衬底运送器的制造方法_2

文档序号:9673157阅读:来源:国知局
209DP上,使得在线性促动器530A操作时,端口板被动地操作。例如,在吊舱接口 209DP和升降机接口 209DE之间的被动相对移动(例如从升降机的操作开始)可使门闩销(一个或多个)520、门闩促动器530或端口板的将在下面描述的任何其它特征操作。在其它方面,吊舱接口 209DP和升降机接口 209DE可具有整体单件式结构,并且端口板的特征可以任何适当的方式操作。
[0019]在一方面,端口板209可包括例如下者中的一个或多个:端口密封件590、端口门密封件591 (例如用于端口门209D和端口缘边760R之间的密封,端口缘边760R形成接口模块201的开口 20IX(图7),以将衬底转移到壳体201H的内部中,以密封开口 20IX)、吊舱夹具500和门闩促动器530,其中,其中一个或多个可位于接口模块门209D上和/或端口板209的任何其它适当的位置。端口板209可还包括下者中的一个或多个:吊舱存在性传感器580(图5B)、状态指示器610、吹扫端口(一个或多个)600、一个或多个门闩传感器520和门存在性传感器(一个或多个)700和接口模块门209D,其中一个或多个可位于接口模块门209上和/或端口板209的任何其它适当的位置。
[0020]还参照图3D,端口密封件590可设置在门209D或端口板209的吊舱支持表面760中的一个或多个上,以在吊舱支持表面760和衬底吊舱210的底部表面210B之间形成密封。要注意,端口密封件(一个或多个)590和/或吊舱夹具500可形成冗余密封系统,其中,至少一个密封件590位于例如水平平面中,并且另一个其它密封件(例如吊舱夹具500)位于基本竖向平面中(例如密封件位于基本垂直地布置的平面中),该竖向平面包围衬底吊舱210的周边。在一方面,端口密封件590可包括任何适当的密封件590A,其设置成基本围绕门209D的外周,以密封端口板209的门209D和衬底吊舱210的门210D(图3A-3C)之间的接口。端口密封件590可还包括任何适当的密封件590B,其设置成围绕吊舱支持表面760的外周,以密封吊舱支持表面760和衬底吊舱210的壳体之间的接口。在其它方面,端口密封件590可包括任何适当的数量的具有任何适当的构造的密封件。端口密封件590可以任何适当的方式凹陷或以其它方式固定在下者中的一个或多个中或上:门209D、吊舱支持表面760、壳体210H或门210D。
[0021]吊舱夹具500可设置成沿着端口板209的凹陷部分209R的外周(图5A),例如,衬底吊舱210位于凹陷部分209R中。在其它方面,端口板209可不具有凹陷区域。吊舱夹具500可为任何适当的夹具,以将衬底吊舱210的壳体210H(图3A-3C)保持在端口板209上。在一方面,吊舱夹具500可为可充胀夹具,其构造成钳住衬底吊舱210壳体的外周和与衬底吊舱210壳体的外周形成密封。吊舱夹具500可以任何适当的方式充胀,诸如通过任何适当的栗(未显示)。在其它方面,吊舱夹具可包括任何适当的钩、凸轮、杠杆或任何其它适当的可释放的固态或可动夹持机构。
[0022]e门闩促动器530可包括任何适当的钳,以钳住对应的特征,诸如衬底吊舱门210D的柱310 (图3A)(如下面将描述)。在一方面,门闩促动器530可包括销530P,以使门闩促动器与柱310对准,以及包括一个或多个指530L,以钳住柱310。在一方面,指530L可枢转地联接到销530P和端口板209的表面中的一个或多个上,使得在销530P以箭头798的方向移动时,指530L旋转,以钳住柱310,并且使衬底吊舱门移动成抵靠着接口模块门209D,以在衬底吊舱门和接口模块门209D之间形成密封,如下面更详细地描述的那样。管道传送通路770也可形成在接口模块门209D中,以提供任何适当的传感器,以促动门闩促动器530和/或感测指530L何时钳住柱310。在其它方面,门闩促动器530可为升降机730的一部分,使得在线性促动器530A使升降机移动时,指530L被迫以任何适当的方式旋转,例如诸如通过销530P的线性移动,以钳住柱310。
