CN115428136A - 双闸门及单一致动器系统 - Google Patents

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CN115428136A CN202180026922.8A CN202180026922A CN115428136A CN 115428136 A CN115428136 A CN 115428136A CN 202180026922 A CN202180026922 A CN 202180026922A CN 115428136 A CN115428136 A CN 115428136A
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库马森·库帕南
奥弗·阿米尔
迈克尔·库查尔
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Abstract

公开了一种晶片处理系统、一种双闸门系统以及用于操作这些系统的方法。双闸门系统可以具有第一闸门、第二闸门、耦接至第一闸门和第二闸门的闸门连接器、以及耦接至该闸门连接器的致动器。致动器被配置为经由垂直移动使第一闸门密封在第一狭槽上，或打开第一狭槽。致动器还经配置以经由垂直移动和水平移动的组合，将第二闸门密封在第二狭槽上或打开第二狭槽。

Description

双闸门及单一致动器系统
技术领域
本公开内容的实施方式大致上涉及用于处理晶片的方法和系统。更具体地，本公开内容涉及其中单一致动器操纵两个闸门的双闸门系统。
背景技术
在电子设备制造中，晶片(例如，含硅晶片、含硅板)可以在围绕制造设施并在制造设备工具内移动，例如从工厂接口到装载锁定腔室，从装载锁定腔室到传送腔室，从传送腔室到处理腔室等。在这些移动中，晶片通过位于相邻腔室之间的端口传送。这些端口通常容纳两个闸门系统，其中每个闸门都耦接至其指定的致动器，以操纵其相应的闸门。与用于操纵两个闸门的单一致动器相比，用于每个闸门的单独致动器占用更多空间，使用额外的润滑脂、需要单独维护，并产生额外的污染。
发明内容
在某些实施方式中，本公开内容涉及双闸门系统。在实施方式中，双闸门系统包括第一闸门、第二闸门、耦接至第一闸门和第二闸门的闸门连接器，以及耦接至闸门连接器的致动器。第一闸门被配置为形成抵靠第一狭槽的第一密封。第二闸门被配置为形成抵靠与第一狭槽相对的第二狭槽的密封。在实施方式中，该致动器被配置为通过将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起移动至中间位置，并接着将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起垂直移动至第一密封位置，以将该第一闸门密封在该第一狭槽上。在实施方式中，该致动器被配置为通过将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起移动至中间位置，并接着将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起水平移动至第二密封位置，以将该第二闸门密封在该第二狭槽上。
在某些实施方式中，本公开内容涉及一种用于操作本公开内容公开的双闸门系统的方法。该方法包括将第一闸门、第二闸门、及耦接至该第一闸门和该第二闸门的闸门连接器从打开位置一起移动至中间位置。然后，该方法进一步包括将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起垂直移动至第一密封闸门位置，或者将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起水平移动至第二密封闸门位置。该第一密封闸门位置包括抵靠壳体的第一侧面上的第一狭槽的第一密封，该壳体包含该第一闸门、该第二闸门、及该闸门连接器。该第二密封闸门位置包括抵靠该壳体的与该第一侧面相对的第二侧面上的第二狭槽的第二密封。
在某些实施方式中，本公开内容涉及一种晶片处理系统，其包括第一站点、与第一站点相邻的第二站点、以及位于该第一站点与该第二站点之间的端口。该端口包括壳体和容纳在该壳体内的双闸门系统。在实施方式中，该壳体具有第一侧面，及与该第一侧面相对的一第二侧面。该壳体还包括在该第一侧面处的第一狭槽，及在该第二侧面处的第二狭槽，其中物体可经由第一狭槽和第二狭槽通过端口而能够在第一站点与第二站点之间传送。在实施方式中，该双闸门系统包括第一闸门、第二闸门、耦接至该第一闸门和该第二闸门的闸门连接器，以及耦接至该闸门连接器的致动器。该第一闸门被配置为形成抵靠该第一狭槽的第一密封。该第二闸门被配置为形成抵靠该第二狭槽的密封。在实施方式中，致动器被配置为通过将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起移动至中间位置，并接着将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起垂直移动至第一密封位置，以抵靠该第一狭槽密封该第一闸门。在实施方式中，该致动器被配置为通过将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门移动至中间位置，并接着将该闸门连接器、该第一闸门、及该第二闸门一起水平移动至第二密封闸门位置，以抵靠该第二狭槽密封该第二闸门。
附图说明
在附图的图中通过示例而非限制的方式说明本公开内容，在附图中以类似的附图标记指示相似的元件。应当注意，本公开内容中对“一”或“一个”实施方式的不同引用不一定是相同的实施方式，并且此种引用表示为至少一个。
图1示出了根据本公开内容的实施方式的晶片处理系统的俯视示意图。
图2示出了根据本公开内容的实施方式的双闸门系统的简化截面侧视图。
图3示出了根据一个实施方式的双闸门系统的操作方法的简化示意图。
图4示出了根据一个实施方式的双闸门系统的操作方法的简化示意图。
图5是根据本公开内容的实施方式的用于操作双闸门系统的方法的流程图。
图6是根据本公开内容的实施方式的用于操作双闸门系统的方法的流程图。
具体实施方式
