包含智能通道门的SMIF装载通道接口制造技术

本发明专利技术披露了一种ＳＭＩＦ装载通道装置，包括一通道门位置补偿装置，能够动态地调整通道门前表面与装载到该装载通道装置上的容器门的前表面之间的相对间距，从而补偿容器前表面的各种不正确定位。该位置补偿装置包括一可平移地安装在通道门上的插销，以及一用于检测该插销位置的传感器。当容器装载到装载通道装置上并向通道门推进时，在容器门的前表面与插销相接触时，位置补偿装置与全局控制器相结合能够识别容器门的准确位置。通过这种识别，通道和／或容器门的位置也可以调整以补偿装载通道装置上的容器门的前表面的任何不正确定位。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种标准机械接口(SMIF)的装载通道装置，包括一个所谓的“智能”通道门，更具体来说，是一种包括一通道门位置补偿装置的SMIF装载通道装置，能够动态调整通道门前表面与装载到该装载通道装置的容器的前表面之间的相对间距，从而可以补偿容器前表面的偏差。
技术介绍
美国专利No.4,532,970和No.4,534,389披露了惠普公司提出的一种SMIF系统，SMIF系统的目的是减少在半导体制造过程中晶片存贮和传送时半导体晶片上的粒子流动。这一目的在一定程度上是以物理方式，确保在存贮和传送时晶片周围的气体媒质(如空气或氮气)相对晶片基本静止，并确保周围环境中的微粒不能直接进入晶片环境而实现的。SMIF系统通过采用少量的无微粒气体，为物品提供一个清洁的环境，这种气体的运动、气流方向以及外部污染受到控制。MihirParikh和Ulrich Kaempf在标题为“SMIF超大规模集成电路制造中用于晶片盒式传送的技术”的论文(《固态科技》，1984年7月，111～115页)中提出了一种更详细的系统。上述类型的系统与微粒大小有关，其尺寸范围从小于0.02微米一直到大于200微米。由于在制造半导体器件中采用这样小的几何尺寸，所以这种大小的微粒对半导体加工非常有害。如今典型的先进半导体工艺采用半微米及以下的几何尺寸。几何尺寸级别大于0.1微米的杂质基本上能够阻碍0.5微米的半导体器件。当然，拥有越来越小的半导体加工几何尺寸是一个趋势，这种几何尺寸在今天的研究和开发实验室中已经达到0.1微米甚至更低。在将来，随着几何尺寸越来越小，越来越小的杂质微粒受到关注。SMIF系统具有三个主要部分(1)最小体积的密闭容器，用于存贮和传送晶片暗盒(cassette)；(2)具有超净空气流的一小环境，超净空气在暗盒装载通道和加工位的晶片加工区周围流动，这样容器内环境和所述小环境就成为一小型的清洁空间；以及(3)自动传送装置，如装载通道，用以在密闭容器到加工设备之间装载/卸载晶片暗盒和/或晶片，而不会使晶片暗盒中的晶片受到外界环境的污染。当晶片在晶片制造过程中移动时，这种系统为晶片提供了一种连续的超净环境。SMIF容器通常包括一容器门，与一容器壳相匹配，提供一密封环境，晶片可在其中存贮和传送。众所周知，这种称为“底部开口”容器的容器门水平设置在容器底部，晶片支撑在一暗盒中，而这种暗盒又支撑在容器门上。众所周知的还有一种前部开口标准容器(front opening unified pods)，或称为FOUP，其容器门处于垂直方向，晶片也支撑在安设于容器壳内的暗盒中，或者支撑在安设于容器壳内的架子上。前部开口容器包括一个门，该门具有一作为密闭容器环境的一部分的一后表面，以及暴露于晶片制造的环境中的一前表面。图1是一现有技术的300mm前部开口SMIF容器20的透视图，其包括一容器门22，与容器壳24配合，形成一密闭环境，其中放置有一个或更多工件。图2是一现有技术的300mm装载通道装置23的透视图，用于在容器20和加工设备28之间传送晶片，装载通道装置23固定在加工设备28上。为在容器20和加工设备28之间传送工件，容器手动或自动地装载到容器推进板25上，从而容器门前表面31对着装载通道装置中的通道门26的前表面30。通道门26的前表面30包括一对门锁钥匙32，这一对钥匙32插入装在容器门22内的门锁装置的一对相应的槽33中。Bonora等人在标题为“具有改进的锁定机构的密闭传送容器”的美国专利No.4,995,430中，披露了一种位于容器门内的能够容纳并与门锁钥匙32一同起作用的门锁装置的实例，该专利转让给本专利技术的所有人，其全部内容结合于此供参考。为将容器门锁到通道门上，容器门22紧靠通道门26固定，这样垂直方向的门锁钥匙可以插入垂直方向的槽33中。转动锁钥匙32除可以使容器门与容器壳分开外，还可使钥匙锁定在与其相应的槽33中，从而将容器门联接到通道门上。通常锁钥匙32和槽33各有两副，每副在结构和操作上都彼此相同。容器推进板25通常包括三个活动销27，或者一些其它校准件，其与容器底面上的相应的槽配合，在推进板和装载通道装置上限定容器底面的一个固定的可重复的位置。参见图3，容器推进板25可平移地安装，以向着装载通道推进容器，和推离装载通道。一旦通过装载通道装置中的传感器检测到容器位于容器推进板上，容器就沿箭头A-A方向朝装载通道推进，直到容器门22的前表面31与通道门26的前表面30接触。