[0023]吊舱存在性传感器580 (图5B)可包括发送器580T和接收器580R,以便以任何适当的方式感测衬底吊舱210在端口板209上的存在。虽然吊舱存在性传感器580示出为在单独的壳体中具有发送器580T和接收器580R,但是在其它方面,发送器和接收器可设置在公共壳体中。在一方面,吊舱存在性传感器可为非接触传感器,诸如反射性传感器、通光束传感器或任何其它光学、电容或无接触传感器。在另外的其它方面,吊舱存在性传感器580可为任何其它适当的类型的传感器,诸如例如接触传感器。门存在性传感器(一个或多个)700可设置在例如接口模块门209D上,例如,以便以任何适当的方式探测衬底吊舱210门在接口模块门209D上的存在。一个或多个门闩传感器520还可设置在例如接口模块门209D上,以被动地使衬底吊舱门210D (图3A-3C)从衬底吊舱壳体210H(图3A-3C)上松开,如下面将描述的那样和/或感测闩何时被释放。
[0024]状态指示器610可设置在接口模块201上的任何适当的位置。在一方面,状态指示器可设置在端口板209的表面上。如能在图6B中看到的那样,状态指示器610可包括一个或多个视觉指示器610A、610B、610C、610D、610E,其将接口模块201的操作状态发送给例如操作员。要注意,状态指示器610以及接口模块201的各种传感器和驱动器可以可操作地连接到一个或多个控制器上,诸如控制器1091 (图1A)。控制器可接收来自各种传感器的信号,并且驱动状态指示器610以及将对应的信号提供给状态指示器610,以提供视觉状态指示。
[0025]接口模块201可还包括一个或多个吹扫端口 600 (图6A和8C)。在这方面,吹扫端口 600位于吊舱支持表面760上,吹扫(例如排空)或以其它方式装填(例如重新填充或填充)衬底吊舱210的气体/流体贮存器或腔室390 (图3C),如下面将描述的那样。在一方面,吹扫气体贮存器390可在接口模块201和/或衬底吊舱210中的一个或多个栗吸到真空时自动执行。在其它方面,排空或装填气体贮存器390可在任何适当的时候执行。接口模块201可还包括其它流端口,以冲洗或以其它方式吹扫例如端口板209/端口板门209D和衬底吊舱210之间的间隙或密封区域。例如,端口板209可包括间隙冲洗供应端口 810(图8B)和间隙冲洗排出端口 811 (图8B),以冲洗例如端口板209和衬底吊舱210之间的间隙和/或接口模块门209D和衬底吊舱210的门之间的间隙。在打开接口模块门209之前,这些间隙可以任何适当的气体冲洗,诸如氮或其它清洁干燥空气。端口板209和衬底吊舱210之间的截留空间和/或接口模块门209D和衬底吊舱210的门之间的间隙还可栗吸到例如等于衬底吊舱210的内部压力的真空压力,以移除衬底吊舱门210D。这将有利于移除颗粒,并且通过在真空中打开衬底吊舱210,颗粒的产生可在衬底吊舱210内的衬底的下游,并且通过接口模块201的排出端口 811排出。图8D为接口模块壳体201H的底部的示意图。如能看到的那样,存在用于吹扫端口 600、冲洗供应端口 810和冲洗排出端口 811的传送通路。可还提供用于对壳体201H的内部进行栗吸的真空初抽阀877,以及通气阀878。
