CN107086194B - 用于半导体系统维护的通用服务车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于半导体系统维护的通用服务车。一种用于储藏衬底处理系统的部件的服务车，包括配置成储藏从衬底处理系统移除的传送板的第一侧。第一侧包括间隔开以保持传送板的相应上部的第一安装件和第二安装件。第一安装件和第二安装件中的每一个包括布置成保持传送板的上部的相应凹槽。第一侧还包括间隔开以邻接传送板的相应下部的第一缓冲件和第二缓冲件。第一缓冲件和第二缓冲件中的每一个布置成保持传送板的第一侧和下部之间的期望距离。服务车的第二侧包括抽屉或开口以提供进入服务车的内部的通路。

Description

用于半导体系统维护的通用服务车
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月15日提交的美国临时申请No.62/295,339的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于储藏和组织衬底处理系统的部件的系统和方法。
背景技术
这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的背景的目的。在该背景技术部分以及在提交时不会以其他方式认为是现有技术的描述的方面中描述的程度上，目前署名的发明人的工作既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。
衬底处理系统可用于执行诸如半导体晶片的衬底的蚀刻、沉积、清洁和/或其它处理。可以在衬底上执行的示例工艺包括(但不限于)等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、原子层沉积(ALD)工艺、化学增强等离子体气相沉积(CEPVD)工艺、溅射物理气相沉积(PVD)工艺、离子注入工艺和/或其它蚀刻(例如，化学蚀刻、等离子体蚀刻、反应离子蚀刻等)、沉积和清洁。衬底可以布置在诸如衬底处理系统的处理室中的基座之类的衬底支撑件上。仅作为示例，在沉积期间，将包括一种或多种前体的气体混合物引入到处理室中，并且激励等离子体以在衬底上沉积膜。
发明内容
一种用于储藏衬底处理系统的部件的服务车，包括被配置为储藏从衬底处理系统移除的传送板的第一侧。所述第一侧包括第一安装件和第二安装件。所述第一安装件和第二安装件间隔开以保持传送板的相应上部，并且所述第一安装件和第二安装件中的每一个包括布置成保持传送板的上部的相应凹槽。所述第一侧还包括第一缓冲件和第二缓冲件。所述第一缓冲件和第二缓冲件间隔开以邻接传送板的相应下部，并且第一缓冲件和第二缓冲件中的每一个布置成保持传送板的第一侧和下部之间的期望距离。所述服务车包括第二侧，该第二侧包括抽屉和开口中的至少一个，以提供通向服务车内部的通路。
根据详细描述、权利要求和附图，本公开的其它应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅意图用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：
图1A-1H示出了根据本公开的原理的一个示例性服务车；
图2A-2C示出了根据本公开原理的另一示例性服务车；和
图3示出了根据本公开的原理的一个示例性承载环储藏室；
图4A-4C示出根据本公开的原理安装在服务车上的一个示例性传送板；
图5A-5F示出了根据本公开的原理的一个示例性传送板安装件；
图6A-6C示出了根据本公开的原理的另一示例性传送板安装件；
图7A-7C示出了根据本公开的原理的另一示例性传送板安装件；
图8示出了根据本公开的原理的一个示例抽屉闩锁；
图9示出了根据本公开的原理的一个示例性工具托盘；
图10示出了根据本公开的原理的另一示例服务车；
图11示出了根据本公开的原理的另一示例服务车；和
图12示出了根据本公开的原理的另一示例服务车；
在附图中，附图标记可以重复使用以标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
衬底处理系统通常需要定期维修，包括清洁、维护等。清洁和维护可包括拆卸和重新组装衬底处理系统的各种部件，以及临时储藏从衬底处理系统移除的部件。部件包括(但不限于)工艺关键部件，所述工艺关键部件可能是易损坏的、大的、笨重的或不规则形状(例如，衬底处理系统的传送板)的部件、以及具有大范围的尺寸和储藏要求的部件。
