KR101219587B1 - 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

처리관으로부터 보트를 반출하는 초기 단계에서 발생하는 덮개의 진동을 억제한다. 기판을 재치하는 보트; 상기 보트를 수납하는 처리관; 상기 보트가 재치되어 상기 처리관의 하단에 설치된 노구를 개폐하는 덮개; 상기 덮개를 승강시키는 승강 기구; 상기 승강 기구를 구동하는 모터; 상기 처리관의 하단면과 상기 덮개 사이를 밀봉하는 밀봉 부재; 및 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리했을 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 덮개가 상기 노구로부터 소정 위치까지 이동하는 동안, 상기 모터의 토크를 제한하면서 상기 모터의 속도 제어를 수행한다.

Description

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정이나 표시 장치의 제조 공정의 일 공정을 실시하는 종래의 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리관과, 기판을 재치(載置)하는 보트와, 처리관의 하단에 마련한 노구(爐口)를 개폐하는 덮개와, 보트 및 덮개를 함께 승강시켜서, 보트를 처리관 내에 반입하는 동시에 노구에 덮개를 눌러 가압하는 승강 기구와, 승강 기구를 구동하는 모터와, 덮개와 처리관의 하단의 사이를 밀봉하는 밀봉 부재를 구비하고 있다.
기판을 처리한 후, 덮개를 하강해서 처리관 내로부터 보트를 반출한다. 이 때, 밀봉 부재가 처리관의 하단면에 점착된 상태에서 덮개가 하강하기 시작한다. 이 결과, 밀봉 부재가 처리관 하단의 접촉면으로부터 벗겨져 나가는 과정에서 덮개가 휘고, 그 휨을 회복하려고 할 때에 덮개가 진동하고, 그 진동이 덮개에 재치된 보트에 전해진다. 이 때문에, 보트에 재치되어 있던 기판이 튀어 오르거나, 보트로부터 낙하하여 손상될 수 있었다.
본 발명은, 처리관 내로부터 보트를 반출하는 초기 단계에서 발생하는 덮개의 진동을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판을 재치하는 보트; 상기 보트를 수납하는 처리관; 상기 보트가 재치되어 상기 처리관의 하단에 설치된 노구를 개폐하는 덮개; 상기 덮개를 승강시키는 승강 기구; 상기 승강 기구를 구동하는 모터; 상기 처리관의 하단면과 상기 덮개 사이를 밀봉하는 밀봉 부재; 및 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리했을 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록 상기 모터를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 덮개가 상기 노구로부터 소정 위치까지 이동하는 동안, 상기 모터의 토크를 제한하면서 상기 모터의 속도 제어를 수행하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 보트에 재치한 기판을 처리관 내에서 처리한 후, 밀봉 부재를 개재해서 상기 처리관의 노구를 밀봉하고 있던 덮개를 하강시켜서 상기 노구를 개방하는 동시에, 상기 노구로부터 상기 처리관 내의 상기 보트를 반출하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록, 상기 덮개가 상기 노구로부터 소정 위치까지 이동하는 동안, 상기 덮개를 하강시키는 승강 기구를 구동하는 모터의 토크를 제한하면서 상기 모터의 속도 제어를 수행하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 처리관 내로부터 보트를 반출하는 초기 단계에서 발생하는 덮개의 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 요부(要部)를 도시한 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략을 도시한 경사 투시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 처리로(處理爐)의 일 예를 도시한 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일 공정을 도시한 플로우 챠트이다.
도 5는 모터의 토크비의 상한을 제한한 경우에 있어서의, 씰 캡의 위치와 경과 시간의 관계도, 씰 캡의 이동 속도와 경과 시간의 관계도 및 모터의 토크비와 경과 시간의 관계도이다.
도 6은 모터의 토크비의 상한을 제한한 경우에 있어서의, 씰 캡의 위치와 경과 시간의 관계도, 씰 캡의 이동 속도와 경과 시간의 관계도 및 모터의 토크비와 경과 시간의 관계도이다.
도 7은 모터의 토크비의 상한을 제한한 경우에 있어서의, 씰 캡의 위치와 경과 시간의 관계도, 씰 캡의 이동 속도와 경과 시간의 관계도 및 모터의 토크비와 경과 시간의 관계도이다.
도 8은 모터의 토크비에 제한이 없는 경우에 있어서의, 씰 캡의 위치와 경과 시간의 관계도, 씰 캡의 이동 속도와 경과 시간의 관계도 및 모터의 토크비와 경과 시간의 관계도이다.
도 9는 씰 캡을 미소하게 이동시킨 경우에 있어서의, 씰 캡의 위치와 경과 시간의 관계도, 씰 캡의 이동 속도와 경과 시간의 관계도 및 모터의 토크비와 경과 시간의 관계도이다.
도 10은 모터의 토크비의 상한을 제한한 경우에 있어서의, 씰 캡의 위치와 경과 시간의 관계도, 씰 캡의 이동 속도와 경과 시간의 관계도 및 모터의 토크비와 경과 시간의 관계도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 요부를 나타낸 개략 구성도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 요부를 나타낸 개략 구성도이다.
도 13의 (a)는, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의해 실시되는 반송 동작을 나타내는 모식도이며, 도 13의 (b)는 제어부에 의해 수행되는 반송 제어의 플로우 차트이다.
<본 발명의 제1 실시 형태>
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
(1)기판 처리 장치의 구성
우선, 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서의 기판 처리 공정을 실시하는 기판 처리 장치(101)의 구성예에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)의 요부를 나타낸 개략 구성도이며, 도 2는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)의 경사 투시도이다. 도 3은, 기판 처리 장치(101)의 처리로(201)의 상세를 나타낸 종단면도이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)는, 기판으로서의 웨이퍼(10)를 처리하는 처리로(201)를 구비하고 있다. 웨이퍼(10)는, 예컨대 실리콘 기판이며, 또는 실리콘 이외의 반도체 기판, 유리 기판, 세라믹스 기판, 플라스틱 기판 등이어도 좋다. 처리로(201)에는, 처리실(202)이 형성된 후술하는 프로세스 튜브를 포함하는 처리관(203)이 설치되고, 처리관(203)을 포위하도록 후술하는 가열 기구로서의 히터가 구비되어 있다. 또한 처리로(201)의 측부를 따라 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)가 설치되어 있다. 보트 엘리베이터(115)는, 지지부로서의 암(128)이 구동 기구(126)에 의해 승강 가능하도록 구성되어 있다. 암(128) 상으로는, 처리관(203)의 하단에 설치된 노구(207)를 개폐하는 덮개로서의 씰 캡(219)이 지지되어 있다. 또 씰 캡(219) 상으로는, 씰 캡(219)과 처리관(203) 하단면의 사이를 밀봉하는 밀봉 부재로서의 씰 링(221)이 설치되어 있다. 씰 링(221)은, 예컨대 O링으로 구성되어 있다. 또한 씰 캡(219)의 상면은, 기판으로서의 웨이퍼(10)를 수평하게 보지(保持)한 상태에서 다단으로 재치하는 보트(11)가 재치할 수 있도록 구성되어 있다.
구동 기구(126)는, 예컨대 볼 나사 구조로 구성되어, 암(128)에 설치된 미도시의 너트부에 볼을 개재하여 맞물려서 암(128)을 연직(鉛直) 방향으로 승강시키는 볼 나사 축(127)과, 암(128)을 연직 방향으로 접동(摺動)시키면서 미도시의 가이드 지주(支柱)를 구비하고 있다. 주로, 너트부, 볼, 볼 나사 축(127), 가이드 지주에 의해, 본 실시 형태에 따른 구동 기구(126)가 구성된다. 또한, 볼 나사 축(127)의 상단부(또는 하단부)에는, 볼 나사 축(127)을 회전 구동시키는 모터(129)가 설치되어 있다. 이에 의해, 모터(129)를 구동해서 볼 나사 축(127)을 회전시키는 것으로 암(128)이 승강하도록 되어 있다. 이들에 의해, 씰 캡(219)과 그 상면에 재치된 보트(11)가 상승 또는 강하하고, 보트(11)가 처리실(202) 내에 대하여 반입 또는 반출되도록 되어 있다. 또한, 처리실(202) 내에 보트(11)가 반입되면, 보트 엘리베이터(115)에 의해 암(128)에 지지된 씰 캡(219)이 씰 링(221)을 개재해서 처리관(203)의 하단면 방향으로 눌려 가압되어, 처리실(202) 내가 기밀하게 보지되도록 구성되어 있다.
또한 모터(129)의 구동축에는, 그 구동축의 토크를 측정하는 토크 센서(271)가 설치되어 있다. 또한 모터(129)에는, 그 모터(129)의 토크를 소정 값으로 제어하는 제어부(281)가 설치되어 있다. 이에 의해, 제어부(281)는, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에 생기는 씰 캡(219)의 변형(예컨대 진동에 의한 변형) 회복기에 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록 모터(129)의 토크를 제어한다. 예컨대, 모터(129)의 토크가 일정한 범위 내가 되도록 제어한다. 토크 제어의 상세한 예에 대해서는, 후술한다. 또한, 제어부(281)에 의한 모터(129)의 토크의 제어는, 제어부(281)를 후술하는 구동 제어부에 구현되어, 구동 제어부로 실행하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
이어서, 기판 처리 장치(101)의 전체 구성을 구체적으로 설명한다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)는 광체(111)를 구비하고 있다. 기판으로서의 웨이퍼(10)를 광체(111) 내외로 반송하기 위해서는, 복수의 웨이퍼(10)를 수납하는 웨이퍼 캐리어(기판 수납 용기)로서의 카세트(110)가 사용된다. 광체(111) 내측의 전방(前方)에는, 카세트(110)의 수도대(受渡??)가 되는 카세트 스테이지(114)가 설치되어 있다. 카세트(110)는, 미도시의 공정 내 반송 장치에 의해 카세트 스테이지(114) 상에 재치되고, 또한, 카세트 스테이지(114) 상으로부터 광체(111) 밖으로 반출되도록 구성되어 있다.
카세트(110)는, 공정 내 반송 장치에 의해, 카세트(110) 내의 웨이퍼(10)가 거의 연직 자세가 되고, 카세트(110)의 웨이퍼 출입구가 예컨대 상방향을 향하도록, 카세트 스테이지(114) 상에 재치된다. 카세트 스테이지(114)는, 카세트(110)를 광체(111)의 후방을 향해서 종방향(縱方向)으로 90°회전시켜, 카세트(110) 내의 웨이퍼(10)를 수평 자세로 하고, 카세트(110)의 웨이퍼 출입구을 광체(111) 내의 후방을 향하도록 할 수 있게 구성되어 있다.
광체(111) 내의 전후 방향의 대략 중앙부에는, 카세트(110)의 재치 선반이 되는 카세트 선반(105)이 설치되어 있다. 카세트 선반(105)은, 복수 단, 복수 열에서 복수 개의 카세트(110)를 보관할 수 있게 구성되어 있다. 카세트 선반(105)에는, 웨이퍼 이재(移載) 기구(125)의 반송 대상이 되는 카세트(110)가 수납되는 이재 선반(123)이 설치되어 있다. 또한, 카세트 스테이지(114)의 상방에는, 예비 카세트 선반(107)이 설치되고, 예비적으로 카세트(110)를 보관하도록 구성되어 있다.
