KR100514160B1

KR100514160B1 - 기판처리장치 및 기판처리방법

Info

Publication number: KR100514160B1
Application number: KR10-2000-7007941A
Authority: KR
Inventors: 다니가와오사무
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2005-09-09
Also published as: TW414946B; WO1999038206A1; US6302927B1; KR20010034261A; EP1050904A1; JPH11214479A

Abstract

기판처리장치는 벽부(2)에 의해 작업영역(S1)와 로딩영역(S2)으로 구획되어 있다. 클로즈형 카세트(3)는 밸브(5)와 제공되는 바닥부을 가지는 카세트 몸체(31)를 구비한다. 통기관(51)의 한 끝단은 작업영역(S1)에 재치된 카세트 재치부(6)로부터 밀어내고, 다른 끝단은 로딩영역(S2)에서 열리고 노출된다. 카세트(3)를 카세트 재치부(6)상에 재치하면, 통기관(51)은 밸브(5)에 힘을 가하여 밸브(5)는 열리고, 카세트(3) 내부가 그 사이 차압과 상쇄하도록 로딩영역(S2)과 연통될 수 있다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{METHOD AND APPARATUS FOR WAFER PROCESSING}

본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.

반도체웨이퍼(이하 웨이퍼라 함)의 파티클 오염을 억제하기 위해서 밀폐형의 웨이퍼카세트(이하 클로즈형 카세트라 함)가 검토되어 있다(월간 Semiconductor World 1997년 1월호 등 참조). 이 클로즈형 카세트(1)는 예를 들면 도 10에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)를 예를 들면 13장 수납하는 카세트본체(10)와, 이 카세트본체(10)에 형성된 웨이퍼 취출구를 기밀하게 막기 위한 덮개체(11)를 구비하고 있고, 이 덮개체(11)는 예를 들면 도시하지 않은 열쇠를 꽂아넣어 잠금으로써, 카세트본체(10)에 고정되도록 구성되어 있다.

이러한 클로즈형 카세트(1)의 이용법에 관해서, 예를 들면 열처리장치를 예로 설명한다. 조작자나 자동반송로봇이 클로즈형 카세트(1)를 들어나르는 작업영역 (S1)과 해당 작업영역(S1)보다는 크린도가 높은 로딩영역(S2)이 벽부(13)에 의해 구획되어 있고, 벽부(13)에 형성된 개구부(14)에 작업영역(S1)측에서 클로즈형 카세트(1)가 장착된다. 도면중 15는 재치대이다. 상기 개구부(14)는 상시 도어부 (16)에 의해 닫혀져 있고, 이 도어부(16)에 설치된 개폐수단(17)에 의해 덮개체 (11)가 열린다.

떼여진 덮개체(11)는 도어부(16)를 승강시켜, 수평방향으로 이동시키는 도어개폐기구(18)에 의해, 도어부(16)와 같이 로딩영역(S2)내에 운반되고, 이후 로딩영역 (S2)측에서 도시하지 않은 이재수단에 의해 클로즈형 카세트(1)내의 웨이퍼(W)가 집어내어진다.

로딩영역(S2)에 있어서, 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 웨이퍼 보트에 이재되어, 이 웨이퍼 보트가 열처리로내에 반입되어 소정의 열처리가 행하여진다. 이렇게 해서 열처리가 행하여진 웨이퍼(W)는 다시 클로즈형 카세트(1)내에 수납되고, 밀폐된 상태로 다음 공정의 스테이션, 예를 들면 세정스테이션에 반송된다. 그리고 이 스테이션에서 덮개체(11)가 열려, 웨이퍼(W)가 꺼내어지고, 세정된다.

상술한 열처리장치에서는 로딩영역(S2)은 작업영역(S1)보다도 양압으로 설정되고, 로딩영역(S2)의 크린에어를 만들어 작업영역을 향하여 유출시켜, 작업영역측에서 로딩영역(S2)에의 파티클의 침입을 방지하도록 하고 있어, 이 때문에 로딩영역(S2)는 대기압에 대하여 예를 들면 1 Pa 이상, 바람직하게는 500 Pa 정도 양압이 되도록 설정되고 있다.

