TWI523134B - 基板處理系統、基板搬運方法、及電腦記憶媒體 - Google Patents

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Description

基板處理系統、基板搬運方法、及電腦記憶媒體
本發明係關於一種，施行基板的處理之基板處理系統、基板處理系統中的基板之搬運方法、程式及電腦記憶媒體。
例如半導體元件之製程中的光微影步驟，依序施行：於晶圓上塗布光阻液以形成光阻膜之光阻塗布處理、將光阻膜曝光為既定圖案之曝光處理、以及將曝光的光阻膜顯影之顯影處理等的一連串處理，於晶圓上形成既定的光阻圖案。此等一連串處理，係以塗布顯影處理系統施行，該塗布顯影處理系統係為搭載有處理晶圓之各種處理單元與搬運晶圓之搬運單元等的基板處理系統。
例如圖18所示，習知之塗布顯影處理系統200一體化地具備：晶圓匣盒裝卸站201，用於自外部將晶圓匣盒C搬出入；處理站202，將施行光阻塗布處理、顯影處理及熱處理等之各種處理的複數處理單元多層地設置；以及介面站203，於鄰接之曝光單元E與處理站202之間進行晶圓的傳遞(專利文獻1)。
於晶圓匣盒裝卸站201設置：晶圓匣盒載置板210，載置自外部搬入之晶圓匣盒C；以及晶圓搬運機構211，於晶圓匣盒載置板210的晶圓匣盒C 與處理站202之間搬運晶圓。此外，於處理站202之晶圓匣盒裝卸站201側設置傳遞區塊212，暫時性地收納自晶圓匣盒載置板210搬運至處理站的基板、與在處理單元其各層之間搬運的基板。將暫時性地載置晶圓之傳遞單元(未圖示)，於傳遞區塊212上下方向地設置為多層。於傳遞區塊212，將專門進行各傳遞單元中的各層間之晶圓搬運的其他晶圓搬運機構213，與傳遞區塊212鄰接地設置。
之後，在塗布顯影處理系統200中進行晶圓處理時，首先，將收納有1批複數枚晶圓之晶圓匣盒C載置於既定的晶圓匣盒載置板210。其次，藉晶圓搬運機構211將晶圓匣盒C內之晶圓依序搬運至傳遞區塊212。其後，將各晶圓搬運至處理站202與曝光單元E進行處理，並以晶圓搬運機構211使處理結束之晶圓自處理站202返回晶圓匣盒載置板210之晶圓匣盒C。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-278027號公報
而近年，對於塗布顯影處理系統，吾人要求使該塗布顯影處理系統佔無塵室地板面積之比例，亦即占有面積減小。
使占有面積減小，必須將各處理單元小型化、使晶圓搬運所需要的空間減小。然而，處理單元的小型化，必須再檢視該處理單元之構成而有諸多限制。
另一方面，在使晶圓搬運所需之空間減小的場合，前人提議例如藉由將傳遞區塊212的配置，變更為例如較習知配置更靠近晶圓匣盒載置板210，而可將處理站202短縮化。然而，由於在傳遞區塊212，有必須與供 在各傳遞單元之各層間搬運晶圓所用的其他晶圓搬運機構213鄰接而設置的必要，在傳遞區塊212亦受到配置上的限制。因此，傳遞區塊212之配置變更亦有界限。
鑑於此點，本發明之目的在於使基板處理系統之占有面積減小。
為達成前述目的，本發明提供一種基板處理系統，具備：處理站，將處理基板之複數處理單元於上下方向設置為多層；晶圓匣盒載置部，載置收納複數基板之晶圓匣盒；以及基板搬運機構，配置於該處理站與該晶圓匣盒載置部之間；其特徵為：於該處理站與該基板搬運機構之間，將複數傳遞單元設置為多層，該複數傳遞單元暫時性地收納在該晶圓匣盒載置部與該處理站之間搬運的基板、及在該處理單元之各層間搬運的基板；該基板搬運機構具備：第1搬運臂，在該晶圓匣盒載置部與該各傳遞單元之間搬運基板；以及第2搬運臂，在該各傳遞單元之各層間搬運基板。
依本發明，配置於處理站與晶圓匣盒載置部之間的基板搬運機構，具有第1搬運臂與第2搬運臂，故可藉由基板搬運機構，實施將晶圓匣盒載置部與傳遞單元間之基板搬運、與各傳遞單元各層間之基板搬運雙方。因此，變得不需要習知裝置所設置之，為了傳遞單元各層間的基板搬運專用所設的基板搬運機構。此一結果，使傳遞區塊變更為更接近晶圓匣盒載置部地配置時之限制消失，可使傳遞區塊配置為較習知裝置更接近晶圓匣盒載置部。因而依本發明，可使基板處理系統之占有面積減小。
另一觀點之本發明，提供一種基板搬運方法，搬運具備如下元件之基板處理系統中的基板：處理站，將處理基板之複數處理單元於上下方向設置為多層；晶圓匣盒載置部，載置收納複數基板之晶圓匣盒；以及基板搬運機構，配置於該處理站與該晶圓匣盒載置部之間；其特徵為：於該處理站與該基板搬運機構之間，將複數傳遞單元設置為多層，該複數傳遞單元暫時性地收納在該晶圓匣盒載置部與該處理站之間搬運的基板、及在該處 理單元之各層間搬運的基板；該晶圓匣盒載置部與該各傳遞單元之間的基板搬運，係藉由該基板搬運機構之第1搬運臂施行，而該各傳遞單元各層間的基板搬運，係藉由該基板搬運機構之第2搬運臂施行。
