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晶片容器清洗设备制作方法

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    晶片容器清洗设备制作方法
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    1.一种用来清洗有内表面和外表面的半导体晶片携带装置的设备,该设备包括一个有第一孔和第二孔的基底部分,该基底构形成关于第一孔支承着一个晶片携带装置;第一流体线路;以及第二流体线路;其中,第一流体线路在第一孔与晶片携带装置的内表面之间循环流体,而第二流体线路在第二孔与晶片携带装置的外表面之间循环流体,以从晶片携带装置的内表面和外表面上除去污染物,基底部分构形成使第一流体线路基本上与第二流体线路隔离开2.按照权利要求1所述的设备,其特征在于,第一流体线路包括第一施加装置,用来把流体引导到晶片携带装置的内表面上,而第二流体线路包括第二施加装置,用来把流体引导到晶片携带装置的外表面上3.按照权利要求2所述的设备,其特征在于,第一和第二施加装置是喷雾器4.按照权利要求3所述的设备,其特征在于,第一和第二喷雾器相对于晶片携带装置移动5.按照权利要求4所述的设备,基底还包括侧壁,以及连接到基底部分上的后壁6.按照权利要求5所述的设备,其特征在于,其还包括一个盖,可以将此盖密封地连接到基底上,并且它可以移开,使得可以进入其中7.按照权利要求1所述的设备,其特征在于,基底部分还包括第三孔,该基底构形成支承着与第三孔接触的固定晶片携带装置的门的夹紧装置,其中,第一流体线路在第一孔和第三孔与晶片携带装置的内表面和固定晶片携带装置的门的夹紧装置之间循环流体,而第二流体线路在第二孔与晶片携带装置的外表面和固定晶片携带装置的门的夹紧装置之间循环流体,以由晶片携带装置的内表面和外表面以及晶片携带装置的门上除去污染物8.按照权利要求7所述的设备,其特征在于,第一和第二施加装置是喷雾器9.按照权利要求8所述的设备,其特征在于,第一和第二喷雾器相对于晶片携带装置和固定晶片携带装置的门的夹紧装置移动10.一种用来清洗有内表面和外表面的半导体晶片携带装置和有内侧表面和外侧表面的晶片携带装置的门的设备,该设备包括一个基底和一个或多个设在该基底中的洗涤凹槽,每个洗涤凹槽包括一个容器清洗组件;以及一个清洗门的组件,其中,使用第一清洗流体清洗携带装置的内表面和门的内侧表面,而使用第二清洗流体清洗携带装置的外表面和门的外侧表面,洗涤凹槽构形成基本上防止第二流体与第一流体连通11.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,第一清洗流体和第二清洗流体中的每一种有相同的化学性质12.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,第一清洗流体和第二清洗流体中的每一种有不同的化学性质13.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,基底包括一个设在其中的流体泄漏检测器14.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,容器清洗组件构形成可以改变停留时间15.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,清洗门的组件构形成可以改变停留时间16.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,容器清洗组件包括一个电离器,用来将电离的空气引入到晶片携带装置的内表面上17.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,晶片携带装置的内表面保持在比晶片携带装置的外表面高的压力18.按照权利要求17所述的设备,其特征在于,容器清洗组件包括一个凸脊,该凸脊构形成使第一流体线路基本上与第二流体线路隔离开19.按照权利要求10所述的设备,其特征在于,其还包括可脱开地安装到基底上的封闭装置,它构形成在该封闭装置与基底之间的接口形成严密的流体密封20.按照权利要求19所述的设备,其特征在于,基底包括一个封闭传感器,用来感应在运行过程中严密的流体密封的破坏21.一种用来清洗有内表面和外表面的半导体晶片携带装置的设备,该设备包括包含第一流体线路和第二流体线路的基底部分,第一流体线路与晶片携带装置的内表面连通,而第二流体线路与晶片携带装置的外表面连通,第一流体线路基本上与第二流体线路隔离开22.一种用来清洗有内表面和外表面的半导体晶片携带装置的设备,该设备包括包含第一流体线路和第二流体线路的基底部分,用来使第一流体线路基本上与第二流体线路隔离开的装置23.按照权利要求22所述的设备,其特征在于,用于隔离的装置包括用来以机械方式使第一流体线路与第二流体线路隔离开的装置24.按照权利要求22所述的设备,其特征在于,用于隔离的装置包括用来以气压方式使第一流体线路与第二流体线路隔离开的装置25.一种用来清洗有内表面和外表面的半导体晶片携带装置和有内侧表面和外侧表面的晶片携带装置的门的设备,该设备包括一个基底和一个或多个设在该基底中的洗涤凹槽,每个洗涤凹槽包括一个容器清洗组件以及一个清洗门的组件,其中,使用第一清洗流体清洗携带装置的内表面和门的内侧表面,而使用第二清洗流体清洗携带装置的外表面和门的外侧表面,洗涤凹槽构形成防止第二流体与第一流体连通26.按照权利要求25所述的设备,其特征在于,第一清洗流体和第二清洗流体中的每一种有相同的化学性质27.按照权利要求25所述的设备,其特征在于,第一清洗流体和第二清洗流体中的每一种有不同的化学性质28.按照权利要求25所述的设备,其特征在于,清洗门的组件包括一个转动的外壳;一个设在该外壳中的轴;以及一个可旋转地设在轴上并设在外壳内的接纳门的组件,此接纳门的组件构形成可以紧固地接纳门,并且在门与接纳门的组件之间形成严密的流体密封,接纳门的组件与设在其中的门一起防止第一流体与第二流体连通29.按照权利要求28所述的设备,其特征在于,清洗门的组件还包括多个固定地设在外壳上的喷嘴,用来将第一流体引入门的内部30.按照权利要求29所述的设备,其特征在于,喷嘴构形成以一定角度朝向门的内部引导第一流体的喷雾31.按照权利要求28所述的设备,其特征在于,清洗门的组件还包括一个或多个设在转动外壳内的空气喷嘴,这些喷嘴构形成靠气压使得接纳门的组件在顺时针和逆时针两个方向上旋转32.按照权利要求26所述的设备,其特征在于,接纳门的组件还包括多个关于它的圆周设置的凹口33.按照权利要求28所述的设备,其特征在于,接纳门的组件包括一个或多个转动传感设备,用来感应转动速度以及可选地感应旋转的位置34.按照权利要求25所述的设备,其特征在于,基底包括一个设在其中的流体泄漏检测器35.按照权利要求25所述的设备装置,其特征在于,其还包括可脱开地安装到基底上的封闭装置,该装置构形成在该封闭装置与基底之间的接口形成严密的流体密封36.按照权利要求35所述的设备,其特征在于,基底包括一个封闭传感器,用来感应在运行过程中严密的流体密封的破坏
