TW202308008A - 零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統 - Google Patents

零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202308008A
TW202308008A TW111119235A TW111119235A TW202308008A TW 202308008 A TW202308008 A TW 202308008A TW 111119235 A TW111119235 A TW 111119235A TW 111119235 A TW111119235 A TW 111119235A TW 202308008 A TW202308008 A TW 202308008A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
end effector
distance
chamber
parts
predetermined
Prior art date
Application number
TW111119235A
Other languages
English (en)
Inventor
遠藤宏紀
佐藤優
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202308008A publication Critical patent/TW202308008A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3288Maintenance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32807Construction (includes replacing parts of the apparatus)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095Manipulators transporting wafers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/244Detectors; Associated components or circuits therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853Hygiene
    • H01J37/32862In situ cleaning of vessels and/or internal parts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67294Apparatus for monitoring, sorting or marking using identification means, e.g. labels on substrates or labels on containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67721Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrates to be conveyed not being semiconductor wafers or large planar substrates, e.g. chips, lead frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67724Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations by means of a cart or a vehicule
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/6773Conveying cassettes, containers or carriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742Mechanical parts of transfer devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67745Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber characterized by movements or sequence of movements of transfer devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24571Measurements of non-electric or non-magnetic variables
    • H01J2237/24578Spatial variables, e.g. position, distance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本發明之目的在於使搬運手臂相對於腔室之位置高精度地定位後進行腔室內之零件之更換。 本發明之零件更換方法,將零件更換裝置連接於處理裝置之腔室(步驟a)。然後,透過設於搬運手臂的末端執行器之距離感測器,測定從腔室內之既定位置到搬運手臂之第1距離(步驟b)。然後,使末端執行器移動至使第1距離與第2距離之差未滿第3距離之位置(步驟c)。然後,透過設於末端執行器之攝影機,拍攝腔室內之既定位置之特徵(步驟d)。然後,使末端執行器移動,以在攝影機所拍攝之影像內之所定位置拍攝到特徵(步驟e)。然後,將在影像內之既定位置拍攝到特徵之狀態下之末端執行器的位置作為基準,利用末端執行器更換腔室內之零件(步驟f)。

Description

零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統
本發明的各種層面及實施態樣,係關於一種零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統。
於處理基板之處理裝置的內部,存在會隨著基板之處理進行而消耗之消耗零件。如此之消耗零件在消耗量大於預先決定之消耗量時,與使用前之消耗零件更換。消耗零件之更換中,停止處理裝置中之基板的處理,並將處理裝置之容器大氣開放。然後,以人力取出使用後之消耗零件,並安裝使用前之消耗零件。然後,再次關閉容器,並將容器內抽真空,再開始基板之處理。
如此,消耗零件之更換中,會將處理裝置之內部大氣開放,故在消耗零件之更換後須將處理裝置內抽真空,而使處理之停止時間變長。又,消耗零件之中亦存在大型之零件,故透過人力進行之更換有時較耗費時間。
為了回避此情況,已知一種更換工作站,具備使用前之消耗零件及用以更換消耗零件之更換處理機(例如參照下述專利文獻1)。如此之更換工作站中,連接處理裝置與更換工作站,並在將更換工作站內抽真空後,開啟處理裝置與更換工作站之間的遮蔽閥。然後,透過更換工作站內之更換處理機,從處理裝置內取出使用後之消耗零件,並與搭載於更換工作站內之使用前之消耗零件更換。藉此,不須將處理裝置之內部大氣開放即可進行消耗零件之更換,而可縮短處理之停止時間。又,消耗零件之更換係透過更換處理機進行而非透過人力,故可在短時間內進行消耗零件之更換。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-85072號公報
