真空处理设备和真空处理衬底的方法与流程

文档序号:25038376发布日期:2021-05-11 17:11阅读:158来源:国知局
真空处理设备和真空处理衬底的方法与流程

本发明涉及一种真空处理设备,其中多个衬底保持器布置在真空外壳中沿着回转轨迹的锥形(包括柱形)主体的表面轨迹上的至少一个圆轨迹布置。用于处理衬底的至少一个真空处理站设置在真空外壳处,并且衬底保持器布置通过相对于处理站围绕回转轨迹的锥形(包括柱形)主体的圆轨迹的轴线旋转而经过处理站。衬底被定位在衬底保持器布置上,使得例如板形衬底的至少一个延伸表面沿着或平行于表面轨迹上的切向平面延伸。

在衬底不具有平面延伸表面(实际上是弯曲的)的情况下,所述的“一个延伸表面”应理解为相应的衬底沿着其延伸的平面。



背景技术:

根据例如ep1717338,衬底由衬底搬运室中的衬底搬运器(handler)装载到衬底保持器布置上和从衬底保持器布置上卸载。该搬运器适于将衬底以其延伸表面沿着平行于柱体上的切向平面的第一平面,并且从在衬底搬运室中的位置以及在衬底搬运室中的位置上转移到柱体外部,并且在该位置,衬底以其延伸表面沿着平行于柱体上的切向平面的第二平面延伸。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种备选的真空处理设备。

这通过一种真空处理设备实现,该设备包括:

•受控的衬底搬运器;

•衬底真空处理室,其包括多个衬底保持器布置,所述多个衬底保持器布置沿着回转轨迹的锥体主体的表面轨迹上的至少一个圆轨迹布置,该锥体主体具有锥体轴线并且具有锥角α,对于该锥角,下式成立:

0º≤α≤60º,并且

适于分别将具有中心法线的衬底保持在垂直于表面轨迹的至少一个延伸衬底表面上,并且还包括远离表面轨迹并与至少一个圆轨迹对齐的至少一个真空处理站,该至少一个圆轨迹是在垂直于锥体轴线的第一平面中的表面轨迹上的圆。

多个衬底保持器布置共同地以及至少一个真空处理站能够围绕锥体轴线相对于彼此驱动地旋转。

衬底搬运器适于将衬底以其延伸表面平行于表面轨迹的切向平面朝向衬底保持器布置中的一个转移或从衬底保持器布置中的一个转移,并且分别从第二平面转移或朝向第二平面转移,第二平面平行于切向平面或与切向平面相交。

衬底保持器布置中的至少一些包括衬底支撑件和能够朝向和远离衬底支撑件驱动地移动的保持板,在更远离衬底支撑件的第一位置,并且通过与衬底支撑件对齐的衬底搬运器在两者间留下滑动衬底的空间,并且在更靠近衬底支撑件的第二位置,将衬底紧固在衬底保持器布置中。

与现有技术的设备相比,这种本发明的真空处理设备的优点是,大部分或甚至所有移动部件,例如在衬底保持器布置和/或在衬底搬运器处,可布置在与真空处理站的操作区域分开的区域中或在该区域中移动,这有效地降低对于安装在本发明的真空处理室内的部件的维护间隔。这种处理站可包括pvd处理站(例如溅射)、pecvd处理站、ald处理站、蚀刻处理站或其它处理站。可最大限度地减少室内用于卸载/装载操作的搬运器的另外的潜在交叉污染。

定义:

a)我们把柱体理解为锥体的特例,即锥角为0°的锥体。

b)我们把术语“锥角”理解为锥体的轴线和锥体主体的表面(实际上是母线表面)之间的角度。

c)我们把术语“材料锥体主体”(也称为锥体护套)理解为锥形的可能是多面的主体,其中小面布置在圆上,该圆是锥体的圆周。

d)在本发明的框架中,我们把术语“材料中空锥体主体的切向内平面”理解为平行于材料中空锥体主体的外表面上的切向平面并在中空材料锥体主体内部延伸的平面。这种切向内平面可位于材料中空锥体主体的内表面附近,例如与其相距0至100mm或1至80mm。材料锥体主体的内表面的至少部分可基本上平行于材料锥体主体的外表面。

