TWI763945B - 基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及電腦程式產品 - Google Patents
基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及電腦程式產品Info
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Abstract
提供可以適當地對應搬送容器的儲存量的增 大之基板處理裝置的技術。
提供一種技術,其具備:第一貨架區域, 具有可以儲存複數個收納基板之搬送容器的第一貨架;第二貨架區域,具有在載置搬送容器的載台部之下方可以多段儲存搬送容器的第二貨架;及搬送容器移載機器人,其設置於框體內,且在載台部、第一貨架、第二貨架與搬送區域之間進行搬送容器之搬送;搬送容器移載機器人具有:本體基座部,設置於框體之底面上;第一移載部,相對於本體基座部構成為可以升降;第一驅動部,配置於本體基座部之上方側位置,且成為使第一移載部升降的驅動源;第二移載部,安裝於第一移載部,相對於第一移載部構成為可以升降;第二驅動部,成為使第二移載部升降的驅動源;及安裝於第二移載部的容器支撐部。
Description
本揭示關於基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及程式。
作為半導體裝置的製造工程中使用的基板處理裝置,有利用稱為FOUP(晶圓傳送盒(Front Open Unified Pod),以下簡稱為「pod」)的搬送容器,進行成為處理對象的基板或處理完畢的基板之搬送而構成者(例如參照專利文獻1)。
[專利文獻1]特開2008-270266號公報
本揭示提供與可以適當地對應搬送容器的儲
存量的增大之基板處理裝置的技術。
依據一態樣提供之技術,係具備:搬送區域,構成為可與處理基板的處理室連通;第一貨架區域,設置於上述搬送區域之上方,且具有可以儲存複數個收納上述基板的搬送容器之第一貨架;第二貨架區域,設置於載台部之下方,且具有可以多段儲存上述搬送容器的第二貨架,該載台部為用於載置在與外部裝置之間進行傳遞的上述搬送容器者;及搬送容器移載機器人,設置於收納上述搬送區域、上述第一貨架區域及上述第二貨架區域的框體內,在上述載台部、上述第一貨架、上述第二貨架與上述搬送區域之間進行上述搬送容器之搬送;上述搬送容器移載機器人具有:本體基座部,設置於上述框體之底面上;第一移載部,構成為相對於上述本體基座部可以升降;第一驅動部,配置於上述本體基座部之上方側位置,成為使上述第一移載部升降的驅動源;第二移載部,安裝於上述第一移載部,構成為相對於上述第一移載部可以升降;第二驅動部,成為使上述第二移載部升降的驅動源;及
容器支撐部,安裝於上述第二移載部,用於支撐成為搬送對象的上述搬送容器。
依據本揭示之技術,可以適當地對應搬送容器的儲存量的增大。
10:基板處理裝置
12:框體
14:晶圓(基板)
16:pod(搬送容器)
18:pod載台(載台部)
20:pod搬送裝置(搬送容器移載機器人)
22a:旋轉pod貨架(第一貨架)
22b:疊層pod貨架(第二貨架)
24:開盒器
28:基板移載機
30:晶舟
40:處理爐
42:處理室
50:移載室
61:潔淨空氣單元
62:氣流排氣口
201:本體基座部
202:第一移載部
203:第一驅動部
204:第二移載部
205:第二驅動部
206:容器支撐部
260:控制器
[圖1]表示本發明之一實施形態的基板處理裝置之構成例的斜透視圖。
[圖2]表示本發明之一實施形態的基板處理裝置所使用的處理爐之構成例的縱剖面圖。
[圖3]示意表示本發明之一實施形態的基板處理裝置之構成例的側剖面圖。
[圖4]示意表示本發明之一實施形態的基板處理裝置中的pod貨架與pod搬送裝置之位置關係的側剖面圖。
[圖5]示意表示本發明之比較例的基板處理裝置中的pod貨架與pod搬送裝置之位置關係的側剖面圖。
[圖6]表示本發明之一實施形態的基板處理裝置中的pod搬送裝置之蓋部構成之例的示意圖。
[圖7]示意表示本發明之一實施形態的基板處理裝置具有的控制器之構成例的方塊圖。
以下參照圖面說明本發明之一實施形態。
首先,簡單說明本發明之一實施形態的基板處理裝置之概要。
本實施形態中說明的基板處理裝置,係半導體裝置的製造工程中所使用者,係將成為處理對象的基板收納於處理室之狀態下藉由加熱器對該基板進行加熱實施處理者。更詳細為,使複數片基板在鉛直方向上按規定之間隔疊層之狀態下同時進行處理的縱型的基板處理裝置。
作為基板處理裝置之處理對象的基板,例如可以舉出製作有半導體積體電路裝置(半導體元件)的半導體晶圓基板(以下,簡單稱為「晶圓」)。又,基板處理裝置進行的處理,例如可以舉出氧化處理、擴散處理、離子植入後之載子活化或平坦化的回焊或退火、基於熱CVD(Chemical Vapor Deposition)反應的成膜處理等。
接著,說明本發明之一實施形態的基板處理裝置之概略構成例。
圖1係本發明之一實施形態的基板處理裝置之構成例的斜透視圖。
基板處理裝置10具備在內部配置有處理爐40等之主要部分的框體12。在框體12之正面側配置有稱為OHT(Overhead Hoist Transport(懸吊式升降機輸送))載台(stage)的pod載台18。收納晶圓14的作為搬送容器之pod 16係被搬送載置於pod載台18上。構成為,pod 16於其內部例如收納有25片之晶圓14,在未圖示的蓋被關閉之狀態下載置於pod載台18上。亦即,基板處理裝置10中,pod 16係作為晶圓載具使用,邊利用載置該pod 16的作為載台部之pod載台18,邊進行與外部裝置(例如pod搬送系統)之pod 16之傳遞。
