装载锁定主体部分、装载锁定装置及其制造方法

摘要

一种装载锁定装置可包括主体部分，所述主体部分包括一个或多个表面。第一槽可延伸进入一个或多个表面中的第一表面且沿着所述一个或多个表面中的所述第一表面延伸。第一管可容纳在所述第一槽中，其中所述第一管可被构造成用来输送液体(例如，用来热控制主体部分)。本文公开了根据这些实施方式及其他实施方式的制造装载锁定装置的其他装置与方法。

说明书

技术领域

本公开内容涉及电子装置的制造，更具体地，涉及装载锁定装置及其制造方法。

背景技术

电子装置制造系统可包括多个处理腔室与一个或多个装载锁定装置，处理腔室围绕具有传送腔室的主机外壳布置，装载锁定装置被构造成用来使基板进入传送腔室以及离开传送腔室。在一些制造过程期间，可能将基板加热到很高的温度。当热的基板通过装载锁定装置时，这些热的基板加热装载锁定装置，这使得难以在这些基板处于装载锁定装置中时冷却基板。

发明内容

在第一个方面，提供了一种装载锁定装置的主体部分。主体部分包括：一个或多个表面；第一槽，该第一槽延伸进入一个或多个表面中的第一表面且沿着一个或多个表面中的第一表面延伸；和第一管，该第一管容纳(receive)在第一槽中，所述第一管被构造成用来输送液体。

在另一方面，提供了一种装载锁定装置。装载锁定装置包括：第一主体部分，所述第一主体部分包括第一表面与第二表面；第二主体部分，所述第二主体部分包括第三表面，所述第三表面至少部分地接触所述第一表面；第一槽，所述第一槽延伸进入所述第一表面且沿着所述第一表面延伸；第二槽，所述第二槽延伸进入所述第二表面且沿着所述第二表面延伸；第一管，所述第一管容纳在所述第一槽中，所述第一管被构造成用来输送液体；及第二管，所述第二管容纳在所述第二槽中，所述第二管被构造成用来输送液体。

在另一方面，提供了一种制造装载锁定装置的方法。所述方法包括以下步骤：提供所述装载锁定装置的第一主体部分，所述第一主体部分包括表面；形成进入所述表面且沿着所述表面的槽；以及把管插入所述槽中，其中所述管被构造成用来输送液体。

根据以下具体实施方式、权利要求和附图，本公开内容的实施方式的其他特征和方面将变得更加完全的显而易见。

附图说明

以下所描述的附图用于说明目的，且不一定按比例绘制。这些附图不旨在以任何方式限制本公开内容的范围。

图1示出了根据一个或多个实施方式的包括两个装载锁定装置的电子装置处理系统的示意性俯视图。

图2A示出了根据一个或多个实施方式的包括三个主体部分的装载锁定装置的顶部等距视图。

图2B示出了根据一个或多个实施方式的包括三个主体部分的装载锁定装置的顶部等距视图。

图3A示出了根据一个或多个实施方式的装载锁定装置的主要(main)主体部分的顶部等距视图。

图3B示出了根据一个或多个实施方式的装载锁定装置的第一主体部分的局部截面图，该第一主体部分包括进入第一主体部分的表面中形成的槽。

图3C示出了根据一个或多个实施方式的装载锁定装置的第一主体部分的局部截面图，该第一主体部分包括槽与管，槽是进入该第一主体部分的表面中形成的，管位于该槽中。

图4示出了根据一个或多个实施方式的装载锁定装置的第一主体部分的底部平面图。

图5示出了根据一个或多个实施方式的装载锁定装置的底部平面图。

图6示意性地示出了根据一个或多个实施方式的耦接至装载锁定装置的液体流量控制器。

图7示出了表示根据一个或多个实施方式的用于制造装载锁定装置的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考在附图中所示的本公开内容的示例实施方式。可能的情况下，整个附图中将使用相同的附图标记来表示这几个附图中的相同或相似的部分。除非另有特别说明，否则本说明书中描述的各种实施方式的特征结构可以彼此结合。电子装置制造可涉及多个工艺期间使基板暴露于不同环境条件。这些环境条件可能包括使基板暴露于各种化学物质和非常高的温度下。在不同工艺之间，可将基板保持在受控环境中，以防止环境空气对基板有不良影响。例如，暴露于水蒸气或氧气中可能会对某些基板有不良影响。

