CN114466708A - 传送和常压存储半导体基材的运送盒的清洁站和清洁方法 - Google Patents
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Abstract
用于运送盒(3)的清洁站(2)包括关节式机械臂(10)和控制单元(12)，该关节式机械臂(10)承载至少一个喷射器(11)，该控制单元(12)被配置为控制关节式机械臂(10)的驱动，以将所述至少一个喷射器(11)引入到已预先移除门(6)的联接到装载端口(8)的刚性外壳(4)中，并在所述关节式机械臂(10)在所述刚性外壳(4)中移位的同时，使所述至少一个喷射器(11)在用清洁流体吹扫所述刚性外壳(4)的内部空间时通过遵循预定轨迹来移位。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运送盒的清洁站，该运送盒用于输送和常压存储诸如半导体晶片的半导体基材。本发明还涉及一种相应的清洁方法。
背景技术
运送盒确定了处于大气压力下的密闭空间，其与外部环境分开，用于运输和存储一种或多种基材。在半导体制造业内，这些运送盒可以将基材从一台设备运输到另一台设备或在两个制造工序之间存储基材。
这些运送盒由诸如聚碳酸酯的塑料材料制成，在某些情况下，聚碳酸酯可以聚集污染物，特别是有机或气态污染物，尤其是由基材释放的污染物。这些污染物可能对基材造成高度破坏。因此提出通过用诸如纯水之类的液体清洗来定期清洁运送盒。这些湿法清洁步骤需要后续对运送盒进行干燥。干燥通常通过运送盒的快速旋转和/或减压来进行，可能与红外辐射相关，这在工业半导体制造工艺中实施起来可能是漫长且精细的。
为了减少运送盒中的污染，已经考虑用气体吹扫运送盒的内部气氛，如例如文献EP2926370和EP2272083中所述。这些清洁解决方案具有不需要后续干燥步骤的优点。
文献EP2926370提出使用设有喷嘴的平行六面体测量头，该测量头从联接到运送盒的接口突出以代替运送盒的门。然而，尽管通过最靠近内壁且尤其是位于五个内表面中的每个内表面上的喷嘴进行了吹扫，但是测量头确实无法接近运送盒的全部内表面。事实上，运送盒内会留下未经清洁的死区。
文献EP2272083提出使用设置在来自接口的管道的固定端或可移动端处的净化气体喷嘴。然而，这种解决方案并不完全令人满意，因为喷嘴的移动性在从接口突出的管道端部处受到限制，也不允许喷嘴接近运送盒的所有内表面。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提出一种清洁站和方法，其可以清洁常压运送盒的全部内表面。
为此，本发明的主题是一种用于FOUP或FOSB类型的用来传送和常压存储半导体基材的运送盒的清洁站，所述运送盒包括设有前开口的刚性外壳，并包括能够封闭所述前开口的可移除的门，所述清洁站包括能够联接到所述刚性外壳的装载端口，其特征在于，所述清洁站还包括：
-承载至少一个喷射器的关节式机械臂，
-控制单元，所述控制单元被配置为控制所述关节式机械臂的驱动，以将所述至少一个喷射器引入到已预先移除所述门的联接到所述装载端口的所述刚性外壳，并在所述关节式机械臂在所述刚性外壳中移位的同时，使所述至少一个喷射器在用清洁流体吹扫所述刚性外壳的内部空间时通过遵循预定轨迹来移位。
该清洁站允许清洁运送盒的有机或气态污染物，尤其是来自空气传播的分子污染物(或AMC)的颗粒和气态物质。
此外，该清洁站不包括专用腔室。运送盒的外壳本身形成了腔室。该外壳可以在不移位的情况下被清洁，同时它保持与装载端口的联接。
关节式机械臂是可编程的。它可以准确地移位，这使得可以遵循运送盒的外壳的内部空间的特定形式。它也可以快速移位，这使得可以减少每个运送盒的处理时间。它还可以重复性地并因此对清洁过程更好控制地进行移位。所述至少一个喷射器与外壳之间的距离受到控制，这使得可以在不同的运送盒之间重复地清洁运送盒。在关节式机械臂移位的同时用清洁流体吹扫刚性外壳的内部空间使得可以获得对刚性外壳的内表面的受控、均匀和精确的清洁。
清洁站还可以包括在下文中描述的单独或组合地使用的特征中的一个或多个特征。
关节式机械臂例如包括至少三个轴线。具有至少三个轴线的关节式机械臂至少提供了至少一个喷射器在所有三维方向上相对于运送盒的刚性外壳的内部空间的非常大的移位和定向的灵活性，同时控制至少一个喷射器与外壳之间的距离。
