專利名稱：具有緩沖性能的邊緣夾持校準器的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體晶片的運送和處理設備，尤其是涉及用于閱讀晶片上的OCR標記的邊緣夾持裝置，其中，該裝置包括緩沖器機構，該緩沖器機構允許晶片通過該裝置有很高的處理量。
相關技術的說明在半導體晶片的制造過程中，晶片在開口盒中，并在制造晶片的各種處理工具之間傳送，該開口盒密封在容器內，例如標準機械界面(SMIF)容器。當晶片通過各種工件工具運動時，希望能在任意給定時間追蹤和定位特定晶片。而且，希望能夠在晶片制造過程中識別特定晶片，以保證該晶片只會受到適合該晶片的處理。這樣的晶片追蹤部分通過使各晶片標記有光符識別(OCR)標記或類似指示標記而實現，在將晶片布置在處理站之前，先讀出各晶片標記。該指示標記通常是通過激光或其它合適蝕刻裝置而蝕刻在晶片的上表面和/或底表面上靠近外周處的數字或字母順序。也可選擇，該指示標記可以是在晶片外周處的條形碼或兩維點陣。
在可以讀出指示標記之前，首先必須定位該標記。當晶片放置在晶片盒中時，晶片相對于該盒以及相對于取出和支承該晶片的工具的方位通常是未知的。已經試圖使各晶片的指示標記對齊成在盒內的特定旋轉方位。不過，因為當盒在處理站之間進行運送和傳遞時晶片在該盒內運動，還因為晶片通常在處理工具中重新定位，因此，證明在輸送之前使指示標記對齊是不可行的。
外力定位指示標記，晶片通常在其外邊緣形成有基準標記，例如凹槽。對于處理的各晶片，指示標記相對于凹槽處在固定的已知位置，因此，通過找到該凹槽，可以確定指示標記的準確位置。該凹槽通常通過在傳感器或照相機下旋轉晶片來尋找，這樣，該傳感器或照相機掃描晶片的外邊緣，并識別凹槽在工件外周上的位置。一旦找到凹槽位置，晶片就能夠旋轉成使指示標記位于照相機(與用于找凹槽的照相機相同或不同)下面，然后可以讀出該指示標記。
使晶片旋轉的另一原因是確定晶片的徑向跳動。晶片在置于盒或處理工具上時的定心很重要。當晶片偏心時，它不能正確布置在處理工具的夾頭上和/或它可能由于在將晶片傳送給盒時擦過盒的側部而產生微粒。因此，通常需要確定晶片的徑向跳動，并將它糾正至中心位置。徑向跳動是矢量值，表示晶片相對于布置有該晶片的工件而偏離中心位置的量和方向。當確定徑向跳動后，該晶片可以移動到中心位置，或者機器人的末端執行器可以運動，以便使晶片處于中心處。
通常，單獨的操作專用于定位和讀出晶片上的指示標記，并確定和調節晶片的徑向跳動，其中，希望識別將在該站中進行處理的特定晶片。該操作在稱為校準器的站中完成。這樣的站通常布置在緊鄰的上游處，作為獨立單元或者作為在晶片制造處理中讀出指示標記的各工具的一部分。
在普通的校準器中，工件處理機器人必須首先將晶片從盒傳遞給校準器，該校準器再識別徑向跳動和凹槽位置，該機器人或校準器使晶片定心，再讀出OCR標記，然后機器人將該晶片送回盒。當校準器工作時，機器人空閑，當機器人將晶片傳送給校準器和從校準器中取出時，該校準器空閑。因此，普通的校準器/機器人系統的處理量較低大約300晶片每小時。當在需要讀出指示標記的各站中必須進行校準處理，且在各個站都必須對各個晶片進行校準處理時，處理量明顯較低。已知提供雙臂機器人以增加處理量。不過，這樣機器人在工具和清潔室內占用額外空間，該額外空間會增加額外費用。而且，雙臂機器人很昂貴、需要更復雜的控制，并較難維護。