[發明欲解決之課題]
本發明提供一種可在使搬運手臂相對於腔室之位置高精度地定位後進行腔室內之零件之更換之零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統。 [解決課題之手段]
本發明之一層面係一種零件更換方法,包含步驟a)、步驟b)、步驟c)、步驟d)、步驟e)及步驟f)。步驟a)中,將零件更換裝置連接於處理基板之處理裝置之腔室。步驟b)中,零件更換裝置內之搬運手臂插入腔室內,並利用設於搬運手臂之距離感測器,測定從腔室內之預先決定之位置到搬運手臂之第1距離。步驟c)中,使搬運手臂移動至使第1距離與預先決定之第2距離的差未滿預先決定之第3距離之位置。步驟d)中,利用設於搬運手臂之攝影機,對設於腔室內之預先決定之位置之特徵進行拍攝。步驟e)中,使搬運手臂移動,以在攝影機所拍攝之影像內,於預先決定之位置拍攝到特徵。步驟f)中,將在攝影機所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到特徵之狀態下之搬運手臂的位置作為基準,利用搬運手臂更換腔室內之零件。 [發明效果]
透過本發明之各種層面及實施態樣,可在使搬運手臂相對於腔室之位置高精度地定位後進行腔室內之零件之更換。
以下,基於圖式詳細說明零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統之實施態樣。又,本發明之零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統不限定於以下之實施態樣。
將用以更換零件之零件更換裝置連接於處理基板之處理裝置時,可能因零件更換裝置對於處理裝置之連接位置、處理裝置及零件更換裝置之尺寸誤差等,而有處理裝置與零件更換裝置之連接狀態不同於設計時之連接狀態之情況。若處理裝置與零件更換裝置之連接狀態不同於設計時之連接狀態,零件更換裝置內之搬運手臂作為基準之座標系與處理裝置內之座標系產生偏移,而較難透過搬運手臂將使用後之零件從處理裝置內取下。又,即使成功取下,亦會將取下之零件載於從搬運手臂之預先決定之位置偏移之位置,故零件會在搬運中從搬運手臂落下,或較難將使用後之零件收容於用於收容使用後之零件之容器內。
又,若零件更換裝置內之搬運手臂作為基準之座標系與處理裝置內之座標系偏移,則較難透過搬運手臂將使用前之零件安裝於處理裝置內。又,即使成功安裝,使用前之零件亦安裝於從預先決定之處理裝置內之位置偏移之位置,而有處理裝置所執行之處理之特性產生變化之情況。
故,本發明提供一種可在使搬運手臂相對於腔室之位置高精度地定位後進行腔室內之零件之更換之技術。
(第1實施態樣) [電漿處理系統100之構成] 以下,說明電漿處理系統100之構成例。圖1係表示第1實施態樣之電漿處理系統100之一例之圖。電漿處理系統100包含電容耦合型之電漿處理裝置1及控制部2。電漿處理系統100係對基板W進行處理之處理裝置之一例。電漿處理裝置1包含電漿處理腔室10、氣體供給部20、電源30及排氣系統40。又,電漿處理裝置1包含基板支撐部11及氣體導入部。氣體導入部將至少一種處理氣體導入電漿處理腔室10內。氣體導入部包含噴淋頭13。基板支撐部11配置於電漿處理腔室10內。噴淋頭13配置於基板支撐部11之上方。在一實施態樣中,噴淋頭13構成電漿處理腔室10之頂蓋部(Ceiling)的至少一部份。
電漿處理腔室10具有由噴淋頭13、電漿處理腔室10之側壁10a及基板支撐部11界定出之電漿處理空間10s。電漿處理腔室10具有用以將至少一種處理氣體供給至電漿處理空間10s之至少一個氣體供給口,以及用以從電漿處理空間10s將氣體排出之至少一個氣體排出口。側壁10a接地。於側壁10a形成開口10b。開口10b透過閘閥10c開閉。噴淋頭13及基板支撐部11與電漿處理腔室10之殼體電性絕緣。
基板支撐部11包含本體部111及環組件112。本體部111具有用以支撐基板W之中央區域亦即基板支撐面111a,以及用以支撐環組件112之環狀區域亦即環支撐面111b。基板W亦稱為晶圓。本體部111之環支撐面111b在俯視下包圍本體部111之基板支撐面111a。基板W配置於本體部111之基板支撐面111a上,環組件112以包圍本體部111之基板支撐面111a上之基板W之方式配置於本體部111之環支撐面111b上。
在一實施態樣中,本體部111包含靜電吸盤及基座。基座包含導電性構件。基座之導電性構件作為底部電極發揮機能。靜電吸盤配置於基座之上。靜電吸盤之頂面係基板支撐面111a。
環組件112包含一個或複數之環狀構件。一個或複數之環狀構件之中的至少一個係邊緣環。又,雖省略圖示,基板支撐部11亦可包含將靜電吸盤、環組件112及基板W之中的至少一個調節至目標溫度之調溫模組。調溫模組可包含加熱器、傳熱媒體、流路或此等之組合。流路中流有鹽水或氣體等傳熱流體。又,基板支撐部11亦可包含向基板W與基板支撐面111a之間供給傳熱氣體之傳熱氣體供給部。
噴淋頭13將來自氣體供給部20之至少一種處理氣體導入電漿處理空間10s內。噴淋頭13具有至少一個氣體供給口13a、至少一個氣體擴散室13b及複數之氣體導入口13c。供給至氣體供給口13a之處理氣體通過氣體擴散室13b而從複數之氣體導入口13c導入電漿處理空間10s內。又,噴淋頭13包含導電性構件。噴淋頭13之導電性構件作為頂部電極發揮機能。又,氣體導入部除了噴淋頭13,亦可包含安裝於側壁10a上形成之一個或複數之開口部之一個或複數之側面氣體注入部(SGI:Side Gas Injector)。
噴淋頭13具有電極支撐部13d及頂部電極13e。電極支撐部13d中設有固持機構13f。固持機構13f例如係電動凸輪鎖,並將頂部電極13e可拆裝地固定於電極支撐部13d之底面。固持機構13f由控制部2控制。在本實施態樣中,頂部電極13e係可更換之零件之一例。又,在本實施態樣中,於頂部電極13e之底面,附上預先決定之形狀之記號。記號係設於電漿處理腔室10內之預先決定之位置之特徵之一例。在本實施態樣中,記號例如係以與頂部電極13e的底面不同之顏色塗成預先決定之形狀之區域。又,記號亦可係形成於頂部電極13e的底面之凹部或凸部。
氣體供給部20可包含至少一個氣體供給源21及至少一個流量控制器22。在一實施態樣中,氣體供給部20將至少一種處理氣體從對應之氣體供給源21經由對應之流量控制器22供給至噴淋頭13。各流量控制器22例如可包含質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。再者,氣體供給部20可包含將至少一種處理氣體之流量調變或脈衝化之一個或以上之流量調變裝置。
電源30包含經由至少一個阻抗匹配電路而結合於電漿處理腔室10之RF(Radio Frequency,射頻)電源31。RF電源31將如來源RF信號及偏壓RF信號之至少一種RF信號,供給至基板支撐部11之導電性構件、噴淋頭13之導電性構件,或其雙方。藉此,從供給至電漿處理空間10s之至少一種處理氣體形成電漿。從而,RF電源31在電漿處理腔室10中可作為從一種或以上之處理氣體生成電漿之電漿生成部的至少一部份發揮機能。又,藉由將偏壓RF信號供給至基板支撐部11之導電性構件,可在基板W產生偏壓電位,而將形成之電漿中的離子成分引入基板W。