关节式机械臂承载例如至少两个喷射器，例如在两个与十个之间，例如布置在同一平面中的至少四个喷射器。使用多个喷射器可以增加在关节式机械臂通过期间扫过的表面积，这使得可以减少清洁时间。
关节式机械臂可以包括至少一个传感器。
清洁站可以包括用于清洁关节式机械臂的端部的装置。
清洁站可以包括门致动装置，该门致动装置构造成将门从外壳移开，清洁站还包括至少一个另外的喷射器，该另外的喷射器朝向门的位置定向，以将清洁流体喷射到运送盒的门上。
清洁站可以包括门致动装置，该门致动装置构造成将门从外壳移开，关节式机械臂构造成能够使面向所述门的所述至少一个喷射器在用清洁流体吹扫所述门的内侧的同时通过遵循另外的预定轨迹来移位。
关节式机械臂可以构造成抓住门并引导它面向另外的清洁流体喷射器。
清洁站可以包括用于将关节式机械臂置于过滤空气的层流下方的层流过滤单元。
清洁站可以包括构造成加热运送盒的内壁的加热单元。
清洁流体例如是中性干燥气体，或净化气体与水蒸气的混合物，或净化气体与液体的混合物。
清洁站可以包括用于产生诸如干燥氮气的吹扫气帘的装置，该装置包括成直线排列并构造成在所述外壳的所述前开口处形成气帘的多个净化气体喷射器。气帘可以减少运送盒的内部和外部之间的流体连通。
本发明的另一个主题是一种清洁模块，其特征在于，它包括至少两个如上所述的清洁站，这些清洁站包括构造成将清洁站互相联接的互补的联接装置。
本发明的又一个主题是一种在如上所述的清洁站中实施的清洁方法，其特征在于：
-将运送盒的刚性外壳联接到装载端口，
-控制关节式机械臂的驱动，以将所述至少一个喷射器引入刚性外壳中，并在关节式机械臂在刚性外壳中移位的同时，使所述至少一个喷射器在用清洁流体吹扫刚性外壳的内部空间时通过遵循预定轨迹来移位。
该清洁方法还可以包括在下文中描述的单独或组合地使用的特征中的一个或多个特征。
通过使关节式机械臂记住外壳的连续笛卡尔坐标，关节式机械臂的预定轨迹可以通过学习来编程。
根据另一示例，关节式机械臂的预定轨迹是根据预先存储的外壳模型编程的。
预定轨迹例如与清洁流体喷射方案相关联，该方案定义了以下参数中的至少一个参数：
-至少一个喷射器的移位速度，
-由所述至少一个喷射器喷射的清洁流体的流速，
-在给定位置处的喷射时间，
-所述至少一个喷射器与刚性外壳之间的距离。
可以根据关于运送盒的信息来选择清洁流体喷射轨迹和/或方案，比方说运送盒的污染水平的测量值。
在清洁流体对刚性外壳的吹扫过程中，所述至少一个喷射器的轨迹可以包括扩展吹扫步骤，在该扩展吹扫步骤期间，所述至少一个喷射器覆盖所述刚性外壳的内部空间，所述至少一个喷射器的移位速度是恒定的，和/或所述至少一个喷射器与所述刚性外壳之间的距离是恒定的。
轨迹还可以包括在死区中的至少一个局部吹扫步骤，在该局部吹扫步骤期间，所述至少一个喷射器的移位速度减慢，和/或所述至少一个喷射器与外壳之间的距离减小。
在清洁流体对刚性外壳的吹扫结束时，该清洁方法可以包括对运送盒进行恢复(reconditioning)的恢复步骤，在该恢复步骤期间，用诸如干燥氮气的净化气体填充运送盒。
附图说明
在阅读对本发明的说明性但非限制性示例的描述以及附图后，其它优点和特征将变得显而易见，在附图中：
[图1]图1表示包括三个清洁站的清洁模块的透视图，每个清洁站都联接到相应的运送盒。
[图2]图2表示图1的清洁模块的清洁站的透视图。
[图3]图3示出了图2的运送盒的透视图，其中门是打开的。
[图4]图4示出了在面向门的至少一个喷射器遵循另外的预定轨迹移位以用清洁流体吹扫门的内侧期间的图2的清洁站的关节式机械臂的放大视图。
[图5]图5示出了在清洁站中实施的清洁方法的一个示例的流程图。
在这些图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但这并不一定意味着每次提及都涉及同一实施例，或者特征仅适用于单个实施例。不同实施例的简单特征也可以组合或交换以提供其它实施例。
图1表示清洁模块1的一个示例。
清洁模块1包括至少两个清洁站2，在图1所示的示例中为三个。清洁站2可以包括构造成将清洁站2互相联接的互补的联接装置。
每个清洁站2都可以清洁FOUP类型或FOSP类型的用于输送和常压存储半导体基材的运送盒3，FOUP是Front-Opening Unified Pod(前开式晶圆传送盒)的首字母缩写词，FOSP是Front-Opening Shipping Box(前开式搬运盒)的首字母缩写词。
