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CN112750739B - 用于自动化晶片载具搬运的系统及方法 - Google Patents

用于自动化晶片载具搬运的系统及方法 Download PDF

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CN112750739B CN202010143245.5A CN202010143245A CN112750739B CN 112750739 B CN112750739 B CN 112750739B CN 202010143245 A CN202010143245 A CN 202010143245A CN 112750739 B CN112750739 B CN 112750739B
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Abstract

提供一种用于自动化晶片载具搬运的系统及操作方法。所述系统包括：包括彼此分离的待机位置及储存位置的储存架、第一移动机构及第二移动机构、以及可操作地耦合到第一移动机构及第二移动机构以控制第一移动机构及第二移动机构的操作的控制器。储存位置用于缓冲等待传送到装载端口的晶片载具。第一移动机构以可移动方式耦合到储存架，并提供至少一个移动自由度以将晶片载具从储存位置传送到待机位置。第二移动机构设置在储存架之上，将储存架可操作地耦合到装载端口，并提供至少一个移动自由度以将晶片载具从待机位置传送到装载端口。

Description

用于自动化晶片载具搬运的系统及方法
技术领域
本发明的实施例是有关于一种半导体系统及方法，特别是有关于一种用于自动化晶片载具搬运的系统及方法。
背景技术
典型的半导体制造设施包括多个处理区，所述多个处理区包括半导体处理机台(semiconductor processing tool)及晶片集结设备(wafer staging equipment)。每一处理区可包括储料器(stocker)，所述储料器临时盛放多个晶片载具或者准备将晶片载具运送到半导体处理机台的装载端口。在晶片载具(例如晶片盒(pod))中通常储存数个半导体晶片，所述晶片载具用于将半导体晶片在整个制造设施中移动到不同的半导体处理机台。传统上，晶片载具由操作人员运送到半导体处理机台及/或装载到装载端口(load port)上。在现代制造设施中，非常强调限制操作人员出现在处理区中以及提高半导体制造的效率。因此，需要一种可自动将晶片盒装载到装载端口及从装载端口卸载晶片盒，以最小化劳动力需求并提高制造效率的制造设施。
发明内容
根据一些实施例，一种用于自动化晶片载具搬运的系统包括储存架、第一移动机构、第二移动机构及控制器。所述储存架包括待机位置及与所述待机位置分离的储存位置，所述储存位置适于缓冲等待传送到装载端口的晶片载具。所述第一移动机构以可移动方式耦合到所述储存架并提供至少一个移动自由度，所述第一移动机构适于将所述晶片载具从所述储存位置传送到所述待机位置。所述第二移动机构设置在所述储存架之上，将所述储存架可操作地耦合到所述装载端口，并提供至少一个移动自由度。所述第二移动机构适于将所述晶片载具从所述待机位置传送到所述装载端口。所述控制器可操作地耦合到所述第一移动机构及所述第二移动机构，以控制所述第一移动机构及所述第二移动机构的操作。
根据一些实施例，一种用于自动化晶片载具搬运的系统包括储存设备、传送设备及控制器。所述储存设备包括储存架及第一移动机构，所述储存架具有用于容纳晶片载具的隔间，所述第一移动机构耦合到所述储存架以将所述晶片载具从所述储存架的所述隔间横向及垂直移动到所述储存设备的待机位置。所述传送设备设置在所述储存设备上方并包括第二移动机构，所述第二移动机构适于将所述晶片载具从所述储存设备的所述待机位置传送到装载端口以用于半导体处理。所述控制器与所述储存设备的所述第一移动机构及所述传送设备的所述第二移动机构界面接合，以控制由所述储存设备的所述第一移动机构及所述传送设备的所述第二移动机构驱动的所述晶片载具的移动。
根据一些实施例，一种用于自动化晶片载具搬运的操作方法包括至少以下步骤。通过第一移动机构将晶片载具从储存架的隔间移动到所述储存架的待机位置，其中所述晶片载具在其中承载待处理的多个半导体晶片。通过第二移动机构来承载及传送所述储存架的所述待机位置处的所述晶片载具，其中所述第二移动机构设置在所述储存架上方并可操作地耦合到所述储存架。将由所述第二移动机构承载的所述晶片载具装载在用于处理所述多个半导体晶片的半导体处理机台的装载端口上。
附图说明
结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本发明实施例的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
图1A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统(automated wafercarrier handling system)的示意性立体图。
图1B是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的示意性前视图。
图1C是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的示意性右侧视图。
图1D是根据一些实施例的图1C中描绘的虚线区域的示意性放大图。
图2A至图2E是示出根据一些实施例快速释放机构在释放过程的各个阶段的示意性放大图。
图3A至图3C是示出根据一些实施例储存设备在执行操作方法的各个阶段的示意性前视图。
图3D是示出根据一些实施例的图3C所示操作的示意性右侧视图。
图4A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的示意性立体图。
图4B是示出根据一些实施例的移动机构的示意性立体图。
图5A至图5C是示出根据一些实施例储存设备在执行操作方法的各个阶段的示意性前视图。
图5D是示出根据一些实施例通过传送设备从储存设备移动的晶片载具的示意性前视图。
图6A及图6B是示出根据一些实施例传送设备在执行操作方法的各个阶段的示意性右侧视图。
图7A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性前视图。
图7B是示出根据一些实施例的图7A所示配置的示意性右侧视图。
图8A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图。
图8B是示出根据一些实施例的图8A所示配置的示意性俯视图。
图9A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图。
图9B是示出根据一些实施例的图9A所示配置的示意性前视图。
图10是示出根据一些实施例的装载端口及传送设备的配置的示意性立体图。
图11是示出根据一些实施例的两个自动化晶片载具搬运系统及装载端口的配置的示意性立体图。
图12是示出根据一些实施例的装载端口及自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，所述自动化晶片载具搬运系统包括多个储存设备。
图13A是示出根据一些实施例的装载端口及自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，所述自动化晶片载具搬运系统包括多个储存设备及机械臂。
图13B是示出根据一些实施例的图13A所示配置的示意性前视图。
图14是示出根据一些实施例的装载端口及自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，所述自动化晶片载具搬运系统包括多个储存设备。
图15是示出根据一些实施例用于自动化晶片载具搬运的系统的操作方法的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供用于实作所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本发明的实施例。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说，以下说明中将第一特征形成在第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征从而使得所述第一特征与所述第二特征可不直接接触的实施例。另外，本发明的实施例可能在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身指示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在…之下(beneath)”、“在…下方(below)”、“下部的(lower)”、“在…上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所示的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的定向外还囊括装置在使用或操作中的不同定向。设备可具有其他定向(旋转90度或处于其他定向)，本文中所使用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
半导体制造设施(例如半导体厂(FAB))可通常利用围绕半导体厂在不同的晶片处理或储存区域之间对晶片载具(例如晶片盒、容器等)中的半导体晶片进行手动移动。然而，由于需要人工手动移动及控制，典型的手动移动可能是资源密集型的且易于造成效率低下。本文提供用于自动化晶片搬运的系统及操作方法的各种实施例，其包括不同类别的机构，这些机构可在其之间自主地进行协调来移动将传送到装载端口的晶片载具，从而实现劳动力需求的最小化及制造效率的提高。
