CN107039319A - 半导体储料器系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，本发明公开了用于诸如超紫外线(EUV)掩模版载具的高水平清洁度制品的清洁存储方法和系统。净化室可以用于清洁存储工件。吹扫气体系统可以用于防止存储在工件内的物品的污染。机器人可以用于检测在输送工件之前存储室的条件。监测装置可以用于监测器储料器的状态。

Description

半导体储料器系统和方法
本申请是申请人动力微系统公司的发明名称“半导体储料器系统和方法”的申请的分案申请，国际申请日是2012年6月28日，国际申请号为PCT/IB2012/053278，进入中国国家阶段日期是2013年12月27日，国家申请号为201280032202.3。
本申请主张2011年6月28日提出申请的题目为“Semiconductor stocker systemsand methods”的美国临时专利申请第61/501,792号的优先权，该申请通过引用在此并入供参考。
技术领域
本发明涉及用于存储在半导体制造行业中使用的诸如晶片或掩模版载具的工件或工件容器的设备和方法。
背景技术
储料器通常安装在半导体设备内以用于临时存储诸如晶片、平板显示器、LCD、光刻掩模版或掩模的工件。在制造半导体器件、LCD面板及其它工件的过程中，具有数百个处理设备并因此具有数百个制造步骤。非常难以使晶片、平板、或LCD(以下称为工件)在步骤之间、工具之间统一流动。尽管被最好计划，但是始终存在料想不到的情况，例如工具掉下、发生紧急状况、周期性保养比计划持续得时间长，因此对于一些工具在一些步骤处会存在各种工件的聚集。聚集的工件将需要被存储在存储储料器中，等待被处理。
例如，光刻处理是半导体制造设备中的关键处理，涉及大量光刻掩模或掩模版(在以下中称为掩模版)。掩模版因此通常被存储在存储储料器中，并当需要使被取回到光刻曝光设备中。
工件和掩模版(以下称为物品)的存储由于清洁度要求而更加复杂。对物品的损坏可以是颗粒形式的物理损坏或相互作用形式的化学损坏。在半导体装置处理的关键尺寸超过0.1微米的情况下，将需要防止0.1微米尺寸的颗粒和活性组分接近物品。存储区域通常需要比处理设备更清洁以确保处理之间进行较小的清洁。
因此储料器存储区域通常被设计成优选地通过恒定吹扫或甚至通过惰性气体流相对于外部环境密封以防止可能的化学反应。对存储区域的访问被负载锁定，以确保清洁的存储环境与外部环境之间的隔离。
随着半导体装置和处理的发展，在现代化半导体设备中的清洁度要求增加，例如在存储储料器中的清洁度的要求增加。
发明内容
在一个实施例中，本发明公开了用于诸如超紫外线(EUV)掩模版载具的高水平清洁度物品的清洁存储方法和系统。净化室可以用于清洁存储工件。吹扫气体系统可以用于防止存储在工件内的物品的污染。机器人可以用于检测在输送工件之前存储室的条件。监测装置可以用于监测器储料器的状态。
附图说明
图1A-1B示出了根据本发明的一个实施例的储料器系统的结构；
图2A-2B示出了根据本发明的一个实施例的净化处理的示例；
图3A-3B示出了根据本发明的一个实施例的净化系统的不同结构；
图4A-4B示出了根据本发明的一个实施例的用于使用净化室对对象进行净化的流程图；
图5A-5B示出了根据本发明的一个实施例的用于使用净化室对对象进行净化的其它流程图；
图6A-6C示出了根据本发明的一个实施例的用于使用净化室对储料器中的对象进行净化的流程图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的包括多个存储隔室的存储室；
图8示出了根据本发明的一个实施例的使用吹扫气体存储隔室的储料器系统；
图9A-9C示出了根据本发明的一个实施例的用于使用吹扫气体隔室存储对象的流程图；
图10A-10E示出了根据本发明的一个实施例的具有流量传感器的机械臂；
图11A-11B示出了根据本发明的一个实施例夹持臂上的传感器结构；
图12A-12D示出了根据本发明的一个实施例的流动检测程序；
图13A-13B示出了根据本发明的一个实施例的在放置对象之前用于感测吹扫气体流的流程图；
图14A图示了根据本发明的一个实施例的监测器载具；
图14B示出了为储料器的监测载具的移动；
图15A-15C示出了根据本发明的一个实施例用于从监测载具收集数据的流程图；
图16A示出了根据本发明的一个实施例的包括数据采集台的系统；
图16B示出了根据本发明的一个实施例的数据采集台的流程图；
图17示出了根据本发明的一个实施例的用于过载台和手动装载台的示例性结构；
图18A-18B示出了根据本发明的一个实施例的用于防问过载台的示例性流程图；
图19示出了根据本发明的一个实施例的具有吹扫喷嘴的示例性输送和/或存储台；以及
图20示出了EUV掩模版载具的结构。
具体实施方式
在一些实施例中，本发明公开了用于存储诸如半导体工件容器和掩模版载具的对象的方法和设备。在一个实施例中，存储过程可以包括用于将气体吹扫到存储对象的内部容积的用于存储的洁净环境和用于周期性地清洁存储对象的净化室。
对于诸如暗盒、FOUP、保持器、载具等的半导体制品来说清洁度可能是关键的要求。在清洁存储中，清洁环境保持清洁度水平，例如将在几微米范围内的颗粒减小到子微米水平，并且减少痕量污染物、有机、无机金属、自然氧化物和微粒问题。
在一个实施例中，本发明公开了用于诸如超紫外线(EUV)掩模版载具的高水平清洁度制品的清洁存储方法和系统。随后的描述使用超紫外辐射掩模版载具是示例性的，但是本发明不受此限制，而是可以被应用于具有严格清洁度要求的任何对象，例如低微粒污染物和低除气部件。
