TW201009988A - Substrate-processing apparatus and method of transferring substrate in the same - Google Patents

Description

201009988 ^iio/pn.doc 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於〆種製造半導體基板（semiconductor substrate)的裝置，且特別是有關於一種處理半導體基板 的基板處理裝置以及一種在此基板處理裝置中傳送基板的 方法。 【先前技術】 在基板製造過程中，介電體（dielectrics)與金屬材料 的沈積（deposition )與蚀刻（etching )、光阻材料 (photoresists)的塗布（coating)與顯影（development)、 灰化製程（asher process)等重複執行多次，以實現圖案 (patterning)的精緻排列。然而’儘管執行了這些製程（包 括蝕刻製程或灰化製程），基板中仍然會殘留異物。消除 這些異物的製程包括使用去離子水（deionized water )或化 學品的清潔製程（cleaning process )。 執行清潔製程的基板清潔裝置分為批量式（batch)基 板清潔裝置與單一式（single)基板清潔裝置。批量式基板 /月潔裝置包括化學品槽（chernical bath )、沖洗槽（rinse bath)以及乾燥槽（drybath)，它們具有能夠一次處理25 板或50個基板的尺寸。批量式基板清潔裝置是將基板 浸^在各別槽内—段預定時間來清除異物。這種批量式基 板清潔裝置能夠同時清潔基板的上面部分與下面部分，且 能夠同時處理許多基板。但是，隨著基板直徑的增大，這 些槽的尺寸也增大，導致裝置的尺寸與化學品的量都增 201009988 jiid /pir.doc 加此外’從鄰近的基板上分離出來的異物會附在化學品 槽中的正在清潔的基板上。 s近’隨著基板直徑的增大，單—絲板清潔裝置得 顧^的應用。在單—式基板清潔裝置巾，絲被固定在 處理至（chamber)内的基板卡盤（chuck)上，其中處理 室^有適合處理單—基板料尺寸，然後用馬達（m〇⑽ 來帶動基板旋轉，接著透過配置在基板上方的喷嘴 (n〇ZZle)來提供化學品或去離子水給基板。基板的自旋 〇 (_)使得化學品或去軒水在基板的上㈣分被分散 開，從而清除基板上的異物。單一式基板清潔裝置的尺寸 小於批量式基板清«置，且具有均勻清潔的效能。 通常’單一式基板清潔裝置包括（從其侧面來看）載 入/卸載單元（loading/unloadingunit)、指標機械手（index robot)、緩衝單元（bufferunit)、處理室以及主 機 手（main transfer robot)。指標機械手是在緩衝單元與载 入/卸載單元之間傳送基板，且主傳送機械手是在緩衝單元 與處理室之間傳送基板。要清潔的基板在緩衝單元等著被 插入至處理室’或者已經清潔過的基板在緩衝單元等著被 傳送至載入/卸載單元。 參 諸如指標機械手與主傳送機械手之類的傳送機械手包 括多個臂狀物（arms)，且基板被載入到每個臂狀物上。 各別臂狀物以水平方式移動，以從諸如前開式晶圓盒(fr〇nt open unified pods，FOUPs)之類的儲存器或緩衝單现元中取 出基板，或將基板載入至此儲存器或緩衝單元。 201009988 31157pif.doc 速度變化的:送機械手中的-個臂狀物的 點ST P休j每個臂狀物從水平移動開始時的起始時 W，^最，’到第一時點T1時，臂狀物達到最大速度 T2,到第-味 UV從第一時點T1保持到第二時點 1時’臂狀物開始逐漸減速。也就是說， 二隹-笙？ η i第二時點Τ2，臂狀物是以最大速度UV 碑速軸。從第二_ T2至水平移鱗束時的目 不…，Τ，該傳送機械手的臂狀物逐漸減速，也就是說， 到時點ΕΤ時’臂狀物停在—儲存装置中。 因此，該傳送機械手中的臂狀物的水平移動輪廓線按 順序包括：加速段’速度逐漸增加；等速段，臂狀物以等 速運動方式來移動；以及減速段，速歧漸減小。 這種傳送機械手的臂狀物是以獨立的方式來驅動，所 以各別臂狀物具有單獨的水平驅動軸，且臂狀物之間具有 裝配公差（assemblingtolerance)。因此，當至少兩個臂狀 物一起被驅動時，各別臂狀物的速度是不同的，所以各別 臂狀物到達目標點的時點也是不同的。 請參照圖2,當兩個臂狀物起以水平方式 移動叫·’這兩個臂狀物A1與A2開始水平移動的起始時點 ST疋相同的’且這兩個臂狀物Ai與A2達到最大速度UV 時的時點T1也是相同的。但是，因為這兩個臂狀物A1與 A2中的第一個臂狀物A1開始減速時的時點τ2不同於第 201009988 j i ujjjf-doc 二個臂狀物A2開始減速時的時點T3，所卩這兩個臂狀物 到達目標點的時點ET1與ΕΤ2是不同的。 一因此，當該傳送機械手的多個臂狀物被同時驅動時， XI些臂狀物到達目標點的時點是不同的，故不容易從儲存 裝置中同時取出多個基板。 【發明内容】 本發明提供一種能夠提高基板載入與卸載效率的基 板處理裝置。 法。本發明也提供-種在基板處理裝置中傳送基板的方 署勺if r之實麵提絲板處縣置，這絲板處理震 置匕括儲存構件、傳送構件以及控制單元。 ❹ 儲存構件㈣直方向上_⑼基板，以儲存這些美 i臂包括多個傳送臂（_伽贿s)，這些ί '名向上面對面地配置，臂驅動部件以水平方式 動各別的傳送臂’基板被载入到各別的傳送臂上ι 傳送構件從儲存構件中取出至少一個腺^該 :要且基於從多個傳送臂中選出 耗臂分別到達儲存構件中之目標點所消 傳送臂的水平移動速度 月匕夠同時到達目標點。 傳运# 在本發明的其他實施例中，基板處理裳置包括儲存容 201009988 ：uo/pii:doc 器指標機械手以及第—控制單元。 過的器在垂直5向上將要處理的基板或已處理 將要i理二广儲存34些基板。緩衝單元在垂直方向上 ΐ 的基板關，以儲存這些基 板才曰標機械手包括：吝個沪抻 標臂在垂直方向上祕身arais) ’這些指 配置；以及臂驅動部件，此臂 各式來移動各別的指標臂。基板被載人到 間傢指標機械手是在儲存容器與緩衝單元之 板I且從儲存容器或緩衝單元中取出至少一個基 控制=以存容器或緩衝單元。第一 制單元基於從械手移動速度與位置’且第一控 別到、>日標臂巾選出的要同時驅動的指標臂分 單元之控標Γ斤消耗的期望時間，根據控制 選之指的水平移動速度’使得所 傳送ί 2實施财，基域理裝置可更包減理室、主 理、J /及第二控制單元。基板在處理室中進行處 ^傳运機械手包括：多個拾取手（pick_up hands)， 件了手在垂直方向上面對面地配置；以及手驅動部 it, 11動科以水平方式來移動各別拾取手 。基板被 元手上。主料機械手是在該室與緩衝單 將至二基板，、且從緩衝單元中取出至少—個基板，或 傳送^】基板载人至緩衝單元。第二控制單元控制著主 、*的軸速度與位置，*且第二控制單元控制著 201009988 ID /pif.doc 手驅動部件，以藉由控制各別拾取手的移動速度來使得拾 取手中的至少兩個拾取手能夠同時到達緩衝單元中的 在本發明的其他實施例中，傳送基板的方法包括：產 生傳送基板的傳送構件的各別傳送臂的移動速度資訊，包 括最大速度、減速度以及加速度；根據各別傳送臂所對i 的目標點的位置值以及移動速度資訊來計算各別傳送臂5 it對應之目標點所消耗的期望時間；根據所計算瞎 _及移動速度資訊來重設etting)各別傳送臂的速 度’使得這些傳送臂具有相同的消耗時間；以及按照重嗖 的速度來同時水平移動這些傳送臂，以從儲存構件中、同^ 取出多個基板’或同時將多個基板載入至儲存構件。 在一些實施例中，速度的重設可包括：比較所計算出 的期望時間，將計算出的期望時間中的最長期望時間=定 為最大期望時間；以及對期望時間小於最大期望時間的傳 m速度進㈣設，以將這些傳送臂調節成具有相同的 義 /肖耗簡。 【發明的效果】 ;依，本發明，基板處理裝置包括控制部件，此控制部 可洞gp傳送臂的速度’且控制著被同時驅動的傳送臂， 同時到達目標點。因此，傳送構件能夠-次將 二Γ板載人至儲存構件’或者從儲存構件巾—次取出多 :基板，從而使基板處理農置減少傳送時間，且提高生產 罕0 201009988 *m:>/prE.doc 為讓本發明之上述特徵和優點能更明 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。下文特 【實施方式】 下面將參__式來詳細描 例。然而，本發明可體現為很多不同的形 ，例。確切地說，提供二 疋為了使揭路_錢義更完整，且將本發明之範 分傳遞給本領域中具有通常技藝者。 下面將 f合所附圖式來描述本發明之實施例。 編依照本發明之—實補的—種基板處理系統 、、、不思圖。圖4是圖3所示之指標機械手2〇〇的立體 透視圖。 ，參照® 3朗4，基板處理緖麵可包括載入/ 卸載單元110、指標機械手200、緩衝單元3〇〇、主傳送機 械手500、多個處理室600、第一控制單元71〇以及第二押 制單元720。 工 載入/卸載單元11〇包括多個載入埠（load ports) l_l〇a、ll〇b、ii〇c及110d。在本實施例中，載入/卸载單 元110包括四個載入埠ll〇a、U〇b、11〇c及11〇d，但是 載入埠110a、li〇b、ii〇c及ii〇d的數量可根據基板處理 系統1000的處理效率以及占地條件（footprint conditions ) 而增加或減少。 前開式晶圓盒120a、120b、120c及120d被放置在載 入埠 110a、11 〇b、11 〇c 及 11 〇d 上。晶圓（wafers)被儲 201009988

