专利名称：可移动转移腔室和包含可移动转移腔室的衬底处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可移动转移腔室，且更明确地说，涉及一种用于大型衬底的可移动转移腔室，和一种包含可移动转移腔室的衬底处理设备。
背景技术：
半导体装置的设备已被广泛开发。例如，在公开案号为US2002/0024611的美国专利申请案中，揭示了一种直径为300毫米的晶片的制造设备。在半导体装置的制造设备中，转移装置的轨道安置在箱体的中心部分中，且复数个处理台沿着轨道两侧而安置。转移装置由轨道支撑并沿着轨道移动。另外，转移装置的高度为可控制的，且转移装置包含具有衬底固定器的衬底转移构件。衬底固定器可突出到越过轨道并使用臂组合件。衬底转移构件通过衬底固定器而连接到其中具有晶片的复数个处理台。
从臂组合件前方的输送盒将晶片供应给转移装置。制造设备由箱体围绕，且输送盒连接到箱体。转移装置安置在复数个处理台之间。由于箱体围绕的空间与周围空气隔离，所以防止转移装置与复数个处理台之间转移的晶片受到污染。
然而，改进箱体的隔离和防污染能力的高度真空受经济和结构条件限制。箱体的结构使得其内部气体由于高度真空空间与周围空气之间的压力差而缓慢地排出。
另外，在无污染的情况下将衬底从输送盒转移到空间中的可能性，和在通过转移装置转移衬底的同时保持空间中的清洁度的可能性也受到限制。明确地说，无法将制造设备应用于平板显示器(FPD)的大型衬底。由于大型衬底可具有数平方米的面积，所以制造设备的尺寸不可控制。用于大型衬底的制造设备在时间和成本上存在局限性，因为其花费许多时间来获得用于大型衬底的高度真空空间。因此，处理时间延长，且制造成本增加。
发明内容
因此，本发明针对于一种可移动转移腔室和一种包含可移动转移腔室的设备，其实质上消除由于相关技术的局限性和缺点而引起的问题中的一个或一个以上问题。
本发明的目的在于提供一种在高度真空条件下含有大型衬底的可移动转移腔室，和一种包含可移动转移腔室的衬底处理设备。
本发明的另一目的在于提供一种具有简化结构的可移动转移腔室，和一种包含可移动转移腔室的衬底处理设备，其中最小化衬底的转移时间。
本发明的另一目的在于提供一种可移动转移腔室和一种衬底处理设备，其中由于闸门阀而获得模块之间的即时对接和模块之间衬底的即时转移。
以下描述中将陈述本发明的附加特征和优点，且从描述中将部分地了解所述附加特征和优点，或可通过实践本发明来学习。通过书面描述和本发明权利要求书以及附图中明确指出的结构，将实现并达成本发明的目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点，且根据如具体表达和广义上描述的本发明的意图，一种衬底处理设备包含复数个模块，其沿着第一方向而安置，所述复数个模块中的每一者具有可含有衬底的内部空间；和转移单元，其在所述复数个模块之间转移所述衬底，所述转移单元包含沿着所述第一方向而安置的至少一个轨道和沿着所述至少一个轨道而移动的至少一个可移动转移腔室，其中所述至少一个可移动转移腔室在移动时气压上与外部隔离。
在所述衬底处理设备中，所述复数个模块中的每一者包含转移孔，且所述至少一个可移动转移腔室包含对应于所述转移孔的打开部分。另外，所述至少一个可移动转移腔室可接近所述复数个模块中的一者，使得所述打开部分接触所述转移孔。所述打开部分和所述转移孔中每一者具有使得所述衬底穿过的尺寸。
在所述衬底处理设备中，所述至少一个可移动转移腔室包含第一和第二可移动转移腔室，且所述至少一个轨道包含第一和第二轨道。另外，所述第一和第二可移动转移腔室分别沿着所述第一和第二轨道独立移动。此外，所述第一和第二可移动转移腔室经安置成具有不同高度，且所述第一和第二轨道沿着与所述第一方向相交的第二方向彼此隔开，其中所述第二方向为水平方向，且所述第一和第二轨道彼此平行。此外，所述第一可移动转移腔室的中心部分由所述第一轨道支撑，且所述第二可移动转移腔室的边缘部分由所述第二轨道支撑。所述第一可移动转移腔室由所述第一轨道支撑并沿着所述第一轨道通过第一导引滑板移动，且所述第二可移动转移腔室由所述第二轨道支撑并沿着所述第二轨道通过第二导引滑板移动。所述第二可移动转移腔室的边缘部分通过子载架而连接到所述第二导引滑板，使得所述第二可移动转移腔室从所述第二导引滑板突出到所述复数个模块，其中所述子载架具有U形形状，使得U状的开口面向所述复数个模块。
在所述衬底处理设备中，所述第一和第二可移动转移腔室相对于所述第一和第二轨道的高度分别可由所述第一和第二导引滑板调节。另外，所述第二方向为垂直方向，且所述第一和第二轨道经安置成具有不同高度并彼此平行。此外，所述第一和第二轨道在平面图中彼此重叠。所述第一和第二可移动转移腔室中的每一者在两个末端部分处均被支撑，且所述第一和第二可移动转移腔室分别安置在所述第一和第二轨道上方。
在所述衬底处理设备中，所述第一和第二可移动转移腔室可分别安置在所述第一和第二轨道下方。另外，所述第一可移动转移腔室可安置在所述第一轨道上方，且所述第二可移动转移腔室安置在所述第二轨道下方。此外，空气在所述第一和第二可移动转移腔室的外部向下流动。
在所述衬底处理设备中，第一和第二空气循环空间围绕所述第一和第二可移动转移腔室，且气压上经隔离以防止污染材料的循环。另外，第一和第二空气循环空间气压上被支撑所述第一和第二可移动转移腔室中的一者的子载架隔离，并安置在所述第一与第二可移动转移腔室之间。
