CN109427639B - 输送装置和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输送装置和基板处理装置。提供能够使输送精度提高的输送系统。一实施方式的输送装置具有：移载器，其在对被输送物的温度进行测定的测定位置与自所述测定位置分离开的待机位置之间移动；温度传感器，其以顶端从所述移载器突出的方式安装于所述移载器，在所述测定位置处对所述被输送物的温度进行测定；以及引导件，其在从所述待机位置向所述测定位置的移动方向侧具有开口，保护所述温度传感器的所述顶端。

Description

输送装置和基板处理装置
技术领域
本发明涉及输送装置和基板处理装置。
背景技术
以往以来，公知有一种立式热处理装置，该立式热处理装置具有纵长的热处理炉，在将多张晶圆载置到晶圆舟皿的状态下，将该晶圆舟皿收纳于热处理炉，进行加热晶圆的热处理(例如，参照专利文献1)。
在立式热处理装置中，在对晶圆进行了热处理之后，将晶圆舟皿从热处理炉输出，在经过了预定的冷却时间之后，输送装置从晶圆舟皿向FOUP(前开式晶圆传送盒，Front-Opening Unified Pod)内输送晶圆而回收。冷却时间是直到晶圆被冷却成预定温度(例如、80℃)为止所需的时间与预定的等待时间(裕度时间(日文：マージン時間))的合计时间。直到晶圆被冷却到预定温度为止所需的时间可基于预备实验的结果等预先设定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-178216号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述的装置中，晶圆输送所需的时间包含预定的等待时间，因此，直到晶圆回收为止的时间变长等待时间的量。
因此，鉴于上述问题，目的在于缩短回收时间，谋求生产率的提高。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明的一技术方案的输送装置具有：移载器，其在对被输送物的温度进行测定的测定位置与自所述测定位置分离开的待机位置之间移动；温度传感器，其以顶端从所述移载器突出的方式安装于所述移载器，在所述测定位置处对所述被输送物的温度进行测定；以及引导件，其在从所述待机位置向所述测定位置的移动方向侧具有开口，保护所述温度传感器的所述顶端。
发明的效果
根据所公开的输送装置，能够缩短回收时间，谋求生产率的提高。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式的输送装置的基板处理装置的概略结构图。
图2是具备本发明的实施方式的输送装置的基板处理装置的概略俯视图。
图3是表示叉的一个例子的概略俯视图。
图4是表示测定晶圆的温度时的叉与晶圆的位置关系的概略俯视图。
图5是表示温度传感器和引导件的一个例子的图(1)。
图6是表示温度传感器和引导件的一个例子的图(2)。
图7是表示温度传感器和引导件的一个例子的图(3)。
图8是本发明的实施方式的晶圆输送装置的效果的说明图。
图9是表示叉的另一个例子的概略俯视图。
图10是表示温度传感器的响应性的图。
附图标记说明
1、基板处理装置；50、晶圆舟皿；60、晶圆输送装置；63、叉；66、位置检测传感器；67、温度传感器；67a、顶端；67b、配线；68、引导件；68a、开口；80、热处理炉；100、控制部；P1、待机位置；P2、测定位置；W、晶圆。
具体实施方式
以下，参照附图而对用于实施本发明的方式进行说明。此外，在本说明书和附图中，通过对实质上相同的结构标注相同的附图标记，省略重复的说明。
本发明的实施方式的晶圆输送装置能够适用于各种基板处理装置，但为了容易理解，列举使用了立式热处理装置作为基板处理装置的一例的情况为例来进行说明。
参照图1和图2来对具备本发明的实施方式的晶圆输送装置的基板处理装置的结构例进行说明。图1是具备本发明的实施方式的输送装置的基板处理装置的概略结构图。图2是具备本发明的实施方式的输送装置的基板处理装置的概略俯视图。此外，在图2中，出于说明的便利，表示在图1的装载端口14中的一个装载端口和FIMS端口24没有载置承载件C的状态。