한편, 클로즈형 카세트(1)는 내부가 크린에어나 질소(N₂)가스에 의해 퍼지되어 있고, 카세트(1)내의 압력은 약 1기압(대기압)이다. 이와 같이 로딩영역(S2)보다도 클로즈형 카세트(1)내의 압력이 조금 작기 때문에, 클로즈형 카세트(1)를 개구부(14)에 장착하여 덮개체(11)를 열고자 하면, 양자의 차압에 의해 덮개체(11)를 열기 어렵게 되어, 덮개체(11)를 도어부(16)와 같이 떼어내기 위한 도어개폐기구 (18)의 구동에 큰 파워가 필요하여 진다.

또한, 열처리후의 웨이퍼(W)의 온도는 예를 들면 100℃이지만, 이 상태의 웨이퍼(W)를 클로즈형 카세트(1)내에 수납하여, 예를 들면 실온정도까지 냉각하면, 이 냉각에 의해 카세트(1)내의 기압이 대기압보다 간신히 멸소한다. 따라서, 냉각후의 클로즈형 카세트(1)를 다음공정의 세정스테이션에 반송하여, 해당 공정에서 웨이퍼(W)를 집어내고자 하면, 세정스테이션은 대기압이기 때문에, 덮개체(11)를 열 때에 큰 파워가 필요하여 진다.

또한 상술한 바와 같이, 클로즈형 카세트(1)내와 카세트를 개방하는 분위기와의 사이에 차압이 있으면, 덮개체(11)를 열었을 때에 기체가 급격히 저압측의 카세트(1)내에 흘러 들어오기 때문에, 이것에 의해서 파티클이 발생할 우려도 있었다.

도 1은 본 발명에 의한 기판처리장치의 일례를 나타내는 사시도,

도 2는 클로즈형 카세트의 일례를 나타내는 사시도,

도 3는 벽부에 장착한 클로즈형 카세트의 일례를 나타내는 단면도,

도 4는 클로즈형 카세트의 일례를 나타내는 사시도,

도 5는 도 4의 클로즈형 카세트의 접합각을 나타내는 바닥면도,

도 6(a)는 연통밸브의 작용을 설명하기 위한 단면도,

도 6(b)는 연통밸브의 작용을 설명하기 위한 단면도,

도 7은 클로즈형 카세트의 다른 예를 나타내는 단면도,

도 8(a)은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 기판처리장치의 일례를 나타내는 단면도,

도 8(b)은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 기판처리장치의 일례를 나타내는 단면도,

도 9(a)는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 기판반송장치의 일례를 나타내는 단면도,

도 9(b)는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 기판반송장치의 일례를 나타내는 단면도,

도 10은 종래의 클로즈형 카세트를 나타내는 단면도이다.

본 발명은 이러한 사정하에서 행해진 것으로서, 그 목적은 밀폐형의 피처리기판 카세트내와 해당 카세트를 개방하는 청정분위기와의 사이의 차압을 없앰으로써, 덮개체를 열기 쉽게 한 기판처리장치 및 그 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 피처리기판을 수납함과 동시에 측면에 추출구를 갖는 카세트본체와, 카세트본체의 추출구를 밀폐하는 덮개체를 갖는 피처리기판 카세트와, 피처리기판 카세트가 재치됨과 동시에, 청정분위기와 작업분위기를 구획하는 벽부의 작업분위기측에 위치하는 카세트 재치부와, 카세트본체 또는 덮개체 중 어느 하나에 설정된 연통구멍에 부착되고, 보통은 이 연통구멍을 닫는 밸브와 피처리기판 카세트가 카세트 재치부에 재치된 경우에, 밸브를 관통하여 피처리기판 카세트내와 청정분위기를 연이어 통하는 통기관을 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

또한, 본 발명은 벽부 중 카세트재치부상의 피처리기판 카세트에 대응하는 위치에 개구부가 설치되고, 이 개구부에 도어부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

또한, 본 발명은 연통구멍 및 밸브는 카세트본체의 바닥부에 설치되고, 통기관의 일끝단은 카세트 재치부로부터 위쪽으로 돌출하여 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

또한, 본 발명은 연통구멍 및 밸브는 카세트본체의 측면 또는 덮개체에 설치되고, 통기관의 일끝단은 벽부에서 측쪽으로 돌출하여 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

또한, 본 발명은 통기관에 제어밸브를 설치함과 동시에 카세트 재치부에 피처리기판 카세트가 재치된 것을 감지하는 감지스위치를 설치하여, 감지스위치부터의 신호에 따라서 제어밸브를 제어하는 제어부를 설치한 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

또한, 본 발명은 카세트본체의 바닥부에는, 연통구멍 및 밸브를 둘러싸는 접합측이 설치되고, 카세트 재치부에는 이 접합각과 걸어맞춤하는 돌기가 설치되고, 통기관의 일끝단은 이 돌기에 의해 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