카세트 스테이지(114)와 카세트 선반(105)의 사이에는, 기판 수납 용기 반송 장치로서의 카세트 반송 장치(118)가 설치되어 있다. 카세트 반송 장치(118)는, 카세트(110)를 보지한 채 승강 가능한 승강 기구로서의 카세트 엘리베이터(118a)와, 카세트(110)를 보지한 채 수평 이동 가능한 반송 기구로서의 카세트 반송 기구(118b)를 구비하고 있다. 이들 카세트 엘리베이터(118a)와 카세트 반송 기구(118b)와의 연계 동작에 의해, 카세트 스테이지(114), 카세트 선반(105), 예비 카세트 선반(107), 이재 선반(123)의 사이에서, 카세트(110)를 서로 반송하도록 구성되어 있다.
카세트 선반(105)의 후방에는, 기판 이재 기구로서의 웨이퍼 이재 기구(125)가 설치되어 있다. 웨이퍼 이재 기구(125)는, 웨이퍼(10)를 수평 방향으로 회전 또는 직동(直動) 가능한 기판 이재 장치로서의 웨이퍼 이재 장치(125a)와, 웨이퍼 이재 장치(125a)를 승강시키는 기판 이재 장치의 승강 기구로서의 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b)를 구비하고 있다. 또한, 웨이퍼 이재 장치(125a)는, 웨이퍼(10)를 수평 자세로 보지하는 기판 이재용 치구(治具)로서의 트위저(125c)를 구비하고 있다. 이들 웨이퍼 이재 장치(125a)와 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b)와의 연계 동작에 의해, 웨이퍼(10)를 이재 선반(123) 상의 카세트(110) 내로부터 픽업해서 후술하는 기판 보지구로서의 보트(11)에 장전(챠징)하거나, 웨이퍼(10)를 보트(11)로부터 탈장(디스챠징)해서 이재 선반(123) 상의 카세트(110) 내에 수납하도록 구성되고 있다.
광체(111)의 후부 상방에는, 처리로(201)가 설치되어 있다. 처리로(201)의 하단부에는 미도시의 노구로서의 개구가 설치되어 있다. 이러한 개구는, 노구를 개폐하는 노구 셔터(노구 개폐 기구, 147)에 의해 개폐되도록 구성되어 있다. 처리로(201)의 구성에 대해서는 뒤에 상술한다.
처리로(201)의 하방(下方)에는, 보트(11)를 승강시켜서 처리로(201) 내외로 반송시키는 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)가 설치되어 있다. 보트 엘리베이터(115)에는 승강 가능한 암(128)이 설치되어 있다. 암(128) 상으로, 보트(11)를 연직되도록 지지하는 동시에, 처리로(201)의 하단부를 기밀하게 폐색하는 덮개로서의 씰 캡(119)이 수평 자세로 설치되어 있다.
보트(11)는 복수 개의 보지 부재를 구비하고 있고, 복수 매(예컨대, 50매∼150매 정도)의 웨이퍼(10)를 수평 자세로, 그 중심을 맞춘 상태로 연직 방향으로 정렬시켜서 다단으로 보지하도록 구성되어 있다. 보트(11)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
카세트 선반(105)의 상방에는, 공급 팬과 방진 필터를 구비한 클린 유닛(134a)이 설치되어 있다. 클린 유닛(134a)은, 청정화한 대기(大氣)인 클린 에어를 광체(111)의 내부에 유통시키도록 구성되어 있다.
또한, 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b) 및 보트 엘리베이터(115) 측과 반대 측인 광체(111)의 왼쪽 단부에는, 클린 에어를 공급하도록 공급팬과 방진 필터를 구비한 클린 유닛(미도시)이 설치되어 있다. 미도시의 상기 클린 유닛으로부터 분사된 클린 에어는, 웨이퍼 이재 장치(125a), 보트(11)를 유통한 후에, 미도시의 배기 장치에 흡입되어, 광체(111)의 외부에 배기되도록 구성되어 있다.
(2)기판 처리 장치의 동작
그 다음에, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 카세트(110)가, 미도시의 공정 내 반송 장치에 의해, 웨이퍼(10)가 거의 연직 자세가 되어 카세트(110)의 웨이퍼 출입구가 상방향을 향하도록, 카세트 스테이지(114) 상에 재치된다. 그 후, 카세트(110)는, 카세트 스테이지(114)에 의해, 광체(111)의 후방을 향해서 종방향으로 90°회전된다. 그 결과, 카세트(110) 내의 웨이퍼(10)는 수평 자세가 되고, 카세트(110)의 웨이퍼 출입구는 광체(111) 내의 후방을 향한다.
다음으로, 카세트(110)는, 카세트 반송 장치(118)에 의해, 카세트 선반(105) 내지 예비 카세트 선반(107)의 지정된 선반 위치에 자동적으로 반송되어서 수도되어, 일시적으로 보관된 후, 카세트 선반(105) 내지 예비 카세트 선반(107)으로부터 이재 선반(123)에 이재되거나 또는 이재 선반(123)에 직접 반송된다.
카세트(110)가 이재 선반(123)에 이재되면, 웨이퍼(10)는, 웨이퍼 이재 장치(125a)의 트위저(125c)에 의해, 웨이퍼 출입구를 통해서 카세트(110)로부터 픽업되어, 웨이퍼 이재 장치(125a)와 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b)와의 연계 동작에 의해 이재 선반(123)의 후방에 있는 보트(11)에 장전(차징)된다. 보트(11)에 웨이퍼(10)를 수도한 웨이퍼 이재 기구(125)는, 카세트(110)로 되돌아가고, 다음 웨이퍼(10)를 보트(11)에 장전한다.
미리 지정된 매수의 웨이퍼(10)가 보트(11)에 장전되면, 노구 셔터(147)에 의해 닫혀 있던 처리로(201)의 하단부의 개구가, 노구 셔터(147)를 이동함으로써 개방된다. 계속해서, 미도시의 덮개로서의 씰 캡이 보트 엘리베이터(115)에 의해 상승되는 것에 의해, 처리 대상의 웨이퍼(10) 군을 보지한 보트(11)가 처리로(201)내로 기밀하게 반입(로딩)된다. 로딩 후는, 처리로(201) 내에서 웨이퍼(10)에 소정의 처리가 실시된다. 처리 후는, 웨이퍼(10) 및 카세트(110)는, 상술한 순서와는 반대의 순서로 광체(111)의 외부에 반출된다.
(3)처리로의 구성
계속해서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 처리로(201)의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 처리로의 종단면도이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 처리로(201)는, 도 3에 도시된 바와 같이 CVD장치[뱃치(batch)식 종형(縱形) 핫월(Hot Wall)형 갑압 CVD장치]로서 구성되어 있다.
(프로세스 튜브)
처리로(201)는, 중심선이 연직으로 되도록 세로로 배치되어서 광체(111)에 의해 고정적으로 지지된 종형의 프로세스 튜브를 구비하고 있다. 프로세스 튜브는, 이너 튜브(204)와 아우터 튜브(205)를 구비하고 있다. 이너 튜브(204) 및 아우터 튜브(205)는, 석영(SiO2)이나 탄화규소(SiC) 등의 내열성이 높은 재료에 의해, 원통 형상으로 각각 일체로 형성되어 있다.
이너 튜브(204)는, 상단이 폐색(閉塞)하고 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 이너 튜브(204) 내에는, 기판 보지 도구로서의 보트(11)에 의해 수평 자세로 다단으로 적층된 웨이퍼(10)를 수납해서 처리하는 처리실(202)이 형성되어 있다. 이너 튜브(204)의 하단 개구는, 웨이퍼(10) 군을 보지한 보트(11)를 출입하는 노구(207)를 구성하고 있다. 따라서, 이너 튜브(204)의 내경은, 웨이퍼(10) 군을 보지한 보트(11)의 최대 외경(外經)보다도 커지도록 설계되어 있다. 아우터 튜브(205)는, 상단이 폐색하고 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되고, 측벽부가 이너 튜브(204)에 대하여 크게 예컨대 유사 형상으로 형성되어 있다. 즉, 상방으로부터 보아서 아우터 튜브(205)는, 이너 튜브(204)의 외측을 둘러싸도록 동심원으로 씌워져 있다. 이너 튜브(204)의 하단부와 아우터 튜브(205)의 하단부의 사이는, 링 형상으로 형성된 매니폴드(209)에 의해 기밀하게 봉지(封止)되어 있다. 또한, 아우터 튜브(205)의 하단부와 매니폴드(209)의 외주 상단부와의 사이는 씰 링(222)에 의해 기밀하게 봉지되어 있다. 매니폴드(209)는, 이너 튜브(204) 및 아우터 튜브(205)에 관한 보수 점검 작업이나 청소 작업을 수행하기 쉽도록, 이너 튜브(204) 및 아우터 튜브(205)에 대하여 탈착 가능하게 설치되어 있다. 매니폴드(209)가 광체(111, 상기 도 2 참조)에 지지되는 것에 의해, 프로세스 튜브는 연직으로 설치된 상태가 되어 있다. 따라서, 이너 튜브(204) 및 아우터 튜브(205)로 이루어지는 프로세스 튜브와 매니폴드(209)에 의해 처리관(203)이 구성된다.
(배기 유닛)
매니폴드(209)의 측벽의 일부에는, 처리실(202) 내의 가스 기체를 배기하는 배기계(230)가 접속되어 있다. 배기계(230)는, 이너 튜브(204)와 아우터 튜브(205)의 틈(극간, 隙間)에 의해 형성되는 통 형상 공간으로 이루어지는 배기로(250)의 하단부에 배치되어 있고, 배기계(230)를 구성하는 배기관(231)이 배기로(250) 내에 연통하고 있다. 배기관(231)에는, 상류로부터 순서대로, 압력 센서(245), 압력 조정 밸브로서의 APC(Auto Pressure Controller)밸브(242), 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 설치되어 있다. 진공 펌프(246)는, 처리실(202) 내의 압력이 소정의 압력(진공도)이 되도록 진공 배기할 수 있게 구성되어 있다. APC밸브(242) 및 압력 센서(245)에는, 압력 제어부(236)가 전기적으로 접속되어 있다. 압력 제어부(236)는, 처리실(202) 내의 압력이 원하는 타이밍에서 원하는 압력이 되도록, 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력에 기초하여 APC밸브(242)의 개도(開度)를 제어하도록 구성되어 있다. 주로, 배기관(231), 배기로(250), 압력 센서(245), APC밸브(242), 진공 펌프(246)에 의해, 본 실시 형태에 따른 배기 유닛이 구성된다. 또한, 배기계(230)의 APC밸브(242)의 상류측에는, 과가압(過加壓) 방지 처리를 하는 과가압 방지 라인(233)이 접속되어 있다. 과가압 방지 라인(233)에는, 과가압 방지 밸브(234)가 접속되어 있다. 처리실(202) 내의 압력이 과가압이 되고, 그 과가압이 압력 센서(245)에 의해 검출되면, 압력 제어부(236)가 과가압 방지 밸브(234)를 열어 처리실(202) 내의 과가압 상태를 개방시킨다.
(기판 보지 도구)
매니폴드(209)의 하방으로는, 매니폴드(209)의 하단 개구를 개폐하는 덮개로서의 씰 캡(219)이 설치되어 있다. 씰 캡(219)은, 매니폴드(209)의 하단 개구의 외경과 동등 이상의 원반 형상으로 형성되어 있고, 그 상면 외주에는, 매니폴드(209)의 하단면에 밀착 가능한 밀봉 부재로서의 씰 링(221)이 설치되어 있다. 씰 링(221)에는, 예컨대 O링이 이용된다. 또 씰 캡(219)은, 프로세스 튜브(203)의 외부에 연직으로 설비된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해, 보트(11)의 재치면이 수평의 상태로, 연직 방향에 승강되도록 구성되어 있다. 따라서, 보트 엘리베이터(115)에 의해 상승된 씰 캡(219)이 씰 링(221)을 개재해서 매니폴드(209)의 하단면에 눌려 가압된 상태로, 매니폴드(209)의 하단 개구가 밀봉되어서 처리실(202)이 기밀해진다.
