CN111508871A - 具有工厂接口环境控制的基板处理系统、装置和方法 - Google Patents

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迪安·C·赫鲁泽克
阿扬·马宗达
约翰·C·门克
海尔德·T·李
桑格兰姆·帕蒂尔
桑杰·拉贾拉姆
道格拉斯·鲍姆加滕
尼尔·梅里
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Abstract

本文描述包含工厂接口环境控制的电子器件处理系统。一个电子器件处理系统具有工厂接口，所述工厂接口具有工厂接口腔室、与所述工厂接口耦接的装载锁定装置、与所述工厂接口耦接的一个或更多个基板载具及与所述工厂接口耦接的环境控制系统，且所述环境控制系统可操作以监视或控制所述工厂接口腔室内的以下其中一者：相对湿度、温度、氧量或惰性气体量。在另一方面，为所述工厂接口腔室内的载具净化腔室提供净化。在诸多其他方面中描述处理基板的方法。

Description

具有工厂接口环境控制的基板处理系统、装置和方法
本申请是申请日为2014年8月11日、申请号为201480043188.6、发明名称为“具有工厂接口环境控制的基板处理系统、装置和方法”的发明专利申请的分案申请。
相关申请
本申请依据专利法主张享有2013年8月12号申请的美国专利临时申请第61/865,046号且发明名称为“具有工厂接口环境控制的基板处理系统、装置和方法(SUBSTRATEPROCESSING SYSTEMS，APPARATUS，AND METHODS WITH FACTORY INTERFACE ENVIRONMENTALCONTROLS)”(代理人案号：21149/USA/L)的优先权，为了所有目的所述临时申请的内容以援引方式全文结合在此。
技术领域
本申请实施方式是关于电子器件制造，且更明确地说是关于设备前端模块(EFEM)及用于处理基板的装置、系统与方法。
背景技术
电子器件制造系统可包括多个处理腔室，这些处理腔室布置在主机壳体四周，所述主机壳体具有传送腔室及一个或更多个装载锁定腔室，所述一个或更多个装载锁定腔室配置用于传递基板至所述传送腔室中。这些系统可采用传送机器人，例如，所述传送机器人可容纳在所述传送腔室内。传送机器人可为选择性顺应关节机械臂式(selectivelycompliant articulated robot arm；SCARA)机器人或诸如此类者，且传送机器人可适于在多个腔室与一个或更多个装载锁定腔室之间传输基板。例如，所述传送机器人可将基板从处理腔室传输至处理腔室、从装载锁定腔室传输至处理腔室，及反向传送。
在半导体元件制造中，基板的处理通常在多个工具中进行，其中所述基板置于基板载具(例如，前开式标准舱，FOUP)内而在所述多个工具之间移动。所述FOUP可与EFEM(有时称为“22厂接口或FI”)对接，所述EFEM包括装载/卸载机器人，其中所述装载/卸载机器人是可操作的以在所述FOUP及所述工具的一个或更多个装载锁定之间传送基板，从而允许基板通过以供进行处理。现有的系统可从中得到效率及/或工艺质量改善的益处。
因此，期望得到在处理基板方面具有提高的效率和/或能力的系统、装置与方法。
发明内容
在一方面中，提供一种电子器件处理系统。所述电子器件处理系统包括：包括工厂接口腔室的工厂接口，与所述工厂接口耦接的装载锁定装置，与所述工厂接口耦接的一个或更多个基板载具，及与所述工厂接口耦接的环境控制系统，且所述环境控制系统可操作以监视或控制所述工厂接口腔室内的以下之一者：相对湿度、温度、O2的量或惰性气体的量。
在另一方面中，提供一种在电子器件处理系统中处理基板的方法。所述方法包括：提供工厂接口且所述工厂接口包含工厂接口腔室，与所述工厂接口对接的一个或更多个基板载具，装载锁定装置且所述装载锁定装置包含与所述工厂接口耦接的一个或更多个装载锁定腔室及可选用的(possibly)进出门(access door)；及控制所述工厂接口腔室中的环境条件以符合环境先决条件(preconditions)。
在又另一方法方面中，提供一种在电子器件处理系统中处理基板的方法。所述方法包括：提供工厂接口，所述工厂接口包含工厂接口腔室，与所述工厂接口对接的一个或更多个基板载具，在所述工厂接口腔室中的一个或更多个载具净化腔室及与所述工厂接口耦接的一个或更多个装载锁定腔室；及控制所述工厂接口腔室及所述一个或更多个载具净化腔室内的环境条件。
根据本发明所述实施方式及其他实施方式提供诸多的其他方面。通过以下详细说明、后附权利要求及所附附图将可更清楚地了解本发明实施方式的其他特征与方面。
附图说明
以下描述的附图仅用于示范说明的目的，且未必按比例绘制。这些附图并非意在以任何方式限制本发明的范围。
图1图示根据实施方式的电子器件处理系统的示意性顶视图，所述系统包含工厂接口环境控制。
图2图示流程图，所述流程图描述在根据实施方式的电子器件处理系统中处理基板的方法。
图3图示根据本发明实施方式的电子器件处理系统的示意性顶视图，所述系统包括惰性气体再循环系统。
