具有晶片重新取向機構的半導體處理裝置的制作方法

專利名稱：具有晶片重新取向機構的半導體處理裝置的制作方法
本申請是在此引證供參考的U.S.S.N.(公司文件號P96-0018)和U.S.S.N.(公司文件號P96-0016)的部分繼續申請。
發明的背景在由半導體晶片制備半導體集成電路和其它半導體產品的生產中，經常需要在晶片上提供多金屬層來用作相互電連接集成電路上的各種器件的互連金屬敷層。通常用鋁進行這種互連，可是，現已發現銅金屬敷層是更可取的。
特別是，已證明在半導體晶片上應用銅是一大技術難題。同時由于在半導體器件上可靠和低成本地形成銅層中的實際問題，因而還未能實現銅金屬敷層的商業化。部分原因是，在合理的生產溫度下較難實施銅的反應離子腐蝕或其它選擇去除。期望選擇去除銅以形成構圖層和提供晶片相鄰層之間或該晶片與其它晶片之間的導電互連。
由于不能有效地使用反應離子腐蝕，因而工業上正尋求使用鑲嵌(damascene)電鍍工藝形成銅構圖層來克服該問題，在期望銅構圖的該構圖層中使用孔，更普通地是稱為通孔，溝槽和其它凹槽。在鑲嵌工藝方法中，首先向晶片提供金屬籽晶層，用于在隨后的金屬電鍍步驟期間導通電流。該籽晶層是使用幾個工藝中的一個或多個工藝涂敷的極薄金屬層。例如，使用物理汽相淀積或化學汽相淀積工藝生產其厚度在1000埃數量級的層，由此形成金屬籽晶層。籽晶層最好由銅、金、鎳、鈀和所有其它金屬或大部分其它金屬形成。在因存在通孔、溝槽或凹槽的其它器件結構部分而盤旋的表面上形成籽晶層。該露出表面的盤旋結構部分使以均勻方式形成籽晶層更加困難。籽晶層的非均勻可導致在隨后的電鍍工藝期間流過晶片露出表面的電流發生變化。這又可能使隨后電鍍在籽晶層上的銅層不均勻。這種不均勻可引起被形成的半導體器件缺損或失效。
在鑲嵌工藝中，電鍍在籽晶層上的銅層為鍍覆(blanket)層形式。鍍敷該鍍覆層使其形成覆蓋層，目標是完全提供填充溝槽和通孔并在這些結構部分上延伸一定量的銅層。一般按10000-15000埃(1-1.5微米)數量級的厚度形成這種鍍覆層。
鑲嵌工藝還包括去除存在于通孔、溝槽或其它凹槽外部的多余金屬材料。去除該金屬，提供將要形成的半導體集成電路中的構圖的金屬層。例如利用化學機械平面化可去除多余的鍍敷材料。化學機械平面化是利用化學去除劑和研磨劑的混合作用，研磨和拋光露出的金屬表面，去除在電鍍步驟中涂敷的金屬層的不希望部分的工藝步驟。
電鍍銅工藝的自動化難以實施，需要改進半導體鍍敷系統的技術，其中該系統可在均勻的半導體制品上生產銅層并且可高效和低成本地生產。更具體地說，主要需要提供高效和可靠的自動銅鍍敷系統。
發明的概述提出一種半導體處理設備。該處理設備包括輸入部分，具有通過其可插入托架的開口，該托架支撐多個半導體晶片。當托架通過輸入部分的開口插入時使該半導體晶片以一般的垂直狀態取向。取向改變裝置設置成可接收帶有按一般垂直狀態的半導體晶片的托架。取向改變裝置可使托架重新取向，以便晶片以一般的水平狀態重新取向。該處理裝置還包括具有多個用于處理半導體晶片的處理臺的處理部分和設置成可接收在一般的水平狀態的半導體晶片的傳送裝置。該傳送裝置接收半導體晶片和將它們提供給處理部分中的一個或多個處理臺。
附圖的簡要說明

圖1是按照本發明的半導體晶片處理工具的立體圖。
圖2是沿圖1所示半導體晶片處理工具的線2-2截取的剖面圖。
圖3-8是按照本發明操作以在固定位置和取出位置之間交換晶片盒的半導體晶片處理工具的優選接口模件的晶片盒十字轉門和升降機的示意圖。
圖9是與半導體晶片處理工具的接口模件的晶片盒十字轉門可嚙合的優選晶片盒托盤的立體圖。
圖10-15展示其中處理工具被模塊化以有助于連續處理單元的端到端連接的一種方法。
圖16-19展示按照本發明一個實施例的晶片傳送系統。
圖20-25展示按照本發明另一個實施例的另一個晶片傳送系統。
圖26是半導體晶片處理工具的控制系統實施例的功能塊框圖。
圖27是用于控制晶片盒接口模件的接口模件控制子系統的主/從屬控制結構的功能塊框圖。
圖28是與處理工具的晶片盒接口模件的元件耦合的接口模件控制子系統的功能塊框圖。
圖29是與處理工具的晶片傳送裝置的元件耦合的晶片傳送裝置控制子系統的功能塊框圖。
圖30是與處理工具的晶片處理模件的元件耦合的晶片處理模件控制子系統的功能塊框圖。
圖31是與處理工具的晶片接口模件的元件耦合的接口模件控制子系統的從屬處理器的功能塊框圖。
圖32是與處理工具的晶片傳送裝置的元件耦合的晶片傳送裝置控制子系統的從屬處理器的功能塊框圖。
圖33是用于電鍍半導體晶片的向下表面的處理臺的剖面圖。
圖34展示包括連接到線性通道的套的提升/傾斜組件的圖。
圖35展示包括在晶片垂直位置上取向的套和裝載的晶片盒的提升/傾斜組件的另一個圖。
圖36-38表示具有位于三個平移位置的線性通道的提升/傾斜組件的剖面圖。
圖39展示可與套一起使用的H條組件的圖。
圖40表示與套連接的傾斜傳感器的取向。
圖41展示可用于檢測晶片盒中有或沒有晶片的激光映射系統。
圖42展示其中套垂直延伸通過激光映射系統的提升/傾斜組件的圖。
發明的詳細說明參照圖1，示出半導體晶片處理工具10的本優選實施例。處理工具10可包括接口部分12和處理部分14。通過接口部分12可將包含多個一般用W表示的半導體晶片的半導體晶片盒16裝入處理工具10中或從其卸載。特別是，最好通過在面對處理工具10的壁的前外表面內的至少一個端口如第一端口32，裝載或卸載晶片盒16。在處理工具10的接口部分12內可設置附加的第二端口33，以改善通道，可利用端口32作為輸入端口，端口33作為輸出端口。
可利用各動力門35、36，覆蓋通道端口32、33，由此隔離處理工具10的內部與清潔室。各門35、36可包括兩個部分。上部和下部分別向上和向下移動進入處理工具10的前表面，以打開端口32、33和允許從其通過。
一般利用晶片盒16傳送多個半導體晶片。最好使晶片盒16取向成在將半導體晶片送入或送出處理工具10期間，在其中按豎直或垂直位置穩定地提供半導體晶片。
有利的是，面對處理工具10的前外表面可與清潔室連接，以減少在插入和取出晶片盒16期間可能引入處理工具10中的有害污染物數量。此外，可將多個晶片盒16導入處理工具10內或從其中取出，以減少端口32、33的開啟和處理工具10對于清潔室環境的暴露。
接口部分12連接處理工具10的處理部分14。處理部分14可包括執行各種半導體處理步驟的多個半導體晶片處理模件。具體地說，圖1所示的處理工具10的實施例包括限定處理部分14的第一橫向表面的鍍敷模件20。工具10的處理部分14最好包括附加的模件，如預濕模件22和與鍍敷模件20相對的抗蝕劑剝離模件24。
另外，在處理工具10內還可設置用于完成附加處理功能的其它模件。用處理工具10的處理模件執行的特定處理可以不同或有相同特性。可按各種順序使用各種液態和氣態處理步驟。處理工具10的特殊優點在于允許在對不同處理溶液設立的不同處理模件中連續地進行一系列復雜的處理。可在高受控工作空間11中有利地完成所有處理而沒有手工操作，從而減少人工操作處理時間和沾污半導體晶片的機會。
處理工具10的處理模件最好是組合式、可互換和可獨立應用的單元。在處理工具10的安裝增加靈活性之后，可改變由處理工具10執行的處理功能和允許改變處理方法。附加的晶片處理模件可添加給處理工具10或代替現行的處理模件19。
本發明的處理工具10最好包括與處理工具10的側面連接的后面關閉表面18。如圖1所示，空氣供給26最好設置在處理部分14的相對的處理模件中間。接口部分12、處理部分14的側面、關閉表面18和空氣供給26最好在處理工具10內提供閉合的工作空間11。空氣供給26可包括與過濾空氣源(未示出)耦合的用于將清潔空氣送入處理工具10內的管道。更具體地說，空氣供給26可包括用于將清潔空氣引入工作空間11的位于處理模件19中間的多個通風孔。
參照圖16，與晶片傳送單元導向裝置66的框架65相鄰地配置排氣管道58、59以移出循環的清潔空氣和其中的污染物。排氣管道58、59可與各處理模件19耦合，由此抽出供給的清潔空氣。特別是，通過空氣供給26將清潔空氣提供給處理工具10的工作空間11。利用與排氣管道58、59的輸出耦合的排氣扇(未示出)，通過形成于罩殼或處理板內的多個通風孔57，與晶片傳送單元62、64相鄰地將空氣抽入處理模件19中。在處理工具10內的各處理模件19可直接與管道58、59耦合。可通過后面關閉表面18或通過處理工具10的表面的底部，從處理工具10的管道58、59抽出空氣。提供閉合的工作空間和控制工作空間的環境大大地減少了處理工具10中的污染物。
各處理模件最好可通過形成處理工具10側面的各模件的外面板進入。處理工具10的側面可以接近灰色室(gray room)環境。與清潔室相比，灰色室具有對污染物較少的防范措施。利用該結構減少設備成本同時允許進入需要例行維持的處理工具10各晶片模件的處理元件和電子元件。
如圖1所示，可在處理工具正面的外表面配置用戶界面30。用戶界面30最好是允許手指接觸顯示屏幕來實施處理工具10內的各種控制功能的觸摸屏陰極射管控制顯示器。附加的用戶界面30也可以配置在處理工具10的后面或獨立的處理模件內，以便從處理工具10的另一個位置控制處理工具10的操作。并且，可提供便攜式用戶界面30，以允許操作者在處理工具10周圍移動和觀看其中的處理元件的操作。可利用用戶界面30指導處理模件19和半導體晶片傳送單元62、64實施指定的功能和操作。
處理工具10內的各模件20、22和24最好包括允許從灰色室目測處理工具10操作的窗口34。并且，通風孔37最好配置于各處理模件20、22和24的頂部表面內。處理模件的電子元件最好鄰近通風孔37設置，以便允許循環空氣把由這種電子元件產生的熱散掉。
圖2中詳細示出在處理工具10的實施例的接口部分12和處理部分14內的工作空間11。
接口部分12包括兩個用于操縱處理工具10內的晶片盒16的接口模件38、39。接口模件38、39通過通道端口32、33接收晶片盒16和存儲晶片盒16供其中的半導體晶片的隨后處理。此外，當完成對各晶片盒16內的半導體晶片的處理時，接口模件38、39存儲從處理工具10取出的晶片盒。
