CN109716499B - 用于在真空腔室内运输载体的设备及用于在真空腔室内运输载体的方法 - Google Patents

用于在真空腔室内运输载体的设备及用于在真空腔室内运输载体的方法 Download PDF

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Abstract

提供用于在真空腔室(101)内运输载体(10)的设备(100)。设备(100)包含第一运输系统(112)，经构造以在运输方向(T)上沿着第一运输路径(T1)非接触地运输载体，及路径切换组件(150),具有载体保持部(151)，经构造以机械接触载体(10)以用于使载体在路径切换方向(S)上移动远离第一运输路径(T1)。进一步地，描述包含路径切换组件的系统，以及用于在真空腔室内运输载体的方法。

Description

用于在真空腔室内运输载体的设备及用于在真空腔室内运输 载体的方法
技术领域
本公开内容的实施方式有关于一种用于在真空腔室内运输载体的设备、一种用于真空处理基板的系统以及一种用于在真空腔室内运输载体的方法。本公开内容的实施方式特别有关于一种真空系统，所述真空系统具有沉积设备并具有路径切换组件，所述路径切换组件经构造以在真空腔室内的第一运输路径与第二运输路径之间移动载体。具体而言，描述了在真空腔室中切换载体的轨道的方法。
背景技术
用于基板上的层沉积的技术包含例如溅射沉积(sputter deposition)、蒸镀(evaporation)及化学气相沉积(chemical vapor deposition；CVD)。溅射沉积工艺可用于使材料层沉积于基板上，例如绝缘材料层或导体材料层。
为了沉积多层堆叠，可使用直列式排列(in-line arrangement)处理模块。串联式处理系统包含多个后续处理模块，例如沉积模块与可选地其他处理模块，例如清洁模块及/或蚀刻(etching)模块，其中处理方面在处理模块中相继进行，使得可在串联式处理系统中连续地或准连续地(quasi-continuously)处理多个基板。
基板可由载体承载，即用于承载所述基板的承载装置。载体典型使用运输系统而被运输通过真空系统。所述运输系统可经构造以沿着一条或多条运输路径输送具有基板定位其上的载体。在真空腔室内可以彼此相邻地设置至少两条运输路径，例如用于在向前方向上运输载体的第一运输路径，而用于在与向前方向相反的返回方向上运输载体的第二运输路径。
运输系统可有辊(rollers)或其他支撑件，所述辊或其他支撑件经构造以沿着运输路径和/或从一个运输路径至另一运输路径(也称为“路径切换”或“轨道切换”)支撑与输送载体。在运输载体期间，载体与载体支撑件之间的摩擦可产生可能对真空系统内的真空状态有负面影响的粒子。这些粒子可污染沉积于基板上的层，并且可使沉积层的品质下降。
鉴于以上，需要减少真空腔室内粒子产生的用于在真空腔室内运输载体的新设备、用于真空处理基板的新系统、及用于在真空腔室内运输载体的新方法。也需要提供在真空腔室内的至少两条运输路径之间便利的路径切换的新设备、系统与方法。
发明内容
鉴于以上，提供用于在真空腔室内运输载体的设备、用于真空处理基板的系统和用于在真空腔室内运输载体的方法。本公开内容的其他方面、益处和特征从权利要求书、说明书和所附附图中是显而易见的。
根据本公开内容的一个方面，提供用于在真空腔室内运输载体的设备。所述设备包含第一运输系统，所述第一运输系统经构造以在运输方向上沿着第一运输路径非接触地运输载体。所述设备更包含路径切换组件，所述路径切换组件包含载体保持部，所述载体保持部经构造以机械接触载体，以用于在路径切换方向上将载体移动远离第一运输路径。
根据本公开内容的一个方面，提供用于在真空腔室内运输载体的设备。所述设备包含在运输方向上沿着第一运输路径设置的第一磁悬浮系统与包含载体保持部的路径切换组件，所述载体保持部在路径切换方向上是可移动的，且所述载体保持部包含载体接触部。
根据本公开内容的另一个方面，提供用于真空处理基板的系统。所述系统包含真空腔室、根据本文描述的任意实施方式的设备、和一个或多个处理工具，所述一个或多个处理工具布置于真空腔室内，并从由以下项所组成的群组中选择：沉积源(depositionsources)、蒸发源(evaporation sources)、溅射源(sputter sources)、表面处理工具(surface treatment tools)、加热装置、清洁装置、蚀刻工具(etching tools)及上述项的组合。所述设备包含第一运输系统，所述第一运输系统经构造以在运输方向上沿着第一运输路径非接触地运输载体，和路径切换组件，所述路径切换组件包含载体保持部，所述载体保持部经构造以机械接触载体，以用于在路径切换方向上将所述载体移动远离所述第一运输路径。
根据本公开内容的又一个方面，提供用于在真空腔室内运输载体的方法。所述方包含在运输方向上沿着第一运输路径非接触地运输一载体，将载体带至与路径切换组件的载体保持部接触，及在路径切换方向上转移由载体保持部保持的载体，使载体远离第一运输路径，所述路径切换方向横向于运输方向。
实施方式也针对执行所公开方法的设备，且包含用于执行每个所描述的方法方面的设备部件。这些方法方面可通过硬件元件、由适当软件程序化的计算机、两者的任意组合或任意其他方法执行。再者，根据本公开内容的实施方式也针对用于操控所述设备的方法。用于操控所述设备的方法包含用于执行所述设备每个功能的方法方面。
附图说明
为了使本公开内容的上述特征可被详细了解，可参照实施方式来获得以上简要概述的本公开内容的更具体的描述。附图有关于本公开内容的实施方式，且说明如下：
图1绘示根据本文描述的实施方式的用于运输载体的设备的剖视示意图；
图2绘示根据本文描述的实施方式的包含用于运输载体的设备的系统的俯视图；
图3A至图3C绘示根据本文描述的实施方式的使用设备运输载体的方法的一系列阶段；
图4绘示根据本文描述的实施方式的用于运输载体的设备的剖视示意图；
图5绘示根据本文描述的实施方式的用于运输载体的设备的剖视示意图；
图6绘示根据本文描述的实施方式的用于运输载体的设备的剖视示意图；
图7绘示根据本文描述的实施方式的用于运输载体的设备的剖视示意图；
图8绘示根据本文描述的实施方式的用于运输载体的设备的剖视示意图；
图9A至图9D绘示根据本文描述的实施方式的使用设备运输载体的方法的一系列阶段；及
