專利名稱：用于大面積基板處理系統(tǒng)的裝載鎖定室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方案通常是涉及用于將大面積基板轉(zhuǎn)移到真空處理系統(tǒng) 中的裝載鎖定室及其操作方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管(TFT)通常被用于有源陣列顯示器，例如，計(jì)算機(jī)和電 視監(jiān)視器，移動(dòng)電話顯示器，個(gè)人數(shù)字助理(PDAs)和與日倶增的其它設(shè) 備。通常，平板屏面包括兩個(gè)中間夾有一層液晶材料的玻璃板。至少其中 一個(gè)玻璃板上包括一層置于其上的導(dǎo)電薄膜，該導(dǎo)電薄膜與電源連接。電 源提供給導(dǎo)電薄膜的電會(huì)改變晶體材料的定向，以產(chǎn)生圖案顯示。隨著市場(chǎng)對(duì)平板屏面技術(shù)的認(rèn)同，對(duì)于大顯示器、增加產(chǎn)量以及降低 生產(chǎn)成本的需求已經(jīng)驅(qū)使設(shè)備制造商開發(fā)新的系統(tǒng)，以適應(yīng)平板屏面顯示 器制造的大尺寸玻璃基板?，F(xiàn)行的玻璃加工設(shè)備通常能適應(yīng)高達(dá)約1平方 米的基板，在不久的將來，可以設(shè)想玻璃加工設(shè)備能適應(yīng)高達(dá)并超過1-1/2 平方米的基板。裝備制造如此大基板的設(shè)備對(duì)平板顯示器制造商來說是相當(dāng)大的投 資。常規(guī)的系統(tǒng)要求大而且昂貴的硬件。為了抵消這部分投資，高的基板產(chǎn)量是非常期望的。圖9是從AKT(位于Santa Clara, California的Applied Materials lnc獨(dú)立的全支公司)得到的一對(duì)雙通道裝載鎖定室900的簡(jiǎn)化示意圖，通常 的轉(zhuǎn)移1500x1800mm基板的能力是每小時(shí)轉(zhuǎn)移約60個(gè)，裝載鎖定室900 包括兩個(gè)形成于室體906中的基板轉(zhuǎn)移室902、904。每個(gè)基板轉(zhuǎn)移室902、 904都有大約800升的內(nèi)部體積，兩個(gè)基板910置于升降機(jī)912上，該升 降機(jī)在室902、 904內(nèi)垂直移動(dòng)以便于機(jī)器人(沒顯示)交換基板。為了獲得高的基板產(chǎn)量，裝載鎖定室，例如上述的一種，要求高性能 的真空泵和排氣系統(tǒng)。但是，增加如此大體積裝載鎖定室的產(chǎn)量是很困難 的。簡(jiǎn)單增加抽吸和排氣速度并不能提供合適的方案，因?yàn)楦叱槲俣葧?huì) 在裝載鎖定室內(nèi)導(dǎo)致基板的粒子污染。而且，由于清潔室通常在濕度大于 50%時(shí)操作以使靜電最小化，裝載鎖定室的迅速排氣可能導(dǎo)致在裝載鎖定 室內(nèi)產(chǎn)生不希望的水蒸氣凝結(jié)。由于設(shè)想未來的系統(tǒng)能處理更大尺寸的基 板，日益關(guān)心改進(jìn)快速轉(zhuǎn)移大面積基板的裝載鎖定室能力的需求。因而，需要一種用于大面積基板的改進(jìn)的裝載鎖定室。發(fā)明內(nèi)容本文提供了一種用于轉(zhuǎn)移大面積基板的裝載鎖定室及方法。在一個(gè)實(shí) 施方案中， 一個(gè)適用于轉(zhuǎn)移大面積基板的裝載鎖定室包括多個(gè)垂直層疊的 單個(gè)基板轉(zhuǎn)移室。在另一個(gè)實(shí)施方案中， 一個(gè)適用于轉(zhuǎn)移大面積基板的裝 載鎖定室包括一個(gè)室體，室體有一個(gè)適用于連接到真空室的第一側(cè)和適用 于連接到工廠界面的第二側(cè)。室體中包括N個(gè)垂直層疊的基板轉(zhuǎn)移室，其 中N是大于2的整數(shù)。鄰近的基板轉(zhuǎn)移室通過一個(gè)基本水平的內(nèi)壁分離并 與周圍環(huán)境隔離。


上面提到的這種模式中敘述的發(fā)明的特征是能夠獲得并能被具體理解 的。對(duì)本發(fā)明更多的詳細(xì)描述和上文的簡(jiǎn)述，也在附圖所示的實(shí)施方案中 涉及。但值得注意的是，附圖所示的只是本發(fā)明典型的實(shí)施方案，因此并
不能認(rèn)為是對(duì)發(fā)明范圍的限制，其它包括同等效果的實(shí)施方案也被認(rèn)為是 本發(fā)明。圖1是用于處理大面積基板的處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的頂部平面圖；圖2是包括多個(gè)室的裝載鎖定室的一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖3是裝載鎖定室沿圖2的截面線3-3的剖視圖；圖3A所示的是圖2中的具有一個(gè)共享真空泵的裝載鎖定室圖4A-B是圖3中的裝載鎖定室的局部剖視圖；圖5是定位機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方案；圖6-7定位機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施方案的剖視圖；圖8是裝載鎖定室的另一個(gè)實(shí)施方案；和，圖9是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的雙通道雙基板裝載鎖定室的一個(gè)實(shí)施方案。 