CN116364601A - 用于处理基板的装置及用于处理基板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的示例性实施方案提供一种用于处理基板的装置及用于处理基板的方法。用于处理基板的装置包括：第一模块；以及处理模块，该处理模块配置为处理基板，并且该第一模块包括：装载端口，该装载端口上放置有容器，该容器具有容纳在其中的基板；传送单元，该传送单元具有在该装载端口与该处理模块之间传送该基板的手部；以及观察单元，该观察单元安装在传送单元中并且配置为观察容纳在容器中的基板的状态。

Description

用于处理基板的装置及用于处理基板的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月29日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2021-0191361和2022年3月31日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2022-0040765的韩国专利申请的优先权和权益，它们的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种用于处理基板的装置及用于处理基板的方法。
背景技术
半导体制造方法是通过在基板上执行预定处理来进行。将在其上已经执行了预定处理的基板或者在其上将要执行预定处理的基板容纳在容器中，然后进行传送。在容器中，基板安装在装在容器内部的狭槽的上部中。
在传送容器或将基板放置在容器中的工艺中，可能发生诸如由于外部物理作用而导致的容器内基板的位置变形的事件。容纳在容器中的基板被损坏或者基板的安置位置被改变。为了将基板从容器内部传送到容器外部，必须准确地确定容纳在容器中的基板的状态。如果在没有准确地确定容纳在容器中的基板的状态下，则传送基板的传送单元与基板碰撞，导致对基板的额外损伤。
在基板的状态不是在容器内部的正常状态时，在将基板从容器的内部传送至容器的外部(诸如，处理单元)时，基板不能准确地安置在处理单元中的支承单元上。如果基板没有安置在处理单元内的准确工艺位置处，则可能出现相对于基板的工艺误差，并且难以均匀地处理基板。
发明内容
本发明致力于提供一种可以确定容纳在容器中的基板的状态的、用于处理基板的装置和用于处理基板的方法。
本发明还致力于提供一种可以同时确定容纳在容器中的所有基板的状态的、用于处理基板的装置和用于处理基板的方法。
本发明致力于提供一种可以选择性地确定容纳在容器中的特定基板的状态的、用于处理基板的装置和用于处理基板的方法。
本发明的目的不限于此，并且本领域普通技术人员将从以下描述中清楚地理解未提及的其他目的。
本发明的示例性实施方案提供了一种用于处理基板的装置，该装置包括：第一模块；以及处理模块，该处理模块配置为处理基板，并且第一模块可以包括：装载端口，在该装载端口上放置有容器，该容器具有容纳在其中的基板；传送单元，该传送单元具有手部，该手部在装载端口与处理模块之间传送基板；以及观察单元，该观察单元安装在传送单元中，并且配置为观察容纳在容器中的基板的状态。
根据示例性实施方案，观察单元可以设置成在预设的参考位置处同时观察容纳在容器中的所有基板的状态。
根据示例性实施方案，观察单元可以安装在手部的端部中，并且可以在将手部固定到参考位置的状态下观察容纳在容器中的多个基板的状态。
根据示例性实施方案，观察单元可以包括：数据收集部，该数据收集部配置为收集在将光照射到容纳在容器中的基板之后、从基板反射和接收光所花费的时间的时间数据；以及确定部，该确定部根据时间数据估计容纳在容器中的基板与观察单元之间的相对距离、并且通过为各距离数据不同地匹配特定颜色来确定在容纳容器中的基板的状态。
根据示例性实施方案，第一模块还可以包括辅助观察单元，该辅助观察单元配置为通过朝向容纳在容器中的各基板单独地照射激光来选择性地观察基板的状态，并且其中，辅助观察单元可以通过使用照射到容纳在容器中的基板的激光测量基板与辅助观察单元之间的实际距离来观察基板的状态。
根据示例性实施方案，辅助观察单元可以安装在手部的端部中。
根据示例性实施方案，传送单元还可以包括驱动器，该驱动器配置为驱动手部，并且辅助观察单元可以在手部通过驱动器竖直移动的情况下，将激光照射到容纳在容器中的基板。
根据示例性实施方案，用于处理基板的装置还可以包括控制器，该控制器配置为控制传送单元、观察单元和辅助观察单元，并且控制器可以控制传送单元、观察单元和辅助观察单元以使用观察单元初步观察容纳在容器中的基板的状态，并且使用辅助观察单元二次观察基板的状态。
根据示例性实施方案，当将手部移动到参考位置以初步观察基板并且根据初步观察将容纳在容器中的基板确定为处于异常状态时，控制器可以控制传送单元、观察单元和辅助观察单元，使得手部竖直移动以二次观察处于异常状态的基板。
本发明的另一示例性实施方案提供了一种处理基板的方法，该方法通过确定在放置在装载端口上的容器中容纳的基板的状态来进行，并且打开容器的门，且通过使用安装在从装载端口传送基板的传送单元中的观察单元来确定在打开门的容器中容纳的基板的状态。
根据示例性实施方案，观察单元可以设置成在传送单元设置在预设的参考位置处的状态下同时观察容纳在容器中的所有基板的状态。
根据示例性实施方案，观察单元可以收集关于在将光照射到容纳在容器中的基板之后、从基板反射和接收光所花费的时间的时间数据，并且根据收集到的时间数据来估计容纳在容器中的基板与观察单元之间的相对距离。
根据示例性实施方案，观察单元可以凭借相对距离通过为各数据不同地匹配特定颜色来确定容纳在容器中的基板的状态。
根据示例性实施方案，该方法可以通过使用在传送单元中安装的辅助观察单元，朝向在打开门的容器中容纳的各基板单独地照射激光，并且通过使用所照射的激光测量基板与辅助观察单元之间的实际距离来选择性地观察基板的状态。
