TW309502B - - Google Patents
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經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 309502 A7 __________B7_ 五、發明説明（1 ) (發明之技術領域） ’ 本發明係關於一種用於搬送半導體晶園等之基板所用 的基板搬送裝置及使用其之熱處理系統》 〔以往之技術〕 例如，在半導體之製造處理，係有熱處理作爲基板之 半導體晶圖之過程，在最近，爲了有效率地達成所需之熱 處理，使用有整批處理多數之晶圓的熱處理裝置。在這種 熱處理裝置，一般係搭載多數晶圃之石英製晶園器皿收容 於熱處理容器內，而在該熱處理容器內實行晶圓之熱處理 。在該熱處理時，首先，收容於鐵弗龍等之樹脂製晶園托 架的晶圓移載於晶圓器皿並供做熱處理，在施行所定之熱 處理之後，從晶圓器皿移載至晶圓托架* 此時之晶圚的搬送，係藉由設於晶園托架與晶園器皿 之間的搬送裝置所實行。在該搬送裝置係依照藉控制機構 事先決定之動作模式使搬送裝置本镰向上下方向及旋迴方 向移動而位於移載作業位置，而且設於該裝置本髏之被處 理物擔持構件之晶圖擔持用叉向水平之前後方向移動’藉 由這種動件，晶圚搬送並移載在晶園托架與晶圓器皿之間 〇 在實際上移載作業中•搬送裝置之叉必須對於所設置· 之托架或晶園器皿等之基板保持構件之對象位置’或是對 於擬移載之晶圚，以適當之位置關係，實行晶圆之配置動 作及取出動作。 ___·____N Jr 产 i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉隼（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 經濟部中夬標準局貝工消費合作社印裝 309502 A7 ____B7_五、發明説明（2 ) 然而，晶圚托架或晶園器皿之設置位置，設置姿勢及_ 晶圈支撐溝之狀態係不是經常在完全相同之狀態。亦即， 晶_托架或晶圖器皿有設置成傾斜之狀態，又，在這些本 體也有產生各種變位之虞》例如在晶圖器皿，係在熱處理 過程等有產生熱變形之虞，或是藉由除去附著於熱處理時 之污染物質所用的清潔處理而在晶画器皿有產生變形或趨 曲，或其本體更換具有固有變位的晶園器皿之情形。又， 在托架，也因其材質爲樹脂，在整體上或局部上容易產生 變形。 這些各種變位在產生於晶圚支撐構件時或晶園支撐構 件之晶圆的支撐狀態在不適性時，則依照基本上動作模式 被控制之移載裝置之叉的動作位置，因實際對於被移載之 晶園形成相對性變位之狀態，因此’成爲無法充分地實行 所期望之移載動作。例如，在晶圖之取出動作上，產生無 法將對象晶園以所期望之狀態載置在叉上的情況，或在晶 圔之配置動作上，產生無法將晶圆正確或無法插入在晶圖 支撐構件之支撐溝內的情況。 由以上可知，當重新設置托架或晶園器皿等時，實行 適合於這些之移載動作的實行所謂教學（teaching)作業 〇 該教學係將晶圓器皿之各晶圖溝的座槺值及相對應之 托架之晶圓支撐部的座標值事先設定在裝置之作業’依照 此，實行搬送裝置之基本上動作模式的調整。 此時，晶園器皿之溝寬爲3mm，晶圃之厚度爲1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙伕尺度適用辛國國家梯準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) mm，間隙爲上下1mm而極小，而且因須絕對防止晶圓 與溝相摩擦，故在教學時被要求±〇.1mm之高精度。 又，因搭載於晶Μ器皿之晶圓數增多至1 2 5〜 1 8 0枚，因此，在一次之教學的作業次數成爲極多，又 ，因藉由處理而使器皿熱變形，或每當器皿被洗淨時須重 新實行教學，而作業頻度變高。 在這種示教作業·係以往由作業人員之目視實行，直到 給與可容許之精度的資料爲止重複好幾次該作業。但是， 即使實行重複作業而得到某種程度之精度，也因依目視做 確認，因此實質上無法實現上述之被要求之±0. 1mm 之高精度。又，教學作業係藉由目視一面確認狀況一面藉 將叉實際上每次微少距離地移動，因試行錯誤地實行而費 時，因而裝置休止之時間較久而效率較差。又，因實行教 學之作業者之熟練程度等，其結果大受影響，故再現性較 低。又，須正確地認識搭載於晶圓器皿之晶圓之位置，惟 熱處理裝置等之半導體晶圓處理裝置，一般係其內部空間 極狹窄，爲了確認所需部位須採取過度之姿勢，而有作業 環境不好之問題。 _ 因此，不依賴作業人員，而閑發了實行教學的自動教 學。作爲自動教學|眾知例如在晶園器皿之溝開設檢測位 置用之孔，藉由光學察覺器檢測孔之位置，由此，把握器 皿之位置，實行須特別高精度之Z方向的定位之技術。 然而，因器皿係大都以石英所製作，因此很難實行依 光學察覺器之檢測而無法實行安定之檢測•又石英之光的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210 X 2S»7公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 309502 A7 ____B7 五、發明説明（4〉 透射率，反射率因洗淨或處理而變化，或在器皿熱變形時 無法相對應》又爲了製作這種器皿須费很大加工費用》 —方面，上述教學以其他觀點，在自動地移載晶圚之 搬送裝置，須設置用於檢測有無移載之晶圖所用的察覺器 。