依再另一觀點之本發明，提供一種電腦可讀取之記憶媒體，記錄在控制基板處理系統之控制裝置的電腦上運作之程式，該基板處理系統具備：處理站，將處理基板之複數處理單元於上下方向設置為多層；晶圓匣盒載置部，載置收納複數基板之晶圓匣盒；以及基板搬運機構，配置於該處理站與該晶圓匣盒載置部之間；該基板處理系統於該處理站與該基板搬運機構之間，將複數傳遞單元設置為多層，該複數傳遞單元暫時性地收納在該晶圓匣盒載置部與該處理站之間搬運的基板、及在該處理單元之各層間搬運的基板；而該電腦可讀取之記憶媒體，用以藉該基板處理系統實行搬運該基板處理系統中的基板之方法；該晶圓匣盒載置部與該各傳遞單元之間的基板搬運，係藉由該基板搬運機構之第1搬運臂施行，而該各傳遞單元各層間的基板搬運，藉由該基板搬運機構之第2搬運臂施行。
依本發明，可使基板處理系統之占有面積減小。
1‧‧‧基板處理系統
2、201‧‧‧晶圓匣盒裝卸站
3、202‧‧‧處理站
4、E‧‧‧曝光單元
5、203‧‧‧介面站
6‧‧‧控制裝置
10‧‧‧晶圓匣盒搬出入部
11‧‧‧晶圓搬運部
12‧‧‧晶圓匣盒載置台
13、210‧‧‧晶圓匣盒載置板
20‧‧‧搬運路
21、21a、21b、70~72、90、211‧‧‧晶圓搬運機構
22、212‧‧‧傳遞區塊
30~35‧‧‧傳遞單元
40‧‧‧下部反射防止膜形成單元
41‧‧‧光阻塗布單元
42‧‧‧上部反射防止膜形成單元
43‧‧‧顯影處理單元
50~52‧‧‧熱處理單元
53‧‧‧附著單元
54‧‧‧周邊曝光單元
60~65‧‧‧傳遞單元
100‧‧‧第1搬運臂
101‧‧‧第2搬運臂
102‧‧‧固持部
110‧‧‧臂驅動部
111‧‧‧基台
112‧‧‧旋轉驅動部
113‧‧‧軸
120‧‧‧筐體
140~146‧‧‧板片
143a‧‧‧凹陷部
150‧‧‧貫通孔
151‧‧‧升降銷
160‧‧‧基板搬運裝置
170‧‧‧垂直移動軌道
171、172‧‧‧升降基台
173、174‧‧‧升降機構
175‧‧‧馬達
176‧‧‧帶輪
200‧‧‧塗布顯影處理系統
213‧‧‧其他晶圓搬運機構
C、C1~C4‧‧‧晶圓匣盒
D‧‧‧晶圓搬運區域
F‧‧‧杯體
G1~G3‧‧‧區塊
S1~S11‧‧‧步驟
W‧‧‧晶圓
圖1 概略顯示本實施形態的基板處理系統之內部構成的平面圖。
圖2 概略顯示本實施形態的基板處理系統之內部構成的側視圖。
圖3 概略顯示本實施形態的基板處理系統之內部構成的側視圖。
圖4 概略顯示晶圓搬運機構之構成的立體圖。
圖5 概略顯示晶圓搬運機構之構成的側視圖。
圖6 概略顯示傳遞單元之構成的前視圖。
圖7 概略顯示板片及搬運臂之構成的平面圖。
圖8 概略顯示板片及搬運臂之構成的平面圖。
圖9 顯示於基板處理系統施行之晶圓處理其主要步驟的流程圖。
圖10 概略顯示於水平方向設有複數晶圓搬運機構之情況下晶圓匣盒裝卸站2之構成的平面圖。
圖11 概略顯示於上下方向設有複數晶圓搬運機構之情況下晶圓匣盒裝卸站2之構成的側視圖。
圖12 概略顯示於水平方向設有複數晶圓搬運機構之情況下晶圓匣盒裝卸站2之構成的平面圖。
圖13 概略顯示於水平方向設有複數晶圓搬運機構之情況下晶圓匣盒裝卸站2之構成的平面圖。
圖14 概略顯示於水平方向設有複數晶圓搬運機構之情況下晶圓匣盒裝卸站2之構成的平面圖。
圖15 概略顯示於上下方向設有複數晶圓搬運機構之情況下晶圓搬運機構附近之構成的後視圖。
圖16 概略顯示其他實施形態的基板處理系統之內部構成的側視圖。
圖17 概略顯示其他實施形態的基板處理系統之內部構成的側視圖。
圖18 概略顯示習知基板處理系統之內部構成的平面圖。
[實施本發明之最佳形態]
以下，茲就本發明之實施形態加以說明。圖1為，概略顯示本實施形態的基板處理系統1之內部構成的平面圖。圖2及圖3為，概略顯示基板處理系統1之內部構成的側視圖。另，本實施形態，以基板處理系統1，例如為施行基板之光微影處理的塗布顯影處理系統之情況為例而進行說明。
基板處理系統1如圖1所示，具備例如將如下元件一體地連接之構成：晶圓匣盒裝卸站2，與外部之間，將收納有複數枚晶圓W之晶圓匣盒C搬出入；處理站3，具有複數在光微影處理中對晶圓W施行既定處理之處理單元；以及介面站5，對處理站3與鄰接的曝光單元4之間進行晶圓W的 傳遞。此外，基板處理系統1，具有施行各種處理單元等之控制的控制裝置6。
晶圓匣盒裝卸站2，以例如晶圓匣盒搬出入部10與晶圓搬運部11構成。晶圓匣盒搬出入部10，設置於例如基板處理系統1之Y方向負方向(圖1之左方)側的端部。於晶圓匣盒搬出入部10，設置作為晶圓匣盒載置部之晶圓匣盒載置台12。於晶圓匣盒載置台12上，例如設置4張晶圓匣盒載置板13。晶圓匣盒載置板13，於水平方向之X方向(圖1之上下方)一列地排列設置。此等晶圓匣盒載置板13，在對基板處理系統1外部將晶圓匣盒C搬出入時，可載置晶圓匣盒C。
