CN105826218B - 半导体工艺设备 - Google Patents

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Abstract

一种半导体工艺设备。提供了一种用于处理基板的系统，所述系统包括第一平面电动机、基板载件、第一处理腔室以及第一升降器。第一平面电动机包括沿第一水平方向设置的第一线圈布置、平行于第一水平方向的顶表面、第一侧和第二侧。基板载件具有平行于第一水平方向的基板支撑表面。第一处理腔室具有用于接收设置在基板载件上的基板的开口。第一升降器包括第二平面电动机，所述第二平面电动机具有沿第一水平方向设置的第二线圈布置。第二平面电动机的顶表面平行于第一水平方向。第一升降器配置成用于在第一竖直位置与第二竖直位置之间移动第二平面电动机的顶表面。

Description

半导体工艺设备
技术领域
本文公开的实施例总体涉及用于传递半导体基板的半导体工艺设备。
背景技术
半导体器件是典型地使用许多工艺腔室而形成在半导体基板上的，其中，每一个工艺腔室用于完成用于形成半导体器件(诸如，存储器芯片)的各种步骤(例如，沉积)中的一个或多个步骤。基板传递系统典型地用于在工艺腔室中的每一个腔室之间移动基板。工艺腔室以及基板传递系统各自可保持在真空下。用于基板传递系统的两种常见的布置包括群集布置和直线布置。
使用群集布置的基板传递系统包括由不同的工艺腔室围绕的中央区域。中央区域可连接到负载锁定腔室，以便当供应基板且从基板传递系统中移除基板时在基板传递系统内维持真空环境。中央区域或传递腔室还典型地包括固定的机器人，所述固定的机器人围绕中心轴旋转，以便往返于负载锁定腔室以及在工艺腔室之间移动基板。由于需要机器人在所述机器人的手臂不干扰机器人所驻留在的中央区域腔室的壁的情况下旋转并延伸到工艺腔室中，常规的机器人通常限于每次仅传递一个或两个基板，并且可能导致中央区域的占位面积(footprint)过大。这些类型的常规的机器人也可能是颗粒的来源，这是不期望的。
使用直线布置的基板传递系统典型地包括传送装置，所述传送装置具有矩形顶表面，并且工艺腔室在传送装置的一侧或相对的诸侧上。传送装置可连接到负载锁定腔室，以便当供应基板并且从基板传递系统中移除基板时在基板传递系统内维持真空环境。一个或多个机器人可定位在工艺腔室中的每一个工艺腔室附近以在传送装置与工艺腔室之间传递基板。在这些直线型基板传递系统中使用的传送装置可能是颗粒生成的源，并且需要定期和有关的维护活动以确保传送装置正在正确地执行。此外，传送装置可能每次仅在一个方向上移动，这可能限制基板在传送装置上的运动，从而降低了产量。
因此，对于具有减少的颗粒生成和占位面积以及增加的产量的改进的基板传递系统具有需求。
发明内容
本公开的实施例总体上提供了用于处理基板的系统。在一个实施例中，所述系统包括第一平面电动机、基板载件、第一处理腔室和第一升降器。第一平面电动机包括沿第一水平方向设置的第一线圈布置、与第一水平方向平行的顶表面、第一侧、第二侧、第一端以及第二端。基板载件具有与第一水平方向平行的基板支撑表面，并且基板载件设置在顶表面上方。第一处理腔室具有设置在第一平面电动机的第一侧上的开口，且所述开口配置成用于接收设置在基板载件的基板支撑表面上的基板。第一升降器包括第二平面电动机，所述第二平面电动机具有沿第一水平方向设置的第二线圈布置。第二平面电动机的顶表面平行于第一水平方向。第一升降器进一步包括第一端和第二端。第一升降器配置成用于在第一竖直位置与第二竖直位置之间移动第二平面电动机的顶表面。当第一升降器处于第一竖直位置时，第一平面电动机的顶表面与第二平面电动机的顶表面基本上共面。
在另一实施例中，提供了一种用于处理基板的系统，所述系统包括第一平面电动机、多个基板载件以及多个工艺站。第一平面电动机包括沿第一水平方向设置的第一线圈布置以及与第一水平方向平行的顶表面。多个基板载件各自都具有平行于第一水平方向的基板支撑表面。每一个基板载件都配置成用于支撑基板，并且每一个基板载件设置在顶表面上方。多个工艺站围绕第一平面电动机而设置，并且每一个工艺站都包括工艺腔室和传递支撑件。传递支撑件包括配置成用于在工艺腔室外部的第一传递位置与工艺腔室内部的第二传递位置之间移动基板的部分。
在另一实施例中，提供了一种用于处理基板的系统，所述系统包括第一平面电动机、第二平面电动机、基板载件以及多个工艺腔室。第一平面电动机包括跨第一平面设置的第一线圈布置。第一平面电动机包括第一表面、第一端和第二端。第二平面电动机包括跨第二平面设置的第二线圈布置。第二平面电动机包括第二表面、第一端和第二端。第一平面基本上垂直于第二平面。基板载件包括基座和支撑表面。基板载件进一步包括在基座中以第一磁体布置来设置的第一组多个磁体。第一磁体布置基本上平行于基板载件的支撑表面来对准。基板载件进一步包括在基座中以第二磁体布置来设置的第二组多个磁体。第二磁体布置基本上垂直于第一磁体布置来对准。所述多个工艺腔室跨第三平面而设置，并且所述第三平面基本上垂直于第一平面。
在另一实施例中，提供了一种用于在基板传递系统中移动基板的方法。所述方法包括以下步骤：将基板放置在基板载件的基板支撑表面上；通过调整由第一平面电动机中的线圈生成的磁场，在第一平面电动机的顶表面上方使基板载件悬浮并移动所述基板载件；以及通过调整由第一平面电动机中的线圈生成的磁场，使基板载件的基板支撑表面悬浮并将基板载件的基板支撑表面移动到第一工艺腔室中，其中，所述基板放置在第一工艺腔室中。
在另一实施例中，提供了一种用于在基板传递系统中移动基板的方法。所述方法包括以下步骤：(a)通过调整由一个或多个平面电动机中的线圈生成的磁场，在所述一个或多个平面电动机的顶表面上方的环路中使多个基板载件悬浮并移动所述多个基板载件，其中，所述基板设置在第一基板载件的基板支撑表面上；(b)通过将由一个或多个平面电动机中的线圈中的每一个线圈生成的磁场保持为基本上恒定，在环路上的多个传递位置处停止多个基板载件达延迟期，每一个传递位置设置成用于将基板从基板载件传递到腔室，其中，在不同的传递位置处停止每一个基板载件，并且传递位置中的至少两个传递位置定位在多个工艺站处，每一个工艺站都包括工艺腔室和传递支撑件；(c)当在第一基板载件的目的地工艺站处停止第一基板载件时，使用目的地工艺站的传递支撑件将基板从第一基板载件传递至目的地工艺站的工艺腔室；以及(d)重复步骤(a)至步骤(c)。
在另一实施例中，提供了一种用于在基板传递系统中移动基板的方法。所述方法包括以下步骤：将基板放置在基板载件的基板支撑表面上；通过调整由第一平面电动机中的线圈生成的磁场，在第一平面电动机的第一表面上方使基板载件浮动并移动所述基板载件，所述第一平面电动机具有跨水平面设置的第一线圈布置；以及通过调整由第二平面电动机中的线圈生成的磁场，使基板载件的基板支撑表面上的基板悬浮，并且将基板载件的基板支撑表面上的基板从第一竖直位置移动到第二竖直位置，所述第二平面电动机具有面向基板载件的第二表面，其中，所述第二平面电动机具有跨竖直平面设置的第二线圈布置，并且所述基板载件沿从第二表面移位的路径，从第一竖直位置移动到第二竖直位置。
附图说明
因此，为了可详细地理解本公开的上述特征的方式，可参考实施例来获得对上文简要概述的本公开的更特定描述，所述实施例中的一些实施例在附图中示出。然而，应注意的是，附图仅示出本公开的典型实施例，并且因此不将附图视为限制本公开的范围，因为本公开可允许其他同等有效的实施例。
图1是根据一个实施例的、磁悬浮式基板载件的部分侧面剖视图。
图2是根据一个实施例的、使用工艺腔室的群集布置的基板传递系统的俯视图。
图3A是根据一个实施例的、使用工艺腔室的直线布置的基板传递系统的等距视图。
图3B是根据图3A的实施例的基板传递系统的剖面俯视图。
