TW200805550A - Substrate transfer apparatus and substrate processing system using the same - Google Patents
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Description
200805550 23727pi£doc 九、發明說明: I發明所屬之毯術領域3 本發明是關於基底處理系統,且更特定言之,本 是關於能夠減小佔據面積同時增加基底處理輪送量之^月 處理系統。 土底 I先前技術】 叢集系統(cluster system) —般被稱作多腔室基底卢
統(multi-chamber substrate processing system )):她 包括傳送機态人(或機械手(匕妨出沉))以及配置於^ 機态人周圍之多個處理模組。近年來,對於液晶顯示= (liquid crystal display,LCD )、電漿顯示面板(plas= disPlaypanel,pDP)、半導體製造裝置等而言,對具有 處ϊ里功能之叢集⑽的f求增加。叢㈣、統包括(例二比 傳送腔室以及在傳送腔室㈣旋轉之傳送機器人。諸 理腔室之處理模組可安裝於傳送腔室之每一侧上。 、 然而,習知叢集系統包括經組態以每次僅傳送一物件 (例如,基底)之傳送機器人以及處理腔室(其中僅處理 物:)此^致處理裝置内之基底所需之總處理時間的增 加。結果,生產速度降低且最終產品之成本增加。 曰 【發明内容】 允—本孓月之例示性貫施例是針對用於將基底傳送至處理 ,至之基,傳送裝i。在例示性實施例中,基底傳送裝置 :匕括丄第以及第二葉片,其經組態以分別將基底支撐 ;不同南度;臂部分,其連接至第一以及第二葉片以移動 200805550 23727pit.doc 第以及第一葉片,以及驅動單元,其經組態以驅動第一 與寧二葉片以Μ部分,其中第-.以及第二葉片在關於臂 部分之同一軸轉動時經折疊或展開。 本發明之例示性實施例是針對基底處理系統。在例示 性實施例中,基底處理系統可包括:具有晶座之至少一處 理腔室,基底經裝載於晶座上;傳送腔室,其連接至處理 腔室;以及基底傳送裝置,其安襄於傳送腔室内以同時將 φ 基底傳送至處理腔室之晶座。 在另-例示性實施例中,基底處理系統可包括:傳送 腔室-對處理腔室,其各具有晶座,此對處理腔室並置 於傳送腔室之-側;以及基底傳送裝置,其安裝於傳送腔 室内以同時將基底傳送至此對處理腔室之晶座。 【實施方式】 現將於了文中參看_圖式更加充分地描述本發明, 其中本發明之較佳實施例得以展示。然而,本發明可以許 # 式轉以具體化且不應轉為限於本文所提出之 二,例。而疋’提供此等實施例使得本揭露案將為詳盡且 完相,且將向熟習此項技術者充分傳達本發明之範脅。 在圖式中,為了清楚而誇示層與區域之厚度。在全 似數字指代相似元件。 “圖1為說明根據本發明之基底處理系統之組態的俯視 平面圖,且圖2為圖i所說明之基底處理系統之處理單元 ® 3為圖2所說明之處理單元之侧視剖視圖以 描述安裝於傳送腔室處之基底傳送裝置。 200805550 23727pif.doc
參看圖1至圖3,稱作裝備前端模組(equipment front end module,EFEM)之端部no安裝於基底傳送系統處。 端部110包括框架112與經組態以開啟及閉合前端開口統 一容器(FOUP)(所謂“載體,,)之蓋的負载,台(或F〇UP 開啟器)114。各含有基底w之兩個FOUP 104藉由後勤 自動化裝置(logistic automation system)(例如,懸掛式吊 裝傳輸工具(OHT)、自動導引車(AGV)、執道導引車 (RGV)等等)而裝載於負載.台114上。]ρ0υρ 104為典 型批量載體(lot carrier)以用於製造。 在框架112内,安裝傳送機器人ns以在裝載於負載 台114上之FOUP 104與處理單元120之間傳送基底w。 