專利名稱：半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于半導(dǎo)體制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)及其處理方法。
背景技術(shù)：
目前有兩種常用的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，一種是對工藝件進(jìn)行批量處理的系統(tǒng)，而另一種則對工藝件進(jìn)行單片處理。在批量處理系統(tǒng)中，多片工藝件被同時水平地或垂直地放置并進(jìn)行處理。
由于裝置內(nèi)同時處理多片工藝件，因此工藝件之間的間距是極為有限的。這就需要以低氣壓處理來消除氣體壓力梯度，一般而言，在工藝件間距大于其厚度四分之一的情況下，壓力應(yīng)當(dāng)小于500毫托，而這時的沉積速率會小于100A/min。這意味著需要更長的加工時間。
雖然單片處理系統(tǒng)在產(chǎn)品處理均一性、熱效應(yīng)以及單批加工速度方面具有優(yōu)勢，但是其低產(chǎn)能以及昂貴的生產(chǎn)成本顯然是難以克服的致命缺陷。
為了解決以上問題美國專利第5855681號的背景部分提供了一種批量處理的系統(tǒng)。如圖12所示，這種批量處理系統(tǒng)101具有處理腔室102，處理腔室中102具有多個處理平臺103，這樣處理腔室102就可以同時一次處理多片工藝件，而不必考慮工藝件之間的間距問題。
但是這類系統(tǒng)也同樣存在一些問題，而影響工藝件的處理速度和品質(zhì)，不能有效地進(jìn)行大批量工藝件的同時處理。其中，主要影響處理品質(zhì)的問題在于各個處理平臺的處理?xiàng)l件的均一性。處理?xiàng)l件的均一性主要有兩方面的影響，即反應(yīng)氣體和溫度。一般如果處理平臺之間密閉的話，則形成平臺之間的熱隔絕，各處理平臺之間的溫度均一難以控制；如果處理平臺之間不密閉，則各處理平臺之間的反應(yīng)氣體可能形成相互串?dāng)_，影響各處理平臺之間處理氣氛的均一性。
因此，目前的包含多個處理平臺的處理腔室仍不能均一地進(jìn)行大批量工藝件的同時處理。
此外，美國專利第6860965號提供了另一種工藝件批量處理系統(tǒng)。如圖13所示，該系統(tǒng)簡化了傳送室111，實(shí)現(xiàn)了機(jī)臺更小的占地面積。但是該系統(tǒng)裝載系統(tǒng)112復(fù)雜，工藝件裝載速度較慢，工序中需要留出一段時間用于等待工藝件的裝卸，影響了生產(chǎn)效率。這就需要提供一種快速的工藝件裝卸裝置及方法，以減少裝卸過程的等待時間，加快工藝件處理效率。
同時該專利中的工藝件處理裝置只能擁有一個處理腔室113。因此減小了每個機(jī)臺能夠同時處理的工藝件的數(shù)量，增加了生產(chǎn)成本。
除此以外，現(xiàn)有的工藝件批量處理裝置還存在著一個共同的問題，即機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易維護(hù)，且傳送裝置在裝卸或交換工藝件時，傳送成本較高，使得單位產(chǎn)能下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種解決目前工藝件量產(chǎn)裝置可靠性不高、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)的一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，包括傳送室和處理腔室，傳送室設(shè)有傳送裝置，處理腔室具有裝卸口，該傳送裝置具有至少兩個可以分別伸縮的傳送臂，該傳送臂可以同時指向該處理腔室的同一裝卸口，并且可以分別在豎直方向調(diào)整至正對所述的同一裝卸口的位置，以完成工藝處理件的取放。
其中所述的兩個傳送臂處于指向裝卸口的上下位置。該兩個傳送臂可以在傳送室和處理腔室之間的水平面上旋轉(zhuǎn)，并且傳送裝置的兩個傳送臂可以隨傳送裝置的主軸上下移動；傳送裝置的每個傳送臂都可以自由地前后伸縮。
所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)還包括至少一真空鎖，該真空鎖設(shè)有多個工藝件架，該傳送臂可以同時指向真空鎖的不同工藝件架的位置，以完成工藝處理件的取放。每個真空鎖設(shè)有兩個或四個工藝件架。真空鎖分為上下兩層，處于下層的工藝件架設(shè)有易于散熱的墊片用以增強(qiáng)散熱效果。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種解決目前工藝件量產(chǎn)裝置處理均一不高、不能高質(zhì)量地進(jìn)行工藝件批量處理的問題的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)上述目的的一種半導(dǎo)體處理腔室，包括多個處理平臺，處理平臺周圍設(shè)有用于排氣的放射狀的槽，處理腔室周圍設(shè)有排氣通道，處理腔室的排氣通道和處理平臺的放射狀的槽相連通，構(gòu)成一個排氣系統(tǒng)。
其中，所述的處理腔室包括腔室頂蓋和腔室基盤，一抽氣隔離板設(shè)置于腔室頂蓋和腔室基盤之間，其中腔室頂蓋具有若干個凸起的噴淋頭，該抽氣隔離板上具有與該噴淋頭對應(yīng)的若干個抽氣隔離孔，在抽氣隔離板下方的腔室基盤中具有與每個抽氣隔離孔相對應(yīng)的加熱基座，該對應(yīng)的噴淋頭、抽氣隔離孔和加熱基座形成處理平臺。抽氣隔離板的周邊設(shè)有多個放射狀的槽。所述的放射狀的槽的分布為靠近抽氣隔離板周邊的一側(cè)較靠近抽氣隔離盤中心的一側(cè)疏。抽氣隔離板周圍還設(shè)置有與腔室頂蓋的凹陷部的延伸部相對應(yīng)的多個排氣口。
在腔室基盤上設(shè)有至少一個用于排氣的排氣槽，且排氣槽與抽氣隔離板的排氣口相連通。腔室基盤底部設(shè)有與該排氣槽相通的排氣通道，該排氣通道與排氣裝置相連。
處理平臺周圍排出的氣流形成的氣幕形成過程為氣體由本發(fā)明的噴淋頭送入每個處理平臺，由于進(jìn)氣系統(tǒng)的氣壓以及排氣裝置對氣體的抽取，氣體從每個處理平臺的放射狀槽中流出，由于氣壓的作用，氣體的流速可以很快，在處理平臺周圍形成氣幕。加熱基座周圍設(shè)有向上噴射的惰性氣體氣幕。
另一技術(shù)方案為一種半導(dǎo)體處理腔室，包括多個處理平臺，還包括一個抽氣隔離板放置在處理平臺上，該抽氣隔離板具有多個與處理平臺對應(yīng)的抽氣隔離孔，在半導(dǎo)體處理過程中，通過抽氣隔離孔使得各處理平臺的反應(yīng)環(huán)境相互隔離。
其中，該半導(dǎo)體處理腔室還包括腔室頂蓋和腔室基盤，處理平臺設(shè)置于腔室基盤內(nèi)，抽氣隔離板設(shè)置于腔室頂蓋和腔室基盤之間。其中腔室頂蓋具有若干個凸起的帶有細(xì)孔的噴淋頭。該抽氣隔離板上的抽氣隔離孔與該噴淋頭相對應(yīng)，并且在半導(dǎo)體工藝件處理過程中，噴淋頭緊靠抽氣隔離板的抽氣隔離孔。在抽氣隔離板下方的腔室基盤中具有與每個抽氣隔離孔相對應(yīng)的加熱基座，該對應(yīng)的噴淋頭、抽氣隔離孔和加熱基座形成處理平臺。抽氣隔離孔的周邊設(shè)有若干個放射狀槽，該放射狀的槽的分布為靠近抽氣隔離板周邊的一側(cè)較靠近抽氣隔離板中心的一側(cè)疏。抽氣隔離板周圍還設(shè)置有與腔室頂蓋的凹陷部的延伸部相對應(yīng)的多個排氣口。抽氣隔離板的周圍設(shè)有多個對稱的排氣口。在腔室基盤上靠近抽氣隔離板周圍設(shè)有至少一個用于排氣的排氣槽。腔室基盤底部設(shè)有與該排氣槽相通的排氣通道，該排氣通道與排氣裝置相連。
