JP5090291B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの基板に対して処理を施す基板処理装置である。 The present invention is applied to substrates such as semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomask substrates. A substrate processing apparatus that performs processing on the substrate.
半導体装置の製造工程において用いられる枚葉型の基板処理装置は、処理部と、インデクサ部と、基板収容器を保持する収容器保持部とを備えている。処理部は、基板を収容し、その基板に対して処理を施すための複数個(たとえば8つ)の処理チャンバと、これらの処理チャンバに対して基板の搬入/搬出を行う主搬送ロボットとを備えている。インデクサ部は、基板収容器と主搬送ロボットとの間で基板を搬送するインデクサロボットとを備えている。 A single-wafer type substrate processing apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device includes a processing unit, an indexer unit, and a container holding unit that holds a substrate container. The processing unit includes a plurality of (for example, eight) processing chambers for storing a substrate and performing processing on the substrate, and a main transfer robot for loading / unloading the substrate into / from these processing chambers. I have. The indexer unit includes an indexer robot that transports the substrate between the substrate container and the main transport robot.
基板収容器は、その内部空間に複数枚の基板を収容可能である。基板収容器の側面には基板を取り出すための開口が形成されており、その開口が基板収容器の側面の蓋によって開閉される。基板の搬送効率を向上させるため、基板収容器内への基板の収納可能枚数は多数枚(たとえば25枚)であることが望ましい。
基板収容器が収容器保持部に保持されると、蓋が開状態にされて開口が開放されて、インデクサロボットのハンドが開口を通して進入されて、基板収容器から未処理の基板が取り出される。基板収容器から取り出された未処理の基板は、主搬送ロボットのハンドに受け渡されて、主搬送ロボットによって処理チャンバ内に搬入される。その後、処理チャンバ内で、基板に対して所定の処理が施される。
The substrate container can accommodate a plurality of substrates in its internal space. An opening for taking out the substrate is formed on the side surface of the substrate container, and the opening is opened and closed by a lid on the side surface of the substrate container. In order to improve the substrate transfer efficiency, it is desirable that the number of substrates that can be stored in the substrate container is a large number (for example, 25).
When the substrate container is held by the container holder, the lid is opened to open the opening, and the hand of the indexer robot is advanced through the opening to take out an unprocessed substrate from the substrate container. The unprocessed substrate taken out from the substrate container is delivered to the hand of the main transfer robot and is transferred into the processing chamber by the main transfer robot. Thereafter, a predetermined process is performed on the substrate in the processing chamber.
一方、処理チャンバ内で処理された処理済の基板は、主搬送ロボットのハンドによって搬出された後、インデクサロボットに受け渡されて、インデクサロボットによって基板収容器内に収納される。基板収容器に収容されていた全ての基板に対して処理が施され、最後の基板が基板収容器内に収納された後、基板収容器の開口が閉塞される。
最初に所定の処理が施された処理済の基板が基板収容器内に収納された後、多数枚(たとえば24枚)の処理が完了するまで、基板収容器の開口の閉塞を待つ必要がある。
ところが、基板の出し入れのために基板収容器の開口が開放されることにより、基板収容器内にインデクサ部内の雰囲気が充満する。インデクサ部内の雰囲気は酸素や水分が比較的多量に含まれているので(たとえば、一般の大気中では、酸素濃度20%以上であり、かつ湿度20%以上)、この雰囲気に長時間、たとえば10分以上晒されると、基板の表面が酸化されるなど基板に悪影響を与えるおそれがある。
It is necessary to wait for the opening of the substrate container to be closed until a large number (for example, 24 sheets) of processing is completed after the processed substrate that has been subjected to the predetermined processing is first stored in the substrate container. .
However, when the opening of the substrate container is opened for loading and unloading the substrate, the atmosphere in the indexer section is filled in the substrate container. Since the atmosphere in the indexer portion contains a relatively large amount of oxygen and moisture (for example, in the general atmosphere, the oxygen concentration is 20% or more and the humidity is 20% or more). If exposed for more than a minute, the surface of the substrate may be oxidized and the substrate may be adversely affected.
基板収容器内の雰囲気の酸素濃度および湿度を下げるために、開口が開放状態にある基板収容器内を、低湿低酸素ガス(N2ガス)でパージすることも考えられるが、かかるN2パージを行っても、基板収容器内の雰囲気の酸素濃度または湿度が一定量以下(好ましくは、酸素濃度が1%以下、湿度が5%以下)に低下しないという問題がある。
また、この方法に代えて、基板の出し入れの際以外は基板収容器の開口を閉塞し、基板収容器内をN2パージすることも検討されているが基板収容器の開口の閉塞の開始から次の開放までの時間が短いので、かかる方法を採用しても基板収容器内をN2ガスで充満させることができなかった。したがって、基板の表面の湿度が高く酸素の多い雰囲気(以下、高湿酸素雰囲気という)の曝露時間が長時間化していた。
To lower the oxygen concentration and humidity of the atmosphere in the substrate container, a substrate container in which the opening is in the open state, it is considered that purging with low humidity hypoxic gas (N 2 gas), such N 2 purge However, there is a problem that the oxygen concentration or humidity of the atmosphere in the substrate container does not decrease to a certain level or less (preferably, the oxygen concentration is 1% or less and the humidity is 5% or less).
In addition to this method, it is also considered that the opening of the substrate container is closed and the inside of the substrate container is purged with N 2 except when the substrate is taken in and out. Since the time until the next opening is short, even if this method is adopted, the inside of the substrate container cannot be filled with N 2 gas. Therefore, the exposure time of an atmosphere with high humidity on the surface of the substrate and high oxygen (hereinafter referred to as a high-humidity oxygen atmosphere) has been prolonged.
この発明は、かかる背景の下でなされたものであり、基板表面の高湿酸素雰囲気の曝露時間を短縮化することができる基板処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide a substrate processing apparatus capable of shortening the exposure time of the high-humidity oxygen atmosphere on the substrate surface.
前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)を収容して、当該基板に対して処理を施すための処理チャンバ(10A〜10H)と、複数枚の基板を収容可能な基板収容器(C)と前記処理チャンバとの間を搬送される基板が通過する搬送室(3;9)と、前記搬送室内に設けられ、基板を保持するための基板保持部材(17)と、前記基板保持部材に保持された基板の表面に対向する基板対向面(20;20A;13A)を有する対向部材(16;16A)と、前記基板保持部材に保持された基板の表面と前記基板対向面との間に低湿低酸素ガスを供給する低湿低酸素ガス供給機構(27,28,29,30)とを含み、前記基板対向面には、前記基板保持部材に保持された基板の表面の中央部に対向し、前記低湿低酸素ガス供給機構からの低湿低酸素ガスが吐出される中央部吐出口(21)が設けられている、基板処理装置(1;1B)である。 The invention described in claim 1 for achieving the above object includes a processing chamber (10A to 10H) for storing a substrate (W) and processing the substrate, and a plurality of substrates. A transfer chamber (3; 9) through which a substrate transferred between the substrate holder (C) capable of processing and the processing chamber passes, and a substrate holding member (17) provided in the transfer chamber for holding the substrate. ), A facing member (16; 16A) having a substrate facing surface (20; 20A; 13A) facing the surface of the substrate held by the substrate holding member, and a surface of the substrate held by the substrate holding member; the saw including a low humidity and low humidity low oxygen gas supply mechanism for supplying a low oxygen gas (27, 28, 29, 30) between the substrate-facing surface, said substrate-facing surface, which is held on the substrate holding member Opposite the center of the surface of the substrate, the low humidity and low oxygen Central discharge port humidity hypoxic gas from scan feed mechanism is discharged (21) is provided, the substrate processing apparatus; a (1 1B).
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、基板保持部材に保持された基板の表面と対向部材の基板対向面との間に低湿低酸素ガスが供給される。したがって、基板の表面と基板対向面との間が低湿低酸素ガスで充満する。これにより、搬送室内に高湿酸素雰囲気が存在する場合であっても、その高湿酸素雰囲気から基板の表面を遮断することができる。
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
According to this configuration, the low-humidity and low-oxygen gas is supplied between the surface of the substrate held by the substrate holding member and the substrate facing surface of the facing member. Therefore, the space between the substrate surface and the substrate facing surface is filled with the low-humidity low oxygen gas. Thereby, even when a high-humidity oxygen atmosphere exists in the transfer chamber, the surface of the substrate can be blocked from the high-humidity oxygen atmosphere.
