在微环境晶片传送盒和设备零件之间的真空接口制造技术

在本发明专利技术的装置中，由于通过插入的接口周边衬垫（１６）提供密封以防漏的方式将传送盒（１）与处理设备（９）的制品通过口（１１）连接。传送盒门（４）可被选择性地固定在接口门（１２）上，从而它们可以在来自门致动器部件（１４）的驱动下在横向行程以及随后的横向行程作为一个整体一起运动。传送盒（１）由保持部件（１５）保持。可以通过泵（２２）和管道（２３）抽吸围绕这两个门的周边体积（２１）。可以通过确保良好密封的锁紧部件（２０）将传送盒门（４）锁定在传送盒（１）上，同时传送盒（１）与处理设备（９）分开。这确保了传送盒（１）的良好密封，并且能够在真空下打开这些门（４，１２），而不会污染内部大气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在半导体制造过程中在连续阶段之间输送例如半导体晶片或掩模的扁平物体，这些物体在前端打开式传送盒、具体而言是在具有一侧开口的所谓的前端打开式通用晶片传送盒(FOUPS)中或者在具有底部开口的标准机械接口(SMIF)晶片传送盒中输送。
技术介绍
晶片和掩模通常在FOUP或SMIF晶片传送盒中输送，以便保护晶片和掩模免受甚至在“净”室中所存在的残留污染。传送盒使晶片和掩模与存在于净室中的大气隔绝。在目前最普遍采用的工艺中，在FOUP类型或SMIF类型晶片传送盒中输送晶片和掩模，该传送盒在与位于通向设备零件的入口处的接口相连接之后可以打开，并且其内部气体为同样处于大气压的空气或氮气。在文献US-2001/0041530和EP-1204138中描述了这种晶片传送盒的一个示例。传送盒包括具有可由传送盒门关闭的入口/出口的防漏周壁，该传送盒门具有用于使与接口连接的区域保持与外面大气隔离的前密封部件和周边密封部件。该接口为这样一种系统，即，其能够定位传送盒、打开传送盒门并且保持和输送扁平制品，以便能够在传送盒和设备之间传送。通常，设备接口自身设有用于使扁平制品保持在传送盒和设备的抽空室之间并且在它们之间运动的机器人。在进入接口之后，该扁平制品被传送到设备的真空室中。使该设备的真空室周期性地恢复到大气压，以便与用于传送扁平物体的设备接口连接。同样，将该真空室周期性抽成真空，以便出于传送扁平制品的目的与设备的处理腔室形成连通。在气压中的这些变化需要进行抽吸操作和恢复到大气压的操作，并且这些操作费时并且产生气流。这些气流会使颗粒运动，由此产生扁平制品的微粒污染。另外，当扁平制品处于大气压时，它会受到位于大气中的分子的污染。该污染会涉及接口、传送盒或扁平制品。为了改善由传送盒提供的相对于大气的隔离，美国专利No.5382127已经提出采用这样的传送盒，即，内部空气处于此外部空气高的压力下。该解决方案并不令人满意，因为，为了与设备零件连通，必须保持将大气抽吸进传送盒中，这意味着形成可能导致颗粒污染的气流。
技术实现思路
本专利技术设法通过这样的方式来避免现有技术的缺点，即，具体来说非常显著地降低由于在传送盒和设备零件之间传送操作期间在装载或接口腔室中对扁平制品周期性地进行抽吸和恢复到大气压而导致的污染危险。尤其重要的是要限制任意可能的污染，以便提高半导体制造设备的生产率。本专利技术还设法通过降低抽吸和排气所需的次数来降低在设备的部件中的处理次数。最后，在可能的情况下本专利技术设法通过去掉传送腔室来简化设备的部件。本专利技术所基于的本质思想在于在尽可能地接近在设备零件内的空气的真空空气中传输扁平制品(例如晶片或掩模)，并且通过确保相对于在净室中的外部大气永久密封的方式连接传送盒和装置。因此，该传送盒在真空条件下装载和卸载。这降低了对装在传送盒中并且在传送盒和设备之间传送的晶片或掩模的限制。因此，可以为该传送盒配备用于在输送期间建立或保持真空的部件。最初可以通过与在设备上的传送接口连接的抽吸系统将传送盒抽空。因此，该传送盒变为可动负载锁。但是，困难在于在打开传送盒和接口的门以便允许连通并且传送扁平制品，同时仍然保持相对于在净室内的外部大气密封。另一个困难在于，确保传送盒自身足以防漏，以在足够长的时间内将其内部空气保持在低压，该时间不仅用于传送目的所需并且还用于在扁平制品的处理中在连续阶段之间存储期间所需的时间。在这个方面上，可以想到在大气压和传送盒内部的真空之间的压力差将充分地压缩门的密封衬垫，以在传送期间确保传送盒被充分地防漏封闭。但是经验表明，这种解决方案是不可靠的，尤其是因为密封缺陷可累计，密封缺陷导致传送盒内的压力增大，这转而降低了在密封衬垫上的压缩力，然后这些密封衬垫防漏性变差，由此增大了泄漏的危险。另一个困难在于，在使传送盒与装置分开时的期间内，接口门的外侧表面和传送盒的外侧表面必须与位于净室中的更不清洁的空气接触。因此，污染颗粒会变得沉积在门的外侧表面上。