所述的處理腔室中氣流流向?yàn)榉磻?yīng)氣體由噴淋頭送入每個處理平臺，對放置在加熱基座上的半導(dǎo)體工藝件進(jìn)行處理，由于進(jìn)氣系統(tǒng)的氣壓以及排氣裝置對反應(yīng)氣體的抽取，反應(yīng)氣體從每個處理平臺的抽氣隔離板的放射狀槽中流出，進(jìn)入腔室頂蓋的凹陷部，并向凹陷部的延伸部流動，經(jīng)抽氣隔離板的周圍的排氣口流至腔室基盤的排氣槽中，再通過與排氣槽相通的排氣通道進(jìn)入排氣裝置。
腔室基盤正對傳送室一側(cè)設(shè)有用于裝卸工藝件的裝卸口。加熱基座底部通有惰性氣體以防止微粒塵埃在加熱基座下方沉積和薄膜生長。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種解決目前工藝件量產(chǎn)裝置工藝件裝卸速度慢，工藝件處理效率低的問題的處理系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)上述目的的一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的傳遞方法，所述半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)包括傳送室和處理腔室，傳送室內(nèi)設(shè)置有傳送裝置，該傳送裝置具有至少兩個位于上下位置且可以分別沿水平方向伸縮的傳送臂，所述方法包括(1)傳送裝置的一個傳送臂從處理腔室內(nèi)的一個工藝處理件裝卸口取出一片工藝處理件；(2)緊跟步驟(1)完成后，傳送裝置的另外一個傳送臂將另外一片工藝處理件通過該工藝處理件裝卸口放入處理腔室內(nèi)。
其中，所述的傳送裝置可以在傳送室內(nèi)的水平面上旋轉(zhuǎn)。傳送裝置的兩個傳送臂可以隨傳送裝置的主軸上下移動。傳送裝置每次通過工藝件的裝卸口裝入或卸出一片工藝件。半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)還包括真空鎖，傳送裝置每次在真空鎖中可取出兩片工藝件。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案為一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件裝載方法，所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)包括真空鎖、傳送室、具有n個處理平臺的處理腔室，處理腔室內(nèi)設(shè)置有工藝件交換平臺，其中傳送室具有指向同一方向并且位于上下位置的至少兩個傳送臂的傳送裝置，在處理腔室內(nèi)沒有工藝件的情況下裝載工藝件的步驟如下(1)傳送裝置利用其兩個傳送臂從真空鎖中拿出兩片工藝件；(2)將兩個傳送臂旋轉(zhuǎn)至處理腔室的裝卸口處，其中第一傳送臂正對裝卸口，將該第一傳送臂所持的工藝件放在工藝件交換平臺上，工藝件交換平臺旋轉(zhuǎn)n分之一圈；(3)傳送裝置的第二傳送臂調(diào)整至正對裝卸口處，將該第二傳送臂所持的工藝件放在工藝件交換平臺上；(4)兩個傳送臂返回真空鎖再取兩片工藝件，工藝件交換平臺旋轉(zhuǎn)n分之一圈；(5)重復(fù)上述步驟(2)、(3)、(4)，直至處理腔室裝滿。
其中，處理平臺的個數(shù)n為自然數(shù)。處理腔室的數(shù)目為兩個或三個。真空鎖設(shè)有上下兩層結(jié)構(gòu)，其中上層是交換層用于工藝件的傳送和交換，而下層則設(shè)有易于散熱的墊片用以散熱。真空鎖內(nèi)容納兩片或四片工藝件。
在步驟(5)完成后且等待所有的工藝件經(jīng)過處理后，還進(jìn)一步包括工藝件交換步驟，所述的工藝件交換步驟包括a.傳送裝置返回真空鎖，并從真空鎖中用第一傳送臂取出一片未處理的工藝件；b.旋轉(zhuǎn)傳送裝置，使其返回處理腔室位置，并使第二傳送臂正對處理腔室的裝卸口處；c.傳送裝置用第二傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片處理后的工藝件；d.調(diào)整傳送裝置位置，使第一傳送臂正對裝卸口，傳送裝置用第一傳送臂通過裝卸口向工藝件交換平臺放入一片未處理的工藝件；e.傳送裝置的第二傳送臂返回真空鎖，并將第二傳送臂取得的處理后的工藝件放入真空鎖。
工藝件交換平臺設(shè)有n對傳送臂，其中工藝件交換平臺可旋轉(zhuǎn)使得每對傳送臂與一個處理平臺相對應(yīng)。
一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件卸載方法，所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)包括真空鎖、傳送室、具有n個處理平臺的處理腔室，處理腔室內(nèi)設(shè)置有工藝件交換平臺，其中傳送室具有指向同一方向并且位于上下位置的至少兩個傳送臂的傳送裝置，在處理腔室是滿的情況下卸載工藝件的步驟如下(1)傳送裝置用第一傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片工藝件；(2)工藝件交換平臺旋轉(zhuǎn)n分之一圈，調(diào)整第二傳送臂位置使其正對裝卸口；(3)傳送裝置用第二傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片工藝件；(4)傳送裝置的第二傳送臂返回真空鎖并將取得的兩片工藝件放入真空鎖；(5)重復(fù)上述步驟，直至處理腔室卸載完畢。
其中，處理平臺的個數(shù)n為4自然數(shù)。處理腔室的數(shù)目為兩個或三個。真空鎖設(shè)有上下兩層結(jié)構(gòu)，其中上層是交換層用于工藝件的傳送和交換，而下層則設(shè)有易于散熱的墊片用以散熱。工藝件交換平臺設(shè)有n對傳送臂，其中工藝件交換平臺可旋轉(zhuǎn)使得每對傳送臂與一個處理平臺相對應(yīng)。
一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件交換方法，所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)包括真空鎖、傳送室、具有n個處理平臺的處理腔室，處理腔室內(nèi)設(shè)置有工藝件交換平臺，其中傳送室具有指向同一方向并且位于上下位置的至少兩個傳送臂的傳送裝置，在處理腔室有工藝件的情況下交換工藝件的步驟如下(1)傳送裝置返回真空鎖，并從真空鎖中用第一傳送臂取出一片未處理的工藝件；(2)旋轉(zhuǎn)傳送裝置，使其返回處理腔室位置，并使第二傳送臂正對處理腔室的裝卸口處；(3)傳送裝置用第二傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片處理后的工藝件；(4)調(diào)整傳送裝置位置，使第一傳送臂正對裝卸口，傳送裝置用第一傳送臂通過裝卸口向工藝件交換平臺放入一片未處理的工藝件；(5)傳送裝置的第二傳送臂返回真空鎖，并將第二傳送臂取得的處理后的工藝件放入真空鎖。
其中，處理平臺的個數(shù)n為4自然數(shù)。處理腔室的數(shù)目為兩個或三個。真空鎖設(shè)有上下兩層結(jié)構(gòu)，其中上層是交換層用于工藝件的傳送和交換，而下層則設(shè)有易于散熱的墊片用以散熱。真空鎖內(nèi)容納兩片或四片工藝件。工藝件交換平臺設(shè)有n對傳送臂，其中工藝件交換平臺可旋轉(zhuǎn)使得每對傳送臂與一個處理平臺相對應(yīng)。
