用于工件处理的系统和方法技术方案

提供了用于处理工件例如半导体工件的系统和方法。一个示例实施例涉及一种用于处理多个工件的处理系统。等离子体处理系统可包括负荷固定室。负荷固定室可包括工件柱，该工件柱构造成以堆叠布置支撑多个工件。该系统还可包括至少两个处理室。至少两个处理室可以具有至少两个处理站。每个处理站可以具有用于在处理室中的处理期间支撑工件的工件支撑件。该系统还包括与负荷固定室和处理室工艺流程连通的传送室。传送室包括旋转式机器人。旋转式机器人可以构造成将多个工件从负荷固定室中的堆叠布置传送到至少两个处理站。

System and Method for Workpiece Processing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工件处理的系统和方法
本公开总体涉及处理工件，并且更具体地涉及用于处理工件(例如半导体工件)的系统。
技术介绍
将工件(例如半导体晶片或其他合适的衬底)暴露于用于形成半导体器件或其他器件的整体处理方案的处理系统可以执行多个处理步骤，例如等离子体处理(例如，剥离、刻蚀等)、热处理(例如退火)、沉积(例如，化学气相沉积)等。为了执行这些处理步骤，系统可能包括一个或多个机器人，以便多次移动工件，例如，移动到系统中、在各个处理室之间移动、以及移动到系统之外。任何半导体处理系统的重要考虑因素是系统的占地面积(footprintsize)。增加的占地面积可能在处理设施中占用更多空间，从而导致吞吐量降低和成本增加。用于半导体工件的处理系统的示例构造可以包括簇式工具、旋转木马式(carousel-style)工具等。在簇式工具中，多个半导体处理模块可以布置在用于在多个处理室之间移动工件的中央机器人周围。簇式工具可以具有大的占地面积(例如，占用大量空间)并且仅能够支持有限数量的处理室。在旋转木马式工具中，工件可以在多个处理站之间旋转。旋转木马式工具可能会遭受降低的处理集成灵活性，并且很难与簇状构造结合实现。
技术实现思路
本公开实施例的方面和优点将部分地在以下说明书中阐述，或者可以从说明书中学习，或者可以通过实施例的实践来学习。本公开的一个示例方面涉及一种用于处理多个工件的处理系统。处理系统可包括负荷固定室。负荷固定室可包括工件柱，该工件柱构造成以堆叠布置支撑多个工件。该系统还可包括至少一个处理室，例如两个处理室。至少一个处理室可以具有至少两个处理站。每个处理站可以具有用于在处理室中的处理期间支撑工件的工件支撑件。该系统还包括与负荷固定室以及至少一个处理室处理流连通(processflowcommunication)的传送室。传送室包括旋转式机器人。旋转式机器人可以构造成将多个工件从负荷固定室中的堆叠布置传送到处理室中的至少两个处理站。本公开的其他示例方面涉及用于处理半导体工件的系统、方法和设备。参考以下说明书和所附权利要求，将更好地理解各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。包含在本申请文件中并构成其一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释相关原理。附图说明参考附图，针对本领域普通技术人员在申请文件中阐述了实施例的详细讨论，其中：图1描绘了根据本公开示例实施例的示例处理系统的平面图；图2描绘了根据本公开示例实施例的示例性工件柱；图3描绘了根据本公开示例实施例的示例处理方法的流程图；图4描绘了根据本公开示例实施例的示例处理系统的平面图；图5描绘了根据本公开示例实施例的示例传送位；图6A和6B描绘了根据本公开示例实施例的示例处理方法的流程图；图7A，7B，7C和7D描绘了根据本公开示例实施例的处理系统中工件的示例性传送；和图8A和8B描绘了根据本公开示例实施例的使用剪式运动将多个工件从工件柱传送到处理室中的至少两个处理站的示例性旋转式机器人。具体实施方式现在将详细参考实施例，其一个或多个示例在附图中示出。通过解释实施例来提供每个示例，而不是限制本公开。