真空鎖系統(tǒng)及基片處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工設(shè)備及方法，特別涉及一種真空鎖系統(tǒng)及基片處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件的制造工序中，通常使用各種真空處理腔室在真空環(huán)境中對(duì)作為被處理基片的半導(dǎo)體晶片實(shí)施如薄膜沉積、蝕刻、氧化或氮化、熱處理等特定處理。而從外部向這樣的真空處理腔室進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的傳送，通常是通過具備將其內(nèi)部壓力在大氣氣壓狀態(tài)和真空狀態(tài)之間切換的負(fù)載鎖定裝置來進(jìn)行。一般來說，負(fù)載鎖定裝置設(shè)置于真空搬送室和大氣壓環(huán)境的外部如晶片盒或工廠介面之間。真空搬送室與各個(gè)真空處理腔室連結(jié)而形成集成的真空處理裝置，利用該真空搬送室中的機(jī)械手可將晶片向各個(gè)真空處理腔室傳送。負(fù)載鎖定裝置切換至大氣氣壓狀態(tài)時(shí)來自大氣壓環(huán)境的晶片搬入負(fù)載鎖定裝置中，之后負(fù)載鎖定裝置切換為真空狀態(tài)，其中的晶片搬送至真空搬送室。
[0003]為了進(jìn)一步提高負(fù)載鎖定裝置的效率，現(xiàn)有技術(shù)中還提出了兼具晶片處理以及晶片傳輸功能的負(fù)載鎖定裝置。如在負(fù)載鎖定裝置上方設(shè)置等離子體處理腔室完成對(duì)基片的如去光刻膠等工藝，通過真空機(jī)器人將已刻蝕的基板從真空刻蝕處理腔室傳送到負(fù)載鎖定裝置上方等離子體處理腔室進(jìn)行熱處理工藝，以移除表面沉積的鹵素殘留物或光刻膠。之后對(duì)等離子體處理腔室通氣成大氣壓使其中的壓力與工廠介面的壓力相稱，再通過機(jī)器人將鹵素殘留物或光刻膠殘余移除后的晶片傳送至工廠介面的晶圓盒F0UP。
[0004]這種負(fù)載鎖定裝置雖然進(jìn)一步提高了其利用效率，然而，機(jī)器人的機(jī)械手要對(duì)不同高度的負(fù)載鎖定裝置和等離子體處理腔室分別進(jìn)行基板的搬送，無疑對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)造成負(fù)擔(dān)，因此需要對(duì)此類負(fù)載鎖定裝置加以改進(jìn)以簡(jiǎn)化負(fù)載鎖定裝置及機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及操作方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠減輕傳送機(jī)器人運(yùn)動(dòng)負(fù)擔(dān)且兼具基片處理和基片傳輸功能的真空鎖系統(tǒng)。
[0006]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種傳送基片的真空鎖系統(tǒng)，包含腔室主體、基片支撐組件和升降機(jī)構(gòu)。其中，所述腔室主體包括垂直堆疊的第一室和第二室，其中所述第二室側(cè)壁上形成可選擇性地連接至大氣氣氛環(huán)境或真空處理環(huán)境的兩個(gè)開口，所述第一室用于對(duì)置于其中的基片進(jìn)行等離子體處理，其具有與所述第一室連通的底部開口。所述基片支撐組件以可升降的方式設(shè)置于所述腔室主體中，其包括垂直堆疊的分別用于承載基片的第一支撐件和第二支撐件，以及位于所述第一支撐件和第二支撐件之間的、尺寸大于所述第一支撐件的隔離板。所述升降機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述基片支撐組件在一第一位置和一第二位置之間移動(dòng)，所述第一位置為所述隔離板密封所述第一室的底部開口、所述第一支撐件置于所述第一室內(nèi)且所述第二支撐件對(duì)應(yīng)所述第二室側(cè)壁上形成的兩個(gè)開口處，所述第二位置為所述第一支撐件對(duì)應(yīng)所述第二室側(cè)壁上形成的兩個(gè)開口處。
[0007]優(yōu)選地，當(dāng)所述基片支撐組件位于所述第一位置時(shí)，通過所述第二室將經(jīng)所述第一室處理的基片傳送至所述大氣氣氛環(huán)境以及將來自所述大氣氣氛環(huán)境的基片傳送至所述真空處理環(huán)境；當(dāng)所述基片支撐組件位于所述第二位置時(shí)，將所述第一支撐件上完成等離子體處理的基片移除并將經(jīng)所述真空處理環(huán)境處理的基片傳送至所述第一支撐件。
[0008]優(yōu)選地，所述真空鎖系統(tǒng)還包括由所述升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)且可相對(duì)該基片支撐組件移動(dòng)的升降銷組件；當(dāng)該基片支撐組件位于所述第二位置時(shí)，所述升降銷組件下端抵靠于所述第二室底部、上端位于所述第一支撐件上方以抬起其上的基片，當(dāng)該基片支撐組件位于所述第一位置時(shí)，所述升降銷組件下端懸空、上端位于所述第一支撐件下方。
[0009]優(yōu)選地，所述第二室具有以開閉的方式對(duì)所述兩個(gè)開口進(jìn)行密封的門閥機(jī)構(gòu)，以使所述第二室可選擇性地連接至大氣氣氛環(huán)境或真空處理環(huán)境。
