TWI476855B - 基板傳輸設備、和使用該設備的高速基板處理系統 - Google Patents

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Description

基板傳輸設備、和使用該設備的高速基板處理系統
本發明關於一種基板傳輸設備和基板處理系統，特別是關於一種用於將複數基板連續裝載在處理室內/從處理室卸載的基板傳輸設備，以減少傳輸基板所花的時間，並改善生產力。且本發明特別是關於一種使用該設備的基板處理系統。
近來，能同時處理複數基板的叢集(cluster)系統，通常使用在用於製造液晶顯示器、電漿面板顯示器、和半導體裝置的基板處理系統中。
叢集系統通常指多腔室型基板處理系統，且該處理系統包括有傳輸機械手(或處理器)和設在傳輸機械手周圍的複數基板處理模組。
叢集系統包括傳輸室和設在傳輸室內可自由轉動的傳輸機械手。用於執行處理基板之製程的處理室，安裝在傳輸室的旁邊。此一叢集系統同時處理複數基板或連續執行各種製程，以增加處理基板的量。為了增加處理基板的量，在單一處理室內同時處理複數基板，以增加每單位時間處理基板的量。
雖然在單一處理室內同時(或連續)處理複數基板，但是處理前和處理後之基板在處理室內未有效率地交換，造成時間的損失。
再者，當習知的叢集系統包括六邊形傳輸室(基本上包括四個處理室和二個裝載鎖定室(load lock chamber))，由於傳輸室所佔據的面積，所以叢集系統的面積和整個叢集系統的寬度(其對叢集系統在生產線的配置很重要)增加了，比維持傳輸室在真空狀態所需之真空系統期望寬度和尺寸還大，導致增加設備成本和安置成本。此外，當設置之處理室數目增加時，傳輸室的面積增加更多。
因此，需要能夠同時(或連續)處理複數基板、且能夠在處理室內有效率地交換處理前和處理後基板以處理複數基板的基板處理系統。
因此本發明導向提供一種基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統，其具有效率地在其內處理基板的構造。
本發明也提供一種基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統，其可減少傳輸基板所花的時間並改善生產力。
本發明也提供一種基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統，其具有小的系統面積。
本發明也提供一種基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統，其具有可減少花在其內之處理時間的構造。
本發明也提供一種基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統，其具有在其內可改善處理室之利用性的構造。
本發明也提供一種基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統，其具有顯著減少的系統面積和系統寬度。
本發明也提供一種基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統，其減少了不需要的體積面積，以將設備成本和設置成本減至最低。
本發明也提供一種基板處理系統，其能有效率地使用半導體製造工廠內的空間佈局。
本發明也提供一種基板處理系統，其減少對應於一個傳輸機械手之處理模組的個數，以改善生產量。
本發明也提供一種基板處理系統，其包括具有小驅動面積的基板傳輸設備。
依據一例示的實施例，本發明提供一種用於傳輸基板的設備，該設備用於在裝載鎖定室和第一及第二處理室之間傳輸基板以處理複數基板。該設備包含：一驅動單元，以供給旋轉力；至少一主軸，連接至該驅動單元；複數第一迴轉板臂，以裝載/卸載該等基板至該第一處理室；和複數第二迴轉板臂，以裝載/卸載該等基板至該第二處理室。
較佳地，該等第一和第二迴轉板臂中的每一者包含：用於裝載未處理之基板的至少一迴轉板臂；和用於卸載已處理過之基板的至少一迴轉板臂。
較佳地，該等第一迴轉板臂和該等第二迴轉板臂分離地安裝，且該主軸包括獨立旋轉的至少二不同主軸。
較佳地，該驅動單元包括經由該至少二不同主軸供給旋轉力的至少一驅動單元。
較佳地，該等第一迴轉板臂和該等第二迴轉板臂中的每一者包含馬蹄形末端效應器和具有上側的支撐部，該末端效應器包括具有開放側的開口，該基板的邊緣定位至該上側。
較佳地，該末端效應器包括入口路徑，設置在裝載鎖定室內之大氣壓力傳輸機械手的末端效應器經由該入口路徑進入和退出，以傳輸和接收該等基板。
依據另一例示的實施例，本發明提供一種基板處理系統，其使用用於傳輸基板的設備。該系統包含：第一處理室，包括至少二基板支撐台；第二處理室，包括至少二基板支撐台；一傳輸室，該基板傳輸設備設置在該傳輸室內；一第一基板入口，形成在該第一處理室和該傳輸室之間；一第二基板入口，形成在該第二處理室和該傳輸室之間；和一第三基板入口，形成在該傳輸室和外部之間；其中，該基板傳輸設備經由該第三基板入口，從該外部接收該等未處理的基板，並傳輸該等已處理過的基板至該外部，所以該等末處理的基板被傳輸至該第一或第二處理室，且在該第一或第二處理室內處理之該等已處理過的基板，經由該第三基板入口傳輸至該外部。
較佳地，該基板處理系統更包含連接至該第三基板入口的裝載鎖定室，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在該大氣壓力下傳輸該等基板。
較佳地，該基板處理系統更包含冷卻室，以冷卻經由該第三基板入口排出的該等已處理過的基板。
較佳地，該第一和第二處理室包含電漿室，在該等電漿室內執行電漿處理。
較佳地，該第一處理室包含電漿室，在該電漿室內執行電漿處理，且該第二處理室包含冷卻室，以冷卻已處理過之被加熱的基板。
較佳地，該基板處理系統更包含形成在該傳輸室和另一外部之間的第四基板入口，且該基板傳輸設備從該外部經由該第三基板入口接收該等未處理的基板，並將該等已處理過的基板經由該第四基板入口傳輸至該外部。
較佳地，該基板處理系統更包含連接至該第四基板入口的裝載鎖定室，且該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在該大氣壓力下傳輸該等基板。
較佳地，該基板處理系統更包含冷卻室，以冷卻經由該第四基板入口排出的該等已處理過的基板。
依據另一例示的實施例，本發明提供一種用於傳輸基板的設備，該設備用於在裝載鎖定室和處理室之間的傳輸室內傳輸基板以處理複數基板。該設備包含散佈且設置在該傳輸室之邊緣上的傳輸構件；且該複數傳輸構件同時接收經由該裝載鎖定室而提供至該傳輸室之待命位置的複數基板，以將該複數基板傳輸至基板支撐台的上側，該等基板支撐台分別設置在該等處理室內，且該複數傳輸構件分別從該等基板支撐台的上側接收基板，以將該等基板集中傳輸至該傳輸室的該待命位置。
較佳地，該等傳輸構件中的每一者包含：一驅動單元，以供給旋轉力；二主軸，連接至該驅動單元；和複數迴轉板臂，以將該等基板裝載至該等對應的基板支撐台/從該等對應的基板支撐台卸載該等基板。
較佳地，該等迴轉板臂中的每一者包含：用以裝載未處理的基板的迴轉板臂；和用以卸載已處理過的基板的迴轉板臂。
較佳地該等迴轉板臂中的每一者包含馬蹄形末端效應器和具有上側的支撐部，該末端效應器包括具有開放側的開口，該基板的邊緣定位至該上側。
較佳地，展開該等傳輸構件，使得該等迴轉板臂的該等末端效應器位在該等對應基板支撐台的該等上側，且收合該等傳輸構件，使得該等迴轉板臂的該等末端效應器在該傳輸室的該待命位置，在直立方向對齊單一對齊線。
依據另一例示的實施例，本發明提供一種設於傳輸室內的基板傳輸設備，以在裝載鎖定室和處理室之間傳輸基板以處理複數基板。該基板傳輸設備包含：複數主軸，設置在該傳輸室之邊緣上以彼此相隔開；一驅動單元，以供給驅動力至該複數主軸；和複數迴轉板臂，其分別設置在該複數主軸，以迴轉而將該等基板裝載至該等對應的處理室/從該等對應的處理室卸載該等基板。
較佳地，該等迴轉板臂中的每一者包含馬蹄形末端效應器和具有上側的支撐部，該末端效應器包括具有開放側的開口，該基板的邊緣定位至該上側，且該等迴轉板臂的末端效應器迴轉至位在對應基板支撐台的該等上側，並在該傳輸室的該待命位置，於直立方向對齊單一對齊線。
較佳地，該等迴轉板臂中的每一者包含至少二天線桿型的可伸展板臂。
較佳地，該等迴轉板臂中的每一者迴轉向在該傳輸室之待命位置的該等基板支撐台，且該等可伸展的迴轉板臂一步一步地縮回，使得該等末端效應器位在該等基板支撐台的上側。
依據另一例示的實施例，本發明提供一種基板處理系統。該基板處理系統包含：一傳輸室，基板傳輸設備設置在該傳輸室內；和第一和第二處理室，經由第一和第二入口連接至該傳輸室的橫向側，且包括二基板支撐台；該基板傳輸設備包括四傳輸構件，該等傳輸構件設在該傳輸室的邊緣，以彼此相隔開；其中展開該等傳輸構件，以同時接收從外部提供至該傳輸室之待命位置的四基板，並將該四基板傳輸至設在該第一和第二處理室內之四基板支撐台的上側上，且展開該等傳輸構件，以分別從該四基板支撐台的上側接收該等基板，並將該等基板分別傳輸至該傳輸室的該待命位置。
較佳地該等傳輸室中的每一者包含：一驅動單元，以供給旋轉力；二主軸，連接至該驅動單元；和複數迴轉板臂，以將該等基板裝載至該等基板支撐台/從該等基板支撐台卸載該等基板。
較佳地，該等迴轉板臂中的每一者包含馬蹄形末端效應器和具有上側的支撐部，該末端效應器包括具有開放側的開口，該基板的邊緣定位至該上側，且迴轉該等傳輸構件，使得該等迴轉板臂的末端效應器迴轉至位在對應基板支撐台的該等上側，並在該傳輸室的該待命位置，於直立方向對齊單一對齊線。
較佳地，該等迴轉板臂中的每一者包含至少二天線桿型的可伸展板臂。
較佳地，該基板處理系統更包含裝載鎖定室，其經由第三基板入口連接至該傳輸室前側，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在該大氣壓力下傳輸該等基板。
較佳地，該傳輸室的前側具有該第三入口向內凹的形狀。
較佳地，該基板處理系統更包含位在裝載鎖定室內的冷卻室，以冷卻經由該第三基板入口排出至該裝載鎖定室之已處理過的基板。
較佳地，該第一和第二處理室包含電漿室，在該等電漿室內執行電漿處理。
依據另一例示的實施例，本發明提供一種基板處理系統，該系統包含：一第一處理室，包括一基板支撐台；一第二處理室，包括一基板支撐台；一傳輸室，該基板傳輸設備設置在該傳輸室內；一第一基板入口，形成在該傳輸室和外部之間；一第二基板入口，形成在該第一處理室和該傳輸室之間；和一第三基板入口，形成在該第二處理室和該傳輸室之間；且該基板傳輸設備經由該第一基板入口，從該外部接收該等未處理的基板，並傳輸該等已處理過的基板至該外部，所以該基板傳輸設備將已接收之該等未處理的基板經由第二或第三基板入口傳輸至該第一或第二處理室，且接收在該第一或第二處理室內處理之該等已處理過的基板，並經由該第一基板入口傳輸至該外部。
