TW202204792A - 雙閘門及單一致動器系統 - Google Patents

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Abstract

本案揭示了一種晶片處理系統、一種雙閘極系統以及用於操作這些系統的方法。雙閘極系統可以具有第一閘極、第二閘極、聯接至第一閘極和第二閘極的閘極連接器、以及聯接至該閘極連接器的致動器。致動器係配置以使第一閘極相對於第一狹槽而密封，或經由垂直移動打開第一狹槽。致動器還經配置以經由垂直移動和水平移動的組合，將第二閘極相對於第二狹槽密封或打開第二狹槽。

Description

雙閘極及單一致動器系統
本案的實施例大致上涉及用於處理晶片的方法和系統。更具體地，本案涉及其中單一致動器操縱兩個閘極的雙閘極系統。
在電子設備製造中，晶片（例如，含矽晶片、含矽板）可以在製造設施內和製造設備工具內移動，例如從工廠介面到裝載閘腔室，從裝載閘腔室到傳送腔室，從傳送腔室到處理腔室等。在這些移動中，晶片藉由位於相鄰腔室之間的埠口傳送。這些埠口通常容納兩個閘極系統，其中每個閘極都聯接至其指定的致動器，以操縱其相應的閘極。與操縱兩個閘極的單一致動器相比，每個閘極的單一致動器佔用更多空間，使用額外的潤滑脂、需要單獨維護，並產生額外的污染。
在某些實施例中，本案係針對雙閘極系統。在實施例中，雙閘極系統包括第一閘極、第二閘極、聯接至第一閘極和第二閘極的一閘極連接器，以及聯接至閘極連接器的一致動器。第一閘極係配置成相對於第一狹槽形成一第一密封。第二閘極係配置成相對於與第一狹槽對向的第二狹槽形成一密封。在實施例中，該致動器經配置為透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至一中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的位置，以將該第一閘極相對於該第一狹槽而密封。在實施例中，該致動器經配置為透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至一中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的位置，以將該第二閘極相對於該第二狹槽而密封。
在某些實施例中，本案針對一種用於操作本案揭示的雙閘極系統的方法。該方法包括將一第一閘極、一第二閘極、及聯接至該第一閘極和該第二閘極的一閘極連接器從一打開的位置一起移動至一中間位置。然後，該方法進一步包括將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的閘極位置，或者將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的閘極位置。該第一密封的閘極位置包括一第一密封，其相對於在包含該第一閘極、該第二閘極、及該閘極連接器的一殼體的一第一側面上的一第一狹槽。該第二密封的閘極位置包括一第二密封，其相對於與該殼體的該第一側面對向的一第二側面上的一第二狹槽。
在某些實施例中，本案針對一種晶片處理系統，其包括一第一站，與第一站相鄰的一第二站，以及位於該第一站與該第二站之間的一埠口。該埠口包括一殼體和容納在該殼體內的一雙閘極系統。在實施例中，該殼體具有一第一側面，及與該第一側面對向的一第二側面。該殼體還包括在該第一側面的一第一狹槽，及在該第二側面的一第二狹槽，其中物件可經由第一狹槽和第二狹槽通過埠口在第一站與第二站之間傳送。在實施例中，該雙閘極系統包括一第一閘極、一第二閘極、聯接至該第一閘極和該第二閘極的一閘極連接器，以及聯接至該閘極連接器的一致動器。該第一閘極配置以形成相對於該第一狹槽的一第一密封。該第二閘極配置以形成相對於該第二狹槽的密封。在實施例中，致動器經配置以透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至一中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的位置，以相對於該第一狹槽密封該第一閘極。在實施例中，該致動器經配置以透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極移動至一中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的閘極位置，以相對於該第二狹槽密封該第二閘極。
在晶片處理期間，晶片在多個腔室之間傳送，僅舉幾例例如，從工廠介面傳送到裝載閘腔室，從裝載閘腔室傳送到傳送腔室，以及從傳送腔室傳送到處理腔室。在這樣的傳送期間，晶片通過位於相鄰腔室之間的埠口移動。這些埠口通常容納兩個閘極系統，其中每個閘極都聯接至其指定的致動器，其用於操縱其相應的閘極。包括用於操縱兩個閘極的單一致動器的設計，可以有益地減小腔室之間使用的埠口的尺寸和厚度，減少使用的潤滑脂量以及與此類使用相關的污染（由潤滑脂脂或由顆粒所形成的），並由於減少了工具的數量而提高了可靠性。
本案描述了晶片處理系統、埠口（諸如腔室埠口）、及其操作方法。在某些實施例中，晶片處理系統包括一第一站，及與第一站相鄰的一第二站。晶片處理系統可以進一步包括位於該第一站與該第二站之間的一埠口。
該埠口可以包括一殼體，及容納在該殼體內的一雙閘極系統。該殼體可具有一第一側面，及與該第一側面對向的一第二側面。該殼體還可包括在該第一側面的一第一狹槽及在該第二側面的一第二狹槽，其中物件可經由第一狹槽和第二狹槽通過該埠口在該第一站與該第二站之間傳送。
該雙閘極系統可包括一第一閘極、一第二閘極、一閘極連接器、以及聯接至該閘連接器的一致動器。該第一閘極可經配置以形成相對於該第一狹槽的一第一密封。該第二閘極可經配置以形成相對於該第二狹槽的一第二密封。該閘極連接器可以聯接至該第一閘極和該第二閘極。該第一和該第二閘極可各自從該閘極連接器移除。該致動器可以包括一致動器末端作用器，用於響應於送到該致動器的輸入訊號來操縱該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極的移動。該致動器的該輸入訊號可以是氣動的、電的、或其他合適的輸入訊號。
