TW201633433A - 基板搬送系統及使用其之熱處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種基板搬送系統，係具有：基板搬送機構，係可在保持基板的狀態下來進行搬送；升降機構，係具有於上下方向延伸之支撐軸，而可沿著該支撐軸來在既定範圍內移動該基板搬送機構；第1排氣口，係設置於該支撐軸上及該支撐軸上附近中之至少任一處，且較該既定範圍之上限要上方；第2排氣口，係設置於該支撐軸上及該支撐軸上附近中之至少任一處，且較該既定範圍之下限要下方；以及排氣機構，係可從該第1及第2排氣口排氣地加以連接。

Description

基板搬送系統及使用其之熱處理裝置
本發明係關於一種基板搬送系統及使用其之熱處理裝置。
自以往，已知一種基板搬送設備，係在以保持部來保持基板時，為了抑制因升降保持部之滾珠螺桿的潤滑油所產生之粒子而污染基板，便在用以搬送保持晶圓之臂部與滾珠螺桿之間，將用以吸引粒子之氣體吸引口以會朝向滾珠螺桿側之方式，靠近滾珠螺桿來配置沿著滾珠螺桿之長度方向而形成的局部排氣導管。又，亦已知有一種將晶舟升降機或晶圓移載用升降機的升降機構部以形成有多數孔之整流板來加以包覆，並從過濾器單元來將在水平層流狀態下所供給之N2氣體從整流板之孔部吸引，而吸引導入至連繫整流板內面空間與過濾器單元的回流通路，以形成循環流之構成等。
然而，由於上述基板搬送設備係為了局部排氣導管而需要多餘之空間，且需要在裝載空間內設置局部排氣導管，故有所謂裝置構成變得複雜之問題。
又，上述形成循環流之構成係有所謂在以高速來讓晶圓移載用之晶圓移轉器進行升降動作時，會易於在移動方向之後方區域中捲進粒子的問題。
於是，本發明係提供一種雖然具有簡單之構成，但可有效果地抑制因高速升降基板搬送機構時所產生粒子而污染基板的基板搬送系統及使用其之熱處理裝置。
本發明之一態樣相關的基板搬送系統係具有：基板搬送機構，係可在保持基板的狀態下來進行搬送；升降機構，係具有於上下方向延伸之支撐軸，而可沿著該支撐軸來在既定範圍內移動該基板搬送機構；第1排氣口，係設置於該支撐軸上及該支撐軸上附近中之至少任一處，且較該既定範圍之上限要上方；第2排氣口，係設置於該支撐軸上及該支撐軸上附近中之至少任一處，且較該既定範圍之下限要下方；以及排氣機構，係可從該第1及第2排氣口排氣地加以連接。
本發明之其他態樣相關之熱處理裝置係具有：該基板搬送系統；處理容器，係設置於該基板保持具升降機構上方，而可藉由該基板保持具升降機構之上升來收納該基板保持具；以及加熱機構，係加熱該處理容器。
1‧‧‧晶舟
1a‧‧‧升降機構
2‧‧‧處理容器
3‧‧‧晶圓移轉臂
3a‧‧‧升降基體
3b‧‧‧支撐部
4‧‧‧滾珠螺桿
4a‧‧‧驅動部
5‧‧‧升降機構
10‧‧‧裝載空間
10a‧‧‧基板搬送區域
10b‧‧‧保持具待機區域
11‧‧‧FOUP
12‧‧‧工作空間
21‧‧‧載置部
22‧‧‧移轉台
23‧‧‧載體搬送機
24‧‧‧保管部
25‧‧‧框體
26‧‧‧門
27‧‧‧擋門
28‧‧‧搬送口
31‧‧‧叉部
32‧‧‧進退部
33‧‧‧基底部
33a‧‧‧旋轉機構
34‧‧‧氣體供給部
35‧‧‧清淨過濾器
36‧‧‧排氣扇
40‧‧‧覆蓋體
50‧‧‧上側排氣口
51‧‧‧下側排氣口
60‧‧‧排氣路徑
61‧‧‧排氣路徑
70‧‧‧加熱器
250‧‧‧裝載空間框體
251‧‧‧壁面
252‧‧‧壁面
253‧‧‧頂面
254‧‧‧底面
310‧‧‧叉部
320‧‧‧進退部
330‧‧‧基底部
W‧‧‧晶圓
P‧‧‧粒子
添附圖式係作為本說明書之一部分而被併入來顯示本揭露之實施形態，並與上述一般說明及後述實施形態的細節來一同地說明本揭露之概念。
