CN105575848A - 真空锁系统及基片处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传送基片的真空锁系统,包含腔室主体、基片支撑组件和升降机构。腔室主体包括第一室和第二室,第二室侧壁上形成可选择地连接至大气气氛环境或真空处理环境的两个开口,第一室对置于其中的基片进行等离子体处理。基片支撑组件可升降的设置于腔室主体中,包括垂直堆叠的隔离板和承载基片的第一支撑件和第二支撑件。升降机构驱动基片支撑组件在第一位置和第二位置之间移动,该第一位置为隔离板密封第一室的底部开口、第一支撑件置于第一室内且第二支撑件对应第二室侧壁上的两个开口处;第二位置为第一支撑件对应两个开口处。本发明能够提高基片处理效率,减轻传送机器人的运动负担。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工设备及方法,特别涉及一种真空锁系统及基片处理方法。
背景技术
在半导体器件的制造工序中,通常使用各种真空处理腔室在真空环境中对作为被处理基片的半导体晶片实施如薄膜沉积、蚀刻、氧化或氮化、热处理等特定处理。而从外部向这样的真空处理腔室进行半导体晶片的传送,通常是通过具备将其内部压力在大气气压状态和真空状态之间切换的负载锁定装置来进行。一般来说,负载锁定装置设置于真空搬送室和大气压环境的外部如晶片盒或工厂介面之间。真空搬送室与各个真空处理腔室连结而形成集成的真空处理装置,利用该真空搬送室中的机械手可将晶片向各个真空处理腔室传送。负载锁定装置切换至大气气压状态时来自大气压环境的晶片搬入负载锁定装置中,之后负载锁定装置切换为真空状态,其中的晶片搬送至真空搬送室。
为了进一步提高负载锁定装置的效率,现有技术中还提出了兼具晶片处理以及晶片传输功能的负载锁定装置。如在负载锁定装置上方设置等离子体处理腔室完成对基片的如去光刻胶等工艺,通过真空机器人将已刻蚀的基板从真空刻蚀处理腔室传送到负载锁定装置上方等离子体处理腔室进行热处理工艺,以移除表面沉积的卤素残留物或光刻胶。之后对等离子体处理腔室通气成大气压使其中的压力与工厂介面的压力相称,再通过机器人将卤素残留物或光刻胶残余移除后的晶片传送至工厂介面的晶圆盒FOUP。
这种负载锁定装置虽然进一步提高了其利用效率,然而,机器人的机械手要对不同高度的负载锁定装置和等离子体处理腔室分别进行基板的搬送,无疑对机器人的运动造成负担,因此需要对此类负载锁定装置加以改进以简化负载锁定装置及机器人的结构及操作方式。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种能够减轻传送机器人运动负担且兼具基片处理和基片传输功能的真空锁系统。
为达成上述目的,本发明提供一种传送基片的真空锁系统,包含腔室主体、基片支撑组件和升降机构。其中,所述腔室主体包括垂直堆叠的第一室和第二室,其中所述第二室侧壁上形成可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境的两个开口,所述第一室用于对置于其中的基片进行等离子体处理,其具有与所述第一室连通的底部开口。所述基片支撑组件以可升降的方式设置于所述腔室主体中,其包括垂直堆叠的分别用于承载基片的第一支撑件和第二支撑件,以及位于所述第一支撑件和第二支撑件之间的、尺寸大于所述第一支撑件的隔离板。所述升降机构用于驱动所述基片支撑组件在一第一位置和一第二位置之间移动,所述第一位置为所述隔离板密封所述第一室的底部开口、所述第一支撑件置于所述第一室内且所述第二支撑件对应所述第二室侧壁上形成的两个开口处,所述第二位置为所述第一支撑件对应所述第二室侧壁上形成的两个开口处。
优选地,当所述基片支撑组件位于所述第一位置时,通过所述第二室将经所述第一室处理的基片传送至所述大气气氛环境以及将来自所述大气气氛环境的基片传送至所述真空处理环境;当所述基片支撑组件位于所述第二位置时,将所述第一支撑件上完成等离子体处理的基片移除并将经所述真空处理环境处理的基片传送至所述第一支撑件。