图20示出了将要被存储的EUV掩模版载具的结构。EUV掩模版200通常被存储在双容器载具209中，且在内容器与外容器之间的空间207中具有氮气。内容器通常由金属制成，所述内容器包括与下支撑件202配合的上盖201。外容器通常由低除气聚合物制成，所述外容器包括与下支撑件204配合的上盖203。两个容器都可以具有用于被操作者或自动输送系统保持的手柄。显示用于外容器的上盖203的手柄205。外容器的支撑件204可以具有用于接收吹扫到掩模版载具的内部容积207的氮气的入口。
双容器EUV掩模版载具是用于半导体处理的高水平清洁度的一个示例，其中掩模版被存储在两个水平的容器中以防止污染。另外，两个水平之间的容积被氮气吹扫以避免细菌增长，或防止来自外容器的除气颗粒附到内容器。因此用于这种清洁对象的存储系统要求保持期望的清洁度水平的改进的特征。
在一个实施例中，本发明公开了用于周期性地吹扫、清洁存储对象或对所述存储对象进行除气的清洁室和方法。清洁室可以例如通过在存储期间对粘到对象的任何污染物进行除气来恢复存储对象的清洁度。周期性清洁可以减少或除去任何污染物，从而使对象恢复到高清洁度水平。
在一个实施例中，清洁室可以包括净化室，所述净化室采用高真空以对对象执行污染物的除气。将要被存储的对象在放置处于存储状态之前被净化。存储对象可以在从储料器取出之前被净化。例如在一定时间之后，当对象变脏时，或当考虑储料器的清洁度水平时，存储对象可以在某些程序之后被净化。
在一个实施例中，净化过程使用诸如10-6托或低于10-6托的高真空，以释放对象的表面或子表面上的任何被圈闭污染物。另外，对象内部的容积例如以相同的高真空水平被抽空。此外，可以对内部容积执行吹扫处理以进一步除去对象内的任何微粒和污染物。
在一个实施例中，通过内部容积泵送清洁氮气和/或泵送/吹扫清洁氮气在闭合的同时对对象进行去污。在另一个实施例中，在打开的同时对对象进行去污，因此对象的所有部分都受到高水平真空以释放任何被圈闭污染物。
图1A-1B示出了根据本发明的一个实施例的储料器系统的结构。储料器可以包括存储室12、装载和卸载台18和用于在装载/卸载台18与存储室12之间输送对象的输送系统16。另外，储料器还可以包括用于清洁存储对象的净化室14。净化室14可以被定位成与存储室12相对(图1A)或紧接于存储室12(图1B)。可选地，净化室14可以位于储料器系统内的任何位置，例如，位于输送机器人16的入口内。
图2A-2B示出了根据本发明的一个实施例的净化处理的示例。被显示要被净化的对象是双容器掩模版载具，所述双容器掩模版载具包括保护掩模版21的外容器22B和内容器22A。净化室20可以包括用于保持净化室23A内的真空的真空泵25、包括诸如氮气或压缩空气的用于建立加压室的清洁的、不活泼或惰性气体的气体吹扫系统26、和联接到对象的内部容器(例如，外容器22B与内容器22A之间的容积23B)的一个或多个歧管28。歧管28联接到用于对内部容积进行抽空的泵送管线29B和用于吹扫内部容积的吹扫气体29A。可以包括加热器24以用于加热对象和/或净化室。还可以包括诸如RGA(残余气体分析器)的传感器以监测对象的污染物水平。
在图2A中，通过真空泵25(例如，通过切断流26)建立真空容积23A，且通过切换到泵送管线29B的歧管28建立对象内部的真空容积23B。加热器24和RGA27可以打开。可以预先确定设定用于净化的时间，或可以通过由传感器27观察到的污染物水平设定用于净化的时间。在图2B中，完成真空净化之后，真空关闭，并且吹扫气体26被接通以在净化室中建立加压环境23A*。进一步地，歧管28被切换到吹扫气体29A以使吹扫气体流动到内部容积23B*。在将净化室20朝向大气打开之前，例如在从净化室取出对象之前，可以建立加压环境。加压环境可以防止污染物和微粒到对象表面的反圈闭。
在一个实施例中，在真空净化状态期间(图2A)，歧管28可以在泵送与吹扫之间周期性地切换，从而有效地执行清洁内部容积23B的泵送/吹扫循环。
图3A-3B示出了根据本发明的一个实施例的净化系统的不同结构。在图3A中，外容器22B在净化期间被打开。在这种情况下，因为内部容积可以通过净化室23被泵送，因此歧管28可以直接联接到吹扫管线29A。如前所述执行净化处理，其真空与加热器24和传感器27一起提供用于圈闭污染物的除气处理。吹扫气体被切断，例如，用于室的吹扫气体26和用于容器的吹扫气体29A。在完成净化处理之后，除了用于填充内部容积的吹扫29A之外，可以引入吹扫气体26以建立加压环境。在将所有对象释放到外部环境之前，在通过吹扫气体29A进行的洁净环境下可以闭合外容器。
在图3B中，内容器和外容器两者在净化期间都打开。在将封闭的对象释放到外部之前在吹扫气体环境下闭合内容器和外容器。
图4A-4B示出了根据本发明的一个实施例的用于使用净化室对对象进行净化的流程图。在一个实施例中，载具的外部受到真空除气处理，并且载具内的容积受到泵送/吹扫处理。泵送/吹扫处理可以是用于在清洁气体吹扫之后进行除气的真空泵送。可选地，泵送/吹扫处理可以包括泵送和吹扫的多个循环。在图4A中，操作40抽空净化室中的气体以净化载具。操作泵送和吹扫载具内的气体，一个或多个循环。操作42在移除载具之前使氮气流动到净化室。
在一个实施例中，载具内的容积内载被任选地泵送出来。例如，如果净化之间的时间较短，这表示载具内的清洁气体仍然非常洁净，且具有最小或可忽略的粘到内部容积内侧的对象，则可能不需要内部容积的除气。在大多数情况下，载具内的清洁气体(例如，氮气)例如通过内部容积的吹扫处理被新的清洁气体替换。在图4B中，操作43将输送载具到净化室。操作44抽空净化室中的气体。操作45任选地抽空载具内的气体。操作46使氮气流动到载具内的容积。操作47使氮气流动到净化室。操作48将载具从净化室输送出来。
