CN107078080B - 用于在工厂介面处净化基板载具的系统、设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供用于净化基板载具的系统、装置及方法。实施例包括框架，该框架经配置以坐落在装载端口门附近而不干扰工厂介面或设备前端模组机器人的运作；一或更多个基板间喷嘴阵列，该基板间喷嘴阵列由该框架支撑且经配置以喷射气体到基板载具中；一或更多个布幕喷嘴阵列，该布幕喷嘴阵列由该框架支撑且经配置以喷射气体横越该基板载具的开口。许多额外的态样被揭示。

Description

用于在工厂介面处净化基板载具的系统、设备及方法
相关申请案
本申请案主张于2014年10月24日申请，且标题为“SYSTEMS,APPARATUS,ANDMETHODS FOR PURGING A SUBSTRATE CARRIER AT A FACTORY INTERFACE”(代理人案号22017/L)的美国临时专利申请案第62/068,617号的优先权，该美国临时专利申请案通过引用以全文纳入本说明书中，用于所有目的。
技术领域
本发明有关于处理基板载具，且更具体地有关于用于在工厂介面或设备前端模组净化基板载具的系统、设备及方法。
背景技术
随着半导体制造工业转变到越来越小的技术，例如22nm、14nm等等，氧化缺陷及颗粒物质成为待解决的更关键问题。由制造商及其他研究员进行的各种研究已指出，在基板载具中保持惰性环境显著地减少了由湿气及氧化所造成的缺陷。然而，现有的解决方案需要制造商更换电子装置制造设施中使用的装载端口及基板载具。更换这些元件是昂贵的，且元件可能不与制造设施中的其他系统相容。因此，所需要的是允许制造商在工厂介面处理的基板载具中保持惰性环境而不需要新装载端口或新基板载具的系统、方法及设备。
发明内容
在一些实施例中，本发明提供了用于在工厂介面(factory interface,FI)或设备前端模组(equipment front end module,EFEM)处净化基板载具的套组。套组的实施例包括框架，该框架经配置以坐落在装载端口门附近，而不干扰FI或EFEM机器人的运作；一或更多个基板间喷嘴阵列，该基板间喷嘴阵列由该框架支撑且经配置以喷射气体到基板载具中；一或更多个布幕喷嘴阵列，该布幕喷嘴阵列由该框架支撑且经配置以喷射气体横越该基板载具的开口。
在一些其他实施例中，本发明提供了用于净化基板载具的系统。该系统包括装载端口，该装载端口包括门，且该装载端口适配于接收基板载具；框架，该框架经配置以坐落在装载端口门附近，而不干扰FI或EFEM机器人运作；一或更多个基板间喷嘴阵列，该基板间喷嘴阵列由该框架支撑且经配置以喷射气体到基板载具中；一或更多个布幕喷嘴阵列，该布幕喷嘴阵列由该框架支撑且经配置以喷射气体横越该基板载具的开口。
在又其他的实施例中，本发明提供了用于净化基板载具的方法。该方法包括传送基板载具到装载端口并打开该载具的门；随着该载具门被打开且该载具内的基板被映射(mapped)，以气流喷射该基板载具；基于基板映射而决定处理净化状态；及利用所决定的处理净化状态的预定喷射状态配置来启动一或更多个基板间喷嘴阵列及一或更多个布幕喷嘴阵列。
本发明更其他的特征、态样、及优点将藉由绘示数个模范实施例及实作，包含认为是实现本发明的最佳模式，而在以下详细描述、附加权利要求及附图中变得更为完全明显。本发明的实施例可能亦能够实现其他且不同的应用，且其若干细节可在各个方面进行修改，而完全不背离本发明的精神及范畴。从而，绘图及描述将被认定是例示性的本质，而不是限制性的。该等绘图非必然按比例绘制。该描述意于涵盖所有落在权利要求的精神及范畴内的修改、等效物及替代物。
附图说明
图1为依据本发明实施例描绘基板载具净化系统的示意图。
图2为依据本发明实施例描绘基板载具净化系统的范例气体喷射图案的示意图。
图3为依据本发明实施例描绘基板载具净化系统的范例喷嘴阵列的示意图。
图4A及图4B为依据本发明实施例的基板载具净化系统的范例框架的示意前视图及侧视图。
图5A是依据本发明实施例描绘基板载具净化系统的第一范例气流控制回路的示意性气动回路图。
图5B是依据本发明实施例描绘基板载具净化系统的第一范例选择性致动器回路的示意性气动回路图。
图6是依据本发明实施例描绘基板载具净化系统的第二范例气流控制回路的示意性气动回路图。
图7是依据本发明实施例描绘基板载具净化系统的范例控制介面的截图。
图8是依据本发明实施例绘示在工厂介面净化基板载具的范例方法的流程图。
具体实施方式
本发明的实施例提供用于在工厂介面净化基板载具的系统、设备及方法。该系统及方法确保基板载具环境(例如，前开口统一舱(front-opening unified pod,FOUP)的内部)是以例如氮气或氩气的惰性气体来净化，以减轻氧化、潮湿、及颗粒污染的影响，并减轻造成例如过度加气(out gassing)晶圆等等的其他潜在缺陷的风险。本发明的实施例提供能够翻新的工厂介面(FI)/设备前端模组(eFEM)套组，当该基板载具在工具上处理时，该FI/eFEM套组允许以氮气(N2)或例如氩气的任何其他可实施的惰性气体来净化基板载具。根据本发明的统一前端净化FI/eFEM套组可包括两个垂直设置的基板间净化喷嘴阵列(定位在FI/eFEM门开口的侧边)及一个布幕喷嘴阵列(定位于FI/eFEM门开口侧边上的基板间净化喷嘴阵列其中一者旁边)。来自喷嘴阵列的气流组合被控制，以达成该基板载具的最佳净化。新颖的套组经配置以与所有的基板载具及自动开门器(automatic door opener,ADO)配置工作。