為了便于理解，在可能的情況下，使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注附圖中公 共的相同組件。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明通常提供一種大體積/高產(chǎn)量的具有多個(gè)垂直層疊基板轉(zhuǎn)移室 的裝載鎖定室。下面詳細(xì)描述了本發(fā)明在一個(gè)平板屏面處理系統(tǒng)中的利用， 例如，那些可以從AKI (位于Santa Clara,California的Applied Materials lnc獨(dú)立的全支公司)得到的。但是，應(yīng)該理解的是，發(fā)明可以應(yīng)用于其它 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，無論那里，通過大面積基板裝載鎖定室進(jìn)行高產(chǎn)量基的基 板轉(zhuǎn)移都是被期望的。圖1是一個(gè)適用于處理大面積基板(例如，具有平面面積大于約2.7 平方米的基板)的處理系統(tǒng)150的頂部平面圖。該處理系統(tǒng)150通常具有 通過裝載鎖定室100連接到工廠界面112的轉(zhuǎn)移室108，裝載鎖定室具有 多個(gè)基板移室。轉(zhuǎn)移室108具有一個(gè)雙葉片的真空機(jī)器人134置于其中， 以適應(yīng)于在多個(gè)外接處理室132和裝載鎖定室100之間轉(zhuǎn)移基板。在一個(gè) 實(shí)施方案中，其中一個(gè)處理室132是預(yù)熱室，預(yù)熱室能在處理之前使基板 達(dá)到熱狀態(tài)以提高系統(tǒng)150的產(chǎn)量。通常，轉(zhuǎn)移室108保持在真空條件下，
以排除在每一塊基板轉(zhuǎn)移后，調(diào)整轉(zhuǎn)移室108和單獨(dú)的處理室132之間壓 力的必要性。工廠界面112通常包括多個(gè)基板儲(chǔ)存盒138和一個(gè)雙葉片的氣動(dòng)機(jī)器 人136，盒子138通?？稍谛纬捎诠S界面112—側(cè)的多個(gè)臺(tái)140之間移 動(dòng)。氣動(dòng)機(jī)器人136適應(yīng)于在盒子138和裝載鎖定室100之間轉(zhuǎn)移基板 110。通常，工廠界面112保持在或略高于大氣壓。圖2是圖1中多室裝載鎖100—個(gè)實(shí)施方案的剖面圖。裝載鎖定室100 有一個(gè)室體212，室體包括多個(gè)垂直層疊、與周圍環(huán)境隔離的基板轉(zhuǎn)移室， 轉(zhuǎn)移室通過真空壓緊的、水平內(nèi)壁214分離。盡管圖2的實(shí)施方案中顯示 了三個(gè)單個(gè)基板轉(zhuǎn)移室220、 222、 224，但可以預(yù)料的是，裝載鎖定室100 的室體212可以包括兩個(gè)或多個(gè)垂直層疊的基板轉(zhuǎn)移室。例如，裝載鎖定 室100可以包括N個(gè)被N-1個(gè)水平內(nèi)壁分離的基板轉(zhuǎn)移室，其中N是大 于1的整數(shù)?；遛D(zhuǎn)移室220、 222、 224使其中每一個(gè)都容納單個(gè)大面積基板110， 從而使每一個(gè)室體積最小化以提高快速抽吸和排氣循環(huán)。在圖2所示的實(shí) 施方案中，每一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室220、 222、 224都有一個(gè)等于或小于約1000 升的內(nèi)部體積，以容納應(yīng)具有平面表面積2.7平方米的基板。相比較而言， 常規(guī)的設(shè)計(jì)的雙通道雙基板轉(zhuǎn)移室900 (圖9所示)有大約1600升的內(nèi) 部體積?？梢灶A(yù)料的是，可以設(shè)置本發(fā)明的具有更大寬度和/或長(zhǎng)度以及同 等高度的基板轉(zhuǎn)移室以容納更大的基板。室體212包括第一個(gè)側(cè)壁202，第二個(gè)側(cè)壁204,第三個(gè)側(cè)壁206， 底部208和頂210，第四個(gè)側(cè)壁302顯示在圖3中第三個(gè)側(cè)壁206的對(duì)面。 室體212是由一個(gè)適合在真空條件下使用的剛性材料制成。在一個(gè)實(shí)施方 案中，室體212是由一個(gè)單個(gè)鋁塊(例如一塊)制成?；蛘撸殷w212可 以由模塊部分制成，每一個(gè)模塊部分通常包括基板轉(zhuǎn)移室220、 222、 224 之一的一部分，并以一種適合保持完全真空的方式裝配，例如，參見附圖 標(biāo)記218所示的連續(xù)焊接。在圖2所示的實(shí)施方案中，內(nèi)壁214和室體212中除第二側(cè)壁206的 其余部分是由單個(gè)相近質(zhì)量的材料制成。第二側(cè)壁206密封連接室體212 的其它部分以便于基板轉(zhuǎn)移室220、 222、 224的加工，并允許在制造和裝 配期間進(jìn)入室體212的內(nèi)部。或者，室體212的水平壁214可真空密封到室體212的側(cè)壁，借此使 基板轉(zhuǎn)移室220、 222、 224分離。例如，在裝載鎖定室100的早期裝配階 段，水平壁214可以連續(xù)地焊接到室體212，以使室體212有更大的入口。