基板处理装置1收纳于构成装置的外包装体的壳体2而构成。在壳体2内形成有承载件输送区域S1和晶圆输送区域S2。承载件输送区域S1和晶圆输送区域S2被分隔壁4分隔开。在分隔壁4设置有输送口6，该输送口6使承载件输送区域S1和晶圆输送区域S2连通，用于输送晶圆W。输送口6被按照FIMS(前开界面机械标准，Front-Opening InterfaceMechanical Standard)标准的门机构8开闭。在门机构8连接有盖体开闭装置7的驱动机构，构成为门机构8利用驱动机构沿着前后方向和上下方向移动自如，输送口6被开闭。
以下，将承载件输送区域S1和晶圆输送区域S2的排列方向设为前后方向(与后述的第2水平方向相对应)，将与前后方向垂直的水平方向设为左右方向(与后述的第1水平方向相对应)。
承载件输送区域S1是处于大气气氛下的区域。承载件输送区域S1是如下区域：将收纳有作为被输送物的半导体晶圆(以下称为“晶圆W”。)的承载件C在基板处理装置1内的后述的要素间输送；从外部向基板处理装置1内输入；或从基板处理装置1向外部输出。承载件是例如FOUP(前开式晶圆传送盒，Front-Opening Unified Pod)为佳。通过FOUP内的清洁度被保持成预定的水平，能够防止异物向晶圆W的表面的附着、自然氧化膜的形成。承载件输送区域S1由第1输送区域10和位于第1输送区域10的后方(晶圆输送区域S2侧)的第2输送区域12构成。
在第1输送区域10，作为一个例子，沿着上下设置有两层(参照图1)、且在各层沿着左右设置有两个(参照图2)装载端口14。装载端口14是在承载件C被输入到基板处理装置1时接受承载件C的输入用的载置台。装载端口14设置于壳体2的壁被敞开的部位，能够从外部访问基板处理装置1。具体而言，利用设置到基板处理装置1的外部的输送装置(未图示)，能够进行承载件C向装载端口14上的输入和载置、承载件C从装载端口14向外部的输出。另外，装载端口14例如沿着上下存在两层，因此，能够在上下两方进行承载件C的输入和输出。也可以是，在装载端口14的下层设置有储存器16，以便能够保管承载件C。在装载端口14的载置承载件C的面，例如在3处设置有对承载件C进行定位的定位销18。另外，也可以是，在将承载件C载置到装载端口14上的状态下，装载端口14构成为能够沿着前后方向移动。
在第2输送区域12的下部，沿着上下方向排列而配置有两个(参照图1)FIMS端口24。FIMS端口24是在将承载件C内的晶圆W相对于晶圆输送区域S2内的后述的热处理炉80输入和输出之际保持承载件C的保持台。FIMS端口24构成为沿着前后方向移动自如。在FIMS端口24的载置承载件C的面，也与装载端口14同样地，在3处设置有对承载件C进行定位的定位销18。
在第2输送区域12的上部设置有保管承载件C的储存器16。储存器16由例如3层架子构成，能够沿着左右方向将两个以上的承载件C载置于各架子。另外，也可以是如下结构：在第2输送区域12的下部且未配置承载件载置台的区域也配置储存器16。
在第1输送区域10与第2输送区域12之间设置有在装载端口14、储存器16以及FIMS端口24之间输送承载件C的承载件输送机构30。
承载件输送机构30具备第1引导件31、第2引导件32、移动部33、臂部34以及手部35。第1引导件31构成为，沿着上下方向延伸。第2引导件32构成为，与第1引导件31连接，并沿着左右方向(第1水平方向)延伸。移动部33构成为，一边被第2引导件32引导，一边沿着左右方向移动。臂部34具有1个关节和两个臂部，并设置于移动部33。手部35设置于臂部34的顶端。在手部35，在3处设置有对承载件C进行定位的销18。
晶圆输送区域S2是从承载件C取出晶圆W、实施各种处理的区域。为了防止在晶圆W形成氧化膜，晶圆输送区域S2设为非活性气体气氛、例如氮(N2)气体气氛。在晶圆输送区域S2设置有下端开口为炉口的立式的热处理炉80。
热处理炉80具有石英制的圆筒状的处理容器82，该处理容器82能够收纳晶圆W，用于进行晶圆W的热处理。在处理容器82的周围配置有圆筒状的加热器81，利用加热器81的加热进行所收纳的晶圆W的热处理。在处理容器82的下方设置有开闭器(未图示)。开闭器是用于在晶圆舟皿50被从热处理炉80输出、直到下一个晶圆舟皿50被输入的期间内封堵热处理炉80的下端的门。在热处理炉80的下方，作为基板保持器具的晶圆舟皿50隔着保温筒52载置于盖体54之上。换言之，盖体54在晶圆舟皿50的下方与晶圆舟皿50设置为一体。