各接口模件38、39可包括晶片盒十字轉門(turnstile)40、41和晶片盒升降機42、43。晶片盒十字轉門40、41通常將晶片盒16從穩定的垂直取向調換到便于存取半導體晶片的水平取向。各晶片盒升降機42、43具有固定晶片盒16的各晶片盒支架47、48。利用各晶片盒升降機42、43將晶片盒16靜止于傳送位置或取出位置上。下面詳細描述晶片接口模件38、39的操作。
在本發明的最佳實施例中，第一晶片接口模件38可起接收未處理的半導體晶片將其放置于處理工具10內的輸入晶片盒接口作用。第二晶片接口模件39可起固定被處理的半導體晶片以便將其從處理工具10取出的輸出晶片盒接口作用。在處理工具10內的晶片傳送單元62、64可接近通過任一個晶片接口模件38、39固定的晶片盒16。這種配置有利于整個處理工具10的半導體晶片的傳送。
圖2中示出在處理模件20、22、24和接口模件38、39之間的半導體晶片傳送裝置60。晶片傳送裝置60包括在各晶片接口模件38、39與晶片處理模件19之間傳送單個半導體晶片W的晶片傳送單元62、64。
晶片傳送裝置60最好包括例如細長軌道之類的傳送單元導向裝置66，該導向裝置66在處理工具10內限定用于晶片傳送單元62、64的多個通路68，70。在傳送單元62、64的沿傳送導向裝置66移動期間在第一通路68上的晶片傳送單元62可以通過設置于第二通路70上的晶片傳送單元64。處理工具10可包括附加的晶片傳送單元，從而便于在晶片處理模件20、22、24和晶片接口模件38、39之間傳送半導體晶片W。
更具體地說，第二臂延伸部分88可通過真空支架89支撐半導體晶片W。通過沿傳送單元導向裝置66移動，適當的晶片傳送單元62、64可接近晶片支架401。在沿導向裝置66到達適當位置之后，第一延伸部分87和第二延伸部分88可旋轉以接近晶片支架401。第二延伸部分88設置在晶片支架401上，隨后向下與晶片支架401上的指狀物組件409嚙合。對真空支架89抽真空，在處理模件內的指狀物組件抓住位于其中的半導體晶片W。然后降低第二延伸部分88并使其從由晶片嚙合指狀物固定的半導體晶片下面移開。
在適當的處理模件20、22、24內完成半導體晶片的處理之后，晶片傳送單元62、64可重新取回晶片和將該晶片交給另一個處理模件20、22、24或將晶片返回到用于存儲在處理工具10中或從其中取出的晶片盒16中。
各晶片傳送單元62、64可接近與傳送裝置60相鄰的晶片盒16，從晶片盒16重新取回半導體晶片或在其中放置半導體晶片。特別是，圖2中示出利用升降機42從晶片盒16提取半導體晶片W的晶片傳送單元62。更具體地說，可將第二延伸部分88和與之連接的真空支架89插入設置于取出位置的晶片盒16中。第二延伸部分88和真空支架89伸入由晶片盒16固定的底部半導體晶片W的下表面之下。在支架89位于要被取出的半導體晶片W的中心之下時，通過真空支架89施加真空。通過傳送臂升降機90可稍稍提升第二延伸部分88、真空支架89和附著于其上的半導體晶片W。最后，可旋轉第一延伸部分87和第二延伸部分88，從晶片盒16取出半導體晶片W。隨后，晶片傳送單元62、64可將該半導體晶片W交給進行處理的晶片處理模件19。
此后，晶片傳送單元62沿通路68移動到與適當的處理模件20、22、24相鄰的位置，將半導體晶片放于晶片處理支架401上，進行半導體晶片的處理。接口模件參照圖3-圖8，詳細展示接口模件38的操作。下面的討論限于晶片接口模件38，但也可用于晶片接口模件39，因為各接口模件38、39可按大體相同的方式操作。
最好，第一晶片接口模件38和第二晶片接口模件39可分別起處理工具10的各半導體晶片盒16的輸入模件和輸出模件的作用。另一方面，這兩個模件都可起輸入和輸出的作用。更具體地說，可通過端口32將固定著未處理半導體晶片的晶片盒16裝入處理工具10中，和將其暫時存儲于第一晶片接口模件38中，直到從晶片盒16取出半導體晶片供處理之時。通過晶片傳送單元62、64將被處理過的半導體晶片交給第二晶片接口模件39內的晶片盒16，進行暫時存儲和/或將其從處理工具10取出。
可以利用處理工具10內的各晶片傳送單元62、64直接接近晶片接口模件38、39，以便在其間傳送半導體晶片。提供多個可被各晶片傳送單元62、64接近的晶片盒接口模件38、39有利于按照本發明在整個處理工具10內進行半導體晶片W的傳送。
各晶片接口模件38、39最好包括晶片盒十字轉門40和與其相鄰的晶片盒升降機42。通道端口32、33與各晶片盒十字轉門40相鄰。通過端口32、33可將晶片盒16送入處理工具10內或從其中取出。
在將晶片盒16送入處理工具10中之前，晶片盒16最好以垂直位置放置于晶片盒托盤50上。圖9中詳細示出晶片盒托盤50。晶片盒16和其中的半導體晶片的垂直位置提供可靠的取向，以在晶片盒16內保持半導體晶片進行傳送。
各晶片盒十字轉門40、41最好包括兩個分別構成為固定晶片盒16的鞍形物45、46。提供兩個鞍形物45、46，以在各通道門35、36單個打開期間將兩個晶片盒16放入處理工具10內或由此取出，從而減少處理工具10內的工作空間11對清潔室環境的暴露。
各鞍形物45、46包括兩個可與晶片盒托盤50嚙合的叉。由晶片盒十字轉門的軸(shaft)49內的電機對鞍形物45、46提供動力，以沿水平或垂直取向設置晶片盒16。晶片盒16和其中的半導體晶片最好垂直取向地通過通道端口32、33和在傳送或取出位置水平取向以便晶片傳送單元62、64存取其中的晶片。
也稱為晶片盒15的由圖3中的晶片盒十字轉門40固定的晶片盒16位于固定位置(本文中也稱為加載位置)。可存儲在固定位置的晶片盒16內的半導體晶片，以便隨后進行處理。另一方面，可存儲在固定位置的晶片盒16內的半導體晶片，以便隨后通過通道端口32、33從處理工具10將其移走。
參見圖3，也稱為晶片盒17的由晶片盒升降機42支撐的晶片盒16位于取出或交換位置。可通過晶片傳送單元62、64從設置于取出位置的晶片盒16取出半導體晶片或將其放入其中。
晶片盒十字轉門41和晶片盒升降機42可交換晶片盒15、17，從取出位置將其中具有被處理半導體晶片的晶片盒17傳送到固定位置，以便將其從處理工具10移走。此外，這樣的交換可從固定位置將其中具有未處理半導體晶片的晶片盒15傳送到取出位置，以便晶片傳送單元62、64可存取其中的半導體晶片。
參照圖4-圖8描述晶片盒15、17的交換。特別是，鞍形物46設置于晶片盒升降機42的電動的軸44下。軸44與固定晶片盒16的帶電晶片盒支架47耦合。如圖4所示那樣降低軸44和附著于其上的晶片盒支架47，然后軸44在鞍形物46的叉之間通過。
參照圖5，在軸44內的電機圍繞通過軸44的軸旋轉晶片盒支架47，按與晶片盒十字轉門40固定的晶片盒15相對的關系在其上提供晶片盒17。隨后將晶片盒十字轉門40的兩個鞍形物45、46傾斜成水平取向，如圖6所示。接著降低晶片盒升降機42的軸44，使晶片盒17與鞍形物46嚙合，如圖7所示。再降低軸44和晶片盒支架47一定量以消除晶片盒16的旋轉。參照圖8，晶片盒十字轉門40旋轉180度以傳送晶片盒15、17。
其中帶有被處理半導體晶片的晶片盒17現在可通過端口32，以便移出處理工具10。帶有未處理半導體晶片的晶片盒15與晶片盒支架47嚙合地設置。可顛倒如圖3-圖8所示的傳送處理步驟，將晶片盒15升高到可使晶片傳送單元62、64存取半導體晶片的取出位置。
圖10展示模塊化設備10的一種方法。如圖所示，設備10包括輸入/輸出組件800，左和右處理模件805、810，晶片傳送系統60，上排氣組件820和端板825。如圖所示，左和右處理模件805、810可相互圍繞晶片傳送系統60固定，形成具有入口830和出口835的處理腔室。這樣可按端到端的結構固定多個這些處理模件，從而提供能夠對各晶片實施基本上較大量的處理或者從另一方面來說可同時處理大量晶片的延伸的處理腔室。在這種情況下，對一個設備10的晶片傳送系統60編程，使其與一個或更多個在傳送系統60之前或之后的晶片傳送系統60合作。
圖11展示在設備10內設置處理頭的一種方法。在該實施例中，左手側處理模件805包括三個在電化學淀積之后用于漂洗和干燥各晶片的處理頭，和兩個在電化學淀積之前進行浸潤晶片的處理頭。通常，左手側處理模件805構成具有處理頭的支撐模件，該處理頭用于相對于銅的電化學淀積來說的晶片預處理和后處理。右手側處理模件810通常構成鍍敷模件并包括五個用于銅的電化學淀積的反應(reactor)頭。在圖11的實施例中，設置晶片對準臺850，以便在設備中進行處理時確保各晶片的厚度適當取向。根據各晶片上的對準標志等進行晶片定位。
圖12和圖13分別展示左手側處理模件805和右手側處理模件810。在這些圖中，各室的外面部分已被移開，從而露出各系統元件。最好，例如電源、控制器等的電子元件設置于各處理模件805和810的上部，而移動元件等則設置于各處理模件的下部。
圖14是從設備10的內部觀察的其面板被移開的輸入模件800的透視圖。圖15提供相對于設備10外部的輸入模件800的類似視圖。在所展示的實施例中，在輸入模件800中配置晶片對準臺850和晶片對準控制器860。用于控制晶片傳送系統60的自動控制器865也設置于其中。當對它們進行處理時，為了保持晶片的軌道，輸入模件800配置有一個或多個檢測各盒中存在的晶片的晶片映射傳感器870。在輸入模件800中的其它元件包括系統控制計算機875和四軸控制器880。系統控制計算機875通常協調設備10的所有操作。半導體晶片傳送器處理工具10包括在整個處理工具10內傳送半導體晶片的半導體晶片傳送器60。最好，半導體晶片傳送器60可接近處理工具10內的各晶片盒接口模件38、39和各晶片處理模件19，用于在其間傳送半導體晶片。這包括每一側的處理模件。
圖16表示晶片傳送器60的一個實施例。晶片傳送器60通常包括晶片傳送單元導向裝置66，導向裝置66最好包括安裝于框架65上的伸長的脊(spine)或軌道。另一方面，傳送單元導向裝置66可形成為軌道或任何其它用于在其上引導晶片傳送單元62、64的結構。晶片傳送器60的長度可改變和構成為允許晶片傳送單元62、64進入各接口模件38、39和處理模件20、22、24。
