半導體工藝設備的制造方法
【專利摘要】一種半導體工藝設備。提供了一種用于處理基板的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一平面電動機、基板載件、第一處理腔室以及第一升降器。第一平面電動機包括沿第一水平方向設置的第一線圈布置、平行于第一水平方向的頂表面、第一側和第二側。基板載件具有平行于第一水平方向的基板支撐表面。第一處理腔室具有用于接收設置在基板載件上的基板的開口。第一升降器包括第二平面電動機，所述第二平面電動機具有沿第一水平方向設置的第二線圈布置。第二平面電動機的頂表面平行于第一水平方向。第一升降器配置成用于在第一豎直位置與第二豎直位置之間移動第二平面電動機的頂表面。
【專利說明】
半導體工藝設備
技術領域
[0001] 本文公開的實施例總體設及用于傳遞半導體基板的半導體工藝設備。
【背景技術】
[0002] 半導體器件是典型地使用許多工藝腔室而形成在半導體基板上的，其中，每一個 工藝腔室用于完成用于形成半導體器件(諸如，存儲器忍片）的各種步驟(例如，沉積）中的 一個或多個步驟?；鍌鬟f系統(tǒng)典型地用于在工藝腔室中的每一個腔室之間移動基板。工 藝腔室W及基板傳遞系統(tǒng)各自可保持在真空下。用于基板傳遞系統(tǒng)的兩種常見的布置包括 群集布置和直線布置。
[0003] 使用群集布置的基板傳遞系統(tǒng)包括由不同的工藝腔室圍繞的中央區(qū)域。中央區(qū)域 可連接到負載鎖定腔室，W便當供應基板且從基板傳遞系統(tǒng)中移除基板時在基板傳遞系統(tǒng) 內維持真空環(huán)境。中央區(qū)域或傳遞腔室還典型地包括固定的機器人，所述固定的機器人圍 繞中屯、軸旋轉，W便往返于負載鎖定腔室W及在工藝腔室之間移動基板。由于需要機器人 在所述機器人的手臂不干擾機器人所駐留在的中央區(qū)域腔室的壁的情況下旋轉并延伸到 工藝腔室中，常規(guī)的機器人通常限于每次僅傳遞一個或兩個基板，并且可能導致中央區(qū)域 的占位面積(foo化rint)過大。運些類型的常規(guī)的機器人也可能是顆粒的來源，運是不期望 的。
[0004] 使用直線布置的基板傳遞系統(tǒng)典型地包括傳送裝置，所述傳送裝置具有矩形頂表 面，并且工藝腔室在傳送裝置的一側或相對的諸側上。傳送裝置可連接到負載鎖定腔室，W 便當供應基板并且從基板傳遞系統(tǒng)中移除基板時在基板傳遞系統(tǒng)內維持真空環(huán)境。一個或 多個機器人可定位在工藝腔室中的每一個工藝腔室附近W在傳送裝置與工藝腔室之間傳 遞基板。在運些直線型基板傳遞系統(tǒng)中使用的傳送裝置可能是顆粒生成的源，并且需要定 期和有關的維護活動W確保傳送裝置正在正確地執(zhí)行。此外，傳送裝置可能每次僅在一個 方向上移動，運可能限制基板在傳送裝置上的運動，從而降低了產量。
[0005] 因此，對于具有減少的顆粒生成和占位面積W及增加的產量的改進的基板傳遞系 統(tǒng)具有需求。

【發(fā)明內容】

[0006] 本公開的實施例總體上提供了用于處理基板的系統(tǒng)。在一個實施例中，所述系統(tǒng) 包括第一平面電動機、基板載件、第一處理腔室和第一升降器。第一平面電動機包括沿第一 水平方向設置的第一線圈布置、與第一水平方向平行的頂表面、第一側、第二側、第一端W 及第二端?；遢d件具有與第一水平方向平行的基板支撐表面，并且基板載件設置在頂表 面上方。第一處理腔室具有設置在第一平面電動機的第一側上的開口，且所述開口配置成 用于接收設置在基板載件的基板支撐表面上的基板。第一升降器包括第二平面電動機，所 述第二平面電動機具有沿第一水平方向設置的第二線圈布置。第二平面電動機的頂表面平 行于第一水平方向。第一升降器進一步包括第一端和第二端。第一升降器配置成用于在第 一豎直位置與第二豎直位置之間移動第二平面電動機的頂表面。當?shù)谝簧灯魈幱诘谝回Q 直位置時，第一平面電動機的頂表面與第二平面電動機的頂表面基本上共面。
[0007] 在另一實施例中，提供了一種用于處理基板的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一平面電動 機、多個基板載件W及多個工藝站。第一平面電動機包括沿第一水平方向設置的第一線圈 布置W及與第一水平方向平行的頂表面。多個基板載件各自都具有平行于第一水平方向的 基板支撐表面。每一個基板載件都配置成用于支撐基板，并且每一個基板載件設置在頂表 面上方。多個工藝站圍繞第一平面電動機而設置，并且每一個工藝站都包括工藝腔室和傳 遞支撐件。傳遞支撐件包括配置成用于在工藝腔室外部的第一傳遞位置與工藝腔室內部的 第二傳遞位置之間移動基板的部分。
[0008] 在另一實施例中，提供了一種用于處理基板的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一平面電動 機、第二平面電動機、基板載件W及多個工藝腔室。第一平面電動機包括跨第一平面設置的 第一線圈布置。第一平面電動機包括第一表面、第一端和第二端。第二平面電動機包括跨第 二平面設置的第二線圈布置。第二平面電動機包括第二表面、第一端和第二端。第一平面基 本上垂直于第二平面?；遢d件包括基座和支撐表面?；遢d件進一步包括在基座中W第 一磁體布置來設置的第一組多個磁體。第一磁體布置基本上平行于基板載件的支撐表面來 對準?；遢d件進一步包括在基座中W第二磁體布置來設置的第二組多個磁體。第二磁體 布置基本上垂直于第一磁體布置來對準。所述多個工藝腔室跨第=平面而設置，并且所述 第=平面基本上垂直于第一平面。
[0009] 在另一實施例中，提供了一種用于在基板傳遞系統(tǒng)中移動基板的方法。所述方法 包括W下步驟:將基板放置在基板載件的基板支撐表面上;通過調整由第一平面電動機中 的線圈生成的磁場，在第一平面電動機的頂表面上方使基板載件懸浮并移動所述基板載 件；W及通過調整由第一平面電動機中的線圈生成的磁場，使基板載件的基板支撐表面懸 浮并將基板載件的基板支撐表面移動到第一工藝腔室中，其中，所述基板放置在第一工藝 腔室中。
[0010] 在另一實施例中，提供了一種用于在基板傳遞系統(tǒng)中移動基板的方法。所述方法 包括W下步驟：（a)通過調整由一個或多個平面電動機中的線圈生成的磁場，在所述一個或 多個平面電動機的頂表面上方的環(huán)路中使多個基板載件懸浮并移動所述多個基板載件，其 中，所述基板設置在第一基板載件的基板支撐表面上；（b)通過將由一個或多個平面電動機 中的線圈中的每一個線圈生成的磁場保持為基本上恒定，在環(huán)路上的多個傳遞位置處停止 多個基板載件達延遲期，每一個傳遞位置設置成用于將基板從基板載件傳遞到腔室，其中， 在不同的傳遞位置處停止每一個基板載件，并且傳遞位置中的至少兩個傳遞位置定位在多 個工藝站處，每一個工藝站都包括工藝腔室和傳遞支撐件；（C)當在第一基板載件的目的地 工藝站處停止第一基板載件時，使用目的地工藝站的傳遞支撐件將基板從第一基板載件傳 遞至目的地工藝站的工藝腔室；W及(d)重復步驟(a)至步驟(C)。
[0011] 在另一實施例中，提供了一種用于在基板傳遞系統(tǒng)中移動基板的方法。所述方法 包括W下步驟:將基板放置在基板載件的基板支撐表面上;通過調整由第一平面電動機中 的線圈生成的磁場，在第一平面電動機的第一表面上方使基板載件浮動并移動所述基板載 件，所述第一平面電動機具有跨水平面設置的第一線圈布置；W及通過調整由第二平面電 動機中的線圈生成的磁場，使基板載件的基板支撐表面上的基板懸浮，并且將基板載件的 基板支撐表面上的基板從第一豎直位置移動到第二豎直位置，所述第二平面電動機具有面 向基板載件的第二表面，其中，所述第二平面電動機具有跨豎直平面設置的第二線圈布置， 并且所述基板載件沿從第二表面移位的路徑，從第一豎直位置移動到第二豎直位置。
【附圖說明】
[0012] 因此，為了可詳細地理解本公開的上述特征的方式，可參考實施例來獲得對上文 簡要概述的本公開的更特定描述，所述實施例中的一些實施例在附圖中示出。然而，應注意 的是，附圖僅示出本公開的典型實施例，并且因此不將附圖視為限制本公開的范圍，因為本 公開可允許其他同等有效的實施例。
[0013] 圖1是根據一個實施例的、磁懸浮式基板載件的部分側面剖視圖。
[0014] 圖2是根據一個實施例的、使用工藝腔室的群集布置的基板傳遞系統(tǒng)的俯視圖。