較佳地，該基板處理系統更包含裝載鎖定室，其連接至該第一基板入口，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在該大氣壓力下傳輸該等基板。
較佳地，該第一和第二處理室中至少一者包含電漿室。
較佳地，該第一和第二處理室中至少一者包含冷卻室。
較佳地，該第一和第二處理室中至少一者包含對齊室。
較佳地，該基板傳輸設備包含：一驅動單元，以供給旋轉力；至少一主軸，連接至該驅動單元；複數第一迴轉板臂，以裝載該等基板至該第一處理室/從該第一處理室卸載該等基板；和複數第二迴轉板臂，以裝載該等基板至該第二處理室/從該第二處理室卸載該等基板。
較佳地，該等第一迴轉板臂和該等第二迴轉板臂分離地安裝，且該主軸包括獨立旋轉的至少二不同主軸。
較佳地，該驅動單元包括經由該至少二不同主軸供給旋轉力的至少一驅動單元。
較佳地，該等第一迴轉板臂和該等第二迴轉板臂中的每一者包含馬蹄形末端效應器和具有上側的支撐部，該末端效應器包括具有開放側的開口，該基板的邊緣定位至該上側。
較佳地，該末端效應器包括入口路徑，設置在裝載鎖定室內之大氣壓力傳輸機械手的末端效應器經由該入口路徑進入和退出，以傳輸和接收該等基板。
依據另一例示的實施例，本發明提供一種基板處理系統。該包含基板處理系統：一裝載鎖定室，包括分度盤，其中複數載具設置在該分度盤前面；和複數處理組，設置在裝載鎖定室的後側，且疊積成多層式，且該複數處理組其中一組包括：第一傳輸室，第一基板傳輸設備設置在該第一傳輸室；和第一及第二處理室，經由第一和第二入口連接至該第一傳輸室的橫向側，且包括二基板支撐台，且該複數處理組其中另一組包括：第二傳輸室，第二基板傳輸設備設置在該第二傳輸室；和第一及第二對齊室，經由第一和第二入口連接至該第二傳輸室的橫向側，且包括二基板對齊器。
較佳地，展開該等第一傳輸構件，以同時接收提供在該第一傳輸室之待命位置的四個基板，並將該四個基板傳輸至設置在該第一和第二處理室內之四個基板支撐台的上側，且收合該等第一傳輸構件，以接收該四個基板支撐台上側的各基板，並將各該等基板傳輸至該第一傳輸室的該待命位置。
較佳地，展開該等第二傳輸構件，以同時接收提供在該第二傳輸室之待命位置的四個基板，並將該四個基板傳輸至設置在該第一和第二對齊室內之至少二個基板對齊器，且收合該等第二傳輸構件，以接收該至少二個基板對齊器的各已對齊的基板，並將各該等已對齊的基板傳輸至該第二傳輸室的該待命位置。
較佳地，該複數處理組其中另一組包括：第三傳輸室，第三基板傳輸設備設置在該第三傳輸室；和冷卻室，經由第一入口連接至該第三傳輸室的側面，以冷卻至少一基板。
較佳地，該第一、第二、和第三基板傳輸設備中的每一者包含：一驅動單元，以供給旋轉力；至少一主軸，連接至該驅動單元；和複數旋轉板臂，其以不同高度安裝至該主軸，且被定位在相對於該主軸的對應高度。
較佳地，該等迴轉板臂中的每一者包含馬蹄形末端效應器和具有上側的支撐部，該末端效應器包括具有開放側的開口，該基板的邊緣定位至該上側，且迴轉該傳輸設備，使得該等迴轉板臂的末端效應器位在對應位置，並在該第一、第二、和第三傳輸室的該等待命位置，於直立方向對齊單一對齊線。
較佳地，該第一基板傳輸設備包含複數迴轉板臂，以同時接收提供在該第一傳輸室之待命位置的複數基板，並將該等基板傳輸至該第一和第二處理室之該等基板支撐台的上側上，以接收該等基板支撐台上側的各基板，並將待集中傳輸的該等基板傳輸至該第一傳輸室的該待命位置。
較佳地，該等基板對齊器中的每一者包含：一旋轉夾頭，以裝載該基板；一感應器，以檢測裝載在該旋轉夾頭上之該基板的對齊；和一升降器，以依據該等迴轉板臂的高度調整該旋轉夾頭的高度。
較佳地，該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在大氣壓力下傳輸該等基板。
較佳地，該第一和第二處理室包含電漿室，以執行電漿處理。
較佳地，該裝載鎖定室包含雙臂型大氣壓力傳輸機械手，其具有四個末端效應器，以從該等載具一次取出四個基板，並將該四個基板傳輸至該第一傳輸室或該第二傳輸室；和該第一和第二傳輸室中的每一者包含第三基板入口，該等基板從該裝載鎖定室經由該第三基板入口進入和排出，且其彼此對齊使得當該大氣壓力傳輸機械手上下運動時，能傳輸該等基板。
但是本發明可以不同的形式具體化，且不應解釋為受限於本文所記載的實施例。反而，這些實施例提供做為較是本發明的範例。在圖式中，為了清晰起見，誇大了各層和區域的厚度。會使本發明主題混淆之熟知功能和構造的詳細描述將省略。下文將參考附圖(其內顯示本發明的較佳實施例)更完整地描述依據本發明之基板傳輸設備和使用該設備的基板處理系統。
實施例一
圖1A是例示本發明第一實施例之基板處理系統整體構造的視圖，圖1B是例示圖1A基板處理系統的平面圖。參考圖1，本發明的基板處理系統包括第一和第二處理室500、600、和設置在第一、第二處理室500、600之間的傳輸室400。分度盤100設置在裝載鎖定室200前面，該分度盤100內安裝有複數載具110。分度盤100稱為設備前端模組(下文稱為EFEM)，且在某些場合係指包括裝載鎖定室。如果需要的話，裝載鎖定室200可包括冷卻室300，用以冷卻已處理過的基板。
裝載鎖定室200包括在大氣壓力下作業的大氣壓力傳輸機械手210。大氣壓力傳輸機械手210在傳輸室400和分度盤100之間傳輸基板。操作大氣壓力傳輸機械手210，以在載具110和傳輸室400之間傳輸基板W。大氣壓力傳輸機械手210被包括有雙臂構造的機械手執行，該構造具有四個末端效應器，以從載具110取出四片基板W，並將該等基板放入傳輸室400內。大氣壓力傳輸機械手210可上升和下降。一般半導體製造製程所使用的各種機械手和本發明之本實施例的雙臂型機械手，可用做大氣壓力傳輸機械手210。例如可使用具有各種構造的機械手，例如具有葉片型臂且以一臂處理八片基板W的機械手、包括有四個或更多臂的機械手、和上述機械手的組合。
基板支撐台520、522、620、622中每二個分別設在第一和第二處理室500、600的前端、後端、和個別路徑上。該等路徑是基板傳輸設備800之迴轉板臂旋轉的路徑。
第一和第二處理室500、600包括如真空室的電漿源700，以執行預定的電漿處理製程。可建構第一和第二處理室500、600，以執行各種基板處理作業。例如第一和第二處理室500、600可為用於使用電漿移除光阻劑的灰化室、用於沉積絕緣層的化學氣相沉積(CVD)室、用於在絕緣層蝕刻孔或開口以形成互連構造的蝕刻室、用於沉積阻障層的物理氣相沉積(PVD)室、或用於沉積金屬層的物理氣相沉積室。
由本發明之本實施例的基板處理系統所處理的基板W，通常是用於製造半導體電路的晶圓基板、或用於製造液晶顯示器的玻璃基板。為了執行完整製造積體電路或晶片所需的全部製程，可需要複數處理系統，不只本發明之本實施例的基板處理系統而已。但是，為了使本發明清晰，所以省略了熟悉該項技藝者所瞭解的普通構造。
本發明之此實施例的基板處理系統包括位在中央的傳輸室400、及分別設在傳輸室400之橫向側邊的第一和第二處理室500、600。至少二個基板支撐台520、522、620、622分別設置在第一和第二處理室500、600中。傳輸模組400包括基板傳輸設備800。
第一基板入口510形成在傳輸室400和第一處理室500之間，且第二基板入口610形成在傳輸室400和第二處理室600之間。第三基板入口410形成在傳輸室400和裝載鎖定室200之間。第一至第三基板入口510、610、410由間縫閥(slit valve，未示)打開或關閉。
處理前和處理後基板在傳輸室400內的交換，由大氣壓力傳輸機械手210在大氣壓力下執行，其中第一和第二基板入口510、610被關閉，且第三基板入口410被打開。另一方面，處理前和處理後基板在第一、二處理室500、600和傳輸室400之間的交換，由基板傳輸設備800執行，且在真空狀態中進行，其中第三基板入口410被關閉且第一、二基板入口510、610被打開。
圖2是例示設置在傳輸室內之基板傳輸設備的透視圖。參考圖2，基板傳輸設備800包括用以提供旋轉力的驅動單元840、連接至驅動單元840單一主軸830、和安裝在主軸830的複數迴轉板臂810。
複數迴轉板臂810包括複數第一迴轉板臂和複數第二迴轉板臂。該等第一迴轉板臂用以將基板裝載在第一處理室500上、或從第一處理室500卸載基板；該等第二迴轉板臂用以將基板裝載在第二處理室600上、或從第二處理室600卸載基板。第一和第二迴轉板臂交替地配置。但是第一和第二迴轉板臂可連續地配置。複數的迴轉板臂810可分成裝載臂820和卸載臂822。在此案例中，卸載臂822較佳是配置成比裝載臂820低。裝載臂820和卸載臂822配成對，且在如圖所示的實施例中，設置八個迴轉板臂配成四對。如圖1B所例示，複數迴轉板臂810展開成扇形，且可迴轉、上升、和下降。裝載臂820和卸載臂822配成對供操作。
雖然未顯示在圖式中，但是驅動單元840包括用以產生旋轉力的電動馬達和用以傳輸所產生之旋轉力至主軸830的齒輪組合體，使複數迴轉板臂810執行所欲的作業。因此，複數迴轉板臂810安裝在主軸830，且如圖1B所例示，該等迴轉板臂810對稱地展開成扇形，且收合在傳輸室400的不同旋轉半徑。
圖3例示基板傳輸設備的範例，其具有被獨立地驅動的上部和下部。參考圖3，另一實施例的基板傳輸設備800包括下、上主軸830a、830b和下、上驅動單元840a、840b。裝載臂820和卸載臂822分別安裝至下主軸830a和上主軸830b。下、上驅動單元840a、840b分別驅動下、上主軸830a、830b。此處的下、上主軸830a、830b兩者，最好是對齊相同的軸。
圖4是例示迴轉板臂之構造的透視圖。參考圖4，設置在基板傳輸設備800內的複數迴轉板臂810包含馬蹄形末端效應器812和複數支撐部814。該末端效應器812包括含有開放側的開口813。基板的邊緣定位在該等支撐部814的上側。提供開口813以允許設置在基板台內的舉升銷能進入和退出。末端效應器812具有入口路徑815，大氣壓力傳輸機械手210的末端效應器212經由該入口路徑815進入或退出。迴轉板臂810可以具有本發明之範圍的其他形式修飾。
圖5A至5E是連續地例示基板傳輸設備執行基板交換作業的視圖。首先參考圖5A，如箭頭S10所指示者，在第一和第二基板入口510、610關閉的狀態中，當第三基板入口410打開時，未處理的基板(處理前的基板)W2被傳輸至基板傳輸設備800。當完成傳輸基板W2時，關閉第三基板入口410，且傳輸室400被轉換成和第一、二處理室500、600之內部相同的真空狀態。當然，本發明之此實施例的系統中設置用於真空狀態的泵系統，但是為了方便所以省略未示。
其次，如圖5B中的箭頭S20所示，當複數支撐台520、522、620、622的舉升銷上升時，已處理過的基板W1被舉升至預定的高度。為配合此作業，第一和第二基板入口510、610被打開。此時，前基板支撐台520之已上升的舉升銷，其高度比後基板支撐台522、622之舉升銷的高度相對地低。因此，用於裝載/卸載的裝載臂820，其旋轉不會和舉升銷相干涉。