또한, 본 발명은 피처리기판을 수납함과 동시에 측면에 추출구를 갖는 카세트본체와, 카세트본체의 추출구를 밀폐하는 덮개체를 갖는 피처리기판 카세트를 준비하는 공정과, 이 피처리기판 카세트를 청정분위기와 작업분위기를 구획하여 개구부를 갖는 벽부의 작업분위기측에 위치하는 카세트재치부상에 재치하는 공정과, 피처리기판 카세트와 청정분위기를 연이어 통하는 공정과, 피처리 카세트의 덮개체를 열어 추출구로부터 피처리기판을 꺼내어, 이 피처리기판을 개구부에서 청정분위기측으로 이재하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리방법이다.

또한, 본 발명은 피처리기판을 수납함과 동시에 측면에 추출구를 갖는 카세트본체와, 카세트본체의 추출구를 밀폐하는 덮개체를 갖는 피처리기판 카세트와 피처리기판 카세트가 재치된 카세트 재치부와, 카세트본체 또는 덮개체 중 어느 하나에 설치된 가스도입구멍에 부착되고, 보통은 이 가스도입구멍을 닫는 도입밸브와, 카세트본체 또는 덮개체 중 어느 하나에 설치된 가스배출구멍에 설치되고, 보통은 이 가스배출구멍을 닫는 배출밸브와, 피처리기판 카세트가 카세트 재치부에 재치된 경우에 도입밸브 및 배출밸브를 관통하는 도입관 및 배출관과, 도입관에 접속된 불활성가스도입원을 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

본 발명의 실시형태는 밀폐형의 피처리기판 카세트 예를 들면 웨이퍼카세트를 해당 피처리기판 카세트내의 압력과는 다른 압력의 청정분위기내에서 개방하는 경우에, 이 피처리기판 카세트의 덮개체를 열기 전에, 카세트의 내부와 상기 청정분위기를 연통시킴으로써, 피처리기판 카세트내와 상기 청정분위기와의 차압을 없애는 것이다.

도 1은 본 발명의 기판처리장치를 열처리장치에 적용한 실시형태를 나타낸 도면이다. 이 장치는 벽부(2)에 의해 작업영역(S1)와 로딩영역(S2)으로 구획되어 있다. 작업영역(S1), 로딩영역(S2)는 어느 것이나 크린룸 내에 있지만, 로딩영역 (S2)쪽이 작업영역(S1)보다도 청정도가 높게 설정되어 있고, 청정분위기는 이 예에서는 로딩영역(S2)에 해당하고, 작업분위기는 작업영역(S1)에 해당한다. 벽부(2)에는 웨이퍼의 주고 받음용의 개구부(21)가 형성되어 있고, 이 개구부(21)의 작업영역(S1)측에는, 밀폐형의 피처리기판 카세트를 이루는 클로즈형 카세트(3)(이하 카세트(3)이라 함)가 벽부(2)에 밀착되어 있다.

카세트(3)에 관해서 도 2∼도 5에 따라서 설명하면, 이 카세트(3)는 예를 들면 13장의 피처리기판인 웨이퍼(W)를 선반형상으로 유지하도록 웨이퍼 유지부(30)가 다단으로 형성된 카세트본체(31)와, 이 카세트본체(31)의 측면에 설치된 웨이퍼추출구인 추출구(33)를 기밀하게 막기 위한 덮개체(32)를 구비하고 있고, 이 덮개체 (32)는 카세트본체(31)의 추출구(33)의 안측에 들어가도록 설치된다. 또한 카세트본체(31)의 추출구(33)의 둘레가장자리부는 외측으로 굴곡하고 테두리부(31a)로서 형성되어 있다.

상기 덮개체(32)에는, 예를 들면 2개소에 열쇠 구멍(34)이 형성되어 있고, 이 열쇠 구멍(34)에 후술하는 개폐수단에 설치된 열쇠(35)를 삽입하여 돌림으로써, 덮개체(32)의 상단과 하단에서 도시하지 않은 잠금핀이 돌출하여, 카세트본체(31)에 덮개체(32)가 고정되도록 구성되어 있다.