图5A-5B示出了根据本发明的一个实施例的用于使用净化室对对象进行净化的其它流程图。在一个实施例中，载具被打开以用于净化载具的外部和内部。例如，外容器被打开以用于净化外容积与内部容积之间的容积。最内部容积仍然被关闭以保护掩模版。在图5A中，操作50将载具输送到净化室。操作51使氮气流动到净化室。操作52打开载具的外容器。操作53抽空净化室中的气体。操作54使氮气流动到净化室。操作55使氮气流动到载具的内部容积。操作56关闭载具的外容器。操作57除去载具。
在一个实施例中，外容器和内容器两者都打开以用于进行净化。因此，可以在将操作52和56修改到52A和56A的情况下使用以上程序。在图5B中，操作52A打开载具的外容器和内容器。操作53至55是类似的，且操作53抽空净化室中的空气；操作54使氮气流动到净化室；以及操作55使氮气流动到载具的内部容积。操作56A关闭载具的内容器和外容器。
图6A-6C示出了根据本发明的一个实施例的用于使用净化室对储料器中的对象进行净化的流程图。在一个实施例中，存储在储料器中的对象被周期性地或偶尔带到清洁室(例如，净化室)以用于清洁或调节。在图6A中，操作60将载具存储在存储室中。操作61周期性地将载具带到净化室以用于进行净化。操作62使净化载具返回到存储室。
在一个实施例中，在将对象带到储料器之前清洁或净化对象。在图6B中，操作63将载具装载到储料器装载端口。操作64将载具输送到净化室以用于进行净化。操作65将载具存储在储料器的存储部中。
在一个实施例中，在将对象从储料器取出之前清洁或净化对象。在图6C中，操作66将载具存储在储料器的存储部中。操作67将载具输送到净化室以用于进行净化。操作68将净化载具输送到储料器的装载端口。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于净化工件的净化室。工件可以包括用于存储制品的第一容器。第一容器可以存储在第二容器内。例如，工件可以是用于EUV掩模版的载具。净化室可以包括用于支撑工件的支撑件。支撑件可以包括室的壁。支撑件可以包括基架。净化室可以包括第一泵送机构，其中第一泵送机构联接到净化室。第一泵送机构可以包括诸如涡轮泵或低温泵的泵。泵送机构可以包括用于快速吞吐量的高速泵送系统。净化室可以包括用于将惰性气体输送给净化室的第一气体输送系统。第一输送系统可以包括终止气流的切断阀。净化室可以包括第二泵送机构，其中第二泵送机构联接到工件，其中第二泵送机构被构造成泵送第一容器与第二容器之间的容积。净化室可以包括第二气体输送系统，其中第二气体输送系统联接到工件，其中第二气体输送系统被构造成将惰性气体输送到第一容器与第二容器之间的容积。在一些实施例中，净化室可以包括例如通过用于在泵送与吹扫之间进行切换的歧管将工件连接到第二泵送系统和第二输送系统的喷嘴。喷嘴可以从净化室的外部突出到净化室的内部。例如，喷嘴可以联接到支撑件，使得当被放置在支撑件上时工件可以被联接到喷嘴。可选地，喷嘴可以设置在净化室内的任何位置，并联接到工件用于泵送和吹扫的开口。在一些实施例中，第二泵送机构可以联接到喷嘴以泵送第一容器与第二容器之间的容积。第二气体输送系统可以联接到喷嘴以将惰性气体输送到第一容器与第二容器之间的容积。可以设置歧管，其中歧管联接到喷嘴以用于在将惰性气体输送到喷嘴与通过喷嘴进行泵送之间进行切换。在一些实施例中，净化室可以包括用于打开第二容器的第一机构，其中第二容器的打开将第一容器暴露给第二台的环境。例如，第二容器的顶部部分可以被向上抬高。净化室可以包括用于打开第一容器的第二机构，其中第一容器的打开将制品暴露给第二台的环境。例如，第一容器的顶部部分可以被向上抬高。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于存储工件的储料器。工件可以包括用于存储制品的第一容器，其中第一容器被存储在第二容器内。储料器可以包括第一台，其中第一台可操作以装载或卸载工件。第一台可以是装载台、卸载台或用作装载和卸载台的台。储料器可以包括第二台，其中第二台包括第一泵送机构，其中第一泵送机构可操作以建立第二台内的真空环境，其中第二台可操作以对工件进行除气。第二台可以使用真空作为净化室操作以对工件的表面进行除气。储料器可以包括存储室，其中存储室包括用于存储工件的多个隔室。储料器可以包括第三台，其中第三台包括用于在第一台、第二台以及存储室之间输送工件的机器人机构。
在一些实施例中，第二台可以包括用于将惰性气体输送到第二台的气体输送系统。第二台可以包括用于将惰性气体输送到第一容器与第二容器之间的容积的气体输送系统。第二台可以包括从第二台的外部突出到第二台的内部的一个或多个喷嘴，其中工件联接到喷嘴。喷嘴可以被构造成将惰性气体输送到第一容器与第二容器之间的容积，或其中喷嘴被构造成泵送第一容器与第二容器之间的容积。第二台可以包括用于泵送第一容器与第二容器之间的容积的第二泵送机构。第二台可以包括用于打开第二容器的第一机构，其中第二容器的打开将第一容器暴露给第二台的环境，其中第二台进一步包括用于打开第一容器的第二机构，其中第一容器的打开将制品暴露给第二台的环境。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于净化工件的方法。工件包括用于存储制品的第一容器。第一容器可以被存储在第二容器内。所述方法可以包括将工件输送到第一台，其中第一台被构造成对工件进行净化。在将工件设置在第一台中之后，可以在第一台内建立真空。进一步地，可以对第一容器与第二容器之间的容积进行泵送。接着监测工件的除气，其中通过真空环境并通过泵送产生除气。在工件被清洁之后，例如，通过监测显示没有或具有最小污染物，诸如监测器显示恒定水平的污染物，可以从第一台移除工件。在移除之前，惰性气体流动到第一台。活泼气体还流动到第一容器与第二容器之间的容积。惰性气体因此可以防止环境与被清洁工件的交叉污染。然后，可以从第一台输送出工件。
