專利名稱：裝載室控制件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在大氣及半導(dǎo)體設(shè)備處理工具的抽空區(qū)
(evacuatedregion)之間移動工作件的裝載室(loadlock)。 一種這樣的工 具為離子注入機(jī)，但是其它使用裝載室的工具在半導(dǎo)體設(shè)備處理的技術(shù)中 是已知的。
背景技術(shù)：
離子注入機(jī)能夠用于通過離子束撞擊晶片而處理硅晶片。這種光束處 理的一個使用是利用被控制濃度的雜質(zhì)選擇性地?fù)诫s晶片，以在制造集成 電路期間產(chǎn)生半導(dǎo)體材料。
典型的離子注入機(jī)包括離子源、離子提取裝置、質(zhì)量分析裝置、光束 傳送裝置、和晶片處理裝置。離子源生成想要的原子或分子摻雜劑種類的 離子。這些離子通過提取系統(tǒng)從源提取，提取系統(tǒng)通常為一組電極，這組 電極通電并引導(dǎo)來自于源的離子的流動。想要的離子在質(zhì)量分析裝置中與 離子源的副產(chǎn)物分離，質(zhì)量分析裝置通常為磁性偶極子，該磁性偶極子對 已提取的離子束進(jìn)行質(zhì)量擴(kuò)散。光束傳送裝置將離子束傳送到晶片處理裝 置，同時保持想要的離子束的光學(xué)性質(zhì)，光束傳送裝置通常為真空系統(tǒng)， 該真空系統(tǒng)包括聚焦裝置的光學(xué)組(opticaltrain)。最后，將半導(dǎo)體晶片注 入晶片處理裝置內(nèi)。
批處理離子注入機(jī)包括用于移動多個硅晶片通過離子束的自旋圓盤 支撐件。當(dāng)支撐件旋轉(zhuǎn)晶片通過離子束時，離子束撞擊晶片表面。
連續(xù)注入機(jī)同時處理一個晶片。多個晶片支撐在暗盒(cassette)內(nèi)， 并且有時取出單個晶片，并放置在支撐件上。然后在注入方向上定向晶片， 以使得離子束撞擊單個晶片。這些連續(xù)注入機(jī)使用光束成形電子設(shè)備 (beam shaping electronic),以從光束的初始軌道偏轉(zhuǎn)光束，并且這些連續(xù) 注入機(jī)經(jīng)常與同位的(coordinated)晶片支撐件運(yùn)動一起使用，以選擇性
4地?fù)诫s或處理整個晶片表面。
批次及連續(xù)注入機(jī)使用裝載室，以將晶片移入和移出抽空注入室。通 過將裝載室內(nèi)部與真空絕緣并打開排氣閥以允許在調(diào)節(jié)壓力下的氣體進(jìn)
入裝載室室，而開始普通裝載室排氣程序(vent sequence)。監(jiān)測室壓直到 達(dá)到想要的設(shè)定點，并且一旦設(shè)定點到達(dá)大氣壓或接近大氣壓，則關(guān)閉氣 體排氣孔，并將裝載室開口向大氣。
美國專利No.5,913,978涉及一種系統(tǒng)，其中氣體被供給到第一室，以 使得室內(nèi)的壓力升高到預(yù)定水平。設(shè)置連通通道以便內(nèi)部地連接另一室和 第一室。當(dāng)?shù)谝皇覂?nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定值時，允許氣體通過連通通道由第二 室流入第一室。當(dāng)打開-關(guān)閉門被打開以連接兩個室時，能夠檢查氣體流動。 因此，基本上沒有氣體流動，從而能夠防止顆粒移動。
發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及用于將工作件從以一個壓力區(qū)傳送到第二壓力區(qū)的方法 和設(shè)備。所公開的裝載室具有裝載室內(nèi)部和第一貫穿通道 (throughpassage)，該第一貫穿通道打開和關(guān)閉以便將工件移入和移出裝載 室。此第一貫穿通道開口至大氣。第二貫穿通道打開和關(guān)閉以允許工件移 入和移出裝載室，并且第二貫穿通道開口至注入機(jī)的抽空區(qū)，在該注入機(jī) 的抽空區(qū)內(nèi)發(fā)生離子注入。