圖1係顯示使用本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的縱型熱處理裝置之一範例的概略構成之側視圖。
圖2係使用本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的熱處理裝置之一範例的俯視構成圖。
圖3係本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的晶圓移轉臂之放大圖。
圖4係用以說明本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的排氣構造之圖式。
圖5係顯示晶圓移轉臂下降時產生粒子的現象之圖式。
圖6係顯示本發明第1實施形態相關之基板搬送系統中的裝載空間內氣流流動之一範例的圖式。
圖7係顯示本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的一範例之排氣系統整體的圖式。
圖8(a)及圖8(b)係顯示本發明第1實施形態相關之基板搬送系統與以往的基板搬送系統中在晶圓移轉臂下降時所產生之氣流的模擬結果之圖式。
圖9係顯示在讓晶圓移轉臂於水平方向旋轉時粒子產生的現象之圖式。
圖10(a)及圖10(b)係用以說明本發明第2實施形態相關之基板搬送系統的一範例之圖式。
圖11(a)及圖11(b)係顯示在讓第2實施形態相關之晶圓移轉臂與第1實施形態相關之晶圓移轉臂旋轉時所產生之氣流速度的模擬圖。
以下，便參照圖式，來進行用以實施本發明之形態的說明。在下述詳細的說明中，係以可充分地理解本揭露的方式來給予較多具體的細節。然而，即便無此般詳細的說明，所屬技術領域中具有通常知識者仍可了解本揭露係屬自明事項。其他範例中，係為了避免難以了解各種實施形態，關於習知之方法、順序、系統或構成要素便不詳細地表示。
首先，使用圖1~3，就使用本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的縱型熱處理裝置之概要來簡單地說明。圖1係顯示使用本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的縱型熱處理裝置之一範例的概略構成之側視圖。如圖1所示，縱型熱處理裝置係具備有將多數片晶圓W積載為層架狀之晶舟1以及氣密地收納該晶舟1而進行熱處理之縱型處理容器2。又，將用以在該晶舟1移載晶圓W之晶圓移轉臂3作為基板搬送機構來加以設置。
晶圓移轉臂3係設置於裝載空間10內，裝載空間10係具有藉由晶圓移轉臂3來搬送晶圓W的基板搬送區域10a以及在處理容器2下方側讓晶舟1待機之保持具待機區域10b。裝載空間10係藉由裝載空間框體250來被加以圍繞。另外，在往後之說明中，為了便於圖示，而將晶舟1與晶圓移轉臂3之並列方向稱為「前後方向(晶舟1為前側，晶圓移轉臂3為內側)」，將與從該晶舟1來觀察晶圓移轉臂3時的前後方向水平地正交之方向稱為「左右方向」。
首先，就縱型熱處理裝置之整體構成來簡單地說明。在相對於晶舟1而用以移載晶圓W之保持具待機區域10b上方側係配置有處理容器2，保持具待機區域10b之內側(圖1中之X方向)係鄰接有基板搬送區域10a。基板搬送區域10a之內側係設置有用以進行FOUP(Front Opening Unified Pod)11之搬送及保管的工作空間12。工作空間12係設置有藉由存在於縱型熱處理裝置外部的未圖示搬送機構來載置FOUP11的載置部21、靠近晶圓移轉臂3之移轉台22以及將載置部21所載置之FOUP11移載至移轉台22之載體搬送機23。構成為取出晶圓W而空置的FOUP11係被保管於載置部21上方側之保管部24，結束處理之晶圓W係回到原FOUP11而從裝置被搬出。
