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TW202232624A - 處理系統及搬運方法 - Google Patents

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TW202232624A
TW202232624A TW110137698A TW110137698A TW202232624A TW 202232624 A TW202232624 A TW 202232624A TW 110137698 A TW110137698 A TW 110137698A TW 110137698 A TW110137698 A TW 110137698A TW 202232624 A TW202232624 A TW 202232624A
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TW
Taiwan
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chamber
storage module
module
consumable
consumable component
Prior art date
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TW110137698A
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English (en)
Inventor
網倉紀彦
北正知
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可有效率地更換處理室內的消耗構件之技術。 依本發明之一態樣之處理系統,具備於其內部安裝有消耗構件之腔室、收納該消耗構件之收納模組、檢測該消耗構件的位置之位置檢測感測器、連接於該腔室及該收納模組,並具有在該腔室與該收納模組之間搬運該消耗構件之搬運機器人之真空搬運模組,以及控制部,該控制部係構成為用以執行以下步驟:步驟(a),控制該搬運機器人將安裝於該腔室之該消耗構件搬運至該收納模組,步驟(b),以該位置檢測感測器檢測出搬運至該收納模組之該消耗構件的位置,以及步驟(c),控制該搬運機器人,基於在該步驟(b)中檢測出之該消耗構件的位置,將與該消耗構件不同之新的消耗構件進行位置校正並從該收納模組搬運至該腔室。

Description

處理系統及搬運方法
本發明係關於一種處理系統及搬運方法。
習知更換在施行電漿處理之處理室內以包圍基板的周圍之方式配置的聚焦環之技術(例如參照專利文獻1-3)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-216614號公報 [專利文獻2]日本特開2018-010992號公報 [專利文獻3]日本特開2011-054933號公報
[發明欲解決之課題]
本發明提供一種可有效率地更換處理室內的消耗構件之技術。 [解決課題之手段]
依本發明之一態樣之處理系統,具備於其內部安裝有消耗構件之腔室、收納該消耗構件之收納模組、用以檢測該消耗構件的位置之位置檢測感測器、連接於該腔室及該收納模組,並具有在該腔室與該收納模組之間搬運該消耗構件之搬運機器人之真空搬運模組、及控制部,該控制部係構成為用以執行:步驟(a),控制該搬運機器人而將安裝於該腔室之該消耗構件搬運至該收納模組、步驟(b),透過該位置檢測感測器檢測出搬運至該收納模組之該消耗構件的位置、步驟(c),控制該搬運機器人,基於在該步驟(b)中檢測出之該消耗構件的位置,將與該消耗構件不同之新的消耗構件進行位置校正並從該收納模組搬運至該腔室。 [發明效果]
透過本發明,可有效率地更換處理室內之消耗構件。
以下,參照所附之圖式,說明本發明之非限定性之例示性的實施態樣。所附之全部圖式中,對於相同或對應之構件或消耗構件,標示相同或對應之參照符號,並省略重複之說明。
[處理系統] 參照圖1,說明實施態樣之處理系統之一例。如圖1所示,處理系統PS,係可對基板施行電漿處理等各種處理之系統。基板,例如可係半導體晶圓。
處理系統PS,具備真空搬運模組TM1、TM2、製程模組PM1~PM12、裝載鎖定模組LL1、LL2、大氣搬運模組LM、收納模組SM等。
真空搬運模組TM1、TM2,各自在俯視角上具有略四角形狀。真空搬運模組TM1在其對向的2個側面連接製程模組PM1~PM6。真空搬運模組TM1之另一組對向的2個側面之中,於其中一個側面連接裝載鎖定模組LL1、LL2,於另一個側面連接用以與真空搬運模組TM2連接之通道(未圖示)。真空搬運模組TM1之連接有裝載鎖定模組LL1、LL2的側面,對應於2個裝載鎖定模組LL1、LL2而形成角度。真空搬運模組TM2在其對向之2個側面連接製程模組PM7~PM12。真空搬運模組TM2之另一組對向的2個側面之中,於其中一個側面連接用以與真空搬運模組TM1連接之通道(未圖示),於另一個側面連接收納模組SM。真空搬運模組TM1、TM2具有真空室,並於內部分別配置有搬運機器人TR1、TR2。
