CN100397607C - 用于悬挂衬底载体的高架传送凸缘和支撑件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半导体器件制造中用于支撑衬底载体的方法和装置，所述装置包含：适于与衬底载体本体匹配的高架传送凸缘，和高架载体支撑件，高架传送凸缘具有：第一边；比第一边宽的且与第一边相对的第二边；从第一边延伸到第二边的第三边；以及从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架载体支撑件的支撑部件的连接部件。

Description

用于悬挂衬底载体的高架传送凸缘和支撑件
此申请要求2003年1月27日提出，美国申请号为60/443153的临时申请的优先权，这里引入其全文作为参考。
相关申请的相互参照
本申请与下列共同指定的、共同未决的美国专利申请有关，这里引入每个申请的全文作为参考。
2003年8月28日提出，美国专利申请号为10/650310、名称为“SystemFor Transporting Substrate Carriers”(代理目录号：6900)；
2003年8月28日提出，美国专利申请号为10/650312、名称为“Method andApparatus for Using Substrate Carrier Movement to Actuate Substrate CarrierDoor Opening/Closing”(代理目录号：6976)；
2003年8月28日提出，美国专利申请号为10/650481、名称为“Method andApparatus for Unloading Substrate Carriers from Substrate Carrier TransportSystems”(代理目录号：7024)；
2003年8月28日提出，美国专利申请号为10/650479、名称为“Method andApparatus for Supplying Substrates to a Processing Tool”(代理目录号：7096)；
2002年8月31日提出，美国专利申请号为60/407452、名称为“EndEffector Having Mechanism For Reorienting A Wafer Carrier Between VerticalAnd Horizontal Orientations”(代理目录号：7097/L)；
2002年8月31日提出，美国专利申请号为60/407337、名称为“WaferLoading Station with Docking Grippers at Docking Stations”(代理目录号：7099/L)；
2003年8月28日提出，美国专利申请号为10/650311、名称为“SubstrateCarrier Door having Door Latching and Substrate Clamping Mechanism”(代理目录号：7156)；
2003年8月28日提出，美国专利申请号为10/650480、名称为“SubstrateCarrier Handler That Unloads Substrate Carriers Directly From a MovingConveyor”(代理目录号：7676)；
2003年1月27日提出，美国临时申请号为60/443087的、名称为“Methodsand Apparatus for Transporting Wafer Carriers”(代理目录号：7163/L)；
2003年1月27日提出，美国临时申请号为60/443001的、名称为“Systemsand Methods for Transporting Wafer Carriers Between Processing Tools”(代理目录号：8201/L)；以及
2003年1月27日提出，美国临时申请号为60/443115的、名称为“Apparatus and Method for Storing and Loading Wafer Carriers”(代理目录号：8202/L)。
技术领域
本发明通常涉及半导体器件制造，更尤其涉及衬底载体的高架传送凸缘和用来通过高架传送凸缘悬挂衬底载体的支撑件。
背景技术
用在计算机、监视器等中的半导体器件制作在诸如硅衬底、玻璃衬底等上。这些器件通过一系列诸如薄膜淀积工艺、氧化或氮化工艺、蚀刻工艺、抛光工艺、以及热处理和光刻工艺的制造步骤形成。尽管许多制造步骤可以在单一加工台中完成，但至少对一些制造步骤来讲，衬底一般必须在加工台之间传输。
为了在加工台和其它位置之间传送，衬底通常存放在盒中或容器中(以下共同地称之为“衬底载体”)。虽然衬底载体可以在加工台之间人工运送，但是衬底载体的传送一般是自动完成的。例如，衬底载体的自动处理可以由机器人完成，通过一个终端操纵装置，机器人提升衬底载体。作为一个例子，已经提出终端操纵装置通过连接在衬底载体顶部提供的凸缘来提升衬底载体。公知的终端操纵装置类型包括一支撑板和从支撑板向下和向内延伸出的钩，用来限定T型切槽。切槽可以在载体凸缘上及周围水平移动。从终端操纵装置钩向上伸出的销被提供与装备在凸缘上的止回爪相匹配。
EP 1134641A1公开了一种存储和移动盒的装置，盒存储器有多个盒存储架，盒存储架邻近墙壁，并相对于盒装载台是竖直布置的，盒运动器在盒存储架和装载台之间传送盒。一个台间传送装置包括支撑梁和传送梁，用于在加工台之间传送盒。
衬底载体的成功传输与传送需要高度精确地控制衬底载体的位置。但是现有技术中的传送仍然不能精确控制衬底载体的位置，因此期望提供共同易于对固有的衬底载体进行准确定位的一衬底载体支撑件和一高架传送凸缘。
发明内容
本发明的目的是提供支撑衬底载体的方法和装置，实现衬底载体的精确传送和定位。
在发明的第一方面，提供一种用于支撑衬底载体的装置，其包含：适于与衬底载体本体匹配的高架传送凸缘，和高架载体支撑件，高架传送凸缘具有：第一边；比第一边宽的且与第一边相对的第二边；从第一边延伸到第二边的第三边；以及从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架载体支撑件的支撑部件的连接部件。