在晶片处理期间，晶片在多个腔室之间传送，例如，从工厂接口传送到装载锁定腔室，从装载锁定腔室传送到传送腔室，以及从传送腔室传送到处理腔室。在这样的传送期间，晶片通过位于相邻腔室之间的端口移动。这些端口通常容纳两个闸门系统，其中每个闸门都耦接至其指定的致动器，其用于操纵其相应的闸门。包括用于操纵两个闸门的单一致动器的设计，可以有益地减小腔室之间使用的端口的尺寸和厚度，减少使用的润滑脂量以及与此类使用相关的污染(来自润滑脂或来自颗粒形成)，并由于减少了工具的数量而提高了可靠性。
本公开内容描述了晶片处理系统、端口(诸如腔室端口)、及其操作方法。在某些实施方式中，晶片处理系统包括第一站点，及与第一站点相邻的第二站点。晶片处理系统可以进一步包括位于第一站点与第二站点之间的端口。
端口可以包括壳体，及容纳在壳体内的双闸门系统。壳体可具有第一侧面，及与第一侧面相对的第二侧面。壳体还可包括在第一侧面处的第一狭槽及在第二侧面处的第二狭槽，其中物体可经由第一狭槽和第二狭槽通过端口而能够在第一站点与第二站点之间传送。
双闸门系统可包括第一闸门、第二闸门、闸门连接器、以及耦接至闸连接器的致动器。第一闸门可被配置为形成抵靠第一狭槽的第一密封。第二闸门可被配置为形成抵靠第二狭槽的第二密封。闸门连接器可以耦接至第一闸门和第二闸门。第一闸门和第二闸门可各自从闸门连接器移除。致动器可以包括致动器终端受动器，用于响应于发送到致动器的输入信号来操纵闸门连接器、第一闸门、及第二闸门的移动。致动器的输入信号可以是气动信号、电信号、或其他合适的输入信号。
致动器可被配置为通过将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门一起移动至中间位置，并接着将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门一起垂直移动至第一密封位置，以将第一闸门密封在第一狭槽上。致动器也可被配置为通过将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门移动至中间位置，并接着将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门一起水平移动至第二密封闸门位置，以将二闸门密封在第二狭槽上。
在一个实施方式中，致动器配置为通过将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门一起沿向上方向移动至第一密封闸门位置来关闭第一闸门。在实施方式中，第一闸门到第一密封闸门位置的向上移动导致在第一闸门或第一侧面中的至少一者上的一个或多个O形环在第一闸门与第一侧面之间变成被压缩。在实施方式中，为了打开被密封的第一闸门，致动器被配置为将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门从第一密封闸门位置一起向下移动，经过中间位置，至打开闸门位置。在打开闸门位置处，第一闸门和第二闸门两者均打开，并且物体可以通过第一狭槽和第二狭槽，以从第一站点传送到由端口分开的相邻的第二站点。
在一个实施方式中，致动器被经置为通过将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门沿水平方向朝向第二侧面一起移动至第二密封闸门位置，来关闭第二闸门。在实施方式中，第二闸门到第二密封闸门位置的水平移动导致第二闸门或第二侧面中的至少一者上的一个或多个O形环在第二闸门与第二侧面之间变成被压缩。在实施方式中，为了打开被密封的第二闸门，致动器被配置为将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门从第二密封闸门位置一起水平移动至中间位置，并且随后将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门向下移动至打开闸门位置。在打开闸门位置处，第一闸门和第二闸门两者均打开，并且物体可以通过第一狭槽和第二狭槽，以从第一站点传送到由端口分开的相邻的第二站点。
在某些实施方式中，本公开内容描述的操作方法包括将第一闸门、第二闸门、及耦接至第一闸门和第二闸门的闸门连接器从打开位置一起移动至中间位置。此后，操作方法还可包括：将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门一起垂直移动至第一密封闸门位置，或者，将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门一起水平移动至第二密封闸门位置。
在一个实施方式中，第一密封闸门位置包括抵靠壳体的第一侧面上的第一狭槽的第一密封，壳体包含第一闸门、第二闸门、及闸门连接器。在实施方式中，操作方法还可以包括在第一密封闸门位置处，压缩位于第一闸门与第一侧面之间的一个或多个O形环，一个或多个O形环位于第一闸门或第一侧面中的至少一者上。在实施方式中，操作方法还可以包括：将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门从第一密封闸门位置一起向下移动，经过中间位置，至打开闸门位置，其中第一闸门和第二闸门两者在打开闸门位置处均打开。
在实施方式中，第二密封的闸门位置包括抵靠壳体的第二侧面上的第二狭槽的第二密封，壳体包含第一闸门、第二闸门、及闸门连接器。在实施方式中，操作方法还可以包括：在第二密封的闸门位置处，压缩位于第二闸门与第二侧面之间的一个或多个O形环一个或多个O形环位于第二闸门和第二侧面中的至少一者上。在实施方式中，操作方法还可包括：将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门从第二密封闸门位置一起水平移动至中间位置，并且随后将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门一起向下移动至打开闸门位置，其中第一闸门和第二闸门两者在打开闸门位置处均打开。