繼續地，如圖5C中的箭頭S30所示，基板傳輸設備800的裝載臂820和卸載臂822，成對地對稱迴轉，並展開成扇形。此時，已處理過的基板W1從舉升銷傳輸至卸載臂822。繼續地，如圖5D中的箭頭S40所示，當傳輸已處理過的基板W1時，卸載臂822回到傳輸室400的起始位置。如箭頭S50所示，舉升銷再度上升，以從裝載臂820接收未處理的基板W2。
如圖5E中的箭頭S60所指示者，裝載臂820也回到傳輸室400的起始位置。同時，第一和第二基板入口510、610再度關閉。如箭頭S70所示，舉升銷下降，以將未處理的基板W2放置在基板支撐台520、522、620、和622上。
傳輸室400被轉換至大氣壓力狀態，且第三基板入口410被打開。如圖5E中的箭頭S80所指示者，裝載鎖定室200的大氣壓力傳輸機械手210，接收來自卸載臂822之已處理過的基板W1，並從傳輸室400退出。
交換基板的連續作業S10至S80，是在一範圍內連續且同時地執行，前作業和後作業在該區域內不會彼此干擾，以將交換基板所需的時間最小化。可瞭解的是，作業S10和S80在重複的基板交換作業期間是同時執行。換言之，基板的交換在傳輸室400和裝載鎖定室200之間執行，藉此，前作業所卸載的已處理過的基板，和待同時裝載的處理前基板相交換。
卸載的已處理過的基板W1被大氣壓力傳輸機械手210傳輸至冷卻室300，且被冷卻以堆積在載具110中。雖然本發明之此實施例的冷卻室300是分離地設置，但是如果傳輸室400執行冷卻的功能，則可省略分離的冷卻室300。在其他實施例中，第一和第二處理室500、600其中之一，可當作冷卻室。例如可將第一處理室500當作電漿室，且第二處理室600做為冷卻室。在此情況中，第一處理室500執行基板的電漿處理，且基板傳輸設備800將已處理過的基板從第一處理室500傳輸至第二處理室600以冷卻。已冷卻的基板可被從第二處理室600傳輸至裝載鎖定室200。
因此，依據本發明之此實施例的基板處理系統，為了同時處理複數基板，第一和第二處理室500、600平行地配置，且傳輸室400設在第一處理室500和第二處理室600之間。設置基板傳輸設備800使能在結構中快速地交換基板，以便能同時處理且快速地交換很多的基板。在此實施例中，在第一和第二處理室500、600中的各二片基板，總共四片基板可在一個製程中同時處理和交換。
本發明的基板處理系統，可被下述的替代性實施例修飾。
圖6例示具有使用二驅動軸之基板傳輸設備的例子。參考圖6，基板傳輸設備800可分成獨立被驅動的左部分和右部分。換言之，用於傳輸基板之第一處理室500的迴轉板臂和用於傳輸基板之第二處理室600的迴轉板臂，可分離地被驅動。
如圖7A所例示，上述建構的基板傳輸設備包括彼此分離的第一和第二主軸830a、830b、及獨立地驅動第一、二主軸的第一和第二驅動單元840a、840b。再者，如圖7B所示，上述建構的基板傳輸設備可包括分成上部分和下部分的待驅動第一至第四主軸830a－830d、及第一至第四驅動單元840a－840d。
此外，如圖8、9A、9B所例示，在其他實施例中，基板傳輸設備可被修飾成包括四或八支主軸830a－830d(或830a－830h)、及四或八個驅動單元840a－840d(或840a－840h)。因此，第一和第二處理室500、600用於傳輸基板的基板傳輸設備800、主軸、驅動單元可有各種實施例，其可分離地驅動迴轉板臂，以裝載和卸載基板。
實施例二
圖10是本發明第二實施例之基板處理系統的平面視圖，圖11是例示基板傳輸設備所傳輸之基板流動的視圖。
參考圖式，本發明第二實施例之基板處理系統，包括和第一實施例相同的構造，且另包括在後側的具有大氣壓力傳輸機械手260之裝載鎖定室250、和分度盤150。此外，第四基板入口420形成在傳輸室400和後裝載鎖定室250。在基板處理系統中，未處理的基板裝載在前側，而已處理過的基板卸載至後側。此處的後裝載鎖定室250可包括冷卻室300，用以冷卻基板。圖11中的箭頭S100至S130指示基板傳輸設備一個步驟一個步驟地執行未處理的基板和已處理過的基板的流程。
圖12、13是例示本發明實施例之基板處理系統的修飾例視圖。
如圖12所例示，第一和第二處理室500、600分別包括四個基板支撐台520－526、和620－626，且基板傳輸設備800可包括對應的16個迴轉板臂。另外如圖13所示，只設有第二處理室600，而無第一處理室500，且基板處理設備800可包括8個迴轉板臂。設有至少一個用於冷卻基板的冷卻室300，對應於待處理基板的數目。
雖然所描述之本發明的基板處理系統，在上述實施例中包括單一層的處理室，但是可將複數處理室和傳輸室建構成多層。在多層的構造中，設在傳輸室內基板傳輸設備，可獨立地或同時地被驅動。
實施例三
圖14是例示本發明第三實施例之基板處理系統整體構造的視圖，圖15是圖14之基板處理系統的平面視圖。
參考圖14、15，本發明此實施例之基板傳輸設備包括第一和第二處理室1500、1600、和設置在其間的傳輸室1400。分度盤1100設置在裝載鎖定室1200前面，該分度盤1100內安裝有複數載具1110。分度盤1100稱為設備前端模組(下文稱為EFEM)，且在某些場合係指包括裝載鎖定室。如果需要的話，裝載鎖定室1200可包括冷卻室1300，用以冷卻已處理過的基板。
裝載鎖定室1200包括在大氣壓力下作業的大氣壓力傳輸機械手1210。大氣壓力傳輸機械手1210在傳輸室1400和分度盤1100之間傳輸基板。操作大氣壓力傳輸機械手1210，以在載具1110和傳輸室1400之間傳輸基板W。大氣壓力傳輸機械手1210被包括有雙臂構造的機械手執行，該構造具有四個末端效應器，以從載具1110取出四片基板W，並將該等基板放入傳輸室1400內。大氣壓力傳輸機械手1210可上升和下降。一般半導體製造製程所使用的各種機械手和本發明之本實施例的雙臂型機械手，可用做大氣壓力傳輸機械手1210。例如可使用具有各種構造的機械手，例如具有葉片型臂且以一臂處理八片基板W的機械手、包括有四個或更多臂的機械手、和上述機械手的組合。
基板支撐台1520、1522、1620、1622中每二個分別設在第一和第二處理室1500、1600的前端、後端、和個別路徑上。該等路徑是基板傳輸設備1800之迴轉板臂旋轉的路徑。
第一和第二處理室1500、1600包括如真空室的電漿源1700，以執行預定的電漿處理製程。可建構第一和第二處理室1500、1600，以執行各種基板處理作業。例如第一和第二處理室1500、1600可為用於使用電漿移除光阻劑的灰化室、用於沉積絕緣層的化學氣相沉積(CVD)室、用於在絕緣層蝕刻孔或開口以形成互連構造的蝕刻室、用於沉積阻障層的物理氣相沉積(PVD)室、或用於沉積金屬層的物理氣相沉積室。
由本發明之本實施例的基板處理系統所處理的基板W，通常是用於製造半導體電路的晶圓基板、或用於製造液晶顯示器的玻璃基板。為了執行完整製造積體電路或晶片所需的全部製程，可需要複數處理系統，不只本發明之本實施例的基板處理系統而已。但是，為了使本發明清晰，所以省略了熟悉該項技藝者所瞭解的普通構造。
本發明之此實施例的基板處理系統包括位在中央的傳輸室1400、及分別設在傳輸室1400之橫向側邊的第一和第二處理室1500、1600。至少二個基板支撐台1520、1522、1620、1622分別設置在第一和第二處理室1500、1600中。傳輸模組1400包括基板傳輸設備1800。
第一基板入口1510形成在傳輸室1400和第一處理室1500之間，且第二基板入口1610形成在傳輸室1400和第二處理室1600之間。第三基板入口1410形成在傳輸室1400和裝載鎖定室1200之間。第一至第三基板入口1510、1610、1410由間縫閥(slit valve，未示)打開或關閉。尤其是傳輸室1400的前側1402具有第三入口1410向內凹的形狀。依據此構造特徵，因為傳輸室1400的內部區域減少了，所以維持傳輸室1400在真空狀態所需的真空系統尺寸也可較小。
處理前和處理後基板在傳輸室1400內的交換，由大氣壓力傳輸機械手1210在大氣壓力下執行，其中第一和第二基板入口1510、1610被關閉，且第三基板入口1410被打開。另一方面，處理前和處理後基板在第一、二處理室1500、1600和傳輸室1400之間的交換，由基板傳輸設備1800執行，且在真空狀態中進行，其中第三基板入口1410被關閉且第一、二基板入口1510、1610被打開。
圖16是例示設置在傳輸室內之基板傳輸設備的透視圖。圖17A至17D是分別例示基板傳輸設備之第一至第四傳輸構件的透視圖。
參考圖15至17D，基板傳輸設備1800包括第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d，其分散設置在傳輸室1400的邊緣。
第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d經由第三基板入口1410接收四片基板至待命位置(見圖18A)，且將該四片基板傳輸至設置在第一和第二處理室1500、1600內之基板支撐台1520、1522、1620、1622的上側；第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d並接收基板支撐台1520、1522、1620、1622上側的各基板，以將該等基板集中地傳輸至傳輸室1400之待命位置。
第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d中的每一者，包括用於提供旋轉力的驅動單元1830、連接至驅動單元1830的主軸1820、和安裝在主軸1820的二迴轉板臂1840、1850。二迴轉板臂1840、1850可分成裝載臂1840和卸載臂1850。在此例子中，卸載臂1850較佳是設置成比裝載臂1840更低。
如所例示者，基板傳輸設備1800包括八支迴轉板臂1840、1850以總共配成四對。如圖18A所例示，迴轉板臂1840、1850可迴轉、上升、和下降，以在待命位置和分散位置之間運動。在該待命位置處，迴轉板臂1840、1850在直立方向對齊成單一對齊線，用於從大氣壓力機械手1210接收基板和傳輸基板至大氣壓力機械手1210。在該分散位置處，迴轉板臂1840、1850展開在分散的基板支撐台上。裝載臂1840和卸載臂1850成對地作業。
第一傳輸構件1810a包括二迴轉板臂1840、1850，以在待命位置裝載基板在第二處理室1600的基板支撐台1622上/從該基板支撐台1622卸載基板。第二傳輸構件1810b包括二迴轉板臂1840、1850，以在待命位置裝載基板在第二處理室1600的基板支撐台1620上/從該基板支撐台1620卸載基板。第三傳輸構件1810c包括二迴轉板臂1840、1850，以在待命位置裝載基板在第一處理室1500的基板支撐台1520上/從該基板支撐台1520卸載基板。第四傳輸構件1810d包括二迴轉板臂1840、1850，以在待命位置裝載基板在第一處理室1500的基板支撐台1522上/從該基板支撐台1522卸載基板。