最好是使各个门的前表面相互接触，以阻挡微粒并确保通道门锁钥匙紧紧地插在容器门钥匙槽中。然而，某些加工设备制造商要求容器推进后，在通道门周围的通道板和容器壳前边缘的容器壳边缘之间具有小的空间。这个空间能够防止由于容器前表面未对准而引起的通道板与容器前表面之间的任何可能的接触，如下文描述。一旦容器和通道门联接在一起，装载通道装置内的水平和垂直方向的线性驱动装置使容器和通道门一起向加工设备移动，然后离开装载通道，晶片随后可以在容器20内部与加工设备28内部之间传送。不管容器推进后容器和通道门的理想相对位置如何，都必须准确且可重复地控制该相对位置以确保容器门恰好移到通道门上，防止微粒产生。为确立理想的相对位置，传统的装载通道装置系统依赖活动销在装载通道装置上确定容器的一个固定的已知位置，从而一旦放置在活动销上，容器可以简单地向装载通道推进一个固定值，以将各个门的前表面放置在一个理想的相对位置上。但传统的前部开口装载通道装置的一个缺点是系统通过活动销使容器底部表面与装载通道装置对准，但确立容器门到通道门的合适位置时没有把容器前表面放在适当位置。问题在于装载通道装置上的容器的前表面的实际位置会在期望位置前后有大约1mm的变动。这种变动的原因包括容器和/或容器门的变形和公差，活动销的定位公差以及装载通道中通道门的定位公差。如果容器门前表面距通道门比期望位置远，那么容器推进时通道门锁钥匙可能不能正好插入容器门钥匙槽中。这就导致锁钥匙对容器门盖的损害，产生微粒并造成容器门无法打开，造成生产中断和延迟。如果容器门前表面距通道门比期望位置近，那么容器推进时容器与装载通道部件之间的接触会产生微粒。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个优点在于允许容器和通道门的前表面接触或紧紧靠近。本专利技术的另一个优点是能够精确控制通道和容器门之间的间距。本专利技术的又一个优点是能够在容器门与通道门连接之前补偿容器门的期望位置与实际位置之间的变化。本专利技术的又一个优点是能够减少由于通道门钥匙不正确地放置在容器门槽中而导致损坏容器门的危险。本专利技术的再一个优点是能够减少容器向通道推进时由于容器和装载通道装置部分无故接触导致微粒产生的危险。本专利技术的另一个优点是能够使由于通道门钥匙不正确地放置在容器门槽中而导致的生产停止时间最小化。本专利技术的又一个优点是能够在晶片在加工设备中加工后，使容器门返回其相对容器壳的正确位置。本专利技术具有这些及其它优点，其主要涉及一种SMIF装载通道装置，该装置包括一通道门位置补偿装置，能够动态地调整通道门前表面与装载到装载通道装置上的容器门的前表面之间的相对间距，从而可以补偿容器前表面的任何不正确定位。在本专利技术的一实施例中，门位置补偿装置包括一插销，该插销后端安装在通道门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置补偿装置，包含在一装载通道装置上，用于当一容器在一容器推进板上向一通道推进后，通过一装载通道，在装载到所述装载通道装置的所述容器与所述装载通道装置连接于其上的一加工设备之间传送工件，所述装载通道装置包括一具有一前表面的通道门，以及所述容器包括一容器门和一容器壳，所述容器门包括一面对所述通道门前面的前表面，所述位置补偿装置包括：　一传感器系统，用于在所述容器在所述容器推进板上开始向所述通道门推进后检测所述通道门前表面与所述容器门前表面之间的间距；以及调整 装置，用于根据由所述传感器系统检测到的所述间距，调整所述通道门和所述容器门中至少其一的位置。

【技术特征摘要】
US 2001-7-13 09/905,3391.一种位置补偿装置，包含在一装载通道装置上，用于当一容器在一容器推进板上向一通道推进后，通过一装载通道，在装载到所述装载通道装置的所述容器与所述装载通道装置连接于其上的一加工设备之间传送工件，所述装载通道装置包括一具有一前表面的通道门，以及所述容器包括一容器门和一容器壳，所述容器门包括一面对所述通道门前面的前表面，所述位置补偿装置包括一传感器系统，用于在所述容器在所述容器推进板上开始向所述通道门推进后检测所述通道门前表面与所述容器门前表面之间的间距；以及调整装置，用于根据由所述传感器系统检测到的所述间距，调整所述通道门和所述容器门中至少其一的位置。2.根据权利要求1所述的位置补偿装置，其中当所述容器向所述通道门推进时，所述传感器系统动态地检测所述间距。3.一种位置补偿装置，包含在一装载通道装置上，用于当一容器在一容器推进板上向一通道推进后，通过一装载通道，在装载到所述装载通道装置的所述容器与所述装载通道装置连接于其上的一加工设备之间传送工件，所述装载通道装置包括一具有一前表面的通道门，以及所述容器包括一容器门和一容器壳，所述容器门包括一面对所述通道门前面的前表面，所述位置补偿装置包括一传感器系统，用于在所述容器在所述容器推进板上开...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克T罗森库斯特，
申请(专利权)人：阿赛斯特技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]