したがって、基板を基板保持部に保持させて、当該基板の表面を搬送室内の高湿酸素雰囲気から遮断しておき、その間に処理チャンバで他の基板に処理を施すことにより、当該基板の表面が高湿酸素雰囲気に晒される時間(曝露時間)を短縮化することができる。これにより、基板の表面に与える悪影響を最低限に抑えることができる。なお、低湿低酸素ガスは、その酸素濃度が1%以下で、かつ湿度が5%以下が好ましい。
また、基板対向面に中央部吐出口が設けられているので、基板の中央部上の雰囲気を低湿低酸素ガスに置換することができる。
請求項2記載の発明は、前記基板対向面には、前記基板保持部材に保持された基板の表面の周縁部に対向し、前記低湿低酸素ガス供給機構からの低湿低酸素ガスが吐出される周縁部吐出口(22,22A)がさらに設けられており、前記低湿低酸素ガス供給機構が、前記中央部吐出口からの低湿低酸素ガスの吐出および吐出停止を切り換えるための中央部用バルブ(30)と、前記周縁部吐出口からの低湿低酸素ガスの吐出および吐出停止を切り換えるための周縁部用バルブ(29)とを含み、前記基板処理装置は、前記中央部吐出口および前記周縁部吐出口から低湿低酸素ガスを吐出させるときに、前記周縁部用バルブの開成に先立ち、前記中央部用バルブを開成させるバルブ制御手段(35)をさらに含む、請求項1記載の基板処理装置である。
この構成によれば、周縁部吐出口からの低湿低酸素ガスの吐出に先立って、中央部吐出口から低湿低酸素ガスが吐出される。したがって、基板の中央部上の雰囲気を低湿低酸素ガスに置換した後に、基板の全域に低湿低酸素ガスが供給される。これにより、基板の表面全域に低湿低酸素ガスを円滑に充満させることができる。
Therefore, by holding the substrate on the substrate holding unit and keeping the surface of the substrate from the high-humidity oxygen atmosphere in the transfer chamber, while processing the other substrate in the processing chamber, The time (exposure time) exposed to a high-humidity oxygen atmosphere can be shortened. Thereby, the adverse effect on the surface of the substrate can be minimized. The low-humidity and low-oxygen gas preferably has an oxygen concentration of 1% or less and a humidity of 5% or less.
Further, since the central portion discharge port is provided on the substrate facing surface, the atmosphere on the central portion of the substrate can be replaced with low-humidity low oxygen gas.
According to a second aspect of the present invention, a low-humidity and low-oxygen gas from the low-humidity and low-oxygen gas supply mechanism is discharged to the substrate-facing surface so as to oppose a peripheral portion of the surface of the substrate held by the substrate holding member. Peripheral part discharge ports (22, 22A) are further provided, and the low-humidity low-oxygen gas supply mechanism switches the discharge of the low-humidity low oxygen gas from the central discharge port and the discharge stop for the central part ( 30) and a peripheral portion valve (29) for switching discharge and discharge stop of the low-humidity and low-oxygen gas from the peripheral portion discharge port, and the substrate processing apparatus includes the central portion discharge port and the peripheral portion The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising valve control means (35) for opening the central portion valve prior to opening of the peripheral portion valve when discharging low-humidity and low oxygen gas from the discharge port. A.
According to this configuration, the low-humidity and low-oxygen gas is discharged from the central discharge port prior to the discharge of the low-humidity and low-oxygen gas from the peripheral discharge port. Therefore, after replacing the atmosphere on the central portion of the substrate with the low-humidity and low-oxygen gas, the low-humidity and low-oxygen gas is supplied to the entire area of the substrate. Thereby, the low-humidity low oxygen gas can be smoothly filled in the whole surface of the substrate.
請求項3記載の発明は、前記基板保持部材および前記対向部材の少なくとも一方を相対的に移動させて、前記基板の表面と前記基板対向面とを接近/離反させる移動機構(34)をさらに含む、請求項2記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の表面と基板対向面とを接近させた状態で、基板の表面に低湿低酸素ガスを供給することができる。このため、比較的小流量の低湿低酸素ガスで、基板の表面と基板対向面との間を充満させることができ、基板の表面を搬送室内の高湿酸素雰囲気から遮断しておくことができる。これにより、低湿低酸素ガスの使用量を低減し、ランニングコストの低減を図ることができる。
The invention according to claim 3 further includes a moving mechanism (34) for relatively moving at least one of the substrate holding member and the facing member to approach / separate the surface of the substrate and the substrate facing surface. The substrate processing apparatus according to claim 2 .
According to this configuration, the low-humidity and low-oxygen gas can be supplied to the surface of the substrate in a state where the surface of the substrate and the substrate facing surface are brought close to each other. For this reason, the space between the substrate surface and the substrate facing surface can be filled with a relatively small flow rate of low-humidity and low-oxygen gas, and the substrate surface can be shielded from the high-humidity oxygen atmosphere in the transfer chamber. . Thereby, the usage-amount of low-humidity low oxygen gas can be reduced and reduction of running cost can be aimed at.
また、基板の表面と基板対向面とを離反させた状態で、基板を搬入/搬出することができる。これにより、基板を良好に搬入/搬出することができる。
請求項4記載の発明は、前記移動機構は、前記対向部材に対して前記基板保持部材を移動させる保持部材移動機構(34)を含む、請求項3記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板保持部材を移動させることにより、基板の表面と基板対向面とを、相対的に接近/離反させることができる。
Further, the substrate can be carried in / out with the surface of the substrate and the substrate facing surface being separated from each other. Thereby, a board | substrate can be carried in / out favorably.
The invention according to
According to this configuration, by moving the substrate holding member, the surface of the substrate and the substrate facing surface can be relatively approached / separated.
基板処理装置は、基板を保持して、前記基板保持部材に対して基板を受け渡すハンド(6A)をさらに含むものであってもよい。基板保持部材を、基板の表面に交差する方向に移動させるとともに、ハンドを基板の表面に沿う方向に移動させることにより、基板保持部材とハンドとの間で基板を受け渡すことが可能である。このため、基板の受け渡しの際にハンドを、基板に交差する方向に移動させる必要がない。 The substrate processing apparatus may further include a hand (6A) that holds the substrate and delivers the substrate to the substrate holding member. By moving the substrate holding member in a direction intersecting the surface of the substrate and moving the hand in a direction along the surface of the substrate, the substrate can be transferred between the substrate holding member and the hand. For this reason, it is not necessary to move the hand in a direction crossing the substrate when delivering the substrate.
請求項5記載の発明は、前記対向部材は、前記基板対向面に対向する所定の近接位置に基板の表面が配置された状態で、基板の側方を包囲する包囲部(19)を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の表面が基板対向面に近接している。また、基板の側方が包囲部によって包囲されている。このため、基板の側方にある雰囲気が、対向部材と基板の表面との間に進入することを阻止することができる。これにより、基板の表面を高湿酸素雰囲気から一層遮断することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the facing member includes a surrounding portion (19) surrounding the side of the substrate in a state where the surface of the substrate is disposed at a predetermined proximity position facing the substrate facing surface. It is a substrate processing apparatus as described in any one of Claims 1-4 .
According to this configuration, the surface of the substrate is close to the substrate facing surface. The side of the substrate is surrounded by the surrounding portion. For this reason, the atmosphere on the side of the substrate can be prevented from entering between the opposing member and the surface of the substrate. Thereby, the surface of the substrate can be further shielded from the high-humidity oxygen atmosphere.
請求項6記載の発明は、前記搬送室は、前記基板収容器の配置位置に隣接して設けられ、前記基板収容器に対して基板を出し入れするインデクサロボット(6)を収容するインデクサ部(3)を含み、当該インデクサ部に、前記基板保持部材および前記対向部材が配置されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板収容器の配置位置に隣接するインデクサ部に、基板保持部材および対向部材が配置されている。したがって、基板保持部材および対向部材と基板収容器とを近接して配置しておくことにより、基板保持部材から基板収容器までの基板の搬送時間を短縮することが可能である。これにより、基板の表面が高湿酸素雰囲気に晒される時間を、より一層短縮化させることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, the transfer chamber is provided adjacent to an arrangement position of the substrate container, and an indexer unit (3 ) for accommodating an indexer robot (6) for taking a substrate in and out of the substrate container. ) comprises, on the indexer, the substrate holding member and the opposing member is disposed, a substrate processing apparatus according to any one of claims 1-5.
According to this structure, the board | substrate holding member and the opposing member are arrange | positioned at the indexer part adjacent to the arrangement position of a board | substrate container. Therefore, by arranging the substrate holding member and the opposing member and the substrate container close to each other, it is possible to shorten the time for transporting the substrate from the substrate holding member to the substrate container. Thereby, the time for which the surface of the substrate is exposed to the high-humidity oxygen atmosphere can be further shortened.