图10绘示根据本文描述的实施方式的用于运输载体的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细说明本公开内容的各种实施方式，这些实施方式的一个或多个示例描绘于附图中。以下对附图的叙述中，相同的元件符号代表相同元件。通常，仅描述个别实施方式的差异之处。每个示例是以用于解释本公开内容的方式而提供的，且并不意味着对本公开内容的显示。进一步地，作为一个实施方式的部分而被描绘或叙述的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合，以再产生另外的实施方式。本说明意欲包含这些调整及变动。
载体可用于在真空腔室内沿着传输路径承载基板。载体可在运输期间及/或在真空腔室内将涂布材料沉积于基板上的期间保持基板。例如，基板可以实质垂直的取向保持在载体的基板保持表面处，且保持基板的载体可被运输通过真空腔室。本文使用的“载体”可为经构造以承载基板的基板载体。或者，载体可经构造以承载和运输不同物体，例如掩模或屏蔽装置。
用于在真空腔室内运输载体的设备可设置一个、两个或更多个运输路径，其中所述载体可沿着运输路径被移动或输送。第一运输路径T1可相邻于第二运输路径T2而延伸，例如实质平行于第一运输路径T1。第一运输路径T1及/或第二运输路径T2可在运输方向T延伸，运输方向T可为实质水平方向。
第一运输路径T1及第二运输路径T2可在路径切换方向S上彼此水平偏移，路径切换方向S上的第一运输路径T1及第二运输路径T2之间的距离可为10厘米(cm)或更大，特别是20厘米或更大，且/或为100厘米或更小，特别是50厘米或更小。
本文描述的设备100可为真空处理系统(例如串联式处理系统)的一部分，使得基板可连续地或准连续地处理。设备100可经构造以移开或移动载体，使载体远离第一运输路径T1到第二运输路径T2处理位置T3中的至少一者，基板可在处理位置T3中被处理。具体而言，设备可使载体在路径切换方向S上从第一运输路径T1上的第一位置横向移位至远离第一轨道的第二位置。路径切换方向S可横向于运输方向T，特别是实质垂直于运输方向T。当载体在路径切换方向S上从一个运输路径移动至另一运输路径时，该运动也可称为“路径切换”或“轨道切换”。
在一些实施方式中，载体在运输方向T上沿着第一运输路径T1运输，在路径切换方向S上移动远离第一运输路径T1到处理基板的处理位置T3，在路径切换方向S上移动至第二运输路径T2，并沿着第二运输路径T2运输。
设备可包含运输系统，所述运输系统可经构造以沿着第一及/或第二运输路径非接触地运输载体，例如使用磁力。换言之，运输系统可不使用机械力运输载体。取而代之，运输系统可磁性地将载体推或拉往新位置。本公开内容通篇使用的用词“非接触”与“非接触地移动”可理解为载体不使用载体与运输系统之间的机械接触而进行移动，而是通过相斥及/或相吸的磁力而进行磁性地移动的意义。在沿着第一及/或第二运输路径运输的期间，设备与载体间可完全没有机械接触。
在一些实施方式中，运输系统可为磁悬浮系统。磁悬浮系统可包含上轨道与下轨道，其中载体可以实质垂直的取向在上轨道与下轨道之间运输。上轨道可布置于下轨道上方。磁悬浮系统的磁体及/或驱动单元可布置于上轨道及/或下轨道处。例如，经构造以在上轨道的下方非接触地保持载体的主动磁性单元可布置于上轨道处，而经构造以沿着轨道移动载体的驱动单元，例如线性马达，可布置于下轨道处。
载体的非接触的运输好处在于：减少了载体运输期间因载体与部分运输系统(例如辊)之间的机械接触而产生的粒子数量。因此真空腔室内的真空状态不会被载体运输负面影响。可改善沉积于基板上的层的纯度，尤其是由于使用经构造以非接触运输的运输系统时，粒子产生被最小化或甚至被避免。
图1为根据本文描述的实施方式的用于真空腔室101内运输载体10的设备100的示意图。在一些实施方式中，设备100可为真空处理系统的一部分，真空处理系统例如为溅射沉积系统(sputter deposition system)或蒸发沉积系统(evaporation depositionsystem)。
载体10可为经构造以承载基板11的基板载体。例如，载体10可包含吸附装置(chucking device)，例如磁性卡盘或静电卡盘(electrostatic chuck)，以用于吸引基板11朝向载体10的保持表面。在其他实施方式中，载体可经构造以承载不同物体，例如掩模或屏蔽件。载体10可经构造以在实质垂直的取向保持基板11。换言之，在运输载体10期间，基板11的主要表面与重力向量(gravity vector)之间的夹角典型小于20°。例如，基板的主要表面与重力向量之间的夹角可从-10可至100，特别是从-1别至-5°，其中负角度是指面朝下的基板。
载体可经构造以承载大面积基板，特别是用来制造显示器的大面积基板。在实施方式中，基板可具有1平方米(m方)或更多的将被处理的表面面积，特别是5平方米或更多，或甚至10平方米或更多。因此，载体可具有基板保持表面，所述基板保持表面具有1平方米或更多的尺寸，特别是5平方米或更多，或甚至10平方米或更多。例如，载体10的高度可为1米(m)或更多，特别是2米或更多，且/或载体的宽度可为1米或更多，特别是2米或更多。载体10可经构造以在实质垂直的取向中承载基板。
设备100包含第一运输系统112，第一运输系统112经构造以在运输方向上沿着第一运输路径T1非接触地运输载体10。第一运输系统112可为经构造以沿着第一运输路径T1非接触地运输载体的第一磁悬浮系统。在一些实施方式中，第一运输系统112包含下轨道区121及上轨道区122。载体可在下轨道区121及上轨道区122之间的载体运输空间被运输，特别在实质垂直的取向。因此，上轨道区122可实质布置于下轨道区121上方。第一运输系统112的磁性单元可布置于下轨道区121处及/或上轨道区122处。例如，多个主动受控磁性单元可布置于上轨道区122处以用于在上轨道区122下方非接触地保持载体10。
上轨道区122可为上轨道的一部分，所述上轨道被构造为在运输方向T上沿着第一运输路径T1延伸的上引导轨。在经由磁性轴承(magnetic bearings)在上轨道区122下方非接触地运输载体期间，介于上轨道区122与载体之间的间隙(gap)可具有5毫米(mm)或更小的宽度，特别是约2毫米。第一运输系统112的主动磁性单元及/或被动磁性单元可固定于上轨道区122。
