用于小批量基板传送系统的温度控制系统与方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2013年3月15日申请且标题为"用于小批量晶片的晶片传送系统 和方法（WAFER HANDLING SYSTEMS AND METHODS FOR SMALL BATCHES OF WAFERS) "（代理 人案号20667/L/FEG/SYNX)的美国第61/800, 595号临时专利申请的优先权，为达所有目 的，所述临时专利申请在此以引用全文内容的方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明一般关于电子装置制造，且更具体地说，本发明是关于用于小批量基板传 送系统的温度控制系统及方法。
【背景技术】
[0004] 在电子装置制造工艺中，基板传送系统可将基板移入或移出多个腔室以经受处 理。一些腔室可同时批处理相对小数目的基板（例如约六个基板）。一些已知的基板传送 系统可能能够以高产量传送基板通过制造工艺，但可能一次仅传送一个基板。这可能减缓 基板生产，且因此增加制造成本。因此，寻求能够将小批量基板移入或移出多个腔室的改进 的基板传送系统及方法。
【发明内容】
[0005] 在本发明的实施方式的一些方面中，提供一种基板传送系统。基板传送系统包括： 机械手，所述机械手被配置以将多个基板移入或移出基板处理腔室；旋转式传送带，所述旋 转式传送带被配置以定位所述多个基板，用于由机械手传送；及温度控制系统，所述温度控 制系统被配置以加热或冷却旋转式传送带上的基板。
[0006] 在其他方面中，提供一种在基板工艺中传送基板的方法。所述方法包括以下步骤： 提供基板传送系统，所述基板传送系统包括：机械手，所述机械手被配置以将多个基板移入 或移出基板处理腔室；旋转式传送带，所述旋转式传送带被配置以定位所述多个基板，用于 由机械手传送；及温度控制系统，所述温度控制系统被配置以加热或冷却旋转式传送带上 的基板；将基板装载至旋转式传送带上；加热旋转式传送带上的基板；以及将被加热的基 板装载至处理腔室中。
[0007] 在其他方面中，提供一种基板处理系统。基板处理系统包括：处理腔室；基板传送 系统，所述基板传送系统耦接至所述处理腔室，且所述基板传送系统包括：机械手，所述机 械手被配置以将多个基板移入或移出基板处理腔室；旋转式传送带，所述旋转式传送带被 配置以定位所述基板，用于由机械手传送；及温度控制系统，所述温度控制系统被配置以加 热或冷却旋转式传送带上的基板；以及工厂接口，所述工厂接口被设置以将基板传递至基 板传送系统，且以从所述基板传送系统接收基板。
[0008] 从以下示例性实施方式、附加申请专利范围及附图的详细描述，本发明的其他特 征及方面将变得完全明白易懂。
【附图说明】
[0009] 图1为图示根据本发明的实施方式的包括并行基板传送旋转式传送带型平台的 示例性基板处理系统的示意图。
[0010] 图2为图示根据本发明的实施方式的示例性基板传送旋转式传送带型平台的示 意图。
[0011] 图3为图示根据本发明的实施方式的示例性基板传送旋转式传送带型平台的透 视图。
[0012] 图4为图示根据本发明的实施方式的位于基板传送旋转式传送带型平台内部的 示例性基板加热系统的透视剖示图。
[0013] 图5为图示根据本发明的实施方式的包括基板冷却系统的示例性基板传送旋转 式传送带型平台的示意图。
[0014] 图6为图示根据本发明的实施方式的用于基板传送旋转式传送带型平台的示例 性基板冷却板的示意图。
[0015] 图7为图示根据本发明的实施方式的示例性基板处理系统的示意图，所述基板处 理系统具有包括基板冷却系统及装载锁定功能的基板传送旋转式传送带型平台。
[0016] 图8为图示根据本发明的实施方式的基板处理系统的示意图，所述基板处理系统 具有包括基板加热系统及装载锁定功能的基板传送旋转式传送带型平台。
[0017] 图9为图8的基板传送旋转式传送带型平台的放大图。
[0018] 图10为图示根据本发明的实施方式的示例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 本发明的实施方式系关于在基板传送系统内使用的温度控制方法及系统。在电子 装置处理系统中，所述基板传送系统被配置以将用于并行处理的小批量基板（例如5个或 6个基板）移入或移出基板处理腔室，或在至少两个基板处理腔室之间传送所述小批量基 板。所述多个基板处理腔室能够同时处理小批量的基板。使用容纳于传送腔室（邻近于一 个或多个处理腔室）中的旋转式传送带型基板传送系统实现有效地将基板批量装载至处 理腔室，及从处理腔室卸除所述基板批量。注意，在一些实施方式中，可将罩壳或腔室（例 如传送腔室）视为基板传送系统的一部分。