本發(fā)明采用獨(dú)特的傳送裝置工藝件傳送結(jié)構(gòu)，可以更加迅速地裝卸工藝件，提高產(chǎn)能。本發(fā)明的處理腔室采用特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)排氣系統(tǒng)，使得各處理平臺之間形成反應(yīng)氣體幕障，可以提升各平臺之間的均一度，避免了不同處理平臺之間的反應(yīng)氣體串?dāng)_。


圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)在省略處理腔室頂蓋時的俯視圖。
圖3為本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的處理腔室的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖4為本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的一個處理腔室在腔室頂蓋打開狀態(tài)時的示意圖。
圖5為本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的腔室基盤的底面示意圖。
圖6為本發(fā)明處理腔室的抽氣隔離板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖4中所示的腔室基盤沿I-I線剖開的剖視圖。
圖8為本發(fā)明真空鎖及傳送室的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明的傳送裝置位于處理腔室內(nèi)的俯視圖。
圖10為本發(fā)明的工藝件交換平臺位于處理腔室內(nèi)的俯視圖。
圖11為本發(fā)明的半導(dǎo)體工藝件裝載過程示意圖。
圖12為一種現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的示意圖。
圖13為另一種現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖1，圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明由一個標(biāo)準(zhǔn)的工廠界面1、兩個真空鎖2、一個傳送室3、一個或多個處理腔室4構(gòu)成。其中，工廠界面1與真空鎖2相鄰。傳送室3位于真空鎖2和處理腔室4之間。多個處理腔室4可圍繞傳送室3設(shè)置。每一個處理腔室4中包含有多個處理平臺5，每個處理平臺5可處理一片半導(dǎo)體工藝件。在如圖1所示的實(shí)施例中，半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)包括兩個處理腔室4，兩個處理腔室4圍繞傳送室3設(shè)置。每一個處理腔室4上方均設(shè)置有一個腔室頂蓋8，為了便于本發(fā)明的說明，其中一個處理腔室4的腔室頂蓋8處于閉合狀態(tài)，另一個腔室頂蓋8處于打開狀態(tài)。從閉合狀態(tài)的腔室頂蓋8上可以看到，處理腔室4的腔室頂蓋8上設(shè)有一個反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置6，該反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置6可以通過進(jìn)氣管從腔室頂蓋8的頂部向處理腔室4內(nèi)不同的處理平臺5輸入反應(yīng)氣體。從打開著的腔室頂蓋8中可以看到，腔室頂蓋8內(nèi)部具有一個凹陷部9，凹陷部9四周各有一個延伸部10。在凹陷部9中具有與處理平臺1的個數(shù)相同的多個凸起的噴淋頭11，噴淋頭11上設(shè)有若干個均勻密布的細(xì)孔12以供反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置6提供的反應(yīng)氣體輸入處理平臺5內(nèi)。另外，在處理腔室4的支架側(cè)邊還設(shè)有進(jìn)行工藝件處理所需的控制、排氣以及動力裝置7，為簡潔起見，此處不詳述。本發(fā)明每一處理腔室4可以共用一套清潔源及反應(yīng)氣體提供裝置、排氣泵和終端探測器。在等離子體化學(xué)氣相沉積的情況下，同一處理腔室4的處理平臺5之間還可以共用一套射頻能量輸入裝置。
請參閱圖2，圖2是本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)在缺省處理腔室頂蓋時的俯視圖。圖2中的實(shí)施例中，傳送室3是五邊形的，可以在其周圍最多設(shè)置三個處理腔室4，圖2的實(shí)施例中設(shè)置了兩個，當(dāng)然也可以只有一個處理腔室4。在其他一些實(shí)施例中，傳送室3也可以是其他不同的形狀，例如六邊形。相應(yīng)的，傳送室3周圍最多可設(shè)置的處理腔室4的數(shù)目也可以不同。如圖2所示的實(shí)施例中處理腔室4是具有帶有四個倒角的四邊形，其內(nèi)部設(shè)置有四個處理平臺5。當(dāng)然在其他的一些實(shí)施例中，處理腔室4也可以擁有其他不同的形狀以及不同數(shù)目的處理平臺5。
請參閱圖3，圖3為本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)中的處理腔室的結(jié)構(gòu)分解示意圖。在圖3中，處理腔室包括腔室頂蓋8、抽氣隔離板13、工藝件交換平臺25、加熱基座19以及腔室基盤18。其中，加熱基座19通過其中心軸31安裝在腔室基盤18的軸孔31’中，抽氣隔離板13、工藝件交換平臺25和腔室基盤18沿如圖所示的共同的軸心線上下安裝在一起，腔室頂蓋8與腔室基盤18機(jī)械連接在一起并且可以打開或閉合。當(dāng)腔室頂蓋8蓋在腔室基盤18上時，腔室頂蓋8和腔室基盤18內(nèi)部形成一個密閉的工藝件處理腔室。需要說明的是，本發(fā)明中的處理腔室內(nèi)部可以設(shè)置有多個工藝件處理平臺，為了便于說明，在圖3所示的實(shí)施例中，僅以四個工藝件處理平臺為例。
腔室頂蓋8向內(nèi)凹陷，形成一個凹陷部9，該凹陷部9四周有延伸的突起狀的延伸部10。當(dāng)處理半導(dǎo)體工藝件時，腔室頂蓋8與腔室頂蓋合上，內(nèi)部形成一個密閉反應(yīng)腔體，反應(yīng)氣體會在凹陷部9內(nèi)流動，并最終排出處理腔室(容后詳述)。腔室頂蓋8的凹陷部9內(nèi)設(shè)置有四個從凹陷部9凸起的噴淋頭11，噴淋頭11上均勻分布著供反應(yīng)氣體輸入的細(xì)孔12。
抽氣隔離板13上設(shè)置有與噴淋頭11的個數(shù)及位置相對應(yīng)的若干個抽氣隔離孔16。抽氣隔離孔16的孔徑上寬下窄，對應(yīng)地，腔室頂蓋8上的噴淋頭11直徑小于該抽氣隔離孔16的上端直徑，大于該抽氣隔離孔16的下端直徑，這種設(shè)置使得當(dāng)腔室頂蓋8蓋在腔室基盤18時，噴淋頭11和抽氣隔離孔16有較緊密的接觸。另外，抽氣隔離板13周圍還設(shè)置有四個與腔室頂蓋8的凹陷部9的延伸部10相連通的排氣口14。
工藝件交換平臺25用于在各處理平臺5之間傳送工藝件，其具有一轉(zhuǎn)軸孔33及沿轉(zhuǎn)軸孔33外圍均勻設(shè)置的與工藝件平臺數(shù)目相對應(yīng)對數(shù)的可開合的傳送臂37，每一對傳送臂37上用于放置工藝件。工藝件交換平臺25可以旋轉(zhuǎn)，并可以使每一對傳送臂37正好位于一處理平臺5的上方。本實(shí)施例中，抽氣隔離板排氣口工藝件交換平臺25具有四對可開合的傳送臂37與抽氣隔離板13的抽氣隔離孔16相對應(yīng)。
