CN106373907A - 一种真空锁系统及其对基片的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种真空锁系统及其对基片的处理方法,真空锁系统包含腔室主体、设置在腔室主体内的基片转移支撑组件和基片升降组件,腔室主体包含垂直堆叠设置的处理腔和基片转移腔,处理腔对基片进行等离子体处理,基片转移腔可选择性地连接至大气环境或真空处理环境,基片转移支撑组件包含基片支撑装置和基片旋转装置,基片支撑装置上的盘用于放置基片,基片旋转装置实现基片在相邻盘之间的转移,基片升降组件以可升降的方式设置在腔室主体中,带动基片在处理腔和基片转移腔之间移动。本发明可以快速有效地实现多个基片的同时搬送,减轻了机械手的搬送压力,提高了工作效率,增加了产量。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空锁系统及其对基片的处理方法。
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去光刻胶等工艺,通过真空机器人(真空搬送室中的机械手)将已刻蚀的基片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等,再通过机器人将卤素残留物或光刻胶残余移除后的基片传送至工厂介面的晶圆盒。
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片的搬送,而且针对具有多个真空处理腔室的真空处理装置来说,如果要提高真空处理腔室的利用率,无疑会对真空机器人的工作造成很大负担,工作效率和产量都受到了极大限制。
发明内容
本发明提供一种真空锁系统及其对基片的处理方法,可以快速有效地实现多个基片的同时搬送,减轻了机械手的搬送压力,提高了工作效率,增加了产量。
为了达到上述目的,本发明提供一种真空锁系统,包含腔室主体、设置在腔室主体内的基片转移支撑组件和基片升降组件;
所述的腔室主体包含处理腔和基片转移腔;处理腔垂直堆叠在基片转移腔的上部,处理腔的底部具有与基片转移腔连通的开口,该处理腔用于对置于其中的基片进行等离子体处理;基片转移腔可选择性地连接至大气环境或真空处理环境,用于实现大气环境与基片转移腔之间,或者真空处理环境与基片转移腔之间的基片交换转移;
所述的基片转移支撑组件包含基片支撑装置和基片旋转装置;所述的基片支撑装置上包含一个位于处理腔下方的可升降盘、设置在可升降盘一侧的至少一个大气侧固定盘、以及设置在可升降盘另一侧的至少一个真空侧固定盘,基片支撑装置上的盘用于放置基片;所述的基片旋转装置包含固定在基片支撑装置上的旋转轴和连接旋转轴的若干旋转臂,所述的旋转臂可沿旋转轴升降,还可绕旋转轴旋转,实现基片在相邻盘之间的转移;
所述的基片升降组件以可升降的方式设置在腔室主体中,该基片升降组件包含设置在可升降盘下方的隔离板和固定在隔离板的下方的顶升销;所述的隔离板的尺寸大于可升降盘的尺寸,在隔离板与处理腔的接触面上设置有密封圈;
所述的顶升销驱动隔离板和可升降盘在第一位置和第二位置之间移动;所述的第一位置是指可升降盘位于处理腔内,隔离板将处理腔的底部开口密封;所述的第二位置是指可升降盘位于基片转移腔内。
所述的基片转移腔具有形成在侧壁上的大气开口和真空开口,所述的大气开口用于将基片转移腔连接至大气环境,所述的真空开口用于将基片转移腔连接至真空处理环境,所述的大气开口具有大气门阀,以开闭的方式对大气开口进行密封,所述的真空开口具有真空门阀,以开闭的方式对真空开口进行密封,使得基片转移腔可选择性地连接至大气环境或真空处理环境。
所述的处理腔内设置有供气装置和排气装置,可实现处理腔在真空环境下对其中的基片进行等离子体处理。
所述的基片转移腔内设置有排气装置,用于控制将基片转移腔内的压力切换为大气环境压力或真空环境压力。
所述的旋转臂的数量等于基片支撑装置上的可升降盘、大气侧固定盘与真空侧固定盘的数量总和。
