专利名称：用于清洗和干燥半导体工件容器的设备和方法
技术领域：
本发明提供了一种用于清洗半导体工件容器的自动化设备。因为不 需要人类操作员来装载和卸下本发明的设备，从而减少了污染的可能性 并且减少了全部的清洗处理时间，增加了处理效率。
背景技术：
微型电子装置广泛用于多种产品。这些装置包括存储器和微处理器 芯片，其作为计算机、电话、声音设备以及其他的电子产品的元件。这 些微型电子装置发展过程中的一个重要因素就是其制造过程所釆用的设 备和方法。为了减少晶片污染，许多制造过程在自有清洁空间的工厂或 者加工中完成。在制造过程中，半导体工件或晶片通常放置在容器中(例如，盒体或者前面-开口的标准容器(F0UP )),并从一个机器移动到另一 个机器，或者到大并来自加工。这些容器通常被灰尘、污垢、材料微粒(例 如，金属粒子或者光致抗蚀剂微粒)、甚至操作助剂所污染。为了减少晶 片污染并增加制造产量，容器必须一批一批地清洗。现有的清洗设备需 要人类操作员，按照批次来装载和卸下容器。然而，人类的操作员增加 了污染的可能性，并且降低了效率，从而增加了清洗容器所需的全部处 理时间。发明内容新型的容器清洗设备和方法不需要人类操作员。这减少了污染半导 体工件的风险。该设备包括供应容器给载体组件并且从载体组件接收容 器的装载口。载体组件作为处理过的和未处理的容器的转送点，其包括接收容器的一个载体(或多个载体)。机械手打开每个容器并且将打开的 容器和载体放入到处理腔室内。处理腔室由转子驱动，产生一个高压区和 一个低压区。清洁容器的处理流体进入处理腔室中，而j氐压区和高压区 之间的压力差别使清洗流体能够分配穿过处理腔室进行容器清洗。设备 还包括引导空气进入处理腔室以便干燥容器的干燥系统。干燥后，机械 手将容器从处理腔室移走并将其放在载体组件上，在此^4泉手重新组装 容器。装载口移走清洗过的容器并提供另外的容器供清洗。在一个实施例中，本发明的设备包括两个处理腔室，每个具有接收、 清洁以及干燥多个容器的两个或更多的接收体。为了提供连续的、自动 化的处理，设备包括比载体站点更多的载体，而每个处理腔室的开始时 间相互交错。这样，当一个处理腔室完成清洗和干燥步骤，机械手会卸 载清洗过的容器并装载进入到另外的载体内的污染的容器。在第一处理 腔室的卸载/加载过程中，第二处理腔室继续处理直到清洗和干燥阶段完 成。机械手随后重复其针对第二处理腔室的卸载以及装载的功能，并完 成其处理步骤。因为装载口在不断地移除清洗过的容器并供应污染的容 器，处理腔室具有准备好的容器供应以供清洗。这样，本发明的设备为 清洗半导体工件容器提供了连续的、自动化的方法，具有提高的处理效 率并减少了晶片污染的可能。本Jt明还包括所述i殳备和方法的改良形式。
图1是处于打开位置的设备的立体图； 图2在处于部分打开位置的设备的立体图； 图3A是设备的装载口的前侧立体图； 图3B是设备的装载口的后侧立体图； 图4是图3所示的装载口的分解图； 图5是载体组件的立体图；图6是图5所示的载体组件的分解图；图7A是图6所示的组件的载体的立体图；图7B是图6所示的组件的备用载体的立体图；图7C是图7B所示的备用载体的立体图；图8A是载体和容器的立体图，容器处于固定位置；图8B是载体和容器的立体图，容器处于固定位置，表示了载体的下侧；图9是载体和容器的分解图；图10是载体和容器的侧视图，容器处于固定位置； 图ll是设备的机械手组件的立体图，表示了机械手组件与容器以及 载体的接合；图12是机械手组件的立体图，表示了机械手组件与容器以及载体的*'口 ,图13是机械手组件的分解图；图14A是机械手组件的第一末端执行器的立体图，表示了该末端执行 器的第一侧；图14B是第 一末端执行器的立体图，表示了该末端执行器的第二侧；图15是机械手组件的第 一末端执行器的分解图；图16A是机械手组件的第二末端执行器的部分立体图，表示了该末端 执行器的第一夹具组件；图16B是第二末端执行器的部分立体图，表示了第一夹具组件；图16C是第二末端执行器的部分立体图，表示了该末端执行器的第二 夹具组件；图17是设备的处理腔室的转子组件的立体图； 图18是处理腔室的转子组件的分解图； 图19是转子组件的转子的立体图； 图2 0是转子組件的转子的分解图；14图21是转子组件的歧管的立体图； 图22是设备的示意图，表示了装载口组件中的容器； 图23是设备的示意图，表示了载体组件中的容器； 图24是设备的示意图，表示了机械手的第一末端执行器与容器的接乂、.口 ，图25是设备的示意图，表示了机械手的第一末端执行器将门从容器 移开；图26是设备的示意图，表示了机械手的第一末端执行器将容器门移动到载体上部的上方；图27是设备的示意图，表示了机械手的第一末端执行器将容器门移动到载体上部的上方；图28是设备的示意图，表示了机械手的第一末端执行器将容器门放 置在载体的上部上；图29是设备的示意图，表示了机械手的第一末端执行器从容器和载 体处移开；图30是设备的示意图，表示了机械手的第二末端执行器与容器以及 载体的接合；图31是设备的示意图，表示了机械手旋转容器和载体进入到预装载位置；图32是设备的示意图，表示了机械手将容器和载体装载进入处理腔 室的拔-收体内；以》、，图33是设备的示意图，表示了装载到处理腔室中的容器和载体，而 机械手定位在与处理腔室具有一段距离的位置上。
具体实施方式
如图1-33所示的设备10用于清洗和干燥用于半导体工件的容器12。 设备IO通常包括装载口IOO、载体组件200、机械手300和处理腔室400。设备10提供清洗和干燥容器12的自动化的、高产方法，容器12手工地或者通过运送工具递送到设备IO。容器12(参照图8-10)，或前面-开口的统 一容器(front-opening unified pod (F0UP))在在竖直堆叠中固持多 个工件或晶片。 一般情况下，半导体工件(未图示)是例如像硅晶体这类 材抖的薄片，在其上形成微电路。工件的直径在25到300毫米(mm)之间， 并具有100-650微米(microns)之间的厚度，或小于100微米的厚度。参照图1和2，设备10包括由壁构件22所形成的外壳20。壁构件22包括 前壁24,前壁24具有至少一个门26,其打开从而提供通往外壳20内元件 的通道。图1表示了处于打开位置的设备10，其中，门26和一个侧壁为了 说明的目的被移去。图2表示了处于中间位置的设备10,其中门26其中之 一打开以提供通往处理腔室400的通道。优选地，门26可独立纟喿作从而对 处理腔室400中的多个容器12顺序处理。当设备10显示具有两个不同的处 理腔室400时，设备10可配置成具有单个处理腔室400或两个以上的处理 腔室400。外壳20配置成可提供一个干净的内部环境用于容器12的处理，例如l 等级环境。构件22的顶壁28具有壁板30，图1中两个壁板30从外壳20移去。 参照图2，控制面板32可操作地连接到外壳20,并包包括用户界面34用于 监控和/或连接设备10。在一个实施例中，用户界面34可包括键盘和显示 屏用于控制和/或调整设备10的运作。设备10的另一实施例中，用户界面 34是具有输入和控制特征的图形用户界面，例如触摸屏。控制面板32和/ 或用户界面34与若干指示容器12和/或载体212的位置和状态的传感器组 件相连。用户界面34与内部控制器(未图示)电连接，内部控制器控制设 备l O的运行，包括程序和方法(rec ipes )的存储，其中时间的工艺变数， 温度，压力，转子r. p. m和/或旋转的方向被详细设定。终端用户可为控 制器定义新的程序从而使其执行或者运行工厂指定的程序。如图1-4所示，装载口100设置在外壳20的外部，但是靠近门26。装 载口1QQ配置成通过门26将容器12提供给载体组件200，并且接收来自载体组件200的已经在处理腔室400中清洗并且千燥过的容器12。装载口IOO 包括由若干框架部件112形成的框架组件110,可操作地连接到组件IIO 的输入门114,以及将容器12供应到载体组件200并从载体组件200处接收 容器12的装载器组件116。如图3-4所示，框架组件110包4舌垂直和水平的框架部件112以及位于 框架组件110的较低区域的基座118。虽然未在图1和2中表示，输入门114 个背向设备IO,而框架组件llQ的内部部分110a设置为靠近设备10。装载 器组件116包括接收容器12的固持件120,支撑板122，以及帮助固持件120 在门114和载体组件200之间运动的滑动机构124。固持件120具有配置成 可接收容器12的接收体126,优选地接收容器12的下部，以及至少一个固 定元件128用于可拆卸地将容器12固定在接收体126内。滑动机构124包括 导轨130以及连接到固持件120上的托架132,其中固持件120和容器12可 滑动地沿着导轨130纵向移动。