[0026]接口模块门209D可还包括一个或多个运动学联接销510、511、512,用于使衬底吊舱210相对于端口板209定位在预先确定位置。运动学联接销510、511、512可为任何适当的销,其构造成与衬底吊舱210的任何适当的匹配/定位特征301、302、303交接。运动学联接销510、511、512可以任何适当的方式固定到例如门209D上,诸如利用任何适当的轴承710和密封件711,使得运动学联接销510、511、512可相对于吊舱接口 209DP移动,如下面将描述的那样。
[0027]现在参照图3A-4B,如上面所提到,衬底吊舱210包括壳体210H和门210D。壳体210H可形成压力容器,并且具有任何适当的形状和大小诸如,例如,圆柱形或圆形横截面,并且壳体210H的顶部表面210T可为穹顶形或基本球形,例如,以利用环向应力,以减小壳体210H的所需壁厚度和衬底吊舱210的重量。在一方面,衬底吊舱210具有内部350,其具有的环境可与例如其所连接(例如通过接口模块201)的处理工具的任何适当的部分具有公共气氛。通过接口模块201在衬底吊舱210和处理工具之间形成的通路或隧道可称为清洁隧道,其将衬底吊舱基本直接连接到处理工具上,如在2008年5月19日提交的名称为“侧部开口统一吊舱”的美国专利申请N0.12/123,391中描述,其公开内容通过引用而整体地结合在本文中。例如,清洁隧道从衬底吊舱210的内部环境内,通过衬底吊舱210和接口模块201之间的接口,以及在接口模块和处理工具的处理区段中提供相同清洁度(如在处理工具和接口模块中)。清洁隧道可自由地关闭(诸如在衬底吊舱(一个或多个)从接口模块移除时)和打开,而不损害清洁隧道。在一方面,如例如图2A、2B和11-30中显示,衬底吊舱与接口模块接口可还布置成允许在交接之前,独立于衬底吊舱内的环境而直接结合衬底吊舱与处理工具。因而,在示出例如在图2A、2B和11-30中的公开的实施例的一方面,衬底吊舱210可与具有不同的或不类似的环境(例如低真空到高真空,清洁干燥空气到惰性气体环境,或清洁干燥空气到真空)的处理工具交接且直接结合到处理工具上,并且然后直接在具有不同的不类似的环境的工具之间运送,并且再次与工具交接和结合。因此,在具有控制环境的一个工具处的衬底(一个或多个)可直接利用处理工具的任何适当的机器人从工具的处理区段通过清洁隧道转移到衬底吊舱210中,衬底吊舱210直接运送到可能具有不类似的/不同的受控制环境的另一个工具的接口模块且与接口模块交接,并且衬底(一个或多个)直接利用任何适当的机器人通过现在限定在其它工具中的清洁隧道转移到处理区段,而不损害其它处理工具中的受控制环境。实际上,衬底吊舱与接口模块接口以及衬底吊舱210可看作限定外部加载锁或载体加载锁。在一方面,接口模块端口板可结合盖,盖能通过任何适当的促动器和/或机构升高、下降、旋转或枢转就位。在衬底吊舱不存在时,盖允许隔开和控制接口模块环境,从而允许接口模块用作受控制环境传送通路。在一方面,端口板或门可在晶片堆叠下降到接口模块内部空间中之后旋转。堆叠能旋转成与匹配转移机器人对准,从而允许衬底吊舱自动地以不同于所需晶片堆叠定向的定向加载吊舱。
[0028]在一方面,壳体210H可构造成容纳五个衬底,而在其它方面,壳体210H’可构造成容纳二十五个衬底或任何其它适当的数量的衬底,诸如例如三个衬底或甚至一个衬底。壳体可由任何适当的材料构造,诸如例如高结构模量材料、金属或金属合金(例如,铝、不锈钢、钛)、塑料、复合物或其组合,并且形成内部空间350,例如,在壳体的开口 350X通过门210D密封(例如在运送或存储衬底吊舱210期间)和/或壳体210H联接到接口模块201上时,其保持在真空压力环境或惰性气体环境下。