TWI807026B - 基板真空處理設備及真空處理基板或製造真空處理基板的方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於基板的真空處理設備，包含一真空處理裝置(3)。一輸入負載鎖定裝置(1i)朝向該真空處理裝置(3)引導且導入至該真空處理裝置(3)，且一輸出負載鎖定裝置(1o)從該真空處理裝置(3)導出。兩個負載鎖定裝置(1i、1o)中的一者(1i)包含至少兩個串聯的負載鎖(10ai、10bi)，該等負載鎖(10ai、10bi)係分別由泵(12ai、12bi)來泵抽。

Description

基板真空處理設備及真空處理基板或製造真空處理基板的方法
本發明係關於一種基板真空處理設備及真空處理基板或製造真空處理基板的方法。
在真空處理基板之領域中，通常輸送未處理的基板，例如，將基板從環境大氣經由輸入負載鎖定裝置朝向真空處理裝置輸送，該真空處理裝置包含服務多個處理室的真空傳送室。在處理室中，對基板進行一個以上的真空處理，例如蝕刻、層沉積等。一次處理的基板經由真空傳送室且經由輸出負載鎖定裝置移除到環境大氣中。藉由各自的輸入及輸出輸送器裝置，基板經由各自的輸入及輸出負載鎖定裝置而輸送。
藉此，各自的負載鎖定裝置可以是單向的，亦即輸入負載鎖定係由輸入輸送器裝置服務，該輸入輸送器裝置專用地朝向真空處理裝置輸送基板，且輸出負載鎖定裝置係由輸出輸送器裝置服務，該輸出輸送器裝置專用地從真空處理裝置輸送基板。供選擇地，可以提供雙向負載鎖定裝置，該雙向負載鎖定裝置係由將基板朝向真空處理裝置輸送以及從真空處理裝置輸送基板的輸送器裝置來服務。通常，各自的輸入及輸出負載鎖定裝置係藉由各自的單一負載鎖來實現。
定義：
在本說明書及申請專利範圍中，我們理解用語「負載鎖定」一個腔室，該腔室在操作時可操作地連接至泵且具有至少一個用於基板的輸入閥及至少一個用於基板的輸出閥。該等負載鎖定閥中的一者可控制地將腔室的內部空氣與一個壓力下的大氣隔開，該等負載鎖定閥中的另一者將腔室的內部空氣與另一個不同壓力下的大氣隔開。
本發明的目的之一在於提供一種替代性的真空處理設備及真空處理基板或製造真空處理基板的方法。
根據本發明，此目的藉由一種基板真空處理設備來解決，該設備包含用於至少一個基板的一真空處理裝置。該真空處理裝置包含服務多個處理室的一真空傳送室。提供一輸入負載鎖定裝置，係與一輸入輸送器裝置相配合且將基板輸送至該真空傳送室。因此，在輸入輸送方向上觀看時，此輸入負載鎖定裝置將真空傳送室中較高壓力的空氣(例如環境大氣)橋接至較低壓力(真空壓力)的空氣。
另外提供來自該真空傳送室的一輸出負載鎖定裝置，該輸出負載鎖定裝置係與一輸出輸送器裝置相配合。因此，在輸出輸送方向上觀看時，此輸出負載鎖定裝置將真空傳送室中較低壓力(亦即真空壓力)的空氣與較高壓力的空氣(例如環境大氣)橋接。
藉此，該輸入及該輸出負載鎖定裝置中的至少一者包含至少兩個串聯的負載鎖，該至少兩個串聯的負載鎖在沿著各 自的該輸送器裝置的輸送通道考量時係為串聯的。正是此種至少一個負載鎖定裝置在該真空傳送室及環境大氣之間互連。
因此，與藉由各自的單一負載鎖「整體」負載鎖定裝置橋接的差異相比，藉由隨後橋接較小的壓力差來執行朝向真空傳送室及/或從真空傳送室「負載鎖定」基板。
此導致以下優點：各自的負載鎖可以藉由專門選擇用於在壓力範圍內操作的泵來泵抽，以使得藉由所考量的負載鎖來橋接。例如，在沿著與環境大氣連通的輸入負載鎖定裝置考量時，第一負載鎖可以由粗泵來泵抽，而隨後的負載鎖定可以由高真空泵(如渦輪分子泵)來泵抽。
由於與由單一負載鎖實現藉由各自的負載鎖定裝置所橋接的壓力差相比，藉由該至少兩個負載鎖所橋接的壓力差係減小之事實，可以改善該設備的產出量。此導致縮短的泵抽時間及縮短的壓力均衡時間。再者，可以將各自裝置處的至少兩個負載鎖的容積最小化，額外地縮短了泵抽時間及壓力均衡時間。
藉由在至少兩個負載鎖中細分輸入及輸出負載鎖定裝置中的至少一者而達到的另一個優點在於，基板暴露較長的時間間隔以降低壓力，特別是真空壓力，而不是單一負載鎖的負載鎖定裝置。當基板朝向真空傳送室服務時或當基板從真空處理裝置的真空傳送室服務時，此改善了基板調節。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該輸入及該輸出負載鎖定裝置各包含至少兩個沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道為串聯的負載鎖。
在根據本發明之設備的一個實施例中，至少該輸入負載鎖定裝置包含該至少兩個串聯的負載鎖，且該輸入負載鎖定 裝置的該至少兩個負載鎖中的至少一者不是該輸出負載鎖定裝置的一負載鎖。
在根據本發明之設備的一個實施例中，至少該輸出負載鎖定裝置包含該至少兩個串聯的負載鎖，且該輸出負載鎖定裝置的該至少兩個負載鎖中的至少一者不是該輸入負載鎖定裝置的一負載鎖。
因此，即使輸入負載鎖定裝置的全部至少兩個負載鎖可以是僅為輸入負載鎖的一部分，無論輸出負載鎖定裝置是否也具有上述的至少兩個負載鎖與否。類似地，甚至是輸出負載鎖定裝置的全部至少兩個負載鎖可以是僅為輸出負載鎖定裝置的一部分，無論輸入負載鎖定裝置是否具有上述負載鎖中的至少二者與否。