另一方面，第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d具有不同的高度，以避免第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d聚集在待命位置時彼此碰撞。且第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d可交錯或連續地配置。
雖然未顯示在圖式中，但是驅動單元1830包括用以產生旋轉力的電動馬達和用以傳輸所產生之旋轉力至主軸1820的齒輪組合體，使迴轉板臂1840、1850執行所欲的作業。因此，迴轉板臂1840、1850安裝在主軸1820，且如圖15、17A－17D所例示，迴轉板臂1840、1850對稱地展開和收合在傳輸室1400的不同旋轉半徑。換言之，第一和第四傳輸構件1810a、1810d彼此對稱地迴轉，且第二和第三傳輸構件1810b、1810c彼此對稱地迴轉。
如圖17A－17D所例示，第一至第四傳輸構件1810a、1810b、1810c、1810d的迴轉板臂1840、1850包含馬蹄形末端效應器1842和複數支撐部1844。該末端效應器1842包括含有開放側的開口1843。基板的邊緣定位在該等支撐部1844的上側。提供開口1843以允許設置在基板台內的舉升銷能進入和退出。末端效應器1842具有入口路徑1845，大氣壓力傳輸機械手1210的末端效應器1212經由該入口路徑1845進入或退出。迴轉板臂1840、1850可以具有本發明之範圍的其他形式修飾。
本發明的基板處理系統可以下文的取代性實施例修飾。
圖19、20是例示具有可伸展板臂之傳輸構件1810a’範例的視圖。
參考圖19、20，迴轉板臂1840’包括天線桿型的第一至第三可伸展板臂1841－1、1841－2、1841－3。第一可伸展板臂1841－1是連接至主軸1820的零件，第二可伸展板臂1841－2是從第一可伸展板臂1841－1延伸的零件，第三可伸展板臂1841－3是從第二可伸展板臂1841－2延伸且具有一端連接至末端效應器1842的零件。
如圖20所例示，操作具有上述構造之基板傳輸設備1800的傳輸構件1810a’，使得每一迴轉板臂1840’從傳輸室1800a的待命位置，分別向基板支撐台1522、1520、1622、1620迴轉。然後，可伸展板臂1841－1、1841－2、1841－3一步一步地縮回，以使末端效應器1842位在基板支撐台的上側。換言之，傳輸構件1810a’以收縮可伸展板臂1841－1、1841－2、1841－3的狀態迴轉以減小旋轉半徑，且伸展以使末端效應器1842位在基板支撐台。
如圖20所例示，由於此種可伸展構造，所以可縮小基板傳輸設備1800之傳輸構件1810a’的旋轉半徑，因此也可減少傳輸室的整體面積。
圖18A－18D是連續例示基板傳輸設備所執行之基板交換作業的視圖。
首先參考圖18A，如箭頭S110所指示，在第一和第二基板入口1510、1610關閉的狀態中，當第三基板入口1410打開時，未處理的基板被傳輸至基板傳輸設備1800。當完成傳輸基板時，關閉第三基板入口1410，且傳輸室1400被轉換成和第一、二處理室1500、1600之內部相同的真空狀態。當然，本發明之此實施例的系統中設置用於真空狀態的泵系統，但是為了方便所以省略未示。
其次，當複數支撐台1520、1522、1620、1622的舉升銷(未示)上升時，已處理過的基板被舉升至預定的高度。為配合此作業，第一和第二基板入口1510、1610被打開。此時，已上升的舉升銷之高度和基板被傳輸之對應傳輸構件的位置不同。因此，用於裝載/卸載之迴轉板臂1840、1850的旋轉不會和舉升銷相干涉。
繼續地，如圖18B中的箭頭S120所指示，基板傳輸設備1800之第一至第四傳輸構件1810a－1810d的迴轉板臂1840、1850，分別向各對應的基板支撐台的上側迴轉並展開。此時，已處理過的基板從舉升銷傳輸至第一至第四傳輸構件1810a－1810d的卸載臂1850。繼續地，如圖18C中的箭頭S130所示，當傳輸已處理過的基板時，卸載臂1850回到做為起始位置之傳輸室1400的中央待命位置。舉升銷再度上升，以從裝載臂1840接收未處理的基板。
如圖18D中的箭頭S140所指示者，裝載臂1840也回到傳輸室1400的起始位置。同時，第一和第二基板入口1510、1610再度關閉。舉升銷下降，以將未處理的基板放置在基板支撐台1520、1522、1620、和1622上。
傳輸室1400被轉換至大氣壓力狀態，且第三基板入口1410被打開。如圖18D中的箭頭S150所指示者，裝載鎖定室1200的大氣壓力傳輸機械手1210，接收來自卸載臂1850之已處理過的基板，並從傳輸室1400退出。
交換基板的連續作業S110至S150，是在一範圍內連續且同時地執行，前作業和後作業在該區域內不會彼此干擾，以將交換基板所需的時間最小化。可瞭解的是，作業S110和S150在重複的基板交換作業期間是同時執行。換言之，基板的交換在傳輸室1400和裝載鎖定室1200之間執行，藉此，前作業所卸載的已處理過的基板，和待同時裝載的處理前基板相交換。
卸載的已處理過的基板被大氣壓力傳輸機械手1210傳輸至冷卻室1300，且被冷卻以堆積在載具1110中。雖然本發明之此實施例的冷卻室3300是分離地設置，但是如果傳輸室1400執行冷卻的功能，則可省略分離的冷卻室1300。在其他實施例中，第一和第二處理室1500、1600其中之一，可當作冷卻室。例如可將第一處理室1500當作電漿室，且第二處理室1600做為冷卻室。在此情況中，第一處理室1500執行基板的電漿處理，且基板傳輸設備1800將已處理過的基板從第一處理室1500傳輸至第二處理室1600以冷卻。已冷卻的基板可被從第二處理室1600傳輸至裝載鎖定室1200。
因此，依據本發明之此實施例的基板處理系統，為了同時處理複數基板，第一和第二處理室1500、1600平行地配置，且傳輸室1400設在第一處理室1500和第二處理室1600之間。設置基板傳輸設備1800使能在此結構中快速地交換基板，以便能同時處理且快速地交換很多的基板。在此實施例中，在第一和第二處理室1500、1600中的各二片基板，總共四片基板可在一個製程中同時處理和交換。
雖然所描述之本發明的基板處理系統，在上述實施例中包括單一層的處理室，但是可將複數處理室和傳輸室建構成多層。在多層的構造中，設在傳輸室內基板傳輸設備，可獨立地或同時地被驅動。
實施例四
圖21是例是本發明第四實施例之基板處理系統的整體構造的視圖。圖22A－22C是例示基板處理系統的平面視圖，其第一、第二、第三處理組例示在圖21中。
參考圖21至圖22C，本發明此實施例之基板處理系統包括裝載鎖定室2200和第一、第二、第三處理組a、b、c。該等第一、第二、第三處理組a、b、c設置在裝載鎖定室2200的後側且疊積成多層式。
分度盤2100設置在裝載鎖定室2200前面，該分度盤2100內安裝有複數載具2110。分度盤2100稱為設備前端模組(下文稱為EFEM)，且在某些場合係指包括裝載鎖定室。
裝載鎖定室2200包括在大氣壓力下作業的大氣壓力傳輸機械手2210。大氣壓力傳輸機械手2210在分別對應於處理組的第一、第二、第三傳輸室2400a、2400b、2400c和分度盤2100之間傳輸基板。大氣壓力傳輸機械手2210被包括有雙臂構造的機械手執行，該構造具有四個末端效應器，以從載具2210取出四片基板W，並將該等基板放入各層的第一、第二、第三傳輸室2400a、2400b、2400c內。大氣壓力傳輸機械手2210可上升和下降。一般半導體製造製程所使用的各種機械手和本發明之本實施例的雙臂型機械手，可用做大氣壓力傳輸機械手2210。例如可使用具有各種構造的機械手，例如具有葉片型臂且以一臂處理八片基板W的機械手、包括有四個或更多臂的機械手、和上述機械手的組合。
如圖21至圖22C所例示，第一、第二、第三處理組a、b、c疊積成多層式。位在第一層的第一處理組a包括第一和第二處理室2500a、2500b，以同時處理四片基板；位在第二層的第二處理組b包括第一和第二對齊室2600a、2600b，以對其未處理的基板；位在最上層的第三處理組c包括冷卻室2700，以冷卻已處理過的基板。
因此，在本發明此實施例的基板處理系統2010中，且在平面視圖中，對齊室設置成和冷卻室在處理室中重疊，使能減少基板處理系統的總底部區域。因此，可降低清潔室的製造成本，且可在從第二傳輸室2400b傳輸基板至第一傳輸室2400a、和從第一傳輸室2400a傳輸基板至第三傳輸室2400c期間，消除大氣壓力機械手2210的方向改變作業。再者，因為傳輸距離短，所以能快速傳輸基板。
參考圖22A，位在第一層的第一處理組a包括第一和第二處理室2500a、2500b、及設置在其間的第一傳輸室2400a。
各有二個基板支撐台2520、2522分別設置在第一和第二處理室2500a、2500b內的前端和後端，且在第一基板傳輸設備2800a之迴轉板臂的各迴轉路徑上。
第一和第二處理室2500a、2500b包括如真空室的電漿源(未示)，以執行預定的電漿處理製程。
第一基板入口2510a形成在第一傳輸室2400a和第一處理室2500a之間，且第二基板入口2510b形成在第一傳輸室2400a和第二處理室2500b之間。第三基板入口2410形成在第一傳輸室2400a和裝載鎖定室2200之間。第一至第三基板入口2510a、2510b、2410由間縫閥(slit valve，未示)打開或關閉。
處理前和處理後基板在第一傳輸室2400a內的交換，由大氣壓力傳輸機械手2210在大氣壓力下執行，其中第一和第二基板入口2510a、2510b被關閉，且第三基板入口2410被打開。另一方面，處理前和處理後基板在第一、二處理室2500a、2500b和第一傳輸室2400a之間的交換，由第一基板傳輸設備2800a執行，且在真空狀態中進行，其中第三基板入口2410被關閉且第一、二基板入口2510a、2510b被打開。
可建構第一和第二處理室2500a、2500b，以執行各種基板處理作業。例如第一和第二處理室500、600可為用於使用電漿移除光阻劑的灰化室、用於沉積絕緣層的化學氣相沉積(CVD)室、用於在絕緣層蝕刻孔或開口以形成互連構造的蝕刻室、用於沉積阻障層的物理氣相沉積(PVD)室、或用於沉積金屬層的物理氣相沉積室。
由本發明之本實施例的基板處理系統所處理的基板W，通常是用於製造半導體電路的晶圓基板、或用於製造液晶顯示器的玻璃基板。為了執行完整製造積體電路或晶片所需的全部製程，可需要複數處理系統，不只本發明之本實施例的基板處理系統而已。但是，為了使本發明清晰，所以省略了熟悉該項技藝者所瞭解的普通構造。
參考圖22B、26，位在第二層的第二處理組b包括第一和第二對齊室2600a、2600b、及設置在其間的第二傳輸室2400b。
第一和第二對齊室2600a、2600b分別包括一個旋轉夾頭，其設置在第二基板傳輸設備2800b之迴轉板臂的各迴轉路徑上。
