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CN1913098A - 半导体工艺件装卸装置及其装载和卸载方法 - Google Patents

半导体工艺件装卸装置及其装载和卸载方法 Download PDF

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CN1913098A CNA2005100286673A CN200510028667A CN1913098A CN 1913098 A CN1913098 A CN 1913098A CN A2005100286673 A CNA2005100286673 A CN A2005100286673A CN 200510028667 A CN200510028667 A CN 200510028667A CN 1913098 A CN1913098 A CN 1913098A
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Abstract

本发明公开了一种半导体工艺件装卸装置以及使用该装置装卸半导体工艺件的方法，采用了处理平台上升托起半导体工艺件的手段，在半导体工艺件装卸过程中，可以保持半导体工艺件停留在原位不动而不需要随顶针上下升降，从而保证半导体工艺件准确定位在处理平台上，避免了由顶针升降带来的半导体工艺件位置发生偏移的问题，实现了半导体工艺件的快速装卸。

Description

半导体工艺件装卸装置及其装载和卸载方法
技术领域
本发明涉及半导体或集成电路制造领域，尤其涉及一种半导体工艺件装卸装置及其装载和卸载方法。
背景技术
目前有两种常用的半导体工艺件处理系统，一种是对半导体工艺件进行批量处理的系统，而另一种则对半导体工艺件进行单片处理。在批量处理系统中，多片半导体工艺件被放入半导体工艺件处理腔室的多个处理平台中，这些半导体工艺件在同一时间进行处理。单片处理系统虽然在产品处理均一性、热效应以及单批加工速度方面具有优势，但是其低产能以及昂贵的生产成本显然是难以克服的致命缺陷。因此，半导体工艺件批量处理系统得到了广泛地发展。
半导体工艺件在处理过程中，会涉及到半导体工艺件的装载和卸载。比如，将半导体工艺件从真空锁传递到传送室、将半导体工艺件从传送室装载到处理腔室、将半导体工艺件从处理腔室卸载至传送室。目前，半导体工艺件的准确装载和卸载，是半导体工艺件处理的关键步骤之一，也已成为半导体制造业向前发展的一个挑战。尤其，在半导体工艺件批量处理系统中，处理腔室内包括多个处理平台，每一个处理平台上放置一片被处理的半导体工艺件，必须保证每一个处理平台上的半导体工艺件被准确装载和定位，以满足处理要求。当处理完成后，还必须保证已部分处理好的或已处理好的半导体工艺件被安全地卸载。
目前，业内广泛运用的半导体工艺件的装载和卸载方法可以参考美国专利第6305898号所揭露。请参考图1A和图1B，是现有技术半导体工艺件装卸装置的卸载和装载半导体工艺件的方法示意图，其主要是配合内缩于处理平台内部的顶针上下升降的方式来实现半导体工艺件的装载和卸载的。图1A为其卸载方法。在半导体工艺件41处理好后(此时，半导体工艺件41位于处理平台31上，且顶针21缩于处理平台内部)，为了将半导体工艺件41从处理平台31上卸载，先将顶针21从处理平台内升起某一特定距离，则半导体工艺件41随顶针21一起从处理平台31向上升起一特定距离，使半导体工艺件41与处理平台31之间形成一个空间，然后，机器人传送臂51可以伸入半导体工艺件41下面的空间内取走处理过的半导体工艺件41。图1B为其装载方法，顺序与前述卸载方法相反。即，机器人传送臂51先将一片待处理的半导体工艺件41伸入处理平台31上方的一特定位置(此时，顶针21处于处理平台31内)，然后，顶针21向上升起并与放在机器人传送臂51的半导体工艺件41的下表面接触，并向上托住半导体工艺件41使半导体工艺件41脱离机器人传送臂51一定距离，然后，机器人传送臂51就可以从半导体工艺件41下面抽回，再通过顶针21下降使半导体工艺件41自动定位于处理平台31上。
但是，这种装载和卸载方法的缺点是：由于顶针是设在处理平台内的顶针导引槽内的，顶针在上下升降过程中，会在顶针导引槽内有一些竖直方向的偏移，最终会导致着落在处理平台上的半导体工艺件与原定的准确着落点有些偏差。
为了解决上述缺点，美国专利申请第20040219006号提供了一种解决方案，如图2所示。该专利申请包括了一组穿过处理平台31的顶针21，顶针21的头部和半导体工艺件41接触，并在顶针21底部增加了一个顶针连接环29，固定多个顶针21的位置，通过这种方法来减小顶针21上升过程中竖直方向的位移误差。但是，这个技术方案中仍然需要顶针导引槽和通过顶针上下升降来实现装卸，即使设置了顶针连接环29，也仍然克服不了多个顶针21在顶针导引槽内一起发生偏移的问题。在半导体工艺件41着落至处理平台31上后，其摆放位置仍可能发生偏移，从而影响半导体工艺件的处理效果。
另外，美国专利6143082号揭示了另一种半导体工艺件处理装置。如图3所示，该装置包括一个可旋转的交换平台904、一个处理腔室顶盖906、一个处理腔室902，其中，处理腔室902一侧设有一个装卸口910，机器人传送臂通过装卸口910送入/取出半导体工艺件。在处理腔室902内设置多个处理平台，通过装卸口910送入的半导体工艺件摆放在交换平台904上，交换平台904可旋转一个角度，使机器人传送臂顺利送入下一片半导体工艺件。当交换平台904上摆满半导体工艺件后，交换平台904可沿竖直方向下降，使半导体工艺件摆放至处理平台上，该技术方案是通过交换平台的升降来实现的。但是这种技术方案有一个足之处是：交换平台的上下升降仍会在竖直方向上有偏差，且多个半导体工艺件在定位至各自处理平台上时，很难保证多个半导体工艺件都能准确定位在处理平台上。
此外，上述几种技术方案，还都有一个共同的缺点：在半导体工艺件装载时，半导体工艺件都必须随顶针或交换平台上下升降，而在半导体工艺件上下升降过程中，半导体工艺件很容易发生位移，就很难保证半导体工艺件能准确定位在处理平台上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体工艺件装卸装置及其装载和卸载方法，其在半导体工艺件装卸过程中，可以保持半导体工艺件停留在原位不动而不需要随顶针上下升降，从而保证半导体工艺件准确定位在处理平台上。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种半导体工艺件装卸装置，包括至少一个处理腔室，处理腔室有至少一个半导体工艺件装卸口，处理腔室内设置有n个处理平台，处理平台内设置有顶针，处理平台可以在处理腔室内上下升降；所述半导体工艺件装卸装置还包括一个带有若干机械臂的可旋转的交换平台，通过调整交换平台的机械臂的位置，可以使得机械臂位于处理平台的正上方或从处理平台的正上方移开，使处理平台在处理腔室内上下升降时不受机械臂阻挡。
所述交换平台连接有n个机械臂，所有机械臂处于同一水平面。
所述交换平台连接有n对可张开、收拢的机械臂，所有机械臂处于同一水平面。
所述n个机械臂可以随交换平台一起旋转，每一个机械臂对应一个处理平台，通过交换平台旋转，可以使每一个机械臂位于每一个处理平台的正上方或从处理平台正上方移开。
所述n对机械臂可以在水平方向张开或收拢，每一对机械臂对应一个处理平台，通过调整机械臂的张开或收拢，可以使每一对机械臂位于每一个处理平台的正上方或从处理平台正上方移开。
所述每一个机械臂上均设有至少三个凸柱，在所述凸柱顶部有一缺口，用于准确定位和放置半导体工艺件。
所述每一对机械臂上设有形状与半导体工艺件对应的凹槽，用于准确定位和放置半导体工艺件。