在不使用时,该基片旋转装置中的旋转臂位于可升降盘、大气侧固定盘与真空侧固定盘的范围之外,并沿旋转轴下降到底部,与基片支撑装置的表面贴合,在需要对基片进行旋转时,旋转臂旋转,直至每个旋转臂分别位于可升降盘、大气侧固定盘与真空侧固定盘处的基片下方,停止旋转,令旋转臂沿旋转轴上升,将盘上的基片顶起后,旋转臂继续按原方向旋转,直至每个旋转臂分别位于可升降盘、大气侧固定盘与真空侧固定盘的上方,停止旋转,令旋转臂沿旋转轴下降,将基片放置在盘上,旋转臂继续按原方向旋转,直至旋转臂位于可升降盘、大气侧固定盘与真空侧固定盘的范围之外,停止旋转,并沿旋转轴下降到底部。
所述的可升降盘中设置温控模块,对放置于可升降盘上的基片进行加热,温控模块通过一绝热件和隔离板隔离,防止热量泄漏。
本发明还提供一种双真空锁系统,包含两个真空锁系统,所述的两个真空锁系统成镜像对称设置,两个真空锁系统中的基片旋转装置的旋转方向相反。
本发明还提供一种真空处理系统,包含至少一个真空锁系统,每一个真空锁系统的一侧都耦接至真空处理装置,每一个真空锁系统的另一侧都耦接至大气装置;
所述的真空处理装置包含耦接真空锁系统基片转移腔的真空搬送室、以及耦接真空搬送室的若干个真空处理腔;所述的真空搬送室中具有真空机械手;
所述的大气装置包含耦接真空锁系统基片转移腔的大气机械手工作腔、以及耦接大气机械手工作腔的若干基片盒;所述的大气机械手工作腔有具有大气机械手。
真空机械手具有至少一个机械臂,真空机械手的机械臂数量等于真空锁系统的数量;大气机械手具有至少一个机械臂,大气机械手的机械臂数量等于真空锁系统的数量。
本发明还提供一种利用真空锁系统进行基片处理的方法,包含以下步骤:
步骤S1、真空锁系统中的基片转移腔内保持为真空环境,基片升降组件上升至第一位置,可升降盘中经过真空处理环境处理的第一基片在处理腔中进行等离子体处理,此时的大气侧固定盘上放置经过真空锁系统中的处理腔处理后的第二基片,此时的真空侧固定盘上放置来自大气环境的未处理的第三基片;
步骤S2、切换真空锁系统中的基片转移腔内为大气环境,使基片转移腔与大气环境连通,将经过真空锁系统中的处理腔处理后的第二基片从大气侧固定盘上转移到大气环境中,同时将来自于大气环境的未处理的第四基片放置在大气侧固定盘上;
步骤S3、切换真空锁系统中的基片转移腔内为真空环境,使基片转移腔与真空处理环境连通,将真空侧固定盘上的未处理的第三基片转移到真空处理环境中进行处理,并将经过真空处理环境处理的第五基片放置在真空侧固定盘上,基片升降组件下降至第二位置,经过真空锁系统中的处理腔处理的第一基片位于可升降盘上,此时的大气侧固定盘上放置未处理的第四基片,此时的真空侧固定盘上放置经过真空处理环境处理的第五基片;
步骤S4、真空锁系统中的基片转移腔内保持为真空环境,真空锁系统中的基片旋转装置进行基片位置转移,将经过真空锁系统中的处理腔处理的第一基片从可升降盘转移到大气侧固定盘上,将未处理的第四基片从大气侧固定盘转移到真空侧固定盘上,将经过真空处理环境处理的第五基片从真空侧固定盘转移到可升降盘上;
重复步骤S1~步骤S4。
所述的真空锁系统中的基片旋转装置进行基片位置转移包含以下步骤:旋转臂旋转至盘处的基片下方,停止旋转,旋转臂沿旋转轴上升,将盘上的基片顶起,旋转臂继续按原方向旋转,直至旋转臂位于盘上方,停止旋转,旋转臂沿旋转轴下降,将基片放置在盘上,旋转臂继续按原方向旋转,直至旋转臂位于盘范围之外,停止旋转,旋转臂沿旋转轴下降到底部。
通过大气机械手实现基片在大气环境与真空锁系统中的基片转移腔之间的转移;通过真空机械手实现基片在真空处理环境与真空锁系统中的基片转移腔之间的转移。
所述的真空锁系统中的基片转移腔内的环境切换包含:首先将基片转移腔内的大气开口和真空开口均密封,将基片转移腔内的气体排出,然后相应地将基片转移腔内与大气环境或与真空处理环境连通的开口打开并保持另一个开口密封,从而实现基片转移腔内的环境切换。
本发明可以快速有效地实现多个基片的同时搬送,减轻了机械手的搬送压力,提高了工作效率,增加了产量。
附图说明
图1是本发明提供的一种真空锁系统的俯视剖视图。
图2是图1所示的真空锁系统的D-D向剖视图。
图3是图1所示的真空锁系统的E-E向剖视图。
图4是图1所示的真空锁系统的E-E向剖视图。
图5是基片旋转装置的结构示意图。