优选地,所述真空锁系统还包括由所述升降机构驱动且可相对该基片支撑组件移动的升降销组件;当该基片支撑组件位于所述第二位置时,所述升降销组件下端抵靠于所述第二室底部、上端位于所述第一支撑件上方以抬起其上的基片,当该基片支撑组件位于所述第一位置时,所述升降销组件下端悬空、上端位于所述第一支撑件下方。
优选地,所述第二室具有以开闭的方式对所述两个开口进行密封的门阀机构,以使所述第二室可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境。
优选地,所述第一室和第二室各自具有排气装置以独立控制其中的压力,使得所述第一室在真空环境下对其中的基片进行等离子体处理,所述第二室在向所述大气气氛环境传送基片时切换为大气气压环境,在向所述真空处理环境传送基片时切换为真空环境。
优选地,所述第一支撑件具有加热器,用于加热放置于所述第一支撑件上的基片;所述加热器通过一绝热件与所述隔离板隔离。
优选地,所述第一室为祛光刻胶等离子体处理室。
优选地,所述第二支撑件具有上下设置的两层插槽,以分别放置两片基片,其中一层插槽用于放置来自所述大气气氛环境的基片,另一层插槽用于放置经所述第一室处理完毕的基片。
优选地,所述真空锁系统一侧与真空环境的机械手工作腔相连,另一侧与大气气氛环境中的机械手工作腔相连。
优选地,所述真空锁系统为两个,两个所述真空锁系统相邻并行排列且其第一室共用排气装置。
优选地,所述真空环境的机械手工作腔内包括第一机械手和第二机械手,所述第一机械手和第二机械手用于在所述基片支撑组件和所述真空处理环境之间,以及在所述基片支撑组件的第一支撑件和第二支撑件之间传送基片;所述大气气氛环境中的机械手工作腔包括第三机械手和第四机械手,所述第三机械手和所述第四机械手用于在所述第二支撑件和所述大气气氛环境之间传送基片。
优选地,当所述真空锁系统为两个时,所述第一机械手和所述第二机械手均为双臂机械手。
根据本发明的另一方面,还提供了一种基片处理方法,为利用上述真空锁系统所进行的基片处理方法,其包括:
步骤S1:将所述基片支撑组件下降至所述第二位置,将所述真空处理环境处理的基片放置在所述第一支撑件上;
步骤S2:将所述基片支撑组件上升至所述第一位置,通过所述真空锁系统的第一室对放置在其中的经所述真空处理环境处理的基片进行等离子体处理;
步骤S3:将所述基片支撑组件下降至所述第二位置;拾取所述第一支撑件上经所述第一室处理完成的基片;
步骤S4:将所述基片支撑组件上升至所述第一位置,将经所述第一室处理完成的基片通过所述真空锁系统的第二室传送至所述大气气氛环境,通过所述真空锁系统的第二室将来自所述大气气氛环境的另一基片传送至所述真空处理环境。
优选的,所述步骤S1和S3中所述第二室内为真空环境,其中步骤S1中,通过第二机械手将所述真空处理环境处理的基片放置在所述第一支撑件上;步骤S3中,通过第一机械手拾取所述第一支撑件上的经所述第一室处理完成的基片;
步骤S4中将经所述第一室处理完成的基片传送至所述大气气氛环境以及通过所述真空锁系统的第二室将来自所述大气气氛环境的另一基片传送至所述真空处理环境的步骤包括:
通过所述第一机械手将经其已拾取的经所述第一室处理完成的基片放置于所述第二支撑件;
切换所述第二室内为大气压环境,之后通过第三机械手拾取该第二支撑件上的经所述第一室处理完毕的基片并传送至所述大气气氛环境,通过第四机械手将来自所述大气气氛环境的另一未处理基片放置于所述第二支撑件;
切换所述第二室内为真空环境。
优选地,所述真空锁系统为两个,两个所述真空锁系统相邻并行排列且其第一室共用排气装置,所述第一机械手和所述第二机械手均为双臂机械手,以在步骤S1,S3和S4中分别在两个所述真空锁系统的基片支撑组件和所述真空处理环境之间,以及在两个所述基片支撑组件的第一支撑件和第二支撑件之间同步进行基片传送动作。