Jiij/pAf.d0c 存在前開式晶圓盒120a、120b、120c及12〇d中。各別前 開式晶圓盒120a、120b、120c及12〇d具有多個以水平方 $來儲存晶_槽（slQts)，其—麵地面。前開式晶圓 | 120a、120b、120c及120d可儲存已載入至處理室6〇〇 且已、左處理過的晶圓或儲存將要載入至處理室6⑻並且進 仃處理的晶圓。下文為了方便起見，將已經被基板處理系 統1000處理過的晶圓稱為已處理之晶圓（processed wafers)，而將尚未處理的晶圓稱為原始晶圓（㈣刷代 • wafers)。 指標機械手200配置在載入/卸載單元11〇鱼缓衝單 3〇〇之間，且第一傳送軌（transfer細）2〇配置在指標機 械手200的下面。指標機械手2〇〇沿著第一傳送軌2〇來移 動，且傳送晶圓。指標機械手2〇〇可包括臂驅動部件21〇、 指標臂部件220、多個連接部件230、旋轉部件24〇、垂直 移動部件250以及水平移動部件260。 詳細地說，臂驅動部件21〇以水平方式來移動各別指 〇 標臂 22卜 222、223 及 224。指標臂 221、222、223 及 224 疋单獨被臂驅動部件210驅動。 臂驅動部件210的上面部分具有指標臂部件22〇。這 些指標臂221、222、223及224在垂直方向上面對面地配 置，且晶圓被載入到每個指標臂221、222、223及224上。 在本實施例中，指標機械手200具有四個指標臂221、222、 223及224，但是指標臂22卜222、223及224的數量可根 據基板處理系統1000的處理效率而增加。 π 201009988 川;>/pii:doc 用來傳送原始晶圓的指標臂221與222可稱為載入指 標臂，而用來傳送已處理之晶圓的指標臂223與224則可 稱為卸載指標臂。在此情形下，載入指標臂221、222與卸 載指標臂223、224可分開配置，而不是以交替方式來配 置。例如，卸載指標臂223與224可配置在載入指標臂221 與222的上面。因此，當指標機械手2〇〇傳送原始晶圓與 已處理之晶圓時，能夠避免已處理之晶圓被原始晶圓污 染’從而提高產品的產量。 被放置在载入/卸載單元110上的載入指標臂221與 222從等待著的前開式晶圓盒120a、120b、120c及120d 當中的任意一個晶圓盒中取出原始晶圓，然後將這些原始 曰曰圓載入至緩衝單元3〇〇。指標機械手2〇〇從等待著的前 開式晶圓盒120a、120b、120c及120d中一次取出至少一 ，原始晶圓。也就是說，載入指標臂221與222可將原始 曰曰圓同％插入至等待處理的前開式晶圓盒、12此、 120%及蘭，然後同時取出原始晶圓。因此，兩個原始日曰日 圓可從等待處理的前開式晶圓盒12〇a、l2〇b、及12⑽ 中同時取出。 ❹ <~同，地，指標機械手200可將至少一個原始晶圓載入 至緩衝單元300。也就是說，載入指標臂221與222可同 時插入至緩衝單元300，然後將放在它們上面的原始晶圓 1時载入至緩衝單元300。如此—來，兩個原始晶圓可同 時被載入至緩衝單元300。 例如，指標機械手200可從等待處理的前開式晶圓盒 12 201009988

