TW201319294A - 適合處理在多層中之基板的機器人系統、設備及方法 - Google Patents

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Richard Giljum
Jeffrey C Hudgens
Igor G Kogan
Michael Robert Rice
Sushant S Koshti
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Abstract

茲描述基板傳送系統、設備和方法。在一態樣中，揭示具有垂直堆疊之移送室主體的系統。在一實施例中，共用機器人設備服務耦接至上、下移送室主體的處理腔室或裝載鎖定室。在另一實施例中，獨立機器人設備服務耦接至上、下移送室主體的處理腔室及/或裝載鎖定室，升降設備在各種高度間傳送基板。本文尚描述除氣設備和許多其他態樣。

Description

適合處理在多層中之基板的機器人系統、設備及方法 【相關申請案】
本申請案主張西元2011年8月10日申請、名稱為「適合處理在多層中之基板的機器人系統、設備及方法(ROBOT SYSTEMS,APPARATUS,AND METHODS ADAPTED TO PROCESS SUBSTRATES IN MULTIPLE TIERS)」的美國臨時專利申請案第61/521,824號(代理人文件編號16625/LUSA)的優先權，該申請案全文為所有目的以引用方式併入本文中。
本發明係關於電子裝置製造，且更特別係關於適於傳送基板的系統、設備和方法。
習知電子裝置製造系統包括多個處理腔室和裝載鎖定室。各腔室和裝載鎖定室在一平面對齊排列。叢集工具可包括此類腔室，其中複數個處理腔室例如分佈在移送室四周。該等系統和工具可採用設於移送室內的傳送機器人，以在各種處理腔室與裝載鎖定室間傳送基板。例如，傳送機器人可將基板從處理腔室傳送到處理腔室、從裝載鎖定室傳送到處理腔室及/或從處理腔室傳送到工具中的裝載鎖定室。在各種系統腔室間有效又精準地 傳送基板可增進系統產量，進而降低整體操作成本。另外，縮小系統尺寸也很受歡迎，因如此可縮短需移動基板的距離。然若增加額外製程步驟，則需增設附加處理腔室(有時為改裝)來完成此附加處理。增設處理腔室的已知方式為利用通透室來加入附加移送室和傳送機器人。然增設附加的習知移送室需要額外的地板空間，此可能不易取得。
故期有有效又精準移動基板且容許增設更多處理腔室的改良系統、設備和方法。
在一態樣中，提供電子裝置處理系統。系統包括移送室、第一組處理腔室，該第一組處理腔室設置在第一較低高度、第二組處理腔室，該第二組處理腔室設置在第一高度上面的第二較高高度、以及機器人設備，該機器人設備設在移送室內且適於傳送基板至第一組處理腔室和第二組處理腔室。
在另一系統態樣中，提供電子裝置處理系統。系統包括第一下移送室主體，該第一下移送室主體適於讓在第一高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接、耦接至第一下移送室主體的第二上移送室主體，該第二上移送室主體適於讓在第一高度上面的第二高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接、以及機器人設備，該機 器人設備設在移送室內且適於在第一高度與第二高度間傳送基板。
在又一系統態樣中，提供電子裝置處理系統。系統包括第一下移送室主體，該第一下移送室主體適於讓在第一高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接、耦接至第一下移送室主體的第二上移送室主體，該第二上移送室主體適於讓在第一高度上面的第二高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接、以及升降設備，該升降設備適於在第一高度與第二高度間傳送基板。
在另一態樣中，提供除氣設備，該除氣設備適於除去電子裝置處理系統內的基板的氣體。除氣設備包括外殼，該外殼包括至少一入口、加熱平臺，該加熱平臺適於加熱外殼內的基板、以及冷卻平臺，該冷卻平臺適於冷卻外殼內的基板。
在又一態樣中，提供傳送電子裝置處理系統內的基板的方法。方法包括提供移送室，該移送室具有複數個第一刻面和複數個第二刻面，第一刻面適於耦接至設置在移送室四周的一或更多處理腔室，第二刻面適於耦接至設置在移送室四周的一或更多處理腔室，其中複數個第一和第二刻面係垂直堆疊、以及利用共用機器人，服務(service)複數個第一和第二刻面。
在另一方法態樣中，提供傳送電子裝置處理系統內的基板的方法。方法包括提供移送室，該移送室具有一或更多第一刻面和一或更多第二刻面，第一刻面適於耦接 至在第一高度的一或更多處理腔室或裝載鎖定室，第二刻面適於耦接至在第一高度上面的第二高度的一或更多處理腔室或裝載鎖定室、以及在第一與第二高度間傳送基板。
根據本發明的上述和其他態樣提供了許多其他特徵。本發明的其他特徵和態樣在參閱以下詳細實施方式說明、後附申請專利範圍和附圖後，將變得更清楚易懂。