半導體制造商還很關心避免在半導體的兩側形成擦痕和微粒。在晶片前表面上的擦痕和微粒明顯損壞了集成電路的幾何形狀。不過，在晶片背面上的擦痕和微粒也能夠對晶片前側的幾何形狀有不利影響。尤其是，當支承在處理夾頭上時，在晶片背面上的擦痕和微粒能夠升高到晶片的頂表面上。即使稍微改變晶片的頂表面的高度，也能夠影響在平板印刷處理過程中焦點的深度，因此，對形成于晶片的前側上的幾何形狀有不利影響。
發明簡介因此，本發明的優點是增加了工件通過校準器處理的處理量。
本發明的另一目的是在機器人將工件傳送給校準器和從校準器中送出時使得該校準器并不空閑。
本發明的另一目的是在校準器進行工作時使得機器人并不空閑。
本發明的另一目的是防止工件的背面產生擦痕和微粒。
本發明的另一優點是校準器在工件的邊緣處支承工件，從而不會與形成于工件上的圖形干涉。
本發明的另一優點是校準器能夠被動在工件的邊緣支承工件，從而不會使工件夾在校準器上。
本發明的另一優點是提供了一種校準器，該校準器能夠以合適的方位將工件傳送給工件處理機器人的末端執行器。
本發明的還一優點是使工件在校準器上自動定心，以便能省略普通的徑向跳動確定步驟，并能夠省略用于確定徑向跳動的傳感器。
這些和其它優點可以通過本發明實現，在優選實施例中，本發明涉及具有緩沖性能的邊緣夾持校準器。本發明包括夾頭臂，用于接收工件，使工件旋轉以確定凹槽的位置，然后將工件定位成能夠讀出在該工件上的OCR標記。然后，夾頭臂再將工件傳遞給緩沖器臂。因此，工件處理機器人能夠將新的工件傳送給夾頭臂，并在單個操作中將舊的工件帶走，而不是象現有技術中那樣采用兩次單獨的操作。
附圖的簡要說明下面將參考附圖介紹本發明，附圖中

圖1是本發明的校準器的頂側透視圖；圖2是本發明的校準器的前側透視圖，其中除去了殼體和緩沖器支承架罩；圖3是本發明的校準器的后側透視圖，其中除去了殼體和緩沖器支承架罩；圖4是本發明的校準器的底側透視圖，其中除去了殼體和緩沖器臂支承架板；圖5是本發明的校準器的側視圖，其中除去了殼體和緩沖器支承架板；圖6是本發明的校準器的俯視圖；以及圖7是表示根據本發明用于支承工件的指狀物的放大透視圖。
詳細說明下面將參考圖1-7介紹本發明，在優選實施例中，本發明涉及具有緩沖性能的邊緣夾持校準器。本發明的校準器可以布置在工件工具內，例如在處理工具、分揀器或計量工具中。也可選擇，校準器可以為獨立單元。應當知道，本發明的校準器設置成可以操作各種工件和不同尺寸的工件。
參考圖1-7，圖中表示了本發明的邊緣夾持校準器100，該邊緣夾持校準器100包括夾頭基座102、夾頭臂104、緩沖器支承架134和緩沖器臂106a和106b。參考圖2和3，夾頭基座102由柱形殼體108確定，該柱形殼體108將環繞和保護在夾頭基座102內的部件(在圖2和3中局部省略了殼體，以便表示內部部件)。夾頭基座102還包括頂板110，該頂板110與殼體108的頂部配合，并固定在該殼體108的頂部上。頂板110包括中心孔112，桿114穿過該中心孔112伸出，如后面所述。
桿安裝在線性驅動器118上，該線性驅動器118用于使該桿114沿Z軸方向線性運動。尤其是，線性驅動器118包括載體120，桿114穿過該載體120可旋轉地安裝；絲杠122，用于使該載體120平動；以及馬達123，用于使該絲杠122旋轉。另外，導軌124安裝在殼體的內表面上，該載體再可平動地安裝在該導軌124上。在優選實施例中，線性驅動器馬達優選是包括無刷多極馬達。不過，在可選實施例中也可考慮有刷馬達。參考圖2，由馬達123產生的扭矩通過絲杠上的皮帶輪125、馬達123的輸出軸上的皮帶輪127以及纏繞在皮帶輪上的皮帶129而傳遞給絲杠。應當知道，在可選實施例中，也可以采用其它的扭矩傳遞機構，以便將扭矩從馬達傳遞給絲杠，這些扭矩傳遞機構包括嚙合齒輪以及延伸到馬達內的絲杠，這時將直接安裝在馬達的電樞上。該馬達還包括編碼器(未示出)，用于馬達旋轉的閉環伺服控制。在優選實施例中，線性驅動器118能夠使該桿沿Z軸方向平動大約1-2英寸，不過應當知道，在可選實施例中，Z軸方向的沖程也可以更小或更大。