Olio / pif.doc 1遍、12Gb、12Ge及12()d中—次取出的晶圓的最大數量 以及可一次載入至緩衝單元3〇〇的晶圓的最大 入至指標臂221與222的數量。 戰 卸載指標臂223與224從緩衝單元300中卸載已處理 的晶圓，且將已處理的晶圓載入至指標機械手沪 ，械手200從緩衝單元細巾一次卸載至少一個已處理二 晶，。也就是說，卸载指標臂223與224可同時插入至缓 衝早兀3〇0，然後從緩衝單元3〇〇中同時卸载原始晶圓。 © 如此-來’兩個原始晶圓可從緩衝單元3〇〇中同時取出。 同樣地，指標機械手2〇〇又將至少一個已處理的晶圓 一次載入至等待處理的前開式晶圓盒12〇a、12〇b、i2⑹ 及120d。也就是說’卸載指標臂223與224同時插入至等 待處理的前開式晶圓盒120a、12〇b、12〇c及12〇d，然後 將放在它們上_已處理之晶顧時載人至等待處理的前 開式晶圓盒120a、12%、120。及i2〇d。如此-來，兩個 已處理的晶圓被同時載入至等待處理的前開式晶圓盒 ❿ 120a、120b、120c 及 12〇d。 例如，指標機械手200可從緩衝單元3〇〇中一次取出 的晶圓的最大數量以及可一次载入至前開式晶圓盒 120a、120b、120c及I20d的晶圓的最大數量等於卸載指 標臂223與224的數量。 因此，指標機械手200可由前開式晶圓盒12〇a、12〇b、 120c及120d與緩衝單元3〇〇中一次取出多個晶圓，或者 一次將多個晶圓載入至前開式晶圓盒12〇a、12〇b、12〇c 13 201009988

JliD/piI.doe ΐ提高元細’從而縮短傳送晶圓所需的時間， 輕接至臂4動^^)連接至連接部件23G。連接部件23〇 G ’以根據此臂鶴部件21G之驅動 A 工移動所連接的指標臂221、222、223及224。 〇 件2二::5=臂卿15件21。下面。此旋轉部 部件训旋轉。部生來旋帶Γ驅動 垂直移動部件250酉己置在旋轉部件240下面，且 配置在垂直移動部件250下面。垂直移動部 旋轉部件240，使旋轉部件240能夠上下移 動，從而調節臂驅動部件21〇與指標臂部件220的垂直位 件麵接至第一傳送執2〇，且沿著此第 專送軌來水平移動。因此，指標機械手2〇〇沿著載入 埠110a、1。觸、⑽及腕的排列方向來移動。 ❹ 緩衝單元300疋配置在指標機械手2〇〇所在的區域與 處理至600和主傳送機械手5〇〇所在的區域之間。緩衝單 元300接收指標機械手2〇〇所傳送的原始晶圓以及已在處 理室600中處理過的晶圓。 圖5是圖3所示之緩衝單元300的立體透視圖。 請參照圖3與圖5，緩衝單元300包括主體31〇、第 一支撐部件（support parts) 320以及第二支撐部件33〇。 詳細地說，主體310可包括底面311、從底面311垂 直伸出的第一側壁312與第二側壁313以及耦接至第一側 14 201009988

