TW201401359A - 用以分隔流動樑式輸送器與半導體基板清潔環境的方法及設備 - Google Patents
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Abstract
於一態樣中,係提供一種基板清潔系統。基板清潔系統包括複數個清潔模組、用以在清潔模組之間傳送基板之輸送器及分隔組件,係分隔清潔模組和輸送器。也提供用以將CMP清潔模組與輸送器分隔開之設備與方法,作為許多其他的態樣。
Description
本申請案依據專利法規定主張於2012年4月30日提出申請的美國專利申請案第61/640,000號,名稱為「METHODS AND APPARATUS FOR ISOLATING A RUNNING BEAM CONVEYOR FROM A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE CLEANING ENVIRONMENT」(律師案卷編號16939/L)的權益和優先權,且該申請案之內容以全文引用之方式併入本文。
本發明通常係關於半導體基板清潔系統,且尤其是指向於用以將輸送器與半導體基板清潔系統之操作環境分隔開之方法和設備。
現有包含預先化學機械研磨(pre-CMP)基板清潔模組之化學機械研磨(CMP)系統可使用流動樑式輸送器將基板從工廠界面(factory interface)移動至清潔模組及移動至CMP
研磨機。基板之微粒污染會干擾到CMP製程且造成不想要的研磨結果。因此,所需要的是用以減少CMP系統操作所在的清潔環境之微粒污染可能性的方法和設備。
於第一態樣中,係提供一種基板清潔組件。基板清潔組件包括複數個清潔模組;用以在該等清潔模組之間傳送基板之輸送器;及分隔組件,係分隔清潔模組和輸送器。
於另一態樣中,係提供一種基板清潔設備。基板清潔設備係將清潔模組與,例如,在CMP清潔系統中之基板輸送器分隔開。設備包括支座;位於該支座下方之軌條;及在軌條上之支座所支撐之分隔件,分隔件係配置以設置在用以傳送基板之輸送器和複數個清潔模組之間,且係配置以分隔清潔模組和該輸送器。
於再另一態樣中,係提供一種操作基板清潔系統的方法。方法涉及將基板研磨系統之清潔模組與輸送器分隔開。方法包括提供彼此互相鄰近設置之複數個清潔模組;提供用以在清潔模組之間傳送基板之輸送器;及藉由在輸送器和清潔模組間設置分隔件,將清潔模組與該輸送器分隔開。
許多其他的態樣也被提供。本發明之其他特徵和態樣由以下詳細的敍述、附屬之權利請求項和附圖將更充份地顯現出來。
100‧‧‧CMP清潔系統
102‧‧‧工廠界面
104‧‧‧流動樑式輸送器
106‧‧‧清潔模組
108‧‧‧CMP研磨機
110‧‧‧輸入/輸出搬運梭
112‧‧‧內部分隔件
114‧‧‧外部分隔件
202‧‧‧直通
302‧‧‧基板夾持器
304‧‧‧流動樑驅動器
306‧‧‧排氣口
402‧‧‧不銹鋼支撐線
404‧‧‧SST框架
406‧‧‧互鎖面板
502‧‧‧緊固件
602‧‧‧重疊互鎖接縫
702‧‧‧支座軌條
704‧‧‧間隙輪廓
802‧‧‧視窗
804‧‧‧框架
806‧‧‧緊固件
808‧‧‧密封件
902‧‧‧滴水槽
904‧‧‧輪廓
第1圖係描繪根據本發明之某些實施例之範例性CMP清潔系統之示意方塊圖。
第2圖係描繪根據本發明之某些實施例之範例性CMP清潔系統之立體圖。
第3圖係描繪根據本發明之某些實施例之範例性CMP清潔系統之截面圖。
第4圖係描繪根據本發明之某些實施例之CMP清潔系統之範例性外部分隔件之立體圖。
