一种负载传输装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化学气相沉积技术领域，涉及一种应用于化学气相沉积过程中，用于传输产品或半产品的负载传输装置及其负载传输方法。
【背景技术】
[0002]化学气相沉积(Chemical vapor deposit1n，简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术，其通过化学气相沉积装置得以实现。其中，对通过化学气相沉积技术制得的固体材料进行传输的装置，是化学气相沉积装置中非常重要的一部分，因为它是关系到产品质量和生产效率的重要因素，也是降低企业生产成本的重要因素之一。
[0003]以下以现有技术中的金属有机化学气相沉积(Metal Oganic Chemical VaporDeposit1n，M0CVD)装置为例进行说明。请参见图1，现有技术中的MOCVD装置10包括??传输腔12以及设置在所述传输腔周围的加载/卸载腔13和反应腔14.所述MOCVD装置中所述承载腔与所述反应腔相互分离或者直接连接。所述传输腔12内设置有机械手，通过所述机械手11将晶片(图未示)从承载腔运送到所述反应腔14，待晶片在所述反应腔中加工完成后，再由所述机械手从所述反应腔中取出加工后的晶片。所述传输腔12与加载/卸载腔13设置有阀门。所述加载/卸载腔13为联系传输腔和外界设备的中介设备。工作时，当所述晶片传输到所述加载/卸载腔中后，封闭所述加载/卸载腔，并将其抽成真空，再打开所述加载/卸载腔与所述传输腔之间的阀门，将所述晶片传输到所述传输腔，然后，再由所述机械手，将所述晶片传输到所述反应腔中。现有技术中的加载/卸载腔13和反应腔14设置在所述传输腔的周围，因此，无法避免的是所述传输腔的占地面积十分大，而且体积也很大，在维护过程中，排气的时间也特别长，影响生产效率。
[0004]因此，需要设计一种工作尺寸较小，结构紧凑的负载传输装置，以此提高化学沉积设备的空间利用率，提高传输效率，减少企业对土地的使用量，降低企业生产成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种工作尺寸较小，结构紧凑的负载传输装置，有效解决现有技术中存在的占地面积大，维护时间长，生产效率低的问题。
[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种负载传输装置，包括:
[0007]反应腔，其中设置有基座；
[0008]基板，用以置于所述反应腔中的所述基座上，以进行处理；
[0009]机械手，位于传输腔中，所述机械手设置有支撑部，用于将所述基板在所述传输腔与所述反应腔之间传输；
[0010]传输腔，所述传输腔内设置有第一承载区、第二承载区和位于所述第一承载区、第二承载区之间的中间层区，所述的至少一个反应腔通过一传输门与所述传输腔连通或分隔；
[0011]所述第一承载区设置有第一支架，用以承载所述待处理或者处理后的基板；所述第一承载区包括第一放置轴、第一抓取轴与第一传输轴，所述第一放置轴、第一抓取轴与第一传输轴三者互相平行，所述第一传输轴轴或第一抓取轴与第一放置轴间垂直距离大于等于所述机械手负载基板在第一承载区伸展或收缩的最小距离，小于等于所述机械手负载基板在第一承载区伸展或收缩的最大距离；
[0012]所述第二承载区设置有第二支架，用以承载所述用以承载待处理或者处理后的基板；所述第二承载区包括第二放置轴、第二抓取轴与第二传输轴，所述第二放置轴、第二抓取轴与第二传输轴三者互相平行，所述第二传输轴或第二抓取轴与第二放置轴间垂直距离大于等于所述机械手负载基板在第二承载区伸展或收缩的最小距离，小于等于所述机械手负载基板在第二承载区伸展或收缩的最大距离。
[0013]优选的，所述机械手带动所述支撑部沿所述第一抓取轴或所述第一传输轴进入所述第一承载区。
[0014]优选的，所述机械手带动所述支撑部沿所述第二抓取轴或所述第二传输轴进入所述第二承载区。