Jii3/pxf.d〇c 土 312與第二侧壁313之上端的頂面gw。 料更於存取晶圓，主體310具有一開放的前壁，朝 车5曰械手200 ’還有一開放的後壁，朝著主傳送機械 。因此’指標機械手200與主傳送機械手500將晶 入至緩衝單元300或者從緩衝單元3〇〇中取出晶圓很 方便。 、第側壁312與弟二侧壁313面對面地配置，且頂面 314被局部移除而具有一開口（〇pening) 31如。 第一支撐部件320與第二支撐部件330是配置在主體 内。第一支撐部件320耦接至第一侧壁312，且第二支 樓邛件330麵接至第二侧壁313。第一支樓部件320與第 一支樓σ卩件330均包括多個支座（SUpp〇rts)。第一支樓部 320的支座一對一地對應於第二支撐部件33〇的支座。 晶圓被緩衝單元300接收，晶圓的邊緣被第一支撐部件32〇 的支座與第二支撐部件33〇的支座支撐著。在緩衝單元3〇〇 中’晶圓面朝著底面311。 β 第一支撐部件320與第二支撐部件330的支座在垂直 方向上相互間隔第一間隙（gap)，這些支座具有上述載入 指標臂221與222 (參照圖4)的數量以及卸載指標臂223 與224 (參照圖4)的數量。各載入指標臂221與222以及 卸載指標臂223與224也分別間隔第一間隙。因此，指標 機械手200可從緩衝單元3〇〇中一次取出多個晶圓，或一 次將多個晶圓載入至緩衝單元3〇〇。在本說明書中，第一 間隙等於前開式晶圓盒12〇a、120b、120c及120d的槽間 15 201009988 31/pif.doc 隙。 第一支撐部件320與第二支撐部件330的各別支座可 具有導執部件（guide parts ) 31，用來引導晶圓的位置。這 些導執部件31從支座的頂面上突出來，且支樓著晶圓的側 面。 如上所述，緩衝單元3〇〇中連續配置的支座之間的間 隙與同時拾取（pickup)或载入晶圓的指標臂221、222、 223及224之間的間隙相同。因此，指標機械手2⑻能夠 從緩衝單元300中一次取出多個晶圓，或一次將多個晶圓 載入至緩衝單元，從啸高可工作性（workability)與 生產率，且縮短處理時間。 '、 主傳送機械手500將放置在緩衝單元3〇〇中的始 圓傳达至各別處理室_。主傳送機械手·配置在傳送 處，且沿著也配置在傳送通道400處的第二傳送 /移動。傳送通道4〇〇連接至處理室。 主傳送機械手5〇〇從緩衝單元300中 然後沿著第二值η口臂'始日日圓， ❹ 相掛雇傳魏㈣動，且料絲始晶圓提供給 相對應的處理室600。同樣地 室_中已處理過的晶圓載入至緩衝單元^00將處理 :示之主傳送機械手5〇0的立體透視圖。 部件°51rH ’主傳顯財可包括手驅動 。[仵5!〇、拾取手部件52〇、多個丁㈣ 5仙、垂直純輕⑽Ώ 接科530、旋轉部件

if牛及水平移動部H 地說’手驅動部件510以水平方式來移動各別拾 16 201009988 jliO/pif.doc 取手 521、522、523 及 524。各別拾取手 521、522、523 及524是相互獨立地被手驅動部件51〇驅動。 手驅動部件510的上面部分具有拾取手部件52〇。拾 取手521、522、523及524在垂直方向上面對面地配置， 且晶圓被載入到每個拾取手521、522、523及524上。在 本實施例中，主傳送機械手500具有四個拾取手521、522、 523及524，但拾取手521、522、523及524的數量可根據 基板處理系統100的處理效率而增加。 用來傳送原始晶圓的拾取手521與522可稱為載入拾 取手，而用來傳送已處理之晶圓的拾取手523與524則可 稱為卸載拾取手。在此情形下，載入拾取手521、522與卸 載拾取手523、524可分開配置，而不是以交替方式來配 置。例如，卸載拾取手523與524可配置在載入拾取手521 與522的上方。因此，當主傳送機械手5〇〇傳送原始晶圓 與已處理之晶®時，能夠避免已處理之晶圓被原始晶圓污 染’從而提供產品的產量。 各別載入拾取手521與522從緩衝單元300中取出原 始晶圓，且將已處理的晶圓提供給未在使用中的處理室 6〇〇。載入拾取手521與522是按照緩衝單元3〇〇的各別支 座的第一間隙來隔開。如此一來，載入拾取手521與522 可從緩衝單元3〇〇中同時取出多個原始晶圓。 ^各別的卸載拾取手523與524從已完成了處理的處理 至!00 ΐ取出已處理過的晶圓，然後將已處理的晶圓載入 至緩衝單兀300。卸載拾取手523與524相互間隔第一間 201009988 jiiD /pii.doc 隙。如此一來’卸載拾取手523與524能夠將從處理室600 中取出的多個已處理之晶圓同時載入至緩衝單元300。 在本實施例中’各載入拾取手521與522的數量以及 卸載拾取手523與524的數量分別是二，但是各載入拾取 手521與522的數量以及卸載拾取手523與524的數量可 根據基板處理系統1000的處理效率而增加。

