串行群集工具系統的制作方法
【專利說明】
[0001] 背景
技術領域
[0002] 本實用新型的實施方式一般涉及一種串行群集工具系統。
[0003] 相關技術描述
[0004] 在諸如薄膜晶體管（TFT)、液晶顯示器（IXD)、平板顯示器、有機發光二極管 (0LED)，或用于太陽能電池組的光伏電池之類的半導體元件的生產中，許多元件制造工藝 是在設置于公用平臺上的一或多個工藝腔室中執行的。所述公用平臺被稱為群集工具且包 括中央傳遞腔室，所述中央傳遞腔室包括在所述群集工具內傳遞基板的機器人裝置。現代 的生產設備往往包含眾多的群集工具，所述群集工具可以在基板上執行不同的工藝。這些 群集工具往往串行連接在一起，以在所述生產設備內形成有效的流水作業裝配線。此外，許 多串行連接的群集工具可以并行操作以提高生產量。
[0005] 當所述群集工具裝配在用于串行聯結的生產設備中時，所述工具并非一直精確地 對準，甚至在具有適當的規劃和布局的情況下也是如此。此外，所述串行的群集工具可緊密 間隔在一起，以使得為了執行維護保養操作將需要移動所述群集工具中的一或多個。需要 適配器裝置，所述適配器裝置可用作用于群集工具的腔室間連接器。
[0006] 實用新塑概要
[0007] 本實用新型的實施方式一般提供一種用于將一群集工具聯結到另一群集工具的 適配器裝置。在一個實施方式中，提供了串行的群集工具系統。所述系統包括：第一群集工 具，具有第一多個處理腔室和至少一個第一周邊腔室；第二群集工具，具有第二多個處理腔 室和至少一個第二周邊腔室；以及腔室間的適配器元件，所述適配器元件將所述至少一個 第一周邊腔室聯結到所述至少一個第二周邊腔室，所述腔室間的適配器元件包括聯結在 所述第一腔室和所述第二腔室的密封面之間的耐真空柔性段。
[0008] 在另一實施方式中，提供了串行的群集工具系統。所述系統包括：第一群集工具， 具有第一多個處理腔室和至少一個第一周邊腔室；第二群集工具，具有第二多個處理腔室 和至少一個第二周邊腔室，所述第二周邊腔室通過腔室間的適配器元件聯結到所述第一周 邊腔室；其中所述第二周邊腔室相對于所述第一周邊腔室不對準，所述腔室間的適配器元 件包括聯結在所述至少一個第一周邊腔室和所述至少一個第二周邊腔室的密封面之間的 耐真空柔性段。
[0009] 附圖簡沐
[0010] 因此，可以詳細理解本實用新型的上述特征結構的方式，即上文簡要概述的本實 用新型的更具體描述可以參照實施方式進行，一些實施方式圖示于附圖中。然而，應注意， 附圖僅圖示本實用新型的典型實施方式，且因此不應被視為本實用新型范圍的限制，因為 本實用新型允許其他等效的實施方式。
[0011] 圖1A是根據本文描述的實施方式的串行群集工具系統的平面圖。
[0012] 圖1B是當圖1A的串行群集工具系統的周邊腔室可為不對準的時，所述周邊腔室 的一部分的示意性俯視平面圖。
[0013] 圖2A是腔室間適配器元件的一個實施方式的側視圖，所述腔室間適配器元件可 用于圖1A的串行群集工具系統或者可以與圖1B的周邊腔室一起使用。
[0014] 圖2B是圖2A的腔室間適配器元件的等距視圖。
[0015] 圖3是可與圖1B的周邊腔室一起使用的腔室間適配器元件的另一實施方式的等 距側視圖。
[0016] 為了促進理解，在可能的情況下已使用相同元件符號以指定為諸圖所共有的相同 元件。考慮到在一個實施方式中公開的元件可以被有利地并入其他實施方式，此處不再進 行特定詳述。
[0017] 詳細描沐
[0018] 實用新型的實施方式一般涉及一種用于將一群集工具聯結到另一群集工具的適 配器裝置。所述適配器裝置可用作腔室間連接器，以將第一群集工具上的腔室聯結到第二 群集工具上的腔室。本文討論的實施方式可在群集工具中實踐，諸如可從加利福尼亞州，圣 克拉拉市的應用材料公司的子公司--美國AKT公司購得的AI<T? 90KPECVD系統。將理 解的是本文討論的實施方式可以在工廠接口以及其他群集工具和/或處理系統（包括由其 他制造商銷售的那些群集工具和/或處理系統）中實踐。
[0019] 圖1A是串行群集工具系統100的平面圖。所述串行群集工具系統100包括第一 群集工具105A和至少一個第二群集工具105B。第一群集工具105A和第二群集工具105B 中的每一個包括多個處理腔室，諸如聯結到各自相應的傳遞腔室115A和115B的處理腔室 110A-110J。第一群集工具105A和第二群集工具105B中的每一個還包括多個周邊腔室， 諸如第一群集工具105A上的周邊腔室120A和120B以及第二群集工具105B上的周邊腔 室120C和120D。所述周邊腔室120A-120D可為負載鎖定腔室或隧道腔室，所述周邊腔室 120A-120D經配置聯結到另一腔室（諸如，傳遞腔室或者另一周邊腔室，真空/大氣界面元 件，或者工廠接口）。
