KR20190003827A - 반도체 클리너 시스템들 및 방법들 - Google Patents

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루츠 렙슈토크
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다이나믹 마이크로시스템즈 세미컨덕터 이큅먼트 게엠베하
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Abstract

일 실시예에서, 본 발명은 EUV 캐리어를 클리닝하는 EUV 클리너 시스템 및 공정을 개시한다. EUV 클리너 시스템은 개별 더티 및 클리닝된 환경들, 이중 컨테이너 캐리어의 상이한 컴포넌트들에 대한 개별 클리닝 챔버들, 동일한 로봇 핸들러를 사용하여 상이한 컴포넌트들을 선별(pick)하고 배치하는 그리퍼(gripper) 암들, 상이한 컴포넌트들을 상이한 위치들에 홀딩하는 그리퍼 암들, 외부 컨테이너에 대한 수평 스핀 클리닝 및 드라잉, 뜨거운 물 및 뜨거운 공기(70C) 클리닝 공정, 드라잉을 위한 뜨거운 공기 노즐들과 함께, 내부 컨테이너를 클리닝하기 위한 수직 노즐들 및 래스터라이징 메가소닉(rasterizing megasonic) 노즐들, 상이한 컴포넌트들, 예를 들어, 퍼지 가스로 고진공(예를 들어, <10-6 Torr)을 갖는 내부 컨테이너용 컴포넌트 및 외부 컨테이너용 컴포넌트를 탈기(outgas)하는 개별 진공 오염제거 챔버들, 진공 챔버내의 히터들 및 RGA 센서들, 퍼지 가스 어셈블링 스테이션, 및 퍼지 가스 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 스테이션을 포함한다.

Description

반도체 클리너 시스템들 및 방법들{SEMICONDUCTOR CLEANER SYSTEMS AND METHODS}
본 출원은, 2011년 6월 23일 출원되고 "Semiconductor cleaner systems and methods"이란 명칭의 미국 가특허 출원 일련번호 61/500,608호를 우선권으로 주장하며, 이는 인용에 의해 본원에 포함된다.
반도체 컴포넌트들의 생산은 입자들, 불순물들 또는 이물질(foreign matter)의 제어와 같은 청정도(cleanliness)를 요구한다. 이들 입자들의 존재는 프로세싱되는 웨이퍼들내의 양호한 디바이스들의 수율에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이들 웨이퍼들의 이송은 통상적으로, FOUP[Front Opening Unified Pod], FOSB[Front-Opening Shipping Box], SMIF[Standard Mechanical Interface] 포드들 또는 박스들을 비롯하여, 밀폐가능하거나 밀봉가능한 컨테이너들 또는 박스들뿐만 아니라 카세트들, 캐리어들 또는 트레이들과 같은 특수한 이송 컨테이너에서 수행된다. FOUP는 통상적으로, 웨이퍼들을 지지하기 위해 2개의 대면하는 장측들(long sides)에서 빗모양 가이던스(comblike guidance)를 가지며, 탈착식 커버로 폐쇄될 수 있다. 커버가 없다면, FOUP는 직사각형 표면 영역을 갖는 포트형(pot-like) 기본 형태를 갖는 중공 컨테이너이다. 웨이퍼들 이외에, 레티클들이 레티클 스토커에 보관되는 레티클 캐리어들에 또한 보관된다. 레티클 캐리어들은 마스크 노광이 필요할 때 리소그래피 툴로 이송된다.
FOUP들 및 레티클 캐리어들은 반도체 웨이퍼들을 프로세싱하는데 있어서 요구되는 표준 청정도를 유지하기 위해, 때때로 클리닝될 필요가 있다. 클리닝 공정은 특수 클리닝 및 드라잉 장비에서 수행될 수 있다. 청정도에 대한 요건들의 증가에 따라, 현대의 반도체 공장들에서의 클리닝 사이클들의 수는, 청정도에 대한 증가된 요건들과 함께 증가한다. 예를 들어, 각각의 개별적 사용 이후에는, 예를 들어, 하나의 웨이퍼 로드로부터 다음 웨이퍼 로드로의 교차 오염을 방지하기 위해, FOUP를 클리닝하는 것이 바람직하다.
따라서, FOUP들의 완벽한 클리닝에 필요한 시간을 단축시키는 것이 바람직하다. 또한, 특히 증가된 클리닝 사이클들의 관점에서 클리닝 소비를 가능한 한 작게 유지하는 것이 또한 바람직하다. 반면에, 클리닝은 현대의 반도체 공장들의 청정도 요건들을 충족시키기 위해 매우 철저해야 한다.
일 실시예에서, 본 발명은 캐리어와 같은 워크피스를 클리닝하는 클리너 시스템 및 공정을 개시한다. 클리너 시스템은 개별 더티(dirty) 및 클리닝된 환경들, 이중 컨테이너 캐리어의 상이한 컴포넌트들에 대한 개별 클리닝 챔버들, 동일한 로봇 핸들러를 사용하여 상이한 컴포넌트들을 선별하고(picking) 배치하는(placing) 그리퍼 암들, 상이한 컴포넌트들을 상이한 위치들에 홀딩하는 그리퍼 암들, 외부 컨테이너에 대한 수평 스핀 클리닝 및 드라잉, 뜨거운 물 및 뜨거운 공기(70C) 클리닝 공정, 드라잉을 위한 뜨거운 공기 노즐들과 함께, 내부 컨테이너를 클리닝하기 위한 수직 노즐들 및 래스터라이징 메가소닉(rasterizing megasonic) 노즐들, 퍼지 가스로 상이한 컴포넌트들, 예를 들어, 고(high) 진공(예를 들어, <10-6 Torr)을 갖는 내부 컨테이너용 컴포넌트 및 외부 컨테이너용 컴포넌트를 탈기(outgas)하는 개별 진공 오염제거 챔버들, 진공 챔버내의 히터들 및 가스 모니터(예를 들어, RGA 센서들), 퍼지 가스 어셈블링 스테이션, 및 퍼지 가스 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 스테이션 중 적어도 하나를 포함한다.
도 1은 클리닝될 EUV 레티클 캐리어의 예시적인 구성을 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 클리닝 시스템의 예시적인 구성을 예시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 클리너 시스템에 대한 상이한 구성들을 예시한다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 더티 및 클리닝된 환경들에 대한 예시적인 흐름 구성들을 예시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 클리닝 챔버를 퍼지하는 예시적인 구성들을 예시한다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 더티 및 클리닝된 환경들을 사용하여 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 더티 및 클리닝된 환경들을 사용하는 다른 예시적인 클리닝 공정을 예시한다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트의 상이한 컴포넌트들에 대한 예시적인 개별 클리닝 챔버들을 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트의 상이한 컴포넌트들에 대한 개별 클리닝 챔버들을 사용하는 예시적인 클리너 시스템을 예시한다.
도 10a 및 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 클리닝 챔버들을 사용하여 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 클리닝 챔버들을 사용하여 오브젝트들을 개별적으로 클리닝하는 예시적인 플로우차트를 예시한다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 로봇 그리퍼를 예시한다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 그리퍼 암들의 예시적인 그립핑 구성들을 예시한다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 본원의(present) 그리퍼 암들을 사용하여 오브젝트들을 그립핑하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 클리닝 챔버들을 사용하여 오브젝트들을 개별적으로 클리닝하는 예시적인 플로우차트를 예시한다.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트의 예시적인 클리닝 시퀀스를 예시한다.
도 17a 및 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다.
도 18a 내지 도 18c 및 도 19a 및 도 19b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 초음파 또는 메가소닉 액체 스프레이를 이용한 예시적인 클리닝 챔버를 예시한다.
도 20a 및 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다.
도 21a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 오염제거 챔버들을 예시한다.
도 21b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 다른 예시적인 오염제거 챔버들을 예시한다.
도 22a 및 22b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트들을 오염제거하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다.
도 23a 및 도 23b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 어셈블링 스테이션 및 공정들을 예시한다.
도 24a 및 24b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트들을 어셈블링하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른, 퍼지 노즐들을 갖는 예시적인 이송 및/또는 스토리지 스테이션을 예시한다.
도 26a 및 26b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 클리너의 예들을 예시한다.
도 27은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 하이브리드 클리너 시스템의 예를 예시한다.
도 28은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 클리너 시스템의 예를 예시한다.
본 발명은 반도체 워크피스 컨테이너들 및 레티클 캐리어들과 같은 오브젝트들의 통합된 클리닝을 위한 방법들 및 장치들을 개시한다. 클리닝 공정은 액체 클리닝, 드라잉, 및 진공 오염제거를 포함할 수 있다.
클리닝 방법들은 유기, 무기 금속들, 자연 산화물 및 입자상 물질들(particulate matters)과 같은 입자들 및/또는 오염물을 제거할 뿐만 아니라 물 얼룩을 제거하는 방식들로 이루어진다. 클리닝은 카세트들, FOUP, 홀더들, 캐리어들 등과 같은 반도체 제품들에 대한 중대 요건일 수 있다. 클리닝 공정에서, 수 미크론에서(down to) 서브-미크론 레벨들까지의 범위로 입자들의 제거 및 트레이스(trace) 오염물들(금속들 또는 이온들)의 감소는 반도체 클리닝 산업의 관심사들 중 일부가 되었다.
클리닝 공정은 최소한의 액체 잔류물을 갖는 효과적인 오브젝트 클리닝을 제공할 수 있고, 이것은 후속 드라잉 공정을 보조할 수 있다. 예를 들어, 클리닝될 제품은 예를 들어, 수평 또는 수직 표면들 상에 최소 액체 트랩들로 위치된다. 또한, 잠재적 트랩 위치들에서, 가스 노즐들은 임의의 트랩된 액체를 불어날리도록 위치될 수 있어, 액체 잔류물을 최소화시키고 드라잉 공정 보조를 돕는다. 가스 노즐들은 바람직하게는, 질소 또는 필터링된 공기를 제공할 수 있지만, 액체 또는 탄산가스가 든 액체를 또한 제공할 수 있다. 일 양태에서, 가스 노즐들은 클리닝 동작을 수행할 수 있고, 액체 노즐들은 트랩된 액체를 제거할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 극자외선(EUV) 레티클 캐리어들과 같은 고레벨 청정도 제품들에 대한 클리닝 공정들 및 시스템들을 개시한다. 아래의 설명은 예로서 EUV 레티클 캐리어들을 사용하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 적은(low) 미립자 오염들(particulate contaminations) 및 적은(low) 탈기 컴포넌트들과 같은, 엄격한 청정도 요건들을 갖는 임의의 오브젝트들에 대해 적용될 수 있다.
도 1은 클리닝될 EUV 레티클 캐리어(79)의 예시적인 구성을 예시한다. EUV 레티클(70)은 통상적으로, 내부 컨테이너와 외부 컨테이너 사이의 공간(77)에 질소를 갖는 것에 부가하여(together with), 이중-컨테이너 캐리어(79)에 보관된다. 내부 컨테이너는 통상적으로 금속으로 이루어지고, 하부 지지부(72)와 정합되는(mated) 상부 리드(71)를 포함한다. 외부 컨테이너는 통상적으로 저급(low) 탈기 폴리머로 이루어지고, 하부 지지부(74)와 정합되는 상부 리드(73)를 포함한다. 이 두개의(both) 컨테이너들은 오퍼레이터 또는 자동 이송 시스템에 의한 홀딩을 위한 핸들들을 가질 수 있다. 핸들(75)이 외부 컨테이너의 상부 리드(73)에 대해 도시되어 있다. 외부 컨테이너의 지지부(74)는 레티클 캐리어의 내부 볼륨(77)으로 질소 퍼지를 수용하기 위한 주입구들(inlets)을 가질 수 있다.
이중 컨테이너 EUV 레티클 캐리어는 반도체 처리를 위한 고레벨 청정도의 일례이고, 여기서, 레티클은 오염을 방지하기 위해 2 레벨들의 컨테이너에 보관된다. 또한, 2 레벨들 사이의 볼륨은, 박테리아 성장을 방지하거나 또는 외부 컨테이너로부터의 탈기 입자들이 내부 컨테이너에 부착하는 것을 방지하기 위해 질소로 퍼지된다. 따라서, 이러한 클리닝된 오브젝트들에 대한 클리너 시스템은 클리닝된 이후에 원하는 레벨을 청정도를 유지하는 개선된 피처들을 요구한다.