[0015] 圖3A是根據一個實施例的、使用工藝腔室的直線布置的基板傳遞系統(tǒng)的等距視 圖。
[0016] 圖3B是根據圖3A的實施例的基板傳遞系統(tǒng)的剖面俯視圖。
[0017] 圖3C是根據圖3A和圖3B中所示的實施例的基板傳遞系統(tǒng)的側面剖視圖。
[0018] 圖3D是在圖3A至圖3C中所示的實施例中使用的第一平面電動機和第二平面電動 機的部分側面剖視圖。
[0019] 圖4是用于移動基板通過圖3A至圖3C中所示的基板傳遞系統(tǒng)的工藝流程圖。
[0020] 圖5A是根據一個實施例的基板傳遞系統(tǒng)的俯視圖。
[0021 ]圖5B是根據圖5A的實施例的基板傳遞系統(tǒng)的部分側面剖視圖。
[0022] 圖6A是用于移動基板通過圖5A至圖5B中所示的基板傳遞系統(tǒng)的工藝流程圖。
[0023] 圖6B是用于將基板供應至圖5A至圖5B中所示的基板傳遞系統(tǒng)中的工藝腔室的工 藝流程圖。
[0024] 圖6C是用于將基板從圖5A至圖5B中所示的基板傳遞系統(tǒng)中的工藝腔室中移除的 工藝流程圖。
[0025] 圖7A是根據一個實施例的基板傳遞系統(tǒng)的側視圖。
[0026] 圖7B是根據圖7A的實施例的基板傳遞系統(tǒng)的側視圖。
[0027] 圖7C是將與圖7A和圖7B的基板傳遞系統(tǒng)一起使用的基板載件的側面剖視圖。
[0028] 圖8是用于將基板傳遞至圖7A至圖7C中所示的基板傳遞系統(tǒng)中的工藝腔室中的工 藝流程圖。
[0029] 為了便于理解，在可能的情況下，已使用共同的詞來指定諸圖所共有的完全相同 的元件。構想了在一個實施例中公開的元件可有益地用于其他實施例而無需特別陳述。
【具體實施方式】
[0030] 本公開總體設及用于在工藝腔室之間傳遞半導體基板的半導體工藝設備。更具體 而言，本文公開的實施例設及用于使用傳送裝置在工藝腔室之間傳遞半導體基板的系統(tǒng)， 所述傳送裝置采用一個或多個磁懸浮元件。
[0031] 使用磁懸浮在工藝腔室之間輸送基板提供了許多優(yōu)點。首先，磁懸浮實現(xiàn)了具有 減小的占位面積的設計，因為在一些實施例中，可移除典型地用于將基板傳遞進和傳遞出 工藝腔室的機器人。減小基板傳遞系統(tǒng)的占位面積可減少基板傳遞系統(tǒng)的資本成本W及系 統(tǒng)的操作和維護成本，并且減少與工具將在半導體工廠中占據的占位面積相關聯(lián)的成本。
[0032] 其次，與具有移動部件和真空相容油脂的機械系統(tǒng)相比，當使用磁懸浮裝置來輸 送基板時，將生成更少的顆粒和更少的污染，所述機械系統(tǒng)可能在真空環(huán)境中生成顆粒和 放氣。例如，中央傳送裝置為了在工藝腔室之間輸送基板的運動可能從傳送裝置相對于所 述傳送裝置的支撐元件之間運動中生成顆粒，并且從基板與傳送裝置之間的接觸中生成顆 粒。所生成的顆粒和污染可能不利地影響產品質量，并且在一些情況下降低生產良率。
[0033] 另一方面，使用磁懸浮裝置將使基板載件與基板傳遞系統(tǒng)的其余部分之間的接觸 量最小化。參見圖1，示出了使用磁懸浮的基板傳遞系統(tǒng)100的部分側面剖視圖。基板傳遞系 統(tǒng)100包括基板載件110，所述基板載件110具有基座111和基板支撐表面112。基座111包括 多個磁體114。在一些配置中，多個磁體114可布置成使得所述多個磁體形成海爾貝克 化a化ach)陣列或其他類似的配置?；?0可放置在基板載件110的基板支撐表面112上?；?板載件110可在基板傳遞系統(tǒng)100內的不同的工藝腔室(未示出）之間W及往返于負載鎖定 腔室(未示出）輸送基板50,所述負載鎖定腔室用于供應基板W及從基板傳遞系統(tǒng)100中移 除基板?；遢d件110可由諸如侶的非磁性材料形成。在基板傳遞系統(tǒng)100的一些配置中，將 支撐基板載件110的材料選擇為包括也可承受高處理溫度的材料是有益的。在一個示例中， 基板載件110由陶瓷材料(例如，氧化侶、石英、氧化錯，等等)制成。在一些情況下，能W導電 涂層涂覆基板載件now解決在基板傳遞系統(tǒng)100內的處理期間的基板載件110中的任何電 荷積聚問題，運將在下文中討論。
[0034] 基板傳遞系統(tǒng)100進一步包括平面電動機115,所述平面電動機115具有設置在板 件125下方的線圈布置120,所述板件125諸如包含非磁性材料的板件，例如，侶板件。板件 125將線圈布置120與基板傳遞系統(tǒng)100的內部體積分開，同時允許由線圈布置120產生的磁 場使用多個磁體114來與基板載件110的位置相互作用并控制基板載件110的位置。至線圈 布置120中的每一個線圈的控制器75和功率連接件(未示出）可用于調整由每一個線圈生成 的磁場。在一些實施例中，每一個線圈可與線圈布置120中的其他線圈分開第一距離121，W 便提供對懸浮的基板載件110相對于平面電動機115的運動和取向的一致的控制。在基板載 件110的基座111中的多個磁體114可W是永久磁體的陣列或矩陣，所述永久磁體的陣列或 矩陣W相對于線圈布置120的互補的布置來定位。永久磁體的陣列或矩陣W及線圈布置120 可在XY平面中W互補的取向排成陣列。在一個示例中，線圈布置120內的多個單獨的線圈 120A被纏繞，使得當施加功率至所述線圈時所生成的磁場與由在磁體114中的每一個磁體 內發(fā)現(xiàn)的永久磁體建立的所生成磁場相互作用?？墒褂没遢d件110中的特定圖案的磁體 114來控制基板載件110相對于固定的線圈布置120的運動和取向。多個單獨的線圈120A可 設計成具有在圖1中Z軸方向上的橫截面，所述橫截面為圓形、正方形、矩形、楠圓形或其他 形狀。
[0035] 此外，在一些實施例中，多個傳感器可設置在平面電動機115或其他適當位置中W 檢測基板傳遞系統(tǒng)100中的基板載件110的位置。例如，在一個實施例中，多個霍爾效應傳感 器或磁性編碼器可定位在平面電動機115中的各個位置處W檢測基板載件110的=維位置。 傳感器可連接到控制器75W將對基板載件110的位置的反饋提供至控制器75。控制器75可 使用來自反饋控制環(huán)路中的傳感器的信號，W便在需要時對提供至不同的單獨的線圈120A 的功率等級進行調整，使得可改變或維持基板載件110的位置。
[0036] 本公開中描述的W下實施例中的許多實施例使用與圖1中所示的那些特征類似或 相同的特征(諸如，線圈布置120) W定位基板載件110。運些特征允許基板載件在與基板傳 遞系統(tǒng)的其他部分幾乎不接觸或不接觸的情況下貫穿基板傳遞系統(tǒng)移動，運使顆粒生成最 小化。
[0037] 用于工藝腔室的群集布置的示例性基板傳遞系統(tǒng)
[0038] 圖2是根據本公開的一個實施例的工藝腔室201至205的群集布置的基板傳遞系統(tǒng) 200的俯視圖?；鍌鬟f系統(tǒng)200包括中央平面電動機215,所述中央平面電動機215由工藝 腔室201至205圍繞。基板傳遞系統(tǒng)200可進一步包括外殼211，W在操作期間在基板傳遞系 統(tǒng)200的內部中包含真空?；鍌鬟f系統(tǒng)200還包括如上所述的控制器75。
[0039] 平面電動機215可包括與在基板傳遞系統(tǒng)100中使用的線圈布置120類似的線圈布 置。此外，在基板傳遞系統(tǒng)100中使用的多個基板載件110可用于基板傳遞系統(tǒng)200中，W將 基板50輸送至不同工藝腔室201至205。因此，由在X-Y平面中排成陣列的平面電動機215中 的線圈（未示出）生成的磁場可用于移動并控制基板載件110在基板傳遞系統(tǒng)200中的位置 和取向。
[0040] 平面電動機215中的線圈可用于在X-Y平面內同時移動基板載件110中的每一個基 板載件。例如，在一種方法中，控制器75可用于調整由平面電動機215中的線圈生成的磁場， 使得基板載件110中的每一個基板載件可沿平面電動機215的外邊緣216移動，并且隨后在 工藝腔室201至205中的一個工藝腔室處停止，W便向那個工藝腔室或從那個工藝腔室傳送 基板。
