KR101033408B1

KR101033408B1 - 수용 대상물 이송 시스템

Info

Publication number: KR101033408B1
Application number: KR1020080136456A
Authority: KR
Inventors: 쯔또무 오까베; 도시히꼬 미야지마
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2011-05-09
Also published as: TW200947596A; JP2009164369A; US20090175709A1; KR20090076789A; JP4251580B1; TWI385749B; US8083456B2

Abstract

FIMS 시스템이 고정된 반도체 처리장치 내의 소위 이송 챔버는 이송 로봇이 배치된 제2 챔버와 정밀하고 FIMS 시스템과 같은 포드의 캡을 보유할 수 있는 제1 챔버로 분리된다. 제2 챔버에는 제1 챔버보다 높은 압력이 미량의 질소에 의해 유지된다. 제1 챔버에는, 일반적으로, 청정 공기의 하향 유동이 FFU를 거쳐 사용된다. 웨이퍼가 이송될 때, 질소의 하향 유동이 사용된다. 따라서, 이송 챔버 내의 산화 가스와 FFU에 의해 야기되는 해제 물질이 감소될 수 있다.

반도체 처리장치, 이송 시스템, FIMS 시스템, 이송 로봇, 포드, FFU

Description

수용 대상물 이송 시스템{CONTAINED OBJECT TRANSFER SYSTEM}

본 발명은 반도체 생산 처리시 반도체 처리 장치 사이에 위치한 포드(pod)라고 하는 이송 용기에 보유된 예컨대 웨이퍼와 같은 수용 대상물을 반도체 처리 장치들 사이의 수용 대상물 이송을 위한 수용 대상물 이송 시스템으로 이송할 때 사용되는 소위 FIMS(전방 개방형 인터페이스 기계 표준) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 수용을 위한 밀폐 용기인 소위 FOUP(전방 개방형 단일화 포드)라고 하는 포드가 내부에 위치되어 있고 포드의 캡은 포드 내외로 웨이퍼를 이송하기 위해 개폐되는 FIMS 시스템과 FIMS 시스템에 연결된 국소 환경을 구비하고 내부의 웨이퍼를 이송하기 위한 로봇이 마련된 이송 챔버를 포함하는 수용 대상물(웨이퍼) 이송 시스템에 관한 것이다.

반도체 생산 처리는 주로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위해 내측이 고도로 정화된 소위 청정실에서 수행된다. 그러나, 웨이퍼의 대규모화와 청정실 운용비 삭감 문제를 해결한다는 점에 있어서, 최근에는 처리장치의 내측과, 포드(웨이퍼 용기)와, 포드에서 처리장치로 웨이퍼를 전달하는 이송 로봇을 수용하기 위한 국소환경만이 고도로 정화 상태로 유지되는 방법이 이용되고 있다.

포드는 공간에 평행하게 배치된 복수의 웨이퍼를 보유할 수 있는 선반 및 외면을 형성하는 일 면에 마련되어 웨이퍼가 취출/투입되는 개구를 구비한 사실상 입방체 형상의 메인 유닛과, 개구를 폐쇄하기 위한 캡을 포함한다. 바닥면이 아닌 일 측면(국소환경에 대면하는 면)에 개구가 형성된 포드를 일반적으로 FOUP이라 한다. 본 발명은 주로 FOUP를 사용하는 구조에 관한 것이다.

상술한 국소 환경은 포드의 개구와 대면하는 제1 개구부와, 제1 개구부를 폐쇄하는 도어와, 반도체 처리장치를 위해 마련된 반도체 처리장치측 개구부와, 웨이퍼를 보유하기 위해 제1 개구부를 통해 포드 내측으로 진입하고 처리장치로 웨이퍼를 이송하기 위해 처리장치측 개구부를 통과하는 이송 로봇을 포함한다. 국소 환경을 형성하는 구조는 포드의 개구부가 도어의 전면과 정확히 대면하도록 포드를 지지하는 배치 기부를 포함한다.

배치 기부의 상면에는 위치설정용 구멍 안에 고정되고 포드의 바닥면에 배치되어 포드의 배치 위치를 조절하는 위치설정 핀과 보유부에 결합되고 포드의 바닥면에 배치되어 배치 기부 상에 포드를 고정하는 클램프 유닛이 마련된다. 일반적으로, 배치 기부는 도어의 방향에 대해 상하로 소정 거리만큼 이동될 수 있다. 포드에 배치된 웨이퍼를 처리장치 내로 이송하기 위해, 포드는 포드가 배치 기부 상에 배치된 상태에서 포드의 캡이 도어와 접촉할 때까지 이동된다. 캡은 도어와 접촉한 후 도어에 의해 포드의 개구부로부터 제거된다. 이런 작업에 의해 포드의 내측과 처리장치의 내측은 국소 환경과 연통하고 웨이퍼의 순차적인 이송 작업이 반복적으로 수행된다. 배치 기부, 도어, 제1 개구부, 도어의 개폐 기구, 제1 개구부 가 마련되고 국소 환경의 일부를 형성하는 벽을 일반적으로 FIMS 시스템이라 한다.

일반적으로, 웨이퍼를 수용하는 포드의 내측은 고도로 정화되도록 제어된 건조 질소로 충전됨으로써 오염물과 산화 가스가 포드 내로 들어가는 것이 방지된다. 그러나, 소정 처리를 수행하기 위해 포드 내부에 배치된 웨이퍼를 다양한 처리장치로 이동시킬 때, 포드의 내측과 처리장치의 내측은 항상 서로 연결된 상태로 유지된다. 일본 특허출원 공개 제2006-019726호에 따르면, 이송 로봇이 마련된 챔버 상부에는 송풍기와 필터가 배치되고 제어 입자를 포함하는 정화 공기가 일반적으로 챔버 내로 공급된다. 그러나, 이런 공기가 포드로 들어갈 경우, 웨이퍼의 표면은 공기에 포함된 산소나 수분에 의해 산화될 수 있다.

반도체 소자의 크기가 감소하고 그 성능이 개선됨에 따라서, 지금까지 심각한 문제로 간주되어 온 포드 진입 산소에 의한 산화에 대해 보다 많은 관심이 주어지고 있다. 상술한 산화 가스는 웨이퍼의 표면이나 웨이퍼 상에 형성되는 각종 층에 아주 얇은 산화막을 형성한다. 이런 산화막이 존재할 경우 마이크로 반도체 소자의 원하는 특성을 보장하기가 불가능하게 될 수 있다. 이런 문제를 해결하기 위해, 산소 분압이 제어되지 않은 가스가 외부로부터 포드로 진입하는 것을 방지하는 것이 고려된다. 보다 구체적인 방법으로, 일본 특허 출원 공개 제2003-045933호는 가스 공급 노즐과 가스 흡입 노즐이 FIMS 시스템 내의 포드의 개구에 인접한 영역에 마련되어 포드의 개구를 사실상 폐쇄하는 공기 유동막을 형성하는 구조를 설명한다. 공기 유동막이 형성되면 가스가 포드의 외부에서 포드 내부로 들어가는 것이 방지된다.