电子装置制造可在电子装置处理装置中施行。一种电子装置处理装置可包括传送腔室，所述传送腔室将基板分配到一个或多个处理腔室以及接收来自一个或多个处理腔室的基板。一个或多个装载锁定装置可耦接在传送腔室和电子前端模块(EFEM)之间。基板经由装载锁定装置在传送腔室和EFEM之间传送。当基板在EFEM与传送腔室之间传送时，可借助使基板通过装载锁定装置来维持基板所暴露的受控环境。装载锁定装置可具有与EFEM相邻的第一开口和与传送腔室相邻的第二开口。在将基板从传送腔室传送至EFEM期间，可密封第一开口以及可开封(unseal)第二开口以将基板接收到装载锁定装置中。当基板在装载锁定装置中时，可密封这两个开口。然后可以设置装载锁定装置内的环境条件。然后可开封第一开口，并且基板可从装载锁定装置中移除并输送到EFEM中。从传送腔室进入装载锁定装置的基板可能非常热且可能加热装载锁定装置的主体。一些装载锁定装置可在基板被传送到传送腔室之前加热这些基板。在两个装载锁定装置实施方式中，装载锁定装置的主体可能变热且可能对接触热装载锁定装置的操作者造成伤害。一些装载锁定装置包括用于冷却基板的冷却装置。然而，装载锁定主体可能已如上所述被加热，这使得难以冷却基板。本文公开的装载锁定装置可包括具有一个或多个主体部分的冷却式(cooled)装载锁定件，所述主体部分包括至少一个表面。至少一个槽延伸进入至少一个表面且沿着所述至少一个表面延伸。被构造成用来输送液体(例如冷却液体)的管可位于槽中。来自主体部分的热能够经由这些管传递给液体，液体工作以使主体部分冷却。在一些实施方式中，这些管包括铜或者是热的良导体的导热材料。可将这些管锻压(swage)进槽中，以在各自主体部分内提供各管的紧密配合和增强接触，这改善了从主体部分到管及其中所输送的液体的热传递。

将参考图1至图7描述用于装载锁定装置(例如冷却式装载锁定件)、热控装载锁定装置的主体部分及其制造方法的示例性实施方式的进一步细节。图1示出了电子装置处理装置的示意图的俯视图。该电子装置处理装置可适于通过对基板(例如300mm或450mm的含硅晶片、硅板或类似物)进行一个或多个工艺(例如，脱气、清洁或预清洁、沉积(诸如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)或原子层沉积)、涂布、氧化、硝化、蚀刻、研磨、平版印刷术或类似工艺)来处理基板。

所示出的电子装置处理装置100可包括主机外壳101，所述主机外壳101包括形成在其中的传送腔室102。例如，在一些实施方式中，传送腔室102可由盖(出于说明目的而被移除)、底部和侧壁形成，且可保持在真空下。主机外壳101可包括任何合适的形状，如正方形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形(如所示)、九边形或其他几何形状。在所示出的实施方式中，机器人106(诸如多臂机器人)可至少部分地容纳在传送腔室102内部，且可适于是在其中可操作的以服务围绕传送腔室102布置的各种腔室(例如，一个或多个处理腔室104和/或一个或多个装载锁定装置108)。本文所用的“服务”(service)是指用机器人106的终端受动器106A将基板105放入或者拾取到腔室(例如处理腔室104和/或装载锁定装置108)中或从该腔室中取出。图1中所示的传送腔室102耦接到六个处理腔室104和两个装载锁定装置108。然而，可以使用其他数量的处理腔室104和装载锁定装置108。

机器人106可适于通过一个或多个狭缝阀组件107，将安装在机器人106的终端受动器106A(有时称为“叶片”)上的基板105(有时称为“晶片”或“半导体晶片”)拾取和放置到目的地或自目的地拾取和放置基板105。在图1所示的实施方式中，机器人106可以是任何合适的多臂机器人：这种多臂机器人具有足够的移动性以在各种处理腔室104和/或装载锁定装置108之间传送基板105。

装载锁定装置108可适于与电子前端模块(EFEM)110的接口腔室111进行接口。EFEM 110可接收来自基板载体114(诸如在EFEM 110的前壁上的装载口112处对接的前开式标准舱(FOUP))的基板105。装载/卸载机器人118(如虚线所示)可用于在基板载体114和装载锁定装置108之间传送基板105。狭缝阀组件107可设置在进入处理腔室104的一些或所有开口处，也可设置在装载锁定装置108的一些或所有开口处。基板可通过耦接到EFEM 110表面(例如，后壁)的装载锁定装置108从EFEM 110接收进传送腔室102中，并且也可离开传送腔室102到EFEM 110。装载锁定装置108可包括一个或多个装载锁定腔室(例如，装载锁定腔室114A、114B)。例如，装载锁定装置108中所包括的装载锁定腔室114A、114B可以是单晶片装载锁定(SWLL)腔室、多晶片腔室或其组合。