图1A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的示意性立体图，图1B是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的示意性前视图，图1C是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的示意性右侧视图，图1D是根据一些实施例的图1C中描绘的虚线区域的示意性放大图。
参照图1A至图1D，自动化晶片载具搬运系统100包括储存设备110及传送设备120。举例来说，自动化晶片载具搬运系统100设置在半导体处理机台附近，以缓冲将被装载到半导体处理机台的装载端口LP(图1C中示出)的多个晶片载具WC。装载端口LP可固定到半导体处理机台或半导体制造设备(未示出)的前端。装载端口LP可被配置成接收晶片载具WC，晶片载具WC可被装载在装载端口LP上以用于进一步处理。晶片载具WC可为承载盛放一个或多个待处理半导体晶片的盒状容器。容置半导体晶片的晶片载具WC可在半导体制造设施中在各站之间被运送。在一些实施例中，储存设备110包括储存架112。举例来说，储存架112是多层式结构，其中界定有多个隔间112a。隔间112a可被视为储存位置。晶片载具WC中的每一者可储存或容纳在隔间112a中的任一者内。应注意，尽管示出了六个隔间112a，但隔间112a的数目及布置可根据需求来加以调整且不应解释为对本发明实施例进行限制。
储存架112可作为缓冲区，以临时储存等待传送到装载端口LP的晶片载具WC。储存架112可包括设置在隔间112a上的各种引导构件、传感器及标签读取器，以确保晶片载具WC被储存在适当位置。举例来说，引导构件装设在隔间112a中的每一者上，以利于在放置时对晶片载具WC进行定位。传感器(例如存在传感器(present sensor)、倾斜传感器(tiltsensor)、侦测传感器(detecting sensor)等)可装设在隔间112a中的每一者上，以检测晶片载具WC是否处于倾斜位置。标签读取器可设置在隔间112a中的每一者上且被配置成接收晶片载具上所存储的晶片数据(例如作为射频识别(radio frequency identification，RFID)标签等)。
在一些实施例中，储存设备110包括移动机构114，移动机构114被配置成将隔间112a中所储存的晶片载具WC移动到待机位置(standby position)SP，以供进一步传送到装载端口LP。举例来说，移动机构114配备有用于承载晶片载具WC的承载构件114a。移动机构114可包括驱动单元114b，驱动单元114b被配置成驱动承载构件114a并提供至少一个移动自由度。承载构件114a可为或可包括载台、平台、叉子、夹持器等。承载构件114a可采取各种形式，只要晶片载具WC在传送期间被稳定地承载在其上即可。在一些实施例中，承载构件114a包括设置在承载构件114a的接收表面上的啮合组件(未示出)，以将晶片载具WC在承载构件114a上引导及/或啮合在适当位置。在一些实施例中，隔间112a中的每一者配备有滑轨，由驱动单元114b驱动的承载构件114a可通过所述滑轨移入及移出隔间112a。作为另一选择，隔间112a中的滑轨被省略。
举例来说，借助于驱动单元114b，使承载晶片载具WC的承载构件114a执行往复移动。在一些实施例中，驱动单元114b包括组装到储存架112底部的z轴移动器114bz。承载构件114a可陈设在z轴移动器114bz上，以通过z轴移动器114bz垂直移动。举例来说，借助于z轴移动器114bz，使承载晶片载具WC的承载构件114a在Z轴方向上执行上下线性运动。在一些实施例中，z轴移动器114bz包括剪式升降机(scissor lift)，所述剪式升降机具有在交叉点处彼此枢转地接合的多个交叉臂对。z轴移动器114bz可配备有任何合适的驱动组件(例如液压缸(hydraulic cylinder)等)来驱动剪式升降机。z轴移动器114bz可包括马达齿轮、轴件(shaft)、轴承、导轨及/或用于驱动承载构件114a的任何合适的驱动组件。应注意，z轴移动器114bz可为用于举升及降低承载构件114a的任何类型的升降装置(例如皮带传动装置、链条传动装置、螺杆传动装置、齿轮传动装置等)。
在一些实施例中，驱动单元114b包括x轴移动器114bx，x轴移动器114bx设在承载构件114a上且能够驱动承载构件114a在X轴方向上执行来回线性运动。举例来说，x轴移动器114bx包括线性滑轨(linear guideway)，所述线性滑轨包括以可操作方式安装在滑轨上用于引导承载构件114a的滑块(slide block)。x轴移动器114bx可包括组装到线性滑轨的其他组件，例如马达齿轮、轴件、轴承及/或任何合适的驱动组件。应注意，x轴移动器114bx可作为用于平移承载构件114a的任何合适的机构。驱动单元114b可具有其他配置，只要储存位置(即隔间112a)处的晶片载具WC可被传送到待机位置SP即可。组装到储存架112的x轴移动器114bx及z轴移动器114bz可提供两个移动自由度，例如在储存架112的顶部与底部之间垂直移动以及向储存架112的任一侧水平移动。
在一些实施例中，传送设备120包括用于在储存架112上方提供至少一个移动自由度的移动机构，所述移动机构包括轨道122及机械臂124。轨道122可为连接到储存架112顶部的高架轨道单元，机械臂124可以可移动方式连接到轨道122。举例来说，机械臂124可滑动通过轨道122，以在储存设备110与装载端口LP(图1C中示出)之间传送晶片载具WC。在一些实施例中，机械臂124可包括夹持器或其他合适的在位于待机位置SP处的承载构件114a与装载端口LP的接收表面之间操纵晶片载具WC的方式。在一些实施例中，机械臂124被配置成拾取、移动及放下晶片载具WC。举例来说，机械臂124配备有y轴移动器124a，y轴移动器124a被配置成提供一个移动自由度。机械臂124可由y轴移动器124a驱动，以沿着轨道122在Y轴方向上前后移动。机械臂124视需要配备有z轴移动器，以沿着Z轴方向上下移动。在其他实施例中，机械臂124配备有多个移动器(例如y轴移动器、x轴移动器、z轴移动器或其组合)，所述多个移动器被配置成提供多自由度的移动。
在一些实施例中，自动化晶片载具搬运系统100包括用户界面面板130，用户界面面板130安装在储存设备110的储存架112上并面向自动化晶片载具搬运系统100的操作者。举例来说，用户界面面板130及装载端口LP设置在储存架112的相对两侧处。在一些实施例中，用户界面面板130装设在两个垂直列的隔间112a之间。用户界面面板130可包括用于由操作者输入及/或向操作者输出的任何类型的界面。举例来说，用户界面面板130容置用于操作自动化晶片载具搬运系统100的各种马达及控制件。举例来说，搬运及/或运送操作是在使用用户界面面板130的控制器132实现的自动控制下进行，控制器132发出用于操作储存设备110及传送设备120的控制信号，而无需操作者的干预。控制器132可包括但不限于用于通过程序指令、代码等控制储存设备110及传送设备120的移动的监视器、计算装置或移动装置等。在一些实施例中，控制器132使用硬线(hardwire)或无线技术与储存设备110及/或传送设备120的移动机构界面接合。控制器132也可被设计成与耦合到处理机台的控制器进行通信。在一些实施例中，用户界面面板130包括硬件及软件，以容许自动化晶片载具搬运系统100通过网络与其他处理系统进行通信。用户界面面板130可容许操作者手动及/或远程地操纵自动化晶片载具搬运系统100。
在一些实施例中，自动化晶片载具搬运系统100包括安装在储存架112的前顶部上的信号杆(signal pole)140。信号杆140可被编程为向操作者发出关于某些状况的信号。在一些实施例中，信号杆140充当装载端口LP上方的障碍物。举例来说，储存架112的后侧BS由盖板112b屏蔽，而储存架112的其他侧(例如前侧FS、右侧RS及左侧LS)可不由任何屏蔽板覆盖(所提及的“前侧”、“后侧”、“右侧”及“左侧”是从如图1A所示储存架112的立体图来看的)。举例来说，每一隔间112a的后侧由盖板112b覆盖，而其他侧未被覆盖。在此类实施例中，储存设备110可包括布置在储存架112的至少前侧FS上的光幕(light curtain；未示出)或其他侦测装置，以通过侦测是否有某物无意进入隔间112a来对隔间112a进行防护。稍后将结合各图阐述其细节。
继续参照图1C及图1D，在一些实施例中，储存设备110配备有快速定位机构150，以在装设时快速且容易地将储存架112定位到位。举例来说，储存设备110的快速定位机构150包括设置在储存架112的底部上的多个支撑脚以及设置在支撑脚上的定位组件。定位组件可用于在装设时对储存架112进行快速定位，并且在储存架112移位或移动且然后移回原位时对储存架112进行重新定位。借助于快速定位机构150，储存架112无需移动机构114的重新校准动作便可被重新定位，以实现快速装设。在一些实施例中，储存设备110配备有快速释放机构160，以快速且容易地从自动化晶片载具搬运系统100拆下储存架112。举例来说，快速释放机构160设置在储存设备110的底部上且包括手柄162、连接到手柄的扣环164以及设置在手柄162及扣环164旁边的定位销166。以下将阐述快速释放机构160的操作方法。
图2A至图2E是示出根据一些实施例快速释放机构在释放过程的各个阶段的示意性放大图。从预定位置释放储存设备的操作方法至少包括以下步骤。参照图2A，当储存设备锁定在预定位置时，快速释放机构160的扣环164与横向闩锁165啮合且定位销166插入定位孔167中。