这些运送盒3是由诸如聚碳酸酯的塑料材料制成的盒子，其设计用于在受控环境中容纳300mm半导体基材，例如硅晶片，并允许这些晶片在机器之间转移以用于处理或测量目的。
FOSB运送盒用于将晶片输送到制造装置之外。
从图3可以更好地看出，FOUP或FOSP类型的用于半导体基材的输送和常压存储的运送盒3包括设有前开口5的刚性外壳4(或壳体)，以及可以封闭前开口5的可移除的门6。前开口5的尺寸设计成允许放入和取出基材。
为了进行清洁，清空运送盒3的基材。
返回图1，可以看出清洁站2还包括接口7，该接口7设置有装载端口8，该装载端口8布置在清洁站2的入口下方。装载端口8可以通过允许FOUP或FOSP类型的运送盒3的刚性外壳4被接收和定位而联接到该刚性外壳4。
装载端口8可以包括识别传感器，该识别传感器配置成识别运送盒3的型号，尤其是确保运送盒3确实与接收它的清洁站2兼容。识别传感器例如是照相机，其中图像处理使得可以读取标识运送盒3的标签的内容，或者可以例如根据其灰度级或其形式区分运送盒3的把手9的型号。
此外，清洁站2可以包括存在传感器，使得一旦运送盒3打开就可以检查刚性外壳4确实被清空了其基材。
清洁站2还包括关节式机械臂10和控制单元12(图1)，该关节式机械臂10承载至少一个喷射器11(图4)，控制单元12被配置为控制关节式机械臂10的驱动。
关节式机械臂10例如承载至少两个喷射器11，例如两个与十个之间的喷射器11，例如布置在同一个平面中的至少四个喷射器11，这些喷射器例如对齐或交错排列。使用多个喷射器11可以增加在关节式机械臂10通过期间扫过的表面积，这可以减少清洁时间。
喷射器11连接到气体和/或液体吸入系统。
清洁流体例如是中性干燥气体，例如氮气或清洁干燥空气或CDA(压缩干燥空气)。喷射器11还设有颗粒过滤器，以从喷射的气体中过滤掉任何污染颗粒。
也可以喷射湿气态混合物，尤其是为了保证清洁可能存在于运送盒3的表面上的某些化合物，例如氢氟酸。于是，清洁流体包括净化气体(如干燥氮气或干燥空气)与水蒸气的混合物。
清洁气体还可以包括净化气体与液体的混合物。液体如液态水例如以低比例喷射到混合物中，以便在清洁方法100结束时能够完全蒸发。
来自喷射器11的气体的流速例如大于40l/min，例如每个喷射器11在50l/min与60l/min之间，流速随着喷射器11的数量增加而降低。喷射器11的直径例如在0.8mm与1.6mm之间。净化气体供给压力例如为4bar。
关节式机械臂10例如是具有三个或更多个轴线的机械臂，也就是说，包括至少三个旋转轴线。具有至少三个轴线的关节式机械臂10至少提供了至少一个喷射器11在所有三维方向上相对于运送盒3的刚性外壳4的内部空间的非常大的移位和定向的灵活性，同时控制至少一个喷射器11与外壳4之间的距离。
关节式机械臂10例如是机动化的或使用气缸。它是可编程的。它可以准确地移位，这使得它可以遵循运送盒3的外壳4的内部空间的特定形式。它也可以快速移位，这使得可以减少每个运送盒3的处理时间。它也可以重复性地并因此对清洁过程更好控制地移位。
控制单元12被配置为控制关节式机械臂10的驱动，以将至少一个喷射器11引入到已预先移除了门6的联接到装载端口8的刚性外壳4中，并且在关节式机械臂10在刚性外壳4中移位的同时，使至少一个喷射器11在用清洁流体吹扫刚性外壳4的内部空间时通过遵循预定轨迹来移位。预定轨迹例如是再现运送盒3的大体内部形式的移动，使得可以吹扫运送盒3的外壳4的所有内表面。在关节式机械臂10移位的同时用清洁流体吹扫刚性外壳4的内部空间使得可以对刚性外壳4的内表面进行受控的、均匀的和精确的清洁。
限定预定轨迹的关节式机械臂10的移动可以通过学习来编程。该方法使得可以通过使关节式机械臂10记住外壳4的连续笛卡尔坐标来创建轨迹。该学习步骤可以在出厂阶段执行。
另一种方法使得可以根据外壳4的预存模型对轨迹进行编程。外壳4的该预存模型例如是外壳4的CAD模型。
根据另一示例，外壳4的预存模型是使用关节式机械臂10的传感器获得的，该传感器是例如像照相机这样的光学传感器或例如探针或接近传感器或声波传感器。
关节式机械臂10的传感器也可以形成识别传感器，该识别传感器配置成例如通过感知外壳4的四个点来识别运送盒3的模型。
清洁站2还可以包括门致动装置，该门致动装置构造成使门6从联接到装载端口8的外壳4移开。
门致动装置包括例如机动化的线性致动器17，用于通过线性平移(例如水平平移)来使门6移位(图4)。