優選是，桿114為由不銹鋼管形成的空心柱體。應當知道，在可選實施例中，桿114的材料和尺寸可以變化。線性驅動器118可以使該桿114往復運動，這樣，在夾頭臂上的工件可以傳送給緩沖器臂，如后面所述。
夾頭臂驅動器126用于使桿114和夾頭臂104旋轉。在優選實施例中，夾頭臂驅動器126包括無刷馬達128，但是在可選實施例中，也可以使用有刷馬達。皮帶輪130安裝在馬達128的輸出軸上，皮帶132環繞皮帶輪130和桿114安裝，這樣，馬達輸出軸的旋轉使得桿旋轉。夾頭臂驅動器126還包括編碼器(未示出)，該編碼器安裝在輸出軸上，以便能對桿的旋轉進行閉環伺服控制。
如本領域技術人員所知，在可選實施例中，也可以用其它的扭矩傳遞系統來代替皮帶輪130和皮帶，例如包括在輸出軸和桿上的齒輪系統，該齒輪既可以彼此嚙合，也可以通過在它們之間的皮帶連接。而且，應當知道，在可選實施例中，桿114可以直接安裝在馬達128的頂部，這樣，可以完全省略扭矩傳遞系統。夾頭臂驅動器126也安裝在載體120上，以便與桿114一起平動。
下面參考圖1-4，本發明的校準器100還包括緩沖器支承架134，該緩沖器支承架134可旋轉地安裝在夾頭臂基座104的底表面上。該夾頭臂基座再通過穿過螺栓孔136(圖1-3)的螺栓而安裝在底板或校準器的支承表面上。校準器100以稍微升高的方式螺栓連接在底板或支承表面上，從而使緩沖器支承架可以在夾頭基座102底表面的下面旋轉，如后面所述。
如圖2和4所示，緩沖器旋轉馬達138用于使緩沖器支承架在很小的弧度上相對于靜止的夾頭臂基座旋轉，例如15°。應當知道，在可選實施例中，緩沖器支承架可以大于或小于15°。馬達138可以為無刷馬達，但是在可選實施例中也可以采用有刷馬達。馬達138還可以包括固定在輸出軸上的編碼器(未示出)，以便能進行緩沖器支承架旋轉的閉環伺服控制。如圖3所示，銷釘140安裝在緩沖器支承架134的基座部分142上，該銷釘140穿過形成于夾頭基座102的底部中的狹槽144而向上延伸。當緩沖器支承架旋轉時，在夾頭基座102上的一對傳感器146檢測銷釘140到達狹槽144各端的時間，從而停止緩沖器支承架的旋轉。還可以提供有硬止動器(未示出)，以便物理防止緩沖器支承架過度旋轉。
例如參考圖1、2和3，緩沖臂106a、106b通過緩沖器臂的軸148a、148b可旋轉地安裝在緩沖器支承架134上。該軸使緩沖器臂106a、106b在打開位置和閉合位置之間旋轉，在該打開位置處，臂相互分開；在該閉合位置處，臂彼此對向向內運動，以便能將工件支承在它上面。緩沖器臂驅動馬達150安裝在緩沖器支承架上，該馬達包括輸出軸，在該輸出軸上安裝有皮帶輪152。皮帶154再布置成在緩沖器臂軸底部(即在緩沖器支承架的頂部156下面)環繞皮帶輪152以及一個緩沖器臂軸148a、148b。本發明的特征是，在彼此運動嚙合時相互作用的所有部件都位于校準器上的工件平面之下。緩沖器臂軸148a、148b通過嚙合的正齒輪(未示出)而相互連接，這樣，當馬達150使一個臂148旋轉時，第二臂以相反方向進行同樣程度的旋轉。應當知道，其它扭矩傳遞機構也可以用于代替皮帶輪152和皮帶154，以便將馬達扭矩傳遞給臂148a、148b。而且，應當知道，在可選實施例中，也可以提供兩個單獨的緩沖器臂驅動馬達，以便獨立地使一個緩沖器臂148相對于另一端旋轉。
