專利名稱：一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)硅片傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)硅片傳輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
在半導體集成電路制造領(lǐng)域，需要對工藝片進行工藝處理，例如刻蝕、沉積等。對工藝片(特別的為硅片)進行工藝處理通常是在處理機臺中不同的真空鎖真空鎖里進行的。以下結(jié)合圖1，以刻蝕機臺為例，對現(xiàn)有的硅片傳輸?shù)臋C制進行說明。圖1示出了真空處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局示意圖，所述真空處理系統(tǒng)特別地為刻蝕真空處理系統(tǒng)，待處理的硅片為硅片。具體地，所述刻蝕真空處理系統(tǒng)1是一個包含多個反應(yīng)室的處理系統(tǒng)。如圖1所示，在現(xiàn)有技術(shù)的硅片傳輸機制中，位于中央位置的傳輸室11中的傳輸裝置15需要將處于真空鎖14中的待處理硅片傳輸出所述真空鎖14，并通過其自身的旋轉(zhuǎn)和機械臂拉伸將所述待處理的硅片傳輸入第一反應(yīng)室13或第二反應(yīng)室14中的載片盤上，以待進行刻蝕處理。接著，在刻蝕處理完成后，傳輸裝置15還需要將處理完成的硅片傳輸出所述反應(yīng)室。但是，針對反應(yīng)室具有雙載片盤的情形，傳輸裝置還是按照其旋轉(zhuǎn)軸O1至載片盤圓心A為最佳路徑進行傳輸。然而，由于在具有雙載片盤的反應(yīng)室和傳輸室之間還分別存在兩個密封門，例如第一反應(yīng)室13和傳輸室11之間存在著第一密封門131和第二密封門 133，并且所述密封門必然存在一定寬度(為氣密度考慮，稍大于硅片直徑)，則在硅片按照 O1O2的傳輸路徑出入所述密封門時，硅片和傳輸門之間可能發(fā)生撞擊，從而導致硅片的破損，甚至造成傳輸門的損壞。然而，如果為了防止這種破損而增加密封門的寬度，可能會導致氣密度的下降，從而增加成本。因此，業(yè)內(nèi)需要一種成本低且成效高的硅片傳輸機制來解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對背景技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提出了利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)硅片傳輸?shù)姆椒?。本發(fā)明第一方面提供了一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)將硅片從真空處理系統(tǒng)中的傳輸裝置傳輸至反應(yīng)室的硅片傳輸方法，其中，所述真空處理系統(tǒng)包括位于其中央位置的傳輸室，所述傳輸室中包括一個用于硅片傳輸?shù)膫鬏斞b置，所述傳輸室的周圍配置有至少一個反應(yīng)室，在所述反應(yīng)室和所述傳輸室之間設(shè)置有至少一個密封門，其特征在于，包括
在傳輸裝置的硅片位上加載硅片；
在傳輸范圍上任選一個傳輸點，其中所述傳輸范圍是在密封門上以密封門寬度的中點為中點的，長度為其寬度減去兩倍硅片半徑的距離；
確定傳輸路徑為所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點確定的一條直線； 確定旋轉(zhuǎn)范圍為以所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以硅片半徑為半徑的圓，其中所述旋轉(zhuǎn)范圍的圓與所述傳輸路徑的直線相交點為旋轉(zhuǎn)點；
所述傳輸裝置將硅片旋轉(zhuǎn)至所述旋轉(zhuǎn)點，按照所述傳輸路徑將硅片送入所述反應(yīng)室的載片盤上。進一步地，所述傳輸裝置具有單個或者兩個傳輸臂。優(yōu)選地，所述傳輸裝置為機械手。進一步地，所述密封門的寬度大于等于所述硅片半徑的兩倍。優(yōu)選地，確定所述傳輸點為所述密封門的中點。本發(fā)明第二方面還提供了一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)將硅片從真空處理系統(tǒng)中的反應(yīng)室傳輸至的傳輸裝置的硅片傳輸方法，其中，所述真空處理系統(tǒng)包括位于其中央位置的傳輸室，所述傳輸室中包括一個用于硅片傳輸?shù)膫鬏斞b置，所述傳輸室的周圍配置有至少一個反應(yīng)室，在所述反應(yīng)室和所述傳輸室之間設(shè)置有至少一個密封門，其特征在于， 包括