下轨道区121可为下轨道的一部分，所述下轨道被构造为在运输方向T上沿着第一运输路径T1延伸的下引导轨。在经由第一运输系统112在下轨道区121的上方非接触地运输载体期间，介于下轨道区121与载体之间的间隙可具有5毫米或更小的宽度，特别是约2毫米。经构造以在运输方向T上运输载体的第一运输系统的驱动单元可固定于下轨道区121。
设备100更包含路径切换组件150。路径切换组件150可经构造以在横向于运输方向T的路径切换方向S上将载体移动远离第一运输路径T1。例如，路径切换组件150可经构造以在路径切换方向S上将载体从第一运输路径T1移动至第二运输路径T2。替换地或额外地，路径切换组件150可经构造以将载体移动至处理位置T3，载体在处理位置T3中被处理，例如涂布。处理位置T3可从第一与第二运输路径水平偏移。
如图1所绘示，处理工具105可布置于真空腔室101内，以用于处理被载体10保持的基板11，例如当载体布置于处理位置T3时。处理工具105可为经构造以沉积涂布材料于基板上的沉积源。
路径切换组件150包含载体保持部151，载体保持部151经构造以机械接触载体10，以用于在路径切换方向S上将载体移动远离第一运输路径T1。
换言之，载体保持部151的至少一部分于载体接触并在路径切换方向S上移动载体。另一方面，在第一运输系统112运输载体期间，载体无机械接触地(特别是以在上轨道区122与下轨道区121之间的浮动状态)在运输方向T移动。
当载体与载体保持部151接触时，载体保持部151可在路径切换方向S上推动及/或拉动载体。载体可保持在载体保持部处及/或支撑于载体保持部上。载体保持部151可在路径切换方向S上将载体从第一运输路径T1朝向第二运输路径T2和/或朝向处理位置T3转移，且/或反之亦然。
被带至与载体机械接触以用于在路径切换方向S上转移载体的载体保持部151的部分本文也可表示为“载体接触部153”，即。经构造以机械接触载体以用于保持及/或支撑载体的安装件(mount)。
本文描述的实施方式是基于以下发现：真空腔室内的粒子产生可通过提供经构造以在运输方向T上非接触地运输载体的运输系统(特别是磁悬浮系统)而减少。另一方面，在路径切换动作期间，机械接触载体可能不会导致可观数量的粒子产生。这是因为在路径切换方向上的介于两个运输路径之间的路径切换距离通常为小的距离。因此，载体保持部151可在路径切换期间保持接触载体，而实质上没有载体保持部151相对于载体的滑动运动。可保持低的粒子产生。进一步地，载体保持部151可接触载体的背侧，所述背侧与布置有将被处理的物体的前侧相对。例如，载体保持部151可接合载体的背侧表面，而将被处理的物体可保持于载体的前侧表面。物体将被处理的区域可保持低的粒子产生。与经构造以在路径切换方向上非接触地转移载体的路径切换组件150相比，经构造以在接触载体时移动载体的路径切换组件150可更加节省成本与节省空间，也更加节能。
如图1所绘示，路径切换组件150可包含载体保持部151，载体保持部151经构造以接触与接合载体的侧表面15，载体的侧表面15可为载体的实质垂直取向的表面。尤其，载体保持部151可接触载体的背侧表面，即与保持有物体的前侧表面相对的侧表面。
尤其，载体保持部151可布置于第一运输路径T1的一侧，其与布置有处理工具105的那一侧相对。因此，载体保持部151可朝向背向处理工具105的载体的背侧表面移动。
在一些实施方式中，载体保持部151包含以下至少一个经构造以接合载体10的侧表面15，特别是载体的背侧表面的安装件。安装件可经构造以机械接触“浮动”的载体，即。被第一运输系统112非接触地保持的载体。例如，载体保持部151可包含含有磁性卡盘的安装件或机械安装件，所述安装件经构造以接触“浮动”的载体，以用于抓住及保持载体。在其他实施方式中，第一运输系统112的磁悬浮力可首先被关闭，以将载体放置于下轨道区121，于是载体保持部151可被带至与被支撑的载体接触。
在一些实施方式中，载体保持部151可包含磁性卡盘以用于抓住与保持载体。例如，一个或多个磁体可设置于载体保持部151的一个或多个安装件处，其中一个或多个磁体可吸引设置于载体处的磁性对应部(magnetic counterpart)，使得载体被磁性地吸引至磁性卡盘。在一些实施方式中，磁性卡盘包含电永磁卡盘(electropermanent magneticchuck)，所述电永磁卡盘经构造以通过电脉波(electric pulse)而在吸附状态及松开状态之间切换。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，载体保持部151包含机械安装件以用于保持载体。例如，机械安装件可为用于支撑载体的载体支撑件，或用于将载体悬挂在载体保持部151的挂钩(hook)。
载体保持部151可经构造以接触载体的侧表面15、载体的底表面及/或载体的顶表面。在一些实施方式中，载体保持部151接合载体的上部、载体的中央部及/或载体的下部。
在图1绘示的实施方式中，载体保持部151包含两个、三个或更多个安装件，其中第一安装件可经构造以接触载体的上部，第二安装件可经构造以接触载体的中央部，且/或第三安装件可经构造以接触载体的下部。因此，载体可可靠地且稳定地保持在载体保持部151处。可提供两个、三个或更多个磁性安装件，其中每个磁性安装件可与路径切换组件150的可移动臂连接或一体形成。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，载体保持部151在路径切换方向S上可以是可移动的，用于在路径切换方向S上转移由载体保持部151保持的载体10。驱动装置(本文也表示为“交叉驱动器”)可被提供以用于在路径切换方向S上移动载体保持部151，从而用于从第一运输路径T1转移载体至第二运输路径T2及处理位置T3中的至少一者。驱动装置(未绘示于图中)可布置于真空腔室101外面，且载体保持部151可延伸通过真空腔室101的壁。或者，包含驱动装置的路径切换组件150可布置于真空腔室101内部。
驱动装置可经构造以在路径切换方向S上从第一运输路径T1移动载体保持部15110厘米或更多的距离，特别是20厘米或更多的距离，而移动至第二运输路径T2。例如，第一运输路径T1与第二运输路径T2之间的距离可为25厘米或更大且100厘米或更小。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，设备更包含第二运输系统114，第二运输系统114经构造以沿着从第一运输路径T1水平偏移的第二运输路径T2非接触地运输载体。第二运输系统114可为磁悬浮系统。路径切换组件150的载体保持部151在路径切换方向S上可以是可移动的，用于从第一运输路径T1转移载体至第二运输路径T2及处理位置T3中的至少一者，处理位置T3从第一及第二运输路径水平偏移。