晶圓搬運部11如圖1所示，設有可在往X方向延伸之搬運路20上任意移動的晶圓搬運機構21、及傳遞區塊22。於傳遞區塊22，將暫時性地收納在晶圓匣盒載置板13與處理站3之間搬運的基板之傳遞單元30~35，如圖2及圖3所示，自下方往上地依序設置為多層。晶圓搬運機構21之動作，以控制裝置6進行控制。
晶圓搬運機構21，亦可於上下方向及圍繞鉛直軸(θ方向)地任意移動，可在各晶圓匣盒載置板13上之晶圓匣盒C與傳遞區塊22之各傳遞單元30~35間，及在傳遞單元30~35各層間搬運晶圓W。另，關於晶圓搬運機構21及傳遞單元30~35之詳細構成，將於後描述。
與晶圓匣盒裝卸站2鄰接之處理站3，設有複數個具備各種單元之例如3個區塊G1、G2、G3。於處理站3之正面側(圖1之X方向負方向側)，設置第1區塊G1；於處理站3之背面側(圖1之X方向正方向側)，設置第2區塊G2。此外，於處理站3之介面站5側(圖1之Y方向正方向側)，設置第3區塊G3。
例如於第1區塊G1，複數液處理單元以沿著晶圓W之處理順序自下向上的順序，並以自晶圓匣盒裝卸站2側起向介面站5側(圖1之Y方向 正方向側)的順序疊層而配置。
具體而言，例如如圖2所示，將在晶圓W之光阻膜下層形成反射防止膜(以下以「下部反射防止膜」稱之)的下部反射防止膜形成單元40，於最下層配置為上下2層。在其上方之層，將在晶圓W塗布光阻液以形成光阻膜的光阻塗布單元41、及在晶圓W之光阻膜上層形成反射防止膜(以下以「上部反射防止膜」稱之)的上部反射防止膜形成單元42於水平方向排列配置，並將此等單元41、42於上下方向分別配置2層。上部反射防止膜形成單元42，設置於較光阻塗布單元41更接近處理站3之介面站5側(圖1之Y方向正方向側)。此外，於上部反射防止膜形成單元42與光阻塗布單元41之上方之層，將對曝光後之晶圓W進行顯影處理的顯影處理單元43配置為上下2層。另，亦可配置例如在光阻膜之上層形成撥水性保護膜的保護膜塗布單元取代上部反射防止膜形成單元42。
上述各處理單元40~43，如圖2所示，於水平方向具有複數在處理時收納晶圓W之杯體F，可將複數晶圓W並行處理。
例如於第2區塊G2，如圖3所示，將進行晶圓W之熱處理的熱處理單元50~52、進行晶圓W之疏水化處理的附著單元53、進行晶圓W之外周部曝光的周邊曝光單元54，與上述各處理單元40~43同樣地，沿著晶圓W之處理順序於鉛直方向與水平方向排列配置。熱處理單元50~52，具有載置晶圓W並將其加熱的熱板、及載置晶圓W並將其冷卻的冷卻板，可進行加熱處理與冷卻處理雙方之處理。
例如於第3區塊G3，自下方起依序設置複數傳遞單元60~65。
如圖1所示，在傳遞區塊22及第1區塊G1~第3區塊G3所包圍的區域，形成晶圓搬運區域D。於晶圓搬運區域D，例如如圖3所示，自下方起依序設置複數晶圓搬運機構70~72。各晶圓搬運機構70~72，具有例如可於Y方向、X方向、θ方向及鉛直方向任意移動之搬運臂。晶圓搬運機 構70~72，於晶圓搬運區域D內移動，可將晶圓W搬運至周圍之傳遞區塊22、第1區塊G1、第2區塊G2及第3區塊G3內同程度高度的既定單元。
於介面站5，設置晶圓搬運機構90。晶圓搬運機構90，具有例如可於前後方向、θ方向及上下方向任意移動之搬運臂。晶圓搬運機構90，例如於搬運臂支持晶圓W，可在第3區塊G3內之各傳遞單元與曝光單元4間搬運晶圓W。
其次，對上述晶圓搬運機構21、傳遞單元30~35之構成加以說明。圖4為概略顯示晶圓搬運機構21之構成的立體圖，圖5為概略顯示晶圓搬運機構21之構成的側視圖。
晶圓搬運機構21如圖4及圖5所示，具有於上下方向排列配置之第1搬運臂100、第2搬運臂101。第1搬運臂100，其前端具有分支為2條之略U字形，可在晶圓匣盒C與傳遞區塊22間搬運晶圓W。於第1搬運臂100之頂面，設置用於吸附保持晶圓W之抽吸孔(未圖示)。
第2搬運臂101，具有較晶圓W直徑更大之略3/4圓環形狀(C字形)，可於傳遞區塊22各層間在上下方向進行晶圓W的傳遞。於第2搬運臂101，將朝向該第2搬運臂101內側突出的固持部102設置於例如4處。於各固持部102之頂面，設置用於吸附保持晶圓W之抽吸孔(未圖示)。
於第1搬運臂100與第2搬運臂101之基端部，設有臂驅動部110。藉此一臂驅動部110，各搬運臂100、101可各自獨立地於水平方向移動。此等搬運臂100、101與臂驅動部110，為基台111所支持。於基台111下方，設置旋轉驅動部112。基台111，介由設置於該基台111底面之軸113而與旋轉驅動部112相連接。藉由此一旋轉驅動部112，基台111及各搬運臂100、101能夠以軸113為中心軸地旋轉。此外，旋轉驅動部112，構成為可於晶圓搬運部11之搬運路20在水平方向任意移動。
