CN102138207B - 衬底处理装置和在该衬底处理装置中传输衬底的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种衬底处理装置，包括存储部件，传输部件，以及控制单元。该传输部件包括多个传输臂，将衬底装载至存储部件或从存储部件拾取衬底。控制单元控制传输臂的速度，从而同时被驱动的传输臂同时到达目标点。因此，传输部件一次装载多个晶片至存储部件或从存储部件取出多个晶片，从而衬底处理装置减少了传输时间并提高了生产力。

Description

衬底处理装置和在该衬底处理装置中传输衬底的方法

技术领域

在此公开的本发明涉及一种制造半导体衬底的装置，以及更具体地涉及处理半导体衬底的衬底处理装置，以及在该衬底处理装置中传输衬底的方法。

背景技术

在衬底制造过程中，沉积和蚀刻电介质和金属材料、涂覆和显影光刻胶、去胶处理(asher process)等被重复多次以实现精致布置的图样。然而，尽管执行了包括蚀刻或去胶处理的这些处理，但是外来物质仍保留在衬底中。用于去除这些外来物质的过程包括使用去离子水或化学药品的清洁处理。

执行清洁处理的衬底清洁装置被分成批量衬底清洁装置和单个衬底清洁装置。批量衬底清洁装置包括化学清洗、冲淋清洗和干洗，具有每次能够处理25个衬底或50个衬底的大小。批量衬底清洁装置通过将衬底浸入各个浴器中预定时间来去除外来物质。这样的批量衬底清洁装置同时清洁衬底的上部和下部，并且同时处理大量的衬底。然而，随着衬底的尺寸的增加，浴器的大小也被增加，从而增加了装置的大小和化学药品的数量。此外，从邻近衬底分离的外来物质附着至正在化学浴器中被清洁的衬底。

目前，随着衬底的直径的增加，单个衬底清洁装置被广泛使用。在单个衬底清洁装置中，衬底被固定至在具有适于处理单个衬底的小尺寸的腔室中的衬底卡盘，然后被电机旋转，以及接下来通过布置在衬底上方的喷嘴向衬底提供化学药品或去离子水。衬底的旋转使得化学药品或去离子水散布在衬底的上部，从而从衬底上去除外来物质。单个衬底清洁装置具有比批量清洁装置更小的尺寸，并且实现了统一的清洁性能。

通常，单个衬底清洁装置从其一侧开始包括：装载/卸载单元、索引自动装置(index robot)、缓冲单元、处理腔室、以及主传输自动装置。索引自动装置在缓冲单元和装载/卸载单元之间传输衬底，以及主传输自动装置在缓冲单元和处理腔室之间传输衬底。在缓冲单元，待清洁的衬底等待被插入处理腔室，或者已经被清洁的衬底等待被传输至装载/卸载单元。

诸如索引自动装置的传输自动装置和主传输自动装置包括多个臂，以及衬底被装载在每个臂上。各个臂水平移动以从存储部件取出衬底或将衬底装载至存储部件，存储部件例如前端开口片盒(FOUP)或缓冲单元。

图1是示出了在典型传输自动装置中的臂的速度变化的曲线，以及图2是示出了在典型传输自动装置中两个臂同时移动时，两个臂的速度变化的曲线。

参考图1，每个臂从水平移动开始时的起始时间点ST加速至臂到达最大速度UV时的第一时间点T1，然后从第一时间点T1至该臂逐渐减速时的第二时间点T2保持最大速度UV。即，该臂从第一时间点T1到第二时间点T2以最大速度UV匀速运动。传输自动装置的该臂从第二时间点到水平移动结束时的目标时间点ET(即，该臂停止在存储装置中时的点ET)逐渐减速。

照此，传输自动装置中该臂的水平移动曲线顺序地包括速度逐渐增加的加速部分，臂匀速运动的恒速部分，以及速度逐渐降低的减速部分。

这样的传输自动装置的臂被独立驱动，因此，各个臂具有单独的水平驱动轴，以及在臂之间存在组装公差。因此，当一起驱动至少两个臂时，各个臂的速度是不同的，从而各个臂到达目标点时的时间点是不同的。

参考图2，当两个臂A1和A2一起水平移动时，两个臂A1和A2开始水平移动时的起始时间点ST是相同的，以及当两个臂A1和A2到达最大速度UV时的时间点T1是相同的。然而，由于两个臂A1和A2中的一个臂A1减速时的时间点T2不同于第二个臂A2减速时的时间点T3，所以两个臂到达目标点时的时间点ET1和ET2不同。

这样，当同时驱动传输自动装置的臂时，臂到达目标点时的时间点是不同的，因此，难以同时从存储装置中取出多个衬底。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种衬底处理装置，提高了装载和卸载衬底的效率。