在发明的第二方面，提供一种衬底载体，其包含：适于支撑一个或多个衬底的衬底载体本体；以及与衬底载体本体匹配和适于与高架载体支撑件匹配的高架传送凸缘，高架传送凸缘有：第一边；比第一边宽的且与第一边相对的第二边；从第一边延伸到第二边的第三边；以及从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架载体支撑件的支撑部件的连接部件。
在发明的第三方面，提供一种用于支撑衬底载体的装置，其包含：适于通过高架传送凸缘悬挂衬底载体的高架载体支撑件，高架载体支撑件有：第一边；比第一边宽的且与第一边相对的第二边；从第一边延伸到第二边的第三边；以及从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架传送凸缘的连接部件的支撑部件。
在发明的第四方面，提供一种支撑衬底载体的方法，包含：提供衬底载体，它具有：适于支撑一个或多个衬底的衬底载体本体；以及与衬底载体本体匹配和适于与高架载体支撑件匹配的高架传送凸缘，高架传送凸缘有：第一边；比第一边宽的且与第一边相对的第二边；从第一边延伸到第二边的第三边；以及从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架载体支撑件的支撑部件的连接部件；提供适于通过高架传送凸缘悬挂衬底载体的高架载体支撑件，高架载体支撑件有：第一边；比第一边宽的且与第一边相对的第二边；从第一边延伸到第二边的第三边，第三边包括适于支撑高架传送凸缘的一第一连接部件的支撑部件；从第一边延伸到第二边并且与第三边相对的第四边，第四边包括适于支撑高架传送凸缘的一第二连接部件的支撑部件；匹配高架传送凸缘和高架载体支撑件以便支撑衬底载体。
利用本发明的衬底载体支撑件可以更精确地传送和定位衬底载体，相比现有技术有了显著改进。
本发明的其它特点和方面将从对下列典型实施例、附属权利要求和附图的详细描述中变得更加十分明显。
附图说明
图1是高架传送设备传输第一和第二载体时，高架传送设备的部分的透视正视图；
图2是图1所示高架载体支撑件和高架传送凸缘组合件沿纵向分解的透视正视图；
图3是图2所示高架载体支撑件和高架传送凸缘的分解组合件的底面平面图；
图4是图2所示高架载体支撑件和高架传送凸缘的分解组合件的底平面图；
图5和图6是高架载体支撑件的第一刀片接收装置和高架传送凸缘的第一刀片(包括横截面)相应部分的透视图；
图7-8是高架载体支撑件和高架传送凸缘相同部分的简单剖视图；
图9是图1中利用在高架载体支撑件和高架传送凸缘之间独创性地匹配的高架传送装置部分的局部透视剖视图，其中在高架传送装置携带载体所经路径中，存在的一物体碰撞载体；
图10-12是高架载体支撑件的第一刀片接收装置和高架传送凸缘的第一刀片相应部分的剖视图，这些图描述了导致从图1的高架传送设备中取出载体的分离过程；
图13是说明该构件另一实施例中高架载体支撑件的第一刀片接收装置和高架传送凸缘的第一刀片的部分的剖视图；
图14是按照本发明通过高架传送凸缘构成以支撑衬底载体的多个挂架的透视图；以及
图15是图14中挂架的透视图，其中通过它的高架传送凸缘，顶挂架支撑衬底载体。
具体实施方式
本发明提供一种衬底载体的高架传送凸缘和通过高架传送凸缘支撑载体的相应高架支撑件。衬底载体可以是适于仅存储一个衬底的单衬底载体或者是适于存储许多衬底的多衬底载体。在一个方面，高架支撑件如此装配以致于支撑件提供在高架传送凸缘可以接近支撑件的方向上从宽窗口到窄窗口变化，捕获窗口用于捕获高架传送凸缘。在第二方面，高架传送凸缘和高架支撑件如此装配以致于当高架传送凸缘由高架支撑件支撑时，除了垂直方向，高架传送凸缘禁止在任何方向上相对于高架支撑件移动。在更进一步方面，高架传送凸缘和高架支撑件如此装配以致于所支撑的衬底载体在与载体行进的反方向上碰撞时，载体的高架传送凸缘将从高架支撑件中分离，允许载体脱落。
这些方面的每一个认为有其自己独创性的一面，然而，至少在一个实施例中的高架传送凸缘和高架支撑件可以体现上述的每一个方面。附图和下列描述提供一包含了以上确定的每一个有其独创性方面的具体结构。图1-12的结构仅仅是示范，设计其功能与发明一致的可变换的结构是可以理解的。
图1是高架传送设备103沿着高架传送设备103的可移动轨道109在第一纵向107上传输第一和第二载体105a、105b时，高架传送设备103的部分101的透视正视图。通过固定到第一载体105a并放在其中心的具有独创性的第一高架传送凸缘113a，高架传送设备103的具有独创性的第一高架载体支撑件111a支撑第一载体105a，通过固定到第二载体105b并放在其中心的具有独创性的第二高架传送凸缘113b，高架传送设备103的具有独创性的第二高架载体支撑件111b支撑第二载体105b。相对于衬底载体105a、105b，高架传送凸缘113a、113b也可以采用其它位置。
图2是图1所示高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a组合件沿纵向107分解的透视正视图。高架载体支撑件111a包含支撑板115和固定支撑板115顶面以及适于牢固地将高架载体支撑件111a连接至高架传送设备103的可移动轨道109上的连接夹持装置117。高架载体支撑件111a进一步包括同样固定在支撑板115顶面以及适于沿移动轨道109对高架载体支撑件111a提供辅助支撑的挠性吊钩119。第一刀片接收装置121a固定在支撑板115的第一侧边123a下，第二刀片接收装置121b固定在支撑板115第一侧边123a对面的第二侧边123b下。高架载体支撑件111a的各个构件可以用任何适宜的连接装置(如，螺钉，螺栓，粘结剂等)连接在一起。高架载体支撑件111a的所有或部分构件可以整体地形成。
高架传送凸缘113a包含通过如紧固器孔127等的合适的紧固装置适于连接到载体(如，第一载体105a(图1))的凸缘板125。第一刀片129a从凸缘板125的第一侧边131a向下延伸，第二刀片129b(图2中不可见但图3可看到)从凸缘板125的第二侧边131b向下延伸。加强延伸部分133从凸缘板125的第三侧边131c向下延伸。