所述衬底处理设备进一步包括支撑柱，其支撑所述第一和第二轨道的两个末端部分。所述第一和第二轨道中的每一者包含沿着所述第一方向而安置的导轨，且所述第一和第二轨道分别由所述支撑柱通过第一和第二闸门支撑，从而越过所述导轨。另外，所述第一和第二闸门中的每一者中具有空穴，且所述第一和第二闸门中的每一者连接到外部空气供应源，且通过所述第一和第二闸门中的每一者来供应空气。
所述衬底处理设备进一步包括支撑管，其中具有空气路径并连接所述第一和第二闸门中的一者；和中心地板，其连接到所述支撑管，其中围绕所述第一可移动转移腔室的第一空气循环空间被所述中心地板在气压上与围绕所述第二可移动转移腔室的第二空气循环空间隔离。
在所述衬底处理设备中，所述复数个模块沿着第一和第二模块线配置成两条线，且所述第一和第二轨道安置在所述第一与第二模块线之间。另外，所述第一和第二可移动转移腔室分别包含第一和第二打开部分，且所述第一和第二打开部分分别面向所述第一与第二模块线。
所述衬底处理设备进一步包括第一和第二导引车，其分别支撑所述第一和第二可移动转移腔室，其中所述第一导引车沿着所述第一轨道移动所述第一可移动转移腔室，且所述第二导引车沿着所述第二轨道移动所述第二可移动转移腔室。另外，所述第一导引车沿着所述第一轨道安置在所述第一可移动转移腔室的前部和后部，且所述第二导引车沿着所述第二轨道安置在所述第二可移动转移腔室的前部和后部。此外，所述第一和第二导引车通过线性驱动构件分别沿着所述第一和第二轨道移动。此外，所述第一和第二可移动转移腔室中的每一者可相对于所述第一和第二导引车而接近所述复数个模块中的一者。
在所述衬底处理设备中，所述复数个模块包含复数个转移孔，且至少两个转移孔具有不同高度。另外，具有相同高度的至少两个转移孔的至少两个模块被相邻配置，且所述复数个模块根据所述复数个模块的每一者中的处理时间而配置。此外，所述复数个模块中的至少一者是转移并分配所述衬底的转移模块，且所述复数个模块中的另一模块是处理所述衬底的处理模块，其中所述转移模块包含具有不同高度的第一和第二转移孔。此外，所述处理模块中处理所述衬底的处理时间越长，所述处理模块被配置成越接近所述转移模块。所述转移腔室经配置在所述复数个模块的最外位置处。
应了解，前文大体描述和以下详细描述均为示范性和解释性的，且会提供对所主张的本发明的进一步解释。
附图用来提供对本发明的进一步理解，且并入本说明书中作为本说明书的一部分，
本发明实施例，并连同描述内容一起用来解释本发明的原理。附图中图1是显示根据本发明第一实施例的衬底处理设备的透视图；图2是显示根据本发明第二实施例的衬底处理设备的转移模块的横截面图；图3是显示根据本发明第三实施例的衬底处理设备的转移模块的横截面图；图4是显示根据本发明第四实施例的衬底处理设备的模块和可移动转移腔室的关闭状态的横截面图；图5是显示根据本发明第四实施例的衬底处理设备的模块和可移动转移腔室的打开状态的横截面图；图6是显示根据本发明第五实施例的衬底处理设备的横截面图；图7是沿着图6的线“VII-VII”截得的横截面图；和图8是图7的“VIII”部分的放大图。
具体实施例方式
现将具体参照优选实施例，在附图中说明其实例。
根据本发明的衬底处理设备包含可移动转移腔室和复数个模块。衬底处理设备不包含围绕可移动转移腔室和复数个模块的箱体。可移动转移腔室即时连接到复数个模块，且衬底通过可移动转移腔室在复数个模块中即时转移。可移动转移腔室和复数个模块的内部空间保持真空条件，且可移动转移腔室的尺寸经最小化以对应于衬底的尺寸。举例来说，当通过具有滚动金属带且在不需要复杂调节器的情况下上下移动的衬底固定器来支撑并转移衬底时，可最小化可移动转移腔室的体积和重量。可移动转移腔室可具有平整结构，且可从轨道中突出。
衬底处理设备可包含分别沿着复数个轨道移动的复数个可移动转移腔室。复数个轨道可彼此平行或彼此重叠而安置。每一可移动转移腔室可通过连接构件连接到复数个模块中的一者，且可同时在衬底处理设备中处理复数个衬底。根据处理时间或转移方法，衬底处理设备可分为几个部分。当复数个模块的复数个孔安置成具有不同高度时，衬底处理设备在衬底转移路径和处理时间方面具有优势。复数个可移动转移腔室相对移动，且不同的可移动转移腔室的衬底同时转移到其他模块，所述其他模块的孔的高度与不同的可移动转移腔室的连接孔的高度相同。连接构件和彼此连接的可移动转移腔室构成衬底固定器的中心路径。
举例来说，两个可移动转移腔室在衬底处理设备中可安置成彼此重叠，且可沿着两个轨道独立移动。复数个模块可分为分别具有不同高度的孔的两个群组。因为每一可移动转移腔室具有用于衬底固定器的连接孔，所以两个可移动转移腔室通过各自的连接构件同时连接到两个模块。
每一可移动转移腔室可具有单个连接孔，且连接构件可上下移动。复数个模块的复数个孔可安置成具有不同高度，且可移动转移腔室通过改变转移模块的转移孔的高度通过连接构件而连接到复数个模块中的每一者。衬底可从可移动转移腔室通过连接构件在不破坏真空的情况下转移到复数个模块中的一者。因为可移动转移腔室中的衬底转移构件形成为可沿着水平方向调节，所以可移动转移腔室被简化，且具有最佳化的高度。
每一轨道包含支撑构件和由支撑构件支撑的导轨。支撑构件具有状，且包含支撑导轨的闸门。另外，支撑构件越过所述导轨。所述闸门具有内部空间，其中微粒流出衬底处理设备。包含微粒的空气向下流动并形成空气帘。空气帘被两个可移动转移腔室划分。中心地板安置在两个可移动转移腔室之间，且具有复数个通孔。导轨安置在中心地板上方，且闸门安置在导轨与中心地板之间。另外，闸门连接到越过中心地板的支撑管。因此，闸门的空气通过支撑管流入到下部可移动转移腔室中。闸门可连接到空气供应源。