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专利名称:晶片容器清洗设备的制作方法相关的申请本申请以美国临时专利申请60/216873为基础,并且也是1999年1月8日提交的序列号No.09/227702即现在的美国专利No.6248177的部分继续,后者是以1998年1月9日提交的美国临时专利申请60/072458为基础。在这里将这两个申请整体地结合进来作为参考。本发明的背景本发明涉及在清洁室类型的环境中使用的携带装置,更具体地,涉及在半导体制造工业中使用的用来清洗携带装置的设备和方法。将半导体晶片或者其它精密的电子部件制作成有用物品的过程要求很高的精度和清洁度。随着这些物品变得越来越复杂和微型化,对污染的关注也在增加。污染物可能通过空气以及通过处理装置和装备引入基底中。污染物使得线路部件的生产率降低,并且相应地提高了制造成本。通过提供被称为清洁室的受控的制造环境常常明显地减少空气中的污染物。尽管清洁室有效地除去在周围空气中发现的空气中的污染物,但是,完全在同样的清洁室环境中处理晶片常常是不可能的或者是不可行的。还有,不是所有的污染物都可以除去。由于这些和其它原因,靠专门的处理装备比如防护携带装置或防护容器的帮助成批地运送,储存和制造半导体晶片。这些携带装置一般说来包括封闭装置,这些封闭装置使得携带装置或者容器可以保持它们自己的微环境。这进一步减少了来自空气中的某些颗粒的潜在污染。通过处理装备可能产生污染和污染物,并且将它们引进晶片或基底中。例如,当把晶片插入晶片携带装置以及由晶片携带装置移开以及当把门装上或由携带装置移开时,晶片可能机械地产生一些颗粒,或者可能在不同处理流体的化学反应中产生一些颗粒。污染也可能是在携带装置上脱气,由于人类活动的生物来源的结果,或者甚至是携带装置的不适当或者不完全的清洗的结果。在加工过程中当由一个站向另一个站运送捞带装置时,污染也可能在携带装置的外面积累。通过定期地清洗和/或清理专门处理装备可以减少该装备污染。授予Thompson等人的美国专利No.5562113,授予Kawano等人的美国专利No.5363867和授予Ballard的美国专利No.4133340中的每一个公开了晶片携带装置清理装置。Thompson,Kawano和Ba11ard的专利中的每一个都采用了单一的流体线路。用来清洗携带装置的外表面的流体和用来清洗携带装置的内表面的流体来自一个共同的储存装置,并且由装备抽出进入一个共同的排泄道。在运行过程中,因为暴露给环境,携带装置的外表面积累更多的污染物。在清洗的过程中,用过的清洗流体可以回收。然而,不希望将这样回收的流体引进携带装置的内部,这是因为来自外部的悬浮污染物可能污染内部。使用共同的流体管道不容许清洗设备在携带装置的内表面和外表面上使用不同的清洗流体。而常常希望使用不同的清洗流体,这是因为晶片容器的外表面和内表面有不同的清洗性质。对于内部和外部能够采用分开的流体的先有技术清洗设备不能回收,这是因为共同收集的用过的流体是一种混合物,不再适用于进行清洗。与先有技术清洗设备有关的有几个问题。因为这些设备没有实现回收,它们使用大量的清洗流体。回收的清洗设备不能把流体加工成满足外表面和内表面两者的特殊需要。这些设备也不能实现附属物品比如门或封闭装置的清洗。因此,对于下面的晶片携带装置清洗器有需求该清洗器在外表面清洗流体与内表面清洗流体之间有最少的交叉污染,该清洗器节省宝贵的资源,该清洗器有清洗门的能力,并且该清洗器可以在中等程度受控的环境中使用。


本发明针对一种半导体处理设备清洗方法和设备,该设备构形成与晶片携带装置一起使用。该清洗设备包括一个有第一孔和第二孔的基底部分。该基底构形成关于第一孔以密封接触的方式支承着晶片携带装置。设置一第一流体线路,用来将第一种清洗流体引导到携带装置的内表面上。设置一第二流体线路,用来将第二种清洗流体引导到携带装置的外表面上。携带装置与基底一起形成一个屏障,从而隔离开清洗流体,使得基本上防止用来清洗携带装置的外表面的第二种流体与用来清洗携带装置的内表面的第一种流体连通。可以设置一个清洗门的组件,作为清洗设备的一部分。该清洗门的组件包括一个转动的外壳,一个设在该外壳中的轴,以及一个可旋转地设在轴上并设在外壳内的接纳门的组件。此接纳门的组件构形成可以紧固地接纳门,并且在门与接纳门的组件之间形成严密的流体密封。带有设在其中的携带装置的门的接纳门的组件构形成使得第二种清洗流体进入第一种清洗流体的情况减到最小。
使用清洗流体周期性地清洗,漂洗,干燥或者以其它方式处理(例如,去污染)晶片携带装置的内表面和外表面。最好通过专用的喷雾器喷洒流体,将这些喷雾器可移动地连接到流体线路上。流体线路包括必要的和适当的排泄管,阀门,过滤器以及泵,分别用于内部和外部喷洒的流体。阀门使得如果愿意可以回收,组合,净化或者排放流体线路中的流体。
在一个替代的实施例中,可以同时清洗多个晶片携带装置。在两个晶片携带装置的特殊情况下,设置了一个夹紧装置使得可以同时处理整个的晶片携带装置和附带的门。可以或者用人工或者靠机械手和/或自动化装置实现门的拆下和放置在清洗设备上。
另一个替代的实施例提供了带有多个支承件的基底,这些支承件由基底向上伸展,将携带装置保持在一个稍微升高的位置。基底还设有一个凸脊,该凸脊构形成限制在携带装置的外侧面上使用的清洗流体流,使它不能与在携带装置的内侧面上使用的清洗流体流连通。可选地,可以设置多个保持块体,将携带装置紧固在支撑件的顶部上。
又一个替代的实施例提供了一种清洗设备,它包括一个或多个洗涤凹槽,每个洗涤凹槽包括一个容器清洗组件和一个清洗门的组件,用来同时清洗多个晶片容器和它们相应的门。容器清洗组件包括多个容器支承结构824,用来将容器竖直地保持在洗涤凹槽的上方,还包括一个内部的喷雾装置和一个外部的喷雾装置。清洗门的组件包括一个接纳门的组件,该组件构形成接纳一个容器的门。接纳门的组件和门实现一种严密的流体密封,使得可以保持引到门的内侧面上的清洗流体与引到门的外侧面和晶片携带装置的外侧面上的清洗流体分开。
通过门的封闭装置与构形成接纳这些门的封闭装置的凹槽接合可以将门限制在接纳门的组件中,或者转动的安装设备可以设有一个分开的封闭机构。
本发明的某些实施例的目的和优点在于用来处理和/或清洗晶片携带装置的外表面的流体基本上与用来处理和/或清洗晶片携带装置的内表面的流体隔离开,从而降低了交叉污染。
本发明的某些实施例的目的和优点在于将外部的和内部的处理流体基本上包含在分开的流体线路中,但是,清洗内表面的流体可以回收,并且用来清洗外表面。
本发明的某些实施例的目的和优点在于延长了流体的可以使用的工作寿命,并且减少了流体的浪费。
本发明的某些实施例的目的和优点在于专用的流体线路简化了用来实现不同处理步骤的流体的不同组合和不同类型的输送。
