JP6287048B2 - Substrate transfer method - Google Patents
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本発明は、半導体製造プロセス等において、ポッドと呼ばれる密閉型の搬送容器と半導体処理装置との間におけるウエハの移載時に用いられるEFEM(Equipment front end module、以下EFEMと称する。)システムに関する。より詳細には、該EFEMシステムにおいてポッドより基板を取り出して、ポッド−半導体処理装置間でのウエハの搬送を行う基板搬送方法に関する。 The present invention relates to an EFEM (Equipment front end module, hereinafter referred to as EFEM) system that is used when a wafer is transferred between a sealed transfer container called a pod and a semiconductor processing apparatus in a semiconductor manufacturing process or the like. More specifically, the present invention relates to a substrate transfer method for removing a substrate from a pod in the EFEM system and transferring a wafer between the pod and the semiconductor processing apparatus.
半導体製造プロセスでは、ウエハを収容するポッドの内部、及びウエハの該ポッドに対する挿脱と各処理装置への受け渡しを行う微小空間の内部、の高清浄化により、該プロセスでの所謂歩留まりの向上を図っている。しかしながら、半導体のデザインルールの変更に伴う配線幅の狭小化等に伴い、微小空間においてこれまで問題にならなかったレベルでの所謂清浄度の見直しが必要となってきている。例えば塵等のサイズに関しても許容サイズがより小さくなっているが、これを除去して外部気体を微小空間に供給するためには、ファンに対する負荷がより大きくなったフィルタの使用が求められる。特許文献1には、充分な清浄度に管理された気体を循環させることで、この様な状況でのファン−フィルタユニットの負荷低減を図る技術が開示されている。
In the semiconductor manufacturing process, the so-called yield in the process is improved by highly cleaning the inside of the pod that accommodates the wafer and the inside of the minute space in which the wafer is inserted into and removed from the pod and delivered to each processing apparatus. ing. However, along with the narrowing of the wiring width accompanying the change in the semiconductor design rule, it is necessary to review the so-called cleanliness at a level that has not been a problem in the micro space. For example, the allowable size is smaller with respect to the size of dust and the like, but in order to remove this and supply the external gas to the minute space, it is necessary to use a filter with a larger load on the fan.
ウエハを内包したポッドは、ウエハ挿入時には管理されたパージガス等を封入した状態で蓋が閉鎖されている。しかし、処理を待つ間や各装置間を搬送する間において、振動に起因した塵の発生等、ポッド内の雰囲気が蓋閉鎖時の状況より清浄度的に劣化している可能性がある。この場合、当該ポッドからのウエハの取出し時において、ポッド内の雰囲気により、更なる微細配線を形成する上での微小空間内の所謂汚染が生じる恐れがある。 The pod containing the wafer is closed with the purge gas and the like managed at the time of wafer insertion sealed. However, there is a possibility that the atmosphere in the pod is deteriorated more cleanly than the situation when the lid is closed, such as generation of dust due to vibration, while waiting for processing or transporting between apparatuses. In this case, when the wafer is taken out from the pod, the atmosphere in the pod may cause so-called contamination in a minute space when further fine wiring is formed.
本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであって、ポッドの蓋の開放時においても微小空間内の汚染の可能性を低減するポッドの蓋開閉方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a pod lid opening / closing method that reduces the possibility of contamination in a minute space even when the pod lid is opened.