그러나, 이송 로봇이 배치된 소위 국소 환경의 경우에는 단지 먼지만이 필터를 거쳐 제어된 단순한 일반적인 공기가 공급된다. 따라서, 웨이퍼가 포드 안밖으로 이송될 때, 웨이퍼는 산화 가스가 제어되지 않은 환경을 항상 통과한다. 이런 이송 작업은 실제로 아주 짧은 시간 내에 수행됨으로써 현재의 반도체 생산 공정에 심각한 문제를 야기하지 않는다. 그러나, 아주 짧은 시간인 경우에도 웨이퍼의 표면에는 응축 현상으로서 수분이 부착될 수 있다. 수분이 부착되면, 각종 막이 산화되는 것을 방지하는 것이 어렵다.

본 발명은 상술한 배경을 기초로 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 포드가 해제된 후에도 그리고 웨이퍼가 이송되었을 때 웨이퍼가 존재하는 공간에서 산소와 같은 산화 가스의 분압이 소정의 낮은 수준으로 억제될 수 있도록 하는 수용 대상물인 웨이퍼의 이송 시스템을 제공하는 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 목적은 웨이퍼를 수용하는 포드의 캡을 개방하고 처리장치로 웨이퍼를 이송하기 위해 포드로부터 웨이퍼를 취출하고 처리장치로부터 이송된 웨이퍼를 다시 포드 내부로 이송하고 산화 가스가 가능한 많이 감소된 환경 하에서 이들 작업이 수행될 수 있도록 하기 위한 이송 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 문제들을 해결하기 위해, 본 발명에 따르면 수용 대상물에 대한 처리가 수행되는 처리챔버와 용기 사이에서 수용 대상물을 이송하되, 용기는 내부에 수 용 대상물을 수용할 수 있으며 일면에 개구가 형성된 사실상 상자 형상의 메인 유닛 및 메인 유닛에서 분리될 수 있고 본체와 함께 밀폐 공간을 형성하도록 개구를 폐쇄할 수 있는 캡을 포함하고 캡은 수용 대상물이 용기에 대해 취출 및/또는 투입될 수 있도록 개구를 개방하기 위해 용기로부터 제거되는 수용 대상물 이송 시스템에 있어서, 용기가 위치되는 배치 기부와, 배치 기부에 인접하게 배치되고 배치 기부 상에 위치된 용기와 대면하는 제1 개구부를 포함하는 제1 챔버와, 제1 개구부를 폐쇄하고 용기의 캡을 보유할 수 있는 제1 도어와, 제1 챔버 상부에 배치된 제1 챔버 내로 청정 공기를 공급할 수 있는 팬 필터 유닛과, 팬 필터 유닛에 독립하여 제1 챔버 상부에 배치되고 제1 챔버 내로 불활성 가스를 공급할 수 있는 제1 불활성 가스 공급 시스템과, 제1 챔버에 존재하는 가스를 배출할 수 있는 제1 배기 시스템과, 제1 챔버에 인접하게 배치되고 제2 개구부를 거쳐 제1 챔버에 연결될 수 있고 제3 개구부를 거쳐 처리챔버에 연결될 수 있는 제2 챔버와, 제2 개구부를 폐쇄할 수 있는 제2 도어와, 제2 챔버 내로 불활성 가스를 공급할 수 있는 제2 불활성 가스 공급 시스템과, 제2 챔버에 존재하는 가스를 배출할 수 있는 제2 배기 시스템과, 제2 챔버 내에 배치되고 용기의 내측과 처리챔버 사이에서 수용 대상물을 이송하는 이송 로봇과, 용기가 배치 기부 상에 위치되지 않은 상태에서 청정 공기가 팬 필터 유닛에서 제1 챔버로 공급될 수 있도록 하고 용기가 배치 기부에 위치된 상태를 검출하면 팬 필터 유닛에서 청정 공기가 공급되는 것을 중단하고 가스가 제1 불활성 가스 공급 시스템에서 공급될 수 있도록 하는 제어장치를 포함하는 수용 대상물 이송 시스템이 마련된다.

상술한 이송 시스템은 팬 필터 유닛으로부터 청정 공기의 출구에 인접하게 배치되어 출구를 제1 챔버로부터 공간적으로 분리할 수 있는 셔터부재를 추가로 포함하며, 바람직하게는, 제어장치는 팬 필터 유닛으로부터 청정 공기의 공급을 중단시키고 셔터부재가 출구를 제1 챔버로부터 공간적으로 분리할 수 있도록 한다. 또한, 바람직하게는, 이송 시스템에서 제2 불활성 가스 공급 시스템은 제2 챔버 내의 불활성 가스의 순도를 유지하기 위해 제2 챔버 내로 불활성 가스를 큰 유량으로 공급하기 위한 대유량 공급 모드와 제2 챔버 내로 불활성 가스를 작은 유량으로 공급하기 위한 소유량 공급 모드를 갖는다.

또한, 바람직하게는, 이송 시스템에서, 제2 불활성 가스 공급 시스템이 소유량 공급 모드에서 제2 챔버 내로 불활성 가스를 공급할 때, 제어장치는 제1 챔버 내의 압력보다 높은 제2 챔버 내의 압력을 유지하기 위해 제2 불활성 가스 공급 시스템 또는 제2 배기 시스템 중 적어도 어느 하나를 제어한다. 또는, 바람직하게는, 제2 불활성 가스 공급 시스템은 제2 챔버 내의 불활성 가스의 순도를 유지하기 위해 작은 유량으로 불활성 가스를 공급하며, 제어장치는 제2 도어가 제2 개구부를 개방하도록 하고 제1 배기 시스템이 배기 작업을 중단하도록 하며 제1 불활성 가스 공급 시스템으로부터 공급된 불활성 가스를 제1 챔버를 거쳐 제2 챔버 내로 공급하기 위한 정화 모드를 갖는다. 또한, 상술한 구성요소 외에도, 보다 바람직하게는, 복수의 제1 챔버가 마련되며, 각각의 제1 챔버에는 팬 필터 유닛, 제1 불활성 가스 공급 시스템, 제2 개구부 및 제2 도어가 각각 구비된다.

본 발명에 따르면, 수용 대상물을 이송하기 위한 이송 로봇이 설치되는 공간 은 소위 건조 질소와 같은 제어된 산화 가스를 포함하는 불활성 가스로 항상 충전될 수 있다. 따라서, 종래 구조에서 웨이퍼가 이송될 때 문제를 야기했던 산화가 각종 조성 막에서 현저히 방지 될 수 있다. 또한, 가스가 종래 구조에서 이송 챔버로 공급되기 위한 질소로 변경되는 경우, 사용을 위한 질소량이 엄청나게 되는 것과 같은 문제와 챔버 내로 공급된 질소를 처리하는 방법에 대한 다른 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이송 챔버는 제1 챔버와 제2 챔버로 분리되고 제2 챔버보다 공간 부피가 훨씬 작은 제1 챔버만이 용기의 캡을 개폐하기 위해 소위 질소 정화를 작동하도록 사용된다. 질소 정화가 수행될 경우, 일반적으로 대량의 질소가 요구된다. 그러나, 작업은 작은 공간에서 수행되기 때문에, 사용을 위한 질소의 총량은 억제되고 따라서 상술한 문제가 해결될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 제1 챔버에는 소위 미세 필터 유닛(FFU)을 통해 하향 유동을 생성하는 시스템과 챔버 내의 질소 정화를 수행하기 위한 질소를 공급하기 위한 시스템인 두 개의 시스템이 마련된다. 필터의 구성성분인, 예컨대, 붕소(B)가 FFU의 구조로 인해 해제될 수 있다. 웨이퍼가 이송되는 동안 해제된 붕소가 웨이퍼의 표면에 부착될 경우, 해제되어 부착된 붕소는 소자를 형성할 때 반도체 층으로 침투해서 반도체 소자의 온/오프의 문턱값이 변경되도록 만든다. 일반적으로 이럴 가능성은 중요하지는 않지만, 높은 성능을 갖는 보다 미세한 반도체를 생산하기 위해 그 가능성은 장래에 문제를 야기할 수 있다. 본 발명에 따르면, 하향 유동은 웨이퍼가 이송되는 동안 해제된 붕소가 하향 유동에 도입되는 것을 방지하기 위해 FFU를 통과하지 않고 질소 정화 시스템에 형성된다. 따라서, 해제된 붕 소와 같은 불순물이 웨이퍼에 도달할 가능성은 감소될 수 있다.