일 실시예에서, 본 발명은 클리닝 이전의 더티 환경을 클리닝 이후의 클리닝된 환경과 분리하는 것을 개시한다. 이 분리는, 예를 들어, 클리닝된 오브젝트들이 더티 환경에서의 오염물들로 오염되는 것을 방지함으로써, 클리닝된 이후 오브젝트들의 청정도를 유지할 수 있다. 아래의 설명에서, "더티"란 용어는, "클린(clean)"이란 용어에 대한 관계를 나타내기 위해 사용되며 덜 클린한 환경을 나타내는 것으로 의미된다. 예를 들어, 오브젝트는 예를 들어, 일상 동작이 아닌 반도체 처리에서 요구된 청정도 레벨들에 관련하여 클리닝을 필요로 하는 더티 상태일 수 있다. 클리닝 이후에, 오브젝트는 클린할 수 있는데, 예를 들면, 오브젝트는 더티 상태에 있을 때보다 더 클린할 수 있다.
일 실시예에서, 클리너 시스템은, 개별화된(separated) 더티 환경 및 클리닝된 환경과 연통하는 개별 입력 포트 및 출력 포트를 갖는 하나 또는 그 초과의 클리닝 챔버들을 포함한다. 예를 들어, 클리닝 챔버는 클리닝될 오브젝트를 수용하기 위해 더티 환경에 커플링된 입력 포트를 갖는다. 클리닝 챔버는 또한, 클리닝 챔버에서 클리닝된 이후에 오브젝트들을 클리닝된 환경으로 이송하기 위해 클리닝된 환경에 커플링된 개별 출력 포트를 갖는다. 따라서, 클리닝 챔버는 클리너 시스템을 입력 더티 환경과 출력 클리닝된 환경으로 분리한다. 클리닝 챔버의 입력 포트 및 출력 포트는 더티 환경과 클리닝된 환경 간의 교차 오염을 방지하도록 동시 작동한다(synchronized). 예를 들어, 더티 환경에서의 더티 공기가 클리닝된 환경으로 진입하는 것을 방지하기 위해 한번에 하나의 포트만이 개방된다. 일 실시예에서, 클리닝 챔버는 클리닝된 환경에 대해 출력 포트를 개방하기 이전에 클리닝된 퍼지 가스(클린한 압축 공기 또는 질소)를 갖는다. 또한, 더티 환경에 대해 입력 포트를 개방하기 이전에 정압(positive pressure)이 클리닝 챔버에서 확립될 수 있어, 더티 환경으로부터 더티 공기의 임의의 역류가 최소화된다. 클리닝된 환경에 대해 출력 포트를 개방하기 이전에 클리닝 챔버에서 부압(negative pressure)이 확립되어, 클리닝된 환경으로 더티 공기의 임의의 역류를 최소화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상이한 로딩 포트들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 입력 로딩 포트들이 클리닝될 오브젝트를 수용하기 위한 더티 환경에서 사용될 수 있다. 개별 출력 언로딩 포트들이 클리닝된 오브젝트들을 출력(outputting)하도록, 클리닝된 환경에서 사용된다. 또한, 상이한 로봇 핸들링 시스템들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 더티 로봇이 더티 환경에서 사용되고 개별 클리닝된 로봇이 클리닝된 환경에서 사용된다.
상이한 레벨들의 청정도가 더티 및 클리닝된 환경들에서 확립될 수 있다. 예를 들어, 더티 환경은 필터 층류(filter laminar flow)를 가질 수 있다. 클리닝된 환경은 개선된 청정도, 예를 들어, 상층부 바닥(raised floor) 및 칠러(chiller)를 써서 필터링된 재순환 공기 또는 질소 흐름을 가질 수 있다. 클리닝된 환경에서의 흐름의 재순환은 클리닝된 챔버를 외부 환경(ambient)으로부터 격리시켜, 외부 공기로부터의 어떤 가능성 있는 오염을 최소화시킬 수 있다. 칠러가 재순환 경로에 설치되어, 공기 또는 질소 흐름을 냉각시키고 공기 분자들의 열적 교반을 방지할 수 있다.
또한, 클리닝 챔버의 출력 포트와의 계면에서 상부 천장에서의 팬들 및 저부 바닥에서의 팬들을 포함하는 클린 공기 커튼은 더티 환경과의 임의의 잠재적 연결로부터 클리닝된 환경을 추가로 격리시킬 수 있다.
일 실시예에서, 서비스가능한 컴포넌트들은 바람직하게는 클리닝된 환경에 대한 접근을 최소화하기 위해 더티 환경에 위치되어, 클리닝된 환경을 가능한 한 클린하게 유지한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 클리닝 시스템의 예시적인 구성을 예시한다. 클리닝 챔버(14)는 클리닝된 환경(16)으로부터 더티 환경(12)을 분리하는데, 더티 로봇(12B) 및 입력 로딩 포트(12A)는 더티 환경(12)에 위치되고, 클리닝된 로봇(16B) 및 출력 언로딩 포트(16A)는 클리닝된 환경(16)에 위치된다. 통상의 워크피스 흐름에서, EUV 레티클 캐리어와 같은 클리닝될 오브젝트가 입력 로딩 포트(12A)에 로딩되고(11), 그 후, 더티 로봇(12B)에 의해 클리닝 챔버(14)에 이송된다(13). 클리닝 챔버(14)에서 클리닝된 이후에, 클리닝된 오브젝트는 클리닝된 로봇(16B)에 출력 언로딩 포트(16A)로 이송되어(15) 언로딩된다(17). 클리닝 챔버는 개별 입력 도어 및 출력 도어를 가질 수 있는데, 더티 오브젝트는 더티 입력 도어로 들어가고(13) 클리닝된 오브젝트는 클린 출력 도어를 빠져나온다(15). 또한, 클린 환경과 더티 환경 사이의 교차 오염을 방지하기 위한 고려사항들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 클린 오브젝트의 이송 동안 클린 환경에서 더 높은 압력이 확립되어 클린 환경을 벗어나는 층류를 생성하여, 더티 환경으로부터의 입자들의 역류를 최소화시킬 수 있다. 또한, 예를 들어, 클리닝 챔버 도어들을 연동(interlocking)시킴으로써, 클린 환경과 더티 환경 간의 격리가 확립되어, 입력 도어 및 출력 도어가 동시에 개방되는 것을 방지할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 클리너 시스템에 대한 상이한 구성들을 예시한다. 도 3a에서, 더티 환경(22) 및 클리닝된 환경(26)은 입력 로딩 포트(21) 및 출력 언로딩 포트(27)와 나란히 위치된다. 입력 로딩 도어(21A)가 입력 로딩 포트(21)에 더티 오브젝트를 수용하기 위해 먼저 개방된다. 입력 로딩 도어(21A)를 폐쇄한 이후에, 출력 로딩 도어(21B)가 개방되고, 더티 오브젝트가 더티 로봇에 의해 픽업(pick up)될 수 있다. 출력 로딩 도어(21B)를 폐쇄한 이후에, 입력 챔버 도어(24A)가 개방되고, 더티 오브젝트가 클리닝 챔버(24)로 이송될 수 있다. 클리닝 이후에, 오브젝트는 출력 챔버 도어(24B)로 이송될 수 있으며, 이 출력 챔버 도어(24B)는 이후 클리닝된 오브젝트가 클리닝된 로봇에 의해 픽업될 수 있도록 개방된다. 이후, 클리닝된 오브젝트는 출력 언로딩 포트(27)로 이송되고, 이후, 도어들(27B 및 27A)을 통해 외부 환경으로 이송된다.
도 3b는 클리닝 챔버(24)가 2개의 대향하는, 입력 도어(24A) 및 출력 도어(24B)를 갖는 다른 구성을 예시한다. 도 3c는 클리너 시스템이 다수의 클리닝 챔버들―2개의 클리닝 챔버들(24' 및 24")이 도시되어 있음―을 갖는 다른 구성을 예시한다. 더티 및 클리닝된 환경들에서의 선형 가이드들(22B 및 26B)은 각각, 상이한 클리닝 챔버들(24' 및 24")로 그리고 이들로부터 더티 및 클리닝된 로봇들(22A 및 26A)을 각각 이송할 수 있다.
클리닝 이전 및 클리닝 이후의 환경들의 분리에 부가하여, 환경들은 상이한 청정도로 유지될 수 있다. 예를 들어, 오브젝트가 더티인 입력 섹션에서, 더 더티한 환경이 확립될 수 있다. 오브젝트가 클리닝되어 이에 따라 더 클린한 출력 섹션에서, 클린 환경이 확립될 수 있다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 더티 및 클리닝된 환경들에 대한 예시적인 흐름 구성들을 예시한다. 도 4a는 필터 시스템(32A)을 통과하는, 더티 환경(32)에서의 층류(32B)를 예시한다. 서비스 도어(30)를 통해 액세스될 수 있는 전자 장비(31)가 더티 환경(32)에 위치될 수 있다. 클리닝된 환경(36)은, 상층부 바닥(37)을 통과하여 칠러(38)에 진입하는 재순환 흐름(36B)을 갖고, 필터 시스템(36A)에 의해 필터링된다. 폐쇄된 환경은 외부 환경으로부터 클리닝된 환경(36)을 격리시킬 수 있어서, 클리닝된 환경의 청정도를 더 개선시킨다. 2개의 환경들(32 및 36) 사이에, 클리닝 챔버(34)가 삽입되며, 이는 퍼지 가스 주입구(35A) 및 퍼지 가스 배출구(35B)를 포함한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝된 환경의 예시적인 커튼 가스 흐름을 예시한다. 팬 시스템(39C)이 클리닝 챔버의 출력 포트의 정면에 위치되어서, 클리닝된 환경에서의 흐름(39B)을 변경시켜, 커튼 흐름이 출력 도어(34B)에서 확립되게 된다. 이러한 커튼 흐름은 클리닝 챔버(34)로부터의 임의의 역류를 최소화시킬 수 있고, 따라서 클리닝된 환경에 대한 임의의 교차 오염을 방지한다.
클리닝 시스템의 입력 및 출력 섹션들에 대해 상이한 레벨들의 청정도를 유지하는 것에 부가하여, 섹션들 사이의 교차 오염을 최소화시키기 위해 섹션들 사이에서의 연통 동안 가스 퍼징이 제공될 수 있다. 예를 들어, 2개의 섹션들 사이의 도어가 개방된 동안 클린 환경으로부터 더티 환경으로 정압 또는 포지티브 흐름이 확립될 수 있다. 대안적으로, 클린 환경으로부터 더티 환경으로 정압 또는 포지티브 흐름을 또한 형성하기 위해, 더티 환경에서 부압이 확립될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라, 클리닝 챔버를 퍼지하는 예시적인 구성들을 예시한다. 도 5a에서, 클리닝 챔버(34)는 더티 환경(32)에 대해 입력 도어를 개방하기 이전에, 클리닝된 가스(45A)로 퍼지되거나 가압된다. 입력 도어가 개방된 이후에, 클리닝 챔버(34)로부터 더티 환경(32)으로 포지티브 흐름(42)이 확립되어, 더티 환경으로의 역류로부터 발생되는 임의의 교차 오염을 최소화시킬 수 있다. 클리닝 챔버(34)에서의 압력은 더티 환경(32)에서의 압력과 같거나 이를 초과할 수 있다.