電子裝置製造需要非常精準又快速地在不同位置間傳送基板。特別地，一或更多端效器可附接機器人設備的手臂一端，且適於將放在端效器上的基板傳送進出基板處理系統的處理腔室及/或裝載鎖定室。在一些系統中，期增加額外製程(例如製程步驟)至工具。增加額外製程步驟需增設附加處理腔室至主框架。例如，典型工具可具有下列處理腔室：裝載鎖定、除氣、預洗、通透/冷卻、阻障PVD和銅晶種PVD。使用通透室時，會造成較多(例如六個)數量的處理腔室流程。通常，某些工具(例如應用材料公司製造的Endura)可配置使各工具在相同水平就總共12個處理位置進行二平行流程。
在一些系統中，期增加另一製程步驟和處理腔室至工具。然此期在不消除於工具內執行二平行流程能力的情況下達成。本發明的實施例能增加額外的製程步驟，同 時維持雙製程的產量優勢。
故在一態樣中，期提供系統和方法，此可供作現有工具升級，而容許增設一或更多附加處理腔室，同時保持平行流程和類似系統級產量。
典型的先前技術方式可藉由重新設計整個主框架構造來增設附加刻面和處理腔室，而增加一或更多刻面或處理腔室位置。視情況而定，可利用通透室，把附加真空移送室和機器人耦接至現有工具的鄰接側向位置，以增加額外製程步驟，此如Rice申請、名稱為「半導體裝置製造設備的擴大主框架設計(Extended Mainframe Designs For Semiconductor Device Manufacturing Equipment)」的美國專利案第7,720,655號所述。然第一種方式無法改裝現有安裝系統，因為該方式涉及完全重新設計來增設附加處理腔室。第二種方式會大幅增加地板面積或工具佔地面積，此可能不易取得。
故在本發明實施例的一態樣中，併入另一層(例如第二層)，該層位於第一層上面的高度，以增設附加刻面及/或一或更多附加處理腔室或裝載鎖定室。第一和第二層可由移送室中的一或更多機器人服務。在一些實施例中，適於接受處理腔室及/或裝載鎖定室的多刻面配置可以任何構造數量將一刻面建構及配置在另一刻面之上。在一些實施例中，將附加的(上)移送室主體附接(螺栓)至現有(下)移送室主體的頂部，以提供附加處理腔室或裝載鎖定室。故形成於上移送室主體的較高刻面 可耦接至形成於下腔室主體的較低刻面。處理腔室及/或裝載鎖定室可附接至較高與較低刻面的各刻面。此外，狹縫閥可增設在處於第二高度的一或更多刻面位置。
在一些實施例中，提供移送機器人設備，該設備包括沿著Z軸的充分移動性，以服務二層中在第一較低高度和第二較高高度的處理腔室及/或裝載鎖定室。
在另一態樣中，提供電子裝置處理系統，該系統包括在第一較低高度的第一層和在第二較高高度的第二層以及升降設備，第二較高高度不同於第一較低高度，升降設備適於在第一與第二高度間傳送基板(例如矽晶圓)。獨立機器人可用於服務各自在較低和較高高度的一或更多處理腔室及/或一或更多裝載鎖定室。升降設備可利用操作及服務二層的機器人來交換基板。
在又一態樣中，提供雙模除氣(DMD)設備。在一些實施例中，DMD設備可整合到裝載鎖定室，或者DMD設備可為獨立的處理腔室。在整合構造中，DMD包括適於附接工作介面的第一部分和適於附接移送室壁面的第二部分。除氣設備包括外殼，該外殼包括至少一入口、加熱平臺，該加熱平臺適於加熱外殼內的基板、以及冷卻平臺，該冷卻平臺適於冷卻外殼內的基板。故DMD設備可完成加熱及冷卻基板。
以下將參照第1A圖至第11C圖說明本發明各種態樣的示例性實施例細節。
第1A圖至第1D圖圖示根據本發明的一或更多實施 例，電子裝置處理系統100的各種示例性實施例上視圖和側視圖。電子裝置處理系統100適於藉由施予諸如除氣、清潔、沉積(例如化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、電漿增強化學氣相沉積(PCVD))、塗佈、氧化、氮化、蝕刻、研磨、微影、儲放等一或更多製程來處理基板(例如含矽晶圓、平板等)。電子裝置處理系統100包括外殼101，外殼101包括第一下移送室主體101A和第二上移送室主體101B，形成於各主體101A、101B的腔室部分互相作用而構成共用移送室102。移送室102包括頂部、底部和側壁，且例如可維持呈真空。如第1A圖所示，第1A圖為機器人104正上方且穿過第一下移送室主體101A的截面上視圖，第一下移送室主體101A具有複數個第一刻面101F，刻面101F適於耦接至設置在移送室102四周的較低高度103L的一或更多處理腔室106及/或裝載鎖定室108L。同樣地，第二上移送室主體101B具有一或更多第二刻面，第二刻面適於耦接至在第一高度103L上面的第二(較高)高度103U的一或更多處理腔室106及/或裝載鎖定室108U。機器人104上方且穿過第二上移送室主體101B的截面圖和第1A圖一樣。從圖可知，裝載鎖定室108L、108U各自位於高度103L、103U。各高度只顯示一個裝載鎖定室108L、108U。然在一些實施例中，可在一或更多高度103L、103U提供一個以上的裝載鎖定室。
在所述實施例中，機器人設備104設在移送室102中 且適於在內部操作，以服務第一較低高度103L的第一下移送室主體101A和第二較高高度103U的第二上移送室主體101B。「服務」在此係指將基板移進及/或移出腔室(例如處理腔室或裝載鎖定室)。第一較低高度103L位於第二較高高度103U下面。機器人設備104可具有驅動馬達104M和多個手臂或連桿，並可具任何適當構造。例如，機器人104可為水平關節型機械人(SCARA)、剪刀型機器人等。機器人設備104可包含單葉片、雙葉片或多葉片機器人。