例如，緩衝單元300中的按第一間隙來隔開且按順序 配置的支座的數置、指標機械手2〇〇中的能狗從緩衝單元 3〇〇中一次取出晶圓或一次將晶圓載入至緩衝單元300的 指標臂221、222、223及224的最大數量以及主傳送機械 手500中的能夠從緩衝單元3〇〇中一次取出晶圓或一次將 晶圓載入至緩衝單元300的拾取手521、522、523及524 的最大數量是相同的。 土埒达微槭予5〇〇能夠從緩衝單元3〇〇中一 取出多個原始晶圓或-個原始晶圓。同樣地，； :500能夠一次將多個已處理的晶圓或一個已處理的

如此一來’由於晶圓傳送時間減少 基板處理祕1 _可驗處理時間，且提高生產 紅拉拾取手521、522、523及524連接至連接部件53〇 < 接至手驅動部件510的連接部件53G根 來以水平方式移動所連接的拾取手= 旋轉部件540是配置在手驅動部件 轉部件5物至手驅動部件51〇，且透過旋轉:帶二 18 201009988 ^ n ^ /pif.doc 驅動部件510旋轉。所以，拾取手521、522、523及524 可一起旋轉。 垂直移動部件550是配置在旋轉部件540下面，且水 平移動部件560是配置在垂直移動部件550下面》垂直移 動部件550耦接至旋轉部件54〇，使旋轉部件54()能夠上 下移動，藉此來調節手驅動部件51〇與拾取手部件52〇的 f直位置。水平移動部件560耦接至第二傳送軌30，且沿 ❹ 著第一傳送軌30來移動。故而，主傳送機械手500能夠在 緩衝單元300與處理室600之間移動。 主傳送機械手500所在的傳送通道400的兩側具有各 別處理室600,用來處理原始晶圓且形成已處理之晶圓。 處理室600中所執行的製程包括清潔原始晶圓的清潔製 程。母兩個處理室6〇〇面對面地配置，且傳送通道配 置在這兩個處理室600之間。傳送通道4〇〇之兩侧的每一 側配置著三個處理室600。 在本實施例中，基板處理系統1000包括六個處理室 ❹ 600 ’但處理室600的數量可根據基板處理系統1〇〇〇的處 理效率與占地(footprint)條件而增加或減少。同樣地，在本 實施例中，處理室600是按照單層結構（single layer structure )來配置’但疋在多層結構（muhi_iayer s加cture ) 中可將十二個處理室分成兩組，每組有六個處理室。 再參照圖3與圖4 ’指標機械手2〇〇連接至第一控制 單元710，且第一控制單元710控制著指標機械手2〇〇的 位置與各別指標臂221、222、223及224的位置。 19 201009988 *^n^7pn；doc 詳細地說，第一控制單元71〇控制 的水平移㈣件260 ’ 倾手2(^在第一傳送 ί二上標機械手2〇。的水平移動位置，與 ^示機械手的水平移動速度。第—控制單元7 者指標機械手2GG的旋轉部件擔以調節指標 ^ 的旋轉位置與旋轉速度，且第一控制單元71〇控制著午 機械手20㈣垂直移動部件25〇以調節 曰^ 垂直移動位置與垂直移動速度。 牙丨件220的 ▲—同樣地，第一控制單元71〇控制著臂驅動部件21〇以 =各別指標臂221、222、223及224的水平移動位置鱼 度;2Γ是說，第一控制單元710控制獅 22、223及224的速度’使得指標機械手2〇〇能 ^ ^驅動指標臂221、222、223及224來拾取或载入多 1回曰日圓0 詳細地說’第一控制單元71〇計算從指標臂221、222、 士 3及224令選出的要同時驅動的指標臂的移動速度資 即’被選出的要同時驅動的指標臂的各別最大等速度、 別，大減速度以及各別最大加速度。第—控制單元二 1用些移動速度資訊來計算所選的各別指標臂達到目秩 點所消耗的射_，然後根據所計算的期料間之差^ 調節所選的各別指標臂的速度。 j就是說’第一控制單元71〇藉由比較所計算的期望 ^間來，擇最大期望時間。第—控制單元71()控制著速 X，使得具有最大期望時間的所選指標臂以外的所選指標 20 201009988

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臂分別具有與最大期望時間相等的時間。就這一點而言， 第一控制單元710控制著期望時間小於最大期望時間的所 選指標臂的最大速度，以將所選指標臂的期望時間設定為 與最大期望時間相等的時間。第一控制單元710將最大速 度調節為低於具有最長期望時間的所選指標臂的最大速 度。當從指標臂221、222、223及224中選出的指標臂以 水平方式移動而達到預設的最大速度時，所選指標臂處於 等速移動狀態。 因此，第一控制單元710控制著指標臂221、222、223 及224的速度’以將指標臂22卜222、223及224到達目 標點所消耗的時間設定為相同的時間。所以，指標機械手 2〇〇 $指標臂221、222、223及224能夠同時到達目標點， 以由則開式晶圓盒120a、120b、120c及12〇d或緩衝單元 300、中同時取出兩個晶圓，或者將兩個晶圓同時载入至前 開式晶圓盒120a、120b、120c及120d或緩衝單元300。 ，傳送機械手500連接至第二控制單元72〇，此第二 控制單元720蝴著主傳送機械手·的位置與各別拾取 手f2]、522、523及524 (參照圖6)的位置。因為第二控 制f72。控制主傳送機械手谓之位置的過程與第一控 制早7G 710控制指標機械手2〇〇之位置的過程相同， 關於第二控制單元72〇的詳細描述將省略。 下文將參照所附圖式來詳細描述指標臂a j、從、功 士 224中的至少兩個指標臂同時到達目標點的過程 ’下面將舉例說明第—卸载指標臂224與第二卸載指標 21 201009988