相似于第一运输系统112，第二运输系统114可包含第二下轨道区123与第二上轨道区124，其中载体可沿着第二运输路径T2在第二下轨道区123与第二上轨道区124之间非接触地运输。第二运输系统114的多个磁性单元可布置于第二上轨道区124及/或第二下轨道区123处，例如主动受控磁性轴承。
图2绘示根据本文描述的实施方式的包含用于运输载体的设备的系统200的俯视示意图。所述设备可相似于或对应于图1绘示的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
根据本文描述的实施方式的用于真空处理基板的系统200包含真空腔室101与一个或多个布置于真空腔室101内的处理工具105。所述一个或多个处理工具可从由以下项所组成的群组中选择：沉积源(deposition sources)、溅射源(sputter sources)、蒸发源(evaporation sources)、表面处理工具(surface treatment tools)、加热装置、清洁装置、蚀刻工具(etching tools)及上述项的组合。进一步地，系统200包含根据本文描述的任意实施方式的设备。
第一运输路径T1与从第一运输路径T1水平偏移的第二运输路径T2至少局部延伸通过真空腔室101。可选地，可处理基板的处理位置T3从第一运输路径T1及第二运输路径T2水平偏移而被设置。在一些实施方式中，掩模12设置于载体10的处理位置T3与处理工具105之间，掩模12可例如是边缘排除掩模(edge exclusion mask)或精密金属掩模(fine metalmask)。例如，掩模12可放置基板的一部分被涂布，且/或掩模可具有对应于将沉积于基板上的材料图案的开孔图案。
设备100包含第一运输系统112，用于沿着第一运输路径T1非接触地运输载体10，第二运输系统114，用于沿着第二运输路径T2非接触地运输载体10，及路径切换组件150，路径切换组件150经构造以将载体10在路径切换方向S上从第一运输路径T1转移至第二运输路径T2与/或处理位置T3。路径切换组件150包含载体保持部151，载体保持部151经构造以接触并保持载体10。载体保持部151在路径切换方向S上是可移动的。如图2所绘示，当载体保持部151早路径切换方向S上移动时，载体接触部153可在路径切换方向S上(即，实质水平方向)将载体10推向第二运输路径T2。
运输路径可在运输方向上延伸数米，例如通过多个真空腔室。另一方面，路径切换距离可为小的距离，例如50厘米或更小。
图3A至图3C绘示根据本文描述的实施方式的在真空腔室101内使用设备运输载体的方法的一系列阶段。设备可相似于或对应于图1绘示的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
承载基板11的载体10可通过第一运输系统112在运输方向T上沿着第一运输路径T1非接触地被运输。第一运输系统112可使载体停止及非接触地保持于布置有路径切换组件150的位置。
如图3A所绘示，路径切换组件150的载体保持部151可在路径切换方向S上朝向载体10移动，使得载体被路径切换组件150的载体接触部接触，且在路径切换方向S上被推向第二运输路径T2。载体保持部151可包含安装件，例如磁性安装件，使得载体可保持于载体保持部151。
载体保持部51可接触背对处理工具105的载体的背侧表面。可减少基板11区域的粒子产生。
尤其，载体保持部151在路径切换方向S上朝向载体10是可移动的，并推动载体远离第一运输路径T1朝向第二运输路径T2及/或往处理位置T3。例如，由载体保持部151在路径切换方向S上施加于载体上的机械推力可强于可能仍作用于载体上的由第一运输系统112在路径切换方向S上施加于载体上的磁性滞留力(magnetic retention force)。换言之，载体可在路径切换方向S上被路径切换组件150从第一运输系统112强制推离。
在实施方式中，载体可只通过在水平方向上移动以转移远离第一运输路径T1，且没有垂直方向上的移动。第一运输系统112的上轨道与下轨道的垂直高度可实质对应第二运输系统114的第二上轨道与第二下轨道的垂直高度，使得载体的纯粹水平动作可适于切换路径。在下文更进一步详细描述的其他实施方式中，路径切换也可涉及载体在向上及/或向下方向上的运动。
如图3B所绘示，载体可通过路径切换组件150在路径切换方向S上移动越过第二运输路径T2至处理位置T3。基板11可通过处理工具105加以处理。在处理期间，载体可保持于路径切换组件150处。载体可可选地保持于掩模12后面，使得基板11及/或载体10的将被排除于沉积外的表面部分可被掩蔽。
处理后，载体10可移动回到可布置于处理位置T3与第一运输路径之间的第二运输路径T2。载体保持部151可在路径切换方向S上朝向第一运输路径T1收回。换言之，路径切换组件150的驱动装置可经构造以在路径切换方向S上向前及向后移动载体保持部151。
在图3C中，载体10已经移动至第二运输路径T2上。载体保持部151可释放载体10且朝向第一运输路径T1向后移动，例如通过停用设置于载体保持部的磁性安装件。载体可被直接释放进入浮动状态，成为被第二运输系统114非接触地保持。或者，载体可先放置于第二运输系统114的第二下轨道区123上，接着第二运输系统114可被启动以将载体举起而进入浮动状态。
然后载体10可通过第二运输系统114非接触地运输于运输方向T上，例如用于朝向卸载腔室返回或用于继续前往进一步的处理模块。
图4为根据本文描述的实施方式的设备400的剖视示意图，设备400相似于图1的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
设备400的路径切换组件150的载体保持部151被构造为载体支撑件，所述载体支撑件经构造以从下方支撑载体。载体保持部151可包含支撑表面，以用于从下方支撑载体。
载体10可支撑于载体保持部151上，使得载体10的底表面被放置于载体保持部151的支撑表面上并接触载体保持部151的支撑表面。载体保持部151连同支撑于其上的载体在路径切换方向S上是可移动的。