在一實施態樣中,RF電源31包含第1RF生成部31a及第2RF生成部31b。第1RF生成部31a經由至少一個阻抗匹配電路而結合於基板支撐部11之導電性構件、噴淋頭13之導電性構件,或其雙方,並生成電漿生成用之來源RF信號。來源RF信號亦可稱為來源RF功率。在一實施態樣中,來源RF信號具有在13MHz~150MHz之範圍內之頻率之信號。在一實施態樣中,第1RF生成部31a可生成具有不同頻率之複數之來源RF信號。生成之一種或複數之來源RF信號供給至基板支撐部11之導電性構件、噴淋頭13之導電性構件或其雙方。
第2RF生成部31b經由至少一個阻抗匹配電路而結合於基板支撐部11之導電性構件,並生成偏壓RF信號。偏壓RF信號亦可稱為偏壓RF功率。在一實施態樣中,偏壓RF信號具有低於來源RF信號之頻率。在一實施態樣中,偏壓RF信號具有在400kHz~13.56MHz之範圍內之頻率之信號。在一實施態樣中,第2RF生成部31b亦可生成具有不同頻率之複數之偏壓RF信號。生成之一種或複數之偏壓RF信號供給至基板支撐部11之導電性構件。又,亦可在各種實施態樣中,將來源RF信號及偏壓RF信號之中的至少一者脈衝化。
又,電源30可包含結合於電漿處理腔室10之DC(Direct Current,直流)電源32。DC電源32包含第1DC生成部32a及第2DC生成部32b。在一實施態樣中,第1DC生成部32a連接於基板支撐部11之導電性構件,並生成第1DC信號。生成之第1DC信號施加於基板支撐部11之導電性構件。在其他實施態樣中,第1DC信號亦可施加於靜電吸盤1110內之電極1110a等其他電極。在一實施態樣中,第2DC生成部32b連接於噴淋頭13之導電性構件,並生成第2DC信號。生成之第2DC信號施加於噴淋頭13之導電性構件。亦可在各種實施態樣中,將第1及第2DC信號之中的至少一者脈衝化。又,第1DC生成部32a及第2DC生成部32b,可在RF電源31之外額外設置,亦可設置第1DC生成部32a而取代第2RF生成部31b。
排氣系統40例如可連接於設在電漿處理腔室10之底部之氣體排出口10e。排氣系統40可包含壓力調整閥及真空泵。透過壓力調整閥調整電漿處理空間10s內之壓力。真空泵可包含渦輪分子泵、乾式泵或此等之組合。
控制部2處理使電漿處理裝置1執行本發明中敘述之各種步驟之電腦可執行之命令。控制部2控制電漿處理裝置1之各要素,以執行所述之各種步驟。在一實施態樣中,可使控制部2的一部份或全部包含於電漿處理裝置1。控制部2例如可包含電腦2a。電腦2a例如可包含處理部2a1、儲存部2a2及通信介面2a3。處理部2a1基於儲存於儲存部2a2之程式進行各種控制動作。處理部2a1可包含CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)。儲存部2a2可包含RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive,硬碟)、SSD(Solid State Drive,固態硬碟)或此等之組合。通信介面2a3經由LAN(Local Area Network,區域網路)等通信網路而與電漿處理裝置1進行通信。
[零件更換裝置50之構成] 圖2係表示第1實施態樣之零件更換裝置50之一例之概略剖面圖。零件更換裝置50具備容器51、匣盒52、搬運手臂53及移動機構54。容器51具有用於連接於電漿處理腔室10之開口部511、將開口部511開閉之閘閥512,以及蓋部510。在開口部511之周圍,設有O形環等密封構件513。蓋部510在更換匣盒52時開閉。容器51收容匣盒52及搬運手臂53。
匣盒52收容使用前之零件及與使用前之零件更換後之使用後之零件。在本實施態樣中,零件例如係頂部電極13e。搬運手臂53於手臂之前端具有末端執行器530。在本實施態樣中,於末端執行器530,例如圖3所示,設有距離感測器56及攝影機57。圖3係表示第1實施態樣之末端執行器530之一例之俯視圖。圖3之A-A剖面對應於圖2。本實施態樣中,利用設於末端執行器530之距離感測器56及攝影機57,進行末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位。關於定位之細節將在之後敘述。
搬運手臂53利用末端執行器530將使用前之頂部電極13e從匣盒52取出。又,搬運手臂53從電漿處理腔室10將使用後之頂部電極13e取下,並將取下之頂部電極13e收容於匣盒52。然後,搬運手臂53將使用前之頂部電極13e從匣盒52取出,並將取出之頂部電極13e經由開口部511搬入電漿處理腔室10內。搬入電漿處理腔室10內之頂部電極13e安裝於電極支撐部13d之底面。
又,亦可於容器51內設置2個搬運手臂53,透過其中一個搬運手臂53將使用後之零件從電漿處理腔室10搬出,並透過另一個搬運手臂53將使用前之零件搬入電漿處理腔室10內。或者,亦可在搬運手臂53設置2個末端執行器530。此情況下,透過其中一個末端執行器530將使用後之零件從電漿處理腔室10搬出,並透過另一個末端執行器530將使用前之零件搬入電漿處理腔室10內。藉此,可防止從使用後之零件剝落之反應副產物等附著於使用前之零件。
又,搬運手臂53在將從電漿處理腔室10搬出之使用後之零件收容於匣盒52內時,係將使用後之零件收容於匣盒52內收容之使用前之零件的下方。藉此,在匣盒52內,可防止反應副產物等從使用後之零件落下而附著於使用前之零件。
又,在匣盒52內,可對於每個收容之零件,分隔收容零件之空間。藉此,無論將使用後之零件收容於匣盒52內的任何位置,皆可防止從使用後之零件剝落之反應副產物等造成使用前之零件受到污染。
移動機構54具有本體540及車輪541。在本實施態樣中,零件更換裝置50不具有動力源。故,零件更換裝置50係由使用者等移動至電漿處理腔室10之位置。又,作為其他形態,亦可在本體540內設置電池等電源、動力源及駕駛機構等,而使零件更換裝置50自律地移動至電漿處理腔室10之位置。
零件更換裝置50具備控制部551、儲存部552及排氣裝置554。排氣裝置554經由閥556a及配管555連接於容器51內之空間。排氣裝置554經由閥556a及配管555吸引容器51內之空間的氣體,並將吸引之氣體經由排氣埠557向零件更換裝置50之外部排出。藉此,可將容器51內減壓至預先決定之真空度,而可減低附著於使用前之零件之水分等。又,亦可使容器51內之壓力低於電漿處理腔室10內之壓力。藉此,在將零件更換裝置50連接於電漿處理腔室10並開啟閘閥512時,可產生從電漿處理腔室10內朝向容器51內之氣體流動。藉此,可抑制容器51內之微粒侵入電漿處理腔室10內。
又,配管555經由閥556b連接於排氣埠557。例如在更換匣盒52時等開啟閥556b,而使容器51內之空間之壓力回到大氣壓。
儲存部552係ROM、HDD或SSD等,並儲存控制部551所使用的資料及程式等。控制部551例如係CPU或DSP(Digital Signal Processor,數位訊號處理器)等處理器,藉由讀取並執行儲存部552內之程式而控制零件更換裝置50之各部。
[零件更換方法] 圖4係表示第1實施態樣之零件更換方法之一例之流程圖。以下參照圖5~圖15說明零件更換方法之一例。
首先,零件更換裝置50移動至電漿處理腔室10之位置,並連接零件更換裝置50與電漿處理腔室10(S100)。步驟S100係步驟a)之一例。步驟S100中,例如圖5所示,電漿處理腔室10之開口10b與零件更換裝置50之開口部511連接。
