CN101882565B - 一种在线处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在线处理设备，包括冷却腔(21)和载台(25)，所述冷却腔与所述载台之间设置有第一载板传输装置(22)和第二载板传输装置(23)，所述载台可选择地与所述第一载板传输装置的第一端或者第二载板传输装置的第一端配合，所述冷却腔内部设置有第三载板传输装置(20)，所述第三载板传输装置可选择地与所述第一载板传输装置的第二端或者所述第二载板传输装置的第二端配合。载板(24)只需在冷却腔中即可实现返回，并在载台上实现装载和卸载，无需为设备另外安装卸载台，从而减小了该在线处理设备的占地面积，降低设备运行空间的清洁作业成本，进而能够降低设备的使用成本。

Description

一种在线处理设备

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种在线处理设备。

背景技术

随着我国经济建设的发展，在线式等离子体处理设备等在线处理设备越来越广泛地应用于微电子技术领域。

请参考图1，图1为一种在线式等离子体处理设备的结构示意图。

在线式等离子体处理设备一般具有依次相邻的装载台11、预热腔室12、工艺腔室13、冷却腔室14，以上各相邻腔室之间、腔室与大气之间分别设置有翻板阀15，载板16在载板传送机构17的带动下依次经过上述各腔室。在基片的加工过程中，首先将载板16装载于载板传送机构17，预热腔室12与装载台11之间的翻板阀15打开，载板16进入预热腔室12后该翻板阀15关闭，并将预热腔室12抽成真空后将被加工基片放置于载板16表面，打开预热腔室12与工艺腔室13之间的翻板阀15，载板16和载板16上的基片随载板传送机构17进入工艺腔室13，加工完成后，打开工艺腔室13与冷却卸载腔14之间的翻板阀15，基片、载板16随载板传送机构17进入冷却卸载腔后，将加工完成的基片自载板16上移除，载板传送机构17将载板16传输至卸载台18进行卸载，卸载后的载板16通过返回机构19重新回到装载台11装载，重复上述工作步骤。

在上述在线式等离子体处理设备中，当一批基片加工完成后，需要将载板16传送至卸载台18上卸载，卸载台18需要占有足够大的使用空间，当设备的产出率较大或者基片的尺寸较大时，卸载台18所需的使用空间需要相应增大，则等离子体处理设备的体积相应增大。由于等离子体处理设备等微电子设备都需要在超净的环境下工作，需要对设备的运行环境实施清洁除菌等作业，设备的占地面积越大，设备所需运行空间也就随之增大，对设备运行空间的清洁作业所需的成本随之增加，从而使得设备的使用成本较高。

因此，如何减小在线处理设备的占地面积，降低设备运行空间的清洁作业成本，从而降低设备的使用成本，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线处理设备，该在线处理设备的占地面积较小，从而能够降低设备运行空间的清洁作业成本，进而能够降低设备的使用成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在线处理设备，包括冷却腔和载台，所述冷却腔与所述载台之间设置有第一载板传输装置和第二载板传输装置，所述载台与所述第一载板传输装置的第一端或者第二载板传输装置的第一端配合，所述冷却腔内部设置有第三载板传输装置，所述第三载板传输装置与所述第一载板传输装置的第二端或者所述第二载板传输装置的第二端配合；任意相配合的两元件之间的横向距离小于被传输载板在该方向的宽度，且任意相配合的两元件之间的纵向距离小于所述被传输载板在该方向上的长度。

优选地，还包括作用于所述第三载板传输装置的第一倾斜机构；所述第一载板传输装置位于所述第二载板传输装置上方，所述第三载板传输装置通过垂直于其传输方向的第一铰接轴铰接于所述冷却腔的腔体，且能够在所述第一倾斜机构的作用下绕所述第一铰接轴转动预定角度。

优选地，所述第一倾斜机构包括绕驱动轴转动并作用于所述第三载板传输装置底部的凸轮，所述驱动轴的轴向垂直于所述第三载板传输装置的传输方向。

优选地，所述第一铰接轴安装于所述第三载板传输装置上远离所述第二载板传输装置的一端，所述凸轮作用于所述第三载板传输装置上靠近所述第二载板传输装置的一端。

优选地，所述第二载板传输装置通过第二铰接轴铰接于所述在线处理设备的固定部，所述第二铰接轴位于远离所述第三载板传输装置的一端，且其轴向垂直于所述第二载板传输装置的传输方向；所述第二载板传输装置靠近所述第三载板传输装置的一端安装有第二倾斜机构，所述第二载板传输装置能够在所述第二倾斜机构的作用下绕所述第二铰接轴转动预定角度。