상술한 그리고 그 밖의 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부도면을 참조로 다음의 상세한 설명으로부터 보다 자명하게 될 것이다.

본 발명에 따르는 이송 시스템은 포드가 해제된 후에도 그리고 웨이퍼가 이송되었을 때 웨이퍼가 존재하는 공간에서 산소와 같은 산화 가스의 분압이 소정의 낮은 수준으로 억제될 수 있도록 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 설명한다. 도1a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는 수용 대상물인 웨이퍼의 이송 시스템의 주요 부분의 구조를 예시한 개략도이다. 즉, 상술한 FIMS 내의 구조와, 국소환경 및 이송 로봇의 구조와, 상술한 구조와 더불어 본 발명에 첨가되는 그 밖의 구조를 수직 방향으로 취한 단면도가 개략적으로 예시되어 있다. 도1b는 도1a의 선 1B-1B를 따라 취한 시스템의 주요부의 상부면을 예시한 개략도이다. FIMS 부분에서 배치 기부, 도어 등을 포함하는 도면의 각 구조는 FIMS 부분을 구동하기 위한 다양한 구조를 실질적으로 수반한다. 그러나, 기본적으로, 구동 시스템과 같은 구조는 본 발명에 직접 연관되지 않으며, 또한 유체 실린더와 같이 소위 공지된 구동 시스템으로 대체될 수 있기 때문에 이들에 대한 상세한 예시와 설명은 생략한다.

다음으로, 본 발명에서 용기인 포드와 본 발명에서 포드에 수용될 수용 대상물인 웨이퍼를 설명한다. 포드의 메인 유닛에는 웨이퍼를 수용하기 위한 공간이 형성되어 있다. 메인 유닛은 수평 방향으로 어느 일 면에 사실상 직사각형의 형상을 갖는 개구를 포함하는 사실상 상자 형상을 갖는다. 또한, 포드에는 별도의 부재로서 메인 유닛의 개구를 폐쇄하기 위한 캡이 마련된다. 메인 유닛에는 복수의 웨이퍼 각각을 수평 유지하고 포드가 정상 상태에서 수평면에 위치될 경우 웨이퍼를 수직하게 적층하기 위한 복수의 계단들을 포함하는 선반이 마련된다. 선반 상에 위치된 웨이퍼들은 포드의 메인 유닛에 일정 간격을 두고 수용된다.

본 발명에 따른 웨이퍼 이송 시스템(1)은 포드(2)가 적재되는 배치 기부(5)와, 제1 챔버(11) 및 제1 챔버를 수반하는 구조와, 제2 챔버(31) 및 제2 챔버를 수반하는 구조와, 이들 구조로부터 정보를 수집하고 이들 구조를 제어하는 제어장치(55)를 포함한다. 제1 챔버(11)는 제1 격벽(13)과, 제1 개구부(15)와, 제1 도어(17)와, 미세 필터 유닛(FFU)(19)과, 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)과, FFU 셔터(23)와, 제1 배기구(25)를 포함한다. 제2 챔버(31)는 제2 격벽(33)과, 제3 격벽(35)과, 제2 개구부(37)와, 제2 도어(39)와, 제2 불활성 가스 공급 시스템(41)과, 이송 로봇(43)을 포함한다. 제3 격벽(35)에는 처리챔버 도어(45)를 거쳐 처리챔버(미도시)에 연결될 수 있는 제3 개구부(47)가 마련된다.

배치 기부(5)는 위치설정 수단(6)이 포드의 바닥면에 배치된 구조와 협력하여 작동할 수 있는 예컨대 핀으로 형성된 위치설정 수단(6)과 배치 기부(5)의 상면에 배치될 포드(2)가 소정 위치에 고정될 수 있도록 클램프 부재로 형성된 고정수단(7)을 포함한다. 포드(2)는 소정 위치에 소정 거리를 두고 포드(2)의 개구가 제1 챔버(11)의 제1 개구부(15)와 대면하도록 배치 기부 상에 위치된다. 배치 기부(5)는 포드(2)가 제1 개구부(15)에 대해 이동할 수 있도록 포드 구동기구(8)를 포함한다. 따라서, 배치 기부(5) 상의 소정 위치에 적재된 포드(2)는 포드 구동기구(8)에 의해 제1 개구부(15)로 이동된다. 이때, 제어장치(55)가 포드(2)가 배치 기부(5) 상에 위치된 상태를 검출하면, 제어장치(55)는 웨이퍼 이송 작업이 수행될 것으로 결정하고 웨이퍼를 이송하기 위한 다양한 작업이 후술하는 적절한 상황 하에서 수행되게 한다. 따라서, 배치 기부(5) 상에 포드(2)를 배치하는 작업은 본 발명에서는 웨이퍼 이송 작업을 개시하기 위한 신호를 생성하기 위한 작업으로서 인식된다. 위치설정 수단(6)과, 고정수단(7) 및 포드 구동기구(8)는 본 발명에 따르는 웨이퍼 이송 시스템을 위한 주요 구조를 형성하지만, 본 발명의 특징 구조가 아니다. 다양한 변경예가 수행될 수 있기 때문에, 상술한 부분들은 도1a와 도1b에 간단히 예시된다. 또한, 그 구조에 대한 구체적 설명은 생략한다.

제1 개구부(15)는 포드(2)의 개구를 폐쇄하는 캡이 통과하기에 충분한 크기를 가지고 제1 개구부(15)와 대면하는 캡 본체의 개구를 감싸는 벽을 갖는다. 제1 도어(17)는 제1 개구부(15)를 사실상 폐쇄하기 위한 초기 상태와 제1 개구부(15)를 완전히 개방하기 위한 수용 상태 사이에서 이동될 수 있다. 제1 도어(17)는 제1 도어(17)가 캡에 접하는 표면 상에 캡을 보유하기 위한 캡 보유기구(18)를 포함한다. 초기 상태에서, 포드(2)의 캡이 제1 도어(17)에 접하면, 제1 도어(17)는 캡을 보유하고 배치 기부(5) 상에 고정된 포드(2)로부터 캡을 분리하여 캡과 함께 수용 위치로 복귀한다. 보다 구체적으로, 캡을 분리하여 원위치로 이동시키기 위해, 제1 도어(17)는 도면에서 화살표 C에 의해 도시된 바와 같이 동작하고 도면의 화살표 D 방향을 따라 캡이 제거된 상태로부터 수용 위치로 이동하도록 동작한다. 화살표 C와 D 방향을 따르는 동작은 제1 도어(17)에 연결된 도어 구동기구(16)에 의해 수행된다.