在框體12內之正面側,在與pod載台18對向的位置,配置有對pod 16進行搬送的作為搬送容器移載機器人之pod搬送裝置20。在pod搬送裝置20之附近,分別配置有可以儲存pod 16的作為第一貨架之旋轉pod貨架22a、可以儲存pod 16的作為第二貨架之疊層pod貨架22b及開盒器(pod opener)24。
構成為,pod搬送裝置20在pod載台18與旋轉pod貨架22a與疊層pod貨架22b與開盒器24之間進行pod 16之搬送。
構成為,旋轉pod貨架22a配置於開盒器24之上方之區域亦即第一貨架區域,在載置有複數個pod16之狀態下予以保持。旋轉pod貨架22a具有複數段(例如五段)之貨架
板,藉由馬達等之未圖示的間歇旋轉驅動裝置沿著一方向進行導孔間距旋轉,可以考慮為藉由所謂的旋轉貨架來構成。但是,旋轉功能並非一定必要者。又,亦可以構成為,在旋轉pod貨架22a之附近設置具備供給風扇與防塵過濾器的潔淨單元,從該潔淨單元流通清淨化後的氛圍之潔淨空氣。
構成為,疊層pod貨架22b被配置於pod載台18之下方之區域亦即第二貨架區域,在載置有複數個pod 16之狀態下予以保持。疊層pod貨架22b,係具有複數段(例如三段)之貨架板,在各個貨架板上載置有pod 16之藉由所謂的疊層貨架來構成。又,亦可以構成為,疊層pod貨架22b中的複數段之貨架板之中,至少一個(例如最下段)之貨架板,藉由手動作業可以從框體12之正面側載置pod 16。又,在疊層pod貨架22b之附近,和旋轉pod貨架22a同樣地流同潔淨空氣而構成亦可。
開盒器24係構成為開啟pod 16之蓋。又,與開盒器24相鄰而配置對蓋已被開啟的pod 16內之晶圓14之片數進行檢測的基板片數檢測器亦可。
在比開盒器24更靠框體12內之背面側,於該框體12內形成作為一個隔間被劃的作為搬送區域之移載室50。
於移載室50內配置有基板移載機28,及作為基板保持體之晶舟(boat)30。
基板移載機28具有例如可以取出5片晶圓14的手臂(鑷
子)32。藉由未圖示的驅動手段使手臂32進行上下旋轉動作,據此,在位處開盒器24之位置的pod 16與晶舟30之間可以進行晶圓14之搬送。
晶舟30係將複數片(例如50片~175片左右)晶圓14以水平姿勢,而且,以對齊其中心之狀態下,沿著鉛直方向隔開規定間隔排列疊層,以在縱方向上保持多段的方式而構成。保持有晶圓14的晶舟30可以藉由未圖示的作為升降機構之晶舟升降器而升降。
在框體12內之背面側上部、亦即移載室50之上方側配置有處理爐40。構成為,裝填有複數片晶圓14的上述晶舟30可從下方搬入處理爐40內。
接著,對上述處理爐40簡單進行說明。
圖2表示本發明之一實施形態的基板處理裝置所使用的處理爐之構成例的縱剖面圖。
處理爐40具備反應管41。反應管41例如由石英(SiO2)或碳化矽(SiC)等之具有耐熱性的非金屬材料構成,成為上端部被閉塞,下端部開放的圓筒形狀。
在反應管41之筒內形成處理室42。構成為,於處理室42內從下方插入作為基板保持體之晶舟30,藉由晶舟30被保持於水平姿勢的晶圓14係在鉛直方向排列成為排列成為多段之狀態下被收納。構成為,收納於處理室42內之晶舟30,透過旋轉機構43使旋轉軸44旋轉,據此,將
處理室42內之保持於氣密狀態下,在搭載有複數片晶圓14之狀態下可以旋轉。
於反應管41之下方和該反應管41呈同心圓狀地配置有歧管45。歧管45例如由不鏽鋼等之金屬材料構成,成為上端部及下端部開放的圓筒形狀。藉由該歧管45使反應管41從下端部側被縱向支撐。亦即,形成處理室42的反應管41係透過歧管45站立於鉛直方向,而構成處理爐40。
構成為,未圖示的晶舟升降器上升時,歧管45之下端部被密封蓋46氣密密封。在歧管45之下端部與密封蓋46之間設置有對處理室42內實施氣密密封之O型環等之密封構件46a。
又,於歧管45分別連接有對處理室42內導入原料氣體或淨化氣體等之氣體導入管47,及對處理室42內之氣體實施排氣之排氣管48。
於反應管41之外周,和反應管41呈同心圓狀地配置有作為加熱手段(加熱機構)之加熱器單元49。構成為,加熱器單元49以使處理室42內遍及整體成為均勻或規定之溫度分布的方式對處理室42內進行加熱。
接著,說明使用本實施形態的基板處理裝置10,作為半導體元件製造之一工程而對晶圓14進行處理的情況之動作順序。
於基板處理裝置10對晶圓14進行處理時,首先,使收納有複數片晶圓14之pod 16載置於pod載台18。接著,藉由pod搬送裝置20將pod 16從pod載台18移載至旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b。
之後,其中pod搬送裝置20將載置於旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b之pod 16搬送至開盒器24。接著,藉由開盒器24打開pod 16之蓋,藉由基板片數檢測器檢測收納於pod 16的晶圓14之片數。
開盒器24打開pod 16之蓋之後,接著,配置於移載室50內的基板移載機28從pod 16取出晶圓14。接著,使從pod 16取出的未處理狀態之晶圓14,和基板移載機28同樣地移載至位於移載室50內的晶舟30。亦即,基板移載機28,係於移載室50內,進行將未處理狀態之晶圓14裝填到搬入處理室42內之前之晶舟30的晶圓裝填(WAFER CHARGING)動作。據此,晶舟30成為將複數片晶圓14在鉛直方向上分別隔著間隔之疊層狀態下予以保持。晶舟30以疊層狀態下保持而進行統合處理的晶圓14之片數例如為50片~175片。據此,可以提高量產性。