搬運機器人TR1、TR2係構成為可自由旋轉、伸縮及升降。搬運機器人TR1、TR2藉由將基板載置於其前端所配置的叉具,而在裝載鎖定模組LL1、LL2與製程模組PM1~PM12之間搬運基板。搬運機器人TR1、TR2將消耗構件載置於叉具,而在製程模組PM1~PM12與收納模組SM之間搬運消耗構件。消耗構件,係以可更換之方式安裝於製程模組PM1~PM12內之構件,且係因在製程模組PM1~PM12內進行電漿處理等各種處理而消耗之構件。消耗構件,例如包含後述之邊緣環113、覆蓋環114、上部電極12之頂板121。
製程模組PM1~PM12具有處理室,並具有配置於其內部之平台(載置台)。製程模組PM1~PM12係將基板載置於平台後,將內部減壓並導入處理氣體,施加RF電力而生成電漿,並透過電漿對基板施行電漿處理。真空搬運模組TM1、TM2與製程模組PM1~PM12,係以開閉自如的閘閥G1分隔。於平台配置有邊緣環113、覆蓋環114等。在與平台相向之上部,配置有用以施加RF電力之上部電極12。
裝載鎖定模組LL1、LL2係配置於真空搬運模組TM1與大氣搬運模組LM之間。裝載鎖定模組LL1、LL2具有可將內部切換至真空與大氣壓之內壓可變室。裝載鎖定模組LL1、LL2具有配置於其內部之平台。裝載鎖定模組LL1、LL2,在將基板從大氣搬運模組LM搬入至真空搬運模組TM1時,將內部維持於大氣壓並從大氣搬運模組LM收取基板,再將內部減壓並將基板搬入至真空搬運模組TM1。裝載鎖定模組LL1、LL2,在將基板從真空搬運模組TM1搬出至大氣搬運模組LM時,將內部維持於真空並從真空搬運模組TM1收取基板,再將內部升壓至大氣壓並將基板搬入大氣搬運模組LM。裝載鎖定模組LL1、LL2與真空搬運模組TM1,係以開閉自如的閘閥G2分隔。裝載鎖定模組LL1、LL2與大氣搬運模組LM,係以開閉自如的閘閥G3分隔。
大氣搬運模組LM係與真空搬運模組TM1相向配置。大氣搬運模組LM,例如可係EFEM(Equipment Front End Module,設備前端模組)。大氣搬運模組LM係「直方體狀、具備FFU(Fan Filter Unit,風扇過濾器單元),且保持於大氣壓環境」之大氣搬運室。於沿著大氣搬運模組LM之長邊方向的一個側面,連接2個裝載鎖定模組LL1、LL2。於沿著大氣搬運模組LM之長邊方向之另一個側面,連接載入埠LP1~LP5。於載入埠LP1~LP5,載置有容納複數(例如25片)基板之容器(未圖示)。容器例如可係FOUP(Front-Opening Unified Pod,前開式晶圓盒)。於大氣搬運模組LM內,配置有搬運基板之搬運機器人(未圖示)。搬運機器人,係在FOUP內與裝載鎖定模組LL1、LL2之內壓可變室內之間搬運基板。
收納模組SM係以可裝卸之方式連接於真空搬運模組TM2。收納模組SM具有收納室,並收納消耗構件。收納模組SM係在例如更換製程模組PM1~PM12內的消耗構件時連接於真空搬運模組TM2,並在結束消耗構件之更換後從真空搬運模組TM2移除。藉此,可有效活用處理系統PS周圍的區域。但,收納模組SM亦可一直連接於真空搬運模組TM2。收納模組SM具有用以檢測收納於收納室之消耗構件的位置之位置檢測感測器。消耗構件係透過搬運機器人TR1、TR2,在製程模組PM1~PM12與收納模組SM之間進行搬運。真空搬運模組TM2與收納模組SM,係以開閉自如的閘閥G4分隔。
於處理系統PS設有控制部CU。控制部CU控制處理系統之各部,例如設於真空搬運模組TM1、TM2之搬運機器人TR1、TR2、設於大氣搬運模組LM之搬運機器人、及閘閥G1~G4。又,控制部CU,取得設於收納模組SM之位置檢測感測器的檢測值,並基於取得之檢測值,計算出各製程模組PM1~PM12的基準位置。關於基準位置將在之後敘述。控制部CU例如可係電腦。控制部CU具備CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)、RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)、輔助儲存裝置等。CPU係基於儲存於ROM或輔助儲存裝置之程式進行動作,而控制處理系統PS之各部。
又,圖1所示之例中,係說明收納模組SM夾著真空搬運模組TM2而連接於真空搬運模組TM1之相反側之情況,但本發明不限於此。例如,收納模組SM亦可代替製程模組PM1~PM12中的至少任1個進行連接。
[電漿處理裝置] 參照圖2,說明作為圖1之處理系統PS所具備的製程模組PM1~PM12利用之電漿處理裝置之一例。
電漿處理裝置1包含腔室10、氣體供給部20、RF電力供給部30、排氣部40、升降機構50及控制部100。
腔室10包含支撐部11及上部電極12。支撐部11係配置於腔室10內之處理空間10s的底部區域。上部電極12係配置於支撐部11的上方,可作為腔室10之頂板的一部分發揮機能。
支撐部11係在處理空間10s中支撐基板W。支撐部11包含下部電極111、靜電吸盤112、邊緣環113、覆蓋環114、絕緣體115及基座116。靜電吸盤112係配置於下部電極111上。靜電吸盤112以其頂面支撐基板W。邊緣環113係在下部電極111之周緣部頂面上配置於基板W的周圍,並使電漿處理之均一性提升。覆蓋環114係配置於邊緣環113之外周部,從電漿中保護絕緣體115之頂面。邊緣環113及覆蓋環114各自具有圓環狀。絕緣體115係在基座116上包圍下部電極111而配置。基座116係固定於腔室10之底部,並支撐下部電極111及絕緣體115。