[0041] 在另一方法中，基板載件110中的每一個基板載件能W隨機運動的方式獨立地受 控制。例如，一個基板載件110可采用跨平面電動機215的中屯、的路徑，將基板50從工藝腔室 202傳遞至工藝腔室205。同時，另一基板載件110可采用沿平面電動機215的外邊緣216的路 徑，將另一基板50從工藝腔室204傳遞至工藝腔室203,而另一基板載件110可在工藝腔室 201前方的固定的位置處保持是懸浮的。為了實現(xiàn)對不同的基板載件110的隨機運動控制， 可在不同的基板載件110之間維持最小距離，使得控制一個基板載件110的位置的線圈不干 擾對另一基板載件110的控制。例如，控制器75可在基板載件110中的每一個基板載件之間 維持最小數(shù)量的線圈，諸如，在基板載件110之間的最接近點處的每一個基板載件110之間 保持至少一個線圈或兩個線圈，或甚至至少=個線圈、四個或五個線圈。
[00創(chuàng)使用豎直的提升器的示例性基板傳遞系統(tǒng)
[0043] 圖3A是根據一個實施例的基板傳遞系統(tǒng)300的等距視圖。圖3B是沿圖3A的線3B獲 取的基板傳遞系統(tǒng)300的剖面俯視圖。圖3C是沿圖3A的線3C獲取的基板傳遞系統(tǒng)300的側面 剖視圖。基板傳遞系統(tǒng)300包括第一平面電動機310、具有第二平面電動機321的第一升降器 320、第=平面電動機330、具有第四平面電動機341的第二升降器340、多個工藝腔室303 W 及如上所述的控制器75。圖3B是當?shù)谝簧灯?20和第二升降器340處于降低的位置（即，Z 軸方向上的最低位置)時從第S平面電動機330的下方看的俯視圖。此外，圖3C示出為不具 有工藝腔室303, W免使附圖過于混淆。在圖3D中示出一些工藝腔室303中的一些工藝腔室 的側視圖。
[0044] 參見圖3A至圖3C，基板傳遞系統(tǒng)300包括外殼304W在基板傳遞系統(tǒng)300的內部391 中包含真空?；鍌鬟f系統(tǒng)300進一步包括第一平面電動機310,所述第一平面電動機310具 有第一側315、第二側316、第一端317 W及第二端318。第一平面電動機310包括設置在X-Y平 面中的陣列中的第一線圈布置312。第一平面電動機310的頂表面314平行于X-Y平面。
[0045] 基板傳遞系統(tǒng)300進一步包括如上所述的基板載件110。盡管在圖3A和圖3B中僅示 出一個基板載件110,但是可在基板傳遞系統(tǒng)300中同時使用許多基板載件110。每一個基板 載件110配置成用于支撐基板50?；遢d件110的基板支撐表面112平行于X-Y平面?？捎煽?制器75和功率連接件(未示出）激勵第一線圈布置312中的多個單獨的線圈（未示出）W生成 磁場，從而在頂表面314上方移動基板載件110并使基板載件110懸浮。當基板載件110被磁 性地懸浮時，基板載件110被設置在頂表面314上方。多個磁體114按相對于第一線圈布置 312互補的方式來定位。如本文中所使用，互補的布置意味著可利用不同的功率等級選擇性 地激勵和去激勵平面電動機的線圈布置中的線圈，從而在所述平面電動機的頂表面上方使 基板載件懸浮并輸送所述基板載件。
[0046] 在一些實施例中，基板傳遞系統(tǒng)300進一步包括設置在第一平面電動機310的第一 偵杉15上的第一工藝腔室布置301。第二工藝腔室布置302可設置在第一平面電動機310的第 二側316上。第一和第二工藝腔室布置301、302各自包括多個工藝腔室303。每一個工藝腔室 303可包括開口 309(見圖3D)，所述開口配置成用于接收設置在基板載件110的基板支撐表 面112上的基板50。在處理期間，由口308覆蓋開口 309。盡管多個工藝腔室303在圖3B中示出 為是相同的，但是每一個工藝腔室可與其他工藝腔室不同。在一些實施例中，基板傳遞系統(tǒng) 300可包含多個工藝腔室對303A，每一個工藝腔室對包括兩個工藝腔室303。在一個示例中， 工藝腔室對303A各自都是可從加利福尼亞州的圣克拉拉市的應用材料公司獲得的 Produceri'腔室。也可在基板傳遞系統(tǒng)300中包括一個或多個負載鎖定腔室307,從而允許 往返于基板傳遞系統(tǒng)300的內部391傳遞基板50。負載鎖定腔室307可附加地連接到工廠接 日 390。
[0047] 在一些處理序列中，也使用不同的基板載件110, W基板50來加載工藝腔室對303A 內的相鄰的工藝腔室303,使得可同時處理兩個基板50。在一個示例中，在工藝腔室對303A 中執(zhí)行的工藝可包括等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝（例如，PECVD電介質沉積工 藝）、蝕刻工藝或其他有用的半導體器件形成工藝。人們將注意到，在處理期間生成等離子 體，使用靜電夾盤，和/或將使基板偏置的工藝可能在基板50中生成并陷捕大量電荷，隨后， 在工藝序列400的基板傳遞步驟期期間，所述基板被傳遞至基板載件110。此外，人們相信， 由線圈120在基板載件110內產生的感應場也可能在由電介質材料形成的基板載件110的相 對表面上生成固定的電荷（即，在基板載件的一個面上的正電荷W及在相對面上的負電 荷）。由于基板載件110因磁懸浮元件的使用而通常將不接觸基板傳遞系統(tǒng)100的任何表面 或部件，且由此陷捕的電荷沒有接地路徑，因此基板載件110中被陷捕的電荷將無限期地保 持，或者直到所生成的電荷變得足夠大W產生接地電弧，或被陷捕的電荷例如通過基板載 件110不期望地撞到壁而變得意外地放電為止。由于在基板載件110中被陷捕的電荷可能不 期望地將在基板傳遞系統(tǒng)100內發(fā)現(xiàn)的帶電粒子吸引至基板載件11〇(所述帶電粒子隨后可 能被傳遞至基板50)，因此在工藝序列400期間執(zhí)行的基板傳遞步驟之前或期間使此被陷捕 的電荷放電是有益的。在一些實施例中，接地帶、柔性導電線元件或其他導電接地元件可電 禪接至系統(tǒng)中的接地表面或至基板載件110的部分，使得所述接地帶、柔性線元件或其他接 地元件的相對端可在基板傳遞系統(tǒng)100內的各個點或位置處形成接地路徑。在一個示例中， 具有接地彎曲部(flexure)326的接地區(qū)域325(見圖3D)可被包括在升降器320上，所述升降 器320可經定位W當基板載件進入或離開升降器320時來接觸基板載件110的表面。也可在 基板傳遞系統(tǒng)300中的其他位置處包括接地彎曲部326，所述其他位置諸如，在第二升降器 340上或在第一平面電動機310上。此外，基板傳遞系統(tǒng)300可包括用于將電荷從基板載件 110中去除的多個接地彎曲部326或其他接地裝置。另外，在本公開中描述的其他基板傳遞 系統(tǒng)也可包括諸如接地彎曲部326之類的接地裝置，從而去除在那些基板傳遞系統(tǒng)中使用 的基板載件上的電荷。
[004引基板傳遞系統(tǒng)300進一步包括第一升降器320,所述第一升降器320具有定位在所 述第一升降器320的頂部的第二平面電動機321。第二平面電動機321具有第一端327和第二 端328。第二平面電動機321包括沿X-Y平面設置的第二線圈布置322。第二平面電動機321的 頂表面324平行于X-Y平面。第一升降器320配置成用于在第一豎直位置351(圖3C)與第二豎 直位置352(圖3C)之間移動第二平面電動機321的頂表面324。當?shù)谝簧灯?20處于第一豎 直位置351時，第一平面電動機310的頂表面314與第二平面電動機321的頂表面324基本上 共面。
[0049] 基板傳遞系統(tǒng)300進一步包括具有第一端337和第二端338的第=平面電動機330。 第S平面電動機330包括沿X-Y平面設置的第S線圈布置332。第S平面電動機330的頂表面 334平行于X-Y平面。第一平面電動機310的頂表面314位于第一豎直位置351處，并且第S平 面電動機330的頂表面334位于第二豎直位置352處。在此，第一平面電動機310示出為在第 =平面電動機330下方，但是在一些實施例中，第=平面電動機330可設置在第一平面電動 機310下方，從而允許基板載件110在第一平面電動機310下方返回到負載鎖定腔室307(巧 軸方向）。當?shù)诙矫骐妱訖C321的頂表面324處于第二豎直位置352時，第=平面電動機330 的頂表面334與第二平面電動機321的頂表面324基本上共面。