本发明的某些实施例的目的和优点在于可以很容易地并且很快地将该设备重新构形,以便清洗范围很宽的部件。
本发明的某些实施例的目的和优点在于通过使用适当的流体控制装置可以对流体线路进行重新添加,净化,混合,或者其它处理。
本发明的某些实施例的目的和优点在于连接到专用的流体线路上的喷雾器实现晶片携带装置的外表面和内表面的表面处理。
本发明的某些实施例的目的和优点在于可以同时处理一个晶片携带装置和一个门,或者同时处理多个晶片携带装置和多个门。
本发明的某些实施例的目的和优点是通过设置固定门的多个夹紧装置简化多个门的清洗。
将在下面的描述和附图中部分地叙述本发明的其它目的和优点。对于本领域内的技术人员将通过考察下面的内容清楚本发明的其它目的和优点,或者通过实施本发明可以学到这些目的和优点。借助于特别地在所附的权利要求书中指出的手段和组合可以实现和获得本发明的这些目的和优点。
附图描述

图1是本发明的一个透视图;图2A是本发明的正剖面图;图2B是本发明的另一实施例的正视剖面图;
图2C是图2B的内部喷雾器的透视图;图2D是内部喷雾装置的部分侧视图;图2E是图2D的部分部件分解透视图;图2F是图2E的流体供应器的透视图;图2G是图2F的流体供应器的部件分解透视图;图2H是图2G的流体供应器的前视图;图2I是图2H的沿着切割线2I-2I取的端视剖面图;图2J是图2G的沿着线2J-2J取的前剖面图;图2K是图2J的沿着线2K-2K取的端视剖面图;图2L是图2G的流体供应器沿着线2L-2L取的部分顶视图;图3是本发明的第二实施例的透视图;图4是本发明的第二实施例的前剖面图;图5A是本发明的第三实施例的透视图;图5B是本发明的第三实施例的透视图;图6是本发明的第三实施例的前剖面图;图7是同步的喷雾机构的前剖面图;图8是同步的喷雾机构的透视图;图9是本发明的第四实施例的透视图;图10A是第四实施例的中心段的透视图;图10B是一个门适配器的透视图;图11是第四实施例的中心段的另一实施例;图12A是第四实施例的中心段的另一实施例的透视图;图12B是图12A的前剖面图;图13A是在图12中所示的中心段的侧视图;图13B是在图12中所示的中心段的透视图;图14是本发明的另一实施例的透视图;图15是本发明的示意图;图16是本发明的另一示意图;图17A,17B和17C是侧视图和前视图,示出了与晶片携带装置清洗器联系起来使用的一个门开锁站;图18是邻近晶片携带装置清洗器的一个门开锁站的顶视图;图19是单一的晶片携带装置清洗站的前剖面图;
图20是一个侧视剖面图,示出了另一种干燥装置;图21是本发明的一个实施例的前透视图;图22是在图21中示出的清洗设备的后向透视图;图23是在图21中示出的清洗设备的前视图;图24是在图21中示出的清洗设备的右侧视图;图25是在图21中示出的清洗设备的左侧视图;图26是后安装脚的细节图;图27是前安装脚的前视图;图28是清洗液槽的部分细节图,示出了在图21中所示的清洗设备的基底的晶片容器接收部分,将流体分离器的套环除去了;图29是门清洗组件的部分切掉图;图30是按照本发明的一个实施例的轴承保持装置的透视图;图31是按照本发明的一个实施例的轴承保持装置的侧视图;图32是按照本发明的一个实施例的一个锁定滑轮的透视图;图33是按照本发明的一个实施例的一个锁定滑轮的侧视图;图34是按照本发明的一个实施例的一个轴的透视图;图35是按照本发明的一个实施例的一个旋转壳体的透视图;图36是按照本发明的一个实施例的一个转动框架的透视图;图37是按照本发明的一个实施例的一个转动框架的透视图;图38是按照本发明的一个实施例的一个转动轮毂的前视图;图39是按照本发明的一个实施例的一个转动轮毂的侧视图;图40是按照本发明的一个实施例的一个转动容器外壳的顶透视图;图41是按照本发明的一个实施例的一个转动容器外壳的底透视图;图42是图28的沿着线A-A取的部分切掉剖面图;图43是驱动轮与按照本发明的一个实施例的转盘接合的平面图;以及图44是驱动轮与按照本发明的一个实施例的转盘接合的侧视图。
应该理解到,上面的图仅只是为了说明的目的,并不意味着对提出权利要求的发明的范围有限制。

“晶片携带装置”这个词包括一个容器,它设计成或者适用于装在半导体工业中使用的半导体晶片。晶片携带装置包括但不限于传统的H-bar晶片携带装置;前开门整体容器(FOUP);标准机械接口容器(SMIP),固定晶片携带装置的门的夹紧装置,以及在半导体工业中用于储存,运送和通常存放小的电子部件的其它容器,这些小的电子部件比如半导体芯片,铁氧体头,磁共振阅读头,薄膜头,裸露模具,冲击模具,基底,光学装置,激光二极管,预成型坯件以及各种各样的机械装置。
词汇“流体”和“流体的”指的是物质的状态,它们基本上是气体,液体或者是它们的组合;即,是可以流动的。“流体”或“流体的”也包括固体颗粒在液体中的悬浮液,或者气体携带流体。
参见图1,本发明的晶片携带装置清洗器整体地用附图标记10表示。为了说明的目的,画出的晶片携带装置C为在清洗过程中它可能出现的样子。
晶片携带装置清洗器10包括一个腔室12,它有第一侧壁14,后壁18,第二侧壁20和基底24。第一侧壁14有一个孔16,该孔的尺寸确定成接纳第一喷雾器或外部喷雾器30的一部分,而第二侧壁20有一个支承件/孔22,它的尺寸确定成接纳外部喷雾器30的另一部分。基底包括第一孔和第二孔(在这个图中未示出),对它们将在后面描述。值得注意的是,外部喷雾器30构形成使得它确定晶片携带装置的外部边界。腔室12可以设有一个盖或封闭装置A(如用虚线示出的那样),在使用时此盖将腔室封闭起来。可以将盖A用铰链安装到腔室上,并且设有一个垫片,使得可以有效地将腔室密封。此外,盖可以设有一个辅助件和一个锁定装置,使得处理它变得比较容易。
参见图2A,外部喷雾器30大致为U字形,它有第一腿34,一个跨接件36,和第二腿38。第一腿34,跨接件和第二腿38设有至少一个孔(未示出),引导清洗液体流朝向晶片携带装置部件C的外表面。第一延长部分32安装到第一腿34上,而第二延长部分40安装到第二腿38上。这些延长部分32,40分别与侧壁14,16中的孔16和支承件/孔22合作,使得喷雾器30可以以一种震荡的方式关于晶片携带装置C旋转。虽然画出的外部喷雾器或者第一喷雾器为大致u字形的,应该理解,可以使用不同构形的喷雾器而不偏离本发明的精神和范围。例如,外部喷雾器可以为c字形,并把它安装成关于一个竖直的轴线旋转。或者,外部喷雾器可以是一个大致封闭起来的环,晶片携带装置可以穿过它运动。或者喷雾器可以是固定的。将内部喷雾器或第二喷雾器50设置成使得它穿过基底24中的一个孔26伸出。内部喷雾器50设有至少一个孔(在这个图中未示出),引导清洗液体流朝向晶片携带装置部件的内表面。虽然画出的喷雾器穿过孔26伸出,但是设置位于基底24的平面下面的一个喷雾器在本发明的范围以内。