继续参照图2A及图2B，当对储存设备执行释放过程时，沿着旋转轴方向移动快速释放机构160的手柄162，如箭头D1所指。举例来说，使手柄162在快速释放机构160的侧视图中沿逆时针方向旋转至少90度。在一些实施例中，使手柄162相对于手柄162与扣环164的连杆163从右侧旋转到左侧(或者在其他实施例中从左侧旋转到右侧)。当移动手柄162时，连接到手柄162的扣环164从横向闩锁165释放，也沿着旋转轴方向移动，如箭头D2所指。举例来说，扣环164相对于手柄162与扣环164的连杆163从底侧旋转到左侧。如图2B所示，在手柄162及扣环164移动之后，手柄162及扣环164位于连杆163的同一侧(例如左侧)。举例来说，手柄162位于扣环164上方。
继续参照图2B，也参照图2C，沿着箭头D3所指的旋转轴方向将手柄162及扣环164朝向锁定位置移动。举例来说，手柄162及扣环164在快速释放机构160的侧视图中沿顺时针方向旋转到连杆163的右侧。
参照图2D，沿着箭头D4所指的旋转轴方向移动定位销166的横向突起166a。举例来说，定位销166的横向突起166a在快速释放机构160的俯视图中沿顺时针方向旋转。在一些实施例中，当储存设备锁定在预定位置时，定位销166的横向突起166a与底部闩锁168a啮合。移动定位销166的横向突起166a是为了从底部闩锁168a释放横向突起166a。
继续参照图2D，也参照图2E，在从底部闩锁168a释放定位销166的横向突起166a之后，使定位销166的横向突起166a向上移动，如箭头D5所指。举例来说，当向上移动横向突起166a时，定位销166的插入定位孔167中的部分也移出定位孔167。定位销166的横向突起166a可在俯视图中沿逆时针方向旋转，使得横向突起166a与顶部闩锁168b啮合。当扣环164从横向闩锁165释放且定位销166移出定位孔167时，储存设备准备好从预定位置移开。可执行相反的操作顺序，以通过快速释放机构160将储存设备锁定在预定位置。
图3A至图3C是示出根据一些实施例储存设备在执行操作方法的各个阶段的示意性前视图，图3D是示出根据一些实施例的图3C所示操作的示意性右侧视图。应注意，为了易于说明及更好地理解储存设备的移动，在图3A至图3D中省略了一些组件(例如用户界面面板130及信号杆140)。自动化晶片载具搬运系统可用于在储存架与装载端口之间自动搬运及运送晶片载具，而不必等待操作者将晶片载具装载在装载端口上。自动化晶片载具搬运系统的操作方法包括至少以下步骤。虽然操作方法在下文被示出及阐述为一系列动作或事件，但应了解，此类动作或事件的示出次序不应被解释为具有限制意义。
参照图3A及图3B，可手动地或通过移动机械臂(未示出)将晶片载具WC放入储存架112中。在将晶片载具WC放置在储存架112上之后，由控制器控制的驱动单元114b可驱动承载构件114a朝向预定储存位置(即隔间112a中的任一者)移动，并将晶片载具WC从储存位置传送到待机位置SP。在一些实施例中，储存位置与待机位置分离。举例来说，待机位置SP被设定成位于储存架112的中间及内部，例如储存架112的两个垂直列的隔间112a之间的中间位置处。在其他实施例中，根据设计要求，待机位置SP被设定成位于储存架112的其他侧(例如左侧、右侧、顶侧、底侧等)处。应注意，待机位置可根据储存架112、装载端口LP及传送设备120的相对位置来加以调整。
以储存架112的右下角处的晶片载具WC为例，由驱动单元114b的x轴移动器114bx驱动的承载构件114a可移动到储存架112的右下角处的隔间112a中，以定位在所述储存位置处。隔间112a中的晶片载具WC可被啮合及/或固定到承载构件114a。举例来说，承载构件114a可包括用于感测晶片载具WC的位置的传感器、用于在传送时固定晶片载具WC的夹具、或者用于完成操作的任何合适的组件。接下来，由承载构件114a承载的晶片载具WC从隔间112a被取出到储存架112的中间及底部，如图3B所示。应了解，移动机构114可包括任何合适的组件来执行将晶片载具WC从隔间112a移出的步骤，或者可以任何方式被配置成执行将晶片载具WC从隔间112a移出的步骤。
参照图3C及图3D，在储存架112的右下角处的隔间112a中的晶片载具WC被移动到储存设备110的中下部位置之后，承载晶片载具WC的承载构件114a可由z轴移动器114bz驱动以向上移动，从而定位在待机位置SP处，如图3C所示。接下来，机械臂124可被驱动以前后移动，从而传送待机位置SP处的晶片载具WC。举例来说，机械臂124被驱动以通过轨道122移动到储存架112中，从而定位在待机位置SP处，然后机械臂124被驱动以从承载构件114a抓取晶片载具WC。接下来，在y轴移动器124a的驱动下，承载晶片载具WC的机械臂124可移出储存架112，以定位在装载端口LP的接收表面LPs上方。随后，机械臂124被驱动以将晶片载具WC装载在装载端口LP的接收表面LPs上，如图3D所示。在一些实施例中，储存设备110中的待机位置SP的底部与装载端口LP的接收表面LPs实质上齐平，使得机械臂124可被驱动以固持晶片载具WC并在储存设备110与装载端口LP之间平移晶片载具WC。在储存设备110中的待机位置SP不与装载端口LP的接收表面LPs齐平的其他实施例中，机械臂124可被驱动以提升及/或降低，以便从承载构件114a抓取晶片载具WC或将晶片载具WC装载在装载端口LP上。
在一些实施例中，可执行相反的操作顺序，以将晶片载具WC返回到隔间112a中。应注意，尽管前述方法是以储存架112的右下角处的隔间112a中的晶片载具WC为例，但上述的一些动作可以不同的次序发生及/或与除本文示出及/或阐述的动作或事件之外的其他动作或事件同时发生。另外，可能并非需要所有示出的动作来实作本文说明中的一个或多个方面或实施例。此外，本文所绘示的动作中的一者或多者可在一个或多个单独的动作及/或阶段中实施。
举例来说，为了传送储存架112的右上角处的隔间112a中的晶片载具WC，承载构件114a可首先由z轴移动器114bz提升。接下来，x轴移动器114bx可驱动承载构件114a向前移动，以定位在储存架112的右上角处的隔间112a中的晶片载具WC下方，然后晶片载具WC由承载构件114a承载，承载构件114a由x轴移动器114bx驱动以从隔间112a取出晶片载具WC。承载晶片载具WC的承载构件114a视需要被驱动以定位在待机位置处以供机械臂124进行传送。应理解，在仍保持处于本发明实施例的范围内的同时，可通过上述类似的概念来实施移动储存架112上不同位置处的晶片载具WC的变型。
图4A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的示意性立体图，图4B是示出根据一些实施例的移动机构的示意性立体图。参照图4A及图4B，自动化晶片载具搬运系统200包括储存设备210及传送设备220。储存设备210可包括储存架212，在储存架212内界定有多个隔间212a。晶片载具WC可临时储存在隔间212a中。储存架212可类似于上述储存架112且包括各种引导构件、传感器、标签读取器等，以确保晶片载具WC被储存在适当位置。应注意，尽管示出八个隔间212a，但隔间212a的数目及布置可根据要求来加以调整且不应解释为对本发明实施例进行限制。
在一些实施例中，储存设备210包括移动机构214，移动机构214被配置成将容纳在隔间212a中的晶片载具WC移动到待机位置SP，以供传送到装载端口LP。移动机构214可安装在储存架212的中间，以利于接近储存架212的左侧及右侧处的隔间212a。应注意，根据设计要求，移动机构214及隔间212a可存在其他布置。在一些实施例中，移动机构214配备有被配置成承载晶片载具WC的承载构件214a。移动机构214可包括驱动单元214b，驱动单元214b提供至少一个移动自由度且被配置成将承载构件214a移动到预期位置。应注意，尽管承载构件214a被示为叉子，但承载构件214a可采取各种形式，只要承载构件214a在移动时可牢固地固持晶片载具WC即可。在一些实施例中，承载构件214a包括设置在承载构件214a的接收表面上的引导/啮合组件(未示出)，以将晶片载具WC在承载构件214a上引导/啮合在适当位置。
举例来说，承载构件214a被组装到驱动单元214b，使得承载构件214a由驱动单元214b驱动以执行往复移动。在一些实施例中，驱动单元214b包括z轴移动器214bz且承载构件214a安装在z轴移动器214bz上，使得由z轴移动器214bz驱动的承载构件214a可在Z轴方向上线性地往复运动。在一些实施例中，z轴移动器214bz包括线性滑轨，所述线性滑轨包括轨道RZ及在轨道RZ上滑动及移动的滑块BZ。承载构件214a可固定到滑块BZ，使得z轴移动器214bz可驱动承载构件214a沿着轨道RZ进行线性移动。举例来说，轨道RZ安装在储存架212的后侧BS处的盖板212b上且可在储存架212的顶部与底部之间延伸。应注意，本文所示的z轴移动器214bz的类型仅为示例性的。z轴移动器214bz可为用于提升及降低承载构件214a的任何类型的升降装置。
在一些实施例中，驱动单元214b包括x轴移动器214bx，x轴移动器214bx承载承载构件214a且能够驱动承载构件214a在X轴方向上执行来回线性运动。在一些实施例中，组装到储存架212的x轴移动器214bx及z轴移动器214bz可提供两个移动自由度，例如在储存架212的顶部与底部之间垂直移动以及向储存架212的任一侧水平移动。x轴移动器214bx可类似于z轴移动器214bz且包括线性滑轨，所述线性滑轨包括以可操作方式安装在轨道RX上用于可滑动地引导承载构件214a的滑块BX。举例来说，轨道RX安装在储存架212的底部上且可延伸到储存架212的右下角/左下角处的隔间212a。x轴移动器214bx可包括组装到线性滑轨的组件，例如马达齿轮、轴件、轴承及/或任何合适的驱动组件。应注意，x轴移动器214bx可被实作为用于平移承载构件214a的任何合适的机构。驱动单元214b可存在其他配置，只要隔间212a中所储存的晶片载具WC可被传送到待机位置SP即可。
