CN101461051B - 基板传输设备及使用该设备的高速基板处理系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,该基板传输设备用于连续地将多个基板装载在处理室内/从处理室卸载多个基板,以减少传输基板所花的时间并提高生产量。基板传输设备安装在传输室内,且在第一和第二处理室与装载锁定室之间传输基板,第一和第二处理室位于传输室的横向侧。该基板传输设备包括:驱动单元,以供给旋转力;主轴,连接至该驱动单元;第一回转板臂,以装载基板至该第一处理室/从该第一处理室卸载基板;和第二回转板臂,以装载基板至该第二处理室/从该第二处理室卸载基板。因为在同时且连续处理多个基板期间,快速地交换处理前的基板和处理后的基板,所以可增加处理速率和总生产量。
Description
技术领域
本发明涉及一种基板传输设备和基板处理系统,更具体地,涉及这样一种基板传输设备,该基板传输设备用于将多个基板连续装载在处理室内/从处理室卸载,以减少传输基板所花的时间,并改善生产力。且本发涉及一种使用该设备的基板处理系统。
背景技术
近来,能同时处理多个基板的集群(cluster)系统通常使用在用于制造液晶显示器、等离子板显示器和半导体器件的基板处理系统中。
集群系统通常指多腔室型基板处理系统,且该处理系统包括有传输机械手(或输送装置)和设在传输机械手周围的多个基板处理模块。
集群系统包括传输室和设在传输室内可自由转动的传输机械手。用于执行处理基板的处理的处理室安装在传输室的侧部。此集群系统同时处理多个基板或连续执行各种处理,以增加处理基板的量。为了增加处理基板的量,在单一处理室内同时处理多个基板,以增加每单位时间处理基板的量。
但是,虽然在单一处理室内同时(或连续)处理多个基板,当处理前和处理后的基板在处理室内未有效率地交换时,仍造成时间的损失。
再者,当传统集群系统包括六边形传输室(基本上包括四个处理室和二个装载锁定室(load lock chamber)),由于传输室所占据的面积,所以,相比于维持传输室在真空状态所需的真空系统的期望宽度和尺寸的增加,集群系统的面积和整个集群系统的宽度(其对集群系统在生产线的配置很重要)增加得更多,这导致了设备成本和安置成本增加。此外,当设置的处理室数目增加时,传输室的面积增加更多。
因此,需要能够同时(或连续)处理多个基板且能够在处理室内有效率地交换处理前和处理后基板以处理多个基板的基板处理系统。
发明内容
技术问题
因此本发明涉及提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,在该基板传输设备的构造中基板被有效率地处理。
本发明也提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,在该基板传输设备中可减少传输基板所花的时间以改进生产率。
本发明也提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,该基板传输设备具有小的系统面积。
本发明也提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,在该基板传输设备的构造中可减少处理所用时间。
本发明也提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,在该基板传输设备中改进了处理室的利用性。
本发明也提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,该基板传输设备具有显著减少的系统面积和系统宽度。
本发明也提供一种基板传输设备和使用该设备的基板处理系统,在该基板传输设备中减少了不需要的真空面积,以将设备成本和安装成本减至最低。
本发明也提供一种基板处理系统,其能有效率地使用半导体制造工厂内的空间布局。
本发明也提供一种基板处理系统,其中减少对应于一个传输机械手的处理模块的数量,以改进进生产量。
本发明也提供一种基板处理系统,其包括具有小驱动面积的基板传输设备。
技术方案
依据一示例性实施例,本发明提供一种用于传输基板的设备,该设备用于在装载锁定室和第一及第二处理室之间传输基板以处理多个基板。该设备包含:驱动单元,以供给旋转力;至少一主轴,连接至该驱动单元;多个第一回转板臂,以对该第一处理室装载/卸载基板;和多个第二回转板臂,以对该第二处理室装载/卸载基板。
优选地,第一和第二回转板臂中的每一个包含:用于装载处理前的基板的至少一个回转板臂;和用于卸载已处理过的基板的至少一个回转板臂。
优选地,第一回转板臂和第二回转板臂独立地安装,且该主轴包括独立旋转的至少两个不同主轴。
优选地,该驱动单元包括至少一个驱动单元,其经由该至少两个不同主轴而供给旋转力。
优选地,第一回转板臂和第二回转板臂中的每一个包含马蹄形末端作动器和支撑部,该末端作动器包括具有开放侧的开口,该基板的边缘定位至该支撑部的上侧。
优选地,该末端作动器包括入口路径,设置在装载锁定室内的大气压力传输机械手的末端作动器经由该入口路径进入和退出以传输和接收基板。
依据另一示例性实施例,本发明提供一种基板处理系统,其使用用于传输基板的设备。该系统包含:第一处理室,包括至少两个基板支撑台;第二处理室,包括至少两个基板支撑台;传输室,该基板传输设备设置在该传输室内;第一基板入口,形成在该第一处理室和该传输室之间;第二基板入口,形成在该第二处理室和该传输室之间;和第三基板入口,形成在该传输室和外部之间;其中,该基板传输设备经由该第三基板入口而从外部接收处理前的基板,并传输处理过的基板至外部,所以处理前的基板被传输至第一或第二处理室,且在第一或第二处理室内受到处理的已处理过的基板经由第三基板入口传输至外部。
优选地,该基板处理系统还包含连接至第三基板入口的装载锁定室,其中该装载锁定室包含大气压力传输机械手,以在大气压力下传输基板。
优选地,该基板处理系统还包含冷却室,以冷却经由第三基板入口而排出的已处理过的基板。
优选地,第一和第二处理室包含等离子室,在离子室内执行等离子处理。
优选地,第一处理室包含等离子室,在该等离子室内执行等离子处理,且该第二处理室包含冷却室,以冷却已处理过的被加热的基板。
优选地,该基板处理系统还包含形成在该传输室和另外外部之间的第四基板入口,且该基板传输设备从该外部经由该第三基板入口接收处理前的基板,并将已处理过的基板经由该第四基板入口传输至该外部。
优选地,该基板处理系统还包含连接至该第四基板入口的装载锁定室,且该装载锁定室包含大气压力传输机械手,以在大气压力下传输基板。
优选地,该基板处理系统还包含冷却室,以冷却经由该第四基板入口排出的已处理过的基板。
依据另一示例性实施例,本发明提供一种用于传输基板的设备,该设备用于在装载锁定室和处理室之间传输传输室内的基板以处理多个基板。该设备包含散布且设置在该传输室的边缘上的传输构件;且该多个传输构件同时接收经由该装载锁定室而提供至该传输室的待命位置的多个基板,以将该多个基板传输至基板支撑台的上侧,该基板支撑台分别设置在处理室内,且该多个传输构件分别从基板支撑台的上侧接收基板以将基板集中传输至该传输室的该待命位置。
优选地,传输构件中的每一个包含:驱动单元,以供给旋转力;两个主轴,连接至该驱动单元;和多个回转板臂,以将基板装载至对应的基板支撑台/从对应的基板支撑台卸载基板。
优选地,回转板臂中的每一个包含:用以装载处理前的基板的回转板臂;和用以卸载已处理过的基板的回转板臂。
优选地,回转板臂中的每一个包含马蹄形末端作动器和支撑部,该末端作动器包括具有开放侧的开口,该基板的边缘定位至该支撑部的上侧。
优选地,展开该传输构件,使得回转板臂的末端作动器位于对应基板支撑台的上侧,且收合该传输构件,使得回转板臂的末端作动器在该传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
依据另一示例性实施例,本发明提供一种安装于传输室内的基板传输设备,以在装载锁定室和处理室之间传输基板,从而处理多个基板。该基板传输设备包含:多个主轴,设置在该传输室的边缘上以彼此相隔开;驱动单元,以供给驱动力至该多个主轴;和多个回转板臂,其分别安装于该多个主轴以进行回转,以便将基板装载至对应的处理室/从对应的处理室卸载基板。
优选地,回转板臂中的每一个包含马蹄形末端作动器和支撑部,该末端作动器包括具有开放侧的开口,该基板的边缘定位至该支撑部的上侧,且回转板臂的末端作动器回转至位于对应基板支撑台的上侧,并在该传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
优选地,回转板臂中的每一个包含至少两个天线杆型的可伸展板臂。
优选地,回转板臂中的每一个朝向在该传输室的待命位置的基板支撑台回转,且可伸展的回转板臂逐步地缩回,使得末端作动器位于基板支撑台的上侧。
依据另一示例性实施例,本发明提供一种基板处理系统。该基板处理系统包含:传输室,基板传输设备设置在该传输室内;和第一和第二处理室,经由第一和第二入口连接至该传输室的横向侧,且包括两个基板支撑台;该基板传输设备包括四个传输构件,传输构件设在该传输室的边缘以彼此相隔开;其中展开该传输构件以同时接收从外部提供至该传输室的待命位置的四个基板,并将该四个基板传输至安装在该第一和第二处理室内的四个基板支撑台的上侧上,且收合该传输构件以从该四个基板支撑台的上侧接收相应的基板,并将相应的基板传输至该传输室的待命位置。
优选地,传输室中的每一个包含:驱动单元,以供给旋转力;二个主轴,连接至该驱动单元;和多个回转板臂,以将基板装载至基板支撑台/从基板支撑台卸载基板。
优选地,回转板臂中的每一个包含马蹄形末端作动器和支撑部,该末端作动器包括具有开放侧的开口,该基板的边缘定位至该支撑部的上侧,且回转该传输构件,使得回转板臂的末端作动器回转至位于对应基板支撑台的上侧,并在该传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
优选地,回转板臂中的每一个包含至少两个天线杆型的可伸展板臂。
优选地,该基板处理系统还包含装载锁定室,其经由第三基板入口连接至该传输室前侧,其中该装载锁定室包含大气压力传输机械手,以在大气压力下传输基板。
优选地,该传输室的前侧具有的形状是,该第三入口向内凹入其中。
优选地,该基板处理系统还包含位于装载锁定室内的冷却室,以冷却经由该第三基板入口排出至该装载锁定室的已处理过的基板。
优选地,该第一和第二处理室包含等离子室,在等离子室内执行等离子处理。
