薄膜沉積設(shè)備及其基材傳輸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及薄膜沉積領(lǐng)域，特別是涉及薄膜沉積設(shè)備及其基材傳輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體基材(例如但不限于，晶圓)在越來(lái)越多的領(lǐng)域，如集成電路、太陽(yáng)能、發(fā)光二極管、及光波導(dǎo)等被廣泛應(yīng)用。為半導(dǎo)體基材實(shí)施薄膜沉積的薄膜沉積設(shè)備通常包含前端模塊、裝載室、基材傳輸室及反應(yīng)室。待實(shí)施薄膜沉積的基材從前端模塊經(jīng)裝載室傳輸?shù)交膫鬏斒以賯鬏斨练磻?yīng)室進(jìn)行薄膜沉積?；膫鬏斒覂?nèi)可設(shè)有雙層雙機(jī)械手臂，每次可傳輸兩片基材至反應(yīng)室。對(duì)應(yīng)基材傳輸室，反應(yīng)室內(nèi)工位呈環(huán)形均勻分布，且工位可旋轉(zhuǎn)以便基材傳輸室的機(jī)械手臂可將基材放置相應(yīng)的空工位上或自工位上取走基材。為保證已放置的基材不掉落，反應(yīng)室內(nèi)工位旋轉(zhuǎn)較慢，需較長(zhǎng)的時(shí)間才能在所有工位上放滿或取完基材，基材傳輸效率較低。
[0003]因此，盡管薄膜沉積設(shè)備由單反應(yīng)室改為多反應(yīng)室可在一定程度上提高產(chǎn)能，然半導(dǎo)體基材的大規(guī)模生產(chǎn)仍受制于基材傳輸效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供一薄膜沉積設(shè)備及其基材傳輸裝置，該薄膜沉積設(shè)備及其基材傳輸裝置可不依賴于基材工位的回轉(zhuǎn)而同時(shí)實(shí)施多片基材傳輸。
[0005]本發(fā)明的一實(shí)施例提供一用于薄膜沉積設(shè)備的基材傳輸裝置，其包含:設(shè)置于一傳輸室的若干機(jī)械手臂，及設(shè)置于至少一反應(yīng)室的若干基材工位。其中若干機(jī)械手臂與至少一反應(yīng)室內(nèi)的基材工位對(duì)應(yīng)，以將基材放置至所述至少一反應(yīng)室內(nèi)相對(duì)應(yīng)的基材工位或自相對(duì)應(yīng)的基材工位上取走基材。
[0006]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述至少一反應(yīng)室內(nèi)的基材工位呈陣列分布，該陣列是，例如但不限于，2 X 2或2 X 3陣列。所述至少一反應(yīng)室內(nèi)的基材工位中與傳輸室距離相同的基材工位組成一基材工位組，若干機(jī)械手臂中對(duì)應(yīng)于該基材工位組的機(jī)械手臂組成一機(jī)械手臂組，該機(jī)械手臂組連接同一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。對(duì)應(yīng)于距離傳輸室較遠(yuǎn)的基材工位組的機(jī)械手臂組的機(jī)械手臂相較于對(duì)應(yīng)于距離傳輸室較遠(yuǎn)的基材工位組的機(jī)械手臂組的機(jī)械手臂更長(zhǎng)。
[0007]在另一實(shí)施例中，若干機(jī)械手臂呈上下多層分布，不同機(jī)械手臂組位于不同層。不同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)和伸展。所述至少一反應(yīng)室內(nèi)的基材工位沒(méi)有連接回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。該傳輸裝置可進(jìn)一步包含一處理器，該處理器控制若干機(jī)械手臂放置基材至所述至少一反應(yīng)室內(nèi)相對(duì)應(yīng)的基材工位或自相對(duì)應(yīng)的基材工位上取走基材的順序，及當(dāng)存在多個(gè)反應(yīng)室時(shí)，控制所述若干機(jī)械手臂在不同反應(yīng)室中傳送基材的順序。
[0008]在本發(fā)明又一實(shí)施例中，基材傳輸裝置所傳輸?shù)幕氖蔷A。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施例還提供包含上述基材傳輸裝置的薄膜沉積設(shè)備。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜沉積設(shè)備及其基材傳輸裝置可節(jié)省反應(yīng)室內(nèi)用于基材工位的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在節(jié)省成本的同時(shí)，可提高設(shè)備的穩(wěn)定性和基材傳輸?shù)男省?br>【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜沉積設(shè)備的俯視圖，其中基材傳輸裝置處于待工作狀態(tài)
[0012]圖2所示是圖1中的薄膜沉積設(shè)備的俯視圖，其中基材傳輸裝置的第一機(jī)械手臂組處于取/放操作狀態(tài)
[0013]圖3所示是圖1中的薄膜沉積設(shè)備的俯視圖，其中基材傳輸裝置的第二機(jī)械手臂組處于取/放操作狀態(tài)
[0014]圖4所示是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的薄膜沉積設(shè)備的俯視圖，其中基材傳輸裝置處于待工作狀態(tài)
[0015]圖5所示是圖4中的薄膜沉積設(shè)備的俯視圖，其中基材傳輸裝置的第一機(jī)械手臂組處于取/放操作狀態(tài)
[0016]圖6所示是圖4中的薄膜沉積設(shè)備的俯視圖，其中基材傳輸裝置的第二機(jī)械手臂組處于取/放操作狀態(tài)
【具體實(shí)施方式】