在一些实施例中，传送设备220包括用于在储存架212上方提供至少一个移动自由度的移动机构，所述移动机构包括轨道222及机械臂224。传送设备220可包括门架(gantry)226，门架226是在侧边支撑件226s上以横跨在储存设备210之上的框架结构。举例来说，门架226的侧边支撑件226s分别位于储存架212的右侧RS及左侧LS上。门架226的桥构件226b可在侧边支撑件226s之间延伸并跨在储存架212上方。应注意，图4A所示的门架226的定向及结构仅为示例性的，门架可存在其他定向及/或结构。在一些实施例中，轨道222安装在门架226的桥构件226b上且可在储存设备210及装载端口LP之上延伸。
在其中装载端口LP位于储存架212正后方(例如在储存架212的后侧BS上)的一些实施例中，设置在门架226上的轨道222实质上垂直于桥构件226b，以在储存架212与装载端口LP之间提供传送通路。应注意，轨道222的定向可根据储存设备210及装载端口LP的相对位置来加以调整。在一些实施例中，机械臂224可包括夹持器或其他合适的操纵晶片载具WC的方式。机械臂224可以可移动方式连接到轨道222且可被配置成拾取、移动及装载晶片载具WC。在一些实施例中，机械臂224由移动器224a驱动，以沿着轨道222在Y轴方向上前后移动且视需要在Z轴方向上上下移动，以到达待机位置SP。在其他实施例中，机械臂224配备有多个移动器(例如y轴移动器、x轴移动器、z轴移动器或其组合)，所述多个移动器被配置成提供多自由度的移动。
在一些实施例中，自动化晶片载具搬运系统200包括安装在储存设备210的储存架212上的用户界面面板230。举例来说，用户界面面板230装设在储存架212的前侧FS上，而不覆盖隔间212a。用户界面面板230包括控制器232，控制器232可为通过程序指令、代码等控制储存设备210及传送设备220的移动的计算装置。用户界面面板230可类似于上述用户界面面板130，因此为了简洁起见，本文不再予以赘述。储存设备210可类似于储存设备110且包括快速释放/定位机构。为了简洁起见，不再对快速释放/定位机构予以赘述。
在一些实施例中，一个或多个侦测装置LC可布置在储存架212的未被盖板保护的至少前侧FS上，以对隔间212a进行防护。举例来说，侦测装置LC包括光幕、光学传感器、接近传感器等，以侦测是否有某物无意间进入隔间212a。在一些实施例中，侦测装置LC(例如光幕)根据操作者的动作而自动启用及停用。举例来说，当启用时，光幕形成侦测是否有某物进入隔间212a的安全幕。当操作者将晶片载具WC装载在隔间212a中时，光幕被停用且移动机构214的移动可被暂停。
图5A至图5C是示出根据一些实施例储存设备在执行操作方法的各个阶段的示意性前视图，图5D是示出根据一些实施例通过传送设备从储存设备移动的晶片载具的示意性前视图。应注意，为了更好地理解在用户界面面板230后面执行的移动，在图5A至图5C中省略了一些组件(例如用户界面面板230)。自动化晶片载具搬运系统可用于在储存架与装载端口之间自动搬运及运送晶片载具，而不必等待操作者将晶片载具装载在装载端口上。自动化晶片载具搬运系统的操作方法至少包括以下步骤。虽然操作方法在下文被示出及阐述为一系列动作或事件，但应了解，此类动作或事件的示出次序不应被解释为具有限制意义。
参照图5A及图5B，可手动地或通过移动机械臂(未示出)将晶片载具WC中的任一者放入储存架212的隔间212a中的每一者中。储存设备210的由控制器控制的驱动单元214b可驱动承载构件214a朝向预定隔间212a移动，以将晶片载具WC从预定储存位置(即隔间212a中的任一者)传送到待机位置SP。在一些实施例中，待机位置SP与储存位置分离。待机位置SP可相对于地面GS高于储存位置(例如储存架212的顶部处的隔间212a中的任一者)，以便机械臂进行抓取。举例来说，待机位置SP被设定成位于两个垂直列的隔间112a之间轨道RZ的上端处。应注意，待机位置SP可根据储存架212、装载端口LP及传送设备220的配置来加以调整。
以储存架212的右下角处的晶片载具WC为例，由驱动单元214b的x轴移动器214bx驱动的承载构件214a可移动到储存架212的右下角处的隔间212a中，以定位在所述储存位置处。接下来，储存架212的右下角处的隔间212a中的晶片载具WC由承载构件214a承载，然后通过x轴移动器214bx线性地移出隔间212a而到达储存架212的中间，如图5B所示。举例来说，承载构件214a可包括用于感测晶片载具WC的位置的传感器、用于在移动时固定晶片载具WC的夹具、或者用于完成操作的任何合适的组件。应了解，移动机构214可包括合适的组件来执行将晶片载具WC从隔间212a移出的步骤，或者可以任何方式被配置成执行将晶片载具WC从隔间212a移出的步骤。
参照图5C及图5D，在将晶片载具WC从储存架212的右下角处的隔间212a移出之后，承载晶片载具WC的承载构件214a可由z轴移动器214bz驱动，以沿着轨道RZ向上移动到待机位置SP。接下来，机械臂224的夹持器可由移动器224a驱动而下降以从承载构件214a抓取晶片载具WC，然后固持晶片载具WC的夹持器可向上移动并离开储存设备210，如图5C所示。随后，由移动器224a驱动的机械臂224可沿着轨道222移动，以定位在装载端口的接收表面上方(如图6A所示)。
在一些实施例中，在半导体晶片在半导体处理机台中经历处理之后，包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC可返回到同一储存设备210。相反的操作顺序将晶片载具WC从装载端口的接收表面装载到待机位置，并将晶片载具WC储存回到隔间212a中。在其他实施例中，在半导体处理机台中处理之后，晶片载具WC被运送到另一储存设备或另一搁置单元，等待传送到下一站。
图6A及图6B是示出根据一些实施例传送设备在执行操作方法的各个阶段的示意性右侧视图。虽然操作方法在下文被示出及阐述为一系列动作或事件，但应了解，此类动作或事件的示出次序不应被解释为具有限制意义。应注意，相同的参考编号用于标示相同的元件。
参照图6A，自动化晶片载具搬运系统300包括储存设备210及传送设备320。传送设备320包括移动机构，所述移动机构包括轨道322及以可移动方式连接到轨道322的机械臂224。传送设备320可进一步包括门架326，门架326包括侧边支撑件326s及桥构件326b。举例来说，侧边支撑件326s位于储存架212的后侧BS后面且桥构件326b在待机位置SP及装载端口LP上方延伸。装载端口LP可位于储存架212的后侧BS的后面。在一些实施例中，两个侧边支撑件326s设置在装载端口LP的两个相对侧处且侧边支撑件326s中的一者设置在装载端口LP与储存架212的后侧BS之间。在一些实施例中，桥构件326b设置在储存架212上方且朝向远离储存设备210的侧边支撑件326s延伸。举例来说，桥构件326b设置成在Y轴方向上延伸。轨道322可一体成形的设置在门架326的桥构件326b上，使得轨道322沿着桥构件326b在储存设备210与装载端口LP之间的方向上延伸。
继续参照图6A并参照图6B，晶片载具WC被传送到待机位置SP并由机械臂224拾取，如在图5A至图5D中所述。接下来，机械臂224沿着轨道322远离储存设备210移动，以定位在装载端口LP的接收表面LPs上方。随后，由移动器224a驱动的机械臂224的夹持器可下降，以将晶片载具WC装载在装载端口LP的接收表面LPs上。在装载晶片载具WC之后，机械臂224的夹持器可释放并向上移动，以抓取待机位置SP处的另一晶片载具WC。将晶片载具从隔间(即储存位置)传送到待机位置的操作及将晶片载具从待机位置传送到装载端口的操作可同时执行以提高制造效率，或者可根据需求而依序执行。在晶片载具WC被装载在装载端口LP上之后，可执行以下步骤，例如卸载半导体晶片、将半导体晶片传送到半导体处理机台、对半导体晶片执行工艺等。
在一些实施例中，在半导体晶片在半导体处理机台中经历处理之后，包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC被装载回到装载端口LP，相反的操作顺序从装载端口LP的接收表面LPs取下晶片载具WC并将晶片载具WC返回到待机位置SP。在其他实施例中，在半导体处理机台中处理之后，包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC被运送到另一装载端口及/或另一储存设备，等待传送到下一站。应注意，前述操作方法可应用于在本发明实施例的别处所述的其他实施例。
图7A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性前视图，图7B是示出根据一些实施例的图7A所示配置的示意性右侧视图。参照图7A及图7B，自动化晶片载具搬运系统400A包括储存设备210及传送设备420A。装载端口LP1及LP2可并排设置，储存设备210可设置在装载端口LP1及LP2中的任一者旁边。举例来说，储存设备210、装载端口LP1及LP2沿着X轴方向排列成一行。在一些实施例中，设置在储存架212的左侧的装载端口LP1及LP2是以相同的方式被定向。应注意，装载端口及储存设备可存在其他配置/定向。
传送设备420A包括移动机构，所述移动机构包括轨道422及以可移动方式连接到轨道422的机械臂424。传送设备420A可进一步包括门架426，门架426包括桥构件426b及侧边支撑件426s。举例来说，桥构件426b设置在侧边支撑件426s上且在储存架212以及装载端口LP1及LP2上方延伸。在一些实施例中，门架426的桥构件426b可在X轴方向上横跨在储存架212以及装载端口LP1及LP2之上。在一些实施例中，门架426的侧边支撑件426s位于储存架212的后侧BS后面。举例来说，侧边支撑件426s中的每一者包括沿着Z轴方向延伸的垂直部分426sv以及连接到垂直部分426sv并向前延伸到储存架212上方的水平部分426sh。门架426的桥构件426b可在侧边支撑件426s的水平部分426sh之间延伸。轨道422可组装到门架426的桥构件426b，使得轨道422沿着桥构件426b在储存设备210以及装载端口LP1及LP2上方延伸。