[0050] 基板傳遞系統(tǒng)300進一步包括具有第四平面電動機341的第二升降器340。第四平 面電動機341具有第一端347和相對的第二端348。第四平面電動機341包括沿X-Y平面設置 的第四線圈布置342。第四平面電動機341的頂表面344平行于X-Y平面。第二升降器340配置 成用于在第一豎直位置351與第二豎直位置352之間移動第二升降器340的頂表面344。當?shù)?四平面電動機341的頂表面344處于第一豎直位置351時，第一平面電動機310的頂表面314 與第四平面電動機341的頂表面344基本上共面。當?shù)谒钠矫骐妱訖C341的頂表面344處于第 二豎直位置352時，第=平面電動機330的頂表面334與第四平面電動機341的頂表面344基 本上共面。
[0051] 基板載件110中的多個磁體114(圖1)也W相對于第二、第S和第四線圈布置322、 332和342互補的布置來定位。與上文所討論的類似，線圈布置322、332和342內的單個的線 圈被纏繞，使得當功率施加到所述線圈時所生成的磁場與由磁體114生成的磁場相互作用。
[0052] 圖3D是在圖3A和圖3B中所示的配置中使用的第一平面電動機310和第二平面電動 機321的部分側面剖視圖。第一線圈布置312包括第一線圈3121和第二線圈3122,并且第二線 圈布置322包括第=線圈3223,其中，當?shù)谝簧灯?20處于第一豎直位置351時，第二線圈 3122和第S線圈3223各自與第一線圈3121相距第一距離306。第一距離306可W是從約0.1英 寸至約1.2英寸，諸如，從約0.25英寸至約0.6英寸。使第二線圈3122和第S線圈3223各自與 第一線圈312i相距相同的距離允許基板載件110從第一平面電動機310上方到第二平面電 動機321上方進行平滑的過渡。第四線圈3224也與第=線圈3223相距第一距離。盡管未示出， 但是也可類似地布置在其他平面電動機330、341中的線圈W確保當基板載件110從第二平 面電動機321移動到第=平面電動機330,從第=平面電動機330移動到第四平面電動機 341，W及從第四平面電動機341移動到第一平面電動機310時的平滑的過渡。
[0化3] 參見圖3A至圖3CW及圖4,描述了用于移動基板50通過基板傳遞系統(tǒng)300的工藝序 列400。盡管結合對圖3A至圖3C的系統(tǒng)的參考描述了所述方法，但是本領域技術人員將理 解，配置成W任何順序執(zhí)行方法步驟的任何基板傳遞系統(tǒng)在本文所公開的實施例的范圍 內。工藝序列400可由可控制設備的控制器75來執(zhí)行，所述設備諸如，供應至平面電動機 310、321、330和341中的線圈的電源、升降器320、340、工藝腔室303上的口308，等等。在一些 實施例中，在工藝序列400內執(zhí)行的傳遞工藝（在內部391內執(zhí)行)在亞大氣壓力（例如，真 空)環(huán)境中或含有惰性氣體的大氣壓力環(huán)境中執(zhí)行。
[0054] 在框402處，基板50被放置在基板載件110的基板支撐表面112上。當基板載件110 定位在第二升降器340的第四平面電動機341上方時，當例如第二升降器定位在第二豎直位 置352時，基板50可被放置在基板載件110上。在一個實施例中，在負載鎖定腔室307中的一 個負載鎖定腔室中的機器人(未示出）將基板50從負載鎖定腔室307的一個負載鎖定腔室傳 遞至基板載件110的基板支撐表面112。如果基板載件110位于第四平面電動機341上方，貝U 基板載件110被懸浮和移動，使得通過調整由第四平面電動機341和第一平面電動機310中 的線圈生成的磁場而使所述基板載件110位于第一平面電動機310的頂表面314上方。如本 文中所使用，被懸浮和移動是指將基板載件放置或維持在懸浮的狀態(tài)，并且隨后移動處于 懸浮狀態(tài)的基板載件。
[0055] 在框404處，基板載件110被懸浮和移動，使得通過調整由第一平面電動機310中的 線圈生成的磁場而使所述基板載件110位于第一平面電動機310的頂表面314上方。
[0056] 在框406處，基板載件110和所述基板載件110上的基板50被懸浮和移動至目的地 工藝腔室(第一工藝腔室）W將基板50放置在目的地工藝腔室中。在基板進入目的地工藝腔 室之前，所述目的地工藝腔室的口308被打開。工藝腔室的口308配置成用于允許當所述們 308被打開時對基板50的傳遞。通過調整由第一平面電動機310中的線圈生成的磁場，基板 載件110的基板支撐表面112被移動至目的地工藝腔室中。在一個實施例中，通過使用在目 的地工藝腔室內可移動的升舉銷(未示出）而從基板載件110中移除基板50。
[0057] 在框408處，從目的地工藝腔室中移除基板載件110,并且關閉至目的地工藝腔室 的口 308。
[0化引在框410處，對目的地工藝腔室303內的基板50執(zhí)行工藝，諸如，沉積工藝。
[0059] 在框412處，基板載件110進入目的地工藝腔室，并且諸如通過使用如上所述的升 舉銷將基板50放置在基板載件110的基板支撐表面112上。可使用相同的基板載件110或不 同的基板載件110。例如，在一個實施例中，可使用定位在第一平面電動機310上方的最接近 的空基板載件110。通過調整由第一平面電動機310中的線圈生成的磁場W使基板載件110 懸浮并移動基板載件110而將基板載件110和所述基板載件110上的基板50從目的地工藝腔 室中移除。
[0060] 在判定操作414處，控制器75判定是否將在工藝腔室303中的一個工藝腔室中進行 對基板50的附加處理。如果將在工藝腔室303中的一個腔室中進行對基板50的附加處理，貝U W框404開始重復如上所述的框W允許基板50在下一個目的地工藝腔室中被處理?？?04至 414可重復如所需的許多次。如果沒有附加的處理將在工藝腔室303中的一個腔室中進行， 則工藝序列400繼續(xù)進行至框416。
[0061] 在框416處，通過調整由第一平面電動機310和第二平面電動機321中的線圈生成 的磁場，基板載件110和所述基板載件110的基板支撐表面112上的基板50被懸浮，并且從第 一平面電動機310的頂表面314上方的位置處被移動至第二平面電動機321的頂表面324上 方的位置處。第二平面電動機321禪接至第一升降器320,并且在框416期間，第二平面電動 機321的頂表面324處于第一豎直位置351。
[0062] 在框418處，通過使用第一升降器320,第二平面電動機321的頂表面324從第一豎 直位置351被移動到第二豎直位置352。
[0063] 在框420處，通過調整由第二平面電動機321和第=平面電動機330中的線圈生成 的磁場，基板載件110和所述基板載件110的基板支撐表面112上的基板50被懸浮，并且從第 二平面電動機321的頂表面314上方的位置處被移動至第=平面電動機330的頂表面334上 方的位置處。在框420期間，第=平面電動機330的頂表面334設置在第二豎直位置352處。
[0064] 在框422處，通過調整由第=平面電動機330和第四平面電動機341中的線圈生成 的磁場，基板載件110和所述基板載件110的基板支撐表面112上的基板50被懸浮，并且從第 =平面電動機330的頂表面334上方的位置處被移動至第四平面電動機341的頂表面344上 方的位置處。第四平面電動機341禪接至第二升降器340,并且在框422期間，第四平面電動 機341的頂表面344位于第二豎直位置352處。
[0065] 在框424處，任選地，通過使用第二升降器340,第四平面電動機341的頂表面341從 第二豎直位置352被移動至第一豎直位置351。
[0066] 在框426處，基板50從基板載件110的基板支撐表面112被傳遞至負載鎖定腔室307 中的一個負載鎖定腔室腔室。在一個實施例中，負載鎖定腔室307中的一個負載鎖定腔室中 的機器人(未示出）將基板50從基板載件110的基板支撐表面112傳遞至負載鎖定腔室307中 的一個負載鎖定腔室。
[0067] 基板傳遞系統(tǒng)300和工藝序列400允許高效地處理基板50,同時使顆粒生成最小 化。在不同的豎直位置處使用兩個平面電動機310和330W及兩個豎直提升器320和340允許 基板載件110在一個方向上行進，運使與將在相反的方向上移動的基板載件110之間的任何 潛在的干擾最小化，運將增加產量和傳遞效率。此外，基板傳遞系統(tǒng)300中的基板載件110可 在不接觸基板傳遞系統(tǒng)300內的任何表面的情況下，將基板50直接地從負載鎖定腔室307中 的一個負載鎖定腔室的移動至工藝腔室303中的一個腔室內部，運使顆粒生成最小化并改 善了產品質量和器件良率。缺乏除用于將基板50移動至工藝腔室303中的一個工藝腔室中 的第一平面電動機310和基板載件110之外的附加的設備也使得能夠減少基板傳遞系統(tǒng)的 占位面積，運允許更多的基板在給定的區(qū)域內被處理，從而增加了效率。
