TWI786416B - 用於同時的基板傳送的機器人 - Google Patents

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查爾斯Ｔ 卡爾森
拉杰庫瑪 薩努
卡瑞普賽彌 慕蘇坎齊
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Abstract

範例基板處理系統可包括傳送區域殼體，其界定與複數個處理區域流體耦接的傳送區域。傳送區域殼體的側壁可界定用於提供和接收基板的可密封存取。系統可包括複數個基板支撐件，其設置在傳送區域內。系統可亦包括具有中央轂的傳送設備，中央轂包括第一軸件和可與第一軸件反向旋轉的第二軸件。傳送設備可包括偏心轂，偏心轂至少部分地延伸穿過中央轂，並且偏心轂自中央轂的中心軸徑向地偏移。傳送設備可亦包括與偏心轂耦接的端效器。端效器可包括複數個臂，複數個臂具有臂的數量等於複數個基板支撐件中的基板支撐件的數量。

Description

用於同時的基板傳送的機器人
交叉參考相關申請案 本申請主張2019年7月12日提交的美國臨時專利申請案No.62/873,458的優先權，其全文透過引用整體結合於此以用於所有目的。
本技術涉及以下申請案，所有申請案皆於2019年7月12日同時提交，標題為：「ROBOT FOR SIMULTANEOUS SUBSTRATE TRANSFER」（美國臨時申請案No. 62,873,400）、「ROBOT FOR SIMULTANEOUS SUBSTRATE TRANSFER」（美國臨時申請案No. 62 / 873,432）、「ROBOT FOR SIMULTANEOUS SUBSTRATE TRANSFER」（美國臨時申請案No. 62 / 873,480）、「MULTI-LID STRUCTURE FOR SEMICONDUCTOR PROCESSING SYSTEMS」（美國臨時申請案No. 62 / 873,518）、和「HIGH-DENSITY SUBSTRATE PROCESSING SYSTEMS AND METHODS」（美國臨時申請案No. 62 / 873,503）。為了所有目的，這些申請案中的每個申請案透過引用而整體併入本文。
本技術涉及半導體處理和設備。更具體地，本技術涉及基板處理系統。
半導體處理系統通常利用群集工具將許多處理腔室整合在一起。此配置可以促進實行幾個順序的處理操作而無需從受控制的處理環境中移除基板，或者它可以允許在變化的腔室中一次在多個基板上實行類似的處理。這些腔室可包括，例如，脫氣腔室、預處理腔室、傳送腔室、化學氣相沉積腔室、物理氣相沉積腔室、蝕刻腔室、計量腔室和其他腔室。選擇群集工具中的腔室的組合，以及運行這些腔室的操作條件和參數，以使用特定的處理配方和處理流程來製造特定的結構。
群集工具通常透過使基板連續通過一系列腔室及處理操作來處理許多基板。通常將處理配方和順序程式化到微處理器控制器中，該微處理器控制器將透過群集工具引導、控制、和監控每個基板的處理。一旦已經透過群集工具成功地處理了整個晶圓盒，則可以將該盒傳遞到另一個群集工具或獨立工具，例如化學機械研磨器，以進行進一步處理。
通常使用機器人將晶圓傳送通過各種處理和保持腔室。每個製程和處理操作所需的時間量直接影響每單位時間的基板吞吐量。群集工具中的基板吞吐量可能直接與位於傳送腔室中的基板處理機器人的速度有關。隨著處理腔室配置的進一步發展，現有的晶圓傳送系統可能是不夠的。
因此，需要可用於在群集工具環境中有效地引導基板的改進的系統和方法。這些和其他需求由本技術解決。
範例基板處理系統可包括傳送區域殼體，其界定與複數個處理區域流體耦接的傳送區域。傳送區域殼體的側壁可界定用於提供和接收基板的可密封存取。系統可包括複數個基板支撐件，其設置在傳送區域內。系統可亦包括傳送設備。傳送設備可包括中央轂，其包括第一軸件和繞第一軸件延伸並與第一軸件同心的第二軸件。第二軸件可與第一軸件反向旋轉。中央轂可以以中心軸為特徵。傳送設備可包括偏心轂，偏心轂至少部分地延伸穿過中央轂。偏心轂可自中央轂的中心軸徑向偏移。偏心轂可與中央轂的第一軸件耦接。傳送設備可亦包括與偏心轂耦接的端效器。端效器可包括複數個臂，複數個臂具有臂的數量等於複數個基板支撐件中的基板支撐件的數量。
在一些實施例中，複數個基板支撐件可包括至少四個基板支撐件。一或多個連結件可將偏心轂與中央轂的第一軸件耦接。一或多個連結件可包括繞第一軸件或偏心轂延伸的一或多個帶或耦接在第一軸件和偏心轂之間的複數個齒輪。端效器可亦包括配置以支撐基板的複數個端件。每個端件可垂直地延伸到與中央轂垂直地延伸的相似平面。每個臂可包括複數個端件中的第一端件和第二端件。第一端件和第二端件經配置以在端效器的運動期間支撐基板。每個第一端件和每個第二端件可界定凹入的壁架（ledge）和擱板（shelf）。中央轂可沿著中央轂的中心軸垂直地平移。
本技術的一些實施例亦可包括傳送基板的方法。該方法可包括在基板處理系統的傳送區域內的第一基板支撐件處接收基板。基板處理系統可包括位於傳送區域內的傳送設備。傳送設備可包括中央轂，其包括第一軸件和繞第一軸件延伸並與第一軸件同心的第二軸件。傳送設備可包括偏心轂，偏心轂至少部分地延伸穿過中央轂。偏心轂可從中央轂的中心軸徑向偏移。偏心轂可與中央轂的第一軸件耦接。傳送設備可包括端效器，端效器與偏心轂耦接，且端效器可包括複數個臂。方法可包括使基板與複數個臂中的臂接合。方法可包括使第二軸件以第一方向繞中央轂的中心軸旋轉。方法可包括使第一軸件以第一方向繞中央轂的中心軸以與第二軸件成固定比例旋轉，以使基板在傳送區域內沿中心軸徑向地重新定位。該方法可包括在基板處理系統的傳送區域內將基板輸送到第二基板支撐件。
在一些實施例中，方法可包括透過使第一軸件在第一方向或與第一方向相反的第二方向上繞中心軸以自固定比例的比率的增加的比率進一步旋轉來轉移傳送設備，以使基板沿著在傳送區域內從中心軸延伸的半徑橫向地重新定位。方法可包括，隨後接合基板，透過在基板處理系統的傳送區域內垂直地平移傳送設備，從第一基板支撐件升起基板。方法可亦包括，隨後接合基板，使第一基板支撐件從基板凹入。端效器的每個臂可包括第一端件和第二端件。每個第一端件和每個第二端件可界定凹入的壁架和擱板。接合基板可包括使臂跨基板旋轉以將基板定位在臂與第一端件的擱板和第二端件的擱板之間。基板處理系統可包括至少四個基板，且接合基板可包括將至少四個基板與端效器單獨地或同時地接合。方法可亦包括在將基板輸送到第二基板支撐件之前，將基板輸送到對準轂，對準轂位於第一基板支撐件和第二基板支撐件之間。
本技術的一些實施例可涵蓋基板處理系統，基板處理系統包括：傳送區域殼體，其界定與複數個處理區域流體耦接的傳送區域。傳送區域殼體的側壁界定用於提供和接收基板的可密封存取。傳送區域可包括複數個基板支撐件，其設置在傳送區域內。系統可包括位於傳送區域內的傳送設備。傳送設備可包括中央轂，其包括第一軸件和第二軸件，第二軸件繞第一軸件延伸。第二軸件可與第一軸件反向旋轉。中央轂可以以中心軸為特徵。傳送設備可包括偏心轂，偏心轂至少部分地延伸穿過中央轂。偏心轂可自中央轂的中心軸徑向偏移。偏心轂可與中央轂的第一軸件以一或多個連結件耦接。傳送設備可亦包括端效器，其與偏心轂耦接。端效器可包括複數個臂，複數個臂具有臂的數量等於複數個基板支撐件中的基板支撐件的數量。
在一些實施例中，端效器可亦包括複數個端件，複數個端件經配置以支撐基板。每個端件垂直地延伸到與中央轂垂直延伸的相似平面。每個臂可包括複數個端件中的第一端件和第二端件。第一端件和第二端件經配置以在端效器的運動期間支撐基板。中央轂可沿著中央轂的中心軸垂直地平移。
相對於常規的系統和技術，本技術可提供許多益處。例如，除了用於基板傳送的旋轉運動之外，傳送系統可提供橫向傳送能力。此外，傳送系統可容納具有多列基板的基板處理腔室的傳送區域。結合以下描述和隨附圖式更詳細地描述了這些和其他實施例以及它們的許多優點和特徵。