图3C是根据图3A和图3B中所示的实施例的基板传递系统的侧面剖视图。
图3D是在图3A至图3C中所示的实施例中使用的第一平面电动机和第二平面电动机的部分侧面剖视图。
图4是用于移动基板通过图3A至图3C中所示的基板传递系统的工艺流程图。
图5A是根据一个实施例的基板传递系统的俯视图。
图5B是根据图5A的实施例的基板传递系统的部分侧面剖视图。
图6A是用于移动基板通过图5A至图5B中所示的基板传递系统的工艺流程图。
图6B是用于将基板供应至图5A至图5B中所示的基板传递系统中的工艺腔室的工艺流程图。
图6C是用于将基板从图5A至图5B中所示的基板传递系统中的工艺腔室中移除的工艺流程图。
图7A是根据一个实施例的基板传递系统的侧视图。
图7B是根据图7A的实施例的基板传递系统的侧视图。
图7C是将与图7A和图7B的基板传递系统一起使用的基板载件的侧面剖视图。
图8是用于将基板传递至图7A至图7C中所示的基板传递系统中的工艺腔室中的工艺流程图。
为了便于理解，在可能的情况下，已使用共同的词来指定诸图所共有的完全相同的元件。构想了在一个实施例中公开的元件可有益地用于其他实施例而无需特别陈述。
具体实施方式
本公开总体涉及用于在工艺腔室之间传递半导体基板的半导体工艺设备。更具体而言，本文公开的实施例涉及用于使用传送装置在工艺腔室之间传递半导体基板的系统，所述传送装置采用一个或多个磁悬浮元件。
使用磁悬浮在工艺腔室之间输送基板提供了许多优点。首先，磁悬浮实现了具有减小的占位面积的设计，因为在一些实施例中，可移除典型地用于将基板传递进和传递出工艺腔室的机器人。减小基板传递系统的占位面积可减少基板传递系统的资本成本以及系统的操作和维护成本，并且减少与工具将在半导体工厂中占据的占位面积相关联的成本。
其次，与具有移动部件和真空相容油脂的机械系统相比，当使用磁悬浮装置来输送基板时，将生成更少的颗粒和更少的污染，所述机械系统可能在真空环境中生成颗粒和放气。例如，中央传送装置为了在工艺腔室之间输送基板的运动可能从传送装置相对于所述传送装置的支撑元件之间运动中生成颗粒，并且从基板与传送装置之间的接触中生成颗粒。所生成的颗粒和污染可能不利地影响产品质量，并且在一些情况下降低生产良率。
另一方面，使用磁悬浮装置将使基板载件与基板传递系统的其余部分之间的接触量最小化。参见图1，示出了使用磁悬浮的基板传递系统100的部分侧面剖视图。基板传递系统100包括基板载件110，所述基板载件110具有基座111和基板支撑表面112。基座111包括多个磁体114。在一些配置中，多个磁体114可布置成使得所述多个磁体形成海尔贝克(Halbach)阵列或其他类似的配置。基板50可放置在基板载件110的基板支撑表面112上。基板载件110可在基板传递系统100内的不同的工艺腔室(未示出)之间以及往返于负载锁定腔室(未示出)输送基板50，所述负载锁定腔室用于供应基板以及从基板传递系统100中移除基板。基板载件110可由诸如铝的非磁性材料形成。在基板传递系统100的一些配置中，将支撑基板载件110的材料选择为包括也可承受高处理温度的材料是有益的。在一个示例中，基板载件110由陶瓷材料(例如，氧化铝、石英、氧化锆，等等)制成。在一些情况下，能以导电涂层涂覆基板载件110以解决在基板传递系统100内的处理期间的基板载件110中的任何电荷积聚问题，这将在下文中讨论。
基板传递系统100进一步包括平面电动机115，所述平面电动机115具有设置在板件125下方的线圈布置120，所述板件125诸如包含非磁性材料的板件，例如，铝板件。板件125将线圈布置120与基板传递系统100的内部体积分开，同时允许由线圈布置120产生的磁场使用多个磁体114来与基板载件110的位置相互作用并控制基板载件110的位置。至线圈布置120中的每一个线圈的控制器75和功率连接件(未示出)可用于调整由每一个线圈生成的磁场。在一些实施例中，每一个线圈可与线圈布置120中的其他线圈分开第一距离121，以便提供对悬浮的基板载件110相对于平面电动机115的运动和取向的一致的控制。在基板载件110的基座111中的多个磁体114可以是永久磁体的阵列或矩阵，所述永久磁体的阵列或矩阵以相对于线圈布置120的互补的布置来定位。永久磁体的阵列或矩阵以及线圈布置120可在XY平面中以互补的取向排成阵列。在一个示例中，线圈布置120内的多个单独的线圈120A被缠绕，使得当施加功率至所述线圈时所生成的磁场与由在磁体114中的每一个磁体内发现的永久磁体建立的所生成磁场相互作用。可使用基板载件110中的特定图案的磁体114来控制基板载件110相对于固定的线圈布置120的运动和取向。多个单独的线圈120A可设计成具有在图1中Z轴方向上的横截面，所述横截面为圆形、正方形、矩形、椭圆形或其他形状。
此外，在一些实施例中，多个传感器可设置在平面电动机115或其他适当位置中以检测基板传递系统100中的基板载件110的位置。例如，在一个实施例中，多个霍尔效应传感器或磁性编码器可定位在平面电动机115中的各个位置处以检测基板载件110的三维位置。传感器可连接到控制器75以将对基板载件110的位置的反馈提供至控制器75。控制器75可使用来自反馈控制环路中的传感器的信号，以便在需要时对提供至不同的单独的线圈120A的功率等级进行调整，使得可改变或维持基板载件110的位置。
本公开中描述的以下实施例中的许多实施例使用与图1中所示的那些特征类似或相同的特征(诸如，线圈布置120)以定位基板载件110。这些特征允许基板载件在与基板传递系统的其他部分几乎不接触或不接触的情况下贯穿基板传递系统移动，这使颗粒生成最小化。
用于工艺腔室的群集布置的示例性基板传递系统
图2是根据本公开的一个实施例的工艺腔室201至205的群集布置的基板传递系统200的俯视图。基板传递系统200包括中央平面电动机215，所述中央平面电动机215由工艺腔室201至205围绕。基板传递系统200可进一步包括外壳211，以在操作期间在基板传递系统200的内部中包含真空。基板传递系统200还包括如上所述的控制器75。
平面电动机215可包括与在基板传递系统100中使用的线圈布置120类似的线圈布置。此外，在基板传递系统100中使用的多个基板载件110可用于基板传递系统200中，以将基板50输送至不同工艺腔室201至205。因此，由在X-Y平面中排成阵列的平面电动机215中的线圈(未示出)生成的磁场可用于移动并控制基板载件110在基板传递系统200中的位置和取向。
平面电动机215中的线圈可用于在X-Y平面内同时移动基板载件110中的每一个基板载件。例如，在一种方法中，控制器75可用于调整由平面电动机215中的线圈生成的磁场，使得基板载件110中的每一个基板载件可沿平面电动机215的外边缘216移动，并且随后在工艺腔室201至205中的一个工艺腔室处停止，以便向那个工艺腔室或从那个工艺腔室传送基板。
在另一方法中，基板载件110中的每一个基板载件能以随机运动的方式独立地受控制。例如，一个基板载件110可采用跨平面电动机215的中心的路径，将基板50从工艺腔室202传递至工艺腔室205。同时，另一基板载件110可采用沿平面电动机215的外边缘216的路径，将另一基板50从工艺腔室204传递至工艺腔室203，而另一基板载件110可在工艺腔室201前方的固定的位置处保持是悬浮的。为了实现对不同的基板载件110的随机运动控制，可在不同的基板载件110之间维持最小距离，使得控制一个基板载件110的位置的线圈不干扰对另一基板载件110的控制。例如，控制器75可在基板载件110中的每一个基板载件之间维持最小数量的线圈，诸如，在基板载件110之间的最接近点处的每一个基板载件110之间保持至少一个线圈或两个线圈，或甚至至少三个线圈、四个或五个线圈。
使用竖直的提升器的示例性基板传递系统