在將第一貫穿通道開口至大氣之前，控制件通過將氣體源連接到裝載 室內(nèi)部而開始給裝載室內(nèi)部加壓。監(jiān)測在裝載室內(nèi)部上升的壓力，且當(dāng)壓 力達(dá)到大氣壓的閾值壓力時，將壓力釋放、快速作用閥開口到大氣。然后 打開第一貫穿通道，以允許工件插入裝載室，或可選地允許移除裝載室內(nèi) 的工件。在機(jī)器人的幫助下完成工件移動，當(dāng)機(jī)器人或者存放工件或者取 回工件時，機(jī)器人進(jìn)入裝載室內(nèi)部。此過程最小化了裝載室內(nèi)部的顆粒污 染，而且最小化了貫穿通道附近的裝載室外部區(qū)域內(nèi)的污染。
對于與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，通過參照附圖，閱讀 下面的說明將了解本公開的進(jìn)一步特征。圖l是離子注入機(jī)的示意圖，該離子注入機(jī)用于對諸如安裝在支撐件 上的硅晶片的工件進(jìn)行離子束處理；
圖2是裝載室的示意圖，該裝載室用于將工件傳送到離子注入機(jī)的抽 空環(huán)境和從離子注入機(jī)的抽空環(huán)境傳送工件；
圖3是示出了與本發(fā)明一起使用的排氣過程的流程圖；以及
圖4是示出了裝載室內(nèi)部壓力對時間的時序表。該時序表是用于示例 系統(tǒng)的示例性時序表，并且權(quán)利要求應(yīng)涵蓋可以具有可選的時序表的可選 的情形。
具體實施例方式
回到附圖，圖1示出了離子束注入機(jī)10的示意圖。注入機(jī)包括用于產(chǎn) 生多個離子的離子源12，多個離子形成離子束14，該離子束14被成形，并 被選擇性地偏轉(zhuǎn)以使其橫越光束路徑到端部或注入站20。注入站包括界定 內(nèi)部區(qū)域的真空或注入室22，諸如半導(dǎo)體晶片的工件24定位在內(nèi)部區(qū)域 內(nèi)，以便通過組成離子束14的離子進(jìn)行注入。示意性地表示為控制器41的 控制電子設(shè)備被提供，以便監(jiān)測并控制由工件24所接收的離子劑量。經(jīng)由 位于末站20附近的用戶控制操縱臺26執(zhí)行到控制電子設(shè)備的操作員輸入。 當(dāng)光束橫越源與注入室之間的區(qū)域時，離子束14內(nèi)的離子往往發(fā)散。為減 少此發(fā)散性，通過一個或多個真空泵27將區(qū)域保持在低壓下。
離子源12包括等離子室，該等離子室限定源材料(source materials) 所注射的內(nèi)部區(qū)域。源材料可以包括可離子化的氣體或被蒸發(fā)的源材料。 通過離子束提取組件28由室提取等離子室內(nèi)所生成的離子，該離子束提取 組件28包括用于產(chǎn)生離子加速電場的許多金屬電極。
分析磁鐵30沿光束路徑16定位，該分析磁鐵30使離子束14彎曲，并引 導(dǎo)其通過光束快門(beam shutter) 32。在光束快門32之后，光束14穿過聚 焦光束14的四偶極透鏡系統(tǒng)36。然后光束穿過由控制器41控制的偏轉(zhuǎn)磁鐵 40。控制器41將交流電信號提供給磁鐵40的導(dǎo)電線圈，該磁鐵40的導(dǎo)電線 圈又在數(shù)百赫茲的頻率下反復(fù)地偏轉(zhuǎn)離子束14或從一側(cè)到另一側(cè)地掃描 離子束14。在一個公開的實施例中，使用從200到300赫茲的掃描頻率。這 種偏轉(zhuǎn)或一側(cè)到另一側(cè)的掃描生成薄的、扇形絲帶狀離子束14a。在扇形絲帶狀光束內(nèi)的離子離開磁鐵40之后，它們沿分散路徑而行。
離子進(jìn)入平行放置的磁鐵42，其中通過改變數(shù)量而再次彎曲組成光束14a 的離子，以使得它們離開平行放置的磁鐵42，該平行放置的磁鐵42沿大致 上平行于光束路徑而移動。然后離子進(jìn)入能量過濾器44，該能量過濾器44 由于離子的電荷而向下偏轉(zhuǎn)離子(圖l中的y-方向)。這樣就在發(fā)生上游光 束成形期間移去己進(jìn)入光束的中性顆粒。
離開平行放置的磁鐵42的絲帶狀離子束14a是具有基本上形成非常狹
窄的矩形的橫截面的離子束，即，在一個方向上延伸的光束，例如光束具 有被限制的垂直延伸(例如大約l/2英寸)，和具有在正交方向上的延伸，該 在正交方向上的延伸由于由磁鐵40引起的掃描或偏轉(zhuǎn)而向外加寬，從而完
