用于在洁净空间中垂直定位基片处理设备的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于制造设备的支持物的各个方面，所述制造设备能够相对于彼此在至少垂直维度上常规布置和替换处理设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用排列在一个或更多个洁净空间中的可常规替换的处理设备(processing tool)来支持工厂的装置和方法。
技术介绍
一种用洁净空间来辅助制造材料，比如半导体基片的已知方法是以“洁净室”来组装制造设备。在这种洁净室中，处理设备被布置成为操作人员或自动化设备提供过道空间。在由 W. Whyte 编辑、由 John ffiley& Sons 于 1999 年出版的"Cleanroom Design, SecondEdition"，ISBN 0-471-94204-9中，描述了示范性的洁净室设计(以下称为“Whyte文本”)。随着时间的推移,洁净室设计已经发展到包括在洁净风柜(clean hood)内定位处理站(processing station)。垂直的单向气流可由用于设备和过道的分开的隔间(core)引导通过高架地板(raised floor)。还已知的是,具有仅围绕处理设备以用于提高空间洁净度的专用的微环境。其他已知的方法包括“大型洁净室(ballroom) ”方法，其中设备、操作人员和自动化系统都位于相同的洁净室中。渐近的进步已经使得成品率较高和生产具有较小的外形尺寸的设备成为可能。然而，已知的洁净室设计具有不利条件和限制。例如，随着设备尺寸的增加和洁净室尺寸的增加，受控的洁净室的体积也随之增力口。此外，目前已知的工厂处理设备及其地板空间安装表面和设施连接装置导致工厂具有不断增加的地板空间覆盖区。因此，建造洁净空间的成本和维持这种洁净空间的清洁度的成本增加得相当大。在洁净室中安装设备可能是困难的。当地板空间相对空旷时，最初用设备装备“工厂”会相对简单。但是，当设备被放置就位并且工厂开始生产基片时，无论是放置新的设备还是移出旧的设备都会变得越来越困难，并且会引起工作流程混乱。因此在一些实施方案中，期望减少伴随密集设备布置的安装难度，同时还保持这种密度，因为较密的设备布置另外能够提供与洁净室建设和维护有关的实质的经济优势。当基片的尺寸随着时间推移逐渐增加时，工厂的规模也会增大。增加的尺寸为规模经济生产创造了条件，但是也对发展和新进入该行业制造了经济壁垒。类似的因素在于，通过将多个基片成批地投配在单个处理批(processing lot)中来调整和控制对基片的处理。单个批可以包括例如25个基片。因此，已知的运载装置的尺寸被配置成一般能适应在工厂中处理的最大批。最好是具有适合于洁净空间辅助制造的制造设备，其使用较少的洁净空间区域，允许密集的设备布置，同时保持易于安装，允许使用更简单的机器人技术，并且能够有效地处理单个基片
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种用于工厂的新颖设计，其布置洁净室以允许处理设备相对于彼此位于垂直和水平维度中，并且在一些实施方案中，它们的设备主体处在工厂洁净空间的外面或者处在工厂洁净空间的周界上。在这样的设计中，可以比标准情况下大大容易地移动和替换设备主体。该设计还预期，在洁净空间中，基片可从一个设备的设备端口自动传输到另一个设备的设备端口。基片可以位于设计成一次运送一个基片的专用运载装置中。进一步的增强设计可能需要自动化设备以搬运和支持设备主体移进和移出工厂环境。在本专利技术中，描述了在设计、运行或以其他方式与这样的工厂环境互相配合时使用这些创新中的一些或所有的多种方法。因此，本专利技术会包括用于使处理设备位于垂直维度中的方法和装置以及用于使这种设备起作用的控制软件模块。