图3A是根据一个实施例的基板传递系统300的等距视图。图3B是沿图3A的线3B获取的基板传递系统300的剖面俯视图。图3C是沿图3A的线3C获取的基板传递系统300的侧面剖视图。基板传递系统300包括第一平面电动机310、具有第二平面电动机321的第一升降器320、第三平面电动机330、具有第四平面电动机341的第二升降器340、多个工艺腔室303以及如上所述的控制器75。图3B是当第一升降器320和第二升降器340处于降低的位置(即，Z轴方向上的最低位置)时从第三平面电动机330的下方看的俯视图。此外，图3C示出为不具有工艺腔室303，以免使附图过于混淆。在图3D中示出一些工艺腔室303中的一些工艺腔室的侧视图。
参见图3A至图3C，基板传递系统300包括外壳304以在基板传递系统300的内部391中包含真空。基板传递系统300进一步包括第一平面电动机310，所述第一平面电动机310具有第一侧315、第二侧316、第一端317以及第二端318。第一平面电动机310包括设置在X-Y平面中的阵列中的第一线圈布置312。第一平面电动机310的顶表面314平行于X-Y平面。
基板传递系统300进一步包括如上所述的基板载件110。尽管在图3A和图3B中仅示出一个基板载件110，但是可在基板传递系统300中同时使用许多基板载件110。每一个基板载件110配置成用于支撑基板50。基板载件110的基板支撑表面112平行于X-Y平面。可由控制器75和功率连接件(未示出)激励第一线圈布置312中的多个单独的线圈(未示出)以生成磁场，从而在顶表面314上方移动基板载件110并使基板载件110悬浮。当基板载件110被磁性地悬浮时，基板载件110被设置在顶表面314上方。多个磁体114按相对于第一线圈布置312互补的方式来定位。如本文中所使用，互补的布置意味着可利用不同的功率等级选择性地激励和去激励平面电动机的线圈布置中的线圈，从而在所述平面电动机的顶表面上方使基板载件悬浮并输送所述基板载件。
在一些实施例中，基板传递系统300进一步包括设置在第一平面电动机310的第一侧315上的第一工艺腔室布置301。第二工艺腔室布置302可设置在第一平面电动机310的第二侧316上。第一和第二工艺腔室布置301、302各自包括多个工艺腔室303。每一个工艺腔室303可包括开口309(见图3D)，所述开口配置成用于接收设置在基板载件110的基板支撑表面112上的基板50。在处理期间，由门308覆盖开口309。尽管多个工艺腔室303在图3B中示出为是相同的，但是每一个工艺腔室可与其他工艺腔室不同。在一些实施例中，基板传递系统300可包含多个工艺腔室对303A，每一个工艺腔室对包括两个工艺腔室303。在一个示例中，工艺腔室对303A各自都是可从加利福尼亚州的圣克拉拉市的应用材料公司获得的
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腔室。也可在基板传递系统300中包括一个或多个负载锁定腔室307，从而允许往返于基板传递系统300的内部391传递基板50。负载锁定腔室307可附加地连接到工厂接口390。
在一些处理序列中，也使用不同的基板载件110，以基板50来加载工艺腔室对303A内的相邻的工艺腔室303，使得可同时处理两个基板50。在一个示例中，在工艺腔室对303A中执行的工艺可包括等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺(例如，PECVD电介质沉积工艺)、蚀刻工艺或其他有用的半导体器件形成工艺。人们将注意到，在处理期间生成等离子体，使用静电夹盘，和/或将使基板偏置的工艺可能在基板50中生成并陷捕大量电荷，随后，在工艺序列400的基板传递步骤期期间，所述基板被传递至基板载件110。此外，人们相信，由线圈120在基板载件110内产生的感应场也可能在由电介质材料形成的基板载件110的相对表面上生成固定的电荷(即，在基板载件的一个面上的正电荷以及在相对面上的负电荷)。由于基板载件110因磁悬浮元件的使用而通常将不接触基板传递系统100的任何表面或部件，且由此陷捕的电荷没有接地路径，因此基板载件110中被陷捕的电荷将无限期地保持，或者直到所生成的电荷变得足够大以产生接地电弧，或被陷捕的电荷例如通过基板载件110不期望地撞到壁而变得意外地放电为止。由于在基板载件110中被陷捕的电荷可能不期望地将在基板传递系统100内发现的带电粒子吸引至基板载件110(所述带电粒子随后可能被传递至基板50)，因此在工艺序列400期间执行的基板传递步骤之前或期间使此被陷捕的电荷放电是有益的。在一些实施例中，接地带、柔性导电线元件或其他导电接地元件可电耦接至系统中的接地表面或至基板载件110的部分，使得所述接地带、柔性线元件或其他接地元件的相对端可在基板传递系统100内的各个点或位置处形成接地路径。在一个示例中，具有接地弯曲部(flexure)326的接地区域325(见图3D)可被包括在升降器320上，所述升降器320可经定位以当基板载件进入或离开升降器320时来接触基板载件110的表面。也可在基板传递系统300中的其他位置处包括接地弯曲部326，所述其他位置诸如，在第二升降器340上或在第一平面电动机310上。此外，基板传递系统300可包括用于将电荷从基板载件110中去除的多个接地弯曲部326或其他接地装置。另外，在本公开中描述的其他基板传递系统也可包括诸如接地弯曲部326之类的接地装置，从而去除在那些基板传递系统中使用的基板载件上的电荷。
基板传递系统300进一步包括第一升降器320，所述第一升降器320具有定位在所述第一升降器320的顶部的第二平面电动机321。第二平面电动机321具有第一端327和第二端328。第二平面电动机321包括沿X-Y平面设置的第二线圈布置322。第二平面电动机321的顶表面324平行于X-Y平面。第一升降器320配置成用于在第一竖直位置351(图3C)与第二竖直位置352(图3C)之间移动第二平面电动机321的顶表面324。当第一升降器320处于第一竖直位置351时，第一平面电动机310的顶表面314与第二平面电动机321的顶表面324基本上共面。
基板传递系统300进一步包括具有第一端337和第二端338的第三平面电动机330。第三平面电动机330包括沿X-Y平面设置的第三线圈布置332。第三平面电动机330的顶表面334平行于X-Y平面。第一平面电动机310的顶表面314位于第一竖直位置351处，并且第三平面电动机330的顶表面334位于第二竖直位置352处。在此，第一平面电动机310示出为在第三平面电动机330下方，但是在一些实施例中，第三平面电动机330可设置在第一平面电动机310下方，从而允许基板载件110在第一平面电动机310下方返回到负载锁定腔室307(+X轴方向)。当第二平面电动机321的顶表面324处于第二竖直位置352时，第三平面电动机330的顶表面334与第二平面电动机321的顶表面324基本上共面。
基板传递系统300进一步包括具有第四平面电动机341的第二升降器340。第四平面电动机341具有第一端347和相对的第二端348。第四平面电动机341包括沿X-Y平面设置的第四线圈布置342。第四平面电动机341的顶表面344平行于X-Y平面。第二升降器340配置成用于在第一竖直位置351与第二竖直位置352之间移动第二升降器340的顶表面344。当第四平面电动机341的顶表面344处于第一竖直位置351时，第一平面电动机310的顶表面314与第四平面电动机341的顶表面344基本上共面。当第四平面电动机341的顶表面344处于第二竖直位置352时，第三平面电动机330的顶表面334与第四平面电动机341的顶表面344基本上共面。