晶片傳送單元導向裝置66限定與其耦合的晶片傳送單元62、64的移動通路68、70。參照圖16，傳送單元導向裝置66的脊包括安裝于其相對側上的導軌63、64。各半導體晶片傳送單元62、64最好與各導軌63、64嚙合。各導軌可安裝一個或多個傳送單元62、64。延伸部分69、75可固定于導向裝置66的相對側面上，用于提供傳送單元62、64的穩定性并保護導向裝置66不被磨損。各晶片傳送單元62、64包括構成為騎在導向裝置66的各延伸部分69、75上的滾筒77。
應該理解，可根據處理工具10內接口模件38、39和處理模件20、22、24的配置，按另外的方式構成晶片傳送器60。管道58、59最好是從各晶片處理模件19與延伸部分和用于去除處理工具10的工作空間11的循環空氣的排風扇流體連通。
用適當的驅動器沿各通路68、70對各晶片傳送單元62、64供電。更具體地說，驅動操作器71、74安裝于傳送單元導向裝置66的各側，提供晶片傳送單元62、64沿傳送單元導向裝置66的可控的軸向移動。
驅動操作器71、74可以是對晶片傳送單元62、64提供沿導向裝置66的精確定位的線性磁力電機。特別是，驅動操作器71、74最好是線性無刷直流電機。這種優選的驅動操作器71、74利用一系列帶角度的與安裝在晶片傳送單元62、64上的各電磁鐵79磁反應的磁部分，沿傳送單元導向裝置66推動該單元。
用于保護其中的通信和電源電纜的電纜防護裝置72、73可與各晶片傳送單元62、64和框架65連接。電纜防護裝置72、73可包括多個互連元件，以允許晶片傳送單元62、64沿傳送單元導向裝置66全程移動。
如圖17所示，第一晶片傳送單元62與導向裝置66的脊的第一側面耦合。各晶片傳送單元62、64包括與線性導軌63、64嚙合的線性軸承76。并且，各晶片傳送單元62、64最好包括與形成于導向裝置66的脊上的延伸部分69嚙合和提供穩定性的水平滾筒77。
圖17還示出安裝于與驅動致動器71磁反應的位置處的第一晶片傳送單元62的電磁鐵79。驅動致動器71和電磁鐵79提供晶片傳送單元62、64沿傳送單元導向裝置66的軸向移動和方向控制。半導體晶片傳送單元參照圖18和19描述晶片傳送器60的半導體晶片傳送單元62、64的優選實施例。
通常，各晶片傳送單元62、64包括與傳送單元導向裝置66的各側面耦合的可移動的滑架(carriage)或軌道(tram)84、用于支撐半導體晶片W且可移動地與軌道84連接的晶片傳送臂組件86、和用于調整傳送臂組件86相對于軌道84的升降的晶片傳送臂升降機90。
參照圖18，蓋85包圍住軌道84的與傳送單元導向裝置66不相面對的部分。軌道84包括與安裝于傳送單元導向裝置66上的各導軌63、64嚙合的線性軸承76。線性軸承76按相對于傳送單元導向裝置66的固定關系保持軌道84，并允許軌道84沿其軸向移動。滾筒77與各延伸部分69嚙合，用于防止軌道84圍繞導軌63、64旋轉和提供晶片傳送單元62的穩定性。還示出在與各傳送單元62、64和驅動致動器71、74磁反應的位置與軌道84連接的電磁鐵79。
晶片傳送臂組件86在軌道84的頂部上延伸。晶片傳送臂組件86可包括在其第一端部與軸83耦合的第一臂延伸部分87。第二臂延伸部分88最好與第一臂延伸部分87的第二端部耦合。第一臂延伸部分87可圍繞軸83旋轉360度，第二臂延伸部分88可圍繞軸82旋轉360度，軸82通過連接第一和第二臂延伸部分87、88的軸。
第二延伸部分88最好包括在其遠端的晶片支架89，用于在其沿晶片傳送器60的傳送期間支撐半導體晶片W。傳送臂組件86最好包括與晶片支架89耦合的腔室，用于使其形成真空并在其中固定半導體晶片W。
提供可調的傳送臂組件86的升降，第一臂延伸部分87圍繞軸83的軸旋轉，第二延伸部分88圍繞軸82旋轉，由此允許傳送臂86接近所有處理模件19的各半導體晶片固定器810和在處理工具10內由接口模件38、39固定的各晶片盒16。這樣的接近允許半導體晶片傳送單元62、64在其間傳送半導體晶片。
如圖19所示，蓋85已從晶片傳送單元移開，以展現與軌道84和傳送臂組件86耦合的晶片傳送臂升降機90。在晶片支架89和晶片固定器810與晶片盒16中的一個之間傳送半導體晶片的步驟期間，傳送臂升降機90相對軌道84調整傳送臂組件86的垂直位置。
使用例如圖19中的CCD陣列91之類的位置指示陣列，可精確控制各晶片傳送單元62、64的軌道84沿傳送單元導向裝置66的通路位置。在處理工具10的一個實施例中，在處理模件19內的各半導體晶片固定器810具有安裝在如圖2所示的處理模件19的表面上的相應光或其它光束發射器81，用于朝向傳送單元導向裝置66引導光束。光發射器81可有連續的光束或者可構成為在晶片傳送單元62、64接近各晶片固定器810時產生光束。
傳送臂組件86包括設置成可接收由光發射器81產生的激光束的CCD陣列91。在軸83上的位置指示陣列91檢測光束的存在以確定軌道84沿傳送單元導向裝置66的位置。晶片傳送單元位置指示器的位置精度最好在小于0.003英寸(約小于0.1毫米)的范圍內。
圖20-25示出晶片傳送單元562b的第二實施例，并類似地配有與傳送單元導向裝置66的各側面耦合的可移動的滑架或軌道584、用于支撐半導體晶片W的可移動地與軌道584連接的晶片傳送臂組件586、和用于相對軌道584調整傳送臂組件586升降的晶片傳送臂升降機590。蓋585包圍軌道584的一部分。軌道584包括與安裝于傳送單元導向裝置66上的各導軌63、64嚙合的線性軸承576。線性軸承576保持軌道584相對于傳送單元導向裝置66的固定關系，并允許軌道584沿其軸向移動。電磁鐵579與導向裝置66磁性反應，以驅動致動器71、74。
晶片傳送臂組件586在軌道584頂部上延伸。晶片傳送臂組件586包括在其第一端部與軸583耦合的第一臂延伸部分587。具有用于支撐半導體晶片W的第二臂延伸部分588最好與第一臂延伸部分587的第二端部耦合。第一臂延伸部分587可圍繞軸583旋轉360度，第二臂延伸部分588可圍繞軸582旋轉360度，軸582通過連接第一和第二臂延伸部分587、588的軸。
正如第一實施例那樣，提供可調的傳送臂組件586的升降，第一臂延伸部分587圍繞軸583的軸旋轉，第二延伸部分588圍繞軸582旋轉，由此允許半導體晶片傳送單元562a、562b在其間傳送半導體晶片。
如圖21所示，蓋585已從晶片傳送單元562b移開，以展現與軌道584和傳送臂組件586耦合的晶片傳送臂升降機590。在半導體晶片的傳送期間，傳送臂升降機590相對軌道584調整傳送臂組件586的垂直位置。
在晶片傳送單元562a、562b的第二實施例中，用光纖通信通路，例如光纖細絲取代金屬絲72、73，通過在各晶片傳送單元562a、562b上的數字-模擬轉換板540到達晶片傳送單元。相對于金屬絲的硬度來說，使用光纖降低了傳送單元562a、562b的慣性質量和提高了可靠性。在圖34-64的示意圖中展示了用于這種光纖通信鏈路和在傳送單元的相應控制的實施電路的一種方式。最好，在傳送單元和系統控制器875之間進行這種通信。
使用編碼器的組合精確控制各晶片傳送單元562a、562b的軌道584沿傳送單元導向裝置66的通路和操作位置，以提供在三軸空間上軌道584、傳送臂組件586和第二延伸部分588的位置上的位置信息。用591表示的絕對編碼器的位置位于升降機590中。用592表示的絕對編碼器TPOW位于軸583的底部電機593中。用594表示的絕對編碼器TPOW位于軸583中。用595表示的腕部絕對編碼器的位置在傳送臂組件586的遠端。在軸583的底部設置肘部絕對編碼器TPOWISA597。沿底部電機593設置提升(lift)絕對編碼器596。線性編碼器598、頭軌道編碼器599和軌道CDD陣列絕對編碼器541位于軌道584底部的底板203上，如圖2所示和上述，為檢測安裝在處理模件19表面上的光束發射器81設置后者。前述允許精確和可靠的位置精度。
圖22示出晶片傳送單元的安裝。正如所示，晶片傳送器560包括晶片傳送單元導向裝置566，導向裝置566包括安裝于框架565上的伸長的脊或軌道。晶片傳送單元導向裝置566限定晶片傳送單元544a、544b的移動通路568、570。傳送單元導向裝置566的脊包括安裝在其相對側面上的上導軌563a、564a和下導軌563b、564b。各半導體晶片傳送單元544a、544b最好與相應上導軌563a、564a和下導軌563b、564b的每一個嚙合。成對上下導軌的每一個可安裝一個或多個傳送單元544a、544b。
由安裝于傳送單元導向裝置566各側的驅動操作器571、574沿各通路568、570對各晶片傳送單元544a、544b供電，提供晶片傳送單元544a、544b沿傳送單元導向裝置566的可控的軸向移動。驅動操作器571、574可以是對晶片傳送單元544a、544b提供沿導向裝置566的精確定位的線性磁力電機，也可以是線性無刷直流電機，該電機利用一系列帶角度的與安裝在各晶片傳送單元544a、544b上的各電磁鐵579起磁反應的磁部分，以沿傳送單元導向裝置566推動該單元。
光纖電纜防護裝置572、573提供與各晶片傳送單元544a、544b的通信并保護其中的光纖電纜。電纜防護裝置572、573可包括多個互連元件，以允許晶片傳送單元544a、544b沿傳送單元導向裝置566的全程移動。
如圖22所示，晶片傳送單元544a、544b與導向裝置566的脊的各側面耦合。各晶片傳送單元544a、544b包括分別與上線性導軌563a、564a嚙合的上線性軸承576a。并且，各晶片傳送單元544a、544b包括與下線性導軌563b、564b嚙合的下線性軸承576b，提供穩定性和在軌道上負載的更均勻的分布。
