CN117242562A - 用于工件加工的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于加工多个工件的处理系统，包括：与第一处理腔室和第二处理腔室处于工艺流连通中的传送腔室，传送腔室具有第一直侧；其中，第一处理腔室包括至少一个第一处理站，并且其中，第一处理腔室沿着第一直侧设置；其中，第二处理腔室包括至少两个第二处理站，其中，第二处理腔室沿着第一直侧设置，并且其中，第二处理腔室被设置为沿着第一直侧与第一处理腔室呈线性布置；以及其中，传送腔室包括至少一个工件搬动机器人，至少一个工件搬动机器人被配置为将至少一个工件传送到至少一个第一处理站和至少两个第二处理站。

Description

用于工件加工的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求具有提交日为2021年3月3日的名称为“用于工件加工的系统和方法”的第17/191,295号美国申请的优先权，并且其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开大体上涉及加工工件，并且更具体地涉及用于加工工件，诸如半导体工件，的系统。
背景技术
将工件，诸如半导体晶片或其它合适的基底，暴露于用于形成半导体器件或其它器件的整体处理方案的处理系统，可以执行多个处理步骤，诸如等离子体加工(例如，剥离、刻蚀等)、热处理(例如，退火)、沉积(例如，化学气相沉积)等。为了实行这些处理步骤，系统可以包括一个或多个机器人，以将工件移动若干不同的次数，例如，移入系统、在各种处理腔室之间移动、以及移出系统。在任何半导体处理系统中的重要考虑因素是系统的占地面积大小。增加的占地面积大小可能在处理设施中占用更多空间，从而导致降低的吞吐量和增加的成本。
用于半导体工件的处理系统的示例构造可以包括集群式工具、转盘式工具等。在集群式工具中，可以围绕用于在多个处理腔室之间移动工件的中央机器人布置多个半导体处理模块。集群式工具可以具有大的占地面积(例如，占用大量的空间)并且仅可以支持有限数量的处理腔室。在转盘式工具中，工件可以在多个处理站之间旋转。转盘式工具会受害于降低的处理集成灵活性，并且可能难以与集群构造结合实施。
发明内容
本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中进行部分阐述，或者可以从描述中获知，或者可以通过实施例的实践而获知。
本公开的一个示例方面涉及用于加工多个工件的处理系统。处理腔室包括：与第一处理腔室和第二处理腔室处于工艺流连通中的传送腔室，传送腔室具有第一直侧；其中，第一处理腔室包括至少一个第一处理站，并且其中，第一处理腔室沿着第一直侧设置；其中，第二处理腔室包括至少两个第二处理站，其中，第二处理腔室沿着第一直侧设置，并且其中，第二处理腔室被设置为沿着第一直侧与第一处理腔室呈线性布置；以及其中，传送腔室包括至少一个工件搬动机器人，至少一个工件搬动机器人被配置为将至少一个工件传送到至少一个第一处理站和至少两个第二处理站。
本公开的另一个示例方面涉及用于加工多个工件的处理系统。处理系统包括：第一处理腔室，具有两个处理站；第二处理腔室，具有两个处理站；第三处理腔室，具有一个处理站；以及传送腔室，与第一处理腔室、第二处理腔室和第三处理腔室处于工艺流连通中；其中，第一处理腔室被设置在传送腔室的第一侧上；其中，第二处理腔室被设置在传送腔室的第二侧上，传送腔室的第二侧与传送腔室的第一侧相对；以及其中，第三处理腔室被设置在传送腔室的第三侧上，传送腔室的第三侧垂直于传送腔室的第一侧和第二侧。
本公开的另一个示例方面涉及用于加工多个工件的处理系统。处理系统包括：第一处理腔室，具有至少一个处理站；第二处理腔室，具有至少两个处理站；以及前端部，与第一处理腔室和第二处理腔室处于工艺流连通中；其中，第一处理腔室和第二处理腔室被设置在前端部的第一直侧上。
本公开的其它示例方面涉及用于加工半导体工件的系统、方法和装置。
参考以下描述和所附的权利要求，将变得更好地理解各种实施例的这些和其它特征、方面和优点。并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并与描述一起用于解释相关原理。
附图说明
在参考附图的说明书中针对本领域普通技术人员阐述了实施例的详细讨论，其中：
图1描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；
图2描绘了根据本公开的示例实施例的示例工件柱；
图3描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理方法的流程图；
图4描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；
图5描绘了根据本公开的示例实施例的示例传送位置；
图6A和图6B描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理方法的流程图；
图7A、图7B、图7C和图7D描绘了根据本公开的示例实施例的工件在处理系统中的示例传送；
图8A和图8B描绘了根据本公开的示例实施例的示例工件搬动机器人，示例工件搬动机器人使用剪刀式动作来执行将多个工件从工件柱传送到在处理腔室中的至少两个处理站；
图9描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；
图10描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；
图11描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；
图12A和图12B描绘了根据本公开的示例实施例的示例对齐的狭缝门；
图13描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；
图14描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；
图15描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图；以及
图16描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统的平面图。
具体实施方式
现在将详细地参考实施例，实施例的一个或多个示例如附图所示。每个示例是为了解释实施例而提供的，而非对本公开的限制。事实上，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以对实施例进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本公开的方面旨在涵盖这样的修改和变化。
本公开的示例方面涉及用于加工工件，诸如半导体工件、光电工件、平板显示器或其它合适的工件，的系统。工件材料可以包括，例如，硅、硅锗、玻璃、塑料，或其它合适的材料。在一些实施例中，工件可以是半导体晶片。系统可以用于实施多种工件制造工艺，包括但不限于真空退火工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，以及其它工艺。
更具体地，系统可以包括用于加工工件的多个处理腔室。每个处理腔室可以包括一个或多个处理站，一个或多个处理站被配置为接收和/或支撑工件，诸如，使用共同工艺压力(例如，真空)环境的多个处理站(例如，在双架构中的两个处理站)。在一些实施例中，处理腔室中的一个或多个可以是等离子体处理腔室，等离子体处理腔室具有基于等离子体的工艺源，诸如感应耦合等离子体源、微波源、表面波等离子体源、电子回旋共振(ElectronCyclotron Resonance，ECR)等离子体源、电容耦合(例如，平行板)等离子体源等。
在示例实施例中，处理系统可以包括装载固定腔室。装载固定腔室可以被配置为在将工件传送到处理腔室之前使工件经受加工压力(例如，真空压力)。装载固定腔室可以包括工件柱，工件柱具有多个搁板以将工件保持成堆叠布置。系统还可以包括传送腔室，传送腔室用于将工件从装载固定腔室传送到处理腔室和/或用于在不同的处理腔室之间传送工件。在一些实施例中，传送腔室可以被维持在真空压力或其它合适的工艺压力下。传送腔室可以被设置在装载固定腔室与至少一个处理腔室之间的工艺流连通中。