在示例性实施方式中，第一站点可以是传送腔室，第二站点可以是处理腔室。在常规处理期间，晶片可以通过将传送腔室与端口分开的第一侧面中的第一狭槽，并通过将处理腔室与端口分开的第二侧面中的第二狭槽，而从传送腔室传送到处理腔室。在传送腔室与处理腔室之间传送晶片期间，闸门连接器、第一闸门、及第二闸门可处于打开位置。在处理期间，在将晶片从传送腔室传送到处理腔室中之后，闸门连接器、第一闸门、及第二闸门可以从打开位置一起垂直移动至中间位置。此后，闸门连接器、第一闸门、及第二闸门可以一起水平移动至第二密封闸门位置，在第二密封闸门位置中，第二闸门密封在将处理腔室与端口分开的第二侧面上的第二狭槽上。闸门连接器、第一闸门、及第二闸门的移动可以由致动器控制。在示例中的第二闸门可以是L移动闸门。L移动闸门可用于在晶片处理期间密封处理腔室。在第二密封闸门位置，第一闸门未被使用，可以将其取下进行维修。
在处理腔室运行一定小时数后或根据维修时间表，可以准备好对处理腔室进行维修。为了维修处理腔室，闸门连接器、第一闸门、及第二闸门可以一起移动至第一密封闸门位置，在位置中，第一闸门密封在将传送腔室与端口分开的第一侧面上的第一狭槽上。为了从打开位置到达第一密封闸门位置，将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门从打开位置一起垂直移动至中间位置。随后，将闸门连接器、第一闸门、及第二闸门再次从中间位置一起垂直移动至第一密封闸门位置。闸门连接器、第一闸门、及第二闸门的移动可以由致动器控制。在示例中的第一闸门可以是垂直移动闸门。在第一密封闸门位置，第二闸门未被使用，可以将其卸下进行维修。在此期间，也可以对处理腔室进行维修。
上述关于处理腔室和传送腔室的系统描述了示例性实施方式，其中处理腔室可以利用L移动型闸门被密封(即，与端口分开)，并且传送腔室可以利用垂直移动型闸门被密封(即，与端口分开)。然而，该示例性实施方式不应被解释为限制性的。双闸门系统可用于晶片处理系统中任何相邻的站点之间的端口，例如前开式标准舱(front opening unifiedpod,FOUP)、侧储存舱(side storage pod,SSP)、装载锁定、传送腔室、工厂接口、处理腔室、真空储存缓冲区等。
另外，能够以垂直然后水平移动进行移动(例如，L移动)而密封的闸门的定位，不应被认为是受限的，只要一个闸门能够以这种方式移动而另一个闸门是可垂直移动的(例如，没有进一步的水平移动)就可以了。在一个实施方式中，L移动型闸门可将处理腔室与端口分开，而垂直移动型闸门可将传送腔室与端口分开。在另一实施方式中，L移动型闸门可将传送腔室与端口分开，而垂直移动型闸门可将处理腔室与端口分开。通常，L型闸门在密封时产生的剪切力较小，对于在晶片加工过程中使用频率较高的闸门而言，它是首选闸门。
可用于实现双闸门系统的垂直和/或水平移动的一些示例性致动机构，可包括但不限于单冲程气缸、伺服或步进马达、双冲程气缸等。
如本文中所使用的，除非上下文另有清楚指示，单数形式“一”、“一个”、及“该”包括了复数的引用。因此，例如，提及“晶片”包括了单个晶片以及两个或更多个晶片等。
如本文所使用的，用语“约”与测量的量相关，是指该测量的量的正常变化，正如本领域普通技术人员在进行测量和采取与测量目标和测量设备的精度相称的谨慎程度时所预期的那样。在某些实施方式中，用语“约”包括所记载的数字±10％，例如“约10”将包括从9至11。
如本文所使用的，与移动方向相关的用语“垂直”是指沿图2-图4所示的Y轴向上和/或向下移动。
如本文所使用的，与移动方向相关的用语“水平”是指沿着图2-图4所示的X轴向侧向移动，例如向右或向左移动。
如本文所使用的，用语“站点”是指腔室，通过晶片处理系统传送的物体(例如晶片)可以被临时储存在其中。如本本所使用的站点可以由至少一个闸门与晶片处理系统的其他部分分开。工作站点的示例包括前开式标准舱(FOUP)、装载锁定、负载端口、处理腔室、传送腔室、及工厂接口。
除非本本另外指出，否则本案中数值范围的记载仅旨在用作分别指代落入该范围内的每个单独数值的简写方法，并且将每个单独数值并入说明书中，如同其在本案中被单独记载一样。除非本文另外指出或与前后文明显矛盾，否则本文描述的所有方法可以任何合适的顺序执行。本文提供的任何和所有示例或示例性语言(如，“诸如”)的使用仅旨在阐明某些材料和方法，而并不构成对范围的限制。说明书中的任何语言都不应解释为指示任何未要求保护的元素对于实施所公开的材料和方法必不可少。
图1示出了根据本公开内容的实施方式的晶片处理系统600的俯视示意图。根据本案所述的实施方式，晶片处理系统600可以包括工厂接口662(也称为“设备前端模块(EFEM)”)、主框架648(也称为传送腔室)、一个或多个处理腔室655、以及一个或多个装载锁定腔室656。主框架648可以经由一个或多个装载锁定腔室656连接到工厂接口662。晶片载体664可以可拆卸地连接到工厂接口662的前壁。工厂接口662可以包括工厂接口机器人661，用于在晶片载体664与装载锁定腔室656之间移动晶片101(为了说明目的而以虚线示出)和/或其他物体(例如处理套件环等)。例如，工厂接口662可以包括一个或多个装载端口，每个装载端口可以容纳晶片载体664。高架轨道(overhead track,OHT)可将前开式标准舱(FOUP)放到装载端口上。工厂接口机器人661可以从FOUP拾取晶片101，并且可以可选地在对准器(未示出)中对准晶片101。随后，工厂接口机器人661可以将晶片101放置在装载锁定腔室656中。此后，主框架机器人650(位于主框架648中)可以从装载锁定腔室656中的至少一者拾取晶片101，并将晶片101送到一个或多个处理腔室655中的至少一者中。
随着制造处理的进行，工厂接口机器人661和主框架机器人650协同工作，以在晶片载体664与处理腔室655之间移动晶片101和/或其他物体。可以在处理腔室655内进行各种电子器件制造处理，例如半导体器件制造处理，例如氧化、薄膜沉积、蚀刻、热处理、脱气、冷却等。
在一个或多个处理腔室655中的至少一者中的处理完成之后，可以由主框架机器人650拾取处理过的晶片101，并将其移交给装载锁定腔室656中的至少一者。装载锁定腔室656中的至少一者可将其压力泵送至大气压，然后由工厂接口机器人661拾取处理过的晶片101，并将其放回到FOUP中。在来自晶片载体664的所有晶片都被处理之后，OHT(未示出)可以拾取FOUP，并根据设计的制造处理使用不同的工具将其放下。
