TWI385747B - A substrate processing apparatus and a substrate transfer method - Google Patents

A substrate processing apparatus and a substrate transfer method Download PDF

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TWI385747B
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Takafumi Tsuchiya
Tohru Iwabae
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Description

基板處理裝置及基板搬送方法
本發明是例如對半導體晶圓等的基板實施分批式洗淨處理等的分批處理之基板處理裝置、及如此的基板處理裝置的基板搬送方法、以及用以實現如此的基板搬送方法之電腦程式及記憶媒體。
在半導體裝置的製造工程中，是藉由所定的藥液或純水等的處理液來處理半導體晶圓(以下亦簡稱為晶圓)，進行從晶圓除去粒子、有機污染物、金屬雜質等的污染之洗淨處理。
進行如此的洗淨處理之洗淨處理裝置，由提高生產量的觀點來看，大多是採用總括處理複數的晶圓之分批式的處理裝置。並且，在如此的分批式的洗淨處理裝置中，由處理槽的小型化及處理時間的短縮化的觀點來看，從傳送盒取出被收納於傳送盒的複數片半導體晶圓的狀態下總括保持，使該等浸漬於處理槽來處理的少傳送盒方式由處理槽的小型化及處理時間的短縮化的觀點來看是形成主流(例如日本特開2002-64075號公報)。
如此少傳送盒方式的分批式洗淨處理裝置是具有：搬出入搭載複數片晶圓的傳送盒(FOUP；Front Open Unified Pod)，儲存傳送盒的搬出入部、及對晶圓實施洗淨處理的處理部、及在搬出入部與處理部之間搬送晶圓的介面部。用以下的程序來進行處理。
首先，藉由搬出入部的傳送盒搬送裝置，將搭載複數晶圓的傳送盒搬送至與介面部之間的交接部，其次，在交接部中進行打開傳送盒的蓋之動作及檢查晶圓的配置狀態之動作等。接著，藉由介面部的移載裝置來從傳送盒總括取出複數的晶圓，交接至位於晶圓裝載位置之搬送晶圓至處理部的晶圓搬送裝置，藉由晶圓搬送裝置來搬送至處理部的各處理槽。洗淨處理後的晶圓是藉由晶圓搬送裝置來搬送至介面部的晶圓卸載位置，於是移載裝置會接收晶圓搬送裝置的複數晶圓。在搬出入部是藉由傳送盒搬送裝置來將空的傳送盒搬送至交接部，其次打開傳送盒的蓋。藉由介面部的移載裝置來接收晶圓搬送裝置的晶圓，在交接位置的傳送盒内收容複數的晶圓。收容晶圓的傳送盒是藉由傳送盒搬送裝置來搬送至所定的位置。
藉由該等一連串的程序，完成一批晶圓的處理，但此時的晶圓搬送控制是總括控制搬出入部的傳送盒搬送裝置的動作、在交接部之傳送盒蓋開閉等的動作、及晶圓移載裝置的一連串動作，藉此在一定的動作時間點重複進行複數批的處理。因此可在不導致控制的複雜化下進行洗淨處理。
然而，以如此的一定處方來連續進行複數批時，次批的晶圓投入必須在同時間同裝置的行程不會重疊那樣的時間點進行。例如，即使傳送盒搬送裝置空著，在往前的搬送行程中，例如在晶圓移載裝置重疊那樣的情況時無法投入晶圓，必須在完全不產生裝置互相重疊那樣的時間點投入晶圓。因此，無法有效利用裝置的閒置時間，造成處理的生產量會降低。
本發明的目的是在於提供一種取出容器内的複數個基板來進行所定的處理，重複進行使處理後的基板回到容器内的一連串處理時，可使生產量提升之基板處理裝置及如此的基板處理裝置的基板搬送方法。又，以提供一種用以實現如此的基板搬送方法之電腦程式及記憶媒體為目的。
本發明的第1觀點是在於提供一種基板處理裝置，其特徵係具備：容器搬出入部，其係將收容複數的基板的容器予以搬出入；基板出入部，其係從收容複數的未處理基板的容器取出該等基板，或在空的容器插入處理完成基板；容器搬送裝置，其係於上述容器搬出入部與上述基板出入部之間進行容器的搬送；處理部，其係對複數的基板總括起來實施所定的處理基板搬出入部，其係搬入複數的未處理基板至上述處理部，或從處理部搬出處理完成基板；基板移載裝置，其係從上述基板出入部取出基板，交接至上述基板搬出入部，或從上述基板搬出入部取出基板，將基板插入至上述容器；基板搬送裝置，其係於上述基板搬出入部與上述處理部之間搬送基板；及控制部，其係控制：將收容未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，從該容器取出未處理基板而交接至上述基板搬出入部，或，將空的容器搬送至上述基板出入部，從上述基板搬出入部將處理完成基板插入至該容器内，搬送插入處理完成基板的容器之一連串的搬送動作，在此，上述控制部係各別地控制上述容器搬送裝置、在上述基板出入部的操作、及上述基板移載裝置，具有行程作成部，其係在將第1批的基板投入至處理裝置内的狀態中，於上述容器搬送裝置及上述基板出入部空閒的時間點，將收容未處理的第2批的基板的容器予以搬送至上述基板出入部，以總計的搬送時間能夠形成適當的方式，作成個別調整上述容器搬送裝置的動作時間點、在上述基板出入部的操作的時間點、及上述基板移載裝置的動作時間點之搬送行程。