本发明的有益效果在于通过升降机构的设置使基片支撑组件在位于上部的第一室和位于下部的第二室之间移动,使得机械手无需上升至第一室拾取和传送基片,减小了了机械手在不同高度传送基片的负担,简化了机械手的操作复杂度提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明一实施例的真空锁系统当基片支撑组件位于第二位置时的结构示意图;
图2为本发明一实施例的真空锁系统当基片支撑组件位于第一位置时的结构示意图;
图3a~3e为本发明一实施例基片传送时真空锁系统的结构示意图;
图4为本发明一实施例双真空锁系统的结构示意图;
图5为本发明一实施例双真空锁系统的俯视图;
图6为本发明一实施例基片处理方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂,以下结合说明书附图,对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例,本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
图1和图2是根据本发明一实施例的真空锁系统的剖视图。真空锁系统具有腔室主体10,基片支撑组件20和升降机构30。腔室主体10包括第一室11和第二室12,第一室11与第二室12垂直堆叠在一起。其中,第一室11用于对置于其中的基片进行等离子体处理,例如其可以是从该基片表面移除光刻胶的祛光刻胶等离子体处理室。可以理解的是,第一室11也可以是诸如去除刻蚀残留物的其他等离子体处理室。第一室11内可设置用于输入反应气体的供气装置(如气体喷淋头,未图示)及排气装置112。供气装置可与远程等离子体源连接以将其产生的反应气体的等离子体提供至第一室,或可与RF射频源连接而在第一室11内将反应气体电离为等离子体。第一室11的底部具有与第二室12连通的开口。第二室12用于在相邻的环境之间进行基片交换,其侧壁形成两个开口121和122,其中开口121适于连接至大气气氛环境,如基片存储盒等工厂周遭环境,而开口122适于连接至真空处理环境,如用于对基片进行各类真空处理的真空处理腔。通过对两个开口121和122的密封控制,可以选择性地切换第二室12与真空处理环境或大气气氛环境连通,以在两种不同气压的环境间传送基板。较佳地,第二室12具有门阀机构123和124,门阀机构123和124以开闭的方式分别对两个开口121和122进行密封,以使得第二室12可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境。此外,第二室12还具有排气装置125(如真空泵),用于控制第二室12内的压力切换为大气环境压力或真空环境压力。由于第一室11和第二室12各自具有排气装置以独立控制其中的压力,可实现第一室11在真空环境下对其中的基片进行等离子体处理,第二室12在向大气气氛环境传送基片时切换为大气气压环境,在向真空处理环境传送基片时切换为真空环境。
基片支撑组件20以可升降地方式设置在腔室主体10中。其中,基片支撑组件20包括第一支撑件21、第二支撑件22和隔离板23。第一支撑件21、隔离板23和第二支撑件22自上而下垂直堆叠。第一和第二支撑件21,22均用于承载基片。隔离板23的尺寸要大于第一支撑件21,用于在第一支撑件21置于第一室内时密封第一室11底部与第二室12连通的开口而将第一室11与第二室12隔离。为了进一步改善隔离板23的密封效果,隔离板23优选在其边缘处具有O形密封圈25。由于通过第二室12进行的基片传送,包括传送至大气气氛环境和真空处理环境两个方向的传送,为提高传送效率,在本发明的一较佳实施例中,第二支撑件22具有上下设置的两层插槽221、222,用于分别放置两片基片。其中上层插槽221用于放置来自大气气氛环境、将要传送至真空处理环境的基片,而下层插槽222用于放置经第一室11处理完毕的、将要传送至大气气氛环境的基片或者上层插槽221用于放置经第一室11处理完毕的、将要传送至大气气氛环境的基片,而下层插槽222用于放置来自大气气氛环境、将要传送至真空处理环境的基片。另一方面,由于第一室11对置于其中的基片进行等离子体处理时,需对基片进行加热。因此,在第一支撑件21中设置加热器(未图示),如加热丝,来配合第一室11的等离子体处理对放置于第一支撑件上的基片进行加热。加热器通过一绝热件和隔离板23隔离,防止热量泄漏。