제1 챔버(11)의 상면에는 팬 필터 유닛(19)이 배치된다. 제1 챔버(11)의 하부에는, 팬 필터 유닛(19)에서 공급될 청정 공기(먼지가 제어된 소위 정화 공기)의 양에 적절한 가스의 양을 배출할 수 있는 제1 배기 시스템(미도시)에 연결된 제1 배기구(25)가 마련된다. 제어장치(55)는 팬 필터 유닛(19)에서 공급될 정화 공기의 양과 제1 배기구(25)와 제1 도어(17) 및 제1 개구부(15) 사이의 간극으로부터 외부로 유도될 공기의 양을 적절히 제어함으로써 제1 챔버(11)의 내측 압력이 외부 공간의 압력, 즉 대기압보다 높게 된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 제1 도어(17)는 제1 개구부(15)를 완전히 폐쇄하지 않지만 압력차는 가스가 외부 공간으로부터 제1 챔버(11)로 진입하는 것을 사실상 방지한다. 따라서, 이하 본 발명에서는 제1 도어(17)가 제1 개구부(15)를 폐쇄한다는 가정 하에 설명하기로 한다. 또한, 제1 챔버(11)로부터 외부 공간으로 배출되는 가스의 경로는 제어장치(55)가 배출될 가스의 양을 변경할 수 있는 제1 배기구(25)뿐만 아니라 상술한 제1 도어(17)와 제1 개구부(15) 사이의 간극을 포함한다. 따라서, 상술한 배출 경로들을 포함하는 제1 챔버(11) 내의 가스 배기 경로는 일반적으로 제1 배기 시스템으로 간주된다.

제1 챔버(11)는 FFU 셔터(23)와 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)을 추가로 포함한다. FFU 셔터(23)는 셔터 구동부재(24)를 수반한다. 셔터 구동부재(24)는 제1 챔버(11) 내부의 공간에 아무런 영향을 주지않는 수용 위치와 팬 필터 유닛(19) 아래로 이동함으로써 제1 챔버(11)로부터 팬 필터 유닛(19)을 공간적으로 분리시키는 폐쇄 위치인 두 위치 사이에서 도면의 화살표 E 방향을 따라 FFU 셔터(23)를 이동시킨다. 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)은 팬 필터 유닛(19)과 마찬가지로 제1 챔버(11) 상부에 배치된다. 그 배치는 FFU 셔터(23)가 제1 챔버(11)로부터 팬 필터 유닛(19)을 공간적으로 분리시키는 상태에서 불활성 가스(이하, 질소를 예로 설명)가 제1 챔버(11)로 공급될 수 있도록 결정된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)은 제1 챔버(11)의 전면에 단순히 배치되고 팬 필터 유닛(19)은 그 이면에 배치된다. 그러나, 상술한 조건이 만족되기만 한다면, 그 배치는 이런 예시적인 실시예로 제한되지 않는다. 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)은 제1 공급량 제어 밸브(63)를 거쳐 불활성 가스 공급원(61)에 연결된다. 제어장치(55)가 팬 필터 유닛(19)에서 제1 챔버(11)로 청정 공기의 공급을 중단한 상태에서, 제1 공급량 제어 밸브(63)는 팬 필터 유닛(19)에서 공급되는 청정 공기의 양과 동일한 질소의 양이 제1 챔버(11)로 공급될 수 있도록 질소의 공급량을 제어한다.

일반적으로, FFU는 시스템 내의 하부 공간으로 청정 공기를 공급한다. 그러나, FFU의 조성 물질은 해제될 수 있다. 해제된 물질은 FFU에 의해 생성되는 하향 유동에 의해 운반되어 하향 유동으로 이송되는 웨이퍼 상에 부착될 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 도어(17)가 제1 개구부(15)를 폐쇄한 소위 대기 상태에서, 제1 챔버(11) 내의 먼지는 팬 필터 유닛(19)에 의해 생성되는 하향 유동(화살표 A에 의 해 도시된 유동)을 이용하여 제어된다. 웨이퍼의 이송 작업시, 제어장치(55)는 팬 필터 유닛(19)으로부터 정화 공기의 공급을 중단시킨다. 동시에, 제어장치(55)는 FFU 셔터(23)에 의해 제1 챔버(11)로부터 팬 필터 유닛(19)의 출구를 공간적으로 분리하기 위해 팬 필터 유닛(19)의 바닥에 있는 청정 공기의 출구 근처로 돌출하도록 FFU 셔터(23)를 제어한다. 또한, 제어장치(55)는 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)이 팬 필터 유닛(19)에서 공급되는 양과 동일한 양의 질소를 공급하도록 한다. 이런 작업에 의해 공급될 가스를 변경한 결과, 먼지 정화 수준과 산화 가스 분압이 제어된 질소가 팬 필터 유닛(19) 밖으로 통과하지 않고도 제1 챔버(11)로 공급될 수 있고, 따라서 하향 유동이 질소에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 팬 필터 유닛(19) 밖으로 해제된 물질이 웨이퍼에 도달할 가능성은 크게 감소될 수 있다. 또한, 질소는 웨이퍼가 실제로 이송되는 최소의 요구 기간 동안에만 이용됨으로써 사용되는 질소량이 최소 요구량으로 감소되는 효과가 얻어질 수 있다.

제1 도어(17)는 포드의 내측과 웨이퍼 이송 시스템의 내부 공간이 서로 연통할 수 있도록 포드의 메인 유닛에서 포드의 캡을 분리한다. 제1 챔버(11)는 이송 로봇(43)을 배치하기 위한 공간인 제2 챔버(31)로부터 제1 도어(17)를 동작시키기 위한 공간을 분리하고 보장하기 위해 마련된다. 따라서, 제1 챔버(11)는 캡이 분리 작업과 실제 작업의 오차에 의해 챔버 내로 이동될 수 있는 짧은 거리를 포함하는 두께와, 제1 개구부(15)를 사실상 폐쇄하는 폭과, 제1 개구부(15)가 개방될 때 제1 도어(17)를 보관하기 위한 공간을 보장하는 깊이만을 가질 수 있다. 따라서, 도1b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 이송 시스템이 복수의 포드(2)를 처리하도록 구 성되는 경우, 제1 챔버(11)는 포드(2)가 위치되는 각각의 배치 기부(5)에 대응하여 마련된다. 화살표 C 및 D 방향으로 제1 도어(17)를 구동하는 제1 도어 구동기구(16)와, 제1 도어(17) 상에 마련된 캡 보유기구(18)와, FFU 셔터(23)를 구동하는 셔터 구동부재(24)는 본 발명에 따르는 웨이퍼 이송 시스템을 위한 주요 구조를 형성하지만, 본 발명의 특징 구조가 아니다. 예컨대 유체 실린더로의 다양한 변경이 수행될 수 있기 때문에, 상술한 부분들은 도1a 및 도1b에 간략이 예시된다. 또한, 그 구조에 대한 특정 설명은 생략하기로 한다.

