CN112687598A - 基板传送设备和基板处理设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于传送基板的设备。所述设备包括：传送机器人；线性导轨单元，所述线性导轨单元包括安装有所述传送机器人的可移动板和所述可移动板在其上行进的运转轴；以及颗粒扩散防止构件，所述颗粒扩散防止构件通过保持所述可移动板与所述运转轴之间的压差来防止颗粒扩散到外部。

Description

基板传送设备和基板处理设备
技术领域
本文中所描述的本发明构思的实施例涉及一种基板传送设备和一种基板处理设备。
背景技术
为了制造半导体元件，通过执行诸如光刻、蚀刻、灰化、离子注入、薄膜沉积、清洁等各种工艺在基板上形成期望的图案。为了按顺序执行各种工艺，必须传送基板。通过基板传送设备在单元之间传送基板。
通常，基板处理工艺需要清洁状态，在所述清洁状态下，诸如灰尘的颗粒被去除。然而，即使当在其中执行了工艺的腔室的内部处于清洁状态时，也可能由于在传送基板的过程中所生成的颗粒而导致不良工艺。颗粒可以主要从用于传送基板的设备生成。更具体地，由于基板传送设备移动所沿着的直线运转轴中的各部分之间的摩擦，可能生成大量的颗粒。
发明内容
本发明构思的实施例提供了一种基板传送设备和一种基板处理设备，其用于使由在传送基板的过程中生成的颗粒引起的不良工艺最小化。
另外，本发明构思的实施例提供了一种基板传送设备和一种基板处理设备，其用于使在传送机器人中生成的颗粒向外部的释放最小化。
本发明构思将要解决的技术问题不限于上述问题。本发明构思所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文未提及的任何其他技术问题。
根据示例性实施例，一种基板传送设备包括：传送机器人；线性导轨单元，所述线性导轨单元包括安装有传送机器人的可移动板和可移动板在其上行进的运转轴；以及颗粒扩散防止构件，所述颗粒扩散防止构件通过保持可移动板与运转轴之间的压差来防止颗粒扩散到外部。
颗粒扩散防止构件包括：气体供应单元，所述气体供应单元将惰性气体供应到可移动板与运转轴之间的空间中；以及排气端口，所述排气端口从运转轴的下方抽吸运转轴周围的空气。
颗粒扩散防止构件可进一步包括曲折的气体通道，所述曲折的气体通道设置在可移动板与运转轴之间的空间中，以使从气体供应单元供应的惰性气体通过排气端口释放。
颗粒扩散防止构件可进一步包括屏蔽罩构件，所述屏蔽罩构件防止在可移动板与运转轴之间的空间中生成的颗粒以及从气体供应单元供应的惰性气体扩散到外部。
屏蔽罩构件可以以与运转轴相同的长度安装。
屏蔽罩构件包括：下部罩，所述下部罩设置在运转轴与气体供应单元之间；以及上部罩，所述上部罩被安装为围绕运转轴的外侧和运转轴的顶侧。
下部罩和上部罩可在可移动板与运转轴之间的空间中提供曲折的气体通道，以使从气体供应单元供应的惰性气体通过排气端口释放。
可移动板可包括使下部罩和上部罩穿过的狭槽。
可移动板可包括：第一狭槽，所述第一狭槽从可移动板的侧表面沿水平方向形成；第二狭槽，所述第二狭槽从第一狭槽的端部向下形成；第三狭槽，所述第三狭槽从第一狭槽的与第二狭槽间隔开预定距离的任何位置向下形成；第四狭槽，所述第四狭槽从可移动板的底表面向上形成并且位于第二狭槽与第三狭槽之间；以及轴向凹槽，所述轴向凹槽形成在可移动板的底表面上并且在其中插入了运转轴。
上部罩可包括：第一侧板，所述第一侧板沿着运转轴的侧表面定位；第一上板，所述第一上板从第一侧板的上端沿水平方向延伸，并且位于第一狭槽中；以及从第一上板向下延伸的第一弯折板和第二弯折板，所述第一弯折板和所述第二弯折板分别位于第二狭槽和第三狭槽中。
下部罩可包括垂直地位于第四狭槽和轴向狭槽中的第三弯折板和第四弯折板。
气体供应单元可被提供为在第一弯折板与第三弯折板之间供应惰性气体。
排气端口可被设置成位于运转轴的下方。