상기 카세트(3)의 바닥부에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 카세트본체(31)의 아래쪽 측에 카세트본체(31)의 아래면과 거의 같은 형상의 베이스플레이트(41)가 설치된다. 이 베이스플레이트(41)는 카세트본체(31)에 원통형의 접합각 (42a∼42c)을 통해 간격을 열어 부착되고 있고, 이 중 접합각(42a∼42c)은 카세트본체(31)의 바닥벽의 길이 방향의 거의 중앙에 있어서의 양측가장자리에 설치되어 있고, 접합각(42b)은 카세트본체(31)의 바닥벽의 거의 중앙부에 설치되어 있다.

접합각(42a∼42c) 중, 접합각(42a∼42c)의 상단측은 폐쇄되어 있고, 하부측「베이스플레이트(41)측」에는 오목부(43)가 형성되어 있다. 또한 접합각(42b)의 상단측은 카세트본체(31)내에 개구하고 있어, 하단측도 베이스플레이트(41)를 통해 카세트의 외부에 개구하고 있다. 이 접합각(42b)의 내부공간(44)은 이 예에서는 카세트(3)의 내부와 외부를 연이어 통하는 연통구멍(44)에 해당한다.

접합각(42b)의 내부의 예를 들면 상부측에는, 도 5의 접합각(42b)의 바닥면도에 나타낸 바와 같이, 밸브(5)가 끼워맞춤되어 있다. 이 밸브(5)는 예를 들면 십자형의 절결홈(5a)가 받아들인 고무 등의 탄성판으로 이루어지고, 둘레가장자리부가 접합각(42b)의 내면에 고정되어 있다. 이 밸브(5)는 보통은 절결홈 면이 접합되어 있고 닫혀진 상태이며, 카세트(3)내의 기밀성이 유지되어 있다.

이러한 카세트(3)는 작업영역(S1)에 있어 재치부를 이루는 카세트 재치부(6)의 스테이지(61)상에 재치되어 있고, 이 카세트 재치부(6)에 의해 카세트(3)는 상기 개구부(21)에 적합한 위치에 유지된다. 스테이지(61)는 스테이지 지지대(62)에 의해 지지되어 있고, 스테이지 지지대(62)는 카세트(3)의 착탈방향으로 받침대(64)상에 설정된 가이드레일(63)에 의해, 상기 착탈방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 스테이지(61)의 윗면에는, 상기 접합각(42a,42c)의 오목부(43)와 접합각(42b)의 내부공간(44)에 적합하도록, 예를 들면 3개의 돌기(61a)가 형성되어 있고, 카세트(3)의 오목부(43) 및 내부공간(44)에 돌기(61a)가 걸어맞춤하여, 카세트 (3)의 스테이지(61)상에서의 위치 맞춤이 행하여지도록 구성되어 있다. 또 접합각 (42b)에는, 돌기(61a)와 간섭하지 않는 위치에 밸브(5)가 설치된다.

또한, 이들 돌기(61a) 중의 접합각(42b)와 적합하는 돌기(61a)에는, 외경이 접합각(42b)의 내경보다도 작은 연통로를 하는 통기관(51)이, 돌기(61a)의 윗면으로부터 돌출하도록 설치된다. 이 통기관(51)이 상단측이 카세트(3)가 스테이지(61)상에 재치된 때에 밸브(5)의 절결홈(5a)의 사이에 들어가 카세트(3)의 내부에 개구하여, 다른 끝단측은 벽부(2)를 관통하여 로딩영역(S2)에 개구하도록 구성되어 있고, 스테이지 지지대(62)가 착탈방향으로 이동하더라도 상기 상단측과 다른 끝단측이 설정된 위치로부터 벗어나지 않도록 되어 있다.

상기 통기관(51)에는 통상은 닫혀 있는 제어밸브(52)가 끼워져 설치되어 있고, 이 제어밸브(52)는 카세트(3)가 카세트 재치부(6)에 재치된 때에, 감지스위치 (53a)가 ON이 되어 제어부(53)로부터 출력되는 제어신호에 따라서 서서히 열도록 제어된다. 본 실시형태에서는 상기 통기관(51)과 밸브(52)에 의해 연통수단이 구성되어 있다. 또 도 1에서는 편의상 벽부(2) 및 카세트 재치부(6)는 통상의 위치보다도 전방에 그려져 있지만, 실제로는 이들은 후술하는 이재기구측에 치우친 위치에 있다.