この場合、請求項7に記載のように、前記搬送室は、前記インデクサ部と前記処理チャンバとの間に設けられた搬送路(9)をさらに含み、前記搬送路には、シャトル搬送部(7)が配置されており、前記インデクサロボットは前記シャトル搬送部との間で基板を受け渡してもよい。
請求項8記載の発明は、前記基板保持部材は、前記基板収容器に収容可能な基板の枚数よりも少ない複数個設けられており、前記各基板保持部材は、基板を一枚ずつ保持可能であり、前記基板処理装置は、前記処理チャンバ、前記基板収容器および前記各基板保持部材間を基板を搬送する基板搬送機構(6,7,11)と、前記基板搬送機構を制御して、前記基板収容器から前記処理チャンバへ基板を一枚ずつ順に搬送させ、前記処理チャンバで処理済の基板を前記複数の基板保持部材へ順に搬送させて、前記複数の基板保持部材に前記複数の基板が保持された後は、前記処理チャンバで処理済の基板を前記基板収容器へ搬送させ、前記基板収容器から最後に搬出された基板が前記基板収容器に戻される直前に、前記複数の基板保持部材に保持されている複数の基板が全て前記基板収容器に戻されるように、前記基板保持部材から基板収容器へ基板を搬送させる搬送制御手段(35)とをさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
In this case, as described in
According to an eighth aspect of the present invention, a plurality of the substrate holding members are provided which are smaller than the number of substrates that can be accommodated in the substrate container, and each of the substrate holding members can hold the substrates one by one. The substrate processing apparatus controls the substrate transport mechanism (6, 7, 11) for transporting the substrate between the processing chamber, the substrate container, and each of the substrate holding members; The substrates are sequentially transferred from the substrate container to the processing chamber one by one, the substrates processed in the processing chamber are sequentially transferred to the plurality of substrate holding members, and the plurality of substrates are transferred to the plurality of substrate holding members. After the holding, the plurality of substrates are held immediately before the substrate processed in the processing chamber is transported to the substrate container and the substrate finally transported from the substrate container is returned to the substrate container. Keep on
この構成によれば、基板収容器から最後に搬出された基板が基板収容器に戻される直前に、基板保持部材に保持されている基板が基板収容器に戻される。このため、基板収容器内が閉塞される直前まで、基板を高湿酸素雰囲気から遮断しておくことができる。これにより、基板の高湿酸素雰囲気の曝露時間をより一層短縮化させることができる。 According to this configuration, the substrate held by the substrate holding member is returned to the substrate container immediately before the substrate last transported from the substrate container is returned to the substrate container. For this reason, the substrate can be cut off from the high-humidity oxygen atmosphere until immediately before the inside of the substrate container is closed. Thereby, the exposure time of the high humidity oxygen atmosphere of a board | substrate can be shortened further.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態(第1実施形態)に係る基板処理装置1の図解的な斜視図であり、図2は、その平面図である。この基板処理装置1は、クリーンルーム内に設置され、半導体ウエハなどの基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。
基板処理装置1は、基板Wに対して処理を施す処理部2と、この処理部2の一方側に結合されたインデクサ部(搬送室)3と、インデクサ部3の処理部2と反対側に並べて配置された複数個(図2では3つ)の収容器保持部4とを備えている。収容器保持部4は、基板収容器Cを保持するためのものであり、所定の水平方向(図1に示すY方向)に沿って配列されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a substrate processing apparatus 1 according to one embodiment (first embodiment) of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that is installed in a clean room and processes substrates W such as semiconductor wafers one by one.
The substrate processing apparatus 1 includes a processing unit 2 for processing a substrate W, an indexer unit (transfer chamber) 3 coupled to one side of the processing unit 2, and a processing unit 2 opposite to the processing unit 2 of the indexer unit 3. And a plurality (three in FIG. 2) of
基板収容器Cは、たとえば25枚の基板Wを密閉状態で収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)である。基板収容器Cの一側面には基板Wを取り出すための開口(図示しない)が形成されており、基板収容器Cの一側面の蓋(図示しない)によって開口が開閉されるようになっている。
インデクサ部3には、収容器保持部4の配列方向に長手を有するインデクサ搬送路5が形成されている。このインデクサ搬送路5には、インデクサロボット6が配置されている。
The substrate container C is, for example, a FOUP (Front Opening Unified Pod) that accommodates 25 substrates W in a sealed state. An opening (not shown) for taking out the substrate W is formed on one side surface of the substrate container C, and the opening is opened and closed by a lid (not shown) on one side surface of the substrate container C. .
The indexer section 3 is formed with an
インデクサロボット6は、インデクサ搬送路5に沿って往復移動可能に設けられており、各収容器保持部4に保持された基板収容器Cに対向することができる。また、インデクサロボット6は、アームと、アームの先端に結合されて、基板Wを保持するためのハンド6A(図6(a)参照)とを備えており、基板収容器Cに対向した状態で、その基板収容器Cにハンド6Aをアクセスさせて、基板収容器Cから未処理の基板Wを取り出したり、処理済の基板Wを基板収容器Cに収納したりすることができる。このインデクサロボット6は、上ハンドおよび下ハンドを備えたダブルアーム型のものである。さらに、インデクサロボット6はインデクサ搬送路5の中央部に位置した状態で、処理部2に対してハンド6Aをアクセスさせて、後述するシャトル搬送部7に未処理の基板Wを受け渡したり、シャトル搬送部7から処理済の基板Wを受け取ったりすることができる。
The indexer robot 6 is provided so as to be able to reciprocate along the
処理部2には、インデクサ部3のインデクサ搬送路5の中央部から、このインデクサ搬送路5と直交する水平方向(図1に示すX方向)に延びて、インデクサ部3の内部空間に連通する搬送路(搬送室)9が形成されている。搬送路9の中央には、上ハンドおよび下ハンドを備えたダブルアーム型の主搬送ロボット11が配置されている。処理部2には、8つの処理チャンバ10A〜10Hが、主搬送ロボット11を取り囲むように配置されている。この8つの処理チャンバ10A〜10Hは、搬送路9を挟む両側に、当該搬送路2に沿って2つずつ2段に積み重ねられている。各処理チャンバ10A〜10Hは、基板Wに対して共通の処理(たとえば薬液を用いた洗浄処理)を施すためのものである。搬送路9には、インデクサロボット6と主搬送ロボット11との間の基板Wの受け渡しを仲介するシャトル搬送部7が設けられている。シャトル搬送部7は、インデクサロボット6から未処理の基板Wを受け取ることができ、かつ処理済の基板Wをインデクサロボット6に受け渡すことができる。
The processing unit 2 extends from the central portion of the
主搬送ロボット11は、基板Wを保持するための搬送ハンド(図示しない)を備えており、シャトル搬送部7に搬送ハンドをアクセスさせて、シャトル搬送部7から未処理の基板Wを受け取ったり、処理済の基板Wをシャトル搬送部7に受け渡したりすることができる。また、主搬送ロボット11は、複数の処理チャンバ10A〜10Hに搬送ハンドをアクセスさせることができ、各処理チャンバ10A〜10Hとの間で相互に基板Wの受け渡しを行うことができるようになっている。
The
なお、図1では、収容器保持部4、インデクサロボット6、主搬送ロボット11およびシャトル搬送部7を省略している。
