晶圆传输装置、设备平台系统及其晶圆传输方法与流程

1.本发明涉及晶圆加工设备技术领域，尤其涉及晶圆传输装置、设备平台系统及其晶圆传输方法。


背景技术：

2.随着半导体芯片制造技术的发展，晶圆从150mm、200mm发展至300mm或更大，用于晶圆工艺加工的设备的造价也越来越高。如何有效的利用晶圆工艺加工设备，提高晶圆的生产效率，缩短晶圆的生产周期，也变得越来越重要。
3.在半导体晶圆制造中，由于纯净硅的导电性能很差，需要加入少量杂质使其结构和电导率发生改变，从而变成一种有用的半导体，这个过程称为掺杂。目前掺杂主要有高温热扩散法和离子注入法两种，离子注入占据着主流地位。离子注入是半导体晶圆制造的重要工艺，离子注入设备是重要的半导体晶圆制造设备。
4.晶圆传输系统是半导体晶圆制造设备的重要组成部分。晶圆传输系统效率可以直接影响半导体晶圆制造设备、包括离子注入设备的加工效率。
5.参见附图1所示，为现有常见离子注入设备的主视结构示意图，现有常见离子注入设备包括离子注入机100’、晶圆传输装置200’，离子注入机100’内形成真空的工艺腔1’，晶圆传输装置200’与外部大气连通，晶圆传输装置200’通过两个装载腔与工艺腔连通，两个装载腔分别为左装载腔2’和右装载腔3’。离子注入机包括位于工艺腔内的左机械手4’、右机械手5’、定位台6’和加工台7’（离子区和相关装置未示出）。左机械手4’可以在左装载腔2’、定位台6’和加工台7’之间传输晶圆；右机械手5’可以在右装载腔3’、定位台6’和加工台7’之间传输晶圆。晶圆传输装置包括输送机械手8’，输送机械手8’可以将离子注入机外部的晶圆装载盒内的晶圆输送到左装载腔2’或右装载腔3’内，也可以将完成离子注入的晶圆从左装载腔2’或右装载腔3’内传输回离子注入机外部的晶圆装载盒内。
6.晶圆在离子注入机内的传输方法，通常包括，假设晶圆从左装载腔2’开始传输，左机械手4’从左装载腔2’取到第一片晶圆，将其送到定位台6’后左机械手4’缩回，第一片晶圆定位的同时左机械手4’到左装载腔2’取第二片晶圆。在第一片晶圆定位完成后，右机械手5’将定位完成的第一片晶圆取走，送到加工台7’并缩回。左机械手4’将第二片晶圆送到定位台6’后左机械手4’单独缩回。在第二片晶圆定位的同时左机械手4’到左装载腔2’取第三片晶圆。在第二片晶圆定位完成后，右机械手5’将定位台6’上定位完成的晶圆取走，左机械手4’将第三片送上定位台6’并缩回。此时，离子注入设备内共有三片晶圆，第一片晶圆在加工台7’、第二片晶圆在右机械手5’、第三片晶圆在定位台6’。在第一片晶圆加工完成后，左机械手4’从加工台7’把加工完成的第一片晶圆取回并送回左装载腔2’。右机械手5’把第二片晶圆传送至加工台7’，左机械手4’把第一片晶圆送回左装载腔2’后，继续从左装载腔2’取第四片晶圆。右机械手5’把第二片晶圆传送至加工台7’后，从定位台6’把定位完成的第三片晶圆取走，左机械手4’把第四片晶圆送到定位台6’后左机械手4’单独缩回。此时，离子注入设备内共有三片晶圆，第二片晶圆在加工台7’、第三片晶圆在右机械手5’、第四片晶
圆在定位台6’。以此循环传送至左装载腔2’中所有晶圆传输完成。若从右装载腔3’进行传送，晶圆传送流程类似，将左右机械手的动作进行对换即可实现。