晶圓移轉臂3係構成為可藉由滾珠螺桿4來移動於上下方向。又，滾珠螺桿4附近之上部，例如裝載空間框體250的頂面係設置有上側排氣口50，滾珠螺桿4附近之下部，例如裝載空間框體250的底面係設置有下側排氣口51。另外，該等構成之細節係在之後詳述。
縱型熱處理裝置整體係被成為外壁部之框體25所圍繞，框體25係設置有門26。工作空間12與基板搬送區域10a之間的壁面部係成為框體25之一部分，且區隔工作空間12與基板搬送區域10a之間，並藉由該壁面部所設置之擋門27來開閉自如地構成進行晶圓W之搬送的搬送口(開口部)28。另外，保持具待機區域10b上方係設置有用以加熱處理容器2內之晶圓W的加熱器，或是用以開閉處理容器2之下端開口部的爐口之開閉機構，甚至是用以將處理氣體(成膜氣體)供給至處理容器2內之氣體供給系統等，但在圖1中係簡略化地加以顯示。又，關於工作空間12除了圖1以外都省略圖示。
圖2係使用本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的熱處理裝置之一範例的俯視構成圖。使用圖1及圖2，就基板搬送區域10a及保持具待機區域10b中各部的布局來加以詳述。該等區域10a、10b係如上述般，從內側朝向前側，以晶圓移轉臂3及晶舟1的順序來排列。以平面來觀察時，如圖1及圖2所示，相對於晶圓移轉臂3而遠離於一側(圖2中左側)的區域為了讓晶圓移轉臂3升降，係配置有沿著晶舟1之長度方向而延伸於上下(垂 直)方向的滾珠螺桿4。此滾珠螺桿4係配置為藉由例如底面254下方側所設置之驅動部4a，來繞垂直軸自由旋轉地加以構成，並貫穿升降基體3a。另外，升降基體3a係安裝有朝向晶圓移轉臂3而水平地延伸之支撐部3b。圖1中，係以可看到滾珠螺桿4之方式來讓滾珠螺桿4錯位於側邊側(擋門27側)而加以圖示。又，滾珠螺桿4之上端部為了繞垂直軸而自由旋轉地支撐滾珠螺桿4，係設置有例如未圖示之軸承部等。
圖3係晶圓搬送臂3之放大圖。如圖3所示，晶圓移轉臂3係具備有從下方側分別支撐晶圓W之複數叉部31以及進退自如地保持叉部31之進退部(搬送基體)32，而藉由支撐進退部32之基底部33下方側所設置之旋轉機構33a來構成為繞垂直軸而自由旋轉。旋轉機構33a係連接有支撐部3b之前端，支撐部3b之另端係連接於升降基體3a。在滾珠螺桿4繞垂直軸旋轉時，晶圓移轉臂3會與升降基體3a及支撐部3b一同地構成為以較400mm/s要大的450~600mm/s的升降速度，例如560mm/s的升降速度來加以升降。晶圓移轉臂3之升降衝程係例如1.5m。
如圖1所示，晶舟1係構成為可將多數片，例如100片之晶圓W收納為層架狀，而在插入至處理容器2內以進行熱處理之上方位置以及藉由晶圓移轉臂3來移載晶圓W之下方位置之間，藉由圖2所示之升降機構1a來自由升降。晶舟1之載置晶圓W的區域之高度尺寸係例如1m。由於會藉由晶圓移轉臂3相對於晶舟1來搬送晶圓W，故此保持具待機區域10b亦可說是基板搬送區域10a之一部分。
基板搬送區域10a及保持具待機區域10b係構成為朝向水平方向的層流氣流會相對於配置有滾珠螺桿4之一邊側(左側)區域，而從區域所對向的另邊側(右側)區域橫跨前後方向，且橫跨該滾珠螺桿4(晶舟1)之長度方向來加以形成。具體而言，如圖2所示，各區域10a、10b的右側為了針對該區域10a、10b來供給清淨氣體，例如大氣(空氣)或N2(氮)氣，係以互相分離於前後方向的方式來在例如2處設置有收納清淨過濾器(濾材)35之箱型氣體供給部34。又，以包覆由滾珠螺桿4及驅動部4a所構成升降機構5及晶舟1之升降機構1a的方式來設置有覆蓋體40。覆蓋體40會防止粒子從滾 珠螺桿4之潤滑油飛散至裝載空間10內的基板搬送區域10a及保持具待機區域10b，而附著於晶圓W之情事。
