TWI583607B - Conveyor base and conveyor system - Google Patents

Description

搬送基台及搬送系統

本發明係關於一種包括使基板移動之搬送臂且可移動之搬送基台、及包括該搬送基台之搬送系統。

對基板例如半導體元件用晶圓(以下，簡稱為「晶圓」)實施處理之基板處理系統包括複數個作為逐片對晶圓實施處理之基板處理裝置之製程模組，而提高晶圓之處理效率。

基板處理系統進而包括：裝載模組，其係相對於該基板處理系統搬入搬出晶圓之搬入搬出裝置；及傳送模組，其係連接於該裝載模組之搬送系統；且複數個製程模組連接於傳送模組。傳送模組包括作為搬送晶圓之搬送基台之滑動箱，該滑動箱包括載置晶圓之伸縮、轉動自如之搬送臂，且藉由於傳送模組內移動而於裝載模組與各製程模組之間搬送晶圓。

通常，為了高效率地配置複數個製程模組，而傳送模組包括沿滑動箱之移動方向延伸之腔室，但近年來提出如下內容：利用複數個塊狀之搬送單元構成傳送模組，藉由變更搬送單元之數量，而變更傳送模組之滑動箱之移動方向上之傳送模組之長度。藉此，可變更連接於傳送模組之製程模組之數量而靈活地應對半導體元件之生產量或對晶圓實施之製程之變更(例如參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特願2012-116851號說明書

然而，伴隨所製造之半導體元件之微細化，晶圓相對於製程模組之位置之調整要求高精度，又，由於同時進行兩個方向上之移動，故自檢測晶圓位置之各感測器經由光通信構件傳送至控制搬送臂用伺服馬達之伺服馬達控制器之晶圓之位置資訊之量變得龐大。

另一方面，可利用光通信構件傳送之資訊量並不那麼多，因此所傳送之位置資訊受到限制，而難以準確地調整晶圓之位置。

又，通常，傳送模組之內部係為了與各製程模組之內部連通而實施了減壓，而導致傳送模組內之滑動箱難以散熱，但該滑動箱內之伺服馬達控制器於產生控制信號時釋放熱。進而，由於伺服馬達控制器佔據滑動箱內部之一部分，故滑動箱內之散熱空間減少。其結果，有滑動箱之溫度上升而使滑動箱內之其他機器因熱而破損之虞。

進而，由於滑動箱藉由線性馬達機構而與傳送模組之本體維持為非接觸狀態，故供給至滑動箱之電能有一定限制，由於伺服馬達控制器於產生控制信號時消耗電力，故有伺服馬達等之電力不足之虞。

又，若將伺服馬達控制器配置於滑動箱，則該滑動箱之慣性重量增加，因此，有即便藉由線性馬達機構亦無法使滑動箱順利地移動之虞。

本發明之目的在於提供一種搬送基台及搬送系統，該搬送系統可準確地調整所搬送之基板之位置，防止搬送基台內之其他機器因熱而產生破損，並防止搬送基台內之其他機器之電力不足，且使搬送基台順利地移動。

為了解決上述問題，根據本發明，提供一種搬送基台，其係包 括使基板移動之搬送臂、使該搬送臂驅動之馬達、及控制供給至該馬達之電力之馬達驅動器且於搬送室內移動者，對上述馬達驅動器指示上述馬達之動作之控制裝置配置於上述搬送基台以外之位置，上述馬達驅動器與上述控制裝置進行無線通訊。

於本發明中，較佳為於上述搬送室內實施了減壓。

為了解決上述問題，根據本發明，提供一種搬送系統，其係包括搬送室、及於上述搬送室內移動之搬送基台且連接有至少一個處理室者，上述搬送基台包括使基板移動之搬送臂、使該搬送臂驅動之馬達、及控制供給至該馬達之電力之馬達驅動器，對上述馬達驅動器指示上述馬達之動作之控制裝置配置於上述搬送基台以外之位置，上述馬達驅動器與上述控制裝置進行無線通訊。

