处理设备制造技术

根据所公开的实施例的一个或多个方面，提供了一种半导体处理设备。所述半导体处理设备包括：形成可密封室的框架，所述可密封室具有纵向轴线和在所述纵向轴线两侧的横向侧，所述可密封室配置成在所述可密封室中保持密封的环境；至少一个输送模块，其安装至所述可密封室，并且具有伸缩滑架，所述伸缩滑架配置成使得所述伸缩滑架相对于所述输送模块的另一部分能够线性移动，其中，所述伸缩滑架和另一个部分限定了沿所述纵向轴线的伸缩运动；以及安装至所述滑架的至少一个传送机器人，所述至少一个传送机器人中的每一个具有至少一个传送臂，所述至少一个传送臂配置成用于在所述至少一个传送臂上保持衬底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理设备相关申请本申请要求标题为“PROCESSINGAPPARATUS”并且于2013年10月18日提交的美国临时专利申请序号61/892、849以及标题为“PROCESSINGAPPARATUS”并且于2013年11月15日提交的美国临时专利申请序号61/904、908的权益和优先权，上述申请的全部内容在此通过引用整体地结合于本文中。
技术介绍
1.
示例性实施例一般涉及处理设备，并且更具体而言，涉及具有衬底输送系统的处理设备。2.相关发展的简要说明一般而言，具有支持多个串联的过程工具阵列的狭长的输送系统的半导体处理系统是半导体制造商所期望的。这些狭长的输送系统可以改进集成的处理工具系统的封装密度。在一些方面，线性自动化解决方案被嵌入作为输送室的一部分，其中，直线轴承或悬浮机构依赖用于安装的室和自动化部件的刚度。在其他方面，例如在串联式集群工具样式中，多个机器人将衬底交递至彼此和/或从彼此交递，以使衬底沿预定的衬底处理工具的处理序列移动。如可以实现的，衬底的多接触在使衬底移动通过工具的输送室时在串联式集群工具样式中执行，并且可导致晶片产量的瓶颈以及由增加的晶片接触产生的污染。在例如输送室部分之类的处理工具部件的运输和安装方面，线性衬底处理工具还可经受尺寸限制。在悬浮或磁性耦接的输送系统的情况下，为电机耦接的器的薄壁间隙需求而加工输送室的能力可不如输送室的长度达到3m及更长有利，并且可预先排除将两个室联接在一起同时维持具有密封的薄壁屏障的真空的能力。将会是有利的是，具有一种处理系统，其提供以线性、狭窄的工具样式配置的模块化的真空自动化系统，减少底接触的数量，提供能够与并行的双处理模块配置或单过程模块独立地相互作用的输送设备，提供能够与相对于彼此一个叠置在另一个之上、并排或成一定角度倾斜地布置的装载锁相互作用的输送设备和/或提供模块化输送设备，所述模块化输送设备随后被安装到输送室中作为适合在SEMI（SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational）标准E72指南内的模块。附图说明结合附图，在以下描述中解释所公开的实施例的前述方面和其他特征，附图中：图1为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的示意图；图1A为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的示意图；图1B-1G为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的部分的示意图；图1H和图1I为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的部分的示意图；图1J-1M为根据所公开的实施例的各方面的机器人臂的示意图；图2为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的示意图；图2A为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的示意图；图3A和图3B为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的示意图；图4A-4M为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的部分的示意图；图5为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的一部分的示意图；图6为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的一部分的示意图；图7、图7A和图7B为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的部分的示意图；图8为根据所公开的实施例的各方面的传送机器人的驱动部段的示意图；图9为根据所公开的实施例的各方面的传送机器人的示意图；图10为根据所公开的实施例的各方面的传送机器人的示意图；图11为根据所公开的实施例的各方面的传送机器人的示意图；图12A和图12B图示了根据所公开的实施例的各方面的传送机器人；图12C图示了根据所公开的实施例的各方面的传送机器人的一部分；图13为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的一部分的示意图；以及图14为根据所公开的实施例的各方面的衬底处理设备的示意图。