支撑板122包括槽体134,其尺寸与托架132 相适应，因为其延着导轨130移动。导轨130延伸出框架组件110的边界，使固持件120可移动到设备10 中从而将容器12运送给载体组件200,或者接收来自载体组件200的容器 12。因此，载体组件200具有足够的间隙来接收导轨130的延伸部。这样， 固持件120可以在初始位置(参照图3)和前方展开位置之间移动，在初始 位置时，托架132和固持件120位于靠近槽体134的封闭端或内部端13斗a 的位置以接收容器12,而在前方展开位置时，托架132和固持件120位于靠 近槽体的开放端或者外部端13的位置以将容器U运送到载体组件200。装 载口100还包括传感器136和信号器138以监控固持件120的位置和/或控 制装载口IOO，包括固持件120的运行。图3-4表示了四个不同的装载器120 和滑动机构124，装载口100可配置更多或者更少数量的装载器UO以及机 构124。在优选的实施方式中，每个处理腔室400具有两个装载器U0和滑 动机构124。按照本发明的另一方面并参照图l、 2和5-10,载体组件200置于外壳20内并适于从装载口 100接受容器U用于在腔室400内的进一步处理，并 且将处理过的容器12从腔室400返回到装载口100。这样，载体组件200 作为处理过以及未处理过的容器12的传送点。载体组件200包括可操作地 支持至少一个载体212的甲板组件210。载体212固定容器12以便于机械手 300的后续工序以;5l在处理腔室400内的处理。如图5所示，曱板组件210包括一个长形的曱板部件214,其具有至少 一个载体站点216。每个站点216表示甲板组件210上的区域，在该区域载 体212和容器12与曱板部件214相配合。因为载体212和容器12插入到处理 腔室400内并且从处理腔室400处被移走，当容器门12b从容器主体12a被 移走后，栽体站点216是进行进一步处理的转送点。每个站点216包括板 218,将载体212可拆卸地固持在板218上的固定设备220，以及可^t喿作地 连接到固定设备22 0上的致动系统222 。板218的尺寸与载体212的底壁框 架部件236上的开孔237相适应(参照图7)。当载体212处于载体入栈位置 CDP时，开孔2 3 7接收板218。载体固定设备220包括至少一个块体224,其与底壁载体框架部件236 中的具有配合尺寸的槽体239相接合。固定设备22O进一步包括将载体212 可拆卸地固持在载体入栈位置CDP中的插销225。插销225可操作地连接到 致动系统222。在载体入栈位置CDP,容器12可被装载进入载体212以便于 在处理腔室400中的进一步处理，或者容器可以在从处理腔室4OO返回之 后从载体212中被移去。参照图6，致动系统222可以包括柱体226，柱体 226可操作地连接到插销225以可拆卸地固定载体212。柱体226与配件 227a和供应线227b流体连通。致动系统222可以是气压的或者液压的，并且可包括控制阀和/或调 整器(未图示)以计量进入柱体226的液体流量。为了防止液体从处理腔室 400滴到甲板组件210上，包括站点216上，滴水轨221延伸到曱板部件214 的整个长度。在另一实施例中，甲板214扩大以增加载体站点216的数量 使其超过处理腔室400的接收体442的数量，因此当污染的容器12在腔室4 0 0内处理时，其他污染的容器12可以为清洁做好准备。站点216进一步包括传感器组件22，其感测并向内部控制器36报告站 点216上的载体212和/或的容器12的位置。传感器组件228还能感测容器 门Ub相对于栽体212的位置。在一个实施例中，传感器组件228包括设置 在最接近曱板部件214位置上的第一传感器229a以及附着于从曱板部件 m延伸出的垂直支撑件229c之上的第二传感器229b。在另一实施例中， 一个或两个传感器229a, b不是安装到甲板部件214上；作为替换的，他 们设置在相互靠近的位置，因此传感器229a, b仍然可以报告载体212和/ 或容器12相对于站点216的位置。例如，传感器229a, b附着于外壳门26 的一部分上或外壳20的其他元件上。传感器229a， b可以是光学传感器， 光纤传感器或超声波传感器。虽然图5和6表示了可操作地涉及单个站点 216的传感器组件2 2 8,但是传感器组件2 2 8可以包括足够数量的传感器从 而在多站点216处监控活动。例如，垂直支撑件229c可安装在两个站点216 之间并具有传感器229a用于监控邻近站点216 ，例如三梁传感器 (three-beam sensor )。参照图7-10,载体212配置成可接收容器12，其中载体212和容器12 均在处理腔室400内经过清洗和千燥。如图7A所示，载体212包括由多个 框架部件232形成的框架构件230。框架构件230具有可移动地固持容器主 体12a的内部接收体234。框架构件230包括接合并支撑容器主体12a底部 的底壁框架部件236。底壁框架部件236包括中心开孔237以及至少一个在 开孔237附近设置的槽体239。底壁框架部件236，包括开孔237和槽体239, 配置为可拆卸地将载体212固持在板218上。根据处理步骤，容器12可以 装载进入载体212或者从载体212处被移走。在一个实施例中，框架部件 236包括围绕开孔237的周向槽236a(参照图8b)使在载体入栈位置CDP与 板218的接合变得容易。较低的框架部件236包括至少一个垂直延伸销 238,其被容器主体12a的接收体12c所接收。载体212进一步包括从底部 部件236以上延伸并连拔-到顶部部件242上、以完成框架构件23O的相对垂直部件240。顶部框架部件242具有至少一个托架243,其配置成与容器门 12b的外围接合。在图8-10所示的容器固定位置CSP中，容器12的主体部12a固持在载 体212的接收器234中，而容器门12b固持在载体212的顶部部件242上。载 体212包括可拆卸地将容器主体12a固持在接收器234内以及将容器门12b 固持在框架部件24 2上的装置244 。机械手30O从容器12将门12b移开并将 其与顶部框架部件242相接合。可拆卸的固定装置244包括与容器主体12a 和容器门12b接合的插销机构246。虽然图8-1 O表示了用于容器12每侧的 插销机构246的，单个机构246也可用于固持容器12。插销机构246包括绕 垂直轴25 O枢转的上插销248以及可操作地连接到轴25 0的下插销252。因 为插销248, 252是弹簧加载的，机构246包括多个小元件，包括螺旋弹簧 254，衬套256和弹簧套258。在容器固定位置CSP (参照图8A和8B)中，上 插销248与容器门12b的内表面接合，而下插销252与容器主体12a的较低 区段接合。在非固定位置，上插销248与从顶部框架部件242延伸出的挡 止部2 5 5抵接，而下插销2 5 2与靠近垂直框架部件2 4 0的挡止部2 5 7抵接。 代替可枢转的插销248，252,固定装置244可包括凸起部的集合，其将接 收器接合到容器主体12和门12b上，或者轨道的排列，容器主体12和门12b 沿着轨道滑动以固持到载体212上。图7B和C表示了备用载体260。和图7A所示的载体212—样，载体260 包括由若干框架部件形成的框架构件262,框架部件定义了可移动地固定 容器主体12a的内部接收体264。框架构件262包括具有中心开孔267以及 至少一个围绕开孔267设置的槽体269的底壁框架部件266。底壁框架部件 266，包括开孔267和槽体269,配置为用于可拆卸地将载体212固定到板 218上。框架构件262进一步包括从底部部件266向上延伸并连接到的顶部 部件2 7 2的相对的垂直部件2 7 0 。顶部框架部件2 7 2具有至少 一个配置成接-合到容器门12b外围的托架273 (参照图7B)。顶部框架部件272还包括至少 一个向上延伸并配置成与机械手300的一部分相接合的销271。优选地，销271设置在由托架273所定义的边界的外侧。载体260进一步包括接合到容器主体12a的一部分上的夹具机构274 以及接合到容器门12 b上的插销机构275。夹具组件2 7 4包括上4i部件2 7 6, 下轨部件278，弹簧280和控制臂282。夹具机构274可在打开位置(参照图 7B和C中左侧组件274)和闭合位置(参照右侧组件274在图7B和C中)之间 移动，在打开位置时容器主体12a的一个区段可被接收，在闭合位置时容 器主体12a被夹具机构274固定。下轨278包括由容器主体12a的一部分接 收的至少一个垂直延伸销284。每个轨276， 278包括给容器主体12a定义了 接合表面的多个升高部或突起286 。