상기 개구부(21)의 로딩영역(S2)측에는, 상기 개구부(21)를 기밀하게 막기 위한 벽부(2)용의 도어부(71)가 설치된다. 이 도어부(71)는 개구부(21)의 둘레가장자리부를 덮는 크기로 형성되어 있고, 도어개폐기구(7)에 의해서 개폐되도록 구성되어 있다. 이 도어개폐기구(7)는 도어부(71)를 승강축(72a)에 의해서 승강시키기 위한 승강받침대(72)와, 이 승강받침대(72)를 수평방향으로 이동시키기 위한 수평받침대(73)를 구비하고 있다. 상기 도어부(71)에는, 카세트(3)의 덮개체(32)를 개폐하기 위한 개폐수단(74)이 조합시켜 설치되어 있고, 이 개폐수단(74)은 열쇠(35)를 진퇴, 회전시키는 열쇠조작기구(75)를 갖고 있다.

로딩영역(S2)내에는, 웨이퍼에 대하여 열처리를 하기 위한 열처리로(81)가 설치되어 있고, 이 열처리로(81)의 아래측에는, 예를 들면 150장의 웨이퍼(W)를 선반형상으로 유지하여, 도시하지 않은 보트 엘레베이터에 의해 열처리로(81)에 반입출하기 위한 웨이퍼 보트(82)가 설치된다. 또한 카세트(3)와 웨이퍼 보트(82)와의 사이에서 웨이퍼의 이재를 하기 위한 이재기구(83)가 설치되어 있고, 이 이재기구 (83)는, 웨이퍼를 복수매 예를 들면 5장 일괄하여 이재할 수 있고, 또한 1장씩 이재할 수 있도록 예를 들면 5장의 이재아암(83a)을 구비하고 있고, 이 이재아암 (83a)은 진퇴가 자유롭고, 승강이 자유롭고, 회전이 자유롭게 구성되어 있다.

계속해서 상술한 실시형태의 작용에 관해서 설명한다. 상기 카세트(3)는 웨이퍼(W)가 수납된 후, 크린에어, 또는 질소가스에 의해 퍼지되어 있고, 카세트(3)내는 대기압정도의 압력으로 유지되어 있다. 한편 로딩영역(S2) 안은 자연산화막의 발생이나 열처리로(81)내에서 대기가 휩쓸리는 것을 방지하기 위해서, 질소가스, 또는 대기의 휩쓸림만을 방지하기 위해서, 크린에어에 의해 퍼지되어 있는 바와 같이, 작업영역(S1)으로부터 로딩영역(S2)으로의 파티클의 침입을 방지하기 위해서 작업영역(S1)보다도 양압으로 설정되며, 대기압에 대하여 예를 들면 1 Pa 이상, 바람직하게는 500 Pa 정도 양압이 되도록 유지되어 있다.

도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 우선 카세트(3)를 카세트 재치부(6)의 스테이지(61)상의 돌기(61a)가 접합각(42b)의 내부공간(44)내에 끼워맞춤하도록 배치하여, 다음에 돌기(61a)를 접합각(42b)의 내부공간(44)에 걸어맞춤시킨다. 이 때 접합각(42b)에서는, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 통기관(51)의 돌출끝단이 밸브(5)의 절결홈(5a) 사이에 끼여든다. 그리고 도시하지 않은 가압기구에 의해 스테이지 지지대(62)를 눌러, 카세트(3)를 개구부(21)에 장착한다.

카세트(3)를 카세트 재치부(6)상에 재치하면, 통기관(51)에 의해 밸브(5)가 열려, 통기관(51)의 선단부가 카세트(3)내에 개구한다. 또한 감지스위치(53a)가 ON 이 되어 제어부(53)가 제어밸브(52)에 제어신호를 출력하여 제어밸브(52)를 열게 한다. 이에 따라 통기관(51)을 통해 카세트(3)의 내부와 로딩영역(S2)내가 연통하고, 고압측의 로딩영역(S2)내의 질소가스, 또는 크린에어가 저압측의 카세트(3)의 내부를 향하여 통풍량이 제어밸브(52)에 의해 제어된 상태로 유출하여 간다. 이 질소가스, 또는 크린에어의 유출에 의해, 로딩영역(S2)과 카세트(3)의 차압이 서서히 작아지고, 그 동안에 양자의 압력이 거의 같게 된다.

