TWI406349B - 基底處理裝置 - Google Patents

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TWI406349B
TWI406349B TW097122615A TW97122615A TWI406349B TW I406349 B TWI406349 B TW I406349B TW 097122615 A TW097122615 A TW 097122615A TW 97122615 A TW97122615 A TW 97122615A TW I406349 B TWI406349 B TW I406349B
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Jang-Wan Park
Won Ki Jeong
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Description

基底處理裝置
本說明所描述之一個或多個具體實施例係關於包括半導體基底在內之處理基底。
許多類型之半導體元件與平板顯示器係使用電漿處理裝置製造。此裝置於一晶圓或玻璃上實施各種製程，通常稱該晶圓或玻璃為基底。其中一類被稱為多腔體型裝置之電漿處理裝置包括處理腔室、負荷固定腔室與傳遞腔室。如現有配置，此等腔室及其附帶部件有尺寸大、設計低效之趨勢，因此不理想。
圖1顯示一藉由組合兩組腔室群而形成之多腔體型基底處理裝置100。該第一腔室群包括位於一傳遞腔室110周圍之一負荷固定腔室111與處理腔室112、113與114。該第二腔室群包括位於一傳遞腔室120周圍之一負荷固定腔室121與處理腔室122、123與124。
該基底處理裝置亦包括一裝載一基底之匣140及一基底傳遞機器人130，該基底傳遞機器人130自該匣傳遞該基底至負荷固定腔室111與121或其中之一腔室，或自該等負荷固定腔室傳遞該基底至該匣。與該傳遞腔室中提供之一於真空下運轉之機器人不同，該基底傳遞機器人於大氣壓力下運轉。
第一與第二閘門閥111a與121a各自提供於負荷固定腔室111與121處，供該傳遞機器人傳遞一個或多個基底用。平行提供該等第一與第二閘門閥。
該基底傳遞機器人傳遞該匣與負荷固定腔室111與121之間的基底。在圖1之該配置中，該匣、基底傳遞機器人、閘門閥與負荷固定腔室連續佈置。該基底傳遞機器人旋轉180度，以交換該等基底。
在圖1之基底處理裝置中，存在許多未用或使用效率低之空 間。舉例言之，空間151與152係僅用於維護與修理，否則就空閒。空間153、154、155與156根本就未利用。此等未利用或使用效率低之空間使得基底處理裝置不必要地增大。
圖2顯示另一類型之基底處理裝置200。該第一腔室群包括位於一傳遞腔室210周圍之一負荷固定腔室211與處理腔室212、213。該第二腔室群包括位於一傳遞腔室220周圍之一負荷固定腔室221與處理腔室222、223。該基底處理裝置亦包括一裝載一基底之匣240及一基底傳遞機器人230，該基底傳遞機器人230自該匣傳遞該基底至負荷固定腔室211與221或其中之一腔室，或自該等負荷固定腔室傳遞該基底至該匣。與該傳遞腔室中提供之一於真空下運轉之機器人不同，該基底傳遞機器人於大氣壓力下運轉。第一與第二閘門閥211a與221a各自提供於負荷固定腔室111與121處，供該傳遞機器人傳遞一個或多個基底用。平行提供該等第一與第二閘門閥。該基底傳遞機器人傳遞該匣與負荷固定腔室211與221之間的基底。在圖2之該配置中，該匣、基底傳遞機器人、閘門閥與負荷固定腔室連續佈置。該基底傳遞機器人旋轉180度，以交換該等基底。與圖1中之該裝置相似，圖2中之該裝置亦有許多未利用或利用效率低之空間251、252、253與254，此等空間使得該裝置之尺寸增大。