顯然地，共同地應用於輸入及輸出負載鎖定裝置的負載鎖是雙向服務的，而輸入及輸出負載鎖定裝置中之一者的具體負載鎖是單向服務的。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該至少兩個負載鎖中的至少一者對於該輸入及該輸出負載鎖定裝置是共用的。
在剛提及的根據本發明之設備的實施例的一個實施例中，在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該共用負載鎖比該至少兩個負載鎖中對於該輸入及該輸出負載鎖定裝置非共用的的另一負載鎖更靠近該真空傳送室。
由於真空傳送室係在相對於環境大氣壓力具有較低壓力的空氣中操作，該至少兩個串聯的負載鎖中更靠近真空傳送室的負載鎖，可以僅在共用負載鎖處設置一次在低壓範圍內操作 的泵，例如渦輪泵。上述串聯的至少兩個負載鎖的非共用負載鎖可以用粗泵來操作。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該輸入及該輸出負載鎖定裝置各包含至少兩個沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道為串聯的負載鎖。因此，兩個負載鎖定裝置係在該真空傳送室及環境大氣之間互連。至少一個負載鎖對於該輸入及該輸出負載鎖定裝置是共用的，且該輸入負載鎖定裝置的該至少兩個負載鎖中的至少一者對於該輸出負載鎖定裝置非共用的，該輸出負載鎖定裝置的該至少兩個負載鎖中的至少一者對於該輸入負載鎖定裝置非共用的。藉此，在分別沿著該輸入及該輸出輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少一個共用負載鎖比該等非共用負載鎖更靠近該真空傳送室。
如之前所述，與非共用負載鎖相比，共用負載鎖在較小的壓力位準上橋接壓力差。此導致以下事實，亦即要求較高的泵，例如可以在共用負載鎖處設置一次的渦輪泵，然而可以由要求較低的粗泵服務超過一個的非共用負載鎖。
在剛提及的根據本發明之設備的實施例的一個實施例中，串聯的該等負載鎖中的至少一者可操作地連接至一基板緩衝台。此允許例如服務朝向及/或來自真空處理裝置或設備的傳送室的黏貼基板。必須注意的是，如果黏貼基板不排放到大氣中是有利的，導致更少的污染及更快的搬運時間。
在根據本發明之設備的一個實施例中，串聯的該等負載鎖中的至少一者額外地係為下述中之至少一者：˙可操作地連接至一基板處理站；˙可操作地連接至一基板緩衝器； ˙一加熱站；˙一冷卻站；˙一脫氣站。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該至少兩個串聯的負載鎖中的每一者可操作地連接至一泵，該至少兩個串聯的負載鎖中的至少一者可操作地連接至一泵，該至少兩個串聯的負載鎖中的該至少一者係比該至少兩個串聯的負載鎖中的另一者更靠近該真空傳送室，該泵係構造成在比可操作地連接至該至少兩個串聯的負載鎖中的該另一負載鎖的該泵更低的壓力範圍下操作。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該至少兩個串聯的負載鎖中的至少一者被調整成用於容納一單一基板或一單一組同時輸送的基板。藉此，上述負載鎖的容積變得最小，縮短了泵抽時間間隔或壓力均衡時間間隔。
請注意，每當我們在本說明書及請求項中談到搬運「基板」時，應當理解的是，此種「基板」可以是一組基板，它們在各自的輸送器裝置的各自基板支架上共同地傳送。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該輸入及該輸出負載鎖定裝置以及該輸入及該輸出輸送器裝置係構造成搬運矩形或方形基板。
在剛提及的根據本發明之設備的實施例的一個實施例中，該等矩形基板的較短邊緣或該等方形基板的邊緣係等於或大於400mm或超過600mm。
在剛提及的根據本發明之設備的實施例的一個實施例中，該較短邊緣係至多為1100mm。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該矩形或正方形基板具有1400mm的一最大邊緣長度。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該輸入及該輸出輸送器裝置係構造成僅垂直於該等基板的邊緣來輸送該等方形或矩形基板。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該輸入及該輸出輸送器裝置中的至少一者係構造成僅以平移模式來輸送該等基板。藉此，我們理解在僅以過渡模式輸送基板之情況下，基板僅以此種方式輸送，亦即基板的全部點總是經歷相等的運動向量。藉此，使基板的角度定向保持為固定。此顯著地促進了所輸送的基板的預定及良好控制的對準，該等基板特別是方形或矩形基板，更為一般地係為非圓形基板。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該至少兩個串聯的負載鎖中的一個負載鎖係藉由一受控氣流旁路而連接至串聯的該另一負載鎖，在沿著各自的該輸送器裝置的通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖中的該一個負載鎖係比該至少兩個串聯的負載鎖中的另一者更靠近該真空傳送室。