在一些实施例中，装载端口LP1及LP2配备有侦测装置LC，以对接收表面LPs进行防护并侦测是否有某物无意间进入装载端口LP1及LP2。在一些实施例中，装载端口LP1及LP2中的一者可被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC，而装载端口LP1及LP2中的另一者可被配置成接收包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC。包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC可手动地或通过移动机械臂(未示出)被运送到下一处理站。在其他实施例中，装载端口LP1及LP2均被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC，而包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC可被装载到设置在半导体处理机台或半导体制造设备的另一(其他)侧上的另一(其他)装载端口上。机械臂424可被配置成在装载端口LP1及LP2以及储存设备210之间传送晶片载具WC。应注意，多于一个机械臂可以可移动方式安装在轨道422上，以分别将晶片载具WC传送到装载端口LP1及LP2以及储存设备210。
图8A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，图8B是示出根据一些实施例的图8A所示配置的示意性俯视图。应注意，图8A及图8B中所示的储存设备可类似于上述储存设备210，因此为易于说明及更好地理解，简化了储存设备的细节。
参照图8A及图8B，包括储存设备210及传送设备420B的自动化晶片载具搬运系统400B可类似于自动化晶片载具搬运系统400A。在一些实施例中，装载端口LP1及LP2设置在储存架212的右侧RS且以相同的方式被定向。在其他实施例中，装载端口LP1及LP2相对设置在储存架212的左侧LS及右侧RS处。
举例来说，在俯视图中，待机位置的中心以及装载端口LP1及LP2的接收表面LPs的中心与参考线RL实质上对齐。参考线RL可在所需公差之内与轨道422的中心线实质上对齐，从而消除在通过机械臂424拾取及放置晶片载具WC的步骤期间误差的出现。作为另一选择，待机位置的中心与装载端口LP1及LP2的接收表面LPs的中心不对齐，轨道422可被设计成满足根据储存设备210以及装载端口LP1及LP2的配置而定的输送行程(delivery stroke)。轨道422及/或桥构件426b可横跨或可不横跨在储存设备210之上。应注意，轨道422可被设计为线性或非线性的，只要轨道422至少横跨在储存设备210的待机位置以及装载端口LP1及LP2的接收表面LPs之上即可。应了解，本文所述的布置是示例性的，可在仍保持处于本发明实施例的范围内的同时实施其变型。
图9A是示出根据一些实施例的自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，图9B是示出根据一些实施例的图9A所示配置的示意性前视图。应注意，图9A中所示的储存设备可类似于上述储存设备210，因此为了易于说明及更好地理解，简化了储存设备的细节。图9B所示的储存设备210A及210B表示与图9A所示者相同的储存设备。
参照图9A及图9B，自动化晶片载具搬运系统500包括多个储存设备(210A、210B)及传送设备520。应注意，图9A及图9B中所示的两个储存设备仅为示例性的，储存设备的数目取决于要求且不应解释为对本发明实施例进行限制。
举例来说，并排设置的装载端口LP1及LP2位于储存设备210A与210B之间。在一些实施例中，装载端口LP1及LP2中的一者被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC，装载端口LP1及LP2中的另一者可被配置成接收包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC。包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC可手动地或通过移动机械臂(未示出)被运送到下一处理站。在其他实施例中，装载端口LP1及LP2均被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC。举例来说，装载端口LP1被配置成接收从紧邻装载端口LP1设置的储存设备210A传送的晶片载具WC，装载端口LP2被配置成接收从紧邻装载端口LP2设置的储存设备210B传送的晶片载具WC。包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC可被装载到设置在半导体处理机台或半导体制造设备的另一(其他)侧上的另一(其他)装载端口上。
传送设备520包括移动机构(例如轨道522、机械臂524)及门架526。传送设备520可类似于上述传送设备420A或420B。在一些实施例中，安装在桥构件526b上的轨道522横跨在储存设备210A及210B的两个待机位置SP之上。利用此种布置，机械臂524可由移动器驱动，以在储存设备210A及210B的待机位置SP以及装载端口LP1及LP2之间运送晶片载具WC。在一些实施例中，储存设备210A及210B的待机位置SP处的晶片载具WC通过机械臂524沿着轨道522交替地运送到装载端口(LP1及/或LP2)。操作方法(例如通过储存设备的移动机构将晶片载具从储存架的隔间移动到待机位置，通过传送设备的移动机构来承载及传送待机位置处的晶片载具，以及通过传送设备的移动机构将晶片载具装载在装载端口上等)可类似于上述操作方法，因此为了简洁起见，不再予以赘述。应了解，本文所述的布置是示例性的，可在仍保持处于本发明实施例的范围内的同时实施其变型。
图10是示出根据一些实施例的装载端口及传送设备的配置的示意性立体图。参照图10，传送设备620可包括移动机构(例如轨道622及机械臂624)及门架626。举例来说，门架626包括侧边支撑件626s及放置在侧边支撑件626s之间的桥构件626b。侧边支撑件626s可间隔开根据装载端口及储存设备的数目及尺寸而定的距离。在一些实施例中，侧边支撑件626s是倒U形框架结构。应注意，侧边支撑件626s可为其他类型的结构，只要侧边支撑件626s可牢固地支撑在桥构件626b上即可。在一些实施例中，轨道622一体成形地安装在桥构件626b上，机械臂624以可移动方式安装在轨道622上。轨道622及机械臂624可类似于上述轨道及机械臂，因此为了简洁起见，不再予以赘述。在一些实施例中，装载端口LP1及LP2彼此并排且与侧边支撑件626s中的一者紧邻地设置。储存设备(未示出)可装设在装载端口LP2与侧边支撑件626s中的另一者之间的空间中。应注意，根据设计需求，可存在其他配置，例如各装载端口分别地设置在侧边支撑件626s旁边。
图11是示出根据一些实施例的两个自动化晶片载具搬运系统及装载端口的配置的示意性立体图。参照图11，提供了与装载端口LP1对应的自动化晶片载具搬运系统700A及与装载端口LP2对应的自动化晶片载具搬运系统700B。自动化晶片载具搬运系统700A可包括储存设备210及传送设备720A，自动化晶片载具搬运系统700B可包括储存设备210及传送设备720B。应注意，储存设备210可类似于上述储存设备210，因此为了更好地理解设置在储存设备后面的装载端口LP1及LP2的定向，储存设备210的细节被简化并以虚线示出。
在一些实施例中，传送设备720A包括移动机构，所述移动机构包括轨道722A及以可移动方式连接到轨道722A的机械臂724A。传送设备720A可包括门架726A，门架726A包括至少两对侧边支撑件726s及桥构件726b。举例来说，成对的侧边支撑件726s被布置成界定矩形区域的拐角，桥构件726b是垂直于成对的侧边支撑件726s放置并横跨成对的侧边支撑件726s之间的距离。在一些实施例中，储存设备210设置在由成对的侧边支撑件726s所界定的矩形区域内。门架726A可包括横跨侧支撑726s及/或桥构件726b中的每一者的多个梁/桁架，以对结构进行加强。应注意，门架726A的图示仅为示例性的，门架的结构可采取各种形式。
轨道722A的布置可根据储存设备210的待机位置SP及装载端口LP1的接收表面LPs的相对位置来加以调适。在一些实施例中，轨道722A是实质上垂直于门架726A的桥构件726b放置，机械臂724A可以可操作方式连接到轨道722A并被配置成沿着由轨道722A界定的线性路径移动。作为另一选择，轨道722A相对于门架726A的桥构件726b成钝角/锐角设置。应注意，图11所示的传送设备的图示仅为示例性的，传送设备可为具有任何合适的运送路径定向的任何合适的传送/拾取装置。
传送设备720B包括与传送设备720A类似的布置及组件(例如轨道722B、机械臂724B及门架726B)，以将晶片载具WC运送到装载端口LP2及从装载端口LP2运送晶片载具WC。传送设备720A与720B之间的距离可根据布局要求来加以调整且不应解释为对本发明实施例进行限制。在一些实施例中，装载端口LP1及LP2相对于彼此而定向，例如彼此面对或彼此背对。举例来说，接收表面所在的一侧被视为装载端口的前侧，装载端口LP1及LP2的前侧是沿相反的轴向方向(例如正的X轴方向及负的X轴方向)设置。在一些实施例中，装载端口LP1及LP2分别被配置成将晶片载具WC装载到半导体制造设备及从半导体制造设备卸载晶片载具WC。作为另一选择，装载端口LP1及LP2均被配置成将晶片载具WC装载到半导体制造设备以用于进一步处理。