[0068] 盡管基板傳遞系統(tǒng)300和工藝序列400被描述為使用多個平面電動機和升降器來 移動基板50通過基板傳遞系統(tǒng)，但是其他實施例可包括更少的平面電動機(諸如，僅一個平 面電動機)W及更少的升降器(諸如，無升降器）。在此類實施例中，基板載件110可在處理之 前在第一方向上將基板50從負載鎖定腔室輸送到工藝腔室中的一個工藝腔室，并且隨后在 處理之后，在相反方向上將基板50往回輸送到所述負載鎖定腔室。即使進一步相對于如上 所述的基板傳遞系統(tǒng)300,僅包括一個平面電動機的實施例允許減小基板傳遞系統(tǒng)的占位 面積。
[0069] 此外，盡管本文中討論的基板傳遞系統(tǒng)300和其他基板傳遞系統(tǒng)被描述為使用諸 如第一平面電動機310之類的平面電動機，使用多個線圈W產生磁場W移動基板載件110通 過相應的基板傳遞系統(tǒng)，但是其他設計是可能的。例如，在一些實施例中，與基板載件110類 似的基板載件可磁性地禪合至可移動物體，所述可移動物體位于基板傳遞系統(tǒng)的工藝環(huán)境 外部的環(huán)境中（例如，基板載件所在的真空環(huán)境）。傳遞系統(tǒng)和外部環(huán)境可通過含有非磁性 材料的壁彼此分開，所述壁用于將運兩個區(qū)域物理地分開。在一個實施例中，磁車 (magnetic cart)可置于外部環(huán)境中的軌道中，并且傳送裝置(conveyor)可用于移動所述 磁車。由磁車中的線圈（例如，線圈120)生成的磁場可與設置在基板載件中的互補的磁體布 置相互作用W控制基板載件在基板傳遞系統(tǒng)內的位置。在一個實施例中，基板載件可置于 對應的軌道上，使得由軌道例如在兩個維度上對準基板載件的運動，并且磁車的運動可導 致基板載件在第=個維度(例如，從負載鎖定腔室到工藝腔室)上的運動。盡管基板載件和 用于所述基板載件的軌道之間的接觸可能導致相對于使用平面電動機的基板傳遞系統(tǒng)的 增加的顆粒生成，但是此類基板傳遞系統(tǒng)的資本成本可能顯著地低于使用平面電動機的基 板傳遞系統(tǒng)。此外，使用磁性地禪合至外部的可移動物體的基板載件的基板傳遞系統(tǒng)（諸 如，如上所述的磁車)將導致比使用位于基板載件的環(huán)境中的常規(guī)的傳遞設備(例如，傳送 裝置)的基板傳遞系統(tǒng)顯著更少的顆粒生成。
[0070] 使用工藝站的示例性基板傳遞系統(tǒng)
[0071] 圖5A是根據一個實施例的基板傳遞系統(tǒng)500的俯視圖。圖5B是根據圖5A的實施例 的基板傳遞系統(tǒng)500的部分剖面?zhèn)纫晥D。參見圖5A和圖5B，基板傳遞系統(tǒng)500包括外殼504， 用于在基板傳遞系統(tǒng)500的內部包含真空?；鍌鬟f系統(tǒng)500進一步包括第一平面電動機 510,所述第一平面電動機510具有沿第一水平方向505設置的第一線圈布置512。第一平面 電動機510的頂表面514平行于第一水平方向505。盡管僅使用第一平面電動機510來描述系 統(tǒng)500,但是在一些實施例中，可W使用多于一個的平面電動機?；鍌鬟f系統(tǒng)500進一步包 括如上所述的控制器75。
[0072] 基板傳遞系統(tǒng)500進一步包括多個基板載件，所述多個基板載件全部可W是如上 所述的基板載件110。每一個基板載件110配置成用于支撐基板50。基板載件110的基板支撐 表面112平行于X-Y平面?？捎煽刂破?5激勵第一線圈布置512W生成磁場，從而使基板載件 110在頂表面514上方懸浮。當基板載件110被磁性地懸浮時，所述基板載件110設置在頂表 面514上方。設置在基板載件110中的每一個基板載件中的多個磁體114W相對于第一線圈 布置512的互補的布置來定位。
[0073] 基板傳遞系統(tǒng)500進一步包括圍繞第一平面電動機510設置的多個工藝站520。圖 5A中的虛線指示在基板傳遞系統(tǒng)500內的一個工藝站520的位置。每一個工藝站520都包括 工藝腔室530和傳遞支撐件540。每一個工藝腔室530可包括開口 509(見圖5B)，所述開口 509 配置成用于接收設置在傳遞支撐件540上的基板50。在處理期間，開口 509由口 508覆蓋。傳 遞支撐件540包括部分541，所述部分541配置成用于在工藝腔室530外部的第一傳遞位置 551與工藝腔室530內部的第二傳遞位置552之間移動基板50。第一傳遞位置551通常定位成 使得傳遞支撐件540可從基板載件110拾取基板50，或將基板卸載到基板載件110上，所述基 板載件110定位在工藝站520外部。第二傳遞位置552通常定位成使得傳遞支撐件540可從工 藝腔室530內的基板支撐元件拾取基板50，或可將基板卸載到工藝腔室530內的基板支撐元 件上。當不傳遞基板50時，傳遞支撐件540也可移動到不活動的位置553。在一個實施例中， 每一個傳遞支撐件540是在第一傳遞位置551與第二傳遞位置552之間可旋轉的臂。除了旋 轉運動之外，基板支撐件540還可在豎直方向（Z軸方向）上移動W輔助往返于基板載件110 W及往返于工藝腔室530傳遞基板50。在一個實施例中，部分541包括端受動器（end effector)(未示出）W提升基板50遠離基板載件110。例如，包括終端受動器的部分541可朝 基板載件110的基板支撐表面112旋轉，并且隨后可提升包括所述端受動器的部分541的豎 直位置W圍繞基板50的邊緣升起基板50,從而將基板50從基板載件110中移除。隨后，可旋 轉傳遞支撐件540 W將基板50放置到工藝站520的工藝腔室530中。可升高工藝腔室530中的 升舉銷(未示出）W將基板50從傳遞支撐件540中移除。或者，可降低傳遞支撐件540W將基 板50放置到工藝腔室530內的支撐件上。
[0074] 控制器75可配置成用于通過調整由第一布置512中的線圈生成的磁場而在第一平 面電動機510的頂表面514上方移動多個基板載件110?？刂破?5可進一步配置成用于通過 將由第一布置512中的線圈中的每一個線圈生成的磁場保持為基本上恒定而在多個工藝站 520處停止多個基板載件110,并且可在不同的工藝站520處停止每一個基板載件110?？刂?器75可進一步配置成用于在第一平面電動機510的頂表面514上方的環(huán)路560中移動每一個 基板載件110,其中，環(huán)路560通過每一個工藝站520的第一傳遞位置551。環(huán)路560也可通過 其他腔室(諸如，負載鎖定腔室507)的傳遞位置。如本文中所使用，環(huán)路是指包圍中屯、區(qū)域 的路徑，其中，所述路徑可包括或可不包括彎曲部分和/或直線部分。例如，環(huán)路可采用常見 的形狀，諸如，楠圓的形狀或矩形形狀，或環(huán)路可采用不規(guī)則的形狀。
[0075] 參見圖5A、圖5BW及圖6A至圖6C，描述了用于移動基板50通過基板傳遞系統(tǒng)500的 工藝序列600、620和640。工藝序列600提供了用于在第一平面電動機510上方(例如，圍繞如 上所述的環(huán)路560)移動基板載件110的細節(jié)。工藝序列620提供了用于將基板50從基板載件 110傳遞至工藝腔室530的細節(jié)。工藝序列640提供了用于將基板50從工藝腔室530傳遞至基 板載件110的細節(jié)。盡管結合對圖5A和圖5B的系統(tǒng)的參照來描述工藝序列600、620、640，但 是本領域技術人員將理解，配置成用于W任何順序來執(zhí)行方法步驟的任何基板傳遞系統(tǒng)在 本文所公開的實施例的范圍內。工藝序列600、620和640中的每一個都可由可控制設備的控 制器75來執(zhí)行，所述設備諸如供應至第一平面電動機510中的線圈的電源、傳遞支撐件540、 工藝腔室530上的口 508，等等。
