TW202343643A - 基板搬運系統 - Google Patents
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Abstract
一種基板搬運系統，包含：基板處理模組；基板搬運模組；以及控制部；該基板處理模組，包含：基板處理室；基板支持部；以及第1溫度感測器，其測定基板支持部的溫度；該基板搬運模組，包含：基板搬運室；基板搬運機械裝置；以及溫度管理系統；該基板搬運機械裝置，包含：第1末端執行器，其可固持高溫基板；第2末端執行器，其可固持低溫基板；以及附著物檢知感測器，其配置於至少其中任一方的末端執行器的附近；該溫度管理系統，包含：冷卻氣體供給單元，其將冷卻氣體供給到基板搬運機械裝置內；第2溫度感測器，其測定基板搬運機械裝置內的溫度；以及溫度調節部，其根據第2溫度感測器的輸出，調節冷卻氣體的溫度；該控制部，實行以下步驟：根據第1溫度感測器的輸出，決定用哪一個末端執行器搬運基板；以及根據附著物檢知感測器的輸出，決定基板搬運室內的清潔時序。
Description
本發明係關於一種基板搬運系統。
於專利文獻1，揭示了一種多關節型的搬運裝置，其包含：第1固持臂部，其固持第1基板；第2固持臂部，其固持第2基板；以及驅動臂部，其一端部透過驅動部與第1固持臂部以及第2固持臂部連接。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2021－48242號公報
[發明所欲解決的問題]
本發明之技術，令使用搬運機械裝置的基板搬運精度提高。
[解決問題的手段]
本發明一實施態樣，係一種基板搬運系統，包含：基板處理模組；基板搬運模組，其與該基板處理模組連接；以及至少1個控制部；該基板處理模組，包含：基板處理室；基板支持部，其配置在該基板處理室內；以及第1溫度感測器，其測定該基板支持部的溫度；該基板搬運模組，包含：基板搬運室；基板搬運機械裝置，其配置在該基板搬運室內；以及溫度管理系統；該基板搬運機械裝置，包含：第1末端執行器，其具有可固持在該基板處理模組中高溫處理之基板的第1固持用墊部；第2末端執行器，其具有可固持在該基板處理模組中低溫處理之基板的第2固持用墊部；以及至少1個附著物檢知感測器，其配置在該第1末端執行器與該第2末端執行器的其中至少一方的附近；該溫度管理系統，包含：冷卻氣體供給單元，其將冷卻氣體供給到該基板搬運機械裝置內；第2溫度感測器，其測定該基板搬運機械裝置內的溫度；以及溫度調節部，其根據該第2溫度感測器的輸出，調節該冷卻氣體的溫度；該至少1個控制部，實行以下步驟：根據該第1溫度感測器的輸出，決定該基板支持部上的基板係以該第1末端執行器搬運，或以該第2末端執行器搬運；以及根據該至少1個附著物檢知感測器的輸出，決定該基板搬運室內的清潔時序。
[發明的功效]
若根據本發明，便可令使用搬運機械裝置的基板搬運精度提高。
在半導體裝置的製造步驟中，會對處理室中的基板支持體所支持之半導體基板（以下簡稱為「基板」），實行蝕刻處理、成膜處理、擴散處理等各種基板處理。用以實行該等基板處理的處理室，與在內部搬運基板的搬運室鄰接設置。
另外，該處理室與搬運室之間的基板的搬運，係使用搬運室中所配置之多關節型的搬運機械裝置（參照專利文獻1）實行之。然而，在該多關節型的搬運機械裝置中，基板搬運精度可能會因為各種原因而惡化。
例如，在搬運機械裝置上會配置用以固持基板的固持用墊部，惟當沉積物附著、累積於該固持用墊部時，可能會因此而發生基板滑動（搬運機械裝置上的基板的水平方向的滑動）。另外，當系統實行混有高溫處理與低溫處理的程序時，亦即混合存在高溫基板與低溫基板的搬運步驟時，若作為搬運對象的基板的溫度偏離上述固持用墊部的適當溫度範圍，便可能因此而無法適當地搬運基板。又再者，於上述的多關節型的搬運機械裝置的各軸組裝了馬達等的驅動機構，惟當該驅動機構動作、發熱，而導致搬運機械裝置的溫度上升時，搬運精度可能會因此惡化。
本發明之技術，係有鑑於上述問題者，其令使用搬運機械裝置的基板搬運精度提高。以下，針對本實施態樣之作為基板搬運系統的電漿處理系統的構造，一邊參照圖式，一邊進行說明。另外，在本說明書以及圖式中，針對具有實質上相同之功能構造的要件，會附上相同的符號並省略重複說明。
＜電漿處理系統＞
在一實施態樣中，電漿處理系統，如圖1所示的包含電漿處理裝置1以及控制部2。電漿處理系統，係基板處理系統的一例，而且係基板搬運系統的一例。電漿處理裝置1，係基板處理裝置的一例。另外，晶圓係基板W的一例。在電漿處理系統中，會在減壓氛圍下（真空環境下），對基板W實行例如成膜處理或蝕刻處理等吾人所期望的處理。另外，本發明之電漿處理系統的構造不限於此，可任意選擇之。
電漿處理裝置1，具有「大氣部10與減壓部11透過載入鎖定模組20a、20b連接成一體」的構造。在大氣部10中，係在大氣壓氛圍下將可收納複數個基板W的後述的匣盒31搬入或搬出，並在其與載入鎖定模組20a、20b之間搬運基板W。在減壓部11中，係在減壓氛圍下（真空環境下）對基板W實行吾人所期望的處理，並在其與載入鎖定模組20a、20b之間搬運基板W。