圖3顯示藉由組合第一與第二腔室群而形成之一基底處理裝置300。該第一腔室群包括位於一第一傳遞腔室310周圍之一第一負荷固定腔室311與第一處理腔室312、313與314。該二腔室群包括位於一第二傳遞腔室320周圍之一第二負荷固定腔室321與第二處理腔室322、323與324。
另外，該基底處理裝置包括一裝載一個或多個基底之匣340及一基底傳遞單位330，該基底傳遞單位330自該匣傳遞該基底至負荷固定腔室311與321，或自該等負荷固定腔室傳遞該基底至該匣。該基底傳遞單位包括一外罩332與一基底傳遞機器人334，且用於分別傳遞基底至該等第一與第二負荷固定腔室。該外罩332位 於負荷固定腔室311與321之間，且分別連接至負荷固定腔室311與321。該基底傳遞機器人334提供於該外罩內，用以傳遞裝載於該匣340內之基底至該等第一與第二負荷固定腔室。該機器人可傳遞一基底至腔室321以供處理，且然後一旦處理完畢，則自腔室321傳遞該相同之基底，以供另外之處理，或該機器人可傳遞不同之基底至腔室311與321，用於在該等不同之腔室群中進行處理。
另外，第一與第二閘門閥311a與321a提供於外罩332與第一與第二負荷固定腔室311、321之間，用以利用該基底傳遞機器人334傳遞基底。該等第一與第二閘門閥彼此面對，且該基底傳遞機器人在該等第一與第二閘門閥311a與321a之間移動。
根據此配置，該匣與該基底傳遞機器人間之基底之移動方向實質上垂直於該等第一與第二負荷固定腔室311與321及該基底傳遞機器人之間的該基底之移動方向。另外，該第一負荷固定腔室311與基底傳遞機器人之間、該第一負荷固定腔室311與第一傳遞腔室310之間、該第二負荷固定腔室321與基底傳遞機器人334之間及該第二負荷固定腔室與第二傳遞腔室320之間之該基底之移動方向實質上彼此垂直。換言之，基底傳遞機器人334係根據其垂直於匣340與負荷固定腔室311與321之運轉方位之運動佈置。
在基底傳遞裝置300中，藉由於負荷固定腔室311與321間之一間隔空間提供基底傳遞機器人334以使得空間利用率最大化。可認為此間隔空間係其他基底傳遞裝置中未利用或利用效率低之一剩餘空間(舉例而言，圖1中之空間151)。藉由在處理過程中有效使用此空間，圖3中之該基底處理裝置之尺寸或基底面可減小，且因此可認為工作空間得到更為有效之利用。
圖4顯示另一類型之基底處理裝置400，除兩處理腔室提供於每一腔室群內這一點之外，其與圖3中之該裝置相同。該第一腔室群包括位於第一傳遞腔室410周圍之第一負荷固定腔室411與第一處理腔室412、413。該第二腔室群包括位於第二傳遞腔室420周圍之第二負荷固定腔室421與第二處理腔室422、423。該基底傳遞單 位包括一外罩432與一基底傳遞機器人434，且用於分別傳遞基底至該等第一與第二負荷固定腔室。即，與圖3中之該裝置相似，負荷固定腔室411與421之第一與第二閘門閥411a與421a彼此面對提供，且藉由在該等第一與第二負荷固定腔室間之一間隔空間(舉例而言，剩餘空間或未使用空間)提供一基底傳遞機器人430而使得空間利用率最大化。該基底傳遞機器人安置成與匣440與該等負荷固定腔室垂直。
在此具體實施例中，舉例而言，與圖2中每腔室群同樣使用兩處理腔室之該裝置相比，剩餘或未利用空間451與452之數量顯著減小。同樣，第一與第二處理腔室413與422佈置成與外罩432平行，且第一與第二處理腔室412與423提供於第一與第二處理腔室413與422之相對側。
圖5顯示另一基底處理裝置500，該基底處理裝置500之每一腔室群中包括兩處理腔室。該第一腔室群包括位於第一傳遞腔室510周圍之第一負荷固定腔室511與第一處理腔室512、513。該第二腔室群包括位於第二傳遞腔室520周圍之第二負荷固定腔室521與第二處理腔室522、523。該基底傳遞單位包括一外罩532與一基底傳遞機器人534，且用於分別傳遞基底至該等第一與第二負荷固定腔室。在此裝置中，兩處理腔室在每一腔室群中以彼此垂直之方式提供，其與圖4中之該裝置不同，圖4中之該裝置每一腔室群(412與413，422與423)中之該等處理腔室間之角度為180度。