如下面将进一步解释，第一刀片接收装置121a适于容纳第一刀片129a，以及第二刀片接收装置121b适于容纳第二刀片129b。下面也将进一步解释，在高架载体支撑件111a的第一和第二刀片接收装置121a、121b容纳高架传送凸缘113a的相应的第一和第二刀片129a、129b之前，高架载体支撑件111a的支撑板115、第一刀片接收装置121a和第二刀片接收装置121b一起确定一个高架传送凸缘113a适于通过的高架凸缘捕获窗口137。
图3是图2所示高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a的分解组合件的底面平面图。高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a沿与高架载体支撑件111a的中心平面(未单独示出)和高架传送凸缘113a的中心平面(未单独示出)相吻合的垂直平面135对齐。参照图1，垂直平面135最好与高架传送设备103的垂直方向的可移动轨道109对齐，然而，按照本发明，也可以提供其它方向(如，以一角度，或平行但不偏移(offset))。
高架凸缘捕获窗口137在图3中以一条线表示。高架载体支撑件111a允许高架传送凸缘113a从图3所示高架传送凸缘113a的相对位置并通过高架凸缘捕获窗口137向高架载体支撑件111a方向前进。
第一刀片接收装置121a以相对于高架载体支撑件111a的中心平面(未单独示出)的第一角度139a被定位，第二刀片接收装置121b以相对于高架载体支撑件111a的中心平面的第二角度139b被定位。第一角度139a和第二角度139b最好相等，相对于高架载体支撑件111a的中心平面(未单独示出)，使得第二刀片接收装置121b与第一刀片接收装置121a镜面对称。在一个实施例中，在第一刀片接收装置121a和第二刀片接收装置121b之间的第三角度141大约是60度。其它角度也可以使用(如，包括大约10-20度这样小的角度)。正如将明显地看到的那样，第三角度141范围的选择与如下将解释的高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a的几何形状的其它方面有关。
第一刀片129a以相对于高架传送凸缘113a的中心平面(未单独示出)的第四角度139c被定位，以及第二刀片129b以相对于高架传送凸缘113a的中心平面(未单独示出)的第五角度139d被定位。第四角度139c和第五角度139d最好相等，使得相对于高架传送凸缘113a的中心平面(未单独示出)，第二刀片129b与第一刀片129a镜面对称。在一个实施例中，在第一刀片129a和第二刀片129b之间的第六角度143大约是60度。其它角度也可以使用。由于高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a之间适当的相互影响，第三角度141和第六角度143最好是基本上相等。
图4是图2所示高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a的分解组合件的底平面图。除高架传送凸缘113a已经从相对于在图3中拥有的相对于高架载体支撑件111a(见虚线图)的位置送进、通过高架凸缘捕获窗口137、以及所示位于相对于高架载体支撑件111a的嵌入位置之外，图4和图3是相似的。在这个嵌入位置，基本上一起形成剪切的“V”型或剪切的人字型的第一和第二刀片129a和129b与相应的第一和第二刀片接收装置121a、121b(也基本上形成剪切的V型或剪切的人字型)构成紧密间隔的关系，但还不是完全匹配。这称之为高架传送凸缘113a的集结(staging position)位置。
虽然可以使高架传送凸缘113a向前移动通过高架凸缘捕获窗口137，以使高架传送凸缘113a与高架载体支撑件111a匹配，但本发明提供并解释下列论述，即高架传送凸缘113a也能够从高架载体支撑件111a的下面升起而呈现出图4的嵌入位置(而不是用水平元件接近)。然后高架传送凸缘113a的第一刀片129a和第二刀片129b发生与图4所示的相似的继续纵向前移以分别与高架载体支撑件111a的第一刀片接收装置121a和第二刀片接收装置121b匹配并由其牢固地支撑。正如在以下图5-12所显示和所描述的，图4中所描画的V-V截面代表了正交截割第一刀片接收装置121a和第一刀片129a的横截面。
图5和图6是高架载体支撑件111a的第一刀片接收装置121a和高架传送凸缘113a的第一刀片129a(包括横截面)的相应部分的透视图，而图7-8是高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a的相同部分的简单剖面图。图5-8描述了导致高架载体支撑件111a的第一刀片接收装置121a和第二刀片接收装置121b(未示出)支撑高架传送凸缘113a的第一刀片129a和第二刀片129b(未示出)的匹配过程。
在图5-8所描述的匹配过程中，第一刀片接收装置121a(显示匹配至高架传送凸缘113a的支撑板115的下部)和第一刀片129a彼此相对移动，第二刀片接收装置121b(未示出)和第二刀片129b(未示出)也彼此相对移动。除了第二刀片接收装置121b(未示出)和第二刀片129b(未示出)之间的相对移动趋向于与在图5-8和图10-12所示的第一刀片接收装置121a和第一刀片129a之间的相对移动相反或呈镜像对称外，作为每个分别配对的刀片和刀片接收装置之间的相对移动基本上相似。因此，图5-8和图10-12只阐明了第一刀片接收装置121a和第一刀片129a之间的相对移动，另一个成对的刀片-刀片接收装置之间的相对移动可以被理解为相同的镜像对称移动。
在图5-8以及在图10-12中，支撑板115和第一刀片接收装置121a显示为两个部件耦合在一起。然而，支撑板115和第一刀片接收装置121a可以是一个单一部件。