機器人設備104適於拾起或放下裝設在機器人設備104的端效器104A(有時稱作「葉片」)上的基板105(有時稱作「晶圓」或「半導體晶圓」)而讓基板105進出目的地。在所述實施例中，可在配置在移送室102四周及耦接至移送室102的較高高度103U或較低高度103L或二者的一或更多處理腔室106間進行傳送。在一些實施例中，可在一或更多處理腔室106及/或一或更多裝載鎖定室108L或108U間進行傳送，處理腔室106及/或裝載鎖定室108L、108U耦接至多個高度103L、103U的移送室102。可採用任何適合的傳送序列。
在所述實施例中，機器人設備104可為任何適合的多連桿機器人，該機器人有充分的Z軸移動能力，以在處理腔室106或連接至第一下移送室主體101A的裝載鎖定室108L與處理腔室106或連接至第二上移送室主體101B的裝載鎖定室108U間傳送基板105。
裝載鎖定室108L、108U適於接合工作介面109，工作介面109接收來自基板載具111的基板105，載具111例如為入塢在工作介面109的埠口的前開式晶圓盒(FOUP)。如箭頭112所示，另一機器人109A(虛線表示)可用於在基板載具111與裝載鎖定室108L、108U間傳送基板105。機器人109A亦可有充分的Z軸能力，以服務裝載鎖定室108L、108U。可以任何序列或順序傳送進出裝載鎖定室108L、108U。在所述實施例中，可完成傳送進出第一及/或第二高度(層)的移送室102。
然應理解在選擇性構造中，基板例如可經由裝載鎖定室108L傳入及經由另一裝載鎖定室108U傳出，反之亦然。層可配置朝任何適合定向。例如，在所述實施例中，處理腔室106顯示係垂直位於另一腔室頂部。然處理腔室106可旋轉偏移以改善可服務性，即處理腔室106稍微旋轉使處理腔室彼此不垂直對齊。在一些實施例中，較高高度103U(層)包括的處理腔室比較低高度103L少。例如，較高高度103U可只包括歷經除氣製程(例如一或更多雙模除氣(DMD)製程)的一或更多處理腔室106，較低高度可包括其他不同製程，例如CVD、PVD、PCVD、蝕刻等。第1C圖及第1D圖分別圖示機器人204服務較低高度103L的處理腔室106(第2C圖)及服務較高高度103U的處理腔室106(第2D圖)的截面圖。
現詳細參照第2A圖及第2B圖，第2A圖及第2B圖說明電子裝置處理系統200的另一實施例。電子裝置處理 系統200包括多連桿機器人設備204，機器人設備204設在移送室202中。電子裝置處理系統200包括移送室主體201，移送室主體201由第一下移送室主體201A和第二上移送室主體201B組成，第一下移送室主體201A配置成適於讓在第一高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接，第二上移送室主體201B例如利用螺栓耦接至第一下移送室主體201A。二主體201A、201B較佳為彼此密封且協同構成移送室202。第二上移送室主體201B配置成適於讓在第一高度上面的第二高度的至少一處理腔室及/或裝載鎖定室與之耦接。每一主體201A、201B圖示為包括七個刻面，刻面適於接受至少一處理腔室及/或裝載鎖定室。然應理解主體也可包括更多或更少刻面。可適當覆蓋未使用的刻面。視情況而定，可藉由不具任何開口(即實心)而關閉一或更多刻面，即與主體一體成形成實心材料件。至少一處理腔室或裝載鎖定室可附接至至少一些所示刻面。然不需使用所有刻面，有些刻面可保留用於隨後增加的製程步驟。在所述實施例中，五個處理腔室106和兩個裝載鎖定室108L提供在較低高度103L。同樣地，五個處理腔室106和兩個裝載鎖定室108U提供在較高高度103U。
如圖所示，機器人204有足以觸及較高與較低高度的Z軸能力而適於服務較高高度103U和較低高度103L，及在較高與較低高度間傳送基板。在所述實施例中，機器人204可經由上及/或下裝載鎖定室108L、108U朝任 一方向將基板傳進及/或傳出工作介面109。機器人204可服務位於任一高度的一或更多處理腔室106，以按任何順序將基板傳進及/或傳出處理腔室106。例如，一或更多上處理腔室106可用於除氣製程(例如雙模除氣)。在此實施例中，除氣製程係在第二較高高度103U進行的唯一製程。各裝載鎖定室108L、108U和處理腔室106可包括習知狹縫閥(未圖示)。
現詳細參照第3圖及第4圖，第3圖及第4圖詳述電子裝置處理系統300的又一實施例。電子裝置處理系統300包括多連桿機器人設備304，該設備304設在移送室302中。電子裝置處理系統300包括第一下移送室主體301A和第二上移送室主體301B，第一下移送室主體301A配置成適於讓在第一高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接，第二上移送室主體301B例如利用螺栓耦接至第一下移送室主體301A。二主體301A、301B較佳為彼此密封。第二上移送室主體301B配置成適於讓在第一高度上面的第二高度的至少一處理腔室及/或裝載鎖定室與之耦接。每一主體301A、301B圖示為包括八個刻面，刻面適於接受至少一處理腔室及/或裝載鎖定室。然應理解主體也可包括更多或更少刻面。可適當覆蓋或以其他方式關閉未使用的刻面。至少一處理腔室或裝載鎖定室可附接於所示各主體301A、301B。然不需使用所有刻面，有些刻面可保留用於隨後增加的製程步驟或不使用。