[0010]優(yōu)選地，所述第一室和第二室各自具有排氣裝置以獨(dú)立控制其中的壓力，使得所述第一室在真空環(huán)境下對(duì)其中的基片進(jìn)行等離子體處理，所述第二室在向所述大氣氣氛環(huán)境傳送基片時(shí)切換為大氣氣壓環(huán)境，在向所述真空處理環(huán)境傳送基片時(shí)切換為真空環(huán)境。
[0011]優(yōu)選地，所述第一支撐件具有加熱器，用于加熱放置于所述第一支撐件上的基片；所述加熱器通過一絕熱件與所述隔離板隔離。
[0012]優(yōu)選地，所述第一室為祛光刻膠等離子體處理室。
[0013]優(yōu)選地，所述第二支撐件具有上下設(shè)置的兩層插槽，以分別放置兩片基片，其中一層插槽用于放置來自所述大氣氣氛環(huán)境的基片，另一層插槽用于放置經(jīng)所述第一室處理完畢的基片。
[0014]優(yōu)選地，所述真空鎖系統(tǒng)一側(cè)與真空環(huán)境的機(jī)械手工作腔相連，另一側(cè)與大氣氣氛環(huán)境中的機(jī)械手工作腔相連。
[0015]優(yōu)選地，所述真空鎖系統(tǒng)為兩個(gè)，兩個(gè)所述真空鎖系統(tǒng)相鄰并行排列且其第一室共用排氣裝置。
[0016]優(yōu)選地，所述真空環(huán)境的機(jī)械手工作腔內(nèi)包括第一機(jī)械手和第二機(jī)械手，所述第一機(jī)械手和第二機(jī)械手用于在所述基片支撐組件和所述真空處理環(huán)境之間，以及在所述基片支撐組件的第一支撐件和第二支撐件之間傳送基片；所述大氣氣氛環(huán)境中的機(jī)械手工作腔包括第三機(jī)械手和第四機(jī)械手，所述第三機(jī)械手和所述第四機(jī)械手用于在所述第二支撐件和所述大氣氣氛環(huán)境之間傳送基片。
[0017]優(yōu)選地，當(dāng)所述真空鎖系統(tǒng)為兩個(gè)時(shí)，所述第一機(jī)械手和所述第二機(jī)械手均為雙臂機(jī)械手。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種基片處理方法，為利用上述真空鎖系統(tǒng)所進(jìn)行的基片處理方法，其包括:
[0019]步驟S1:將所述基片支撐組件下降至所述第二位置，將所述真空處理環(huán)境處理的基片放置在所述第一支撐件上；
[0020]步驟S2:將所述基片支撐組件上升至所述第一位置，通過所述真空鎖系統(tǒng)的第一室對(duì)放置在其中的經(jīng)所述真空處理環(huán)境處理的基片進(jìn)行等離子體處理；
[0021]步驟S3:將所述基片支撐組件下降至所述第二位置；拾取所述第一支撐件上經(jīng)所述第一室處理完成的基片；
[0022]步驟S4:將所述基片支撐組件上升至所述第一位置，將經(jīng)所述第一室處理完成的基片通過所述真空鎖系統(tǒng)的第二室傳送至所述大氣氣氛環(huán)境，通過所述真空鎖系統(tǒng)的第二室將來自所述大氣氣氛環(huán)境的另一基片傳送至所述真空處理環(huán)境。
[0023]優(yōu)選的，所述步驟SI和S3中所述第二室內(nèi)為真空環(huán)境，其中步驟SI中，通過第二機(jī)械手將所述真空處理環(huán)境處理的基片放置在所述第一支撐件上；步驟S3中，通過第一機(jī)械手拾取所述第一支撐件上的經(jīng)所述第一室處理完成的基片；
[0024]步驟S4中將經(jīng)所述第一室處理完成的基片傳送至所述大氣氣氛環(huán)境以及通過所述真空鎖系統(tǒng)的第二室將來自所述大氣氣氛環(huán)境的另一基片傳送至所述真空處理環(huán)境的步驟包括:
[0025]通過所述第一機(jī)械手將經(jīng)其已拾取的經(jīng)所述第一室處理完成的基片放置于所述第二支撐件；
[0026]切換所述第二室內(nèi)為大氣壓環(huán)境，之后通過第三機(jī)械手拾取該第二支撐件上的經(jīng)所述第一室處理完畢的基片并傳送至所述大氣氣氛環(huán)境，通過第四機(jī)械手將來自所述大氣氣氛環(huán)境的另一未處理基片放置于所述第二支撐件；
[0027]切換所述第二室內(nèi)為真空環(huán)境。
[0028]優(yōu)選地，所述真空鎖系統(tǒng)為兩個(gè)，兩個(gè)所述真空鎖系統(tǒng)相鄰并行排列且其第一室共用排氣裝置，所述第一機(jī)械手和所述第二機(jī)械手均為雙臂機(jī)械手，以在步驟SI，S3和S4中分別在兩個(gè)所述真空鎖系統(tǒng)的基片支撐組件和所述真空處理環(huán)境之間，以及在兩個(gè)所述基片支撐組件的第一支撐件和第二支撐件之間同步進(jìn)行基片傳送動(dòng)作。
[0029]本發(fā)明的有益效果在于通過升降機(jī)構(gòu)的設(shè)置使基片支撐組件在位于上部的第一室和位于下部的第二室之間移動(dòng)，使得機(jī)械手無需上升至第一室拾取和傳送基片，減小了了機(jī)械手在不同高度傳送基片的負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化了機(jī)械手的操作復(fù)雜度提高了工作效率。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的真空鎖系統(tǒng)當(dāng)基片支撐組件位于第二位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的真空鎖