基板處理可包括用於在晶圓或半導體基板上添加、移除、或以其他方式修改材料的時間密集的操作。基板的有效移動可以減少排隊時間並提高基板吞吐量。為了改善在群集工具中處理的基板數量，可以將附加腔室合併到主機上。儘管可以透過加長工具來連續地增加傳送機器人和處理腔室，但是隨著群集工具的佔地擴大，如此可能會是空間上低效率的。因此，本技術可包括在限定的佔地內具有增加數量的處理腔室的群集工具。為了適應關於傳送機器人的有限的佔地，本技術可增加從機器人橫向向外的處理腔室的數量。例如，一些常規的群集工具可包括一或兩個處理腔室，該一或兩個處理腔室繞位於中心的傳送機器人的部分而定位，以使徑向繞機器人的腔室的數量最大化。本技術可以透過併入在橫向上向外作為另一列或另一組腔室的附加腔室來擴展此概念。例如，本技術可以與包括三個、四個、五個、六個、或更多個處理腔室的群集工具一起應用，該等處理腔室可在一或多個機器人存取位置中的每個位置處被存取。
然而，由於增加了附加的處理位置，若在每個位置沒有附加傳送功能，從中央機器人存取這些位置可能不再可行。一些常規技術可包括晶圓載體，在轉移期間，基板保持在其上。然而，晶圓載體可能會導致基板上的熱不均勻和顆粒污染。本技術透過結合與處理腔室區域垂直對準的傳送部分和可以與中央機器人協同操作以存取附加晶圓位置的圓盤傳送（carousel）或傳送設備來克服這些問題。在一些實施例中，本技術可以不使用常規的晶圓載體，並且可以在傳送區域內將特定晶圓從一個基板支撐件傳送到不同的基板支撐件。儘管其餘的公開內容將慣常地標識可以為其使用本結構和方法的特定結構，例如四位置傳送區域，但是將容易地理解到，系統和方法同樣適用於可能會從所解釋的傳送功能中受益的任何數量的結構和裝置。因此，本技術不應被視為僅限於與任何特定結構一起使用。此外，儘管將描述示例性工具系統以提供本技術的基礎，但應理解到，本技術可以與可以受益於將要描述的一些或所有的操作和系統的任何數量的半導體處理腔室和工具結合。
第1A圖示出了根據本技術的一些實施例的沉積、蝕刻、烘烤、和固化腔室的基板處理工具或處理系統100的一個實施例的頂視圖。在圖中，一組晶圓傳送盒102提供各種尺寸的基板，該等基板在被運送到基板處理區域108中的一者之前被機械臂104a和104b接收並放置在裝載閘或低壓保持區域106中，位於腔室系統或四部分（quad sections）109a-c中，其各者可以是具有與複數個處理區域108流體耦接的傳送區域的基板處理系統。儘管示出了四系統（quad system），但是應理解到，結合單獨腔室、雙腔室、和其他多腔室系統的平台同樣被本技術涵蓋。容納在傳送腔室112中的第二機械臂110可用於將基板晶圓從保持區域106傳送到四部分109並返回，並且第二機械臂110可被容納在傳送腔室中，四部分的各者或處理系統可以與傳送腔室連接。每個基板處理區域108可被裝配成實行許多基板處理操作，包括任何數量的沉積處理，包括循環層沉積、原子層沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、以及蝕刻、預清潔、退火、電漿處理、脫氣、定向、和其他基板處理。
每個四部分109可包括傳送區域，傳送區域可以從第二機械臂110接收基板並將基板傳送到第二機械臂110。腔室系統的傳送區域可以與具有第二機械臂110的傳送腔室對齊。在一些實施例中，傳送區域可以是機器人橫向可存取的。在後續操作中，傳送部分的元件可以將基板垂直平移到覆蓋處理區域108中。類似地，傳送區域也可操作以在每個傳送區域內的位置之間旋轉基板。基板處理區域108可包括用於在基板或晶圓上沉積、退火、固化、和/或蝕刻材料膜的任何數量的系統元件。在一個配置中，可以使用兩組處理區域，例如四部分109a和109b中的處理區域，來在基板上沉積材料，以及使用第三組處理腔室，例如四部分109c中的處理腔室或區域，來固化、退火、或處理沉積的膜。在另一配置中，所有三組腔室，例如所示的所有十二個腔室，可以被配置為對基板上的膜沉積和/或固化兩者。
如圖所示，第二機械臂110可包括兩個臂，用於同時輸送和/或取回多個基板。例如，每個四部分109可包括沿傳送區域的殼體的表面的兩個存取口107，其可與第二機械臂橫向對準。可以沿著與傳送腔室112相鄰的表面界定存取口。在一些實施例中，如所繪示，第一存取口可以與四部分的複數個基板支撐件中的第一基板支撐件對準。此外，第二存取口可以與四部分的複數個基板支撐件中的第二基板支撐件對準。在一些實施例中，第一基板支撐件可以與第二基板支撐件相鄰，且兩個基板支撐件可以界定第一列基板支撐件。如圖示的配置所示，第二列基板支撐件可以位於第一列基板支撐件的後方，自傳送腔室112橫向向外。第二機械臂110的兩個臂可以間隔開以允許兩個臂同時進入四部分或腔室系統，以將一個或兩個基板傳送或取回至傳送區域中的基板支撐件。
所描述的任何一或多個傳送區域可以與從不同實施例中示出的製造系統分離的附加腔室合併。應理解到，處理系統100也考量用於材料膜的沉積、蝕刻、退火、和固化腔室的附加配置。此外，任何數量的其他處理系統可以與本技術利用，其可以結合用於實行諸如基板移動的任何特定操作的傳送系統。在一些實施例中，可以提供對多個處理腔室區域的存取而同時在各個部分中保持真空環境的處理系統，例如所述的保持和傳送區域，可以允許在多個腔室中實行操作，同時在分別的處理之間保持特定的真空環境。
第1B圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性處理工具，例如穿過腔室系統，的一個實施例的示意性剖面正視圖。第1B圖可示出穿過任何四部分109中的任意兩個相鄰處理區域108的剖視圖。該正視圖可示出一或多個處理區域108與傳送區域120的配置或流體耦接。例如，連續的傳送區域120可以由傳送區域殼體125界定。殼體可界定開放的內部空間，在其中可佈置多個基板支撐件130。例如，如第1A圖所示，示例性處理系統可包括四個或更多個，包括繞傳送區域分佈在殼體內的多個基板支撐件130。如圖所示，基板支撐件可以是底座，儘管也可以使用許多其他配置。在一些實施例中，底座可在傳送區域120和覆蓋傳送區域的處理區域之間垂直地平移。基板支撐件可以沿著腔室系統內的第一位置和第二位置之間的路徑沿著基板支撐件的中心軸垂直地平移。因此，在一些實施例中，每個基板支撐件130可以與由一或多個腔室元件界定的覆蓋處理區域108軸向對準。
開放的傳送區域可以提供諸如圓盤帶（carousel）的傳送設備135在各個基板支撐件之間接合和例如旋轉地移動基板的能力。傳送設備135可以繞中心軸旋轉。這可以允許將基板定位成在處理系統內的任何處理區域108內進行處理。傳送設備135可包括一或多個端效器，其可從上方、下方與基板接合，或者可與基板的外邊緣接合，以繞基板支撐件運動。傳送設備可以從傳送腔室機器人（例如，先前描述的機器人110）接收基板。傳送設備可接著旋轉基板以替代基板支撐件，以利於額外基板的輸送。
一旦被定位並等待處理，傳送設備可將端效器或臂定位在基板支撐件之間，這可以允許基板支撐件被抬升過傳送設備135並將基板輸送到處理區域108中，該處理區域可自傳送區域垂直偏移。例如，且如圖所示，基板支撐件130a可將基板輸送到處理區域108a中，而基板支撐件130b可將基板輸送到處理區域108b中。這可能發生在其他兩個基板支撐件和處理區域，以及在包括附加處理區域的實施例中的附加基板支撐件和處理區域。在這樣的配置中，當被操作地接合以處理基板時，例如在第二位置處，基板支撐件可以至少部分地從下方界定處理區域108，且處理區域可以與相關聯的基板支撐件軸向對準。可透過面板140以及其他蓋堆疊元件從上方界定處理區域。在一些實施例中，每個處理區域可具有各別的蓋堆疊元件，儘管在一些實施例中，元件可容納多個處理區域108。基於此配置，在一些實施例中，每個處理區域108可以與傳送區域流體地耦接，同時在腔室系統或四部分內與每個其他處理區域從上方流體地隔離。