在其中装载端口LP1及LP2分别被配置成装载/卸载晶片载具WC的某些实施例中，传送设备720A的机械臂724A被配置成拾取传送设备720A的轨道722A下方储存设备210的待机位置SP处的晶片载具WC、移动到装载端口LP1、并放置在装载端口LP1的接收表面LPs上以用于进一步的半导体处理。传送设备720B的机械臂724B被配置成拾取装载在装载端口LP2的接收表面(未示出)上的晶片载具WC、移动到传送设备720B的轨道722B下方储存设备210的待机位置SP、并放置在定位在待机位置SP处的移动机构的承载构件上。从装载端口LP2传送的晶片载具WC可包含已被处理的半导体晶片且可通过移动机构移动到储存架的空的隔间。在传送设备720B的轨道722B下方放置在储存设备210上的晶片载具WC可手动地或通过移动机械臂(未示出)被运送到下一处理站。应了解，本文所述的布置是示例性的，可在仍保持处于本发明实施例的范围内的同时实施其变型。
图12是示出根据一些实施例的装载端口及自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，所述自动化晶片载具搬运系统包括多个储存设备。参照图12，自动化晶片载具搬运系统800A包括多个储存设备(210A、210B及210C)及传送设备820A。所述多个储存设备(210A、210B及210C)可排列成一行并通过间隙彼此间隔开。在其他实施例中，储存设备(210A、210B及210C)可彼此紧邻地设置或者集成到储存设备总成中。在一些实施例中，传送设备820A包括设置在储存设备(210A、210B及210C)上方的轨道822、以可操作方式连接到轨道822的机械臂824以及支撑轨道822及机械臂824的门架826。
在一些实施例中，多个装载端口(LP1、LP2、LP3及LP4)分别布置在半导体处理机台PT的两个相对端并位于半导体处理机台PT的前端。举例来说，装载端口LP1及LP2设置在半导体处理机台PT的前端的左侧，以接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC，装载端口LP3及LP4设置在半导体处理机台PT的前端的右侧，以接收包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC。应注意，所提及的“前侧”、“右侧”及“左侧”是从自动化晶片载具搬运系统800A在图12中出现的那样的观看视角来看的。在其他实施例中，成组的装载端口(例如成组的LP1及LP2或成组的LP3及LP4)中的一者被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC，而成组的装载端口中的另一者被配置成接收包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC。作为另一选择，设置在半导体处理机台PT的前端的所有装载端口(LP1、LP2、LP3及LP4)被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC，一些其他的装载端口(未示出)可设置在半导体处理机台的其他侧，以接收包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC。
举例来说，所述一行的储存设备210设置在装载端口LP之间且位于半导体处理机台PT的前面。半导体处理机台PT可用于化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)、快速热处理(rapid thermalprocessing，RTP)、离子植入、扩散、氧化、光刻、刻蚀、化学机械抛光(chemical mechanicalpolishing，CMP)、测试等。传送设备820A的轨道822可横跨在储存设备(210A、210B及210C)及装载端口(LP1、LP2、LP3及LP4)之上，机械臂824被配置成可通过轨道822在储存设备(210A、210B及210C)及装载端口(LP1、LP2、LP3及LP4)之间移动。包括桥826b及侧边支撑件826s的门架826可类似于在图7A及图7B中所述的门架426，只不过根据轨道822的长度，可利用一个或多个附加的侧边支撑件826s来提供进一步的支撑。侧边支撑件826s的数目及轨道822的长度取决于布置的要求且不应解释为对本发明实施例进行限制。还应注意，图12所示的配置仅为示例性的，储存设备、传送设备及装载端口的数目不应解释为对本发明实施例进行限制。
图13A是示出根据一些实施例的装载端口及自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，所述自动化晶片载具搬运系统包括多个储存设备及机械臂，图13B是示出根据一些实施例的图13A所示配置的示意性前视图。参照图13A及图13B，自动化晶片载具搬运系统800B类似于在图12中所述的自动化晶片载具搬运系统800A，但自动化晶片载具搬运系统800B包括多于一个的机械臂824A及824B。机械臂824A及824B可被配置成沿着轨道822在彼此不干涉的情况下移动，以在装载端口(例如LP1、LP2、LP3及LP4)及储存设备(例如210A、210B及210C)的待机位置SP之间运送晶片载具WC。在其他实施例中，机械臂824A及824B被配置成沿着轨道822的不同通道(lane)行进，以在储存设备(210A、210B及210C)及装载端口(LP1、LP2、LP3及LP4)之间搬运晶片载具WC。
在一些实施例中，所有储存设备(210A、210B及210C)被配置成临时储存包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC。在其他实施例中，储存设备(210A、210B及210C)中的至少一者被配置成临时储存包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC，机械臂824A及824B中的一者被配置成将包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC运送到储存设备(210A、210B及210C)中的所述一者，使得储存设备(210A、210B及210C)中的所述一者中所储存的晶片载具WC可手动地或通过移动机械臂(未示出)被运送到下一处理站。应了解，本文所述的布置是示例性的，可在仍保持处于本发明实施例的范围内的同时实施其变型。
图14是示出根据一些实施例的装载端口及自动化晶片载具搬运系统的配置的示意性立体图，所述自动化晶片载具搬运系统包括多个储存设备。参照图14，自动化晶片载具搬运系统900包括至少一组储存设备及传送设备(例如910A及920A、910B及920B)。在一些实施例中，储存设备910A包括储存架912A及移动机构914A。储存架912A是上面可临时储存多个晶片载具WC的搁置单元(shelving unit)。举例来说，储存架912A提供大量的储存位置，以缓冲等待传送到装载端口的晶片载具。在一些实施例中，设置在储存架912A的一侧上的承载构件914c被配置成临时承载晶片载具WC，以供传送设备运送到装载端口。在一些实施例中，传送设备920A包括轨道922A、以可操作方式连接到轨道922A的机械臂924A以及支撑轨道922A及机械臂924A的门架926A。
在一些实施例中，移动装载机器人10被配置成在储存架(例如912A及/或912B)与承载构件914c之间运送晶片载具WC。移动装载机器人10可包括夹持器或其他将晶片载具从一个地方载运到另一地方的方式。举例来说，移动装载机器人10由控制器驱动以执行操作，例如定位在储存晶片载具WC的储存架912A的隔间(即储存位置)的前面，将晶片载具WC从储存架912A的隔间移出，将晶片载具WC载运到承载构件914c，并将晶片载具WC放置在承载构件914c上。
在一些实施例中，移动机构914A包括驱动单元914d。驱动单元914d可包括z轴移动器914dz，z轴移动器914dz陈设在承载构件914c上且被配置成驱动承载构件914c在Z轴方向上执行往复移动。举例来说，在通过移动装载机器人10从储存架912A取回晶片载具WC并将晶片载具WC放置在承载构件914c上之后，承载晶片载具WC的承载构件914c通过z轴移动器914dz被驱动以向上移动到待机位置。驱动单元914d视需要包括可被配置成执行多自由度运动的x轴及/或y轴移动器。在其他实施例中，承载构件914c及驱动单元914d的配置类似于上述承载构件及驱动单元的配置，承载构件914c可由驱动单元914d驱动以在储存架912A内垂直及/或横向移动并将晶片载具WC运送到待机位置。作为另一选择，储存设备910A未配备有任何移动机构。在此类实施例中，在通过移动装载机器人10从储存架912A取出晶片载具WC并将晶片载具WC放置在承载构件914c上之后，传送设备920A的机械臂924A被配置成移动到承载构件914c上方的位置并降低以抓取由承载构件914c承载的晶片载具。
在一些实施例中，门架926A包括：至少两对侧边支撑件926s以及桥构件926g，至少两对侧边支撑件926s被布置成界定矩形区域的拐角，桥构件926g垂直于成对的侧边支撑件926s放置并横跨成对的侧边支撑件926s之间的距离。承载构件914c可设置在由成对的侧边支撑件926s界定的矩形区域内。在一些实施例中，桥构件926g包括延伸结构926gs，即延伸超出由成对的侧边支撑件926s界定的矩形区域的结构。延伸结构926gs可位于装载端口LP1的接收表面LPs的正上方。轨道922A可安装在桥构件926g上，使得机械臂924A可被配置成沿着轨道922A在待机位置SP与装载端口LP1的接收表面LPs之间移动。举例来说，轨道922A包括第一区段Tx及连接到第一区段Tx的第二区段Ty，其中第一区段Tx可沿X轴方向设置在桥构件926g上，第二区段Ty可沿Y轴方向设置在桥构件926g上。利用此种配置，机械臂924A可被配置成通过轨道922A在X轴方向及Y轴方向上移动。
在一些实施例中，装载端口LP1及LP2配备有侦测装置LC，以通过侦测是否有某物无意间进入装载端口LP1及LP2，来对接收表面LPs进行防护。用作安全装置的侦测装置LC可延伸以对由桥构件926g的延伸结构926gs界定的区域进行防护。在其中侦测装置LC包括光幕的一些实施例中，当物体打破光幕的光束时，侦测装置LC可被停用且可向控制器(未示出)发送信号，以暂停机械臂924A的移动。可通过使用侦测装置LC来提高可操作性。
