真空锁系统及基片处理方法
【技术领域】
[0001]本发明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处理方法。
【背景技术】
[0002]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晶片实施如薄膜沉积、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晶片的传送，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晶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晶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晶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，其中的晶片搬送至真空搬送室。
[0003]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晶片处理以及晶片传输功能的负载锁定装置。如在负载锁定装置上方设置等离子体处理腔室完成对基片的如去光刻胶等工艺，通过真空机器人将已刻蚀的基板从真空刻蚀处理腔室传送到负载锁定装置上方等离子体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。之后对等离子体处理腔室通气成大气压使其中的压力与工厂介面的压力相称，再通过机器人将卤素残留物或光刻胶残余移除后的晶片传送至工厂介面的晶圆盒F0UP。
[0004]这种负载锁定装置虽然进一步提高了其利用效率，然而，机器人的机械手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板的搬送，无疑对机器人的运动造成负担，因此需要对此类负载锁定装置加以改进以简化负载锁定装置及机器人的结构及操作方式。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够减轻传送机器人运动负担且兼具基片处理和基片传输功能的真空锁系统。
[0006]为达成上述目的，本发明提供一种传送基片的真空锁系统，包含腔室主体、基片支撑组件和升降机构。其中，所述腔室主体包括垂直堆叠的第一室和第二室，其中所述第二室侧壁上形成可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境的两个开口，所述第一室用于对置于其中的基片进行等离子体处理，其具有与所述第一室连通的底部开口。所述基片支撑组件以可升降的方式设置于所述腔室主体中，其包括垂直堆叠的分别用于承载基片的第一支撑件和第二支撑件，以及位于所述第一支撑件和第二支撑件之间的、尺寸大于所述第一支撑件的隔离板。所述升降机构用于驱动所述基片支撑组件在一第一位置和一第二位置之间移动，所述第一位置为所述隔离板密封所述第一室的底部开口、所述第一支撑件置于所述第一室内且所述第二支撑件对应所述第二室侧壁上形成的两个开口处，所述第二位置为所述第一支撑件对应所述第二室侧壁上形成的两个开口处。
[0007]优选地，当所述基片支撑组件位于所述第一位置时，通过所述第二室将经所述第一室处理的基片传送至所述大气气氛环境以及将来自所述大气气氛环境的基片传送至所述真空处理环境；当所述基片支撑组件位于所述第二位置时，将所述第一支撑件上完成等离子体处理的基片移除并将经所述真空处理环境处理的基片传送至所述第一支撑件。
[0008]优选地，所述真空锁系统还包括由所述升降机构驱动且可相对该基片支撑组件移动的升降销组件；当该基片支撑组件位于所述第二位置时，所述升降销组件下端抵靠于所述第二室底部、上端位于所述第一支撑件上方以抬起其上的基片，当该基片支撑组件位于所述第一位置时，所述升降销组件下端悬空、上端位于所述第一支撑件下方。
[0009]优选地，所述第二室具有以开闭的方式对所述两个开口进行密封的门阀机构，以使所述第二室可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境。
[0010]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等离子体处理，所述第二室在向所述大气气氛环境传送基片时切换为大气气压环境，在向所述真空处理环境传送基片时切换为真空环境。
[0011]优选地，所述第一支撑件具有加热器，用于加热放置于所述第一支撑件上的基片；所述加热器通过一绝热件与所述隔离板隔离。
[0012]优选地，所述第一室为祛光刻胶等离子体处理室。
[0013]优选地，所述第二支撑件具有上下设置的两层插槽，以分别放置两片基片，其中一层插槽用于放置来自所述大气气氛环境的基片，另一层插槽用于放置经所述第一室处理完毕的基片。
[0014]优选地，所述真空锁系统一侧与真空环境的机械手工作腔相连，另一侧与大气气氛环境中的机械手工作腔相连。
[0015]优选地，所述真空锁系统为两个，两个所述真空锁系统相邻并行排列且其第一室共用排气装置。
[0016]优选地，所述真空环境的机械手工作腔内包括第一机械手和第二机械手，所述第一机械手和第二机械手用于在所述基片支撑组件和所述真空处理环境之间，以及在所述基片支撑组件的第一支撑件和第二支撑件之间传送基片；所述大气气氛环境中的机械手工作腔包括第三机械手和第四机械手，所述第三机械手和所述第四机械手用于在所述第二支撑件和所述大气气氛环境之间传送基片。
[0017]优选地，当所述真空锁系统为两个时，所述第一机械手和所述第二机械手均为双臂机械手。
[0018]根据本发明的另一方面，还提供了一种基片处理方法，为利用上述真空锁系统所进行的基片处理方法，其包括:
[0019]步骤S1:将所述基片支撑组件下降至所述第二位置，将所述真空处理环境处理的基片放置在所述第一支撑件上；
[0020]步骤S2:将所述基片支撑组件上升至所述第一位置，通过所述真空锁系统的第一室对放置在其中的经所述真空处理环境处理的基片进行等离子体处理；
[0021]步骤S3:将所述基片支撑组件下降至所述第二位置；拾取所述第一支撑件上经所述第一室处理完成的基片；
[0022]步骤S4:将所述基片支撑组件上升至所述第一位置，将经所述第一室处理完成的基片通过所述真空锁系统的第二室传送至所述大气气氛环境，通过所述真空锁系统的第二室将来自所述大气气氛环境的另一基片传送至所述真空处理环境。
[0023]优选的，所述步骤SI和S3中所述第二室内为真空环境，其中步骤SI中，通过第二机械手将所述真空处理环境处理的基片放置在所述第一支撑件上；步骤S3中，通过第一机械手拾取所述第一支撑件上的经所述第一室处理完成的基片；
[0024]步骤S4中将经所述第一室处理完成的基片传送至所述大气气氛环境以及通过所述真空锁系统的第二室将来自所述大气气氛环境的另一基片传送至所述真空处理环境的步骤包括:
[0025]通过所述第一机械手将经其已拾取的经所述第一室处理完成的基片放置于所述第二支撑件；
[0026]切换所述第二室内为大气压环境，之后通过第三机械手拾取该第二支撑件上的经所述第一室处理完毕的基片并传送至所述大气气氛环境，通过第四机械手将来自所述大气气氛环境的另一未处理基片放置于所述第二支撑件；
[0027]切换所述第二室内为真空环境。
[0028]优选地，所述真空锁系统为两个，两个所述真空锁系统相邻并行排列且其第一室共用排气装置，所述第一机械手和所述第二机械手均为双臂机械手，以在步骤SI，S3和S4中分别在两个所述真空锁系统的基片支撑组件和所述真空处理环境之间，以及在两个所述基片支撑组件的第一支撑件和第二支撑件之间同步进行基片传送动作。
[0029]本发明的有益效果在于通过升降机构的设置使基片支撑组件在位于上部的第一室和位于下部的第二室之间移动，使得机械手无需上升至第一室拾取和传送基片，减小了了机械手在不同高度传送基片的负担，简化了机械手的操作复杂度提高了工作效率。
【附图说明】
[0030]图1为本发明一实施例的真空锁系统当基片支撑组件位于第二位置时的结构示意图；
[0031]图2为本发明一实施例的真空锁