接著,控制部551控制零件更換裝置50之搬運手臂53,並將末端執行器530插入電漿處理腔室10內(S101)。步驟S101中,例如圖6所示,開啟閘閥10c及閘閥512。然後,搬運手臂53向電漿處理腔室10內之方向延伸,而將末端執行器530插入電漿處理腔室10內。
接著,控制部551控制距離感測器56,測定從末端執行器530到設於頂部電極13e的底面之記號之位置之距離D1(S102)。步驟S102係步驟b)之一例。距離D1係第1距離之一例。在本實施態樣中,記號之位置係電漿處理腔室10內之預先決定之位置之一例。
接著,控制部551判定在步驟S102中測定出之距離D1與預先決定之距離D2之差是否未滿預先決定之距離e3(S103)。距離D2係第2距離之一例,距離e3係第3距離之一例。預先決定之距離e3例如係0.5mm。距離D1與距離D2之差在距離e3以上時(S103:否),控制部551控制零件更換裝置50之搬運手臂53而使末端執行器530移動,以縮小距離D1與距離D2之差(S104)。步驟S104係步驟c)之一例。然後,再次執行步驟S102所示之處理。例如,若距離D1大於距離D2,當攝影機57拍攝到頂部電極13e的底面時,例如圖7所示,攝影機57所拍攝的影像60中的記號61顯示得比預先決定之區域62小。
另一方面,距離D1與距離D2之差未滿距離e3時(S103:是),控制部551控制攝影機57,拍攝設於頂部電極13e的底面之記號(S105)。步驟S105係步驟d)之一例。步驟S105中,拍攝如圖8所示之影像60。距離D1與距離D2之差未滿距離e3時,例如圖8之影像60所示,附在頂部電極13e的底面之記號61以與預先決定之區域62幾乎相同之大小顯示於影像60內。
接著,控制部551判定附在頂部電極13e的底面之記號61是否顯示於步驟S105中拍攝之影像60之預先決定之區域62內(S106)。若記號61未顯示於影像60之區域62內(S106:否),控制部551控制零件更換裝置50之搬運手臂53而使末端執行器530移動,以使影像60內之記號61接近區域62(S107)。步驟S107係步驟e)之一例。然後,再次執行步驟S105所示之處理。
例如圖9所示,記號61顯示於影像60之區域62內時(S106:是),控制部551將末端執行器530之基準位置與電漿處理腔室10內之基準位置產生對應(S108)。藉此,搬運手臂53作為基準之座標系與電漿處理腔室10內之座標系產生對應,而完成末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位。然後,以記號61顯示於影像60之區域62內之狀態下的末端執行器530的位置為基準,透過末端執行器530執行零件之更換(S109)。步驟S109係步驟f)之一例。然後,結束本流程圖所示之處理。
步驟S108中,例如圖10所示,末端執行器530上升,而由末端執行器530支撐使用後之頂部電極13e。然後,控制部2控制固持機構13f,解除對於使用後之頂部電極13e之固定。藉此,將使用後之頂部電極13e載於末端執行器530。然後,例如圖11所示,末端執行器530下降。然後,例如圖12所示,將使用後之頂部電極13e收容於匣盒52內。然後,例如圖13所示,將使用前之頂部電極13e從匣盒52取出。然後,例如圖14所示,將使用前之頂部電極13e插入電漿處理腔室10內。然後,例如圖15所示,末端執行器530上升,並由控制部2控制固持機構13f,將使用前之頂部電極13e固定於電極支撐部13d的底面。
又,進行過基板W之處理後之電漿處理腔室10之內部,可能會附著反應副產物(亦即沉積物)。故,較佳在取下使用後之電漿處理腔室10內之零件之前,利用電漿等清潔電漿處理腔室10內。進行清潔之步驟係步驟g)之一例。藉此,可提升末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位的精度。又,可在更換電漿處理腔室10內之零件時,抑制從使用後之零件剝落之沉積物在電漿處理腔室10內飛散。
又,根據電漿處理腔室10內之預先決定之位置與末端執行器530之位置關係,可能有在步驟S107移動末端執行器530而使其與電漿處理腔室10內之預先決定之位置之距離變化之情況。故,在執行步驟S108之處理之前,較佳再次執行至少1次之步驟S102~S106之處理。藉此,可提升末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位的精度。
以上說明了第1實施態樣。如上所述,本實施態樣係一種零件更換方法,包含步驟a)、步驟b)、步驟c)、步驟d)、步驟e)及步驟f)。步驟a)中,將零件更換裝置50連接於處理基板W之電漿處理系統100之電漿處理腔室10。步驟b)中,將設於零件更換裝置50內之搬運手臂53之前端之末端執行器530插入電漿處理腔室10內,並利用設於末端執行器530之距離感測器56,測定從電漿處理腔室10內之預先決定之位置到末端執行器530之距離D1。步驟c)中,使末端執行器530移動至使距離D1與預先決定之距離D2之差未滿預先決定之距離e3之位置。步驟d)中,利用設於末端執行器530之攝影機57,拍攝設於電漿處理腔室10內之預先決定之位置之記號。步驟e)中,使末端執行器530移動,以在攝影機57所拍攝之影像60內於預先決定之位置拍攝到記號。步驟f)中,將在攝影機57所拍攝之影像60內於預先決定之位置拍攝到記號之狀態下的末端執行器530的位置作為基準,利用末端執行器530更換電漿處理腔室10內之零件。藉此,可在使搬運手臂53相對於電漿處理腔室10之位置高精度地定位後進行電漿處理腔室10內之零件之更換。
又,上述之實施態樣之零件更換方法,包含清潔電漿處理腔室10內之步驟g)。較佳更在步驟b)之前執行步驟g)。藉此,可提升末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位之精度。又,在更換電漿處理腔室10內之零件時,可抑制從使用後之零件剝落之沉積物在電漿處理腔室10內飛散。
又,在上述之實施態樣之零件更換方法中,在步驟f)之前,依照順序再次執行步驟b)~e)至少1次。藉此,可提升末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位之精度。
又,上述實施態樣之零件更換裝置50具備容器51、設於容器51內並具有末端執行器530之搬運手臂53,以及控制部551。於末端執行器530設有距離感測器56及攝影機57。控制部551執行步驟a)、步驟b)、步驟c)、步驟d)、步驟e)及步驟f)。步驟a)中,將容器51連接於處理基板W之電漿處理系統100之電漿處理腔室10。步驟b)中,將末端執行器530插入電漿處理腔室10內,並利用距離感測器56測定從電漿處理腔室10內之預先決定之位置到末端執行器530之距離D1。步驟c)中,使末端執行器530移動至使距離D1與預先決定之距離D2之差未滿預先決定之距離e3之位置。步驟d)中,利用攝影機57,拍攝設於電漿處理腔室10內之預先決定之位置之記號。步驟e)中,使末端執行器530移動,以在攝影機57所拍攝之影像60內於預先決定之位置拍攝到記號。步驟f)中,將在攝影機57所拍攝之影像60內於預先決定之位置拍攝到記號之狀態下之末端執行器530之位置作為基準,利用末端執行器530更換電漿處理腔室10內之零件。藉此,可在使搬運手臂53相對於電漿處理腔室10之位置高精度地定位後進行電漿處理腔室10內之零件之更換。
