CN106206371B - 加工衬底的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于加工衬底的装置，包括：加载口，其上设有容纳衬底的衬底传送容器；加工部件，其被配置以加工衬底；以及包括索引机器人的索引部件，其被配置以在所述衬底传送容器和所述加工部件之间运载衬底，其中所述加工部件包括：第一传送室，其被配置以具有运载衬底并邻近所述索引部件布置的第一主运载机器人；第二传送室，其被配置以具有运载衬底并邻近所述第一传送室布置的第二主运载机器人；以及穿梭缓冲部件，其被配置以在所述第一传送室和所述第二传送室之间移动从而在所述第二主运载机器人和所述索引机器人之间传送衬底。

Description

加工衬底的装置

技术领域

本文中描述的发明构思的实施方式涉及一种加工衬底的装置，更具体地涉及一种用于清洁衬底的装置。

背景技术

在制造衬底的一般工艺中，单元加工步骤(沉积、蚀刻、涂覆光致抗蚀剂、显影和去灰)被重复许多次以形成微细图案的排列。在此工艺之后，在衬底中可能存在通过蚀刻或去灰步骤未完全去除的残余物。去除这种残余物的工艺为使用去离子水或化学品的湿法清洁工艺。

在衬底清洁装置中，通过置于衬底上方的喷嘴，将化学品或去离子水提供给在被固定至能够加工一张衬底的小室中的卡盘之后正通过马达而旋转的衬底。于是化学品或去离子水通过衬底的旋转而在衬底上铺展开，从而从衬底上去除附着于衬底的残余物。

图1示出一般衬底清洁装置1000的配置结构，包括加载/卸载部件1100、索引机器人1200、缓冲部件1300、加工室1400和来自其中一侧的主传送机器人1500。索引机器人1200在缓冲部件1300和加载/卸载部件1100之间传送衬底，并且主传送机器人1500在缓冲部件1300和加工室1400之间传送衬底。

在衬底清洁装置1000中，当主传送机器人1500的一个构件用于将衬底送入和运出多个加工室1400时，由于主传送机器人1500的移动距离变长，所以传送衬底的间隔时间增加。

为了增加产自衬底清洁装置1000的产品的量，已提出增加索引机器人1200和主传送机器人1500的手和缓冲槽的数量的方法。然而，在需要产品的量等于或大于500张的情况下，即使所提出的方法也仍有限制。

同时，如图2中所示，在为了增加产品量而在两个构件中设置主传送机器人1500的情况下，存在该装置的宽度(L)从2230mm增大到2800mm的问题。

发明内容

本发明构思的实施方式提供一种为了缩短间隔时间而加工衬底的装置。

本发明构思的实施方式提供一种为了最大化其产量而加工衬底的装置。

通过本发明构思的实施方式待解决的课题可以不限于此并且本文中未定义的其他课题可以由以下描述被本领域技术人员清楚地理解。

本发明构思的实施方式的一方面涉及提供一种加工衬底的装置。所述装置可以包括：加载口，其上设有容纳衬底的衬底传送容器；加工部件，其被配置以加工衬底；和包括索引机器人的索引部件，其被配置以在所述衬底传送容器和所述加工部件之间运载所述衬底，其中所述加工部件可以包括：第一传送室，其被配置以具有运载衬底并邻近所述索引部件设置的第一主运载机器人；第二传送室，其被配置以具有运载衬底并邻近所述第一传送室设置的第二主运载机器人；和穿梭缓冲部件，其被配置以在所述第一传送室和所述第二传送室之间移动从而在所述第二主运载机器人和所述索引机器人之间传送衬底。

此外，所述穿梭缓冲部件可包括被配置以独立地移动的两个穿梭缓冲器，其中所述两个穿梭缓冲器中的一个可以被配置以在加工之前将衬底运载到第二主运载机器人并且所述两个穿梭缓冲器中的另一个可以被配置以在加工之后将衬底运载到所述索引机器人。