參照圖22-24，上和下線性軸承576a、576b還提供一種裝置，利用該裝置可調整在軌道584頂部上延伸的晶片傳送臂組件586的垂直軸。在處理工具10內晶片的傳送期間，傳送臂組件586在盡可能接近絕對水平面的面中旋轉非常重要。為此，如圖25所示，提供給安裝在傳送單元544a的底面203上的傳送臂組件的下肘部室210以傾斜調整。
如圖21、23和24所示，通過上安裝螺釘212和下安裝螺釘214將下肘部室210安裝于底板211上。如圖25更清楚的表示，底板211依次固定于升降電機590上，以提升或降低傳送臂組件586。如圖26所示，在上安裝螺釘212之間橫向設置的是壓入底板211上的與下肘部室210上的相應的還稍微小點的橫向凹槽218嚙合的樞軸216。樞軸216最好相對于橫向凹槽218設置尺寸，提供在底板211和下肘部室210之間的公差，以便在這兩個之間可得到約0.95度的傾斜。在與一個或多個校平螺釘220與上和下安裝螺釘212、214的組合中，可調整和固定下肘部室210和附著的傳送臂組件586的角度取向，從而在處理工具10內晶片的傳送期間，使傳送臂組件586在盡可能接近絕對水平面的面中旋轉。
此外，對于晶片傳送單元544a、544b沿導向裝置566的光滑操作來說，下線性軸承導軌576b的柔順附著是重要的。在下傳動導軌576b提供這種柔順附著，使用柔順固定技術可獲得最好允許0.100英寸的浮動。圍繞安裝螺釘222設置浮動銷221，具有圍繞浮動銷設置的最好是VITON的O形圈223。當在底板203的有肩的沉孔224內裝入下傳動導軌576b的帶螺紋的孔227時，如圖28所示，螺釘222承載浮動銷221的凸緣225，凸緣225本身還承載O形圈223。O形圈223承載沉孔的肩部226。可是，即使螺釘222緊固，也允許下傳動導軌576b和底板203之間的相對運動，以利于在整個導向裝置566上的光滑運動。控制系統參照圖26，示出半導體晶片處理工具10的控制系統100的一個實施例。正如所示，控制系統100通常包括至少一個用于控制和/或監視處理工具10的整個功能的大主(grand master)控制器101。
控制系統100最好設置于成體系的結構中。如圖26所示，大主控制器101包括與多個子系統控制單元電耦合的處理器。控制子系統最好控制和監視相應設備(即，晶片傳送器60，處理模件20、22、24，接口模件38、39等)的計算機的操作。控制子系統最好構成為可接收例如來自各大主控制器101、102的軟件編碼等的指令命令或操作指令。控制子系統110、113-119最好提供處理和狀態信息給各大主控制器101、102。
更具體地說，大主控制器101與可控制各半導體晶片接口模件38、39的接口模件控制器110耦合。并且，大主控制器101與用于控制晶片傳送器60操作的傳送器控制器113和在處理工具10內相應于半導體晶片處理模件20、22的多個處理模件控制器114、115耦合。按照本公開的處理工具10的控制系統100可包括附加的大主控制器102，如圖26所示，通過附加的處理模件控制器119監視或操作附加的子系統，例如附加的晶片處理模件。四個控制子系統最好與各大主控制器101、102耦合。大主控制器101、102最好耦合在一起并且可將每一個的處理數據傳送給另一個。
各大主控制器101、102接收數據并將其傳輸到各模件式的控制子系統110-119。在控制系統100的優選實施例中，在大主控制器和與之連接的各模件式子系統中間設置雙向存儲映射裝置。特別是，在各接口模件控制器110、晶片傳送器控制器113和處理模件控制器114內在大主控制器101和主控制器130、131、132的中間設置存儲映射裝置160、161、162。
在控制系統100內各存儲映射裝置150、160-162最好是由Cypress提供的雙端口RAM，用于同步存儲數據。特別是，在大主控制器101可將數據寫入相應于主控制器130的存儲位置并且主控制器130可同時讀出數據。另一方面，大主控制器101可從由主控制器130寫入的映射存儲裝置讀出數據。利用存儲映射裝置160-161，提供按處理器速度的數據傳送。在用戶接口30與大主控制器101、102之間最好設置用于在其間傳送數據的存儲映射裝置150。
用戶接口30最好與各大主控制器101、102耦合。用戶接口30最好安裝于處理工具10的外部或在遠處以利用處理工具10的處理和狀態信息進行操作。此外，通過用戶接口30，操作者可輸入對處理工具10的控制序列和處理指令。最好用處理工具10內的通用計算機支持用戶接口30。通用計算機最好包括486 100MHz處理器，但也可使用其它處理器。
最好按主/從屬結構構成包括接口模件控制器110，晶片傳送器控制器113和各處理模件控制器114-119的各模件控制子系統。模件控制子系統110、113-119最好裝在各模件內，例如晶片接口模件38、39、晶片傳送器60或各處理模件20、22、24。大主控制器101和與其耦接的相應的主控制器130、131、132最好嵌在裝在支持用戶接口30的通用計算機內的印刷電路板或ISA板上。各大主控制器101、102最好包括由Motorola提供的68EC000處理器，控制系統100內的各主控制器130和從屬控制器最好包括由Intel提供的80251處理器。
如圖27-圖30所示，各主控制器130、131、132通過數據鏈路126、127、129與各從屬控制器耦合。各數據鏈路126、127、129最好包括光學數據介質，例如由惠普公司提供的Optilink。可是，數據鏈路126、127、129可包括其它數據傳送介質。
參照圖27，示出用于接口模件控制器110的主/從屬控制子系統。各主控制器和有關的從屬控制器結構最好相應于處理工具10內的各個模件(即，接口，傳送器，處理)。可是，一個主控制器可控制或監視多個模件。圖27所示且相應于接口模件控制器110的主/從屬結構可附加地施加給其它模件控制子系統113、114、115。
通過存儲器映射裝置160，大主控制器101與相應接口模件控制器110中的主控制器130連接。主控制器130與多個從屬控制器140、141、142耦合。十六個從屬控制器最好與單個主控制器130-132耦合，各從屬控制器可構成為控制和監視單個電機或處理元件，或多個電機和處理元件。
處理工具10的控制系統100最好利用閃爍存儲器。更具體地說，用于操作控制系統100中的各主控制器130-132和從屬控制器140-147的操作指令或程序編碼最好存儲于相應的大主控制器101、102的存儲器中。一旦加電，大主控制器101、102可輪詢相應的主控制器130-132，下載適當的操作指令程序，操作各主控制器130-132。同樣，各主控制器130-132可輪詢各從屬控制器140-147進行識別。此后，主控制器130-132可從大主控制器101、102開始下載適當的程序，通過主控制器130-132提供給各從屬控制器140-147。
各從屬控制器可構成為控制和監視在相應處理模件19、接口模件38、39和晶片傳送器60內的單個電機或多個電機。此外，各從屬控制器140-147可構成為監視和控制在各模件19內的處理元件184。任何一個從屬控制器，例如圖36中所示的從屬控制器145，可構成為控制和/或監視伺服電機和處理元件184。
各從屬控制器包括與多個端口界面耦合的從屬處理器。可利用各端口界面控制和/或監視伺服電機和處理元件184。例如，端口可與伺服控制器插件176耦合，該插件176構成為控制晶片傳送單元62a、62b。從屬處理器171可通過端口和伺服控制器176控制晶片傳送單元62a、62b。更具體地說，通過伺服控制器176，從屬處理器171可控制晶片傳送單元62a、62b內的伺服電機和監視電機的狀態。
另一方面，不同的從屬控制器140、141可控制單個處理工具裝置內的不同元件，例如接口模件38。更具體地說，圖32表示接口模件控制器110和接口模件38的元件。從屬控制器140通過增量十字轉門編碼器190可控制十字轉門電機185和監視十字轉門40的位置。從屬控制器140最好通過伺服控制插卡(示于圖35中)與十字轉門電機185和十字轉門編碼器190耦接。通過伺服控制插卡控制鞍形物電機186和監視鞍形物編碼器191，伺服控制器141可操作和監視十字轉門40的鞍形物45。
從屬處理器的端口可與用于控制和監視處理模件19中的處理元件的接口控制器插卡180耦接。例如，流量傳感器657可將處理液傳送的流量信息提供給模件內的處理槽。接口控制器180構成為將流量傳感器657或其它處理元件提供的數據轉換為可由相應從屬處理器172分析的形式。并且，接口控制器180可根據來自相應從屬處理器172的指令控制處理元件，例如流量控制器658。
一個從屬控制器140-147可包括與從屬處理器170-172的各端口耦接的一個或多個伺服控制器和一個或多個接口控制器，用于允許單個從屬控制器對各種元件電機和處理元件的控制和監視能力。
另一方面，伺服控制器和接口控制器可分別包括用于提高處理和操作速度的機載(onboard)處理器。由編碼器或處理元件提供給伺服控制器或接口控制器的數據可由機載處理器立即進行處理，根據該數據，該機載處理器還可控制各伺服電機或處理元件。在這種結構中，從屬處理器可將來自接口處理器或伺服控制器處理器的數據傳送給各主控制器和大主控制器。傳送器控制子系統圖29中示出用于控制和監視晶片傳送器60和晶片傳送單元62a、62b或562a、562b或544a、544b的操作的傳送器控制子系統113。通常，傳送器控制器113的從屬控制器143與用于控制和監視晶片傳送單元62a沿導向裝置66的移動的驅動致動器71耦接。并且，從屬控制器143可操縱晶片傳送單元62a或562a或544a的傳送臂組件86并由此傳送半導體晶片。同樣，從屬控制器144可構成為操縱晶片傳送單元62b或562b或544b和驅動致動器74。
圖36中詳細示出從屬控制器143和光檢測器91、驅動致動器71、線性編碼器196和晶片傳送單元62a的連接。從屬控制器143的從屬處理器171最好與伺服控制器176耦接。利用通過伺服控制器176操縱驅動致動器71，伺服處理器171可控制晶片傳送單元62a的線性位置。光檢測器91可提供晶片傳送單元62a沿導向裝置66的線性位置信息。并且，為了精確監視晶片傳送單元62沿導向裝置66的位置還可利用線性編碼器196。