接著，使用圖4，就本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的排氣構造來加以說明。圖4係用以說明本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的排氣構造之圖式。圖4中，係在圍繞裝載空間10之裝載空間框體250內設置有晶圓移轉臂3，但靠近晶圓移轉臂3之壁面251上端係設置有上側排氣口50，下端係設置有下側排氣口51。上側排氣口50係用以將滾珠螺桿4之潤滑油等所產生之粒子從上側排氣的排氣口。又，下側排氣口51係用以將滾珠螺桿4之潤滑油所產生之粒子從下側排氣的排氣口。
如上述，雖晶圓移轉臂3之升降機構5會使用滾珠螺桿4與驅動部4a的組合，但由於滾珠螺桿4係塗有潤滑用之潤滑油，故從相關之潤滑油產生粒子的情況會較多。此粒子的產生大多產生在讓晶圓移轉臂3升降時，特別是，在讓晶圓移轉臂3下降的情況所產生的粒子會較多。
圖5係顯示在晶圓移轉臂3下降時粒子產生之現象的圖式。如圖5所示，在晶圓移轉臂3下降時所產生的粒子P會在下降速度變大時變多，而產生於晶圓移轉臂3上方。也就是說，這是因為在晶圓移轉臂3之移動速度變大時，滾珠螺桿之旋轉速度亦會變快而使得粒子容易飛散，以及因其移動而在移動方向之後方暫時地產生負壓區域，而使得來自滾珠螺桿4之粒子被吸引至裝載空間側。除此之外，在只有下側排氣口為排氣口的情況，由於在滾珠螺桿4之下方側排氣流速較大，而在上方側較小，故在晶圓移轉臂3上升時，即便移動方向的後方側產生負壓，會較捲進粒子之程度仍較小，但在下降時，因為排氣流速較小的部分會產生負壓，故來自滾珠螺桿4之粒子會容易逆流到裝載空間10側。因此，下降時之粒子會在產生在晶圓移轉臂3上方。在晶圓移轉臂3之移動速度為500~700mm/sec，例如560mm/sec時，雖可得到沒問題之產率，但粒子P之產生卻會變多。另一方面，在晶圓移轉臂3之移動速度變小時，雖可抑制相關粒子P之產生，但卻會使得產率下降，而使得生產性變差。例如，若是晶圓移轉臂3之移動速度為280mm/sec、400mm/sec之數值的話，雖可抑制粒子P之產生，但 無法得到可滿足之產率。因此，便需要一種不降低晶圓移轉臂3之移動速度，而可抑制粒子P產生的基板搬送系統。
於是，如圖4所示，本發明第1實施形態相關之基板搬送系統係在晶圓移轉臂3上方設置上側排氣口50，而藉由從上方進行較強地排氣，便可將晶圓移轉臂3上方所產生之粒子從裝載空間10內排出。亦即，藉由在較晶圓移轉臂3要上方設置上側排氣口50，便可吸引晶圓移轉臂3朝下方移動時所產生之粒子，而排出至裝載空間10外。
另外，上側排氣口50之位置較佳地係設置於較晶圓移轉臂3要上方，且滾珠螺桿4之軸上或滾珠螺桿4之軸的附近位置。因此，高度較佳地係設置於較晶圓移轉臂3之上下方向的移動範圍上限位置要上方。又，由於平面位置較佳地係設置於滾珠螺桿4之軸上或滾珠螺桿4之軸的附近位置，故本實施形態相關之基板搬送系統係設置於滾珠螺桿4附近之覆蓋體40內(較覆蓋體40要外側)的裝載空間框體250之頂面253。但是，由於上側排氣口50之位置只要滿足上述條件的話，便可設置於各種位置，故並不一定要在裝載空間框體250之頂面253，例如，亦可為將導管設置於壁面251之滾珠螺桿4之軸上的上方位置般之結構。又，圖4中，雖以包覆頂面253之端部整體的方式來設置上側排氣口50，但只要可充分地排出從滾珠螺桿4所產生之粒子的話，亦可設置於更狹窄之區域。
同樣地，在晶圓移轉臂3上升移動時，由於在晶圓移轉臂3下方會產生粒子，故在晶圓移轉臂3下方亦設置有下側排氣口51。下側排氣口51較佳地亦係設置於較晶圓移轉臂3之上下方向的移動範圍下限要下方。又，從平面而言，由於靠近滾珠螺桿4較佳，故較佳地係將下側排氣口51設置在滾珠螺桿4之軸上或滾珠螺桿4之軸附近。圖4中，係將下側排氣口51設置在裝載空間框體250之底面254的滾珠螺桿4附近之覆蓋體40內(較覆蓋體40要外側)。