此外，所述穿梭缓冲部件可以还包括移动轴，其可以被配置以允许所述穿梭缓冲器移动并被配置以从所述第一传送室延伸到所述第二传送室。

此外，所述装置可以还包括怠工控制部件，其被配置以将所述第一主运载机器人移出所述穿梭缓冲部件的传送路径从而防止所述穿梭缓冲部件移动时与所述第一主运载机器人碰撞。

此外，加工部件可以包括：设置于所述第一传送室周围的第一室部件，其中堆叠至少两个或更多个加工室；和设置于所述第二传送室周围的第二室部件，其中堆叠至少两个或更多个加工室。

此外，索引室、第一传送室和第二传送室可以配置在第一方向上，所述第一室部件可以在与所述第一方向不同的第二方向上对于所述第一传送室的一侧对称，并且所述第二室部件可以在与所述第一方向不同的第二方向上对于所述第二传送室的一侧对称。

本发明构思的实施方式的另一方面涉及提供一种加工衬底的装置，包括：第一加工部件；设置于所述第一加工部件的后方的第二加工部件；设置于所述第一加工部件的前方并被配置以具有索引机器人的索引部件；和穿梭缓冲器，其被配置以从所述索引部件直接运载在所述第二加工部件中待加工的衬底并将在所述第二加工部件中经加工的衬底直接运载到所述索引部件。

本发明构思的实施方式的再一方面涉及提供一种加工衬底的装置，包括：被配置以具有索引机器人的索引部件；与所述索引部件接触的固定缓冲器；与所述固定缓冲器连接的第一加工部件，其中加工室设置于第一主运载机器人周围；邻近于所述第一加工部件设置的第二加工部件，其中加工室设置于第二主运载机器人周围；和穿梭缓冲器，其被配置以在所述第二主运载机器人和所述索引部件之间传送衬底。

此外，穿梭缓冲器可以被配置以在所述第二主运载机器人可接近的第一位置和所述索引机器人可接近的第二位置之间移动。

此外，所述装置还可以包括怠工控制部件，其被配置以将所述第一主运载机器人移出所述穿梭缓冲部件的传送路径从而防止所述穿梭缓冲部件移动时与所述第一主运载机器人碰撞。

附图说明

参考附图，通过以下描述，上述及其他目的和特征将变得明显，其中在整个附图中，相同的附图标记是指相同的部件，除非另有规定，并且其中：

图1和图2示出一般的配置结构；

图3是示出根据本发明构思的实施方式的衬底加工装置的构成的俯视图；

图4是示出图3的衬底加工装置的侧视图；并且

图5示出第二加工部件。

具体实施方式

在下文中将结合附图描述本发明的各种实施方式。然而，本文中描述的各种实施方式并非有意局限在具体的实施方式中，但应该被视为包括各种变形、等同方案和/或备选方案。在描述本发明构思的实施方式时，将从中排除会动摇对本发明构思的理解的描述。

在本说明书中使用的术语仅用于描述本发明的各种实施方式，并无意限制本发明的范围。单数形式的术语也可以包括复数形式，除非另有规定。本文中所使用的术语“包括”或“具有”可以理解成：特征、数量、操作、步骤、要素、部件和/或它们的组合中的任一个并不排除存在或添加一个或更多个不同的特征、数量、操作、步骤、元素、部件和/或它们的组合。

术语“第一”和“第二”等可以用于表示各种要素，但并非用于限制所述要素。这些术语可仅用于将一个要素与其他要素区分开。

现在将结合附图描述本发明构思的实施方式。在所有附图中，相同的附图标记将表示相同的要素，并且，无论是具有相同还是相应的附图标记，相同的要素将不会重复描述。

将使用半导体晶片作为衬底的例子描述以下实施方式。然而，衬底的类型可以变成光掩模、平板显示面板或除了半导体晶片之外的另一个。此外，实施方式将被例示为：其中的衬底加工装置是一种用于清洁衬底的装置。