晶片101和/或其他物体在一个站点到相邻的站点之间(例如，在传送腔室648与处理腔室655之间、装载锁定腔室656与传送腔室648之间、工厂接口662与装载锁定腔室656之间等)经由如相对于图2更详细地描述的双闸门系统来传送，其位于端口675中。
两个相邻的站点之间的某些端口可包括壳体以及容纳在壳体内的双闸门和双致动器系统。双闸门和双致动器系统可包括耦接至第一致动器的第一闸门，该第一致动器被配置为将第一闸门从打开位置移动至第一密封闸门位置。双闸门和双致动器系统可以进一步包括耦接至第二致动器的独立的第二闸门(与第一致动器分离)，该第二致动器被配置为将第二闸门从打开位置移动至第二密封闸门位置。在这种配置中，每个致动器都操纵其指定的闸门。
相对于具有可以操纵两个闸门的单一致动器，具有两个致动器而其中每个致动器操纵单一闸门，会占用更多空间、消耗更多润滑脂、产生更多污染、及需要更多的维护。因此，在根据本文描述的实施方式的图1的晶片处理系统600中的一些端口，包括由单一致动器致动的双闸门。在某些实施方式中，本公开内容涉及双闸门系统，其中单一致动器操纵两个闸门。这样的实施方式有利地减少了使用的致动器的数量，减少了使用的润滑脂的量，减少了相较于一个驱动器的与操作两个致动器相关的污染量(例如，相较于一个驱动器的两个致动器产生的颗粒的数量，相较于一个驱动器的两个致动器所使用的润滑脂的量)，可提高可靠性并减少空间占用，因为一个致动器要比两个致动器占用更少的空间。
图2示出了根据本公开内容的实施方式的双闸门系统的简化截面侧面视图。如图2所示，根据实施方式，端口675包括壳体350和容纳在壳体350内的双闸门系统。
在实施方式中，壳体350具有第一侧面312和与第一侧面相对的第二侧面322。壳体还包括在第一侧面312处的第一狭槽314和在第二侧面322处的第二狭槽324。物体经由第一狭槽314和第二狭槽324穿过端口675，而能够在第一站点与第二站点之间(例如，在工厂接口662与装载锁定656之间、在装载锁定656与传送腔室648之间，或在传送腔室648与处理腔室655之间)传送。
在实施方式中，双闸门系统包括第一闸门310、第二闸门320、耦接至第一闸门310和第二闸门320的闸门连接器330、以及耦接至闸门连接器330的致动器340。致动器340可进一步包括耦接至闸门连接器330的致动器轴345。致动器轴345在本文中也可以被称为致动器终端受动器，其被配置为响应于送到致动器340的输入信号(例如，气动输入信号、电输入信号、或其他输入信号)来操纵第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330。第一闸门310和第二闸门320均能够从闸门连接器330移除。闸门连接器330可以是紧凑的尺寸(即，第一闸门310和第二闸门320之间的x距离将被最小化)，同时仍为操作员和/或机器人提供足够的空间以即时地进入(access)端口675，并移除第一闸门310或第二闸门320中的至少一者(或者，在进行替换和/或清洗和/或维修后，放置第一闸门310或第二闸门320中的至少一者)。
第一闸门310被配置为形成抵靠第一狭槽314的第一密封，如关于图3更详细地描述。在某些实施方式中，致动器340被配置为通过将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从打开位置(例如，图3和图4中的400A)一起垂直移动至中间位置(例如，图3和图4中的400B)，并接着将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320一起垂直移动至第一密封位置(例如，图3中的400C)以将第一闸门310密封在第一狭槽314上。
在一个实施方式中，致动器340被配置为通过将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320沿向上的方向一起移动至第一密封位置(例如，图3中的400C)来关闭第一闸门310。第一闸门310向第一密封位置400C的向上移动导致第一闸门310上的O形环(未示出)何/或第一侧面312上的O形环(未示出)在第一闸门310与第一侧面312之间变成被压缩。
在一个实施方式中，为了打开被密封的第一闸门310，致动器340被配置为使闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从第一密封位置(例如400C)一起沿向下的方向移动，经过中间位置(例如400B)，到达打开闸门位置(例如400A)。在打开闸门位置中，第一闸门310和第二闸门320均打开，并且诸如晶片之类的物体可在由端口675分开的相邻的站点之间传送。
第二闸门320被配置为形成抵靠第二狭槽324的第二密封，如关于图4更详细地描述。在某些实施方式中，致动器340被配置为通过将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从打开位置(例如，图3和图4中的400A)一起垂直向上移动至中间位置(例如，图3和图4中的400B)，然后将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320一起水平移动至第二密封闸门位置(例如，图4中的500C)以将第二闸门320密封在第二狭槽324上。
在一个实施方式中，致动器340被配置为通过将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320沿水平方向朝向第二侧面322(图2所示)一起移动至第二密封位置(例如，图4中的500C)以关闭第二闸门320。第二闸门320向第二密封位置(例如500C)的水平移动导致第二闸门320(未示出)上的O形环和/或第二侧面322(未示出)上的O形环在第二闸门320与第二侧面322之间变成被压缩。
在一个实施方式中，为了打开被密封的第二闸门320，致动器340被配置为将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从第二密封的位置(例如，500C)沿水平方向一起移动，经过中间位置(例如400B)，随后将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320沿向下的垂直方向一起移动至打开闸门位置(例如400A)。在打开闸门位置，第一闸门310和第二闸门320均打开，并且诸如晶片之类的物体可在由端口675分开的相邻的站点之间传送。