所述半导体工艺件装卸口正对处理腔室内的一个处理平台。
所述交换平台与一传动轴相连，传动轴带动交换平台旋转，使得交换平台上的机械臂可以停止于处理腔室内的不同处理平台的正上方或从处理平台的正上方移开的位置。
所述交换平台包括第一、第二交换平台，每一交换平台各连接有n个机械臂，第一交换平台上的一个机械臂和第二交换平台上的一个机械臂共同构成一对机械臂，第一、第二交换平台共有n对机械臂，所有机械臂处于同一水平面。
所述第一交换平台受气动杆控制，可在7°-15°范围内转动。
所述第二交换平台与传动轴相连，传动轴带动第二交换平台，旋转方向与第一交换平台的旋转方向相反，使第二交换平台与第一交换平台卡合或松开。当第二交换平台与第一交换平台卡合后，传动轴带动第一、第二交换平台一起旋转。所述传动轴带动第一、第二交换平台一起旋转使得一对机械臂正对所述半导体工艺件装卸口。
所述处理平台内设置有多个顶针导引孔，每一个顶针导引孔内设置有一个可沿顶针导引孔竖直升降的顶针。
所述处理平台上的顶针导引孔的数目不少于3个，且成三角状排列。
所述顶针包括一呈平面的头部和与顶针头部连接的顶杆。
所述顶针具有一第三位置及一第四位置，在第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；在第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件。
所述顶杆下方设有一顶针升降平台，顶针升降平台与一电机相连接，顶针升降平台上升时带动顶针至第四位置，顶针升降平台下降时顶针回到第三位置。
所有处理平台的顶针可以由同一个顶针升降平台带动一起升降。
处理平台在第一位置和第二位置间升降时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
处理平台在第一位置和第二位置间升降时穿过张开的机械臂所在平面，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
所述处理平台数目n为大于等于1的整数。
所述机械臂由陶瓷、AL2O3、SiC、AlN中的一种或多种材料制成。
本发明还提供了一种技术方案：一种利用前述半导体工艺件装卸装置装载半导体工艺件的方法，包括如下步骤：
(a)机器人传送臂将未处理的半导体工艺件摆放在机械臂上；
(b)顶针从顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置上升至顶针头部与半导体工艺件接触的第四位置；
(c)交换平台上的机械臂调整位置，使机械臂移开处理平台的正上方；
(d)处理平台从位于交换平台下方的第一位置上升至与半导体工艺件接触的第二位置。
所述步骤(a)中包括如下步骤
(e)旋转交换平台，使交换平台上的机械臂位于对应的n个处理平台的正上方；
(f)机器人传送臂通过半导体工艺件装卸口将一片未处理的半导体工艺件放置在正对半导体工艺件装卸口的一对机械臂上；
(g)交换平台旋转n分之一圈；
(h)机器人传送臂将下一片未处理的半导体工艺件放置在正对半导体工艺件装卸口的下一对机械臂上；
(i)重复步骤(g)、(h)，直至处理腔室中放入n片未处理的半导体工艺件。
所述步骤(c)中机械臂调整位置的步骤包括：旋转交换平台，使机械臂从处理平台正上方移开，保证处理平台在处理腔室内上下升降时不受机械臂阻挡。
处理平台在第一位置和第二位置间升降时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
所述步骤(c)中机械臂调整位置的步骤包括：调整机械臂，使机械臂张开，保证处理平台在处理腔室内上下升降时不受机械臂阻挡。
所述处理平台从第一位置上升至第二位置间时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
所述顶针位于第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件。
所述n个处理平台的数目是大于等于1的整数。
本发明还提供了一种技术方案：一种利用前述半导体工艺件装卸装置卸载半导体工艺件的方法，包括如下步骤：
(a)n个处理平台从与半导体工艺件底面接触的第二位置下降至位于交换平台下方的第一位置；
(b)半导体工艺件交换平台上的机械臂调整位置，使机械臂位于处理平台的正上方；
(c)顶针从与半导体工艺件接触的第四位置下降至顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置；
(d)机器人传送臂从机械臂上取出半导体工艺件。
所述步骤(d)中包括如下步骤
(e)机器人传送臂通过半导体工艺件装卸口从机械臂上取出一片半导体工艺件；
(f)交换平台旋转n分之一圈；
(g)机器人通过半导体工艺件装卸口从下一对机械臂上取出另一片半导体工艺件；
(h)重复步骤(f)、(g)，直至处理平台上的半导体工艺件全部取出。
所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：旋转交换平台，使机械臂移动至位于处理平台的正上方。
所述处理平台从第二位置下降至第一位置时，机械臂从处理平台正上方移开，位于相邻两个处理平台之间的间隔内，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：调整机械臂，使机械臂收拢并位于处理平台的正上方。
所述处理平台从第二位置下降至第一位置时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件；所述顶针返回第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内。
所述n个处理平台的数目是大于等于1的整数。
本发明还提供了一种技术方案：一种利用前述半导体工艺件装卸装置交换半导体工艺件的方法，用于从处理腔室内取出一片经过处理的半导体工艺件并放入一片未处理的半导体工艺件，包括如下步骤：
(a)处理平台从与经过处理的半导体工艺件底面相接触的第二位置下降至位于交换平台下方的第一位置；
(b)所述处理平台上方的交换平台的机械臂调整位置，使机械臂位于处理平台的正上方；
(c)顶针从与所述经过处理的半导体工艺件相接触的第四位置下降至顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置；
(d)旋转交换平台，使交换平台上放有经过处理的半导体工艺件的一对机械臂正对半导体工艺件装卸口；
(e)机器人传送臂从所述半导体工艺件装卸口中取出所述经过处理的半导体工艺件；
(f)机器人传送臂从所述半导体工艺件装卸口中送入未经处理的半导体工艺件；
(g)顶针从顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置上升至顶针头部与未经处理的半导体工艺件接触的第四位置；
(h)所述交换平台的机械臂再次调整位置，使机械臂移开处理平台的正上方；
(i)所述处理平台从位于交换平台下方的第一位置上升至与未经处理的半导体工艺件接触的第二位置。
所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：旋转交换平台，使机械臂移动至位于处理平台的正上方。
所述处理平台从第二位置下降至第一位置时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：调整机械臂，使机械臂收拢并位于处理平台的正上方。
所述处理平台从第二位置下降至第一位置时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