在室體212中定義的每一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室220， 222， 224都包括兩個(gè)基 板轉(zhuǎn)移室進(jìn)出口。設(shè)置該口以便于基板110從裝載鎖定室100進(jìn)出，在圖 2所示的實(shí)施方案中，置于室體212底部208的第一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室220包 括寬度大于2000mm的第一個(gè)基板進(jìn)出口 230和第二個(gè)口基板進(jìn)出口 232，通過室體212的第一個(gè)側(cè)壁202形成第一個(gè)基板進(jìn)出口 230，并將 第一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室220連接到處理系統(tǒng)150的中心轉(zhuǎn)移室108。通過室體 212的第二個(gè)壁204形成第二個(gè)基板進(jìn)出口 232，并將第一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室 220連接到工廠界面112。在圖2所示的實(shí)施方案中，基板進(jìn)出口 230、 232置于室體212的對(duì)立側(cè)，但是，口 230、 232可以定位于室體212的 鄰近壁。每一個(gè)基板進(jìn)出口 230、 232都可以通過各自的槽閥226、 228選擇性 地密封，槽閥適應(yīng)于選擇性地使第一基板轉(zhuǎn)移室220與轉(zhuǎn)移室108和工廠 界面112的周圍相隔離。槽閥226、 228通過一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)242 (在圖2 的虛線中顯示的一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)242通常置于室體212的外部)在打開和關(guān) 閉的位置之間移動(dòng)。在圖2所示的實(shí)施方案中，每一個(gè)槽閥226、 228沿 著第一個(gè)邊緣樞軸地連接到室體212,并能通過在執(zhí)行機(jī)構(gòu)242在打開和 關(guān)閉的位置之間旋轉(zhuǎn)。第一槽閥226從第一個(gè)側(cè)壁202的內(nèi)側(cè)密封第一基板進(jìn)出口 230,并 借此定位在第一基板轉(zhuǎn)移室220內(nèi)，以使第一基板轉(zhuǎn)移室220和中心基板 轉(zhuǎn)移室108的真空環(huán)境之間的真空(例如，壓力)差別幫助槽閥226逆著 第一側(cè)壁202裝載和密封，借此增強(qiáng)真空密封。相應(yīng)地，第二槽閥228置 于第二側(cè)壁204的外部并借此定位，以使工廠界面112的周圍環(huán)境與第一 基板轉(zhuǎn)移室220的真空環(huán)境之間的壓差幫助密封第二基板的進(jìn)出口 232。 所用的槽閥的例子獲益于1996年12月3日公開的美國(guó)專利N0.5579718 美國(guó)專利NO.6045620,在本文中將二者全文 引用供參考。第二個(gè)基板轉(zhuǎn)移室222具有類似的構(gòu)造，帶有進(jìn)出口 234、 236和槽 閥226、 228。第三個(gè)基板轉(zhuǎn)移室224具有類似的構(gòu)造，帶有進(jìn)出口 238、 240和槽閥226、 228?；?10被支撐在第一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室220的底部208和內(nèi)壁214的上 方，內(nèi)壁214通過多個(gè)基板支撐體244固定第二個(gè)和第三個(gè)基板轉(zhuǎn)移室 222、 224的底界。設(shè)置基板支撐體244并分開將基板110支撐在底部208 (或者壁214)上面一個(gè)高度，以免基板和室體212接觸。設(shè)置基板支撐 體244以使刮擦和基板污染達(dá)到最小。在圖2所示的實(shí)施方案中，基板支 撐體244是具有圓形的頂部246的不銹釘。在美國(guó)專利N0.6528767 (2003年5月4日申請(qǐng))，美國(guó)專利NO.09/982,406 ( 2001年10月17 曰申請(qǐng))和美國(guó)專利NO.10/376857 (2003年2月27日申請(qǐng))中，描述 了其它適合的基板支撐體，所有這些在此全文引用供參考。圖3是裝載鎖定室沿圖2的截面線3-3的剖視圖，每一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室 220、 222、 224的側(cè)壁包括至少一個(gè)通過此處的口，設(shè)置口以便于控制每 一個(gè)室內(nèi)腔的壓力。在圖3所示的實(shí)施方案中，室體212包括一個(gè)通過室 體212的第四側(cè)壁302形成的排氣口 306和一個(gè)通過室體212的第三側(cè)壁 206形成的真空口 304，用于排氣和抽吸第一基板轉(zhuǎn)移室220的下部。閥 310、 312分別連接到排氣口 304和真空口 306以選擇性地阻止流體穿過 此處流動(dòng)。真空口 306連接到真空泵308，通過泵來選擇性地降低第一基 板轉(zhuǎn)移室220的內(nèi)腔壓力，以達(dá)到與轉(zhuǎn)移室108的壓力基本上匹配的水平。