参照图3，根据本发明构思的衬底加工装置1可以包括索引部件10和加工部件20。

索引部件10和加工部件20可以排成一行。在下文中，布置所述索引部件10和加工部件20的方向被称为“第一方向X”，并且从顶部看与所述第一方向正交的方向被称为“第二方向Y”。垂直于包括第一方向X和第二方向Y的面的方向将是“第三方向Z”。

索引部件10可以在第一方向X上设置于衬底加工装置的前侧。近年来，索引部件10可以是接口，该接口在下文中被称作设备前端模块(EFEM)，近年来通常用作300-mm晶片运载装置。索引部件10可以包括：索引室100；加载口130，其中设有承载器C，在承载器C中堆叠衬底；以及在常压下操作的索引机器人120。加载口130可以打开和关闭所述承载器的盖。

可以提供多个加载口130。多个加载口130可以沿第二方向Y呈直线布置。甚至可以根据衬底加工装置1的占地面积和加工效率的情况来增加或减少加载口130的个数。容纳衬底W的承载器11可以设置在加载口130中。在承载器11被加载到加载口130中的情况下，索引部件10可以运出尚未加工的衬底，或送入经加工的衬底。

承载器11可以与前开式晶圆盒(Front Opening Unified Pod，FOUP)一起使用。在承载器11中，可以形成多个插槽以与地面水平地容纳衬底。

索引室100可以在第一方向X上邻近加载口130设置。索引室100可以设置在加载口130和第一加工部件20a之间。索引室100可以包括索引轨道102和索引机器人120。索引机器人120可以设在索引轨道102上。

索引机器人120可以操作以在加载口130和加工部件20之间运载衬底。索引机器人120可以由具有臂结构的机器人组成，所述具有臂结构的机器人在一次操作中从位于加载口130中的承载器11中运出至少一个或多个衬底，然后将衬底送入固定缓冲器或穿梭缓冲器中。除了由本发明构思的实施方式示出的具有多个臂的结构之外，安装在索引室100中的索引机器人120还可以使用在一般的半导体制造工艺中可利用的各种类型的机器人。例如，可允许利用配有通过一个臂操作两个衬底的双刃臂的机器人、单臂机器人或采用以上两种的混合机器人。

加工部件20可以在衬底加工装置1沿第一方向X的后侧处邻近索引部件10设置。除了第一加工部件20a之外，加工部件20还可以包括第二加工部件20b、固定缓冲器30和穿梭缓冲部件40。

图4是示出图3的衬底加工装置的侧视图；并且图5示出第二加工部件。

参照图3到图5，第一加工部件20a可以在第一方向X上邻近索引室130设置。第二加工部件20b可以设置在第一加工部件20a的后方。

第一加工部件20a可以包括放置第一主运载机器人230的第一传送室210和置于第一传送室210周围的第一室部件200-1。所述第一室部件200-1可以包括在第三方向Z上堆叠的加工室200。在此实施方式中，堆叠三个加工室200以允许第一加工部件20a在第一主运载机器人230可接近的周围区域中总共配有六个加工室200。

第一主运载机器人230可以不具备移动轴，但可以具备在第三方向Z上的轴上提升和旋转的结构。因此，第一加工部件20a可以在其可由第一主运载机器人230接近的相对两侧配有三个加工室200。并且第一主运载机器人230可不需要移动。因此，传送衬底的间隔时间可以显著减少从而提供产品量。

在第一加工部件20a中待加工的衬底可以静置在固定缓冲器30处并且在第一加工部件20a中经加工的衬底可以暂时静置在固定缓冲器30处。固定缓冲器30可以沿第一方向X设置于加工部件20的前方。更详细地，固定缓冲器30可以设置于第一主运载机器人230和索引机器人120之间。固定缓冲器30可以相当于在第一加工部件20a和承载器11之间运载衬底W之前暂时容纳衬底W的备用位置。固定缓冲器30可以包括容纳衬底W的插槽。可以沿第三方向Z提供多个相互隔离的插槽。