e)我们在材料锥体主体和锥体主体轨迹之间进行区分。后者可能由材料锥体主体限定,我们也将材料锥体主体称为护套。

根据根据本发明的设备的实施例,当将衬底(例如晶片)装载到中空的材料锥体主体上的衬底保持器布置上时,衬底可沿着切向内平面移动,而不接触中空锥体主体的内表面。仅在与材料锥体主体上的衬底保持器布置对齐的位置,衬底通过衬底搬运器的短径向移动(例如通过降低衬底搬运器并将衬底放置在衬底支撑件或保持板的相应销上)被转移到衬底保持器布置。此后,搬运器从处理室缩回,并且衬底被保持板紧固以用于处理和旋转材料锥体主体或护套,例如,在基本上垂直于衬底支撑件的表面的径向方向上被夹紧或偏置到衬底支撑件中或衬底支撑件上。反之亦然地同样适用于在真空处理室中进行(一次或多次)真空处理之后的衬底卸载。

在根据本发明的设备的一个实施例中,锥体轴线不是竖直的,优选地是水平的。

在根据本发明的设备的一个实施例中,锥体轴线是竖直的。

在根据本发明的设备的一个实施例中,锥角为至少大约0º,并且因此锥体轨迹为至少近似于柱体。

在根据本发明的设备的一个实施例中,第二平面至少近似垂直于锥体轴线。

在一个实施例中,第二平面至少近似平行于锥体轴线。

在根据本发明的设备的一个实施例中,回转轨迹的锥体主体由也称为护套的回转的材料锥体主体限定。

在根据本发明的设备的一个实施例中,回转的材料锥体主体是中空的。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器穿过所述中空的回转的材料锥体主体的内部空间向衬底支撑件布置和从衬底支撑件布置搬运衬底。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器经由阀与真空处理室连通以用于衬底转移。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器经由装载锁与所述真空处理室连通以用于衬底转移。因此,衬底搬运器可驻留在其压力不同于施加在真空处理室中的压力的气氛中,甚至可驻留在周围环境中。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器驻留在周围气氛中或真空气氛中。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器驻留在室中。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器驻留在特定衬底搬运室中或所述的衬底真空处理室中。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器经由狭缝与真空处理室连通以用于衬底转移。因此,这种连通可经由狭缝阀实现。

根据本发明的设备的一个实施例包括至少一个衬底容纳室,其用于由衬底搬运器供给以用于衬底转移。

在根据本发明的设备的一个实施例中,受控的衬底搬运器还适于沿着所述的第二平面在至少一个衬底容纳室和真空处理室之间搬运衬底。

在根据本发明的设备的一个实施例中,受控的衬底搬运器还适于沿着所述的第二平面在真空处理室和至少一个衬底容纳室之间搬运衬底。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器经由阀与至少一个衬底容纳室连通以用于衬底转移。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器经由装载锁与所述至少一个衬底容纳室连通以用于衬底转移。

在根据本发明的设备的一个实施例中,衬底搬运器经由狭缝与至少一个衬底容纳室连通以用于衬底转移。因此,这种连通可经由狭缝阀实现。

在根据本发明的设备的一个实施例中,至少一个衬底容纳室是装载锁定室。

在根据本发明的设备的一个实施例中,真空处理室包括真空处理站中的多于一个。

在根据本发明的设备的一个实施例中,至少一个真空处理站是固定的。

在一个实施例中,保持板或多于一个保持板中的至少一个比衬底支撑件径向地更远离锥体轴线。

在一个实施例中,保持板或多于一个保持板中的至少一个比衬底支撑件径向地更不远离锥体轴线。

在一个实施例中,保持板是框架形的。

在一个实施例中,真空处理室不包括蚀刻站,衬底搬运器与蚀刻站连通以用于衬底转移。

在一个实施例中,真空处理室不包括蚀刻站,并且所述至少一个衬底容纳室中的至少一个是蚀刻站。

在一个实施例中,衬底搬运器驻留在包括泵送端口的衬底搬运室中。

一个实施例包括用于由所述衬底搬运器供给以用于衬底转移的缓冲室。

一个实施例包括用于由衬底搬运器供给以用于衬底转移的缓冲室,缓冲室是至少一个衬底容纳室中的一个。

在一个实施例中,衬底支撑件和保持板中的至少一个包括开口,该开口释放衬底保持器布置中的衬底以由处理站中的一个处理。

在一个实施例中,衬底支撑件和保持板中的至少一个包括与衬底保持器布置上的衬底位置对齐的开口,该开口从该衬底位置径向向内定位,其中,真空处理站沿着该轴线安装在轴向位置。