该套组进一步经配置以安装在FI框架/面板/机器人轨道上或在基准板(datumplate)上。净化组件(例如，喷嘴阵列及框架)基于效能要求及空间限制而可为固定的或可移动的。该FI/eFEM控制系统可经配置以用于控制套组的净化运作。净化运作的效能可取决于FI安全互锁、装载端口状态、及机器人运动(例如由上述元件门控(gated)。该套组通过在基板载具内提供惰性环境从而减少来自颗粒物质的缺陷，有助于改善相关工具的产量。
相较于更换基板载具及装载端口而言，该套组与所有ADO及基板载具类型的普遍相容性使得该套组为升级FI/eFEM更为商业上可行的选择。FI控制器可经配置以提供惰性气体的时间及速率上的精确控制。这些控制器可被完全整合到FI控制软件及安全系统中。在一些实施例中，气体的流动可在任何给定时间回应于基板载具中的基板数量及位置而动态且连续地调整。
现在转向图1，描绘了用于FI的基板载具净化系统100的范例实施例。系统100包括基板载具净化套组102，该基板载具净化套组经适配以安装在FI机器人轨道104上，且在一些实施例中，安装在FI框架106上。FI机器人轨道104提供了滑轨、支架、框架、或台阶，以用于FI机械人108的基座的精准横向移动，以允许FI机械人108进出该FI的各种装载端口。在没有FI机器人轨道104的系统100的实施例中(例如，系统100包括FI机器人，该FI机器人可不需要横向移动其基座而到达多个装载端口)，基板载具净化套组102可被安装到FI框架106、FI面板及/或FI的基准板上。如所显示地，基板载具净化套组102经配置以在门116被打开时，引导多个气流110或流动(在图1中以虚线箭头代表)到基板载具112中，该基板载具装载到该FI的装载端口114上。系统100在控制器118的控制底下运作，该控制器可为可操作地透过有线或无线通讯网路耦合到各种元件，所述元件包括基板载具净化套组102。
图2描绘系统100的顶视图200，更详细地绘示气流110朝向载具112中的基板202的扩张流动方向(图2中以虚线三角形表示)。基板载具净化套组102内的基板间喷嘴阵列204经瞄准以使气体流过基板202的主要表面。在一些实施例中，基板间喷嘴阵列204相对于基板载具112的侧边而瞄准在大约45度的角度(由箭头206所指示)。在一些实施例中，基板间喷嘴阵列204的瞄准角度(亦即，箭头206)可经调整而以任何所需方向瞄准气流110(例如，基板202的中心点)，或设定该气流角度从直接进入到基板载具(零度)至垂直基板侧边(90度)。在一些实施例中，基板间喷嘴阵列204可经配置以振荡(例如，在角度范围中来回扫动，举例而言，零到90度)，或该角度可基于目前在载具112中的基板202的数量及/或位置而改变及/或达成期望的气流图案。基板间喷嘴阵列204的喷嘴经适配以使气流110以介于大约零度及大约120度之间的角度θ扩张。在一些实施例中，角度θ可基于目前在载具112中的基板202的数量及/或位置而随着时间改变及/或达成期望的气流图案。因此，在一些实施例中，可调整及/或可瞄准的喷嘴可在基板间喷嘴阵列204中使用。
图2亦描绘布幕喷嘴阵列208的范例，该布幕喷嘴阵列设置在相邻于基板间喷嘴阵列204其中一者处。在一些实施例中，布幕喷嘴阵列208具有相同于基板间喷嘴阵列204的一般结构，但可包括喷嘴，所述喷嘴经配置以产生更窄、连续、均匀、且一致的气体平面。布幕喷嘴阵列208经配置以将气体的平面或薄面横向引导(例如，大致平行于基板载具112的开口)越过基板载具112的开口，以形成气体布幕210，该气体布幕以扩张角度θ'瞄准于箭头212所指示的方向。在一些实施例中，布幕喷嘴阵列208的瞄准角度(亦即，箭头212)可经调整而以任何期望的方向瞄准气流210(例如，横越基板载具112的开口(零度))或设定该气流角度从进入基板载具(-45度)到远离到基板载具(+45度)。在一些实施例中，气体布幕210流动的扩张角度θ'可为约零度及约120度之间。来自布幕喷嘴阵列208的气体布幕210有效地阻止可能在该FI中的任何粒子、水分或其他气体进入基板载具112中。在一些实施例中，布幕喷嘴阵列208可以小角度瞄准远离基板载具112(例如，离该载具开口的平面小于15度)，以将气体抽离载具112，并在载具112的前方产生较低压力区，进一步减少可能在该FI中的颗粒、水分或其他气体进入基板载具112的机会。
在一些实施例中，布幕喷嘴阵列208可设置于横向相对于基板间喷嘴阵列204处，且在向下瞄准的基板载具开口的上方。换言之，布幕喷嘴阵列208可定位在横越基板载具净化套组102的顶部处，以向下引导气体薄片跨越基板载具112的开口。在又其他的实施例中，布幕喷嘴阵列208可定位于基板载具开口的下方，以向上引导气体薄片跨越基板载具112的开口。
在一些实施例中，基板间喷嘴阵列204及布幕喷嘴阵列208两者可包括可调整喷嘴，所述可调整喷嘴可在运作期间动态地调整，以改变喷嘴出口速度、喷射角度、扩张角度、流动图案、振荡速率、喷嘴形状及大小等。
在一些实施例中，气流速率及气流图案可经调整以最佳地减少颗粒、水分或其他气体进入载具112。举例而言，为了在载具112中相对于该FI中的气压而保持微正压(例如，大约0.005ATM)并又产生层状流动，也就是将空气从载具112的背侧移出该载具开口的中心的漩涡图案，气体可从基板间喷嘴阵列204而以特定的速率及角度流入载具112中。例如，在使用装载25个基板202的标准25槽基板载具的一些实施例中，最佳结果(例如，载具112内的最小化O2浓度)可藉由喷射N2到载具112中达成，该喷射是相对于载具112的侧边的45度角，并从基板间喷嘴阵列204的一个侧边的大约60SLM的速率，且从另一侧边大约30SLM的速率喷射，而布幕喷嘴阵列208以大约75SLM的速率喷射气体。