图4图示根据实施方式的另一电子器件处理系统的示意性顶视图，所述系统包括环境控制及惰性气体再循环。
图5A图示根据实施方式的载具净化组件的剖面侧视图。
图5B图示根据实施方式所做的载具净化组件的正视图。
图6图示另一流程图，所述流程图示出在根据实施方式的电子器件处理系统中处理基板的方法。
具体实施方式
现将参照本发明的示例性实施方式做详细说明，并在附图中图示这些实施方式。在这些附图中，尽可能地使用相同附图标记来代表数个视图中相同或相似的部位。除非另有特别注明，否则本文中所描述的多个实施方式的特征可相互组合。
电子器件制造业期望极精确的处理，也期望可在各个不同位置之间快速传输基板。尤其是，现存的系统可在FOUP与装载锁定腔室之间传送基板，且随后将基板传送至处理腔室中。然而，当观察到有相对较高的湿度、温度或其他环境因素(诸如含氧(O2)量太高)时，现存系统会受到问题的困扰。特别是暴露在相对高湿度水平或相对高O2水平下可能对基板性质造成不利的影响。
根据本发明的一个或更多个实施方式提供电子器件处理系统，所述电子器件处理系统适于提供改进的基板处理。本文中所述的这些系统与方法可通过控制工厂接口的工厂接口腔室中的环境条件而在基板处理方面提供效率和/或处理上的改进。所述工厂接口接收来自一个或更多个基板载具的基板，所述一个或更多个基板载具与所述工厂接口对接(例如，与所述工厂接口的前表面对接)，并且装载/卸载机器人将所述基板输送至耦接在所述工厂接口的另一表面(例如，所述工厂接口的后表面)上的一个或更多个装载锁定腔室。在某些实施方式中，监视一个或更多个环境参数(例如，相对湿度、温度、O2量或惰性气体的量)，并且除非符合所述工厂接口腔室内环境的某些先决条件，否则与所述工厂接口对接的所述一个或更多个装载锁定腔室或任何FOUP可能都不开启。
参照本文图1至图6，说明本发明的示例性方法实施方式与设备实施方式的进一步细节。
图1是根据本发明一个或更多个实施方式的电子器件处理系统100的示例性实例示意图。电子器件处理系统100可包含主机壳体101，所述主机壳体101具有界定传送腔室102的壳壁。传送机器人103(以虚线圆圈表示)可至少部分容纳在所述传送腔室102中。传送机器人103可配置且适于通过操作所述传送机器人103的臂以将基板放置于目的地或从目的地取回基板。当基板一词用于本文中时，基板意指用于制造电子器件或电路元件的物品，诸如含氧化硅(silica)的晶片、经图案化的晶片或诸如此类者。
在所示实施方式中，传送机器人103可为任何适当类型的偏轴机器人(off-axisrobot)，所述机器人适于服务与所述传送腔室102耦接的各种双腔室(twin chambers)并可进出所述传送腔室102，举例而言，诸如美国专利公开号第2010/0178147号中公开的机器人。也可使用其他的偏轴机器人。偏轴机器人为任何能操作而可在除了径向以外的方向上朝向或远离所述机器人肩转轴伸出终端受动器的机器人结构，所述机器人通常置中地设置在所述传送腔室102的中心处。
驱动组件(图中未示出)包含传送机器人103的多个驱动电动机，通过控制器125对所述驱动组件下达适当命令，可控制所述传送机器人103的多个手臂构件的运动。来自控制器125的信号可导致所述传送机器人103的多个元件的运动。可通过多个传感器(诸如位置编码器(position encoder)或诸如此类者)为所述元件中的一者或更多者提供适当的反馈机制。
传送机器人103可包含可绕着肩轴旋转的手臂，所述手臂可大致位于所述传送腔室102的中心处。传送机器人103可包含基部，所述基部适于附接在用于形成所述传送腔室102下部分的壳壁(例如，底板(floor))处。然而，在某些实施方式中，传送机器人103可附接于顶板(ceiling)。机器人103可为双SCARA机器人或其他类型的双机器人，所述机器人适于服务双腔室(例如，并行设置的腔室)。可使用其他类型的处理腔室方位及传送机器人。
利用任何适当的驱动电动机(诸如，现有的可变磁阻式或永久磁铁式电动机)可使所述传送机器人103的臂构件旋转。臂可适于相对于所述基部在X-Y平面中旋转。可使用任意适当数目的臂构件及终端受动器以用于搬运基板。
此外，在某些实施方式中，传送机器人103的驱动组件可包含Z-轴运动能力。尤其是，可通过运动限制器约束所述电动机壳体以免所述电动机壳体相对于外壳(outercasting)做旋转。运动限制器可为两个或更多个线性轴承或其他类型的轴承，或是起限制所述电动机壳体相对于所述外壳旋转但允许所述电动机壳体及所连接的臂沿着垂直方向做Z-轴(垂直)运动作用的滑动机构。利用垂直电动机可提供垂直运动。可操作所述垂直电动机的旋转动作以使接收器(receiver)中的导螺杆旋转，所述接收器耦接于电动机壳体或与电动机壳体整合成为一体。此旋转可垂直移动所述电动机壳体，且从而垂直移动所述臂、所述一个或更多个附接的终端受动器及支撑在终端受动器上的基板。在某些实施方式中，可用适当的密封在所述电动机壳体与所述基部之间形成密封，从而容纳所述垂直运动并维持所述传送腔室102内的真空。