依据另一示例性实施例,本发明提供一种基板处理系统,该基板处理系统包含:第一处理室,包括一个基板支撑台;第二处理室,包括一个基板支撑台;传输室,该基板传输设备安装在该传输室内;第一基板入口,形成在该传输室和外部之间;第二基板入口,形成在该第一处理室和该传输室之间;和第三基板入口,形成在该第二处理室和该传输室之间;且该基板传输设备经由该第一基板入口从外部接收处理前的基板,并传输已处理过的基板至外部,从而该基板传输设备将已接收的处理前的基板经由第二或第三基板入口传输至该第一或第二处理室,且通过第二或第三基板入口接收在该第一或第二处理室内处理的已处理过的基板,并经由该第一基板入口传输至该外部。
优选地,该基板处理系统还包含装载锁定室,其连接至该第一基板入口,其中该装载锁定室包含大气压力传输机械手,以在大气压力下传输基板。
优选地,该第一和第二处理室中至少一个包含等离子室。
优选地,该第一和第二处理室中至少一个包含冷却室。
优选地,该第一和第二处理室中至少一个包含对齐室。
优选地,该基板传输设备包含:驱动单元,以供给旋转力;至少一个主轴,连接至该驱动单元;多个第一回转板臂,以装载基板至该第一处理室/从该第一处理室卸载基板;和多个第二回转板臂,以装载基板至该第二处理室/从该第二处理室卸载基板。
优选地,第一回转板臂和第二回转板臂独立地安装,且该主轴包括独立旋转的至少二个不同主轴。
优选地,该驱动单元包括经由该至少二个不同主轴供给旋转力的至少一个驱动单元。
优选地,第一回转板臂和第二回转板臂中的每一个包含马蹄形末端作动器和支撑部,该末端作动器包括具有开放侧的开口,该基板的边缘定位至该支撑部的上侧。
优选地,该末端作动器包括入口路径,安装在装载锁定室内的大气压力传输机械手的末端作动器经由该入口路径进入和退出,以传输和接收基板。
依据另一示例性实施例,本发明提供一种基板处理系统。该基板处理系统包含:装载锁定室,包括分度盘(index),其中多个载具安装在该分度盘前面;和多个处理组,设置在装载锁定室的后侧,且以多层叠置,该多个处理组中的一组包括:第一传输室,第一基板传输设备安装在该第一传输室;和第一及第二处理室,经由第一和第二入口连接至该第一传输室的横向侧,且包括二个基板支撑台,且该多个处理组中的另一组包括:第二传输室,第二基板传输设备安装在该第二传输室;和第一及第二对齐室,经由第一和第二入口连接至该第二传输室的横向侧,且包括二个基板对齐器。
优选地,展开第一传输构件以同时接收提供在该第一传输室的待命位置的四个基板,并将该四个基板传输至安装在该第一和第二处理室内的四个基板支撑台的上侧上,且收合第一传输构件以从该四个基板支撑台上侧接收相应基板并将相应基板传输至该第一传输室的待命位置。
优选地,展开第二传输构件以同时接收提供在该第二传输室的待命位置的四个基板,并将该四个基板传输至安装在该第一和第二对齐室内的至少两个基板对齐器,且收合第二传输构件以从该至少两个基板对齐器接收相应已对齐的基板,并将相应已对齐的基板传输至该第二传输室的待命位置。
优选地,该多个处理组中的另一组包括:第三传输室,第三基板传输设备安装在该第三传输室;和冷却室,经由第一入口连接至该第三传输室的侧部,以冷却至少一个基板。
优选地,该第一、第二、和第三基板传输设备中的每一个包含:驱动单元,以供给旋转力;至少一个主轴,连接至该驱动单元;和多个旋转板臂,其以不同高度安装至该主轴,且被定位在相对于该主轴的对应位置。
优选地,回转板臂中的每一个包含马蹄形末端作动器和支撑部,该末端作动器包括具有开放侧的开口,该基板的边缘定位至该支撑部的上侧,且回转该传输设备,使得回转板臂的末端作动器位于对应位置并在该第一、第二、和第三传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
优选地,该第一基板传输设备包含多个回转板臂以同时接收提供在该第一传输室的待命位置的多个基板,并将基板传输至该第一和第二处理室的基板支撑台的上侧上,以从基板支撑台上侧接收相应基板,并将待集中传输的基板传输至该第一传输室的待命位置。
优选地,基板对齐器中的每一个包含:旋转夹头,以装载该基板;传感器,以检测装载在该旋转夹头上的该基板的对齐;和升降器,以依据回转板臂的高度调整该旋转夹头的高度。
优选地,该装载锁定室包含大气压力传输机械手,以在大气压力下传输基板。
优选地,该第一和第二处理室包含等离子室,以执行等离子处理。
优选地,该装载锁定室包含双臂型大气压力传输机械手,其具有四个末端作动器,以从载具一次取出四个基板,并将该四个基板传输至该第一传输室或该第二传输室;和该第一和第二传输室中的每一个包含第三基板入口,基板从该装载锁定室经由该第三基板入口进入和排出,且其彼此对齐使得当该大气压力传输机械手上下运动时能传输基板。
有益效果
依据本发明,处理前和处理后的基板在基板处理系统内快速地交换,其中多个基板被同时或连续地处理,因此可增加系统的处理率,且可增加基板的整体生产率。因为提供了同时装载和卸载基板的基板传输设备,所以处理室非常容易执行处理多个基板。用于传输基板的时间减少了,所以增加了生产率。显著地减少系统的面积和宽度,从而可将设备成本和安装成本最小化。用于处理、对齐、和冷却基板的各个室彼此重叠,使能减少基板处理系统的总底部区域。因此,清洁室可比传统的狭窄,且也可减少用于清洁室的空调设备的成本。再者,因为大气压力传输机械手的用于传输已对齐的基板至处理基板的位置的行进距离或用于传输已处理过的基板至冷却基板的位置的行进距离短且不需例如改变方向等不必要的操作,所以可减少用于传输基板的时间并增加基板的产量。
附图说明
藉由参考附图详细描述本发明的优选实施例,本领域普通技术人员可更了解本发明的上述和其它特征及优点。附图中:
图1是示出了根据本发明第一实施例的基板处理系统的整体构造的视图;
图2是示出了图1的基板处理系统的平面图;
图3是示出了安装在传输室内的基板传输设备的透视图;
图4示出了一实例,其中基板传输设备具有被独立驱动的上部和下部;
图5是示出了回转板臂的构造的透视图;
图6至10是顺序示出了基板传输设备执行的基板交换操作的视图;
图11示出了一实例,其中采用了具有二个驱动轴的基板传输设备;
图12和图13是示出了基板传输设备修改例的视图,其具有主轴和驱动单元,该驱动单元被分成右部分和左部分;
图14是示出了使用四个分离主轴的基板传输设备的视图;
图15和图16是示出了基板传输设备的修改例的视图,其具有多个主轴和驱动单元;
图17是根据本发明第二实施例的基板处理系统的平面视图;
图18是示出了基板传输设备所传输的基板的流动情况的视图;
图19和图20是示出了根据本发明实施例的基板处理系统的修改例的视图;
图21是示出了根据本发明第三实施例的基板处理系统的整体构造的视图;
图22是图21的基板处理系统的平面视图;
图23是安装在传输室内的基板传输设备的透视图;
图24至图27是示出了基板传输设备的第一至第四传输构件的透视图;
图28至图31是顺序示出了基板传输设备所执行的基板交换操作的视图;
图32是示出了具有可伸展回转板臂的传输构件的视图;
图33是示出了基板处理系统修改例的视图,其使用具有图32所示的传输构件的基板传输设备;
图34是示出了根据本发明第四实施例的基板处理系统的整体构造的视图;
图35至图37是示出了基板处理系统的平面视图,其第一、第二、第三处理组示出在图34中;
图38是示出了设在第一传输室内的第一基板传输设备的透视图;
图39是示出了设在第二传输室内的第二基板传输设备的透视图;
图40是示出了设在第三传输室内的第三基板传输设备的透视图;
图41是示出了回转板臂构造的透视图;
图42至46是顺序示出了第一基板传输设备执行的基板交换操作的视图;
图47是示出了第二处理组的剖面前视图;
图48至50是顺序示出了第二基板传输设备执行的基板交换操作的视图;
图51是示出了第二处理组的修改例的平面视图;
图52是示出了第二处理组的另一修改例的剖面前视图,其中对齐室和冷却室布置在两侧;
图53是示出了根据本发明实施例的基板处理系统的修改例的视图;
图54是示出了根据本发明第五实施例的基板处理系统的平面图;
图55是示出了设置在图54的传输室内的基板传输设备的透视图;
图56示出了基板传输设备的实例,其具有彼此分离的上驱动单元和下驱动单元;
图57是示出了回转板臂的构造的透视图;
图58是示出了具有分离驱动型基板传输设备的基板处理系统的平面视图;
图59是示出了回转板臂的修改例的平面视图;和
图60是示出了具有多个处理组的基板处理系统的平面视图。
具体实施方式
但是本发明可以不同的形式实施,且不应解释为受限于本文所记载的实施例。相反,提供这些实施例作为本发明的教导实例。在附图中,为了清晰起见,夸大了各层和区域的厚度。相同附图标记表示相同元件。可以不作为本发明主题的熟知功能和构造的详细描述将省略。下文将参考附图(其内显示本发明的优选实施例)更完整地描述依据本发明的基板传输设备和使用该设备的基板处理系统。
实施例1
图1是示出了根据本发明第一实施例的基板处理系统的整体构造的视图,图2是示出了图1的基板处理系统的平面图。参考图1,根据本发明实施例的基板处理系统包括第一和第二处理室500、600以及设置在第一和第二处理室500、600之间的传输室400。分度盘100安装在装载锁定室200的前面,该分度盘100内安装有多个载具110。分度盘100称为设备前端模块(下文称为EFEM),且在某些场合表示包括装载锁定室。如果需要的话,装载锁定室200可包括冷却室300,用以冷却已处理过的基板。
装载锁定室200包括在大气压力下操作的大气压力传输机械手210。大气压力传输机械手210在传输室400和分度盘100之间传输基板。操作大气压力传输机械手210,以在载具110和传输室400之间传输基板W。大气压力传输机械手210被包括有双臂构造的机械手执行,该构造具有四个末端作动器,以从载具110取出四片基板W,并将基板放入传输室400内。大气压力传输机械手210可上升和下降。用于普通半导体制造工艺的各种机械手和本发明的本实施例的双臂型机械手可用作大气压力传输机械手210。例如,可使用具有各种构造的机械手,例如具有叶片型臂以便利用一个臂来处理八片基板W的机械手、包括有四个或更多个臂的机械手、和上述机械手的组合。
基板支撑台520、522、620、622中相应的两个设在第一和第二处理室500、600的前端、后端,并且处于相应的路径上,在该路径处基板传输设备800的回转板臂回转。
第一和第二处理室500、600包括如真空室的等离子源700,以执行预定的等离子处理过程。可建构第一和第二处理室500、600,以执行各种基板处理操作。例如,第一和第二处理室500、600可为用于使用等离子去除光阻剂的灰化室、用于沉积绝缘层的化学气相沉积(CVD)室、用于在绝缘层中蚀刻孔或开口以形成互连构造的蚀刻室、用于沉积阻障层的物理气相沉积(PVD)室、或用于沉积金属层的PVD室。
根据本发明的本实施例的基板处理系统所处理的基板W通常是用于制造半导体电路的晶圆基板、或用于制造液晶显示器的玻璃基板。为了执行完整制造集成电路或芯片所需的全部过程,在根据本发明的本实施例的基板处理系统之外可能需要多个处理系统。但是,为了使本发明清晰,省略了本领域技术人员可了解的普通构造。