根据示例性实施方案，在传送单元在竖直方向上移动的情况下，辅助观察单元可以朝向容纳在容器中的各基板照射激光。
根据示例性实施方案，可以使用观察单元初步观察基板的状态，并且使用辅助观察单元二次观察基板的状态。
根据示例性实施方案，当传送单元可以移动到参考位置以初步观察基板、且从初步观察将容纳在容器中的基板确定为处于异常状态时，传送单元可以竖直移动以二次观察处于异常状态的基板。
根据示例性实施方案，由观察单元确定的基板的状态可以是传送单元与容纳在容器中的基板之间的距离、容纳在容器中的基板的存在或不存在、容纳在容器中的基板的变形、以及容纳在容器中的基板的损坏中的至少一者。
本发明的又一示例性实施方案提供了一种用于处理基板的装置，该装置包括：第一模块；以及处理模块，该处理模块配置为处理所述基板，并且第一模块可以包括：装载端口，在该装载端口上放置有容器，该容器具有容纳在其中的基板；传送框架，该传送框架设置在装载端口与处理模块之间，并且配置为传送基板；传送单元，该传送单元配置在传送框架内、并且具有用于在装载端口与处理模块之间传送基板的手部；观察单元，该观察单元安装在手部中、并且配置为在手部设置在预设的参考位置的状态下同时观察容纳在容器中的所有基板的状态；以及辅助观察单元，该辅助观察单元在不与观察单元重叠的位置处安装在手部上、并且配置为在手部竖直移动的情况下朝向容纳在容器中的特定基板照射激光并选择性地观察特定基板的状态。
根据示例性实施方案，观察单元可以收集关于在将光照射到容纳在容器中的基板之后、从基板反射和接收光所花费的时间的时间数据、根据收集到的时间数据估计容纳在容器中的基板与观察单元之间的相对距离、并且通过为各距离数据不同地匹配特定颜色来初步确定容纳在容器中的基板的状态，并且辅助观察单元可以朝向容纳在容器中的特定基板照射激光、使用所照射的激光测量特定基板与辅助观察单元之间的实际距离、并且二次确定容纳在容器中的特定基板的状态。
根据本发明的示例性实施方案，可以确定容纳在容器中的基板的状态。
此外，根据本发明的示例性实施方案，可以同时确定容纳在容器中的所有基板的状态。
此外，根据本发明的示例性实施方案，可以选择性地确定容纳在容器中的特定基板的状态。
本发明的效果不限于前述效果，并且本领域的技术人员可以从本说明书和所附的附图中清楚的理解未提及的效果。
附图说明
图1为示意性地示出了根据本发明的示例性实施方案的用于处理基板的装置的视图。
图2为示意性地示出了当从侧面观察时、根据图1的示例性实施方案的第一模块的视图。
图3为示意性地示出了当从顶部观察时、根据图2的示例性实施方案的手部的视图。
图4为示出了当从顶部观察时、根据图3的实施方案的安装在手部中的观察单元的框图。
图5为示意性地示出了从底部观察时、根据图2的示例性实施方案的手部的视图。
图6为示出了当从顶部观察时、根据图5的示例性实施方案的安装在手部中的辅助观察单元的框图。
图7为根据本发明的示例性实施方案的用于处理基板的方法的流程图。
图8为示意性地示出了手部移动到用于图7的初步观察的参考位置的视图。
图9为示出了执行图7的初步观察的观察单元的一个实施方案的侧视图。
图10为示出了通过图7的初步观察确定容纳在容器中的基板的状态的一个实施方案的前视图。
图11为示出了执行图7的初步观察的观察单元的一个实施方案的侧视图。
图12为示出了通过图7的初步观察确定容纳在容器中的基板的状态的一个实施方案的前视图。
图13和图14为示出了执行图7的二次观察的辅助观察单元的一个实施方案的侧视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更加详细地描述本发明的示例性实施方案。本发明的示例性实施方案可以以多种形式修改，并且本发明的范围不应被解释为受下面描述的示例性实施方案的限制。示例性实施方案提供为向本领域的技术人员更完整地解释本发明。因此，附图中的组件的形状被夸大以强调更清楚的描述。
将理解的是，尽管本文使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区别一个部件与其他部件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
在下文中，将参考附图1至图14更加详细地描述本发明的示例性实施方案。
图1为示意性地示出了根据本发明的示例性实施方案的用于处理基板的装置的视图。参考图1，根据本发明的示例性实施方案的用于处理基板的装置1包括控制器8、第一模块10、第二模块70、装载锁定腔室80和处理模块90。
控制器8具有包括微处理器(计算机)、键盘、用户界面以及存储单元的工艺控制器，该微处理器控制用于处理基板的装置1，操作者在该键盘上执行命令输入操作以管理用于处理基板的装置1，该用户界面包括可视和显示用于处理基板的装置1的操作条件的显示器，在存储单元中存储用于在工艺控制器的控制下执行在用于处理基板的装置1中执行的处理的控制程序或用于根据各种数据和处理条件对各部件执行处理的程序(即处理配方)。此外，用户界面和存储单元可以连接到工艺控制器。处理配方可以容纳在存储单元的存储介质中，并且存储介质可以是硬盘、便携式盘(诸如，CD-ROM或DVD)或半导体存储器(诸如，闪存)。
控制器8可以控制用于处理基板的装置1以执行下面描述的用于处理基板的方法。例如，控制器8可以控制用于处理基板的装置1中提供的组件，以执行下述用于处理基板的方法。
图2为示意性地示出了当从侧面观察时、根据图1的示例性实施方案的第一模块的视图。参考图1和图2，第一模块10和第二模块70(稍后描述)可以布置在第一方向2上。在下文中，当从上方观察时，垂直于第一方向2的方向被定义为第二方向4。此外，当从顶部观察时，垂直于包括第一方向2和第二方向4的平面的方向被定义为第三方向6。本文中，第三方向6是垂直于地面的方向。