同樣，在裝置500中，負荷固定腔室511與521之第一與第二閘門閥511a與521a彼此面對提供，且藉由於該等第一與第二負荷固定腔室之間的一間隔空間(舉例而言，未利用空間或剩餘空間)提供基底傳遞機器人530而使得空間利用率最大化。該基底傳遞機器人被安置成與匣540及該負荷固定腔室垂直。在此具體實施例中，仍存在一剩餘空間550，但與其他裝置相比，未利用空間或利用率低之空間之數量顯著減小。
因此，根據該等前述具體實施例之基底處理裝置與其他裝置 相比其尺寸或基底面減小。此緣於在處理過程中空間得到有效利用，藉此而導致基底處理所需之整個工作空間減少。此等具體實施同樣亦可優化該等負荷固定腔室中閘門閥之位置及該基底傳遞機器人之位置。
一個或多個具體實施例特定地與一腔室群型基底處理裝置對應，藉由優化該負荷固定腔室內該等閘門閥之位置以及此裝置中使用之基底傳遞機器人之位置與配置，該腔室群型基底處理裝置之基底面減小。
根據一具體實施例，一基底處理裝置包括：一第一腔室群，其包括一第一傳遞腔室，及提供於該第一傳遞腔室周圍之一第一負荷固定腔室與一第一處理腔室；一第二腔室群，其包括一第二傳遞腔室，及提供於該第二傳遞腔室周圍之一第二負荷固定腔室與一第二處理腔室；一裝載一基底之匣；及一基底傳遞機器人，其用於交換該等第一與第二負荷固定腔室與匣之間的該等基底，其中第一與第二閘門閥分別提供於該等第一與第二負荷固定腔室之一側，用以藉由該基底傳遞機器人傳遞該基底，且該等第一與第二閘門閥彼此面對提供。
可提供該基底傳遞機器人使其在該等第一與第二閘門閥之間水準移動。該基底傳遞機器人可垂直於該匣與負荷固定腔室佈置。另外，該第一與第二腔室群可包括兩個或三個位於該傳遞腔室周圍之處理腔室。
本說明中任何涉及“一個具體實施例”、“一具體實施例”、“實例具體實施例”等處皆指關於該具體實施例描述之特定特徵、結構或特性涵蓋於本發明之至少一個具體實施例內。本說明中各位置處出現此等短語並非必定皆指相同之具體實施例。此外，當關於任何具體實施例描述一特定特徵、結構或特性時，皆認為其在根據該等具體實施例之其他具體實施例實現此等特徵、結構或特性之熟悉此項技藝之人士之範圍內。
儘管根據若干其說明性具體實施例已描述本發明之若干具體 實施例，應瞭解熟悉此項技藝之人士能設計出之其他更改與具體實施例將屬於本發明原理之精神與範圍。更特定言之，在不偏離本發明之精神之前提下，在該前述之揭示內容、該等附圖與所附申請專利範圍之範圍內，對該等元件部分與/或該目標物組合配置之配置給予合理之變化與更改是可能的。除該等元件部分與/或配置之變化與更改之外，對於熟悉此項技藝之人士而言，替換使用同樣亦為顯而易見之事。
100‧‧‧多腔體型基底處理裝置
110‧‧‧傳遞腔室
111‧‧‧負荷固定腔室
111a‧‧‧第一閘門閥
112‧‧‧處理腔室
113‧‧‧處理腔室
114‧‧‧處理腔室
120‧‧‧傳遞腔室
121‧‧‧負荷固定腔室
121a‧‧‧第二閘門閥
122‧‧‧處理腔室
123‧‧‧處理腔室
124‧‧‧處理腔室
130‧‧‧基底傳遞機器人
140‧‧‧匣
151‧‧‧空間
152‧‧‧空間
153‧‧‧空間
154‧‧‧空間
155‧‧‧空間
156‧‧‧空間
200‧‧‧另一類型之基底處理裝置
210‧‧‧傳遞腔室
211‧‧‧固定負荷腔室
211a‧‧‧第一閘門閥
212‧‧‧處理腔室
213‧‧‧處理腔室
220‧‧‧傳遞腔室
221‧‧‧負荷固定腔室
221a‧‧‧第二閘門閥
222‧‧‧處理腔室
223‧‧‧處理腔室
230‧‧‧基底傳遞機器人
240‧‧‧匣
251‧‧‧空間
252‧‧‧空間
253‧‧‧空間
254‧‧‧空間
300‧‧‧基底處理裝置
310‧‧‧第一傳遞腔室
311‧‧‧第一負荷固定腔室
311a‧‧‧第一閘門閥
312‧‧‧第一處理腔室
313‧‧‧第一處理腔室