根据本公开的原理的系统和方法提供了被配置为储藏与维修衬底处理系统相关的工具和其他物品的服务车。例如，服务车可以被配置为专门用于维修湿式清洁优化(WCO)沉积衬底处理系统或工具。服务车为与特定衬底处理系统的清洁、维护等相关联的所有部件和工具提供储藏，包括用于储藏在维修期间从系统移除的部件。在一些示例中，服务车的不同侧提供对不同储藏隔间和/或工具的获取(access)。例如，服务车的第一侧可以提供对与服务或清洁步骤相关联的工具(例如，布置在第一侧上的一组工具抽屉)的获取，而与第一侧相对或相邻的第二侧可以提供到其他储藏的工具和部件的获取。以这种方式，服务车允许获取各种部件和工具而不中断使用工具在服务车的另一侧(服务车的工作表面等)上执行的维修。
服务车的内部包括用于衬底处理系统的承载环(例如，陶瓷承载环)和MCA(最小接触面积)特征的保护性储藏，以及用于诸如校准前开式统集盒(FOUP)之类的较大物品的储藏。服务车可以包括支撑WCO平板的安装件和用于提供平板的充电的充电接口。
通常，某些类型的衬底处理系统的传送板是大的、不规则形状的铝板。服务车的一侧或多侧包括用于储藏和维修传送板的安装件。
每个工具抽屉可以包括被配置为储藏相应工具的一个或多个切口。工具抽屉被构造成处于锁定或解锁状态，并且可以在进入车的内部的门被锁定时解锁。因此，可以在不打开门的情况下获取工具抽屉。
服务车还可以包括可调节的储藏架、电源线和/或远程充电电池组。服务车还可以构造成允许将来扩展，包括(但不限于)更长或可调节的推杆、附加的搁板、铰接或致动的平板监视器、隐藏的平板监视器等。
现在参考图1A-1H，示出了根据本公开的原理的一个示例性服务车100的各种视图。例如，服务车100可以被配置成用于维修WCO沉积衬底处理系统或工具。服务车100被轮转以便于接近衬底处理系统。在图1A和1D中，示出了通过服务车100的前侧104剖开的服务车100的内部，以提供一个或多个可调节搁板108、承载环储藏室112(包括例如被配置为接受相应承载环的隔板或横档)、工具抽屉116、FOUP储藏室120和/或额外的大物品储藏室124的视图。工具抽屉116和FOUP储藏室120(例如，使用门128)可在服务车100的第一侧132上访问，而可调节搁板108和储藏室124可在服务车100的与第一侧132相对的第二侧136上访问。仅作为示例，抽屉116中的顶部的一个可以包括用于普通工具的切口，抽屉116中的中间的一个可以被配置为储藏MCA特征，并且抽屉116中的底部的一个可以包括用于专用工具的切口。仅作为示例，服务车100由不锈钢(例如，316不锈钢)构造。
服务车100的背面144包括定位成安装传送板152(例如，开口型的、密封型的、或星形的传送板)的一个或多个安装件148，以及一个或多个缓冲件156，一个或多个缓冲件156设置为保持传送板152和背面144之间的期望距离。如图1H中更详细地所示，服务车100可包括可移除/可更换的上工作表面160。工作表面160可包括提供静电放电(ESD)保护的材料。服务车100在相应的角部处包括保持突出部164，以保持工作表面160的位置。突出部164可以仅在相应的角部处设置，以使工作表面160和突出部164之间的颗粒捕集最小化。服务车100可以包括用于运输服务车100的一个或多个手柄或推杆168。
背面144可以包括电源线入口孔172。例如，电源条(例如，包括GFI出口和浪涌保护的15A电源条)可以安装在服务车100的内部。
图2A-2C示出了服务车100的另一示例性构造的视图。如图2A-2C所示，服务车100包括用于将监视器、平板或其他电子设备安装到服务车100的铰接/铰接安装臂和支架200。
图3示出了一个示例性承载环储藏室300。承载环储藏室300包括布置成接收相应承载环308的一对或多对搁板或横档304。如图所示，载波环储藏室300包括四组横档304。横档304可包括由将防止损坏承载环308的材料(例如，特氟隆、PTFE等)制成的衬垫312。横档304可以向后/向下倾斜(例如，5％的倾斜)，以防止承载环308向外滑动。承载环储藏室300包括阻挡物316(其也可以由特氟隆或另一种非研磨性材料形成)以将承载环308保持在横档304上。换句话说，阻挡物316防止承载环308向后滑动脱离横档304并进一步进入服务车100的内部。
图4A-4C示出了安装在一个示例性安装件404上的传送板400的特写视图。图5A-5F示出了第一示例性安装件500。安装件500可以使用穿过螺栓孔504插入的螺栓或其它紧固件连接到服务车100的一侧。可以提供盖508以覆盖螺栓孔504。图6A-6C示出了另一示例性安装件600。图7A-7C示出了又一示例性安装件700。安装件500、600和700可以由塑料或其它非研磨材料形成，包括(但不限于)PLA、HDPE、特氟隆等。安装件500、600和700各自包括相应的槽512、612和712，所述槽被布置成将传送板固定在离服务车100的所述侧的一期望距离处，并且防止传送板碰撞服务车。安装件500、600、700定位成接收和保持传送板的上部。相反，缓冲件156布置成邻接传送板的下部，如图1E所示，以防止传送板碰撞服务车100的所述侧。缓冲件156可以是锥形的并且由橡胶或其他合适的材料形成。