根据另一示例性实施例，关节式机械臂10构造成通过在清洁站2的专用位置使门6从运送盒3的外壳4移开来形成门致动装置。
门致动装置还可以构造成锁定和解锁门6的锁定构件。本身已知的门锁定构件例如包括由门6承载的闩锁，其通过径向或横向滑动而被致动，并且在运送盒3关闭时接合在运送盒3的刚性外壳4中。一旦锁定构件被解锁，门致动装置就可逆地固定门6。然后可以例如在它的对面将门6从前开口5中取出。
此外，清洁站2可以包括布置在清洁站2的专用区域中的用于清洁关节式机械臂10的端部13如气体喷头的装置。
清洁运送盒3的门6也有几种解决方案。
根据第一示例，清洁站2包括至少一个另外的喷射器，该另外的喷射器朝向门6的位置定向，以将清洁流体喷射到运送盒3的门6上。因此可以同时清洁运送盒3的门6。
根据另一示例，关节式机械臂10构造成能够通过遵循另外的预定轨迹来使面向门6的至少一个喷射器11移位(参见图4)，同时用清洁流体吹扫门的内侧。
根据又一示例，关节式机械臂10构造成抓住门6并引导它面向另外的清洁流体喷射器。
此外，为了改善污染物的分离和/或增强来自空气传播的分子污染物的气态物质的脱气和/或加速由至少一个喷射器11喷射的湿或液态气体混合物的蒸发，清洁站2可以包括构造成加热运送盒3的内壁的加热单元，例如红外灯。
此外，在清洁流体是干燥气体的情况下，加热单元可以构造成加热清洁流体。
清洁站2还可以包括用以促进污染颗粒的排空的颗粒收集器和/或颗粒计数器和/或来自空气传播的分子污染物的气态物质的分析器，以在清洁之前和/或之后检查运送盒3的清洁状态。颗粒收集器例如设置在清洁站2的地板下方，或者它可以由关节式机械臂10承载。
清洁站2可以包括用于产生诸如干燥氮气的吹扫气帘的装置18，该装置包括成直线排列并构造成在外壳4的前开口5处形成气帘的多个净化气体喷射器。气帘使得可以减少运送盒3的内部和外部之间的流体连通。用于产生吹扫气帘的装置例如布置在装载端口8处(图2)。
清洁站2还可以包括用于将关节式机械臂10置于过滤空气的层流下方的层流过滤单元14(图1和2)。层流过滤单元14包括用于过滤来自渗入清洁站2的外部空气的颗粒的空气过滤器。层流过滤单元14还包括用于以层流扩散经过滤的空气的流扩散装置，例如从清洁站2的顶部向下。层流过滤单元14因此可以限制通过空气循环或通过在清洁站2中移动的部件产生的任何颗粒的进入，并控制其排空。
清洁站2的控制接口7、关节式机械臂10、清洁流体在至少一个喷射器11中的喷射的控制单元12可以连接到用户界面15，该用户界面15例如特别是包括在图1中可以看到的屏幕和键盘。
清洁站2还可以包括电气柜16，从而可以为清洁站2的全部或部分电气部件供电和容纳这些电气部件。电气柜16有利地远离层流过滤单元14，从而避免容纳在电气柜16中的不同部件对关节式机械臂10的污染。控制单元12、用户界面15和电气柜16可以为多个清洁站2(图1)所共用。
现在将描述在清洁站2中实施的清洁方法100的一个示例(图5)。
将运送盒3的刚性外壳4联接到装载端口8。为此，操作人员或机器人将运送盒3放置在装载端口8上。装载端口8定位并检查运送盒3的型号，然后夹住运送盒3的刚性外壳4并将其推向清洁站2的入口。
然后，门致动装置解锁门6并将其移离外壳4。
然后，控制关节式机械臂10的驱动以将至少一个喷射器11引入刚性外壳4中，并且在关节式机械臂10在刚性外壳4中移位的同时，使至少一个喷射器11在用清洁流体吹扫刚性外壳4的内部空间时通过遵循预定轨迹来移位(清洁步骤101)。预定轨迹例如是再现运送盒3的大体内部形式的移动，使得可以吹扫运送盒3的外壳4的所有内表面。
关节式机械臂10可以被控制为使得至少一个喷射器11与联接的刚性外壳4之间的距离小于或等于20毫米，例如15mm+/-5mm。
预定轨迹可以与清洁流体喷射方案相关联，该方案定义了以下参数中的至少一个参数：
-至少一个喷射器11的移位速度，
-由至少一个喷射器11喷射的清洁流体的流速，
-在给定位置处的喷射时间，
-至少一个喷射器11与刚性外壳4之间的距离。
清洁流体喷射轨迹和/或方案可以根据关于运送盒3的信息进行选择，比方说运送盒3的污染水平的测量值或运送盒3的来源。
运送盒3的来源例如借助于接口7的装载端口8的识别传感器和关节式机械臂10的传感器来识别。例如可以延长已输送和存储来自特别有污染性的制造工序的基材的运送盒3的清洁流体喷射时间。