即,當操作一次時,傳送機器人118自裝載於負載台H4 上之FOUP 104取出至少一基底w且將取出之基底w載 運至負載鎖定腔室(loadlock chamber ) 122之緩衝級124。 安裝於端部110處之傳送機器人118可為用於半導體製造 過程中之各種機器人中之一者。 " 如圖1所說明,將處理單元120安置於端部11〇之後 部。處理單元120包括兩個負载鎖定腔室、傳送腔室 130、處理腔室140以及基底傳送裝置15〇。 二 傳送腔室130為安置於處理單元12()之中央的多角形 腔室。負載鎖定腔t 122中之每—者亦經安置於端部ιι〇 與傳送腔室130之間且包括緩衝級124,將 或經處理之絲置放於缓驗124上。按辦例,^鎖 定腔室122充當兩個不同環境(諸如,大氣環境盥直空環 200805550 23727pif.doc 境)之間的缓衝空間。待處理之基底(或在處理腔室中經 屢!$綦底)在負載鎖定腔室中停留片刻。 將處理腔室140安置於傳送腔室13〇之每—側以分別 執行對兩個基底之預定處理。將第一晶座142a以及第二晶 座142b並置於處理腔室14G内以_執行對兩個基底之處 理。將第-晶座142a以及第二晶座遍安置為面對基底 =口。雖然圖式中未展示,但應瞭解,第一晶座142&以及 第一a曰座142b具有基本功能,諸如自基底傳送裝置 接收基底/傳送絲至基底傳钱置15G (其按照 安裝於晶座處之起模頂桿總成(lift pin assemWy)而3進 行)、在處理基底時固持此基底以及根據處理溫度向基底提 供均勻熱壞境。 處理腔室140可經組態.以執行多縣底處理操作。處 Ϊ腔室可為(例如)經組態以使·漿移除光阻之灰化腔 至或經組㈣沈積絕緣層之CVD腔室或經組態以钱刻絕 緣層之小孔或開π從而形成互連結構之似彳腔室或經組態
以沈積障㈣之PVD腔室級L沈·屬層之pVD 腔室。 如圖7中所說明,兩個處理腔室140,並置於傳送腔室 ⑽之每-侧。處理腔室·中之每—者包^⑽至 可在亚置於傳送腔室130之每一侧的處理腔室14〇,處執行 同主處理。在處理條件應不斷調節之蝕刻(或沈積)處理 之情況下,較佳地在每一處理腔室14〇,内處理一基底(見 圖7)。在處理條件無需不斷調節之灰化處理之情況下,可 8 200805550 23727pif.doc 在-處理腔室HO内處理多個基底(見圖υ。 視圖視平面圖以及侧視剖 6Α以及圖6Β為處二葉片彼此重疊。圖 苴中其處值…壯班早之俯視平面圖以及侧視剖視圖, 其中基底傳钱置之第—與第二葉片展開。 腔室Si至S置,送裝置15。安裝於傳送 作傳送兩個基底:、、 具有特殊結構以每一次操 以每广包括第—以及第二葉片’其經組態 奸母-人衣載兩個基底至處理腔室刚之第一晶座⑷以 弟二晶座142b/自處理腔室M〇 曰一、斤 晶座142b卸载兩個美麻 日日座2a以及第二 150 的處理腔室14〇傳送基底d a以及弟二晶座M2b 葉二=装置:包括第-葉片152以及第二 斿餹士规疋轉主體170以及驅動單元180。 體。:ί ^安置於傳送腔室削中央之_形主 二。旋轉主體⑽ 可提昇。 耠汁邛件174而關於其軸可旋轉且 ⑹^^^^平轉動之上部臂⑹以及下部臂 ,,且下部臂164:!::;=:第二葉片 硿鈿社 心禾鳊與上部臂162之另一東 下部臂164之另一末端與旋轉主體170峨。第 9 200805550 23727pif.doc 葉片〗52以及第二葉片154關於上部臂162之同一 ,…….—,。—…ν 、早 一)#&轉。·占部f1—62可相對於下部臂164旋轉。此外, 下部臂164相對於旋轉主體17〇旋轉。 弟葉片152 .以及第二葉片154順序地堆疊且可轉動 地安裝於上部臂162之一末端處。第一葉片152以及第二 茶片134中之每—者具有小孔’其-侧為祖的。支撐件 f 3安,一葉片152與第二葉片154之頂表面 2緣裝载於支撐件153上。