根据示例性实施例，一种基板处理设备包括：传送腔室，所述传送腔室具有由底板和壁围绕的基板传送空间；传送机器人，所述传送机器人设置在基板传送空间中；可移动板，传送机器人安装在可移动板上；线性导轨，可移动板在线性导轨上行进；气体供应端口，所述气体供应端口设置在底板上，并且将惰性气体供应到可移动板与线性导轨之间的空间中；排气端口，所述排气端口设置在底板中，并且从线性导轨的下方抽吸线性导轨周围的空气。
线性导轨可安装在设置在底板上的支撑块上，并且可与底板间隔开，并且排气端口可位于线性导轨下方、与底板间隔开。
基板处理设备可进一步包括屏蔽罩构件，所述屏蔽罩构件沿着线性导轨设置并且围绕线性导轨。
屏蔽罩构件可在可移动板与线性导轨之间的空间中提供曲折的气体通路，以使从气体供应端口供应的惰性气体通过排气端口释放。
气体供应端口和排气端口可沿着线性导轨至少一个或多个地设置。
附图说明
根据以下参考附图的描述，上述和其他目的和特征将变得显而易见，其中，除非另有说明，否则相同附图标记在各个附图中是指相同部分，并且其中：
图1是示出根据本发明构思的实施例的基板处理设备的平面视图；
图2是示出安装有基板传送设备的传送腔室的剖视图；
图3是示出基板传送设备的透视图；
图4A和图4B是示出线性导轨单元和颗粒扩散防止构件的视图；
图5A和图5B是示出惰性气体在可移动板与运转轴之间的流动的视图；
图6示出运转轴的上侧和下侧之间的压差的模拟结果；并且
图7和图8是示出传送腔室中的气体供应单元和排气端口的位置的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的实施例，使得本发明构思所属领域的技术人员可以容易地执行本发明构思。然而，本发明构思可以以各种不同的形式实现，并且不限于本文描述的实施例。此外，在描述本发明构思的实施例时，当它们可使本发明构思的主题不必要地模糊时，将省略与公知功能或构型有关的详细描述。另外，在整个附图中，执行类似功能和操作的部件被提供有相同的附图标记。
说明书中的术语“包括(include/comprise)”是“开放式”表达，只是说存在对应的部件，并且除非特别相反地描述，否则不排除但可以包括附加部件。具体地，应当理解，术语“包括(include/comprise)”和“具有”在本文使用时，规定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、部件和/或部分，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、部件、部分和/或其群组。
诸如“第一”、“第二”等术语可以用于描述各种部件，但是部件不应受这些术语的限制。所述术语仅可以用来将一个部件与另一部件进行区分。例如，在不脱离本发明构思的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件也可以被称为第一部件。
除非另有说明，否则单数形式的术语可以包括复数形式。此外，在附图中，为了清楚说明，可以夸大部件的形状和尺寸。
在下文中，将参考附图对本发明构思的实施例进行详细描述。
图1是示出根据本发明构思的实施例的基板处理设备的平面视图。
参考图1，基板处理装备1可包括索引模块10、装载锁定模块30和处理模块20。
索引模块10可包括装载端口120和传送框架140。装载端口120、传送框架140和处理模块20可按顺序布置成一排。
在下文中，装载端口120、传送框架140、装载锁定模块30和处理模块20被布置的方向可被称为第一方向12。当从上方观察时，垂直于第一方向12的方向可被称为第二方向14，并且垂直于包括第一方向12和第二方向14的平面的方向可被称为第三方向16。
在本发明构思中，装载锁定模块30和处理模块20可以统称为处理模块。
盒18可安置在装载端口120上，所述盒中的每一个都具有被接纳在该盒中的多个基板W。装载端口120可沿着第二方向14设置成一排。图1示出索引模块10包括四个装载端口120的一个实例。然而，可根据诸如处理模块20的处理效率和占有面积的条件来增加或减少装载端口120的数目。