第5圖係描繪根據本發明之某些實施例之第4圖的範例性外部分隔件之上部詳細放大立體圖。
第6圖係描繪根據本發明之某些實施例之位於第5圖中標示區域A之範例性外部分隔件部分之詳細放大立體圖。
第7圖係描繪根據本發明之某些實施例之CMP清潔系統之範例性外部分隔件之下部詳細放大立體圖。
第8圖係描繪根據本發明之某些實施例之CMP清潔系統之範例性內部分隔件之立體圖。
第9圖係描繪根據本發明之某些實施例之範例性CMP清潔系統之範例性內部分隔件特徵之截面圖。
方法和設備之發明實施例係提供將CMP清潔系統之流動樑式輸送器與CMP清潔系統操作所在的清潔環境分隔開。本發明之發明人已知道使用於將基板從工廠界面移動至清潔模組和移動至CMP研磨機之流動樑式輸送器對於已處理之基板係一潛在的微粒污染源。特別地,流動樑式輸送器之致動器、驅動馬達和其他機械零件係實體上互相作用、產生
微粒(例如因為磨擦),因此可能會污染鄰近的清潔模組和基板。於某些實施例中,本發明係提供將流動樑式輸送器與清潔系統其餘部分分隔開和隔絕之方法和設備。於某些實施例中,一系列的互鎖(interlocking)、可移動的分隔面板將被使用來環繞流動樑式輸送器並將輸送器隔絕。
參考第1圖,其係描繪根據本發明之範例性CMP清潔系統100之上視示意方塊圖。系統100包括用於自系統100裝載或卸載基板之工廠界面102。工廠界面102可包括各種不同的機械手臂和適於接收將被處理基板和目前已被處理基板(例如已清潔、已平坦化及已研磨)之裝載埠。流動樑式輸送器104係適於自工廠界面102移動基板或將基板移動至工廠界面102。流動樑式輸送器也適於移動基板經過不同的清潔模組106和CMP研磨機108,或在不同的清潔模組106和CMP研磨機108之間移動基板。系統100也包括設置在工廠界面102和研磨機108之間的輸入/輸出搬運梭110。內部分隔件112和外部分隔件114係設置在流動樑式輸送器104之任一側且自工廠界面102延伸到研磨機108。分隔件112、114係配置在流動樑式輸送器104和清潔模組106之間提供阻障,以防止流動樑式輸送器104任何操作產生之微粒進入清潔模組106,因而潛在地污染正在清潔模組106內處理的基板。分隔件112、114將於下文更詳細地敍述。
第2圖係描繪不含工廠界面102之CMP清潔系統100之截面立體圖。清潔模組106頂部係呈現於前景且外部分隔件114係緊接於清潔模組106而設置。流動樑式輸送器104
係顯示在外部分隔件114和內部分隔件112之間且與清潔模組106分隔。直通(pass through)202係顯示於內部分隔件112之遠側邊。
如在第2圖中可見,外部分隔件114之描繪範例性實施例係包括數片(例如四片)互相耦合的面板以形成外部分隔件114。同樣地,內部分隔件112也可如此被形成。於某些實施例中,多重面板可使用來形成分隔件112、114且其他實施例中,可使用單一面板。然而藉由提供使用多重面板的分隔件112、114,系統100可保持模組化且任何長度的分隔件可被組合以容納任意數目的清潔模組106。因此,例如在某些實施例中,分隔件面板可以足夠寬以橫跨單一清潔模組106的寬度,使得組合後的分隔件112、114總寬度可藉由針對系統中每個清潔模組而加入一對面板(每分隔件112、114各一片)而被配置以配合清潔模組106行列之長度。
在顯示於第2圖之特定範例性實施例中,外部分隔件114係包括四片面板且每片面板係約338mm寬和924mm高。因此,由四片面板所形成之外部分隔件114組合在一起係約1352mm寬和924mm高。也可使用其他尺寸的面板。例如,兩片具有寬度約676mm的面板可被使用來形成相同大小的外部分隔件114。同樣地,內部分隔件112也可如此被形成。
