真空锁系统及基片处理方法_2

文档序号:9812363阅读:来源:国知局
系统当基片支撑组件位于第一位置时的结构示意图;
[0032]图3a?3e为本发明一实施例基片传送时真空锁系统的结构TK意图;
[0033]图4为本发明一实施例双真空锁系统的结构示意图;
[0034]图5为本发明一实施例双真空锁系统的俯视图;
[0035]图6为本发明一实施例基片处理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0036]为使本发明的内容更加清楚易懂,以下结合说明书附图,对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例,本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
[0037]图1和图2是根据本发明一实施例的真空锁系统的剖视图。真空锁系统具有腔室主体10,基片支撑组件20和升降机构30。腔室主体10包括第一室11和第二室12,第一室11与第二室12垂直堆叠在一起。其中,第一室11用于对置于其中的基片进行等离子体处理,例如其可以是从该基片表面移除光刻胶的祛光刻胶等离子体处理室。可以理解的是,第一室11也可以是诸如去除刻蚀残留物的其他等离子体处理室。第一室11内可设置用于输入反应气体的供气装置(如气体喷淋头,未图示)及排气装置112。供气装置可与远程等离子体源连接以将其产生的反应气体的等离子体提供至第一室,或可与RF射频源连接而在第一室11内将反应气体电离为等离子体。第一室11的底部具有与第二室12连通的开口。第二室12用于在相邻的环境之间进行基片交换,其侧壁形成两个开口 121和122,其中开口121适于连接至大气气氛环境,如基片存储盒等工厂周遭环境,而开口 122适于连接至真空处理环境,如用于对基片进行各类真空处理的真空处理腔。通过对两个开口 121和122的密封控制,可以选择性地切换第二室12与真空处理环境或大气气氛环境连通,以在两种不同气压的环境间传送基板。较佳地,第二室12具有门阀机构123和124,门阀机构123和124以开闭的方式分别对两个开口 121和122进行密封,以使得第二室12可选择性地连接至大气气氛环境或真空处理环境。此外,第二室12还具有排气装置125 (如真空泵),用于控制第二室12内的压力切换为大气环境压力或真空环境压力。由于第一室11和第二室12各自具有排气装置以独立控制其中的压力,可实现第一室11在真空环境下对其中的基片进行等离子体处理,第二室12在向大气气氛环境传送基片时切换为大气气压环境,在向真空处理环境传送基片时切换为真空环境。
[0038]基片支撑组件20以可升降地方式设置在腔室主体10中。其中,基片支撑组件20包括第一支撑件21、第二支撑件22和隔离板23。第一支撑件21、隔离板23和第二支撑件22自上而下垂直堆叠。第一和第二支撑件21,22均用于承载基片。隔离板23的尺寸要大于第一支撑件21,用于在第一支撑件21置于第一室内时密封第一室11底部与第二室12连通的开口而将第一室11与第二室12隔离。为了进一步改善隔离板23的密封效果,隔离板23优选在其边缘处具有O形密封圈25。由于通过第二室12进行的基片传送,包括传送至大气气氛环境和真空处理环境两个方向的传送,为提高传送效率,在本发明的一较佳实施例中,第二支撑件22具有上下设置的两层插槽221、222,用于分别放置两片基片。其中上层插槽221用于放置来自大气气氛环境、将要传送至真空处理环境的基片,而下层插槽222用于放置经第一室11处理完毕的、将要传送至大气气氛环境的基片或者上层插槽221用于放置经第一室11处理完毕的、将要传送至大气气氛环境的基片,而下层插槽222用于放置来自大气气氛环境、将要传送至真空处理环境的基片。另一方面,由于第一室11对置于其中的基片进行等离子体处理时,需对基片进行加热。因此,在第一支撑件21中设置加热器(未图示),如加热丝,来配合第一室11的等离子体处理对放置于第一支撑件上的基片进行加热。加热器通过一绝热件和隔离板23隔离,防止热量泄漏。
