專利名稱：真空處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于單個基片處理的真空處理裝置。
背景技術：
對于操作于單個基片處理模式的真空處理裝置來說，與批處理模式不同，以下標準是最重要的
裝置的尺寸裝置的處理量
從周圍大氣訪問裝置子集的能力
與上一標準關聯(lián)的，在裝置非生產(chǎn)(例如，維護和更換)期間的時間間隔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種真空處理裝置，其對上述標準進行了優(yōu)化。這通過包括真空處理容器的真空處理裝置實現(xiàn)。真空處理容器包括在容器內(nèi)部和容器外部之間的加載鎖，容器的外部通常是周圍環(huán)境。加載鎖包括外部閥裝置，其在加載鎖的室和處理容器的外部之間操作。加載鎖還包括內(nèi)部閥裝置，其在加載鎖的室和真空處理容器的其余內(nèi)部之間操作。加載鎖構思為雙向加載鎖，以便基片在真空處理容器的內(nèi)部與外部之間傳遞。根據(jù)本發(fā)明的真空處理裝置還包括位于外部的傳輸裝置，用于朝向加載鎖和從加載鎖雙向地傳輸基片。所述的傳輸裝置包括
第一基片搬運器，該第一基片搬運器可借助于受控的第一驅(qū)動器而繞第一軸線旋轉(zhuǎn)， 其包括與所述第一軸線等距離的至少兩個第一基片載體，
第二基片搬運器，該第二基片搬運器可借助于第二受控驅(qū)動器而繞第二軸線旋轉(zhuǎn)，其包括與第二軸線等距離的至少四個第二基片載體。第一和第二基片載體分別在它們各自的旋轉(zhuǎn)軌跡路徑的一個特定位置而互相對準。當?shù)谝换d體中的一個與第二基片載體中的一個對準，第一基片載體中的另一個與加載鎖對準。一旦這些基片載體中的一個與加載鎖對準，第一基片載體還可朝向和從真空處理容器移動。它們可由相應的第三受控驅(qū)動器移動并因此分別形成加載鎖的外部閥。通過該所述的傳輸裝置，實現(xiàn)了雙向傳輸能力，由此未處理的基片可以從源位置朝向真空處理容器傳送并進入真空處理容器，反之亦然，處理過的基片可以從真空處理容器朝向目標位置傳送并到達目標位置。由此，由于這些朝向真空處理容器和從真空處理容器的雙向傳輸能力的組合，能夠節(jié)約大量的尺寸面積。盡管有基片的前向和后向的軌跡路徑的該組合，但由于真空處理容器中的加載鎖，實現(xiàn)了高傳輸容量和處理量。另外，所有的傳輸裝置建在真空處理容器的外部區(qū)域，允許容易的訪問。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個實施例中，加載鎖具有朝向真空容器的外部的用于基片的裝填開口，其位于真空處理容器的頂側(cè)壁部。這允許在真空容器內(nèi)有能力使基片沉積在任何類型的基片載體上。僅具有最小數(shù)量的基片載體的第一基片搬運器需要被調(diào)整以將基片保持在懸置位置，需要主動的基片保存能力。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例中，第一基片搬運器具有相對于第一軸線對置定位的兩個第一基片載體，該第一軸線即第一基片搬運器的旋轉(zhuǎn)軸線。這允許可旋轉(zhuǎn)地控制第一搬運器，用于以相等的角度旋轉(zhuǎn)步長來裝填加載鎖以及第二基片搬運器。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例中，其可以結(jié)合任意已經(jīng)描述以及接下來描述的這種裝置的實施例，第二基片搬運器包括相對于第二軸線(即，第二基片搬運器的旋轉(zhuǎn)軸線)成對地彼此對置布置的僅四個第二基片載體。由此，第二基片搬運器提供了用于未處理和處理過的基片的必要的中間存儲位置，以允許傳輸裝置的雙向傳輸能力，但另一方面在不降低處理量的情況下最小化尺寸面積。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例中，其可以與任意已經(jīng)描述的以及接下來將描述的實施例結(jié)合，第一和第二軸線以及第一基片載體朝向和從真空處理容器移動(即，第一基片載體的加載鎖閥動作的移動)的方向是平行的。特別是與加載鎖的裝填開口的特定位置結(jié)合時，該實施例導致高效率以及緊湊的整體結(jié)構，其中，在搬運器之間以及第一搬運器和加載鎖以及真空處理容器之間的基片的傳遞可以最小的支出來執(zhí)行。僅最小量的基片載體需要被調(diào)整用于懸置地保持基片，而其余的基片載體可以僅支撐沉積在其上的基片。僅后者的基片載體上的基片相對于離心力的固定需要考慮相應的基片搬運器的高速度旋轉(zhuǎn)來提供。