参照图5，第一刀片接收装置121a的第一接收表面121aa最好是平坦的，并适于结合与第一刀片129a匹配的第一刀片接收装置121a、与同样是平坦的第一刀片129a的第一刀片表面129aa(不可见)可滑动地连通。第一刀片接收装置121a的第二接收表面121ab(不可见)最好也是平坦的，并适于与第一刀片129a的第一刀片边缘129ab接触。至少在本发明的一个实施例中，通过重力第一刀片边缘129ab适于安装进第一刀片接收装置121a并实现与第一刀片接收装置121a的延伸顶点121ac接触，延伸顶点121ac通过第一刀片接收装置的第一接收表面121aa和第一刀片接收装置的第二接收表面121ab之间的交叉来限定。如果需要的话，第一刀片接收装置121a的第一接收表面121aa也适合于实现与第一刀片边缘129ab的接触。第一刀片接收装置121a的延长前缘121ad最好是位于第一刀片接收装置121a的最右边外延位置121ae上。前缘121ad的其它位置也可以采用。
图5示出了在相对于图4中描述和示出的高架载体支撑件111a的第一刀片接收装置121a的合适的集结(staging position)位置中的高架传送凸缘113a的第一刀片129a，该图就是图4所示的V-V截面图。这个集结(stagingposition)位置为什么是适宜的理由是因为第一刀片129a靠近第一刀片接收装置121a内的接纳位置，仅需要在纵向107(见图1)方向被推向第一刀片接收装置121a以及相对于第一刀片接收装置121a将其放下以实现该接纳。所示的集结(staging position)位置为什么是适宜的另一个理由是第一刀片129a可以从多个集结(staging position)位置进入方向(例如，第一集结(stagingposition)位置进入方向145a，第二集结(staging position)位置进入方向145b等等)到达这个位置。
第一集结(staging position)位置进入方向145a是以上图4描述和示出的水平进入方向。沿着传输设备(例如，图1的高架传送设备103)如果连续的载体支撑件之间(例如，图1的第一载体105a和第二载体105b之间)存在足够的纵向间距，则第一集结(staging position)位置进入方向145a能够容易地收容并具有连续及简便的优点，由于在纵向107(见图1)方向上高架传送凸缘113a简单连续地移动通过所示的集结(staging position)位置，因此第一刀片129a需要直接置于第一刀片接收装置121a内的接纳位置上。
当载体沿着传输设备(例如，图1所示沿着高架传送设备103的可移动轨道109，第一载体105a和第二载体105b紧密地间隔配置)紧密地间隔配置时，第二集结(staging position)位置进入方向145b可以实际上替代第一集结(staging position)位置进入方向145a。第二集结(staging position)位置进入方向145b是一垂直进入方向，它通过利用第一刀片129a和第二刀片129b构成V型结构的事实，在刀片同刀片接收装置121a、121b不接触的情况下，能够在由第一刀片接收装置121a和第二刀片接收装置121b形成的V型后面紧密地嵌入。
因为通过第一刀片129a和第二刀片129b构成的V型结构能够在由第一刀片接收装置121a和第二刀片接收装置121b形成的V型结构后面嵌入，因此高架传送凸缘113a可以从高架载体支撑件111a的下面升起以及通过第一刀片接收装置的前缘121ad和第一刀片接收装置121a的最右边外延位置121ae向上移动，这样第一刀片129a从第一刀片接收装置121a的后面(例如，在纵向107方向后面)升高到第一刀片接收装置121a以上，到达图4和5中所示的合适的集结(staging position)位置。在沿着高架传送设备103的可移动轨道109的长度方向的非常接近于高架载体支撑件111a支撑高架传送凸缘113a的位置上，第二集结(staging position)位置进入方向145b有将高架传送凸缘113a引入高架传送设备103的优势，以致于高架传送凸缘113a和高架载体支撑件111a之间的纵向、横向移动只需要一个最小量就可使得高架传送凸缘113a容纳进高架载体支撑件111a中。例如，在高架传送凸缘113a升起期间，高架传送凸缘113a的轨迹可以与高架载体支撑件111a的轨迹重叠。
参照图6示出的所有在以上图5中描述的第一刀片接收装置121a、第一刀片表面129aa以及第一刀片接收装置121a的最右边外延位置121ae。高架传送凸缘113a在纵向107(见图4)方向上开始移动，从而产生高架传送凸缘113a和高架载体支撑件111a之间的相对移动。具体地说，高架传送凸缘113a已经向高架载体支撑件111a移动，从而第一刀片边缘129ab位于第一刀片接收装置前缘121ad的正上方，并与第一刀片接收装置121a的最右边外延位置121ae对准。
在第一刀片129a的第一刀片边缘129ab和第一刀片接收装置121a的前缘121ad之间存在第一间距147a。在本发明的一个实施例中，第一间距147a最好为3mm或更小，以及更好为1.5mm或更小。此外可以使用其它间距，在高架传送凸缘113a的凸缘板125(图2)和高架载体支撑件111a的支撑板115之间存在一第二间距147b。在本发明的一个实施例中，第二间距147b也最好为3mm或更小，以及更好为1.5mm或更小。可以使用其它间距。由于常规的半导体器件制造设备的清洗室空间特别昂贵，因此最好使例如第一间距147a和第二间距147b这样的间距保持在一最小量。
应该指出，当高架传送凸缘113a沿纵向107(见图1)接近高架载体支撑件111a时，第一刀片129a没有直接接近第一刀片接收装置121a(例如，平行于图5的横截面)，使得沿第一刀片129a的一特定点(例如，图6中所示的沿第一刀片129a的第一刀片边缘129ab的点129aba)将沿法线方向通过到达第一刀片接收装置121a和第一刀片接收装置前缘121ad上的一个对应点(例如，图6中所示的沿第一刀片接收装置前缘121ad的点121ada)。更确切地说，当高架传送凸缘113a沿纵向107(见图1)向高架载体支撑件111a前进时，将发生第一刀片129a和第一刀片接收装置121a之间的正交会合点的接合(例如，当向相同的方向前进时，第一刀片边缘129ab的“线”与第一刀片接收装置前缘121ad的“线”保持平行)及横向相对移动(例如，运动的第一刀片边缘点129aba横向通过第一刀片接收装置前缘点121ada)。