可以将来自不同来源的清洗流体供应到内部喷雾器和外部喷雾器,如表示方向的箭头所表示的那样。在整个清洗操作的过程中保持这种流体的分开,并且,为此目的,基底24设有孔26,28,其中,引导内部喷雾器50的用过的流体或者灰色的流体通过第一孔26,并且引导外部喷雾器30的用过的流体或者灰色的流体通过第二孔28。随后可以将这些分开的用过的流体通到第一和第二容器80,86,进行加工和/或如果需要进行回收。加工可以包括但不限于重新喷雾;过滤;重新加热;净化;去离子化;混合;冷却以及稀释。在第三容器92内可以包含用于晶片携带装置清洗器的控制装置,如在图1中所示出的那样,使得容易实现自动化。
参见图2B,外部喷雾器30基本上与上面讨论的相同,在这里将不再重复。内部喷雾器60与内部喷雾器50的不同在于它采用了一个狭缝而不是多个孔将清洗流体输送到一个表面上。这种类型的开孔对于输送气相的流体最有用,用它可以将一个面积“擦”干。在使用时,内部喷雾器60从晶片携带装置的顶部的内部表面开始,并且沿着携带装置的任何一个侧面运动。为此目的,喷雾器60可以设有一个导轨(以虚线画出),它将如所要求的那样引导喷雾器60的运动。替代地,可以把喷雾器60可旋转地沿着它的纵向轴线安装,使得可以清洗/擦干晶片携带装置的内部。
参见图2C,内部喷雾器60包括一个狭缝61,使用该狭缝把清洗流体输送到一个表面上。当液体流出狭缝61时,它的形式为一个薄片。
参见图2D,将2A,2B和2C的内部喷雾器结合了起来。为了清楚,省略了外部喷雾器。在这个图中,有一个内部喷雾器50,它可以上下运动,使得它可以对晶片携带装置或容器的内部进行喷洒。也有两个附加的喷雾器(未示出),在平行的导轨中的凹槽限制它们的行程,这些导轨滑动地接纳由每个喷雾器的两端伸展的突起(见图2E和2F)。
参见图2E,导轨54,54’通常形状为一个倒置的“U”字形,并且形状相同。这些导轨包括凹槽56,56’,58,58’,它们与由喷雾器的端部沿着它们的纵向轴线伸展的两个形状互补的突起合作。应该注意到在图中仅只画出了一个纵向的喷雾器。
参见图2F,纵向的喷雾器60包括一个狭缝61,它沿着喷雾器60的长度伸展,并且在端部62和63(未示出)终止。喷雾器60设有突起64,64’(未示出),它们由端部62,63伸展,并且与在导轨54,54’中的凹槽56,56’合作,使得当喷雾器相对导轨54,54’运动时,喷雾器掠过晶片携带装置或容器的内部。纵向喷雾器60也可以设有传统形状的喷雾器,它们位于突起的位置,并且由突起伸展。使用这些传统的喷雾器对于与喷雾器的纵向轴线垂直的面积进行喷洒。
参见图2G,2H,2I,2J,2K和2L,纵向喷雾器包括一块大致长方形的块体60,它有相对的端部62,63和一个纵向通道67。一块板条65覆盖着纵向通道。当板条65放置在块体60的通道67上时,形成了宽度为0.000与0.25英寸之间的一条纵向狭缝61。狭缝61的优选的宽度在0.004英寸左右。由接合区70保持这一距离。最好将板条65沿着一个纵向的接合区69粘接地安装到块体60上。一旦将板条65安装上,它形成狭缝61,正是通过这一狭缝61喷洒出清洗和干燥流体。在块体60的任何一端有可选的孔68,68’,可以将传统的喷雾器安装在这些孔中。
参见图2D到2L,优选的布置由内部喷雾器50喷洒液体的流体,而由纵向喷雾器喷洒气相的流体。此外,应该理解到,喷洒的运动将由顶部到底部进行。这样做是为了得到重力的好处,并且减少被污染的流体落回到清洁的表面上或者溅到清洁的表面上。
应该理解到,可以以一种类似的布置使用导轨54,54’清洗晶片携带装置或容器的内部。
参见图3,晶片携带装置清洗器100包括一个腔室112,它有第一侧壁114,后壁118,第二侧壁120和基底124。第一侧壁114有一个孔116,该孔的尺寸确定成接纳外部喷雾器130的一部分,而第二侧壁120有一个支承件/孔122,它的尺寸确定成接纳外部喷雾器130的另一部分。腔室112构形成可以清洗两个晶片携带装置C。基底124包括第一孔,第二孔和第三孔(未示出),对它们将在后面描述。应注意到,外部喷雾器130构形成使得它确定两个晶片携带装置C的外部边界。
参见图4,外部喷雾器130大致为M字形,它有第一腿134,一个跨接件136,第二腿138以及一个中间腿138。第一腿134,跨接件136,中间腿和第二腿138设有孔(未示出附图标记141),引导清洗液体流朝向晶片携带装置C的外表面。第一延长部分132安装到第一腿134上,而第二延长部分140安装到第二腿138上。这些延长部分132,140分别与侧壁114,120中的孔116和支承件/孔122合作,使得喷雾器可以以一种震荡的方式关于晶片携带装置C旋转。将内部喷雾器150和160设置成使得它们穿过基底124中的孔126和127伸出。内部喷雾器150,160设有至少一个孔(未示出),引导清洗液体流朝向晶片携带装置C的内表面。虽然画出的喷雾器穿过孔126和127伸出,但是设置位于基底124的平面下面的一个喷雾器在本发明的范围以内。可以将来自不同来源的清洗流体供应到内部喷雾器和外部喷雾器,如表示方向的箭头所表示的那样。如前面所描述的那样,在整个清洗操作的过程中保持流体的分开。
参见图5A和5B,晶片携带装置清洗器200包括一个腔室212,它有第一侧壁214,后壁218,第二侧壁220和基底224。第一侧壁214有一个孔216,该孔的尺寸确定成接纳外部喷雾器230的一部分,而第二侧壁220有一个支承件/孔222,它的尺寸确定成接纳外部喷雾器230的另一部分。基底包括第一孔226,第二孔,第三孔和第四孔(未示出),对它们将在后面描述。注意到外部喷雾器230构形成使得它确定多个晶片携带装置的外部边界。在图5B中,已经将晶片携带装置中的一个移开,以便示出孔226和与它相关的内部喷雾器150。
参见图6,外部喷雾器230大致为梳状,它有第一腿234,一个跨接件236,第二腿238,第三腿242和第四腿246。第一腿234,跨接件236,第二腿238,第三腿242和第四腿246设有孔(未示出),引导清洗液体流朝向晶片携带装置部件C的外表面。第一延长部分232安装到第一腿234上,而第二延长部分240安装到第二腿238上。这些延长部分232,240分别与侧壁214,220中的孔216和支承件/孔222合作,使得喷雾器可以以一种震荡的方式关于晶片携带装置C旋转。将内部喷雾器250设置成使得它穿过基底224中的一个孔226伸出。内部喷雾器250,260和270设有至少一个孔(未示出),引导清洗液体流朝向多个晶片携带装置C的内表面。虽然画出的喷雾器穿过孔226,227和229伸出,但是设置位于基底224的平面下面的喷雾器在本发明的范围以内。可以将来自不同来源的清洗流体供应到内部喷雾器和外部喷雾器,如表示方向的箭头所表示的那样。在整个清洗操作的过程中保持这种流体的分开,并且,为此目的,基底224设有四个孔226,228,227,和229,其中,引导内部喷雾器250,260和270的用过的流体或者灰色的流体通过孔226,227和229,并且引导外部喷雾器230的用过的流体或者灰色的流体通过第二孔228。随后可以将这些分开的用过的流体通到第一和第二容器,进行加工和/或如果需要进行回收。