在根據本發明之設備的一個實施例中，各自的該輸送器裝置朝向該至少兩個串聯的負載鎖中之一者的輸送方向及各自的該輸送器裝置來自該一個負載鎖的輸送方向係為互相垂直的，且各自的該輸送器裝置係構造成輸送板形的、平的或彎曲的基板，該基板係沿著平行於兩個該等方向的一平面軌跡延伸。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該等基板是板形的、平的或彎曲的，且沿著一平面軌跡延伸，藉此該輸入及該輸出輸送器裝置係構造成僅在平行於該平面軌跡的方向上來輸送該等板形基板。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該輸入及該輸出負載鎖定裝置係共同地構造有一T形或一Y形佔用空間，具有沿著該T或Y的一個側臂的該輸入負載鎖定裝置中之該至少兩個串聯的負載鎖中的至少一個負載鎖、沿著該T或Y的另一側臂的該輸出負載鎖定裝置中之該至少兩個串聯的負載鎖中的至少一個負載鎖，且具有至少一個沿著該T或Y的中心臂的串聯的共用雙向負載鎖。
在剛提及的根據本發明之設備的實施例的一個實施例中，在沿著該等輸送器裝置的各自輸送通道考量時，該共用負載鎖比沿著該等側臂的該等負載鎖更靠近該真空傳送室。
在剛提及的根據本發明之設備的實施例的一個實施例中，該真空傳送室包含具有一外壁的一容器，該外壁界定圍繞一圓柱形軸線的一圓柱形軌跡，且沿著該提及的T或Y的該中央臂的一共用負載鎖係安裝至該容器的外壁，且該等輸送器裝置的輸送通道經由該提及的共用負載鎖相對於該圓柱形軸線在一徑向方向上延伸。
藉此，顯著地簡化基板進出真空傳送室的良好控制的對準，特別是方形或矩形基板的對準，更為一般地係為非圓形基板的對準。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該至少兩個負載鎖中的該負載鎖可操作地連接至具有至多為0.001Pa基本壓力的一高真空泵，較佳者係為一渦輪分子泵，在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖中的該負載鎖係比該至少兩個串聯的負載鎖中的另一者更靠近該真空傳送室。
在根據本發明之設備的一個實施例中，該至少兩個負載鎖中的該負載鎖可操作地連接至具有在0.1Pa及1Pa之間的基本壓力的一粗泵，在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少兩個負載鎖中的該負載鎖係比該至少兩個負載鎖中的另一者更遠離該真空傳送室。
除非互相矛盾，否則根據本發明之設備的一個以上的實施例可以與根據本發明之通用設備結構相結合。
本發明更有關一種真空處理至少一個基板或製造至少一個真空處理基板的方法，藉由根據本發明之設備或藉由在如已經提及之一個以上的實施例中根據本發明之設備來真空處理該至少一個基板或製造該至少一個真空處理基板。
本發明更有關一種真空處理至少一個基板或製造至少一個真空處理基板的方法，包含：˙經由第一負載鎖從環境大氣輸送一基板；˙隨後經由至少一個第二負載鎖從該第一負載鎖輸送該基板；˙將該基板從該至少一個第二負載鎖輸送至服務超過一個的處理站的一真空傳送室；˙將該真空傳送室中的該基板朝向該超過一個的真空處理站中的至少一者輸送；˙藉由該至少一個真空處理站處理該基板；˙經由一輸出負載鎖定裝置從該真空傳送室輸送該已處理基板。
在剛提及的該方法的一個變型例中，經由該輸出負載鎖定裝置從該真空傳送室輸送該已處理基板係包含：˙經由至少一個第三負載鎖從該真空傳送室輸送該已處理基板；˙經由第四負載鎖將該基板從該至少一個第三負載鎖輸送至環境大氣。
在剛提及的該方法之變型例的一個變型中，將該第二負載鎖選擇為與該第三負載鎖共用的。
本發明更有關一種真空處理至少一個基板或製造至少一個真空處理基板的方法，包含：˙經由一輸入負載鎖定裝置將一基板輸送至服務超過一個的真空處理站的一真空傳送室；˙將該真空傳送室中的該基板朝向該超過一個的真空處理站中的一者輸送；˙藉由該至少一個真空處理站處理該基板；˙經由至少一個第二負載鎖從該真空傳送室輸送該已處理基板；˙經由第一負載鎖將該基板從該至少一個第二負載鎖輸送至環境大氣。
10ai‧‧‧負載鎖
10bi‧‧‧負載鎖
10ci‧‧‧負載鎖
12ai‧‧‧泵
12bi‧‧‧泵
10ao‧‧‧負載鎖
10bo‧‧‧負載鎖
10co‧‧‧負載鎖
12ao‧‧‧泵
12bo‧‧‧泵
14‧‧‧負載鎖定基板搬運閥
15‧‧‧氣流旁路
17‧‧‧控制閥
19‧‧‧基板緩衝器
3‧‧‧真空傳送室
ATii‧‧‧輸入大氣
AToo‧‧‧輸出大氣
poi’‧‧‧真空壓力
Pi‧‧‧輸入輸送通道
Po‧‧‧輸出輸送通道
pii‧‧‧輸入環境壓力
poo‧‧‧輸出大氣壓力
Poi‧‧‧真空壓力
△p10ai‧‧‧壓力差
△p10bi‧‧‧壓力差
△p1i‧‧‧壓力差
△p1o‧‧‧壓力差
1i‧‧‧輸入負載鎖定裝置
1o‧‧‧輸出負載鎖定裝置
20‧‧‧基板
A‧‧‧中心軸
L‧‧‧圓柱形軌跡
20a‧‧‧基板
20b‧‧‧基板
E‧‧‧平面軌跡
50‧‧‧處理站
52‧‧‧高真空機器人
40‧‧‧狹縫閥
30‧‧‧機器人裝置
32‧‧‧箱盒裝置
36‧‧‧狹縫閥
44‧‧‧狹縫閥
38‧‧‧機器人
34‧‧‧狹縫閥
12com‧‧‧渦輪泵
42‧‧‧狹縫閥
現在借助於附圖進一步例示本發明之實施例。該等附圖顯示：第1圖：藉由功能方塊圖/訊號流程圖且藉由根據本發明之設備的一個實施例示意性地及簡化地顯示本發明之原理。