在所述實施例中，機器人設備304設在移送室302中，且適於在第一高度303L與第二高度303U間傳送基板。機器人設備包括充分移動(約5至20吋)的Z軸能力，以在二高度301L、301U間傳送基板及服務不同處理腔室和裝載鎖定室。Z軸能力可由任何適合馬達和驅動機構提供。例如，機器人設備304可包括垂直馬達和垂直驅動機構，垂直馬達和垂直驅動機構適於促使機器人設備304的端效器垂直移動(沿Z軸)，故設備304可在二高度間操作，並於耦接至高度301L、301U的不同處理腔室及/或裝載鎖定室放下及拾起基板。
垂直驅動機構可包括蝸桿驅動、導螺桿或齒條與齒輪機構，以當由垂直馬達轉動時，促使端效器沿著Z軸垂直移動。風箱或其他適合的真空阻障可用於調適垂直移動，亦可做為移送室302與移送室302外側區域間的真空阻障，移送室302外側區域可能呈大氣壓。一或更多移動調適裝置(例如直線軸承或其他直線移動抑制裝置)可用於限制移動時只能沿著Z軸垂直移動。其他習知機器人部件可包括在內，以提供端效器轉動及/或移動，以服務不同處理腔室及/或裝載鎖定室。
機器人設備304可為任何具有端效器的適合機器人，端效器適於在各高度間移動時托住或支撐基板。機器人304可為單葉片或雙葉片機器人。機器人設備304的操作可由控制器(未圖示)發給驅動馬達的適當指令控制。
在所述實施例中，所示除氣設備320附接上主體301B 上的刻面之一(例如面對工作介面的末端刻面)。在一些實施例中，可提供通透室325A。所示通透室325A係與下移送室主體301A整合，使基板得通過到達另一連接移送室(例如第6圖移送室645)。故在所述實施例中，在相同高度可採用兩個獨立、側向對齊的移送室。然通透室325A和附加的側向定向移送室(例如移送室645)並非必要且可排除在外。省略通透室325A時，在該等刻面位置可選擇性提供處理腔室。其他處理腔室306可提供在較高高度，以進行任何預定製程。
「刻面」在此係指上移送室主體301B或下移送室主體301A上適於接收及附接處理腔室、裝載鎖定室或通透室的位置。通常，刻面包括定向及配置以接收及耦接處理腔室、裝載鎖定室或通透室的平面，及包括開口供基板通過。各處理腔室306、裝載鎖定室308L或通透室325(若有使用)可包括習知狹縫閥(未圖示)。如圖所示，一或更多裝載鎖定室308L可提供在較低高度。
第5A圖至第5D圖及第6圖圖示根據再一實施例，另一電子裝置處理系統500的示例性實施例示意圖。電子裝置處理系統500類似前述實施例，該系統500包括移送室主體501，移送室主體501具有第一下移送室主體501A和第二上移送室主體501B，第一下移送室主體501A適於讓在第一垂直高度的至少一處理腔室506L或裝載鎖定室(例如508A、508B)與之耦接，第二上移送室主體501B耦接至第一下移送室主體501A，第二上移 送室主體501B適於讓在第一垂直高度上面的第二垂直高度的至少一處理腔室506U及/或裝載鎖定室與之耦接。在此實施例中，二腔室主體501A、501B互相連接，分配器501D提供以分開上移送室502U(第5D圖)和下移送室502L(第5C圖)。
在所述實施例中，第一機器人504A服務在第一較低垂直高度的第一下移送室主體501A，第二機器人504B服務在較低垂直高度上面的第二較高垂直高度的第二上移送室主體501B。不像前述共用機器人設備304適於在各高度間傳送基板的實施例，在本實施例中，升降設備535設在升降通道530中。升降設備535適於在較低與較高垂直高度間傳送基板。例如，可在第一高度的下主體501A與第二高度的上主體501B間傳送基板(例如一次一個、一次兩個或一次多個)，從而在上移送室502U與下移送室502L間傳送基板。機器人504A、504B傳遞及接收來自升降設備535的基板。整個系統500可裝設於框架640上。
如第5B圖及第6圖所示，升降設備535包括致動器536，致動器536耦接至載具537，載具537具有一或更多適於在第一與第二高度間承載一或更多基板的支撐件、槽孔或平臺。啟動致動器536可在各高度間於通道530內垂直移動載具537，如此機器人504A、504B的端效器可取出放在載具537上的基板。在一實施方式中，在第一較低高度設置鄰接升降設備535的通透室538可 當作交換位置，讓基板通過至選擇性第二移送室645(參見第6圖)。
在第5A圖至第5D圖及第6圖所示實施例中，數個裝載鎖定室508L耦接至第一高度的第一下移送室主體501A。裝載鎖定室508L配置成適於在形成於第一下移送室主體501A內的移送室與工作介面509間傳遞基板。機器人504A服務第一高度及將基板傳遞進出裝載鎖定室508L、處理腔室506和升降設備535。同樣地，數個除氣設備520A、520B可耦接至第二高度的第二上移送室主體501B。除氣設備520A、520B可用於進行除氣製程來處理由第二機器人504B放置的基板。在一些實施例中，除氣設備520A、520B可進行雙模除氣製程，以施行加熱及冷卻基板。在一實施方式中，基板可從工作介面509經由一或二除氣設備520A、520B傳入或傳出形成於第二上移送室主體501B內的上移送室。