이어서 카세트(3)를 카세트 재치부(6)에 위치시키고 나서 소정시간 「카세트 (3)와 로딩영역(S2)과의 사이에 차압이 없어지기까지의 시간」 경과후, 개폐수단 (74)의 열쇠조작기구(75)의 열쇠(35)를, 카세트(3)의 덮개체(32)의 열쇠 구멍(34)에 삽입하여 돌려, 이에 따라 잠금핀을 해제한다. 그리고 도어개폐기구(7)의 수평받침대(73)에 의해 도어부(71)를 후퇴시키고 나서, 승강받침대(72)에 의해 하강시켜, 덮개체(32)를 도어부(71)와 같이 개구부(21)로부터 떼어낸다.

이 후, 이재기구(83)의 이재아암(83a)을 카세트(3)내에 진입시켜 카세트(3)의 5장의 웨이퍼(W)를 일괄해서 떠내어 유지하고, 웨이퍼 보트(82)에 이재한다. 이렇게 해서 웨이퍼 보트(82)에 예를 들면 150장의 웨이퍼(W)를 이재한 후, 도시하지 않은 보트 엘레베이터에 의해 웨이퍼보트(82)를 상승시켜 열처리로(81)내에 반입하여, 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 열처리를 한다.

이러한 기판처리장치에서는, 카세트(3)의 덮개체(32)를 열기 전에 카세트(3)의 내부와 로딩영역(S2) 내를 연통시키고, 카세트(3) 내와 로딩영역(S2) 내의 차압을 해소하고, 차압이 없어지고 나서 덮개체(32)를 연다. 이 때문에 덮개체(32)를 외부로부터의 가압력을 받는 일없이 스무스하게 열 수 있어, 이에 따라 덮개체(32)를 떼어 내기 위한 도어개폐기구(7)의 구동력이 작아도 된다. 또한 양자간에 차압이 없기 때문에, 덮개체(32)를 열었을 때에 기체가 급격하게 카세트(3) 내에 흘러 들어오는 것이 억제되고, 파티클의 발생이 방지된다.

또한, 통기관(51)에 의한 카세트(3)의 내부와 로딩영역(S2)과의 사이의 연통의 때도, 제어밸브(52)에 의해 처음은 원만하게 질소가스, 또는 크린에어를 통풍시켜, 서서히 통풍량을 늘리도록 제어할 수가 있다. 이 때문에 카세트(3)내에의 질소가스, 또는 크린에어의 급격하게 흘러 들어오는 것이 억제되고, 파티클의 발생이 방지된다.

또한, 통기관(51)과 접합각(42b)이 위치 맞춤용의 기구를 겸하고 있고, 카세트재치부(6)에 카세트(3)를 위치 맞춤하여 얹어 놓으면, 반드시 통기관(51)에 의해 밸브(5)가 열리기 때문에, 간단히 통기관(51)과 밸브(5)를 적합시킬 수 있다.

여기서 파티클의 발생을 방지하기 위해서는, 제어밸브(52)를 설치하는 대신에, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이, 카세트(3)가 스테이지(61)에 재치되었을 때에 접합각(42b)의 내부의 돌기(61a)와 간섭하지 않은 위치에 밸브(5)를 설치하고, 이 밸브(5)의 윗쪽측에 파티클을 제거하기 위한 필터(54)를 설치하여, 통기관 (51)의 상단부를 밸브(5)과 필터(54)와의 사이의 위치에 개구시키도록 하여도 좋다. 또한 이 필터(54)는 통기관(51)의 카세트(3)내에 개구하는 측의 선단부에 설치하도록 하여도 좋다.

다음에 본 발명의 처리장치의 다른 실시형태에 관해서 설명한다. 이 실시의 형태가 상술한 실시형태와 다른 점은 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 밸브(55)를 카세트(3)의 덮개체(32)에 설치함과 동시에, 도어부(71)에 통기관(56)을 설치한 것이다. 통기관(56)은 도어부(71)중 밸브(55)와 적합한 위치에, 도어부(71)로부터 작업영역(S1)을 향하여 수직하게 뻗도록 설치되어 있고, 선단측은 벽부(2)의 작업영역 (S1)측으로 돌출하고, 후단측은 로딩영역(S2)내에 개구하고 있다. 밸브(55)의 구성이나 그 외의 구성은 상술의 실시형태와 동일하다. 또 통기관(56)에는 제어밸브 (52)나 필터(54)를 설치하도록 하여도 좋다.