晶圓裝填動作後,藉由晶舟升降器之升降動作將保持有複數片未處理狀態之晶圓14的晶舟30搬入處理室42內(晶舟裝載)。亦即,藉由作動晶舟升降器,將保持有未處理狀態之晶圓14的晶舟30,從移載室50內搬入處理室42內。據此而成為密封蓋46經由密封構件46a將歧管45之下端密封之狀態。
晶舟裝載後,對搬入處理室42內的晶舟30所保持的未處理狀態之晶圓14進行規定之處理。具體言之為,例如若是進行基於熱CVD反應之成膜處理的情況下,使用排氣管48進行排氣,使處理室42內成為所要之壓力(真空度)。接著,使用加熱器單元49對處理室42內進行加熱,並且作動旋轉機構43使晶舟30旋轉,伴隨此,晶圓14亦旋轉。晶圓14之旋轉繼續直至後述之晶圓14之搬出為止。進一步,經由氣體導入管47對處理室42內供給原料氣體或淨化氣體等。據此,在晶舟30所保持的未處理狀態之晶圓14之表面進行利用熱分解反應或化學反應等之薄膜形成。
對晶圓14之表面之薄膜形成之結束後,停止基於加熱器單元49之過熱,使處理完畢狀態之晶圓14之溫度降溫至規定溫度為止。接著,經過事先設定的時間之後,停止對處理室42內之氣體供給,並且開始對該處理室
42內之惰性氣體之供給。據此,將處理室42內置換為惰性氣體,並且使處理室42內之壓力回復為常壓。
之後,藉由晶舟升降器之升降動作使密封蓋46下降使歧管45之下端開口,並且將保持有處理完畢狀態之晶圓14的晶舟30從歧管45之下端搬出處理室42外(晶舟卸載)。亦即,作動晶舟升降器,將保持有處理完畢狀態之晶圓14的晶舟30從處理室42內搬出至移載室50內。接著,在被晶舟30支撐的全部晶圓14冷卻為止使晶舟30待機於規定位置。
待機的晶舟30之晶圓14被冷卻至規定溫度(例如室溫左右)之後,配置於移載室50內的基板移載機28進行晶舟30內之晶圓14之拆卸。接著,將從晶舟30拆卸的處理完畢狀態之晶圓14,搬送至載置於開盒器24的空的pod16進行收納。亦即,基板移載機28,係於移載室50內進行將從處理室42內搬出的晶舟30所保持的處理完畢狀態之晶圓14,從該晶舟30取出並移載至pod16的晶圓拆卸(WAFER DISCHARGING)動作。
之後,藉由pod搬送裝置20,將收納有處理完畢狀態之晶圓14的pod 16搬送至旋轉pod貨架22a、疊層pod貨架22b或pod載台18上。
如此而結束本實施形態的基板處理裝置10之基板處理
工程之一連串之處理動作。
接著,對本實施形態的基板處理裝置10之特徵構成例進行說明。
圖3係本發明之一實施形態的基板處理裝置之構成例的示意表示的側剖面圖。
如上述般,基板處理裝置10中,係將載置於pod載台18之pod 16暫時移載儲存於旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b。在進行此一處理動作的基板處理裝置10中,為了提升對晶圓14的處理效率,較好是能將更多的pod 16儲存於(庫存於)裝置內。
基於此,在比起開盒器24或移載室50等更上方之區域亦即第一貨架區域中所配置的旋轉pod貨架22a,係構成為具有複數段(例如五段)之貨架板。但是,旋轉pod貨架22a,基於框體12之高度方向之大小之關係上,使貨架板之段數受到限制。
因此,基板處理裝置10中,在pod搬送裝置20能夠存取的區域亦即pod載台18下方之第二貨架區域,配置具有複數段(例如三段)之貨架板的疊層pod貨架22b,據此,可以增大裝置內能夠儲存的pod 16之數目。
增大裝置內能夠儲存的pod 16之數目之情況下,關於搬送pod 16的pod搬送裝置20,較好是對應於最下位置與最上位置之間之長距離化。基於此,pod搬送裝置20構成為具有本體基座部201、第一移載部202、第一驅動部203、第二移載部204、第二驅動部205、及容器支撐部206。
本體基座部201,係在框體12之底面上沿著pod 16移動之長邊方向(亦即上下方向)延伸設置。
第一移載部202,係利用設置於本體基座部201的未圖示的作為導引機構之導軌及作為驅動傳遞機構之滾珠螺桿對於本體基座部201可以升降。
第一驅動部203,係由成為可以使第一移載部202升降的驅動源之馬達等構成者。第一驅動部203係透過未圖示的連接機構(連軸器等)連接於本體基座部201中的作為驅動傳遞機構之滾珠螺桿。
第二移載部204係安裝於第一移載部202。而且,構成為利用設置於第一移載部202的未圖示的作為導引機構之導軌及作為驅動傳遞機構之滾珠螺桿,可以對第一移載部202升降。
第二驅動部205係由成為使第二移載部204升降的驅動源之馬達等構成者。第二驅動部205,係透過未圖示的連接機構(連軸器等)連接於第一移載部202中的作為驅動傳遞機構之滾珠螺桿。
容器支撐部206係安裝於第二移載部204,由對成為搬送對象之pod 16進行支撐的手臂等構成者。
如此般,構成為,pod搬送裝置20中,第一移載部202與第二移載部204分別可以升降。亦即,藉由控制第一移載部202與第二移載部204之動作,pod 16之搬送可以按第一移載部202之上下移動與第二移載部204之上下移動之2段進行。因此,相比pod 16之搬送僅按1段進行之情況,可以對應於搬送距離之超長化。
但是,pod搬送裝置20中,要求本體基座部201或第一移載部202之強度。又,必須至少盡可能減輕第二移載部204對本體基座部201或第一移載部202施加之負荷。因此,藉由使位處本體基座部201上的第一移載部202具有強度之構成,可以增長行程(stroke)(滑動之長度)。另一方面,第二移載部204之行程,以藉由輕量化而可以達成減輕負荷的方式,相比第一移載部202之行程設為較短為較佳。為了實現這樣的行程長度,將本體基座部201之總長度設為比第一移載部202之總長度更長為較佳。同樣地,將第一移載部202之總長度設為比第二移載部204之總長度更長為較佳。