第一模块10可以选择性地在容器F(稍后描述)与装载锁定腔室80之间传送基板W。例如，第一模块10可以从容器F取出基板W并将基板W传送至装载锁定腔室80，或者可以从装载锁定腔室80取出基板W并将基板W传送至容器F。
第一模块10可以包括装载端口20、传送框架30、传送单元40、观察单元50和辅助观察单元60。
装载端口20可以设置在传送框架30(稍后描述)的一侧。可以设置至少一个装载端口20。多个装载端口20可以沿第二方向4布置成行。装载端口20的数量可以根据工艺效率和占地面积状况而增加或减少。
根据本发明的示例性实施方案的容器F可以放置在装载端口20中。可以通过诸如高架升降装置(Overhead Hoist Transport，OHT)、高架输送机或自动引导车辆等传送装置(未示出)、或者通过操作员来将容器F装载到装载端口20或从装载端口卸载。
容器F可以根据待容纳物品的类型而包括各种类型的容器F。例如，容器F可以是密封容器，诸如前开式晶圆传送盒(front open unified pod，FOUP)。
在容器F的内部空间中安装有狭槽S。设置多个狭槽S。多个狭槽S可以安装在容器F的侧壁上。多个狭槽S可以在容器F的侧壁上彼此竖直地间隔开。基板W安置在狭槽S的上部上。基板W安置在狭槽S的上部上并容纳在容器F的内部空间中。
在下文中，为了便于描述，作为实施例，将描述在容器F的内部十个狭槽S以面向彼此分别安装在每个侧壁上的情况。例如，作为实施例，将描述第一狭槽S1至第十狭槽S10安装在从容器F的内部空间的上端延伸至下端的方向上的情况。安置在第一狭槽S1上的基板W被定义为第一基板W1，安置在第十狭槽S10上的基板W被定义为第十基板W10。
传送框架30设置在装载端口20与装载锁定腔室80之间。装载端口20可以连接至传送框架30。传送框架30可以具有基本上长方体形状。传送框架30具有用于在内部传送基板W的传送空间。传送框架30的内部可以设置为常压。传送框架30可以维持在大气压力气氛下。
在传送框架30的侧壁中，与下述装载锁定腔室80相邻设置的后壁310可以设置有运入入口311，该运入入口用作传送基板W的通道。面向后壁310的前壁320可以设置有开口321。放置在容器F中的基板W可以由传送单元40(稍后描述)通过运入入口311从开口321传送到装载锁定腔室80。
下面描述的传送单元40、开门器330和风扇过滤器单元(未示出)可以设置在传送框架30内部。
开门器330打开或关闭设置在装载端口20上的容器F的门DR。可以设置至少一个开门器330。开门器330可以设置成与放置在装载端口20上的容器F的数量相对应。开门器330可以通过驱动设备340以滑动方式朝向第三方向6移动。开门器330可以联接到容器F的门DR、以相对于地面向下滑动。因此，容器F可以被打开。驱动设备340可以设置为在竖直方向上提供驱动力的已知设备。
风扇过滤器单元(未示出)可以设置在传送框架30的上部。风扇过滤器单元(未示出)可以将外部气流供应到传送框架30的内部空间。风扇过滤器单元(未示出)可以将传送框架30的内部维持为恒定的清洁度。
传送单元40设置在传送框架30的内部空间中。传送单元40可以在安装在装载端口20上的容器F与装载锁定腔室80(稍后描述)之间传送基板W。例如，传送单元40可以将在处理模块90(稍后描述)中完成预定处理的基板W传送到容器F中。传送到容器F内部的基板W可以安装在容器F内部安装的狭槽S的上部。此外，传送单元40可以将等待的基板W从容器F传送到装载锁定腔室80，以便在处理模块90(稍后描述)中进行预定处理。
传送单元40可以包括轨道420、驱动器440和手部460。轨道420的纵向方向可以沿第二方向4设置在传送框架30中。驱动器440可以沿轨道420移动。驱动器440可以沿第二方向4在轨道420上移动。因此，驱动器440沿轨道420向前且向后移动。驱动器440可以使手部460(稍后描述)围绕作为轴线的第三方向6移动一圈。因此，手部可以在第一方向2上移动。此外，驱动器440可以在第三方向6上竖直地移动手部460。驱动器440可以包括臂和杆。手部460可以安装在驱动器440的上端中。
图3为示意性地示出了从顶部观察时、根据图2的示例性实施方案的手部的视图。参考图3，手部460可以传送基板W。基板W可以放置在手部460上。例如，基板W可以固定地支承在手部460的上表面上。此外，手部460还可以传送在处理模块90中使用的组件。例如，手部460可以传送在处理模块90中使用的环形构件(未示出)。根据示例性实施方案，基板W可以设置有比环形构件(未示出)的直径更小的直径。
可以在手部460的上表面上形成内部支承部461和463、以及外部支承部465和467。内部支承部461、463和外部支承部465、467可以用具有弹力的衬垫来实现。替代地，内部支承部461和463、以及外部支承部465和467可以以提供负压的真空孔的形式来提供。
内部支承部461和463可以支承基板W。可以设置多个内部支承部461、463。例如，内部支承部461和463可以支承基板W的四个下表面。内部支承部461和463可以包括第一内部支承部对461和第二内部支承部对463。第一内部支承部对461和第二内部支承部对463可以彼此组合，并且当从顶部观察时可以具有基本上圆形形状。第一内部支承部对461和第二内部支承部对463可以彼此结合，并且当从顶部观察时可以与基板W的边缘区域重叠。
外部支承部465和467可以支承环形构件(未示出)。可以设置有多个外部支承部465和467。例如，外部支承部465和467可以支承环形构件(未示出)的四个下表面。外部支承部465和467可以包括第一外部支承部对465和第二外部支承部对467。第一外部支承部对465和第二外部支承部对467可以彼此结合，并且当从顶部观察时可以具有基本上圆形的形状。第一外部支承部对465和第二外部支承部对467可以彼此组合，并且当从顶部观察时可以与环形构件(未示出)重叠。