运送盒3的污染水平的测量例如事先执行，和/或由例如清洁站2的布置在颗粒收集器的输出端处的颗粒计数器执行，和/或由气态物质的分析器执行。在高颗粒测量值的情况下或在高气体污染测量值的情况下，清洁流体的流速例如增加或脉动。
根据一个示例性实施例，在使用清洁流体吹扫刚性外壳4期间(清洁步骤101)，至少一个喷射器11的轨迹可以包括扩展吹扫步骤101a，在该扩展吹扫步骤期间至少一个喷射器11覆盖刚性外壳4的内部空间，该至少一个喷射器11的移位速度是恒定的，和/或该至少一个喷射器11与刚性外壳4之间的距离是恒定的。
至少一个喷射器11与刚性外壳4之间的在小于20％的平均距离附近的距离变化例如可以称为“恒定距离”。平均距离例如为15mm+/-5mm。
至少一个喷射器11与刚性外壳4之间的在小于20％的平均速度附近的速度变化例如可以称为“恒定速度”。(平移的)平均速度例如为10cm/s+/-5cm/s。
轨迹还可以包括在死区中的至少一个局部吹扫步骤101b，在该局部吹扫步骤期间，相对于扩展吹扫步骤101a的距离和速度而言，至少一个喷射器11的移位速度减慢，和/或至少一个喷射器11与外壳4之间的距离减小。例如，平均距离除以二，和/或平均速度乘以三。
例如，死区位于基材支承指形件处或外壳4的拐角处或外壳4的净化端口的过滤器处。
至少一个局部吹扫步骤101b例如在扩展吹扫步骤101a之后(图5)。死区可以在扩展吹扫步骤101a期间被识别，尤其是当清洁站2包括颗粒计数器或气态物质分析器时。
至少一个局部吹扫步骤101b可以与扩展吹扫步骤101同时进行。因此，例如，至少一个喷射器11以恒定的移位速度和距离覆盖刚性外壳4的内部空间，在死区，至少一个喷射器11的移位速度减慢和/或至少一个喷射器11与外壳4之间的距离减小。
在清洁流体对刚性外壳4的吹扫结束时，清洁方法100可以包括运送盒3的恢复步骤102，在该恢复步骤期间，用诸如干燥氮气的净化气体填充运送盒3。净化气体的填充可以经由装载端口8的净化气体喷射端口进行，所述喷射端口构造成通过运送盒3的外壳4的净化端口喷射净化气体。恢复步骤102可以在门6的清洁期间同时进行。
也可以通过其它方式填充门6被打开的运送盒3，例如借助于面向外壳4的前开口5的净化气体喷射端口。该实施例提供的优点是允许在清洁门6所需的几秒钟内同时用净化气体填充运送盒3。
因此，应当理解，清洁站2允许清洁运送盒3的有机或气态污染物。此外，清洁站2不包括任何专用腔室。运送盒3的外壳4本身形成腔室。该外壳4可以在不移动的情况下进行清洁，同时它保持与装载端口8的联接。
至少一个喷射器11与外壳4之间的距离受到控制，这使得可以在不同运送盒3之间可重复地清洁运送盒。
Claims (20)
1.一种用于FOUP或FOSB类型的、用来传送和常压存储半导体基材的运送盒(3)的清洁站(2)，所述运送盒(3)包括设有前开口(5)的刚性外壳(4)，并包括能够封闭所述前开口(5)的可移除的门(6)，所述清洁站(2)包括能够联接到所述刚性外壳(4)的装载端口(8)，其特征在于，所述清洁站(2)还包括：
-承载至少一个喷射器(11)的关节式机械臂(10)，
-控制单元(12)，所述控制单元(12)被配置为控制所述关节式机械臂(10)的驱动，以将所述至少一个喷射器(11)引入到已预先移除所述门(6)的联接到所述装载端口(8)的所述刚性外壳(4)，并在所述关节式机械臂(10)在所述刚性外壳(4)中移位的同时，使所述至少一个喷射器(11)在用清洁流体吹扫所述刚性外壳(4)的内部空间时通过遵循预定轨迹来移位。
2.根据前一项权利要求所述的清洁站(2)，其特征在于，所述关节式机械臂(10)包括至少三个轴线。
3.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述关节式机械臂(10)承载至少两个喷射器(11)，例如两个与十个之间的喷射器(11)，例如布置在同一平面内的至少四个喷射器(11)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述关节式机械臂(10)包括至少一个传感器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述清洁站包括用于清洁所述关节式机械臂(10)的端部(13)的装置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述清洁站包括构造成使所述门(6)从所述外壳(4)移开的门致动装置，所述清洁站(2)还包括至少一个另外的喷射器，该另外的喷射器朝向所述门(6)的位置定向，以将清洁流体喷射到所述运送盒(3)的所述门(6)上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述清洁站包括构造成使所述门(6)从所述外壳(4)移开的门致动装置，所述关节式机械臂(10)构造成能够使面向所述门的所述至少一个喷射器(11)在用清洁流体吹扫所述门(6)的内侧的同时通过遵循另外的预定轨迹来移位。