7.在上述晶圆传输过程中，左装载腔2’中每片晶圆都要经过三个机械传输步骤:(1)从左装载腔2’到定位台6’;(2)完成定位后，从定位台6’到加工台7’; (3)完成加工后，从加工台7’回到左装载腔2’。机械传输步骤(2)通过右机械手5’完成， 而机械传输步骤(1)和(3)需要通过左机械手4’交替完成。 每一步机械传输步骤都包括相应机械手执行伸展、提升、回缩、旋转、伸展、下降、回缩等一系列动作。 在机械传输步骤(1)结束后，左机械手4’还需要从定位台6’位置旋转到加工台7’位置去执行机械传输步骤(3)。因此晶圆传输系统最高效率受制于左机械手4’。 与之对应，如果晶圆从右装载腔3’起步，每片晶圆也要分别经过三个机械传输步骤: (1)从右装载腔3’到定位台6’;(2)完成定位后，从定位台6’到加工台7’; (3)完成加工后，从加工台7’回到右装载腔3’，其中机械传输步骤(2)通过左机械手4’完成， 而机械传输步骤(1)和(3)需要通过右机械手5’交替完成，相应晶圆传输系统最高效率将受制于右机械手5’。
8.晶圆传输系统最高效率还受制于加工台7’的晶圆置换时间。 每片晶圆在加工台7’加工完成后，根据晶圆初始位置，通过相应的一只机械手送回装载腔（通过左机械手4’送回左装载腔2’，或者通过右机械手5’送回右装载腔3’）， 下一片晶圆由另一只机械手送入加工台7’，完成加工台7’的晶圆置换。在上述晶圆传输过程中，为了整体晶圆传输系统的可靠安全性，均是在上一个机械手的上一个动作完成后开始进行下一个机械手的下一个动作，需要两个机械手通过设备控制系统进行协同，中间的弛豫时间可能对晶圆传输系统效率产生影响。


技术实现要素：

9.为克服上述缺点，本发明的目的在于新的晶圆工艺加工设备，包括晶圆传输装置设计，优化晶圆传输流程，均匀配置各机械手的工作量，各机械手均无需相互等待，从而提高了晶圆传输速度，进而提高晶圆工艺加工设备的总体效率。
10.为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：晶圆传输装置，包括输送机械手、放置架、对准装置和对准机械手；所述输送机械手位于晶圆装载盒、放置架和晶圆加工设备之间，所述输送机械手用于将晶圆装载盒内的晶圆搬运至放置架上，并将所述放置架上对准后的晶圆搬运至晶圆加工设备内；所述对准机械手位于放置架和对准装置之间，用于在所述放置架和对准装置之间搬运晶圆。
11.本发明的有益效果在于：晶圆传输装置包含对晶圆定位的对准装置，对应晶圆加工设备无需包含对准装置，从而简化晶圆加工设备机械传输系统设计，提高晶圆加工设备内的晶圆传输效率，进而实现更高的设备整体效率。
12.晶圆传输装置由于对准装置对晶圆逐个对准，通过增设一个放置架，可用于晶圆的缓存，晶圆在对准过程中可以缓存在放置架上，输送机械手在放置架、晶圆装载盒和晶圆加工设备三个行程内依次移动搬运晶圆，对准机械手仅在放置架和对准装置之间来回移动。通过放置架的缓存，可在晶圆传输过程中，对准机械手和输送机械手均处于持续搬运的状态，且独立完成各自的搬运步骤，无需等待彼此，让晶圆的整个搬运过程更加顺畅，节约晶圆搬运时间，提升加工效率。
13.进一步来说，所述输送机械手一次搬运一组晶圆，一组晶圆为n片，n为正整数，所述放置架至少能存放2n片晶圆，保证放置架有足够的区域用来缓存晶圆，输送机械手无需停止等待对准完成后，再进行搬运。
14.进一步来说，所述放置架上完成对准后的一组晶圆的定位槽朝向第一方向或第二方向，且前后放置在所述放置架上的两组对准后的晶圆，所述定位槽分别朝向第一方向和第二方向。因为对准后的不同组晶圆需要搬运到晶圆加工设备的不同装载腔内，为了便于晶圆加工设备的精准搬运和晶圆加工，将搬运到不同装载腔内的晶圆定位不同的定位槽方向。
15.进一步来说，所述放置架可上下移动，节约对准机械手搬运机械手的时间，提高机械手工作效率。
16.进一步来说，一组所述晶圆优选为五片晶圆。