图4为示出了当从顶部观察时、根据图3的实施方案的安装在手部中的观察单元的框图。在下文中，将参考图2至图4更详细地描述根据本发明的示例性实施方案的观察单元50。
观察单元50安装在传送单元40中。根据示例性实施方案，观察单元50可以安装在手部460中。观察单元50可以安装在手部460的端部处。观察单元50可以安装在手部460的端部的侧表面上。然而，本发明不限于此，观察单元50可以安装在当基板W和/或环形构件(未示出)安置在手部460上时、不与基板W和/或环形构件(未示出)干扰的位置。在这种情况下，观察单元50可以在朝向放置在装载端口20上的容器F的方向上安装在手部460上。在手部460中可以安装至少一个观察单元50。
观察单元50观察基板W的状态并确定基板W的状态。观察单元50观察并确定在放置在装载端口20上的容器F中容纳的基板W的状态。观察单元50同时观察并确定容纳在容器F中的多个基板W的全部状态。此外，观察单元50一并观察并确定容纳在容器F中的全部基板W的状态。观察单元50在固定位置处一并观察容纳在容器F中的全部基板W的状态。由观察单元50确定的基板W的状态可以是观察单元50或传送单元40与容纳在容器F中的基板W之间的距离、容纳在容器F中的基板W的存在或不存在、容纳在容器F中的基板W的变形、以及对容纳在容器F中的基板W的损坏中的至少一者。下面将描述使用观察单元50确定基板W的状态的详细机制。
观察单元50可以包括壳体510、照射部520、光接收部540、数据收集部550和确定部560。
壳体510在其中具有空间。包括在观察单元50中的组件可以设置在壳体510的内部空间中。壳体510可以将包括在观察单元50中的组件模块化。根据示例性实施方案的由壳体510模块化的组件可以是飞行时间(time to flight，ToF)。壳体510可以防止传送框架30内部的副产物损坏包括在观察单元50中的组件。透镜512可以安装在壳体510的一侧中。由描述的照射部520发射的光可以通过透镜512均匀地发射到壳体510的外部。此外，通过透镜512从靶标物体(例如，基板W)反射和返回的光可以容易地由光接收部540(下面描述)会聚。
照射部520朝向靶标物体照射光。照射部520将光照射到基板W。根据示例性实施方案，由照射部分520发射的光可以是红外线。替代地，由照射部520发射的光可以是激光。照射部520可以同时朝向安置于容器F的狭槽S中的所有基板W照射光，在该容器中放置在装载端口20上的门DR被打开。例如，照射部520用光照射容器F，该光可以覆盖从容器F的上端通向容器F的下端的所有区域。也就是说，照射部520可以以以下形式照射光：具有均匀空间扩散的波和规则相位的光以一定间隔以时间模式输出、并且以一定模式表面发射。
光接收部540接收从靶标物体反射的光。光接收部540接收从基板W反射的光。根据示例性实施方案，光接收部540可以同时接收从安置于容器F的狭槽S上的基板W反射的光，在该容器中放置在装载端口20上的门DR被打开。
数据收集部550使用从光接收部540接收的光来收集关于光飞行所花费的时间的时间数据。数据收集部550可以收集关于照射部520照射光以及关于光接收部540接收光所花费的时间的数据。例如，数据收集部550可以收集关于在光照射部520照射光之后、从基板W上反射光以及光接收部540接收反射光所花费的时间的数据，该基板安置在装载端口20上放置的容器F内部的狭槽S上。也就是说，时间数据可以是将光照射时间(或投影时间)加上反射时间而获得的时间。数据收集部550可以将收集到的时间数据发送到确定部560。
确定部560分析从数据收集部550发送的时间数据。确定部560由时间数据估计容纳在容器F中的基板W与观察单元50之间的相对距离。例如，确定部560可以使用时间数据和光速来测量容纳在容器F中的基板W与观察单元50之间的相对距离。确定部560可以基于所估计的相对距离数据来实现图像。例如，确定部560可以由从各接收的光估计的各时间数据来估计各相对距离，并且可以为多个估计的相对距离中的每一者不同地匹配特定颜色。根据示例性实施方案，确定部560可以利用用于根据时间数据测量相位差的图像传感器来实现。
例如，假设容纳在容器F的第一狭槽S1中的第一基板W1比容纳在第十狭槽S10中的第10基板W10容纳在相对远离观察单元50的位置。在这种情况下，从容纳在第一狭槽S1中的第一基板W1反射的第一光被光接收部540接收，光接收部540可以获得第一时间数据。确定部560可以使用第一时间数据关于第一基板W1匹配第一颜色(例如，比下面将描述的第二颜色更暗的颜色)。相反地，从容纳在第十狭槽S10中的第十基板W10反射的第十光被光接收部540接收，光接收部540可以获得第十时间数据。确定部560可以使用第十时间数据关于第十基板W10匹配第二颜色(例如，比第一颜色更亮的颜色)。
图5为示意性地示出了从底部观察时、根据图2的示例性实施方案的手部的视图。图6为示出了当从顶部观察时、根据图5的示例性实施方案的装在手部中的辅助观察单元的框图。在下文中，将参考图2、图5和图6描述根据本发明的示例性实施方案的辅助观察单元60。
辅助观察单元60安装在传送单元40中。辅助观察单元60可以安装在手部460的端部上。如图5所示，辅助观察单元60可以安装在手部460的下端表面上。然而，本发明不限于此，辅助观察单元60可以安装在当基板W和/或环形构件(未示出)安置在手部460上时不与基板W和/或环形构件(未示出)干扰的位置。此外，辅助观察单元60安装在不与安装在手部460上的观察单元50重叠的位置。在这种情况下，辅助观察单元60可以在朝向放置在装载端口20上的容器F的方向上安装在手部460上。可以在手部460中安装至少一个辅助观察单元60。