晶圆舟皿50是例如石英制的，构成为，沿着上下方向具有预定间隔地大致水平地保持大口径(例如直径是300mm或450mm)的晶圆W。收纳于晶圆舟皿50的晶圆W的张数并没有特别限定，也可以是例如50张～200张。盖体54被支承于升降机构(未图示)，晶圆舟皿50被升降机构相对于热处理炉80输入或输出。在晶圆舟皿50与输送口6之间设置有晶圆输送装置60。
晶圆输送装置60在保持到FIMS端口24上的承载件C与晶圆舟皿50之间进行晶圆W的移载。晶圆输送装置60具有引导机构61、移动体62、叉63、升降机构64以及旋转机构65。引导机构61是长方体状。引导机构61构成为，安装于沿着铅垂方向延伸的升降机构64，利用升降机构64能够进行铅垂方向上的移动，并且，利用旋转机构65能够转动。移动体62以能够沿着长度方向进退移动的方式设置于引导机构61上。叉63是借助移动体62安装的移载器，设置有多个(例如5个)。通过具有多个叉63，能够同时移载多张晶圆W，因此，能够缩短晶圆W的输送所需的时间。但是，叉63也可以是1个。
在5个叉63中的至少任一个叉设置有位置检测传感器66和温度传感器67。后述位置检测传感器66和温度传感器67。
也可以在晶圆输送区域S2的顶部或侧壁部设置有过滤器单元(未图示)。作为过滤器单元，可列举出HEPA过滤器(高效空气过滤器，High Efficiency Particulate AirFilter)、ULPA过滤器(超低渗透空气过滤器，Ultra-Low Penetration Air Filter)等。通过设置过滤器单元，能够向晶圆输送区域S2供给清洁空气。
如图1和图2所示，设置有进行基板处理装置1的整体的控制的控制部100。控制部100对基板处理装置1内的各种设备的动作进行控制，以便按照制程，在制程所示的各种处理条件下进行热处理。另外，控制部100通过接收来自设置到基板处理装置1内的各种传感器的信号，把握晶圆W的位置等而进行推进工艺的序列控制。而且，也可以是，控制部100通过接收由设置到基板处理装置1内的各种检测器检测的物理的测定值等，来把握基板处理的状态，进行为了恰当地进行基板处理所需要的反馈控制等。
控制部100具备CPU(中央处理单元，Central Processing Unit)、ROM(只读存储器，Read Only Memory)、RAM(随机存取存储器，Random Access Memory)等运算部件和存储部件。控制部100也可以构成为如下微型计算机：从存储有程序的存储介质安装进行制程的处理的程序，执行制程的处理。另外，控制部100也可以构成为ASIC(专用集成电路，Application Specific Integrated Circuit)那样的电子电路。
接着，参照图3～图9对设置于叉63的位置检测传感器66和温度传感器67进行说明。图3是表示叉63的一个例子的概略俯视图。图4是表示测定晶圆的温度时的叉63与晶圆W之间的位置关系的概略俯视图。在图4中，以虚线表示待机位置P1处的叉63，以实线表示测定位置P2处的叉63。图5～图7是表示温度传感器67和引导件68的一个例子的图。图5的(a)是图3中的A部的放大图，图5的(b)是在图5的(a)的单点划线B-B处剖切的剖视图，图5的(c)是在图5的(a)的单点划线C-C处剖切的剖视图。
叉63由两股状的平板构件形成。叉63构成为能够在待机位置P1与测定位置P2之间移动。待机位置P1是与测定位置P2分离开的位置，例如，如图4所示，能够设为在俯视时叉63与晶圆W不重叠的位置。测定位置P2是测定晶圆W的温度的位置，例如，如图4所示，优选温度传感器67位于叉63的插入方向上的成为晶圆W的大致中央的位置。由此，能够测定晶圆W的温度较高的部分的温度。作为叉63的材料，能够使用例如氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)等陶瓷。在叉63设置有位置检测传感器66、温度传感器67、引导件68以及晶圆支承部69。