升降机构30用于驱动基片支撑组件20在第一位置(如图1所示)和第二位置(如图2所示)之间移动。具体的,这里所说的第一位置指的是第一支撑件21置于第一室11内、隔离板23将第一室11的底部开口密封、第二支撑件22则位于第二室12内且对应于第二室12的两个开口121和122处;第二位置指的是第一支撑件21位于第二室12内且对应于两个开口121,122处。因此,当基片支撑组件20上升至第一位置时,隔离板23将第一室11与第二室12隔离,第一室11和第二室12分别进行不同的操作,即第一室11对置于其中的基片进行等离子体处理,第二室12则将来自大气气氛环境的基片传送至真空处理环境以及将经第一室11处理的基片传送至大气气氛环境;当第一室11中基片处理完毕后,通过升降机构30的动作使基片支撑组件20下降至第二位置,就可方便地将第二室12内第一支撑件21上的经第一室11处理的基片拾取移出,将经真空处理环境处理的基片放置在第一支撑件21上,实现第一支撑件21上基片的替换。当升降机构30再次升起基片支撑组件20至第一位置时,被替换下来的经第一室11处理的基片放入第二室12中的第二支撑件22内以被传送至大气气氛环境。由于基片传送的过程始终在相同高度(第二室)进行,大大减轻了机械手(或机器人)的运动负担。
请继续参考图1及图2,本实施例中,升降销组件31以穿过隔离板23的方式设置于基片支撑组件上。升降销组件31同样连接至升降机构由其驱动而可相对基片支撑组件20上下移动。升降销组件31具有多个升降销,每个升降销具有水平的支撑部。当基片支撑组件20上升至第一位置时,升降销组件31下端悬空、上端位于第一支撑件21下方,较佳的是抵靠在隔离板23的上表面。当基片支撑组件20位于第二位置时,升降销组件31的下端抵靠于第二室11的底部、上端则位于第一支撑件21上方,其水平的支撑部将第一支撑件21上的基片抬起,以利于基片的传送。
接下来将结合图3a~3e对本发明实施例的真空锁系统进行基片处理的过程加以详细说明,该过程中涉及W1、W2、W3和W4四片基片的处理,其中Wi表示来自大气气氛环境的未处理基片,Wi'表示经真空处理环境处理的基片,Wi″表示经第一室处理的基片,i=1,2,3,4。
真空锁系统一侧连接大气气氛环境,一侧连接真空处理环境。本实施例中,真空锁系统一侧与真空环境的机械手工作腔50相连,另一侧与大气气氛环境中的机械手工作腔40相连。机械手工作腔50可与多个真空处理腔连接,这些真空处理腔用于对经机械手工作腔50传送的基片进行真空处理。机械手工作腔40可与例如大气气氛的基片储存盒连接。真空处理环境的机械手工作腔50内包括第一机械手51和第二机械手52。大气气氛环境的机械手工作腔40内包括第三机械手41和第四机械手42。其中第一机械手51和第二机械手52用于在基片支撑组件20和真空处理环境之间,以及在基片支撑组件20的第一支撑件21和第二支撑件22之间传送基片。第三机械手41和第四机械手43用于在第二支撑件22和大气气氛环境之间传送基片。通过这些机械手配合升降机构30、阀门机构及相应排气装置的操作,可实现所期望的基片传送及处理动作。