在步骤(c)中，所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件；所述顶针返回第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内。
在步骤(g)中，所述顶针位于第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件。
所述步骤(h)中机械臂调整位置是机械臂向一侧转动，偏离处理平台正上方的位置。
处理平台在第一位置和第二位置间升降时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
所述步骤(h)中机械臂调整位置是机械臂张开，处理平台从张开的机械臂间穿过。
所述处理平台从第一位置上升至第二位置间时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：只单独调整交换平台上的靠近处理平台的机械臂，使该机械臂收拢并位于处理平台的正上方。
所述步骤(h)中机械臂调整位置的步骤包括：只单独调整交换平台上的靠近处理平台的机械臂，使机械臂移开处理平台的正上方。
本发明公开了一种半导体工艺件装卸装置以及使用该装置装卸半导体工艺件的方法，采用了处理平台上升托起半导体工艺件的手段，在半导体工艺件装卸过程中，可以保持半导体工艺件停留在原位不动而不需要随顶针上下升降，从而保证半导体工艺件准确定位在处理平台上，避免了由顶针升降带来的半导体工艺件位置发生偏移的问题，实现了半导体工艺件的快速装卸。
附图说明
图1A-1B是现有技术半导体工艺件装卸装置的卸载和装载半导体工艺件的方法示意图；
图2是现有技术的一种半导体工艺件装卸装置的结构示意图；
图3是现有技术的另一种半导体工艺件装卸装置的结构示意图；
图4是本发明半导体工艺件装卸装置的俯视图；
图5是本发明半导体工艺件装卸装置的部分剖视图；
图6是本发明第一种交换平台的立体分解图；
图7是本发明第一种交换平台的剖面图；
图8是本发明第二种交换平台的立体分解图；
图9A-9C是本发明的交换平台在处理腔室内的动作示意图；
图10A-10E是本发明半导体工艺件装卸装置在装载半导体工艺件过程中交换平台、顶针和处理平台相互位置关系的示意图；
图11是本发明半导体工艺件装卸装置装载半导体工艺件的流程图；
图12A-12D是本发明半导体工艺件装卸装置在卸载半导体工艺件过程中交换平台、顶针和处理平台相互位置关系的示意图；
图13是本发明半导体工艺件装卸装置卸载半导体工艺件的流程图。
图14是本发明第三种交换平台的立体分解图；
图15A-15B是本发明第三种交换平台在处理腔室内的动作示意图。
具体实施方式
请参阅图4，其为本发明的一种半导体工艺件装卸装置的实施例的俯视图，包括设置有4个处理平台31的处理腔室60，在处理腔室60的一侧正对一个处理平台31处设有一个半导体工艺件装卸口61，半导体工艺件装卸装置还有一个可旋转的交换平台80，可旋转的交换平台80包括一个基座801，基座801连接有4对机械臂802。通过旋转交换平台80，可以使每一对机械臂802正好位于每一个处理平台31的正上方。每一个处理平台31可以在竖直方向升降。每一对机械臂802可以在水平方向张开或合拢。当每一对机械臂802张开时，其可以让处理平台31向上穿越张开的机械臂802。在处理平台31上有多个顶针导引孔33，这些顶针导引孔33可以以各种方式排列，比如呈三角形排列，不处于同一直线。机器人传送臂51可以是一个也可以是多个，机器人传送臂51通过半导体工艺件装卸口61将半导体工艺件41摆放在交换平台80正对半导体工艺件装卸口61的一对机械臂802上。当机器人传送臂51将一片半导体工艺件41送至交换平台80的一对机械臂802上后，交换平台80旋转1/4圈，让下一对机械臂802对准半导体工艺件装卸口61，机器人传送臂51再将下一个半导体工艺件41送至下一对机械臂802上，重复上述过程，直至处理腔室60内装满半导体工艺件41。相应地，机器人传送臂51也可以方便地从半导体工艺件装卸口61中取出多个半导体工艺件41。
请参阅图5，图5是本发明半导体工艺件装卸装置的部分剖视图。处理平台31位于交换平台80的下方，处理平台31内部设有带电阻丝的加热装置(未图示)。在处理平台31上设有顶针导引孔33，顶针21的头部收容于处理平台31上的顶针导引孔33中，顶针21的顶杆下方有一个顶针升降平台22，升降平台22与电机23相连。当电机23推动顶针升降平台22上升时，顶针升降平台22带动顶针21上升，顶针21的头部沿顶针导引孔33穿过处理平台31。处理平台31通过转轴32与处理平台31的升降平台(未图示)相连，处理平台31的升降平台(未图示)与电机24相连，电机24可推动处理平台31升降。
请参阅图6，本发明的一种交换平台10包括第一交换平台11和第二交换平台12。第一交换平台11包括一个大致呈四边形的第一基座101，在第一基座101四周边缘各有一个凹陷部108，每个凹陷部108的内壁上有一个安装孔106。第二交换平台12也包括一个大致呈四边形的第二基座121，在第二基座121四周边缘各有一个凹陷部128，每个凹陷部128的内壁上有一个安装孔126。
在第一基座101的每一侧边延伸出一个机械臂，在第二基座121的每一侧边延伸出一个机械臂，第一基座101上的一个机械臂和第二基座121上的一个机械臂可构成一对机械臂。第一基座101上的每一个机械臂包括延展部102、连接部103和收容部104三部分。其中，延展部102一端延伸而出与连接部103相连，另一端设有安装孔(未图示)，可通过连接栓107插入安装孔106和延展部102末端的安装孔(未图示)来固定延展部102。第一基座101上机械臂的连接部103向下弯曲，使得其收容部104低于延展部102。第二基座121上的每一个机械臂包括延展部122、连接部123和收容部124三部分。其中，延展部122一端延伸而出与连接部123相连，另一端设有安装孔(未图示)，可通过连接栓127插入安装孔126和延展部122末端的安装孔(未图示)来固定延展部122。第二基座121上的机械臂的连接部123向上弯曲，使得其收容部124高于延展部122，这样就确保每对机械臂的收容部104、124处于同一平面。收容部102、124用于在机械臂收拢时支撑半导体工艺件，因此收容部102、124呈弧形，易于收容半导体工艺件，并且第一基座101上的每一个机械臂的收容部104上设有一条凹槽109，第二基座121上的每一个机械臂的收容部124上设有一条凹槽129，当机械臂收拢时，半导体工艺件置于两条机械臂的凹槽109、129中，确保机械臂旋转时半导体工艺件在水平方向的位置不发生偏移。
传动轴14上有安装孔145，在第二基座121上有安装孔125，通过连接栓(未图示)可将传动轴14上的安装孔145与第二基座121上的安装孔125相连。气动杆13上有安装孔135，在第一基座101上有安装孔105，通过连接栓(未图示)可将气动杆13上的安装孔135与第一基座101上的安装孔105相连。
请参阅图7，传动轴14已通过连接栓147和第二基座121装配，气动杆13已通过连接栓137和第一基座101装配，气动杆13位于传动轴14的内径中。机械臂的收容部104、124处于同一平面，确保旋转时机械臂的收容部104、124上的半导体工艺件不会脱落。气动杆13和气动装置136相连，传动轴14和底部的电机(未图示)相连。第一基座101受气动杆13控制，可在大约7°-15°的范围内转动。第二基座121与受电机驱动的传动轴14相连，传动轴14可带动第二基座121以与第一基座101相反方向转动相应角度，使第二基座121与第一基座101卡合或松开。