可移动转移腔室通过导引车由轨道支撑。利用线性驱动构件，导引车可沿着导轨移动，且可包含固定部分和滚动部分。另外，可使用磁铁将导引车安置在导轨上方使其间具有空气层。因此，导引车在导轨上方无接触地移动，从而防止摩擦产生的微粒。
可移动转移腔室通过支撑托架由导引车支撑。支撑托架越过导轨并连接到可移动转移腔室的侧壁。另外，支撑托架线性地靠着导引车，如同半拖车的支架。支撑托架和导引车的接触部分可安置在导轨的两个铁轨之间。因此，可移动转移腔室可沿着与导轨相交的方向相对于导引车进行摇摆以连接到复数个模块中的一者。可移动转移腔室可接近复数个模块中的一者。
根据本发明的可移动转移腔室具有用于大型衬底的六面体形状。可移动转移腔室包含底部、侧壁部和顶部。底部和顶部具有碗状，且侧壁部安置在底部与顶部之间。侧壁部可由重量相对低且硬度较高的金属材料(例如，钛(Ti))形成。底部可固定到侧壁部，且顶部可位于侧壁部上。
复数个模块中的一者可以是连接外部衬底供应单元与可移动转移腔室的转移模块。当可移动转移腔室连接到转移模块用以转移衬底时，可移动转移腔室被连接到转移模块的外部抽吸单元排空。因此，可在将可移动转移腔室连接到复数个模块中的一者之前，在可移动转移腔室中获得复数个模块中的一者中的处理的最佳压力。因为不需要用于排空可移动转移腔室的其他抽吸单元，所以减少了单元成本。
根据本发明的衬底处理设备进一步包含控制衬底高度的垂直衬底输送单元。复数个模块中的一者(转移模块)具有彼此相对的第一和第二转移孔，且垂直衬底输送单元安置在所述一个模块内。垂直衬底输送单元在第一与第二转移孔之间转移衬底。因为阀连接到第一和第二转移孔，所以第一和第二转移孔之间的空间可连接两个不同的压力条件。举例来说，大气压力下的加载/卸载构件可连接到第一转移孔，而真空下的可移动转移腔室可连接到第二转移孔。在排空一个模块和可移动转移腔室的同时可调节衬底高度。为了进行排空，抽吸单元连接到一个模块。当可移动转移腔室与一个模块对接时，衬底上下移动，且通过所述一个模块排空可移动转移腔室。因此，可移动转移腔室在转移衬底前被预先排空到接近复数个模块中的处理压力。因此，衬底处理设备通过利用转移模块和可移动转移腔室而在生产时间和成本方面具有优势。
图1是显示根据本发明第一实施例的衬底处理设备的透视图。
如图1中所示，衬底处理设备1包含第一到第六模块2到7和转移单元27。第一到第六模块2到7在面向转移单元27的侧壁上分别具有第一到第六转移孔8到14。第一模块2具有第一和第二转移孔8和9。转移单元27包含第一和第二轨道15和16。彼此平行的第一和第二轨道15和16沿着第一到第六模块2到7而安置。第一和第二输送单元17和18分别安置在第一和第二轨道15和16上方。第一和第二输送单元17和18独立地移动，进而沿着相对方向移动。因此，第一和第二输送单元17和18可独立地对应于第一到第六模块2到7中的每一者。第一和第二输送单元17和18分别包含第一和第二导引滑板。第一和第二导引滑板19和20分别支撑第一和第二可移动转移腔室21和22。第一和第二导引滑板19和20可上下移动以调节第一和第二可移动转移腔室21和22的高度。第一和第二可移动转移腔室21和22可通过第一到第七转移孔8到14连接到第一到第六模块2到7中的每一者以获得气密连接。
举例来说，可通过像望远镜一样延伸第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者的中间部分来获得第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者与第一到第六模块2到7中每一者之间的气密连接。第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者的中间部分可沿着与第一和第二轨道15和16相交的方向延伸。
第一和第二可移动转移腔室21和22可具有对应于衬底尺寸的六面体形状。尽管在图1中未显示，第一和第二可移动转移腔室可包含具有金属带和滚轮的衬底固定器。可由第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者与第一到第六模块2到7中每一者之间的衬底固定器来支撑并转移衬底。衬底可安置在安装到金属带的质量带(mass band)上。
在面向第一到第七转移孔8到14中每一者的第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者的前部处形成例如止动装置或阀的连接构件，所述连接构件为封装构件的一部分。在通过连接构件获得第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者与第一到第六模块2到7中每一者之间的气密连接的同时可转移衬底。因此，保持第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者中的压力条件以用于转移衬底。当第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者连接到第一模块2时，可获得第一和第二可移动转移腔室21和22中每一者中的压力条件。
第一和第二可移动转移腔室21和22具有含有数立方米衬底的体积，从而具有成直角六面体形状。第一和第二可移动转移腔室21和22越过第一和第二轨道15和16。第一可移动转移腔室21通过第一导引滑板19被支撑到邻近第一到第六模块2到7的第一轨道15。另外，第二可移动转移腔室22通过第二导引滑板20被支撑到距第一到第六模块2到7较远的第二轨道16。因此，第一可移动转移腔室21从第一导引滑板19延伸到第二轨道16。