該致動器可經配置以透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至一中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的位置，以將該第一閘極相對於該第一狹槽而密封。該致動器亦可經配置以透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極移動至該中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的閘極位置，以相對於該第二狹槽密封該第二閘極。
在一個實施例中，致動器配置為透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起沿向上方向移動至第一密封的閘極位置來關閉第一閘極。在該實施例中，該第一閘極到該第一密封的閘極位置的向上移動，導致在該第一閘極或該第一側面中的至少一者上的一或多個O形環在該第一閘極與該第一側面之間變成被壓縮。在該實施例中，為了打開密封的第一閘極，該致動器經配置以將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第一密封的閘極位置一起向下移動，經過該中間位置，至一打開的閘極位置。在打開的閘極位置，該第一閘極和該第二閘極均打開，並且物件可以通過第一和第二狹槽從一第一站傳送到以該埠口分開的一相鄰的第二站。
在一個實施例中，該致動器配經置為透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極沿水平方向一起朝向第二側面移動至該第二密封的閘極位置，來關閉該第二閘極。在該實施例中，該第二閘極到該第二密封的閘極位置的水平移動，導致該第二閘極或該第二側面中的至少一者上的一或多個O形環在該第二閘極與該第二側面之間變成被壓縮。在該實施例中，為了打開該密封的第二閘極，該致動器經配置以將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第二密封的閘極位置一起水平移動至一中間位置，並且隨後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極向下移動至一打開的閘極位置。在該打開的閘極位置，該第一閘極和該第二閘極均打開，並且物件可以通過該第一和第二狹槽，從一第一站傳送到以該埠口分開的一相鄰的第二站。
在某些實施例中，本案描述的操作方法包括將一第一閘極、一第二閘極、及聯接至該第一閘極和該第二閘極的一閘極連接器從一打開的位置一起移動至一中間位置。此後，該操作方法還可包括：將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的閘極位置，或者，將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的閘極位置。
在一個實施例中，該第一密封的閘極位置包括一第一密封，其相對於在包含該第一閘極、該第二閘極、及該閘極連接器的一殼體的一第一側面上的一第一狹槽。在該實施例中，該操作方法還可以包括在第一密封的閘極位置處，對在第一閘極或在第一側面與第一側面之間的第一側面中的至少一者上的一個或多個O形環進行壓縮。在該實施例中，該操作方法還可以包括：將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第一密封的閘極位置一起向下移動，經過該中間位置，至一打開的閘極位置，其中該第一閘極和該第二閘極在該打開的閘極位置處均打開。
在實施例中，該第二密封的閘極位置包括一第二密封，其相對於在包含該第一閘極、該第二閘極、及該閘極連接器的該殼體的一第二側面上的一第二狹槽。在該實施例中，該操作方法還可以包括：在該第二密封的閘極位置處，對該第二閘極或在該第二閘極與該第二側面之間的該第二側面中的至少一者上的一或多個O形環進行壓縮。在該實施例中，該操作方法還可包括：將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第二密封的閘極位置一起水平移動至該中間位置，並且隨後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起向下移動至一打開的閘極位置，其中該第一閘極和該第二閘極在該打開的閘極位置處均打開。
在示例性實施例中，第一站可以是一傳送腔室，第二站可以是一處理腔室。在常規處理期間，可以通過將該傳送腔室與該埠口分開的第一側面中的第一狹槽，以及通過將該處理腔室與該埠口分開的第二側面中的第二狹槽，將晶片從該傳送腔室傳送到該處理腔室。在該傳送腔室與該處理腔室之間的晶片傳送期間，該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極可處於一打開的位置。在處理期間，在將晶片從該傳送腔室傳送到該處理腔室中之後，該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極可以從一打開的位置一起垂直移動至一中間位置。此後，該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極可以一起水平移動至第二密封的閘極位置，在該位置中，該第二閘極相對於將該處理腔室與該埠口分開的該第二側面上的該第二狹槽而密封。該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極的移動可以由一致動器控制。在該示例中的第二閘極可以是L移動閘極。該L移動閘極可用於在晶片處理期間密封該處理腔室。在第二密封的閘極位置，不使用第一閘極，可以將其取下進行維修。