(第2實施態樣) 進行對於基板W之處理及電漿處理腔室10內之清潔後,電漿處理腔室10內之零件的表面會消耗。故,若以經過消耗之零件的表面位置為基準進行末端執行器530之定位,可能使末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位的精度降低。特別係在安裝使用前之零件時,末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位的精度高較佳。又,取下使用後之零件時,只要可將取下之零件收容於匣盒52內,末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位的精度可不須太高。
故,本實施態樣中,在取下使用後之零件後且安裝使用前之零件前,以安裝使用前之零件之安裝位置為基準,再次進行末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位。藉此,可減低使用前之零件之安裝誤差。以下利用圖16說明第2實施態樣之零件更換方法。又,關於電漿處理腔室10及零件更換裝置50之構成與在第1實施態樣中說明之電漿處理腔室10及零件更換裝置50之構成相同,故省略重複之說明。
[零件更換方法] 圖16係表示第2實施態樣之零件更換方法之一例之流程圖。又,除了以下說明之內容,在圖16中,與圖4標示相同符號之處理與在圖4中說明之處理相同,故省略其說明。
在步驟S108中,控制部551將末端執行器530之基準位置與電漿處理腔室10內之基準位置產生對應後,透過末端執行器530取下零件(S110)。步驟S110以後之處理係包含於步驟f)之處理之一例。又,步驟S110係步驟f1)之一例。
接著,控制部551控制零件更換裝置50之搬運手臂53,而將末端執行器530再次插入電漿處理腔室10內(S111)。然後,控制部551控制距離感測器56,測定從末端執行器530到設於安裝頂部電極13e之電極支撐部13d的底面之記號的位置之距離D4(S112)。步驟S112係步驟f2)之一例。距離D4係第4距離之一例。在本實施態樣中,記號之位置係安裝使用前之零件之電漿處理腔室10內之安裝位置之一例。
接著,控制部551判定在步驟S112中測定出之距離D4與預先決定之距離D5之差是否未滿預先決定之距離e6(S113)。距離D5係第5距離之一例,距離e6係第6距離之一例。預先決定之距離e6例如係0.5mm。距離D4與距離D5之差在距離e6以上時(S113:否),控制部551控制零件更換裝置50之搬運手臂53而使末端執行器530移動,以減小距離D4與距離D5之差(S114)。步驟S114係步驟f3)之一例。然後,再次執行步驟S112所示之處理。
另一方面,距離D4與距離D5之差未滿距離e6時(S113:是),控制部551控制攝影機57,拍攝設於電極支撐部13d之底面之記號(S115)。步驟S115係步驟f4)之一例。然後,控制部551判定附在電極支撐部13d的底面之記號是否顯示於在步驟S115中拍攝之影像之預先決定之區域內(S116)。若記號未顯示於影像之預先決定之區域內(S116:否),控制部551控制零件更換裝置50之搬運手臂53,以使影像內之記號接近影像內之預先決定之區域。藉此,末端執行器530移動(S117)。步驟S117係步驟f5)之一例。然後,再次執行步驟S115所示之處理。
若記號顯示於影像之預先決定之區域內(S116:是),控制部551更新末端執行器530之基準位置與電漿處理腔室10內之基準位置之對應關係(S118)。藉此,以安裝使用前之零件之面作為基準,完成末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位。然後,透過末端執行器530進行零件之安裝(S119)。步驟S119係步驟f6)之一例。然後,結束本流程圖所示之處理。
以上說明了第2實施態樣。如上所述,本實施態樣之零件更換方法之步驟f)中,包含步驟f1)、步驟f2)、步驟f3)、步驟f4)、步驟f5)及步驟f6)。步驟f1)中,透過末端執行器530取下使用後之零件。步驟f2)中,利用距離感測器56測定從安裝使用前之零件之電漿處理腔室10內之安裝位置到末端執行器530之距離D4。步驟f3)中,使末端執行器530移動至使距離D4與預先決定之距離D5之差未滿預先決定之距離e6之位置。步驟f4)中,利用攝影機57拍攝設於安裝位置之記號。步驟f5)中,使末端執行器530移動,以在攝影機57所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到記號。步驟f6)中,將在攝影機57所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到記號之狀態下之末端執行器530的位置作為基準,利用末端執行器530將使用前之零件安裝於安裝位置。藉此,可減低使用前之零件之安裝誤差。
又,取下使用後之零件後,安裝使用前之零件之面可能會附著沉積物。若在附著有沉積物之狀態下安裝使用前之零件,使用前之零件與安裝該零件之面之間夾著沉積物,可能造成使用前之零件之安裝位置偏移。故,在步驟S110中取下使用後之零件之後,且在步驟S119中安裝使用前之零件之前,較佳利用電漿等清潔電漿處理腔室10內。進行清潔之步驟係步驟g)之一例。藉此,可更加減低使用前之零件之安裝誤差。
(第3實施態樣) 上述之第1實施態樣及第2實施態樣中,利用設於末端執行器530之距離感測器56及攝影機57進行末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位。相對於此,本實施態樣中,利用設於電漿處理腔室10之距離感測器56及攝影機57進行末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位。以下,以與第1實施態樣不同之部份為中心進行說明。
[零件更換系統700之構成] 圖17係表示第3實施態樣之零件更換系統700之一例之系統構成圖。零件更換系統700具備控制裝置70、電漿處理系統100及零件更換裝置50。控制裝置70與電漿處理系統100經由LAN等通信網路進行通信。又,控制裝置70與零件更換裝置50透過無線網路進行通信。又,控制裝置70與電漿處理系統100亦可透過無線網路進行通信。
[控制裝置70之構成] 圖18係表示控制裝置70之一例之方塊圖。控制裝置70具有儲存部71、控制部72、有線通信部73及無線通信部74。控制部72基於儲存於儲存部71之程式及資料等進行各種控制。控制部72包含CPU。儲存部71包含RAM、ROM、HDD、SSD或此等之組合。有線通信部73經由LAN等通信網路而與電漿處理系統100進行通信。無線通信部74經由天線75而與零件更換裝置50進行通信。
[電漿處理系統100之構成] 圖19係表示第3實施態樣之電漿處理系統100之一例之系統構成圖。又,除了以下說明之內容,在圖19中,標示與圖1相同之符號之構成,具有與圖1之構成相同或同等之機能,故省略其說明。
於電漿處理腔室10之側壁10a,設有由石英等透光之材料形成之窗10d。窗10d附近之電漿處理腔室10之外部設有距離感測器14及攝影機15。
[零件更換裝置50之構成] 圖20係表示第3實施態樣之零件更換裝置50之一例之概略剖面圖。又,除了以下說明之內容,在圖20中,標示與圖2相同之符號之構成,具有與圖2之構成相同或同等之機能,故省略其說明。
零件更換裝置50具有通信部550及感測器553。通信部550例如係無線通信電路,並與控制裝置70進行無線通信。感測器553感測零件更換裝置50之周圍,並將感測之結果輸出至控制部551。在本實施態樣中,感測器553例如係影像感測器,其拍攝零件更換裝置50之周圍的影像並輸出至控制部551。