在一些實施例中，面板140可操作為系統的電極，以在處理區域108內產生局部電漿。如圖所示，每個處理區域可利用或結合單獨的面板。例如，可包括面板140a以從上方處理區域108a界定，且可包括面板140b以從上方處理區域108b界定。在一些實施例中，基板支撐件可以操作為用於在面板和基板支撐件之間產生電容耦合電漿的配對電極。根據空間幾何，泵襯套145可至少部分地徑向地或橫向地界定處理區域108。同樣的，單獨的泵襯套可用於每個處理區域。例如，泵襯套145a可至少​​部分地徑向界定處理區域108a，而泵襯套145b可至少部分地徑向界定處理區域108b。在實施例中，擋板150可位於蓋155和面板140之間，且同樣地可以包括個別的擋板以促進在每個處理區域內的流體分佈。例如，可包括擋板150a以向處理區域108a分配，且可包括擋板150b以向處理區域108b分配。
蓋155可以是每個處理區域的單獨元件，或者可包括一或多個共同態樣。在一些實施例中，如圖所示，蓋155可以是單個元件，其界定了多個孔160，該多個孔用於將流體輸送到各個處理區域。例如，蓋155可以界定用於流體輸送至處理區域108a的第一孔160a，且蓋155可以界定用於流體輸送至處理區域108b的第二孔160b。當包括附加的孔時，在每個部分內的附加處理區域可界定附加的孔。在一些實施例中，可以容納多於或少於四個基板的每個四部分109或多處理區域部分可包括一或多個用於將電漿流出物輸送到處理腔室中的遠端電漿單元165。在一些實施例中，可以為每個腔室處理區域合併各別的電漿單元，儘管在一些實施例中，可以使用較少的遠端電漿單元。例如，如圖所示，單個遠端電漿單元165可用於多個腔室，例如兩個、三個、四個、或更多個腔室，直到用於具體四部分的所有腔室。在本技術的實施例中，管道可以從遠端電漿單元165延伸到每個孔160，以用於輸送電漿流出物以進行處理或清潔。
如所指出的，處理系統100，或更具體而言，與系統100或其他處理系統結合的四部分或腔室系統，可包括位於所示的處理腔室區域下方的傳送部分。第2圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性基板處理系統200的傳送部分的示意性等距視圖。第2圖可以示出上述傳送區域120的其他態樣或態樣的變化，並且可包括所描述的任何元件或特徵。所示的系統可包括界定傳送區域的傳送區域殼體205，在該傳送區域中可以包括多個元件。傳送區域可以另外至少部分地由與傳送區域流體耦接的處理腔室或處理區域從上方界定，例如第1A圖的四部分109所示的處理腔室區域。傳送區域殼體的側壁可以界定一或多個存取位置207，穿過該存取位置可以輸送和取回基板，例如透過如上所述的第二機械臂110。存取位置207可以是狹縫閥或其他可密封的存取位置，其在一些實施例中包括門或其他密封機構以在傳送區域殼體205內提供氣密環境。儘管以兩個這樣的存取位置207示出，應理解，在一些實施例中，可以僅包括單個存取位置207，以及在傳送區域殼體的多個側上的存取位置。亦應理解，傳送部分200的尺寸可以經設置以適應任何基板尺寸，包括200mm、300mm、450mm、或更大或更小的基板，包括以任何數量的幾何或形狀為特徵的基板。
在傳送區域殼體205內可以是繞傳送區域空間定位的複數個基板支撐件210。儘管示出了四個基板支撐件，應理解，本技術的實施例類似地涵蓋了任何數量的基板支撐件。例如，根據本技術的實施例，可以在傳送區域中容納大於或大約三個、四個、五個、六個、八個、或更多的基板支撐件210。第二機械臂110可以穿過存取口207將基板輸送到基板支撐件210a或210b中的一者或兩者。類似地，第二機械臂110可以從這些位置取回基板。升降銷212可以從基板支撐件210突出，並且可允許機器人存取基板下方。在一些實施例中，升降銷可以固定在基板支撐件上，或者固定在基板支撐件可以在其下方凹陷的位置，或者升降銷可以額外地藉由基板支撐件升高或降低。基板支撐件210可以是垂直可平移的，並且在一些實施例中，可以延伸到基板處理系統的處理腔室區域，例如位於傳送區域殼體205上方的處理腔室區域108。
傳送區域殼體205可以為對準系統215提供存取口，對準系統可包括對準器，該對準器可以延伸穿過傳送區域殼體的孔，如圖所示，並且可以與雷射、攝影機、或其他穿過相鄰孔突出或透射的監控裝置一起操作，並且可以判定正被平移的基板是否正確對準。傳送區域殼體205可亦包括傳送設備220，其可以多種方式操作以定位基板並在各種基板支撐件之間移動基板。儘管下面將描述示例性操作，然而在一個範例中，傳送設備220可以將基板支撐件210a和210b上的基板移動到基板支撐件210c和210d，這可以允許另外的基板被傳送到傳送腔室中。
傳送設備220可包括中央轂（hub）225，其可包括延伸到傳送腔室中的一或多個軸件。傳送設備可以另外包括至少部分地延伸穿過中央轂225的偏心轂230。偏心轂可以藉由中央轂徑向自中心軸偏移，並且可以獨立於中央轂旋轉。偏心轂230的這些單獨的旋轉和偏移可促進多個態樣的平移，包括旋轉和側向的，這將在下文進一步解釋。與偏心轂230耦接的是端效器235。端效器235可包括自中央或偏心轂徑向或橫向向外延伸的複數個臂237。儘管以臂從其延伸的中央主體來示出，但是端效器可以另外包括單獨的臂，每個臂與偏心轂230耦接。在本技術的實施例中可包括任何數量的臂。在一些實施例中，臂237的數量可以與腔室中包括的基板支撐件210的數量相似或相等。因此，如圖所示，對​​於四個基板支撐件，傳送設備220可包括從端效器延伸的四個臂。臂可以以以下描述表徵：任何數量的形狀和輪廓，例如筆直的輪廓或拱形輪廓，以及包括任何數量的遠側輪廓，包括鉤、環、叉、或用於支撐基板和/或提供對基板的存取的其他設計。
端效器235可以另外包括複數個端件240，如將在下文進一步描述，並且可以被配置成支撐基板。端件240可以與複數個臂237中的臂耦接。端效器的每個臂可包括任意數量的端件，例如兩個、三個、四個、或更多個端件，並且端件可定位在這些臂上或與這些臂耦接，以允許端效器的臂在基板下方或上方擺動而沒有與他們接觸，並接著將基板放置以在傳送區域內移動。端件將在下文更詳細地描述，並且可用於在傳送或移動期間接觸基板。端件以及端效器可由包括導電和/或絕緣材料的多種材料製成，或可包含包括導電和/或絕緣材料的多種材料。在一些實施例中，材料可以被塗覆或鍍覆以承受與可能從覆蓋處理腔室進入傳送腔室的前驅物或其他化學物質的接觸。
此外，可以提供或選擇材料以承受其他環境特徵，例如溫度。在一些實施例中，基板支撐件可操作以加熱設置在支撐件上的基板。基板支撐件可被配置以將表面或基板溫度增加到大於或約100℃、大於或約200℃、大於或約300℃、大於或約400℃、大於或約500℃、大於或約600℃、大於或約700℃、大於或約800℃、或更高的溫度。在操作期間，任意的這些溫度可以被保持，且因此傳送設備220的元件可能會暴露於這些規定的或涵蓋的溫度中的任何一個。因此，在一些實施例中，可以選擇任何材料來適應這些溫度範圍，並且可以包括諸如陶瓷和金屬的材料，其以相對低的熱膨脹係數或其他有益特性為特徵。元件耦接還可以適於在高溫和/或腐蝕性環境中運行。例如，在端效器和端件各者為陶瓷的情況下，耦接可包括壓裝、卡扣、或其他可能不包含額外材料（例如螺栓）的配件，它們可能會隨溫度而膨脹和收縮，並可能導致陶瓷的破裂。在一些實施例中，端件可以與端校器是連續的，並且可以與端效器一體成形。可以使用可以在操作期間促進操作或抵抗的任何數量的其他材料，並且所屬技術領域類似地涵蓋該等材料。
傳送區域殼體205的底部可另外界定空間250，當未使用時，端效器可在該空間250內凹入。如圖所示，空間250可以界定在基板支撐件之間，並且可以成形為界定端效器235或端效器的元件的輪廓。例如，可以在空間內界定凹部以容納端件，端件可以在端效器235的臂237下方延伸。此外，在一些實施例中，空間250可以在對準系統215周圍延伸，這可以允許端效器235在一些實施例中用於覆蓋對準系統的元件，例如在基板處理期間，其可以保護對準器和其他對準元件免受處理系統內的處理流出物的影響。
傳送設備220可包括多個元件和配置，其可以促進端效器和/或偏心轂獨立於中央轂的運動，如將在下文進一步描述。第3A圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備220的示意性剖視圖，然而應理解到，任何其他提供將提及之獨立旋轉運動的配置也被本技術類似地涵蓋。