根据本发明的此实施例的基板处理系统包括位于中央的传输室400、及分别设在传输室400的横向侧边的第一和第二处理室500、600。至少两个基板支撑台520、522、620、622安装在第一和第二处理室500、600中。传输模块400包括基板传输设备800。
第一基板入口510形成在传输室400和第一处理室500之间,且第二基板入口610形成在传输室400和第二处理室600之间。第三基板入口410形成在传输室400和装载锁定室200之间。第一至第三基板入口510、610、410由间缝阀(slit valve,未示)打开或关闭。
由大气压力传输机械手210执行的处理前和处理后的基板在传输室400内的交换是在大气压力下执行,其中第一和第二基板入口510、610被关闭,且第三基板入口410被打开。另一方面,由基板传输设备800执行的处理前和处理后的基板在第一和第二处理室500、600和传输室400之间的交换在真空状态中进行,其中第三基板入口410被关闭且第一和第二基板入口510、610被打开。
图3是示出了安装在传输室内的基板传输设备的透视图。参考图3,基板传输设备800包括用以提供旋转力的驱动单元840、连接至驱动单元840的单一主轴830、和安装在主轴830的多个回转板臂810。
多个回转板臂810包括多个第一回转板臂和多个第二回转板臂。第一回转板臂用以将基板装载在第一处理室500上或从第一处理室500卸载基板;第二回转板臂用以将基板装载在第二处理室600上或从第二处理室600卸载基板。第一和第二回转板臂交替地布置。但是第一和第二回转板臂可顺序地配置。多个回转板臂810可分成装载臂820和卸载臂822。在此情况中,卸载臂822优选地配置成低于装载臂820。装载臂820和卸载臂822配成对,且在如图所示的实施例中,设置八个回转板臂,配成四对。如图2所示,多个回转板臂810展开成扇形,且可回转、上升、和下降。装载臂820和卸载臂822配成对以供操作。
虽然未显示在附图中,但是驱动单元840包括用以产生旋转力的电动马达和用以传输所产生的旋转力至主轴830的齿轮组件,使多个回转板臂810执行期望的操作。因此,多个回转板臂810安装在主轴830,且如图2所示,回转板臂810对称地展开成扇形,且收合成相对于传输室400具有不同旋转半径。
图4示出了基板传输设备的实例,其具有被独立驱动的上部和下部。参考图4,基板传输设备800可替换地包括下、上主轴830a、830b和下、上驱动单元840a、840b。装载臂820和卸载臂822分别安装至下主轴830a和上主轴830b。下、上驱动单元840a、840b分别驱动下、上主轴830a、830b。此处,下、上主轴830a、830b两者优选对齐于同一轴。
图5是示出了回转板臂的构造的透视图。参考图5,安装在基板传输设备800内的多个回转板臂810包含马蹄形末端作动器812和多个支撑部814。该末端作动器812包括具有开放侧的开口813。基板的边缘定位在支撑部814的上侧。设置开口813以允许安装在基板台内的提升销进入和退出。末端作动器812具有入口路径815,大气压力传输机械手210的末端作动器212经由该入口路径815进入或退出。回转板臂810可以以具有本发明的范围的其它形式加以修改。
图6至10是顺序示出了基板传输设备所执行的基板交换操作的视图。首先参考图6,如箭头S10所指示,在第一和第二基板入口510、610关闭的状态中,当第三基板入口410打开时,处理前的基板W1被传输至基板传输设备800。当完成基板W1的传输时,关闭第三基板入口410,且传输室400被转换成处于和第一和第二处理室500、600的内部相同的真空状态。当然,在根据本发明的此实施例的系统中设置用于真空状态的泵系统,但是为了方便而省略未示。
其次,如图7中的箭头S20所示,当多个支撑台520、522、620、622的提升销上升时,已处理过的基板W2被举升至预定的高度。为配合此操作,第一和第二基板入口510、610被打开。此时,前基板支撑台520、620的已上升的提升销高度相对低于后基板支撑台522、622的提升销的高度。因此,用于装载/卸载的装载臂820的旋转不会和提升销相干涉。
继续地,如图8中的箭头S30所示,基板传输设备800的装载臂820和卸载臂822成对地对称回转,并展开成扇形。此时,已处理过的基板W1从提升销传输至卸载臂822。继续地,如图9中的箭头S40所示,当传输已处理过的基板W1时,卸载臂822回到传输室400的起始位置。如箭头S50所示,提升销再度上升,以从装载臂820接收处理前的基板W2。
如图10中的箭头S60所指示,装载臂820也回到传输室400的起始位置。同时,第一和第二基板入口510、610再度关闭。如箭头S70所示,提升销下降,以将处理前的基板W2放置在基板支撑台520、522、620、和622上。
传输室400被转换至大气压力状态,且第三基板入口410被打开。如图10中的箭头S80所指示,装载锁定室200的大气压力传输机械手210从卸载臂822接收已处理过的基板W1,并从传输室400退出。
交换基板的这种顺序操作S10至S80在一范围内连续且同时地执行,在该范围内前操作和后操作在不会彼此干扰,以将交换基板所需的时间最小化。可了解的是,操作S10和S80在重复基板交换期间是同时执行的。换言之,基板的交换在传输室400和装载锁定室200之间执行,藉此,前操作所卸载的已处理过的基板和待被同时装载的处理前基板相交换。
卸载的已处理过的基板W1被大气压力传输机械手210传输至冷却室300,且被冷却以堆积在载具110中。虽然在本发明的此实施例中冷却室300是独立设置的,但是如果传输室400执行冷却的功能,则可省略独立的冷却室300。可替换地,第一和第二处理室500、600中之一可当作冷却室。例如,可将第一处理室500当作等离子室,且将第二处理室600作为冷却室。在此情况中,第一处理室500执行基板的等离子处理,且基板传输设备800将已处理过的基板从第一处理室500传输至第二处理室600以冷却。已冷却的基板可被从第二处理室600传输至装载锁定室200。
因此,依据本发明的此实施例的基板处理系统,为了同时处理多个基板,第一和第二处理室500、600平行地布置,且传输室400设在第一处理室500和第二处理室600之间。设置基板传输设备800使得能够在此结构中快速交换基板,以便能同时处理且快速交换大量的基板。在此实施例中,在第一和第二处理室500、600中的各自的两个基板(总共四片基板)可在一个过程中同时被处理和交换。
本发明的基板处理系统可被下述可替代性实施例所修改。
图11示出了采用具有两个驱动轴的基板传输设备的例子。参考图11,基板传输设备800可分成独立驱动的左部分和右部分。换言之,用于传输基板的第一处理室500的回转板臂和用于传输基板的第二处理室600的回转板臂可独立地被驱动。
如图12所示,上述结构的基板传输设备包括彼此独立的第一和第二主轴830a、830b、及分别驱动第一和第二主轴的第一和第二驱动单元840a、840b。再者,如图13所示,上述结构的基板传输设备可包括分成上部分和下部分的待驱动的第一至第四主轴830a-830d、及第一至第四驱动单元840a-840d。
此外,如图14、15、16所示,可替代地,基板传输设备可被修改成包括四或八支主轴830a-830d(或830a-830h)、及四或八个驱动单元840a-840d(或840a-840h)。因此,第一和第二处理室500、600的用于传输基板的基板传输设备800、主轴、以及驱动单元可有各种修改,其中该驱动单元可分别地驱动回转板臂810,以装载和卸载基板。
实施例2
图17是根据本发明第二实施例的基板处理系统的平面视图,图18是示出了基板传输设备所传输的基板的流动情况的视图。
参考附图,根据本发明第二实施例的基板处理系统包括与第一实施例相同的构造,且另包括在后侧的设有大气压力传输机械手260的装载锁定室250、和分度盘150。此外,第四基板入口420形成在传输室400和后装载锁定室250。在基板处理系统中,处理前的基板装载在前侧,而已处理过的基板卸载至后侧。此处,后装载锁定室250可包括冷却室300,用以冷却基板。图18中的箭头S100至S130指示了由基板传输设备800按步骤执行的处理前的基板和已处理过的基板的流动情况。
图19、20是示出了根据本发明实施例的基板处理系统的修改例的视图。
如图12所示,第一和第二处理室500、600分别包括四个基板支撑台520-526、和620-626,且基板传输设备800可包括对应的16个回转板臂。另外,如图13所示,只设置第二处理室600,而不设置第一处理室500,且基板传输设备800可包括8个回转板臂。可设置至少一个用于冷却基板的冷却室300,以对应于待处理基板的数目。
虽然所描述的本发明的基板处理系统在上述实施例中包括单层的处理室,但是可将多个处理室和传输室构造成多层。在多层的构造中,设在传输室内基板传输设备可独立地或同时地被驱动。
实施例3
图21是示出了根据本发明第三实施例的基板处理系统的整体构造的视图,图22是图21的基板处理系统的平面视图。
参考图21、22,根据本发明此实施例的基板传输设备包括第一和第二处理室1500、1600以及设置在其间的传输室1400。分度盘1100安装在装载锁定室1200前面,该分度盘1100内安装有多个载具1110。分度盘1100称为设备前端模块(下文称为EFEM),且在某些场合表示包括装载锁定室。如果需要的话,装载锁定室1200可包括冷却室1300,用以冷却已处理过的基板。
装载锁定室1200包括在大气压力下操作的大气压力传输机械手1210。大气压力传输机械手1210在传输室1400和分度盘1100之间传输基板。大气压力传输机械手1210进行操作以在载具1110和传输室1400之间传输基板W。大气压力传输机械手1210被包括有双臂构造的机械手执行,该构造具有四个末端作动器,以从载具1110取出四片基板W,并将基板放入传输室1400内。大气压力传输机械手1210可上升和下降。普通半导体制造工艺所使用的各种机械手和本发明的本实施例的双臂型机械手可用做大气压力传输机械手1210。例如,可使用具有各种构造的机械手,例如具有叶片型臂从而以一个臂处理八片基板W的机械手、包括有四个或更多个臂的机械手、和上述机械手的组合。
基板支撑台1520、1522、1620、1622的相应两个分别设在第一和第二处理室1500、1600的前端、后端并且处于相应路径上,在该路径处基板传输设备1800的回转板臂进行回转。
第一和第二处理室1500、1600包括如真空室的等离子源1700,以执行预定的等离子处理过程。可构造第一和第二处理室1500、1600,以执行各种基板处理操作。例如,第一和第二处理室1500、1600可为用于使用等离子去除光阻剂的灰化室、用于沉积绝缘层的化学气相沉积(CVD)室、用于在绝缘层蚀刻孔或开口以形成互连构造的蚀刻室、用于沉积阻障层的物理气相沉积(PVD)室、或用于沉积金属层的PVD室。