제2 개구부(37)는 이송 로봇(43)이 포드(2) 안밖으로 웨이퍼를 투입/취출하고 순차적인 처리장치들 안밖으로 웨이퍼를 투입/취출하기에 충분한 크기를 갖는다. 제2 개구부(37)는 기본적으로 제1 개구부(15)와 동일한 크기를 가지며 제2 개구부(37)가 제1 개구부(15)에 대면할 수 있는 위치에 배치된다. 각각의 제2 개구부(37)에는 제2 개구부(37)를 개폐하는 두 위치 사이에서 작동되는 제2 도어(39)가 배치된다. 제2 도어 구동기구(38)는 제2 도어(39)를 구동한다. 제2 도어 구동기구(38)는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 시스템을 위한 주요 구조를 형성하지만 본 발명의 특징 구조가 아니다. 예컨대 유체 실린더로의 다양한 변경이 수행될 수 있기 때문에, 상술한 부분들은 도1a 및 도1b에 간략이 예시된다. 또한, 그 구조에 대한 특정 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 제1 도어(17) 및 제1 개구부(15)의 관계와 마찬가지로, 제2 도어(39)가 제2 개구부(37)를 폐쇄하는 위치로 나온 상태에서, 제2 도어(39)와 제2 개구부(37) 각각의 크기는 제2 도어(39)와 제2 개구부(37) 의 내주연 사이에 간극이 생성되도록 설정된다. 이런 크기 관계로 인해, 각각의 부재가 서로 접촉할 때 먼지가 생성되는 것이 억제될 수 있다. 일반적으로, 제2 챔버(31), 제1 챔버(11) 및 외부 공간 사이의 압력차는 낮은 정화도를 갖는 공간에서 높은 정화도를 갖는 공간으로 기류가 흐르는 것을 방지하기 위해 마련된다. 그러나, 압력차는 도어의 개폐 동작시 도어 주변에 난류를 일으킬 수 있고 의도하지 않은 방향으로 향하는 기류가 생성될 수 있다. 따라서, 이런 간극은 도어의 개폐 동작시에도 압력이 챔버들 사이에서 신속히 변경되는 것을 억제하기 위해 마련된다. 난류의 발생은 방지될 수 있으며, 난류에 의한 먼지의 우발적 분산도 억제될 수 있다.

제2 챔버(31)로 공급되는 질소의 양은 제2 도어(39) 둘레의 상술한 간극과 제2 도어(39)의 개방도를 조절하기 위해 후술하는 제2 배기구(49) 또는 제3 배기구(51)로부터의 누출량을 고려하여 제2 챔버 내의 압력이 제1 챔버 내의 압력보다 높게 유지될 수 있도록 설정된다. 각 챔버의 압력은, 제2 챔버로 공급되는 질소량과 제1 챔버에서의 질소량 또는 팬 필터 유닛(19)에서 공급되는 공기량 간의 관계에 의해, 압력이 제2 챔버(31)에서 가장 높고 다음으로 제1 챔버(11), 그리고 대기에서 가장 낮도록 유지된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 제2 도어(39)는 제2 개구부(37)를 완전히 폐쇄하지 않지만, 압력차는 가스가 제1 챔버(11)에서 제2 챔버(31)로 진입하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 따라서, 이하 본 발명에서는 제2 도어(39)가 제2 개구부(37)를 폐쇄한다는 가정 하에 설명한다. 또한, 제2 챔버(31)에서 외부 공간과 제1 챔버(11)로 가스를 배출하기 위한 경로는 제어 장치(55)가 배출될 가스의 양을 변경할 수 있는 제2 배기구(49) 및 제3 배기구(51)뿐만 아니라 상술한 제2 도어(37)와 제2 개구부(39) 사이의 간극을 포함한다. 따라서, 상술한 배출 경로들을 포함하는 제2 챔버(31) 내의 가스 배기 경로는 일반적으로 제2 배기 시스템으로 간주된다.

제2 챔버(31)의 중심부에는 웨이퍼를 실제로 이송하는 이송 로봇(43)이 배치된다. 이송 로봇(43)은 로봇 아암이 포드(2) 내에서 수직 방향으로 정렬된 각 웨이퍼 아래로 삽입될 수 있도록 수평 방향으로 연장된 수직 방향 로봇 아암에 평행하게 이동할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 웨이퍼는 단일 처리챔버 내외로 취출/진입되기 때문에, 이송 로봇(43)은 초기 위치에서 제2 챔버(31)와 처리챔버를 서로 연결하는 제3 개구부(47)와 대면하도록 배치된다. 이송 로봇(43)은 상술한 위치를 기준으로 제1 챔버(11)가 평행하게 배치되는 방향(도면에서 화살표 F에 의해 지시된 방향)으로 이동할 수 있다. 처리챔버 도어(45)는 제3 개구부(47)를 폐쇄한다. 다양한 종류의 처리가 소위 진공과 같은 감압 환경 하의 처리챔버에서 수행되기 때문에, 처리챔버 도어(45)는 제3 개구부(47)를 완전히 폐쇄해서 처리챔버로부터 제2 챔버(31)를 분리한다.

제2 챔버(31)의 상면(f)에는 제2 불활성 가스 공급 시스템(41)이 배치된다. 제2 불활성 가스 공급 시스템(41)은 제2 공급량 제어밸브(65)를 거쳐 불활성 가스 공급원(61)에 연결된다. 질소가 단일 관상부재를 거쳐 시스템으로 분배된다. 가스 배관이 관상부재와 제2 챔버(31) 사이에 연결된 공정에 소위 분지관이나 분산판이 개재된다. 이런 배열구조로 인해 가스 공급 시스템(41)은 제2 챔버(31)의 상면 전체로부터 소나기와 같은 흐름으로 질소가 공급될 수 있도록 형성될 수 있게 된다. 또한, 제2 챔버(31)의 하부에는 제2 배기구(49)와 제3 배기구(51)가 배치된다. 제2 배기구(49)는 제2 챔버(31)에서 나온 가스를 외부 공간으로 직접 배출하기 위한 경로를 형성하며 제2 챔버(31)에 대한 가스의 공급 모드에 대응하는 제어장치(55)로부터의 지시에 따라 개폐될 수 있다. 또한, 제3 배기구(51)는 제2 챔버(31)와 제1 챔버(11)를 연결하는 경로를 형성하며 제2 배기구(49)와 마찬가지로 가스의 공급 모드에 대응하여 개폐될 수 있다.