第2圖：以類似於第1圖之方式的示意圖而顯示根據本發明之設備的另一實施例；第3圖：以類似於第1及2圖之方式的示意圖而顯示根據本發明之設備的另一實施例；第4圖：以類似於第1至3圖之方式的示意圖而顯示根據本發明之設備的另一實施例；第5圖：以類似於第1至4圖之方式的示意圖而顯示根據本發明之設備的另一實施例； 第6圖：以類似於第1至5圖之方式的示意圖而顯示根據本發明之設備的另一實施例；第7圖：以類似於第1至6圖之方式的示意圖而顯示根據本發明之設備的另一實施例；第8圖：以類似於第1至7圖之方式的示意圖而顯示根據本發明之設備的另一實施例；第9圖：以類似於第1至8圖之方式的示意圖而顯示朝向現今實現的實施例之實施例；第10圖：以類似於第1至9圖之方式的示意圖且從根據第9圖的實施例出發而顯示根據本發明之設備的另一實施例；第11圖：以頂視圖之方式示意性及簡化地顯示現今實施的根據本發明之設備的一個實施例。
第12圖：示意性地顯示沿著平面軌跡延伸且藉由根據本發明之設備的實施例處理的基板，其具有在該設備的一些實施例中設置的輸送方向。
第1圖示意性及簡化地且藉由本發明之實施例顯示本發明之原理，關於經由輸入負載鎖定裝置1i將基板朝向真空處理裝置或真空處理設備的真空傳送室3負載，且將基板負載至真空處理裝置或真空處理設備的真空傳送室3中。經由輸出負載鎖定裝置1o從真空傳送室3卸載基板(未顯示)。輸入負載鎖定裝置1i從輸入環境壓力pii的環境輸入大氣ATii朝向真空傳送室3提供。輸入負載鎖定裝置1i將壓力差△p1i從較高環境輸入壓力pii橋接至真空傳送室3的較低輸出真空-大氣壓力poi。
輸出負載鎖定裝置1o從真空傳送室3處的真空壓力poi’將壓力差△p1o橋接至輸出大氣壓力poo的大氣AToo。輸入大氣Atii如上所述係為環境大氣。通常，但不是必須的，真空壓力poi及poi’至少是相似的。
提供輸入輸送器裝置(未顯示)，其沿著輸入輸送通道Pi將各自的單一基板或多基板載具(未顯示)上的單一基板或單一組同時輸送的基板朝向真空基板處理裝置的真空傳送室3輸送。
提供輸出輸送器裝置(未顯示)，其沿著輸出輸送通道Po從真空傳送室3輸送在各自的單一基板或多基板載具(未顯示)上的單一基板或單一組同時輸送的基板。
如上所述，該設備目前為止符合已知設備。在此種已知的設備中，輸入負載鎖定裝置及輸出負載鎖定裝置係由單一負載鎖構成。
根據本發明，輸入負載鎖定裝置1i及輸出負載鎖定裝置1o中的至少一者包含至少兩個負載鎖，其沿著各自的輸送通路Pi及/或Po串聯地設置。包含至少兩個串聯負載鎖的該負載鎖定裝置或該等負載鎖定裝置係在真空傳送室3及環境大氣之間互連，在第1圖中是輸入負載鎖定裝置。
根據第1圖的實施例，輸入負載鎖定裝置僅設置有至少兩個負載鎖10ai及10bi。在大多數應用中，僅提供兩個負載鎖10ai、10bi足以橋接輸入負載鎖定裝置1i處的壓力差△p1i及/或類似地，如果也設置有至少兩個串聯的負載鎖，係橋接輸出負載鎖定裝置1o處的壓力差△p1o。
藉由提供兩個以上的負載鎖10ai、10bi、...，各自的總壓力差△p1i及/或△p1o(如果設置有至少兩個串聯的負載鎖)，被細分為特別是橋接壓力差△p10ai、△p10bi等的負載鎖。
請注意，儘管根據第1圖及之後的圖式的示意圖所示，兩個直接串聯連接的負載鎖係顯示各自具有一個面向負載鎖的閥，此種面向負載鎖的閥通常由一個共用閥來實現，共用於兩個串聯的負載鎖。
整個設備的基板產出量不需要低於具有單一負載鎖的輸入及/或輸出負載鎖定裝置之設備的基板產出量。此是因為基板產出量通常係由機器時鐘控制，該機器時鐘適於具有最長處理時間的整體處理步驟。與總壓力差△p1i及/或△p1o相比，因為負載鎖10ai、10bi、...橋接較小的壓力差，實際上每個負載鎖執行處理步驟，藉由泵12ai、12bi、...泵抽各自的負載鎖10ai、10bi需要比泵抽橋接△p1i及/或△p1o的負載鎖更短的時間間隔。因此，與單一負載鎖定裝置/設備的基板產出量相比，根據本發明之多負載概念不會減低基板產出量。再者，沿著各自的輸送通道Pi及/或Po更靠近真空傳送室3的該等串聯負載鎖的泵(例如第1圖中的泵12bi)，係在比更遠離真空傳送室3的該等串聯負載鎖的泵(例如第1圖中的12ai)更低的壓力位準下操作。
此允許在各自的壓力範圍內最佳地操作的泵應用於串聯的負載鎖10ai、10bi、...中的每一者。
另外且沿著各自的輸送通道Pi及/或Po考量時，串聯的至少兩個負載鎖10ai、10bi、...中的每一者僅需要壓力均衡到由更遠離真空傳送室3的串聯的相鄰負載鎖所橋接的壓力差的較低壓力。在第1圖中，負載鎖10bi被壓力均衡到較低壓力， 負載鎖10ai係在該較低壓力下操作。此可以經由負載鎖定基板搬運閥14的各自搬運閥來完成，因為待均衡的壓力差很小，但是在根據第1圖的一個實施例中，經由具有各自控制閥17的氣流旁路15來執行。與單一負載鎖的負載鎖定裝置1i及/或1o的壓力均衡相比，負載鎖的壓力均衡需要更短的時間間隔。
又另外，沿著輸送通道Pi及/或Po，基板或在各自基板載具上共同地輸送的一組基板係在減壓下保持更長時間，因為如果設置有至少兩個串聯的負載鎖，經由輸入負載鎖定裝置1i及/或經由輸出負載鎖定裝置1o輸送的時間間隔，需要超過一個的機器時鐘，例如每個串聯的負載鎖一個。此對於在進入真空處理裝置的真空傳送室3之前調節未處理的基板或者用於修復離開真空傳送室3的已處理基板，可能是非常有利的。
