[发明专利]传递工件进出真空制程腔的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造领域或微电子电路制造领域中的工件传递技术，特别是涉及一种传递工件进出真空制程腔的装置及方法。

背景技术

在半导体加工、微电子电路制造领域中，会涉及多达几十种设备以及几百个加工处理步骤，这些加工处理步骤中的大部分都必须在真空环境下进行。

以半导体制造为例，由于半导体产品的生产逐渐趋向较大的半导体晶圆(从8英寸到12英寸，而现在已向18英寸发展)，单晶圆工艺(一次处理一片晶圆)最近已被广泛地采用。在单晶圆工艺中，加工设备一次只能处理一片晶圆：先将一片晶圆从大气环境传递至制程腔，然后将制程腔抽至真空状态，当达到了所需的真空度后，在该真空制程腔中对该晶圆进行加工；加工完毕后，对该制程腔充气，当其中的真空度与大气环境相差不多时停止充气，打开该制程腔，将经过加工的晶圆传递回大气环境；然后再引入另一片晶圆按照同样的过程进行加工。

上述工艺中采用的工件传递方式存在以下缺陷：一，频繁地对制程腔进行抽气和充气会占用大量的加工时间，同时也不利于制程腔中真空环境的保持和控制；二，处理晶圆的每个动作之间都有特定的顺序，每个动作都必须等待前一个动作完成后才能执行，由于每次只对一片晶圆进行处理，所以各个动作之间的等待也会占用大量的加工时间。这些因素都会导致加工设备的生产效率十分低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的工件传递方式会导致加工效率低下的缺陷，提供一种能够极大地提高加工效率的传递工件进出真空制程腔的装置及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种传递工件进出真空制程腔的装置，其包括：一设于大气环境中的工件堆放区，用于堆放待加工的及加工完毕的工件；一设于该真空制程腔中的工件支架，用于固定工件以对工件进行加工；其特点在于，该装置还包括：设于大气环境与该真空制程腔之间的一第一进件腔和一第二进件腔，该第一和第二进件腔可以在大气状态与真空状态之间切换；一设于该真空制程腔中的第一机械手臂，用于将该第一或第二进件腔中的待加工工件传递至该工件支架进行加工，并将加工完毕的工件从该工件支架传递回该第一或第二进件腔；一设于大气环境中的第三机械手臂，用于将待加工工件从该工件堆放区传递至该第一或第二进件腔，并将加工完毕的工件从该第一或第二进件腔传递回该工件堆放区。

较佳地，该装置还包括：一设于该真空制程腔中的第二机械手臂；一设于该真空制程腔中的缓冲台，该缓冲台位于该第一和第二进件腔与该工件支架之间，并且位于该第一与第二机械手臂之间；其中，该第一机械手臂用于将待加工工件从该第一进件腔传递至该缓冲台、并将加工完毕的工件从该工件支架传递回该第一进件腔，同时该第二机械手臂用于将待加工工件从该缓冲台传递至该工件支架进行加工；或者，该第二机械手臂用于将待加工工件从该第二进件腔传递至该缓冲台、并将加工完毕的工件从该工件支架传递回该第二进件腔，同时该第一机械手臂用于将待加工工件从该缓冲台传递至该工件支架进行加工。

较佳地，该装置还包括一设于大气环境中的校准仪，用于校准工件的位置和角度，其中该第三机械手臂在将待加工工件从该工件堆放区传递至该第一或第二进件腔的过程中将待加工工件送至该校准仪进行校准。