现在参考图2A与2B，图2A和图2B示出了包括冷却的装载锁定装置208的顶部等距视图。装载锁定装置208可实质上类似于图1的装载锁定装置108。在一些实施方式中，装载锁定装置208可包括一个或多个主体部分220，主体部分220可被称为第一主体部分220A、第二主体部分220B和第三主体部分220C。例如，主体部分220可由铝6061-T6材料或其他合适的导热金属制成。第一主体部分220A可被称为主要主体部分，第二主体部分220B可被称为上盖，第三主体部分220C可被称为下钟罩(lower bell jar)。主体部分220可通过使用紧固件(未示出)和密封件而彼此固定，以便在各个主体部分220的接口之间形成气密密封。第二主体部分220B可包括板221，板221包括第一表面221A和第二表面221B。

第一主体部分220A可包括第一外部接口222A和第二外部接口222B。第一外部接口222A和第二外部接口222B可被构造成接触主机外壳101(图1)或EFEM 110(图1)任一的外壁。狭缝阀组件107(图1)可耦接到第一外部接口222A和第二外部接口222B两者的至少一部分。第一外部接口222A可包括第一开口224A，且第二外部接口222B可包括第二开口224B。第一开口224A和第二开口224B均可被构造成用来使基板105(图1)进出第一主体部分220A。如上所述，在一些实施方式中，基板105可以是热的且可加热装载锁定装置208的主体部分220。在一些实施方式中，装载锁定装置208可包括冷却和/或加热基板105的装置(未示出)。当主体部分220太热时，基板105的冷却可能会效率低下。装载锁定装置208可包括容纳在槽(图2A与图2B中未示出)中的一个或多个管(例如，冷却管线)，所述槽进入主体部分220的表面中形成并沿着主体部分220的表面延伸。在图2A和2B所示的实施方式中，装载锁定装置208可包括容纳在槽(例如，第一槽350，图3)中的第一管226，所述槽延伸进入第一主体部分220A的第一表面228A中并沿着第一主体部分220A的第一表面228A延伸。第一管226可包括第一开口226A和第二开口226B，其中液体(未示出)可在第一开口226A和第二开口226B之间输送(流动)。第一开口226A可具有附接到第一开口226A的第一耦接器229A，并且第二开口226B可具有附接到第二开口226B的第二耦接器229B。第一耦接器229A和第二耦接器229B可将第一管226耦接到液体调节器680(图6)或其他液体输送装置，且第一耦接器229A和第二耦接器229B能够与液体源互连。

第二管232可被容纳在槽(例如，第二槽450，图4)中：所述槽进入第一主体部分220A的第二表面228B中形成并沿着第一主体部分220A的第二表面228B延伸。在一些实施方式中，第一表面228A可平行于第二表面228B。第二管232可包括第一开口232A和第二开口232B，其中液体(未示出)可在第一开口232A和第二开口232B之间输送。第一开口232A可具有附接到第一开口232A的第一耦接器234A，且第二开口232B可具有附接到第二开口232B的第二耦接器234B。第一耦接器234A和第二耦接器234B可将第二管232耦接到液体调节器680(图6)或其他液体输送装置，且第一耦接器234A和第二耦接器234B能够与液体源互连。第三主体部分220C可包括第一表面240A和第二表面240B。第一表面240A可邻接第一主体部分220A的第二表面228B的至少一部分，且第二表面240B可以是装载锁定装置208的下表面。第三管242可被容纳在槽(如第三槽550，图5)中：所述槽进入第二表面240B中形成并沿着第二表面240B延伸。第三管242可包括第一开口242A和第二开口242B，其中液体(未示出)可在第一开口242A和第二开口242B之间输送。第一开口242A可具有附接到第一开口242A的第一耦接器244A，且第二开口242B可具有附接到第二开口242B的第二耦接器244B。第一耦接器244A和第二耦接器244B可将第三管242耦接到液体调节器680(图6)或其他液体输送装置，且第一耦接器244A和第二耦接器244B能够与液体源互连。