传送腔室可以包括工件搬动机器人。工件搬动机器人可以包括主要被配置为通过在固定点或区域处绕轴线旋转来传送工件的机器人。工件搬动机器人可以被配置为将多个工件(例如，两个工件)从在装载固定腔室中的工件柱传送到在处理腔室中的两个或更多个处理站。每个处理站可以包括工件支撑件，工件支撑件用于在加工期间支撑工件。在一些实施例中，工件搬动机器人可以，例如，使用剪刀式动作，传送多个工件，剪刀式动作同时将工件递送到在处理腔室中的两个或更多个处理站。如本文使用的，剪刀式动作是指两个或更多个机器人臂类似于剪刀的打开或合拢的移动。例如，在一个示例剪刀式动作中，机器人臂的第一端比机器人臂的相对的第二端彼此分离得更快。在另一个示例剪刀式动作中，机器人臂的第一端彼此分离，而机器人臂的第二端或其它部分被保留在固定位置。
在一个示例实施方式中，工件搬动机器人可以包括多个机器人臂，多个机器人臂被配置为绕固定枢轴点旋转。每个机器人臂可以与一个或多个工件刀片关联。每个工件刀片可以具有被配置为支撑工件的末端执行器。工件搬动机器人可以被配置为控制多个机器人臂使用剪刀式动作将工件从工件柱传送到在处理腔室中的至少两个处理站，其中，多个机器人臂彼此分离，以将工件刀片传送到处理站。
在另一个示例实施方式中，工件搬动机器人可以包括单个主臂，单个主臂绕枢轴点或枢轴区域旋转。单个主臂可以耦接到多个辅助臂。辅助臂可以各自耦接到至少一个工件刀片。每个工件刀片可以包括用于支撑工件的末端执行器。在一些实施例中，工件搬动机器人可以被配置为使用剪刀式动作将至少两个工件从在装载固定腔室中的工件柱传送到在处理腔室中的两个处理站。在剪刀式动作期间，辅助臂可以以剪式方式分离，以便与辅助臂中的一个关联的工件刀片将工件传送到第一处理站，并且以便与辅助臂中的另一个关联的工件刀片将工件传送到第二处理站。
在一些实施例中，可以使用单个电机来操作辅助臂的剪刀式动作和单个主臂。在一些实施例中，工件搬动机器人可以具有耦接到多个辅助臂的第二主臂。出于例如工件交换的目的，第二主臂可以以与另一主臂类似的方式操作。在一些实施例中，主臂可以不同时操作，以便可以使用单个电机来控制两个主臂的操作。
在一些实施例中，处理系统可以包括多个处理腔室。每个处理腔室可以包括至少一个处理站，诸如两个或更多个处理站。在传送腔室中的工件搬动机器人可以在多个处理腔室与装载固定腔室之间传送工件。
在示例实施例中，多个处理腔室中的至少两个可以在直侧上对齐。例如，传送腔室可以包括直侧。直侧可以由至少两个处理腔室共享。例如，在一些实施例中，直侧可以是或者可以包括至少两个处理腔室中的每一个的前壁。例如，处理腔室的前壁可以包括用于接收工件的开口或其它机构，诸如狭缝门。
在直侧上对齐的至少两个处理腔室可以被设置呈线性布置。作为一个示例，如果装载固定腔室沿着其最长侧限定第一方向，那么可以设置至少两个处理腔室，使得处理腔室沿着垂直于第一方向的第二方向对齐。例如，在一些实施例中，装载固定腔室可以被设置在传送腔室的、垂直于直侧的侧上。作为另一个示例，至少两个处理腔室中的第一处理腔室与至少两个处理腔室中的第二处理腔室相比，可以与传送腔室的、具有入口的侧间隔开得更远，并且在与第二处理腔室相同的方向上。例如，第一处理腔室和第二处理腔室可以沿着传送腔室和处理腔室的连续侧对齐。
附加地和/或替代地，在一些实施方式中，处理系统可以包括两个处理腔室，两个处理腔室包括第一处理腔室和第二处理腔室，两个处理腔室被设置在传送腔室的相对侧上。例如，第一处理腔室可以在直侧上与附加的处理腔室对齐，并且第二处理腔室可以被设置在与直侧相对的相对侧上。在一些实施例中，相对侧可以附加地是直侧。
工件搬动机器人可以被配置为(例如，使用剪刀式动作)将多个工件从在装载固定腔室中的工件柱传送到第一处理腔室的一个或多个处理站和/或第二处理腔室的一个或多个处理站。此外，工件搬动机器人可以被配置为将多个工件从第一处理腔室的一个或多个处理站传送到第二处理腔室的一个或多个处理站。
在另一个实施方式中，处理系统可以包括四个处理腔室，四个处理腔室包括第一处理腔室、第二处理腔室、第三处理腔室和第四处理腔室。第一处理腔室和第二处理腔室可以被设置在传送腔室的相对侧上。第三处理腔室可以被设置为与第一处理腔室呈线性布置。第四处理腔室可以被设置为与第二处理腔室呈线性布置，使得第三处理腔室和第四处理腔室被设置在传送腔室的相对侧上。
此外，在一些实施方式中，系统可以包括在传送腔室中的两个工件搬动机器人，两个工件搬动机器人包括第一工件搬动机器人和第二工件搬动机器人。系统还可以包括在第一工件搬动机器人与第二工件搬动机器人之间的传送位置。传送位置可以允许第一工件搬动机器人(例如，能够触及装载固定腔室的工件搬动机器人)将工件传送到第二工件搬动机器人。传送位置可以包括工件柱，工件柱被配置为以堆叠布置的方式(例如，在多个搁板上)支撑多个工件。
第一工件搬动机器人可以被配置为将多个工件从在装载固定腔室中的工件柱传送到第一处理腔室的两个或更多个处理站和/或第二处理腔室的两个或更多个处理站，和/或传送到在传送位置的工件柱。此外，第一工件搬动机器人可以被配置为在第一处理腔室的两个或更多个处理站、第二处理腔室的两个或更多个处理站和传送位置的工件柱之间传送多个工件。
第二工件搬动机器人可以被配置为将多个工件从在传送腔室中的工件柱传送到第三处理腔室的两个或更多个处理站和/或第四处理腔室的两个或更多个处理站。此外，第二工件搬动机器人可以被配置为在第三处理腔室的两个或更多个处理站、第四处理腔室的两个或更多个处理站和传送位置的工件柱之间传送多个工件。
作为另一个示例，在一些实施例中，系统可以包括能够沿着相对于装载固定腔室和/或多个处理腔室的至少一个方向移动的工件搬动机器人。例如，在一些实施例中，工件搬动机器人可以在由直侧限定的方向上移动，诸如从传送腔室的前部移动到传送腔室的后部。例如，在具有在直侧上对齐的至少两个处理腔室的实施例中，工件搬动机器人可以至少移动到第一位置以将工件传送到和/或传送出至少两个处理腔室中的第一处理腔室，以及第二位置以将工件传送到和/或传送出至少两个处理腔室中的第二处理腔室。
可以通过以线性方式添加传送位置、工件搬动机器人和/或处理腔室，进一步扩展处理系统以包括更多处理腔室，以提供用于执行工件处理的任意数量的处理腔室。以这种方式，多个工序模块可以被集成在所提出的系统上，而不需要真空或工艺压力中断，从而实现多种工艺集成方案，多种工艺集成方案包括干法刻蚀和干式去胶工艺、薄膜沉积工艺前的表面预清洁/处理，以及连续膜沉积工艺等的组合。此外，在所提出的系统架构中，工件可以在被配置在每个旋转真空机器人的相对侧处的两种类型的处理腔室之间来回交换，从而实现独特的循环加工能力(例如，原子层刻蚀工艺)。
根据本公开的示例方面，一个或多个处理腔室中的每一个可以包括狭缝门。狭缝门可以被配置为提供在工件搬动机器人与处理腔室，诸如处理站，之间的工件的传送。例如，在一些实施例中，处理腔室可以包括与一个或多个处理站对应的(例如，对齐的)一个或多个狭缝门。例如，具有两个处理站的处理腔室可以具有两个狭缝门，两个狭缝门中的一个与各自的处理站对齐。在一些实施例中，狭缝门的中心可以在方向上与处理站的中心对齐。方向可以与处理腔室的几何形状对应。例如，方向可以沿着处理腔室的深度。附加地和/或替代地，方向可以与工件搬动机器人的几何形状对应。作为一个示例，狭缝门的中心可以从处理站的中心稍微偏移(例如，稍微靠得更近)，以便于(例如，通过每个臂)同时从工件搬动机器人的中心线性延伸到每个处理站。在一些实施例中，狭缝门可以是能够密封的，以将处理腔室的工艺条件与处理腔室外部的条件(例如，在传送腔室中的条件)隔离。例如，在一些实施例中，狭缝门可以是或者可以包括孔口(例如，狭缝孔口)，孔口可以被门或其它密封件密封。在一些实施例中，诸如在其中处理腔室的条件和处理腔室外部(例如，紧邻狭缝门)的条件一致或适当地一致的实施例中，狭缝门可以是或者可以包括不能够密封的孔口。
根据本公开的示例方面，在沿着直边对齐的多个处理腔室上的狭缝门可以沿着直边对齐。例如，狭缝门中的每一个可以被设置在处理腔室的前侧上。前侧和/或狭缝门可以被对齐使得前侧和/或狭缝门彼此齐平。例如，单个平面可以包含在处理系统的单侧上的狭缝门中的每一个的横向中心。
附加地和/或替代地，狭缝门可以沿着处理腔室的高度在公共点处对齐。例如，在一些实施例中，在狭缝门与处理系统的顶表面和/或底表面之间的纵向偏移针对狭缝门中的每一个可以是大约相等的。作为另一个示例，在狭缝门中的每一个的纵向中心之间的纵向偏移可以大约为零(例如，小于大约5厘米)。
根据本公开的示例实施例的处理系统可以提供具有小占地面积的高生产率系统。相对于与集群式工具关联的占地面积，占地面积可以更小。此外，处理系统可以以在处理系统效率指标，诸如占地面积/吞吐量、成本/吞吐量和其它指标，方面显著提高的方式加工多个工件(例如，4个工件、8个工件或更多)。
本公开的一个示例实施例涉及用于加工多个工件的处理系统。处理系统包括装载固定腔室。装载固定腔室可以包括工件柱，工件柱被配置为以堆叠布置的方式支撑多个工件。处理系统包括至少两个处理腔室。处理腔室可以沿着直侧对齐。处理腔室可以包括一个或多个狭缝门。至少两个处理腔室具有至少一个处理站。每个处理站可以与工件支撑件关联，工件支撑件用于在加工期间在处理腔室中支撑工件。处理系统包括与装载固定腔室和至少两个处理腔室处于工艺流连通中的传送腔室。传送腔室包括至少一个工件搬动机器人。工件搬动机器人具有至少一个臂，至少一个臂被配置为绕轴线旋转。工件搬动机器人被配置为(例如，使用剪刀式动作)将多个工件从在装载固定腔室中的工件柱传送到在至少两个处理腔室中的至少两个处理站。