如第1圖中進一步所示，至少兩個負載鎖10ai、10bi中的一者，在一個實施例中，更靠近真空傳送室3的負載鎖10bi可以可操作地連接至基板緩衝器19。此種基板緩衝器可以包括在預定時刻供給至真空傳送室3且例如經由各自的輸出負載鎖定裝置1o移除的黏貼基板。
額外地，對於它們的負載鎖定功能，負載鎖10ai、10bi、...可以被調整成用於基板冷卻、加熱、脫氣功能及可以可操作地連接至額外的基板處理站(未顯示)。
用於輸送通道Pi及/或Pa的輸送器裝置係由各自數量的基板搬運機器人來實現。
舉個實例：
由於ATii是環境大氣，且例如僅提供兩個負載鎖10ai及10bi，負載鎖10ai可以例如用泵12ai在0.1到1Pa的基本壓力下操作，且泵12ai係為粗泵。在高真空傳送室3的上游的負載鎖10bi，係由渦輪泵12bi在低於0.001Pa的基本壓力下操作。藉此，△p10ai可以在1e5Pa的範圍內，△p10bi可以在1Pa範圍內。
在第1圖的幫助下說明的概念及各自的特徵，對於如將在下述中呈現之設備的其他實施例也是有成立的。
第2圖係以類似於第1圖之方式的示意圖顯示根據本發明之設備的實施例，其中僅輸出負載鎖定裝置1o設置有至少兩個串聯的負載鎖10ao及10bo，該等負載鎖10ao及10bo具有各自的泵12ao及12bo。第2圖中的其他元件符號係表示與第1圖中相同的實體。因此，對於已經理解第1圖的實施例的技術人員來說，該實施例是完全清楚的。
如在第2圖的實施例中那樣，AToo係為環境大氣，且例如，沿著輸出負載鎖定裝置1o僅設置兩個負載鎖10ao及10bo，且另外真空傳送室3係為高真空傳送室，在第1圖的上下文中給出的實例對於第2圖的實施例也可以是成立的。
第3圖係以類似於第1及2圖之方式的示意圖顯示根據本發明之設備的實施例，其中輸入負載鎖定裝置1i及輸出負載鎖定裝置1o係根據本發明實現，亦即分別地具有至少兩個串聯的負載鎖10ai、10bi及10ao、10bo。因此，第3圖的實施例係為第1圖的實施例與第2圖的實施例的組合。大氣ATii及AToo都是環境大氣。兩個負載鎖定裝置僅分別地藉由兩個串聯 的負載鎖來實現，且真空傳送室3也是高真空傳送室。因此，在第1及2圖的上下文中給出的實例，也可以在第3圖的實施例中實現。
在下述將呈現的實施例中，負載鎖定裝置中之一者的至少兩個串聯的負載鎖中的至少一者係與另一個負載鎖定裝置的負載鎖是共用的。此具有以下優點：利用具有各自泵的單一負載鎖用於輸入負載鎖定裝置以及用於輸出負載鎖定裝置。特別是，在沿著上述一個負載鎖定裝置的輸送通道考量時，如果此種共用負載鎖比其他串聯的個負載鎖更靠近真空傳送室3，且因此需要在較低壓力範圍下操作的要求較高的泵，可以節省一個此種泵。
藉此，串聯的共用負載鎖係為雙向操作的負載鎖。
第4圖係以類似於第1至3圖之方式的示意圖顯示一個實施例，其中輸入負載鎖定裝置1i的全部至少兩個串聯的負載鎖10ai及10bi係與輸出負載鎖定裝置1o的全部至少兩個串聯的負載鎖10ao及10bo為共用的。
第5圖係以類似於第1至4圖之方式的示意圖的方式顯示根據本發明之設備的實施例，其中在輸入負載鎖定裝置1i的至少兩個串聯的負載鎖10ai及10bi中更靠近真空傳送室3的串聯的負載鎖定裝置10bi，係與輸出負載鎖定裝置1o的負載鎖10co為共用的。請注意，輸出負載鎖定裝置1o可以僅包含一個負載鎖，例如負載鎖10co。例如，如果大氣AToo係為低壓站的大氣，例如用於已處理基板的真空調節站的大氣，可以使用此種構造。
第6圖係以類似於第1至5圖之方式的示意圖顯示一個實施例，其中在輸出負載鎖定裝置1o的至少兩個串聯的負載鎖10ao及10bo中更靠近真空傳送室3的串聯的負載鎖定裝置10bo，係與輸入負載鎖定裝置1i的負載鎖10ci為共用的。請注意，輸入負載鎖定裝置1i可以僅包含負載鎖10ci。例如，如果大氣ATii係為低壓站的大氣，例如用於未處理基板的真空脫氣站的大氣，可以使用此種構造。
第7圖係以類似於第1至6圖之方式的示意圖顯示一個實施例，其中在輸入負載鎖定裝置1i的至少兩個串聯負載鎖10ai及10bi中更遠離真空傳送室3的負載鎖10ai，係與輸出負載鎖定裝置1o的負載鎖10co為共用的。請注意，輸出負載鎖定裝置1o可以僅包含負載鎖定裝置10co。例如，如果在具有真空傳送室3的設備內的最後處理步驟係在比剛剛輸入但尚未處理的基板上執行的初始處理步驟更高的壓力下執行，可以使用此種構造。此種高壓處理步驟可以是例如在離開真空傳送室3之前，用於基板的冷卻步驟。
第8圖係以類似於第1至7圖之方式的示意圖顯示一個實施例，其中在輸出負載鎖定裝置1o的至少兩個串聯負載鎖10ao及10bo中更遠離真空傳送室3的負載鎖10ao，係與輸入負載鎖定裝置1i的負載鎖10ci為共用的。請注意，輸入負載鎖定裝置1i可以僅包含負載鎖10ci。例如，如果具有真空傳送室3的設備中的輸入處理站係在比具有真空傳送室3的設備中的最後處理站(且在此之後基板離開室3)更高的壓力下在未處理的基板上操作，可以使用此種構造。輸入處理站可以例如為脫氣站。
第9圖係以類似於第1至8圖之方式的示意圖顯示朝向現今實現的實施例之實施例。輸入負載鎖定裝置1i及輸出負載鎖定裝置1o分別地各自包含串聯的至少兩個負載鎖10ai、10bi及10ao、10bo。在沿著輸入輸送通道Pi考量時，與輸入負載鎖定裝置1i的負載鎖定裝置10ai相比更靠近真空傳送室3的負載鎖10bi，係與輸出負載鎖定裝置1o的負載鎖10bo為共用的，在沿著輸出輸送通道Po考量時，該負載鎖10bo係比輸出負載鎖定裝置1o的負載鎖10ao更靠近真空傳送室3。