加熱基座19具有一個呈圓形的加熱平臺，加熱平臺下面的中心位置處有一個支撐桿31，可以在腔室基盤18中沿軸孔31’上下升降。加熱平臺上放置用于處理的工藝件。為了配合工藝件交換平臺25在加熱基座19上取放工藝件，加熱基座19上還設(shè)有多個可沿腔室基盤18的軸孔20’上下移動的頂針20。頂針20的個數(shù)及排列方式可以有多種，在如圖3所述的實(shí)施例中，每個加熱基座19上具有三個呈三角形分布的頂針20。
結(jié)合參考圖3和圖4，腔室基盤18中間設(shè)有一個與工藝件交換平臺25的轉(zhuǎn)軸孔33共軸心的軸孔33’，工藝件交換平臺25通過一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)(未圖示)安裝在腔室基盤18中的軸孔33’上。腔室基盤18內(nèi)設(shè)置有4個工藝件處理平臺5，每一個工藝件處理平臺里面設(shè)置一個軸孔31’和三個軸孔20’，加熱基座19的支撐桿31可在軸孔31’內(nèi)上下升降，頂針20可在軸孔20’內(nèi)上下升降。腔室基盤18正對一個工藝件處理平臺5的一側(cè)設(shè)置有一個供工藝件進(jìn)出的工藝件裝卸口23。腔室基盤18上在工藝件裝卸口23相對兩側(cè)各設(shè)置有一個用于排氣的排氣槽17。腔室基盤18底部還設(shè)置有與排氣通道21相連通的排氣裝置22。請?jiān)俳Y(jié)合參考圖7，圖7是圖4中所示的腔室基盤18沿I-I線剖開的剖視圖。由圖7可知，排氣槽17和排氣通道21之間通過一連接槽27使二者連通在一起。因此，排氣槽17、排氣通道21和排氣裝置22相互連通。
圖6是本發(fā)明的抽氣隔離板13的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，抽氣隔離板13的抽氣隔離孔16的周邊設(shè)有若干個放射狀的槽24，抽氣隔離板13周圍還設(shè)置有與腔室頂蓋8的凹陷部9的延伸部10相連通的多個排氣口14。
請結(jié)合參考圖3，在工藝件處理時，腔室頂蓋8蓋在腔室基盤18上形成一個處理腔，在處理腔內(nèi)，抽氣隔離板13放置在腔室基盤18上，并且抽氣隔離板13的每一個抽氣隔離孔16正好位于加熱基座19的上方，腔室頂蓋8的噴淋頭11與抽氣隔離板13的抽氣隔離孔16緊靠，加熱基座19與抽氣隔離板13緊靠，被處理的工藝件放在加熱基座19與抽氣隔離板13之間，工藝件交換平臺25的傳送臂37可以通過各種方式的設(shè)置使傳送臂37位于不阻擋加熱基座19的位置，從而不影響從噴淋頭11上噴出的反應(yīng)氣體直接噴射到位于加熱基座19上的工藝件上。由此，噴淋頭11、抽氣隔離板13和加熱基座19形成一個處理平臺5。反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置6從腔室頂蓋8的頂部通過噴淋頭11上的細(xì)孔12給處理平臺5輸入反應(yīng)氣體。反應(yīng)氣體從噴淋頭11上噴出來，對放置在加熱基座19上的半導(dǎo)體工藝件進(jìn)行處理，由于抽氣隔離板13上設(shè)置有放射狀槽24，使得腔室頂蓋8上的噴淋頭11與抽氣隔離板13不能完全密閉，從噴淋頭11上的密布的細(xì)孔12上進(jìn)入處理平臺5的反應(yīng)氣體在處理過工藝件后，經(jīng)過由這些放射狀槽24構(gòu)成的抽氣隔離板孔隙漏出，進(jìn)入腔室頂蓋8向內(nèi)凹陷的凹陷部9，并向凹陷部9的延伸部10流動，由于延伸部10與抽氣隔離板13的多個排氣口14相連通，再由于排氣裝置22的作用，漏出的氣體自動流至抽氣隔離板13上的多個排氣口14處，因?yàn)槎鄠€排氣口14與設(shè)置在腔室基盤18上的排氣槽17相連通，且由于排氣槽17和排氣通道21相連通，氣體就由此通路進(jìn)入了排氣通道21，最終被排氣裝置22抽出，形成一個完整的進(jìn)氣排氣系統(tǒng)。由于反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置6的氣壓以及排氣裝置22對反應(yīng)氣體的抽取，整個進(jìn)氣排氣系統(tǒng)的反應(yīng)氣體的流速可以很快，在處理平臺5周圍形成氣幕，使得各個平臺之間的反應(yīng)氣體不至于互相干擾。
進(jìn)一步地，考慮到處理腔室4內(nèi)部氣壓大小的不同而對反應(yīng)氣體的流速產(chǎn)生的影響，本發(fā)明將放射狀槽24的分布設(shè)置為靠近抽氣隔離板13周邊的一側(cè)較靠近抽氣隔離板13中心軸孔35的一側(cè)疏。這樣對于每個放射狀槽24中流出的反應(yīng)氣體流到排氣裝置22的難易程度是一致的，因而氣流也就更加均勻。
由于處理腔室4內(nèi)的處理平臺5是對稱設(shè)置的，每個處理平臺5排出的反應(yīng)氣體所受到的阻礙是一致的。本發(fā)明通過靠近抽氣隔離板13周圍設(shè)置在腔室基盤18上的排氣槽17使得排出的氣體被均勻、迅速地被抽出，保證了多片工藝件之間的處理均一性。而且本發(fā)明采用了噴淋頭11與抽氣隔離板13之間的由放射狀槽14構(gòu)成的孔隙來作為處理平臺5的排氣口，使得處理平臺5中的氣流更為均勻，而且排出的氣體形成了氣幕，在腔室內(nèi)部開放的條件下形成了氣幕隔離，使得各處理平臺的處理環(huán)境相對獨(dú)立。此外還可以在加熱基座19周圍設(shè)有向上噴射的惰性反應(yīng)氣體氣幕，進(jìn)一步防止反應(yīng)氣體從加熱基座19與抽氣隔離板13之間的縫隙泄漏或進(jìn)入。通過這些措施，可以有效地避免處理平臺5之間反應(yīng)氣體的相互干擾。
請參考圖2，圖2為本發(fā)明半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)在省略處理腔室頂蓋時的俯視圖。工藝件由工藝件匣經(jīng)流水線送至本發(fā)明的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，工廠界面1從工藝件匣中取出工藝件放置到真空鎖2中。傳送室3中設(shè)有一傳送裝置15，該傳送裝置15具有至少兩個可以分別伸縮的傳送臂(容后詳述)。在圖中所示的實(shí)施例中，傳送裝置15是一個具有兩個傳送臂的雙臂機(jī)器人，當(dāng)然也可以是包括兩個以上傳送臂的機(jī)器人。該傳送裝置15將工藝件自真空鎖2中取出，放置到處理腔室4中的處理平臺5里。在一個處理腔室4的所有處理平臺5內(nèi)放置完工藝件時，該處理腔室4就可以進(jìn)行工藝件處理。處理完以后，再由傳送室3中的傳送裝置15取出處理完的工藝件，同時在原位放入未處理的工藝件再進(jìn)行下一批次的處理。取出的工藝件放入真空鎖2中冷卻。冷卻完后再經(jīng)由工廠界面1將其放置到流水線上的工藝件匣中送入下一個工藝步驟進(jìn)行處理。
請參閱圖8，圖8是本發(fā)明的真空鎖2及傳送室3的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明具有兩個真空鎖2，真空鎖2位于五邊形傳送室3靠近工廠界面1的兩個相鄰邊。其中每個真空鎖2被分隔成四個槽，每個槽中可容納一片工藝件。真空鎖2及其每個槽可以被抽成真空。工廠界面1可以一次或多次地將真空鎖2中的四個槽里的工藝件裝上或取走。在另外一些實(shí)施例中真空鎖2可以被分割成交換層和冷卻層，前者用于工藝件在真空鎖2和處理腔室4之間的轉(zhuǎn)送，而后者則用于冷卻處理完的工藝件，并將其送至非真空環(huán)境中以供工廠界面1取走。