再參考圖2，當(dāng)轉(zhuǎn)移室108和裝載鎖定室100的第一基板轉(zhuǎn)移室220 之間的壓力基本上相等時(shí)，可以打開槽閥226以允許被處理的基板轉(zhuǎn)移到 裝載鎖定室100中，真空機(jī)器人134通過第一個(gè)基板進(jìn)出口 230將基板處 理轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移室108中，放置基板后，從裝栽鎖定室100的第一基板轉(zhuǎn)移 室220的轉(zhuǎn)移室108返回，槽閥226關(guān)閉并且閥310打開，并由此允許排 放氣體，例如，N2和/或He，氣體通過排氣口進(jìn)入到裝載鎖定室100的第 一基板轉(zhuǎn)移室220內(nèi)，并升高內(nèi)腔110的壓力。通常，過濾通過排氣口 304
進(jìn)入到內(nèi)腔110的排放氣體以使基板上的潛在粒子污染降到最低。 一旦第 一基板轉(zhuǎn)移室220內(nèi)的壓力與工廠界面112的壓力基本相等，槽閥224打 開，因而使氣動(dòng)機(jī)器人136在第一基板轉(zhuǎn)移室220和基板儲(chǔ)存盒138之間 轉(zhuǎn)移基板，盒138通過第二基板進(jìn)出口 232連接到工廠界面112。其它的基板轉(zhuǎn)移室222、 224具有類似配置。盡管在圖3中顯示的每 一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室220、 222、 224都有單獨(dú)的泵308, —個(gè)或更多的基板轉(zhuǎn) 移室220、 222、 224可以共享一個(gè)單級(jí)真空泵，該泵具有合適的流量控制 以便于在圖3A所示的室之間選擇性地抽吸。當(dāng)基板轉(zhuǎn)移室220、 222、 224設(shè)置體積為小于或等于1000公升時(shí)， 正如上面圖9所示，常規(guī)雙基板雙通道裝載鎖定室900具有每小時(shí)轉(zhuǎn)移大 約60個(gè)基板的轉(zhuǎn)移率，與之相比，裝載鎖定室100在降低的抽吸率下每 小時(shí)可以轉(zhuǎn)移大約70個(gè)基板。增加裝載鎖定室900的抽吸速率以提高基 板的產(chǎn)量將導(dǎo)致室內(nèi)冷凝。與裝載鎖定室900的每次循環(huán)為130秒相比較， 本發(fā)明降低的抽吸速率每次吸/排循環(huán)大約在160-180秒之間，基本上更長(zhǎng) 的循環(huán)周期會(huì)降低室內(nèi)的空氣速度，因此降低基板上的粒子污染的概率， 同時(shí)消除了凝結(jié)。此外，使用低容積的泵308可以達(dá)到更大的基板產(chǎn)量， 并能降低系統(tǒng)成本。而且，由于基板轉(zhuǎn)移室的層疊設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)更大的基板產(chǎn)量而不必 使裝載鎖定室增加到比轉(zhuǎn)移單個(gè)基板所必需的占地面積更多。在降低FAB 整體成本過程中非常期望最小化的占地面積。因此，具有三個(gè)單個(gè)基板轉(zhuǎn) 移室220、 222、 224的裝載鎖的整體高度低于雙室系統(tǒng)700，進(jìn)而在一個(gè) 更小、更低成本的部件中提供更大的產(chǎn)量。第 一基板轉(zhuǎn)移室220的底部208和內(nèi)壁214可能也包括一個(gè)或多個(gè)形 成于其中的凹槽316，內(nèi)壁214形成第二和第三基板轉(zhuǎn)移室222、 224的 底界。正如圖4A-B中所示，在置于基板支撐體244上的基板110和機(jī)器 人葉片402之間，設(shè)置凹槽316以提供間隙。葉片402(顯示在圖4A-B中的一個(gè)指狀物)被移入凹槽316。 一旦到 達(dá)第一基板轉(zhuǎn)移室220的預(yù)定位置，葉片402將升高以從支撐體244上提 升基板110。然后，運(yùn)送基板110的葉片402從第一基板轉(zhuǎn)移室220中縮
回?；?00以反轉(zhuǎn)的方式放在基板支撐體244上。圖5是定位機(jī)構(gòu)500的一個(gè)實(shí)施方案的室體212的局部剖視圖，定位 機(jī)構(gòu)500可以用來促使基板110進(jìn)入到第一基板轉(zhuǎn)移室220內(nèi)的預(yù)定位 置。第二個(gè)定位機(jī)構(gòu)(沒顯示)置于第一基板轉(zhuǎn)移室220對(duì)面的角落，以 配合所示的機(jī)構(gòu)500的操作。任選的，在第一基板轉(zhuǎn)移室220內(nèi)的每個(gè)角 落均可設(shè)置定位機(jī)構(gòu)500。其它的基板轉(zhuǎn)移室222、 226也類似配備以使 基板定位。例如，當(dāng)通過氣動(dòng)機(jī)器人136把基板110放在基板支撐體244的位置 和基板110相對(duì)于基板支撐體244的預(yù)定位置(即設(shè)計(jì)位置)之間有誤差 時(shí)，定位機(jī)構(gòu)500可以校正這個(gè)定位誤差。與利用氣動(dòng)機(jī)器人136調(diào)整基 板設(shè)置的常規(guī)校正方法不同，通過裝載鎖定室100內(nèi)的定位機(jī)構(gòu)500使基 板110定位的方法提供更大的機(jī)動(dòng)性能和較低的系統(tǒng)成本。