應提供在較低的壓力範圍內操作的僅一個要求較高的泵，例如渦輪分子泵，其泵抽共用、雙向負載鎖10bi、10bo，而非共用負載鎖10ai及10ao可以由在較高壓力下操作的要求較低的泵來泵抽，例如各自的粗泵。
特別是如果藉由根據本發明之設備處理的基板係為矩形或正方形，更為一般地不是圓形的，如果不旋轉地(亦即以平移模式)將基板從一個串聯的負載鎖輸送到下一個負載鎖且最終進入至真空傳送室3中以及從真空傳送室3中輸送基板，則顯著地簡化基板方向定向的準確保持。
與根據第9圖的實施例不同，此藉由根據第10圖的實施例以類似於第1至9圖之示意圖的示意圖來實現。朝向及經由串聯的非共用負載鎖10ai且進入串聯的共用負載鎖10bi、10bo的輸送通道Pi，以及從串聯的共用負載鎖10bi、10bo朝向及經由串聯的非共用負載鎖10ai的輸送通道Po，係為線性的且平行於或甚至對準且垂直於從串聯的共用負載鎖10bi、10bo朝向真空傳送室3及從真空傳送室3的共用、雙向輸送通道Pi、Po。基板20係沿著第12圖所示的平面軌跡E延伸，基板20如 在第10圖中以虛線顯示是板狀的，可以如第12圖中的基板20a那樣是平的，或者可以如第12圖中的基板20b所示是彎曲的。基板20利用其平行於通道Pi、Po及共用通道Pi、Po的延伸表面而定向且不需要在至輸入負載鎖定裝置1i的輸入及至真空傳送室3的輸入之間旋轉，也不在輸出負載鎖定裝置1o的輸入及輸出之間旋轉。如果真空傳送室3具有外壁，例如多邊形形狀的外壁，圍繞垂直於基板的輸送平面之中心軸A來界定圓柱形軌跡L，其與第12圖的平面軌跡E一致或是平行於第12圖的平面軌跡E，串聯的負載鎖10bi、10bo係安裝至上述的壁，使得線性共用通道Pi、Po的方向相對於軸線A係為徑向的。通常，多站真空傳送室3係構造有具有一壁的容器，該壁界定圍繞軸線A的圓柱形軌跡，且如第10圖中的箭頭所示，從一個處理站到下一個處理站圍繞軸線A在容器中輸送基板。
第11圖係以頂視圖之方式示意性及簡化地顯示現今實施的根據本發明之設備的一個實施例。
具有在環境大氣ATii、AToo中操作的一個以上的機器人的機器人裝置30係從箱盒裝置32經由輸入狹縫閥34搬運單一板形基板20(第11圖中未顯示)，例如矩形或正方形基板，典型地係在400×400mm至650×650mm的範圍內，或甚至更大，搬運至輸入負載鎖定裝置1i的負載鎖10ai中。負載鎖10ai係由粗泵12ai來泵抽。
共用負載鎖10bi、10bo中的雙向機器人38經由狹縫閥36從負載鎖10ai輸送基板，共用於負載鎖10ai及共用負載鎖10bi、10bo。機器人38經由狹縫閥40將未處理基板負載至真空傳送室3，並且也經由狹縫閥40從真空傳送室裝置3中移除已處理基板。
共用負載鎖10bi、10bo中的已處理基板藉由機器人38輸送，經由狹縫閥42輸送至負載鎖10ao中，且藉由機器人裝置30從負載鎖10ao及經由狹縫閥44返回到環境大氣AToo處的箱盒裝置32。閥控壓力均衡旁路15係從負載鎖10ai提供到共用負載鎖10bi、10bo且從共用負載鎖10bi、10bo提供到負載鎖10ao。
負載鎖10ao係藉由粗泵12ao來泵抽，而共用負載鎖10bi、10bo係由渦輪泵12com來泵抽。
然而在負載鎖10ai及10ao中，基板從環境壓力進入到預真空且各自地相反，基板從預真空朝向高真空進入到共用負載鎖10bi、10bo，如在真空傳送室3中操作那樣，或相反。
真空傳送室3服務繞著軸線A分組的五個處理站50。高真空機器人52服務來自狹縫閥40及朝向狹縫閥40的基板以及服務從一個處理站50到另一處理站的基板。輸送通道Pi及Po以及共用的雙向輸送通道Pi、Po係如在第10圖的上下文中所說明的那樣而建立。
10ai‧‧‧負載鎖
10bi‧‧‧負載鎖
12ai‧‧‧泵
12bi‧‧‧泵
14‧‧‧負載鎖定基板搬運閥
15‧‧‧氣流旁路
17‧‧‧控制閥
19‧‧‧基板緩衝器
3‧‧‧真空傳送室
ATii‧‧‧輸入大氣
AToo‧‧‧輸出大氣
poi’‧‧‧真空壓力
Pi‧‧‧輸入輸送通道
Po‧‧‧輸出輸送通道
pii‧‧‧輸入環境壓力
poo‧‧‧輸出大氣壓力
Poi‧‧‧真空壓力
△p10ai‧‧‧壓力差
△p10bi‧‧‧壓力差
△p1i‧‧‧壓力差
△p1o‧‧‧壓力差
1i‧‧‧輸入負載鎖定裝置
1o‧‧‧輸出負載鎖定裝置

Claims (34)

  1. 一種基板真空處理設備，包含：‧用於至少一個基板的一真空處理裝置，包含服務多個處理室的一真空傳送室；‧一輸入負載鎖定裝置，具有至該真空傳送室的一輸入輸送器裝置；‧一輸出負載鎖定裝置，具有來自該真空傳送室的一輸出輸送器裝置；‧其中該輸入及該輸出負載鎖定裝置中的至少一者包含至少兩個串聯的負載鎖定腔室，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時係為串聯的，且該輸入負載鎖定裝置及該輸出負載鎖定裝置中的該至少一者係在環境大氣及該真空傳送室之間互連；‧該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的每一者在操作時可操作地連接至一泵。