接著，對傳遞單元30之構成加以說明。圖6為概略顯示傳遞單元30之構成的側視圖，圖7及圖8為概略顯示傳遞單元30之構成的橫剖面圖。
傳遞單元30例如如圖6所示，具有晶圓搬運機構21及處理站3側的面開有開口之角柱形狀的筐體120。晶圓搬運機構21之各搬運臂100、101與晶圓搬運機構70~72之各搬運臂，可自此開口任意接觸傳遞單元30內部。
於筐體120內側，將固持晶圓W之複數板片140~146於鉛直方向疊層設置。板片140，例如為載置晶圓W並進行溫度調整之溫度調整板。板片140例如如圖7所示，具有略圓盤形狀。板片140，具有水平頂面，於該頂面，設置例如用於吸附保持晶圓W之抽吸孔(未圖示)。
於板片140內部，內建作為溫度調整用之例如帕爾帖元件等的溫度調整構件(未圖示)，可將載置於板片140之晶圓W的溫度調整至期望的溫度，例如23℃。
於板片140，形成複數貫通上下方向之貫通孔150。貫通孔150設有升降銷151。升降銷151，藉壓力缸筒等之升降驅動機構(未圖示)可上下動作。升降銷151，貫穿貫通孔150內而於板片140之頂面突出，可支持晶圓W而使其升降。因此，藉由使第1搬運臂100上下動作，可將晶圓W於第1搬運臂100與升降銷151間傳遞。板片141、142之構成亦與板片140相同。
板片143，為例如載置晶圓W並將其冷卻之冷卻板。於板片143內部，形成使冷卻用之冷媒流通的冷媒流路(未圖示)，可將載置於板片143的晶圓W冷卻。
於板片143之外邊緣部，例如如圖8所示，沿著圓周方向隔著既定間 隔設置凹陷部143a，此凹陷部在俯視時與第2搬運臂101之固持部102其形狀相對應而凹陷為凹狀。因此，藉由使第2搬運臂101對於板片143相對地上下動作，而可在第2搬運臂101與板片143間進行晶圓W的傳遞。板片144~146之構成亦與板片143相同。
由於傳遞單元31之構成與傳遞單元30之構成相同，故省略說明。於傳遞單元32、33，僅將與板片143相同構成之板片設置例如7片，關於其他之構成，與傳遞單元30相同。此一情況，傳遞單元32、33內之晶圓W，並非藉第1搬運臂100與晶圓匣盒C間搬運，而係僅以第2搬運臂101施行之傳遞區塊22內各層間的搬運而進行搬運。此外，傳遞單元34、35，僅將與板片板片140相同構成之板片設置例如7片，關於其他之構成，與傳遞單元30相同。此一情況，傳遞單元34、35內的晶圓W，僅藉由第1搬運臂100，進行與晶圓匣盒C間的搬運。
亦即，在具有如同上述構成之晶圓搬運機構21及傳遞區塊22中，藉由晶圓搬運機構21之第1搬運臂100，施行晶圓匣盒C與傳遞單元30、31間的晶圓搬運；以及晶圓匣盒C與傳遞單元34、35間的晶圓搬運。此外，藉由第2搬運臂101，於傳遞單元30、31與傳遞單元32、33之間施行晶圓搬運。另，關於傳遞區塊22之構成，並不限定於本實施形態，關於傳遞區塊22內之各傳遞單元30~35的配置與數目，此外，關於各傳遞單元30~35內之各板片140~146的配置與數目，亦可任意決定。
此外，由晶圓搬運機構21施行之晶圓W的搬運，藉由控制裝置6，控制使基板處理系統1之各處理單元的晶圓W之處理效率最大化。具體而言，由第1搬運臂100施行之例如晶圓匣盒C與傳遞單元30間的晶圓W之搬運的時序，與由第2搬運臂101施行之自傳遞單元30往傳遞單元32的晶圓W之搬運的時序重複時，使任一方之晶圓W的搬運優先進行，並使另一方之晶圓W，在優先搬運的晶圓W其搬運結束為止之前呈待機狀態。而此時，控制裝置6，以待機狀態之時間為最小的方式，換言之，以使因待機狀態產生所造成的基板處理系統1之處理量降低為最小限度的方式，選 擇優先搬運之晶圓W。
控制裝置6，例如以具備CPU與記憶體等之電腦所構成。於此一控制裝置6，將例如在決定基板處理系統1之各種處理單元的晶圓處理之內容與各晶圓W之搬運路徑的處理配方，作為程式儲存於例如記憶體。藉由實行此一程式，控制基板處理系統1之各種處理單元與上述各晶圓搬運機構的動作，進行基板處理系統1中的晶圓W之各種處理與搬運的控制。另，該程式，係為被記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等之可於電腦讀取的記憶媒體H程式，亦可為自該記憶媒體H安裝於控制裝置6者。
如同以上地構成之基板處理系統1，施行例如如下之晶圓處理。圖9顯示，此一晶圓處理之主要步驟的例子之流程圖。
處理晶圓W時，首先，將收納有1批複數枚晶圓W之晶圓匣盒C，載置於晶圓匣盒裝卸站2之既定晶圓匣盒載置板13。之後，以晶圓搬運機構21之第1搬運臂100將晶圓匣盒C內之各晶圓W依序取出，搬運傳遞區塊22之例如傳遞單元30。將搬運至傳遞單元30之晶圓W，載置於例如板片140而進行溫度調整處理至既定的溫度(圖9之步驟S1)。
