[发明专利]用于为末端执行器提供适合的真空杯的装置、系统和方法

说明书

所公开的实施例是并且至少包括用于为末端执行器提供真空夹持的装置、系统和方法。所述装置、系统和方法可以包括至少一个真空抽吸孔眼，所述真空抽吸孔眼在其基部与真空连通关联，并且在其最顶端部分处具有比在所述基部更大的横截面圆周；延伸的杯形泡沫部分，其包括接收部分，所述接收部分适于在其中接收所述最顶端部分的较大横截面圆周；以及线夹，所述线夹具有沿所述延伸的杯形泡沫部分的横截面平面插入的两个腿部，所述两个腿部适于在所述真空抽吸孔眼的第二横截面圆周上的两个切点处将所述接收部分压缩成摩擦接触，所述第二横截面圆周在所述较大横截面圆周下方。

技术领域

本公开涉及诸如半导体晶片(semiconductor wafers)之类物品的转移，并且更具体地涉及一种适合的真空杯，例如其可以用在用于抓持这种晶片的末端执行器上。

背景技术

机器人技术的使用作为制造业的权宜之计已经很成熟了，特别是在人力搬运效率低下和/或不受欢迎的应用中。一种这样的情况是半导体领域，其中机器人被用于在各种晶片处理步骤中处理晶片。举例来说，这样的工艺步骤可以包括化学机械平坦化(CMP)、蚀刻、沉积、钝化以及其中必须保持密封和/或“清洁”环境的各种其他工艺，以限制污染的可能性并确保满足各种特定的加工条件。

半导体领域中用机器人处理这些晶片的当前实践通常包括使用可操作地附接到机器人的末端执行器，例如以便将来自加载堆叠的半导体晶片加载到可对应于前述示例性处理步骤的各种处理端口中。也就是说，使用机器人来部署末端执行器以从特定的端口或堆叠中取回晶片，例如在关联的处理室中处理之前和/或之后。晶片因此可以通过与末端执行器连接的机器人穿梭到随后的端口以进行额外的处理。当晶片处理阶段完成时，机器人可以随后将处理后的半导体晶片返回到加载端口，并且可以再次使用末端执行器来取回下一个晶片以供系统处理。典型地，在每个过程运行期间，使用末端执行器以这种方式处理一堆多个半导体晶片。

典型的末端执行器将晶片保持在其底侧上，比如使用由(例如)末端执行器的一部分上的真空抽吸孔眼提供的背侧抽吸。这些真空孔眼的数量通常是多个且位于末端执行器的远端部分处。作为非限制性示例，末端执行器的该远端可以为叉(forked)形、刮刀(spatula)形等。正是这些真空孔眼抓住每个硅晶片，以用于机器人在半导体工艺、晶片对准器、晶片盒等之间进行转移。

在现有技术中，末端执行器的远端部分通常相对于与机器人交接的支承臂是平坦的，末端执行器的远端从该支承臂延伸。这样，将硅晶片抓持到末端执行器的真空孔眼通常比由末端执行器的远端部分提供的平面具有更高的高度轮廓，例如高度为1/4英寸。简而言之，该高高度的轮廓在晶片的底部与末端执行器的远端部分之间提供足够的空间，以避免晶片与末端执行器之间的接触。这种接触是不希望的，因为它可能导致晶片损坏和/或污染。

但是，这种高高度的轮廓的真空孔眼通常会抽吸产生非常差的真空，并且可能不能提供阻止晶片与端部执行器之间接触的期望效果，至少对于具有翘曲轮廓的晶片而言。这种翘曲可能是由在晶片上的处理效果造成的，或者甚至存在于预处理的晶片中。而且，对于已知实施例中的大晶片而言，晶片与末端执行器接触的问题可能会加剧，至少是因为由非适合的真空杯常常抽吸引起的不良真空造成抓持大晶片的更大困难，并且这种不良抓持可能导致晶片在由机器人运输过程中移动或下落。因此，需要一种与末端执行器一起使用的真空杯，其提供改进的真空并且更好地保护与末端执行器相关联的半导体晶片不因真空抓持不足而掉落。

发明内容

所公开的实施例是并且至少包括用于为末端执行器提供真空抓具的装置、系统和方法。所述装置、系统和方法可以包括至少一个真空抽吸孔眼，所述真空抽吸孔眼在其基部与真空连通关联，并且在其最顶端部分处具有比在所述基部更大的横截面圆周；延伸的杯形泡沫部分，其包括接收部分，所述接收部分适于在其中接收所述最上部分的更大横截面圆周；以及线夹，所述线夹具有沿所述延伸的杯形泡沫部分的横截面平面插入的两个腿部，所述两个腿部适于在所述真空抽吸孔眼的第二横截面圆周上的两个切点处将所述接收部分压缩成摩擦接触，所述第二横截面圆周在所述较大横截面圆周下方。