亦即，搬送裝置之叉在例如插入於晶圖器皿時，須檢測 在該叉之上方是否存有晶圓。 又，如上述之熱處理裝置•係以高價之晶圖作爲對象 ，又，因晶圖器皿也爲髙價者，因此必須防止事故之發生 ，惟晶圓與器皿之晶圚溝之間的距離不適當時，則有叉會 碰到器皿而推倒或拉倒器皿，或以器皿之溝部分摩擦晶圓 ，及損及晶圖或叉等之事故之慮，因此，須未然地防止發 生事 '故的對策》 〔發明之概要〕 本發明係在這種情形下所創作者，而其目的係在於提 供一種具備可正確地實行自動教學，又作爲自動地搬送晶 圓之裝置檢測有無所必需之晶圈的機構，且對於晶園器皿 ，晶圚托架等於基板支撐構件，一面確認基板是否經常地 維持適當之位置關係一面在高可靠性下可搬送基板，又可 低成本地製作的基板搬送裝置。 又，其他之目的係在於提供便用這種基板搬送裝置的. 熱處理系統。 依照本發明，提供一種基板搬送裝置，係在支撐複數 基板之第1基板支撐構件與第2基板支撐構件之間搬送基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公嫠） ——-----(-----Ι'.1Τ—-----f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ___B7五、發明説明（5 ) 板的基板搬送裝置，其特撤爲：具備 可移動在與上述第1基板支撐構件之間可實行移載作 業的第1移載作業位置及在與第2基板支撐構件之間可實 行移載作業的第2移載作業位置之間的搬送裝置本體，及 對於該搬送裝置本體設成可進退之狀態，而在與上述 第1及第2基板支撐構件之基板支撐部之間實行基板之交 接所用的接受構件，及 安裝於該接受構件之兩側部，與上述接受構件一體地 進退移動，檢測至基板爲止之距離與基板之水平面內之位 置的非接觸型察覺器等。 依照本發明之其他觀點，提供一種基板搬送裝置，係 在支撐複數基板之第1基板支撐構件與第2基板支撐構件 之間搬送基板的基板搬送裝置，其特徵爲：具備 可移動在與上述第1基板支撐構件之間可實行移載作 業的第1移載作業位置及在與第2基板支撐構件之間可實 行移載作業的第2移載作業位置之間的搬送裝置本體，及 對於該搬送裝置本體設成可進退且向垂直方向重叠之 狀態，而在1%上述第1及第2基板支撐構件之基板支撐部 之間實行基板之交接所用的複數接受構件，及 安裝於上述複數接受構件中之至少一構件之其中一方 的側部，及與其他之接受構件中之至少一構件之上述其中 一方的側部相反側之其他的側部，與這些接受構件一體地 進退移動，檢測至基板爲止之距離與基板之水平面內之位 置的至少兩具非接觸型察覺器等。 (請先閱讀背面之注意事項具填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 8 309502
7 B 備 具 係 統及 系， S β. 理部 處理 熱處 種熱 一 板 , 基 點的 觀用 1 所 另板 之基 丨明理 6 發處 ί本熱 ' 五 搬 板 基 的 板 基 送 及搬 ’ 間 部之 存部 餹存 板儲 基板其 的基， 用與統 所部系 板理理 基處處 存熱熱 儲板的 於基等 用在置 裝 送 爲 徵 特 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 上述基板熱處理部係具有：熱處理容器，及支撐多數 基板的基板支撐器皿，及用於將該基板支撐器皿搬入搬出 於上述熱處理容器所用的搬入扳出機構； 上述基板儲存部係具有：儲存用於支撐多數基板所用 之複數基板卡匣的儲存容器，及在該儲存容器與對應於上 述搬送裝置之位置之間移送卡匣的移送機構； 上述搬送裝置係具有：可移動在與上述基板支撐器皿 之間可實行基板之移載作業的第1移載作業位置及在與上 述卡匣之間可實行基板之移載作業的第2移載作業位置之 間的搬送裝置本體•及 對於該搬送裝置本讎設成可進退之狀態，支撐基板而 且在與上述基板支撐器皿或上述卡匣之間實行基板之交接 所用的基板接受構件，及 _ 安裝於該接受構件之兩側部，與上述基板接受構件一 體地進退移動，檢測至基板爲止之距離與基板之水平面內 之位置的非接觸型察覺器等。 依照本發明之另一觀點，一種熱處理系統，係具備： 用於熱處理基板所用的基板熱處理部，及 用於儲存基板所用的基板儲存部•及 ——.----------h 訂------f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本1) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） 9 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（7 ) 在基板熱處理部與基板儲存部之間搬送基板的基板搬 送裝置等的熱處理系統，其特徵爲： 上述基板熱處理部係具有：熱處理容器，及支撐多數 基板的基板支撐器皿|及用於將該基板支撐器皿搬入搬出 於上述熱處理容器所用的搬入搬出機構； 上述基板儲存部係具有：儲存用於支撐多數基板所用 之複數基板卡匣的儲存容器，及在該儲存容器與對應於上 述搬送裝置之位置之間移送卡匣的移送機構； 上述搬送裝置係具有：可移動在與上述基板支撐器皿 之間可資行基板之移載作業的第1移載作業位置及在與上 述卡匣之間可實行基板之移載作業的第2移載作業位置之 間的搬送裝置本體，及 對於該搬送裝置本體設成可進退且向垂直方向重叠之 狀態，支撐基板而且在與上述基板支撐器皿或上述卡匣之 間實行基板之交接所用的複數基板接受構件，及 安裝於上述複數基板接受構件中之至少一構件之其中 一方的側部，及與其他之基板接受構件中之至少一構件之 上述其中一方的側部相反側之其他的側部，與分別相對應 之基板接受構件一體地進退移動，檢測至基板爲止之距離 與基板之水平面內之位置的非接觸型察覺器等。 