使传输中衬底居中的处理设备制造技术

一种衬底处理设备，包括：限定腔室的框架，其具有限定在其中的衬底运送开口和衬底转移平面；阀，其安装到框架上，并且构造成在关闭时密封腔室的气氛，阀具有门，门可移动地设置成打开和关闭衬底运送开口；以及至少一个衬底传感器元件，其设置在门的侧部上，并且定向成感测位于衬底转移平面上的衬底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
示例性实施例大体涉及衬底处理设备，并且更特别地，涉及具有衬底居中的衬底处理设备。
技术介绍
关于半导体集成电路的典型制造过程可利用机器人操纵器来使诸如圆形硅晶片(或任何其它适当的衬底)的衬底在全自动处理装备中循环通过预定顺序的操作。衬底可在标准运送盒中输送到衬底处理装备，衬底处理装备也被称为工具，标准运送盒容纳存放在槽口中的一批一个或多个衬底。然后可通过专门的拾取-放置机器人从盒中转移出单独的衬底，可将拾取-放置机器人结合到工具中。典型地，机器人借助于衬底的背侧和末端执行器之间的摩擦力来保持衬底。在一些应用中，该力可由设置在末端执行器上的受控制的吸杯夹具或主动夹持部件补充。由于衬底在运送期间在盒中的有限但不可忽略的运动，机器人可在具有不合乎需要的偏心率或失准的情况下拾取衬底。在工具中处理衬底之前，必须校正衬底的实际中心位置和在机器人末端执行器上的规定位置之间的差。用于确定和校正圆形衬底的偏心率或失准的传统方法和装置可包括固定校准器、嵌入机器人末端执行器中的校准器，以及从外部置于腔室上或者其内的传感器，机器人运送衬底通过腔室。校准器或传感器在腔室内或在末端执行器上的布置可导致腔室具有较大的内部容积，例如为了容纳校准器和传感器，或者导致末端执行器的大小增大。提供一种传输中衬底居中/对准系统将是有利的，它能够确定传送通过腔室的衬底的偏心率和/或失准，同时使腔室的内部容积尽可能小。附图说明在结合附图得到的以下描述中说明公开的实施例的前述方面和其它特征，其中：图1A-1D是根据公开的实施例的各方面的衬底处理工具的示意图；图2A和2B是结合了公开的实施例的各方面的腔室的示意图；图3和4是根据公开的实施例的各方面的槽阀的一部分的示意图；图4A-4D是根据公开的实施例的各方面的槽阀的一部分的示意图；图5A和5B是结合了公开的实施例的各方面的腔室的示意图；图6是结合了公开的实施例的各方面的衬底处理工具的一部分的示意图；图7和8是结合了公开的实施例的各方面的衬底加载装置的示意图；以及图9是根据公开的实施例的各方面的流程图。具体实施方式根据公开的实施例的各方面，提供一种衬底处理设备。衬底处理设备包括一个或多个槽阀或隔离阀，其构造成感测或以别的方式检测传送通过槽阀的衬底，如将在下面更详细地描述的那样，以便实现传输中衬底居中/对准，以及/或者检测偏心率(它们在本文中共同称为对准)。将对准传感器定位在槽阀内或者以别的方式使其位于槽阀上，允许使得槽阀联接到其上的腔室的内部容积尽可能小，使得可在腔室内提供对衬底和末端执行器(和末端执行器附连到其上的机器人臂的任何适当的部分)来说足够的间隙，供衬底运输到腔室/从腔室中运输出，或者通过腔室。虽然将参照附图来描述公开的实施例的各方面，但应当理解的是，公开的实施例的各方面可体现为许多形式。另外，可使用任何适当大小、形状或类型的元件或材料。参照图1A-1D，显示了结合本文进一步公开的公开实施例的各方面的衬底处理设备或工具的示意图。参照图1A和1B，显示根据公开实施例的一方面的处理设备，诸如例如半导体工具站1090。虽然在图中显示了半导体工具，但本文描述的公开实施例的各方面可适用于采用机器人操纵器的任何工具站或应用。在这个示例中，工具1090显示为集束(cluster)工具，但公开实施例的各方面可适用于任何适当的工具站，诸如例如诸如图1C和1D中显示的和下者中描述的线性工具站：2013年3月19日公布的名称为“LinearlyDistributedSemiconductorWorkpieceProcessingTool(线性分布式半导体工件处理工具)”的美国专利No.8,398,355；2008年12月2日公布的名称为“Mid-EntryLoadLockforSemiconductorHandlingSystem(用于半导体处理系统的中间进入式加载锁)”的美国专利No.7,458,763；以及2008年5月19日提交的名称为“CompactSubstrateTransportSystem(紧凑衬底运送系统)”的美国专利申请No.12/123,329，它们的公开内容通过引用而整体地结合在本文中。工具站1090大体包括气氛前端1000、真空加载锁1010和真空后端1020。在其它方面，工具站可具有任何适当的构造。前端1000、加载锁1010和后端1020中的各个的构件可连接到控制器1091上，控制器1091可为任何适当的控制架构的一部分，诸如例如集束架构控制。控制系统可为具有主控制器、集束控制器和自治远程控制器的闭环控制器，诸如2011年3月8日公布的名称为“ScalableMotionControlSystem(可扩展的运动控制系统)”的美国专利No.7,904,182中公开的那些，该专利的公开内容通过引用而整体地结合在本文中。在其它方面，可使用任何适当的控制器和/或控制系统。一方面，前端1000大体包括加载端口模块1005和微环境1060，诸如例如装备前端模块(EFEM)。加载端口模块1005可为通往工具标准(BOLTS)接口的开箱器/装箱器，接口符合关于300mm的加载端口、前部开口或底部打开的箱/舱和盒的SEMI标准E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9。在其它方面，加载端口模块可构造成200mm、300mm或450mm的晶片接口或任何其它适当的衬底接口，诸如例如用于平板显示器的更大或更小的晶片或平板。虽然图1A中显示了两个加载端口模块，但在其它方面，可将任何适当数量的加载端口模块结合到前端1000中。