如圖1、2和6所示，連桿158在頂板110上面固定安裝在桿114的頂部。夾頭臂104再通過絕緣支座固定安裝在連桿上。因此，在線性驅動器118的驅動下，夾頭臂104與桿114一起沿Z軸方向平動。在夾頭臂驅動器126的驅動下，夾頭臂104也與桿114一起繞該桿114的中心軸線旋轉。
夾頭臂104形成為弓形，并包括三個向上伸出的指狀物162a、162b和162c，這三個指狀物布置成彼此分開120°，并彼此間開成能夠支承預定尺寸的工件。本發明的優點是，夾頭臂104和緩沖器臂106都可以取下并由可選擇的夾頭臂和緩沖器臂代替，以便在不改變上述各驅動機構的情況下支承不同尺寸的工件。
工件例如半導體晶片通常包括在晶片外周上的3mm的邊緣未使用部分(exclusion)，在該邊緣未使用部分上并不形成圖形。指狀物162用于在該邊緣未使用部分支承工件，以防止在工件底表面上產生任何微粒或擦痕，該微粒或擦痕會在平版印刷工藝過程中對聚焦深度產生影響。應當知道，在可選實施例中，該指狀物彼此之間的角度可以不同于120°，只要當臂104旋轉時該指狀物能夠穩定地支承工件。
特別參考圖7，各指狀物162a、162b和162c包括一對工件支承銷164a、164b。如上所述，通常在工件的外周上形成凹槽，以便能夠定位和識別工件上的OCR標記。銷釘164a、164b彼此間開的長度至少為工件上的凹槽的長度，這樣，當工件在夾頭臂104上的位置使得凹槽布置成在一個支承銷164a、164b頂上時，相鄰的支承銷還能夠支承該工件。O形環166還可以覆蓋支承銷164a、164b(為了清楚，只表示了一個)，該O形環在上述外側區域接觸和支承工件的底表面。在旋轉過程中通過靜摩擦，該O形環被動夾持工件，并防止產生微粒。普通的邊緣夾將夾持或卷壓工件的外邊緣。這樣的夾持和卷壓接觸可能使工件產生應力，并引起微裂紋、破裂、剝落、斷裂和產生微粒。本發明的被動支承系統將不會有這些缺點。
各支承銷和O形環的直徑足夠小，這樣，當凹槽直接在銷釘上時，該凹槽還能由凹槽尋找傳感器來辨認，如后面所述。
各指狀物162a、162b和162c還包括向下傾斜的表面168，因此，當工件裝在指狀物162上時，工件在三個指狀物之間自動處于居中的確定位置。
夾頭臂104可以由各種剛性材料形成，例如陽極化鋁。該指狀物可以由各種剛性、低摩擦的材料制成，例如Delren、Teflon、PEEK或聚碳酸酯。
下面參考圖1、2、5和6，校準器100還包括安裝在軸上的傳感器臂170，該軸穿過桿114的中心向下延伸并安裝在載體120上。因此，傳感器臂170與桿114、連桿158以及臂104一起沿軸方向平動，但是當桿114、連桿158以及臂104旋轉時，該傳感器臂170保持靜止。接收器172安裝在傳感器臂的、與發送器174配合的端頭上，以便檢測工件的凹槽，如后面所述。應當知道，在可選實施例中，接收器172和發送器174的相應位置可以顛倒。
如上所述緩沖器臂106a和106b安裝在緩沖器臂軸148a和148b上，以便在打開和閉合位置之間旋轉。緩沖器臂106a、106b為弓形形狀，并包括四個工件支承件176，這四個工件支承件布置在臂上，并彼此間隔開，以便當該緩沖器臂處于閉合位置時支承工件。應當知道，在可選實施例中，工件支承件的數目和位置可以變化，只要它們能夠在處于閉合位置時能夠穩定地支承工件。優選是，該臂由剛性材料形成，例如陽極化鋁，優選是，該支承件由剛性低摩擦的材料形成，例如Delren、Teflon、PEEK或聚碳酸酯。