具体实施方式
以下根据图1~图5,具体说明本发明的较佳实施例。
如图1~图4所示,本发明提供的一种真空锁系统包含腔室主体、设置在腔室主体内的基片转移支撑组件和基片升降组件。
所述的腔室主体包含处理腔11和基片转移腔12,该处理腔11垂直堆叠在基片转移腔12的上部。
所述的处理腔11的底部具有与基片转移腔12连通的开口,该处理腔11用于对置于其中的基片4进行等离子体处理,例如其可以是从该基片4表面移除光刻胶的祛光刻胶等离子体处理室,也可以是诸如去除刻蚀残留物的其他等离子体处理室。处理腔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,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处理腔11,或可与RF射频源连接而在处理腔11内将反应气体电离为等离子体。
所述的基片转移腔12用于在相邻的环境之间进行基片交换,该基片转移腔12具有形成在侧壁上的大气开口121和真空开口122,所述的大气开口121用于将基片转移腔12连接至大气环境,如基片存储盒等工厂周遭环境,所述的真空开口122用于将基片转移腔12连接至真空处理环境,如用于对基片4进行各类真空处理的真空处理腔。所述的大气开口121具有大气门阀123,以开闭的方式对大气开口121进行密封,所述的真空开口122具有真空门阀124,以开闭的方式对真空开口122进行密封,使得基片转移腔12可选择性地连接至大气环境或真空处理环境,以在两种不同气压的环境间传送基片。所述的基片转移腔12还具有排气装置(如真空泵),用于控制将基片转移腔12内的压力切换为大气环境压力或真空环境压力。由于处理腔11和所述的基片转移腔12各自具有排气装置以独立控制其中的压力,可实现处理腔11在真空环境下对其中的基片进行等离子体处理,所述的基片转移腔12在向大气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。
所述的基片转移支撑组件包含基片支撑装置101和基片旋转装置102。
所述的基片支撑装置101上包含一个可升降盘105、设置在可升降盘105一侧的至少一个大气侧固定盘108、以及设置在可升降盘105另一侧的至少一个真空侧固定盘107,所述的可升降盘105位于处理腔11下方,可升降盘105与基片支撑装置101之间具有间隙55(如图3和图4所示),每个大气侧固定盘108、真空侧固定盘107和可升降盘105上都具有基片顶针33(如图3和图4所示),用于悬空支撑一个基片4。
如图5所示,所述的基片旋转装置102包含旋转轴1021和若干旋转臂1022,所述的旋转轴1021固定在基片支撑装置101上,所述的旋转臂1022可绕旋转轴1021旋转,旋转臂1022还可沿旋转轴1021升降。旋转臂1022的数量等于基片支撑装置101上的可升降盘105、大气侧固定盘108与真空侧固定盘107的数量总和。在不使用时,该基片旋转装置102中的旋转臂1022位于可升降盘105、大气侧固定盘108与真空侧固定盘107的范围之外,并下降到底部,与基片支撑装置101的表面贴合,在需要对基片进行旋转时,旋转臂1022沿顺时针或者逆时针方向旋转,直至每个旋转臂1022位于对应的可升降盘105、大气侧固定盘108与真空侧固定盘107处的基片下方,停止旋转,令旋转臂1022沿旋转轴1021上升,将盘上的基片4顶起后,旋转臂1022继续按原方向旋转,直至每个旋转臂1022位于对应的可升降盘105、大气侧固定盘108与真空侧固定盘107的上方,停止旋转,令旋转臂1022沿旋转轴1021下降,将基片4放置在盘上,旋转臂1022继续按原方向旋转,直至旋转臂1022位于可升降盘105、大气侧固定盘108与真空侧固定盘107的范围之外,停止旋转,并下降到底部。该基片旋转装置102实现了多个基片的同时转移,提高了处理效率。
所述的基片升降组件以可升降的方式设置在腔室主体中,该基片升降组件包含隔离板104和顶升销103。所述的隔离板104设置在可升降盘105下方,所述的顶升销103固定在隔离板104的下方。