在一些实施例中，所述方法可以包括在净化处理期间打开第一容器和/或打开第二容器。所述方法还可以包括以下步骤：在存储之前将工件从装载端口输送到第一台以用于进行净化；在存储一定时间之后或当从存储部取出工件时，将工件从存储室输送到第一台以用于进行净化；将工件从第一台输送到卸载端口以用于从存储部取出；在被清洁之后将工件从第一台输送到存储室以用于存储工件。
以上描述说明了采用净化室以用于清洁存储对象的储料器。然而，本发明没有受限于此，而是可以等同地应用于任何清洁室，例如低温清洁、吹起清洁低温喷砂、激光清洁、或超临界液体清洁。
在一个实施例中，本发明公开了具有用于保持存储对象的内部容积清洁的吹扫气体系统的存储室。吹扫气体系统可以将氮气输送到对象的内部，从而有效地替换内部环境，恢复清洁度水平，并可以消除或减少微粒除气。例如，在存储期间用氮气连续(或断续地)吹扫双容器EUV掩模版载具的外容器与内容器之间的容积，使得从外容器被除气的任何污染物被移除并不会粘到内容器。
在一个实施例中，可以用层流吹扫存储室以用于保持存储清洁，从而防止或减小任何污染物粘到载具的外部。例如，诸如过滤之后的压缩空气的清洁气体可以从顶部部分或从侧部被引入到存储室以减少或消除交叉污染。
在一个实施例中，吹扫气体可以被再循环，从而消除来自外部环境的任何污染机会。再循环气体可以包括诸如氮气的惰性气体或诸如空气的活泼气体。再循环气体可以被过滤以除去微粒，并且可以被冷却减少热运动。因此，存储室的内部环境与外部环境隔离，从而允许适于存储对象的清洁度水平。
图7示出了根据本发明的一个实施例的包括多个存储隔室的存储室。中心气体管线74将吹扫气体输送到存储隔室。在一个实施例中，在没有任何有源计量或控制阀的情况下，吹扫气体73A/73B连续输送吹扫气体。可以在制造期间预先确定吹扫气体流，并且输送吹扫气体流可以具有任选的用于手动调节的计量阀，这对于所有隔室是相同的或对于不同隔室是不同的，但是可以没有有源或反馈控制装置。吹扫气体流可以是定量气体，而与对象是否位于隔室内无关。在另一个实施例中，吹扫气体可以被有效控制以例如在任何存储对象的情况下减少隔室的吹扫气体的损失。
吹扫气体可以将诸如氮气的清洁气体输送到存储对象的内部容积，例如，双容器掩模版载具的外容器72A与内容器72B之间的容积。对于所有隔室来说层流(来自外部环境或来自再循环环境))可以从各个隔室的顶部71A(或从底部，未示出)或从侧部71B被输送到存储隔室。
图8示出了根据本发明的一个实施例的使用吹扫气体存储隔室的储料器系统。诸如双容器载具81B的对象可以被装载到输入装载台，并且可以通过机器人84被输送到储料器80的存储室81A。在一个实施例中，存储室可以包括可在方向85上旋转的传送带，使得输入/输出隔室81A面对机器人84。
每一个存储室81可以包括用于对存储载具的内部容积进行吹扫的吹扫气体管线83C。吹扫气体可以从中心管线83被输送到输送管线83A，被分配给环83B，然后被提供给存储隔室。因为传送带可旋转，因此诸如铁流体密封件82的旋转密封件可以联接在固定输入管线83与旋转管线83A/83B/83C之间。为过滤环境气体或过滤再循环气体的层流88被提供给存储隔室。在一个实施例中，输入装载台设置有吹扫气体管线87以在装载位置处吹扫载具81B的内部容积。
类似的处理可以用于将载具从存储隔室移到装载/卸载台。
图9A-9C示出了根据本发明的一个实施例的用于使用吹扫气体隔室存储对象的流程图。在一个实施例中，载具可以被存储在使吹扫气体到载具的内部容积的位置中。在图9A中，操作90将载具输送到储料器。操作91使在储料器中的存储位置处的氮气流动。操作92将载具存储在存储位置处，其中载具联接到氮气流以使氮气流动到载具的内部容积。
在一个实施例中，每一个隔室都可以具有吹扫气体，并且每一个载具都可以在具有吹扫气体的位置处被装载到储料器。在图9B中，载具可以通过存储传送带的旋转被输送到储料器中的存储室。操作93将载具输送到储料器装载端口。操作94使储料器的存储传送带旋转到空闲的存储位置。操作95使在空闲的存储位置处的氮气流动。操作96将载具输送到存储位置，其中载具联接到氮气流以使氮气流动到载具的内部容积。
在一个实施例中，每一个隔室都可以具有吹扫气体，并且每一个载具都可以被卸载到装载端口。在图9C中，载具可以通过存储传送带的旋转被输送到卸载端口。操作97将载具存储在储料器传送带中，其中每一个载具都联接到氮气流以使氮气流动到载具的内部容积。操作98将储料器的存储传送带旋转到期望的载具位置。操作99将期望的载具输送到储料器装载端口。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于存储工件的储料器。工件可以包括用于存储制品的第一容器。第一容器可以被存储在第二容器内。储料器可以包括：第一台，其中第一台可操作以装载或卸载工件；存储室，其中存储室包括用于存储工件的多个隔室；第二台，其中第二台包括用于在第一台与存储室之间输送工件的机器人机构；气体输送系统，其中气体输送系统被分配给存储室的每一个隔室中的一个或多个喷嘴，其中喷嘴被构造成联接到存储在每一个隔室中的工件以将惰性气体输送给工件的第一容器与第二容器之间的容积。