上部電極12與絕緣構件13共同構成腔室10。上部電極12將來自氣體供給部20的1種或以上之種類的處理氣體供給至處理空間10s。上部電極12包含頂板121及支撐體122。頂板121之底面界定出處理空間10s。於頂板121形成有複數之氣體噴吐孔121a。複數之氣體噴吐孔121a分別貫通頂板121之板厚方向(鉛直方向)。支撐體122係以裝卸自如之方式支撐頂板121。於支撐體122之內部,設有氣體擴散室122a。複數之氣孔122b從氣體擴散室122a向下方延伸。複數之氣孔122b分別連通至複數之氣體噴吐孔121a。於支撐體122,形成有氣體導入口122c。上部電極12將1種或以上的處理氣體從氣體導入口122c經由氣體擴散室122a、複數之氣孔122b及複數之氣體噴吐孔121a供給至處理空間10s。
氣體供給部20包含1個或以上的氣體供給源21及1個或以上的流量控制器22。氣體供給部20將1種或以上之種類的處理氣體從各個氣體供給源21經由各個流量控制器22供給至氣體導入口122c。流量控制器22亦可包含例如質量流量控制器或壓力控制式的流量控制器。再者,氣體供給部20亦可包含將1種或以上的處理氣體之流量調變或脈衝化之1個或以上的流量調變裝置。
RF電力供給部30包含2個RF電源(第1RF電源31a、第2RF電源31b)及2個匹配器(第1匹配器32a、第2匹配器32b)。第1RF電源31a經由第1匹配器32a將第1RF電力供給至下部電極111。第1RF電力的頻率,例如可係3Hz~3000GHz。第2RF電源31b經由第2匹配器32b將第2RF電力供給至下部電極111。第2RF電力的頻率,例如可係400kHz~13.56MHz。又,亦可利用DC電源而取代第2RF電源31b。
排氣部40係連接於設於腔室10底部的排氣口10e。排氣部40包含壓力閥、真空泵等。
於腔室10之側壁,形成有搬出搬入口10p。基板W係經由搬出搬入口10p,而在處理空間10s與腔室10的外部之間進行搬運。搬出搬入口10p係透過閘閥G1進行開閉。
升降機構50包含第1升降機構51及第2升降機構52。
第1升降機構51包含複數之支撐銷511及馬達512。複數之支撐銷511貫通形成於下部電極111及靜電吸盤112之貫通孔H1而可對於靜電吸盤112之頂面突出或埋入。複數之支撐銷511藉由突出靜電吸盤112之頂面,使其頂端接觸基板W的底面而支撐基板W。馬達512係使複數之支撐銷511升降。馬達512可係DC馬達、步進馬達、線性馬達等馬達、壓電致動器、空氣驅動機構等。該第1升降機構51,例如係當在搬運機器人TR1、TR2與支撐部11之間進行基板W之傳遞時,使複數之支撐銷511升降。
第2升降機構52包含複數之支撐銷521及馬達522。複數之支撐銷521可貫通形成於絕緣體115之貫通孔H2而對於絕緣體115之頂面突出或埋入。複數之支撐銷521藉由突出絕緣體115之頂面,使其頂端接觸邊緣環113之底面而支撐邊緣環113。馬達522係使複數之支撐銷521升降。馬達522可係DC馬達、步進馬達、線性馬達等馬達、壓電致動器、空氣驅動機構等。該第2升降機構52,例如係當在搬運機器人TR1、TR2與支撐部11之間進行邊緣環113之傳遞時,使複數之支撐銷521升降。
又,雖省略圖示,亦可於支撐部11設置用以使覆蓋環114升降之升降機構。該升降機構,包含設於可接觸覆蓋環114底面之位置的複數支撐銷,以及使該複數之支撐銷升降之馬達。
控制部100控制電漿處理裝置1之各部。控制部100,例如包含電腦101。電腦101,例如包含CPU101a、儲存部101b、通訊介面101c等。CPU101a可構成為基於儲存於儲存部101b之程式進行各種控制動作。儲存部101b,包含從如RAM、ROM、HDD(Hard Disk Drive,硬碟)、SSD(Solid State Drive,固態硬碟)等輔助儲存裝置所組成之群組中選擇的至少1個記憶體類型。通訊介面101c,可經由LAN(Local Area Network,區域網路)等通訊網路而在與電漿處理裝置1之間通訊。
[收納模組] 參照圖3~圖5,說明圖1之處理系統PS所具備的收納模組SM之一例。
收納模組SM於框架60之上設有腔室70,於腔室70之頂部具有機械室90。腔室70可透過連接於設於其底部之排氣口71之排氣部72,將內部減壓。又,於腔室70,供給有例如N 2氣體作為沖洗氣體。藉此,可將腔室70內調壓。機械室90,例如係大氣壓環境。
於腔室70內,設置有具有平台73及設於平台73底部之籠體74之儲存體75。儲存體75可透過滾珠螺桿76升降。於機械室90內,設置有用以檢測消耗構件的位置、方向等之直線感測器91,以及用以驅動滾珠螺桿76之馬達77。在腔室70與機械室90之間,設有以石英等構成之窗口93,以使直線感測器91可接受後述之發光部92的光。
平台73載置消耗構件。平台73具有與直線感測器91相向之發光部92。平台73可向θ方向旋轉,並使所載置的消耗構件,例如邊緣環113,向既定之方向旋轉。亦即,平台73進行邊緣環113之對準(位置配合)。在位置配合中,使邊緣環113之定向平面(OF)配合既定之方向。又,平台73亦可構成為可向水平方向(XY方向)移動,並使所載置的消耗構件向水平方向移動。然後,在位置配合中,亦可使邊緣環113之中心位置進行配合。