参见图7和8,外部喷雾器330和内部喷雾器350彼此连接起来,从而可以同步地运动。外部喷雾器330大致为u字形,它有第一腿334,一个跨接件336,和第二腿338。第一腿334,跨接件336和第二腿338设有至少一个孔(未示出341),引导清洗液体流朝向晶片携带装置部件C的外表面。第一延长部分332安装到第一腿334上,而第二延长部分340安装到第二腿338上。这些延长部分332,340分别与侧壁314,320中的孔316和支承件/孔322合作,使得喷雾器可以以一种震荡的方式关于晶片携带装置C旋转。将内部喷雾器350设置成使得它穿过基底324中的一个孔326伸出。内部喷雾器350设有至少一个孔(未示出),引导清洗液体流朝向晶片携带装置的内表面。
虽然画出的内部喷雾器和外部喷雾器是用来清洗一个晶片携带装置,但是,应该理解到,这种布置可以用于多个晶片携带装置的清洗腔室。内部和外部喷雾器的孔可以有传统的构形,或者可以把孔构形成一条纵向的狭缝,例如像在空气刀中那样。喷雾器可以设有多个狭缝或者狭缝与孔的组合,它们产生所要求的清洗图案。由一对分别装到外部和内部喷雾器上的滑轮360,362和装在它们之间的一条皮带364实现内部和外部喷雾器350,330的同步。当外部喷雾器运动时,内部喷雾器也运动。采用不同尺寸的滑轮可以实现不同的相对旋转速度。通过对滑轮提供一个扭转可以实现反向的转动。虽然画出的是皮带和滑轮,采用使运动同步的其它机构也在本发明的范围以内,而不偏离本发明的范围。
参见图9-13,画出了清洗多个晶片携带装置和多个晶片携带装置的门的腔室400,500,将这些门可移开地安装到一个清洗门的适配器上。晶片携带装置和门是每个晶片携带装置的部件,并且每个件都有内表面和外表面。
更具体地,图9-11示出了一个腔室,该腔室可以清洗两个晶片携带装置和两个门,它们彼此平行,而图12-13示出了一个腔室,该腔室可以清洗两个晶片携带装置和两个门,它们彼此成一定的角度。参见图9,晶片携带装置清洗器400包括一个腔室412,它有第一侧壁414,后壁418,第二侧壁420和基底424。第一侧壁414有一个孔416,该孔的尺寸确定成接纳外部喷雾器430的一部分,而第二侧壁420有一个支承件/孔422,它的尺寸确定成接纳外部喷雾器430的另一部分。注意到外部喷雾器430构形成使得它确定多个晶片携带装置和一个清洗门的适配器或者夹紧装置450的外部边界。
参见图10A,清洗门的适配器450包括一个框架,该框架的形状大致为长方形,并且它包括第一侧面和第二侧面452,454,这些侧面包括孔453,455,它们的尺寸确定成可松开地保持住晶片携带装置的门P。这些门设有带插销的顶端L,这些顶端可以相对于门伸出和抽回,从而将门可松开地保持到适配器上。适配器450包括一个顶壁451,边缘壁456,458和带有孔460的底部459。孔460设有狭缝461,这些狭缝与顶端L合作,将门可松开地保持到适配器450上。孔460的尺寸确定成使得内部清洗流体在由清洗适配器和晶片携带装置的门所确定的空间中。
参见图10B,清洗门的适配器450包括一个夹具或夹紧装置457,将一个门P可移开地安装到该夹紧装置上,并将该夹具或夹紧装置457可移开地安装到清洗门的适配器450上。用与狭缝461’合作的销柱L将门P安装到夹紧装置457上。可以用类似的方式把夹具或夹紧装置457安装到适配器450上(未示出)。如果愿意,也可以使用夹具或夹紧装置457可松开地把一个晶片携带装置固定到清洗腔室的基底上,代替直接的连接(未示出)。如果愿意,可以与在图11和13中示出的适配器联系起来使用夹具或夹紧装置457。
在图11中示出了另一种清洗门的适配器,其中适配器462包括一个框架,该框架的形状大致为长方形,并且包括第一和第二u字形的通道463,465,它们适宜于接纳一个晶片携带装置的门P,或者替代地,接纳一个已经安装到夹具或夹紧装置457上的门。该适配器包括边缘壁464,466和469。边缘壁469可以包括一个孔(以虚线示出),内部喷雾器或者内部的清洗流体可以穿过该孔。该适配器462可以设有一个铰接的边缘壁,形成一个封壳,或者可以将适配器自身用铰链在边缘467安装到基底上(未示出)。在任何情况下,形成一个内部空间,应该理解到,随后以与晶片携带装置或容器相同的方式清洗这个空间。
参见图12A和12B,晶片携带装置清洗器500包括一个腔室512,它有第一侧壁514,后壁518,第二侧壁520,基底524,流体供应孔525和一个自动控制装置AC。第一侧壁514有一个孔516,该孔的尺寸确定成接纳第一u字形的外部喷雾器531的一端,而第二侧壁520有一个孔522,它的尺寸确定成接纳第二u字形的外部喷雾器532的一端。由腔室512的基底向上伸出的支柱529可旋转地支承着第一和第二喷雾器531,532的另外的端部。第一和第二喷雾器的最里面的腿可以将流体喷洒到晶片携带装置C的外表面上,并且喷洒到安装到夹紧装置550的位于中心的门板P的外表面上(即,在相反的方向上)。可以独立地控制的喷雾器531,532使得可以按照需要实现清洁和清洗。例如,对于放置在腔室512的左侧的相对较清洁的携带装置和门所需要的时间比对于放置在腔室512的右侧的相对较脏的携带装置和门所需要的时间可能要短些。可以用紧固件527把晶片携带装置C可移开地安装到基底部分524上,可以将这些紧固件旋转到与携带装置C接合的状态,并旋转脱开接合状态。
最好使用适当构形的计算机控制装置AC使晶片携带装置清洗器500的动作自动化,该控制装置与喷雾器的驱动机构(未示出)连通,并带有流体线路的阀门,泵,和过滤件(见图15)。这样的自动控制装置是传统的,本领域内的技术人员已经很好地知道,因此将不进一步详细介绍。例如,见美国专利5616208,该专利示出了一种计算机化的控制单元。因此在这里将所述专利结合进来作为参考。
参见图13,清洗门的适配器550包括一个框架,该框架的形状大致为三角形,并且包括第一和第二边缘552,554,以及第一和第二侧面556,558,它们的尺寸确定成可松开地固定住晶片携带装置的门P。替代地,可以用紧固件567把门P可松开地固定到适配器550上,可以将这些紧固件旋转到与门P接合的状态,并旋转脱开接合状态。适配器550包括一块顶壁564,以及带有孔566的底部。孔566的尺寸确定成使得内部清洗流体在由清洗适配器和晶片携带装置的门所确定的空间中。
参见图9-13,应该理解到,可以把适配器的结构确定成使得可以清洗比两个多的门或面板。例如,托架或框架或夹紧装置可以是立体的,从而可以清洗三个,四个,或者五个门,或者可以是五面体或者六面体的,此外,虽然画出的托架或框架或夹紧装置在两个晶片携带装置之间,但是应该理解到,它可以位于腔室的任何一侧。