由根据本发明的本实施例的基板处理系统所处理的基板W通常是用于制造半导体电路的晶圆基板、或用于制造LCD的玻璃基板。为了执行完整制造集成电路或芯片所需的全部过程,在根据本发明的本实施例的基板处理系统之外,可能还需要多个处理系统。但是,为了使本发明清晰,省略常用构造或本领域技术人员可了解的构造。
根据本发明的此实施例的基板处理系统包括位于中央的传输室1400以及分别设在传输室1400的横向侧的第一和第二处理室1500、1600。至少两个基板支撑台1520、1522、1620、1622分别安装在第一和第二处理室1500、1600中。传输模块1400包括基板传输设备1800。
第一基板入口1510形成在传输室1400和第一处理室1500之间,且第二基板入口1610形成在传输室1400和第二处理室1600之间。第三基板入口1410形成在传输室1400和装载锁定室1200之间。第一至第三基板入口1510、1610、1410由间缝阀(slit valve,未示)打开或关闭。尤其,传输室1400的前侧1402具有的形状是,第三入口1410向内凹入其中。依据此构造特征,因为传输室1400的内部区域减少了,所以将传输室1400维持在真空状态所需的真空系统的尺寸也可减小。
由大气压力传输机械手1210执行的处理前和处理后的基板在传输室1400内的交换是在大气压力下进行的,其中第一和第二基板入口1510、1610被关闭而第三基板入口1410被打开。另一方面,由基板传输设备1800执行的处理前和处理后的基板在第一和第二处理室1500、1600和传输室1400之间的交换是在真空状态中进行的,其中第三基板入口1410被关闭而第一和第二基板入口1510、1610被打开。
图23是安装在传输室内的基板传输设备的透视图。图24至27是分别示出了基板传输设备的第一至第四传输构件的透视图。
参考图22至27,基板传输设备1800包括第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d,其分散设置在传输室1400的边缘。
第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d经由第三基板入口1410同时接收四片基板至待命位置(见图28),且将该四片基板传输至安装在第一和第二处理室1500、1600内的基板支撑台1520、1522、1620、1622的上侧;并且第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d从基板支撑台1520、1522、1620、1622的上侧接收相应基板,以将基板集中地传输至传输室1400的待命位置。
第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d中的每一个包括用于提供旋转力的驱动单元1830、连接至驱动单元1830的主轴1820、和安装在主轴1820的两个回转板臂1840、1850。两个回转板臂1840、1850可分成装载臂1840和卸载臂1850。在此例子中,卸载臂1850优选地设置成低于装载臂1840。
如所示,基板传输设备1800包括八个回转板臂1840、1850以总共配成四对。如图28所示,回转板臂1840、1850可回转、上升、和下降,以在待命位置和分散位置之间运动,在该待命位置处,回转板臂1840、1850竖直地对齐单一对齐线,用于从大气压力机械手1210接收基板和传输基板至大气压力机械手1210,而在该分散位置处,回转板臂1840、1850向上展开分散的基板支撑台。装载臂1840和卸载臂1850成对地操作。
第一传输构件1810a包括两个回转板臂1840、1850,以在待命位置将基板装载在第二处理室1600的基板支撑台1622上/从该基板支撑台1622卸载基板。第二传输构件1810b包括两个回转板臂1840、1850,以在待命位置将基板装载在第二处理室1600的基板支撑台1620上/从该基板支撑台1620卸载基板。第三传输构件1810c包括两个回转板臂1840、1850,以在待命位置将基板装载在第一处理室1500的基板支撑台1520上/从该基板支撑台1520卸载基板。第四传输构件1810d包括两个回转板臂1840、1850,以在待命位置将基板装载在第一处理室1500的基板支撑台1522上/从该基板支撑台1522卸载基板。
另一方面,第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d具有不同的高度,以避免当第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d聚集在待命位置时彼此碰撞。且第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d可交替或顺序地配置。
虽然未显示在附图中,但是驱动单元1830包括用以产生旋转力的电动马达和用以传输所产生的旋转力至主轴1820的齿轮组件,从而回转板臂1840、1850执行所期望的操作。因此,回转板臂1840、1850安装在主轴1820,且如图22、24-27所示,回转板臂1840、1850对称地展开和收合成相对于传输室1400具有不同旋转半径。换言之,第一和第四传输构件1810a、1810d彼此对称地回转,且第二和第三传输构件1810b、1810c彼此对称地回转。
如图24-27所示,第一至第四传输构件1810a、1810b、1810c、1810d的回转板臂1840、1850包含马蹄形末端作动器1842和多个支撑部1844。该末端作动器1842包括具有开放侧的开口1843。基板的边缘定位在支撑部1844的上侧。设置开口1843以允许安装在基板台内的提升销进入和退出。末端作动器1842具有入口路径1845,大气压力传输机械手1210的末端作动器1212经由该入口路径1845进入和退出。可以以具有本发明范围的其它形式修改回转板臂1840、1850。
本发明的基板处理系统可以下文的替代实施例来修改。
图19、20是示出了采用可伸展板臂的传输构件1810a’的实例的视图。
参考图19、20,回转板臂1840’包括天线杆型的第一至第三可伸展板臂1841-1、1841-2、1841-3。第一可伸展板臂1841-1是连接至主轴1820的部件,第二可伸展板臂1841-2是从第一可伸展板臂1841-1延伸的部件,第三可伸展板臂1841-3是从第二可伸展板臂1841-2延伸且具有一端连接至末端作动器1842的部件。
如图33所示,操作具有上述构造的基板传输设备1800的传输构件1810a’,使得每一回转板臂1840’从传输室1800a的待命位置朝向相应基板支撑台1522、1520、1622、1620回转。然后,可伸展板臂1841-1、1841-2、1841-3逐步缩回,以使末端作动器1842位于基板支撑台的上侧。换言之,传输构件1810a’在收缩可伸展板臂1841-1、1841-2、1841-3的状态下回转,以减小旋转半径,且伸展以使末端作动器1842位于基板支撑台。
如图33所示,由于此种可伸展构造,所以可缩小基板传输设备1800的传输构件1810a’的旋转半径,因此也可减少传输室的总面积。
图28-31是顺序示出了基板传输设备所执行的基板交换操作的视图。
首先参考图28,如箭头S110所指示,在第一和第二基板入口1510、1610关闭的状态中,当第三基板入口1410打开时,处理前的基板被传输至基板传输设备1800。当完成基板的传输时,关闭第三基板入口1410,且传输室1400被转换成处于和第一和第二处理室1500、1600的内部相同的真空状态。当然,在根据本发明的此实施例的系统中设置用于真空状态的泵系统,但是为了方便而省略未示。
其次,当多个支撑台1520、1522、1620、1622的提升销(未示)上升时,已处理过的基板被举升至预定的高度。为配合此操作,第一和第二基板入口1510、1610被打开。此时,已上升的举升销的高度和其中进行基板传输的对应传输构件的位置不同。因此,用于装载/卸载的回转板臂1840、1850的旋转不会和提升销相干涉。
继续地,如图29中的箭头S120所指示,基板传输设备1800的第一至第四传输构件1810a-1810d的回转板臂1840、1850朝向各对应的基板支撑台的上侧回转并展开。此时,已处理过的基板从提升销传输至第一至第四传输构件1810a-1810d的卸载臂1850。继续地,如图30中的箭头S130所示,当传输已处理过的基板时,卸载臂1850回到传输室1400的作为起始位置的中央待命位置。提升销再度上升,以从装载臂1840接收处理前的基板。
如图31中的箭头S140所指示,装载臂1840也回到传输室1400的起始位置。同时,第一和第二基板入口1510、1610再度关闭。提升销下降,以将处理前的基板放置在基板支撑台1520、1522、1620、和1622上。
传输室1400被转换至大气压力状态,且第三基板入口1410被打开。如图31中的箭头S150所指示,装载锁定室1200的大气压力传输机械手1210从卸载臂1850接收已处理过的基板,并从传输室1400退出。
交换基板的这种顺序操作S110至S150在一定范围内连续且同时地执行,在该范围中,前操作和后操作不会彼此干扰,从而将交换基板所需的时间最小化。可了解的是,操作S110和S150在重复基板的交换期间是同时执行的。换言之,基板的交换在传输室1400和装载锁定室1200之间执行,藉此,在前操作中被卸载的已处理过的基板和待同时装载的处理前基板相交换。
卸载的已处理过的基板被大气压力传输机械手1210传输至冷却室1300,且被冷却以堆积在载具1110中。虽然在本发明的此实施例中冷却室1300是独立设置的,但是如果传输室1400执行冷却的功能,则可省略独立的冷却室1300。可替代地,第一和第二处理室1500、1600之一可用作冷却室。例如,可将第一处理室1500用作等离子室而第二处理室1600作为冷却室。在此情况中,第一处理室1500执行基板的等离子处理,基板传输设备1800将已处理过的基板从第一处理室1500传输至第二处理室1600以冷却。已冷却的基板可被从第二处理室1600传输至装载锁定室1200。
因此,依据本发明的此实施例的基板处理系统,为了同时处理多个基板,第一和第二处理室1500、1600平行地配置,且传输室1400设在第一处理室1500和第二处理室1600之间。基板传输设备1800设置成使得能在此结构中快速地交换基板,以便能同时处理且快速地交换大量的基板。在此实施例中,第一和第二处理室1500、1600中的各自的两片基板(总共是四片基板)可在一个过程中同时地被处理和交换。