在一些实施例中，至少两个处理腔室包括第一处理腔室和第二处理腔室，第一处理腔室和第二处理腔室中的每一个包括至少两个处理站。第一处理腔室和第二处理腔室被设置在传送腔室的相对侧上，使得工件搬动机器人可以在第一处理腔室与第二处理腔室之间传送多个工件。
在一些实施例中，第一处理腔室和第二处理腔室被设置呈线性布置。系统包括传送位置，传送位置被配置为以堆叠布置的方式支撑多个工件。工件搬动机器人可以被配置为将多个工件从在第一处理腔室中的至少两个处理站传送到在传送位置的堆叠布置。第二工件搬动机器人可以被配置为将多个工件从在传送位置的堆叠布置传送到在第二处理腔室中的至少两个处理站。传送位置可以位于传送腔室中。
在一些实施例中，至少两个处理腔室包括第一处理腔室和第二处理腔室，第一处理腔室和第二处理腔室被设置在传送腔室的相对侧上。至少两个处理腔室还包括第三处理腔室和第四处理腔室，第三处理腔室被设置为与第一处理腔室呈线性布置，第四处理腔室被设置为与第二处理腔室呈线性布置，使得第三处理腔室和第四处理腔室被设置在传送腔室的相对侧上。第一处理腔室、第二处理腔室、第三处理腔室和第四处理腔室中的每一个可以包括至少两个处理站。
在一些实施例中，系统还包括传送位置，传送位置被配置为以堆叠布置的方式支撑多个工件。至少一个工件搬动机器人包括第一工件搬动机器人和第二工件搬动机器人，第一工件搬动机器人被配置为将多个工件从在装载固定腔室中的堆叠布置传送到在第一处理腔室中的至少两个处理站，第二工件搬动机器人被配置为将多个工件从在传送位置的堆叠布置传送到在第三处理腔室中的至少两个处理站。
在一些实施例中，工件搬动机器人具有至少一个主臂，至少一个主臂被配置为绕枢轴点旋转。主臂可以耦接到多个辅助臂。每个辅助臂可以与至少一个工件刀片关联，至少一个工件刀片被配置为支撑多个工件中的一个。
在一些实施例中，工件搬动机器人可以被配置为使臂延伸，并被配置为剪式打开多个工件刀片，以将多个工件传送到在处理腔室中的至少两个处理站。在一些实施例中，工件搬动机器人可以被配置为使臂延伸，并被配置为使用单个电机剪式打开多个工件刀片。
在一些实施例中，工件搬动机器人包括第一臂和第二臂，第一臂具有一个或多个工件刀片，第二臂包括一个或多个工件刀片。第一臂可以被配置为将多个工件中的一个从在装载固定腔室中的柱传送到在处理腔室中的第一处理站，并且第二臂可以被配置为将多个工件中的一个从在装载固定腔室中的柱传送到在处理腔室中的第二处理站。
本公开的另一个示例方面涉及用于在半导体处理系统中加工工件的方法。方法包括将多个工件传送到在装载固定腔室中的工件柱。工件柱被配置为以堆叠布置的方式支撑多个工件。方法包括利用位于传送腔室中的工件搬动机器人(例如，使用剪刀式动作)将多个工件从工件柱传送到在第一处理腔室中的至少两个处理站。方法包括在第一处理腔室中的多个工件上执行第一处理工艺。方法包括利用工件搬动机器人将多个工件传送到在第二处理腔室中的至少两个处理站。方法包括在第二处理腔室中的多个工件上执行第二处理工艺。在一些实施例中，第二处理工艺与第一处理工艺不同。
在一些实施例中，方法可以包括利用工件搬动机器人将多个工件传送到传送位置。方法可以包括利用被设置在传送腔室中的第二工件搬动机器人将多个工件从传送位置传送到在第三处理腔室中的至少两个处理站。第三处理腔室可以被设置为与第一处理腔室呈线性布置。方法可以包括在第三处理腔室中的多个工件上执行第三处理工艺。方法可以包括利用第二工件搬动机器人将多个工件传送到在第四处理腔室中的至少两个处理站。第四处理腔室可以被设置为与第二处理腔室呈线性布置。方法可以包括在第四处理腔室中的多个工件上执行第四处理工艺。
本公开的又一个示例方面涉及用于加工工件的处理系统。系统包括工件柱。系统包括工件柱。系统包括第一工件搬动机器人。系统包括第二工件搬动机器人。系统包括第一处理腔室。系统包括第二处理腔室。第二处理腔室被设置为与第一处理腔室呈线性布置。系统包括传送站。系统包括第一工件搬动机器人，第一工件搬动机器人被配置为将工件从工件柱传送到在第一处理腔室中的至少两个处理站。第一工件搬动机器人可以被配置为将工件从第一处理腔室传送到传送位置。系统包括第二工件搬动机器人，第二工件搬动机器人被配置为将工件从传送位置传送到第二处理腔室。
本公开的又一个示例方面涉及用于加工多个工件的处理系统。系统包括前端部。系统包括与前端部处于工艺流连通中的装载锁。系统包括与装载锁处于工艺流连通中的传送腔室。传送腔室包括第一直侧、第二直侧和第三直侧，其中，第二直侧被连接到装载锁，并且第三直侧是第一直侧的相对侧。传送腔室还包括至少两个工件搬动机器人以及在两个工件搬动机器人之间的晶片传送位置，其中，传送位置包括至少一个工件柱。系统包括与传送腔室处于工艺流连通中的第一处理腔室和第二处理腔室，其中，第一处理腔室和第二处理腔室被连接到传送腔室的第一直侧，第一处理腔室包括至少一个处理站，第二处理腔室包括至少两个处理站。系统包括与传送腔室处于工艺流连通中的第三处理腔室和第四处理腔室，其中，第三处理腔室和第四处理腔室被连接到传送腔室的第三直侧，第三处理腔室包括至少一个处理站，并且第四处理腔室包括至少两个处理站。
本公开的又一个示例方面涉及用于在半导体处理系统中加工工件的方法。方法包括利用位于前端部中的第一工件搬动机器人将多个工件传送到在装载固定腔室中的工件柱，工件柱被配置为以堆叠布置的方式支撑多个工件。方法包括利用位于传送腔室中的第二工件搬动机器人将两个工件从工件柱通过一个或多个第一狭缝门传送到在第一处理腔室中的至少两个处理站。方法包括在第一处理腔室中的两个工件上执行第一处理工艺。方法包括利用在传送腔室中的工件搬动机器人将两个工件中的一个通过一个或多个第二狭缝门传送到在第二处理腔室中的一个第二站，并且将两个工件中的另一个通过一个或多个第三狭缝门传送到在第三处理腔室中的一个第三站。方法包括在第二处理腔室和第三处理腔室中的两个工件上执行第二处理工艺，其中，第二处理工艺与第一处理工艺不同。
可以对本公开的这些示例实施例进行变化和修改。如在说明书中使用的，单数形式“一个”、“和”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。“第一”、“第二”、“第三”和“第四”的使用被用作标识符并针对加工的顺序。出于说明和讨论的目的，可以参考“基底”、“晶片”或“工件”来讨论示例方面。使用本文提供的公开的本领域普通技术人员应理解，本公开的示例方面可以与任何合适的工件一起使用。与数值结合使用的术语“大约”是指在规定的数值的20％以内。
现在参考附图，现在将详细地讨论本公开的示例实施例。图1描绘了根据本公开的示例实施例的处理系统100。处理系统100可以包括前端部112、装载固定腔室114、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120和第二处理腔室130的多个处理腔室。如所示出的，处理系统100可以限定宽度102和长度104。例如，处理系统100的宽度102可以与处理腔室120和130的深度对应。
前端部112可以被配置为被维持在大气压力下，并且可以被配置为接合工件输入器件118。工件输入器件118可以包括，例如，片架、前开式统集盒，或用于支撑多个工件的其它器件。工件输入器件118可以用于向处理系统100提供加工前工件，或者用于从处理系统100接收加工后工件。
前端部112可以包括一个或多个机器人(未示出)，一个或多个机器人用于将工件从工件输入器件118传送到，例如，装载固定腔室114，诸如往返于位于装载固定腔室114中的工件柱110。在一个示例中，在前端部112中的机器人可以将加工前工件传送到装载固定腔室114，并且可以将加工后工件从装载固定腔室114传送到工件输入器件118中的一个或多个。在不偏离本公开的范围的情况下，可以在前端部112中使用用于传送工件的任何合适的机器人。通过合适的狭缝、开口或孔口，可以将工件传送到和或传送出装载固定腔室114。
装载固定腔室114可以包括工件柱110，工件柱110被配置为以堆叠布置的方式支撑多个工件。工件柱110可以包括，例如，多个搁板。每个搁板可以被配置为支撑一个或多个工件。在一个示例实施方式中，工件柱110可以包括用于支撑加工前工件的一个或多个搁板和用于支撑加工后工件的一个或多个搁板。
处理腔室120可以包括狭缝门123和125。例如，狭缝门123可以与处理站122对齐。类似地，狭缝门125可以与处理站124对齐。如图1所示，狭缝门123可以与狭缝门125横向地对齐。例如，狭缝门123和狭缝门125可以各自沿着由处理腔室120和/或传送腔室115的前壁限定的平面对齐。