首先,请参照图3a,升降机构30将基片支撑组件20下降至第二位置,经第一室11处理完毕的基片W1″置于第二室中。此时,第二室12与真空处理环境间进行基片的传送,因此通过门阀机构123密封开口121,通过门阀机构122打开开口122。通过控制排气装置125使第二室内保持为真空环境。由于此时第一室11不进行等离子体处理,第一支撑件21的加热器不再工作;第一室11的排气装置112可与机械手工作腔112连通,从而通过机械手工作腔50的排气装置52和第二室的排气装置125,实现机械手工作腔50、第一室11和第二室12内达到均衡的真空环境。机械手工作腔50内的第一机械手51从第一支撑件21上拾取基片W1″,然后,第二机械手52将经真空处理环境中处理的基片W2'放置于第一支撑件21上,本实施例中,此时第二支撑件22的上层插槽221上已经放置了另一片来自大气气氛环境的未处理基片W3。
接着,如图3b所示,升降机构30将基片支撑组件上升至第一位置,基片W2'被置于第一室11中进行例如去光刻胶的等离子体处理P。因此,此时第一室11的排气装置112将第一室11内的反应副产物排出并控制其内的真空度,因此不再与机械手工作腔50连通。真空侧第一机械手51将其拾取的已处理基片W1″放置于第二支撑件22的下层插槽222内,第二机械手52则拾取上层插槽221中的未处理基片W3并传送至真空处理环境的相应真空处理室内。
然后,请参照图3c,本步骤中将第二室12内切换为大气环境。具体地,通过门阀机构124密封开口122而隔断第二室12与真空环境的机械手工作腔50的连通;通过门阀机构123密封开口121而隔断第二室12与大气环境的机械手工作腔40的连通,通过第二室的排气装置125通入大气以改变第二室12内的气压,使其为常压。此过程中,机械手工作腔50和第一室11仍保持为真空环境。
请继续参考图3d,本步骤中进行第二室12与大气气氛环境间的基片传送。具体的,门阀机构124仍然密封开口122,门阀机构123打开开口121使得第二室12与大气环境的机械手工作腔40连通。第二室12的排气装置125关闭,不通入或排出气体。第三机械手41拾取第二支撑件22的下层插槽222中的经第一室处理的基片W1″并传送至大气气氛环境如存储盒中,第四机械手42将大气气氛环境中的未处理基片W4置于第二支撑件22的上层插槽221上。
接下来,如图3e所示,将第二室12内切换为真空环境。具体地,通过门阀机构124密封开口124而隔断第二室12与真空环境的机械手工作腔50的连通;通过门阀机构123密封开口121而隔断第二室12与大气环境的机械手工作腔40的连通,通过第二室的排气单元125进行排气以改变第二室12内的气压为真空。此过程中,机械手工作腔50和第一室11仍保持为真空环境。
当图3a~3e所示的各步骤完成后,升降机构30又将基片支撑组件20下降至第二位置,再次进行第二室12与真空处理环境的基片传送(如图3a所示)。
需要说明的是,本发明中第二支撑件的插槽数量以及大气气氛环境的机械手工作腔内的机械手数量可根据实际需求设定。例如在上述实施例中,第二支撑件22具有两个插槽,但在实际应用中,第二支撑件22仅具有一个插槽也足以完成上述基片处理过程。在此情况下,在图3b所示的步骤中,第二机械手52先将第二支撑件22插槽中的未处理基片W3并传送至真空处理环境的相应真空处理室内,然后第一机械手51再将其拾取的已处理基片W1″放置于第二支撑件22的该插槽中。而在图3d所示的步骤中,第三机械手41先拾取第二支撑件22插槽中的经第一室处理的基片W1″并传送至大气气氛环境如存储盒中,然后第四机械手42再将大气气氛环境中的未处理基片W4置于第二支撑件22的该插槽中。
另一方面,当第二支撑件22具有两个插槽时,大气气氛环境的机械手工作腔40内可仅包括一个机械手,在图3d所示步骤中,这一大气气氛环境侧的机械手先将大气气氛环境中的未处理基片W4置于第二支撑件22的上层插槽221上,再拾取第二支撑件22的下层插槽222中的经第一室处理的基片W1″并传送至大气气氛环境如存储盒中。