例如，通过关闭第一运输系统112的磁悬浮及/或在向下的方向上移动第一运输系统112的下轨道区121，载体10可下降至载体保持部151上且接着在路径切换方向S上朝向第二运输路径T2及/或朝向处理位置移动(未绘示于图4)。
图5为根据本文描述的实施方式的设备500的剖视示意图，设备500相似于图1的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
设备500的路径切换组件150的载体保持部151经构造以接触载体的侧表面，特别是背对处理工具105的载体的背侧表面。可减少基板区域的粒子产生。
载体保持部151可经构造以机械性地或磁性地接合载体的下部。载体的“下部”可理解为下半部，特别是垂直取向的载体的底部的20％。例如，载体保持部151可布置于稍高于下轨道区121的第一垂直高度的第二垂直高度。第一垂直高度与第二垂直高度之间的距离可为2厘米或更大且50厘米或更小，特别是30厘米或更小。由于粒子倾向落下至地板，可减少基板区域的粒子产生。
载体保持部151可包含安装件，特别是磁性或机械安装件，以用于保持载体。载体保持部151连同保持于其上的载体在路径切换方向S上是可移动的。
图6为根据本文描述的实施方式的设备600的剖视示意图，设备600相似于图1的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
设备600的路径切换组件150的载体保持部151经构造以接触载体的侧表面，特别是背对处理工具105的载体的背侧表面。可减少基板区域的粒子产生。
载体保持部151可经构造以机械性地或磁性地接合载体的上部。载体的“上部”可理解为上半部，特别是垂直取向的载体的顶部的20％。例如，载体保持部151可布置于稍低于上轨道区122的第一垂直高度的第二垂直高度。第一垂直高度与第二垂直高度之间的距离可为2厘米或更大且50厘米或更小，特别是30厘米或更小。
替代地或额外地，载体保持部151可经构造以接触并保持载体的中央部(图6中绘示为虚线)。在实施方式中，载体保持部151可包含提供于不同垂直高度的两个或更多个安装件，例如彼此之间以50厘米或更大的垂直距离分离。可减少载体倾斜的风险或载体从路径切换组件意外落下的风险。
载体保持部151可包含安装件，特别是磁性或机械安装件，以用于保持载体。载体保持部151连同保持于其上的载体在路径切换方向S上是可移动的。
图7为根据本文描述的实施方式的设备700的剖视示意图，设备700相似于图1的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
设备700的路径切换组件150的载体保持部151可经构造以接合载体的内表面。载体的内表面可理解为载体内的凹部(recess)、开孔、沟槽(groove)、凹坑(depression)或凹痕(indentation)，例如载体的背侧表面的凹部。可减少基板区域的粒子产生。
例如，载体保持部151可包含机械安装件，例如挂钩，所述机械安装件经构造以接合载体的内表面。载体可挂在挂钩上。可选地，可提供额外的安装件，例如另外的机械安装件及/或磁性安装件。可减少或避免载体倾斜的风险或载体从路径切换组件150意外落下的风险。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，载体保持部151包含一个、两个或更多个臂，这些臂的远端各自具有安装件。这些臂在路径切换方向上可以是可移动的。至少一个臂的主要延伸方向可为实质水平方向(图7中绘示为实线)及/或至少一个臂的主要延伸方向可为实质垂直方向(图7中绘示为虚线)。
在更进一步的实施方式中，载体保持部151可接触载体的顶表面，以用于保持载体并在路径切换方向S上移动载体。
图8为根据本文描述的实施方式的设备800的剖视示意图，设备800相似于图1的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，载体保持部151在垂直方向V上可以是可移动的。尤其，载体保持部151垂直方向V及路径切换方向S均可以是可移动的。因此，路径切换组件150可经构造以在垂直方向和路径切换方向S两者上移动载体。
如图8所绘示，保持载体的载体保持部151可先在垂直方向V上移动，特别是为了将载体移动远离上轨道区122。然后载体保持部151可在路径切方向S上移动，例如朝向第二运输路径T2或处理位置T3。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，第一运输系统112可包含下轨道区121、上轨道区122及致动器125，致动器125经构造以在垂直方向V上调整下轨道区121与上轨道区122的距离。
例如，如图8所绘示，可提供致动器125，以用于使下轨道区121移动远离上轨道区122。通过增加下轨道区121与上轨道区122之间的距离，可扩大路径切换空间。从而可促进路径切换，且可避免路径切换期间载体与运输系统之间的额外接触。
在图8中，下轨道区121已经在向下方向上移动远离载体10，同时载体保持于路径切换组件150。于是，载体保持部151可在向下方向上移动远离上轨道区122，例如移动至上轨道区122与下轨道区121之间的中央区。载体10可接着朝向第二运输路径T2移动而无碰撞的风险，例如碰撞第二运输系统114的磁性侧导件的风险。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，设备800包含致动器12，以5用于增加及/或降低上轨道区122与下轨道区121之间的距离。较小的第一距离可适于在运输方向T上在下轨道区121与上轨道区122之间非接触地运输载体。另一方面，当下轨道区及上轨道区提供较小的第一距离时，在路径切换方向上移动载体远离第一运输路径T1可能是困难的。下轨道区121与上轨道区122之间的较大的第二距离可适于在路径切换方向S上移动载体远离第一运输路径T1，即，移动至第二运输路径T2及/或至处理位置T3。
在一些实施方式中，下轨道区121与上轨道区122之间的较小的第一距离可为1米或更大，特别是2米或更大。例如，较小的第一距离可稍大于载体的垂直尺寸，使得载体可在下轨道区及上轨道区之间非接触地运输。较大的第二距离可比较小的第一距离大数毫米(millimeters)或厘米(centimeters)。尤其，较小的第一距离与较大的第二距离的差可为5毫米或更大、20毫米或更大、40毫米或更大、或甚至100毫米或更大。换言之，致动器125可经构造以使下轨道区与上轨道区之间的距离改变5毫米或更大、20毫米或更大、40毫米或更大、或甚至100毫米或更大。