现在转向图3，系统100的侧视图300更详细地绘示气流110从基板间喷嘴阵列204到载具112中及基板202之间的流动方向(图3中以虚线三角形表示)。在一些实施例中，基板间喷嘴阵列204(及布幕喷嘴阵列208)的喷嘴主体302经配置以持定可移除/可替换的喷嘴头304，该喷嘴头包括复数个喷嘴306。喷嘴306的数量可为所使用的基板载具112的尺寸的函数。例如，具有50个喷嘴306的喷嘴头304可与基板载具112使用，该基板载具经配置以持定至多25个基板202。在此配置中，一对喷嘴306可经设置以在每个基板202的顶部及底部喷射气体。对于经适配以持定至多13个基板的基板载具112而言，具有26个喷嘴的喷嘴头304可被使用。
当插入到喷嘴主体302时，喷嘴头304内的气室308变成与气体供应通道310透过喷嘴头304的任一个端点或两个端部处的端口流动连通。在一些实施例中，喷嘴306的数量及排列可在不同的喷嘴头304中而不同，且因此藉由替换喷嘴头304，喷嘴的不同配置可以达成。除了喷嘴306外，气室308的形状对不同的喷嘴头304可以是不同的。在一些实施例中，气室308可包括可调整的风箱(未显示)，该风箱可改变气室308的形状(例如，气室308的背壁及各种喷嘴306之间的相对距离)，以改变前进至不同喷嘴306的气体的相对压力/流量。风箱可由系统软件控制，该系统软件执行于控制器118上。
在一些实施例中，喷嘴孔板312设置在喷嘴306的前方，以提供对独立喷嘴的控制。例如，喷嘴孔板312可包括多组变化尺寸及形状的规律间隔孔口，所述孔口的尺寸及形状经设置以与喷嘴306的数量及位置相对应。因此，藉由在不同组的孔口之间移动喷嘴孔板312，该气体喷射图案的各种特性可被调整。在一些实施例中，喷嘴孔板312的位置是由控制器118上执行的系统软件来控制。喷嘴孔板312的位置可被索引(indexed)到的孔板312中的孔口序列，该孔口序列允许密封步进马达(未显示)改变又追踪板材的位置。
可拆卸喷嘴头304允许现场(field)中的不同喷嘴互换以改变气流特性，例如喷嘴出口速度、喷射角度、及进入基板载具112的流动方向。相同的设计理念被应用到布幕喷嘴阵列208。布幕喷嘴头亦可互换，以亦允许现场中的不同喷嘴互换，以改变流动特性，例如喷嘴出口速度、喷射角度、以及横越基板载具开口的流动方向。例如，用于布幕喷嘴阵列208的喷嘴头可包括喷嘴，所述喷嘴经设定角度以远离基板载具开口，以允许(例如，离子化或非离子化的)净化气体将可能位于进入/离开的基板(或机械手)上的任何颗粒去除至该载具前方的封闭微环境中，并从而藉由朝向排气口的气流强迫所述颗粒离开该FI。
在一些实施例中，替代基板间喷嘴阵列204，或替代基板间喷嘴阵列204的其中一个，真空端口阵列(未显示)可被提供。类似地，替代布幕喷嘴阵列，或除了布幕喷嘴阵列之外(例如，横越载具开口设置)，真空端口阵列可被提供。真空端口阵列可包括多个吸力端口或用作为吸力端口的延长槽。即使当使用真空端口阵列时，通过确保气体进入载具的速率比离开的速率更高以在该基板载具内保持正压力可能是所期望的。
在一些实施例中，基板载具的四个边缘的每一个可经配置以包括一或更多个以任何可行使的安排而定位的基板间喷嘴阵列、布幕喷嘴阵列、及/或真空喷嘴阵列。因此，基板间喷嘴阵列、布幕喷嘴阵列、及/或真空喷嘴阵列的安排可为完全可配置的，且不限制为只是两个垂直的基板间喷嘴阵列及单一个垂直或水平的布幕喷嘴阵列。
图4A及图4B指示基板载具净化套组102的框架尺寸，以允许套组102可通用地与多个ADO、装载端口114及基板载具112相容，所述ADO、装载端口及基板载具符合半导体设备及材料国际(Semiconductor Equipment and Materials International,
Figure BDA0001271474420000071
)贸易协会的E62标准。图4A描绘套组102的框架的前视图400A。整体外部尺寸A是在约400mm至约440mm的范围内；内部尺寸B是在约360mm至约400mm的范围内；且对应于载具门开口的喷嘴阵列高度尺寸C是在约250mm至约300mm的范围内。图4B描绘套组102的框架的侧视图400B。套组102的整体深度尺寸D是小于约100mm。SEMI E62标准是用于300mm的基板。可行使于不同标准的其他尺寸可被使用。例如，SEMI E154标准定义了用于450mm基板的尺寸，且基板载具净化套组102可经配置以与符合E154标准的装置作业。换言之，本发明实施例的套组102可经配置以与所有符合SEMI标准的装载端口、ADO及基板载具相容。
现在转至图5A，显示了示意图，该示意图描绘气流控制气动回路500A的范例，该气流控制气动回路用于基板载具净化系统100。加压惰性气体供应器502(例如，氮气、氩气等)被耦合到供应阀504(例如，上锁–挂签(lock-out tag-out，LOTO阀))，该供应阀的输出耦合到用于基板间喷嘴阵列204的第一空气过滤调节器506(AFR1)及用于布幕喷嘴阵列208的第二空气过滤调节器508(AFR2)。第一空气过滤调节器506及第二空气过滤调节器508控制了来源气体压力传送到基板间喷嘴阵列204相对于布幕喷嘴阵列208的比例。