由端口675分开的每个相邻的站点可以是从以下之中选择的一者：装载锁定、传送腔室、处理腔室、前开式标准舱(FOUP)、侧面储存舱(SSP)、工厂接口、以及真空储存缓冲区。在一个实施方式中，第一站点是传送腔室，第二站点是处理腔室(反之亦然)。在一个实施方式中，第一站点是装载锁定，第二站点是传送腔室(反之亦然)。在一个实施方式中，第一站点是FOUP，第二站点是装载锁定(反之亦然)。
在某些实施方式中，由端口675分开的相邻的站点两者均被维持在共同的压力下(即，处于相同的压力，如两者都处于真空或两者都处于大气压力下)。当两个相邻的站点两者处于相同压力时，第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330一起处于以下任何位置：打开闸门位置400A、中间位置400B、第一密封位置400C、或第二密封位置500C。在其他实施方式中，由端口675分开的相邻的站点具有不同的压力。例如，一个站点可以保持在真空下，而另一相邻的站点可以在真空和大气压之间循环。当两个相邻的站点具有不同的压力时，第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330一起处于以下位置的一者中：第一密封位置400C或第二密封位置500C。
图3示出了根据一个实施方式的双闸门系统的操作方法400的简化示意图。图5是根据本公开内容的实施方式的用于操作双闸门系统的方法400的流程图。
为了用第一闸门密封第一狭槽，在某些实施方式中，方法400包括：将第一闸门310、第二闸门320、及耦接至第一闸门310和第二闸门320的闸门连接器330从打开闸门位置400A一起移动至中间位置400B(图5中的410)。在实施方式中，从打开闸门位置400A到中间位置400B的移动是沿垂直方向向上。
此后，在某些实施方式中，方法400包括：将第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330一起沿垂直方向从中间位置400B向上移动至第一密封闸门位置400C(图5中的420)。在实施方式中，第一密封闸门位置400C包括抵靠壳体350(其包含第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330)的第一侧面312上的第一狭槽314的第一密封)。
在某些实施方式中，方法400还包括：可选地在第一密封闸门位置400C处对位于第一闸门310(未示出)和第一侧面312(未示出)之间的、在第一闸门310上的O形环和/或在第一侧面312上的O形环进行压缩(图5中的430)。
为了从第一密封闸门位置打开闸门，在某些实施方式中，方法400还包括：将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从第一密封闸门位置400C一起垂直向下移动，经过中间位置400B(图5中的450)，到达打开闸门位置400A(图5中的460)，在打开闸门位置400A处，第一闸门310和第二闸门320均打开。在该实施方式中，方法400可以进一步包括：可选地在将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从第一密封闸门位置400C向下移动之前，对第一闸门310(未示出)上的O形环和/或第一侧面312(未示出)上的O形环解除压缩(图5中的440)。
在某些实施方式中，在打开位置400A，被配置为向第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330提供水平移动的水平致动器425被缩回。在打开位置400A，被配置为向第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330提供垂直移动的垂直致动器445被伸出。在中间位置400B，水平致动器425仍然缩回，而垂直致动器445位于中间(即，在伸出位置与缩回位置之间)。在第一密封闸门位置400C，水平致动器425被缩回，并且垂直致动器445被缩回。
图4示出了根据一个实施方式的双闸门系统的操作方法500的简化示意图。图6是根据本公开内容的实施方式的用于操作双闸门系统的方法500的流程图。
为了用第二闸门密封第二狭槽，在某些实施方式中，方法500包括：将第一闸门310、第二闸门320、及耦接至第一闸门310和第二闸门320的闸门连接器330从打开闸门位置400A一起移动至中间位置400B(图6中的510，与图5中的410相同)。在实施方式中，从打开闸门位置400A到中间位置400B的移动是沿垂直向上的方向。
此后，在某些实施方式中，方法500包括将第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330沿水平方向从中间位置400B一起移动至第二密封闸门位置500C(图6中的520)。在实施方式中，第二密封闸门位置500C包括抵靠壳体350(其包含第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330)的与第一侧面312相对的第二侧面322上的第二狭槽324的第二密封。
在某些实施方式中，方法500还包括：在第二密封闸门位置500C处，对位于第二闸门320(未示出)和第二侧面322(未示出)之间的、在第二闸门320上的O形环和/或在第二侧面322上的O形环进行压缩(图6中的530)。
为了从第二密封闸门位置处打开闸门，在某些实施方式中，方法500还包括：将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从第二密封闸门位置500C一起水平移动至中间位置400B(图6中的550)，随后将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320一起垂直向下移动至打开闸门位置400A(图6中的560，类似于图5中的460)，在闸门位置400A处，第一闸门310和第二闸门320均为打开。在该实施方式中，方法500可以进一步包括：可选地在将闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320从第二密封闸门位置500C水平移动之前，对第二闸门320(未示出)上的O形环和/或第二侧面322(未示出)上的O形环解除压缩(图6中的540)。