致动器125可包含驱动装置(例如马达)、液压装置(hydraulic device)或气动装置(pneumatic device)，以用于增加下轨道区121与上轨道区122之间的距离。在一些实施方式中，致动器125可经构造以移动下轨道区121远离上轨道区122，例如在垂直方向上，且特别在向下方向上，以便增加上轨道区122与下轨道区121之间的距离。在一些实施方式中，致动器125可经构造以移动上轨道区122远离下轨道区121，例如在垂直方向上，特别是在向上方向上，以便增加上轨道区122与下轨道区121之间的距离。例如，下轨道区121可在向下方向上可移动20毫米或更大的距离，特别是40毫米或更大，更特别是80毫米或更大。可增加下轨道区121与上轨道区122之间的垂直空间，以促进路径切换运动。
在一些实施方式中，可提供单一致动器(例如致动器125)以增加及/或降低第一运输系统112的下轨道区121与上轨道区122之间的距离和第二运输系统114的第二下轨道区123与第二上轨道区124的距离二者。在其他实施方式中，可提供第一致动器以增加及/或降低第一运输系统112的下轨道区121与上轨道区122之间的距离，可提供第二致动器以增加及/或降低第二运输系统114的第二下轨道区123与第二上轨道区124之间的距离。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，第二运输系统114的第二下轨道区123在垂直方向V上可以是可移动的，例如连同第一运输系统112的下轨道区121。例如，致动器125可经构造以使下轨道区121在向下方向及/或向上方向上与第二下轨道区123同步移动和/或独立于第二下轨道区123移动。
图9A至图9D绘示根据本文描述的实施方式的使用设备900在真空腔室内运输载体的方法的一系列阶段，设备900可相似于图1的设备100，使得可参照上述说明，而不再重复描述。
设备900包含用于在运输方向上沿着第一运输路径T1非接触地运输一载体10的第一运输系统112及用于沿着从第一运输路径T1水平偏移的第二运输路径T2非接触地运输载体10的第二运输系统114。进一步地，可提供路径切换组件150用于将载体10从第一运输路径T1转移至第二运输路径T2及/或至处理位置T3。
路径切换组件150可包含载体保持部151，载体保持部151经构造以保持及/或支撑载体，其中载体保持部151连同载体在路径切换方向S上可以是可移动的。路径切换组件150经构造以在路径切换方向S上移动载体。载体保持部151可包含用于从下方支撑载体的支撑表面或用于接触载体的侧表面的机械或磁性安装件。载体保持部151可根据本文描述的任意实施方式加以构造。
第一运输系统112包含在垂直方向V上可以是可移动的下轨道区121，且/或第二运输系统114可包含在垂直方向V上可以是可移动的第二下轨道区123。下轨道区121与第二下轨道区123可布置为彼此相邻且平行，使得载体可在路径切换方向S上在下轨道区121与第二下轨道区123之间转移，特别是不改变载体10的取向。换言之，在路径切换期间，载体可维持与运输方向T对准的实质垂直取向。
在图9A中，载体由第一运输系统112沿着第一运输路径T1在运输方向T上非接触地运输。载体停止于布置有路径切换组件150的预设位置。
在一些可与其他实施方式结合的实施方式中，路径切换组件150更包含上保持装置154，上保持装置154经构造以保持及/或稳定载体10的上部。上保持装置154在路径切换方向S上可以是可移动的。可选地，上保持装置154在垂直方向V上也可以是可移动的。上保持装置154可经构造以在磁悬浮关闭时预防载体的倾斜运动。
在图9A至图9D绘示的实施方式中，上保持装置154经构造以非接触地稳定载体的上部，以便预防载体的倾斜运动。尤其，上保持装置154可与载体的上部磁性地相互作用以用于在轨道切换方向上稳定载体。
在其他实施方式中，上保持装置154可经构造以接触载体10的上端部。例如，上保持装置154可包含经构造以从上方接触及抓住载体的指状物或其他保持装置。尤其，上保持装置154可包含弹簧安装的指状物，所述弹簧安装的指状物经构造以在运输系统提供的磁悬浮关闭时保持及/或稳定载体。
在一些实施方式中，第一运输系统112提供的磁悬浮力可减少或关闭，使得载体10与下轨道区121机械接触且支撑于下轨道区121上。例如，通过逐渐减少第一磁悬浮系统的磁悬浮力，载体可平稳地放置于下轨道区121上。这绘示于图9B中。当磁悬浮关闭，上保持装置154可稳定载体的上部。
根据本公开内容的另外的方面，第一运输系统的下轨道区121包含载体支撑件，且可在向下方向上移动，以用于使载体下降至载体保持部151上。因此，通过使支撑于载体下轨道区121上的载体下降，载体可放置于路径切换组件150的载体保持部151上。
如图9C所绘示，下轨道区121可在向下方向上移动远离上轨道区122，使得下轨道区121与上轨道区122之间的距离增加。支撑于下轨道区121的载体10下降且放置于载体保持部151上。
因为支撑于下轨道区121上的载体10的向下运动，载体10与上轨道区122之间的距离增加。因为下轨道区121相对于由载体保持部151支撑的载体10的向下运动，可增加载体与下轨道区121之间的距离。因此，可促进载体在路径切换方向S上的转移，因为路径切换期间载体10上方及载体10下方的闲置空间增加。
如图9D所绘示，具有载体10支撑于其上的载体保持部151可在路径切换方向S上从第一运输路径T1移动至第二运输路径T2及/或可处理基板的处理位置(未绘示)。
沿着第二运输路径T2设置的第二运输系统114可包含在垂直方向上是可移动的第二下轨道区123。第二下轨道区123可以在向上方向上移动，直到载体与第二下轨道区123接触并且载体被第二下轨道区123从载体保持部151举起。例如，第二下轨道区123可以在向上方向上从载体保持部151下方的高度移动至载体保持部151上方的高度(未绘示)。
第二运输系统114的磁悬浮可接着被打开以于第二下轨道区123与第二上轨道区124之间非接触地保持载体。载体可接着沿着第二运输路径T2非接触地运输，例如在运输方向T上。
