TWI624898B - 基板處理裝置、基板裝載方法及基板卸下方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種基板處理裝置，包括：裝載-鎖定腔室；連接至該裝載-鎖定腔室的傳送腔室；以及連接至該傳送腔室的一個或複數個處理腔室。該傳送腔室包括在該裝載-鎖定腔室與該一個或複數個處理腔室之間傳送基板的傳送臂，該裝載-鎖定腔室包括以m×n矩陣容納複數個基板的複數個裝載-鎖定載台。根據該基板處理裝置，可以大大減少傳送基板所花時間，並且可以提高生產率。

Description

基板處理裝置、基板裝載方法及基板卸下方法
一個或複數個示例性實施方式關於一種基板處理裝置，且更具體地，關於一種能夠通過大大減少傳送基板所花時間而改善生產率的基板處理裝置。
基板處理裝置廣泛用於處理基板，以例如在基板的表面上形成薄膜。為了在短時間內處理複數個基板，已經提出在處理腔室中提供複數個基板並處理該複數個基板的基板處理裝置。可以提供能夠將基板運送到處理腔室中的機械手臂以將該複數個基板佈置在載台上，而裝載/卸下基板花費大量時間。因此，需要能夠快速裝載/卸下基板以提高生產率的裝置。
一個或更多個示例性實施方式提供一種能夠大大減少運送基板所花時間並提高生產率的基板處理裝置。
一個或更多個示例性實施方式提供一種裝載和卸下基板的方法，該方法可以大大減少運送基板所花時間並提高 生產率。
根據本發明的一方面，提供一種基板處理裝置，包括：裝載-鎖定腔室；傳送腔室，連接至該裝載-鎖定腔室；和一個或複數個處理腔室，連接至該傳送腔室，其中該傳送腔室包括在該裝載-鎖定腔室與該一個或複數個處理腔室之間傳送基板的傳送臂，該裝載-鎖定腔室包括用於以m×n矩陣容納複數個基板的複數個裝載-鎖定載台，該傳送臂包括具有彼此不同高度的兩個或更複數個傳送子臂，並且該兩個或更多個傳送子臂的每個包括複數個末端執行器。
該傳送臂可以包括具有彼此不同高度的m個傳送子臂。該m個傳送子臂的每個傳送子臂可以包括n個末端執行器。該n個末端執行器可以佈置在與每個傳送子臂的該末端執行器進出該裝載-鎖定腔室的方向垂直的方向上。該m個傳送子臂可以被配置成將該基板依次從該裝載-鎖定腔室卸下或將該基板依次裝載到該裝載-鎖定腔室中。
可選地，該傳送臂可以包括具有彼此不同高度的n個傳送子臂。該n個傳送子臂的每個傳送子臂可以包括m個末端執行器。該m個末端執行器可以平行於每個傳送子臂的該末端執行器進出該裝載-鎖定腔室的方向佈置。該n個傳送子臂可以配置成將該基板依次從該裝載-鎖定腔室卸下或將該基板依次裝載到該裝載-鎖定腔室中。
至少兩個傳送子臂可以配置成將該裝載-鎖定腔室中的該基板同時卸下或將該基板同時裝載到該裝載-鎖定腔 室中。
該複數個裝載-鎖定載台可以包括根據與該裝載-鎖定載台對應的該傳送子臂將該基板提升到不同高度的銷。該處理腔室可以包括複數個用於以m×n矩陣容納該複數個基板的複數個處理腔室載台。該處理腔室可以不包括用於在該複數個處理腔室載台之間傳送該基板的處理腔室傳送臂。
該複數個裝載-鎖定載台可以佈置在一個旋轉機構上，並且該旋轉機構可以配置為旋轉以改變該複數個裝載-鎖定載台與該傳送臂之間的距離。
根據本發明的一方面，提供一種基板處理裝置，包括：裝載-鎖定腔室；傳送腔室，連接至該裝載-鎖定腔室；和一個或複數個處理腔室，連接至該傳送腔室，其中該一個或複數個處理腔室包括用於以m×n矩陣容納複數個基板的複數個處理腔室載台，並且該一個或複數個處理腔室不包括用於在該複數個處理腔室載台之間傳送該複數個基板的傳送臂，其中m和n是在2與10之間的整數，m是在該傳送臂的前端伸展到該處理腔室中的方向上的處理腔室載台的數量，且n是在與該傳送臂的前端伸展到該處理腔室中的方向垂直的方向上的處理腔室載台的數量。
根據本發明的一方面，提供一種將容納在腔室中的複數個基板卸下的方法，該方法包括：提升載台上的複數個基板，該載台在該腔室中被佈置為m×n矩陣；在該複數個基板下方插入與該複數個基板對應的末端執行器；以及將 該複數個基板分別安裝在該末端執行器上，其中m和n是在2與10之間的整數，m是在該末端執行器伸展到該腔室中的方向上的載台的數量，且n是在與該末端執行器伸展到該腔室中的方向垂直的方向上的載台的數量。
該插入與該複數個基板對應的該末端執行器可以包括：在所有該複數個基板的下方同時插入該末端執行器。該提升該複數個基板包括：根據該複數個基板的位置將該複數個基板提升到彼此不同的高度。該高度可以根據在該末端執行器伸展到該腔室中的方向上的位置而不同。對於離該末端執行器的插入方向較近的基板，其中每個基板的提升高度較低，並且對於離該末端執行器的插入方向較遠的基板，其中每個基板的提升高度較高。
該載台可以佈置在旋轉機構上，並且該插入與該複數個基板對應的該末端執行器可以包括：在靠近該末端執行器的插入方向的一些基板下方插入該末端執行器，並且該方法進一步包括：在安裝該複數個基板之後，將該複數個基板拉出到該腔室的外面；以及旋轉該旋轉機構使得遠離該末端執行器的插入方向的一些基板靠近該末端執行器的插入方向。