壳体210在结构上以任何适当的方式构造(诸如,具有增强肋等),以在内部例如处于真空压力时支持施加在壳体上的外部负载。如上面所提到的,壳体210H可还包括气体(或其它流体)贮存器或腔室390。在其它方面,气体腔室390可设置在门210D中。在另外的其它方面,壳体210H和门210D可包括气体腔室390。腔室390可构造成保持任何适当的气体诸如例如氮或其它惰性气体。腔室390或其任何部分可与壳体210H形成整体或以任何适当的方式以其它方式联接到壳体上。例如,在运送或存储衬底吊舱210期间或在衬底吊舱210对接在接口模块处时,腔室390可进行装填或以其它方式补充。例如,匹配到站(例如接口模块、存储站和/或运送系统站)上的适当的匹配端口上的衬底吊舱210的外部端口能用来提供气体/流体的补充供应给腔室390。在一些情况下,这种系统能容许腔室390的空间减小,因为仅需要承载在从一个站到下一个站行进期间的预期运送时间和伴随着的预期泄漏速率所需的量的气体/流体。因此,腔室390的容积且因而衬底吊舱的覆盖区域能减小或最小化。在一方面,腔室390可在与接口模块201诸如例如通过端口 600交接时装填。腔室390可围绕壳体开口 350X的外周延伸且保持任何适当量的气体,气体可通过例如通路340释放到内部空间350中,通路340从腔室390延伸到壳体210H和门210D之间的密封件接口 342 (图3D)。通路340可包括止回阀或任何其它适当的阀机构,以允许气体/流体以预先确定方向从腔室390流出以及将气体/流体填充在腔室390内。在一方面,通过通路340的气体/流体流可在吊舱210与接口模块201对接或以其它方式与接口模块201交接时被阻挡。在其它情况下,通过通路340的气体/流体流可在吊舱210与接口模块201对接或以其它方式与接口模块201交接时不被阻挡,并且气体/流体可被容许从腔室390清空。在这种情况下,腔室390可在从接口模块201移除之前填充气体/流体。在一些方面,装填到腔室390中的具体气体/流体和/或装填到腔室390中的气体/流体的压力在任何给定装填期间基于各个工艺流步骤处的装置工艺需求来选择。例如,装填到腔室390中的气体/流体能选择成与加载到衬底吊舱210中或加载在衬底吊舱210中的衬底兼容。在一些方面,第一气体/流体装填到腔室390中,以用于衬底吊舱210的第一次运送,腔室390中的第一气体/流体在与接口模块201对接时或之后释放,并且第二气体/流体装填到腔室390中,以用于衬底吊舱210的第二次运送。
[0029]注意到,通路340和腔室390可提供冗余系统,其中,如果衬底吊舱201经历泄漏以及机载腔室压力(例如内部350内的压力)已经下降到预先确定的低压力阈值之下,则来自腔室390的气体/流体流会流到衬底吊舱210的内部350中,诸如以促动通路中的阀机构或以其它方式从腔室通过通路340释放气体/流体。其中气体/流体仅在泄漏时释放的这个冗余系统可减少腔室390的容积,使得衬底吊舱的覆盖区域也减少或最小化。在另一方面,如果机载腔室压力(例如内部350内的压力)下降到预先确定的低压力阈值以下,则阀机构能在匹配到接口模块、存储站或运送系统上的适当的匹配端口上的外部端口中促动,以通过通路340从腔室390提供气体/流体的连续供应给内部350或补充(例如装填或以其它方式重新装填/装填)腔室390中的气体/流体到规定压力。