第7圖圖示除氣設備720的實施例，除氣設備720配置以進行除氣製程來處理基板105。特別地，此實施例包括加熱及冷卻基板105的能力。除氣設備720包括外殼762，外殼762包括至少一入口764，入口764配置成適於接收來自移送室765(僅圖示局部)的基板。機器人設備766(虛線表示)(例如所述任何機器人)可用於將基板105傳入除氣室777。然可採用任何適合的多手臂機器人。除氣設備720可用於單層系統或雙/多層系統。除氣設備720包括加熱平臺778，加熱平臺778配 置成適於加熱外殼762內的基板105、以及冷卻平臺780，冷卻平臺780適於冷卻外殼762內的基板105。
第一致動器782可耦接及啟動銷784，銷784配置成適於當加熱平臺位於較高位置(虛線表示且標為778U)時，承載基板105至冷卻平臺附近(例如與之熱接觸)。例如，在處理腔室中處理後，可打開狹縫閥785，及利用機器人766，把基板105放到銷784上。狹縫閥785可具所示構造或任何適合的習知構造。銷784可降下以把基板105放到冷卻平臺780上，加熱平臺778由第二致動器786啟動至較高位置(虛線表示且標為778U)。冷卻平臺780可包括含有冷卻流體的冷卻通道，用以冷卻基板105至如低於約30℃或甚至低於約20℃。
在除氣操作中，第二致動器786配置成適於承載基板105至補充加熱源788附近。補充加熱源788可為至少一、較佳為複數個高強度加熱燈具788A、788B和788C。補充加熱源788可透過諸如玻璃窗的窗口788D輻射熱。第二致動器786耦接至加熱平臺788，且配置成適於垂直移動加熱平臺788至鄰近補充加熱源788的較高位置(如虛線788U所示)。加熱平臺788可包括加熱器，例如內設電阻加熱器789。在一些實施例中，加熱平臺788和補充加熱源788適於一同產生基板105的溫度為高於約100℃、或甚至高於約200℃、或甚至高於約300℃。
在所述實施例中，電阻加熱器789提供在加熱平臺788上，補充加熱源788設置鄰接除氣室777的壁面(例如 上壁)。在所述實施例中，除氣設備720包括至少一狹縫閥785，但在一些實施例中，除氣設備720包括兩個狹縫閥785，即狹縫閥785和狹縫閥792。狹縫閥792容許基板如從工作介面(例如509)進出腔室777。位於工作介面(例如509)且包括端效器的適合機器人794可經由狹縫閥792拾起及放下基板至銷784上。然在一些實施例中，除氣設備720僅含一個狹縫閥785，基板105只能經由狹縫閥785進出，其他位置則被關閉及密封。在後面的實施例中，如第5D圖所示，除氣設備720位於第二高度。
茲提供及參照第8圖描述根據本發明實施例，傳送電子裝置處理系統(例如電子裝置處理系統100)內的基板的方法800。方法800包括在步驟802中，提供移送室(例如移送室102)，移送室具有複數個第一刻面和複數個第二刻面，第一刻面適於耦接至設置在移送室四周的一或更多處理腔室(例如一或更多處理腔室106L)，第二刻面適於耦接至設置在移送室四周的一或更多處理腔室(例如一或更多處理腔室106U)，其中複數個第一和第二刻面係垂直堆疊。在步驟804中，利用共用機器人(例如機器人104)，服務複數個第一和第二刻面。特別地，共用機器人(例如機器人104)包括適當的Z軸能力，使機器人的端效器觸及二高度。較高高度可包括和較低高度一樣或較少的處理腔室數量。例如，在一些實施例中，只有一個或兩個處理腔室106U提供在較高高 度。在一些實施例中，僅基板除氣設備提供在較高高度，以於較高高度進行除氣製程來處理基板。在其他實施例中，較高高度包括專用於提供基板儲放位置的一或更多刻面。儲放位置可包括儲放二或更多、三或更多、或甚至四或更多基板。超過兩個基板需施以索引。
應明白使用所述電子裝置處理系統100和方法800，可於工具內進行一或甚至多個附加製程步驟，工具(包括處理腔室、移送室和裝載鎖定室)的整體垂直佔地面積則維持大致相同。
在另一態樣中，第9圖描述傳送電子裝置處理系統內的基板的方法。方法900包括在步驟902中，提供移送室，移送室具有一或更多第一刻面和一或更多第二刻面，第一刻面適於耦接至在第一高度的一或更多處理腔室(例如106L)或裝載鎖定室(例如108L)，第二刻面適於耦接至在第一高度上面的第二高度的一或更多處理腔室(例如106U)或裝載鎖定室(例如108L)，以及在步驟904中，在第一與第二高度間傳送基板。
在一實施例中，如第1A圖至第3圖所示，傳送係由在移送室(例如102)中操作的共用機器人(例如機器人104)完成。在另一實施例中，如第5A圖至第5D圖及第6圖所示，傳送係由在升降室(例如升降530)中操作的升降設備(例如升降設備535)完成。利用升降設備完成傳送時，第一機器人(例如機器人504A)在第一高度與升降設備接合，第二機器人(例如機器人504B) 在第二高度與升降設備接合(例如升降設備535)。
