串行群集工具系统的制作方法
【专利说明】
[0001] 背景
技术领域
[0002] 本实用新型的实施方式一般涉及一种串行群集工具系统。
[0003] 相关技术描述
[0004] 在诸如薄膜晶体管（TFT)、液晶显示器（IXD)、平板显示器、有机发光二极管 (0LED)，或用于太阳能电池组的光伏电池之类的半导体元件的生产中，许多元件制造工艺 是在设置于公用平台上的一或多个工艺腔室中执行的。所述公用平台被称为群集工具且包 括中央传递腔室，所述中央传递腔室包括在所述群集工具内传递基板的机器人装置。现代 的生产设备往往包含众多的群集工具，所述群集工具可以在基板上执行不同的工艺。这些 群集工具往往串行连接在一起，以在所述生产设备内形成有效的流水作业装配线。此外，许 多串行连接的群集工具可以并行操作以提高生产量。
[0005] 当所述群集工具装配在用于串行联结的生产设备中时，所述工具并非一直精确地 对准，甚至在具有适当的规划和布局的情况下也是如此。此外，所述串行的群集工具可紧密 间隔在一起，以使得为了执行维护保养操作将需要移动所述群集工具中的一或多个。需要 适配器装置，所述适配器装置可用作用于群集工具的腔室间连接器。
[0006] 实用新塑概要
[0007] 本实用新型的实施方式一般提供一种用于将一群集工具联结到另一群集工具的 适配器装置。在一个实施方式中，提供了串行的群集工具系统。所述系统包括：第一群集工 具，具有第一多个处理腔室和至少一个第一周边腔室；第二群集工具，具有第二多个处理腔 室和至少一个第二周边腔室；以及腔室间的适配器元件，所述适配器元件将所述至少一个 第一周边腔室联结到所述至少一个第二周边腔室，所述腔室间的适配器元件包括联结在 所述第一腔室和所述第二腔室的密封面之间的耐真空柔性段。
[0008] 在另一实施方式中，提供了串行的群集工具系统。所述系统包括：第一群集工具， 具有第一多个处理腔室和至少一个第一周边腔室；第二群集工具，具有第二多个处理腔室 和至少一个第二周边腔室，所述第二周边腔室通过腔室间的适配器元件联结到所述第一周 边腔室；其中所述第二周边腔室相对于所述第一周边腔室不对准，所述腔室间的适配器元 件包括联结在所述至少一个第一周边腔室和所述至少一个第二周边腔室的密封面之间的 耐真空柔性段。
[0009] 附图简沐
[0010] 因此，可以详细理解本实用新型的上述特征结构的方式，即上文简要概述的本实 用新型的更具体描述可以参照实施方式进行，一些实施方式图示于附图中。然而，应注意， 附图仅图示本实用新型的典型实施方式，且因此不应被视为本实用新型范围的限制，因为 本实用新型允许其他等效的实施方式。
[0011] 图1A是根据本文描述的实施方式的串行群集工具系统的平面图。
[0012] 图1B是当图1A的串行群集工具系统的周边腔室可为不对准的时，所述周边腔室 的一部分的示意性俯视平面图。
[0013] 图2A是腔室间适配器元件的一个实施方式的侧视图，所述腔室间适配器元件可 用于图1A的串行群集工具系统或者可以与图1B的周边腔室一起使用。
[0014] 图2B是图2A的腔室间适配器元件的等距视图。
[0015] 图3是可与图1B的周边腔室一起使用的腔室间适配器元件的另一实施方式的等 距侧视图。
[0016] 为了促进理解，在可能的情况下已使用相同元件符号以指定为诸图所共有的相同 元件。考虑到在一个实施方式中公开的元件可以被有利地并入其他实施方式，此处不再进 行特定详述。
[0017] 详细描沐
[0018] 实用新型的实施方式一般涉及一种用于将一群集工具联结到另一群集工具的适 配器装置。所述适配器装置可用作腔室间连接器，以将第一群集工具上的腔室联结到第二 群集工具上的腔室。本文讨论的实施方式可在群集工具中实践，诸如可从加利福尼亚州，圣 克拉拉市的应用材料公司的子公司--美国AKT公司购得的AI<T? 90KPECVD系统。将理 解的是本文讨论的实施方式可以在工厂接口以及其他群集工具和/或处理系统（包括由其 他制造商销售的那些群集工具和/或处理系统）中实践。
[0019] 图1A是串行群集工具系统100的平面图。所述串行群集工具系统100包括第一 群集工具105A和至少一个第二群集工具105B。第一群集工具105A和第二群集工具105B 中的每一个包括多个处理腔室，诸如联结到各自相应的传递腔室115A和115B的处理腔室 110A-110J。第一群集工具105A和第二群集工具105B中的每一个还包括多个周边腔室， 诸如第一群集工具105A上的周边腔室120A和120B以及第二群集工具105B上的周边腔 室120C和120D。所述周边腔室120A-120D可为负载锁定腔室或隧道腔室，所述周边腔室 120A-120D经配置联结到另一腔室（诸如，传递腔室或者另一周边腔室，真空/大气界面元 件，或者工厂接口）。