中央轂225可包括第一軸件310和第二軸件320，在一些實施例中，第二軸件可與第一軸件310軸向對準。例如，第一軸件310和第二軸件320可以與垂直延伸穿過中央轂的中心軸同心。在一些實施例中，第一軸件310可延伸穿過第二軸件320或第二軸件320的各方位。如第3A圖所示，第一軸件310和第二軸件320可以是同軸的，儘管兩個軸件可以與單獨的馬達或驅動系統耦接。如圖所示，第一軸件310可以與第一驅動系統312耦接，第一驅動系統312可包括馬達，並且可允許繞中心軸旋轉。此旋轉可以使連結件330沿第一方向或與第一方向相反的第二方向旋轉，連結件的運動可以使偏心轂230繞穿過偏心轂的中心軸沿第一方向或與第一方向相反的第二方向旋轉。類似地，第二軸件320可以與第二驅動系統314耦接，第二驅動系統314可獨立地允許中央轂225繞中心軸在第一方向或第二方向上旋轉。
如將在下文進一步所描述，偏心轂230可以繞中央轂225的中心軸旋轉，其可藉由第一軸件和第二軸件的受控制的旋轉來操作以產生端效器235的線性運動或基本線性運動。在一些實施例中，可以包括垂直平移驅動325，其可允許傳送設備沿中心軸垂直平移。在一些實施例中，這可以促進從基板支撐件或升降銷上抬起基板，儘管在一些實施例中，升降銷和/或基板支撐件可以用於升高和降低基板，且傳送設備220可以不包括垂直驅動機構。
偏心轂可至少部分地佈置在中央轂225內，並且可延伸穿過中央轂225殼體以與端效器235耦接，或者可包括延伸柱或連結件以與端效器235耦接。偏心轂230可至少部分地與中央轂225分離，這可以促進偏心轂獨立於中央轂225旋轉的旋轉。偏心轂230可以直接或間接地與中央轂的第一軸件310耦接，並且當第一軸件310旋轉時，偏心轂230可以允許偏心轂230旋轉。偏心轂230可被定位成自中央轂的中心軸偏移，並且可自中心軸徑向偏移。偏心轂可以以以下描述表徵：相對應的偏心轂軸延伸穿過偏心轂230，並界定偏心轂以及在一些實施例中端效器的旋轉軸。此外，端效器235可與偏心轂230中央耦接，或者端效器的中心軸可自通過偏心轂的中心軸偏移。例如，端效器235可以與中央轂225的中心軸軸向對準，或者可以自中央轂和偏心轂中的各者偏移。在一些實施例中，這些偏移可能影響端效器的掃掠路徑的外半徑。
如前所述，偏心轂230可以不直接與中央轂225耦接，或者可以透過殼體可旋轉地耦接，這可以促進偏心轂和中央轂之間的獨立旋轉，並且其可產生用於傳送設備220的多個旋轉方位，除了旋轉運動之外，其可協作以提供橫向運動。第一軸件310可在中央轂225內延伸，並且可提供用於使連結件330繞第一軸件耦接的一定量的存取。如圖所示，連結件可將偏心轂230與中央轂殼體內的第一軸件310耦接。因此，當第一軸件310由第一驅動系統312旋轉時，將軸件與偏心轂耦接的連結件可使轂類似地繞偏心軸旋轉，該偏心軸徑向地自傳送設備或中央轂的中心軸偏移，如上文所述。隨著偏心轂隨著第一軸件310的旋轉而旋轉，端效器235也可沿與第一軸件310和/或偏心轂230的旋轉方向相對應或相關聯的方向旋轉。
第3B圖-第3F圖示出了根據本技術的一些實施例的傳送設備220的示例性元件的示意性頂視平面圖。儘管可以僅示出如前所述的傳送設備的一些態樣，但是應理解，這些圖示並不意圖是限制性的，並且可包括前述的傳送設備220的任何元件、材料、或特性。此外，圖式可示出本技術的任何先前描述的傳送設備或實施例中包括的連結件。
如圖所示，傳送設備220可包括中央轂225。儘管中央轂225可如先前所示包括覆蓋的蓋部分，但是蓋未在圖中示出，以便於查看本技術所包含的示例性連結件。第一軸件310可以在中央轂225內延伸，並且可以與偏心轂230耦接，如前所述。在一個實施例中示出了連結件330a，其中可以使用一或多個帶耦接，並且可以以多種方式繞偏心轂230以及第一軸件310延伸。一或多條帶可在偏心轂和第一軸件的每一者中界定的凹槽或溝槽內延伸。
此外，可以併入扭曲的帶以使元件之間的反向旋轉。儘管可以類似地使用附加的連結件系統，但是在不同的實施例中可以使用單個或多個帶。例如，如第3C圖所示，齒輪組可用於驅動偏心轂，如圖所示。例如，第一軸件310可以沿著在中央轂225內延伸的區域界定多個齒輪齒。齒輪齒可以與諸如小齒輪的聯動齒輪330b的齒互相連接，該聯動齒輪330b可以與傳送設備的偏心轂230連接或可以繞其延伸。附加齒輪也可以以任何數量的配置被結合，以促進偏心轂自第一軸件310的旋轉而旋轉。例如，如第3D圖所示，小齒輪可以與第一軸件310固定地耦接，並且可以擱置在行星齒輪330c的內半徑內。行星齒輪330c可與偏心轂230耦接或作為偏心轂230，並且其可隨行星齒輪運動而旋轉。
第3E圖-第3F圖示出了根據本技術的一些實施例的附加耦接，其中可以結合半滑輪以減小偏心轂的偏移。如圖所示，第一軸件310可以向上延伸穿過中央轂225。第一軸件310可以是以在第一軸件的靠近端效器235的遠端處的半滑輪為特徵。第一軸件310的具特徵的半滑輪可以與偏心轂230的半滑輪330d耦接。如圖所示，偏心轂230可至少部分地繞第一軸件310延伸，並且可包括突出的半滑輪，以在第一軸件的遠端處與半滑輪耦接。在一些實施例中，一或多個帶335或其他耦接材料可用於連接偏心轂半滑輪和第一軸件310的半滑輪。第3B圖-第3F圖示出了本技術所涵蓋的三種可能的連結件系統，且這些示例並非旨在進行限制。
被配置以提供所描述的操作的任何數量的其他系統元件耦接被本技術類似地涵蓋。此外，因為連結件連接可以包括多個齒輪、扭曲的帶、以及其他可以導致偏心轂230沿與第一軸件310相似的方向或不同的方向旋轉的元件，所以應理解，在貫穿本文所描述的任何實施例可以考量這種效果。例如，軸件旋轉的第一方向可以使相關聯的偏心轂以任一方向旋轉，並且因此當描述第一和第二方向時，實際上可以包含任一方向以適應所示或所述的運動，並且這可以解釋為任何單個範例中包含的任何類型的實際連結件耦接。
第4A圖示出了根據本技術的一些實施例的另一示例性傳送設備400的示意性剖視圖，其可包括前述的任何元件、材料、或特性。第4A圖可以示出滑輪系統，滑輪系統可被用以單獨地旋轉偏心轂，偏心轂可以與端效器235耦接，如前所述。傳送設備400可包括具有殼體的中央轂425，其中可以容納多個滑輪元件。如前所述，中央轂425可包括第一軸件310和第二軸件320，其可與單獨的驅動系統旋轉，如上文所述。
第一軸件310可以一組滑輪和連結件與偏心轂430耦接，從而允許偏心轂430從第一軸件310徑向偏移。第二軸件320可以與中央轂425耦接，中央轂的旋轉可以使所有元件一起旋轉，這可以使位於端效器235的臂上的基板旋轉地平移。在一些實施例中，第一軸件310與第二軸件320分開的旋轉可以提供額外的平移運動，該平移運動可用以提供基板的橫向平移。
第一滑輪410a可繞第一軸件310耦接，並以第一連結件415a與第二滑輪410b耦接。第二滑輪410b可以自第一滑輪410a橫向偏移，並被中央轂425的殼體容納。第二滑輪410b可以包括將第二滑輪連接到第三滑輪410c的固定連結件420，例如附加軸件，第三滑輪可以自第二滑輪410b垂直地偏移。第三滑輪410c可以與具有第二連結件415b的第四滑輪410d耦接。第四滑輪410d可以繞偏心軸件430耦接，其可以自第一軸件310偏移，以提供端效器235的偏心運動的第二軸。滑輪410的尺寸可相似地或不同地設置，並且連結件415可以包括以上討論的連結件的任何數量或組合，或者應理解為本技術以其他方式包含的連結件以允許滑輪系統的旋轉或操作。
第4B圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備440的示意性剖視圖，其可包括前述的任何元件、材料、或特性，並且可包括上述傳送設備400的態樣的變化或變更。第4B圖可示出部分滑輪系統和擺臂，其可被用以單獨地旋轉偏心轂，偏心轂可以與端效器235耦接，如前所述。傳送設備440可包括具有殼體的中央轂442，其中可以容納多個滑輪元件。如前所述，中央轂442可包括第一軸件310和第二軸件320，其可與單獨的驅動系統旋轉，如上文所述。