路径切换组件150的载体保持部151可然后在路径切换方向S上朝向第一运输路径T1向后移动，于是可在之后的载体上执行路径切换。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，当第一与第二磁悬浮系统的磁悬浮力减少或关闭时，上保持装置154可经构造以保持及/或稳定载体10的上部。“载体的上部”可理解为垂直取向的载体的上面部分，包含上面的50％，特别为垂直取向的载体的上面的20％。尤其，上保持装置154可稳定载体的上端。
上保持装置154可于在径切换方向S上稳定载体，例如通过在载体的两相对侧上施加相反方向的稳定力。
上保持装置154可包含至少一个磁体单元，以用于在载体的上部施加相斥的磁力。在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，上保持装置154包含用于从第一侧向载体10的上部施加相斥的磁力的第一磁体单元302及用于从相对于第一侧的第二侧向载体10的上部施加相斥的磁力的第二磁体单元304。这绘示于图9B中。
磁性对应单元(magnetic counter-units)可固定于载体10的上面部分，例如分别与第一磁体单元302及第二磁体单元304磁性地相互作用。尤其，上保持装置154的第一磁体单元302可向固定于载体的第一侧的第一磁性对应单元施加相斥的磁力，且/或上保持装置154的第二磁体单元304可向固定于载体的相对于第一侧的第二侧的第二磁性对应单元施加相斥的磁力。载体可非接触地稳定于第一磁体单元302与第二磁体单元304之间的中央区域。
上保持装置154连同载体保持部151且同步于载体保持部151在切换方向S上可以是可移动的，例如用于在运输路径之间转移载体。
如图9A所示例性地绘示，上保持装置154可包含第一臂311及第二臂312，其中第一臂311在路径切换方向S上可以是可独立于第二臂312移动的。例如，第一侧稳定单元(例如第一磁体单元302)可固定于第一臂311，且第二侧稳定单元(例如第二磁体单元304)可固定于第二臂312。在关闭磁悬浮之前，第一臂311可从第一侧朝向载体移动，且第二臂312可从第二侧朝向载体移动，以便使载体稳定于第一臂311与第二臂312之间。
尤其，上保持装置154在路径切换方向S上可以是可移动的，使得在载体的路径切换期间，载体的上面部分可被非接触地保持及稳定。
在一些实施方式中，上保持装置154在路径切换方向S上是可移动的，但在垂直方向V上不是可移动的。在其他实施方式中，上保持装置154在路径切换方向S及垂直方向V上是可移动的。
在一些可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，上保持装置154可经构造以在载体相对于上保持装置154的垂直运动期间提供载体的侧向稳定。例如，上保持装置154可向相对于上保持装置154布置在第一垂直位置(绘示于图9B)与相对于上保持装置154布置在第二垂直位置(绘示于图9C)的载体提供侧向稳定。第一垂直位置与第二垂直位置可彼此垂直偏移一定距离，例如30毫米或更大的距离，特别是50毫米或更大的距离。尤其，上保持装置可向第一垂直高度及第二垂直高度处的载体提供侧向稳定，而不垂直移动上保持装置。
在一些实施方式中，上保持装置154的至少一个磁体单元及/或设置于载体10的至少一个磁性对应单元可具有30毫米或更大的垂直尺寸，特别是40毫米或更大，更特别是50毫米或更大。从而，当磁性对应单元相对于磁体单元垂直移动时，例如移动30毫米或更大的距离，至少一个磁体单元可与载体的至少一个磁性对应单元磁性地相互作用。
根据本文描述的另外的方面，描述用于在真空腔室内运输载体的方法。
图10绘示根据本文描述的实施方式的第一方法的流程图。
在框910中，载体10在运输方向T上沿着第一运输路径T1非接触地运输，特别是介于第一运输系统112的下轨道区121及上轨道区122之间。载体可通过磁悬浮系统而在下轨道区及上轨道区之间非接触地运输。
在框920中，载体被带至与路径切换组件的载体保持部151接触，例如通过使载体支撑于载体保持部上或通过其他方法使载体挂或安装于载体保持部151。
在框930中，由载体保持部保持的载体在横向于运输方向T(特别是实质垂直于运输方向T)的路径切换方向S上转移远离第一运输路径T1。尤其，载体保持部可在路径切换方向上推动或拉动载体。
在一些实施方式中，载体的路径切换可包含使载体下降至载体保持部151上、在路径切换方向上移动载体及从载体保持部151举起载体。
例如，载体可放置于第一运输系统的下轨道区121上，特别是通过减少或关闭第一运输系统提供的磁悬浮力。
具有载体支撑于其上的下轨道区121可接着在向下方向上移动。可提供致动器以在垂直方向上移动下轨道区121，特别是远离第一运输系统的上轨道区122。因此，下轨道区121与上轨道区122之间的距离可通过致动器而增加。
载体可下降至路径切换组件150的载体保持部151上，路径切换组件150的载体保持部151在路径切换方向S上移动支撑于其上的载体。可提供驱动装置，特别是交叉驱动器(cross drive)，以在路径切换方向S上移动载体保持部151。
沿着第二运输路径T2而设置的第二运输系统114的第二下轨道区123可以在向上方向上移动。第二下轨道区123可以在向上方向上移动，直到载体从载体保持部151被举起并被布置于载体保持部151上面的预设高度。尤其，第二下轨道区123可朝向第二运输系统的第二上轨道区移动。第二下轨道区与第二上轨道区之间的距离可因此减少，以用于通过第二运输系统114实现载体的非接触运输。
载体可接着使用第二运输系统114沿着第二运输路径T2非接触地运输。
尽管前述内容是关于本公开内容的实施方式，可在不背离本公开内容的基本范围的情况下，设计出本公开内容其他和更进一步的实施方式，而本公开内容的保护范围由随附的权利要求书所决定。

Claims (16)

1.一种用于在真空腔室(101)内运输载体(10)的设备(100)，包含：
第一运输系统(112)，所述第一运输系统(112)经构造以在运输方向(T)上沿着第一运输路径(T1)非接触地运输所述载体；
路径切换组件(150)，包含载体保持部(151)，所述载体保持部(151)经构造以机械接触所述载体(10)，以用于在路径切换方向(S)上将所述载体移动远离所述第一运输路径(T1)；及
上保持装置(154)，所述上保持装置(154)经构造以在所述载体(10)的路径切换期间稳定所述载体(10)的上部，其中所述上保持装置(154)连同所述载体保持部(151)且同步于所述载体保持部(151)在所述路径切换方向上是可移动的，
其中所述载体保持部(151)通过以下方式中的一种机械接触所述载体(10)：