上記課題を解決するために、本発明に係る基板搬送方法は、内部に基板を収容するポッドより、内部の雰囲気が管理され且つドアによる開閉が可能な開口部を有した微小空間の内部に基板を搬送する基板搬送方法であって、開口部の前に配置される載置台上に前記ポッドを載置する工程と、載置状態にあるポッドの内部に管理された気体を供給する工程と、気体の供給により、ポッドの内部の雰囲気を調整する工程と、ポッドの内部の雰囲気の調整後に前記ポッドを開放してポッドの内部と微小空間の内部とを連通させる工程と、ポッドの内部より微小空間の内部に基板を搬送する工程と、を有しポッドの内部に供給される気体は、ポッドの内部に気体を供給する供給経路に配置された温度管理装置を介してポッドの内部に供給され、微小空間の内部の雰囲気を管理するために設定された温度に対応する供給気体用の温度、を含む管理パラメータにより管理されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a substrate transport method according to the present invention is based on a pod that accommodates a substrate therein, and a substrate inside a minute space having an opening that can be opened and closed by a door while the atmosphere is controlled inside A step of placing the pod on a placement table disposed in front of the opening, and a step of supplying a gas managed inside the pod in the placement state, The step of adjusting the atmosphere inside the pod by supplying gas, the step of opening the pod after adjusting the atmosphere inside the pod and communicating the inside of the pod with the inside of the minute space, air body in which a step of transporting the substrate inside, Ru is supplied into the pod has a space is supplied to the interior of the pod through the temperature control device disposed in the supply path for supplying gas to the interior of the pod It is, the minute the sky Characterized in that it is managed in the temperature for the feed gas corresponding to the set temperature in order to manage the internal atmosphere, by the management parameters including.
なお、上述した基板搬送方法において、微小空間の内部の雰囲気を管理する管理パラメータは各々設定された許容限界値を有し、管理された気体の供給はポッドの内部の雰囲気における管理パラメータが許容限界値を下回るまで行われることが好ましい。また、該基板搬送方法にあっては、ポッドの内部に管理された気体を供給する工程において、気体はポッドの底面に配置されるポッド側ノズルとポッド側ノズルに応じるように載置台の上面に配置される載置台側ノズルとを介して為されることが好ましい。更に、該基板搬送方法にあっては、ポッドの内部に供給された気体が流入した微小空間の内部の雰囲気を循環させる工程を有し、微小空間の内部の雰囲気の管理は循環させる工程において為されることがより好ましい。なお、管理パラメータは微小空間の内部の雰囲気が包含する塵に関するものを含んでも良く、酸素濃度に関するものを含んでも良く、雰囲気における湿度に関するものを含んでも良い。 In the substrate transport method described above, the management parameters for managing the atmosphere inside the minute space each have a set allowable limit value, and the management parameter for the atmosphere inside the pod is the allowable limit for the supply of the managed gas. It is preferable to carry out until it falls below the value. Further, in the substrate transport method, in the process of supplying the controlled gas to the inside of the pod, the gas is placed on the top surface of the mounting table so as to correspond to the pod side nozzle and the pod side nozzle arranged on the bottom surface of the pod. It is preferable that it is made via the mounting table side nozzle arrange | positioned. Further, the substrate transporting method has a step of circulating the atmosphere inside the minute space into which the gas supplied into the pod has flowed, and the atmosphere inside the minute space is managed in the step of circulating. More preferably. The management parameters may even include those relating to dust encompassed by the atmosphere in the minute space, including those related to oxygen concentration even better, it may include those relating to moisture in the atmosphere.
本発明によれば、ポッドの蓋の開放時においても微小空間内の環境を所謂清浄度の高い状態に維持することが可能となり、より微細な配線を形成するプロセスへの適用も可能となる。 According to the present invention, even when the lid of the pod is opened, the environment in the minute space can be maintained in a so-called clean state and can be applied to a process for forming finer wiring.