在所示实施方式中的传送腔室102在形状上通常可为方形或略微呈矩形，并可包含第一面102A、在所述第一面102A对面的第二面102B、第三面102C及在所述第三面102C对面的第四面102D。传送机器人103可优选地擅长于(adept)同时将两个基板送入多个腔室组中及/或从所述腔室组中取出。第一面102A、第二面102B、第三面102C及第四面102D通常可为平面，且进入所述腔室组中的入口通道可沿着各个面设置。然而，也可能使用其他合适形状的主机壳体101及其他适当数量的面与处理腔室。
传送机器人103的目的地可为第一腔室组108A与108B，所述第一腔室组108A与108B耦接于第一面102A，且所述第一腔室组108A与108B可配置并可操作以在送入所述第一腔室组中的基板上进行工艺。所述工艺可为任何适当的工艺，例如等离子气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)、蚀刻、退火、预清洁、去除金属或金属氧化物，或诸如此类的工艺。也可在所述腔室中于基板上进行其他工艺。
传送机器人103的目的地也可为第二腔室组108C与108D，所述第二腔室组108C与108D通常可在所述第一腔室组108A与108B的对面。所述第二腔室组108C与108D可耦接于第二面102B，且所述第二腔室组108C与108D可配置并适于在所述基板上进行任何适当的工艺，诸如上述工艺中的任一工艺。同样地，传送机器人103的目的地也可为第三腔室组108E与108F，所述第三腔室组108E与108F通常可在装载锁定装置112的对面，所述装载锁定装置112耦接于所述第三面102C。第三腔室组108E与108F可配置并适于在所述基板上进行任何适当的工艺，诸如上述工艺中的任一工艺。
通过与工厂接口114的表面(例如，后壁)耦接的装载锁定装置112，传送腔室102可从工厂接口114接收基板，且基板也可离开传送腔室102而前往所述工厂接口114。装载锁定装置112可包含一个或更多个装载锁定腔室(举例而言，例如装载锁定腔室112A、装载锁定腔室112B)。装载锁定装置112中所含的装载锁定腔室112A与112B可为单晶片装载锁定(SWLL)腔室或是多晶片腔室。在某些实施方式中，装载锁定装置112可包含加热平台/加热装置以加热所述基板至高于约200℃，使得在基板从工厂接口114传递进入传送腔室102中之前，可在进入的所述基板上进行脱气(degassing)工艺。
工厂接口114可为任何外壳，所述外壳具有侧壁表面(包括前壁、后壁、两侧壁、顶部及底部)以形成工厂接口腔室114C。可在工厂接口114的表面(例如，前表面)上提供一个或更多个装载口(load port)115，且所述一个或更多个装载口115可配置并适于接收位于所述装载口处的一个或更多个基板载具116(例如，前开式标准舱或FOUP)。
工厂接口114可包含具有适当习知构造的装载/卸载机器人117(以虚线显示)，所述装载/卸载机器人117位于工厂接口腔室114C内。一旦基板载具116的门开启，装载/卸载机器人117就可配置并操作为从所述一个或更多个基板载具116中取出基板并通过工厂接口腔室114C将基板放入所述一个或更多个装载锁定腔室112A与112B中(当所述装载锁定装置112中提供装载锁定腔室112A与112B时)。可使用任何具有适当结构且允许在传送腔室102与工厂接口腔室114C之间传送基板的装载锁定装置112。
在传送腔室102的入口/出口处可包含狭缝阀(slitvalve)134以供通往各个处理腔室108A至处理腔室108F。同样的，在一个或更多个装载锁定装置112中的装载锁定腔室112A与112B可包含内侧装载锁定狭缝阀136与外侧装载锁定狭缝阀138。当将基板放入多个处理腔室108A～108F及装载锁定腔室112A与112B中或从多个处理腔室108A～108F及装载锁定腔室112A与112B中取出基板时，狭缝阀134、狭缝阀136、狭缝阀138适于开启或关闭。狭缝阀134、狭缝阀136、狭缝阀138可为任何合适的习知结构，诸如L-运动(L-motion)狭缝阀。
在所示实施方式中，工厂接口腔室114C可配备有环境控制以提供环境受控制的氛围。尤其是，环境控制系统118耦接于工厂接口114并可操作以用于监视和/或控制工厂接口腔室114C内的环境条件。在某些实施方式中及某些时间点，工厂接口腔室114C内部可接收来自惰性气源118A的惰性气体，诸如氩气(Ar)、氮气(N2)或氦气(He)。在其他实施方式中或其他时间点，可由空气源118B提供空气(例如，过滤后的空气)。
更详细而言，环境控制系统118可控制工厂接口腔室114C中的以下至少一者：1)相对湿度(RH)；2)温度(T)；3)O2的量；或4)惰性气体的量。可监视和/或控制所述工厂接口的其他环境条件，诸如气体流量或压力，或气体流量和压力两者。