图8示出了用于选择性地锁定抽屉804的一个示例性铰接闩锁800。闩锁800构造成在打开位置和关闭位置之间致动。在闩锁800处于如图所示的打开位置时，抽屉804被解锁。因此，即使门在下储藏区域上方关闭并且被锁定，抽屉804仍然可以被打开，因为闩锁800不阻止抽屉804的移动。相反地，如果闩锁800被关闭并且门被关闭且锁定，门重叠并且捕获在门的顶部下方延伸的闩锁800的一部分。换句话说，门将闩锁800捕获并保持在关闭位置。因此，如果闩锁800关闭并且门关闭并锁定在闩锁800上，则抽屉804也被锁定。
图9示出了设置在工具抽屉内的示例性托盘900。托盘900包括构造成储藏各种工具和部件的多个切口904。例如，每个切口904具有与相应的一个工具类似的形状。
图10-12示出了服务车100的其他示例性构造。在这些示例中，服务车100还包括喷头托盘920，喷头托盘920构造成储藏从被维修的衬底处理系统移除的喷头。托盘920被配置为可围绕由柱924限定的轴线单独地旋转。仅作为示例，柱924可以是可折叠的(例如，伸缩、可折叠到服务车100的内部等)，使得托盘920可以在不使用时向下折叠。
服务车100可以包括承载环储藏抽屉928。抽屉928包括一个或多个狭槽932，其被配置为接收相应的承载环。槽932可以衬有保护材料(例如，特氟隆、PTFE等)以防止损坏承载环。服务车100可以包括多个工具抽屉936，其配置成储藏与特定类型的衬底处理系统的维修和维护相关联的工具。服务车100可包括用于固定工具抽屉936的可锁定门940。
服务车100可以具有被配置为选择性地接收和连接到附加服务车区段944的模块化设计。在图10中，服务车区段944可以经由轨道948和/或一个或多个闩锁952连接到服务车100。例如，轨道948可以连接到区段944并且构造成滑动到设置在服务车100的底表面上的互补狭槽956中(或反之亦然)。如图所示，当区段944相对于服务车100处于延伸位置时，服务车100和/或区段944可以包括托盘960，其构造成向下折叠用于储藏(如图所示)或展开以提供额外的储藏或工作表面。相反，如图11所示，服务车区段944可以仅使用闩锁952连接到服务车100。
如图12所示，服务车100的与工具抽屉936相对的一侧可以包括一对配置成用于悬挂传送板968的安装件或柱964。柱964可以包括金属(例如钢或铝)并且可以涂覆有塑料或其它材料以防止损坏传送板968。在一些示例中，柱964可以被铰接以在不使用时向上折叠。
前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方式在上面被描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其它实施方式的特征中实现和/或与任何其它实施方式的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个或多个实施方式彼此的置换保持在本公开的范围内。
使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间、电路元件之间、半导体层之间等)的空间和功能关系，各种术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨”、“在...顶部”、“在...上面”、“在...下面”和“设置”。除非将第一和第二元件之间的关系明确地描述为“直接”，否则在上述公开中描述这种关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元件之间不存在其它中间元件，但是也可以是间接关系，其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括工艺气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)发生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、进出工具和其他输送工具和/或连接到特定系统或与特定系统接口的装载锁的晶片输送。