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例中，再次結(jié)合任意已經(jīng)描述以及接下來將描述的實施例，真空處理容器包括用于處理站的至少兩個安裝位置。因此，在最小的構造中，除了之前所述的加載鎖，兩個處理站可以被安裝到真空處理容器。每個處理站被構造為處理單個基片。真空處理容器還包括另一個傳輸裝置，該傳輸裝置借助于受控的第三驅(qū)動器繞第三軸線旋轉(zhuǎn)。該另一傳輸裝置包括至少三個基片支撐件，這些基片支撐件距離該另一個傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸線等距離。因此，所述至少三個基片支撐件實際上繞著所述第三軸線沿著圓形軌跡布置?；渭€相對于該另一個傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸線在方位角方向上均勻分布，這意味著所述軸線和相應基片支撐件之間的徑向位點限定了相等的角度，最小的構造中是120°。通過提供帶有單向加載鎖的所述真空處理容器，基片通過加載鎖輸入，接下來傳輸?shù)接糜谔幚碚镜乃邪惭b位置，最后逐步地從容器向傳輸裝置卸載。該另一個傳輸裝置和整體基片加工的步長定時控制管理第一和第二基片搬運器的旋轉(zhuǎn)步長控制。由于安裝到所述安裝位置的處理站的所有處理步驟都是相等的持續(xù)時間，因此具有更長加工持續(xù)時間的加工步驟被分為子加工步驟，每個子加工步驟在一個處理站處執(zhí)行，例如，在一個極端情況下，如果基片加工需要與一個基片暴露于真空容器中的一個處理站的時間長度的三倍的加工時間，那么所提供的所有的處理站被相等地選擇并等同地操作。因此，通過所述實施例，實現(xiàn)了高加工靈活性，并且確保了整體裝置的最小尺寸和高處理量。在剛剛所述的實施例的變型中，作為另一傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸線的第三軸線平行于第一軸線(即，第一基片搬運器的旋轉(zhuǎn)軸線)。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例中，其可與任意已經(jīng)描述和接下來將描述的實施例和變型結(jié)合，提供了一種單向傳送機，其與第二基片搬運器進行的基片傳輸相互作用。 考慮到根據(jù)本發(fā)明的裝置的傳輸裝置是雙向傳輸裝置，可以看到能夠從單向傳送機卸載未處理基片并由已經(jīng)處理過的基片來代替它。由此，高效率的基片串聯(lián)處理變得可能，其中， 被單向傳輸?shù)幕蔀樘幚磉^的，并且在下游的單向傳送機和傳輸裝置搬運器之間的基片傳輸位置被處理。在剛剛所述的實施例的變型中，單向傳送機借助第三基片搬運器與第二基片搬運器相互作用。這允許在單向傳送機上建立基片支撐件，使得不需要激活的基片保持器裝置， 如果基片在所述傳送機上被保持為懸置位置，則需要這種激活的基片保持器裝置。根據(jù)本發(fā)明，還提供了擴展的真空處理裝置，其包括至少兩個真空處理裝置，其中，對于每個所述的真空處理裝置的所述單向傳送機由單個的單向傳送機實現(xiàn)。由此，由于沿著單向傳送機的多于一個的所述真空處理裝置，加工靈活性大大地改善了。一方面，整體處理站的數(shù)量總體地增加了，通過在所述的裝置處等同地處理基片而能夠執(zhí)行平行加工和因此顯著地提高處理量。在剛剛所述的根據(jù)本發(fā)明的擴展真空處理裝置的一個變型中，在沿著單向傳送機布置的兩個真空處理裝置之間提供倒裝站，其中，被第一所述裝置處理的基片被上下倒置， 允許基片的另一側(cè)在第二、下游的裝置中處理，因此，總體上允許雙側(cè)基片處理。根據(jù)本發(fā)明的裝置或擴展裝置尤其適合于處理至少200mmX200mm的基片，并且還特別適合于高處理量地制造太陽能電池。


現(xiàn)在借助示例以及附圖來進一步解釋本發(fā)明。附圖中 圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的透視圖2以頂視圖示意性地示出了根據(jù)圖1的裝置，通過圖2b至圖2f示出了對根據(jù)圖1 的裝置的傳輸裝置的逐步的控制；
圖3以頂視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的實施例結(jié)合了如圖1和圖2所例示的裝置； 圖4以橫截面圖示出了根據(jù)圖3的裝置的一部分；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的擴展裝置的一個實施例，利用圖3和圖4所示的兩個裝置； 圖6是與圖5類似的擴展處理裝置的另一實施例；