如此般，藉由在較晶圓移轉臂3之升降範圍的上限位置要上方的滾珠螺桿4之軸上或軸附近設置上側排氣口50，在較下限位置要下方的滾珠螺桿4之軸上或軸附近設置下側排氣口51，來從升降機構5的上下進行排氣，便可抑制粒子污染晶圓。
圖6係顯示本發明第1實施形態相關之基板搬送系統中裝載空間10內之氣流流向的一範例之圖式。如圖6所示，將清淨氣體從搭載有清淨過濾器35之氣體供給部34(參照圖2)側之裝載空間框體250的壁面252，於水平方向朝向壁面251來加以供給，而在裝載空間10內形成從上側排氣口50及下側排氣口51來排出清淨氣體的氣流。
圖7係顯示本發明第1實施形態相關之基板搬送系統的一範例之排氣系統整體之圖式。如圖7所示，讓晶圓移轉臂3於垂直方向移動之滾珠螺桿4係以覆蓋體40來加以包覆，並於上側設置有上側排氣口50，於下側設置有下側排氣口51。上側排氣口50係連接於裝載空間10之頂面253上方所設置之排氣路徑60，排氣路徑60係連通於排氣扇36。又，下側排氣口51係連接於底面254下方所設置之排氣路徑61，仍連通於排氣扇36。排氣扇36會將含有從上側排氣口50及下側排氣口51所吸入之粒子的氣體吹送至清淨過濾器35。清淨過濾器35係使用有例如HEPA(High Efficiency Particulate Filter)或ULPA(Ultra Low Penetration Filter)等從空氣中去除垃圾、塵埃等粒子的空氣過濾器，亦可使用其他的可去除粒子的各種清淨過濾器。另外，加熱器70係用以加熱處理容器2之加熱機構，用於本實施形態相關之基板搬送系統會適用於縱型熱處理裝置的情況，在用於其他處理裝置的情況則非必要。
又，裝載空間10內之氣流流向係如圖6所說明般，會從設置有氣體供給部34之壁面252，朝向設置有晶圓移轉臂3之壁面251來略水平地供給清淨氣體，而成為從頂面253所設置之上側排氣口50及底面所設置之下側排氣口51所排出之氣流流向。然後，藉由來自排氣扇36之吸引排氣而經由排氣路徑60、61來吹送至清淨過濾器35，而成為從氣體供給部34供給有清淨化後之氣體的循環通路。藉由相關清淨循環通路，由於可抑制裝載空間10內之粒子的飛散，且持續性地將清淨氣體供給至裝載空間10內，故可常保裝載空間10內之清淨。另外，清淨氣體係可對應於用途來選擇空氣、氮氣等之適當種類。又，從氣體供給部34所供給之氣體流速係可為例如0.2~0.5m/s的範圍，亦可為0.3m/s。更進一步地，亦可在排氣路徑60、61之途中設置個別的排氣扇，而獨立控制排氣量。如此般，即便在因排氣 路徑60、61之流道長度相異而使得上側排氣口50及下側排氣口51附近的排氣流速相異之情況，或是在晶圓移轉臂3之升降速度相異的情況，仍可適當地控制排氣速度，而可確實地降低粒子之捲入。
圖8係顯示本發明第1實施形態相關之基板搬送系統與以往之基板搬送系統中在晶圓移轉臂3下降時所產生之氣流模擬結果的圖式。圖8(a)係顯示以往之基板搬送系統在晶圓移轉臂3下降時所產生之氣流模擬結果的圖式，圖8(b)係顯示本發明第1實施形態相關之基板搬送系統中在晶圓移轉臂3下降時所產生之氣流模擬結果的圖式。在圖8(a)、(b)雙方之情況，係使得從氣體供給部34(參照圖7)所供給之清淨氣體的流速為0.3m/s，晶圓移轉臂3之移動速度為560mm/s來進行模擬。
圖8(a)、(b)雙方係以較粗之實線來表示在晶圓移轉臂3下降時所產生之氣流。比較圖8(a)與圖8(b)，在圖8(a)所顯示之以往的基板搬送系統中，在晶圓移轉臂3上方會產生亂流，但在圖8(b)所顯示之實施形態1相關的基板搬送系統中，即便晶圓移轉臂3下降但卻幾乎不會產生氣流。如此般，得知根據本發明第1實施形態相關之基板搬送系統，便可大幅地降低在晶圓移轉臂3下降時所產生之氣流。
