[发明专利]基片加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及在经过加工隧道(process tunnel)运输期间用于加工双浮支承基片(double-floatingly supported substrate)的高通量基片加工设备。

背景

力维科技(Levitech)有限公司名下的国际专利申请公开WO2011/062490揭示了一种包括加工隧道的基片加工设备，半导体基片可经过该加工隧道无接触地相继快速前进，同时接受各种处理，例如空间原子层沉积(ALD)和退火。WO’490所解决的问题是维持气体轴承所需的气体流动可能使浮动支承在上下气体轴承之间的基片变得不稳定。结果，基片可能从其预定轨道偏向气体轴承边缘且/或发生角位移，因而它们可能与限定加工隧道的壁发生碰撞和/或卡在壁之间。虽然WO’490提出的侧向稳定机构能够令人满意地显著降低此类事件发生的概率，但实践表明，基片-壁之间的接触不能完全避免。

在基片-壁之间的接触涉及基片破裂和/或加工隧道堵塞的情况下，需要能够快速、方便地进出隧道空间，使得操作人员能够修复问题，并快速恢复生产过程。当然，这同样适用于基片因其他原因破裂或卡住的情况。例如，在实践中，基片在插入加工隧道时可能已经稍有损坏。如果接下来作为(预)退火处理的一部分快速加热该基片，该有裂纹的基片的热膨胀可能导致它破成碎片。

发明内容

因此，本发明的目的是提供WO’490所讨论的基片加工设备的改进形式，该改进形式使操作人员能够快速进出加工隧道空间，以便修复其中的任何问题，并且在检测到问题之后优选在约10-30分钟内迅速实现继续操作。

为此，本发明的第一方面涉及基片加工设备。该设备可包含加工隧道，该加工隧道包括上隧道壁、下隧道壁和两个侧向隧道壁。所述隧道壁可构造成限定出加工隧道空间，该加工隧道空间沿纵向运输方向延伸，适合接纳至少一个平行于上下隧道壁取向的基本上平坦的基片。该设备还可包含在上隧道壁和下隧道壁中均提供的多个气体注入通道。下隧道壁中的气体注入通道可构造成提供下气体轴承，而上隧道壁中的气体注入通道可构造成提供上气体轴承。气体轴承可构造成浮动支承基片和将基片容纳在气体轴承之间。该基片加工设备还可包含多个在两个侧向隧道壁中均提供的排气通道。或者，排气通道可提供在上隧道壁和下隧道壁中至少一个隧道壁里紧邻两个侧向壁的位置。在此方面，“紧邻”是指与相关侧向壁的距离小于5mm，更优选小于2mm。较佳的是，“紧邻”还指上隧道壁或下隧道壁中的所述排气通道的位置非常靠近所述侧向壁之一，使得上隧道壁或下隧道壁中的所述排气通道的周向边缘接触相关侧向壁。位于每个侧向隧道壁中或者紧邻每个侧向隧道壁的排气通道可在运输方向上相互间隔开。加工隧道可分成包含下隧道壁的下隧道体和包含上隧道壁的上隧道体。所述隧道体可沿着至少一个纵向延伸的接合部以可分离的方式彼此接合，使得它们可在闭合形态与开放形态之间相互移动，其中在闭合形态中，隧道壁限定出加工隧道空间，而开放形态能够提供通向加工隧道内部的侧向维护通道。

在操作中，隧道体可处于闭合形态。在基片破裂或卡在加工隧道内部的情况下，可停止通过隧道进一步运输基片，可分离或拆解隧道体，使其处于开放形态，从而允许操作人员进入加工隧道内部清除破裂或卡住的基片。

各隧道体优选在加工隧道的整个长度(通常至少数米，例如5-15米)上延伸，并且是整体式的，从而可各自作为整体彼此相对移动。因此，加工隧道的开合可指加工隧道在其整个长度上开合。在这种构造中，寻求在隧道空间内部修复问题的操作人员无须在进入隧道前确定问题的位置，相较于例如上隧道体由各个纵向排列的、可相对于整体式下隧道体移动的上隧道子体(sub-body)构成的实施方式，这是一种改进。在堵塞的情况下，这后一种实施方式中的操作人员将不得不决定他应该移动(开)哪一个上隧道子体，以便进入加工隧道内部。可是，堵塞位置可能难于确定，并且可能不限于加工隧道中的单个位置。不仅如此，特别是当气体轴承采用热气体时，移动(开)一个或多个上隧道子体可能导致它们的冷却速率不同于余下的上隧道子体(这反过来可能给膨胀留下余地)，结果是，在整个加工隧道冷下来之前，移动(开)的上隧道子体可能无法严丝合缝地复位。由于这样冷却加工隧道可能要花数小时，相当于设备停工时间，最好避免具有分离的上隧道子体或下隧道子体的构造。