第二可移动转移腔室22通过子载架23连接到第二导引滑板20。子载架23包含突出到第一到第六模块2到7中每一者的支撑板24。第二可移动转移腔室22安置在支撑板24上，且延伸到第一到第六模块2到7。子载架23和导引滑板20构成用于第一可移动转移腔室21的U状路径。因此，不管第一和第二输送单元17和18的重叠配置如何，第一和第二可移动转移腔室21和22独立地连接到第一到第六模块2到7或与第一到第六模块2到7分离。即使当第一和第二导引滑板19和20的高度可调节或在另一实施例中第一到第七转移孔8到14的高度可调节时，衬底处理设备可包含构成U状路径的子载架23。
另外，通过子载架23，围绕第一可移动转移腔室21的第一空气循环空间可在气压上与围绕第二可移动转移腔室22的第二空气循环空间隔离。
在此实施例中，第一和第二导引滑板19和20的高度不可调节且是固定的，且第一和第二可移动转移腔室21和22具有固定的高度。举例来说，第一到第七转移孔8到14可分为具有不同高度的两个群组，且第一和第二可移动转移腔室21和22可分别对应于第一到第七转移孔8到14的两个群组。另外，第一模块2可用作转移模块，且具有第一和第二转移孔8和9。具有不同高度的第一和第二转移孔8和9分别对应于第二和第一可移动转移腔室22和21。此外，第一和第二转移孔分别对应于第三到第七转移孔10到14的两个群组。因此，第一转移孔8对应于第二可移动转移腔室22、第五模块6的第六转移孔13和第六模块7的第七转移孔14。另外，第二转移孔9对应于第一可移动转移腔室21、第二模块3的第三转移孔10、第三模块4的第四转移孔11和第四模块5的第五转移孔12。
第一到第六模块2到7可基于每个模块中的处理时间而配置。举例来说，当第一模块2用作转移模块时，第二到第六模块3到7可经配置使得包含第五和第六模块6和7的第一模块群组中的处理时间短于包含第二到第四模块3到5的模块第二群组中的处理时间。因此，包含针对较远的第一模块群组的处理时间和转移时间的总时间接近针对第二模块群组的总时间。另外，第一模块群组的转移孔的高度不同于第二模块群组的转移孔的高度，从而第一和第二可移动转移腔室21和22分别对应于第二和第一模块群组。
第一和第二可移动转移腔室21和22充当在不破坏真空的情况下在第一到第六模块2到7之间转移衬底的真空腔室。另外，可通过使第一模块2充当转移模块而获得第一和第二可移动转移腔室21和22的真空。
图2是显示根据本发明第二实施例的衬底处理设备的转移模块的横截面图。
在图2中，包含主体32的第一模块2用作转移模块。主体具有第一转移孔8，其高度对应于(图1的)第二可移动转移腔室22的高度。(图1的)第二转移腔室22通过第一阀33连接到第一模块2。主体32包含第一和第二侧壁34和37。第一转移孔8形成在第一侧壁34中，而第八转移孔35可形成在第二侧壁37中。另外，第二阀36连接到第八转移孔35。举例来说，第一侧壁34的第一转移孔8可满足真空的压力条件，且第二侧壁37的第八转移孔35可满足用于加载和卸载衬底的大气压力条件。另外，第二侧壁37的外部可以不是清洁室。
主体32界定内部空间38，且由垂直衬底输送单元39界定的输送腔室40安置在内部空间38中。垂直衬底输送单元39利用控制构件41调节输送腔室40的高度。因此，输送腔室40在内部空间38中上下移动以对应于第一和第八转移孔8和35。
图2显示对应于第二侧壁37中的第八转移孔35的输送腔室40。当输送腔室40对应于第八孔35时，内部空间38可被垂直衬底输送单元39划分成输送腔室40的内部和控制腔室42的内部。因为输送腔室40和控制腔室42在气压上彼此分离，所以可在不同压力条件下独立地使用对应于输送腔室40的第八转移孔35和对应于控制腔室42的第一转移孔8。
另外，主体32连接到例如真空泵的外部抽吸单元43。举例来说，输送腔室40和控制腔室42可独立地连接到外部抽吸单元43。因此，当第二可移动转移腔室22连接到第一模块2时，可通过第一阀33排空第二可移动转移腔室22，且通过外部抽吸单元43排空内部空间38的控制腔室42以获得预定压力条件(真空条件)。同时，因为输送腔室40在气压上与第一转移孔8分离，所以其中具有衬底44的输送腔室40可独立于第二可移动转移腔室22而被调节。
随着垂直衬底输送单元39向下移动，内部空间38在气压上进行组合。因此，内部空间38具有单个压力条件。对于单个压力条件，在垂直衬底输送单元39向下移动之前，输送腔室40和控制腔室42被抽吸单元43排空。因此，第一与第八孔8和35之间的内部空间38没有被划分成具有不同压力条件的在气压上分离的两个真空。事实上，内部空间38具有由抽吸单元43实现的单个压力条件。控制腔室42可在垂直衬底输送单元39向下移动之前被排空，或可在垂直衬底输送单元39向下移动的同时被排空。因此，第二可移动转移腔室22在短时期内具有预定压力条件，且归因于第一模块2，获得具有最小化处理时间和能量的衬底处理设备。
尽管图2中未显示，(图1的)第二转移孔9可形成在侧壁中，位于第一模块2的底板31下方。(图1的)第二转移孔9可实质上具有与第一转移孔8相同的功能。
图3是显示根据本发明第三实施例的衬底处理设备的转移模块的横截面图。