本发明还提供了一种在衬底处理装置中传输衬底的方法。

技术方案

本发明的实施例提供了衬底处理装置，包括存储部件、传输部件以及控制单元。

该存储部件在垂直方向上布置多个衬底以存储衬底。传输部件包括多个在垂直方向上彼此相对的传输臂，以及用于水平移动各个传输臂的臂驱动部件，并且衬底装载在各个传输臂上，以及传输部件从存储部件取出至少一个衬底及将至少一个衬底装载至存储部件。控制单元控制传输部件的移动速度，并且控制臂驱动部件，以及基于根据控制单元的控制选自传输臂的将被同时驱动的传输臂分别到达存储部件中的目标点所消耗的预计时间，调节所选传输臂的水平移动速度，从而所选传输臂同时到达目标点。

在本发明的其他实施例中，衬底处理装置包括存储容器，缓冲单元，索引自动装置，以及第一控制单元。

存储容器把待处理或已处理的衬底在垂直方向上分隔开以存储衬底。缓冲单元将待处理和已处理的衬底在垂直方向上分隔开以存储衬底。索引自动装置包括在垂直方向上彼此相对的多个索引臂，以及水平移动各个索引臂的臂驱动部件。衬底被装载在各个索引臂上。索引自动装置在存储容器和缓冲单元之间传输衬底，以及从存储容器或缓冲单元取出至少一个衬底及将至少一个衬底装载至存储容器或缓冲单元。第一控制单元控制索引自动装置的移动速度和位置，以及第一控制单元基于根据控制单元的控制选自索引臂的将被同时驱动的索引臂分别到达存储容器中的目标点所消耗的预计时间，调节所选索引臂的水平移动速度，从而所选索引臂同时到达目标点。

在一些实施例中，衬底处理装置可以进一步包括处理腔室，主传输自动装置，以及第二控制单元。衬底在处理腔室中被处理。主传输自动装置包括多个在垂直方向上彼此相对的拾取手，以及水平移动各个拾取手的手驱动部件。衬底装载在各个拾取手上。主传输自动装置在处理腔室和缓冲单元之间传输衬底，以及从缓冲单元取出至少一个衬底及将至少一个衬底装载至缓冲单元。第二控制单元控制主传输自动装置的移动速度和位置，以及第二控制单元控制手驱动部件，从而通过控制各个拾取手的移动速度，至少两个拾取手同时到达缓冲单元中的不同目标点。

在本发明的其他实施例中，传输衬底的方法包括：产生移动速度信息，包括传输衬底的传输部件的各个传输臂的最大速度、减速度以及加速度；基于对应于各个传输手的目标点的位置值和移动速度信息，计算各个传输臂到达对应目标点所消耗的预计时间；基于所计算出的预计时间和移动速度信息，重设各个传输臂的速度，从而传输臂具有相同的消耗时间；以及以重设速度同时且水平地移动传输臂以同时从存储部件取出多个衬底或将多个衬底装载到存储部件。

在一些实施例中，重设速度可以包括：比较计算出的预计时间以将计算出的最长的预计时间设置为最大预计时间；以及重设具有小于最大预计时间的预计时间的传输臂的速度以调节传输臂至具有相同消耗时间。

有益效果

根据本发明，衬底处理装置包括调节传输臂的速度的控制部件，以及控制同时驱动的传输臂同时到达目标点。因此，传输部件每次向存储部件装载多个衬底或从存储部件取出多个衬底，从而衬底处理装置减少传输时间，并且提高了生产力。

附图说明

附图被包括来提供对本发明的更好理解，并且被结合于此构成本说明书的一部分。附图示例了本发明的示例性实施例，以及与具体实施方式一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出了在典型传输自动装置中的臂的速度变化的曲线；

图2是示出了在典型传输自动装置中当两个臂同时移动时，两个臂的速度变化的曲线；

图3是示出了根据本发明的实施例的衬底处理系统的示意图；

图4是示出了图3中示出的索引自动装置的透视图；

图5是图3中示出的缓冲单元的透视图；

图6是图3中示出的主传输自动装置的透视图；

图7是示出了根据本发明的实施例的同时将多个索引自动装置的索引臂放置在目标点上的过程的流程图；以及

图8是示出了当图7的索引臂以经第一控制单元调节的速度移动时，在起始时间点和目标时间点之间的速度变化的曲线。

具体实施方式

下面将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例。然而，本发明可以以不同形式来实施，并且不应被解释为限制于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，从而使该公开是全面和完整的，并且将向本领域的技术人员完全表达本发明的范围。

以下将结合附图描述本发明的示例性实施例。

图3是示出了根据本发明的实施例的衬底处理系统1000的示意图。图4是示出了图3中示出的索引自动装置200的透视图。

参考图3和4，衬底处理系统1000可以包括装载/卸载单元110，索引自动装置200，缓冲单元300，主传输自动装置500，多个处理腔室600，以及第一和第二控制单元710和720。

装载/卸载单元110包括多个装载口110a，110b，110c以及110d。尽管在该实施例中装载/卸载单元110包括四个装载口110a，110b，110c以及110d，但是装载口110a，110b，110c以及110d的数量可以根据衬底处理系统1000的处理效率和占用空间状态来增加或减少。