(보트 엘리베이터)
상술한 보트 엘리베이터(115)는, 일 예로서, 씰 캡(219)을 그 하면(下面)으로부터 지지하는 암(128)과, 암(128)의 승강을 연직 방향을 안내하는 미도시의 가이드 지주와, 가이드 지주를 따라 암(128)을 연직 방향으로 승강시키는 구동 기구(126)가 구비되어 있다. 구동 기구(126)는 예컨대 볼 나사 구조로 구성되어, 예컨대, 암(128)에 설치된 미도시의 너트부와, 너트부에 미도시의 볼을 개재해서 맞물리는 볼 나사 축(127)으로 구성되어 있다. 또한, 볼 나사 축(127)의 상단부(또는 하단부)에는, 볼 나사 축(127)을 회전 구동시키는 모터(129, 상기 도 1 참조)가 설치되어 있다. 이에 의해, 모터(129)를 구동해서 볼 나사 축(127)을 소정의 방향으로 회전시키는 것으로 암(128)이 승강하도록 구성되어 있다.
씰 캡(219) 상에는, 웨이퍼(10)를 보지하는 기판 보지구로서의 보트(11)가 연직으로 입각(立脚)되어서 지지되도록 되어 있다. 보트(11)는, 예컨대 석영(SiO2)이나 탄화규소(SiC) 등의 내열성 재료로 이루어지고, 복수 매의 웨이퍼(10)를 수평 자세로 서로 중심을 갖춘 상태로 정렬시켜서 다단으로 보지하도록 구성되어 있다. 또한, 보트(11)의 하부에는, 예컨대 석영이나 탄화규소 등의 내열성 재료로 이루어지는 원판 형상을 한 단열 부재로서의 단열판(216)이, 수평 자세로 다단으로 복수 매 배치되어 있다. 단열판(216)은, 히터(206)로부터의 열을 매니폴드(209)측으로 전하기 어렵도록 구성되어 있다.
씰 캡(219)의 처리실(202)과의 반대측에는, 보트(11)를 회전시키는 회전 기구(254)가 설치되어 있다. 회전 기구(254)의 회전축(255)은, 씰 캡(219)을 관통해서 보트(11)를 하방으로부터 지지하고 있다. 회전축(255)을 회전시키는 것으로 처리실(202) 내에서 웨이퍼(10)를 회전시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 씰 캡(219)은, 상술한 보트 엘리베이터(115)에 의해 연직 방향에 승강되도록 구성되어 있고, 이에 의해 보트(11)를 처리실(202) 내외로 반송하는 것이 가능해지고 있다.
회전 기구(254) 및 보트 엘리베이터(115)에는, 구동 제어부(237)가 전기적으로 접속되어 있다. 구동 제어부(237)는, 회전 기구(254) 및 보트 엘리베이터(115)의 모터(129)가 원하는 타이밍에서 원하는 동작을 하도록 제어하도록 구성되어 있다.
(히터 유닛)
아우터 튜브(205)의 외부에는, 프로세스 튜브(203) 내를 전체에 걸쳐 균일 또는 소정의 온도 분포로 가열하는 가열 기구로서의 히터(206)가, 아우터 튜브(205)를 포위하도록 설치되어 있다. 히터(206)는, 기판 처리 장치(101)의 광체 (111, 상기 도 2 참조)에 설치된 히터 베이스(251)에 지지되는 것에 의해 연직으로 설치된 상태가 되어 있고, 예컨대 카본 히터 등의 저항 가열 히터로서 구성되고 있다.
프로세스 튜브(203) 내에는, 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치되어 있다. 히터(206)와 온도 센서(263)에는, 온도 제어부(238)가 전기적으로 접속되어 있다. 온도 제어부(238)는, 처리실(202) 내의 온도가 원하는 타이밍에서 원하는 온도 분포가 되도록, 상기 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(206)에의 통전 상태를 제어하도록 구성되어 있다.
주로, 히터(206), 온도 센서(263)에 의해, 히터 유닛이 구성된다.
(처리 가스 공급 유닛)
매니폴드(209)에 보지되어 처리실(202) 내에 연직으로 세워져 있고, 처리실(202) 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급 노즐(230)이 설치되어 있다. 가스 공급 노즐(230)은, 하류측 단부가 연직으로 세워져 있는 L자형 타입 이외에, 미도시의 스트레이트 타입 등이 있다. 가스 공급 노즐(230)은 석영 등의 내열성을 가지는 비금속 재료에 의해 구성되어 있다. 또한, 가스 공급 노즐(230)의 상류측 단부는, 처리로(201) 밖으로 돌출되어 있고, 처리실(202) 내에 가스 공급 노즐(230)을 개재해서 처리 가스를 공급하는 가스 공급관(232)에 접속되어 있다. 또한, 가스 공급관(232)의 상류측에는, 가스 유량 제어기로서의 매스 플로우 컨트롤러(MFC, 241)를 개재하여, 미도시의 처리 가스 공급원이나 불활성 가스 공급원이 접속되어 있다. 매스 플로우 컨트롤러(241)에는, 가스 유량 제어부(235)가 전기적으로 접속되어 있다. 매스 플로우 컨트롤러(241)는, 처리실(202) 내에 공급하는 가스의 유량이 원하는 양이 되도록 원하는 타이밍에서 제어하도록 구성되어 있다. 매스 플로우 컨트롤러(241), 가스 공급관(232) 및 가스 공급 노즐(230)을 통해서 처리실(202) 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 유닛은, 복수 계통을 설치하는 것도 가능하다. 예컨대, 원료 가스를 공급하는 계통, 첨가물을 포함하는 가스를 공급하는 계통, 희석 가스를 공급하는 계통 등이 있다.
(컨트롤러)
가스 유량 제어부(235), 압력 제어부(236), 구동 제어부(237) 및 온도 제어부(238)는, 표시부를 포함하는 조작부, 입출력부도 구비하며, 기판 처리 장치 전체를 제어하는 주 제어부(239)에 전기적으로 접속되어 있다. 이들, 가스 유량 제어부(235), 압력 제어부(236), 구동 제어부(237), 온도 제어부(238), 주 제어부(239)는, 컨트롤러(240)로서 구성되어 있다.
(4)기판 처리 공정
다음으로, 상술한 기판 처리 장치(101)에 의해 실시되는 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정을, 도 4의 플로우 챠트를 참조해서 설명한다.
우선, 프로세스 튜브(203) 내로부터 반출되고 있는 보트(11)에, 복수 매의 웨이퍼(10)를 장전(웨이퍼 차징)한다. 이에 의해, 보트(11)에, 박막이 형성되어야 할 복수 매, 예컨대 100매, 지름 300mm의 웨이퍼(10)가 수용된다. 웨이퍼(10)의 장전이 종료하면, 복수 매의 웨이퍼(10)를 보지한 보트(11)를, 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려서, 처리실(202) 내에 반입(보트 로딩)한다(처리관 내로의 보트의 반입: S1). 이 상태에서, 매니폴드(209)의 하단면은, 씰 링(221)을 개재해서 씰 캡(219)에 의해 씰링(밀봉)된 상태가 되고, 처리관(203)의 내부가 기밀해진다(처리관 내를 기밀하게 한다: S2).
처리실(202) 내에 웨이퍼(10)를 반입하는 공정이 종료하면, 처리실(202) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기하는 것으로, 처리실(202) 내의 분위기를 배출한다. 이 때, 처리실(202) 내의 압력을, 압력 센서(245)로 측정한다. 이 측정한 압력에 기초하여, APC밸브(242)의 개도를 피드백 제어한다. 또한, 처리실(202) 내가 원하는 온도가 되도록 히터(206)에 의해 처리실(202) 내를 가열한다. 그리고, 히터(206)로의 통전 상태는, 온도 센서(263)가 검출한 온도 정보에 근거하여, 처리실(202) 내가 원하는 온도 분포가 되도록 피드백 제어한다. 계속해서, 회전 기구(254)에 의해 보트(11)를 회전시키는 것으로, 웨이퍼(10)를 회전시킨다.
그 다음에, 처리실(202) 내에 처리 가스를 공급하고, 웨이퍼(10) 상으로의 성막 처리를 실행한다. 즉, 미도시의 처리 가스 공급원으로부터 공급되어, MFC(241)에서 원하는 유량이 되도록 제어된 처리 가스를 가스 공급관(232)으로부터 공급하고, 가스 공급 노즐(230)을 개재해서 처리실(202) 내로 도입한다. 도입된 처리 가스는, 처리실(202) 내를 상승하고, 이너 튜브(204)의 상단 개구로부터 배기로(250) 내에 유출하여, 배기계(230)로부터 배기된다. 처리 가스는, 처리실(202) 내를 통과할 때에 웨이퍼(10)의 표면과 접촉하고, 이 때에 예컨대 열 CVD 반응 등에 의해 웨이퍼(10)의 표면 상에 박막이 퇴적(데포지션)된다(기판 처리: S3).
성막 처리가 종료하면, 애프터 퍼지 처리를 실행한다. 즉, 가스 공급관(232)으로부터 가스 공급 노즐(230)을 개재해서 처리실(202)내에 불활성 가스를 공급한다. 또한, 이 때, 진공 배기 장치(246)에 의해 진공 배기 처리를 실행한다. 그 결과, 처리실(202) 내의 분위기가 불활성 가스에 의해 정화된다.
애프터 퍼지 처리가 종료하면, 대기 복귀 처리를 실행한다. 즉, 진공 배기 처리를 정지하고, 불활성 가스의 공급 처리만을 실행한다. 그 결과, 처리실(202) 내의 압력이 상압으로 복귀한다.
대기 복귀 처리가 종료하면, 보트의 반출을 실행한다. 즉, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)을 하강시켜, 매니폴드(209)의 하단의 노구(207)를 개방시키는 동시에, 성막 처리가 끝난 웨이퍼(10)를, 보트(11)에 재치시킨 상태로 매니폴드(209)의 하단의 노구(207)로부터 프로세스 튜브(203)의 외부로 반출(보트 언로딩)한다(보트의 반출: S4). 그 후, 성막 처리가 끝난 웨이퍼(10)를, 보트(11)로부터 회수해서(웨이퍼 디스차지), 1뱃치째의 처리를 종료한다. 이하, 동일한 식으로, 2뱃치째 이후도 처리 대상의 웨이퍼(10)에 대하여 상술한 처리를 실행한다.
여기서, 보트(11)의 반출 공정(S4)의 상세를 이하에 설명한다.
(스텝 S4-1)
상술한 기판 처리(S3)공정이 종료하고, 처리실(202) 내가 대기 분위기로 돌아간 직후에 있어서는, 보트 엘리베이터(115)에 의해, 씰 캡(219)이 씰 링(221)을 개재해서 처리관[203, 실질적으로는 매니폴드(209)]의 하단면에 눌려 가압되어 있다. 이 때, 모터(129)는, 암(128)을 상승시키는 방향으로 구동되어 있어서, 씰 링(221)이 눌러 가압되는 토크를 출력하고 있다(씰 링은 처리관 하단면에 밀착한 상태: S4-1). 이 때의 토크는, 모터(129)의 예컨대 정격 토크의 -37%이었다. 이하, 모터(129)의 토크가 부(-)인 경우는, 모터(129)를 구동함으로써, 씰 링(221)을 개재해서 씰 캡(219)을 처리관(203)의 하단면에 눌러 가압하는 방향(상방향)으로 모터(129)를 구동하고 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 모터(129)의 토크가 정(+)인 경우는, 모터(129)를 구동함으로써, 씰 링(221)을 개재해서 처리관(203)의 하단면에 밀착하고 있는 씰 캡(219)을 분리하는 방향(하방향)으로 모터(129)를 구동하고 있는 상태를 나타내고 있다.