优选地，突起286具有半球形的结构且由一种聚合物材料形成。夹具 机构274与插销机构275独立地工作并且通过与控制臂282接合的载体组 件气缸(未图示)在打开和闭合位置之间致动。插销机构275包括绕垂直轴 290枢转的上插销288和弹簧292。在容器固定位置CSP,上插销288与容器 门12b的内表面接合。插销288的运动由连接到上框架部件272的限位元件 292来约束。在门12b移除之前，夹具机构274被致动以固定容器主体12a。当机械 手300移动门12b并将其放置在上框架部件272上，插销机构275被致动以 固定门12b。容器12在处理腔室400内处理之后，插销机构275被释放以使 机械手3QQ能够与门12b相接合并重新组装容器12。夹具机构274随后被释 放从而允许装载口固持件120接近并移动来自载体260的被装配的容器 12。按照本发明的另一方面，图11-16所示的机械手300将容器12以及载 体212插入并移动进入处理腔室400。在插入处理腔室400之前，机械手300 开启来自容器主体12a的门12b,并在将容器12从处理腔室400移去之后重 新组装容器12。机械手300配置成按照控制的方式沿着载体组件200的长 度移动，其中机械手300在选定的载体站点216处停止从而接合载体212 和容器12以将其放置进入处理腔室400。机械手300进一步配置成可移动21靠近处理腔室400以将载体212和容器12返回到站点216。随后机械手300 可与门12b接合并使其返回容器12,其中整个容器12从载体甲板210被运 送到装载口 100。机械手3 0 0通常包括垂直支撑件3 02以及可操作地连接到垂直支撑件 302的驱动臂304。驱动臂304包括两个不同的末端执行器第一末端执行 器306和第二末端执行器308。其分別配置成与容器12和载体212接合。在 容器门12b和容器主体12a被插入到处理腔室400内之前，第一末端执行器 306将容器门12b从容器主体12a处移走，并且第二末端执行器308接合载 体212从而允许载体212和容器12在载体组件200和处理腔室400之间运 动。第一末端执行器306接合门12b并使其返回到容器12以便装载口100 的进一步处理。如图11-13所示，垂直支撑件302包括由可拆卸的侧板312排列而形成 的壳体310，其中若干内部操作元件设置在壳体310内。开孔314位于支撑 件302的基座上并且其尺寸适于接收为机械手300提供沿着载体组件200 的运动的基本上水平的梁(未图示)。机械手30O进一步包括设置在壳体 310内的磁性柱体316，其中柱体316利用磁场给运行时机械手300，主要 是驱动臂304所承受的负载提供平衡量。磁性柱体316通过托架320可操作 地连接到壳体310内并位于第 一前板312a的后侧。单一载体318可操作地连接到驱动臂304从而精确控制其相对于载体 212和/或容器12的垂直运动以及位置。载体318设置在壳体310内第二前 板312 b 6、〗后侧靠近,磁性柱体316的位置。磁性柱体316和载体318设置在前 滑轮组件322,包括线轴324,轴体326和4乇架328的下侧。互轮管(bellow) 330设置在载体318和载体驱动器332之间。为了接合容器门12b,机械手300具有内部真空系统333，其提供通过 经由垂直支撑件302和驱动臂304延伸到第一末端执行器306的路线的部 分真空或吸力。与现有的包括外部元件的真空装置不同，系统333包括内 部通道运送线，其提供通过驱动臂304到第 一末端执行器306的工作流体，例如压縮空气。第一柔性线334装入壳体310内并且途经垂直支撑件304。 托架336和滑轮组件338,包括线轴34Q,轴体342和托架344，在机械手300 运行时支撑柔性线334。电线346也设置在壳体310内以便给机械手300提 供动力。第 一前板312a的下部包括固定柔性线334的接合件348。驱动臂304包括连接到U形安装板352和托架354的驱动器350，其中驱 动器350使驱动臂304绕驱动器轴体所定义的轴线旋转。驱动器板体356 和安装板352围绕驱动器350。安装板352具有一对与载体318的一部分相 配合的齿360,其中该配合为驱动臂304提供沿支撑件302的垂直运动。驱 动臂3 04还包括具有隔壁3 6 4的轴环3 6 2 ，其内收容用第二柔性线3 6 6和电 线368。第二柔性线366延伸通过驱动臂304并且与第一末端执行器306以 及垂直支撑件304的第 一柔性线334流体连通，以形成内部真空系统3 3 3。电线3 6 8给位于壳体3 7 2内的驱动器3 7 0输送动力用于第 一 末端执行 器306。壳体372包括可拆卸的端盖373。驱动臂304进一步尾盖374,溢放 口 376和用于第二柔性线366以及电线368的固定器378和前盖380。壳体 372给第一末端执行器306提供安装点并且包括位于壳体372和第一末端 执行器306之间的柱体382和托架384。柱体382连接到第一末端执行器306 的内部结构从而致动用于开启容器门12b的键392。为了维持第一末端执 行器306和容器门12b之间的压力梯度，驱动臂304具有至少一个O型环 386。如上所述，在容器门12b和容器主体12a插入到处理腔室400之前，第 一末端执行器306用来将容器门12b从容器主体12a移走。参照图"A， B 和15，第一末端执行器306包括板390,至少一个键或凸起392从板390的 外表面延伸出来。键392的尺寸适于收容在容器门12b的凹槽中，从而在 容器固定位置CSP时开启容器12。键392可配置成从板390延伸出的柱体， 其具有可以开启容器门12b的齿。第一末端执行器306的操作将在下文详 细解释。板39O进一步包括与内部真空系统333流体连通的至少一个抽吸元件容器门12b与板390保持接合使 其可以借由第一末端执行器306来提升和/或操作。抽吸元件394可配置成 具有突出公片的杯体或者端口 ，元件394密封板39 0和容器门12b之间的交 界区域以保证必需的压力梯度从而产生部分真空。抽吸元件3 9 4包括实现 元件394和容器门12b之间正确接合的定位器395。定位器395可以是定位 销或者是从抽吸元件394延伸出较短距离的钉子。如图14和15所示，板390具有定义了版面厚度的相对的外壁390a, b。 优选地，板厚度大约是O. 5英寸从而为第一末端执行器306提供一个紧凑 的结构，便于与容器门12b接合。板壁390a， b进一步定义了包括有若干 元件的内部空腔，在上述真空下，这些元件使第一末端执行器306能够接 合并移动容器门12b。因此，第一末端执行器306包括沿着板390a, b的夕卜 围设置的密封件396以及使第一末端执行器306运动的内部滑动组件388。 滑动组件388通过托架384与柱体382连接。柱体382收容在盖体383内底部 板壁390b的下方。第一板壁390a包括连接第一末端执行器306到壳体372上的托架391。 滑动组件388包括具有用于与柱体382连接的托架388b的内部滑动板 388a,第一盖板388c，第二盖板388d,以及限制柱体382运动的和硬-挡 止托架388e。托架388b收容在底部板壁390b的槽体内(参照图14B)。第一 末端执行器306进一步包括用于致动键392从而开启容器门12b的齿轮组 件398。齿轮组件398包括可操作地连接到滑动体388a的齿条398a以及多 个可操作地连接到4定3 9 2的齿轮3 9 8 b 。第一末端执行器306进一步包括内部通道399,其具有抽吸元件帽 399a和0型环399b。内部通道399与抽吸元件394和第二柔性线366连通。 因此，内部通道399是内部真空系统333的连接抽吸元件394与第一和第二 柔性线334, 366的元件。泵(未图示)，例如离心泵，与第一末端执行器306流体连通从而将空气从交界区域抽出并且形成抽吸元件394固持容器门12b所必需的压力梯度。第 一末端执行器3 06和元件394表示泵的抽吸侧， 而泵出口是泵的排放侧。内部真空系统"3还可包括位于泵的抽吸侧和/或排放侧的传感器以 控制泵的操作。例如，如果泵的抽吸压力变得太低，传感器发送信号给泵 控制器，而控制器指示泵减少或者停止运行。在另一实施例中，第一末 端执行器306具有从托架384延伸出的一对指部，以代替连续的板390。指 部间隔一定距离以定义一个中央开口，而且每个指部具有4建392,抽吸元 件394和内部通道399。如上述简要的解释，第二末端执行器308与载体212接合以允许载体 212和容器12在载体组件200和处理腔室400之间运动。可选^t奪地，当容器 U固定在载体212中，第二末端执行器308与容器12相接合以便于在载体 组件200和处理腔室400之间运动。