由于这些沿高架传送凸缘113a和高架载体支撑件111a在图5-8和图10-12的横截面中采用的对应的点(未单独示出)并不都是假定为图4中V-V方向横截面上的那些点，而是应假定按照高架传送凸缘113a和高架载体支撑件111a之间的距离(例如，在高架传送凸缘113a和高架载体支撑件111a上接近于图4的V-V截面的点处取得的截面图)在图与图间变化，而不需要改变以上所描述的高架传送凸缘113a和高架载体支撑件111a的形式。
参照图7，高架传送凸缘113a进一步相对于高架载体支撑件111a移动，以致于第一刀片边缘129ab直接位于第一刀片接收装置延伸顶点121ac之上。相对高架载体支撑件111a，利用在这一位置的高架传送凸缘113a，可以允许第一刀片129a沿垂直路径149a落下，使得第一刀片边缘129ab与第一刀片接收装置的延伸顶点121ac达到线性接触。
可以选择的是，在同一水平面中沿水平路径149b，第一刀片129a被进一步推向第一刀片接收装置121a，导致了第一刀片边缘129ab与第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab线性接触。作为另一个可选择的方案，第一刀片129a移动通过具有水平和垂直分量的斜的路径149c，获得一个与通过斜的路径149c得到的结果相似的结果。在初始水平速度分量影响以后，斜的路径149c尤其可以通过允许高架传送凸缘113a下降或落到高架载体支撑件111a上得到。
作为一个例子，高架传送凸缘113a(例如，高架传送凸缘113是第一载体105的一部分)以与高架传送设备103(例如，通过提供一水平传送表面的电动滚轮的配置或任何其它工具)的可移动轨道109的速度相同的速度水平推进。第一载体105的水平速度可以增加，以引起高架传送凸缘113a“靠近”高架载体支撑件111a以及第一载体105(和附在其上的高架传送凸缘113a)可以相对于高架载体支撑件111a下降或落下。
只要高架传送凸缘113a通过第一刀片接收装置前缘121ad而没有碰到第一刀片接收装置前缘121ad，并且与第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa、第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab、或第一刀片接收装置的延伸顶点121ac接触，当相对于高架载体支撑件111a，高架传送凸缘113a的横向位置如图6所示时，或者甚至在图5所示的第一刀片边缘129ab越过第一刀片接收装置前缘121ad之前，相似于斜的路径149c的一个曲线路径就可以创建。
参照图8，随着第一刀片129a容纳进高架载体支撑件111a，所示的高架传送凸缘113a由第一刀片接收装置121a支撑。第一刀片边缘129ab与第一刀片接收装置的延伸顶点121ac线性接触，以及第一刀片129a与第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa平坦接触。
作为一个例子，在第一刀片边缘129ab与第一刀片接收装置的延伸顶点121ac刚刚达到线性接触之前，随着第一刀片边缘129ab在顶部滑动以及与第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab线性接触，第一刀片129a可能已经向下和向右滑动。在本发明的一个实施例中，第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab最好与垂直平面成大约25度-30度角定位。这样一个倾角保证第一刀片129a从第一刀片边缘129ab与第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab相接触的点迅速向下移动。其它角度可以使用。
可选择的是，随着第一刀片表面129aa在顶部滑动以及与第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa平面接触，第一刀片129a可能已经向下和向左滑动。在本发明的至少一个实施例中，第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa最好与垂直平面成大约25度-30度角定位。可以采用其它的角。
当第一刀片129a被安置在第一刀片接收装置121a内(第二刀片129b被安置在第二刀片接收装置121b内(见图4-5))时，通过由第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa引起的对第一刀片表面129aa产生的阻碍，在横向与向后(例如纵向107的反向(见图1))的方向上有利地限定了高架传送凸缘113a。在本发明的至少一个实施例中，刀片和接纳表面最好是平坦的以及相对于垂直方向具有附加定向以保证第一刀片表面129aa与第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa之间紧密配合。如以前提到的，第二刀片接收装置以同样的方式限定横向移动。不平坦的表面也可以使用。
同时通过由第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab构成的对第一刀片边缘129ab产生的阻碍，在向前(例如纵向107(见图1))的方向上有利地限定了高架传送凸缘113a。无论何时第一刀片边缘129ab和第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab产生滑动互连，第一刀片边缘129ab可以稍圆一些(例如，破损的尖角、切成圆角的边缘、截锥等等)以保证第一刀片边缘129ab和第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab平滑滑动。