この実施形態の特徴は、基板Wの表面に低湿低酸素ガスとしてのN2ガスを供給し、当該基板Wの表面を高湿酸素雰囲気から遮断しておくためのN2ガスチャンバ12を8つ(処理チャンバ10A〜10Hの個数に応じた数)設けた点にある。ここで、低湿低酸素ガスはその酸素濃度が1%以下でかつ湿度が5%以下であることが好ましく、この低湿低酸素ガスをN2ガスチャンバ12内に供給することで、N2ガスチャンバ12内の酸素濃度を1%以下でかつ湿度を5%以下の雰囲気にすることが好ましい。これら8つのN2ガスチャンバ12は、インデクサ部3のインデクサ搬送路5の長手方向端部の天面付近に、上下方向に積層されて配置されている。各N2ガスチャンバ12は、同一の構成を有している。
In FIG. 1, the
A feature of this embodiment is that eight N 2 gas chambers 12 are provided for supplying N 2 gas as a low-humidity and low-oxygen gas to the surface of the substrate W and keeping the surface of the substrate W from a high-humidity oxygen atmosphere. (The number corresponding to the number of
図3は、N2ガスチャンバ12の構成を図解的に示す縦断面図である。各N2ガスチャンバ12は、水平な平板からなる天板13および底板14を備えている。天板13および底板14は、たとえば矩形状に形成されており、その4つの角部同士が連結杆(図示しない)によって連結されている。N2ガスチャンバ12の4つの側面は開放されている。これらN2ガスチャンバ12の各側面に、N2ガスチャンバ12内に基板Wを搬入/搬出される基板Wが通過するための通過口15(図3では、2つのみ図示)が形成されている。通過口15がN2ガスチャンバ12の4つの側面の全てに形成されているので、N2ガスチャンバ12内にインデクサロボット6のハンド6A水平方向の4方向からアクセス可能である。したがって、N2ガスチャンバ12に対する基板Wの搬送効率を向上させることができる。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the N 2 gas chamber 12. Each N 2 gas chamber 12 includes a
N2ガスチャンバ12は、天板13に固定された対向部材16と、対向部材16に対して基板Wを昇降させるための複数本(たとえば、4つ)のリフトピン(基板保持部材)17とを備えている。
対向部材16は、基板Wよりもやや大径の円板状に形成された平板部18と、平板部18の周縁から垂れ下がって、基板Wの側方を包囲する包囲部19とを備えている。平板部18は、天板13の下面に固定されている。平板部18の下面には、複数本のリフトピン17に保持された基板Wの表面と対向する基板対向面20が形成されている。基板対向面20は、N2ガスを吐出するための吐出口21,22が形成された水平面である。
The N 2 gas chamber 12 includes a
The facing
図4は、対向部材16の底面図である。
基板対向面20の中央部には、複数のリフトピン17に保持された基板Wの中央部(中心)に対向する位置に1つの中央部吐出口21が形成されている。また、基板対向面20の周縁部には、複数個(たとえば8つ)の周縁部吐出口22が等角度間隔に設けられている。この周縁部吐出口22は、複数のリフトピン17に保持された基板Wの周縁部に対向するように形成されている。この実施形態では、周縁部吐出口22は、基板Wの周縁の直上位置よりもやや内方に寄せて配置されている。
FIG. 4 is a bottom view of the facing
In the central portion of the
再び図3を参照して説明する。天板13および対向部材16の平板部18には、N2ガスをN2ガスチャンバ12内に導入するための中央部供給管23が貫通して設けられている。中央部供給管23は、対向部材16の基板対向面20まで延びて中央部吐出口21と連通している。
また、天板13および対向部材16の平板部18には、N2ガスをN2ガスチャンバ12内に導入するための複数の周縁部供給管24が貫通して設けられている。周縁部供給管24の断面積は、中央部供給管23の断面積とほぼ等しく設定されている。各周縁部供給管24は、対向部材16の基板対向面20まで延びて各周縁部吐出口22と連通している。各吐出口21,22には、供給機構25によってN2ガスを供給することができるように構成されている。
A description will be given with reference to FIG. 3 again. A central
The
供給機構25は、N2ガス供給源26に接続された第1供給管(低湿低酸素ガス供給機構)27と、第1供給管27の途中部から分岐した第2供給管(低湿低酸素ガス供給機構)28とを備えている。第1供給管27の途中部には、第2供給管28の分岐位置よりも下流側に、この第1供給管27を開閉するための周縁部用N2バルブ(周縁部用バルブ)29が介装されている。第1供給管27には、周縁部用N2バルブ29の下流側で複数本(たとえば8つ)の分岐供給管31が分岐している。各分岐供給管31の先端は各周縁部供給管24に接続されている。第2供給管28の途中部には、この第2供給管28を開閉するための中央部用N2バルブ(中央部用バルブ)30が介装されている。第2供給管28の先端は中央部供給管23に接続されている。
The
これにより、周縁部用N2バルブ29を閉じて中央部用N2バルブ30を開くことによって、N2ガス供給源26からのN2ガスを、第1供給管27および第2供給管28を順に通じて、中央部吐出口21に供給することができる。
一方、周縁部用N2バルブ29および中央部用N2バルブ30の双方を開くことによって、N2ガス供給源26から第1供給管27まで供給されたN2ガスを、第2供給管28を介して中央部吐出口21に供給することができ、また、分岐供給管31を介して各周縁部吐出口22に供給することができる。前述のように、全ての吐出口21,22から吐出されるN2ガスが第1供給管27を経ているとともに、中央部供給管23と周縁部供給管24との断面積がほぼ等しいので、各吐出口21,22は、ほぼ同流量のN2ガスが吐出される。各吐出口21,22から吐出されるN2ガスの流量は、中央部吐出口21だけからN2ガスを吐出させる場合と比較して約1/9になる。
Thus, the N 2 valve 29 for the peripheral portion is closed and the N 2 valve 30 for the central portion is opened, so that the N 2 gas from the N 2
On the other hand, by opening both the periphery for N 2
各リフトピン17は、底板14を上下に貫通して形成された貫通孔32に挿通されて、底板14に対して昇降可能に設けられている。また、各リフトピン17は、共通の支持部材33に支持されており、この支持部材33にリフトピン昇降機構(保持部材移動機構)34が結合されている。このリフトピン昇降機構34により、複数のリフトピン17を、その先端が対向部材16の平板部18に近接する近接位置(図3で二点鎖線で示す位置)と、その先端が、基板受け渡し位置(図3で基板Wを二点鎖線で示す位置)よりも下方に退避する退避位置(図3で実線で示す位置)との間で一括して昇降させることができるようになっている。
Each
図5は、基板処理装置1の制御系の構成を示すブロック図である。
基板処理装置1は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置35を備えている。この制御装置35が、インデクサロボット6および主搬送ロボット11と接続されている。制御装置35は、インデクサロボット6および主搬送ロボット11による基板Wの搬送動作を制御する。また、この制御装置35には、リフトピン昇降機構34、周縁部用N2バルブ29および中央部用N2バルブ30などが制御対象として接続されている。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the substrate processing apparatus 1.
The substrate processing apparatus 1 includes a
インデクサロボット6のハンド6Aが基板収容器Cにアクセスされて、基板収容器Cから基板Wが取り出される。そして、基板収容器Cから取り出された基板Wは、インデクサロボット6により主搬送ロボット11に受け渡された後、この主搬送ロボット11によって処理チャンバ10A〜10Hに搬入される。そして、処理チャンバ10A〜10Hで、基板Wに対して処理(たとえば、処理液や処理ガスを用いた洗浄処理)が施される。
The
基板Wに対する処理の完了後、主搬送ロボット11の搬送ハンドが処理チャンバ10A〜10H内に進入されて、処理チャンバ10A〜10Hから基板Wが搬出される。処理チャンバ10A〜10Hによって搬出された基板Wは、主搬送ロボット11からインデクサロボット6によって受け渡された後、インデクサロボット6によってN2ガスチャンバ12内に搬入される。
After the processing for the substrate W is completed, the transfer hand of the
図6は、N2ガスチャンバ12における基板WのN2ガスの供給の様子を図解的に示す縦断面図である。インデクサロボット6による基板Wの搬入の際には、リフトピン17は図6(a)に示す退避位置にあり、周縁部用N2バルブ29および中央部用N2バルブ30は閉じられている。
基板Wを保持するインデクサロボット6のハンド6Aが、水平方向に移動して、通過口15を介してN2ガスチャンバ12内に進入される。そして、このハンド6Aの進入に併せて、図6(b)に示すようにリフトピン昇降機構34によってリフトピン17が上昇される。リフトピン17の上昇により基板Wがハンド6Aから離脱して、基板Wがインデクサロボット6からリフトピン17に受け渡される。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view schematically showing how the N 2 gas is supplied from the substrate W in the N 2 gas chamber 12. When the indexer robot 6 carries in the substrate W, the
The hand 6 </ b> A of the indexer robot 6 that holds the substrate W moves in the horizontal direction and enters the N 2 gas chamber 12 through the
基板Wがリフトピン17に受け渡された後、リフトピン昇降機構34によってリフトピン17が、図6(c)に示すように、対向部材16の基板対向面20に近接する近接位置まで上昇される。この際、基板Wの上面(表面)と基板対向面20との隙間は、たとえば0.3mm〜5mmに設定される。
リフトピン17が近接位置に達すると同時に、あるいは、その直前又は直後、図6(c)および図6(d)に示すように、周縁部用N2バルブ29および中央部用N2バルブ30が開かれる。これにより、吐出口21,22から、リフトピン17に保持された基板Wの表面と対向部材16の基板対向面10との間にN2ガスが供給される。これにより、基板Wの上面(表面)と基板対向面10との隙間がN2ガスで充満され、酸素濃度が1%以下、湿度が5%以下の雰囲気とされる。したがって、基板Wの表面をインデクサ部3内の高湿酸素雰囲気から遮断しておくことができる。
After the substrate W is transferred to the lift pins 17, the lift pins 17 are raised by the lift
As soon as the