도 5b에서, 클리닝 챔버(34)는, 클리닝된 환경(36)에 대해 출력 도어를 개방하기 이전에, 클리닝된 가스의 주입구(45A) 및 배출구(45B)를 통해 배기되거나 압력 조절한다. 출력 도어가 개방된 이후에, 포지티브 흐름(43)이 클리닝된 환경(36)으로부터 클리닝 챔버(34)로 확립되어, 클리닝된 환경으로부터의 역류로부터 발생되는 임의의 교차 오염을 최소화시킬 수 있다. 클리닝 챔버(34)에서의 압력은 클리닝된 환경(36)에서의 압력과 같거나 이보다 낮을 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 레티클 캐리어와 같은 워크피스를 클리닝하는 시스템을 개시한다. 시스템은 제 1 스테이션을 포함할 수 있고, 여기서, 제 1 스테이션은 워크피스를 이송하는 제 1 로봇 메커니즘을 포함한다. 제 1 스테이션은 더티 워크피스, 예를 들어, 클리닝될 필요가 있는 워크피스를 수용하도록 구성될 수 있는, 클리닝 시스템의 입력 섹션일 수 있다. 시스템은 제 2 스테이션을 포함할 수 있고, 여기서, 제 2 스테이션은 워크피스를 이송하는 제 2 로봇 메커니즘을 포함한다. 제 2 스테이션은 클리닝된 워크피스, 예를 들어, 클리닝 시스템에 의해 클리닝된 워크피스를 수용하도록 구성될 수 있는, 클린 시스템의 출력 섹션일 수 있다. 시스템은 챔버를 포함할 수 있고, 여기서 챔버는 워크피스를 클리닝하도록 동작가능하다. 챔버는 입구(entrance)를 포함할 수 있고, 여기서 입구는 워크피스가 제 1 로봇 메커니즘에 의해 제 1 스테이션으로부터 챔버로 이송되게 하도록 동작가능하다. 챔버는 출구(exit)를 포함할 수 있고, 여기서 출구는 워크피스가 제 2 로봇 메커니즘에 의해 챔버로부터 제 2 스테이션으로 이송되게 하도록 동작가능하다. 챔버는 클리닝 액체를 전달하는 액체 노즐들, 드라잉 가스를 전달하는 드라잉 노즐들, 및 워크피스를 가열하는 옵션적인 히터들을 포함할 수 있다. 제 2 스테이션은 제 1 스테이션으로부터 격리될 수 있다. 일반적으로, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션은 클리닝 챔버가 그 사이에 삽입되어 있어, 서로 격리된다. 일부 실시예들에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션은 클리닝 시스템의 동작 동안 또한 격리된다. 예를 들어, 클리닝 챔버는, 클리닝 챔버가 제 2 스테이션/제 1 스테이션에 노출될 때, 각각, 제 1 스테이션/제 2 스테이션을 격리시키도록 구성될 수 있다. 제 1 스테이션에 대면하는 도어는, 제 2 스테이션에 대면하는 도어가 개방될 때 폐쇄될 수 있어서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 격리시킨다. 제 2 스테이션의 환경은 제 1 스테이션의 환경 보다 더 클린하다. 제 1 스테이션이 더티 워크피스를 하우징하고 제 2 스테이션이 클리닝된 워크피스를 하우징하기 때문에, 제 1 스테이션보다 클린한 제 2 스테이션을 유지하는 것은 워크피스 청정도의 관점에서 유익할 수 있다. 예를 들어, 제 1 스테이션은 외부 환경에 커플링된 필터 층류를 포함한다. 제 2 스테이션은 상층부 바닥 및 칠러를 이용한 필터 재순환 가스 흐름을 포함하고, 이는 훨씬 더 클린한 환경을 유지할 수 있다. 시스템은 챔버의 출구에서 커튼 흐름을 확립하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 클리닝 시스템은 다수의 워크피스들을 클리닝하는 다수의 챔버들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 챔버는 워크피스의 제 1 컴포넌트를 클리닝하기 위해 사용될 수 있고, 제 2 챔버는 워크피스의 제 2 컴포넌트를 클리닝하기 위해 사용될 수 있다. 시스템은, 챔버로 이송될 워크피스를 수용하기 위해 제 1 스테이션에 커플링된 입력 로드 포트를 포함할 수 있다. 시스템은, 챔버로부터의 워크피스를 수용하기 위해 제 2 스테이션에 커플링된 출력 로드 포트를 포함할 수 있다. 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션의 격리를 위해, 일부 실시예들에서는, 챔버들의 입구 및 출구가 동시에 개방되지 않아, 제 2 스테이션으로부터 제 1 스테이션의 격리를 제공하게 된다. 시스템은 입구의 개방 동안 제 2 스테이션으로부터 챔버로의 또는 출구의 개방 동안 챔버로부터 제 1 스테이션으로의 흐름을 확립하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다.
예를 들어, (클리닝을 위한) 클리닝 챔버에 대한 입력 포트(더티)로부터 출력 포트(클린)로의 오브젝트의 이송 동안, 클리닝된 오브젝트의 재오염을 최소화하기 위한 조건들이 확립될 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라, 개별 더티 및 클리닝된 환경들을 사용하여 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다. 도 6a에서, 동작(50)은 클리닝 챔버와 인터페이싱하는, 상이한 청정도 레벨들을 갖는 2개의 환경들을 확립한다. 동작(51)은 클리닝 챔버에 대한 더 더티한 환경으로부터 더 클린한 환경으로 클리닝될 오브젝트들을 이송하고, 여기서, 클리닝된 오브젝트들은 교차 오염을 방지하기 위해 더 더티한 환경으로부터 격리된다.
도 6b에서, 동작(54)은 클리닝될 오브젝트를 더티 환경으로 운반한다. 동작(55)은 오브젝트를 더티 환경으로부터 클리닝 챔버로 이송한다. 동작(56)은 클리닝 챔버에서 오브젝트를 클리닝한다. 동작(57)은 클리닝된 오브젝트를 클리닝 챔버로부터 클리닝된 환경으로 이송하고, 여기서 클리닝된 환경은 교차 오염을 방지하기 위해 더티 환경으로부터 격리된다. 동작(58)은 클리닝된 오브젝트를 클리닝된 환경 외부로 운반한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 더티 및 클리닝된 환경들을 사용하는 다른 예시적인 클리닝 공정을 예시한다. 도 7에서, 동작(60)은 클리닝될 오브젝트들을 수용하는 더티 환경 및 클리닝된 이후에 오브젝트들을 수용하는 클리닝된 환경을 확립하고, 여기서, 2개의 환경들은 오브젝트들을 클리닝하는 클리닝 챔버와 인터페이싱한다. 동작(61)은 오염을 감소시키기 위해 더티 환경에서 층류를 확립한다. 동작(62)은 클리닝될 오브젝트를 더티 환경으로 운반한다. 동작(63)은 클리닝 챔버를 격리하고 더티 환경에 대한 개방 이전에 클리닝 챔버를 가압하여 더티 환경으로부터의 역류를 최소화한다. 동작(64)은 클리닝될 오브젝트를 더티 환경으로부터 클리닝 챔버로 이송한다. 동작(65)은 클리닝 챔버에서 오브젝트를 클리닝한다. 동작(66)은 오염을 감소시키기 위해 클리닝된 환경에서 재순환 흐름을 확립한다. 동작(67)은 클리닝된 환경에서 재순환 흐름을 냉각하고 그리고/또는 클리닝 챔버의 정면에 커튼 흐름을 확립하여 오염을 감소시킨다. 동작(68)은 클리닝 챔버를 격리하고 클리닝된 환경에 대한 개방 이전에 클리닝 챔버에서의 압력을 낮춰서 클리닝 환경으로부터의 역류를 최소화한다. 동작(69)은 클리닝된 오브젝트를 클리닝 챔버로부터 클리닝된 환경으로 이송한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하기 위한 방법을 개시한다. 이 방법은 클리닝 챔버의 입구를 통해 워크피스를 제 1 스테이션으로부터 챔버로 이송하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 클리닝 챔버에서 워크피스를 클리닝하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 챔버의 출구를 통해 워크피스를 챔버로부터 제 2 스테이션으로 이송하는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 스테이션은 제 1 스테이션으로부터 격리된다. 제 2 스테이션의 환경은 제 1 스테이션의 환경 보다 더 클린하다.
일부 실시예들에서, 방법은 제 1 스테이션으로 이송되도록 입력 로드 포트에 워크피스를 로딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 제 2 스테이션으로부터 출력 로드 포트로 워크피스를 언로딩하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 제 1 스테이션으로부터 챔버로 워크피스를 이송하기 이전에 챔버의 출구를 폐쇄하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 제 1 스테이션으로부터 챔버로 워크피스를 이송하기 위해 챔버의 입구를 개방하기 이전에 챔버를 가압하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 챔버로부터 제 2 스테이션으로 워크피스를 이송하기 이전에 챔버의 입구를 폐쇄하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 챔버로부터 제 2 스테이션으로 워크피스를 이송하기 위해 챔버의 출구를 개방하기 이전에 챔버의 압력을 낮추는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 제 2 스테이션에서 재순환 가스 흐름을 확립하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 제 2 스테이션의 환경을 냉각하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 방법은 챔버의 출구에서 커튼 흐름을 확립하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 클리닝 챔버와 인터페이싱하는 상이한 청정도 레벨들을 갖는 2개의 환경들을 확립하는 단계, 더 더티한 환경으로부터 클리닝을 위한 클리닝 챔버로 워크피스를 이송하는 단계, 및 클리닝 챔버로부터 더 클린한 환경으로 워크피스를 이송하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서, 2개의 환경들은 워크피스의 이송 동안 서로 격리된다.
상기 설명은 2개의 더티 및 클리닝된 환경들 사이의 클리닝 챔버를 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 출력 클리닝된 환경과 입력 더티 환경을 분리함으로써 확립된 청정도 레벨을 요구하는 임의의 프로세싱 챔버에 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 워크피스를 클리닝하는 클리너 시스템 및 방법은 다른 섹션들에서 설명하는 피처들과 같은 다른 피처들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 피처들은 개별 클리닝 챔버들, 동일한 로봇 핸들러를 사용하여 상이한 컴포넌트들을 선별하고 배치하는 그리퍼 암들, 상이한 컴포넌트들을 상이한 위치들에서 홀딩하는 그리퍼 암들, 외부 컨테이너에 대한 수평 스핀 클리닝 및 드라잉, 뜨거운 물 및 뜨거운 공기 클리닝 공정, 드라잉을 위한 뜨거운 공기 노즐들과 함께, 클리닝을 위한 수직 노즐들 및 래스터라이징 메가소닉 노즐들, 상이한 컴포넌트들을 탈기하는 진공 오염제거 챔버들, 및 퍼지 가스 로딩 및 언로딩 스테이션을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 오브젝트의 상이한 컴포넌트들에 대한 개별 클리닝 챔버들을 개시한다. 분리는 클리닝 공정 동안 더 더티한 컴포넌트들에 의한 더 클린한 컴포넌트들의 오염을 방지할 수 있다. 예를 들어, 이중 컨테이너 EUV 레티클 캐리어의 내부 컨테이너는, 외부 컨테이너 및 불활성 가스 환경 양자 모두에 의해 보호되도록 설계되었기 때문에, 대응하는 외부 컨테이너 보다 클린하다. 따라서, 외부 컨테이너 컴포넌트들 및 내부 컨테이너 컴포넌트들에 대한 개별 클리닝 챔버들은 예를 들어, 내부 및 외부 컴포넌트들이 함께 클리닝되는 경우에 클리닝 동안 외부 컨테이너에 의한 내부 컨테이너의 오염을 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 클리닝 챔버들의 수는 청정도의 레벨들에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 이중 컨테이너 캐리어는, 2 레벨들의 청정도: 외부 컨테이너에 대한 더 더티한 레벨 및 내부 컨테이너에 대한 더 클린한 레벨을 가질 수 있다. 따라서, 2개의 개별 클리닝 챔버들이 사용될 수 있다. 제 1 클리닝 챔버는 외부 컨테이너의 상부 리드 및 하부 지지부를 포함하는 이중 컨테이너 캐리어의 외부 컨테이너를 클리닝하기 위해 사용된다. 제 2 클리닝 챔버는 내부 컨테이너의 상부 리드 및 하부 지지부를 포함하는 이중 컨테이너 캐리어의 내부 컨테이너를 클리닝하기 위해 사용된다.
일 실시예에서, 청정도의 레벨들은 더 세밀화될 수 있다. 예를 들어, 컨테이너의 상부 리드 및 하부 지지부가 상이한 레벨들의 오염을 초래할 수 있기 때문에, 각 외부 및 내부 컨테이너에 대해 2개의 청정도 레벨들을 생성하는, 4개 레벨들의 청정도들이 확립될 수 있다. 따라서, 4개의 개별 클리닝 챔버들이 사용될 수 있다. 제 1 클리닝 챔버 및 제 2 클리닝 챔버들는 이중 컨테이너 캐리어의 외부 컨테이너의 상부 리드 및 하부 지지부를 클리닝하기 위해 각각 사용된다. 제 3 클리닝 챔버 및 제 4 클리닝 챔버는 이중 컨테이너 캐리어의 내부 컨테이너의 상부 리드 및 하부 지지부를 클리닝하기 위해 각각 사용된다.