成组的储存设备910B及传送设备920B可包括与成组的储存设备910A及传送设备920A类似的布置及组件，可通过与成组的储存设备910A及传送设备920A类似的概念来实施，因此为了简洁起见，不再予以赘述。在一些实施例中，装载端口LP1及LP2被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC。在其他实施例中，装载端口LP1被配置成接收包含待处理的半导体晶片的晶片载具WC，装载端口LP2被配置成接收包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC。在此类实施例中，设置在装载端口LP2旁边的储存设备910B可被配置成临时储存包含已被处理的半导体晶片的晶片载具WC。举例来说，附加的移动装载机器人可被配置成在装载端口LP2与储存设备910B之间运送晶片载具WC。应注意，移动装载机器人、储存设备、传送设备及装载端口的数目及配置可根据要求来加以调整，以实现半导体制造设施的可操作性及效率的提高。
图15是示出根据一些实施例用于自动化晶片载具搬运的系统的操作方法的流程图。虽然操作方法1000在下文被示出及阐述为一系列动作或操作，但应理解，此类动作或操作的示出次序不应被解释为具有限制意义。
在操作1002处，通过第一移动机构将晶片载具从储存架的隔间移动到储存架的待机位置，其中晶片载具在其中承载待处理的多个半导体晶片。图3A至图3C示出与操作1002对应的系统100的前视图，图5A至图5C示出与操作1002对应的系统200的前视图，其中储存架的待机位置位于储存架的中间，第一移动机构(例如移动机构114/214)被组装到储存架。通过第一移动机构移动晶片载具的操作包括使第一移动机构沿着第一轴及第二轴(例如x轴、z轴)中的至少一者往复运动，以将晶片载具移出储存架的隔间并定位在储存架的待机位置处，其中第一轴垂直于第二轴。在其中第一移动机构是被配置成围绕储存架及第二移动机构移动的移动装载机器人(例如图14所示的移动装载机器人10)的某些实施例中，通过第一移动机构移动晶片载具的操作包括将移动装载机器人定位在储存架的隔间的前面并将晶片载具从储存架的隔间移出。
在操作1004处，通过第二移动机构来承载及传送储存架的待机位置处的晶片载具，其中第二移动机构设置在储存架上方且可操作地耦合到储存架。图3D示出与操作1004对应的系统100的侧视图，图6A示出与操作1004对应的系统200的侧视图，其中通过第二移动机构来承载及传送晶片载具的操作包括使第二移动机构(例如传送设备120/220/320)沿着第三轴(如y轴)往复运动以移入及移出储存架，从而将待机位置处的晶片载具运送出储存架且第三轴垂直于第一轴及第二轴。在待机位置设定在储存架的顶部处且装载端口设置在储存架的后面的某些实施例中，通过第二移动机构来承载及传送晶片载具的操作包括使第二移动机构(例如图6A所示的传送设备320)在储存架的待机位置与装载端口之间相对于储存架前后往复运动以运送晶片载具。在其中待机位置设定在储存架的顶部处且装载端口设置在储存架的后面的某些实施例中，通过第二移动机构来承载及传送晶片载具的操作包括使第二移动机构(例如图7A所示的传送设备420A、图8A所示的传送设备420B、图9A所示的传送设备520等)跨越储存架横向往复运动，以在储存架的待机位置与装载端口之间运送晶片载具。
在操作1006处，将由第二移动机构承载的晶片载具装载在用于处理所述多个半导体晶片的半导体处理机台的装载端口上。图3D或图6B示出与操作1006对应的系统的侧视图。图8A、图9A及其他各图示出与操作1006对应的系统的立体图。
根据一些实施例，一种用于自动化晶片载具搬运的系统包括储存架、第一移动机构、第二移动机构及控制器。所述储存架包括待机位置及与所述待机位置分离的储存位置，所述储存位置适于缓冲等待传送到装载端口的晶片载具。所述第一移动机构以可移动方式耦合到所述储存架并提供至少一个移动自由度，所述第一移动机构适于将所述晶片载具从所述储存位置传送到所述待机位置。所述第二移动机构设置在所述储存架之上，将所述储存架可操作地耦合到所述装载端口，并提供至少一个移动自由度。所述第二移动机构适于将所述晶片载具从所述待机位置传送到所述装载端口。所述控制器可操作地耦合到所述第一移动机构及所述第二移动机构，以控制所述第一移动机构及所述第二移动机构的操作。
在一些实施例中，所述待机位置位于所述储存架的中间。在一些实施例中，所述待机位置在所述储存架的顶部处而高于所述储存位置。在一些实施例中，所述第一移动机构包括第一移动器及第二移动器，第一移动器组装到所述储存架以沿着第一轴载运所述晶片载具，第二移动器组装到所述第一移动器，以沿着垂直于所述第一轴的第二轴载运所述晶片载具。在一些实施例中，所述第二移动机构包括第三移动器，第三移动器设置在所述储存架的所述待机位置上方并延伸到所述装载端口上方，所述第三移动器适于沿着垂直于所述第一轴及所述第二轴的第三轴运送所述晶片载具。在一些实施例中，所述第二移动机构包括第三移动器，第三移动器设置在所述储存架的所述待机位置上方并延伸到所述装载端口上方，所述第三移动器适于沿着所述第二轴运送所述晶片载具。
根据一些替代实施例，一种用于自动化晶片载具搬运的系统包括储存设备、传送设备及控制器。所述储存设备包括储存架及第一移动机构，所述储存架具有用于容纳晶片载具的隔间，所述第一移动机构耦合到所述储存架以将所述晶片载具从所述储存架的所述隔间横向及垂直移动到所述储存设备的待机位置。所述传送设备设置在所述储存设备上方并包括第二移动机构，所述第二移动机构适于将所述晶片载具从所述储存设备的所述待机位置传送到装载端口以用于半导体处理。所述控制器与所述储存设备的所述第一移动机构及所述传送设备的所述第二移动机构界面接合，以控制由所述储存设备的所述第一移动机构及所述传送设备的所述第二移动机构驱动的所述晶片载具的移动。
在一些实施例中，所述储存设备的所述第一移动机构包括z轴移动器及x轴移动器，z轴移动器可操作地耦合到所述储存架用于驱动所述晶片载具沿着z轴方向移动，x轴移动器可操作地耦合到所述储存架，用于驱动所述晶片载具沿着x轴方向移动。在一些实施例中，所述装载端口设置在所述储存设备的后面，所述传送设备的所述第二移动机构包括y轴移动器，y轴移动器可操作地耦合到所述储存架，用于沿着y轴方向将所述待机位置处的所述晶片载具运送到所述装载端口。在一些实施例中，所述储存设备的所述待机位置位于所述储存架的中间，所述第二移动机构的所述y轴移动器适于移入所述储存架以定位在所述储存设备的所述待机位置处。在一些实施例中，所述储存设备的所述待机位置位于所述储存架的顶部处，所述第二移动机构的所述y轴移动器适于在所述储存架上方移动以定位在所述储存设备的所述待机位置处。在一些实施例中，所述储存设备设置在所述装载端口旁边，所述传送设备的所述第二移动机构适于沿着所述x轴方向将所述晶片载具从所述储存设备的所述待机位置跨越所述储存架载运到所述装载端口。在一些实施例中，所述传送设备的所述第二移动机构设置在所述储存设备的所述待机位置上方并延伸到所述装载端口上方，所述传送设备的所述第二移动机构适于在所述待机位置与所述装载端口之间横向及垂直移动所述晶片载具。在一些实施例中，所述储存设备进一步包括耦合到所述储存架的侦测装置，以对所述隔间进行防护。
根据一些替代实施例，一种用于自动化晶片载具搬运的操作方法包括至少以下步骤。通过第一移动机构将晶片载具从储存架的隔间移动到所述储存架的待机位置，其中所述晶片载具在其中承载待处理的多个半导体晶片。通过第二移动机构来承载及传送所述储存架的所述待机位置处的所述晶片载具，其中所述第二移动机构设置在所述储存架上方并可操作地耦合到所述储存架。将由所述第二移动机构承载的所述晶片载具装载在用于处理所述多个半导体晶片的半导体处理机台的装载端口上。
在一些实施例中，所述储存架的所述待机位置位于所述储存架的中间，所述第一移动机构组装到所述储存架，通过所述第一移动机构移动所述晶片载具包括使所述第一移动机构沿着第一轴及第二轴中的至少一者往复运动，以将所述晶片载具移出所述储存架的所述隔间并定位在所述储存架的所述待机位置处，其中所述第一轴垂直于所述第二轴。在一些实施例中，通过所述第二移动机构来承载及传送所述晶片载具包括使所述第二移动机构沿着第三轴往复运动以移入及移出所述储存架，从而将所述待机位置处的所述晶片载具运送出所述储存架，其中所述第三轴垂直于所述第一轴及所述第二轴。在一些实施例中，所述待机位置设定在所述储存架的顶部处，所述装载端口设置在所述储存架的后面，通过所述第二移动机构来承载及传送所述晶片载具包括使所述第二移动机构在所述储存架的所述待机位置与所述装载端口之间相对于所述储存架前后往复运动，以运送所述晶片载具。在一些实施例中，所述待机位置设定在所述储存架的顶部处，所述装载端口设置在所述储存架旁边，通过所述第二移动机构来承载及传送所述晶片载具包括使所述第二移动机构跨越所述储存架横向往复运动，以在所述储存架的所述待机位置与所述装载端口之间运送所述晶片载具。在一些实施例中，所述第一移动机构是被配置成围绕所述储存架及所述第二移动机构移动的移动装载机器人，通过所述第一移动机构移动所述晶片载具包括将所述移动装载机器人定位在所述储存架的所述隔间的前面，并将所述晶片载具从所述储存架的所述隔间移出。
以上内容概述了若干实施例的特征以使所属领域中的技术人员可更好地理解本发明实施例的各方面。所属领域中的技术人员应了解，他们可易于使用本发明实施例作为基础来设计或修改其他工艺及结构以施行本文所介绍实施例的相同目的及/或实现本文所介绍实施例的相同优点。所属领域中的技术人员还应认识到，此种等效构造并不背离本发明实施例的精神及范围且在不背离本发明实施例的精神及范围的条件下，他们可对本文作出各种改变、替代及变更。
[符号的说明]
10：移动装载机器人
100、200：自动化晶片载具搬运系统/系统
110、210、210A、210B、210C、910A、910B：储存设备