依照本發明一種觀點，由於在第1基板支撐構件或第 2基板支撐構件之間實行基板之交接所用的基板接受構件 之兩側，安裝與基板接受構件一體地進退移動，檢測至基 板爲止之距離與基板之水平面內之位置的非接觸型察覺器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（210X297公釐） -10 - B7 經济部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) ，可檢測至基板 此，可將基板接 維資料。故可用 測至基板爲止之 受構件之位置關 基板。又，只要 低成本。 又，在本發 向垂直方向重ft 側部，與其他之 一方之側部相反 地*進'退移動，檢 位置的非接觸型 基板之水平面內 之相對位置把握 之效果。 爲止之距離與基板之水平面內之位置’因 受構件與對象基板之相對位置把握作爲三 高精度實行自動教學。又，因藉察覺器檢 距離，可檢知基板之有無及確認基板與接 係是否正確地保持，可用高可靠性來搬送 將察覺器安裝於叉之兩側，故製作容易又 明之其他觀點，將複數基板接受構件設成 ，而在這些中之至少一構件之其中一方的 基板接受構件中之至少一構件之上述其中 側的其他之側部安裝與基板接受構件一體 測至基板爲止之距離與基板之水平面內之 察覺器，由於可檢測至基板爲止之距離及 之位置，仍可將基板接受構件與對象基板 作爲三維資料，可得到與上述之效果同樣 (發明之實施形態 以下，參照所附圖式，詳述本發明。在此，作爲基板 使用半導體晶圚，而作爲基板支撐構件使用晶圖托架及晶 圚器皿之例子。 第1圖係表示適用本發明之基板搬送裝置之熱處理裝 置之一例子的斜視圖，第2圖係表示用於說明該熱處理裝 置之半導體晶園之移動所用的斜視圖。 -紙伕尺度適用_國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 309502 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 A7 __B7___五、發明説明（9 ) 該熱處理系統10係基本上具備：用於熱處理晶圓所 用的熱處理容器2 7，及將搭載晶圆之晶圓器皿2 1對於 熱處理容器2 7搬出入所用的器皿昇降器2 3，及將收容 晶園之托架C予以儲存的托架儲存器1 7，及將托架C之 晶圖移載於晶圓器皿2 1所用的移載裝置2 0。在該熱處 理系統1 0，係在收容例如2 5枚之晶圔W的托架C位於 出入口 1 2載置於方向變更機構1 3上，藉由該方向變更 機構1 3使托架C之方向變更9 0° 。然後，該托架C係 藉由托架移送機構1 4搬入至移送台1 5，又，藉由托架 昇降機1 6搬入於托架儲存機1 7。然後，移送台1 5上 之托架C內的晶圓W係藉移載裝置2 0搭載於晶圓器皿 2 1。又，第2圖之參照記號2 9係表示關閉出入口 1 2 的自動門》 支撐有所定枚數之晶圓W的晶圓器皿21係藉由晶圚 器皿昇降機2 8被上昇，從打開蓋部2 5被開放之下端插 入在該熱處理容器2 7內。然後，藉由蓋部2 5關閉容器 2 7之下端，在該熱處理容器2 7內，藉由來自加熱器 28之熱施行晶圓W之熱處理。 1 當結束所定之熱處理之後，晶園器皿2 1係從熱處理 容器2 7下降而移動至原來位置，該晶園器皿2 1上之晶 園W，藉由搬送裝置20 ，移載至移送台15上之托架C-. 〇 在晶圃器皿2 1或托架C，將多數之晶圓W經由間隙 支撐成重叠狀態所用的支撐溝以一定節距互相隔離地形成 ^1银尺度適用中國國家標準（匚阳）八4規格（2丨0乂297公釐) ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12 - A7 B7 趣濟部令央棣準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（10) •在此，例如晶園器皿2 1 0?, 725mm之直徑8英 又，厚度0. 65mm之直 1.5mm。 第3圖係表示使用本發 將晶圔移載在晶圆托架及晶 如表示於該圖，搬送裝置2 托架C與晶圚昇降器2 3上 晶圓器皿昇降機2 3係 載置台3 4，及螺合於載置 旋3 2，及旋轉球形螺旋3 ，引導載置台3 4之線性導 之支撐板3 1 ，由於藉馬達 置台3 4沿著線性導件3 3 動，收容基板之晶圆器皿2 從熱處理容器2 7卸載。 晶圓器皿21係由石英 材料所構成，例如具備：具 的4支支柱41 ，及固定這 一對圚板4 2，及安裝於下 4 3，及設於該保溫简4 3 該晶圆器皿2 1裝載於 4 4與岐管之凸緣相接觸， 閉。 之支撐溝的開口宽度爲例如厚 吋晶園時爲作爲例如2mm， 徑6英吋晶圓時爲作爲例如 明之一 圍器皿 0係位 之晶園 具備= 台3 4 2之馬 件3 3 3 5來 施以上 1裝載 實施形 之間之 在移送 器皿2 載置有 並垂直 達3 5 •及支 旋轉球 下移動 於熱處 態的搬 狀態的 台1 5 1之間 晶圃器 地配置 ，及垂 撐線性 形螺旋 。藉由 理容器 送裝置* 斜視圖· 上之晶園 9 皿2 1之 之球形螺 直地配置 導件3 3 3 2，載 該上下移 2 7 ，並 等之具優異耐熱性及耐蝕性之 有125〜180之溝41A 些4支支柱41之上下端部的 方圓板4 2之下方的保溫筒 之下端的凸緣4 4。 熱處理容器2 7內時，凸緣 藉此•熱處理容器2 7內被密 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