图4和图5显示为本发明另一实施例的双真空锁系统的剖视图及俯视图。在本实施例中,真空锁系统1的数量为2个,这两个真空锁系统1相邻并行排列。真空处理腔2和两个真空锁系统1耦接至真空机械手工作室50(或基片搬送室)。在本实施例中,真空机械手工作室50具有5个侧边,其中2个相邻侧边分别耦接2个真空锁系统1,剩下3个侧边每个连接一对真空处理腔2。两个真空锁系统1的另一侧经大气环境机械手工作室40连接至基片存储盒。每一个真空锁系统的结构与上述实施例相同,在此不另作赘述。但需特别注意的是,这两个真空锁系统的第一室11共用排气装置112,可采用分离的反应气体分配组成、分离的RF射频源或其他工艺参数,从而两个第一室11相当于形成一个一体的等离子体处理腔。由于共用了一些设备和资源,如排气装置和反应气体等,双真空锁系统能够同时一次处理两片基片,能够有效改善低产能及高生产成本的缺陷。
需要说明的是,对于双真空锁系统,真空环境的机械手工作腔50的第一机械手51和第二机械手52均为双臂机械手,从而可同时传送两片基片。具体的,在图3a所示步骤中,双臂第一机械手51从两个真空锁系统的第一支撑件上同时分别拾取基片W1″,双臂第二机械手52则同时将真空处理环境处理的两片基片W2'分别放置在两个第一支撑件21上。在图3b所示的步骤中,双臂第一机械手51同时将其拾取的基片W1″分别放置于两个第二支撑件22的下层插槽222内,双臂第二机械手52则同时拾取两个上层插槽221中的未处理基片W3并传送至真空处理环境的相应真空处理室内。由此,实现在两个真空锁系统的基片支撑组件和真空处理环境之间,以及在两个基片支撑组件的第一支撑件和第二支撑件之间同步进行基片传送动作。第三机械手41和第四机械手42则可以是单臂或双臂机械手,此处不加以限制。
根据本发明的另一方面,提供了具有上述真空锁系统或双真空锁系统的真空处理系统。真空处理系统除了具有至少一个真空锁系统外,还包括真空环境中的对基片进行处理的至少一个真空处理室(如图5中的真空处理室2)以及在真空环境中与至少一个真空处理室相连的真空传送室或真空机械手工作腔(如图5中的机械手工作腔50)。每一个真空锁系统一侧通过真空机械手工作腔与至少一个真空处理室相连,另一侧通过大气气氛环境中的机械手工作腔与大气气氛环境如基片存储盒相连。
根据本发明的另一方面,提供了一种利用上述单一真空锁系统或双真空锁系统进行的基片处理方法。图3a~图3e显示的是上述真空锁系统对多片基片进行处理的实施例,接下来将结合图6以单一真空锁系统对一片基片处理为例说明本发明的基片处理方法。该基片处理方法包括以下步骤:
步骤S1:将基片支撑组件下降至第二位置,将真空处理环境处理的基片放置在第一支撑件上。本步骤中,通过第二机械手将真空处理环境处理完毕的基片传送到第一支撑件上,以在后续步骤中对该基片进一步进行等离子体处理。本步骤中,通过第二室和第一室的排气装置将第二室和第一室保持在与真空处理环境均衡的真空环境。
步骤S2:将基片支撑组件上升至第一位置,通过真空锁系统的第一室对放置在其中的经真空处理环境处理的基片进行等离子体处理。本步骤中,通过第一室的排气装置将第一室保持在符合工艺条件要求的真空环境,必要时通过基片支撑组件的加热器对基片加热。
步骤S3:将基片支撑组件下降至第二位置;拾取第一支撑件上经第一室处理完成的基片。本步骤中,通过第一机械手进行经第一室处理的基片的拾取动作。此时,通过第二室和第一室保持在真空环境。
步骤S4:将基片支撑组件上升至第一位置,将经第一室处理完成的基片通过第二室传送至大气气氛环境,通过第二室将来自大气气氛环境的另一基片传送至真空处理环境。
步骤S4中将基片支撑组件上升至第一位置后的基片传送步骤包括:
首先,通过第一机械手将经其已拾取的经第一室处理的基片放置于第二支撑件。
然后,切换第二室内为大气压环境,之后通过第三机械手拾取该第二支撑件上的经第一室处理的基片并传送至大气气氛环境,通过第四机械手将来自大气气氛环境的另一未处理基片放置于第二支撑件。
接下来,切换第二室内为真空环境。
优选地,第二支撑件具有上下两层插槽,将来自大气气氛环境的未处理基片放置于第二支撑件的其中一层插槽,将经第一室处理完毕的基片放置于第二支撑件的另一层插槽。
优选地,第二室内的环境切换均包括两个步骤,首先将第二室侧壁的两个开口均密封,进行气体通入或气体排出步骤,之后相应将与大气气氛环境或与真空处理环境连通的开口打开保持另一个开口密封,从而实现第二室内的环境切换。