此外，处理腔室130可以包括狭缝门133和135。例如，狭缝门133可以与处理站132对齐。类似地，狭缝门135可以与处理站134对齐。如图1所示，狭缝门133可以与狭缝门135横向地对齐。例如，狭缝门133和狭缝门135可以各自沿着由处理腔室130和/或传送腔室115的前壁限定的平面对齐。
图2描绘了根据本公开的示例实施例的示例工件柱110的侧视图。如所显示的，工件柱可以包括多个搁板111。每个搁板111可以被配置为支撑工件113，以便多个工件113可以以竖向/堆叠布置的方式被布置在工件柱110上。
参考图1，装载固定腔室114可以用于，在将工件传送到处理腔室，诸如第一处理腔室120和/或第二处理腔室130之前，将工件周围的压力从与前端部112关联的压力调节到工艺压力，诸如真空或其它工艺压力。在一些实施例中，可以结合装载固定腔室114和其它腔室提供适当的阀，以适当地调节用于加工工件的工艺压力。在一些实施例中，装载固定腔室114和传送腔室115可以被维持在相同的压力下。在该实施例中，无需将装载固定腔室114相对于传送腔室115密封。实际上，在一些实施例中，装载固定腔室114和传送腔室115可以是同一腔室的一部分。
第一处理腔室120和第二处理腔室130可以用于在工件上执行多种工件加工中的任意一种，诸如真空退火工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，以及其它工艺。在一些实施例中，第一处理腔室120和第二处理腔室130中的一个或多个可以包括基于等离子体的工艺源，诸如，感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma，ICP)源、微波源、表面波等离子体源、ECR等离子体源，以及电容耦合(平行板)等离子体源。
如所示出的，第一处理腔室120和第二处理腔室130中的每一个包括呈并排布置的处理站对，以便可以将工件对同时暴露于相同的工艺。更具体地，第一处理腔室120可以包括呈并排布置的第一处理站122和第二处理站124。第二处理腔室130可以包括呈并排布置的第一处理站132和第二处理站134。每个处理站可以包括用于在加工期间支撑工件的工件支撑件(例如，基座)。在一些实施例中，每个处理站可以共享具有用于支撑工件的两个部分的公共基座。第一处理腔室120和/或第二处理腔室130可以选择性地与传送腔室115密封开以进行加工。
根据本公开的特定方面，传送腔室115可以包括工件搬动机器人150。工件搬动机器人150可以被配置为将工件从在装载固定腔室114中的工件柱110传送到在第一处理腔室120和/或第二处理腔室130中的处理站。工件搬动机器人150还可以在第一处理腔室120与第二处理腔室130之间传送工件。例如，工件搬动机器人150可以使用，例如，剪刀式动作，同时将工件从在装载固定腔室114中的工件柱传送到在第一处理腔室120中的两个并排的处理站122和124。类似地，工件搬动机器人150可以使用，例如，剪刀式动作，同时将工件从在装载固定腔室114中的工件柱110传送到在第二处理腔室130中的两个并排的处理站132和134。将参考图7A至图7D以及图8A和图8B讨论关于示例工件搬动机器人150的操作的细节。
根据本公开的示例实施例，工件搬动机器人150可以具有多种构造以支持工件的传送。在一个实施例中，工件搬动机器人150可以包括被配置为绕枢轴点旋转的臂对。每个机器人臂可以与工件刀片对关联。每个工件刀片可以具有被配置为支撑工件的末端执行器。与每个臂关联的工件刀片对可以用于在处理腔室的处理站处完成工件交换。该臂对可以被配置为使用剪刀式动作将工件传送到每个处理腔室的两个处理站。在一些实施例中，狭缝门123、125和/或133、135可以被竖向地对齐，以便于使用工件搬动机器人150传送工件。
在另一个示例实施方式中，工件搬动机器人150可以包括至少一个主臂，至少一个主臂绕枢轴点或枢轴区域旋转。主臂可以耦接到多个辅助臂。辅助臂可以各自耦接到至少一个工件刀片。每个工件刀片可以包括用于支撑工件的末端执行器。在一些实施例中，工件搬动机器人150可以被配置为使用剪刀式动作将至少两个工件从在装载固定腔室114中的工件柱110传送到，例如，在第一处理腔室120中的两个并排的处理站122和124。在一些实施例中，可以使用单个电机来实施剪刀式动作。
图3描绘了用于在处理系统中加工工件的示例方法(300)的流程图。可以使用图1的处理系统100来实施方法(300)。出于说明和讨论的目的，图3描绘了以特定顺序执行的步骤。使用本文提供的公开的本领域普通技术人员应理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可以以各种方式调整、重新布置、同时执行、省略和/或修改本文提供的方法的任意一种的各种步骤。
在(302)处，方法包括：将多个工件传送到在装载固定腔室中的工件柱。例如，可以将多个工件从处理腔室100的前端部传送到在装载固定腔室114中的工件柱110。例如，可以使用与处理腔室100的前端部关联的一个或多个机器人将工件传送到工件柱110。
在(304)处，方法包括：利用位于传送腔室中的工件搬动机器人将多个工件从工件柱传送到在第一处理腔室中的至少两个处理站。例如，工件搬动机器人150可以将两个工件分别传送到在处理腔室120中的处理站122和处理站124。在一些实施例中，工件搬动机器人150可以使用剪刀式动作将工件传送到在处理腔室120中的处理站122和处理站124。工件搬动机器人150可以通过使工件穿过至少一个狭缝门而将多个工件传送到至少两个处理站。至少一个狭缝门可以与至少两个处理站对齐。附加地和/或替代地，至少一个狭缝门可以与在处理系统中的其它狭缝门竖向地和/或横向地对齐。
在(306)处，方法包括：在第一处理腔室中，在多个工件上执行第一处理工艺。第一处理工艺可以包括，例如，退火工艺、热处理工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，或其它工艺。
在(308)处，方法包括：利用工件搬动机器人将多个工件传送到在第二处理腔室中的至少两个处理站。第二处理腔室可以沿着直侧与第一处理腔室对齐。例如，工件搬动机器人150可以将两个工件分别传送到在处理腔室130中的处理站132和处理站134。在一些实施例中，工件搬动机器人150可以使用剪刀式动作将工件传送到在处理腔室130中的处理站132和处理站134。工件搬动机器人可以通过一个或多个第二狭缝门传送工件，一个或多个第二狭缝门与一个或多个第一狭缝门竖向地对齐。
在一些实施例中，工件搬动机器人可以将多个工件从第一处理腔室传送到在第二处理腔室中的至少两个处理站。在一些实施例中，工件搬动机器人可以将多个工件从，例如，下面详细讨论的传送位置(例如，从在传送位置的工件柱)传送到在第二处理腔室中的至少两个处理站。
在(310)处，方法包括：在第二处理腔室中，在多个工件上执行第二处理工艺。第二处理工艺可以包括，例如，退火工艺、热处理工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，或其它工艺。在一些实施例中，第二处理工艺可以与第一处理工艺相同或不同。
在(312)处，方法可以包括：将已加工的工件传送回在装载固定腔室中的工件柱。例如，工件搬动机器人150可以从第一处理腔室120和/或第二处理腔室130传送两个工件。位于处理系统的前端中的一个或多个机器人然后可以将已加工的工件传送到，例如，片架。
根据本公开的特定方面，附加的处理腔室可以以线性方式添加到处理系统，以提供加工附加的工件的能力。例如，图4描绘了根据本公开的示例实施例的具有四个处理腔室的示例处理系统200。
与图1的处理系统类似，图4的处理系统200可以包括前端部112、装载固定腔室114、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120和第二处理腔室130的多个处理腔室。系统可以包括第一工件搬动机器人150，第一工件搬动机器人150用于将工件传送到和传送出在装载固定腔室中的工件柱110、以及第一处理腔室120和第二处理腔室130，和/或在第一处理腔室120与第二处理腔室130之间传送。
附加地，处理系统200可以包括附加的处理腔室，附加的处理腔室包括第三处理腔室170和第四处理腔室180。第三处理腔室170被设置为与第一处理腔室120呈线性布置，并且第四处理腔室180被设置为与第二处理腔室130呈线性布置，使得第三处理腔室170和第四处理腔室180被设置在传送腔室115的相对侧上。例如，如图4所示，第三处理腔室170可以沿着直侧171与第一处理腔室120对齐。直侧171可以是或者可以不是连续的。例如，在一些实施例中，传送位置162可以被设置在处理腔室120与处理腔室170之间，这中断了直侧171。然而，直侧171的紧邻和/或包括处理腔室170的部分可以与直侧171的紧邻和/或包括处理腔室120的部分齐平。附加地和/或替代地，第四处理腔室180可以沿着直侧181与第二处理腔室130对齐。直侧181可以是或者可以不是连续的。例如，在一些实施例中，传送位置162可以被设置在处理腔室130与处理腔室180之间，这中断了直侧181。然而，直侧181的紧邻和/或包括处理腔室180的部分可以与直侧181的紧邻和/或包括处理腔室130的部分齐平。