傳送器從屬處理器171還可控制和監視相應晶片傳送單元62a的傳送臂組件86的操作。特別是，傳送器處理器171可與軸83內的傳送臂電機194耦接，可控制地旋轉第一和第二臂延伸部分87、88。增量傳送臂旋轉編碼器197可配置于各晶片傳送單元62a的軸83內，用于監視傳送臂組件86的旋轉并將其旋轉數據提供給伺服控制器176和從屬處理器171。
從屬控制器143最好與升降機90內的傳送臂升降電機195耦接，用于控制傳送臂組件86的升降位置。增量傳送臂升降編碼器198可配置于傳送臂升降機組件90內，以監視傳送臂組件86的升降。
此外，傳送器從屬控制器143可通過接口控制器與空氣供給控制閥致動器(未示出)耦接，用于控制選擇地在其上支撐半導體晶片的晶片支架89內的真空。
絕對編碼器199可配置于晶片傳送器60、接口模件38、39和處理模件19內，檢測操作極端條件和保護其中的伺服電機。例如，絕對編碼器199可檢測傳送臂組件86到達最大高度的條件，絕對編碼器199可斷開升降機90以保護傳送臂升降機電機195。
類似的方法可分別用于晶片傳送單元562a、562b或544a、544b的第二和第三實施例的光纖信號通信系統。特別是，位于升降機590中的編碼器591、位于軸583的基底電機593中的編碼器592、位于軸583中的編碼器594、位于傳送臂組件586遠端的腕部絕對編碼器595和位于軸583基底的肘部絕對編碼器597提供圖35的旋轉編碼器193的旋轉輸入。同樣，沿基底電機593設置的提升絕對編碼器596、線性編碼器598、頭軌道編碼器599和軌道CDD陣列絕對編碼器541分別提供用于圖35的提升編碼器192和絕對編碼器199的輸入。處理模件控制按照本公開文件，控制系統100最好包括相應于處理工具10內的各晶片處理模件20、22、24的處理模件控制子系統114-116。控制系統100還可包括附加的處理模件控制子系統119，用于控制和/或監視附加的晶片處理模件19。
各處理模件控制器114、115、116可控制和監視相應晶片固定器810和晶片傳送單元62a、62b或562a、562b或544a、544b之間的半導體晶片W的傳送。并且，處理模件控制器114、115、116最好可控制和/或監視各處理模件20、22、24內的半導體晶片W的處理。
參照圖30，單個從屬控制器147可操縱處理模件20內的多個晶片固定器401c-401e。也可以，單個從屬控制器145、146可操縱和監視各單個晶片固定器401a、401b。可利用附加的從屬控制器148操縱和監視單個處理模件19內的所有處理元件184(即，流量傳感器、閥致動器、加熱器、溫度傳感器)。并且，如圖37所示，單個從屬控制器145可操縱和監視晶片固定器410和處理元件184。
此外，單個從屬控制器145-148可構成為操縱和監視一個或多個晶片固定器401和處理元件184。圖37中的控制系統實施例中示出從屬控制器145與晶片固定器401和處理元件的連接。特別是，伺服控制器177和接口控制器180可與連接到從屬控制器145的從屬處理器172的各端口耦接。從屬處理器172可通過伺服控制器177操縱和監視多個晶片固定器元件。特別是，從屬處理器172可操縱提升電機427，用于圍繞提升驅動軸456升高操作者臂407。增量提升運動編碼器455可配置于晶片固定器401內，將提升臂407的旋轉信息提供給伺服控制器177內的各自的從屬處理器172或處理器。從屬處理器172還可控制晶片固定器401內的旋轉電機428，用于在處理位置和半導體晶片傳送位置之間圍繞軸429、430旋轉處理頭406。增量旋轉編碼器435可將關于處理頭406的旋轉信息提供給相應的從屬處理器172。
在處理在此固定的半導體晶片W的期間，利用在用于旋轉晶片固定器478的伺服控制器177內的處理器或從屬處理器172可控制旋轉電機480。最好配置增量旋轉編碼器498以監視晶片固定器478的旋轉速率并將該速率信息提供給從屬處理器172。
鍍敷模件控制器114最好操縱晶片固定器478的指尖414，以抓住或釋放半導體晶片。特別是，從屬處理器172可通過用于將空氣提供給氣動活塞502的氣動閥致動器201操縱閥，以抓住半導體晶片。此后，在鍍敷模件控制器114中的從屬控制器145可操縱閥致動器201，移開空氣供給，由此使指尖414與半導體晶片脫離。在處理半導體晶片期間，通過控制繼電器202，從屬處理器172還可控制流過指狀物組件824的電流的施加。
處理模件控制器114、115、116最好通過儀器或處理元件184控制和監視相應晶片處理模件20、22、24內的半導體晶片的處理。
參照圖33，說明鍍敷處理模件20的控制操作。一般來說，從屬處理器172通過接口控制器180監視和/或控制處理元件184。在鍍敷模件控制器114中的從屬處理器172操縱泵605，從處理液儲蓄容器604中抽出處理液，抽吸給排放過濾器607。處理液通過過濾器進入供給總管652，然后通過鍍敷槽供給管道送入在其中處理半導體晶片的多個處理鍍敷槽中。各鍍敷槽供給管道最好包括與鍍敷處理模件控制器114耦合且用于提供處理液的流量信息的鍍敷槽的傳感器657。根據流量信息，從屬處理器172可操縱在各鍍敷槽供給管道內的流量控制器658的致動，以控制整個處理液流量。從屬處理器172還可監視和控制用于在供給總管652內保持預定壓力水平的背壓調整器656。背壓調整器656可提供壓力信息給鍍敷處理模件控制器114內的從屬處理器172。
類似地，處理模件控制子系統115、116可構成為控制在相應預濕模件22和保護(resist)模件24內的半導體晶片的處理。接口模件控制各接口模件控制子系統110最好控制和監視晶片接口模件38、39的操作。更具體地說，接口模件控制器110控制和監視各半導體晶片接口模件38、39的晶片盒十字轉門40、41和升降機42、43的操作，以交換晶片盒16。
在接口模件控制器110的從屬控制器140中的從屬處理器170可操縱和監視接口模件38、39的功能。特別是，從屬處理器170可操縱門35、36，以便通過端口32、33進入處理工具10。另一方面，主控制器100可操縱門35、36。
參照圖31，討論用于控制晶片接口模件38的接口模件控制部分的實施例。特別是，從屬處理器170與伺服控制器175耦接。從屬處理器170或處理器機載伺服控制器175可操縱接口模件38的元件。特別是，從屬處理器170可控制十字轉門電機185，用于操縱十字轉門40的旋轉功能，在負載位置和傳送位置之間移動晶片盒16。增量十字轉門編碼器190監視十字轉門40的位置并提供位置數據給從屬處理器170。另一方面，伺服控制器175可包括從十字轉門編碼器190讀出信息和根據該信息控制十字轉門電機185的處理器。一旦十字轉門40到達預定位置，伺服控制器175便可通知從屬處理器170。
各晶片盒十字轉門40包括控制與其相連的鞍形物45、46的定位的電機。通過操作適當的鞍形物電機186，從屬處理器170可控制鞍形物45、46的位置，使附著于其上的晶片盒16沿垂直和水平取向之一取向。增量鞍形物編碼器191最好配置于各晶片盒十字轉門40內，以將鞍形物45、46的位置信息提供給各從屬處理器170。
從屬處理器170或伺服控制器175可構成為控制晶片盒升降機42的操作，以便在交換位置和取出位置之間傳送晶片盒16。從屬處理器170可與升降機提升電機187和升降機旋轉電機188耦接，用于控制升降機42和升降機支架47的升降和旋轉。增量提升編碼器192和增量旋轉編碼器193可將升降機42和升降機支架47的升降和旋轉信息提供給從屬處理器170。
例如當升降機支架47到達最大高度時，可利用絕對編碼器199通知極端條件的從屬處理器。響應于由絕對編碼器199提供的極端條件的存在，可關閉升降機提升電機187。晶片盒托盤圖9中詳細示出用于固定晶片盒16的晶片盒托盤50。各晶片盒托盤50可包括底部51和最好與底部51垂直的直立部分54。兩個側邊支架52可形成在底部51的相對側并由此向上延伸。在晶片盒16的移動、旋轉和交換期間，側邊支架52輔助保持其上的晶片盒16在固定位置。各側邊支架52包括凹槽53，凹槽53最好延伸其長度構成為與鞍形物45、46的叉物嚙合。
在晶片盒接口模件38、39內操作晶片盒16期間，可利用晶片盒托盤50在傳送器60內將晶片盒16從負載位置傳送到便于晶片傳送單元62、64存取半導體晶片W的取出位置。電鍍臺圖33表示特別適用和構成為用作電鍍臺的第二半導體處理臺900的主要元件。處理臺900的兩個主要部件是一般用906表示的晶片轉子組件和電鍍槽組件303。電鍍槽組件303圖33表示電鍍槽組件303。處理槽組件由具有外槽側壁317、槽底部319和槽邊緣組件917的處理槽或鍍敷容器316構成。處理槽最好其水平橫截面為圓形，盡管其它形狀也可以，處理槽形狀一般為圓柱形。
電鍍槽組件303包括設置于電鍍槽容器317內的杯形組件320。杯形組件320包括固定用于電鍍處理的化學物的液杯部分321。杯形組件還具有延伸到杯底323下的相關裙邊371和凹口，通過該凹口液體流通和釋放任何可能貯存于填充液體下的腔室中的氣體。杯形部分最好由聚丙烯或其它適當的材料制備。
通過螺紋連接，在杯形組件320底部壁中的下開口與可相對其調整高度的聚丙烯升液管330相連。升液管330的第一端部固定于支撐陽極334的陽極屏蔽393的后部。液體進入管道325設置于升液管330內。通過接頭362，升液管330和液體進入管道與處理槽組件303固定在一起。接頭362可調節升液管303和管道325的高度。同樣，接頭362和升液管330之間的連接有助于陽極位置的垂直調節。進入管道325最好由諸如鈦之類的導體材料制備并用于將電流導入陽極324和將液體供給杯形部分。
處理液通過液體進入管道325提供給杯部并由此通過液體進入口324。然后，當由鍍敷液泵(未示出)或其它適當的供給裝置供應時，鍍敷液通過開口324填充腔室904。