如圖8中的傳送室3是一個五邊形的真空腔室。在傳送室3內(nèi)具有一個傳送裝置15，傳送裝置15的兩個傳送臂可以在水平面上同步旋轉(zhuǎn)或獨(dú)立旋轉(zhuǎn)各自角度(比如，兩個傳送臂可以旋轉(zhuǎn)成相互呈180度)，以及在豎直方向各自沿主軸上下移動，并可以在水平方向上前后伸縮。工作時，工廠界面1從工藝件傳送盒中提取工藝件至真空鎖2中，再由傳送室3中的傳送裝置15將工藝件裝入處理腔室4。
圖9為本發(fā)明的傳送裝置位于處理腔室內(nèi)的俯視圖，該傳送裝置15具有兩個傳送臂151、152，該兩個傳送臂151、152位于同一主軸的上下位置。傳送裝置15的兩個傳送臂151、152可以在真空鎖2(圖2)和處理腔室4(圖2)之間的水平面上同步旋轉(zhuǎn)或獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。傳送裝置15每次由某一個傳送臂(傳送臂151或傳送臂152)向一個處理腔室通過其工藝件的裝卸口23裝入或卸出一片工藝件，且傳送裝置15每次在一個或多個真空鎖2中可取出兩片工藝件。傳送裝置15的每一個臂151、152可以隨傳送裝置15的主軸在豎直方向上下移動調(diào)整位置，并且傳送裝置15的每一個臂151、152都可以自由地在水平方向上前后伸縮。傳送裝置15的兩個傳送臂151、152可以同時指向某一個方向，比如，同時指向同一個真空鎖或同一個處理腔室，也可以各自單獨(dú)旋轉(zhuǎn)指向不同的方向，比如，兩個傳送臂分別指向同一個真空鎖的兩個不同的工藝架，或分別指向不同的兩個真空鎖的工藝架；或者，一個傳送臂指向一個真空鎖，用于向該真空鎖內(nèi)取或放半導(dǎo)體工藝件，而另一個傳送臂指向一個處理腔室，用于向該處理腔室內(nèi)取或放半導(dǎo)體工藝件；或者，兩個傳送臂分別指向設(shè)置于傳送室邊上的兩個不同的處理腔室，用于分別向兩個處理腔室內(nèi)取或放半導(dǎo)體工藝件。因此，本發(fā)明的傳送裝置的多個傳送臂可以靈活地單獨(dú)執(zhí)行半導(dǎo)體工藝件的取放動作，可以同時從一個或多個真空鎖內(nèi)裝載或卸載兩片半導(dǎo)體工藝件，也可以連續(xù)地?zé)o等待時間地向一個或多個處理腔室內(nèi)完成半導(dǎo)體工藝件的裝載、卸載或交換動作，尤其適用于集成有多個真空鎖或處理腔室的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，因而整個半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的生產(chǎn)量(throughput)被大大提高。因此，本發(fā)明的傳送裝置15在工藝件交換或裝卸過程中，只需要通過調(diào)整傳送裝置15的傳送臂151、152的豎直位置，真空鎖2工藝件支架與和處理腔室4中的工藝件交換平臺25在豎直位置固定，只通過傳送裝置15的運(yùn)動完成工藝件交換。
請參閱圖10，抽氣隔離板13與加熱基座19之間設(shè)有與每個抽氣隔離孔16相對應(yīng)的工藝件交換平臺25。在如圖10所示的實(shí)施例中，該工藝件交換平臺25共有四對傳送臂37與四個抽氣隔離孔16相對應(yīng)。該工藝件交換平臺25可以旋轉(zhuǎn)使其每一對傳送臂37位于處理平臺5的上方，傳送臂37上方用以放置半導(dǎo)體工藝件，通過配合圖3中的頂針19的動作，可以很容易地將半導(dǎo)體工藝件從工藝件交換平臺25的傳送臂37上放置到加熱基座19上，或反之，將半導(dǎo)體工藝件從加熱基座19上放置到工藝件交換平臺25的傳送臂37上，這種工藝件的傳遞動作在現(xiàn)有技術(shù)中很普遍，可以有多種方式，此處不詳述。該工藝件交換平臺25還可以旋轉(zhuǎn)使得其中一對與裝卸口23正對，以配合傳送室3內(nèi)的傳送裝置15將工藝件放置于工藝件交換平臺25的一對傳送臂37上或從傳送臂37上卸載工藝件。
處理完畢后，再將工藝件取出腔室。先配合圖3中的頂針19的動作，使工藝件落置于工藝件交換平臺25上的四對傳送臂37上。通過轉(zhuǎn)動工藝件交換平臺25，使工藝件交換平臺25上的每一對傳送臂37依次移至正對工藝件裝卸口23的一側(cè)，再由傳送裝置15的傳送臂通過工藝件裝卸口23從每一對傳送臂37上取出處理過的工藝件，并傳送至真空鎖2。
下面結(jié)合附圖介紹一下傳送裝置裝卸工藝件的流程。如圖11所示，這里以兩個真空鎖201、202、一個含有傳送裝置15的傳送室3以及兩個處理腔室401、402的結(jié)構(gòu)為例。在本實(shí)施例中兩個真空鎖201、202各有四個槽(未圖示)。傳送裝置15具有兩個傳送臂151、152；兩個處理腔室401和402分別具有一個裝卸口231、232正對傳送室3，處理腔室401、402內(nèi)分別具有四個處理平臺，即處理平臺511、512、513、514以及處理平臺521、522、523、524。
一開始真空鎖201、202內(nèi)各有四片工藝件，兩個處理腔室401、402內(nèi)沒有工藝件。傳送裝置15利用其兩個傳送臂151、152分別從真空鎖201的兩個槽中拿出一片工藝件，此時兩個傳送臂151、152處于上下豎直位置。再將兩個傳送臂151、152在水平方向上旋轉(zhuǎn)至面向處理腔室401的裝卸口231處，接著調(diào)整傳送臂151的豎直位置，使其正對裝卸口231，并通過前后伸縮傳送臂151將傳送臂151所持的工藝件放在工藝件交換平臺25上的一對傳送臂73上，工藝件交換平臺25旋轉(zhuǎn)四分之一圈；接下來傳送裝置15的另外一個傳送臂152在豎直方向上調(diào)整至正對裝卸口231處，將傳送臂152所持的工藝件放在工藝件交換平臺25上的下一對傳送臂37上，工藝件交換平臺25再旋轉(zhuǎn)四分之一圈。爾后傳送裝置15再返回原位，從真空鎖201的另外兩個槽中取出兩片工藝件，并將傳送臂151、152旋轉(zhuǎn)至正對裝卸口231處。重復(fù)前述過程，將工藝件先后放在工藝件交換平臺25上，工藝件交換平臺25旋轉(zhuǎn)一周后，四對傳送臂37上都承載有工藝件，再通過工藝件交換平臺25的上下升降及配合頂針20的動作將工藝件一起放在處理平臺511、512、513、514上。如此完成一個處理腔室401的工藝件裝載工作。再將傳送裝置15退至真空鎖202的位置，重復(fù)上述步驟完成處理腔室402的工藝件裝載工作。
裝載完成后，真空鎖201、202可以通過需要從工藝件匣中重新裝載工藝件。以上實(shí)施例中，真空鎖201、202中的工藝件取放的順序是自由的，并不一定需要自上而下或自下而上。
處理腔室401、402處理完成后，需要將處理腔室401、402中的已處理過的工藝件取出，并換上未處理的工藝件。具體過程如下傳送裝置15從真空鎖201中用其傳送臂152從真空鎖201中的一個槽中取出一片未處理的工藝件，將傳送裝置15旋轉(zhuǎn)至處理腔室401的裝卸口231處。此時假設(shè)傳送臂152在傳送臂151下方，傳送臂151正對裝卸口231。傳送臂151從工藝件交換平臺25上正對裝卸口231的一對傳送臂37上取出一片處理過的工藝件，取走后，正對裝卸口231的一對傳送臂37上沒有工藝件，可以等待放入一片新的未處理的工藝件，接著，傳送臂152上升到正對裝卸口231的位置，并將其從真空鎖中取出的一片新的未處理的工藝件放在工藝件交換平臺25上剛?cè)∽咛幚磉^的工藝件的一對傳送臂37上，從而可以只通過傳送裝置15的上下傳送臂151、152的動作，在工藝件交換平臺25的同一對傳送臂37上用一片新的未處理的工藝件來換上一片處理過的工藝件。然后，工藝件交換平臺25再旋轉(zhuǎn)四分之一圈。傳送裝置15返回原位，其傳送臂151將其從工藝件交換平臺25上取到的工藝件放在真空鎖201中的槽中，傳送臂152再從真空鎖201中的另一個槽中取出一片工藝件。重復(fù)以上步驟，直到一個處理腔室的四片工藝件全部交換完成后，工藝件交換平臺25再統(tǒng)一將工藝件放置到處理平臺上。緊接著再進(jìn)行處理腔室402的工藝件交換工作。