在上述第1觀點中，上述動作時間點的調整，係於上述第1批的搬送動作與上述第2批的搬送動作下動作產生互相重疊時，可藉由錯開任一動作的時間點來進行。
又，上述行程作成部，可在上述第1批的基板的搬出動作的開始前使能夠進行上述第2批的基板的搬入動作。
又，上述基板出入部係具有：載置收容未處理基板的容器之第1平台、及載置用以插入處理完成基板的空容器之第2平台，上述行程作成部，係為了上述第1批的基板的搬出動作，即將空的容器搬送至上述第2平台之前，為了上述第2批基板的搬入動作基板，而使收容未處理基板的容器能夠搬送至上述第2平台。
又，上述基板搬出入部可具有：搬入未處理基板至上述處理部的基板搬入位置、及從上述處理部搬出處理完成基板的基板搬出位置。
此時，上述基板搬出入部係具有：第1保持部，其係以容器內的基板配列間距的一半的半間距來保持從上述基板移載裝置接收的2個容器份的未處理基板，在上述基板搬入位置保持半間距的狀態下交接至上述基板搬送裝置；及第2保持部，其係從保持以上述半間距所配列的處理完成基板之位於上述基板搬出位置的上述基板搬送裝置來接收處理完成基板，各1個容器份保持基板，上述搬送行程作成部，係於未處理基板的搬入時，從容器取出1個容器的未處理基板，進行交接至上述第1保持部的一連串的動作之後，以同樣的動作來將其次的1個容器的未處理基板交接至上述第1保持部，以能夠在上述第1保持部形成半間距的基板配列之方式，在處理完成基板的搬出時，在上述第2保持部以容器內的基板配列間距來各1個容器份地分離半間距2個容器份的處理完成基板，在進行將一個容器份的基板插入至容器的一連串動作之後，以同樣的動作來將剩下的基板插入至其他的容器。
又，上述基板移載裝置，較理想係具有保持1個容器份的基板之基板保持臂，此基板保持臂具有在三次元空間可取任意的位置及姿勢之多軸構造。
又，更具有：開閉位於上述基板出入部的容器的蓋體之蓋體開閉機構、及檢查位於上述基板出入部的容器内的基板之基板檢查裝置，在上述基板出入部的操作，可為容器的蓋體的開閉及上述檢查裝置之容器内的基板的檢查。
又，上述容器搬出入部可具有暫時保持容器的容器保持部。
本發明的第2觀點是在於提供一種基板搬送方法，係基板處理裝置的基板搬送方法，上述基板處理裝置係具備：容器搬出入部，其係將收容複數的基板的容器予以搬出入；基板出入部，其係從收容複數的未處理基板的容器取出該等基板，或在空的容器插入處理完成基板；容器搬送裝置，其係於上述容器搬出入部與上述基板出入部之間進行容器的搬送；處理部，其係對複數的基板總括起來實施所定的處理基板搬出入部，其係搬入複數的未處理基板至上述處理部，或從處理部搬出處理完成基板；及基板移載裝置，其係從上述基板出入部取出基板，交接至上述基板搬出入部，或從上述基板搬出入部取出基板，將基板插入至上述容器；基板搬送裝置，其係於上述基板搬出入部與上述處理部之間搬送基板，上述基板搬送方法，係將收容未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，從該容器取出未處理基板而交接至上述基板搬出入部，將空的容器搬送至上述基板出入部，從上述基板搬出入部將處理完成基板插入至該容器内，搬送插入處理完成基板的容器，在將第1批的基板投入至處理裝置内的狀態中，於上述容器搬送裝置及上述基板出入部空閒的時間點，將收容未處理的第2批的基板的容器予以搬送至上述基板出入部，以總計的搬送時間能夠形成適當的方式，個別調整上述容器搬送裝置的動作時間點、在上述基板出入部的操作的時間點、及上述基板移載裝置的動作時間點。
在上述第2觀點中，上述動作時間點的調整，係於上述第1批的搬送動作與上述第2批的搬送動作下動作產生互相重疊時，可藉由錯開其中之一動作的時間點來進行。
並且，可在上述第1批的基板的搬出動作的開始前進行第2批的基板的搬入動作。
而且，上述基板出入部係具有：載置收容未處理基板的容器之第1平台、及載置用以插入處理完成基板的空容器之第2平台，上述行程作成部，係為了上述第1批的基板的搬出動作，即將空的容器搬送至上述第2平台之前，為了上述第2批基板的搬入動作基板，而使收容未處理基板的容器能夠搬送至上述第2平台。
又，上述基板搬出入部係具有：搬入未處理基板至上述處理部的基板搬入位置、及從上述處理部搬出處理完成基板的基板搬出位置。
此情況，上述基板搬出入部係具有：第1保持部，其係以容器內的基板配列間距的一半的半間距來保持從上述基板移載裝置接收的2個容器份的未處理基板，在上述基板搬入位置保持半間距的狀態下交接至上述基板搬送裝置；及第2保持部，其係從保持以上述半間距所配列的處理完成基板之位於上述基板搬出位置的上述基板搬送裝置來接收處理完成基板，各1個容器份保持基板，在未處理基板的搬入時，從容器取出1個容器的未處理基板，進行交接至上述第1保持部的一連串的動作之後，以同樣的動作來將其次的1個容器的未處理基板交接至上述第1保持部，在上述第1保持部形成半間距的基板配列，在處理完成基板的搬出時，在上述第2保持部以容器內的基板配列間距來各1個容器份地分離半間距2個容器份的處理完成基板，在進行將一個容器份的基板插入至容器的一連串動作之後，可以同樣的動作來將剩下的基板插入至其他的容器。
