TWI246145B - Substrate support mechanism in semiconductor processing system - Google Patents

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TWI246145B
TWI246145B TW092103798A TW92103798A TWI246145B TW I246145 B TWI246145 B TW I246145B TW 092103798 A TW092103798 A TW 092103798A TW 92103798 A TW92103798 A TW 92103798A TW I246145 B TWI246145 B TW I246145B
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Tsutomu Hiroki
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Description

1246145 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是關於半導體處理系統中，和搬運臂協同工 作移載半導體晶圓等之被處理基板的支撐機構。另，於此 ，所謂半導體處理，是指基於在半導體晶圚或L c D基板 等的被處理基板上以指定圖案（晶體點陣）形成有半導體 層、絕緣層、導電層等，爲要對該被處理基板上製造包括 半導體器件（晶體管）或要連接於半導體器件（晶體管） 等之構造物時所實施的種種處理。 【先前技術】 習知爲要製造半導體集成電路，對晶圓進行成膜、蝕 刻、氧化、擴散等各種處理。於該種處理中，隨同半導體 集成電路的微細化及高集成化，使其提昇總處理能力及精 度是勢在必求。從如此之觀點出發，就有所謂的把進行同 一處理的複數處理裝置或進行不同處理的複數裝置，中介 著共通搬運室互相結合，使晶圓不曝曬於大氣中可進行各 種步驟的連續處理之組群工具化（Cluster Tool)的半導 體處理系統。組群工具型的半導體處理系統，例如有日本 特開2 0 0〇一2 0 8 5 8 9號公報、特開2 0 0 0 — 2 9 9 3 6 7號公報中所揭示之半導體處理系統。 在組群工具型的半導體處理系統內，爲了要搬運半導 體晶圓，配設有複數的搬運臂。搬運臂是被構成爲可伸屈 、旋轉或水平移動。晶圓，是藉由著順序交接在這些搬運 -6- 1246145 (2) 臂間，使其從晶圓卡匣搬運至處理裝置側或反向搬運。 通常，搬運臂間的晶圓交接，並不直接在搬運臂彼此 間進行交接，而是中介著配設在搬運臂間之昇降晶圓的支 撐機構或具有該支撐機構的緩衝台來進行交接。晶圓，是 由一方的搬運臂搬往支撐機構或緩衝台上，由另一方搬運 臂搬運離支撐機構或緩衝台。 按照晶圓的處理形態而定，有時也會有把晶圓暫時待 命在被配設在搬運途中的搬運室內，以搬運其他晶圓爲優 先的狀況。於如此之狀況時，也可在搬運室內配設上述支 撐機構或緩衝台。如此之支撐機構或緩衝台，例如有日本 特開平4 — 6 9 9 1 7號公報、特開平9 一 2 2 3 7 2 7 號公報中所揭示的支撐機構或緩衝台。 在操縱處理半導體晶圓時，以成膜處理爲例，處理後 的晶圓，有時候是被要求爲除了其表面外，連背面也要附 著有薄膜。此時，對背面以舉釘等直接接觸來操縱未處理 的晶圓時，附著在舉釘等的膜片會造成未處理之晶圓的污 染。 此外，上述公報中所揭示的支撐機構，是具有晶圓昇 降用的2個昇降桿，同時使用2個昇降桿進行晶圓搬運。 因此，以這些支撐機構而言，要求它們做爲可應對狀況之 自由性高的使用時實屬困難。 【發明內容】 本發明之目的，在於提供一種其2個保持部可視狀況 1246145 (3) 做二者選一使用，並且具有巧小構造之半導體處理系統中 的支撐機構。 本發明的某一觀點，是於半導體處理系統中，其爲要 和搬運臂協同工作移載被處理基板的支撐機構，是具備： 各別可進行昇降並且對搬運臂可授受基板的第1及第2保: 持部，第1及第2保持部是被配置成於空間上爲互不侵犯 且於垂直方向可進行相對性移動，並於實質上是保持著胃 有相同水平座標的基板；對上述第1及第2保持部進行# 別昇降的第1及第2驅動部；及，控制上述第1及第2驅 動部的控制部，上述控制部是把上述第1及第2驅動部控 制成以上述第1及第2保持部二者選一來保持基板。 【實施方式】 [發明之最佳實施形態] 對於本發明之實施形態參考圖面進行以下說明。另， 於以下說明中。對於具有略同的功能及構成之構成要素， 使用同一圖號，只在必要狀況時進行重覆說明。 (第1實施形態） 第1圖爲表示本發明第1實施形態相關之具有基板支 撐機構的半導體處理系統槪略平面圖。 