13 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _ B7五、發明説明（11) 搬送裝置2 0係具備：載置有晶圓之臂部5 1 ，及將 臂部51沿著水平面內之Θ方向支撐成可轉動之支撐台 5 2 ，及將臂部5 1沿著0方向轉動之馬達5 3 ，及可將 支撐台5 2施以上下移動的驅動機構5 4。驅動機構5 4 係具備：固定於支撐台5 2且垂直地配置之球形螺旋5 5 ，及旋轉球形螺旋5 5之馬達5 6 ，及垂直地配置，且引 導支撐台5 2之線性導部5 7，及支撐線性導部5 7之支 撐板5 8。由於藉由馬達5 6旋轉球形螺旋5 5，支撐台 5 2沿著線性導部5 8向上下方向即Z方向移動。臂部 5 1係具有上部5 1 a及下部5 1 b，這些係支撐於基部 6 0上》臂部5 1之上部5 1 a係具有5個接受板5 9 a ，下部51b係具有1個接受板59b » 5個接受板 5 9 a係形成藉馬達6 1 —併地沿著前後方向亦即圖中r 方向可進出退入，而接受板5 9 b係形成藉由馬達6 2沿 r方向可進出退入。這些接受板5 9 a ，5 9 b係功能作 爲晶圓擔持構件者，晶圆W被移載時接受並擔持晶圓W。 又，馬達61 、62係內設於基部60內》 這種搬送裝2 0係藉由支撐台5 2之Z方向移動， 臂部51之0方向移動，及接受板59a ，59b之r方 向的移動，形成在所期望之位置可實行晶園W之接受及交 接。 在接受板5 9 a ，5 9 b之兩側，安裝有下述之察覺 器頭，該檢測信號输入於主控制器6 3，而從主控制器 6 3控制信號输出至搬送裝置2 0之各驅動部。 (請先閲讀背面之：注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央梯準局肩工消費合作社印製 ___________ B7五、發明説明（l2) 以下，參照第4圖及第5圖，以收容支撐於托架C內 之晶圈W之取出動作爲例子說明搬送裝置2 0之動作•又 ’爲了方便上，僅說明接受板5 9 b，惟對於接受板 5 9 a也同樣地動作。又，在接受板5 9 b之兩側安裝有 下述之察覺器頭71a、71b。 在擬取出收容於托架C之晶圖時，首先，藉由驅動機 構5 4，來調節支撐台5 2之Z方向位置，再藉由馬達 5 3來調節0方向之位置，俾將臂部5 1正對於托架C ^ 然後，進出接受板5 9 b，接受晶圖W，退入接受板 5 9 b。 以下，參照第6圖及第7圖，說明接受板5 9 b之詳 細構造。又，對於接受板5 9 a也與接受板5 9 b構成完 全相同。 第6圖係表示接受板5 9 b之平面圖，第7圖係表示 對於其控制器之連接狀態的圖式。接受板5 9 b係其本體 由例如鋁或碳化矽所成，在其上面 > 設有以例如四點保持 晶園W之保持構件7 2。 安裝於接受板5 9 a之兩側的察覺器頭7~1 a ， 71b係分別連接於放大器73a ，73b，藉由這些察 覺器頭71 a ，71b與放大器73a ，73b，作爲非 接觸察覺器構成有靜電電容察覺器70 a，70b。 靜電電容察覺器70a ，70b係計測形成於這些前 端之察覺器部74a ，74b之電容及與晶圆W之間的電 容，並隨著該值從放大器7 3输出作爲相對應於距離之信 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 15 - A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（l3 ) 號，並输人於介面8 1 ·在介面8 1依照事先給與相對應 於從放大器7 3所輸出之距離的信號之數值或從主控制器 給與之基準來解釋，將有無晶圖W之資訊，晶園W與接受 板是否保持適當距離之資訊，及用於自動教學之資訊作爲 ON/OF F信號输出至主控制器6 3。如此，在該主控 制器6 3依照這些所输入之資訊將控制信猇輸出至搬送裝 置2 0之驅動系統，俾控制搬送裝置2 0之動作。 第8圖係表示將察覺器頭接近於晶圖W時之察覺器输 出之變化的圖表。靜電電容察覺器之檢測原理上，因檢測 值係與距離之逆數成正比，因此在近距離側即使距離之變 化少也使輸出有很大變化，從第8圓也可確認這種情形》 因此，在近距離側可實現高精度之測定。從第8圖可確認 從察覺器至晶圓爲止之距離爲4〜5 mm仍可實行高精度 之測定。 第9圖係表示將察覺器從保持晶圓下方距1· 6mm ，2. 1mm之位置的狀態沿著前後軸方向驅動接受取板 ，而從晶圓下拉出察覺器頭之動作中之察覺器輸出的圖表 。由該圖可知，在任何情形’察覺器頭通過晶圓之外周時 ，察覺器輸出有變化。亦即’在察覺器設定閾值’則成爲 晶圖之外周部位置計測作爲接受板之前後軸方向的移動量 9 由以上可知，本來計測垂直方向之距離的察覺器藉與 水平方向之驅動軸的強調動作可使用作爲計測水平方向之 位置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 訂 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 309502 A7 __87_ 五、發明説明（14) 又，察覺器頭之厚度係在移動接受板時不碰到其他構 件的觀點，與接受板之厚度同等以下較理想•因此，接受 板之厚度一般係1. 