来自第一空气过滤调节器506的流动被分割于用于两个基板间喷嘴阵列204的两个并联子回路510之间。两个子回路510可各自包括相同的元件。例如，所述子回路可各自包括阀512(例如，电磁阀(solenoid valve))，以用于打开或关闭相应的基板间喷嘴阵列204。耦合至阀512的输出，子回路510的每一个亦包括两个流动开关514，该两个流动开关互相并联，且每个流量开关514被串联耦合至不同的限流器516，所述限流器可各自设定以允许不同的流动速率。耦合到限流器516的输出，子回路510的每一个亦包括梭阀(shuttle valve)518，该梭阀允许在来自两个不同流量开关514的流动之间做选择。因此，每个子回路510允许在三种不同的流动状态之间做选择：(1)关闭，(2)第一流动速率(例如，“高”)，及(3)第二流动速率(例如，“低”)。子回路510的输出被耦合到相应基板间喷嘴阵列204的气体供应通道310。例如，在一些实施例中，一个子回路510耦合至基板载具净化套组102的右手边的基板间喷嘴阵列204，且另一个子回路510耦合至左手边的基板间喷嘴阵列204。
来自第二空气过滤调节器508的流动被馈送至流动开关520，该流动开关与限流器521串联，该流动开关与该限流器一起使用以对布幕喷嘴阵列208设定气体的流动速率。限流器521的输出被耦合到阀522(例如，电磁阀)的输入，以用于开启或关闭布幕喷嘴阵列208。阀522的输出耦合到布幕喷嘴阵列208的输入。
在基板间喷嘴阵列204及/或布幕喷嘴阵列208的角度是可调整的或可动态调整的(例如，在使用中及/或喷射气体时可调整)，或在所述阵列经适配以振荡的实施例中，如图5B所描绘的一或更多个气动致动器回路500B可用于移动所述阵列。所显示的范例气动致动器回路500B包括干净干燥空气(clean dry air,CDA)供应器524，该干净干燥空气供应器耦合到供应阀526(例如，LOTO阀)，该供应阀的输出耦合到第三空气过滤调节器528(AFR3)。第三空气过滤调节器528的输出被馈送到阀530(例如，电磁阀)的输入，以用于控制气动致动器532(例如，线性或旋转致动器)的运作。在一些实施例中，一或更多个气动致动器回路500B可用来驱动基板间喷嘴阵列204、布幕喷嘴阵列208、喷嘴头304的气室308中的可调整风箱、基板间喷嘴阵列204或布幕喷嘴阵列208上的喷嘴孔板312(图3)、及/或任何其他可移动或可调整机械组件的运动。
图6描绘用于基板载具净化系统100的气流控制气动回路600的第二范例。加压惰性气体供应器602(例如，氮气、氩气等)被耦合到供应阀604(例如，LOTO阀)，该供应阀的输出耦合到用于基板间喷嘴阵列204的第一空气过滤调节器606(AFR1)及用于布幕喷嘴阵列208的第二空气过滤调节器608(AFR2)。第一空气过滤调节器606及第二空气过滤调节器608控制传送至基板间喷嘴阵列204相对于布幕喷嘴阵列208的来源气体压力的比例。
来自第一空气过滤调节器606的流动被分离在两个并联子回路610之间，以用于两个基板间喷嘴阵列204(例如，定位在基板载具开口的左手边及右手边)。两个子回路610可以各自包括相同的元件。例如，所述子回路可各自包括阀612(例如，电磁阀)，以用于开启或关闭各自的基板间喷嘴阵列204。耦合至阀612的输出，子回路610亦可各自包括质量流控制器614，每一个质量流控制器耦合到两个基板间喷嘴阵列204的其中一个。因此，子回路610允许在关闭及至多到第一空气过滤调节器606所提供的最大流速的任何所需流速之间做选择。子回路610的输出被耦合到各自的基板间喷嘴阵列204的气体供应通道310(图3)。例如，在一些实施例中，一个子回路610耦合至基板载具净化套组102的右手边的基板间喷嘴阵列204，且另一个子回路510耦合至左手边的基板间喷嘴阵列204。
来自第二空气过滤调节器608的流动被馈送到质量流控制器616以用于设定流至布幕喷嘴阵列208的气体流动速率。质量流控制器616的输出被耦合到阀618(例如，电磁阀)的输入，以用于开启或关闭布幕喷嘴阵列208。阀618的输出耦合到布幕喷嘴阵列208的输入。
如同图5的气流控制气动回路500A，图6的气流控制气动回路600亦可选择性地包括一或更多个气动致动器回路500B，如图5B所显示，以用于控制气动致动器532(例如，线性或旋转致动器)的运作。如以上所指示地，在一些实施例中，一或更多个气动致动器回路500B可用来驱动基板间喷嘴阵列204、布幕喷嘴阵列208、喷嘴头304的气室308中的可调整风箱(图3)、基板间喷嘴阵列204或布幕喷嘴阵列208上的喷嘴孔板312(图3)、及/或任何其他可移动或可调整机械组件的运动。
现在转向图7，描绘了用于基板载具净化系统100的范例控制介面700的截图视窗。虽然许多不同的控制介面可被使用，但以下的范例介面被详细描述以绘示系统100的运作特征。控制介面700可包括数个显示/控制区域，所述显示/控制区域提供处理状态及/或配置控制。图7中所显示的范例显示/控制区域的每一个被封闭在分离的虚线矩形中。例如，范例控制介面700包括基板载具状态区域702、处理净化状态显示区域704、喷嘴阵列状态区域706、喷嘴阵列配置控制区域708、按键显示区域710、载具装载喷嘴阵列控制区域712、及载具卸载喷嘴阵列控制区域714。额外的或更少的显示/控制区域可被使用。
基板载具状态区域702包括基板载具112的表示法，该基板载具包括数个基板凹槽716，所述基板凹槽集合成逻辑区域718。每个凹槽可持定一个基板202，且每个区域的凹槽数量及每个载具的区域数量可由使用者配置。例如，在图7描绘的特定配置中，载具112包括三个区域718，没有基板202的区域1包括8个凹槽716，具有七个基板202的区域2包含9个凹槽716(两个是空的)，及装满基板202的区域3包括八个凹槽716。注意到基板载具112的表示法可被修改以反映与系统100使用的任何尺寸的载具(具有合适的凹槽数量)。