第一支架246A可支撑来自第一主体部分220A的第二表面228B的第二管232的第一开口232A和第一耦接器234A。第二支架246B可支撑来自第一主体部分220A的第二表面228B的第二开口232B和第二耦接器234B。第三支架246C可支撑来自第三主体部分220C的第二表面240B的第三管242的第一开口242A和第一耦接器244A。第四支架246D可支撑来自第三主体部分220C的第二表面240B的第三管242的第二开口242B和第二耦接器244B。现在参考图3A，图3A示出第一主体部分220A的顶部等距视图。第一主体部分220A可包括腔室314或腔室314的一部分，腔室314或腔室314的一部分可经调整尺寸且被构造成用来经由第一开口224A与第二开口224B接收基板(例如，基板105，图1)。第一表面228A可包括第一槽350，所述第一槽350形成在第一表面228A中且沿着第一表面228A延伸。在一些实施方式中，第一槽350可至少部分地包围腔室314。第一槽350可经调整尺寸且被构造成用来将第一管226容纳在第一槽350中。另外参考图3B，图3B示出包括第一槽350的第一主体部分220A的局部截面图。另外参考图3C，图3C示出包括第一槽350的第一主体部分220A的局部截面图，第一管226容纳在第一槽350中。第二管232(图2A)、第三管242(图2A)、第二槽450(图4)和第三槽550(图5)可以与第一槽350和第一管226为相同的(identical)或实质类似的。

图3B和3C所示的第一槽350可包括上部354A和下部354B。上部354A可具有深度D31和宽度W31。下部354B可包括半径R31，半径R31可略大于第一管226的外半径。第一管226可被压入或锻压入第一槽350的下部354B中。第一管226可由一种软的、高导热率的金属(例如，铜)制成，当这种软的、高导热率的金属被压入或锻压入第一槽350中时，这种软的、高导热率的金属可能会轻微变形。进入第一槽350中的第一管226的变形和/或锻压在第一主体部分220A和第一管226之间形成紧密配合(线配合(line fit)或压缩配合(compressedfit))，这可以显著增强第一主体部分220A和第一管226之间的传导热传递。锻压操作显著地改善了与槽350的下部354B的壁直接紧密热接触的第一管226的对应表面积。第一管226沿第一管226长度的材料可以是热的良导体，以便于传导来自第一主体部分220A的热及将热传导到经由第一管226输送的液体。

在一些实施方式中，可将板356(诸如如导热金属板)放置在第一槽350的上部354A中，且可将第一管226压入下部354B中。例如，板356可接触第一管226的顶部或其他部分，或甚至使第一管226的顶部或其他部分变形，如图3C所示，这增强了第一个管在第一槽350中的紧密配合。此外，通过与第一管226的不与壁接触的那部分接触，还能够增强与第一管的热接触，从而提供与第一主体部分220A的热桥(thermal bridge)。在一些实施方式中，第一槽350可包括多个凹部(pocket)358(标记了几个)，凹部358包括螺纹孔，螺纹孔可容纳紧固件(例如，螺丝)，紧固件将板356固定到第一槽350的上部354A中。应当认识到，可通过沿第一管的长度的全部或一部分接触第一管的工具来完成管的锻压。适当的变形力(deformingforce)能够被施加给工具，以将第一管226锻压到槽350的下部354B中。

第一槽350的一些实施方式不包括上部354A。反之，第一槽350可以仅包括下部354B。在这样的实施方式中，第一管226的顶部可接近由第一表面228A界定的平面。一个板或多个板(例如，板560，图5)，例如，扁平(flat)金属条，可放置在第一槽350上方，且可以以与板356类似的方式接触第一管226和/或使第一管226变形。在一些实施方式中，第一槽350可以至少部分地被第二主体部分220B覆盖。例如，如图2A和2B所示，板221的第二表面221B可接触位于第一槽350中的第一管226的至少一部分。

现在参考图4，图4示出了在与第一表面228A相对的一侧上的第一主体部分220A的第二表面228B的顶部平面图。第二槽450可延伸进入第二表面228B中并沿着第二表面228B延伸，且可容纳第二管232。第二槽450可经调整尺寸且被构造成以与第一槽350(图3B和图3C)经调整尺寸且被构造成用来容纳第一管226相同的方式来容纳第二管232。第二槽450可包括三个部分，第一部分450A、第二部分450B和第三部分450C。第一部分450A和第三部分450C可包括比第二部分450B宽的上部或其他部分。板可被容纳在上部中或覆盖上部。例如，第一部分450A和第三部分450C可被构造成用来容纳板或被板覆盖以将第二管232固定在第二槽450中。在一些实施方式中，板可与板356(图3C)实质上相似或相同。第一部分450A和第三部分450C可包括凹部458，凹部458用以容纳紧固件(例如，螺丝)，紧固件将板固定于第二槽450中。第二槽450的第二部分450B可以是窄的，且可被构造成用来使第三主体部分220C的表面压靠位于其中的第二管232。例如，第一表面240A(图2A和图2B)的至少一个部分可邻接第二槽450的第二部分450B，且可将第二管232压入第二槽450中。如图4所示，第一支架246A和第二支架246B的部分可覆盖第二槽450的部分，且可将第二管232压入第二槽450中。现在参考图5，图5示出了装载锁定装置208的底部平面图。图5的视图包括第三主体部分220C的第二表面240B，且可包括第三槽550，第三槽550可延伸进入第二表面240B中且沿着第二表面240B延伸。第三管242可容纳于第三槽550中。例如，第三管242可被锻压到第三槽550中。第二表面240B可以是装载锁定装置208的底部，因此可能没有与第二表面240B邻接的另一主体部分，否则所述另一主体部分会把第三管242保持在第三槽550中。板560可被定位在第三槽550的至少一部分上方且可以覆盖第三管242的至少一部分。因此，板560可将第三管242保持在第三槽550中。