圖7是根據(jù)本發(fā)明并類似于根據(jù)圖3和圖4的裝置的用于盒-盒的基片處理的裝置的透視圖；以及
圖8a-8c是根據(jù)本發(fā)明的用于不同基片處理和因此帶有不同處理站構造的裝置的示意圖。
具體實施例方式在圖1中以透視圖、示意性地并以一般性方式示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置?；?圖 1中未示出)由一個或多于一個的真空處理過程在真空容器10中進行處理，其中，真空容器 10可由真空泵裝置3抽空。真空容器10具有內(nèi)部體積i并由外部e圍繞，外部e是例如周圍大氣。真空容器10在其頂壁8中具有用于基片的通過開口。該通過開口被構思為雙向加載鎖5，其具有外部閥板la、本領域技術人員清楚了解的內(nèi)部閥(在圖1中未示出)、以及加載鎖室5a。外部閥板Ia由基片載體Ia來實現(xiàn)，基片載體Ia設置在傳輸裝置100的第一基片搬運器1上，傳輸裝置100設置在真空處理容器10的外部e中。第一基片搬運器1可繞第一軸線A1旋轉(zhuǎn)，其中，旋轉(zhuǎn)運動由第一驅(qū)動器9來驅(qū)動，該第一驅(qū)動器9可由控制輸入 C9控制。第一基片搬運器1包括兩個第一基片載體Ia和lb，這兩個第一基片載體Ia和Ib 安裝在所述搬運器上，彼此相對于第一軸線A1徑向相對，并距離該第一軸線A1等距離。當?shù)谝换徇\器1繞軸線A1可控地旋轉(zhuǎn)時，至少兩個第一基片載體Ia和Ib中所選的一個定位為與加載鎖5的室5a對準，如圖1所示，對準的是一個第一基片載體la。至少兩個第一基片載體Ia和Ib中的每一個，一旦與加載鎖5對準，可以朝向真空處理容器10移動，并因此朝向加載鎖5的室5a移動以相對于外部e來密封所述室，因此作為加載鎖5的外部閥來操作。因為在圖1的實施例中，加載鎖5的朝向外部e的開口位于第一基片載體1所旋轉(zhuǎn)的平面上，因此圖1的第一基片載體Ia和Ib可以沿平行于第一軸線A1的方向朝向該開口或從該開口移動，由控制驅(qū)動器Ila和lib驅(qū)動，這兩個控制驅(qū)動器Ila和lib由相應的控制輸入Clla和Cllb來控制。傳輸裝置100還包括第二基片搬運器20，該第二基片搬運器 20可以通過第二受控驅(qū)動器21繞第二軸線A2tl旋轉(zhuǎn)，該第二受控驅(qū)動器21由控制輸入C21 控制。第二基片搬運器20包括至少四個第二基片載體20a至20d。第二基片載體20a至 20d繞軸線A20均勻地分布在相對于第二軸線A20的方位角方向α上，并距離該軸線A2tl等距離。在圖1示出的實施例中，第二軸線A2tl平行于第一軸線~，這是一般性的而非強制性的。沿著它們各自的旋轉(zhuǎn)軌跡路徑，第一基片載體Ia和Ib以及第二基片載體20a至 20d在一個位置P1/2(l分別相互對準，在圖1的實施例中，在軸線A1和A2tl的方向上。當?shù)谝换d體Ia和Ib中的一個與第二基片載體20a至20d中的一個對準時，兩個第一基片載體Ia和Ib中的另一個(根據(jù)圖1是第一載體la)與加載鎖5對準，并建立加載鎖5的外部閥。在參考點R，建立了機械的、通常為靜止的參考系統(tǒng)。第一和第二基片載體la、Ib以及20a至20d分別設有(圖1中未示出)基片抓起或夾起以及釋放裝置，如果必要的話這些裝置可以被控制。顯然，這種基片抓起或夾起以及釋放裝置被不同地構思，這種構思取決于以下因素基片是否將懸置在相應的基片載體上并抵抗重力而被升起并保持，或者基片可沉積在另一相應的基片載體上。通過這種受控裝置(例如，可以是基于電磁的、基于磁的或可以是通過在相應的基片載體上的真空卡盤實現(xiàn))，基片可以被從支撐件抓起或釋放到支撐件。圖1中總體示出的裝置還包括定時單元25，通過該定時單元25，所有的受控驅(qū)動器lla、llb、9和21以及(未示出的)在第一和/或第二基片載體上的基片抓起和釋放單元被基于時間地控制。如上所述，在其中執(zhí)行基片真空處理的真空容器10的加載鎖5被構思為雙向加載鎖，這意味著基片通過加載鎖5從真空處理容器10的外部e傳遞到內(nèi)部i，以及反之，從內(nèi)部i傳遞到外部e。進一步地，并且如所例示，傳輸裝置100由所述驅(qū)動器和作為雙向傳輸裝置的抓起/釋放單元的相應的時序控制來操作，使將要被處理的基片朝向真空容器10傳輸并進入真空容器10，使已經(jīng)在真空容器10中被處理的基片朝向期望目標，如以7總體所