例如將第一移載部202之行程與第二移載部204之行程之比設為2:1。
於該情況下,為了使第一移載部202與第二移載部204同步移動,將各別之滾珠螺桿之導程(lead)比亦設為2:1,使第一驅動部203與第二驅動部205以同一旋轉數動作。據
此,在遍及總行程可以使第一移載部202及第二移載部204同時圓滑地升降。此處所謂使第一驅動部203與第二驅動部205以同一旋轉數動作,係指可以分別供給1個控制信號。亦即,藉由將來自上位控制器之指令設為1個,可以非常容易達成第一移載部202與第二移載部204之同步運轉。
又,藉由將各別之滾珠螺桿之導程比設為1:1,將第一驅動部203與第二驅動部205持有的齒輪比設為2:1,亦可以滿足第一移載部202、第二移載部204之圓滑動作。於此,各別之齒輪比不限定於2:1,可以適當自由選擇。
對第一驅動部203與第二驅動部205分別供給個別之控制信號亦可。
例如考慮對第一驅動部203進行控制使第一移載部202上升距離A,並且對第二驅動部205進行控制使第二移載部204上升距離B之情況。該情況下,結果,第二移載部204成為上升A+B。如此般,藉由對第一驅動部203與第二驅動部205傳送個別之控制信號來控制動作,可以實現第一移載部202與第二移載部204之任務分攤。具體言之為,藉由個別之任務分攤,可以進行比同步運轉之情況下難以實現的更細之位置調整。
又,關於第一驅動部203與第二驅動部205,使第一驅動部203之驅動扭矩大於第二驅動部205之驅動扭矩為較佳。如上述般,考慮構成為使第一移載部202持有強度之同時增長行程,另一方面,使第二移載部204輕量
化之同時縮短行程,若第一驅動部203之驅動扭矩大於第二驅動部205之驅動扭矩,能夠較佳對應此種構成。
又,構成為,pod搬送裝置20不僅使成為搬送對象的pod 16沿著上下方向升降,亦可以在俯視狀態下時之旋轉方向移動。據此,pod搬送裝置20可以分別於pod載台18、旋轉pod貨架22a、疊層pod貨架22b及開盒器24之間進行搬送對象之pod 16之交接。
於此,對旋轉pod貨架22a及疊層pod貨架22b與pod搬送裝置20之位置關係進行說明。
旋轉pod貨架22a配置於較開盒器24或移載室50等更上方之區域亦即第一貨架區域。因此,若增加旋轉pod貨架22a具有的貨架板之段數,最上段之貨架板成為配置於接近框體12之天井面。
又,疊層pod貨架22b配置於pod載台18下方之第二貨架區域。pod載台18係用在與外部裝置之間進行pod 16之傳送者,其高度位置由SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)規格決定。因此,若增加疊層pod貨架22b具有的貨架板之段數,則最下段之貨架板配置於接近框體12之底面。
pod搬送裝置20中的能夠上下移動的最上方位置必需對應於旋轉pod貨架22a之最上段之貨架板,而且,能夠上下移動的最下方位置必需對應於疊層pod貨架22b之最下段
之貨架板。
圖5是示意表示比較例的基板處理裝置中的pod貨架與pod搬送裝置之位置關係的側剖面圖。
比較例的基板處理裝置之pod搬送裝置21中,成為使第一移載部212升降的驅動源之第一驅動部213,係配置於與本體基座部211之下方側連結。
此種構成之pod搬送裝置21,例如圖5(a)所示,於框體底面上配置有第一驅動部213,因此第一移載部212之朝下方側之移動區域受限,pod 16之搬送可能的最下位置變高。因此,pod搬送裝置21有可能無法拾取搭載於疊層pod貨架22b之最下段貨架板的pod 16(參照圖5(a)中之×標記)。又,若欲使pod 16之拾取成為可能,則需要增高疊層pod貨架22b之最下段之貨架板,導致疊層pod貨架22b能夠儲存的pod 16之數量減少。
針對此點,例如圖5(b)所示,考慮第一驅動部213之配置,相對於本體基座部211使第一移載部212偏向下方側安裝。但是,使第一移載部212偏向下方側時,該偏置量導致pod 16之能夠搬送的最上方位置變低。因此,pod搬送裝置21有可能無法拾取搭載於旋轉pod貨架22a之最上段貨架板的pod16(圖5(b)中之×標記)。又,欲使pod 16之拾取成為可能時,需要降低旋轉pod貨架22a之最上段之貨架板之位置,導致旋轉pod貨架22a能夠儲存的pod 16之數量減少。
基於此,在本實施形態中,pod搬送裝置20
中的第一驅動部203係配置於本體基座部201之上方側位置。此處所謂「上方側位置」,除了比本體基座部201之上端更上方側之位置以外,亦包含本體基座部201之上端之附近區域之位置。具體言之為,例如除了使第一驅動部203之驅動軸與移動第一移載部202的滾珠螺桿成為同軸的方式使第一驅動部203位於比本體基座部201之上端更上方側之情況以外,配置於上方側位置之狀態亦包含透過齒輪或輸送帶等之驅動傳遞機構使第一驅動部203位於本體基座部201之上端之附近區域之情況。如上所述,當第一驅動部203配置於本體基座部201之上方側位置時,則不會有如上述比較例之構成般第一驅動部203位於比本體基座部201之下端更下方側之情況。
圖4係示意表示本發明之一實施形態的基板處理裝置中的pod貨架與pod搬送裝置之位置關係的側剖面圖。
如上述般,第一驅動部203配置於本體基座部201之上方側位置。因此,可以配置本體基座部201使得本體基座部201之下端位於框體12之底面上。而且,如此般配置本體基座部201時,框體12之底面或供作為設置基板處理裝置10的潔淨室之地面等無需特別的加工。
若本體基座部201配置於框體12之底面上,則pod搬送裝置20之能夠上下移動的最下方位置可以設為較低。因此,即使疊層pod貨架22b之最下段之貨架板接近框體12之底面被配置時,pod搬送裝置20亦可以拾取疊層pod貨架