优选地，所述第二倾斜机构包括至少一个气缸。

优选地，还包括作用于所述第三载板传输装置的升降机构，所述第三载板传输装置在所述升降机构的作用下沿所述冷却腔的上下方向运动；所述第一载板传输装置位于所述第二载板传输装置正上方。

优选地，所述第二载板传输装置至少包括前段和后段，且所述前段和所述后段通过各自的动力机构分别驱动。

优选地，所述在线处理设备具体为等离子体处理设备。

优选地，所述等离子体处理设备为等离子体化学气相沉积设备。

本发明所提供的在线处理设备，包括冷却腔、第一载板传输装置、第二载板传输装置和第三载板传输装置，第一载板传输装置和第二载板传输装置均设置于所述冷却腔与所述载台之间，所述载台可选择地与所述第一载板传输装置的第一端或者第二载板传输装置的第一端配合，所述冷却腔内部设置有第三载板传输装置，所述第三载板传输装置可选择地与所述第一载板传输装置的第二端或者所述第二载板传输装置的第二端配合。在在线处理设备的工作过程中，载板在载台上加载后，由第一载板传输装置自载台经过预热腔、工艺腔等运送至冷却腔，此时，第三载板传输装置与第一载板传输装置配合，载板自第一载板传输装置传输至第三载板传输装置上，然后，第三载板传输装置与第一载板传输装置断开配合，被加工件在冷却腔中充分冷却后，第三载板传输装置与第二载板传输装置配合，载板自第三载板传输装置传输至第二载板传输装置，并通过第二载板传输装置返回载台，从而完成一个生产周期。这样，载板只需在冷却腔中即可实现返回，并在载台上实现装载和卸载，无需为设备另外安装卸载台，从而减小了该在线处理设备的占地面积，降低设备运行空间的清洁作业成本，进而能够降低设备的使用成本。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的在线处理设备还包括第一倾斜机构，该第一倾斜机构作用于第三载板传输装置的适当位置，第一载板传输装置位于所述第二载板传输装置的上方，第三载板传输装置通过在水平面上垂直于其传输方向的第一铰接轴铰接于冷却腔的腔体，且能够在第一倾斜机构的作用下绕第一铰接轴转动预定角度。当第三载板传输装置将其上的载板传输至第二载板传输装置时，首先通过第一倾斜机构使第三载板传输装置向靠近第二载板传输装置的方向转动预定角度，当两者的位置达到预定的关系时，启动驱动第三载板传输装置和第二载板传输装置的动力机构，能够使载板顺利地传输至第二载板传输装置上，从而随第二载板传输装置返回到装载台，以完成一个加工周期，载板传输至第二载板传输装置后，通过第一倾斜机构的反向动作，实现第三载板传输装置绕第一铰接轴反向运动，以便第三载板传输装置回复水平位置；通过该第一倾斜装置能够在第三载板传输装置和第二载板传输装置具有适当的相对位置关系时，实现载板的传输，避免了由于两者距离过远而造成的载板损坏，从而提高了在线处理设备的工作安全性。

在另一种具体实施方式中，上述第一倾斜机构包括绕驱动轴转动并作用于第三载板传输装置底部的凸轮，驱动轴垂直于第三载板传输装置的传输方向。在凸轮的转动过程中，当凸轮以其短轴支撑第三载板传输装置时，第三载板传输装置的位置低于凸轮以其长轴支撑第三载板传输装置时的水平位置，这样，通过凸轮实现了第三载板传输装置的倾斜，并且凸轮的结构较为简单，制造工艺简便，生产成本较低。

附图说明

图1为一种在线处理设备的结构示意图；

图2为本发明所提供在线处理设备一种具体实施方式的剖视图；

图3为图2所示在线处理设备在倾斜时的局部结构示意图；

图4为图2所示在线处理设备在俯视方向的结构示意图；

图5为本发明所提供在线处理设备中第一倾斜机构一种具体实施方式的结构示意图；

图6为图2所示在线处理设备在主视方向的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种在线处理设备，该在线处理设备具有较高的产能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供在线处理设备一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的在线处理设备由预热腔29、工艺腔26以及冷却腔21构成，基片加工过程中，载板24首先在载台25上加载，并由第一载板传输装置22带动进入装载预热腔29，利用真空泵将装载预热腔29抽成真空环境，在该装载预热腔29中具有加热源，进入该腔室中的载板24加热至预定温度后，由第一载板传输装置22带动进入工艺腔26，在工艺腔26中经过淀积或者刻蚀等等离子体工艺之后，第一载板传输装置22的第二端与第三载板传输装置20配合，载板24由第一载板传输装置22传输至第三载板传输装置20，从而进入冷却腔21；载板24在冷却腔21中充分冷却后，第三载板传输装置20的与第一载板传输装置22的第二端断开配合，第三载板传输装置20与第二载板传输装置23的第二端配合，载板24由第三载板传输装置20传输至第二载板传输装置23后，由第二载板传输装置23传输返回至载台25，并在载台25上卸载，以完成一个生产周期。