17.进一步来说，所述输送机械手、放置架、对准装置和对准机械手均设置在一个框架内，所述框架上开设有与晶圆装载盒对应的至少一个装载盒端口。框架上还开设有与晶圆加工设备对应的至少一个加工端口。所述框架包括垂直设置的第一框架和第二框架，所述输送机械手放置在第一框架内，所述放置架、对准装置和对准机械手设置在第二框架内，且所述放置架位于第二框架靠近第一框架的一侧。
18.进一步来说，第一框架和第二框架形成l型结构，让整体结构更加紧凑，节约空间，并能减少输送机械手的工作距离。
19.进一步来说，所述对准机械手一次可搬运一片晶圆，所述对准机械手在放置架和对准装置之间逐片搬运晶圆。
20.进一步来说，所述对准机械手为两个手指的机械手，以提高对准机械手的搬运效率。
21.进一步来说，所述对准机械手的两个手指可以做独立的伸展和收缩运动或做关联的伸展和收缩运动。以实现放置架和对准装置之间最快、最合理的晶圆置换。
22.本发明还公开了一种设备平台系统，整个系统内，晶圆传输时间缩短，提高了晶圆加工效率。
23.本发明采用的设备平台系统，包括晶圆加工设备和上述的晶圆传输装置，所述晶圆加工设备用于接收输送机械手输送来的对准后的晶圆，并对所述晶圆进行工艺加工。设备平台系统采用晶圆传输装置，优化晶圆传输流程，提高晶圆加工设备总体效率。
24.进一步来说，所述晶圆加工设备包括密封的工艺腔，所述工艺腔内设置有工艺机械手和工艺加工承载部件，所述工艺腔通过至少一个装载腔与晶圆输送装置耦接，所述装载腔用于存放输送机械手输送来的对准后的晶圆，所述工艺机械手位于工艺区和装载腔之间，用于在装载腔和工艺加工承载部件之间搬运晶圆。装载腔用于存放待加工的晶圆和完成加工的晶圆，工艺机械手和输送机械手和对准机械手独立操作，在输送机械手和对准机械手工作过程中，在工艺加工承载部件和装载腔之间持续进行晶圆搬运，工艺机械手无需对应输送机械手和对准机械手来调整其自身工作状态。
25.进一步来说，所述装载腔包括存放架，所述存放架内可以存放与输送机械手一次搬运数量相同的一组晶圆，所述装载腔能够实现真空状态与大气状态的切换，所述装载腔包括第一端口和第二端口，所述第一端口和第二端口处均设置有可上下移动的密封门，所
述第一端口与晶圆传输装置耦接，所述第二端口与工艺腔耦接。
26.进一步来说，所述装载腔设置有两个，且相对所述工艺机械手对称设置。两个装载腔交替使用，避免工艺机械手等待，提高搬运效率。两个装载腔分别为第一装载腔和第二装载腔。
27.进一步说，所述两个装载腔内存放架可上下移动，存放架配合工艺机械手上下移动，减少工艺机械手上下移动距离，提高机械手工作效率。
28.进一步来说，所述第一装载腔的第二端口和所述第二装载腔的第二端口均面向工艺机械手开设，且所述两个第二端口相对于所述工艺机械手对称设置；对准后晶圆定位槽朝向第一方向的一组所述晶圆放置在第一装载腔内，对准后晶圆定位槽朝向第二方向的一组所述晶圆放置在第二装载腔内。
29.进一步来说，所述晶圆加工设备是离子注入机， 对晶圆进行离子注入的工艺加工。
30.本发明还公开了设备平台系统的晶圆传输方法，可提高晶圆传输速率。
31.本发明采用的设备平台系统的晶圆传输方法，包括如下步骤步骤一、输送机械手在晶圆装载盒中搬运一组晶圆，并搬运放置到放置架上；步骤二、对准机械手将放置架上的未对准的晶圆搬运到对准装置进行对准，并将对准好的晶圆搬运到放置架上。
32.步骤三、输送机械手在准机械手工作的同时，将放置架上已经对准好的一组晶圆搬运到晶圆加工设备内；步骤四、重复步骤一-步骤三，将多组晶圆搬运到晶圆加工设备中。