前端开口片盒(FOUP)120a，120b，120c和120d放置在装载口110a，110b，110c以及110d上。晶片存储在FOUP 120a，120b，120c和120d中。各个FOUP 120a，120b，120c和120d设置有多个槽，用于与地水平地存储晶片。FOUP 120a，120b，120c和120d存储已被装载并已经在处理腔室600中被处理的晶片，或将被装载并将在处理腔室600中被处理的晶片。以下，为了方便，已经被衬底处理系统1000处理的晶片被称作已处理晶片，以及尚未处理的晶片被称作原始晶片。

索引自动装置200布置在装载/卸载单元110和缓冲单元300之间，以及第一传输轨道20布置在索引自动装置200之下。索引自动装置200沿第一传输轨道20移动并传输晶片。索引自动装置200可以包括臂驱动部件210、索引臂部件220、多个连接部件230、旋转部件240、垂直移动部件250、以及水平移动部件260。

具体地，臂驱动部件210水平移动各个索引臂221，222，223和224。索引臂221，222，223和224分别由臂驱动部件210驱动。

臂驱动部件210的上部设置有索引臂部件220。索引臂221，222，223和224在垂直方向上彼此相对，以及晶片装载在每个索引臂221，222，223和224上。在该实施例中，索引自动装置200设置有四个索引臂221，222，223和224，但是索引臂221，222，223和224的数量可以根据衬底处理系统1000的处理效率来增加。

传输原始晶片的索引臂221和222可以被称作装载索引臂，以及传输已处理晶片的索引臂223和224可以被称作卸载臂。在该种情况下，装载索引臂221和222以及卸载索引臂223和224分开布置，不可替换。例如，卸载索引臂223和224可以布置在装载索引臂221和222之上。因此，索引自动装置200防止已处理晶片在传输原始晶片和已处理晶片时被原始晶片污染，从而提高产品的产量。

放置在装载/卸载单元110上的装载索引臂221和222从任意一个等待FOUP 120a，120b，120c和120d中取出原始晶片，然后将原始晶片装载至缓冲单元300。索引自动装置200一次从等待FOUP120a，120b，120c和120d取出至少一个原始晶片。即，装载索引臂221和222可以同时将原始晶片插入处理-等待FOUP 120a，120b，120c和120d，然后同时取出原始晶片。这样，两个原始晶片可以同时从处理-等待FOUP 120a，120b，120c和120d中取出。

同样，索引自动装置200将至少一个原始晶片装载至缓冲单元300。即，装载索引臂221和222可以同时被插入缓冲单元300，然后同时将其上的原始晶片装载至缓冲单元300。这样，两个原始晶片可以被同时装载在缓冲单元300上。

例如，一次由索引自动装置200从处理-等待FOUP 120a，120b，120c和120d取出的晶片的最大数量和一次装载至缓冲单元300的晶片的最大数量都等于装载索引臂221和222的数量。

卸载索引臂223和224从缓冲单元300卸载已处理晶片，以及将已处理晶片装载至索引自动装置200。索引自动装置200一次从缓冲单元300卸载至少一个已处理晶片。即，卸载索引臂223和224可以同时插入缓冲单元300，然后从缓冲单元300同时卸载原始晶片。这样，两个原始晶片可以同时从缓冲单元300被取出。

同样，索引自动装置200再次一次将至少一个已处理晶片装载至处理-等待FOUP 120a，120b，120c和120d。即，卸载索引臂223和224同时被插入处理-等待FOUP 120a，120b，120c和120d，然后将放置在其上的已处理晶片同时装载至处理-等待FOUP 120a，120b，120c和120d。这样，两个已处理晶片同时被装载至处理-等待FOUP120a，120b，120c和120d。

例如，由索引自动装置200一次从缓冲单元300取出的晶片的最大数量和一次装载至FOUP 120a，120b，120c和120d的晶片的最大数量都等于卸载索引臂223和224的数量。

依此，索引自动装置200一次从FOUP 120a，120b，120c和120d和缓冲单元300取出多个晶片，以及一次将多个晶片装载至FOUP 120a，120b，120c和120d和缓冲单元300，从而减少传输晶片的时间并且提高生产力。

索引臂部件220连接到连接部件230。连接部件230连接至臂驱动部件210，以根据臂驱动部件210的驱动水平移动所连接的索引臂221，222，223和224。

旋转部件240布置在臂驱动部件210的下方。该旋转部件240连接到臂驱动部件210，并旋转以使臂驱动部件210旋转。因此，索引臂部件220也旋转。

垂直移动部件250布置在旋转部件240的下方，以及水平移动部件260布置在垂直移动部件250的下方。垂直移动部件250连接至旋转部件240，以使旋转部件240向上向下移动，因此，臂驱动部件210和索引臂部件220的垂直位置被调节。水平移动部件260连接到第一传输轨道20，以及沿第一传输轨道20水平移动。因此，索引自动装置200沿装载口110a，110b，110c和110d的布置方向移动。