参见图14,基底624构形成被一个晶片携带装置可移开地固定住,形状与一个门类似(未示出)。与图2比较,基底626包括一个附加的孔625,接纳内部喷雾器650。孔625的尺寸确定成将内部喷雾器650有效地密封到基底624上。孔625可以设有一个密封件比如一个O形环,使得内部喷雾器可以相对于基底624移动或转动。将内部清洗流体引导到孔626,如在图2中所示出的那样。基底626包括一个附加的孔627,通过该孔供应高压流体,因此,在晶片携带装置(未示出)与基底624确定的空间内产生一个正的压力差。虽然可以通过内部喷雾器650提供一系列清洗流体,但是,保持某些或所有清洗流体分开可能是希望的。为此目的,可以添加一个附加的喷雾器629(以虚线示出)。可以将附加的喷雾器设置到没有任何不同的清洗流体会彼此接触的程度,从而减少交叉污染。
外部喷雾器630包括带有至少一个孔641的一条腿634,它的形状是弧形的。将外部喷雾器可旋转地安装,使得喷雾器的腿634当喷雾器转动时确定一个晶片携带装置的外部边界。虽然可以通过腿63提供一系列清洗流体,但是,保持某些或所有清洗流体分开可能是希望的。为此目的,可以添加附加的腿。如所画出的一个附加的腿638(以虚线示出)与腿634类似,但是,包括至少一个空气刀。对于两条腿的装置,将两条腿634,638可旋转地安装,使得它们确定一个晶片携带装置的外部边界。可以将附加的喷雾器设置到没有任何不同的清洗流体会彼此接触的程度,从而消除交叉污染。排泄管道也可以对于单独的流体是专用的,这可以通过设置分流器或者阀门实现,使得当把每种流体提供给晶片携带装置时可以打开或关闭这些分流器或者阀门。
如果晶片携带装置的内部不需要清洗,可以采用与图14的基底624类似的一个假门,在清洗晶片携带装置的外部的同时防止污染它的内部。两者之间的差别在于假门可能没有任何穿透它的孔。
参见图15,外部流体喷雾器30在晶片携带装置C的一侧,而内部流体喷雾器50在晶片携带装置C的另一侧。当由外部喷雾器30喷出流体时,流进基底的孔28中。阀门91可以将流体由那里引导到一个容器86中,或者到一个共同的容器87中。容器86使得可以回收外部的清洗流体,用于再次使用。当回收外部流体时,流体可以通过过滤器88,它可以设有颗粒检测器(未示出),并且通过泵90。
当由内部喷雾器50喷出流体时,流进基底的孔26中。阀门85可以将流体由那里引导到容器80,容器86,或者共同的容器87中。如果要回收内部流体,就将流体引导到容器80。流体可以由那里通过过滤器82,它可以设有颗粒检测器(未示出),并且通过泵84。作为一个替代方案,可以将内部流体引导到外部流体容器中,在那里可以延长可以使用的寿命。在第三选择中,将内部的清洗流体引导到一个共同的容器87中,用于进一步的处理或者丢弃。虽然在图15中画出的循环系统是用于单一的流体比如漂洗的水,应该理解到,每种流体可以设有一个类似的装置。
参见图16,外部流体喷雾器30在晶片携带装置C的一侧,而内部流体喷雾器50在晶片携带装置C的另一侧。当由外部喷雾器30喷出流体时,流进基底的孔28中。阀门91可以将流体由那里引导到一个容器86中,或者一个共同的容器87中。容器86使得可以回收外部的清洗流体,用于再次使用。外部的流体通过泵90,并且通过可选的过滤器96,它可以设有颗粒检测器(未示出)。可以通过装有过滤器95和阀门94的一条供应管线将附加的清洗流体添加到系统中。该阀门可以是计量阀门,它使得可以将严格数量的流体添加到系统中。
当由内部喷雾器50喷出流体时,流进基底的孔26中。阀门85可以将流体由那里引导到容器80,容器86,或者共同的容器87中。如果要回收内部流体,就将流体引导到容器80。流体由那里通过泵84,并可以通过过滤器99,它可以设有颗粒检测器(未示出)。作为一个替代方案,可以将内部流体引导到外部流体容器中,在那里可以延长可以使用的寿命。在第三选择中,将内部的清洗流体引导到一个共同的容器87中,用于进一步的处理或者丢弃。虽然在图16中画出的循环系统是用于单一的流体比如漂洗的水,应该理解到,每种流体可以设有一个类似的装置。
可以通过装有过滤器98和阀门97的一条供应管线将附加的清洗流体添加到系统中。该阀门可以是计量阀门,它使得可以将严格数量的流体添加到系统中。因为外部清洗流体侧的运行与内部清洗流体侧的运行基本上相同,所以将仅只描述外部清洗侧。打开阀门94,使得预定数量的清洗流体例如经过过滤的去离子的经过加热的水可以进入线路中。随后启动泵90,这进而开动外部喷雾器30。把清洗流体收集进孔28中,并可以引导流体回到容器86中或者共同的容器87中。当将清洗流体引导到共同的容器中时,需要将一些新的清洗流体添加进系统中。
一般说来,腔室12,112,200,400和500可以设有一个盖(例如,在图1中用虚线示出的A),此盖在清洗的过程中盖住腔室的顶部和前面,并有效地将腔室密封。包括盖使得这些腔室可以在不是超净的条件下运行。为了进一步减少交叉污染,可以在要清洗的晶片携带装置的内部与外部之间产生一个正的压力差。并且,为了进一步减少交叉污染,也可以在腔室与环境之间产生一个正的压力差。因此,最好将外来的污染物由相对比较干净的环境引导到相对比较脏的环境。可以通过使用正压,负压,或者正压与负压的结合产生这些压力差。
此外,腔室12,112,200,400和500的基底部分可以设有一个适当构形的密封件,可以将该件设置在基底部分与晶片携带装置的接口处,进一步有效地防止在流体线路之间的交叉污染。
现在将简短地讨论使用的方法。把要清洗的晶片携带装置放到腔室区域中。如果晶片携带装置有一块面板或门,将它移开,并且最好将它安装到清洗门的适配器(见图17A,17B和17C)上。随后将晶片携带装置放在一个腔室中,使得它覆盖着第二或外部的喷雾器。随后将腔室的盖关闭,将腔室有效地密封起来,这时,开始清洗循环。随后将分开的清洗流体喷洒到内表面和外表面上,这些流体可以是液体或气体,并且可以把它加热或者冷却。在清洗循环完成之后,最好用气相的流体比如NO2将晶片携带装置和面板干燥,为了缩短干燥时间可以把气体加热。在干燥循环完成之后,移开晶片携带装置和面板,并把它们重新组装起来。应该理解到,可以用人力或者通过自动装置实现携带装置的运动,传送,以及打开和关闭。
作为用移动的喷雾器干燥晶片携带装置的内表面的一种替代方案,可以通过设置一个块体或芯棒将内表面干燥,该块体的尺寸确定成占据晶片携带装置或容器确定的空间中相当大的一部分。随后沿着由晶片携带装置或容器与块体形成的打开空间的一部分引进一种干燥用的流体。因为块体的尺寸确定成基本上占据了晶片携带装置或容器确定的空间,将限制干燥用的流体在块体与晶片携带装置所确定的开放空间内流动。因此,干燥用的流体可以获得相对较高的速度,从而缩短干燥时间。为了进一步缩短干燥时间,可以加热干燥用的流体,同时加热块体或芯棒。
芯棒或块体也可以与可移动的喷雾器结合起来,其中,喷雾器按照芯棒的形状而不按照上面讨论过的导轨运动。