位置检测传感器66设置于叉63的顶端的内侧的侧面。位置检测传感器66是例如相对型的一对光检测器。位置检测传感器66对在晶圆W保持于晶圆舟皿50时晶圆W是不是从晶圆舟皿50飞出、是不是错位等晶圆W的位置是否正常进行检测。位置检测传感器66由发光元件和受光元件的组构成，从发光元件发光，由受光元件接收光。在物体(检测对象物)不存在于发光元件与受光元件之间的情况下，由受光元件接收来自发光元件的光，在存在物体的情况下，来自发光元件的光被遮挡，受光元件无法接收光。因而，以晶圆W载置于晶圆舟皿50的高度使叉63接近晶圆W，在晶圆W飞出来的情况下，光被遮挡，在未飞出的情况下，光未被遮挡，因此，能够检测晶圆W的飞出。
温度传感器67设置于叉63的顶端的内侧。温度传感器67以顶端67a从叉63突出的方式安装。温度传感器67在测定位置P2处以非接触方式测定晶圆W的温度。例如，通过将叉63插入作为被晶圆舟皿50保持着的多张晶圆W中的相邻的两张晶圆W之间的测定位置P2，以非接触方式测定晶圆W的温度。另外，例如，通过使叉63的位置移动，测定晶圆输送区域S2内的多个地点处的温度。另外，例如，通过叉63保持晶圆W，测定所保持的晶圆W的温度。作为温度传感器67，能够使用各种热电偶，出于响应性较快、且能够高精度地测定温度这样的观点考虑，优选使用极细线热电偶(例如，顶端线径是25μm)。另外，作为温度传感器67，也能够使用测温电阻体。另外，在叉63的内部设置有用于将温度传感器67的输出向外部引出的配线67b。此外，配线67b也可以设置于叉63的表面或背面。
引导件68设置于叉63的顶端的背面。引导件68从叉63突出地设置，在从待机位置P1向测定位置P2的移动方向侧(叉63的顶端侧)具有开口68a，引导件68形成为俯视呈大致U字状。由此，能够保护温度传感器67的顶端67a免受由接触等导致的破损。另外，在叉63从待机位置P1向测定位置P2移动之际，如图8的(a)所示，能够经由开口68a使温度传感器67的顶端67a与测定位置P2处的气体充分地热接触。因此，能够缩短由温度传感器67进行的温度测定的响应时间。相对于此，如图8的(b)所示，在不具有开口68a的情况下，测定位置P2处的气体被引导件68遮挡，无法使温度传感器67的顶端67a与测定位置P2处的气体充分地热接触。此外，图8是本发明的实施方式的晶圆输送装置60的效果的说明图。
如图5所示，引导件68的大致U字状的两侧部68b的长度68L形成为比从叉63突出的温度传感器67的顶端67a的长度67L长。由此，能够特别保护温度传感器67的顶端67a免受由接触等导致的破损。另外，如图6所示，也可以是，引导件68的大致U字状的两侧部68b的长度68L形成为与从叉63突出的温度传感器67的顶端67a的长度67L相等。而且，如图7所示，引导件68也可以形成为俯视时呈大致日文片假名“コ”字状。在该情况下，引导件68的大致日文片假名“コ”字状的两侧部68b的长度68L也以成为从叉63突出的温度传感器67的顶端67a的长度67L以上的方式形成。
作为引导件68的材料，能够使用例如聚碳酸酯树脂(PC：Poly Carbonate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET；Poly Ethylene Terephthalate)、聚醚醚酮树脂(PEEK；PolyEther Ether Ketone)等各种塑料。但是，出于耐热性优异这样的观点考虑，优选使用PEEK。
在叉63的一个面设置有4个晶圆支承部69。晶圆W的外缘部被载置于4个晶圆支承部69，从而以晶圆W相对于叉63定位的状态被载置。
此外，在前述的例子中，对温度传感器67设置于叉63的顶端的情况进行了说明，但温度传感器67所设置的位置并不限定于此。例如，如图9所示，温度传感器67也可以设置于叉63的前后方向上的大致中央。此外，图9是表示叉63的另一个例子的概略俯视图。
接着，对使用了本发明的实施方式的晶圆输送装置60时的温度传感器67的响应性的评价结果进行说明。具体而言，使叉63从待机位置P1向测定位置P2移动，在测定位置P2处由温度传感器67测定的温度超过了80℃之后，由温度传感器67测定使叉63从测定位置P2退避到待机位置P1时的温度。另外，为了比较，也对使用了具有未形成开口的引导件的晶圆输送装置时的温度传感器的响应性、以及使用了不具有引导件的晶圆输送装置时的温度传感器的响应性进行了评价。但是，在比较例中，即使是在测定位置P2处由温度传感器67测定的温度超过了80℃的情况下，也不使叉63从测定位置P2向待机位置P1退避就进行了评价。