在本實施態樣中,於本體540內設有電池等電源、動力源及駕駛機構等。車輪541透過本體540內之動力源而旋轉,並使零件更換裝置50朝向由本體540內之駕駛機構控制之方向移動。又,控制部551例如利用感測器553之感測結果控制移動機構54,並藉此使零件更換裝置50移動至電漿處理腔室10之位置。又,零件更換裝置50亦可不具有動力源,而由使用者等使其移動至電漿處理腔室10之位置。
[零件更換方法] 本實施態樣之零件更換方法與圖4所示之步驟相同。故,以下參照圖4說明本實施態樣之零件更換方法。本實施態樣中,首先,零件更換裝置50移動至電漿處理腔室10之位置,並連接零件更換裝置50與電漿處理腔室10(S100)。步驟S100係步驟a)之一例。然後,控制部551控制零件更換裝置50之搬運手臂53,而將末端執行器530插入電漿處理腔室10內(S101)。
接著,電漿處理系統100之控制部2控制距離感測器14,測定從電漿處理腔室10內之預先決定之位置到末端執行器530之前端之位置之距離D1(S102)。步驟S102係步驟b)之一例。距離D1係第1距離之一例。然後,控制部2判定在步驟S102測定出之距離D1與預先決定之距離D2之差是否未滿預先決定之距離e3(S103)。距離D2係第2距離之一例,距離e3係第3距離之一例。預先決定之距離e3例如係0.5mm。在步驟S102中測定出之距離D1與預先決定之距離D2之差在預先決定之距離e3以上時,透過攝影機15拍攝末端執行器530之前端,而拍攝例如圖22所示之影像65。於末端執行器530之前端附有記號66。
距離D1與距離D2之差在距離e3以上時(S103:否),電漿處理系統100之控制部2,將表示例如距離D1與距離D2之差,以及何者較大之資訊傳送至控制裝置70。控制裝置70將從控制部2接收到的資訊轉送至零件更換裝置50。零件更換裝置50之控制部551基於從控制裝置70轉送之資訊,控制搬運手臂53而使末端執行器530移動,以減小距離D1與距離D2之差(S104)。步驟S104係步驟c)之一例。然後,再次執行步驟S102所示之處理。
另一方面,若距離D1與距離D2之差未滿距離e3(S103:是),電漿處理系統100之控制部2控制攝影機15,透過攝影機15拍攝設於末端執行器530前端之記號66(S105)。步驟S105係步驟d)之一例。步驟S105中,拍攝例如圖23所示之影像65。
接著,電漿處理系統100之控制部2判定設於末端執行器530前端之記號66,是否顯示於在步驟S105拍攝之影像65內之預先決定之位置67(S106)。若記號66未顯示於影像60內之位置67(S106:否),變更末端執行器530之位置,以使記號66顯示於影像65內之位置67。例如,電漿處理系統100之控制部2將表示從記號66在影像65內之位置朝向位置67之方向之資訊傳送至控制裝置70。控制裝置70將從控制部2接收到的資訊轉送至零件更換裝置50。零件更換裝置50之控制部551,基於從控制裝置70轉送之資訊,控制搬運手臂53而使末端執行器530移動,以使記號66在影像65內之位置接近位置67(S107)。步驟S107係步驟e)之一例。然後,再次執行步驟S105所示之處理。
例如圖24所示,記號66顯示於影像65內之位置67時(S106:是),從電漿處理系統100之控制部2向控制裝置70傳送表示記號66顯示於影像65內之位置67之資訊。控制裝置70將從控制部2接受到的資訊轉送至零件更換裝置50。零件更換裝置50之控制部551基於從控制裝置70轉送之資訊,將末端執行器530之基準位置與電漿處理腔室10內之基準位置產生對應(S108)。藉此,完成末端執行器530對於電漿處理腔室10之定位。然後,以記號66顯示於影像65內之位置67之狀態下的末端執行器530的位置為基準,透過末端執行器530執行零件之更換(S109)。步驟S109係步驟f)之一例。然後,結束圖4之流程圖所例示之處理。
以上,說明了第3實施態樣。如上所述,本實施態樣係一種零件更換方法,包含步驟a)、步驟b)、步驟c)、步驟d)、步驟e)及步驟f)。步驟a)中,將零件更換裝置50連接於處理基板W之電漿處理系統100之電漿處理腔室10。步驟b)中,將設於零件更換裝置50內之搬運手臂53前端之末端執行器530插入電漿處理腔室10內,並利用設於電漿處理腔室10之距離感測器14,測定從電漿處理腔室10內之預先決定之位置到末端執行器530之距離D1。步驟c)中,使末端執行器530移動至使距離D1與預先決定之距離D2之差未滿預先決定之距離e3之位置。步驟d)中,利用設於電漿處理腔室10之攝影機15,拍攝設於末端執行器530之記號。步驟e)中,使末端執行器530移動,以在攝影機15所拍攝之影像65內於預先決定之位置拍攝到記號。步驟f)中,將在攝影機15所拍攝之影像65內於預先決定之位置拍攝到記號之狀態下之末端執行器530之位置作為基準,利用末端執行器530更換電漿處理腔室10內之零件。藉此,可在使搬運手臂53相對於電漿處理腔室10之位置高精度地定位後,進行電漿處理腔室10內之零件之更換。
又,上述之實施態樣之零件更換系統700,具備處理基板W之電漿處理系統100、更換設於電漿處理系統100之零件之零件更換裝置50,以及控制電漿處理系統100及零件更換裝置50之控制裝置70。電漿處理系統100具有內部安裝有零件之電漿處理腔室10、設於電漿處理腔室10之距離感測器14,以及設於電漿處理腔室10之攝影機15。零件更換裝置50具有容器51,以及設於容器51內並於前端設有末端執行器530之搬運手臂53。控制裝置70執行步驟a)、步驟b)、步驟c)、步驟d)、步驟e)及步驟f)。步驟a)中,將零件更換裝置50連接於電漿處理腔室10。步驟b)中,將末端執行器530插入電漿處理腔室10內,並利用距離感測器14測定從電漿處理腔室10內之預先決定之位置到末端執行器530之距離D1。步驟c)中,使末端執行器530移動至使距離D1與預先決定之距離D2之差未滿預先決定之距離e3之位置。步驟d)中,利用攝影機15拍攝設於末端執行器530之記號。步驟e)中,使末端執行器530移動,以在攝影機15所拍攝之影像65內於預先決定之位置拍攝到記號。步驟f)中,將在攝影機15所拍攝之影像65內於預先決定之位置拍攝到記號之狀態下之末端執行器530之位置作為基準,利用末端執行器530更換電漿處理腔室10內之零件。藉此,可在使搬運手臂53相對於電漿處理腔室10之位置高精度地定位後,進行電漿處理腔室10內之零件之更換。
又,取下使用後之零件後,安裝使用前之零件之面可能會附著沉積物。若在附著有沉積物之狀態下安裝使用前之零件,使用前之零件與安裝該零件之面之間夾著沉積物,而有使用前之零件之安裝位置偏移之情況。故,步驟S109中,在取下使用後之零件後,且在安裝使用前之零件之前,較佳利用電漿等清潔電漿處理腔室10內。進行清潔之步驟係步驟g)之一例。藉此,可更加減低使用前之零件之安裝誤差。
[其他] 又,本發明之技術不限於上述之實施態樣,而可在其主旨之範圍內進行諸多變形。
例如,上述之第1實施態樣及第2實施態樣中,利用設於電極支撐部13d及頂部電極13e的底面之記號,作為設於電漿處理腔室10內之預先決定之位置之特徵之一例,但本發明之技術不限於此。設於電漿處理腔室10內之預先決定之位置之特徵,只要可表示作為電漿處理腔室10內之基準之位置,亦可利用其他構造物之形狀。作為其他構造物之形狀,例如可思及設於噴淋頭13之複數之氣體導入口13c之排列,或設於基板支撐部11並供升降銷穿過之複數之孔等。
