真空锁系统及基片传送方法技术方案

本发明专利技术公开了一种传送基片的真空锁系统，包含腔室主体、第一和第二传片机构。腔室主体包括第一室和与第一室水平设置的第二室。第一室用于对置于基座上的基片进行等离子体处理。第二室具有侧壁上可密封地形成分别与第一室、大气气氛环境和真空处理环境相连通的第一、第二和第三开口。当在所述第一室和第二室之间进行基片传送时，第一传片机构用于在基座和第一室内高于基座顶面的一传送位置之间传送基片，第二传片机构用于通过第一开口在第二室与传送位置之间传送基片，第一传片机构和第二传片机构在所述传送位置处进行基片交接。本发明专利技术能够提高系统传片效率，减轻真空处理环境中传送机器人的运动负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工设备及方法，特别涉及一种真空锁系统及基片传送方法。
技术介绍
在半导体器件的制造工序中，通常使用各种真空处理腔室在真空环境中对作为被处理基片的半导体基片实施如薄膜沉积、蚀刻、氧化或氮化、热处理等特定处理。而从外部向这样的真空处理腔室进行半导体基片的传送，通常是通过具备将其内部压力在大气气压状态和真空状态之间切换的负载锁定装置来进行。一般来说，负载锁定装置设置于真空搬送室和大气压环境的外部如基片盒或工厂介面之间。真空搬送室与各个真空处理腔室连结而形成集成的真空处理装置，利用该真空搬送室中的机械手可将基片向各个真空处理腔室传送。负载锁定装置切换至大气气压状态时来自大气压环境的基片搬入负载锁定装置中，之后负载锁定装置切换为真空状态，其中的基片搬送至真空搬送室。为了进一步提高负载锁定装置的效率，现有技术中还提出了兼具基片处理以及基片传输功能的真空锁系统。例如，在负载锁定装置上方设置真空处理腔室完成对基片的真空工艺(如去光刻胶等工艺)。通过真空侧机器人将已刻蚀的基片从真空刻蚀处理腔室传送到负载锁定装置上方的真空处理腔室进行热处理工艺，以移除表面沉积的卤素残留物或光刻胶。之后再通过真空侧机器人将卤素残留物或光刻胶去除后的基片传送到负载锁定装置，对负载锁定装置通气成大气压使其中的压力与工厂介面的压力相称，再通过大气侧机器人将卤素残留物或光刻胶残余移除后的基片传送至工厂介面的晶圆盒FOUP。这种真空锁系统虽然进一步提高了其利用率，然而，真空侧机器人要对不同高度的负载锁定装置和等离子体处理腔室分别进行基片的搬送，无疑对机器人的运动造成负担，也降低了系统的传片效率。因此需要对此类真空锁系统加以改进以简化机器人的操作方式，提高系统传片效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够提高传片效率且兼具基片处理和基片传送功能的真空锁系统。为达成上述目的，本专利技术提供一种传送基片的真空锁系统，包含腔室主体、第一传片机构和第二传片机构。其中，所述腔室主体包括第一室和与所述第一室水平设置的第二室。第一室中设有基座，所述第一室用于对置于该基座上的基片进行真空处理。第二室具有以可密封的方式形成于其侧壁上的第一、第二和第三开口，所述第一、第二和第三开口分别用于与所述第一室、大气气氛环境和真空处理环境相连通以进行基片传送。所述第一传片机构用于当在所述第一室和第二室之间进行基片传送时，在所述基座和一传送位置之间传送基片，所述传送位置为位于所述第一室内且高于所述基座顶面的位置；所述第二传片机构用于当在所述第一室和第二室之间进行基片传送时，通过所述第一开口在所述第二室与所述传送位置之间传送基片；所述第一传片机构和第二传片机构在所述传送位置处进行基片交接。优选地，所述第一传片机构仅在垂直方向上传送基片。优选地，所述第一传片机构包括可移动地穿设于所述基座中的支撑元件，以及驱动该支撑元件垂直移动的第一驱动元件；当所述第一室进行真空处理时，所述第一驱动元件驱动所述支撑元件定位于所述基座顶面下方的一退避位置，以由所述基座支撑基片。优选地，所述支撑元件包括在底端与所述第一驱动元件连结的支撑杆以及固定于所述支撑杆顶端的支撑部。