请参阅图8，本发明的另一种交换平台80包括一个基座801，在基座801边缘有四对机械臂802，机械臂802可受控张开或收拢。每对机械臂的两个臂802处于同一平面，伸出的机械臂802呈弧形，机械臂802收拢后支撑半导体工艺件，并且机械臂上设有一条凹槽809，当机械臂802收拢时半导体工艺件置于一对机械臂的凹槽809中，确保机械臂旋转时半导体工艺件在水平方向的位置不发生偏移。传动轴14上有安装孔145，在交换平台801上有安装孔825，通过连接栓(未图示)可将传动轴14上的安装孔145与交换平台801上的安装孔825相连。
请一并参阅图9A-9C，图9A-9C是本发明的交换平台在处理腔室内的动作示意图。
图9A是交换平台10上的机械臂40、42处于张开状态示意图。此时交换平台10的第一基座101和第二基座121均未受传动轴14(图7)和气动杆13(图7)控制，第二基座121与第一基座101处于松开状态，机械臂40、42处于张开状态，两机械臂40、42不阻挡处理平台31，处理平台31可以在竖直方向上穿越张开的机械臂40、42。当气动装置136(图7)按下后，第一基座101逆时针转大约7°-15°的角度，第二基座121顺时针转同样的角度，使得第一基座101和第二基座121处于卡合状态。
图9B是本发明交换平台10上的机械臂40、42收拢状态示意图。此时交换平台10的第一基座101和第二基座121处于卡合状态，所有的机械臂40、42收拢，并且收拢后的每一对机械臂40、42正好位于处理平台31的上方，每一对机械臂40、42的上面可以放置半导体工艺件。在如图所示的实施例中，处理腔室60内一共有四个处理平台31，交换平台10共有四对机械臂40、42，每一对机械臂40、42对应一个处理平台31，并且有一个处理平台31正对一个半导体工艺件装卸口61，通过半导体工艺件装卸口61，可以将半导体工艺件放入正对半导体工艺件装卸口61的一对机械臂40、42上。
图9C是本发明交换平台10上的机械臂40、42旋转状态示意图。当交换平台10的第二基座121与第一基座101卡合后，传动轴14继续带动第二基座121顺时针转动，第二基座121又带动第一基座101旋转，使得第一基座101和第二基座121保持同步转动，从而带动与基座相连的机械臂40、42同步旋转。交换平台10可以在处理平台31上方旋转使每一对机械臂40、42在不同处理平台31上方旋转，并可以使其每一对机械臂40、42正好定位于处理平台31的正上方，依次使每一对机械臂40、42停止于正对半导体工艺件装卸口61的处理平台31上方，从而可以通过半导体工艺件装卸口61实现半导体工艺件的装卸或交换动作。在图示的实施例中，处理腔室内有四个处理平台31，交换平台10有四对机械臂40、42，交换平台10每次旋转1/4圈，即可依次使所有机械臂40、42都停止于正对半导体工艺件装卸口61的处理平台31上方。
上述交换平台10的旋转方向可以顺时针方向，也可以逆时针方向，可以依实际操作需要选择。
上述方法是针对图6所述的第一种交换平台设计的，当采用图8所述的第二种交换平台时，传动轴14可直接带动交换平台80旋转，当交换平台80旋转使得机械臂802对准半导体工艺件装卸口61时，机械臂802可受控张开或收拢。
由上可知，本发明的半导体工艺件装卸装置的处理平台可以上下升降，并且处理平台的顶针也可以上下升降，而且交换平台的机械臂可以张开或合拢。通过上述独特结构的设置，在半导体工艺件装卸过程中，可以保持半导体工艺件停留在原位不动而不需要随顶针上下升降，从而保证半导体工艺件准确定位在处理平台上。以下将详述。
以下将结合图10A-10E和图11详细说明本发明半导体工艺件装卸装置的装载方法。
请参阅图10A-10E，图10A-10E是本发明半导体工艺件装卸装置在装载半导体工艺件过程中交换平台、顶针和处理平台相互位置关系的示意图。
图10A是机器人传送臂51准备将半导体工艺件41送入处理腔室的初始状态，在处理腔室中沿中心轴20对称设有两个处理平台31，此时，假设处理腔室内没有半导体工艺件或已装载了部分半导体工艺件，并且交换平台的机械臂104、124正好旋转停止于处理平台31的上方，正对半导体工艺件装卸口61的处理平台31上方的机械臂的收容部104、124(以下简称：机械臂104、124)没有半导体工艺件。顶针21的头部收容在处理平台31的顶针导引孔中，另一端与顶针升降平台22相连，电机23可推动顶针升降平台22升降，处理平台31通过转轴32与升降平台26相连，电机24可推动升降平台26升降。此时的顶针处于第三位置，处理平台31处于第一位置。
图10B是将半导体工艺件41依次通过半导体工艺件装卸口61送入处理腔室中的交换平台上的机械臂104、124的某一状态。请结合图9A，在装载时，机器人传送臂51将一片半导体工艺件41摆放至正对半导体工艺件装卸口61的处理平台31上方的机械臂104、124上，机械臂104、124托住半导体工艺件41。由于机械臂104、124上可以设置特定的槽结构及有各种定位装置，可以保证半导体工艺件41准确地放置在机械臂104、124上。再旋转交换平台，使下一对空机械臂104、124正对半导体工艺件装卸口61，机器人传送臂51再送入一片半导体工艺件41至机械臂104、124上，再重复旋转交换平台和送入动作，直至交换平台上的所有机械臂上装满半导体工艺件41。
在图10C中，电机23推动顶针升降平台22上升，顶针升降平台22使顶针21上升，顶针21头部穿出处理平台31并托住交换平台的机械臂104、124上的半导体工艺件41，此时顶针21位于第四位置。
在图10D中，半导体工艺件41由顶针21支撑托住，机械臂104、124张开至能确保处理平台31可以在竖直方向上穿越张开的机械臂104、124间的位置。即，张开的机械臂104、124处于不阻挡处理平台31向上穿越的位置。
在图10E中，电机24推动升降平台26上升，升降平台26带动处理平台31上升并穿越张开的机械臂104、124，最后与顶针21托住的半导体工艺件41相接触。顶针21在处理平台31上升过程中自动缩回处理平台内设的顶针导引孔内，机械臂104、124位于处理平台31的两侧，此时处理平台31位于第二位置，装载过程完成。装载后的半导体工艺件41可以在处理平台31上处理。
需要说明的是，在图10A至图10E的实施例中，多个顶针21共用一个升降平台22，多个处理平台31共用一个升降平台26，这种设置可以保持顶针或处理平台上下升降的一致性。当然，也可以每一个顶针设置一个升降平台，每一个处理平台设置一个升降平台，这两种方案都可以运用在本发明的构思中。
由上所述可知，本发明的半导体工艺件装卸装置在装载半导体工艺件时，当半导体工艺件41放入至交换平台的机械臂104、124上后，半导体工艺件41始终保持在原位不动。即，在图10B至图10C时，半导体工艺件41一直处在机械臂104、124上不动；在图10D至图10E时，半导体工艺件41仍保持在顶针21上不动，只通过处理平台31向上升而使半导体工艺件41着落在处理平台31上。这种装载动作，可以避免现有技术中半导体工艺件上下升降而带来的不足。
以上实施例中仅介绍了具有4个处理平台的处理腔室，对于处理腔室有n(n是大于等于1的整数)个处理平台，诸如1个、2个、3个等多个处理平台的情况时，半导体工艺件处理系统也可以依上例简单类推出其装卸方法。