本發明的第3觀點是在於提供一種包含在基板處理裝置中控制基板的搬送的程式之可讀取於電腦的媒體，其特徵為：上述基板處理裝置係具備：容器搬出入部，其係將收容複數的基板的容器予以搬出入；基板出入部，其係從收容複數的未處理基板的容器取出該等基板，或在空的容器插入處理完成基板；容器搬送裝置，其係於上述基板搬出入部與上述基板出入部之間進行容器的搬送；處理部，其係對複數的基板總括起來實施所定的處理基板搬出入部，其係搬入複數的未處理基板至上述處理部，或從處理部搬出處理完成基板；基板移載裝置，其係從上述基板出入部取出基板，交接至上述基板搬出入部，或從上述基板搬出入部取出基板，將基板插入至上述容器；及基板搬送裝置，其係於上述基板搬出入部與上述處理部之間搬送基板，上述程式，係於執行時，上述電腦會控制上述基板處理裝置而進行上述基板搬送方法，上述基板搬送方法，係將收容未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，從該容器取出未處理基板而交接至上述基板搬出入部，將空的容器搬送至上述基板出入部，從上述基板搬出入部將處理完成基板插入至該容器内，搬送插入處理完成基板的容器，在將第1批的基板投入至處理裝置内的狀態中，於上述容器搬送裝置及上述基板出入部空閒的時間點，將收容未處理的第2批的基板的容器予以搬送至上述基板出入部，以總計的搬送時間能夠形成適當的方式，個別調整上述容器搬送裝置的動作時間點、在上述基板出入部的操作的時間點、及上述基板移載裝置的動作時間點。
以下，參照圖面來具體說明有關本發明的實施形態。本實施形態是說明有關將本發明適用於洗淨處理裝置時，該洗淨處理裝置是構成可分批式一貫進行半導體晶圓(晶圓)的搬入、液處理、乾燥、搬出。
圖1是表示本實施形態的洗淨處理裝置的立體圖，圖2是其平面圖。
如圖1及圖2所示，液處理裝置1主要是以傳送盒搬出入部2、洗淨處理部4及介面部3所構成。該傳送盒搬出入部2是將水平狀態下収納晶圓W作為晶圓容器機能的傳送盒(FOUP)F予以搬出入且保管等。洗淨處理部4是對晶圓W進行使用所定的藥液之洗淨處理及洗淨處理後的乾燥處理。該介面部3是在搬出入部2與洗淨處理部4之間搬送晶圓W。
傳送盒搬出入部2具有：傳送盒搬出入台5，其係用以載置大略水平所定間隔収納所定片數、例如25片的晶圓W之傳送盒F；傳送盒儲存部6，其係保管傳送盒F；及傳送盒搬送裝置12，其係搬送傳送盒。
並且，傳送盒F是其一側面形成晶圓W的搬出入口，具有該搬出入口可藉由蓋體來開閉的構造。傳送盒儲存部6是設有保持傳送盒F的複數個保持構件13，可保管複數的傳送盒F。
在傳送盒搬出入台5與傳送盒儲存部6之間設有遮擋板(shutter)14，在對傳送盒搬出入台5之傳送盒F的搬出入動作時以外，遮擋板14是成為關閉的狀態。
在傳送盒儲存部6與介面部3之間是藉由壁部16來隔著，在該壁部16是窗部16a會被形成上下2段(僅圖示一方)。而且，在該等窗部16a的傳送盒儲存部6側，以傳送盒F的蓋體能夠對面於窗部16a的方式來載置傳送盒F的晶圓出入台(基板出入部)15會被設成上下2段(僅圖示一方)。另外，上方的窗部16a為晶圓搬入用，下方的窗部16a為晶圓搬出用。在晶圓出入台15設有用以進行被載置於此的傳送盒F的蓋體的開閉之蓋體開閉機構17，在傳送盒F與壁部16緊密的狀態下打開蓋體，可將傳送盒F内的晶圓W搬出至介面部3側。相反的，可從介面部3側搬入晶圓W至空的傳送盒F内。
傳送盒保持構件13，就圖2而言，是在形成傳送盒儲存部6的壁面附近，於高度方向設成複數段，例如4段。傳送盒儲存部6的任務是在於暫時性保管收納有洗淨處理前的晶圓W之傳送盒F，且保管取出晶圓W之内部成空的傳送盒F。
傳送盒搬送裝置12是具有多關節構造，可藉由其前端的支持臂12a來支持傳送盒F，而進行傳送盒F的搬送。此傳送盒搬送裝置12亦可移動於圖2的A方向及高度方向，可在傳送盒搬出入台5、保持構件13及晶圓出入台15之間搬送傳送盒F。
在介面部3的窗部16a附近位置配設有用以計測傳送盒F内的晶圓W的片數之晶圓檢查裝置18。晶圓檢查裝置18是例如使紅外線感測頭在被收納於傳送盒F内的晶圓W附近一邊掃描於高度方向一邊檢查晶圓W。
在介面部3設有用以進行晶圓的移載之晶圓移載裝置19、及晶圓搬出入部20。
晶圓移載裝置19是用以進行對位於晶圓出入台15的傳送盒F之晶圓W的授受、及對配列部21之晶圓W的授受，具有多軸臂構造，其前端具有保持傳送盒F内的晶圓W的數個晶圓之晶圓保持臂19a。在晶圓保持臂19a設有可保持晶圓W的保持爪(未圖示)，在藉由此保持爪來保持晶圓W的狀態下，可利用多軸臂構造來使晶圓保持臂19a在3次元空間取任意的位置及姿勢。
晶圓搬出入部20用以在介面部3與洗淨處理部4之間進行晶圓W的搬送者，具有裝載位置20a及卸載位置20b、配列部21。
配列部21是具有：第1配列機構21a，其係將從晶圓移載裝置19所供給的2個傳送盒份、例如50片的未處理晶圓W配列成傳送盒F的間距的一半間距(半間距)；及第2配列機構21b，其係於半間距洗淨處理後，使半間距的晶圓W回到傳送盒F的間距(正常間距)。
配列部21的第1配列機構21a及第2配列機構21b皆具有相同的構造，如圖3所示，具有：延伸於垂直方向的導件210、及可對導件210上下且形成有半間距的晶圓保持溝之晶圓載具211、及1傳送盒份的晶圓保持可能且晶圓載具211可通過至上方的晶圓支架212。