於本發明中，較佳為進而包括主電腦，且上述主電腦與上述控制裝置進行有線通訊。

於本發明中，較佳為上述搬送室包括檢測上述移動之基板之位置之至少一個感測器，且上述至少一個感測器與上述控制裝置進行有線通訊。

於本發明中，較佳為進而包括使上述搬送基台移動之移動機構、及配置於上述搬送基台以外之位置之上述移動機構之驅動器，且上述移動機構之驅動器與上述控制裝置進行有線通訊。

於本發明中，較佳為於上述搬送室內實施了減壓。

於本發明中，較佳為上述馬達驅動器與上述控制裝置以無線之形式進行串列通訊。

於本發明中，較佳為上述串列通訊之通訊速度為10Mbps以上。

於本發明中，較佳為上述無線通訊為使用電波、音波或光之無線通訊。

根據本發明，由於對馬達驅動器指示馬達之動作之控制裝置配置於搬送室內之搬送基台以外之位置，故能夠以有線之形式將配置於搬送室並檢測基板之位置之感測器連接於控制裝置，因此，可將來自感測器之位置資訊大量地傳送至控制裝置。其結果，控制裝置可根據大量之位置資訊同時且準確地算出基板於兩軸向之動作，從而可準確地調整所搬送之基板之位置。

又，由於控制裝置不於搬送基台釋放熱，故可防止搬送基台之其他機器因熱而破損，由於控制裝置不於搬送基台消耗電力，故可防止搬送基台之其他機器之電力不足，由於不會因控制裝置而導致慣性重量增加，故可使搬送基台順利地移動。

10‧‧‧基板處理系統

11‧‧‧搬送單元

12‧‧‧傳送模組

13‧‧‧製程模組

14‧‧‧裝載模組

15‧‧‧線圈行

16‧‧‧饋電線

17‧‧‧滑動箱

18‧‧‧線圈

19‧‧‧永久磁鐵

20‧‧‧叉架

21‧‧‧搬送臂

22‧‧‧感測器

23‧‧‧伺服馬達

24‧‧‧伺服馬達驅動器

25‧‧‧伺服馬達控制器

26‧‧‧第1光通訊元件

27‧‧‧第2光通訊元件

28‧‧‧主電腦

29‧‧‧線性馬達驅動器

30‧‧‧配線

31‧‧‧配線

S‧‧‧搬送室

W‧‧‧晶圓

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

圖1係概略性地表示包括本發明之實施形態之搬送系統之基板處理系統之構成的俯視圖。

圖2係用以對圖1中之搬送單元之內部之線圈行、饋電線及滑動箱之位置關係進行說明的立體圖。

圖3係概略性地表示圖1中之傳送模組之構成的立體圖。

圖4係圖1中之基板處理系統之方塊圖。

以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態進行說明。

圖1係概略性地表示包括本發明之實施形態之搬送系統之基板處理系統之構成的俯視圖。再者，於圖1中，為了進行說明，表示下述之各搬送單元11之蓋已去除之狀態。又，關於以下之圖1至圖3，圖中之Y方向、X方向、Z方向分別為下述滑動箱17之移動方向、晶圓之搬送面上之與滑動箱17之移動方向垂直之方向、下述傳送模組12之高度方向。

於圖1中，基板處理系統10包括：傳送模組12(搬送系統)，其係 包括複數個殼體狀之腔室之搬送單元11串列地連結而構成；複數個製程模組13，其等連接於各搬送單元11；及兩個裝載模組14，其等連接於傳送模組12之一端。

於各個搬送單元11處，兩個製程模組13以夾隔該搬送單元11而相對之方式配置。各製程模組13係於內部實施了減壓，並對收容於該內部中之晶圓W實施電漿處理，例如乾式蝕刻處理或成膜處理。

於傳送模組12中，所連結之各搬送單元11之內部相互連通而形成搬送室S，且該搬送室S係藉由傳送模組12所具備之排氣裝置或壓力閥(均未圖示)而內部相較大氣壓有所減壓。具體而言，搬送室S之內部之壓力設定為與各製程模組13之內部之壓力大致相同。

傳送模組12包括：一對線圈行15，其等沿著各搬送單元11之排列方向配置；兩個饋電線16，其等配置成與該線圈行15平行；及長方體狀之滑動箱17(搬送基台)，其配置於搬送室S之內部。