又,上述第1及第2實施態樣中,將距離感測器56及攝影機57設於末端執行器530,在第3實施態樣中,將距離感測器14及攝影機15設於電漿處理腔室10,但本發明之技術不限於此。作為其他態樣,亦可將距離感測器及攝影機中的任一方設於末端執行器530,並將距離感測器及攝影機中的另一方設於電漿處理腔室10。或者,亦可在末端執行器530及電漿處理腔室10之雙方分別設置距離感測器及攝影機。
又,上述實施態樣中,作為電漿源之一例,說明利用電容耦合型電漿(CCP)進行處理之電漿處理系統100,但電漿源不限於此。作為電容耦合型電漿以外之電漿源,例如可舉出感應耦合電漿(ICP)、微波表面波電漿(SWP)、電子迴旋共振電漿(ECP)及螺旋波電漿(HWP)等。
又,應了解本發明之實施態樣之全部內容皆為例示而非用於限制。實際上,上述實施態樣可透過多樣之形態實現。又,上述實施態樣可不脫離所附之申請專利範圍及其主旨,而以各種形態省略、置換、變更。
W:基板 100:電漿處理系統 1:電漿處理裝置 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:儲存部 2a3:通信介面 10:電漿處理腔室 10a:側壁 10b:開口 10c:閘閥 10d:窗 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支撐部 111:本體部 111a:基板支撐面 111b:環支撐面 112:環組件 13:噴淋頭 13a:氣體供給口 13b:氣體擴散室 13c:氣體導入口 13d:電極支撐部 13e:頂部電極 13f:固持機構 14:距離感測器 15:攝影機 20:氣體供給部 21:氣體供給源 22:流量控制器 30:電源 31:RF電源 31a:第1RF生成部 31b:第2RF生成部 32:DC電源 32a:第1DC生成部 32b:第2DC生成部 40:排氣系統 50:零件更換裝置 51:容器 510:蓋部 511:開口部 512:閥 513:密封構件 52:匣盒 53:搬運手臂 530:末端執行器 54:移動機構 540:本體 541:車輪 550:通信部 551:控制部 552:儲存部 554:排氣裝置 555:配管 556a:閥 556b:閥 557:排氣埠 56:距離感測器 57:攝影機 60:影像 61:記號 62:區域 65:影像 66:記號 67:位置 700:零件更換系統 70:控制裝置 71:儲存部 72:控制部 73:有線通信部 74:無線通信部 75:天線 D1:距離 S100~S119:步驟
圖1係表示第1實施態樣之電漿處理系統之一例之系統構成圖。 圖2係表示第1實施態樣之零件更換裝置之一例之概略剖面圖。 圖3係表示第1實施態樣之末端執行器之一例之俯視圖。 圖4係表示第1實施態樣之零件更換方法之一例之流程圖。 圖5係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖6係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖7係表示攝影機所拍攝之影像之一例之圖。 圖8係表示攝影機所拍攝之影像之一例之圖。 圖9係表示攝影機所拍攝之影像之一例之圖。 圖10係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖11係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖12係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖13係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖14係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖15係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖16係表示第2實施態樣之零件更換方法之一例之流程圖。 圖17係表示第3實施態樣之零件更換系統之一例之系統構成圖。 圖18係表示控制裝置之一例之方塊圖。 圖19係表示第3實施態樣之電漿處理系統之一例之系統構成圖。 圖20係表示第3實施態樣之零件更換裝置之一例之概略剖面圖。 圖21係表示零件更換之過程之一例之圖。 圖22係表示攝影機所拍攝之影像之一例之圖。 圖23係表示攝影機所拍攝之影像之一例之圖。 圖24係表示攝影機所拍攝之影像之一例之圖。
S100~S109:步驟

Claims (10)

  1. 一種零件更換方法,包含以下步驟: 步驟a),將零件更換裝置連接於處理基板之處理裝置之腔室; 步驟b),將設於該零件更換裝置內之搬運手臂的前端之末端執行器插入該腔室內,並利用設於該末端執行器之距離感測器,測定從該腔室內之預先決定之位置到該末端執行器之第1距離; 步驟c),使該末端執行器移動至使該第1距離與預先決定之第2距離之差未滿預先決定之第3距離之位置; 步驟d),利用設於該末端執行器之攝影機,拍攝設於該腔室內之預先決定之位置之特徵; 步驟e),使該末端執行器移動,以在該攝影機所拍攝之影像內,於預先決定之位置拍攝到該特徵;以及, 步驟f),將在該攝影機所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到該特徵之狀態下的該末端執行器的位置作為基準,利用該末端執行器更換該腔室內之零件。
  2. 如請求項1所述之零件更換方法,其中, 該步驟f)包含以下步驟: 步驟f1),透過該末端執行器將使用後之零件取下; 步驟f2),利用該距離感測器,測定從供使用前之零件安裝之該腔室內之安裝位置到該末端執行器之第4距離; 步驟f3),使該末端執行器移動至使該第4距離與預先決定之第5距離之差未滿預先決定之第6距離之位置; 步驟f4),利用該攝影機拍攝設於該安裝位置之特徵; 步驟f5),使該末端執行器移動,以在該攝影機所拍攝之影像內,於預先決定之位置拍攝到該特徵;以及, 步驟f6),將在該攝影機所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到該特徵之狀態下之該末端執行器的位置作為基準,利用該末端執行器將該使用前之零件安裝於該安裝位置。
  3. 如請求項2所述之零件更換方法,更包含以下步驟: 步驟g),清潔該腔室內; 該步驟g)係在該步驟f1)與該步驟f6)之間執行。
  4. 一種零件更換方法,包含以下步驟: 步驟a),將零件更換裝置連接於處理基板之處理裝置之腔室; 步驟b),將設於該零件更換裝置內之搬運手臂的前端之末端執行器插入該腔室內,並利用設於該腔室之距離感測器,測定從該腔室內之預先決定之位置到該末端執行器之第1距離; 步驟c),使該末端執行器移動至使該第1距離與預先決定之第2距離之差未滿預先決定之第3距離之位置; 步驟d),利用設於該腔室之攝影機,拍攝設於該末端執行器之特徵; 步驟e),使該末端執行器移動,以在該攝影機所拍攝之影像內,於預先決定之位置拍攝到該特徵;以及, 步驟f),將在該攝影機所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到該特徵之狀態下之該末端執行器的位置作為基準,利用該末端執行器更換該腔室內之零件。
  5. 如請求項4所述之零件更換方法,更包含以下步驟: 步驟g),清潔該腔室內; 該步驟g),係在該步驟f)中取下使用後之零件之後且在安裝使用前之零件之前執行。