씰 링(221)이 처리관(203)의 하단면에 밀착하고 있는 상술한 상태로부터, 모터(129)의 회전 방향을 반대로 해서, 씰 캡(219)을 강하시키는 방향으로 모터(129)를 구동시킨다. 이 때, 제어부(281)에 의해, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에 생기는 씰 캡(219)의 변형(예컨대 진동)의 회복기에 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록, 모터(129)의 토크는 제어된다. 동시에, 모터(129)의 토크는, 처리관(203)의 하단면에서 씰 링(221)을 분리할 수 있는 토크 값으로 설정된다. 이하의 설명에서는, 씰 링(221)은, 씰 캡(219)측에 고정되어 있어서, 처리관(203)의 하단면에 밀착하도록 접촉하고 있는 경우에 대해서 설명한다. 물론 반대로, 처리관(203)의 하단면측에 씰 링(221)이 고정되어 있어서 씰 캡(219)측에 밀착하도록 접촉하고 있는 경우도, 모터(129)의 토크 제어를 동일한 식으로 수행할 수 있다.
씰 캡(219)을 강하시키는 방향으로 모터(129)의 구동이 개시된 직후는, 씰 링(221)은 처리관(203)의 하단면에 점착된 상태가 지속되고 있다. 동시에, 보트 엘리베이터(115)에 의한 씰 캡(219)의 하강 동작에 의한 인장력에 의해 씰 링(221)은 연직 하방으로 인장(引張)되고 있다. 이 상태에서는, 모터(129)의 토크는 상승해 간다. 그리고, 모터(129)의 토크는 상한치에 의해 제한되고 있으므로, 상한치까지 모터(129)의 토크는 상승한다. 그 상한치는, 처리관(203)의 하단면[또는 씰 캡(219)의 표면]으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에 생기는 씰 캡(219)의 변형(예컨대 진동)의 회복기에, 보트(11)의 웨이퍼 재치 위치로부터 보아 웨이퍼(10)가 부상(浮上)하지 않고, 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되는 토크 값으로 정해져 있다.
또는, 상기 모터(129)의 토크의 상한치는, 예컨대, 씰 캡(219)의 변형(진동)이 원래의 상태에 되돌아가려고 하는 회복기에, 보트(11)에 생기는 가속도가 중력가속도 이하가 되도록 설정되어 있다. 즉, 보트(11)에 재치된 웨이퍼(10)가 그 재치 위치부터 부상하도록 분리하기 위해서는, 웨이퍼(10)보다도 보트(11)가 빠르게 강하할 필요가 있다. 따라서, 보트(11)에 생기는 가속도(하향 가속도)가 중력 가속도보다도 커지면, 웨이퍼(10)는 보트(11)로부터 보아 부상한 상태가 된다. 따라서, 보트(11)에 생기는 가속도가 중력 가속도 이하가 되도록 하는 것으로, 보트(11)의 웨이퍼 재치 위치로부터 보아 웨이퍼(10)가 부상하는 것이 방지된다.
(스텝 S4-2)
그리고, 설정한 토크의 상한치에 달할 때까지, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)이 하강 방향으로 계속 인장되고, 동시에 씰 링(221)도 하강 방향으로 계속 인장된다. 그리고, 설정한 토크의 상한치에 달하기 전이어도, 처리관(203)의 하단면으로의 씰 링(221)의 밀착력보다도 씰 링(221)을 하방으로 인장하는 힘이 커졌을 때에, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리된다(씰 링이 처리관 하단면에서 박리: S4-2).
(스텝 S4-2의 다른 일 예)
또한, 보트 엘리베이터(115)에 의한 씰 캡(219)의 하강 동작의 도중에 모터(129)의 토크가 설정한 상한치에 달해도 분리되지 않은 경우라도, 그 상한치의 토크에서 모터(129)가 구동되어, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)이 하강 방향으로 계속 인장된다. 이 때, 씰 캡(219)과 함께 씰 링(221)도 하강 방향으로 계속 인장된다. 그리고, 씰 링(221)이 계속 인장되면, 처리관(203)의 하단면에 밀착하고 있던 씰 링(221)이 서서히 벗겨져서, 어떤 일정한 기간이 경과한 시점에서 씰 링(221)의 점착력보다 씰 링(221)이 인장하는 힘이 커지고, 처리관(203)의 하단면에서 씰 링(221)이 분리된다(씰 링이 처리관 하단면으로부터 박리: S4-2).
이 때, 모터(129)는, 설정한 상한의 토크 값으로 제한되어서 구동하고 있으므로, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리되는 순간에, 설정한 상한의 토크 값을 넘는 토크를 발생하는 것은 아니다. 따라서, 씰 캡(219)이 변형해서 진동을 발생했다고 해도, 그 변형은 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되는 범위 내가 되어 있다.
(스텝 S4-3)
그리고, 씰 링(221)이 분리된 후, 모터(129)는 설정된 상한치 또는 그 이하의 토크로 구동되어, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)은 강하된다[씰 캡과 보트의 강하(씰 링이 처리관 하단면으로부터 분리된 후): S4-3). 따라서, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때, 웨이퍼(10)는 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되고 있다.
또한, 제어부(281)는, 처리관(203)의 하단면 및 씰 캡(219)의 표면에 씰 링(221)이 가압되어 있을 때의 모터(129)의 토크보다도, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리하는 동작이 개시되기 직전의 씰 링(221)을 눌러 가압하는 모터(129)의 토크가 작아지도록 제어하는 것도 가능하다.
또한, 제어부(281)는, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에 생기는 암(128)의 변형(예컨대, 진동)의 회복기에 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록 모터(129)의 토크를 제어하도록 구성되어 있어도 좋다.
또한, 제어부(281)는, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에 모터(129)의 토크를 시계열적(時系列的)으로 변동시키도록 제어해도 좋다.
(5)본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 본 실시 형태에 따른 제어부(281)는, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에 씰 링(221)이 점착된 상태로부터 분리될 때에, 보트(11) 내에 재치된 웨이퍼(10)가 재치 위치에 유지되도록, 모터(129)의 토크가 제어된다. 따라서, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에 씰 링(221)이 점착된 상태로 씰 캡(219)의 하강이 개시되어서, 씰 캡(219)의 단면이 연장되듯이 변형하고, 씰 링(221)이 하단면으로부터 분리될 때에, 씰 캡(219)의 변형이 회복하려고 하여 발생하는 씰 캡(219)의 진동(감쇠 진동)이 보트(11)에 전해졌다고 해도, 웨이퍼 재치 위치(기판 재치 위치)로부터 본 웨이퍼(10)의 부상이 방지되어서, 웨이퍼(10)를 안정적으로 재치한 상태로 처리관(203) 내로부터 보트(11)를 반출하는 것이 가능하게 된다.
(b) 또한, 씰 캡(219)의 변형 회복기의 초기에 있어서 웨이퍼 재치 위치(기판재치 위치)로부터 본 웨이퍼(10)의 부상이 생길 가능성이 있어서, 그것을 방지하기 위해 씰 캡(219)의 변형 회복기의 초기의 기간만 모터(129)의 토크 제어를 하면 좋다. 그리고, 그 외의 기간인 처리관[203, 매니폴드(209)]의 하단면으로부터 씰 링(221)을 분리한 후는, 모터(129)를 토크 제어로 하지 않고, 예컨대, 모터(129)의 토크를 작게 해서 이동 속도를 빠르게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 처리관(203) 내로부터 보트(11)를 반출하는 스루풋을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
(c) 제어부(281)에 의해, 처리관(203)의 하단면 및 씰 캡(219)의 표면에 씰 링(221)이 눌러 가압하고 있을 때의 모터(129)의 토크보다도, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 떼어 놓는 동작이 개시되는 직전의 씰 링(221)을 눌러 가압하는 모터(129)의 토크가 작아지도록 제어한다. 이에 의해, 씰 캡(219)을 하강시키는 동작 직전의 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에의 씰 링(221)의 밀착력을 약화시킬 수 있으므로, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리하기 쉬워진다. 따라서, 모터(129)의 토크가 작은 상태로 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 수 있게 된다.
(d) 제어부(281)에 의해, 암(128)의 변형(예컨대, 진동)의 회복기에 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록 모터(129)의 토크가 제어되는 구성에서는, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에 씰 링(221)이 점착된 상태로 보트(11) 및 씰 캡(219)의 하강이 개시되어서, 씰 캡(219)을 지지하는 암(128)이 변형하고, 씰 링(221)이 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 분리될 때에, 암(128)의 변형이 회복하려고 할 수 있다. 이 암(128)의 변형이 회복하려고 할 때에 발생하는 암(128)의 진동(감쇠 진동)이 씰 캡(219)을 개재해서 보트(11)에 전해진다. 그 때, 제어부(281)에 의해 보트(11) 내에 재치된 웨이퍼(10)가 재치 위치에 유지되도록 모터(129)의 토크가 제어되므로, 웨이퍼(10)의 재치 위치로부터 보아 웨이퍼(10)의 부상이 방지되어서, 웨이퍼(10)를 안정하게 재치한 상태로 처리관(203)의 처리실(202) 내로부터 보트(11)를 반출하는 것이 가능하게 된다.
(e) 모터(129)의 토크를 시계열적으로 변동시키도록, 예컨대 시계열적으로 증가시키게 제어함으로써, 처리관(203)의 하단면으로의 씰 링(221)의 점착력을 서서히 약화시켜서 씰 링(221)을 분리하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 씰 캡(219)위로 재치된 보트(11)의 웨이퍼의 재치 위치로부터 웨이퍼(10)가 진동해서 부상하지 않고 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)을 분리할 수 있다. 단, 모터(129)의 토크를 시계열적으로 변동시키는 기간을 지나치게 길게 하지하지 않도록 하는 것이 필요하고, 예컨대 시간 감시를 수행하는 것으로, 모터(129)의 토크를 시계열적으로 증가시키는 기간을 예컨대 20초 이하 정도로 억제하는 것으로 스루풋의 대폭적 저하를 억제할 수 있다. 특히, 예컨대 웨이퍼 처리 시의 열, 웨이퍼 처리 시에 발생하는 부생성물 등의 영향에 의해, 처리관(203)의 하단면으로의 씰 링(221)의 점착력이 증대하는 경우나, 모터(129)의 출력 토크의 상한치를 설정한 경우에 그 상한치의 토크에서는 씰 링(221)을 분리하는 것이 어려운 경우에 유효하다.
(실시예 1)
본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)에서는, 제어부(281)에 의해, 모터(129)로부터 출력되는 토크를, 소정의 상한치 이하로 제어한다. 이에 의해, 처리관(203)의 하단면에서 씰 링(221)을 분리할 때에 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록, 모터(129)로부터 출력되는 토크를, 소정의 상한치 이하로 제어한다. 이 경우에 관한 씰 캡(219)의 위치와 경과 시간과의 관계도, 씰 캡(219)의 이동 속도와 경과 시간과의 관계도 및 모터(129)의 토크비와 경과 시간과의 관계도를 도 5에 도시한다.