図6(c)および図6(d)に示すN2ガスの供給状態では、基板Wの表面が基板対向面20に近接している。また、基板Wの側方が包囲部19によって包囲されている。このため、基板Wの側方の雰囲気が、対向部材16と基板Wの表面との間に進入することをより効果的に阻止することができる。なお、後述のように、包囲部19は必須の構成ではなく、この包囲部19がない場合であっても(図13参照)、基板Wの上面(表面)と基板対向面20とが所定隙間をもって近接されているので、基板Wの側方の雰囲気が、上記所定隙間に進入することを阻止することができる。
In the N 2 gas supply state shown in FIGS. 6C and 6D, the surface of the substrate W is close to the
また、リフトピン17を対向部材16に近接する近接位置に移動させた状態で、基板Wの表面にN2ガスが供給される。このため、比較的小流量のN2ガスによって、基板Wの表面と基板対向面20との間を充満させることができる。したがって、N2ガスの使用量を低減し、ランニングコストの低減を図ることができる。
さらに、リフトピン17を対向部材16から離反する退避位置に移動させた状態で、基板Wが搬入/搬出される。これにより、基板Wを良好に搬入/搬出することができる。
Further, N 2 gas is supplied to the surface of the substrate W in a state where the
Further, the substrate W is loaded / unloaded in a state where the
また、リフトピン17を昇降させるとともに、ハンド6Aを水平方向に移動させることで、リフトピン17とハンド6Aとの間で基板Wを受け渡すことが可能である。このため、基板Wの受け渡しの際にハンド6Aを昇降させる必要がない。
図6(c)および図6(d)に示すように、N2ガスの吐出開始時において、周縁部吐出口22からのN2ガスの吐出に先立って、中央部吐出口21からN2ガスが吐出される。
Further, the substrate W can be transferred between the
As shown in FIG. 6 (c) and FIG. 6 (d), the in discharge starting N 2 gas, prior to the discharge of the N 2 gas from the peripheral edge
図7は、N2ガスの吐出時における中央部吐出口21および周縁部吐出口22からの吐出流量を示すタイムチャートである。
N2ガスの吐出タイミングになると、周縁部用N2バルブ29を閉じたまま中央部用N2バルブ30が開かれて、中央部吐出口21から比較的高流量のN2ガスが吐出される(図6(c)参照)。中央部用N2バルブ30が開かれた後、たとえば3秒が経過すると、中央部用N2バルブ30が開かれたまま、周縁部用N2バルブ29が開かれる(図6(d)参照)。この周縁部用N2バルブ29の吐出動作により、8つの周縁部吐出口22から比較的低流量のN2ガスが吐出されるとともに、中央部吐出口21からのN2ガスの吐出流量が、周縁部吐出口22からの吐出流量と同等程度まで低下する。
FIG. 7 is a time chart showing the discharge flow rate from the
At the N 2 gas discharge timing, the central N 2 valve 30 is opened while the peripheral N 2 valve 29 is closed, and a relatively high flow N 2 gas is discharged from the
中央部吐出口21からN2ガスが吐出されて、基板Wの中央部における雰囲気がN2ガスに置換された後に、中央部吐出口21および周縁部吐出口22から基板Wの全域にN2ガスが吐出される。これにより、基板Wの表面と基板対向面20との間に、円滑にN2ガスで充満させることができる。
その後、基板Wの搬出タイミングになると、図6(e)に示すように、リフトピン昇降機構34によってリフトピン17が下降される。その後、インデクサロボット6のハンド6Aが、N2ガスチャンバ12内に進入し、基板Wを下方から保持するようになる。リフトピン昇降機構34によってリフトピン17が下降されることにより、処理済の基板Wがハンド6Aに受け取られる。その後、ハンド6Aは、N2ガスチャンバ12外に退避される。
And N 2 gas is discharged from the central portion the
Thereafter, when it is time to carry out the substrate W, the
図8は、基板処理装置1における基板Wの搬送状態を示すタイムチャートである。この実施形態では、基板収容器Cは25枚の基板Wを収容可能である。この図8では、1つの基板収容器Cに収容される最大枚数、すなわち25枚の基板Wを処理する場合を例に挙げて説明する。
各処理チャンバ10A〜10Hでは、基板Wに対して一枚ずつ処理が施される。これら8個の処理チャンバ10A〜10
Hによる基板Wの処理は並行して実施される。8つの処理チャンバ10A〜10Hを用いて25枚の基板Wに対して処理を施すので、8つの処理チャンバ10A〜10Hで基板Wに対して処理を3回続けて施され、残った1枚の基板Wに対して処理チャンバ10Aで処理が施される。各処理チャンバ10A〜10Hにおける処理の処理時間はたとえば3分である。
FIG. 8 is a time chart showing the transport state of the substrate W in the substrate processing apparatus 1. In this embodiment, the substrate container C can accommodate 25 substrates W. In FIG. 8, a case where the maximum number of sheets accommodated in one substrate container C, that is, 25 substrates W is processed will be described as an example.
In each of the
The processing of the substrate W by H is performed in parallel. Since the processing is performed on the 25 substrates W using the eight
基板収容器Cからインデクサロボット6によって取り出された未処理の基板Wは、8つの処理チャンバ10A〜10
Hに、主搬送ロボット11を介して一枚ずつ順に搬入されていく。
以下の説明では、処理チャンバ10A〜10Hにおける処理が施される順に、基板Wに番号(「1」〜「25」)を付して説明する。
An unprocessed substrate W taken out from the substrate container C by the indexer robot 6 includes eight
H is sequentially carried into the H through the
In the following description, the substrate W is described with numbers (“1” to “25”) in the order in which the processing in the
最初(1巡目)の8枚の基板W(「1」〜「8」)の処理では、図8に示すように処理チャンバ10A、処理チャンバ10Bおよび処理チャンバ10Cの順で処理が開始され、処理チャンバ10Hの処理が最も遅く開始される。予め定める処理時間が経過すると、各処理チャンバ10A〜10Hで処理が順に終了していく。前述のように、各処理チャンバ10A〜10Hの処理時間は共通しているので、処理チャンバ10A、処理チャンバ10Bおよび処理チャンバ10Cの順で処理が終了し、処理チャンバ10Hの処理が最も遅く終了する。
In the processing of the first (first round) eight substrates W ("1" to "8"), the processing is started in the order of the
そして、処理チャンバ10A〜10Hによる洗浄処理が終了すると、処理済の基板Wが主搬送ロボット11によって処理チャンバ10A〜10Hから搬出される。この処理済の基板Wの搬出は、処理が完了した順で、すなわち、処理チャンバ10A、処理チャンバ10B、処理チャンバ10C、・・・、処理チャンバ10Gおよび処理チャンバ10Hの順で行われる。各処理チャンバ10A〜10Hでは、ダブルアーム型の主搬送ロボット11により、処理済の基板Wが搬出されると同時に次の2巡目の未処理の基板Wが搬入される。基板Wの搬入後、当該未処理の基板Wに対する処理が開始される。
When the cleaning process by the
各処理チャンバ10A〜10Hから搬出された基板Wはインデクサロボット6に受け渡された後、このインデクサロボット6によって、予め定められたN2ガスチャンバ12内に搬入される。図8には、8枚の基板W(「1」〜「8」)が、N2ガスチャンバ12内に搬入される様子が示されている。そして、N2ガスチャンバ12内で基板Wの表面と基板対向面10との間にN2ガスが供給される。これにより、基板Wの表面と基板対向面10との間がN2ガスで充満されて、基板Wの表面をインデクサ部3内の高湿酸素雰囲気から遮断しておくことができる。
The substrate W unloaded from each of the
次(2巡目)の8枚の基板W(「9」〜「16」)の処理では、1巡目の処理と同様、処理チャンバ10A、処理チャンバ10Bおよび処理チャンバ10Cの順で処理が開始され、処理チャンバ10Hの処理が最も遅く開始される。予め定める処理時間が経過すると、各処理チャンバ10A〜10Hで処理が順に終了していく。また、処理チャンバ10A、処理チャンバ10Bおよび処理チャンバ10Cの順で処理が終了し、処理チャンバ10Hの処理が最も遅く終了する。
In the next (second round) processing of the eight substrates W (“9” to “16”), the processing starts in the order of the
そして、処理チャンバ10A〜10Hによる処理が完了した処理済の基板Wは、主搬送ロボット11によって処理チャンバ10A〜10Hから搬出される。この処理済の基板Wの搬出は、処理が完了した順で、すなわち、処理チャンバ10A、処理チャンバ10B、処理チャンバ10C、・・・、処理チャンバ10Gおよび処理チャンバ10Hの順で行われる。各処理チャンバ10A〜10Hでは、ダブルアーム型の主搬送ロボット11により、処理済の基板Wが搬出されると同時に次の3巡目の未処理の基板Wが搬入される。基板Wの搬入後、当該未処理の基板Wに対する処理が開始される。
Then, the processed substrate W that has been processed by the
この2巡目の処理では、処理チャンバ10A〜10Hから搬出された基板Wは、N2ガスチャンバ12を経ることなく基板収容器Cに直接収納される。具体的には、各処理チャンバ10A〜10Hから搬出された基板Wは、インデクサロボット6に受け渡された後、このインデクサロボット6により、基板収容器Cに収納される。図8には、8枚の基板W(「9」〜「16」)が、基板収容器C内に搬入される様子が示されている。
In the second round process, the substrate W carried out of the
さらに、その次(3巡目)の8枚の基板W(「17」〜「24」)の処理では、1巡目及び2巡面の処理と同様、処理チャンバ10A、処理チャンバ10Bおよび処理チャンバ10Cの順で処理が開始され、処理チャンバ10Hの処理が最も遅く開始される。予め定める処理時間が経過すると、各処理チャンバ10A〜10Hで処理が順に終了していく。また、処理チャンバ10A、処理チャンバ10Bおよび処理チャンバ10Cの順で処理が終了し、処理チャンバ10Hの処理が最も遅く終了する。