所述的隔离板104的尺寸大于可升降盘105的尺寸,用于在可升降盘105处于处理腔11内时密封处理腔11底部与基片转移腔12连通的开口,从而将处理腔11与基片转移腔12隔离,为了进一步改善隔离板104的密封效果,在隔离板104与处理腔11的接触面上设置有O形密封圈106。
另一方面,由于处理腔11对置于其中的基片4进行等离子体处理时,需对基片4进行加热,因此,在可升降盘105中设置温控模块温控模块(图中未显示),如加热丝,来配合处理腔11的等离子体处理对放置于可升降盘105上的基片4进行加热,加热的温度达到200度。温控模块通过一绝热件和隔离板104隔离,防止热量泄漏。
所述的顶升销103驱动隔离板104和可升降盘105在第一位置(如图2所示)和第二位置(如图3和图4所示)之间移动。所述的第一位置是指可升降盘105位于处理腔11内,隔离板104将处理腔11的底部开口密封。所述的第二位置是指可升降盘105位于基片转移腔12内,且与大气侧固定盘108和真空侧固定盘107处于同一水平面。当基片升降组件上升至第一位置时,隔离板104将处理腔11与基片转移腔12隔离,处理腔11对经过真空处理环境处理的基片4进行等离子体处理,当处理结束后,基片升降组件下降至第二位置,将经过等离子体处理的基片下降至基片支撑装置101上,而基片转移腔12通过基片旋转装置102进行基片的旋转,配合机械手实现将来自大气环境的基片传送至真空处理环境,以及将经过处理腔11处理的基片传送至大气环境。
如图1所示的一个较佳实施例中,提供了一个双真空锁系统,包含两个真空锁系统,分别是第一真空锁系统1-1和第二真空锁系统1-2,这两个真空锁系统成镜像对称设置。两个真空锁系统的一侧都耦接至真空处理装置2的真空搬送室201,另一侧都耦接至大气装置3的大气机械手工作腔301。本实施例中,所述的真空搬送室201耦接6个真空处理腔202,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,真空搬送室201中具有真空机械手203,所述的大气机械手工作腔301耦接多个基片盒302,大气机械手工作腔301中具有大气机械手303。本实施中,每一个真空锁系统的基片支撑装置101上都包含一个大气侧固定盘108、一个真空侧固定盘107和一个可升降盘105,所述的第一真空锁系统1-1中的基片旋转装置102顺时针旋转,所述的第二真空锁系统1-2中的基片旋转装置102逆时针旋转。本实施例中,真空机械手203和大气机械手303都是双臂机械手,可同时传送两片基片。
如图1所示,以第一真空锁系统1-2为例,具体说明真空锁系统对基片的处理过程,该过程中涉及W1、W2、W3、W4和W5五片基片的处理,其中Wi表示来自大气环境的未处理基片,Wi'表示经过真空处理腔202处理的基片,Wi''表示经过真空锁系统1-2中处理腔11处理的基片,i=1、2、3、4、5,该第一真空锁系统1-2中的基片支撑装置101上包含两个固定盘和一个可升降盘C,固定盘A靠近机械手工作腔301,固定盘B靠近真空搬送室201。
步骤1、基片转移腔12达到真空环境,基片升降组件上升至第一位置,处理腔11与基片转移腔12隔离,此时的可升降盘C中经过真空处理腔202处理的基片W1'被放置在处理腔11中进行等离子体处理,此时的固定盘A上放置经过处理腔11处理后的基片W2'',此时的固定盘B上放置未处理基片W3。
步骤2、利用真空门阀使真空开口122关闭,利用大气门阀123使大气开口121打开,使基片转移腔12与大气环境连通,大气机械手303将经过处理腔11处理后的基片W2''从固定盘A上转移到基片盒302中,同时将来自于基片盒302的未处理基片W4放置在固定盘A上。
步骤3、利用大气门阀123关闭大气开口121,通过基片转移腔12的排气装置使基片转移腔12达到真空环境,此时,利用真空门阀打开真空开口122,真空机械手203将固定盘B上的未处理基片W3转移到真空处理腔202中进行处理,并将经过真空处理腔202处理的基片W5'放置在固定盘B上,基片升降组件下降至第二位置,经过处理腔11处理的基片W1''位于可升降盘C上,此时的固定盘A上放置未处理基片W4,此时的固定盘B上放置经过真空处理腔202处理的基片W5'。