虽然所描述的本发明的基板处理系统在上述实施例中包括单层处理室,但是可将多个处理室和传输室构造成多层。在多层的构造中,设在传输室内的基板传输设备可独立地或同时地被驱动。
实施例4
图34是示出了根据本发明第四实施例的基板处理系统的整体构造的视图。图35-37是示出了基板处理系统的平面视图,该基板处理系统的第一、第二、第三处理组示出在图34中。
参考图34至图37,根据本发明此实施例的基板处理系统包括装载锁定室2200和第一、第二、第三处理组a、b、c。第一、第二、第三处理组a、b、c设置成在装载锁定室2200的后侧以多层堆叠。
分度盘2100安装在装载锁定室2200的前面,该分度盘2100内安装有多个载具2110。分度盘2100称为设备前端模块(下文称为EFEM),且在某些场合表示包括装载锁定室。
装载锁定室2200包括在大气压力下操作的大气压力传输机械手2210。大气压力传输机械手2210在分别对应于处理组的第一、第二、第三传输室2400a、2400b、2400c和分度盘2100之间传输基板。大气压力传输机械手2210被包括有双臂构造的机械手执行,该构造具有四个末端作动器,以从载具2210取出四片基板W,并将基板放入各层的第一、第二、第三传输室2400a、2400b、2400c内。大气压力传输机械手2210可上升和下降。普通半导体制造工艺所使用的各种机械手和本发明的本实施例的双臂型机械手可用作大气压力传输机械手2210。例如,可使用具有各种构造的机械手,例如具有叶片型臂且从而以一个臂处理八片基板W的机械手、包括有四个或更多个臂的机械手、和上述机械手的组合。
如图34至图37所示,第一、第二、第三处理组a、b、c叠置成多层。位于第一层的第一处理组a包括第一和第二处理室2500a、2500b,以同时处理四片基板;位于第二层的第二处理组b包括第一和第二对齐室2600a、2600b,以对齐处理前的基板;而位于最上层的第三处理组c包括冷却室2700,以冷却已处理过的基板。
因此,在根据本发明此实施例的基板处理系统2010中,且在平面视图中,对齐室设置成在处理室中和冷却室重叠,使能减少基板处理系统的总底部区域。因此,可降低清洁室的制造成本,且可在从第二传输室2400b传输基板至第一传输室2400a、和从第一传输室2400a传输基板至第三传输室2400c期间,消除大气压力机械手2210的方向改变操作。再者,因为传输距离短,所以能快速传输基板。
参考图35,位于第一层的第一处理组a包括第一和第二处理室2500a、2500b以及设置在其间的第一传输室2400a。
基板支撑台2520、2522的相应两个设置在第一和第二处理室2500a、2500b的前端和后端,且位于回转路径上,在该回转路径处,第一基板传输设备2800a的回转板臂进行回转。
第一和第二处理室2500a、2500b包括如真空室的等离子源(未示),以执行预定的等离子处理过程。
第一基板入口2510a形成在第一传输室2400a和第一处理室2500a之间,且第二基板入口2510b形成在第一传输室2400a和第二处理室2500b之间。第三基板入口2410形成在第一传输室2400a和装载锁定室2200之间。第一至第三基板入口2510a、2510b、2410由间缝阀(slitvalve,未示)打开或关闭。
由大气压力传输机械手2210执行的处理前和处理后的基板在第一传输室2400a内的交换是在大气压力下进行的,其中第一和第二基板入口2510a、2510b被关闭,且第三基板入口2410被打开。另一方面,由第一基板传输设备2800a执行的处理前和处理后的基板在第一和第二处理室2500a、2500b和第一传输室2400a之间的交换是在真空状态中进行的,其中第三基板入口2410被关闭且第一和第二基板入口2510a、2510b被打开。
第一和第二处理室2500a、2500b可以被构造成执行各种基板处理操作,例如,用于使用等离子去除光阻剂的灰化室、用于沉积绝缘层的化学气相沉积(CVD)室、用于在绝缘层蚀刻孔或开口以形成互连构造的蚀刻室、用于沉积阻障层的物理气相沉积(PVD)室、或用于沉积金属层的PVD室。
由根据本发明的本实施例的基板处理系统所处理的基板W通常是用于制造半导体电路的晶圆基板、或用于制造液晶显示器(LCD)的玻璃基板。为了执行完整制造集成电路或芯片所需的全部工艺,在根据本发明的本实施例的基板处理系统之外,可能还需要多个处理系统。但是,为了使本发明清晰,省略了常用构造或本领域技术人员所了解的构造。
参考图36和47,位于第二层的第二处理组b包括第一和第二对齐室2600a、2600b以及设置在其间的第二传输室2400b。
第一和第二对齐室2600a、2600b分别包括一个旋转夹头2640,其设置在第二基板传输设备2800b的回转板臂进行回转所在的路径上。
第一和第二对齐室2600a、2600b是用来对齐第一和第二处理室2500a、2500b内的处理前的基板的腔室。且第一和第二对齐室2600a、2600b包括具有旋转夹头2640的基板对齐器、检测单元(即传感器)2650、和用以依据回转板臂的高度调整旋转夹头2640高度的升降器2660。基板对齐器可以被构造成,通过将基板放在旋转夹头2640上而回转旋转夹头2640,从而使得设在基板上侧的检测单元2650检测基板位置。此处,检测单元2650包括电荷耦合装置(CCD)和对应光源,且用于检测基板的位置。另一方面,如图47所示,依据第一、第二回转板臂的位置,第一对齐室2600b的旋转夹头2640设置成低于第二对齐室2600a的旋转夹头2640的位置。
第一基板入口2610a形成在第一传输室2400a和第一对齐室2600a之间,且第二基板入口2610b形成在第二传输室2400b和第二对齐室2600b之间。第三基板入口2412形成在第二传输室2400b和装载锁定室2200之间。第一至第三基板入口2610a、2610b、2412由间缝阀(slitvalve,未示)打开和关闭。
参考图37,位于最上层的第三处理组c包括对齐于第二传输室2400b的第三传输室2400c以及设在其侧部的冷却室2700。第一基板入口2710形成在第三传输室2400c和冷却室2700之间,且第三基板入口2414形成在第三传输室2400c和装载锁定室2200之间。第一和第三基板入口2710、2414由间缝阀(slit valve,未示)打开和关闭。
因已了解而不必详述,冷却室2700是用于冷却在第一和第二处理室中被处理的四个基板的腔室。冷却室必须包括冷却工作台,供放置该四个基板。冷却室可进一步包括冷却气体供给器,以供给冷却空气至基板。因为冷却基板的结构和方法是传统的且为本领域技术人员所公知,因此省略该结构和方法。
图38至图40是设在第一、第二、和第三传输室内的第一、第二、和第三基板传输设备的透视图。
首先,参考图38,第一基板传输设备2800a包括用以提供旋转力的驱动单元2840、连接至驱动单元2840的单一主轴2830、和安装在主轴2830的八个回转板臂2810。
该八个回转板臂2810包括多个第一回转板臂和多个第二回转板臂。第一回转板臂用以将基板装载在第一处理室2500a上或从第一处理室2500a卸载基板;第二回转板臂用以将基板装载在第二处理室2500b上或从第二处理室2500b卸载基板。第一和第二回转板臂交替地配置。但是第一和第二回转板臂可顺序地配置。多个的回转板臂2810可分成装载臂2820和卸载臂2822。在此案例中,卸载臂2822优选地布置成低于装载臂2820。装载臂2820和卸载臂2822配成对,且在如图所示的实施例中,设置八个回转板臂,配成四对。如图35所示,多个回转板臂2810展开成扇形,且可回转、上升、和下降。装载臂2820和卸载臂2822配成对以供操作。
虽然未显示在附图中,但是驱动单元2840包括用以产生旋转力的电动马达和用以传输所产生的旋转力至主轴2830的齿轮组件,使多个回转板臂2810执行所期望的操作。因此,多个回转板臂2810安装在主轴2830,且如图35所示,回转板臂2810对称地展开成扇形,且收合成相对于第一传输室2400a具有不同旋转半径。
虽然本发明的基板处理系统被描述成包括单一主轴,但是该基板处理系统可包括安装在该主轴横向侧的多个主轴。
图39是示出了安装在第二传输室内的第二基板传输设备的透视图。
参考图39,第二基板传输设备2800b像第一基板传输设备2800a一样包括用以提供旋转力的驱动单元2840、连接至驱动单元2840的单一主轴2830、和安装在主轴2830的四个回转板臂2810。第二基板传输设备2800b可包括多个驱动单元和连接至相应驱动单元的多个主轴,使得该四个回转板臂2810可独立地回转。
该四个回转板臂2810包括两个第一回转板臂和二个第二回转板臂。第一回转板臂设置在下侧以便将基板装载在第一对齐室2600a上或从第一对齐室2600a卸载基板;第二回转板臂用以将基板装载在第二对齐室2600b上或从第二对齐室2600b卸载基板。第一和第二回转板臂顺序地布置。但是第一和第二回转板臂可交替地布置。如图47所示,依据第一和第二回转板臂的位置,第一对齐室2600b的旋转夹头2640设置成低于第二对齐室2600a的旋转夹头2640。
图40是示出了安装在第三传输室内的第三基板传输设备的透视图。参考图40,第三基板传输设备2800c像第一基板传输设备2800a一样包括用以提供旋转力的驱动单元2840、连接至驱动单元2840的单一主轴2830、和安装在主轴2830的四个回转板臂2810。该四个回转板臂2810用以将基板装载在冷却室2700上、或从冷却室2700卸载基板。
虽然没有显示在图中,但是第一基板传输设备可包括上、下主轴及用以驱动该上、下主轴的驱动单元。其中,装载臂2820和卸载臂2822分别安装至该上主轴和下主轴,且该驱动单元具有上驱动单元和下驱动单元。
图41是示出了单一回转板臂构造的透视图。
参考图41,设置在第一、第二、第三基板传输设备2800a、2800b、2800c内的多个回转板臂2810包含马蹄形末端作动器2812和多个支撑部2814。该末端作动器2812包括具有开放侧的开口2813。基板的边缘定位于支撑部2814的上侧。设置开口2813以允许安装在基板台内的提升销能进入和退出。末端作动器2812具有入口路径2815,大气压力传输机械手210的末端作动器2212经由该入口路径2815进入和退出。回转板臂2810可以以具有本发明范围的其它形式而被修改。
图42至46是顺序示出了第一基板传输设备执行的基板交换操作的视图。
首先参考图42,如箭头S210所指示,在第一和第二基板入口2510a、2510b关闭的状态中,当第三基板入口2410打开时,处理前的基板W2被传输至基板传输设备2800a。当完成基板W2的传输时,关闭第三基板入口2410,且第一传输室2400a被转换成处于和第一和第二处理室2500a、2500b的内部相同的真空状态。当然,在根据本发明的此实施例的系统中设置用于真空状态的泵系统,但是为了方便所以省略未示。