22b之最下段之貨架板上搭載的pod 16。
另外,相對於本體基座部201亦無需使第一移載部202偏向下方側安裝,因此pod搬送裝置20之能夠上下移動的最上方位置亦不會因該偏置量而降低。亦即,即使旋轉pod貨架22a之最上段之貨架板接近框體12之頂面被配置時,pod搬送裝置20亦可以拾取旋轉pod貨架22a之最上段之貨架板上搭載的pod 16。
如以上說明,當第一驅動部203配置於本體基座部201之上方側位置時,pod搬送裝置20之能夠上下移動的最上方位置可以對應於旋轉pod貨架22a之最上段之貨架板,而且,能夠上下移動的最下方位置可以對應於疊層pod貨架22b之最下段之貨架板。因此,具備該pod搬送裝置20而構成的基板處理裝置10,可以較佳對應於旋轉pod貨架22a及疊層pod貨架22b之多段化引起的pod 16的儲存(庫存)數量的增大,結果,可以提升對晶圓14的處理效率。
第一驅動部203係透過連接機構(連軸器等)與升降第一移載部202的作為驅動傳遞機構之滾珠螺桿連接。因此,若第一驅動部203配置於本體基座部201之上方側位置,例如第一驅動部203發生故障等之問題之情況下,只要解除經由連接機構之連接狀態,即可將第一驅動部203從本體基座部201拆除。相對於此,如上述比較例般將第一驅動部213配置於本體基座部211之下方側時,將第一驅動部213從本體基座部211拆除會有困難性。亦即,如
本實施形態般,將第一驅動部203配置於本體基座部201之上方側位置時,可以利用本體基座部201之上方側之空間進行對第一驅動部213的維護,因此不會有上述比較例之情況下之困難性,可以實現維護作業之容易化。
關於升降第二移載部204的驅動源亦即第二驅動部205,構成為與第一驅動部203不同之驅動源。第一驅動部203與第二驅動部205可以分別獨立控制而構成。
如此則可以實現,例如對pod 16進行長距離搬送的情況下,使第一驅動部203與第二驅動部205之雙方動作,對pod 16進行短距離搬送的情況下使第一驅動部203與第二驅動部205之任一方動作。更具體言之為,第一移載部202為長行程,第一驅動部203之驅動扭矩較大,因此作動第一驅動部203來移動第一移載部202之情況下,搬送速度有變大之傾向。另一方面,第二移載部204為短行程,第二驅動部205之驅動扭矩較小,因此作動第二驅動部205來移動第二移載部204之情況下,搬送速度有變小之傾向。基於此可以考慮,例如長距離搬送之情況下作動第一驅動部203與第二驅動部205之雙方,短距離搬送之情況下僅作動第二驅動部205。
因此,pod搬送裝置20中,可以實現第一移載部202之移動動作與第二移載部204之移動動作之任務分攤,可以容易實現細的位置調整。而且,藉由第一移載部202與第二移載部204之任務分攤,亦可以實現省電力化、搬送效率化、微塵減少等。例如藉由包含僅作動第一驅動部203
與第二驅動部205之一方之狀態,相比經常作動雙方動作之情況可以實現省電力化。又,藉由第一驅動部203與第二驅動部205之任務分攤,可以實現搬送效率之提升。進一步,各移載部202、204之移動動作基於滑動會導致微塵之產生,但藉由僅包含任一方之動作之狀態,相比於經常使雙方動作之情況可以抑制微塵之產生。
該情況下可以考慮構成為,將第二驅動部205和第一驅動部203同樣配置於第一移載部202之上方側位置。但是,不限定於此,第二驅動部205亦可以配置於第一移載部202之下方側位置。於此所謂「下方側位置」,除了比第一移載部202之下端更下方側之位置以外,亦包含第一移載部202之下端之附近區域之位置。
構成為,第一移載部202相對於本體基座部201可以升降。因此,依據第一移載部202相對於本體基座部201的相對的安裝位置,即使將第二驅動部205配置於第一移載部202之下方側位置,亦可以將pod搬送裝置20之上下移動可能的最下位置設為較低。又,第二驅動部205配置於第一移載部202之下方側位置時,只要使第一移載部202朝上方側移動,即可充分確保對該第二驅動部205的維護空間。
亦即,第二驅動部205可以配置於第一移載部202之上方側位置或下方側位置之任一。
於基板處理裝置10中,在配置有pod搬送裝置20之框
體12內之區域,產生從上方側朝向底面側之下降流。
具體言之為,如圖3所示,在配置有pod搬送裝置20之框體12內之區域,於該框體12之天井面之附近設置有產生清淨化之空氣(潔淨空氣)之流動的潔淨空氣單元61,以其作為產生下降流的氣流產生部之一部分。又,在配置有pod搬送裝置20之框體12內之區域,於該框體12之底面之附近設置有對區域內之氛圍實施排氣的氣流排氣口62,以其作為產生下降流的氣流產生部之另一部分。
藉由此種構成,在配置有pod搬送裝置20之框體12內之區域產生從上方側朝向底面側之潔淨空氣之流動而產生下降流。因此,即使因為第一移載部202或第二移載部204之移動而由pod搬送裝置20產生微塵之情況下,藉由下降流可以將微塵排出框體12外,可以抑制該微塵之影響擴及pod 16等。
又,潔淨空氣單元61及氣流排氣口62產生的潔淨空氣之流動,不僅在配置有pod搬送裝置20之框體12內之區域,亦可以是在旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b等之附近流通者。
又,關於pod搬送裝置20,較好是具有不容易將微塵等排出裝置外之構成。
圖6係本發明之一實施形態的基板處理裝置中的pod搬送裝置之蓋部構成的例示之示意圖。
具體言之,在pod搬送裝置20,作為不容易將微塵等排出裝置外之構成,可以考慮設置盡量縮小為了第一移載
部202之升降而必要的開孔(狹縫)之蓋部207,或是設置覆蓋本體基座部201與第一移載部202之連結部的蛇腹狀之蓋部208,或是設置將配置有導軌或滾珠螺桿等之本體基座部201之內部空間設為負壓之局部排氣機構209。