根據本發明的一方面，提供一種將複數個基板裝載到腔室的方法，該方法包括：將支撐該複數個基板並佈置為m×n矩陣的末端執行器放置在分別與該末端執行器對應的載台上；將銷從該載台提升以從該末端執行器舉起該複數個基板；移去該複數個基板下方的該末端執行器；以及降 下該銷以將該複數個基板分別安裝在該載台上，其中m和n是在2與10之間的整數，m是在該末端執行器伸展到該腔室中的方向上的載台的數量，並且n是在與該末端執行器伸展到該腔室中的方向垂直的方向上的載台的數量。
將該末端執行器放置在該載台上可以包括相對於與一些末端執行器對應的該載台對安裝在該一些末端執行器上的基板進行第一定心，且關於已經進行該第一定心的基板執行該將該基板從該末端執行器提升。
該方法進一步可以包括：在安裝該基板之後，對剩餘末端執行器上的基板相對於與該末端執行器對應的該載台進行第二定心；將該銷從該載台提升以從該剩餘末端執行器舉起已經經過該第二定心的該基板；移去該基板下方的該剩餘末端執行器；以及降下該銷以將該基板安裝在該載台上。
支撐第一定心基板的該末端執行器可以固定在與該末端執行器對應的傳送子臂上，支撐第二定心基板的該末端執行器與該末端執行器對應。
將支撐該複數個基板的該末端執行器放置在與該末端執行器對應的該載台上是關於至少兩個末端執行器同時進行的。該將基板從該末端執行器提升可以包括：根據該複數個基板的位置而將該基板提升到不同的高度。該高度根據該末端執行器伸展至該腔室中的方向上的該複數個基板的位置而可以不同。當該基板靠近該末端執行器插入的方向時，該複數個基板提升的高度可以較低；當該基板遠離 該末端執行器插入的方向時，該複數個基板提升的高度可以較高。
根據一個或更多個實施方式，可以大大減少傳送基板所花時間，從而提高生產率。
100‧‧‧基板處理裝置
101‧‧‧正面開口標準箱(FOUP)
105‧‧‧設備前端模組(EFEM)
105f‧‧‧框架
105r‧‧‧傳送機械手
105p‧‧‧裝載埠
110‧‧‧裝載-鎖定腔室
112‧‧‧裝載-鎖定載台
120‧‧‧傳送腔室
123‧‧‧關閉門
130a‧‧‧處理腔室
130b‧‧‧處理腔室
130c‧‧‧處理腔室
130d‧‧‧處理腔室
A-A'‧‧‧線
B-B'‧‧‧線
A11‧‧‧載台
A12‧‧‧載台
A21‧‧‧載台
A22‧‧‧載台
A100‧‧‧傳送臂
A200‧‧‧傳送臂
A110‧‧‧第一傳送子臂
A120‧‧‧第二傳送子臂
A210‧‧‧第三傳送子臂
A220‧‧‧第四傳送子臂
H1‧‧‧第一高度
H2‧‧‧第二高度
H3‧‧‧第三高度
H4‧‧‧第四高度
S11‧‧‧基板
S12‧‧‧基板
S21‧‧‧基板
S22‧‧‧基板
P1‧‧‧銷
P2‧‧‧銷
EF11‧‧‧末端執行器
EF12‧‧‧末端執行器
EF21‧‧‧末端執行器
EF22‧‧‧末端執行器
S101~S104‧‧‧步驟
S201~S207‧‧‧步驟
圖1是根據示例性實施方式的基板處理裝置的平面透視圖。
圖2是示出裝載-鎖定腔室和傳送腔室的示意平面圖。
圖3A和圖3B是根據示例性實施方式的傳送臂的示意圖。
圖4A和圖4B是根據另一示例性實施方式的傳送臂的示意圖。
圖5是示出通過使用傳送臂在裝載-鎖定腔室或處理腔室中卸下基板的方法的流程圖。
圖6是示出將基板從裝載-鎖定腔室或處理腔室卸載至傳送腔室的過程的平面圖。
圖7A至圖7C是沿圖6中的線A-A’和線B-B’截取的橫截面圖，並示出將基板從載台卸下的過程。
圖8是示出通過進一步進行定心步驟將基板裝載在載台的方法的流程圖。
圖9A至圖9G是沿圖6中的線A-A’和線B-B’截取的橫截面圖，並示出通過進一步進行定心步驟將基板裝載在載台上的製程。
然而，本發明構思可以以很多不同的形式體現並不應視為受限於在此提出的示例性實施方式。不如說，提供這些示例性實施方式使得本揭露將是完全和完整的，並且將向本案所屬技術領域中具有通常知識者充分表達本發明構思。然而，應理解的是，並非要將本發明構思限制於揭露的特定形式，相反，本發明構思將涵蓋落入本發明構思的精神和範圍內的所有修改、等同物和替代物。在整個說明書和各圖式中，相同的元件符號表示相同的元素。在圖式中，為了使本發明構思清楚，放大了結構的尺寸。
應當理解，雖然在此的術語“第一”、“第二”和“第三”等可以用於描述不同的元素，但這些元素不應被這些術語限制。這些術語僅用於將元素彼此區分。例如，第一元素可以被稱為第二元素，並且，類似地，第二元素可以被稱為第一元素而不背離本發明構思的保護範圍。
在此使用的術語集僅用於描述特別的實施方式的目的並非意在限制本發明構思。如在本發明中使用的，單數形式“一”也將包括複數形式，除非本文另外明確指定。還將理解的是，術語“包括”，當用在該說明書中時，詳細說明所述特徵、整體、步驟、操作、元素和/或元件的存在，但不排除一個或更多個特徵、整體、步驟、操作、元素、元件及/或其群組的存在或添加。
除非另外定義，在此使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識者 通常理解相同的含義。還將理解的是，術語(諸如在通常使用的字典中定義的那些)應解釋為具有與在相關技術背景中的含義一致的含義，並不應以理想化或過於正式的意義解釋，除非在此明確這樣定義。
當某一個示例性實施方式可不同地實施時，特定的製程流程可以以與在此所描述順序不同的順序進行。例如，兩個先後描述的製程可以基本同時進行，或可以以相反的順序進行。