然而，应该注意的是，在放置高架传送凸缘113a于高架载体支撑件111a之上的过程期间，期望近乎绝对发生第一刀片边缘129ab和第一刀片接收装置的第二接纳表面121ab之间的接合。即，一旦第一刀片边缘129ab被放进第一刀片接收装置的延伸顶点121ac内，以及在纵向107的方向上通过高架传送设备103传输第一载体105a(见图1)时，第一载体105a受到相对于高架载体支撑件111a趋于向前推进高架传送凸缘113a的外力的可能性相当小。正如下面进一步解释的那样，参照图9-12，高架传送凸缘113a极有可能受到横向推动它的外力，或向后推动它的外力，或这些力的结合。
图9是利用在高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a之间独创性地匹配以在纵向107方向上承载第一载体105a的高架传送装置103的部分的局部透视剖视图。物体151存在于高架传送装置103载有第一载体105a的路径中，物体151碰撞第一载体105a的一个角105aa。物体151可以是一个机械装置，例如由于程序错误偏离了预定路径的机器人、误放的设备或其它物体。许多其他物件或器件可以有意或无意地放置在靠近高架传送装置103的位置，以致于在第一载体角105aa处与第一载体105a发生碰撞。
与第一载体105a的碰撞也可以通过物体(未单独示出)撞击第一载体105a的底部、侧边、顶部或后部产生。由于高架传送装置103的可移动轨道109在纵向107方向上最好以高速运载衬底载体，所以不希望一个物体从后面撞击第一载体105a。
本发明的高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a的优点是，当受到一个预定量的向后的或横向的外力时，例如，诸如3磅或多一些，最好5磅或多一些，第一载体105a能够可预测和可控制地从高架传送装置103上卸下。即，在本发明的一个实施例中，如果第一载体105a被从前面或侧面指向第一载体105a的1或2磅的力撞击，则高架传送凸缘113a仍然保持在高架载体支撑件111a内，以致于在纵向107方向上通过高架传送装置103继续运载第一载体105a。然而，如果第一载体105a被从前面或侧面指向第一载体105a的7或8磅的力撞击，则高架传送凸缘113a优先地从高架载体支撑件111a中脱离并且脱离高架传送装置103以及脱离通过由高架传送装置103运载的其它衬底载体向下落下。
根据图1和以上所述，当在纵向107方向上沿可移动轨道109通过高架传送装置103运载第一载体105a时，相对于高架载体支撑件111a的高架传送凸缘113a部分上的横向相对移动、从前至后的相对移动以及从后至前的相对移动被限定，在高架传送装置103的正常工作中，这样的移动基本上被禁止。相对于高架载体支撑件111a的高架传送凸缘113a的向下移动同样地被禁止。然而相对于高架载体支撑件111a的高架传送凸缘113a的向上移动通常不受限制。
图9中描述的物体151可使第一载体105a受到侧向和向后的外力，此外力依据纵向107方向高架传送装置103的速度、第一载体105a撞击物体151时的角度、第一载体105a的宽度(例如，在物体151和第一载体105a之间发生碰撞时，与可移动轨道109间的距离)而不同。然而，高架载体支撑件111a最好在水平面上限定高架传送凸缘113a的扭曲移动和平移。因此，为了防止对高架传送装置103的可移动轨道109的破坏，由碰撞引起的水平力应设法改变其方向。
正如在纵向107方向从高架传送凸缘113a前部看到的，第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa(图5)向后倾斜，由第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa和第二刀片接收装置121b(见图2)上其对应物的表面形成的水平切边V型结构从接近高架传送凸缘113a前部的窄的面到接近高架传送凸缘113a后部的宽的面的方向增大。形成向后扩展的锥形V型结构的两个向后倾斜的表面的结合提供了匹配表面(例如，第二刀片129b上的第一刀片表面129aa和(见图2)其对应物的表面(未示出))可以相对于高架传送凸缘113a向上及向后运动，当它们向上及向后运动时，匹配表面沿与它们相对应的支持表面移动并与之保持匹配。
在工作状态时，上述向后和向上倾斜表面的V型装置与第一载体105a受到的向后及横向的冲力相配合，此冲力易引起(例如，在碰撞期间)第一载体105a的高架传送凸缘113a相对于高架传送装置103的高架载体支撑件111a向上及向后移动。高架传送凸缘113a可以脱离高架载体支撑件111a，由此引起第一载体105a从高架传送装置103上落下。参考图10-12，这种结合将在下面进行解释。
图10-12是高架载体支撑件111a的第一刀片接收装置121a和高架传送凸缘113a的第一刀片129a相应部分的剖视图，这些图描述了导致从高架传送设备103中取出第一载体105a的分离过程。参照图10，在垂直于图5-6所示的第一刀片129a延伸方向上对高架传送凸缘113a施加力F1，此力是从图10所示的第一载体105a与物体151之间碰撞中产生的力。
如果没有由第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa产生的对高架传送凸缘113a的第一刀片129a的横向移动所形成的阻碍，在高架传送凸缘113a存在于图8所示的水平面内的水平方向上，力F1推动第一刀片129a远离第一刀片接收装置121a。然而，因为由于在第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa与第一刀片表面129aa之间的平面耦合导致第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa阻止高架传送凸缘113a的正面横向移动，因此相对于作为一个整体的高架载体支撑件111a来说，通过第一刀片表面129aa向上及向后的滑动或移动，高架传送凸缘113a反抗力F1。
如上所述，相对于高架载体支撑件111a的高架传送凸缘113a的向后移动意味着在位于高架传送凸缘113a上截取图10的横截面点(未示出)当第一刀片表面129aa沿第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa方向向上滑动时移入页面，图10-12中使用了在高架传送凸缘113a的不同点截取的高架传送凸缘113a的横截面。