第二末端执行器308和第一末端执行器 306均是机械手300的元件，但第二末端执行器308与第一末端执行器306 在结构上和操作上不同。然而第一末端执行器306开启，移动并旋转容器 门12b到载体的容器固定装置244,第二末端执行器308可拆卸地固定容器 U和载体212到机械手300上以便进一步处理。在另一实施例中，第一和 第二末端执行器306, 308组合成具有暴露的结构的单个末端执行器，其使 该单个末端执行器可以实现上述两者的功能。参照图13和16A-C,第二末端执行器308包括第一夹具组件309和第二 夹具组件313,每个均配置成可拆卸地与载体212的一部分接合从而允许 机械手3 00在载体站点216和处理腔室4 00之间移动容器12和载体212 。第 一夹具309枢转连接到第二部件309b的第一部件309a。第一部件309a包括 至少一个指部309c,其设置在图16A和B所示的临近第二部件309b指部 309d的靠近位置。当夹具309移动到打开位置，在两个指部309c， d之间具 有使第二末端执行器308能够接收载体212的一部分的间隙。第一部件309a包括连控-驱动元件的的^乇架309e,驱动元件驱动夹具309。第一部件309a进一步包括接收驱动器370的元件以便于将末端执行 器308安装到驱动臂304上的开孔311。横梁部件315在第一和第二夹具组 件309, 313之间延伸，其中第二夹具组件313设置在驱动器壳体372的一个 外部端附近。特别地，梁315从第二部件309b的表面309f (参照图16B)延 伸到第二夹具组件313。第二夹具组件313包括通过销313c枢转连接到第 二部件313b的第 一部件313。第 一部件313a包括设置在如图16C所示的临 近第二部件313b指部313e的靠近位置处的至少一个指部313d。第二部件 313b还包括外部指部313f和接收从载体212的上框架部件272延伸出的销 274的至少一个开孔(未图示)。具有托架317a的支撑板317用于将使第二 夹具组件313和梁315附着于驱动器壳体372。气缸319连接在安装点391a， b之间以便连接第二夹具组件313和梁315,其中气缸319致动第二夹具组 件313。因此，第二末端执行器308表示了第一夹具组件309的组合，第二夹 具组件313和横梁315在中间延伸。第二末端执行器308可与驱动臂304的 元件形成整体，例如，驱动器370的端板，或第二末端执行器308可以是 驱动臂304的不同且可拆分的元件。在一个实施例中，第二末端执行器308 接合载体212的顶部框架部件242的相对侧。在另一实施例中，第二末端 执行器308接合载体212的相对的垂直侧框架部件240。在又一实施例中， 第二末端执行器3Q8接合载体212的顶部框架部件242和每侧的侧部框架 部件240。按照本发明的又一方面，设备10包括处理腔室400,其定位在外壳20 内并且靠近机械手300,因此容器12和载体212通过机械手300插入并移 动。 一般情况下，处理腔室400包括转子组件402，在运行时封闭转子组 件4 0 2的门组件4 04 ，以及腔室壳体4 0 6,门组件4 04可4喿作地连接到腔室 壳体406上。处理腔室400还包括清洁容器12和载体212的装置以及千燥容 器12和载体212的装置。虽然图1表示了两个不同的处理腔室400,根据设 计参数，设备10可包括更少或者更多数量的腔室400。在一个实施例中，每对载体站点216有一个处理腔室400,因此来自每一对的载体212和容器 12在相同的腔室400中处理。参照图1和17-21,转子组件402包括壳体408,内部转子410,可操作 地装配到转子410上的驱动器412，清洁容器12和载体212的装置，干燥容 器12和载体212的装置。转子壳体408收容转子410并包括具有至少一个开 口 416的面板组件414,开口 416提供通往其内的转子410的通道。面板组 件414包括观察窗418和端口或者次级管420,其中后者与初级管422配合 设置以作为加热装置(如下所述)的一部分。还提供密封元件424和开口盖 子426以最小化端口 420和管体422之间的任何流量损失。在壳体408的底 部，提供排放元件428以便从清洗装置排出过多的清洗液并且从干燥装装 置排放空气。在一个实施例中，排放元件428包括放置在处理流体排放开 口 4 32上面的空气排放开口 4 3 0。排放元件42 8可包括帮助实现从用于千燥 容器12和载体212的热空气中分离处理流体的挡板。壳体408也可包括能 产生阴离子以减少或者去除转子组件4 0 2中的静电的离子发电机4 3 4 。如图15-18所示，转子410在前面板436,后面板438以及在前面板436 和后面板438之间延伸的多个框架部件440。在图15-18所示的实施例中, 框架部件440靠近面板436,438的外围沿圆周间隔设置。当转子410旋转 时，框架部件440作为叶片或叶轮以引导空气并在转子410内产生空气压 力梯度，在转子410的中心产生低压区域，而在转子410的外部被产生高 压区域。优选地，框架部件440可弯曲或者形成角度从而在转子410旋转时 促进压力梯度形成。可选择的，框架部件440是直线的，而转子410包括 若干分离的叶片以便引导空气并产生压力梯度。虽然框架部件440在图 15-18中表示为延伸于面板436， 438之间的距离,框架部件440可以配置成 只在面板436， 438之间的分离距离的一部分上延伸。例如，第一框架部件 440可以从前面拓、436处在分离距离的一部分上延伸，而第二个框架部件 440可以从后面板438处在分离距离的一部分上延伸。因此，第一和第二 框架部件440在各自的面板436, 438上形成偏移间隙。转子410还包括接收容器12和载体212用于处理的至少一个^^-收体 442。接收体442部份地由内部支撑件444 (参照图19和20)定义，在载体212 插入时，内部支撑件444与载体212的一部分滑动接合，并且在载体212 被机械手300移动时与自由载体212互动地滑落脱开。特别地，上部支撑 件444具有作为轨道以便接合并脱开载体212框架构件230的一部分的凸 起部445。如图19和20所示，上部支撑件444在框架部件440中径向向内设 置。接合件446从后面板438处延伸以便可操作地连接驱动器412。在图 14-18的实施例中，转子410的特征是具有两个分离的接收体442;然而， 接收体442的数量根据处理腔室400的设计参数而变化。例如，转子410的 尺寸可增大为包括三个或者更多的接收体442或者减小为包括单个接收 体442。优选地，接收体442围绕转子410的中心轴按照一定角间隔设置， 从而维持转子410的操作平衡。例如，两个接收体442按照大约180度分离 设置，而三个接收体442按照大约120度分禹设置。按照不同的方式描述， 接收体442应该围绕转子41 O的旋转轴线均匀地间隔设置从而在旋转时最 小化振动和不平衡。参.昭、图14和15，其中容器12和载体212在处理腔室400内处于装载位 置LP,转子410具有超过容器12和载体212的深度，因此将两者全部接收在 接收体442中。在装载位置LP，容器12位于容器门12b和后面板438之间。 也即，容器门12b面向外部并且放置在接近接收体442的开口的位置。在 装载位置LP，两个容器12被放置，因此每个载体12的内部被暴露。因此， 容器12的后壁处于相对的位置关系，而收容容器门12b径向面向外部。，处理腔室400包括在转子410旋转时用于清洁容器12和容器门Ub 装置。清洁容器12的第一处理流体由从供应源(未图示)分配到歧管"O。 供应源可包括分配线，泵，储存器以及流量计量装置，例如流量调节器。 如图17和18所示，歧管450由托架452和垫圈密封454安装到转子壳体408 的外聖408a上。转子壳体408具有开口 458的交界区域456，开口延伸通过 外壁4 0 8 a并且作为由歧管4 5 0所运输的处理流体的通道。参照图19,歧管450包括具有入口 462的壳体46Q以及至少一个与喷嘴 465配合设置的排放端口 464 (参照图18)，其引导处理流体通过开口 458 并且朝着转子410。可选择的，歧管450可包括线性排放槽体以代替单独 的端口 464。优选地，喷嘴465径向向内延伸一段距离进入转子壳体408中。 虽然表示了一对歧管450与转子壳体408的每个上部区域接合，歧管450 可放置为围绕壳体408并且歧管450的数量可以增加或者减少以充分分配 处理流体。