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述关节式机械臂(10)构造成抓住所述门(6)并引导所述门面向另外的清洁流体喷射器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述清洁站包括用于将所述关节式机械臂(10)置于过滤空气的层流下方的层流过滤单元(14)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述清洁站包括构造成加热所述运送盒(3)的内壁的加热单元。
11.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述清洁流体是中性干燥气体，或净化气体与水蒸气的混合物，或净化气体与液体的混合物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，其特征在于，所述清洁站包括用于产生吹扫气帘的装置(18)，所述装置包括多个净化气体喷射器，所述多个净化气体喷射器成直线排列并构造成在所述外壳(4)的所述前开口(5)处形成气帘。
13.一种清洁模块(1)，其特征在于，该清洁模块包括至少两个根据前述权利要求中任一项所述的清洁站(2)，所述清洁站(2)包括构造成将所述清洁站(2)互相联接的互补的联接装置。
14.一种在根据权利要求1至12中任一项所述的清洁站(2)中实施的清洁方法(100)，其特征在于：
-将所述运送盒(3)的所述刚性外壳(4)联接到所述装载端口(8)，
-控制所述关节式机械臂(10)的驱动，以将所述至少一个喷射器(11)引入到所述刚性外壳(4)中，并在所述关节式机械臂(10)在所述刚性外壳(4)中移位的同时，使所述至少一个喷射器(11)在用清洁流体吹扫所述刚性外壳(4)的内部空间时通过遵循预定轨迹来移位。
15.根据前一项权利要求所述的清洁方法(100)，其特征在于，通过使所述关节式机械臂(10)记住所述外壳(4)的连续笛卡尔坐标，来通过学习对所述关节式机械臂(10)的预定轨迹进行编程，或者根据外壳(4)的预存模型来对所述关节式机械臂(10)的预定轨迹进行编程。
16.根据权利要求14和15中任一项所述的清洁方法(100)，其特征在于，所述预定轨迹与清洁流体喷射方案相关联，所述方案定义了以下参数中的至少一个参数：
-所述至少一个喷射器(11)的移位速度，
-由所述至少一个喷射器(11)喷射的清洁流体的流速，
-在给定位置处的喷射时间，
-所述至少一个喷射器(11)与所述刚性外壳(4)之间的距离。
17.根据前一项权利要求所述的清洁方法(100)，其特征在于，根据关于所述运送盒(3)的信息来选择所述清洁流体喷射轨迹和/或方案，例如所述运送盒(3)的污染水平的测量值。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的清洁方法(100)，其特征在于，在所述清洁流体对所述刚性外壳(4)进行吹扫的过程中，所述至少一个喷射器(11)的轨迹包括扩展吹扫步骤(101a)，在该扩展吹扫步骤期间，所述至少一个喷射器(11)覆盖所述刚性外壳(4)的内部空间，所述至少一个喷射器(11)的移位速度是恒定的，和/或所述至少一个喷射器(11)与所述刚性外壳(4)之间的距离是恒定的。
19.根据前一项权利要求所述的清洁方法(100)，其特征在于，所述轨迹还包括在死区中的至少一个局部吹扫步骤(101b)，在该局部吹扫步骤期间，所述至少一个喷射器(11)的移位速度减慢，和/或所述至少一个喷射器(11)与所述外壳(4)之间的距离减小。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的清洁方法(100)，其特征在于，在所述清洁流体对所述刚性外壳(4)的吹扫结束时，所述清洁方法(100)包括恢复所述运送盒(3)的恢复步骤(102)，在该恢复步骤期间，用净化气体填充所述运送盒(3)。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63254282A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Hitachi Ltd | ガスガバナ装置 |