如上所述，發送器174安裝在一個緩沖器臂上，并向在傳感器臂170端頭上的接收器發出光束。如現有技術已知，發送器和接收器可以一起形成光束斷開傳感器，該傳感器能夠檢測在工件邊緣上的凹槽的位置，從而能夠識別工件上的OCR標記。如本領域技術人員已知，其它類型的傳感器系統也可以用于檢測該凹槽。
下面將參考圖1-7介紹該校準器100的操作。當桿114和夾頭臂104a處于降低位置時，普通的晶片處理機器人的末端執行器可以進入該夾頭臂和緩沖器臂之間，并將工件放低至指狀物162a、162b和162c上。如后面所述，本發明的還一特征是在夾頭臂104的上面和下面提供有足夠空間，以便使雙臂(paddle)末端執行器的疊置末端執行器能夠進入夾頭臂104的上面或下面。如上所述，傾斜表面168使晶片在指狀物之間自動定心，普通進行徑向跳動確定的單獨步驟可以省略。而且，通常用于確定徑向跳動的傳感器系統也可以省略。
當工件布置在指狀物162上時，夾頭臂驅動器126使夾頭臂104以及置于該夾頭臂上的工件旋轉。因為夾頭臂的旋轉軸線通過桿的中心，且因為工件定心在指狀物162上，因此，布置在臂104上的工件的旋轉軸線基本通過工件的中心。該臂能夠使工件旋轉至少360°。在工件的旋轉過程中的某一點上，發送器174和接收器172檢測到在工件外周上的凹槽。
在尋找該凹槽的操作過程中，優選是緩沖器臂106a和106b處于閉合位置，這樣，發送器174布置成向接收器172進行發送。應當知道，在可選實施例中，發送器174可以安裝在獨立的桿上，這樣，在尋找凹槽的操作過程中，緩沖器臂106既可以處于打開位置，也可以處于閉合位置。如上所述，當凹槽位于指狀物162的一個支承銷164上時，該工件可以支承在該指狀物的支承銷對的第二支承銷上，工作仍然在至少三點上穩定支承。
當找到凹槽時，工件在夾頭臂104上進一步旋轉，以便將OCR標記定位成靠近標記讀出裝置，例如電偶顯示(CCD)照相機。也可選擇，當檢測到凹槽時，OCR標記可能布置在照相機附近，因此在定位凹槽后，不需要使工件進一步旋轉以讀出標記。OCR標記可以布置在工件的頂面和/或底面上。因此，根據OCR標記的位置，CCD照相機布置在工件上面和/或下面。在很多情況下，CCD照相機布置成不會與校準器100的任意運動部件干涉。在可選實施例中，還考慮使校準器包括多個與發送器174和接收器172類似的發送器/接收器組，這些發送器/接收器組環繞夾頭臂和緩沖器臂的長度間隔開。這樣的多個傳感器減少了工件在定位凹槽時所必須旋轉的最大角度。
當讀出OCR標記時，線性驅動器118使工件升高到由緩沖器臂106a、106b占據的水平面之上。當在尋找凹槽的操作過程中緩沖器臂處于閉合位置時，在工件升高正確使該臂打開，以保證工件和緩沖器臂之間不會發生干涉。在工件升高到高于緩沖器臂平面之后，緩沖器臂驅動馬達150使緩沖器臂106a、106b運動到它們的閉合位置，并通過使工件離開指狀物162并降低至工件支承件上，從而將工件從夾頭臂傳遞給緩沖器臂。指狀物向上延伸，因此，工件可以位于高于緩沖器臂的平面內，同時夾頭臂仍然在緩沖器臂下面。因此，在工件傳遞過程中，夾頭臂和緩沖器臂之間不會發生干涉。如圖5所示，并部分如圖1-4所示，傳感器178可以在一個或兩個緩沖器臂106a、106b上，以便檢測在緩沖器臂上是否支承有工件。傳感器178可以是任意各種已知的傳感器，例如光束斷開傳感器或后向反射傳感器。