然後，將晶圓W搬入(裝載)至洗淨處理部4時，使晶圓移載裝置19的晶圓保持臂19a插入至被載置於晶圓出入台15上的傳送盒F内，接收水平姿勢的晶圓W，從上方以垂直姿勢來將該等晶圓W交接至第1配列機構21a的晶圓載具211。此時，晶圓載具211會位於晶圓支架212的上方。從其次的傳送盒F藉由晶圓移載裝置19的晶圓保持臂19a來接收的晶圓會被交接至位於第1配列機構21a上部的晶圓支架212，如圖4所示，在此狀態下，由下方使晶圓載具211上昇，藉此晶圓載具211會接收晶圓支架212的晶圓W，實現半間距的晶圓配列。然後，使晶圓搬送裝置22位於保持該半間距之複數例如50片的晶圓W的晶圓載具211的正下方的裝載位置20a，使晶圓載具211下降，藉此2傳送盒份的晶圓會以半間距來保持於晶圓搬送裝置22。
並且，在搬出(卸載)洗淨後的晶圓W時，使以半間距來保持洗淨後的2傳送盒份的晶圓W之晶圓搬送裝置22位於卸載位置20b，藉由第2配列機構21b的晶圓載具211來接收晶圓，在使晶圓載具211下降的過程，一半的晶圓會藉由晶圓支架212來保持。藉此，在晶圓支架212及晶圓載具211分別形成以正常間距來載置1傳送盒份的狀態，且使該等各藉由移載裝置19的晶圓保持臂19a來以水平姿勢交接至晶圓出入台15上的空傳送盒F。
晶圓搬送裝置22是具備形成有半間距的晶圓保持溝的3個卡盤22a～22c，可以半間距來保持2個傳送盒份的晶圓W，可沿著圖中箭號B所示的方向來移動於從介面部3往洗淨處理部4延伸的導軌23。然後，晶圓搬送裝置22會從晶圓移載裝置19以垂直姿勢在裝載/卸載部20的裝載位置20a接收未處理的晶圓W，沿著導軌23來移動至洗淨處理部4，將晶圓W搬入至洗淨處理部，相反的，從洗淨處理部4搬出洗淨處理完成的晶圖W，沿著導軌23來移動至裝載/卸載部20的卸載位置20b，於是具有將處理完成的晶圓W交接至晶圓移載裝置19的機能。
洗淨處理部4是由洗淨處理單元7、乾燥單元8、及停泊區域9所構成，從介面部3側起，以乾燥單元8、洗淨處理單元7、停泊區域9的順序來配置。然後，晶圓搬送裝置22是沿著延伸於X方向的導軌23來移動，可在該等之間進行晶圓W的交接。
停泊區域9是使未處理的晶圓W待機的場所。液處理或乾燥處理是針對某批的晶圓W進行，利用不必使晶圓搬送裝置22運轉的時間，使其次應開始液處理的晶圓W搬送至停泊區域9。由於停泊區域9是鄰接於洗淨處理單元7，因此在洗淨處理開始時，可縮短晶圓W的移動時間，可使生產量提升。
在洗淨處理單元7，如圖2所示，從停泊區域9側起，第1藥液槽31、第1水洗槽32、第2藥液槽33、第2水洗槽34、第3藥液槽35、第3水洗槽36會依序配置。並且，在第1藥液槽31與第1水洗槽32之間具備用以搬送晶圓W的第1搬送裝置37，在第2藥液槽33與第2水洗槽34之間具備用以搬送晶圓W的第2搬送裝置38，在第3藥液槽35與第3水洗槽36之間具備用以搬送晶圓W的第3搬送裝置39。
在第1藥液槽31中，例如為了進行有機性污染除去或表面金屬雜質除去，而積蓄有被加熱至130℃左右的SPM液(濃硫酸與過氧化氫水的混合溶液)，在第2藥液槽33中，積蓄有用以除去粒子等的附著物之藥液，例如SC-1液(氨與過氧化氫及水的混合溶液)，在第3藥液槽35中，積蓄有用以蝕刻晶圓W表面所形成的氧化膜之蝕刻液，例如稀氫氟酸。蝕刻液，除了稀氫氟酸以外，還可使用氫氟酸與氟化銨的混合物(緩衝氫氟酸(BHF))。
第1～第3水洗槽32，34，36是分別藉由第1～第3藥液槽31，33，35的液處理來除去附著於晶圓W的藥液，例如可使用溢流沖洗(over flow rinse)或快速浸入洗濯(quick dump rinse)等各種的水洗手法。
第1搬送裝置37是具有可升降於上下方向的驅動機構，使由晶圓搬送裝置22交接的晶圓W下降，浸入第1藥液槽31，經過所定時間後拉起，其次，使晶圓W移動於水平方向，將晶圓W浸入第1水洗槽32，保持所定時間，以能夠拉起的方式動作。完成在第1水洗槽32的處理之晶圓W是一度回到晶圓搬送裝置22的卡盤22a～22c之後，從晶圓搬送裝置22搬送至第2搬送裝置38。第2及第3搬送裝置38，39是具有與第1搬送裝置37同樣的構造，且同樣地動作。
在乾燥單元8配設有水洗槽24及洗淨晶圓搬送裝置22的卡盤22a～22c的卡盤洗淨機構26，在水洗槽24的上部設有例如被供給異丙醇(Isopropyl alcohol)(IPA)的蒸気來乾燥晶圓W的乾燥室(未圖示)。並且，在水洗槽24與乾燥室之間設有搬送晶圓W的搬送裝置25，在水洗槽24所被水洗的晶圓W會以搬送裝置25來拉起，可在乾燥室中被IPA乾燥。搬送裝置25除了不能水平方向的移動以外，其他則與前述第1搬送裝置37等同樣構成，可在與晶圓搬送裝置22之間進行晶圓W的交接。
在搬出入部2的下部設有控制部40。如圖5所示，該控制部40是具有：具備控制洗淨處理裝置1的各構成部例如傳送盒搬送裝置12、晶圓出入台15、晶圓移載裝置19、晶圓搬送裝置22等的微處理器(MPU)之控制器41、及使用者介面42、以及記憶有處理時所必要的資訊之記憶部43。
使用者介面42與記憶部43是藉由控制器41來連接。使用者介面42具備：操作員為了管理洗淨處理裝置1的各構成部而進行指令的輸入操作等之鍵盤、及使洗淨處理裝置1的各構成部的運轉狀況可視化而顯示的顯示器等。記憶部43是儲存有用以在控制器41的控制下實現被執行於洗淨處理裝置2的各種處理之控制程式、或用以按照處理條件來使所定的處理執行於洗淨處理裝置1的各構成部之控制程式亦即處方45。處方等的控制程式是被記憶於記憶部43之中的記憶媒體。記憶媒體可為硬碟那樣的固定者，或CDROM、DVD、快閃記憶體等可攜性者。