[0076] 在框602處，控制器75檢查全部清除(all clear)狀態(tài)。全部清除狀態(tài)可包括各種 狀態(tài)，諸如，無故障、至工藝腔室530的所有的口508(圖5B)被關閉或在基板傳遞系統(tǒng)500中 的各種部件的其他有益的狀態(tài)?？刂破?5也可檢查W查看是否存在移動基板載件110的理 由。例如，如果所有的基板載件110都是空的（即，不承載基板50)，并且在每一個工藝站520 處存在基板載件110，則移動基板載件110將是不必要的。
[0077] 在框604處，通過調整由第一平面電動機510中的線圈生成的磁場，多個基板載件 110被懸浮，并且沿在第一平面電動機510的頂表面514上方的環(huán)路560被移動。每一個基板 載件110可能或可能不是正在承載基板50。例如，基板50中的一個基板可設置在第一基板載 件110的基板支撐表面112上。在一些實施例中，能W協(xié)調的方式同時移動基板載件110,其 中，所有的基板載件110可同時開始移動，并且可同時到達下一個傳遞位置（例如，工藝站 520)。此類協(xié)調可延伸至打開和關閉工藝腔室530的口508, W及將基板50傳遞到工藝腔室 530中W及傳遞出工藝腔室530。盡管具有基板載件110之間的協(xié)調的運動的選項，但是也可 使用基板載件110的獨立的運動。例如，如果在特定的基板載件110內檢測到故障，則可能有 益的是，使有故障的基板載件110懸浮，并且將所述有故障的基板載件110從環(huán)路560移動至 負載鎖定腔室507中的一個負載鎖定腔室，并且獨立地供應另一基板載件IlOW填充環(huán)路 560上的空的傳遞位置。作為另一示例，可能有益的是，使不同的基板載件110的運動略微交 錯W減少電流中的浪涌，所述電流中的浪涌可能源自為了產生基板載件110的運動而對不 同的線圈進行的同時的激勵。
[0078] 在框606處，通過將由第一平面電動機510中的線圈中的每一個線圈生成的磁場保 持為基本上恒定，使多個基板載件110各自在環(huán)路560上的工藝站520外部的傳遞位置551處 的懸浮的位置被停止達延遲期。每一個傳遞位置配置成用于將基板50從基板載件110傳遞 至腔室(例如，工藝腔室530或負載鎖定腔室507)。在不同的傳遞位置551處停止每一個基板 載件110。傳遞位置中的至少兩個傳遞位置被定位在工藝站520處。例如，可在第一工藝站 520處停止第一基板載件110。在一些實施例中，環(huán)路560上的所有的傳遞位置都被定位在工 藝站520處。在其他實施例中，環(huán)路560上的傳遞位置中的至少一些傳遞位置包括其他位置， 所述其他位置諸如，用于向負載鎖定腔室507或從負載鎖定腔室507傳遞基板50的位置。在 一些實施例中，可能有在每一個傳遞位置處被停止的基板載件110。例如，在一個實施例中， 如果存在12個傳遞位置，則可W存在12個基板載件，并且一個基板載件在每一個傳遞位置 處被停止。在其他實施例中，可能存在更多或更少的傳遞位置，W及更多或更少的基板載件 110。
[0079] 在框608處，控制器等待在框606中開始的延遲期期滿。延遲期允許將在工藝站520 中的每一個工藝站處執(zhí)行的工藝序列620和640的時間，從而允許在基板載件110與不同的 工藝站的工藝腔室530之間傳遞基板50。當延遲期期滿后，在控制器等待如上所述的全部清 除條件時，工藝序列600從框602開始重復。全部清除條件可用于確保最近可能已開始的工 藝序列620和640已經完成。
[0080] 參見圖6B，描述了用于將基板50從基板載件110傳遞至工藝腔室530的工藝序列 620。雖然工藝序列600是在系統(tǒng)級別執(zhí)行的（即，用于基板傳遞系統(tǒng)500的一種方法），但是 工藝序列620是在工藝站級別執(zhí)行的（即，用于每一個工藝站520的單獨的方法）。
[0081] 在框622處，控制器75檢查用于判定是否將基板50傳遞至給定的工藝站520的工藝 腔室530中的條件。首先，控制器75檢查W確保工藝站520處的基板載件110處于被停止的位 置?？刂破?5可通過接收來自基板傳遞系統(tǒng)500內的傳感器或來自啟動框606的工藝序列 600的狀態(tài)的數(shù)據來檢查基板載件110的被停止的位置，所述框606在工藝站520處停止基板 載件110。其次，控制器75也檢查工藝站520處的基板載件110是否是滿的（即，承載基板）。第 =，控制器75還檢查基板載件110的目的地是否為當前的工藝站520中基板載件110所在的 工藝腔室530。第四，控制器檢查W確保工藝站520的工藝腔室530準備好接受基板50。如果 所有運四個條件都為真，則工藝序列620繼續(xù)進行至框624。如果運四個條件中的任一條件 不為真或相關的故障存在，則工藝序列620保持在框622處?？刂破?5檢查運四個條件的順 序并不重要。
[0082] 在框624處，打開工藝腔室530的口 508。工藝腔室530的口 508配置成用于當被打開 時允許對基板50的傳遞。
[0083] 在框626處，使用工藝站520的傳遞支撐件540將基板50從基板載件110傳遞至工藝 站520的工藝腔室530。如上所述，傳遞支撐件540可W是可旋轉臂，所述可旋轉臂可將基板 50從基板載件110中移除，并且將基板50放置到工藝腔室530中。
[0084] 在框628處，當將傳遞支撐件540從工藝腔室530中移除時，關閉工藝腔室530的口 508。在框628之后，工藝序列620返回至框622 W確定何時執(zhí)行基板50至工藝腔室530中的另 一傳遞。
[00化]參見圖6C，描述了用于將基板50從工藝腔室530傳遞至基板載件110的工藝序列 640。雖然工藝序列600是在系統(tǒng)級別執(zhí)行的（即，用于基板傳遞系統(tǒng)500的一種方法），但是 工藝序列640是在工藝站級別執(zhí)行的（即，用于每一個工藝站520的單獨的方法）。
[0086] 在框642處，控制器75檢查用于判定是否將基板50從給定的工藝站520的工藝腔室 530傳遞至位于工藝站520處的基板載件110的條件。首先，控制器75檢查W確保工藝站520 處的基板載件110處于被停止的位置?？刂破?5可通過接收來自基板傳遞系統(tǒng)500內的傳感 器或來自啟動框606的工藝序列600的狀態(tài)的數(shù)據來檢查基板載件110的被停止的位置，所 述框606在工藝站520處停止基板載件110。其次，控制器75還檢查工藝站520處的基板載件 110是否是空的（即，不承載基板）。第=，控制器檢查W確保工藝站520的工藝腔室530準備 好移除基板50(例如，對工藝腔室530中的基板50執(zhí)行的工藝是完成的）。如果所有運=個條 件為真，則工藝序列640繼續(xù)進行至框644。如果運=個條件中的任一條件不為真或相關的 故障存在，則工藝序列640保持在框642處。控制器75檢查運四個條件的順序并不重要。
[0087] 在框644處，打開工藝腔室530的口 508。工藝腔室530的口配置成用于在被打開時 允許對基板50的傳遞。
[0088] 在框646處，使用工藝站520的傳遞支撐件540將基板50從工藝站520的工藝腔室 530傳遞至基板載件110。如上所述，傳遞支撐件540可W是可旋轉臂，所述可旋轉臂可將基 板50從工藝腔室530中移除，并且將基板50放置到基板載件110上。
[0089] 在框648處，當將傳遞支撐件540從工藝腔室530中移除時，關閉工藝腔室530的口 508。在框648之后，工藝序列640返回至框642 W確定何時執(zhí)行基板50從工藝腔室530至基板 載件110的另一傳遞。
[0090] 基板傳遞系統(tǒng)500和工藝序列600、620和640允許高效地處理基板50。通過將基板 載件放置在環(huán)路560中的眾多或所有的傳遞位置處，可高效地移動基板50通過基板傳遞系 統(tǒng)500,因為每一個基板載件在上述的延遲期之后移動至下一個傳遞位置。此外，當完成了 處理基板時，特定的基板載件110發(fā)送至被完成的基板正在等待的工藝站520通常是不必要 的，因為在環(huán)路560中可能已有在途中的空的基板載件110。在許多實例中，當基板50完成處 理時，將已有在工藝站520處等待的空的基板載件110。例如，在各個時間點處，可能不存在 等待被添加到工藝腔室530的基板50。在運些時間點處，每一個基板載件110都是空的，并且 空的基板載件可被放置在每一個傳遞位置處。如果在基板載件110上存在至少一個基板50， 則基板載件110可在如上所討論的延遲期（參見工藝序列600的框606至608)之后移動至下 一個傳遞位置?？烧{整此延遲期W減少在工藝腔室530中的處理完成之后任何一個基板50 保持在所述工藝腔室530中的時間量。