如第1圖所示，處理系統2，是具有複數例如4個處 理裝置4A、4B、4C、4D，及略六角形的共通搬運 室6 ’及具有裝載鎖定功能的第i及第2中繼室（裝載_ -8- (4) 1246145 定室）8 A、8 B，以及細長的導入側搬運室1 〇。在各 中繼室8 A、8 Β內，配設有基板支撐機構1 2 A、 12B。另’共通搬運室6或第1及第2中繼室8a、 8 B ’是形成爲可真空排氣的氣密室。 具體而言，於略六角形的共通搬運室6的4邊連接著 各處理裝置4 A、4 B、4 C、4 D，在另·一側的2邊， 各別連接著第1及第2中繼室8 A、8 B。即，處理系統 2 ，是形成爲以共通搬運室6爲中心連接有處理裝置或中 繼室的組群工具型構造。在第1及第2中繼室8A、8B ，共通連接著導入側搬運室1 0。各理裝置4A、4 B、 4C、4D及第1及第2中繼室8A、8B，對於共通搬 運室6 ，是各別中介著可開關成氣密的閘閥G ]_〜g 4及 G5、G6連接著。第1及第2中繼室8A、8B ，對於 導入側搬運室1 0 ，是各別中介著可開關成氣密的閘閥 G 7、G 8連接著。 至於4個理裝置4A、4B、4C、4D，是被設計 成對半導體晶圓W的同種或異種的處理是在真空環境氣內 施行。於共通搬運室6內，在能夠引導半導體晶圓w入位 在2個中繼室8A、8B及4個理裝置4A、4B 、4C 、4 D之位置上，配設有由可伸屈及旋轉的多關節臂所形 成之第1搬運手段1 4。第1搬運手段1 4，是具有互爲 反方向可獨立伸屈的2個搬運具1 4 A、1 4 B ，一次肯g 夠操作2片晶圓。另’做爲弟1搬運手段1 4也可採用只 具有1個搬運具的搬運手段。 -9- (5) 1246145 導入側搬運室1 Ο ，是由循環有N 2氣體等非活性氣 體或淸淨空間的橫向長箱體所形成。於該橫向長箱體的一 側，配設有載置卡匣容器的1個至複數個的卡匣座，於圖 式範例爲配設有3個卡匣座1 6 A、1 6 B、1 6 C。於 各卡匣座16A、16B、16C上，各可載置1個卡匣 1 8 A 〜1 8 C。 於各卡匣1 8 A〜1 8 C內，最多例如以等距多段載 置可收容25片晶圓W。各卡匣18A〜18C內部是形 成爲例如充滿著N 2氣體環境氣的密閉構造。對於通往導 入側搬運室1 0內，是中介著應對於各卡匣座1 6 A、 1 6 B、1 6 C所配設的閘門2 Ο A、2 Ο B、2 0 C使 晶圓W得以搬運出入。 於導入側搬運室1 〇內，配設有要把晶圓W沿其長度 方向進行搬運的第2搬運手段2 2。第2搬運手段2 2， 是被支撐成可滑行移動在被配設成沿著導入側搬運室1 0 中心部長度方向進行延伸的導軌2 4上。於導軌2 4中， 做爲移動機構例如內藏有線型馬達，藉由該線型馬達使第 2搬運手段2 2會沿著導軌2 4往X方向進行移動。 於導入側搬運室1 〇端部，配設有做爲進行晶圓對位 之對位裝置的定位器2 6。定位器2 6 ，是具有以載置有 晶圓W的狀態藉由驅動馬達（未圖示）進行旋轉的旋轉台 2 8。於旋轉台2 8的外周，配設有晶圓W周圍緣部檢測 用的光感知器3 0。藉由感知器3 0 ，得以檢測出晶圓W 的缺口或定位平頂位置方向或偏位。 -10- (6) 1246145 第2搬運手段2 2 ，是具有被配置成上下2段形成多 關節形狀的2個搬運臂3 2、3 4。於各搬運臂3 2、 3 4的前端’各安裝有分別形成爲胯形的搬運具3 2 A、 3 4 A ’晶圓W是各別直接被保持在搬運具3 2 A、 3 4 A上。各搬運臂3 2、3 4，是以該中心爲依據朝半 徑方向的R方向可伸屈自如，各搬運臂3 2、3 4的伸屈 動作是形成爲可個別控制。此外，搬運臂3 2、3 4是形 成爲可往對底座3 6旋轉方向的0方向進行一體性旋轉。 其次，對配設在各中繼室8 A、8 B上的支撐機構 12A、 12B進行說明。這兩支撐機構12A、 12B ，因形成爲完全相同，於此以一方之支撐機構例如支撐機 構1 2 A爲例進行說明。 第2圖爲表·示安裝有第1圖支撐機構之具有裝載功能 的中繼室剖面圖。第3圖及第4圖爲第1圖支撐機構的透 視圖及平面圖。 如第2圖至第4圖所示，支撐機構1 2 A，是具有彎 曲成形如數字“ 7 ”的薄型例如鋁製或陶瓷製的複數支架 ，於圖式範例爲具有2個支架38、40。兩支架38、 4 0，是被配置成該等往上下方向上進行移動時互不衝突 妨礙，於平面上看時爲互不重疊配置。如第圖及第4圖所 •示，兩支架38 、40 ，是具有互爲相對且互相超過對方 前端部延伸在對方支架缺口內的延長部3 9、4 1 。
