TWI774921B - 基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的係確實地進行有需要之區域的氛圍調整，同時削減氛圍調整用氣體之使用量。 本發明提供一種基板處理裝置，具備：處理單元（60A、60B），對基板W施行處理；搬運空間（33、50A、50B），在容器搬出搬入部（2）與處理單元之間搬運基板；基板搬運機構（32、51A、51B），於搬運空間內，在容器搬出搬入部與處理單元之間，搬運基板；第1氣體供給路徑（76A、76B、66），用以對處理單元供給氛圍調整氣體；第1氣體排出路徑（67），用以從處理單元排出氛圍調整氣體；循環路徑（81、82、80L），連接至搬運空間，並使得由搬運空間流出之氛圍調整氣體回到搬運空間；第2氣體供給路徑（801a），對於由搬運空間與循環路徑所構成之循環系統，供給氛圍調整氣體；以及第2氣體排出路徑（804），用以從循環系統排出氛圍調整氣體。

Description

基板處理裝置
本發明係有關於具有調節基板周圍之氛圍之功能的基板處理裝置。
為了製造半導體裝置，會對半導體晶圓等基板施行各種處理。在進行某項處理時，基板會在容納於FOUP（晶圓傳送盒）等基板搬運容器內的狀態，而搬入基板處理裝置。接著，會以基板搬運裝置將基板從基板搬運容器取出，再搬入處理腔室內，並在該處施行處理；之後，再以基板搬運裝置從處理腔室取出，並搬入原本的基板搬運容器。
有時會由於含有較多氧氣的無塵室內的大氣氛圍，而使基板表面發生導致問題之程度的氧化。為了防止此種情形，從基板搬運容器搬出後、到再度回到基板搬運容器為止，要使基板所通過之區域的至少一部分，成為低氧濃度氣體氛圍（例如參照專利文獻1）。
有時會要求基板從搬運容器搬出後、到再度回到基板搬運容器為止，基板所通過之全區域都是低氧濃度氣體氛圍。在此情況下，有必要使大量的低氧濃度氣體在基板處理裝置的內部流通，而導致消耗龐大的工廠生產資源。 ［習知技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2001－102374號公報
［發明所欲解決的問題］
本發明之目的，係確實地進行基板處理裝置內之空間的氛圍調整，同時削減氛圍調整用氣體之使用量。 ［解決問題之技術手段］
若藉由本發明一實施形態，提供一種基板處理裝置，具備：容器搬出搬入部，載置有容納了基板的基板搬運容器；處理單元，對該基板施行處理；搬運空間，在該容器搬出搬入部與該處理單元之間搬運基板；基板搬運機構，於該搬運空間內，在該容器搬出搬入部與該處理單元之間，搬運該基板；第1氣體供給路徑，用以對該處理單元供給氛圍調整氣體；第1氣體排出路徑，用以從該處理單元排出該氛圍調整氣體；循環路徑，連接至該搬運空間，並使得由該搬運空間流出之該氛圍調整氣體回到該搬運空間；第2氣體供給路徑，對於由該搬運空間與該循環路徑所構成之循環系統，供給該氛圍調整氣體；以及第2氣體排出路徑，用以從該循環系統排出該氛圍調整氣體。 ［發明之效果］
藉由上述本發明實施形態，由於用以調整搬運空間之氛圍的氛圍調整氣體會循環重複利用，所以可以削減氛圍調整氣體之使用量，而可以降低基板處理裝置之運轉費用及對於工廠生產資源所造成的負擔。
以下將參照隨附圖式，針對作為本發明基板處理裝置一實施形態的基板處理系統，進行說明。圖1係繪示基板處理系統之概略構成的圖式。以下為了使相對位置明確，而定出彼此正交之X軸、Y軸及Z軸，並以Z軸正方向作為鉛直朝上方向。
如圖1所示，基板處理系統1具有：搬出搬入部2、第1搬運部3、介面部（連接部）4、以及處理部5。第1搬運部3、以及介面部4和處理部5，係容納在包覆整個基板處理系統1的機殼內。
搬出搬入部2具有容器載置部20，在此容器載置部20上可以載置複數個基板搬運容器C（以下僅稱為「容器C」）。容器C，係例如稱為FOUP（晶圓傳送盒；Front-Opening Unified Pod）方式的載子。於容器C內，係在鉛直方向上等間隔地以水平方位容納著複數片基板W（例如半導體晶圓）。載置於容器載置部20之容器C的外表面，曝露在設置有此基板處理系統1之無塵室內的氛圍。
於第1搬運部3的前面板31（參照圖1及圖2），設有複數個出入口。於各個出入口，設有容器C之蓋體（未圖示）的解鎖機構及蓋體吸附機構，可以移除載置於容器載置部20之容器C的蓋體。一旦移除了容器C的蓋體，容器C的內部空間，就會與第1搬運部3的內部空間（後述之第1搬運空間33）連通。此時，由於容器C的開口部之周緣係與第1搬運部3之前面板31緊接，所以無塵室內的氛圍就不會侵入容器C的內部。當容納基板W之容器C搬入此基板處理系統1時，容器C內就會變成氮氣氛圍而密閉。於此段落所記載之內容，在半導體製造裝置之技術領域係屬公知，而未繪示於圖式。