7J\ ο由于圖1總體所示的傳輸裝置使得這種雙向傳輸變得可能，結(jié)合加載鎖5的雙向能力，能夠節(jié)約裝置整體的大量尺寸面積。這是由于一個傳輸裝置且該傳輸裝置作為已處理和未處理的基片兩者的傳輸裝置?，F(xiàn)在借助圖2a至圖2f來例示雙向的傳輸裝置100的時間控制的具體方式。在圖2a至圖2f中，示出了由根據(jù)圖1的裝置進行的基片處理的步驟序列。因此， 以透視圖顯示于圖1的裝置以頂視圖示意性地顯示于圖2a，由此在圖1中例示為正方形的基片載體在圖2a中顯示為圓形。另外，應該注意到，還沒有在真空容器10中進行處理的基片UT由一種類型的陰影線(UT)來表示，已經(jīng)在真空容器10中處理過的基片T由另一種類型的陰影線(T)來表示。還應該注意到，在每個步驟中，在第一和第二基片載體la、lb和 20a至20d、源和目標位置7以及第二基片載體20a至20d、以及真空容器10內(nèi)的內(nèi)部傳輸 (圖1中未示出)和第一基片載體Ia和Ib之間的相應基片的所示轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成。圖2a示出了為以下逐步的討論所假設的相應旋轉(zhuǎn)方向。至圖2b
基片載體20d已經(jīng)從源位置7加載未處理的基片?；d體(SC)20a加載未處理的基片。SC 20b已經(jīng)卸載未處理的基片到SC lb。SC Ia已經(jīng)從加載鎖5加載處理過的基片。SC 20c仍然加載處理過的基片。至圖2c
在從圖2b轉(zhuǎn)換到圖2c的過程中，第一基片搬運器1被旋轉(zhuǎn)180°，第二基片搬運器20 保持靜止。SC Ib已經(jīng)將未處理的基片卸載到加載鎖5。SC Ia上的處理過的基片已經(jīng)卸載到SC 20b。未處理的基片仍然保留在SC 20d和SC 20a上，而SC 20c仍然加載處理過的基片。至圖2d
當從圖2c的構造轉(zhuǎn)換到圖2d的構造時，第一基片搬運器1保持靜止，而第二基片搬運器20旋轉(zhuǎn)90°。SC Ib從加載鎖5加載處理過的基片。SC Ia從SC 20a加載未處理的基片。SC 20c將處理過的基片卸載到目標位置7。SC 20d仍加載未處理的基片，而SC 20b仍加載處理過的基片。至圖2e
通過從圖2d的構造轉(zhuǎn)換到圖2e的構造，第一基片搬運器1旋轉(zhuǎn)180°，而第二基片搬運器20保持靜止。SC Ia已經(jīng)將未處理的基片卸載到加載鎖5。SC Ib已經(jīng)將處理過的基片卸載到 SC 20a。SC 20c已經(jīng)從源目標7加載未處理的基片。SC 20d仍加載未處理的基片，而SC 20b仍加載處理過的基片。至圖2f
當從圖2e的構造轉(zhuǎn)換到圖2f的構造時，第一基片搬運器1保持靜止，而第二基片搬運器20旋轉(zhuǎn)90°。SC Ia從加載鎖5加載處理過的基片。SC Ib從SC 20d加載未處理的基片。SC 20b將處理過的基片卸載到源目標7。SC 20c仍加載未處理的基片，而SC 20a仍加載處理過的基片。如圖所示，一方面，例如圖2c和圖2e的構造是相同的，另一方面，圖2d和圖2f的構造是相同的。可以看到，在包括以下的基片搬運器1的旋轉(zhuǎn)步驟和基片搬運器20的旋轉(zhuǎn)步驟的一個工作循環(huán)中，一個處理過的基片從真空處理容器10傳遞到傳輸裝置100，一個未處理的基片從傳輸裝置100傳遞到真空處理容器10。在傳輸裝置100的另一端，從源站7提起一個未處理的基片，一個處理過的基片傳遞到接收站7。通過圖1中所例示的裝置，能夠在非常小的尺寸構造中實現(xiàn)從未處理的基片源朝向和進入真空處理容器以及從這種真空處理容器朝向和到達處理過的基片的接收位置的雙向基片傳輸。參照圖1至圖2e，還可以看到，所例示的原理不一定結(jié)合到基片，該基片通過第一基片載體Ia或Ib的各自的豎直運動傳遞到位于頂側(cè)的真空容器，以及從該真空容器獲取基片，并且同時作為雙向加載鎖5的外部閥。另外，明顯的是，旋轉(zhuǎn)軸線A1和A20不一定是豎直的，并且不一定是平行的，并且另外，明顯的是，相對于真空處理容器10的位置，兩個基片搬運器1和20可以以相反的順序布置。另外，明顯的是，實際上為未處理的和處理過的基片提供中間存儲位置的搬運器20可以用多于四個基片載體來實現(xiàn)，并且第一搬運器1 也可以以多于兩個第一基片載體來實現(xiàn)。另外，廣義地說，考慮圖1中的方位角方向α，在兩個基片搬運器1和20上提供的基片載體是等同分布的，但這樣的情況并不是強制性的。 它們可以不均勻地分布，這只是需要對不同尺寸的旋轉(zhuǎn)步長的相應控制。但是，參考本發(fā)明的一個目標，即提供最優(yōu)的小尺寸、高度處理量的真空處理裝置，在以下方面是很優(yōu)異的