本発明の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る基板搬送方法の実施に好適なEFEMシステムの概略構成を示している。当該EFEMシステム100は、EFEM部101、筐体103、ドア105、載置台107、搬送用ロボット109を有する。筐体103は、内部において微小空間であるEFEM部101を画定し、載置台107が配置される位置に対応する開口部104を有する。開口部104は、ドア105によって開閉可能とされている。載置台107上にはポッド110が載置可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an EFEM system suitable for carrying out a substrate carrying method according to an embodiment of the present invention. The EFEM
該ポッド110は不図示の半導体向けの基板等を収容する収容空間と、底面に配置されて該収容空間内の雰囲気に対して外部からの気体の供給或いは外部への気体の排出を可能とするポッド側ノズル111とを有する。また、該ポッド110は不図示の蓋により閉鎖される開口を有し、当該蓋を取り外すことにより該開口を介してのポッド110内に収容された基板の挿脱が可能となる。蓋の取り外し或いは取り付けは、ドア105によって行われる。
The
EFEM部101には、雰囲気循環路102が付随している。EFEM部101の下部より雰囲気循環路102に流出或いは吸引された雰囲気は、該雰囲気循環路102を介してEFEM部101の上部に至り、フィルタユニット等を介して再度EFEM部101内に供給される。該雰囲気は塵の包含量、酸素濃度、湿度、雰囲気温度等を管理パラメータとして管理されており、本形態では雰囲気循環路102にてこれらパラメータの現状値の測定と制御とが実行される。本実施例では、不活性ガスとしての所謂乾燥窒素の供給とファンフィルタユニットに用いるフィルタの特性とによりこれらパラメータの管理を行っている。また、温度に関しても、供給される乾燥窒素によって維持管理が為されている。
The
載置台107は、前述したポッド側ノズル111に対応するように載置台107上面に配置された載置台側ノズル113を有する。載置台側ノズル113は不図示の気体供給経路と接続されており、ポッド側ノズル111と協働して気体供給経路からポッド110内への気体の供給を可能とする。気体供給経路に供給される気体、本実施形態では乾燥窒素は、湿度及び純度(酸素含有量)が予め管理されている。また、温度管理装置115により、ポッド110内に供給する際の温度も管理されている。更に、塵等に関しては載置台側ノズル113、ポッド側ノズル111、或いはこれら両者に特定のフィルタを配することによって管理を行っている。
The mounting table 107 includes a mounting
また、同図においてポッド側ノズル111及び載置台側ノズル113は一対しか示されていないが、実際には他の対も配置されている。先の一対を用いて管理済み気体をポッド110内に供給する場合、過剰となった内部雰囲気は当該他の対を介して外部空間に排出される。また、この排気経路において、ポッド110内の雰囲気における現状の管理パラメータの計測が行われることが好ましい。しかし、例えば、ポッドが載置されるまでの条件に関して、管理環境、放置時間等が予め確定している場合、経験的に得られた管理テーブル等に基づいて雰囲気の状態を推定することも可能である。本実施形態では、装置構成の簡略化、装置コストの低減等の観点から、この推定された雰囲気の状態に基づいて、管理済み気体の供給を所定時間行うことにより、管理パラメータの復帰が為されたことと判定している。
In addition, in the figure, only one pair of the
次に、実際にポッド110から基板を搬送する際の工程について、図2に示すフローチャートを参照して述べる。ポッド110から基板を取出す基板搬送工程において、まずステップS1においてポッド110を載置台107上に載置する。不図示の位置決めピン等の位置決め用の構成により、ポッド110は載置台107に対して定められた位置関係で載置される。これによりポッド側ノズル111と載置台側ノズル113との接続が為される(ステップS2)。ポッド110と載置台107とが所定の位置関係であること、即ち両ノズルの接続がなされたことが確認された後、ステップS3において、これらノズルを介してのポッド110内への管理された気体の供給が開始される。
Next, steps for actually transporting the substrate from the
EFEM部101の内部雰囲気は、前述した管理パラメータに基づいて管理されている。また、これら管理パラメータの各々は例えば所定の時間間隔において測定されており、パラメータ毎に設定された許容範囲に維持されているか否かが確認される。例えば酸素濃度や湿度に関しては、この許容限界値を超えた場合には、前述した乾燥窒素の供給が為されて値を許容範囲に回復させる処置が行われる。ステップS4では、ポッド110の内部雰囲気について、これら管理パラメータが各々設定済みの許容範囲以内となるまでの管理済み気体の供給が行われる。本実施例では、ポッド110内の容積と放置時間とから経験的に導かれている所定期間の気体の供給操作により、核管理パラメータが許容範囲以内となったと認定することとしている。
The internal atmosphere of the
なお、本発明において、許容限界値は許容範囲を規定する値であって、測定値が当該許容範囲内に至ることを許容限界値より下がると表現する。ポッド110の内部雰囲気について、EFEM部101の管理パラメータに準じたパラメータに関して、EFEM部101についての許容限界値より各パラメータの値が下がれば、ポッド110とEFEM部101とを連通することを許可することとしている。具体的には、EFEM部101の管理パラメータに準じたパラメータによって清浄度が管理された気体によってポッド110内雰囲気を置換してその清浄度をEFEM部101の清浄度に一旦準じさせる。その後これらを連通させることにより、先の述べた悪影響が生じる可能性を大きく低減することが出来る。
In the present invention, the permissible limit value is a value that defines the permissible range, and that the measured value falls within the permissible range is expressed as falling below the permissible limit value. With regard to the internal atmosphere of the