接著，以晶圓搬運機構70將晶圓W搬運至第1區塊G1之下部反射防止膜形成單元40，於晶圓W上形成下部反射防止膜(圖9之步驟S2)。之後將晶圓W搬運至第2區塊G2之熱處理單元50，施行加熱處理。而後，將晶圓W搬運至附著單元53，進行附著處理(圖9之步驟S3)。
接著，以晶圓搬運機構70使晶圓W返回傳遞單元30，載置於板片143。使載置於板片143之晶圓W冷卻至既定溫度，之後，以晶圓搬運機構21之第2搬運臂101搬運至同一傳遞區塊22之傳遞單元32。而後，以晶圓搬運機構71將晶圓W搬運至光阻塗布單元41，於晶圓W上形成光阻膜(圖9之步驟S4)。
其後，以晶圓搬運機構71將晶圓W搬運至熱處理單元51，進行預烘烤處理(圖9之步驟S5)。接著，以晶圓搬運機構71將晶圓W搬運至同樣第2區塊G2之上部反射防止膜形成單元42，於晶圓W上形成上部反射防止膜(圖9之步驟S6)。
而後，以晶圓搬運機構71將晶圓W搬運至熱處理單元51，將其加熱，進行溫度調節。之後，將晶圓W搬運至周邊曝光單元54，進行周邊曝光處理(圖9之步驟S7)。
其後，以晶圓搬運機構71將晶圓W搬運至第3區塊G3之傳遞單元62。並以介面站5之晶圓搬運機構90將晶圓W搬運至曝光單元4，進行曝光處理(圖9之步驟S8)。
接著，以晶圓搬運機構90將晶圓W搬運至第3區塊G3之傳遞單元64。之後，以晶圓搬運機構72將晶圓W搬運至第2區塊G2之熱處理單元52，進行曝光後烘烤處理(圖9之步驟S9)。而後，以晶圓搬運機構72將晶圓W搬運至顯影處理單元43，將其顯影(圖9之步驟S10)。顯影結束後，將晶圓W搬運至熱處理單元52，進行後烘烤處理(圖9之步驟S11)。
而後，以晶圓搬運機構72將晶圓W搬運至傳遞區塊22之傳遞單元34。並藉由晶圓搬運機構21之第1搬運臂100，將傳遞單元34之晶圓W搬運至既定晶圓匣盒載置板13之晶圓匣盒C。如此地，結束一連串的光微影步驟。
依以上實施形態，由於配置在處理站3與晶圓匣盒載置台12間之晶圓搬運機構21，具有第1搬運臂100與第2搬運臂101，故可藉由此一晶圓搬運機構21，進行晶圓匣盒載置台12上之晶圓匣盒C與各傳遞單元30~35間的晶圓搬運、及各傳遞單元30~35各層間的晶圓搬運。因此，變得不需要習知裝置所設置之，為了傳遞單元30~35各層間的晶圓搬運專用所設 的例如圖18所示之其他晶圓搬運機構213。連帶地，使傳遞區塊22之配置變更為更接近晶圓匣盒載置台12時的限制消失，可使傳遞區塊22較過去更為接近晶圓匣盒載置台12地配置。此一結果，可使基板處理系統1之占有面積減小。
此外，將例如傳遞單元30~35，以具有溫度調整功能或冷卻功能之板片140~146構成，故可在搬運晶圓W時，施行該晶圓W之溫度調整或進行冷卻。藉此，可提高基板處理系統1中的晶圓處理之處理量。此外，可削減習知之處理站3所設置之溫度調整用的單元或冷卻用的單元。因此，可使處理站3小型化，可使基板處理系統1之占有面積更小。
另，以上實施形態，雖以在晶圓匣盒裝卸站2設置一個晶圓搬運機構21的情況為例進行說明，但如同上述，有時會發生例如由第1搬運臂100所施行之晶圓匣盒C與傳遞單元30間的晶圓W之搬運的時序，與由第2搬運臂101所施行之自傳遞單元31往傳遞單元32的晶圓W之搬運的時序重複的情況。此一情況，雖採取使任一方之晶圓W的搬運優先進行，並在優先搬運的晶圓W之搬運結束為止之前使另一方之晶圓W呈待機狀態，但為了避免此一待機狀態，亦可設置複數晶圓搬運機構21。具體而言，可例如圖10所示，將可於鉛直方向及水平方向各自獨立地任意移動之複數晶圓搬運機構21a、21b，以俯視時該晶圓搬運機構21a、21b之水平方向的移動路徑重疊的方式，配置於搬運路20。此外，亦可例如如圖11所示，將於上下方向配置複數個晶圓搬運機構21a、21b。
圖10中，作為以俯視時複數晶圓搬運機構21a、21b之水平方向的移動路徑重疊的方式配置之例，描繪將該晶圓搬運機構21a、21b，例如沿著搬運路20排列的情況。此一情況，亦可例如，藉由接近晶圓匣盒C1、C2(圖10之X方向正方向側)地設置之晶圓搬運機構21a，於該晶圓匣盒C1、C2與傳遞單元30~35間搬運晶圓W；並藉由接近晶圓匣盒C3、C4(圖10之X方向負方向側)地設置之晶圓搬運機構21b，於該晶圓匣盒C3、C4與傳遞單元30~35間搬運晶圓W。藉此，可使各晶圓搬運機構21a、21b 之沿著搬運路20的移動距離，即水平方向的移動距離為最小限度，可有效率地搬運晶圓W。