在處理腔室運行一定小時時數後或根據維修時間表，可以準備對處理腔室進行維修。為了維修該處理腔室，該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極可以一起移動至一第一密封的閘極位置，在該位置中，該第一閘極相對於將該傳送腔室與該埠口分開的在第一側面上的第一狹槽而密封。為了從一打開的位置到達該第一密封的閘極位置，將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從一打開的位置一起垂直移動至一中間位置。隨後，將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極再次從中間位置一起垂直移動至該第一密封的閘極位置。該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極的移動可以由一致動器控制。在該示例中的第一閘極可以是一垂直移動閘極。在第一密封的閘極位置，不使用第二閘極，可以將其卸下進行維修。在此期間，也可以對處理腔室進行維修。
上述關於處理腔室和傳送腔室的系統描述了示例性實施例，其中處理腔室可以以一L移動型閘極的密封（即，與埠口分開），並且傳送腔室可以以一垂直移動型閘極密封（即，與埠口分開）。然而，該示例性實施例不應被解釋為限制性的。雙閘極系統可用於晶片處理系統中任何相鄰的站之間的埠口，例如前開式晶圓傳送盒（FOUP）、側儲存盒（SSP）、裝載閘、傳送腔室、工廠介面、處理腔室、真空儲存緩衝區等。
另外，可作垂直然後水平移動（例如，L移動）而密封的閘極的定位，不應被認為是受限的，如只要一個閘極能夠以這種方式移動而另一個閘極是可垂直移動的（例如，沒有進一步的水平移動）。在一個實施例中，L移動型閘極可將處理腔室與埠口分開，而垂直移動型閘極可將傳送腔室與埠口分開。在另一實施例中，L移動型閘極可將傳送腔室與埠口分開，而垂直移動型閘極可將處理腔室與埠口分開。通常，L型閘極在密封時產生的剪切力較小，對於在晶片加工過程中使用頻率較高的閘極而言，它是首選閘極。
可用於實現雙閘極系統的垂直及/或水平移動的一些示例性致動機構，可包括但不限於單衝程氣缸、伺服或步進馬達、雙衝程氣缸等。
如本案中所使用的，除非上下文另有清楚指示，單數形式「一」、「一個」、及「該」包括了複數的指涉對象。因此，例如，提及「晶片」包括單個晶片以及兩個或更多個晶片等。
如本案所用，用語「約」與測量量相關，是指該測量量的正常變化，正如本領域普通技術人員在進行測量和採取與測量目標和測量設備的精度相稱的謹慎水平時所預期的那樣。在某些實施例中，用語「約」包括所記載之數目±10%，例如「約10」將包括從9至11。
如本案所使用的，與移動方向相關的用語「垂直」是指沿圖2-4所示的Y軸向上及/或向下移動。
如本案所使用的，與移動方向相關的用語「水平」是指沿著圖2-4所示的X軸向側向移動，例如向右或向左移動。
如本案所用，用語「站」是指腔室，在其中通過晶片處理系統傳送的物件（例如晶片）可以被臨時儲存。如本案所使用的站可以藉由至少一個閘極與晶片處理系統的其他部分分開。工作站的示例包括前開式晶圓傳送盒（FOUP）、裝載閘、負載埠口、處理腔室、傳送腔室、及工廠介面。
除非本案另外指出，否則本案中數值範圍的敘述僅欲用作分別指代落入該範圍內的每個單獨數值之簡寫方法，並且將每個單獨數值併入說明書中，如同其在本案中被單獨敘述一樣。除非本案另外指出或與前後文明顯矛盾，否則本案描述的所有方法可以任何合適的順序執行。本案提供的任何和所有實例或範例性語言（如，「諸如」）的使用僅欲闡明某些材料和方法，而並不構成對範圍的限制。說明書中的任何語言都不應解釋為指示任何未要求保護的要素對於實施所揭示的材料和方法必不可少。
圖1示出了根據本案的實施例的晶片處理系統600的俯視示意圖。根據本案所述的實施例，晶片處理系統600可以包括工廠介面662（也稱為「設備前端模組（EFEM）」）、主機架648（也稱為傳送腔室）、一或多個處理腔室655、以及一個或多個裝載閘腔室656。主機架648可以經由該一或多個裝載閘腔室656連接到工廠介面662。晶片載體664可以可拆卸地連接到工廠介面662的前壁。工廠介面662可以包括工廠介面機器人661，其用於在晶片載體664與裝載閘腔室656之間移動晶片101（為了說明目的而以虛線示出）及/或其他物件（例如處理套件環等）。例如，工廠介面662可以包括一或多個負載埠口，每個負載埠口可以容納晶片載體664。高架軌道（OHT）可能會將前開式晶圓傳送盒（FOUP）放到一負載埠口上。工廠介面機器人661可以從FOUP拾取晶片101，並且可以可選地在一對準器（未示出）中對準晶片101。隨後，工廠介面機器人661可以將晶片101放置在裝載閘腔室656中。此後，主機架機器人650（位於主機架648中）可以將晶片101從裝載閘腔室656和手持晶片101中的至少一者，拾取到一或多個處理腔室655中的至少一者中。
隨著製造程序的進行，工廠介面機器人661和主機架機器人650串聯工作，在晶片載體664與處理腔室655之間移動晶片101及/或其他物件。各種電子器件製造製程，例如半導體器件製造製程，例如氧化、薄膜沉積、蝕刻、熱處理、脫氣、冷卻等，可以在處理腔室655內進行。
在一個或多個處理腔室655中的至少一者中完成處理之後，可以由主機架機器人650拾取處理過的晶片101，並將其移交給裝載閘腔室656中的至少一者。裝載閘腔室656中的至少一者可將其壓力泵送至大氣壓，然後由工廠介面機器人661拾取處理過的晶片101，並將其放回到FOUP中。在處理完來自晶片載體664的所有晶片之後，OHT（未示出）可以拾取FOUP，並根據設計的製造程序使用不同的工具將其放下。
晶片101及/或其他物件在一個站到相鄰的站之間（例如，在傳送腔室648與處理腔室655之間、裝載閘腔室656與傳送腔室648之間、工廠介面662與裝載閘腔室656之間等）經由如相對於圖2更詳細地描述的雙閘極系統來傳送，其位於埠口675中。
兩個相鄰的站之間的某些埠口可能包括殼體以及容納在殼體內的雙閘極和雙致動器系統。雙閘極和雙致動器系統可包括聯接至第一致動器的第一閘極，該第一致動器配置以將第一閘極從打開的位置移動至第一密封的閘極位置。雙閘極和雙致動器系統可以進一步包括聯接至第二致動器的獨立的第二閘極（與第一致動器分離），該第二致動器經配置以將第二閘極從打開的位置移動至第二密封的閘極位置。在這種配置中，每個致動器都操縱其指定的閘極。