在运行时，在转子410旋转时，清洗装置分配第一处理流体进入转子 壳体408以便清洗容器12,容器门12b,以及载体212。这样，清洗装置采 用处理流体清洗了容器12和门12b。歧管450和开口 458定义了引导第一处 理流体径向向内朝向转子接收体442的分配通道。处理流体可以是去离子 水和表面活性剂，以及减少液体表面张力或者固体和液体之间界面张力 的可溶化合物的混合物。 一般地，表面活性剂只使用一次，然后作为废 品丢弃。可选择地，第一处理流体进一步包括清洁剂或相似的清洗剂。 在又一可选择方式中，第 一处理流体是去离子水或者电中性或无极性的 类似流体。
在另一实施例中，去掉了外面的歧管450,而清洗装置这样配置转 子壳体408具有至少一个内部排放端口 ，其被设置在转子壳体408里面的 内部流体分配系统供给处理流体。内部流体分配系统可以从壳体408中的 流体入口延伸出的通过壳体408的一条线，从而给排;改端口 ^是供处理流 体。排放端口可包括内部喷嘴；然而，它应理解为内部喷嘴不会干扰转 子41Q的S走转。
清洗装置进一步配置成在完成清洗步骤之后分配第二处理流体来冲 洗容器12和载体212 。第二处理流体是去离子水或者电中性或无极性的类 似流体，以便沖洗由第一处理流体余留的任何表面活性剂或清洗剂。第 二处理流体储存在不同的供应源中，并且通过单独的分配线运送到歧管 450。这样，第二处理流体通过歧管450分配进入转子组件402中。在另一实施例中，第二处理流体供应给不同的专用it支管450,而第一处理流体供
应给另外的不同的专用歧管450,其中每个歧管45 0只分配被供给的处理 流体。在这种构造中，在歧管450内处理流体不会混合。
处理腔室400进一步包括干燥容器12和容器门12b的装置。在优选实 施例中，干燥装置在转子410内运送热空气。干燥装置包括空气管422和 面板414的端口 420,其共同定义了让空气直接进入转子410中心部分的通 道。空气管422与从来源处(未图示)运送空气的供应线流体连通。
在设备10运行时，在清洗步骤完成之后，千燥装置运送空气以便千 燥容器12和门12b。为了协助干燥处理，当转子410旋转容器12,容器门 12b和载体212时，干燥装置供给空气。因此，干燥装置不干扰转子410 的旋转。尽管上部支撑件440的旋转产生了压力梯度，空气从转子410的 中心区域向外流动，在此处空气经由端口 42 O通过容器12和载体212注入 到靠近或越过转子410外围的高压区域。
如上述的简要描述，壳体408的底部包括排放元件428。排放元件428 包括从干燥装置排出空气的空气排放开口 4 30以及在干燥容器12之前排 放处理流体的流体排放开口 432。因为转子410的旋转产生压力梯度，排放 开口 430， 432优选地设置在转子410的外围。虽然排放开口 430， 432显示为 捆扎在一起，但是他们可以在转子壳体408中相互间隔设置。在一个实施 例中，转子410相对于壳体408成角度或者倾斜(例如，相对于水平轴线(未 图示)成5-15° )。因此，在这种构造中处理流体的排放由重力增强。在 另 一实施例中，相对于处理腔室400被安装以便增强处理流体的排放效果 的表面，整个转子组件402倾斜安装。例如，转子组件402与水平支撑表面 或地面大约成5-15度的角度。
如上所述，处理腔室400包括在转子组件402运行时密封处理腔室400 的门组件404。门组件404是可操作地连接到腔室壳体406。参照图l，门组 件4 0 4包括框架部件4 7 0以及密封转子组件4 0 2的开口 416的密封窗4 7 2 。框 架部件470可操作地通过轨道(未图示)连接到处理腔室400,而门组件404沿着处理腔室400的外部垂直移动。当容器12装载到转子组件402中之后， 密封窗472被朝着转子组件402向内致动从而在处理之前密封开口416。
当处理完成后，密封窗472从开口416处朝向框架部件470缩回(或者 向外致动)。当窗472缩回充分的距离，门组件404降低，从而使机械手300 穿过开口 416可以接触到接收体442和容器12。门组件404设置在机械手 300后方从而使其不干扰机械手300的操作，包括将容器12插入处理腔室 400和/或从处理腔室400移走容器12。优选地，门组件404由气压或液压 致动系统驱动。
设备10的工作形式包括若干清洗并千燥容器12的不同步骤，这些由 设备10的每个元件完成。最初，容器12可能已经被杂质污染，例如，铜 和/或钴，并手动或者通过运送工具自动递送到装载口1QQ,例如自动化 引导运载工具，高架运输系统或机械手。
参照图3和2 2,当壳体门2 6处于打开位置时，容器12被载入装载口 10 0 的固持件120，然后被转移到载体曱板200。固持件120沿着导轨130移动 从而将容器12运送给载体甲板200的载体212。外壳的门26保持关闭，除 非污染的容器12从装载口 10O被运送到载体曱板200,或者清洗容器12被 载体甲板200运送到装载口100。
现在参照图5-10,载体组件200包括至少一个站点216，其具有将容器 12收容在其中以便机械手300的后续工序以及在处理腔室400内进行处理 的载体212。站点216包括载体固定设备220,其被致动从而将载体212防 止在载体入栈位置CDP，其中固定设备220将载体212固定在站点216上， 以便接收容器12(参照图22)。特别地，块体224与底壁载体框架部件236 上的槽体239接合，而插销225被固定。当完成载体入栈位置CDP，装载口 100的固持件120将容器12插入到载体212的接收器234中，如图"的示意 图所示。优选地，容器12设置在接收器234内，因此门12b朝向机械手300, 而容器12的后壁朝向装载口100。这样，容器门12b面朝处理腔室400,而 容器12后壁背向处理腔室400。当容器12放置在接收器234中以后，机械手300被致动从而开启门12b 并从容器12处移走门12b,如图24-27所示。特别地，机械手300沿着载体 组件200移动到预定的载体站点216与容器12接合。机械手驱动臂304被定 位，因此第一末端执行器306接近并随后接合容器门12b。如图24所示， 第一末端执行器306包括开启容器门12b的键392。当门12b被开启，第一末 端执行器306被进一步定位，以便抽吸元件394与门12b的外表面接合，随 后内部真空系统3 3 3被致动从而在元件394和门12b表面之间的交界区域
当获得足够的真空能级(vacuum level)后，门12b由第一末端执行 器3Q6所提供的密封接合从容器12处移走。参照图25和26,通过驱动臂304 的运动以及第一末端执行器306所提供的密封，门12b从容器12处被移走 并且放置到上部载体框架部件242上。在一个实施例中，门Ub从容器l2 上移动或转动大约270度而到达上框架部件242。根据上框架部件242,包 括托架243的结构构造，第一末端执行器306可水平地或成角度地将门12b 放置在框架部件242上。
如图27和28所示，当容器门12b放置在上框架部件242上时，门12b 的内表面朝向外侧或暴露出来，而外部门表面向内朝向容器12的上部外 表面。当门12b被上框架部件242收容之后，由内部真空系统333所提供的 真空被去除，并且第一末端执行器306与门12b(参照图29)脱离。在优选 实施例中，第一末端执行器306通过朝向处理腔室400水平移动一段距离 从而与门12b脱离，该距离使其完全离开载体212和门12b。
当第 一末端执行器306脱离并完全离开清除门12b后(参照图29),容 器固定装置2 4 4被致动以便将接收器2 34中的容器12以及门12 b固定在载 体212上。特别地，固定装置244的上插销248被致动从而与门12b的内表 面相接合，而下插销252被致动从而与容器12的下部相接合。固定装置244 所提供的连接将容器212和载体12放置到容器固定位置CSP,这对于机械 手300进一步的操作是必需的。载体212和容器12均各自包括另外的配合结构，其帮助实现容器固定位置CSP。在载体260中固定容器12的步骤是 相似的；然而，在机械手300移去门12b之前，夹具机构274被致动并且插 销机构275被开动。
参照图30和31,当容器12位于容器固定位置CSP时，机械手300再次开 动从而使第二末端执行器308与载体212相接合以便将载体212和容器12 从载体组件2 0 0处移动到处理腔室4 00 。特别地，定位糸14成手驱动臂3 04 从而使第二末端执行器308的夹具组件309与载体212的一部分接合。参照 图30,当夹具309稳固地接合或者抓住载体212时，驱动臂304沿着垂直支 撑件302向上，其中载体212和容器12转动大约九十度以便将容器12和载 体212放入用于处理腔室400的预装载位置PLP(参照图31)中。载体212和 容器12的枢转运动可在机械手300所实施的垂直提升的同时或之后发生。