在一个实施例中,尤其是刚刚描述的实施例中,真空处理室包括柱形磁控管。

在根据本发明的设备的一个实施例中,回转轨迹的锥体主体由中空的材料柱体主体的外表面限定,材料柱体的内部空间在轴线的方向上是可接近的,衬底搬运器适于在轴线的方向上将衬底转移到内部空间中和从内部空间转移出,该衬底支撑件沿着中空材料柱体主体的壁中的开口的边缘设置,保持板与该开口对齐且在内部空间中,并且能够在径向方向上朝向和远离衬底支撑件移动。

根据本发明的设备的两个或更多个实施例或特征可组合,除非相互矛盾。

本发明还涉及一种借助于根据本发明或根据其实施例中的一个或多于一个的真空处理设备来真空处理衬底或制造经真空处理的衬底的方法。

本发明还涉及一种真空处理衬底或制造经真空处理的衬底的方法,该方法可能地可借助于根据本发明或根据其实施例中的一个或多于一个的真空处理设备来执行,并且包括:

•将衬底输送到抽空的室中的可旋转中空柱体的中空内部空间中;

•将衬底的周边朝向可旋转中空柱体的壁中的开口的边缘偏置;

•通过开口处理衬底;

•释放偏置并从内部空间输送经处理的衬底。

附图说明

现在将借助于附图进一步举例说明本发明。

在附图中:

图1示意性地且简化地示出了根据本发明的真空处理设备的实施例的俯视图;

图2示意性地且简化地示出了根据本发明的真空处理设备的衬底保持器布置的实施例的竖直截面;

图3示意性地且简化地示出了根据本发明的真空处理设备的衬底保持器布置的俯视图;

图4a和图4b示意性地且简化地示出了根据本发明的真空处理设备的衬底保持器布置的横截面图示;

图5a和图5b示意性地且简化地示出了根据本发明的真空处理设备的衬底保持器布置的横截面图示;

图6示意性地且简化地示出了根据本发明的真空处理设备的实施例;

图7示意性地且简化地示出了根据本发明的真空处理设备的实施例中的通用衬底搬运机构。

具体实施方式

图1简化地且示意性地以俯视图示出了根据本发明的真空处理设备的实施例。该设备包括衬底搬运室1和衬底真空处理室3。衬底真空处理室3包括多个衬底保持器布置5a,其沿着柱体护套4(即回转的材料锥体主体)的内切向表面布置,该材料锥体主体具有至少大约0°的锥角,并且具有水平轴线a3。材料锥体主体通过其外表面限定表面轨迹。衬底保持器布置5a上的衬底以其中心法线n相对于所述的水平轴线a3在径向方向上被布置和保持,如图2中箭头n所示。衬底搬运室1经由位于图1的平面中的水平平面e1中的水平衬底搬运狭缝7与真空处理室3连通,并通过相应的水平衬底搬运狭缝9(其又在图1的平面中或者备选地在竖直平面e2中,例如,平行于点划线轴线a21)与衬底容纳室12连通,衬底容纳室12用于容纳在室12中处于水平位置的至少一个衬底14,该水平位置平行于平面e1或在平面e1中或者备选地平行于平面e2或在平面e2中。

水平平面e1平行于由中空材料柱体护套4围绕水平轴线a3限定的内切平面。

在衬底搬运室1中,提供有可控制地驱动的衬底搬运器16。借助于衬底搬运器16,衬底14经由相应地定向的狭缝9在衬底容纳室12和衬底搬运室1之间的位置被搬运,该位置例如可为水平的(在平面e1中或平行于平面e1)或竖直的(在平面e2中或平行于平面e2)。根据图1,该衬底转移在水平平面e1中或平行于水平平面e1被实现。

此外,并且根据图1的实施例,衬底搬运器16适于在衬底保持器布置5a和衬底搬运室1之间的水平位置经由狭缝7并因此沿着水平平面e1将衬底14转移到护套4内部。为此,搬运器16具有多个部件18、19、20,这些部件围绕竖直轴线a18、a19、a20回转安装。在衬底14在衬底搬运室1和衬底保持器布置5a之间水平转移并且在衬底搬运室1和容纳室12之间没有水平衬底转移的实施例中,搬运器16的部件另外能够围绕轴线a21驱动地回转。部件20包括(图1中未示出)用于衬底14的衬底夹持器,该部件20一方面在轴线a21的方向上能够可控制地延伸和缩回(t),并且可另外围绕轴线a21回转安装(w)。通过例如90°的回转移动w,水平定位的晶片14可被带到例如竖直位置,反之亦然。