相對於具有的可以操縱兩個閘極單一致動器，若有兩個致動器而每個致動器都操縱一個閘極，會佔用更多空間、消耗更多潤滑脂、產生更多污染、及需要更多的維護。因此，在根據本案描述的實施例的圖1的晶片處理系統600中的一些埠口，包括由單一致動器致動的雙閘極。在某些實施例中，本案針對雙閘極系統，其中單一致動器操縱兩個閘。這樣的實施例有利地減少了使用的致動器的數量，減少了使用的潤滑脂的量，減少了相較於一個驅動器的操作兩個致動器相關的污染量（例如，相較於一個驅動器的兩個致動器產生的顆粒的數量，相較於一個驅動器的兩個致動器所使用的潤滑脂的量），可提高可靠性並減少空間佔用，因為一個致動器要比兩個致動器佔用更少的空間。
圖2示出了根據本案的實施例的雙閘極系統的簡化截面側面視圖。如圖2所示，根據實施例，埠口675包括殼體350和容納在殼體350內的雙閘極系統。
在實施例中，殼體350具有第一側面312和與第一側面對向的第二側面322。該殼體還包括在第一側面312處的第一狹槽314和在第二側面322處的第二狹槽324。可在一第一站與一第二站之間（例如，在工廠介面662與裝載閘656之間、在裝載閘656與傳送腔室648之間，或在傳送腔室648與處理腔室655之間），經由第一狹槽314和第二狹槽324，穿過埠口675而傳送物件。
在實施例中，雙閘極系統包括第一閘極310、第二閘極320、聯接至第一閘極310和第二閘極320的閘極連接器330，以及聯接至閘極連接器330的致動器340。致動器340可進一步包括聯接至閘極連接器330的致動器軸345。致動器軸345在本案中也可以被稱為致動器末端作用器，其經配置以響應於送到致動器340的輸入訊號（例如，氣動輸入訊號、電輸入訊號、或其他輸入訊號）來操縱第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330。。第一閘極310和第二閘極320均可以從閘極連接器330移除。閘極連接器330可為緊湊的尺寸（即，將第一閘極310和第二閘極320之間的x距離最小化），同時仍為操作員及/或機器人提供足夠的空間以即時地連通埠口675，並移除第一閘極310或第二閘極320中的至少一者（或者，在進行替換及/或清洗及/或維修後，放置第一閘極310或第二閘極320中的至少一個）。
第一閘極310經配置以形成相對於第一狹槽314的第一密封，如關於圖3更詳細地描述。在某些實施例中，致動器340經配置以透過從一打開的位置（例如，圖3和圖4中的400A）將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起垂直移動至一中間位置（例如，圖3和圖4中的400B），然後將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起垂直移動至第一密封的位置（例如，圖3中的400C）以相對於第一狹槽314密封第一閘極310。
在一個實施例中，致動器340經配置以透過將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起沿向上的方向移動至第一密封的位置（例如，圖3中的400C）來關閉第一閘極310。第一閘極310向第一密封的位置400C的向上移動，導致第一閘極310上的O形環（未示出）及/或第一側面312上的O形環（未示出）在第一閘極310與第一側面312之間變成被壓縮。
在一個實施例中，為了打開密封的第一閘極310，致動器340經配置以使閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起從第一密封的位置（例如400C）一起沿向下的方向移動，經過中間位置（例如400B），到達一打開的閘極位置（例如400A）。在打開的閘極位置中，第一閘極310和第二閘極320均打開，並且諸如晶片之類的物件可能在由埠口675分開的相鄰的站之間傳送。
第二閘極320經配置以形成相對於如關於圖4更詳細地描述的第二狹槽324的一第二密封。在某些實施例中，致動器340經配置以透過從一打開的位置（例如，圖3和圖4中的400A）將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起垂直向上移動至一中間位置（例如，圖3和圖4中的400B），然後將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起水平移動至第二密封的閘極位置（例如，圖4中的500C）以相對於第二狹槽324密封第二閘極320。
在一個實施例中，致動器340經配置以透過將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起沿水平方向朝向第二側面322（圖2所示）移動至第二密封的位置（例如，圖4中的500C）以關閉第二閘極320。第二閘極320向第二密封的位置（例如500C）的水平移動，導致第二閘極320（未示出）上的O形環及/或第二側面322（未示出）上的O形環在第二閘極320與第二側面322之間變成被壓縮。
在一個實施例中，為了打開密封的第二閘極320，致動器340經配置以將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320從第二密封的位置（例如，500C）一起沿一水平方向移動，經過中間位置（例如400B），隨後將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起沿向下的垂直方向移動至一打開的閘極位置（例如400A）。在打開的閘極位置，第一閘極310和第二閘極320均打開，並且諸如晶片之類的物件可能在由埠口675分開的相鄰的站之間傳送。
由埠口675分開的每個相鄰的站可以選自以下之一者：裝載閘、傳送腔室、處理腔室、前開式晶圓傳送盒（FOUP）、側面儲存盒（SSP）、工廠介面、以及真空儲存緩衝區。在一個實施例中，第一站是傳送腔室，第二站是處理腔室（反之亦然）。在一個實施例中，第一站是裝載閘，第二站是傳送腔室（反之亦然）。在一個實施例中，第一站是FOUP，第二站是裝載閘（反之亦然）。