若具有此種構成,則pod搬送裝置20不容易對其周邊區域排出微塵等,在抑制微塵等之影響擴及pod 16等極為適合。
接著,說明對上述各部之動作進行控制的控制器260。控制器260控制基板處理裝置10之整體動作。因此,pod搬送裝置20中的第一驅動部203及第二驅動部205之動作亦由控制器260控制。
圖7係本發明之一實施形態的基板處理裝置具有的控制器之構成例的方塊圖。
控制器260構成為具備CPU(Central Processing Unit)260a、RAM(Random Access Memory)260b、記憶裝置260c、I/O埠260d的電腦。構成為RAM 260b、記憶裝置260c、I/O埠260d透過內部匯流排260e可與CPU 260a進行資料交換。控制器260構成為例如可與作為觸控面板等構成的輸出入裝置261或外部記憶裝置262連接。可由輸出入裝置261對控制器260進行資訊輸入。又,輸出入裝置261依據控制器260之控制進行資訊之顯示輸出。還有,構成為控制器260透過接收部285可與網路263連接。此意味
著,控制器260亦可以和網路263上存在的主電腦等之上位裝置290連接。
記憶裝置260c例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive)等。於記憶裝置260c內以可以讀出的方式記憶著對基板處理裝置10之動作進行控制的控制程式、或記載著基板處理之順序或條件等的製程配方、對設定晶圓14之處理所使用的製程配方為止之過程產生的演算資料或處理資料等。又,製程配方係使控制器260執行基板處理工程中的各順序而可以獲得規定之結果予以組合者,作為程式之功能。以下,有時總稱該製程配方或控制程式等而簡單稱為程式。又,本說明書中使用程式之用語之情況下,有可能是僅包含製程配方單體之情況,或僅包含控制程式單體之情況,或者包含雙方之情況。又,RAM 260b係作為暫時保存由CPU 260a讀出的程式、演算資料、處理資料等之記憶區域(工作區域)而構成。
作為演算部之CPU 260a,係由記憶裝置260c讀出控制程式執行,並且依據來自輸出入裝置261之操作指令之輸入等從記憶裝置260c讀出製程配方。又,構成為,對從接收部285輸入的設定值與記憶於記憶裝置260c的製程配方或控制資料進行比較.演算,可以算出演算資料。又,構成為,可以執行與演算資料對應的處理資料(製程配方)之決定處理等。構成為,CPU 260a依據讀出的製程配方之內容進行對基板處理裝置10中的各部的動作控制。
又,控制器260不限定於由專用之電腦構成之情況,亦可以由泛用之電腦構成。例如準備儲存有上述程式的外部記憶裝置(例如磁帶,軟碟或硬碟等之磁碟、CD或DVD等之光碟、MO等之光磁碟、USB記憶體或記憶卡等之半導體記憶體)262,使用該外部記憶裝置262將程式安裝於泛用之電腦等,據此,可以構成本實施形態的控制器260。但是,對電腦供給程式之手段,不限定於經由外部記憶裝置262供給之情況。例如使用網路263(網際網路或專用線路)等之通信手段,不經由外部記憶裝置262供給程式亦可。又,記憶裝置260c或外部記憶裝置262係作為電腦可讀取的記錄媒體而構成。以下,將彼等總稱而簡單稱為記錄媒體。又,本說明書中,使用記錄媒體之用語之情況下,有可能使僅包含記憶裝置260c單體之情況,或僅包含外部記憶裝置262單體之情況,或者包含該等之雙方之情況。
但是,控制器260之I/O埠260d至少與pod搬送裝置20、基板移載機28、使晶舟30升降的晶舟升降器31等連接。據此,控制器260可以進行包含第一驅動部203及第二驅動部205之驅動的pod搬送裝置20之動作控制、基於基板移載機28之晶圓14之移載控制、及基於晶舟升降器31之晶舟30之升降控制等。
亦即,控制器260係藉由CPU 260a從記憶裝置260c讀出並執行程式,而對構成基板處理裝置10的pod搬送裝置20、基板移載機28、晶舟升降器31等執行以下之
步驟。
具體言之為,控制器260藉由作為電腦之功能而使基板處理裝置10執行以下步驟:(i)使用pod搬送裝置20將pod16從pod載台18搬送至旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b之至少一方,並儲存於旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b之步驟;(ii)使用pod搬送裝置20將儲存於旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b之pod16,從旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b搬送至開盒器24的步驟;(iii)於移載室50內,使用基板移載機28從被搬送至開盒器24的pod16取出晶圓14,並從取出的晶圓14保持於晶舟30之步驟;(iv)將裝填有晶圓14的晶舟30搬入(晶舟裝載)處理室42內,於該處理室42對晶圓14進行處理之步驟。
又,控制器260藉由作為電腦之功能而使基板處理裝置10執行以下步驟:(v)將裝填有處理完畢之晶圓14的晶舟30從處理室42內搬出(晶舟卸載)之步驟;(vi)於移載室50內,使用基板移載機28取出保持於晶舟30的處理完畢之晶圓14,並收納於被開盒器24支撐的pod 16之步驟;(vii)使用pod搬送裝置20將收納有處理完畢之晶圓14的pod 16從開盒器24搬送至旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b的步驟;