第三处理腔室170和第四处理腔室180可以用于在工件上执行多种工件加工中的任意一种，诸如真空退火工艺、热处理工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，以及其它工艺。在一些实施例中，第三处理腔室170和第四处理腔室180中的一个或多个可以包括基于等离子体的工艺源，诸如，感应耦合等离子体(Inductively CoupledPlasma，ICP)源、微波源、表面波等离子体源、ECR等离子体源，以及电容耦合(平行板)等离子体源。
如所示出的，第三处理腔室170和第四处理腔室180中的每一个包括呈并排布置的处理站对，以便可以将工件对同时暴露于相同的工艺。更具体地，第三处理腔室170可以包括呈并排布置的第一处理站172和第二处理站174。第四处理腔室180可以包括呈并排布置的第一处理站182和第二处理站184。每个处理站可以包括用于在加工期间支撑工件的工件支撑件(例如，基座)。在一些实施例中，第三处理腔室170和/或第四处理腔室180可以选择性地与传送腔室115密封开以进行加工。
为了将工件传送到第三处理腔室170和第二处理腔室180，系统200还可以包括传送位置162和第二工件搬动机器人190。传送位置162可以是传送腔室162的一部分，或者可以是单独的腔室。传送位置162可以包括工件柱160，工件柱160用于以堆叠布置的方式支撑多个工件。例如，工件柱160可以包括多个搁板，多个搁板被配置为以堆叠竖向布置的方式支撑工件。第一工件搬动机器人150可以被配置为将工件从工件柱110、第一处理腔室120或第二处理腔室130传送到在传送位置162的工件柱160。
图4的处理系统200可以包括与图1的处理系统100类似的狭缝门123、125、133和135。此外，处理腔室170可以包括狭缝门173和175。例如，狭缝门173可以与处理站172对齐。类似地，狭缝门175可以与处理站174对齐。如图1所示，狭缝门173可以与狭缝门175横向地对齐。例如，狭缝门173和狭缝门175可以各自沿着由处理腔室170和/或传送腔室115的前壁限定的平面对齐。如图4所示，处理腔室170的狭缝门173和175可以沿着直侧171与处理腔室120的狭缝门123和125对齐。例如，狭缝门123、125、173和/或175可以在方向104上间隔开，并且沿着方向102具有大约为零的偏移。
此外，处理腔室180可以包括狭缝门183和185。例如，狭缝门183可以与处理站182对齐。类似地，狭缝门185可以与处理站184对齐。如图1所示，狭缝门183可以与狭缝门185横向地对齐。例如，狭缝门183和狭缝门185可以各自沿着由处理腔室180和/或传送腔室115的前壁限定的平面对齐。如图4所示，处理腔室180的狭缝门183和185可以沿着直侧181与处理腔室130的狭缝门133和135对齐。例如，狭缝门133、135、183和/或185可以在方向104上间隔开，并且沿着方向102具有大约为零的偏移。
图5描绘了根据本公开的示例实施例的在传送位置162的示例工件柱160的侧视图。如所显示的，工件柱可以包括多个搁板161。每个搁板161可以被配置为支撑工件163，以便多个工件163可以以竖向/堆叠布置的方式被布置在工件柱160上。
第二工件搬动机器人190可以被配置为将工件从在传送位置162的工件柱160传送到在第三处理腔室170和/或第四处理腔室180中的处理站。工件搬动机器人190还可以将工件从第三处理腔室170传送到第四处理腔室180。例如，工件搬动机器人190可以使用，例如，剪刀式动作，同时将工件从在传送中的工件柱160传送到在第三处理腔室170中的两个并排的处理站172和174。类似地，工件搬动机器人190可以使用，例如，剪刀式动作，同时将工件从在传送位置162的工件柱160传送到在第四处理腔室130中的两个并排的处理站182和184。
根据本公开的示例实施例，工件搬动机器人190可以具有多种构造以支持工件的传送。在一个实施例中，工件搬动机器人150可以包括被配置为绕枢轴点旋转的臂对。每个机器人臂可以与工件刀片对关联。每个工件刀片可以具有被配置为支撑工件的末端执行器。与每个臂关联的工件刀片对可以用于在处理腔室的处理站处完成工件交换。该臂对可以被配置为使用剪刀式动作将工件传送到每个处理腔室的两个处理站。
在另一个示例实施方式中，工件搬动机器人190可以包括至少一个主臂，至少一个主臂绕枢轴点或枢轴区域旋转。主臂可以耦接到多个辅助臂。辅助臂可以各自耦接到至少一个工件刀片。每个工件刀片可以包括用于支撑工件的末端执行器。在一些实施例中，工件搬动机器人190可以被配置为使用剪刀式动作将至少两个工件从在传送位置162的工件柱160传送到，例如，在第三处理腔室170中的两个并排的处理站172和174。在一些实施例中，可以使用单个电机来实施剪刀式动作。
处理系统200包括四个处理腔室120、130、170和180，并且可以被配置为一次同时加工多达八个工件。可以以线性方式添加附加的处理站，以提供附加的加工能力。例如，第五处理腔室可以以与第三处理腔室170呈线性布置的方式来添加。第六处理腔室可以以与第四处理腔室180呈线性布置的方式来添加。附加的传送位置和工件搬动机器人可以用于将工件传送到和传送出第五处理腔室和第六处理腔室。通过以这种方式以线性方式扩展处理系统，可以包括附加的处理腔室。
图6A和图6B描绘了用于在处理系统中加工工件的示例方法(400)的流程图。可以使用图4的处理系统200来实施方法(400)。出于说明和讨论的目的，图6A和图6B描绘了以特定顺序执行的步骤。使用本文提供的公开的本领域普通技术人员应理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可以以各种方式调整、重新布置、同时执行、省略和/或修改本文提供的方法的任意一种的各种步骤。
在(402)处，方法包括：将多个工件传送到在装载固定腔室中的工件柱。例如，可以将多个工件从处理腔室100的前端部传送到在装载固定腔室114中的工件柱110。例如，可以使用与处理腔室100的前端部关联的一个或多个机器人将工件传送到工件柱110。
在(404)处，方法包括：利用位于传送腔室中的工件搬动机器人将多个工件从工件柱传送到在第一处理腔室中的至少两个处理站。例如，工件搬动机器人150可以将两个工件分别传送到在处理腔室120中的处理站122和处理站124。在一些实施例中，工件搬动机器人150可以使用剪刀式动作将工件传送到在处理腔室120中的处理站122和处理站124。
在(406)处，方法包括：在第一处理腔室中，在多个工件上执行第一处理工艺。第一处理工艺可以包括，例如，退火工艺、热处理工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，或其它工艺。
在(408)处，方法可以包括：利用工件搬动机器人将多个工件传送到传送位置。工件搬动机器人150可以将两个工件分别传送到在处理腔室120中的处理站122和处理站124。在一些实施例中，工件搬动机器人150可以将工件传送到位于传送位置162的工件柱160。
在(410)处，方法可以包括：利用被设置在传送腔室中的第二工件搬动机器人将多个工件从传送位置传送到在第三处理腔室中的至少两个处理站。第三处理腔室可以被设置为与第一处理腔室呈线性布置。例如，工件搬动机器人190可以将两个工件从在传送位置162的工件柱160分别传送到在处理腔室170中的处理站172和处理站174。在一些实施例中，工件搬动机器人190可以使用剪刀式动作将工件传送到在处理腔室170中的处理站172和处理站174。
在(412)处，方法可以包括：在第三处理腔室中，在多个工件上执行第三处理工艺。第三处理工艺可以包括，例如，退火工艺、热处理工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，或其它工艺。
在(414)处，方法可以包括：利用第二工件搬动机器人将多个工件传送到在第四处理腔室中的至少两个处理站。第四处理腔室可以被设置为与第二处理腔室呈线性布置。例如，工件搬动机器人190可以将两个工件从在传送位置162的工件柱160分别传送到在处理腔室180中的处理站182和处理站184。例如，工件搬动机器人190可以使用剪刀式动作将工件传送到在处理腔室180中的处理站182和处理站184。在一些实施例中，工件搬动机器人190可以将两个工件从处理腔室170传送到在处理腔室180中的处理站182和处理站184。例如，工件搬动机器人190可以使用剪刀式动作将工件传送到在处理腔室180中的处理站182和处理站184。