그래프 중, 상단의 그래프의 종축은 처리관(203)이 기밀하게 밀봉된 상태의 씰 캡(219)의 위치로부터의 씰 캡(219)의 이동량을 나타내고 있다. 중단의 그래프의 종축은 씰 캡(219)의 하강 속도를 나타내고 있다. 하단의 그래프의 종축은 모터(129)의 정격 토크에 대한 출력된 토크의 비율(토크비)을 퍼센트로 나타내고 있다. 토크를 나타내는 종축에 있어서, 씰 캡(219)을 하강시키는 방향으로 모터(129)를 구동시켰을 때의 모터(129)의 토크비를 정(+)으로 하고, 씰 캡(219)을 상승시키는 방향으로 모터(129)를 구동시켰을 때의 모터(129)의 토크비를 부(-)로서 나타내고 있다. 또한, 각 그래프의 횡축은, 경과 시간을 나타내고 있다. 또한, 이후에 설명하는 씰 캡(219)의 위치와 경과 시간과의 관계도, 씰 캡(219)의 이동 속도와 경과 시간과의 관계도 및 모터(129)의 토크비와 경과 시간과의 관계도에 있어서도, 종축 및 횡축은 상기와 같다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 제어부(281)에 의해, 모터(129)의 출력 토크의 상한치를 토크비로 8%로 제한한다. 상한치는, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리한 순간에, 씰 캡(219)의 상면에 재치되고 있는 보트(11)나, 보트(11)에 재치되고 있는 웨이퍼(10)가 씰 캡(219)의 표면을 기준으로 한 위치로부터 보아 부상한 적이 없는 토크비로 설정되어 있다. 또한, 토크비의 상한치는, 모터(129)의 정격 출력, 보트(11), 씰 링(221), 암(128) 등의 무게 등에 의해, 적절히 선정되어서 결정된다. 처리관(203)의 하단면에 밀착하고 있는 씰 링(221)을 분리하려고 할 때, 모터(129)로부터 토크가 출력되면, 2초간 정도, 상한치의 토크비에서의 출력이 지속한 후, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리된다. 이 분리되는 순간에, 씰 캡(219)에 하강 방향의 가속도가 가해졌다고 해도, 상한치로 설정되어 있는 토크비에서는, 씰 캡(219)의 상면에 재치되고 있는 보트(11)나, 보트(11)에 재치되고 있는 웨이퍼(10)가 씰 캡(219)의 표면을 기준으로 한 위치로부터 보아 부상하는 상태가 되지 않는다. 그리고, 처리관(203)의 하단면에 밀착하고 있는 씰 링(221)을 분리한 후는, 모터(129)의 토크 출력이 토크비로 8%이하의 설정된 토크 상태로, 씰 캡(219)과 함께 그 위에 재치되어 있는 보트(11)가 하강되어, 처리관(203)의 처리실(202) 내로부터 반출된다. 토크비와 경과 시간의 관계도에 도시되는 바와 같이, 약 6% 내지 7%의 토크비로 씰 캡(219)은 강하되고 있는 것을 알 수 있다. 이 때, 위치와 경과 시간과의 관계도 및 이동 속도의 경과 시간과의 관계도에 도시된 바와 같이, 거의 일정한 속도로 강하되고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 모터(129)로부터의 출력 토크가 6% 내지 7%의 토크비이면, 웨이퍼(10)를 수납한 보트(11)가 재치된 씰 캡(219)을 고속으로 강하시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 모터(129)의 출력 토크의 토크비를 8%이하로 하는 것으로, 씰 링(221)의 분리 시의 진동을 억제해서 보트(11) 반출의 고속 동작이 가능하게 된다.
(실시예 2)
그 다음에, 모터(129)의 토크 값의 상한을 5%로 제한한 경우에 대해서, 도 6을 참조해서 설명한다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 모터(129)의 출력 토크의 상한치를 낮게, 예컨대, 토크비로 5%로 설정하면, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때까지 2초 또는 3초 정도 걸릴 뿐이지만, 씰 링(221)을 분리한 후의 동작 시간도 걸린다. 이 경우에서는, 처리관(203)의 처리실(202) 내로부터 보트(11)를 모두 반출할 때 까지 298초 걸렸다. 또한, 모터(129)의 출력 토크가 5%정도로 작은 경우에는, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)을 분리한 후, 씰 캡(219)과 함께 보트(11)를 강하시키고 있을 때의 이동 속도가 일정하지 않고, 미소한 변동과 함께 다소 큰 변동을 반복하는 현상이 보였다. 이와 같이, 보트(11)의 하강 중에 속도 변동의 기복이 있으면, 보트(11)에 수납된 웨이퍼(10)가 그 재치 위치부터 벗어나는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 최악의 경우, 씰 링(221)을 분리하는 힘이 약하고, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)을 분리할 수 없는 경우도 생각할 수 있다. 따라서, 모터(129)의 토크비를 지나치게 작게 하는 것도 바람직하지 못하다. 예컨대, 토크비에서 5%보다도 크게 할 필요가 있다. 그러나, 토크 값의 상한을 작게 하면, 분리 시의 씰 캡의 변형을 보다 작게 할 수 있으므로, 진동 억제 효과가 높은 것은 용이하게 상상할 수 있다.
(실시예 3)
그 다음에, 거의 점착력이 없는 상태의 씰 링(221)을 분리하는 경우에 대해서, 도 7을 참조해서 설명한다. 이 경우에서는, 모터(129)의 토크비의 상한치를 7%로 제한하고, 씰 캡(219)의 이동 위치를 제어하고, 씰 링(221)의 분리를 수행하였다. 도 7에 도시되는 바와 같이, 처리관(203)의 하단면에 대하여 씰 링(221)이 거의 점착력이 없는 상태임에도 불구하고, 씰 링(221)이 분리되는 순간, 속도 변동과 토크비의 변동이 검출되고 있다. 이에 의해, 거의 점착력이 없는 상태라고 해도 다소의 점착력이 있는 것을 알 수 있다. 또 일순간이지만, 토크비가 7%로 모터(129)에 대하여 토크 제한이 걸려 있는 것을 알 수 있다. 또한, 씰 링(221)을 분리한 후의 토크비가 2% ∼3%로 동작하고 있는 것은, 분리 후의 동작 토크의 지령(指令) 속도가 낮기 때문이다. 이와 같이, 씰 링(221)의 점착력이 없다고 여겨지는 경우라도, 다소의 점착력이 있는 경우가 있으므로, 모터(129)의 출력 토크에 제한이 되는 상한치를 설정해 두는 것으로, 과잉한 토크가 출력되어서, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리되는 기간에 있어서, 보트(11)에 진동을 주어서 수납되어 있는 웨이퍼(10)에 악영향을 미치는 씰 캡(219)의 변형(예컨대, 진동)을 억제할 수 있다. 따라서, 처리관(203)의 하단면에 씰 링(221)이 점착되어 있지 않는 경우라도, 모터(129)의 출력의 토크의 상한치를 설정해 두는 것은 필요하다.
(비교예)
여기서, 종래의 보트의 반출 공정에 대해서, 도 8에 의해 설명한다.
보트 엘리베이터(115)에 의해, 씰 캡(219)이 씰 링(221)을 개재해서 처리관 [203, 실질적으로는 매니폴드(209)]의 하단면에, 도 8에 도시되는 바와 같이, 예컨대 -37%의 토크비로 눌려 가압되어 있다. 이 때, 모터(129)의 토크 제한은 없고, 모터(129)의 정격 토크까지 토크를 출력시킬 수 있다. 이 때문에, 처리관(203)의 하단면에 밀착하고 있는 씰 링(221)을 분리하려고 할 때, 씰 링(221)이 분리될 때까지 모터(129)로부터 출력되는 토크가 증대해 간다. 그리고, 씰 링(221)이 분리된 순간, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리된다. 이 때의 모터(129)의 토크는 토크비로 17%의 출력이었다. 또한, 처리관(203) 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리된 순간, 씰 캡(219)에 하강 방향의 급속한 가속도가 가해져서, 그 상면에 재치되어 있는 보트(11)나, 보트(11)에 재치되고 있는 웨이퍼(10)가 씰 캡(219)의 표면을 기준으로 한 위치로부터 보아 부상한 상태가 되고, 이 결과, 웨이퍼(10)의 파손, 파티클 낙하, 위치 어긋남 등의 문제가 발생하고 있다. 그 후는, 위치와 이동 속도와의 관계도로부터, 일정한 이동 속도로 씰 캡(219)과 함께 보트(11)는 하강되어 있는 것을 알 수 있다. 또 위치와 경과 시간과의 관계도로부터, 씰 캡(219)이 하강 방향으로 이동해서 강하되어 있는 것을 알 수 있다. 이 때의 모터(129)로부터 출력되는 토크는, 미소한 변동은 있지만 토크비가 약 5%로 거의 일정했다.
여전히 참고예로서, 도 9에 도시되는 바와 같이, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에, 씰 캡(219)의 이동 초기로부터 씰 링(221)이 완전히 분리될 때까지, 씰 캡(219)을 조금씩 이동시키도록 하여, 씰 링(221)의 밀착력을 조금씩 약화시키도록 하는 것을 생각할 수 있다. 도 9에서는, 40초 정도로부터 100초 정도의 약 60초간은, 아주 조금이지만 씰 캡(219)이 하강되어 있다. 이에 의해, 씰 캡(219)이 분리되었을 때에 생기는 씰 캡(219)의 진동을 억제하여, 보트(11)에 재치된 웨이퍼(10)를 진동시키지 않도록 하고, 파티클의 발생을 억제할 수 있다고 되어 있다(특개 2005-56905호 공보 참조). 이 경우, 도시된 바와 같이, 모터(129)의 출력 토크가 단계적으로 높아져 있다. 그리고, 어떤 일정한 토크가 모터(129)로부터 출력된 시점에서 씰 링(221)은 분리되어 있다. 그러나, 씰 캡(219)의 하강 동작을 개시하고 나서 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때까지 시간이 지나치게 걸린다. 그리고 도 9에 도시된 경우에서는, 보트(11)의 반출에 약 254초간 걸리고 있다. 한편, 전술한 도 5에 도시한 경우에서는, 159초간에 보트(11)의 반출이 완료되어 있다. 보트(11)의 반출에 관해서 도 9에 도시된 경우와 도 5에 도시된 경우를 비교하면, 도 9에 나타낸 경우가 95초나 길게 걸리게 된다. 이는, 미소한 이동이 불필요한 씰 링(221)이 점착되어 있지 않은 기간에서의 동작 시간은, 도 5, 도 9에 도시한 경우는 함께 거의 동등하지만, 도 9에 도시한 경우가 씰 캡(219)을 미소하게 이동시키는 과정에 시간이 걸리기 때문이다. 이 결과, 처리실(202)로부터 웨이퍼(10)를 꺼내는 시간이 대폭 길어지고, 토탈의 웨이퍼(10)의 반송 시간이 길어지는 것으로, 스루풋이 악화한다는 문제가 생긴다. 또한, 씰 링(221)의 점착 기간만을 씰 캡(219)을 저속 이동시키는 것도 생각할 수 있으나, 씰 링(221)의 점착 기간을 끝까지 확인하는 것이 곤란하기 때문에, 씰 링(221)이 점착되어 있다고 상정되는 기간을 넓게 취하지 않을 수 없다. 이러한 문제를 해결하도록, 스루풋을 빠르게 하는 수단을 이하에 설명한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 상기 도 1∼도 3에 의해 설명한 기판 처리 장치(101)에 있어서, 제어부(281)는, 처리관(203)의 하단면 또는 덮개로서의 씰 캡(219)의 표면으로부터 밀봉 부재로서의 씰 링(221)을 분리하는 기간보다도 씰 링(221)을 분리한 후의 씰 캡(219)의 이동 속도를 빠르게 하도록 모터(129)를 제어할 수 있다.
