TW201718205A - 基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法 - Google Patents
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Abstract
一種基板處理裝置,包括用以輸送基板之機械手臂、容納機械手臂之輸送腔室以及與輸送腔室相鄰之相鄰處理單元,基板係於相鄰處理單元中進行處理。輸送腔室被建構為具有一第一形狀以及一第二形狀,第一形狀能夠於輸送腔室以及相鄰處理單元之間提供一既定空間,以及第二形狀用以於第一形狀形成時,透過減少輸送腔室以及相鄰處理單元之間之一距離以增加輸送腔室之一內部空間
Description
本發明係有關於用以形成例如一電子裝置之基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法。
US2012/0305196 A1公開一種設置有複數雙腔室之基板處理裝置。雙腔室為包括兩個反應腔之腔室。複數雙腔室中之至少一者係與提供用於輸送基板之設備前端模組(equipment front end module,EFEM)相鄰。
機械手臂用以一個接著一個地輸送基板。由於機械手臂係容納於輸送腔室中,因此機械手臂之操作範圍係受到輸送腔室之限制。於一些情況下,輸送腔室係與作為處理基板之模組的處理單元相鄰。處理單元可為例如反應器腔室(reactor chamber)。
當於處理單元上執行維護操作時,操作者接近處理單元並於處理單元上執行必要之操作。為了確保操作者之安全性,需要於輸送腔室以及處理單元之間提供一定之間距。
可透過將輸送腔室做得較小以於輸送腔室以及處理單元之間提供足夠大之間距。若將輸送腔室做得較小,則機
械手臂於輸送腔室中之操作則受到限制,將使得機械手臂之處理量降低。
另一方面,若將輸送腔室做得較大,則可延伸機械手臂之操作範圍,藉此可增加機械手臂之處理量。然而,於輸送腔室變大之情況下,輸送腔室以及處理單元之間之間距不足,並且無法確保於維護時操作者之安全性。
為了解決上述問題,本發明提供一種基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法,可於處理單元執行維護操作期間於輸送腔室與處理單元之間提供足夠大之間距,並且能夠於其它期間增加機械手臂之處理量。
本發明之特徵以及優點如下。
根據本發明之一實施例,基板處理裝置包括用以輸送基板之機械手臂、容納機械手臂之輸送腔室以及與輸送腔室相鄰之相鄰處理單元,基板係於相鄰處理單元中進行處理。輸送腔室被建構為具有一第一形狀以及一第二形狀。第一形狀係於輸送腔室以及相鄰處理單元之間提供一既定空間,以及第二形狀係透過使輸送腔室以及相類處理單元之間之距離變得比第一形狀形成時更小以增加輸送腔室之內部空間。
根據本發明之另一實施例,一種具有程序記錄於其上並且可透過電腦讀取程序之記錄媒體,上述程序致使電腦執行一檢查步驟以及一控制步驟。檢查步驟檢查容納用以輸送基板之機械手臂之輸送腔室是否具有第一形狀或者相較於第一形狀其輸送腔室之內部空間較大之第二形狀。控制步驟於檢
查步驟中辨識出第一形狀時,利用由第一形狀所定義之輸送腔室之內部空間作為操作區域以控制機械手臂,以及於檢查步驟中辨識出第二形狀時,利用由第二形狀所定義之輸送腔室之內部空間作為操作區域以控制機械手臂。
根據本發明之另一實施例,一種處理基板之方法,包括維護處理程序以及正常處理程序。於維護處理程序中,於與輸送腔室相鄰之相鄰處理單元上執行維護處理程序時,利用機械手臂於輸送腔室中輸送基板,輸送腔室係處於形成有一第一形狀之狀態,以於輸送腔室以及相鄰處理單元之間提供一既定空間。於正常處理程序中,於透過相鄰處理單元處理基板時,利用機械手臂於輸送腔室中輸送基板,輸送腔室係處於形成有一第二形狀之狀態,相較於第一形狀,第二形狀係透過減小輸送腔室以及相鄰處理單元之間之距離以增加輸送腔室之內部空間。
本發明其它以及進一步之目的、特徵以及優點將於以下描述中呈現。
10‧‧‧輸送腔室
10A‧‧‧風扇
10C‧‧‧凹陷部
12、42‧‧‧機械手臂
16a、16b、22a、22b‧‧‧可動部件
18、20、22、24、26‧‧‧軸
23a、23b‧‧‧固定治具
30‧‧‧裝載埠
31‧‧‧箱體
32‧‧‧裝載固定腔
40‧‧‧真空腔室
50A~50D‧‧‧相鄰處理單元
59‧‧‧地板表面
60、62‧‧‧空間
70‧‧‧控制單元
70a‧‧‧平台控制器
70b‧‧‧轉移輸送模組控制器
72、73‧‧‧機械手臂控制器
80‧‧‧隔板
81‧‧‧開口
82‧‧‧接收構件
84‧‧‧螺釘
