JP2005277291A - Transferring method of semiconductor substrate and transfer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体工場内のクリーン度のレベルを高めるミニエンバイロメント化を実現する半導体基板の搬送方法及び搬送装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor substrate transfer method and transfer apparatus that realize mini-environment that increases the level of cleanliness in a semiconductor factory.
半導体基板の搬送方法としては、半導体基板を収納した例えばSEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)規格E47.1(300mmウェーハ搬送及び保管のために使用されるボックス/ポッドの機械仕様)で規定されているFOUP(Front Opening Unified Pod)等の容器を、SEMI規格E15.1(300mm装置ロードポートのための仕様)やSEMI規格E62(300mm(FIMS)フロント・オープニング・メカニカルインタフェースの仕様)で規定された一般にロードポートと呼ばれるドア開閉機構ユニットと半導体基板移載装置を介して自動でドアの開閉と半導体基板の移載を実施させて半導体基板を半導体製造装置へ投入するという形態を取っている。 The method for transporting the semiconductor substrate is defined by, for example, SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) standard E47.1 (machine specification of a box / pod used for transporting and storing a 300 mm wafer) containing the semiconductor substrate. Containers such as FOUP (Front Opening Unified Pod) are generally specified in SEMI standard E15.1 (specification for 300mm equipment load port) and SEMI standard E62 (specification of 300mm (FIMS) front opening mechanical interface). The door is opened and closed and the semiconductor substrate is automatically transferred via a door opening / closing mechanism unit called a load port and the semiconductor substrate transfer device, and the semiconductor substrate is loaded into the semiconductor manufacturing apparatus.
従来の半導体基板の搬送方法と搬送装置に関して図面を参照しながら説明する。図5は従来の半導体基板の搬送装置の構成例を示す図である。フィルターと送風機が一体となったFFU(Fan Filter Unit)42と言われるユニットを最上部に載置したEFEM(Equipment Front End Module)41の側面にロードポートが取り付けられる。このロードポートにおけるロードポート架台32上のスライドステージ33上にFOUPを載置した後、FOUPシェル11を下面から固定したままロードポートドア31に向けて70mm移動して、図6に示すようにFOUPドア12とロードポートドア31を密着させる。その後ロードポートドア31に取り付けられたラッチキーと呼ばれる機構がFOUPドア12の施錠を解除してドアを開け、FOUPドア12をEFEM41内に引き込んで下降し、移載ロボット43が半導体基板を搬送する。
A conventional semiconductor substrate transfer method and transfer apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a conventional semiconductor substrate transfer apparatus. A load port is attached to the side surface of an EFEM (Equipment Front End Module) 41 having a unit called FFU (Fan Filter Unit) 42 in which a filter and a blower are integrated. After the FOUP is placed on the
これらの機器はミニエンバイロメントとも呼ばれ、特許文献1にあるように半導体基板が密閉された容器内に収納されている時は周囲の環境がクラス1,000程度であっても半導体基板が汚染されたり異物が付着するという問題は殆ど発生しないが、この収納容器から取り出す時にはクラス1程度の高い清浄度が要求される。そのため特許文献1では、この密閉容器の開閉時のウェーハが暴露される時のみ周辺のFFUを運転して周囲の清浄度を高める方法が記述されている。 These devices are also called mini-environments. As described in Patent Document 1, when the semiconductor substrate is stored in a sealed container, the semiconductor substrate is contaminated even if the surrounding environment is about class 1,000. However, when it is taken out from the storage container, a high cleanliness of about class 1 is required. For this reason, Patent Document 1 describes a method of increasing the cleanliness of the surroundings by operating the peripheral FFU only when the wafer at the time of opening and closing the closed container is exposed.