일 실시예에서, 오브젝트의 각 컴포넌트는 개별 클리닝 챔버들에서 개별적으로 클리닝된다. 예를 들어, 이중 컨테이너 캐리어는 4개의 개별 클리닝 챔버들, 즉, 외부 컨테이너의 상부 리드용 챔버, 외부 컨테이너의 하부 지지부용 챔버, 내부 컨테이너의 상부 리드용 챔버, 및 내부 컨테이너의 하부 지지부용 챔버에서 클리닝될 수 있다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트의 상이한 컴포넌트들에 대한 예시적인 개별 클리닝 챔버들을 예시한다. 도 8a에서, 4개의 상이한 클리닝 챔버들(83A 내지 83D)이 오브젝트의 상이한 컴포넌트들, 예를 들어, 이중 컨테이너 캐리어(80)의 4개의 컴포넌트들(80A 내지 80D)을 클리닝하기 위해 서로의 옆에 나란히 배치된다. 캐리어(80)는 로딩 스테이션(81)에 로딩되고, 그 후, 컴포넌트들은 이송 스테이션(82)에서 그리퍼 암들(82b)을 갖는 로봇(82a)에 의해 픽업된다. 로봇(82A)은 예를 들어, 선형 가이드(82C)에 의해 다수의 클리닝 챔버들(83A 내지 83D) 사이를 이동할 수 있다.
도 8b에서, 클리닝 챔버들(83A 내지 83D)은 출력 클리닝된 환경(86)으로부터 입력 더티 환경(82)을 분리하여, 클리닝될 오브젝트들에 대한 추가 레벨의 청정도를 제공한다. 이중 컨테이너 캐리어(80)와 같은 오브젝트는 입력 로딩 스테이션(81)에 로딩되고, 로봇(82A)에 의해 더티 환경(82)으로 이송된다. 이로부터, 캐리어(80)의 컴포넌트들이 개별적으로 클리닝되도록 상이한 클리닝 챔버들(83A 내지 83D)에 배치된다. 클리닝된 이후에, 클리닝된 로봇(86A)은 컴포넌트들을 픽업하여, 클리닝된 환경(86) 및 출력 언로딩 스테이션(87)에 배치한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트의 상이한 컴포넌트들에 대한 개별 클리닝 챔버들을 사용하는 예시적인 클리너 시스템을 예시한다. 이중 컨테이너 캐리어(80)와 같은 오브젝트는 입력 로딩 스테이션(91)에 로딩되고, 로봇에 의해 더티 환경(92)으로 이송된다. 이로부터, 캐리어(80)의 컴포넌트들이 개별적으로 클리닝되도록 상이한 클리닝 챔버들(93)에 배치된다. 클리닝된 이후에, 클리닝된 로봇은 컴포넌트들을 픽업하여, 클리닝된 환경(96)으로 운반한다. 옵션적인 탈기 챔버들(95A 및 95B)이 어셈블링 스테이션(98)에서 컴포넌트들을 어셈블링하기 이전에 컴포넌트들을 탈기하기 위해 포함될 수 있다. 어셈블링된 이후에, 어셈블링된 캐리어가 출력 언로딩 스테이션(97)으로 출력된다.
일 실시예에서, 본 발명은 클리닝된 이후에 컴포넌트들을 오염제거하는 개별 탈기 챔버들(95A 및 95b)을 개시한다. 4개의 탈기 챔버들이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 2개의 탈기 챔버들: 내부 컨테이너 컴포넌트용 탈기 챔버 및 외부 컨테이너 컴포넌트들용 탈기 챔버가 사용될 수 있다. 탈기 오염제거에 있어, 청정도의 레벨들은 내부 및 외부 컨테이너들의 상이한 부분들에 대한 4개의 클리닝 챔버들과 결합하여, 2개의 탈기 챔버들을 사용함으로써 달성될 수 있다. 탈기 챔버에 대한 상세사항들은 후속 섹션들에 설명된다.
일 실시예에서, 본 발명은 개별적으로 클리닝되고 탈기 오염제거된 이후에 컴포넌트들을 함께 어셈블링하는 어셈블링 스테이션(98)을 개시한다. 어셈블링 스테이션은 바람직하게는, 클리닝된 환경(96)과 같이 클린한, 또는 더 클린한 클린 환경을 포함한다. 예를 들어, 어셈블링 스테이션은 캐리어 내부의 볼륨이 질소로 채워지는 것을 보장하도록 질소로 채워질 수 있어서, 임의의 산소의 잠재적 산화 또는 박테리아 성장을 방지한다. 어셈블링 스테이션에 대한 상세사항은 후속 섹션들에 설명된다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하는 시스템을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다(surround). 제 1 컴포넌트는 폴리머 재료로 이루어지고 리드부 및 바디부를 포함하는 외부 박스일 수 있다. 제 2 컴포넌트는 금속성 재료로 이루어지고 리드부 및 바디부를 포함하는 내부 박스일 수 있다. 시스템은 제 1 챔버를 포함할 수 있고, 제 1 챔버는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 클리닝하도록 동작가능하고, 제 2 챔버는 제 2 컴포넌트 및 제 1 스테이션을 클리닝하도록 동작가능하고, 제 1 스테이션은 제 1 챔버 및 제 2 챔버에 커플링되고, 제 1 스테이션은 제 1 로봇 메커니즘을 포함하고, 제 1 로봇 메커니즘은 제 1 컴포넌트를 제 1 스테이션으로부터 제 1 챔버로 이송하고 제 2 컴포넌트를 제 1 스테이션으로부터 제 2 챔버로 이송하도록 동작가능하다.
일부 실시예들에서, 제 1 컴포넌트는 리드 및 바디를 포함하고, 제 1 챔버는 리드 및 바디 양자 모두를 클리닝하도록 동작가능하다. 제 1 컴포넌트는 리드 및 바디를 포함할 수 있고, 제 1 챔버는 리드를 클리닝하도록 동작가능한 제 1 리드 챔버 및 바디를 클리닝하도록 동작가능한 제 1 바디 챔버를 포함할 수 있다. 제 2 컴포넌트들은 리드 및 바디를 포함할 수 있고, 제 2 챔버는 리드 및 바디 양자 모두를 클리닝하도록 동작가능하다. 제 2 컴포넌트는 리드 및 바디를 포함할 수 있고, 제 2 챔버는 리드를 클리닝하도록 동작가능한 제 2 리드 챔버 및 바디를 클리닝하도록 동작가능한 제 2 바디 챔버를 포함할 수 있다. 제 1 챔버는 제 1 입구 및 제 1 출구를 포함할 수 있고, 제 2 챔버는 제 2 입구 및 제 2 출구를 포함할 수 있고, 제 1 스테이션은 제 1 입구 및 제 2 입구에 커플링되고, 시스템은 제 2 스테이션을 더 포함할 수 있고, 제 2 스테이션은 제 1 출구 및 제 2 출구에 커플링되고, 제 2 스테이션은 제 2 로봇 메커니즘을 포함할 수 있고, 제 2 로봇 메커니즘은 제 1 컴포넌트를 제 1 챔버로부터 제 2 스테이션으로 이송하고 제 2 컴포넌트를 제 2 챔버로부터 제 2 스테이션으로 이송하도록 동작가능하다. 제 1 스테이션은 제 2 스테이션으로부터 격리될 수 있다. 시스템은 워크피스를 수용하는 제 1 스테이션에 커플링된 로드 포트; 하나 또는 그 초과의 제 3 챔버들―제 3 챔버들은 클리닝 이후에 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트의 탈기를 가능하게 하도록 동작가능함―; 및 제 4 챔버―제 4 챔버는 클리닝 이후에 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트의 어셈블링을 가능하게 하도록 동작가능함―를 더 포함할 수 있다.
도 10a 및 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 클리닝 챔버들을 사용하여 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다. 도 10a에서, 동작(100)은 이중 컨테이너 캐리어와 같은 다수의 컴포넌트들을 포함하는, 클리닝될 오브젝트를 수용한다. 동작(101)은 오브젝트를 개별 컴포넌트들로 분해한다. 예를 들어, 이중 컨테이너 캐리어는 외부 컨테이너 및 내부 컨테이너로 분해될 수 있다. 대안적으로, 이중 컨테이너 캐리어는 외부 컨테이너의 리드 및 지지부로 그리고 내부 컨테이너의 리드 및 지지부로 분해될 수 있다. 동작(102)은 개별 컴포넌트들을 클리닝을 위해 개별 클리닝 챔버들로 이송한다. 동작(103)은 바람직하게는 청정도를 보존하기 위해 클리닝된 환경에서, 클리닝된 개별 컴포넌트들을 어셈블링한다. 따라서, 어셈블링 스테이션은 바람직하게는 다수의 클리닝 챔버들과 통합되어 청정도 레벨을 유지한다.
도 10b에서, 개별 환경들은 개별 클리닝 챔버들과 함께 구현된다. 동작(104)은 다수의 컴포넌트들을 포함하는 오브젝트를 더티 환경으로 운반한다. 동작(105)은 교차 오염을 방지하기 위해 개별적으로 클리닝되도록 개별 컴포넌트들을 분해하여 더티 환경으로부터 개별 클리닝 챔버들로 이송한다. 동작(106)은 클리닝 챔버로부터의 클리닝된 컴포넌트들을 클리닝된 환경으로 이송하고, 클리닝된 환경은 교차 오염을 방지하기 위해 더티 환경으로부터 격리된다. 동작(107)은 클리닝된 컴포넌트들을 컨디셔닝한다. 예를 들어, 클리닝된 컴포넌트들은 컴포넌트들내의 트랩(trap)된 가스를 제거하기 위해 진공 오염제거를 거칠 수 있다. 동작(108)은 클리닝된 개별 컴포넌트들을 어셈블링한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 클리닝 챔버들을 사용하여 오브젝트들을 개별적으로 클리닝하는 예시적인 플로우차트를 예시한다. 동작(110)은 더티 환경 및 클리닝된 환경을 확립하고, 여기서 2개의 환경들은 다수의 클리닝 챔버들과 인터페이싱한다. 동작(111)은 이중 컨테이너 캐리어를 더티 환경으로 운반하고, 여기서, 이중 컨테이너 캐리어는 상부 및 저부 내부 컨테이너 및 상부 및 저부 외부 컨테이너를 포함한다. 동작(112)은 이중 컨테이너 캐리어를 개별 컴포넌트들로 분해한다. 동작(113)은 개별 컴포넌트들을 클리닝을 위한 개별 클리닝 챔버들로 이송한다. 동작(114)은 개별 클리닝 챔버들에서 개별 컴포넌트들을 클리닝한다. 동작(115)은 클리닝 챔버들로부터의 개별 컴포넌트들을 클리닝된 환경으로 이송한다. 동작(116)은 다수의 개별 탈기 챔버들에서 개별 컴포넌트들을 탈기한다. 동작(117)은 외부 컨테이너의 내부를 비활성(inactive gas)로 채우면서 이중 컨테이너 캐리어를 형성하도록, 클리닝된 개별 컴포넌트들을 어셈블링한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하기 위한 방법을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 방법은 워크피스의 제 1 컴포넌트를 제 1 스테이션으로부터 제 1 챔버로 이송하는 단계; 워크피스의 제 2 컴포넌트를 제 1 스테이션으로부터 제 2 챔버로 이송하는 단계; 및 제 1 챔버 및 제 2 챔버에서 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 클리닝하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 제 1 챔버로부터의 제 1 컴포넌트를 제 1 출구를 통해 제 2 스테이션으로 이송하는 단계; 제 2 챔버로부터의 제 2 컴포넌트를 제 2 출구를 통해 제 2 스테이션으로 이송하는 단계; 클리닝 이후에 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 탈기하여 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 이송하는 단계; 및 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 제 4 챔버로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있고, 여기서 제 4 챔버는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 어셈블링하도록 동작가능하다.
