中，可将经处理的晶粒从工具端移动至内部处理端位置。如上所述，可通过致动系统，例如，推杆致动系统来执行这样的移动。例如，推杆致动系统的一推杆可产生推压力，抵接晶粒器皿容器的侧壁，以将晶粒器皿容器从内部处理端位置移动至外部处理端位置。可选地，在某些实施例中，推杆可附接成穿过晶粒器皿容器，使得晶粒器皿容器沿着推杆的长度方向被传输。例如，推杆可形成作为一螺杆，其可转动以沿着推杆移动晶粒器皿容器。
[0113] 在一些实施例中，致动系统可为输送带致动系统。输送带致动系统的输送带的顶部(例如：有晶粒器皿容器位于其上)可将晶粒器皿容器从内部处理端位置移动至外部处理端位置。
[0114] 如上所述，致动系统可与至少一力感测器接合，配置以判定致动系统为了移动未经处理的晶粒所施加的力的大小。此力的大小可与力阈值比较，以判定是否存在移动误差。
[0115] 在操作516中，可做出关于是否发生移动误差的判定。如上所述，移动误差可能代表力感测器所感测的与致动系统有关的被感测到的力值超出特定力阈值。力阈值可包括上限力阈值及/或下限力阈值。例如，当被感测到的力值超出上限力阈值及/或低于下限力阈值时，可能触发移动误差。当触发移动误差时，处理端工艺500可继续至操作508。或者，当致动系统在外部处理端位置以及内部处理端位置之间移动的期间没有触发移动误差时，处理端工艺500可继续至操作510。
[0116] 在操作518中，可从外部处理端位置移动经处理的晶粒。在某些实施例中，可通过自动化材料搬运系统移动作为晶粒器皿容器的部分的经处理的晶粒。可经由操纵自动化材料搬运系统(例如：经由自动化材料搬运系统机器人手臂的移动)将经处理的晶粒从外部处理端位置转移。在其他实施例中，可通过处理端系统的操作者或技术员人工地将经处理的晶粒从外部处理端位置移除。
[0117] 本公开的一些实施例提供一种自动化处理端系统。自动化处理端系统包括一半导体处理工具的一工具端、一处理端、一机器人以及一致动器。处理端包括一内部处理端位置以及一外部处理端位置。机器人是配置以在内部处理端位置以及工具端之间移动一晶粒器皿。致动器是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动晶粒器皿。
[0118] 根据本公开的一些实施例，外部处理端位置是在机器人的一工作区间之外。根据本公开的一些实施例，机器人包括一工作区间，跨越工具端以及内部处理端位置。根据本公开的一些实施例，致动器是配置以移动作为一晶粒器皿容器的部分的晶粒器皿，且晶粒器皿容器包括多个晶粒器皿。根据本公开的一些实施例，晶粒器皿容器包括在晶粒器皿容器的一表面上的一射频识别标签。根据本公开的一些实施例，晶粒器皿包括一金属。根据本公开的一些实施例，机器人是配置以移动作为一晶粒器皿容器的部分的晶粒器皿，且晶粒器皿容器包括多个晶粒器皿。根据本公开的一些实施例，晶粒器皿包括一塑胶。
[0119] 本公开的一些实施例提供一种自动化处理端系统。自动化处理端系统包括一半导体处理工具的一工具端、一处理端、一机器人、一致动器以及一感测器。处理端包括一内部处理端位置以及一外部处理端位置。机器人是配置以在内部处理端位置以及工具端之间移动一晶粒器皿。致动器是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动晶粒器皿。感测器是配置以感测运动中的致动器所产生的力的大小。
[0120] 本公开的一些实施例提供一种自动化处理端系统。自动化处理端系统包括一半导体处理工具的一工具端、一处理端、一机器人以及一致动器。处理端包括一内部处理端位置以及一外部处理端位置。机器人是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动一晶粒器皿。致动器是配置以在内部处理端位置以及外部处理端位置之间移动晶粒器皿。半导体处理工具是配置以加热被包括在晶粒器皿内的一晶粒至至少摄氏160度。
[0121] 根据本公开的一些实施例，致动器是一推杆，配置以通过一侧向力接触一晶粒器皿容器的一侧壁来移动晶粒器皿容器，且晶粒器皿容器包括晶粒器皿。根据本公开的一些实施例，致动器是一输送带系统，配置以移动一晶粒器皿容器，晶粒器皿容器包括晶粒器皿，且晶粒器皿容器位于输送带系统的一输送带上。根据本公开的一些实施例，工具端包括半导体处理工具的一装载端以及一卸载端。根据本公开的一些实施例，自动化处理端系统还包括一感测器，配置以感测运动中的致动器所产生的力的大小。根据本公开的一些实施例，自动化处理端系统还包括半导体处理工具的一第二工具端，其中机器人是配置以在内部处理端位置以及第二工具端之间移动一第二晶粒器皿。
[0122] 本公开的一些实施例提供一种自动化处理端方法。自动化处理端方法包括使用一致动器在一外部处理端以及一内部处理端之间移动一晶粒器皿。晶粒器皿是配置以通过使用一机器人从内部处理端移动至一工具端。因应于移动晶粒器皿，决定致动器所产生的一力值。因应于力值超出一阈值，停止移动晶粒器皿。
