CN101359582B - 衬底处理设备 - Google Patents

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Abstract

一种衬底处理设备，包括第一和第二传送室，用于同第一和第二传送室中的相应者交换一个或多个衬底的第一和第二负载闭锁室，以及位于第一和第二负载闭锁室之间用于将一个或多个衬底传送到第一和第二负载闭锁室的衬底传送单元。

Description

衬底处理设备
技术领域
这里描述的一个或多个实施例涉及对包括半导体衬底在内的衬底的处理。
背景技术
多种类型的半导体部件和平板显示器是利用等离子体处理设备来制造的。这种设备在一般可以被称为衬底的晶片或者玻璃上进行各种工艺。公知为集群型(cluster type)设备的一种类型的等离子体处理设备包括工艺室、负载闭锁室(load lock chamber)和传送室。如目前构造的那样，这些室和它们的附属零件在尺寸上将很大，设计效率差，因此，不是所期望的。
发明内容
相应地，本发明提供了一种衬底处理设备，包括：第一传送室和第二传送室；第一负载闭锁室和第二负载闭锁室，用于同所述第一和第二传送室中的相应者交换一个或多个衬底；衬底传送单元，位于所示第一和第二负载闭锁室之间，用于将一个或多个衬底传送到所述第一和第二负载闭锁室。
本发明还提供了一种用于构造衬底处理设备的方法，包括：在第一传送室附近设置第一负载闭锁室；在第二传送室附近设置第二负载闭锁室；将至少一个工艺室结合到所述第一传送室；将至少一个工艺室结合到所述第二传送室；将衬底传送机器人布置在所述第一和第二负载闭锁室之间，所述衬底传送机器人和所述第一和第二负载闭锁室沿着公共的直线轴线布置。
附图说明
图1和图2是示出了不同类型的衬底处理设备的示意图。
图3到图5是示出了其他类型的衬底处理设备的示意图。
具体实施方式
图1示出了通过组合两个集群形成的集群型衬底处理设备100。第一集群包括围绕着传送室110布置的负载闭锁室111和工艺室112、113、114。第二集群包括围绕着传送室120布置的负载闭锁室121和工艺室122、123、124。
该衬底处理设备还包括装载有衬底的盒140和衬底传送机器人130。衬底传送机器人130将衬底从该盒传送到负载闭锁室111和121之一或两者，或者从负载闭锁室传送到盒。与设在传送室内的真空机器人不同，衬底传送机器人在大气压力下操作。
第一闸阀111a和第二闸阀121a分别设在负载闭锁室111和121，用于利用衬底传送机器人来传送一个或多个衬底。第一和第二闸阀并行设置。
衬底传送机器人在盒与负载闭锁室111、121之间传送衬底。在图1的布置中，盒、衬底传送机器人、闸阀和负载闭锁室串行布置。衬底传送机器人旋转180°以交换衬底。
在图1的衬底处理设备中，有很多没有利用或者没有有效利用的空间。例如，空间151和152被用于维护和修理，但在别的方面却没有被利用。空间153、154、155、156根本就没有被利用。这些没有利用或者没有有效利用的空间将使得衬底处理设备不必要的大。
图2示出了另一种类型的衬底处理设备200。这种设备除了在每个集群中仅仅设置了两个工艺室外，类似于图1的设备。与图1的设备类似，图2的设备有很多没有利用或者没有有效利用的空间251、252、253、254，这些空间增大了设备的尺寸。
图3示出了通过组合第一和第二集群形成的衬底处理设备300。第一集群包括围绕着第一传送室310布置的第一负载闭锁室311和第一工艺室312、313、314。第二集群包括围绕着第二传送室320布置的第二负载闭锁室321和第二工艺室322、323、324。
此外，衬底处理设备包括装载有一个或多个衬底的盒340和衬底传送单元330。衬底传送单元330将衬底从盒传送到负载闭锁室311和321，或者从负载闭锁室传送到盒。衬底传送单元包括壳体332和衬底传送机器人334，并且操作时将衬底分别传送到第一和第二负载闭锁室。壳体332位于负载闭锁室311和312之间并分别连接到负载闭锁室311和312。衬底传送机器人334被设置在壳体中，用于将装载在盒340中的衬底传送到第一和第二负载闭锁室。机器人可以将衬底传送到室321以进行处理，之后，一旦完成，则将同一衬底从室321进行传送，以进行另外的处理，或者，机器人可以将不同的衬底传送到室311和321，以在不同的集群中进行处理。
此外，第一和第二闸阀311a和321a被设置在壳体332和第一、第二负载闭锁室311、312之间，利用衬底传送机器人334传送衬底。第一和第二闸阀相互面对，衬底传送机器人在第一和第二闸阀311a和321a之间平移。