全覆蓋諸如硅晶片的工件的直徑。
通常，當(dāng)掃瞄離子束14a時，絲帶狀離子束14a的延伸足以對工件24的 整個表面進(jìn)行注入。假設(shè)工件24的水平尺寸為300毫米(或直徑為300毫 米)。磁鐵40將偏轉(zhuǎn)光束，以便當(dāng)一撞擊注入室22內(nèi)的工件24的注入表面時， 絲帶狀離子束14a的水平延伸將至少為300毫米。
在注入期間，工件支撐件結(jié)構(gòu)50相對于絲帶狀離子束14同時支撐和移 動工件24(在y方向的上下)，以便將工件24的整個注入表面均勻地注入離 子。因為注入室內(nèi)部區(qū)被抽空，工件必需通過裝載室60進(jìn)入和離開室。位 于注入室22內(nèi)的機(jī)器人62將晶片工件移動到裝載室60和從裝載室60移動 晶片工件。在圖l中的裝載室60內(nèi)的水平位置內(nèi)示意性地示出工件24。機(jī) 器人62借著支臂將工件24從裝載室60移動到支撐件50，該支臂進(jìn)入裝載室 60內(nèi)，以捕捉工件以便在注入室的抽空區(qū)域內(nèi)移動。在注入之前，工件支 撐件結(jié)構(gòu)50將工件24旋轉(zhuǎn)到用于注入的垂直位置或接近垂直的位置。如果 工件24是垂直的，即，相對離子束14正交，注入角度或離子束與工件表面 的法線之間的入射角為O度。
在通常的注入操作中，通過兩個機(jī)器人80、 82中的一個從許多暗盒 70-73中的一個收回未摻雜的工件(通常為半導(dǎo)體晶片)，這兩個機(jī)器人80、 82將工件24移動到定位器84，在該定位器84上工件24被旋轉(zhuǎn)到具體的方 位。機(jī)械手(robotic arm)收回定向的工件24，并將其移入裝載室60。裝 載室關(guān)閉，并被抽空(pump down)到想要的真空，然后在注入室Z2內(nèi)打開。機(jī)械手62抓住工件24，將其帶入注入室22內(nèi)，并將其放置在工件支撐 件結(jié)構(gòu)50的靜電夾鉗或夾盤(chuck)上。給靜電夾鉗通電，以在注入期 間將工件24保持在適當(dāng)位置。在1995年7月25日發(fā)給Blake等人的美國專利 No.5,436，790和1995年8月22日發(fā)給Blake等人的美國專利No.5，444，597中公 開了多個合適的靜電夾鉗，這兩個專利被委派給本發(fā)明的受讓人。>790及 >597專利都通過引用在此全文并入。
在對工件24進(jìn)行離子束處理之后，工件支撐件結(jié)構(gòu)50使工件24返回到 水平位置，并且不再給靜電夾鉗通電，從而將工件釋放。在這種離子束處 理之后，支臂62抓住工件24，并將其由支撐件50移回到裝載室60內(nèi)。根據(jù) 可選的設(shè)計，裝載室具有被獨(dú)立抽空并加壓的頂部和底部區(qū)域，并且在該 可選的實施例中，注入站20處的第二機(jī)械手(未示出)抓住已注入的工件24， 并將其由注入室22移回到裝載室60。機(jī)器人中的一個的機(jī)械手將已注入的 工件24從裝載室60移回到暗盒70-73中的一個，而且最通常地是移回到其最 初被取出的暗盒。
在圖2中示意性地畫出裝載室60。裝載室60連接到第一和第二控制器 110、 112，第一和第二控制器IIO、 112控制各種閥的打開和閉合，并且控 制機(jī)器人的運(yùn)動，該機(jī)器人的運(yùn)動是將工件移入裝載室到抽空區(qū)域120和 將工件移出裝載室區(qū)到大氣壓下的區(qū)域122所需的運(yùn)動，其中，離子注入 在抽空區(qū)域120內(nèi)發(fā)生，而在大氣壓下的區(qū)域122內(nèi)，工件存儲在四個暗盒 70-73中。在發(fā)給Ferrara的題為"工件處理系統(tǒng)"的已公布的美國專利申請 案2005:0232727中公開了一種與本發(fā)明一起使用的適當(dāng)?shù)难b載室，且該專 利申請通過引用在此并入。從大氣區(qū)域122進(jìn)入裝載室內(nèi)部，以便通過第 一和第二門件130、 132插入和移除晶片，第一和第二門件130、 132用作為 工件通過閥(passthrough)或通路。第三門件或閥134打開至抽空區(qū)域120， 以便將工件移動到離子注入室和從離子注入室移動工件。