图3中，用作转移模块的第一模块1具有关于中心平面45对称的结构。第一模块1在主体52中包含第一和第二垂直衬底输送单元46和47。第一与第二垂直衬底输送单元46和47可独立移动。当第一与第二垂直衬底输送单元46和47彼此分离时，可将由主体52界定的内部空间38划分为第一输送腔室48、第二输送腔室49和第一与第二输送腔室48与49之间的控制腔室53。第一转移孔8形成在第一侧壁34中，同时第八和第九转移孔50和51形成在第二侧壁37中。例如，第一侧壁34的第一转移孔8可满足真空的压力条件，且第二侧壁37的第八和第九转移孔50和51可满足加载和卸载衬底的大气压力条件。控制腔室53对应于第一转移孔8，且第一和第二输送腔室48和49分别对应于第八和第九转移孔50和51。
连接到第一转移孔8的第二可移动转移腔室22可通过第一模块2的内部空间38而被排空。第一和第二输送腔室48和49连接到各自的外部抽吸单元43。可通过移动第一和第二垂直衬底输送单元46和47将控制腔室53气压上连接到第一和第二输送腔室48和49中的一者。因此，第二可移动转移腔室22可具有通过第一转移孔8的预定压力条件。
当由于结构局限性而难以在第一侧壁34中形成两个转移孔时，图3的第一模块尤其具有优势。另外，根据第三实施例为了增加衬底的转移速度，衬底处理设备可包含两个转移模块。例如，两个转移模块可配置在(图1的)轨道15和16的两侧处。
再次参看图3，第八和第九转移孔50和51形成在主体52的第二侧壁37中。因此，第一和第二输送单元46和47共同对应于第一转移孔8。另外，第一输送单元46在第一与第八转移孔8与50之间移动，且第二输送单元47在第一与第九转移孔8与51之间移动。因此，第一模块2具有相对于中心平面45的简化的对称结构。
当第一和第二输送腔室48和49分别对应于第八和第九转移孔50和51时，第一与第二输送腔室48与49之间的空间界定控制腔室53。第一和第二输送腔室48和49中的每一者通过第一和第二垂直衬底输送单元46和47而选择性地连接到第一、第八和第九转移孔8、50和51中的一者。尤其在以下情况下，图3的衬底处理设备的转移模块具有优势衬底通过第八和第九转移孔50和51而转移到第一和第二输送腔室48和49的转移时间长于在第二可移动转移腔室22与第一和第二输送腔室48和49中的一者之间转移衬底的转移时间。在第一阀33关闭第一转移孔8的情况下，控制腔室53可被排空以达到预定压力条件，同时第一和第二输送单元46和47移动第一和第二输送腔室48和49。另外，在第二可移动转移腔室22连接到主体52之后，第一转移孔8变为打开，且通过控制腔室53来排空第二可移动转移腔室22。
由于(图1的)第一到第六模块2到7中的每一者通过第一阀33而在气压上连接到第一和第二可移动转移腔室21和22中的一者并与第一和第二可移动转移腔室21和22中的一者隔离，所以衬底处理设备需要用于转移衬底的相应体积。因此，在第一和第二可移动转移腔室21和22中的一者与(图1的)第一到第六模块2到7中的一者之间获得气压上与外部隔离的衬底转移路径。另外，衬底转移路径可具有与(图1的)第一和第二轨道15和16相交的方向，而不会较大程度地移动第一和第二可移动转移腔室21和22。
图4和图5是分别显示根据本发明第四实施例的衬底处理设备的模块和可移动转移腔室的关闭状态和打开状态的横截面图。
在图4和图5中，模块和可移动转移腔室通过包含固定构件160的连接构件(例如，阀33)而彼此连接。使用固定构件160，将(图1的)第一和第二可移动转移腔室21和22中的一者(参看图4和图5，出于说明目的而称作可移动转移腔室)固定到(图1的)第一到第六模块2到7中的一者(在图4和图5中出于说明目的而称作模块)或从(图1的)第一到第六模块2到7中的一者释放。出于连接和分离的目的，可移动转移腔室可沿着与(图1的)第一和第二轨道15和16相交的方向略微移动，同时模块可具有固定的安置处。因此，(图1的)第一和第二轨道15和16可支撑可移动转移腔室，且可移动转移腔室的位置可由于弹性而有略微变化。因此，可拉动可移动转移腔室并通过固定构件160将其固定到模块。在固定构件160释放可移动转移腔室之后，可移动转移腔室可由于弹性而回到原始位置。出于连接和分离的目的，模块可与可移动转移腔室间隔开相对较小的距离。例如，所述相对较小的距离可小于约1厘米。
第一框架163形成在模块的转移孔161中，且第二框架164基于转移孔的横截面尺寸、转移孔的切换和阀33的固定构件160而形成在可移动转移腔室的打开部分中。第一和第二框架163和164分别包含对应于衬底尺寸的第一和第二通孔165和166。另外，具有板状的第一和第二阻挡构件167和168分别安置在第一和第二通孔165和166中。第一和第二阻挡构件167和168可通过沿着与第一和第二通孔165和166相交的方向移动来分别切换第一和第二通孔165和166。线性调节单元(例如，控制圆筒169和170)可改变第一和第二阻挡构件167和168的高度。由于第一和第二阻挡构件167和168分别完全阻挡第一和第二通孔165和166，所以模块与可移动转移腔室在阻挡位置处彼此完全隔离。
(图1的)第一到第六模块2到7中的每一者上的固定构件160可固定到第一框架163。固定构件160可包含圆筒172和杆171。第一框架163上的圆筒使杆171延伸或收缩，且杆171包含头部173。头部173对应于第二框架164的固定到可移动转移腔室的突出部。固定构件160的圆筒172可固定到围绕第一通孔165的支撑缘174，且支撑缘174可安置在第一与第二框架163与164之间。第一和第二框架163和164可分别进一步包含第一和第二桁架175和176。第一桁架175可用来固定支撑缘174，且第二桁架176可用作头部173的突出部。