提供基片到達圖1所示的真空處理裝置(即在真空容器10的頂表面)以及從該真空處理裝置的輸入/輸出，并且提供豎直傳遞運動以及外部加載鎖閥的運動，這顯著地有利于在處理裝置內(nèi)對基片的處理，因為這種基片可以在容器10內(nèi)沉積在搬運器上。利用僅兩個基片載體Ia和Ib來構造第一基片搬運器1使得這些載體中的僅兩個需要被調(diào)整以額外地作為用于加載鎖5的外部加載鎖閥。另外，由于在第一基片搬運器1僅提供有兩個基片載體Ia和lb，因此僅需要提供兩個裝置來抵抗重力而舉起和保持基片。利用不多于四個基片載體來構造第二基片搬運器20確保了用于僅一個未處理基片和一個處理過的基片的中間存儲位置，這最小化了該搬運器的尺寸面積。提供多于所述的四個基片載體20a至20d將不會改善處理量，但是將顯著地增加尺寸面積一特別是對于大的基片來說。參考圖1中所示的真空處理容器10，如上所述，實現(xiàn)兩個搬運器的序列最小化了基片載體需要被額外地調(diào)整和裝備以作為外部加載鎖閥的數(shù)量。因此，帶有多于兩個基片載體的基片搬運器額外地允許對基片載體上的基片保持裝置的顯著簡化，因為基片將僅沉積在所述載體的頂部。
基片載體沿著其相應的旋轉(zhuǎn)路徑(S卩，方位角方向)的等同分布顯著地簡化了對旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9和21的控制以及搬運器和真空處理容器的相互布置，其中，這種布置對于圖1 中所示的用于旋轉(zhuǎn)軸線A1和A2tl的布置也是有效的。因此，可以看到，圖1所示的實施例實際上被高度地優(yōu)化，得到簡單的基片搬運能力、高處理量和小的尺寸。圖3示出了頂視圖，并例示了根據(jù)本發(fā)明的當今流行的真空處理裝置，其中，示出了與圖1中所示的真空處理容器10協(xié)作的傳輸裝置100。圖4示出了沿著圖3的線IV-IV 的橫截面圖，不帶有搬運器20。在真空容器10內(nèi)設置了如圖4所示的傳輸裝置30，該傳輸裝置30可圍繞中心軸線A3tl旋轉(zhuǎn)。傳輸裝置30以控制輸入C32被驅(qū)動器32驅(qū)動以進行其旋轉(zhuǎn)運動。從圖4結(jié)合圖3所示，在該特定實施例中，傳輸裝置30沿其周邊具有六個用于基片36的基片載體34。 在真空處理容器10的頂部，設有六個站，其中的五個是38a至38e，是基片36的表面處理站，另一個是類似于圖1的加載鎖5的雙向加載鎖站35。表面處理站38a至38e可以全部實現(xiàn)用于不同的基片處理，或者這些處理站中的一些可以構造為用于等同的表面處理，甚至所有這些站可以構造用于等同的基片表面處理。這種處理站可以是用于PVD表面處理的站，例如，用于反應濺射或非反應濺射的濺射站，因此，特別是磁控濺射可以是用于(反應的及非反應的)弧蒸發(fā)涂覆的站，還可以是用于CVD的處理站，因此，特別是用于等離子增強的 CVD，還可以是蝕刻站、加熱站或冷卻站等。特別是如圖4所示，相應的基片載體34位于內(nèi)部閥部件中，其中的一個內(nèi)部閥部件是40c，如圖4所示。在與處理站38a至38e的位置以及加載鎖35的位置對準的位置，設有安裝到真空處理容器10的底壁42上的缸/活塞裝置，分別用44a至44e以及4435來表
7J\ ο通過該缸/活塞裝置44 (實際上是雙活塞裝置)，基片載體34和閥部件40可以被獨立地提起和縮回。因此，參考圖4，通過缸/活塞裝置44c，基片載體34可以被提升到處理站38c內(nèi)的用于基片36的處理位置。同時，如果需要的話，通過將閥部件40c朝向真空處理容器10的壁48提升并到達該壁48，可以將處理站38c內(nèi)的處理空間與真空處理容器 10的其余內(nèi)部i密封分開。如果在特定的處理站(如圖4所示的處理站38c)需要特定的基片處理，那么還可以提供受控的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器46c，通過該驅(qū)動器46c，一旦相應的基片載體34進入與處理站 38對準的位置，那么基片載體34在其處理位置旋轉(zhuǎn)，例如以便沿基片的表面建立均勻的處理。因此，在操作中，傳輸裝置30以圖3所示的相應的角度步長β而逐步地旋轉(zhuǎn)，使得在每個角度旋轉(zhuǎn)步長之后，閥部件40和基片載體34中的一個位于與處理站38和加載鎖 35中的一個對準的位置。然后，在對準位置，通過將閥部件40朝向真空處理容器10的頂壁 48的內(nèi)表面提升并到達該內(nèi)表面，建立了真空處理容器10的內(nèi)部i與處理或加工氣氛之間的密封隔離，由此，基片載體34被提升到處理站38內(nèi)的相應的加工位置。基片載體34和閥部件40的提升基本上在各個處理站同時執(zhí)行。與加載鎖35對準的閥部件40作為內(nèi)部加載鎖閥。帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9的基片搬運器1構造為如圖1所示。因此，圖1所示的驅(qū)動器Ila和lib通過相應的缸/活塞驅(qū)動器11a’和lib’實現(xiàn)。加載鎖真空泵48操作地連接到加載鎖35的加載鎖室。另外，如圖3所示，第二基片搬運器20構造為如圖1至圖2f更示意性例示。如圖2b至圖2f所示，傳輸裝置30的向前移動的發(fā)生和第一基片搬運器1的180° 的旋轉(zhuǎn)步驟的發(fā)生是同步的，相位上相差步驟重復周期的一半。因此，依賴于處理站38處的相應的加工持續(xù)時間的傳輸裝置30的步長控制時鐘管理搬運器1的旋轉(zhuǎn)時鐘。對于在處理站38a至38e執(zhí)行的每一個加工或處理步驟來說，建立相同的持續(xù)時間，該持續(xù)時間與將處理過的基片從傳輸裝置30移動到第一基片搬運器1的基片載體Ia 或Ib中的一個以及通過加載鎖35將未處理的基片從搬運器1的相應基片載體Ib或Ia應用到基片傳輸裝置30所需的持續(xù)時間相對應。如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明的裝置的特定實施例中，還提供了第三基片搬運器50。 參考圖2b至圖2f，該第三基片搬運器50作為源和目標位置7。根據(jù)所述圖2b至圖2f，在該位置7，從該源7加載未處理的基片，并以第一基片搬運器1處理基片的節(jié)律接收到處理過的基片，搬運器50與第一基片搬運器1以相同的步長控制時鐘操作。因此，第三基片搬運器50從相應一個基片載體20移除處理過的基片并對其施加未處理的基片。第三基片搬運器50繞軸線A50旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選地布置為與軸線ApA2t^A3tl平行，并構造為與基片搬運器1類似的雙臂搬運器。用于第三基片搬運器50的受控的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器在圖3中通過標號52來表示，帶有控制輸入C52。 如圖3進一步所示，提供有單向傳送機裝置54，其帶有串聯(lián)的基片支撐區(qū)域56。單向傳送機54如箭頭ν所示地逐步地向前移動，使得每當?shù)谌徇\器50的基片載體50a 或50b與第二基片搬運器20的基片載體20a至20c中的一個對準時，兩個基片載體50a、 50b中的另一個與傳送機54上的一個基片支撐件56對準。在該位置，從Ein到達基片支撐件56上的未處理基片被基片載體50a或50b中的一個抓起，接下來，在第三基片搬運器50 的180°的旋轉(zhuǎn)步長之后，處理過的基片被釋放并放置在剛剛空下來的基片支撐件56上。 通過單向載體54的下一步，處理過的基片與傳輸裝置30同步移動。由于第三基片搬運器50的構思、其軸線A5tl的幾何布置以及作為雙臂搬運器等，能夠獲得與第一基片搬運器1的特定布置中所述的相同優(yōu)點。第三基片搬運器50的基片載體50a和50b設置有基片抓持部件，因為在這些基片載體上，基片要被保持在懸置位置。本領域技術人員很清楚的是，從原理上說，能夠?qū)⑻幚磉^的基片傳遞給類似于圖3 的傳送機54的傳送機，并將未處理的基片從該傳送機直接施加到第二基片搬運器20以及從該第二基片搬運器20接收未處理的基片。然而，結(jié)合真空處理容器10頂部的加載鎖所例示的三搬運器概念具有的優(yōu)點是，基片可正好沉積在多基片載體傳送機54上。特別在圖3示出的裝置，可以帶有不同類型的第三基片搬運器50，如以下所述，允許用于更復雜的基片處理裝置的最靈活的概念。在圖5示出的實施例中，基片將在兩個表面上被處理。為了這樣，根據(jù)圖3的實施例的第一裝置60a沿著單向傳送機54設置。如由五個帶陰影的處理站所例示的，在裝置60a 處，基片的前表面由五個等同或不同的加工或處理步驟處理。在單側(cè)處理過的基片被第三基片搬運器50再次沉積在傳送機54上之后，這些單側(cè)處理過的基片逐步地向前朝向倒裝站58移動。在該倒裝站58，基片被倒裝，使得基片的未處理的表面朝向上。然后，倒裝的基片被傳輸?shù)降诙b置60b，該第二裝置60b構造為如圖3所例示。在此處，基片的后側(cè)被處理。由于這種后側(cè)處理可能僅需要在裝置60b的一個表面處理或加工步驟并如相應的陰影所示，僅操作一個處理站或僅一個這種處理站被安裝。后側(cè)表面被處理的基片被再次沉積在傳送機54上，使得下游裝置60b的基片逐步地傳輸，它們在前表面和后表面都被處理。很清楚地，并且參照圖5的實施例，基片的一個以及相同表面可以被裝置60a加上裝置60b的總共十個加工步驟處理，不需要提供倒裝站58。