其次,如图43中的箭头S220所示,当多个支撑台2520、2522的提升销上升时,已处理过的基板W1被举升至预定的高度。为配合此操作,第一和第二基板入口2510a、2510b被打开。此时,前基板支撑台2520的已上升的提升销的高度相对低于后基板支撑台2522的提升销的高度。因此,用于装载/卸载的装载臂2820的旋转不会和提升销相干涉。
继续地,如图44中的箭头S230所示,第一基板传输设备2800a的装载臂2820和卸载臂2822成对地对称回转,并展开成扇形。此时,已处理过的基板W1从提升销传输至卸载臂2822。继续地,如图45中的箭头S240所示,当传输已处理过的基板W1时,卸载臂2822回到第一传输室2400a的起始位置。如箭头S250所示,提升销再度上升,以从装载臂2820接收处理前的基板W2。
如图46中的箭头S260所指示,装载臂2820也回到第一传输室2400a的起始位置。同时,第一和第二基板入口2510a、2510b再度关闭。如箭头S270所示,提升销下降,以将处理前的基板W2放置在基板支撑台2520、2522上。
第一传输室2400a被转换至大气压力状态,且第三基板入口2410被打开。如图46中的箭头S280所指示,装载锁定室2200的大气压力传输机械手2210从卸载臂2822接收已处理过的基板W1,并从第一传输室2400a退出。
交换基板的这种顺序操作S210至S280在一范围内连续且同时地执行,在该范围中,前操作和后操作不会彼此干扰,以将交换基板所需的时间最小化。可了解的是,操作S210和S280在重复基板交换期间是同时执行的。换言之,基板的交换在第一传输室2400a和装载锁定室2200之间执行,藉此,在前操作中被卸载的已处理过的基板和待同时装载的处理前基板相交换。
图48至50是顺序示出了第二基板传输设备执行的基板交换操作的视图。
首先参考图48,如箭头S210所指示,当第三基板入口2412打开时,处理前的基板W1被传输至基板传输设备2800b。当完成基板的传输时,第三基板入口2412被关闭,且同时地,第一和第二基板入口2610a、2610b被打开。继续地,如图49中的箭头S220所指示,第二基板传输设备2800b的其中一个第一回转板臂和其中一个第二回转板臂对称地回转且展开,以将基板W1放置在对应的旋转夹头2640上。且如图50中的箭头S230所指示,回到起始位置。当在第一和第二对齐室2600a、2600b中的基板完成对齐时,类似上述操作地执行其余两个基板的对齐。当完成四个基板的二个对齐时,通过大气压力传输机械手2210将已对齐的基板从第二传输室2400b传输至第一传输室2400a。
大气压力传输机械手2210可在从第二传输室2400b取出基板后立刻调整高度的状态下将基板从第二传输室2400b传输至第一传输室2400a。换言之,因为第一和第二传输室2800a、2800b的第三基板入口2410、2420彼此对齐,所以大气压力传输机械手2210可快速地将基板从第二传输室2400b传输至第一传输室2400a,而不必改变方向。
其间,藉由大气压力传输机械手2210,将在第一和第二处理室2500a、2500b中处理的基板传输至第三传输室2400c。在此操作中,大气压力传输机械手2210可快速地将基板从第一传输室2400a传输至第三传输室2400c,而不必改变方向。基板被安装在传输室2400c内的第三基板传输设备2800c传输至冷却室2700,并在冷却室2700内被冷却。且基板被大气压力传输机械手2210取出并堆积在载具2100内。
在此实施例中,因为第一和第二处理室2500a、2500b同时处理四个基板W,所以在冷却室2700内同时冷却24个基板W。但是,用于冷却基板的时间可比处理基板所需的时间更长。在此情况,因为考虑整体效率,所以可将冷却室2700设置在第三传输室2400c的横向侧。
基板处理系统可被下述的替换实施例所修改。
图51是示出了用于分别对齐基板的第一对齐室2600c和第二对齐室2600d的视图。如图51所示,可类似第一和第二处理室2500a、2500b地构造第一和第二对齐室2600c、2600d,使得两个基板可在一个腔室内对齐。
图52是示出了第二处理组的修改例的前剖视图。如图52所示,在修改过的第二处理组b’中,第一和第二对齐室2600a、2600b中的任一个被冷却室2700取代。当使用第二处理组b’时,可省略第三处理组。
如图52所示,因为用于对齐基板的时间很短,所以优选地以冷却室取代一个腔室。在此情况中,第二和第三基板基板传输设备2800d、2800e必须设在第二传输室2400b内。换言之,第二上基板传输设备2800d用于传输待对齐的基板,第三下基板传输设备2800e用于传输待冷却的基板。在此,因为第二基板传输设备2800d一次传输一个基板,所以驱动单元优选独立地驱动回转板臂以传输基板。
如图53所示,通过移除第三处理组c,根据本发明此实施例的基板处理系统可包括单一冷却室2700,该冷却室2700设置在第二处理组b的上侧。冷却室2700可包括工作台,四个基板同时放在工作台。且四个基板藉由大气压力传输机械手2210直接装载在冷却室2700内。
实施例5
图54是示出了本发明第五实施例的基板处理系统的平面图。
参考图54,根据本发明此实施例的基板处理系统包括第一和第二处理室3400、3410、设置在第一、第二处理室3400、3410之间的传输室3300、和设置在传输室3300前方的装载锁定室3200。分度盘3100安装在装载锁定室3200前方,该分度盘3100内安装有多个载具3110。分度盘3100称为设备前端模块(下文称为EFEM),且在某些场合表示包括装载锁定室。如果需要的话,基板处理系统可包括冷却室(未示),用以冷却已处理过的基板。
装载锁定室3200包括在大气压力下操作的大气压力传输机械手3210。大气压力传输机械手3210在传输室3300和分度盘3100之间传输基板。大气压力传输机械手3210进行操作以在载具3110和传输室3300之间传输基板W。大气压力传输机械手3210被包括有双臂构造的机械手执行,该构造具有四个末端作动器,以从载具3110一次取出两片基板W并将基板放入传输室3300内。大气压力传输机械手3210包括轨道3220,大气压力传输机械手3210沿着该轨道3220横向运动。普通半导体制造工艺所使用的各种机械手和本发明的本实施例的双臂型机械手可用作大气压力传输机械手3210。
第一和第二处理室3400、3410包括用以执行等离子工艺的真空室。相应基板支撑台3402、3412设在第一和第二处理室3400、3410内,并处于相应路径上,在该路径处,基板传输设备3500的回转板臂进行回转。第一和第二处理室3400、3410可被构造成执行各种基板处理操作。例如,第一和第二处理室3400、3410可为用于使用等离子去除光阻剂的灰化室、用于沉积绝缘层的化学气相沉积(CVD)室、用于在绝缘层蚀刻孔或开口以形成互连构造的蚀刻室、用于沉积阻障层的物理气相沉积(PVD)室、或用于沉积金属层的PVD室。
由根据本发明的本实施例的基板处理系统所处理的基板W通常是用于制造半导体电路的晶圆基板、或用于制造LCD的玻璃基板。为了执行完整制造集成电路或芯片所需的全部过程,在根据本发明的本实施例的基板处理系统之外,可能还需要多个处理系统。但是,为了使本发明清晰,省略了常用构造或本领域技术人员所了解的构造。
传输室3300包括基板传输设备3500。第一基板入口3310形成在传输室3300和装载锁定室3200之间。第二基板入口3320形成在传输室3300和第一处理室3400之间。第三基板入口3330形成在传输室3300和第二处理室3410之间。第一至第三基板入口3310、3320、3330由间缝阀(slit valve,未示)打开和关闭。
由大气压力传输机械手3210执行的处理前和处理后的基板在传输室3300内的交换是在大气压力下进行的,其中第二和第三基板入口3320、3330被关闭,且第一基板入口3310被打开。另一方面,由基板传输设备3500执行的处理前和处理后的基板在第一和第二处理室3400、3410和传输室3300之间的交换是在真空状态中进行的,其中第一基板入口3310被关闭且第二和第三基板入口3320、3330被打开。
图55是示出了设置在图54的传输室内的基板传输设备的透视图。
参考图55,基板传输设备3500包括用以提供旋转力的驱动单元3540、连接至驱动单元3540的单一主轴3530、和安装在主轴3530的多个回转板臂3510。多个回转板臂3510包括两个第一回转板臂和两个第二回转板臂。第一回转板臂用以将基板装载在第一处理室3400上或从第一处理室3400卸载基板;第二回转板臂用以将基板装载在第二处理室3410上或从第二处理室3410卸载基板。第一和第二回转板臂交替地布置。但是,第一和第二回转板臂可顺序地布置。多个回转板臂3510可分成装载臂3520和卸载臂3522。在此情况中,卸载臂3522优选布置成低于装载臂3520。装载臂3520和卸载臂3522配成对,且在如图所示的实施例中,设置四个回转板臂,配成二对。
如图54所示,多个回转板臂3510展开成扇形。虽然未显示在图中,但是驱动单元3540包括用以产生旋转力的电动马达和用以传输所产生的旋转力至主轴3530的齿轮组件,从而多个回转板臂3510执行所期望的操作。因此,多个回转板臂3510安装在主轴3530,且如图54所示,回转板臂3510对称地展开成扇形,且相对于主轴3530收合。
图56示出了基板传输设备的实例,其具有彼此分离的上驱动单元和下驱动单元。
参考图56,根据本发明此实施例的基板传输设备3500a包括下、上主轴3530a、3530b和下、上驱动单元3540a、3540b。装载臂3520和卸载臂3522分别安装至下主轴3530a和上主轴3530b。下、上驱动单元3540a、3540b分别驱动下、上主轴3530a、3530b。此处,下、上主轴3530a、3530b两者优选对齐于同一轴。
图57是示出了回转板臂的构造的透视图。
参考图57,安装在基板传输设备3500内的多个回转板臂3510包含马蹄形末端作动器3512和多个支撑部3514。该末端作动器3512包括具有开放侧的开口3513。基板的边缘定位于支撑部3514的上侧。设置开口3513以允许安装在基板台内的提升销能进入和退出。末端作动器3512具有入口路径3515,大气压力传输机械手3510的末端作动器3512经由该入口路径3515进入和退出。回转板臂3510可以以具有本发明范围的其它形式被修改。
本发明的基板传输设备如下文所述地执行基板传输。