JiiD/pir'.doc 臂223被同驢動的過程。 圖7是依照本發明之一實施例’指標機械手2〇〇中的 第-卸載指標臂224與第二卸載指標臂223被同時驅動的 過程。 請參照@3、圖4及圖7，在操作步驟siiq中，第一 控ΐ 3 I!鼻要同時驅動的各別f —指標臂224與第 一才曰標臂223的移動速度資訊。 在操作步驟Sl20中，第-控制單元71 ❹ 之Γ點以及第二指標臂223之目標點有關的 犯置值。就這一點而言，由於第一指標臂224與第二 指標臂223取出或裁入不同的曰圆 是不相同的。圓，所以對應的目標點也 ，操作步驟S13〇中，第—控制單元刑模擬 ^臂224與第二指標臂223同時開始與到達對♦之目標 =時的速度變化’以、產生各別第—指24 ^ 〇 臂奶的速度曲線圖。就這一點而言，此速度曲 於操作步驟Slio巾所計算的移動速度資訊。、、、疋土 奶第—指標臂故與第二指標臂 臂=耗的期望時間是透過第-指標 模擬速度變化來分別計算的。 =最長的期望時間設陶大期望 最大期望時間的指標臂的速度被重設(reset): 例如’當第一指標臂224的期望時間長於第二指標臂 22 201009988 3 Η 37plf.doc 223時，第一控制單元710就會調節第二指標臂223的速 度’使得第二指標臂223具有與第一指標臂224相等的期 望時間。 詳細地說，第一控制單元71〇會重設第二指標臂223 的最大速度、加速度以及減速度，使得第二指標臂223與 第一指標臂224具有相等的時間。就這一點而言，第二指 標臂223的最大速度被設定為小於第一指標臂224的最大 速度。 第二指標臂223的最大速度、加速度以及減速度是分 別利用以下的數學圖1來重新計算。 【數學圖1】

KRxDjRI ΜΓ> AVS-

DVS _ ARXDR2 __ΜΓ>~~ DRXDR3 在數學圖1中，VMS、AVS以及DVS分別代表第二 指標臂223的重新計算後的最大速度、重新計算後的加速 度以及重新計算後的減速度。MD代表起始點與目標點之 間的距離。VR代表第一指標臂224的最大速度。dri代 表第一指標臂224以最大速度來等速移動而移動的距離。 23 201009988 j i i y/pii:doc AR代表第一指標臂224的加速度。DR2代表第一指標臂 224以加速運動方式來移動的距離。DR代表第一指標臂 224的減速度。DR3代表第一指標臂224以減少運動方式 來移動的距離。 在操作步驟S160中，第二指標臂223與第一指標臂 224同時開始以水平方式移動，以由前開式晶圓盒i2〇a、 120b、120c或120d或緩衝單元300中取出晶圓，或者將 晶圓載入至前開式晶圓盒UOa、i2〇b、120c或12〇d或緩 衝單元300。 ' 在操作步驟S170中，第二指標臂223與第一指標臂 € 224以第一控制單元710所調節的速度來移動，使得它們 能夠同時到達目標點，且同時取出放在對應之各別目標點 處的晶圓，或將晶圓載入至對應之各別目標點。 因此，第一控制單元710能夠調節指標臂單元Mo的 速度，使得指標臂22卜222、223及224當中的被同時驅 動的指標臂具有相等的肖耗㈣。所以，指標機械手2〇〇 能夠使指標臂22卜222、223及224當中的至少兩個指標 #同時到達對應的目標點，從而—次載人或取出多個晶 圓，縮短晶圓傳送時間，以及提高生產率。 在本實施例中，由於第二控制單元72〇調節主傳送機 械手500之拾取手單元52〇之速度以使得拾取手521、 522、523及524當中的至少兩個拾取手能夠同時到達不同 目標點的過程與第-控制單元71〇調節指標機械手之 才曰標臂早兀220之速度以使得指標臂221、222、223及224 24 201009988 j l i :>/pif.doc 當中的至少兩個指標臂能夠同時到達不同目標點的過程是 相同的，所以第二控制單元72〇的詳細描述將被省略。 圖8繪不為當第二指標臂223與第一指標臂224按照 圖7所述的那樣以第一控制單元71〇所調節的速度來移動 時，起始聘點ST與目標時點Ετ之間的速度變化曲線圖。 參 請參照圖8，A1與A2代表指標臂221、222、223及 224當中的被同時驅動的兩個指標臂，且指標臂A1與 被加速’直到它們達到最大逮度UV1與UV2為止/然後 以最大速度UV1與UV2來等逮運動一段預定的時間，然 後逐漸減速，直至到達目標點為止。 被同時驅動的指標臂A1與A2的最大速度υνι與 UV2被設定為不同的數值，且指標臂A1與A2以各別^ 最大速度UV1與UV2來等速移動的預定時間也是不同 的。也就是說，指標臂A1與A2達到各別最大速度υνι 與im時的時點T1與T2是不同的，且指標臂A1盥Μ 以最大速度UV1與UV2來等速移動之後開始減 點Τ3與Τ4也是不同的。 卞扪吁 、而由於扣“臂A1與A2開始水平移動時的起妒 ’且指標臂A1與A2到達目標點時的目標日i 點也相同’所以所消耗的時間相等。 雖然本發明6以實施例揭露如上，然其並非用以限a ^發明’任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫^ ，當:作些許之更動與_，故本 1月之保5蔓較圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 25 201009988 31157pii.doc [圖式簡單說明】 圖、續'示為~~種典型的傳送機械手中的一個臂狀物的 速度變化曲線圖。 圖2、喻示為—種典型的傳送機械手中的兩個臂狀物同 時移動時這兩個臂狀物的速度變化曲線圖。 圖3疋依照本發明之一實施例的一種基板處理系統的 示意圖。 圖4是圖3所示之指標機械手的立體透視圖。 圖5是圖3所示之緩衝單元的立體透視圖。 圖6是圖3所示之主傳送機械手的立體透視圖。 圖7是依照本發明之一實施例，指標機械手中的多個 指標臂同時到達目標點的過程流程圖。 圖8繪示為當圖7所示之指標臂按照第一控制單元所 調節的速度來移動時，起始時點與目標時點之間的速度轡 化曲線圖。 【主要元件符號說明】 20、30 .傳送軌 31 ·導執部件 110 :載入/卸載單元 110a〜ll〇d :載入埠 120a〜120d :前開式晶圓盒 200 :指標機械手 210:臂驅動部件 220 :指標臂部件 26 201009988 ^ 1 ID /pif.doc 230、530 :連接部件 240、540 :旋轉部件 250、550 :垂直移動部件