본 실시형태에서는 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 카세트(3)를 벽부(2)에 장착하면, 통기관(56)이 덮개체(32)에 설치된 펄프(55)의 절결홈(5a)의 사이에 끼워넣고, 이렇게 하여 밸브(55)가 열리고, 통기관(56)의 선단부가 카세트(3)내에 개구한다. 그리고 카세트(3)의 내부와 로딩영역(S2)내의 대기와 연이어 통하고, 양자의 압력이 동일압력이 되어, 이후 카세트(3)로부터 덮개체(32)를 열면, 상술한 실시의 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이어서 본 발명의 기판장치의 또 다른 실시형태에 관해서 도 9(a) 및 도 9(b)에 따라서 설명한다. 이 실시형태에서는 클로즈형 카세트(36)「이하 카세트 (36)라 함」는, 상술한 제 1 실시형태와 같은 구조의 접합각(42b)을 한 쌍 갖고 있다. 이 중 한쪽의 접합각(42b)의 내부공간(91)이 가스도입구멍(91)이 되고, 다른 쪽의 접합각(42b)의 내부공간(92)이 가스배출구멍(92)으로 되어 있다.

재치대(93)에는 외경이 접합각(42b)의 내경보다도 작은 가스도입수단을 이루는 가스도입관(94)과 가스배출수단을 하는 가스배출관(95)이 각각 가스도입구멍 (91)과 가스배출구멍(92)이 적합한 위치에 설치된다. 가스도입관(94)과 가스배출관 (95)의 선단부는 재치대(93)상에 형성됨과 동시에 접합각(42b)와 걸어맞춤하는 돌기(93a)의 윗면으로부터 돌출되어 있다.

가스도입관(94)의 다른 끝단측에는 불활성가스 등의 치환가스도입원, 예를 들면 질소(N₂) 가스원(96)이 접속되어 있고, 가스배출관(95)의 다른 끝단측은 배기수단(97)에 접속되어 있다. 또한 가스도입구멍(91)에는 도입밸브(91a)가 설치되고, 가스배출구멍(92)에는 배출밸브(92a)가 설치된다. 이들 도입밸브(91a) 및 배출밸브 (92a)는 밸브(5)와 같은 구성을 이루고 있다.

이러한 카세트(36)의 이용법에 관해서 설명하면, 우선 카세트(36)내에 대기분위기중에서 웨이퍼(W)를 수납한다. 다음에 해당 카세트(36)를 재치대(93)상에, 가스도입관(94)의 선단부와 가스배출관(95)의 선단부가 각기 가스도입구멍(91)의 도입밸브(91a)와 가스배출구멍(92)의 배출밸브(92a)의 절결홈의 사이에 끼어 넣듯이 재치하고, 이에 따라 가스도입관(94)과 가스배출관(95)을 카세트(36)내에 개구시킨다.

그리고 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 배기수단(97)에 의해 카세트(36)내를 배기하면서, 질소가스원(96)에서 카세트(36)내에 질소가스를 공급하면, 카세트(36)내의 대기는 카세트(36)의 외부로 배출해나가고, 카세트(36)내는 서서히 대기로부터 질소가스에 치환되어 간다.

이렇게 해서 카세트(36) 내를 질소가스로 치환한 후, 해당 카세트(36)를 가스치환용 재치대(93)로부터 들어 올리고, 다음공정 예를 들면 열처리공정에 들어 옮긴다. 이 때 가스도입구멍(91)의 도입밸브(91a)와 가스배출구멍(92)의 배출밸브 (92a)는 카세트(36)를 들어 올림에 의해서 가스도입관(94) 및 가스배출관 (95)이 벗겨졌을 때에 절결홈 면이 접합되어 닫혀지기 때문에, 카세트(36)는 기밀성이 유지된 상태로 다음공정으로 옮겨진다. 이어서 다음공정의 열처리공정에서, 해당 카세트(36)를 카세트재치부(6) 상에 재치하고, 여기에서 가스도입구멍(91) 및 가스배출구멍(92)은 연통구멍으로서 작용한다.

이와 같이 가스도입구멍(91) 및 가스배출구멍(92)을 사용함으로써, 카세트 (36)내와 로딩영역(S2)과의 연통을 할 수 있고, 또한 가스치환을 스무스하게 행할 수 있다. 또 덮개체(32)에 가스도입구멍(91) 및 가스배출구멍(92)을 설치하도록 하여도 좋다.

상기 각 실시형태에 있어서 상기 밸브(5,55)는 절결홈(5a)을 넣는 대신에 2이상으로 분할하도록 하여도 좋다. 예를 들면 용수철 등에 의해 보통은 닫히도록 가압되어 있고, 스테이지(61)에 카세트가 재치된 때에 통기관(51)에 의해 눌려 열리는 구성의 것을 사용하여도 좋다. 또한 통기관(51,56)에 제어밸브(52)나 필터(53)를 설치하지 않은 구성이어도 좋다.