辅助观察单元60观察基板W的状态并确定基板W的状态。辅助观察单元60观察和确定放置在装载端口20上的容器F中容纳的基板W的状态。辅助观察单元60可以朝向靶标物体照射光。例如，由辅助观察单元60照射的光可以是激光。辅助观察单元60可以将激光单独地照射在容器F中容纳的各基板W上。辅助观察单元60可以通过将激光照射在容器F中容纳的各单独的基板W上来选择性地观察和确定安置于各狭槽S中的基板W的状态。
由辅助观察单元60确定的基板W的状态可以是在辅助观察单元60或传送单元40与容纳在容器F中的基板W之间的实际距离、在容器F内部的特定狭槽S中基板W的存在或不存在、在容器F内的特定狭槽S中基板W的安置位置。
根据示例性实施方案，手部460通过驱动器440在竖直方向(例如，第三方向6)上移动，并且安装在手部460中的辅助观察单元60也在竖直方向上移动。因此，辅助观察单元60在容器F的上端与下端之间移动，并且在辅助观察单元60移动期间，辅助观察单元60可以通过将激光照射到基板W上而选择性地观察和确定安置在容器F内的各基板W的状态。下面将描述其详细机制。
辅助观察单元60可以包括壳体610、激光照射部620、激光接收部640和读取部660。
壳体610在其中具有空间。包括在辅助观察单元60中的组件可以设置在壳体610的内部空间中。壳体610可以使包括在辅助观察单元60中的组件模块化。根据示例性实施方案由壳体610模块化的组件可以是激光模块。壳体610可以保护包括在辅助观察单元60中的组件不受壳体610外部的副产物的影响。透镜612可以安装在壳体610的端部中。
激光照射部620朝向靶标物体照射激光。激光照射部620向容纳在容器F中的基板W照射激光。激光照射部620可以照射具有平直度的激光。因此，激光照射部620可以将激光单独地照射到安装在容器F的狭槽S上的各基板W上，在该容器中放置在装载端口20上的门DR被打开。从激光照射部620照射的激光从基板W反射，并由激光接收部640(稍后描述)接收。激光接收部640接收从基板W反射的激光。将关于所接收的激光的数据被传输到读取部660(稍后描述)。
读取部660可以使用关于从激光接收部640接收的激光的数据来确定由激光反射的靶标基板W与辅助观察单元60之间的实际距离数据。读取部660可以使用经确定的实际距离数据来确定放置在装载端口20上的容器F中容纳的基板W的状态。例如，读取部660可以确定容器F内狭槽S中基板W的存在或不存在、和/或基板W安装在狭槽S中的位置。
返回参考图1，第二模块70可以设置在装载锁定腔室80(稍后描述)与处理模块90(稍后描述)之间。第二模块70可以包括传送腔室720与传送机械手740。
传送腔室720的内部气氛可以维持在真空压力气氛下。至少一个处理模块90(稍后描述)可以连接至传送腔室720。传送腔室720可以设置成多边形形状。装载锁定腔室80(稍后描述)和处理模块90可以围绕传送腔室720设置。例如，如图1所示，六边形的传送腔室720可以设置在第二模块70的中心部分中，且装载锁定腔室80和处理模块90可以围绕传送腔室720设置。然而，传送腔室720的形状和工艺腔室的数量可以根据用户的需要而进行不同地修改和设置。
传送机械手740可以设置在传送腔室720中。例如，传送机械手740可以设置在传送腔室720的中心部分中。传送机械手740可以在装载锁定腔室80与处理模块90之间传送基板W。任选地，传送机械手740可以在处理模块90之间传送基板W。传送机械手740可以具有在水平面上向前、向后移动或旋转的传送手部742。可以设置至少一个传送手部742。由于传送手部742的结构大部分设置为与上述手部460的结构类似，所以为了避免重复说明，以下将省略其描述。
装载锁定腔室80可以设置在传送框架30与传送腔室720之间。装载锁定腔室80提供缓冲空间，在该缓冲空间中，在传送框架30与传送腔室720之间交换基板W。
如上所述，传送框架30的内部气氛可以维持在大气压力气氛下，并且传送腔室720的内部气氛可以维持在真空压力气氛下。装载锁定腔室80设置在传送框架30与传送腔室720之间，使得其内部气氛可以在大气压力气氛与真空压力气氛之间转换。
根据本发明的一个实施方案的处理模块90在基板W上执行预定的工艺。处理模块90可以使用等离子体处理基板W。例如，处理模块90可以是使用等离子体执行去除基板W上的薄膜的蚀刻工艺、去除光刻胶膜的灰化工艺、在基板W上形成薄膜的沉积工艺、或干式清洁工艺。作为在根据示例性实施方案在处理模块90中产生的等离子体源，可以使用已知的电感耦合等离子体(inductively coupled plasma，ICP)或微波等离子体。
然而，与上述实施方案不同，根据本发明的示例性实施方案的一些处理模块90可以在基板W上执行等离子体处理之前、在基板W上执行蚀刻工艺或光刻工艺，而其它处理模块90可以使用等离子体处理基板W。
图7为根据本发明的示例性实施方案的用于处理基板的方法的流程图。在下文中，将参考图7详细描述根据本发明的示例性实施方案的用于处理基板的方法。
根据本发明的示例性实施方案的用于处理基板的方法可以在上述用于处理基板的装置1中执行。此外，控制器8可以控制用于处理基板的装置1的组件，使得用于处理基板的装置1可以执行下面描述的用于处理基板的方法。例如，控制器8可以控制包括在用于处理基板的装置1的传送单元40、观察单元50和辅助观察单元60中的部件。
参考图7，根据本发明示例性实施方案的用于处理基板的方法可以执行初步观察步骤S100和二次观察步骤S200。初步观察步骤S100和二次观察步骤S200都可以在容器F放置在装载端口20上的状态下执行。例如，可以在打开放置在装载端口20上的容器F的门DR的状态下执行初步观察步骤S100和二次观察步骤S200。
在初步观察步骤S100中，同时观察在打开门DR的容器F内多个狭槽S中容纳的所有基板W的状态。在初步观察步骤S100中，将手部460固定在预设的参考位置，使用安装在手部460上的观察单元50观察和确定容纳在容器F中的全部基板W的状态。下面将参考图8至图12描述在初步观察步骤S100中用于观察和确定基板W的状态的详细机制。