90‧‧‧分隔壁
S1~S9‧‧‧步驟流程
QCM‧‧‧四邊形腔室模組
第1圖為根據一第一實施例所述之基板處理裝置之平面圖。
第2圖為輸送腔室之透視圖。
第3圖為輸送腔室之前視圖。
第4圖為顯示基板處理裝置之系統結構之一部分之方塊圖。
第5圖係顯示一流程圖。
第6圖為基板處理裝置之平面圖。
第7圖為輸送腔室之透視圖。
第8圖為基板處理裝置之平面圖。
第9圖為基板處理裝置之平面圖。
第10圖為根據第二實施例所述之輸送腔室之透視圖。
第11圖為根據第三實施例所述之基板處理裝置之平面圖。
以下將參照附圖描述根據本發明實施例所述之基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法。彼此相同或者相對應之部件由相同之標號表示,以及於某些情況下將省略其重複之描述。
第一實施例:
第1圖為根據本發明一第一實施例所述之基板處理裝置之平面圖。基板處理裝置係為一成膜裝置(film forming apparatus)。於第1圖中,為了便於描述,係顯示基板處理裝置之內部部分。基板處理裝置設置有輸送腔室10。輸送腔室10之內部基本上保持於大氣壓下。用以輸送基板之機械手臂12係設置於輸送腔室10中。普通機械手臂12被稱為前端手臂(front end robot,FERB)。
機械手臂12包括例如上臂以及下臂,透過利用上臂以及下臂可彼此分開地傳送兩個基板。機械手臂12容納於輸送腔室10中。因此,機械手臂12之操作範圍將被輸送腔室10之形狀限制。
用以冷卻基板之冷卻平台(cooling stage)14係設置於輸送腔室10中。普通輸送腔室被稱為設備前端模組
(EFEM)。
輸送腔室10之側壁之一部分為可移動的。更具體地,輸送腔室10之側壁包括可動部件16a、16b、22a以及22b。每個可動部件16a、16b、22a以及22b為一板片。可動部件16a係附裝於軸(shaft)18上,並可於軸18上旋轉。可動部件16b係附裝於軸20上,並可於軸20上旋轉。可動部件22a係附裝於軸24上,並可於軸24上旋轉。可動部件22b係附裝於軸26上,並可於軸26上旋轉。
可動部件16a以及可動部件16b像一雙門一樣移動。可動部件16a之末端部分以及可動部件16b之末端部分彼此接觸。因此,輸送腔室10之內部係與外部隔離。可動部件16a以及可動部件16b於俯視時係相互垂直。可動部件16a以及可動部件16b之末端部分可透過自由選取之方法固定。舉例來說,使用固定治具、閂鎖、利用螺釘或者磁體固定(通常稱為分隔鍵鎖(partition key lock))。於使用磁體之情況下,若可動部件16a以及16b由鐵製成,則可將磁體設置於可動部件16a以及16b中之一者上,或者若可動部件由鋁製成,則可將磁體分別設置於可動部件16a以及16b上。
可動部件22a以及可動部件22b像一雙門一樣移動。可動部件22a之末端部分以及可動部件22b之末端部分彼此接觸。因此,輸送腔室10之內部係與外部隔離。可動部件22a以及可動部件22b於俯視時係相互垂直。第2圖為包括可動部件22a以及22b之輸送腔室10之透視圖。L形固定治具23a以及23b設置於輸送腔室10之角隅。固定治具23a以及
23b為分隔鍵鎖之示例。固定治具23a、23b可用以固定可動部件22a、22b,例如可為磁體,但並不以此為限。固定治具23a以及23b之一者可被省略。可動部件22a以及22b係與固定治具23a以及23b接觸,以固定可動部件22a以及22b之位置。可動部件16a與16b亦可透過使用與固定治具23a與23b相同之固定治具進行固定。
參考第1圖,裝載埠30附裝於輸送腔室10之側面。裝載埠30為放置有用以收納基板之箱體31(FOUP)之平台。四個裝載端口30排列成一列。機械手臂12自箱體31中取出基板或者將基板放置於箱體31中。
裝載固定腔(load lock chamber)32附裝於輸送腔室10之側表面。如第1圖所示,輸送腔室10位於裝載固定腔32以及裝載埠30之間。真空腔室40附裝於裝載固定腔32。普通真空腔室40被稱為晶圓處理腔室(wafer handling chamber,WHC)。機械手臂42存在於真空腔室40中。設置於真空腔室中之普通機械臂被稱為後端手臂(back end robot,BERB)。
於輸送腔室10以及裝載固定腔32之間係設置一閘閥(gate valve)。於裝載固定腔32以及真空腔室40之間亦設置有閘閥。裝載固定腔32用以維持真空腔室40中之真空並防止真空腔室40之內部朝大氣打開。裝載固定腔32通常設置有彼此重疊之下裝載固定腔以及上裝載固定腔。