在某些实施方式中，环境控制系统118包含控制器125。控制器125可包含用来接收来自多个传感器的输入和控制一个或更多个阀的适当处理器、存储器及电子元件。在一个或更多个实施方式中，环境控制系统118可使用被配置并适于感测相对湿度(RH)的相对湿度传感器130感测所述工厂接口腔室114C内的相对湿度(RH)以监视相对湿度(RH)。可使用任何适当类型的相对湿度传感器130，诸如电容式传感器。在某些实施方式中，控制器125监视RH，且当提供给控制器125的RH测量值高于预定的RH临界值时，与所述工厂接口114的装载口耦接的所述一个或更多个基板载具116的载具门116D保持关闭。当RH测量值下降至低于预定的RH临界值时，所述基板载具116的载具门116D可被开启。通过使适量的惰性气体从环境控制系统118的惰性气源118A流入工厂接口腔室114C中可降低RH。如文中所述，来自惰性气源118A的惰性气体可为氩气、N2、氦气或上述气体的混合物。供应干燥氮气(N2)可能相当有效。低H2O水平(例如，少于5ppm)的大量压缩惰性气体可用于作为所述环境控制系统118中的惰性气源118A。
在其他方面中，环境控制系统118使用相对湿度传感器130测量相对湿度值，且若所述相对湿度测量值高于预定的相对湿度参考值时，与所述工厂接口114耦接的所述一个或更多个装载锁定装置112的外侧装载锁定狭缝阀138保持关闭。所述一个或更多个装载锁定装置112可保持关闭，直到所述相对湿度下降至低于所述预定的相对湿度参考值。如以上所讨论般，通过从控制器125至所述环境控制系统118的控制信号使适当数量的惰性气体从惰性气源118A流入工厂接口腔室114C中，可降低所述RH。在一个或更多个实施方式中，依据在电子器件处理系统100中进行的特定工艺所能容许的水份水平而定，预定的相对湿度参考值可小于1000ppm的水份、小于500ppm的水份或甚至小于100ppm的水份。
在某些实施方式中，电子器件处理系统100的环境控制系统118可包含空气源118B，空气源118B耦接至工厂接口腔室114C。空气源118B可通过适当的导管及一个或更多个阀而耦接至工厂接口腔室114C。环境控制系统118可包含氧传感器132，所述氧传感器132被配置并适于感测所述工厂接口腔室114C内的氧气(O2)水平。在一实施方式中，当有人欲进入工厂接口腔室114C并发出进入的请求时，环境控制系统118的控制器125可从空气源118B流入空气，使得至少一部份的惰性气体环境被排放并被空气替换。当在工厂接口腔室114C中检测到的氧水平达到适当的预定O2水平时，使进出门142保持关闭的门内控锁(interlock)140可解锁以开启所述进出门142(图中以虚线显示)并从而允许所述人进出所述工厂接口腔室114C。
在某些实施方式中，电子器件处理系统100的工厂接口114可包含冷却站144。冷却站144可包含一个或更多个平台、货架或其他支撑特征结构，在将基板插入基板载具116中之前，在所述平台、货架或其他支撑特征结构上可安置并冷却离开所述装载锁定装置112的一个或更多个基板145。
在一个或更多个实施方式中，可使用温度传感器135，所述温度传感器135被配置适于感测所述工厂接口腔室114C内的温度。在某些实施方式中，温度传感器135可设置在靠近基板145之处。在某些实施方式中，温度传感器135可为方向性传感器，诸如可用于确定基板145冷却程度的激光传感器。来自温度传感器135的所述输入可用来确定何时可进行离开冷却站144的传送。
在本文所示实施方式中，控制器125可为任何具有适当的处理器、存储器及周边元件的适当的控制器，所述处理器、存储器及周边元件适于接收来自多个传感器(诸如，相对湿度传感器130、氧传感器132和/或温度传感器135)的控制输入并执行封闭式回路或其他合适的控制方案(control scheme)。在一实施方式中，所述控制方案可改变引入工厂接口腔室114C中的气体的流量。在另一实施方式中，所述控制方案可确定何时将基板145传送至工厂接口腔室114C中。
现参阅图2，说明在电子器件处理系统(例如，电子器件处理系统100)中处理基板的方法。方法200包括：在步骤202中，提供工厂接口(例如，工厂接口114)，所述工厂接口具有工厂接口腔室(例如工厂接口腔室114C)及与所述工厂接口对接的一个或更多个基板载具(例如，基板载具116)，及与所述工厂接口耦接的一个或更多个装载锁定腔室(例如，装载锁定腔室112A与112B)。
所述方法200包括：在步骤204中，控制环境条件以使环境条件符合环境先决条件。例如，在开启所述一个或更多个基板载具的门(例如，载具门116D)的任何一个或开启所述一个或更多个装载锁定腔室(例如，开启装载锁定腔室112A与112B的外侧装载锁定狭缝阀138)的任何一个之前，可控制环境条件以符合环境先决条件。
根据本发明的一个或更多个实施方式，当符合某些环境先决条件时，可开启所述载具门116D中的一者或更多者及所述外侧装载锁定狭缝阀138中的一者或更多者。例如，在一实例中，当在工厂接口腔室114C中测得的相对湿度(RH)水平下降至低于预定的相对湿度临界值(例如，低于1000ppm的水份、低于500ppm的水份、低于100ppm的水份或甚至更低)时，可能符合环境先决条件。依据所进行的处理工艺，可使用其他适当的临界值。