本發明第1實施形態中，雖已就抑制在晶圓移轉臂3之上下方向移動時所產生之粒子的實施形態來加以說明，但本發明實施形態相關之基板搬送系統中，亦可依需要來抑制在水平方向中晶圓移轉臂3旋轉時所產生之粒子。因此，本發明第2實施形態便就相關特徵之基板搬送系統來加以說明。
圖9係顯示讓晶圓移轉臂3在水平方向旋轉時，產生粒子P現象之圖式。如圖9所示，在讓晶圓移轉臂3從叉部31朝向氣體供給部34側之位置，以180°/s的速度來繞旋轉機構33a之軸旋轉時，便會產生如被旋轉吸引般而揚起粒子P之現象。
圖10係用以說明本發明第2實施形態相關之基板搬送系統的一範例之圖式。圖10(a)係顯示本發明第2實施形態相關之基板搬送系統的一範例之圖式。第2實施形態相關之基板搬送系統係在晶圓移轉臂30之保持晶圓的叉部310的相反側之進退部320及基底部330(亦即，叉部以外的臂部)之端 部形狀上，與第1實施形態相關之晶圓移轉臂3有所相異。進退部320及基底部330之叉部310的相反側之端部外形係形成為無稜角的形狀，亦即弧形狀。另外，若是弧形狀為無稜角之形狀的話，便可為各種形狀，例如，如圖10(a)所示，亦可具有圓弧狀之形狀。由於在讓晶圓移轉臂30旋轉時，為最少空氣阻抗之形狀，故可有效果地抑制粒子產生。
又，本發明第2實施形態相關之基板搬送系統係在晶圓移轉臂30之保持晶圓的叉部310之相反側的進退部320及基底部330的長度會較第1實施形態相關之基板搬送系統的晶圓移轉臂3要短的點上，與第1實施形態相關之基板搬送系統有所相異。
圖10(b)係顯示第1實施形態相關之基板搬送系統的晶圓移轉臂3之圖式。第1實施形態相關之基板搬送系統的晶圓移轉臂3中，叉部31之相反側的進退部32及基底部33的端部形狀係四角形，進一步地，進退部32及基底部33之長度會較圖10(a)之晶圓移轉臂30要長。
例如，在圖10(b)之晶圓移轉臂3的叉部31之相反側的進退部32及基底部33的長度為150mm左右時，圖10(a)之晶圓移轉臂30的叉部310之相反側的進退部320及基底部330的長度則會構成為65~70mm左右，成為約1/2左右的長度。
在成為此般形狀時，即便在讓晶圓移轉臂30旋轉的情況，仍可抑制粒子產生。
圖11係顯示讓第2實施形態相關之晶圓移轉臂30與第1實施形態相關之晶圓移轉臂3與圖9同樣地旋轉時所產生之氣流速度的模擬圖。圖11(a)係顯示讓第2實施形態相關之晶圓移轉臂30旋轉時所產生之氣流的圖式，圖11(b)係顯示讓第1實施形態相關之晶圓移轉臂3旋轉時所產生之氣流的圖式。
比較圖11(a)、(b)便可得知，在第2實施形態相關之晶圓移轉臂30旋轉時，亂流會較在讓第1實施形態相關之晶圓移轉臂3旋轉時要少。亦即，得知圖11(b)中，雖會從晶圓移轉臂30之支撐部3b與覆蓋體40的間隙，而在旋轉方向的後方側區域與FOUP內形成氣流速度較快的區域，但在圖11(a)中，氣流速度較快之區域會大幅地減少。因此，得知根據第2實施形態相 關之晶圓移轉臂30，便可進一步地抑制因水平旋轉而產生之粒子。
由於第1實施形態與第2實施形態可組合，故在欲抑制晶圓移轉臂3之不僅垂直方向移動，且在水平方向旋轉所產生粒子的情況，只要成為將第1實施形態與第2實施形態兩者組合的實施形態即可。
又，本發明實施形態相關之基板搬送系統不僅為縱型熱處理裝置，亦可適用於各種基板處理裝置。
根據本發明，便可有效果地抑制因在基板搬送機構升降時所產生之粒子而污染基板。