具体实施方式图1为根据所公开的实施例的一个方面的处理设备的示意图。尽管所公开的实施例的各方面将参照附图来描述，但应当理解的是，所公开的实施例的各方面能够以许多形式来实施。此外，能够使用元件或材料的任何合适的尺寸、形状或类型。例如半导体工具站之类的处理设备100根据所公开的实施例的一个方面示出。尽管附图中示出了半导体工具站，本文所述的所公开的实施例的各方面能够被应用于采用机械操纵器（roboticmanipulator）的任何工具站或应用。在此示例中，处理设备100被示出为线性布置的工具，但是，所公开的实施例的各方面可被应用于任何合适的工具站。设备100一般包括大气前端101、至少一个真空装载锁102A、102B以及真空后端103。所述至少一个真空装载锁可以按照任何合适的布置被耦接至前端101和/或后端130的任何合适的端口或开口。例如，在一个方面，所述一个或多个装载锁102A、102B可以按照并排的布置被布置在共同的水平面中，如在图1B中能够看到的。在其他方面，所述一个或多个装载锁可以按照网格样式来布置，使得至少两个装载锁102A、102B、102C、102D被布置成行（例如，具有隔开的水平面）和成列（例如，具有隔开的竖直平面）。在又一些其他方面，所述一个或多个装载锁可以为单一的同轴（in-line）装载锁102A、102B，如图1D和图1E中所示。在再一方面，所述至少一个装载锁102A、102B、102C、102D可以按照叠置的同轴布置来布置，如图1F和图1G中所示。应当理解的是，虽然装载锁被图示为处于输送室125的两个横向侧100S1、100S2上，但在其他方面，所述一个或多个装载锁可以被布置在单一的横向侧上或输送室125的一个或多个端部100E1、100E2上。所述至少一个装载锁中的每一个还可以包括一个或多个晶片/衬底安置平面WRP，其中，衬底被保持在相应的装载锁内的合适的支撑件上。在其他方面，工具站可以具有任何合适的配置。前端101、所述至少一个装载锁102A、102B和后端103中的每一个的部件可以被连接至控制器110，所述控制器110可以是任何合适的控制架构的一部分，例如，例如，集群架构控制。控制系统可以为闭环控制器，其具有主控制器、集群控制器和自主远程控制器，例如在2011年3月8日授权的标题为“ScalableMotionControlSystem”的美国专利号7、904、182中公开的那些控制器，该美国专利的公开内容通过引用整体地结合于本文中。在其他方面，可以利用任何合适的控制器和/或控制系统。在一个方面，前端101一般包括装载端口模块105和微环境106，例如设备前端模块（EFEM）。装载端口模块105可以是用于300mm的装载端口、前部开口或底部开口的盒/箱和匣的对于符合SEMI标准E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9的工具标准（BOLTS）接口的开箱器/装载器。在其他方面，装载端口模块可以被配置为200mm的晶片/衬底接口、450mm的晶片/衬底接口或任何其他合适的衬底接口，例如更大或更小的半导体晶片/衬底、用于平板显示器的平板、太阳能板、十字线或任何其他合适的物体。尽管图1中示出了三个装载端口模块105，但在其他方面，任何合适数量的装载端口模块可以被结合到前端101中。装载端口模块105可以被配置成从高架输送系统、自动引导的车辆、人引导的车辆、轨道引导的车辆或由任何其他合适的输送方法接收衬底载体或匣C。装载端口模块105本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体处理设备，包括：形成可密封室的框架，所述可密封室具有纵向轴线和在所述纵向轴线两侧的横向侧，所述可密封室配置成在所述可密封室中保持密封的环境；至少一个输送模块，其安装至所述可密封室，并且具有伸缩滑架，所述伸缩滑架配置成使得所述伸缩滑架相对于所述输送模块的另一部分能够线性移动，其中，所述伸缩滑架和另一个部分限定了沿所述纵向轴线的伸缩运动；以及安装至所述滑架的至少一个传送机器人，所述至少一个传送机器人中的每一个具有至少一个传送臂，所述至少一个传送臂配置成用于在所述至少一个传送臂上保持衬底。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 US 61/892849;2013.11.15 US 61/9049081.