第一载板传输装置22、第二载板传输装置23和第三载板传输装置20通常均可以是由若干传送辊构成的辊组，其中各传送辊的轴线显然垂直于载板24的传输方向，若干辊组之间可以通过传输板或者传输带形成一个传动组。

需要指出的是，文中所述“配合”是指，相互配合的两部件之间具有适当的水平距离和竖直距离，使得载板24能够在相邻的两部件之间顺利传递，例如上述水平距离可以等于或者略小于相邻两传送辊之间的距离；上述水平距离和竖直距离以载板24能够顺利实现传输为要求，两者的具体数值在此不做限定；相应地，文中所述断开配合是指相配合的两部件之间的水平距离和竖直距离发生改变，从而使载板无法在两部件之间发生传递的情况。

在上述冷却腔21与工艺腔26之间、以及冷却腔21与第二载板传输装置23之间均可以设置有翻板阀，且上述可选择地连通通过翻板阀的动作实现。具体的，各翻板阀可以为隔离阀，在例如气缸等动力机构的作用下实现翻板阀的打开或者关闭，从而实现第一载板传输装置22与第三载板传输装置20以及与第二载板传输装置23与第三载板传输装置20之间的连通或者隔离。

需要指出的是，第三载板传输装置20的数目可以为一个，此时，当第三载板传输装置20与第一载板传输装置22之间配合时，第三载板传输装置20与第二载板传输装置23之间是通过翻板阀隔离的，相应的，当第三载板传输装置20与第二载板传输装置23之间配合时，第三载板传输装置20与第二载板传输装置23之间是通过翻板阀隔离的；第三载板传输装置20的数目也不局限于为一个，也可以为多个，例如当第三载板传输装置20的数目为两个时，其中一个第三载板传输装置20和第一载板传输装置22配合时，另一个第三载板传输装置20与第二载板传输装置23之间也有可能是相互配合的。

在载板24的传输过程中，上述第一载板传输装置22和第二载板传输装置23均大体沿水平方向运动。

上述第二载板传输装置23可以至少包括前段231和后段232，且前段231和后段232通过各自的动力机构分别驱动。当同时有多个载板24在第二装在传输装置23时，可以控制各载板24分别位于前段231和后段232，由于前段231和后段232是分别通过各自的动力机构驱动的，任一段停止运动或者改变运动速度不会对其他各段造成影响，从而避免了载板24运输时的相互干涉和影响。

上述前段231还可以进一步包括分别驱动的多段，相应的，后段232也可以进一步包括分别驱动的多段。

在在线处理设备的工作过程中，载板24在载台25上加载后，由第一载板传输装置22自载台25经过预热腔29、工艺腔26等运送至冷却腔21，此时，第三载板传输装置20与第一载板传输装置22配合，载板自第一载板传输装置22传输至第三载板传输装置20上，然后，第三载板传输装置20与第一载板传输装置22断开配合，被加工件在冷却腔21中充分冷却后，第三载板传输装置20与第二载板传输装置23配合，载板24自第三载板传输装置20传输至第二载板传输装置23，并通过第二载板传输装置23返回载台25，从而完成一个生产周期。这样，载板24只需在冷却腔21中即可实现返回，并在载台25上实现装载和卸载，无需为设备另外安装卸载台，从而减小了该在线处理设备的占地面积，降低设备运行空间的清洁作业成本，进而能够降低设备的使用成本。

为了实现所述第三载板传输装置20可选择地与所述第一载板传输装置22的第二端或者所述第二载板传输装置23的第二端配合，可以通过多种实施方式实现，以下为多种实施方式中的两种，一切基于下述方式的衍生方案均应落入本发明权利要求的保护范围内。