真空腔室40之周圍於平面圖中為五邊形。裝載固定腔32係連接至真空腔室40之一側面。四邊形腔室模組(quad chamber module,以下簡稱為QCM)1~4係連接至真空腔室40
之另外四個側面。每個QCM為具有四個反應腔室(reaction chamber)之模組。QCM之四個側面之一者面對真空腔室40,而其它三個側面由可拆卸的面板或者門所構成,使得操作者於執行維護操作時可進入QCM之內部。
與輸送腔室10相鄰之QCM 1以及4將被稱為相鄰處理單元50A以及50D。於相鄰處理單元50A以及輸送腔室10之間係存在一空間60。於相鄰處理單元50A以及輸送腔室10之間之最小距離之位置,空間60之寬度係小於600mm。於相鄰處理單元50D以及輸送腔室10之間係存在一空間62。於相鄰處理單元50D以及輸送腔室10之間之最小距離之位置,空間62之寬度係小於600mm。於如前述空間60以及62為狹窄的之狀態下,利用QCM 1至4於基板上執行處理(成膜),且不對相鄰處理單元50A以及50D執行維護操作。
未與輸送腔室10相鄰之QCM 2以及3將被稱為非相鄰處理單元50B以及50C。非相鄰處理單元50B為相鄰處理單元50A以及非相鄰處理單元50C之間之QCM。於非相鄰處理單元50B以及相鄰處理單元50A之間有足夠大之空間,以及於非相鄰處理單元50B以及非相鄰處理單元50C之間有足夠大之空間。非相鄰處理單元50C為相鄰處理單元50D以及非相鄰處理單元50B之間之QCM。於非相鄰處理單元50C以及相鄰處理單元50D之間有足夠大之空間,以及於非相鄰處理單元50C以及非相鄰處理單元50B之間有足夠大之空間。因此,足夠之空間可使操作者於非相鄰處理單元50C以及50D上執行維護操作時為安全的。
如第1圖所示,每個QCM中具有四個反應腔室。舉例來說,相鄰處理單元50A(QCM 1)具有反應室1~4。例如電漿處理之處理係於每個反應室中之基板上執行。
第3圖為輸送腔室10以及其它部件之前視圖。風扇10A係設置於輸送腔室10之上半部。透過旋轉風扇10A,可產生自輸送腔室10中之上部位置流至下部位置之降流(downflow)。機械手臂12於距地板表面59 900mm之高度以及距離地板表面59 1370mm之高度之間所定義之區域中輸送基板。第3圖中交叉陰影之部分為距地板表面900mm以及距地板表面59 1370mm之間所定義之區域。機械手臂12可操作於距地板表面59 800mm之高度以及距地板表面59 1400mm之高度之間所定義之區域中。第3圖中交叉陰影區域以及陰影區域之組合為距地板表面59 800mm以及距地板表面59 1400mm之間所定義之區域。
可動部件16a、16b、22a以及22b之周邊係由虛線表示。可動部件16a、16b、22a以及22b之下端係位於距離地板表面59例如100mm之位置。可動部件16a、16b、22a以及22b之上端係位於高於QCM 1~4之位置。於QCM 1~4之高度為1600mm之情況下,可動部件16a、16b、22a以及22b之上端之高度為例如距離地面59 1700mm。因此,可動部件16a、16b、22a以及22b位於機械手臂12可操作之高度。於可動部件16a、16b、22a以及22b之下端之位置低於機械手臂12之操作範圍之最低限制以及可動部件16a、16b、22a、22b之上端之位置超過機械手臂12之操作範圍之最高限制之情況下,可動部件16a、
16b、22a以及22b之位置非以上述數值所限定之位置為限。
第4圖為顯示基板處理裝置之系統結構之一部分之方塊圖。基板處理裝置設置有控制單元70。控制單元70包括獨特的平台控制器(unique platform controller,以下簡稱為UPC)70a。UPC 70a為用於例如調度基板處理程序以及命令執行基板處理程序之部分。於UPC 70a中,係儲存有關於基板處理裝置之結構之數據、指定基板之處理之細節之信息以及關於環境設置之資訊,例如關於報警之執行/不執行之設定以及語言設置。QCM 1~4(相鄰處理單元50A與50D以及非相鄰處理單元50B與50C)係連接至UPC 70a。
轉移輸送模組控制器(transfer conveyance module controller,以下簡稱為TMC)70b係連接至UPC 70a。機械手臂控制器1(72)以及機械手臂控制器2(73)係連接到TMC 70b。機械手臂12係連接至機械手臂控制器1(72),以及機械手臂42係連接至機械手臂控制器2(73)。機械手臂控制器1以及2(72以及73)係設置於例如輸送腔室10之下半部或者上半部。TMC 70b自UPC 70a接收命令,並控制機械手臂控制器1以及2(72以及73)以及機械手臂12以及42。由TMC 70b所控制之其它未顯示對象包括裝載固定腔32以及閘閥。