裝載室排氣
假設(shè)一系列晶片中的一個已經(jīng)插入已加工或處理的裝載室60內(nèi)。在一
個說明的實施例中，利用被控制的離子束內(nèi)的離子通過撞擊而進(jìn)行處理。 然后關(guān)閉工件所移動通過的裝載室隔離閥134，以將裝載室內(nèi)部與注入室 22內(nèi)所保持的真空分離。事先已經(jīng)通過控制器110將裝載室初選閥(roughing valve) 140閉合，從而將裝載室與初選泵142分離，在將裝載室 打開至注入室的真空之前，該初選泵142開始將裝載室抽空。通過排氣閥 144從氮?dú)庠?46將在所示的實施例中為氮?dú)獾呐艢鈿怏w引入，并且將排氣 氣體導(dǎo)入裝載室室。此閥144保持打開，并且通過所公開的排氣程序?qū)?體繼續(xù)引入裝載室內(nèi)部。壓力計或傳感器150監(jiān)測裝載室內(nèi)部內(nèi)的氣體壓 力，并允許控制器110等待兩個預(yù)先設(shè)定的設(shè)定點或閥值壓力。
在所示的實施例中，第一設(shè)定點被設(shè)在外界大氣壓以下大約110托 (torr)。對于在海平面處的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓來說，即為650托(看圖4， "A")。由 于流入裝載室的氣流而從指示此壓力的傳感器150接收信號，并且信號的 接受導(dǎo)致控制器110開始大氣裝載室隔離閥打開程序。在所示的實施例中， 控制器110是許多通用計算機(jī)控制器中的一個，該通用計算機(jī)控制器中的 一個具有與注入機(jī)10的許多注入機(jī)傳感器和部件連接的多個接口。控制器 110擔(dān)負(fù)與離子注入機(jī)進(jìn)度(scheduling)有關(guān)的功能。第二控制器112是一 個特殊目的的控制器，更具體地為可編程(PLC)控制器?？刂破?12是快速 作用控制器，并且提供專用控制，該專用控制顯著地減少從一個排氣循環(huán) 到下一個排氣循環(huán)的時序變化性(timingvariability)。
雖然能夠調(diào)整第一設(shè)定點，但是將第一設(shè)定點設(shè)定為足夠低，以允許 執(zhí)行排氣操作的軟件和硬件部件有充分的時間處理信息并提供指令輸出。 啟動此第一設(shè)定點而移除由控制器110執(zhí)行的工具位準(zhǔn)控制(tool level control)和來自于控制程序的時序的任何總變化性(resultantvariability),
以使得在最小延遲和最小變化性的情況下能夠繼續(xù)排氣操作。第一設(shè)定點 的接收由第一控制器110通訊給第二控制器112，并使得第二控制器準(zhǔn)備
(arms the second controller)根據(jù)傳感第二閥值而接收第二觸發(fā)事件。在 示例性實施例中，兩個控制器IIO、 112用于執(zhí)行排氣操作，但一個控制器 可以執(zhí)行所有這些功能。此控制器可以使用具有快速處理器和與第2圖中 所示的部件直接連接的接口的實時操作系統(tǒng)。例如，該專用控制器112之 間的直接連接最小化了用于通訊和啟動各種功能以及機(jī)構(gòu)的啟動所需的 層。然而，示例性注入機(jī)10使用具有多個控制器的分布式體系結(jié)構(gòu)?？刂?器中的某一些如控制器U2包括實時操作系統(tǒng)，而其它控制器卻沒有包括 實時操作系統(tǒng)?？刂破?12必需提供具有在多個循環(huán)之間的最小時序變化的快速作用的可重復(fù)控制程序。使具有純電子及氣動信號的固定控制器 U2驅(qū)動排氣機(jī)構(gòu)而實現(xiàn)此目標(biāo)?？刂破?10的一個功能是提供或準(zhǔn)備控制 器112，以在排氣過程中執(zhí)行另外的步驟。
用于觸發(fā)排氣程序的第二壓力設(shè)定點被設(shè)為大氣壓力以上l托，或者