缓冲单元300布置在布置索引自动装置200的区域和布置处理腔室600和主传输自动装置500的区域之间。缓冲单元300接收由索引自动装置200传输的原始晶片，以及在处理腔室600处被处理的晶片。

图5是图3中示出的缓冲单元300的透视图。

参考图3和图5，缓冲单元300包括主体310，以及第一和第二支撑部件320和330。

具体地，主体310可以包括底表面311；第一和第二侧壁312和313，从底表面311垂直延伸；以及上表面314，连接至第一和第二侧壁312和313的上端。

为了存取晶片，主体310具有面对索引自动装置200的开口前壁，以及面对主传输自动装置500的开口后壁。因此，便于索引自动装置200和主传输自动装置500将晶片插入缓冲单元300以及从缓冲单元300取出晶片。

第一和第二侧壁312和313彼此相对，以及上表面314部分被去除以具有开口314a。

第一和第二支撑部件320和330布置在主体310中。第一支撑部件320连接到第一侧壁312，以及第二支撑部件330连接到第二侧壁313。每个第一支撑部件320和第二支撑部件330包括多个支撑物。第一支撑部件320的支撑物与第二支撑部件330的支撑物一一对应。晶片被缓冲单元300接收，晶片的端部被第一支撑部件320的支撑物和第二支撑部件330的支撑物支撑，其中，晶片面对底表面311。

第一和第二支撑部件320和330的支撑物在垂直方向上彼此间隔第一缝隙，具有装载索引臂221和222的数量(参考图4)以及卸载索引臂223和224的数量(参考图4)。装载索引臂221和222以及卸载索引臂223和224也分别间隔第一缝隙。因此，索引臂200一次从缓冲单元300取出多个晶片以及将多个晶片装载至缓冲单元300中。在此，第一缝隙等于FOUP 120a，120b，120c和120d的槽的缝隙。

第一和第二支撑部件320和330的各个支撑物可以设置有导向部件31，引导晶片的位置。导向部件31从支撑物的上表面突出，并支撑晶片的侧表面。

如上所述，缓冲单元300的支撑物之间顺序布置的缝隙与同时拾取或装载晶片的索引臂221，222，223和224之间的缝隙相同。因此，索引自动装置200一次从缓冲单元300取出多个晶片以及将多个晶片装载至缓冲单元300，从而提高工作能力和生产力，并且减少处理时间。

主传输自动装置500将布置在缓冲单元300中的原始晶片传输至各个处理腔室600。主传输自动装置500布置在传输通道400处，以及沿布置在传输通道400处的第二传输轨道30移动。传输通道400连接到处理腔室600。

主传输自动装置500从缓冲单元300拾取原始晶片，以及然后沿第二传输轨道30移动，并提供原始晶片至相关的一个处理腔室600。同样，主传输自动装置500将在处理腔室600中处理的晶片装载在缓冲单元300上。

图6是图3中示出的主传输自动装置500的透视图。

参考图3和图6，主传输自动装置500可以包括手驱动部件510，拾取手部件520，多个连接部件530，旋转部件540，垂直移动部件550和水平移动部件560。

具体地，手驱动部件510水平移动各个拾取手521，522，523，和524。各个拾取手521，522，523，和524独立地被手驱动部件510驱动。

手驱动部件510的上部设置有拾取手部件520。拾取手521，522，523，和524在垂直方向上彼此相对，以及晶片被装载在每个拾取手521，522，523和524上。在该实施例中，主传输自动装置500设置有四个拾取手521，522，523，和524，但是拾取手521，522，523和524的数量可以根据衬底处理系统1000的处理效率被增加。

传输原始晶片的拾取手521和522可以被称作装载拾取手，以及传输已处理晶片的拾取手523和524可以被称作卸载拾取手。在该种情况下，装载拾取手521和522以及卸载拾取手523和524分别布置，不可替换。例如，卸载拾取手523和524可以布置在装载拾取手521和522之上。因此，主传输自动装置500防止已处理晶片在传输原始晶片和已处理晶片时被原始晶片污染，从而提高产品的产量。

各个装载拾取手521和522从缓冲单元300取出原始晶片，并将已处理晶片提供至未工作的处理腔室600之一。装载拾取手521和522间隔缓冲单元300的各个支撑物的第一缝隙。因此，装载拾取手521和522能够同时从缓冲单元300取出原始晶片。

各个卸载拾取手523和524从已经完成处理的处理腔室600出已处理晶片，然后将已处理晶片装载至缓冲单元300。卸载拾取手523和524间隔第一缝隙。因此，卸载拾取手523和524可以同时将从处理腔室600取出的已处理晶片装载至缓冲单元300。