各線圈行15包含在各搬送單元11之底部內側呈兩行且平行地配置之複數個矩形狀之線圈18。電力自傳送模組12之外部供給至各線圈18，各線圈18對應於電力之供給，一面切換磁極，一面產生電磁力。各饋電線16包括配置於各搬送單元11之底部內側之管狀體，且電力自傳送模組12之外部供給至各饋電線16。

圖2係用以對圖1中之搬送單元之內部之線圈行、饋電線及滑動箱之位置關係進行說明的立體圖。再者，於圖2中，為了使說明簡單，而省略下述之搬送臂21及搬送單元11之側壁，且使滑動箱17與搬送單元11之底部分離而表示。

於圖2中，滑動箱17係以由一對線圈行15夾著之方式配置，且於滑動箱17之兩側面，複數個永久磁鐵19以與各線圈行15相對向之方式配置。各線圈行15及各永久磁鐵19構成線性馬達機構，藉由各線圈18產生之電磁力，電磁驅動滑動箱17使其沿著各線圈行15移動。滑動箱 17由一對線圈行15夾著，因而被拉向線圈行15之各者，位於兩線圈行15之中央而不與任一線圈行15接觸。藉此，可抑制因接觸等而引起之金屬粉等微粒之產生，從而可防止藉由滑動箱17而搬送之晶圓W被微粒污染。再者，滑動箱17擔載於導件(未圖示)或者藉由配置於各搬送單元11之側壁內側等之磁鐵行(未圖示)而懸浮支持。

返回至圖1，滑動箱17係於上部包含轉動、伸縮自如之搬送臂21，於內部包含下述之伺服馬達23、伺服馬達驅動器24及第1光通訊元件26，且於底部包含受電變壓器(未圖示)。搬送臂21將晶圓W載置於設置於前端之叉架20，各饋電線16經由受電變壓器以非接觸之狀態向滑動箱17供給電力。

於傳送模組12中，藉由組合滑動箱17之移動、及搬送臂21之轉動、伸縮，而實現晶圓W相對於各製程模組13之搬入搬出。又，於搬送室S之內部，於各製程模組13之搬入口(未圖示)之附近配置有指向上方之一對感測器22，該感測器22對藉由搬送臂21而搬送之晶圓W之位置進行檢測，並輸出晶圓W之位置資訊。

圖3係概略性地表示圖1中之傳送模組之構成的立體圖。於圖3中，為了進行說明，而透視傳送模組12之內部及滑動箱17之內部，以於滑動箱17中省略了搬送臂21之狀態進行描繪。

於圖3中，於傳送模組12內沿箭頭方向移動之滑動箱17包括：伺服馬達23，其於兩軸向驅動搬送臂21；伺服馬達驅動器24，其控制供給至該伺服馬達23之電力；及第1光通訊元件26。

又，於滑動箱17之外部，具體而言，於傳送模組12之側壁，配置有與第1光通訊元件26對向之第2光通訊元件27，且於滑動箱17以外之位置，具體而言，於傳送模組12之外部，配置有伺服馬達控制器25(控制裝置)。

於本實施形態中，伺服馬達驅動器24與伺服馬達控制器25經由 第1光通訊元件26及第2光通訊元件27，利用光通訊相互傳送資訊。又，如上所述，各饋電線16以非接觸之狀態向滑動箱17供給電力。即，於傳送模組12中，滑動箱17未以有線之形式與傳送模組12之殼體狀之本體連接，因此，於滑動箱17之移動方向(圖3中之Y方向)上，滑動箱17之移動不受制約。

圖4係圖1中之基板處理系統之方塊圖。

於圖4中，於滑動箱17中，伺服馬達23藉由配線而連接於伺服馬達驅動器24，且伺服馬達驅動器24藉由配線而連接於第1光通訊元件26。又，於滑動箱17之外部，具體而言，於傳送模組12之本體之外部，主電腦28、各感測器22、及控制供給至線性馬達機構之各線圈18之電力之線性馬達驅動器29(移動機構之驅動器)分別藉由配線30而連接於伺服馬達控制器25，且伺服馬達控制器25利用配線31而連接於第2光通訊元件27。