基底傳送裝置150 可包”以將基底選擇性地真空吸收至第-葉片152 一茶片154之支稽件153之真空管線(未圖示)或 足绩以顧騎麵邊緣之邊緣夹具(未圖示)。 猎由關於上部臂i62之同一轴 $ 開第-葉片152與第f木作而折豐双展 矛—茶片154。第一荦片152盍筮一笹 片154之轉動方向彼此相 茶片 /、弟一茱 明,第-葦片152趋, 以及圖5B中所說 鎖定腔室122之緩衝級124 ^莜此重油自負載 6B中所說明,第一葉片.152 ϋ6Α以及圖 基底w傳遞至處理腔室14〇二、4在其展開時將 座驗如以上所陳述,基底及第二晶 傳送方向可在其折疊時改變。因此’ 驅動單元⑽包括經、_以 與下部臂164之第-臂驅動單元動上部臂162 m以及經組態糾目反地轉鮮 %二臂驅動單元 系片152與第二葉片154 10 200805550 23727pif.doc 之第-葉片驅動單元1S6及第二葉 】腹4缝缝以秀轉第-葉片152^= 一草片 154 ' 162 164
的侧視剖視圖。 没驅動早兀17U 參看圖4,下部臂旋轉軸16牝自下
下。P#轉轴164a轉動㈣讀17G 心第 二臂驅動單元184包括第卜邛,164弟 $焉£動馬達184a、經組態以將第 Ί 4 ’、、、· &之功率傳輪至下部臂旋轉車由l64a之滑輪 184b以及帶184c。 上部臂旋轉軸l62a自上部f 162之_末端垂直向下延 申至了部臂164。第-臂驅動單元182關於上部臂旋轉轴 I動下。P ’上之上部臂162。第-臂驅動單元182包 括第二驅動馬達182a、經組態以將第二驅動馬達·之 功率傳輸至上部臂旋轉軸162a之多個滑輪182b以及帶 182c。 第一葉片旋轉軸15.2a自第一葉片152之一末端垂直向 下延伸至上部臂162。第一葉片驅動單元186基於第一葉 片旋轉轴152a轉動上部臂162上之第一葉片152。第一葉 片驅動單元186包括第三驅動馬達186a、經組態以將第三 驅動馬達186a之功率傳輸至第一葉片旋轉軸152a之多個 滑輪186b以及帶186c。 第二葉片旋轉轴154a自第二葉片154之一末端經由第 一葉片旋轉軸152a垂直向下延伸至上部臂162。第二葉片 200805550 23727pif.doc 驅動單元188關於第二葉片旋轉軸154a轉動上部臂l62 上各莖二复技I5—4。直一差外【 馬達188a、經組態以將第四驅動馬達188a之功率傳輪至 第一葉片旋轉軸154a之多個滑輪188b以及帶188c。 如圖8所說明,第一葉片驅動單元186以及第二葉片 驅動單元1>88安裝於上部臂162處以分別直接旋轉第二葉 片與第二葉片154。同樣地,在第一葉片驅動單元186 以及第二葉片驅動單元188安裝於上部臂162處之情况 下存在叙勢為省略包括多個滑輪、帶或其類似物备免 功率傳輸結構。 <錐 如上文所提,下部臂旋轉轴164a、上部臂旋轉轴 以及第一葉片旋轉轴152a與第二葉片旋轉軸154a分別^ 由諸如一或多個滑輪以及帶之機構自其驅動馬達l82a! 184a、186a以及188a接收功率(旋轉力)。 &、 獨立控制第一驅動馬達184a與第二驅動馬達1δ2 、 分別將上部臂162與下部臂164定位於收縮(折疊)二二 以及伸展位置。舉例而言.,上部臂162以及下部臂丨⑽口 文控制=由一臂驅動單元旋轉。獨立控制第三驅動馬^ i86a—與第四驅動馬達188a以將第一葉片152與第二二 154定位於重疊位置(見圖5A)以及雙向展開位置,二 6 A )。 、見圖 藉由控制器以運動學方程來控制基底傳送裝置15〇 182a、l84a、186a以及188a ’運動學方程經二 式化以定義將臂162與164以及第一葉片152與第二二王 、 茶片 12 200805550 23727pif.doc 154定位於目標位.置所需步驟之數目。 雙於H描述使用基底f钱置自負載敕腔室傳 送基底至處理腔室的程序。此外,應瞭解,可將本發明鹿 用於在基底處理系統之各種腔室之間傳送基底。 