再参照图10，响应力F1，在153方向上，第一刀片129a的第一刀片表面129aa沿高架载体支撑件111a的第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa向上滑，其与第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa的斜向155对准。因为高架传送凸缘113a的第一刀片表面129aa与第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa是平坦的接合，以及因为高架传送凸缘113a另一侧上的互补表面(未示出)同时移动，因此在第一载体105a和物体151(见图9)碰撞之前，当它升起时，只要沿高架传送设备103(见图8)通过高架载体支撑件111a运送，高架传送凸缘113a趋于保持其采取的水平方位。另外，当高架传送凸缘113a相对于高架载体支撑件111a升起并向后移动时，共同接合表面的上述装置可以使高架传送凸缘113a的中心平面(未示出)与高架传送设备103的可移动轨道109保持基本对准。
参照图11，高架传送凸缘113a已完全从高架载体支撑件111a卸出并处于向上的抛体运动方向，如由抛体运动路径157所示，脱离第一刀片接收装置的第一接纳表面121aa的斜面155。高架传送凸缘113a不再限定在它的垂直运动中并且可以向下通过且远离高架载体支撑件111a。
图11中所示的高架传送凸缘113a已经升起，以致于相对于第一刀片接收装置的延伸顶点121ac来说，第一刀片边缘129ab至少达到一间距147c，其与第一刀片接收装置的延伸顶点121ac上的第一刀片接收装置前缘121ad的高度一致。因此，第一刀片边缘129ab能在第一刀片接收装置前缘121ad上通过而没有第一刀片129a撞击第一刀片接收装置121a的危险。间距147c最好为大约3mm，应注意，间距147c的范围是部分地依据所希望的分离力来选择的，如以上所述，在此实施例中的分离力大约是5磅。若所希望的分离力小于5磅，可以选择更小的间距147c，反之亦然。例如，在本发明的另一实施例中，需要一个大至20磅的力将第一载体105a从高架传送设备103中取出。在这样的实施例中，期望一个大一些的间距147c(例如，在一个实施例中大约是0.5英寸)。
参考图12，借助描述抛体运动路径157余下部分的第一刀片边缘129ab上的点的运动，高架传送凸缘113a向后、向下通过高架载体支撑件111a并远离它。与物体151碰撞后(见图9)，为了慢慢地聚集第一载体105a，第一载体105a(见图9)现在可以汇集在网状物或其它类似装置中。
进一步的描述仅揭示了发明的典型实施例；对本领域普通技术人员来讲，对以上揭示的落在本发明范围内的装置和方法的修改是显而易见的。例如，高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a可由任何适合的材料组成(例如，那些自由滑动的以及呈现长久耐磨性的材料)。适用于高架载体支撑件和/或高架传送凸缘的典型材料包括金属(例如，不锈钢，铝等)，塑料(例如，聚碳酸酯，聚乙烯，其它超高分子重量或高密度塑料，尼龙，PTFE等)，或其它类似材料。塑料部件可以被模塑或用其它方法制造。
图13是说明该构件另一实施例中高架载体支撑件111a的第一刀片接收装置121a和高架传送凸缘113a的第一刀片129a部分的剖视图。参考图13，第一刀片接收装置121a的最右边延伸部分121ae与第一刀片129a的第一刀片边缘129ab都从垂直方向上成大约45度角(尽管能够使用其它角度)。这样一个构造给高架传送凸缘113a提供了一个比最右边延伸部分121ae与第一刀片边缘129ab之间没有角度时更大的捕获窗口。同样地，当成一角度时，在没有对准时，这些表面能够互相相对滑动并且能够通过高架载体支撑件111a帮助捕获高架传送凸缘113a。
虽然在此已经主要描述了供高架传输系统使用的高架载体支撑件111a和高架传送凸缘113a，但高架载体支撑件111a(或其部分)可以在任何地点位置用来支撑和/或定位具有高架传送凸缘113a的衬底载体是可以领会的。例如，高架载体支撑件111a(或其部分)可以用来支撑和/或定位在储料器、衬底载体清洗器、局部存储缓冲器中的衬底载体，这些作为诸如加热炉或湿法清洗台等加工工具、成批处理工具的一部分。
图14是按照本发明通过高架传送凸缘构成支撑衬底载体的多个挂架175a-b的透视图。可以使用多于或少于两个的挂架。每个挂架175a-b包括支撑表面177a-b，其具有向该处耦合的(或在其内形成的)刀片接收装置121a、121b。挂架177a-b结果形成高架载体支撑件，其可以支撑具有如高架传送凸缘113a(图1-12)的高架传送凸缘的衬底载体。例如，刀片接收装置121a、121b的角度/尺寸可以与先前描述的相似。挂架177a-b可以安置在支撑衬底载体的任何位置(例如，在储料器、衬底载体清洗器、局部存储缓冲器内，这些作为加工工具、成批处理工具等的一部分)。在发明的一个或多个实施例中，挂架175a和/或175b可以移动。例如，挂架175a和/或175b可以用来连接衬底载体至加工工具的供料口，或从加工工具的供料口断开衬底载体。
图15是图14中挂架175a-b的透视图，其中通过它的高架传送凸缘113a，顶挂架175a支撑衬底载体179。衬底载体179可以是单个衬底载体或可以适于装有多个衬底载体的载体。正如将要明显地看到的那样，刀片接收装置121a、121b和高架传送凸缘113a的使用允许衬底载体以相对少的运动，在存储架上进行高堆积密度堆叠和存储及将之从存储架上移除。
高架传送凸缘113a可以与开口的衬底存放箱或支撑件一起使用。高架载体支撑件的刀片接收装置可以与高架载体支撑件(相对水平方向)的前面至后面成角度；以及/或高架传送凸缘的刀片边缘可以与高架传送凸缘(相对水平方向)的前面至后面成角度。
因此，尽管本发明已在与其有关的典型实施例中披露，通过以下权利要求来限定的其它实施例落入本发明的精神和范围内是可以领会的。