圖6示出了將根據(jù)本發(fā)明的裝置靈活地結(jié)合為更復雜的多裝置設備的另一個例子。以圖6的實施例，建立了基片的平行加工，這導致在傳送機54的輸出端E。ut處的處理量翻倍。在根據(jù)本發(fā)明的第一裝置60c中，傳送機54的每隔一個的工件支撐件56除去未處理的基片而變空，處理過的基片再次施加到變空的工件支撐件56。為了達到該目的，每次未處理的基片被已經(jīng)在裝置60c中處理過的基片所替代時，傳送機54逐步地向前，向前的程度根據(jù)兩個接下來的基片支撐件56。在上游，與裝置60c相同的第二裝置60d沿著傳送機54設置。兩個裝置60c和60d的間隔被設定為使得當?shù)谝谎b置60c的第三基片搬運器 50c與傳送機54上的未處理基片對準時，第二裝置60d的第三基片搬運器50d與傳送機54 上的未處理基片對準。因此，裝置60d平行于裝置60c地加載來自基片載體54的未處理基片并相應地將處理過的基片再施加回到剛剛空下來的基片支撐件56，同時，裝置60c也這樣做。由于所述的平行加工，傳送機54以雙倍速度前進，在E。ut處的處理過的基片的輸出加倍。替代將整體裝置構造用于單個基片搬運以及因此將相應的傳送機54構造為如圖 3、5和6的單個基片所例示的，在另一實施例中，以盒_盒技術來執(zhí)行基片搬運。根據(jù)圖7并且參考圖3，替代單基片傳輸傳送機54，提供了盒傳輸傳送機54a，其中，替代單個晶圓支撐件56，提供了盒或暗箱支撐件56a。帶有未處理基片的滿盒以箭頭方向逐步地朝向卸載位置Pul饋送。帶有未處理基片的盒通過樞轉(zhuǎn)機械臂58卸載到第二基片搬運器20上，處理過的基片從第二基片搬運器20卸載并由搬運器58加載到下一個上游盒中。傳送機54的逐步向前移動僅在帶有未處理基片的盒空了之后執(zhí)行，因此，下一上游盒充滿了相應數(shù)量的處理過的基片。清楚的是，也可以參考圖3通過雙臂搬運器50來執(zhí)行盒_盒搬運，因此向前向后地移動帶有盒的傳送機54，接下來清空帶有未處理基片的一個盒，并以處理過的基片填充上游相鄰的盒。根據(jù)本發(fā)明的裝置在當今被特殊地調(diào)整以處理例如硅晶圓的基片，用于太陽能電池的生產(chǎn)。因此，參考圖5，為了沉積具有后續(xù)層三倍厚度的層，三個后續(xù)處理站等同地操作并且這種三倍厚度的層實際上通過接下來在三個等同地操作的后續(xù)處理站中的層的三分之一來沉積。因此，以根據(jù)本發(fā)明的裝置，可以高度靈活地執(zhí)行基片表面處理，由此， 所有的處理步驟被細分為相等持續(xù)時間的子過程。所述裝置具有以最優(yōu)的處理量的最小尺寸。應該注意的是，所有的搬運設施能夠從真空處理容器外部容易地訪問，但顯然在該容器內(nèi)的傳輸裝置30除外。例如圓形或方形設計的基片可以容易地被處理，尤其是大于 200X200mm。清楚的是，對于圖3的處理站38的數(shù)量，這些處理站的數(shù)量可以多于或少于圖3所例示的五個。通過在根據(jù)圖8的六個處理站38中建立加工，厚的一層SiN:H可以通過執(zhí)行六次等同的層沉積(例如通過等離子增強的CVD或反應PVD (濺射))而沉積在硅晶圓上。根據(jù)圖8b的實施例，相對薄的SiN:H層沉積，在該相對薄的層上，有大約是SiN:H層的厚度的五倍的另一 SiN層。對于圖8c中示意性地示出的實施例，首先沉積較薄的SiN:H層，然后由于較高的沉積率，接下的四個子步驟中，沉積較厚的ZnS-SiO2層，然后是較厚的 SiO2層。將單個的單元式的加工步驟細分為將在后續(xù)的處理站執(zhí)行的子步驟是考慮在基片表面上的所述過程的相應處理速率而執(zhí)行的。
權利要求
1.一種真空處理裝置，包括真空處理容器(10)，包括在所述容器(10)的內(nèi)部(i)和所述容器(10)的外部(e)之間的加載鎖(5)，所述加載鎖(5)包括在所述加載鎖的室和所述外部(e)之間的外部閥裝置 (la，lb)以及在所述室和所述內(nèi)部(i)的剩余部分之間的內(nèi)部閥裝置，所述加載鎖(5)被構造為雙向加載鎖，用于在所述內(nèi)部(i)和所述外部(e)之間進行基片傳遞；在所述外部(e )中的傳輸裝置(100 )，用于朝向所述加載鎖(5 )和從所述加載鎖(5 )雙向地傳輸基片，并且包括第一基片搬運器(1 )，所述第一基片搬運器(1)可借助于受控的第一驅(qū)動器(9)而繞第一軸線(A1)旋轉(zhuǎn)，并且包括與所述第一軸線(A1)等間距的至少兩個第一基片載體(la，lb)，第二基片搬運器(20)，所述第二基片搬運器(20)可借助于受控的第二驅(qū)動器(21)而繞第二軸線(A2tl)旋轉(zhuǎn)，并且包括與所述第二軸線(A2tl)等間距的至少四個第二基片載體 (20a,20b,20c,20d)；所述第一和所述第二基片載體在它們的相應旋轉(zhuǎn)軌跡路徑的一個位置(P1A32tl)分別相互對準，當所述第一基片載體中的一個與所述第二基片載體中的一個對準時，所述第一基片載體中的另一個與所述加載鎖(5)對準；所述第一基片載體(la, lb) —旦與所述加載鎖(5)對準，則所述第一基片載體(la, lb) 能夠通過相應的第三受控驅(qū)動器(11a，lib)朝向所述真空處理容器(10)和從所述真空處理容器(10)移動，由此相應地形成所述外部閥。