杯側壁322的上邊緣形成限制杯中電鍍液水平面的壩。選擇該水平面以便僅晶片W的底表面與電鍍液接觸。過量的液體溢出該頂部邊緣表面進入排放腔室345。腔室345中的液體水平面最好保持在預定范圍內，以使利用適當傳感器和致動器監視液體水平面的操作穩定。這可使用幾個不同的排放結構來實現。優選的結構是使用適當的傳感器檢測高水平面條件，然后按照控制閥的控制，通過漏泄管道排泄液體。還可使用豎管結構(未示出)，并將其用作優選鍍敷臺中的最后的排放保護裝置。也可以采用更復雜的水平面控制。
從腔室345排放的液體最好返回到適當的儲蓄容器。然后可利用附加的鍍敷化學物或其它鍍敷組分或其它處理液體處理該液體，并再利用。
在按照本發明的優選使用中，陽極334是與在半導體材料上鍍敷銅或其它金屬有關的自耗陽極。特定的陽極與所用的被鍍敷金屬和其它特定的鍍敷液體非常相關。可商業購置的多種不同自耗陽極可用作陽極334。
圖33還表示設置在陽極334上的擴散板375，用于使在晶片W上流動的鍍敷液更均勻地分布。在所有或部分擴散板375上設置液體通道，以允許液體從其通過。使用擴散器高度調節機構386可調節擴散板的高度。
使用陽極屏蔽緊固器394，使陽極屏蔽393固定于自耗陽極334的下側，以防止在溶液進入處理腔室904中時鍍敷液的直接沖擊。陽極屏蔽393和陽極屏蔽緊固器394最好由絕緣材料例如聚偏氟乙烯或聚丙烯制備。陽極屏蔽的厚度優選為約2-5毫米，其厚度為約3毫米更好。
陽極屏蔽用作電隔離和物理保護陽極的背面側。還可減少有機鍍敷液添加劑的消耗量。盡管目前還不知道其恰當的機理，但都相信陽極屏蔽可防止在該時間過程中在陽極背面側出現的某些材料的消耗。如果陽極未屏蔽，那么有機化學鍍敷添加劑以明顯更大的速率消耗。利用在適當位置的屏蔽，這些添加劑不會被快速地消耗掉。晶片轉子組件晶片轉子組件906固定晶片W用以在處理腔室904內旋轉。晶片轉子組件906包括轉子組件984，轉子組件984具有多個將晶片固定于轉子結構上的晶片嚙合指狀物979。指狀物979最好適于在晶片與鍍敷電源之間導通電流并按照各種結構構成以傳導電流。
在固定的罩殼970中設置用于旋轉轉子組件984的各元件。固定的罩殼與水平延伸臂909連接，臂909又與垂直延伸臂連接。臂908和臂909一起允許組件906與鍍敷槽組件嚙合地被提升和旋轉，從而將晶片送給晶片傳送組件60，傳送到隨后的處理地點。其它提升和傾斜機構參見圖34，該圖表示提升/傾斜組件6000的實施例。提升/傾斜組件6000的元件最好由硬黑陽極化的鋁構成，盡管也可使用不銹鋼。提升/傾斜組件6000可用于將晶片裝入接口模件38、39中，可代替上述晶片盒十字轉門40或41，或與其結合使用。在討論提升/傾斜組件6000的操作之前，說明提升/傾斜組件6000的元件。
再次參見圖34，提升/傾斜組件6000包括與由電機6006驅動的線性通道6004耦合的套(nest)6002。術語“套”通常表示在其上可裝載晶片軸承盒的平臺。提升/傾斜組件6000包括線性編碼器LED組件6008和線性編碼器CCD組件6010。此外，提升/傾斜組件6000最好包括管狀傳感器6012、管狀傳感器接收器6014和位于套6002中的H條(H-bar)傳感器(未示出)。套6002在通常表示為晶片水平取向和晶片垂直取向的兩個取向之間移動。如圖60所示，套6002位于晶片水平位置。
參見圖35，示出提升/傾斜組件6000的另一幅圖。固定大量晶片6102的晶片盒6100停在套6002中。如下面參照提升/傾斜組件6000的操作更詳細說明的那樣，圖61中的套6002在晶片垂直位置上取向。
參照圖36-38，表示提升/傾斜組件6000的三個剖視圖。圖36-38展示在三個傳送操作點組件的操作和表示當它從接近晶片垂直位置(圖36)移動到接近晶片水平位置(圖38)時套6002所達到的位置。線性通道6004包括固定框架6208和可移動的框架6210。可移動的框架6210可作為安裝于線性通道6004的移動部分上的任何結構來實現。例如，將可移動的框架6210安裝成在電機6006的控制下線性移動的滑架。例如用可從THK America.200E.Commerce Drive.Schaumburg，IL 60173獲得的線性移動導軌實現該線性通道6004。
與套6002相連的是包括騎在導向裝置例如斜坡6204上的杠桿輪或滾珠軸承6202的杠桿6200。導向裝置通常為在晶片水平位置與晶片垂直位置之間的轉變期間滾珠軸承6202可在其上滾動的光滑表面。扭簧組件6206對套6002施加力，正如下面更詳細的說明，以幫助套6002在晶片水平位置與晶片垂直位置之間進行轉換(套6002可由硬停部件6212支撐)。在固定框架6208的頂部上的固定位置中安裝斜坡6204，同時扭簧組件6206安裝在可移動的框架6210上。
操作中，如上所述，提升/傾斜組件6000用于將晶片裝入接口模件38、39中，然后停留在動力門35或36之后。在裝載或卸載期間，提升/傾斜組件6000返回到如圖61所示的晶片垂直位置。與動力門35、36連接傳感器可用于通知控制系統100(圖14-21)，實際上動力門35、36是打開的，不應該允許提升/傾斜組件6000移動(由此提供安全互鎖機構)。
對于裝載操作來說，套6002最好返回到超過真正垂直約15度的晶片垂直位置。由此按晶片盒6100可滑入完全加載位置中的向下的小的傾斜，套6002保持晶片垂直位置。并且，優選的晶片垂直位置有助于消除與晶片6102有關的污染物產生條件。因晶片6102寬松地安裝于晶片盒6100中，因而當處于嚴格的垂直取向上時晶片6102趨于振動。當晶片6102振動時，它們有可能產生可污染處理環境的顆粒。這樣，優選的晶片垂直位置防止晶片6102保持在自然垂直位置和產生顆粒。
再參照圖36-38，這些圖表示套6002在其晶片垂直位置(圖36)和其晶片水平位置(圖38)之間的移動。在電機6006、滾珠絲桿和線性軸承(未示出)的控制下線性通道6004的可移動框架6210沿軌道線性移動。電機6006通常包括旋轉編碼器，典型的光學編碼器，產生包括電機每旋轉一周的預定脈沖數量(例如，2000)等有關編碼器的輸出。脈沖表示電機轉動的旋轉數量(或旋轉部分)。因此考慮到電機6006與線性通道6004之間的耦合，將該脈沖轉換成線性距離。該脈沖可反饋給控制系統100或由協調線性通道6004運動的局部微控制器進行處理。
除有關電機生產的編碼器輸出之外，提升/傾斜組件6000可隨意包括共同作為線性絕對編碼器操作的線性編碼器LED組件6008和線性編碼器CCD組件6010。再參照圖35，示出LED組件6008和包括一系列的LEDs 6104和相應的光傳輸裂縫6106。線性編碼器CCD組件6010包括CCD組件6110和與有關的CCD控制電路6108。
各單個的LED 6104產生通過相應裂縫6106的光輸出。各裂縫6106僅允許由其相應的LED產生的光通過，為此各裂縫6106例如可以有15密爾或更小的直徑。LEDs 6104安裝于固定框架6208上，而線性編碼器CCD組件6010安裝在可移動框架6210上。CCD模件6110沿在裂縫6106下的通路移動，并因此引導LEDs 6104產生的光。并且，當可移動框架6210向上或向下遷移線性通道6004時，CCD控制電路6010可監視它所檢測的光源的數量和位置，并對于可移動框架6210的絕對垂直位置提供反饋。市場上可獲得的CCD模件提供足夠的分辨率，以高于10密爾的分辨率確定可移動框架6210的垂直位置。控制系統100可利用來自CCD控制電路6010的反饋，例如作為對由電機6006產生的旋轉編碼器的輸出的雙重檢查。
當可移動框架6210前進到線性通道6004之上時，套6002利用在上的扭簧組件6206從斜坡6204向上移動。扭簧對套6002和杠桿6200加力，使套6002圍繞扭簧組件6206旋轉并進入晶片水平位置。在從晶片垂直位置向晶片水平位置的轉變期間，滾珠軸承6202和杠桿6200騎在幫助確保在這兩個位置之間光學轉變的斜坡6204上。當套6002到達晶片水平位置時，配置硬停部件6212，防止套6002圍繞扭簧組件6206的進一步旋轉。
應該理解，其它裝置也可用于引起套6002的旋轉運動。例如，套的電機可對與套6002剛性連接的的軸上產生扭矩，使其在晶片垂直取向與晶片水平取向之間旋轉。由套的電機產生的扭矩可在控制系統100的總程序控制下操作，以便在可移動框架6210進行傳送時在套6002中產生旋轉。
從晶片垂直位置到晶片水平位置，扭簧組件6206中的扭簧提供提升其中包括晶片6012的晶片盒6100所需要的力。為此，扭簧最好由琴用鋼絲形成，但也可用不銹鋼形成。當電機6006激活，使可移動的框架6210向后向線性通道6004下移動時，套6002在相反的方向上圍繞扭簧組件6206旋轉。杠桿6200和滾珠軸承6202沿相反的方向光滑地沿斜坡6204移動，使套6002返回到晶片垂直位置。在晶片垂直位置，杠桿6200提供在距真正垂直約15度之處固定套6002的停止部件。應該指出，在線性通道6004中的線性移動實現套6002中的平移和旋轉運動。
提升/傾斜組件6000可配置附加的傳感器，提供有關套6002和晶片盒6100狀態的反饋信息。如上所述，H條傳感器可位于套6002中的各種位置上。晶片盒6100一般包括兩個垂直長度的對準條和水平長度的對準交叉條。這些條被統稱為“H條”。H條傳感器可實現為當H條并因此晶片盒6100存在于套6002中時進行指示的光學傳感器和接收器對或機械轉換傳感器。例如通過提供由裝入的晶片盒6100上的H條中斷的光傳輸和接收通路，光學H條傳感器可進行操作，同時通過提供當晶片盒6100插入套6002中時觸發的機械開關，機械H條傳感器進行操作。
由于各晶片盒制造者可控制H條的位置和由于在不同制造者之間晶片盒的結構可改變，因而套6002可構成為具有接收各個制造者的晶片盒6100的不同H條組件。并不限制H條傳感器本身在套6002上的任何特定位置，但可以設置成針對特定晶片盒6100上的H條的任何光學或機械傳感器，以此來實現。圖39表示H條組件6500的一個實例。