在傳輸范圍上任選一個傳輸點，其中所述傳輸范圍是在密封門上以密封門寬度的中點為中點的，長度為其寬度減去兩倍硅片半徑的距離；
確定傳輸路徑為所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點確定的一條直線； 確定旋轉(zhuǎn)范圍為以所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以硅片半徑為半徑的圓，其中所述旋轉(zhuǎn)范圍的圓與所述傳輸路徑的直線相交點為旋轉(zhuǎn)點；
按照所述傳輸路徑將硅片從所述反應(yīng)室中的載片盤上將硅片傳輸至所述旋轉(zhuǎn)點。進一步地，所述傳輸裝置具有單個或者兩個傳輸臂。優(yōu)選地，所述傳輸裝置為機械手。進一步地，所述密封門的寬度大于等于所述硅片半徑的兩倍。優(yōu)選地，確定所述傳輸點為所述密封門的中點。本發(fā)明利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)硅片傳輸，利用角度的旋轉(zhuǎn)和長度的伸縮來實現(xiàn)位置的轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)定位的精確性和傳輸路徑的穩(wěn)定性，優(yōu)化了裝置尺寸，節(jié)省了成本。


圖1是真空處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局示意圖2(a)是本發(fā)明的一個具體實施例的真空處理系統(tǒng)的具有單一傳輸臂的傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2(b)是本發(fā)明的一個具體實施例的真空處理系統(tǒng)的具有雙傳輸臂的傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的一個具體實施例的確定硅片傳輸路徑的示意圖； 圖4是本發(fā)明的一個具體實施例的確定硅片旋轉(zhuǎn)點的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。在介紹本發(fā)明的硅片傳輸機制之前，先以刻蝕真空處理系統(tǒng)為例，對真空處理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)進行說明。圖1示出了真空處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局示意圖，所述真空處理系統(tǒng) 1是一個包含多個反應(yīng)室的處理系統(tǒng)，其典型地為一刻蝕真空處理系統(tǒng)。具體而言，所述刻蝕真空處理系統(tǒng)1包括一個大致位于其中央位置的傳輸室11，傳輸室11大體上呈現(xiàn)四方形結(jié)構(gòu)。于傳輸室11的中央位置設(shè)置有一包括一個或多個傳輸臂的傳輸裝置16，用于傳輸在刻蝕真空處理系統(tǒng)11中傳輸所述硅片。在傳輸室11的多個連接面的位置處可以依實際需要配置多個反應(yīng)室。如圖2示例，圖中所示的真空處理系統(tǒng)1在連接面分別配置有兩個雙載片盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)室，具體地，第一反應(yīng)室13具有第一載片盤B和第二載片盤C，第二反應(yīng)室14具有第三載片盤D和第四載片盤E。所述反應(yīng)室與傳輸室11之間設(shè)置有密封門131、 132、141和142。傳輸室11還設(shè)置有一個或多個真空鎖(load lock) 15，所述真空鎖15與之間設(shè)置有密封門151，起具有第五載片盤A。所述真空鎖15用于連接所述傳輸室11和外界大氣環(huán)境，以在不損失所述傳輸室11內(nèi)的真空的前提下在外界大氣環(huán)境和所述傳輸室 11之間對所述硅片進行傳輸。下面結(jié)合附圖3對本發(fā)明的硅片傳輸機制進行說明。根據(jù)一個優(yōu)選實施例的利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)將硅片從真空處理系統(tǒng)中的傳輸裝置傳輸至反應(yīng)室的硅片傳輸方法，至少包括