伺服馬達控制器25經由作為有線通訊構件之配線30接收來自主電腦28之過程資訊或來自各感測器22之晶圓W之位置資訊，產生驅動搬送臂21之伺服馬達23之控制信號或使滑動箱17移動之線性馬達機構之控制信號，並向伺服馬達驅動器24或線性馬達驅動器29傳送，以根據該等資訊恰當地調整晶圓W之位置。該等位置資訊或控制信號之傳送亦於滑動箱17之移動過程中進行，尤其，伺服馬達控制器25與伺服馬達驅動器24之間之控制信號之傳送係經由包括第1光通訊元件26及第2光通訊元件27之光通信構件，以例如通訊速度為10Mbps以上之串列通訊之方式進行。

返回至圖1，各裝載模組14係進行晶圓W與傳送模組12及基板處理系統10之外部之搬入搬出。各裝載模組14之內部構成為可進行減壓，於自基板處理系統10之外部將晶圓W搬入至傳送模組12時，裝載模組14係自晶圓W之容器例如FOUP(Front Opening Unified Pod，前開 式晶圓傳送盒)將晶圓W收容於內部之後，將該內部減壓至與搬送室S之內部相同之壓力，而將晶圓W交付給滑動箱17之搬送臂21。又，於自傳送模組12將晶圓W搬出至基板處理系統10之外部時，裝載模組14自搬送臂21將晶圓W接收至內部之後，將該內部升壓至大氣壓而交付給FOUP。

於基板處理系統10中，可藉由增設搬送單元11而使傳送模組12延伸。具體而言，於傳送模組12之與連接有裝載模組14之端部為相反側之端部，連結新搬送單元11，進而使新搬送單元11之內部與搬送室S連通，藉此，使傳送模組12延伸。對於新搬送單元11，亦與其他搬送單元11同樣地，於底部內側呈兩行且平行地配置有複數個矩形狀之線圈18，並且配置有兩個饋電線16，故而於新搬送單元11連結於傳送模組12時，該新搬送單元11之複數個線圈18使傳送模組12之一對線圈行15延伸，從而該新搬送單元11之各饋電線16使傳送模組12之各饋電線16延伸。

因此，於基板處理系統10中，可簡便地使傳送模組12延伸，隨之，可增設連接於搬送單元11之製程模組13。又，藉由將搬送單元11自傳送模組12去除，可簡便地縮短傳送模組12，隨之，可削減製程模組13。即，於基板處理系統10中，可容易地增減晶圓W之處理數量。

根據本發明之實施形態之搬送系統，由於對伺服馬達驅動器24指示伺服馬達23之動作之伺服馬達控制器25配置於滑動箱17以外之位置，具體而言，配置於傳送模組12之外部，故可利用配線30將配置於搬送室S之內部並檢測晶圓W之位置之感測器22連接於伺服馬達控制器25，因此，可將來自感測器22之晶圓W之位置資訊大量地傳送至伺服馬達控制器25。其結果，伺服馬達控制器25可根據大量之位置資訊同時且準確地算出晶圓W於兩軸向(X方向及Y方向)之動作，從而可準確地調整所搬送之晶圓W之位置。

又，於上述傳送模組12中，由於搬送室S之內部實施了減壓，故熱不自滑動箱17向搬送室S之內部釋放，而滑動箱17被內置之機器所釋放之熱加熱，但由於伺服馬達控制器25不於滑動箱17釋放熱，故而滑動箱17未那麼地加熱，其結果，可防止配置於滑動箱17內之伺服馬達23或伺服馬達驅動器24因熱而破損。

於上述傳送模組12中，由於電力以非接觸之狀態供給至滑動箱17，故滑動箱17內之可消耗之電力受到限制，但由於伺服馬達控制器25不於滑動箱17中消耗電力，故可防止配置於滑動箱17內之伺服馬達23等之電力不足。