| US5846338A (en) * | 1996-01-11 | 1998-12-08 | Asyst Technologies, Inc. | Method for dry cleaning clean room containers |
| US7021323B1 (en) * | 2000-06-01 | 2006-04-04 | Dainichi Shoji Kabushiki Kaisha | Dust-incompatible article transfer container cleaner |
| WO2009104238A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力式膨張弁 |
| EP2272083A1 (fr) * | 2008-04-24 | 2011-01-12 | Alcatel Lucent | Station et procede de mesure de la contamination d'une enceinte de transport de substrats semi-conducteurs |
| US20120241023A1 (en) * | 2009-11-09 | 2012-09-27 | Fujikin Incorporated | Control valve device |
| US20140158172A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | System and method of cleaning foup |
| WO2015059615A1 (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-30 | Brooks Ccs Gmbh | Cleaning systems and methods for semiconductor substrate storage articles |
| US20150276572A1 (en) * | 2012-11-30 | 2015-10-01 | Adixen Vacuum Products | Station and method for measuring particle contamination of a transport carrier for conveying and storing semiconductor substrates at atmospheric pressure |
| US20160118279A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Applied Materials, Inc. | Systems, apparatus, and methods for purging a substrate carrier at a factory interface |
| JP2020016290A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力調整弁 |
-
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- 2020-09-11 TW TW109131331A patent/TW202125674A/zh unknown
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63254282A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Hitachi Ltd | ガスガバナ装置 |