在某些實施例中，由埠口675分開的相鄰的站均被維持在共同的壓力下（即，處於相同的壓力，如兩者都處於真空或兩者都處於大氣壓力下）。當兩個相鄰的站處於相同壓力時，第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330一起處於以下任何位置：打開的閘極位置400A、中間位置400B、第一密封的位置400C、或第二密封的位置500C。在其他實施例中，由埠口675分開的相鄰的站具有不同的壓力。例如，一個站可以保持在真空下，而另一相鄰的站可以在真空和大氣壓之間循環。當兩個相鄰的站具有不同的壓力時，第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330一起處於以下位置之一者中，第一密封的位置400C或第二密封的位置500C。
圖3示出了根據一個實施例的雙閘極系統的操作方法400的簡化示意圖。圖5是根據本案的實施例的用於操作雙閘極系統的方法400的流程圖。
為了用第一閘極密封第一狹槽，在某些實施例中，方法400包括：將第一閘極310、第二閘極320、及聯接至第一閘極310和聯接至第二閘極320的閘極連接器330從一打開的閘極位置400A一起移動至中間位置400B（圖5中的410）。在實施例中，從打開的閘極位置400A到中間位置400B的移動係沿垂直方向上向上。
此後，在某些實施例中，方法400包括：將第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330一起沿垂直方向從中間位置400B向上移動至第一密封的閘極位置400C（圖5中的420）。在實施例中，第一密封的閘極位置400C包括一第一密封，其相對於在殼體350的第一側面312上的第一狹槽314（其中包含第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330）。
在某些實施例中，方法400還包括：可選地在第一密封的閘極位置400C處（圖5中的430），對第一閘極310（未示出）上的O形環及/或在第一閘極310與第一側面312之間的第一側面312（未示出）上的O形環進行壓縮。
為了從第一密封的閘極位置打開該閘極，在某些實施例中，方法400還包括：將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320從第一密封的閘極位置400C一起垂直向下移動，經過中間位置400B（圖5中的450）到打開的閘極位置400A（圖5中的460），在打開的閘極位置400A，第一閘極310和第二閘極320均打開。在該實施例中，方法400可以進一步包括：在將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320從第一密封的閘極位置400C（圖5中的440）向下移動之前，可選地對第一閘極310（未示出）上的O形環及/或第一側面312（未示出）上的O形環進行減壓。
在某些實施例中，在打開的位置400A，縮回經配置以向第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330提供水平移動的水平致動器425。在打開的位置400A，伸出經配置以向第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330提供垂直移動的垂直致動器445。在中間位置400B，水平致動器425仍然縮回，而垂直致動器445位在中間（即，在伸出位置與縮回位置之間）。在第一密封的閘極位置400C，縮回水平致動器425，並且縮回垂直致動器445。
圖4示出了根據一個實施例的雙閘極系統的操作方法500的簡化示意圖。圖6是根據本案的實施例的用於操作雙閘極系統的方法500的流程圖。
為了用第二閘極密封第二狹槽，在某些實施例中，方法500包括：將第一閘極310、第二閘極320、及聯接至第一閘極310和聯接至第二閘極320的閘極連接器330從一打開的閘極位置400A一起移動至中間位置400B（圖6中的510，圖5中的410亦同）。在實施例中，從打開的閘極位置400A到中間位置400B的移動，是沿垂直向上的方向。
此後，在某些實施例中，方法500包括將第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330沿水平方向從中間位置400B一起移動至第二密封的閘極位置500C（圖6中的520）。在實施例中，第二密封的閘極位置500C包括一第二密封，其相對於與殼體350的第一側面312對向的第二側面322上的第二狹槽324（其中包含第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330）。
在某些實施例中，方法500還包括：在第二密封的閘極位置500C（圖6中的530）處，對第二閘極320（未示出）上的O形環及/或在第二閘極320與第二側面322之間的第二側面322（未示出）上的O形環進行壓縮。
為了從第二密封的閘極位置處打開的閘極，方法500還包括，在某些實施例中，將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320從第二密封的閘極位置500C一起水平移動至中間位置400B（圖6中的550），然後，將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起垂直向下移動至打開的閘極位置400A（圖6中的560，類似於圖5中的460），在該處第一閘極310和第二閘極320均為打開。在該實施例中，方法500可以進一步包括在將閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320從第二密封的閘極位置500C（圖6中的540）水平移動之前，對第二閘極320（未示出）上的O形環及/或第二側面322（未示出）上的O形環進行減壓。
在某些實施例中，在打開的位置400A，縮回經配置以向第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330提供水平移動的水平致動器425。在打開的位置400A，伸出經配置以向第一閘極310、第二閘極320、及閘極連接器330提供垂直移動的垂直致動器445。在中間位置400B，水平致動器425仍然縮回，而垂直致動器445位在中間（即，在伸出位置和縮回位置之間）。在第二密封的閘極位置500C，水平致動器425係伸出，並且垂直致動器445保持在中間。
