JP7480635B2 - 基板を搬送する装置、基板を処理するシステム、及び基板を処理する方法 - Google Patents
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Description
大気圧雰囲気下で基板を搬送する装置であって、
基台部と、
基板の搬送を行う搬送アーム部と、
前記基台部と前記搬送アーム部との間に設けられ、複数の管状の分割軸部に分割されると共に、これらの分割軸部が、伸縮自在な入れ子構造に構成された伸縮軸部と、
前記入れ子構造によって互いに対向した対向面を有する、一方の前記分割軸部と、他方の前記分割軸部とのいずれかに、前記対向面の周方向に沿って環状に設けられると共に、前記周方向に沿って、前記対向面同士の隙間に流れ込んだ気体を排気するための排気孔が形成された環状流路と、
前記環状流路内に流れ込んだ気体を排気するために当該環状流路に接続され、前記伸縮軸部の伸縮による前記分割軸部の昇降移動に伴って形状が変化する排気流路と、を備え、
前記排気流路は、上下方向に沿って延設されている流路部を有し、当該流路部が複数に分割されて上流側の流路部と、下流側の流路部とが、入れ子構造となるように接続され、前記分割軸部の昇降移動に伴って前記上流側の流路部が昇降移動することにより伸縮するように形状が変化する。
図1は、ウエハ処理システム100の構成の概略を模式的に示す平面図である。本例のウエハ処理システム100は、基板であるウエハWをカセット単位で搬入出するカセットステーション200と、ウエハWを枚葉処理する複数の処理装置を備えた処理ステーション300とを一体に接続した構成となっている。
なお、図2に示す大気搬送室211において、カセットCや後述のロードロック室311、312との間でウエハWの搬入出を行う搬入出口の記載は省略してある。また、後述する図7A、図7B、図9A、図9B、図10に示す大気搬送室211においては、FFU221やダウンフロー排気路223の記載も省略する。
処理装置313~316は、予め設定された処理レシピに基づいて、所定の処理、例えばプラズマを用いたエッチング処理や成膜処理などを行う装置である。
図2、図3に示すように、ウエハ搬送装置10は、基台部13と、搬送アーム部11とを有する。これら基台部13と搬送アーム部11とは、上下方向に伸縮自在に構成された伸縮軸部12を介して接続されている。
搬送アーム部11は、旋回自在及び水平方向に伸縮自在に構成されており、第1のアーム111と、第2のアーム112とを有する。第1のアーム111は、その基端側が伸縮軸部12に対して、鉛直軸周りに回転自在に接続されている。第2のアーム112は、第1のアーム111の先端側に鉛直軸周りに回転自在に接続されると共に、ウエハWの搬送中に当該ウエハWを保持するフォーク113を備える。フォーク113は、第2のアーム112から水平方向に延伸すると共に、先端が二股に分かれたY字状に形成されている(図1の搬送アーム部11の平面形状も参照)。
一方、第1の分割軸部121の上面の開口部141aから第2の分割軸部122を突出させ、さらに基台部13の上面の開口部161aから第1の分割軸部121を突出させると、伸縮軸部12は伸長状態(図4の外観斜視図、及び図7Bの縦断側面図参照)となる。
なお、図7A、図7Bなどに示すように、基台部13の側壁面や底面には多数の通気孔131が形成されている(本例では基台部13の側壁面に形成した例のみを示してある)。通気孔131は、伸縮軸部12が基台部13の内部に収容され、また基台部13の外部へと移動することに伴う基台部13の内部容積の変化に応じて気体の流れを形成し、基台部13内の過大な圧力変動を抑える役割を果たす。
この移動動作を実施するための駆動機構の構成に特段の限定はなく、第1の分割軸部121、第2の分割軸部122の各々についての上述の各昇降移動を実施できるものであればよい。
また、第2の分割軸部122の駆動機構については、第1の分割軸部121の内壁面にプーリー135を設け、当該プーリー135に巻き掛けられたベルト136の一端を基台部13の床面に接続し、他端を第2の分割軸部122に取り付けた構成としている。
これらの隙間は、基台部13や伸縮軸部12の内部にて発生したパーティクルがミニエンバイロメント222内に侵入する経路となってしまうおそれがある。
しかしながら、処理装置313~316にて所定の処理が行われたウエハWが搬送される空間であるミニエンバイロメント222内においては、ウエハWに付着している残留付着物が昇華し、その成分がダウンフローの清浄空気内に含まれている場合がある。残留付着物が昇華した成分には、水分と反応して腐食性物質を生成するものもあり、この腐食性物質が基台部13や伸縮軸部12の内部に取り込まれると、既述の駆動機構をはじめとする機器に腐食を発生させる原因となってしまう。
以下、図5、図6も参照しながら、前記局所排気を実行する具体的な構成について説明する。