H條組件6500包括水平軌道6502、第一垂直軌道6504、和第二垂直軌道6506。H條組件6500還包括光學傳感器6508和光學發射器6510。晶片盒6100上的H條配合水平軌道6502和垂直軌道6504、6506。如圖39所示，光學發射器6510設置成沿水平軌道6502發射能量。光學傳感器跨過水平軌道6502設置，以接收發射的能量。因此，通過確定是否接收由光學發射器6510發射的能量，光學傳感器6508可檢測晶片盒6100的H條是否存在。H條組件可安裝于套6002上，例如如圖40所示在區域6600上。
提升/傾斜組件6000還可提供傾斜位置傳感器。如上所述，扭簧組件6206提供從晶片垂直取向到晶片水平位置移動晶片盒6100所需的力。傾斜位置傳感器提供表示套6002達到晶片水平位置時的反饋。圖40表示在套6002上傾斜傳感器的一個可能的實施方案。
圖66表示套6002的頂側6602和套6002的底側6604和傾斜傳感器6604。傾斜傳感器例如在位置6606與底側6604連接。傾斜傳感器6604包括發射器6610和傳感器6612。中斷標志6614安裝在可移動的框架6210上。如圖66所示，發射器6610和傳感器6612設置成可中斷存在于發射器與接收器之間的光學通路同時套6002從晶片水平取向旋轉出。發射器6610和傳感器6612還設置在套6002上，以便當套6002旋轉進晶片水平取向中時，與可移動框架6210相連的中斷標志6614中斷發射器6610與傳感器6612之間的通路。
傾斜傳感器還可作為位于硬停止部件6212上的機械開關來實現。然后由在硬停止部件6212處進入晶片水平位置的套6002觸發該機械開關。來自機械開關或光學傳感器的反饋可用于確認扭簧組件6206的損耗或完全失效(例如，控制系統100可檢測在足夠數量的電機6006旋轉之后，傾斜傳感器并不表示套6002的晶片水平位置)。
再參照圖35，該圖展示管狀傳感器6012和管狀傳感器接收器6014的位置。管狀傳感器6012裝有發射器，例如光學發射器，向下發射光束到管狀傳感器接收器6014。如圖35所示，管狀傳感器6012沿提升/傾斜組件6000的右手側取向。但是，圖34還展示管狀傳感器6012還可沿提升/傾斜組件6000的左手側取向。左手取向包括配置于管狀傳感器6012下面的左手管狀傳感器接收器6014(圖34)。
再參照圖61，管狀傳感器6012可檢測到晶片6102在晶片盒6100中的不正確的固定。例如，已被移出并因此延伸到晶片盒6102外部的晶片將阻塞傳感器接收器6014。因移出的晶片可捕獲在提升/傾斜組件6000上的露出表面上，因而存在移出的晶片被可移動框架6210的垂直移動所損壞的可能。這樣，當傳感器接收器6014的輸出表示阻塞的條件時，控制系統100可進行響應，例如通過產生錯誤顯示，或引導晶片傳送單元62、64以避免處理已移出的晶片。控制系統100還可進行響應，通過使套6002返回到晶片垂直位置，企圖移動已移出的晶片返回到晶片盒6100中的位置。應該指出，一般來說，當套6002在晶片水平取向上時，管狀傳感器6012提供最有意義的反饋。
上述各傳感器可與控制系統100連接，控制系統100可進行響應實施對提升/傾斜組件6000的明智的控制。應該認識到，傳感器的精確位移很寬地變化，同時允許傳感器執行其預定功能。例如，可以在可移動框架6210的一部分上而不是套6002上安裝管狀傳感器。并且，可配置附加的傳感器系統、激光映射單元，用于標引晶片盒6100中的有晶片或沒有晶片。
參照圖41，所示的激光映射系統6700包括光學發射器6702和6704和光學接收器6706和6708。光學接收器6706和6708放置于套6002中的開口6710后面。光學接收器6706和6708和光學發射器6702和6704可安裝于獨立地支撐提升/傾斜組件6000的固定結構6712上。
沿套6002并通過開口6408，光學發射器6702和6704發射輻射，例如以可見光或紅外線波長。光學接收器6706和6708響應于它們檢測的發射出的輻射產生輸出。在激光映射系統6700操作期間，套6002垂直移過激光映射系統6700。特別是，在套6002到達晶片水平位置之后，可移動框架6208可繼續垂直地移動套6002(停靠在硬停止部件6212上)。
當套6002繼續垂直地移動時，在各晶片6012通過，并且還在光學發射器6704和6706的前面期間，激光映射功能產生。因此交替地禁止和允許由光學發射器6705和6706發射的輻射達到光學接收器6706和6708。控制系統100可監視光學接收器6706和6708的輸出、電機6006旋轉編碼器輸出、和任選的線性編碼器CCD組件6010輸出，以確定在晶片盒6100中有或沒有晶片6012和該晶片6012存在或不在處的位置。單個光學發射器和接收器對足以完成激光映射功能，盡管還可配置附加的單獨的光學發射器，例如光學發射器6704，專門檢查例如有晶片或專門檢查沒有晶片。
在激光映射過程完成之后，控制系統100可繼續升高套6002到光學發射器6702和6704的上面，以便晶片傳送單元62、64可存取單個晶片6012。圖42展示位于激光映射系統6700上的套6002。控制系統100可指示晶片傳送單元52、54對激光映射系統已檢測的晶片6012進行操作，和調整套6002的高度，以便晶片傳送單元52、52可存取單個晶片6012。控制系統100還可指示晶片傳送單元52、54跳過可能存在于晶片盒6100內的晶片6012中的間隙，或指示晶片傳送單元52、54利用晶片盒6100中的間隙存儲已處理的晶片。
在不脫離其基本教導的情況下，已對在前的系統進行了多種改變。盡管按照一個或多個特定的實施例大體詳細地描述了本發明，但本領域的技術人員應該認識到，可對其進行各種改變而不會脫離由所附權利要求提出的本發明的范圍和實質。
權利要求
1.用于半導體晶片處理裝置中的提升/傾斜組件，所述提升/傾斜組件包括包括固定框架和可移動框架的線性通道；可旋轉地與所述可移動框架連接的套，所述套在晶片水平取向和晶片垂直取向之間旋轉；與所述線性通道耦合的電機；和與所述套連接的杠桿，當所述套在所述晶片垂直取向上時，所述杠桿使所述套與真正的垂直偏移。
2.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括與所述可移動框架連接的扭簧組件，所述扭簧組件包括對所述套施加力的扭簧。
3.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括與所述可移動框架連接的套的電機，所述套的電機剛性地與所述套連接，在所述套中產生旋轉。
4.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括與所述固定框架連接的導向裝置和與所述杠桿連接的滾珠軸承，所述導向裝置包括所述滾珠軸承可在其上移動的光滑表面。
5.根據權利要求4所述的提升/傾斜組件，其中所述導向裝置是斜坡。
6.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括安裝到所述固定框架上的線性編碼器LED組件和安裝于所述可移動框架上的線性編碼器CCD組件。
7.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括與所述套和所述可移動框架連接的傾斜傳感器。
8.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括與所述套連接的H條傳感器。
9.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括與所述可移動框架連接的管狀傳感器和與所述套連接的管狀傳感器接收器。
10.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，還包括激光映射單元，該激光映射單元包括至少一個發射器；至少一個接收器；所述發射器設置成可通過位于所述套中的晶片盒發射能量，和所述接收器設置成可接收由所述發射器發射的所述能量。
11.根據權利要求1所述的提升/傾斜組件，其中所述發射器發射光學能量并且所述接收器接收光學能量。
12.半導體處理裝置，包括輸入部分，具有通過其可插入托架的開口，該托架支撐多個半導體晶片，當托架通過輸入部分的開口插入時使該半導體晶片以一般的垂直狀態取向；設置成可接收具有以一般的垂直狀態取向的半導體晶片的托架的取向改變裝置，該取向改變設備可使托架重新取向，以便晶片以一般的水平狀態取向；具有用于處理半導體晶片的多個處理臺的處理部分；設置成可接收在一般的水平取向上的半導體晶片和將它們提供給處理部分中的一個或多個處理臺的傳送裝置。
13.根據權利要求12所述的半導體處理裝置，其中取向改變裝置設置在輸入部分中。
14.根據權利要求12所述的半導體處理裝置，其中處理部分包括至少一個電鍍臺。
15.根據權利要求14所述的半導體處理裝置，其中處理部分包括至少一個用銅鍍敷一個或多個半導體晶片的電鍍臺。
16.根據權利要求14所述的半導體處理裝置，還包括設置成可接收來自傳送裝置的在一般水平取向上的已處理過的晶片的另一托架；設置成可接收帶有在一般水平取向上的已處理過的半導體晶片的該另一托架的另一個取向改變裝置，該另一個取向改變裝置可使該另一托架重新取向，以便晶片以一般的垂直狀態取向；具有開口的輸出部分，該另一托架通過該開口從半導體處理裝置移出。
17.根據權利要求16所述的半導體處理裝置，其中取向改變裝置和另一個取向改變裝置分別設置在輸入部分和輸出部分中。
18.根據權利要求17所述的半導體處理裝置，其中按并排的關系設置輸入部分和輸出部分。
19.根據權利要求12所述的半導體處理裝置，其中傳送設備包括適于處理所述半導體晶片中的單個的機械手；線性驅動機構，支撐機械手和沿線性軌道驅動機械手到最接近取向改變裝置的位置，以允許機械手從托架移出單個半導體晶片。
20.根據權利要求16所述的半導體處理裝置，其中傳送裝置包括適于處理所述半導體晶片中的單個的機械手；線性驅動機構，支撐機械手和沿線性軌道驅動機械手到最接近另一取向改變裝置的位置，以允許機械手將單個已處理過的半導體晶片插入另一托架中。