當本發明的校準器100執行凹槽尋找操作，且工件從夾頭臂傳遞給緩沖器臂時，工件傳送機器人獲取新的工件。當機器人帶著新工件返回時，第一工件已經傳遞給緩沖器臂。新工件將放置在已經再次降低至底部位置的指狀物162上，末端執行器將縮回、升高并從緩沖器臂上獲取舊的工件。然后將舊工件帶離校準器100。
本發明的校準器100通過上述步驟進行循環，以便根據需要持續識別工件上的OCR標記。應當知道，在可選實施例中，可以改變上述步驟，這樣，工件機器人可以將工件傳送給緩沖器臂，并從夾頭臂上獲取工件，而不是將工件傳送給夾頭臂，并從緩沖器臂上獲取工件。
在OCR標記位于工件的底部的情況下，當工件傳送給夾頭臂104時，OCR標記可能偶然會由連桿158覆蓋。這種情況將由控制系統根據工件凹槽的位置而識別，即當夾頭臂104使工件旋轉時，如果夾頭臂在已知的特定方位檢測到凹槽，就向控制系統表明OCR標記直接在一個連桿158上面，可能無法通過CCD照相機進行讀出。當控制系統檢測到該情況時，在定位凹槽后，將工件從夾頭臂拿開至緩沖器臂，夾頭臂旋轉至不會有任何干涉的位置，并重新獲得工件，以便由CCD照相機進行閱讀。
在某些情況下，希望從已知校準器中取回工件并使工件方位一致，以便送回末端執行器、工件載體或下一站。本發明可以這樣來實現，即在讀出OCR標記后，使工件旋轉至合適方位，并將工件傳送至緩沖器臂，這樣，末端執行器可以以該已知方位來獲取工件。不過，在讀出OCR標記并使夾頭臂上的工件旋轉至合適方位時，在偶然情況下，一個或多個指狀物162可能直接在一個或多個工件支承件176下面。這樣的對齊方式將阻止工件合適地從夾頭臂傳遞給緩沖器臂。因此，根據本發明的還一方面，緩沖器支承架134可以通過上述緩沖器旋轉馬達138轉過大約15°的弧，以防止在傳送時干涉。尤其是，在將工件定位在合適位置后，控制系統能夠確定該位置的夾頭臂在移走時是否會與緩沖器臂干涉。當檢測為干涉位置時，緩沖器支承架134旋轉，以便改變緩沖器臂的方位，這樣，可以在沒有干涉的情況下移走工件。當工件移走后，緩沖器臂保持在該旋轉位置，這樣，工件可以在合適方位傳遞給工件處理機器人。緩沖器支承架可以再轉回它的初始位置。不需要使緩沖器支承架旋轉的可選實施例包括同心安裝在夾頭臂內的靜態晶片基架。該晶片基架有用于晶片的支承件，因此，夾頭臂能夠使使指狀物在晶片下相對于凹槽旋轉。在該實施例中，凹槽檢測傳感器安裝在夾頭臂指狀物上，以便在夾頭臂旋轉過程中確定凹槽位置。當夾頭臂成功地相對于凹槽重新定位指狀物之后，夾頭臂升高以便與晶片重新嚙合，并使晶片升高，以便放置在緩沖器臂上，如前所述。
本發明的特征是，在夾頭臂104的上面和下面的有空間，這樣，疊置的末端執行器能夠在該夾頭臂104的上面和下面進行操作(即進入、離開、散開、接合起來)。
使用緩沖器臂106在處理量上很有利，其中，當校準器識別OCR標記時，機器人不會空閑，而當機器人獲取新工件時，校準器也不會空閑。通過使本發明的校準器100與利用疊置末端執行器的平行處理系統一起使用，可以進一步提高處理量。這樣的末端執行器在Babbs等人的、標題為“System for Paralle of Workpiece”的美國專利申請No.09/547551中進行了介紹，該專利申請轉讓給本發明的所有人，且該申請整個被本文參引。如該申請所述，包括疊置末端執行器的機器人能夠與一對本發明的校準器100一起工作。