盒18中的每一个可具有形成在该盒中以支撑基板W的边缘的狭槽(未示出)。狭槽可布置在第三方向16上，并且基板W在盒18中可沿着第三方向16、以一个基板堆叠在另一个基板之上的方式布置，其中每个基板间具有间距间隙。前开式联合晶圆盒(FOUP)可以用作盒18。
在装载端口120和传送框架140中，装载端口120和传送框架140可沿第一方向12布置，其中盒18安置在所述装载端口上，所述传送框架包括索引机器人144，该索引机器人用于在安置在装载端口120上的盒18与处理模块之间传送基板W。
传送框架140在安置在装载端口120上的盒18与装载锁定模块30之间传送基板W。索引导轨142和索引机器人144可设置在传送框架140中。索引导轨142可被设置成使得其长度方向平行于第二方向14。索引机器人144可设置在索引导轨142上，并且沿着索引导轨142在第二方向14上直线移动。索引机器人144可包括基座144a、主体144b、索引臂144c和手144d。基座144a能够沿着索引导轨142移动。主体144b可联接到基座144a。主体144b能够沿着第三方向16在基座144a上移动。此外，主体144b能够在基座144a上旋转。索引臂144c可联接到主体144b，并且能够相对于主体144b向前和向后移动。索引臂144c可被单独驱动。索引臂144c可沿着第三方向16以一个索引臂堆叠在另一个索引臂之上的方式布置，其中每个索引臂间具有间距间隙。索引臂144c中的一些可用于将基板W从处理模块20传送到盒18，并且其他索引臂144c可用于将基板W从盒18传送到处理模块20。因此，在索引机器人144在盒18与处理模块20之间传送基板W的过程中，可防止从待处理的基板W生成的颗粒粘附到经处理的基板W。
装载锁定模块30可设置在传送框架140与传送单元240之间。装载锁定模块30可用处理模块20的用与待传送到处理模块20的基板W的真空气氛代替索引模块10的大气气氛，或者可用索引模块10的用于待传送到索引模块10的基板W的大气气氛代替处理模块20的真空气氛。装载锁定模块30可提供这样的空间，即，基板W在传送单元240与传送框架140之间被传送之前，基板W停留的空间。装载锁定模块30可包括装载锁定腔室32和卸载锁定腔室34。
装载锁定腔室32可提供这样的空间，即，待从索引模块10被传送到处理模块20的基板W临时搁置的空间。在待机状态下，装载锁定腔室32可保持大气气氛，并且可对处理模块20关闭，但是可对索引模块10开放。当基板W被放置在装载锁定腔室32中时，装载锁定腔室32的内部空间可以对于索引模块10和处理模块20是密封的。之后，可用真空气氛代替装载锁定腔室32中的大气气氛，并且装载锁定腔室32可在对索引模块10关闭的状态下对处理模块20开放。
卸载锁定腔室34可提供这样的空间，即，待从处理模块20被传送到索引模块10的基板W临时搁置的空间。在待机状态下，卸载锁定腔室34可保持真空气氛，并且可对索引模块10关闭，但是可对处理模块20开放。当基板W被放置在卸载锁定腔室34中时，卸载锁定腔室34的内部空间可以对于索引模块10和处理模块20是密封的。之后，可用大气气氛代替卸载锁定腔室34中的真空气氛，并且卸载锁定腔室34可在对处理模块20关闭的状态下对索引模块10开放。
处理模块20可包括传送单元240和多个处理腔室260。
处理腔室260可执行使用等离子体处理基板W的工艺。根据一个实施例，基板处理工艺可以是蚀刻工艺。替代地，在处理腔室260中执行的处理可以是使用等离子体以外的气体处理基板W的工艺。
传送单元240可在装载锁定腔室32、卸载锁定腔室34和多个处理腔室260之间传送基板W。传送单元240可包括传送腔室242和基板传送设备300。
传送腔室242可具有矩形形状。选择性地，传送腔室242可具有各种形状。多个处理腔室260可位于传送腔室242的相对侧上。可在传送腔室242中提供用于传送基板W的传送空间244。传送空间244可以在真空环境中实现。
