專利名稱：用真空延伸室儲放遮盤的傳輸室的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例大體上是關于用來處理半導體基板的綜合處理系統(tǒng)。更特
別地，本發(fā)明是關于具有主框架的設備組(cluster tool)，主框架包括傳輸室 和用以儲放遮盤(shutterdisk)的延伸室。
背景技術：
形成半導體器件的工藝常施行于多室處理系統(tǒng)(如設備組)，其可在受控的 處理環(huán)境下處理基板(如半導體晶片)。典型的受控處理環(huán)境包括具有主框架的 系統(tǒng)，主框架容納基板傳輸機械手(robot)，以傳輸基板于負載鎖定室與多個 連接主框架的真空處理室之間。受控的處理環(huán)境有多項優(yōu)點，例如減少傳輸基 板期間和完成各基板處理步驟時基板表面的污染。故在受控的處理環(huán)境下進行 處理可減少缺陷生成數(shù)量及提高器件產(chǎn)率。
設備組的主框架一般包括中央傳輸室，中央傳輸室內(nèi)容納用于來回移動一 或多個基板的機械手。處理室和負載鎖定室裝設在中央傳輸室上。在進行處理 時，中央傳輸室的內(nèi)部空間一般維持真空狀態(tài)而構成中間區(qū)域，以供基板從一 處理室移到另一處理室及/或位于設備組前端的負載鎖定室。
部分如物理氣相沉積(PVD)室的處理室包含遮盤，其用以在調(diào)節(jié) (conditioning)操作時保護基板支撐件。PVD處理通常是在密封室進行，密封室 具有用于將基板支撐于其上的臺座。臺座一般包括其中設有電極的基板支撐 件，以于處理時靜電托住基板使其抵著基板支撐件。靶材通常含有待沉積至基 板的材料，并支托在基板上方且一般固定于腔室頂端。諸如氬氣的氣體組成的 等離子體在基板與靶材之間供應。靶材經(jīng)偏壓使等離子體中的離子加速移往靶 材。沖擊靶材的離子會將靶材材料逐出。逐出的材料被吸引朝向基板而沉積材 料層于基板上。
定期施行諸如老練(bum-in)工藝、黏貼(pasting)及/或清潔操作等調(diào)節(jié)操作 以確保PVD室的處理性能。調(diào)節(jié)操作期間，仿制基板(dummy substrate)或遮盤設置在臺座上，以防基板支撐件遭沉積物或微粒污染?，F(xiàn)有PVD室一般 包括遮盤儲存空間，以于處理時儲放遮盤，現(xiàn)有PVD室還包括機械臂，以將 遮盤在遮盤儲存空間與進行調(diào)節(jié)操作的基板支撐件之間傳輸。沉積時遮盤留在
PVD室的遮盤儲存空間內(nèi)，而在調(diào)節(jié)操作時覆蓋基板支撐件。遮盤儲存空間 和用來傳輸遮盤的機械臂將增加PVD室的復雜度和體積。
圖1A繪示先前技術的PVD處理室10。 PVD處理室10包括腔室主體2 和蓋組件6，其限定可排空的工藝容積。腔室主體2—般包括側壁和底面54。 側壁通常設有多個口，包括接取口、泵送口和遮盤口 56(未繪示接取口與泵送 口)?？擅芊獾慕尤】诠┗?2進出PVD處理室10。泵送口耦接泵系統(tǒng)(亦未 繪示)，以排空及控制工藝容積的壓力。當遮盤14處于清除位置時，遮盤口56 容許至少一部分的遮盤14通過。外殼16通常覆蓋遮盤口 56，以維持工藝容 積的真空度。
主體2的蓋組件6 —般支撐由此懸掛的環(huán)狀護罩62，以支撐遮蔽環(huán)58。 遮蔽環(huán)58通常用來限制沉積物形成于通過遮蔽環(huán)58中央暴露的部分基板12。
蓋組件6還包括耙材64和磁電管66。靶材64提供PVD處理時待沉積至 基板12上的材料，磁電管66則在處理時提高靶材材料的消耗均勻度。功率源 84將靶材64和基板支撐件4相對地偏壓。氣源82供應氣體(如氬氣)至工藝容 積60。氣體構成的等離子體形成在基板12與靶材64間。等離子體中的離子 加速移向靶材64，促使材料逐出靶材64。逐出的靶材材料被吸引至基板12 而沉積材料層于基板12上。
基板支撐件4 一般設在腔室主體2的底面54，以在處理時支撐基板12。 遮盤構件8通常設置為鄰近基板支撐件4。遮盤構件8 —般包括支撐遮盤14 用的葉片18和由軸桿20連接至葉片18的致動器26。葉片18—般在圖1A中 所示的清除位置以及遮盤14基本上與基板支撐件4同心放置的第二位置間移 動。處于第二位置時，在靶材老練和腔室黏貼處理期間，遮盤14可傳輸?shù)交?板支撐件4 (利用舉升銷)。靶材老練和腔室黏貼處理時，葉片18通常返回 清除位置。致動器26可為任意裝置，只要其能旋轉軸桿20，進而移動葉片18 于清除位置與第二位置之間。
圖1B為PVD處理室的頂部截面圖。圖1B繪示對應遮盤14、葉片18和 基板支撐件4的外殼16。因此，具有內(nèi)建遮盤儲存與傳輸構件的現(xiàn)有PVD處理室不但復雜，而且 體積龐大。設備組的多個處理室通常需使用遮盤來進行一或多個步驟。然而，
多個腔室裝設遮盤儲存與傳輸構件將大幅增加設備組的占地面積(footprint)
和成本。
因此，設備組需裝設高效率的遮盤儲存與傳輸構件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大體上提出一種用于處理半導體基板的設備和方法。特別地，本發(fā) 明提出的設備組具有連接至傳輸室的延伸室，其中延伸室包含遮盤架，用以儲 放將在連接至傳輸室的處理室中使用的遮盤。
本發(fā)明的一實施例提出用于設備組的主框架，包含內(nèi)設有基板傳輸機械 手的傳輸室，基板傳輸機械手經(jīng)配置以將基板來回移動于一或多個直接或間接 連接至傳輸室的處理室之間；以及遮盤架，用以儲放待用于一或多個處理室的
一或多個遮盤，其中基板傳輸機械手可進入遮盤架，從而，基板傳輸機械手得 以傳輸一或多個遮盤于遮盤架與一或多個直接或間接連接至傳輸室的處理室 之間。
本發(fā)明的另一實施例提出一種用于設備組的傳輸室組件，包含內(nèi)設有中 央機械手的主腔室，其中主腔室經(jīng)配置以連接多個腔室，且中央機械手將一或
多個基板來回移動于連接主腔室的多個腔室之間；以及連接至主腔室的延伸室
和置于延伸室中的遮盤架，其中遮盤架經(jīng)配置以在其中支撐一或多個遮盤，且 中央機械手可進入遮盤架。
本發(fā)明的又一實施例提出一種配置以處理半導體基板的設備組，包含內(nèi) 設有第一中央機械手的第一傳輸室；連接第一傳輸室的第一延伸室，第一延伸
室內(nèi)設有第一遮盤架，其中第一遮盤架支撐一或多個遮盤，且第一中央機械手
可進入第一遮盤架；連接至第一傳輸室的一或多個處理室；以及連接至第一延 伸室的負載鎖定室。


為讓本發(fā)明的上述特征更明顯易懂，可配合參考實施例說明，其部分繪示 如附圖所示。需注意的是，雖然附圖揭露本發(fā)明特定實施例，但其并非用以限定本發(fā)明的精神與范圍，任何本領域技術人員，當可作各種的更動與潤飾而得 等效實施例。
圖1A為先前技術的PVD處理室的截面?zhèn)纫晥D。
圖IB為先前技術的PVD處理室的上視圖。 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組的平面圖。
圖3A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組的截面?zhèn)纫晥D，其具有真空延伸室， 真空延伸室包括用來儲放遮盤的可移動的架。
圖3B為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組的截面?zhèn)纫晥D，具有真空延伸室， 真空延伸室包括用來儲放遮盤的固定架。
圖3C為圖3A設備組的一支撐腳實施例的局部底部立體示意圖。
圖3D為圖3A設備組的另一支撐腳實施例的局部底部立體示意圖。
圖4A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的傳輸室的立體截面示意圖。
圖4B為圖4A傳輸室的上視圖。
圖4C為圖4A傳輸室的截面?zhèn)纫晥D。
圖4D為圖4A傳輸室的底部示意圖。
圖4E為圖4A傳輸室的立體截面圖，其具有旋轉模式的中央機械手。