於第1搬運部3內，設有第1基板搬運裝置32。於介面部4，設有2個傳遞單元4A、4B。各傳遞單元4A、4B，可以在鉛直方向上隔著間隔地以水平方位保持複數片基板W。第1基板搬運裝置32，從載置於容器載置部20且移除了蓋體的容器C取出基板W，並搬入2個傳遞單元4A、4B中的任一個。第1搬運部3的內部空間33，亦稱為第1搬運空間33。又，於本說明書，所謂的「搬運空間」，係意指以基板搬運裝置搬運基板W的空間。
處理部5，具有上側部分5A及下側部分5B。由於上側部分5A與下側部分5B之構成係彼此幾乎一致，所以在本說明書，於多數情況下，將僅針對上側部分5A進行說明。在上側部分5A之左右方向（Y方向）中央部，形成了在前後方向（X方向）上延伸的第2搬運空間50A。於第2搬運空間50A內，設有第2基板搬運裝置51A。第2搬運空間50A的左右兩側，分別設有複數個處理單元60A。第2基板搬運裝置51A，可以在上側的傳遞單元4A、與位於上側部分5A的複數個處理單元60A之間，搬運基板。
如圖4所示，處理單元60A具有單元外殼（腔室）61、以及配置於單元外殼61內的處理機構62。於圖示之實施形態，處理機構62具有：以水平方位保持基板W並使其繞鉛直軸線旋轉的旋轉夾盤63（基板保持旋轉機構）、對基板W供給處理流體（化學藥液、沖洗液、雙流體等）的噴嘴64、以及包圍基板W周圍的杯體65。
處理單元60A，具有氮氣供給部66，對單元外殼61之內部空間（處理空間），尤其是對基板W上方的空間供給氛圍調整氣體，於本例係供給氮氣。氮氣供給部66亦可構成為風扇過濾器單元，在此情況下，會在處理空間形成氛圍調整氣體的降流。
杯體65連接著排氣路徑67及排液路徑68，排氣路徑67係用以抽吸杯體65內部之氛圍，排液路徑68係用以從杯體65排出由基板W所飛散的處理流體。排液路徑68，連接著半導體製造工廠的廢液管線。從排氣路徑67會排出內含以下兩者的混合流體：充滿在單元外殼61之內部空間的氣體、以及從噴嘴64供給至基板W的處理流體。
於處理單元60，設有空氣供給口69（單元通氣路徑），用以對單元外殼61的內部空間，供給作為吹洗氣體的空氣（在此係已過濾之無塵室內的空氣，即清淨空氣）。
於面對單元外殼61之第2搬運空間50A的側面，設有開口70，可供保持著基板W之第2基板搬運裝置51的機械手臂通過。於開口70，設有閘門71。閘門71在第2基板搬運裝置51要對處理單元60A搬出搬入基板W時，就會開啟。閘門71，在處理單元60A內執行基板W之處理時會關閉，並使處理單元60A的內部空間與搬運空間50A隔離。閘門71亦可具有如閘閥般的構成。
於處理單元60A之閘門71的相反側的側面，設有維修出入口72，在處理單元60A之各種構成零件的維修時，就會開啟。於維修出入口72，設有鎖芯73及電磁鎖74。操作者藉由將操作鎖匙插入鎖芯73並旋轉，而可以使處理單元60A的狀態，在維修模式與處理模式之間進行切換。
於各處理單元60A，設有氧氣濃度感測器S4（參照圖5），用以偵測單元外殼61之內部空間的氧氣濃度。
位於處理部5之下側部分5B的處理單元60B，亦具有與處理單元60A相同的構成。
如圖3及圖4所示，在處理部5之上側部分5A的上部，設有氮氣供給導管76A，用以對位於上側部分5A之各處理單元60A的氮氣供給部66供給氮氣，以作為氛圍調整氣體。在各處理單元60A的氮氣供給部66與氮氣供給導管76A之間，設有開閉閥66V。再者，在處理部5之上側部分5A的上部，設有空氣供給導管78A，用以對位於上側部分5A之各處理單元60A的空氣供給口（通氣路徑）69供給空氣，以作為吹洗氣體。在各處理單元60A的空氣供給口69與空氣供給導管78A之間，設有開閉閥69V。在處理部5之上側部分5A的上部，設有排氣導管79A，供處理單元60A之排氣路徑67所排出之氣體或混合流體流入。
在處理部5之下側部分5B，亦以相同於上側部分5A的形態，設有氮氣供給導管76B、空氣供給導管78B及排氣導管79B。
排氣導管79A及排氣導管79B，一路延伸到處理部5之機殼的底面板之高度位置。
在圍繞第1搬運部3的內部空間——也就是第1搬運空間33——的板材中之天花板，設有風扇過濾器單元34，以在第1搬運空間33內形成氛圍調整氣體的降流（流向負Z方向）。在圍繞第1搬運空間33的板材中之底面板，設有排氣口35，用以從第1搬運空間33排出氛圍調整氣體。如圖2所示，亦可在排氣口35設置抽風扇35a，用以促進從第1搬運空間33排氣。
在圍繞第1搬運空間33的板材中之底面板，設有排氣口36，用以排出從第1搬運空間33導入第1基板搬運裝置32內的氛圍調整氣體，以排出第1基板搬運裝置32之表面及內部的灰塵、微粒等。如圖2所示，亦可在排氣口36設置抽風扇36a，用以促進排氣。
如圖1所示，在圍繞第1搬運空間33的板材中之左側或右側的側面板，設有維修出入口37。藉由開啟維修出入口37，操作者可以進入第1搬運空間33，而進行第1基板搬運裝置32的維修等作業。
於維修出入口37，設有鎖芯38及電磁鎖39。操作者藉由將操作鎖匙插入鎖芯38並旋轉，而可以使第1搬運空間33及第2搬運空間50A、50B的狀態，在維修模式與處理模式之間進行切換。