在一些实施例中，在工件联接到喷嘴或工件没有联接到喷嘴的情况下，气体输送系统将惰性气体输送给喷嘴。在一些实施例中，储料器可以包括：当工件联接到喷嘴时将惰性气体输送到喷嘴的机构；计量阀，所述计量阀联接到喷嘴以控制通过喷嘴的惰性气体的流量；用于将层流输送到隔室的流机构，其中层流从存储室的顶部被提供；用于将层流输送到隔室的流机构，其中层流从每一个各个隔室的侧部被提供；循环机构，所述循环机构联接到升高底板以用于使存储室内的流动循环；和用于冷却存储室内的气体的冷却器。
在一些实施例中，储料器可以包括：第一台，其中第一台可操作以装载或卸载工件；第一气体输送系统，其中第一气体输送系统联接到第一台中的一个或多个第一喷嘴，其中第一喷嘴被构造成联接到位于第一台中的工件以将惰性气体输送到工件的第一容器与第二容器之间的容积；存储室，其中存储室包括用于存储工件的多个隔室，其中所述隔室设置在可旋转传送带上；第二台，其中第二台包括用于在第一台与存储室之间输送工件的机器人机构；第二气体输送系统，其中气体输送系统通过旋转密封件被分配给存储室的每一个隔室中的一个或多个喷嘴，其中旋转密封件被构造成将第二气体输送系统联接到可旋转传送带，其中喷嘴被构造成联接到存储在每一个隔室中的工件以将惰性气体输送到工件的第一容器与第二容器之间的容积。
在一些实施例中，储料器可以包括：用于将层流输送到隔室的流机构，其中层流从每一个各个隔室的侧部被提供；循环机构，所述循环机构联接到升高的底板以用于使存储室内的流循环；用于冷却存储室内的气体的冷却器；和净化室，其中净化室可操作以对工件进行净化。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于存储工件的方法。工件可以包括用于存储制品的第一容器。第一容器可以被存储在第二容器内。所述方法可以包括以下步骤：将工件输送到存储室的隔室，其中工件联接到一个或多个喷嘴，其中喷嘴被构造成将惰性气体输送到工件的第一容器与第二容器之间的容积；使惰性气体流动到喷嘴。
在一些实施例中，所述方法可以进一步包括以下步骤：在将工件从装载端口输送到隔室之前将工件接收到装载端口，其中工件联接到装载端口中的一个或多个第二喷嘴，其中第二喷嘴被构造成将惰性气体输送到工件的第一容器与第二容器之间的容积；使惰性气体流动到第二喷嘴；在工件联接到喷嘴或在工件没有联接到喷嘴的情况下使惰性气体流动到喷嘴；当工件联接到喷嘴时使惰性气体流动到喷嘴；将层流输送给隔室，其中层流从隔室的侧部被提供；通过升高的底板将循环流输送给隔室；以及通过冷却器输送循环流。
在一个实施例中，本发明公开了一种在存储室与装载端口之间进行输送期间保持对象的机械臂。机器人可以包括用于检测在将对象存储在存储室处时检测所述位置处的吹扫气体的流量传感器。在一个实施例中，可以立即执行检测，这表示在到存储室的通路期间，因此不会发生输送置顶。在一个实施例中，可以以单独的动作执行检测，从而在选择存储室之前检测吹扫流的存在。
在一个实施例中，传感器可以用于每一个吹扫气体，因此用于多个吹扫气体系统，机械臂可以检测多个有缺陷的吹扫气体喷嘴。传感器可以被定位成直接位于吹扫气体喷嘴上，因此可以可靠地检测气流的存在。在一个实施例中，例如，当机械臂载具的夹持外缘并且吹扫气体喷嘴设置在外缘区域内时，传感器被定位成偏离吹扫气体喷嘴。
在一个实施例中，具有夹持臂的夹持手柄可以用于保持诸如双容器载具的存储对象。例如，夹持臂可以保持外容器。可选地，夹持臂可以保持被设计成用于置顶输送系统的顶部手柄。
图10A-10E示出了根据本发明的一个实施例的具有流量传感器的机械臂。机械臂101可以具有设置在机械臂的端部区域处的流量传感器102，因此可以检测在机械臂移动期间并在载具105到达气体喷嘴103之前的流104。在检测气流存在于期望位置之后，机械臂可以使其继续向前移动，并当载具到达喷嘴103时停止。机器人然后可以将载具105放置在吹扫气体喷嘴上，从而允许吹扫气体104A从喷嘴进入载具105的内部容积106。如果没有检测到吹扫气体，则机械臂可以移动到另一个存储室，并且任选地将该位置标记为具有缺陷的吹扫气体。在到期望存储位置的通路期间可以执行检测，因此不会发生置顶，并且储料器的吞吐量可以保持基本上相同，而与检测吹扫气体流的额外动作无关。
图11A-11B示出了根据本发明的一个实施例夹持臂上的传感器结构。在一个实施例中，传感器可以位于机械臂的诸如夹持臂的前端处，使得传感器可以检测在载具到达气体喷嘴之前的流。在图11A中，夹持臂110可以夹持通过边缘载具111。传感器112可以设置在夹持臂110的末端处，并且当夹持臂移动通过气体喷嘴113时可以检测来自喷嘴113的侧流。在一个实施例中，夹持臂可以移动，使得载具111与气体喷嘴113对准。在所述移动方向上，来自喷嘴的流可以通过传感器112被补偿。可选地，夹持臂可以移动以检测流，然后调节移动到使载具与喷嘴对准。
在一个实施例中，传感器可以被设置成在移动路径期间与喷嘴对准。在图11B中，夹持臂110A可以将载具111A夹持在顶部手柄115处，因此当夹持臂移动以将载具111A放置在喷嘴113上时直接位于喷嘴113的顶部上。
图12A-12D示出了根据本发明的一个实施例的流动检测程序。所述程序显示了夹持臂110A将载具111A在夹持在顶部手柄115处。传感器112可以位于夹持臂110A的端部处。图12A显示了在将载具111A放置在存储位置上使得载具与吹扫喷嘴113配合的路径上的夹持臂110A。在移动路径上，传感器112可以在流动喷嘴113的顶部上，并因此可以检测是否存在流动(图12B)。基于传感器的位置、流动喷嘴和夹持臂的路径，其它结构也是可以的。在检测至少一个流的存在(所有两个流，这取决于对吹扫载具的要求)时，夹持臂可以继续所述路径，从而当喷嘴与载具对准时(图12C)夹持臂停止。在对准之后，夹持臂可以将载具放置在存储位置处，从而允许喷嘴将吹扫气体提供给载具的内部容积。然后可以收回夹持臂(图12D)。