在另一个范例中，每个区域718可仅包括一个凹槽716，且载具112可具有25个区域718。在又另一个范例中，载具112可仅具有一个区域718。一旦基板载具112被映射(mapped)，载具112中存在的基板202可在基板载具状态区域702中表示。每当基板202为了处理而从载具112移除，或从处理返回到载具112时，基板载具状态区域702被更新。因此，基板载具状态区域702用作为载具112中的基板202的目前映射。
在运作中，每个区域718被检查是否存在至少一个基板202。如果基板202存在，则区域状态将被设定为TRUE。如果不存在基板202，则对应的区域状态将被设定为FALSE。此举对每个分别的区域718实施。在所显示的特定范例中，可从三个区域718存在八种处理净化状态704的组合。每个额外的区域718将增加可能的处理净化状态704组合的数量，所述组合的数量基于以下公式：n＝2y，其中n表示可能的处理净化状态的数量且y表示区域的数量。因此，两个区域718将有四个处理净化状态704的组合，三个区域718将有八个处理净化状态704的组合，四个区域718将有十六个处理净化状态704的组合，二十五个区域718将产生33,554,432个处理净化状态704的组合，等等。提供给每个区域718的“清除晶圆”按钮允许操作员在模拟模式中测试各种区域的配置。
处理净化状态显示区域704反映了系统100的当前净化状态，且是基于哪些区域718中目前具有至少一个基板202来决定。如处理净化状态显示区域704的行(Row)720所显示，状态7被高亮显示，指示当前的处理净化状态是状态7。在此情况下，因为区域1没有基板而区域2及区域3各自具有至少一个基板存在(注意到区域2及区域3被高亮显示而区域1不是)。行722、行724及行726一起提供所有可能的处理净化状态1至状态8的类似真值表(truth table)的表示法。该表格的查阅揭示了状态7对应至载具112中的区域718的当前状态。在例示性范例中，如果一个基板将返回至载具112的区域1中的凹槽716，则处理净化状态将改变到状态5(亦即，所有区域包括至少一个基板)。如果接着区域2及区域3中的所有基板被移除而在区域1中留下一个基板，则处理净化状态将改变至状态3。
喷嘴阵列状态区域706表示基板间喷嘴阵列204及布幕喷嘴阵列208的当前状态。该阵列的状态是基于处理净化状态显示区域704中所指示的当前处理净化状态，而基于喷嘴阵列配置控制区域708(下方描述)中定义的配置来决定的。在此范例配置中(例如，图5A)，基板间喷嘴阵列204是三状态的，代表着所述基板间喷嘴阵列可为关闭的、低的或高的，且布幕喷嘴阵列208是双状态的，代表着该布幕喷嘴阵列是开启的或关闭的。左边的基板间喷嘴阵列204的当前状态(N1)是由状态标记728所指示，在右边的基板间喷嘴阵列204的当前状态(N2)是由状态标记730所指示，且在中心的布幕喷嘴阵列208的当前状态(C1)是由状态标记732指示。为了绘示所显示的范例，目前在系统100处于处理净化状态7(如处理净化状态显示区域704，行720中所指示)的同时，N1为LOW，N2为HIGH，且C1为ON。
在喷嘴阵列状态区域706中所指示的阵列的当前状态是由喷嘴阵列配置控制区域708及当前处理净化状态所决定的。喷嘴阵列配置控制区域708包括：对每个处理净化状态定义所需状态的布幕喷嘴阵列行734、对每个处理净化状态定义所需状态的左基板间喷嘴阵列(N1)行736、及对每个处理净化状态定义所需状态的右基板间喷嘴阵列(N2)行738。每个行上的每个输入框允许对特定行的阵列的每个处理净化状态(亦即，每个列)选择所需状态。
可用于每种阵列的各种状态被指示于按键显示区域710中，且对应于气流控制气动回路500A的硬件配置(图5)。如所显示地，基板间喷嘴阵列可配置为关闭的(OFF)(由空白输入框指示)，低的(LOW)(由勾选输入框指示)，及高的(HIGH)(由填满输入框指示)。布幕喷嘴阵列可配置为关闭的(OFF)(由空白输入框指示)，及开启的(ON)(由勾选输入框指示)。替代的符号及安排可被使用。
除了基于每个区域中不存在或存在至少一个基板以在处理净化状态显示区域704中定义的八个处理净化状态外，两个额外的净化状态可基于基板载具中的FI机器人的机械手(end effector)的存在来定义。在基板载具装载运作期间，具有基板的机械手进入载具，将基板放置在凹槽中，且接着空的机械手退出。在基板载具卸载运作期间，空的机械手进入载具，从凹槽拾取基板，且接着持有该基板的机械手从该载具退出。
载具装载喷嘴阵列控制区域712在基板载具装载处理期间定义了布幕喷嘴阵列208及基板间喷嘴阵列204的配置状态。载具卸载喷嘴阵列控制区域714在基板载具装载处理期间定义了布幕喷嘴阵列208及基板间喷嘴阵列204的配置状态。在载具装载喷嘴阵列控制区域712及载具卸载喷嘴阵列控制区域714两者中，按键显示区域710中使用的相同符号可被使用。
可被包括在载具装载喷嘴阵列控制区域712及载具卸载喷嘴阵列控制区域714两者中的额外配置控制为机械手类型指示符。例如，在一些实施例中，包括夹紧机制以用于牢固地持定基板的机械手可被使用。在其他实施例中，不夹紧基板的机械手可被使用。如果基板不以夹紧机制来固定到机械手，则使用者可能不希望冒险藉由来自一或更多个阵列的气流而使基板从机械手脱落。因此，若使用非夹紧机械手叶片，则机械手类型指示符可被用来复盖载具装载喷嘴阵列控制区域712或载具卸载喷嘴阵列控制区域714中的配置。