[0020] 基板传送系统的一些实施方式包括在将基板移动至处理腔室或从处理腔室移出 的同时，处理前预加热和/或处理后冷却位于传送腔室内的基板。另外，一些实施方式提供 (a)具有基板温度控制系统的基板传送系统及（b)装载锁定功能（消除了对基板传送系统 /传送腔室与工厂接口之间的装载锁定的需要）两者。
[0021] 本文描述的基板传送系统实施方式中的一些系统具有较小的占地面积，且也可相 对于已知基板传送系统增加基板产量。因为上述设计将装载锁定操作从处理腔室装载解 耦，所以通过改进的装载锁定的使用可获得上述益处。此外，通过在传送期间提供无需额外 时间的基板预加热和/或处理后冷却（例如，因为与传送基板并行执行加热和/或冷却，所 以从"关键路径"时间计算去掉了加热或冷却时间）能提高产量。另外，通过连续施加预加 热直到进入处理腔室时，一些实施方式可提供改进的预加热控制。本文描述的一些实施方 式适用于原子层沉积（ALD)旋转式传送带。
[0022] 现在转到图1和图2,所述附图图示包括两个并行基板传送旋转式传送带型平台 102的基板处理系统100的示例性实施方式。实例系统100包括由基板传送旋转式传送带 型平台102提供的两个小批量处理腔室104,其中一个基板传送旋转式传送带型平台102专 用于一个处理腔室104。基板传送旋转式传送带型平台102的每个包括传送腔室106,传送 腔室106容纳旋转式传送带型基板传送系统108。如在图2中更清晰可见，基板传送系统 108可包括：传送机械手110(例如选择顺应性关节型机械手臂（SCARA))，传送机械手110 支撑用于传递基板的终端受动器112 (如刀刃）；及基板旋转式传送带114,基板旋转式传送 带114用于将基板旋转至一位置，在所述位置处使用传送机械手110将基板装载入处理腔 室104或从处理腔室104卸除所述基板。注意，在一些实施方式中，可使用直线延伸轴机械 手臂代替关节型机械手臂。基板旋转式传送带114也被配置以定位基板，使得基板通过装 载锁定116到达或离开工厂接口 120内的工厂接口机械手118。在一些实施方式中，系统 100也可包括位于工厂接口 120中的冷却台122。
[0023] 图2表示图1示例性基板传送旋转式传送带型平台102中的一个的放大图，且图3 表示图1示例性基板传送旋转式传送带型平台102中的一个的透视图。注意，从图3中去 掉了传送腔室106的顶部，以更清楚地显示具体特征。如图2所示，旋转式传送带114可包 括多个基板支撑件202 (例如5个、6个或7个支撑件），支撑件202随着旋转式传送带114 旋转而旋转，且每当支撑件202经过加热系统204附近时，一个或更多个基板支撑件202上 的基板302可由一个或更多个固定加热系统204加热。
[0024] 在一些实施方式中，辐射加热系统可直接设置于基板支撑件202上的基板302之 上和/或之下，位于例如紧接于处理腔室104附近的位置。合适的辐射基板预加热器的实 例是可购自密苏里州圣路易市Watlow电子制造公司的RAYMAX?型号面板加热器。可使用 包括不同类型（例如传导或对流）加热器的其他可用的加热系统，诸如也可购自Watlow电 子制造公司的ULTAMIO高级陶瓷加热器、厚膜传导加热器和线圈及电缆加热器。例如，基 板旋转式传送带114可包括位于一个或更多个基板支撑件202的内部的嵌入式电阻加热元 件，且因此加热系统随着旋转式传送带114旋转而移动。因此，系统100可被配置以在支撑 件202向处理腔室104旋转时有选择地加热基板302,且在支撑件202旋转远离处理腔室 104时不加热基板302。
[0025] 系统100的配置提供加热器的位置和使用中的实质机动性。通常，在装载锁定116 中完成预加热。这增加将基板302送入处理腔室104的工艺的时间。本发明的实施方式解 耦装载锁定功能和预加热，且允许在关键路径时间线外执行预加热。所述配置也允许例如 在不同应用领域中使用较少的加热器，及添加或移除加热器。另外，因为加热系统204可直 接位于处理腔室104的前面，通过允许加热基板302直至将基板302装载入处理腔室104 前的最后一刻，系统100提供改进的基板温度控制。这最小化了从预加热位置至处理腔室 104的温度变化。
[0026] 图4为图示位于基板传送旋转式传送带型平台102内部的示例性基板加热系统 204的透视剖示图。如图3中指出，所图示的特定示例性加热系统204实施方式定位于旋 转式传送带114的基板支撑件202之上，且临近于处理腔室104。在一些实施方式中，可将 使用红外线或其他波长灯泡的辐射加热系统204用作热源402。在一些实施方式中，在基 板302向处理腔室104移动时，置于热源402之下的反射体404可用于将辐射热直接导向 或聚焦于定位在加热系统204之下的基板302处。
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