此外，藉由設置複數晶圓搬運機構21a、21b，即便在任一方，例如晶圓搬運機構21a故障的情況，仍可藉未故障之健全的晶圓搬運機構21b持續進行晶圓W的搬運。此一情況，宜使故障之晶圓搬運機構21a，以不干涉健全的晶圓搬運機構21b的方式，往例如搬運路20之X方向正方向側端部的退避位置移動。另，將搬運機構21a、21b於上下方向配置時，不必例如如圖11與圖15所示地將其等配置於同一鉛直線上，使例如上下配置之晶圓搬運機構21a與晶圓搬運機構21b，為俯視時一部分重合之配置即可。
另，設有複數晶圓搬運機構21a、21b的情況，傳遞單元30~35各層間之晶圓W的搬運，因應狀況使用晶圓搬運機構21a與晶圓搬運機構21b之任一方皆可。具體而言，即便在例如由晶圓搬運機構21a之第1搬運臂100所施行之晶圓匣盒C1與傳遞單元34間的晶圓W之搬運的時序，與由第2搬運臂101所施行之傳遞單元30、32之層間的晶圓W之搬運的時序重複的情況，在晶圓搬運機構21b未進行晶圓之搬運的狀態時、以晶圓搬運機構21b進行搬運者其晶圓W之待機時間變少時，仍可藉此晶圓搬運機構21b之第2搬運臂101進行例如傳遞單元30、32之層間的搬運。藉此，可不停滯地進行基板處理系統1內之晶圓W的搬運。
另，圖10雖描繪將複數晶圓搬運機構21a、21b設置於搬運路20的情況，但在設有複數晶圓搬運機構21a、21b的情況，不必非要設置搬運路20。換言之，不必非要使晶圓搬運機構21a、21b沿著圖10之X方向移動。此一情況，亦可如圖12所示，於晶圓匣盒C1、C2與傳遞區塊22之間配置晶圓搬運機構21a，並於晶圓匣盒C3、C4與傳遞區塊22之間配置晶圓搬運機構21b。此時，關於各晶圓匣盒C1~C4，宜朝向各晶圓搬運機構21a、21b之旋轉軸的中心方向配置。此外，形成於各傳遞單元30~35之筐體120的晶圓匣盒載置台12側之開口，以晶圓搬運機構21a、21b之各搬運臂100、101可自傾斜方向接觸晶圓W地方式構成。藉此，使晶圓搬運機構21a、21b 不需往X方向移動，故不必非要設置搬運路20。
此外，關於晶圓匣盒C1~C4其配置，例如亦可如圖13所示，使各晶圓匣盒C1、C2與晶圓搬運機構21a之配置的軌跡於俯視時呈略L字狀。
此外，使複數晶圓搬運機構21a、21b，在俯視時於水平方向排列配置的情況，於俯視時之晶圓搬運機構21a、21b之間，例如可如圖14所示，設置基板搬運機構160，搬運傳遞區塊22各層間的晶圓W。基板搬運機構160，具備例如與晶圓搬運機構21之第2搬運臂101相同構成的搬運臂，可於水平方向及上下方向任意移動。此一情況，在例如晶圓搬運機構21a與晶圓搬運機構21b雙方搬運晶圓W時，即便必須在傳遞單元30~35各層間搬運晶圓W，仍可藉由以基板搬運機構160進行各層間之晶圓W的搬運，於基板處理系統1內不停滯地進行晶圓W的搬運。
其次，對如圖11所示之，於上下方向配置複數個晶圓搬運機構21a、21b之構成加以說明。
晶圓搬運機構21a、21b，例如如圖15所示，各自藉升降基台171、172支持，該升降基台171、172，設置為對往鉛直方向平行地延伸之垂直移動軌道170、170，可於鉛直方向任意滑動。各升降基台171、172，可各自藉由沿著垂直移動軌道170、170並行地設置之升降機構173、174獨立地升降。升降機構173、174，例如，將馬達175與帶輪176組合構成，藉由控制馬達175之正反轉，可控制升降基台171、172之上升下降。於各升降基台171、172之頂面，各自支持各晶圓搬運機構21a、21b之旋轉驅動部112、112。藉此，晶圓搬運機構21a、21b之各基台111，可獨立地進行旋轉動作及升降動作。
如同上述，在將複數晶圓搬運機構21a、21b於上下方向配置時，即便是任一方，例如晶圓搬運機構21a故障的情況，仍可藉健全的晶圓搬運機構21b持續進行晶圓W的搬運。此一情況，宜使故障之晶圓搬運機構21a， 以不干涉健全的晶圓搬運機構21b的方式，移動至例如垂直移動軌道170上端部的退避位置為止。另，將晶圓搬運機構21a、21b於上下方向配置時，例如如圖11與圖15所示，不必將其等配置於同一鉛直線上，使例如上下地配置之晶圓搬運機構21a與晶圓搬運機構21b，為俯視時一部分重合之配置即可。
另，以上實施形態，例如對第1區塊G1之情況而言，則雖如圖2所示，沿著晶圓W之處理順序將各處理單元40~43上下地各配置2層，但關於第1區塊G1與第2區塊G2內之各處理單元的配置與設置數目係因應晶圓搬運機構21配置與設置數目等而適當設定，並不限於本實施形態之內容。特別是，將複數晶圓搬運機構21a、21b如同圖11地配置於同一鉛直線上的情況，以使各處理單元40~43間的晶圓W之上下方向的移動距離為最小的方式配置各處理單元40~43亦可。具體而言，例如以第1區塊G1之情況為例，例如亦可如圖16所示，配置將下部反射防止膜形成單元40、光阻塗布單元41、上部反射防止膜形成單元42及顯影處理單元43依照晶圓W之處理順序，自下方起依序於逐層配置的處理單元群GA；更於該處理單元群GA之顯影處理單元43上方，配置具有與處理單元群GA相同構成的處理單元群GB。此時，各傳遞單元30~35，亦配合對應之各處理單元，由下往上地依傳遞單元30、32、34、31、33、35的順序配置。