图10是表示温度传感器的响应性的图。在图10中，横轴表示时间(min)，纵轴表示温度(℃)。另外，在图10中，实线表示使用了本发明的实施方式的晶圆输送装置60时的温度传感器67的响应性。另外，虚线表示使用了具有未形成开口的引导件的晶圆输送装置时的温度传感器的响应性。另外，点线表示使用了不具有引导件的晶圆输送装置时的温度传感器的响应性。
如图10所示，在使用了本发明的实施方式的晶圆输送装置60的情况下，直到达到峰值温度为止的时间是与使用不具有引导件68的晶圆输送装置的情况相等的1秒。即、可知具有较高的响应性。相对于此，在使用了具有未形成开口的引导件的晶圆输送装置的情况下，直到达到峰值温度为止的时间是60秒。
如以上进行了说明那样，在本发明的实施方式中，能够以短时间测定晶圆W的温度，因此，实时测定晶圆W的温度，在所测定的温度成为阈值以下的时间点，能够迅速地将晶圆W从晶圆舟皿50向承载件C移载。其结果，能够缩短晶圆W的回收所需的时间，能够谋求生产率的提高。
以上，对用于实施本发明的方式进行了说明，但上述内容并不用于限定发明的内容，能够在本发明的范围内进行各种变形和改良。
在上述的实施方式中，列举1个温度传感器67设置于叉63的情况为例来进行了说明，但并不限定于此，也可以是，多个温度传感器67设置于叉63。在多个温度传感器67设置于叉63的情况下，能够对晶圆W的温度的面内分布进行测定。

Claims (9)

1.一种输送装置，其具有：
移载器，其在对被输送物的温度进行测定的测定位置与自所述测定位置分离开的待机位置之间移动；
温度传感器，其以顶端朝向所述移载器的顶端侧从所述移载器突出的方式安装于所述移载器，在所述测定位置处对所述被输送物的温度进行测定；
引导件，其在所述移载器的顶端侧具有开口，保护所述温度传感器的所述顶端；以及
配线，其用于将所述温度传感器的输出向外部引出，
所述测定位置是以下的位置：在该测定位置，所述温度传感器位于所述移载器的插入方向上的、所述被输送物的大致中央。
2.根据权利要求1所述的输送装置，其中，
所述引导件从所述移载器突出地设置，形成为俯视呈大致U字状或大致日文片假名“コ”字状。
3.根据权利要求2所述的输送装置，其中，
所述引导件的大致U字状或大致日文片假名“コ”字状的开口那一侧位于所述移载器的顶端侧。
4.根据权利要求2或3所述的输送装置，其中，
所述引导件的大致U字状或大致日文片假名“コ”字状的两侧部的长度是从所述移载器突出的所述温度传感器的所述顶端的长度以上。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的输送装置，其中，
所述温度传感器以非接触方式对所述被输送物的温度进行测定。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的输送装置，其中，
所述温度传感器安装于所述移载器的顶端。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的输送装置，其中，
所述温度传感器安装于所述移载器的插入方向上的大致中央。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的输送装置，其中，
所述温度传感器是热电偶或测温电阻体。
9.一种基板处理装置，其具有：
热处理炉；
基板保持器具，其能够以保持有多个基板的状态收纳于热处理炉；
移载器，其在对所述多个基板的温度进行测定的测定位置与自所述测定位置分离开的待机位置之间移动；
温度传感器，其以顶端朝向所述移载器的顶端侧从所述移载器突出的方式安装于所述移载器，在所述测定位置处对所述多个基板的温度进行测定；
引导件，其在所述移载器的顶端侧具有开口，保护所述温度传感器的所述顶端；以及
配线，其用于将所述温度传感器的输出向外部引出，
所述测定位置是以下的位置：在该测定位置，所述温度传感器位于所述移载器的插入方向上的、所述基板的大致中央。
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