33.进一步来说，在所述步骤三跳转到步骤一之前，所述输送机械手能将晶圆加工设备内完成工艺加工的一组晶圆搬运至晶圆装载盒内。
34.进一步来说，所述晶圆加工设备中的工艺机械手，在所述步骤一-步骤四过程中，同步处于搬运状态。
35.在设备平台系统对晶圆进行加工的过程中，搬运机械手、工艺机械手和对准机械手都处于搬运状态，无需等待彼此，提高了晶圆的传输速率。
附图说明
36.图1为现有技术中设备平台系统的主视结构示意图；图2为本发明实施例中晶圆传输装置的主视结构示意图；图3为本发明实施例中设备平台系统的主视结构示意图；图4为本发明实施例中晶圆传输方法的流程图。
37.图中：100’、离子注入机；200’、晶圆传输装置1’、工艺腔；2’左装载腔（loadlock）；3’、右装载腔（loadlock）；4’、左机械手；5’、右机械手；6’、定位台；7’、加工台；8’、输送机械手；100、晶圆加工设备；200、晶圆传输装置；300、晶圆装载盒；11、框架；111、第一框架；112、第二框架、12、输送机械手；13、放置架；14、对准装置；15、对准机械手；
21、壳体；211、工艺腔；22、工艺机械手；23、工艺加工承载部件；24、装载腔；24a、第一装载腔；24b、第二装载腔；241、第一端口；242、第二端口。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
39.参见附图2-3所示，本发明的一种晶圆传输装置200，用于对晶圆装载盒300中的晶圆进行定位，并将定位好的晶圆传输到晶圆加工设备100中。
40.晶圆传输装置200包括框架11、输送机械手12、放置架13、对准装置14和对准机械手15，输送机械手12、放置架13、对准装置14和对准机械手15均位于框架11内。输送机械手12位于晶圆装载盒300和放置架13之间，输送机械手12用于将晶圆装载盒300内的晶圆搬运至放置架13上，并将放置架13上对准后的晶圆搬运至晶圆加工设备100内。对准机械手15位于放置架13和对准装置14之间，用于在放置架13和对准装置14之间搬运晶圆。即对准机械手15将放置架13上的晶圆搬运到对准装置14上进行对准，然后再将对准后的晶圆放置到放置架13上。
41.设置一个可存放晶圆的放置架13，当对准机械手15在放置架13与对准装置14之间搬运晶圆时，输送机械手12可继续将晶圆装载盒内的晶圆搬运到放置架13上，或将放置架13上对准后的晶圆搬运到晶圆加工设备100内。输送机械手12和对准机械手15可以相互独立工作，节约时间，提高晶圆搬运的效率。
42.在一个实施例中，框架11为l型结构，包括垂直设置的第一框架111和第二框架112。输送机械手12设置在第一框架111内，第一框架111沿长度方向设置有若干装载盒端口，晶圆装载盒300可放置在装载盒端口处。第一框架111沿长度方向的另一侧设置有若干加工端口，晶圆加工设备可放置在加工端口处。第二框架112设置在第一框架111远离装载盒端口的一侧，放置架13、对准装置14和对准机械手15设置在第二框架112内，放置架13位于第二框架112靠近一框架11的一侧。l型结构的框架11，节约了空间，让输送装置的布局更加合理，并节约空间。
43.在一个实施例中，输送机械手12一次可搬运一组晶圆，一组晶圆包括至少一片晶圆，即输送机械手12一次可搬运至少一片晶圆。运输机械手包括一个或多个手指，一个手指可搬运一片晶圆，手指固定在一个传动机器人上，手指同步运动。为提高工作效率，输送机械手12一般包括5个手指，形成5手指的机械手。5个手指可以同步伸入晶圆装载盒300内，搬运5片晶圆并放置到放置架13上。输送机械手12一次进行多片晶圆的搬运，可以显著提高晶圆在晶圆装载盒300与放置架13之间的输送效率。