真空鎖設(shè)計(jì)的另外一個較佳實(shí)施例是將真空鎖設(shè)計(jì)成兩層，其中上層是交換層用于工藝件的傳送和交換，而下層則設(shè)有易于散熱的石英墊，這樣的設(shè)計(jì)可以加快工藝件的冷卻速度。假定有4片工藝件在處理腔室中處理。工廠界面1會放置一個未處理的工藝件在交換層，傳送裝置15用傳送臂152從真空鎖的交換層中取出未處理的工藝件并旋轉(zhuǎn)至處理腔室401的裝卸口231位置。傳送臂151正對裝卸口231，傳送臂152在傳送臂151下方。傳送臂151將工藝件交換平臺25上處理完的工藝件取出，然后傳送臂152上升至正對裝卸口231的位置，將其從真空鎖中取出的工藝件放在工藝件交換平臺25上，工藝件交換平臺25轉(zhuǎn)動四分之一。傳送裝置15旋轉(zhuǎn)至真空鎖202，傳送臂151將處理完的工藝件放入其冷卻層，傳送臂152從真空鎖202的交換層中揀起一處新的未處理的工藝件。真空鎖201和202的交換層從工廠界面1取得新的未處理工藝件。真空鎖202的冷卻層冷卻該工藝件并送至非真空環(huán)境中以便工廠界面1拾取。以上完成了一片工藝件的交換。接著傳送裝置15在完成交換后又返回真空鎖201。重復(fù)同樣的步驟，直至處理腔室401中的工藝件交換完成，再進(jìn)行處理腔室402的工藝件交換過程。
以上實(shí)施例中僅介紹了具有四個處理平臺的處理腔室，對于每個處理腔室具有其他數(shù)目個處理平臺的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)也可以依上例簡單類推出其裝卸方法。
由于本發(fā)明的傳送裝置具有至少兩個位于上下位置關(guān)系的傳送臂，并且傳送臂可以沿傳送裝置主軸在豎直方向上調(diào)節(jié)其上下位置，因此，在傳送裝置從真空鎖或處理腔室內(nèi)拾取工藝件時，可以只通過傳送裝置的運(yùn)動，而不需要真空鎖或處理腔室在豎直方向調(diào)整，即可完成工藝件裝卸或交換動作。詳言之，半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)在工藝件裝卸或交換的過程中，只需要調(diào)節(jié)傳送裝置的多個傳送臂在豎直方向的位置，而不需要像現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)要調(diào)整真空鎖或處理腔室在豎直方向的位置。并且，只通過傳送裝置的上下傳送臂的動作，使之分別對準(zhǔn)處理腔室的裝卸口，可以很容易地在處理腔室內(nèi)的工藝件交換平臺的同一對傳送臂上用一片新的未處理的工藝件來換上一片處理過的工藝件，從而可以更加迅速及低成本地裝卸和交換工藝件，提高產(chǎn)能。
本發(fā)明運(yùn)用上述的傳送裝置于半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)中，具有很多優(yōu)點(diǎn)和現(xiàn)有技術(shù)的雙刀片雙臂(dual blades dual arms)的傳送裝置相比，本發(fā)明的傳送裝置的制作成本更低，且在傳送半導(dǎo)體工藝件的過程中，定位更靈活且準(zhǔn)確度更高；另外，本發(fā)明的傳送裝置的至少兩個傳送臂是沿主軸上下設(shè)置的，不同于現(xiàn)有技術(shù)的傳送裝置的雙臂是依水平方向設(shè)置的，因而本發(fā)明的傳送室可以設(shè)置得很小，不僅便于傳送室的設(shè)計(jì)，而且使整個半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的占地面積變小，大大降低制造成本和維護(hù)成本。再者，本發(fā)明的傳送裝置的多個傳送臂可以靈活地單獨(dú)執(zhí)行半導(dǎo)體工藝件的取放動作，可以同時從一個或多個真空鎖內(nèi)裝載或卸載兩片半導(dǎo)體工藝件，也可以連續(xù)地?zé)o等待時間地向一個或多個處理腔室內(nèi)完成半導(dǎo)體工藝件的裝載、卸載或交換動作，尤其適用于集成有多個真空鎖或處理腔室的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，因而整個半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的生產(chǎn)量被大大提高。
以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的幾個較佳實(shí)施例，并不能以此來限定本發(fā)明的范圍。任何對本發(fā)明的裝置作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的部件的替換、組合、分立，以及對本發(fā)明實(shí)施步驟作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的等同改變或替換均不超出本發(fā)明的揭露以及保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，包括傳送室和處理腔室，傳送室設(shè)有傳送裝置，處理腔室具有裝卸口，其特征在于該傳送裝置具有至少兩個可以分別伸縮的傳送臂，該傳送臂可以同時指向該處理腔室的同一裝卸口，并且可以分別在豎直方向調(diào)整至正對所述的同一裝卸口的位置，以完成工藝處理件的取放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的兩個傳送臂處于指向裝卸口的上下位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的兩個傳送臂可以在傳送室和處理腔室之間的水平面上旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的傳送裝置的兩個傳送臂可以隨傳送裝置的主軸上下移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的傳送裝置的每個傳送臂都可以自由地前后伸縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)還包括至少一真空鎖，該真空鎖設(shè)有多個工藝件架，該傳送臂可以同時指向真空鎖的不同工藝件架的位置，以完成工藝處理件的取放。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的每個真空鎖設(shè)有四個工藝件架。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的每個真空鎖設(shè)有兩個工藝件架。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其特征在于所述的真空鎖分為上下兩層，處于下層的工藝件架設(shè)有易于散熱的墊片用以增強(qiáng)散熱效果。