在圖式中，可以根據製造技術及/或公差期望地修改示出的形狀。因此，示例性實施方式不應視為受限於示出的區域的特定的形狀。在製造製程期間，可以改變這些形狀。如本發明中所使用的術語“及/或”包括一個或複數個相關列出項的任何和所有組合。在此所使用的術語“基板”可以意指基板本身或包括基板和在其上形成的預定層或膜的堆疊結構。而且，表述“基板的表面”可以意指基板的暴露表面或在其上形成的預定層或膜的外表面。
圖1是根據示例性實施方式的基板處理裝置100的平面透視圖。
參照圖1，處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d可以繞位於中心部分的傳送腔室120的圓周方向上佈置並連接在其上。處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d可以包括任意類型的處理裝置，例如，可以包括用於原子層沉積的腔室、用於進行化學氣相沉積(CVD)的腔室、用於進行物理氣相 沉積(PVD)的腔室和用於蝕刻或在半導體設備的製造製程期間可以對基板進行的另一步驟的腔室。
此外，裝載-鎖定腔室110可以設置在傳送腔室120的側表面。配置成在裝載-鎖定腔室110與處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d之間傳送基板的傳送臂A100可以設置在傳送腔室120中。
裝載-鎖定腔室110可以使傳送腔室120與設備前端模組(EFEM)105彼此連接。裝載-鎖定腔室110可以具有通過閘門閥連接至EFEM105的側面以及通過另一個閘門閥連接至傳送室120的另一側面。裝載-鎖定腔室110可以配置成當傳送腔室120的傳送臂A100裝載或卸下基板時，提供相等於或接近於傳送腔室120的真空氣氛。反之，裝載-鎖定腔室110在從EFEM105接收未處理的基板或將以被處理的基板返給EFEM105時，可以被切換至大氣狀態。
EFEM105可以包括框架105f和具有側壁(基板儲存容器諸如正面開口標準箱(FOUP)101可以連接至此側壁)的裝載埠105p的。框架105f可以包括用於打開和關閉FOUP101中的門的開門器，並且在裝載埠105p與裝載-鎖定腔室110之間傳送基板的傳送機械手105r可以設置在框架105f中。為此，可以設置傳送機械手105r以便在框架105f中可移動，例如，用於引導傳送機械手105r移動的導軌可以進一步地設置在框架105f的下底部。
FOUP101可以設置在EFEM105的前面。FOUP101是可以容納、傳送和儲存基板諸如用於光分劃板的基板、用 於液晶顯示(LCD)面板的基板、用於製造半導體設備的晶片基板和用於硬碟的基板的基板容納夾具。FOUP101將基板包括在密封空間中以使基板免受大氣中雜質或化學污染。
複數個裝載-鎖定載台和複數個處理腔室載台可以設置在裝載-鎖定腔室110和各處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d中。在圖1中，在裝載-鎖定腔室110和各處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d中，用於基板的載台佈置成2×2矩陣，但一個或更多個示例性實施方式不限於此。
特別地，處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d中的處理腔室載台還可以包括用於處理腔室中的環境彼此隔離的隔牆。隔牆可以配置成當裝載/卸下基板時至少部分打開並在處理基板時關閉，使得處理室中的環境可以彼此不同。
圖2是用於總體描述裝載-鎖定腔室110和傳送腔室120的裝載-鎖定腔室110和傳送腔室120的概念性平面圖。可在裝載-鎖定腔室110和傳送腔室120之間設置關閉門123。在圖2中，當與圖1比較時，裝載-鎖定腔室110和傳送腔室120是倒置的。
參照圖2，複數個裝載-鎖定載台112可以佈置在裝載-鎖定腔室110中。特別地，裝載-鎖定載台112可以佈置為m×n矩陣。也就是說，基板可以以m×n矩陣的形式容納在裝載-鎖定腔室110中。
在這裡，m和n分別是從2到10的整數。m表示在傳送臂A100的前端伸展到該裝載-鎖定腔室110中的方向(y方向)上的裝載-鎖定載台112數，並且n是在與傳送臂A100的前端伸展到裝載-鎖定腔室110中的方向垂直的方向上的裝載-鎖定載台112數。在一些示例性實施方式中，m和n可以彼此相同。在一些示例性實施方式中，m和n可以分別為2。
圖3A和圖3B是根據示例性實施方式的傳送臂A100的概念圖。特別地，圖3A示出傳送臂A100縮回的狀態，並且圖3B示出傳送臂A100伸展的狀態。
參照圖3A和圖3B，傳送臂A100可以包括兩個或更多個傳送子臂(第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120)。例如，傳送臂A100可以包括第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120。第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120可以彼此上下定位以便彼此重疊。