44.在一个实施例中，放置架13可存放至少两组晶圆。即输送机械手12一次搬运n片晶圆时，放置架13至少可存放2n片晶圆。当输送机械手12采用5手指的机械手时，放置架13设置有10层、11层、12层、13层、14层、15层
…
可存放10片、11片、12片、13片、14片、15片...的晶圆。当然放置架13的层数越多，可存放的晶圆越多，但考虑到占用空间和对准机械臂的工作范围，一般放置架13可存放2n片晶圆或稍多于2n片晶圆即可满足设备平台系统的生产需要。
45.在一个实施例中，对准机械手15一次可搬运一片晶圆，对准装置一次可对准一片
晶圆，对准机械手15将放置架13上的晶圆逐片搬运到对准装置14上，进行对准，对准装置14对准好晶圆后，对准机械手15再将对准好的晶圆搬运到放置架13中。
46.在一个实施例中，对准机械手15可选用两个手指的机械手，即对准机械手15包括两个手指，两个手指可以做独立的伸展和收缩运动。在开始工作时，对准机械手15可以用两个手指一次从放置架13上取下两片晶圆，先放第一个手指上的第一片晶圆至对准装置14，在对准装置14完成第一片晶圆对准后，先用空闲的第一个手指取走，再放置第二个手指上的第二片晶圆至对准装置14，在对准装置14进行第二片晶圆对准时，对准机械手15将已经完成对准的第一片晶圆送回放置架13，再从放置架13上取下第三片晶圆，在对准装置14完成第二片晶圆对准后，对准机械手15先用空闲的手指取走，再放置第三片晶圆至对准装置14，在对准装置14进行第三片晶圆对准时，对准机械手15将已经完成对准的第二片晶圆送回放置架13，再从放置架13上取下第四片晶圆，依次类推。对准机械手15的两个手指也可做关联的伸展和收缩运动。在开始工作时，对准机械手15可以用一个手指先从放置架13上取下第一片晶圆，放至对准装置14，在对准装置14完成第一片晶圆对准后，对准机械手15可以用第一个手指从对准装置14取走第一片晶圆，同时对准机械手15可以用第二个手指从放置架13上取下第二片晶圆，对准机械手15可以用第一个手指把第一片晶圆放回放置架13，同时对准机械手15可以用第二个手指把第二片晶圆放至对准装置14，在对准装置14完成第二片晶圆对准后，对准机械手15可以用第一个手指从对准装置14取走第二片晶圆，同时对准机械手15可以用第二个手指从放置架13上取下第三片晶圆，对准机械手15可以用第一个手指把第二片晶圆放回放置架13，同时对准机械手15可以用第二个手指把第三片晶圆放至对准装置14，依次类推。
47.在一个实施例中，放置架13可以上下移动。放置架13可以配合对准机械手15的工作上下移动，减小对准机械手15的上下移动距离，提高对准机械手15效率，优化晶圆传输装置200和设备平台系统的整体运作。当对准机械手15搬运晶圆的顺序是从放置架13的上往下夹取时，每夹取一片晶圆后，放置架13就往上移动对应的距离。
48.放置架13可在升降装置驱动下上下移动，升降装置可为丝杆和螺母座的配合，丝杆垂直设置并在驱动件作用下沿自身轴线转动，螺母座和丝杆螺纹连接，放置架13固定在螺母座上。也可直接采用直线气缸作为升降装置。放置架上下移动，可配合对准机械手15实现晶圆的高效率传输。