接著描述根據本發明第一實施例所述之處理基板之方法。根據本發明第一實施例所述之基板處理裝置於沒有對QCM執行維護操作之期間係以正常模式處理基板,並於對QCM執行維護操作期間以維護模式處理基板。首先將描述正常模式。於正常模式中,如第1圖所示,可動部件16a之末端與可動部件
16b之末端係彼此接觸,以及可動部件22a之末端與可動部件22b係彼此接觸。此操作可手動或者自動執行。較佳地,可動部件16a、16b、22a以及22b以分隔鍵鎖固定,以及操作者只於需要移動可動部件時才透過電腦或者手動鬆開分隔鍵鎖。
透過使可動部件16a之末端與可動部件16b之末端彼此接觸,以及使可動部件22a之末端與可動部件22b之末端彼此接觸,可使輸送腔室10之內部空間最大化。
然後,利用機械手臂12自裝載埠30取出基板,並將其放置於裝載固定腔32中。接著,於輸送腔室10以及裝載固定腔32之閘閥為關閉之狀態下,裝載固定腔32之內部為真空的。隨後,打開裝載固定腔32以及真空腔室40之間之閘閥,以及利用機械手臂42將裝載固定腔32中之基板輸送至真空腔室40中。
隨後,機械手臂42將撐托住之基板引入QCM(相鄰處理單元50A與50D以及非相鄰處理單元50B與50C之一者)中。於QCM中,於基板上進行成膜。因此,基板自裝載埠30連續地引入QCM中,並且於基板上進形成膜。於正常模式中,操作所有四個QCM(相鄰處理單元50A與50D以及非相鄰處理單元50B與50C)。
於QCM中處理之基板透過於相反方向上執行上述處理而送回至裝載埠30。更具體地,利用機械手臂42將基板自QCM輸送至裝載固定腔32中,並且利用機械手臂12將基板自裝載固定腔32之內部送回至裝載埠30。
機械手臂12之操作範圍由機械手臂控制器1(72)
決定。機械手臂控制器1(72)將機械手臂12之操作範圍限制至輸送腔室10之(延伸)內部空間之邊界。輸送腔室10之內部空間之大小透過例如偵測部件偵測可動部件16a、16b、22a以及22b之位置決定。即機械手臂控制器1(72)自偵測部件接收關於“輸送腔室10之內部空間擴大”之資訊,並設定機械手臂12之操作範圍。接著,機械手臂12自由地於寬的內部空間中移動。因此,可提高機械手臂12之處理量。例如,機械手臂12於一個小時內輸送400個基板。
基板於正常模式下連續處理時,於正常之處理過程中每間隔一段時間需要進行一QCM維護操作。舉例來說,維護操作由用戶以任意頻率定期執行或者於QCM發生故障之情況下執行。例如,反應室之維護操作大約每兩個月進行一次。透過將基板處理裝置設定為維護模式以執行上述維護操作。
以下將配合第5圖描述用以自正常模式改變至維護模式之功能。第5圖為用以說明改變基板處理設備之操作模式之功能之流程圖。首先,於步驟S1,判斷是否需要QCM維護操作。若需要維護操作,則處理程序進入步驟S2。以下之描述將假設相鄰處理單元50A以及50D之操作為需要進行維護操作。於步驟S2,QCM(相鄰處理單元50A以及50D)被設定為維護模式。於維護模式中將相鄰處理單元50A以及50D設定為禁止使用。亦禁止向相鄰處理單元50A以及50D供應基板。未設定為維護模式中之QCM保持於可用狀態。
分隔鍵鎖附裝至可動部件16a、16b、22a以及22b。當分隔鍵鎖為有效時,可動部件16a、16b、22a以及22b被固
定。當分隔鍵鎖鬆開時,可動部件16a、16b、22a以及22b為可動的。
於步驟S3,解開分區鍵鎖。因此,可動部件16a、16b、22a、22b為可動的。接著,於步驟S4,結束機械手臂12以及42之輸送動作,之後停止機械手臂12以及42。於步驟S5,機械手臂12以及42移動至縮起之位置。因此,整個機械手臂12容納於輸送腔室10中,並且容納於真空腔室40中。
隨後,於步驟S6,操作者手動或者自動地移動可動部件16a、16b、22a以及22b。更具體地,將具有可動部件16a以及16b之雙門設置為重疊狀態,以及將具有可動部件22a以及22b之另一雙門亦設置為重疊狀態。第6圖為基板處理裝置之平面圖,其係顯示可動部件彼此重疊之狀態。可動部件16a之一部分與可動部件16b之一部分彼此重疊,以及可動部件22a之一部分與可動部件22b之一部分彼此重疊,從而將輸送腔室10之內部自外部隔離。
可動部件16a與可動部件16b彼此平行,以及可動部件22a與可動部件22b彼此平行。例如使用固定治具、閂鎖、利用螺釘或者磁體固定以作為固定可動部件16a與可動部件16b之分隔鍵鎖,以及作為固定可動部件22a與可動部件22b之分隔鍵鎖。從第1圖以及第6圖之間之比較可明顯地看出,當兩個可動部件彼此重疊時,輸送腔室10之內部空間減小。第6圖係顯示輸送腔室10之內部空間最小化之狀態。