基板载件110中的多个磁体114(图1)也以相对于第二、第三和第四线圈布置322、332和342互补的布置来定位。与上文所讨论的类似，线圈布置322、332和342内的单个的线圈被缠绕，使得当功率施加到所述线圈时所生成的磁场与由磁体114生成的磁场相互作用。
图3D是在图3A和图3B中所示的配置中使用的第一平面电动机310和第二平面电动机321的部分侧面剖视图。第一线圈布置312包括第一线圈3121和第二线圈3122，并且第二线圈布置322包括第三线圈3223，其中，当第一升降器320处于第一竖直位置351时，第二线圈3122和第三线圈3223各自与第一线圈3121相距第一距离306。第一距离306可以是从约0.1英寸至约1.2英寸，诸如，从约0.25英寸至约0.6英寸。使第二线圈3122和第三线圈3223各自与第一线圈3121相距相同的距离允许基板载件110从第一平面电动机310上方到第二平面电动机321上方进行平滑的过渡。第四线圈3224也与第三线圈3223相距第一距离。尽管未示出，但是也可类似地布置在其他平面电动机330、341中的线圈以确保当基板载件110从第二平面电动机321移动到第三平面电动机330，从第三平面电动机330移动到第四平面电动机341，以及从第四平面电动机341移动到第一平面电动机310时的平滑的过渡。
参见图3A至图3C以及图4，描述了用于移动基板50通过基板传递系统300的工艺序列400。尽管结合对图3A至图3C的系统的参考描述了所述方法，但是本领域技术人员将理解，配置成以任何顺序执行方法步骤的任何基板传递系统在本文所公开的实施例的范围内。工艺序列400可由可控制设备的控制器75来执行，所述设备诸如，供应至平面电动机310、321、330和341中的线圈的电源、升降器320、340、工艺腔室303上的门308，等等。在一些实施例中，在工艺序列400内执行的传递工艺(在内部391内执行)在亚大气压力(例如，真空)环境中或含有惰性气体的大气压力环境中执行。
在框402处，基板50被放置在基板载件110的基板支撑表面112上。当基板载件110定位在第二升降器340的第四平面电动机341上方时，当例如第二升降器定位在第二竖直位置352时，基板50可被放置在基板载件110上。在一个实施例中，在负载锁定腔室307中的一个负载锁定腔室中的机器人(未示出)将基板50从负载锁定腔室307的一个负载锁定腔室传递至基板载件110的基板支撑表面112。如果基板载件110位于第四平面电动机341上方，则基板载件110被悬浮和移动，使得通过调整由第四平面电动机341和第一平面电动机310中的线圈生成的磁场而使所述基板载件110位于第一平面电动机310的顶表面314上方。如本文中所使用，被悬浮和移动是指将基板载件放置或维持在悬浮的状态，并且随后移动处于悬浮状态的基板载件。
在框404处，基板载件110被悬浮和移动，使得通过调整由第一平面电动机310中的线圈生成的磁场而使所述基板载件110位于第一平面电动机310的顶表面314上方。
在框406处，基板载件110和所述基板载件110上的基板50被悬浮和移动至目的地工艺腔室(第一工艺腔室)以将基板50放置在目的地工艺腔室中。在基板进入目的地工艺腔室之前，所述目的地工艺腔室的门308被打开。工艺腔室的门308配置成用于允许当所述们308被打开时对基板50的传递。通过调整由第一平面电动机310中的线圈生成的磁场，基板载件110的基板支撑表面112被移动至目的地工艺腔室中。在一个实施例中，通过使用在目的地工艺腔室内可移动的升举销(未示出)而从基板载件110中移除基板50。
在框408处，从目的地工艺腔室中移除基板载件110，并且关闭至目的地工艺腔室的门308。
在框410处，对目的地工艺腔室303内的基板50执行工艺，诸如，沉积工艺。
在框412处，基板载件110进入目的地工艺腔室，并且诸如通过使用如上所述的升举销将基板50放置在基板载件110的基板支撑表面112上。可使用相同的基板载件110或不同的基板载件110。例如，在一个实施例中，可使用定位在第一平面电动机310上方的最接近的空基板载件110。通过调整由第一平面电动机310中的线圈生成的磁场以使基板载件110悬浮并移动基板载件110而将基板载件110和所述基板载件110上的基板50从目的地工艺腔室中移除。
在判定操作414处，控制器75判定是否将在工艺腔室303中的一个工艺腔室中进行对基板50的附加处理。如果将在工艺腔室303中的一个腔室中进行对基板50的附加处理，则以框404开始重复如上所述的框以允许基板50在下一个目的地工艺腔室中被处理。框404至414可重复如所需的许多次。如果没有附加的处理将在工艺腔室303中的一个腔室中进行，则工艺序列400继续进行至框416。
在框416处，通过调整由第一平面电动机310和第二平面电动机321中的线圈生成的磁场，基板载件110和所述基板载件110的基板支撑表面112上的基板50被悬浮，并且从第一平面电动机310的顶表面314上方的位置处被移动至第二平面电动机321的顶表面324上方的位置处。第二平面电动机321耦接至第一升降器320，并且在框416期间，第二平面电动机321的顶表面324处于第一竖直位置351。
在框418处，通过使用第一升降器320，第二平面电动机321的顶表面324从第一竖直位置351被移动到第二竖直位置352。
在框420处，通过调整由第二平面电动机321和第三平面电动机330中的线圈生成的磁场，基板载件110和所述基板载件110的基板支撑表面112上的基板50被悬浮，并且从第二平面电动机321的顶表面314上方的位置处被移动至第三平面电动机330的顶表面334上方的位置处。在框420期间，第三平面电动机330的顶表面334设置在第二竖直位置352处。
在框422处，通过调整由第三平面电动机330和第四平面电动机341中的线圈生成的磁场，基板载件110和所述基板载件110的基板支撑表面112上的基板50被悬浮，并且从第三平面电动机330的顶表面334上方的位置处被移动至第四平面电动机341的顶表面344上方的位置处。第四平面电动机341耦接至第二升降器340，并且在框422期间，第四平面电动机341的顶表面344位于第二竖直位置352处。
在框424处，任选地，通过使用第二升降器340，第四平面电动机341的顶表面341从第二竖直位置352被移动至第一竖直位置351。
在框426处，基板50从基板载件110的基板支撑表面112被传递至负载锁定腔室307中的一个负载锁定腔室腔室。在一个实施例中，负载锁定腔室307中的一个负载锁定腔室中的机器人(未示出)将基板50从基板载件110的基板支撑表面112传递至负载锁定腔室307中的一个负载锁定腔室。
基板传递系统300和工艺序列400允许高效地处理基板50，同时使颗粒生成最小化。在不同的竖直位置处使用两个平面电动机310和330以及两个竖直提升器320和340允许基板载件110在一个方向上行进，这使与将在相反的方向上移动的基板载件110之间的任何潜在的干扰最小化，这将增加产量和传递效率。此外，基板传递系统300中的基板载件110可在不接触基板传递系统300内的任何表面的情况下，将基板50直接地从负载锁定腔室307中的一个负载锁定腔室的移动至工艺腔室303中的一个腔室内部，这使颗粒生成最小化并改善了产品质量和器件良率。缺乏除用于将基板50移动至工艺腔室303中的一个工艺腔室中的第一平面电动机310和基板载件110之外的附加的设备也使得能够减少基板传递系统的占位面积，这允许更多的基板在给定的区域内被处理，从而增加了效率。