在该实施例中，装载拾取手521和522的数量以及卸载拾取手523和524的数量分别为2，但是该数量可以根据衬底处理系统1000的处理效率被增加。

例如，缓冲单元300中的间隔第一缝隙并且顺序布置的支撑物的数量，以及在索引自动装置200中的一次从缓冲单元300取出晶片或将晶片装载至缓冲单元300的索引臂221，222，223，和224的最大数量，以及在主传输自动装置500中的一次从缓冲单元300取出晶片或将晶片装载至缓冲单元300的拾取手521，522，523，和524的最大数量都是相同的。

这样，主传输自动装置500一次从缓冲单元300取出多个原始晶片或一个原始晶片。同样，主传输自动装置500一次将多个已处理晶片或一个已处理晶片装载至缓冲单元300。因此，由于晶片的传输时间被降低，衬底处理系统1000可以减少处理时间并提供产量。

拾取手部件521，522，523和524连接至连接部件530。连接到手驱动部件510的连接部件530根据手驱动部件510的驱动来水平移动所连接的拾取手521，522，523和524。

旋转部件540布置在手驱动部件510的下方。旋转部件540连接到手驱动部件510，并旋转以使手驱动部件510旋转。因此，拾取手521，522，523和524一起旋转。

垂直移动部件550布置在旋转部件540的下方，以及水平移动部件560布置在垂直移动部件550的下方。垂直移动部件550连接到旋转部件540，并且向上和向下移动旋转部件540，从而调节手驱动部件510和拾取手部件520的垂直位置。水平移动部件560连接到第二传输轨道30，并沿第二传输轨道30移动。因此，主传输自动装置500在缓冲单元300和处理腔室600之间移动。

布置了主传输自动装置500的传输通道400的两侧设置有处理原始晶片和形成已处理晶片的各个处理腔室600。在处理腔室600中执行的处理包括用于清洁原始晶片的清洁处理。每两个处理腔室600彼此相对，以及传输通道400布置在两个处理腔室600之间。这三个处理腔室600布置在传输通道400的两侧的每一侧上。

尽管在该实施例中，衬底处理系统1000包括6个处理腔室600，处理腔室600的数量可以根据衬底处理系统1000的处理效率和占用空间状况增加或减少。同样，尽管在该实施例中，处理腔室600以单层结构布置，在多层结构中，12个处理腔室可以被分类成两个6处理腔室组。

参考图3和图4，索引自动装置200连接至第一控制单元710，以及第一控制单元710控制索引自动装置200的位置和各个索引臂221，222，223和224的位置。

具体地，第一控制单元710控制索引自动装置200的水平移动部件260，以调节索引自动装置200在第一传输轨道20上的位置，即，索引自动装置200的水平移动位置和索引自动装置200的水平移动速度。第一控制单元710控制索引自动装置200的旋转部件240，以调节索引臂部件220的旋转位置和旋转速度，并控制索引自动装置200的垂直移动部件250，以调节索引臂部件220的垂直移动位置和垂直移动速度。

同样，第一控制单元710控制臂驱动部件210调节各个索引臂221，222，223，和224的水平移动位置和水平移动速度。即，第一控制单元710控制索引臂221，222，223，和224的速度，从而索引自动装置200同时驱动索引臂221，222，223，和224拾取或装载多个晶片。

具体地，第一控制单元710计算关于选自索引臂221，222，223和224的将被同时驱动的索引臂的移动速度信息，即，将被同时驱动的所选索引臂的各个最大恒定速度，各个最大减速度，以及各个最大加速度。第一控制单元710通过使用移动速度信息计算各个所选索引臂到达目标点消耗的预计时间，然后基于计算出的预计时间之间的差来调节各个所选索引臂的速度。

即，第一控制单元710比较计算出的预计时间以选择最大预计时间。第一控制单元710控制速度，从而除了具有最大预计时间的所选索引臂之外的所选索引臂分别具有与最大预计时间相同的时间。此时，第一控制单元710控制具有小于最大预计时间的预计时间的所选索引臂的最大速度以将所选索引臂的时间设置为相同。第一控制单元710将最大速度调节为小于具有最长预计时间的所选索引臂的最大速度。当选自索引臂221，222，223和224的索引臂水平移动达到预设最大速度时，所选索引臂匀速运动。

这样，第一控制单元710控制索引臂221，222，223和224的速度，从而将索引臂221，222，223和224到达目标点所消耗的时间设置为相同。因此，索引自动装置200同时将索引臂221，222，223和224布置在目标点，从而同时从FOUP 120a，120b，120c和120d或缓冲单元300取出两个晶片，或将两个晶片装载至FOUP 120a，120b，120c和120d或缓冲单元300。

主传输自动装置500连接到控制主传输自动装置500的位置和各个拾取手521，522，523和524的位置的第二控制单元720(参考图6)。由于第二控制单元720控制主传输自动装置500的位置的过程与第一控制单元710控制索引臂200的位置的过程相同，所以省略对第二控制单元720的描述。

以下，将参考附图具体描述索引臂221，222，223和224中的至少两个同时到达目标点的过程。具体地，以同时驱动第一和第二卸载索引臂224和223的过程为例进行说明。