直線感測器91檢測出從發光部92照射之光的光量,並將檢測出之光量輸出至控制部CU。控制部CU利用「檢測出之光量會根據邊緣環113之定向平面的有無而變化」,而檢測出邊緣環113之定向平面。控制部CU基於檢測出之定向平面,檢測出邊緣環113之方向。直線感測器91,例如係CCD(Charge Coupled Device,感光耦合元件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導體)等直線感測器。
又,控制部CU基於透過直線感測器91檢測出之光量,計算出有關邊緣環113之水平位置的資訊(以下稱為「位置資訊」。)。位置資訊,包含各製程模組PM1~PM7之基準位置。基準位置,例如,如圖5所示,可係以平台73之中心位置O(0,0)為基準時之安裝於各製程模組PM1~PM12之邊緣環113的中心位置P1(x1,y1)~P12(x12,y12)。圖5中,表示平台73的中心位置O(0,0)及安裝於製程模組PM1~PM4之邊緣環113載置於平台73時之中心位置P1(x1,y1)~P4(x4,y4)。又,控制部CU,生成「將該位置資訊與用以識別安裝有該邊緣環113之製程模組PM1~PM12的資訊(以下稱為「識別資訊」)附加對應之對應資訊」。對應資訊,例如儲存於控制部CU之輔助儲存裝置。
籠體74設於平台73之底部。於籠體74之內部,載置匣盒78。匣盒78可從籠體74取出。匣盒78於上下方向具有間隔而收納複數之邊緣環113。匣盒78之收納模組SM的正面側及背面側開放。又,圖3中,表示於籠體74之內部載置2個匣盒78之情況,但亦可例如於籠體74之內部載置1個匣盒78。
儲存體75除了平台73及籠體74,於其側面還具有由滾珠螺桿76支撐的導件79。滾珠螺桿76連結腔室70之頂面與底面,並貫通腔室70的頂面而連接於機械室90內的馬達77。腔室70之頂面的貫通部,係以滾珠螺桿76可旋轉之方式密封。滾珠螺桿76藉由透過馬達77旋轉,而使儲存體75可向上下方向(Z軸方向)移動。
收納模組SM係經由閘閥G4以可裝卸之方式與真空搬運模組TM2連接。於腔室70,可經由閘閥G4使真空搬運模組TM2之搬運機器人TR2的叉具插入。叉具,例如進行邊緣環113向匣盒78內之搬入、載置於匣盒78內之邊緣環113的搬出,邊緣環113向平台73的載置、及載置於平台73之邊緣環113的取得。門80,例如係在從腔室70內取出匣盒78時,以及將匣盒78設置於腔室內70內時進行開閉。
發光部94及片數檢測感測器95,在儲存體75將匣盒78從腔室70之底面側移動至與閘閥G4相向之位置等上部時,檢測載置於匣盒78之邊緣環113的片數。發光部94,例如係LED(Light Emitting Diode,發光二極體)、半導體雷射等。片數檢測感測器95檢測出從發光部94照射之光的光量,並將檢測出之光量輸出至控制部CU。控制部CU基於檢測出之光量,藉由計算從發光部94照射之光被邊緣環113遮蔽的次數,檢測邊緣環113的片數。片數檢測感測器95例如係光電二極體、光電電晶體等。又,片數檢測感測器95亦可係例如CCD、CMOS等直線感測器。
又,上述之例中,說明控制部CU基於由收納模組SM內的直線感測器91檢測出之光量,計算出邊緣環113的位置資訊之情況,但本發明不限於此。例如,亦可利用「包含用以檢測邊緣環113之內周位置之內周感測器及用以檢測邊緣環113之外周位置之外周感測器」之位置檢測感測器。此情況下,控制部CU基於內周感測器所檢測出之邊緣環113的外周位置及外周感測器所檢測出之邊緣環113的外周位置,計算出邊緣環113之位置資訊。又例如,亦可利用其他光學感測器或攝影機代替直線感測器91。其他光學感測器或攝影機,可與直線感測器91同樣設置於收納模組SM內,亦可設置為對邊緣環113之搬運路徑(從收納模組SM到各製程模組PM1~PM12)進行感測或攝影。利用攝影機時,控制部CU基於攝影機拍攝之影像,例如透過利用影像處理技術,計算出邊緣環113之位置資訊。
[邊緣環的搬運方法] 參照圖6,說明實施態樣之邊緣環113的搬運方法之一例。以下,以更換安裝於圖1所示之處理系統PS的製程模組PM7內之邊緣環113之情況為例進行說明。又,對於安裝於製程模組PM1~PM6、PM8~PM12內之邊緣環113,亦可透過相同之方法進行更換。
實施態樣之邊緣環的搬運方法,例如係在處理系統PS之設置後,且開始進行透過處理系統PS(製程模組PM1~PM12)之處理前實施。又,實施態樣之邊緣環的搬運方法,例如係在將收納模組SM連接於真空搬運模組TM2後,且開始進行透過處理系統PS(製程模組PM1~PM12)之處理前實施。但,實施態樣之邊緣環的搬運方法,亦可在與上述不同之時機實施。
首先,控制部CU控制搬運機器人TR2將製程模組PM7內的邊緣環113搬運至收納模組SM,並載置於收納模組SM內的平台73上(步驟S1)。