按照这种布置，衬底在盒和衬底传送机器人之间的运动方向基本垂直于衬底在第一、第二负载闭锁室311、312和衬底传送机器人之间的运动方向。另外，衬底在第一负载闭锁室311和衬底传送机器人之间、在第一负载闭锁室311和第一传送室310之间、在第二负载闭锁室312和衬底传送机器人334之间、以及在第二负载闭锁室和第二传送室320之间的运动方向基本上相互垂直。换言之，衬底传送机器人334依照其运动垂直于盒340和负载闭锁室311和321的操作方位的方式进行布置。
在衬底处理设备300中，通过将衬底传送机器人334设置在负载闭锁室311和321之间的居间空间中，空间利用得以最大化。这种居间空间可以被认为是在其他衬底处理设备中没有利用或者没有有效利用的边角空间(例如图1中的空间151)。通过在处理过程中有效地利用这种空间，图3的衬底处理设备的尺寸或者占地(footprint)可以减小，并因此可以被认为在工作空间方面更加有效。
图4示出了另一种类型的衬底处理设备400，除了在每个集群中只设有两个工艺室外，该处理设备类似于图3的设备。也就是说，类似于图3的设备，负载闭锁室411和421的第一和第二闸阀411a和421a面对面设置，并通过将衬底传送机器人430设置在第一和第二负载闭锁室之间的居间(例如没有利用或者边角)空间中，空间利用得以最大化。衬底传送机器人垂直于盒440和负载闭锁室布置。
在这个实施例中，与例如每个集群只使用两个工艺室的图2设备相比，显著减少了边角或者没有利用的空间451和452的数量。再者，第一和第二工艺室413和422与壳体432并行布置，第一和第二工艺室412和423被设置在第一和第二工艺室413和422的相对侧。
图5示出了每个集群中包含两个工艺室的另一衬底处理设备500。在这个设备中，在每个集群中，两个工艺室被相互垂直地设置，这种情况不同于图4的设备，在图4的设备中，每个集群中的工艺室(412和413，422和423)之间的角度为180°。
另外，在设备500中，负载闭锁室511和521的第一和第二闸阀511a和521a面对面设置，并通过将衬底传送机器人530设置在第一和第二负载闭锁室之间的居间(例如没有利用或者边角)空间中，空间利用得以最大化。衬底传送机器人垂直于盒540和负载闭锁室布置。在这个实施例中，边角空间550仍然存在，但是与其他设备相比，没有利用或者没有有效利用的空间数量显著减少了。
因此，与其他设备相比，根据前述实施例的衬底处理设备在尺寸或者占地减少的情况下得以实现。这来自于在处理过程中更有效地利用空间，这又转变成为衬底处理所需全部工作空间的减小。这些实施例还可以优化闸阀在负载闭锁室中的位置以及衬底传送机器人的位置。
一个或多个实施例专门对应于集群型衬底处理设备，这种设备通过优化闸阀在负载闭锁室中的位置以及用于这种设备中的衬底传送机器人的位置和布置实现了占地的减少。
根据一个实施例，衬底处理设备包括：第一集群，其包含第一传送室、围绕着第一传送室设置的第一负载闭锁室和第一工艺室；第二集群，其包含第二传送室、围绕着第二传送室设置的第二负载闭锁室和第二工艺室；装载有衬底的盒；以及衬底传送机器人，用于在第一、第二负载闭锁室和盒之间交换衬底。其中，第一和第二闸阀分别设置在第一和第二负载闭锁室的一侧，利用衬底传送机器人来传送衬底。第一和第二闸阀面对面设置。
衬底传送机器人可以被设置成能够在第一和第二闸阀之间水平运动。衬底传送机器人可以垂直于盒和负载闭锁室布置。此外，第一或第二集群可以包含围绕着传送室的两个或者三个工艺室。
在本说明书中任何谈到“一个实施例”、“实施例”、“举例性实施例”等的地方，意思是结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的这种表述形式不一定都指相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点落在本领域技术人员的范围内。
尽管参照本发明多个解释性实施例对本发明的实施方式进行了描述，但是，应该明白，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围内。更具体地说，在前述公开、附图以及权利要求的范围内，可以在零部件和/或从属组合布置的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布置方面的变型和改进，对于本领域技术人员来说，其他的使用也是明显的。

Claims (19)