在(416)处，方法可以包括：在第四处理腔室中，在多个工件上执行第四处理工艺。第四处理工艺可以包括，例如，退火工艺、热处理工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，或其它工艺。
在(418)处，方法可以包括：通过第二工件搬动机器人将多个工件传送回传送位置。例如，工件搬动机器人190可以将工件从处理腔室170和/或处理腔室180传送到位于传送位置162的工件柱160。
在(422)处，方法包括：利用工件搬动机器人将多个工件传送到在第二处理腔室中的至少两个处理站。例如，工件搬动机器人150可以将两个工件分别传送到在处理腔室130中的处理站132和处理站134。在一些实施例中，工件搬动机器人150可以使用剪刀式动作将工件传送到在处理腔室130中的处理站132和处理站134。
在一些实施例中，工件搬动机器人可以将多个工件从第一处理腔室120传送到在第二处理腔室中的至少两个处理站。在一些实施例中，工件搬动机器人可以将多个工件从，例如，位于传送位置162的工件柱160，传送到在第二处理腔室120中的至少两个处理站。
在(424)处，方法包括：在第二处理腔室中，在多个工件上执行第二处理工艺。第二处理工艺可以包括，例如，退火工艺、热处理工艺、表面处理工艺、干式去胶工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺，或其它工艺。在一些实施例中，第二处理工艺可以与第一处理工艺、第三处理工艺和/或第四处理工艺相同或不同。
在(426)处，方法可以包括：将已加工的工件传送回在装载固定腔室中的工件柱。例如，工件搬动机器人150可以从第一处理腔室120和/或第二处理腔室130传送两个工件。位于处理系统的前端中的一个或多个机器人然后可以将已加工的工件传送到，例如，片架。
参考图7A至图7D，将阐述根据示例实施例的示例工件搬动机器人150的操作。图7A至图7D的工件搬动机器人150包括两个主机器人臂152和154，两个主机器人臂152和154被配置为绕固定点旋转。机器人臂152和154中的每一个可以包括至少一个工件刀片。例如，机器人臂152可以包括工件刀片156。机器人臂154可以包括工件刀片158。工件刀片156和158各自可以被配置为使用，例如，合适的末端执行器抓取、保持和释放工件。在一些实施例中，机器人臂152和154中的每一个可以包括工件刀片对。附加的工件刀片可以用于，例如，工件交换。可以使用，例如电机，独立地操作机器人臂152和154中的每一个。
如在图7A中显示的，工件搬动机器人150的机器人臂152和154两者可以被延伸以使用工件刀片从在装载固定腔室114中的工件柱110抓取工件。例如，机器人臂152可以被延伸以使用工件刀片156从工件柱110抓取工件。机器人臂154可以被延伸以使用工件刀片158从工件柱110抓取工件。如在图7B中显示的，然后可以操作工件搬动机器人150以将机器人臂152和154缩回到缩回位置。
图7C显示了根据本公开的示例实施例的将工件传送到在处理腔室130中的并排的处理站132和134。可以旋转和延伸第一机器人臂152，以便工件刀片可以将工件传送到第一处理站132。在将工件实际传送到第一处理站之前，与第一机器人臂152关联的第二工件刀片可以抓取已经位于第一处理站132的工件。可以旋转和延伸第二机器人臂154，以便工件刀片可以被传送到第二处理站134。在将工件实际传送到第一处理站之前，与第二机器人臂154关联的第二工件刀片可以抓取已经位于第二处理站134的工件。在特定实施例中，第一机器人臂152和第二机器人臂154可以以剪刀式动作方式操作，使得第二机器人臂154与第一机器人臂152分离。在一些实施例中，机器人臂152和154可以同时将工件分别传送到第一处理站132和第二处理站134。
一旦先前位于处理站132和134处的工件已经被抓取并且新的工件已经被传送到处理站132和134，则可以操作工件搬动机器人150以将机器人臂152和154缩回到缩回位置。然后可以旋转和操作工件搬动机器人150，以将工件递送到系统的其它部分，诸如在装载固定腔室114中的工件柱110、在传送位置162的工件柱160，或者在处理腔室120中的处理站122和124。
图8A和图8B描绘了根据本公开的另一个示例实施例的示例工件搬动机器人150的操作。图8A和图4B的工件搬动机器人150包括单个主机器人臂252和在主机器人臂252上的枢轴点处被附接到主臂252的两个辅助机器人臂253和254。辅助机器人臂253和254中的每一个可以包括至少一个工件刀片。例如，辅助机器人臂253可以包括工件刀片255。辅助机器人臂254可以包括工件刀片256。工件刀片255和256各自可以被配置为使用，例如合适的末端执行器，抓取、保持和释放工件。在一些实施例中，辅助机器人臂253和254中的每一个可以各自包括工件刀片对。附加的工件刀片可以用于，例如，工件交换。
参考图8A，可以操作工件搬动机器人150以延伸主机器人臂和辅助机器人臂，以使用工件刀片从工件柱110抓取工件。每个辅助臂可以使用合适的工件刀片抓取工件。机器人150然后可以将主机器人臂和辅助机器人臂缩回到缩回位置。机器人150然后可以将主机器人臂和辅助机器人臂旋转到位置以将工件递送到，例如，第一处理腔室120。
如在图8B中显示的，工件搬动机器人150可以延伸主机器人臂252。可以使辅助机器人臂253和254以剪刀式动作260(例如，彼此分离)移动，以同时将工件递送到在处理腔室120中的第一处理站122和第二处理站124。
各种机构可以用于以剪刀式动作操作辅助臂253和254。例如，在一个示例中，当工件搬动机器人延伸主臂252时，机构(例如，分隔部件)可以被定位为以使辅助机器人臂253和254以剪刀式动作分离。以这种方式，可以使用单个电机来操作根据示例实施例的主机器人臂252以及辅助机器人臂253和254的延伸。在另一个示例中，工件搬动机器人150可以包括一个或多个附加的电机，以独立地以剪刀式动作操作辅助机器人臂253和254，一个或多个附加的电机与操作主机器人臂252的电机不同，以将工件递送到处理站122和124。在一些其它实施例中，机构可以被定位，以通过工件搬动机器人150的旋转角度使辅助机器人臂253和254发生剪刀式动作。如在图4A和图4B中显示的，当工件搬动机器人150朝向处理腔室120旋转时，可以使辅助臂253和254以剪刀式动作260移动，但当工件搬动机器人150朝向工件柱110旋转时则不能使辅助臂253和254以剪刀式动作260移动。
在另一个示例实施方式中，工件搬动机器人150可以包括第二主臂(未示出)。第二主臂可以具有两个辅助机器人臂。辅助机器人臂中的每一个可以包括至少一个工件刀片。在由被附接到第一主机器人臂252的辅助机器人臂253和254将新的工件实际传送到处理腔室120之前，可以使被附接到第二主机器人臂的辅助机器人臂以剪刀式动作(例如，彼此分离)移动，并且工件刀片可以同时抓取已经位于在处理腔室120中的处理站122和124的工件。在另一个示例中，两个主臂从不同时延伸，并且可以使用单个电机操作。
图9描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统900的平面图。与图1的处理系统100类似，图9的处理系统900可以包括前端部112、装载固定腔室114、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120和第二处理腔室130的多个处理腔室。系统可以包括第一工件搬动机器人150，第一工件搬动机器人150用于将工件传送到和传送出在装载固定腔室中的工件柱110、以及第一处理腔室120和第二处理腔室130，和/或在第一处理腔室120与第二处理腔室130之间传送。
除了处理腔室120和130之外，处理系统900还可以包括后处理腔室950。后处理腔室950可以被设置在处理系统900的后侧处。例如，后处理腔室950可以被设置在传送腔室115的、与装载固定腔室114相对的一侧处。作为一个示例，第一处理腔室120可以被设置在传送腔室115的第一侧上，并且第二处理腔室130可以被设置在与第一侧相对的传送腔室115的第二侧上。后处理腔室950可以被设置在垂直于第一侧和第二侧的第三侧(例如，后侧)上。装载固定腔室114因此可以被设置在与第三侧相对的第四侧(例如，前侧)上。在一些实施例中，在后处理腔室950中可以仅包括单个处理站952。此外，在后处理腔室950处可以包括单个狭缝门953，以允许工件搬动机器人150将工件传送到和/或传送出处理站952。