2.如權利要求1所述的真空處理裝置，其中，所述加載鎖(5，35)具有朝向所述外部的裝填開口，所述裝填開口位于所述真空處理容器(10)的頂側(cè)壁部。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其中，所述第一基片搬運器(1)包括位于所述第一基片搬運器上的兩個所述第一基片載體(la，lb)，所述兩個第一基片載體(la，lb)相對于所述第一軸線(A1)彼此對置。
4.如權利要求1至3中任一項所述的裝置，其中，所述第二基片搬運器包括四個所述第二基片載體(20a，20b, 20c, 20d),所述四個第二基片載體(20a，20b, 20c, 20d)相對于所述第二軸線(A2tl)成對地彼此對置。
5.如權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中，所述第一軸線和第二軸線以及所述第一基片載體朝向所述真空處理容器以及從所述真空處理容器移動的方向是平行的。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的處理裝置，其中，所述真空處理容器包括至少兩個用于處理站的安裝位置，每個處理站用于處理單個基片，所述真空處理容器還包括另一個傳輸裝置(30)，所述傳輸裝置(30)可以借助第三受控的驅(qū)動器來繞第三軸線(A3tl)旋轉(zhuǎn)， 所述另一傳輸裝置(30)包括至少三個基片支撐件(34)，所述至少三個基片支撐件(34)距離所述第三軸線等距離，并且相對于所述第三軸線均勻地分布在方位角方向上，并且其中， 所述定時單元以時間的方式來控制所述第三驅(qū)動器。
7.如權利要求6所述的處理裝置，其中，所述第三軸線平行于所述第一軸線。
8.如權利要求1至7中任一項所述的裝置，還包括單向傳送機(54)，所述單向傳送機 (54)與由所述第二基片搬運器(20)進行的基片傳輸相互作用。
9.如權利要求8所述的裝置，其中，所述單向傳送機(54)借助第三基片搬運器與所述第二基片搬運器(20 )相互作用。
10.一種擴展的真空處理裝置，包括至少兩個根據(jù)權利要求8或9所述的沿著所述單向傳送機的真空處理裝置。
11.如權利要求10所述的擴展的真空處理裝置，包括沿著所述單向傳送機布置的兩個所述真空處理裝置之間的倒裝站，用于將所述單向傳送機上的基片上下倒置。
12.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的真空處理裝置或根據(jù)權利要求10或11所述的擴展的真空處理裝置的用途，用于處理至少200mmX 200mm的基片。
13.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的裝置或根據(jù)權利要求10或11所述的擴展裝置的用途，用于生產(chǎn)太陽能電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳輸裝置(100)，用于朝向加載鎖(5)和從加載鎖(5)雙向地傳輸基片，加載鎖(5)包括第一基片搬運器(1)，該第一基片搬運器(1)可以繞第一軸線(A1)旋轉(zhuǎn)并包括至少兩個第一基片載體(1a，1b)。第二基片搬運器(20)可以繞第二軸線(A20)旋轉(zhuǎn)，并包括至少四個第二基片載體(20a至20d)。當?shù)谝换d體中的一個與第二基片載體中的一個對準，并且第一基片載體中的另一個與加載鎖(5)對準時，第一和第二基片載體在它們各自的旋轉(zhuǎn)軌跡路徑的一個位置分別互相對準。一旦第一基片載體(1a，1b)與加載鎖(5)對準，第一基片載體(1a，1b)可以朝向加載鎖(5)以及從加載鎖(5)移動，由此分別形成加載鎖(5)的外部閥。
文檔編號H01L21/00GK102356459SQ201080012308
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權日2009年3月18日
發(fā)明者多維德斯 G., 沃瑟 S. 申請人:Oc 歐瑞康巴爾斯公司