步骤4、基片旋转装置102进行基片位置转移,将经过处理腔11处理的基片W1''从可升降盘C转移到固定盘A上,将未处理基片W4从固定盘A转移到固定盘B上,将经过真空处理腔202处理的基片W5'从固定盘B转移到可升降盘C上,此时的固定盘A上放置经过处理腔11处理的基片W1'',此时的固定盘B上放置未处理基片W4,此时的可升降盘C上放置经过真空处理腔202处理的基片W5'。
重复步骤1~步骤4,不断进行基片的处理。
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。该真空处理系统包含至少一个真空锁系统,每一个真空锁系统的一侧都耦接至真空处理装置2,每一个真空锁系统的另一侧都耦接至大气装置3。
所述的真空处理装置2包含耦接真空锁系统基片转移腔12的真空搬送室201、以及耦接真空搬送室201的若干个真空处理腔202;所述的真空搬送室201中具有真空机械手203,该真空机械手203可以是双臂机械手。
所述的大气装置3包含耦接真空锁系统基片转移腔12的大气机械手工作腔301、以及耦接大气机械手工作腔301的若干基片盒302;所述的大气机械手工作腔301有具有大气机械手303,该大气机械手303可以是双臂机械手。
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,包含以下步骤:
步骤S1、真空锁系统中的基片转移腔内保持为真空环境,基片升降组件上升至第一位置,可升降盘中经过真空处理环境处理的第一基片在处理腔中进行等离子体处理,此时的大气侧固定盘上放置经过真空锁系统中的处理腔处理后的第二基片,此时的真空侧固定盘上放置来自大气环境的未处理的第三基片。
步骤S2、切换真空锁系统中的基片转移腔内为大气环境,使基片转移腔与大气环境连通,将经过真空锁系统中的处理腔处理后的第二基片从大气侧固定盘上转移到大气环境中,同时将来自于大气环境的未处理的第四基片放置在大气侧固定盘上。
步骤S3、切换真空锁系统中的基片转移腔内为真空环境,使基片转移腔与真空处理环境连通,将真空侧固定盘上的未处理的第三基片转移到真空处理环境中进行处理,并将经过真空处理环境处理的第五基片放置在真空侧固定盘上,基片升降组件下降至第二位置,经过真空锁系统中的处理腔处理的第一基片位于可升降盘上,此时的大气侧固定盘上放置未处理的第四基片,此时的真空侧固定盘上放置经过真空处理环境处理的第五基片。
步骤S4、真空锁系统中的基片转移腔内保持为真空环境,真空锁系统中的基片旋转装置进行基片位置转移,将经过真空锁系统中的处理腔处理的第一基片从可升降盘转移到大气侧固定盘上,将未处理的第四基片从大气侧固定盘转移到真空侧固定盘上,将经过真空处理环境处理的第五基片从真空侧固定盘转移到可升降盘上。
重复步骤S1~步骤S4。
通过大气机械手实现基片在大气环境与真空锁系统中的基片转移腔之间的转移;通过真空机械手实现基片在真空处理环境与真空锁系统中的基片转移腔之间的转移。
所述的真空锁系统中的基片转移腔内的环境切换包含:首先将基片转移腔内的大气开口和真空开口均密封,将基片转移腔内的气体排出,然后相应地将基片转移腔内与大气环境或与真空处理环境连通的开口打开并保持另一个开口密封,从而实现基片转移腔内的环境切换。
若利用双真空锁系统进行基片处理,则大气机械手和真空机械手均为双臂机械手,以分别在真空锁系统中的基片转移腔和大气环境之间,以及真空锁系统中的基片转移腔和真空处理环境之间,进行同步的基片传送。
本发明可以快速有效地实现多个基片的同时搬送,减轻了机械手的搬送压力,提高了工作效率,增加了产量。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (14)
1.一种真空锁系统,其特征在于,包含腔室主体、设置在腔室主体内的基片转移支撑组件和基片升降组件;