在載入鎖定模組20a的內部，設置了載置基板W的平台21a。載入鎖定模組20a，為了將大氣部10的後述的載入模組30所搬運過來的基板W，傳遞到減壓部11的後述的轉移模組50，而將基板W暫時地固持在平台21a上。
載入鎖定模組20a，透過閘閥22a與後述的載入模組30連接。另外，載入鎖定模組20a，透過閘閥23a與後述的轉移模組50連接。藉由該閘閥22a、23a，以兼顧「確保載入鎖定模組20a、載入模組30以及轉移模組50之間的氣密性」以及「彼此之間的連通」二者。
載入鎖定模組20a，與供給氣體的供氣部（圖中未顯示）以及排出氣體的排氣部（圖中未顯示）連接，而構成「藉由該供氣部與排氣部，其內部可切換成大氣壓氛圍與減壓氛圍」的構造。亦即，載入鎖定模組20a，以「可在大氣壓氛圍的大氣部10與減壓氛圍的減壓部11之間，適當地傳遞基板W」的方式構成。
另外，載入鎖定模組20b具有與載入鎖定模組20a同樣的構造。亦即，載入鎖定模組20b，具有：載置基板W的平台21b、載入模組30側的閘閥22b，以及轉移模組50側的閘閥23b。載入鎖定模組20b，為了將減壓部11的後述的轉移模組50所搬運過來的基板W，傳遞到大氣部10的後述的載入模組30，而將基板W暫時地固持在平台21b上。
大氣部10，具有：具備後述的搬運裝置40的載入模組30，以及載置匣盒31的載入埠32。匣盒31，係可保管複數個基板W的構件。另外，載入模組30，亦可與調整基板W的水平方向的朝向的定向模組（圖中未顯示）或暫時地儲存複數個基板W的緩衝模組（圖中未顯示）等連接。
載入模組30，具有矩形的殼體，殼體的內部維持著大氣壓氛圍。於載入模組30的殼體的構成長邊的一側面，並排設置了複數個（例如4個）載入埠32。於載入模組30的殼體的構成長邊的另一側面，並排設置了載入鎖定模組20a、20b。
在載入模組30的殼體的內部，設置了構成可搬運基板W之構造的搬運裝置40。搬運裝置40，具有：搬運臂41，其在搬運時支持基板W；旋轉台42，其以可旋轉的方式支持搬運臂41；以及基台43，其搭載旋轉台42。
減壓部11，具有：轉移模組50，其搬運基板W；以及處理模組60，其對基板W實行吾人所期望的處理。轉移模組50以及處理模組60的內部，各自維持減壓氛圍。相對於1個轉移模組50，處理模組60設置了複數個（例如6個）。另外，處理模組60的數量或配置不限於本實施態樣，可任意設定之，只要設置了具備後述的基板支持部62的至少1個處理模組即可。
作為基板搬運模組的轉移模組50，包含具有內部為多角形狀（在圖式的例子中，俯視為四角形狀）的殼體且作為基板搬運室的減壓搬運室51，減壓搬運室51透過閘閥23a、23b與載入鎖定模組20a、20b連接，同時透過閘閥60a與處理模組60連接。亦即，轉移模組50，與載入鎖定模組20a、20b以及6個處理模組60鄰接配置。
轉移模組50，將搬入載入鎖定模組20a的基板W搬運到一處理模組60，同時將在處理模組60實行過吾人所期望之處理的基板W，經由載入鎖定模組20b搬出到大氣部10。
處理模組60，包含：處理室61、基板支持部62、第1溫度感測器63以及電漿生成部64。處理室61，具有電漿處理空間。另外，處理室61，具有：至少1個氣體供給口，其用以將至少1種處理氣體供給到電漿處理空間；以及至少1個氣體排出口，其用以從電漿處理空間將氣體排出。氣體供給口，與圖中未顯示的氣體供給部連接；氣體排出口，與圖中未顯示的排氣系統連接。基板支持部62，配置在電漿處理空間內，並具有用以支持基板的基板支持面。第1溫度感測器63，測定基板支持部62的溫度，更佳的態樣為測定基板支持部62所支持之基板W的溫度。
電漿生成部64，以「從供給到電漿處理空間內的至少1種處理氣體生成電漿」的方式構成。在電漿處理空間中所形成之電漿，亦可為：電容耦合電漿（CCP，Capacitively Coupled Plasma）、電感耦合電漿（ICP，Inductively Coupled Plasma）、電子迴旋共振電漿（ECRP，Electron Cyclotron Resonance Plasma）、螺旋波激發電漿（HWP，Helicon Wave Plasma），或表面波電漿（SWP，Surface Wave Plasma）等。另外，亦可使用包含AC（Alternating Current，交流電）電漿生成部以及DC（Direct Current，直流電）電漿生成部在內之各種類型的電漿生成部。在一實施態樣中，AC電漿生成部所使用之AC信號（AC電力），具有在100kHz～10GHz的範圍內的頻率。因此，AC信號，包含RF（Radio Frequency，射頻）信號以及微波信號。在一實施態樣中，RF信號，具有在100kHz～150MHz的範圍內的頻率。
在轉移模組50的內部，設置了搬運裝置70。作為基板搬運機械裝置的搬運裝置70，構成可固持、搬運基板W的構造，並在載入鎖定模組20a、20b與各處理模組60之間搬運基板W。另外，在一例中，搬運裝置70，隔著後述的基台101搭載於平台71。