49.在一个实施例中，放置架13两侧开口，两侧开口分别朝向输送机械手12和对准机械手15，即输送机械手从放置架13的一个开口传输晶圆，对准机械手15从放置架13的另一个开口传输晶圆。放置架13内具有多层的晶圆槽，每层晶圆槽上可以放置有一片晶圆。以输送机械手12一次搬运一组5片晶圆和10层放置架13为例，在晶圆传输装置200开始工作时，输送机械手12首先从晶圆装载盒300搬运第一组5片晶圆到放置架13的1-5层晶圆槽，对准机械手15将放置架13的1-5层晶圆槽上的晶圆依次搬运到对准装置14进行对准并将对准好的晶圆运回放置架13的对应位置，同时输送机械手12从晶圆装载盒300搬运第二组5片晶圆到放置架13的6-10层晶圆槽做缓存。在放置架13的1-5层晶圆槽上的第一组5片晶圆完成对准后，输送机械手12搬运放置架13上的第一组5片晶圆到晶圆加工设备100装载腔24内，同时对准机械手15将放置架13的6-10层晶圆槽上的第二组5片晶圆依次搬运到对准装置14进行对准并将对准好的晶圆运回到放置架13的对应位置，输送机械手12再从晶圆装载盒300
搬运第三组5片晶圆到放置架13的1-5层晶圆槽做缓存。在放置架13的6-10层晶圆槽上的第二组5片晶圆完成对准后，输送机械手12搬运放置架13的第二组5片晶圆到晶圆加工设备100装载腔24内， 同时对准机械手15将放置架13的1-5层晶圆槽上的第三组5片晶圆依次搬运到对准装置14进行对准并将对准好的晶圆运回到放置架13的对应位置，输送机械手12再从晶圆装载盒300搬运第四组5片晶圆到放置架13的6-10层晶圆槽做缓存，依次类推， 输送机械手12和对准机械手15独立工作，无需相互等待，提高晶圆传输装置200效率。
50.在一个实施例中，工艺机械手22可以包括一个或多个手指，每个手指用于搬运一个晶圆。工艺机械手22可将晶圆逐个从装载腔24搬运到工艺加工承载部件23上，并在返回过程中，将工艺加工承载部件23上加工完成的晶圆搬运回对应的装载腔24内。工艺机械手22也可选用两个手指的机械手，即工艺机械手22包括两个手指，两个手指可以独立伸展和收缩，实现工艺加工承载部件上的快速晶圆置换。
51.参见附图3所示，本发明还公开了设备平台系统，包括晶圆加工设备100和上述晶圆传输装置200。晶圆加工设备100用于对晶圆进行工艺加工。
52.晶圆加工设备100包括壳体21，壳体21内限定形成密封的工艺腔211，工艺腔211内设置有工艺机械手22和工艺加工承载部件23。工艺腔211通过至少一个装载腔24与晶圆输送装置耦接。装载腔24包括存放架，存放架内可以存放至少一组晶圆。装载腔24包括第一端口241和第二端口242，第一端口241用于装载腔和晶圆传输装置200的耦接，输送机械手12通过第一端口241实现晶圆的传输。第二端口242用于装载腔和工艺腔211的耦接，工艺机械手22通过第二端口242实现晶圆的传输。工艺机械手22位于装载腔24和工艺加工承载部件23之间，用于将装载腔24内的晶圆搬运到工艺加工承载部件23进行加工。
53.在一个实施例中，装载腔24内存放的一组晶圆的数量与输送机械手12搬运的一组晶圆的数量相同。装载腔24用于存放输送机械手12输送来的对准后的晶圆，并对装载腔24内的空间抽真空， 以达到和工艺腔211相对应的压力。装载腔24还可以存放在晶圆加工设备中完成加工后的晶圆， 并对装载腔24内的空间充气到大气压，以恢复到和晶圆传输装置200相对应的压力。