控制部40是如此控制洗淨處理裝置1的全體者，以下，以和實施形態的要部相關連的傳送盒搬送裝置12及晶圓移載裝置19等的搬送系的控制為中心來進行說明。
控制器41是具有：控制搬出入部2的傳送盒搬送裝置12之傳送盒搬送裝置控制部51、及控制介面部3的晶圓移載裝置19之晶圓移載裝置控制部52、及進行在晶圓出入台15上的處理、例如蓋體開閉機構17之傳送盒F的蓋體開閉動作或晶圓檢查裝置18的動作控制之晶圓出入台控制部53、及根據被記憶於記憶部43的處方來作成最適的搬送行程之搬送行程作成部54。
搬送行程作成部54是用以根據從被記憶於記憶部43的複數個處方所選擇的處方來作成最適的搬送行程者，例如最初一批的晶圓W的搬出行程與第2批的晶圓W的搬入行程錯綜時，使最初一批的晶圓與第2批的晶圓W的搬送行程最適化。
其次，以傳送盒F及晶圓W的搬送程序為中心來說明有關以上那樣構成的洗淨處理裝置1的處理動作。
首先，使以水平狀態収納所定片數例如25片的晶圓W之2個的傳送盒F載於傳送盒搬出入台5的台11。然後，根據記憶於記憶部43的處方來針對該等2個傳送盒F内的晶圓W進行一連串的處理。
最初，根據圖6所示的時間圖來說明有關晶圓的搬入時的搬送程序。首先，藉由傳送盒搬送裝置12來將台11上的一方傳送盒F搬送至搬入用的晶圓出入台15(動作A1)。另外，重複搬送複數批的基板時，可因應所需，一旦保管於傳送盒儲存部6的傳送盒保持部13之後進行搬送。其次，針對載置於晶圓出入台15的傳送盒F，藉由蓋體開閉機構17來開鎖而打開傳送盒F的蓋體(動作B1)，其次藉由晶圓檢查裝置18來進行晶圓片數的計數等(動作B2)。與該查並行，進行晶圓移載裝置19的準備動作(動作C1)。檢查終了後，使晶圓移載裝置19的晶圓保持臂19a經由窗部16a來插入至晶圓出入台15上的傳送盒F内，取出晶圓W(動作C2)，交接至配列部21的第1配列機構21a的晶圓載具211(動作C3)。與該動作C3同時藉由蓋體開閉機構17，對晶圓出入台15上之取出晶圓W後的傳送盒F裝上蓋體(動作B3)，接著藉由傳送盒搬送裝置12來將該傳送盒F搬送至任一的傳送盒保持構件13(動作A2)。
對台11上的另一方的傳送盒F亦進行同樣的動作。亦即，將另一方的傳送盒F搬送至晶圓出入台15(動作A1)，藉由晶圓移載裝置19的晶圓保持臂19a來取出該傳送盒F内的晶圓W，交接至第1配列機構21a(動作C1～C3等)。此時，如上述般在第1配列機構21a是晶圓W會被交接至晶圓支架212，藉由使晶圓載具211上昇，晶圓支架212上的晶圓W會被保持於晶圓載具211之已被搭載的晶圓W之間，形成半間距2傳送盒份例如50片的晶圓W被保持於晶圓載具211的狀態，且予以交接至晶圓搬送裝置22。
其次，將如此交接至晶圓搬送裝置22的2傳送盒份的晶圓W作為1批來搬送至洗淨處理部，進行所定的洗淨處理。
此時是使保持晶圓W的晶圓搬送裝置22沿著導軌23來移動至液處理單元7的第1藥液槽31或第1水洗槽32的位置，將晶圓W換移至第1搬送裝置37，開始晶圓W的洗淨處理。晶圓W的液處理是例如依序進行往第1藥液槽31的浸漬及利用第1水洗槽32的洗淨、往第2藥液槽33的浸漬及利用第2水洗槽34的洗淨、往第3藥液槽35的浸漬及利用第3水洗槽36的洗淨。
在液處理單元7完成處理的晶圓W是一度換移至晶圓搬送裝置22後，換移至乾燥單元8的搬送裝置25，實施乾燥處理。完成乾燥處理的晶圓W是以半間距2傳送盒份例如50片垂直姿勢來搭載於晶圓搬送裝置22的狀態下搬送至介面部3的卸載位置20b。
被搬送至卸載位置20b的晶圓W是由此以2傳送盒份的晶圓維持半間距的狀態交接至第2配列機構21b的晶圓載具211，藉由使晶圓載具211下降，1傳送盒份的晶圓W會被交接至晶圓支架212，形成在晶圓載具211及晶圓支架212以正常間距搭載1傳送盒份的晶圓W之狀態。
其次，根據圖7的時間圖來說明有關由如此的狀態搬出晶圓W時的搬送程序。對上述那樣被保持於上述第2配列機構21b的晶圓進行搬出動作時，首先，藉由傳送盒搬送裝置12來將空的傳送盒F載置於搬出用的晶圓出入台15(動作A3)，藉由蓋體開閉機構17來打開其蓋體(動作B4)。其次，在進行晶圓移載裝置19的準備動作後(動作C4)，將晶圓保持臂19a插入至第1配列機構21a内，從被保持於垂直姿勢的晶圓載具211來取出晶圓(動作C5)。然後，將保持晶圓W的晶圓保持臂19a插入至搬出用的晶圓出入台上的傳送盒F，以水平姿勢搬入晶圓W(動作C6)。然後，使晶圓保持臂19a從傳送盒F出去，藉由晶圓檢查裝置18來進行傳送盒F内的晶圓W檢查(動作B5)，檢查終了後，藉由蓋體開閉機構17來關閉傳送盒F的蓋體(動作B6)。藉此，完成最初一批的晶圓的搬出動作。然後，收納如此被洗淨處理的晶圓W之傳送盒F會藉由傳送盒搬送裝置12來搬送至傳送盒保持構件13，在此被保持。
對晶圓支架212上的晶圓W亦進行同樣的動作。亦即，先進行在搬出用的晶圓出入台15載置空的傳送盒F之動作等(動作A3等)，然後進行晶圓移載裝置19的所定動作(動作C4～C6)，將晶圓支架212上的晶圓W搬入至空的傳送盒F，再進行所定的處理(B5，6等)。
藉由以上，完成最初一批的晶圓W之一連串的處理。