Further, in the next (third round) processing of the eight substrates W (“17” to “24”), the
そして、処理チャンバ10A〜10Hによる処理が完了した処理済の基板Wは、主搬送ロボット11によって処理チャンバ10A〜10Hから搬出される。この処理済の基板Wの搬出は、処理が完了した順で、すなわち、処理チャンバ10A、処理チャンバ10B、処理チャンバ10C、・・・、処理チャンバ10Gおよび処理チャンバ10Hの順で行われる。8つの処理チャンバ10A〜10Hのうち処理チャンバ10Aでは、ダブルアーム型の主搬送ロボット11により、処理済の基板Wが搬出されると同時に次の4巡目の未処理の基板Wが搬入される。基板Wの搬入後、当該未処理の基板Wに対する処理が開始される。
Then, the processed substrate W that has been processed by the
この3巡目の処理でも、前述した2巡目の処理と同様、処理チャンバ10A〜10Hから搬出された基板Wは、N2ガスチャンバ12を経ることなく基板収容器Cに直接収納される。具体的には、各処理チャンバ10A〜10Hから搬出された基板Wは、インデクサロボット6に受け渡された後、このインデクサロボット6により、基板収容器Cに収納される。図8には、8枚の基板W(「17」〜「24」)が、基板収容器C内に搬入される様子が示されている。
Also in the third round process, the substrate W carried out of the
また、この3巡目の処理における基板W(「17」〜「24」)の収納と並行して、N2ガスチャンバ12に収容されている基板W(「1」〜「8」)が基板収容器Cに向けて搬送される。
N2ガスチャンバ12からインデクサロボット6によって順に基板Wが搬出されて、基板収容器Cへと収納される。N2ガスチャンバ12から基板収容器Cへの基板Wの搬送は、処理チャンバ10A〜10Hで8枚の基板Wに処理が施された順に行われる。この8枚の基板Wの搬送タイミングは、次に述べる4巡目の基板W(「25」)が基板収容器Cに収容されるタイミングに基づいて決定されている。そして、4巡目の基板W(「25」)が基板収容器Cに収容される直前に、この8枚の基板Wのうち最後に基板収容器に収容される基板W(「8」)が基板収容器Cに収容されるようになる。
In parallel with the storage of the substrates W (“17” to “24”) in the third round of processing, the substrates W (“1” to “8”) stored in the N 2 gas chamber 12 are the substrates. It is conveyed toward the container C.
The substrate W is sequentially unloaded from the N 2 gas chamber 12 by the indexer robot 6 and stored in the substrate container C. The transfer of the substrate W from the N 2 gas chamber 12 to the substrate container C is performed in the order in which the eight substrates W are processed in the
次の4巡目の処理では、処理チャンバ10Aで基板W(「25」)について処理が施される。処理後には、処理チャンバ10Aから搬出された基板Wは、インデクサロボット6に受け渡された後、このインデクサロボット6により基板収容器Cに収納される。図8には、基板W(「25」)が、基板収容器C内に収納される様子が示されている。
この4巡目の基板Wが、基板収容器Cに収納された後、基板収容器Cの開口が閉塞されて、基板収容器CにN2ガスが供給される。そして、基板収容器Cの開口が閉塞後90秒後、基板収容器C内にN2ガスが充満する。
In the next fourth round of processing, processing is performed on the substrate W (“25”) in the
After the fourth round substrate W is stored in the substrate container C, the opening of the substrate container C is closed, and N 2 gas is supplied to the substrate container C. Then, 90 seconds after the opening of the substrate container C is closed, the substrate container C is filled with N 2 gas.
N2ガスチャンバ12を採用しない構成では、処理チャンバ10Aにおいて2巡目の処理が開始されてから4回目の処理が終了するまでの時間(たとえば、3分×3)、最後の基板Wが処理チャンバAから搬出されてから基板収納器Cに収納されるまでの時間(たとえば20秒)および基板収容器Cの開口が閉塞されてから基板収容器C内にN2ガスが充満するまでのパージ時間e(たとえば90秒)を合計した時間(たとえば10分50秒)である。基板Wの表面の酸素曝露時間の上限は10分を基準としており、N2ガスチャンバ12を採用しない構成ではこの基準時間を超過することになる。
In the configuration in which the N 2 gas chamber 12 is not used, the last substrate W is processed during the time (for example, 3 minutes × 3) from the start of the second process in the
これに対して、この実施形態では、1巡目に処理チャンバ10Aで処理が施された基板W(「1」)の表面の高湿酸素雰囲気の曝露時間は、処理チャンバ10AからN2ガスチャンバ12までの搬送時間a(たとえば20秒)、N2ガスチャンバ12内に基板Wが搬入されてから、基板対向面20と基板Wとの間にN2ガスが充満するまでのパージ時間b(たとえば5秒)、N2ガスチャンバ12から基板収容器Cまでの搬送時間c(たとえば20秒)、残りの7枚の基板W(「2」〜「8」)がN2ガスチャンバ12から基板収容器Cまで搬送される時間と、最後に処理された基板W(「25」)が処理チャンバ10Aから基板収容器Cまで搬送される時間との合計時間d(たとえば、12秒×7+12秒)、および基板収容器Cの開口が閉塞されてから基板収容器C内にN2ガスが充満するまでのパージ時間e(たとえば90秒)を合計した時間(たとえば、3分41秒)である。したがって、酸素曝露時間の基準時間(10分)を超過しない。
In contrast, in this embodiment, the exposure time of the high-humidity oxygen atmosphere on the surface of the substrate W (“1”) processed in the
また、2巡目に処理チャンバ10Aで処理が施された基板W(「9」)の表面の高湿酸素雰囲気の曝露時間は、処理チャンバ10Aから基板収容器Cまでの搬送時間f(たとえば20秒)、処理チャンバ10Aにおいて3巡目の処理が開始されてから4回目の処理が終了するまでの時間(たとえば、3分×2+20秒)、および基板収容器Cの開口が閉塞されてから基板収容器C内にN2ガスが充満するまでのパージ時間e(たとえば90秒)を合計した時間(たとえば、8分10秒)である。したがって、酸素曝露時間の基準時間(10分)を超過しない。
The exposure time of the high-humidity oxygen atmosphere on the surface of the substrate W (“9”) processed in the
以上のようにこの実施形態によれば、N2ガスチャンバ12では、基板Wの表面と基板対向面20との間がN2ガスで充満されて、基板Wの表面がインデクサ部3内の高湿酸素雰囲気から遮断されている。
したがって、基板Wをリフトピン17に保持させて、当該基板Wの表面をインデクサ部3内の高湿酸素雰囲気から遮断しておき、その間に処理チャンバ10で他の基板Wに処理を施すことにより、当該基板Wの表面が高湿酸素雰囲気に晒される時間(曝露時間)を短縮化することができる。これにより、基板Wの表面に与える悪影響を最低限に抑えることができる。
As described above, according to this embodiment, in the N 2 gas chamber 12, the space between the surface of the substrate W and the
Therefore, by holding the substrate W on the lift pins 17, the surface of the substrate W is shielded from the high-humidity oxygen atmosphere in the indexer unit 3, and the other chamber W is processed in the
また、N2ガスチャンバ12がインデクサ部3内に配置されるので、N2ガスチャンバ12から基板収容器Cまでの距離が比較的近い。このため、N2ガスチャンバ12から基板収容器Cまでの基板の搬送時間を短縮することができる。
さらに、基板収容器Cから最後に搬出された基板W(4巡目の基板W(「25」))が基板収容器Cに戻される直前に、N2ガスチャンバ12内に保持されている基板Wが基板収容器Cに戻される。このため、基板収容器C内が閉塞される直前まで、基板Wを高湿酸素雰囲気から遮断しておくことができる。これにより、基板Wの高湿酸素雰囲気の曝露時間をより一層短縮化させることができる。
Further, since the N 2 gas chamber 12 is disposed in the indexer unit 3, the distance from the N 2 gas chamber 12 to the substrate container C is relatively short. For this reason, the time for transporting the substrate from the N 2 gas chamber 12 to the substrate container C can be shortened.
Furthermore, the substrate held in the N 2 gas chamber 12 immediately before the substrate W (the fourth round substrate W (“25”)) last carried out from the substrate container C is returned to the substrate container C. W is returned to the substrate container C. For this reason, the substrate W can be shielded from the high-humidity oxygen atmosphere until immediately before the inside of the substrate container C is closed. Thereby, the exposure time of the high humidity oxygen atmosphere of the board | substrate W can be shortened further.