又，於上述傳送模組12中，滑動箱17藉由線性馬達機構而移動，由於不會因伺服馬達控制器25而導致滑動箱17之慣性重量增加，故可使滑動箱17順利且準確地移動。

進而，於上述傳送模組12中，由於主電腦28與伺服馬達控制器25進行經由配線30之有線通訊，故伺服馬達控制器25可自主電腦28獲得大量之過程資訊，而可準確地算出滑動箱17之動作。

又，由於線性馬達驅動器29與伺服馬達控制器25亦進行經由配線30之有線通訊，故伺服馬達控制器25可將大量之控制信號傳送至線性馬達驅動器29，因此，可更加準確地算出滑動箱17之動作。

以上，利用實施形態對本發明進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態。

於上述傳送模組12中，伺服馬達驅動器24與伺服馬達控制器25藉由光通訊而相互傳送資訊，但伺服馬達驅動器24與伺服馬達控制器25之間之通訊形態並不限定於光通訊，只要為不使用配線之通訊，則可使用該通訊。例如，亦可使用電波通訊或音波通訊，但特佳為高速串列通訊。

又，伺服馬達驅動器24與伺服馬達控制器25之間之光通訊並不 限定於串列通訊，亦可為可傳送更大量之資訊之命令等級之通訊。

進而，搬送室S之內部亦可不實施減壓，例如，即便於滑動箱17之內部維持為大氣壓之情形時，亦可將本發明應用於傳送模組12。

伺服馬達控制器25之配置位置並不限定於傳送模組12之外部，只要不配置於滑動箱17即可。然而，為了同時且準確地算出晶圓W於兩軸向之動作，較佳為伺服馬達控制器25配置於可藉由配線30與各感測器22連接之位置。又，主電腦28之配置位置亦不限定於傳送模組12之外部，只要不配置於滑動箱17即可。

本申請案係主張基於2012年12月13日申請之日本專利申請案第2012-272534號之優先權者，並將該日本專利申請案中所記載之全部內容援用於本申請案中。

12‧‧‧傳送模組

17‧‧‧滑動箱

23‧‧‧伺服馬達

24‧‧‧伺服馬達驅動器

25‧‧‧伺服馬達控制器

26‧‧‧第1光通訊元件

27‧‧‧第2光通訊元件

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

Claims (10)

1. 一種搬送基台，其特徵在於：其係包括使基板移動之搬送臂、使該搬送臂驅動之馬達、及控制供給至該馬達之電力之馬達驅動器，且於搬送室內移動者，對上述馬達驅動器指示上述馬達之動作之控制裝置配置於上述搬送基台以外之位置，上述馬達驅動器與上述控制裝置進行無線通訊。
2. 如請求項1之搬送基台，其中於上述搬送室內實施了減壓。
3. 一種搬送系統，其特徵在於：其係包括搬送室、及於上述搬送室內移動之搬送基台，且連接有至少一個處理室者，上述搬送基台包括使基板移動之搬送臂、使該搬送臂驅動之馬達、及控制供給至該馬達之電力之馬達驅動器，對上述馬達驅動器指示上述馬達之動作之控制裝置配置於上述搬送基台以外之位置，上述馬達驅動器與上述控制裝置進行無線通訊。
4. 如請求項3之搬送系統，其進而包括主電腦，上述主電腦與上述控制裝置進行有線通訊。
5. 如請求項3或4之搬送系統，其中上述搬送室包括檢測上述移動之基板之位置之至少一個感測器，上述至少一個感測器與上述控制裝置進行有線通訊。
6. 如請求項3或4之搬送系統，其進而包括使上述搬送基台移動之移動機構、及配置於上述搬送基台以外之位置之上述移動機構之驅動器，上述移動機構之驅動器與上述控制裝置進行有線通訊。
7. 如請求項3或4之搬送系統，其中於上述搬送室內實施了減壓。
8. 如請求項3或4之搬送系統，其中上述馬達驅動器與上述控制裝置以無線之形式進行串列通訊。
9. 如請求項8之搬送系統，其中上述串列通訊之通訊速度為10Mbps以上。
10. 如請求項3或4之搬送系統，其中上述無線通訊為使用電波、音波或光之無線通訊。