该程序描述了检测放置载具的路径上的喷嘴流的可能结构。可以使用其它结构，例如检测侧流，移动以在校正用于载具放置的路径之前检测喷嘴流。
图13A-13B示出了根据本发明的一个实施例的在放置对象之前用于感测吹扫气体流的流程图。在图13A中，机械臂可以检测存储位置处的气流的存在，并且可以识别存储位置具有适于存储对象的吹扫气体流。流识别可以集成到对象放置操作，从而识别对象放置路径上的流。操作130使机械臂移动到存储位置。操作131通过夹持臂上的传感器感测存储位置处的气流的存在。操作132识别存储位置是否具有吹扫气体流。
在图13B中，可以通过具有一个或多个集成传感器的机械臂执行对象放置的程序。操作133通过夹持臂拾取载具。操作134移动到期望的存储位置。操作135通过夹持臂上的传感器在到存储位置的路径上感测气流的存在。操作136在检测到气流的情况下将载具放置到期望的存储位置，使得气体流动到载具的内部。操作137在没有检测到气流的情况下将载具输送到另一个存储位置。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于输送工件的机器人。机器人可以包括用于支撑工件的机械臂；联接到机械臂的第一端的一个或多个传感器，其中传感器可操作以检测气流；联接到机械臂的第二端的移动机构联，其中移动机构可操作以移动机械臂。
在一些实施例，机械臂形成用于夹持工件的夹持装置。机器人可以进一步包括用于改变机械臂的夹持距离的机构。工件可以被支撑在第一端与第二端之间。传感器可以被构造成检测向上的气流。传感器可以被构造成检测侧向气流。传感器可以被构造成检测在将工件输送到目的地期间的气流。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于存储工件的储料器。储料器可以包括存储室，其中存储室包括用于存储工件的多个隔室，其中存储室包括用于输送气流的一个或多个；用于将工件输送到存储室或从存储室输送工件的机器人，其中机器人包括联接到机械臂的端部的一个或多个传感器，其中传感器可操作以检测气流。
在一些实施例中，机械臂可以形成用于夹持工件的夹持装置。机器人可以包括用于改变机械臂的夹持距离的机构。工件可以包括用于存储制品的第一容器，其中第一容器被存储在第二容器内，以及其中第二容器包括用于接收流动到第一容器与第二容器之间的容积的气流的入口。传感器可以被构造成检测向上的气流。传感器可以被构造成检测侧向气流。传感器可以被构造成检测在将工件输送到隔室期间的气流。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于输送工件的方法。所述方法可以包括以下步骤：通过机械臂支撑工件；将工件输送到隔室，其中隔室包括喷嘴，其中喷嘴被构造成输送气流；在将工件输送到隔室期间检测气流是否存在；将工件放置到隔室，使得在检测到气流的情况下将喷嘴联接到工件。
在一些实施例中，在机械臂的端部处的传感器检测到气流的存在之后，机器人可以继续移动以将工件放置到隔室，其中工件被支撑在机械臂的中间处。由机械臂形成的夹持装置可以被释放以将工件放置到隔室。
在一些实施例中，所述方法可以进一步包括以下步骤：如果没有检测到气流，则将工件输送到另一个隔室；如果没有检测到气流，则将隔室标记为有故障；将工件输送到装载端口，其中装载端口包括喷嘴，其中喷嘴被构造成输送气流；在将工件输送到装载端口期间检测气流是否存在；将工件放置到隔室，使得在检测到气流的情况下将喷嘴联接到工件。
在一个实施例中，本发明公开了一种可以由与将要被存储在储料器中的对象类似尺寸和形状形成的监测对象。监测对象可以在不同存储位置处移动以相对于时间和位置采集与不同存储位置有关的数据。例如，监测对象可以移动到不同的位置，从而识别储料器内的不同位置处的吹扫气体流动特性。另外，监测对象可以采集与时间有关的数据，从而提供吹扫气体特性的时间演化。
在一个实施例中，监测载具可以监测吹扫气体的特性，例如是否存在吹扫气体，吹扫气体流的类型、吹扫气体的质量、吹扫气体的组分、吹扫气体中的颗粒的水平和吹扫气体的任何其它特性。
在一个实施例中，监测载具可以监测环境的特性，例如存储室中的清洁气体流。监测载具可以检测存储环境的质量，例如颗粒生成率、污染物生成率、流量、和任何其它环境特性。还可以采集其它数据，例如温度、清洁度、微粒等。
图14A图示了根据本发明的一个实施例的监测器载具。监测载具140可以具有类似于其它载具的形状和尺寸，包括被机械臂拾取和释放的把手和放置在隔室支撑件上的底部表面。监测载具可以包括给电子设备提供电力的电池142。电池可以是可充电电池，但是可以使用其它电池类型。监测载具可以包括用于感测内部容积内的吹扫流以感测外部环境特性的一个或多个传感器141A和141B。传感器可以通过接口143通信例如装载指令和卸载数据。
图14B示出了为储料器的监测载具的移动。在一个实施例中，可以在储料器的操作期间使用监测载具，且多个存储载具145具有掩模版146。监测载具140可以放置在空闲的位置中，从而在所述位置处采集数据。然后，监测载具可以被移动到新的位置，或者另一个空闲的位置147，或通过使占据的载具移动到另一个位置被变空闲的位置。
通过移动监测载具，可以采集位置相关数据。例如，通过与机器人移动互相关，采集数据可以被属性化给储料器中的不同位置。进一步地，还可以例如通过使数据与时间标识或与机器人移动相关来提供时间相关数据。
图15A-15C示出了根据本发明的一个实施例用于从监测载板收集数据的流程图。在图15A中，一个或多个传感器可以联接到载具架以用于采集数据。操作150提供载具架。操作151将一个或多个传感器联接到载具架以用于采集与环境有关的数据。