또한, 워크피스를 클리닝하는 클리너 시스템 및 방법은 다른 섹션들에서 설명하는 피처들과 같은 다른 피처들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 피처들은 개별 환경들, 동일한 로봇 핸들러를 사용하여 상이한 컴포넌트들을 선별하고 배치하는 그리퍼 암들, 상이한 컴포넌트들을 상이한 위치들에서 홀딩하는 그리퍼 암들, 외부 컨테이너에 대한 수평 스핀 클리닝 및 드라잉, 뜨거운 물 및 뜨거운 공기 클리닝 공정, 드라잉을 위한 뜨거운 공기 노즐들과 함께, 클리닝을 위한 수직 노즐들 및 래스터라이징 메가소닉 노즐들, 상이한 컴포넌트들을 탈기하는 진공 오염제거 챔버들, 및 퍼지 가스 로딩 및 언로딩 스테이션을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 클리닝될 오브젝트를 핸들링하는 로봇 암을 개시한다. 단일 로봇 핸들러가 오브젝트의 모든 컴포넌트들을 핸들링하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 다수의 로봇 핸들러들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 조정가능한 그리퍼 암들을 갖는 그리퍼 핸들러가 이중 컨테이너 캐리어의 서로 다른 크기들의 모든 컴포넌트들을 핸들링하기 위해 사용된다. 예를 들어, 외부 컨테이너가 내부 컨테이너 보다 크기 때문에, 그리퍼 암은 외부 컨테이너를 핸들링하기 위해 확장될 수 있고 내부 컨테이너를 핸들링하기 위해 축소될 수 있다. 따라서, 그리퍼 암들을 갖는 단일 로봇 핸들러가 오브젝트의 모든 상이한 컴포넌트들을 핸들링하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 로봇 핸들러는, 상이한 청정도 레벨들을 갖는 상이한 컴포넌트들이 로봇 핸들러의 상이한 부분들과 접촉함에 따른, 오브젝트의 컴포넌트들 간의 교차 오염을 방지하도록 또한 설계된다. 예를 들어, 그리퍼 암들은 그리퍼 암들의 상이한 위치들에서 상이한 컴포넌트들을 그립핑한다. 그리퍼 암들의 상부(top portion)는 외부 컨테이너부를 지지하기 위해 사용될 수 있다. 그리퍼 암들의 중간부는 내부 컨테이너부를 지지하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 로봇 핸들러는 추가로, 입자 생성을 최소화하도록 설계된다. 예를 들어, 그리퍼 암들은 입자들을 생성할 수 있는 마찰을 최소화하기 위해 최소의 힘으로 컴포넌트들을 그립핑하도록 제어된다. 공압(pneumatic) 제어를 사용하는 대신에, 피드백 센서를 갖거나 갖지 않는 모터 컨트롤(motor control)이 사용되어 캐리어 컴포넌트들을 홀딩할 때 그리퍼 암들에 의해 생성된 힘들을 제어할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 로봇 그리퍼를 예시한다. 로봇 그리퍼는 핸들러(120)에 커플링된 2개의 그리퍼 암들(121A 및 121B)을 포함한다. 모터와 같은 이동 메커니즘(126)이 상이한 사이즈들의 오브젝트들을 수용하기 위해 그리퍼 암들의 그립을 확장시키거나 좁히기 위해 그리퍼 암들을 이동시킬 수 있다(127). 모터는 (모터에 빌트인된) 전류 센서(미도시)와 같은 제어기 컴포넌트, 또는 그립될 오브젝트상의 그리퍼 암들로부터의 힘들을 제어하기 위한 압력 센서들(125A/125B)을 가질 수 있다. 마찰로 인한 입자 생성을 추가로 감소시키기 위해 옵션적인 인서트들(inserts)(122A/122B)이 포함될 수 있다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 그리퍼 암들의 예시적인 그립핑 구성들을 예시한다. 도 13a에서, 그리퍼 암들(121)은 그리퍼 암 인서트들(122)의 중간부(131)로부터 내부 컨테이너의 컴포넌트(130)(예를 들어, 상부 리드)를 지지한다. 핀들(135)은, 컴포넌트(130)의 리세스(137)와 정합되게 함으로써 컴포넌트(130)를 고정하는데 사용된다(도 13c 참조). 도 13b에서, 그리퍼 암들(121)은 그리퍼 암 인서트들(122)의 상부(133)로부터 외부 컨테이너의 컴포넌트(132)(예를 들어, 상부 리드)를 지지한다. 핀들(135)은, 컴포넌트의 리세스와 정합되게 함으로써, 컴포넌트(133)를 고정하는데 사용된다(도시되지 않았지만, 도 13c와 유사함). 따라서, 그리퍼 암들은 상이한 위치들(중간부(131) 및 상부(133))에서 오브젝트들의 상이한 컴포넌트들을 그립핑하여, 이에 따라 상이한 레벨들의 청정도를 갖는 상이한 컴포넌트들 사이의 교차 오염을 최소화시킬 수 있다. 인서트의 저부로부터 컴포넌트를 지지하는 그리퍼 암, 또는 인서트없이 그리퍼 암에 의해 컴포넌트를 직접적으로 지지하는 그리퍼 암과 같은 다른 구성들이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 홀딩하는 로봇 핸들러를 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 로봇 핸들러는, 핸들―핸들은 2개의 암들을 포함하고, 2개의 암들 사이의 거리는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 지지하기 위해 조정가능함―; 및 2개의 암들 사이의 거리를 조정하기 위해 2개의 암들에 커플링된 메커니즘을 포함할 수 있고, 각 암은 제 1 컴포넌트를 그립핑하는 제 1 부분 및 제 2 컴포넌트를 그립핑하는 제 2 부분을 포함하고, 제 1 부분 및 제 2 부분은 암 상의 상이한 위치들에 배치된다.
일부 실시예들에서, 메커니즘은 모터를 포함할 수 있다. 제 1 부분은 암의 중간부를 포함할 수 있다. 제 2 부분은 암의 상부 또는 저부를 포함할 수 있다. 로봇 핸들러는 제 1 컴포넌트 또는 제 2 컴포넌트에 작용하는 힘을 제어하는 피드백 센서를 더 포함할 수 있다. 로봇 핸들러는 암에 커플링된 인서트를 포함할 수 있고, 제 1 부분은 인서트의 중간부를 포함한다. 로봇 핸들러는 암에 커플링된 인서트를 포함할 수 있고, 제 2 부분은 인서트의 상부 또는 저부를 포함한다. 로봇 핸들러는 제 1 컴포넌트 또는 제 2 컴포넌트상의 리세스에 정합되는 핀을 포함할 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 그리퍼 암들을 사용하여 오브젝트들을 그립핑하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다. 도 14a에서, 동작(140)은 워크 오브젝트를 둘러싸도록(encompass) 그리퍼 암들을 개방한다. 동작(141)은 워크 오브젝트를 홀딩하도록 그리퍼 암들을 폐쇄한다. 동작(142)은 옵션적으로, 그리퍼 암들에 대한 힘을 감지한다. 동작(143)은 접촉으로 인한 입자 생성을 최소화하도록 그리퍼 암들의 힘들을 제어한다.
도 14b에서, 동작(144)은 다수의 분리가능한 컴포넌트들을 포함하는 오브젝트를 제공한다. 동작(145)은 오브젝트의 컴포넌트를 둘러싸도록 그리퍼 암들을 개방한다. 동작(146)은 그리퍼 암들의 원하는 위치에서 오브젝트 컴포넌트를 접촉시키기 위해 그리퍼 암들을 이동시키고, 여기서, 그리퍼 암들의 위치들은 오브젝트의 컴포넌트들 사이의 교차 오염을 최소화시키도록 선택된다. 동작(147)은 오브젝트 컴포넌트를 홀딩하도록 그리퍼 암들을 폐쇄한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개별 클리닝 챔버들을 사용하여 오브젝트들을 개별적으로 클리닝하는 예시적인 플로우차트를 예시한다. 동작(150)은 그리퍼 암들의 제 1 위치에서 외부 컨테이너의 상부를 접촉시키도록 그리퍼 암들을 이동시킨다. 동작(151)은 외부 컨테이너의 상부를 제 1 공정 챔버로 이송한다. 동작(152)은 그리퍼 암들의 제 2 위치에서 내부 컨테이너의 상부를 접촉시키도록 그리퍼 암들을 이동시킨다. 동작(153)은 내부 컨테이너의 상부를 제 2 공정 챔버로 이송한다. 동작(154)은 그리퍼 암들의 제 2 위치에서 내부 컨테이너의 저부를 접촉시키도록 그리퍼 암들을 이동시킨다. 동작(155)은 내부 컨테이너의 저부를 제 3 공정 챔버로 이송한다. 동작(156)은 그리퍼 암들의 제 1 위치에서 외부 컨테이너의 저부를 접촉시키도록 그리퍼 암들을 이동시킨다. 동작(157)은 외부 컨테이너의 저부를 제 4 공정 챔버로 이송한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 이송하기 위한 방법을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 방법은 제 1 컴포넌트를 둘러싸기 위해 2개의 그리퍼 암들 사이의 제 1 거리를 확장시키는 단계; 그리퍼 암들상의 제 1 부분에서 제 1 컴포넌트를 그립핑하는 단계; 제 1 컴포넌트를 제 1 목적지(destination)로 이송하는 단계; 제 2 컴포넌트를 둘러싸기 위해 2개의 그리퍼 암들 사이의 제 2 거리를 확장시키는 단계; 그리퍼 암들상의 제 2 부분에서 제 2 컴포넌트를 그립핑하는 단계; 및 제 2 컴포넌트를 제 2 목적지로 이송하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서, 제 1 부분 및 제 2 부분은 암 상의 상이한 위치들에 배치된다.
일부 실시예들에서, 확장시키는 단계 및 그립핑하는 단계는 모터에 의해 수행될 수 있다. 방법은 제 1 컴포넌트 또는 제 2 컴포넌트 상의 리세스와 암 상의 핀이 정합되게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 로봇 핸들러는 제 2 컴포넌트를 둘러싸는 제 1 컴포넌트를 갖는 워크피스를 이송하는데 사용될 수 있다. 로봇 핸들러는 본 설명에 설명하는 다른 구성들에서 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 오브젝트의 상이한 컴포넌트들을 클리닝하기 위한 상이한 클리닝 챔버들을 개시한다. 오브젝트를 클리닝하기 위해, 다수의 액체 노즐들이 오브젝트 표면들을 향해 지향될 수 있다. 액체 노즐들은 계면 활성제 또는 금속 제거제와 같이, 오브젝트를 클리닝하고 오염제거하도록 설계된 클리닝 액체, (DI 워터와 같은) 린싱 액체, 및 다른 화학 액체의 혼합물들을 전달할 수 있다. 초음파 또는 메가소닉 노즐들이 세척력을 향상시키기 위해 에너제틱한(energetic) 액체를 전달할 수 있다. 액체량은, (질소, 공기 또는 불활성 가스와 같은) 캐리어 가스와 함께 미세 액적들(fine droplets) 및 에어로졸 가스 버블들을 이용하는 스프레잉과 같이 주의 깊게 제어될 수 있다. 액체 노즐들은 질소 또는 필터링된 공기, 또는 가스/액체 혼합물들과 같은 가스를 전달하도록 또한 구성될 수 있다. 낮은 끓는 온도 및 높은 증기압을 갖는 알코올과 같은 고속 증발 액체가 사용될 수 있다. 예를 들어, 증발에 의한 고속 드라잉을 지원하기 위해 뜨거운 캐리어 가스 및 뜨거운 액체가 또한 활용될 수 있다. 또한, 오브젝트의 위치설정 및 챔버는 액체가 액체 잔류(retention)없이 그리고 액체 데드 스폿(dead spot)없이 양호한 배출에 의해 제거될 수 있도록 설계될 수 있다. 또한, 액체 증기는, 예를 들어, 드라이 가스로 퍼징함으로써 그리고/또는 액체 클리닝 사이클 동안 클리닝 챔버내의 진공 압력을 유지함으로써 고속 배기 및 낮은 챔버 압력에 의해 제거될 수 있다.
노즐들은 표면과 오버랩하도록 설계될 수 있어서, 완벽한 클리닝을 보장하기 위한 표면의 완벽한 커버리지를 제공한다. 노즐들은 예를 들어, 적절한 세척력을 갖도록 작은 각도의 흐름을 제공할 수 있다. 충돌 각도는 더 큰 힘을 위해 표면에 수직일 수 있거나 더 높은 표면 커버리지를 위해 표면을 따를 수 있다. 일 양태에서, 클리닝될 오브젝트는 반도체 컨테이너이며, 이에 따라 오염물은 작은 미립자들 또는 금속 오염물인 경향이 있고, 본 발명은 더 높은 커버리지 영역을 위해 중간 압력 및 낮은 충돌 각도를 갖는 클리닝 노즐들을 개시한다.