在一些實施例中，第一軸件310可以一組滑輪和連結件與偏心轂449耦接，從而允許偏心轂449自第一軸件310徑向偏移，並橫越穿過第一軸件310的中心軸擺動。第二軸件320可以與中央轂442耦接，中央轂的旋轉可以使所有元件一起旋轉，這可以使位於端效器235的臂上的基板旋轉地平移。在一些實施例中，第一軸件310與第二軸件320分開的旋轉可以提供額外的平移運動，該平移運動可用以提供基板的橫向平移。
第一滑輪444a可繞第一軸件310耦接，並以連結件445與第二滑輪444b耦接。如前所述，第二滑輪444b可以自第一滑輪444a橫向偏移，並且可被中央轂442的殼體容納。第二滑輪444b可以與擺臂446耦接，擺臂可以自 第二滑輪444b垂直偏移。擺臂446可在中央轂442的殼體內朝向第一滑輪444a向後延伸。擺臂446可自第一軸件310偏移以提供端效器235的偏心運動的第二軸，儘管在一些實施例中，擺臂446自第二滑輪444b的旋轉可沿殼體內的拱形路徑驅動擺臂446，從而提供偏心轂449和端效器235的運動。運動可以與第二軸件320和元件的旋轉協同，以提供端效器235的橫向運動，如前所述。偏心轂449可以與擺臂446固定地耦接，或者在一些實施例中可以是擺臂446的延伸。在一些實施例中，可以在殼體內界定間隙或路徑，以適應偏心轂449自擺臂446的擺動的運動。同樣地，滑輪的尺寸可相似地或不同地設置，並且連結件445可以包括以上討論的連結件的任何數量或組合，或者應理解為本技術以其他方式包含的連結件以允許滑輪系統的旋轉或操作。
第4C圖可示出根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備450的示意性剖視圖，其可包括前述的任何元件、材料、或特性，並且可包括上述傳送設備400的態樣的變化或變更。第4C圖可示出附加偏移傳送設備，其可以與如前所述的端效器235耦接，並且除了如前所述的旋轉運動之外還提供端效器的線性平移量。傳送設備450可包括具有複數個臂454的中央轂452，臂在運動期間提供線性穩定性。如前所述，中央轂452可包括第一軸件310和第二軸件320，其可與單獨的驅動系統旋轉，如上文所述。
第一軸件310可以相對於與第一軸件310的遠端耦接的端效器235在第一軸件310的近端與撓性驅動456耦合。撓性驅動456可被驅動以使第一軸件310穿過傳送設備從中心軸向外彎曲。第二軸件320可包括放大的開口，第一軸件310可以延伸穿過該開口，且第一軸件310可以在開口內徑向傾斜，這可以提供端效器235的線性延伸。透過沿第一軸件310的長度定位撓性驅動456，在第一軸件的相對端處離端效器越遠，撓性驅動456可以驅動第一軸件310的距離越短，以偏心方式提供增加的基板線性平移。例如，若撓性驅動456位於端效器235附近，則驅動或彎曲第一軸件310將僅略微平移端效器，例如略大於1：1的比率。然而，如圖所示，當撓性驅動456位於離端效器235更遠的位置時，相對小的偏移彎曲可產生大於或大約是從端效器235可與其耦接的第一軸件310的末端的中心軸的移動距離的兩倍，且可產生大於或大約三倍的移動距離、大於或大約四倍的移動距離、大於或大約五倍的移動距離、大於或大約六倍的移動距離、大於或大約七倍的移動距離、大於或大約八倍的移動距離、大於或大約九倍的移動距離、大於或大約十倍的移動距離，或更多。撓性驅動456可以從中心軸以任何方向彎曲。
當第一軸件310由撓性驅動456驅動時，如果沒有補償，可以有利地提供端效器235的橫向平移的傾斜可以類似地在晶圓上提供傾斜。在一些實施例中，中央轂452的臂454可提供補償力或與撓性驅動456產生的傾斜方向相反的傾斜。因此，在一些實施例中，臂454可保持基板置於端效器235上或與端效器235基本平行於基板支撐件的表面，並且可在橫向調整基板位置期間減小或限制傾斜量。例如，儘管第一軸件310可以在中央轂452的輪內傾斜，但是臂454可彎曲以補償此傾斜，從而保持中央轂452的平面度，該平面度可保持基板與基板支撐件基本平行。在一些實施例中，臂454可補償由撓性驅動456的運動引起的大於或約90％的傾斜，並可補償大於或約91％的傾斜、大於或約92％的傾斜、大於或約93％的傾斜、大於或約94％的傾斜、大於或約95％的傾斜、大於或約96％的傾斜、大於或約97％的傾斜、大於或約98％的傾斜、大於或約99％的傾斜，或者在一些實施例中，可以完全補償由撓性驅動456產生的第一軸件310的傾斜。
第4D圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備460的示意性剖視圖，其可包括前述的任何元件、材料、或特性，並且可包括上述傳送設備400的態樣的變化或變更。第4D圖可示出附加的示例性設備，其在一些實施例中提供了位於傳送設備上或與傳送設備的基板的線性平移。傳送設備460可包括端效器235，端效器235具有與撓性件464耦合的臂462。在一些實施例中，撓性件464的數量可以等於臂462的數量，其可以提供每個臂462的獨立運動。雖然某些先前提到的配置可提供整個端效器的偏移，但傳送設備460可只操作撓性件464以線性移動相關聯的臂462。因此，在一些實施例中，只有單個可旋轉軸件465可與端效器235耦接。軸件465可允許配線延伸穿過軸，接著可將軸件與撓性件464耦接，從而允許操作。在一些實施例中，撓性件可被操作為沿一軸在一個或任一方向上線性地延伸，例如透過拱形變形，穿過相關聯的臂462，以使相關聯的臂462和基板延伸或縮回一定距離，以促進基板的放置。撓性件可以是任何類型的撓曲或變形材料，並且在一些實施例中可以是線性撓性件。撓性驅動也可以是任何驅動，並且在一些實施例中例如可以是壓電驅動馬達。當通電時，壓電或其他驅動可能會引起撓性件或撓性件內的變形，從而產生向外或向內彎曲，這可能會導致耦接臂發生線性運動。
第5圖示出了根據本技術的一些實施例的傳送基板的方法500中的示例性操作。方法500可以在具有傳送區域的一或多個半導體處理系統中實行，傳送區域例如傳送部分200，其可以結合到例如處理系統100中。方法可包括如圖所示的多個選擇性操作，這些選擇性操作可以或可以不與根據本技術的方法的一些實施例具體相關聯。方法500描述了第6A圖-第6F圖中示意性示出的操作，將結合方法500的操作來描述其圖示。應理解，第6圖僅示出了具有有限細節的局部示意圖，並且在一些實施例中，系統可包括較多或較少的基板支撐件和其他元件，以及仍然可以從本技術的任何態樣中受益的替代性結構態樣。
第6A圖可示出如前所述的基板處理系統的傳送部分600，並且可包括上述傳送部分200的任何特徵和態樣，包括先前在第3圖或第4圖中討論的任何驅動元件，以及將被理解為類似地被本技術涵蓋的任何其他驅動元件。此外，系統600可以被示出為具有佈置在傳送部分內的基板601，例如如圖所示位於基板支撐件610上。該圖可示出方法500的後續初始操作的本技術的配置，其可包括在操作505處在第一基板支撐件610a處接收基板，例如以機器人如前所述從傳送腔室通過存取口。機器人可以將一個或兩個或多個基板輸送到傳送區域殼體605中接近存取口或狹縫閥的基板支撐件上。傳送設備620可以將一或多個基板旋轉到相對的基板支撐件，並且可以傳送另外的基板。應理解，可以用任意數量的基板實行相同的處理，包括一次將一個基板輸送到處理腔室中，如圖所示。第6A圖可以示出在基板已經被定位在傳送腔室內之後，傳送設備620可被定位在基板601上方以接收基板以傳送到第二基板支撐件。
傳送處理可能涉及以多種方式旋轉傳送設備。方法500可包括在操作510處接合基板601。接合可以同時發生或單獨發生，直到一或多個基板已從基板支撐件610（包括基板支撐件的升降銷612）傳送到傳送設備620的臂637上為止。根據傳送設備是否具有垂直移動能力的，接合和移動可以包括或可以不包括升高或降低基板或傳送設備中的一個或兩個。一旦基板已經被傳送設備接合，就可以在基板支撐件和傳送設備之間完成一個或多個基板的完全傳送。例如，在一些實施例中，傳送設備可從基板支撐件上抬起基板，或者可抬起基板可位於其上的升降銷。例如，這可以透過垂直平移傳送設備來實行。在一些實施例中，基板支撐件可遠離一或多個基板凹入以完成傳送。