[0123] 根据本公开的一些实施例，自动化处理端方法还包括因应于力值未超出阈值，使用机器人将晶粒器皿从内部处理端移动至工具端。根据本公开的一些实施例，自动化处理端方法还包括因应于力值超出阈值，从致动器移除晶粒器皿。根据本公开的一些实施例，自动化处理端方法还包括在外部处理端以及一自动化材料搬运系统之间移动晶粒器皿。根据本公开的一些实施例，自动化处理端方法还包括沿着一晶粒器皿容器读取一射频识别码，且晶粒器皿容器包括晶粒器皿。将一识别值与晶粒器皿相关联，且识别值与射频识别码相关联。根据本公开的一些实施例，自动化处理端方法还包括当晶粒器皿容器在内部处理端上时并因应于力值未超出阈值，从一晶粒器皿容器移除晶粒器皿。
[0124] 前面概述数个实施例的特征，使得本技术领域中技术人员可更好地理解本公开的各方面。本技术领域中技术人员应理解的是，可轻易地使用本公开作为设计或修改其他工艺以及结构的基础，以实现在此介绍的实施例的相同目的及/或达到相同优点。本技术领域中技术人员亦应理解的是，这样的等效配置并不背离本公开的构思以及范围，且在不背离本公开的构思以及范围的情形下，可对本公开进行各种改变、替换以及更改。
[0125] 在本文中使用的用语“模块”，可指称软件、固件、硬件或这些元件的任意组合，用于执行本文所描述的相关功能。除此之外，为了讨论的目的，各种模块被描述为分离的模块。然而，对于本技术领域中技术人员明显的是，可结合两个或多个模块以形成单一模块，且此单一模块可根据本公开的实施例执行相关功能。
[0126] 本技术领域中技术人员更应理解的是，各种说明性的逻辑方块、模块、处理器、手段、电路、方法以及功能的任一种，与本公开各方面有连结者，可以通过电子硬件(例如：数字实现、模拟实现、或是两者的组合)、固件、程序的各种形式或包含指令的设计代码(为方便起见，这里可指为“软件”或“软件模块”)，或是任一种这些技术的组合被实现。为了清楚地说明硬件、固件以及软件的这种可互换性，前面已经总体上根据功能描述了不同的说明性的构件、方块、模块、电路和步骤。无论这种功能是否被实现为硬件、固件或软件，或这些技术的组合，取决于特定应用以及强加于整体系统的设计限制。技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现上述的功能，但是这样的实现决定并不背离本公开的范围。
[0127] 除此之外，在本技术领域中技术人员应理解的是，在这边所提到的不同的说明性的逻辑方块、模块、装置、构件以及电路，可实现在集成电路(integrated circuit,IC)中或是通过集成电路被进行，集成电路可包括一般目的处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、特定应用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、场域可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他可编程逻辑仪器、或是任一种这些的组合。逻辑方块、模块、以及电路可还包括天线及/或收发器以在网络中或是装置中与不同的构件通信。一般目的处理器可为微处理器，但也可交替为现有的处理器、控制器、或是状态机的任一种。处理器也可被实现为计算机装置的组合，例如，数字信号处理器与微处理器、多个微处理器、一个或多个微处理器与数字信号处理器的核心接合的组合、或是任一种其他合适的结构以进行这边所提到的功能。
[0128] 除非另外特别说明，否则诸如“可”、“可以”、“可能”或“会”的类的条件用语，在上下文中通常被理解为用于表达特定实施例包括特定特征、元件及/或步骤、而其他实施例不包括特定特征、元件及/或步骤。因此，这种条件用语通常不意图隐含一个或多个实施例以任一种方式所需要的特征、元件及/或步骤，或是不意图隐含一个或多个实施例必然包括具有或不具有使用者放入或驱使的判断逻辑，无论这些特征、元件及/或步骤是否在任一特定实施例中被包括或进行。
[0129] 除此之外，在读过本公开后，在本技术领域中技术人员能够配置功能实体以进行这边所提到的操作。这里所使用的用词“配置”涉及特定的操作或是功能，可指为系统、装置、构件、电路、结构、机器等物理上或是实际上被架构、编程及/或安排以进行特定的操作或是功能。
[0130] 除非另外特别说明，否则选言(disjunctive)用语像是句子“X、Y、Z中的至少一个”，在上下文中通常被理解为用于表现项目、条目等可为X、Y、Z中之一或是任一个它们的组合(例如，X、Y、及/或Z)。因此，这种选言用语通常不意图，且不应隐含需要至少一个X、至少一个Y、或至少一个Z出现的特定的实施例。
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