请参阅图11，图11是本发明半导体工艺件装卸装置装载半导体工艺件的流程图。一种利用半导体工艺件装卸装置装载半导体工艺件的方法，该半导体工艺件装卸装置包括n(n是大于等于1的整数)个处理平台和一个位于处理平台上方的半导体工艺件交换平台，半导体工艺件交换平台上有n对可张开或收拢的机械臂，首先执行步骤501，旋转半导体工艺件交换平台，使半导体工艺件交换平台上n对收拢的机械臂位于对应的n个处理平台的正上方，n数目是大于等于1的整数；然后执行步骤502，机器人传送臂通过半导体工艺件装卸口将一片未处理的半导体工艺件放置在正对半导体工艺件装卸口的一对机械臂上；接着执行步骤503，半导体工艺件交换平台旋转n分之一圈；再执行步骤504，机器人传送臂将下一片未处理的半导体工艺件放置在正对半导体工艺件装卸口的下一对收拢的机械臂上；随后执行步骤505，判断处理腔室中是否放满半导体工艺件，如果未放满则返回步骤503，如果处理腔室中放满半导体工艺件则执行步骤506，顶针从顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置上升至顶针头部与半导体工艺件底面接触的第四位置，在第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；在第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件；再执行步骤507，交换平台上的机械臂张开，以便交换平台竖直穿过；最后执行步骤508，处理平台从第一位置上升至与半导体工艺件底面接触的第二位置，装载过程完成。
以下将结合图12A-12D和图13详细说明本发明半导体工艺件装卸装置的卸载方法。
图12A-12D是本发明半导体工艺件装卸装置在卸载半导体工艺件过程中交换平台、顶针和处理平台相互位置关系的示意图。半导体工艺件装卸装置准备卸载的初始状态与前面所述的装载过程完毕时的状态是一样的。请参考图10E所示，即为半导体工艺件装卸装置准备卸载的初始状态，其中，处理平台31顶住半导体工艺件41的底面，顶针21缩于处理平台31内的顶针导引孔，并且机械臂104、124张开。图12A是卸载的第一步骤，电机24带动升降平台26下降，升降平台26带动处理平台31从与半导体工艺件41底面接触的第二位置开始下降，穿过机械臂104、124后返回第一位置，顶针21保持不动，仍然托住半导体工艺件41。在图12B中，机械臂104、124收拢至处理平台31的正上方位置。在图12C中，电机23可推动顶针升降平台22下降，顶针升降平台22带动顶针21下降，半导体工艺件41自动随着顶针21下降落至机械臂104、124上，机械臂104、124托处半导体工艺件41，顶针21从托起半导体工艺件41的第四位置返回第三位置。在图12D中，机器人传送臂51从半导体工艺件装卸口61中依次取出半导体工艺件41，每取出一片半导体工艺件41，交换平台旋转1/n圈，使另一对有半导体工艺件的机械臂正对半导体工艺件装卸口61，再取出一片半导体工艺件41，重复上述过程，直至卸载过程完成。
请参阅图13，图13是本发明半导体工艺件装卸装置卸载半导体工艺件的流程图。一种利用半导体工艺件装卸装置卸载半导体工艺件的方法，首先执行步骤601，n个处理平台从与半导体工艺件底面接触的第二位置下降至第一位置，n数目是大于等于1的整数；然后执行步骤602，半导体工艺件交换平台上的n对机械臂收拢；接着执行步骤603，顶针从顶针头部与半导体工艺件底面接触的第四位置下降至顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置，使半导体工艺件落在机械臂上；再执行步骤604，机器人通过半导体工艺件装卸口从机械臂上取出一片半导体工艺件；再执行步骤605，半导体工艺件交换平台旋转n分之一圈；再执行步骤606，机器人通过半导体工艺件装卸口从下一对机械臂上取出另一片半导体工艺件；接着执行步骤607，判断处理腔室中的半导体工艺件是否全部取出，如果未全部取出则返回步骤605，如果半导体工艺件全部取出则完成半导体工艺件卸载过程。
从以上说明可知，本发明的构思不只适用于前述实施例，还可以扩展为更广的实施方式。比如，半导体工艺件装卸装置不必仅限于有多个处理腔室，也可以只有一个处理腔室；处理腔室也可以有多个半导体工艺件装卸口；交换平台的机械臂也可以设置成其他各种形式，只要能保证其在装载和卸载时的功能即可。
此外，本发明的半导体工艺件装卸装置还适用于交换半导体工艺件，即通过机器人传送臂从处理腔室中取出一片已经过处理的半导体工艺件，并送入一片未处理的半导体工艺件，使该未处理的半导体工艺件与处理腔室中原有其他的半导体工艺件一同被加工处理。交换半导体工艺件的方法包括如下步骤：
首先，放置有需要交换半导体工艺件的处理平台从与经过处理的半导体工艺件底面相接触的第二位置下降至位于交换平台下方的第一位置。
其次，所述需要交换半导体工艺件的处理平台上方的交换平台调整位置。其中，机械臂调整位置是机械臂张开，处理平台从张开的机械臂间穿过。所述处理平台从第二位置下降至第一位置时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
其次，顶针从与所述经过处理的半导体工艺件相接触的第四位置下降至顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置。其中，所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件；所述顶针返回第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内。
其次，旋转交换平台，使交换平台上放有所述经过处理的半导体工艺件的一对机械臂正对半导体工艺件装卸口。
其次，机器人传送臂从所述半导体工艺件装卸口中取出一片所述经过处理的半导体工艺件。
其次，机器人传送臂从所述半导体工艺件装卸口中送入一片未经处理的半导体工艺件。
其次，交换平台上放有未经处理的半导体工艺件的一对机械臂返回至放置有需要交换半导体工艺件的处理平台的正上方。
其次，顶针从顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置上升至顶针头部与未经处理的半导体工艺件接触的第四位置。其中，所述顶针位于第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件。
其次，所述交换平台的再次调整位置。
最后，所述处理平台从位于交换平台下方的第一位置上升至与未经处理的半导体工艺件接触的第二位置。
其中，机械臂调整位置是机械臂张开，处理平台从张开的机械臂间穿过。所述处理平台从第一位置上升至第二位置间时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
在如上所述的交换半导体工艺件的方法中，交换平台的所有n对机械臂可以是一起动作的，但只需要让放置有需要交换半导体工艺件的处理平台及其内设置的顶针配合机械臂动作，即可完成交换动作。应当说明的是，运用本发明的发明构思在交换半导体工艺件时，也可以只让需要交换半导体工艺件所对应的处理平台、该处理平台的顶针、及交换平台上放置有该片需要交换的半导体工艺件的一对机械臂动作。为了达到这个目的，只需要调整交换平台上的机械臂的控制策略即可，可以单独控制交换平台上的某一对机械臂张开或收拢。在这种交换半导体工艺件的方法中，只让放置有需要交换半导体工艺件的处理平台独自升降，参与交换半导体工艺件的动作，而保持其他处理平台不动。在这种情况下，放置有需要交换半导体工艺件的处理平台由其独自的升降平台控制其升降。
当然，本发明交换半导体工艺件的方法，也可以适用于处理腔室内的交换平台的所有的机械臂和所有处理平台一起配合动作。这种实施方式是：先通过顶针和处理平台的动作，将处理腔室内的所有交换半导体工艺件装载至交换平台的机械臂上，再旋转交换平台，使放置有需要交换的半导体工艺件的机械臂对准装卸口，通过装卸口将新的半导体工艺件取代处理过的半导体工艺件，再通过顶针和处理平台的动作，将所有半导体工艺件从机械臂上卸载至处理平台上，等待下一轮的半导体工艺处理。