隨著輸送腔室10之內部空間減小,輸送腔室10與相鄰處理單元50A之間之距離(W1)以及輸送腔室10與相鄰處
理單元50D(W2)之間之距離隨之增大。因此,輸送腔室10與相鄰處理單元50A之間之最小距離以及輸送腔室10與相鄰處理單元50D之間之最小距離可設定為例如等於或者大於610mm。
第7圖為輸送腔室之透視圖。透過使可動部件彼此重疊可增加輸送腔室10外部之空間。
於步驟S6,利用偵測部件偵測分區之形狀之改變之完成。偵測部件可以是任何形式,只要它們可獨立地偵測可動部件16a以及16b是否彼此重疊,以及可動部件22a以及22b是否彼此重疊。偵測部件可為例如感測器。機械手臂控制器1(72)於偵測部件偵測到可動部件之重疊時,將機械手臂12之操作範圍限制至輸送腔室10之(縮小的)內部空間之邊界(步驟S7)。該限制可防止機械手臂12撞擊輸送腔室10之內壁。
隨後,於步驟S8,操作者將分區鍵鎖設定為可操作的,從而固定可動部件16a、16b、22a以及22b。於分區鍵鎖設定為可操作後,機械手臂12以及42重新執行操作(步驟S9)。
較佳地,自動地減小機械手臂12之操作範圍,使得可動部件16a與16b彼此重疊,以及可動部件22a與22b彼此重疊。隨著機械手臂12之操作範圍減小,相較於第1圖所示之大的輸送腔室10之內部空間,機械手臂12之處理量減少。舉例來說,機械手臂12於一小時內處理約370個基板。
當第5圖所示之處理步驟之程序結束時,完成自正常模式至維護模式之改變。如前所述,停止於變更之運作期間維護模式中所設定之機械手臂12與42以及QCM(相鄰處理單元50A以及50D)。然而,繼續於維護模式中未設定之
QCM(非相鄰處理單元50B以及50C)之處理。於變更運作結束後當基板處理裝置處於維護模式時,相鄰處理單元50A以及50D保持於停止狀態,以及繼續未與輸送腔室10相鄰之非相鄰處理單元50B以及50C之操作。此外,重新啟動機械手臂12以及42之操作。當機械手臂12之操作範圍受限時,機械手臂42操作於與正常模式相同之操作範圍內。
於維護模式中,操作者於如前所述繼續對基板進行處理時對QCM執行維護操作。操作者透過將可動部件設置為重疊狀態以進入比正常處理之程序中更大之空間60以及62,並執行維護相鄰處理單元50A以及50D所需之操作。於輸送腔室10以及相鄰處理單元50A與50D之間提供足夠大之間距,從而確保操作者之安全。於繼續對基板進行處理時執行對QCM之維護處理之程序被稱為維護處理程序。
於操作者完成執行維護操作後,基板處理設備回到正常模式。用以回到正常模式之程序類似於第5圖中所示之流程。即解開分離鍵鎖,以及移動可動部件16a、16b、22a以及22b以設置為第1圖所示之狀態。隨著可動部件之移動,機械手臂12之操作範圍增大,並建立可使用所有QCM之狀態。隨後,將分隔鍵鎖設置為可操作的。
因此,機械手臂12之操作範圍隨著可動部件16a、16b、22a以及22b之移動而互鎖,從而於執行維護操作時避免機械手臂12撞擊輸送腔室10以及將基板輸送至QCM中。
較佳的為執行用以變更至正常模式或者維護模式之編程控制。即較佳的為自動執行第5圖所示之流程。以下將
描述自動化處理之示例。預先於TMC 70b中準備記錄有程序於其上並可由電腦讀取之記錄媒體。操作者通知控制單元70或者外部電腦需要QCM維護操作。然後開始根據程序之操作。控制單元70首先將例如QCM 1以及4(相鄰處理單元50A以及50D)設置為維護模式(步驟S2)並解開分隔鍵鎖(步驟S3)。此外,TMC 70b完成利用機械手臂12以及42所執行之處理,並將機械手臂12以及42移動至縮起之位置(步驟S4以及S5)。隨後,TMC 70b透過例如利用馬達自動地移動可動部件16a、16b、22a以及22b,從而實現如第6圖中所示之增加空間60以及62之狀態(步驟S6)。
響應於利用偵測部件偵測到完成分區形狀之改變,執行檢查步驟。檢查步驟為檢查輸送腔室10是否具有第一形狀或者形成有輸送腔室10之內部空間較第一形狀大之第二形狀。舉例來說,第一形狀對應於如第6圖所示之狀態,其中可動部件16a與16b彼此重疊,以及可動部件22a與22b彼此重疊。第二形狀對應於如第1圖所示之狀態,其中可動部件16a與16b之末端彼此接觸,以及可動部件22a與22b之末端彼此接觸。
作為檢查輸送腔室是否具有第一形狀或者第二形狀之方法,係使用例如用以偵測可動部件之位置之感測器。
若於檢查步驟中辨識出第一形狀,則透過將由第一形狀所定義之輸送腔室之內部空間設定為操作區域,以使TMC 70b控制機械手臂12。此外,使UPC 70a停止相鄰處理單元50A以及50D,以及繼續操作非相鄰處理單元50B以及50C。於步驟S2中所執行之停止相鄰處理單元50A以及50D