为了符合(即，下降至低于)先前无法符和的环境先决条件，可从惰性气源118A使惰性气体(例如，干燥N2气体或其他惰性气体)流入工厂接口腔室114C中。惰性气源118A可例如为合适的加压(under pressure)惰性气体罐。可使用在输送管线上的适当流量传感器(图中未示出)及/或在所述工厂接口腔室114C内的压力传感器133或两者并用来监视供应至工厂接口腔室114C的惰性气体的流量。通过响应控制器125所提供的控制信号来调整与所述惰性气源118A耦接的阀可提供400SLM或更高的流量。所述工厂接口腔室114C中可维持高于约500Pa的压力。可操作流入工厂接口腔室114C中的惰性气体(例如，N2或其他惰性气体)的流动以降低相对湿度(RH)水平，及当符合所述相对湿度临界值时，可开启载具门116D和/或所述一个或更多个装载锁定腔室112A与112B的外侧装载锁定狭缝阀138。这有助于确保所述已开启的基板载具116内的基板、任一个已开启的装载锁定腔室112A与112B及任何通过工厂接口腔室114C的基板仅会暴露在适当低的湿度环境下。
在另一实例中，例如当使用氧传感器132感测的工厂接口腔室114C中测量的氧(O2)水平下降至低于预定的氧临界值水平(例如，低于50ppm的O2、低于10ppm的O2、低于5ppm的O2或甚至低于3ppm的O2或甚至更低)时，可能符合环境先决条件。依据进行的处理工艺，可使用其他适当的氧水平临界值。若不符合所述工厂接口腔室114C中的预定氧临界值水平，控制器125将发送控制信号给与所述惰性气源118A耦接的阀并使惰性气体流入所述工厂接口腔室114C中直到所述控制器125判断符合所述预定的氧水平临界值为止。当符合预定的氧临界值水平时，可开启载具门116D和/或所述一个或更多个装载锁定腔室112A与112B的外侧装载锁定狭缝阀138。这有助于确保所述已开启的基板载具116内的基板、任一个已开启的装载锁定腔室112A与112B及任何通过工厂接口腔室114C的基板仅会暴露在相对低的氧水平下。
在另一实例中，例如当使用温度传感器135感测的工厂接口腔室114C中测量的温度水平(例如，冷却站144中的基板145的温度)下降至低于预定的温度临界值(例如低于100℃或更低)时，可能符合环境先决条件。一旦符合所述预定的温度临界值时，可将已冷却的基板145装载至基板载具116中以供运输。冷却站144可包括冷却平台、惰性气流或两者的组合。
在某些实施方式中，仅当符合某些环境先决条件时，工厂接口144的进出门142方可开启。例如，所述环境先决条件可包括使所述工厂接口腔室114C中达到一氧值，所述氧值高于预定的氧水平值(所述预定氧水平值确定是安全的)。例如，可使用氧传感器132感测氧水平值。门内控锁140(例如，电磁锁)可防止所述进出门142被开启，除非控制器125确定已符合被认为安全的预定氧水平，并送出开启所述门内控锁140的信号。若失败，通过送出控制信号至阀使空气从空气源118B流入所述工厂接口腔室114C及经由排放导管150使惰性气体流出所述工厂接口腔室114C可符合所述环境先决条件。空气源118B可为利用风扇或空气泵来提供过滤空气的源。
如图3所示，提供电子器件处理系统的另一实施方式300(为求清晰，图中未示出主机壳体、处理腔室及装载锁定腔室)。电子器件处理系统300的环境控制系统318可包含先前提到的所述元件，但也可包含惰性气体再循环部(recirculation)。尤其是可回收并再次使用所述惰性气体以提供所述工厂接口114更有效率的环境控制。例如，在所示实施方式中，可将工厂接口腔室114C中的惰性气体从工厂接口腔室114C排放至排放导管350中、经过滤器352过滤(所述过滤器352可为除湿过滤器且也可过滤颗粒)，且随后利用泵354将惰性气体抽回至所述惰性气源118A中。过滤器352可为吸湿过滤器，所述吸湿过滤器可包含多个吸收材料层。然而，也可使用用于减少水份含量的其他机构或装置，诸如冷凝器或其他除湿器。在某些实施方式中，也可冷却惰性气体。
在某些实施方式中，诸如通过使用来自所述惰性气源118A的输送管线中的流量传感器(图中未示出)，可监视惰性气体的消耗，并可与所测得的流量相关联来得到工厂接口腔室114C中的具体RH值。若惰性气体消耗超出预设限制，则可诸如通过给操作者的信息、视觉指示器、警报器或诸如此类者以标示所述工厂接口腔室114C中可能有泄漏。视情况需要，若所述工厂接口腔室114C中的压力超出(例如低于)预设限制，则可如上述方式般标示所述工厂接口腔室114C中可能有泄露。
图4图示电子器件处理系统的另一个实施方式400，所述电子器件处理系统400包含环境控制系统418。在此实施方式中，环境控制系统418包括与一个或更多个载具净化腔室454的环境控制耦接的工厂接口腔室414C的环境控制的组合。另外，除了提供载具净化系统452之外，此实施方式类似于图3的实施方式。