图2是示出安装有基板传送设备的传送腔室的剖视图。图3是示出基板传送设备的透视图。图4A和图4B是示出线性导轨单元和颗粒扩散防止构件的视图。
参考图2至图4B，基板传送设备300可包括传送机器人310、线性导轨单元320和颗粒扩散防止构件370。在此，线性导轨单元320可对应于允许传送机器人310沿着传送空间244的长度方向线性移动的线性移动机构。例如，线性导轨单元320可以是包括定子和可移动元件的线性电机装置。
传送机器人310可在传送空间244中传送基板W。传送机器人310可以被定位成沿着传送腔室242的长度方向可移动。传送机器人310可具有多个手312，它们可在水平方向和垂直方向上移动，并且可在水平面上向前或向后移动或旋转。可独立地驱动每个手312，并且可将基板W以水平状态安置在手312上。手312可以设置成各种形状。在实施例中，可以以“Y”形来提供手312，以促进基板W和其他构件进出其他部件的传送。在该实施例中，已经举例说明了手312具有“Y”形。然而，可以各种形状、诸如“I”形来提供手312。
线性导轨单元320可包括：可移动板330，其上安装有传送机器人310；以及与线性导轨相对应的运转轴340，可移动板330在所述运转轴上行进。线性导轨单元320可以被设置成平行于第一方向12，所述第一方向对应于传送腔室242的长度方向。
颗粒扩散防止构件370可通过保持可移动板330与运转轴340之间的压差来防止颗粒扩散到外部。
颗粒扩散防止构件370可包括气体供应单元372、排气端口380和屏蔽罩构件400。
气体供应单元372可包括用于将惰性气体供应到可移动板330与运转轴340之间的空间中的气体供应孔374、以及连接到气体供应孔374的气体供应管线376。气体供应管线376可各自设置有用于调整压力的调节器377和阀378。调节器377和阀378可调整供应到可移动板330与运转轴340之间的空间中的惰性气体的流率以及传送空间244中的压力。
可以提供排气端口380以从运转轴340的下方抽吸运转轴340周围的空气。可以在排气端口380中提供预定的排气压力。排气端口380可以邻近气体供应孔374设置。运转轴340可安装在被设置在传送腔室242的底板246上的支撑块247上，并且可定位成与底板246间隔开，并且排气端口380可以位于运转轴340的下方、与底板246间隔开。在基板传送设备300移动的过程中，从运转轴的底部生成最大量的颗粒，因此排气端口380可邻近运转轴340的底部定位，从而使颗粒对传送腔室242的污染最小化，。
如图5A和图5B所示，颗粒扩散防止构件370的屏蔽罩构件400可在可移动板330与运转轴340之间的空间中提供曲折的气体通道，使得从气体供应孔374供应的惰性气体通过排气端口380释放。屏蔽罩构件400可防止从可移动板330与运转轴340之间的空间生成的颗粒以及从气体供应单元372供应的惰性气体扩散到外部。
屏蔽罩构件400可具有与运转轴340相同的长度。根据一个实施例，每个屏蔽罩构件400可包括下部罩410和上部罩420。下部罩410可设置在运转轴340与气体供应孔374之间，并且上部罩420可设置成围绕运转轴340的外侧和运转轴340的顶侧。
上部罩420可包括：第一侧板422，所述第一侧板沿着运转轴340的侧表面定位；第一上板423，所述第一上板从第一侧板422的上端沿水平方向延伸；以及第一弯折板424和第二弯折板425，所述弯折板从第一上板423向下延伸。第一弯折板424和第二弯折板425可彼此间隔开预定距离。
下部罩410可包括第三弯折板412和第四弯折板413，所述弯折板从固定到底板246的固定板411的相对端部竖直向上延伸。第四弯折板413可邻近运转轴340的内侧定位。