例如，由于裝 載鎖定室100給基板支撐體244上的基板提供更寬松的位置，因此，帶有 定位機(jī)構(gòu)500的基板轉(zhuǎn)移室280在裝載鎖定室100和工廠界面112提供的 使用者之間提供更大的兼容性，借此降低高精確度的機(jī)器人和/或通過工廠 界面提供者產(chǎn)生校正的機(jī)器人動(dòng)作的算法的需要。此外，當(dāng)機(jī)器人定位精 度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)降低后，可利用低成本的機(jī)器人。在圖5的實(shí)施方案中，定位機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)滾筒502、 504連接到桿508 第一末端506。延伸通過槽518的桿508在釘510附近裝軸轉(zhuǎn)動(dòng)，槽518 通過側(cè)壁302形成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)512連接桿508以逆著基板110的鄰近邊緣 的方向推動(dòng)滾筒502、 504。執(zhí)行機(jī)構(gòu)512，例如一個(gè)充氣的圓筒，通常定 位在室體212的外部。外殼520密封置于槽518之上，并包括波紋管或其 它適合的密封522以便于執(zhí)行機(jī)構(gòu)512連接到桿508而沒有真空泄漏。定 位機(jī)構(gòu)500和反向的定位機(jī)構(gòu)(沒有顯示)配合操作以將基板定位在第一 基板轉(zhuǎn)移室220內(nèi)預(yù)定的位置。其它可以使用的基板定位機(jī)構(gòu)在美國(guó)專利 申請(qǐng)NO.10/094，156 ( 2002年3月8日申請(qǐng))和美國(guó)專利申請(qǐng) NO,10/084,762 ( 2002年2月22日申請(qǐng))中有公開，所有這些在此全文 引用供參考。圖6-7是定位機(jī)構(gòu)600的另 一個(gè)實(shí)施方案的剖視圖。設(shè)置定位機(jī)構(gòu)600
以進(jìn)行與上述的定位機(jī)構(gòu)500相似的操作。盡管圖6中只顯示了一個(gè)定位 機(jī)構(gòu)600,但定位機(jī)構(gòu)600與設(shè)置在室體212對(duì)角的另一個(gè)定位機(jī)構(gòu)(沒 有顯示)配合操作，任選的，室體212的每一個(gè)角落都有一個(gè)定位機(jī)構(gòu)。定位機(jī)構(gòu)600通常包括一個(gè)通過軸604連接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)608的內(nèi)桿 602，軸604穿過室體212設(shè)置。在圖6-7描述的實(shí)施方例中，執(zhí)行機(jī)構(gòu) 608通過外桿606連接到軸604，外桿606連接到軸604的柱720上，軸 604延伸穿過室體212外壁的凹進(jìn)處702，執(zhí)行機(jī)構(gòu)608可以是一個(gè)電動(dòng) 機(jī)，線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)或適于使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到軸604的其它設(shè)備。帶有軸604 的內(nèi)桿602旋轉(zhuǎn)，借此移動(dòng)從桿602延伸的一對(duì)滾筒502， 504,以推動(dòng) 基板110 (在剖視圖中顯示)進(jìn)入一個(gè)預(yù)定的位置。軸604穿過一個(gè)限定在凹進(jìn)處610底部的水平壁612。一個(gè)空外殼614 設(shè)置軸604,通過多個(gè)緊固零件616使空外殼固定在室體212上。 一對(duì)套 管706、 712設(shè)置在夕卜殼614的孑L 708上，以便于軸604在外殼614內(nèi)旋 轉(zhuǎn)。密封704設(shè)置于外殼614的法蘭710之間，使室體212保持完全真空。在軸604和外殼614之間設(shè)置多個(gè)密封714以阻止真空損失。在圖7 所示的實(shí)施方案中，密封714包括三個(gè)開口端朝外桿606的杯狀密封。通 過墊片716和定位環(huán)718使密封714保持在孔708內(nèi)。圖8是裝載鎖定室800的另一個(gè)實(shí)施方案。裝載鎖定室800與上述的 裝載鎖定室100類似，并且在基板轉(zhuǎn)移室向下抽吸和/或排氣期間，裝栽鎖 定室額外配置以提供一個(gè)基板110的熱處理系統(tǒng)。在圖8所示的實(shí)施方案 中，所示的室體822的一部分有一個(gè)詳細(xì)描述的基板轉(zhuǎn)移室802，而上部 和下部的鄰近基板轉(zhuǎn)移室804、 806可具有相似的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在基板轉(zhuǎn)移室802上設(shè)置冷卻板810。冷卻板810 可許適應(yīng)于冷卻處理返回到裝載鎖定室800的基板，冷卻板810可以是一 個(gè)完整的零件，或者是連接到內(nèi)壁214。冷卻板810包括多個(gè)連接到冷卻 流體源814的個(gè)通道812,冷卻流體源814適應(yīng)于使熱傳遞流體循環(huán)穿過 通道812以調(diào)節(jié)基板110的溫度。在圖8所示的實(shí)施方案中，冷卻板810連接至少一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)816, 其控制板810相對(duì)于基板支撐體244上的基板110的高度。通過冷卻板