请参考图3至图6，图3为图2所示在线处理设备在倾斜时的局部结构示意图；图4为图2所示在线处理设备在俯视方向的结构示意图；图5为本发明所提供在线处理设备中第一倾斜机构一种具体实施方式的结构示意图；图6为图2所示在线处理设备在主视方向的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的还包括作用于所述第三载板传输装置20的第一倾斜机构；第一载板传输装置22位于第二载板传输装置23的上方，第三载板传输装置20通过在水平面上垂直于其传输方向的第一铰接轴210铰接于冷却腔21的腔体上，且在第一倾斜机构的作用下绕第一铰接轴210转动。

当第三载板传输装置20将其上的载板24传输至第二载板传输装置23时，首先通过第一倾斜机构使第三载板传输装置20向靠近第二载板传输装置23的方向转动，当两者的位置达到预定的关系时，启动驱动第三载板传输装置20和第二载板传输装置23的动力机构，能够使载板24顺利地传输至第二载板传输装置23上，从而随第二载板传输装置23返回到装载台25，以完成一个加工周期，通过该第一倾斜装置能够在第三载板传输装置20和第二载板传输装置23具有适当的相对位置关系时，实现载板24的传输，避免了由于两者距离过远而造成的载板24损坏，从而提高了在线处理设备的工作安全性。

上述第一倾斜机构可以包括至少一个凸轮27，该凸轮27绕其自身的驱动轴转动并作用于上述第三载板传输装置20的底部，其驱动轴垂直于第三载板传输装置20的传输方向；相对于旋转中心，凸轮27外轮廓的高度不同，从而能够通过凸轮27的转动实现第三载板传输装置20的倾斜，凸轮27的加工较为方便，而且能够通过改变凸轮27外轮廓的形状和尺寸，实现第三载板传输装置20不同程度的倾斜。

上述凸轮27的外轮廓可以为标准的椭圆形，该椭圆形的长轴和短轴的长度比应根据第三载板传输装置20工作中所要求的倾斜程度确定，在此不再限定。

凸轮27的外轮廓也不局限于上述椭圆形的形式，也可以为其他外轮廓具有适当高度差的凸轮结构。

上述第一倾斜机构也不局限于凸轮27的形式，也可以为本领域中其他能够令第三载板传输装置20的一端绕第一铰接轴210转动的方式，例如，可以在第三载板装置20的远离第一铰接轴210的位置安装气缸或者油缸，通过气缸或者油缸的伸缩杆的伸出和缩回实现第三载板装置20的倾斜。

上述第一铰接轴210可以安装于第三载板传输装置20上远离所述第二载板传输装置23的一端，凸轮27安装于第三载板传输装置20上靠近第二载板传输装置23的一端，以便提高第三载板传输装置20的结构稳定性。

上述第一铰接轴210和凸轮27的设置位置也不局限于上述具体方式，从理论上来讲，两者的位置关系只要能够实现凸轮27转动时，第三载板传输装置20能够随凸轮27绕第一铰接轴210转动即可，两者的具***置关系不应受到本说明书具体实施方式的限制。

上述凸轮27的数目可以为两个，在垂直于所述传输方向的方向上，分别安装于所述第三载板传输装置20的两侧，从而使得第三载板传输装置20各处的倾斜程度大体相同，提高了第三载板传输装置20的传输稳定性。

上述凸轮27的数目也不局限于两个，也可以仅设置一个凸轮27，此时，凸轮27应设置于在垂直于所述传输方向的方向上的第三载板传输装置20的中部，以便保证倾斜稳定性；凸轮27也可以设置若干个，在垂直于所述传输方向的方向上，大体均匀地设置于第三载板传输装置20。

上述第二载板传输装置23上可以安装有第二倾斜机构，该第二倾斜机构安装于靠近所述第三载板传输装置20的一端，第二载板传输装置23通过第二铰接轴铰接于所述在线处理设备的固定部，该第二铰接轴设置于远离第三载板传输装置20的一端，且垂直于第二载板传输装置23的传输方向设置，第二载板传输装置23在第二倾斜机构的作用下绕所述第二铰接轴转动。

上述第二倾斜机构包括至少一个气缸28，通过气缸28伸缩杆的伸出和缩回实现第二载板装置23的倾斜。该第二倾斜机构也不局限于通过气缸28实现其功能，也可以通过上述的凸轮机构实现，其具体安装形式和工作过程与第一倾斜机构相似，在此不再赘述。

