[发明专利]一种内置传送机构的级联真空腔装置及传送方法

说明书

本发明公开了一种内置传送机构的级联真空腔装置及传送方法，该装置包括多个依次连接的真空腔，定义最左面的一个真空腔室为第一真空腔，且最右面的一个真空腔为第二真空腔；每一真空腔皆包括真空腔室、分子泵、分子泵接口、晶圆进出口接口、支撑架和机器手，分子泵通过分子泵接口与真空腔室连接，第一真空腔的左侧的晶圆进出口接口与电子显微镜连接，第二真空腔的右侧的晶圆进出口接口与光刻机连接。本发明通过机器手将晶圆从真空腔室与电子显微镜或光刻机中取出或送入，最终使光刻机刻蚀晶圆后能快速送入到电子显微镜中采集图像，采集图像后能够快速送入到光刻机中进行下一层的刻蚀，提高光刻机刻蚀的生产效率。

技术领域

本发明属于电子显微镜应用领域，具体涉及了一种内置传送机构且用于连接电子显微镜与光刻设备之间的级联真空腔装置及传送方法。

背景技术

电子显微镜(electronmicroscopy)是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。近年来，电子显微镜的研究和制造有了很大的发展，通过电镜，人们已经能直接观察到原子像；另一方面，除透射电镜外，还发展了多种电镜，如扫描电镜、分析电镜等。电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜，但电子显微镜因需在真空条件下工作，因此被检测的样品在进入到电子显微镜内部前，需要在一个腔室内保持一定的真空度，而由于样品的取出或放入改变了真空度，所以在放入样品后需要抽真空，但是抽真空需要较长的时间。光刻机(MaskAligner)又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻机在晶圆上刻蚀图形时，需要分析图形刻蚀的精确程度，需要在晶圆刻蚀一层后送入电子显微镜上采集图像，通过采集到的图像分析，达到一定精度要求后，再进行下一层的刻蚀。

传统的光刻机刻蚀晶圆的过程中，在刻蚀一层后，需要从光刻机中取出晶圆后再放入到电子显微镜中；在这个过程中，是从真空环境到普通环境，最后再到真空环境，将极大增加光刻机刻蚀晶圆与电子显微镜采集图像的时间成本，同时晶圆在普通环境中或受到空气中微粒的污染。

晶圆从真空环境与普通环境的切换，需要保护晶圆不受普通空气环境的污染，普通环境不容易达到光刻机内部的真空度条件，而且需要人工操作，大大增加了设备生产的时间成本。

总的来说，传统光刻机刻蚀后分析刻蚀的精确程度时，需要较大的时间成本，且晶圆容易受到污染；而且在放入到电子显微镜中仍然需要电子显微镜抽真空，增加了采集图像的时间成本，无法实现两个设备之间高效协同工作。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种内置传送机构的级联真空腔装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：本发明提供一种内置传送机构的级联真空腔装置，包括多个依次连接的真空腔，定义最左面的一个真空腔室为第一真空腔，且最右面的一个真空腔为第二真空腔；

每一真空腔皆包括真空腔室、分子泵、分子泵接口、晶圆进出口接口、支撑架和机器手，所述分子泵通过所述分子泵接口与所述真空腔室连接，第一真空腔的左侧的晶圆进出口接口与电子显微镜连接，所述第二真空腔的右侧的晶圆进出口接口与光刻机连接；

所述支撑架和所述机器手位于所述真空腔室的内部；放置晶圆的样品托能够放置于所述支撑架；通过机器手实现样品托在电子显微镜与真空腔、相邻真空腔以及真空腔与光刻机之间的抓取传送；

所述晶圆进出口接口设有密封装置和自动门装置，通过所述密封装置能够将电子显微镜或者光刻机与真空腔密封连接以及将相邻真空腔密封连接，通过自动门装置的关闭与否实现电子显微镜与真空腔、相邻真空腔以及真空腔与光刻机之间是否连通。

进一步地说，所述真空腔设有两个。

进一步地说，所述支撑架配置带有步进编码的旋转驱动装置，其用于驱动位于所述支撑架的样品托匀速旋转。