在本技術的一些實施例中，基板的接合可作為被動接合而發生，其中傳送設備620可提供擱板，基板601可被置放在該擱板上。例如，並且如前所述，傳送設備620上的端效器635的每個臂637可包括與端效器耦接的多個端件，並且可包括一或多個第一端件640和一或多個第二端件642。可以將端件跨越彼此定位以保持臂637橫跨的距離，該距離沒有任何延伸或端件，並且可以促進臂沿任一方向掃過基板以將端件定位成接近基板，並有助於將基板從基板支撐件或升降銷傳輸到傳送設備。
第6B圖示出了可以由本技術實行的接合的圖示。如第6A圖所示，傳送設備620的臂637可以掃過定位在升降銷612上的基板601。端件640、642可以橫跨基板對齊以接合基板，接著可將其降低到端件上以進行傳送。替代地或同時地，端件640、642可被升高以接合基板並從基板支撐件或升降銷上將其抬起。在一些實施例中，當傳送多個基板時，如下將描述的交錯的升降銷可以用以允許基板的單獨接合和運送。
如圖所示，第一端件640可以在遠離中央轂的遠端處與臂637耦接，並且第一端件640可以背對中央轂。此外，一或多個第二端件642可以與臂637耦接並且可背對中央轂或面向第一端件。第二端件642可以沿著臂定位，與第一端件640的距離大於要接合的基板的直徑。如第6B圖所示，提供了支撐表面，基板可以被放置在該支撐表面上。第一端件640和第二端件642中的每一者可界定凹入的壁架（ledge），該壁架包括向著要支撐的基板延伸的擱板部分。第一端件640可以界定朝向相關聯的第二端件642延伸的擱板641，且第二端件642可以界定朝向相關聯的第一端件640延伸的擱板643。一同地，擱板可以在基板601的兩個或更多個外部或徑向邊緣周圍產生晶圓支撐表面。儘管在一些實施例中，第一端件和第二端件可以是不同的元件，或者可以延伸較長的拱形部分，但是第一端件和第二端件可以藉由中央轂的中心軸垂直延伸到相似的水平面以產生用於基板支撐件的基本平坦的表面。此外，每個端件以如所示的拱形輪廓為特徵，在一些實施例中，其可以容納基板的拱形邊緣。
在完成向傳送設備620的傳送之後，可在基板支撐件之間旋轉基板以在不同的處理區域中進行進一步處理，或將基板輸送至可由傳送機器人（例如上述第二機械臂110）存取的基板支撐件。一或多個基板的平移可透過引起第一軸件和第二軸件的一或多個旋轉而發生，這可引起臂和殼體的旋轉，如第6C圖所示。
傳送設備620可以透過以一或多種方式操作中央轂和偏心轂的旋轉來促進基板的旋轉平移以及基板的基本上線性或橫向平移兩者。如第6C圖所示，中央轂625和偏心轂630可以以固定的旋轉比沿任一方向共同旋轉，這可以旋轉端效器635和任何接合的基板。這可以透過在操作515處將第二軸件和在操作520處將第一軸件一起以固定的旋轉比旋轉來發生，或者透過旋轉第二軸件並將第一軸件與第二軸件鎖定而發生，這也可以使第一軸件以與第二軸件相同的方向旋轉，並且可以在操作525處繞腔室的傳送區域內的中心軸徑向重新定位基板601。
此外，操作515-525可包括對基板的橫向調節，以重新定位基板來改善基板在基板支撐件上的居中。如第6D圖所示，當偏心轂630所耦接的第一軸件進一步旋轉時，例如以比中央轂625所耦接的第二軸件更快的速度時，偏心轂可繞著中央轂625的中心軸旋轉，這可以橫向調節基板601的位置。偏心轂可進一步以第一方向旋轉或相對於中央轂沿與中央轂的旋轉的第一方向相反的第二方向相對旋轉。當可以與端效器耦接的偏心轂的旋轉與校正旋轉（例如相對於偏心轂的旋轉的較小旋轉）協同時，可以實行沿著自中央轂的中心軸的半徑的基板的實質上線性平移，如圖所示。當與旋轉平移一起使用時，線性平移可以允許用於多個基板的基板支撐件之間的移動以及允許基板在基板支撐件上居中兩者。當交錯的升降銷與系統結合在一起時，如以下進一步所述，每個基板在傳輸到基板支撐件上之前可以單獨居中。
如前所述，根據本技術的實施例的基板處理系統可以具有監控和對準系統，包括定位在每對基板支撐件之間的對準轂650，如第6E圖的剖視圖所示。附加的存取端口652、654可以允許攝影機或雷射撞擊在基板上以識別未對準，這可以是基於基板上的凹口或其他識別符。如圖所示，可以在傳送區域605的殼體的底部中界定一或多個如上所述的凹部。例如，可以在底部上界定凹部606，凹部可容納第一端件640。因此，當基板被處理時，例如在覆蓋的處理區域中，傳送設備620可以凹入對準系統上並凹入在傳送腔室殼體內。在一些實施例中，對準轂650可以不完全凹入傳送區域殼體內，且因此，傳送設備的每個臂可包括穿過臂的孔以及在孔上方的蓋或突起，其可以容納對準轂以限制或防止元件之間的接觸。
在一些實施例中，可以在選擇性操作530處在每個基板上實行選擇性的對準操作。如第6F圖所示，可以將基板傳送到對準轂650，這可以透過臂637或端效器635的輪廓以及端件640、642的垂直長度來促進。如圖所示，端件640、642可從臂637延伸垂直距離，這可允許基板在擱板部分和臂之間被提升以對準。因此，在對準操作期間，可以將端效器保持在適當的位置。在不同的實施例中，可以升高對準轂650以傳送基板，或者可以將基板降低到對準轂650。無論如何，一或多個對準器，根據要平移多少基板，可以容納基板，並將基板支撐在端件和端效器的臂之間。可以實行對準調整，並且傳送設備可以重新接合基板。
此外，在一些實施例中，可以在對準期間橫向調整端效器以實行定心操作。例如，一旦傳送到對準轂650，就可以調節傳送設備以適應偏移誤差。在一些實施例中，對準轂可彼此垂直偏移以適應基板的異常落下和拾取，以進行對準和居中。因此，在一些實施例中，端效器端件的擱板與端件從其延伸的臂的表面之間的垂直距離可以適應在對準操作或傳送期間在最高和最低對準轂位置之間的交錯的高度。這可以容納任何數量的基板，在一些實施例中這在拾取晶圓期間，可以促進居中，儘管在一些實施例中，在每個基板的輸送之前也可以實行居中。
在對準操作之後，或者如果不實行對準，則傳送設備可以繼續朝著要向其輸送基板的第二基板支撐件旋轉基板。一旦將基板放置在傳送區域內的第二基板支撐件上方，就可以在操作535透過反轉先前實行的接合處理將基板輸送至支撐件或相關聯的升降銷。一旦輸送了，傳送設備可將基板與傳送設備分離。再次，可以以傳送設備降低基板，和/或基板支撐件，或者基板支撐件的升降銷可以接合基板，以從傳送設備接受基板。接著可以將端效器旋轉離開基板，接著其可繼續進行處理或從傳送區域傳送。
第7A圖-第7B圖示出根據本技術的一些實施例的利用傳送設備700橫向平移的基板的示意圖。傳送設備700被包括作為本技術的偏心驅動系統的一種可能的實施例的操作的簡化圖示，並且不意欲限制本技術。傳送設備700可以示出在別處討論的任何傳送設備，並且可包括如先前所討論的任何元件。儘管傳送設備700被圖示為具有單個基板，但應理解，任何數量的基板可以與端效器耦接，如前所述。
如第7A圖所示，基板701可與端效器735耦接，端效器735可與偏心轂730結合，該偏心轂730可與中央轂725協同操作。當中央轂725和偏心轂730以固定的旋轉比旋轉時，例如為了保持偏心轂730相對於中央轂725相對於基板701的位置，基板701可繞中央轂725的中心軸旋轉，例如繞著傳送區域旋轉，如前所述。
當偏心轂730相對於中央轂725以更快亦或更慢的旋轉速率或比率旋轉時，偏心轂730可沿偏心軸繞中心軸旋轉。第7B圖示出了偏心轂已旋轉到中心軸的相對側的位置，其可產生基板的側向平移量，該量等於偏心轂的中心軸與中央轂的中心軸之間的偏心偏移距離的兩倍。當在偏心轂的轉移期間透過中央轂實行校正旋轉量時，可以保持基板701的旋轉位置，並且可以透過減小的偏心運動來線性地容納沿著此偏心長度的任何距離。