同図に示すように、本例の第1の分割軸部121の上端部には、第1の分割軸部121の横断平面形状に対応し、第2の分割軸部122が挿入される開口部141aが形成された角環形状の環状流路141が設けられている。環状流路141は筒状の第1の分割軸部121の一部を構成する。
また、基台部13の上端部には、基台部13の横断平面形状に対応し、伸縮軸部12(第1の分割軸部121)が挿入される開口部161aが形成された角環形状の基台側環状流路161が設けられている。基台側環状流路161は基台部13の上面の一部を構成する。
また同図中に示すように、基台側環状流路161は、基台部13の上端部に、基台部13を貫通する伸縮軸部12(第1の分割軸部121)の外周面の周方向に沿って環状に設けられている。
本例のウエハ搬送装置10において、環状流路141と基台側環状流路161とは、伸縮軸部12や基台部13の横断平面の寸法に応じて大きさが異なる点を除いてほぼ同様の構成を備えるため、以下、環状流路141の構成を例に挙げて説明する。
第2の分割軸部122及び第1の分割軸部121の対向面同士の隙間に流れ込んだ気体は、これら排気孔142を介して環状流路141内へ流れ込む。
図5、図7Aなどに示すように、排気流路150の他端には排気ファン153が設けられている。この排気ファン153を作動させて環状流路141側から気体を抜き出し、ウエハ搬送装置10の外部の排気流路(不図示)へ向けて排出する。ここで、排気流路150は、第1の分割軸部121の昇降移動に伴って、その形状が変化する構成となっているが、その具体的な構成については後述する。
即ち、図6に示すように、排気流路150の接続位置から見て、開口部141aを挟んで反対側に位置する内壁140aに形成された排気孔142aは、配置間隔が最も密になっている。次いで、排気流路150の接続位置から見て、左右両側の内壁140bに形成された排気孔142bは、その配置間隔が排気孔142aよりも大きくなっている。さらに排気流路150の接続位置に臨む位置の内壁140cに形成された排気孔142cは、配置間隔が最も疎になっている。
本例の環状流路141においては、排気流路150の接続位置から見て、当該接続位置に臨む位置に配置された内壁140cのほぼ全面を覆うように、板状の整流板143を設けている。整流板143は、内壁140cに対して隙間を開けて配置されている。そして、前記接続位置から見て左右両脇に位置する整流板143の下端部には、スリット状の通流孔144が設けられている。
さらに、多数の小孔によって排気孔142を構成することは必須の要件ではなく、例えば水平方向に向かって伸びるスリット状の排気孔142を、環状流路141の流路に沿って延設してもよい。
そこで、本例の排気流路150は、第1の分割軸部121の昇降移動に伴って形状が変化することにより、当該昇降移動を阻害しない構成となっている。
詳細には、排気流路150は、上下方向に沿って延設されている部分(流路部)を有し、当該流路部が上流側の上流側流路部151と、下流側の下流側流路部152とに分割されている。そして、上流側流路部151と、下流側流路部152とを入れ子構造とすることにより、伸縮自在なテレスコピック構造の排気流路150を構成している。
シール部154は滑り性の良い樹脂などにより構成される。シール部154は、上流側流路部151と下流側流路部152との隙間を高気密に塞ぐ機能を必ずしも備える必要はない。例えば、この隙間を介して気体の吹き抜けが発生することにより、環状流路141を介した気体の排気が阻害されてしまう不具合を避けることができる程度のシール機能があればよい。
一方、本例の基台部13は、基台側環状流路161と基台側排気流路171との位置関係が変化する昇降移動を行わないことから、基台側排気流路171は他の部材の移動に合わせて変形する構成とはなっていない。
この構成により、伸縮軸部12を縮退状態としたとき、図7Aに示すように環状流路141は、基台側環状流路161の内周側に配置された状態となる。
はじめに、例えばウエハWの搬送を行っていない待機期間中においては、ウエハ搬送装置10は伸縮軸部12を縮退させた縮退状態となっている(図7A)。この際、テレスコピック構造の排気流路150についても縮退した状態となっている。またこの期間中においても、ミニエンバイロメント222内におけるダウンフローの形成、及び環状流路141、基台側環状流路161を用いた局所排気を行っていてもよい。
さらにこの期間中は、ミニエンバイロメント222内におけるダウンフローの形成、及び環状流路141、基台側環状流路161を用いた局所排気が実行される。
このとき、環状流路141は前記隙間の周方向に沿って設けられていると共に、各分割軸部121、122の高さ方向に沿って見たとき局所的な領域に設けられている。この構成により、環状流路141は、伸縮軸部12(第1の分割軸部121)側で発生したパーティクルを含む気体、及びミニエンバイロメント222側で発生した腐食性物質を含む気体の双方を外部へ排出する。この結果、前記隙間を介して、伸縮軸部12側、ミニエンバイロメント222側の各々の気体が、相互に相手側の空間に侵入することを抑えることができる。