從各支架3 8、4 0往上方各別豎立配設有複數支的 舉釘，於圖式範例爲各別配設有3支舉釘3 8 A〜3 8 C -11 - (7) 1246145 及40A〜4 0C。舉釘3 8A〜3 8C及4〇A〜 4 0 C例如是由A 1 2〇3等陶瓷所形成。晶圓w，是以 其背面直接接觸的狀態被支撐在舉釘3 8 A〜3 8 C及舉 釘4 Ο A〜4 0 C的上端。 如第4圖所示，每組之舉釘3 8 A〜3 8 C及舉釘 4 Ο A〜4 0 C，是於同一圓周4 2上被分別配置成每組 都是等距（略1 2 0度間隔）。舉釘，是至少各別配置3 支在1個支架38或40上。另，兩組之舉釘3 8A〜 3 8 C及舉釘4 0A〜4 0 C，每組也可配置在爲不同的 圓周上。 於中繼室8 A的底部4 4 (參考第2圖）下方，配設 有應對於2個支架38、40的2個引動器46 、48。 各引動器46、48的往返桿50、52，是插穿於形成 在底部的貫穿孔5 4、5 6中，其前端是被安裝固定在各 支架3 8、40的下面。各支架3 8、40 ，是靠驅動引 動器4 6、4 8 ，使其各個獨立可往上下方向進行昇降。 另，引動器46、48所造成之舉釘38A〜38C 及舉釘4 0A〜4 0 C的昇降衝程，是互相同爲同一昇降 衝程。此外’舉釘3 8 A〜3 8 C上端的最高及最低位置 ’是設定成與舉釘4 0 A〜4 0 C上端的最高及最低位置 在實質上是相同。即，舉釘3 8A〜3 8 C及舉釘4 0A 〜4 0 C，對第1搬運手段1 4或第2搬運手段2 2其授 爻晶圓的位置於實質上是爲相同。但是，即使上述2個的 昇降衝程以及2個的最高及最低位置爲互部相等，藉由對 -12- (8) 1246145 第1及第2搬運手段1 4、2 2各別進行昇降動作，也能 夠執行晶圓的授受。 於面向各往返桿5 0、5 2的底部4 4之貫穿部，配 設有例如由金屬製的可伸縮蛇腹管所形成的伸縮管5 8、 6〇。具體而曰’如弟5圖所不’各往返桿50、52是 插入在各別的伸縮管5 8、6 0內。各伸縮管5 8、6 0 的上端’是各別以氣密狀態安裝在支架3 8、4 0的下面 。各伸縮管5 8、6 0的下端，是於底部4 4的下面，中 介著密封構件6 2和安裝環6 4，藉由螺絲6 6安裝固定 以維持其成氣密性。 藉由安裝有伸縮管5 8、6 0 ，中繼室8A內的氣密 性得以持續維持使其能夠昇降往返桿5 0、5 2。各引動 器4 6 、4 8 ，是藉由例如由微電腦等所形成的昇降控制 部6 8控制其動作。 於各中繼室8 A、8 B的例如底部，形成有N 2氣體 等的非活性氣體導入口 7 0 ，及連接於真空係（未圖示） 的排氣口 7 2。藉此，能夠視需求把各中繼室8 A、8 B 內的壓力設定在真空環境氣和大氣壓環境氣之間。 接著’對有關於第1圖之半導體處理系統的動作，晶 Η的槪略流程進行說明。 首先，從3個卡匣座1 6Α〜1 6 C之中的任1個卡 匣座上例如是從卡匣座1 6 C上的卡匣容器1 8內取出未 處理的晶圓W。此時，經由例如是對第2搬運手段2 2的 任一搬運臂例如爲搬運臂3 2執行驅動使搬運具3 2 Α從 -13- 1246145 Ο) 卡匣容器1 8內接收保持著晶圓W。接著，藉由把第2搬 運手段2 2往X方向進行移動使晶圓W被搬運至定位器 2 6 〇 其次，是把已定位妥當在定位器2 6上的晶圚W從旋 轉台2 8上取出，使旋轉台2 8上是空著。因此，是驅動 空狀態的另一方搬運臂3 4使晶圓W從旋轉台2 8上被接 收保持在搬運具3 4 A上。 接著，把已保持在搬運臂3 2之搬運具3 2 A上未處 理的晶圓W，載置在成空狀態的旋轉台2 8上。該晶圓W 在另外未處理的晶圓W被搬運至此爲止會定位妥當。然後 ’把另一方搬運臂3 4從旋轉台2 8上取出的未未處理晶 圓W，藉由第2搬運手段2 2往X方向移動，使其移至2 個中繼室8 A、8 B之中任一方的中繼室，例如是移至中 繼室8 A。 其次，打開閘閥G 了使已被壓力調整的中繼室8 a內 成開放狀態。另，已在處理裝置內施有指定處理的晶圓， 例如是已施有成膜處理或在鈾刻處理的晶圓，是被待命支 撐在中繼室8 A內之任一組的舉釘上，例如是在舉釘 40A 〜40C 上。 接著，驅動空狀態的搬運臂3 2以搬運具3 2 A取出 被支撐在舉釘4 Ο A〜4 0 C上待命中施有處理的晶圓。 然後，驅動另一方搬運臂3 4把保持在搬運具3 4 A上未 處理的晶圓W移載在另一組的舉釘3 8 A〜3 8 C上。接 著，把施有處理的晶圓藉由第2搬運手段2 2返回原本的 -14 - 1246145 (10) 卡匣。 另一方面，當未處理的晶圓W已被移載至舉釘3 8A 〜3 8 C上時，就關閉閘閥G 7，使中繼室8 A內成密閉 狀態。其次，對中繼室8 A內進行真空排氣壓力調整後， 藉由開放閘閥G 5 ，使其連通於已事先成爲真空環境氣的 共通搬運室6內。接著，把未處理的晶圓W由共通搬運室 6內的第1搬運手段1 4來接收。由於第1搬運手段1 4 具有2個搬運具1 4A、1 4B，所以當第1搬運手段 1 4保持著施有處理的晶圓時，該施有處理的晶圓能夠和 未處理的晶圓進行換位。 其次，例如於各處理裝置4 A〜4 D中，對未處理的 晶圓W按順序進行需要的處理。