首先，在傳輸裝置的硅片位上加載硅片。其中，所述反應(yīng)室包括兩個載片盤。進一步地， 所述傳輸裝置具有單個或者兩個傳輸臂，所述傳輸裝置為機械手。圖2 (a)和圖2(b)分別示出了真空處理系統(tǒng)的具有單一 /雙傳輸臂的傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，下面參照圖2結(jié)合圖1對傳輸裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖2(a)所示，第一傳輸裝置151具有單一傳輸臂，所述單一傳輸臂由第一傳輸部1511和第二傳輸部1512組成， 所述第一傳輸部151能夠以第一主旋轉(zhuǎn)軸A1旋轉(zhuǎn)軸(以O(shè)1為圓心)為定點進行平面360。轉(zhuǎn)向。所述第一傳輸部1511和所述第二傳輸部1512還具有第二旋轉(zhuǎn)軸A12，以使得所述第一傳輸部1511和第二傳輸部1512能夠通過所述第二旋轉(zhuǎn)軸A12進行相對轉(zhuǎn)動。所述第二傳輸部1512還通過第三旋轉(zhuǎn)軸A13連接于用于放置硅片的第一硅片位1513 (以仏為圓心)。 由此，第一傳輸裝置能夠通過第一傳輸部1511，第二傳輸部1512和第一硅片位1513通過第二旋轉(zhuǎn)軸A12和第三旋轉(zhuǎn)軸A13進行相對轉(zhuǎn)動，而可以進行水平平面上的拉伸和旋轉(zhuǎn)，以在傳輸室和各個反應(yīng)室以及真空鎖等之間進行硅片的傳輸。如圖2(b)所示，第二傳輸裝置151具有雙傳輸臂，所述雙傳輸臂分別由第三傳輸部1521和第四傳輸部1522以及第五傳輸部15 和第六傳輸部1525組成，所述雙傳輸臂能夠通過第二主旋轉(zhuǎn)軸A2 (以O(shè)1 ’為圓心)為定點進行平面360°轉(zhuǎn)向，所述雙傳輸臂分別具有一個硅片位，分別為第二硅片位1523 (以012’為圓心)和第三硅片位15 (以O(shè)1/為圓心)，因此，所述第二傳輸裝置151能夠放置兩片硅片，并能夠可以同時進行水平平面上的拉伸和旋轉(zhuǎn)，以在傳輸室和各個反應(yīng)室以及真空鎖等之間進行硅片的傳輸，由此大大提高了制程中硅片的吞吐量。其中，所述第四傳輸部1522通過第四旋轉(zhuǎn)軸A22連接于所述第三傳輸部1521，所述第四傳輸部1522和所述第三傳輸部1521可以通過所述第四旋轉(zhuǎn)軸^2進行相對轉(zhuǎn)動。所述第四傳輸部1522還通過第五旋轉(zhuǎn)軸A23連接于第三硅片位，所述第四傳輸部1522和第三硅片位能夠通過所述第五旋轉(zhuǎn)軸A23進行相對轉(zhuǎn)動。并且，所述所述第六傳輸部15M通過第六旋轉(zhuǎn)軸Am連接于所述第七傳輸部1525，所述第七傳輸部1525和所述第六傳輸部15M 可以通過第六旋轉(zhuǎn)軸A24進行相對轉(zhuǎn)動。所述第七傳輸部1525還通過第七旋轉(zhuǎn)軸A25連接于第三硅片位，所述第七傳輸部1525和第三硅片位能夠通過所述第七旋轉(zhuǎn)軸A25進行相對轉(zhuǎn)動。然后，在傳輸范圍上任選一個傳輸點，其中所述傳輸范圍是在密封門上以密封門寬度的中點為中點的，長度為其寬度減去兩倍硅片半徑的距離。具體地，圖3示出了本發(fā)明的一個具體實施例的確定硅片傳輸傳輸范圍的示意圖，如圖3所示，下面以第一傳輸裝置151將硅片傳輸進入第一反應(yīng)室13中的第一傳輸門 131對應(yīng)的第一載片盤B為例進行說明。假設(shè)，所述第一傳輸門131的中點為B，其長度為 L，所述硅片的半徑為r。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，硅片能夠剛好通過所述第一傳輸門131 的臨界條件是，硅片的邊緣剛好與所述第一密封門131的左右邊緣呈90度，所述剛好與所述第一密封門131的左右邊緣呈90度的硅片以虛線示出(以O(shè)3為圓心)。因此，如附圖3所示，以所述第一密封門131的寬度L的中點B為中點的L-2r的寬度即為硅片的傳輸范圍d。圖4示出了本發(fā)明的一個具體實施例的確定硅片旋轉(zhuǎn)點的示意圖。如圖4所示， 在上文中確定的傳輸范圍d內(nèi)，任意確定一個傳輸點N。