当在初步观察步骤S100中确定在狭槽S中容纳的基板W中存在处于异常状态的基板W时，对确定为处于异常状态的特定基板W执行二次观察步骤S200。
在二次观察步骤S200中，二次观察在门DR打开的容器F内多个槽S中容纳的基板W中被确定为处于异常状态的特定基板W的状态。在二次观察步骤S200中，在第三方向6上移动手部460，使得辅助观察单元60通过手部460定位在与确定为处于异常状态的特定基板W相同的高度处，然后，使用辅助观察单元60观察和确定特定基板W的状态。下面将参考图13和图14描述在二次观察步骤S200中用于观察和确定特定基板W的状态的详细机制。
当确定由二次观察步骤S200确定的特定基板W的状态处于异常状态时，产生互锁。通过产生的互锁，操作者可以检查容纳在容器F中的特定基板W的状态。相反地，当将在二次观察步骤S200中确定的特定基板W确定为没有处于异常状态时，可以终止容纳在容器F中的基板W的观察机制。
图8为示意性地示出了手部移动到用于图7的初步观察的参考位置的视图。参考图8，在初步观察步骤S100中，如上所述，使用观察单元50观察和确定容纳在容器F中的所有基板W的状态。在执行初步观察步骤S100之前，在装载端口20上放置的容器F的门DR由开门器330打开。当容器F的门DR由开门器330向下移动时，传送单元40驱动驱动器440以将手部460移动到参考位置。根据示例性实施方案，参考位置可以被定义为观察单元50可以观察容纳在容器F中的所有基板W的观察位置。
参考位置可以是当门DR从前面观察打开的容器F时、观察单元50的中心与自容器F的中心C水平虚拟直线上的点重合的位置。如图8所示，当手部460相对地设置在参考位置的下方时，驱动器440向上移动手部460，以便将手部460移动到参考位置。当手部460设置在参考位置处时，观察单元50执行初步观察步骤S100。
图9为示出了执行图7的初步观察的观察单元的一个实施方案的侧视图。图10为示出了通过图7的初步观察确定容纳在容器中的基板的状态的一个实施方案的前视图。
在下文中，为了便于说明，在从侧面观察容器F时，将安装在狭槽S上的基板W的两端设置在作为容器F中在竖直方向上绘制的虚拟直线的L1、L2上，将基板W定义为安置在狭槽S的侧表面的给定位置中。此外，在从正面观察容器F时，将安装在狭槽S上的基板W的两端设置在作为容器F中在竖直方向上绘制的虚拟直线的L3、L4上，将基板W定义为坐落在槽S的前表面的给定位置中。
参考图9和图10，当手部460移动到参考位置时，照射部520朝向容器F照射光。照射部520以表面发射形式用光照射容器F，该表面发射为可以覆盖从容器F的上端通向下端的所有区域。由照射部520照射的光照射到安置在容器F的狭槽S中的基板W。光接收部540接收从容器F的内部反射的光。
数据收集部550使用从光接收部540接收的光来来收集关于光飞行所花费的时间的时间数据。数据收集部550可以收集关于在照射部520照射光之后直到由光接收部540接收到光所花费的时间的时间数据。例如，数据收集部550将收集到的时间数据发送给确定部560。
确定部560分析从数据收集部550发送的时间数据。确定部560可以使用时间数据来估计包括在容器F中的组件与观察单元50之间的相对距离。例如，确定部560可以一并估计存在于容器F中的基板W与观察单元50之间的相对距离数据。确定部560可以基于所估计的相对距离数据来实现图像。例如，确定部560可以使用从各接收的光估计的各时间数据来估计各相对距离，并且可以通过为多个估计的相对距离中的每一者不同地匹配特定颜色来实现图像。
在初步观察步骤S100中实现的容器F内的图像中，可以将容纳在容器F中的基板W的颜色与参考图像的颜色进行比较，并确定这些颜色是否彼此相同。例如，参考图像可以是其中容器F的内部狭槽S中所有基板W都安置在给定位置的图像。
例如，如图9所示，安置于容器F的内部狭槽S中的各基板W可以设置在容器F的侧表面上的给定位置种。此外，安装在容器F的内部狭槽S上的基板W中，安装在第三槽S3上的第三基板W3和安装在第十槽S10上的第十基板W10可以通过偏离容器F的前表面上的给定位置而被容纳。
在这种情况下，观察单元50观察到的基板W的状态的图像可以表示为如图10中所示。也就是说，如图10所示，由于基板W都设置在容器F的侧表面上的给定位置中，因此容纳在容器F中的基板W可以用相同的颜色(例如，灰色)表示。通过将实现的基板W的图像颜色与参考图像的基板W的颜色进行比较，可以确定基板W是否设置在容器F的侧表面上的狭槽S的给定位置中。
然而，在实现的基板W的图像中，由于安装在第三狭槽S3上的第三基板W3和安装在第十狭槽S10上的第十基板W10分别设置在虚拟直线L3和L4的外侧，因此可以确定第三基板W3和第十基板W10分别通过偏离容器F的前表面上的狭槽S的给定位置而扭曲。
图11为示出了执行图7的初步观察的观察单元的一个实施方案的侧视图，图12为示出了通过图7的初步观察确定容纳在容器中的基板的状态的一个实施方案的前视图。在下文中，与参照图9和图10描述的内容不同，将描述安置于容器F的内部狭槽S中的各基板W从容器F的侧表面上的给定位置偏离且设置和容纳在容器F的前表面上的给定位置的实施例。
参考图11和12，安置在容器F的内部狭槽S中的基板W中，安置在第一狭槽S1中的第一基板W1和安置在第三狭槽S3中的第三基板W3可以从容器F的侧表面上的给定位置偏离并被容纳。例如，如图11所示，第一基板W1从给定位置朝向面向容器F的敞开侧表面的侧表面偏离，第三基板W3从给定位置朝向容器F的敞开侧表面偏离。也就是说，在容器F的侧表面上，第一基板W1设置为比其它基板W相对更远离设置在参考位置的观察单元50，并且在容器F的侧表面上，第三基板W3设置为比其它基板W相对更靠近设置在参考位置的观察单元50。