第一和第二對齊室2600a、2600b是對齊第一、二處理室2500a、2500b內處理前基板的腔室。且第一和第二對齊室2600a、2600b包括具有旋轉夾頭2640的基板對齊器、偵測單元(即感應器)2650、和用以依據迴轉板臂的高度調整旋轉夾頭2640高度的升降器2660。可建構基板對齊器成當基板放在旋轉夾頭2640上，使得設在基板上側的偵測單元2650檢測到基板的位置時，基板對齊器會迴轉旋轉夾頭2640。此處的偵測單元2650包括電荷耦合元件(CCD)和對應的光源，且用於偵測基板的位置。另一方面，如圖26所示，依據第一、第二迴轉板臂的位置，第一對齊室2600b的旋轉夾頭2640設置成比第二對齊室2600a的旋轉夾頭2640的位置還低。
第一基板入口2610a形成在第一傳輸室2400a和第一對齊室2600a之間，且第二基板入口2610b形成在第二傳輸室2400b和第二對齊室2600b之間。第三基板入口2412形成在第二傳輸室2400b和裝載鎖定室2200之間。第一至第三基板入口2610a、2610b、2412由間縫閥(slit valve，未示)打開或關閉。
參考圖22C，位在最上層的第三處理組c包括對齊於第二傳輸室2400b的第三傳輸室2400c、和設在其側邊的冷卻室2700。第一基板入口2710形成在第三傳輸室2400c和冷卻室2700之間，且第三基板入口2414形成在第三傳輸室2400c和裝載鎖定室2200之間。第一和第三基板入口2710、2414由間縫閥(slit valve，未示)打開或關閉。
因已瞭解而不必詳述，冷卻室2700是用於冷卻第一和第二處理室已處理過之四個基板的腔室。冷卻室必須包括冷卻工作台，供放置該四個基板。冷卻室可進一步包括冷卻氣體供給器，以供給冷卻空氣至基板。因為冷卻基板的結構和方法屬習知，且為熟悉該項技藝人士所已知，因此省略該結構和方法。
圖23A至圖23C是設在第一、第二、和第三傳輸室內之第一、第二、和第三基板傳輸設備的透視圖。
首先，參考圖23A，第一基板傳輸設備2800a包括用以提供旋轉力的驅動單元2840、連接至驅動單元2840單一主軸2830、和安裝在主軸2830的八個迴轉板臂2810。
該八個迴轉板臂2810包括複數第一迴轉板臂和複數第二迴轉板臂。該等第一迴轉板臂用以將基板裝載在第一處理室2500a上、或從第一處理室2500a卸載基板；該等第二迴轉板臂用以將基板裝載在第二處理室2500b上、或從第二處理室2500b卸載基板。第一和第二迴轉板臂交替地配置。但是第一和第二迴轉板臂可連續地配置。複數的迴轉板臂2810可分成裝載臂2820和卸載臂2822。在此案例中，卸載臂2822較佳是配置成比裝載臂2820低。裝載臂2820和卸載臂2822配成對，且在如圖所示的實施例中，設置八個迴轉板臂配成四對。如圖22A所例示，複數迴轉板臂2810展開成扇形，且可迴轉、上升、和下降。裝載臂2820和卸載臂2822配成對供操作。
雖然未顯示在圖式中，但是驅動單元2840包括用以產生旋轉力的電動馬達和用以傳輸所產生之旋轉力至主軸2830的齒輪組合體，使複數迴轉板臂2810執行所欲的作業。因此，複數迴轉板臂2810安裝在主軸2830，且如圖22A所例示，該等迴轉板臂2810對稱地展開成扇形，且收合在第一傳輸室2400a的不同旋轉半徑。
雖然本發明的基板處理系統被描述成包括單一主軸，但是該基板處理系統可包括設置在該主軸橫向側的複數主軸。
圖23B是例示設在第二傳輸室內之第二基板傳輸設備的透視圖。
參考圖23B，第二基板傳輸設備2800b像第一基板傳輸設備2800a，其包括用以提供旋轉力的驅動單元2840、連接至驅動單元2840單一主軸2830、和安裝在主軸2830的四個迴轉板臂2810。第二基板傳輸設備2800b可包括複數驅動單元和分別連接至各驅動單元的的主軸，使得該四個迴轉板臂2810可獨立地迴轉。
該四個迴轉板臂2810包括兩個第一迴轉板臂和二個第二迴轉板臂。該等第一迴轉板臂設置在下側，用以將基板裝載在第一對齊室2600a上、或從第一對齊室2600a卸載基板；該等第二迴轉板臂用以將基板裝載在第二對齊室2600b上、或從第二對齊室2600b卸載基板。第一和第二迴轉板臂連續地配置。但是第一和第二迴轉板臂可交替地配置。如圖26所例示，依據第一和第二迴轉板臂的位置，第一對齊室2600b的旋轉夾頭2640設置成比第二對齊室2600a的旋轉夾頭2640還低。
圖23C是例示設在第三傳輸室內之第三基板傳輸設備的透視圖。參考圖23C，第三基板傳輸設備2800c像第一基板傳輸設備2800a，其包括用以提供旋轉力的驅動單元2840、連接至驅動單元2840單一主軸2830、和安裝在主軸2830的四個迴轉板臂2810。該四個迴轉板臂2810用以將基板裝載在冷卻室2700上、或從冷卻室2700卸載基板。
雖然沒有顯示在圖中，但是第一基板傳輸設備可包括上、下主軸及用以驅動該上、下主軸的驅動單元。其中，裝載臂2820和卸載臂2822分別安裝至該上主軸和下主軸，且該驅動單元具有上驅動單元和下驅動單元。
圖24是例示單一迴轉板臂構造的透視圖。
參考圖24，設置在第一、第二、第三基板傳輸設備2800a、2800b、2800c內的複數迴轉板臂2810包含馬蹄形末端效應器2812和複數支撐部2814。該末端效應器2812包括含有開放側的開口2813。基板的邊緣定位在該等支撐部2814的上側。提供開口2813以允許設置在基板台內的舉升銷能進入和退出。末端效應器2812具有入口路徑2815，大氣壓力傳輸機械手210的末端效應器2212經由該入口路徑2815進入或退出。迴轉板臂2810可以具有本發明之範圍的其他形式修飾。
圖25A至25E是連續地例示第一基板傳輸設備執行基板交換作業的視圖。
首先參考圖25A，如箭頭S210所指示者，在第一和第二基板入口2510a、2510b關閉的狀態中，當第三基板入口2410打開時，未處理的基板W2被傳輸至基板傳輸設備2800a。當完成傳輸基板W2時，關閉第三基板入口2410，且第一傳輸室2400a被轉換成和第一、二處理室2500a、2500b之內部相同的真空狀態。當然，本發明之此實施例的系統中設置用於真空狀態的泵系統，但是為了方便所以省略末示。
其次，如圖25B中的箭頭S220所示，當複數支撐台2520、2522的舉升銷上升時，已處理過的基板W1被舉升至預定的高度。為配合此作業，第一和第二基板入口2510a、2510b被打開。此時，前基板支撐台2520之已上升的舉升銷，其高度比後基板支撐台2522之舉升銷的高度相對地低。因此，用於裝載/卸載的裝載臂2820，其旋轉不會和舉升銷相干涉。
繼續地，如圖25C中的箭頭S230所示，基板傳輸設備2800a的裝載臂2820和卸載臂2822，成對地對稱迴轉，並展開成扇形。此時，已處理過的基板W1從舉升銷傳輸至卸載臂2822。繼續地，如圖25D中的箭頭S240所示，當傳輸已處理過的基板W1時，卸載臂2822回到第一傳輸室2400a的起始位置。如箭頭S250所示，舉升銷再度上升，以從裝載臂2820接收未處理的基板W2。
如圖25E中的箭頭S260所指示者，裝載臂2820也回到第一傳輸室2400a的起始位置。同時，第一和第二基板入口2510、2510b再度關閉。如箭頭S270所示，舉升銷下降，以將未處理的基板W2放置在基板支撐台2520、2522上。
第一傳輸室2400a被轉換至大氣壓力狀態，且第三基板入口2410被打開。如圖25E中的箭頭S280所指示者，裝載鎖定室2200的大氣壓力傳輸機械手2210，接收來自卸載臂2822之已處理過的基板W1，並從第一傳輸室2400a退出。
交換基板的連續作業S210至S280，是在一範圍內連續且同時地執行，前作業和後作業在該區域內不會彼此干擾，以將交換基板所需的時間最小化。可瞭解的是，作業S210和S280在重複的基板交換作業期間是同時執行。換言之，基板的交換在第一傳輸室2400a和裝載鎖定室2200之間執行，藉此，前作業所卸載的已處理過的基板，和待同時裝載的處理前基板相交換。
圖27A至27C是連續地例示第二基板傳輸設備執行基板交換作業的視圖。
首先參考圖27A，如箭頭S210所指示者，當第三基板入口2412打開時，未處理的基板W1被傳輸至基板傳輸設備2800b。當完成基板的傳輸時，第三基板入口2412被關閉，且同時地，第一和第二基板入口2610a、2610b被打開。繼續地，如圖27B中的箭頭S220所指示者，第二基板傳輸設備2800b的其中一個第一迴轉板臂和其中一個第二迴轉板臂，對稱地迴轉且展開，以將基板W1放置在對應的旋轉夾頭2640上。且如圖27C中的箭頭S230所指示地回到起始位置。當在第一和第二對齊室2600a、2600b中的基板完成對齊時，以類似上述作業執行其餘二個基板的對齊。當完成四個基板的二次對齊時，以大氣壓力傳輸機械手2210，將已對齊的基板從第二傳輸室2400b傳輸至第一傳輸室2400a。
大氣壓力傳輸機械手2210可在從第二傳輸室2400b取出基板後立刻調整高度，而將基板從第二傳輸室2400b傳輸至第一傳輸室2400a。換言之，因為第一、二傳輸室2800a、2800b的第三基板入口2410、2420彼此對齊，所以大氣壓力傳輸機械手2210可快速地將基板從第二傳輸室2400b傳輸至第一傳輸室2400a，而不必改變方向。
其間，藉由大氣壓力傳輸機械手2210，將在第一、第二處理室2500a、2500b處理過的基板傳輸至第三傳輸室2400c。在此作業中，大氣壓力傳輸機械手2210，可快速地將基板從第一傳輸室2400a傳輸至第三傳輸室2400c，而不必改變方向。基板被設在傳輸室2400c內的第三基板傳輸設備2800c傳輸至冷卻室2700，並在冷卻室2700內被冷卻。且基板被大氣壓力傳輸機械手2210取出並堆積在載具2100內。
在此實施例中，因為第一和第二處理室2500a、2500b同時處理四個基板W，所以在冷卻室2700內有24個基板W同時被冷卻。但是，用於冷卻基板的時間可比處理基板所需的時間更長。在此情況，因為考慮整體效率，所以可將冷卻室2700設置在第三傳輸室2400c的橫向側。
基板處理系統可被下述的替換性實施例所修飾。
圖28是例示第一對齊室2600c和第二對齊室2600d分別對齊基板的視圖。如圖28所例示，類似第一和第二處理室2500a、2500b，可建構第一和第二對齊室2600c、2600d使得二個基板對齊在一個腔室內。
圖29是例示修飾第二處理組的前剖視圖。如圖29所例示，在修飾過的第二處理組b’中，第一和第二對齊室2600a、2600b其中任一者，被冷卻室2700取代。當使用第二處理組b’時，可省略第三處理組。
如圖29所例示，因為用於對齊基板的時間很短，所以較佳是以冷卻室取代一個腔室。在此情況中，第二和第三基板基板傳輸設備2800d、2800e必須設在第二傳輸室2400b內。換言之，第二上基板傳輸設備2800d用於傳輸待對齊的基板，第三下基板傳輸設備2800e用於傳輸待冷卻的基板。在此，因為第二基板傳輸設備2800d一次傳輸一個基板，所以驅動單元較佳是獨立地驅動迴轉板臂以傳輸基板。
如圖30所示，本發明此實施例的基板處理系統可包括單一冷卻室2700。藉由移除第三處理組c，冷卻室2700設置在第二處理組b的上側。冷卻室2700可包括工作台，四個基板同時放在工作台。且四個基板藉由大氣壓力傳輸機械手2210直接裝載在冷卻室2700內。