此外，關於例如第2區塊G2，亦可如圖17所示，配置將施行晶圓W之熱處理的熱處理單元50~52、進行晶圓W之疏水化處理的附著單元53、進行晶圓W之外周部曝光的周邊曝光單元54，與上述各處理單元40~43同樣地，沿著晶圓W之處理順序於鉛直方向與水平方向排列配置的處理單元群GC；更於該處理單元群GC上方，配置與處理單元群GC相同構成的處理單元群GD。
此一情況，宜藉由例如配置於下方之晶圓搬運機構21b，施行處理單元群GA、GC之晶圓W的搬運，換言之，施行配置於傳遞區塊22之下半部分的各傳遞單元30、32、34之晶圓W的搬運；並藉由配置於晶圓搬運機 構21b上方之晶圓搬運機構21a，施行處理單元群GB、GD之晶圓W的搬運。藉此，因搬運晶圓W時之晶圓搬運機構21a、21b往上下方向的移動距離變短，故可有效率地搬運晶圓W。
此外，由於在上下方向設置複數晶圓搬運機構21a、21b，故即便例如由晶圓搬運機構21b之第2搬運臂101所施行之傳遞單元30與傳遞單元31間的晶圓W之搬運的時序，與由第1搬運臂100所施行之晶圓匣盒C與傳遞單元32間之搬運的時序重複的情況下，例如在晶圓搬運機構21a未進行晶圓之搬運的狀態時、以晶圓搬運機構21a進行搬運者其晶圓W之待機時間變少時，仍可藉控制裝置6控制各晶圓搬運機構21a、21b，而以此一晶圓搬運機構21a之第2搬運臂101進行例如傳遞單元30、31之層間的搬運。如此地，藉由於上下方向設置複數晶圓搬運機構21a、21b，可不降低基板處理系統1之處理量地，使該基板處理系統1之占有面積減小。
另，以上實施形態，傳遞區塊22雖設置於晶圓搬運部11，但可設置於例如處理站3與晶圓匣盒裝卸站2之間，亦可設置於處理站3。任一情況中，皆不需要習知之為了傳遞單元30~35各層間的晶圓搬運專用所設置的，圖18所示之其他晶圓搬運機構213，故可使基板處理系統1之占有面積減小。
以上，雖參考附圖對本發明之最佳實施形態加以說明，但本發明並不限於此例。若為所屬技術領域中具有通常知識者，則明白其在專利請求範圍記載之思想範疇內，可思及各種變更例或修正例，了解關於其等自然亦屬於本發明之技術範圍。本發明不限於此例可採用各種態樣。本發明在基板為晶圓以外之FPD(平板顯示器)、光罩用之倍縮光罩等的其他基板之情況亦可適用。
[產業上利用性]
本發明，在例如對半導體晶圓等之基板進行處理時有用。
1‧‧‧基板處理系統
2‧‧‧晶圓匣盒裝卸站
3‧‧‧處理站
4‧‧‧曝光單元
5‧‧‧介面站
6‧‧‧控制裝置
10‧‧‧晶圓匣盒搬出入部
11‧‧‧晶圓搬運部
12‧‧‧晶圓匣盒載置台
13‧‧‧晶圓匣盒載置板
20‧‧‧搬運路
21、70~72、90‧‧‧晶圓搬運機構
22‧‧‧傳遞區塊
40‧‧‧下部反射防止膜形成單元
41‧‧‧光阻塗布單元
42‧‧‧上部反射防止膜形成單元
43‧‧‧顯影處理單元
50~52‧‧‧熱處理單元
53‧‧‧附著單元
54‧‧‧周邊曝光單元
C‧‧‧晶圓匣盒
D‧‧‧晶圓搬運區域
G1~G3‧‧‧區塊

Claims (18)

  1. 一種基板處理系統，具備：處理站，將處理基板用之複數處理單元於上下方向設置為多層；晶圓匣盒載置部，用以載置收納有複數基板之晶圓匣盒；以及基板搬運機構，配置於該處理站與該晶圓匣盒載置部之間；其特徵為：在該處理站與該基板搬運機構之間，將複數傳遞單元設置為多層，該複數傳遞單元用以暫時性地收納在該晶圓匣盒載置部與該處理站之間搬運的基板、及在該處理單元之各層間搬運的基板；在該晶圓匣盒載置部與該傳遞單元之間，設有至少兩個該基板搬運機構；且各該基板搬運機構具備：第1搬運臂，在該晶圓匣盒載置部與該各傳遞單元之間搬運基板；以及第2搬運臂，在該各傳遞單元之各層間搬運基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中，該基板搬運機構，俯視時係於水平方向排列設置複數個。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理系統，其中，該基板搬運機構，於上下方向排列設置複數個。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理系統，其中，該複數處理單元，以該處理單元所處理之基板的搬運路徑呈最短的方式，於上下方向依基板的處理順序排列配置；於該處理站，將依該處理順序配置之處理單元群，在上下方向設置至少2層。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之基板處理系統，其中，將該傳遞單元中的於各層間搬運基板之基板搬運裝置，配置於該處理單元與該晶圓匣盒載置部之間，並配置於該複數基板搬運機構之間。