在示例性實施例中，第一站是傳送腔室648，而第二站是處理腔室655。在常規處理期間，可以通過將傳送腔室648與埠口675分開的第一側面312中的第一狹槽314，以及通過將處理腔室655與埠口675分開的第二側面322中的第二狹槽324，將晶片101及/或其他物件從傳送腔室648傳送到處理腔室655。在傳送腔室648與處理腔室655之間的晶片傳送期間，閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320可以處於打開的位置400A。在處理期間，在將晶片從傳送腔室648傳送到處理腔室655中之後，閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320可從打開的位置400A一起垂直向上移動至中間位置400B。此後，閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320可一起水平移動至第二密封的閘極位置500C，在該位置中，第二閘極320相對於將處理腔室655與埠口675分開的第二側面322上的第二狹槽324而密封。閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320的移動可以由單一致動器340控制（例如，如關於圖2所詳細描述的）。在該示例中，第二閘極320可以是L移動閘極。L移動閘極可在晶片處理期間用來密封處理腔室。在第二密封的閘極位置500C中，不使用第一閘極310，並且可以將第一閘極310移除、更換、清潔、及/或維修。維修可能包括：從傳送腔室648或埠口殼體中移除晶片的碎片、清潔傳送腔室側面上的埠口的密封表面、清潔傳送腔室648的內部、移除或更換或清潔用於將第一閘極相對於傳送腔室側面密封的在第一閘極上或在傳送腔室側面上的一O形環。
在處理腔室操作一定小時時數後或根據維修時間表（例如，每月一次），可能需要進行處理腔室655的維修及/或維護。為了維修及/或維護處理腔室655，閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320可一起移動至第一密封的閘極位置400C，在該位置，第一閘極310相對於在將傳送腔室648與埠口675分開的第一側面312上的第一狹槽314而密封。為了從打開的閘極位置400A到達第一密封的閘極位置400C，閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320一起從打開的位置400A垂直向上移動至中間位置400B。隨後，閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320再次一起從中間位置400B垂直向上移動至第一密封的閘極位置400C。閘極連接器330、第一閘極310、及第二閘極320的移動可以由致動器340控制（例如，如關於圖2所詳細描述的）。在該示例中的第一閘極310可以是一垂直移動閘極。在第一密封的閘極位置400C中，第二閘極320未被使用並且可以被移除、更換、清潔、及/或維修。在此期間，也可以對處理腔室655進行維修。維修可能包括：從處理腔室655或埠口殼體中移除晶片的碎片、清潔處理腔室側面上的埠口的密封表面、清潔處理腔室655的內部、移除或更換或清潔用於將第二閘極相對於處理腔室側面密封的在第二閘極上或在處理腔室側面上的一O形環。
當另一個閘極關閉時維護及/或維修一個閘極的能力是有益的，因為它允許在至少一個腔室中繼續進行常規的晶片處理，同時將晶片處理系統的停機時間減至最少，這甚至會與各個站的壓力調整（例如，抽成真空）相關聯。
上述關於處理腔室655和傳送腔室648的系統描述了示例性實施例，其中處理腔室655可以用L移動型閘極（具有垂直和水平移動）密封，並且傳送腔室648可以用僅垂直移動型閘極（例如，垂直移動閘極）密封。然而，該示例性實施例不應被解釋為限制性的。雙閘極系統可用於晶片處理系統中任何相鄰工作站之間的埠口，例如前開式晶片傳送盒（FOUP）、側面儲存盒（SSP）、裝載閘、傳送腔室、工廠介面、處理腔室、真空儲存緩衝區等。另外，只要一個閘極能夠以這種方式移動，而另一個閘極能夠以垂直移動可移動，則閘極可以在垂直和水平移動中移動以密封的定位不應被認為是限制的。
在一個實施例中，L移動型閘極可以密封處理腔室，而垂直移動型閘極可以密封傳送腔室。在另一個實施例中，L移動型閘極可以密封傳送腔室，而垂直移動型閘極可以密封處理腔室。通常，L移動型閘極在密封時產生較小的剪切力，且對於在晶片加工過程中使用頻率較高的閘極而言，L移動型閘極為較佳的閘極。
可用於實現雙閘極系統的垂直及/或水平移動的一些示例性致動機構，可包括但不限於，僅舉幾例例如單衝程氣缸、四桿機構、凸輪式移動、伺服或步進馬達、雙衝程氣缸。
本案所述的晶片處理系統可以由控制單元（未示出）進行電腦控制。透過基於預定程式庫執行用於處理晶片101的程序（軟體），基板處理系統的各種驅動單元對晶片101進行操作和處理。
此外，應理解，可以透過向電腦（例如，控制單元）提供儲存媒體來獲得本案揭示的方法，在該儲存媒體中儲存實現上述實施例的功能的軟體的程式代碼，然後使電腦的處理器（例如，中央處理器（CPU））讀出並執行儲存在儲存媒體中的程式代碼。可替代地，諸如可編程邏輯控制器（PLC）、系統單晶片（SoC）等的另一種類型的處理設備可以執行程式代碼。執行程式代碼的處理器或處理設備可能會導致啟動離子發生器、打開及/或關閉狹縫閥、以設定的流速流動或停止流動惰性氣體、由機器人在各個位置之間移動晶片等。
在這種情況下，從儲存媒體讀出的程式代碼本身實現了前述實施例的功能，因此，程式代碼和儲存該程式代碼的儲存媒體也是本案的一部分。
此外，用於提供程式代碼的儲存媒體可以是例如RAM、NV-RAM、軟碟（註冊商標）、硬碟、磁性光碟、光碟（如CD-ROM、CD-R、CD-RW）、DVD（DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW）等、磁帶、非揮發性性記憶卡、其他ROM等。可替代地，可以透過從連接到網際網路、商業網絡、LAN（區域網路）等的另一台電腦（未示出）、一資料庫（未示出）等下載來將程式代碼提供給電腦。