<본 발명의 제2 실시 형태>
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 일 예로서 상기 도 1∼도 3에 의해 설명한 기판 처리 장치(101)에 있어서, 이하와 같은 구성을 갖는다.
기판 처리 장치(101)에 있어서, 모터(129)에는 펄스 구동하는 모터가 이용되고 있다. 예컨대, 서보 모터가 이용되고 있다. 서보 모터를 이용한 경우, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 씰 링(221)이 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에 어떠한 이유(예컨대, 처리 시의 열, 부생성물의 부착 등)에 의해 점착되어 있을 때, 모터(129)를 구동하는 펄스가 모터(129)에 계속 입력되고 있어도 씰 캡(219)이 일정한 위치에 유지되어 강하하지 않는 상태가 있다. 이 때, 모터(129)의 토크는 설정 가능한 토크(토크비)의 상한치가 되어 있다. 그리고, 모터(129)를 구동하는 펄스가 유지된다. 그리고 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리되기 직전에, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에 대하여 씰 링(221)이 미소한 점착 상태로 점착되어 있을 때, 모터(129)의 구동은, 유지된 펄스를 회복(소화)하려고 해서, 모터(129)는 급격한 고속 회전으로 구동되어, 암부(128)를 개재해서 씰 캡(219)이 강하된다. 이 때, 씰 캡(219)에는 급격한 하향의 가속도가 가해지므로, 보트(11)에 재치된 기판으로서의 웨이퍼(10)가 기판 재치 위치로부터 튀어 오르거나 낙하할 수 있었다.
거기서, 이 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)의 제어부(281)는, 모터(129)에 입력되는 펄스가 유지된 상태로부터 상기 유지된 펄스에 의해 모터(129)가 구동되어서 씰 링(221)이 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 분리될 때에 생기는 펄스의 회복기에, 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록 모터(129)의 토크를 제어하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 모터(129)의 출력 토크의 상한치를 예컨대 토크비로 7% 이하로 제한한다. 이 상한치는, 펄스의 회복기에, 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록, 모터(129)의 정격 토크 값으로부터 적절히 결정되는 것이다.
도 10에 도시되는 바와 같이, 모터(129)의 출력 토크의 상한치는 7%로 제한되어 있다. 이러한 상태로 모터(129)를 구동시켜서 보트 엘리베이터(115)를 동작시키고, 처리관(203)의 하단면에 점착되어 있는 씰 링(221)을 분리하는 방향으로 암(128)을 개재해서 씰 캡(219)을 강하시킨다. 이 때, 상술한 바와 같은 어떠한 이유에 의해, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에 씰 링(221)이 점착된 상태가 되어 있다. 이 상태에서 모터(129)를 구동시켜 가면, 모터(129)의 출력 토크(토크비)는 토크비의 상한치를 넘지 없고 상한치로 일정해지고, 그 이상의 토크가 걸리지 않게 된다. 그리고, 처리관(203)의 하단면에 씰 링(221)이 점착된 상태가 지속된다. 이 상태에서는 모터(129)를 구동하는 펄스가 모터(129)에 계속 입력되고 있어도 씰 캡(219)이 강하하지 않는다. 즉, 모터(129)를 구동할 수 없는 상태가 되어 모터(129)를 구동하는 펄스가 유지된다.
즉, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리되기 직전에, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면에 대하여 씰 링(221)이 미소한 점착 상태가 되었을 때, 모터(129)의 구동에 의한 씰 캡(219)을 강하시키는 힘이 상기 하단면에 씰 링(221)이 점착하고 있는 힘보다도 커지게 된다. 이 때, 상기 하단면에서 씰 캡(219)은 분리된다. 그리고 모터(129)는 유지된 펄스를 회복(소화)하려고 해서 갑자기 고속 회전으로 구동되고, 이에 의해, 보트 엘리베이터(115)를 개재해서 씰 캡(219)이 급속히 강하될 것 같아진다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 씰 링(221)이 분리되는 순간은 모터(129)의 토크비의 상한치가 예컨대 7%이하로 설정되어 있는 것으로부터, 그것을 넘는 토크비로 모터(129)로부터 토크가 출력되지는 않는다. 따라서, 씰 캡(219)의 표면에 재치되어 있는 보트(11) 내에 수납되고 있는 웨이퍼(10)가 튀어오르거나 해서, 손상하는 또는 파티클을 발생하는 진동을 발생할 일은 없다. 따라서, 처리관(203)의 처리실(202) 내로부터 웨이퍼(10)가 수납된 보트(11)를 안정적으로 반출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 모터(129)에 상술한 바와 같은 토크 제어가 적용되어 있지 않은 경우에서, 모터(129)가 급속히 고속 회전을 시작했을 때에는, 씰 캡(219)을 위치 제어하려고 하여도 제어할 수는 없다. 이 경우, 모터(129)가 급속한 구동 속도에 의해 씰 캡(219)에 하향의 큰 가속도가 생기고, 씰 캡(219)의 표면에 재치된 보트(11)에 수납되어 있는 웨이퍼(10)가 부상하는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 모터(129)의 토크비에 상한치를 설치하는 것으로 모터(129)를 토크 제어하게 되므로, 처리관(203)의 하단면에 씰 링(221)이 접촉하고 있어도 점착되어 있지 않는 기간[실질적으로는 씰 링(221)을 분리하기 직전의 기간]은 토크비의 제한 내의 지령 속도로 모터(129)가 구동하고, 씰 링(221)이 분리한 직후도 토크비의 제한 내의 지령 속도로 모터(129)가 고속 구동하게 된다. 이 때문에, 씰 링(221)이 분리되기 직전의 속도가 낮게 억제할 수 있도록 지령할 수 있고, 그에 따라 가속도도 낮게 억제하는 것이 기대된다. 이에 의해, 씰 링(221)을 분리할 때의 씰 캡(219)의 변형에 의한 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 씰 캡(219)을 강하시켜서 처리관(203)의 노구(207)가 개방될 때에는 모터(129)의 토크를 제어하고, 그 후는 모터(129)의 구동 속도를 빠르게 하는 것으로 씰 캡(219)의 하강 속도(이동 속도)를 빠르게 해서 보트(11)를 반출하는 것도 가능하게 된다. 이에 의해, 보트(11)의 반출 시간을 더 단축 할 수 있다. 즉, 웨이퍼(10)의 반출에 걸리는 스루풋을 높일 수 있다.
<본 발명의 제3 실시 형태>
계속해서, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대해서 설명한다. 본 설명에서는, 상기 도 1∼도 3에 의해 설명한 기판 처리 장치(101)와 같은 구성 부품에는 동일 부호를 부여해서 설명한다.
전술한 제2 실시 형태에 있어서, 유지된 펄스를 회복(소화)하려고 해서, 모터(129, 서보 모터)가 급격한 고속 회전으로 구동하는 것을 막는 방법으로서, 펄스가 유지되지 않는 속도 제어를 이용하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는 씰 링(221)이 점착되어 있다고 상정되는 기간을 속도 제어로 하고, 처리관(203)의 노구(207)가 개방된 후는 위치 제어로 바꾸고, 씰 캡(219)을 강하시킨다. 속도 제어로부터 위치 제어로의 변경은, 씰 링(221)이 점착되어 있다고 상정되는 위치(예컨대 밀봉 상태의 위치부터 10mm 하강한 위치)에서 수행한다. 위치의 인식은, 모터(129)의 미도시의 엔코더를 제어부(281)에서 감시하는 것에 의해 수행한다. 그리고, 미리 설정된 씰 링(221)이 점착되어 있다고 상정되는 위치를 인식했을 때에 속도 제어로부터 위치 제어로 바꾼다.
속도 제어는, 미도시의 상위 제어 장치에 의해 수행된다. 상위 제어 장치는, 서보 모터인 모터(129)의 회전수(또는 회전 각도)를 지령하고, 모터(129)에 설치된 미도시의 엔코더에 의해 취득된 엔코더 값을 판단하여, 서보 모터 제어 장치로서의 제어부(281)에 모터(129)의 구동 또는 정지의 지령을 내도록 구성되어 있다. 이 때문에, 엔코더 값을 취득하고 나서 상위 제어 장치로부터 지령이 나올 때까지 통신 시간이 걸리고, 원하는 위치에서 씰 캡(219)을 정지시킬 수 없다. 그러나, 속도 제어에서는, 모터(129)의 회전 수(회전 각도)를 지령하는 것으로 모터(129)를 제어하기 위해서, 지령으로 펄스를 이용할 필요가 없다. 이 때문에, 제어부(281)가 지정한 토크비의 상한치로 씰 캡(219)이 일정한 위치에 유지되어 강하하지 않는 상태여도, 펄스가 유지되지 않는다. 따라서, 씰 링(221)이 처리관(203)의 하단면으로부터 분리된 후라도, 모터(129)는, 급격한 고속 회전을 하지 않고, 지령한 속도로 동작한다.
거기서, 펄스열이 유지되지 않는 특성을 갖는 속도 제어는, 상술한 바와 같이 씰 링(221)이 점착되어 있다고 상정되는 기간만 실시한다. 그 동안, 상위 제어 장치는, 엔코더 값을 항상 감시한다. 그리고, 씰 링(221)이 점착되어 있다고 상정되는 위치까지 동작한 것을 엔코더 값에서 확인한 후, 일단, 모터(129)의 구동을 정지시키는 지령을 제어부(281)에 낸다. 그 후, 속도 제어를 정확한 위치 결정을 할 수 있는 위치 제어로 바꾼다.
위치 제어에서는, 상위 제어 장치가, 펄스열을 이용해서 씰 캡(219)의 최종목표 위치를 지시하는 지령을 제어부(281)에 낸다. 그리고 씰 캡(219)을 분리한 후의 위치를 엔코더 값으로부터 읽어내고, 읽어낸 엔코더 값과 최종 목표 위치와의 차를 계산하고, 그 차를 위치 지령 값으로서 제어부(281)에 지령한다. 이 지령은 차가 0이 될 때까지 한다. 제어부(281)에서는, 위치 지령 값대로의 위치에 씰 캡(219)이 이동하도록 모터(129)를 동작시킨다. 이와 같이 위치 제어함으로써, 씰 캡(219)을 정확한 위치에 정지시킬 수 있다.
상술한 속도 제어로부터 위치 제어에의 변경과 동시에, 모터(129)의 설정 토크비의 상한치를 변경하는 것으로, 전술한 제2 실시 형태와 같이 모터(129)의 구동 속도를 빠르게 할 수 있고, 씰 캡(219)의 하강 속도를 빠르게 해서 보트(11)를 반출하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상술한 속도 억제 대신, 동일한 식으로 지령으로 펄스를 이용하지 않는 토크 제어를 사용하는 것도 가능하다. 토크 제어의 경우는 직접 구동시키는 토크 값을 지령하기 때문에, 분리 시는 지령한 토크 값이 사용된다.
<본 발명의 제4의 실시 형태>
계속해서, 본 발명의 제4의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대해서, 도 11을 참조해서 설명한다. 도 11에서는, 상기 도 1∼도 3에 의해 설명한 기판 처리 장치(101)와 동일한 구성 부품에는 동일 부호를 부여해서 설명한다.