在预装载位置PLP，容器12和载体212垂直放置在接近转子组件402 的上部接收体442的位置，而且上部接收体442与面板414上的开口416排 列成行。本领域技术人员应该认识到上部接收体442依赖于转子组件402 的角度位置，并且在转子组件402旋转时，每个接收体442设置成可收容 容器12和载体212。虽然处理腔室门组件404在图31中未示出，但是容器 12和载体212也设置在靠近面板组件414的开口416的位置。此外，在预装 载位置PLP，容器门12b的内表面向外朝向载体組件200,而容器12的内部 暴露出来并且在处理腔室4 00处可以从有利的位置上被看到。
参照图17, 18和32，获得预装载位置PLP后，机械手300装载容器U和 载体212进入上部接收体442从而定义一个装载位置LP以便在处理腔室 400内处理容器12。当机械手300将容器212插入时，接收体442的内部支 撑件444可滑动地接合载体212的框架构件230的一部分。因为容器12放置 在载体框架构件230内，支撑件444优选地不与容器12或门12b接触。为了 实现装载位置LP，第二末端执行器308在机械手300和载体212之间提供稳 固的接合。
现在参照图33，当完成装载位置LP后，第二末端执行器308与载体n2脱离，而驱动臂304从转子组件402和处理腔室400处移走。为了装载第二 容器12和载体212,转子410旋转大约180度从而将已加载过的接收体442 放置在空的上部接收体442的下面。重复上述步骤直到完成第二预装载位 置。从该位置，机械手300装载第二容器12和载体212进入到空的接收体 442,从而定义第二装载位置LP,其中两个^l矣收体442均装载了容器12以 便清洗和干燥。
在该实施例中，两个污染的容器12在处理腔室400内同时处理从而增 加设备10的效率。当机械手300移动离开处理腔室400足够的距离，门组 件404,包括框架部件470，沿着腔室壳体406移动从而使密封窗472与面板 组件414的开口 416相接合。在装载位置LP，容器门12b的内表面朝向外侧 或朝向机械手300,而容器12的内部沿径向朝向外侧或朝向转子410的外 围。在另一实施例中，面板组件414配置有两个开口416,其中机械手300 装载第一载体212和容器12进入上部或下部接收体442中的任意一个，然 后装载第二载体212和容器12进入上部或下部接收体442中的另一个。
在处理腔室被装载并且门组件404密封面板组件414之后，驱动器412 旋转转子410从而在转子组件402中产生压力梯度，在转子"O的外围附近 或之外产生较高压力区域，在转子410的外围之内(并且特别是在转子410 的中心)产生较低压力区域。容器12和载体212被放置在转子410旋转所产 生的较低压力区域内从而定义了处理位置。
当转子410以足够的速度旋转，清洗装置分配例如去离子水和表面活 性剂等第一处理流体经过歧管450并且与容器12,门12b和载体2U相接 触。表面活性剂作为润湿剂帮助去除来自容器12和门12b的分散的附着微 粒或污染物。第二处理流体，通常是去离子水，通过歧管4S0被喷射进入 转子410中以便冲洗容器12和载体212。当冲洗阶段将完成时，转子410 的旋转速度增大以便进一步增大转子410的外部和内部区域之间的压力 梯度。增大的旋转速度所导致的增大的压力梯度有助于增大第一和第二 处理流体通过容器12和门12b的流量。本质上，处理流体是从容器12和门12b被"甩出"。该离心力(centrifugal f orce )保证容器12和门12b被彻 底清洁并且有助于将处理流体从转子410排放出去。转子壳体408作为从 转子410向外流动的处理流体的防泄漏屏障(containment barrier),其 中排放元件432分配来自转子组件402的过多的处理流体。可选择的，转 子410的旋转速度在冲洗阶段完成之后或者在如下所述的干燥阶段的最 初步骤开始之时增大。
随后，干燥装置将空气通过管体422和端口 42G运送进入到转子410 的中心区域，中心区域对应转子410的低压区域。优选地，在输出之前， 空气加热到预定温度。由于转子410的旋转和综合压力梯度(resultant pressure gradient )，热空气流过容器12,门12b,以及载体212,然后 流出转子410的外侧。这样，热空气从低压区域穿过容器12和门12b到达 转子410的外围之外的高压区域。
在冲洗阶段，相当数量的处理流体从容器12和门12b处被运走，流动 的热空气干燥余留在容器12和门12b上的任何处理流体。过量处理流体与 过量热空气相分离，其中处理流体通过排放元件432从转子组件402处被 排放，而余留的热空气通过排放元件430排放。容器固定位置CSP保证容 器12和门12b在转子410旋转时保持稳固地连接到载体212上。转子410的 旋转，后续釆用第一和第二流体进行清洁和冲洗以及采用热空气进行干 燥共同定义了针对容器12和门12b的处理阶段。
在处理阶段完成后，机械手300将容器12和门12b从接收体442移开以 便转移返回载体组件200。特别地，转子410这样设置，第一接收体442 与面板414中的开口416排列成行以便定义卸载位置。随后，门组件404 从接收体442移开并沿着腔室壳体406向下从而使密封窗472与面板组件 414的开口416脱离，从而暴露出接收体442。机械手300这样放置，第二 末端执行器308稳固地接合载体212以便从接收体442处移除容器12和门 12b。
当容器12和门12b从处理腔室400处移走，机械手300将容器12和门
3512b连同载体212—起按照与之前达到预装载位置的相反方向旋转，以便
返回到适当的载体站点216。例如，如果机械手300顺时针旋转容器12和 载体212九十度以到达预装载位置，机械手300逆时针方向旋转两者到适 当位置以便与载体站点216接合。当容器12和门12b在载体组件200和处理 腔室4 00之间移动时，容器12和门12b保持在容器固定位置CSP以避免任一 结构的移动。
机械手300将容器12和载体212返回载体站点216，在此两者均放置在 载体入栈位置CDP以便机械手300的进一步操作。开始，第二末端执行器 308与载体212脱离以便进一步处理。随后，容器固定装置244被释放，允 许驱动臂304移动以使第一末端执行器306与门12b相接合以便容器12的 重新组装。抽吸元件394允许第一末端执行器306与门12密封接合并且由 第一末端执行器306实现门Ub的枢转运动。驱动臂304移动以使第一末端 执行器306实现门12b与容器12的再次接合。此时，抽吸元件394脱离，而 键M2可以将门12b锁定在容器12上以完成容器12的重新组装。机械手300 按照与实现门12b与上部载体框架部件242相接合的相反方向枢转容器门 12b。
壳体门26处于打开位置，装载口100的固持件120从载体曱板200的载 体212处移走干净，干燥并且重新组装过的容器12。当处理过的容器12从 甲板组件210移走后，门26关闭，而处理过的容器12从固持件120处通过 手动或者自动地返回以供使用。污染的容器12随后提供给装载口100,如 前面段落所述，固持件120与污染的容器12相接合以便进一步处理。
图示的设备10的实施例包括两个不同的处理腔室4 00 ，每个具有两个 接收体442，但是设备1Q可配置成具有一个接收体442的单个处理腔室 400。在该构造中(未图示)，载体组件200包括单个站点216,在该位置机 械手300分解容器12,将它和载体212插入接收体442内，当清洗和干燥步 骤完成后移走容器12和载体212，然后通过装载口100重新组装容器12返 回以供使用。在另外的可选择结构中(未图示)，设备10具有两个或更多接收体442的单个处理腔室400,其中机械手300按照类似的方式运行以将 容器12和载体212插入处理腔室400的每个接收体442中并且将其移走。
在图示的设备10的实施例中，两个处理腔室400为多个污染的容器12 提供连续的清洗和干燥。这样，最初给装载口100和载体组件200提供四 个污染的容器12以{更在处理腔室400中的处理。清洗后，四个处理过的容 器12返回以供使用。因此，污染的容器12按照顺序的方式被连续清洗及 干燥，这提高了设备10的效率和产量。下文提供了连续的自动化搡作过 程以及载体212。
从最初时开始，设备l 0包括有六个空的载体212 (两个装载进入处理 腔室400和四个放置在载体站点216处)，装载口 100的两个外部门114降 低，而污染的容器12由四个固持件120的每一个来接收。两个外部门114 随后均升高以关闭装载口IOO。外壳20的两个门26随后升高从而允许四个 固持件120将容器12运送给载体组件200的载体212,每个载体212放置在 载体入栈位置CDP的载体站点216处。当载体212接收了容器12后，门26关 闭。