21.根據權利要求12所述的半導體處理裝置，其中取向改變裝置包括升降機，該升降機包括包括固定框架和可移動框架的線性通道；可旋轉地與所述可移動框架連接的套，所述套在晶片水平取向和晶片垂直取向之間旋轉；與所述線性通道耦合的電機；和與所述套連接的杠桿，當所述套在所述晶片垂直取向上時，所述杠桿使所述套與真正的垂直偏移。
22.根據權利要求12所述的半導體處理裝置，其中取向改變設備包括構成為可支撐托架和在加載位置與傳送位置之間水平地旋轉托架的十字轉門，同時該托架設置成可固定在一般水平取向上的半導體晶片；與所述十字轉門相鄰且構成為在交換位置和取出位置之間可垂直移動托架的升降機，該升降機使托架重新取向，以便在取出位置時半導體晶片在一般的垂直取向；當十字轉門設置在所述傳送位置時和所述升降機設置在所述交換位置時，在所述十字轉門與所述升降機之間傳送托架。
23.根據權利要求16所述的半導體處理裝置，其中另一取向改變裝置包括升降機，該升降機包括包括固定框架和可移動框架的線性通道；可旋轉地與所述可移動框架連接的套，所述套在晶片水平取向和晶片垂直取向之間旋轉；與所述線性通道耦合的電機；和與所述套連接的杠桿，當所述套在所述晶片垂直取向上時，所述杠桿使所述套與真正的垂直偏移。
24.根據權利要求16所述的半導體處理裝置，其中取向改變設備包括構成為可支撐托架和在加載位置與傳送位置之間水平地旋轉托架的十字轉門，同時該托架設置成可固定在一般水平取向上的半導體晶片；與所述十字轉門相鄰且構成為在交換位置和取出位置之間可垂直移動托架的升降機，該升降機使托架重新取向，以便在取出位置時半導體晶片在一般的垂直取向；當十字轉門設置在所述傳送位置時和所述升降機設置在所述交換位置時，在所述十字轉門與所述升降機之間傳送托架。
25.用于處理其中具有多個半導體工件的工件盒的工件接口模件，包括構成為可支撐至少一個工件盒和在加載位置與傳送位置之間旋轉所述至少一個工件盒的工件十字轉門；與所述工件十字轉門相鄰且構成為在交換位置和取出位置之間可移動工件盒的工件升降機；其中當所述工件十字轉門設置在所述傳送位置時和所述工件升降機設置在所述交換位置時，在所述工件十字轉門與所述工件升降機之間傳送工件盒。
26.根據權利要求25所述的工件接口模件，其中所述工件盒十字轉門包括至少一個構成為可支撐工件盒的鞍形物。
27.根據權利要求27所述的工件接口模件，其中所述工件盒十字轉門包括至少一個與至少一個鞍形物耦合且用于調整其位置的鞍形物電機。
28.根據權利要求28所述的工件接口模件，其中所述至少一個鞍形物電機調整所述至少一個鞍形物和由此固定在所述加載位置上的垂直位置和所述傳送位置中的水平位置上的工件盒的取向。
29.根據權利要求27所述的工件接口模件，其中所述工件盒十字轉門包括兩個用于支撐兩個工作盒的鞍形物。
30.根據權利要求25所述的工件接口模件，其中所述工件升降機包括用于在水平位置固定工件盒的升降機支架。
31.根據權利要求30所述的工件接口模件，其中所述工件升降機包括用于旋轉所述升降機支架的升降機旋轉電機。
32.根據權利要求25所述的工件接口模件，其中所述工件十字轉門包括用于在工件盒垂直取向的第一位置和工件盒水平取向的第二位置之間旋轉所述至少一個鞍形物的鞍形物電機。
33.具有工件傳送器的處理工具的工件接口部分，該工件接口部分構成為可處理其中具有多個半導體工件的工件盒，該接口部分包括第一工件接口模件，具有構成為可支撐工件盒的至少一個鞍形物，所述第一工件接口模件與工件傳送器相鄰地設置并使工件傳送器可存取工件盒中的工件；第二工件接口模件，具有構成為可支撐另一工件盒的至少一個鞍形物，所述第二工件接口模件與工件傳送裝置相鄰地設置并使工件傳送裝置可存取在另一工件盒中的工件。
34.根據權利要求33所述的工件接口部分，其中所述第一工件接口模件包括用于接收未經處理的半導體工件的輸入工件接口模件。
35.根據權利要求33所述的工件接口部分，其中所述第二工件接口模件包括用于接收已處理的半導體工件的輸出工件接口模件。
36.根據權利要求33所述的工件接口部分，其中所述第一工件接口模件和所述第二工件接口模件分別包括構成為可支撐至少一個工件盒和在加載位置之一與傳送位置之間旋轉所述至少一個工件盒的工件十字轉門；與所述工件十字轉門相鄰且構成為在交換位置和取出位置之間可移動工件盒的工件升降機；其中當所述工件十字轉門位于所述傳送位置時和所述工件升降機位于所述交換位置時，在所述工件十字轉門與所述工件升降機之間傳送工件盒。
37.根據權利要求36所述的工件接口部分，其中工件十字轉門包括鞍形物。
38.根據權利要求37所述的工件接口部分，其中所述工件十字轉門包括用于在工件盒和其中的半導體工件垂直取向的第一位置和工件盒和其中的半導體工件水平取向的第二位置之間旋轉鞍形物的鞍形物電機。
39.根據權利要求36所述的工件接口部分，其中所述工件十字轉門包括與鞍形物耦合且用于調整其位置的鞍形物電機。
40.根據權利要求36所述的工件接口部分，其中所述鞍形物電機調整鞍形物和由此固定在所述加載位置中的垂直位置和所述傳送位置中的水平位置上的工件盒的取向。
41.根據權利要求36所述的工件接口部分，其中所述工件升降機包括用于在水平位置固定工件盒的升降機支架。
42.根據權利要求41所述的工件接口部分，其中所述工件升降機包括用于旋轉所述升降機支架的升降機旋轉電機。
43.根據權利要求36所述的工件接口部分，其中所述第一工件接口模件包括用于接收未經處理的半導體工件的輸入工件接口模件。
44.根據權利要求36所述的工件接口部分，其中所述第二工件接口模件包括用于接收已處理過的半導體工件的輸出工件接口模件。
45.模塊化的半導體晶片處理裝置，包括輸入模件，幫助將包含用于處理的半導體晶片的一個或多個托架提供給半導體晶片處理設備；輸出模件，幫助從半導體晶片處理設備中取出包含已處理過的半導體晶片的一個或多個托架；至少一個處理模件，包括多個用于處理半導體晶片的線性設置的處理臺，該至少一個處理模件限定通常為線性的處理腔室，該至少一個處理模件適于按端到端方式與至少一個其它處理模件連接，形成延伸的線性處理腔室；傳送模件，從輸入模件接收一個或多個半導體晶片，傳送該一個或多個半導體晶片給至少一個處理臺進行處理，并將該一個或多個半導體晶片提供給輸出模件。
46.根據權利要求45所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，還包括按端到端方式與至少一個處理模件連接以形成延伸的處理腔室的另一個處理模件。
47.根據權利要求46所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，還包括按端到端方式與傳送模件協作以通過延伸的處理腔室傳送該一個或多個半導體晶片的另一個傳送模件。
48.根據權利要求45所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中該處理模件包括連接在一起以限定該處理腔室的至少各側的左和右處理子模件。
49.根據權利要求46所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中該另一處理模件包括連接在一起以限定延伸的處理腔室的至少各側的左和右處理子模件。
50.根據權利要求45所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中該處理模件包括至少一個適于電鍍半導體晶片的處理臺。
51.根據權利要求45所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中該處理模件包括至少一個適于用銅電鍍半導體晶片的處理臺。
52.根據權利要求46所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中該另一處理模件包括至少一個適于電鍍半導體晶片的處理臺。
53.根據權利要求46所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中該另一處理模件包括至少一個適于用銅電鍍半導體晶片的處理臺。
54.模塊化的半導體晶片處理裝置，包括第一處理模件，包括線性設置的用于處理半導體晶片的多個處理臺，至少一個處理模件限定通常為線性的處理腔室，該至少一個處理模件適于按端到端方式與至少一個其它處理模件連接，形成延伸的線性處理腔室；第二處理模件，按端到端方式與第一處理模件連接和形成延伸的處理腔室；第一傳送模件，傳送一個或多個半導體晶片給第一處理模件的至少一個處理臺進行處理；第二傳送模件，按端到端方式與第一傳送模件合作，以傳送一個或多個半導體晶片給第二處理模件的至少一個處理臺進行處理。
55.根據權利要求54所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中第一處理模件包括連接在一起以限定該處理腔室的至少各側的左和右處理子模件。
56.根據權利要求54所述的模塊化的半導體晶片處理裝置，其中該另一處理模件包括連接在一起以限定延伸的處理腔室的至少各側的左和右處理子模件。
全文摘要
提供一種半導體處理裝置。該處理裝置包括輸入部分(12),該輸入部分(12)具有通過其可插入支撐多個半導體晶片(W)的托架(16)的開口(32)。當托架通過輸入部分的開口插入時使該半導體晶片以一般的垂直狀態取向。取向改變裝置(40)設置成可接收帶有在一般垂直狀態的半導體晶片的托架。取向改變裝置可使托架重新取向,以便晶片以一般的水平狀態重新取向。該處理裝置還包括具有用于處理半導體晶片的多個處理臺(20,22)的處理部分(14)和設置成可接收在一般的水平取向上的半導體晶片的傳送裝置(62)。該傳送裝置接收半導體晶片并將它們提供給處理部分中的一個或多個處理臺。
文檔編號H01L21/687GK1278229SQ98809735
公開日2000年12月27日 申請日期1998年1月5日 優先權日1997年9月30日
發明者凱爾·漢森, 馬克·迪克斯, 丹尼爾·J·伍德拉夫, 弗萊德·齊拉 申請人:塞米圖爾公司