[0015]进一步的，所述机械手带动所述支撑部沿所述第一放置轴轴向移动实现所述基板接触或脱离所述第一支架。
[0016]进一步的，所述机械手带动所述支撑部沿所述第二放置轴轴向移动实现所述基板接触或脱离所述第二支架。
[0017]优选的，当反应腔和传输腔均处于真空状态下时，连通反应腔和传输腔。
[0018]优选的，所述第一承载区位于所述中间层区的上端，所述第二承载区位于所述中间层区的下端。
[0019]优选的，所述第二承载区位于所述中间层区的上端，所述第一承载区位于所述中间层区的下端。
[0020]进一步的，所述机械手旋转或伸缩带动所述支撑部在所述第一放置轴、第一抓取轴、第一传输轴、第二放置轴、第二抓取轴、第二传输轴间移动。
[0021]优选的，所述基板形状可以是圆板形、方板形、椭圆板形，优选为圆板形，所述基板用以承载至少一片工艺衬底。
[0022]优选的，所述基板沿外圆周下侧设置有环形凹槽。
[0023]优选的，所述机械手支撑部为半圆弧形，所述支撑部的末端卡持于所述基板的环形凹槽中，以夹持所述基板。
[0024]优选的，所述第一支架设置于所述传输腔的侧壁上，所述第一支架的形状包括“L”形、倾斜一定角度的“I”形、“Y”型、“C”型、“D”型或者半圆形中的至少一种，优选的，所述的第一支架的形状为“C”型。
[0025]优选的，所述第二支架设置于所述传输腔的侧壁上，所述第一支架的形状包括“L”形、倾斜一定角度的“I”形、“Y”型、“C”型、“D”型或者半圆形中的至少一种，优选的，所述的第一支架的形状为“C”型。
[0026]优选的，所述第一支架或第二支架还可以是设置于传输腔底部的支撑件。
[0027]优选的，所述第一放置轴、第一抓取轴与第一传输轴的轴向沿竖直方向延伸。
[0028]优选的，所述第二放置轴、第二抓取轴与第二传输轴的轴向沿竖直方向延伸。
[0029]优选的，所述的第一抓取轴与第一传输轴重合。
[0030]优选的，所述的第一抓取轴与第一传输轴不重合。
[0031]优选的，所述的第二抓取轴与第二传输轴重合。
[0032]优选的，所述的第二抓取轴与第二传输轴不重合。
[0033]优选的，所述的第一放置轴与第二放置轴重合。
[0034]优选的，所述的第一放置轴与第二放置轴不重合。
[0035]优选的，所述基板与所述第一支架接触时，所述基板的中心点沿所述第一放置轴的轴向运动至第一支架。
[0036]优选的，所述基板与所述第二支架接触时，所述基板的中心点沿所述第二放置轴的轴向运动至第二支架。
[0037]优选的，所述的机械手负载基板在第一承载区伸展或收缩的最小距离不大于所述基板最小长度的一半。
[0038]利用上述负载传输装置进行负载传输的方法，包括以下步骤:
[0039]步骤1:所述机械手的支撑部负载预处理的基板至传输腔内的中间层区，由中间层区传输至第一承载区或第二承载区，并放置于第一支架或第二支架上；
[0040]步骤2:所述机械手的支撑部负载预处理的基板至传输腔内的中间层区，由中间层区通过传输门传输至反应腔的基座上；
[0041]步骤3:关闭传输腔；
[0042]步骤4:对反应腔内的基板进行处理；
[0043]步骤5:所述机械手的支撑部负载处理后的基板至中间层区，由中间层区传输至第二承载区或第一承载区，并放置于第二支架或第一支架上；
[0044]步骤6:所述的机械手由第二承载区或第一承载区移动到中间层区，再由中间层区上移或下移，并水平转至第一承载区或第二承载区；
[0045]步骤7:所述的机械手的支撑部负载第一承载区或第二承载区上的预处理的基板至中间层区，由中间层区传输至反应腔；
[0046]步骤8:通过机械手将处理后的基板传输至中间层区，由中间层区传输出传输腔。
[0047]优选的，所述步骤I的操作过程还包括:所述机械手的支撑部负载预处理的基板至传输腔内的中间层区后，所述基板的中心点沿第一传输轴的轴向上移或沿第二传输轴轴向下移，然后水平旋转到基板的中心点与第一抓取轴或第二抓取轴重合的位置，再水平移至第一承载区或第二承载区，所述机械手支撑部在第一承载区沿第一放置轴下移或在第二承载区沿第二放置轴下移将所述基板放置在第一支架上或第二支架上。