如圖2所示，在介面部4之傳遞單元4A的上方，設有風扇過濾器單元41A。風扇過濾器單元41A，經由形成在圍繞第2搬運空間50A的板材中之介面部4側的側面板上的開口，而以大致水平方向對第2搬運空間50A內吹出氛圍調整氣體。藉此，形成在第2搬運空間50A內流向正X方向的氛圍調整氣體之側流。
在圍繞第2搬運空間50A的板材中之介面部4之相反側的側面板，設有排氣口53A，用以從第2搬運空間50A排出氛圍調整氣體。亦可在排氣口53A附近，設置用以促進氛圍調整氣體從第2搬運空間50A排出的風扇54A。上側之第2搬運空間50A的排氣口53A、與下側之第2搬運空間50B的排氣口53B，連接至一個排氣導管55。
如圖1及圖2所示，在第2搬運空間50A、50B之介面部4之相反側的邊緣部，分別設有維修出入口56A、56B。藉由開啟維修出入口56A，操作者可以進入第2搬運空間50A，而進行第2基板搬運裝置51A的維修等。於維修出入口56A，設有電磁鎖57。維修出入口56B，具有與維修出入口56A相同之構成及功能。
對於第2基板搬運裝置51A，也會為了排出該第2基板搬運裝置51A之表面及內部的灰塵、微粒等，而從第2搬運空間50A內導入氛圍調整氣體。用以由第2基板搬運裝置51A排出此氛圍調整氣體的排氣導管58A，就通過介面部4的內部，而一路延伸到此基板處理系統1之機殼的底面板下方。
關於上述這點，第2基板搬運裝置51B及第2搬運空間50B，係與第2基板搬運裝置51A及第2搬運空間50A相同，具有同樣的排氣導管58B。在排氣導管58A、58B的下游端，亦可設置用以促進排氣的抽風扇56。
第1搬運空間33，經由介面部4上側之傳遞單元4A的內部空間，而常態性地與上側之第2搬運空間50A連通，並且經由介面部4下側之傳遞單元4B的內部空間，而常態性地與下側之第2搬運空間50B連通。也就是說，可以視作第1搬運空間33、第2搬運空間50A及第2搬運空間50B形成了連續的一個搬運空間。此連續的一個搬運空間，在基板處理系統1正常運轉時，係與設置有基板處理系統1之無塵室內的氛圍常態性地隔離。又，就連第1搬運部3之前面板31的開口部開啟時，也由於在開口部裝上了容器C，所以無塵室內的氛圍不會侵入上述搬運空間（30、50A、50B）。上側之第2搬運空間50A與下側之第2搬運空間50B，並未直接連通，而係經由第1搬運空間33而連通。
在基板處理系統1正常運轉時，各處理單元60A之內部空間係與第2搬運空間50A隔離，再者，各處理單元60B之內部空間係與第2搬運空間50B隔離（為了搬出搬入基板而開啟閘門71時除外）。再者，在基板處理系統1正常運轉時，各處理單元60A、60B之內部空間，係與設置有基板處理系統1之無塵室內的氛圍隔離。
接著，針對用以對第1搬運空間33、第2搬運空間50A、50B及處理單元60供給氛圍調整氣體的氣體供給／循環系統，進行說明。
於本說明書中，所謂的氛圍調整氣體，係意指藉由對空間供給該氛圍調整氣體，而可以使該空間之氛圍不同於無塵室內之潔淨空氣氛圍（清淨空氣氛圍）的任何氣體。氛圍調整氣體，例如係惰性氣體，具體而言係氮氣。藉由對搬運空間30、50A、50B或處理單元60之內部空間供給氮氣，而使這些的內部空間，變成氧氣濃度低於無塵室內的潔淨空氣、並且係低濕度的氛圍。氛圍調整氣體，亦可係氮氣以外的惰性氣體，亦可係濕度低於無塵室內之清淨空氣的乾燥空氣、或二氧化碳氣體等等。
如圖5所示，基板處理系統1的氣體供給／循環系統，具有氣體供給排出機構80。在設於氣體供給排出機構80內之內部管路80L的下游端，連接著氣體供給管路81。氣體供給管路81，分支成第1、第2及第3分支供給管路811、812、813。第1分支供給管路811，連接至風扇過濾器單元34。第2分支供給管路812，連接至風扇過濾器單元41A。第3分支供給管路813，連接至風扇過濾器單元41B。
第1搬運空間33的排氣口35，連接著第1分支排氣管路821。第1基板搬運裝置32的排氣口36，連接著第2分支排氣管路822。與上側之第2搬運空間50A的排氣口53A及下側之第2搬運空間50B的排氣口53B相連的排氣導管55，連接著第3分支排氣管路823。第2基板搬運裝置51A、51B的排氣導管58A、58B，連接著第4分支排氣管路824。第1～第4分支排氣管路821～824合流而成排氣管路82，並連接至氣體供給排出機構80內之內部管路80L的上游端。
藉由內部管路80L、氣體供給管路81、第1～第3分支供給管路811～813、第1～第4分支排氣管路821～824、排氣管路82而形成循環路徑；再藉由此循環路徑與搬運空間33、50A、50B，而形成氛圍調整氣體所循環的循環系統。
亦可在第1、第2及第3分支供給管路811、812、813，以及第1～第4分支排氣管路821～824的局部，設置節風門（未圖示）。藉此，可以調節在各搬運空間33、50A、50B內流動之氣體流量的平衡、各搬運空間33、50A、50B之內壓的平衡等等。氣體流量及內壓的平衡，亦可藉由調整附設在各搬運空間33、50A、50B的風扇過濾器單元34、41A、41B之風扇的轉速，來進行調整。也就是說，上述未圖示之節風門及風扇，發揮壓力調整設備的功能。