参见图20,该图示出了另一种干燥装置。干燥用的气体排放件706,708沿着内表面710或者外表面712行进,即,沿着由虚线表示的路径718,720行进。与此联系起来,有负压的一个或多个湿气收集件724,726,728与干燥用气体的排放件一起行进,有效地收集排放的干燥用的气体和湿气,颗粒和/或可能在容器C的表面或部件上的其它碎屑。抽吸干燥用的气体和湿气会加速干燥过程,这是因为不仅把液滴由表面吹落,不会出现可能的二次沉积,而且通常可以将液滴收集起来。可以将干燥气体排放件和收集件确定成有适当的构形,并且可以适当地运行,如在图1和2A中示出的单一喷雾器或者如所示出的其它的多喷雾器构形那样。此外,可以用导轨适当地安装这些件,如在图2E和2D中所示出的那样。
在图21-39中示出了本发明的一个优选实施例。参见图21,晶片携带装置部件清洗设备800包括一个本体802,它有两个洗涤凹槽804和盖806。本发明设想一个或多个凹槽。控制面板808可以设在本体802上,使得使用者可以操作该设备800。可以设置一个带有电源切断开关812的断路器盒810,作为本领域内的技术人员知道的一般的供电连接系统的一部分。
参见图22和25,本体802可以设有一个可调节的平台814。平台814包括一个基底816,将该基底可作枢轴转动地安装到一个可调节的臂818上。将平台814保持成一种缩回的形式,如在图25中所示出的那样,直到使用者想要工作表面帮助晶片容器的操作为止。当使用者想要工作表面时,使平台814旋转,直到臂818变成水平方向为止,随后,可以使基底816作枢轴转动到使用者所想要的任何方向。可以将基底816构形成与晶片容器的各自部分相配合。
参见图26和27,清洗设备可以设有前安装脚820和后安装脚822。通过旋转调节高度的螺母821可以调节前安装脚820的高度。也将前安装脚820构形成用作地震栓系(seismic tie downs)。后安装脚822在竖直方向上可以调节,并将它构形成用作地震栓系(seismic tie downs)。替代地或者附加地,清洗设备可以设有回转脚轮823,用来使该装置可以移动,如在图21和25中所示出的那样。
参见图21,每个清洗凹槽804包括一个携带装置清洗组件838和一个清洗门的组件864。携带装置清洗组件838包括多个容器支承结构824,一个可移动的套环826,一个内部喷雾喷嘴830,可旋转地安装到左和右旋转安装件834上的一个外部喷雾杆832,抽气管837,引入管836,以及清洗门的组件864。外部喷雾杆832设有多个关于它的内侧弧线的喷嘴,用来将清洗流体喷洒在携带装置的外部表面上。外部喷雾杆832的外侧弧线的一部分也设有多个喷嘴,这些喷嘴构形成将清洗流体引导到门的外侧面上。
与套环826整体地形成一个在竖直方向上伸展的凸脊828。凸脊828的功能是防止引导到携带装置的外部的流体进入包含引导到携带装置内部的流体的流体线路。套环826可以很容易地由洗涤凹槽移开,使得该套环构形成可以用于要插入的不同的携带装置设计。这样的可以移开的能力使得清洗设备可以容易地适用于多种容器形状,风格和尺寸。
参见图21,28和42,至少一个支承柱或支承结构824没有连接到套环上,而是刚硬地安装到洗涤凹槽804上。通过穿过套环826中的孔840装配,安装到洗涤凹槽804上的支承柱824伸展到与支承结构824的其余部分相同的高度。最好将套环826设置在一个凹进部分848中,使得洗涤凹槽底板850可以有齐平的外观。洗涤凹槽804的内部流体容器842设有一个分叉的凸脊828,将内侧区域845与外侧区域846分开。内侧区域845包含来自清洗携带装置内部的用过的流体,而外侧区域846包含来自清洗携带装置外部的用过的流体中任何泄漏的部分。
参见图28,支承结构824包括用来在竖直方向上限制容器的一个平的支承区域854,一个孔852和用来在水平方向上限制容器的一个唇形件856。孔852的功能是使得清洗设备800可以感应一个容器在洗涤凹槽804中的存在。通过孔852送一小股空气流,用一个空气流传感器监测它。当把携带装置放在支承结构824上时,孔852被密封,将空气流堵塞住。传感器感应到空气流的变化,并将这个信息传输给使用者或者控制系统。本领域内的技术人员将会认识到可以使用其它类型的传感器。
当安装在洗涤凹槽中时,一个晶片携带装置在容器的边缘与套环826之间形成一个间隙。这表明下面的事实将携带装置保持在洗涤凹槽804的上方,容器与洗涤凹槽804之间的接触点仅只在支承结构824。通过将与容器的接触面积减到最小,可以明显地缩短干燥时间。凸脊828由容器的最低点向上伸展(未示出)。在容器的内侧与凸脊828之间也有一个最小的间隙,使得凸脊不与容器接触,或者在它们之间保存有流体。
在容器的内侧使用的清洗流体中的一小部分可能偶然地流到外面的流体线路中,这是因为没有完全严密的流体密封。这样的微小泄漏是可以接受的,这是因为所泄漏的数量是微不足道的,并且与用过的外面的流体相比流体相当干净。本领域内的技术人员将会认识到主要的关注点是确保将进入包含在容器的内侧面上用过的流体的流体通道的来自容器外面的用过的流体减到最少。然而,用过的外侧清洗流体的微小数量的泄漏还是可以容许的,这是因为这将不影响清洗的有效性。
可选地,可以将传感器设置在一个流体线路中,或者在两个流体线路中都设置传感器。这些传感器可以对用过的清洗流体进行采样和测量,确定被清洗的携带装置部件的清洁程度。清洁程度的一种测量是在流体中颗粒的多少。操作者或者一个控制系统监视清洗的进展,并且当达到预定的清洁程度时,可控地开始或停止该过程。通过包括这样的传感器,可以将携带装置部件清洗到一定的程度,或者可以跟踪携带装置部件描画出某些携带装置的污染水平的分布。对于这种功能可以采用多种适用的传感器,而不用进行过多的实验。
清洗设备也最好设有一个空气循环系统。在清洗过程中将两种类型的空气引进洗涤凹槽,即,高压空气和低压空气。在清洗循环的干燥阶段使用高压空气,加速干燥过程。内部的喷雾配件830可以提供相对较高压力的空气,促进容器内部的干燥。使用引进洗涤循环的低压空气用来引入电离,并用来去除洗涤凹槽804中空气中的水汽。
参见图21,在该图中示出了一个空气排气管837和一个空气引入管836。该循环系统由环境或者由另外的供应源获得相对干燥的空气,对这些空气加热,并且随后通过引入管836将它们引进洗涤凹槽804中。在凹槽804后面的排气管837将空气由凹槽排出。由于作为清洗过程的一部分存在来自清洗流体的水汽,所以排出的空气相对较湿。该循环系统也对进入的空气进行过滤,确保没有任何颗粒通过进入的空气被引入凹槽804中。对于清洗门的组件864的转动外壳866也提供空气循环。
管道836和837分别用来对于洗涤凹槽804引进和排出低压的已经电离的空气。在引进洗涤凹槽804之前,加热,过滤这些已经电离的空气,并且使它们电离。通过在空气管道中设置一个电离器实现电离。在每个洗涤凹槽中设置一个附加的电离器862,在那里它与被清洗的晶片容器的内表面连通。在清洗的过程中,电离器862将经过加热,过滤和电离的空气提供给容器的内部。
引进容器内部的空气的体积使得容器内部的空气压力稍微高于所述容器外面的压力。这种正的压力差提供了一种气压屏障,用来将外部的清洗流体进入内部的流动减到最少。可以用一个压力传感器监视此压力差,该传感器以英寸水柱为单位测量该压力差。