통상의 클리닝 공정에서, 클리닝 용액과 같은 클리닝 액체는 레티클 캐리어 컴포넌트들과 같은 오브젝트상에 스프레이된다. 계면 활성제, 세제, 또는 오염물/금속 제거제들과 같은 첨가제들이 예를 들이, 흡인(aspiration) 또는 펌핑에 의해 물 또는 다른 액체에 첨가될 수도 있다. 오염물/금속 제거제는 킬레이트제(chelating agent)와 같은 금속 제거제일 수 있다. 높은 알칼리성의 세제가 계면 활성제 대신에 사용될 수도 있다. UV 광이 예를 들어, 오염물의 제거를 돕기 위해 추가될 수 있다. 클리닝 및/또는 오염물 제거의 완료 이후에, 오브젝트는 DI 워터와 같은 린싱 액체로 스프레이함으로써 린싱된다. 주기적(cyclic) 클리닝/린싱 공정들이 효과적인 클리닝을 위해 수행될 수 있다. 클리닝 액체는 재활용을 위해 회수(collect)될 수 있다.
일 실시예에서, 클리닝 공정은 후속 드라잉 공정을 돕기 위해 액체의 작은 액적들을 제공한다. 또한, 퍼징된 가스 또는 액체 스프레이가 액적들을 더욱 작은 액적들로 분리하기 위해 제공될 수 있다. 액체가 통합되는(consolidated) 영역들에서는, 예를 들어, 표면들의 저부에, 가스 또는 액체 스프레이가 제공되어 예컨대 액체를 불어날려(blowing away), 커다랗게 통합된 액체를 작은 액적들로 분리할 수 있다.
일 실시예에서, 액체는 용이한 액체 잔류물 제거에 부가하여, 휘발성을 증가시키기 위해 가열될 수 있다. 또한, 오브젝트 및 공정 챔버는 예를 들어, IR 또는 UV 램프들에 의해 또한 가열될 수 있다.
클리닝 챔버에서, 오브젝트는, 액체가 중력에 의해 흘러내릴 수 있도록 위치될 수 있다. 액체 클리닝 이후에, 오브젝트는 가스 흐름에 의해 드라잉될 수 있고, 예를 들어, 질소, 필터링된 공기, 액체 또는 탄산가스가 든 액체를 제공하는 가스 노즐들은 표면 장력에 의해, 트랩된 액체 잔류물의 제거를 돕기 위해 오브젝트를 향해 지향될 수 있다. 예를 들어, 상부 가스 노즐이 상부 표면을 향해 지향될 수 있는 것에 부가하여, 저부 가스 노즐은 오브젝트의 저부를 향해 지향될 수 있고, 다른 가스 노즐들은 액체 잔류물이 트랩될 수 있는 불규칙한 형상들의 오브젝트를 향해 지향된다. 추가로, 스핀 드라잉이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하는 시스템을 개시한다. 시스템은, 챔버; 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들―제 1 노즐들은 클리닝 액체를 전달하도록 동작가능함―; 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들―제 2 노즐들은 메가소닉 액체를 전달하도록 동작가능함―; 하나 또는 그 초과의 제 3 노즐들―제 3 노즐들은 드라잉 가스를 전달하도록 동작가능함―; 제 2 노즐들을 제 1 방향으로 이동시키는 제 1 메커니즘; 및 워크피스를 제 2 방향으로 이동시키는 제 2 메커니즘―제 2 방향은 제 1 방향과 상이함―을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제 1 방향은 수평일 수 있고 제 2 방향은 수직일 수 있다. 제 2 노즐들은 워크피스의 일측으로부터 워크피스의 반대측으로 순환하여 이동할 수 있다. 워크피스는 수직으로 이동할 수 있다. 제 3 노즐들은 제 1 노즐들 위에 배치될 수 있다. 제 2 노즐들은 제 1 노즐들과 산재되어(interspersed) 배치될 수 있다.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른 오브젝트의 예시적인 클리닝 시퀀스를 예시한다. 도 16a에서, 이중 컨테이너 캐리어의 외부 컨테이너의 상부 리드와 같은 오브젝트는 층류(161) 아래의 더티 환경(162)으로부터 클리닝 챔버(164)로 운반된다. 클리닝 챔버는 예를 들어, 클리닝된 환경에 대한 액세스 도어를 폐쇄함으로써 클리닝된 환경(166)으로부터 격리된다. 또한, 퍼지 가스(163)가 더티 환경으로부터 클리닝 챔버로의 오염물 역류를 방지하기 위해 클리닝 챔버(164)에 제공될 수 있다.
도 16b에서, 클리닝 챔버가 격리되고, 액체 및 가스 노즐들(165)이 오브젝트를 클리닝하기 위해 액체 및 가스를 제공할 수 있다. 오브젝트는 수평 방향으로 배치될 수 있고, 스핀 클리닝 및 드라잉(167)이 클리닝 및 드라잉 공정들을 개선시키기 위해 적용될 수 있다. 노즐들(165)은 순차적으로 동작할 수 있는데, 예를 들면, 클리닝을 위한 액체를 전달하고 그 뒤에 드라잉을 위한 가스를 전달한다. 뜨거운 액체 및 뜨거운 가스가 사용될 수 있다. 히터들이 제공되어, 클리닝 및 드라잉 공정을 보조하는 열 에너지를 제공할 수 있다.
도 16c에서, 배출구 도어가 개방되고 오브젝트가 클리닝된 환경(166)으로 운반된다. 예를 들어, 클리닝된 환경으로의 임의의 오염물 역류를 방지하기 위해, 배기(169)를 통해 저압이 클리닝 챔버에서 확립될 수 있다. 오염물 역류를 더욱 최소화하기 위해 커튼 가스(168)가 사용될 수 있다.
도 17a 및 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다. 도 17a에서, 동작(170)은 클리닝될 오브젝트를 회전시킨다. 동작(171)은 뜨거운 액체 스프레잉으로 오브젝트를 클리닝한다. 동작(172)은 뜨거운 가스로 오브젝트를 드라잉한다. 동작(173)은 교차 오염을 방지하기 위해 입력 환경과 클리닝 챔버에서의 압력을 등화시킨다. 도 17b에서, 동작(174)은 이중 컨테이너 캐리어의 외부 컨테이너의 컴포넌트를 입력 환경으로부터 클리닝 챔버로 이송한다. 동작(175)은 뜨거운 액체 스프레잉 및 뜨거운 가스 드라잉으로 컴포넌트를 회전시켜(rotatingly) 클리닝한다. 동작(176)은 교차 오염을 방지하기 위해 출력 환경과 클리닝 챔버에서의 압력을 등화시킨다. 동작(177)은 클리닝된 컴포넌트를 클리닝 챔버로부터 출력 환경으로 이송한다.
일 실시예에서, 본 발명은 이중 컨테이너 캐리어의 내부 컨테이너와 같은, 고레벨의 청정도를 요구하는 컴포넌트들을 클리닝하기 위한 신규한 클리닝 챔버 및 공정을 개시한다. 클리닝 챔버는 오브젝트를 클리닝하기 위해 초음파 또는 메가소닉 액체 스프레이의 래스터라이징을 이용한다. 일 실시예에서, 오브젝트가 수직 방향으로 이동하는 동안, 초음파 또는 메가소닉 노즐들은 수평 방향으로 이동하여, 초음파 또는 메가소닉 노즐들로부터의 스프레이로 오브젝트의 모든 표면 영역을 커버하게 된다. 또한, 액체 스프레이는 사전클리닝을 위해 사용될 수 있고, 드라잉 노즐은 드라잉을 위해 사용될 수 있다.
도 18a 내지 도 18c 및 도 19a 및 도 19b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 초음파 또는 메가소닉 액체 스프레이를 이용한 예시적인 클리닝 챔버를 예시한다. 오브젝트는, 바람직하게는 수직 방향으로 그리고 클리닝 챔버의 상부로부터 클리닝 챔버(184)로 운반된다. 그 후, 오브젝트는 도 18a 내지 도 18c 및 도 19a 및 도 19b에 순차적으로 도시되어 있는 바와 같이, 저부로 운반되고, 이후 다시 상부로 느리게 상승된다(183). 저부에서, 액체 노즐들(181)은 클리닝을 위해 액체를 오브젝트(180)로 전달한다. 액체 노즐들(181)은 바람직하게는 오브젝트로부터 거리를 두고 배치되어서, 큰 영역(181A)을 거쳐 오브젝트 표면에 스프레이한다. 초음파 또는 메가소닉 노즐들(182)은 오브젝트의 상부를 클리닝하며, 오브젝트의 느린 상승으로, 노즐들(182)은 전체 오브젝트 표면을 연속적으로 클리닝한다. 또한, 초음파 또는 메가소닉 노즐들이 수평 방향으로 이동하여(191), 이에 따라 수평 방향에서 오브젝트를 클리닝할 수 있다. 초음파 또는 메가소닉 노즐들은 바람직하게는 효과적인 클리닝을 위해 오브젝트에 가깝게 배치되며, 이에 따라 작은 영역(182A)에 거쳐 오브젝트 표면에 스프레이한다. 초음파 또는 메가소닉 노즐들의 수평 이동(191) 및 오브젝트의 수직 이동(193)을 포함하는 래스터라이징 동작으로, 초음파 또는 메가소닉 스프레이는 오브젝트의 전체 표면을 커버할 수 있어서, 효과적인 클리닝 공정을 제공한다.
초음파 또는 메가소닉 노즐들 상에는, 오브젝트를 드라잉하고 액체를 배출(blow down)하기 위해 오브젝트를 향해 아래로 향하는 다수의 드라잉 노즐들(183)이 제공된다. 드라잉 노즐들(183)은 하향 영역(183A)으로의 전달을 위해 배치될 수 있다. 뜨거운 액체 및 뜨거운 가스가 히터와 함께 사용될 수 있다. 액체 스프레이, 초음파 또는 메가소닉 액체 스프레이, 및 드라잉 스프레이의 조합은 오브젝트를 고레벨의 청정도로 클리닝할 수 있다.
도 20a 및 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 오브젝트들을 클리닝하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다. 도 20a에서, 동작(200)은 뜨거운 액체 스프레잉으로 오브젝트를 클리닝한다. 동작(201)은 메가소닉 스프레잉으로 오브젝트를 래스터징화하여(rasterizingly) 클리닝한다. 동작(202)은 뜨거운 가스로 오브젝트를 드라잉한다. 도 20b에서, 동작(203)은 이중 컨테이너 캐리어의 내부 컨테이너의 컴포넌트를 입력 환경으로부터 클리닝 챔버로 이송하기 이전에 교차 오염을 방지하기 위해 입력 환경과 클리닝 챔버에서의 압력을 등화시킨다. 동작(204)은 컴포넌트를 제 1 방향으로 선형으로 이동시킨다. 동작(205)은 뜨거운 액체로 컴포넌트를 스프레잉한다. 동작(206)은 제 2 방향으로의 이동들을 갖는 메가소닉 액체로 컴포넌트를 스프레잉한다. 동작(207)은 뜨거운 가스로 컴포넌트를 드라잉한다. 동작(208)은 클리닝 챔버로부터의 클리닝된 컴포넌트를 출력 환경으로 이송하기 전에 교차 오염을 방지하기 위해 출력 환경과 클리닝 챔버에서의 압력을 등화시킨다.
일부 실시예들에서, 워크피스를 클리닝하기 위한 방법은 클리닝 챔버에 워크피스를 제공하는 단계; 워크피스를 제 1 방향으로 이동시키는 단계; 클리닝 액체로 워크피스를 스프레잉하는 단계; 메가소닉 액체로 워크피스를 스프레잉하는 단계―메가소닉 액체는 제 2 방향으로의 이동을 포함하고, 제 2 방향은 제 1 방향과 상이함―; 및 워크피스를 드라잉 가스로 스프레잉하는 단계를 포함할 수 있다. 메가소닉 노즐들은 워크피스의 일측으로부터 워크피스의 반대측으로 순환하여 이동할 수 있다. 드라잉 가스는 클리닝 액체 및 메가소닉 액체상에 스프레잉될 수 있다. 클리닝 액체는 메가소닉 액체와 산재되게 스프레잉될 수 있다. 방법은 워크피스를 클리닝 챔버로 이송하기 이전에 클리닝 챔버에서의 압력을 등화시키는 단계 및/또는 워크피스를 클리닝 챔버 외부로 이송하기 이전에 클리닝 챔버에서의 압력을 등화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 클리닝 이후에 컴포넌트들을 오염제거하기 위한 오염제거 챔버를 개시한다. 오염제거는, 예를 들어, 10-3 Torr 미만, 또는 바람직하게는 10-6 Torr 미만으로 선호되는 고진공을 갖는 진공 챔버를 이용할 수 있다. 진공 챔버는 컴포넌트들의 탈기를 촉진시켜(accelerate), 컴포넌트들내의 임의의 트랩된 가스를 제거할 수 있다.