圖4F為圖4A傳輸室的立體截面圖，其連接本發(fā)明的真空延伸室。
圖5A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組的平面圖，其具有傳輸室。
圖5B為圖5A設備組的平面圖，其中傳輸室內(nèi)的中央機械手處于旋轉模式。
圖5C為圖5A設備組的平面圖，其中傳輸室內(nèi)的中央機械手進入連接傳 輸室的延伸室。
圖5D為圖5A設備組的平面圖，其中傳輸室內(nèi)的中央機械手進入連接傳 輸室的負載鎖定室。
圖5E為圖5A設備組的平面圖，其中傳輸室內(nèi)的中央機械手進入連接傳 輸室的處理室。
圖6A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的真空延伸室的分解示意圖，真空延伸室具 有可移動的架。
圖6B為圖6A真空延伸室的截面?zhèn)纫晥D。
圖6C為圖6A真空延伸室的截面?zhèn)纫晥D，其中可移動的架位于下方位置。圖7A為圖6A的可移動的架的立體視圖。
圖7B繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的支撐指狀物件。
圖7C繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的支撐指狀物件。
圖8A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的真空延伸室的立體截面圖，其具有固定架。
圖8B為設有圖8A具有真空延伸室的主框架的截面?zhèn)纫晥D。
圖8C為圖8B主框架的截面?zhèn)纫晥D，其中機械手接取真空延伸室的遮盤。
圖9為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組的平面圖。
圖10為圖9設備組的截面?zhèn)纫晥D。
圖11A為圖9設備組的立體視圖，設有傳輸支架。
圖IIB繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的傳輸支架。
為便于了解，圖式中相同的數(shù)字表示相仿的組件。某一實施例采用的組件 當不需特別詳述而可應用到其它實施例。
具體實施例方式
本發(fā)明大體上提出利用多室處理系統(tǒng)處理基板的設備和方法。本發(fā)明的實 施例包括主框架，主框架包含主控基板傳輸機械手的傳輸室和提供主框架低壓 環(huán)境的延伸室。根據(jù)本發(fā)明實施例的延伸室還包含架，用以儲放及支撐將在連 接主框架的處理室中使用的遮盤。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組100的平面圖。設備組100包含耦接 單一主框架的多個處理室。
設備組100包含前端環(huán)境102(亦稱為工作接口或FI)，其選擇性連接負載 鎖定室104。 一或多個盒件(pod) 101耦接前端環(huán)境102。 一或多個盒件101 用來儲放及傳輸基板。工作接口機械手103設在前端環(huán)境102。工作接口機械 手103用來傳輸基板于盒件101與負載鎖定室104間。
負載鎖定室104作為前端環(huán)境102與主框架110間的真空接口。主框架 110的內(nèi)部區(qū)域一般維持呈真空狀態(tài)而構成中間區(qū)域，供基板從一處理室移到 另一處理室及/或負載鎖定室。
在一實施例中，主框架110分成兩部分以縮減設備組100的占地面積。在 本發(fā)明的一實施例中，主框架110包含傳輸室108和真空延伸室107。傳輸室 108和真空延伸室107互相耦接連通，且在主框架110內(nèi)構成內(nèi)容積。處理時，主框架110的內(nèi)容積一般維持呈低壓或真空狀態(tài)。負載鎖定室104分別通過狹
縫閥(slitvalve) 105、 106連接至前端環(huán)境102和真空延伸室107。
傳輸室108用來容納中央機械手109且作為多個處理室及/或通過室(pass through chamber)的接口，以連接額外的主框架及擴展設備組100。在一實施 例中，傳輸室108為具有多個側壁、 一底面與一蓋子的多邊形結構。多個側壁 內(nèi)設有口，并且連接處理室、真空延伸室及/或通過室。圖2傳輸室108的水 平輪廓為方形，耦接處理室lll、 112、 113和真空延伸室107。在一實施例中， 傳輸室108分別通過狹縫閥116、 117、 118選擇性連接處理室111、 112、 113。 在一實施例中，中央機械手109固定在傳輸室108底部的機械端口上。
中央機械手109設在傳輸室108的內(nèi)容積中，且基本水平定向來回移動基 板114于處理室111、 112、 113之間及經(jīng)由真空延伸室107進出負載鎖定室 104。適合的機械手更詳述于美國專利號5,469,035、名稱"二軸磁耦合機械 手(Two-axis magnetically coupled robot)"、 1994年8月30日申請的專利；美國 專利號5,447,409、名稱"機械手組件(Robot assembly)" 、 1994年4月11曰申 請的專禾U;和美國專利號6,379,095、名稱"用于搬運半導體基板的機械手(Robot for handling semiconductor substrates)" 、 2000年4月14日申請的專利，其一 并引用于此供作參考。在一實施例中，中央機械手109包含用來托住基板的二 個葉片，葉片各裝設在獨立控制且耦接同一機械手基底的機械臂上。在另一實 施例中，中央機械手109用來控制葉片的垂直高度。
真空延伸室107作為真空系統(tǒng)與傳輸室108的接口。在一實施例中，真空 延伸室107包含一底面、 一蓋子與多個側壁。調(diào)壓端口 115設于真空延伸室 107的底面，用以轉接至真空泵系統(tǒng)，例如低溫泵，其可用來維持傳輸室108 的高真空度。若只需較小的真空泵，則可省略設置調(diào)壓端口 115。較小的真空 泵可經(jīng)由傳輸室108底面的較小端口耦接傳輸室108。
應注意真空延伸室107只需足夠寬讓基板通過，故真空延伸室107遠比傳 輸室108小/窄。
開口可設于側壁，使真空延伸室107與傳輸室108為流體連通，進而選擇 性連接與其相連的腔室，例如負載鎖定室、通過室及/或處理室。
在一實施例中，設備組100利用物理氣相沉積(PVD)工藝來沉積膜層至半 導體基板上。PVD工藝通常是在密封室進行，密封室具有支撐基板于其上的臺座。臺 座一般包括設有電極的基板支撐件，以在處理時靜電托住基板使基板抵著基板 支撐件。靶材通常含有待沉積至基板的材料，并支托在基板上方且一般固定于 腔室頂端。諸如氬氣的氣體組成的等離子體在基板與靶材之間供應。靶材經(jīng)偏 壓而將等離子體中的離子加速移往靶材。沖擊靶材的離子將靶材材料逐出。逐 出的材料被吸引朝向基板而沉積材料層于基板上。
定期施行諸如老練工藝、黏貼及/或清潔操作等調(diào)節(jié)操作以確保PVD室的 處理性能。調(diào)節(jié)操作期間，仿制基板或遮盤設置在臺座上，以防基板支撐件遭
沉積物或微粒污染。現(xiàn)有PVD室一般包括整個遮盤儲存空間，以在PVD處理 時儲放遮盤，還包括機械臂，以將遮盤在遮盤儲存空間與進行調(diào)節(jié)操作的基板 支撐件之間傳輸。在沉積時遮盤留在PVD室的遮盤儲存空間內(nèi)，而在調(diào)節(jié)操 作時覆蓋基板支撐件。遮盤儲存空間和用來傳輸遮盤的機械臂將增加PVD室 的復雜度和體積。
在本發(fā)明的一實施例中，真空延伸室107包含用來儲放一或多個遮盤的遮 盤架，其進一步描述于圖3A-B。連接傳輸室108的PVD室將其遮盤放在遮盤 架，并利用中央機械手109傳輸遮盤。應當理解PVD室可共享一或多個遮盤。 在一實施例中，遮盤架用來儲放一個遮盤，以供連接傳輸室108的各處理室使 用。