接著,控制部CU基於收納模組SM內的直線感測器91之檢測值,計算出邊緣環113的位置資訊(步驟S2)。位置資訊包含製程模組PM7之基準位置。基準位置,例如可係以平台73之中心位置O(0,0)為基準時之安裝於製程模組PM7之邊緣環113的中心位置P7(x7,y7)。又,控制部CU生成將該位置資訊與安裝該邊緣環113之製程模組PM7的識別資訊對應之對應資訊。對應資訊,例如係儲存於控制部CU之輔助儲存裝置。
接著,控制部CU控制搬運機器人TR2將載置於平台73上之邊緣環113再次搬運至製程模組PM7內,並載置於下部電極111之上(步驟S3)。
接著,控制部CU在邊緣環113安裝於製程模組PM7內之狀態下,在製程模組PM7中執行電漿處理等各種處理(步驟S4)。在製程模組PM7中執行各種處理時,製程模組PM7內之邊緣環113逐漸受到削蝕而消耗。
接著,控制部CU進行用以判定是否必須更換製程模組PM7內的邊緣環113之消耗度判定(步驟S5)。例如,控制部CU基於RF累計時間、RF累計電力、配方之特定步驟之累計值等,判定是否必須進行邊緣環113之更換。所謂RF累計時間,係在進行既定之電漿處理時,在製程模組PM7中供給RF電力之時間的累計值。所謂RF累計電力,係在進行既定之電漿處理時,在製程模組PM7中供給之RF電力的累計值。所謂配方之特定步驟的累計值,係在製程模組PM7中進行之處理的步驟之中,在會侵蝕邊緣環113之步驟中供給RF電力之時間的累計值或RF電力的累計值。又,RF累計時間、RF累計電力及配方之特定步驟的累計值,例如係在導入裝置之時間點、實施維修之時間點等,以更換了邊緣環113之時間點為起點而計算出的值。
基於RF累計時間判定邊緣環113之更換是否為必要時,控制部CU在RF累計時間到達臨界值時,判定必須更換邊緣環113。相對於此,控制部CU在RF累計時間未到達臨界值時,判定無須更換邊緣環113。又,臨界值係透過預備實驗等,對應邊緣環113之材質等種類而設定的值。
基於RF累計電力判定邊緣環113之更換是否為必要時,控制部CU在RF累計電力到達臨界值時,判定必須更換邊緣環113。相對於此,控制部CU在RF累計電力未到達臨界值時,判定無須更換邊緣環113。又,臨界值係透過預備實驗等,對應邊緣環113之材質等種類而設定的值。
基於配方之特定步驟的累計值判定邊緣環113之更換是否為必要時,控制部CU在特定之步驟中的RF累計時間或RF累計電力到達臨界值時,判定必須更換邊緣環113。相對於此,控制部CU在特定步驟中的RF累計時間或RF累計電力未到達臨界值時,判定無須更換邊緣環113。基於配方之特定步驟的累計值判定邊緣環113之更換是否為必要時,施加RF電力,基於侵蝕邊緣環113之步驟,可計算出更換邊緣環113之時機。故,特別可高精度地計算出更換邊緣環113之時機。又,臨界值係透過預備實驗等,對應邊緣環113之材質等種類而設定的值。
在步驟S5中,判定必須更換製程模組PM7內之邊緣環113時,控制部CU使處理前進至步驟S6。另一方面,在步驟S5中,判定無須更換製程模組PM7內之邊緣環113時,控制部CU返回步驟S4。
接著,控制部CU進行判定處理系統PS之狀態是否為可進行邊緣環113之更換的狀態之更換可否判定(步驟S6)。例如,控制部CU在欲進行邊緣環113之更換的製程模組PM7中未對基板進行處理時,判定可進行邊緣環113之更換。相對於此,控制部CU在製程模組PM7中正在對基板進行處理時,判定無法進行邊緣環113之更換。又,控制部CU亦可在例如「與欲進行邊緣環113之更換的製程模組PM7中正在進行處理之基板為同一批量」之基板的處理結束時,判定可進行邊緣環113之更換。此時,控制部CU在到「與製程模組PM7中正在進行處理之基板同一批量之基板的處理結束」為止之期間,判定無法進行邊緣環113之更換。
在步驟S6中,判定處理系統PS之狀態為可進行邊緣環113之更換的狀態時,控制部CU使處理前進至步驟S7。另一方面,在步驟S7中,判定處理系統PS之狀態為無法進行邊緣環113之更換的狀態時,控制部CU再次進行步驟S6。
接著,控制部CU控制搬運機器人TR2將製程模組PM7內之使用完畢之邊緣環113搬運至收納模組SM,並收納於匣盒78(步驟S7)。關於將使用完畢之邊緣環113收納於匣盒78之方法的細節將在之後敘述。
接著,控制部CU控制搬運機器人TR2將收納於匣盒78之未使用的邊緣環113搬運至製程模組PM7,並載置於製程模組PM7內的下部電極111之上(步驟S8)。此時,控制部CU控制搬運機器人TR2,基於在步驟S2中預先生成之對應資訊進行位置校正,並將邊緣環113載置於製程模組PM7內的下部電極111之上。例如,邊緣環113之搬運目的地為製程模組PM7時,參照在步驟S2生成之對應資訊,基於「與表示製程模組PM7之識別資訊對應」之位置資訊進行位置校正並將邊緣環113載置於下部電極111之上。之後,結束處理。又,步驟S8中,說明將收納於匣盒78之未使用的邊緣環113搬運至製程模組PM7之情況,但不限於此。例如,亦可將收納於匣盒78之未使用的邊緣環113先載置於平台73,透過直線感測器91計算出中心位置後,再基於與識別資訊對應之位置資訊進行位置校正,並將邊緣環113載置於下部電極111之上。藉此,更加提升邊緣環113之搬運精度。