實施例五
圖31是例示本發明第五實施例之基板處理系統的平面圖。
參考圖31，本發明此實施例的基板處理系統包括第一和第二處理室3400、3410、設置在第一、第二處理室3400、3410之間的傳輸室3300、和設置在傳輸室3300前方的裝載鎖定室3200。分度盤3100設置在裝載鎖定室3200前面，該分度盤3100內安裝有複數載具3110。分度盤3100稱為設備前端模組(下文稱為EFEM)，且在某些場合係指包括裝載鎖定室。如果需要的話，基板處理系統可包括冷卻室(未示)，用以冷卻已處理過的基板。
裝載鎖定室3200包括在大氣壓力下作業的大氣壓力傳輸機械手3210。大氣壓力傳輸機械手3210在傳輸室3300和分度盤3100之間傳輸基板。操作大氣壓力傳輸機械手3210，以在載具3110和傳輸室3300之間傳輸基板W。大氣壓力傳輸機械手3210被包括有雙臂構造的機械手執行，該構造具有四個末端效應器，以從載具3110取出二片基板W，並立刻將該等基板放入傳輸室3300內。大氣壓力傳輸機械手3210包括軌道3220，大氣壓力傳輸機械手3210沿著該軌道3220橫向運動。一般半導體製造製程所使用的各種機械手和本發明之本實施例的雙臂型機械手，可用做大氣壓力傳輸機械手3210。
第一和第二處理室3400、3410包括用以執行電漿製程的真空室。基板支撐台3402、3412分別設在第一和第二處理室3400、3410內的個別路徑上。該等路徑是基板傳輸設備3500之迴轉板臂旋轉的路徑。可建構第一和第二處理室3400、3410，以執行各種基板處理作業。例如第一和第二處理室3400、3410可為用於使用電漿移除光阻劑的灰化室、用於沉積絕緣層的化學氣相沉積(CVD)室、用於在絕緣層蝕刻孔或開口以形成互連構造的蝕刻室、用於沉積阻障層的物理氣相沉積(PVD)室、或用於沉積金屬層的物理氣相沉積室。
由本發明之本實施例的基板處理系統所處理的基板W，通常是用於製造半導體電路的晶圓基板、或用於製造液晶顯示器的玻璃基板。為了執行完整製造積體電路或晶片所需的全部製程，可需要複數處理系統，不只本發明之本實施例的基板處理系統而已。但是，為了使本發明清晰，所以省略了熟悉該項技藝者所瞭解的普通構造。
傳輸室3300包括基板傳輸設備3500。第一基板入口3310形成在傳輸室3300和裝載鎖定室3200之間。第二基板入口3320形成在傳輸室3300和第一處理室3400之間。第三基板入口3300形成在傳輸室3300和第二處理室3410之間。第一至第三基板入口3310、3320、3330由間縫閥(slit valve，未示)打開或關閉。
處理前和處理後基板在傳輸室3300內的交換，由大氣壓力傳輸機械手3210在大氣壓力下執行，其中第二和第三基板入口3320、3330被關閉，且第一基板入口3310被打開。另一方面，處理前和處理後基板在第一、二處理室3400、3410和傳輸室3300之間的交換，由基板傳輸設備3500執行，且在真空狀態中進行，其中第一基板入口3310被關閉且第二、三基板入口3320、3330被打開。
圖32是例示設置在圖31之傳輸室內基板傳輸設備的透視圖。
參考圖32，基板傳輸設備3500包括用以提供旋轉力的驅動單元3540、連接至驅動單元3540單一主軸3530、和安裝在主軸3530的複數迴轉板臂3510。複數迴轉板臂3510包括二支第一迴轉板臂和二支第二迴轉板臂。該等第一迴轉板臂用以將基板裝載在第一處理室3400上、或從第一處理室3400卸載基板；該等第二迴轉板臂用以將基板裝載在第二處理室3400上、或從第二處理室3400卸載基板。第一和第二迴轉板臂交替地配置。但是第一和第二迴轉板臂可連續地配置。複數的迴轉板臂3510可分成裝載臂3520和卸載臂3522。在此案例中，卸載臂3522較佳是配置成比裝載臂3520低。裝載臂3520和卸載臂3522配成對，且在如圖所示的實施例中，設置四個迴轉板臂配成二對。
如圖31所例示，複數迴轉板臂3510展開成扇形。雖然未顯示在圖式中，但是驅動單元3540包括用以產生旋轉力的電動馬達和用以傳輸所產生之旋轉力至主軸3530的齒輪組合體，使複數迴轉板臂3510執行所欲的作業。因此，複數迴轉板臂3510安裝在主軸3530，且如圖31所例示，該等迴轉板臂3510對稱地展開成扇形，且相對於主軸3530收合。
圖33例示基板傳輸設備的範例，其具有彼此分離的上驅動單元和下驅動單元。
參考圖33，本發明此實施例的基板傳輸設備3500a包括下、上主軸3530a、3530b和下、上驅動單元3540a、3540b。裝載臂3520和卸載臂3522分別安裝至下主軸3530a和上主軸3530b。下、上驅動單元3540a、3540b分別驅動下、上主軸3530a、3530b。此處的下、上主軸3530a、3530b兩者，最好是對齊相同的軸。
圖34是例示迴轉板臂之構造的透視圖。
參考圖34，設置在基板傳輸設備3500內的複數迴轉板臂3510包含馬蹄形末端效應器3512和複數支撐部3514。該末端效應器3512包括含有開放側的開口3513。基板的邊緣定位在該等支撐部3514的上側。提供開口3513以允許設置在基板台內的舉升銷能進入和退出。末端效應器3512具有入口路徑3515，大氣壓力傳輸機械手3510的末端效應器3512經由該入口路徑3515進入或退出。迴轉板臂3510可以具有本發明之範圍的其他形式修飾。
本發明的基板傳輸設備如下文所述地執行基板傳輸。
在第二和第三基板入口3320、3330關閉的狀態中，當第一基板入口3310打開時，未處理的基板W被傳輸至基板傳輸設備3500的裝載臂3520。當完成傳輸基板W時，關閉第一基板入口3310，且傳輸室3300被轉換成和第一、二處理室3400、3400之內部相同的真空狀態。當然，本發明之此實施例的系統中設置用於真空狀態的泵系統，但是為了方便所以省略未示。
其次，以處理過的基板停留在第一、二處理室3400、3410之基板支撐台上。當支撐台3402、3412的舉升銷上升時，已處理過的基板W被舉升至預定的高度。為配合此作業，第二和第三基板入口3320、3330被打開。基板傳輸設備3500的裝載臂3520和卸載臂3522配成對，且展開成扇形。此時，已處理過的基板W被從舉升銷傳輸至卸載臂3522。
在傳輸基板W以後，卸載臂3522回到傳輸室3300的起始位置。舉升銷再度上升，以接收未處理的基板W。裝載臂3520回到傳輸室3300的起始位置。同時，第二和第三基板入口3320、3330再度關閉。配合此作業，舉升銷下降，以將未處理的基板W放置在基板支撐台3402、3412上。其次，傳輸室3300被轉換至大氣壓力狀態，且第一基板入口3310被打開。裝載鎖定室3200的大氣壓力傳輸機械手3210，接收來自卸載臂3522之已處理過的基板W，並從傳輸室3400退出。
此交換基板的連續作業在一範圍內連續且同時地執行，前作業和後作業在該區域內不會彼此干擾，以將交換基板所需的時間最小化。處理前和處理後基板的交換，由大氣壓力傳輸機械手3210和傳輸室3300之基板傳輸設備3500同時執行。換言之，基板的交換在傳輸室3400和裝載鎖定室3200之間執行，藉此，前作業所卸載的已處理過的基板，和待同時裝載的處理前基板相交換。卸載之已處理過的基板W，被大氣壓力傳輸機械手3210累積在載具3110內。
如果已卸載的基板W需要被冷卻，則基板處理系統可包括冷卻室，以冷卻基板。為了此目的，冷卻室可設在基板處理系統的適當位置。在其他實施例中，第一和第二處理室3400、3410其中之一，可當作冷卻室。例如可將第一處理室3400當作電漿室，且第二處理室3410做為冷卻室。在此情況中，第一處理室3400執行基板的電漿處理，且基板傳輸設備3500將已處理過的基板從第一處理室3400傳輸至第二處理室3410以冷卻。已冷卻的基板可被從第二處理室3410傳輸至裝載鎖定室3200。
如果未處理的基板W需要被對齊，則基板處理系統可進一步包括冷卻室，以冷卻基板。為了此目的，對齊裝置可設在基板處理系統內的適當位置。在其他實施例中，第一和第二處理室3400、3410其中之一，可當作對齊裝置。例如可將第一處理室3400當作電漿室，且第二處理室3410做為對齊裝置。在此情況中，在第一處理室3400執行基板的電漿處理之前，基板傳輸設備3500傳輸第二處理室3410內的基板，以在處理前對齊，且基板被傳輸至第一處理室3400，以執行電漿處理。
因此，依據本發明之此實施例的基板處理系統，為了同時處理複數基板，第一和第二處理室3400、3410平行地配置，且傳輸室3300設在第一處理室3400和第二處理室3410之間。設置基板傳輸設備800使能在此結構中快速地交換基板，以便能同時處理且快速地交換處理前和已處理過的基板。
圖35是例示具有分離地被驅動之基板傳輸設備的基板處理系統平面視圖，圖36是例示迴轉板臂之修飾的平面視圖。
參考圖35，分離地被驅動之基板傳輸設備3500a、3500b分成左部分和右部分，其被獨立地驅動，且設置在傳輸室3300內。換言之，一個基板傳輸設備3500a傳輸第一處理室3400的基板，且另一個基板傳輸設備3500b傳輸第二處理室3410的基板。因為分離地被驅動之基板傳輸設備3500a、3500b的詳細結構，和圖32、33所示者相同，所以省略其描述。如圖36所例示，分離地被驅動之基板傳輸設備3500a、3500b，可包括L型的迴轉板臂3510’。
圖37是例示具有複數處理組之基板處理系統的平面視圖。
參考圖37，基板處理系統包括複數處理組3600、3610、3620。複數處理組3600、3610、3620類似圖31所例示的結構，處理室位在中央，而電漿處理室分別設在處理室的橫向側。在複數處理組3600、3610、3620當中，第一和第三處理組3600、3620彼此面對，且第二處理組3610設在後側。位在裝載鎖定室3200內的大氣壓力傳輸機械手3210，包括呈T型配置的軌道3220和3230。
大氣壓力傳輸機械手3210沿著軌道3220、3230運動，以再分度盤3100的再具3110和第一至第三處理組3600、3610、3620之間傳輸基板。設在第一至第三處理組3600、3610、3620內的二個處理室，可為執行電漿處理的腔室。此外，任一處理室可為冷卻室或對齊裝置。在其他實施例中，設在第一至第三處理組3600、3610、3620之任一處理組內的二個處理室兩者，可為冷卻室或對齊裝置。因此，設在第一至第三處理組3600、3610、3620內之複數處理室其中至少一個處理室，可為冷卻室和/或至少一個對齊裝置。
如上所述，依據本發明，處理前和處理後的基板在基板處理系統內快速地交換，且複數基板在基板處理系統內同時或連續地處理，因此可增加系統的處理率，且可增加基板的整體生產力。因為提供了同時裝載和卸載基板的基板傳輸設備，所以處理室非常容易執行處理複數基板。用於傳輸基板的時間減少了，所以增加了生產力。顯著地減少系統的面積和寬度，所以可將設備成本和安置成本最小化。處理室、對齊室、和冷卻基板室彼此重疊，使能減少基板處理系統的總底部區域。因此，清潔室可比習知者狹窄，且也可減少清潔室之冷氣設備的成本。再者，因為用於傳輸已對齊之基板至處理基板的位置之傳輸距離短、或用於傳輸已處理過的基板至冷卻基板的位置之傳輸距離短，且不需例如改變方向等不必要的作業，所以可減少用於傳輸基板的時間，並增加基板的產量。