一种半导体处理设备，包括：形成可密封室的框架，所述可密封室具有纵向轴线和在所述纵向轴线两侧的横向侧，所述可密封室配置成在所述可密封室中保持密封的环境；至少一个输送模块，其安装至所述可密封室，并且具有伸缩滑架，所述伸缩滑架配置成使得所述伸缩滑架相对于所述输送模块的另一部分能够线性移动，其中，所述伸缩滑架和另一个部分限定了沿所述纵向轴线的伸缩运动，以使得所述伸缩运动沿所述纵向轴线相对于所述至少一个输送模块的另一个部分移动所述伸缩滑架；以及安装至所述伸缩滑架的至少一个传送机器人，所述至少一个传送机器人中的每一个具有至少一个传送臂，所述至少一个传送臂配置成用于在所述至少一个传送臂上保持衬底。2.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，由所述伸缩滑架的所述伸缩运动限定的伸缩行进路径横越通过输送室的开口的进入/退出轴线，通过所述输送室的开口，衬底保持站被可连通地耦接至所述输送室。3.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个输送模块能够作为一个单元从所述可密封室移除。4.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个传送机器人被配置成使得所述至少一个传送臂相对于所述伸缩滑架能够旋转。5.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述密封的环境为真空环境，并且所述至少一个传送机器人包括设置在所述真空环境内的密封的驱动部段。6.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述输送模块包括基部构件，所述伸缩滑架被可移动地安装至所述基部构件，所述基部构件相对于所述框架固定地和静止地安装。7.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个传送机器人和所述伸缩滑架被配置成使得所述伸缩滑架在所述可密封室内的定位基本上独立于所述至少一个传送臂用于拾取和放置衬底的定位来实现。8.如权利要求1所述的半导体处理设备，所述半导体处理设备还包括运动学定位特征，所述运动学定位特征配置成接合所述伸缩滑架，以便将所述伸缩滑架定位在所述可密封室内。9.如权利要求1所述的半导体处理设备，所述半导体处理设备还包括控制器和连接至所述控制器的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被定位和配置成感测所述可密封室内的所述伸缩滑架，并且所述控制器配置成基于来自所述一个或多个传感器的信号来确定所述伸缩滑架在所述可密封室内的位置。10.如权利要求1所述的半导体处理设备，所述半导体处理设备还包括控制器和连接至所述控制器的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被定位和配置成感测所述可密封室内的通过所述至少一个传送机器人来承载的衬底，并且所述控制器被配置成在所述衬底通过所述至少一个传送机器人输送期间实现自动晶片定心。11.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述伸缩滑架跨越从所述可密封室的相邻的一个横向侧延伸至所述可密封室的另一横向侧的宽度。12.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个输送模块包括在所述可密封室内并排横向布置的两个伸缩滑架。13.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个输送模块包括：多级式伸缩滑架，其具有串联连接的伸缩构件；以及驱动系统，其具有分布在相应的伸缩构件上的驱动电机。14.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个传送机器人包括至少一个SCARA臂，所述至少一个SCARA臂中的每一个具有一个或多个臂连杆。15.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个传送机器人包括两个传送机器人，所述两个传送机器人各自具有在所述伸缩滑架上纵向布置的相对应的驱动轴线。16.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述两个传送机器人中的每一个包括相应的驱动主轴，其中，所述两个传送机器人中的第一个的传送臂与所述两个传送机器人中的第二个的传送臂被安装至不同的驱动主轴。17.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述可密封室包括槽阀，其中，所述两个传送机器人之间的纵向间隔基本上等于槽阀之间的纵向间隔。18.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述两个传送机器人各自具有相对于彼此纵向偏置并且在空间上固定的相对应的驱动轴线。