도 11에 도시되는 바와 같이, 예컨대 제어부(281) 내에, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리하는 동작 시간을 계측하여, 소정의 동작 시간 내에 분리하여 동작이 종료하지 않고 있는 경우에는, 그 취지의 메시지M을 제어부(281)에 접속되어 있는 표시부(283)에 송신하는 알람(284)을 가지고 있다. 알람(284)은, 제어부(281) 밖에 설치되어 있어도 좋다. 요컨대, 알람(284)은, 제어부(281)에서 모터(129)의 토크를 제어할 때에, 모터(129)의 구동 시간을 계측하고, 그 계측 결과에 기초하여, 미리 설정되어 있던 모터(129)의 구동 제한 시간을 넘은 경우에, 알람(284)에 의해 소정의 동작 시간 내에 분리 동작이 종료되어 있지 않는 취지의 메시지(M)를 표시부(283)에 송신하는 구성이 되어 있다. 알람(284)의 메시지(M)를 조작자(오퍼레이터)에 알리는 수단은, 표시부(283)에 있어서의 표시에 한정되지 않고, 경고음과 같은 소리여도 좋다. 또한, 알람(284)에 의해 소정의 동작 시간 내에 분리 동작이 종료하지 않고 있는 취지의 메시지(M)가 발생한 경우, 모터(129)의 구동이 자동 정지되도록, 제어부(281)로부터 모터(129)에 지시할 수 있는 구성으로 하여도 좋다.
알람(284)을 설치한 것은, 모터(129)를 구동해도 소정의 시간 내에 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 수 없는 경우로서, 이하와 같은 경우에 유효하다. 예컨대 씰 링(221)의 열화에 의한 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로의 접착력이 강해져서 분리하는 것이 곤란한 경우, 그대로 모터(129)를 계속해서 구동하면 모터(129)가 타는 등의 트러블을 일으킬 수 있다. 이러한 모터(129)의 트러블의 발생을 사전에 방지할 수 있다.
<본 발명의 제5의 실시 형태>
본 발명의 제5의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 상기 도 1∼도 3에 의해 설명한 기판 처리 장치(101)에 있어서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 씰 캡(219)과 암(128)과의 사이에 탄성체로서의 스프링(311)을 가지도록 구성된 것이다. 이하, 그 상세에 대해서 도 12를 참조해서 설명한다.
도 12에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(101)는, 상기 도 1을 참조해서 설명한 기판 처리 장치(101)와 동일한 처리로(201)를 구비하고 있다. 처리로(201)에는, 처리실(202)이 형성된 후술하는 프로세스 튜브를 포함하는 처리관(203)이 설치되고, 처리관(203)을 포위하도록 가열 기구로서의 히터가 구비되어 있다. 또 처리로(201)의 측부를 따라 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)가 설치되어 있다. 보트 엘리베이터(115)는, 지지부로서의 암(128)이 구동 기구(126)에 의해 승강 가능하도록 구성되어 있다. 암(128) 상으로는, 과감쇠(過減衰)하는 탄성체로서의 스프링(311)을 개재하여, 처리관(203)의 하단에 설치된 노구(207)를 개폐하는 덮개로서의 씰 캡(219)이 지지되어 있다. 또 씰 캡(219) 상에는, 씰 캡(219)과 처리관(203)의 하단면 사이를 밀봉하는 밀봉 부재로서의 씰 링(221)이 설치되어 있다. 씰 링(221)은, 예컨대 O링으로 구성되어 있다. 또한 씰 캡(219)의 상면은, 기판으로서의 웨이퍼(10)를 수평으로 보지한 상태에서 다단으로 재치하는 보트(11)가 재치할 수 있게 구성되어 있다.
스프링(311)은, 예컨대, 과감쇠하는 조건으로 설정된 공기 스프링, 액체 스프링, 판 스프링, 코일 스프링 등의 스프링을 이용할 수 있다. 공기 스프링으로서는 에어 댐퍼를 들 수 있고, 액체 스프링으로서는 유압 댐퍼를 들 수 있다.
구동 기구(126)는, 전술한 바와 동일한 식으로 볼 나사 구조로 구성되어 있다. 또한, 볼 나사 축(127)의 상단부(또는 하단부)에는, 볼 나사 축(127)을 회전 구동시키는 모터(129)가 설치되어 있다. 이에 의해, 모터(129)를 구동해서 볼 나사 축(127)을 회전시키는 것으로 암(128)이 승강하도록 되어 있다. 이들에 의해, 씰 캡(219)과 그 상면에 재치된 보트(11)가 상승 또는 강하하고, 보트(11)가 처리실(202) 내에 대하여 반입 또는 반출되도록 되어 있다. 또한, 처리실(202) 내에 보트(11)가 반입되면, 보트 엘리베이터(115)에 의해 암(128)에 지지된 씰 캡(219)이 씰 링(221)을 개재해서 처리관(203)의 하단면 방향으로 눌려 가압되어, 처리실(202) 내가 기밀하게 보지되도록 구성되어 있다.
또 모터(129)의 구동축에는, 그 미도시의 구동축의 토크를 측정하는 토크 센서(271)가 설치되어 있다. 또한 모터(129)에는, 그 모터(129)의 토크를 소정 값으로 제어하는 제어부(281)가 설치되어 있다. 제어부(281)는, 토크 센서(271)에 의해 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에 생기는 씰 캡(219)의 변형(예컨대 진동에 의한 변형)의 회복기에 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되도록 모터(129)의 토크를 제어한다. 예컨대, 모터(129)의 토크가 일정한 범위 내가 되도록 제어한다. 토크 제어의 상세예에 대해서는, 앞에서 얘기한 바와 같다.
또한, 기판 처리 장치(101)의 전체 구성 및 처리로의 상세는 전술한 바와 동일하므로, 전술한 것을 참조하면 된다.
스프링(311)을 설치한 기판 처리 장치(101)에서는, 씰 캡(219)과 암(128)의 사이에 과감쇠가 되는 스프링 특성을 가지는 스프링(311)을 마련한 것에 의해, 씰 캡(219)과 함께 보트(11)가 급격한 강하가 억제된다.
예컨대, 씰 캡(219)과 함께 그 표면 상에 재치된 웨이퍼(10)를 포함하는 보트(11) 및 씰 링(221)의 질량을 M으로 하면, 스프링(311)에 걸리는 힘 F는, F=Mg으로 나타내어진다. 여기에서 g는 중력 가속도이다. 또 스프링(311)에 의한 변위를 x, 스프링(311)의 스프링 정수를 K로 하면, 스프링(311)에 의한 힘 Fs는 Fs=Kx로 나타내어진다. 여기서, 씰 캡(219)에 어떠한 진동이 주어졌을 경우, M이 감쇠 진동 하지 않고 과감쇠가 되기 위해서는, Kx<Mg로 할 필요가 있다. 이렇게 스프링(311)의 운동을 과감쇠로 하여서, 스프링(311)에 하중이 걸려도 진동하지 않도록 하고 있다. 따라서, 스프링(311)이 과감쇠하므로, 처리관(203)의 하단면에서 씰 링(221)을 분리할 때, 씰 캡(219)은 진동하지 않고 조용히 암(128)의 표면에 대하여 정지한 상태가 된다.
여기서, 모터(129)를 구동해서 보트 엘리베이터(115)에 의해 암(128)을 강하시켜 가는 경우에 대해서 설명한다. 처리관(203)의 하단면에 씰 링(221)이 밀착해서 점착되어 있는 상태로 암(128)을 강하시켜 가면, 스프링(311)이 늘어난다. 이 때의 스프링(311)의 신장을 x로 하여, x만 늘어난 곳에서 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리되었다고 친다. 그러면, 이 때의 스프링(311)에 의한 힘 Fs는 Kx가 되고, 또 씰 캡(219)과 함께 그 표면 상에 재치된 웨이퍼(10)를 포함하는 보트(11) 및 씰 링(221)에 의해, 스프링(311)에 걸리는 힘 F는 F=Mg가 된다. 여기서, 스프링(311)의 운동이 과감쇠가 되도록 Kx<Mg로 설정되어 있는 것으로부터, 씰 캡(219)과 함께 그 표면 상에 재치된 웨이퍼(10)를 포함하는 보트(11) 및 씰 링(221)의 진동은 과감쇠가 되고, 암(128)의 표면에 대하여 조용히 정지한 상태가 된다.
또한, Fs를 발생시켰을 때의 모터(129)의 토크를 T, 볼 나사의 리드를 l로 하면, 힘 Fs는 모터(129)로부터 보면, Fs=2πT/l이 된다. 여기서 Fs=Kx인 것으로부터 2πT/l=Kx가 되고, Kx<Mg인 것부터 2πT/l<Mg가 된다. 더 변형하면, T<Mgl/2π이 된다. 여기서, 암(128)을 하강시키는데도 필요한 모터(129)의 토크를 토크 T'로 하면, 처리관(203)의 하단면에서 씰 링(221)을 분리할 때에 필요한 모터(129)의 총 토크 Tall은, Tall=T+T'가 된다. 따라서, 모터(129)는, Tall=T+T'이하의 토크에서 사용되는 것이 바람직하다.
<본 발명의 제6의 실시 형태>
본 발명의 제6의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 보트(11)의 반송 동작, 즉 모터(129)의 구동 제어를, 씰 캡(219)의 높이 위치에 따라서 변화시키도록 구성되어 있다. 이하, 그 상세에 대해서 도 13을 참조해서 설명한다. 도 13 의 (a)은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의해 실시되는 반송 동작을 나타내는 모식도이며, 도 13의 (b)는 제어부에 의해 수행되는 반송 제어의 플로우 챠트이다.
본 실시 형태에 따른 반출 공정(S4)이 개시되면, 제어부(281)는, 우선, 씰 캡(219)의 현재의 높이 위치를 측정한다(S4a). 씰 캡(219)의 높이 위치의 측정은, 예컨대 볼 나사 축(127)이나 암(128)에 설치된 미도시의 광학 센서나 모터(129)에 설치된 엔코더 등을 이용해서 수행한다. 그리고, 측정한 씰 캡(219)의 높이 위치와, 소정의 「동작 변경 위치」를 비교한다(S4b).「동작 변경 위치」는, 후술하는 반송 동작의 변경을 수행하는 높이 위치이다. 반출 공정(S4)의 시작 직후는, 씰 캡(219)의 높이 위치는 「봉지 위치」이며 「동작 변경 위치」보다도 위이기 때문에, 도 13의 (a)의 「Yes」로 진행하고, 제어부(281)는 씰 캡(219)의 강하를 개시시키도록, 모터(129)에 대하여 소정의 설정 정보(동작 지시 정보)를 송신한다(S4c). 이 때, 소정의 설정 정보에 의해 정의되는 모터(129)의 최대 토크는, 상술한 실시 형태와 동일한 토크로 한다. 즉, 처리관(203)의 하단면 또는 씰 캡(219)의 표면으로부터 씰 링(221)을 분리할 때에 생기는 씰 캡(219)의 변형(예컨대 진동)의 회복기에 웨이퍼(10)가 보트(11) 내의 재치 위치에 유지되는 토크이며, 예컨대, 정격 토크의 10%이하, 바람직하게는 1%정도의 토크로 한다. 이에 의해, 씰 캡(219)의 강하가 개시되었을 때, 웨이퍼 재치 위치(기판 재치 위치)로부터 본 웨이퍼(10)의 부상 등이 방지되어서, 웨이퍼(10)를 안정하게 재치한 상태로 처리관(203) 내로부터 보트(11)를 반출하는 것이 가능하게 된다. 이하, 이와 같은 설정 정보에 기초하는 반출 동작을 「초기 반송 동작」이라고도 부른다.
그리고, 제어부(281)는, 모터(129)로의 설정 정보의 송신과 함께, 모터(129)로 송신한 설정 정보를, 예컨대 제어부(281)가 구비하는 불휘발성 메모리 등에 독출 가능하도록 격납한다(S4d). 이에 의해, 만일 기판 처리 장치에 공급되는 전원이 갑자기 차단되는 등으로 인하여 제어부(281)가 재기동한 경우라도, 재기동 직전의 설정 정보를 제어부(281)가 신속하게 독출하여 모터(129)에 재송신할 수 있게 되고, 상술한 「초기 반송 동작」을 신속하게 재개할 수 있게 된다.