05〜2mm，故察覺器頭之厚度係 約1〜2mm較理想。 主控制器6 3係處理依照察覺器7 0 a · 7 0 b之信 號藉由介面8 1所得到之有無晶圚W的資訊，晶圓W與接 受板是否保持適當之距離的資訊，及自動教學所用之資訊 ，俾控制搬送裝置2 0之動作者· 主控制器6 3係如第1 0圖所示，具備：信號處理單 元91 ，输入部92，RAM93，記億體部94， CPU95，輸出部96，搬送裝置控制裝置97，手動 .鍵105，修正資訊記億體部106，碟片107等。又 ’參照記號9 8係匯流線。在主控制器6 3連接有異常信 號發生機構1 0 0及報警發生機構1 0 1 ，而成爲可檢測 異常》 在該主控制器6 3，係來自介面8 1之信號藉由信號 處理單元9 1 ，作爲適當之信號發送至输入部9 2 ，而來 自該輸入部9 2，來自良輸入部9 2之資訊被讀入在 RAM9 3。一方面，在記憶髏部9 4儲有基準資訊，在 C P U 9 5比較檢測資訊與基準賫訊，依照該結果之指令 經由输出部9 6输出至搬送裝置控制機構9 7，而搬送裝v 置2 0之動作被控制。 在一般之移換動作，有無晶圓或晶園保持適當之位置 之事由來自介面8 1之信號來保證時，則繼績實行移換動 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 17 - 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 ——_ _B7 五、發明説明（ls) 作。 來自介面8 1之信躭異常時，亦即，並不是應有晶圖 之狀態時’或晶圆未在適當位置時，則由異常信號發生機 »1 0 0有異常信號输出至搬送裝置控制機構9 7使搬送 〇之動作停止，而且報警發生機構1 〇 1也輸出有 胃信號而發出報警聲*停止裝置後，主控制器6 3係再度 #A介面8 1之信號，將異常之原因顯示在顯示畫面（未 予示），而等待操作人員之指示。 以下，說明依搬送裝置2 0之自動教學。 爲了實現自動教學，須將晶圆搬送裝置與對象晶園之 相對存取作爲三維資料。亦即， _Z方向資料：垂直方向 X方向資料：接受板之前進軸方向 γ方向資料：0方向 使用靜電電容察覺器時，可直接測定z方向資料。一 方面’ X方向，γ方向之位置的資料化係如下地實行。亦 即’若偏置晶圓則因察覺器所檢測之外周位置會偏離，故 由對於正規之位置的偏離置相反地求出晶園之偏置置。具 體上乃爲（1 ) X方向資料=兩個外周位置之賫料的平均 值（兩具察覺器之X方向資料的平均值） (2) Y方向資料=(兩個外周位置之資料的格. 差）/ 1 · 2 1 8 亦即，（兩具察覺器之X方向資料之相差）/ 1.218 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公竣） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 、γ4 A7 五、發明説明（！6 ) 圖，第12A8I〜第12D圖 將此狀況表示於第1 ---：-----f — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 第11圖係表示將X方向之位置予以資料化的方法者 1當其中一方之察覺器檢測半導體晶園之外周部時，另一 方表不在X方向偏置1 8 . 4 1 7mm之狀態。又，在該 圓中’方便上，表示對於半導體晶圚偏置察覺器之情形。 第1 2 A圖至第1 2D圚係表示將Y方向之位置予以 資料化之方法者，表示各察覺器檢測半導鼸晶圓之外周部 時的兩具察覺器之X方向資料之相差者。這些第1 2 A圖 至第1 2D圖之X方向資料之相差分別爲〇. 6 0 9mm ’1. 218mm，1. 827mm，2_ 436mm， ’而由這些求出Y方向之偏置量時，則分別成爲〇. 5 mm，1mm，1. 5mm，2mm。 以上係表示對於搬送裝置之一枚移載用接受板，在其 兩側設置察覺器之情形，惟也可以安裝於複數接受板中之 至少之一接受板的其中一方之側部，及與其他接受板中之 至少之一接受板的上述其中一方之側部相反側的其他側部 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 例如，如第1 3圈所示，在上述之接受板5 9 b僅於 其中一方之側部安裝察覺器頭7 1 C，而在接受板5 9 a 中之至少一接受板，如第1 4圖所示，僅與上述其中一方， 之側部相反側之側部可安裝察覺器頭7 1 d。構成如此， 可削減察覺器之數置· 藉由這種構成之搬送裝置實行自動教學時，藉由上昇 本紙垠尺度適用中國國家標窣（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 - 圓 咖mini || in .................................................................1 ""111111111" ......................................................................llim 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明（π) 位於較低位置之察覺器予以使用，與在兩側設置察覺器之 情形同樣地可存取兩種類之資料。 