| US5846338A (en) * | 1996-01-11 | 1998-12-08 | Asyst Technologies, Inc. | Method for dry cleaning clean room containers |
| US7021323B1 (en) * | 2000-06-01 | 2006-04-04 | Dainichi Shoji Kabushiki Kaisha | Dust-incompatible article transfer container cleaner |
| WO2009104238A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力式膨張弁 |
| EP2272083A1 (fr) * | 2008-04-24 | 2011-01-12 | Alcatel Lucent | Station et procede de mesure de la contamination d'une enceinte de transport de substrats semi-conducteurs |
| US20120241023A1 (en) * | 2009-11-09 | 2012-09-27 | Fujikin Incorporated | Control valve device |
| EP2926370A1 (fr) * | 2012-11-30 | 2015-10-07 | Adixen Vacuum Products | Station et procede de mesure de la contamination en particules d'une enceinte de transport pour le convoyage et le stockage atmospherique de substrats semi-conducteurs |
| US20150276572A1 (en) * | 2012-11-30 | 2015-10-01 | Adixen Vacuum Products | Station and method for measuring particle contamination of a transport carrier for conveying and storing semiconductor substrates at atmospheric pressure |
| US20140158172A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | System and method of cleaning foup |
| WO2015059615A1 (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-30 | Brooks Ccs Gmbh | Cleaning systems and methods for semiconductor substrate storage articles |
| US20160271658A1 (en) * | 2013-10-23 | 2016-09-22 | Brooks Ccs Gmbh | Cleaning systems and methods for semiconductor substrate storage articles |
| US20160118279A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Applied Materials, Inc. | Systems, apparatus, and methods for purging a substrate carrier at a factory interface |
| JP2020016290A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力調整弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021058303A1 (en) | 2021-04-01 |
| TW202125674A (zh) | 2021-07-01 |
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