即ち、所定期間の経過後、ステップS5において気体の供給を停止する。続いて、ステップS6においてドア105によるポッド110の蓋の把持及びポッド110からのこれの取り外しが行われる。これにより、ポッド110内部の空間とEFEM部101との連通が為される。従来であれば、この時に管理状態の異なる各々の内部雰囲気が相互拡散し、その影響により場合によっては所謂清浄な環境が清浄度の劣った内部雰囲気によって劣化されることが考えられた。しかし、本発明の如く、各々の内部雰囲気が充分に管理された状態にて連通を行うことにより、各々、一般的にはEFEM部101の内部環境は常に許容範囲内の維持管理されることとなる。これら操作の後、連通された開口−開口部を介して搬送用ロボット109による基板の搬送が実行される(ステップS7)。
That is, after the predetermined period has elapsed, the supply of gas is stopped in step S5. Subsequently, in step S6, the lid of the
ここで、単純に塵等を排除した所謂空気を用いた環境下では、基板表面或いは基板上に形成された各種配線等に自然酸化膜が生じる。このため、ポッド110内部を不活性ガスたる窒素によって満たすことにより、ポッド110の搬送時等での自然酸化膜の発生の抑制が図られている。また、基板搬送時においても同様の効果を得るために、EFEM部101においても不活性ガスを循環させる構成が近年は採用されている。しかし、ポッド110における密閉度はそれほど好適ではなく、時間の経過と共にリーク等によって酸素分圧が上昇してしまうことが多い。このため、ポッド110内とEFEM部101とを連通させた場合に、EFEM部101の内部の酸素濃度を一時的に許容限界値以上としてしまう恐れがある。
Here, in an environment using so-called air in which dust or the like is simply removed, a natural oxide film is formed on the substrate surface or various wirings formed on the substrate. Therefore, by filling the inside of the
先に述べたように、清浄度の低下したポッドを開放した場合には、EFEM部101の内部雰囲気を汚染してしまいこれを回復する操作が必要となる。また、EFEM部101はポッド110の内容積に対して空間的に大きく、この空間の酸素濃度を下げるには長い雰囲気置換時間と多量の不活性ガスとが必要となる。本実施例の如く、ポッド110内の雰囲気を予め清浄とした後にEFEM部101とポッド110内とを連通させることによって、短時間の気体供給時間と少量の気体供給量にて、EFEM部101内の好適環境の維持が可能となる。
As described above, when a pod having a lowered cleanliness is opened, the internal atmosphere of the
(実施例)
次に、前述したEFEMシステム100を具現化した場合について、以下に図面を参照して説明する。図3は、該EFEMシステム100の一例の外観を示すものであって、図3(a)は該EFEMシステム100を正面から見た状態を、(b)は左側面から見た状態を、(c)は右側面図から見た状態を、(d)上面からこれを見た状態を各々示している。なお、先に述べた実施形態において参照番号により示された構成と同じ構成については、同じ参照番号にて示しこととしてその詳細な説明はここでは省略する。
(Example)
Next, a case where the above-described
本実施例におけるEFEMシステム100は、前述したEFEM部101、載置台107等の構成に加え、制御部119を有する。EFEM部101は筐体103により微小空間として画定され、前述したようにポッド110内の収容物である基板に各種処理を行う処理室に対して該基板を搬送する搬送用ロボット109が内部に配置されている。制御部119は、EFEMシステム100に配された各駆動要素、或いは上述したパラメータの測定系及び管理機構等の動作を制御する。本例では、載置台107は三台配されており、筐体103に設けられた開口部104及びこれを閉鎖するドア105も各々載置台に対応して配されている。雰囲気循環路102は三つのEFEM部101より、まとめて雰囲気を吸引すると共に各々に対して雰囲気の供給を行う。
The
制御部119は、モータ或いはエアシリンダ等の駆動要素の制御を為す駆動手段の制御手段として機能するモジュール領域を有する。更に、パラメータの測定系より測定信号を得て例えば測定値が許容範囲にあるか否かを判断する判断手段、管理パラメータを許容範囲内に維持するための管理気体の供給量及び供給時間を設定し、制御するパラメータ管理手段、等の手段として機能するモジュール領域を有する。
The
以上の各手段を相互に動作させることにより、上述した基板搬送方法の各工程を好適に実行することが可能となる。即ち、内部雰囲気が劣化した恐れのあるポッドの蓋を開放した際であっても、微小空間内の環境を所謂清浄度の高い状態に維持することが可能となり、より微細な配線を形成するプロセスとEFEM部との間での迅速な基板搬送を行うことが可能となる。 By mutually operating the above means, it is possible to suitably execute each step of the substrate transport method described above. In other words, even when the lid of the pod that may have deteriorated the internal atmosphere is opened, the environment in the minute space can be maintained in a so-called clean state, and a process for forming finer wiring. And the EFEM unit can be transported quickly.