上述步骤完成了一片基片的处理过程。在实际应用中,如图3a~3e所示,为提高工作效率,多片不同基片同时由真空锁系统及真空处理环境进行处理,因此步骤S1中第二机械手将真空处理环境处理的基片W2'放置在第一支撑件上之前,先要由第一机械手拾取第一支撑件上的另一已经由第一室处理的基片W1″。同样的,在步骤S3中第一机械手拾取基片W2'经第一室处理后的W2″之后,第二机械手将真空处理环境处理的另一基片W3'放置在第一支撑件上。而在步骤S4中,第一机械手继续将拾取的基片W2″传送到第二支撑件的同时,第二机械手也可将第二支撑件上另一来自大气气氛环境的未处理基片W4传送到真空处理环境中。
若利用双真空锁系统进行基片处理,则第一机械手和第二机械手均为双臂机械手,以在上述步骤S1、S3和步骤S4中分别在两个基片支撑组件和真空处理环境之间,以及两个基片支撑组件的第一和第二支撑件之间,进行同步的基片传送动作。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已,并非用以限定本发明,本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰,本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
Claims (15)
1.一种传送基片的真空锁系统,包含:
腔室主体,其包括垂直堆叠的第一室和第二室,其中所述第二室侧壁上形成可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境的两个开口,所述第一室用于对置于其中的基片进行等离子体处理,其具有与所述第二室连通的底部开口;
基片支撑组件,以可升降的方式设置于所述腔室主体中,其包括垂直堆叠的分别用于承载基片的第一支撑件和第二支撑件,以及位于所述第一支撑件和第二支撑件之间的、尺寸大于所述第一支撑件的隔离板;
升降机构,用于驱动所述基片支撑组件在一第一位置和一第二位置之间移动,所述第一位置为所述隔离板密封所述第一室的底部开口、所述第一支撑件置于所述第一室内且所述第二支撑件对应所述第二室侧壁上形成的两个开口处,所述第二位置为所述第一支撑件对应所述第二室侧壁上形成的两个开口处。
2.根据权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,当所述基片支撑组件位于所述第一位置时,通过所述第二室将经所述第一室处理的基片传送至所述大气气氛环境以及将来自所述大气气氛环境的基片传送至所述真空处理环境;当所述基片支撑组件位于所述第二位置时,将所述第一支撑件上完成等离子体处理的基片移出并将经所述真空处理环境处理的基片传送至所述第一支撑件。
3.根据权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,还包括由所述升降机构驱动且可相对该基片支撑组件移动的升降销组件;当该基片支撑组件位于所述第二位置时,所述升降销组件下端抵靠于所述第二室底部、上端位于所述第一支撑件上方以抬起其上的基片,当该基片支撑组件位于所述第一位置时,所述升降销组件下端悬空、上端位于所述第一支撑件下方。
4.根据权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述第二室具有以开闭的方式对所述两个开口进行密封的门阀机构,以使所述第二室可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境。
5.根据权利要求4所述的真空锁系统,其特征在于,所述第一室和第二室各自具有排气装置以独立控制其中的压力,使得所述第一室在真空环境下对其中的基片进行等离子体处理,所述第二室在向所述大气气氛环境传送基片时切换为大气气压环境,在向所述真空处理环境传送基片时切换为真空环境。