校準器100位于彼此接近，這樣，例如疊置的末端執行器可以將兩個工件布置在第一校準器的指狀物上。因此，通過使一個末端執行器保持靜止，第二末端執行器可以散開，以便將第二工件布置在第二校準器的指狀物上。在工件布置在相應校準器的指狀物上之后，末端執行器可以縮回、升高，并從兩個校準器的緩沖器臂上獲取工件，然后，第二末端執行器可以旋轉，以便再次布置在第一末端執行器上面，并可以將工件從校準器上帶開。也可以考慮使末端執行器散開，然后向校準器運動，以代替向校準器運動，然后散開，這樣，工件可以同時布置在各校準器的指狀物上。
在使用疊置的末端執行器100的上述處理中，可以處理兩個工件，同時另兩個工件可以正送向校準器或從校準器送出，這樣，同時可以對四個工件進行操作。這樣的系統可以每小時處理超過600個工件。這樣的處理量超過普通設計的機器人和校準器系統的兩倍。
盡管已經詳細介紹了本發明，但是應當知道，本發明并不局限于所述實施例。在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，本領域技術人員可以進行各種改變、代替和改進。
權利要求
1.一種處理工具，包括第一和第二緩沖器臂，所述第一和第二緩沖器臂用于在打開位置和閉合位置之間運動，并用于當所述第一和第二緩沖器臂處于閉合位置時支承工件；以及夾頭臂，該夾頭臂用于支承工件，并在所述夾頭臂和所述第一和第二緩沖器臂之間傳遞工件。
2.根據權利要求1所述的處理工具，其中所述第一和第二緩沖器臂可彼此獨立地旋轉。
3.根據權利要求1所述的處理工具，其中只有一個所述緩沖器臂在打開位置和閉合位置之間旋轉。
4.根據權利要求1所述的處理工具，其中所述夾頭臂有三個向上伸出的指狀物，這些指狀物分別布置在彼此分開120°的位置處。
5.根據權利要求4所述的處理工具，其中所述指狀物沿邊緣的未使用區域支承工件。
6.根據權利要求5所述的處理工具，其中所述指狀物有向下傾斜的表面，該表面與工件接觸。
7.根據權利要求6所述的處理工具，其中工件在該指狀物之間自動處于居中的確定位置。
8.根據權利要求1所述的處理工具，其中所述第一和第二緩沖器臂和所述夾頭臂為弓形形狀。
9.一種處理工具，包括第一和第二緩沖器臂，該第一和第二緩沖器臂用于在打開位置和閉合位置之間旋轉，并用于當所述緩沖器臂處于閉合位置時支承工件；以及夾頭臂，該夾頭臂用于支承工件，并在所述夾頭臂和所述緩沖器臂之間垂直傳遞工件。
10.根據權利要求9所述的處理工具，其中當工件由所述夾頭臂支承時，工件自動處于居中的確定位置。
11.一種處理工具，包括至少一個緩沖器臂，該緩沖器臂用于在打開位置和閉合位置之間旋轉，并用于當所述至少一個緩沖器臂處于閉合位置時支承工件；以及夾頭臂，該夾頭臂有用于支承工件的裝置，從而工件在所述夾頭臂上自動處于居中的確定位置，且該夾頭臂還用于在所述夾頭臂和所述緩沖器臂之間傳遞工件。
12.根據權利要求11所述的處理工具，其中用于支承工件的裝置是分別布置在彼此分開120°的位置處的三個指狀物。
13.根據權利要求12所述的處理工具，其中所述指狀物只沿邊緣未使用區域支承工件。
14.一種用于對齊工件的方法，包括以下步驟(a)從末端執行器上接收工件，該末端執行器將工件布置在夾頭臂上；(b)當工件保持在夾頭臂上時對齊工件；(c)將工件從夾頭臂傳送到緩沖器臂上；以及(d)使夾頭臂返回到它在所述步驟(a)過程中所處的位置。