所述的腔室主体包含处理腔(11)和基片转移腔(12);处理腔(11)垂直堆叠在基片转移腔(12)的上部,处理腔(11)的底部具有与基片转移腔(12)连通的开口,该处理腔(11)用于对置于其中的基片(4)进行等离子体处理;基片转移腔(12)可选择性地连接至大气环境或真空处理环境,用于实现大气环境与基片转移腔(12)之间,或者真空处理环境与基片转移腔(12)之间的基片交换转移;
所述的基片转移支撑组件包含基片支撑装置(101)和基片旋转装置(102);所述的基片支撑装置(101)上包含一个位于处理腔(11)下方的可升降盘(105)、设置在可升降盘(105)一侧的至少一个大气侧固定盘(108)、以及设置在可升降盘(105)另一侧的至少一个真空侧固定盘(107),基片支撑装置(101)上的盘用于放置基片;所述的基片旋转装置(102)包含固定在基片支撑装置(101)上的旋转轴(1021)和连接旋转轴(1021)的若干旋转臂(1022),所述的旋转臂(1022)可沿旋转轴(1021)升降,还可绕旋转轴(1021)旋转,实现基片在相邻盘之间的转移;
所述的基片升降组件以可升降的方式设置在腔室主体中,该基片升降组件包含设置在可升降盘(105)下方的隔离板(104)和固定在隔离板(104)的下方的顶升销(103);所述的隔离板(104)的尺寸大于可升降盘(105)的尺寸,在隔离板(104)与处理腔(11)的接触面上设置有密封圈(106);
所述的顶升销(103)驱动隔离板(104)和可升降盘(105)在第一位置和第二位置之间移动;所述的第一位置是指可升降盘(105)位于处理腔(11)内,隔离板(104)将处理腔(11)的底部开口密封;所述的第二位置是指可升降盘(105)位于基片转移腔(12)内,。
2.如权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述的基片转移腔(12)具有形成在侧壁上的大气开口(121)和真空开口(122),所述的大气开口(121)用于将基片转移腔(12)连接至大气环境,所述的真空开口(122)用于将基片转移腔(12)连接至真空处理环境,所述的大气开口(121)具有大气门阀(123),以开闭的方式对大气开口(121)进行密封,所述的真空开口(122)具有真空门阀(124),以开闭的方式对真空开口(122)进行密封,使得基片转移腔(12)可选择性地连接至大气环境或真空处理环境。
3.如权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述的处理腔(11)内设置有供气装置和排气装置,可实现处理腔(11)在真空环境下对其中的基片进行等离子体处理。
4.如权利要求2所述的真空锁系统,其特征在于,所述的基片转移腔(12)内设置有排气装置,用于控制将基片转移腔(12)内的压力切换为大气环境压力或真空环境压力。
5.如权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述的旋转臂(1022)的数量等于基片支撑装置(101)上的可升降盘(105)、大气侧固定盘(108)与真空侧固定盘(107)的数量总和。
6.如权利要求5所述的真空锁系统,其特征在于,在不使用时,该基片旋转装置(102)中的旋转臂(1022)位于可升降盘(105)、大气侧固定盘(108)与真空侧固定盘(107)的范围之外,并沿旋转轴(1021)下降到底部,与基片支撑装置(101)的表面贴合,在需要对基片进行旋转时,旋转臂(1022)旋转,直至每个旋转臂(1022)分别位于可升降盘(105)、大气侧固定盘(108)与真空侧固定盘(107)处的基片下方,停止旋转,令旋转臂(1022)沿旋转轴(1021)上升,将盘上的基片(4)顶起后,旋转臂(1022)继续按原方向旋转,直至每个旋转臂(1022)分别位于可升降盘(105)、大气侧固定盘(108)与真空侧固定盘(107)的上方,停止旋转,令旋转臂(1022)沿旋转轴(1021)下降,将基片(4)放置在盘上,旋转臂(1022)继续按原方向旋转,直至旋转臂(1022)位于可升降盘(105)、大气侧固定盘(108)与真空侧固定盘(107)的范围之外,停止旋转,并沿旋转轴(1021)下降到底部。