附图说明并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的若干实施方案，并与描述一起起到解释本专利技术的原理的作用图I示出了垂直工厂(vertical fab)的实施方案，显示了可逆向移动的设备主体；图2示出了垂直工厂实施方案的后视图，其中工厂洁净空间的壁是透明的，以展示操作自动化设备是如何起作用的；图3示出了具有许多所显示类型的设备的工厂实施方案的正视图；图4示出了图3的工厂实施方案的后视图，显示了自动化机器人；图5以所显示的处理流的形式示出了基片通过自动化设备到处理设备的示例性移动；图6示出了在图I类型的工厂实施方案中运行的自动化设备和电子系统的交互作用的实施方案；图7不出了知识产权工厂自动化系统(intellectual property fab automationsystem)是如何与工厂自动化系统相互作用的示例；图8示出了基于包含在工厂自动控制系统中的信息的专利文档系统；图9示出了在示例性工厂实施方案中正被替换的可逆向移动的设备主体的实施例；图10示出了小的基片可以如何从较大基片中切割出来以便在本专利类型的工厂中进一步处理的例子；图11示出了基片运载装置中的基片可以如何在多于一个的本专利类型的工厂中处理的例子，基片在运载装置中在所述工厂之间运输。优选实施方案的详细描述本专利技术涉及使在工厂中以垂直和水平维度定位处理设备成为可能的方法和装置。根据本专利技术，可从在其中处理材料的洁净空间内接近设备的用于处理材料的部分，而处理设备的另外的部分则保持于在其中处理材料的洁净空间环境之外。另外，本专利技术提供了利于安装、移动和维护用来处理材料的设备的方法和装置。现在将详细参考本专利技术的一些优选实施方案的不同方面，其实施例在附图中示出。在任何有可能的地方，相同的参考号将在整个附图中用来表示相同或相似的部分。在本详细描述的最后包括了所选术语的词汇表。在半导体基片的处理过程中，基片(有时称为“晶圆”)可能会处在制造工厂中许多小时。在一些实施方案中，在基片不处在处理设备内的整个时期中，晶圆被容纳在运载装置和独立的环境内。设备端口可以接纳这种运载装置·，并将其打开以定位基片，供处理设备进一步处理。根据本专利技术，设备以垂直维度放置，而洁净空间布置成使得一个或更多的设备主体位于工厂空间的周界上。相比于通常的洁净室设计，这种设计允许以更加简单的方法布置和移动设备。照惯例，当将处理设备安装进工厂时，装配工必须将设备放置在指定位置，在设备处于工厂中的全部时间内，设备都在该指定位置保持在合适位置。本专利技术提供了一种可替换的策略，其中可以从工厂位置常规地放置和移动处理设备。因此，本专利技术的一个方面提供了支撑固定装置，其有利于在界定在垂直和水平维度的矩阵中的预定位置处有效地放置、移动和替换处理设备。预定的设备布置反过来又有利于设施互接的预定位置和将材料传输进和传递出相关联的设备端口的预定位置。在一些实施方案中，支撑固定装置可以进一步提供能够接纳处理设备并将处理设备从洁净空间外部位置移至操作位置的底座，在操作位置中，至少相关联的处理设备的端口位于洁净空间环境中。在一些方面，设备从安装位置移动到操作位置可以被想象成很像柜子抽屉从拉出位置移动到关闭位置。本专利技术的一些实施方案的其他方面包括用于处理设备正常运行的辅助项目的连接。例如，电源、化学制剂、气体、压缩空气或者其他处理设备辅助物可以经由柔性连接通过设备底座支撑系统传送。此外，底座主体可支持数据的有线或无线传送。另外，在一些实施方案中，根据本专利技术的支撑底座可以包括具有安全系统的通信接口以提供安全操作和安全移动以及替换。现参考图1，从设备接近侧(tool access side)示出工厂101，其中示范性设备102出现于工厂环境。如所示，各种设备102的阵列可以包括在垂直维度上位于其他设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·A·弗里奇，
申请(专利权)人：弗雷德里克·A·弗里奇，
类型：
国别省市：