15.根據權利要求14所述的方法，還包括以下步驟(e)在第一工件置于緩沖器臂上時從末端執行器上接收第二工件，該末端執行器將第二工件布置在夾頭臂上；(f)從所述緩沖器臂上傳遞第一工件，并從緩沖器臂上帶走第一工件，同時重復步驟(b)-(d)。
16.一種用于對齊工件的方法，包括以下步驟(a)從末端執行器上接收工件，該末端執行器將工件布置在緩沖器臂上；(b)將工件從緩沖器臂傳遞到夾頭臂上；以及(c)當工件保持在夾頭臂上時對齊工件；
17.根據權利要求16所述的方法，還包括以下步驟(d)在第一工件通過所述步驟(c)對齊時從末端執行器上接收第二工件，該末端執行器將第二工件布置在緩沖器臂上；(f)從夾頭臂上傳遞第一工件，并從該校準器上帶走第一工件，同時重復步驟(b)-(c)。
18.一種處理工具，包括緩沖器臂，該緩沖器臂有打開位置和閉合位置，當所述緩沖器臂處于閉合位置時，所述緩沖器臂支承工件；以及操作臂，該操作臂用于當在所述操作臂和所述緩沖器臂之間處理和傳遞工件的過程中支承工件。
19.根據權利要求18所述的處理工具，其中所述操作臂有三個向上伸出的指狀物，這些指狀物分別布置在彼此分開120°的位置處。
20.根據權利要求19所述的處理工具，其中所述指狀物沿邊緣未使用區域支承工件。
21.一種用于順序處理工件的方法，包括以下步驟(a)從末端執行器上接收第一工件，該末端執行器將工件布置在操作臂上；(b)當工件保持在操作臂上時處理該第一工件；(c)將第一工件傳送到緩沖器臂上，這樣，當第一工件保持在緩沖器臂上時，第二工件可以隨后布置在操作臂上；以及(d)處理第二工件，同時通過末端執行器將第一工件從所述緩沖器臂上取走。
22.根據權利要求21所述的方法，還包括以下步驟(e)當第二工件通過所述步驟(d)進行處理時，從末端執行器上接收第三工件，該末端執行器將第三工件布置在所述緩沖器臂上；(f)通過末端執行器從所述操作臂傳遞第二工件；(g)將第三工件從所述緩沖器臂傳遞給所述操作臂，并處理第三工件，同時將第四工件布置在所述緩沖器臂上。
23.一種處理工具，包括操作臂，該操作臂用于當工件由所述操作臂支承時處理工件；緩沖器臂，該緩沖器臂有用于在處理由所述操作臂支承的工件時支承第二工件的裝置；以及所述操作臂還有用于在所述操作臂和所述緩沖器臂之間傳遞工件的裝置。
24.根據權利要求23所述的處理工具，其中由所述緩沖器臂支承的第二工件與由所述操作臂支承的工件基本同心。
25.一種處理工具，包括操作臂，該操作臂用于當工件由所述操作臂支承時處理工件；緩沖器臂，該緩沖器臂用于在處理由所述操作臂支承的工件時支承第二工件，所述緩沖器臂布置成使第二工件與由所述操作臂支承的工件基本同心；以及所述操作臂還用于在所述操作臂和所述緩沖器臂之間傳遞工件。
全文摘要
本發明涉及一種具有緩沖性能的邊緣校準器(100)以及用于增加晶片通過裝置的處理量的方法。根據一個實施例，本發明有第一和第二緩沖器臂(106a、106b)以及夾頭臂(104)。工件可以在支承于夾頭臂(104)上時對齊。當工件對齊后，夾頭臂將工件傳遞給緩沖器臂(106a、106b)，這樣，第二工件可以在夾頭臂(104)上對齊。當第二工件進行對齊時，末端執行器能夠將第一工件從緩沖器臂(106a、106b)上取走，并取回另一工件，以便布置在夾頭臂(104)上。
文檔編號B65G49/07GK1479667SQ01818061
公開日2004年3月3日 申請日期2001年8月29日 優先權日2000年9月1日
發明者丹尼爾·巴布斯, 丹尼爾 巴布斯, 科迪, 馬修·科迪, J 福斯奈特, 威廉·J·福斯奈特, そ, 才·H·金 申請人:阿賽斯特技術公司