载具净化系统452包含气体净化系统457，所述载具净化系统452可独立于所述工厂接口腔室414C单独使用。气体净化系统457包含惰性气源(例如，惰性气源118A)及多个供应导管和与所述供应导管耦接的阀。气体净化系统457的多个供应导管及阀响应来自控制器425的控制信号而在某些时候将惰性气体供应至载具净化腔室454。例如，在将基板545从所述基板载具116传送至所述工厂接口腔室114C之前，为了净化所述基板载具116的环境562(见图5A)及载具净化腔室454以符合某些环境先决条件，在刚开启基板载具116的载具门116D之后可供应惰性气体至载具净化腔室454。
现将参照图4及图5A至图5B来说明工厂接口414的载具净化系统452的细节、元件及操作。载具净化系统452包含用于各基板载具116的载具净化壳体556，所述载具净化壳体556具有净化能力。此净化能力可用于一部份或所有的基板载具116。载具净化壳体556形成各个载具净化腔室454的一部份。载具净化壳体556可密封地靠置于工厂接口114的内壁558的表面(例如，前壁)并形成载具净化腔室454。当所述载具门116D开启时，载具净化壳体556维持密封地靠置于内壁558的所述表面。可使用任何适当的密封件，诸如垫片或O形环。
当通过操作开门装置(opener)565及门伸缩机构(door retraction mechanism)567开启所述基板载具116的载具门116D时，载具净化系统452适于接收基板载具116的环境562进入载具净化腔室454中。一旦载具门116D开启，可进行所述载具净化腔室454的净化，以使可能含有非期望的O2水平或水份水平的环境562不会进入工厂接口腔室114C中。所述载具净化腔室454的净化持续进行，直到符合某些预定的环境条件。可通过来自气体净化系统457的惰性气体进行净化。气体净化系统457从导管557C供应惰性气体进入所述载具净化腔室454中，在导管557C的出口处可包含一个或更多个扩散器559。
所述环境条件可基于例如预定的相对湿度(RH)临界值水平和/或预定的O2临界值水平而定。例如，在缩回所述载具净化壳体556使载具净化壳体556脱离内壁558并降低所述载具净化壳体556以允许所述装载/卸载机器人117可触及并移除所述基板545之前，可能要求相对湿度要小于预定的RH临界值(例如，小于约5％～小于约50,000ppm的水份)。若含氧水平是环境标准，则在缩回并降低所述载具净化壳体556之前，可能要求O2临界值水平要小于预定的临界值水平(例如，少于约500ppm的O2)。可使用其他的预定临界值水平。
为了获得这些临界值水平中的一者或两者，可提供腔室相对湿度传感器576和/或腔室氧传感器578，且所述腔室相对湿度传感器576和/或腔室氧传感器578与控制器425互相连接。腔室相对湿度传感器576和/或腔室氧传感器578可在载具净化壳体556上、在工厂接口腔室114C内的腔室排放导管580中，或甚至是在工厂接口114的外部，诸如在腔室排放导管580上。可持续使用来自气体净化系统457的惰性气体进行净化，直到符合所述环境先决条件。在某些实施方式中，可使用基于早先进行的实验所预设的时间或体积来进行净化，以确保可符合所述环境先决条件。
在操作中，载具净化壳体556包围着开门装置565。开门装置565适于在所述载具净化壳体556的内部体积中是可伸缩的。可利用门伸缩机构567(诸如，线性滑动部569及齿条与齿轮(pinpion)机构570)进行所述开门装置565的伸缩。齿条与齿轮机构570可包含齿条572、齿轮574及与齿轮574耦接的驱动电动机575。从控制器425发送至驱动电动机575的驱动信号引起所述载具门116D的伸缩(retraction)并使所述环境562与所述载具净化腔室454中的环境混合。如常规一般，任何门解锁与上锁机构(door unlock and graspmechanism)573皆可用在所述开门装置565上以用于锁上和开启所述载具门116D。
利用壳体驱动系统581与滑动机构582可使所述载具净化壳体556进行收缩脱离内壁558及封闭地靠置(例如，密封)内壁558。滑动机构582允许相对于支撑框架584进行朝向内壁558和远离内壁558的线性运动，所述支撑框架584附接于升降机585。壳体驱动系统581可包含合适的电动机及移动机构以导致朝向或远离所述内壁558的运动。在所示实施方式中示出齿条与齿轮机构，所述齿条与齿轮机构包含与所述载具净化壳体556耦接的壳体齿条586、壳体齿轮588及壳体驱动电动机589。驱动所述壳体驱动电动机589可相对于所述升降机585及内壁558而水平地移近(in)或移远(out)所述载具净化壳体556。
可通过升降机585降低所述载具净化壳体556。升降机585可包含任何可为所述载具净化壳体556提供垂直运动的适当机械构造。例如，如图中所示，升降机585包括线性轴承组件590，所述线性轴承组件590包含轴承滑动器591、轨道592及安装块(mounting block)593。安装块593可将轨道592固定于内壁558。轴承滑动器591可固定于垂直致动器594。也可提供垂直致动器轨道595，且所述垂直致动器轨道595可固定于内壁558。垂直致动器594的驱动作用造成相对于垂直致动器轨道595进行垂直移动，升高或降低所述支撑框架584及与所述支撑框架584耦接的载具净化壳体556。垂直致动器594可为任何适当的致动器种类，例如气动的、电动的或诸如此类者。因此，应了解，所述门解锁与上锁机构573的操作动作会锁上及开启所述载具门116D，所述齿条与齿轮机构570缩回(retract)所述载具门116D，所述载具净化系统452净化所述载具净化腔室454以符合环境先决条件，所述壳体驱动系统581可缩回所述载具净化壳体556，并且升降机585降低所述载具净化壳体556和载具门116D，使得所述装载/卸载机器人117可取得所述基板载具116中的基板545。