しかし、FOUPを使用した工場では空調設備の初期投資金額とランニングコストを抑えるために工場全体をクラス1,000程度のクリーン度の悪い環境としてFOUPを搬送し、EFEM内のように半導体基板が暴露される領域だけFFUより0.3から0.5m/秒程度でクラス1の気体を送って高い清浄度を保ち、なおかつEFEMの差圧を数Pa高めに設定してEFEMの外側のFOUPドア周囲の空気の清浄度を高めて悪い環境の空気がFOUPドア開閉時にFOUP内に流入しにくいように運用していた。
ここで、図7を参照しながらFOUPドア12開時の気体の流れを説明する。FOUPドア12はロードポートドア31に把持されてEFEM41内部に引き込まれてFOUPドア12の体積分の気体が周囲から流れ込むが、清浄度の高いEFEM41内部からの気体だけでなくFOUPドア12周辺の清浄度の低い外部の気体(空気)まで同時に流れ込む。そのために半導体基板21上への異物22の付着は避けられない。
Here, the gas flow when the
EFEM41の差圧を高めに設定してFOUPドア12周辺にEFEM41内部からの清浄度の高い期待が流れ出るようにしてFOUPドア12周辺の気体の清浄度を高めたり、FOUPドア12の開閉速度を遅めに設定して清浄度の低い気体の流入を抑える方法もあるが、FOUP内への異物の流入は完全には避けられず、FOUP内の半導体基板21への異物22の付着が生じ、特に、FOUPシェル11上段に位置する半導体基板21のドア寄りの位置での異物22の付着が顕著になる傾向があった。
The differential pressure of the EFEM 41 is set to be high so that high expectation of cleanliness from the inside of the
本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、半導体基板収納容器(FOUP)の蓋(FOUPドア)周辺部分に清浄な気体を供給して蓋の開閉時に収納容器内に巻き込まれる気体の清浄度を周辺環境より高くすることにより、半導体基板への異物付着を抑えて歩留まり低下を抑えることができる半導体基板の搬送方法及び搬送装置を提供することを目的とする。 The present invention is directed to solving the problems of the prior art, and supplies clean gas to the periphery of the lid (FOUP door) of the semiconductor substrate storage container (FOUP) so that the interior of the storage container is opened when the lid is opened and closed. An object of the present invention is to provide a semiconductor substrate transport method and transport device that can suppress the adhesion of foreign matters to the semiconductor substrate and suppress the yield reduction by making the purity of the gas entrained in the surrounding environment higher.
この目的を達成するために、本発明に係る半導体基板の搬送方法は、半導体基板を収納した密閉収納容器の蓋を開閉する開閉手段と、清浄な気体を半導体基板の搬送領域にダウンフローにより供給する供給手段とを備えた搬送装置における半導体基板の搬送方法であって、開閉手段の外側で密閉収納容器の蓋周辺に供給手段から清浄な気体を分流して供給すること、また、開閉手段の外側で密閉収納容器の蓋周辺に供給手段が清浄な気体をダウンフローにより供給すること、また、開閉手段の外側で密閉収納容器の蓋周辺に供給手段の清浄な気体とは別系統の清浄な気体をダウンフローにより供給することを特徴とする。 In order to achieve this object, a semiconductor substrate transfer method according to the present invention includes an open / close means for opening and closing a lid of a hermetic storage container containing a semiconductor substrate, and supplying clean gas to the transfer area of the semiconductor substrate by downflow. A semiconductor substrate transport method in a transport device comprising a supply means for supplying a clean gas from a supply means in a divided manner around the lid of the hermetic storage container outside the opening / closing means. The supply means supplies the clean gas around the lid of the sealed storage container on the outside by downflow, and the clean gas of a different system from the clean gas of the supply means around the lid of the closed storage container outside the opening / closing means. The gas is supplied by downflow.
