[发明专利]带有集成对准器的机器人

说明书

提供一种带有集成对准器的机器人，其能够在半导体晶片在多个工作站之间传送时对准半导体晶片。带有集成对准器的机器人包括被配置成旋转和/或变换的可旋转晶片支撑件、一个或者多个机械臂以及传感器。所述机器人可以使用机械臂将半导体晶片自工作站拾取或者放置入工作站、以及将半导体晶片自可旋转半导体晶片支撑件拾取或者放置在可旋转半导体晶片支撑件上。机器人可以被配置成在半导体晶片在可旋转晶片支撑件上时将半导体晶片旋转至理想取向。可旋转半导体晶片旋转至理想取向可以由传感器辅助。机器人可以具有定位机构，使其在半导体工具中的不同位置之间移动。

技术领域

本发明总体上涉及半导体加工领域，更具体地涉及带有集成对准器的机器人。

背景技术

半导体晶片经常需要在被传入半导体加工腔或自半导体加工腔传出之前或之后被取向或重取向，例如被旋转、定时、或指引。在半导体加工工具中各半导体加工腔所需的半导体晶片取向可以不同，并且半导体晶片可能需要在待加工前在各半导体加工腔内被取向。

发明内容

本说明书中所述主题的一个或者多个实施例的细节被陈述于下面的附图和说明书。其他特征、方面、以及优点会从说明书、附图以及权利要求变得明显。要注意的是，除非被明示为比例图，否则下述附图的关联尺寸并未以比例绘制。

在一些实施例中，提供有一种与半导体加工设备一起使用的装置。该装置包括：基部，其被配置成安装于半导体工具中；可旋转晶片支撑件，其被配置成围绕旋转轴旋转；以及第一机械臂。可旋转晶片支撑件通过基部被直接地或者间接地支撑，并且被配置成支撑半导体晶片，以使半导体晶片大致以旋转轴为中心。第一机械臂被配置成包括可旋转地连接于基部的第一端部以及第二端部，所述第二端部被配置成在半导体晶片被放置在半导体晶片支撑件上之后支撑半导体晶片。

在装置的一些实施例中，第一机械臂为双连接臂。在这样的一些实施例中，第一机械臂进一步包括连接于基部的第一连接、连接于第一连接的第二连接、第一枢转接头以及第二枢转接头。第一枢转接头提供第一连接相对于基部和围绕第一枢转旋转轴的旋转动作。第二枢转结构提供第二连接相对于第一连接围绕第二枢转旋转轴的旋转动作。存在被定义为在第一枢转旋转轴与第二枢转旋转轴之间的距离的第一连接距离和被定义为在第二枢转旋转轴与晶片参考轴之间的距离的第二距离。第一连接距离小于第二连接距离。晶片参考轴被定义为，当半导体晶片由第二端部支撑时同轴于半导体晶片的晶片中心轴。在一些这样的实施例中，多连接臂包括至少两个连接，并且当所述第一机械臂处于将半导体晶片放置在可旋转晶片支撑件上时所述两个连接相对于彼此成锐角。

在一些其他或者附加的实施例中，装置进一步包括传感器。所述传感器被配置成确定半导体晶片何时在可旋转晶片支撑件上处于对准位置。

在一些其他或者附加的实施例中，装置进一步包括可旋转晶片支撑件平移机构，其被配置成使旋转晶片支撑件相对于基部在大致垂直于旋转轴的平面上平移。

在一些其他或者附加的实施例中，装置进一步包括第二机械臂。在一些进一步的这样的实施例中，装置进一步包括定位机构，其被配置成将基部，包括第一机械臂和可旋转晶片支撑件自第一位置平移至第二位置。

在一些实施例中，提供有一种半导体晶片搬运方法。所述方法包括：使用由基部支撑的第一机械臂将第一半导体晶片自第一场所拾取；以及将第一半导体晶片放置在可旋转晶片支撑件上。可旋转晶片支撑件可以被配置成围绕旋转轴旋转并且由基部支撑。第一半导体晶片大致以旋转轴为中心。所述方法可以进一步包括：通过旋转可旋转晶片支撑件将第一半导体晶片对准；将基部，包括第一机械臂、第二机械臂以及第一半导体晶片，自第一位置移动至第二位置；使用第一机械臂将第一半导体晶片自可旋转晶片支撑件拾取；以及使用第一机械臂将第一半导体晶片放置入第二场所。

在一些这样的实施例中，所述方法可以进一步包括在第一时间周期内通过旋转可旋转晶片支撑件将第一半导体晶片对准；以及在第二时间周期内将基部自第一位置移动至第二位置。第一时间周期和第二时间周期至少部分重叠。