传送在处理站952处的工件的工件搬动机器人150的运动可以与用于将工件传送到和/或传送出工件柱110的运动类似和/或一致(例如，如在图8A中描绘的)。例如，工件搬动机器人除了被配置为触及具有两个处理站的其它处理腔室之外，还可以被配置为触及仅具有一个处理站的后处理腔室。
以这种方式，可以减少处理系统900的占地面积，同时实现额外的处理站952。例如，后处理腔室950可以提供附加的处理站952(例如，与例如图1的处理系统100相比)，而不需要整个处理系统900的增加的宽度来容纳，例如，在处理系统900后部处的两个处理站。
图10描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统1000的平面图。与图1的处理系统100类似，图10的处理系统1000可以包括前端部112、装载固定腔室114、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120和第二处理腔室130的多个处理腔室。系统可以包括工件搬动机器人150，工件搬动机器人150用于将工件传送到和传送出在装载固定腔室中的工件柱110、以及第一处理腔室120和第二处理腔室130，和/或在第一处理腔室120和第二处理腔室130之间传送。附加地，与图4的处理系统400类似，图10的处理系统1000可以包括第三处理腔室170和第四处理腔室180。
如图10所示，第三处理腔室170和第四处理腔室180被设置为分别与第一处理腔室120和第二处理腔室130呈相邻的线性布置，如此在传送腔室115中没有中断。例如，在图10的实施例中，图4的处理系统400的工件柱160和传送位置162被去除。这可以减小处理系统1000的占地面积。附加地，处理腔室120、130、170和/或180可以沿着直侧对齐。例如，处理腔室120可以沿着直侧与处理腔室170对齐。附加地和/或替代地，处理腔室130可以沿着直侧与处理腔室180对齐。
因此，为了与第三处理腔室170和/或第四处理腔室180对接，工件搬动机器人150可以在传送腔室115内线性地移动。例如，工件搬动机器人150可以沿着轨道1052重新定位。在一些实施例中，工件搬动机器人150可以沿着轨道1052移动到至少第一位置。当工件搬动机器人150处于第一位置时，工件搬动机器人150可以被配置为触及第一处理腔室120和第二处理腔室130。例如，在一些实施例中，第一位置可以在处理腔室120和/或130的横向中心处。附加地和/或替代地，工件搬动机器人150可以沿着轨道1052移动到至少第二位置。当工件搬动机器人150处于第二位置时，工件搬动机器人150可以被配置为触及第三处理腔室170和第四处理腔室180。例如，在一些实施例中，第二位置可以在处理腔室170和/或180的横向中心处。
图11描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统1100的平面图。与图1的处理系统100类似，图11的处理系统1100可以包括前端部112、装载固定腔室114、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120和第二处理腔室130的多个处理腔室。系统可以包括工件搬动机器人150，工件搬动机器人150用于将工件传送到和传送出在装载固定腔室中的工件柱110、以及第一处理腔室120和第二处理腔室130，和/或在第一处理腔室120和第二处理腔室130之间传送。附加地，与图4的处理系统400类似，图11的处理系统1100可以包括第三处理腔室170和第四处理腔室180。处理腔室170和180可以与图4和/或图10类似地布置。例如，单个工件搬动机器人150可以移动以触及处理腔室120、130和170、180，如参照图10所描述的。附加地和/或替代地，第二工件搬动机器人和/或传送位置可以用于触及处理腔室170、180，如参照图4所描述的。
如图11所示，处理腔室130的深度1110可以与处理腔室1080的深度1120不同。例如，在一些情况下，处理腔室的不同类型、容量等可能导致处理腔室具有完全不同的深度。可以期望处理腔室向工件搬动机器人150提供相符的接口，使得工件搬动机器人150可以在每个处理腔室处类似地和/或一致地操作。因此，根据本公开的示例实施例，处理腔室130和处理腔室1080可以沿着直边181对齐。如所示出的，这使处理腔室180的深度比处理腔室130延伸得更远。然而，这提供狭缝门133、135和183、185沿着直侧181对齐。因此，工件搬动机器人150可以触及沿着直侧181对齐的狭缝门133、135和183、185。
图12A和图12B描绘了根据本公开的示例实施例的示例对齐的狭缝门。例如，图12A描绘了第一处理腔室1210和第二处理腔室1220的前轮廓图。
图12A示出了第一处理腔室1210的狭缝门1212和第二处理腔室1220的狭缝门1222可以竖向地对齐。出于说明的目的，处理腔室1210和1220被描绘为具有一个狭缝门。应当理解，根据本公开的示例方面，本文描述的处理腔室可以具有任何合适数量的狭缝门，诸如两个狭缝门。
如图12A所示，在狭缝门1212上的点与处理腔室1210、1220的底部之间的纵向偏移1215可以与在狭缝门1222上的类似点与该底部之间的纵向偏移1222一致或大约一致(例如，在大约10％内)。图12A将该点示出为狭缝门1212、1222的底部。应当理解，任何合适的点可以用作比较，诸如中心、顶部等。
附加地，图12B描绘了第一处理腔室1210和第二处理腔室1220的顶轮廓图。图12B示出了狭缝门1212和1222可以横向地对齐，诸如沿着直侧1235对齐。例如，在狭缝门1212和1222之间的横向偏移可以大约为零，使得由直侧1235限定的平面包含狭缝门1212和1222。如图12B所示，第一处理腔室1210具有比第二处理腔室1220更大的深度。以这种方式，第一处理腔室1210和第二处理腔室1220的前侧可以被对齐为直侧1235，而处理腔室1210、1220各自的背侧可以是不对齐的。
图13描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统1300的平面图。与图1的处理系统100类似，图13的处理系统1300可以包括前端部112，前端部112被配置为从一个或多个工件输入器件118接合和/或接收工件。如在图13的处理系统1300中所描绘的，前端部112可以被放置成与工件输入器件118和一个或多个处理腔室和/或处理站1306，诸如第一处理腔室1302和/或第二处理腔室1304(例如，在不需要装载固定腔室和/或传送腔室的情况下)，直接工件连通(例如，通过单个工件搬动机器人150)。例如，可以沿着轨道1305导航工件搬动机器人150，以在处理站1306和/或工件输入器件118之间传送工件。
如图13所示，处理腔室(例如，1302和/或1304)可以具有任何合适数量的处理站1306。例如，第一处理腔室1302可以具有两个处理站1306，并且第二处理腔室1304可以仅具有一个处理站1306。每个处理站1306可以具有关联的狭缝门1308。当在处理站1306中加工工件时，可以密封处理腔室的狭缝门1308，以允许在处理腔室与前端部112之间的条件差异。例如，前端部112可以被维持在大气条件(例如，压力、温度)下，而在执行加工的处理腔室(例如，1302、1304)内部的压力可以从大气条件调节(例如，调节到工艺压力和/或温度)。
图14描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统1400的平面图。与图10的处理系统1000类似，图14的处理系统1400可以包括前端部112、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120、第二处理腔室130、第三处理腔室170和第四处理腔室180的多个处理腔室。如图14所示，传送腔室115和前端部112可以是同一腔室(例如，共享一个或多个壁、共享环境条件等)。工件传送机器人150(例如，单个)可以被配置为在工件输入器件118与处理腔室(例如，120、130、170、180)之间传送工件。例如，可以沿着轨道1452导航工件传送机器人150，以将工件传送到和/或传送出处理腔室(例如，120、130、170、180)和/或传送出工件输入器件118。当在处理站(例如，122、124)中加工工件时，可以密封处理腔室(例如，120)的狭缝门(例如，123、125)，以允许在处理腔室(例如，120)与前端部112和/或传送腔室115之间的条件差异。例如，前端部112和/或传送腔室115可以被维持在大气条件(例如，压力、温度)下，而在执行加工的处理腔室(例如，120)内部的压力可以从大气条件调节(例如，调节到工艺压力和/或温度)。