第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120的主傳動部不限於圖3A和圖3B中示出的實施例。在一些示例性實施方式中，第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120的主傳動部可以分別具有不同的結構，例如，3-節選擇性柔性鉸接式機械手臂(SCARA)、4-節SCARA、雙對稱臂、蛙腿/剪刀型臂和線性滑臂。
在一些示例性實施方式中，傳送子臂的數目可以等於在圖2中示出的裝載-鎖定腔室110中佈置為矩陣的載台的m值。該複數個傳送子臂可以以彼此以不同的高度佈置。
第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120中的每個可以分別包括複數個末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22。也就是說，第一傳送子臂A110可以包括兩個末端執行器EF11和末端執行器EF12，並且第二傳送子臂A120可以包括兩個末端執行器EF21和末端執行器EF22。
在一些示例性實施方式中，在第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120中的每個中，末端執行器的數目可以等於n值(也就是，在圖2中示出的裝載-鎖定腔室110中佈置為矩陣的載台的數量)。
當傳送臂A100縮回時，第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120可以彼此上下佈置以便彼此重疊。當傳送臂A100伸展時，第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120可以被佈置為使得彼此不重疊。特別地，當傳送臂A100伸展時，位於末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22上的基板S11、基板S12、基板S21和基板S22的佈置和間隔可以與裝載-鎖定載台112的佈置和間隔基本相等。
關於第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120之間的相對移動的機構可以由本領域技術人員實施，並因此，省去其詳細描述。
通常，在其中腔室載台佈置為矩陣的處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d(參見圖1)中，設置用於將位於搬運入口處的基板傳送到遠離入口 的一側的旋轉臂。然而，根據另一示例性實施方式，旋轉臂可以不設置在處理腔室130a、處理腔室130b、處理腔室130c和處理腔室130d中。
圖4A和圖4B是示出根據另一示例性實施方式的傳送臂A200的概念圖。特別地，圖4A示出傳送臂A200縮回的狀態並且圖4B示出傳送臂A200伸展的狀態。
參見圖4A和圖4B，傳送臂A200可以包括兩個或更多個傳送子臂(第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220)。也就是說，傳送臂A200可以包括第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220。第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220可以彼此上下設置以便彼此重疊。
在一些示例性實施方式中，傳送子臂的數目可以等於n值(在圖2中的裝載-鎖定腔室110中佈置為矩陣的載台的數量)。
第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220可以分別包括複數個末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22。也就是說，第三傳送子臂A210可以包括兩個末端執行器EF11和末端執行器EF12，並且第四傳送子臂A220可以包括兩個末端執行器EF21和末端執行器EF22。
在一些示例性實施方式中，在第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220中的每個中，末端執行器的數目可以等於m值(也就是，在圖2中的裝載-鎖定腔室110中佈置為矩陣的載台的數量)。
當傳送臂A200縮回時，第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220可以彼此上下佈置以便彼此重疊。當傳送臂A200伸展時，第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220可以佈置為使得彼此不重疊。特別地，當傳送臂A200伸展時，位於末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22上的基板S11、基板S12、基板S21和基板S22的佈置和間隔可以與裝載-鎖定載台112的佈置和間隔基本相等。