狭缝9可配备有真空狭缝阀,如图1中的v9以虚线所示。在这种情况下,用于容纳至少一个衬底14的衬底容纳室12可为具有第二真空狭缝阀的双向装载锁定室,如由v12以虚线所示。备选地,可提供两个单向装载锁定室,用于衬底更快地输入到衬底搬运室1和从衬底搬运室1输出。

真空处理室3包括真空处理站中的多于一个,如图1中的22a、22b、22c、22d、22e所示,其可为例如pvd-、cvd-、pecvd-、ald-等层沉积站、蚀刻站、加热站、脱气站等。真空处理站22x布置成沿着围绕水平轴线a3的圆径向地远离衬底保持器布置5a,并且在水平轴线a3的方向上与衬底保持器布置5a的至少一部分对齐。衬底保持器布置5a和多于一个的真空处理站22x能够围绕水平轴线a3相对于彼此旋转。因此,衬底保持器布置5a与真空处理站22x中相应的一个对齐地依次移动。在一个实施例中,多于一个的真空处理站22x是固定的,而衬底保持器布置5a共同地借助于受控驱动器(未示出)围绕水平轴线a3旋转。衬底相对于开口31或33(参见图2至图5)居中,以使其待处理的表面朝向站22x径向地向外自由暴露。

狭缝7的宽度允许回转或倾斜到水平位置的衬底14与受控的衬底搬运器16的夹持部分一起进入与衬底保持器布置5a中的相应的一个对齐。这在图1中由双箭头u7示意性地示出。请注意,通过狭缝7以及通过狭缝9(u9),尚未在衬底真空处理室3中处理的衬底14被双向地装载到该室3中,并且已经在所述的室3中处理的衬底14从相应的衬底保持器布置5a朝向室12卸载。请注意,在该实施例中:

a)衬底真空处理室3包括多个衬底保持器装置5a,其布置成沿着柱体(即具有锥体轴线和锥角α的锥体)的表面轨迹上的至少一个圆轨迹,对于锥角α,下式成立:

α=0º

这样的表面轨迹和圆轨迹由此由材料柱形主体(中空的柱形护套)限定。

b)衬底保持器布置5a适于将具有中心法线n的衬底14保持在垂直于表面轨迹的延伸衬底表面上;

c)真空处理室3包括至少一个真空处理站22x,其远离锥体的表面轨迹并与至少一个圆轨迹对齐,其中至少一个圆轨迹是在垂直于锥体轴线a3的平面中的表面轨迹上的圆;其中真空处理站22x被带入与安装在柱体护套31(即具有0°锥角的材料锥体主体)上的相应衬底保持器布置5a上的衬底的径向外部延伸表面对齐。

d)多个衬底保持器布置5a共同地以及至少一个处理站22x能够围绕锥体轴线a3相对于彼此驱动地旋转;

e)衬底搬运室1与真空处理室3连通以用于衬底转移;

f)在衬底搬运室1中,提供受控的衬底搬运器16,其被适配和相应地构造成将衬底14以其延伸表面沿着内切平面转移(该内切平面平行于衬底保持器布置5a之一上或来自衬底保持器布置5a之一的表面轨迹的切向平面e1),并且沿着衬底搬运室1中的第二平面e2从延伸表面的位置或在延伸表面的位置上转移衬底14,该第二平面e2平行于切向平面e1或备选地与切向平面e1相交。

必须指出的是,轴线a3可在空间上定向在任何特定期望的方向上,例如竖直地。因此,除了空间取向之外,到目前为止所描述的设备(即具有水平轴线a3并且将进一步描述的设备)基本上保持不变。

回到图1的实施例:图1中示出了另一个处理站42,其可用于例如加热、蚀刻、脱气或任何其它类型的表面处理,或者仅用于存储或缓冲一定数量的衬底。根据在室42中进行的处理的类型,例如与室3中的处理同时地,衬底14b(虚线)可在室42中水平地定向、翘曲或竖直地定向(如由衬底14a所示),即在水平平面中或在竖直平面中。后者例如适于同时处理更多数量的衬底14,而没有任何颗粒沉积在衬底上的风险。

在其它实施例中,可实现以下目的:

衬底搬运器16安装在压力不同于真空处理室3中的气氛的压力的气氛中。其中安装有衬底搬运器16的气氛可为环境气氛。在这种情况下,如图2中示意性地且简化地示出的,具有狭缝阀v7和v8的装载锁23设置在或集成在图1中狭缝7的位置。因此,如图1所示,衬底搬运器16不必安装在特定的处理室1中,事实上,衬底搬运器16可根本不安装在室中。

多个处理站22可设置在鼓状真空处理室3的外圆周2上,例如用于使用不同材料的磁控溅射靶6(虚线)的多层涂层。应该提到的是,对于图2的实施例,示出了能够接受三个衬底的衬底保持器布置5a,而图1的衬底保持器布置5a仅保持两个衬底14。具体而言,这种多衬底保持器布置可设计成类似于借助于图3、图4和图5a、图5b示例性地讨论的单衬底保持器布置。因此,包括例如保持板和支撑销的一个保持机构可同时在所有衬底14上操作,或者可为每个衬底14单独提供单独的保持机构。

图3示意性地且简化地示出了在两种情况下包括保持板28和衬底支撑件5(虚线正方形)的衬底保持器布置5a,这两种情况显然不会同时发生,即衬底14在朝向衬底保持器布置5a进给或从衬底保持器布置5a移除的位置14c,以及在位置14d(其中衬底14位于保持板28和衬底支撑件5之间并保持在保持板28和衬底支撑件5之间)。当例如圆形形状的衬底14要被装载到衬底保持器布置5a上或从其上移除时,它被受控的衬底搬运器16的部件20(参见图1)的夹持部件夹持。如示意性地示出的,夹持部件20可包括能够可控制地释放的钩24,当从室12中移除时,该钩24夹持衬底。当衬底14在位置14d(即与相应的保持板28对齐)被传送时,它通过例如钩24的夹持而被释放,并被放置在螺柱或销26上。因此,如图4a中示意性地示出的,在位置14d的衬底和受控的衬底搬运器16的夹持部件20在中空柱形鼓的壁4a下方移动,即在充当衬底支撑件5的壁4a和径向更内侧的保持板28之间移动。

一旦衬底14根据位置14d放置在销26上,如图4a和图4b中箭头z所示,保持板28朝向衬底支撑件5驱动地移动,从而将处于固定位置14d的衬底14紧固到衬底支撑件5。这是这样实现的,例如,在衬底支撑件5中,即在锥体主体的壁4a中,开口31的边缘局部地或完全地与衬底14的周边重叠,在该实施例中,锥体主体是柱形的,并且衬底通过开口31被处理。

当衬底14搁置在开口31处时,衬底14的周边与开口31的边缘的重叠可通过如图4b中所示的安装到壁4a的单独的支撑构件5b来实现,或者如图4a中所示的直接通过壁4a中的开口的边缘来实现。因此,基底的周边可沿其范围整个搁置在开口31的边缘上,或者开口31的边缘可包括如图3中30处所示的径向突出构件,并且衬底14的周边仅搁置在这些突出构件30上。

图5a示出了不同于图4a、图4b和图5b所示的衬底保持器布置5a的衬底保持器布置5a的实施例。尽管根据图4a、图4b、图5b的实施例,衬底14的周边相对于轴线a3径向地向外搁置在衬底支撑件5上,并且通过朝向衬底支撑件5径向地向外z移动的保持板28的动作而被带到该搁置位置,但是在图5a的实施例中,衬底14被带到径向地向内搁置在衬底支撑件5上,并且通过保持板28a穿过壁4a中的开口31a径向地向内-z移动而被保持在该搁置位置。由于在这种情况下,保持板28a位于待处理的衬底的表面和真空处理站22之间,保持板28a的开口33的边缘局部地或完全地与衬底的周边重叠,并且提供衬底对真空处理的可接近性。

请注意,在图4a、图4b和图5b的实施例中,保持板可在没有中心开口的情况下实现,即保持框架板不必是框架。

开口31和33的直径朝向衬底的表面减小,即这些开口朝向衬底表面倾斜。保持板28由例如驱动螺柱34支撑,保持板28通过驱动螺柱34移动到第一位置,如图4a和图4b中所示,从而允许装载或卸载衬底,并处于保持板28将衬底夹紧在位置14d的第二位置。从一个位置到第二位置的移动由z方向的双箭头表示。为了提供衬底抵靠衬底支撑件5的可靠且柔软的紧固,在衬底半径之外的表面区域处以及在保持板28的周边和衬底支撑件5之间提供多个(例如四个)弹性(例如弹簧装载的)磁体35。作为另一备选方案,磁性和回弹性部件也可布置在相对的位置,例如磁体在保持板28处而弹性元件在衬底支撑件5处,或者反之亦然。至少一个磁性元件和至少一个弹性元件应该成对配合地布置在保持板和衬底支撑件中的至少一个处,以实现可靠和柔软的夹紧。