可選擇性地於此階段執行。
另一方面,若於檢查步驟中辨識出第二形狀,則透過將由第二形狀所定義之輸送腔室10之內部空間設定為操作區域,以控制機械手臂12。此外,操作所有處理單元(相鄰處理單元50A與50D以及非相鄰處理單元50B與50C)。
根據上述檢查步驟中之檢查結果進行處理之處理步驟稱為控制步驟。記錄於記錄媒體上之程序致使電腦執行包括檢查步驟以及控制步驟之上述步驟(步驟S7)。此後,執行步驟S8以及S9以完成維護模式之改變。自維護模式至正常模式之變更亦可為程序控制的。
可以對根據本發明之實施例所述之基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法進行各種修改。舉例來說,維護處理程序之特徵在於,於對相鄰處理單元執行維護操作時,透過機械手臂於輸送腔室10中輸送基板,其中輸送腔室10處於具有第一形狀之狀態,即於輸送腔室10以及相鄰處理單元之間設置有既定空間之狀態。上述配置可於不失去上述特徵之情況下根據需求改變。舉例來說,可動部件並不限於像雙門一樣移動之部件。第一形狀並不限於第6圖所示之可動部件之形狀。
正常處理程序之特徵在於,於基板由相鄰處理單元處理時,透過機械手臂於輸送腔室10中輸送基板,其中輸送腔室10處於具有第二形狀之狀態,即相較於第一形狀,透過減小輸送腔室以及相鄰處理單元之間之距離以增加輸送腔室10之內部空間。上述配置可於不失去上述特徵之情況下根據需求改變。舉例來說,第二形狀並不限於第1圖所示之可動部件之形狀。
於第一實施例中,上述第一形狀為透過將由可動部件16a、16b所構成之雙門設置為重疊狀態、將由可動部件22a、22b所構成之雙門設置為重疊狀態實現,第二形狀為透過使雙門之末端部分彼此接觸實現。然而,於不需要對相鄰處理單元50D進行任何維護操作,而需要對相鄰處理單元50A進行維護操作之情況下,如第8圖所示,透過使可動部件22a以及22b之末端彼此接觸,可增加輸送腔室10之內部空間。如第8圖所示之輸送腔室10之內部空間比第1圖所示之輸送腔室10之內部空間大。因此,透過將機械手臂12之操作範圍設定為與第8圖所示之輸送腔室10之內部空間相一致將可提高處理量。
另一方面,於不需要對相鄰處理單元50A進行任何維護操作,而需要對相鄰處理單元50D進行維護操作之情況下,如圖9所示,透過使可動部件16a以及16b之末端彼此接觸,可增加輸送腔室10之內部空間。同樣於此情況下,透過將機械手臂12之操作範圍設定為與第9圖所示之輸送腔室之內部空間相一致將可提高處理量。因此,輸送腔室10之內部空間可採用於第1、6、8以及9圖中所示之四種模式。
如前所述,為了提高處理量,必須將機械手臂12之操作範圍設定為對應於輸送腔室10之內部空間。較佳地,四種模式中之每一種係與機械手臂12之對應操作範圍相關。上述關係數據可儲存於記錄媒體中。
為了於四個模式中選擇一個模式,可動部件16a、16b、22a以及22b之位置由感測器(偵測部件)進行偵測。舉例來說,於兩個可動部件重疊之部分中設置用以偵測兩個可動
部件之重疊之感測器。於兩個末端接觸之部分中設置用以偵測可動部件之兩個末端之間之接觸之另一感測器。實際上,上述兩個感測器可集成至一個感測器中。
TMC 70b接收感測器之輸出並決定輸送腔室10之內部空間之模式。隨後,TMC 70b根據儲存於記錄媒體中之關係數據以辨識對應於確定之模式之機械手臂12之操作範圍。最後,TMC 70b於機械手臂12之辨識操作範圍內驅動機械手臂12。可將致使電腦(控制單元70)執行上述一系列操作之程序儲存於記錄媒體中。上述操作適用於具有構造成可包括多個模式之輸送腔室之基板處理裝置。換言之,模式之數量並不限於四個。
即使如第7圖所示,於可動部件22a以及22b重疊後將使相鄰處理單元以及輸送腔室10之間之空間增加,但輸送腔室10之下末端部分以及上末端部分仍接近相鄰處理單元。當操作者執行維護操作時,若上末端部分以及下末端部分妨礙相鄰處理單元之維護操作,則較佳的為使這些部分為可拆卸或者從一開始即排除這些部分。換言之,(輸送腔室之)第一形狀以及第二形狀之間之差異係透過與相鄰處理單元相對之輸送腔室之整個部分設置。
若輸送腔室之上末端部分以及下末端部分不妨礙維護操作,則僅於機械手臂12操作之高度範圍內提供第一形狀以及第二形狀之間之差異,即其範圍與第一實施例所描述之範圍相同,則已足夠。
輸送腔室10被構造為可具有用以於輸送腔室10與相鄰處理單元之間提供既定空間之第一形狀以及形成有透