圖2，係將本實施態樣之搬運裝置70的概略構造以示意方式表示的立體圖。另外，圖3，係將搬運裝置70的概略構造以示意方式表示的縱剖面圖。
搬運裝置70，具有：搬運臂100，其固持、移動基板W；以及基台101，其支持搬運臂100。另外，搬運臂100係多關節型機械臂，具有連結了複數個臂部（例如4個，第1～第4臂部111～114）的連結臂部構造。
第1臂部111，其基端相對於基台101以隨意旋轉的方式連接，其前端與第2臂部112連接。第2臂部112，其基端相對於第1臂部111以隨意旋轉的方式連接，其前端與第3臂部113以及第4臂部114連接。第3臂部113以及第4臂部114，各自的基端相對於第2臂部112以隨意旋轉的方式連接。第3臂部113，設置在第4臂部114的下方。
在第1臂部111的基端與基台101之間，設置了第1關節121。另外，在第1關節121的內部，設置了包含例如馬達等旋轉構件在內的驅動機構121a。第1臂部111，構成「藉由該驅動機構121a相對於基台101以第1關節121為中心隨意旋轉（隨意迴旋）」的構造。
在第2臂部112的基端與第1臂部111的前端之間，設置了第2關節122。另外，在第2關節122的內部，設置了包含例如馬達等旋轉構件在內的驅動機構122a。第2臂部112，構成「藉由該驅動機構122a相對於第1臂部111以第2關節122為中心隨意旋轉（隨意迴旋）」的構造。
在第1臂部111以及第2臂部112各自的內部，形成了大氣氛圍的中空部（圖3之臂部中的留白部分）。於各中空部，收納了各種零件。例如，上述的驅動機構121a、122a以及後述的驅動機構123a、124a所具備的旋轉構件，如圖3所示的，收納於該中空部。另外，例如，收納了與驅動機構121a、122a、123a、124a連接的電線（圖中未顯示），或與後述的沉積物檢知感測器131a、141a連接的電線（圖中未顯示），或與後述的空氣冷卻器150連接的後述的空氣管160等。再者，例如，收納了測定搬運臂100的振動的振動計（圖中未顯示），或測定搬運臂100的內部溫度的後述的第2溫度感測器161等。該等零件，並未露出於臂部的外部。
第3臂部113，具有：叉部130（第1末端執行器），其於頂面固持基板W；以及手部131，其支持叉部130。叉部130配置在第3臂部113的前端側；手部131配置在第3臂部113的基端側。第3臂部113，在俯視下與第4臂部114位於同一位置，亦即以與第4臂部114在縱方向上重疊的方式，配置在該第4臂部114的下方。換言之，第3臂部113與第4臂部114，可以在縱方向上重疊的方式同時固持2個基板W；第3臂部113的叉部130，具有作為搬運裝置70的下部拾取器的功能。
作為基板固持部分的叉部130，其基端側與手部131連接，其前端側具有分成2支的雙叉形狀。在叉部130的頂面設置了複數個高溫用墊部130a，叉部130用該等複數個高溫用墊部130a吸附、固持基板W。高溫用墊部130a，係由在例如0℃～300℃的溫度範圍可維持基板W的固持力的材料所構成，並吸附、固持由處理模組60進行過處理之後的高溫的基板W。關於高溫用墊部130a的構成材料，可選擇例如D0270或K8900等氟樹脂（氟橡膠），惟只要可在上述溫度範圍維持基板W的固持力，高溫用墊部130a的構成材料便無特別限定。另外，叉部130的形狀並非僅限於本實施態樣，亦可為例如平板形狀。
作為感測器配置部分的手部131，其基端側透過後述的第3關節123與第2臂部112的前端連接，其前端側與上述的叉部130連接。在手部131的前端側（叉部130側）的頂面，設置了作為附著物檢知感測器的沉積物檢知感測器131a，其用以測定附著於叉部130所固持之基板W的頂面或叉部130上的高溫用墊部130a的頂面的沉積物（反應生成物）的量。換言之，沉積物檢知感測器131a，配置在叉部130（第1末端執行器）的基端側。沉積物檢知感測器131a，宜配置成其頂面的高度位置與叉部130上所設置之高溫用墊部130a的頂面的高度位置大略一致。關於沉積物檢知感測器131a，可使用例如石英晶體微天平（QCM，Quartz Crystal Microbalance）感測器，惟只要尤其可檢知高溫用墊部130a上的沉積物量，便不在此限。另外，與沉積物檢知感測器131a連接的電線（圖中未顯示），如上所述的配置於第1臂部111的中空部以及第2臂部112的中空部，再埋設於第3臂部113的內部。因此，電線不會露出到臂部的外部。
另外，在第3臂部113的基端與第2臂部112的前端之間，更具體而言，在手部131的基端與第2臂部112的前端之間，設置了第3關節123。另外，在第3關節123的內部，設置了包含例如馬達等旋轉構件在內的驅動機構123a。第3臂部113，構成「藉由該驅動機構123a相對於第2臂部112以第3關節123為中心隨意旋轉（隨意迴旋）」的構造。
另外，亦可於第3臂部113，更設置了用以檢知基板W的位置的基板感測器（圖中未顯示），或用以檢知處理模組60內的基板支持部62的位置的支持部感測器，或是用以檢知轉移模組50或處理模組60的氛圍狀態的氛圍檢知感測器（圖中未顯示）。