112、212、912A：储存架
112a、212a：隔间
112b、212b：盖板
114、214、914A：移动机构
114a、214a、914c：承载构件
114b、214b、914d：驱动单元
114bx、214bx：x轴移动器
114bz、214bz、914dz：z轴移动器
120、220、320、420A、420B、520、620、720A、720B、820A、920A、920B：传送设备
122、222、322、422、522、622、722A、722B、822、922A：轨道
124、224、424、524、624、724A、724B、824、824A、824B、924A：机械臂
124a：y轴移动器
130、230：用户界面面板
132、232：控制器
140：信号杆
150：快速定位机构
160：快速释放机构
162：手柄
163：连杆
164：扣环
165：横向闩锁
166：定位销
166a：横向突起
167：定位孔
168a：底部闩锁
168b：顶部闩锁
224a：移动器
226、326、426、526、626、726A、726B、826、926A：门架
226b、326b、426b、526b、626b、726b、926g：桥构件
226s、326s、426s、626s、726s、826s、926s：侧边支撑件
300、400A、400B、500、700A、700B、800A、800B、900：自动化晶片载具搬运系统
426sh：水平部分
426sv：垂直部分
826b：桥
926gs：延伸结构
1000：操作方法
1002、1004、1006：操作
BS：后侧
BX、BZ：滑块
D1、D2、D3、D4、D5：箭头
FS：前侧
GS：地面
LC：侦测装置
LP、LP1、LP2、LP3、LP4：装载端口
LPs：接收表面
LS：左侧
PT：半导体处理机台
RL：参考线
RS：右侧
RX、RZ：轨道
SP：待机位置
Tx：第一区段
Ty：第二区段
WC：晶片载具
X、Y、Z、-X：轴方向。

Claims (20)

1.一种用于自动化晶片载具搬运的系统，其中，包括：
储存架，包括：
盖板，屏蔽所述储存架的后侧且靠近装载端口；
面板，与所述盖板隔开隔间，屏蔽所述储存架的与所述后侧相对的前侧，并与所述装载端口保持距离；
待机位置，位于所述隔间内，通过所述盖板被暴露出，并在前视图中由所述面板屏蔽；及
储存位置，位于所述隔间内，与所述待机位置分离，并由所述盖板屏蔽，所述储存位置适于缓冲等待传送到所述装载端口的晶片载具，其中所述装载端口设置在半导体处理机台的前端，所述半导体处理机台与所述储存架的所述后侧分别位于所述装载端口的相对两侧；
第一移动机构，以可移动方式耦合到所述储存架并提供至少一个移动自由度，所述第一移动机构适于将所述晶片载具从所述储存位置传送到所述待机位置；
第二移动机构，设置在所述储存架之上，将所述储存架可操作地耦合到所述装载端口，并提供至少一个移动自由度，所述第二移动机构穿过所述盖板并进入所述隔间以在所述盖板与所述面板之间并在所述储存架内部，以在所述待机位置与所述装载端口之间传送所述晶片载具；以及
控制器，可操作地耦合到所述第一移动机构及所述第二移动机构，以控制所述第一移动机构及所述第二移动机构的操作。
2.根据权利要求1所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述待机位置位于所述储存架的中间。
3.根据权利要求1所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中用户界面设置在所述储存架的所述前侧的所述面板上。
4.根据权利要求1所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述第一移动机构包括：
第一移动器，组装到所述储存架，以沿着第一轴载运所述晶片载具；以及
第二移动器，组装到所述第一移动器，以沿着垂直于所述第一轴的第二轴载运所述晶片载具。
5.根据权利要求4所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述第二移动机构包括：
第三移动器，设置在所述储存架的所述待机位置上方并延伸到所述装载端口上方，所述第三移动器适于沿着垂直于所述第一轴及所述第二轴的第三轴运送所述晶片载具。
6.根据权利要求5所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述第三移动器沿所述第三轴移动到所述储存架的中间以到达所述待机位置。
7.一种用于自动化晶片载具搬运的系统，其中，包括：
储存设备，包括储存架及第一移动机构，所述储存架具有用于容纳晶片载具的多个隔间，所述第一移动机构耦合到所述储存架以沿着x轴方向及沿着z轴方向将所述晶片载具从所述储存架的所述隔间中的一者移动到所述储存设备的待机位置；
传送设备，设置在所述储存设备上方并包括第二移动机构，所述第二移动机构适于将所述晶片载具从所述储存设备的所述待机位置传送到装载端口以用于半导体处理，其中所述装载端口设置在半导体处理机台的前端，所述储存架、所述装载端口及所述半导体处理机台沿着y轴方向依次排列，所述第二移动机构包括：
y轴移动器，可操作地耦合到所述储存架，以移动到所述储存架内并定位在所述待机位置，其中所述待机位置在前视图中位在所述隔间的左列与右列之间并在侧视图中位在所述隔间的上排与下排之间；以及
控制器，与所述储存设备的所述第一移动机构及所述传送设备的所述第二移动机构界面接合，以控制由所述储存设备的所述第一移动机构及所述传送设备的所述第二移动机构驱动的所述晶片载具的移动。
8.根据权利要求7所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述储存设备的所述第一移动机构包括：
z轴移动器，可操作地耦合到所述储存架，用于驱动所述晶片载具沿着所述z轴方向移动；以及
x轴移动器，可操作地耦合到所述储存架，用于驱动所述晶片载具沿着所述x轴方向移动。
9.根据权利要求7所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中在所述前视图中，当所述y轴移动器定位在所述待机位置时，所述隔间的所述上排及所述左列中的一者和所述右列中的一者位在所述y轴移动器的相对侧。
10.根据权利要求7所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述传送设备还包括轨道，所述轨道连接到所述储存架的顶部并沿着所述y轴方向延伸到所述装载端口上方，所述y轴移动器可操作地耦合到所述轨道并沿着所述轨道移动。
11.根据权利要求7所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中用户界面面板设置在所述储存架的前侧上，所述储存架的后侧面向所述装载端口。
12.根据权利要求7所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述装载端口的放置所述晶片载具的接收表面与所述储存架的所述待机位置齐平。
13.根据权利要求7所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述y轴移动器穿过所述储存架的后侧到所述储存架的所述待机位置。
14.根据权利要求7所述的用于自动化晶片载具搬运的系统，其中所述储存设备进一步包括耦合到所述储存架的侦测装置，以对所述隔间进行防护。
15.一种用于自动化晶片载具搬运的操作方法，包括：
通过第一移动机构将晶片载具从储存架的隔间移动到所述储存架的待机位置，其中所述晶片载具承载待处理的多个半导体晶片在其中，所述储存架包括：
盖板，屏蔽所述储存架的后侧且靠近半导体处理机台的装载端口，并暴露出所述待机位置；及
面板，与所述盖板隔开隔间，屏蔽所述储存架的与所述后侧相对的前侧，并与所述装载端口保持距离，其中位在所述隔间内部的所述待机位置被所述面板屏蔽；
移动第二移动机构穿过所述盖板并进入所述盖板与所述面板之间的所述隔间，以定位在所述储存架的所述待机位置；
通过所述第二移动机构来承载及传送所述储存架的所述待机位置处的所述晶片载具，其中所述第二移动机构设置在所述储存架上方并可操作地耦合到所述储存架；以及
将由所述第二移动机构承载的所述晶片载具装载在用于处理所述多个半导体晶片的所述半导体处理机台的所述装载端口上，其中所述装载端口设置在所述半导体处理机台的前端，所述半导体处理机台与所述储存架的所述后侧分别位于所述装载端口的相对两侧。
16.根据权利要求15所述的用于自动化晶片载具搬运的操作方法，其中所述储存架的所述待机位置位于所述储存架的中间，所述第一移动机构组装到所述储存架，通过所述第一移动机构移动所述晶片载具包括：
使所述第一移动机构沿着第一轴及第二轴中的至少一者往复运动，以将所述晶片载具移出所述储存架的所述隔间并定位在所述储存架的所述待机位置处，其中所述第一轴垂直于所述第二轴。
17.根据权利要求16所述的用于自动化晶片载具搬运的操作方法，其中通过所述第二移动机构来承载及传送所述晶片载具包括：
使所述第二移动机构沿着第三轴往复运动以移入及移出所述储存架，从而将所述待机位置处的所述晶片载具运送出所述储存架，其中所述第三轴垂直于所述第一轴及所述第二轴。
18.根据权利要求15所述的用于自动化晶片载具搬运的操作方法，其中所述装载端口的放置所述晶片载具的接收表面与所述储存架的所述待机位置齐平。
19.根据权利要求15所述的用于自动化晶片载具搬运的操作方法，还包括：
在移动所述晶片载具之前，通过快速释放机构将所述储存架锁定在预定位置，其中所述快速释放机构设置在所述储存架的底部；以及
在装载所述晶片载具之后，释放所述储存架。
20.根据权利要求15所述的用于自动化晶片载具搬运的操作方法，还包括：
通过侦测装置防护所述储存架的所述隔间。
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