第2搬運空間50A（50B）的壓力，較佳係略高於面向該第2搬運空間50A（50B）之處理單元60A（60B）的壓力。藉由如此，可以防止化學物質從處理單元60A（60B）流入第2搬運空間50A（50B）而導致第2搬運空間50A（50B）受到汙染。
氣體供給排出機構80的內部管路80L，連接著氮氣供給管801a及氣體供給管（循環系統通氣路徑）802a；該氮氣供給管801a連接至氮氣供給源801（N2 ），該氣體供給管802a連接至清淨空氣供給源802（AIR）。氮氣供給源801，係以設於半導體製造工廠的工廠生產資源來提供。清淨空氣供給源802，可係以設於半導體製造工廠的工廠生產資源來提供者，亦可係朝向無塵室內開口之清淨空氣的吸入口。氮氣供給管801a及氣體供給管802a分別連接著開閉閥801b、802b。
氣體供給排出機構80，具有設於內部管路80L中途的鼓風機803，可以使流入鼓風機803的氣體，增加壓力而送出至下游側。氣體供給排出機構80的內部管路80L，連接著通往工廠排氣系統的排氣管804。在排氣管804，設有節風門804a。
藉由上述之內部管路80L、氣體供給管路81、排氣管路82（包含由這些管路81、82所分支出來的分支管路）、以及氣體供給排出機構80及上述之搬運空間33、50A、50B，而構成了氛圍調整氣體（或是作為吹洗氣體之清淨空氣）所循環的循環系統。
對於處理單元60A、60B，係藉由獨立於上述循環系統的系統，來供給氛圍調整氣體（或是作為吹洗氣體之清淨空氣）。氮氣供給導管76A、76B連接著氮氣供給源801，空氣供給導管78A、78B連接著清淨空氣供給源802，而可以將氮氣及清淨空氣分配至各處理單元60A、60B。
如圖4及圖5所示，可以藉由附設於各處理單元60A、60B的開閉閥66V、69V，而從氛圍調整氣體或清淨空氣，擇一供給至各處理單元60A、60B。各處理單元60A、60B的排氣路徑67，連接著排氣導管79A、79B，可以將各處理單元60A、60B內的氣體，經由排氣路徑67及排氣導管79A、79B而排出至工廠排氣系統。
基板處理系統1，具備控制裝置100。控制裝置100，係例如電腦，具備控制部101及記憶部102。記憶部102儲存著程式，該程式控制基板處理系統1所執行之各種處理。控制部101藉由叫出記憶部102所儲存之程式並加以執行，而控制基板處理系統1的動作。
又，該程式係儲存於電腦可讀取之記錄媒體，亦可係由該記錄媒體安裝至控制裝置100之記憶部102者。作為電腦可讀取之記錄媒體，例如有硬碟（HD）、軟性磁碟（FD）、光碟（CD）、磁光碟（MO）、記憶卡等等。
以下將針對基板處理系統1之動作，進行說明。
在基板處理系統1，首先，從載置於容器載置部20上的容器C，以第1基板搬運裝置32取出基板W，並將基板W載置於傳遞單元4A（或4B）。第2基板搬運裝置51A（或51B）將基板W搬入處理單元60A（或60B），並在處理單元60A（或60B）內對基板W施行既定之液體處理。完成處理的基板W，會以第2基板搬運裝置51A（或51B），而從處理單元60A（或60B）搬出，並載置於傳遞單元4A（或4B）。之後，第1基板搬運裝置32，會使載置於傳遞單元4A（或4B）的基板W回到原本的容器C。
在基板處理系統1啟動之際，開閉閥801b會開啟，並由氮氣供給源801對氣體供給排出機構80供給氮氣，氣體供給排出機構80會以鼓風機803而將氮氣送出至氣體供給管路81。藉此，會藉由風扇過濾器單元34而在第1搬運空間33形成氮氣的降流，同時會藉由風扇過濾器單元41A、41B而在第2搬運空間50A、50B形成氮氣的側流。在供給氮氣前就存在於搬運空間33、50A、50B的空氣，會被氮氣趕走，並經由第1～第4分支排氣管路821～824及排氣管路82而流入氣體供給排出機構80。流入氣體供給排出機構80的空氣，會經由排氣管804而排出至工廠排氣系統。藉此，原本存在於搬運空間33、50A、50B以及氣體供給管路81及排氣管路82等所構成之循環系統內的空氣，就會被置換成氮氣。又，為了有效率地進行此置換，亦可在氣體供給排出機構80之內部管路80L的部分805（參照圖5），設置防止從氮氣供給源801所供給之氮氣逆流至排氣管路82側的逆止閥、或開閉閥（未圖示）。
在循環系統內的氛圍置換成氮氣後，鼓風機803就會繼續被驅動，氮氣會在上述循環系統內流動。在如此這般地使氮氣循環的情況下，相較於使得供給至搬運空間33、50A、50B的氮氣係一次性使用的情況，可以大幅削減氮氣的使用量。
又，若有大量氮氣洩漏至基板處理系統1之周圍，則有對人體造成危險之虞，所以亦可在基板處理系統1之周圍設置氧氣濃度感測器，以監控基板處理系統1之周圍的氧氣濃度。