在第二和第三基板入口3320、3330关闭的状态中,当第一基板入口3310打开时,处理前的基板W被传输至基板传输设备3500的装载臂3520。当完成基板W的传输时,关闭第一基板入口3310,且传输室3300被转换成和第一和第二处理室3400、3410的内部相同的真空状态。当然,在根据本发明的此实施例的系统中设置用于真空状态的泵系统,但是为了方便所以省略未示。
其次,已处理过的基板W停留在第一和第二处理室3400、3410的基板支撑台3402、3412上。当支撑台3402、3412的提升销上升时,已处理过的基板W被举升至预定的高度。为配合此操作,第二和第三基板入口3320、3330被打开。基板传输设备3500的装载臂3520和卸载臂3522配成对,且展开成扇形。此时,已处理过的基板W从提升销被传输至卸载臂3522。
在传输基板W以后,卸载臂3522回到传输室3300的起始位置。提升销再度上升,以接收处理前的基板W。装载臂3520回到传输室3300的起始位置。同时,第二和第三基板入口3320、3330再度关闭。配合此操作,提升销下降,以将处理前的基板W放置在基板支撑台3402、3412上。其次,传输室3300被转换至大气压力状态,且第一基板入口3310被打开。装载锁定室3200的大气压力传输机械手3210从卸载臂3522接收已处理过的基板W,并从传输室3400退出。
交换基板的这种顺序操作在一范围内连续且同时地执行,在该范围中,前操作和后操作不会彼此干扰,以将交换基板所需的时间最小化。处理前和处理后的基板的交换由大气压力传输机械手3210和传输室3300的基板传输设备3500同时执行。换言之,基板的交换在传输室3400和装载锁定室3200之间执行,藉此,在前操作中所卸载的已处理过的基板和待同时装载的处理前的基板相交换。卸载的已处理过的基板W被大气压力传输机械手3210累积在载具3110内。
如果已卸载的基板W需要被冷却,则基板处理系统可包括冷却室,以冷却基板。为了此目的,冷却室可安装在基板处理系统的适当位置。可替代地,第一和第二处理室3400、3410之一可用作冷却室。例如,可将第一处理室3400当作等离子室,且第二处理室3410作为冷却室。在此情况中,第一处理室3400执行基板的等离子处理,且基板传输设备3500将已处理过的基板从第一处理室3400传输至第二处理室3410以冷却。已冷却的基板可从第二处理室3410传输至装载锁定室3200。
如果处理前的基板W需要被对齐,则基板处理系统可进一步包括对齐装置,以对齐基板。为了此目的,对齐装置可安装在基板处理系统内的适当位置。可替代地,第一和第二处理室3400、3410之一可当作对齐装置。例如,可将第一处理室3400当作等离子室,且第二处理室3410作为对齐装置。在此情况中,在第一处理室3400执行基板的等离子处理之前,基板传输设备3500将基板传输到第二处理室3410内以在处理前对齐,并且将基板传输至第一处理室3400以执行等离子处理。
因此,依据本发明此实施例的基板处理系统,为了同时处理多个基板,第一和第二处理室3400、3410平行地布置,且传输室3300设在第一处理室3400和第二处理室3410之间。基板传输设备被设置成使得能在此结构中快速地交换基板,以便能同时处理且快速地交换处理前和处理后的基板。
图58是示出了具有被分别驱动的基板传输设备的基板处理系统的平面视图,图59是示出了回转板臂的修改例的平面视图。
参考图58,被分别驱动的基板传输设备3500a、3500b分成被独立驱动的右部分和左部分,且安装在传输室3300内。换言之,一个基板传输设备3500a传输第一处理室3400的基板,且另一个基板传输设备3500b传输第二处理室3410的基板。因为被分别驱动的基板传输设备3500a、3500b的详细结构和图32、33所示相同,所以省略其描述。如图59所示,被分别驱动的基板传输设备3500a、3500b可包括L型的回转板臂3510’。
图60是示出了具有多个处理组的基板处理系统的平面视图。
参考图60,基板处理系统包括多个处理组3600、3610、3620。多个处理组3600、3610、3620类似图54所示的结构,传输室位于中央,而等离子处理室分别设在传输室的横向侧。在多个处理组3600、3610、3620当中,第一和第三处理组3600、3620彼此面对,且第二处理组3610设在后侧。位于装载锁定室3200内的大气压力传输机械手3210包括呈T型配置的轨道3220和3230。
大气压力传输机械手3210沿着轨道3220、3230运动,以在分度盘3100的载具3110和第一至第三处理组3600、3610、3620之间传输基板。设在第一至第三处理组3600、3610、3620内的两个处理室可为执行等离子处理的腔室。此外,任一处理室可为冷却室或对齐装置。可替代地,设在第一至第三处理组3600、3610、3620的任一个内的两个处理室都可为冷却室或对齐装置。因此,设在第一至第三处理组3600、3610、3620内的多个处理室中的至少一个可为冷却室和/或至少一个对齐装置。
已使用优选示例性实施例说明了本发明,但是应了解,本发明的范围并不限于所揭露的实施例。相反地,本发明的范围意欲包括在本领域技术人员能力范围内的使用现在已知的技术或未来的技术和其等同技术对本发明的基板传输设备和基板处理系统所做的各种修改和替换性配置。因此,权利要求范围应做最广范围的解释,以涵盖全部这样的修改和类似配置。
工业实用性
如上所述,根据本发明,处理前和处理后的基板在基板处理系统中快速交换,其中,同时或连续处理多个基板,从而能够提高系统处理速度,并且能够增加基板的总生产量。因为提供了用以同时装载和卸载基板的基板传输设备,所以处理室非常容易地用于处理多个基板。用于传输基板的时间减少了,从而生产量增加了。系统的面积和宽度显著减少,从而设备成本和安装成本能够被最小化。用于处理、对齐、和冷却基板的各个室彼此交叠,从而基板处理系统的总底部区域能够被减少。由此,清洁室能够窄于传统的清洁室,并且用于清洁室的空调设备的成本也能够被降低。而且,因为大气压力传输机械手的用于将对齐的基板传输至用于处理基板的位置的或用于将处理过的基板传输至用于冷却基板的位置的行进距离短并且无需诸如方向改变等的不必要的操作,所以能够降低用于传输基板的时间并能够提高产率。
Claims (52)
1.一种用于在装载锁定室与第一处理室和第二处理室之间传输基板以处理多个基板的设备,包括:
驱动单元,以供给旋转力;
至少一个主轴,连接至所述驱动单元;
多个第一回转板臂,以对于所述第一处理室装载/卸载基板;和
多个第二回转板臂,以对于所述第二处理室装载/卸载基板,
其中所述第一回转板臂和所述第二回转板臂中的每一个回转板臂包含马蹄形末端作动器,所述末端作动器包括具有开放侧的开口以允许安装在基板支撑台内的提升销进入和退出。
2.如权利要求1所述的用于在装载锁定室与第一处理室和第二处理室之间传输基板以处理多个基板的设备,其中所述第一回转板臂和第二回转板臂中的每一个回转板臂包括:
至少一个装载回转板臂,以装载处理前的基板;和
至少一个卸载回转板臂,以卸载已处理过的基板。
3.如权利要求1所述的用于在装载锁定室与第一处理室和第二处理室之间传输基板以处理多个基板的设备,其中所述第一回转板臂和所述第二回转板臂分别地安装,且所述主轴包括独立旋转的至少两个不同主轴。
4.如权利要求3所述的用于在装载锁定室与第一处理室和第二处理室之间传输基板以处理多个基板的设备,其中所述驱动单元包括至少一个驱动单元,以经由所述至少两个不同主轴而供给旋转力。
5.如权利要求2所述的用于在装载锁定室与第一处理室和第二处理室之间传输基板以处理多个基板的设备,其中所述第一回转板臂和所述第二回转板臂中的每一个回转板臂还包含支撑部,所述基板的边缘定位于所述支撑部的上侧。
6.如权利要求5所述的用于在装载锁定室与第一处理室和第二处理室之间传输基板以处理多个基板的设备,其中所述末端作动器包括入口路径,安装在所述装载锁定室内的大气压力传输机械手的末端作动器经由所述入口路径进入和退出,以传输和接收所述基板。
7.一种基板处理系统,其使用权利要求1的用于传输基板的设备,所述系统包括:
第一处理室,包括至少两个基板支撑台;
第二处理室,包括至少两个基板支撑台;
传输室,所述基板传输设备安装在所述传输室内;
第一基板入口,形成在所述第一处理室和所述传输室之间;
第二基板入口,形成在所述第二处理室和所述传输室之间;和
第三基板入口,形成在所述传输室和外部之间;
其中,所述基板传输设备经由所述第三基板入口从所述外部接收处理前的基板,并传输处理后的基板至所述外部,从而经由所述第三基板入口,所述处理前的基板被传输至所述第一或第二处理室且在所述第一或第二处理室内处理的已处理过的基板被传输至所述外部。
8.如权利要求7所述的基板处理系统,进一步包括连接至所述第三基板入口的装载锁定室,其中,所述装载锁定室包括大气压力传输机械手,以在大气压力下传输所述基板。
9.如权利要求7所述的基板处理系统,进一步包括冷却室,以冷却经由所述第三基板入口排出的已处理过的基板。
10.如权利要求7所述的基板处理系统,其中,所述第一和第二处理室包括等离子室,在所述等离子室内执行等离子处理。
11.如权利要求7所述的基板处理系统,其中,所述第一处理室包括等离子室,在所述等离子室内执行等离子处理,且所述第二处理室包含冷却室,以冷却处理后的被加热的基板。
12.如权利要求7所述的基板处理系统,进一步包括形成在所述传输室和另一外部之间的第四基板入口,其中,所述基板传输设备经由所述第三基板入口从外部接收处理前的基板,并将已处理过的基板经由所述第四基板入口传输至外部。
13.如权利要求12所述的基板处理系统,进一步包括连接至所述第四基板入口的装载锁定室,其中,所述装载锁定室包括大气压力传输机械手,以在大气压力下传输所述基板。
14.如权利要求13所述的基板处理系统,进一步包括冷却室,以冷却经由所述第四基板入口排出的已处理过的基板。
15.一种用于在装载锁定室和处理室之间传输在传输室内的基板以处理多个基板的设备,包括散布且设置在所述传输室的边缘上的多个传输构件;
其中,所述多个传输构件同时接收经由所述装载锁定室提供至所述传输室的待命位置的多个基板,以将所述多个基板传输至基板支撑台的上侧,所述基板支撑台分别安装在所述处理室内,且所述多个传输构件从所述基板支撑台的上侧接收相应基板,以将基板集中传输至所述传输室的待命位置,并且
其中,所述多个传输构件中的每一个传输构件包括多个回转板臂,所述多个回转板臂中的每一个回转板臂包括马蹄形末端作动器,所述末端作动器包括具有开放侧的开口以允许安装在基板支撑台内的提升销进入和退出。
16.如权利要求15所述的用于在装载锁定室和处理室之间传输在传输室内的基板以处理多个基板的设备,其中所述多个传输构件中的每一个传输构件包括:
驱动单元,以供给旋转力;
两个主轴,连接至所述驱动单元;和
多个所述回转板臂,以将所述基板装载至对应的基板支撑台/从对应的基板支撑台卸载所述基板。