可移动板330可包括狭槽，当可移动板330沿着运转轴340移动时，下部罩410和上部罩420穿过所述狭槽。可移动板330可包括：第一狭槽331，所述第一狭槽从可移动板330的侧表面沿水平方向形成；第二狭槽332，所述第二狭槽从第一狭槽331的端部向下形成；第三狭槽333，所述第三狭槽从第一狭槽331的与第二狭槽332间隔开预定距离的任何位置向下形成；第四狭槽334，所述第四狭槽从可移动板330的底表面向上形成、并且位于第二狭槽332与第三狭槽333之间；以及轴向凹槽335，所述轴向凹槽形成在可移动板330的底表面上，并且在该轴向凹槽中插入运转轴340。
下部罩410的第三弯折板412可以位于第四狭槽334中，并且第四弯折板413可以位于轴向凹槽335中。上部罩420的第一上板423可位于第一狭槽331中，第一弯折板424可位于第二狭槽332中，并且第二弯折板425可位于第三狭槽333中。
图5A和图5B是示出惰性气体在可移动板330与运转轴340之间的流动的视图。
如图5A所示，在可移动板330位于气体供应单元372和排气端口380之上的状态下，惰性气体可通过可移动板330的底表面与下部罩410之间的间隙移动到可移动板330与运转轴340之间的空间中，并且可被释放到排气端口380。
如图5B所示，在可移动板330从气体供应单元372和排气端口380上方偏离的状态下，惰性气体可穿过由上部罩420和下部罩410提供的曲折的气体通道，并且可释放到位于运转轴340下方的排气端口380。
如上所述，颗粒可从运转轴340的左侧/右侧平顺地释放，并且可保持预定压差。因此，可以防止颗粒的扩散。
图6示出运转轴的上侧和下侧之间的压差的模拟结果。
可以看出，通过颗粒扩散防止构件370在运转轴340的上侧和下侧之间形成了1.9托的压差，如图6所示。
如上所述，运转轴340周围的颗粒可与通过气体供应孔374供应的惰性气体一起释放到排气端口380。此外，由上部罩420和下部罩410形成的屏蔽结构可将运转轴340所在的空间与传送空间244分开，从而防止颗粒扩散到传送空间244中。
图7和图8是示出传送腔室中的气体供应单元和排气端口的位置的视图。
如图7所示，气体供应单元372和排气端口380可设置在线性导轨单元320的中央部分下方。替代地，如图8所示，气体供应单元372和排气端口380可设置在线性导轨单元320的相对端部和中央部分下方。
如上所述，根据需要，气体供应单元372和排气端口380可沿着线性导轨单元320设置在一个或多个位置。
如上所述，根据实施例，本发明构思可使由在传送基板的过程中生成的颗粒引起的不良工艺最小化。
另外，本发明构思可使在传送机器人中生成的颗粒向外部的释放最小化。
本发明构思的效果不限于上述效果。本发明构思所属领域的技术人员可以从本说明书和附图中清楚地理解本文未提及的任何其他效果。
尽管上文已经描述了本发明构思的实施例，但是应当理解，提供这些实施例是为了帮助理解本发明构思，并且不旨在限制本发明构思的范围，并且在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下可以做出各种修改和等同实施例。在本发明构思中提供的附图仅是本发明构思的最佳实施例的附图。本发明构思的范围应由权利要求的技术思想确定，并且应当理解，本发明构思的范围不限于权利要求的字面描述，而是实际上扩展到技术价值的等价物的类别。
虽然已经参考示例性实施例描述了发明构思，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离发明构思的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。因此，应当理解，上述实施例不是限制性的而是说明性的。

Claims (18)

1.一种基板传送设备，包括：
传送机器人；
线性导轨单元，所述线性导轨单元包括可移动板和运转轴，在所述可移动板上安装有所述传送机器人，所述可移动板在所述运转轴上行进；以及
颗粒扩散防止构件，所述颗粒扩散防止构件被构造为通过保持所述可移动板与所述运转轴之间的压差来防止颗粒扩散到外部。
2.根据权利要求1所述的基板传送设备，其中所述颗粒扩散防止构件包括：
气体供应单元，所述气体供应单元被构造为将惰性气体供应到所述可移动板与所述运转轴之间的空间中；以及