關於第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220之間的相對移動的機構可以由本領域技術人員實施，並因此，省去其詳細描述。
參照圖3A、圖3B、圖4A和圖4B，該複數個末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22可以在x方向上彼此組合以構成一個傳送子臂，或可以在y方向上彼此組合以構成一個傳送子臂。在圖3A和圖3B中示出的示例性實施方式中，該複數個末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22在x方向上組合以形成第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120。在圖4A和圖4B中示出的示例性實施方式中，該複數個末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22在y方向上組合以形成第三傳送子臂A210和第四傳送子臂A220。
圖5是示出通過使用傳送臂A100和傳送臂A200在裝載-鎖定腔室110或處理腔室中卸載基板的方法的流程 圖。圖6是示出將基板從裝載-鎖定腔室或處理腔室卸載到傳送腔室中的平面圖。圖7A至圖7C是沿圖6中的線A-A’和線B-B’截取的橫截面圖，並根據卸載階段示出基板。
參照圖5、圖6和圖7A，基板S11、基板S12、基板S21和基板S22放在裝載-鎖定腔室110或處理腔室130a中的載台上。基板S11、基板S12、基板S21和基板S22可以通過銷P1和銷P2被舉起以從裝載-鎖定腔室110或處理腔室130a中卸載(步驟S101)。在這裡，基板S11、基板S12、基板S21和基板S22的上升高度可以根據載台的位置而彼此不同。例如，位於第一行的基板S11和基板S12可以被舉到第一高度H1，並且位於第二行的基板S21和基板S22可以被舉到第二高度H2。第一高度H1可以比第二高度H2高。
為了舉起一個基板，通常需要三個銷。如果第一高度H1比第二高度H2低，則被插入以卸載位於第一行的基板S11和基板S12的末端執行器可能受用於舉起位於第二行的基板S21和基板S22的銷P2的干擾。
參照圖5、圖6和圖7B，末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22可以分別在基板S11、基板S12、基板S21和基板S22的下方插入(步驟S102)。在圖7B中，同時插入末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22，但可以根據預定規則按順序插入。例如，末端執行器EF11和末端執行器EF12可以在位於第一行的基板S11和S12的 下方插入，之後，末端執行器EF21和末端執行器EF22可以在位於第二行的基板S21和基板S22的下方插入。
末端執行器EF11和末端執行器EF12可以連接至第一傳送子臂A110，並且末端執行器EF21和末端執行器EF22可以連接至第二傳送子臂A120。
如參照圖6和圖7B所示，末端執行器EF11和末端執行器EF12必須伸展至基板S21和基板S22的上部，並因此，第三高度H3(也就是，末端執行器EF11和末端執行器EF12的下表面的高度)可以大於第四高度H4(也就是，位於第二行的基板S21和基板S22的上表面的高度)。
此外，基板S11、基板S12、基板S21和基板S22和與基板S11、基板S12、基板S21和基板S22對應的末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22在它們之間需要一些間隔用於自由插入末端執行器。
參照圖5、圖6和圖7C，由於降下銷P1和銷P2，基板S11、基板S12、基板S21和基板S22可以安裝在對應的末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22的上表面(步驟S103)。此外，末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22縮回到傳送腔室120中，且然後，基板S11、基板S12、基板S21和基板S22可以從裝載-鎖定腔室110或處理腔室130a中卸下以被傳送(步驟S104)。
如上所述，根據一個或複數個示例性實施方式的基板 處理裝置，裝載-鎖定腔室或處理腔室中的複數個基板，特別是，四個或更多個基板，可以一次性傳送至傳送腔室中，並因此，可以提高產品製造的生產量。
特別地，無需用於旋轉裝載-鎖定腔室或處理腔室中的載台的機構及/或用於在處理室中的複數個反應器之間傳送基板的腔室傳送臂，並因此，可以快速處理基板。此外，可以簡化設備，並因此，可以減少用於維護所需的停機時間，從而提高生產量。
圖5、圖6和圖7A至圖7C示出基板的卸載。本案所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，可以以與上述參照圖5、圖6和圖7A至圖7C所描述的製程相反的順序裝載基板。