[0039]升降机构30用于驱动基片支撑组件20在第一位置(如图1所示)和第二位置(如图2所示)之间移动。具体的,这里所说的第一位置指的是第一支撑件21置于第一室11内、隔离板23将第一室11的底部开口密封、第二支撑件22则位于第二室12内且对应于第二室12的两个开口 121和122处;第二位置指的是第一支撑件21位于第二室12内且对应于两个开口 121,122处。因此,当基片支撑组件20上升至第一位置时,隔离板23将第一室11与第二室12隔离,第一室11和第二室12分别进行不同的操作,即第一室11对置于其中的基片进行等离子体处理,第二室12则将来自大气气氛环境的基片传送至真空处理环境以及将经第一室11处理的基片传送至大气气氛环境;当第一室11中基片处理完毕后,通过升降机构30的动作使基片支撑组件20下降至第二位置,就可方便地将第二室12内第一支撑件21上的经第一室11处理的基片拾取移出,将经真空处理环境处理的基片放置在第一支撑件21上,实现第一支撑件21上基片的替换。当升降机构30再次升起基片支撑组件20至第一位置时,被替换下来的经第一室11处理的基片放入第二室12中的第二支撑件22内以被传送至大气气氛环境。由于基片传送的过程始终在相同高度(第二室)进行,大大减轻了机械手(或机器人)的运动负担。
[0040]请继续参考图1及图2,本实施例中,升降销组件31以穿过隔离板23的方式设置于基片支撑组件上。升降销组件31同样连接至升降机构由其驱动而可相对基片支撑组件20上下移动。升降销组件31具有多个升降销,每个升降销具有水平的支撑部。当基片支撑组件20上升至第一位置时,升降销组件31下端悬空、上端位于第一支撑件21下方,较佳的是抵靠在隔离板23的上表面。当基片支撑组件20位于第二位置时,升降销组件31的下端抵靠于第二室11的底部、上端则位于第一支撑件21上方,其水平的支撑部将第一支撑件21上的基片抬起,以利于基片的传送。
[0041]接下来将结合图3a?3e对本发明实施例的真空锁系统进行基片处理的过程加以详细说明,该过程中涉及Wl、W2、W3和W4四片基片的处理,其中Wi表示来自大气气氛环境的未处理基片,Wi’表示经真空处理环境处理的基片,Wi"表示经第一室处理的基片,i =
I,2,3,4。
[0042]真空锁系统一侧连接大气气氛环境,一侧连接真空处理环境。本实施例中,真空锁系统一侧与真空环境的机械手工作腔50相连,另一侧与大气气氛环境中的机械手工作腔40相连。机械手工作腔50可与多个真空处理腔连接,这些真空处理腔用于对经机械手工作腔50传送的基片进行真空处理。机械手工作腔40可与例如大气气氛的基片储存盒连接。真空处理环境的机械手工作腔50内包括第一机械手51和第二机械手52。大气气氛环境的机械手工作腔40内包括第三机械手41和第四机械手42。其中第一机械手51和第二机械手52用于在基片支撑组件20和真空处理环境之间,以及在基片支撑组件20的第一支撑件21和第二支撑件22之间传送基片。第三机械手41和第四机械手43用于在第二支撑件22和大气气氛环境之间传送基片。通过这些机械手配合升降机构30、阀门机构及相应排气装置的操作,可实现所期望的基片传送及处理动作。
[0043]首先,请参照图3a,升降机构30将基片支撑组件20下降至第二位置,经第一室11处理完毕的基片Wl"置于第二室中。此时,第二室12与真空处理环境间进行基片的传送,因此通过门阀机构123密封开口 121,通过门阀机构122打开开口 122。通过控制排气装置125使第二室内保持为真空环境。由于此时第一室11不进行等离子体处理,第一支撑件21的加热器不再工作;第一室11的排气装置112可与机械手工作腔112连通,从而通过机械手工作腔50的排气装置52和第二室的排气装置125,实现机械手工作腔50、第一室11和第二室12内达到均衡的真空环境。机械手工作腔50内的第一机械手51从第一支撑件21上拾取基片Wl",然后,第二机械手52将经真空处理环境中处理的基片W2’放置于第一支撑件21上,本实施例中,此时第二支撑件22的上层插槽221上已经放置了另一片来自大气气氛
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