图7是示出了根据本发明的实施例的同时驱动索引自动装置200的第一和第二卸载索引臂224和223的过程的流程图。

参考图3、4和7，在操作S110中，第一控制单元710计算关于将被同时驱动的各个第一和第二索引臂224和223的移动速度信息。

在操作S120，第一控制单元710计算关于第一索引臂224的目标点和第二索引臂223的目标点的各个位置值。此时，由于第一索引臂224和第二索引臂223取出或装载不同的晶片，所以相应的目标点也彼此不同。

在操作S130中，第一控制单元710模拟第一索引臂224和第二索引臂223同时启动并到达相应的目标点时的速度变化，从而产生各个第一索引臂224和第二索引臂223的速度曲线。此时，速度曲线是基于在操作S110中计算出的移动速度信息的。

在操作S140，通过模拟出的第一索引臂224和第二索引臂223的速度变化来分别计算第一索引臂224和第二索引臂223到达相应目标点所消耗的预计时间。

在操作S150，计算出的预计时间被比较以将最长的预计时间设置为最大预计时间，以及具有小于最大预计时间的预计时间的索引臂的速度被重设。

例如，当第一索引臂224具有比第二索引臂223更长的预计时间时，第一控制单元710调节第二索引臂223的速度，从而第二索引臂223具有与第一索引臂224的时间相同的时间。

具体地，第一控制单元710重设第二索引臂223的最大速度、加速度以及减速度，从而第二索引臂223和第一索引臂224具有相同的时间。此时，第二索引臂223的最大速度设置为小于第一索引臂224的速度。

使用下面的数学算式1来分别重新计算第二索引臂223的最大速度、加速度以及减速度。

数学算式1

[数学式1]

$\mathrm{VMS}=\frac{\mathrm{VR}\×\mathrm{DR}1}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{AVS}=\frac{\mathrm{AR}\×\mathrm{DR}2}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{DVS}=\frac{\mathrm{DR}\×\mathrm{DR}3}{\mathrm{MD}}$

在数学算式1中，VMS、AVS以及DVS分别表示第二索引臂223的重新计算出的最大速度、重新计算出的加速度以及重新计算出的减速度。MD表示起始点和目标点之间的距离。VR表示第一索引臂224的最大速度。DR1表示第一索引臂224以最大速度匀速运动通过的距离。AR表示第一索引臂224的加速度。DR2表示第一索引臂224以加速运动通过的距离。DR表示第一索引臂224的减速度。DR3表示第一索引臂224以减速运动通过的距离。

在操作S160中，第二索引臂223和第一索引臂224同时开始水平移动，以从FOUP 120a，120b，120c或120d或缓冲单元300取出晶片或将晶片装载至FOUP 120a，120b，120c或120d或缓冲单元300。

在操作S170，第二索引臂223和第一索引臂224以经第一控制单元710调节的速度移动，从而同时到达目标点，以及同时取出或装载布置在各个相应目标点处的晶片。

此时，第一控制单元710调节臂单元220的速度，从而索引臂221，222，223和224中将被同时驱动的索引臂具有相同的消耗时间。因此，索引自动装置200使得索引臂221，222，223和224中的至少两个同时到达相应的目标点，从而，一次装载或取出多个晶片，以及减少晶片的传输时间，并且提高生产力。

在该实施例中，由于第二控制单元720调节主传输自动装置500的拾取手单元520的速度以使得拾取手521，522，523和524中至少两个同时到达不同目标点的过程与第一控制单元710调节索引臂200的臂单元220的速度以使索引臂221，222，223和224中的至少两个索引臂同时到达不同目标点的过程相同，所以省略对其具体描述。

图8是示出了当第二索引臂223和第一索引臂224以如图7所示的经第一控制单元710调节的速度移动时，在起始时间点ST和目标时间点ET之间的速度变化的曲线。

参考图8，A1和A2表示同时被驱动的索引臂221，222，223和224中的两个索引臂，以及索引臂A1和A2被加速，直到达到最大速度UV1和UV2，然后以最大速度UV1和UV2匀速运动预定时间，然后逐渐减速直到到达目标点。

同时被驱动的索引臂A1和A2的最大速度UV1和UV2被设置为彼此不相同，以及索引臂A1和A2以各自的最大速度UV1和UV2匀速运动的预定时间彼此不相同。即，索引臂A1和A2到达各自的最大速度UV1和UV2的时间点T1和T2彼此不同，以及索引臂A1和A2在以最大速度UV1和UV2匀速运动之后减速的时间点T3和T4彼此不同。

然而，由于索引臂A1和A2开始水平移动的起始时间点ST彼此相同，以及索引臂A1和A2到达目标点的目标时间点ET是相同的，所以消耗时间是相同的。

上述公开的主题应被认为是示例性的，不是限制性的，以及所附权利要求旨在覆盖所有落在本发明的真正精神和范围内的修改、改进和其他实施例。因此，至法律所允许的最大程度，本发明的范围是由所附权利要求及其等同物的最宽允许解释决定的，不应被上述具体描述约束或限制。