优选地，所述第二传片机构仅在水平方向上传送基片。优选地，所述第二传片机构包括位于所述第二室内的机械手及驱动该机械手在所述第二室与所述传送位置之间移动的第二驱动元件。优选地，所述机械手为单臂机械手或双臂机械手。优选地，所述第一室和第二室各自具有排气装置以独立控制其中的压力，使得所述第一室在真空环境下对其中的基片进行真空处理，所述第二室在与所述大气气氛环境连通时切换为大气气压环境、在与所述真空处理环境连通时切换为真空环境。优选地，所述第二室具有以开闭的方式对所述第一、第二和第三开口进行密封的门阀机构。优选地，所述第一室为祛光刻胶等离子体处理室。优选地，所述第二室一侧通过所述第二开口与大气气氛环境中的机械手工作腔水平相连，另一侧通过所述第三开口与真空环境的机械手工作腔水平相连；所述真空环境的机械手工作腔内包括用于在所述第二室和所述真空处理环境之间传输基片的真空侧机械手；所述大气气氛环境中的机械手工作腔包括用于在所述第二室和所述大气气氛环境之间传送基片的大气侧机械手。优选地，所述真空锁系统为两个，所述两个真空锁系统的第二室相邻排列且相互连通，所述两个真空锁系统的第一室共用排气装置。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种基片传送方法，为利用上述真空锁系统所进行的基片传送方法，其包括传入阶段、处理阶段和传出阶段。其中，所述传入阶段包括：步骤S11：向所述第二室传入经所述真空处理环境处理的基片；步骤S12：通过所述第二传片机构将该经所述真空处理环境处理的基片传送至所述第一室中的所述传片位置；步骤S13：通过所述第一传片机构在所述传片位置处从所述第二传片机构接收该经所述真空处理环境处理的基片；步骤S14：通过所述第一传片机构将该经所述真空处理环境处理的基片传送至所述基座。所述处理阶段包括：通过所述第一室对该经真空处理环境处理的基片进行真空处理。所述传出阶段包括：步骤S31：通过所述第一传片机构从所述基座上接收经所述第一室处理的基片并将该基片传送至所述传片位置；步骤S32：通过所述第二传片机构在所述传片位置处从所述第一传片机构接收该经所述第一室处理的基片；步骤S33：通过所述第二传片机构将该经所述第一室处理的基片传送至所述第二室内；步骤S34：从所述第二室向所述大气气氛环境传出该经所述第一室处理的基片。优选地，步骤S12～S14和步骤31～33中所述第二室内为真空环境；步骤S11和步骤S33中所述第二室为大气气压环境。优选地，所述第一传片机构包括可移动地穿设于所述基座中的支撑元件，以及驱动该支撑元件垂直移动的第一驱动元件；所述第二传片机构包括机械手及驱动该机械手在所述第二室与所述传送位置之间移动的第二驱动元件。步骤S12中通过所述第二驱动元件将所述机械手移动至所述第一室中的所述传片位置。步骤S13中通过所述第一驱动元件将所述支撑元件从位于所述基座顶面下方的一退避位置上升至所述传片位置，并从所述机械手接收该经所述真空处理环境处理的基片。步骤S14包括：通过所述第一驱动元件将所述支撑元件继续上升至高于所述传片位置；通过所述第二驱动元件将所述机械手退回所述第二室中；通过所述第一驱动元件将所述支撑元件下降至所述退避位置，以将该经所述真空处理环境处理的基片传递至所述基座由该基座支撑。步骤S31包括：通过所述第一驱动元件将所述支撑元件上升以使该支撑元件从所述基座上接收并支撑经所述第一室处理的所述基片；继续上升所述支撑元件至高于所述传片位置；通过所述第二驱动元件将所述机械手移动至所述传片位置；驱动所述支撑元件下降至所述传片位置；步骤S33中通过所述第二驱动元件使所述机械手从所述传片位置退回所述第二室中。优选地，所述第一传片机构仅在垂直方向上传送基片，所述第二传片机构