對于在海平面處的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力來說為761托(見圖4， "B")。來自于傳感 器150的壓力觸發(fā)信號直接連接到第二控制器112。對應(yīng)于第二閥值的信號 的接收使控制器112打開快速作用閥160(大約用30毫秒打開)。雖然第二設(shè) 定點觸發(fā)信號的接收被局部地并且電連接到PLC 112和快速作用閥160，但 是在第二設(shè)定點信號觸發(fā)的接收與開始打開快速作用閥160之間有大約20 毫秒延遲(見圖4，時間間隔"C")。使選擇外界大氣壓以上的設(shè)定點和短 延遲的組合結(jié)合，從而保證裝載室在當(dāng)?shù)赝饨绱髿鈮阂陨?不管在打開裝載 室時的實際大氣壓力)。而在示例性實施例中，如果外界大氣壓力變化超過 IO托，壓力計150則自行校準(zhǔn)，控制器110能操縱壓力計校準(zhǔn)，以在周期性 間隔下傳感大氣壓力，從而在每一個循環(huán)內(nèi)頻繁地消除由于大氣壓力改變 而產(chǎn)生的任何有意義的變化。當(dāng)裝載室沒有在大氣壓或在大氣壓之上時， 將裝載室60打開至大氣可以產(chǎn)生不想要的顆粒污染，和/或可以允許來自 于區(qū)域122內(nèi)的空氣的濕氣進(jìn)入裝載室，當(dāng)下一次抽空裝載室時，這可以 導(dǎo)致稍微較長的初選時間。如果裝載室內(nèi)的壓力仍然低于大氣壓，外界空 氣將被導(dǎo)入裝載室內(nèi)。通過軟件校準(zhǔn)指令將壓力計150周期地校準(zhǔn)到外界 壓力。
從壓力計150到控制器112的信號是高態(tài)動作(active high)、低壓信 號?？刂破?10通過雙路序列通訊與壓力計150通訊，并在每秒3-5次的速率 下在用戶接口上更新由壓力計150返回的壓力讀數(shù)，該用戶接口是可配置 的。觸發(fā)是電壓輸出信號，該電壓輸出信號指示己經(jīng)取得觸發(fā)，但是沒有 將壓力/真空讀數(shù)提供給控制器112。
上面的程序?qū)⒀b載室加壓到在大氣壓力以上大約10-30托的壓力(圖4， "D")。 一旦打開快速作用閥160，快速作用閥160開始將氣體從裝載室內(nèi) 部釋放到遠(yuǎn)離通過閥130、 B2的外界大氣。因此，裝載室壓力開始下降， 并在數(shù)毫秒時間內(nèi)穩(wěn)定在大氣壓以上大約2-4托的壓力下(圖4， "E")。
這種小但是期望裝載室過壓是由于在整個排氣程序中將裝載室內(nèi)部連接到氮?dú)庠?46的事實產(chǎn)生的。當(dāng)通過空氣隔離閥130、 132將己加工的 工件24從裝載室移除時，正壓是所期望，從而不允許外部顆粒進(jìn)入裝載室 (或允許顆粒通過快速作用閥160回去)。同時，正壓的量值足夠小，以便當(dāng) 開始啟動空氣隔離閥時，不會包括顆粒生成和不傳送越過裝載室內(nèi)空氣隔 離閥130、 132。
在200毫秒的憑經(jīng)驗導(dǎo)出的固定時間延遲之后打開快速作用閥。選擇 此時間延遲以確保裝載室內(nèi)的壓力達(dá)到2-4托的穩(wěn)態(tài)裝載室過壓(上面提到 的)?；谙到y(tǒng)需求可以改變此時間延遲。伴隨著排氣程序的剩余部分的 發(fā)生，在獨(dú)立固定時間延遲之后關(guān)閉快速作用閥160，并為下一個循環(huán)做 準(zhǔn)備。
一終止200毫秒獨(dú)立時間延遲，就通過將室暴露到外界大氣的控制器 112打開空氣隔離閥130、 132 (圖4， "F")。來自于控制器112的控制信號 按規(guī)定路線經(jīng)過螺線管傾斜件(bank)(未示出)，該螺線管傾斜件氣壓地 啟動用于打開和閉合閥130、 132的驅(qū)動件。在被控制器110規(guī)定進(jìn)度之后， 打開和閉合閥130、 132、 134的命令來自于控制器112。來自于多個閥的反 饋信息傳送到兩個控制器IIO、 112。因為裝載室在大氣壓以上，因此從裝 載室導(dǎo)入空氣流。因為裝載室過壓的量值小，所以越過空氣隔離閥130、 132的氣流擾動不會導(dǎo)致移動或傳送充分尺寸、數(shù)量或距離的顆粒而對通 過系統(tǒng)傳送的處理晶片造成威脅。通過具有整合式HEPA過濾空氣流的在 商業(yè)上可得到的設(shè)備前端模塊(EFEM)提供在區(qū)域122內(nèi)暴露給裝載室的外