[0017]為更好的理解本發(fā)明的精神，以下結(jié)合本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施例對(duì)其作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]現(xiàn)有薄膜沉積設(shè)備中的基材傳輸裝置是依賴于基材傳輸室內(nèi)的機(jī)械手臂和反應(yīng)室旋轉(zhuǎn)的基材工位協(xié)同完成基材傳輸?shù)?，基材傳輸?shù)男嗜Q于機(jī)械手臂的工作速度和基材工位的旋轉(zhuǎn)速度。而為避免其上的基材摔落，反應(yīng)室內(nèi)基材工位的旋轉(zhuǎn)速度需維持低速。這種情況下，即使基材傳輸室掛接多個(gè)反應(yīng)室，因基材傳輸效率的限制，整個(gè)薄膜沉積設(shè)備的生產(chǎn)效率仍有大幅度提高的空間。
[0019]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜沉積設(shè)備及其傳輸裝置可有效提高基材傳輸效率。在一實(shí)施例中，該基材傳輸裝置包含:若干機(jī)械手臂，設(shè)置于一傳輸室；若干基材工位，設(shè)置于至少一反應(yīng)室。若干機(jī)械手臂與至少一反應(yīng)室內(nèi)的基材工位對(duì)應(yīng)，各機(jī)械手臂可放置基材至所述至少一反應(yīng)室內(nèi)相對(duì)應(yīng)的基材工位或自相對(duì)應(yīng)的基材工位上取走基材。該基材傳輸裝置不依賴于基材工位的旋轉(zhuǎn)可由機(jī)械手臂直接在對(duì)應(yīng)的基材工位上放置或取走基材，在節(jié)省工位回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的同時(shí)節(jié)省等待工位旋轉(zhuǎn)到位的時(shí)間。因而，既可降低生產(chǎn)成本，又可提高生產(chǎn)效率。
[0020]圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜沉積設(shè)備10的俯視圖，其中基材傳輸裝置20處于待工作狀態(tài)。
[0021]如圖1所示，因本發(fā)明的改進(jìn)主要涉及該薄膜沉積設(shè)備10的基材傳輸裝置20，簡(jiǎn)便起見(jiàn)，除該基材傳輸裝置20外，僅示出了該薄膜沉積設(shè)備10的基材傳輸室30及一反應(yīng)室40(下同)。
[0022]該基材傳輸裝置20包含置于基材傳輸室30內(nèi)的若干機(jī)械手臂22,及設(shè)置于反應(yīng)室40內(nèi)的若干晶圓工位24。機(jī)械手臂22與晶圓工位24對(duì)應(yīng)，以便每一機(jī)械手臂22可放置基材50至該反應(yīng)室40內(nèi)相對(duì)應(yīng)的基材工位24或自相對(duì)應(yīng)的基材工位24上取走基材50。本實(shí)施例中機(jī)械手臂22及基材工位24的數(shù)量設(shè)計(jì)為四個(gè)，即反應(yīng)室40內(nèi)可以同時(shí)存放四片基材50。各機(jī)械手臂22具有一連接用的臂部220及一承托基材50的取/放部222。該反應(yīng)室40內(nèi)的基材工位24呈2 X 2陣列分布，相應(yīng)的，在俯視圖上機(jī)械手臂22的取/放部222亦可呈2X2陣列分布。
[0023]設(shè)定該反應(yīng)室40內(nèi)與基材傳輸室30距離相同的基材工位24為一基材工位組，則在本實(shí)施例中，位于陣列中同一行的基材工位24為一組。該四個(gè)基材工位24可相應(yīng)的劃分為離基材傳輸室30較遠(yuǎn)的第一基材工位組240和離基材傳輸室30較近的第二基材工位組242。相應(yīng)的，四個(gè)機(jī)械手臂22中對(duì)應(yīng)第一基材工位組240的機(jī)械手臂22組成第一機(jī)械手臂組221，對(duì)應(yīng)第二基材工位組242的機(jī)械手臂22組成第二機(jī)械手臂組223。第一機(jī)械手臂組221與第二機(jī)械手臂組223分別藉由臂部220分別連接一第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)26及一第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)28。該第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)26與第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)28可連接至同一基座25，然兩者仍可相對(duì)于彼此而獨(dú)立旋轉(zhuǎn)和伸展。此外，盡管在俯視圖上四個(gè)機(jī)械手臂22的取/放部222亦可呈2 X 2陣列分布，但是為節(jié)省空間四個(gè)機(jī)械手臂22可設(shè)計(jì)為呈上下兩層分布，不同機(jī)械手臂組位于不同層。例如本實(shí)施例中，第一機(jī)械手臂組221位于下層，而第二機(jī)械手臂組223位于上層。為準(zhǔn)確將基材50放置到相應(yīng)基材工位24或?qū)⑵渥韵鄳?yīng)基材工位24上取走，第一機(jī)械手臂組221的機(jī)械手臂22可設(shè)計(jì)為較第二機(jī)械手臂組223的更長(zhǎng)，即，第一機(jī)械手臂組221的機(jī)械手臂22具有較長(zhǎng)的臂部220。在本發(fā)明的其它實(shí)施例，亦可通過(guò)增加第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)26的回轉(zhuǎn)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0024]當(dāng)基材傳輸裝置20于基材工位24上取放基材50時(shí)，同一組的機(jī)械手臂22同時(shí)工作而不同組的機(jī)械手臂22