10.一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的傳遞方法，所述半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)包括傳送室和處理腔室，傳送室內(nèi)設(shè)置有傳送裝置，該傳送裝置具有至少兩個位于上下位置且可以分別沿水平方向伸縮的傳送臂，所述方法包括(1)傳送裝置的一個傳送臂從處理腔室內(nèi)的一個工藝處理件裝卸口取出一片工藝處理件；(2)緊跟步驟(1)完成后，傳送裝置的另外一個傳送臂將另外一片工藝處理件通過該工藝處理件裝卸口放入處理腔室內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的傳遞方法，其特征在于所述的傳送裝置可以在傳送室內(nèi)的水平面上旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的傳遞方法，其特征在于所述的傳送裝置的兩個傳送臂可以隨傳送裝置的主軸上下移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的傳遞方法，其特征在于所述的傳送裝置每次通過工藝件的裝卸口裝入或卸出一片工藝件。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的傳遞方法，其特征在于所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)還包括真空鎖，傳送裝置每次在真空鎖中可取出兩片工藝件。
15.一種半導(dǎo)體處理腔室，包括多個處理平臺，其特征在于處理平臺周圍設(shè)有排氣的放射狀的槽，處理腔室周圍設(shè)有排氣通道，處理腔室的排氣通道和處理平臺的放射狀的槽相連通，構(gòu)成一個排氣系統(tǒng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的處理腔室包括腔室頂蓋和腔室基盤，一抽氣隔離板設(shè)置于腔室頂蓋和腔室基盤之間，其中腔室頂蓋上設(shè)置有若干個凸起的噴淋頭，該抽氣隔離板上具有與該噴淋頭對應(yīng)的若干個抽氣隔離孔，若干個放射狀的槽設(shè)置在抽氣隔離孔的周邊，在抽氣隔離板下方的腔室基盤中具有與每個抽氣隔離孔相對應(yīng)的加熱基座，該對應(yīng)的噴淋頭、抽氣隔離孔和加熱基座形成處理平臺。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的放射狀的槽的分布為靠近抽氣隔離板周邊的一側(cè)較靠近抽氣隔離盤中心的一側(cè)疏。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的腔室頂蓋上設(shè)置有凹陷部，且凹陷部周邊設(shè)有延伸部。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的抽氣隔離板周圍還設(shè)置有與腔室頂蓋的凹陷部的延伸部相連通的排氣口。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于在腔室基盤上設(shè)有至少一個用于排氣的排氣槽，且排氣槽與抽氣隔離板的排氣口相連通。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的腔室基盤底部設(shè)有與該排氣槽相通的排氣通道，該排氣通道與排氣裝置相連。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于加熱基座周圍設(shè)有向上噴射的惰性氣體氣幕。
23.一種半導(dǎo)體處理腔室，包括多個處理平臺，其特征在于還包括一個抽氣隔離板放置在處理平臺上，該抽氣隔離板具有多個與處理平臺對應(yīng)的抽氣隔離孔，在半導(dǎo)體處理過程中，通過抽氣隔離孔使得各處理平臺的反應(yīng)環(huán)境相互隔離。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于處理腔室還包括腔室頂蓋和腔室基盤，處理平臺設(shè)置于腔室基盤內(nèi)，抽氣隔離板設(shè)置于腔室頂蓋和腔室基盤之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于其中腔室頂蓋具有若干個凸起的帶有細(xì)孔的噴淋頭。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于該抽氣隔離板上的抽氣隔離孔與該噴淋頭相對應(yīng)，并且在半導(dǎo)體工藝件處理過程中，噴淋頭緊靠抽氣隔離板的抽氣隔離孔。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于在抽氣隔離板下方的腔室基盤中具有與每個抽氣隔離孔相對應(yīng)的加熱基座，該對應(yīng)的噴淋頭、抽氣隔離孔和加熱基座形成處理平臺。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于抽氣隔離孔的周邊設(shè)有若干個放射狀槽，該放射狀的槽的分布為靠近抽氣隔離板周邊的一側(cè)較靠近抽氣隔離板中心的一側(cè)疏。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的腔室頂蓋上設(shè)置有凹陷部，且凹陷部周邊設(shè)有延伸部。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的抽氣隔離板周圍還設(shè)置有與腔室頂蓋的凹陷部的延伸部相連通的排氣口。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于抽氣隔離板的周圍設(shè)有多個對稱的排氣口。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于在腔室基盤上靠近抽氣隔離板周圍設(shè)有至少一個用于排氣的排氣槽。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于腔室基盤底部設(shè)有與該排氣槽相通的排氣通道，該排氣通道與排氣裝置相連。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于所述的處理腔室中氣流流向?yàn)榉磻?yīng)氣體由噴淋頭送入每個處理平臺，對放置在加熱基座上的半導(dǎo)體工藝件進(jìn)行處理，由于進(jìn)氣系統(tǒng)的氣壓以及排氣裝置對反應(yīng)氣體的抽取，反應(yīng)氣體從每個處理平臺的抽氣隔離板的放射狀槽中流出，進(jìn)入腔室頂蓋的凹陷部，并向凹陷部的延伸部流動，經(jīng)抽氣隔離板的周圍的排氣口流至腔室基盤的排氣槽中，再通過與排氣槽相通的排氣通道進(jìn)入排氣裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的半導(dǎo)體處理腔室，其特征在于加熱基座底部通有惰性氣體以防止微粒塵埃在加熱基座下方沉積和薄膜生長。