另一方面，於各處理單元60A、60B，也是在開閉閥69V關閉之狀態下，使開閉閥66V開啟，藉此而由氮氣供給源801供給氮氣至各處理單元60A、60B，使各處理單元60A、60B內的空氣置換成氮氣。
待循環系統及各處理單元60A、60B內置換成氮氣氛圍，就可以進行從上述容器C之基板W搬運及處理。氮氣氛圍之置換完成，可以藉由設在第1搬運空間33內的氧氣濃度感測器S1、設在第2搬運空間50A內的氧氣濃度感測器S2、設在第2搬運空間50A內的氧氣濃度感測器S3、以及設在各處理單元60A、60B內的氧氣濃度感測器S4來確認。
又，為了確認氮氣有確實地在循環系統內循環，亦可在第1～第3分支供給管路811～813及第1～第4分支排氣管路821～824中之至少數個，設置壓力錶。
在操作者或作業員為了維修而進入搬運空間33、50A、50B內時，搬運空間33、50A、50B內的氧氣濃度必須要在適切數值，以免因吸入低氧濃度之氣體而對人體產生危害。
一旦操作者藉由操作鎖匙（未圖示）來操作鎖芯38，而使第1搬運空間33及第2搬運空間50A、50B的狀態轉換成維修模式，則所有的基板搬運裝置（第1基板搬運裝置32、第2基板搬運裝置51A、51B）的動作都會停止。再者，開閉閥801b關閉之同時，開閉閥802b會開啟，藉此而使作為吹洗氣體的清淨空氣之供給源802將清淨空氣供給至氣體供給排出機構80的內部管路80L，同時氣體會從排氣管804排出。藉此，原先存在於循環系統的氮氣，就會置換成清淨空氣。一旦以氧氣濃度感測器S1～S3所偵測之氧氣濃度達到對人體安全的氧氣濃度，例如偵測已達到19.5%以上，就解除作為各維修出入口37、56A、56B之門鎖機構的電磁鎖39、57。藉此，操作者就可以開啟維修出入口37、56A、56B而進入搬運空間33、50A、50B內。此電磁鎖39、57之上鎖／解鎖控制可藉由獨立之安全裝置來進行，亦可藉由設在控制裝置100的安全裝置功能來進行。
又，在此情況下，處理單元60A、60B內仍維持在氮氣氛圍的狀態下亦可。
在欲維修為數複數個之處理單元60A、60B中的一部分，例如一個處理單元60A時，就操作設在該處理單元60A之維修出入口72的鎖芯73，而使該處理單元60A的狀態變成維修模式。如此一來，該處理單元60A就會在維持此時之狀態下而停止。開閉閥66V會關閉，同時開閉閥69V會開啟，藉此，另會停止對處理單元60A內的氮氣供給、且開始清淨空氣之供給。一旦氧氣濃度感測器S4偵測到該處理單元60A內的氧氣濃度達到對人體係安全的氧氣濃度，則該處理單元60A的電磁鎖74會解除，維修出入口72就變成可以開啟。此電磁鎖74之上鎖／解鎖控制可藉由獨立之安全裝置來進行，亦可藉由設在控制裝置100的安全裝置功能來進行。
僅開啟為數複數個之處理單元60A、60B中的一部分的維修出入口72之操作，可以在仍持續搬運空間33、50A、50B內的基板W搬運之狀態下進行。
藉由上述實施形態，透過使得用以調整氛圍而供給至搬運空間33、50A、50B的氮氣重複使用，而可以削減氮氣的消耗量，降低基板處理系統的維修成本。
再者，若藉由上述實施形態，由於維修出入口之開閉允許係基於偵測到的氧氣濃度來下達，所以可以確保操作者的安全。
又，於上述實施形態，係經由風扇過濾器單元34、41A、41B而對第1搬運空間33、上側之第2搬運空間50A及下側之第2搬運空間50B供給氛圍調整氣體，但並不限定於此。例如，只要氣體供給排出機構80具有足以在搬運空間33、50A、50B內形成必要之氛圍調整氣體之流動的驅動力（風量、風壓），則亦可使用不具備風扇的過濾器單元來取代風扇過濾器單元34、41A、41B。
再者，於上述實施形態（以下為了加以區別，亦稱為「第1實施形態」），設於基板處理系統1之所有的搬運空間（33、50A、50B），與連接至這些搬運空間的管路（81、82、80L、811、812、821、822、823、824），形成了單一的循環系統，但並不限定於此。例如，如圖6所示之第2實施形態，亦可使第1搬運空間33，與連接至第1搬運空間33的管路81N、82N、811所構成之循環系統（以下稱為「第1循環系統」）從上述單一的循環系統分離。在此情況下，會設置第1循環系統専用的氣體供給排出機構80N。氣體供給排出機構80N之構成，與圖6右側所示之氣體供給排出機構80之構成相同即可。在此情況下，就是由第2搬運空間50A、50B，與連接至第2搬運空間50A、50B的管路（81、82、80L、812、823、824），與氣體供給排出機構80，來構成基板處理系統1的第2循環系統。於圖6所示之第2實施形態，對於與設在第1實施形態之構成要素相同的構成要素，會標註相同符號，並省略重複說明。
在圖6所示之第2實施形態，有下述優點。藉由將基板處理系統1的循環系統分割成第1循環系統與第2循環系統，以減少平均每一個循環系統的氣體流量，而可以縮小氣體流路（導管、管子等等）的最大剖面積。藉此，可以防止或抑制整個基板處理系統1之尺寸加大。在使用圖5所示之單一循環系統的情況下，由於平均每小時的氣體循環流量（單位係例如m3 ／min）要維持在夠大的同時，又要降低壓力損失，所以例如氣體供給管路81的剖面積需要相當大。