第4臂部114，具有：叉部140（第2末端執行器），其於頂面固持基板W；以及手部141，其支持叉部140。叉部140配置在第4臂部114的前端側；手部141配置在第4臂部114的基端側。如上所述的，第4臂部114，以與第3臂部113在縱方向上重疊的方式，配置在該第3臂部113的上方，並具有作為搬運裝置70的上部拾取器的功能。
作為基板固持部分的叉部140，其基端側與手部141連接，其前端側具有分成2支的雙叉形狀。在叉部140的頂面設置了複數個低溫用墊部140a；叉部140用該等複數個低溫用墊部140a吸附、固持基板W。低溫用墊部140a，係由在例如－60℃～常溫程度（宜小於0℃）的溫度範圍可維持基板W的固持力的材料所構成，並吸附、固持由處理模組60進行過處理之後的低溫的基板W。關於低溫用墊部140a的構成材料，可選擇例如矽氧樹脂（矽氧橡膠），惟只要可在上述溫度範圍維持基板W的固持力，低溫用墊部140a的構成材料並無特別限定。另外，叉部140的形狀並非僅限於本實施態樣，亦可為例如平板形狀。
作為感測器配置部分的手部141，具有與上述的第3臂部113的手部131同樣的構造。亦即，手部141，其基端側與第2臂部112的前端連接，其前端側與叉部140連接，且在頂面設置了沉積物檢知感測器141a。沉積物檢知感測器141a，配置在叉部140（第2末端執行器）的基端側。關於沉積物檢知感測器141a，可選擇例如石英晶體微天平感測器。
另外，在第4臂部114的基端與第2臂部112的前端之間，更具體而言，在手部141的基端與第3臂部113的手部131的基端之間，設置了第4關節124。第3關節123與第4關節124在俯視下設置於同一位置。另外，在第4關節124的內部，設置了包含例如馬達等旋轉構件在內的驅動機構124a。第4臂部114，構成「藉由該驅動機構124a相對於第2臂部112以第4關節124為中心隨意旋轉（隨意迴旋）」的構造。
另外，配置於搬運裝置70的沉積物檢知感測器的數量並無特別限定，可如上所述的分別設置於手部131、141，亦可僅設置於其中任一方。另外，例如，除了手部131、141之外，亦可更在叉部130、140設置其他的沉積物檢知感測器。
在搬運裝置70的下方，更具體而言，在轉移模組50的下方，如圖3所示的，設置了作為冷卻氣體供給單元的空氣冷卻器150。空氣冷卻器150，在內部將從入口側導入的乾燥空氣冷卻，並透過與出口側連接的空氣管160將其供給到搬運裝置70的內部（更具體而言係第1臂部111以及第2臂部112內的中空部）作為冷卻空氣。供給到搬運裝置70的內部的冷卻空氣，將因為例如驅動機構121a、122a、123a、124a的動作等而內部溫度上升的搬運裝置70冷卻。供搬運裝置70冷卻用的冷卻空氣，如圖3所示的，經由形成於搬運裝置70的下方（更具體而言係轉移模組50的下方）的排氣口162排出到外部。
圖4，係表示空氣冷卻器150的概略構造的剖面圖。如圖4所示的，空氣冷卻器150，具有：空氣導入孔151、冷卻機構152、溫度調節閥153以及空氣排出孔154。
空氣導入孔151，如前所述的將乾燥空氣導入空氣冷卻器150的內部。關於所導入之乾燥空氣，可使用例如工場動力。冷卻機構152，將經由空氣導入孔151導入空氣冷卻器150之內部的乾燥空氣冷卻。冷卻機構152的構造並無特別限定，只要可將乾燥空氣冷卻到吾人所期望之溫度即可。作為溫度調節部的溫度調節閥153，調節冷卻機構152所冷卻之乾燥空氣的冷卻溫度，亦即，經由後述的空氣排出孔154所排出之冷卻空氣的溫度。溫度調節閥153的動作可手動控制之，亦可由例如後述的控制部2自動控制之。溫度調節閥153的動作，例如，可根據設置於上述搬運臂之中空部的第2溫度感測器161的測定結果（亦即搬運裝置70的內部溫度）控制之。空氣排出孔154，如前所述的與空氣管160連接，並經由該空氣管160將冷卻空氣供給到第1臂部111以及第2臂部112的中空部。
在搬運裝置70的內部，更具體而言，在形成於搬運臂100的內部的中空部，如上所述的，可配置空氣管160與第2溫度感測器161。
空氣管160，一端側與空氣冷卻器150的空氣排出孔154連接，另一端側在搬運臂100的中空部內迂迴，而配置到搬運臂100的前端部附近（例如第4關節124的附近）。換言之，空氣管160，將來自空氣冷卻器150的冷卻空氣，從搬運臂100的前端部附近導入中空部內。另外，冷卻空氣的供給位置並無特別限定，例如，可如上所述的向搬運臂100的前端部附近供給，亦可向搬運臂100的各關節部（第1～第4關節121～124）供給，進而向發熱物（亦即各驅動機構121a～124a）直接供給冷卻空氣。
第2溫度感測器161，如圖3所示的，配置於搬運臂100的各軸（上述的第1～第4關節121～124）。複數個第2溫度感測器161，經常監測配置於上述的中空部的驅動機構121a～124a所導致之搬運裝置70的溫度上升，更具體而言，係搬運臂100的內部溫度的上升。搬運臂100的內部溫度，用於例如空氣冷卻器150所輸出之冷卻空氣的溫度控制。