置于真空延伸室的遮盤架還可用來儲放、隊列、及/或容納用于系統(tǒng)的其 它圓盤。此外，遮盤架可用來儲放及協(xié)助快速接取任一基板類型的組件，例如 可重復用于系統(tǒng)的300毫米(mm)圓盤。本發(fā)明的真空延伸室在處理期間還提 供空間作為檢査站或冷卻/加熱站。
在一實施例中，遮盤架可作為供視覺(vision)校準基板使用的充電站。 視覺校準基板為可重復使用的組件，其上設有一或多個無線攝影機。視覺校準 基板可用來測量、檢査及校準中央機械手可進入的設備組的內(nèi)部，包括傳輸室、 延伸室、負載鎖定室、通過室和處理室。視覺校準基板也可用來校準中央機械 手。視覺校準基板的具體描述可參見美國專利7,085,622、名稱為"視覺系統(tǒng) (Vision system)"的申請，其在此并入以供作參考。
視覺校準基板包含一或多個無線攝影機，其具有可充電電源使攝影機得以 在設備組內(nèi)部無線運作。目前，無線攝影機的電源是在設備組外面充電及再充電。在停止進行處理的同時，己充電的視覺校準基板一般從前端環(huán)境送入設備 組。完成任務或耗盡電源后，取出設備組的視覺校準基板。在本發(fā)明的一實施 例中，電接觸設于遮盤架的一或多個狹縫，以對視覺校準基板進行充電。 一或 多個視覺校準基板放在遮盤架，且備好隨時可用。使用視覺校準基板進行測量 較不會中斷設備組的處理工藝。
將遮盤放置在設備組的主框架內(nèi)而消除處理室中特定用于遮盤的區(qū)域和 用來傳輸及/或監(jiān)測遮盤的組件，可簡化需使用遮盤的處理室及降低處理室成 本。將遮盤放置在設備組的主框架內(nèi)也可改善氣流和電性，進而加強處理。另 外，因處理室較小，設備組的整體體積同時縮小，故總成本費用較低。
在一實施例中，設備組100包含預清潔室、PVD室和除氣室，其連接位
于處理室lll、 112、 113的傳輸室108。
圖3A為圖2設備組100的截面?zhèn)纫晥D。真空延伸室107包含可移動的遮 盤架122，架122可用以支撐至少一遮盤123。
在本發(fā)明的一實施例中，負載鎖定室104包含疊在下負載鎖定室104b上 面的上負載鎖定室104a。上負載鎖定室104a和下負載鎖定室104b可個別獨 立操作，如此可同時雙向傳輸基板于前端環(huán)境102與主框架110間。
負載鎖定室104a、 104b分別通過狹縫閥105a、 106a、 105b、 106b作為前 端環(huán)境102與主框架110間的第一真空界面。在一實施例中，二個負載鎖定室 104a、 104b通過輪流連通主框架110和前端環(huán)境102而增加產(chǎn)量。當一負載 鎖定室104a或104b連通主框架110時，另一負載鎖定室104a或104b可連通 前端環(huán)境102。 在一實施例中，負載鎖定室104a或104b可當作處理室，例如除氣室、檢 查站、預熱室、冷卻室或固化室。例如，可使用固定性的阻擋件代替狹縫閥 105b，使得下負載鎖定室104b只能打開主框架110。在除氣前后，中央機械 手109可通過狹縫閥106b來回移動基板進出下負載鎖定室104b。
參照圖3A，主框架110的內(nèi)容積由真空延伸室107的內(nèi)容積119界定， 內(nèi)容積119則連接傳輸室108的內(nèi)容積120。開口 128設于傳輸室108與真空 延伸室107之間。開口 128連通真空延伸室107和傳輸室108，且大小足以讓 中央機械手109來回移動基板進出負載鎖定室104。
真空系統(tǒng)125耦接真空延伸室107，并提供內(nèi)容積119與內(nèi)容積120低壓環(huán)境。機械構件126耦接傳輸室108。傳輸室108和真空延伸室107經(jīng)建構以 減小設備組100的占地面積。
對設備組來說，當需要真空系統(tǒng)(如低溫泵)以保持傳輸室的真空度(通常為 高真空度)時，傳輸室通常設有大真空端口。是以傳輸室兼具適用機械傳輸構 件的機械端口和用于真空系統(tǒng)的真空端口。機械端口一般設在傳輸室中心附 近，真空端口則設在輔助機械端口的附屬位置(satelliteposition)，而留下足
夠的空間給機械傳輸構件和真空泵。如此，傳輸室具有大占地面積和大內(nèi)容積。 由于處理室、負載鎖定室及/或通過室配置在傳輸室周圍，因此傳輸室的大占 地面積將大幅增加設備組的總體占地面積。
本發(fā)明的實施例提出將真空系統(tǒng)連接至傳輸室以獲得高真空度，且不會大 幅增加傳輸室和設備組的占地面積。通過將調(diào)壓端口分配(outsourcing)給單 獨的延伸室，可使傳輸室的尺寸最小化而成為可恰置入中央機械手的空間大 小。延伸室尺寸依所需的真空系統(tǒng)尺寸而定。僅具有機械端口的傳輸室和其具 有機械端口的延伸室的占地面積總和遠比現(xiàn)有具有真空端口與機械端口的傳 輸室小。當延伸室設在傳輸室周圍的負載鎖定室內(nèi)時，由于設備組配置在縮小 的傳輸室周圍，故設備組的占地面積縮減更為顯著。
應注意延伸室尺寸通常遠小于傳輸室尺寸，這是因為延伸室的大小只需讓 基板通過即可，但傳輸室一般需容納中央機械手。
此外，相較于現(xiàn)有傳輸室，本發(fā)明的傳輸室和延伸室的內(nèi)容積較小。如此 可快速進行泵抽且只需利用較少的能量及使用較小、較便宜的泵來維持真空 度。
在一實施例中，指示器124耦接至可移動的遮盤架122，并用以垂直移動 遮盤架122。當中央機械手109經(jīng)由內(nèi)容積119下部傳輸基板進出負載鎖定室 104時，可移動的遮盤架122可設置在真空延伸室107的內(nèi)容積119上部。指 示器124可使遮盤架122降低移動至內(nèi)容積119下部，讓中央機械手109抬起 可移動的遮盤架122上的遮盤或放下遮盤到可移動的架122上。
圖3B為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組100a的截面?zhèn)纫晥D，其具有主框架 110a。主框架110a包含真空延伸室133，其設有用來儲放一或多個遮盤的固 定架135。
負載鎖定室130作為前端環(huán)境102與主框架110a間的第一真空界面。在一實施例中，負載鎖定室130包含疊在負載鎖定室130內(nèi)的上基板支撐件131
和下基板支撐件132。上基板支撐件131和下基板支撐件132用來支撐基板。 在一實施例中，上基板支撐件131和下基板支撐件132分別用來支撐進入與移 出的基板。上基板支撐件131和下基板支撐件132包含如內(nèi)建的加熱器或冷卻 器的控溫特征結構，以于傳輸時加熱或冷卻基板。
主框架110a的內(nèi)容積由真空延伸室133的內(nèi)容積134界定，內(nèi)容積134 則連接傳輸室108的內(nèi)容積120。開口 128a設置于傳輸室108與真空延伸室 133之間。開口 128a提供真空延伸室133和傳輸室108之間的流體連通，且 大小足以讓中央機械手109來回移動基板進出負載鎖定室130及接近真空延伸 室133的固定架135。
在一實施例中，當中央機械手109經(jīng)由內(nèi)容積134上部傳輸基板進出負載 鎖定室130時，固定架135可設在真空延伸室133的內(nèi)容積134下部。
在一實施例中，固定架135包含自內(nèi)容積134對側的支柱延伸的支撐指狀 物件。
應注意機械手109可懸掛在傳輸室108的頂壁。本發(fā)明的實施例可包括能 垂直移動或z方向移動的機械手。
回溯圖3A，支撐腳127支撐設備組100的主框架110。支撐腳127縱向 及側向支撐主框架110以及與主框架110相連的腔室。每一支撐腳127支撐主 框架110至少一部分的重量，包括傳輸室108、真空延伸室107及視情況包括 與之相連的處理室?？纱怪闭{(diào)整各支撐腳127，以調(diào)整主框架110和其相連腔 室的水平。支撐腳127耦接主框架110的側壁及/或與主框架110連接的腔室 的側壁，從而側向支撐設備組100。
在一實施例中，每一支撐腳127包含連接鋼管主體127a的足部127b。鋼 管主體127a配置以耦接主框架110。足部127b用來接觸地面且可相應鋼管主 體127a加以調(diào)整。通過改變足部127b可調(diào)整支撐腳127的垂直尺寸，進而提 供支撐設備組100的容限。