以上述べたように、本発明は半導体処理装置に対して好適に用いるEFEMシステムに関している。しかしながら、本発明の利用可能性は当該処理装置むけのみに限定されず、例えば液晶ディスプレイのパネルを扱う処理装置等、半導体に準じた各種処理が行われる種々の処理装置に用いられるEFEMシステムに対しても適用可能である。 As described above, the present invention relates to an EFEM system suitably used for a semiconductor processing apparatus. However, the applicability of the present invention is not limited only to the processing apparatus. For example, a processing apparatus that handles a panel of a liquid crystal display, etc., for an EFEM system used in various processing apparatuses that perform various processes according to semiconductors. Is applicable.
また、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理についても一形態としてこれを包含する。 Further, the present invention supplies software (program) for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus. The processing for reading and executing the program is also included as one form.
100:EFEMシステム、 101:EFEM部、 103:筐体、 104:開口部、 105:ドア、 107:載置台、 109:搬送用ロボット、 110:ポッド、 111:ポッド側ノズル、 113:載置台側ノズル、 115:温度管理装置、 119:制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: EFEM system, 101: EFEM part, 103: Housing | casing, 104: Opening part, 105: Door, 107: Mounting stand, 109: Transfer robot, 110: Pod, 111: Pod side nozzle, 113: Mounting base side Nozzle, 115: Temperature management device, 119: Control unit
Claims (7)
前記開口部の前に配置される載置台上に前記ポッドを載置する工程と、
載置状態にある前記ポッドの内部に管理された気体を供給する工程と、
前記気体の供給により、前記ポッドの内部の雰囲気を調整する工程と、
前記ポッドの内部の雰囲気の調整後に前記ポッドを開放して前記ポッドの内部と前記微小空間の内部とを連通させる工程と、
前記ポッドの内部より前記微小空間の内部に前記基板を搬送する工程と、を有し
前記ポッドの内部に供給される前記気体は、前記ポッドの内部に前記気体を供給する供給経路に配置された温度管理装置を介して前記ポッドの内部に供給され、前記微小空間の内部の雰囲気を管理するために設定された温度に対応する供給気体用の温度、を含む管理パラメータにより管理されることを特徴とする基板搬送方法。 A substrate transport method for transporting the substrate into a minute space having an opening that can be opened and closed by a door, the atmosphere of the interior being controlled from a pod that accommodates the substrate inside,
Mounting the pod on a mounting table disposed in front of the opening;
Supplying a controlled gas inside the pod in a mounted state;
Adjusting the atmosphere inside the pod by supplying the gas;
Opening the pod after adjusting the atmosphere inside the pod and communicating the inside of the pod and the inside of the micro space; and
Transporting the substrate from the inside of the pod to the inside of the minute space, and the gas supplied to the inside of the pod is disposed in a supply path for supplying the gas to the inside of the pod. The temperature is controlled by management parameters including a temperature for a supply gas supplied to the inside of the pod via a temperature management device and corresponding to a temperature set for managing the atmosphere inside the micro space. Substrate transport method.
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