진공 챔버는 효과적인 펌핑 및 고펌핑 컨덕턴스(high pumping conductance)를 갖는 구성들을 제공하도록 설계될 수 있다. 진공 챔버는 IR 히터들 또는 챔버 벽 히터들과 같은 가열 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 히터들은 40 내지 90C 사이로, 바람직하게는 약 70C로 가열될 수 있다. 가열 온도는 재료들에 의존하며, 예를 들어, 폴리머 재료들에는 100C 미만의 저온이 바람직하고, 금속에는 100C 이상의 고온이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 잔류 가스 분석(RGA)과 같은 탈기 모니터링 센서들이 진공 챔버내의 오염물들의 방출을 측정하기 위해 제공될 수 있고, 이 탈기 모니터링 센서들은 이후 오염제거 공정을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 탈기 오염물들에 의해 남겨진 임의의 갭을 다시 채우기(back fill) 위해 질소 가스와 같은 불활성 퍼지 가스가 진공 챔버 내부에 제공된다. 주기적 가압 및 진공화가 수행되어, 오염물들을 탈기하고 불활성 가스로 다시 채울 수 있다.
일 실시예에서, 고진공으로 컴포넌트들을 오염제거한 이후에, 챔버는 개방 이전에 질소로 가압되어, 질소 분자들로 컴포넌트들의 표면들을 효과적으로 코팅하고(그리고 서브-표면들을 채우고), 청정도를 더 개선시키고 미립자들의 부착을 방지한다.
도 21a는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 오염제거 챔버들을 예시한다. 진공 챔버(210)가 터보 펌프 또는 크라이오 펌프와 같은 진공 펌프(219)에 연결된 진공 라인(213)을 포함하여, 챔버(210)내에 고진공을 생성한다. 차단(shut off) 밸브(217A)가 진공 펌프 라인을 격리시키기 위해 제공될 수 있다. 히터(212)가 챔버 및 컴포넌트들(211A 및 211B)을 가열하기 위해 진공 챔버에 배치된다. 탈기 종(species)을 모니터링하는 RGA와 같은 센서들(215)이 포함될 수 있다. 차단 밸브(217B)가 가스 모니터, 예를 들어, 센서(215)를 격리시키기 위해 제공될 수 있다. 퍼지 가스(214)는, 예를 들어, 컴포넌트들을 외부로 이송하기 이전에 오염의 역류를 방지하기 위해 진공 챔버에 불활성 환경을 제공할 수 있다. 오염제거 챔버에 대한 가스 모니터(215)의 직접 연결은, 컴포넌트들이 너무 많이 탈기하지 않는 경우에 사용될 수 있다. 예를 들어, 금속성 재료로 이루어진 내부 박스의 경우, 탈기 오염물은 폴리머 재료들 보다 훨씬 적을 수 있다.
도 21b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 예시적인 오염제거 챔버들을 예시한다. 진공 챔버(210)가 터보 펌프 또는 크라이오 펌프와 같은 진공 펌프(219)에 연결된 진공 라인(213)을 포함하여, 챔버(210)내에 고진공을 생성한다. 차단 밸브(217A)가 진공 펌프 라인을 격리시키기 위해 제공될 수 있다. 히터(212)가 챔버 및 컴포넌트들(211A 및 211B)을 가열하기 위해 진공 챔버에 배치된다. 탈기 종을 모니터링하는 RGA와 같은 센서들(215)이 포함될 수 있다. 차단 밸브(217B)가 가스 모니터, 예를 들어, 센서(215)를 격리시키기 위해 제공될 수 있다. 퍼지 가스(214)는, 예를 들어, 컴포넌트들을 외부로 이송하기 이전에 오염의 역류를 방지하기 위해 진공 챔버에 불활성 환경을 제공할 수 있다. 가스 모니터에 대한 진공 레벨을 유지하기 위해, 다른 진공 펌프(219A)가 밸브(217B)와 가스 모니터(215) 사이에 연결될 수 있다. 차동 밸브(218)가 가스 모니터와 챔버 사이에 포함될 수 있다. 차동 밸브는 챔버로부터 가스 모니터로의 흐름을 제한하기 위해, (차동 밸브의 도전율이 도관의 도전율 보다 훨씬 작도록 도관의 직경에 비하여) 작은 홀을 포함할 수 있다. 따라서, 컴포넌트들로부터 방출된 오염물들이 가스 모니터에 도달하는 것이 제한될 수 있다. 오염제거 챔버에 대한 가스 모니터(215)의 차동 밸브 연결은, 컴포넌트들이 너무 많이 탈기될 수 있는 경우에 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리머 재료로 이루어진 외부 박스의 경우, 탈기 오염물이 많을(high) 수 있고, 가스 모니터로의 도달이 제한되지 않는 경우에는 가스 모니터를 포화상태로 만들 수 있다.
일부 실시예들에서, 워크피스를 클리닝하기 위한 시스템은, 제 1 챔버―제 1 챔버는 워크피스를 클리닝하도록 동작가능함―; 제 2 챔버―제 2 챔버는 클리닝된 이후에 워크피스를 탈기하기 위한 진공 환경을 포함함―; 및 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이에서 워크피스를 이송하기 위한 로봇 메커니즘을 포함할 수 있다.
시스템은, 제 2 챔버에 커플링된 제 1 진공 펌프; 제 1 진공 펌프와 제 2 챔버 사이에 연결된 제 1 차단 밸브; 제 2 챔버에 연결된 가스 모니터; 가스 모니터와 제 2 챔버 사이에 연결된 제 2 차단 밸브; 가스 모니터와 제 2 챔버 사이에 연결된 차동 밸브; 차동 밸브와 제 2 챔버 사이에 연결된 제 2 진공 펌프; 제 2 챔버에서 워크피스를 가열하는 히터; 및 비활성 가스를 제 2 챔버에 주입하기 위한 노즐을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하기 위한 시스템을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 시스템은, 제 1 챔버―제 1 챔버는 워크피스의 제 1 컴포넌트를 탈기하도록 동작가능함―; 제 1 차단 밸브를 통해 제 1 챔버에 커플링된 제 1 진공 펌프; 어셈블리를 통해 제 2 챔버에 커플링된 제 1 가스 모니터―어셈블리는 제 2 차단 밸브 및 차동 밸브를 포함함―; 제 1 가스 모니터와 어셈블리 사이에 유동적으로 연결된 제 2 진공 펌프―제 2 모니터는 가스 모니터에서 진공 환경을 유지하도록 동작가능함―; 제 2 챔버―제 2 챔버는 워크피스의 제 2 컴포넌트를 탈기하도록 동작가능함―; 제 3 차단 밸브를 통해 제 2 챔버에 커플링된 제 3 진공 펌프; 및 제 4 차단 밸브를 통해 제 2 챔버에 커플링된 제 2 가스 모니터를 포함할 수 있다.
시스템은, 제 1 챔버로 이송하기 이전에 제 1 컴포넌트를 클리닝하기 위한 제 3 챔버, 제 2 챔버로 이송하기 이전에 제 2 컴포넌트를 클리닝하기 위한 제 4 챔버, 제 1 챔버 또는 제 2 챔버에서 워크피스를 가열하기 위한 히터, 및 제 1 챔버 또는 제 2 챔버에 비활성 가스를 주입하기 위한 노즐을 더 포함할 수 있다.
도 22a 및 22b는 본 발명의 일 실시예에 따라, 오브젝트들을 오염제거하는 예시적인 플로우차트들을 예시한다. 도 22a에서, 동작(220)은 오브젝트를 클리닝한다. 동작(221)은 클리닝된 오브젝트를 탈기한다. 동작(222)은 비활성 퍼지 가스를 옵션적으로 주입한다. 동작(223)은 오브젝트를 옵션적으로 가열한다. 동작(224)은 탈기된 종을 옵션적으로 모니터링한다. 동작(225)은 오브젝트를 외부로 이송하기 이전에 챔버를 가압한다.
일 실시예에서, 본 발명은 탈기를 위해 오브젝트의 컴포넌트들을 분리함으로써 오브젝트를 오염제거하기 위한 공정을 더 개시한다. 도 22b에서, 동작(226)은 이중 컨테이너 캐리어의 컴포넌트들을 개별적으로 클리닝한다. 동작(227)은 탈기 공정을 위해 유사한 컴포넌트들을 그룹화한다. 동작(228)은 이중 컨테이너 캐리어를 어셈블링한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하기 위한 방법을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 방법은, 워크피스의 제 1 컴포넌트를 제 1 챔버로 이송하는 단계; 제 1 챔버내의 환경을 펌핑하는 단계; 차동 밸브를 통해 제 1 챔버를 제 1 가스 모니터에 커플링하는 단계; 워크피스의 제 2 컴포넌트를 제 2 챔버로 이송하는 단계; 제 2 챔버내의 환경을 펌핑하는 단계; 및 제 2 챔버를 제 2 가스 모니터에 직접적으로 커플링하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은, 제 1 가스 모니터로부터의 신호가 안정한 이후에 제 1 챔버를 제 1 가스 모니터에 직접적으로 커플링하는 단계; 제 1 챔버 또는 제 2 챔버에서의 가스 오염물들의 레벨이 원하는 레벨에 도달한 이후에 펌핑을 중지하는 단계; 제 1 챔버로 이송하기 이전에 제 1 컴포넌트를 클리닝하는 단계; 제 2 챔버로 이송하기 이전에 제 2 컴포넌트를 클리닝하는 단계; 펌핑 동안 제 1 챔버 또는 제 2 챔버에 비활성 가스를 주입하는 단계; 펌핑 동안 제 1 챔버 또는 제 2 챔버의 제 1 컴포넌트 또는 제 2 컴포넌트를 가열하는 단계; 및 제 1 컴포넌트 또는 제 2 컴포넌트를 제 1 챔버 또는 제 2 챔버 외부로 이송하기 이전에 제 1 챔버 또는 제 2 챔버를 가압하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 제어 환경하에서 개별적으로 클리닝된 컴포넌트들을 어셈블링하기 위한 어셈블링 스테이션, 바람직하게는 통합된 어셈블링 스테이션을 개시한다. 고레벨 청정도를 위해, 잠재적인 오염원들에 대한 노출을 피하는 것이 고려되어야 한다. 따라서, 개별적으로 클리닝된 이후에, 컴포넌트들은 예를 들어, 외부 환경에 대한 노출에 의한 내부 컨테이너의 임의의 오염을 최소화시키기 위해, 클리닝된 환경에서 어셈블링되어 청정도의 레벨을 유지한다.
일 실시예에서, 어셈블링 스테이션은 질소로 채워진다. 따라서, 이송 공정에 대한 개방 이전에 질소로 채워진 진공 오염제거 챔버로부터의 이송 이후에, 컴포넌트들은 질소로 채워진 어셈블리 스테이션으로 이송된다. 따라서, 어셈블링 스테이션은 클리닝 이후에 컴포넌트들의 청정도를 보존할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 이중 컨테이너 레티클 캐리어를 어셈블링하기 위한 어셈블링 스테이션을 개시한다. 어셈블링 스테이션은, 내부 컨테이너와 외부 컨테이너 사이에서의 질소 퍼지로, 클린 환경(바람직하게는 질소 환경)에서의 어셈블링 공정을 제공할 수 있다.