在一些示例性實施方式中，可以通過使用旋轉機構裝載/卸下裝載-鎖定腔室110中的基板。再參考圖6，基板S11、基板S12、基板S21和基板S22所處的載台A11、載台A12、載台A21和載台A22(參見圖2)可以設置在一個旋轉機構上，例如，可旋轉的盤。當卸下基板S11、基板S12、基板S21和基板S22時，傳送臂A100可以首先卸下定位於第二行的基板S21和基板S22。此外，其它的基板S11和基板S12可以通過將旋轉機構旋轉180°而向傳送腔室放置。因此，載台A11、載台A12、載台A21和載台A22與傳送臂A100之間的距離可以變化。然後，傳送臂A100可以卸下其它的基板S11和基板S12。
而且，載台A11、載台A12、載台A21和載台A22可 以由金屬材料形成。已經在處理腔室中處理並返回到裝載-鎖定腔室110中的基板S11、基板S12、基板S21和基板S22可能在高溫下。當基板S11、基板S12、基板S21和基板S22被裝載到載台A11、載台A12、載台A21和載台A22上時，基板S11、基板S12、基板S21和基板S22的溫度通過表面接觸快速降低。因此，在裝載-鎖定腔室110中，可以不需要額外的基板冷卻設備。
在一些示例性實施方式中，可以需要對各基板的位置進行定心的步驟用以更精確地裝載基板。
圖8是示出通過進一步進行定心步驟將基板裝載在載台上的方法的流程圖。圖9A至圖9G是沿圖6中的線A-A’和線B-B’截取的橫截面圖，並示出包括根據示例性實施方式的定心步驟的將基板裝載在載台上的過程。
參照圖8和圖9A，待裝載的基板S11、基板S12、基板S21和基板S22可以被運送到腔室中(步驟S201)。該腔室可以是裝載-鎖定腔室110或處理腔室130a。 基板S11、基板S12、基板S21和基板S22可以被運送到裝載-鎖定腔室110或處理腔室130a中，同時由末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22支撐。如圖3B所示，末端執行器EF11和末端執行器EF12可以連接至第一傳送子臂A110，並且，末端執行器EF21和末端執行器EF22可以連接至第二傳送子臂A120。
由於末端執行器EF11和末端執行器EF12連接至第一 傳送子臂A110，所以末端執行器EF11的移動可以影響末端執行器EF12的位置，反之亦然。此外，由於末端執行器EF21和末端執行器EF22連接至第二傳送子臂A120，所以末端執行器EF21的移動可以影響末端執行器EF22的位置，反之亦然。
參照圖8和圖9B，對位於第二列的基板S12和基板S22進行定心(步驟S202)。也就是說，可以適當調整第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120的位置使得基板S12和基板S22可以被精確地置於基板S12和基板S22待裝載的位置。在圖9B中，僅示出左右箭頭，但第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120的位置可以在前後方向(沿圖9B的視線的方向)上以及左右方向上調整。
即使由第一傳送子臂A110的末端執行器EF21和末端執行器EF22支撐的基板S11和基板S12中的一個被精確置於目標位置，另一個也可能不一定被精確地置於目標位置。這可能是由從另一個腔室裝載基板的過程中或傳送過程中產生的誤差引起的。
因此，需要對由一個傳送子臂支撐的複數個基板單獨進行定心步驟。也就是說，雖然末端執行器EF21和末端執行器EF22通常連接至第一傳送子臂A110，但當完成對基板S12的定心時可能又需要對基板S11進行定心。而且，雖然末端執行器EF21和末端執行器EF22通常連接至第一傳送子臂A120，但當完成對基板S22的定心時可能又需要對基板S21進行定心。
參照圖8和圖9C，可以舉起銷P1和銷P2從而從對應的末端執行器EF21和末端執行器EF22舉起已經經過定心處理的基板S12和基板S22(步驟S203)。由於上述銷P1和銷P2，基板S12和基板S22的下表面可以比基板S11和基板S21的下表面高。例如，基板S12的下表面可以比基板S11的下表面高△h1。此外，基板S22的下表面可以比基板S21的下表面高△h2。
同時，舉起基板S22的高度由末端執行器EF12限定。也就是說，如果過度舉起基板S22，則基板S22的上表面可能受末端執行器EF12的干擾。因此，基板S22必須被如此舉起使得其上表面可以比末端執行器EF12的下表面低。
參照圖8和圖9D，可以對位於第一列的基板S11和基板S21進行定心步驟(步驟S204)。也就是說，可以適當調整第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120的位置使得基板S11和基板S21可以精確地置於基板S11和基板S21必須待裝載的位置。在圖9D中，僅示出左右箭頭，但第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120的位置可以在前後方向(沿圖9B的視線的方向)上以及左右方向上調整。
當調整末端執行器EF11的位置用於對基板S11定心時，末端執行器EF12的位置也被改變。然而，由於基板S12通過銷P1而處於從末端執行器EF12舉起的狀態，所以基板S12的位置不改變並且基板S12可以保持在定心位置。