再次参阅图4，环境控制系统418可包含先前所述的元件，且还可包含惰性气体再循环部(inert gas recirculation)。例如，可从工厂接口腔室414C排放惰性气体至排放导管450中，并经由过滤器352(可为除湿过滤器)过滤所述惰性气体，但也可过滤颗粒，且所述过滤器352可为上述讨论过类型的过滤器。在此实施方式中，经过滤的惰性气体可直接回流至工厂接口腔室414C中。
例如，在所示实施方式中，一部份的排气循环路径可通过所述腔室门442。例如，来自工厂接口腔室414C的排气可进入形成在所述腔室门442中的通道443(例如，管)。通道443在所述腔室门442的底部处或底部附近可具有来自工厂接口腔室414C的入口，并且向上前往所述过滤器352，在某些实施方式中，所述过滤器352可位于所述工厂接口腔室414C的上部分。因此，通道443可为所述排放导管450的一部分。在某些实施方式中，可在工厂接口414的其他侧上提供门，所述门与腔室门442相似且包含像通道443一样的内部通道。
现参阅图6，图6将描述在电子器件处理系统(例如，电子器件处理系统400)中处理基板的另一种方法。方法600包括：在步骤602中，提供工厂接口(例如，工厂接口414)，所述工厂接口具有工厂接口腔室(例如，工厂接口腔室414C)，与所述工厂接口对接的一个或更多个基板载具(例如，基板载具116)，在所述工厂接口腔室中的一个或更多个载具净化腔室(例如，载具净化腔室454)及与所述工厂接口耦接的一个或更多个装载锁定腔室(例如，装载锁定装置112的装载锁定腔室112A与装载锁定腔室112B)。
方法600包括：在步骤604中，控制所述工厂接口(例如，工厂接口414)内及所述一个或更多个载具净化腔室(例如，载具净化腔室454)内的环境条件。控制所述工厂接口内的环境条件的步骤可包括：在允许开启所述一个或更多个基板载具门中的任一个门(例如，载具门116D)或开启所述一个或更多个装载锁定腔室中的任一个腔室(例如，装载锁定腔室112A与112B的外侧装载锁定狭缝阀138)之前，要先符合所述工厂接口腔室中的环境先决条件。控制所述一个或更多个载具净化腔室(例如，载具净化腔室454)中的环境条件的步骤可包括：如以上所述，在通过缩回并降低所述载具净化壳体556以解除密封之前，先符合某些环境先决条件(例如，在RH临界值水平或O2临界值水平上)。提供此种根据本发明实施方式的环境控制可减少所述正要离开基板载具116或经处理后正要离开装载锁定腔室112A、112B的基板545暴露在可能有害的环境条件下(诸如，相对潮湿的环境或含有相对高O2水平的环境)。
以上内容所公开的仅为本发明的示范性实施方式。所属领域中具有通常技术者将可清楚理解以上所公开的装置、系统及方法的诸多修饰变化，且所述修饰变化皆落入本发明范围中。因此，尽管已配合诸多示例性实施方式公开本发明，但应明白，尚有其他实施方式可能落入本发明范围中，且本发明范围当由后附权利要求所界定。

Claims (27)

1.一种电子器件处理系统，包括：
工厂接口，所述工厂接口包含工厂接口腔室；
装载锁定装置，所述装载锁定装置与所述工厂接口耦接；
一个或更多个基板载具，所述一个或更多个基板载具与所述工厂接口耦接；及
环境控制系统，所述环境控制系统与所述工厂接口耦接，且所述环境控制系统可操作以监视或控制所述工厂接口腔室内的以下之一者：
O2的量，或
惰性气体的量。
2.如权利要求1所述的电子器件处理系统，其中所述惰性气体包括氩、N2气或氦。
3.如权利要求1所述的电子器件处理系统，包括湿度传感器，所述湿度传感器适于感测所述工厂接口腔室的相对湿度。
4.如权利要求1所述的电子器件处理系统，包括氧传感器，所述氧传感器适于感测所述工厂接口腔室的氧水平。
5.如权利要求1所述的电子器件处理系统，包括控制器，所述控制器适于监视或控制所述工厂接口腔室内的以下之一者：
相对湿度，
温度，
所述O2的量，或
所述惰性气体的量。
6.如权利要求5所述的电子器件处理系统，其中所述环境控制系统包括惰性气源，所述惰性气源响应所述控制器且适于使一定量的惰性气体流入所述工厂接口腔室。
7.如权利要求6所述的电子器件处理系统，其中所述环境控制系统可操作以使从所述工厂接口腔室排放的所述惰性气体再循环回到所述工厂接口腔室中。
8.如权利要求1所述的电子器件处理系统，包括空气源，所述空气源与所述工厂接口腔室耦接。
9.如权利要求1所述的电子器件处理系统，包括温度传感器，所述温度传感器适于感测所述工厂接口腔室内的温度。