將此時之教學動作表示於第1 5 A圖與第1 5 B圖。 首先，如第1 5A圖所示，將複數枚（η枚）之接受 板5 0以安全狀態分別插入在晶園之下方（步驟1)。確 認察覺器輸出·(步驟2)，該值在所定範園則計算與晶圓 之距離（步驟3)，若該值未達到所定範圍時則上昇接受 板例如5mm(步驟4)，再實行步驟2，將此重複直到 達成所定值爲止。之後，將接受板移動至所定高度而求出 Z方向資料（Z-data/n)(步驟5)。然後，將η枚之 接受板5 9 a向前後軸方向移動至中間地點（步驟6)。 把握'此時之察覺器输出（步驟7)。依照該資料計算晶圓 外周位置，求出X方向資料（X— data/n)(步驟8)。 以下，如第1 5 B圖所示，對於一枚接受板5 9 B也 以安全狀態插入在晶圓之下方（步驟9)，確認察覺器输 出（步驟10)，若該值在所定範騙則計算與晶圓之距離 (步驟1 1 )，若該值未達到所定範圍時則上昇接受板例 如5mm (步驟1 2)，再實行步驟1 0，將此重複直到 達成所定值爲止。之後，將接受板移動至所定高度而求出 z方向資料（Z— data/ι)(步驟13) *然後，將接受 板5 9 b向前後軸方向移動至中間地點（步驟1 4 )»把. 握此時之察覺器输出（步摄115)。依照該資料計算晶圓 外周位置，求出X方向資料（X — data/I)(步驟16) ---.----------—1T-------f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） -20 - 經濟部中央標準局身工消费合作社印裝 S09502 A7 ____B7_五、發明説明（is) 此時之資料化係如下地實行· 晶園之高度 Z= (z-data/n + Z-data/l) /2 晶圚之位置 X= (X-data/n + X-data/1) /2 + XO 晶圚之位置 Y= (X-data/n + X-data/1) /1.218 + YO 以下，參照第1 6圖及第1 7圖說明結束教學之後， 依照本發明的搬送裝置之實際之晶圚之搬送動作的概略。 在此，說明接受板5 9 b之動作，惟對於接受板5 9 a也 同樣地被動作。 首先，依照事先設定在主控制器6 3之基本動作，將 移載裝置2 0之臂5 1向上下方向（Z方向）移動，由此 ，接受板5 9 b之位準成爲適合於收容在托架C內之須移 載的對象晶圓W之位準，而且將臂5 1向0方向旋轉，成 爲將臂5 1正對於托架C之狀態，亦即，成爲在接受板 5 9 b之前進方向之移動線上存有托架C之正面中心的狀 態。由此，臂5 1對於托架C成爲移載作業位置狀態，從 該狀態前進接受板5 9 b，插入在對象晶園W之下方（步 驟 2 1 )。 在該狀態下，藉由察覺器70a ，70b |檢測接受 板59b與晶画W之距離（步驟22)。 在主控制器6 3，如上所述，依照該推測之資訊與事 先記億之設定資訊來實行演算處理（步驟23) 。 -··. 演算處理之結果*若檢測值在設定值之範園內時*則 稍上昇接受板5 9 b，由此，撈起晶圖W而擔持在接受取 上（步驟2 4 )。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7五、發明説明（19) 演算處理之結果，若檢測值在設定值之範園外，則停 止移載裝置（步驟25)，發生報警（步驟26) •之後 ，實行適當之調整之後，再開始裝置之動作。 確認接受板5 9與晶園W之距離在設定範園內，則晶 圖W載置於接受板5 9 b之後，藉由.兩具察覺器7 0 a ， 70b檢測晶圓W之傾斜（步驟2 7) · 在主控制器6 3 ，依照來自察覺器之傾斜資訊，與事 先記憶之設定資訊來實行演算處理（步驟28)。 演算處理之結果，若檢測值在設定值之範園內時，則 後退接受板5 9 b，從托架C取出對象晶圓W (步驟2 9 )° 演算處理之結果，若檢測值在設定值之範圔外時，則 停止移載裝置（步驟30)，發聲報警（步驟31)。如 此，實行適當之調整之後，再開始裝置之動作。 然後，從托架C取出對象晶圓W，在接受板5 9上載 置晶圓之後，向上下方向（Z方向）移動臂51 ，將接受 板5 9 b之位置成爲適合於須配設晶圓器皿2 1之對象晶 圖贾的支持溝之位準，而且旋迴臂5 1成爲正對於晶園器 皿2 1 。由該狀態前進接受板5 9 b ，載置晶圃W之接受 板5 9 b插入在晶圓器皿2 1內（步驟3 2 )。此時，藉 由察覺器7 0 a ，7 0 b以資檢測存有接受板上之晶圓*.· 確認不會有晶圓之脫落而可繼績實行移載作業· 然後，接受板59b僅下降所定距離（步驟33)， 之後，藉由察覺器70a ，70b檢測接受板59b與晶 t張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填莴本頁)