在这种情况下，通过观察单元50观察到的基板W的状态的图像可以表示为如图12所示。也就是说，由于如上所述第一基板W1设置为远离观察单元50，因此第一基板W1与剩余基板W相比、可以匹配相对暗的颜色。此外，由于如上所述第三基板W3设置在靠近观测单元50的位置，因此第三基板W3与剩余基板W相比、可以匹配相对亮的颜色。由观察单元50观察并实现的基板W的图像颜色可以与参考图像的基板W的颜色进行比较，以确定基板W已经从容器F的侧表面上的狭槽S的给定位置偏离。
相反地，基于由观察单元50观察和实现的基板W的图像，由于基板W的所有端部都设置在作为容器F的前表面上的虚拟直线的L3和L4中，所以可以确定基板W将不会从容器F的前表面上的狭槽S的给定位置偏离。
使用这种使利用观察单元50的机理，可以同时确定基板W是否容纳在容器F内安装的各狭槽S中、容纳在容器F中的基板W是否从给定位置偏离、和/或容纳在容器F中的基板W是否损坏。
图13和图14为示出了执行图7的二次观察的辅助观察单元的一个实施方案的侧视图。
在下文中，基于参照图11和图12描述的容纳在容器F中的基板W的状态，将参照图13和图14详细描述使用辅助观察单元60对被确定为处于异常状态的特定基板W选择性地执行二次观察步骤S200的实施例。
参考图13，当在初步观察步骤S100中确定第一基板W1和第三基板W3处于异常状态时，执行二次观察步骤S200。在二次观察步骤S200中，对于在初步观察步骤S100中确定为处于异常状态的特定基板W，选择性地观察和确定相应的特定基板W的状态。根据该示例性实施方案，在二次观察步骤S200中，仅选择性地观察和确定被确定为处于异常状态的第一基板W1和第三基板W3。
驱动器440驱动手部460，使安装在手部460中的辅助观察单元60移动到与安置第一基板W1的位置相对应的位置。例如，如图13所示，当从正面观察容器F时，手部460向上移动、使得第一基板W1和辅助观察单元60设置在同一条线上。激光照射部620朝向第一基板W1照射激光，激光接收部640接收从第一基板W1反射的激光。读取部660可以使用凭借从激光接收部640接收的激光数据来确定在其上反射激光的第一基板W1与辅助观察单元60之间的实际距离数据。读取部660可以使用确定的第一基板W1与辅助观察单元60之间的实际距离数据确定第一基板W1的状态。
也就是说，可以确定第一基板W1是否存在于第一狭槽S1上，和/或放置在第一狭槽S1上的第一基板W1是否安置在给定位置。基于确定的实际距离数据，读取部660可以确定第一基板W1已经从容器F侧表面上的第一狭槽S1的给定位置偏离。
在完成确定第一基板W1的状态后，驱动器440驱动手部460、以将安装在手部460中的辅助观察单元60移动到与安置第三基板W3的位置相对应的位置。激光照射部620朝向第三基板W3照射激光，激光接收部640接收从第三基板W3反射的激光。读取部660可以使用凭借从激光接收部640接收的激光的数据来确定在其上反射激光的第三基板W3与辅助观察单元60之间的实际距离数据。读取部660可以使用确定的第三基板W3与辅助观察单元60之间的实际距离数据来确定第三基板W3的状态。
也就是说，可以确定第三基板W3是否存在于第三狭槽S3上，和/或放置在第三狭槽S3上的第三基板W3是否安置在给定位置。基于确定的实际距离数据，读取部660可以确定第三基板W3已经从容器F的侧表面上的第三狭槽S3的给定位置偏离。读取部660可以最终确定第一基板W1和第三基板W3都已经处于异常状态，这是在二次观察步骤S200中，对初步观察步骤S100中被确定为处于异常状态的第一基板W1以及第三基板W3进行二次观察的结果，然后可以生成互锁。
根据上述本发明的示例性实施方案，能够使用观察单元50一并观察容纳在容器F中的基板W的状态，并确定基板W是否处于异常状态。因此，能够通过快速确定容纳在容器F中的基板W的状态来改善基板处理工艺的生产率。此外，除了容纳在容器F中的基板W的存在或不存在以及基板W的变形之外，能够通过实现的图像更详细地观察和确定基板W是否损坏。
此外，根据本发明的示例性实施方案，在初步观察步骤S100中使用观察单元50快速地确定容纳在容器F中的基板W的状态，并且对于在初步观察步骤S100中被确定为处于异常状态的各特定基板W，使用辅助观察单元60执行二次观察。
在上述实施方案中，已经描述了观察单元50和辅助观察单元60都安装在传送单元40中，但是本发明不限于此。例如，可以仅将观察单元50和辅助观察单元60中的一者安装在传送单元40中。
此外，与上述实施例不同，二次观察步骤S200不必与初步观察步骤S100中确定异常状态绑定，并且可以观察和确定安置于容器F中安装的各狭槽S中的所有基板W的状态。
前述详细的描述说明了本发明。此外，以上内容示出并描述了本发明的示例性实施方案，并且本发明可以在各种其他组合、修改和环境中使用。即，在本文公开的本发明的概念的范围内、与书面公开内容等同的范围内和/或在本领域的技术或知识的范围内，改变或修改是可能的。前述示例性实施方案描述了实施本发明的技术精神的最佳状态，并且本发明的具体应用领域和用途中所需的各种改变是可能的。相应地，以上本发明的详细描述并非旨在将本发明限制于所公开的示例性实施方案。此外，所附权利要求还应解释为包括其他示例性实施方案。

Claims (20)

1.一种用于处理基板的装置，所述装置包括：
第一模块；以及
处理模块，所述处理模块配置为处理所述基板，
其中，所述第一模块包括：
装载端口，在所述装载端口上放置有容器，所述容器具有容纳在其中的所述基板；
传送单元，所述传送单元具有在所述装载端口与所述处理模块之间传送所述基板的手部；以及
观察单元，所述观察单元安装在所述传送单元中、并且配置为观察容纳在所述容器中的所述基板的状态。
2.根据权利要求1所述的用于处理基板的装置，其中，所述观察单元设置成在预设的参考位置处同时观察容纳在所述容器中的所有所述基板的状态。