[0020] 第一群集工具105A和第二群集工具105B两者都能够同时处理多个基板。处理腔 室110A-110J中的每一者经调适以接收和处理基板125 (所述基板125图示为在传递腔室 115A中）。处理腔室110A-110J中的每一者可经配置用于基板上的不同工艺。同样地，第 一群集工具105A和第二群集工具105B可经配置用于多个基板上的不同工艺。例如，所述 第一群集工具105A可用于在所述处理腔室110A-110F的一或多个中在基板上图案化与沉 积一或多种第一材料，而所述第二群集工具105B可经配置用于基板上的一或多种第二材 料的沉积或涂敷工艺。在一个实施方式中，所述串行群集工具系统100可为线性的，以便所 述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B大体上在X方向中线性对准。
[0021] 为了能够在串行群集工具系统100中处理基板，所述周边腔室120B和120C(也在 周边腔室120D和120E上图示）通过腔室间适配器元件130的一个实施方式联结到一起。 所述腔室间适配器元件130可经配置作为柔性腔室接口，所述柔性腔室接口联结到所述周 边腔室120B和120C中的每一者的远端。在一个实施方式中，所述腔室间适配器元件130， 以及所述周边腔室120B和120C统称为贯穿腔室135。在所述串行群集工具系统100的一 个实施方式中，所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B中的每一者可包括一般 在X方向延伸的轴A和轴B。所述腔室间适配器元件130当所述轴A和所述轴B共线时提 供对所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B中的每一者的真空密封。所述腔室 间适配器元件130用于即使所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B不对准，也 还是提供对所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B中的每一者的真空密封。不 对准可以界定为除了轴A和轴B相同之外的任意情形。在一个实例中，不对准可以界定为 除了轴A和轴B之间呈180度角以及轴A和轴B实质上平行以外的任何情况。不对准还可 以包括所述周边腔室120B和120C在X-Y平面和/或Y-Z平面中不对准.
[0022] 所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B不对准往往需要移动所述群集 工具中的一者或两者，以校正所述不对准。所述校正花费可观的时间与人力，以及增加了损 伤正重定位的群集工具的机会。在使用具有大表面积的基板（诸如具有大于约2平方米的 平面表面积的基板）的群集工具中，对准校正加剧。这些群集工具通常很沉重，具有数万千 克的重量。这些群集工具的体积使得这些群集工具在没有用工具进行重大拆卸的情况下难 以移动。这种情况增加了所费时间和人力，以及对正被移动的工具的损伤，并且是生产设备 中的重大破坏。
[0023] 所述腔室间的适配器元件130提供所述第一群集工具105A和所述第二群集工具 105B之间的可密封接口，并且由此形成所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B 之间的贯穿腔室135。所述贯穿腔室135允许所述第一群集工具105A和所述第二群集工具 105B之间的流体连通，从而在所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B之间含有 任意负压。这减少了当在所述传递腔室115A和所述传递腔室115B之间传递基板时的泵送 时间。虽然为了简洁起见未描述，但是当所述周边腔室120E联结到另一群集工具的传递腔 室时，所述周边腔室120D和120E可类似地配置（均未示出）。
[0024] 图1B是在所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B(均未示出）可能不 对准的情况中，图1A的串行群集工具系统100的周边腔室120B和120C的一部分的示意性 俯视平面图。所述周边腔室120B和120C中的每一者可实质上是由金属材料（诸如，铝、 不锈钢，这两者的合金或前者的组合）制成的刚性矩形腔室。所述周边腔室120B和120C 中的每一者分别包括密封面140A和密封面140B。在传统系统中，所述密封面140A、140B将 彼此靠近以及安装到一起。