第二加工部件20b可以在第一方向X上邻近第一加工部件20a设置。

第二加工部件20b可以包括放置第二主运载机器人250的第二传送室240和置于第二传送室240周围的第二室部件200-2。第二室部件200-2可以包括在第三方向Z上堆叠的加工室200。在此实施方式中，可以堆叠三个加工室200以允许第二加工部件20b在第二主运载机器人250可接近的周围区域中总共配有六个加工室200。

第二主运载机器人250可以像第一主运载机器人230一样不具备移动轴，但可以在第三方向Z上的轴上提升和旋转。

因此，第二加工部件20b可以在第二主运载机器人250可接近的其相对两侧配有三个加工室200。并且第二主运载机器人250可不需要移动。因此，传送衬底的间隔时间可以显著减少从而提高产品量。

穿梭缓冲部件40可以设置于加工部件的底部空间并可以包括独立移动的两个穿梭缓冲器40a和40b。在第一加工部件20a中待加工的衬底可以堆叠在第一穿梭缓冲器40a中，并且在第二加工部件20b中待加工的衬底可以堆叠在第二穿梭缓冲器40b中。

作为例子，可以提供第一穿梭缓冲器40a(其中待加载加工之前的衬底)和第二穿梭缓冲器40b(其中待加载加工之后的衬底)以在索引机器人120可接近的第一位置(图4的A1)和第二主运载机器人可接近的第二位置(图4的A2)之间移动。对于此操作，加工部件20可以设置有从第一加工部件20a延伸到第二加工部件20b的穿梭移动道路42和44。

尽管此实施方式示出为穿梭缓冲部件40设置于加工部件20的下部空间中，但穿梭缓冲部件40可以设置于加工部件20的上部空间而不是下部空间中。尽管未示出，但可以将用于移动穿梭缓冲器40a和40b的驱动部件设于额外的空间，所述额外的空间是为了控制加工部件中的颗粒而与加工部件独立地隔开的。

在第二加工部件20b中待加工的衬底可以留在固定缓冲器30处并且在第一加工部件20a中经加工的衬底可以暂时静置在固定缓冲器30处。固定缓冲器30可以沿第一方向X设置于加工部件20的前方。更详细地，固定缓冲器30可以置于第一主运载机器人230和索引机器人120之间。固定缓冲器30可以相当于在第一加工部件20a和承载器11之间运载衬底W之前暂时容纳衬底W的备用位置。固定缓冲器30可以包括容纳衬底W的插槽。可以沿第三方向Z提供多个相互隔离的插槽。

同时，衬底加工装置1可以包括怠工控制部件290以将第一主运载机器人230移出第一穿梭缓冲器40a和第二穿梭缓冲器40b的传送路径，从而防止第一穿梭缓冲器40a和第二穿梭缓冲器40b移动时与第一主运载机器人230碰撞或干扰。作为例子，怠工控制部件290可以预先设置有第一穿梭缓冲器40a和第二穿梭缓冲器40b的移动信号，然后可控制第一主运载机器人230以躲闪移动。

因此，在第二加工部件20b中经加工的衬底可以通过第二主运载机器人250储存在第二穿梭缓冲器40b中。第二穿梭缓冲器40b可以将经加工的衬底运输到索引机器人120而不管第二主运载机器人250的操作，从而减少了第二主运载机器人250的间隔时间。

根据本发明构思的实施方式，允许一共配置12个室(比之前多4个室)而不增加衬底加工装置的宽度，这可能是有效的。

根据本发明构思的实施方式，仅通过主运载机器人的提升和旋转(定向旋转)而快速地在缓冲部件和加工室之间传送衬底，这可以允许显著减少传送衬底的间隔时间，因此增加加工衬底的效率。