排气端口，所述排气端口被构造为从所述运转轴的下方抽吸所述运转轴周围的空气。
3.根据权利要求2所述的基板传送设备，其中所述颗粒扩散防止构件还包括：
曲折的气体通道，所述曲折的气体通道设置在所述可移动板与所述运转轴之间的所述空间中，以使从所述气体供应单元供应的所述惰性气体通过所述排气端口释放。
4.根据权利要求2所述的基板传送设备，其中所述颗粒扩散防止构件还包括：
屏蔽罩构件，所述屏蔽罩构件被构造为防止在所述可移动板与所述运转轴之间的所述空间中生成的颗粒以及从所述气体供应单元供应的所述惰性气体扩散到外部。
5.根据权利要求4所述的基板传送设备，其中所述屏蔽罩构件以与所述运转轴相同的长度进行安装。
6.根据权利要求5所述的基板传送设备，其中所述屏蔽罩构件包括：
下部罩，所述下部罩设置在所述运转轴与所述气体供应单元之间；以及
上部罩，所述上部罩被构造为围绕所述运转轴的外侧和所述运转轴的顶侧。
7.根据权利要求6所述的基板传送设备，其中所述下部罩和所述上部罩在所述可移动板与所述运转轴之间的所述空间中提供曲折的气体通道，以使从所述气体供应单元供应的所述惰性气体通过所述排气端口释放。
8.根据权利要求7所述的基板传送设备，其中所述可移动板具有使所述下部罩和所述上部罩穿过的狭槽。
9.根据权利要求7所述的基板传送设备，其中所述可移动板包括：
第一狭槽，所述第一狭槽从所述可移动板的侧表面沿水平方向形成；
第二狭槽，所述第二狭槽从所述第一狭槽的端部向下形成；
第三狭槽，所述第三狭槽从所述第一狭槽的与所述第二狭槽间隔开预定距离的任何位置向下形成；
第四狭槽，所述第四狭槽从所述可移动板的底表面向上形成、并且位于所述第二狭槽与所述第三狭槽之间；以及
轴向狭槽，所述轴向狭槽形成在所述可移动板的所述底表面上，所述运转轴插入所述轴向狭槽中。
10.根据权利要求9所述的基板传送设备，其中所述上部罩包括：
第一侧板，所述第一侧板沿着所述运转轴的侧表面定位；
第一上板，所述第一上板从所述第一侧板的上端沿所述水平方向延伸，所述第一上板位于所述第一狭槽中；以及
从所述第一上板向下延伸的第一弯折板和第二弯折板，所述第一弯折板和所述第二弯折板分别位于所述第二狭槽和所述第三狭槽中。
11.根据权利要求9所述的基板传送设备，其中所述下部罩包括竖直地位于所述第四狭槽和所述轴向狭槽中的第三弯折板和第四弯折板。
12.根据权利要求11所述的基板传送设备，其中所述气体供应单元被提供用于在所述第一弯折板与所述第三弯折板之间供应所述惰性气体。
13.根据权利要求9所述的基板传送设备，其中所述排气端口被设置成位于所述运转轴的下方。
14.一种基板处理设备，包括：
传送腔室，所述传送腔室具有由底板和壁围绕的基板传送空间；
传送机器人，所述传送机器人设置在所述基板传送空间中；
可移动板，所述传送机器人安装在所述可移动板上；
线性导轨，所述可移动板在所述线性导轨上行进；
气体供应端口，所述气体供应端口设置在所述底板上，并且被构造为将惰性气体供应到所述可移动板与所述线性导轨之间的空间中；
排气端口，所述排气端口设置在所述底板中，并且被构造为从所述线性导轨的下方抽吸所述线性导轨周围的空气。
15.根据权利要求14所述的基板处理设备，其中所述线性导轨安装在被设置在所述底板上的支撑块上，并且与所述底板间隔开，并且
其中所述排气端口位于所述线性导轨下方、与所述底板间隔开。
16.根据权利要求15所述的基板处理设备，还包括：
屏蔽罩构件，所述屏蔽罩构件沿着所述线性导轨设置、并且被构造为围绕所述线性导轨。
17.根据权利要求16所述的基板处理设备，其中所述屏蔽罩构件在所述可移动板与所述线性导轨之间的所述空间中提供曲折的气体通路，以使从所述气体供应端口供应的所述惰性气体通过所述排气端口释放。
18.根据权利要求14所述的基板处理设备，其中所述气体供应端口和所述排气端口沿着所述线性导轨至少一个或多个地设置。
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