[0030]要注意到,腔室390和通路340内的气体(或其它流体)可形成流体阻隔密封件,其基本包围门密封件351、352中的一个或多个。流体阻隔密封件具有的气氛可不同于内部350内的气氛,并且以任何适当的方式与内部350内的气氛隔开,诸如下面将描述的那样。在一方面,流体阻隔密封件可为加压密封件,其设置在内部350的气氛和衬底吊舱210的外部的气氛之间。如上面所提到,在泄漏的情况下,流体从腔室390通过通路340抽送到衬底吊舱210的内部空间350中。这个基本阻止任何周围生产空气(其可容纳诸如污染物,例如,颗粒、水分或氧)抽到内部空间350中。在一些方面,装填到腔室390中的气体/流体基于各个工艺流步骤处的装置工艺需求而选择。作为示例,在正常情况下,密封件351、352处于良好状况(例如不泄漏),流体保持在腔室390和通路340中,并且不进入内部空间350。
[0031]在一方面,壳体210H可包括围绕壳体的外周的任何适当的特征,以与任何适当的夹持装置(例如固态夹具、可动机械夹具等)交接,诸如例如接口模块201的吊舱夹具500,以将衬底吊舱210保持在接口模块201上。要注意,衬底吊舱210夹持到接口模块201上可提供力来压缩端口密封件590。壳体可还包括任何适当的柄,诸如架空运送柄349,以有利于自动和/或手动地运送衬底吊舱210。
[0032]在一方面,门210D包括布置成竖向堆叠的一个或多个衬底保持支持件210RS,例如支架210R。支架210R可按任何适当的方式安装到门210D上,或者与门210D整体地形成,使得在门210D从壳体210H移除时,衬底从壳体210H移除(例如衬底与门一起运送)。支架210R和支架的接触衬底(一个或多个)的部分可由任何适当的材料构建而成,诸如例如PEEK (聚醚醚酮)或BKM材料。在一方面,衬底保持支持件210RS可包括后止挡210RP,使得保持在各个支持件上的衬底受到约束。在另一方面,衬底固持器210RR可安装到壳体210H上,并且被例如接口模块201促动,使得固持器的促动使衬底在支架210R内保持在它们的相应的支持件210RS上。衬底固持器210RR可对支架210R中的各个单独的衬底提供力,该力将单独的衬底压靠到后止挡210RP上,或者以别的方式将单独的衬底推到后止挡210RP上,从而基本防止衬底在衬底吊舱210 (及其中的衬底)的运送期间在衬底吊舱210内移动。在其它方面,固持器的促动可为竖向的,而且可对支架中的各个单独的衬底提供竖向力,竖向力压按或推动衬底,以使其承坐在圆锥形支持件中。如上面提到的那样,门210D的外表面可包括一个或多个适当的匹配/定位(例如运动性联接)特征301、302、303,以与接口模块201的运动学销510、511、512相互作用。门的外表面还可包括柱310,其构造成与门闩促动器530交接。
[0033]如上面提到的那样,在门密封壳体210H的开口 350X时,壳体210H的内部空间350可保持处于真空压力。在一方面,门210D可通过例如壳体210H内部的真空和密封式衬底吊舱210外部的大气(或其它)压力之间的压差,密封地保持成抵靠着壳体210H。压差可提供力,使得保持在支架210R中的衬底(一个或多个)的重量得到支持,并且设置在门210D和壳体210H之间的密封件被压缩,诸如例如密封件351-353(将在下面描述)。在一方面,衬底吊舱210可包括门闩400 (图4A和4B),以在密封壳体210H内的真空消失的情况下,基本防止门210D与壳体210H分开。要注意的是,在这方面,在壳体210H内的压力消失的情况下,门闩400不可用来抵靠着壳体210H密封门210D,而是门闩400仅保持门210D相对于壳体210H的位置。在其它方面,门闩400可用来以任何适当的方式抵靠着壳体210H密封门210D。在一方面,门闩400可为球锁机构,而在其它方面,门闩400可为任何适当的闩。这里,门闩包括锁栓401P和至少部分地设置在门210D内的一个或多
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