圖5A以及圖5B說明基底傳送裝f自負載鎖定腔室取 出兩個基底之程序。如圖式中所說 第二葉請在第-葉請舆第二葉;15== 自負載鎖定腔室m之緩衝級124取出兩個基底w。 圖6A以及圖紐說明基底傳送褒置將自負載鎖定腔室 取出的兩個基底裝載於處理腔室之第一以及第二晶座上之 程和如圖式中所說明,第一葉片152以及第二葉片154 在其以兩側方向展開時行進於處理腔室14〇之第一曰曰 142a與第二晶座142b±。藉由自第一晶座似與第:曰 座142b之上部表面上升之起模頂桿 = 152以及第二葉片154提昇至她立置。此時自;4片片 152以及第二葉片154返回傳送腔室13G之待用位置^ 部臂與下部臂在此處折疊)。當自處理腔室U0取出第一葦 片152以及第二葉片154時’起模頂桿下降以將基底%置 放於第一晶座142a與第二晶座142b上。 根據本表明,基底處理系統能夠減小佔據面積同始 加^底處理輪送量。此外,基底處理系統能夠減少傳送二 及處理基底所需之時間。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限定本發明’任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神 13 200805550 23727pif.doc 和範圍内,當可作些許之更動與潤飾.,因此本發明之保護 查n申請專利範圍所界定者為準。 I圖式簡單說明】 ……> 圖1為說明根據本發明之基底處理系統之組態的俯視 平面圖。 圖2為圖1所說明之基底處理系統之處理單元的透視 圖。 • 圖3為圖2所說明之處理單元之側視剖視圖以描述安 裝於傳送腔室處之基底傳送裝置。 圖4為經組態以旋轉第一以及第二葉片、上部臂以及 下部臂之例示性驅動單元的側視剖視圖。 、圖3 A ·以及圖5 B為處理單元之俯視平面圖以及側視 視圖,其中基底傳送t置之第-與第二葉片彼此重疊。 圖6 A以及圖6B為處理單元之俯視平面圖以及側 視圖,其巾基底傳送裝置之第—與第二葉片展開。 ® 7說明處理單元’其中各具有—晶座之腔室並置。 響目8為制第-以及第二葉片鶴單摘安裝於 部臂之例示圖。 【主要元件符號說明】 104 : FOUP 110 :端部 112 :框架 114 :負載台 Π8 :傳送機器人 14 200805550 23727pif.doc 120 :處理單元 I22 :皇笔赛定腔室 124 :緩衝級 130 ·•傳送腔室 140 :處理腔室 140’ :處理腔室 142a :第一晶座 142b :第二晶座 150 :基底傳送裝置 152 :第一葉片 152a:第一葉片旋轉軸 Γ53 :支撐件 154 :第二葉片 154a ··第二葉片旋轉轴 160 :臂部分 162 :上部臂 162a :上部臂旋轉軸 164 :下部臂 164a :下部臂旋轉轴 170 :旋轉主體 172 :旋轉部件 174 :提昇部件 180 :驅動單元 182 :第一臂驅動單元 200805550 23727pif.doc 182a :第二驅動馬達 182b ·•琴輪 182c ··帶 184 :第二臂驅動單元 184a ··第一驅動馬達 184b :滑輪 184c :帶 φ 186 :第一葉片驅動單元 186a :第三驅動馬達 186b :滑輪 186c :帶 188 ··第二葉片驅動單元 188a:第四驅動馬達 188b :滑輪 188c :帶 W :基底 16
Claims (1)