同樣地，當調整末端執行器EF21的位置用於對基板S21定心時，末端執行器EF22的位置也被改變。然而，由於基板S22通過銷P2而處在從末端執行器EF22舉起的狀態，所以基板S22的位置不改變並且基板S22可以保持在定心位置。
參照圖8和圖9E，可以舉起銷P3和銷P4從而從對應的末端執行器EF11和末端執行器EF21舉起已經經過了定心處理的第一列基板S11和基板S21(步驟S205)。然而，舉起基板S21的高度可以由於末端執行器EF11而被限定。也就是說，如果過度舉起基板S21，則基板S21的上表面可以受末端執行器EF11的干擾。因此，必須如此舉起基板S21使得其上表面比末端執行器EF11的下表面低。
在以上描述中，首先對第二列的基板S12和基板S22進行定心，然後對第一列的基板S11和基板S21進行定心。然而，在一些實施方式中，可以首先對第一列的基板S11和基板S21進行定心，然後可以對第二列的基板S12和基板S22進行定心。
參照圖8和圖9F，可以從腔室中移去末端執行器EF11、末端執行器EF12、末端執行器EF21和末端執行器EF22(步驟S206)。為此，第一傳送子臂A110和第二傳送子臂A120佈置成彼此重疊，並且傳送臂A100可以縮回到傳送腔室120中。
參照圖8和圖9G，分別支撐基板S12、基板S22、基板S11和基板S21的銷P1、銷P2、銷P3和銷P4被降下 以將基板S12、基板S22、基板S11和基板S21安裝在載台A12、載台A22、載台A12和載台A21上(步驟S207)。
上述是使用圖3A和圖3B中示出的傳送臂A100的情況，但本案所屬技術領域中具有通常知識者應當理解，在使用參照圖4A和圖4B示出的傳送臂A200的情況下，可以以相同的方式進行定心步驟。更詳細地，當通過使用圖3A和圖3B中示出的傳送臂A100而進行基板的定心和裝載時，首先對位於第二列的基板S12和基板S22定心以將其安裝在載台A12和載台A22上，然後將位於第一列的基板S11和基板S21定心以將其安裝在載台A11和載台A21上。此外，在使用參照圖4A和圖4B示出的傳送臂A200的情況下，將位於第一排的基板S12和基板S11定心並將其安裝在載台A12和載台A11上，然後將位於第二排的基板S22和基板S21定心並將其安裝在載台A22和載台A21上。也就是說，基板的裝載/卸下順序可以相對於傳送臂A100和傳送臂A200的前進方向根據佈置傳送子臂的方向和形狀而變化。
儘管已經參照其示例性實施方式具體地示出並描述了本發明，本案所屬技術領域中具有通常知識者應當理解，不脫離如所附申請專利範圍所定義的本發明的精神和範圍可以作出形式上和細節上的各種變化。

Claims (29)

  1. 一種基板處理裝置，包括：裝載-鎖定腔室；傳送腔室，其連接至該裝載-鎖定腔室；以及一個或複數個處理腔室，其連接至該傳送腔室；該傳送腔室包括在該裝載-鎖定腔室與該一個或複數個處理腔室之間傳送基板的傳送臂，該裝載-鎖定腔室包括用於以m×n矩陣容納複數個基板的複數個裝載-鎖定載台，該傳送臂包括具有彼此不同高度的兩個或更多個傳送子臂，並且該兩個或更多個傳送子臂中的每個傳送子臂包括複數個末端執行器，在m×n矩陣中，m和n是在2與10之間的整數，m是該傳送臂的前端伸展到該裝載-鎖定腔室中的方向上的裝載-鎖定載台的數量，且n是與該傳送臂的前端伸展到該裝載-鎖定腔室中的方向垂直的方向上的裝載-鎖定載台的數量。
  2. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中該傳送臂包括具有彼此不同高度的m個傳送子臂。
  3. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中該m個傳送子臂的每個傳送子臂包括n個末端執行器。
  4. 如請求項3所記載之基板處理裝置，其中該n個末端執行器佈置在與每個傳送子臂的該末端執行器進出該裝載-鎖定腔室的方向垂直的方向上。
  5. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中該m個傳送子臂被配置成將基板依次從該裝載-鎖定腔室卸下或將基板依次裝載到該裝載-鎖定腔室中。
  6. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中該傳送臂包括具有彼此不同高度的n個傳送子臂。
  7. 如請求項6所記載之基板處理裝置，其中該n個傳送子臂的每個傳送子臂包括m個末端執行器。
  8. 如請求項7所記載之基板處理裝置，其中該m個末端執行器平行於每個傳送子臂的該末端執行器進出該裝載-鎖定腔室的方向佈置。
  9. 如請求項6所記載之基板處理裝置，其中該n個傳送子臂被配置成將基板依次從該裝載-鎖定腔室卸下或將基板依次裝載到該裝載-鎖定腔室中。
  10. 如請求項2或6所記載之基板處理裝置，其中至少兩個傳送子臂被配置成將該基板同時從該裝載-鎖定腔室卸下或將該基板同時裝載到該裝載-鎖定腔室中。
  11. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中該複數個裝載-鎖定載台包括：根據對應於該裝載-鎖定載台的該傳送子臂將該基板提升至不同高度的銷。
