[发明专利]用于清洗和干燥半导体工件容器的设备和方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种用于清洗半导体工件容器的自动化设备。因为不需要人类操作员来装载和卸下本发明的设备，从而减少了污染的可能性并且减少了全部的清洗处理时间，增加了处理效率。

背景技术

微型电子装置广泛用于多种产品。这些装置包括存储器和微处理器芯片，其作为计算机、电话、声音设备以及其他的电子产品的元件。这些微型电子装置发展过程中的一个重要因素就是其制造过程所采用的设备和方法。为了减少晶片污染，许多制造过程在自有清洁空间的工厂或者加工中完成。在制造过程中，半导体工件或晶片通常放置在容器中(例如，盒体或者前面-开口的标准容器(FOUP))，并从一个机器移动到另一个机器，或者到大并来自加工。这些容器通常被灰尘、污垢、材料微粒(例如，金属粒子或者光致抗蚀剂微粒)、甚至操作助剂所污染。为了减少晶片污染并增加制造产量，容器必须一批一批地清洗。现有的清洗设备需要人类操作员，按照批次来装载和卸下容器。然而，人类的操作员增加了污染的可能性，并且降低了效率，从而增加了清洗容器所需的全部处理时间。

发明内容

新型的容器清洗设备和方法不需要人类操作员。这减少了污染半导体工件的风险。该设备包括供应容器给载体组件并且从载体组件接收容器的装载口。载体组件作为处理过的和未处理的容器的转送点，其包括接收容器的一个载体(或多个载体)。机械手打开每个容器并且将打开的容器和载体放入到处理腔室内。处理腔室由转子驱动，产生一个高压区和一个低压区。清洁容器的处理流体进入处理腔室中，而低压区和高压区之间的压力差别使清洗流体能够分配穿过处理腔室进行容器清洗。设备还包括引导空气进入处理腔室以便干燥容器的干燥系统。干燥后，机械手将容器从处理腔室移走并将其放在载体组件上，在此机械手重新组装容器。装载口移走清洗过的容器并提供另外的容器供清洗。

在一个实施例中，本发明的设备包括两个处理腔室，每个具有接收、清洁以及干燥多个容器的两个或更多的接收体。为了提供连续的、自动化的处理，设备包括比载体站点更多的载体，而每个处理腔室的开始时间相互交错。这样，当一个处理腔室完成清洗和干燥步骤，机械手会卸载清洗过的容器并装载进入到另外的载体内的污染的容器。在第一处理腔室的卸载/加载过程中，第二处理腔室继续处理直到清洗和干燥阶段完成。机械手随后重复其针对第二处理腔室的卸载以及装载的功能，并完成其处理步骤。因为装载口在不断地移除清洗过的容器并供应污染的容器，处理腔室具有准备好的容器供应以供清洗。这样，本发明的设备为清洗半导体工件容器提供了连续的、自动化的方法，具有提高的处理效率并减少了晶片污染的可能。

本发明还包括所述设备和方法的改良形式。

附图说明

图1是处于打开位置的设备的立体图；

图2在处于部分打开位置的设备的立体图；

图3A是设备的装载口的前侧立体图；

图3B是设备的装载口的后侧立体图；

图4是图3所示的装载口的分解图；

图5是载体组件的立体图；

图6是图5所示的载体组件的分解图；

图7A是图6所示的组件的载体的立体图；

图7B是图6所示的组件的备用载体的立体图；

图7C是图7B所示的备用载体的立体图；

图8A是载体和容器的立体图，容器处于固定位置；

图8B是载体和容器的立体图，容器处于固定位置，表示了载体的下侧；

图9是载体和容器的分解图；

图10是载体和容器的侧视图，容器处于固定位置；

图11是设备的机械手组件的立体图，表示了机械手组件与容器以及载体的接合；

图12是机械手组件的立体图，表示了机械手组件与容器以及载体的接合；

图13是机械手组件的分解图；

图14A是机械手组件的第一末端执行器的立体图，表示了该末端执行器的第一侧；

图14B是第一末端执行器的立体图，表示了该末端执行器的第二侧；

图15是机械手组件的第一末端执行器的分解图；

图16A是机械手组件的第二末端执行器的部分立体图，表示了该末端执行器的第一夹具组件；

图16B是第二末端执行器的部分立体图，表示了第一夹具组件；

图16C是第二末端执行器的部分立体图，表示了该末端执行器的第二夹具组件；

图17是设备的处理腔室的转子组件的立体图；

图18是处理腔室的转子组件的分解图；

图19是转子组件的转子的立体图；

图20是转子组件的转子的分解图；