此外，應理解，不僅可以通過執行電腦讀取的程式代碼來實現上述實施例的功能，而且還可以透過使在處理裝置上運行的OS（操作系統）等根據程式代碼的指令以執行部分或全部實際操作來實現上述功能。
程式代碼可以採取目標代碼、由一解譯器執行的程式代碼、提供給OS的腳本資料等的形式。
在前面的描述中，闡述了許多具體細節，例如具體的材料、維度、製程參數等，以提供對本揭示內容的透徹理解。此外，在一或多個實施例中，具體特徵、結構、材料、或特性可以任何方式組合。字詞「示例」或「示例性」在本案用於表示作為實例、例子或說明。本案中被描述為「示例」或「示例性」的任何態樣或設計，非必要解釋為比其他態樣或設計更佳或更有利。相反地，使用字詞「示例」或「示例性」僅欲以具體方式呈現概念。如本申請所使用，用語「或」欲表示包括性的「或」而不是排他性的「或」。亦即，除非另有說明或從前後文可清楚看出，否則「X包括A或B」欲表示任何自然的包括性置換。亦即，若X包括A；X包括B；或X包括A和B二者，則在任何前述情況下均滿足「X包括A或B」。在整個說明書中對「一實施例」、「一些實施例」或「一個實施例」的參照，欲表示結合該實施例描述之具體特徵、結構、或特性，係包括在至少一個實施例中。因此，在整個說明書多處出現的短語「一實施例」、「一些實施例」或「一個實施例」不必然全指稱相同的實施例。
已參考本案的特定示例性實施例描述了本案的實施例。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而不是限制性的。除了本案中示出和描述的那些之外，本揭示內容的各種修飾對於本案所屬技術領域中具通常知識者而言將為顯而易見的，並且意圖落入所附申請專利範圍的範疇內。
101:晶片 310:第一閘極 312:第一側面 314:第一狹槽 320:第二閘極 322:第二側面 324:第二狹槽 330:閘極連接器 340:致動器 345:致動器軸 350:殼體 400:方法 400A:打開的閘極位置 400B:中間位置 400C:第一密封的閘極位置 410:步驟 420:步驟 425:水平致動器 430:步驟 440:步驟 445:垂直致動器 450:步驟 460:步驟 500:方法 500C:第二密封的閘極位置 510:步驟 520:步驟 530:步驟 540:步驟 550:步驟 560:步驟 600:晶片處理系統 648:主機架 650:主機架機器人 655:處理腔室 656:裝載閘腔室 661:工廠介面機器人 662:工廠介面 664:晶片載體 665:控制器 675:埠口
在隨附圖式的圖中藉由示例而非限制之方式圖解本揭示內容，在隨附圖式中以類似的元件符號指示相似的元件。應當注意，本揭示內容中對「一」或「一個」實施例的不同引用不一定是相同的實施例，並且此種引用表示為至少一個。
圖1示出了根據本案的實施例的晶片處理系統的俯視示意圖。
圖2示出了根據本案的實施例的雙閘極系統的簡化截面側視圖。
圖3示出了根據一個實施例的雙閘極系統的操作方法的簡化示意圖。
圖4示出了根據一個實施例的雙閘極系統的操作方法的簡化示意圖。
圖5是根據本案的實施例的用於操作雙閘極系統的方法的流程圖。
圖6是根據本案的實施例的用於操作雙閘極系統的方法的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
310:第一閘極
312:第一側面
314:第一狹槽
320:第二閘極
322:第二側面
324:第二狹槽
330:閘極連接器
340:致動器
345:致動器軸
350:殼體
675:埠口

Claims (20)

  1. 一種雙閘極系統，包括： 一第一閘極，其配置以形成相對於一第一狹槽的一第一密封； 一第二閘極，其配置以形成相對於與該第一狹槽對向的一第二狹槽的一第二密封； 一閘極連接器，其聯接至該第一閘極與該第二閘極；以及 一致動器，其聯接至該閘極連接器，其中該致動器經配置以： 透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至一中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的閘極位置，以將該第一閘極相對於該第一狹槽而密封；以及 透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至該中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的閘極位置，以將該第二閘極相對於該第二狹槽而密封。
  2. 如請求項1所述的埠口，其中該第一閘極是一垂直移動閘極，且該第二閘極是一L移動閘極。
  3. 如請求項1所述的埠口，其中該致動器經配置以透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起沿一向上方向移動至該第一密封的閘極位置來關閉該第一閘極，並且其中該第一閘極到該第一密封的閘極位置的向上移動，導致該第一閘極或包含該第一狹槽的一第一側面中的至少一者上的一或多個O形環在該第一閘極與該第一側面之間變成被壓縮。
  4. 如請求項1所述的埠口，其中該致動器係配置為透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極沿一水平方向朝向該第二側面一起移動至該第二密封的閘極位置來關閉該第二閘極，並且其中該第二閘極到該第二密封的閘極位置的水平移動，導致該第二閘極或包含該第二狹槽的一第二側面中的至少一者上的一或多個O形環在該第二閘極與該第二側面之間變成被壓縮。
  5. 如請求項1所述的埠口，其中，為了打開一密封的第一閘極，該致動器係配置以： 將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第一密封的閘極位置向下移動，經過該中間位置，至一打開的閘極位置。
  6. 如請求項5所述的埠口，其中該第一閘極和該第二閘極在該打開的閘極位置處均打開。