19.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述伸缩滑架包括滑架框架和可移动地安装至所述滑架框架的机器人支撑件，并且所述两个传送机器人中的一个被安装至所述机器人支撑件，以便相对于所述伸缩滑架上的所述两个传送机器人中的另一个能够纵向移位。20.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述两个传送机器人中的至少一个包括配置成用于在可连通地耦接至所述可密封室的共同的衬底保持站处快速交换衬底的多个独立地可促动的末端执行器。21.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述两个传送机器人中的每一个包括至少一个末端执行器，所述两个传送机器人中的一个的所述至少一个末端执行器与所述两个传送机器人中的另一个的所述至少一个末端执行器位于不同的平面中。22.如权利要求21所述的半导体处理设备，其特征在于，所述两个传送机器人中的每一个的所述至少一个末端执行器以相对的关系被定位成一个在另一个之上。23.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述两个传送机器人中的每一个包括至少一个末端执行器，所述两个传送机器人中的一个的所述至少一个末端执行器与所述两个传送机器人中的另一个的所述至少一个末端执行器位于基本上相同的平面中。24.如权利要求15所述的半导体处理设备，其特征在于，所述半导体处理设备还包括控制器，所述控制器配置成提供互锁，使得所述两个传送臂中的一个的操作不干扰所述两个传送臂中的另一个的操作。25.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个传送机器人中的至少一个包括Z轴驱动器。26.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个传送机器人中的每一个包括Z轴驱动器。27.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个输送模块包括共同的Z轴驱动器。28.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述至少一个输送机器人还包括驱动部段，所述驱动部段具有共同的驱动主轴和安装至所述共同的驱动主轴的多个输送臂。29.如权利要求28所述的半导体处理设备，其特征在于，所述多个输送臂中的每一个能够独立地操作。30.如权利要求28所述的半导体处理设备，其特征在于，所述多个输送臂具有至少一个共同的驱动轴线。31.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述可密封室包括形成可密封端口的槽阀，所述槽阀被布置成将双过程模块和单过程模块中的一个或多个可连通地耦接至所述可密封室。32.如权利要求31所述的半导体处理设备，其特征在于，所述槽阀被布置在共同的水平面、竖直隔开的水平面及其组合中的一个或多个中。33.如权利要求31所述的半导体处理设备，其特征在于，所述槽阀被布置成在所述可密封室的纵向前部处提供衬底进入，并且在所述可密封室的纵向后部处提供衬底退出，或者在所述可密封室的纵向后部处提供衬底进入，并且在所述可密封室的纵向前部处提供衬底退出。34.如权利要求31所述的半导体处理设备，其特征在于，所述槽阀被布置成在设置在所述可密封室的纵向端部之间的点处提供衬底进入或衬底从所述可密封室的退出。35.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述半导体处理设备还包括大气模块以及与所述可密封室分离和不同的衬底输送隧道，所述衬底输送隧道被可连通地耦接至所述可密封室，以提供从所述可密封室通过所述衬底输送隧道至所述大气模块的衬底通道。36.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述可密封室包括至少两个室模块，所述至少两个室模块可连通地耦接至彼此，以允许在所述至少两个室模块之间的衬底交递。37.一种半导体处理设备，包括：形成可密封室的框架，所述可密封室具有纵向轴线和横向侧，所述可密封室被配置成在所述可密封室中保持密封的环境；至少一个输送模块，其安装至所述可密封室，并且具有伸缩滑架，所述伸缩滑架被配置成使得所述伸缩滑架相对于所述输送模块的另一部分能够线性移动，其中，所述伸缩滑架和其他部分限定了沿所述纵向轴线的伸缩运动，以使得所述伸缩运动沿所述纵向轴线相对于所述至少一个输送模块的其他部分移动所述伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：RT卡夫尼，U吉尔克里斯特，
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