在一實施例中，如圖2及圖3C-3D所示，主框架110由四個獨立裝設在 主框架110對側的支撐腳127所支撐。二個支撐腳127獨立固定于傳輸室108 的側壁，二個支撐腳127則獨立固定于真空延伸室107的側壁。在另一實施例 中，二個支撐腳127設置靠近真空延伸室107與負載鎖定室104的接合區(qū)域。
14在一實施例中，主框架110的側壁設有凹口，用以嚙合支撐腳127。
螺栓可用來將各支撐腳127固定至主框架110的對應位置。圖4E繪示的 螺孔318、 319設于腔室主體301，用以將支撐腳固定于凹口 309。
圖3C為圖3A設備組100的一支撐腳實施例的局部底部立體示意圖。如 圖3C所示，設備組100由四個獨立的支撐腳1271-4支撐。支撐腳1271-4各 自獨立裝設在設備組100上。圖3C繪示一中央結構160，包括傳輸室108與 真空延伸室107、和一起耦接的負載鎖定室104。其它諸如處理室、通過室和 前端接口等部件可自中央結構160延伸。支撐腳1271-4耦接中央結構160而 一同支撐設備組100。 一對凹口 161設在負載鎖定室104與真空延伸室107的 接合區(qū)域附近的底壁。凹口 161用來側向支撐內(nèi)設的支撐腳127。一對凹口 162 設于傳輸室108，并且接合支撐腳1273-4。凹口 162側向支撐內(nèi)設的支撐腳127。 凹口 161、 162可設置使支撐腳1271-4可均衡支撐設備組100，設備組100包 括中央結構160及/或連接中央結構160的腔室。
圖3D為圖3A設備組100的另一支撐腳實施例的局部底部立體示意圖。 在此實施例中，支撐腳1271-4裝設在負載鎖定室104或真空延伸室107的側 壁上。
相對于一般包括作為隆起支撐件的整體基底的傳統(tǒng)設備組支撐件，獨立的 支撐腳設計具有數(shù)個優(yōu)點。傳統(tǒng)基底一般為一整塊，且用來支撐設備組的多個 部件。傳統(tǒng)基底要達到半導體工藝要求的高精確度所費不貲。另外，傳統(tǒng)基底 連接至設備組的多個部件，因此也很難組裝。傳統(tǒng)基底通常會引起設備組的其 它部件的清除問題，以致日常使用或移開基底的腔室部件時無法連續(xù)利用。 相較于傳統(tǒng)基底，本發(fā)明的獨立的支撐腳大大地降低成本。因支撐腳可單 獨制造，故可降低高精確度結構的制造成本。各支撐腳通常耦接至一部件，如 此更易水平調(diào)整或進行其它調(diào)整。支撐腳不限定用于特定的設備組構造。當改 變一或多個部件(如負載鎖定室)時，不需更換支撐腳。再者，本發(fā)明的支撐腳 更易運送。
圖4A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的傳輸室300的分解截面圖。傳輸室300可 作為圖2及圖3A-B的傳輸室108。傳輸室300包含具有一頂壁313、多個側 壁314和一底壁315的腔室主體301。腔室主體301限定內(nèi)容積312(圖4C)， 以容納基板傳輸裝置，例如機械手。在一實施例中，中央機械手設在傳輸室300底壁315上的機械端口 304。
傳輸室300還包含室蓋302，用以密封腔室主體301頂壁313上的開口 303。 開口 303有助于安裝及/或維修基板傳輸裝置。在一實施例中，室蓋302利用 密封環(huán)317和多個螺栓307耦接至腔室主體301 。室蓋302可設置一組把手308 。
在一實施例中，腔室主體301具有矩形剖面且包含四個側壁314。每一側 壁314設有開口 305。開口 305選擇性連接內(nèi)容積312和耦接傳輸室300的處 理室、負載鎖定室及/或真空延伸室。密封管306設在開口 305周圍，其容納 密封環(huán)(未繪示)，以于內(nèi)容積312周圍維持壓力阻障。
圖4A繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的處理室390，其利用腔室端口組件370 安裝至傳輸室300。腔室端口組件370作為傳輸室300與處理室390的接口。 在一實施例中，腔室端口組件370設有狹縫閥組件380，以打開及關閉將處理 室390的側壁391貫穿的基板開口 392?；彘_口 392提供通道讓基板進出處 理室390。此外，腔室端口組件370容許傳輸室300的開口 305與處理室390 的基板開口 392不相配(mismatch)。
腔室端口組件370包含主體371，具有朝主體371 —側敞開的傳輸室開口 372。將傳輸室開口 372配置以覆蓋住傳輸室300的開口 305。傳輸室開口 372 連接主體371另一側的腔室開口 373，以限定基板經(jīng)過腔室端口組件370的通 道。腔室開口 373對準處理室390的基板開口 392。密封管377設在基板開口 392外側，用以容納密封環(huán)(未繪示)而防止在腔室端口組件370和處理室390 之間的泄漏。
狹縫閥組件380 —般包含狹縫閥門382，其由啟動構件381啟動，以將狹 縫閥門382移到打開位置和關閉位置。狹縫閥組件380的狹縫閥門382位于腔 室開口 373內(nèi)側，并選擇性連接及脫離傳輸室開口 372和腔室開口 373，從而 選擇性連接傳輸室300和處理室390。
在一實施例中，多個螺栓374用來固定腔室端口組件370與傳輸室300。 在一實施例中，密封環(huán)378置于環(huán)繞傳輸室300與腔室端口組件370間的開口 305的密封管306，以將腔室端口組件370和傳輸室300的內(nèi)部區(qū)域與外界環(huán) 境非固定地隔離。多個螺栓393和密封環(huán)394用來將處理室390安裝至腔室端 口組件370。
另外，傳輸室開口 372提供額外空間，當葉片沿水平面轉動時，其容納傳輸室300內(nèi)的機械手尖端(此將進一步描述于圖4B)。腔室端口組件370的額外 空間能進一步減小傳輸室300尺寸，進而縮減系統(tǒng)占地面積。在一實施例中， 腔室端口組件370包含一或多個傳感器，用以偵測傳輸室開口 372內(nèi)的基板及 /或機械零件。圖4A繪示光源376和光接收器375，其當作傳感器來偵測基板 及/或機械零件。
應注意負載鎖定室可直接或通過類似腔室端口組件370的腔室端口組件 耦接至傳輸室300的側壁314。
在一實施例中，二個凹口 309設在底壁315的轉角附近。凹口 309用來容 納支撐腳360。支撐腳360承受傳輸室300和安裝至傳輸室的設備的至少一部 分的重量。支撐腳360可由螺栓361固定于傳輸室300。凹口 309提供二個平 面來側向托住支撐腳360。
圖4B為圖4A傳輸室300的平面圖。圖4C為圖4A傳輸室300的截面?zhèn)?視圖。參照圖4C，腔室主體301可由鑄鋁構成，并界定供內(nèi)設的中央機械手 移動的內(nèi)容積312。在一實施例中，內(nèi)容積312的大小可最小化成為恰符合置 入機械手的移動空間。
圖4E為圖4A傳輸室300的立體截面圖，其具有旋轉模式的中央機械手 316。中央機械手316包含分別獨立傳輸基板331的上葉片329和下葉片330。 中央機械手316可繞著z軸旋轉、沿著z軸移動及平行x-y平移。傳輸室300 也可采用其它合適的機械手。中央機械手316也可對應其它結構變化而懸掛在 傳輸室300的頂壁313。
在處理時，中央機械手316通過傳輸室300側壁314上的開口 305伸出上 葉片329或下葉片330，以取回連接傳輸室300的處理室/負載鎖定室內(nèi)的基板、 或連接傳輸室300的真空延伸室內(nèi)儲放的遮盤。中央機械手316可垂直移動(即 沿著z軸)，使上葉片329或下葉片330對準目標基板或遮盤。 一旦拾起基板/ 遮盤，中央機械手316縮回上葉片329或下葉片330到傳輸室300的內(nèi)容積 312，并在內(nèi)容積312內(nèi)轉動上葉片329或下葉片330，使上葉片329或下葉 片330對準開口 305，開口 305連接基板/遮盤的目標腔室。中央機械手316 接著延伸上葉片329或下葉片330進入目標腔室及放下基板/遮盤。