於某些實施例中,分隔件面板可使用聚氯乙烯(PVC)或其也適合的材料來建構。可使用透明PVC以允許看見流動樑式輸送器104和其他元件的操作。PVC係特別地適合及相
容於無塵室應用且可被製造以符合FM4910防火塑膠標準(FM4910 Fire-Safe Plastics standard)。符合此標準及相容於無塵室應用之其他材料也可使用。
使用來製造面板之材料的厚度可被選擇以提供良好的耐久性、結構整合性且依然是相對地輕省。在某些實施例中,可使用約3/8吋厚的材料。其他的厚度可使用於其他的實施例中。
現在請參考第3圖,CMP清潔系統100之截面端視圖係從系統100之工廠界面102端而被描繪。流動樑式輸送器104(第2圖)可在外部分隔件114和內部分隔件112之間更清楚地被看見。第3圖也圖示基板夾持器302(例如U型夾持器),其係適於在輸送時托住基板且自清潔模組106抓取個別的基板。顯示於第3圖中基板夾持器302之範例性實施例係延伸越過外部分隔件114而進入清潔模組106。
流動樑式驅動器304(用於輸送器104之致動器)係顯示設置外部分隔件114和內部分隔件112之間。用於流動樑式輸送器之排氣口306係被提供以排出由驅動器304及其他移動件所產生的微粒。於某些實施例中,下抽真空壓力可被提供在排氣口以將來自流動樑式輸送器104之任何微粒排出系統100外。因此,於某些實施例中,分隔件112、114之面板可耦合在一起而建立密封,此密封係允許在分隔件112、114之間建立負真空壓力。
參考第4圖,外部分隔件114之細節係圖示於系統100之部分立體圖。於某些實施例中,不銹鋼(SST)支撐線402
係支撐SST框架404之排列和一系列的互鎖面板(interlocking panel)406。可使用其他的材料。如第5圖所示,支撐線402係使用緊固件502(例如在支撐線402之螺紋端的緊固螺帽)而拉緊。第6圖係描繪第5圖中標示A部分之放大立體圖。區域A係圖示位於框架404和面板406之間的重疊互鎖接縫602。此互鎖接縫602允許面板406可密封地耦合在一起以包含任何的汙染且防止任何的氣流通過分隔件114。
第7圖係描繪外部分隔件114之下部之放大立體圖。密封件(例如橡膠密封)可沿著外部分隔件114之底座設置,以將分隔件114之底部在支座軌條702處加以密封。於某些實施例中,外部分隔件704可包含間隙輪廓704以改善進出清潔模組106。例如,顯示於第7圖之實施例中的間隙輪廓704係彎曲離開面板406主表面大約54度且自主表面遠離延伸大約25mm。此間隙輪廓704在鄰近清潔模組106之正上方提供了空間,意即供基板之處理、夾持器302之淨空和/且清潔模組106之操作使用。雖然僅有單一的間隙輪廓704被描繪在顯示於圖形之特別範例實施的外部分隔件114上,但任意數目的間隙輪廓可提供在任一分隔件112、114上,以容納系統100之靜止件和活動件之操作。換言之,分隔件112、114可具有任何所需容納系統100之形狀。
第8圖係描繪內部分隔件112之範例性實施例之立體圖。內部分隔件112可包括由框架804所支撐的可移除密封式進出視窗802。於某些實施例中,框架可由SST建構成,且視窗可由透明PVC建構成。設置在周邊之一系列的緊固件
806可被使用來將視窗802保持在定位且密封件808(意即橡膠密封)可提供在視窗802較低的邊緣。緊固件806可以,例如,是由黑色尼龍(black nylon)所製成的四分之一圈緊固件,可從賓州的康科德維爾索斯科公司(Southco,Inc.of Concordville,PA)取得。