加载端口模块1005可构造成接收来自高空运送系统、自动导引车辆、人导引车辆、轨道导引车辆或任何其它适当的运送方法的衬底载体或盒1050。加载端口模块1005可通过加载端口1040与微环境1060对接。加载端口1040可允许衬底在衬底盒1050和微环境1060或者其中具有任何适当的气氛或真空气氛的任何其它适当的腔室之间传送。微环境1060大体包括任何适当的转移机器人1013。一方面，机器人1013可为轨道安装式机器人，诸如例如美国专利6,002,840中描述的那个，该专利的公开内容通过引用而整体地结合在本文中。微环境1060可对衬底在多个加载端口模块之间的转移提供受控清洁区。真空加载锁1010可位于微环境1060和后端1020之间且连接它们上。注意，本文所用的用语真空可表示衬底在其中被处理的超高真空，诸如10-5托或更低。加载锁1010大体包括气氛和真空槽阀组件100(基本类似于本文描述的那些且大体被称为阀或槽阀/隔离阀)。槽阀100可提供环境隔离，在从气氛前端加载衬底之后，采用环境隔离来排空加载锁，以及在用诸如氮的惰性气体对锁通气时，在运送腔室中保持真空。加载锁1010还可包括校准器1011，以将衬底的基准对准到期望处理位置。在其它方面，真空加载锁可位于处理设备的任何适当位置处，并且具有任何适当的构造。真空后端1020大体包括运送腔室1025、一个或多个处理站1030本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底处理设备，包括：限定腔室的框架，其具有限定在其中的衬底运送开口和衬底转移平面；阀，其安装到所述框架上，并且构造成在关闭时密封所述腔室的气氛，所述阀具有可移动地设置成打开和关闭所述衬底运送开口的门；以及至少一个衬底传感器元件，其设置在所述门的侧部上，并且定向成感测位于所述衬底转移平面上的衬底。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.08 US 61/843685;2014.07.08 US 14/3257021.一种衬底处理设备，包括：
限定腔室的框架，其具有限定在其中的衬底运送开口和衬底转移平面；
阀，其安装到所述框架上，并且构造成在关闭时密封所述腔室的气氛，所述阀具有可移动地设置成打开和关闭所述衬底运送开口的门；以及
至少一个衬底传感器元件，其设置在所述门的侧部上，并且定向成感测位于所述衬底转移平面上的衬底。
2.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述至少一个传感器元件面向所述衬底转移平面。
3.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述阀包括壳体，其中所述衬底转移平面设置成通过所述壳体。
4.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述阀包括门驱动器，所述门驱动器构造成相对于所述晶片转移平面而定位所述门，使得所述至少一个衬底传感器元件位于预定感测位置处，以感测位于所述衬底转移平面上的衬底。
5.根据权利要求4所述的衬底处理设备，其特征在于，所述门驱动器包括机械止动件，所述机械止动件构造成将所述门定位在所述壳体内，使得所述至少一个衬底传感器元件位于预定感测位置处。
6.根据权利要求4所述的衬底处理设备，其特征在于，所述衬底处理设备进一步包括可通信地连接到所述门驱动器上的控制器，其中所述门驱动器包括至少一个编码器，所述编码器配置成与所述控制器共同将所述门定位在所述壳体内，使得所述至少一个衬底传感器元件位于预定感测位置处。
7.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述至少一个衬底传感器元件包括下者中的一个或多个：光束传感器元件、光学反射传感器元件、电感传感器元件或电容传感器元件。
8.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述至少一个衬底传感器元件包括在所述门的所述侧部上的第一传感器元件，以及设置在所述壳体上的第二传感器元件设置，以形成传感器对，所述传感器对构造成感测沿着所述衬底转移平面行进的衬底。
9.根据权利要求8所述的衬底处理设备，其特征在于，所述第一传感器元件是反射器，并且所述第二传感器元件包括射束发射器或射束接收器中的至少一个。
10.根据权利要求8所述的衬底处理设备，其特征在于，所述第二传感器元件是反射器，并且所述第一传感器元件包括射束发射器或射束接收器中的至少一个。
11.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述衬底处理设备包括线性地布置的衬底处理工具。
12.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述衬底处理设备包括集束衬底处理工具。
13.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述衬底处理设备进一步包括具有第二门的第二隔离阀，其中所述门布置成与所述第二门相反，并且所述至少一个衬底传感器元件包括设置在所述门的所述侧部上的第一传感器元件，以及设置在所述第二门的面向所述衬底转移平面的侧部上的第二传感器元件，所述第一和第二传感器元件形成传感器对，所述传感器对构造成感测沿着所述衬底转移平面行进的衬底。
14.根据权利要求13所述的衬底处理设备，其特征在于，所述第一传感器元件是反射器，并且所述第二传感器元件包括射束发射器或射束接收器中的至少一个。
15.根据权利要求13所述的衬底处理设备，其特征在于，所述第二传感器元件是反射器，并且所述第一传感器元件包括射束发射器或射束接收器中的至少一个。
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【专利技术属性】
技术研发人员：LF沙罗克，
申请(专利权)人：布鲁克斯自动化公司，
类型：发明
国别省市：美国;US