(viii)使用pod搬送裝置20將收納有處理完畢之晶圓14的pod 16,從旋轉pod貨架22a或疊層pod貨架22b搬送至pod載台18的步驟。
依據本實施形態可以達成以下所示一個或複數個效果。
(a)本實施形態中,基板處理裝置10除了旋轉pod貨架22a以外還具備疊層pod貨架22b,因此可以對應基板處理裝置10內能夠儲存的pod 16之數目的增大,能夠達成對晶圓14的處理效率之提升而較佳。
而且,本實施形態中,對pod 16進行搬送的pod搬送裝置20,係按第一移載部202之上下移動與第二移載部204之上下移動之2段進行pod 16之搬送。因此,可以對應pod 16之搬送距離之長距離化,在對應基板處理裝置10內能夠儲存的pod 16之數目的增大上極為適合。
此外,本實施形態中,pod搬送裝置20中的第一驅動部203配置於本體基座部201之上方側位置。因此,pod搬送裝置20中,可以將上下移動可能的最下位置設為較低,不會有上下移動可能的最上位置變低之問題。亦即,pod搬送裝置20可以較佳對應於基於旋轉pod貨架22a及疊層pod貨架22b之多段化的pod 16的儲存數的增大。
如以上之說明,本實施形態中,可以對應基板處理裝置10內的pod16的儲存數的增大,結果,可以提升晶圓14
的處理效率。
(b)本實施形態中,在本體基座部201之上方側透過連接機構(連軸器等)連接有使第一驅動部203與第一移載部202升降的作為驅動傳遞機構之滾珠螺桿。因此,例如即使於第一驅動部203發生故障等之問題之情況下,僅需解除透過連接機構之連接狀態,即可將第一驅動部203從本體基座部201拆除。亦即,可以利用本體基座部201之上方側之空間之同時進行第一驅動部213的維護,可以實現維護作業之容易化。
(c)本實施形態中,pod搬送裝置20中的第一驅動部203與第二驅動部205分別構成為獨立之驅動源,並且構成為可以獨立控制。因此,pod搬送裝置20中,第一移載部202與第二移載部204之任務分攤成為可能,容易實現細的位置調整。而且,透過第一移載部202與第二移載部204之任務分攤,亦可以實現省電力化、搬送效率化、微塵減少等。
(d)本實施形態中,第二驅動部205亦可以構成為配置於第一移載部202之上方側位置,或配置於第一移載部202之下方側位置。構成為第一移載部202相對於本體基座部201可以升降,因此第二驅動部205,例如配置於第一移載部202之下方側位置之情況下,上下移動可能的最下位置亦可以設為較低,可以充分確保維護的空間。亦即,可以充分確保第二驅動部205之配置之自由度。
(e)本實施形態中構成為,第一驅動部203與
第二驅動部205中,第一驅動部203之驅動扭矩大於第二驅動部205之驅動扭矩。因此,例如即使以第一移載部202持有強度而且增長行程,另一方面,使第二移載部204成為輕量化且縮短行程而pod搬送裝置20之情況下,亦能夠較佳對應於此種構成之pod搬送裝置20。
(f)本實施形態中構成為,在配置有pod搬送裝置20之框體12內之區域,產生從上方側朝向底面側之基於潔淨空氣之流動的下降流。因此即使因為第一移載部202或第二移載部204之移動而從pod搬送裝置20產生微塵之情況下,亦可以藉由下降流將微塵排出框體12外,可以抑制該微塵之影響擴及pod 16等。
以上對本發明之一實施形態具體說明,但本揭示不限定於上述實施形態,在不脫離其要旨之範圍內可以進行各種變更。
上述實施形態中,作為基板處理工程主要舉出在晶圓表面進行薄膜形成之情況之例,但本發明不限定於此。亦即,本發明除了上述實施形態例示的薄膜形成以外,亦適用於上述實施形態例示的薄膜以外之成膜處理。又,不管基板處理之具體內容,不僅適用於成膜處理,亦適用於熱處理(退火處理)、電漿處理、擴散處理、氧化處理、氮化處理、微影成像處理等之其他基板處理的情況。
又,上述實施形態中,作為半導體元件製造
之一工程,係舉出對晶圓進行處理的情況之例,但本發明不限定於此。亦即,本發明中,成為處理對象的基板不限定於晶圓,可以是光罩、印刷配線基板、液晶面板、磁碟、光碟等。
12:框體
16:pod(搬送容器)
18:pod載台(載台部)
20:pod搬送裝置(搬送容器移載機器人)
22a:旋轉pod貨架(第一貨架)
22b:疊層pod貨架(第二貨架)
50:移載室
61:潔淨空氣單元
62:氣流排氣口
201:本體基座部
202:第一移載部
203:第一驅動部
204:第二移載部
205:第二驅動部
206:容器支撐部
Claims (23)
- 一種基板處理裝置,係具備:搬送區域,構成為可與處理基板的處理室連通;第一貨架區域,設置於上述搬送區域之上方,且具有可以儲存複數個收納上述基板的搬送容器之第一貨架;第二貨架區域,設置於載台部之下方,且具有可以多段儲存上述搬送容器的作為疊層貨架構成的第二貨架,該載台部最初被配置在距離潔淨室地面SEMI規格所設定的高度且為用於載置在與外部裝置之間進行傳遞的上述搬送容器者;及搬送容器移載機器人,設置於收納上述搬送區域、上述第一貨架區域及上述第二貨架區域的框體內,在上述載台部、上述第一貨架、上述第二貨架與上述搬送區域之間進行上述搬送容器之搬送;上述搬送容器移載機器人具有:本體基座部,設置於上述框體之底面上;第一移載部,構成為相對於上述本體基座部可以升降;第一驅動部,配置於上述本體基座部之上方側位置,成為使上述第一移載部升降的驅動源;第二移載部,安裝於上述第一移載部,構成為相對於上述第一移載部可以升降;第二驅動部,成為使上述第二移載部升降的驅動源; 及容器支撐部,安裝於上述第二移載部,用於支撐成為搬送對象的上述搬送容器。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部,係位於上述本體基座部之上方側,並經由連接機構連接於使上述第一移載部升降的驅動傳遞機構。