与图4a相反,图4b示出了安装在多面锥形护套壁4a的外圆周上的衬底保持器5,其允许将衬底移动得更靠近真空处理站22,并允许通过使衬底保持器5平坦来最小化衬底14表面的遮蔽。类似于图4a和图5b中所示的实施例,这种衬底保持器还允许保护护套内的移动部件(如保持板28),并因此保护其免受真空处理(例如涂覆)。这有助于最大限度地减少维护工作。对于图4b中所示的实施例,衬底支撑件5也可像衬垫一样可移除地安装,以保护护套(即锥体主体)例如免受在pvd过程期间沉积。在图4b中,示出了叉状形式的衬底搬运器,而不是图3和图4a中的夹持器。这种叉状夹持器可用于在水平转移衬底情况下的任何搬运。

如图5a和图5b中示意性地示出的,在根据图5b的一个实施例中,衬底支撑件5位于比保持板28更远离轴线a3,并且因此保持板28在远离轴线a3的方向上移动到衬底偏置第二位置(参见箭头z)。

在根据图5a的另一个实施例中,衬底支撑件5位于比保持板28a更靠近轴线a3,并且因此保持板28a在朝向轴线a3的方向上移动到衬底偏置第二位置(参见箭头-z)。在这种情况下,保持板28a驻留在壁4a中的开口31a内。

在观察图5b的情况下应该提到的是,该图示出了在多面柱体护套或材料锥体主体4的平面小面部分上的衬底支撑件5和保持板28,这使得结构非常简单,因为在这种情况下,设置在开口31处的接触构件,或者开口31的周边区域可用作衬底支撑件5,类似于图3和图4。这意味着护套壁4a本身是或包括衬底支撑件5,并且不必像非多面锥体或柱体表面那样生产和安装单独的支撑件。根据从100mm到400mm直径的衬底尺寸,可将6面到14面的多面护套或锥体主体(例如8面、10面、12面的多面护套)与1000到2000mm直径的技术上合理的筒直径或护套直径一起使用。

图6简化地且示意性地并且与图1类似地示出了根据本发明的真空处理设备的实施例。因此,用于容纳至少一个衬底的衬底容纳室12是双向装载锁定室,并且与输入/输出储存室布置40连通。在该实施例中,衬底搬运室1通过另外的衬底搬运狭缝(可能具有相应的狭缝阀)或装载锁直接与额外的(一个或多个)处理站42连通。在一个实施例中,处理站42中的至少一个是蚀刻站。因此,在衬底真空处理室3处没有设置蚀刻站,使得蚀刻不会影响衬底真空处理室3内的衬底加工。此外,处理站42中的至少一个可为缓冲室,用于在已经处理之前或之后缓冲一个或多于一个衬底。作为与图1的实施例的另一个不同之处,如上所述,两个或甚至更多个衬底真空处理室3可由受控搬运器16以如上所述的方式供给。在图6中,这种另外的衬底处理室被冠以相同的附图标记3。

衬底搬运室可被构造成使得多于3或4个室或站可被安装到其上,并且通过相应的狭缝(可能具有真空狭缝阀)或通过装载锁而被供给。因此,可使用圆形、椭圆形或多边形(例如五边形、六边形、八边形)的搬运室1的设计。

这种扩大的衬底搬运室可双向地担任装载锁定室、脱气室、如上所述的另一衬底真空处理室3、蚀刻站和如上所述的第二衬底真空处理室3。这是为了显示在多种不同配置中使用根据本发明的真空处理设备的灵活性。

用于衬底搬运器朝向真空处理室3和/或朝向另外的处理站42的通道可不配备有相应的阀,或者配备有相应的真空阀,或者配备有相应的装载锁。

在一个实施例中,衬底搬运室1可如图1中所示被单独泵送,并且然后设置有带有真空泵50的泵送端口。

图7示出了根据本发明的设备的一般化搬运概念,其基于表面轨迹61是具有锥角α的锥体,对于该锥角α,下式成立:

0º≤α≤60º

多个衬底保持器布置5a中的一个(图7中未示出)将衬底(例如圆形衬底65)保持在位置p1,在该位置它刚好被装载到相应的衬底保持器布置5a,或者刚好要从该衬底保持器布置5a卸载。处于位置p1的衬底65实际上定位在表面轨迹61上,其中衬底65的延伸表面64上的法线n垂直于表面轨迹61,并因此沿着表面轨迹61上的相应的切向平面e16。相对于表面轨迹61的轴线a61,衬底65相对于处理站(图7中未示出)沿着圆形轨迹67远离和朝向位置p1旋转。

如上所述,处于p1位置的衬底65沿着表面轨迹61上的切向平面e16延伸。

衬底65由衬底搬运器(图7中未示出)装载到位置p2或从该位置移除,如箭头l/ul示意性地所示。在衬底搬运室或另外的处理站(如果有所提供的话)内的位置p2,衬底65以其延伸表面64沿着平面e26驻留,该平面e26平行于(类似于图1、图2和图6中的e1)或者与切向平面e16相交(如由交线g所示)并且类似于图1中的e2。通过受控的衬底搬运器(图7中未示出),处于位置p2的尚未处理的衬底65被抓住并被传送到位置p3,在该位置,衬底65的延伸表面64沿着切向平面e16或实际上在切向平面e16上延伸,仍然在衬底搬运室中(如果有所提供的话)。这在图7中由双箭头e26/e16示意性地示出。

随后,衬底65由受控的衬底搬运器(图7中未示出)朝向处于位置p1的衬底保持器布置5a的表面并在该表面上移动到衬底真空处理室(图7中未示出)中,其延伸表面64沿着切向平面e16或实际上在切向平面e16中。这在图7中由双箭头p3/p1示意性地示出。经处理的衬底65分别从位置p1经由p3到p2被移除。

因此,根据本发明的设备的方面被认为如下:

在根据本发明的设备的一个方面下,至少一个真空处理站定位在材料锥体主体的径向外侧,该材料锥体主体也称为护套或更一般地称为回转轨迹的锥体主体。

在根据本发明的设备的一个方面下,至少一个真空处理站定位在材料锥体主体的径向内侧,该材料锥体主体也称为护套或更一般地称为回转轨迹的锥体主体。如果真空处理站包括处于轴向位置的柱形磁控管站,则这种配置可能是有用的。与本发明的其它实施例相反,衬底保持器布置的开口必须设置在待涂覆的衬底表面的径向向内方向上,并且护套的开口不是强制性的。

在根据本发明的设备的一个方面下,衬底保持器布置中的至少一些包括衬底支撑件和相对于锥体轴线基本上在衬底支撑件的径向外侧的保持板,该保持板能够朝向和远离衬底支撑件驱动地移动,在更远离衬底支撑件的第一位置,通过与衬底支撑件对齐的衬底搬运器在两者间留下滑动衬底的空间,并且在更靠近衬底支撑件的第二位置,将衬底在衬底支撑件上或朝向衬底支撑件夹紧。

在根据本发明的设备的一个方面下,衬底保持器布置中的至少一些包括衬底支撑件和相对于锥体轴线基本上在衬底支撑件的径向内侧的保持板,该保持板能够朝向和远离衬底支撑件驱动地移动,在更远离衬底支撑件的第一位置,通过与衬底支撑件对齐的衬底搬运器在两者间留下滑动衬底的空间,并且在更靠近衬底支撑件的第二位置,将衬底在衬底支撑件上或朝向衬底支撑件夹紧。

在根据本发明的设备的一个方面(方面a)下,可能驻留在特定衬底搬运室中的衬底搬运器经由位于第一水平或竖直平面中的水平或竖直衬底搬运第一狭缝与真空处理室以及经由位于第二水平或竖直平面中的水平或竖直衬底处理第二狭缝与用于在水平或竖直位置容纳至少一个衬底的衬底容纳室连通,以用于衬底转移。

所述的第一水平或竖直平面平行于可由材料柱体限定的柱体轨迹的表面轨迹上的切向平面。可控制地驱动的衬底搬运器适于将衬底从第一水平或竖直位置转移到第二水平或竖直位置,反之亦然。

在方面a的一个方面下,第二狭缝(即水平或竖直狭缝)配备有真空狭缝阀。在这种情况下,并且在根据本发明的处理设备的另一方面下,例如用于容纳至少一个衬底的衬底容纳室是装载锁定室。