界大氣。 流程圖
圖3是根據(jù)本發(fā)明的在加壓裝載室60中由控制器110、 112所使用的示 例性程序的流程圖210。在步驟220，當(dāng)通過控制器110指令將裝載室內(nèi)部 連接到離子注入室的隔離閥134時，該隔離閥134被關(guān)閉。控制器110檢査 各種互鎖(interlock),如閾134是否關(guān)閉，工件是否在裝載室內(nèi)、以及在 處理之前是否將閥140關(guān)上。
假設(shè)沒有傳感到任何錯誤，控制器110操縱230氮排氣閥144打開，從 而使氮?dú)獾谋徽{(diào)節(jié)供應(yīng)146在每平方英寸30和40磅的控制壓力下將氮?dú)鈧?送到裝載室60的內(nèi)部。對于其它裝載室或其它狀態(tài)來說，此值可以更高或者更低。如果使用更高的壓力，則實現(xiàn)更短的排氣時間。通過壓力計150
和與通訊到兩個控制器IIO、 112的與壓力相關(guān)的信號監(jiān)測壓力240?？刂?器110通過與壓力計150連續(xù)通訊而獲得壓力讀數(shù)更新?？刂破?12監(jiān)測從 壓力計150發(fā)送的觸發(fā)電壓。
在處理期間控制器IIO、 112監(jiān)測兩個閥值。控制器110監(jiān)測傳感的壓 力，以確定242什么時候達(dá)到第一閥值。 一達(dá)到第一閥值，控制器110發(fā)送 指令252給另一個控制器112，這使得第二控制器為第二閥值開始監(jiān)測252， 在該第二閥值的時間處開始打開兩個內(nèi)空氣隔離闊130、 132。第二控制器 112測試254，以通過監(jiān)測來自于壓力傳感器150的信號(這是上面的外界信
號)而確定什么時候達(dá)到第二閥值壓力。
當(dāng)滿足從第一控制器110的接收信號和傳感大氣壓力閥值以上的信號 時，第二控制器112將打開指令260發(fā)送給快速作用閥160，該快速作用閥 160使裝載室內(nèi)部開口至外界大氣。在操縱270內(nèi)空氣隔離閥130、 132打開 并允許工件通過機(jī)器人80、 82中的一個移動工件之前，第二控制器112開 始262固定時間延遲(在示例性實施例中大約為200毫秒)。由于連續(xù)氮?dú)饬?br>
入裝載室內(nèi)，因此固定延遲允許裝載室穩(wěn)定在大氣壓力以上的最小值(大約 2-4托)。另外一種表達(dá)，閥144持續(xù)提供連續(xù)的氮?dú)饬鳎允沟帽３謴氖伊?出至外界大氣。
例如，在移除已加工的工件之后， 一旦關(guān)閉裝載室門件，就插入未加 工的工件并幵始初選循環(huán)(泵送作業(yè))。在閥130、 132、 134、 144、 160關(guān)閉 的情況下，由控制器#1開始初選。
要理解的是雖然已經(jīng)具體說明了本發(fā)明的示例性實施例，但是來自于 該實施例的改變和修改被包括并落入所附權(quán)利要求的精神和保護(hù)范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1. 一種與半導(dǎo)體處理工具一起使用的設(shè)備，所述半導(dǎo)體處理工具具有用于加工工件的抽空區(qū)域、和用于將多個工件傳送到抽空區(qū)域和從所述抽空區(qū)域收回工件的裝載站，所述設(shè)備包括裝載室，所述裝載室包括通過閥，所述通過閥用于將工件從裝載室內(nèi)部移除和將工件插入裝載室內(nèi)部；到大氣的第二閥；以及壓力傳感器，其中來自于所述壓力傳感器的輸出控制所述第二閥，以在打開所述通過閥之前釋放來自于所述裝載室的過壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，另外包括控制件，所述控制件用于監(jiān)測來自于所述壓力傳感器的信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述控制件包括用于控制所述通 過閥的打開和閉合的控制輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述控制件包括控制程序，在打 開所述通過閥之前，所述控制程序等待接收對應(yīng)于大氣壓以上的指定壓力 的信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述控制件包括連接到壓力傳感 器的第一和第二控制器，并且其中一個控制器包括專用控制器，所述專用 控制器僅僅執(zhí)行與控制裝載室閥致動器相關(guān)的功能。