如以上之說明,透過實施態樣,控制部CU將製程模組PM7內的邊緣環113搬運至收納模組SM,並透過該收納模組SM內的直線感測器91測量製程模組PM7的基準位置。然後,控制部CU控制搬運機器人TR2,基於測量之製程模組PM7的基準位置進行位置校正,將未使用的邊緣環113搬運至製程模組PM7,並載置於下部電極111之上。藉此,可將邊緣環113高精度地載置於製程模組PM7內的下部電極111之上。故,不須對於每個製程模組進行對搬運機器人TR2之調整,可減少調整所需的時間。
又,控制部CU亦可在將未使用的邊緣環113搬運至製程模組PM7並載置於下部電極111之上時,進行以下所示之位置校正。
首先,控制部CU控制搬運機器人TR2將製程模組PM7內的使用完畢之邊緣環113搬運至收納模組SM,並載置於收納模組SM內的平台73上。接著,控制部CU基於直線感測器91之檢測值,計算出使用完畢之邊緣環113的位置資訊。位置資訊包含向量亦即偏差a。偏差a,例如係製程模組PM7內的安裝誤差。
接著,控制部CU控制搬運機器人TR2將載置於平台73上的使用完畢之邊緣環113收納於匣盒78。
接著,控制部CU控制搬運機器人TR2將收納於匣盒78之未使用的邊緣環113載置於平台73上。接著,控制部CU基於直線感測器91之檢測值,計算出未使用的邊緣環113的位置資訊。位置資訊包含向量亦即偏差b。
接著,控制部CU控制搬運機器人TR2收取載置於平台73上之未使用的邊緣環113,將未使用的邊緣環113搬運至製程模組PM7,並載置於製程模組PM7內的下部電極111之上。
此時,控制部CU控制搬運機器人TR2,以「吸收基於使用完畢之邊緣環113的位置資訊與未使用的邊緣環113的位置資訊而計算出之位置偏差量」之方式,將未使用的邊緣環113載置於下部電極111之上。位置偏差量,例如可係偏差a與偏差b之差值(b-a)。藉此,可將未使用的邊緣環113載置於製程模組PM7內的下部電極111之上之期望的位置。
又,控制部CU亦可控制搬運機器人TR2,以吸收基於使用完畢之邊緣環113的位置資訊與未使用的邊緣環113的位置資訊計算出之位置偏差量之方式,收取載置於平台73上之未使用的邊緣環113。藉此,可將未使用的邊緣環113載置於製程模組PM7內的下部電極111之上之期望的位置。
又,控制部CU亦可在以吸收基於使用完畢之邊緣環113的位置資訊與未使用的邊緣環113的位置資訊計算出之位置偏差量之方式使平台73移動之狀態下,控制搬運機器人TR2收取載置於平台73上之未使用的邊緣環113。藉此,可將未使用的邊緣環113載置於製程模組PM7內的下部電極111之上之期望的位置。
[邊緣環的收納方法] 參照圖4及圖7,說明實施態樣之邊緣環113的收納方法之一例。實施態樣之邊緣環113的收納方法,可在例如上述之實施態樣之邊緣環113的搬運方法之步驟S7及步驟S8中將邊緣環113搬入及搬出收納模組SM之匣盒78時採用。
以下,說明將在製程模組PM7中使用之使用完畢之邊緣環113b收納於匣盒78內,並將收納於該匣盒78內之未使用的邊緣環113a搬運至製程模組PM7進行更換之情況。
作為初始狀態,收納模組SM中,閘閥G4及門80為關閉,腔室70內透過N 2氣體等非活性氣體調壓。又,於儲存體75內,載置有匣盒78。於匣盒78內,如圖7(a)所示,多段設置6個棚架78a~78f,上側的5個棚架78a~78e中分別收納有未使用的邊緣環113a。又,最下段的1個棚架78f為空出之狀態。
首先,控制部CU使儲存體75上升並移動至第1位置。第1位置例如係儲存體75內之匣盒78的最下段的棚架78f與閘閥G4相向之位置。
儲存體75移動至第1位置後,控制部CU透過排氣部72將腔室70內減壓,使腔室70內的壓力比真空搬運模組TM2內的壓力更小。例如,控制部CU將腔室70內的壓力調整至未滿50mTorr(6.7Pa),並將真空搬運模組TM2內的壓力調整至50mTorr(6.7Pa)~100mTorr(13.3Pa)。
接著,控制部CU開啟閘閥G4。此時,因腔室70內的壓力小於真空搬運模組TM2內的壓力,形成從真空搬運模組TM2流向設於腔室70底部之排氣口71之氣流。
接著,控制部CU控制搬運機器人TR2,如圖7(b)所示,將在製程模組PM7中使用之使用完畢之邊緣環113b收納於匣盒78的最下段之棚架78f。此時,使用完畢之邊緣環113b上有時會附著微粒等污染物質,而使用完畢之邊緣環113b載置於最下段的棚架78f。故,抑制附著於使用完畢之邊緣環113b之污染物質附著於比棚架78f更上方之棚架78a~78e中所收納之未使用的邊緣環113a。又,於腔室70內,形成從真空搬運模組TM2流向設於腔室70底部之排氣口71之氣流。藉此,附著於使用完畢之邊緣環113b之污染物質,透過流向排氣口71之氣流而從排氣口71排出。其結果,抑制附著於使用完畢之邊緣環113b之污染物質附著於比棚架78f更上方之棚架78a~78e中所收納之未使用的邊緣環113a。如此,即使在匣盒78內混合收納未使用的邊緣環113a與使用完畢之邊緣環113b時,亦可抑制未使用的邊緣環113a受到污染。
接著,控制部CU使儲存體75下降並移動至第2位置。第2位置,例如係儲存體75內之匣盒78之倒數第2層之棚架78e與閘閥G4相向之位置。
儲存體75移動至第2位置後,控制部CU控制搬運機器人TR2,如圖7(c)所示,從棚架78e取得未使用的邊緣環113a,並將該未使用的邊緣環113a搬運至製程模組PM7。接著,控制裝置CU關閉閘閥G4。