从上述实施例的说明中可以得知，本发明对现有技术的主要贡献之一是提出了一种可以在处理腔室内上下升降的处理平台，通过处理平台向上或向下升降，配合处理平台内的顶针的动作，可以实现在半导体工艺件装卸过程中，保持半导体工艺件停留在原位不动而不需要随顶针上下升降，从而保证半导体工艺件准确定位在处理平台上。为了保证处理平台上下升降时不受交换平台的机械臂阻挡，本发明提出了各种交换平台的机械臂的设计方案，只要能通过调整交换平台的机械臂的位置，使得机械臂位于处理平台的正上方或从处理平台的正上方移开，使处理平台在处理腔室内上下升降时不受机械臂阻挡，就可以运用在本发明的实施例中，这些实施或变形都不脱离本发明的发明精髓，各种等同变形或替换均不超出本发明的揭露以及保护范围。
请参阅图14，是本发明第三种交换平台的立体分解图。如图14所示的交换平台10’与前述图6及图8所示的交换平台的实施方式的显著的不同之处是：图14所示的交换平台10’对设置于其上的机械臂40’作了优化和简化设计。交换平台10’每一侧只连接一个机械臂40’，所有机械臂40’处于同一平面。为了稳定放置半导体工艺件，每个机械臂40’上可以有各种稳定放置半导体工艺件的设计，如图的一种优选实施方式是：机械臂40’上设置有3个带缺口111’的凸柱109’，半导体工艺件放置于每一个机械臂40’的三个缺口111’中，可以确保交换平台10’在旋转时半导体工艺件在水平方向的位置不发生偏移。类似图6的实施方式，传动轴14’上有安装孔145’，在交换平台10’的基座101’上有安装孔125’，通过连接栓(未图示)可将传动轴14’上的安装孔145’与基座101’上的安装孔125’相连。
请一并参阅图15A及15B，图15A及15B是本发明的第三种交换平台在处理腔室内的动作示意图。
图15A是本发明交换平台10’上的机械臂40’正好位于处理平台31正上方的静止状态示意图，此状态与前述实施例图9B所示的状态类似，只不过图15中的实施例的机械臂40’是单个的机械臂，不像图9B的机械臂是一对机械臂40、42。通过设置单个的机械臂40’的形状，使机械臂40’下方的顶针导引孔33内的顶针(未图示)可以自由穿越机械臂40’而不受机械臂40’阻挡。在此状态下，可以像前述图9B所示的装载方法一样每次通过半导体工艺件装卸口61将一片半导体工艺件放入正对半导体工艺件装卸口61的处理平台31上方的机械臂40’上，交换平台10’再旋转1/4圈，使下一对机械臂40’正对半导体工艺件装卸口61，再放入一片半导体工艺件。重复上述过程，直至所有机械臂40’上都装载半导体工艺件。
接着，再通过配合顶针导引孔33内的顶针(未图示)和处理平台31的动作，使每一个机械臂40’上装载的半导体工艺件落置于处理平台31上。装载方法除了与图11中的步骤507有些区别外，其余与图11中揭露的方法相同。图11中的步骤507的目的是使得机械臂40、42从处理平台31的正上方移开，因此，只要将一对机械臂40、42张开即可实现此目的。而对于本实施例而言，只要将机械臂40’从图15A的位置旋转调整至图15B的位置，即，机械臂从位于处理平台正上方的位置移动至位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，即可实现此目的。
请参阅图15B，图15B是交换平台10’的机械臂40’从处理平台31的正上方完全移开的状态示意图，机械臂40’位于相邻两个处理平台31之间的间隔内并且不阻挡处理平台31的升降，处理平台31可以在竖直方向上自由升降，而不会受机械臂40’阻挡，从而可以配合处理平台的升降及顶针的动作，实现半导体工艺件的装卸或交换。由于此实施例的装卸或交换方法与前一实施例构思是相似的，因此此处不再详述。
需要强调的是，本发明也可以通过对交换平台10’的设计和控制，只使交换平台10’的若干个机械臂40’中的任何一个机械臂10’单独动作(即，从处理平台的正上方移开或返回处理平台的正上方)，而其他机械臂40’保持不动，优选的是，只使交换平台10’上的靠近放置有需要交换半导体工艺件的处理平台的某一个机械臂40’或上一实施例中的某一对机械臂40、42单独动作，这种机械臂的调整方案对于半导体工艺件的交换过程(用于从处理腔室内取出一片经过处理的半导体工艺件并放入一片未处理的半导体工艺件)时特别方便。请参阅图15B，假设图中标号31所指的处理平台31上有一片经过处理的半导体工艺件需要交换，则可以只调节其附近的一个机械臂40’的位置，而保持其他机械臂40’不动，使该处理平台31上的经过处理的半导体工艺件装载到处理平台31附近的机械臂40’上，然后交换平台10’再旋转，使该机械臂40’旋转至正对装卸口61，取出该经过处理的半导体工艺件，再放入一片新的未经处理的半导体工艺件，然后，交换平台10’再旋转返回至原来处理平台31的位置。在这个交换过程中，四个处理平台中只需要一个处理平台(即，放置有需要交换半导体工艺件的处理平台31)参与升降动作，以配合半导体工艺件交换，而其他处理平台可以保持不动，从而更方便地完成半导体工艺件交换动作。
上述交换平台10’的旋转方向可以顺时针方向，也可以逆时针方向，可以依实际操作需要选择。
本发明公开了三种不同的交换平台，在每种交换平台上的机械臂都是陶瓷、AL2O3、SiC、AlN中的一种或多种材料制成。采用上述材料制成的机械臂，不仅耐高温，而且化学清洗极为方便。
本发明公开了一种半导体工艺件装卸装置以及使用该装置装卸半导体工艺件的方法，采用了处理平台上升托起半导体工艺件的手段，在半导体工艺件装卸过程中，可以保持半导体工艺件停留在原位不动而不需要随顶针上下升降，从而保证半导体工艺件准确定位在处理平台上，避免了由顶针升降带来的半导体工艺件位置发生偏移的问题，实现了半导体工艺件的快速装卸。
以上介绍的仅仅是基于本发明的几个较佳实施例，并不能以此来限定本发明的范围。任何对本发明的装置作本技术领域内熟知的部件的替换、组合、分立，以及对本发明实施步骤作本技术领域内熟知的等同改变或替换均不超出本发明的揭露以及保护范围。

Claims (53)

1、一种半导体工艺件装卸装置，包括至少一个处理腔室，处理腔室有至少一个半导体工艺件装卸口，处理腔室内设置有n个处理平台，处理平台内设置有顶针，其特征在于：
处理平台可以在处理腔室内上下升降；
所述半导体工艺件装卸装置还包括一个带有若干机械臂的可旋转的交换平台，通过调整交换平台的机械臂的位置，可以使得机械臂位于处理平台的正上方或从处理平台的正上方移开，使处理平台在处理腔室内上下升降时不受机械臂阻挡。
2、根据权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述交换平台连接有n个机械臂，所有机械臂处于同一水平面。
3、根据权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述交换平台连接有n对可张开、收拢的机械臂，所有机械臂处于同一水平面。
4、根据权利要求2所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述n个机械臂可以随交换平台一起旋转，每一个机械臂对应一个处理平台，通过交换平台旋转，可以使每一个机械臂位于每一个处理平台的正上方或从处理平台正上方移开。
5、根据权利要求3所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述n对机械臂可以在水平方向张开或收拢，每一对机械臂对应一个处理平台，通过调整机械臂的张开或收拢，可以使每一对机械臂位于每一个处理平台的正上方或从处理平台正上方移开。
6、根据权利要求2所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述每一个机械臂上均设有至少三个凸柱，在所述凸柱顶部有一缺口，用于准确定位和放置半导体工艺件。