之后，在围绕着这些门的区域中形成相对于外部大气的密封时，还必须避免在通过打开门时它们连通时门的外侧表面与传送盒或设备内的内部空气接触。沉积在这些门的外侧表面上的颗粒有使传送盒和设备内的空气选出并使之污染的危险，并且还有污染扁平制品的危险。另一个困难还在于，机械部件例如闩锁、衬垫或门的任意运动都会导致受到由摩擦而释放出的微粒污染的危险，这些颗粒随后将使传送盒和设备内的空气以及用于加工的扁平制品变差。另一个困难在于确保在扁平制品在传送盒和设备零件之间传送的同时正确调节传送盒和接口以避免出现污染扁平制品的危险。具体的说，最好避免颗粒在传送期间沉积在扁平制品上，并且避免气体或水分凝结在扁平制品上。因此本专利技术设法避免所有那些缺陷，从而限制了所有类型的污染，以便提高半导体制造设备的生产率。为了实现这些目的和其它目的，本专利技术提供一种传送例如晶片或掩模的扁平制品进出设备零件的装置，该装置包括传送盒，每个都具有防漏周壁和传送盒门前部密封部件，所述周壁具有可以由传送盒门关闭的入口/出口；位于通向设备的入口处的一接口，它设有可以由具有接口门前密封部件的接口门关闭的制品通过口；周边密封部件，用于使位于传送盒和围绕着制品通过口和入口/出口的接口的前表面之间的连接区域与外部空气隔绝；门致动器部件，其被装配在接口中，用来使传送盒门和接口门在关闭位置和朝着接口内部偏置的打开位置之间运动；以及传送盒门锁紧部件，它设在传送盒中，它们可以由安装在接口中的致动器部件致动，从而选择地将处于关闭位置中的传送盒门锁住和开锁，在关闭位置中它关闭着入口/出口；该设备其特征在于，它用来在较低的压力空气下输送工件，并且它还包括传送盒，构成用来在其内部腔室中存在真空的情况下承受外部大气压；推进器部件，用来在接口中朝着传送盒内部在传送盒门上施加轴向推力以便使传送盒门前部密封部件压缩；以及传送盒门前部密封部件，它可弹性压缩并且布置成保持由传送盒门弹性压缩，所述传送盒门自身在传送盒门处于锁紧关闭位置中时由传送盒门锁紧部件保持着。在该说明书中，术语“设备零件”表示所需选择性地连接用于传送扁平制品的传送盒的任意结构。例如，这种设备零件可以为微环境箱，其自身设有用来操纵扁平制品的机器人。它可以由被称为“预真空锁(load lock)”的传送腔室构成。但是，它同样可以是任意其它被抽成真空室。术语“前”表示与穿过制品通过口或入口/出口的行进轴线垂直的方向。因此，“前”方向在具有位于侧壁中的开口的FOUP型传送盒的情况下位于垂直平面中，并且在具有底部开口的SMIF型传送盒的情况下位于水平平面中。这种部件与压缩衬垫的组合使之能够获得对令人满意的传送盒的密封，以在传送盒中保持适当的真空一段时间，该时间不仅延伸经过整个传送期间而且还经过整个存储时期。优选的是，推进器部件能够将足够大的轴向推力施加在传送盒门上，以使传送盒前密封部件受到的压缩超过由传送盒门锁紧部件所提供的压缩。这种设置有利于使锁定和解锁更容易，并且尤其有利于在机械部件没有受到会产生污染颗粒的摩擦的情况下进行锁紧和开锁。实际上，为了无摩擦地实现锁紧和开锁，优选如此使用推进器部件在将传送盒门锁住的步骤期间，向传送盒门施加所述足够强度的轴向推力，然后致动传送盒锁紧部件以锁住传送盒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于传送例如晶片或掩模的扁平制品（７）进出设备零件（９）的装置，该装置包括：传送盒（１），每个都具有防漏周壁（２）和传送盒门前部密封部件（５），所述周壁具有可以由传送盒门（４）关闭的入口／出口（３）；位于通向设备（９）的入口处的接口（１７），其设有可以由具有接口门前密封部件（１３）的接口门（１２）关闭的制品通过口（１１）；周边密封部件（１６），用于使位于围绕着制品通过口（１１）和入口／出口（３）的传送盒（１）的前表面和接口（１７）的前表面之间的连接区域与外部大气隔离；门致动器部件（１４），其被安装在接口（１７）中以使传送盒门（４）和接口门（１２）在关闭位置和朝着接口（１７）内部偏移的打开位置之间运动；以及传送盒门锁紧部件（２０），其设在传送盒（１）中，并可以选择性地由安装在接口（１７）中的致动器部件致动，以将处于关闭入口／出口（３）的关闭位置处的传送盒门（４）锁定和解锁；该设备其特征在于，它用来在较低的大气压下输送所述制品，并且其还包括：传送盒（１），其被构成为用来在其内部腔室（６）中处于真空的情况下承受外部大气压；推进器部件（１４，１５，１２ｆ），其适于在接口（１７）中朝着传送盒（１）的内部在传送盒门（４）上施加轴向推力，以便压缩传送盒门前部密封部件（５）；以及传送盒门前部密封部件（５），其可弹性压缩并且被布置成由传送盒门保持弹性压缩，所述传送盒门自身在传送盒门（４）处于锁紧关闭位置中时由传送盒门锁紧部件（２０）保持。...