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述第二閥包括快速作用壓力釋放閥，所述快速作用壓力釋放閥用于使所述裝載室內(nèi)部向大氣排氣，并且 其中所述專用控制器操縱所述快速作用閥的打開。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中在所述快速作用閥的打開和所述通過閥的打開之間通過所述專用控制器建立延遲。
8. —種在半導(dǎo)體處理工具中將工件從一個壓力區(qū)傳送到第二壓力區(qū) 的方法，所述方法包括如下步驟提供裝載室，所述裝載室具有裝載室內(nèi)部和第一貫穿通道，且所述第 一貫穿通道打開和關(guān)閉以便將多個工件移入和移出所述裝載室，并且所述第一貫穿通道開口至大氣，和第二貫穿通道，所述第二貫穿通道打開和關(guān) 閉以便將工件移入和移出所述裝載室，并且所述第二貫穿通道開口至注入 機(jī)的抽空區(qū)域；通過將加壓氣體源連接到所述裝載室內(nèi)部而開始給所述裝載室內(nèi)部加壓；當(dāng)所述氣體源將氣體引導(dǎo)到所述裝載室內(nèi)部時，監(jiān)測壓力上升，并且 當(dāng)壓力達(dá)到大氣壓以上的高于大氣閥值壓力的壓力時，打開壓力釋放閥， 以將所述裝載室內(nèi)部打開至大氣；以及打開所述第一貫穿通道，以允許工件插入所述裝載室，或者允許將所 述裝載室內(nèi)的工件移除。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，另外包括步驟在所述壓力釋放閥的 打開與所述第一貫穿通道的打開之間建立延遲，以允許工件相對所述裝載 室移動。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中當(dāng)打開排氣閥時，氣體由加壓氣 體源流入室，以在打開所述第一貫穿通道之前以在所述裝載室內(nèi)保持在大 氣壓力以上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中兩個控制器監(jiān)測所述壓力，并且 其中當(dāng)所述壓力達(dá)到大氣壓力以下的較低的閥值壓力時，第一控制器使得 第二專用控制器準(zhǔn)備或啟動第二專用控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于加壓裝載室的控制件。該控制件通過將氣體源連接到裝載室內(nèi)部而開始對裝載室內(nèi)部進(jìn)行加壓。代表性的裝載室包括壓力傳感器和到大氣的多個閥，其中至少一個這樣的閥為用于將工件從裝載室內(nèi)部移除和將工件插入裝載室內(nèi)部的通過閥。第二快速作用閥也打開至大氣。監(jiān)測裝載室內(nèi)部內(nèi)的壓力上升，并且當(dāng)壓力達(dá)到大氣壓以上的閥值壓力時，將快速作用閥開口至大氣。第二快速作用閥被構(gòu)造成在打開通過閥之前從通過閥釋放過壓。在機(jī)器人的輔助下完成工件的移動，當(dāng)該機(jī)器人或者存放工件或者收回工件時，機(jī)器人進(jìn)入裝載室內(nèi)部。此系統(tǒng)和過程最小化了裝載室內(nèi)部的顆粒污染，并且最小化了在通過閥附近的裝載室和任何被規(guī)定進(jìn)度的工件的外側(cè)區(qū)域內(nèi)的污染。
文檔編號H01L21/00GK101427345SQ200780014619
公開日2009年5月6日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者克勞斯·佩特利, 塔瑞克·法薛, 戴爾·史東, 莉德蜜菈·史東, 詹姆斯·卡羅爾, 達(dá)夫·威德史潘 申請人:艾克塞利斯科技公司