當需要的處理結束後，把 該施有處理的晶圓經由和上述相反的路徑返回原來的卡匣 。此時，是任其經由2個中繼室8 A、8 B中之任一中繼 室均可。此外，當各中繼室8 A、8 B內保持著施有處理 的晶圓W時，是被保持在和已保持有未處理的晶圓W爲不 同組的舉釘4 0 A〜4 0 C上。藉此，能夠盡量抑制未處 理的晶圓W受到薄膜等污染物所造成的污染。 接著，對於在中繼室8 A內之晶圓W的交接進行說明 。又，於另一方中繼室8 B內也進行相同的晶圓W交接。 於本實施形態中，如上述般，是把未處理的晶圓W和 施有處理的晶圓W使用不同組的舉釘來防止晶圓W受到污 染。例如是把一方支架3 8上所配設的3支舉釘3 8 A〜 3 8 C做爲未處理的晶圓W的專用支撐，把一方支架4〇 -15- (11) 1246145 上所配設的3支舉釘4 Ο A〜4 0 C做爲施有處理的晶圓 W的專用支撐。於以下中，是將藉由導入側搬運室1 0導 入未處理的晶圓W把施有處理的晶圓W和未處理的晶圓W 進行交替時的狀況做爲範例進行說明。 首先，於事先使支撐著施有處理的晶圓W之一方支架 4 0的舉釘4 OA〜4 0 C上昇，使另一方支架3 8之空 的舉釘3 8 A〜3 8 C下降。在該狀態下，使空的搬運具 3 2 A成水平方向往中繼室8 A內進入，使其插入在施有 處理的晶圓W下方（晶圓W和支架4 0之間）。接著，藉 由使舉釘4 Ο A〜4 0 C下降將施有處理的晶圓W移換至 搬運具3 2 A側。然後使搬運具3 2 A退縮撤離中繼室 8 A內。 其次，使保持著未處理的晶圓W的另一方搬運具 3 4A成水平方向往中繼室8A內進入。接著，使之前下 降的另一方支架3 8上昇，藉由舉釘3 8 A〜3 8 C把未 處理的晶圓W從下方頂著支撐。然後，使成空狀態的搬運 具3 4 A從中繼室8 A退縮。如此，就能夠交替施有處理 的晶圓W和未處理的晶圓w。另，在共通搬運室6和中繼 室8 A之間移換晶圓w時，基本上是和上述爲相同動作。 於上述操作中’舉釘3 8A〜3 8 C，是從第2搬運 手段2 2接收未處理的晶圓w後，至把該晶圓w交接到第 1搬運手段1 4上爲止，一直都是持續支撐著同一晶圓w 。於迫之間，舉釘4 Ο A〜4 0 C是沒有支撐晶圓w。另 一方面，舉釘4· Q A〜4 0 C，是從第1搬運手段1 4_接 »16- 1246145 (12) · 收施有處理的晶圓W後，至把該晶圓W交接到第2搬運手 段2 2上爲止，一直都是持續支撐著同一晶圓w。於這之 間，舉釘3 8 A〜3 8 C是沒有支撐晶圓W。即，舉釘 3 8A〜38C和舉釘40A〜40C，是在二者選一來 支撐晶圓W。關於此點，在下述之各實施形態中也相同。 另，可任意設定舉釘3 8A〜3 8 C和舉釘4 0A〜 4 0 C 2組中任何一組爲未處理的晶圓W專用或施有處理 的晶圓W專用。 鲁 於第1實施形態中，是於複數支架例如2個支架3 8 、4 0上，各別配設有複數例如3支舉釘3 8 A〜3 8 C 、40A〜40C。一組之舉釘38A〜38C是使用在 未處理的晶圓W專用，另一組之舉釘4 Ο A〜4 0 C是使 用在施有處理的晶圓W專用。因此，能夠防止未處理的晶 圓W受到薄膜的物質或微粒所造成的污染。
此外，萬一，一方的支架或引動器即使故障，只要對 另一方的支架進行連續性昇降，就能夠進行和上述相同的 I 晶圓移換。因此，在使用形態上能夠有較大的彈性。 另，於第1實施形態中雖是配設有2個支架3 8、 4 0，但也可在不妨礙兩支架3 8、4 0的狀況下，再設 置第3支或這以上數量的支架，並於該等上配設相同舉釘 來使用。 於上述先前技術所示之各公報中所揭示的支撐機構， 是具有要昇降晶圓的2個舉釘，同時使用2個舉釘搬運晶 圓。因此，以該等之支撐機構，是困難使用於需視狀況而 -17- (13) 1246145 定之彈性高的使用狀態。具體而言，例如日本特開平 9 - 2 2 3 7 2 7號公報中所揭示的支撐機構，是具有獨 立動作之2組的被處理基板支撐手段（支撐釘）。該等2 組的支撐手段，是形成爲協同工作同時支撐1片的被處理 基板，或者是形成爲一方的支撐手段是支撐著處理前的被 處理基板同時另一方的支撐手段是支援著處理後的被處理 基板。 針對此，於第1實施形態相關之基板支撐機構中’爲 要把實質上具體相同水平座標的被處理基板W移載且支撐 在其與搬運裝置之間，而配設有互不妨礙之2組（複數） 的被處理基板支撐手段（於此爲2個支架3 8、4 0 )。 該2組（複數）的被處理基板支撐手段’是二者選一來支 撐被處理基板（於同時只有一支撐手段支撐被處理基板） 。即，其構造爲於一方的支撐手段是支撐著被處理基板時 ，另一方的支撐手段是沒有支撐被處理基板。因此’第1 實施形態相關的支撐機構是和上述先前技術在構造上爲完 成不同的構成。關於此點，在下述之各實施形態中也是相 同。 (第2實施形態） 於第1實施形態當中，是於複數支架例如2個支架 3 8、4 0上，各別配設有複數例如3支舉釘3 8 A〜 3 8 C、4 Ο A〜4 0 C。於此，可將其取代成對於舉釘 3 8A〜38C及4 0A〜40C是以1對1的方式配設 -18- 1246145 (14) 有引動益。第6圖爲表不根據如此観點之本發明弟2貫方也 形態相關支撐機構的引動器配列模式圖。第7圖爲表示第 6圖支撐機構中之舉釘的配列平面圖。 如第6圖所示，各舉釘3 8A〜3 8 C及4 0A〜 4 0 C是爲2個組群，即分成爲第1組的舉釘3 8 A〜 3 8和第2組的舉釘4 Ο A〜4 0 C。於各舉釘下方，配 設有應對於各舉釘的引動器8 0A〜8 0 C及8 2A〜 8 2 C。 如第7圖所示，各個引動器8 0A〜8 0 C及8 2A 〜8 2 C是被配置在同一圓周上，但於第6圖中爲要容易 理解所以用平面式來表示。另，也可將一方的引動器 8 0A〜8 0 C彼此及另一方的引動器8 2A〜8 2 C彼 此各別配置在不同的同心圓上。各舉釘3 8 A〜3 8 C及 40A〜40C ，是各別連結在各引動器80A〜8〇C 及82A〜82C的各往返桿84A〜84C及86A〜 86C的前端。各引動器80A〜80C及82A〜 8 2 C，是藉由昇降控部6 8控制其昇降動作。另，於各 往返桿8 4A〜8 4 C及8 6A〜8 6 C之在中繼室底部 4 4的貫部，，各別配設有伸縮管8 8。 於一方之組內的舉釘3 8 A〜3 8 C所連結之引動器 8 Ο A〜8 0 C是同期昇降。同樣地，於另一方之組內的 舉釘4 0A〜4 0 C所連結之引動器8 2A〜8 2 C是同 期昇降。引動器8 Ο A〜8 0 C的組群，和引動8 2 A〜 8 2 C器的組群，是能夠各別控制成獨立昇降動作。 -19- (15) 1246145 於第2實施形態的狀況也是相同，是把舉釘形成1組 ，即舉釘3 8A〜3 8C是1組’或舉釘40A〜4 0C 是1組，使其昇降動作爲同期進行控制。藉此，就能夠發 揮和上述第1實施形態時相同的作用效果。例如是能夠把 一組的舉釘3 8 A〜3 8 C使用在未處理的晶圓W的移載 專用，把另一組的舉釘4 Ο A〜4 0 C使用施有處理的晶 圓W的移載專用。 (第3實施形態） 於第1實施形態當中，是於複數支架例如2個支架 3 8、4 0上，各別配設有複數例如3支舉釘3 8 A〜 3 8 C、4 Ο A〜4 0 C。於此，也可將其取代成省略所 有的舉釘38A〜38C及4〇A〜40C，把支架38 、4 0做爲具有保持板功能的支架，其上面是直接接觸支 撐著晶圓W的背面。第8圖爲表示根據如此觀點之本發明 第3實施形態相關支撐機構的支架（保持板）平面圖。 鲁 如第8圖所示，在2個支架3 8、40的表面上並未 配設舉釘。支架3 8、4 0是直接接觸晶圓W的背面，支 撐著晶圓W。但是，於此應注意的事項，是於晶圓移載時 兩支架3 8、4 0和搬運具例如和搬運具3 2是形成爲互 不妨礙。因此，第8圖所示之支架38、40 ，是設定成 比第3圖所示之第1實施形態的支架3 8、4 0的尺寸_ 小。於該狀況時，也能夠發揮和第1實施形態相同的丨乍 效果。 -20- (16) 1246145 (第4實施形態） 於第2實施形態當中，是未配設支架而是把舉釘直接 連接於往返桿；於第3實施形態中是未配設舉釘而是以支 架直接支撐著晶圓W。因此也能夠組合使用該兩者的特徵 。第9圖爲表示根據如此觀點之本發明第4實施形態相關 支撐機構的透視圖。第1 0圖爲第9圖支撐機構的平面圖 〇 如第9圖及第1 〇圖所示，對於舉釘38A、40A 所相關連的構造，是形成爲和第6圖及第7圖所示者爲相 同構造。SP，兩舉釘3 8 A、4 Ο A是各別地直接連結於 引動器8 Ο A的往返桿8 4 A及引動器8 2的往返桿 8 6 A。相對於此，是不配設其他的舉釘3 8 B、3 8 C 及4 Ο B、4 0 C (參考第3圖），對於該部份的功能是 由和第8圖之第3實施形態中所說明爲相同的支架3 8、 4 0做補缺。HP，把晶圓W的背面直接支撐在支架3 8、 40上面。但是，此時，各支架38、40並不是形成如 第4圖所示之數字 “ 7 ” 的形狀，而是形成爲拿掉支 撐舉釘的部份似的例如是形成爲“ C ” 字形的形狀。 於該狀況，一方的舉釘3 8 A和支架3 8是成一組進 行同期昇降。此外，另一方的舉釘4 0 A和支架4 0也是 成一組進行同期昇降。於該狀況時，也能夠發揮和第1實 施形態相同的作用效果。 -21 - (17) 1246145 (第5實施形態） 於第1圖至第4實施形態當中，通常是只能單獨操縱 1片的晶圓，無法於同時操縱2片的晶圚。也可將其構成 爲另外配設有爲補助性的晶圓支撐部份，使其能夠於同時 操縱複數片例如是2片的晶圓。第1 1圖爲表示根據如此 觀點之本發明第5實施形態相關支撐機構的透視圖。