【技术特征摘要】
FR 2004-8-30 04519321.一种用于传送例如晶片或掩模的扁平制品(7)进出设备零件(9)的装置，该装置包括传送盒(1)，每个都具有防漏周壁(2)和传送盒门前部密封部件(5)，所述周壁具有可以由传送盒门(4)关闭的入口/出口(3)；位于通向设备(9)的入口处的接口(17)，其设有可以由具有接口门前密封部件(13)的接口门(12)关闭的制品通过口(11)；周边密封部件(16)，用于使位于围绕着制品通过口(11)和入口/出口(3)的传送盒(1)的前表面和接口(17)的前表面之间的连接区域与外部大气隔离；门致动器部件(14)，其被安装在接口(17)中以使传送盒门(4)和接口门(12)在关闭位置和朝着接口(17)内部偏移的打开位置之间运动；以及传送盒门锁紧部件(20)，其设在传送盒(1)中，并可以选择性地由安装在接口(17)中的致动器部件致动，以将处于关闭入口/出口(3)的关闭位置处的传送盒门(4)锁定和解锁；该设备其特征在于，它用来在较低的大气压下输送所述制品，并且其还包括传送盒(1)，其被构成为用来在其内部腔室(6)中处于真空的情况下承受外部大气压；推进器部件(14，15，12f)，其适于在接口(17)中朝着传送盒(1)的内部在传送盒门(4)上施加轴向推力，以便压缩传送盒门前部密封部件(5)；以及传送盒门前部密封部件(5)，其可弹性压缩并且被布置成由传送盒门保持弹性压缩，所述传送盒门自身在传送盒门(4)处于锁紧关闭位置中时由传送盒门锁紧部件(20)保持。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，推进器部件(14，15，12f)能够将足够大的轴向推力施加在传送盒门(4)上，以使传送盒前密封部件(5)受到的压缩大于由传送盒门锁紧部件(20)所提供的压缩。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述推进器部件(14，15，12f)适于在将传送盒门(4)锁定的步骤期间，向传送盒门(4)施加所述足够大的所述轴向推力，然后致动传送盒锁紧部件(20)以锁定传送盒门(4)，最后解除轴向推力；以及在将传送盒门(4)解锁的步骤期间，向传送盒门(4)施加具有足够大的所述轴向推力，然后致动所述锁定部件以将传送盒门(4)开锁，最后解除所述轴向推力。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在传送盒门(4)和接口门(12)中还设有可拆卸连接部件(29)，用来在门致动器部件(14)的控制下按照这样一种方式可逆地将传送盒门(4)固定在接口门(12)上，即，在连接状态中传送盒门(4)与接口门(12)作为一个整体在关闭位置和打开位置之间运动。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述接口门前密封部件(13)为弹性可压缩的；以及在连接状态中，所述足够大的轴向推力同时压缩接口门的前密封部件(13)。6.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述门致动器部件包括第一致动器部件(14)，用于使这些门在打开和关闭位置之间移动；以及第二致动器部件(12f)，其与所述第一致动器部件(14)不同，用来施加足够大的所述轴向推力。7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述门致动器部件(14)用来使门在打开和关闭位置之间运动，并且还可以用来施加足够大的所述轴向推力。8.如权利要求4所述的设备，还包括保持部件(15)，用来将传送盒(1)可逆地紧固在围绕着制品通过口(11)的壁上；以及接口前密封部件(16)，用于在将所述传送盒(1)紧固在所述壁上时在传送盒(1)和围绕着制品通过口(11)的壁之间提供相对于围绕着入口/出口(3)和制品通过口(11)的外部大气...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡特琳勒盖，让皮埃尔德比奥勒，神原久德，埃尔旺戈多，拉斐尔西尔韦斯特，
申请(专利权)人：阿尔卡特公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]