第9圖係描繪內部分隔件112之實施例之截面端視圖。於某些實施例中,內部分隔件112可包括沿著內部分隔件112底座較低邊緣的滴水槽(drip rail)902,如第9圖所圖示。所描繪的範例式滴水槽902自內部分隔件112以大約78度的角度延伸且到達距離內部分隔件112上之安裝表面大約48mm之處。如上文所討論的,於某些實施例中,內部分隔件112也可包括一或更多個輪廓904以容納系統100的其他元件(例如流動樑式輸送器104)。
因此,當本發明已經揭示於與相關之較佳實施例時,應該了解的是其他實施例可落入本發明於以下專利權利請求項所界定的範圍之內。
100‧‧‧CMP清潔系統
104‧‧‧流動樑式輸送器
106‧‧‧清潔模組
112‧‧‧內部分隔件
114‧‧‧外部分隔件
202‧‧‧直通
Claims (15)
- 一種基板清潔系統,包含:複數個清潔模組;一輸送器,用以在該等清潔模組之間傳送一基板;以及一分隔組件,係分隔該等清潔模組和該輸送器。
- 如請求項1所述之基板清潔系統,其中該分隔組件包括一內部分隔件和一外部分隔件,且其中該內部分隔件和該外部分隔件係環繞該輸送器。
- 如請求項1所述之基板清潔系統,進一步包含一工廠界面及耦合於該輸送器之相對兩端之一化學機械研磨(CMP)研磨機,且其中該分隔組件係從該工廠界面延伸至該CMP研磨機。
- 如請求項1所述之基板清潔系統,其中該分隔組件包括垂直設置及可密封在一起的複數個面板。
- 如請求項1所述之基板清潔系統,其中該分隔組件包括一或更多個間隙輪廓且係耦合於一下抽真空源。
- 一種用以將清潔模組自一CMP清潔系統中之一基板輸送器分隔開之設備,該設備包含:一支座; 一軌條,位於該支座下方;以及一分隔件,由該軌條上之該支座所支撐,該分隔件係配置以設置在用以傳送一基板之一輸送器和複數個清潔模組之間,且係配置以分隔該等清潔模組和該輸送器。
- 如請求項6所述之設備,其中該分隔件包括一內部分隔件和一外部分隔件,且其中該內部分隔件和該外部分隔件係環繞該輸送器。
- 如請求項6所述之設備,其中該分隔件係從一工廠界面延伸至一化學機械研磨(CMP)研磨機,該CMP研磨機係耦合於該輸送器之相對兩端。
- 如請求項6所述之設備,其中該分隔件包括垂直設置及可密封在一起的複數個面板。
- 如請求項6所述之設備,其中該分隔件包括一或更多個間隙輪廓。
- 一種將一基板研磨系統之清潔模組自一輸送器分隔開之方法,該方法包含:提供彼此互相鄰近設置之複數個清潔模組;提供用以在該等清潔模組之間傳送一基板之一輸送器;以及 藉由在該輸送器和該等清潔模組間設置一分隔件,將該等清潔模組與該輸送器分隔開。
- 如請求項11所述之方法,其中藉由在該輸送器和該等清潔模組間設置一分隔件,將該等清潔模組與該輸送器分隔開係包括以一內部分隔件和一外部分隔件環繞該輸送器。
- 如請求項12所述之方法,其中以一內部分隔件和一外部分隔件環繞該輸送器係包括在該內部分隔件和該外部分隔件之間施加一真空。
- 如請求項11所述之方法,進一步包含將該分隔件從該工廠界面延伸至一化學機械研磨(CMP)研磨機,該CMP研磨機耦合於輸送器的相對兩端。
- 如請求項11所述之方法,其中將該等清潔模組與該輸送器分隔開包含提供一分隔件,該分隔件係包括垂直設置及可密封在一起的複數個面板。
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