在某些实施方式中，在打开位置400A，被配置为向第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330提供水平移动的水平致动器425被缩回。在打开位置400A，被配置为向第一闸门310、第二闸门320、及闸门连接器330提供垂直移动的垂直致动器445被伸出。在中间位置400B，水平致动器425仍然被缩回，而垂直致动器445位于中间(即，在伸出位置和缩回位置之间)。在第二密封闸门位置500C，水平致动器425被伸出，并且垂直致动器445保持在中间。
在示例性实施方式中，第一站点是传送腔室648，而第二站点是处理腔室655。在常规处理期间，晶片101和/或其他物体可通过将传送腔室648与端口675分开的第一侧面312中的第一狭槽314，以及通过将处理腔室655与端口675分开的第二侧面322中的第二狭槽324，而从传送腔室648传送到处理腔室655。在传送腔室648与处理腔室655之间的晶片传送期间，闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320可以处于打开位置400A。在处理期间，在将晶片从传送腔室648传送到处理腔室655中之后，闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320可从打开位置400A一起垂直向上移动至中间位置400B。此后，闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320可一起水平移动至第二密封闸门位置500C，在第二密封闸门位置500C中，第二闸门320密封在将处理腔室655与端口675分开的第二侧面322上的第二狭槽324上。闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320的移动可以由单一致动器340控制(例如，如关于图2所详细描述的)。在该示例中，第二闸门320可以是L移动闸门。L移动闸门可在晶片处理期间用来密封处理腔室。在第二密封闸门位置500C中，第一闸门310未被使用，并且可以被移除、更换、清洁、和/或维修。维修可能包括：从传送腔室648或端口壳体中移除晶片的碎片、清洁传送腔室一侧上的端口的密封表面、清洁传送腔室648的内部、移除或更换或清洁位于第一闸门上或位于传送腔室一侧上的O形环，该O形环用于将第一闸门密封在传送腔室一侧上。
在处理腔室操作一定小时数后或根据维修时间表(例如，每月一次)，可能需要进行处理腔室655的维修和/或维护。为了维修和/或维护处理腔室655，闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320可一起移动至第一密封闸门位置400C，在第一密封闸门位置400C处，第一闸门310密封在将传送腔室648与端口675分开的第一侧面312上的第一狭槽314上。为了从打开闸门位置400A到达第一密封闸门位置400C，闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320一起从打开位置400A垂直向上移动至中间位置400B。随后，闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320再次一起从中间位置400B垂直向上移动至第一密封闸门位置400C。闸门连接器330、第一闸门310、及第二闸门320的移动可以由致动器340控制(例如，如关于图2所详细描述的)。在该示例中的第一闸门310可以是垂直移动闸门。在第一密封闸门位置400C中，第二闸门320未被使用，并且可以被移除、更换、清洁、和/或维修。在此期间，也可以对处理腔室655进行维修。维修可能包括：从处理腔室655或端口壳体中移除晶片的碎片、清洁处理腔室一侧上的端口的密封表面、清洁处理腔室655的内部、移除或更换或清洁位于第二闸门上或位于处理腔室一侧上的O形环，该O形环用于将第二闸门密封在处理腔室一侧上。
当一个闸门关闭时维护和/或维修另一个闸门的能力是有益的，因为它允许在至少一个腔室中继续进行常规的晶片处理，同时将晶片处理系统的停机时间减至最少，这甚至会与各个站点的压力调整(例如，抽成真空)相关联。
上述关于处理腔室655和传送腔室648的系统描述了示例性实施方式，其中处理腔室655可以用L移动型闸门(具有垂直和水平移动)密封，并且传送腔室648可以用仅垂直移动型闸门(例如，垂直移动闸门)密封。然而，该示例性实施方式不应被解释为限制性的。双闸门系统可用于晶片处理系统中任何相邻工作站点之间的端口，例如前开式标准舱(FOUP)、侧面储存舱(SSP)、装载锁定、传送腔室、工厂接口、处理腔室、真空储存缓冲等。另外，能够在垂直和水平移动中移动以进行密封的闸门的定位不应被解释为限制性的，只要一个闸门能够以这种方式移动且另一个闸门能够以垂直移动进行移动就可以了。
在一个实施方式中，L移动型闸门可以密封处理腔室，而垂直移动型闸门可以密封传送腔室。在另一个实施方式中，L移动型闸门可以密封传送腔室，而垂直移动型闸门可以密封处理腔室。通常，L移动型闸门在密封时产生较小的剪切力，且对于在晶片处理期间使用频率较高的闸门而言，L移动型闸门为优选闸门。
可用于实现双闸门系统的垂直和/或水平移动的一些示例性致动机构，可包括但不限于，例如单冲程气缸、四杆机构、凸轮式移动、伺服或步进马达、双冲程气缸。
本文所述的晶片处理系统可以由控制单元(未示出)进行计算机控制。通过执行用于基于预定配方处理晶片101的程序(软件)，基板处理系统的各种驱动单元操作并处理晶片101。