또한, 제2 공급량 제어 밸브(65)는 대유량 공급 모드와 소유량 공급 모드의 두 종류의 질소 공급 모드를 갖는다. 대유량 공급 모드는 제2 챔버(31)를 정화하기 위해 사용된다. 대유량 공급 모드에서, 대량의 질소에 의한 하향 유동은 질소가 제2 챔버(31)의 하부에 배치된 제2 배기구(49)로부터 배출될 수 있도록 제2 챔버(31)의 상면으로부터 생성된다. 이런 하향 유동은 질소를 이용하여 제2 챔버(31)에 존재하는 먼지를, 예컨대 제2 배기구(49)로부터 외부 공간으로 배출하여 제2 챔버(31) 내부에 정화된 환경을 보장한다. 한편, 소유량 공급 모드는 먼지 배출을 위한 정화작업이 완료된 후 제2 챔버(31) 내부에 질소를 고농도로 유지하고, 제2 챔버(31)의 내벽에 부착된 수분와 같은 산화 가스를 희박화시키기 위해 사용된다. 따라서, 소유량 공급 모드에서는, 예컨대 제2 도어(39) 및 제2 개구부(37) 사이의 간극 또는 제3 배기구(51)를 통해 또는 이들 모두를 통해 제1 챔버(11)로 누출된 질소의 양과 같은 질소량만이 공급된다. 즉, 제2 챔버(31) 내부에 소정 압력을 유지할 수 있기에 충분한 질소가 공급된다. 또한, 소유량 공급 모드에서는 제2 배기구(49)를 제공하지 않고도 제2 도어(39)와 제3 도어(45)가 개방된 상태에서, 제1 챔버(11) 또는 처리챔버의 배기 시스템을 이용하여 정화 작업이 수행될 수 있다. 더불어, 제3 배기구(51)를 제공하지 않고도, 소유량 공급 모드는 제2 도어(39)와 제2 개구부(37) 사이의 간극을 통한 누출을 야기하기에 충분한 질소량만이 공급되도록 채택될 수 있다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 제2 챔버(31)로 질소를 공급하기 위한 제2 공급량 제어 밸브(65)는 챔버 내부의 정화 작업을 완료한 후 챔버 내부의 압력을 소정값으로 유지하기에 충분한 질소의 유량만을 보장하도록 채택될 수 있다. 이 경우, 일반적으로 큰 질소 유량을 감당할 수 있는 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)은 제2 챔버(31)에서의 질소 정화 작업을 위해 사용될 수 있다. 또한, 이 경우, 바람직하게는, 제2 도어(39)가 개방된 동안 제2 배기구(49)가 사용된다. 작업에 따르면, 정화용 질소는 제1 챔버(11)로부터 제2 챔버(31)를 거쳐 제2 배기구(49)로 향하는 유동을 형성하기 때문에, 질소가 제2 챔버(31)에서 정체되지 않음으로써 효율적이고 효과적인 정화를 수행하게 된다.

상술한 예시적인 실시예에 따르면, 질소 정화는 제1 챔버(11)에서의 정화 작업과 함께 포드(2) 내의 공간에 대해 수행된다. 그러나, 포드가 예컨대 폐쇄될 때, 질소 농도는 가능하면 제1 챔버(11) 내의 질소 농도보다 높도록 신속히 증가될 필요가 있을 것이다. 이 경우, 예컨대 질소 공급 노즐이 제1 개구부(15) 둘레에 배치되어 노즐로부터 포드 내측으로 질소를 직접 공급할 수 있다.

일반적으로, 불활성 가스의 공급 라인에는 라인이 가스 공급원에서 분지된 다음 가스로부터 미세 입자를 제거하기 위해 필터가 배치된다. 본 발명에 따르면, 필터는 소정 범위의 유속 이상으로 필터를 통과하는 가스에 의해 생성될 수 있는 붕소와 같은 불순물을 포함하는 해제된 물질과 수분과 같은 산화 물질을 제거하기 위한 목적으로 챔버의 상부에 또는 챔버 근처에 배치된다. 따라서, 본 발명에 따르는 제1 및 제2 불활성 가스 공급 시스템은 챔버에서 떨어져 배치되는 가스 공급원에 근접 배치된 일반적인 필터를 배제하지 않는다. 또한, 해제된 물질이 다른 문제를 야기할 때, 소위 화학 필터가 상술한 필터 하류에 배치될 수 있고 화학 필터를 통과한 불활성 가스는 팬 필터 유닛(19)에 무관한 경로를 거쳐 챔버로 공급될 수 있다. 불활성 가스의 유량이 화학 필터의 존재로 인해 거의 보장될 수 없을 경우, 유량을 보장하기 위해 복수의 라인이 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 불활성 가스 공급 시스템은 FFU에 독립적인 가스 공급 시스템이고 필터가 챔버나 그 근처에 배치되지 않는 시스템으로 정의된다.

다음으로, 도2의 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 시스템의 실제 작업 유동을 설명한다. 이 경우 시스템에서, 제2 공급량 제어 밸브(65)는 대유량 공급 모드와 소유량 공급 모드로 된 두 모드를 포함한다. "초기"의 신호를 갖는 초기 상태가 얻어지면(소위 장치 개시), 제1 도어(17)와 제2 도어(39)는 각각 제1 개구부(15)와 제2 개구부(37)를 사실상 폐쇄하는 상태에 있다. 이 상태에서, 제2 챔버(31)에서 질소 정화를 수행하기 위해 제2 공급량 제어 밸브(65)에 대해 대유량 공급 모드가 선택된다. 상술한 바와 같이, 제2 챔버(31) 내의 먼지를 외부로 배출하기 위해, 도어, 제2 배기구(49) 및 제3 배기구(51)는 완전 개방될 수 있고 시스 템 내의 모든 배기 시스템이 사용될 수 있다. 이 상태에서, 대유량의 질소가 제2 챔버(31)로 공급되거나 제2 챔버로부터 배출되어 챔버에 존재하는 먼지와 같은 미세 입자와 내부에 존재하거나 챔버 벽에 부착된 산화 분자를 챔버로부터 배출한다. 도2에는 상술한 작업이 단계 SS1으로 예시되어 있다. 소정 시간 동안 작업이 수행된 후 또는 챔버 내부의 산소 분압이 소정값 이하가 됨을 확인된 후, 제2 챔버(31)는 사실상 밀폐된 공간으로 되고, 질소 공급 모드는 소유량 공급 모드로 전환된다.

후속 대기 상태에서, 질소는 정화가 완료(단계 SS2)된 후 산소 가스의 분압이 낮고 미세 입자가 배출되는 소위 정화 상태를 유지하기 위해 제2 챔버(31)를 위해 소유량 공급 모드에서 공급된다. 단계 SS2에서 설명된 작업은 장치를 개시할 때와 제2 챔버(31)의 상황이 유지될 필요가 있을 때를 제외하고 언제든지 수행될 수 있다. 제1 챔버(11)의 경우, 청정 공기의 하향 유동을 이용하여 먼지를 배출함으로써 제1 챔버(11)의 내측을 정화시키기 위해, 먼지가 제거된 소위 청정 공기가 팬 필터 유닛(19)에서 공급된다(단계 SF1). 대기 상태에서, 제1 배기구(25)는 팬 필터 유닛(19)에서 공급되는 하향 유동이 충분한 유속을 유지할 수 있도록 하기에 충분한 양의 배출 공기를 보장하도록 설정된다.