其次，搬入第2批，但此時的搬送行程必須以和最初一批的搬出動作的搬送行程不會重疊之方式來決定。若考慮此點，則最初一批的搬出動作完成後再搬入第2批為最安全，但如此的情況將造成傳送盒搬送裝置12、蓋體開閉機構17、檢查裝置18、晶圓移載裝置19等的待機時間非常長，生產量亦極低。因此，會被要求作成可極力提高生產量的搬送程序。
例如，在最初一批的搬出動作時之傳送盒搬送裝置12的動作A3之前，因為傳送盒搬送裝置12及搬入用的晶圓出入台15是空的，所以可考量有效利用該時間來進行第2批的傳送盒F的搬送動作(動作A1)。然而，以往，傳送盒搬送裝置12的動作、晶圓出入台15的蓋體開閉裝置17及檢查裝置18的動作、及晶圓移載裝置19的動作是統括控制，該等的處理行程是被預定，因此如圖8所示，來自第2批的晶圓移載裝置19的最初傳送盒的晶圓取出動作(動作C2)及往晶圓搬送裝置22的交接動作(動作C3)與已定之最初一批的晶圓移載裝置19的準備動作(動作C4)及晶圓移載裝置19的晶圓接收動作(動作C5)是行程上重疊。因此，在該時間點無法進行第2批的晶圓搬入，無法有效利用傳送盒搬送裝置12的空閒時間。
因此，以往，第2批的晶圓W的搬入開始時間點(利用傳送盒搬送裝置12的動作A1)，如圖9所示，會延遲至晶圓移載裝置19交接晶圓W至晶圓出入台15上的傳送盒的動作(動作C6)時為止。因此，搬送程序會變長，生產量不得不降低。
於是，在本實施形態是使能夠分別個別地獨立進行傳送盒搬送裝置12的控制、在晶圓出入台15上的操作控制(蓋體開閉機構17及檢查裝置18的控制)、晶圓移載裝置19的控制，亦包含最初的一批，在控制器41的搬送行程作成部54作成考量生產量的最適搬送行程，使能夠根據在此被作成的搬送行程來進行搬送動作的控制。
亦即，行程作成部54是在將一批的晶圓投入處理裝置内的狀態中，在傳送盒搬送裝置12及搬入側的晶圓出入台15空閒的時間點，將收容次批的未處理基板的傳送盒F搬送至搬入側的晶圓出入台15，以總計的搬送時間能夠成為適當的方式，作成個別調整：傳送盒搬送裝置12的動作時間點、在晶圓出入台15之利用蓋體開閉裝置17的蓋體開放或利用檢查裝置18的檢查等之操作的時間點，及晶圓移載裝置19的動作時間點之搬送行程。動作時間點的調整可舉：在1批的搬送動作與次批的搬送動作產生動作重疊時，錯開任一動作的時間點。
例如，並行進行第1批的搬出動作與第2批的搬入動作時，在傳送盒搬送裝置12空閒而第2批的晶圓可搬入的時點搬入第2批的晶圓，在搬入側及搬出側分別以晶圓的搬送時間能夠形成最短的方式來調度傳送盒搬送裝置12、晶圓出入台15(蓋體開閉裝置17、檢查裝置18)、晶圓移載裝置19的動作，在如此的調度下，任一裝置中最初一批的搬出動作與第2批的搬入動作產生重疊時，可使其中一方先進行，使其他的動作延遲。藉此，可有效率地使用各裝置，可縮短搬送程序。
具體而言，如圖10所示，在最初一批的搬出動作時之傳送盒搬送裝置12的動作A3前的傳送盒12的空閒時間放入第2批的傳送盒的搬送動作(動作A1)。然後，進行晶圓出入台15上的蓋體開閉裝置17之傳送盒F的蓋體開放動作(動作B1)及檢查裝置18的檢查動作(動作B2)，同時進行傳送盒搬送裝置12之空的傳送盒F往晶圓出入台15的搬送動作(動作A3)，其次，進行該空的傳送盒F的蓋體開放動作(動作B4)。
如圖8所示，以往的搬送程序是在其次的晶圓移載裝置19的處理中最初一批的搬出動作與第2批的搬入動作重疊，但本實施形態是以晶圓移載裝置19的行程不會重疊的方式，藉由晶圓移載裝置19，首先進行有關第2批的動作C1～C3，在第1配列機構21a交接處理前的晶圓W，然後，接著藉由晶圓移載裝置19來從保持洗淨處理後的最初一批的晶圓W的第2配列機構21b接收晶圓W，進行交接晶圓至晶圓出入台15上的傳送盒F之動作(動作C4～C6)。藉此，可以短時間進行晶圓的搬送動作，特別是晶圓的搬入動作，可提高處理總計的生產量。
若根據本發明的實施形態，則在將一批的基板投入處理裝置内的狀態中，在容器搬送裝置及基板出入部空閒的時間點，將收容次批的未處理基板的容器搬送至上述基板出入部，以總計的搬送時間能夠形成適當的方式，個別地調整上述容器搬送裝置的動作時間點、在上述基板出入部之操作的時間點、及上述基板移載裝置的動作時間點，因此可極力短時間進行基板的搬送動作，進而能夠提高處理總計的生產量。
另外，本發明並非限於上述實施形態，亦可實施各種的變形。例如，上述實施形態雖是顯示有關將本發明適用於洗淨處理裝置時，但只要是取出容器内的複數個基板來進行基板的處理之裝置，便可適用。又，上述實施形態是顯示有關將2個傳送盒的晶圓作為1批來進行處理的例子，但並非限於此，當然亦可以1個容器的基板作為1批來進行處理。又，上述實施形態是顯示有關使用多軸構造者作為晶圓移載裝置之例子，但並非限於此。
1．．．洗淨處理裝置
2．．．傳送盒搬出入部
3．．．介面部
4．．．洗淨處理部
5．．．傳送盒搬出入台
12．．．傳送盒搬送裝置
15．．．晶圓出入台
16．．．壁部
16a．．．窗部
17．．．蓋體開閉裝置
18．．．檢查裝置
19．．．晶圓移載裝置
19a．．．晶圓保持臂
20．．．晶圓搬出入部
20a．．．裝載位置
20b．．．卸載位置
21．．．配列部
21a．．．第1配列機構
21b．．．第2配列機構
22．．．晶圓搬送裝置
40．．．控制部
41．．．控制器
43．．．記憶部
54．．．搬送行程作成程式
F．．．傳送盒
W．．．晶圓
圖1是表示本發明之一實施形態的洗淨處理裝置的立體圖。