在图15B中，可以在储料器中的空闲位置处采集数据。操作152将监测载具输送到储料器中空闲的存储位置。操作153采集与在空闲存储位置处的吹扫流相关的数据。
在图15C中，可以相对于时间和位置使采集数据进行相关。操作154将监测载具输送到储料器中的存储位置。操作155采集与储料器中的存储位置处的吹扫流有关的数据。操作156使与吹扫流有关的数据相对于时间和位置相关。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于监测储料器的状态的装置，且储料器被构造成存储多个工件。装置可以包括：联接到装置的外表面或内部的一个或多个传感器，其中装置包括类似尺寸和形状的工件；联接到传感器以用于存储由传感器采集的数据的存储器；联接到存储器以给存储器提供电力的电池。
在一些实施例中，传感器可以被构造成检测气流。传感器可以被构造成检测气流的质量。气流的质量可以包括气流的组分和气流中的颗粒的水平中的至少一个。传感器可以被构造成检测环境的特征。所述特征可以包括温度、清洁度、和微粒的水平中的至少一个。传感器可以采集数据作为时间函数。可以包括控制器以操作传感器和存储器。可以包括接口以用于使传感器与数据处理系统通信。
以上描述说明了用于在存储储料器中使用的监测载具。然而，本发明不受限于此，而是可以使用其它系统，例如在操作条件下监测系统特性的清洁系统或处理系统。
在一个实施例中，本发明公开了一种用于接收监测载具的系统内的台。台可以为监测载具提供例如传输数据和动力的接口。在一个实施例中，台可以包括用于与监测载具的接口匹配的匹配接口。通过接口，可以在台与监测载具之间传输例如给监测载具中的可充电电池充电的动力和例如传输采集数据或接受指令的数据。台可以联接到系统的电子子系统，使得可以处理数据。
图16A示出了根据本发明的一个实施例的包括数据采集台的系统。储料器可以包括存储室160、传输模块161、装载和卸载台162、控制设备164、和数据采集台163。输送模块可以在整个存储室160中将一个或多个监测载具输送到数据采集台163和从数据采集台163输送一个或多个监测载具以用于电池再充电和数据传输。数据可以从数据采集台被传输到电子设备，以被进一步处理和显示。
在一个实施例中，本发明公开了一种用于存储工件的储料器。储料器可以包括存储室，其中存储室包括用于存储工件的多个隔室，其中存储室包括用于输送气流的一个或多个；用于将工件输送到存储室或从存储室输送工件的机器人；台，其中台可操作以支撑件工件，其中台包括用于与一装置匹配的接口，其中所述装置包括类似于工件的尺寸和形状。
在一些实施例中，控制器可以联接到匹配接口以用于处理来自装置的数据。装置可以采集与储料器有关的数据并将所述数据传输给接口。数据可以包括气流的存在、气流的质量和环境的特征中的至少一个。气流的质量可以包括气流的组分和气流中的颗粒的水平中的至少一个。所述特征可以包括温度、清洁度、和微粒的水平中的至少一个。装置可以采集数据作为时间函数以传输到接口。
图16B示出了根据本发明的一个实施例的数据采集台的流程图。操作165将监测载具输送到数据台。操作166联接监测载具与数据台之间的电连接。操作167将指令上传到监测载具(任选的)。操作168将来自监测载具的数据下载到数据处理系统。操作169给监测载具中的电池充电(任选的)。
在一些实施例中，本发明公开了一种用于监测储料器的状态的方法，其中储料器被构造成存储多个工件。所述方法可以包括以下步骤：将装置输送到储料器的存储室，其中所述装置包括类似于工件的尺寸和形状，其中所述装置被构造成作为工件由相同的机构被输送，其中所述装置被构造成作为工件设置在存储室中；由所述装置采集与气流或环境有关的数据；将所述装置输送到另一个存储室。
在一些实施例中，所述方法可以从台拾取装置，其中所述台包括用于从装置传输数据的接口；在台处给装置的电池充电。与气流或环境有关的数据可以包括气流的质量、气流的组分、气流中的颗粒的水平、环境的特征、温度、清洁度和微粒的水平中的至少一个。
在一个实施例中，本发明公开了一种用于置顶输送(OHT)的装载台。置顶输送通常在顶部进行，从而连接制造设备内的不同处理设备。置顶输送通常还是线性的，从而在从一个设备到另一个设备的直线上运行。因此置顶输送装载台通常是线性的，从而垂直地邻接置顶输送管线。相比之下，手动装载台通常径向定位，从而连接机械臂所在的中心点。
在一个实施例中，本发明公开了在置顶输送装载/卸载台中使对象从线性方位旋转到面对中心机械臂的径向方位的方法和系统。在一个实施例中，与手动装载台相比较，置顶装载台设置在更高的位置处。同一机器人可以用于方位手动装载台和置顶装载台两者，且机器人在连接两个装载台的垂直方向上行进。通过重新定向置顶装载台以面对中心机器人，可以简化访问置顶装载台中的对象。
图17示出了根据本发明的一个实施例的用于过载和手动装载台的示例性结构。手动装载/卸载台171和相应的对象172被径向设计，从而在手动装载台的高度处面对中心机器人170A。置顶装载/卸载台173被线性设计成容纳置顶输送管线179。在从置顶输送管线179输送之后，对象被线性定向175。置顶装载台包括旋转机构174，从而使对象旋转177以径向面对机器人170B。如图所示，左侧对象和右侧对象在不同的方向上旋转。基于线性输送管线的位置和中心机器人的位置，包括其它旋转方向。因此，为了访问对象，机器人在z方向上从手动装载台移动到置顶装载台，对象从线性位置旋转到径向位置，并且机器人可以访问旋转对象。