54.在一个实施例中，当所述输送机械手一次搬运一组晶圆，一组晶圆为n（n为正整数）片时，所述第一机械手和第二机械手之间的放置架至少能存放3n片晶圆，且所述装载腔24内存放架可至少存放2n片晶圆。第一机械手依序在晶圆装载盒到放置架、放置架到存放架、装载腔24内存放架到晶圆装载盒之间以n片为一组搬运晶圆。在所述设备平台系统连续工作时，在放置架上第一组n片晶圆完成对准后、第二组n片晶圆进行对准时，第一机械手可以从晶圆装载盒取出第三组n片晶圆，搬运到放置架上，然后取下已经完成对准的第一组n片晶圆，搬运到装载腔24内存放架，再取下装载腔24内存放架上已经完成工艺加工的一组n片晶圆，搬运到晶圆装载盒原始位置，再从晶圆装载盒中取下另一组n片晶圆，搬运到放置架上。如此重复，第一机械手可以在晶圆装载盒、放置架、存放架三点均可先放后取，简化第一机械手的机械运动，显著提高晶圆输送效率。
55.在一个实施例中，装载腔24在使用过程中不会导通处于真空状态的工艺腔211和处于大气压状态的晶圆传输装置200，即两个密封门不会同时打开，避免对工艺腔211造成污染或损坏。当输送机械手12将晶圆放置到装载腔24时，第一真空端口241的密封门处于开启状态，同时第二端口242的密封门处于密封状态。晶圆放进装载腔24后，第一端口241的密
封门闭合，第二端口242的密封门仍然处于密封状态。对装载腔24的内部抽真空，抽真空完成之后，第一端口241的密封门仍然处于密封状态，第二端口242的密封门开启后，工艺机械手22从装载腔24搬运晶圆到工艺加工承载部件23，当晶圆加工完成后，工艺机械手22将加工完成的晶圆放回到装载腔24内。当装载腔24内所有晶圆加工完成后，第二端口242的密封门关闭，第一端口241的密封门仍然处于密封状态，对装载腔24内的空间充气到大气压。然后第一端口241的密封门打开，第二端口242的密封门仍然处于密封状态。输送机械手12将装载腔24内的晶圆取出并放置到晶圆装载盒300内。
56.在一个实施例中，晶圆加工设备100配备两个装载腔24a和24b。晶圆加工设备100开始工作时，两个装载腔24a和24b都在大气压，和晶圆传输装置200相对应。在放置架13的第一组晶圆完成对准后，输送机械手12搬运放置架13上的第一组晶圆到装载腔24a内，对装载腔24a的内部抽真空，抽真空完成之后，工艺机械手22从装载腔24a依次搬运第一组晶圆到工艺加工承载部件23进行晶圆加工，并将加工完成的晶圆放回至装载腔24a。在放置架13的第二组晶圆完成对准后，输送机械手12搬运放置架13上的第二组晶圆到装载腔24b内，对装载腔24b的内部抽真空，为工艺加工承载部件23做缓存。在装载腔24a内第一组晶圆加工完成后，工艺机械手22从装载腔24b依次搬运第二组晶圆到工艺加工承载部件23进行晶圆加工，并将加工完成的晶圆放回至装载腔24b。同时，装载腔24a内的空间充气到大气压，输送机械手12将装载腔24a内的第一组晶圆取出并放置到晶圆装载盒300内，在放置架13的第三组晶圆完成对准后，输送机械手12搬运放置架13上的第三组晶圆到装载腔24a内，对装载腔24a的内部抽真空，为工艺加工承载部件23做缓存, 依此类推。晶圆加工设备100包括工艺机械手22和工艺加工承载部件23可以连续工作，提高晶圆加工设备100的整体效率。
57.在一个实施例中，装载腔24内部的存放架可上下移动，存放架配合工艺机械手22上下移动，减少工艺机械手22上下移动距离，提高机械手工作效率。
58.在一个实施例中，第一装载腔24a和第二装载腔24b相对工艺机械手22对称设置。同时，放置架13上的一组对准后的晶圆定位槽朝向第一方向，则下一组放置在放置架13上的对准后的晶圆定位槽朝向第二方向，如此交替。第一装载腔24a的第二端口朝向一个方向开设，对准后晶圆定位槽朝向第一方向的一组晶圆放置在第一装载腔24a室内。第二装载腔24b的第二端口朝向另一个方向开设，对准后晶圆定位槽朝向第二方向的一组所述晶圆放置在第二装载腔24b内，上述一个方向和另一个方向相对于工艺机械手呈对称关系，实现第一装载腔24a和第二装载腔24b的各组晶圆由工艺机械手22搬运到工艺加工承载部件23后晶圆定位槽定位一致。