第 12圖爲第11圖支撐機構的平面圖。 如第1 1圖及第1 2圖所示，於中繼室8 A的中央部 ，配設有第1圖至第4圖之實施形態相關之支撐機構中任 一形態的支撐機構。在以該支撐機構對晶圚W進行昇降的 昇降範圍的外側配設對的往返桿9 0、9 2。各往返桿 9 0、9 2 ，是被配置成和配設在中繼室8 A兩側的各閘 閥G5、G7爲相差9 0度，在晶圓搬出入時不會妨礙要 進行插入之搬運具14A、14B及32A、32B。另 ，於第1 1圖及第1 2圖中，是表示在中繼室8A的中央 部配設有第1實施形態相關之支撐機構的狀況。於往返桿 9 0、9 2之中繼室底部4 4的貫穿部，各別介設有能夠 持續保持該室內的氣密性且容許往返桿9 0 、9 2之昇降 的伸縮管9 4、9 6。 於兩往返桿9 0、9 2的下部，各別配設有使該等進 行昇降的引動器（未圖示），兩者是同時進行昇降。兩往 返桿9 0、9 2 ，是以比各往返桿5 0、5 2還大的衝程 進行昇降。另，也可只配設1座引動器連結在往返桿9 0 、9 2下部。 -22- 1246145 · (18) 4 於各往返桿9 Ο、9 2的上端部，各別安裝固定有朝 中繼室8 Α中心往水平方向延伸的例如是陶瓷製的支撐板 9 8、1 0 0。各支撐板9 8、1 0 0，於本竇施形態當 中是成形爲“ T ”字形，以其上面和晶圓背面直接接觸， 保持著由搬運手段1 4、3 2所各別移載的晶圓W。又， 對另一方的中繼室8 B的支撐機構，也是構成爲和上述中 繼室8 A的支撐機構相同。
爲如此般所構成的第5實施形態時，如第1 1圖所示 K ，例如把未處理的晶圓W藉由一對支撐板9 8、1 0 0支 撐，將其以往上方高舉的狀態，就能夠執行在舉釘3 8 A 〜3 8 C及4 Ο A〜4 0 C所進行之第1實施形態中所說 明的動作。即，把特定的晶圚W以高舉待命在支撐板9 8 、1 0 0上的狀態，就能夠進行該下方之其他晶圓的搬出 入。因此，能夠提昇被處理基板的操縱彈性。 (第6實施形態） Φ 於上述各實施形態中，在採用複數，具體而言是2個 支架3 8、4 0時，是將該等配置成從平面看時爲不重疊 。於此爲要減少該等在平面上所占的空間，也可將其取代 成把兩支架3 8、4 0配置成從平面看時爲重疊，即配置 成在上下方向重疊。第1 3圖爲表示根據如此觀點之本發 明第6實施形態相關支撐機構的透視圖。第1 4圖爲第 1 3圖支撐機構的平面圖。 如第1 3圖及第1 4圖所示，第1支架3 8和第2支 -23- (19) 1246145 架40是重疊成上下，第 的上方。第1支架3 8 ， 撐在其中央部。第2支架 52支撐在其中央部。第 成爲同軸構造，相互構成 另’也可把2個桿50、 互相平行。 第1往返桿5 0的下 弓丨動器4 6 (參考第2圖 _結於第2引動器例如是 第1支架3 8和第2支架 返桿5 0可進行伸縮的第 和搬運室的底部（未圖示 桿5 2可進行伸縮的第2 第2支架4 0是形成 有豎立的複數支舉釘，於 4〇C。舉釘40A〜4 架3 8還上方使其上端得 4〇C ，在第2支架40 繞在其圓周方向。 針對於此，第1支架 4 〇 A〜4 0 C，例如是 曲成形的變形三腳形狀。 觸並支撐晶圓w。於第6 支架3 8是位於第2支架4 0 由第1往返桿例如是桿5 0支 0，是由第2往返桿例如是桿 及第2往返桿50、52是形 可個別往上下方向進行昇降。 2形成爲非同軸構造，配置成 ，是連結於第1引動器例如是 。第2往返桿5 2的下端，是 動器48 (參考第2圖）。於 0之間，介設有包覆著第1往 伸縮管1 1 0。第2支架4 0 之間，介設有包覆著第2往返 縮管1 1 2。 略圓板狀，在其周圍緣部配設 示範例爲3支舉釘4 0 A〜 C的上端，是延伸成比第1支 支撐晶圓W。舉釘4 0 A〜 圓面部上，是以略等距配置圍 8，是形成爲不妨礙3支舉釘 成爲正三角形各邊往中心側彎 1支架3 8是以其上面直接接 施形態中，下方之第2支架 -24- (20) 1246145 4 0的舉釘4 0 A〜4 0 C的上端，是構成爲要支撐晶圓 W時，才上昇至第1支架3 8的上方。 於該第6實施形態的狀況，也是能夠執行在第1實施 形態中所說明的相同動作。即，在第1支架3 8的上面， 及配設在第2支架4 0上的舉釘4 0A〜4 0 C，是能夠 採二者選一來支撐晶圓W。 此外，由於2個支架3 8 ' 4 0是配置成重疊於上下 ，因此能夠使支架3 8、4 0形成爲小且其所占的平面區 域小。其結果，當移載晶圓時即使是使用搬運具前端開口 小的搬運具，支架3 8、4 0也不會造成妨礙。而且，在 晶画移載時支撐機構的昇降控制也變容易。 另，於第6實施形態中，雖是以第1支架3 8的上面 來支撐晶圓，但也可配設舉釘在第1支架3 8上。第1 5 圖爲表示根據如此觀點之本發明第6實施形態變形例相關 支撐機構的透視圖。