支撑缘174可具有大于第一通孔165的开口177，且具有实质上与第一通孔165相同尺寸的密封盘178可安置在开口177中。由于密封盘178可比支撑缘174具有更大的厚度，所以第一和第二框架163和164可能彼此不直接接触，而是当模块与可移动转移腔室彼此连接时通过密封盘178而彼此连接。因此，模块和可移动转移腔室彼此支撑，并在气压上与外部隔离。另外，由于阀33和密封盘178，模块和可移动转移腔室彼此连接而具有简化的结构。
为了减小第一和第二框架163和164的重量(不管其尺寸如何)，可将复数个杆171安置在第一框架163的边界周围并彼此间隔开。由于复数个杆171被固定处的支撑缘174和密封盘178由模块的第一框架163支撑，所以在上述结构中减小了第二框架164的重量。
可将附加的排气装置179连接到第一和第二通孔165和166中的一者，位于第一与第二阻挡构件167与168之间。外部抽吸单元可通过附加的排气装置179来排空第一和第二通孔165和166。
图6是显示根据本发明第五实施例的衬底处理设备的横截面图。此外，图7是沿着图6的线“VII-VII”截得的横截面图，且图8是图7的“VIII”部分的放大图。
如图6到图8中所显示，衬底处理设备401包含第一转移单元462、第二转移单元463、第一模块单元460和第二模块单元461。第一和第二转移单元462和463在平面图中彼此重叠，且安置在彼此相对的第一与第二模块单元460与461之间。第一转移单元462包含第一可移动转移腔室470、第一输送单元474和第一轨道472，且第二转移单元463包含第二可移动转移腔室471、第二输送单元475和第二轨道473。另外，第一和第二模块单元460和461分别包含第一和第二模块466和467。第一和第二可移动转移腔室470和471分别包含第一和第二打开部分468和469。此外，第一和第二模块466和467分别包含第一和第二转移孔464和465。第一和第二打开部分468和469分别形成在第一和第二可移动转移腔室470和471的相对的侧壁上以对应于第一和第二转移孔464和465。此外，第一和第二可移动转移腔室470和471分别由第一和第二轨道472和473支撑。
尽管在此实施例中第一和第二可移动转移腔室470和471分别安置在第一和第二轨道472和473上方，但在另一实施例中第一和第二可移动转移腔室以悬挂方式分别安置在第一和第二轨道下方。另外，在另一实施例中，第一可移动转移腔室以悬挂方式安置在第一轨道上方，且第二可移动转移腔室以悬挂方式安置在第二轨道下方。
尽管图6到图8中未图示，但第一和第二模块单元460和461中的每一者可包含沿着第一和第二轨道472和473而配置的复数个模块。第一模块单元460的每一模块可具有与第一转移孔464和第一打开部分468实质上相同高度的转移孔。类似地，第二模块单元461的每一模块可具有与第二转移孔465和第二打开部分469实质上相同高度的转移孔。因此，第一可移动转移腔室470沿着第一轨道472移动，并将衬底转移到第一模块单元460的相应模块，且第二可移动转移腔室471沿着第二轨道473移动，并将衬底转移到第二模块单元461的相应模块。对于这些转移操作来说，第一和第二可移动转移腔室470和471分别包含相对的侧壁上的第一和第二打开部分468和469。因此，第一和第二可移动转移腔室470和471的衬底转移操作得以简化，且转移时间缩短。
如图6和图7中所显示，第一连接构件476安置在第一可移动转移腔室470与第一模块466之间，且第二连接构件477安置在第二可移动转移腔室471与第二模块467之间。因此，第一转移孔464在气压上与外部隔离的情况下通过第一连接构件476而连接到第一打开部分468，且第二转移孔465在气压上与外部隔离的情况下通过第二连接构件477而连接到第二打开部分469。因此，获得第一可移动转移腔室470与第一模块466之间和第二可移动转移腔室471与第二模块467之间的气密连接，且保持用于转移衬底的预定压力和清洁度条件。例如，图4和图5的阀可用作连接构件。
第一和第二转移单元462和463由第一和第二支撑柱478和479支撑。第一支撑柱478安置在第一模块单元460与第一输送单元474之间，且第二支撑柱479安置在第二模块单元461与第二输送单元475之间。考虑到第一连接构件478、第二连接构件479和衬底处理设备401的其它部件，第一和第二柱478和479可具有带顶盖的管形状。
第一轨道472由第一支撑柱478通过第一闸门480支撑，且第二轨道473由第二支撑柱479通过第二闸门481支撑。第一和第二轨道472和473分别包含第一和第二导轨482和483，且第一和第二导引车484和485通过线性驱动构件分别沿着第一和第二轨道472和473移动。因此，第一可移动转移腔室470使用第一导引车484沿着第一导轨482移动，且第二可移动转移腔室471使用第二导引车485沿着第二导轨483移动。
用于第一可移动转移腔室470的移动的第一空气循环空间与用于第二可移动转移腔室471的移动的第二空气循环空间在气压上隔离。空气从顶部流动到底部以排除污染材料(例如，气体和微粒)，并从空气循环空间排放。例如，空气可在轨道末端处在第一和第二支撑柱478和479的侧部被排放。使用中心地板486来划分第一和第二空间。中心地板486安置在第一轨道472的第一闸门480下方并与其间隔开。尽管图6到图8中未图示，但具有复数个孔的金属地板可进一步安置在中心地板489上方并留有预定间隙。因此在金属地板与中心地板489之间获得气流的通风路径。