第10A圖至第10C圖及第11A圖至第11C圖圖示採用雙層移送室主體1003的數個系統。主體1003具有升降設備1035和上、下移送室主體1003U、1003L。參照第10A圖至第10C圖，各圖圖示在第二層(第二高度)的一或更多處理腔室1006U進行除氣製程(例如雙模除氣；DMD)，且只經由較低高度的裝載鎖定室1008L把基板交換至工作介面1009。在所述實施例中，獨立機器人1004A、1004B服務處理腔室1006L、1006U及/或裝載鎖定室1008L(例如單晶圓裝載鎖定室或「SWLL」)。例如，機器人1004A服務在較低高度1003L標為B、C、D、E、F的處理腔室1006L和兩個裝載鎖定室1008L(例如SWLL)，二裝載鎖定室均在進出方向上操作。機器人1004B服務較高高度1003U的處理腔室1006U(例如DMD)。位於腔室A內的升降設備1035用於在二高度1003L、1003U的機器人1004A與機器人1004B間傳送基板。選擇性處理腔室1006U1及/或1006U2可提供在較高高度1003U，以施行其他製程，例如額外的除氣製程、儲放等。也可包括其他數量的附加處理腔室。分隔牆1002D可隔開移送室1002L、1002U(例如緩衝室)。
第11A圖至第11C圖圖示在第二層(高度)1103U進行除氣製程(例如DMD製程)，及經由位於較低高度1103L和較高高度1103U的裝載鎖定室1108L、1108U(例如SWLL)交換基板。獨立機器人1104A、1104B服務處 理腔室1106和各高度1103L、1103U的裝載鎖定室1108L、1108U(例如SWLL)。可採用任何適合的機器人，例如所述任何多連桿機器人。例如，機器人1104A服務在較低高度1103L標為B、C、D、E、F的處理腔室1106L和兩個裝載鎖定室1108L(例如SWLL)，如方向箭頭所示，二裝載鎖定室均只在一方向上操作。
機器人1104B服務在較高高度1103U進行製程(例如DMD製程)的處理腔室1106U和兩個裝載鎖定室1108U(例如SWLL)，如方向箭頭所示，二裝載鎖定室均只在一方向上操作。位於腔室A內的升降設備1135配置及操作以在各高度1103U、1103L操作的上機器人1104B與下機器人1104A間傳送基板。若有需要，可增設附加升降設備，例如在不需處理腔室的B位置。
如圖所示，在較低高度1103L處理後，基板工作流程係從工作介面1109經由上裝載鎖定室1108U進入並經由下裝載鎖定室1108L離開。在較低高度1103L的處理包括化學氣相沉積(CVD)、電漿氣相沉積(PVD)、清潔或預洗等。也可在較低高度1103L施行其他製程。可在一或更多上處理腔室1106進行除氣製程。除氣製程可充分加熱基板，以於額外處理前，自基板移除至少一些或所有的殘餘氣體。除氣製程(例如DMD製程)可為在較高高度1103U進行的唯一製程。視情況而定，亦可在較高高度1103U(例如處理腔室1106US)進行儲放製程。雖未圖示，但亦可在附接較低高度1103L且在相同高度 操作的另一次系統進行額外製程。例如，可經由位於腔室B的通透室傳送通過到達附接次系統。在所述實施例中，二高度1103L、1103U由氣隙1139隔開，氣隙1139可用於附接或定位各種連接器、支撐裝備、導管、管線等。
第12A圖至第12C圖圖示在第二層(高度)1203U的處理腔室1206U進行除氣製程(例如DMD製程)，且只經由較低高度1203L的裝載鎖定室1208L(例如SWLL)交換基板。在此實施例中，單一機器人1204提供在移送室1202中，並配置及操作以服務較低與較高高度1203L、1203U的處理腔室1206L、1206U和較低高度1203L的裝載鎖定室1208L(SWLL)。可採用任何適合的機器人，例如所述任何多連桿機器人。例如，機器人1204可服務在較低高度1203L標為B、C、D、E、F的處理腔室1206L與兩個裝載鎖定室1208L(例如SWLL)和在較高高度1203U操作的處理腔室1206U(例如除氣室)。裝載鎖定室1208L容許在移送室1202與工作介面1209間傳送基板。附加的選擇性處理腔室1206U1、1206U2可增設於較高高度1203U，及由共用機器人1204服務。也可增設其他處理腔室。
第13圖圖示升降設備1335的示例性實施例，升降設備1335可配合所述系統實施例使用。升降設備1335可包括載具1337，載具1337包括一或更多適於在第一與第二高度間承載一或更多基板的支撐件、槽孔或平臺。 啟動耦接至載具1337的致動器1336可在各高度間於通道(例如通道530)內垂直移動載具1337，如此機器人(例如504A、504B、1004A、1004B、1104A、1104B)的端效器可取出放置於上且由載具537支撐的基板。升降設備1335可包括基底1341，基底1341配置成適於如利用螺栓及適當密封(例如O形環)耦接至腔室主體(例如101)。在所述實施例中，載具1337包括一或更多支撐件1337A、1337B、1337C。支撐件1337A、1337B、1337C可包含彎柄，如圖所示，彎柄耦接環。載具1337可採用其他構造來承載基板。致動器1336可為任何適合的致動器類型，例如液壓、氣動、電致動器等，以促使基板105在通道(例如通道530)內垂直移動。適合的位移感測器或其他適合的反饋裝置可用於提供載具1337的垂直位置相關的位置反饋。