36.一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的裝載方法，所述的半導(dǎo)體工藝件處理系統(tǒng)包括真空鎖、傳送室、具有n個處理平臺的處理腔室，處理腔室內(nèi)設(shè)置有工藝件交換平臺，其中傳送室具有指向同一方向并且位于上下位置的至少兩個傳送臂的傳送裝置，在處理腔室內(nèi)沒有工藝件的情況下裝載工藝件的步驟如下(1)傳送裝置利用其兩個傳送臂從真空鎖中拿出兩片工藝件；(2)將兩個傳送臂旋轉(zhuǎn)至處理腔室的裝卸口處，其中第一傳送臂正對裝卸口，將該第一傳送臂所持的工藝件放在工藝件交換平臺上，工藝件交換平臺旋轉(zhuǎn)n分之一圈；(3)傳送裝置的第二傳送臂調(diào)整至正對裝卸口處，將該第二傳送臂所持的工藝件放在工藝件交換平臺上；(4)兩個傳送臂返回真空鎖再取兩片工藝件，工藝件交換平臺旋轉(zhuǎn)n分之一圈；(5)重復(fù)上述步驟(2)、(3)、(4)，直至處理腔室裝滿。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的裝載方法，其特征在于處理平臺的個數(shù)n為自然數(shù)。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的裝載方法，其特征在于處理腔室的數(shù)目為兩個或三個。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的裝載方法，其特征在于所述的真空鎖設(shè)有上下兩層結(jié)構(gòu)，其中上層是交換層用于工藝件的傳送和交換，而下層則設(shè)有易于散熱的墊片用以散熱。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的裝載方法，其特征在于真空鎖內(nèi)容納兩片或四片工藝件。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的裝載方法，其特征在于在步驟(5)完成后且等待所有的工藝件經(jīng)過處理后，還進(jìn)一步包括工藝件交換步驟，所述的工藝件交換步驟包括a.傳送裝置返回真空鎖，并從真空鎖中用第一傳送臂取出一片未處理的工藝件；b.旋轉(zhuǎn)傳送裝置，使其返回處理腔室位置，并使第二傳送臂正對處理腔室的裝卸口處；c.傳送裝置用第二傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片處理后的工藝件；d.調(diào)整傳送裝置位置，使第一傳送臂正對裝卸口，傳送裝置用第一傳送臂通過裝卸口向工藝件交換平臺放入一片未處理的工藝件；e.傳送裝置的第二傳送臂返回真空鎖，并將第二傳送臂取得的處理后的工藝件放入真空鎖。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的裝載方法，其特征在于工藝件交換平臺設(shè)有n對傳送臂，其中工藝件交換平臺可旋轉(zhuǎn)使得每對傳送臂與一個處理平臺相對應(yīng)。
43.一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的卸載方法，所述的工藝件處理系統(tǒng)包括真空鎖、傳送室、具有n個處理平臺的處理腔室，處理腔室內(nèi)設(shè)置有工藝件交換平臺，其中傳送室具有指向同一方向并且位于上下位置的至少兩個傳送臂的傳送裝置，在處理腔室是滿的情況下卸載工藝件的步驟如下(1)傳送裝置用第一傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片工藝件；(2)工藝件交換平臺旋轉(zhuǎn)n分之一圈，調(diào)整第二傳送臂位置使其正對裝卸口；(3)傳送裝置用第二傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片工藝件；(4)傳送裝置的第二傳送臂返回真空鎖并將取得的兩片工藝件放入真空鎖。(5)重復(fù)上述步驟，直至處理腔室卸載完畢。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的卸載方法，其特征在于處理平臺的個數(shù)n為4自然數(shù)。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的卸載方法，其特征在于處理腔室的數(shù)目為兩個或三個。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的卸載方法，其特征在于所述的真空鎖設(shè)有上下兩層結(jié)構(gòu)，其中上層是交換層用于工藝件的傳送和交換，而下層則設(shè)有易于散熱的墊片用以散熱。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的卸載方法，其特征在于真空鎖內(nèi)容納兩片或四片工藝件。
48.根據(jù)權(quán)利要求43所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的卸載方法，其特征在于工藝件交換平臺設(shè)有n對傳送臂，其中工藝件交換平臺可旋轉(zhuǎn)使得每對傳送臂與一個處理平臺相對應(yīng)。
49.一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的交換方法，所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)包括真空鎖、傳送室、具有n個處理平臺的處理腔室，處理腔室內(nèi)設(shè)置有工藝件交換平臺，其中傳送室具有指向同一方向并且位于上下位置的至少兩個傳送臂的傳送裝置，在處理腔室有工藝件的情況下交換工藝件的步驟如下(1)傳送裝置返回真空鎖，并從真空鎖中用第一傳送臂取出一片未處理的工藝件；(2)旋轉(zhuǎn)傳送裝置，使其返回處理腔室位置，并使第二傳送臂正對處理腔室的裝卸口處；(3)傳送裝置用第二傳送臂通過裝卸口從工藝件交換平臺取出一片處理后的工藝件；(4)調(diào)整傳送裝置位置，使第一傳送臂正對裝卸口，傳送裝置用第一傳送臂通過裝卸口向工藝件交換平臺放入一片未處理的工藝件；(5)傳送裝置的第二傳送臂返回真空鎖，并將第二傳送臂取得的處理后的工藝件放入真空鎖。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的交換方法，其特征在于處理平臺的個數(shù)n為4自然數(shù)。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的交換方法，其特征在于處理腔室的數(shù)目為兩個或三個。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的交換方法，其特征在于所述的真空鎖設(shè)有上下兩層結(jié)構(gòu)，其中上層是交換層用于工藝件的傳送和交換，而下層則設(shè)有易于散熱的墊片用以散熱。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的交換方法，其特征在于真空鎖內(nèi)容納兩片或四片工藝件。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)的工藝件的交換方法，其特征在于工藝件交換平臺設(shè)有n對傳送臂，其中工藝件交換平臺可旋轉(zhuǎn)使得每對傳送臂與一個處理平臺相對應(yīng)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體工藝處理系統(tǒng)，其包括真空鎖、傳送室、以及一個或多個處理腔室；其中，傳送室位于真空鎖和處理腔室之間，處理腔室可圍繞傳送室設(shè)置；傳送室內(nèi)設(shè)有傳送裝置。本發(fā)明可以只通過傳送裝置的運(yùn)動，而不需要真空鎖或處理腔室在豎直方向調(diào)整位置，即可完成工藝件裝卸或交換動作，從而可以更加迅速及低成本地裝卸和交換工藝件，提高產(chǎn)能。本發(fā)明還公開了一種采用特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的處理腔室，使得處理腔室內(nèi)的各處理平臺之間形成反應(yīng)氣體幕障，可以提升各處理平臺之間的均一度，避免了不同處理平臺之間的反應(yīng)氣體串?dāng)_。
文檔編號H01L21/68GK1909182SQ20051002856
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者陳愛華 申請人:中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司