7、根据权利要求3所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述每一对机械臂上设有形状与半导体工艺件对应的凹槽，用于准确定位和放置半导体工艺件。
8、根据权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述半导体工艺件装卸口正对处理腔室内的一个处理平台。
9、根据权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述交换平台与一传动轴相连，传动轴带动交换平台旋转，使得交换平台上的机械臂可以停止于处理腔室内的不同处理平台的正上方或从处理平台的正上方移开的位置。
10、根据权利要求3所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述交换平台包括第一、第二交换平台，每一交换平台各连接有n个机械臂，第一交换平台上的一个机械臂和第二交换平台上的一个机械臂共同构成一对机械臂，第一、第二交换平台共有n对机械臂，所有机械臂处于同一水平面。
11、根据权利要求10所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述第一交换平台受气动杆控制，可在7°-15°范围内转动。
12、根据权利要求10所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述第二交换平台与传动轴相连，传动轴带动第二交换平台，旋转方向与第一交换平台的旋转方向相反，使第二交换平台与第一交换平台卡合或松开。
13、根据权利要求12所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：当第二交换平台与第一交换平台卡合后，传动轴带动第一、第二交换平台一起旋转。
14、根据权利要求13所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述传动轴带动第一、第二交换平台一起旋转使得一对机械臂正对所述半导体工艺件装卸口。
15、根据权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述处理平台内设置有多个顶针导引孔，每一个顶针导引孔内设置有一个可沿顶针导引孔竖直升降的顶针。
16、根据权利要求15所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述处理平台上的顶针导引孔的数目不少于3个，且成三角状排列。
17、根据权利要求15所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述顶针包括一呈平面的头部和与顶针头部连接的顶杆。
18、根据权利要求17所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述顶针具有一第三位置及一第四位置，在第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；在第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件。
19、根据权利要求15所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述顶杆下方设有一顶针升降平台，顶针升降平台与一电机相连接，顶针升降平台上升时带动顶针至第四位置，顶针升降平台下降时顶针回到第三位置。
20、根据权利要求20所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所有处理平台的顶针可以由同一个顶针升降平台带动一起升降。
21、根据权利要求4所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：处理平台在第一位置和第二位置间升降时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
22、根据权利要求5所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：处理平台在第一位置和第二位置间升降时穿过张开的机械臂所在平面，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
23、根据权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述处理平台数目n为大于等于1的整数。
24、根据权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置，其特征在于：所述机械臂由陶瓷、AL2O3、SiC、AlN中的一种或多种材料制成。
25、一种利用权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置装载半导体工艺件的方法，包括如下步骤：
(a)机器人传送臂将未处理的半导体工艺件摆放在机械臂上；
(b)顶针从顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置上升至顶针头部与半导体工艺件接触的第四位置；
(c)交换平台上的机械臂调整位置，使机械臂移开处理平台的正上方；
(d)处理平台从位于交换平台下方的第一位置上升至与半导体工艺件接触的第二位置。
26、根据权利要求25所述的装载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(a)中包括如下步骤
(e)旋转交换平台，使交换平台上的机械臂位于对应的n个处理平台的正上方；
(f)机器人传送臂通过半导体工艺件装卸口将一片未处理的半导体工艺件放置在正对半导体工艺件装卸口的一对机械臂上；
(g)交换平台旋转n分之一圈；
(h)机器人传送臂将下一片未处理的半导体工艺件放置在正对半导体工艺件装卸口的下一对机械臂上；
(i)重复步骤(g)、(h)，直至处理腔室中放入n片未处理的半导体工艺件。
27、根据权利要求25所述的装载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(c)中机械臂调整位置的步骤包括：旋转交换平台，使机械臂从处理平台正上方移开，保证处理平台在处理腔室内上下升降时不受机械臂阻挡。
28、根据权利要求27所述的装载半导体工艺件的方法，其特征在于：
处理平台在第一位置和第二位置间升降时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
29、根据权利要求25所述的装载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(c)中机械臂调整位置的步骤包括：调整机械臂，使机械臂张开，保证处理平台在处理腔室内上下升降时不受机械臂阻挡。
30、根据权利要求29所述的装载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述处理平台从第一位置上升至第二位置间时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
31、根据权利要求28或30所述的装载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述顶针位于第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件。
32、根据权利要求26所述的装载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述n个处理平台的数目是大于等于1的整数。