본 발명에 의하면, 밀폐형의 피처리기판 카세트내와 해당 카세트를 개방하는 청정분위기와의 사이의 차압을 없앰으로써, 피처리기판 카세트의 덮개체가 열기 쉽게 된다. 또한 가스의 치환을 스무스하게 행할 수 있다.

Claims

피처리기판을 수납함과 동시에 일면에 추출구를 갖는 카세트본체와, 카세트본체의 추출구를 밀폐하는 덮개체를 갖는 피처리기판 카세트와,

청정분위기로부터 벽부에 의하여 구획되는 작업분위기에 위치하고, 상기 피처리기판 카세트가 재치하여 지지하는 카세트 재치부와,

상기 피처리기판 카세트에 형성되는 연통구멍에 부착되며, 보통은 닫혀 있는 밸브와,

상기 피처리기판 카세트가 카세트 재치부에 재치된 경우에, 상기 피처리기판 카세트의 내부가 청정분위기와 연통할 수 있도록 밸브에 삽입되는 통기관을 구비하고,

상기 벽부에는 상기 피처리기판 카세트에 대응되는 위치에 개구부가 형성되고, 상기 벽부의 개구부는 도어에 의하여 닫히고, 상기 연통구멍은 카세트 본체의 바닥부에 형성되고, 상기 밸브는 상기 연통구멍에 설치되고, 상기 통기관의 일단은 상기 재치부로부터 위쪽으로 돌출하여 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 통기관에 제어밸브를 설치함과 동시에, 카세트 재치부에 피처리기판 카세트가 재치된 경우 이를 감지하는 감지스위치를 설치하고,

상기 감지스위치부터 발생되는 신호에 따라서 상기 제어밸브를 제어하는 제어부를 더 부가한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 카세트본체의 바닥부에는, 연통구멍 및 밸브를 둘러싸는 접합각이 설치되고, 카세트 재치부에는 이 접합각과 걸어맞춤하는 돌기가 설치되며,

통기관의 일끝단은 이 돌기에 의해 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
피처리기판을 수납함과 동시에, 그 일면에 피처리기판의 추출구를 형성하고, 카세트본체의 추출구를 밀폐하는 덮개체를 갖는 피처리기판 카세트를 준비하는 단계와,

작업분위기와 청정분위기를 벽부에 의하여 구획하고, 개구부와 상기 개구부를 밀폐하기 위한 도어가 상기 피처리기판 카세트의 덮개체에 대응하도록 설치되고, 상기 피처리기판 카세트를 카세트 재치부에 재치하는 단계와,

통기관의 일단을 청정분위기에 연결되도록 하고, 상기 카세트 본체의 바닥면에 형성된 연통구멍에 위치하는 밸브를 이용하여 상기 피처리기판 카세트의 내부를 청정분위기와 연통하도록 하는 단계와,

상기 카세트 본체로부터 상기 덮개체를 제거하고, 피처리기판을 상기 카세트 본체의 추출구를 통하여 상기 피처리기판 카세트로부터 구획하고, 상기 피처리기판을 상기 벽부의 개구부를 통하여 청정분위기로 이동시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
피처리기판을 수납하는 카세트본체와, 카세트본체의 일면에 피처리기판의 추출구 및 상기 추출구를 밀폐하기 위한 덮개체를 구비하는 피처리기판 카세트와,

상기 피처리기판 카세트를 지지하고, 작업분위기와 청정분위기를 벽부에 의하여 구획되도록 구성되는 카세트 재치부와,

일반적으로는 닫혀 있고, 상기 카세트 본체의 바닥부에 형성된 가스도입구멍에 설치되는 도입밸브와,

일반적으로는 닫혀 있고, 상기 카세트 본체의 바닥부에 형성된 가스배출구멍에 설치되는 배출밸브와,

피처리기판 카세트가 카세트 재치부에 재치되는 경우에, 상기 도입밸브 및 배출밸브를 관통하여 상기 카세트 재치부로부터 돌출되어 설치되는 가스도입관과 가스배출관을 구비하고,

상기 카세트 재치부에 재치되는 상기 피처리기판 카세트에 대응되는 위치에 개구부가 형성되고, 상기 벽부에 설치된 가스도입관에 접속되는 불활성가스 도입원을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제 8 항에 있어서, 배출관에 배출수단을 접속한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.