以上敘述僅揭示本發明的示例性實施例。一般技術人士在不脫離本發明的範圍內，當能輕易修改上述設備和方法。故雖然本發明已以示例性實施例揭示如上，然應理解其他實施例亦落在本發明的精神和範圍內，因此本發明的保護範圍視後附申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電子裝置處理系統
101‧‧‧外殼
101A-B‧‧‧主體
101F‧‧‧刻面
102‧‧‧移送室
103L、103U‧‧‧高度
104‧‧‧機器人設備
104A‧‧‧端效器
104M‧‧‧驅動馬達
105‧‧‧基板
106‧‧‧處理腔室
108L、108U‧‧‧裝載鎖定室
109‧‧‧工作介面
109A‧‧‧機器人
111‧‧‧載具
112‧‧‧箭頭
200‧‧‧電子裝置處理系統
201、201A-B‧‧‧主體
202‧‧‧移送室
204‧‧‧機器人設備
300‧‧‧電子裝置處理系統
301A-B‧‧‧主體
302‧‧‧移送室
303L、303U‧‧‧高度
304‧‧‧機器人設備
306‧‧‧處理腔室
308L‧‧‧裝載鎖定室
320‧‧‧除氣設備
325A‧‧‧通透室
500‧‧‧電子裝置處理系統
501、502L、502U‧‧‧移送室
501A-B‧‧‧主體
501D‧‧‧分配器
504A-B‧‧‧機器人
506、506L、506U‧‧‧處理腔室
508A-B、508L‧‧‧裝載鎖定室
509‧‧‧工作介面
520A-B‧‧‧除氣設備
530‧‧‧升降通道
535‧‧‧升降設備
536‧‧‧致動器
537‧‧‧載具
538‧‧‧通透室
640‧‧‧框架
645‧‧‧移送室
720‧‧‧除氣設備
762‧‧‧外殼
764‧‧‧入口
765‧‧‧移送室
766‧‧‧機器人設備
777‧‧‧除氣室
778‧‧‧加熱平臺
780‧‧‧冷卻平臺
782、786‧‧‧致動器
784‧‧‧銷
785、792‧‧‧狹縫閥
788‧‧‧加熱源
788A-C‧‧‧燈具
788D‧‧‧窗口
789‧‧‧加熱器
794‧‧‧機器人
800、900‧‧‧方法
802、804、902、904‧‧‧步驟
1002L、1002U‧‧‧移送室
1002D‧‧‧分隔牆
1003、1003U、1003L‧‧‧主體
1004A-B、1104A-B‧‧‧機器人
1006L、1006U、1006U1、1006U2‧‧‧處理腔室
1008L、1108L、1108U‧‧‧裝載鎖定室
1035、1135‧‧‧升降設備
1103L、1103U‧‧‧高度
1106、1106U‧‧‧處理腔室
1139‧‧‧氣隙
1202‧‧‧移送室
1203U、1203L‧‧‧高度
1204‧‧‧機器人
1206U、1206L、1206U1、1206U2‧‧‧處理腔室
1208L‧‧‧裝載鎖定室
1209‧‧‧工作介面
1335‧‧‧升降設備
1336‧‧‧致動器
1337‧‧‧載具
1337A-C‧‧‧支撐件
1341‧‧‧基底
第1A圖圖示根據實施例的基板處理系統上視圖，基板處理系統包括機器人設備，機器人設備設於主框架的移 送室中且適於在多層處理腔室及/或裝載鎖定室間傳送基板。
第1B圖圖示根據實施例的基板處理系統側視圖，基板處理系統包括多層處理腔室及/或裝載鎖定室。
第1C圖圖示沿著剖面線1C-1C截切的基板處理系統截面圖，基板處理系統包括機器人，用以服務第一高度的多層處理腔室及/或裝載鎖定室。
第1D圖圖示沿著剖面線1C-1C截切的基板處理系統截面圖，基板處理系統包括機器人，但機器人沿著z軸升高及服務第二高度的多層處理腔室及/或裝載鎖定室。
第2A圖圖示根據實施例的替代基板處理系統上視圖，基板處理系統適於在多層處理腔室及/或裝載鎖定室間傳送基板。
第2B圖圖示沿著剖面線2B-2B截切的第2A圖基板處理系統截面圖。
第3圖圖示根據實施例的處理系統實施例等角視圖，處理系統具有多層移送室主體，且為清楚說明，移除了一些處理腔室。
第4圖圖示雙層移送室主體的實施例側視圖。
第5A圖圖示根據實施例的處理系統實施例等角視圖，處理系統具有多個機器人設備，機器人設備適於服務在第一與第二高度的雙層，且為清楚說明，移除了一些處理腔室。
第5B圖圖示根據實施例的處理系統實施例截面圖，處 理系統具有多個機器人設備，機器人設備適於服務在第一與第二高度的雙層。
第5C圖圖示根據實施例，第一較低高度的處理系統實施例截面上視圖，處理系統具有多層。
第5D圖圖示根據實施例，第二較高高度的處理系統實施例截面上視圖，處理系統具有多層。
第6圖圖示根據實施例的處理系統實施例等角視圖，處理系統具有多個機器人設備和升降設備，機器人設備適於服務在第一與第二高度的雙層，升降設備適於在第一與第二層間傳送基板。
第7圖圖示根據實施例的雙模除氣設備實施例截面圖。
第8圖圖示根據實施例，傳送電子裝置處理系統內的基板的方法流程圖。
第9圖圖示根據實施例，傳送電子裝置處理系統內的基板的方法流程圖。
第10A圖圖示根據實施例的電子裝置處理系統側視圖，電子裝置處理系統適於傳送一或更多基板。
第10B圖圖示根據實施例，第一較低高度的電子裝置處理系統截面上視圖。
第10C圖圖示根據實施例，第二較高高度的電子裝置處理系統截面上視圖。
第11A圖圖示根據實施例的替代電子裝置處理系統側視圖。
第11B圖圖示根據實施例，第一較低高度的電子裝置處理系統截面上視圖。