期望將傳輸室300的內(nèi)容積312減至最小以縮減系統(tǒng)占地面積及減小控制 環(huán)境體積。在一實施例中，將傳輸室300的內(nèi)容積312限定為與圖4B及4C的圓圈324、 325界定的移動范圍相配，以供中央機械手316執(zhí)行所需功能。 圓柱形移動范圍包括大中央部(圓圈325的半徑范圍)和較小的上部與下部(圓 圈324的半徑范圍)。內(nèi)容積312和腔室端口組件370的額外空間與連接傳輸 室300的真空延伸室350的大中間部(虛線311標示半徑范圍)部分涵蓋移動范 圍的大中央部。
在一實施例中，移動范圍包括中央機械手316轉動及垂直移動所需的空 間。移動范圍基本上為圓柱形，且具有擴大中間部(以圓圈325標示)供葉片329、 330尖端在內(nèi)部旋轉。因此內(nèi)容積312基本上為圓柱形，其半徑范圍以虛線310 標示，且具有擴大中間部(半徑范圍以虛線311標示)。為進一步縮小傳輸室300 尺寸， 一部分的擴大中間部(以圓圈325標示)可置于傳輸室300外面，并且延 伸到真空延伸室及/或連接傳輸室300的腔室端口組件370，例如腔室端口組件 370的傳輸室開口 372。
在一實施例中，如圖4C所示，內(nèi)容積312與移動范圍之間的徑向空隙327 為約0.25英寸，垂直空隙326、 328為約0.338英寸。
在一實施例中，軟件限制(software constraint)可用于控制系統(tǒng)，以令中 央機械手316留在移動范圍內(nèi)。
圖4D為圖4A傳輸室300的底部示意圖。 一或多個加熱器端口 320設于 底壁315來連接卡式加熱器(cartridge heater)，以于處理時加熱腔室主體301 。 計表端口 (gage port) 321可設于底壁315。計表端口 321用來轉接傳感器， 例如壓力傳感器?？蛇x用的調(diào)壓端口 322和排氣孔323也可設于底壁315用于 連接合適的泵裝置。計表端口321、調(diào)壓端口 322和排氣孔323不使用時，可 加以密閉。
圖4F繪示真空延伸室350的一實施例，其耦接傳輸室300的側壁314。 在一實施例中，真空延伸室350提供傳輸室300額外的空間來連接真空系統(tǒng)， 以于處理時維持傳輸室300的內(nèi)容積312的真空狀態(tài)，同時減小傳輸室300 的體積和主框架的整體內(nèi)容積。真空延伸室350還供傳輸室300內(nèi)的機械手經(jīng) 由負載鎖定室進入工作接口、或經(jīng)由通過室進入另一傳輸室。
用來轉接真空泵(低溫泵)的調(diào)壓端口 354設置于真空延伸室350的底壁 355。連接傳輸室300的開口 351設于真空延伸室350的側壁353。在將真空 延伸室350安裝至傳輸室300時，真空延伸室350的側壁353由例如多個螺栓352固定至傳輸室300的側壁314。開口 351對準開口 305，以協(xié)助傳輸室300 與真空延伸室350之間的流體連通及/或基板通行。在一實施例中，密封環(huán)356 置于環(huán)繞開口 305的密封管306，以非固定地將真空延伸室350和傳輸室300 的內(nèi)部區(qū)域與外界環(huán)境隔離。
圖5A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組400的平面圖，其具有傳輸室。設 備組400包含傳輸室401，其類似圖4A傳輸室300。傳輸室401連接真空延 伸室408，真空延伸室408進一步利用狹縫閥組件409連接至負載鎖定室410。 三個處理室406通過腔室端口組件407(其類似圖4A腔室端口組件370)連接傳 輸室401。傳輸室401限定內(nèi)容積402，且在處理時，由耦接真空延伸室408 的泵系統(tǒng)維持其真空狀態(tài)。真空延伸室408可用來儲放待用于處理室406的一 或多個遮盤。
中央機械手403設在傳輸室401的內(nèi)容積402。中央機械手403用來傳輸 基板及/或遮盤于處理室406、真空延伸室408與負載鎖定室410之間。中央機 械手403包含上臂405和下臂404，其各具有葉片來運載基板或遮盤411。如 圖5A所示，上臂405和下臂404均位于傳輸室401。
圖5B為圖5A設備組400的平面圖，其中傳輸室401內(nèi)的中央機械手403 從圖5A顯示的中央機械手403位置旋轉一角度。中央機械手403可在內(nèi)容積 402內(nèi)一起或單獨轉動兩個臂404、 405。
圖5C為圖5A設備組400的平面圖，其中中央機械手403的下臂404進 入連接傳輸室401的真空延伸室408。
圖5D為圖5A設備組400的平面圖，其中中央機械手403的下臂404經(jīng) 過真空延伸室408進入連接傳輸室401的負載鎖定室410。
圖5E為圖5A設備組400的平面圖，其中中央機械手403的上臂405進 入連接傳輸室401的處理室406。
圖6A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的真空延伸室組件500的分解示意圖。真空 延伸室組件500連接如圖4A傳輸室300的傳輸室，并作為傳輸室與負載鎖定 室的接口，且連通傳輸室和真空系統(tǒng)。
真空延伸室組件500包含界定內(nèi)容積512(圖6B)的主體501、置于主體501 頂壁527的頂板502、和設于頂板502的架蓋504。
調(diào)壓端口 514設在主體501的底壁528上。調(diào)壓端口 514連接真空泵508，
19以提供內(nèi)容積512以及與內(nèi)容積512為流體相通的體積一個低壓環(huán)境。在一實
施例中，開口 513設于主體501的頂壁527。安裝及/或維修真空泵508時，可 從開口 513進入內(nèi)容積512。
如圖6A所示，頂板502覆蓋頂壁527上的開口 513。頂板502設有狹縫 閥開口 519和架開口 520。狹縫閥開口 519用來安裝狹縫閥506。架開口 520 則使可移動的架503放在內(nèi)容積512內(nèi)的預定高度。
在一實施例中，腔室開口 510設于側壁529上以耦接傳輸室，例如圖4A 的傳輸室300。腔室開口 510連通傳輸室，并提供通道讓傳輸室內(nèi)的機械手的 機械葉片傳輸基板及/或遮盤。故腔室開口 510的寬度通常略大于設備組所處 理的最大基板直徑。腔室開口 510的高度視機械葉片的移動范圍而定。
在一實施例中，負載鎖定室開口 511設在側壁529對面的側壁530上。負 載鎖定室開口 511選擇性連接內(nèi)容積512和一或多個耦接側壁529的負載鎖定 室。在一實施例中， 一或多個狹縫閥選擇性密封負載鎖定室開口 511。如圖6A 所示，狹縫閥開口 515設于底壁528上，使狹縫閥507得以置入內(nèi)容積512， 并且選擇性密封負載鎖定室開口 511。在一實施例中，兩個狹縫閥506、 507 分別利用負載鎖定室開口 511選擇性連通內(nèi)容積512和兩個負載鎖定室。
在一實施例中，架蓋504置于頂板502上方而密封架開口 520。架蓋504 提供連接內(nèi)容積512的空間來儲放可移動的架503?？梢苿拥募?03用來支撐 一或多個遮盤。遮盤可用于連接傳輸室的處理室，傳輸室則連接真空延伸室組 件500。在一實施例中，可移動的架503包含兩個相對支柱521，其各具有一 或多個由此延伸的支撐指狀物件522。支撐指狀物件522支撐遮盤邊緣。
在一實施例中，可移動的架503連接指示器505。指示器505置于架蓋504 上方。軸桿532從指示器505延伸穿過架蓋504的孔洞557而連接可移動的架 503。軸桿532垂直移動以垂直移動可移動的架503，進而調(diào)整可移動的架503 的高度。
在一實施例中，凹口 533設在底壁528，以容納獨立的支撐腳509。在一 實施例中，窗口516、 517設于主體501的側壁531、 534，用以觀察真空延伸 室組件500的內(nèi)部空間。諸如石英等透明材料可用來密封窗口 516、 517。