-22 - 309502 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ____B7五、發明説明（2〇 ) 圓W之距離（步驟34)· 在主控制器6 3，依照該檢測之賫訊；及事先記憶之 設定資訊來實行演算處理（步驟35)。 演算處理之結果，檢測值在設定值之範國內，則下降 接受板5 9 b所定量，而在未滿所定量時則再下降接受板 ，重複直到下降置成爲設定值爲止而成爲設定值之範圍內 之後才下降。由此，對象晶圖W留存晶圄器皿2 1之支撐 溝上，而在晶園器皿2 1配設有對象晶圈W (步驟3 6 ) 〇 之後，後退接受板59b，從晶圓器皿21抽出（步 驟 3 7 ) » 藉同樣之動作，實行下一枚晶圓W之搬送及移載動作 ，由於重複該一連串之動作，晶圃W從托架移載至晶圓器 皿•在此，在托架C及晶圈器皿放入晶圔時，一般係由上 方依次實行，欲抽出時，一般係由下方依次實行。 又，解釋來自察覺器之信號的控制器有介面8 1與主 控制器6 3之兩種，乃因解釋表示於第8圖之類比資料較 费時，而一般動作時，因主控制_解釋類比資料而動作來 不及。因此，在介面8 1變換成ON/OF F信號，依照 該0 H/O F F信號施以動作》自動教學時，即使犧牲速 度，也可用主控制器來控制而施以動作。 又，本發明之搬送裝置之具嫌性構成並不被限定於上 述實施例者。例如處理臂，晶圃擔持用接受板之形狀，驩 動機構等可使用適當者。又，晶園支撐雔係並不被限定於 ^張尺度適用中國國家椹芈（0阳）八4規格（210/297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ~ 23 ~ A7 B7
經濟部中央標準局爲工消費合作社印製 五、發明説明（2i) 所謂托架或晶圔器皿者，也可適用各種晶圔支撐體。 又，本發明係也可逋用半導體晶圔以外之板狀被處理 物，例如搬送LCD，其他之基板的裝置· 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係表示本發明之基板搬送裝置所適用的半導體 晶圖之熱處理系統之一例的斜視圓。 第2圖係表示用於說明第1圖的熱處理裝置之半導體 晶圓之搬送所用的斜視圖· 第3圖係表示使用本發明之一實施形態的搬送裝置將 晶圃移載在晶圓托架及晶園器皿之間之狀態的斜視圖。 第4圖係表示用於說明藉由本發明之一實施形態的搬 送裝置從晶阖托架取出晶圓之動作所用的斜視圖。 第5圖係表示用於說明同樣地從晶圔托架取出晶園之 -動作所用的側面圖。 第6圓係表示使用於本發明的搬送裝置之接受板之結 構的平面圖。 第7圓係表示對於安裝在使用於本發明之搬送裝置之 .接受板的掙電電容察覺器之控制器之連接狀態的圖式。 第8圖係表示在使用於本發明之搬送裝置的靜電電容 察覺器中，將察ft器頭接近於晶園時之察覺器輸出之變化 的圖表。 第9圓係表示作爲使用於本發明之搬送裝置之非接觸 察覺器的靜電電容察覺器中*從將察覺器頭以所定長度隔 請 閲 讀 背 it 之 注
I
訂 本紙張尺度逋用中國國家梯率（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24 -
A7 B7 五、發明説明（22 ) 離之狀態保持在晶圔下方之狀態下向前後軸方向驅動接受 板*並從晶圓之下方拉出察覺器頭之動作中之察覺器输出 的圖表。 第1 0圖係表示依照非接觸察ft器之資訊來控制基板 搬送裝置所用主控制器的方塊圖· 第1 1圓係表示將藉由本發明之搬送裝置實行自動教 學時的X方向之位置予以賫料化之方法的圈式· 第12 A圓至第12D園係表示將藉由本發明之搬送裝 置實行教學時的Y方向之位置予以資料化之方法的圖式。 第13圖及第14圖係分別表示使用於本發明之接受 板之其他例子的圖式。 第1 5 A圈及第1 5 B圖係表示用於說明使用表示於 第1 3圖及第1 4圖之接受板實行自動教學時之流程所用 的流程圖。 第16圖係表示說明依照本發明從托架取出晶圆時之 流程之概略的流程園。 第17圖係表示說明依照本發明將晶圆收容於晶圓器 皿時之流程的流程圈· 〔符號之說明〕 42 :下方圓板，44 :凸緣，59a ，59b :接受板 52 :支撐台，60 :基部，57 :線性導部 71a ，71b :察覺器頭，63 :主控制器 70a ，70b :靜電電容察覺器 5 5 :球形螺旋。 本紙》尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（210X 297公釐） ----------i裝 ί精先閲讀背面之注意事項再填寫本耳j Ί訂. 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 -25
Claims (1)
- 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 修正補充 第85 1 06744號専利申請案 中文申請專利範圈修正本 經濟部中央揲準局員工消费合作社印製 民國86年1月修正 1. 一種基板搬送裝置，係在支撐複數基板之第1基 板支撐構件與第2基板支撐構件之間搬送基板的基板搬送 裝置，其特徽爲：具備 具有沿著各該基板構件之基板排列方向相對地可移動 的支撐台（5 2 )，及 可旋轉地支撐於該支據台的基部（60); 可移動在與上述第1基板支撐構件之間可實行基板之 移載作業的第1移載作業位置及在與第2基板支撐構件之 間可實行基板之移載作業的第2移載作業位置之間的搬送 裝置本髏，及 對於該搬送裝置本髏設成可進退之狀態，支撐基板， 而且在與上述第1基板支撐携件或上述及第2基板支撐構 件之間實行基板之交接所用的基板接受構件，及 安裝於該基板接受構件之兩側部，與上述基板接受構 件一體地進退移動，檢測至基板爲止之距離與基板之水平 .面內之位置的非接觸型察覺器，及 依照來自該非接觸型察覺器之資訊來控制上述搬送裝 置本髏及上述基板接受構件之動作的控制手段· 2. 