透過以上方式,將在製程模組PM7使用之使用完畢之邊緣環113b更換成未使用的邊緣環113a。又,接著將在其他製程模組PM1~PM6、PM8~PM12中使用之使用完畢之邊緣環113b更換成未使用的邊緣環113a時,與上述之方法相同,從匣盒78之下側依序更換即可。藉此,可抑制未使用的邊緣環113a之污染。
[收納模組之設置例] 參照圖1、圖3、圖4及圖8,說明收納模組SM之設置例。
收納模組SM係連接於真空搬運模組TM2中與連接真空搬運模組TM1之側面對向之側面。收納模組SM如上所述,包含框架60、腔室70及機械室90。
框架60支撐腔室70。例如,框架60係構成為可將2個腔室70排列支撐於真空搬運模組TM2之短邊方向。圖8之例中,表示在框架60之上設置1個腔室70之情況。框架60於腔室70之下方形成通路60a。藉此,作業員可通過腔室70之下方的通路60a,出入真空搬運模組TM1、TM2、製程模組PM1~PM12等之下方。故,提升真空搬運模組TM1、TM2、製程模組PM1~PM12等之維修性。
腔室70設置於框架60之上。於腔室70中與連接真空搬運模組TM2之側的面對向的面,設有門80。門80例如係在從腔室70內取出匣盒78時以及將匣盒78設置於腔室內70內時進行開閉。
機械室90設於腔室70之頂部。圖8之例中,機械室90係設於腔室70之頂部中一部分的區域,並由腔室70之頂部中剩下的區域形成通路90a。藉此,作業員可通過腔室70之上方的通路90a出入真空搬運模組TM1、TM2、製程模組PM1~PM12等之上方。故,提升真空搬運模組TM1、TM2、製程模組PM1~PM12等之維修性。
應認為本發明之實施態樣之全部內容皆為例示而非用於限制。上述之實施態樣,可不脫離所附之專利申請範圍及其主旨而以各種形態進行省略、置換、變更。
上述之實施態樣中,說明在收納模組與製程模組之間搬運邊緣環之情況,但本發明不限於此。例如,對於搬運安裝於製程模組內之其他消耗構件,例如覆蓋環、上部電極之頂板、靜電吸盤(ESC:Electrostatic Chuck)等而取代邊緣環之情況同樣可適用。又,邊緣環亦可係位置調整用的治具。
上述之實施態樣中,說明位置檢測感測器之一例亦即直線感測器91設置於收納模組SM之情況,但本發明不限於此。位置檢測感測器亦可設置於與收納模組SM不同之位置,例如配置於搬運機器人TR1前端之叉具FK1、配置於搬運機器人TR2前端之叉具、閘閥G1~G4,以及真空搬運模組TM1、TM2。
圖9係表示安裝於搬運機器人TR1之叉具FK1之位置檢測感測器之圖式。圖9(a)係固持邊緣環113之叉具FK1的俯視圖,圖9(b)係圖9(a)之9B-9B線箭視剖面圖。如圖9(a)所示,叉具FK1在俯視上具有略U字形狀。叉具FK1包含3個襯墊PD及靜電電容感測器CS。襯墊PD,例如具有圓錐台形狀,並沿著邊緣環113之內周緣部配置。襯墊PD係藉由以圓錐台形狀之頂面接觸邊緣環113之底面而固持邊緣環113。靜電電容感測器CS例如埋入叉具FK1之基端。在該邊緣環113設置於叉具FK1之既定位置(例如中心位置)時,於邊緣環113,導體CD設於俯視上其中心與靜電電容感測器CS之中心一致的位置。導體CD例如係鋁。靜電電容感測器CS,在邊緣環113固持於叉具FK1時,檢測出「對應於其與設於邊緣環113之導體CD的位置關係」之靜電電容,並將檢測值(檢測結果)輸出至控制部CU。控制部CU基於靜電電容感測器CS之檢測值,計算出邊緣環113之位置資訊。靜電電容感測器CS及導體CD係位置檢測感測器之一例。
10:腔室 10s:處理空間 10e:排氣口 10p:搬出搬入口 11:支撐部 111:下部電極 112:靜電吸盤 113:邊緣環 113a:未使用的邊緣環 113b:使用完畢之邊緣環 114:覆蓋環 115:絕緣體 116:基座 12:上部電極 121:頂板 121a:氣體噴吐孔 122:支撐體 122a:氣體擴散室 122b:氣孔 122c:氣體導入口 13:絕緣構件 20:氣體供給部 21:氣體供給源 22:流量控制器 30:RF電力供給部 31a:第1RF電源 31b:第2RF電源 32a:第1匹配器 32b:第2匹配器 40:排氣部 50:升降機構 51:第1升降機構 511:支撐銷 512:馬達 52:第2升降機構 521:支撐銷 522:馬達 60:框架 60a:通路 70:腔室 71:排氣口 72:排氣部 73:平台 74:籠體 75:儲存體 76:滾珠螺桿 77:馬達 78:匣盒 78a~78f:棚架 79:導件 80:門 90:機械室 90a:通路 91:直線感測器 92:發光部 93:窗口 94:發光部 95:片數檢測感測器 100:控制部 101:電腦 101a:CPU 101b:儲存部 101c:通訊介面 CU:控制部 PM1~PM12:製程模組 LM:大氣搬運模組 SM:收納模組 TM1,TM2:真空搬運模組 TR1,TR2:搬運機器人 H1,H2:貫通孔 FK1:叉具 PD:襯墊 CS:靜電電容感測器 CD:導體 G1~G4:閘閥 LP1~LP5:載入埠 LL1,LL2:裝載鎖定模組 P1~P4:中心位置 PS:處理系統 O:中心位置 W:基板