如图8中所示，中心地板486通过支撑管连接到具有空穴的第一闸门480。由于第一闸门480连接到外部空气供应源，所以第一闸门480可用作供应空气的空气供应导管。因此，空气可通过其中具有空穴的第一闸门480和其中具有空气路径的支撑管487而流动到具有第二输送单元475的第二空气循环空间。由于支撑管487形成为越过中心地板486，所以当通过金属地板和中心地板486注入空气时，空气可在第二空气循环空间中流动。另外，第二空气循环空间可包含底部地板。例如，底部地板可为类似于中心地板486上方的金属地板的具有复数个孔的金属板。
在此实施例中，第一和第二可移动转移腔室470和471彼此可具有实质上相同的形状。然而在另一实施例中，只有第一和第二打开部分468和469形成在相对的侧壁处时，第一和第二可移动转移腔室470和471才可具有不同形状。第一和第二可移动转移腔室470和471中的每一者可包含侧壁489、底部490和封盖491。另外，第一和第二可移动转移腔室470和471中的每一者可具有平整拱形状。底部490和封盖491可包含相对较轻且较硬的纤维材料，且侧壁489可包含相对较轻且较硬的金属材料(例如，钛(Ti))。此外，底部490可附接到侧壁489，而封盖491可可拆卸地固定到侧壁489。
第一和第二支撑托架492和493连接到侧壁489。第一和第二支撑托架492和493安置在侧壁489的相对部分处，并沿着第一和第二轨道472和473的每一者。第一和第二可移动转移腔室470和471中的每一者通过第一和第二支撑托架492和493而支撑到第一和第二导引车484和485中的一者。第一和第二支撑托架492和493分别靠着第一和第二导引车484和485，如同半拖车的支架一样。因此，第一和第二可移动转移腔室470和471中的每一者可相对于第一和第二导引车484和485中的一者沿着与第一和第二导轨482和483相交的方向摇摆，以便由于弹性而连接到复数个模块中的一者。也就是说，第一和第二可移动转移腔室470和471中的每一者可接近复数个模块中的一者，使得可移动转移孔的打开部分可接触模块的转移孔。
因此，根据本发明的衬底处理设备使用可移动转移腔室用最小的能量在高度真空条件下处理大型衬底。另外，由于转移时间的最小化和可移动转移腔室的结构简化，有效地使用处理时间和处理空间。此外，通过使用围绕衬底的可移动转移腔室在高度真空条件下转移衬底，而不需要包覆整个设备的箱体或围绕设备的清洁室。
所属领域的技术人员将了解，在不脱离本发明精神或范围的情况下，可在包含可移动转移腔室的衬底处理设备中作出各种修改和变化。因此，本发明用来涵盖所附权利要求及其等效物范围内的对本发明的修改和变化。
权利要求
1.一种衬底处理设备，其包括复数个模块，其沿着一第一方向而安置，所述复数个模块中的每一者具有一可含有一衬底的内部空间；和一转移单元，其在所述复数个模块之间转移所述衬底，所述转移单元包含沿着所述第一方向而安置的至少一个轨道和沿着所述至少一个轨道而移动的至少一个可移动转移腔室，其中所述至少一个可移动转移腔室在移动时气压上与一外部隔离。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述复数个模块中的每一者包含一转移孔，且所述至少一个可移动转移腔室包含一对应于所述转移孔的打开部分。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述至少一个可移动转移腔室可接近所述复数个模块中的一者，使得所述打开部分接触所述转移孔。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述打开部分和所述转移孔中的每一者具有一使得所述衬底穿过的尺寸。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个可移动转移腔室包含第一和第二可移动转移腔室，且所述至少一个轨道包含第一和第二轨道。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室分别沿着所述第一和第二轨道独立移动。
7.根据权利要求5所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室经安置成具有不同高度。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述第一和第二轨道沿着一与所述第一方向相交的第二方向彼此间隔开。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二方向为一水平方向，且所述第一和第二轨道彼此平行。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一可移动转移腔室的一中心部分由所述第一轨道支撑，且所述第二可移动转移腔室的一边缘部分由所述第二轨道支撑。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一可移动转移腔室由所述第一轨道支撑并沿着所述第一轨道通过一第一导引滑板移动，且所述第二可移动转移腔室由所述第二轨道支撑并沿着所述第二轨道通过一第二导引滑板移动。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二可移动转移腔室的所述边缘部分通过一子载架而连接到所述第二导引滑板，使得所述第二可移动转移腔室从所述第二导引滑板突出到所述复数个模块。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述子载架为一U状，使得所述U状的一开口面向所述复数个模块。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室相对于所述第一和第二轨道的高度可分别由所述第一和第二导引滑板调节。