对于每个载体212,较低的夹具组件274被致动从而在载体接收器234 内固定容器12。机械手300随后利用第一末端执行器306将门12b与容器主 体12a接合并将门12b从容器主体12a移走，因此第一末端执行器306将门 12b放置在载体212的顶部部件242上。随后，门固定装置244开动从而将 门12b固定在框架部件242上。机械手300执行每个容器12和载体212的组 件门12b的移动以及后续的固定，从而将每个容器12,门12b和载体212 的组件放置到容器固定位置CSP。载体260用来代替载体212,在机械手300 移去门12b以及插销机构275开动之前，夹具机构274被致动。这样，夹具 机构2 7 4与插销机构2 7 5独立操作。
随后，机械手300利用第二末端执行器308接合并提升第 一容器12和 载体212的组合，而第一处理腔室门组件404打开并暴露出转子410的空的 第一接收体442。当第一容器12和载体2U的组合适当地排列后，机械手
37入第一接收体"2内。当机械手300开始与第二容器12和载体 212组件相接合时，转子410旋转大约180度从而将空的第二接收体442放 置到第一接收体442 (其加载了第一容器12和载体212组件)的上面。机械 手300利用第二末端执行器308接合并提升第二容器12和载体212的组合， 并将二者插入第二接收体442内。此时，门组件404关闭，对第一的两个 容器U和载体212组件的处理开始。在处理过程中，转子410旋转以产生 压力梯度，而清洗装置开动从而输送处理流体，干燥装置随后对容器12 和载体212的组件进行干燥。
当第一的两个容器12和载体212的组件在第一处理腔室400内处理时: 第二处理腔室400上的门组件404打开以便允许机械手300通向第二处理 腔室4 00的接收体442 。第二处理腔室400的每个接收体442包括一个空的 载体212。机械手300利用第二末端执行器308把其中一个空的载体212从 第 一接收体移走，并且将其返回载体组件2 0 0的空的第 一 站点216 。
转子410随后旋转大约180度以暴露第二接收体442 (包括有空的载体 212)。机械手300利用第二末端执行器308把空的载体212从第二接收体移 走并且将其返回给载体组件200的空的第二站点216。随后，机械手300 用第二末端执行器308接合第三个污染的容器12以及载体212的组合，并 将其装载到第二处理腔室200的转子410的第二接收体442内。转子410随 后旋转大约180度以便暴露第一接收体442。机械手300利用第二末端执行 器308接合第四个污染的容器12以及载体212的组合。当适当排列后，机 械手3 0 0将第四个污染的容器12以及载体的组合插入到第二处理腔室4 0 0 的第一接收体442内。门组件404关闭，开始第二处理腔室400中的处理过 程。
可选择地，机械手30O可设计为按照不同的方式装载处理腔室4 00。 例如，在机械手300卸载来自第一接收体442的空的载体212 (第一或第二 处理腔室400的)之后，机械手300装载第三个污染的容器12以及栽体212 的组合进入目前空的第一接收体442。转子410随后旋转大约180度以暴露包含有空的第二载体212的第二接收体442。当机械手300卸除第二载体 212并将其放置在第二载体站点216之后，机械手30O接合第四容器12并将 其装载进入第二接收体442以便完成第二处理腔室400的装载。
当第一和第二处理腔室400中均进行处理时，两个污染的容器12被传 送到位于载体组件2 0 0的第 一和第二站点216的载体212处。在第 一处理腔 室4 0 0完成其清洗和干燥步骤后，机械手3 00从接收体442卸载第 一的两个 容器12以及载体212的组合，并将其分别运送到空的第三和第四载体站点 216。机械手300利用第一末端执行器306与门12b相接合并重新组装容器 12。在重新组装之后，处理过的容器12经由装载口组件100退出设备10 并返回以供使用。
重复上述步骤，两个污染的容器12装载进入设备10，而两个干净的 容器12返回以供使用。结果，第一和第二处理腔室400按照重叠的方式给 容器12提供连续的处理。与前面所揭示的一致并且基于终端用户的处理 需求，设备10可配置成包括另外的处理腔室400和/或载体站点216。
权利要求
1.一种设备，其包括甲板组件，该甲板组件具有可拆卸地接收容器的载体；机械手，该机械手具有驱动臂，所述的驱动臂设置成能移去所述容器的门，并使所述的门与所述载体的一部分相接合；处理腔室，该处理腔室具有转子，所述的转子旋转产生高压和低压区域，所述转子具有设置成能接收所述容器的接收体，所述转子能在装载位置、处理位置以及卸载位置之间运动，在所述装载位置所述机械手将所述容器加载到所述接收体内，在所述处理位置所述容器被清洗并随后被干燥，在所述卸载位置所述机械手从所述接收体卸载所述容器。
2. 如权利要求l所述的设备，进一步包括将所述容器提供给所述曱板 组件并且接收来自曱板组件的容器的装载口，所述装载口具有在装载口 和甲板组件载体之间传送容器的固持件。
3. 如权利要求2所述的设备，其中，所述装载口具有框架组件，所述 固持件可在框架组件的前侧位置和后侧位置之间运动从而将容器运送到 曱板组件载体。
4. 如权利要求1所述的设备，其中，所述清洁器具有将容器提供给曱 板组件并接收来自甲板组件的容器的装载口，所述装载口设置在由侧壁 构件所定义的清洁器外壳的外部。
5. 如权利要求4所述的设备，其中，所述清洁器外壳具有进出门，所 述装载口通过所述进出门向所述曱板组件供应并接受容器。
6. 如权利要求1所述的设备，其中，所述曱板组件的载体具有框架构 件，该框架构件限定所述容器的内部接收体；其中所述框架构件限定了 上部接收器，所述上部接收器能固定被所述机械手定位的容器门，并具 有至少 一 个与所述门相接合从而进行固定的插销。
7. 如权利要求6所述的设备，其中，当所述门被所述上部接收器固定时，所述臂与所述容器门的内表面相接合，由此所述内部的门表面暴露出 来以便后续的清洗。
8. 如权利要求5所述的设备，其中，所述内部接收体具有至少一个收 容在所述容器底壁上的开口内的销。
9. 如权利要求1所述的设备，其中，所述机械手的驱动臂具有移去所 述容器门、并枢转所述门使其与所述载体的上部区段相接合的第一末端执行器。
10. 如权利要求9所述的设备，其中，所述第一末端执行器包括具有 至少一个凸起部的板，所述凸起部插入所述门中的开口，从而将所述门从所述容器移走。
11. 如权利要求9所述的设备，其中，所述驱动臂使所述门枢转大约 2 7 0度，从而将所述门与所述载体上部区段相接合。
12. 如权利要求9所述的设备，其中，所述第一末端执行器使所述门 枢转，以使所述门与所述载体上部区段相接合，暴露出所述门的内表面。
13. 如权利要求l所述的设备，其中，所述驱动臂具有第二末端执行器，所述第二末端执行器与所述载体相接合，允许所述驱动臂提升所述 载体到预装载位置，其中所述载体为装载进入处理腔室转子内做好准备。
14. 如权利要求13所述的设备.其中，所述驱动臂从预装载位置将载体移动进入到处理腔室转子的接收体中，其中所述容器的内部从上方可 见，而门的内表面朝向才几械手。
15. 如权利要求14所述的设备，其中，在从预装载位置运动的过程中， 所述驱动臂枢转载体大约9 0度。
16. 如权利要求1所述的设备，其中，所述处理腔室包括用于清洗容 器的装置，所述清洗装置包括设置在处理腔室侧壁中的歧管，在转子旋 转时，所述歧管引导第 一处理流体径向向内并流到容器上。
17. 如权利要求16所述的设备，其中，所述处理腔室包括干燥容器的 装置，所述干燥装置将热空气运送给接收体的空气管。
18. 如权利要求17所述的设备，其中，所述空气管包括附着在所述处 理腔室上的初级管以及附着在所述处理腔室的面板上的次级管，所述初 级管和次级管排列成行，从而将热空气运送到所述转子的中心部分并穿过所述容器。
19. 如权利要求l所述的设备，其中，所述处理腔室的下部包括配置 成从清洗装置排放过量的流体溶液以及从干燥装置排放空气的排放元件。
20. —种设备用于清洗半导体工件容器的设备，所述设备包括具有固持件的装载口组件，所述容器与固持件相接合以便在设备中进一步处理；具有一对载体的甲板组件，其中，每个载体具有可拆卸地固定单个 容器的框架构件；可沿着曱板组件运动的机械手，当所述容器由载体固定时所述机械手与所述容器相接合，所述机械手具有移去容器门并将门与框架构件的一部分相接合的驱动臂；处理腔室包括具有第一容器接收体，第二容器接收体，清洁器元件以及干燥器元件的转子，所述转子在下述位置之间移动，第一装载位置，其中第一接收体接收第一容器其中之一， 第二装载位置，其中第二接收体接收第二容器其中之一， 处理位置，其中所述转子旋转从而产生用于清洗和干燥容器的高压区域和低压区域，第 一卸载位置，其中所述机械手从第 一接收体移走第 一容器其中之 一；以及，第二个卸载位置，其中机械手从第二接收体移走第二容器其中之一。