尽管基板传递系统300和工艺序列400被描述为使用多个平面电动机和升降器来移动基板50通过基板传递系统，但是其他实施例可包括更少的平面电动机(诸如，仅一个平面电动机)以及更少的升降器(诸如，无升降器)。在此类实施例中，基板载件110可在处理之前在第一方向上将基板50从负载锁定腔室输送到工艺腔室中的一个工艺腔室，并且随后在处理之后，在相反方向上将基板50往回输送到所述负载锁定腔室。即使进一步相对于如上所述的基板传递系统300，仅包括一个平面电动机的实施例允许减小基板传递系统的占位面积。
此外，尽管本文中讨论的基板传递系统300和其他基板传递系统被描述为使用诸如第一平面电动机310之类的平面电动机，使用多个线圈以产生磁场以移动基板载件110通过相应的基板传递系统，但是其他设计是可能的。例如，在一些实施例中，与基板载件110类似的基板载件可磁性地耦合至可移动物体，所述可移动物体位于基板传递系统的工艺环境外部的环境中(例如，基板载件所在的真空环境)。传递系统和外部环境可通过含有非磁性材料的壁彼此分开，所述壁用于将这两个区域物理地分开。在一个实施例中，磁车(magnetic cart)可置于外部环境中的轨道中，并且传送装置(conveyor)可用于移动所述磁车。由磁车中的线圈(例如，线圈120)生成的磁场可与设置在基板载件中的互补的磁体布置相互作用以控制基板载件在基板传递系统内的位置。在一个实施例中，基板载件可置于对应的轨道上，使得由轨道例如在两个维度上对准基板载件的运动，并且磁车的运动可导致基板载件在第三个维度(例如，从负载锁定腔室到工艺腔室)上的运动。尽管基板载件和用于所述基板载件的轨道之间的接触可能导致相对于使用平面电动机的基板传递系统的增加的颗粒生成，但是此类基板传递系统的资本成本可能显著地低于使用平面电动机的基板传递系统。此外，使用磁性地耦合至外部的可移动物体的基板载件的基板传递系统(诸如，如上所述的磁车)将导致比使用位于基板载件的环境中的常规的传递设备(例如，传送装置)的基板传递系统显著更少的颗粒生成。
使用工艺站的示例性基板传递系统
图5A是根据一个实施例的基板传递系统500的俯视图。图5B是根据图5A的实施例的基板传递系统500的部分剖面侧视图。参见图5A和图5B，基板传递系统500包括外壳504，用于在基板传递系统500的内部包含真空。基板传递系统500进一步包括第一平面电动机510，所述第一平面电动机510具有沿第一水平方向505设置的第一线圈布置512。第一平面电动机510的顶表面514平行于第一水平方向505。尽管仅使用第一平面电动机510来描述系统500，但是在一些实施例中，可以使用多于一个的平面电动机。基板传递系统500进一步包括如上所述的控制器75。
基板传递系统500进一步包括多个基板载件，所述多个基板载件全部可以是如上所述的基板载件110。每一个基板载件110配置成用于支撑基板50。基板载件110的基板支撑表面112平行于X-Y平面。可由控制器75激励第一线圈布置512以生成磁场，从而使基板载件110在顶表面514上方悬浮。当基板载件110被磁性地悬浮时，所述基板载件110设置在顶表面514上方。设置在基板载件110中的每一个基板载件中的多个磁体114以相对于第一线圈布置512的互补的布置来定位。
基板传递系统500进一步包括围绕第一平面电动机510设置的多个工艺站520。图5A中的虚线指示在基板传递系统500内的一个工艺站520的位置。每一个工艺站520都包括工艺腔室530和传递支撑件540。每一个工艺腔室530可包括开口509(见图5B)，所述开口509配置成用于接收设置在传递支撑件540上的基板50。在处理期间，开口509由门508覆盖。传递支撑件540包括部分541，所述部分541配置成用于在工艺腔室530外部的第一传递位置551与工艺腔室530内部的第二传递位置552之间移动基板50。第一传递位置551通常定位成使得传递支撑件540可从基板载件110拾取基板50，或将基板卸载到基板载件110上，所述基板载件110定位在工艺站520外部。第二传递位置552通常定位成使得传递支撑件540可从工艺腔室530内的基板支撑元件拾取基板50，或可将基板卸载到工艺腔室530内的基板支撑元件上。当不传递基板50时，传递支撑件540也可移动到不活动的位置553。在一个实施例中，每一个传递支撑件540是在第一传递位置551与第二传递位置552之间可旋转的臂。除了旋转运动之外，基板支撑件540还可在竖直方向(Z轴方向)上移动以辅助往返于基板载件110以及往返于工艺腔室530传递基板50。在一个实施例中，部分541包括端受动器(endeffector)(未示出)以提升基板50远离基板载件110。例如，包括终端受动器的部分541可朝基板载件110的基板支撑表面112旋转，并且随后可提升包括所述端受动器的部分541的竖直位置以围绕基板50的边缘升起基板50，从而将基板50从基板载件110中移除。随后，可旋转传递支撑件540以将基板50放置到工艺站520的工艺腔室530中。可升高工艺腔室530中的升举销(未示出)以将基板50从传递支撑件540中移除。或者，可降低传递支撑件540以将基板50放置到工艺腔室530内的支撑件上。
控制器75可配置成用于通过调整由第一布置512中的线圈生成的磁场而在第一平面电动机510的顶表面514上方移动多个基板载件110。控制器75可进一步配置成用于通过将由第一布置512中的线圈中的每一个线圈生成的磁场保持为基本上恒定而在多个工艺站520处停止多个基板载件110，并且可在不同的工艺站520处停止每一个基板载件110。控制器75可进一步配置成用于在第一平面电动机510的顶表面514上方的环路560中移动每一个基板载件110，其中，环路560通过每一个工艺站520的第一传递位置551。环路560也可通过其他腔室(诸如，负载锁定腔室507)的传递位置。如本文中所使用，环路是指包围中心区域的路径，其中，所述路径可包括或可不包括弯曲部分和/或直线部分。例如，环路可采用常见的形状，诸如，椭圆的形状或矩形形状，或环路可采用不规则的形状。
参见图5A、图5B以及图6A至图6C，描述了用于移动基板50通过基板传递系统500的工艺序列600、620和640。工艺序列600提供了用于在第一平面电动机510上方(例如，围绕如上所述的环路560)移动基板载件110的细节。工艺序列620提供了用于将基板50从基板载件110传递至工艺腔室530的细节。工艺序列640提供了用于将基板50从工艺腔室530传递至基板载件110的细节。尽管结合对图5A和图5B的系统的参照来描述工艺序列600、620、640，但是本领域技术人员将理解，配置成用于以任何顺序来执行方法步骤的任何基板传递系统在本文所公开的实施例的范围内。工艺序列600、620和640中的每一个都可由可控制设备的控制器75来执行，所述设备诸如供应至第一平面电动机510中的线圈的电源、传递支撑件540、工艺腔室530上的门508，等等。
在框602处，控制器75检查全部清除(all clear)状态。全部清除状态可包括各种状态，诸如，无故障、至工艺腔室530的所有的门508(图5B)被关闭或在基板传递系统500中的各种部件的其他有益的状态。控制器75也可检查以查看是否存在移动基板载件110的理由。例如，如果所有的基板载件110都是空的(即，不承载基板50)，并且在每一个工艺站520处存在基板载件110，则移动基板载件110将是不必要的。
在框604处，通过调整由第一平面电动机510中的线圈生成的磁场，多个基板载件110被悬浮，并且沿在第一平面电动机510的顶表面514上方的环路560被移动。每一个基板载件110可能或可能不是正在承载基板50。例如，基板50中的一个基板可设置在第一基板载件110的基板支撑表面112上。在一些实施例中，能以协调的方式同时移动基板载件110，其中，所有的基板载件110可同时开始移动，并且可同时到达下一个传递位置(例如，工艺站520)。此类协调可延伸至打开和关闭工艺腔室530的门508，以及将基板50传递到工艺腔室530中以及传递出工艺腔室530。尽管具有基板载件110之间的协调的运动的选项，但是也可使用基板载件110的独立的运动。例如，如果在特定的基板载件110内检测到故障，则可能有益的是，使有故障的基板载件110悬浮，并且将所述有故障的基板载件110从环路560移动至负载锁定腔室507中的一个负载锁定腔室，并且独立地供应另一基板载件110以填充环路560上的空的传递位置。作为另一示例，可能有益的是，使不同的基板载件110的运动略微交错以减少电流中的浪涌，所述电流中的浪涌可能源自为了产生基板载件110的运动而对不同的线圈进行的同时的激励。
