[發明專利]用于基板傳輸的系統和方法

無效

• 申請號: 200910158447.0
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101630634A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 斯圖爾特·斯科萊;特里·布盧克;陳翔
• 申請（專利權）人: 因特維克有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/677;H01L31/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 吳貴明

相關申請的交叉引用

本申請要求分別于2008年6月30日和2008年7月29日提交的序列號為61/077,067和61/084,600的美國臨時申請的優選權權益，其整體公布內容通過引用方式結合于此。

技術領域

本發明的主題涉及傳輸基板以便于在真空處理環境中進行處理。

背景技術

真空處理系統用于用基板來制造硬盤(hard-drive?disk)、半導體計算機芯片、太陽能電池板等等，其中所述基板由諸如半導體晶片、玻璃、不銹鋼等材料制成。典型地，真空處理系統包括執行各種處理的幾個基板室，通過在基板上執行沉積、清洗、蝕刻、加熱/冷卻等所述各種處理使得基板改性。通常在清潔大氣環境中，基板在容納有多個基板的盒體(cassette)中被傳輸至處理系統，隨后基板從盒體中以一個接一個的方式通過真空鎖被傳輸到系統的真空環境中。

圖1示出了現有技術的系統，該系統包括用于傳輸包含給定數目的基板166的盒體162的軌道164。軌道164被保持在清潔大氣環境中，通向保持在真空下的裝載室170。一旦盒體162進入裝載室170的真空環境，則刀片168以一個接一個的方式從盒體162中移除基板166并將它們傳送到裝載模塊，該裝載模塊將每個基板166裝載到單個基板載體156上。在可替代實施例中，載體是雙基板載體，在這種情況下，裝載模塊一次裝載兩個基板。之后，載體156和基板166被移動到提升件160中并且被升高至第二水平高度以便開始貫穿多個處理室140，各處理室均在真空環境中操作并且在操作過程中與其他處理室隔離。通過箭頭示出了載體156的移動。一旦處理被完成，則基板166由刀片168從載體156移除并且被放置在盒體162中。進而盒體從裝載室170的另一側退出至第二組軌道上。美國專利6,919,001中披露了這種系統的實例，該系統可以在市場上獲得，商標是200用于制造例如在硬盤驅動器中使用的硬盤。

用于硬盤制造的另一系統使盒體達到真空環境。在該系統中，前端模塊被保持在真空中，真空鎖允許將承載有例如25個基板的盒體傳輸到真空環境中。可以設置第二真空室，其中，支撐這25個基板的緩沖臺(buffer?station)位于兩個自動機械件之間。第一自動機械件將這25個基板從盒體傳送到緩沖臺，第二自動機械件將基板傳送到載體上。載體可以是單個基板載體或可以是雙基板載體。如能夠理解的，使得盒體行進到真空環境中需要相當大的閘門閥并且需要大型泵或長的泵送周期，這使得系統變慢(減速)。而且，由于盒體在軌道上行進，所以可能會產生顆粒，當盒體行進到真空室中時，這些顆粒可能被帶入真空環境。這種顆粒可能引入不期望的缺陷。而且，由于盒體在大氣環境中行進，所以盒體和基板易于吸收大量水蒸汽，水蒸汽進而被帶入到真空環境中并且需要被泵出。對于盒體是由塑料材料制成的情形尤為如此。而且，容納兩個自動機械件和緩沖臺的第二室必須被構造得相當大，因此這需要長的泵送時間以便保持真空環境。美國專利6,319,373中示出了這種系統的實例。

圖2示出了一種現有技術的系統，其中，前端系統260包括用于支撐包含多個基板266的盒體262的設置。前端260在其中保持了清潔大氣環境。機械臂268從盒體262中一個接一個地移除基板266并且將它們傳送至真空鎖270。主機架(mainframe)系統272在其中保持真空環境并且在其中包括傳送機械臂274，該傳送機械臂274在真空環境中進行操作。機械臂274從真空鎖270中一個接一個地移除基板266并且將每個基板266傳送至處理室276a-276e中的一個。應注意到的是，在沒有首先經過主機架272的情況下，基板266不能從一個處理室276被傳送至另一個處理室，這嚴重地降低了這種體系結構的處理量。一旦完成處理，則基板166由臂274從處理室中移除并且被放置在真空鎖270中，以便由機械臂268移除并放置在盒體262中。美國專利5,844,195中披露了這種體系結構的幾個實例，該專利還披露了以一前一后方式傳輸兩個晶片的系統。

現有技術系統存在同步傳輸時間、真空泵送時間、和處理時間的問題。即，當基板從大氣條件下移動到真空條件下時，真空鎖或傳送室與真空泵一起使用，以便排空在傳送基板期間進入到室中的空氣。然而，傳輸基板以及對室進行抽空以使其具有真空環境可能會相當耗費時間，因此這降低了整個系統的處理量。

發明內容