在例如方面a的一个方面下,真空处理室包括多于一个的真空处理站。这些站布置成沿着围绕水平或竖直柱体轴线并与水平或竖直柱体轴线同轴的圆,并且被考虑在相对于所述的水平柱体轴线的径向方向上远离衬底保持器,并且进一步被考虑在相对于所述的水平或竖直柱体轴线的轴向方向上,与衬底保持器布置的至少一部分对齐。

一般地,在根据本发明的设备的方面下,也在方面a下,真空处理站可例如并且最一般地包括蚀刻室、层沉积室(其为pvd-或cvd-或pecvd-或ald沉积室)以及脱气器或冷却室。对于pvd过程,至少一个室或站可配备有面向衬底表面的溅射靶,例如磁控溅射站。靶表面尺寸(例如靶半径或宽度和长度)可比待涂覆的衬底表面尺寸大至少10%或20%。对于pvd-或cvd-或pecvd-或ald沉积,至少一个室可配备有上游或直接蒸镀机,其可包括任何类型的热蒸镀机。

在方面a的方面下,衬底保持器布置和所述的多于一个的真空处理站能够围绕所述的水平或竖直柱体轴线相对于彼此旋转。因此,在这些情况下,通过这种相对旋转,衬底保持器也以对齐的方式经过处理站。

因此,并且在方面a的另外的方面下,多于一个的真空处理站是固定的,并且因此多个衬底保持器布置共同地沿着柱体锥体主体的所述的表面轨迹围绕所述的水平或竖直柱体轴线旋转。

另外,在方面a的方面下,衬底保持器布置中的每一个包括衬底支撑件,定位在衬底保持器布置中的衬底搁置在该衬底支撑件上。这种衬底支撑件可例如包括不同的支撑销。衬底保持器布置还包括相对于锥体(或柱体)轴线并且相对于衬底支撑件径向向外或向内的保持板,该保持板能够朝向和远离衬底支撑件驱动地移动。保持板的第一位置更远离衬底支撑件,并留下空间以通过衬底搬运器使衬底在两者间滑动到与衬底支撑件对齐。在保持板的比第一位置更靠近衬底支撑件的第二位置,保持板将相应的衬底在衬底支撑件上或朝向衬底支撑件夹紧。

另外,在方面a的方面下,真空处理室不包括蚀刻站,并且衬底搬运室通过另一衬底搬运狭缝与蚀刻站连通以用于衬底转移。因此,避免衬底真空处理室中的其它过程被蚀刻过程影响。例如,衬底支撑件和/或保持板上的金属涂层被蚀刻过程蚀刻,并且可能污染衬底。

另外,在方面a的方面下,所述的第一狭缝(其在方面a中为水平狭缝)配备有真空狭缝阀。

另外,在方面a的方面下,到蚀刻站的所述的另一狭缝配备有真空狭缝阀。

另外,在方面a的方面下,衬底搬运室包括泵送端口。

在方面a的又一方面下,第一狭缝(其在方面a下是水平狭缝)被定位成远离第二狭缝,例如,从相对于所述的轴线的方位角方向考虑,在方面a中的水平狭缝。

尤其在包括方面a的方面下,衬底搬运器包括第一部件,该第一部件可控制地且驱动地围绕第一轴线回转安装,该第一轴垂直于所述的水平或竖直锥体(或柱体)轴线(例如竖直),并且包括第二部件,该第二部件包括衬底夹持器并且安装在第一部件上。第二部件能够围绕第二轴线(其尤其在方面a下是水平的)可控制地且驱动地回转。

另外,在方面a的方面下,提供有缓冲室,该缓冲室通过又一衬底搬运狭缝与衬底搬运室连通。

一般地,在与衬底搬运室连通的衬底转移的缓冲室中,在衬底被移交到真空处理室或直接与衬底搬运室连通的一个或多于一个的真空处理站之前,可在等待位置被缓冲。

必须指出的是,一般地,有可能在衬底搬运室处提供衬底搬运器,其中衬底搬运器供给多于一个的衬底真空处理室。这也在方面a的方面下。这种多于一个的衬底真空处理室可被来自衬底搬运室的衬底供给。

在真空处理设备的另一方面下,衬底支撑件和保持板中的至少一个包括与衬底位置对齐并相对于衬底位置径向向内定位的开口,由此真空处理站安装在沿着锥体轴线a3、a61的轴向位置。

因此,真空处理站可包括柱形磁控管,尤其是作为沿着锥体轴线的所述的真空处理站。

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