10.如权利要求1所述的电子器件处理系统，包括温度传感器，所述温度传感器适于感测接收在所述工厂接口的冷却站中的基板的温度。
11.如权利要求1所述的电子器件处理系统，包括所述工厂接口的载具净化系统。
12.如权利要求11所述的电子器件处理系统，其中当开启所述一个或更多个基板载具的载具门时，所述载具净化系统适于接受所述一个或更多个基板载具的载具环境进入载具净化腔室中，并净化所述载具净化腔室，使得直到符合某些环境条件，所述载具环境才进入所述工厂接口腔室。
13.如权利要求11所述的电子器件处理系统，其中所述载具净化系统包括载具净化壳体，所述载具净化壳体密封于所述工厂接口腔室的内侧表面并形成载具净化腔室。
14.如权利要求11所述的电子器件处理系统，包括：
载具净化壳体，所述载具净化壳体包围载具开门装置，所述载具开门装置适于在所述载具净化壳体中是可伸缩的。
15.一种在电子器件处理系统中处理基板的方法，包括以下步骤：
提供工厂接口，所述工厂接口包含：
工厂接口腔室，
一个或更多个基板载具，所述一个或更多个基板载具与所述工厂接口对接，
装载锁定装置，所述装载锁定装置包含与所述工厂接口耦接的一个或更多个装载锁定腔室，及
可选用的进出门；及
控制所述工厂接口腔室中的环境条件以符合环境先决条件，
其中所述工厂接口腔室内的所述环境先决条件包括以下之一或更多者：
低于预定相对湿度临界值的相对湿度，
低于预定温度临界值的温度，
低于预定O2临界值的O2量，或
低于预定流量临界值的惰性气体量。
16.如权利要求15所述的方法，包括在开启所述一个或更多个基板载具的基板载具门、一个或更多个装载锁定腔室或所述进出门之前符合所述工厂接口腔室内的所述环境先决条件。
17.如权利要求15所述的方法，其中通过将惰性气体流到所述工厂接口腔室中来符合所述环境先决条件。
18.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
使从所述工厂接口腔室排放的所述惰性气体再循环回到所述工厂接口腔室中。
19.如权利要求15所述的方法，包括：
提供所述工厂接口的载具净化系统，所述载具净化系统包含与基板载具联系的载具净化腔室；及
当开启所述基板载具的载具门时，控制提供至所述载具净化腔室的惰性气体以净化所述载具净化腔室的环境。
20.如权利要求15所述的方法，包括：仅当符合相对湿度临界值或O2水平临界值的其中一者或两者皆符合时，才缩回载具净化壳体。
21.如权利要求15所述的方法，包括：当所述环境先决条件包括高于预定值的氧值时开启所述进出门。
22.一种在电子器件处理系统中处理基板的方法，包括以下步骤：
提供包含工厂接口腔室的工厂接口、与所述工厂接口对接的一个或更多个基板载具、在所述工厂接口腔室中的一个或更多个载具净化腔室、和与所述工厂接口耦接的一个或更多个装载锁定腔室，及
控制所述工厂接口腔室和所述一个或更多个载具净化腔室中的环境条件。
23.一种电子器件处理系统，包括：
工厂接口，所述工厂接口包含工厂接口腔室；
装载锁定装置，所述装载锁定装置与所述工厂接口耦接；
一个或更多个基板载具，所述一个或更多个基板载具与所述工厂接口耦接；
环境控制系统，所述环境控制系统与所述工厂接口耦接，且所述环境控制系统可操作以监视或控制所述工厂接口腔室内的以下之一者：
相对湿度，
温度，
O2的量，或
惰性气体的量；
冷却站，所述冷却站与所述工厂接口腔室耦接；及
排放导管，所述排放导管与所述冷却站耦接。
24.如权利要求23所述的电子器件处理系统，其中所述环境控制系统包括惰性气源，所述惰性气源适于使一定量的惰性气体流入所述工厂接口腔室，并且其中所述环境控制系统可操作以使从所述工厂接口腔室排放的所述惰性气体再循环回到所述工厂接口腔室中。
25.一种在电子器件处理系统中处理基板的方法，包括以下步骤：
提供包含工厂接口腔室的工厂接口、与所述工厂接口对接的一个或更多个基板载具、在所述工厂接口腔室中的一个或更多个载具净化腔室、与所述工厂接口腔室耦接的冷却站、与所述冷却站耦接的排放导管及与所述工厂接口耦接的一个或更多个装载锁定腔室，所述一个或更多个基板载具中的每一个具有基板载具门；
将载具净化壳体密封于所述工厂接口腔室，所述载具净化壳体具有位于其中的载具净化腔室，所述密封覆盖基板载具门并将所述载具净化腔室与所述工厂接口腔室隔离；
监视所述载具净化腔室中的一个或更多个环境条件；
响应于所述监视而设定所述载具净化腔室中的一个或更多个环境条件；
开启所述基板载具门；
将所述载具净化壳体从所述工厂接口解除密封；及
通过所述排放导管从所述工厂接口腔室排放气体。
26.如权利要求25所述的方法，其中通过将开门装置附接到所述基板载具门来开启所述基板载具门，所述开门装置被附接到齿条与齿轮，所述齿条位于所述载具净化腔室内，并且所述齿轮被附接到电动机，所述电动机至少部分地位于所述载具净化腔室外部。
27.如权利要求25所述的方法，进一步包括：
使从所述工厂接口腔室排放的所述气体再循环回到所述工厂接口腔室中，其中从所述工厂接口腔室排放的所述气体包括惰性气体。
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