- 200805550 23727pif.doc 十、申讀專利範圍: ——k二巻用於-登差查傳送至處理腔室之基底傳送裴置, 包含: 第一以及第二葉片,其經組態以分別將基底支撐於不 同高度; 臂部分’其連接至所述第一以及所述第二葉片以移動 所述第一以及所述第二葉片;以及 驅動單元,其經組態以驅動所述第一與所述第二葉片 -以及所述臂部分’ 其中所述第一以及所述第二葉片在關於所述臂部分之 同一軸轉動時經折疊或展開。 2·如申請專利範圍第1項所述之用於將基底傳送至處 理腔室之基底傳送裝置,其中所述第一以及所述第二葉片 以相反方向轉動。 3♦如申請專利範圍第1項所述之用於將基底傳送至處 理腔室之基底傳送裝置,其中所述驅動單元包含經組態以 關於連接軸以相反方向轉動所述第一與所述第二葉片的第 一以及弟二葉片驅動單元,戶斤述第一與所述第二葉片藉由 所述連接軸而連接至所述臂部分。 4·如申請專利範圍第1頊所述之用於將基底傳送至處 理腔室之基底傳送裝置,其中所述臂部分包含: 上部臂,所述第一葉片之一末端以及所述第二葉片之 一末端連接至其;以及 下部臂,其安置於所述上部臂下以連接至所述上部臂。 17 200805550 23727pif.doc 5.如申睛專利範圍第4項所述之用於將基底傳送至處 里里1¾塵豊里签呈二苎土所述驅動登元包含: 第一以及第二葉片驅動單元,其經組態以關於連接軸 以相反方向轉動所述第一與所述第二葉片,所述第一與所 述第二葉片藉由所述連接軸而連接至所述臂部分;以及 至少一臂驅動單元,其經組態以水平轉動所述上部以 及所述下部臂。 • 6·如申請專利範圍第1項所述之用於將基底傳送至處 理腔室之基底傳送裝置,其中所述第一以及所述第二葉片 中之每一者具有具一側為開啟之小孔的馬蹄形狀以及基底 之邊緣所置放於之支撐件。 7.—種基底處理系統,包含: 具有晶座之至少一處理腔室,基底經裝載於所述晶座 上; 傳送腔至’其連接至所述處理腔室;以及 基底傳送裝置,其安裝於所述傳送腔室内以同時將基 着底傳送至所述處理腔室之所述晶座。 8·如申請專利範圍第7項所述之基底處理系統,其中 所述處理腔室包括朝向入口而並置之第一晶座以及第二晶 座,基底通過所述入口,所述基底傳送裝置包含第—以及 第二葉片,其經組態以將基底支撐於不同高度且在其藉由 關於同一軸之轉動操作而折疊或展開時傳送基底。/' 3 9·如申請專利範圍第7項所述之基底處理系統,更包 含: 匕 18 200805550 2372/pitcioc 負載鎖定腔室,其具有至少兩個堆疊之緩衝級·,基底 裝載於所述缓衝級上, f中所述基底傳送裝置在所述第―與所述第二葉片彼 此重疊時自所述負载鎖定腔室之所述缓衝級取得基底或將 基底放至所述負载鎖定腔室之所述缓衝級。 10·如申明專利範圍第8項所述之基底處理系統,其中 所述第一以及所述第二葉片以相反方向轉動。 、 11. 如申明專利範圍第8項所述之基底處理系統,苴中 所述基底傳送裝置包含: f4刀’其連接至所述第一以及所述第二葉片以移動 所述第一以及所述第二葉片;以及 驅動單元其、纟二組悲以I區動所述第一與所述二片 以及所述臂部分。 12. 如申請專利範圍第n項所述之基底處理系統,其 帽魅動單元包含經組態以關於連接轴以相反方向轉動 二葉片之第—以及第二葉片驅動單元, =弟-與所述弟二葉片藉由所述連接軸而連接至所述臂 13. 如申請專利範圍第η 中所述臂部分包含: R之基底處理糸統,其 上部臂,所述第一葉片之—太嫂 — 4端連接至其;以及 末知以及所述弟二葉片之 錢置_述均訂以賴至 R如申請專利範圍第13項所述之基底處理系統其 19 200805550 23727pif.doc 中所述驅動單元更包含經組態以水平轉動所述上部盘所述 下坪臂之至少一臂驅動單元。 15·—種基底處理系統,包含·· 傳送腔室; 對處理腔f,其各具有晶座,所述對處理腔室並置 於所述傳送腔室之一侧;以及 基底傳达裝置,其安裝於所述傳送腔㈣以同時將基 底傳迗至所述對處理腔室之晶座。 中所專利範M 15項所述之基底處理系統,其 將基底ί;於含第1及第二葉片,其經組態以 作而折疊或展開時其藉由關於同-軸線之轉動操 I7.如申请專利円 ' 中所述對處理目弟16顿述之基底處理系統,其 肷I經組態以執行同一處理。 20
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