除了上述第一倾斜机构，本发明所提供的在线处理设备还可以通过以下方式实现第三载板传输装置20可选择地与第一载板传输装置22或者第二载板传输装置23可选择地连通。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的在线处理设备，当第一载板传输装置22位于所述第二载板传输装置23的正上方时，还可以包括作用于第三载板传输装置20的升降机构，第三载板传输装置20在升降机构的作用下沿冷却腔21的上下方向运动，以实现第三载板传输装置20可选择地与第一载板传输装置22或者第二载板传输装置23配合；当载板24通过第一载板传输装置22自工艺腔26进入冷却腔21时，第三载板传输装置20处于与第一载板传输装置22相配合的位置，载板24由第一载板传输装置22传输至第三载板传输装置20上，并在冷却腔21中完成工序后，第三载板传输装置20在升降机构的作用下上升或者下降，使第三载板传输装置20与第二载板传输装置23连通，从而将载板24传输至第二载板传输装置23并返回装载台25。

显然地，当第一载板传输装置22位于第二载板传输装置23的上方时，第三载板传输装置20与第二载板传输装置23配合时，升降机构向下运动，反之，升降机构向上运动。

上述升降机构可以为油缸或者气缸，并通过油缸或者气缸的伸缩杆的伸缩实现第三载板传输装置22的升降。

本发明所提供的在线处理设备具体可以为等离子体处理设备，该等离子体处理设备进一步可以是等离子体化学气相沉积设备、刻蚀设备或者其他设备。

以上对本发明所提供的在线处理设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种在线处理设备，包括冷却腔(21)和载台(25)，所述冷却腔(21)与所述载台(25)之间设置有第一载板传输装置(22)和第二载板传输装置(23)，所述载台(25)与所述第一载板传输装置(22)的第一端或者第二载板传输装置(23)的第一端配合，其特征在于，所述冷却腔(21)内部设置有第三载板传输装置(20)，所述第三载板传输装置(20)与所述第一载板传输装置(22)的第二端或者所述第二载板传输装置(23)的第二端配合；任意相配合的两元件之间的横向距离小于被传输载板(24)在该方向的宽度，且任意相配合的两元件之间的纵向距离小于所述被传输载板(24)在该方向上的长度。

2.如权利要求1所述的在线处理设备，其特征在于，还包括作用于所述第三载板传输装置(20)的第一倾斜机构；所述第一载板传输装置(22)位于所述第二载板传输装置(23)上方，所述第三载板传输装置(20)通过在水平面上垂直于其传输方向的第一铰接轴(210)铰接于所述冷却腔的腔体，且能够在所述第一倾斜机构的作用下绕所述第一铰接轴(210)转动预定角度。

3.如权利要求2所述的在线处理设备，其特征在于，所述第一倾斜机构包括绕驱动轴转动并作用于所述第三载板传输装置(20)底部的凸轮(27)，所述驱动轴的轴向在水平面上垂直于所述第三载板传输装置(20)的传输方向。

4.如权利要求3所述的在线处理设备，其特征在于，所述第一铰接轴(210)安装于所述第三载板传输装置(20)上远离所述第二载板传输装置(23)的一端，所述凸轮(27)作用于所述第三载板传输装置(20)上靠近所述第二载板传输装置(23)的一端。

5.如权利要求2至4任一项所述的在线处理设备，其特征在于，所述第二载板传输装置(23)通过第二铰接轴铰接于所述等离子体处理设备的固定部，所述第二铰接轴位于远离所述第三载板传输装置(20)的一端，且其轴向在水平面上垂直于所述第二载板传输装置(23)的传输方向；所述第二载板传输装置(23)靠近所述第三载板传输装置(20)的一端安装有第二倾斜机构，所述第二载板传输装置(23)能够在所述第二倾斜机构的作用下绕所述第二铰接轴转动预定角度。

6.如权利要求5所述的在线处理设备，其特征在于，所述第二倾斜机构包括至少一个气缸(28)。

7.如权利要求1所述的在线处理设备，其特征在于，还包括作用于所述第三载板传输装置(20)的升降机构，所述第三载板传输装置(20)在所述升降机构的作用下沿所述冷却腔(21)的上下方向运动；所述第一载板传输装置(22)位于所述第二载板传输装置(23)正上方。

8.如权利要求1至4任一项所述的在线处理设备，其特征在于，所述第二载板传输装置(23)至少包括前段(231)和后段(232)，且所述前段(231)和所述后段(232)通过各自的动力机构分别驱动。

9.如权利要求1至4任一项所述的在线处理设备，其特征在于，所述在线处理设备具体为等离子体处理设备。

10.如权利要求9所述的在线处理设备，其特征在于，所述等离子体处理设备为等离子体化学气相沉积设备。

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