810形成間隙818，通過間隙818設(shè)置基板支撐體244以使冷卻板810垂 直移進(jìn)鄰近基板時(shí)增強(qiáng)熱交換，遠(yuǎn)離基板時(shí)為上述圖4A-B中涉及的機(jī)器 人葉片提供進(jìn)出口。執(zhí)行機(jī)構(gòu)810連接到室體822的外部，并通過連接桿820連接到冷卻 板810。桿820穿過形成于室體822上的槽824。外殼826置于槽824的 上部并通過波紋管828或者類似物密封地連接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)810和桿820， 以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)810調(diào)整冷卻板810的高度而基板轉(zhuǎn)移室沒有真空損失?；遛D(zhuǎn)移室802也可以包括一個(gè)設(shè)置于頂部邊界的(即室體的內(nèi)壁或 頂部，依賴于裝載鎖定室內(nèi)的基板轉(zhuǎn)移室的位置)加熱部件830。在圖8 所示的實(shí)施方案中，加熱部件830連接到電源832并適應(yīng)預(yù)熱未處理的基 板，在一個(gè)實(shí)施方案中，加熱部件830是一個(gè)輻射加熱器，例如石英紅外 線卣素?zé)艋蚱漕愃莆?。可以預(yù)料的是，也可以使用其它的加熱部件。因而，本文提供了一種具有垂直層疊單一基板轉(zhuǎn)移室的裝載鎖定室。 與現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)中雙通道雙基板設(shè)計(jì)相比，垂直層疊單一基板轉(zhuǎn)移室的結(jié) 構(gòu)具有縮小的尺寸和更大的產(chǎn)量。此外，低抽吸和排氣率也能增加產(chǎn)量，盡管前述內(nèi)容涉及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但可以設(shè)計(jì)出其它的和進(jìn) 一步的實(shí)施方案而不偏離本發(fā)明的基本范圍。本發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利 要求書限定。
權(quán)利要求
1. 一種裝載鎖定室包括一個(gè)室體，其第一側(cè)適用于連接真空室，第二側(cè)適用于連接工廠界面； 在室體內(nèi)形成的N個(gè)垂直層疊的14l轉(zhuǎn)移室，其中N是大于2的整數(shù)；和 N-1個(gè)內(nèi)壁，每一個(gè)內(nèi)壁使鄰近的^4反轉(zhuǎn)移室分離并與周圍環(huán)境隔離；
2. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中該室體是由一塊材料制成。
3. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中至少第一和第二側(cè)中的一側(cè)是由一 塊材沖牛制成的內(nèi)壁制成以形成室部件，室部件的第一和第二側(cè)部與其密封連接。
4. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中該室體進(jìn)一步包括 多個(gè)模塊部分，每一部分包括至少一個(gè)J^反轉(zhuǎn)移室，其中模塊部分是垂直層疊的。
5. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室,其中_ 轉(zhuǎn)移室具有小于或等于大約1000 立方升的內(nèi)體積。
6. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)14l轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括多個(gè) 固定的J^反支撐體，這些支撐體適應(yīng)于保持U^H^反轉(zhuǎn)移室內(nèi)相對(duì)于室體空間 分離的位置。
7. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)1^反轉(zhuǎn)移室適應(yīng)于容納一個(gè) 具有平面面積至少為2.7平方米的141。
8. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè);&^轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括 一個(gè)冷卻板，設(shè)置于室體的至少一個(gè)內(nèi)壁、頂部或底部之上或與之形成整體。
9. 權(quán)利要求8所述的裝載鎖定室，其中該冷卻板進(jìn)一步包括 適應(yīng)于熱傳遞流體由此流過的多個(gè)通道。