웨이퍼가 포드(2) 안밖으로 투입/취출될 때, 팬 필터 유닛(19)의 작업은 중단되고 팬 필터 유닛(19)의 가스 출구는 FFU 셔터(23)에 의해 제1 챔버(11)로부터 공간적으로 분리된다. 또한, 상술한 작업이 완료됨과 동시에, 질소가 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)에서 제1 챔버(11)로 공급된다(단계 SF2). 여기에서, 제1 공급량 제어 밸브(63)는 FFU(19)에서 공급되는 공기의 양과 동일한 질소량을 공급하 도록 제어된다. 유동을 전환하기 위한 이런 작업이 완료된 후 또는 이런 작업과 더불어, 포드(2)는 배치 기부(5) 상에 위치된다. 포드(2)는 배치 기부(5) 상에서 고정수단(7)을 이용한 클램프에 의해 고정되고 고정된 후 포드 구동기구(8)에 의해 제1 개구부(15)를 향해 구동된다. 포드(2)의 캡이 제1 도어(17)와 접하면, 캡은 제1 도어(17) 상에 배치된 캡 보유기구(18)에 의해 흡착되어 보유된다. 이런 작업(단계 S1)이 완료된 후, 제1 개구부(15)는 제1 도어(17)에 의해 개방된다.

제1 개구부(15)가 개방된 후, 제1 도어(17)는 도1A의 화살표 D를 따라 제1 도어 구동기구(16)에 의해 이동되어 제1 개구부(15) 아래의 대기 위치로 복귀 이동된다(단계 S2). 본 발명에 따르면, 질소 정화를 수행하기 위해 상술한 포드(2) 내측으로 질소가 직접 공급되는 구조가 배치되지 않는다. 그러나, 이런 구조가 배치된 경우에도, 제1 도어(17)가 복귀 이동된 후 구조 내에서 소위 측면 정화가 수행될 수 있다(단계 S02). 이런 작업이 수행된 후 소정 시간이 경과할 때 또는 제1 챔버(11) 내에서 산화 가스의 분압이 소정 수준 이하가 될 때, 제2 도어(39)에 의한 제2 개구부(37)의 폐쇄 상태는 해제된다(단계 S3). 이 상태에서, 제1 챔버(11) 내의 산화 가스 양은 소정량 이하로 감소되기 때문에, 제1 챔버(11)가 제2 챔버(31)에 연결되더라도 제2 챔버(31) 내의 산화 가스는 증가되지 않는다. 동시에, 처리챔버 도어(45)에 의한 제3 개구부(47)의 폐쇄 상태도 해제된다. 이들 작업은 포드(2) 내측과 처리챔버(미도시) 사이에서 이송 로봇(43)에 의한 웨이퍼의 이송 작업이 수행될 수 있도록 한다.

단계 S3에서 설명된 작업이 완료된 후, 웨이퍼는 이송 로봇(43)에 의해 이송 된다(단계 S4). 일반적으로, 처리챔버 안으로 하나의 웨이퍼를 이송할 때, 처리챔버는 웨이퍼에 대한 처리를 수행하기 위해 처리챔버 도어(45)에 의해 제2 챔버(31)로부터 분리된다. 처리가 완료된 후, 처리챔버 도어(45)는 처리챔버가 제2 챔버(31)에 연결될 수 있도록 하고 처리된 웨이퍼는 포드로 이송된다. 또한, 이 경우, 복수의 포드가 도1b에 예시된 시스템으로 동시에 적재될 수 있도록 채택될 때, 예컨대 하나의 포드(2)로부터 이송된 웨이퍼는 처리 후 다른 포드(2)로 이송된다. 일반적으로, 이들 작업을 위해 필요한 시간은 시스템에 고정되지 않은 포드에 필요한 시간보다 짧기 때문에, 제1 챔버(11)는 작업 동안 항상 제2 챔버(31)에 연결된 상태로 유지된다.

웨이퍼의 이송이 완료될 때 그리고 포드(2)에 대한 웨이퍼의 이송 작업이 모두 완료될 때, 제1 챔버(11)는 제2 도어(39)에 의해 제2 챔버(31)로부터 공간적으로 분리된다(단계 S5). 보다 구체적으로, 제2 개구부(37)는 제2 도어(39)에 의해 폐쇄된다(단계 S5). 다음으로, 제1 개구부(15)는 제1 도어(17)에 의해 폐쇄되고 포드(2)의 개구는 제1 도어(17)에 의해 보유된 포드의 캡에 의해 폐쇄된다(단계 S6). 캡이 포드(2)의 개구에 고정된 후, 제1 도어(17)에 의한 캡 보유의 해제, 배치 위치로 포드의 복귀 및 배치 기부 상에 고정된 포드의 해제가 연속으로 수행된다(단계 S7). 이런 작업을 완료했을 때, 포드(2)는 시스템에 관련된 처리를 완료하고 후속 처리 시스템으로 이송된다.

상술한 단계 S6을 완료했을 때, 제1 챔버(11)는 제2 챔버(31)와 포드(2) 내측으로부터 공간적으로 분리된다. 따라서, 제1 챔버(11) 내부의 산화 가스를 제어 할 필요성이 감소되기 때문에, 상태는 질소 공급이 중단되고 공기 공급에 의한 먼지만이 제어되는 대기 상태로 진행한다. 구체적으로, 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)으로부터의 질소 공급 중단, FFU 셔터(23)의 복귀 및 팬 필터 유닛(19)에서 공급되는 공기에 의한 하향 유동의 생성이 연속으로 수행된다. 이런 작업에 의해, 제1 챔버(11)는 먼지만이 상술한 바와 같이 제어되는 대기 상태로 복귀된다(단계 SF3). 여기에서, 단계 SF3는 상술한 대기 상태인 단계 SF1과 유사하다. 포드가 적재될 때, 상술한 단계 SF2와 단계 S1 내지 S7의 작업이 다시 수행된다.

이런 작업을 수행함으로써 포드(2)가 적재될 때마다 제2 개구부(37) 내측이 산화 가스에 의해 오염될 가능성은 현저히 감소될 수 있다. 포드의 캡은 외부 공간을 통과하기 때문에 정화된 공간으로 먼지를 가져오기가 가장 쉽다. 따라서, 캡은 정밀하고 유량이 크게 생성될 수 있는 제1 챔버(11)로만 진입된다. 또한, 제1 챔버(11) 내의 먼지는 신속하고 안정적으로 제어될 수 있다. 따라서, 제2 챔버(31)에 하향 유동을 생성하지 않고도, 소량의 질소만이 제2 챔버(31)의 압력을 제1 챔버(11)의 압력보다 높게 유지하기 위해 공급됨으로써 제2 챔버(31) 내의 정화된 환경이 용이하게 유지될 수 있다. 또한, 웨이퍼가 제1 챔버(11) 내에서 이동할 때 또는 웨이퍼를 보유하기 위한 포드 내측이 정화 상태가 유지되는 제2 챔버(31) 및 제1 챔버(11)의 내측에 연결될 때, 팬 필터 유닛(19)은 제1 챔버(11)에서 공간적으로 분리된 위치에 배치된다. 또한, 질소는 팬 필터 유닛(19)과 상이한 경로를 거쳐 제1 챔버(11)로 공급된다. 따라서, 팬 필터 유닛(19)에 의해 야기되는 붕소와 같은 불순물이 웨이퍼 상으로 또는 정화된 공간으로 분산되거나 혼합될 가능성이 크게 감소될 수 있다.