此外，应理解，可以通过向计算机(例如，控制单元)提供储存介质来获得本案公开的方法，在储存介质中储存有实现上述实施方式的功能的软件的程序代码，然后使计算机的处理器(例如，中央处理器(CPU))读出并执行储存在储存介质中的程序代码。可替代地，诸如可编程逻辑控制器(PLC)、系统单晶片(SoC)等的另一种类型的处理设备可以执行程序代码。执行程序代码的处理器或处理设备可能会导致启动离子发生器、打开和/或关闭狭缝阀、以设定的流速流动或停止流动惰性气体、由机器人在各个位置之间移动晶片等。
在这种情况下，从储存介质读出的程序代码本身实现了前述实施方式的功能，因此，程序代码和储存该程序代码的储存介质也是本公开内容的一部分。
此外，用于提供程序代码的储存介质可以是例如RAM、NV-RAM、软盘(注册商标)、硬盘、磁性光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW)、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)等、磁带、非易失性性存储器卡、其他ROM等。可替代地，可以通过从连接到互联网、商业网络、LAN(局域网)等的另一台计算机(未示出)、数据库(未示出)等下载来将程序代码提供给计算机。
此外，应理解，不仅可以通过执行计算机读取的程序代码来实现上述实施方式的功能，而且还可以通过使在处理装置上运行的OS(操作系统)等根据程序代码的指令以执行部分或全部实际操作来实现上述功能。
程序代码可以采取目标代码、由一解译器执行的程序代码、提供给OS的脚本数据等的形式。
在前面的描述中，阐述了许多具体细节，例如具体的材料、尺寸、处理参数等，以提供对本公开内容的透彻理解。此外，在一个或多个实施方式中，具体特征、结构、材料、或特性可以任何方式组合。字词“示例”或“示例性”在本文用于表示作为示例、例子或说明。本文中被描述为“示例”或“示例性”的任何方面或设计，不必然被解释为比其他方面或设计更佳或更有利。相反地，使用词语“示例”或“示例性”仅旨在以具体方式呈现概念。如本申请所使用，用语“或”欲表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。即，除非另有说明或从前后文可清楚看出，否则“X包括A或B”旨在表示任何自然的包括性排列组合。即，若X包括A；X包括B；或X包括A和B二者，则在任何前述情况下均满足“X包括A或B”。在整个说明书中对“一实施方式”、“某些实施方式”或“一个实施方式”的引用，旨在表示结合该实施方式描述的具体特征、结构、或特性，系包括在至少一个实施方式中。因此，在说明书全文多处出现的短语“一实施方式”、“某些实施方式”或“一个实施方式”不必然全指称相同的实施方式。
已参考本公开内容的特定示例性实施方式描述了本公开内容的实施方式。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。除了本文中示出和描述的那些之外，本公开内容的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且意图落入所附权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种双闸门系统，包括：
第一闸门，所述第一闸门被配置为形成抵靠第一狭槽的第一密封；
第二闸门，所述第二闸门被配置为形成抵靠所述第二狭槽的第二密封，所述第二狭槽与所述第一狭槽相对；
闸门连接器，所述闸门连接器耦接至所述第一闸门与所述第二闸门；以及
致动器，所述致动器耦接至所述闸门连接器，其中所述致动器被配置为：
通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起移动至中间位置，并接着将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起垂直移动至第一密封闸门位置，以将所述第一闸门密封在所述第一狭槽上；以及
通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起移动至所述中间位置，并接着将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起水平移动至第二密封闸门位置，以将所述第二闸门密封在所述第二狭槽上。
2.根据权利要求1所述的端口，其中所述第一闸门是垂直移动闸门，且所述第二闸门是L移动闸门。
3.根据权利要求1所述的端口，其中所述致动器被配置为通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门沿向上方向一起移动至所述第一密封闸门位置，来关闭所述第一闸门，并且其中所述第一闸门到所述第一密封闸门位置的向上移动导致所述第一闸门或包含所述第一狭槽的第一侧面中的至少一者处的一个或多个O形环在所述第一闸门与所述第一侧面之间变成被压缩。
4.根据权利要求1所述的端口，其中所述致动器被配置为通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门沿水平方向一起移动朝向所述第二密封闸门位置，来关闭所述第二闸门，并且其中所述第二闸门到所述第二密封闸门位置的水平移动导致所述第二闸门或包含所述第二狭槽的第二侧面中的至少一者处的一个或多个O形环在所述第二闸门与所述第二侧面之间变成被压缩。
5.根据权利要求1所述的端口，其中，为了打开被密封的第一闸门，所述致动器被配置为：
将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门从所述第一密封闸门位置向下移动，经过所述中间位置，至打开闸门位置。
6.根据权利要求5所述的端口，其中所述第一闸门和所述第二闸门两者在所述打开闸门位置处均打开。
7.根据权利要求1所述的端口，其中，为了打开被密封的第二闸门，所述致动器被配置为：
将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门从所述第二密封闸门位置水平移动至所述中间位置，并随后将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门向下移动至打开闸门位置。
8.根据权利要求7所述的端口，其中所述第一闸门和所述第二闸门两者在所述打开闸门位置处均打开。
9.根据权利要求1所述的端口，其中所述第一闸门和所述第二闸门两者均能够从所述闸门连接器移除。