在框606处，通过将由第一平面电动机510中的线圈中的每一个线圈生成的磁场保持为基本上恒定，使多个基板载件110各自在环路560上的工艺站520外部的传递位置551处的悬浮的位置被停止达延迟期。每一个传递位置配置成用于将基板50从基板载件110传递至腔室(例如，工艺腔室530或负载锁定腔室507)。在不同的传递位置551处停止每一个基板载件110。传递位置中的至少两个传递位置被定位在工艺站520处。例如，可在第一工艺站520处停止第一基板载件110。在一些实施例中，环路560上的所有的传递位置都被定位在工艺站520处。在其他实施例中，环路560上的传递位置中的至少一些传递位置包括其他位置，所述其他位置诸如，用于向负载锁定腔室507或从负载锁定腔室507传递基板50的位置。在一些实施例中，可能有在每一个传递位置处被停止的基板载件110。例如，在一个实施例中，如果存在12个传递位置，则可以存在12个基板载件，并且一个基板载件在每一个传递位置处被停止。在其他实施例中，可能存在更多或更少的传递位置，以及更多或更少的基板载件110。
在框608处，控制器等待在框606中开始的延迟期期满。延迟期允许将在工艺站520中的每一个工艺站处执行的工艺序列620和640的时间，从而允许在基板载件110与不同的工艺站的工艺腔室530之间传递基板50。当延迟期期满后，在控制器等待如上所述的全部清除条件时，工艺序列600从框602开始重复。全部清除条件可用于确保最近可能已开始的工艺序列620和640已经完成。
参见图6B，描述了用于将基板50从基板载件110传递至工艺腔室530的工艺序列620。虽然工艺序列600是在系统级别执行的(即，用于基板传递系统500的一种方法)，但是工艺序列620是在工艺站级别执行的(即，用于每一个工艺站520的单独的方法)。
在框622处，控制器75检查用于判定是否将基板50传递至给定的工艺站520的工艺腔室530中的条件。首先，控制器75检查以确保工艺站520处的基板载件110处于被停止的位置。控制器75可通过接收来自基板传递系统500内的传感器或来自启动框606的工艺序列600的状态的数据来检查基板载件110的被停止的位置，所述框606在工艺站520处停止基板载件110。其次，控制器75也检查工艺站520处的基板载件110是否是满的(即，承载基板)。第三，控制器75还检查基板载件110的目的地是否为当前的工艺站520中基板载件110所在的工艺腔室530。第四，控制器检查以确保工艺站520的工艺腔室530准备好接受基板50。如果所有这四个条件都为真，则工艺序列620继续进行至框624。如果这四个条件中的任一条件不为真或相关的故障存在，则工艺序列620保持在框622处。控制器75检查这四个条件的顺序并不重要。
在框624处，打开工艺腔室530的门508。工艺腔室530的门508配置成用于当被打开时允许对基板50的传递。
在框626处，使用工艺站520的传递支撑件540将基板50从基板载件110传递至工艺站520的工艺腔室530。如上所述，传递支撑件540可以是可旋转臂，所述可旋转臂可将基板50从基板载件110中移除，并且将基板50放置到工艺腔室530中。
在框628处，当将传递支撑件540从工艺腔室530中移除时，关闭工艺腔室530的门508。在框628之后，工艺序列620返回至框622以确定何时执行基板50至工艺腔室530中的另一传递。
参见图6C，描述了用于将基板50从工艺腔室530传递至基板载件110的工艺序列640。虽然工艺序列600是在系统级别执行的(即，用于基板传递系统500的一种方法)，但是工艺序列640是在工艺站级别执行的(即，用于每一个工艺站520的单独的方法)。
在框642处，控制器75检查用于判定是否将基板50从给定的工艺站520的工艺腔室530传递至位于工艺站520处的基板载件110的条件。首先，控制器75检查以确保工艺站520处的基板载件110处于被停止的位置。控制器75可通过接收来自基板传递系统500内的传感器或来自启动框606的工艺序列600的状态的数据来检查基板载件110的被停止的位置，所述框606在工艺站520处停止基板载件110。其次，控制器75还检查工艺站520处的基板载件110是否是空的(即，不承载基板)。第三，控制器检查以确保工艺站520的工艺腔室530准备好移除基板50(例如，对工艺腔室530中的基板50执行的工艺是完成的)。如果所有这三个条件为真，则工艺序列640继续进行至框644。如果这三个条件中的任一条件不为真或相关的故障存在，则工艺序列640保持在框642处。控制器75检查这三个条件的顺序并不重要。
在框644处，打开工艺腔室530的门508。工艺腔室530的门配置成用于在被打开时允许对基板50的传递。
在框646处，使用工艺站520的传递支撑件540将基板50从工艺站520的工艺腔室530传递至基板载件110。如上所述，传递支撑件540可以是可旋转臂，所述可旋转臂可将基板50从工艺腔室530中移除，并且将基板50放置到基板载件110上。
在框648处，当将传递支撑件540从工艺腔室530中移除时，关闭工艺腔室530的门508。在框648之后，工艺序列640返回至框642以确定何时执行基板50从工艺腔室530至基板载件110的另一传递。
基板传递系统500和工艺序列600、620和640允许高效地处理基板50。通过将基板载件放置在环路560中的众多或所有的传递位置处，可高效地移动基板50通过基板传递系统500，因为每一个基板载件在上述的延迟期之后移动至下一个传递位置。此外，当完成了处理基板时，特定的基板载件110发送至被完成的基板正在等待的工艺站520通常是不必要的，因为在环路560中可能已有在途中的空的基板载件110。在许多实例中，当基板50完成处理时，将已有在工艺站520处等待的空的基板载件110。例如，在各个时间点处，可能不存在等待被添加到工艺腔室530的基板50。在这些时间点处，每一个基板载件110都是空的，并且空的基板载件可被放置在每一个传递位置处。如果在基板载件110上存在至少一个基板50，则基板载件110可在如上所讨论的延迟期(参见工艺序列600的框606至608)之后移动至下一个传递位置。可调整此延迟期以减少在工艺腔室530中的处理完成之后任何一个基板50保持在所述工艺腔室530中的时间量。
使用传递支撑件540也能够减小基板传递系统500的占位面积，因为将基板载件110旋转至工艺腔室530中是不必要的。此外，使用第一平面电动机510而非传送装置系统允许减少颗粒生成。
用于竖直布置的工艺腔室的示例性基板传递系统
图7A是根据一个实施例的基板传递系统700的侧视图。图7B是在基板传递系统700中使用的处理支架760的侧视图。参见图7A和图7B，基板传递系统700包括第一平面电动机710，所述第一平面电动机710具有跨第一平面设置的第一线圈布置712。第一平面可以是基本上水平的，并且在图7A中示出为X-Y平面。第一平面电动机710包括第一表面714、第一端715以及相对的第二端716。第一表面714平行于X-Y平面。基板传递系统700还包括如上所述的控制器75。