I 260、560 :水平移動部件 300 ··缓衝單元 310 :主體 311 :底面 312、313 :側壁 Φ 314 :頂面 314a :開口 320、330 :支撐部件 400 :傳送通道 500 :主傳送機械手 510 :手驅動部件 520 ··拾取手部件 521〜524 :拾取手 φ 600 :處理室 710、720 :控制單元 1000 :基板處理系統 ST、ΤΙ、T2、T3、T4、ET、ET1、ET2 :時點 UV、UV1、UV2 :最大速度 Al、A2 :被同時驅動的指標臂 S110〜S170 :操作步驟 27

Claims (1)

1. 201009988 /pit.doc 七、申請專利範圍： L一種基板處理裝置，包括： 儲存構件，在垂直方向上排列多個基板，以儲存所述 基板； 傳送構件’包括：多個傳送臂，所述傳送臂在所述垂 ^方向上面對面地配置；以及臂驅動部件，以水平方式來 移，各別的所述傳送臂，所述基板被載入到各別的所述傳 送臂上，所述傳送構件從所述儲存構件中取出至少一個基 板，或者將至少一個基板載入至所述儲存構件 ;以及 ⑩ —控制單元，控制著所述傳送構件的移動速度，且控制 著所述臂驅動部件， …其中所述臂驅動部件根據所述控制單元的控制而從 所述傳送臂titii的要同時驅動的所述傳送臂分別到達所 述儲存構件巾之目標點所消耗的期望時間來調節所選之傳 送臂的水平移動速度’使得所選之傳送臂能齡別 述目標點。 。 、、2.如申請專利範圍第〗項所述之基板處理裝置，其 所述控制單元根據要制時驅動的骑之傳送臂的最 大速度、減速度以及加速度來計算所選之各別傳送 述期望時間，以及 n 所述控制單元根據所計算的所述期望時間之 來調節所選之各別傳送臂的速度。 J查 3.如申請專利範圍第2項所述之基板處理裝置， 所述控制部件對要被同時轉的各騎述傳送臂的逮度進 28 201009988 川 3/pif.doc 行調節，使得所選之傳送臂能夠同時到達所述目標點。 4. 如申請專利範圍第3項所述之基板處理裝置，其中 所述控制單元根據所計算的期望時間為最長的所述傳送臂 的所述最大速度、所述減速度以及所述加速度來調節所述 期望時間小於所述最長期望時間的所述傳送臂的所述最大 速度、所述減速度以及所述加速度。 5. —種基板處理裝置，包括： 儲存容器，在垂直方向上隔開要處理的基板或已處理 的基板，以儲存這些基板； 緩衝單元，在所述垂直方向上隔開要處理的所述基板 與已處理的所述基板’以儲存這些基板； 指標機械手，包括：多個指標臂，在所述垂直方向上 面對面地配置；収臂驅動部件，以水平方絲移動各別 所述指標臂’所述基缝狀到各騎述指標臂上，所述 指標機械手在所存容H與所述輯單元之間傳送所 參 基板，所述指標賊手從所述儲存容器或所賴衝單元 ^至少了個ΐ板，或將至少—個基_人至所述儲存容 态或所述緩衝單元；以及 位置第—控制單元，控制著所述指標機械手的移動速度與 …中所述第控制單元是基於從所述指 的要同時驅動的指標臂分卿達所述儲存容器中$出 f消耗的期望時間，根據所述控制單it之控制來點 域臂的水平移動速度，使得所選指標 29 201009988 31 Ιί) 7pil.doc 述目標點。 6. 如申請專利範圍第5項所述之基域理裝置，更包 括： 處理室’所述基板在所述處理室中進行處理； 主傳送機械手’包括：多餘取手，麵述垂直方向 上面對面地配置；以及手驅動部件，以水平方式來移動各 別所述拾取手，所述基板被載入到各別所述拾取手上，所 述主傳送機械手在所述處理室與所述緩衝單元之間傳送所 述基板，所述主傳送機械手從所述緩衝單元中取出至少一 個基板，或者將至少一個基板載入至所述緩衝單元；以及 第二控制單元，控制著所述主傳送機械手的移動速度 與位置， 其中所述第二控制單元控制著所述手驅動部件，以藉 由控制各別所述拾取手的移動速度來使得所述拾取手當中 的至少兩個拾取手能夠同時到達所述儲存容器或所述緩衝 單元中的不同目標點。 7. —種傳送基板的方法，包括： 產生移動速度資訊，包括用來傳送所述基板的傳送構 件的各別傳送臂的最大速度、減速度以及加速度； 基於各別所述傳送臂所對應之目標點的位置值以及 所述移動速度資訊來計算各別所述傳送臂到達對應之目標 點所消耗的期望時間； 根據所計算的所述期望時間以及所述移動速度資訊 來重設各別所述傳送臂的速度，以使得所述傳送臂具有相 30 201009988 ^ιι^/pif.doc 同的消耗時間；以及 從儲度來’水平地移動所述傳送臂，以 所述儲存構件。5 %取出多個基板或將多個基板同時載入至 中速二範圍第7項所述之傳送基板的方法’其 ❹