10.一种方法，包括下列步骤：
将第一闸门、第二闸门、及耦接至所述第一闸门和所述第二闸门的闸门连接器从打开闸门位置一起移动至中间位置；并接着
进行下列的任何一者：
将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起垂直移动至第一密封闸门位置，所述第一密封闸门位置包括抵靠壳体的第一侧上的第一狭槽的第一密封，所述壳体含有所述第一闸门、所述第二闸门、及所述闸门连接器；或
将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起水平移动至第二密封闸门位置，所述第二密封闸门位置包括抵靠所述壳体的第二侧面上的第二狭槽的第二密封，其中所述第二侧面与所述第一侧面相对。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括步骤：在所述第一密封闸门位置处压缩位于所述第一闸门与所述第一侧面之间的一个或多个O形环，所一个或多个O形环在所述第一闸门和所述第一侧面中的至少一者上。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括步骤：在所述第二密封闸门位置处压缩位于所述第二闸门与所述第二侧面之间的一个或多个O形环，所述一个或多个O形环在所述第二闸门和所述第二侧面中的至少一者上。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括步骤：将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门从所述第一密封闸门位置一起向下移动，经过所述中间位置，至打开闸门位置，其中所述第一闸门和所述第二闸门两者在所述打开闸门位置处均打开。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括步骤：将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门从所述第二密封闸门位置一起水平移动至所述中间位置，并且随后将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起向下移动至打开闸门位置，其中所述第一闸门和所述第二闸门两者在所述打开闸门位置处均打开。
15.一种晶片处理系统，包括：
第一站点；
第二站点，所述第二站点与所述第一站点相邻；及
端口，所述端口位于所述第一站点与所述第二站点之间，所述端口包括：
壳体，具有第一侧面及与所述第一侧面相对的第二侧面，所述壳体包括位于所述第一侧面处的第一狭槽及位于所述第二侧面处的第二狭槽，其中物体经由所述第一狭槽与所述第二狭槽穿过所述端口，而能够在所述第一站点与所述第二站点之间传送；以及
双闸门系统，容纳在所述壳体内，所述双闸门系统包括：
第一闸门，所述第一闸门被配置为形成抵靠所述第一狭槽的第一密封；
第二闸门，所述第二闸门被配置为形成抵靠所述第二狭槽的第二密封；
闸门连接器，所述闸门连接器耦接至所述第一闸门和所述第二闸门；以及
致动器，所述致动器耦接至所述闸门连接器，
其中所述致动器被配置为：
通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起移动至中间位置，并接着将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起垂直移动至第一密封闸门位置，以将所述第一闸门密封在所述第一狭槽上；以及
通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起移动至所述中间位置，并接着将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起水平移动至第二密封闸门位置，以将所述第二闸门密封在所述第二狭槽上。
16.根据权利要求15所述的晶片处理系统，其中所述第一闸门和所述第二闸门两者均能够从所述闸门连接器移除，并且其中所述第一闸门是垂直移动闸门，且所述第二闸门是L移动闸门。
17.根据权利要求15所述的晶片处理系统，
其中所述致动器被配置为通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起沿向上方向移动至所述第一密封闸门位置，来关闭所述第一闸门，并且其中所述第一闸门到所述第一密封闸门位置的向上移动导致所述第一闸门或所述第一侧面中的至少一者上的一个或多个O形环在所述第一闸门与所述第一侧面之间变成被压缩，并且
其中、所述致动器被配置为通过将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门沿水平方向朝向所述第二侧面一起移动至所述第二密封闸门位置，来关闭所述第二闸门，并且其中所述第二闸门到所述第二密封闸门位置的水平移动导致所述第二闸门或所述第二侧面中的至少一者上的一个或多个O形环在所述第二闸门与所述第二侧面之间变成被压缩。
18.根据权利要求15所述的晶片处理系统，
其中，为了打开被密封的第一闸门，所述致动器被配置为将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起从所述第一密封闸门位置向下移动，经过所述中间位置，至打开闸门位置；
其中，为了打开被密封的第二闸门，所述致动器被配置为将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起从所述第二密封闸门位置水平移动至所述中间位置，并且随后将所述闸门连接器、所述第一闸门、及所述第二闸门一起向下移动至打开闸门位置；以及
其中所述第一闸门和所述第二闸门两者在所述打开闸门位置均打开。
19.根据权利要求15所述的晶片处理系统，其中所述第一站点和所述第二站点独立地是以下之一：装载锁定、传送腔室、处理腔室，前开式标准舱(FOUP)、侧储存舱(SSP)、真空储存缓冲。
20.根据权利要求15所述的晶片处理系统，其中所述第一站点是传送腔室，且所述第二站点是处理腔室。
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