如申請專利範園第1項所述之基梹搬送裝置，其 中，上述非接觸型察覺器係靜電電容察覺器者· 請 先 閲 背 it 之 注 旁 裝 訂 本纸张尺度逋用中家標率（CNS>A4洗格（ 210X297公釐）-1 - 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印東 、申請專利範圍 3. —種基板搬送裝置*係在支播複數基板之第1基 板支撐構件與第2基板支撐構件之間搬送基板的基板搬送 裝置，其特徽爲：具備 具有沿著各該基板構件之基板排列方向相對地可移動 的支撐台（5 2 )，及 可旋轉地支撐於該支撐台的基部（6 0): 可移動在與上述第1基板支播構件之間可實行移載作 業的第1移載作業位置及在與第2基板支撐構件之間可實 行移載作業的第2移載作業位置之間的搬送裝置本髖，及 對於該搬送裝置本體設成可進退且向垂直方向重叠之 狀態，而支撐基板，而且在與上述第1基板支撐構件或上 述第2基板支撐構件之間實行基板之交接所用的複數基板 接受構件，及 安裝於上述複數基板接受構件中之，至少一構件之其中 一方的側部，及與其他之基板接受構件中之至少一構件之 上述其中一方的側部相反側之其他的側部，-與各該對應之 基板接受構件一髏地進退移動，檢測至基板爲止之距離與 基板之水平面內之位置的至少兩具非接觸型察覺器，及 依照來自道些非接觸型察覺器之資訊來控制上述搬送 .裝置本體及上述基板接受構件之動作的控制手段· 4. 如申請專利範園第3項所述之基板搬送裝置，其 中，上述非接觸型察覺器係靜電電容察覺器者* 5. —種熱處理系統，係具備： 用於熱處理基板所用的基板熱處理部•及 本纸張尺度逍用中国«家檬率（CNS)A<洗格（ 210X297公釐）-2 - 請 先 閱 & 之 注 項 再 旁 裝 订 A8 B8 C8 D8經濟部中央揲準局負工消費合作社印製 、申請專利範園 用於傭存基板所用的基板傭存部，及 在基板熱處理部與基板傭存部之間搬送基板的基板搬 送裝置等的熱處理系統，其特徽爲： 上述基板熱處理部係具有：熱處理容器，及支撐多數 基板的基板支撐器皿，及用於將該基板支撐器皿搬入搬出 於上述熱處理容器所用的搬入搬出機構； 上述基板備存部係具有：傭存用於支撐多數基板所用 之複數基板卡匣的餹存容器，及在該傭存容器與對應於上 述搬送裝置之位置之間移送卡匣的移送機構； 上述基板搬送裝置係具有：沿著上述基板支撐器皿與 上述卡匣之基板排列方向相對地可移動的支撐台52，及 可旋轉地支撐於該支撐台的基部60 * 可移動在與上述基板支撐器皿之閏可實行基板之移載 作業的第1移載作業位置及在與上述卡匣之間可實行基板 之移載作業的第2移載作業位置之間的搬送裝置本體，及 對於該搬送裝置本髏設成可進退之狀態*支撐基板而 且在與上述基板支撐器皿或上述卡匣之間實行基板之交接 所用的基板接受構件，及 安裝於該接受構件之兩側部，與上述基板接受構件一 .體地進退移動，檢測至基板爲止之距離與基板之水平面內 之位置的非接觸型察覺器，及 依照來自該非接觸型察覺器之資訊來控制上述搬送裝 置本髖及上述基板接受構件之動作的控制手段· 6.如申請專利範園第5項所述之熱處理系統，其中 本紙嫌尺度逋用中國國家橾率（〇呢）八4洗格（210父297公釐）_ 3 - 請 先 聞 面 之 注 % 裝 訂 Λ良 A8 B8 C8 86年？3日修正 榦充 六、申請專利範圍 *上述非接觸型察覺器器係靜電電容察覺器者* 7 ·—種熱處理系統，係具備： 用於熱處理基板所用的基板熱處理部，及 用於餹存基板所用的基板傭存部，及 在基板熱處理部與基板傭存部之間搬送基板的基板搬 送裝置等的熱處理系統，其特徼爲： 上述基板熱處理部係具有：熱處理容器，及支撐多數 基板的基板支撐器皿，及用於將該基板支撐器皿搬入搬出 於上述熱處理容器所用的搬入搬出機構； 上述基板備存部係具有：傭存用於支撐多數基板所用 之複數基板卡匣的镛存容器，及在該鏞存容器與對應於上 述搬送裝置之位置之間移送卡匣的移送機構； 上述基板搬送裝置係具有：沿著上述基板支撐器皿與 上述卡匣之基板排列方向相對地可移動的支撐台5 2，及 可旋轉地支撐於骸支撐台的基部60， 可移動在與上述基板支撐器皿之間可實行基板之移載 作業的第1移載作業位置及在與上述卡匣之間可實行基板 之移載作業的第2移載作業位置之間的搬送裝置本體，及 7對於該搬送裝置本體設成可進退且向垂直方向重叠之 .狀態，支撐基板而且在與上述基板支撐器皿或上述卡匣之 間實行基板之交接所用的複數基板接受構件，及 安裝於上述複數基板接受構件中之至少一構件之其中 —方的側部•及與其他之基板接受構件中之至少一構件之 上述其中一方的側部相反側之其他的側部，與分別相對應 本紙張尺度遑用中國«家操準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）_ 4 - 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填A 裝 訂 經濟部中央梯準局Λ工消費合作社印裝 309502 A8 B8 C8 D8六、申請專利範園 之基板接受構件一體地進退移動，檢測至基板爲止之距離 與基板之水平面內之位置的非接觸型察覺器，及 依照來自該非接觸型察ft器之資訊來控制上述搬送裝 置本镰及上述基板接受構件之動作的控制手段· 8.如申請專利範園第7項所述之熱處理系統，其中 ，上述非接觸型察覺器器係靜電電容察ft器者· (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) :裝· 訂 經濟部中央揉準局負工消費合作社印装 本纸張尺度遑用中_國家梯率（CNS)A4規格（ 210X297公釐）-5 -
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