圖2是表示本發明之一實施形態的洗淨處理裝置的平面圖。
圖3是表示晶圓搬出入部的配列部與晶圓移載裝置的側面圖。
圖4是表示從配列部的第1配列機構往晶圓搬送裝置交接2批份的晶圓之狀態側面圖。
圖5是表示本發明之一實施形態的洗淨處理裝置所搭載的控制部的方塊圖。
圖6是表示晶圓搬入時的搬送程序的時間圖。
圖7是表示晶圓搬出時的搬送程序的時間圖。
圖8是表示用以往的控制方法無法執行所望的搬送行程之例的時間圖。
圖9是表示可用以往的控制方法作成的搬送行程的時間圖。
圖10是表示藉由本發明之一實施形態的洗淨處理裝置來實現的搬送行程的時間圖。
12．．．傳送盒搬送裝置
15．．．晶圓出入台
17．．．蓋體開閉裝置
18．．．檢查裝置
19．．．晶圓移載裝置
40．．．控制部
41．．．控制器
42．．．使用者介面
43．．．記憶部
45．．．處方
51．．．傳送盒搬送裝置控制部
52．．．晶圓移載裝置控制部
53．．．晶圓出入台控制部
54．．．搬送行程作成程式

Claims (12)

  1. 一種基板處理裝置，其特徵係具備：容器搬出入部，其係將收容複數的基板的容器予以搬出入；基板出入部，其係從收容複數的未處理基板的容器取出該等基板，或在空的容器插入處理完成基板；容器搬送裝置，其係於上述容器搬出入部與上述基板出入部之間進行容器的搬送；處理部，其係對複數的基板總括起來實施所定的處理基板搬出入部，其係搬入複數的未處理基板至上述處理部，或從處理部搬出處理完成基板；基板移載裝置，其係從上述基板出入部取出基板，交接至上述基板搬出入部，或從上述基板搬出入部取出基板，將基板插入至上述容器；基板搬送裝置，其係將收容複數的未處理基板的容器搬送至上述基板出入部，於上述基板搬出入部與上述處理部之間搬送基板；及控制部，其係控制：將收容未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，從該容器取出未處理基板而交接至上述基板搬出入部，或，將空的容器搬送至上述基板出入部，從上述基板搬出入部將處理完成基板挿入至該容器內，搬送插入處理完成基板的容器之一連串的搬送動作， 上述基板出入部係具有：載置收容未處理基板的容器之第1平台、及載置用以插入處理完成基板的空容器之第2平台，上述控制部係各別地控制上述容器搬送裝置、在上述基板出入部的操作、及上述基板移載裝置，具有行程作成部，其係在將一批的基板投入至處理裝置內的狀態中，於上述容器搬送裝置及上述基板出入部空閒的時間點，將收容未處理的次批的基板的容器予以搬送至上述基板出入部，以總計的搬送時間能夠形成適當的方式，作成個別調整上述容器搬送裝置的動作時間點、在上述基板出入部的操作的時間點、及上述基板移載裝置的動作時間點之搬送行程，上述行程作成部係於上述一批的基板的搬出動作的開始前進行次批的基板的搬入動作，且為了上述一批的基板的搬出動作而將空的容器搬送至上述第2平台之前，將為了上述次批的基板的搬入動作而收容未處理基板的容器搬送至上述第1平台。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，動作時間點的調整，係於一批的搬送動作與次批的搬送動作下動作產生互相重疊時，藉由錯開任一動作的時間點來進行。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述基板搬出入部係具有：搬入未處理基板至上述處理部的基板搬入位置、及從上述處理部搬出處理完成基板的基板 搬出位置。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述基板搬出入部係具有：第1保持部，其係以容器內的基板配列間距的一半的半間距來保持從上述基板移載裝置接收的2個容器份的未處理基板，在上述基板搬入位置保持半間距的狀態下交接至上述基板搬送裝置；及第2保持部，其係從保持以上述半間距所配列的處理完成基板之位於上述基板搬出位置的上述基板搬送裝置來接收處理完成基板，各1個容器份保持基板，搬送行程作成部，係於未處理基板的搬入時，從容器取出1個容器的未處理基板，進行交接至上述第1保持部的一連串的動作之後，以同樣的動作來將其次的1個容器的未處理基板交接至上述第1保持部，以能夠在上述第1保持部形成半間距的基板配列之方式，在處理完成基板的搬出時，在上述第2保持部以容器內的基板配列間距來各1個容器份地分離半間距2個容器份的處理完成基板，在進行將一個容器份的基板插入至容器的一連串動作之後，以同樣的動作來將剩下的基板插入至其他的容器。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述基板移載裝置係具有保持1個容器份的基板之基板保持臂，此基板保持臂具有在三次元空間可取任意的位置及姿勢之多軸構造。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，更具有：開閉位於上述基板出入部的容器的蓋體之蓋體開閉機構、及檢查位於上述基板出入部的容器內的基板之基板檢查裝置，在上述基板出入部的操作，係容器的蓋體的開閉及上述基板檢查裝置之容器內的基板的檢查。
  7. 如申請專利範圍第1~6項中的任一項所記載之基板處理裝置，其中，上述容器搬出入部係具有暫時保持容器的容器保持部。