  6. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之基板處理系統，其中，具備控制裝置，以控制該基板搬運機構之動作；該控制裝置進行如下之控制：在由該第1搬運臂施行之基板搬運的時序，與由該第2搬運臂施行之基板搬運的時序重複之情況，以使基板呈待機狀態之時間為最小限度的方式，藉任一方之搬運臂優先搬運基板。
  7. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之基板處理系統，其中，具備控制裝置，以控制該基板搬運機構之動作；該控制裝置進行如下之控制：在由該第1搬運臂施行之基板搬運的時序，與由該第2搬運臂施行之基板搬運的時序重複之情況，控制使藉由該第1搬運臂施行之該晶圓匣盒載置部與該各傳遞單元之間的基板搬運優先進行，並控制藉由未施行基板搬運之其他基板搬運機構，於該各傳遞單元各層間進行搬運。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板處理系統，其中，該傳遞單元，具有複數載置基板之板片，該各板片為冷卻基板用之冷卻板或進行基板的溫度調整用之溫度調整板。
  9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板處理系統，其中，該基板搬運機構具有臂驅動部，使該第1搬運臂及該第2搬運臂於水平方向及上下方向移動。
  10. 一種基板搬運方法，採用於一基板處理系統中，該基板處理系統具備：處理站，將處理基板用之複數處理單元於上下方向設置為多層；晶圓匣盒載置部，載置收納有複數基板之晶圓匣盒；以及基板搬運機構，配置於該處理站與該晶圓匣盒載置部之間；該基板搬運方法之特徵為：於該處理站與該基板搬運機構之間，將複數傳遞單元設置為多層，該複數傳遞單元用以暫時性地收納在該晶圓匣盒載置部與該處理站之間搬運的基板、及在該處理單元之各層間搬運的基板；在該晶圓匣盒載置部與該傳遞單元之間，設置至少兩個該基板搬運機構；且該晶圓匣盒載置部與該各傳遞單元之間的基板搬運，係藉由各該基板搬運機構之第1搬運臂施行；而該各傳遞單元各層間的基板搬運，係藉由各該基板搬運機構之第2搬運臂施行。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板搬運方法，其中，在由該第1搬運臂施行之基板搬運的時序，與由該第2搬運臂施行之基板搬運的時序重複之情況，以使基板呈待機狀態之時間為最小限度的方式，藉任一方之搬運臂使其優先搬運基板。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板搬運方法，其中，該基板搬運機構，俯視時係於水平方向排列設置複數個。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板搬運方法，其中，該基板搬運機構，於上下方向排列設置複數個。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板搬運方法，其中，該複數處理單元，以該處理單元所處理之基板的搬運路徑呈最短的方式，於上下方向依基板的處理順序排列配置；於該處理站，將依該處理順序配置之處理單元群，在上下方向至少設置2層。
  15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之基板搬運方法，其中，在由該第1搬運臂施行之基板搬運的時序，與由該第2搬運臂施行之基板搬運的時序重複之情況，使由該第1搬運臂施行之該晶圓匣盒載置部與該各傳遞單元之間的基板搬運優先進行；藉由未搬運基板之其他基板搬運機構，進行該各傳遞單元各層間的搬運。
  16. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之基板搬運方法，其中，該傳遞單元中的各層間的搬運，係藉由基板搬運裝置進行，該基板搬運裝置設置於該處理單元與該晶圓匣盒載置部之間，並設置於該複數基板搬運機構之間，用以進行於該傳遞單元中的各層間之基板搬運。
  17. 如申請專利範圍第10至14項中任一項之基板搬運方法，其中，該傳遞單元，具有複數載置基板之板片，該各板片為用以冷卻基板之冷卻板或用以進行基板的溫度調整之溫度調整板。
  18. 一種電腦可讀取之記憶媒體，記錄有在控制基板處理系統之控制裝置的電腦上運作之程式，用以藉該基板處理系統實行申請專利範圍第10至14項中任一項之基板搬運方法。
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