实际上，对于本领域技术人员来讲显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以对实施例进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起利用，以产生又一个实施例。因此，意图在于本公开的方面涵盖这些修改和变化。本公开的示例性方面涉及用于处理工件的系统，例如半导体工件、光电工件、平板显示器或其他合适的工件。工件材料可包括例如硅、硅锗、玻璃、塑料或其他合适的材料。在一些实施例中，工件可以是半导体晶片。该系统可用于实现各种工件制造工艺，包括但不限于真空退火工艺、表面处理工艺、干法剥离工艺、干法刻蚀工艺、沉积工艺和其他工艺。更具体地，该系统可包括多个用于处理工件的处理室。每个处理室可以包括使用共同处理压力(例如，真空)环境的多个处理站(例如，成对架构的两个处理站)。在一些实施例中，一个或多个处理室可以是等离子体处理室，其具有基于等离子体的处理源，例如电感耦合等离子体源、微波源、表面波等离子体源、ECR等离子体源、电容耦合(例如，平行板)等离子体源等。在示例实施例中，处理系统可包括负荷固定室。负荷固定室可以构造成，在将工件传送到处理室之前，使工件经受处理压力(例如，真空压力)。负荷固定室可包括具有多个搁架的工件柱，以将工件保持在堆叠布置中。该系统还可包括传送室，用于将工件从负荷固定室传送到处理室和/或用于在不同处理室之间传送工件。在一些实施例中，传送室可以保持在真空压力或其他合适的处理压力下。传送室可以设置为与负荷固定室和至少一个处理室之间处理流连通。根据本公开示例实施例，传送室可包括旋转式机器人。旋转式机器人可以包括主要构造成通过围绕固定点或区域处的轴线旋转来传送工件的机器人。旋转式机器人可以构造成将多个工件(例如，两个工件)从负荷固定室中的工件柱传送到处理室中的两个或更多个处理站。每个处理站可包括用于在处理期间支撑工件的工件支撑件。在一些实施例中，旋转式机器人可以利用例如剪式运动来传送多个工件，该剪式运动同时将多个工件传送到处理室中的两个或更多个处理站。如本文所使用的，剪式运动是指两个或更多个机器人臂的类似于剪刀的打开或关闭的运动。例如，在一个示例剪式运动中，多个机器人臂的第一端比这些机器人臂的相对的第二端彼此分离得更快。在另一个示例剪式运动中，多个机器人臂的第一端彼此分离，而这些机器人臂的第二端或其他部分保持在固定位置。在一个示例性实施方式中，旋转式机器人可包括多个机器人臂，该多个机器人臂构造成围绕固定枢轴点旋转。每个机器人臂可以与一个或多个工件叶片相关联。每个工件叶片可以具有构造成支撑工件的末端操作器。旋转式机器人可以构造成控制多个机器人臂以使用剪式运动将多个工件从工件柱传送到处理室中的至少两个处理站，其中多个机器人臂彼此分离以传送工件叶片到处理站。在另一示例实施方式中，旋转式机器人可包括围绕枢轴点或枢转区域旋转的单个主臂。单个主臂可以耦合到多个辅助臂。辅助臂可以各自耦合到至少一个工件叶片。每个工件叶片可包括用于支撑工件的末端操作器。在一些实施例中，旋转式机器人可构造成使用剪式运动将至少两个工件从负荷固定室中的工件柱传送到处理室中的两个处理站。在剪式运动期间，多个辅助臂可以以类似剪刀的方式分离，使得与一个辅助臂相关联的工件叶片将工件传送到第一处理站，并且使得与另一个辅助臂相关联的工件叶片将工件传送到第二处理站。在一些实施例中，可以使用单个电机操作多个辅助臂的剪式运动和单个主臂。在一些实施例中，旋转式机器人可具有耦合到多个辅助臂的第二主臂。为了例如工件交换的目的，第二主臂可以以类似于另一个主臂的方式操作。在一些实施例中，主臂可以不同时操作，使得可以使用单个电机来控制两个主臂的操作。在一些实施例中，处理系统可包括多个处理室。每个处理室可包括至少两个处理站。传送室中的旋转式机器人可以在多个处理室和负荷固定室之间传送工件。例如，在一个示例实施方式中，处理系统可包括两个处理室，该两个处理室包括第一处理室和第二处理室。第一处理室和第二处理室可以设置在传送室的相对侧上。