[发明专利]边缘夹持的终端执行器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为61/242,116的美国临时申请的优先权，该申请于2009年9月14日提交，具有相同的名称和相同的发明人。本发明通过整体引用将其包括在本发明中。

技术领域

本发明基本上涉及自动机械装置（robot），尤其涉及具有控制杆或其他此类构件的自动机械装置，上述控制杆或此类构件用于在将物体从第一地点移送至第二地点时将物体紧固于自动机械装置的一表面上。

背景技术

自动机械装置广泛应用于半导体领域，因为其能够通过许多不同的加工技术处理大量的半导体晶片，以及快速和准确地完成重复性的任务。自动机械装置的使用尤其对于人工操作半导体晶片效率较低或不希望人工操作的半导体加工生产线是有利的。例如许多半导体加工过程，如蚀刻，沉积和钝化，发生在具有密封环境的反应室中。自动机械装置的使用可准确地保持环境，以最小化污染的几率以及优化处理条件。

现代半导体处理系统包括集束型设备（clustertools），这种集束型设备将许多处理室结合起来，以实施几个按序处理的步骤，而不必将基材从高度受控的处理环境中移出。这些室可能包括，例如脱气室、基材预处理室、冷却室、传输室、化学汽相淀积室、物理汽相淀积室和蚀刻室。选取集束型设备中室的结合以及运行那些室所处的操作条件和参数以使用特定的处理方法和工艺流程来制造特定的结构。

一旦建立具有室以及用于实施特定的处理步骤的辅助设备的理想的集合的集束型设备，集束型设备将通常使大量基材一个接一个连续地通过一系列的室或处理步骤来处理它们。通常将处理方法和顺序编写入微处理控制器，该微处理控制器将指示、控制和监控每一基材通过集束型设备的处理。一旦一整盒的晶片已成功地通过集束型设备处理，该盒可以传输到另一集束型设备或独立的设备，例如化学机械抛光机，以进一步处理。

上述类型的制造系统的一个例子是美国专利第6,222,337号（Kroeker等）所披露以及图1和图2中所示的集束型设备101。其中披露的磁耦合自动机械装置103、153安装有青蛙腿类型结构的上方自动机械臂105和下方自动机械臂107。这种自动机械臂的结构适于提供自动机械的叶片109在固定平面内的径向运动和转动运动。可以协调或结合径向运动和转动运动以使得基材从集束型设备内的一个地点拾取、转移和运送到另一地点。例如，自动机械臂可以用来将基材从一个处理室移动到相邻的室。

图1是Kroeker等的集成的集束型设备101的示意图。晶片或其他基材102通过盒式装卸锁115导入和导出集束型设备101。具有叶片109的自动机械装置103置于集束型设备101的室113内，其适于将基材从一个处理室传动到另一处理室。这些处理室包括盒式装卸锁115、脱气晶片定位室117、预清洁室119、PVD氮化钛室121和冷却室123。图示自动机械叶片109处于缩回的位置，在这个位置它可以在室113内自由转动。

第二个自动机械装置153置于传输室163，并且适于在不同的室之间传动基材，例如冷却室165、预清洁室167、CVD铝室169和PVD铝铜处理室171。图1中示出的室的特定结构被设计出以提供能够在单一集束型设备中进行CVD和PVD处理的集成的处理系统。提供微处理控制器131以控制制造过程顺序、集束型设备内的条件以及自动机械装置103和153的运行。

图1和2描述的上述自动机械装置应用于，例如AppliedMaterials公司(加利福尼亚,圣克拉拉)销售的ENDURA^?和CENTURA^?200nm/300nm平台。如图2所示，这些自动机械装置103包括中央轮轴131，一对上臂105，和一对下臂107。下臂107旋转设置于轮轴131，并且被封装在轮轴103中的伺服电机驱动器所驱动。

发明内容

在一方面，本发明提供一自动机械装置，其适于将物体从第一地点移送至第二地点。该自动机械装置包括一表面，该表面具有一界定的区域以接收物体，还包括至少一构件，该构件用于在该物体放置在该区域时，通过从第一位置旋转至第二位置将该物体紧固在该区域。

在另一方面，本发明提供一自动机械装置，其适于将物体从第一地点移送至第二地点。该自动机械装置包括一表面，该表面具有一界定的区域以接收物体，还包括至少一重力启动的构件，该构件在物体放置在该区域时从第一位置移动到第二位置，而且在该物体从该区域移除时，从第二位置移动到第一位置。该构件在第二位置时紧紧压住所述物体。