Claims (22)

1.一种用于支撑衬底载体的装置，其包含：
适于与衬底载体本体匹配的高架传送凸缘，和高架载体支撑件，高架传送凸缘具有：
第一边；
比第一边宽的且与第一边相对的第二边；
从第一边延伸到第二边的第三边；以及
从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；
其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架载体支撑件的支撑部件的连接部件。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于第三边和第四边被以60度角隔开。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于连接部件是刀片。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于每一个刀片具有钝的刀片边缘。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于每一个刀片有成圆角的刀片边缘。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于：
高架传送凸缘的第三边的刀片具有倾斜表面，以便与高架载体支撑件的第一支撑部件的倾斜表面相匹配；以及
高架传送凸缘的第四边的刀片具有倾斜表面，以便与高架载体支撑件的第二支撑部件的倾斜表面相匹配。
7.一种衬底载体，其包含：
适于支撑一个或多个衬底的衬底载体本体；以及
与衬底载体本体匹配和适于与高架载体支撑件匹配的高架传送凸缘，高架传送凸缘有：
第一边；
比第一边宽的且与第一边相对的第二边；
从第一边延伸到第二边的第三边；以及
从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；
其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架载体支撑件的支撑部件的连接部件。
8.如权利要求7所述的衬底载体，其特征在于连接部件是刀片。
9.如权利要求8所述的衬底载体，其特征在于：
高架传送凸缘的第三边的刀片有倾斜表面，以便与高架载体支撑件的第一支撑部件的倾斜表面相匹配；以及
高架传送凸缘的第四边的刀片有倾斜表面，以便与高架载体支撑件的第二支撑部件的倾斜表面相匹配。
10.一种用于支撑衬底载体的装置，其包含：
适于通过高架传送凸缘悬挂衬底载体的高架载体支撑件，高架载体支撑件有：
第一边；
比第一边宽的且与第一边相对的第二边；
从第一边延伸到第二边的第三边；以及
从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；
其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架传送凸缘的连接部件的支撑部件。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于第三边和第四边被以60度角隔开。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于支撑部件是适于接合高架传送凸缘的刀片的凹槽。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于：
高架载体支撑件的第三边的凹槽有倾斜表面，以便与高架传送凸缘的第一刀片的倾斜表面相匹配；以及
高架载体支撑件的第四边的凹槽有倾斜表面，以便与高架传送凸缘的第二刀片的倾斜表面相匹配。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于第三边和第四边的凹槽被以60度角隔开。
15.如权利要求10所述的装置，其特征在于高架载体支撑件是适于与在半导体器件制造设备中用于传输衬底的高架传输系统相匹配。
16.如权利要求10所述的装置，其特征在于高架载体支撑件适于与在半导体器件制造设备中用于存储衬底的存储架相匹配。
17.如权利要求10所述的装置，其特征在于至少在衬底载体至加工工具供料口的连接、衬底载体从加工工具供料口的断开这二者情形之一期间，高架载体支撑件适于支撑衬底载体。
18.一种支撑衬底载体的方法，包含：
提供衬底载体，它具有：
适于支撑一个或多个衬底的衬底载体本体；以及
与衬底载体本体匹配和适于与高架载体支撑件匹配的高架传送凸缘，高架传送凸缘有：
第一边；
比第一边宽的且与第一边相对的第二边；
从第一边延伸到第二边的第三边；以及
从第一边延伸到第二边并与第三边相对的第四边；
其中，每一个第三边和第四边都包括适于连接高架载体支撑件的支撑部件的连接部件；
提供适于通过高架传送凸缘悬挂衬底载体的高架载体支撑件，高架载体支撑件有：
第一边；
比第一边宽的且与第一边相对的第二边；
从第一边延伸到第二边的第三边，第三边包括适于支撑高架传送凸缘的一第一连接部件的支撑部件；
从第一边延伸到第二边并且与第三边相对的第四边，第四边包括适于支撑高架传送凸缘的一第二连接部件的支撑部件；
匹配高架传送凸缘和高架载体支撑件以便支撑衬底载体。
19.权利要求18的方法，其特征在于匹配高架传送凸缘和高架载体支撑件包含：
在高架载体支撑件的底面上至少升起高架传送凸缘的顶面；以及
把高架传送凸缘往下落到与高架载体支撑件啮合。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于还包含：升起高架传送凸缘使得高架传送凸缘的轨迹与高架传送凸缘被升起时的高架载体支撑件的轨迹重叠。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于高架载体支撑件与在半导体器件制造设备中用于传输衬底的高架传输系统相匹配。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于高架载体支撑件与在半导体器件制造设备中用于存储衬底的存储架相匹配。
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