圖6B為圖6A真空延伸室組件500的截面?zhèn)纫晥D。局部繪示的傳輸室551 連接真空延伸室組件500。傳輸室551經(jīng)由真空延伸室組件500的腔室開口 510和傳輸室551的開口 554而與真空延伸室組件500的內(nèi)容積512為流體連通。 負載鎖定室555、 556連接傳輸室551對側的真空延伸室組件500。負載鎖定 室555、 556分別利用狹縫閥門525、 526連接內(nèi)容積512。傳輸室551內(nèi)的機 械葉片552、 553經(jīng)由真空延伸室組件500的內(nèi)容積512進入負載鎖定室555、 556。
如圖6B所示，可移動的架503縮回到內(nèi)容積512的上部，以清空通道讓 機械葉片552、 553延伸經(jīng)過可移動的架503而達負載鎖定室555、 556。
圖6C為真空延伸室組件500的截面?zhèn)纫晥D，其中可移動的架503位于下 方位置?？梢苿拥募?03由位于內(nèi)容積512下部的指示器505定位，如此機械 葉片552、 553可拾起及放下遮盤523至支撐指狀物件522。通過垂直移動可 移動的架503或機械葉片552、 553至少其一，可完成機械葉片552、 553和可 移動的架503之間的傳遞動作。
主體501、頂板502、架蓋504和可移動的架503可由適當材料制作。在 一實施例中，主體501、頂板502、架蓋504和可移動的架503由鑄鋁構成。
應注意指示器505可設在真空延伸室組件500下部，真空泵508可裝設于 上部。
圖7A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的可移動的架503的立體視圖。可移動的架 503包含底盤580和自底盤580延伸的兩個支柱521。兩個支柱521可設在底 盤580對側。 一或多個支撐指狀物件522自支柱521延伸。從相對支柱521 延伸的各組支撐指狀物件522用來在遮盤邊緣附近支撐遮盤。在一實施例中， 相鄰支撐指狀物件522的垂直間距可加以調(diào)整，使機械葉片可以從各組支撐指 狀物件522拾起遮盤或放下遮盤至各組支撐指狀物件522。架橋581設在支柱 521之間。架橋581耦接指示器以平移可移動的架503。
圖7B繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的支撐指狀物件522a。支撐指狀物件522a 在邊緣附近直接支撐遮盤。
圖7C繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的支撐指狀物件522b。支撐指狀物件522b 的上表面設有兩個接觸支柱585。接觸支柱585用來接觸遮盤及提供點支撐 (point support)，如此可減少微粒污染。在一實施例中，接觸支柱585(包括 基板支撐滾軸)可由非金屬材料構成，例如氮化硅(SiN)。
圖8A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的真空延伸室組件600的立體截面圖，其具有固定架。真空延伸室組件600連接如圖4A傳輸室300的傳輸室，并作為傳
輸室與負載鎖定室的接口，且連通傳輸室和真空系統(tǒng)。
真空延伸室組件600包含界定內(nèi)容積617(圖8B)的主體601和頂板602。 調(diào)壓端口 607設在主體601的底壁606。調(diào)壓端口 607連接真空系統(tǒng)612，以 提供內(nèi)容積617以及與內(nèi)容積617為流體連通的體積一個低壓環(huán)境。在一實施 例中，傳感器613設在主體601外面的真空系統(tǒng)612，用以監(jiān)測真空系統(tǒng)612 的狀態(tài)。在一實施例中，開口 614設于主體601的頂壁。安裝及/或維修真空 系統(tǒng)612時，可從開口 614進入內(nèi)容積617。頂板602用來密封開口 614。
在一實施例中，腔室開口 603設于真空延伸室組件600的側壁615上以耦 接傳輸室，例如圖4A的傳輸室300。腔室開口 603提供與傳輸室的流體連通， 并提供通道讓機械手(一般設在傳輸室內(nèi))的機械葉片傳輸基板及/或遮盤。故腔 室開口 603的寬度通常略大于設備組所處理的最大基板直徑。腔室開口 603 的高度由機械手在架與機械葉片間交換基板及/或遮盤的操作范圍而定。
在一實施例中，負載鎖定室開口 604設在側壁615對面的側壁605上。負 載鎖定室開口 604選擇性連接內(nèi)容積617和一或多個耦接側壁605的負載鎖定 室。狹縫閥開口 608貫穿底壁606，以將狹縫閥609置入內(nèi)容積617。狹縫閥 609選擇性密封負載鎖定室開口 604。
在一實施例中，遮盤架616設在真空延伸室組件600的內(nèi)容積617內(nèi)。遮 盤架616用來支撐一或多個遮盤。遮盤可用于通過傳輸室連接真空延伸室組件 600的處理室。遮盤架616位于部分的內(nèi)容積617中，如此腔室開口 603與負 載鎖定室開口 604間的通道能保持清空讓機械手進入真空延伸室組件600。在 一實施例中，如圖8B所示，遮盤架616設于內(nèi)容積617下部，而負載鎖定室 開口 604對應地設在內(nèi)容積617上部。腔室開口 603的高度足以供機械葉片垂 直移動而進入腔室開口 603和遮盤架616。
在一實施例中，遮盤架616包含兩個相對支柱618，其各具有一或多個由 此延伸的支撐指狀物件619。支撐指狀物件619在邊緣附近支撐遮盤。本實施 例的支撐指狀物件619類似圖7B-C。在一實施例中，指狀物件619包括滾軸 接觸，用以支撐遮盤。
在一實施例中，窗口 611設置穿過主體601的側壁620，用以觀察真空延 伸室組件600的內(nèi)部空間。諸如石英等透明材料可用來密封窗口 611。主體601、頂板602和遮盤架616可以適當材料制作。在一實施例中，主 體601、頂板602和遮盤架616由鑄鋁構成。
圖8B為設有圖8A真空延伸室組件600的主框架的截面?zhèn)纫晥D。傳輸室 650連接真空延伸室組件600。傳輸室650的內(nèi)容積654通過真空延伸室組件 600的腔室開口 603和傳輸室650的開口 655與真空延伸室組件600的內(nèi)容積 617流體連通。負載鎖定室660連接傳輸室650對側的真空延伸室組件600。 負載鎖定室660包含基板支撐件661 ，用以支撐一或多個基板。負載鎖定室660 利用狹縫閥門610而選擇性連接內(nèi)容積617。中央機械手651設于傳輸室650 的內(nèi)容積654內(nèi)。中央機械手651包含兩個機械葉片652、 653。中央機械手 651在移動范圍內(nèi)經(jīng)配置，使機械葉片652、 653經(jīng)由真空延伸室組件600的 內(nèi)容積617上部進入負載鎖定室660及接近位于真空延伸室組件600的內(nèi)容積 617下部的遮盤架616。
如圖8B所示，機械葉片652、 653經(jīng)致動而越過架616，并向負載鎖定室 660移動以拾起基板622。狹縫閥門610移到打開位置，讓機械葉片652、 653 進入負載鎖定室660。
圖8C為圖8B主框架的截面?zhèn)纫晥D，其中中央機械手651將機械葉片652、 653定位在下方位置，以接近真空延伸室組件600的遮盤架616上的遮盤621。
圖9為根據(jù)本發(fā)明一實施例的設備組200的平面圖。圖10為圖9設備組 200的截面?zhèn)纫晥D。設備組200包含多個處理室，其耦接含有兩個傳輸室的主 框架。
設備組200包含前端環(huán)境202，其選擇性連接負載鎖定室204。 一或多個 盒件201耦接前端環(huán)境202。 一或多個盒件201用來儲放基板。工作接口機械 手203設在前端環(huán)境202。工作接口機械手203用來傳輸基板于盒件201與負 載鎖定室204間。
負載鎖定室204作為前端環(huán)境202與第一傳輸室組件210間的真空接口 。 第一傳輸室組件210的內(nèi)容積一般維持真空狀態(tài)而構成中間區(qū)域，供基板從一 腔室移到另一腔室及/或負載鎖定室。