7.如权利要求1所述的真空锁系统,其特征在于,所述的可升降盘(105)中设置温控模块,对放置于可升降盘(105)上的基片进行加热,温控模块通过一绝热件和隔离板(104)隔离,防止热量泄漏。
8.一种双真空锁系统,其特征在于,包含两个如权利要求1-7中任意一个所述的真空锁系统,所述的两个真空锁系统成镜像对称设置,两个真空锁系统中的基片旋转装置(102)的旋转方向相反。
9.一种真空处理系统,其特征在于,包含至少一个如权利要求1-7中任意一个所述的真空锁系统,每一个真空锁系统的一侧都耦接至真空处理装置(2),每一个真空锁系统的另一侧都耦接至大气装置(3);
所述的真空处理装置(2)包含耦接真空锁系统基片转移腔(12)的真空搬送室(201)、以及耦接真空搬送室(201)的若干个真空处理腔(202);所述的真空搬送室(201)中具有真空机械手(203);
所述的大气装置(3)包含耦接真空锁系统基片转移腔(12)的大气机械手工作腔(301)、以及耦接大气机械手工作腔(301)的若干基片盒(302);所述的大气机械手工作腔(301)有具有大气机械手(303)。
10.如权利要求9所述的真空处理系统,其特征在于,真空机械手(203)具有至少一个机械臂,真空机械手(203)的机械臂数量等于真空锁系统的数量;大气机械手(303)具有至少一个机械臂,大气机械手(303)的机械臂数量等于真空锁系统的数量。
11.一种利用如权利要求10所述的真空锁系统进行基片处理的方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤S1、真空锁系统中的基片转移腔内保持为真空环境,基片升降组件上升至第一位置,可升降盘中经过真空处理环境处理的第一基片在处理腔中进行等离子体处理,此时的大气侧固定盘上放置经过真空锁系统中的处理腔处理后的第二基片,此时的真空侧固定盘上放置来自大气环境的未处理的第三基片;
步骤S2、切换真空锁系统中的基片转移腔内为大气环境,使基片转移腔与大气环境连通,将经过真空锁系统中的处理腔处理后的第二基片从大气侧固定盘上转移到大气环境中,同时将来自于大气环境的未处理的第四基片放置在大气侧固定盘上;
步骤S3、切换真空锁系统中的基片转移腔内为真空环境,使基片转移腔与真空处理环境连通,将真空侧固定盘上的未处理的第三基片转移到真空处理环境中进行处理,并将经过真空处理环境处理的第五基片放置在真空侧固定盘上,基片升降组件下降至第二位置,经过真空锁系统中的处理腔处理的第一基片位于可升降盘上,此时的大气侧固定盘上放置未处理的第四基片,此时的真空侧固定盘上放置经过真空处理环境处理的第五基片;
步骤S4、真空锁系统中的基片转移腔内保持为真空环境,真空锁系统中的基片旋转装置进行基片位置转移,将经过真空锁系统中的处理腔处理的第一基片从可升降盘转移到大气侧固定盘上,将未处理的第四基片从大气侧固定盘转移到真空侧固定盘上,将经过真空处理环境处理的第五基片从真空侧固定盘转移到可升降盘上;
重复步骤S1~步骤S4。
12.如权利要求11所述的利用真空锁系统进行基片处理的方法,其特征在于,所述的真空锁系统中的基片旋转装置进行基片位置转移包含以下步骤:旋转臂旋转至盘处的基片下方,停止旋转,旋转臂沿旋转轴上升,将盘上的基片顶起,旋转臂继续按原方向旋转,直至旋转臂位于盘上方,停止旋转,旋转臂沿旋转轴下降,将基片放置在盘上,旋转臂继续按原方向旋转,直至旋转臂位于盘范围之外,停止旋转,旋转臂沿旋转轴下降到底部。
13.如权利要求11所述的利用真空锁系统进行基片处理的方法,其特征在于,通过大气机械手实现基片在大气环境与真空锁系统中的基片转移腔之间的转移;通过真空机械手实现基片在真空处理环境与真空锁系统中的基片转移腔之间的转移。
14.如权利要求11所述的利用真空锁系统进行基片处理的方法,其特征在于,所述的真空锁系统中的基片转移腔内的环境切换包含:首先将基片转移腔内的大气开口和真空开口均密封,将基片转移腔内的气体排出,然后相应地将基片转移腔内与大气环境或与真空处理环境连通的开口打开并保持另一个开口密封,从而实现基片转移腔内的环境切换。
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