- 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部與上述第二驅動部分別作為不同的驅動源而構成,並且分別獨立被進行控制,控制成為對應於搬送上述搬送容器的距離而使上述第一驅動部與上述第二驅動部之雙方動作,或使上述第一驅動部與上述第二驅動部之其中一方動作。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置,其中上述第二驅動部配置於上述第一移載部之上方側位置或下方側位置之其中任一。
- 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置,其中具備氣流產生部,用於在配置有上述搬送容器移載機器人之上述框體內之區域,產生從上方側朝向底面側之下降流。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置,其中上述第二驅動部配置於上述第一移載部之上方側位置或下方側位置之其中任一。
- 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部與上述第二驅動部分別作為不同的驅動源而構成,並且分別獨立被控制,控制成為對應於搬送 上述搬送容器的距離而使上述第一驅動部與上述第二驅動部之雙方動作,或使上述第一驅動部與上述第二驅動部之其中一方動作。
- 如申請專利範圍第11項之基板處理裝置,其中上述第二驅動部配置於上述第一移載部之上方側位置或下方側位置之其中任一。
- 如申請專利範圍第12項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第11項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中上述第二驅動部配置於上述第一移載部之上方側位置或下方側位置之其中任一。
- 如申請專利範圍第15項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中上述第一驅動部之驅動扭矩大於上述第二驅動部之驅動扭矩。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中具備:氣流產生部,用於在配置有上述搬送容器移載機器人之上述框體內之區域,產生從上方側朝向底面側之下降流。
- 一種半導體裝置的製造方法,係具有以下工程:將收納基板的搬送容器,為了在與外部裝置之間進行傳遞而從最初被配置在距離潔淨室地面SEMI規格所設定的高度且用來載置上述搬送容器的載台部搬送至第一貨架或第二貨架之至少一方進行儲存,該第一貨架係位在設置於搬送區域之上方的第一貨架區域且可以儲存複數個上述搬送容器者,該第二貨架係位在設置於上述載台部之下方的第二貨架區域且可以多段儲存上述搬送容器而作為疊層貨架構成者,並且該搬送係使用搬送容器移載機器人來進行之工程,該搬送容器移載機器人構成為具有:本體基座部,設置於裝置框體之底面上;第一移載部,相對於上述本體基座部構成為可以升降;第一驅動部,配置於上述本體基座部之上方側位置、且成為使上述第一移載部升降的驅動源;第二移載部,安裝於上述第一移載部,且構成為相對於上述第一移載部可以升降;第二驅動部,成為使上 述第二移載部升降的驅動源;及容器支撐部,安裝於上述第二移載部,對成為搬送對象的上述搬送容器進行支撐;使用上述搬送容器移載機器人,將儲存於上述第一貨架或上述第二貨架之上述搬送容器,從上述第一貨架或上述第二貨架,搬送至構成為可與處理基板的處理室連通之上述搬送區域的工程;從已被搬送至上述搬送區域的上述搬送容器取出上述基板並傳遞至上述處理室的工程;及於上述處理室進行上述基板之處理的工程。
- 一種電腦程式產品,係藉由電腦下載該程式使基板處理裝置執行以下步驟:將收納基板的搬送容器,為了在與外部裝置之間進行傳遞而從最初被配置在距離潔淨室地面SEMI規格所設定的高度且用來載置上述搬送容器的載台部搬送至第一貨架或第二貨架之至少一方進行儲存,該第一貨架係位在設置於搬送區域之上方的第一貨架區域且可以儲存複數個上述搬送容器者,該第二貨架係位在設置於上述載台部之下方的第二貨架區域且可以多段儲存上述搬送容器而作為疊層貨架構成者,並且該搬送係使用搬送容器移載機器人來進行之步驟,該搬送容器移載機器人構成為具有:本體基座部,設置於裝置框體之底面上;第一移載部,相對於上述本體基座部構成為可以升降;第一驅動部,配置於上述本體基座部之上方側位置、且成為使上述第一移載部升降的 驅動源;第二移載部,安裝於上述第一移載部,且構成為相對於上述第一移載部可以升降;第二驅動部,成為使上述第二移載部升降的驅動源;及容器支撐部,安裝於上述第二移載部,對成為搬送對象的上述搬送容器進行支撐;使用上述搬送容器移載機器人,將儲存於上述第一貨架或上述第二貨架之上述搬送容器,從上述第一貨架或上述第二貨架,搬送至構成為可與處理基板的處理室連通之上述搬送區域的步驟;從已被搬送至上述搬送區域的上述搬送容器取出上述基板並傳遞至上述處理室的步驟;及於上述處理室進行上述基板之處理的步驟。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中上述疊層貨架為三段。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中以覆蓋上述本體基座部與上述第一移載部之連結部的的方式設置有蓋部。
- 如申請專利範圍第22項之基板處理裝置,其中進一步具有被上述蓋部覆蓋的局部排氣機構。
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