Claims (9)

1.一种衬底处理装置，包括：

存储部件，在垂直方向上布置多个衬底以存储所述衬底；

传输部件，包括：多个传输臂，在所述垂直方向上彼此相对，以及臂驱动部件，用于水平移动各个所述传输臂，所述衬底装载在所述各个传输臂上，所述传输部件从所述存储部件取出至少一个衬底以及将至少一个衬底装载至所述存储部件；以及

控制单元，控制所述传输部件的移动速度，以及控制所述臂驱动部件，

其中，所述臂驱动部件根据所述控制单元控制选自所述传输臂中的将被同时驱动的传输臂分别到达所述存储部件中的目标点所消耗的预计时间，调节所选传输臂的水平移动速度，从而所述所选传输臂同时到达所述目标点；

其中所述控制单元基于各个所述所选传输臂的最大速度、减速度和加速度计算将被同时驱动的各个所述所选传输臂的预计时间，以及

所述控制单元基于计算出的所述预计时间之间的差来调节各个所述所选传输臂的速度；

其中所述最大速度、所述加速度以及所述减速度包括使用下面等式获得，

$\mathrm{VMS}=\frac{\mathrm{VR}\×\mathrm{DR}1}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{AVS}=\frac{\mathrm{AR}\×\mathrm{DR}2}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{DVS}=\frac{\mathrm{DR}\×\mathrm{DR}3}{\mathrm{MD}}$

其中，VMS、AVS以及DVS分别表示重新计算的最大速度、重新计算的加速度以及重新计算的减速度；

MD表示起始点和目标点之间的距离；

VR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂的最大速度；

DR1表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂以所述最大速度匀速运动通过的距离；

AR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂的加速度；

DR2表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂加速运动通过的距离；

DR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂的减速度；以及

DR3表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂减速运动通过的距离。

2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中，所述控制部件调节将被同时驱动的各个所述传输臂的速度，从而所述所选传输臂同时到达所述目标点。

3.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中基于具有计算出的最长预计时间的传输臂的最大速度、减速度以及加速度，所述控制单元调节具有小于所述最长预计时间的预计时间的传输臂的最大速度、减速度以及加速度。

4.一种衬底处理装置，包括：

存储容器，在垂直方向上间隔将被处理的衬底或已处理的衬底以存储所述衬底；

缓冲单元，在垂直方向上间隔将被处理的衬底或已处理的衬底以存储所述衬底；

索引自动装置，包括在所述垂直方向上彼此相对的多个索引臂，以及水平移动各个所述索引臂的臂驱动部件，所述衬底装载在各个所述索引臂上，所述索引自动装置在所述存储容器和所述缓冲单元之间传输所述衬底，所述索引自动装置从所述存储容器或所述缓冲单元取出至少一个衬底，以及将至少一个衬底装载至所述存储容器或所述缓冲单元；以及

第一控制单元，控制所述索引自动装置的移动速度和位置，

其中，所述第一控制单元根据其控制选自所述索引臂的将被同时驱动的索引臂分别到达所述存储容器中的目标点所消耗的预计时间，调节所选索引臂的水平移动速度，从而所述所选索引臂同时到达所述目标点；

其中所述第一控制单元基于各个所述所选索引臂的最大速度、减速度和加速度计算将被同时驱动的各个所述所选索引臂的预计时间，以及

所述第一控制单元基于计算出的所述预计时间之间的差来调节各个所述所选索引臂的速度；

其中所述最大速度、所述加速度以及所述减速度包括使用下面等式获得，

$\mathrm{VMS}=\frac{\mathrm{VR}\×\mathrm{DR}1}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{AVS}=\frac{\mathrm{AR}\×\mathrm{DR}2}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{DVS}=\frac{\mathrm{DR}\×\mathrm{DR}3}{\mathrm{MD}}$

其中，VMS、AVS以及DVS分别表示重新计算的最大速度、重新计算的加速度以及重新计算的减速度；

MD表示起始点和目标点之间的距离；

VR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂的最大速度；

DR1表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂以所述最大速度匀速运动通过的距离；

AR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂的加速度；

DR2表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂加速运动通过的距离；

DR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂的减速度；以及

DR3表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂减速运动通过的距离。

5.根据权利要求4所述的衬底处理装置，还包括：

处理腔室，处理所述衬底；

主传输自动装置，包括在所述垂直方向上彼此相对的拾取手，以及水平移动各个所述拾取手的手驱动部件，所述衬底装载在各个所述拾取手上，所述主传输自动装置在所述处理腔室和所述缓冲单元之间传输所述衬底，所述主传输自动装置从所述缓冲单元取出至少一个衬底以及将至少一个衬底装载至所述缓冲单元；以及