本發明已使用較佳的例示實施例做說明，但是應瞭解，本發明的範圍並不限於所揭露的實施例。相反地，本發明的範圍意欲包括在熟悉該項技藝人士之能力內，使用現在已知的技術或未來的技術和其均等技術，對本發明之基板傳輸設備和基板處理系統所做的各種修飾和取代性的配置。因此，請求項的範圍應做最廣範圍的解釋，以含蓋全部此等修飾和類似的配置。
100．．．分度盤(設備前端模組)
110．．．載具
150．．．(後)分度盤
200．．．裝載鎖定室
210．．．大氣壓力傳輸機械手
212．．．末端效應器
250．．．(後)裝載鎖定室
300．．．冷卻室
400．．．傳輸室
410．．．第三基板入口
500．．．第一處理室
510．．．第一基板入口
520~526．．．(前)基板支撐台
522．．．(後)基板支撐台
600．．．第二處理室
610．．．第二基板入口
620~626．．．(前)基板支撐台
622．．．(後)基板支撐台
700．．．電漿源
800．．．基板傳輸設備
810．．．迴轉板臂
812．．．末端效應器
813．．．開口
814．．．支撐部
815．．．入口路徑
820．．．裝載臂
822．．．卸載臂
830．．．主軸
830a．．．下主軸(第一主軸)
830b．．．上主軸(第二主軸)
830c．．．第三主軸
830d．．．第四主軸
830e．．．第五主軸
830f．．．第六主軸
830g．．．第七主軸
830h．．．第八主軸
840．．．驅動單元
840a．．．下驅動單元(第一驅動單元)
840b．．．上驅動單元(第二驅動單元)
840c．．．第三驅動單元
840d．．．第四驅動單元
840e．．．第五驅動單元
840f．．．第六驅動單元
840g．．．第七驅動單元
840h．．．第八驅動單元
1100．．．分度盤
1110．．．載具
1200．．．裝載鎖定室
1210．．．大氣壓力傳輸機械手
1300．．．冷卻室
1400．．．傳輸室
1402．．．前側
1410．．．第三基板入口
1500．．．第一處理室
1510．．．第一基板入口
1520．．．基板支撐台
1522．．．基板支撐台
1600．．．第二處理室
1610．．．第二基板入口
1620．．．基板支撐台
1622．．．基板支撐台
1700．．．電漿源
1800．．．基板傳輸設備
1800a．．．傳輸室
1810a．．．第一傳輸構件
1810b．．．第二傳輸構件
1810c．．．第三傳輸構件
1810d．．．第四傳輸構件
1810a’．．．傳輸構件
1820．．．主軸
1830．．．驅動單元
1840’．．．迴轉板臂
1840．．．裝載臂(迴轉板臂)
1841－1．．．第一可伸展板臂
1841－2．．．第二可伸展板臂
1841－3．．．第三可伸展板臂
1842．．．末端效應器
1843．．．開口
1844．．．支撐部
1845．．．入口路徑
1850．．．卸載臂(迴轉板臂)
2010．．．基板處理系統
2100．．．分度盤
2110．．．載具
2200．．．裝載鎖定室
2210．．．大氣壓力傳輸機械手
2400a．．．第一傳輸室
2400b．．．第二傳輸室
2400c．．．第三傳輸室
2410．．．第三基板入口
2412．．．第三基板入口
2414．．．第三基板入口
2500a．．．第一處理室
2500b．．．第二處理室
2510a．．．第一基板入口
2510b．．．第二基板入口
2522．．．基板支撐台
2600a．．．第一對齊室
2600b．．．第二對齊室
2600c．．．第一對齊室
2600d．．．第二對齊室
2610a．．．第一基板入口
2610b．．．第二基板入口
2640．．．旋轉夾頭
2640．．．旋轉夾頭
2650．．．偵測單元
2660．．．升降器
2700．．．冷卻室
2710．．．第一基板入口
2800a．．．第一基板傳輸設備
2800b．．．第二基板傳輸設備
2800d．．．第二基板傳輸設備
2810．．．迴轉板臂
2812．．．末端效應器
2813．．．開口
2814．．．支撐部
2815．．．入口路徑
2820．．．裝載臂
2822．．．卸載臂
2830．．．主軸
2840．．．驅動單元
3100．．．分度盤
3110．．．載具
3200．．．裝載鎖定室
3210．．．大氣壓力傳輸機械手
3220．．．軌道
3230．．．軌道
3300．．．傳輸室
3310．．．第一基板入口
3320．．．第二基板入口
3330．．．第三基板入口
3400．．．第一處理室
3402．．．基板支撐台
3410．．．第二處理室
3412．．．基板支撐台
3500．．．基板傳輸設備
3500a．．．基板傳輸設備
3500a．．．基板傳輸設備
3510．．．迴轉板臂
3510’．．．(L型)迴轉板臂
3512．．．末端效應器
3513．．．開口
3514．．．支撐部
3515．．．入口路徑
3520．．．裝載臂
3522．．．卸載臂
3530．．．主軸
3530b．．．上主軸
3530a．．．下主軸
3540．．．驅動單元
3540b．．．上驅動單元
3540a．．．下驅動單元
3600．．．第一處理組
3610．．．第二處理組
3620．．．第三處理組
S10．．．箭頭
S20．．．箭頭
S30．．．箭頭
S40．．．箭頭
S50．．．箭頭
S60．．．箭頭
S70．．．箭頭
S80．．．箭頭
S100．．．箭頭
S110．．．箭頭
S120．．．箭頭
S130．．．箭頭
S210．．．箭頭
S220．．．箭頭
S230．．．箭頭
S240．．．箭頭
S250．．．箭頭
S260．．．箭頭
S270．．．箭頭
S280‧‧‧箭頭
a‧‧‧第一處理組
b‧‧‧第二處理組
b’‧‧‧第二處理組
c‧‧‧第三處理組
W1‧‧‧(已處理過的)基板
W2‧‧‧(未處理的)基板
W‧‧‧基板
藉由參考附圖詳細描述本發明的較佳實施例，該項技藝中具有普通技術者，可更瞭解本發明之上述和其他特徵及優點。附圖如下：圖1A是例示本發明第一實施例之基板處理系統整體構造的視圖；圖1B是例示圖1A基板處理系統的平面圖；圖2是例示設置在傳輸室內之基板傳輸設備的透視圖；圖3例示基板傳輸設備的範例，其具有被獨立地驅動的上部和下部；圖4是例示迴轉板臂之構造的透視圖；圖5A至5E是連續地例示基板傳輸設備執行基板交換作業的視圖；圖6例示具有使用二驅動軸之基板傳輸設備的例子；圖7A和圖7B是例示基板傳輸設備修飾例的視圖，其具有主軸和驅動單元，其被分成右部分和左部分；圖8是例示使用四支分離主軸之基板傳輸設備的視圖；圖9A和圖9B是例示基板傳輸設備的修飾例，其具有主軸和驅動單元；圖10是本發明第二實施例之基板處理系統的平面視圖；圖11是例示基板傳輸設備所傳輸之基板流動的視圖；圖12和圖13是例示本發明實施例之基板處理系統的修飾例視圖；圖14是例示本發明第三實施例之基板處理系統整體構造的視圖；圖15是圖14之基板處理系統的平面視圖；圖16是設置在傳輸室內之基板傳輸設備的透視圖；圖17A至圖17D是例示基板傳輸設備之第一至第四傳輸構件的透視圖；圖18A至圖18D是連續例示基板傳輸設備所執行之基板交換作業的視圖；圖19是例示具有可伸展板臂之傳輸構件的視圖；圖20是例示基板處理系統修飾例的視圖，其使用具有圖19所例示之傳輸構件的基板傳輸設備；圖21是例是本發明第四實施例之基板處理系統的整體構造的視圖；圖22A至圖22C是例示基板處理系統的平面視圖，其第一、第二、第三處理組例示在圖21中；圖23A是例示設在第一傳輸室內之第一基板傳輸設備的透視圖；圖23B是例示設在第二傳輸室內之第二基板傳輸設備的透視圖；圖23C是例示設在第三傳輸室內之第三基板傳輸設備的透視圖；圖24是例示迴轉板臂構造的透視圖；圖25A至25E是連續地例示第一基板傳輸設備執行基板交換作業的視圖；圖26是例示第二處理組之剖面前視圖；圖27A至27C是連續地例示第二基板傳輸設備執行基板交換作業的視圖；圖28是例示第二處理組修飾例的平面視圖；圖29是例示第二處理組另一修飾例的剖面前視圖，其中對齊室和冷卻是配置在兩側；圖30是例示本發明實施例之基板處理系統修飾例的視圖；圖31是例示本發明第五實施例之基板處理系統的平面圖；圖32是例示設置在圖31之傳輸室內基板傳輸設備的透視圖；圖33例示基板傳輸設備的範例，其具有彼此分離的上驅動單元和下驅動單元；圖34是例示迴轉板臂之構造的透視圖；圖35是例示具有分離地被驅動型基板傳輸設備的基板處理系統平面視圖；圖36是例示迴轉板臂之修飾例的平面視圖；和圖37是例示具有複數處理組之基板處理系統的平面視圖。
800．．．基板傳輸設備
810．．．迴轉板臂
820．．．裝載臂
822．．．卸載臂
830．．．主軸
840．．．驅動單元

Claims (36)

  1. 一種用於在裝載鎖定室和第一及第二處理室之間傳輸基板以處理複數基板的設備，包含：一驅動單元，以供給旋轉力；至少一主軸，連接至該驅動單元；複數第一迴轉板臂，被建構用於卸載來自該第一處理室之已處理過的基板，並同時裝載未處理的基板至該第一處理室；和複數第二迴轉板臂，被建構用於卸載來自該第二處理室的已處理過的基板，並同時裝載未處理的基板至該第二處理室，其中該等第一迴轉板臂和第二迴轉板臂之每一者包含末端效應器，該末端效應器包括：開口，其開始於臂的柄部，隆起部，其位在接觸插入開口內之基板邊緣的開口每一側邊上，和入口路徑，其不同於該開口，傳輸機械手可經由入口路徑滑入，以添加或移除該基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述用於在裝載鎖定室和第一及第二處理室之間傳輸基板以處理複數基板的設備，其中該等第一和第二迴轉板臂中的每一者包含：至少一裝載迴轉板臂，以裝載未處理的基板；和至少一卸載迴轉板臂，以卸載已處理過的基板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述用於在裝載鎖定室和第 一及第二處理室之間傳輸基板以處理複數基板的設備，其中該等第一迴轉板臂和該等第二迴轉板臂分離地安裝，且該主軸包括獨立旋轉的至少二不同主軸。
  4. 如申請專利範圍第3項所述用於在裝載鎖定室和第一及第二處理室之間傳輸基板以處理複數基板的設備，其中該驅動單元包括經由該至少二不同主軸供給旋轉力的至少一驅動單元。
  5. 一種基板處理系統，該系統包含：一第一處理室，包括至少二基板支撐台；一第二處理室，包括至少二基板支撐台；一傳輸室，該基板傳輸設備設置在該傳輸室內；一第一基板入口，形成在該第一處理室和該傳輸室之間；一第二基板入口，形成在該第二處理室和該傳輸室之間；和一第三基板入口，形成在該傳輸室和外部之間；臂，用於在該第一處理室、第二處理室、和傳輸室之間傳輸基板；其中，該基板傳輸設備經由該第三基板入口，從該外部接收該等未處理的基板，並傳輸該等已處理過的基板至該外部，所以該等未處理的基板被傳輸至該第一和第二處理室，且在該第一或第二處理室內處理之該等已處理過的基板，同時經由該第三基板入口傳輸至該外部，和每一臂包含末端效應器，該末端效應器包括： 開口，其開始於臂的柄部，隆起部，其位在接觸插入開口內之基板邊緣的開口每一側邊上，和入口路徑，其不同於該開口，傳輸機械手可經由入口路徑滑入，以添加或移除該基板。