[0091] 使用傳遞支撐件540也能夠減小基板傳遞系統(tǒng)500的占位面積，因為將基板載件 110旋轉至工藝腔室530中是不必要的。此外，使用第一平面電動機510而非傳送裝置系統(tǒng)允 許減少顆粒生成。
[0092] 用于豎直布置的工藝腔室的示例性基板傳遞系統(tǒng)
[0093] 圖7A是根據一個實施例的基板傳遞系統(tǒng)700的側視圖。圖7B是在基板傳遞系統(tǒng)700 中使用的處理支架760的側視圖。參見圖7A和圖7B，基板傳遞系統(tǒng)700包括第一平面電動機 710,所述第一平面電動機710具有跨第一平面設置的第一線圈布置712。第一平面可W是基 本上水平的，并且在圖7A中示出為X-Y平面。第一平面電動機710包括第一表面714、第一端 715W及相對的第二端716。第一表面714平行于X-Y平面。基板傳遞系統(tǒng)700還包括如上所述 的控制器75。
[0094] 基板傳遞系統(tǒng)700進一步包括第二平面電動機720,所述第二平面電動機720具有 跨第二平面設置的第二線圈布置722。第二平面可W是如圖7A中所示的Y-Z平面。第二平面 電動機720包括第二表面724、第一端725W及相對的第二端726。第一平面可基本上垂直于 第二平面。第二平面電動機720的第二端726面向第一平面電動機710的第一表面714。第二 平面電動機720的第二端726與第一平面電動機710的第一表面714之間的間隙在約0.2mm與 2mm之間。
[00M] 基板傳遞系統(tǒng)700進一步包括處理支架760,所述處理支架760包括跨第=平面設 置的多個工藝腔室770,所述第=平面基本上垂直于第一平面。第=平面可W是基本上豎直 的。處理支架760通常包含一組或多組豎直地堆疊的處理腔室770,所述處理腔室770適于對 基板50執(zhí)行工藝（例如，沉積處理、蝕刻處理和熱處理）。工藝腔室770中的每一個工藝腔室 包括開口 779，所述開口 779允許當工藝腔室770上的口 778是打開的時，將基板50傳遞進或 傳遞出工藝腔室770。盡管僅示出處理支架760,但是在一些實施例中，可在基板傳遞系統(tǒng) 700中包括兩個或更多個處理支架。在運些實施例中，附加的處理支架中的一個或多個可設 置成使得附加的處理支架中的開口 779平行于處理支架760的第=平面(諸如，X-Z平面）。
[0096] 基板傳遞系統(tǒng)700進一步包括禪接至第二平面電動機720的致動器730。致動器730 可操作W改變第二平面電動機720的第二表面724與多個工藝腔室770之間的距離?；鍌?遞系統(tǒng)700進一步包括外殼(未示出）W在基板傳遞系統(tǒng)200的內部中包含真空。
[0097] 圖7C是基板載件750的剖面?zhèn)纫晥D。基板傳遞系統(tǒng)700包括基板載件750,所述基板 載件750包括基座751W及用于承載基板50的基板支撐表面752?；?51包括設置在第一磁 體布置756中的第一組多個磁體755。第一磁體布置756基本上平行于基板支撐表面752而對 準?；?51進一步包括設置在第二磁體布置758中的第二組多個磁體757。第二磁體布置 758基本上垂直于第一磁體布置756而對準。第二磁體布置758也可相對于X-Z平面和Y-Z平 面W非平面布置來布置。在一個示例中，第二磁體布置758可基本上WU形形狀來形成，所述 U形形狀允許圍繞Z軸旋轉基板載件750,并且基板載件750由此在X-Y平面內。在一些配置 中，多個磁體755和757可布置成使得所述多個磁體形成海爾貝克陣列或其他類似的配置。
[0098] 參見圖7A至圖7CW及圖8,描述了用于將基板50從基板載件750傳遞至工藝腔室 770的方法800。盡管結合對圖7A至圖7C的系統(tǒng)的參照描述了方法800,但是本領域技術人員 將理解，配置成用于W任何順序執(zhí)行方法步驟的任何基板傳遞系統(tǒng)在所公開的實施例的范 圍內。方法800可由可控制設備的控制器75來執(zhí)行，所述設備諸如，供應至平面電動機710、 720中的線圈的電源、致動器730、工藝腔室770上的口 778或基板傳遞系統(tǒng)700內的其他裝 置。
[0099] 在框802處，基板50被放置在基板載件750的基板支撐表面752上。當基板50被放置 在基板載件750上時，基板載件750可處于懸浮的位置。在一個示例中，負載鎖定腔室中的機 器人(未示出）可用于將基板50放置在基板載件750上。在一些情況下，基板載件750可從另 一支撐腔室(未示出）（諸如，負載鎖定裝置)拾取基板。
[0100] 在框804處，在第一平面電動機710的第一表面714上方使基板載件750懸浮并移動 基板載件750。第一平面電動機710包括跨如上所述的X-Y平面設置的第一線圈布置712。通 過調整由第一平面電動機710中的線圈生成的磁場來使基板載件750浮動并移動基板載件 750。在框804期間，基板載件750被移動至將在相距第二平面電動機720的可操作距離之內， 運意味著當基板載件750在可操作距離之內時，第二平面電動機720能W可控的方式來移動 基板載件750。
[0101] 在框806處，通過調整由第二平面電動機720中的線圈生成的磁場，基板載件750的 基板支撐表面752上的基板50從第一豎直位置被移動至第二豎直位置。第二平面電動機包 括面向基板載件750的第二表面724。第二平面電動機720具有跨如上所述的豎直平面設置 的第二線圈布置722?；遢d件750沿從第二表面724移位的路徑，從第一豎直位置被移動至 第二豎直位置。
[0102] 在框808處，任選地，旋轉基板載件750的基板支撐表面752上的基板50遠離第二表 面724。如果基板載件750支撐基板50的端部不面向工藝腔室770,則使用此旋轉。如果在第 二平面電動機720的第二表面724與工藝腔室770之間存在其他基板載件750，則此旋轉可能 是有用的，使得當移動第二平面電動機720時，不傳遞基板50的基板載件750在下文中所述 的框812期間不與工藝腔室770碰撞。否則，諸如當在第二平面電動機720的第二表面724與 工藝腔室770之間僅存在一個基板載件750時，可省略此旋轉。
[0103] 在框810處，打開工藝腔室770的口 778。工藝腔室770的口 778配置成用于允許當被 打開時對基板50的傳遞。
[0104] 在框812處，通過使用致動器730將第二平面電動機720的第二表面724移動到更接 近于第一工藝腔室770,基板載件750的基板支撐表面752上的基板50被移動到指定的工藝 腔室770中。來自第二平面電動機720中的線圈的磁場保持基板載件750并將所述基板載件 750推向工藝腔室770。例如，通過使用腔室內的升舉銷，可將基板50從基板載件750中移除。
[0105] 在框814處，使用致動器730將第二平面電動機720的第二表面724移離第一工藝腔 室770,基板載件750被移離工藝腔室770。來自第二平面電動機720中的線圈的磁場將基板 載件750拉離工藝腔室770。
[0106] 在框816處，可關閉至工藝腔室770的口 778,從而實現(xiàn)在工藝腔室770中對基板50 的處理。
[0107] 使用具有一組或多組豎直地布置的工藝腔室770的處理支架760允許在較小的區(qū) 域中放置大數(shù)量的工藝腔室770。通過使用第一和/或第二平面電動機710、720W使基板載 件750懸浮，從而將基板50傳遞至工藝腔室770,使基板載件750與基板傳遞系統(tǒng)700中的其 他部件之間的接觸最小化，從而減少了顆粒生成。總之，基板傳遞系統(tǒng)700提供了具有低占 位面積和減少的顆粒生成的高效的系統(tǒng)。
[0108]雖然前述內容針對本公開的實施例，但是可設計本公開的其他和進一步的實施例 而不背離本公開的基本范圍，并且本公開的范圍由所附權利要求書來確定。
【主權項】