また、N2ガスチャンバ12で高湿酸素雰囲気から遮断されていた8枚の基板Wが、4巡目の基板W(「25」)よりも前に基板収容器Cに収容されるので、基板収容器Cに収容されている他の基板Wの高湿酸素雰囲気の曝露時間が長くなることを防止することができる。
図9は、本発明の他の実施形態(第2実施形態)に係る基板処理装置のN2ガスチャンバ12Aの構成を図解的に示す正面図である。図10は、図9に示す対向部材16Aの底面図である。
In addition, since the eight substrates W that have been shielded from the high-humidity oxygen atmosphere in the N 2 gas chamber 12 are accommodated in the substrate container C before the fourth round substrate W (“25”), the substrates It can prevent that the exposure time of the high-humidity oxygen atmosphere of the other board | substrate W accommodated in the container C becomes long.
FIG. 9 is a front view schematically showing the configuration of the N 2 gas chamber 12A of the substrate processing apparatus according to another embodiment (second embodiment) of the present invention. FIG. 10 is a bottom view of the facing
この第2実施形態において、前述の第1実施形態(図1〜図8に示す実施形態)に示された各部に対応する部分には、図1〜図8と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
この第2実施形態に係るN2ガスチャンバ12Aが、前述の第1実施形態のN2ガスチャンバ12と大きく相違する点は、各周縁部吐出口22Aの吐出方向が鉛直下向きではなく、鉛直方向に対して所定角度だけ傾斜している点である。
In the second embodiment, portions corresponding to those shown in the first embodiment (the embodiment shown in FIGS. 1 to 8) described above are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. The description is omitted.
The N 2 gas chamber 12A according to the second embodiment is greatly different from the N 2 gas chamber 12 of the first embodiment described above in that the discharge direction of each peripheral
具体的に説明すると、N2ガスチャンバ12Aは、略円板状に形成された対向部材16Aを備えている。対向部材16Aの下面には、複数本のリフトピン17に保持された基板Wの表面と対向する水平な基板対向面20が形成されている。対向部材16Aの周縁部には、複数のリフトピン17に保持された基板Wの周縁部に対向する複数個(たとえば8つ)の周縁部吐出口22Aが形成されている。複数個の周縁部吐出口22Aは、等角度間隔に設けられている。各周縁部吐出口22Aの吐出方向は、平面視で接線方向に沿っており、鉛直方向に対して所定角度(たとえば60°)傾斜している。これら各周縁部吐出口22Aの吐出方向は周方向一方向を向いている。この実施形態では、周縁部吐出口22Aは、第1実施形態の周縁部吐出口22とは異なり、基板Wの周縁の直上位置に配置されている。
More specifically, the N 2 gas chamber 12A includes an opposing
各周縁部吐出口22BからN2ガスが吐出されることにより、基板Wの側方を包囲する気流が形成される。この気流により、基板Wの表面上の空間が、気流の外側の空間から遮断される。その結果、気流の外側の空間の雰囲気が基板Wの表面上の空間に流入することを防止することができる。
また、各周縁部吐出口22Bの吐出方向が鉛直方向からその接線方向に傾斜しているので、吐出方向が鉛直方向である場合と比較して、各周縁部吐出口22Bから吐出される気流同士の間隔が狭い。したがって、基板Wの側方の空間の雰囲気が基板Wの表面上の空間に流入することを、より効果的に防止できる。
By discharging N 2 gas from each peripheral edge discharge port 22B, an air flow surrounding the side of the substrate W is formed. By this airflow, the space on the surface of the substrate W is blocked from the space outside the airflow. As a result, the atmosphere in the space outside the airflow can be prevented from flowing into the space on the surface of the substrate W.
Further, since the discharge direction of each peripheral edge discharge port 22B is inclined from the vertical direction to the tangential direction, the airflows discharged from each peripheral edge discharge port 22B are compared with the case where the discharge direction is the vertical direction. The interval of is narrow. Therefore, it is possible to more effectively prevent the atmosphere in the space on the side of the substrate W from flowing into the space on the surface of the substrate W.
図11は、本発明のさらに他の実施形態(第3実施形態)に係る基板処理装置1Bの図解的な斜視図であり、図12は、その平面図である。
この第3実施形態において、前述の第1実施形態に示された各部に対応する部分には、図1〜図8と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
この第3実施形態が、前述の第1実施形態と相違する点は、8つのN2ガスチャンバ12Bのうち、2つのN2ガスチャンバ12Bだけがインデクサ部3に配置されており、他の6つのN2ガスチャンバ12Bは処理部2に収容されている点である。
FIG. 11 is a schematic perspective view of a
In the third embodiment, portions corresponding to the respective portions shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 to 8 and description thereof is omitted.
The third embodiment is different from the first embodiment described above in that only two N 2 gas chambers 12B among the eight N 2 gas chambers 12B are arranged in the indexer section 3, and the other 6 The two N 2 gas chambers 12B are accommodated in the processing unit 2.
具体的に説明すると、インデクサ部3の天面には、2つのN2ガスチャンバ12Bがインデクサ部3の長手方向に沿って並んで配置されている。また、処理部2の搬送路9の天面には、3つのN2ガスチャンバ12Cが上下方向に積層されてシャトル搬送部7の周辺に配置されている。搬送路9上において、主搬送ロボット11に対してインデクサ部と反対側には、3つのN2ガスチャンバ12Dが上下方向に積層されている。これら3つのN2ガスチャンバ12Bは、搬送路9の天面ではなく、搬送路9の底面上に配置されている。
More specifically, two N 2 gas chambers 12B are arranged along the longitudinal direction of the indexer unit 3 on the top surface of the indexer unit 3. Further, three N 2 gas chambers 12 </ b > C are stacked in the vertical direction on the top surface of the
N2ガスチャンバ12BおよびN2ガスチャンバ12C内には、インデクサロボット6がハンドを進入させることができるようになっており、インデクサロボット6は、N2ガスチャンバ12B,12Cとの間で基板Wの搬出/搬入を行うことができる。
N2ガスチャンバ12D内には、主搬送ロボット11がハンドを進入させることができるようになっており、主搬送ロボット11は、N2ガスチャンバ12Dとの間で基板Wの搬出/搬入を行うことができる。
The indexer robot 6 can enter a hand into the N 2 gas chamber 12B and the N 2 gas chamber 12C, and the indexer robot 6 can move the substrate W between the N 2 gas chambers 12B and 12C. Can be carried out / in.
In the N 2 gas chamber 12D, the
処理チャンバ10A〜10Hにおける基板Wの処理が終了すると、処理済の基板Wが主搬送ロボット11によって、各処理チャンバ10A〜10Hから搬出される。これら処理チャンバ10A〜10Hから搬出された8枚の処理済の基板Wのうち3枚の基板Wは、主搬送ロボット11によってN2ガスチャンバ12D内に搬入される。また、8枚の処理済の基板Wのうちその他の5枚は、インデクサロボット6に受け渡されて、そのうちの3枚の基板WがN2ガスチャンバ12B内に搬入され、他の2枚の基板WがN2ガスチャンバ12C内に搬入される。
When the processing of the substrate W in the
基板Wの搬出タイミングになると、各N2ガスチャンバ12B〜12Dに収容されている基板Wが、基板収容器Cに向けて一枚ずつ順に搬送されていく。具体的には、基板収容器Cから最も遠いN2ガスチャンバ12D、N2ガスチャンバ12CおよびN2ガスチャンバ12Bの順で、基板Wの基板収容器Cへの移動動作が行われる。
N2ガスチャンバ12Dに収容されていた基板Wは、主搬送ロボット11によってN2ガスチャンバ12Dから搬出されるとともに、インデクサロボット6に受け渡された後、このインデクサロボット6により、基板収容器Cに収納される。
When the timing for unloading the substrate W is reached, the substrates W accommodated in the N 2 gas chambers 12B to 12D are sequentially conveyed toward the substrate container C one by one. Specifically, the movement operation of the substrate W to the substrate container C is performed in the order of the N 2 gas chamber 12D, the N 2 gas chamber 12C, and the N 2 gas chamber 12B farthest from the substrate container C.
The substrate W is housed in the N 2 gas chamber 12D, as well is unloaded from the N 2 gas chamber 12D by the
また、N2ガスチャンバ12Cで、高湿酸素雰囲気から遮断されていた基板Wは、インデクサロボット6によって、N2ガスチャンバ12Cから搬出されて、この基板収容器Cに収納される。
さらに、N2ガスチャンバ12Bで高湿酸素雰囲気から遮断されていた基板Wも、インデクサロボット6によって、N2ガスチャンバ12Bから搬出されて、この基板収容器Cに収納される。
Also, with N 2 gas chamber 12C, the substrate W having been cut off from the high-humidity oxygen atmosphere causes the indexer robot 6, it is unloaded from the N 2 gas chamber 12C, is housed in the substrate container C.