また、半導体基板の搬送装置は、半導体基板を収納した密閉収納容器の蓋を開閉する開閉手段と、清浄な気体を半導体基板の搬送領域にダウンフローにより供給する供給手段とを備えた半導体基板の搬送装置であって、開閉手段の外側で密閉収納容器の蓋周辺に供給手段から清浄な気体を分流して供給する手段を設けたこと、また、開閉手段の外側で密閉収納容器の蓋周辺に供給手段が清浄な気体をダウンフローにより供給する手段を設けたこと、また、開閉手段の外側で密閉収納容器の蓋周辺に供給手段の清浄な気体とは別系統の清浄な気体をダウンフローにより供給する手段を設けたことを特徴とする。 Further, a semiconductor substrate transfer apparatus includes: an opening / closing unit that opens and closes a lid of a hermetic storage container that stores a semiconductor substrate; and a supply unit that supplies clean gas to the transfer region of the semiconductor substrate by downflow. A conveying device provided with a means for supplying a clean gas from the supply means to the periphery of the lid of the sealed storage container outside the opening / closing means, and around the lid of the sealed storage container outside the opening / closing means. The supply means is provided with means for supplying clean gas by downflow, and the clean gas of a different system from the clean gas of the supply means is provided by downflow around the lid of the hermetic storage container outside the opening / closing means. A supply means is provided.
前記の半導体基板の搬送方法及び搬送装置によれば、半導体基板収納容器の蓋周辺部分に清浄な気体を供給して蓋の開閉時に収納容器内に巻き込まれる気体の清浄度を周辺環境より高くすることによって、半導体基板への異物付着を抑えて歩留まり低下を抑えることができる。 According to the method and apparatus for transporting a semiconductor substrate described above, clean gas is supplied to the periphery of the lid of the semiconductor substrate storage container, and the cleanliness of the gas trapped in the storage container when the lid is opened and closed is made higher than the surrounding environment. Thus, it is possible to suppress the adhesion of foreign matter to the semiconductor substrate and suppress the yield reduction.
以上説明したように、本発明によれば、半導体基板への異物付着や歩留まり低下を抑えて、クリーンルーム全体の清浄度をクラス1,000や10,000等のように低く抑えることが可能となり、工場の初期投資金額やランニングコスト削減を大きく見込めるという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the adhesion of foreign matters to the semiconductor substrate and the yield reduction, and to keep the cleanliness of the entire clean room as low as class 1,000 or 10,000, It is effective to greatly reduce the initial investment amount and running cost of the factory.
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態1における半導体基板の搬送装置の構成を示す図である。ここで、前記従来例を示す図5において説明した構成部材に対応して同等の機能を有するものには同一の符号を付して示し、以下の各図においても同様とする。図1に示すように、FFU42を上部に載置したEFEM41の側面にロードポートが取り付けられ、半導体基板21を収納したFOUPはロードポート架台32上のスライドステージ33上に載置される。その後、スライドステージ33はFOUPシェル11を下面から固定したままロードポートドア31に向けて移動してFOUPドア12をロードポートドア31に押しつける。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a semiconductor substrate transfer apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Here, components having equivalent functions corresponding to the components described in FIG. 5 showing the conventional example are given the same reference numerals, and the same applies to the following drawings. As shown in FIG. 1, the load port is attached to the side surface of the
ロードポートドア31に組み込まれたラッチキー機構はFOUPドア12の施錠を解除しFOUPドア12をEFEM41内に引き込む。このときEFEM41内の清浄度の高い気体ばかりでなくFOUPドア12周辺の気体もFOUP内部に引き込まれるが、EFEM41のロードポート側上部に設けられたエアガイド44によってEFEM41内部の清浄度の高い気体が分流されてFOUPドア12周辺部分に供給される。これにより、その周辺部分の空気(気体)の清浄度は高いレベルに維持されているのでドア開時の周辺異物の巻き込みは極力抑えられ、半導体基板21への異物付着も抑えられる。
The latch key mechanism incorporated in the