图15描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统1500的平面图。与图1的处理系统100类似，图15的处理系统1500可以包括前端部112、装载固定腔室114、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120和第二处理腔室130的多个处理腔室。系统可以包括工件搬动机器人150，工件搬动机器人150用于将工件传送到和传送出在装载固定腔室中的工件柱110、以及第一处理腔室120和第二处理腔室130，和/或在第一处理腔室120与第二处理腔室130之间传送。工件搬动机器人150可以是本文描述的任何合适的工件搬动机器人，诸如包括一个机器人、两个机器人、装载固定腔室、无装载固定腔室等的工件搬动机器人系统。如图15所示，本文描述的处理腔室可以包括任何合适数量的处理站和/或狭缝门。例如，虽然处理腔室120和130各自包括两个处理站和对应的狭缝门，但是处理系统1500可以附加地包括处理腔室1570和处理腔室1580，处理腔室1570和处理腔室1580各自具有单个处理站1572、1582以及关联的狭缝门1573、1583。如图15所示，处理腔室1570和1580可以横跨传送腔室115彼此横跨设置。然而，根据本公开的示例方面，可以采用处理腔室的任何合适的布置。
图16描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统1600的平面图。与图1的处理系统100类似，图16的处理系统1600可以包括前端部112、装载固定腔室114、传送腔室115，以及包括第一处理腔室120和第二处理腔室170的多个处理腔室。系统可以包括工件搬动机器人150，工件搬动机器人150用于将工件传送到和传送出在装载固定腔室中的工件柱110、以及第一处理腔室120和第二处理腔室170，和/或在第一处理腔室120与第二处理腔室170之间传送。工件搬动机器人150可以是本文描述的任何合适的工件搬动机器人，诸如包括一个机器人、两个机器人、装载固定腔室、无装载固定腔室等的工件搬动机器人系统。如图16所示，本文描述的处理腔室可以包括任何合适数量的处理站和/或狭缝门。例如，虽然处理腔室120和130各自包括两个处理站和对应的狭缝门，但是处理系统1600可以附加地包括处理腔室1670、处理腔室1680和处理腔室1690，处理腔室1670、处理腔室1680和处理腔室1690各自具有单个处理站1672、1682、1692以及关联的狭缝门1673、1683、1693。如图16所示，具有单个处理站的处理腔室(例如，1670、1680和1690)可以被设置在传送腔室115的与具有两个处理站的处理腔室(例如，120、170)相对的一侧上。然而，根据本公开的示例方面，可以采用处理腔室的任何合适的布置。
出于说明和讨论的目的，提供了用于在处理系统中传送工件的工件搬动机器人的操作的上面的示例。使用本文提供的公开的本领域普通技术人员应理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可以使用操作工件搬动机器人的许多不同的模式。
尽管已经参照其特定示例实施例详细地描述了本主题，但是应明白，本领域普通技术人员在获得对前述内容的理解后，可以容易地产生对这些实施例的改变、变化和等效物。因此，本公开的范围是示例性的而非限制性的，并且题述公开不排除包括对于本领域普通技术人员而言是显而易见的对本主题的这些修改、变化和/或添加。

Claims (20)

1.一种用于加工多个工件的处理系统，所述处理系统包括：
传送腔室，与第一处理腔室和第二处理腔室处于工艺流连通中，所述传送腔室具有第一直侧；
其中，所述第一处理腔室包括至少一个第一处理站，并且其中，所述第一处理腔室沿着所述第一直侧设置；
其中，所述第二处理腔室包括至少两个第二处理站，其中，所述第二处理腔室沿着所述第一直侧设置，并且其中，所述第二处理腔室被设置为沿着所述第一直侧与所述第一处理腔室呈线性布置；以及
其中，所述传送腔室包括至少一个工件搬动机器人，所述至少一个工件搬动机器人被配置为将至少一个工件传送到所述至少一个第一处理站和所述至少两个第二处理站。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述第一处理腔室包括沿着所述第一直侧设置的至少一个第一狭缝门，并且所述第二处理腔室包括沿着所述第一直侧设置的至少一个第二狭缝门，并且其中，所述至少一个第一狭缝门沿着所述第一直侧与所述至少一个第二狭缝门横向地对齐。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其中，在所述至少一个第一狭缝门的纵向中心与所述至少一个第二狭缝门的纵向中心之间的纵向偏移大约为零。
4.根据权利要求1所述的处理系统，还包括装载固定腔室，所述装载固定腔室与所述传送腔室处于工艺连通中，所述装载固定腔室包括工件柱。
5.根据权利要求4所述的处理系统，其中，所述装载固定腔室被设置在所述传送腔室的、垂直于所述第一直侧的一侧上。
6.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述第一处理腔室包括至少两个处理站。
7.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述第一处理腔室、所述第二处理腔室和所述传送腔室处于无真空中断的工艺流连通中。
8.根据权利要求1所述的处理系统，还包括在所述第一处理腔室与所述第二处理腔室之间的传送位置，其中，所述传送位置包括至少一个工件柱，并且其中，所述传送位置位于所述传送腔室内。
9.根据权利要求1所述的处理系统，还包括第三处理腔室和第四处理腔室，所述第三处理腔室包括至少一个处理站，所述第四处理腔室包括至少一个处理站，所述第三处理腔室和所述第四处理腔室被设置在所述传送腔室的第三直侧上，所述第三直侧被设置为与所述传送腔室的所述第一直侧相对。
10.根据权利要求9所述的处理系统，其中，所述第三处理腔室或所述第四处理腔室中的至少一个包括至少两个处理站。
11.根据权利要求1所述的处理系统，还包括前端部，其中，所述前端部与所述传送腔室处于工艺流连通中。
12.一种用于加工多个工件的处理系统，所述处理系统包括：
第一处理腔室，具有两个处理站；
第二处理腔室，具有两个处理站；
第三处理腔室，具有一个处理站；以及
传送腔室，与所述第一处理腔室、所述第二处理腔室和所述第三处理腔室处于工艺流连通中；
其中，所述第一处理腔室被设置在所述传送腔室的第一侧上；
其中，所述第二处理腔室被设置在所述传送腔室的第二侧上，所述传送腔室的所述第二侧与所述传送腔室的所述第一侧相对；
其中，所述第三处理腔室被设置在所述传送腔室的第三侧上，所述传送腔室的所述第三侧垂直于所述传送腔室的所述第一侧和所述第二侧。
13.根据权利要求12所述的处理系统，还包括装载固定腔室，所述装载固定腔室被设置在所述传送腔室的第四侧上，其中，所述传送腔室的所述第四侧与所述传送腔室的所述第三侧相对。
14.根据权利要求12所述的处理系统，其中，所述传送腔室包括至少一个工件搬动机器人，所述至少一个工件搬动机器人被配置为将至少一个工件传送到所述第一处理腔室、所述第二处理腔室和所述第三处理腔室的处理站。
15.根据权利要求12所述的处理系统，还包括前端部，其中，所述前端部与所述传送腔室处于工艺流连通中。
16.一种用于加工多个工件的处理系统，所述处理系统包括：
第一处理腔室，具有至少一个处理站；
第二处理腔室，具有至少两个处理站；以及
前端部，与所述第一处理腔室和所述第二处理腔室处于工艺流连通中；
其中，所述第一处理腔室和所述第二处理腔室被设置在所述前端部的第一直侧上。
17.根据权利要求16所述的处理系统，其中，所述前端部包括至少一个工件搬动机器人，所述至少一个工件搬动机器人被配置为将至少一个工件传送到所述第一处理腔室和所述第二处理腔室的处理站。
18.根据权利要求17所述的处理系统，其中，所述至少一个工件搬动机器人在所述前端部内能够沿着水平方向线性地移动，所述水平方向平行于所述前端部的所述第一直侧。
19.根据权利要求17所述的处理系统，其中，所述至少一个工件搬动机器人在传送腔室内能够沿着竖向方向线性地移动，所述竖向方向垂直于所述前端部的所述第一直侧。
20.根据权利要求17所述的处理系统，其中，所述前端部被配置为接合一个或多个工件输入器件，其中，所述一个或多个工件输入器件沿着所述前端部的第二直侧设置，所述第二直侧平行于所述第一直侧，并且其中，所述至少一个工件搬动机器人被配置为在所述一个或多个工件输入器件与所述第一处理腔室和所述第二处理腔室的处理站之间传送所述至少一个工件。
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