圖1係表示實施態樣之處理系統之一例之圖式。 圖2係表示製程模組之一例之概略剖面圖。 圖3係表示收納模組之一例之正面剖面圖。 圖4係表示收納模組之一例之側面剖面圖。 圖5係用以說明每一個製程模組之基準位置之圖式。 圖6係表示實施態樣之邊緣環的搬運方法之一例之圖式。 圖7(a)~(c)係表示實施態樣之邊緣環的收納方法之一例之圖式。 圖8係表示收納模組之設置例之示意圖。 圖9(a)、(b)係表示安裝於搬運機器人之叉具之位置檢測感測器之圖式。
CU:控制部
PM1~PM12:製程模組
PS:處理系統
LM:大氣搬運模組
SM:收納模組
TM1,TM2:真空搬運模組
TR1,TR2:搬運機器人
G1~G4:閘閥
LP1~LP5:載入埠
LL1,LL2:裝載鎖定模組

Claims (13)

  1. 一種處理系統,包含: 腔室,於其內部安裝有消耗構件; 收納模組,收納該消耗構件; 位置檢測感測器,檢測該消耗構件之位置; 真空搬運模組,連接於該腔室及該收納模組,並具有在該腔室與該收納模組之間搬運該消耗構件之搬運機器人;以及, 控制部; 該控制部係構成為用以執行以下步驟: 步驟(a),控制該搬運機器人將安裝於該腔室之該消耗構件搬運至該收納模組; 步驟(b),以該位置檢測感測器檢測出搬運至該收納模組之該消耗構件的位置;以及, 步驟(c),控制該搬運機器人,基於在該步驟(b)中檢測出之該消耗構件的位置,將與該消耗構件不同之新的消耗構件進行位置校正並從該收納模組搬運至該腔室。
  2. 如請求項1所述之處理系統,其中, 該控制部,係構成為在將該消耗構件安裝於該腔室之後,並在該腔室之內部進行處理之前執行該步驟(a)。
  3. 如請求項1或2所述之處理系統,其中, 該收納模組,可裝卸於該真空搬運模組。
  4. 如請求項3所述之處理系統,其中, 該控制部,係構成為在將該收納模組連接於該真空搬運模組之後,並在該腔室之內部進行處理之前執行該步驟(a)。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之處理系統,其中, 該收納模組,具有用以將內部減壓之排氣口; 該控制部,係構成為更加執行以下步驟: 步驟(d),在經由該排氣口將該收納模組之內部減壓而使該收納模組之內部的壓力小於該真空搬運模組之內部的壓力之狀態下,使該收納模組內與該真空搬運模組內連通。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之處理系統,其中, 該位置檢測感測器,係檢測該消耗構件的水平位置。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之處理系統,其中, 該收納模組,於上下方向具有間隔而可收納複數之該消耗構件; 該控制部,係構成為更加執行以下步驟: 步驟(e),在該步驟(c)之前,將在該腔室之內部使用的該消耗構件收納於比該收納模組之內部收納的該新的消耗構件更下方的位置。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之處理系統,其中, 該消耗構件具有圓環狀; 該位置檢測感測器,包含: 內周感測器,用以檢測該消耗構件之內周的位置;以及, 外周感測器,用以檢測該消耗構件之外周的位置。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之處理系統,其中, 該消耗構件,包含設於該腔室之內部,並在載置基板之載置台的頂面,以包圍該基板的周圍之方式載置之邊緣環。
  10. 如請求項1至9中任一項所述之處理系統,其中, 該新的消耗構件,係未使用的消耗構件。
  11. 如請求項1至10中任一項所述之處理系統,其中, 該位置檢測感測器,係設於該收納模組。
  12. 一種處理系統,包含: 腔室,於其內部安裝有消耗構件; 收納模組,收納該消耗構件; 位置檢測感測器,檢測該消耗構件的位置; 真空搬運模組,連接於該腔室及該收納模組,並具有在該腔室與該收納模組之間搬運該消耗構件之搬運機器人;以及, 控制部; 該控制部,係構成為用以執行以下步驟: 步驟(f),透過該位置檢測感測器檢測出安裝於該腔室之使用完畢之消耗構件的位置; 步驟(g),透過該位置檢測感測器檢測出收納於該收納模組之未使用的消耗構件的位置;以及, 步驟(h),將該未使用的消耗構件從該收納模組搬運至該腔室; 該步驟(h),包含基於在該步驟(f)中檢測出之該使用完畢之消耗構件的位置與在該步驟(g)中檢測出之該未使用的消耗構件的位置,校正從該收納模組搬運至該腔室之該未使用的消耗構件的位置。
  13. 一種搬運方法,係在處理系統中搬運消耗構件,該處理系統具備:於其內部安裝有該消耗構件之腔室、收納該消耗構件之收納模組、檢測該消耗構件的位置之位置檢測感測器、連接於該腔室及該收納模組,且具有在該腔室與該收納模組之間搬運該消耗構件之搬運機器人之真空搬運模組,該搬運方法包含以下步驟: 步驟(a),透過該搬運機器人將安裝於該腔室之該消耗構件搬運至該收納模組; 步驟(b),以該位置檢測感測器檢測出搬運至該收納模組之該消耗構件的位置;以及, 步驟(c),透過該搬運機器人,基於在該步驟(b)中檢測出之該消耗構件的位置,將與該消耗構件不同之新的消耗構件進行位置校正並從該收納模組搬運至該腔室。
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