10. 權(quán)利要求8所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括多個(gè)固定的基板支撐體，適應(yīng)于保持1^1^S^反轉(zhuǎn)移室內(nèi)相對(duì)室體空間分離 的位置，至少一個(gè)基纟反支撐體通過冷卻纟反設(shè)置；及一個(gè)連接冷卻板的執(zhí)行才/U勾，適應(yīng)于控制冷卻板相對(duì)于基板支撐體的遠(yuǎn)端的 高度。
11. 權(quán)利要求10所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)1^反轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括 設(shè)置于至少一個(gè)1^反轉(zhuǎn)移室的頂部或底部的加熱器。
12. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括 設(shè)置于至少一個(gè)_|^反轉(zhuǎn)移室的頂部或底部的加熱器。
13. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)J4反轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括 一個(gè)定位才M勾，設(shè)置在至少基板轉(zhuǎn)移室對(duì)角內(nèi)并適應(yīng)于在基板轉(zhuǎn)移室中將基板水平地定位于預(yù)定的位置。
14. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)^i4反轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括 排氣口和抽吸口。
15. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè);I41轉(zhuǎn)移室的抽吸口連接一 個(gè)單級(jí)泵。
16. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)^轉(zhuǎn)移室的抽吸口連接各 自的泵。
17. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中內(nèi)壁進(jìn)一步包括在第一和第二側(cè)之間有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的凹槽，這些凹槽適應(yīng)于接受基板轉(zhuǎn)移機(jī)器人的至少一部分末端 執(zhí)行器。
18. 權(quán)利要求13所述的裝載鎖定室，其中該定位才;U勾進(jìn)一步包括 一個(gè)延伸通過槽的桿，槽穿過室體形成； 連接到桿的第一末端的兩個(gè)滾筒，及連接到桿的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，適應(yīng)于逆著室體內(nèi)^^反的鄰近邊緣的方向推動(dòng)滾筒。
19. 權(quán)利要求18所述的裝載鎖定室，其中該定位才M勾進(jìn)一步包括 一個(gè)外殼，密封地設(shè)置于槽的上方；和密封，便于連4射丸行才/U勾和桿而室體不會(huì)產(chǎn)生真空泄漏。
20. 權(quán)利要求18所述的裝載鎖定室，其中該桿樞軸地連接到室體。
21. 權(quán)利要求1所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)141轉(zhuǎn)移室進(jìn)一步包括 兩個(gè)寬度大于2000mm的差^反進(jìn)出口 。
22. —種裝載鎖定室包括一個(gè)室體，其第一側(cè)適用于連接真空室，另一個(gè)側(cè)適用于連接工廠界面； 形成在室體內(nèi)的第一室；連接室體的第一槽閥，將通過室體第一側(cè)形成的第一個(gè)差4反進(jìn)出口選擇性地 密封并連接到第一室；連接室體的第二槽閥，將通過室體第二側(cè)形成的第二個(gè)基板口選擇性地密封 并連接到第一室；至少一個(gè)形成于室體內(nèi)的第二個(gè)室，并通過一個(gè)水平的壁與第一室隔離； 連接室體的第三槽閥，將通過室體第一側(cè)形成的第三個(gè)J^反進(jìn)出口選擇性地 密封并連接到第二室；連接室體的第四槽閥，將笫四個(gè)1^反進(jìn)出口選擇性地密封，并連接到第二室； 形成于室體內(nèi)第一室和第二室上方的第三室，通過第二個(gè)水平的壁與第二室分離；連接室體的第五槽閥，將第五個(gè)^i^反進(jìn)出口選擇性地密封并連接到第三室； 及連接室體的第六槽閥，將第六個(gè)1^反進(jìn)出口選擇性地密封并連接到第三室；
23. 權(quán)利要求21所述的裝載鎖定室，進(jìn)一步包括在室體內(nèi)形成的用于接受單個(gè)基板的N個(gè)室，每一個(gè)室通過一個(gè)水平的壁與 鄰近的室分開，其中N是大于3整數(shù)。
24. 權(quán)利要求21所述的裝栽鎖定室，進(jìn)一步包括 可通流體地連接到第 一 室的第 一壓力操作系統(tǒng)，可通流體地連接到第二室的第二壓力操作系統(tǒng)，第一和第二壓力操作系統(tǒng)可 獨(dú)立控制。
25. 權(quán)利要求24所述的裝載鎖定室，其中第一壓力系統(tǒng)進(jìn)一步包括 一個(gè)通過排氣口連接到第一室的排氣閥；和一個(gè)通過抽吸口連接到第一室的泵。