仅在水平方向上传送基片。相较于现有技术中垂直堆叠的真空锁系统，本专利技术通过水平设置真空锁系统的等离子体处理腔室(第一室)和基片传送腔室(第二室)，并分别通过两个腔室内的第一和第二传片机构的相互配合动作，使得真空侧机械手无需上升至等离子体处理腔室拾取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传送基片的真空锁系统，其特征在于，包含：腔室主体，其包括：第一室，其中设有基座，所述第一室用于对置于该基座上的基片进行真空处理；与所述第一室水平设置的第二室，具有以可密封的方式形成于其侧壁上的第一、第二和第三开口，所述第一、第二和第三开口分别用于与所述第一室、大气气氛环境和真空处理环境相连通以进行基片传送；第一传片机构，用于当在所述第一室和第二室之间进行基片传送时，在所述基座和一传送位置之间传送基片，所述传送位置为位于所述第一室内且高于所述基座顶面的位置；以及第二传片机构，用于当在所述第一室和第二室之间进行基片传送时，通过所述第一开口在所述第二室与所述传送位置之间传送基片；所述第一传片机构和第二传片机构在所述传送位置处进行基片交接。

【技术特征摘要】
1.一种传送基片的真空锁系统，其特征在于，包含：腔室主体，其包括：第一室，其中设有基座，所述第一室用于对置于该基座上的基片进行真空处理；与所述第一室水平设置的第二室，具有以可密封的方式形成于其侧壁上的第一、第二和第三开口，所述第一、第二和第三开口分别用于与所述第一室、大气气氛环境和真空处理环境相连通以进行基片传送；第一传片机构，用于当在所述第一室和第二室之间进行基片传送时，在所述基座和一传送位置之间传送基片，所述传送位置为位于所述第一室内且高于所述基座顶面的位置；以及第二传片机构，用于当在所述第一室和第二室之间进行基片传送时，通过所述第一开口在所述第二室与所述传送位置之间传送基片；所述第一传片机构和第二传片机构在所述传送位置处进行基片交接。2.根据权利要求1所述的真空锁系统，其特征在于，所述第一传片机构仅在垂直方向上传送基片。3.根据权利要求2所述的真空锁系统，其特征在于，所述第一传片机构包括可移动地穿设于所述基座中的支撑元件，以及驱动该支撑元件垂直移动的第一驱动元件；当所述第一室进行真空处理时，所述第一驱动元件驱动所述支撑元件定位于所述基座顶面下方的一退避位置，以由所述基座支撑基片。4.根据权利要求3所述的真空锁系统，其特征在于，所述支撑元件包括在底端与所述第一驱动元件连结的支撑杆以及固定于所述支撑杆顶端的支撑部。5.根据权利要求1所述的真空锁系统，其特征在于，所述第二传片机构仅在水平方向上传送基片。6.根据权利要求1或5所述的真空锁系统，其特征在于，所述第二传片机
\t构包括位于所述第二室内的机械手及驱动该机械手在所述第二室与所述传送位置之间移动的第二驱动元件。7.根据权利要求6所述的真空锁系统，其特征在于，所述机械手为单臂机械手或双臂机械手。8.根据权利要求1所述的真空锁系统，其特征在于，所述第一室和第二室各自具有排气装置以独立控制其中的压力，使得所述第一室在真空环境下对其中的基片进行真空处理，所述第二室在与所述大气气氛环境连通时切换为大气气压环境、在与所述真空处理环境连通时切换为真空环境。9.根据权利要求1所述的真空锁系统，其特征在于，所述第二室具有以开闭的方式对所述第一、第二和第三开口进行密封的门阀机构。10.根据权利要求1所述的真空锁系统，其特征在于，所述第一室为祛光刻胶等离子体处理室。11.根据权利要求1所述的真空锁系统，其特征在于，所述第二室一侧通过所述第二开口与大气气氛环境中的机械手工作腔水平相连，另一侧通过所述第三开口与真空环境的机械手工作腔水平相连；所述真空环境的机械手工作腔内包括用于在所述第二室和所述真空处理环境之间传输基片的真空侧机械手；所述大气气氛环境中的机械手工作腔包括用于在所述第二室和所述大气气氛环境之间传送基片的大气侧机械手。12.根据权利要求1所述的真空锁系统，其特征在于，所述真空锁系统为两...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶珩，雷仲礼，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31