도 23a 및 도 23b는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 어셈블링 스테이션 및 공정들을 예시한다. 어셈블링될 컴포넌트들(231A/231B 및 232A/232B)은, 질소 퍼지 가스 주입구(234)를 포함하는 어셈블링 스테이션(230)으로 이송된다. 저부 지지부(231B)가 질소 노즐들상에 배치된다. 그 후, 저부 지지부(232B) 및 상부 리드(232A)가 저부 지지부(231B)상에 배치된다. 그 후, 상부 리드(231A)가 어셈블링 스테이션으로 운반된다. 저부 지지부(231B)에 질소를 제공하는 질소 노즐들(235)과 함께, 상부 리드(231A)가 저부 지지부(231B)와 어셈블링되어, 효과적인로 퍼징이 이루어지고 저부 지지부(231B) 및 상부 리드(231A)에 의한 외부 컨테이너 형태의 내부 볼륨으로 질소가 제공된다. 일부 경우에서, 바람직하게는 약간 가압된 질소 환경하의 어셈블링 스테이션으로, 어셈블링 스테이션이 개방되고, 그 후, 어셈블링된 캐리어가 외부로 이송된다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하기 위한 시스템을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 시스템은, 제 1 챔버―제 1 챔버는 워크피스의 제 1 컴포넌트를 클리닝하도록 동작가능함―; 제 2 챔버―제 2 챔버는 워크피스의 제 2 컴포넌트를 클리닝하도록 동작가능함―; 제 3 챔버―제 3 챔버는 클리닝된 이후에 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 어셈블링하도록 동작가능함― ; 제 3 챔버에 커플링된 제 1 가스 서플라이―제 1 가스 서플라이는 비활성 가스를 제 3 챔버로 전달하도록 동작가능함―; 및 제 3 챔버에 커플링된 제 2 가스 서플라이―제 2 가스 서플라이는 비활성 가스를 제 1 컴포넌트 또는 제 2 컴포넌트의 내부로 전달하도록 동작가능함―를 포함할 수 있다. 제 2 가스 서플라이는 제 1 컴포넌트의 개구와 커플링하도록 제 3 챔버 내부로 돌출할 수 있다.
도 24a 및 24b는 본 발명의 일 실시예에 따른 오브젝트들을 어셈블링하기 위한 예시적인 플로우차트들을 예시한다. 도 24a에서, 동작(240)은 어셈블링 챔버에 오브젝트의 컴포넌트들을 운반한다. 동작(241)은 비활성 가스로 어셈블링 챔버를 가압한다. 동작(242)은 어셈블링된 오브젝트의 내부로 비활성 가스를 흘려보내면서 컴포넌트들을 함께 어셈블링한다.
도 24b에서, 동작(243)은 어셈블링 챔버에 비활성 가스를 흘려보낸다. 동작(244)은 이중 컨테이너 캐리어의 외부 컨테이너의 저부 컴포넌트를 어셈블링 챔버로 이송하고 저부 컴포넌트를 비활성 가스의 노즐과 커플링한다. 동작(245)은 내부 컨테이너의 상부 및 저부 컴포넌트들을 어셈블링 챔버로 이송하여, 외부 컨테이너의 저부 컴포넌트에 커플링시킨다. 동작(246)은 이중 컨테이너 캐리어의 외부 컨테이너의 상부 컴포넌트를 어셈블링 챔버로 이송한다. 동작(247)은 노즐에 비활성 가스를 흘려보낸다. 동작(248)은 어셈블링된 외부 컨테이너의 내부를 비활성 가스로 채우면서, 외부 컨테이너의 상부 컴포넌트를 외부 컨테이너의 저부 컴포넌트에 어셈블링한다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하기 위한 방법을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 방법은 제 1 컴포넌트를 클리닝하는 단계; 제 2 컴포넌트를 클리닝하는 단계; 제 1 컴포넌트를 챔버로 이송하는 단계; 제 2 컴포넌트를 챔버로 이송하는 단계; 비활성 가스로 챔버를 가압하는 단계; 및 어셈블링된 워크피스를 형성하기 위해 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 어셈블링하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 컴포넌트는 챔버 외부의 가스 서플라이에 커플링된 도관 상에 배치된다. 방법은 도관으로 비활성 가스를 흘려보내는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 오브젝트들 내부의 볼륨에 대해 질소 퍼지를 이용하는 클리너 시스템에 대한 로딩 및 언로딩 스테이션을 개시한다. 캐리어 내부의 오브젝트에 대한 청정도의 레벨을 유지하기 위해, 내부 볼륨은 질소와 같은 불활성 가스로 지속적으로 퍼지된다. 따라서, 본 발명은 내부 볼륨의 일정한 퍼지를 보장하는, 이송 및/또는 스토리지 스테이션에 대한 불활성 가스 퍼지를 개시한다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 노즐들을 갖는 예시적인 이송 및/또는 스토리지 스테이션을 예시한다. 이중 컨테이너 캐리어(250)는 스테이션(252)에서 질소 퍼지 노즐들(254) 상에 배치된다. 이중 컨테이너 캐리어(250)의 저부 지지부에 질소(255)를 제공하는 질소 노즐들(234)로, 외부 컨테이너 내부의 볼륨은 리프레시되는 질소로 지속적으로 퍼지된다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 워크피스를 클리닝하기 위한 시스템을 개시하고, 여기서, 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트를 둘러싼다. 시스템은, 제 1 챔버―제 1 챔버는 워크피스의 제 1 컴포넌트를 클리닝하도록 동작가능함―; 제 2 챔버― 제 2 챔버는 워크피스의 제 2 컴포넌트를 클리닝하도록 동작가능함―; 제 3 챔버―제 3 챔버는 어셈블링된 워크피스를 지지하도록 동작가능함―; 및 제 3 챔버에 커플링된 가스 서플라이―가스 서플라이는 비활성 가스를 어셈블링된 워크피스의 내부로 전달하도록 동작가능함―를 포함할 수 있다. 가스 서플라이는 제 1 컴포넌트의 개구와 커플링하도록 제 3 챔버 내부로 돌출할 수 있다.
일부 실시예들에서, 워크피스를 클리닝하기 위한 방법은, 제 1 컴포넌트를 클리닝하는 단계; 제 2 컴포넌트를 클리닝하는 단계; 어셈블링된 워크피스를 형성하기 위해 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 어셈블링하는 단계; 및 어셈블링된 워크피스의 내부로 비활성 가스를 흘려보내는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 컴포넌트는 챔버 외부의 가스 서플라이에 커플링된 도관 상에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 (클리닝될 캐리어들에 대한) 입력 및 (클리닝된 캐리어들에 대한) 출력을 위한 개별 환경들, 개별 환경들에 대한 흐름 역학(flow dynamics), 캐리어들의 상이한 부분들에 대한 개별 클리닝 챔버들, 캐리어들의 상이한 부분들 사이의 교차 오염을 최소화시키는 로봇 핸들러들, 탈기 분자들을 제거하기 위한 가스제거(degassing) 및 오염제거 챔버, 및 퍼지 가스를 캐리어들의 내부에 제공하는 퍼징 스테이션들을 포함하는, EUV 캐리어용 클리너 시스템을 개시한다.
단일 쓰루풋 클리너 시스템, 이중 쓰루풋 클리너 시스템, 하이브리드 클리너 시스템, 및 덜 클린한 클리너 시스템을 포함하는 상이한 구성들의 클리너 시스템이 사용될 수 있다.
도 26a 및 26b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 클리너의 예들을 예시한다. 도 26a는 탈기가능 분자들을 제거하기 위한 탈기 챔버(268)와 함께, 클리닝될 캐리어들에 대한 입력 환경(262), 예를 들어, 더티 또는 비-클린 환경, 다수의 클리닝 챔버들(264A 내지 264C), 및 출력 환경(266), 예를 들어, 클리닝된 캐리어들에 대한 클린 환경을 포함하는 표준 클리너 시스템을 도시한다.
도 26b는 2개의 탈기 챔버(268)와 함께, 동일한 입력 환경(261), 2개의 클리닝 섹션들(263A 내지 263C 및 265A 내지 265C), 및 2개의 출력 환경들(267 및 269)을 공유하는 이중 쓰루풋을 갖는 클리너 시스템을 도시한다. 클리닝될 캐리어들은 입력 환경(261)으로 운반될 수 있고, 클리닝 챔버 섹션들 중 어느 하나로 이송될 수 있으며, 탈기된 이후에 출력 환경들(267 또는 269)로 출력될 수 있다.
도 27은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 클리너 시스템의 예를 예시한다. 하이브리드 클리너 시스템은 동일한 입력 및 출력 환경(272)을 공유하는 클리닝 챔버(273)와 함께, 출력 클린 환경(276)과 입력 비-클린 환경(272) 사이에 위치된 클리닝 챔버들(271A 내지 271C)을 포함할 수 있다. 따라서, 레티클 SMIF 포드와 같은 종래의 레티클 박스는 입력 환경(272)으로 운반될 수 있고, 클리닝 챔버(273)에서 클리닝될 수 있으며, 동일한 입력 환경(272)으로 출력될 수 있다. EUV 캐리어가 입력 환경(272)으로 운반될 수 있고, 개별 클리닝 챔버들(274A 내지 274C)에서 클리닝될 수 있으며, 탈기된 챔버(278)에서 탈기된 이후에 출력 환경(276)으로 출력될 수 있다.
도 28은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 클리너 시스템의 예를 예시한다. 클리너 시스템은 개별 클리닝 챔버들(284A 내지 284C)과, 동일한 입력 및 출력 환경(281)을 활용할 수 있다. EUV 캐리어가 입력 환경(281)으로 운반될 수 있고, 개별 클리닝 챔버들(284A 내지 284C)에서 클리닝될 수 있으며, 그 후, 탈기된 챔버(288)에서 탈기되게 동일한 환경(281)으로 출력될 수 있다. 환경(281)의 개별 부분들에 입력 및 출력을 위치시키는 것과 같이, 공유 환경(281)에서 오염을 회피하고, 출력부로부터 입력부로 층류를 제공하기 위한 고려사항들이 적용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 워크피스를 홀딩하기 위한 로봇 핸들러로서,
    상기 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 상기 제 1 컴포넌트는 상기 제 2 컴포넌트를 둘러싸고, 상기 로봇 핸들러는,
    핸들 ―상기 핸들은 2개의 암들을 포함하고, 상기 2개의 암들 사이의 거리는 상기 제 1 컴포넌트 및 상기 제 2 컴포넌트를 지지하도록 조정가능함―; 및
    상기 2개의 암들 사이의 거리를 조정하기 위해 상기 2개의 암들에 커플링된 메커니즘
    을 포함하고, 각각의 암은 상기 제 1 컴포넌트를 그립핑하는 제 1 부분 및 상기 제 2 컴포넌트를 그립핑하는 제 2 부분을 포함하며,
    상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 상기 암 상의 상이한 위치들에 배치되는, 로봇 핸들러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 암에 커플링된 인서트(insert)를 더 포함하고, 상기 제 1 부분은 상기 인서트의 중간부를 포함하는, 로봇 핸들러.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 암에 커플링된 인서트를 더 포함하고, 상기 제 2 부분은 상기 인서트의 상부 또는 저부를 포함하는, 로봇 핸들러.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 컴포넌트 또는 상기 제 2 컴포넌트 상의 리세스와의 정합을 위한 핀을 더 포함하는, 로봇 핸들러.
  5. 워크피스를 이송하기 위한 방법으로서,
    상기 워크피스는 제 1 컴포넌트 및 제 2 컴포넌트를 포함하고, 상기 제 1 컴포넌트는 상기 제 2 컴포넌트를 둘러싸고, 상기 방법은,
    상기 제 1 컴포넌트를 둘러싸기 위해 2개의 그리퍼 암들 사이의 제 1 거리를 확장시키는 단계;
    상기 그리퍼 암들 상의 제 1 부분에서 상기 제 1 컴포넌트를 그립핑하는 단계;
    상기 제 1 컴포넌트를 제 1 목적지로 이송하는 단계;
    상기 제 2 컴포넌트를 둘러싸기 위해 2개의 그리퍼 암들 사이의 제 2 거리를 확장시키는 단계;
    상기 그리퍼 암들 상의 제 2 부분에서 상기 제 2 컴포넌트를 그립핑하는 단계; 및
    상기 제 2 컴포넌트를 제 2 목적지로 이송하는 단계
    를 포함하고, 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 상기 암 상의 상이한 위치들에 배치되는, 워크피스를 이송하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 확장시키는 단계 및 상기 그립핑하는 단계는 모터에 의해 수행되는, 워크피스를 이송하기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 그립핑하는 단계는 피드백 센서에 의해 제어되는, 워크피스를 이송하기 위한 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 암 상의 핀을 상기 제 1 컴포넌트 또는 상기 제 2 컴포넌트 상의 리세스와 정합시키는 단계를 더 포함하는, 워크피스를 이송하기 위한 방법.
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