3.根据权利要求2所述的用于处理基板的装置，其中，所述观察单元安装在所述手部的端部中、并且在将所述手部固定到所述参考位置的状态下观察容纳在所述容器中的多个基板的状态。
4.根据权利要求3所述的用于处理基板的装置，其中，所述观察单元包括：
数据收集部，所述数据收集部配置为收集关于在将光照射到容纳在所述容器中的所述基板之后、从所述基板反射和接收所述光所花费的时间的时间数据；以及
确定部，所述确定部配置为根据所述时间数据估计容纳在所述容器中的所述基板与所述观察单元之间的相对距离、并且通过为各距离数据不同地匹配特定颜色来确定容纳在所述容器中的所述基板的状态。
5.根据权利要求4所述的用于处理基板的装置，其中，所述第一模块还包括辅助观察单元，所述辅助观察单元配置为通过朝向容纳在所述容器中的各所述基板单独地照射激光来选择性地观察所述基板的状态，
其中，所述辅助观察单元通过以下来观察所述基板的状态：使用照射到容纳在所述容器中的所述基板的所述激光、测量所述基板与所述辅助观察单元之间的实际距离。
6.根据权利要求5所述的用于处理基板的装置，其中，所述辅助观察单元安装在所述手部的所述端部中。
7.根据权利要求6所述的用于处理基板的装置，其中，所述传送单元还包括驱动器，所述驱动器配置为驱动所述手部，
其中，在所述手部通过所述驱动器而竖直地移动的情况下，所述辅助观察单元将所述激光照射到容纳在所述容器中的所述基板。
8.根据权利要求7所述的用于处理基板的装置，所述装置还包括：控制器，所述控制器配置为控制所述传送单元、所述观察单元和所述辅助观察单元，
其中，所述控制器配置为控制所述传送单元、所述观察单元和所述辅助观察单元，以使用所述观察单元初步观察容纳在所述容器中的所述基板的状态，并且使用所述辅助观察单元二次观察所述基板的状态。
9.根据权利要求8所述的用于处理基板的装置，其中，当将所述手部移动到所述参考位置以初步观察所述基板并根据所述初步观察将容纳在所述容器中的所述基板确定为处于异常状态时，所述控制器配置为控制所述传送单元、所述观察单元和所述辅助观察单元，使得所述手部竖直移动以二次观察处于所述异常状态的所述基板。
10.一种处理基板的方法，所述方法通过确定在放置在装载端口上的容器中容纳的基板的状态来进行，
其中，打开所述容器的门，且通过使用安装在传送单元中的观察单元来确定在打开所述门的所述容器中容纳的所述基板的状态，所述传送单元从所述装载端口传送所述基板。
11.根据权利要求10所述的处理基板的方法，其中，所述观察单元设置成在所述传送单元设置在预设的参考位置的状态下同时观察容纳在所述容器中的所有所述基板的状态。
12.根据权利要求11所述的处理基板的方法，其中，所述观察单元收集关于在将光照射到容纳在所述容器中的所述基板之后、从所述基板反射和接收所述光所花费的时间的时间数据，并且根据所收集的时间数据估计容纳在所述容器中的所述基板与所述观察单元之间的相对距离。
13.根据权利要求12所述的处理基板的方法，其中，所述观察单元凭借所述相对距离通过为各数据不同地匹配特定颜色来确定容纳在所述容器中的所述基板的状态。
14.根据权利要求13所述的处理基板的方法，其中，所述方法通过使用在所述传送单元中安装的辅助观察单元，朝向在打开所述门的所述容器中容纳的各所述基板单独地照射激光，并且通过使用所照射的激光测量所述基板与所述辅助观察单元之间的实际距离来选择性地观察所述基板的状态。
15.根据权利要求14所述的处理基板的方法，其中，在所述传送单元在竖直方向上移动的情况下，所述辅助观察单元朝向容纳在所述容器中的各所述基板照射所述激光。
16.根据权利要求15所述的处理基板的方法，其中，使用所述观察单元初步观察所述基板的状态，且使用所述辅助观察单元二次观察所述基板的状态。
17.根据权利要求16所述的处理基板的方法，其中，当所述传送单元移动到所述参考位置以初步观察所述基板、且从所述初步观察将容纳在所述容器中的所述基板确定为处于异常状态时，所述传送单元竖直移动以二次观察处于所述异常状态的所述基板。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的处理基板的方法，其中，由所述观察单元确定的所述基板的状态是所述传送单元与容纳在所述容器中的所述基板之间的距离、容纳在所述容器中的所述基板的存在或不存在、容纳在所述容器中的所述基板的变形、以及容纳在所述容器中的所述基板的损坏中的至少一者。
19.一种用于处理基板的装置，所述装置包括：
第一模块；以及
处理模块，所述处理模块配置为处理所述基板，
其中，所述第一模块包括：
装载端口，在装载端口上放置有容器，所述容器具有容纳在其中的所述基板；
传送框架，所述传送框架设置在所述装载端口与所述处理模块之间、并且配置为传送所述基板；
传送单元，所述传送单元设置在所述传送框架内、并且具有用于在所述装载端口与所述处理模块之间传送所述基板的手部；
观察单元，所述观察单元安装在所述手部中、并且配置为在所述手部设置在预设的参考位置的状态下同时观察容纳在所述容器中的所有所述基板的状态；以及
辅助观察单元，所述辅助观察单元在不与所述观察单元重叠的位置处安装在所述手部中、并且配置为在所述手部竖直移动的情况下朝向容纳在所述容器中的特定基板照射激光并选择性地观察所述特定基板的状态。
20.根据权利要求19所述的用于处理基板的装置，其中，所述观察单元收集关于在将光照射到容纳在所述容器中的所述基板之后、从所述基板反射和接收所述光所花费的时间的时间数据、根据所收集的时间数据估计容纳在所述容器中的所述基板与所述观察单元之间的相对距离、并且通过为各距离数据不同地匹配特定颜色来初步确定容纳在所述容器中的所述基板的状态，并且
所述辅助观察单元朝向容纳在所述容器中的特定基板照射激光、使用所照射的激光测量所述特定基板与所述辅助观察单元之间的实际距离、并且二次确定容纳在所述容器中的所述特定基板的状态。
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