另外，在本實施態樣之電漿處理裝置1中，上述的空氣冷卻器150與第2溫度感測器161，構成本發明技術之「溫度管理系統」。
回到圖1的說明。如上所述的，於電漿處理系統，設置了控制部2。控制部2，對令電漿處理裝置1實行在本發明中所述之各種步驟的電腦可執行命令，進行處理。控制部2，可以「控制電漿處理裝置1的各要件，以實行在此所述之各種步驟」的方式構成。在一實施態樣中，控制部2的一部分或全部亦可為電漿處理裝置1所包含。控制部2，亦可包含：處理部2a1、記憶部2a2以及通信介面2a3。控制部2，由例如電腦2a實現之。處理部2a1，可以「從記憶部2a2讀取程式，並實行所讀取之程式，藉此實行各種控制動作」的方式構成。該程式，可預先儲存於記憶部2a2，必要時亦可透過媒體取得之。所取得之程式，儲存於記憶部2a2，並由處理部2a1從記憶部2a2讀取、執行之。媒體，可為電腦2a可讀取的各種記錄媒體，亦可為與通信介面2a3連接的通信線路。處理部2a1，亦可為CPU（Central Processing Unit，中央處理單元）。記憶部2a2，亦可包含：RAM（Random Access Memory，隨機存取記憶體）、ROM（Read Only Memory，唯讀記憶體）、HDD（Hard Disk Drive，硬碟機）、SSD（Solid State Drive，固態硬碟），或其組合。通信介面2a3，亦可透過LAN（Local Area Network，區域網路）等通信線路與電漿處理裝置1之間進行通信。另外，上述記憶媒體，可為暫態者，亦可為非暫態者。
以上，係針對各種例示之實施態樣進行說明，惟不限於上述例示之實施態樣，亦可為各種增設、省略、置換以及變更。另外，可將相異之實施態樣中的要件組合，以形成其他實施態樣。
＜電漿處理裝置1的晶圓處理＞
接著，針對使用以上述方式構成之電漿處理裝置1所實行的晶圓處理，進行說明。
首先，利用搬運裝置40，從吾人所期望的匣盒31將基板W取出，並搬入載入鎖定模組20a。之後，載入鎖定模組20a密閉、減壓。之後，載入鎖定模組20a的內部與轉移模組50的內部連通。
接著，利用搬運裝置70固持基板W，並將其從載入鎖定模組20a搬運到轉移模組50。此時，從載入鎖定模組20a搬運過來的處理前的基板W的溫度為常溫，故無論用搬運裝置70的叉部130、140的其中哪一個固持基板W，亦即，無論用高溫用墊部130a、低溫用墊部140a的其中哪一個固持基板W，均可。
接著，一處理模組60的閘閥60a開放，並利用搬運裝置70將基板W搬入該處理模組60。之後，閘閥60a關閉，並在處理模組60中對基板W實行吾人所期望的處理。
在對基板W所實行之吾人所期望的處理完成後，接著，閘閥60a開放，並利用搬運裝置70將基板W從處理模組60搬出。之後，閘閥60a關閉。
在此，當在處理模組60中對基板W實行高溫程序時，從該處理模組60搬出之基板W的溫度，可為例如200℃以上。另外，例如對基板W實行低溫程序時，從處理模組60搬出之基板W的溫度，可為小於例如0℃。像這樣，從處理模組60搬出之基板W的溫度，會對應在該處理模組60中所實行之處理的種類或條件而大幅變化。此時，若作為搬運對象的處理後的基板W的溫度，偏離設置在搬運裝置70的叉部上的固持用墊部的適當溫度範圍，則如上所述的，會因此而無法適當地搬運基板。具體而言，當例如基板W的溫度比固持用墊部的適當溫度範圍更低時，該固持用墊部無法確保基板W的必要固持力，可能會發生基板滑動，故必須降低搬運臂的移動速度。另一方面，當例如基板W的溫度比固持用墊部的適當溫度範圍更高時，可能會對該固持用墊部造成損壞，此時固持基板W本就很困難。
關於此點，在本實施態樣之搬運裝置70中，如上所述的，於搬運裝置70所具備的二個叉部130、140，分別配置了高溫用墊部130a與低溫用墊部140a。換言之，將叉部130、140，分別使用於高溫基板的搬運用臂部（在實施態樣中為叉部130）與低溫基板的搬運用的臂部（在實施態樣中為叉部140）。藉此，預先設定搬運裝置70的搬運條件，以在從實行高溫程序的處理模組60搬出基板W時，使用高溫用臂部（具備叉部130的第3臂部113），並在從實行低溫程序的處理模組60搬出基板W時，使用低溫用臂部（具備叉部140的第4臂部114），藉此，便可不受處理後之基板W的溫度的影響，而適當地從處理模組60搬出基板W。
另外，固持基板W之搬運用叉部的選擇，可對應例如在處理模組60所實行之程序的種類（亦即對應程序配方）預先決定之，惟此時，當同一的處理模組60內的程序內容變更時，必須手動變更配方中的叉部選擇設定。有鑑於此點，固持基板W之搬運用叉部的選擇，亦可根據上述的處理模組60中的第1溫度感測器63的測定結果而實行之。換言之，亦可根據支持基板W的基板支持部62的溫度（較佳的態樣為作為搬運對象的基板W的溫度），自動地選擇搬運用叉部。藉此，便可不受在處理模組60內所實行之基板處理的種類或條件的影響，而根據作為搬運對象之基板W的實測溫度，自動地選擇搬運用叉部，故即使程序內容有所變更時，仍無須手動變更設定。