在一些实施例中，额外的显示/控制区域可被提供，以控制气动致动器回路500B(图5B)的运作，以控制额外的配置选项，例如基板间喷嘴阵列204、布幕喷嘴阵列208、喷嘴头304的气室308中的可调整风箱、基板间喷嘴阵列204或布幕喷嘴阵列208上的喷嘴孔板312(图3)、及/或任何其他可移动或可调整的机械组件的运动。
在使用具有质量流控制器614的气流控制气动回路600的实施例中，替代简单的三状态或双状态的状态输入选项，指定实际流动速率的参数数值可被输入到喷嘴阵列配置控制区域708的布幕喷嘴阵列行734、左基板间喷嘴阵列(N1)行736、及右基板间喷嘴阵列(N2)行738的输入框中。气流控制气动回路600可回应于所输入的参数数值来控制。类似地，载具装载喷嘴阵列控制区域712及载具卸载喷嘴阵列控制区域714中的输入框可经适配以接收指定实际流动速率的参数数值，以控制来自喷嘴阵列的气流。在一些实施例中，可使用喷嘴阵列配置控制区域708中的额外控制输入来选择替代气体。
现在转向图8，提供了流程图，该流程图依据本发明的实施例描绘操作基板载具净化系统100的范例方法800。基板载具放置在装载端口上，且该载具门被打开(802)。在一些实施例中，载具门打开状态及映射状态可被定义，其中随着载具门被打开且载具内的基板被映射，喷嘴阵列对着该载具喷射气流(804)。一旦门被打开，该载具内的基板被映射，以决定或确认实际在该载具中的基板的数量及位置。一旦基板被映射，系统100基于基板映射而决定处理净化状态，并基于所决定的处理净化状态的预定配置来启动基板间喷嘴阵列及布幕喷嘴阵列(806)。
随着基板202被FI机械人移出及进入基板载具112，系统100被改变至合适的预定喷射状态配置，该预定喷射状态配置是在载具装载喷嘴阵列控制区域712或载具卸载喷嘴阵列控制区域714任一者中指定的(808)。在每个基板被拾取或放置后，映射被更新(810)且系统100决定处理净化状态是否应该被改变(812)。若是，则新的处理净化状态被决定，且所述喷嘴阵列的状态依据新的状态而改变(806)。若否，则所述喷嘴阵列依据当前的处理净化状态而使气体流动(814)。
该方法重复进行，直到所有基板都被处理及/或基板载具将被密封且移除。在一些实施例中，载具门关闭状态可被定义，其中喷嘴阵列随着载具门被关闭而对该载具喷射气流。
许多实施例在本揭示中描述，且仅为了例示性目的而呈现。所描述的实施例并非，且无意图以任何方式成为限制性的。目前揭示的发明概念可广泛地应用于许多实施例，如同从本揭示显而易见。本领域具有通常知识者将意识到，所揭示的实施例可以各种改变及替换而行使，例如结构、逻辑、软件，及电性改变。虽然发明的所揭示实施例的特定特征可参考一或更多个特定实施例及/或绘图来描述，但应理解到这样的特征不限制在所参考描述的一或更多个特定实施例或绘图中使用，除非明确地另有指定。
本揭示既非所有实施例的字面描述，亦非必须存在于所有实施例的发明实施例特征的列表。
标题(阐述于本揭示的第一页的开头)不应被当作以任何方式作为所揭示的发明范围的限制。
“产品”这个用词代表任何机器、制造及/或物质的组合物，如35U.S.C.§101所认定，除非另有明确指定。
当单一装置、元件或制品在此描述时，一个以上的装置、元件或制品(无论他们是否配合)可替代地被用来代替所描述的单一装置、元件或制品。从而，被描述为装置所具有的功能性可替代地由一个以上的装置、元件或制品(无论他们是否配合)所具有。
类似地，在一个以上的装置、元件或制品在此描述的地方(无论他们是否配合)，单一的装置、元件或制品可替代地用来代替所描述的一个以上的装置、元件或制品。例如，复数个基于电脑的装置可被单一个基于电脑的装置取代。从而，被描述为一个以上的装置、元件或制品所拥有的各种功能性可替代地由单一个装置、元件或制品所拥有。
所描述的单一装置的功能性及/或特征可替代地体现于一或更多个其他装置，该其他装置被描述但并未明确地描述为具有这样的功能性及/或特征。因此，其他实施例不必包括所描述的装置本身，而是可包括一或更多个其他装置，该其他装置在其他实施例中将具有这样的功能性/特征。
彼此通信的装置不必是彼此连续通信的，除非另有明确指定。反之，这样的装置只需要在必要或需要的时候彼此传送，且可能实际上大部分的时间是避免交换资料的。例如，透过网际网路与另一台机器通信的机器可能一次好几周不传送资料至另一台机器。此外，彼此通信的装置可透过一或更多个中介(intermediaries)而直接或间接地进行通信。
具有数个元件或特征的实施例的描述并不意味着所有或甚至任何这些元件及/或特征是必要的。反之，各种选择性元件被描述以说明本发明可能的实施例的广泛种类。除非另有明确指定，否则没有元件及/或特征是必要的或要求的。
进一步而言，尽管处理步骤、算法或类者可以连续顺序来描述，但这样的处理可经配置而以不同的顺序来作业。换言之，可明确描述的任何步骤序列或顺序并不必然指示该些步骤以该顺序行使的要求。在此描述的处理步骤可以任何实际顺序来行使。进一步而言，某些步骤可同时或同步行使，尽管被描述或暗示为非同时发生(例如，因为一个步骤被描述在另一步骤之后)。另外，藉由绘图中的描绘来绘示的处理不意味着所绘示的处理是排斥其他的变化及修改，且不意味着所绘示的处理或其任何步骤对本发明是必要的，且不意味着所绘示的处理是优选的。
“决定”某事物可以各种方式来行使，且因此“决定”这个用词(及类似用词)包括运算、计算、推导、查看(例如，在表格、资料库或资料结构中)、探知、认识、及类者。