如第1 5圖所示，在第1支架3 8的 周圍緣部配設有豎立的複數舉釘，於圖示範例爲3支舉釘 38A〜38C。舉釘38A〜38C，是以該等上端來 支撐晶圓W。 ' 另，於以上各實施形態中，雖是在可真空排氣的氣密 室即中繼室8 A、8 B內配設支撐機構。但也將其取代成 在導入側搬運室1 〇內的剩餘空間或共通搬運室內的剩餘 空間配設支撐機構。 此外，於以上各實施形態中，當是以支架3 8、4 0 或支撐板9 8 、1 0 0來支撐晶圓W時，雖是以該等的上 -25- (21) 1246145 面和晶圓W的背面接觸來支撐晶圓W。但也可將其取代成 在該等的上面配設高度爲1 m m程度、直徑5 m m程度的 複數凸部，以該凸部支撐晶圓W的背面。此外，也可在該 等的上面配設凹部，把晶圓W收容支撐在凹部內。 再者，於以上各實施形態中，控制部，雖是執行控制 成以一方的舉釘或支架來支撐未處理的晶圓W，以另一方 的舉釘或支架來支撐施有處理的晶圓W。但也可將此取代 成針對施有處理的種類（成膜、蝕刻），或針對晶圓W的 溫度（晶圓W的加熱前後或冷卻前後），或針對其他晶圓 W的狀態來區分使用複數舉釘或支架（同樣也請考量在共 通搬運室6等使用各實施形態相關之支撐機構的狀況）。 此外，雖於以上各實施形態中，备舉釘或支架的材質 是相同。但也可將其取代成是針對所支撐之晶圓W的狀態 ，來區分使用每組舉釘或每個支架的材質（例如爲具耐熱 性的材質、傳導性佳的材質等）。 再者，也可使控制部能夠控制各舉釘或支架所支撐的 晶圓片數爲略相等。藉此，能夠使晶圓接觸部的淸洗周期 變長，使伸縮管等支撐機構的構件壽命得以增長。此外， 也可對本發明的支撐機構附加能夠旋轉晶圓的機構。 又，於以上各實施形態中，做爲被處理基板雖是以半 導體晶圓爲例進行了說明，但並不限於此，本發明也能夠 適用於玻璃基板、L C D基板等。 【圖式之簡單說明】 -26- (22) · 1246145 第1圖爲表示本發明第1實施形態相關之具有基板支 撐機構的半導體處理系統槪略平面圖。 第2圖爲表示安裝有第1圖支撐機構之具有裝載功能 的中繼室剖面圖。 第3圖爲第1圖支撐機構的透視圖。 第4圖爲第1圖支撐機構的平面圖。 第5圖爲表示第1圖支撐機構中之往返桿安裝部局部 放大圖。 φ 第6圖爲表示本發明第2實施形態相關之支撐機構的 引動器配列模式圖。 第7圖爲表示第6圖支撐機構中之舉釘配列平面圖。 第8圖爲表示本發明第3實施形態相關之支撐機構的 支架平面圖。 第9圖爲表示本發明第4實施形態相關之支撐機構透 視圖。 第10圖爲第9圖支撐機構的平面圖。 · 第1 1圖爲表示本發明第5實施形態相關之支撐機構 透視圖。 第1 2圖爲第1 1圖支撐機構的平面圖。 第1 3圖爲表示本發明第6實施形態相關之支撐機構 透視圖。 第14圖爲第13圖支撐機構的平面圖。 第1 5圖爲表示本發明第6實施形態變形例相關之支 撐機構斜透視圖。 -27- (23) 1246145 [圖號說明] 2 處理系統 4A〜4D 處理裝置 6 共通搬運室 8 A 第1中繼室 8 B 第2中繼室 10導入側搬運室 # 1 2 A、1 2 B 基板支撐機構 14 第1搬運手段 1 4 A、1 4 B 搬運具 16A〜16C 卡匣座 1 8 A〜1 8 C 卡匣 2 0 A〜2 0 C 閘門 2 2 第2搬運手段 2 4導軌 ® 2 6 定位器 2 8 旋轉台 3 0 光感知器 3 2、3 4 搬運臂 3 2 A、3 4 A 搬運具 3 6 底座 3 8 、4〇 支架 38A、38B、38C 舉釘 -28- (24) 1246145 40A、40B、40C 舉釘 4 2 圓周 4 4 底部（中繼室8 A的底部） 4 6、4 8 引動器 5 〇、5 2 往返桿 5 4、5 6 貫穿孔 5 8 、6 0 伸縮管
6 2 密封構件 6 4 安裝環 6 6 螺絲 6 8 昇降控制部 7 0 非活性氣體導入口 7 2 排氣口 3 9 延長部 4 1 延長部
8 0 A 〜8 0 C 8 2 A 〜8 2 C 8 4 A 〜8 4 C 8 6 A 〜8 6 C 引動器（第1組） 引動器（第2組） 往返桿（第1組） 往返桿（第2組）
8 8 伸縮管 9〇、9 2 往返桿 9 4、9 6 伸縮管 9 8 、1〇〇支撐板 W 晶圓 -29- (25) (25)1246145 G 1〜G 4閘閥 G 5 、G 6 閘閥 G 7、G 8 閘閥 Θ 旋轉方向
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Claims (1)