15.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二方向为一垂直方向，且所述第一和第二轨道经安置成具有不同高度并彼此平行。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一和第二轨道在一平面图中彼此重叠。
17.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室中的每一者在两个末端部分处均被支撑。
18.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室分别安置在所述第一和第二轨道上方。
19.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室分别安置在所述第一和第二轨道下方。
20.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一可移动转移腔室安置在所述第一轨道上方，且所述第二可移动转移腔室安置在所述第二轨道下方。
21.根据权利要求15所述的设备，其中空气在所述第一和第二可移动转移腔室的外部向下流动。
22.根据权利要求15所述的设备，其中第一和第二空气循环空间围绕所述第一和第二可移动转移腔室，且在气压上经隔离以防止污染材料的循环。
23.根据权利要求22所述的设备，其中第一和第二空气循环空间气压上由一支撑所述第一和第二可移动转移腔室中的一者的子载架隔离，并安置在所述第一与第二可移动转移腔室之间。
24.根据权利要求15所述的设备，其进一步包括一支撑柱，所述支撑柱支撑所述第一和第二轨道的两个末端部分。
25.根据权利要求24所述的设备，其中所述第一和第二轨道中的每一者包含一沿着所述第一方向而安置的导轨，且所述第一和第二轨道分别由所述支撑柱通过第一和第二闸门支撑，从而越过所述导轨。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述第一和第二闸门中的每一者中具有一空穴。
27.根据权利要求26所述的设备，其中所述第一和第二闸门中的每一者连接到一外部空气供应源，且通过所述第一和第二闸门中的每一者来供应一空气。
28.根据权利要求27所述的设备，其进一步包括一支撑管，所述支撑管中具有一空气路径并连接到所述第一和第二闸门中的一者；和一中心地板，其连接到所述支撑管，其中一围绕所述第一可移动转移腔室的第一空气循环空间被所述中心地板在气压上与一围绕所述第二可移动转移腔室的第二空气循环空间隔离。
29.根据权利要求15所述的设备，其中所述复数个模块沿着第一和第二模块线被配置成两条线，且所述第一和第二轨道安置在所述第一与第二模块线之间。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室分别包含第一和第二打开部分，且所述第一和第二打开部分分别面向所述第一与第二模块线。
31.根据权利要求15所述的设备，其进一步包括第一和第二导引车，所述第一和第二导引车分别支撑所述第一和第二可移动转移腔室，其中所述第一导引车沿着所述第一轨道移动所述第一可移动转移腔室，且所述第二导引车沿着所述第二轨道移动所述第二可移动转移腔室。
32.根据权利要求31所述的设备，其中所述第一导引车沿着所述第一轨道安置在所述第一可移动转移腔室的前部和后部，且所述第二导引车沿着所述第二轨道安置在所述第二可移动转移腔室的前部和后部。
33.根据权利要求31所述的设备，其中所述第一和第二导引车通过一线性驱动构件分别沿着所述第一和第二轨道移动。
34.根据权利要求31所述的设备，其中所述第一和第二可移动转移腔室中的每一者可相对于所述第一和第二导引车而接近所述复数个模块中的一者。
35.根据权利要求1所述的设备，其中所述复数个模块包含复数个转移孔，且至少两个转移孔具有不同高度。
36.根据权利要求35所述的设备，其中具有相同高度的至少两个转移孔的至少两个模块被相邻配置。
37.根据权利要求35所述的设备，其中所述复数个模块是根据所述复数个模块中的每一者中的一处理时间而被配置的。
38.根据权利要求35所述的设备，其中所述复数个模块中的至少一者是一转移并分配所述衬底的转移模块，且所述复数个模块中的另一模块是一处理所述衬底的处理模块，其中所述转移模块包含具有不同高度的第一和第二转移孔。
39.根据权利要求38所述的设备，其中在所述处理模块中处理所述衬底的一处理时间越长，所述处理模块被配置成越接近所述转移模块。
40.根据权利要求39所述的设备，其中所述转移腔室被配置在所述复数个模块的一最外位置处。
全文摘要
一种衬底处理设备包含复数个模块，其沿着一第一方向而安置，所述复数个模块中的每一者具有一可含有一衬底的内部空间；和一转移单元，其在所述复数个模块之间转移所述衬底，所述转移单元包含沿着所述第一方向而安置的至少一个轨道和沿着所述至少一个轨道而移动的至少一个可移动转移腔室，其中所述至少一个可移动转移腔室在移动时气压上与外部隔离。
文档编号H01L21/677GK101090085SQ200610109870
公开日2007年12月19日 申请日期2006年8月18日 优先权日2005年8月18日
发明者克劳斯·赫格勒 申请人:周星工程股份有限公司, 阿西斯自动系统股份有限公司