  12. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中該處理腔室包括複數個用於以m×n矩陣容納該複數個基板的複數個處理腔室載台。
  13. 如請求項12所記載之基板處理裝置，其中該處理腔室不包括用於在該複數個處理腔室載台之間傳送該基板的處理腔室傳送臂。
  14. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中該複數個裝載-鎖定載台佈置在一個旋轉機構上，並且該旋轉機構被配置成進行旋轉以改變該複數個裝載-鎖定載台與該傳送臂之間的距離。
  15. 一種基板處理裝置，包括：裝載-鎖定腔室；傳送腔室，其連接至該裝載-鎖定腔室；以及一個或複數個處理腔室，其連接至該傳送腔室；該一個或複數個處理腔室包括用於以m×n矩陣容納複數個基板的複數個處理腔室載台，並且該一個或複數個處理腔室不包括用於在該複數個處理腔室載台之間傳送該複數個基板的傳送臂，在m×n矩陣中，m和n是在2與10之間的整數，m是該傳送臂的前端伸展到該處理腔室中的方向上的處理腔室載台的數量，且n是與該傳送臂的前端伸展到該處理腔室中的方向垂直的方向上的處理腔室載台的數量。
  16. 一種將容納在腔室中的複數個基板卸下的方法，該方法包括以下步驟：提升載台上的複數個基板，該載台在該腔室中被佈置為m×n矩陣；在該複數個基板下方插入與該複數個基板對應的末端執行器；以及將該複數個基板分別安裝在該末端執行器上；在m×n矩陣中，m和n是在2與10之間的整數，m是該末端執行器伸展到該腔室中的方向上的載台的數量，且n是與該末端執行器伸展到該腔室中的方向垂直的方向上的載台的數量。
  17. 如請求項16所記載之將容納在腔室中的複數個基板卸下的方法，其中該插入與該複數個基板對應的該末端執行器包括：在所有該複數個基板的下方同時插入該末端執行器。
  18. 如請求項17所記載之將容納在腔室中的複數個基板卸下的方法，其中該提升該複數個基板包括：根據該複數個基板的位置將該複數個基板提升到彼此不同的高度。
  19. 如請求項18所記載之將容納在腔室中的複數個基板卸下的方法，其中該高度根據在該末端執行器伸展到該腔室中的方向上的位置而不同。
  20. 如請求項19所記載之將容納在腔室中的複數個基板卸下的方法，其中對於離該末端執行器的插入方向較近的基板，每個基板的提升高度較低；並且對於離該末端執行器的插入方向較遠的基板，每個基板的提升高度較高。
  21. 如請求項16所記載之將容納在腔室中的複數個基板卸下的方法，其中該載台佈置在旋轉機構上，並且該插入與該複數個基板對應的該末端執行器包括：在靠近該末端執行器的插入方向的一些基板下方插入該末端執行器；該方法進一步包括：在安裝該複數個基板之後，將該複數個基板拉出到該腔室的外面；以及旋轉該旋轉機構使得遠離該末端執行器的插入方向的一些基板靠近該末端執行器的插入方向。
  22. 一種將複數個基板裝載到腔室中的方法，該方法包括以下步驟：將支撐該複數個基板並佈置為m×n矩陣的末端執行器放置在分別與該末端執行器對應的載台上；將銷從該載台提升以從該末端執行器提升該複數個基板；移去該複數個基板下方的該末端執行器；以及降下該銷以將該複數個基板分別安裝在該載台上；在m×n矩陣中，m和n是在2與10之間的整數，m是在該末端執行器伸展到該腔室中的方向上的載台的數量，並且n是在與該末端執行器伸展到該腔室中的方向垂直的方向上的載台的數量。
  23. 如請求項22所記載之將複數個基板裝載到腔室中的方法，其中將該末端執行器放置在該載台上包括：相對於與一些末端執行器對應的該載台對安裝在該一些末端執行器上的基板進行第一定心，且關於已經進行該第一定心的基板執行該將該基板從該末端執行器提升。
  24. 如請求項23所記載之將複數個基板裝載到腔室中的方法，其中該方法進一步包括：在安裝該基板之後，對剩餘末端執行器上的基板相對於與該末端執行器對應的該載台進行第二定心；將該銷從該載台提升以從該剩餘末端執行器提升已經經過該第二定心的該基板；移去該基板下方的該剩餘末端執行器；以及降下該銷以將該基板安裝在該載台上。
  25. 如請求項24所記載之將複數個基板裝載到腔室中的方法，其中支撐第一定心基板的該末端執行器固定在與該末端執行器對應的傳送子臂上，支撐第二定心基板的該末端執行器與該末端執行器對應。
  26. 如請求項22所記載之將複數個基板裝載到腔室中的方法，其中將支撐該複數個基板的該末端執行器放置在與該末端執行器對應的該載台上是關於至少兩個末端執行器同時進行的。
  27. 如請求項26所記載之將複數個基板裝載到腔室中的方法，其中該將基板從該末端執行器提升包括：根據該複數個基板的位置而將該基板提升到不同的高度。
  28. 如請求項27所記載之將複數個基板裝載到腔室中的方法，其中該高度根據在該末端執行器伸展至該腔室中的方向上的該複數個基板的位置而不同。
  29. 如請求項28所記載之將複數個基板裝載到腔室中的方法，其中當該基板靠近該末端執行器插入的方向時，該複數個基板提升的高度較低；當該基板遠離該末端執行器插入的方向時，該複數個基板提升的高度較高。
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