21. 如权利要求20所述的设备，其中，所述装载口固持件的尺寸与容 器的基座相配合，从而帮助固持件和容器相接合。
22. 如权利要求所述的设备20,其中，所述设备具有侧壁构件，所述 侧壁构件定义了具有进出门的外壳，装载口设置在可通过进出门供应并接受收容器的位置。
23. 如权利^^-求20所述的设备，其中，所述载体框架构件定义了可拆 卸地接收容器的内部接收体。
24. 如权利要求23所述的设备，其中，所述框架构件定义了上部接收器，所述上部接收器可接受地固定由机械手定位的容器门，所述上部接收 器具有至少 一 个与门相接合以便进行固定的插销。
25. 如权利要求24所述的设备，其中，当所述门由所述上部接收器固 定时，所达上部接收器插销与容器门的内表面相接合，由此内部门表面 暴露出来以便后续的清洗。
26. 如权利要求20所述的设备，其中，所述机械手驱动臂包括第一末 端执行器，所述第一末端执行器具有移动容器门并且旋转门使其与载体 的上部区段相接合的板。
27. 如权利要求26所述的设备，其中，所述第一末端执行器旋转门大 约270度从而使门与上部载体区段相接合，由此门的内表面暴露出来。
28. 如权利要求20所述的设备，其中，所述驱动臂包括具有夹具的第 二末端执行器以便与所述载体相接合，所述接合允许驱动臂提升并旋载 体以及容器以便加载进入处理腔室转子内。
29. 如权利要求28所述的设备，其中，在第一装载位置，所述驱动臂 将载体和容器插入第 一接收体。
30. 如权利要求29所述的设备，其中，所述转子旋转大约180度到第 二装载位置，其中致动器将载体和容器插入第二接收体。
31. 如权利要求30所述的设备，其中，在第二装载位置中，所述第二 接收体设置在第 一接收体的上面。
32. 如权利要求20所述的设备，其中，所述清洁器元件包括与储存器流体连通的歧管从而在旋转时引导第 一处理流体径向向内并进入转子中。
33. 如权利要求20所述的设备，其中，所述干燥器元件包括在旋转时 运送热空气进入转子的中心部分的空气管u
34. 如权利要求20所述的设备，其中，所述处理腔室的下部包括配置 成可从清洁器元件排放过量处理流体以及从千燥器元件排放空气的排放 元件。
35. —种用于清洗和干燥半导体工件容器的设备中的处理腔室，所述 处理腔室包括定义了内部空腔的壳体；设置在内部空腔中的转子，所述转子具有第 一容器接收体和第二容器接收体；具有歧管的清洗系统，所述歧管分配处理流体进入转子并且到达第 一和第二接收体上；具有引导空气进入所述转子的管体的干燥系统；以及， 可操作地连接到所述转子的驱动器，其中，所述驱动器旋转转子从 而在壳体中产生高压区域和低压区域。
36. 如权利要求35所述的处理腔室，其中，所述清洗系统歧管设置在 壳体的侧壁，并且其中歧管具有《1导处理流体进入转子的多个喷嘴。
37. 如权利要求35所述的处理腔室，其中，所述干燥系统管体包括与干燥器流体连通的长形管体以便运送热空气进入转子。
38. 如权利要求37所述的处理腔室，其中，所述壳体包括面板，并且 其中干燥系统包括附着在壳体上的初级管以及附着在面才反上的端口 ，所 述初级管和端口排列成行以便运送热空气进入转子的中心部分。
39. 如权利要求35所述的处理腔室，进一步包括配置成可从清洗系统 排放过量处理流体以及从千燥系统排放空气的排放元件。
40.如权利要求35所述的处理腔室，进一步包括抗静电离子发生器以 便在运行时在处理腔室内保持中性的环境。
41. 如权利要求35所述的处理腔室，其中，所述驱动器在第一装载位 置，第二装载位置以及处理位置之间旋转转子，在第一装载位置第一容 器和载体插入第一接收体，在第二装载位置第二容器和载体插入第二接 收体，在处理位置驱动器旋转转子从而在壳体内产生高压区域和低压区域。
42. 如权利要求41所述的处理腔室，其中，所述处理位置包括清洗阶 段，其中清洗系统分配第 一处理流体进入转子从而清洗第 一和第二接收体中的容器。
43. 如权利要求42所述的处理腔室，其中，所述处理位置进一步包括 干燥阶段，其中干燥系统运送热空气进入转子从而干燥第 一和第二接收体中的容器。
44. 如权利要求42所述的处理腔室，其中，所述处理位置进一步包括冲洗阶段，其中清洗系统分配第二处理流体进入转子从而冲洗第 一和第 二接收体中的容器。
45. 如权利要求41所述的处理腔室，其中，所述壳体包括具有进出开口的面板，通过所述进出开口容器插入到接收体并从接收体移走，并且其中转子从第 一装载位置旋转大约18 0度到达第二装载位置，由此容器通 过进出开口插入。
46. —种用于清洗工件容器的设备，所述设备包括 具有可拆卸地固定容器的载体的曱板组件；具有内部转子的处理腔室，所述转子具有至少一个容器接收体，所 述处理腔室具有旋转转子从而产生高压区域和低压区域的驱动器；可沿着甲板组件运动的机械手以便与由载体所固定的容器相接合， 所述机械手具有将容器和载体放入接收体中的驱动臂。
47. 如权利要求46所述的设备，其中，所述机械手驱动臂具有移动容 器门并且旋转门以便与载体的上部区段相接合的板。
48. 如权利要求47所述的设备，其中，所述驱动臂枢转门大约"0度 从而使门与上部载体区段相接合，由此所述门的内表面暴露出来。
49. 如权利要求48所述的设备，其中，所述驱动臂具有与载体相接合 的夹具，由此所述接合允许机械手提升并旋转载体和容器从而加载进入 转子的接收体中。
50.如权利要求49所述的设备，其中，在将所述载体和所述容器插入 所述转子的接收体之前，所述驱动臂枢转载体和容器大约90度。
51. 如权利要求50所述的设备，其中，在所述转子旋转大约180度后， 所述驱动臂将第二载体和容器插入到转子的第二接收体中。
52. 如权利要求45所述的设备，其中，所述机械手可沿着甲板组件移 动从而与由第二载体所固定的第二容器相接合，驱动臂移动第二容器的 门并枢转门使其与载体的上部区段稳固接合，所述机械手随后将第二容 器和载体插入第二接收体。
53. —种清洗半导体工件容器方法，所述方法包括 提供可拆卸地接收容器的载体； 提供具有驱动臂的机械手；用所述机械手的驱动臂接合所述载体和容器；将所述载体和容器插 入到处理腔室的转子的接收体中，所述转子可操作地连接到驱动器； 用驱动器旋转转子从而在处理腔室内产生高压区域和低压区域； 提供进入处理腔室的第一处理流体以便清洗容器；以及， 运送气体进入处理腔室以便干燥容器。
54. 如权利要求53所述的方法，进一步包括提供进入处理腔室的第二 处理流体以便冲洗容器的步骤。
55. 如权利要求53所述的方法，其中，所述气体包括空气，并进一步 包括通过处理腔室下部的排放元件排放过量的清洗液以及排放空气的步骤。
56. 如权利要求53所述的方法，进一步包括从第一接收体移走第一容 器和载体，从第二接收体移走第二容器和载体的步骤，两个步骤均由机1械手驱动臂来执行。
57. 如权利要求56所述的方法，其中，当第一容器被移走后，在第二 容器移动之前，所述转子旋转大约18O度从而将第二接收体与机械手驱动臂排列成行。
58. 如权利要求53所述的方法，其中，在旋转时热空气被运送进入转 子的中心部分。
59. 如权利要求53所述的方法，其中，接合容器与机械手的步骤包括 驱动臂从容器移走门以及枢转门使其与容器的上部相接合。
60. 如权利要求53所述的方法，其中，将载体和容器插入接收体的步 骤包括在插入前驱动臂枢转载体从而使容器门的内表面背离处理腔室。
全文摘要
一种用于清洗和干燥半导体晶片容器的设备包括具有固持件的装载口，固持件接收污染的容器并将其运送给甲板组件。载体接收容器以便进一步处理。具有第一末端执行器的机械手移去容器门并将其放置在载体的一部分上。机械手包括与载体相接合并且提升载体和容器以便将其插入到处理腔室中的第二末端执行器。处理腔室包括具有至少一个接收体的转子。旋转的转子产生高压区域和低压区域。提供处理流体给容器和载体。在冲洗阶段之后并且当转子旋转时，容器和载体被干燥。机械手随后从处理腔室移走容器和载体并将门重新组装到容器上。
文档编号B65G49/07GK101616856SQ200680045652
公开日2009年12月30日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年12月5日
发明者兰迪·A·哈里斯, 杰夫·艾伦·戴维斯 申请人:赛迈有限公司