  2. 如請求項1之設備，其中該輸入及該輸出負載鎖定裝置各包含沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道之至少兩個串聯的負載鎖定腔室。
  3. 如請求項1之設備，其中至少該輸入負載鎖定裝置包含該至少兩個串聯的負載鎖定腔室，且該輸入負載鎖定裝置的該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者不是該輸出負載鎖定裝置的一負載鎖定腔室。
  4. 如請求項1之設備，其中至少該輸出負載鎖定裝置包含該至少兩個串聯的負載鎖定腔室，且該輸出負載鎖定裝置的該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者不是該輸入負載鎖定裝置的一負載鎖定腔室。
  5. 如請求項1至4中任一項之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者對於該輸入及該輸出負載鎖定裝置是共用的。
  6. 如請求項5之設備，其中在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的共用負載鎖定腔室比該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的另一者更靠近該真空傳送室。
  7. 如請求項1之設備，其中該輸入及該輸出負載鎖定裝置各包含沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道之至少兩個串聯的負載鎖定腔室，且至少一個負載鎖定腔室對於該輸入及該輸出負載鎖定裝置是共用的，該輸入負載鎖定裝置的該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者對於該輸出負載鎖定裝置係非共用的，該輸出負載鎖定裝置的該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者對於該輸入負載鎖定裝置係非共用的，在沿著該輸入及該輸出輸送器裝置的通道考量時，至少一個共用負載鎖定腔室比非共用負載鎖定腔室更靠近該真空傳送室。
  8. 如請求項1之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者可操作地連接至一基板緩衝台。
  9. 如請求項1之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者額外地係為下述中之一者：‧可操作地連接至一基板處理站；‧可操作地連接至一基板緩衝器；‧一加熱站；‧一冷卻站；‧一脫氣站。
  10. 如請求項1之設備，其中，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者可操作地連接至一泵，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的該至少一者係比該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的另一者更靠近該真空傳送室，該泵係構造成在比可操作地連接至該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的該另一者的該泵更低的壓力範圍下操作。
  11. 如請求項1之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一者被調整成用於容納一單一基板或一單一組同時輸送的基板。
  12. 如請求項1之設備，其中該輸入及該輸出負載鎖定裝置以及該輸入及該輸出輸送器裝置係構造成搬運矩形或方形基板。
  13. 如請求項12之設備，其中該等矩形基板的較短邊緣或該等方形基板的邊緣係等於或大於400mm或超過600mm。
  14. 如請求項13之設備，其中該較短邊緣係至多為1100mm。
  15. 如請求項12之設備，其中該矩形或正方形基板具有1400mm的一最大邊緣長度。
  16. 如請求項12之設備，其中該輸入及該輸出輸送器裝置係構造成僅垂直於該等基板的邊緣來輸送該等基板。
  17. 如請求項1之設備，其中該輸入及該輸出輸送器裝置中的至少一者係構造成僅以平移模式來輸送該等基板。
  18. 如請求項1之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的一個負載鎖定腔室係藉由一受控氣流旁路而連接至串聯的另一負載鎖定腔室，在沿著各自的該輸送器裝置的通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的該一個負載鎖定腔室係比該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的另一者更靠近該真空傳送室。
  19. 如請求項1之設備，其中各自的該輸送器裝置朝向該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中之一者的輸送方向，及來自串聯的一個負載鎖定腔室的各自的該輸送器裝置的輸送方向係為互相垂直的，且各自的該輸送器裝置係構造成輸送板形的、平的或彎曲的基板，該基板係沿著平行於兩個該等方向的一平面軌跡延伸。