   計算的所述期望時間，以將所計算的所述期望 時間中的最長期望時間奴為最大期望_;以及膽 偏、述期望相小於朗最大期望時間的所述傳送 耗=率物重設，以將所述傳送f調節為具有相同的消 9. 如申請專利範圍第8項所述之傳送基板的方法 間小於所述最大期望時間的所述傳送臂的逮 …根據所述期望時間等於所述最大期望時間的所述傳 ^的所述最大速度、麟加速m所賴速度來分別 重叹所述期望時間小於所述最大期望時間的所述傳送臂的 所述最大速度、所述加速度以及所述減速度。 ' 10. 如申請專利範圍第9項所述之傳送基板的方法，其 中期望時間小於所述最大期望時間的所述傳送臂經調節以 使得其最大速度低於期望時間等於所述最大期望時間的 述傳送臂的最大速度。 11. 如申請專利範圍第10項所述之傳送基板的方法， 其中所述最大速度、所述加速度以及所述減速度的重設包 31 201009988 31 K>7pif.doc 括使用以下的等式， VRXDR1 VMS AVS DVS ,AJRXDR2 AID~~DRXDR3 重設別代表重設的最大速度、 MD代表起始點與目標點之間的距離； 臂的Γ大時料大敏__述傳送 DR1代表期望_等於所述 送臂大速，等速移動而移動=的所捕 臂的所述Lii望時間等於所述最大期望時間的所述傳送 送臂娜的所述傳 臂的===:等於所述最大期望時間的所述傳送 DR3代表期望時間 中田 送臂以減速_方式來移_距=期辑_所述傳 12.如申請專利範園 =?的方法，其中從每個所二之 起始"點至所述傳蝴到所設定的 201009988 川 5/pif.doc 第一時點，每個所述傳送臂是以所設定的所述加速度來移 動， 從所述第一時點至第二時點，所述傳送臂是以所設定 的所述最大速度來等速運動，以及 從所述第二時點至所述傳送臂到達所述目標點時的 時點，所述傳送臂是以所設定的所述減速度來移動。 13. —種傳送基板的方法，包括： 在第一控制單元產生臂狀物速度資訊，包括各別指標 ® 臂的最大速度、減速度以及加速度，其中所述基板被载入 到各別所述指標臂上； 在所述第一控制單元，根據各別所述指標臂所對應之 目標點的位置值以及所述臂狀物速度資訊來計算各別所述 指標臂到達對應之目標點所消耗的期望時間; 在所述第一控制單元，根據所計算的所述期望時間以 及所述臂狀物速度資訊來重設各別所述指標臂的速度，使 得所述指標臂具有相同的消耗時間；以及 © 以重設的所述速度來同時水平地移動所述指標臂，以 從儲存容器或緩衝單元中同時取出多個基板，或者將多個 基板同時載入至所述儲存容器或所述缓衝單元。 14. 如申請專利範圍第13項所述之傳送基板的方法， 更包括： 在第二控制單元產生手狀物速度資訊，包括各別拾取 手的最大速度、減速度以及加速度，其中所述基板被载入 到各別所述拾取手上； 33 201009988 31157pit.doc 在所述第一控制單元，根據各別所述拾取手所對鹿 目標點的位置值以及所述手狀物速度資訊來計算各別 拾取手到達對應之目標點所消耗的期望時間； ， 在所述第二控制單元，根據所計算的所述期望時間以 巧述手㈣速錢絲线各騎述拾取手的速2 = 件所述拾取手具有相同的消耗時間；以及 以重設的所述速度來同時水平地 從所述緩衝單元中同時取出所述基板 時载入至所述緩衝單元。 土 移動所述拾取手，以 ’或者將所述基板同 ❹ ❿ 34