  8. 一種基板搬送方法，係基板處理裝置的基板搬送方法，上述基板處理裝置係具備：容器搬出入部，其係將收容複數的基板的容器予以搬出入；基板出入部，其係從收容複數的未處理基板的容器取出該等基板，或在空的容器插入處理完成基板；容器搬送裝置，其係於上述容器搬出入部與上述基板出入部之間進行容器的搬送；處理部，其係對複數的基板總括起來實施所定的處理基板搬出入部，其係搬入複數的未處理基板至上述處理部，或從處理部搬出處理完成基板；及基板移載裝置，其係從上述基板出入部取出基板，交接至上述基板搬出入部，或從上述基板搬出入部取出基板，將基板插入至上述容器；基板搬送裝置，其係將收容複數的未處理基板的容器 搬送至上述基板出入部，於上述基板搬出入部與上述處理部之間搬送基板，上述基板出入部係具有：載置收容未處理基板的容器之第1平台、及載置用以插入處理完成基板的空容器之第2平台，其特徵為：將收容未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，從該容器取出未處理基板而交接至上述基板搬出入部，將空的容器搬送至上述基板出入部，從上述基板搬出入部將處理完成基板挿入至該容器內，搬送插入處理完成基板的容器，在將一批的基板投入至處理裝置內的狀態中，於上述容器搬送裝置及上述基板出入部空閒的時間點，將收容次批的未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，以總計的搬送時間能夠形成適當的方式，個別調整上述容器搬送裝置的動作時間點、在上述基板出入部的操作的時間點、及上述基板移載裝置的動作時間點，在上述一批的基板的搬出動作的開始前進行次批的基板的搬入動作，且為了上述一批的基板的搬出動作而將空的容器搬送至上述第2平台之前，將為了上述次批的基板的搬入動作而收容未處理基板的容器搬送至上述第1平台。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板搬送方法，其中，上述動作時間點的調整，係於上述一批的搬送動作與次批的 搬送動作下動作產生互相重疊時，藉由錯開其中之一動作的時間點來進行。
  10. 如申請專利範圍第8之基板搬送方法，其中，上述基板搬出入部係具有：搬入未處理基板至上述處理部的基板搬入位置、及從上述處理部搬出處理完成基板的基板搬出位置。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板搬送方法，其中，上述基板搬出入部係具有：第1保持部，其係以容器內的基板配列間距的一半的半間距來保持從上述基板移載裝置接收的2個容器份的未處理基板，在上述基板搬入位置保持半間距的狀態下交接至上述基板搬送裝置；及第2保持部，其係從保持以上述半間距所配列的處理完成基板之位於上述基板搬出位置的上述基板搬送裝置來接收處理完成基板，各1個容器份保持基板，在未處理基板的搬入時，從容器取出1個容器的未處理基板，進行交接至上述第1保持部的一連串的動作之後，以同樣的動作來將其次的1個容器的未處理基板交接至上述第1保持部，在上述第1保持部形成半間距的基板配列，在處理完成基板的搬出時，在上述第2保持部以容器內的基板配列間距來各1個容器份地分離半間距2個容器份的處理完成基板，在進行將一個容器份的基板插入至容器的一連串動作之後，以同樣的動作來將剩下的基板插入至其他的容器。
  12. 一種記憶媒體，係使在基板處理裝置中控制基板的搬送的程式可動作於電腦的狀態下記憶的記憶媒體，上述基板處理裝置係具備：容器搬出入部，其係將收容複數的基板的容器予以搬出入；基板出入部，其係從收容複數的未處理基板的容器取出該等基板，或在空的容器插入處理完成基板；容器搬送裝置，其係於上述容器搬出入部與上述基板出入部之間進行容器的搬送；處理部，其係對複數的基板總括起來實施所定的處理；基板搬出入部，其係搬入複數的未處理基板至上述處理部，或從處理部搬出處理完成基板；基板移載裝置，其係從上述基板出入部取出基板，交接至上述基板搬出入部，或從上述基板搬出入部取出基板，將基板插入至上述容器；及基板搬送裝置，其係將收容複數的未處理基板的容器搬送至上述基板出入部，於上述基板搬出入部與上述處理部之間搬送基板，上述基板出入部係具有：載置收容未處理基板的容器之第1平台、及載置用以插入處理完成基板的空容器之第2平台，其特徵為：使控制上述基板處理裝置的搬送的電腦程式可動作於電腦的狀態下記憶，該程式，係於執行時， 將收容未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，從該容器取出未處理基板而交接至上述基板搬出入部，將空的容器搬送至上述基板出入部，從上述基板搬出入部將處理完成基板挿入至該容器內，搬送插入處理完成基板的容器，在將一批的基板投入至處理裝置內的狀態中，於上述容器搬送裝置及上述基板出入部空閒的時間點，將收容次批的未處理基板的容器予以搬送至上述基板出入部，以總計的搬送時間能夠形成適當的方式，個別調整上述容器搬送裝置的動作時間點、在上述基板出入部的操作的時間點、及上述基板移載裝置的動作時間點，在上述一批的基板的搬出動作的開始前進行次批的基板的搬入動作，且為了上述一批的基板的搬出動作而將空的容器搬送至上述第2平台之前，將為了上述次批的基板的搬入動作而收容未處理基板的容器搬送至上述第1平台。
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