本次所揭露之實施形態的所有要點乃為例示而不應為限制。實際上，上述實施形態可以多樣之形態來加以實現。又，上述實施形態只要不脫離添附之申請專利範圍及其主旨，亦可以各種形態來加以省略、置換、變更。本發明之範圍企圖包含有與添附之申請專利範圍均等意義及範圍內的所有變更。
本揭露係基於2014年11月25日所提出之日本特許出願第2014-237377號的優先權之利益，而將該日本申請案之所有內容作為參照文獻而引用至此。
2‧‧‧處理容器
3‧‧‧晶圓移轉臂
3a‧‧‧升降基體
3b‧‧‧支撐部
4‧‧‧滾珠螺桿
31‧‧‧叉部
32‧‧‧進退部
33‧‧‧基底部
34‧‧‧氣體供給部
35‧‧‧清淨過濾器
36‧‧‧排氣扇
40‧‧‧覆蓋體
50‧‧‧上側排氣口
51‧‧‧下側排氣口
60‧‧‧排氣路徑
61‧‧‧排氣路徑
70‧‧‧加熱器
250‧‧‧裝載空間框體
251‧‧‧壁面
252‧‧‧壁面
254‧‧‧底面

Claims (14)

  1. 一種基板搬送系統，係具有：基板搬送部，係可在保持基板的狀態下來進行搬送；升降機構，係具有於上下方向延伸之支撐軸，而可沿著該支撐軸來在既定範圍內移動該基板搬送部；第1排氣口，係設置於該支撐軸上及該支撐軸上附近中之至少任一處，且較該既定範圍之上限要上方；第2排氣口，係設置於該支撐軸上及該支撐軸上附近中之至少任一處，且較該既定範圍之下限要下方；以及排氣部，係可從該第1及第2排氣口排氣地加以連接。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板搬送系統，其中該升降機構係設置於壁面附近；該第1及第2排氣口係分別設置於該壁面附近之頂面及底面。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板搬送系統，其中該壁面、該頂面及該底面係從收納該基板之基板收納容器來搬入該基板之基板裝載室的壁面、頂面及底面。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板搬送系統，其中該基板收納容器係FOUP；該基板搬送部係從該基板裝載室外部之既定位置所設置的該FOUP來搬送該基板。
  5. 如申請專利範圍第3項之基板搬送系統，其係進一步地具有清淨過濾器；該第1及第2排氣口係分別透過第1及第2排氣路徑來連接於該排氣部；該排氣部係透過該清淨過濾器來將從該第1及第2排氣口所排氣之氣體循環供給至該基板裝載室內。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板搬送系統，其中該清淨過濾器係對向設置於該壁面，且從該清淨過濾器將循環氣體朝向該壁面來加以供給。
  7. 如申請專利範圍第5項之基板搬送系統，其中該排氣部係與該清淨過濾器一體成形之排氣扇。
  8. 如申請專利範圍第5項之基板搬送系統，其中該第1及第2排氣路徑係設置於該基板裝載室外部。
  9. 如申請專利範圍第1項之基板搬送系統，其中該支撐軸係以滾珠螺桿來加以構成；該升降機構係具有讓該滾珠螺桿旋轉之驅動機構。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板搬送系統，其中該升降機構係以覆蓋體來加以包覆。
  11. 如申請專利範圍第1項之基板搬送系統，其中該基板搬送部係具有：叉部，係具有接觸保持該基板之指狀的接觸保持部；以及臂部，係可繞旋轉軸旋轉地支撐該叉部；相對於該旋轉軸而在該接觸保持部的相反側之該臂部端部係具有無稜角之形狀。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板搬送系統，其中該無稜角之形狀係圓弧狀。
  13. 如申請專利範圍第3項之基板搬送系統，其中該基板裝載室係設置有能設置及能升降移動可保持複數該基板之基板保持具的基板保持具升降機構；該基板搬送部係從該基板收納容器來將複數該基板搬送至該基板保持具升降機構所設置之該基板保持具。