1.一种衬底处理设备，包括：
第一传送室和第二传送室；
第一负载闭锁室和第二负载闭锁室，用于同所述第一传送室和第二传送室中的相应者交换一个或多个衬底；以及
衬底传送单元，位于所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室之间，用于将所述一个或多个衬底传送到所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室；
其中，所述衬底传送单元和所述第一和第二负载闭锁室沿直线排列。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述衬底传送单元包括：
在所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室之间的壳体；以及
被设置在所述壳体中的衬底传送机器人，其中，所述机器人将所述一个或多个衬底从盒传送到所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室。
3.如权利要求2所述的设备，还包括：
在所述第一负载闭锁室和所述壳体的第一侧之间的第一闸阀；
在所述第二负载闭锁室和所述壳体的第二侧之间的第二闸阀，其中，所述第一闸阀和第二闸阀沿直线排列，并且其中所述机器人将所述一个或多个衬底经过所述第一闸阀和第二闸阀中的相应者传送到所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室。
4.如权利要求3所述的设备，其中，所述机器人在所述第一闸阀和第二闸阀之间沿着直线路径运动。
5.如权利要求2所述的设备，其中，所述一个或多个衬底沿着与所述机器人在所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室之间运动的路径基本垂直的路径，从所述盒被传送到所述机器人。
6.如权利要求2所述的设备，其中，所述一个或多个衬底，沿着第一路径在所述第一负载闭锁室和所述机器人之间传送，沿着第二路径在所述第一负载闭锁室和所述第一传送室之间传送，沿着第三路径在所述第二负载闭锁室和所述机器人之间传送，以及沿着第四路径在所述第二负载闭锁室和所述第二传送室之间传送，并且其中，所述第一路径和第三路径基本上垂直于所述第二路径和第四路径。
7.如权利要求2所述的设备，还包括：
结合到所述第一传送室的第一工艺室和结合到所述第二传送室的第二工艺室，其中，所述第一工艺室和第二工艺室沿直线排列并与所述壳体基本上平行。
8.如权利要求7所述的设备，还包括：
结合到所述第一传送室的第三工艺室；以及
结合到所述第二传送室的第四工艺室。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述第一工艺室和第三工艺室沿直线排列，所述第二工艺室和第四工艺室沿直线排列。
10.如权利要求8所述的设备，其中，所述第一工艺室和第三工艺室垂直布置，所述第二工艺室和第四工艺室垂直布置。
11.如权利要求10所述的设备，其中，所述第三工艺室和第四工艺室沿直线排列，并且朝向对方延伸。
12.如权利要求2所述的设备，还包括：
结合到所述第一传送室的第一多个工艺室；以及
结合到所述第二传送室的第二多个工艺室，其中，所述第一多个工艺室相互成等角度布置并且所述第二多个工艺室相互成等角度布置。
13.一种用于构造衬底处理设备的方法，包括：
在第一传送室附近设置第一负载闭锁室；
在第二传送室附近设置第二负载闭锁室；
将至少一个工艺室结合到所述第一传送室；
将至少一个工艺室结合到所述第二传送室；以及
将衬底传送机器人布置在所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室之间，所述机器人和所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室沿着公共的直线轴线布置。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
在所述第一负载闭锁室和所述机器人之间的第一闸阀；
在所述第二负载闭锁室和所述机器人之间的第二闸阀，
其中，所述这些闸阀相互并行布置，并基本上垂直于所述公共直线轴线。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述机器人沿着平行于所述公共直线轴线的方向运动，以在所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室之间传送一个或多个衬底，或者将一个或多个衬底从盒传送到所述第一负载闭锁室和第二负载闭锁室中的相应者。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述机器人在从所述盒接收一个或多个衬底时，沿着垂直于所述公共直线轴线的轴线转动。
17.如权利要求13所述的方法，其中，所述结合包括：
将第一工艺室和第二工艺室结合到所述第一传送室；
将第三工艺室和第四工艺室结合到所述第二传送室，
其中，沿着平行于所述公共直线轴线的轴线，所述第一工艺室和第二工艺室沿直线排列，所述第三工艺室和第四工艺室沿直线排列。
18.如权利要求13所述的方法，其中，所述结合包括：
将第一工艺室和第二工艺室结合到所述第一传送室；以及
将第三工艺室和第四工艺室结合到所述第二传送室，
其中，所述第一工艺室和第二工艺室相互垂直布置并且所述第三工艺室和第四工艺室相互垂直布置。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述第二工艺室和第三工艺室沿直线排列，并且朝向对方延伸。
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