59.在一个实施例中，晶圆传输装置也可用在晶圆检测等其他晶圆预处理过程中，输送机械手可以为第一机械手，对准机械手可以为第二机械手，对准装置可以为晶圆预处理装置，即，晶圆传输装置包括第一机械手、放置架、第二机械手和晶圆预处理装置。第一机械手位于晶圆装载盒、放置架之间，所述第一机械手用于将晶圆装载盒内的晶圆搬运至放置架上。所述第二机械手位于放置架和晶圆预处理装置之间，用于在放置架和晶圆预处理装置之间搬运晶圆。
60.其中第一机械手和第二机械手可以同时在放置架上取放晶圆。晶圆预处理装置可为晶圆检测装置，也可为其他晶圆处理或晶圆加工装置。本实施例中，利用可以相互独立工作的第一机械手和第二机械手，增设放置架缓存晶圆，节约时间，提高晶圆搬运的效率。可
用于晶圆在晶圆装载盒和任何的晶圆预处理装置间的传输。进一步的，晶圆传输装置还可以直接将对准或检测等预处理后的晶圆直接搬运回晶圆装载盒，此时，已经按照晶圆加工预处理完成的晶圆，可以通过晶圆装载盒，直接搬运至不同的晶圆加工设备，从而提高晶圆加工效率。
61.参见附图4所示，本发明还公开了设备平台系统的晶圆传输方法，包括多组晶圆的传输到晶圆加工设备100的过程，其中一组晶圆的传输到晶圆加工设备100的过程包括：步骤一、输送机械手12在晶圆装载盒300中搬运一组晶圆，并搬运放置到放置架13上。
62.步骤二、对准机械手15将放置架13上的未对准的晶圆搬运到对准装置14进行对准，并将对准好的晶圆搬运到放置架13上。
63.步骤三、输送机械手12在准机械手工作的同时，将放置架13上已经对准好的一组晶圆搬运到晶圆加工设备100内。
64.步骤四、重复步骤一-步骤三，将多组晶圆传输到晶圆加工设备100中。
65.在步骤三跳转到步骤一的之前，还能通过输送机械手12将晶圆加工设备100内完成工艺加工的一组晶圆搬运至晶圆装载盒300内。
66.步骤一中，输送机械手12一次可搬运一组晶圆，一组晶圆包括至少一片晶圆，为提高工作效率，一般输送机械手12搬运的一组晶圆包括五片晶圆。
67.在步骤二中，放置架13上可放置至少两组晶圆，当一组晶圆为5片晶圆时，则放置架13可存放10片晶圆、11片晶圆、12片晶圆、13片晶圆、14片晶圆、15片晶圆...对准机械手15一次可搬运一片晶圆，对准机械手15将放置架13上的晶圆搬运到对准装置14上，对准装置14对准好晶圆后，对准机械手15再将对准好的晶圆搬运到放置架13中，如此逐片完成晶圆对准。对准机械手15可选用两个手指的机械手，即对准机械手15包括两个手指，两个手指可单独动作也可联动。
68.步骤四中，晶圆加工设备100包括密封的工艺腔211，工艺腔211内设置有工艺机械手22和工艺加工承载部件23。工艺腔211通过至少一个装载腔24与晶圆输送装置耦接。装载腔24用于存放输送机械手12输送来的对准后的晶圆，并对装载腔24内的空间抽真空。装载腔24还可以存放在晶圆加工设备中完成加工后的晶圆，并对装载腔24内的空间充气以恢复到和晶圆传输装置相对应的压力，如大气压。工艺机械手22位于工艺区和装载腔24之间，用于将装载腔24内的晶圆搬运到工艺加工承载部件23进行加工，并将工艺加工承载部件23加工完成的晶圆搬运回装载腔24。工艺机械手22在步骤一-步骤四的输送机械手12和对准机械手15动作过程中，同步处于搬运过程，无需等待，提高了晶圆的加工效率。
69.以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。