  20. 如請求項1之設備，其中該等基板是板形的、平的或彎曲的，且沿著一平面軌跡延伸，該輸入及該輸出輸送器裝置係構造成僅在平行於該平面軌跡的方向上來輸送該等板形基板。
  21. 如請求項1至4中任一項之設備，其中該輸入及該輸出負載鎖定裝置係共同地構造有一T形或一Y形佔用空間，具有沿著該T或Y的一個側臂的該輸入負載鎖定裝置中之該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一個負載鎖定腔室、沿著該T或Y的另一側臂的該輸出負載鎖定裝置中之該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的至少一個負載鎖定腔室，且具有至少一個沿著該T或Y的中心臂的串聯的共用雙向負載鎖定腔室。
  22. 如請求項21之設備，其中在沿著該等輸送器裝置的各自輸送通道考量時，共用負載鎖定腔室比沿著該等側臂的該等負載鎖定腔室更靠近該真空傳送室。
  23. 如請求項22之設備，其中該真空傳送室包含具有一外壁的一容器，該外壁界定圍繞一圓柱形軸線的一圓柱形軌跡，且沿著該中央臂的該共用負載鎖定腔室係安裝至該容器的外壁，該等輸送器裝置的輸送通道經由該共用負載鎖定腔室相對於該圓柱形軸線在一徑向方向上延伸。
  24. 如請求項1至4中任一項之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的一個負載鎖定腔室可操作地連接至具有至多為0.001Pa基本壓力的一高真空泵，在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的該一個負載鎖定腔室係比該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的另一者更靠近該真空傳送室。
  25. 如請求項24之設備，其中該高真空泵係一渦輪分子泵。
  26. 如請求項22之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的一個負載鎖定腔室可操作地連接至具有至多為0.001Pa基本壓力的一高真空泵，在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的該一個負載鎖定腔室係比該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的另一者更靠近該真空傳送室。
  27. 如請求項26之設備，其中該高真空泵係一渦輪分子泵。
  28. 如請求項1至4中任一項之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的一個負載鎖定腔室可操作地連接至具有在0.1Pa及1Pa之間的基本壓力的一粗泵，在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的該一個負載鎖定腔室係比該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的另一者更遠離該真空傳送室。
  29. 如請求項22之設備，其中該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的一個負載鎖定腔室可操作地連接至具有在0.1Pa及1Pa之間的基本壓力的一粗泵，在沿著各自的該輸送器裝置的輸送通道考量時，該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的該一個負載鎖定腔室係比該至少兩個串聯的負載鎖定腔室中的另一者更遠離該真空傳送室。
  30. 一種真空處理至少一個基板或製造至少一個真空處理基板的方法，藉由如請求項1至29中任一項之設備真空處理該至少一個基板或製造該至少一個真空處理基板。
  31. 一種真空處理至少一個基板或製造至少一個真空處理基板的方法，包含：‧經由第一負載鎖定腔室從環境大氣輸送一基板；‧隨後經由至少一個第二負載鎖定腔室從該第一負載鎖定腔室輸送該基板；‧將該基板從該至少一個第二負載鎖定腔室輸送至服務超過一個的真空處理站的一真空傳送室；‧將該真空傳送室中的該基板朝向該超過一個的真空處理站中的至少一者輸送；‧藉由該至少一個真空處理站處理該基板；‧經由一輸出負載鎖定裝置從該真空傳送室輸送已處理的該基板。
  32. 如請求項31之方法，其中經由一輸出負載鎖定裝置從該真空傳送室輸送該已處理基板係包含：‧經由至少一個第三負載鎖定腔室從該真空傳送室輸送該已處理基板；‧經由第四負載鎖定腔室將該基板從該至少一個第三負載鎖定腔室輸送至環境大氣。
  33. 如請求項32之方法，藉此將該第二負載鎖定腔室選擇為與該第三負載鎖定腔室共用。
  34. 一種真空處理至少一個基板或製造至少一個真空處理基板的方法，包含：‧經由一輸入負載鎖定裝置將一基板輸送至服務超過一個的真空處理站的一真空傳送室；‧將該真空傳送室中的該基板朝向該超過一個的真空處理站中的一者輸送；‧藉由該至少一個真空處理站處理該基板；‧經由至少一個第二負載鎖定腔室從該真空傳送室輸送該已處理基板；‧經由第一負載鎖定腔室將該基板從該至少一個第二負載鎖定腔室輸送至環境大氣。
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