接著，確定傳輸路徑為所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點確定的一條路徑，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，即，以傳輸點N和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸0確定的一條直線。需要說明的是，傳輸路徑并不一定為一條直線，而應(yīng)視為以所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點的任意路徑。然后，如圖4所示，確定旋轉(zhuǎn)范圍為以所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸0為圓心以硅片半徑 r為半徑的圓，其中所述旋轉(zhuǎn)范圍的圓與所述傳輸路徑的直線相交點為旋轉(zhuǎn)點M ；
最后，所述傳輸裝置旋轉(zhuǎn)至所述旋轉(zhuǎn)點M，按照所述傳輸路徑將硅片送入第一反應(yīng)室 13的載片盤B上。需要說明的是，將所述傳輸裝置旋轉(zhuǎn)至所述旋轉(zhuǎn)點M上不是必須步驟，當所述傳輸裝置的初始位置本來就位于傳輸點M上時，不必再進行旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當理解，由于機械手可以通過伸縮和旋轉(zhuǎn)對硅片進行傳輸，其可以按照傳輸路徑同時進行伸縮和旋轉(zhuǎn)以達到將硅片按照所述傳輸路徑傳輸至載片盤上的目的。進一步地，所述密封門的寬度大于等于所述硅片半徑的兩倍。優(yōu)選地，確定所述傳輸點為所述密封門的中點。本發(fā)明還提供了一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)將硅片從真空處理系統(tǒng)中的反應(yīng)室傳輸至的傳輸裝置的硅片傳輸方法，其中，所述真空處理系統(tǒng)包括位于其中央位置的傳輸室，所述傳輸室中包括一個用于硅片傳輸?shù)膫鬏斞b置，所述傳輸室的周圍配置有至少一個反應(yīng)室，在所述反應(yīng)室和所述傳輸室之間設(shè)置有至少一個密封門，其特征在于，包括
在傳輸范圍上任選一個傳輸點，其中所述傳輸范圍是在密封門上以密封門寬度的中點為中點的，長度為其寬度減去兩倍硅片半徑的距離；
確定傳輸路徑為所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點確定的一條路徑； 確定旋轉(zhuǎn)范圍為以所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以硅片半徑為半徑的圓，其中所述旋轉(zhuǎn)范圍的圓與直線的所述傳輸路徑的相交點為旋轉(zhuǎn)點；按照所述傳輸路徑將硅片傳輸至傳輸點，再將所述硅片傳輸至所述傳輸室。其中，所述反應(yīng)室包括兩個載片盤。進一步地，所述傳輸裝置為機械手。進一步地，所述密封門的寬度大于等于所述硅片半徑的兩倍。優(yōu)選地，確定所述傳輸點為所述密封門的中點。需要說明的是，由于上述過程是本發(fā)明上文中提及的利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)將硅片從真空處理系統(tǒng)中的傳輸裝置傳輸至反應(yīng)室的硅片傳輸方法的逆過程，為簡明起見， 其具體執(zhí)行過程在此處不再贅述。應(yīng)當理解，本文雖然以真空處理系統(tǒng)中的硅片傳輸進出反應(yīng)室的過程為例對本發(fā)明的硅片傳輸機制進行說明，但是，本領(lǐng)域應(yīng)當理解，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明還可以應(yīng)用于真空處理系統(tǒng)中其他需要硅片傳輸?shù)念I(lǐng)域，例如將硅片傳輸進出如圖1所示的真空鎖12寸。此外，本發(fā)明還可應(yīng)用于刻蝕真空處理系統(tǒng)、沉積真空處理系統(tǒng)等。