第二控制单元，控制所述主传输自动装置的移动速度和位置，

其中所述第二控制单元控制所述手驱动部件，从而通过控制各个所述拾取手的移动速度，至少两个拾取手同时到达所述存储容器或所述缓冲单元中的不同目标点。

6.一种传输衬底的方法，所述方法包括：

产生移动速度信息，包括用于传输所述衬底的传输部件的各个传输臂的最大速度、减速度和加速度；

基于对应于各个所述传输臂的目标点的位置值和所述移动速度信息，计算各个所述传输臂到达相应所述目标点所消耗的预计时间；

基于计算出的所述预计时间和所述移动速度信息，重设各个所述传输臂的速度，从而使所述传输臂具有相同的消耗时间；以及

以重设的速度同时且水平移动所述传输臂，以同时从存储部件中取出多个衬底或将多个衬底装载至存储部件；

其中重设所述速度包括：

将计算出的所述预计时间进行比较以将计算出的所述预计时间中最长的预计时间设置为最大预计时间；以及

重设具有小于所述最大预计时间的预计时间的所述传输臂的速度，以调节所述传输臂具有相同的消耗时间；

其中，所述重设具有小于所述最大预计时间的预计时间的传输臂的速度包括：

基于具有与所述最大预计时间相同的预计时间的传输臂的最大速度、加速度和减速度，分别重设具有小于所述最大预计时间的预计时间的传输臂的最大速度、加速度以及减速度；

其中具有小于所述最大预计时间的预计时间的所述传输臂被调节为具有小于具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂的最大速度的最大速度；

其中所述重设所述最大速度、所述加速度以及所述减速度包括使用下面等式，

$\mathrm{VMS}=\frac{\mathrm{VR}\×\mathrm{DR}1}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{AVS}=\frac{\mathrm{AR}\×\mathrm{DR}2}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{DVS}=\frac{\mathrm{DR}\×\mathrm{DR}3}{\mathrm{MD}}$

其中，VMS、AVS以及DVS分别表示重新计算的最大速度、重新计算的加速度以及重新计算的减速度；

MD表示起始点和目标点之间的距离；

VR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂的最大速度；

DR1表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂以所述最大速度匀速运动通过的距离；

AR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂的加速度；

DR2表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂加速运动通过的距离；

DR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂的减速度；以及

DR3表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述传输臂减速运动通过的距离。

7.根据权利要求6所述的方法，其中每个所传输臂从所述传输臂开始水平移动时的起始时间点至所述传输臂达到设置的最大速度时的第一时间点以设置的加速度移动；以及

所述传输臂从所述第一时间点到第二时间点以所述设置的最大速度匀速移动；以及

所述传输臂从所述第二时间点到所述传输臂到达所述目标点时的时间点以所述设置的减速度移动。

8.一种传输衬底的方法，所述方法包括：

在第一控制单元产生各个索引臂的最大速度、减速度和加速度，所述索引臂上装载所述衬底；

在所述第一控制单元，基于对应于各个所述索引臂的目标点的位置值和所述各个索引臂的最大速度、减速度和加速度信息，计算各个所述索引臂到达相应的所述目标点所消耗的预计时间；

在所述第一控制单元，基于计算出的所述预计时间和所述各个索引臂的最大速度、减速度和加速度信息，重设各个所述索引臂的速度，从而所述索引臂具有相同的消耗时间；以及

以重设的速度同时且水平移动所述索引臂，以同时从存储容器或缓冲单元中取出多个衬底或将多个衬底装载至存储容器或缓冲单元；

其中所述第一控制单元产生的所述最大速度、所述加速度以及所述减速度包括使用下面等式获得，

$\mathrm{VMS}=\frac{\mathrm{VR}\×\mathrm{DR}1}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{AVS}=\frac{\mathrm{AR}\×\mathrm{DR}2}{\mathrm{MD}}$

$\mathrm{DVS}=\frac{\mathrm{DR}\×\mathrm{DR}3}{\mathrm{MD}}$

其中，VMS、AVS以及DVS分别表示重新计算的最大速度、重新计算的加速度以及重新计算的减速度；

MD表示起始点和目标点之间的距离；

VR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂的最大速度；

DR1表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂以所述最大速度匀速运动通过的距离；

AR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂的加速度；

DR2表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂加速运动通过的距离；

DR表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂的减速度；以及

DR3表示具有与所述最大预计时间相同的预计时间的所述索引臂减速运动通过的距离。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在第二控制单元产生手速度信息，包括各个拾取手的最大速度、减速度以及加速度，各个所述拾取手上装载所述衬底；

在所述第二控制单元处，基于对应于各个所述拾取手的目标点的位置值和所述各个拾取手的最大速度、减速度以及加速度信息，计算各个所述拾取手到达相应的所述目标点所消耗的预计时间；

在所述第二控制单元处，基于计算出的所述预计时间和所述各个拾取手的最大速度、减速度以及加速度信息，重设各个所述拾取手的速度，从而所述拾取手具有相同的消耗时间；以及

以重设的速度同时且水平移动所述拾取手，以同时从所述缓冲单元中取出多个衬底或将多个衬底装载至所述缓冲单元。

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