所述载体保持部(151)包含安装件，所述安装件经构造以与所述载体的背侧表面接合，所述载体的所述背侧表面与所述载体的前侧表面相对，将被处理的物体保持于所述载体的所述前侧表面上；
所述载体保持部(151)包含安装件，所述安装件经构造以与所述载体的内表面接合，所述内表面是所述载体内的凹部、开孔、沟槽、凹坑或凹痕；
所述载体保持部(151)包括用于从下方支撑所述载体的支撑表面，使得所述载体(10)的底表面被放置于所述支撑表面上。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述载体(10)通过施加包括相斥磁力和相吸磁力所组成的群组中的其中一个磁力而沿着第一运输路径(T1)磁性地移动。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述载体(10)使用磁悬浮系统而非接触地运输，所述磁悬浮系统包含主动磁性单元和线性马达。
4.根据权利要求1所述的设备，更包含第二运输系统(114)，所述第二运输系统(114)经构造以沿着从所述第一运输路径(T1)水平偏移的第二运输路径(T2)非接触地运输所述载体，其中所述载体保持部(151)在所述路径切换方向(S)上是可移动的，以用于将所述载体从所述第一运输路径(T1)转移至所述第二运输路径(T2)和处理位置(T3)中的至少一者，所述处理位置(T3)从所述第一运输路径与所述第二运输路径水平偏移。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述载体保持部(151)在垂直方向(V)上是可移动的。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述载体保持部(151)包含磁性卡盘。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述安装件包含机械安装件。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述机械安装件是用于将所述载体悬挂在所述载体保持部的挂钩。
9.根据权利要求1-8任一项所述的设备，其中所述第一运输系统(112)包含下轨道区(121)、上轨道区(122)和致动器(125)，所述致动器(125)经构造以调整所述下轨道区(121)和所述上轨道区(122)之间的距离。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一运输系统(112)包含具有载体支撑件的下轨道区(121)，所述载体支撑件是垂直可移动的，以用于将所述载体下降至所述载体保持部(151)上。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述上保持装置(154)包含至少一个磁铁单元，以用于在所述载体的所述上部上施加相斥磁力。
12.一种用于在真空腔室内运输载体(10)的设备，包含：
第一磁悬浮系统，所述第一磁悬浮系统在运输方向(T)上沿着第一运输路径(T1)而设置；
路径切换组件(150)，包含载体保持部(151)，所述载体保持部(151)在路径切换方向(S)上是可移动的，且所述载体保持部(151)包含载体接触部；及
上保持装置(154)，所述上保持装置(154)经构造以在所述载体(10)的路径切换期间稳定所述载体(10)的上部，其中所述上保持装置(154)连同所述载体保持部(151)且同步于所述载体保持部(151)在所述路径切换方向上是可移动的；
其中所述载体保持部(151)通过以下方式中的一种机械接触所述载体(10)：
所述载体保持部(151)包含安装件，所述安装件经构造以与所述载体的背侧表面接合，所述载体的所述背侧表面与所述载体的前侧表面相对，将被处理的物体保持于所述载体的所述前侧表面上；
所述载体保持部(151)包含安装件，所述安装件经构造以与所述载体的内表面接合，所述内表面是所述载体内的凹部、开孔、沟槽、凹坑或凹痕；
所述载体保持部(151)包含用于从下方支撑所述载体的支撑表面，使得所述载体(10)的底表面被放置于所述支撑表面上。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一磁悬浮系统经构造以在所述运输方向(T)上非接触地传输所述载体。
14.一种用于真空处理基板的系统，包含：
真空腔室(101)；
根据权利要求1-12任一项所述的设备(100)；及
一个或多个处理工具(105)，所述一个或多个处理工具(105)布置在所述真空腔室(101)中，并从由以下项所组成的群组中选择：沉积源、蒸发源、溅射源、表面处理工具、加热装置、清洁装置、蚀刻工具及上述项的组合。
15.一种用于在真空腔室内运输载体的方法，包含：
在运输方向(T)上沿着第一运输路径(T1)非接触地运输载体(10)；
将所述载体(10)带至与路径切换组件(150)的载体保持部(151)接触；
在路径切换方向(S)上转移由所述载体保持部(151)保持的所述载体，使所述载体远离所述第一运输路径(T1)，所述路径切换方向(S)横向于所述运输方向(T)；及
在所述载体(10)的路径切换期间通过上保持装置(154)保持并稳定所述载体(10)的上部，其中所述上保持装置(154)连同所述载体保持部(151)且同步于所述载体保持部(151)在所述路径切换方向上是可移动的；
其中所述载体保持部(151)通过以下方式中的一种机械接触所述载体(10)：
所述载体保持部(151)包含安装件，所述安装件经构造以与所述载体的背侧表面接合，所述载体的所述背侧表面与所述载体的前侧表面相对，将被处理的物体保持于所述载体的所述前侧表面上；
所述载体保持部(151)包含安装件，所述安装件经构造以与所述载体的内表面接合，所述内表面是所述载体内的凹部、开孔、沟槽、凹坑或凹痕；
所述载体保持部(151)包含用于从下方支撑所述载体的支撑表面，使得所述载体(10)的底表面被放置于所述支撑表面上。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，当所述载体保持部(151)包含所述支撑表面时，所述载体(10)被下降至所述载体保持部(151)上、在所述路径切换方向(S)上移动、并从所述载体保持部(151)被举起。
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