在一些实施方式中，管226、232、242可被构造成用来输送液体，这可冷却装载锁定装置208。例如，普通水(例如，自来水)或来自装载锁定208所在的制造设备的水可被泵送通过管226、232、242，以冷却装载锁定装置208。使用水提供了成本合算的冷却。

现在参考图6，图6示意性地示出了液体流量控制组件658的一个实施方式，该组件可控制流经管226、232、242的液体流量。液体流量控制组件658可包括控制器682，所述控制器682可以是包括处理器和存储器的数字计算机，数字计算机可监测装载锁定装置208的温度或其各部分的温度，并且响应于所述监测产生控制信号以控制流经管226、232、242的液体流量。例如，控制器682可产生发送到液体调节器680的控制信号。控制信号可使液体调节器680(液体调节器680可包含一系列合适的主动阀(active valve)或比例阀)响应于控制信号来引导液体流过管226、232、242中的特定管。可由一个或多个温度传感器683提供温度监测，所述一个或多个温度传感器683耦接到所述主体部分220A-220C中的一个或多个主体部分，且所述一个或多个温度传感器683向控制器682提供温度反馈。可以响应于来自一个或多个传感器683的温度反馈信号来产生控制信号，以将一个或多个主体部分220A-220C控制到一个或多个所期望的温度设定点。在一些实施方式中，液体调节器680可促进液体的冷却(和/或加热)。装载锁定装置208(图2A)的一些实施方式可不耦接至控制器682，但可以是被动式的(passive)。例如，装载锁定装置208的这些被动式实施方式可连续地将冷水泵送通过管226、232、242，从而冷却所述主体部分220A-220C中的一个或多个主体部分。

装载锁定装置208可包括相对于传统装载锁定装置的益处。例如，一些传统的装载锁定装置包括枪钻式(gun-drilled)的孔以输送冷却液体。与传统枪钻式的孔相比，本文公开的槽制造起来更容易且成本更低，且没有交叉堵塞(cross-plugging)。包括枪钻式的孔的传统装载锁定装置将主体部分直接暴露于冷却液体，因此使用非腐蚀性液体进行冷却，这比水更昂贵。例如，一些传统的装载锁定装置使用混合有去离子水的乙二醇作为冷却液体。本文公开的装载锁定装置208包括用于输送冷却液体的管226、232、242，所以主体部分不暴露于冷却液体。因此，水或其他成本合算的冷却液体可与装载锁定装置208一起使用。此外，使用诸如混合有去离子水的乙二醇的冷却液体的传统装载锁定装置包括热交换器，这会进一步增加装载锁定装置的成本。例如在废水会被简单地处理掉的被动式形式中，使用通过管226、232、242的冷却水不一定需要热交换器。

在另一方面，通过图7的流程图700公开并示出了制造装载锁定装置(例如装载锁定装置208)的方法。装载锁定装置208可以是冷却式装载锁定装置。所述方法可包括以下步骤：在702中，提供冷却式装载锁定装置的第一主体部分(例如，第一主体部分220A)，其中第一主体部分包括表面(例如，第一表面228A)。所述方法可包括以下步骤：在704中，形成进入所述表面且沿着所述表面的槽(例如，第一槽350)。所述方法可包括以下步骤：在706中，将管(例如，第一管226)插入所述槽中，其中所述管被构造成用来输送液体。可将管锻压到槽中，从而增加与槽表面的热接触。

以上说明公开了本公开内容的示例性实施方式。对于本领域技术人员来说，落入本公开内容的范围内的上述公开的装置、系统和方法的修改将是显而易见的。因此，尽管已经结合示例性实施方式公开了本公开内容，但是应当理解，其他实施方式可落入由权利要求所界定的本公开内容的范围内。