  6. 如請求項3或5所述之零件更換方法,其中, 更在該步驟b)之前執行該步驟g)。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之零件更換方法,其中, 該步驟b)~e),在該步驟f)之前依照此順序至少再執行一次。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之零件更換方法,其中, 該特徵係流通有供給至該腔室內之氣體之複數之氣體孔的配置。
  9. 一種零件更換裝置,包含: 容器; 搬運手臂,設於該容器內,並具有末端執行器;以及, 控制部; 於該末端執行器設有距離感測器及攝影機; 該控制部執行以下步驟: 步驟a),將該容器連接於處理基板之處理裝置之腔室; 步驟b),將該末端執行器插入該腔室內,並利用該距離感測器,測定從該腔室內之預先決定之位置到該末端執行器之第1距離; 步驟c),使該末端執行器移動至使該第1距離與預先決定之第2距離之差未滿預先決定之第3距離之位置; 步驟d),利用該攝影機,拍攝設於該腔室內之預先決定之位置之特徵; 步驟e),使該末端執行器移動,以在該攝影機所拍攝之影像內,於預先決定之位置拍攝到該特徵;以及, 步驟f),將在該攝影機所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到該特徵之狀態下之該末端執行器的位置作為基準,利用該末端執行器更換該腔室內之零件。
  10. 一種零件更換系統,包含: 處理裝置,處理基板; 零件更換裝置,更換設於該處理裝置之零件;以及, 控制裝置,控制該處理裝置及該零件更換裝置; 該處理裝置包含: 腔室,於內部安裝零件; 距離感測器,設於該腔室;以及, 攝影機,設於該腔室; 該零件更換裝置包含: 容器;以及, 搬運手臂,設於該容器內,並於前端設有末端執行器; 該控制裝置執行以下步驟: 步驟a),將該零件更換裝置連接於該腔室; 步驟b),將該末端執行器插入該腔室內,並利用該距離感測器,測定從該腔室內之預先決定之位置到該末端執行器之第1距離; 步驟c),使該末端執行器移動至使該第1距離與預先決定之第2距離之差未滿預先決定之第3距離之位置; 步驟d),利用該攝影機拍攝設於該末端執行器之特徵; 步驟e),使該末端執行器移動,以在該攝影機所拍攝之影像內,於預先決定之位置拍攝到該特徵;以及, 步驟f),將在該攝影機所拍攝之影像內於預先決定之位置拍攝到該特徵之狀態下之該末端執行器的位置作為基準,利用該末端執行器更換該腔室內之零件。
TW111119235A 2021-06-03 2022-05-24 零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統 TW202308008A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021093459A JP2022185689A (ja) 2021-06-03 2021-06-03 部品交換方法、部品交換装置、および部品交換システム
JP2021-093459 2021-06-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202308008A true TW202308008A (zh) 2023-02-16

Family

ID=84324175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111119235A TW202308008A (zh) 2021-06-03 2022-05-24 零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240128064A1 (zh)
JP (1) JP2022185689A (zh)
KR (1) KR20240017329A (zh)
CN (1) CN116648774A (zh)
TW (1) TW202308008A (zh)
WO (1) WO2022255263A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2778574B2 (ja) * 1995-03-30 1998-07-23 日本電気株式会社 半導体用製造装置
JP3694808B2 (ja) * 2001-04-13 2005-09-14 株式会社安川電機 ウェハ搬送用ロボットの教示方法および教示用プレート
JP4663493B2 (ja) * 2005-11-21 2011-04-06 ルネサスエレクトロニクス株式会社 ティーチング装置、およびティーチング方法
JP5561260B2 (ja) * 2011-09-15 2014-07-30 株式会社安川電機 ロボットシステム及び撮像方法
US20170115657A1 (en) * 2015-10-22 2017-04-27 Lam Research Corporation Systems for Removing and Replacing Consumable Parts from a Semiconductor Process Module in Situ
JP6812264B2 (ja) * 2017-02-16 2021-01-13 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置、及びメンテナンス装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022255263A1 (ja) 2022-12-08
CN116648774A (zh) 2023-08-25
US20240128064A1 (en) 2024-04-18
KR20240017329A (ko) 2024-02-07
JP2022185689A (ja) 2022-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7349845B2 (ja) 基板処理システムにおける搬送方法
JP7481568B2 (ja) 処理装置および処理システム
KR20220054535A (ko) 처리 시스템 및 처리 방법
CN115050674A (zh) 输送系统、输送装置和输送方法
JP7203585B2 (ja) 基板支持器、基板処理装置、基板処理システム、及び基板支持器における接着剤の浸食を検出する方法
JP2024024103A (ja) 部品交換システムおよび部品交換装置
TW202308008A (zh) 零件更換方法、零件更換裝置及零件更換系統
TW202345196A (zh) 蝕刻控制方法及蝕刻控制系統
TW202127564A (zh) 熱媒循環系統及基板處理裝置
JP7450791B2 (ja) 部品交換システム
KR102622984B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN111755311B (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理装置的维护方法
JP2022151127A (ja) ステージの検査方法
KR20240082304A (ko) 부품 운반 장치
JP2023038801A (ja) 基板処理方法