26. 權(quán)利要求21所述的裝載鎖定室，進(jìn)一步包括 設(shè)置在每一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室的輻射式加熱器。
27. 權(quán)利要求21所述的裝載鎖定室，進(jìn)一步包括 設(shè)置在每一個(gè)基板轉(zhuǎn)移室的冷卻板。
28. —種裝載鎖定室包括一個(gè)室體，其第一側(cè)適用于連接真空室，另一個(gè)側(cè)適用于連接工廠界面； 形成在室體內(nèi)的第一室；連接室體的第一槽閥，將通過室體第一側(cè)形成的第一個(gè)基板進(jìn)出口選擇性地 密封并連接到第一室；連接室體的第^r^曹閥，將通過室體第二側(cè)形成的第二個(gè)J41進(jìn)出口選擇性地密封并連接到第一室；在室體內(nèi)形成第二個(gè)室，并通過一個(gè)水平的壁與第一室環(huán)境隔離； 第三槽閥，將通過室體第一側(cè)形成的第三個(gè)a進(jìn)出口選擇性地密封并連接到第二室；連接室體的第四槽閥，將第四個(gè)1^反口基板進(jìn)出口選擇性地密封并連接到第 二室；形成于室體內(nèi)的第三室，通過水平的壁與第二室環(huán)境分離； 連接室體的第五槽閥，將通過實(shí)體第一側(cè)形成的第五個(gè)基板進(jìn)出口選擇性地密封并連接到第三室；及連接室體的第六槽閥，將第六個(gè)J^反進(jìn)出口選擇性地密封，并連接到第三室，其中每一個(gè)室都設(shè)置為能容納具有表面積為2.7平方米的勤l，每一個(gè)室進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在室底部的冷卻設(shè)備；一個(gè)設(shè)置在室頂部的加熱設(shè)備；多個(gè)延伸通過室底部的_|^反支撐體釘；一個(gè)適應(yīng)于使室內(nèi)的^4^"中的定位才A4勾；一個(gè)排氣口；及一個(gè)抽吸口。
29. 權(quán)利要求28所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)室的抽吸口連接一個(gè)單級(jí)泵。
30. 權(quán)利要求28所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)室的抽吸口與各自的勤目連接。
31. 權(quán)利要求28所述的裝載鎖定室，其中每一個(gè)室進(jìn)一步包括 一個(gè)連接冷卻4反的才A^亍才;t4勾，適應(yīng)于控制冷卻板相對(duì)于J41支撐體遠(yuǎn)端的高度。
32. 權(quán)利要求28所述的裝載鎖定室，其中的定位4A4勾進(jìn)一步包括 一個(gè)延伸通過槽的桿，槽穿過室體； 連接到桿的第一末端的兩個(gè)滾筒，及連接到桿的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，適應(yīng)于逆著室體內(nèi)的J^反鄰近邊緣的方向推動(dòng)滾筒。
33. 權(quán)利要求28所述的裝載鎖定室，其中定位才;i4勾進(jìn)一步包括 密封地i殳置于槽上方的外殼；和密封，便于連4^丸#^構(gòu)和桿而室體不會(huì)產(chǎn)生真空泄漏。
34. 權(quán)利要求32所述的裝載鎖定室，其中桿樞軸地連接到室體。
35. 權(quán)利要求32所述的裝載鎖定室進(jìn)一步包括 一個(gè)通過室體連接到桿的軸；和 設(shè)置于室體外的第二個(gè)桿，連接軸和執(zhí)行一幾構(gòu)。
36. —種大面積的^^反處理系統(tǒng)包括 一個(gè)轉(zhuǎn)移室；一個(gè)設(shè)置于轉(zhuǎn)移室內(nèi)的轉(zhuǎn)移機(jī)器人；連接到轉(zhuǎn)移室的多個(gè)處理室；和連接到轉(zhuǎn)移室的多個(gè)垂直層疊的單個(gè)^S41裝載鎖定室。
37. —種用于在多個(gè)裝載鎖定室內(nèi)控制壓力的方法包括使第一個(gè)室排氣并從那里轉(zhuǎn)移第一塊J^反，排氣并轉(zhuǎn)移定義為第一階段； 在至少第一階段的部分時(shí)間內(nèi)，開動(dòng)泵向下抽吸包含第二_|^反的第二裝載鎖 定室；將泵入口從第二鎖定室轉(zhuǎn)換到第三鎖定室；當(dāng)?shù)诙?^反從第二裝載鎖定室轉(zhuǎn)移到真空轉(zhuǎn)移室時(shí)，開動(dòng)泵向下抽吸包含 第三J^反的第三裝栽鎖定室。
全文摘要
一種裝載鎖定室和方法，用于傳送大面積基板。在一種實(shí)施例中，合適用于傳送大面積基板的裝載鎖定室包括多個(gè)垂直堆積起來的單基板傳送室。這種垂直堆積的單基板傳送室結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)-雙槽、雙基板設(shè)計(jì)-相比，尺寸減小、傳送量加大。另外，加大的傳送量是以減小泵浦量和排放率來實(shí)現(xiàn)的，由于顆粒和凝聚的緣故，使得基板遭受污染的可能性減小。
文檔編號(hào)H01L21/68GK101145506SQ20071016690
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月20日
發(fā)明者S·庫(kù)里塔, W·T·布羅尼根, Y·塔納斯 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司