314‧‧‧第一處理腔室
320‧‧‧第二傳遞腔室
321‧‧‧第二負荷固定腔室
321a‧‧‧第二閘門閥
322‧‧‧第二處理腔室
323‧‧‧第二處理腔室
324‧‧‧第二處理腔室
330‧‧‧基底傳遞單位
332‧‧‧外罩
334‧‧‧基底傳遞機器人
340‧‧‧匣
400‧‧‧另一類型之基底處理裝置
410‧‧‧第一傳遞腔室
411‧‧‧負荷固定腔室
411a‧‧‧第一閘門閥
412‧‧‧第一處理腔室
413‧‧‧第一處理腔室
420‧‧‧第二傳遞腔室
421‧‧‧負荷固定腔室
421a‧‧‧第二閘門閥
422‧‧‧第二處理腔室
423‧‧‧第二處理腔室
430‧‧‧基底傳遞機器人
432‧‧‧外罩
434‧‧‧基底傳遞機器人
440‧‧‧匣
451‧‧‧剩餘或未利用空間
452‧‧‧剩餘或未利用空間
500‧‧‧基底處理裝置
510‧‧‧第一傳遞腔室
511‧‧‧負荷固定腔室
511a‧‧‧第一閘門閥
512‧‧‧第一處理腔室
513‧‧‧第一處理腔室
520‧‧‧第二傳遞腔室
521‧‧‧負荷固定腔室
521a‧‧‧第二閘門閥
522‧‧‧第二處理腔室
523‧‧‧第二處理腔室
530‧‧‧基底傳遞機器人
532‧‧‧外罩
534‧‧‧基底傳遞機器人
540‧‧‧匣
550‧‧‧剩餘空間
圖1與2係顯示不同類型之基底處理裝置之示意圖；圖3至5係顯示其他類型之基底處理裝置之示意圖。
310‧‧‧第一傳遞腔室
313‧‧‧第一處理腔室
314‧‧‧第一處理腔室
322‧‧‧第二處理腔室
323‧‧‧第二處理腔室
320‧‧‧第二傳遞腔室
312‧‧‧第一處理腔室
324‧‧‧第二處理腔室
321a‧‧‧第二閘門閥
340‧‧‧匣
334‧‧‧基底傳遞機器人
332‧‧‧外罩
330‧‧‧基底傳遞單位
311a‧‧‧第一閘門閥
311‧‧‧第一負荷固定腔室
321‧‧‧第二負荷固定腔室
300‧‧‧基底處理裝置

Claims (20)

  1. 一種基底處理裝置，其包括：第一與第二傳遞腔室；第一與第二負荷固定腔室，其用於與各個第一與第二傳遞腔室交換一個或多個基底；及一基底傳遞單位，其位於該等第一與第二負荷固定腔室之間，用於傳遞一個或多個基底至該等第一與第二負荷固定腔室。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該基底傳遞單位與該等第一與第二負荷固定腔室成直線佈置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該基底傳遞單位包括：一外罩，其位於該等第一與第二負荷固定腔室之間；及一基底傳遞機器人，其提供於該外罩內，其中該機器人自一匣傳遞一個或多個基底至該等第一與第二負荷固定腔室。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其進一步包括：一第一閘門閥，其位於該外罩之一第一側與該第一負荷固定腔室之間；及一第二閘門閥，其位於該外罩之一第二側與該第二負荷固定腔室之間，其中該等第一與第二閘門閥成直線佈置，且其中該機器人經由各個該等第一與第二閘門閥傳遞一個或多個基底至該等第一與第二負荷固定腔室。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中該機器人沿該等第一與第二閘門閥間之直線路徑移動。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中一個或多個基底自該匣沿一路徑傳遞至該機器人，該路徑至少實質上垂直於該等第一與第二負荷固定腔室間該機器人移動之路徑。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中一個或多個基底沿一第一路徑在該第一負荷固定腔室與該機器人之間傳遞，沿一第二路徑在該第一負荷固定腔室與該第一傳遞腔室之間傳遞， 沿一第三路徑在該第二負荷固定腔室與該機器人之間傳遞，及沿一第四路徑在該第二負荷固定腔室與第二傳遞腔室之間傳遞，且其中該等第一與第三路徑實質上垂直於該等第二與第四路徑。