再者，在處理單元60A（60B）的閘門71開啟時，第2搬運空間50A（50B），係與處理單元60A（60B）的內部空間連通。因此，處理單元60A（60B）內部的氛圍（例如化學物質氛圍）會有流出至第2搬運空間50A（50B）內，而汙染第2搬運空間50A（50B）之虞。在有要求將第2搬運空間50A（50B）之氛圍中的化學物質濃度抑制到既定臨界值以下的情況，必須要提高既有之氛圍經由排氣管804的排出量、以及來自氮氣供給源801之新的氛圍調整氣體的供給量。另一方面，第1搬運空間33被外部侵入之物質汙染的可能性較低。因此，可以將來自第1循環系統之氣體排出量、及對第1循環系統之新的氮氣供給量壓低。也就是說，隨著要求條件，而相較於基板處理系統1具有單一循環系統之情況，可以將氮氣之供給量抑制至較低。再者，隨著要求條件，而相較於基板處理系統1具有單一循環系統之情況，可以削減風扇、鼓風機類（34、35a、36a、54A、54B、56）的耗電量。
再者，藉由使第1搬運空間33與第2搬運空間50A、50B使用各別的循環系統（第1循環系統、第2循環系統）來調整氛圍，可以將兩個搬運空間調整成各別的氛圍。例如對於只讓第2搬運空間50A、50B變成特別低氧濃度等的要求，也能彈性地因應。
針對相同於第2實施形態，使第1搬運空間與第2搬運空間使用各別的循環系統（第1循環系統、第2循環系統）來調整氛圍的其他實施形態（第3實施形態），將參照圖7以進行說明。於圖7所示之第3實施形態，對於與設在第1及第2實施形態之構成要素相同的構成要素，會標註相同符號，並省略重複說明。
原本在第1及第2實施形態中係分割成上下隔開之2個空間（第2搬運空間50A、50B）的搬運空間，在第3實施形態中係由單一的空間50C（第2搬運空間50C）所構成。第2搬運空間50C，係面向所有的處理單元60。於第2搬運空間50C內，設有單一的第2基板搬運裝置51C，可以與所有的處理單元60進行彼此之間的基板W之傳遞。於第3實施形態，第1搬運空間33及其內部的第1基板搬運裝置32之構成，與先前說明之第1及第2實施形態相同即可。於第3實施形態，係在第1搬運空間33與第2搬運空間50C之間，設有一個傳遞單元4C。在第1搬運空間33與第2搬運空間50C之間，亦可設置未處理基板専用的傳遞單元、以及完成處理基板専用的傳遞單元。
如圖7所示之第3實施形態的第1循環系統，相對於圖6所示之第2實施形態的第1循環系統，就以下幾點有所差異。從氣體供給排出機構80N出發、再回到氣體供給排出機構80N的循環管線（管路81N、811、821、82N），分支出路徑811B，再回到循環管線。在分支路徑811B，於中途設有傳遞單元4C。在傳遞單元4C的天花板部，設有風扇過濾器單元34B1。在傳遞單元4C的底板部，設有抽風扇34B2。風扇過濾器單元34B1，過濾了從分支路徑811B流入的氛圍調整氣體後，就朝下吹出到傳遞單元4C的內部空間。抽風扇34B2抽吸傳遞單元4C之內部空間的氛圍，再送出至分支路徑811B。也就是說，藉由風扇過濾器單元34B1及抽風扇34B2，在分支路徑811B流動的氣體就受到驅動。
如圖7所示之第3實施形態的第2循環系統，相對於圖6所示之第2實施形態的第2循環系統，就以下幾點有所差異。在第2搬運空間50C內，並不是形成側流，而是形成降流。也就是說，在區劃出基板處理系統1之機殼之中的第2搬運空間50C的部分（由複數個板材所構成）的天花板部，設有風扇過濾器單元41C；而在底板部，則設有抽風扇54C。風扇過濾器單元41C，過濾了從第2循環系統的循環管線（管路812）流入的氛圍調整氣體後，就朝下吹出到第2搬運空間50C。抽風扇54C抽吸第2搬運空間50C的氛圍，再送出至第2循環系統的循環管線（管路823）。也就是說，藉由風扇過濾器單元41C及抽風扇54C，在構成第2循環系統之管路（81、812、823、82等）流動的氣體就受到驅動。
若藉由上述第3實施形態，可以得到與第2實施形態大致相同的優點。
又，第1搬運空間33、第2搬運空間50C、及傳遞單元4C之內部空間的個別內壓，可以藉由調節對各空間推入氣體的力量（例如隨著風扇過濾器單元34、34B1藉由41C之轉速而變化）、和從各空間抽吸氣體的力量（例如隨著抽風扇35a、34B2、54C之轉速而變化）之平衡，而加以控制。較佳係使傳遞單元4C之內部空間內的壓力，設定成高於第1搬運空間33內的壓力、並且高於第2搬運空間50C內的壓力。傳遞單元4C，係基板W從容器C取出、到回到容器C為止的期間，最有可能長時間滯留的處所。藉由將傳遞單元4C內的壓力設定成最高，而可以大輻降低放置在傳遞單元4C之基板W附著灰塵等懸浮物質的可能性。
又，在第1～第3實施形態的全體，只要風扇過濾器單元、抽風扇等能產生足以在循環系統內形成循環流的氣體驅動力，則亦可省略氣體供給排出機構80內的鼓風機803。