過減少輸送腔室10與相鄰處理單元之間之距離(相較於第一形狀)以使輸送腔室10之內部空間增大之第二形狀。因此,於正常模式下使用第二形狀以使機械手臂12之處理量最大化,並於維護模式中使用第一形狀,以確保輸送腔室以及相鄰處理單元之間具有足夠大之空間。此為本發明重要特徵之一。
QCM 1至4可以不同之模組替換,只要模組可於基板上處理即可。舉例來說,可選擇性地提供雙腔室模組(dual chamber modules,DCM)。儘管已透過描述成膜裝置以作為基板處理裝置之示例,但是本發明之配置於例如蝕刻機之基板處理裝置中亦為有效的。這些變形可根據需要應用於下列實施例所述之基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法。根據下列實施例所述之基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法與根據第一實施例所述之基板處理裝置、記錄媒體以及處理基板之方法具有許多共同點,因此主要係針對與第一實施例不同的點進行描述。
第二實施例:
於第一實施例中,相對於相鄰處理單元之輸送腔室之每個部分係由雙門形成。於第二實施例中,於相對於相鄰處理單元之輸送腔室之每個部分上係設置有可拆卸構件。第10圖為根據第二實施例所述之輸送腔室之透視圖。輸送腔室10相對於相鄰處理單元之每個部分為凹陷部10C。凹陷部10C與相鄰處理單元之間之間距設定為例如等於或者大於600mm,從而確保操作者之安全。
由虛線所表示之開口(hole)81係形成於凹陷部10C中。開口81設置於具有距離機械手臂12可移動之地板表
面800~1400mm之高度之區域中。若開口81未閉合,則輸送腔室10之內部以及外部係透過開口81彼此連通。用以閉合開口81之可拆卸隔板80係設置於凹陷部10C上,從而實現第一形狀(用於維護操作之形狀)。
隔板80之下末端部分由附裝至凹陷部10C之接收構件82支撐。孔係設置於隔板80之上末端部分中。隔板80透過螺釘84穿過上述孔固定於凹陷部10C上。
於轉變至不於相鄰處理單元上執行維護操作之正常模式時,隔板80自凹陷部10C拆卸。於相對於相鄰處理單元之輸送腔室之部分上設置凹入之分隔壁(partition wall)90,從而閉合開口81。凹入之分隔壁90為透過與隔板80相同之方法附裝至凹入部10C之構件(member),並可自凹陷部10C拆卸。凹入之分隔壁90朝向相鄰處理單元突出。
凹入之分隔壁90具有類似於容器之下陷形狀(sunken shape)。凹入之分隔壁90之下陷部分(凹入部分)係相對於開口81。因此,相較於安裝隔板80之情況,輸送腔室10之內部空間之增加係對應於凹入部分之大小。透過將增加之內部空間增加至機械手臂12之操作範圍中,可提高機械手臂之處理量。第二形狀可透過將凹入之分隔壁90安裝於凹陷部10C上實現。
因此,僅於隔板形狀改變階段將隔板80或者凹入之分隔壁90附裝至輸送腔室10,即可輕易地轉換至正常模式或者維護模式。凹入分隔壁90之形狀可根據需求改變。舉例來說,若凹入之分隔壁90朝向相鄰處理單元之突出量增加,
則機械手臂12之操作範圍可相應地延伸。
第三實施例:
第11圖為根據第三實施例所述之基板處理裝置之平面圖。此基板處理裝置之特徵在於第二形狀(於不進行維護操作之正常模式下之輸送腔室之形狀)。相對於相鄰處理單元50A以及50D之輸送腔室10之部分為可動部件16c以及22c。可動部件16c以及22c分別接觸相鄰處理單元50A以及50D。可動部件16c以及22c可自輸送腔室10之主體上拆卸。可動部件16c以及22c可選擇性地建構為可縮回的。
於提高機械手臂12之處理量方面,於QCM之方向上擴大輸送腔室10之內部空間為重要的。於本發明第三實施例中,透過可動部件16c以及22c,可於QCM之方向上擴大輸送腔室10之內部空間,因此可提高機械手臂12之處理量。於維護模式中,可動部件16c以及22c可被移除或者縮回,以確保基本上等同於第6圖所示之空間60以及62之空間。
根據本發明,輸送腔室側面之形狀可被改變。因此,於對處理單元進行維護操作之期間,可於輸送腔室以及處理單元之間提供足夠大之間距,並可於其它期間增加機械手臂之處理量。
顯然地,根據上述之教示,本發明之許多修改以及變化為可能的。因此,應當理解的是,於不脫離本發明後附之申請專利範圍之範圍內,本發明可以不同於具體描述之方式實施。
10‧‧‧輸送腔室
12‧‧‧機械手臂
14‧‧‧冷卻平台
16a、16b、22a、22b‧‧‧可動部件
18、20、24、26‧‧‧軸
30‧‧‧裝載埠
31‧‧‧箱體
32‧‧‧裝載固定腔
40‧‧‧真空腔室
42‧‧‧機械手臂
50A~50D‧‧‧相鄰處理單元
60、62‧‧‧空間
QCM1~QCM4‧‧‧四邊形腔室模組
Claims (13)