在此使用的“显示器”的用词是传达讯息给观查者的区域。该讯息可为动态的，在此情况下，LCD、LED、CRT、数字光处理(Digital Light Processing,DLP)、背面投影、正面投影或类者可被用以形成该显示器。显示器的纵横比可为4：3、16：9或类者。此外，显示器的解析度可为任何合适的解析度，例如480i、480p、720p、1080i、1080p或类者。传送到显示器的讯息格式可为任何合适的格式，例如标准清晰度电视(SDTV)、增强清晰度电视(EDTV)、高清晰度电视(HDTV)、或类者。该讯息可类似地是静态的，在此情况下，涂层玻璃(paintedglass)可用于形成该显示器。注意到，若需要的话，静态讯息可在能够显示动态讯息的显示器上呈现。某些显示器可为互动的，且如众所皆知地可包括触控屏幕特征或相关联的键盘。
本揭示可参考“控制系统”、介面，或程式。如在此所使用的控制系统、介面，或程式的用词，可为电脑处理器，该电脑处理器耦合至具有指令的作业系统、装置驱动器、及适当的程序(统称为“软件”)，以提供对控制系统描述的功能性。该软件被存储在相关联的存储装置中(有时称为电脑可读取媒体)。虽然考量到合适的编程通用电脑或计算装置可被使用，但亦考量到硬线电路或定制硬件(例如，专用集成电路(ASIC))可用来代替或结合软件指令，以用于实作各种实施例的处理。因此，实施例不受限于硬件及软件的任何特定组合。
“处理器”是指任何一或更多个微处理器、中央处理单元(CPU)装置、计算装置、微控制器、数字信号处理器、或类似的装置。模范处理器为INTEL PENTIUM或AMD ATHLON处理器。
“电脑可读取媒体”的用词是指参与提供数据(例如，指令)的任何法定媒体，该电脑可读取媒体可由电脑、处理器或类似装置读取。这样的媒体可采取许多形式，包括但不限于非挥发媒体、挥发性媒体、及传输媒体的特定法定种类。非挥发媒体包括例如，光盘或磁盘及其他永久存储器。挥发性媒体包括DRAM，其通常构成主要存储器。法定类型的传输媒体包括同轴缆线、铜线及光纤，包括电线，所述电线包含耦合到该处理器的系统汇流排。电脑可读取媒体的常见形式包括，例如，软盘、韧盘(flexible disk)、硬盘、磁带、任何其他的磁性媒体、CD-ROM、数字影音光碟(DVD)、任何其他的光学媒体、穿孔卡带、纸带、具有孔洞图案的任何其他实体媒体、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、USB内存棒、伺服器钥(dongle)，任何其他的存储晶片或卡匣、载波、或电脑可读取的任何其他媒体。“电脑可读取存储器”及/或“有形媒体”特定地排除仍然可由电脑来读取的信号、波(waves)、及波的形式或其他无形或非暂态媒体。
各种形式的电脑可读取媒体可涉及将指令序列承载至处理器。例如，指令序列(i)可从RAM传递到处理器，(ii)可承载于无线传送媒体上，及/或(iii)可根据数种格式、标准或协议而格式化。为了更详尽的列举协议，“网络”的用词于下方定义，且包括许多模范协议，所述协议亦可应用于此。
将显而易见的是，在此描述的各种方法及算法可由控制系统来实作及/或软件的指令可经设计以实现本发明的处理。
在数据库被描述的地方，本领域具有通常知识者将理解到：(i)用来替代所描述的数据库结构的数据结构可轻易地采用，及(ii)除了数据库之外的其他存储结构可轻易地采用。在此呈现的任何样本数据库的任何绘示或描述是用于资讯的储存呈现的例示性安排。除了由，例如，在绘图或其他地方绘示的表格之外的任何其他安排可被采用。类似地，数据库的任何绘示的项目仅代表模范讯息；本领域具有通常知识者将理解到，项目的数量及内容可与在此所描述的不同。此外，尽管存在数据库作为表格的任何描述，其他格式(包括关系数据库、物件基础模型、分层电子文件结构、及/或分布式数据库)可被使用，以储存及操纵在此描述的数据类型。类似地，数据库的对象方法或行为可被用于实现各种处理，例如在此描述的处理。此外，所述数据库可能以已知的方式而区域地储存，或远离存取该数据库的装置而储存。此外，虽然统一数据库可被考量，但所述数据库亦可能在各种装置之间分布及/或复制。
在此所用的“网络”是一或更多个计算装置可彼此通信的环境。这样的装置可透过有线或无线媒体而直接或间接通信，例如透过网际网络、LAN、WAN或乙太网(或IEEE802.3)、令牌环(Token Ring)，或透过任何适当的通信构件或通信构件的组合。模范协议包括但不受限于：蓝牙TM、分时多工存取(TDMA)、分码多工存取(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、用于GSM演进的增强型数据速率(Enhanced Data rates for GSM Evolution,EDGE)、通用分组无线服务(GPRS)、宽带CDMA(WCDMA)、高级移动电话系统(AMPS)、数字AMPS(D-AMPS)、IEEE 802.11(WI-FI)、IEEE 802.3、SAP、最佳品种(best of breed,BOB)、系统对系统(S2S)，或类者。注意到，如果视频信号或大档案经由网络发送，则宽带网络可被用于减轻延迟，该延迟与这样的大档案的传输相关联，然而，此举不是严格要求的。每个装置经适配以在这样的通信构件上通信。任何数量及类型的机器可透过网络而通信。在网络是网际网络的地方，透过网际网络的通信可经由网站，该网站由电脑或远端服务器透过线上数据网络而维护，该线上数据网络包含商业线上服务供应商、公告板系统(bulletin boardsystems)及类者。在又其他的实施例中，所述装置可彼此透过RF、有线电视、卫星连结及类者进行通信。在适当的地方，加密或其他安全措施，例如登录及密码可被提供，以保护所有权或机密讯息。