於本說明書所揭露之所有的實施形態，可以將彼此連接之第1搬運空間（33）、第2搬運空間（50A、50B、50C）及傳遞單元（4A、4B、4C）的內部空間，視作一個搬運空間。再者，在此情況下，可以將第1搬運空間視作上述搬運空間中之第1搬運區（33）；第2搬運空間視作上述搬運空間中之第2搬運區（50A、50B、50C）；傳遞單元（4A、4B、4C）的內部空間視作上述搬運空間中之連絡區，亦即可以視作是連絡第1搬運區（33）與第2搬運區（50A、50B、50C）的區域。再者，在設於基板處理系統1的循環路徑之中，連接至第1搬運區（33）而其本身構成循環路徑的部分可以視作第1循環路徑部分，連接至第2搬運區（50A、50B、50C）而其本身構成循環路徑的部分可以視作第2循環路徑部分。
氛圍調整氣體，亦可係氮氣以外的惰性氣體，亦可係濕度低於無塵室內之清淨空氣的乾燥空氣、或二氧化碳氣體等等。
氣體供給排出機構80，可以設在基板處理系統1的機殼內部，亦可設置在外部。
於上述實施形態，處理單元60係具備噴嘴64與杯體65的液體處理單元，但並不限定於此，處理單元60亦可以係例如使用超臨界流體而進行基板乾燥處理的乾燥處理單元、或是進行表面改質處理的表面處理單元。
在基板處理系統1處理的基板W，並不限定於半導體晶圓，亦可以係玻璃基板、陶瓷基板等，用以製造半導體裝置的各種基板。
本次揭露之實施形態在所有觀點皆為例示，而非用以限定。上述實施形態，只要不脫離隨附之申請專利範圍及其主旨，可以進行各種形態之省略、置換、變更。
W‧‧‧基板 C‧‧‧基板搬運容器 1‧‧‧基板處理系統 101‧‧‧控制部 102‧‧‧記憶部 2‧‧‧容器搬出搬入部 20‧‧‧容器載置部 3‧‧‧第1搬運部 31‧‧‧前面板 34、34B1、41A、41B、41C‧‧‧風扇過濾器單元 34B2、35a、36a、54C、56‧‧‧抽風扇 35、36、53A、53B‧‧‧排氣口 38、73‧‧‧鎖芯 4‧‧‧介面部 5‧‧‧處理部 5A‧‧‧上側部分 5B‧‧‧下側部分 54A、54B‧‧‧風扇 55、58A、58B、78B‧‧‧排氣導管 60A、60B‧‧‧處理單元 33、50A、50B、4A、4B、4C‧‧‧搬運空間 33‧‧‧第1搬運區 50A、50B、50C‧‧‧第2搬運區 4A、4B、4C‧‧‧連絡區（傳遞單元） 32、51A、51B‧‧‧基板搬運機構（基板搬運裝置） 32‧‧‧第1基板搬運裝置 51A、51B、51C‧‧‧第2基板搬運裝置 61‧‧‧單元外殼 62‧‧‧處理機構 63‧‧‧旋轉夾盤 64‧‧‧噴嘴 65‧‧‧杯體 68‧‧‧排液路徑 66V、69V、801b、802b‧‧‧開閉閥 76A、76B、66‧‧‧第1氣體供給路徑（氮氣供給導管） 67、79A、79B‧‧‧第1氣體排出路徑（排氣路徑、排氣導管） 70‧‧‧開口 71‧‧‧閘門 78A‧‧‧空氣供給導管 81、82、80L、811～813、821～824‧‧‧循環路徑 80、80N‧‧‧氣體供給排出機構 801‧‧‧氮氣供給源 801a‧‧‧第2氣體供給路徑（氮氣供給管） 802‧‧‧清淨空氣供給源 802a‧‧‧循環系統通氣路徑 803‧‧‧鼓風機 804‧‧‧第2氣體排出路徑（排氣管） 804a‧‧‧節風門 805‧‧‧內部管路的部分 81N、82N‧‧‧管路 811B‧‧‧分支路徑 37、56A、56B、72‧‧‧維修出入口 69‧‧‧單元通氣路徑 39、57、74‧‧‧門鎖機構（電磁鎖） S1～S4‧‧‧氧氣濃度感測器 100‧‧‧控制裝置（安全裝置）
【圖1】第1實施形態之基板處理系統的概略俯視圖。 【圖2】沿著圖1之II-II線的基板處理系統的概略剖面圖。 【圖3】沿著圖1之III-III線的基板處理系統的概略剖面圖。 【圖4】處理單元的概略縱剖面圖 【圖5】第1實施形態之基板處理系統的概略配管系統圖。 【圖6】第2實施形態之基板處理系統的概略配管系統圖。 【圖7】包含第3實施形態之基板處理系統的概略配管系統圖之概略剖面圖，且係在與圖2相同位置截斷的基板處理系統概略剖面圖。
34、41A、41B‧‧‧風扇過濾器單元
35、36、53A、53B‧‧‧排氣口
55、58A、58B、78B‧‧‧排氣導管
60A、60B‧‧‧處理單元
33、50A、50B‧‧‧搬運空間
4A、4B‧‧‧連絡區
32、51A、51B‧‧‧基板搬運機構
66V、69V、801b、802b‧‧‧開閉閥
76A、76B‧‧‧第1氣體供給路徑
67、79A、79B‧‧‧第1氣體排出路徑
78A‧‧‧空氣供給導管
80‧‧‧氣體供給排出機構
801‧‧‧氮氣供給源
801a‧‧‧第2氣體供給路徑
802‧‧‧清淨空氣供給源
802a‧‧‧循環系統通氣路徑
803‧‧‧鼓風機
804‧‧‧第2氣體排出路徑
804a‧‧‧節風門
805‧‧‧內部管路的部分
81、82、80L、811~813、821~824‧‧‧循環路徑