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)將硅片從真空處理系統(tǒng)中的傳輸裝置傳輸至反應(yīng)室的硅片傳輸方法，其中，所述真空處理系統(tǒng)包括位于其中央位置的傳輸室，所述傳輸室中包括一個用于硅片傳輸?shù)膫鬏斞b置，所述傳輸室的周圍配置有至少一個反應(yīng)室，在所述反應(yīng)室和所述傳輸室之間設(shè)置有至少一個密封門，其中，包括在傳輸裝置的硅片位上加載硅片；在傳輸范圍上任選一個傳輸點，其中所述傳輸范圍是在密封門上以密封門寬度的中點為中點的，長度為其寬度減去兩倍硅片半徑的距離；確定傳輸路徑為所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點確定的一條路徑；確定旋轉(zhuǎn)范圍為以所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以硅片半徑為半徑的圓，其中所述旋轉(zhuǎn)范圍的圓與直線的所述傳輸路徑的相交點為旋轉(zhuǎn)點；所述傳輸裝置旋轉(zhuǎn)至所述旋轉(zhuǎn)點，按照所述傳輸路徑將硅片傳輸至所述傳輸點，再將所述硅片從所述傳輸點傳輸至所述反應(yīng)室的載片盤上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片傳輸方法，其特征在于，所述反應(yīng)室包括兩個載片盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅片傳輸方法，其特征在于，所述傳輸裝置為機械手。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片傳輸方法，其特征在于，所述密封門的寬度大于等于所述硅片半徑的兩倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的硅片傳輸方法，其特征在于，確定所述傳輸點為所述密封門的中點。
6.一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)將硅片從真空處理系統(tǒng)中的反應(yīng)室傳輸至的傳輸裝置的硅片傳輸方法，其中，所述真空處理系統(tǒng)包括位于其中央位置的傳輸室，所述傳輸室中包括一個用于硅片傳輸?shù)膫鬏斞b置，所述傳輸室的周圍配置有至少一個反應(yīng)室，在所述反應(yīng)室和所述傳輸室之間設(shè)置有至少一個密封門，其中，包括在傳輸范圍上任選一個傳輸點，其中所述傳輸范圍是在密封門上以密封門寬度的中點為中點的，長度為其寬度減去兩倍硅片半徑的距離；確定傳輸路徑為所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點確定的一條路徑；確定旋轉(zhuǎn)范圍為以所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以硅片半徑為半徑的圓，其中所述旋轉(zhuǎn)范圍的圓與直線的所述傳輸路徑的相交點為旋轉(zhuǎn)點；按照所述傳輸路徑將硅片傳輸至傳輸點，再將所述硅片傳輸至所述傳輸室。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片傳輸方法，其特征在于，所述反應(yīng)室具有兩個載片盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅片傳輸方法，其特征在于，所述傳輸裝置為機械手。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片傳輸方法，其特征在于，所述密封門的寬度大于等于所述硅片半徑的兩倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項所述的硅片傳輸方法，其特征在于，確定所述傳輸點為所述密封門的中點。
全文摘要
一種利用復(fù)合傳輸路徑來實現(xiàn)硅片傳輸方法，包括在傳輸范圍上任選一個傳輸點，其中所述傳輸范圍是在密封門上以密封門寬度的中點為中點的，長度為其寬度減去兩倍硅片半徑的距離；確定傳輸路徑為所述傳輸點和所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為端點確定的一條直線；確定旋轉(zhuǎn)范圍為以所述傳輸裝置的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以硅片半徑為半徑的圓，其中所述旋轉(zhuǎn)范圍的圓與所述傳輸路徑的直線相交點為旋轉(zhuǎn)點。本發(fā)明能夠低耗高效地實現(xiàn)硅片傳輸，而不造成硅片和設(shè)備的損壞。
文檔編號H01L21/677GK102403253SQ20111034523
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者吳紅星, 胡兵, 陶珩 申請人:中微半導體設(shè)備(上海)有限公司