第8圖示出了根據本技術的一些實施例的基板處理系統800的示例性傳送區域的示意性剖面正視圖。第8圖示出如前所述的交錯的升降銷配置，且交錯的升降銷配置可以包括在前文所述的任何傳送腔室或基板處理系統中。例如，先前描述的任何升降銷可包括如圖所示的交錯的高度升降銷。基板處理系統800可包括任何先前描述的實施例的任何元件、配置、和特性，並且類似地，任何先前描述的系統可包括所示的升降銷配置。系統800可包括分別位於腔室內的升降銷805組上的複數個基板801，其亦可包括傳送設備820，傳送設備可包括先前描述的任何傳送設備的特徵，包括從傳送設備延伸的臂835。
升降銷805可以是從基板支撐件810延伸的銷的組，以提供對於輸送或取回基板801的存取性，且每個組可包括任意數量的銷以適應基板。如圖所示，升降銷組805在四個不同的高度處交錯，這可以允許基板的個別輸送和取出。例如，升降銷805a可以在基板支撐件上方延伸第一垂直長度。升降銷805b可以在橫截面中示出的基板支撐件810b上方延伸第二垂直長度，且其可隱藏升降銷805a可以從其延伸的基板支撐件，儘管基板支撐件可以成一直線。如圖所示，第二垂直長度可以小於第一垂直長度。
此外，升降銷805c可以從基板支撐件810c延伸第三垂直長度，且第三垂直長度可以小於第二垂直長度。最後，升降銷805d可以從相關聯的基板支撐件延伸第四垂直長度，其可以被基板支撐件810c隱藏並且與基板支撐件810c成一直線。第四垂直長度可以小於第三垂直長度。透過使升降銷組的高度交錯，可以在輸送或取回基板之前對每個基板進行單獨的調整。例如，當佈置在相關聯的升降銷上時，基板801a可以在基板801b上方可存取，基板801b可以在基板801c上方可存取，且基板801c可以在基板801d上方可存取。
本技術包括基板處理系統，基板處理系統可以容納附加的基板支撐件，如先前所描述的，附加的基板支撐件可能不能被位於中心的傳送機器人存取。透過結合根據本技術的實施例的傳送設備，在基板處理期間可以利用和存取多個基板支撐件。當傳送設備包括與中央旋轉驅動一起操作的偏心驅動​​時，除了旋轉平移之外，還可以提供橫向平移。此外，當利用根據本技術的一些實施例的端效器時，與基板接合、傳送、和脫離的運動可以全部沿著基板的外邊緣實行，這可以有助於避開沿著基板支撐件的內部的升降銷。
在前面的描述中，出於解釋的目的，已闡述許多細節以便提供對本技術的各種實施例的理解。然而，對所屬技術領域具有通常知識者將顯而易見的是，可以在沒有這些細節中的一些或具有其他細節的情況下實施某些實施例。
已經公開了幾個實施例，所屬技術領域具有通常知識者將認識到，在不脫離實施例的精神的情況下，可以使用各種修改、替代構造、和均等。此外，為了避免不必要地混淆本技術，沒有描述許多習知的處理和元件。因此，以上描述不應被視為限制本技術的範疇。此外，方法或處理可以被描述為順序的或按步驟的，但是應理解，操作可以同時實行，或者以與所列順序不同的順序實行。
在提供值的範圍的情況下，應理解到，除非上下文另外明確指出，否則在此範圍的上限和下限之間的每個中間的值，到下限的單位的最小部分，都亦明確揭露。涵蓋了在描述的範圍內的任何描述的值或未描述的中間值與該描述的範圍內的任何其他描述的或中間值之間的任何較窄的範圍。這些較小範圍的上限和下限可以獨立地包括在該範圍中或排除在該範圍之外，且在界限的一者、均沒有、或兩者被包括在該較小範圍內的每個範圍亦被涵蓋於本技術之中，針對受描述的範圍內任何明確排除的界限。在所述範圍包括界限的一者或兩者的情況下，亦包括排除那些所包括的界限中的一者或兩者的範圍。
如本文和隨附申請專利範圍中所使用的，單數形式的「一」、「一個」、和「該」包括複數參照，除非上下文有另外明確指出。因此，例如，對於「一基板」的參照包括複數個這種基板，並且對「該臂」的參照包括對所屬技術領域具有通常知識者為已知的一或多個臂及其均等，等等。
而且，當在本說明書和隨附申請專利範圍中使用時，用語「包括（comprise(s)）」、「包括（comprising）」、「包含（contain(s)）」、「包含（containing）」、「包括（include(s)）」、和「包括（including）」是旨在於指名所描述的特徵、整體、元件、或操作的存在，但是它們並不排除一或多個其他特徵、整體、元件、操作、動作、或組的存在或增加。
100:處理系統 102:晶圓傳送盒
104a:機械臂
104b:機械臂
106:保持區域
107:存取口
108:處理區域
108a:處理區域
108b:處理區域
109:四部分
109a-109c:四部分
110:機器人
112:傳送腔室
120:傳送區域
125:傳送區域殼體
130:基板支撐件
130a:基板支撐件
130b:基板支撐件
135:傳送設備
140:面板
140a:面板
140b:面板
145:泵襯套
145a:泵襯套
145b:泵襯套
150:擋板
150a:擋板
150b:擋板
155:蓋
160a:孔
160b:孔
165:遠端電漿單元
200:處理系統
205:傳送區域殼體
207:存取位置
210:基板支撐件
210a:基板支撐件
210b:基板支撐件
210c:基板支撐件
210d:基板支撐件
212:升降銷
215:對準系統
220:傳送設備
225:中央轂
230:偏心轂
235:端效器
237:臂
240:端件
250:空間
310:第一軸件
312:第一驅動系統
314:第二驅動系統
320:第二軸件
325:垂直平移驅動
330:連結件
330a:連結件
330b:聯動齒輪
330c:行星齒輪
330d:半滑輪
335:帶
400:傳送設備
410a:第一滑輪
410b:第二滑輪
410c:第三滑輪
410d:第四滑輪
415:連結件
415b:連結件
420:連結件
425:中央轂
430:偏心轂
440:傳送設備
442:中央轂
444a:第一滑輪
444b:第二滑輪
445:連結件
446:擺臂
449:偏心轂
450:傳送設備
452:中央轂
454:臂
456:撓性驅動
460:傳送設備
462:臂
464:撓性件
465:軸件
500:方法
505:操作
510:操作
515:操作
520:操作
525:操作
530:操作
535:操作
600:傳送部分
601:基板
605:傳送區域殼體
606:凹部
610:基板支撐件
610a:基板支撐件
612:升降銷
620:傳送設備
625:中央轂
630:偏心轂
635:端效器
635:端效器
637:臂
640:第一端件
641:擱板
642:第二端件
643:擱板
650:對準轂
652:存取端口
654:存取端口
700:傳送設備
701:基板
725:中央轂
730:偏心轂
735:端效器
800:基板處理系統
801:基板
801a:基板
801b:基板
801c:基板
801d:基板
805:升降銷
805a:升降銷
805b:升降銷
805c:升降銷
805d:升降銷
810b:基板支撐件
810c:基板支撐件
820:傳送設備
透過參照說明書的其餘部分和隨附圖式，可以實現對所揭露的技術的性質和優點的進一步理解。
第1A圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性處理系統的一個實施例的示意性頂視平面圖。
第1B圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性腔室系統的示意性局部剖視圖。
第2圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性基板處理系統的傳送部分的示意性等距視圖。
第3A圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備的示意性剖視圖。
第3B圖-第3F圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備元件的示意性頂視平面圖。
第4A圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備的示意性剖視圖。