- 一種基板處理裝置,包括:一機械手臂,用以傳送基板;一輸送腔室,用以容納上述機械手臂;以及一相鄰處理單元,與上述輸送腔室相鄰,一基板係於上述相鄰處理單元中進行處理;其中,上述輸送腔室被建構為具有一第一形狀以及一第二形狀,上述第一形狀能夠於上述輸送腔室以及上述相鄰處理單元之間提供一既定空間,以及上述第二形狀用以於上述第一形狀形成時,透過減小上述輸送腔室以及上述相鄰處理單元之間之一距離以增加上述輸送腔室之一內部空間。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中:相對於上述相鄰處理單元之上述輸送腔室之一部分由一雙門所形成;透過將上述雙門設定為一重疊狀態以實現上述第一形狀;以及透過使上述雙門之末端部分彼此接觸以實現上述第二形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中於相對於上述相鄰處理單元之上述輸送腔室之一部分中設置有一可拆卸板,以實現上述第一形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中於相對於上述相鄰處理單元之上述輸送腔室之一部分中設置有可 拆卸並朝向上述相鄰處理單元突出之一凹陷的分隔壁,以實現上述第二形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,更包括:一裝載固定腔,附裝至上述輸送腔室之一側表面;以及一裝載埠,附裝至上述輸送腔室之上述側表面;其中,上述裝載固定腔連接介於上述輸送腔室以及上述相鄰處理單元之間;以及其中,上述輸送腔室位於上述裝載固定腔以及上述裝載埠之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中,相對於上述相鄰處理單元之上述輸送腔室之一部分與上述相鄰處理單元接觸,以實現上述第二形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中上述第一形狀以及上述第二形狀之間之差異在於上述機械手臂進行操作時之一高度。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中上述第一形狀以及上述第二形狀之間之差異為相對於上述相鄰處理單元之整個部分。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,更包括:複數可動部件,朝向上述相鄰處理單元突出,上述可動部件為上述輸送腔室之一部分;一感測器,偵測上述可動部件之位置;一記錄媒體,儲存與上述輸送腔室之一內部空間之一模式與上述機械手臂之一操作範圍相關之關係數據;以及 一轉移輸送模組控制器,接收上述感測器之輸出並確定上述模式,上述轉移輸送模組控制器根據儲存於上述記錄媒體中之上述關係數據以辨識對應於所確定的模式之上述機械手臂之上述操作範圍。
- 一種記錄媒體,具有一程序記錄於其上,且上述程序可透過一電腦讀取,上述程序致使上述電腦執行:一檢查步驟,檢查容納用於輸送一基板之一機械手臂之一輸送腔室是否形成有一第一形狀以及一第二形狀,使得與上述第一形狀相比,上述輸送腔室之一內部空間增加;以及一控制步驟,當於上述檢查步驟中辨識出上述第一形狀時,透過使用由上述第一形狀所定義之上述輸送腔室之上述內部空間作為一操作區域以控制上述機械手臂,以及當於上述檢查步驟辨識出上述第二形狀時,透過使用由上述第二形狀所定義之上述輸送腔室之上述內部空間作為一操作區域以控制上述機械手臂。
- 如申請專利範圍第10項所述之記錄媒體,其中當於上述檢查步驟中辨識出上述第一形狀時,上述程序致使上述電腦執行停止與上述輸送腔室相鄰之一相鄰處理單元之一步驟,並且繼續操作未與上述輸送腔室相鄰之一非相鄰處理單元。
- 一種處理基板之方法,包括:一維護處理程序,於與一輸送腔室相鄰之一相鄰處理單元執行一維護操作時,利用一機械手臂於上述輸送腔室中輸 送一基板,其中上述輸送腔室處於形成有一第一形狀之一狀態,以於上述輸送腔室以及上述相鄰處理單元之間提供一既定空間;以及一正常處理程序,於上述相鄰處理單元處理上述基板時,利用上述機械手臂於上述輸送腔室中輸送上述基板,其中上述輸送腔室處於具有一第二形狀之一狀態,與上述第一形狀相比,上述第二形狀透過減小上述輸送腔室以及上述相鄰處理單元之間之一距離以增加上述輸送腔室之一內部空間。
- 如申請專利範圍第12項所述之處理基板之方法,其中於上述維護處理程序中,操作未與上述輸送腔室相鄰之一非相鄰處理單元。
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