概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用终点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式输送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或在晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分中，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、从多个制造操作研究趋势或性能度量，以改变当前处理的参数、设置要跟随当前处理的处理步骤、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户接口，然后将该参数和/或设置从远程计算机输送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个离散控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)定位的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。
示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。

Claims (17)

1.一种用于储藏衬底处理系统的传送板的服务车，所述服务车包括：
上表面；
第一侧，其中，所述第一侧竖直定向并垂直于所述上表面，其中所述第一侧包括
第一安装件和第二安装件，其中所述第一安装件和所述第二安装件间隔开以保持所述传送板的相应上部，其中所述第一安装件和所述第二安装件中的每一个以垂直于由所述第一侧限定的平面的方向从所述第一侧向外延伸，并且其中所述第一安装件和所述第二安装件中的每一个包括相应的槽，所述槽至少部分的包围所述第一安装件和所述第二安装件并且位于所述第一安装件和所述第二安装件的相应端部与所述第一侧之间，和
第一缓冲件和第二缓冲件，其中所述第一缓冲件和所述第二缓冲件布置在所述第一侧上、位于所述第一安装件和第二安装件之下；和
第二侧，包括抽屉和开口中的至少一个，以提供对所述服务车的内部的访问，其中所述第二侧竖直定向并垂直于所述上表面。
2.根据权利要求1所述的服务车，其中所述服务车的所述内部包括用于所述衬底处理系统的承载环的储藏室。
3.根据权利要求2所述的服务车，其中用于所述承载环的所述储藏室包括至少一对横档，所述至少一对横档布置成通过所述服务车的所述第二侧中的所述开口接纳所述承载环。
4.根据权利要求3所述的服务车，其中，所述至少一对横档包括布置成接触所述承载环的衬垫。
5.根据权利要求3所述的服务车，其中用于所述承载环的所述储藏室包括布置成将所述承载环保持在所述至少一对横档上的阻挡物。
6.根据权利要求1所述的服务车，其中所述抽屉被构造成储藏与维修湿式清洁优化(WCO)沉积衬底处理系统相关联的工具。
7.根据权利要求6所述的服务车，其中所述抽屉包括具有对应于所述工具的相应形状的切口。
8.根据权利要求7所述的服务车，其中所述切口包括对应于所述衬底处理系统的最小接触面积(MCA)特征的切口。
9.根据权利要求1所述的服务车，其中所述开口被构造成接纳前开式统集盒(FOUP)。
10.根据权利要求1所述的服务车，其中所述第二侧包括所述抽屉、用于在所述抽屉下方的开口中布置的承载环的储藏室、以及用于在所述承载环的所述储藏室下方的开口中的前开式统集盒的储藏室。
11.根据权利要求10所述的服务车，其中所述第二侧包括门，所述门布置成选择性地关闭所述第二侧中的所述开口。
12.根据权利要求11所述的服务车，其中
所述第二侧包括邻近所述抽屉的第一侧布置的铰接闩锁；
所述铰接闩锁在所述抽屉下方延伸到所述开口的上部；
所述铰接闩锁具有打开位置和关闭位置；
当所述铰接闩锁处于所述打开位置并且所述门被关闭时，所述铰接闩锁不妨碍所述抽屉被打开；和
当所述铰接闩锁处于所述关闭位置并且所述门被关闭时，所述门捕获延伸到所述开口的所述上部中的所述铰接闩锁，并且所述铰接闩锁防止所述抽屉被打开。
13.根据权利要求1所述的服务车，其中所述第一安装件和所述第二安装件中的每一个包括孔和穿过所述孔插入的紧固件，以将所述第一安装件和所述第二安装件中的相应一个连接到所述服务车的所述第一侧。
14.根据权利要求13所述的服务车，其中所述第一安装件和所述第二安装件中的每一个包括布置在所述孔上方的盖。
15.根据权利要求1所述的服务车，其中所述第一安装件和所述第二安装件包括塑料、聚乳酸(PLA)、高密度聚乙烯(HDPE)和特氟隆中的至少一种。
16.根据权利要求1所述的服务车，其中所述第一缓冲件和所述第二缓冲件中的每一个是锥形的。
17.根据权利要求1所述的服务车，其中所述第一缓冲件和所述第二缓冲件中的每一个包括橡胶。
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