図2は本発明の実施の形態2における半導体基板の搬送装置の構成を示す図であり、図2に示すように、前述の実施の形態1の図1に示すFFU42よりも大きなFFU42’を上部に載置したEFEM41の側面にロードポートが取り付けられ、半導体基板21を収納したFOUPはロードポート架台32上のスライドステージ33上に載置される。その後、スライドステージ33はFOUPシェル11を下面から固定したままロードポートドア31に向けて移動してFOUPドア12をロードポートドア31に押しつける。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a semiconductor substrate transfer apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, an
ロードポートドア31に組み込まれたラッチキー機構はFOUPドア12の施錠を解除しFOUPドア12をEFEM41内に引き込む。このときEFEM41内の清浄度の高い気体ばかりでなくFOUPドア12周辺気体もFOUP内部に引き込まれるが、EFEM41の上部に載置されたFFU42’がロードポート側上部から飛び出した形状になっていてEFEM41内部の清浄度の高い気体がそのままFOUPドア12周辺部分に供給される。これにより、その周辺部分の空気(気体)の清浄度は高いレベルに維持されているのでドア開時の周辺異物の巻き込みは極力抑えられ、半導体基板21への異物付着も抑えられる。
The latch key mechanism incorporated in the
図3は本発明の実施の形態3における半導体基板の搬送装置の構成を示す図であり、図3に示すように、FFU42を上部に載置したEFEM41の側面にロードポートが取り付けられ、半導体基板21を収納したFOUPはロードポート架台32上のスライドステージ33上に載置される。その後、スライドステージ33はFOUPシェル11を下面から固定したままロードポートドア31に向けて移動してFOUPドア12をロードポートドア31に押しつける。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the semiconductor substrate transfer apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, a load port is attached to the side surface of the
ロードポートドア31に組み込まれたラッチキー機構はFOUPドア12の施錠を解除しFOUPドア12をEFEM41内に引き込む。このときEFEM41内の清浄度の高い気体ばかりでなくFOUPドア12周辺気体もFOUP内部に引き込まれるが、EFEM41のロードポート側面の上部に載置された薄型FFU45から清浄度の高い気体がFOUPドア12周辺部分に供給される。これにより、その周辺部分の空気(気体)の清浄度は高いレベルに維持されているのでドア開時の周辺異物の巻き込みは極力抑えられ、半導体基板21への異物付着も抑えられる。
The latch key mechanism incorporated in the
また、図1〜3に示すようにFOUPドア12周辺の雰囲気を清浄な気体で十分満たした状態でロードポートドア31がFOUPドア12をEFEM41内に引き込むため、FOUP内へ流入する気体の清浄度を高いレベルに維持でき、半導体基板21に付着する異物22を抑えることができる。さらに、図4に示すように、ロードポート架台32のロードポートドア31近くに気流の抜き穴34を設けることによりロードポート架台32直上付近でも気流を層流に保つことが可能となるため、FOUPドア12周辺を浮遊したり付着している異物を効率良く排除することが可能となる。
In addition, as shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、前述した各実施の形態の構成において、ロードポート取り付け面より外側に飛び出した形状をしているが、この飛び出し寸法を300mm自動搬送機器で一般的なOHT(Overhead Hoist Transfer)やAGV(Automatic Guided Vehicle),RGV(Rail Guided Vehicle)との干渉領域を妨げない寸法に抑えることにより、OHTやAGV,RGVとの共存が可能となる。また、これら自動搬送の機構のないライン、またはしないラインであれば、この飛び出し寸法を十分に確保でき、設計上の無理な制約もないためにより十分な風量と風速を確保することができる。 In the configuration of each of the embodiments described above, the shape protrudes outward from the load port mounting surface, but this protrusion size is measured using an OHT (Overhead Hoist Transfer) or AGV (Automatic) commonly used in 300 mm automatic transfer equipment. By suppressing the interference area with Guided Vehicle (RGV) and RGV (Rail Guided Vehicle) to a size that does not hinder, coexistence with OHT, AGV, and RGV becomes possible. Further, if the line does not have or does not have an automatic conveyance mechanism, the projecting dimension can be sufficiently secured, and since there are no unreasonable restrictions on design, a sufficient air volume and wind speed can be secured.
また、各実施の形態で説明した構成において、清浄な気体をEFEMや単独のFFUから供給しているが、ダクト等を用いて工場の原動設備から直接供給する構成にしても構わない。 Moreover, in the structure demonstrated by each embodiment, although the clean gas is supplied from EFEM or independent FFU, you may make it the structure supplied directly from the drive equipment of a factory using a duct.
本発明に係る半導体基板の搬送方法及び搬送装置は、半導体工場内の必要な領域のみクリーン度のレベルを高めるというミニエンバイロメント化の実現に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The semiconductor substrate transfer method and transfer apparatus according to the present invention are useful for realizing mini-environment that increases the level of cleanliness only in a necessary area in a semiconductor factory.