  1. (1) 1246145 拾、申請專利範圍 1 · 一種半導體處理系統之基板支撐機構’係於半導 體處理系統中，爲要和搬運臂協同工作移載被處理基板的 支撐機構，其特徵爲，具備：各別可進行昇降並且對上述 搬運臂可授受基板的第1及第2保持部，上述第1及第2 保持部是被配置成於空間上爲互不侵犯且於垂直方向可進 行相對性移動，並於實質上是保持著具有相同水平座標的 基板；使上述第1及第2保持部各別進行昇降的第1及第 2驅動部；及，控制上述第1及第2驅動部的控制部，上 述控制部是把上述第1及第2驅動部控制成以上述第1及 第2保持部二者選一來保持基板。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述第1及第2保持部是各別具備 複數舉釘，使基板載置在該等上端。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述第1及第2保持部是各別具備 保持板，使基板載置在其上面。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述第1及第2保持部的一方是具 備複數舉釘，使基板載置在該等上端；上述第1及第2保 持部的另一方是具備保持板，使基板載置在其上面。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述第1及第2保持部是各別具備 舉釘及保持板，使基板載置在上述舉釘的上端及保持板的 -31 - (2) 1246145 上面。 6 ·如申請專利範圍第2項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述第1及第2保持部是各別具備 支架，上述複數舉釘是豎立在上述支架上。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述第1及第2保持部的上述支架 ，是在被配置成從平面上看爲互不重疊的同時，具備有互 爲相向且延伸超過彼此前端部的延長部，在上述延長部的 前端部附近支撐著1個舉釘。 8 .如申請專利範圍第6項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述第1及第2保持部的上述支架 ，是在被配置成重疊於上下的同時，由驅動桿使其各別進 行昇降。 9 .如申請專利範圍第3項所述之半導體處理系統之 基板支撐機構，其中，上述保持板，是從平面上看爲互不 重疊，具備有互爲相向且延伸超過彼此前端部的延長部。 1 〇 .如申請專利範圍第4項所述之半導體處理系統 之基板支撐機構，其中’上述複數舉釘是被配置成圍繞著 上述保持板的中心軸。 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項所述之半導體處理系 統之基板支撐機構，其中，上述複數舉釘是被支撐在上述 保持板下方所配設的支架上，上述保持板及上述支架是由 驅動桿使其各別進行昇降° 1 2 .如申請專利範圍第8項或第1 1項所述之半導 -32- (3) 1246145 體處理系統之基板支撐機構，其中，上述驅動桿是形成爲 同軸構造。 1 3 ·如申請專利範圍第2項所述之半導體處理系統 之基板支撐機構，其中，上述複數舉釘’是由和上述第1 及第2驅動部中任一驅動部所屬的上述舉釘爲同數的引動 窃1使該等各別進ί了驅動。 1 4 .如申請專利範圍第2項所述之半導體處理系統 之基板支撐機構，其中，上述複數舉釘，是以實質等距被 配置在實質同一圓周上。 1 5 _如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統 之基板支撐機構，其中，支撐機構又具備有一對被配設成 夾著上述第1及第2保持部，可進行昇降之基板保持用的 輔助保持部，上述一對的輔助保持部是把基板保持在比上 述第1及第2保持部保持基板之位置還上方的位置上。 1 6 .如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統 之基板支撐機構，其中，支撐機構又具備··上述第1及第 2保持部是被配設在可真空排氣的氣密室內；上述第1及 第2驅動部是被配設在上述氣密室外並且中介著驅動桿各 別連接於上述第1及第2保持部；及，於上述驅動桿貫穿 上述氣密室的部份，配設有上述氣密室內氣密性保持用之 可伸縮的伸縮管。 1 7 .如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統 之基板支撐機構，其中，上述控制部，是把上述第1及第 2驅動部控制成藉由上述第1及第2保持部所支擦之基板 -33- (4) 1246145 的片數是略爲相等。 1 8 .如申請專利範圍第1項所述之半導體處理系統 之基板支撐機構，其中，上述控制部，是把上述第1及第 2驅動部控制成使第1狀態的複數基板是各別由上述第1 保持部來支撐，使第2狀態的複數基板是各別由上述第2 保持部來支撐。
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