根据本发明构思的实施方式，通过在衬底加工装置(其面积与一般的衬底加工装置相比没有增加)中线性配置具有主运载机器人的两个加工部件并通过穿梭缓冲器传送衬底(其在远离索引部件的加工部件中完全加工)，这可以允许最小化运载机器人的手的数量并改善由于间隔时间的减少而会减少的产量。

尽管已经参考示例性实施方式描述了本发明构思，但对本领域的技术人员显而易见的是，可在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明作出各种改变和变形。因此，应该理解的是上述实施方式不是限制性的而是说明性的。

Claims (8)

1.一种用于加工衬底的装置，所述装置包括：

加载口，其上设有容纳衬底的衬底传送容器；

加工部件，其被配置以加工所述衬底；和

包括索引机器人的索引部件，其被配置以在所述衬底传送容器和所述加工部件之间运载所述衬底，

其中所述加工部件包括：

第一传送室，其被配置以具有运载衬底并邻近所述索引部件布置的第一主运载机器人；

第二传送室，其被配置以具有运载衬底并邻近所述第一传送室布置的第二主运载机器人；和

穿梭缓冲部件，其被配置以在所述第一传送室和所述第二传送室之间移动从而在所述第二主运载机器人和所述索引机器人之间传送衬底；且

所述装置还包括：

怠工控制部件，其被配置以将所述第一主运载机器人移出所述穿梭缓冲部件的传送路径从而防止所述穿梭缓冲部件移动时与所述第一主运载机器人碰撞。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述穿梭缓冲部件包括被配置以独立地移动的两个穿梭缓冲器，

其中所述两个穿梭缓冲器中的一个被配置以在加工之前将衬底运载到所述第二主运载机器人，并且所述两个穿梭缓冲器中的另一个被配置以在加工之后将衬底运载到所述索引机器人。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述穿梭缓冲部件还包括：

移动轴，其被配置以允许所述穿梭缓冲器移动并被配置以从所述第一传送室延伸到所述第二传送室。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述加工部件包括：

置于所述第一传送室周围的第一室部件，其中堆叠至少两个或更多个加工室；和

置于所述第二传送室周围的第二室部件，其中堆叠至少两个或更多个加工室。

5.根据权利要求4所述的装置，其中索引室、所述第一传送室和所述第二传送室配置在第一方向上，

其中所述第一室部件在与所述第一方向不同的第二方向上对于所述第一传送室的一侧对称，并且

其中所述第二室部件在所述第二方向上对于所述第二传送室的一侧对称。

6.一种用于加工衬底的装置，所述装置包括：

第一加工部件；

设置于所述第一加工部件的后方的第二加工部件；

设置于所述第一加工部件的前方并被配置以具有索引机器人的索引部件；和

穿梭缓冲器，其被配置以从所述索引部件直接运载在所述第二加工部件中待加工的衬底并将在所述第二加工部件中经加工的衬底直接运载到所述索引部件。

7.一种用于加工衬底的装置，所述装置包括：

被配置以具有索引机器人的索引部件；

与所述索引部件接触的固定缓冲器；

与所述固定缓冲器连接的第一加工部件，在所述第一加工部件中，加工室设置于第一主运载机器人周围；

邻近于所述第一加工部件设置的第二加工部件，在所述第二加工部件中，加工室设置于第二主运载机器人周围；

穿梭缓冲器，其被配置以在所述第二主运载机器人和所述索引部件之间传送衬底；和

怠工控制部件，其被配置以将所述第一主运载机器人移出所述穿梭缓冲器的传送路径从而防止所述穿梭缓冲器移动时与所述第一主运载机器人碰撞。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述穿梭缓冲器被配置以在所述第二主运载机器人可接近的第一位置和所述索引机器人可接近的第二位置之间移动。