11 FOUPシェル
12 FOUPドア
21 半導体基板
22 異物
31 ロードポートドア
32 ロードポート架台
33 スライドステージ
34 抜き穴
41 EFEM
42,42’ FFU
43 移載ロボット
44 エアガイド
45 薄型FFU
DESCRIPTION OF
42, 42 'FFU
43 Transfer Robot 44
Claims (6)
前記開閉手段の外側で前記密閉収納容器の蓋周辺に前記供給手段から清浄な気体を分流して供給することを特徴とする半導体基板の搬送方法。 A method of transporting a semiconductor substrate in a transport device comprising an opening / closing means for opening and closing a lid of a sealed storage container storing a semiconductor substrate, and a supply means for supplying clean gas to the transport region of the semiconductor substrate by downflow,
2. A method for transporting a semiconductor substrate, comprising: supplying a clean gas from the supply unit in a divided manner around the lid of the hermetic storage container outside the opening / closing unit.
前記開閉手段の外側で前記密閉収納容器の蓋周辺に前記供給手段が清浄な気体をダウンフローにより供給することを特徴とする半導体基板の搬送方法。 A method of transporting a semiconductor substrate in a transport device comprising an opening / closing means for opening and closing a lid of a sealed storage container storing a semiconductor substrate, and a supply means for supplying clean gas to the transport region of the semiconductor substrate by downflow,
A method for transporting a semiconductor substrate, characterized in that the supply means supplies clean gas by downflow around the lid of the hermetic storage container outside the opening / closing means.
前記開閉手段の外側で前記密閉収納容器の蓋周辺に前記供給手段の清浄な気体とは別系統の清浄な気体をダウンフローにより供給することを特徴とする半導体基板の搬送方法。 A method of transporting a semiconductor substrate in a transport device comprising an opening / closing means for opening and closing a lid of a sealed storage container storing a semiconductor substrate, and a supply means for supplying clean gas to the transport region of the semiconductor substrate by downflow,
A method of transporting a semiconductor substrate, comprising supplying a clean gas of a system different from the clean gas of the supply means by downflow around the lid of the hermetic storage container outside the opening / closing means.
前記開閉手段の外側で前記密閉収納容器の蓋周辺に前記供給手段から清浄な気体を分流して供給する手段を設けたことを特徴とする半導体基板の搬送装置。 A semiconductor substrate transfer apparatus comprising an opening / closing means for opening and closing a lid of a sealed storage container storing a semiconductor substrate, and a supply means for supplying clean gas to the transfer area of the semiconductor substrate by downflow,
2. A semiconductor substrate transfer apparatus according to claim 1, further comprising means for dividing and supplying clean gas from the supply means around the lid of the hermetically sealed container outside the opening / closing means.
前記開閉手段の外側で前記密閉収納容器の蓋周辺に前記供給手段が清浄な気体をダウンフローにより供給する手段を設けたことを特徴とする半導体基板の搬送装置。 A semiconductor substrate transfer apparatus comprising an opening / closing means for opening and closing a lid of a sealed storage container storing a semiconductor substrate, and a supply means for supplying clean gas to the transfer area of the semiconductor substrate by downflow,
2. A semiconductor substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein said supply means supplies means for supplying clean gas by downflow around the lid of said hermetic storage container outside said opening / closing means.
前記開閉手段の外側で前記密閉収納容器の蓋周辺に前記供給手段の清浄な気体とは別系統の清浄な気体をダウンフローにより供給する手段を設けたことを特徴とする半導体基板の搬送装置。 A semiconductor substrate transfer apparatus comprising an opening / closing means for opening and closing a lid of a sealed storage container storing a semiconductor substrate, and a supply means for supplying clean gas to the transfer area of the semiconductor substrate by downflow,
A semiconductor substrate transfer apparatus, comprising means for supplying a clean gas of a system different from the clean gas of the supply means by a down flow around the lid of the hermetic storage container outside the opening / closing means.
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