第4B圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備的示意性剖視圖。
第4C圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備的示意性剖視圖。
第4D圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性傳送設備的示意性剖視圖。
第5圖示出了根據本技術的一些實施例的傳送基板的方法中的示例性操作。
第6A圖-第6F圖示出了根據本技術的一些實施例的被傳送的基板的示意性頂視平面圖。
第7A圖-第7B圖示出了根據本技術的一些實施例的被平移的基板的示意圖。
第8圖示出了根據本技術的一些實施例的示例性基板處理系統的傳送部分的示意性截面正視圖。
一些圖作為示意圖包含在內。應理解，圖式僅用於說明性目的，除非特別說明是按比率或比例，否則不應視為按比率或比例。此外，作為示意，提供了圖以幫助理解，並且與實際表示相比，圖可能不包括所有態樣或資訊，並且出於說明目的，可能包括放大的材料。
在隨附圖式中，相似的元件和/或特徵可具有相同的參照標籤。此外，相同類型的各種元件可以透過在參照標籤後加上一個在相似元件之間進行區分的字母來進行區分。如果在說明書中僅使用第一參照標籤，則該描述可應用於具有相同第一參照標籤的任何一個類似的元件，而與字母無關。
200:處理系統
205:傳送區域殼體
207:存取位置
210a:基板支撐件
210b:基板支撐件
210c:基板支撐件
210d:基板支撐件
212:升降銷
215:對準系統
220:傳送設備
225:中央轂
230:偏心轂
235:端效器
237:臂
240:端件
250:空間

Claims (20)

  1. 一種基板處理系統，包括：一傳送區域殼體，其界定與複數個處理區域流體耦接的一傳送區域，該複數個處理區域設於該傳送區域之上，其中該傳送區域殼體的一側壁界定用於提供和接收基板的一可密封存取；複數個基板支撐件，其設置在該傳送區域內；和一傳送設備，包括：一中央轂，其包括一第一軸件和一第二軸件，該第二軸件繞該第一軸件延伸並與該第一軸件同心，其中該第二軸件可與該第一軸件反向旋轉，並且其中該中央轂以一中心軸為特徵，其中該複數個基板支撐件中的每一者相對於該中央轂而位於一固定的水平位置，一偏心轂，該偏心轂至少部分地延伸穿過該中央轂，其中該偏心轂從該中央轂的該中心軸徑向偏移，並且其中該偏心轂與該中央轂的該第一軸件耦接，及一端效器，其與該偏心轂耦接，該端效器包括複數個臂，該複數個臂具有臂的數量等於該複數個基板支撐件的基板支撐件的數量。
  2. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該複數個基板支撐件包括至少四個基板支撐件，且其中該複數個處理區域中的每個處理區域自該傳送區域垂直偏移。
  3. 如請求項1所述之基板處理系統，其中一或 多個連結件將該偏心轂與該中央轂的該第一軸件耦接。
  4. 如請求項3所述之基板處理系統，其中該一或多個連結件包括繞該第一軸件或該偏心轂延伸的一或多個帶或耦接在該第一軸件和該偏心轂之間的複數個齒輪。
  5. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該端效器進一步包括配置以支撐一基板的複數個端件。
  6. 如請求項5所述之基板處理系統，其中每個端件垂直地延伸到與該中央轂垂直地延伸的一相似平面。
  7. 如請求項5所述之基板處理系統，其中每個臂包括該複數個端件中的一第一端件和一第二端件，該第一端件和該第二端件經配置以在該端效器的運動期間支撐一基板。
  8. 如請求項5所述之基板處理系統，其中每個第一端件和每個第二端件界定凹入的一壁架(ledge)和一擱板(shelf)。
  9. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該中央轂可沿著該中央轂的該中心軸垂直地平移。
  10. 一種傳送一基板的方法，該方法包括以下步驟：在一基板處理系統的一傳送區域內的一第一基板支撐件處接收一基板，其中該傳送區域係與設於該傳送區域之上的複數個處理區域流體耦接，且其中該基板處理系 統包括位於該傳送區域內的一傳送設備，該傳送設備包括：一中央轂，其包括一第一軸件和繞該第一軸件延伸並與該第一軸件同心的一第二軸件，一偏心轂，該偏心轂至少部分地延伸穿過該中央轂，其中該偏心轂從該中央轂的一中心軸徑向偏移，並且其中該偏心轂與該中央轂的該第一軸件耦接，及一端效器，該端效器與該偏心轂耦接，該端效器包括複數個臂；使該基板與該複數個臂中的一臂接合；使該第二軸件以一第一方向繞該中央轂的一中心軸旋轉；使該第一軸件以該第一方向繞該中央轂的該中心軸以與該第二軸件成一固定比例旋轉，以使該基板在該傳送區域內沿該中心軸徑向地重新定位；和在該基板處理系統的該傳送區域內將該基板輸送到一第二基板支撐件，其中該第一基板支撐件與該第二基板支撐件中的每一者相對於該中央轂而位於一固定的水平位置。
  11. 如請求項10所述之傳送一基板的方法，進一步包括以下步驟：透過使該第一軸件在該第一方向或與該第一方向相反的一第二方向上繞該中心軸以自該固定比例的一比率的一增加的比率進一步旋轉來轉移該傳送設備，以使該基板沿著在該傳送區域內從該中心軸延 伸的一半徑橫向地重新定位。
  12. 如請求項10所述之傳送一基板的方法，進一步包括以下步驟：隨後接合該基板，透過在該基板處理系統的該傳送區域內垂直地平移該傳送設備，從該第一基板支撐件升起該基板。
  13. 如請求項10所述之傳送一基板的方法，進一步包括以下步驟：隨後接合該基板，使該第一基板支撐件從該基板凹入，其中該基板係從該基板處理系統的一傳送腔室的一機器人而接收於該傳送區域內。
  14. 如請求項10所述之傳送一基板的方法，其中，該端效器的每個臂包括一第一端件和一第二端件，並且其中每個第一端件和每個第二端件界定一凹入的壁架和一擱板。
  15. 如請求項14所述之傳送一基板的方法，其中接合該基板之步骤包括以下步驟：使該臂跨該基板旋轉以將該基板定位在該臂與該第一端件的該擱板和該第二端件的該擱板之間。
  16. 如請求項10所述之傳送一基板的方法，其中該基板處理系統包括至少四個基板，並且其中接合該基板之步骤包括以下步驟：將該至少四個基板與該端效器單獨地或同時地接合。
  17. 如請求項10所述之傳送一基板的方法，進一步包括以下步驟：在將該基板輸送到該第二基板支撐件之前，將該基板輸送到一對準轂，該對準轂位於該第 一基板支撐件和該第二基板支撐件之間。
  18. 一種基板處理系統，包括：一傳送區域殼體，其界定與複數個處理區域流體耦接的一傳送區域，其中該傳送區域殼體的一側壁界定用於提供和接收基板的一可密封存取；複數個基板支撐件，其設置在該傳送區域內；和一傳送設備，其位於該傳送區域內，該傳送設備包括：一中央轂，其包括一第一軸件和一第二軸件，該第二軸件繞該第一軸件延伸，其中該第二軸件可與該第一軸件反向旋轉，並且其中該中央轂以一中心軸為特徵，其中該複數個基板支撐件中的每一者相對於該中央轂而位於一固定的水平位置，一偏心轂，該偏心轂至少部分地延伸穿過該中央轂，其中該偏心轂從該中央轂的該中心軸徑向偏移，並且其中該偏心轂與該中央轂的該第一軸件以一或多個連結件耦接，及一端效器，其與該偏心轂耦接，該端效器包括複數個臂，該複數個臂具有臂的數量等於該複數個基板支撐件的基板支撐件的數量。
  19. 如請求項18所述之基板處理系統，其中該端效器進一步包括複數個端件，該複數個端件經配置以支撐一基板，其中每個端件垂直地延伸到與該中央轂垂直延伸的一相似平面，且其中每個臂包括該複數個端件中的一第一端件和一第二端件，該第一端件和該第二端 件經配置以在該端效器的運動期間支撐一基板。
  20. 如請求項18所述之基板處理系統，其中該中央轂可沿著該中央轂的該中心軸垂直地平移。
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