基板传递系统700进一步包括第二平面电动机720，所述第二平面电动机720具有跨第二平面设置的第二线圈布置722。第二平面可以是如图7A中所示的Y-Z平面。第二平面电动机720包括第二表面724、第一端725以及相对的第二端726。第一平面可基本上垂直于第二平面。第二平面电动机720的第二端726面向第一平面电动机710的第一表面714。第二平面电动机720的第二端726与第一平面电动机710的第一表面714之间的间隙在约0.2mm与2mm之间。
基板传递系统700进一步包括处理支架760，所述处理支架760包括跨第三平面设置的多个工艺腔室770，所述第三平面基本上垂直于第一平面。第三平面可以是基本上竖直的。处理支架760通常包含一组或多组竖直地堆叠的处理腔室770，所述处理腔室770适于对基板50执行工艺(例如，沉积处理、蚀刻处理和热处理)。工艺腔室770中的每一个工艺腔室包括开口779，所述开口779允许当工艺腔室770上的门778是打开的时，将基板50传递进或传递出工艺腔室770。尽管仅示出处理支架760，但是在一些实施例中，可在基板传递系统700中包括两个或更多个处理支架。在这些实施例中，附加的处理支架中的一个或多个可设置成使得附加的处理支架中的开口779平行于处理支架760的第三平面(诸如，X-Z平面)。
基板传递系统700进一步包括耦接至第二平面电动机720的致动器730。致动器730可操作以改变第二平面电动机720的第二表面724与多个工艺腔室770之间的距离。基板传递系统700进一步包括外壳(未示出)以在基板传递系统700的内部中包含真空。
图7C是基板载件750的剖面侧视图。基板传递系统700包括基板载件750，所述基板载件750包括基座751以及用于承载基板50的基板支撑表面752。基座751包括设置在第一磁体布置756中的第一组多个磁体755。第一磁体布置756基本上平行于基板支撑表面752而对准。基座751进一步包括设置在第二磁体布置758中的第二组多个磁体757。第二磁体布置758基本上垂直于第一磁体布置756而对准。第二磁体布置758也可相对于X-Z平面和Y-Z平面以非平面布置来布置。在一个示例中，第二磁体布置758可基本上以U形形状来形成，所述U形形状允许围绕Z轴旋转基板载件750，并且基板载件750由此在X-Y平面内。在一些配置中，多个磁体755和757可布置成使得所述多个磁体形成海尔贝克阵列或其他类似的配置。
参见图7A至图7C以及图8，描述了用于将基板50从基板载件750传递至工艺腔室770的方法800。尽管结合对图7A至图7C的系统的参照描述了方法800，但是本领域技术人员将理解，配置成用于以任何顺序执行方法步骤的任何基板传递系统在所公开的实施例的范围内。方法800可由可控制设备的控制器75来执行，所述设备诸如，供应至平面电动机710、720中的线圈的电源、致动器730、工艺腔室770上的门778或基板传递系统700内的其他装置。
在框802处，基板50被放置在基板载件750的基板支撑表面752上。当基板50被放置在基板载件750上时，基板载件750可处于悬浮的位置。在一个示例中，负载锁定腔室中的机器人(未示出)可用于将基板50放置在基板载件750上。在一些情况下，基板载件750可从另一支撑腔室(未示出)(诸如，负载锁定装置)拾取基板。
在框804处，在第一平面电动机710的第一表面714上方使基板载件750悬浮并移动基板载件750。第一平面电动机710包括跨如上所述的X-Y平面设置的第一线圈布置712。通过调整由第一平面电动机710中的线圈生成的磁场来使基板载件750浮动并移动基板载件750。在框804期间，基板载件750被移动至将在相距第二平面电动机720的可操作距离之内，这意味着当基板载件750在可操作距离之内时，第二平面电动机720能以可控的方式来移动基板载件750。
在框806处，通过调整由第二平面电动机720中的线圈生成的磁场，基板载件750的基板支撑表面752上的基板50从第一竖直位置被移动至第二竖直位置。第二平面电动机包括面向基板载件750的第二表面724。第二平面电动机720具有跨如上所述的竖直平面设置的第二线圈布置722。基板载件750沿从第二表面724移位的路径，从第一竖直位置被移动至第二竖直位置。
在框808处，任选地，旋转基板载件750的基板支撑表面752上的基板50远离第二表面724。如果基板载件750支撑基板50的端部不面向工艺腔室770，则使用此旋转。如果在第二平面电动机720的第二表面724与工艺腔室770之间存在其他基板载件750，则此旋转可能是有用的，使得当移动第二平面电动机720时，不传递基板50的基板载件750在下文中所述的框812期间不与工艺腔室770碰撞。否则，诸如当在第二平面电动机720的第二表面724与工艺腔室770之间仅存在一个基板载件750时，可省略此旋转。
在框810处，打开工艺腔室770的门778。工艺腔室770的门778配置成用于允许当被打开时对基板50的传递。
在框812处，通过使用致动器730将第二平面电动机720的第二表面724移动到更接近于第一工艺腔室770，基板载件750的基板支撑表面752上的基板50被移动到指定的工艺腔室770中。来自第二平面电动机720中的线圈的磁场保持基板载件750并将所述基板载件750推向工艺腔室770。例如，通过使用腔室内的升举销，可将基板50从基板载件750中移除。
在框814处，使用致动器730将第二平面电动机720的第二表面724移离第一工艺腔室770，基板载件750被移离工艺腔室770。来自第二平面电动机720中的线圈的磁场将基板载件750拉离工艺腔室770。
在框816处，可关闭至工艺腔室770的门778，从而实现在工艺腔室770中对基板50的处理。
使用具有一组或多组竖直地布置的工艺腔室770的处理支架760允许在较小的区域中放置大数量的工艺腔室770。通过使用第一和/或第二平面电动机710、720以使基板载件750悬浮，从而将基板50传递至工艺腔室770，使基板载件750与基板传递系统700中的其他部件之间的接触最小化，从而减少了颗粒生成。总之，基板传递系统700提供了具有低占位面积和减少的颗粒生成的高效的系统。
虽然前述内容针对本公开的实施例，但是可设计本公开的其他和进一步的实施例而不背离本公开的基本范围，并且本公开的范围由所附权利要求书来确定。

Claims (15)

1.一种用于处理基板的系统，所述系统包含：
第一平面电动机，所述第一平面电动机包含沿第一水平方向设置的第一线圈布置、与所述第一水平方向平行的顶表面、第一侧、第二侧、第一端以及第二端；
基板载件，所述基板载件具有平行于所述第一水平方向的基板支撑表面，其中，所述基板载件被配置成设置在所述第一平面电动机的顶表面上；
第一处理腔室，所述第一处理腔室具有设置在所述第一平面电动机的第一侧上的开口，其中，所述开口配置成用于接收设置在所述基板载件的所述基板支撑表面上的基板；
第一升降器，所述第一升降器包括第二平面电动机，所述第二平面电动机设置在所述第一平面电动机的第二端处，所述第二平面电动机包含沿所述第一水平方向设置的第二线圈布置和平行于所述第一水平方向的顶表面，其中，所述第一升降器配置成用于在第一竖直位置与第二竖直位置之间移动所述第二平面电动机的顶表面，并且其中，当所述第二平面电动机的顶表面处于所述第一竖直位置时，所述第一平面电动机的顶表面与所述第二平面电动机的顶表面基本上共面；
第三平面电动机，所述第三平面电动机包括沿所述第一水平方向设置的第三线圈布置、与所述第一平面电动机的第一端在相同水平位置的第一端、与所述第一平面电动机的第二端在相同水平位置的第二端和平行于所述第一水平方向的顶表面，其中，所述第一平面电动机的顶表面位于所述第一竖直位置处；以及