将显而易见的是，在此描述的各种方法及算法可藉由，例如，适当地编程通用电脑及计算装置而实现。通常处理器(例如，一或更多个微处理器)，将从存储器或类似装置接收指令，并且执行所述指令，从而行使所述指令所定义的一或更多个处理。此外，实现所述方法及算法的程序可利用各种媒体(例如，电脑可读取媒体)而以数种方式储存及传送。在一些实施例中，硬线回路或定制硬件可用来代替或结合实现各种实施例的处理的软件指令。因此，实施例不受限于硬件及软件的任何特定组合。从而，处理的描述类似地描述了至少一个用于行使该处理的装置，且类似地描述了至少一个用于行使该处理的电脑可读取媒体及/或存储器。行使该处理的设备可包括适合行使该处理的元件及装置(例如，处理器、输入及输出装置)。电脑可读取媒体可储存适合行使该方法的程序元素。
本揭示对本领域具有通常知识者提供数个实施例及/或发明的可行(enabling)描述。某些实施例及/或发明可能没有在本申请案中请求，但仍可在一或更多个延续申请案中请求，该延续申请案请求本申请案的优先权的权益。
前述仅揭示本发明的范例实施例。落在本发明的范畴内的上方揭示的设备、系统及方法的改变将显见于本领域具有通常知识者。
从而，虽然本发明已结合其模范实施例而揭示，但应理解到，其他实施例可落入本发明的精神及范畴内，如以下权利要求所定义。

Claims (15)

1.一种用于在工厂介面(FI)或设备前端模组(EFEM)的装载端口处净化基板载具的套组，所述套组包括：
框架，所述框架经配置以坐落在装载端口门附近而不干扰所述工厂介面或设备前端模组机器人的运作；
一或更多个基板间喷嘴阵列，所述基板间喷嘴阵列由所述框架支撑且经配置以喷射气体到基板载具中，其中所述一或更多个基板间喷嘴阵列具有可调整的瞄准角度和可调整的扩张角度；及
一或更多个布幕喷嘴阵列，所述布幕喷嘴阵列由所述框架支撑且经配置以喷射气体横越所述基板载具的开口。
2.如权利要求1所述的套组，其中所述套组经配置以被加到现行的工厂介面或设备前端模组。
3.如权利要求1所述的套组，其中所述一或更多个基板间喷嘴阵列包含两个基板间喷嘴阵列，所述基板间喷嘴阵列的每一个垂直设置在所述基板载具的所述开口的侧边上。
4.如权利要求1所述的套组，其中所述一或更多个布幕喷嘴阵列包含一个布幕喷嘴阵列，所述布幕喷嘴阵列垂直设置在所述基板载具的所述开口的侧边上。
5.如权利要求1所述的套组，其中所述一或更多个布幕喷嘴阵列包含一个布幕喷嘴阵列，所述布幕喷嘴阵列水平设置在所述基板载具的所述开口的顶部侧边或底部侧边上。
6.如权利要求5所述的套组，其中所述布幕喷嘴阵列经配置以垂直喷射气体横越所述基板载具的所述开口。
7.如权利要求1所述的套组，其中所述一或更多个基板间喷嘴阵列的每一个包含两个喷嘴，以用于所述基板载具内的每个凹槽。
8.一种用于净化基板载具的系统，所述系统包括：
装载端口，所述装载端口包括门，且所述装载端口经适配以接收基板载具；
框架，所述框架经配置以坐落在所述装载端口的所述门附近，而不干扰工厂介面(FI)或设备前端模组(EFEM)机器人的运作；
一或更多个基板间喷嘴阵列，所述基板间喷嘴阵列由所述框架支撑且经配置以喷射气体到所述基板载具中，其中所述一或更多个基板间喷嘴阵列具有可调整的瞄准角度和可调整的扩张角度；及
一或更多个布幕喷嘴阵列，所述布幕喷嘴阵列由所述框架支撑且经配置以喷射气体横越所述基板载具的开口。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述一或更多个基板间喷嘴阵列包含两个基板间喷嘴阵列，所述基板间喷嘴阵列的每一个垂直设置在所述基板载具的所述开口的侧边上。
10.如权利要求8所述的系统，其中所述一或更多个布幕喷嘴阵列包含一个布幕喷嘴阵列，所述布幕喷嘴阵列垂直设置在所述基板载具的所述开口的侧边上。
11.如权利要求8所述的系统，其中所述一或更多个布幕喷嘴阵列包含一个布幕喷嘴阵列，所述布幕喷嘴阵列水平设置在所述基板载具的所述开口的顶部侧边或底部侧边上。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述布幕喷嘴阵列经配置以垂直喷射气体横越所述基板载具的所述开口。
13.如权利要求8所述的系统，其中所述一或更多个基板间喷嘴阵列的每一个包含两个喷嘴，以用于所述基板载具内的每个凹槽。
14.一种在装载端口处净化基板载具的方法，所述方法包括以下步骤：
将基板载具传送至装载端口并打开所述载具的门；
随着所述载具门被打开，以气流喷射所述基板载具，且所述载具内的基板被映射；
基于基板映射来决定处理净化状态；及
利用所决定的处理净化状态的预定喷射状态配置，启动一或更多个基板间喷嘴阵列及一或更多个布幕喷嘴阵列，其中所述一或更多个基板间喷嘴阵列具有可调整的瞄准角度和可调整的扩张角度。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤：
随着基板从所述基板载具增加或移除，将所述喷射状态配置切换至装载喷射状态配置或卸载喷射状态配置；
随着基板从所述基板载具增加和移除，更新所述基板映射；
基于所更新的基板映射，决定新的处理净化状态；及
利用所决定的新处理净化状态的预定喷射状态配置，启动一或更多个基板间喷嘴阵列及一或更多个布幕喷嘴阵列。
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