  6. 如申請專利範圍第5項所述基板處理系統，更包含連接至該第三基板入口的裝載鎖定室，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在大氣壓力下傳輸該等基板。
  7. 如申請專利範圍第5項所述基板處理系統，更包含冷卻室，以冷卻經由該第三基板入口排出的該等已處理過的基板。
  8. 如申請專利範圍第5項所述基板處理系統，更包含形成在該傳輸室和另一外部之間的第四基板入口，其中該基板傳輸設備從該外部經由該第三基板入口接收該等未處理的基板，並將該等已處理過的基板經由該第四基板入口傳輸至該外部。
  9. 如申請專利範圍第8項所述基板處理系統，更包含連接至該第四基板入口的裝載鎖定室，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在大氣壓力下傳輸該等基板。
  10. 如申請專利範圍第9項所述基板處理系統，更包含冷卻室，以冷卻經由該第四基板入口排出的該等已處理過的基板。
  11. 一種用於在裝載鎖定室和處理室之間的傳輸室內傳輸基板以處理複數基板的設備，該設備包含：散佈且設置在該傳輸室之邊緣上的傳輸構件；其中該等傳輸構件接收經由該裝載鎖定室而提供至該傳輸室之待命位置的複數未處理過的基板，以將該複數未處理過的基板傳輸至基板支撐台的上側，該等基板支撐台設置在該等處理室內，且該複數傳輸構件同時從該等基板支撐台的上側接收未處理過的基板，以將該等未處理過的基板傳輸至該傳輸室的該待命位置，和每一傳輸構件包含末端效應器，該末端效應器包括：開口，其開始於臂的柄部，隆起部，其位在接觸插入開口內之基板邊緣的開口每一側邊上，和入口路徑，其不同於該開口，傳輸機械手可經由入口路徑滑入，以添加或移除該基板。
  12. 如申請專利範圍第11項所述用於在裝載鎖定室和處理室之間的傳輸室內傳輸基板以處理複數基板的設備，其中該等傳輸構件中的每一者包含：一驅動單元，以供給旋轉力；二主軸，連接至該驅動單元；和複數迴轉板臂，以將該等基板裝載至該等對應的基板支撐台/從該等對應的基板支撐台卸載該等基板。
  13. 如申請專利範圍第12項所述用於在裝載鎖定室和處理室之間的傳輸室內傳輸基板以處理複數基板的設備， 該等迴轉板臂中的每一者包含：一裝載迴轉板臂，以裝載未處理的基板；和一卸載迴轉板臂，以卸載已處理過的基板。
  14. 一種設於傳輸室內的基板傳輸設備，以在裝載鎖定室和處理室之間傳輸基板以處理複數基板，該基板傳輸設備包含：複數主軸，設置在該傳輸室之邊緣上以彼此相隔開；一驅動單元，以供給驅動力至該複數主軸；和複數迴轉板臂，其分別設置在該複數主軸，以迴轉而將該等基板裝載至該等對應的處理室/從該等對應的處理室卸載該等基板，其中該複數迴轉板臂，被建構用於卸載來自該等處理室之已處理過的基板，且被建構用於同時裝載未處理的基板至該第一處理室；和每一迴轉板臂包含末端效應器，該末端效應器包括：開口，其開始於臂的柄部，隆起部，其位在接觸插入開口內之基板邊緣的開口每一側邊上，和入口路徑，其不同於該開口，傳輸機械手可經由入口路徑滑入，以添加或移除該基板。
  15. 如申請專利範圍第14項所述設於傳輸室內的基板傳輸設備，其中該等迴轉板臂中的每一者包含至少二天線桿型的可伸展板臂。
  16. 如申請專利範圍第15項所述設於傳輸室內的基板 傳輸設備，其中該等迴轉板臂中的每一者迴轉向在該傳輸室之待命位置的該等基板支撐台，且該等可伸展的迴轉板臂一步一步地縮回，使得該等末端效應器位在該等基板支撐台的上側。
  17. 一種基板處理系統，包含：一傳輸室，基板傳輸設備設置在該傳輸室內；和第一和第二處理室，經由第一和第二入口連接至該傳輸室的橫向側，且包括二基板支撐台；該基板傳輸設備包括四傳輸構件，該等傳輸構件設在該傳輸室的邊緣，以彼此相隔開；其中展開該等傳輸構件，以接收從外部提供至該傳輸室之待命位置的四個未處理過的基板，並將該四個未處理過的基板傳輸至設在該第一和第二處理室內之四基板支撐台的上側上，且收合該等傳輸構件，以同時從該四基板支撐台的上側接收未處理的基板，並將該等未處理的基板傳輸至該傳輸室的該待命位置，和每一傳輸構件包含末端效應器，該末端效應器包括：開口，其開始於臂的柄部，隆起部，其位在接觸插入開口內之基板邊緣的開口每一側邊上，和入口路徑，其不同於該開口，傳輸機械手可經由入口路徑滑入，以添加或移除該基板。
  18. 如申請專利範圍第17項所述基板處理系統，其中該等傳輸室中的每一者包含： 一驅動單元，以供給旋轉力；二主軸，連接至該驅動單元；和複數迴轉板臂，以將該等基板裝載至該等基板支撐台/從該等基板支撐台卸載該等基板。
  19. 如申請專利範圍第17項所述基板處理系統，更包含裝載鎖定室，其經由第三基板入口連接至該傳輸室前側，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在大氣壓力下傳輸該等基板。
  20. 如申請專利範圍第19項所述基板處理系統，更包含位在裝載鎖定室內的冷卻室，以冷卻經由該第三基板入口排出至該裝載鎖定室之已處理過的基板。
  21. 一種基板處理系統，包含：一裝載鎖定室，包括分度盤，其中複數載具設置在該分度盤前面；和複數處理組，設置在裝載鎖定室的後側，且疊積成多層式，其中該複數處理組中的第一處理組包括：第一傳輸室，第一基板傳輸設備設置在該第一傳輸室；和第一和第二處理室，經由第一和第二入口連接至該第一傳輸室的橫向側，且包括二基板支撐台，和該複數處理組中的第二處理組包括：第二傳輸室，第二基板傳輸設備設置在該第二傳輸室；和 第一和第二對齊室，經由第一和第二入口連接至該第二傳輸室的橫向側，且包括二基板對齊器，其中該第一和第二處理組中的每一者包含被建構用於卸載來自個別處理室之已處理過的基板，且被建構用於同時裝載未處理的基板至該等處理室；和每一迴轉板臂包含末端效應器，該末端效應器包括：開口，其開始於臂的柄部，隆起部，其位在接觸插入開口內之基板邊緣的開口每一側邊上，和入口路徑，其不同於該開口，傳輸機械手可經由入口路徑滑入，以添加或移除該基板。
  22. 如申請專利範圍第21項所述基板處理系統，其中展開該第一基板傳輸設備，以同時接收提供在該第一傳輸室之待命位置的四個基板，並將該四個基板傳輸至設置在該第一和第二處理室內之四個基板支撐台的上側，且收合該第一基板傳輸設備，以接收該四個基板支撐台上側的各基板，並將各該等基板傳輸至該第一傳輸室的該待命位置。
  23. 如申請專利範圍第21項所述基板處理系統，其中展開該第二基板傳輸設備，以同時接收提供在該第二傳輸室之待命位置的四個基板，並將該四個基板傳輸至設置在該第一和第二對齊室內之至少二個基板對齊器，且收合該第二基板傳輸設備，以接收該至少二個基板對齊器的各已對齊的基板，並將各該等已對齊的基板傳輸至該第二傳輸 室的該待命位置。
  24. 如申請專利範圍第21項所述基板處理系統，其中該複數處理組其中另一組包括：第三傳輸室，第三基板傳輸設備設置在該第三傳輸室；和冷卻室，經由第一入口連接至該第三傳輸室的側面，以冷卻至少一基板。
  25. 如申請專利範圍第24項所述基板處理系統，其中該第一、第二、和第三基板傳輸設備中的每一者包含：一驅動單元，以供給旋轉力；至少一主軸，連接至該驅動單元；和複數旋轉板臂，其以不同高度安裝至該主軸，且被定位在相對於該主軸的對應高度。
  26. 如申請專利範圍第21項所述基板處理系統，其中該第一基板傳輸設備包含複數迴轉板臂，以同時接收提供在該第一傳輸室之待命位置的複數基板，並將該等基板傳輸至該第一和第二處理室之該等基板支撐台的上側上，以接收該等基板支撐台上側的各基板，並將待集中傳輸的該等基板傳輸至該第一傳輸室的該待命位置。
  27. 如申請專利範圍第23項所述基板處理系統，其中該等基板對齊器中的每一者包含：一旋轉夾頭，以裝載該基板；一感應器，以檢測裝載在該旋轉夾頭上之該基板的對齊；和 一升降器，以依據該等迴轉板臂的高度調整該旋轉夾頭的高度。
  28. 如申請專利範圍第21項所述基板處理系統，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在大氣壓力下傳輸該等基板。
  29. 如申請專利範圍第21項所述基板處理系統，其中該裝載鎖定室包含雙臂型大氣壓力傳輸機械手，其具有四個末端效應器，以從該等載具一次取出四個基板，並將該四個基板傳輸至該第一傳輸室或該第二傳輸室；和該第一和第二傳輸室中的每一者包含第三基板入口，該等基板從該裝載鎖定室經由該第三基板入口進入和排出，且其彼此對齊使得當該大氣壓力傳輸機械手上下運動時，能傳輸該等基板。
  30. 一種基板處理系統，具有至少一處理組，該系統包含：一第一處理室，包括一基板支撐台；一第二處理室，包括一基板支撐台；一傳輸室，該基板傳輸設備設置在該傳輸室內；一第一基板入口，形成在該傳輸室和外部之間；一第二基板入口，形成在該第一處理室和該傳輸室之間；和一第三基板入口，形成在該第二處理室和該傳輸室之間；其中，該基板傳輸設備經由該第一基板入口，從該外 部接收該等未處理的基板，並傳輸該等已處理過的基板至該外部，所以該基板傳輸設備將已接收之未處理的基板經由第二或第三基板入口傳輸至該第一或第二處理室，且同時接收來自該第一或第二處理室之該等已處理過的基板，並經由該第一基板入口將已處理過的基板傳輸至該外部，和該基板傳輸設備包含複數臂，每一臂包含末端效應器，該末端效應器包括：開口，其開始於臂的柄部，隆起部，其位在接觸插入開口內之基板邊緣的開口每一側邊上，和入口路徑，其不同於該開口，傳輸機械手可經由入口路徑滑入，以添加或移除該基板。
  31. 如申請專利範圍第30項所述基板處理系統，更包含裝載鎖定室，其連接至該第一基板入口，其中該裝載鎖定室包含大氣壓力傳輸機械手，以在大氣壓力下傳輸該等基板。
  32. 如申請專利範圍第30項所述基板處理系統，其中該第一和第二處理室中至少一者包含冷卻室。
  33. 如申請專利範圍第30項所述基板處理系統，其中該第一和第二處理室中至少一者包含對齊室。
  34. 如申請專利範圍第30項所述基板處理系統，其中該基板傳輸設備包含：一驅動單元，以供給旋轉力； 至少一主軸，連接至該驅動單元；複數第一迴轉板臂，以裝載該等基板至該第一處理室/從該第一處理室卸載該等基板；和複數第二迴轉板臂，以裝載該等基板至該第二處理室/從該第二處理室卸載該等基板。
  35. 如申請專利範圍第34項所述基板處理系統，其中該等第一迴轉板臂和該等第二迴轉板臂分離地安裝，且該主軸包括獨立旋轉的至少二不同主軸。
  36. 如申請專利範圍第35項所述基板處理系統，其中該驅動單元包括經由該至少二不同主軸供給旋轉力的至少一驅動單元。
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