33、一种利用权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置卸载半导体工艺件的方法，包括如下步骤：
(a)n个处理平台从与半导体工艺件底面接触的第二位置下降至位于交换平台下方的第一位置；
(b)半导体工艺件交换平台上的机械臂调整位置，使机械臂位于处理平台的正上方；
(c)顶针从与半导体工艺件接触的第四位置下降至顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置；
(d)机器人传送臂从机械臂上取出半导体工艺件。
34、根据权利要求33所述的卸载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(d)中包括如下步骤
(e)机器人传送臂通过半导体工艺件装卸口从机械臂上取出一片半导体工艺件；
(f)交换平台旋转n分之一圈；
(g)机器人通过半导体工艺件装卸口从下一对机械臂上取出另一片半导体工艺件；
(h)重复步骤(f)、(g)，直至处理平台上的半导体工艺件全部取出。
35、根据权利要求33所述的卸载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：旋转交换平台，使机械臂移动至位于处理平台的正上方。
36、根据权利要求35所述的卸载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述处理平台从第二位置下降至第一位置时，机械臂从处理平台正上方移开，位于相邻两个处理平台之间的间隔内，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
37、根据权利要求33所述的卸载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：调整机械臂，使机械臂收拢并位于处理平台的正上方。
38、根据权利要求37所述的卸载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述处理平台从第二位置下降至第一位置时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
39、根据权利要求33所述的卸载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件；所述顶针返回第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内。
40、根据权利要求33所述的卸载半导体工艺件的方法，其特征在于：所述n个处理平台的数目是大于等于1的整数。
41、一种利用权利要求1所述的半导体工艺件装卸装置交换半导体工艺件的方法，用于从处理腔室内取出一片经过处理的半导体工艺件并放入一片未处理的半导体工艺件，包括如下步骤：
(a)处理平台从与经过处理的半导体工艺件底面相接触的第二位置下降至位于交换平台下方的第一位置；
(b)所述处理平台上方的交换平台的机械臂调整位置，使机械臂位于处理平台的正上方；
(c)顶针从与所述经过处理的半导体工艺件相接触的第四位置下降至顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置；
(d)旋转交换平台，使交换平台上放有经过处理的半导体工艺件的一对机械臂正对半导体工艺件装卸口；
(e)机器人传送臂从所述半导体工艺件装卸口中取出所述经过处理的半导体工艺件；
(f)机器人传送臂从所述半导体工艺件装卸口中送入未经处理的半导体工艺件；
(g)顶针从顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内的第三位置上升至顶针头部与未经处理的半导体工艺件接触的第四位置；
(h)所述交换平台的机械臂再次调整位置，使机械臂移开处理平台的正上方；
(i)所述处理平台从位于交换平台下方的第一位置上升至与未经处理的半导体工艺件接触的第二位置。
42、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：旋转交换平台，使机械臂移动至位于处理平台的正上方。
43、根据权利要求42所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述处理平台从第二位置下降至第一位置时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
44、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：提供一具有若干对可张开或收拢的机械臂的交换平台，调整机械臂，使机械臂收拢并位于处理平台的正上方。
45、根据权利要求44所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述处理平台从第二位置下降至第一位置时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件；所述处理平台位于第一位置时，处理平台返回交换平台的下方。
46、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：在步骤(c)中，所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件；所述顶针返回第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内。
47、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：在步骤(g)中，所述顶针位于第三位置时，顶针头部收容于处理平台的顶针导引孔内；所述顶针位于第四位置时，顶针头部穿出处理平台并顶起被机械臂托住的半导体工艺件。
48、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(h)中机械臂调整位置是机械臂向一侧转动，偏离处理平台正上方的位置。
49、根据权利要求48所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：处理平台在第一位置和第二位置间升降时，机械臂位于相邻两个处理平台之间的间隔内并且不阻挡处理平台的升降，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
50、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(h)中机械臂调整位置是机械臂张开，处理平台从张开的机械臂间穿过。
51、根据权利要求50所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述处理平台从第一位置上升至第二位置间时穿过张开的机械臂，所述处理平台位于第一位置时，处理平台位于交换平台的下方；所述处理平台位于第二位置时，处理平台托起半导体工艺件。
52、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(b)中机械臂调整位置的步骤包括：只单独调整交换平台上的靠近处理平台的机械臂，使该机械臂收拢并位于处理平台的正上方。
53、根据权利要求41所述的交换半导体工艺件的方法，其特征在于：所述步骤(h)中机械臂调整位置的步骤包括：只单独调整交换平台上的靠近处理平台的机械臂，使机械臂移开处理平台的正上方。
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