第二升降器，所述第二升降器包括第四平面电动机，所述第四平面电动机设置在所述第一平面电动机的第一端处，所述第四平面电动机包括沿所述第一水平方向设置的第四线圈布置和平行于所述第一水平方向的顶表面，其中，所述第二升降器被配置成在所述第一竖直位置与所述第二竖直位置之间移动所述第四平面电动机的顶表面，并且其中，当所述第四平面电动机的顶表面处于所述第一竖直位置时，所述第一平面电动机的顶表面与所述第四平面电动机的顶表面基本上共面。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含：
第二处理腔室，所述第二处理腔室具有设置在所述第一平面电动机的第二侧上的开口，其中，所述开口配置成用于接收设置在所述基板载件的所述基板支撑表面上的基板。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一线圈布置包括第一线圈和第二线圈，并且所述第二线圈布置包括第三线圈，其中，当所述第一升降器处于所述第一竖直位置时，所述第二线圈和所述第三线圈各自都与所述第一线圈相距第一距离。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基板载件进一步包含基座，所述基座包括多个磁体，所述多个磁体以相对于所述第一线圈布置互补的布置来定位。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述第三线圈布置以相对于所述基板载件中的所述多个磁体互补的布置来定位。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成沿传送路径悬浮并移动设置在所述基板载件上的基板：
当所述第二升降器处于所述第一竖直位置时，从所述第二升降器的所述第四平面电动机上方的起始点到所述第一平面电动机上方；
当所述第一升降器处于所述第一竖直位置时，从所述第一平面电动机上方到所述第一升降器的所述第二平面电动机上方；
当所述第一升降器处于所述第二竖直位置时，从所述第一升降器的所述第二平面电动机上方到所述第三平面电动机上方；
当所述第二升降器处于所述第二竖直位置时，从所述第三平面电动机上方到所述第四平面电动机上方；以及
当所述第二升降器处于所述第一竖直位置时，回到所述起始点。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述第一升降器和所述第二升降器各自都处于所述第二竖直位置时，所述第二平面电动机的顶表面以及所述第四平面电动机的顶表面与所述第三平面电动机的顶表面基本上共面。
8.一种用于处理基板的系统，所述系统包含：
第一平面电动机，所述第一平面电动机包含沿第一水平方向设置的第一线圈布置以及平行于所述第一水平方向的顶表面；
多个基板载件，每一个基板载件都具有平行于所述第一水平方向的基板支撑表面，其中，每一个基板载件配置成用于支撑基板，并且每一个基板载件设置在所述顶表面上方且包含基座，所述基座包括多个磁体，所述多个磁体以相对于所述第一线圈布置互补的布置来定位；
多个工艺站，所述多个工艺站围绕所述第一平面电动机而设置，每一个工艺站都包含：
工艺腔室；以及
传递支撑件，所述传递支撑件包括配置成用于在所述工艺腔室外部的第一传递位置与所述工艺腔室内部的第二传递位置之间移动基板的部分；以及
控制器，所述控制器被配置用于在所述第一平面电动机的顶表面上方的环路中移动每一个基板载件，其中，所述环路通过每一个工艺站的所述第一传递位置。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，每一个传递支撑件是在所述第一传递位置与所述第二传递位置之间可旋转的臂。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器配置成用于：
通过调整由所述第一线圈布置中的线圈生成的磁场，在所述第一平面电动机的顶表面上方移动所述多个基板载件；以及
通过将所述第一线圈布置中的线圈中的每一个线圈生成的磁场保持为基本上恒定，在所述多个工艺站处停止所述多个基板载件，其中，在不同的工艺站处停止每一个基板载件。
11.一种用于在基板传递系统中移动基板的方法，所述方法包含以下步骤：
将所述基板放置在基板载件的基板支撑表面上；
通过调整由第一平面电动机中的线圈生成的磁场，在所述第一平面电动机的顶表面上方使所述基板载件悬浮并且移动所述基板载件；
通过调整由所述第一平面电动机中的线圈生成的磁场，使所述基板载件的所述基板支撑表面悬浮并将所述基板载件的所述基板支撑表面移动到第一工艺腔室中，其中，所述基板放置在所述第一工艺腔室中；
通过调整由所述第一平面电动机和第二平面电动机中的线圈生成的磁场，使所述基板载件的所述基板支撑表面上的所述基板悬浮，并且将所述基板载件的所述基板支撑表面上的所述基板从所述第一平面电动机的顶表面上方的位置移动到所述第二平面电动机的顶表面上方的位置，其中，所述第二平面电动机耦接至第一升降器，并且所述第二平面电动机的顶表面在第一竖直位置处；
通过使用所述第一升降器将所述第二平面电动机的顶表面从所述第一竖直位置移动到第二竖直位置；
通过调整由所述第二平面电动机和第三平面电动机中的线圈生成的磁场，使所述基板载件的所述基板支撑表面上的所述基板悬浮，并且将所述基板载件的所述基板支撑表面上的所述基板从所述第二平面电动机的顶表面上方的位置移动到所述第三平面电动机的顶表面上方的位置，其中，所述第三平面电动机的顶表面设置在所述第二竖直位置处；
通过调整由所述第三平面电动机和第四平面电动机中的线圈生成的磁场，使所述基板载件的所述基板支撑表面上的所述基板悬浮，并且将所述基板载件的所述基板支撑表面上的所述基板从所述第三平面电动机的顶表面上方的位置移动到所述第四平面电动机的顶表面上方的位置，其中，所述第四平面电动机耦接至第二升降器，并且所述第四平面电动机的顶表面在所述第二竖直位置处；以及
将所述第四平面电动机的顶表面从所述第二竖直位置移动到所述第一竖直位置。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：
通过调整由所述第一平面电动机中的线圈生成的磁场，将所述基板载件和所述基板载件上的所述基板从所述第一工艺腔室中移除。
13.一种用于在基板传递系统中移动基板的方法，所述方法包含以下步骤：
(a)通过调整由一个或多个平面电动机中的线圈生成的磁场，在所述一个或多个平面电动机的顶表面上方的环路中使多个基板载件悬浮并且移动所述多个基板载件，其中，所述基板设置在第一基板载件的基板支撑表面上；
(b)通过将由所述一个或多个平面电动机中的所述线圈中的每一个线圈生成的磁场保持为基本上恒定，在所述环路上的多个传递位置处停止所述多个基板载件达延迟期，每一个传递位置配置成用于将基板从基板载件传递到腔室，其中，在不同的传递位置处停止每一个基板载件，并且所述传递位置中的至少两个传递位置定位在多个工艺站处，每一个工艺站都包括工艺腔室和传递支撑件；
(c)当在所述第一基板载件的目的地工艺站处停止所述第一基板载件时，使用所述目的地工艺站的所述传递支撑件将所述基板从所述第一基板载件传递至所述目的地工艺站的所述工艺腔室；以及
(d)重复步骤(a)至步骤(c)。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：
当在具有准备好将从工艺站的工艺腔室中被去除的、经处理的基板的所述工艺站处停止空的基板载件时，使用所述传递支撑件将所述经处理的基板从所述工艺腔室传递至所述空的基板载件。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，每一个传递支撑件都是可旋转的臂。
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