17.如权利要求16所述的用于在装载锁定室和处理室之间传输在传输室内的基板以处理多个基板的设备,其中所述回转板臂中的每一个回转板臂包括:
装载回转板臂,以装载处理前的基板;和
卸载回转板臂,以卸载已处理过的基板。
18.如权利要求16所述的用于在装载锁定室和处理室之间传输在传输室内的基板以处理多个基板的设备,其中,所述回转板臂中的每一个回转板臂包括支撑部,所述基板的边缘定位于所述支撑部的上侧。
19.如权利要求18所述的用于在装载锁定室和处理室之间传输在传输室内的基板以处理多个基板的设备,其中,展开所述传输构件,使得所述回转板臂的末端作动器位于对应基板支撑台的上侧,以及收合所述传输构件,使得所述回转板臂的末端作动器在所述传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
20.一种基板传输设备,其安装于传输室内以在装载锁定室和处理室之间传输基板从而处理多个基板,所述基板传输设备包括:
多个主轴,设置在所述传输室的边缘上以彼此相隔开;
驱动单元,以供给驱动力至所述多个主轴;和
多个回转板臂,其分别安装于所述多个主轴以进行回转,从而将所述基板装载至对应的处理室/从对应的处理室卸载所述基板,
其中所述多个回转板臂中的每一个回转板臂包括马蹄形末端作动器,所述末端作动器包括具有开放侧的开口以允许安装在基板支撑台内的提升销进入和退出。
21.如权利要求20所述的基板传输设备,其中,所述多个回转板臂中的每一个回转板臂还包括支撑部,所述基板的边缘定位于所述支撑部的上侧,且
所述回转板臂的末端作动器回转至位于对应基板支撑台的上侧,并在所述传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
22.如权利要求20所述的基板传输设备,其中,所述回转板臂中的每一个回转板臂包括至少两个天线杆型的可伸展板臂。
23.如权利要求22所述的基板传输设备,其中,所述回转板臂中的每一个回转板臂朝向所述传输室的待命位置处的基板支撑台回转,且可伸展的回转板臂逐步地缩回,使得所述末端作动器位于所述基板支撑台的上侧。
24.一种基板处理系统,包括:
传输室,基板传输设备安装在所述传输室内;和
第一处理室和第二处理室,经由第一和第二入口连接至所述传输室的横向侧,且包括两个基板支撑台;
所述基板传输设备包括四个传输构件,所述四个传输构件设在所述传输室的边缘上以彼此相隔开;
其中,展开所述传输构件以同时接收从外部提供至所述传输室的待命位置的四个基板,并将所述四个基板传输至安装在所述第一和第二处理室内的四个基板支撑台的上侧上,以及收合所述传输构件以从所述四个基板支撑台的上侧接收相应基板,并将所述相应基板传输至所述传输室的待命位置,并且
其中,所述传输构件中的每一个传输构件包括多个回转板臂,所述多个回转板臂中的每一个回转板臂包括马蹄形末端作动器,所述末端作动器包括具有开放侧的开口以允许安装在基板支撑台内的提升销进入和退出。
25.如权利要求24所述的基板处理系统,其中所述传输构件中的每一个传输构件包括:
驱动单元,以供给旋转力;
两个主轴,连接至所述驱动单元;和
多个所述回转板臂,以将所述基板装载至所述基板支撑台/从所述基板支撑台卸载所述基板。
26.如权利要求25所述的基板处理系统,其中,所述回转板臂中的每一个回转板臂还包括支撑部,所述基板的边缘定位于所述支撑部的上侧,
所述传输构件回转,使得所述回转板臂的末端作动器回转至位于对应基板支撑台的上侧,并在所述传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
27.如权利要求24或26所述的基板处理系统,其中,所述回转板臂中的每一个回转板臂包括至少两个天线杆型的可伸展板臂。
28.如权利要求24至26中任一项所述的基板处理系统,进一步包括装载锁定室,其经由第三基板入口连接至所述传输室的前侧,其中,所述装载锁定室包括大气压力传输机械手以在大气压力下传输所述基板。
29.如权利要求28所述的基板处理系统,其中,所述传输室的前侧具有的形状是,所述第三入口向内凹入其中。
30.如权利要求28所述的基板处理系统,进一步包括位于装载锁定室内的冷却室,以冷却经由所述第三基板入口排出至所述装载锁定室的已处理过的基板。
31.如权利要求24所述的基板处理系统,其中,所述第一处理室和第二处理室包括等离子室,在所述等离子室内执行等离子处理。
32.一种基板处理系统,包括:
装载锁定室,包括分度盘,其中多个载具安装在所述分度盘的前面;和
多个处理组,设置在所述装载锁定室的后侧,且以多层堆置,其中,
所述多个处理组中的一组包括:
第一传输室,第一基板传输设备安装在该第一传输室;和
第一处理室和第二处理室,经由第一入口和第二入口连接至所述第一传输室的横向侧,且包括两个基板支撑台,
所述多个处理组中的另一组包括:
第二传输室,第二基板传输设备安装在所述第二传输室;和
第一对齐室和第二对齐室,经由第一入口和第二入口连接至所述第二传输室的横向侧,且包括两个基板对齐器,
其中所述第一基板传输设备和第二基板传输设备中的每一个基板传输设备包括多个回转板臂,所述多个回转板臂中的每一个回转板臂包括马蹄形末端作动器,所述末端作动器包括具有开放侧的开口以允许安装在基板支撑台内的提升销进入和退出。
33.如权利要求32所述的基板处理系统,其中,展开所述第一传输构件以同时接收提供至所述第一传输室的待命位置的四个基板,并将所述四个基板传输至安装在所述第一和第二处理室内的四个基板支撑台的上侧上,以及收合所述第一传输构件以从所述四个基板支撑台的上侧接收相应基板,并将所述相应基板传输至所述第一传输室的待命位置。
34.如权利要求32所述的基板处理系统,其中,展开所述第二传输构件以同时接收提供至所述第二传输室的待命位置的四个基板,并将所述四个基板传输至安装在所述第一和第二对齐室内的至少两个基板对齐器,以及收合所述第二传输构件以从所述至少两个基板对齐器接收相应的已对齐的基板,并将相应的已对齐的基板传输至所述第二传输室的待命位置。
35.如权利要求32所述的基板处理系统,其中,所述多个处理组中的另一组包括:
第三传输室,第三基板传输设备安装在所述第三传输室;和
冷却室,经由第一入口连接至所述第三传输室的侧部以冷却至少一个基板。
36.如权利要求35所述的基板处理系统,其中,所述第一、第二和第三基板传输设备中的每一个包括:
驱动单元,以供给旋转力;
至少一个主轴,连接至所述驱动单元;和
多个所述回转板臂,其以不同高度安装至所述主轴,且被定位于相对于所述主轴的对应位置。
37.如权利要求36所述的基板处理系统,其中,所述回转板臂中的每一个回转板臂还包括支撑部,所述基板的边缘定位于所述支撑部的上侧,
回转所述传输设备,使得所述回转板臂的末端作动器位于对应位置,并在所述第一传输室、第二传输室和第三传输室的待命位置处竖直地与单一对齐线对齐。
38.如权利要求32所述的基板处理系统,其中,所述第一基板传输设备包括多个回转板臂,以同时接收提供至所述第一传输室的待命位置处的多个基板,并将所述基板传输至所述第一和第二处理室的基板支撑台的上侧上,以从所述基板支撑台的上侧接收相应基板,并将待集中传输的基板传输至所述第一传输室的待命位置。
39.如权利要求34所述的基板处理系统,其中,所述基板对齐器中的每一个基板对齐器包括:
旋转夹头,以装载所述基板;
传感器,以检测装载在所述旋转夹头上的所述基板的对齐;和
升降器,以依据所述回转板臂的高度调整所述旋转夹头的高度。
40.如权利要求32所述的基板处理系统,其中,所述装载锁定室包括大气压力传输机械手,以在大气压力下传输所述基板。
41.如权利要求32所述的基板处理系统,其中,所述第一和第二处理室包括等离子室,以执行等离子处理。
42.如权利要求32所述的基板处理系统,其中,所述装载锁定室包括双臂型大气压力传输机械手,其具有四个末端作动器以从所述载具一次取出四个基板,并将所述四个基板传输至所述第一传输室或所述第二传输室;和
所述第一传输室和第二传输室中的每一个传输室包含第三基板入口,所述基板从所述装载锁定室经由所述第三基板入口进入和排出,且所述第三基板入口彼此对齐使得当所述大气压力传输机械手上下运动时,所述基板能被传输。
43.一种基板处理系统,具有至少一个处理组,所述系统包括:
第一处理室,包括一个基板支撑台;
第二处理室,包括一个基板支撑台;
传输室,基板传输设备安装在所述传输室内;
第一基板入口,形成在所述传输室和外部之间;
第二基板入口,形成在所述第一处理室和所述传输室之间;和
第三基板入口,形成在所述第二处理室和所述传输室之间;
其中,所述基板传输设备经由所述第一基板入口从所述外部接收处理前的基板并传输处理后的基板至所述外部,从而所述基板传输设备将被接收的处理前的基板经由第二或第三基板入口传输至所述第一或第二处理室,且经由第二或第三基板入口接收在所述第一或第二处理室内处理的已处理过的基板并经由所述第一基板入口传输至所述外部,并且
其中,所述基板传输设备包括多个第一回转板臂和多个第二回转板臂,所述多个第一回转板臂和所述多个第二回转板臂中的每一个回转板臂包括马蹄形末端作动器,所述末端作动器包括具有开放侧的开口以允许安装在基板支撑台内的提升销进入和退出。
44.如权利要求43所述的基板处理系统,进一步包括装载锁定室,其连接至所述第一基板入口,其中,所述装载锁定室包括大气压力传输机械手以在大气压力下传输所述基板。
45.如权利要求43所述的基板处理系统,其中,所述第一和第二处理室中的至少一个包括等离子室。
46.如权利要求43所述的基板处理系统,其中,所述第一和第二处理室中的至少一个包括冷却室。
47.如权利要求43所述的基板处理系统,其中,所述第一和第二处理室中的至少一个包含对齐室。
48.如权利要求43至47中任一项所述的基板处理系统,其中,所述基板传输设备包括:
驱动单元,以供给旋转力;
至少一个主轴,连接至所述驱动单元;
多个所述第一回转板臂,以装载所述基板至所述第一处理室/从所述第一处理室卸载所述基板;和
多个所述第二回转板臂,以装载所述基板至所述第二处理室/从所述第二处理室卸载所述基板。
49.如权利要求48所述的基板处理系统,其中,所述第一回转板臂和所述第二回转板臂分别地安装,且所述主轴包括独立旋转的至少两个不同主轴。
50.如权利要求49所述的基板处理系统,其中,所述驱动单元包括至少一个驱动单元,以经由所述至少两个不同主轴供给旋转力。
51.如权利要求43所述的基板处理系统,其中,所述第一回转板臂和所述第二回转板臂中的每一个回转板臂还包括支撑部,所述基板的边缘定位于所述支撑部的上侧。
52.如权利要求51所述的基板处理系统,其中,所述末端作动器包括入口路径,安装在所述装载锁定室内的大气压力传输机械手的末端作动器经由所述入口路径进入和退出,以传输和接收所述基板。
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