  7. 如請求項1所述的埠口，其中，為了打開一密封的第二閘極，該致動器係配置以： 將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第二密封的閘極位置水平移動至該中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極向下移動至一打開的閘極位置。
  8. 如請求項7所述的埠口，其中該第一閘極和該第二閘極在該打開的閘極位置處均打開。
  9. 如請求項1所述的埠口，其中該第一閘極和該第二閘極都可從該閘極連接器移除。
  10. 一種方法，包括下列步驟： 將一第一閘極、一第二閘極、及聯接至該第一閘極和該第二閘極的一閘極連接器從一打開的閘極位置移動至一中間位置；然後 進行下列任何一者： 將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的閘極位置，該第一密封的閘極位置包括一第一密封，該第一密封相對於含有該第一閘極、該第二閘極、及該閘極連接器的一殼體的一第一側面上的一第一狹槽；或 將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的閘極位置，該第二密封的閘極位置包括一第二密封，該第二密封相對於該殼體的一第二側面上的一第二狹槽，其中該第二側面係對向於該第一側面。
  11. 如請求項10所述的方法，還包括步驟：在該第一密封的閘極位置處，對該第一閘極或在該第一閘極與該第一側面之間的該第一側面中的至少一者上的一或多個O形環進行壓縮。
  12. 如請求項10所述的方法，還包括步驟：在該第二密封的閘極位置處，對該第二閘極或在該第二閘極與該第二側面之間的該第二側面中的至少一者上的一或多個O形環進行壓縮。
  13. 如請求項10所述的方法，還包括步驟：將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第一密封的閘極位置一起向下移動，經過該中間位置，至一打開的閘極位置，其中該第一閘極和該第二閘極在該打開的閘極位置處均打開。
  14. 如請求項10所述的方法，還包括步驟：將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極從該第二密封的閘極位置一起水平移動至該中間位置，並且隨後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起向下移動至一打開的閘極位置，其中該第一閘極和該第二閘極在該打開的閘極位置處均打開。
  15. 一種晶片處理系統，包括： 一第一站； 一第二站，係與該第一站相鄰；及 一埠口，位於該第一站與該第二站之間，該埠口包括： 一殼體，具有一第一側面及與該第一側面對向的一第二側面，該殼體包括在該第一側面的一第一狹槽及在該第二側面的一第二狹槽，其中物件經由該第一狹槽與該第二狹槽在該第一站與該第二站之間穿過該埠口為可傳送的；以及 一雙閘極系統，容納在該殼體內，該雙閘極系統包括： 一第一閘極，配置以形成相對於該第一狹槽的一第一密封； 一第二閘極，配置以形成相對於該第二狹槽的一第二密封； 一閘極連接器，聯接至該第一閘極和該第二閘極；以及 一致動器，聯接至該閘極連接器， 其中該致動器係配置以： 透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至一中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起垂直移動至一第一密封的閘極位置，以將該第一閘極相對於該第一狹槽而密封；以及 通過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起移動至該中間位置，然後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起水平移動至一第二密封的閘極位置，以將該第二閘極相對於該第二狹槽而密封。
  16. 如請求項15所述的晶片處理系統，其中該第一閘極和該第二閘極均可從該閘極連接器移除，並且其中該第一閘極是一垂直移動閘極，且該第二閘極是一L移動閘極。
  17. 如請求項15所述的晶片處理系統， 其中該致動器係配置為透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起沿一向上方向移動至該第一密封的閘極位置來關閉該第一閘極，並且其中該第一閘極到該第一密封的閘極位置的向上移動，導致該第一閘極或該第一側面中的至少一者上的一或多個O形環在該第一閘極與該第一側面之間變成被壓縮，並且 其中，該致動器配置為透過將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極沿一水平方向朝向該第二側面一起移動至該第二密封的閘極位置來關閉該第二閘極，並且其中該第二閘極到該第二密封的閘極位置的水平移動，導致該第二閘極或該第二側面中的至少一者上的一或多個O形環在該第二閘極與該第二側面之間變成被壓縮。
  18. 如請求項15所述的晶片處理系統， 其中，為了打開一密封的第一閘極，該致動器經配置以將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起從該第一密封的閘極位置向下移動，經過該中間位置，到一打開的閘極位置； 其中，為了打開一密封的第二閘極，該致動器經配置以將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起從該第二密封的閘極位置水平移動至該中間位置，並且隨後將該閘極連接器、該第一閘極、及該第二閘極一起向下移動至一打開的閘極位置；以及 其中，該第一閘極和該第二閘極在該打開的閘極位置均打開。
  19. 如請求項15所述的晶片處理系統，其中該第一站和該第二站獨立地是以下之一者：一裝載閘、一傳送腔室、一處理腔室，一前開式晶片傳送盒（FOUP）、一側面儲存盒（SSP）、一真空儲存緩衝。
  20. 如請求項15所述的晶片處理系統，其中該第一站是一傳送腔室，且該第二站是一處理腔室。
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