1. 一種用于處理基板的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含： 第一平面電動機，所述第一平面電動機包含沿第一水平方向設置的第一線圈布置、與 所述第一水平方向平行的頂表面、第一側、第二側、第一端以及第二端； 基板載件，所述基板載件具有平行于所述第一水平方向的基板支撐表面，其中，所述基 板載件設置在所述第一平面電動機的頂表面上； 第一處理腔室，所述第一處理腔室具有設置在所述第一平面電動機的第一側上的開 口，其中，所述開口配置成用于接收設置在所述基板載件的所述基板支撐表面上的基板；以 及 第一升降器，所述第一升降器包括第二平面電動機，所述第二平面電動機包含沿所述 第一水平方向設置的第二線圈布置、平行于所述第一水平方向的頂表面、第一端和第二端， 其中，所述第一升降器配置成用于在第一豎直位置與第二豎直位置之間移動所述第二平面 電動機的頂表面，并且其中，當所述第二平面電動機的頂表面處于所述第一豎直位置時，所 述第一平面電動機的頂表面與所述第二平面電動機的頂表面基本上共面。2. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含： 第二處理腔室，所述第二處理腔室具有設置在所述第一平面電動機的第二側上的開 口，其中，所述開口配置成用于接收設置在所述基板載件的所述基板支撐表面上的基板。3. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一線圈布置包括第一線圈和第二線 圈，并且所述第二線圈布置包括第三線圈，其中，當所述第一升降器處于所述第一豎直位置 時，所述第二線圈和所述第三線圈各自都與所述第一線圈相距第一距離。4. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基板載件進一步包含基座，所述基座包 括多個磁體，所述多個磁體以相對于所述第一線圈布置互補的布置來定位。5. 如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含： 第三平面電動機，所述第三平面電動機包含沿所述第一水平方向設置的第三線圈布 置、平行于所述第一水平方向的頂表面、第一端和第二端，其中，所述第一平面電動機的頂 表面位于所述第一豎直位置處，并且所述第三平面電動機的頂表面位于所述第二豎直位置 處。6. 如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含第二升降器，所述第二升降器包 括第四平面電動機，所述第四平面電動機包含沿所述第一水平方向設置的第四線圈布置、 平行于所述第一水平方向的頂表面、第一端和第二端，其中，所述第二升降器配置成用于在 所述第一豎直位置與所述第二豎直位置之間移動所述第四平面電動機的頂表面，并且其 中，當所述第四平面電動機的頂表面處于所述第一豎直位置時，所述第一平面電動機的頂 表面與所述第四平面電動機的頂表面基本上共面。7. 如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述第一升降器和所述第二升降器各自都 處于所述第二豎直位置時，所述第二平面電動機的頂表面以及所述第四平面電動機的頂表 面與所述第三平面電動機的頂表面基本上共面。8. -種用于處理基板的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含： 第一平面電動機，所述第一平面電動機包含沿第一水平方向設置的第一線圈布置以及 平行于所述第一水平方向的頂表面； 多個基板載件，每一個基板載件都具有平行于所述第一水平方向的基板支撐表面，其 中，每一個基板載件配置成用于支撐基板，并且每一個基板載件設置在所述頂表面上方且 包含基座，所述基座包括多個磁體，所述多個磁體以相對于所述第一線圈布置互補的布置 來定位；以及 多個工藝站，所述多個工藝站圍繞所述第一平面電動機而設置，每一個工藝站都包含： 工藝腔室；以及 傳遞支撐件，所述傳遞支撐件包括配置成用于在所述工藝腔室外部的第一傳遞位置與 所述工藝腔室內部的第二傳遞位置之間移動基板的部分。9. 如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，每一個傳遞支撐件是在所述第一傳遞位置與 所述第二傳遞位置之間可旋轉的臂。10. 如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含控制器，所述控制器配置成用 于： 通過調整由所述第一布置中的線圈生成的磁場，在所述第一平面電動機的頂表面上方 移動所述多個基板載件；以及 通過將所述第一布置中的線圈中的每一個線圈生成的磁場保持為基本上恒定，在所述 多個工藝站處停止所述多個基板載件，其中，在不同的工藝站處停止每一個基板載件。11. 如權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器配置成用于在所述第一平面電 動機的頂表面上方的環(huán)路中移動每一個基板載件，其中，所述環(huán)路通過每一個工藝站的所 述第一傳遞位置。12. -種用于在基板傳遞系統(tǒng)中移動基板的方法，所述方法包含以下步驟： 將所述基板放置在基板載件的基板支撐表面上； 通過調整由所述第一平面電動機中的線圈生成的磁場，在第一平面電動機的頂表面上 方使所述基板載件懸浮并且移動所述基板載件； 通過調整由所述第一平面電動機中的線圈生成的磁場，使所述基板載件的所述基板支 撐表面懸浮并將所述基板載件的所述基板支撐表面移動到第一工藝腔室中，其中，所述基 板放置在所述第一工藝腔室中； 通過調整由所述第一平面電動機和第二平面電動機中的線圈生成的磁場，使所述基板 載件的所述基板支撐表面上的所述基板懸浮，并且將所述基板載件的所述基板支撐表面上 的所述基板從所述第一平面電動機的頂表面上方的位置移動到所述第二平面電動機的頂 表面上方的位置，其中，所述第二平面電動機耦接至第一升降器，并且所述第二平面電動機 的頂表面在第一豎直位置處；以及 通過使用所述第一升降器將所述第二平面電動機的頂表面從所述第一豎直位置移動 到第二豎直位置。13. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，進一步包含以下步驟： 通過調整由所述第一平面電動機中的線圈生成的磁場，將所述基板載件和所述基板載 件上的所述基板從所述第一工藝腔室中移除。14. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，進一步包含以下步驟： 通過調整由所述第二平面電動機和所述第三平面電動機中的線圈生成的磁場，使所述 基板載件的所述基板支撐表面上的所述基板懸浮，并且將所述基板載件的所述基板支撐表 面上的所述基板從所述第二平面電動機的頂表面上方的位置移動到第三平面電動機的頂 表面上方的位置，其中，所述第三平面電動機的頂表面設置在所述第二豎直位置處。15. -種用于在基板傳遞系統(tǒng)中移動基板的方法，所述方法包含以下步驟： (a) 通過調整由一個或多個平面電動機中的線圈生成的磁場，在所述一個或多個平面 電動機的頂表面上方的環(huán)路中使多個基板載件懸浮并且移動所述多個基板載件，其中，所 述基板設置在第一基板載件的基板支撐表面上； (b) 通過將由所述一個或多個平面電動機中的所述線圈中的每一個線圈生成的磁場保 持為基本上恒定，在所述環(huán)路上的多個傳遞位置處停止所述多個基板載件達延遲期，每一 個傳遞位置配置成用于將基板從基板載件傳遞到腔室，其中，在不同的傳遞位置處停止每 一個基板載件，并且所述傳遞位置中的至少兩個傳遞位置定位在多個工藝站處，每一個工 藝站都包括工藝腔室和傳遞支撐件； (c) 當在所述第一基板載件的目的地工藝站處停止所述第一基板載件時，使用所述目 的地工藝站的所述傳遞支撐件將所述基板從所述第一基板載件傳遞至所述目的地工藝站 的所述工藝腔室；以及 (d) 重復步驟(a)至步驟(c)。16. 如權利要求15所述的方法，其特征在于，進一步包含以下步驟： 當在具有準備好將從工藝站的工藝腔室中被去除的、經處理的基板的所述工藝站處停 止空的基板載件時，使用所述傳遞支撐件將所述經處理的基板從所述工藝腔室傳遞至所述 空的基板載件。17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，每一個傳遞支撐件都是可旋轉的臂。
【文檔編號】H01L21/677GK105826218SQ201610044160
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】K·杰納基拉曼, H·K·波內坎蒂, J·C·羅查-阿爾瓦雷斯, M·斯里尼瓦桑
【申請人】應用材料公司