图18A-18B示出了根据本发明的一个实施例的用于访间过载台的示例性流程图。在图18A中，机器人向上移动并且载具旋转以被径向定向从而被机器人拾取。操作180旋转载具支撑件，使得载具可以被OHT臂访问(任选的)。操作181通过OHT臂接收载具支撑件上的载具。操作182使载具支撑件旋转，使得载具面对中心机械臂。操作183使机械臂移动到适当的高度水平(任选的)。操作184由机械臂拾取载具。
在图18B中，机器人向上移动并将载具放置在装载台上。装载台然后旋转以被线性定向以通过置顶输送装置拾取。操作185使载具支撑件旋转以面对中心机械臂(任选的)。操作186通过机械臂将载具放置在载具支撑件上。操作187使载具支撑件旋转，使得载具可以由OHT臂访问。操作188使机械臂移动到适当的高度水平(任选的)。操作189接收OHT台中的载具。
在一个实施例中，本发明公开了一种通过氮气吹扫对象内部的容积的用于清洁系统的装载和卸载台。为了保持载具内部的对象的清洁度水平，内部容积被诸如氮气的惰性气体连续吹扫。因此，本发明公开可一种用于输送和/或存储台从而确保内部容积的恒定吹扫的惰性气体吹扫。
图19示出了根据本发明的一个实施例的具有吹扫喷嘴的示例性输送和/或存储台。双容器载具190放置在台192中的氮气吹扫喷嘴194上。通过氮气喷嘴194将氮气195提供给双容器载具190的底部支撑件，外容器内部的容积被新鲜的氮气不断吹扫。
在一个实施例中，本发明公开了一种用于EUV载具的存储的EUV储料器系统和方法。EUV储料器系统包括：一个或多个清洁室(例如，净化室)；吹扫气体存储台和隔室；具有用于检测吹扫气体操作的传感器的机械臂；用于在储料器中进行数据采集的监测载具；用于数据和动力传输的监测台；旋转置顶装载台；和吹扫气体装载和卸载台。

Claims (26)

1.一种用于输送工件的机器人，所述机器人包括：
用于支撑工件的机械臂；
联接到机械臂的第一端的一个或多个传感器，其中所述传感器能够操作以检测气流；以及
联接到机械臂的第二端的移动机构，其中移动机构能够操作以移动机械臂。
2.根据权利要求1所述的机器人，其中机械臂形成用于夹持工件的夹持装置。
3.根据权利要求1所述的机器人，进一步包括用于改变机械臂的夹持距离的机构。
4.根据权利要求1所述的机器人，其中工件被支撑在第一端与第二端之间。
5.根据权利要求1所述的机器人，其中传感器被构造成检测向上的气流。
6.根据权利要求1所述的机器人，其中传感器被构造成检测侧向气流。
7.根据权利要求1所述的机器人，其中传感器被构造成检测在将工件输送到目的地期间的气流。
8.一种用于监测储料器的状态的装置，其中储料器被构造成存储多个工件，所述装置包括：
联接到装置的外表面或内部的一个或多个传感器，
其中所述装置包括与工件类似的尺寸和形状；
联接到传感器以用于存储由传感器采集的数据的存储器；
联接到存储器以给存储器供电的电池。
9.根据权利要求8所述的装置，其中传感器被构造成检测气流。
10.根据权利要求8所述的装置，其中传感器被构造成检测气流的质量。
11.根据权利要求8所述的装置，其中气流的质量包括气流的组分和气流中的颗粒的水平中的至少一个。
12.根据权利要求8所述的装置，其中传感器被构造成检测环境的特征。
13.根据权利要求8所述的装置，其中所述特征包括温度、清洁度和微粒的水平中的至少一个。
14.根据权利要求8所述的装置，其中传感器采集作为时间函数的数据。
15.根据权利要求8所述的装置，进一步包括操作传感器和存储器的控制器。
16.根据权利要求18所述的装置，进一步包括用于使传感器与数据处理系统通信的接口。
17.一种用于存储工件的储料器，其中工件包括用于存储制品的第一容器，其中第一容器被存储在第二容器内，所述储料器包括：
第一台，其中第一台能够操作以装载或卸载工件；
存储室，其中存储室包括用于存储工件的多个隔室；
第二台，其中第二台包括用于在第一台与存储室之间输送工件的机器人机构；
气体输送系统，其中气体输送系统被分配给存储室的每一个隔室中的一个或多个喷嘴，其中喷嘴被构造成联接到存储在每一个隔室中的工件以将惰性气体输送到工件的第一容器与第二容器之间的容积。
18.根据权利要求17所述的储料器，其中在工件联接到喷嘴或没有联接到喷嘴的情况下气体输送系统将惰性气体输送到喷嘴。
19.根据权利要求17所述的储料器，进一步包括当工件联接到喷嘴时将惰性气体输送到喷嘴的机构。
20.根据权利要求17所述的储料器，进一步包括联接到喷嘴以控制通过喷嘴的惰性气体的流量的计量阀。
21.根据权利要求17所述的储料器，进一步包括用于将层流输送到隔室的流动机构，其中层流从存储室的顶部被提供。
22.根据权利要求17所述的储料器，进一步包括用于将层流输送到隔室的流动机构，其中层流从每一个独立存储室的侧部被提供。
23.根据权利要求17所述的储料器，进一步包括联接到升高底板以使存储室内的流循环的循环机构。
24.根据权利要求17所述的储料器，进一步包括：
用于冷却存储室内的气体的冷却器。
25.一种用于存储工件的方法，其中工件包括用于存储制品的第一容器，其中第一容器被存储在第二容器内，所述方法包括以下步骤：
将工件输送到存储室的隔室，其中工件联接到一个或多个喷嘴，其中喷嘴被构造成将惰性气体输送到工件的第一容器与第二容器之间的容积；
使惰性气体流动到喷嘴。
26.一种用于存储工件的储料器，所述储料器包括：
存储室，其中存储室包括用于存储工件的多个隔室，其中存储室包括用于输送气流的一个或多个喷嘴；
用于将工件输送到存储室和从存储室输送工件的机器人，其中机器人包括联接到机械臂的端部的一个或多个传感器，其中传感器能够操作以检测气流。
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