在一實施例中，第一傳輸室組件210分成兩部分。在本發(fā)明的一實施例中， 第一傳輸室組件210包含傳輸室208和真空延伸室207。傳輸室208和真空延 伸室207互相耦接連通。在處理時，第一傳輸室組件210的內(nèi)容積一般維持低壓或真空狀態(tài)。負載鎖定室204分別通過狹縫閥205、 206連接至前端環(huán)境202 和真空延伸室207。
在一實施例中，傳輸室208為具有多個側壁、 一底面與一蓋子的多邊形結 構。多個側壁設有口，并且連接處理室、真空延伸室及/或通過室。圖9的傳 輸室208呈方形或矩形，并且耦接處理室211、 213、通過室231和真空延伸 室207。傳輸室208分別可通過狹縫閥216、 218、 217選擇性連接處理室211 、 213和通過室231。
在一實施例中，中央機械手209設在傳輸室208底面的機械端口上。中央 機械手209設在傳輸室208的內(nèi)容積220，且來回移動基板214于處理室211、 213、通過室231和負載鎖定室204之間。在一實施例中，中央機械手209包 括用來托住基板的兩個葉片，每個葉片都裝設在獨立控制且耦接同一機械手基 底的機械臂上。在另一實施例中，中央機械手209可垂直移動葉片。
真空延伸室207作為真空系統(tǒng)與第一傳輸室組件210的接口 。在一實施例 中，真空延伸室207包含一底面、 一蓋子與多個側壁。調(diào)壓端口設于真空延伸 室207的底面，用以轉接真空泵系統(tǒng)。開口可設于側壁，使真空延伸室207 流體連通傳輸室208，以及選擇性連接負載鎖定室204。
在一實施例中，設備組200利用物理氣相沉積(PVD)工藝來沉積膜層至半 導體基板上。在調(diào)節(jié)操作期間，將仿制基板或遮盤放在臺座上，以防基板支撐 件遭沉積物污染。
在本發(fā)明的一實施例中，真空延伸室207包含用來儲放一或多個遮盤223 的遮盤架222(如圖10所示)。直接或間接連接傳輸室208的處理室將其遮盤儲 放在遮盤架222，并利用中央機械手209傳輸遮盤。
設備組200還包含第二傳輸室組件230，其由通過室231連接至第一傳輸 室組件210。在一實施例中，通過室231類似負載鎖定室而作為兩種工藝環(huán)境 的接口。在此例子中，通過室231作為第一傳輸室組件210與第二傳輸室組件 230間的真空接口。
在一實施例中，第二傳輸室組件230被分成兩部分以縮減設備組200的占 地面積。在本發(fā)明的一實施例中，第二傳輸室組件230包含互相耦接連通的傳 輸室233和真空延伸室232。在處理時，第二傳輸室組件230的內(nèi)容積一般維 持低壓或真空狀態(tài)。通過室231分別通過狹縫閥217、 238連接至傳輸室208
24和真空延伸室232，以將傳輸室208內(nèi)的壓力保持成不同的真空度。
在一實施例中，傳輸室233為具有多個側壁、 一底面與一蓋子的多邊形結構。多個側壁內(nèi)設有口，并且連接處理室、真空延伸室及/或通過室。圖9的傳輸室233呈方形或矩形，其并耦接處理室235、 236、 237和真空延伸室232。傳輸室233分別可通過狹縫閥241、 240、 239選擇性連接處理室235、 236、237。
中央機械手234設在傳輸室233底面的機械端口上。中央機械手234設在傳輸室233的內(nèi)容積249，且來回移動基板214于處理室235、 236、 237和通過室231之間。在一實施例中，中央機械手234包括用來托住基板的兩個葉片，每個葉片都裝設在獨立控制且耦接同一機械手基底的機械臂上。在另一實施例中，中央機械手234可垂直移動葉片。
在一實施例中，真空延伸室232作為真空系統(tǒng)與第二傳輸室組件230的接口。在一實施例中，真空延伸室232包含一底面、 一蓋子與多個側壁。調(diào)壓端口設于真空延伸室232的底面，用以轉接真空系統(tǒng)。開口可設于側壁，使真空延伸室232流體連通傳輸室233，以及選擇性連接通過室231。
在本發(fā)明的一實施例中，真空延伸室232包含用來儲放一或多個遮盤223的遮盤架243(如圖10所示)。直接或間接連接傳輸室233的處理室將其遮盤儲放在遮盤架243 ，并利用中央機械手234傳輸遮盤。
在一實施例中，設備組200用來施行PVD工藝。處理室211可為預清潔室，以在PVD處理前進行清潔工藝。處理室235、 236、 237可為PVD室，其利用物理氣相沉積工藝來沉積薄膜至基板上。處理室213可為除氣室，以在PVD室實施沉積工藝后進行除氣及清潔基板。
在一實施例中，傳輸室208、 233的設計類似圖4A-4F。傳輸室208、 233的配置可減小設備組200的占地面積，并通過獨立的真空延伸室連接真空系統(tǒng)。
真空延伸室207、 232的設計類似圖6A-6C及圖8A-8C的真空延伸室組件500、 600。
如圖10所示，負載鎖定室204包含疊在下負載鎖定室204b上面的上負載鎖定室204a。上負載鎖定室204a和下負載鎖定室204b可獨立操作，如此可同時雙向傳輸基板于前端環(huán)境202與第一傳輸室組件210間。負載鎖定室204a、 204b作為前端環(huán)境202與第一傳輸室組件210間的第一真空接口。在一實施例中，兩個負載鎖定室204a、 204b通過輪流連通第一傳輸室組件210和前端環(huán)境202而增加產(chǎn)量。當一個負載鎖定室204a或204b連通第一傳輸室組件210時，另一負載鎖定室204a或204b可連通前端環(huán)境202。
在一實施例中，負載鎖定室204a、 204b為批式(batchtype)負載鎖定室，其能自工作接口接收兩個或多個基板、在腔室密封時留住基板、接著排放成夠低的真空度以傳輸基板至第一傳輸室組件210。
第一傳輸室組件210的內(nèi)容積由真空延伸室207的內(nèi)容積219界定，內(nèi)容積219則連接傳輸室208的內(nèi)容積220。開口 228設于傳輸室208與真空延伸室207之間。開口 228連通真空延伸室207和傳輸室208，且大小足以讓中央機械手209來回移動基板進出負載鎖定室204。
真空系統(tǒng)225耦接真空延伸室207，并提供內(nèi)容積219與內(nèi)容積220 —個低壓環(huán)境。機械構件226耦接傳輸室208。傳輸室208和真空延伸室207經(jīng)建構以減小設備組200的占地面積。
一方面，雙負載鎖定室可雙向同時傳輸基板而提高了系統(tǒng)產(chǎn)量。另一方面，堆疊的負載鎖定室需要更大的垂直進入空間。為使諸如中央機械手209的機械手能進入堆疊的負載鎖定室204a、 204b和遮盤架222，故將真空延伸室207的遮盤架222制作成能垂直移動的型式。指示器224耦接遮盤架222，以將遮盤架222垂直移動到能夠讓機械手無障礙地移動通過真空延伸室207的位置。指示器224可降低遮盤架222至內(nèi)容積219下部，使接近遮盤架222的中央機械手209拾起遮盤架222上的遮盤或放下遮盤到遮盤架222上。
如圖10所示，通過室231作為第一傳輸室組件210與第二傳輸室組件230的接口，使第一和第二傳輸室組件210、 230具有不同的真空度。在一實施例中，通過室231包含控溫基板支撐件246、 247，以準備用于后續(xù)處理步驟的基板。在一實施例中，可加熱基板支撐件246，同時冷卻基板支撐件247。
第二傳輸室組件230的內(nèi)容積由真空延伸室232的內(nèi)容積248界定，內(nèi)容積248則連接傳輸室233的內(nèi)容積249。開口 244設于傳輸室233與真空延伸室232之間。開口 244提供真空延伸室232和傳輸室233之間的流體連通，且大小足以讓中央機械手234來回移動基板進出通過室231。真空系統(tǒng)242耦接真空延伸室，并提供內(nèi)容積248與內(nèi)容積249 —個低壓環(huán)境。機械構件245耦接傳輸室233。傳輸室233和真空延伸室232經(jīng)建構以減小設備組200的占地面積。倘若傳輸室皆保持在相同的真空度，則可視情況只使用其中一個真空系統(tǒng)。