6.根据权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述第一支撑件具有加热器,用于加热放置于所述第一支撑件上的基片;所述加热器通过一绝热件与所述隔离板隔离。
7.根据权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述第一室为祛光刻胶等离子体处理室。
8.根据权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述第二支撑件具有上下设置的两层插槽,以分别放置两片基片,其中一层插槽用于放置来自所述大气气氛环境的基片,另一层插槽用于放置经所述第一室处理完毕的基片。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的真空锁系统,其特征在于,所述真空锁系统一侧与真空环境的机械手工作腔相连,另一侧与大气气氛环境中的机械手工作腔相连。
10.根据权利要求9所述的真空锁系统,其特征在于,所述真空锁系统为两个,两个所述真空锁系统相邻并行排列且其第一室共用排气装置。
11.根据权利要求9或10所述的真空锁系统,其特征在于,
所述真空环境的机械手工作腔内包括第一机械手和第二机械手,所述第一机械手和第二机械手用于在所述基片支撑组件和所述真空处理环境之间,以及在所述基片支撑组件的第一支撑件和第二支撑件之间传送基片;
所述大气气氛环境中的机械手工作腔包括第三机械手和第四机械手,所述第三机械手和所述第四机械手用于在所述第二支撑件和所述大气气氛环境之间传送基片。
12.根据权利要求11所述的真空锁系统,其特征在于,当所述真空锁系统为两个时,所述第一机械手和所述第二机械手均为双臂机械手。
13.一种基片处理方法,为利用如权利要求1~8任一项所述的真空锁系统所进行的基片处理方法,其包括:
步骤S1:将所述基片支撑组件下降至所述第二位置,将所述真空处理环境处理的基片放置在所述第一支撑件上;
步骤S2:将所述基片支撑组件上升至所述第一位置,通过所述真空锁系统的第一室对放置在其中的经所述真空处理环境处理的基片进行等离子体处理;
步骤S3:将所述基片支撑组件下降至所述第二位置;拾取所述第一支撑件上经所述第一室处理完成的基片传送至所述第二支撑件;
步骤S4:将所述基片支撑组件上升至所述第一位置,将经所述第一室处理完成的基片通过所述真空锁系统的第二室传送至所述大气气氛环境,通过所述真空锁系统的第二室将来自所述大气气氛环境的另一基片传送至所述真空处理环境。
14.根据权利要求13所述的基片处理方法,其特征在于,
所述步骤S1和S3中所述第二室内为真空环境,其中步骤S1中,通过第二机械手将所述真空处理环境处理的基片放置在所述第一支撑件上;步骤S3中,通过第一机械手拾取所述第一支撑件上的经所述第一室处理完成的基片;
步骤S4中将经所述第一室处理完成的基片传送至所述大气气氛环境以及通过所述真空锁系统的第二室将来自所述大气气氛环境的另一基片传送至所述真空处理环境的步骤包括:
通过所述第一机械手将经其已拾取的经所述第一室处理完成的基片放置于所述第二支撑件;
切换所述第二室内为大气压环境,之后通过第三机械手拾取该第二支撑件上的经所述第一室处理完毕的基片并传送至所述大气气氛环境,通过第四机械手将来自所述大气气氛环境的另一未处理基片放置于所述第二支撑件;
切换所述第二室内为真空环境。
15.根据权利要求14所述的基片处理方法,其特征在于,所述真空锁系统为两个,两个所述真空锁系统相邻并行排列且其第一室共用排气装置,所述第一机械手和所述第二机械手均为双臂机械手,以在步骤S1,S3和S4中分别在两个所述真空锁系统的基片支撑组件和所述真空处理环境之间,以及在两个所述基片支撑组件的第一支撑件和第二支撑件之间同步进行基片传送动作。
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