旋转式机器人可以构造成(例如，使用剪式运动)将多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理多个工件的处理系统，所述处理系统包括：负荷固定室，所述负荷固定室包括工件柱，所述工件柱构造成以堆叠布置支撑多个工件；至少两个处理室，所述至少两个处理室具有至少两个处理站，每个处理站与用于在所述处理室中的处理进行期间支撑工件的工件支撑件相关联；和传送室，与所述负荷固定室和所述至少两个处理室工艺流程连通；其中所述传送室包括至少一个旋转式机器人，所述旋转式机器人包括至少一个构造成围绕轴线旋转的臂，所述旋转式机器人构造成将多个工件从所述负荷固定室中的所述工件柱传送到所述至少两个处理室中的所述至少两个处理站。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 US 62/409,5381.一种用于处理多个工件的处理系统，所述处理系统包括：负荷固定室，所述负荷固定室包括工件柱，所述工件柱构造成以堆叠布置支撑多个工件；至少两个处理室，所述至少两个处理室具有至少两个处理站，每个处理站与用于在所述处理室中的处理进行期间支撑工件的工件支撑件相关联；和传送室，与所述负荷固定室和所述至少两个处理室工艺流程连通；其中所述传送室包括至少一个旋转式机器人，所述旋转式机器人包括至少一个构造成围绕轴线旋转的臂，所述旋转式机器人构造成将多个工件从所述负荷固定室中的所述工件柱传送到所述至少两个处理室中的所述至少两个处理站。2.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述旋转式机器人构造成使用剪式运动将所述多个工件从所述负荷固定室中的所述工件柱传送到所述处理室中的所述至少两个处理站。3.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述至少两个处理室包括第一处理室和第二处理室，所述第一处理室和所述第二处理室中的每一个包括至少两个处理站。4.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述第一处理室和所述第二处理室设置在所述传送室的相对侧上，使得所述旋转式机器人能够在所述第一处理室和所述第二处理室之间传送所述多个工件。5.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述第一处理室和所述第二处理室设置成直线布置，所述系统包括传送位，所述传送位构造成以堆叠布置支撑多个工件。6.根据权利要求5所述的处理系统，其中所述旋转式机器人构造成将多个工件从所述第一处理室中的所述至少两个处理站传送到所述传送位中的所述堆叠布置。7.根据权利要求5所述的处理系统，其中所述系统包括第二旋转式机器人，所述第二旋转式机器人构造成将多个工件从所述传送位的所述堆叠布置传送到所述第二处理室中的所述至少两个处理站。8.根据权利要求5所述的处理系统，其中所述传送位位于所述传送室中。9.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述至少两个处理室包括设置在所述传送室的相对侧上的第一处理室和第二处理室，所述至少两个处理室还包括设置成与所述第一处理室直线布置的第三处理室和设置成与所述第二处理室直线布置的第四处理室，使得所述第三处理室和第四处理室设置在所述传送室的相对侧上，其中所述第一处理室、第二处理室、第三处理室和第四处理室中的每一个包括至少两个处理站。10.根据权利要求9所述的处理系统，其中所述系统还包括传送位，所述传送位构造成以堆叠布置支撑多个工件，其中所述至少一个旋转式机器人包括第一旋转式机器人和第二旋转式机器人，所述第一旋转式机器人构造成将多个工件从所述负荷固定室中的堆叠布置传送到所述第一处理室中的至少两个处理站，所述第二旋转式机器人构造成将多个工件从所述传送位的堆叠布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓晅，瑞安·帕库尔斯基，
申请(专利权)人：马特森技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US