Further, the substrate W that has been cut off from the high-humidity oxygen atmosphere in the N 2 gas chamber 12B is also unloaded from the N 2 gas chamber 12B by the indexer robot 6 and stored in the substrate container C.
以上、この発明の3つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
前述の第1実施形態では、N2ガスチャンバ12は、平板部18の周縁から垂れ下がって基板Wの側方を包囲する包囲部19を備えているが、図13に示すようにこの包囲部19を備えていなくてもよい。この場合、天板13の下面13aが基板対向面となり、また、この天板13の天面に、N2ガスを吐出するための吐出口21,22が形成される。
While the three embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
In the first embodiment described above, the N 2 gas chamber 12 includes the surrounding
また、前述の第3実施形態では、複数個のN2ガスチャンバ12B〜12Dの一部だけを、処理部2の搬送路9上に配置する構成を例にとって説明したが、複数個のN2ガスチャンバの全てを処理部2の搬送路9上に配置する構成であってもよい。
また、前述の各実施形態では、基板収容器Cから未処理の基板Wを取り出すとともに、その取り出した基板Wの処理の後に、その処理済の基板を元の基板収容器Cに収納する(戻す)場合を例にとって示したが、他の基板収容器Cに処理済の基板Wを収納する構成であってもよい。
In the third embodiment described above, only a portion of the plurality of N 2 gas chamber 12 b to 12 d, but the construction of arranging on the conveying
Further, in each of the above-described embodiments, the unprocessed substrate W is taken out from the substrate container C, and the processed substrate is stored (returned) in the original substrate container C after the processing of the taken-out substrate W. ) As an example, the configuration may be such that the processed substrate W is stored in another substrate container C.
さらに、8つの処理チャンバ10A〜10Hを備える基板処理装置1,1Bを例に挙げて説明したが、処理チャンバ数は4つであってもよいし、12つであってもよい。
また、前述の各実施形態では、搬送路9上にシャトル搬送部7を配置する構成を例に挙げて説明したが、このシャトル搬送部7が省略された構成であってもよい。
さらにまた、前述の各実施形態では、基板収容器Cとして、基板Wを密閉した状態で収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)を例示しているが、これ以外にも、SMIF(Standard Mechanical Interface)ポッド、OC(Open Cassette)等の他の形態の基板収容器を用いることもできる。
Further, the
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the
Furthermore, in each of the above-described embodiments, a FOUP (Front Opening Unified Pod) that accommodates the substrate W in a sealed state is illustrated as the substrate container C. However, in addition to this, SMIF (Standard Mechanical Interface) Other types of substrate containers such as pods and OC (Open Cassette) can also be used.
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1,1B 基板処理装置
3 インデクサ部(搬送室)
6 インデクサロボット
6A ハンド
7 シャトル搬送部
9 搬送路(搬送室)
10A〜10H 処理チャンバ
11 主搬送ロボット
13a 下面(基板対向面)
16;16A 対向部材
17 リフトピン(基板保持部材)
19 包囲部
20,20A 基板対向面
21 中央部吐出口
22 周縁部吐出口
27 第1供給管(低湿低酸素ガス供給機構)
28 第2供給管(低湿低酸素ガス供給機構)
29 周縁部用N2バルブ(周縁部用バルブ)
30 中央部用N2バルブ(中央部用バルブ)
34 リフトピン昇降機構(保持部材移動機構)
35 制御装置(制御手段)
C 基板収容器
W 基板
1,1B Substrate processing equipment 3 Indexer section (transfer chamber)
6
10A to
16;
19
28 Second supply pipe (low humidity low oxygen gas supply mechanism)
29 N 2 valve for peripheral part (valve for peripheral part)
30 N 2 valve for center (valve for center)
34 Lift pin lifting mechanism (holding member moving mechanism)
35 Control device (control means)
C Substrate container W Substrate
Claims (8)
複数枚の基板を収容可能な基板収容器と前記処理チャンバとの間を搬送される基板が通過する搬送室と、
前記搬送室内に設けられ、基板を保持するための基板保持部材と、
前記基板保持部材に保持された基板の表面に対向する基板対向面を有する対向部材と、
前記基板保持部材に保持された基板の表面と前記基板対向面との間に低湿低酸素ガスを供給する低湿低酸素ガス供給機構とを含み、
前記基板対向面には、前記基板保持部材に保持された基板の表面の中央部に対向し、前記低湿低酸素ガス供給機構からの低湿低酸素ガスが吐出される中央部吐出口が設けられている、基板処理装置。 A processing chamber for containing the substrate and processing the substrate;
A transfer chamber through which a substrate transferred between a substrate container capable of storing a plurality of substrates and the processing chamber passes;
A substrate holding member provided in the transfer chamber for holding the substrate;
A facing member having a substrate facing surface facing the surface of the substrate held by the substrate holding member;
Look containing a low humidity low oxygen gas supply mechanism for supplying humidity hypoxic gas between the surface and the substrate-facing surface of the substrate held by the substrate holding member,
The substrate facing surface is provided with a central portion discharge port that is opposed to the central portion of the surface of the substrate held by the substrate holding member and discharges low-humidity low oxygen gas from the low-humidity low oxygen gas supply mechanism. A substrate processing apparatus.
前記低湿低酸素ガス供給機構が、前記中央部吐出口からの低湿低酸素ガスの吐出および吐出停止を切り換えるための中央部用バルブと、前記周縁部吐出口からの低湿低酸素ガスの吐出および吐出停止を切り換えるための周縁部用バルブとを含み、
前記基板処理装置は、前記中央部吐出口および前記周縁部吐出口から低湿低酸素ガスを吐出させるときに、前記周縁部用バルブの開成に先立ち、前記中央部用バルブを開成させるバルブ制御手段をさらに含む、請求項1記載の基板処理装置。 The substrate facing surface is further provided with a peripheral portion discharge port that is opposed to the peripheral portion of the surface of the substrate held by the substrate holding member and discharges low-humidity and low-oxygen gas from the low-humidity and low-oxygen gas supply mechanism. And
The low-humidity and low-oxygen gas supply mechanism has a central valve for switching discharge and discharge stop of the low-humidity and low-oxygen gas from the central portion discharge port, and discharge and discharge of the low-humidity and low-oxygen gas from the peripheral portion discharge port A peripheral valve for switching the stop,
The substrate processing apparatus includes valve control means for opening the central valve prior to opening the peripheral valve when low-humidity and low-oxygen gas is discharged from the central discharge port and the peripheral discharge port. further comprising, a substrate processing apparatus according to claim 1.
当該インデクサ部に、前記基板保持部材および前記対向部材が配置されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The transfer chamber is provided adjacent to an arrangement position of the substrate container, and includes an indexer unit that houses an indexer robot that puts and removes a substrate with respect to the substrate container.
To the indexer, the substrate holding member and the opposing member is disposed, the substrate processing apparatus according to any one of claims 1-5.
前記搬送路には、シャトル搬送部が配置されており、 A shuttle transport unit is disposed in the transport path,
前記インデクサロボットは前記シャトル搬送部との間で基板を受け渡す、請求項6記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the indexer robot delivers a substrate to and from the shuttle transport unit.
前記各基板保持部材は、基板を一枚ずつ保持可能であり、
前記基板処理装置は、前記処理チャンバ、前記基板収容器および前記各基板保持部材間を基板を搬送する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構を制御して、前記基板収容器から前記処理チャンバへ基板を一枚ずつ順に搬送させ、前記処理チャンバで処理済の基板を前記複数の基板保持部材へ順に搬送させて、前記複数の基板保持部材に前記複数の基板が保持された後は、前記処理チャンバで処理済の基板を前記基板収容器へ搬送させ、前記基板収容器から最後に搬出された基板が前記基板収容器に戻される直前に、前記複数の基板保持部材に保持されている複数の基板が全て前記基板収容器に戻されるように、前記基板保持部材から基板収容器へ基板を搬送させる搬送制御手段とをさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate holding member is provided in a plurality smaller than the number of substrates that can be accommodated in the substrate container,
Each of the substrate holding members can hold the substrates one by one,
The substrate processing apparatus includes a substrate transfer mechanism for transferring a substrate between the processing chamber, the substrate container, and each of the substrate holding members;
Controlling the substrate transport mechanism to sequentially transport substrates one by one from the substrate container to the processing chamber, sequentially transporting substrates processed in the processing chamber to the plurality of substrate holding members, After the plurality of substrates are held by the substrate holding member, the substrate processed in the processing chamber is transported to the substrate container, and the last substrate unloaded from the substrate container is transferred to the substrate container. Immediately before returning, a transport control means for transporting the substrate from the substrate holding member to the substrate container so that all of the plurality of substrates held by the plurality of substrate holding members are returned to the substrate container. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims 1-7 containing.
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