S1~S4‧‧‧氧氣濃度感測器

Claims (14)

  1. 一種基板處理裝置，包括： 容器搬出搬入部，載置有容納了基板的基板搬運容器； 處理單元，對該基板施行處理； 搬運空間，在該容器搬出搬入部與該處理單元之間搬運基板； 基板搬運機構，於該搬運空間內，在該容器搬出搬入部與該處理單元之間，搬運該基板； 第1氣體供給路徑，用以對該處理單元供給氛圍調整氣體； 第1氣體排出路徑，用以從該處理單元排出該氛圍調整氣體； 循環路徑，連接至該搬運空間，用以使由該搬運空間流出之該氛圍調整氣體回到該搬運空間； 第2氣體供給路徑，對於由該搬運空間與該循環路徑所構成之循環系統，供給該氛圍調整氣體；以及 第2氣體排出路徑，用以從該循環系統排出該氛圍調整氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，更包括： 壓力調節設備，設於該循環系統，用以調節該搬運空間內的壓力。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中， 該壓力調節設備運轉以使該搬運空間內的壓力，維持在高於該處理單元內的壓力。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之基板處理裝置，其中，該壓力調節設備包含風扇或節風門。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理裝置，其中，該氛圍調整氣體，係氧氣濃度低於空氣的氣體。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，更包括： 單元通氣路徑，為了將該處理單元內部之空間的氛圍，從該氛圍調整氣體置換成空氣氛圍，而對該處理單元導入空氣。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理裝置，其中， 該處理單元具有維修出入口，藉由開啟該維修出入口，而使該處理單元之內部的空間，對該基板處理裝置之周圍的氛圍開放。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，更包括： 氧氣濃度感測器，偵測該處理單元之內部空間的氧氣濃度； 門鎖機構，附設於該維修出入口；以及 安全裝置，在該氧氣濃度感測器所偵測到的氧氣濃度高於預先決定之臨界值的情況下，允許該門鎖機構解鎖。
  9. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，更包括： 循環系統通氣路徑，為了將該循環系統的氛圍，從該氛圍調整氣體置換成空氣氛圍，而對該循環系統導入空氣。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中， 設有用來進出該搬運空間的維修出入口，藉由開啟該維修出入口，而使該搬運空間之內部的空間，對該基板處理裝置之周圍的氛圍開放。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，更包括： 氧氣濃度感測器，用以偵測該該搬運空間之內部空間的氧氣濃度； 門鎖機構，附設於該維修出入口；以及 安全裝置，僅在該氧氣濃度感測器所偵測到的氧氣濃度高於預先決定之臨界值的情況下，允許該門鎖機構解鎖。
  12. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中， 該搬運空間，包含第1搬運區、第2搬運區、以及使該第1搬運區與該第2搬運區連通的連絡區； 該基板搬運機構，包含設於該第1搬運區的第1基板搬運裝置、以及設於該第2搬運區的第2基板搬運裝置； 於該連絡區，可以在該第1基板搬運裝置與該第2基板搬運裝置之間傳遞基板； 該循環路徑，包含第1循環路徑部分與第2循環路徑部分；該第1循環路徑部分連接至該第1搬運區，並使得由該第1搬運區流出之該氛圍調整氣體回到該第1搬運區；該第2循環路徑部分連接至該第2搬運區，並使得由該第2搬運區流出之該氛圍調整氣體回到該第2搬運區。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板處理裝置，其中， 在該連絡區，設有可以暫時保持基板的傳遞單元，該第1基板搬運裝置可以與該傳遞單元進行彼此之間的基板傳遞，該第2基板搬運裝置可以與該傳遞單元進行彼此之間的基板傳遞。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板處理裝置，其中，更包括： 壓力調節設備，設於該循環系統，用以調節該搬運空間內的壓力； 該壓力調節設備運轉以使該搬運空間之該連絡區內的壓力，維持在高於該第1搬運區內的壓力且高於該第2搬運區內的壓力。
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