另外，在本實施態樣中，係於搬運裝置70設置用以搬運高溫基板W的高溫用臂部與用以搬運低溫基板W的低溫用臂部各一支（合計2支），惟該等高溫用臂部與低溫用臂部的數量並無限定。例如，在上述實施態樣中係設置高溫用臂部與低溫用臂部各1支，以單個地搬運電漿處理裝置1的減壓部11的基板W，惟亦可構成「設置高溫用臂部與低溫用臂部各2支，以同時搬運2個以上的基板W」的構造。
在從處理模組60搬出基板W之後，接著，利用搬運裝置70，將基板W搬入載入鎖定模組20b。在將基板W搬入載入鎖定模組20b之後，載入鎖定模組20b密閉，然後開放於大氣中。另外，因為處理模組60的處理而成為高溫或低溫的基板W，可暫時地被固持在該載入鎖定模組20b中，以將溫度調節到常溫程度。在基板W的溫度被調整到常溫程度之後，令載入鎖定模組20b的內部與載入模組30的內部連通。
接著，利用搬運裝置40固持基板W，並將其從載入鎖定模組20b經由載入模組30送回到吾人所期望的匣盒31收納之。如是，電漿處理裝置1中的一連串晶圓處理便結束。
＜功效＞
如以上所述的，若根據本實施態樣，藉由適當地選擇搬運裝置70所具備之高溫用臂部（叉部130）與低溫用臂部（叉部140），便可不受處理模組60的處理之後的基板W的溫度的影響，換言之，不受處理模組60的基板處理的種類或條件的影響，而適當地搬運基板W。更具體而言，藉由將處理後的高溫的基板W，隔著高溫用墊部130a以叉部130固持之，便可防止在固持高溫基板時固持用墊部受到損壞，其結果，便可適當地搬運高溫基板。另外，藉由將處理後的低溫的基板W，隔著低溫用墊部140a以叉部140固持之，便可防止在固持低溫基板時發生基板滑動，其結果，便無須如以往那樣降低搬運臂的移動速度。
另外，若根據本實施態樣，便可在將作為搬運對象的基板W搬出處理模組60之前，針對該基板W的溫度，預先以第1溫度感測器63測定之。藉此，便可不受處理模組60所實行之基板處理的種類或條件的影響，換言之，不受作為搬運對象的基板W的溫度的影響，而適當地自動選擇在搬運裝置70中應該用高溫用臂部與低溫用臂部的其中哪一個搬出基板W。另外，此時，即使處理模組60內的程序內容有所變更，由於可自動地選擇高溫用臂部或低溫用臂部，故無須由例如操作者等以手動變更配方。
另外，如上所述的，具有多關節構造的搬運裝置70，會伴隨在該搬運裝置70的各軸（第1～第4關節121～124）內所設置之驅動機構121a～124a的動作而發熱、溫度上升。然後，當像這樣搬運裝置70的溫度上升時，如上所述的，可能會因此而導致基板W的搬運精度惡化。以往，為了防止因為該溫度上升而導致搬運精度惡化，會將搬運裝置的冷卻用的乾空氣供給到搬運裝置的內部（更具體而言係搬運臂的內部）。然而，當像這樣將乾空氣供給到搬運裝置的內部時，若從對環境的顧慮此等觀點來看，吾人實希望減少乾空氣的消耗量（流量），惟另一方面，縮減流量會導致冷卻能力不足，而會有搬運裝置的溫度上升此等問題存在。
關於此點，若根據上述實施態樣，如圖3所示的，在搬運裝置的冷卻用的乾空氣的供給路徑上，配置用以冷卻乾空氣（乾燥空氣）的空氣冷卻器150。換言之，取代如以往那樣將大致為常溫的乾空氣供給到搬運裝置70的搬運臂100內，而供給由空氣冷卻器150所冷卻的冷卻空氣。若根據本實施態樣，便可藉此用較以往更小流量之空氣實現搬運裝置70的冷卻，其結果，便可減少乾空氣的消耗量，同時防止因為溫度上升而導致基板W的搬運精度惡化。
另外，空氣冷卻器150，如上所述的，可根據設置於搬運裝置70的各軸的第2溫度感測器161（參照圖3）的測定結果（亦即搬運臂100的內部溫度），控制供給到該搬運臂100內的冷卻空氣的溫度。冷卻空氣的溫度控制，由例如空氣冷卻器150的溫度調節閥153實現之。像這樣，以第2溫度感測器161監測搬運裝置70的內部溫度，並因應該搬運裝置70的內部溫度上升控制冷卻空氣的吐出溫度，便可防止發生「該冷卻空氣對搬運裝置70的過度冷卻或冷卻能力不足」的情況，並防止基板W的搬運精度惡化，同時令乾空氣的消耗量最佳化。
另外，如上所述的，該溫度調節閥153的動作，可根據第2溫度感測器161的測定結果手動實行，或者亦可自動控制之。然而，從令冷卻空氣的溫度或乾空氣的消耗量最佳化此等觀點來看，溫度調節閥153的動作宜自動控制之。此時，溫度調節閥153的動作，可由例如控制部2控制之。
另外，在上述實施態樣之電漿處理裝置1中，例如因為開放處理模組60的閘閥60a時的吸入，或例如因為從大氣部10搬運過來的基板W，沉積物可能會附著於叉部130、140上的固持用墊部（高溫用墊部130a以及低溫用墊部140a）。然後，當像這樣沉積物附著於固持用墊部時，如上所述的，可能會因此而發生基板滑動。以往，為了防止因為該沉積物附著導致發生基板滑動，會對轉移模組50或搬運裝置70進行清潔（除去附著沉積物）。然而，附著於搬運裝置70的沉積物的量，會因為例如處理模組60所實行之基板處理的種類或運作率等而相異，故會有難以適當地確認清潔時序此等問題存在。