第11C圖圖示根據實施例，第二較高高度的電子裝置處理系統截面上視圖。
第12A圖圖示根據實施例的替代電子裝置處理系統側視圖。
第12B圖圖示根據實施例，第一較低高度的電子裝置處理系統截面上視圖。
第12C圖圖示根據實施例，第二較高高度的電子裝置處理系統截面上視圖。
第13A圖圖示根據實施例的升降設備側視圖。
第13B圖圖示根據實施例的升降設備等角視圖。
109‧‧‧工作介面
109A‧‧‧機器人
111‧‧‧載具
500‧‧‧電子裝置處理系統
501‧‧‧移送室
501A、501B‧‧‧主體
501D‧‧‧分配器
504A、504B‧‧‧機器人
506L‧‧‧處理腔室
508L‧‧‧裝載鎖定室
520A‧‧‧除氣設備
530‧‧‧升降通道
535‧‧‧升降設備
536‧‧‧致動器
537‧‧‧載具

Claims (20)

  1. 一種電子裝置處理系統，包含：一移送室；一第一組處理腔室，該第一組處理腔室設置在一第一較低高度；一第二組處理腔室，該第二組處理腔室設置在該第一較低高度上面的一第二較高高度；以及一機器人設備，該機器人設備設在該移送室內且適於傳送多個基板至該第一組處理腔室和該第二組處理腔室。
  2. 如請求項1所述之系統，包含一裝載鎖定室，該裝載鎖定室設在該第一高度和該第二高度。
  3. 如請求項1所述之系統，其中該機器人設備包含一雙葉片機器人。
  4. 如請求項1所述之系統，其中該機器人設備包含一Z軸移動能力，以對齊該機器人設備的一葉片與該第一組處理腔室的一處理腔室和該第二組處理腔室的一處理腔室。
  5. 一種電子裝置處理系統，包含：一第一下移送室主體，該第一下移送室主體適於讓在一 第一高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接；一第二上移送室主體，該第二上移送室主體耦接至該第一下移送室主體，該第二上移送室主體適於讓在該第一高度上面的一第二高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接；以及一機器人設備，該機器人設備設在該移送室內且適於在該第一高度與該第二高度間傳送多個基板。
  6. 一種電子裝置處理系統，包含：一第一下移送室主體，該第一下移送室主體適於讓在一第一高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接；一第二上移送室主體，該第二上移送室主體耦接至該第一下移送室主體，該第二上移送室主體適於讓在該第一高度上面的一第二高度的至少一處理腔室或裝載鎖定室與之耦接；以及一升降設備，該升降設備適於在該第一高度與該第二高度間傳送多個基板。
  7. 一種除氣設備，包含：一外殼，該外殼包括至少一入口；一加熱平臺，該加熱平臺適於加熱該外殼內的一基板；以及一冷卻平臺，該冷卻平臺適於冷卻該外殼內的一基板。
  8. 如請求項7所述之除氣設備，包含一第一致動器，該第一致動器耦接至多個銷且適於承載一基板至鄰近該冷卻平臺的一位置。
  9. 如請求項7所述之除氣設備，包含一第二致動器，該第二致動器適於承載一基板而接近一補充加熱源。
  10. 如請求項9所述之除氣設備，其中該補充加熱源包含至少一加熱燈具。
  11. 如請求項9所述之除氣設備，其中該第二致動器適於移動該加熱平臺。
  12. 如請求項9所述之除氣設備，其中該加熱平臺包含一電阻加熱器，該電阻加熱器適於產生大於約100℃的一基板溫度。
  13. 如請求項7所述之除氣設備，包含位於該加熱平臺上的一電阻加熱器和一補充加熱源。
  14. 如請求項7所述之除氣設備，包含至少二狹縫閥。
  15. 一種傳送一電子裝置處理系統內的基板的方法，該方法包含下列步驟： 提供一移送室，該移送室具有複數個第一刻面和複數個第二刻面，該等第一刻面適於耦接至設置在該移送室四周的一或更多處理腔室，該等第二刻面適於耦接至設置在該移送室四周的一或更多處理腔室，其中該複數個第一刻面和該複數個第二刻面係垂直堆疊；以及利用一共用機器人，服務該複數個第一刻面和該複數個第二刻面。
  16. 如請求項15所述之方法，包含在一第一垂直高度服務該複數個第一刻面，以及在該第一垂直高度上面的一第二垂直高度服務該複數個第二刻面。
  17. 一種傳送一電子裝置處理系統內的基板的方法，該方法包含下列步驟：提供一移送室，該移送室具有一或更多第一刻面和一或更多第二刻面，該第一刻面適於耦接至在一第一高度的一或更多處理腔室或裝載鎖定室，該第二刻面適於耦接至在該第一高度上面的一第二高度的一或更多處理腔室或裝載鎖定室；以及在該第一高度與該第二高度間傳送多個基板。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該傳送步驟係由一共用機器人完成，該共用機器人係在該移送室中操作。
  19. 如請求項17所述之方法，其中該傳送步驟係由一升降設備完成，該升降設備係在一升降室中操作。
  20. 如請求項17所述之方法，其中該傳送步驟係由一第一機器人和一第二機器人完成，該第一機器人在該第一高度與一升降機器人結合，該第二機器人在該第二高度與該升降機器人結合。
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