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其進一步包括：一被耦合至該第一傳遞腔室之第一處理腔室，與一被耦合至該第二傳遞腔室之第二處理腔室，該等第一與第二處理腔室成直線佈置且實質上與該外罩平行。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其進一步包括：一被耦合至該第一傳遞腔室之第三處理腔室；及一被耦合至該第二傳遞腔室之第四處理腔室。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該等第一與第四處理腔室成直線佈置，且該等第二與第四處理腔室成直線佈置。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該等第一與第三處理腔室垂直佈置，且其中該等第二與第四處理腔室垂直佈置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中該等第三與第四處理腔室成直線佈置，且朝向彼此延伸。
  13. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其進一步包括：一被耦合至該第一傳遞腔室之第一複數個處理腔室；及一被耦合至該第二傳遞腔室之第二複數個處理腔室，其中該第一複數個處理腔室相對於彼此等角度佈置，且該第二複數個處理腔室相對於彼此等角度佈置。
  14. 一種配置一基底處理裝置之方法，其包括：鄰近一第一傳遞腔室提供一第一負荷固定腔室；鄰近一第二傳遞腔室提供一第二負荷固定腔室；耦合至少一處理腔室至該第一傳遞腔室；耦合至少一處理腔室至該第二傳遞腔室；及在該等第一與第二負荷固定腔室之間佈置一基底傳遞機器人，沿一公共直軸佈置該機器人與第一及第二負荷固定腔室。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其進一步包括： 一第一閘門閥，其位於該第一負荷固定腔室與該機器人之間；及一第二閘門閥，其位於該第二負荷固定腔室與該機器人之間，其中該等閘門閥彼此平行佈置，且實質上垂直於該公共直軸。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該機器人沿一平行於該公共直軸之方向移動，用以傳遞該等第一與第二負荷固定腔室間之一個或多個基底至各個該等第一與第二負荷固定腔室，或自該匣傳遞一個或多個基底至各個該等第一與第二負荷固定腔室。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該機器人繞一軸旋轉，即當自該匣接收一個或多個基底時，該軸垂直於該公共直軸。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該等耦合包括：耦合第一與第二處理腔室至該第一傳遞腔室；及耦合第三與第四處理腔室至該第二傳遞腔室，其中該等第一與第二處理腔室成直線佈置，且該等第三與第四處理腔室沿一平行於該公共直軸之軸成直線佈置。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該等耦合包括：耦合第一與第二處理腔室至該第一傳遞腔室；及耦合第三與第四處理腔室至該第二傳遞腔室，其中該等第一與第二處理腔室彼此垂直佈置，且該等第三與第四處理腔室彼此垂直佈置。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該等第二與第三處理腔室成直線佈置且朝向彼此延伸。
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