關於此點，若根據上述實施態樣，則如圖2或圖3所示的，係配置用以檢知在第3、第4臂部113、114的手部131、141上、叉部130、140上（更具體而言係在高溫用墊部130a以及低溫用墊部140a上）的沉積物附著量的沉積物檢知感測器131a、141a（QCM感測器）。作為沉積物檢知感測器131a、141a的QCM感測器，如圖5所示的，藉由利用「因為沉積物附著於水晶板的表面而共振頻率（圖5的縱軸）下降」的特性，便可檢知附著在該沉積物檢知感測器131a、141a上的沉積物的量。
然後，若根據本實施態樣，則係依照如是由沉積物檢知感測器131a、141a所檢知之共振頻率（沉積物的附著量），控制轉移模組50（搬運裝置70）的清潔時序。具體而言，可以「預先設定清潔開始時序基準閾值（圖5的虛線），並在（沉積物的附著量導致）所檢知之共振頻率低於該閾值的時序（圖5的虛線圓圈部分），指示開始清潔轉移模組50（搬運裝置70）」的方式構成。
像這樣，若根據本實施態樣，便可根據因為沉積物檢知感測器131a、141a而可視化之沉積物的附著量，控制清潔時序，故可不受處理模組60所實行之基板處理的種類或運作率等的影響，而在吾人所期望之沉積物量被測量到的時序，適當地實行清潔。當實施轉移模組50的清潔時，在該期間無法搬運基板W，必須停止電漿處理裝置1的運作。然而，藉由像這樣在吾人所期望之沉積物量累積時序實行清潔，便可將轉移模組50的清潔次數抑制在必要最小限度內，亦即，可將電漿處理裝置1的停機時間抑制在必要最低限度內。
另外，若根據本實施態樣，上述的沉積物檢知感測器131a、141a，係配置於高溫用墊部130a、低溫用墊部140a所配置之叉部130、140的附近的手部131、141的頂面。另外，沉積物檢知感測器131a，141a，係配置成與該等高溫用墊部130a、低溫用墊部140a頂面的高度位置大略一致。若根據本實施態樣，則係像這樣將沉積物檢知感測器131a、141a與高溫用墊部130a、低溫用墊部140a以大致相同的條件（設置位置、高度）配置。藉此，沉積物檢知感測器131a、141a上所附著之沉積物的量與高溫用墊部130a、低溫用墊部140a上所附著之沉積物的量為相同程度，故可更正確地檢知成為基板滑動原因的高溫用墊部130a、低溫用墊部140a上的沉積物的量。
另外，在上述實施態樣中，係像這樣根據沉積物檢知感測器131a、141a上的沉積物附著量（換言之，沉積物檢知感測器131a、141a上的污染狀態），控制轉移模組50（搬運裝置70）的清潔時序，惟亦可取而代之或更進一步根據處理模組60的內部狀態，控制清潔時序。具體而言，附著於高溫用墊部130a、低溫用墊部140a的沉積物的量，會與搬運基板W時之處理模組60內的污染狀態成正比。亦即，吾人認為，若例如處理模組60內所附著、浮遊之沉積物的量較多，則附著於高溫用墊部130a、低溫用墊部140a的沉積物的量較多，若處理模組60內的沉積物的量較少，則附著於高溫用墊部130a、低溫用墊部140a的沉積物的量較少。從該等觀點來看，亦可利用圖中未顯示之其他沉積物檢知感測器，檢知處理模組60內的污染狀態（沉積物的量），並根據該其他沉積物檢知感測器的測定結果，更進一步判斷是否實施轉移模組50（搬運裝置70）的清潔。
以上，係針對各種例示之實施態樣進行說明，惟不限於上述所例示之實施態樣，亦可為各種增設、省略、置換以及變更。另外，可將相異實施態樣中的要件組合，以形成其他實施態樣。
例如，在上述實施態樣中，係以實施態樣之搬運裝置70配置於作為基板處理系統的電漿處理系統的態樣為例，進行說明。然而，基板處理系統的種類不限於電漿處理系統，只要混有高溫程序與低溫程序，便可將實施態樣之搬運裝置70配置於任意的基板處理系統。
另外，配置搬運裝置70的模組，無須為像上述之轉移模組50那樣的真空搬運模組，亦可為在大氣氛圍下搬運基板W的模組。
1:電漿處理裝置
2:控制部
2a:電腦
2a1:處理部
2a2:記憶部
2a3:通信介面
10:大氣部
11:減壓部
20a,20b:載入鎖定模組
21a,21b:平台
22a,23a,22b,23b:閘閥
30:載入模組
31:匣盒
32:載入埠
40:搬運裝置
41:搬運臂
42:旋轉台
43:基台
50:轉移模組
51:減壓搬運室
60:處理模組
60a:閘閥
61:處理室
62:基板支持部
63:第1溫度感測器
64:電漿生成部
70:搬運裝置
71:平台
100:搬運臂
101:基台
111~114:第1臂部~第4臂部
121~124:第1關節~第4關節
121a,122a,123a,124a:驅動機構
130:叉部
131:手部
130a:高溫用墊部
131a:沉積物檢知感測器
140:叉部
140a:低溫用墊部
141:手部
141a:沉積物檢知感測器
150:空氣冷卻器
151:空氣導入孔
152:冷卻機構
153:溫度調節閥
154:空氣排出孔
160:空氣管
161:第2溫度感測器
162:排氣口
W:基板
[圖1] 係表示一實施態樣之基板處理系統的概略構造的俯視圖。
[圖2] 係表示一實施態樣之搬運裝置的概略構造的立體圖。