상술한 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 개구부와 도어 사이에는 간극이 형성된다. 그러나, 본 발명은 본 예시적인 실시예에 제한되지 않으며, 예컨대 제2 개구부(37)만이 완전히 폐쇄되거나 개구부 모두가 완전히 폐쇄되도록 구성될 수 있다. 또한, 배치 기부(5)는 일-대-일 대응하여 평행하게 배치되지만, 위치되는 배치 기부의 수는 이런 수로만 제한되지 않는다. 즉, 배치 기부의 크기에 대응하는 제1 챔버가 각각의 배치 기부에 대해 배치될 수 있고, 제1 챔버에 대응하는 소정의 제2 챔버 또는 모든 제1 챔버에 대응하는 제2 챔버가 배치될 수 있다. 더불어, 상술한 바와 같이 포드 내부의 질소를 정화할 수 있는 다른 시스템의 정화를 위해 불활성 가스 공급 시스템을 대체할 때, 제1 불활성 가스 공급 시스템(21)이 포함된 수분와 먼지가 제어된 소위 건조한 건식 공기를 제공하기 위한 시스템으로서 채택될 수 있다. 반도체 생산 공정에서, 공기에 포함된 수분은 종종 산소보다 많은 문제를 일으킨다. 포드와 제2 챔버 내측이 충분히 높은 질소 농도를 갖는 공간으로서 유지되는 경우, 웨이퍼가 공기 중에서 이동되는 시간은 아주 짧다. 따라서, 다양한 종류의 막은 사실상 크게 산화되지 않을 것으로 생각된다.

본 발명의 광범위하고 자명하고 서로 다른 많은 실시예들이 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않고도 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 한정된 것을 제외한 특정 실시예로 제한되지 않는다.

본 출원은 본 명세서에서 원용되는 2008년 1월 8일 출원된 일본 특허출원 제2008-001036호의 우선권을 주장한다.

도1a는 발명의 예시적인 실시예에 따른 수용 대상물 이송 시스템의 주요부의 주요 구조를 예시한 개략도이다.

도1b는 도1a의 선 1B-1B를 따라 취한 단면도로서 위에서 본 주요 구조를 예시한 개략도이다.

도2는 발명의 예시적인 실시예에 따른 수용 대상물 이송 시스템의 실제 작업을 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 웨이퍼 이송 시스템

2: 포드

5: 배치 기부

6: 위치설정 수단

7: 고정수단

11: 제1 챔버

13: 제1 격벽

15: 제1 개구부

17: 제1 도어

19: 미세 필터 유닛

21: 제1 불활성 가스 공급 시스템

23: FFU 셔터

25: 제1 배기구

31: 제2 챔버

33: 제2 격벽

35: 제3 격벽

37: 제2 개구부

39: 제2 도어

41: 제2 불활성 가스 공급 시스템

43: 이송 로봇

45: 처리챔버 도어

47: 제3 개구부

55: 제어장치

Claims

수용 대상물에 대한 처리가 수행되는 처리챔버와 용기 사이에서 수용 대상물을 이송하되, 용기는 내부에 수용 대상물을 수용할 수 있으며 일면에 개구가 형성된 상자 형상의 메인 유닛 및 메인 유닛에서 분리될 수 있고 메인 유닛과 함께 밀폐 공간을 형성하도록 개구를 폐쇄할 수 있는 캡을 포함하고 캡은 수용 대상물이 용기로부터 취출되고 용기로 투입될 수 있도록 개구를 개방하기 위해 용기로부터 제거되는 수용 대상물 이송 시스템에 있어서,

용기가 위치되는 배치 기부와,

배치 기부에 인접하게 배치되고 배치 기부 상에 위치된 용기와 대면하는 제1 개구부를 포함하는 제1 챔버와,

제1 개구부를 폐쇄하고 용기의 캡을 보유할 수 있는 제1 도어와,

제1 챔버 상부에 배치된 제1 챔버 내로 청정 공기를 공급할 수 있는 팬 필터 유닛과,

팬 필터 유닛에 독립해서 제1 챔버 상부에 배치되고 제1 챔버 내로 불활성 가스를 공급할 수 있는 제1 불활성 가스 공급 시스템과,

제1 챔버에 존재하는 가스를 배출할 수 있는 제1 배기 시스템과,

제1 챔버에 인접하게 배치되고 제2 개구부를 거쳐 제1 챔버에 연결될 수 있고 제3 개구부를 거쳐 처리챔버에 연결될 수 있는 제2 챔버와,

제2 개구부를 폐쇄할 수 있는 제2 도어와,

제2 챔버 내로 불활성 가스를 공급할 수 있는 제2 불활성 가스 공급 시스템과,

제2 챔버에 존재하는 가스를 배출할 수 있는 제2 배기 시스템과,

제2 챔버 내에 배치되고 용기의 내측과 처리챔버 사이에서 수용 대상물을 이송하는 이송 로봇과,

용기가 배치 기부 상에 위치되지 않은 상태에서 청정 공기가 팬 필터 유닛에서 제1 챔버로 공급될 수 있도록 하고 용기가 배치 기부에 위치된 상태를 검출하면 청정 공기가 팬 필터 유닛으로부터 공급되는 것을 중단하고 가스가 제1 불활성 가스 공급 시스템으로부터 공급될 수 있도록 하는 제어장치를 포함하는 수용 대상물 이송 시스템.
제1항에 있어서,

팬 필터 유닛으로부터 청정 공기의 출구에 인접하게 배치되어 출구를 제1 챔버로부터 공간적으로 분리할 수 있는 셔터부재를 추가로 포함하며,

제어장치는 팬 필터 유닛으로부터 청정 공기의 공급을 중단시키고 셔터부재가 출구를 제1 챔버로부터 공간적으로 분리할 수 있도록 하는 수용 대상물 이송 시스템.
제1항에 있어서, 제2 불활성 가스 공급 시스템은 제2 챔버 내의 불활성 가스의 순도를 유지하기 위해 제2 챔버 내로 불활성 가스를 큰 유량으로 공급하기 위한 대유량 공급 모드와 제2 챔버 내로 불활성 가스를 작은 유량으로 공급하기 위한 소유량 공급 모드를 갖는 수용 대상물 이송 시스템.
제3항에 있어서, 제2 불활성 가스 공급 시스템이 소유량 공급 모드에서 제2 챔버 내로 불활성 가스를 공급할 때, 제어장치는 제1 챔버 내의 압력보다 높은 제2 챔버 내의 압력을 유지하기 위해 제2 불활성 가스 공급 시스템 또는 제2 배기 시스템 중 적어도 어느 하나를 제어하는 수용 대상물 이송 시스템.
제1항에 있어서, 제2 불활성 가스 공급 시스템은 제2 챔버 내의 불활성 가스의 순도를 유지하기 위해 작은 유량으로 불활성 가스를 공급하며,

제어장치는 제2 도어가 제2 개구부를 개방하도록 하고 제1 배기 시스템이 배기 작업을 중단하도록 하며, 제1 불활성 가스 공급 시스템으로부터 공급된 불활성 가스를 제1 챔버를 거쳐 제2 챔버 내로 공급하기 위한 정화 모드를 갖는 수용 대상물 이송 시스템.
제1항에 있어서, 복수의 제1 챔버가 마련되며, 각각의 제1 챔버에는 팬 필터 유닛, 제1 불활성 가스 공급 시스템, 제2 개구부 및 제2 도어가 각각 구비되는 수용 대상물 이송 시스템.