  14. 一種熱處理裝置，係具有：如申請專利範圍第13項之基板搬送系統；處理容器，係設置於基板保持具升降機構上方，並可藉由該基板保持具升降機構的上升來收納該基板保持具；以及加熱部，係加熱該處理容器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5254170A (en) * 1989-08-07 1993-10-19 Asm Vt, Inc. Enhanced vertical thermal reactor system
JP3176160B2 (ja) * 1993-01-21 2001-06-11 東京エレクトロン株式会社 処理装置
KR100221983B1 (ko) * 1993-04-13 1999-09-15 히가시 데쓰로 처리장치
JPH08264521A (ja) * 1995-03-20 1996-10-11 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造用反応炉
JP3342803B2 (ja) * 1996-05-30 2002-11-11 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び基板搬送方法
JP3422799B2 (ja) * 1998-05-01 2003-06-30 東京エレクトロン株式会社 膜厚測定装置、基板処理方法並びに基板処理装置
JP4374133B2 (ja) * 2000-12-05 2009-12-02 株式会社日立国際電気 基板処理装置および基板処理方法
WO2008016143A1 (fr) * 2006-08-04 2008-02-07 Hitachi Kokusai Electric Inc. Appareil de traitement de substrat et procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur
JP5560556B2 (ja) * 2008-11-17 2014-07-30 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP4751460B2 (ja) * 2009-02-18 2011-08-17 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置及び基板処理システム
JP2012023198A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP5806811B2 (ja) * 2010-10-01 2015-11-10 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理方法および半導体装置の製造方法
JP5333408B2 (ja) * 2010-10-22 2013-11-06 東京エレクトロン株式会社 保持部材の姿勢判定装置、その方法、基板処理装置及び記憶媒体
JP5625981B2 (ja) * 2011-02-10 2014-11-19 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法
JP5928185B2 (ja) * 2012-06-19 2016-06-01 東京エレクトロン株式会社 基板搬送設備

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