[圖3] 係表示一實施態樣之搬運裝置的概略構造的剖面圖。
[圖4] 係表示一實施態樣之空氣冷卻器的概略構造的剖面圖。
[圖5] 係表示沉積物檢知感測器的測定結果的一例的說明圖。
1:電漿處理裝置
2:控制部
2a:電腦
2a1:處理部
2a2:記憶部
2a3:通信介面
10:大氣部
11:減壓部
20a,20b:載入鎖定模組
21a,21b:平台
22a,23a,22b,23b:閘閥
30:載入模組
31:匣盒
32:載入埠
40:搬運裝置
41:搬運臂
42:旋轉台
43:基台
50:轉移模組
51:減壓搬運室
60:處理模組
60a:閘閥
61:處理室
62:基板支持部
63:第1溫度感測器
64:電漿生成部
70:搬運裝置
71:平台
101:基台
W:基板
Claims (13)
- 一種基板搬運系統，包含： 基板處理模組； 基板搬運模組，其與該基板處理模組連接；以及 至少1個控制部； 該基板處理模組，包含： 基板處理室； 基板支持部，其配置在該基板處理室內；以及 第1溫度感測器，其測定該基板支持部的溫度； 該基板搬運模組，包含： 基板搬運室； 基板搬運機械裝置，其配置在該基板搬運室內；以及 溫度管理系統； 該基板搬運機械裝置，包含： 第1末端執行器，其具有第1固持用墊部，該第1固持用墊部可固持在該基板處理模組中高溫處理的基板； 第2末端執行器，其具有第2固持用墊部，該第2固持用墊部可固持在該基板處理模組中低溫處理的基板；以及 至少1個附著物檢知感測器，其配置在該第1末端執行器與該第2末端執行器的其中至少一方的附近； 該溫度管理系統，包含： 冷卻氣體供給單元，其將冷卻氣體供給到該基板搬運機械裝置內； 第2溫度感測器，其測定該基板搬運機械裝置內的溫度；以及 溫度調節部，其根據該第2溫度感測器的輸出，調節該冷卻氣體的溫度； 該至少1個控制部，實行以下步驟： 根據該第1溫度感測器的輸出，決定該基板支持部上的基板係以該第1末端執行器搬運，或以該第2末端執行器搬運；以及 根據該至少1個附著物檢知感測器的輸出，決定該基板搬運室內的清潔時序。
- 如請求項1之基板搬運系統，其中， 在該基板處理模組中高溫處理之基板的溫度，在0℃以上、300℃以下。
- 如請求項1或2之基板搬運系統，其中， 該第1固持用墊部，由氟樹脂所構成。
- 如請求項1至3中任一項之基板搬運系統，其中， 在該基板處理模組中低溫處理之基板的溫度，小於0℃。
- 如請求項1至4中任一項之基板搬運系統，其中， 該第2固持用墊部，由矽氧樹脂所構成。
- 如請求項1至5中任一項之基板搬運系統，其中， 該基板搬運機械裝置，包含： 基板固持部分；以及 感測器配置部分，其與該基板固持部分的基端部連接； 該附著物檢知感測器，配置在該感測器配置部分上。
- 如請求項1至6中任一項之基板搬運系統，其中， 該基板搬運機械裝置，包含： 連結的複數個搬運臂；以及 複數個致動器，其配置於該複數個搬運臂的內部空間，並分別驅動該複數個搬運臂。
- 如請求項7之基板搬運系統，其中， 該冷卻氣體供給單元，為了冷卻該複數個致動器，將該冷卻氣體供給到該複數個搬運臂的內部空間。
- 如請求項7之基板搬運系統，其中， 該冷卻氣體供給單元，將該冷卻氣體供給到該複數個搬運臂各自的前端部分。
- 如請求項1至9中任一項之基板搬運系統，其中， 該冷卻氣體為乾空氣。
- 一種基板搬運系統， 包含： 基板處理模組； 基板搬運模組，其與該基板處理模組連接；以及 控制部； 該基板處理模組，包含： 基板處理室； 基板支持部，其配置在該基板處理室內；以及 溫度感測器，其測定該基板支持部的溫度； 該基板搬運模組，包含： 基板搬運室；以及 基板搬運機械裝置，其配置在該基板搬運室內； 該基板搬運機械裝置，包含： 第1末端執行器，其具有第1固持用墊部，該第1固持用墊部可固持在該基板處理模組中高溫處理的基板；以及 第2末端執行器，其具有第2固持用墊部，該第2固持用墊部可固持在該基板處理模組中低溫處理的基板； 該控制部，根據該溫度感測器的輸出，決定該基板支持部上的基板係以該第1末端執行器搬運，或以該第2末端執行器搬運。
- 一種基板搬運系統，包含： 基板搬運室； 基板搬運機械裝置，其配置在該基板搬運室內；以及 控制部； 該基板搬運機械裝置，包含： 末端執行器，其具有可固持基板的固持用墊部；以及 附著物檢知感測器，其配置在該末端執行器的附近； 該控制部，根據該附著物檢知感測器的輸出，決定該基板搬運室內的清潔時序。
- 一種基板搬運系統，包含： 基板搬運室； 基板搬運機械裝置，其配置在該基板搬運室內；以及 溫度管理系統； 該基板搬運機械裝置，包含： 連結的複數個搬運臂；以及 複數個致動器，其配置於該複數個搬運臂的內部空間，並分別驅動該複數個搬運臂； 該溫度管理系統，包含： 氣體供給單元，其將乾空氣供給到該基板搬運機械裝置內； 溫度感測器，其測定該基板搬運機械裝置內的溫度；以及 溫度調節部，其根據該溫度感測器的輸出，冷卻該乾空氣。
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