[0020] 第一群集工具105A和第二群集工具105B兩者都能夠同時處理多個基板。處理腔 室110A-110J中的每一者經調適以接收和處理基板125 (所述基板125圖示為在傳遞腔室 115A中）。處理腔室110A-110J中的每一者可經配置用于基板上的不同工藝。同樣地，第 一群集工具105A和第二群集工具105B可經配置用于多個基板上的不同工藝。例如，所述 第一群集工具105A可用于在所述處理腔室110A-110F的一或多個中在基板上圖案化與沉 積一或多種第一材料，而所述第二群集工具105B可經配置用于基板上的一或多種第二材 料的沉積或涂敷工藝。在一個實施方式中，所述串行群集工具系統100可為線性的，以便所 述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B大體上在X方向中線性對準。
[0021] 為了能夠在串行群集工具系統100中處理基板，所述周邊腔室120B和120C(也在 周邊腔室120D和120E上圖示）通過腔室間適配器元件130的一個實施方式聯結到一起。 所述腔室間適配器元件130可經配置作為柔性腔室接口，所述柔性腔室接口聯結到所述周 邊腔室120B和120C中的每一者的遠端。在一個實施方式中，所述腔室間適配器元件130， 以及所述周邊腔室120B和120C統稱為貫穿腔室135。在所述串行群集工具系統100的一 個實施方式中，所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B中的每一者可包括一般 在X方向延伸的軸A和軸B。所述腔室間適配器元件130當所述軸A和所述軸B共線時提 供對所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B中的每一者的真空密封。所述腔室 間適配器元件130用于即使所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B不對準，也 還是提供對所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B中的每一者的真空密封。不 對準可以界定為除了軸A和軸B相同之外的任意情形。在一個實例中，不對準可以界定為 除了軸A和軸B之間呈180度角以及軸A和軸B實質上平行以外的任何情況。不對準還可 以包括所述周邊腔室120B和120C在X-Y平面和/或Y-Z平面中不對準.
[0022] 所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B不對準往往需要移動所述群集 工具中的一者或兩者，以校正所述不對準。所述校正花費可觀的時間與人力，以及增加了損 傷正重定位的群集工具的機會。在使用具有大表面積的基板（諸如具有大于約2平方米的 平面表面積的基板）的群集工具中，對準校正加劇。這些群集工具通常很沉重，具有數萬千 克的重量。這些群集工具的體積使得這些群集工具在沒有用工具進行重大拆卸的情況下難 以移動。這種情況增加了所費時間和人力，以及對正被移動的工具的損傷，并且是生產設備 中的重大破壞。
[0023] 所述腔室間的適配器元件130提供所述第一群集工具105A和所述第二群集工具 105B之間的可密封接口，并且由此形成所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B 之間的貫穿腔室135。所述貫穿腔室135允許所述第一群集工具105A和所述第二群集工具 105B之間的流體連通，從而在所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B之間含有 任意負壓。這減少了當在所述傳遞腔室115A和所述傳遞腔室115B之間傳遞基板時的泵送 時間。雖然為了簡潔起見未描述，但是當所述周邊腔室120E聯結到另一群集工具的傳遞腔 室時，所述周邊腔室120D和120E可類似地配置（均未示出）。
[0024] 圖1B是在所述第一群集工具105A和所述第二群集工具105B(均未示出）可能不 對準的情況中，圖1A的串行群集工具系統100的周邊腔室120B和120C的一部分的示意性 俯視平面圖。所述周邊腔室120B和120C中的每一者可實質上是由金屬材料（諸如，鋁、 不銹鋼，這兩者的合金或前者的組合）制成的剛性矩形腔室。所述周邊腔室120B和120C 中的每一者分別包括密封面140A和密封面140B。在傳統系統中，所述密封面140A、140B將 彼此靠近以及安裝到一起。