由于正的压力差产生的压力屏障与套环和洗涤凹槽的其它部件的构形提供的机械屏障结合起来使得携带装置的内部与外部的清洗流体隔离开,从而保持两个基本上分开的流体线路。可以基本上实现这样的隔离,而不需要沿着接口任何实际的物理密封。没有物理接口是有利的,这是因为这样提高了干燥效率。类似地将门的内表面与在门的外表面上使用的流体隔离开。
参见图29,该图示出了清洗门的组件864。清洗门的组件864包括一个转动的外壳866和一个接纳门的组件872。接纳门的组件872由一个轮毂870和紧固到其上的一个框架884构成。转动的外壳设有一个轴868,在图34中示出,它构形成接纳轮毂870。设置了一个锁定组件881,将轮毂870可旋转地安装到轴868上。该锁定组件包括用来固定轴承885的一个轴承保持装置882,一个滑轮或环883。最好轴承保持装置和滑轮构形成如在图30,31,32和33中示出的那样,用键将轮毂870固定成关于轴868的转动布置。也可以包括一个轴承密封件,作为锁定组件881的一部分。
优选的多件设计将保持门的组件872的任何颤振减到最小。保持门的组件可选地可以包括补充的限制门的装置878,用来将门保持在框架884中。
参见图35,所示出的清洗门的组件864的转动外壳866带有保持门的组件872和可移开的部件。在外壳866上设置了多个喷嘴880。喷嘴880最好带有角度,而不是笔直地超前,以便帮助清洗的过程。喷嘴880也最好沿着一个直线设置。另外,在清洗循环中可以将喷嘴可控地瞄准,聚焦在特定的清洗目标上,或者满足其它的清洗需要。外壳866也包括多个孔887,使得空气可以通过所述外壳和在旋转组件872中的接触凹口874。最好在外壳866的每一侧设置两个孔887,为的是使空气驱动组件872在顺时针方向和逆时针方向上旋转。
参见图36和37,这些图示出了转动组件872的框架884。框架884的周边最好沿着它的圆周设有多个凹口874或者等价的部件。来自所包括的空气喷嘴的空气流通过孔887并吹到这些凹口874上,使得组件872旋转。空气喷嘴构形成最好使得组件872可以在顺时针和逆时针两个方向上旋转。最好由塑料,含氟高聚物,或者其它适用的非金属材料制成转动组件872。
可以在两个方向上旋转的能力将实现更有效的清洗。在清洗过程中,保持门的组件872最好以大约每分钟300转的速度旋转,但是其它的速度也在本发明的范围以内。在清洗循环中组件872可以在两个方向上旋转。
携带装置的门的转动所引起的离心作用力不仅提高了当清洗流体喷洒在门上时清洗过程的效率,而且缩短了在完成清洗过程之后将清洗流体由门上排走的时间。
框架884设有一个转动传感器876。该传感器最好是嵌入框架884自身中的一块磁体。清洗设备800可以感应到穿过每一转的一个给定点的磁场。这使得清洗设备800可以监测每分钟的转数(RPM),并且因此调节空气喷嘴,以便保持所要求的RPM。也可以包括多个转动传感器使得可以对门进行检索。
参见图38和39,这些图示出了保持门的组件872的轮毂870。该轮毂870包括一个中心部分890和多个伸展部分892。在每个伸展部分892的一段893设置一个安装件894。该安装件894构形成与转动框架884合作,形成一个组件。
参见图40,41,43和44,这些图示出了本发明的容器清洗组件的另一实施例。可以将洗涤凹槽构形成提供一个转动的容器外壳900。外壳900包括一个旋转的转盘902,遮板904,多个固定的外部喷嘴906,不旋转的内部喷雾头908和驱动马达910。
把携带装置或容器C放置在转盘902上,如上面描述过的那样。在清洗循环中,驱动马达910使转盘902转动。因此,当固定的外部喷雾906将清洗流体喷洒到携带装置的外侧面上时,携带装置C在转动。固定的内部喷雾头908将清洗流体喷洒到携带装置的内表面上。可以将喷嘴906和头908中的任何一个或两者构形成将空气喷到容器的各自表面上。通过使容器旋转和使用固定的喷嘴,可以提高清洗效率。此外,可以可控地设置携带装置,使得可以在携带装置的特定面积有较长的停留时间,以便提高清洗的有效性。携带装置以相对较低的速度旋转。这种旋转的目的不是产生离心力将携带装置干燥。实现这种旋转是为了在清洗过程中使携带装置可控地定位。
可以与转动容器外壳900联系起来使用多个位置传感器,对所述外壳进行检索。
图43和44示出了按照这一优选实施例的驱动马达910与转盘902的接合。一个驱动轮912刚性地固定到驱动马达910的输出轴911上。该驱动轮912包括一个纵向表面914,用来与转盘902的纵向表面916在切向的交界面918接合。在交界面918的静摩擦足以使转盘902旋转。这种静摩擦也用作离合器的功能,使得如果转盘902被卡住时驱动马达可以打滑。通过包括一个弹性件比如一个弹簧以一个不变的径向作用力将驱动轮912压在转盘902上,可以在交界面918提供一个不变的驱动作用力。这样的弹性件使得驱动系统可以补偿转盘902和驱动轮912中的任何一个或者两者的磨损。本领域内的技术人员将会认识到也可以使用齿轮和小齿轮或者其它的带齿的驱动系统以及皮带驱动系统使转盘902旋转,而不偏离本发明的范围。
在洗涤凹槽内的所有清洗设备的部件和表面最好由塑料和/或含氟高聚物制成。唯一应该注意到的例外是轮毂870可以由铝制成,并且涂有一种不起反应的材料。轮毂870最好由铝制成是因为在工作条件下较少可能发生翘曲,从而有较长的使用寿命并提高运行能力。
在使用时,把门插进框架884中。使用门插销将门固定在其位置。插销与框架884有凹槽的一部分接合,那些凹槽构形成接纳插销。这样,门已经准备好进行一个清洗循环。在清洗循环的过程中,将相应的携带装置或者容器放置在支承件824的顶部。将盖806关闭,可以开始清洗循环。当循环完成时,可以将门和携带装置由它们各自的位置移开。
本发明的另一方面涉及进行清洗过程的方法。特别是,已经认识到使喷嘴连续地运动实现了比为了由晶片携带装置和晶片携带装置的门除去污染的所要求水平而使用的清洗流体的最佳用量还少。
晶片携带装置和晶片携带装置的门的某些区域对于除去污染物有较大的障碍。一个这样的区域是晶片携带装置的部件连接在一起的区域。
已经发现可以改变喷嘴在晶片携带装置上的运动速度,使得需要更多清洗的区域比不需要超净的其它区域可以有更长的停留时间。
当喷嘴对晶片携带装置比较难以清洁的区域进行喷洒时,最好使喷嘴的运动停止。在一个预先确定的时间之后,重新开始喷嘴的运动。采用这样的清洗步骤不仅缩短了清洗过程的长度,而且减少了在清洗过程中使用的清洗流体的数量。可以通过一个编程的控制系统实现喷嘴的这样的喷洒和携带装置部件的可控定位。
可以以其它的具体形式实现本发明,而不偏离它的精神或者基本内容,因此,希望将这里的实施例在所有的方面看作是说明性的而不是限制性的,参考所附的权利要求书而不是上面的描述表明本发明的范围。


一种半导体处理设备的清洗方法和设备,该设备构形成与晶片携带装置(c)一起使用。该清洗设备(10)包括有第一孔(22)
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