如圖10所示，真空延伸室232的遮盤架243為固定的。遮盤架243設在真空延伸室232的內(nèi)容積248下部，而中央機械手234經(jīng)由內(nèi)容積248上部來傳輸基板進出通過室231。
應注意任一連接傳輸室的處理室可以用通過室及/或延伸室代替，如此設備組可增加另一傳輸室。
如圖10所示，支撐腳227支撐設備組200。支撐腳227縱向及側向支撐主框架和設備組200的腔室。各支撐腳227皆可調(diào)整垂直高度。支撐腳227耦接傳輸室208、 233、真空延伸室207、 232、及/或負載鎖定室204和通過室231的側壁，從而側向支撐設備組200。
在一實施例中，用四對支撐腳227來支撐設備組200。 一對支撐腳227耦接傳輸室208、 233的后端(遠離前端環(huán)境202)。傳輸室208、 233的后端設有凹口，用以側向托住支撐腳227。 一對支撐腳227耦接負載鎖定室204與真空延伸室207的接合區(qū)域附近。另一對支撐腳227耦接通過室231與真空延伸室232的接合區(qū)域附近。
相較于支撐框架，本發(fā)明的獨立的支撐腳不僅大幅降低了成本，其還提供了系統(tǒng)更大的彈性。本發(fā)明的設備組可依需求與單獨的組裝支撐腳一起運送。
圖11A為圖9設備組200的立體視圖，其設有傳輸支架260來接合支撐腳227和運送工具(如叉狀舉升件)，以運送整個或部分組裝的設備組200。 一或多個傳輸支架260耦接設備組200，以運送整個或部分組裝的設備組200。在一實施例中，各傳輸支架260耦接一對單獨的支撐腳227。
圖11B繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的傳輸支架260。傳輸支架260的細長主體261由剛硬材料構成，例如鋼和鋁。為減輕重量，主體261可為矩形或方形管。兩個舉升開口 262設在主體261兩端附近。舉升開口 262作為舉升工具(如叉狀舉升件)的接口。傳輸支架260的兩個舉升開口 262的間距適合舉升工具，例如符合叉狀舉升件的分叉間距。在一實施例中，單獨的支撐腳227栓進主體261的一或多個接孔263而插入傳輸支架260?？衫L接孔263以提供一對單獨的支撐腳227之間距變化的容限。
回溯圖IIA， 一或多個傳輸支架260耦接設備組200的單獨的支撐腳227且高度基本上接近基本對準的舉升開口 262。舉升工具可穿過二或多個傳輸支架260的舉升開口 262，從而抬起及運送設備組200。
在傳輸時，本發(fā)明的傳輸支架提供支撐組件(如單獨的支撐腳)接口和堅固的結構。傳輸支架可輕易裝到設備組及從設備組拆下供運送及處理之用。傳輸支架容許設備組使用單獨的支撐腳，使設備組具有簡單、無障礙的支撐組件和用來進行運送的堅固的結構。
雖然本發(fā)明是以PVD工藝應用為例加以說明，但本發(fā)明的設備組可用于其它適合工藝。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種用于設備組的主框架，包含傳輸室，內(nèi)設有基板傳輸機械手，其中所述基板傳輸機械手經(jīng)配置以將基板來回移動于直接或間接連接至所述傳輸室的一或多個處理室之間；以及遮盤架，經(jīng)配置以儲放待用于所述一或多個處理室中的一或多個遮盤，其中所述基板傳輸機械手可進入所述遮盤架，從而，所述基板傳輸機械手得以傳輸所述一或多個遮盤于所述遮盤架以及直接或間接連接至所述傳輸室的所述一或多個處理室之間。
2. 如權利要求1所述的主框架，還包含連接至所述傳輸室的延伸室，其 中所述遮盤架設置于所述延伸室中。
3. 如權利要求2所述的主框架，還包含連接至所述延伸室的負載鎖定室 或通過室的其中之一，其中所述負載鎖定室或所述通過室經(jīng)配置以連接所述傳 輸室和前端環(huán)境，且所述延伸室的內(nèi)容積在所述負載鎖定室或所述通過室以及 所述傳輸室之間提供機械手通道給所述基板傳輸機械手。
4. 如權利要求3所述的主框架，其中所述遮盤架為可移動地設置在所述 延伸室的所述內(nèi)容積中，且所述遮盤架可移動至所述機械手通道并從所述機械 手通道離開。
5. 如權利要求4所述的主框架，還包含耦接至所述遮盤架的指示器，其 中所述指示器經(jīng)配置以在所述延伸室的所述內(nèi)容積內(nèi)垂直移動所述遮盤架。
6. 如權利要求2所述的主框架，其中所述傳輸室與所述延伸室為流體連 通，真空泵轉接至形成于所述延伸室的底壁上的調(diào)壓端口，并配置以提供所述 傳輸室低壓環(huán)境。
7. 如權利要求1所述的主框架，其中所述遮盤架包含第一支柱；第二支柱，與所述第一支柱為相對設置；以及一或多對支撐指狀物件，從各個所述第一支柱和所述第二支柱延伸，其 中所述--或多對支撐指狀物件構成一或多個狹縫，且每一狹縫經(jīng)配置以在其上 支撐遮盤，所述支撐指狀物件的每個包含兩個接觸球體，所述接觸球體經(jīng)配置 以接觸遮盤的后側。
8. —種用于設備組的傳輸室組件，包含主腔室，內(nèi)設有中央機械手，其中所述主腔室經(jīng)配置以連接至多個腔室， 且所述中央機械手經(jīng)配置以將一或多個基板來回移動于連接至所述主腔室的所述腔室之間；延伸室，連接至所述主腔室；以及遮盤架，設置于所述延伸室中，其中所述遮盤架經(jīng)配置以在其中支撐一 或多個遮盤，且所述中央機械手可進入所述遮盤架。
9. 如權利要求8所述的傳輸室組件，其中所述主腔室和所述延伸室構成 單一真空密封區(qū)，且所述延伸室之中形成有低壓端口，所述低壓端口經(jīng)配置以 連接真空系統(tǒng)。
10. 如權利要求8所述的傳輸室組件，其中所述遮盤架設置于所述延伸室 的內(nèi)容積的第一部分中，且所述延伸室的所述內(nèi)容積的第二部分經(jīng)配置以提供 所述中央機械手進入連接至所述延伸室的負載鎖定室或通過室的通道。
11. 如權利要求10所述的傳輸室組件，還包含連接至所述遮盤架的指示 器，其中所述指示器經(jīng)配置以在所述延伸室內(nèi)垂直移動所述遮盤架，使得所述 中央機械手可進入所述遮盤架。
12. —種配置以處理半導體基板的設備組，包含 第一傳輸室，內(nèi)設有第一中央機械手；第一延伸室，連接至所述第一傳輸室，所述第一延伸室內(nèi)設有第一遮盤架，其中所述第一遮盤架經(jīng)配置以在其上支撐一或多個遮盤，且所述第一中央 機械手可進入所述第一遮盤架；一或多個處理室，連接至所述第一傳輸室；以及負載鎖定室，連接至所述第一延伸室。
13. 如權利要求12所述的設備組，還包含 通過室，連接至所述第一傳輸室；第二傳輸室，內(nèi)設有第二中央機械手，其中所述第二傳輸室與所述通過室連接；以及一或多個處理室，連接至所述第二傳輸室。
14. 如權利要求13所述的設備組，還包含第二延伸室，所述第二延伸室 設置于所述通過室與所述第二傳輸室之間，其中所述第二延伸室包含設置在其 中的第二遮盤架，且所述第二中央機械手可進入所述第二遮盤架。
15. 如權利要求12所述的設備組，還包含泵系統(tǒng)，其連接至所述第一延 伸室，其中所述泵系統(tǒng)經(jīng)配置以維持所述第一延伸室和所述第一傳輸室呈低壓 環(huán)境。
全文摘要
本發(fā)明關于一種用于處理半導體基板的設備組。本發(fā)明的一實施例提出一種用于設備組的主框架，其包含內(nèi)設有基板傳輸機械手的傳輸室?；鍌鬏敊C械手經(jīng)配置以將基板來回移動于一或多個直接或間接連接至傳輸室的處理室之間。主框架還包含遮盤架，其經(jīng)配置以儲放待用于一或多個處理室的一或多個遮盤，其中基板傳輸機械手可進入遮盤架，從而，基板傳輸機械手可將一或多個遮盤傳輸于遮盤架與一或多個直接或間接連接至傳輸室的處理室之間。
文檔編號B05C11/00GK101674893SQ200880014987
公開日2010年3月17日 申請日期2008年5月8日 優(yōu)先權日2007年5月9日
發(fā)明者杰森·沙勒 申請人:應用材料股份有限公司