また、これらの図においては、図示の便宜上、基台部13を挟んで対向する位置に、それぞれ排気流路150、基台側排気流路171を配置した例を示してあるが、実際の各流路150、171の配置はこの例に限定されない。
これに対して図10に示すウエハ搬送装置10bは、最も上方側の位置に配置される第2の分割軸部122aの内側に第1の分割軸部121が収容されるように、入れ子構造の伸縮軸部12が構成されている。また、基台部13aは、第1の分割軸部121の内側に収容される構成となっている。
さらに、環状流路141や基台側環状流路161の構成について、互いに区画された複数の流路を環状に配置し、これらの流路に対して各々、排気流路150や基台側排気流路171を接続してもよい。
10、10a、10b
ウエハ搬送装置
11 搬送アーム部
12 伸縮軸部
121 第1の分割軸部
122、122a
第2の分割軸部
13、13a 基台部
141 環状流路
142、142a、142b、142c
排気孔
150 排気流路
Claims (9)
- 大気圧雰囲気下で基板を搬送する装置であって、
基台部と、
基板の搬送を行う搬送アーム部と、
前記基台部と前記搬送アーム部との間に設けられ、複数の管状の分割軸部に分割されると共に、これらの分割軸部が、伸縮自在な入れ子構造に構成された伸縮軸部と、
前記入れ子構造によって互いに対向した対向面を有する、一方の前記分割軸部と、他方の前記分割軸部とのいずれかに、前記対向面の周方向に沿って環状に設けられると共に、前記周方向に沿って、前記対向面同士の隙間に流れ込んだ気体を排気するための排気孔が形成された環状流路と、
前記環状流路内に流れ込んだ気体を排気するために当該環状流路に接続され、前記伸縮軸部の伸縮による前記分割軸部の昇降移動に伴って形状が変化する排気流路と、を備え、
前記排気流路は、上下方向に沿って延設されている流路部を有し、当該流路部が複数に分割されて上流側の流路部と、下流側の流路部とが、入れ子構造となるように接続され、前記分割軸部の昇降移動に伴って前記上流側の流路部が昇降移動することにより伸縮するように形状が変化する、装置。 - 前記上流側の流路部と、前記下流側の流路部との接続部には、これら上流側の流路部と下流側の流路部との隙間を塞ぐシール部が設けられている、請求項1に記載の装置。
- 前記環状流路には、複数の前記排気孔が設けられ、これら複数の排気孔は、前記排気流路の接続位置に近づくほど配置間隔が大きくなるように配置されている、請求項1または2に記載の装置。
- 前記排気流路の接続位置と、当該接続位置に臨む位置に配置された前記排気孔との間には、排気量を調節するための整流板が設けられている、請求項1ないし3のいずれか一つに記載の装置。
- 前記伸縮軸部が、前記基台部を貫通するように設けられているとき、
前記基台部を貫通する前記伸縮軸部の側面の周方向に沿って環状に設けられると共に、前記周方向に沿って基台側排気孔が形成された基台側環状流路と、
前記基台側環状流路内に流れ込んだ気体を排気するために当該基台側環状流路に接続された基台側排気流路と、を備えた請求項1ないし4のいずれか一つに記載の装置。 - 前記伸縮軸部を縮退させたとき、前記環状流路は、前記基台側環状流路の内周側に配置されるように構成された、請求項5に記載の装置。
- 前記伸縮軸部を縮退させたとき、前記環状流路は、前記基台側環状流路の上面側に配置されるように構成された、請求項5に記載の装置。
- 請求項1ないし7のいずれか一つに記載の基板を搬送する装置と、
前記基板を搬送する装置を介して搬送され基板を処理する基板処理装置と、を備えた、基板を処理するシステム。 - 大気圧雰囲気下で基板を搬送する方法であって、
基台部と、基板の搬送を行う搬送アーム部との間に設けられ、複数の管状の分割軸部に分割されると共に、これらの分割軸部が、伸縮自在な入れ子構造に構成された伸縮軸部に設けられた流路であって、前記入れ子構造によって互いに対向した対向面を有する、一方の前記分割軸部と、他方の前記分割軸部とのいずれかに、前記対向面の周方向に沿って環状に設けられると共に、前記周方向に沿って排気孔が形成された流路である環状流路を用い、前記対向面同士の隙間に流れ込んだ気体を排気する工程と、
前記環状流路に接続され、前記伸縮軸部の伸縮による前記分割軸部の昇降移動に伴って形状が変化すると共に、上下方向に沿って延設されている流路部を有し、当該流路部が複数に分割されて上流側の流路部と、下流側の流路部とが、入れ子構造となるように接続され、前記分割軸部の昇降移動に伴って前記上流側の流路部が昇降移動することにより伸縮する排気流路を用い、前記環状流路内に流れ込んだ気体を排気する工程と、を含む方法。
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