모터(129)의 동작을 개시시키면, 제어부(281)는, 소정의 시간 간격(예컨대200msec 간격)으로 씰 캡(219)의 높이 위치를 반복하여 측정한다. 그리고, 씰 캡(219)이「동작 변경 위치」보다도 상방에 존재하는 경우에는, 모터(129)에의 최대 토크의 설정을 변경하지 않고(상술한 값으로 제한한 채로), 상술한「초기 반송 동작」을 모터(129)에 계속시킨다.
씰 캡(219)을 강하시키는 방향으로 모터(129)의 구동이 개시된 직후는, 상술한 바와 같이, 씰 링(221)이 처리관(203)의 하단면 등에 점착된 상태가 지속되고 있다. 그리고, 설정한 토크의 상한치에 달할 때까지, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)이 하강 방향으로 계속 인장되고, 동시에 씰 링(221)도 하강 방향으로 계속 인장진다. 그리고, 처리관(203)의 하단면으로의 씰 링(221)의 밀착력보다도 씰 링(221)을 하방으로 인장하는 힘이 커졌을 때에, 처리관(203)의 하단면으로부터 씰 링(221)이 분리된다. 그 후, 씰 캡(219)은, 실제로 강하를 개시하는 것이 된다.
그 후, 씰 캡(219)이 상술한「동작 변경 위치」이하까지 강하하면, 도 13의 (b)의「No」로 진행하고, 제어부(281)는 씰 캡(219)의 강하 속도를 소정의 속도(초기 반송 동작에 있어서의 강하 속도보다도 큰 속도)까지 증가(또는 유지)시키도록, 모터(129)에 대하여 새로운 설정 정보를 송신한다(S4e). 또한, 이 때의 모터(129)의 최대 토크는, 초기 반송 동작의 때의 최대 토크보다도 커도 좋고, 예컨대 정격 토크의 20%정도여도 좋다. 이와 같이, 씰 캡(219)이「동작 변경 위치」까지 강하하면, 씰 캡(219)의 강하 속도를 향상(또는 유지)시키도록 모터(129)의 동작을 제어하는 것으로, 반출 공정(S4)의 소요시간을 저감시킬 수 있고, 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다. 이하, 이와 같은 설정에 기초하는 반출 동작을「후기 반송 동작」이라고도 부른다. 또한,「초기 반송 동작」으로부터「후기 반송 동작」으로 바꿀 때는, 이들의 속도 차이에 기인하는 웨이퍼(10)로의 충격을 저감하도록, 씰 캡(219)의 강하 속도를 서서히 변화시키도록 해도 좋다.
그리고, 제어부(281)는, 모터(129)에의 새로운 설정 정보의 송신과 함께, 모터(129)에 송신한 새로운 설정 정보를, 예컨대 제어부(281)가 구비하는 불휘발성 메모리 등으로 독출가능하도록 격납한다(S4f). 이에 의해, 만일 기판 처리 장치에 공급되는 전원이 갑자기 차단되는 등으로 인하여 제어부(281)가 재기동한 경우라도, 재기동 직전의 설정 정보를 제어부(281)가 신속하게 독출하여 모터(129)에 재송신할 수 있게 되고, 상술한「후기 반송 동작」을 신속하게 재개할 수 있게 된다.
그 후, 제어부(281)는, 새롭게 설정한 토크의 허용 범위 내의 최대한의 속도로 모터(129)를 동작시켜, 도 13의 (a)에 도시한「반출 종료 위치」까지 씰 캡(219)을 신속하게 강하시켜서 반출 공정(S4)을 완료한다. 또한, 제어부(219)는, 씰 캡(219)이「반출 종료 위치」에 근접하면, 모터(129)로의 설정 정보를 변경하고, 씰 캡(219)의 강하 속도를 소정의 속도까지 감속시키도록 해도 좋다. 이에 의해, 씰 캡(219)이「반출 종료 위치」에 도달했을 때[씰 캡(219)의 강하를 정지했을 때]의 웨이퍼(10)에 가해지는 충격을 저감할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는,「초기 반송 동작」과 「후기 반송 동작」의 변경을, 씰 캡(219)의 강하를 정지하지 않고, 즉, 모터(129)를 정지하지 않고 연속하여 수행했으나, 본 발명은 이와 같은 형태에 한정되지 않는다. 즉, 모터(129)를 일단 정지하고 나서 상술한 변경을 수행해도 좋다. 그 경우,「동작 변경 위치」의 주변에서의 씰 캡(219)의 강하 속도를, 소정의 속도까지 감속시키도록 해도 좋다. 이에 의해, 씰 캡(219)이「동작 변경 위치」에 도달할 때[씰 캡(219)의 강하를 정지할 때]나, 씰 캡(219)이「동작 변경 위치」로부터 멀어질 때[씰 캡(219)의 강하를 재개할 때]의 웨이퍼(10)에 합류하는 충격을 각각 저감할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는,「초기 반송 동작」과「후기 반송 동작」의 변경을 보트(11)의 반출 시에 수행하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 형태에 한정되지 않고, 보트(11)의 반입 시에 수행하여도 좋다. 이 경우, 「반출 종료 위치」로부터「동작 변경 위치」까지의 반입 동작 및「동작 변경 위치」로부터「봉지 위치」까지의 반입 동작을 각각 상술한「후기 반송 동작」 및 「초기 반송 동작」과 동일하게 수행하면 좋다(단, 상기 반송 방향은 각각 상승 방향으로 한다). 또한,「후기 반송 동작」에 있어서의 모터(129)의 최대 토크는, 예컨대 정격 토크의 60%정도로 하면 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에서는,「초기 반송 동작」과 「후기 반송 동작」이라는 2단계의 변경을 수행하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명이 이러한 형태에 한정되지 않고, 3단계 이상의 동작의 변경을 순차로 수행하도록 해도 좋다.
<본 발명이 바람직한 형태>
이하에 본 발명이 바람직한 형태에 대해서 부기(付記)한다.
본 발명의 제1 형태는,
기판을 재치하는 보트;
상기 보트를 수납하는 처리관;
상기 보트가 재치되어 상기 처리관의 하단에 설치된 노구를 개폐하는 덮개;
상기 덮개를 승강시키는 승강 기구;
상기 승강 기구를 구동하는 모터;
상기 처리관의 하단면과 상기 덮개와의 사이를 밀봉하는 밀봉 부재;
상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록 상기 모터의 토크를 제어하는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제2 형태는,
상기 제어부는, 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리하는 기간보다도 상기 밀봉 부재를 분리한 후의 상기 덮개의 이동 속도를 빠르게 하도록 상기 모터를 제어하는 제1 형태에 기재한 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제3 형태는,
상기 제어부는, 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때만 상기 모터의 토크를 제어하고,
상기 모터의 토크를 제어하고 있는 기간 이외의 상기 모터의 구동 기간은, 상기 덮개의 이동 속도를 제어하는 제1 또는 제2 형태에 기재한 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제4 형태는,
상기 제어부는, 상기 처리관의 하단면 및 상기 덮개의 표면에 상기 밀봉 부재가 눌러 가압되어 있을 때의 상기 모터의 토크보다도, 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리하는 동작이 개시되기 직전의 상기 밀봉 부재를 눌러 가압하는 상기 모터의 토크가 작아지게 제어하는 제1 내지 제3 형태의 어느 하나의 형태에 기재된 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제5 형태는,
상기 제어부는, 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때에 상기 모터의 토크를 시계열적으로 변동시키는 제1 내지 제4 형태의 어느 하나의 형태에 기재된 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제6 형태는,
상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리하는 동작 시간을 계측하고, 소정의 동작 시간 내에 상기 분리 동작이 종료하지 않고 있는 취지의 메시지를 상기 제어부에 접속되어 있는 표시부에 송신하는 알람을 포함하는 제1 내지 제5 형태의 어느 하나의 형태에 기재된 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제7 형태는,
상기 모터는 펄스 구동하는 모터이며,
상기 제어부는, 상기 모터에 입력되는 펄스가 유지된 상태로부터 상기 유지된 펄스에 의해 상기 모터가 구동되어서 상기 밀봉 부재가 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 분리될 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에, 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록 상기 모터의 토크를 제어하는 제1 내지 제6 형태의 어느 하나의 형태에 기재된 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제8 형태는,
상기 덮개와, 상기 덮개를 지지하고 있고 상기 승강 기구에 구비된 승강가능한 지지부와의 사이에, 과감쇠하는 탄성체를 포함하는 제1 내지 제7 형태의 어느 하나의 형태에 기재된 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제9 형태는,
상기 제어부는, 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 보트의 가속도가 중력 가속도 이하가 되도록 상기 모터의 토크를 제어하는 제1 내지 제8 형태의 어느 하나의 형태에 기재된 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제10 형태는,
상기 승강 기구는, 지주와, 상기 덮개를 지지하고 있고 상기 모터가 구동되는 것으로 상기 지주를 따라 승강하는 지지부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때에 생기는 상기 지지부의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록 상기 모터의 토크를 제어하는 제1 내지 제9 형태의 어느 하나의 형태에 기재된 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제11 형태는,
보트에 재치한 기판을 처리관 내에서 처리한 후, 밀봉 부재를 개재해서 상기 처리관의 노구를 밀봉하고 있던 덮개를 하강시켜서 상기 노구를 개방하는 동시에, 상기 노구로부터 상기 처리관 내의 상기 보트를 반출하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,
상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록 상기 덮개를 하강시키는 승강 기구를 구동하는 모터의 토크를 제어하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
10…웨이퍼(기판) 11…보트
101…기판 처리 장치 115…보트 엘리베이터(승강 기구)
201…처리로 202…처리실
203…처리관 219…씰 캡(덮개)
221…씰 링(밀봉 부재) 281…제어부

Claims (4)

  1. 기판을 재치하는 보트;
    상기 보트를 수납하는 처리관;
    상기 보트가 재치되어 상기 처리관의 하단에 설치된 노구를 개폐하는 덮개;
    상기 덮개를 승강시키는 승강 기구;
    상기 승강 기구를 구동하는 모터;
    상기 처리관의 하단면과 상기 덮개 사이를 밀봉하는 밀봉 부재; 및
    상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리했을 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록 상기 모터를 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 덮개가 상기 노구로부터 소정 위치까지 이동하는 동안, 상기 모터의 토크를 제한하면서 상기 모터의 속도 제어를 수행하는 기판 처리 장치.
  2. 보트에 재치한 기판을 처리관 내에서 처리한 후, 밀봉 부재를 개재해서 상기 처리관의 노구를 밀봉하고 있던 덮개를 하강시켜서 상기 노구를 개방하는 동시에, 상기 노구로부터 상기 처리관 내의 상기 보트를 반출하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 처리관의 하단면 또는 상기 덮개의 표면으로부터 상기 밀봉 부재를 분리할 때에 생기는 상기 덮개의 변형 회복기에 상기 기판이 상기 보트 내의 재치 위치에 유지되도록, 상기 덮개가 상기 노구로부터 소정 위치까지 이동하는 동안, 상기 덮개를 하강시키는 승강 기구를 구동하는 모터의 토크를 제한하면서 상기 모터의 속도 제어를 수행하는 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 덮개가 상기 노구로부터 상기 소정 위치로 이동한 후, 상기 모터의 토크를 제한하면서, 상기 모터의 제어를 상기 속도 제어로부터 위치 제어로 변경[切替]하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 모터의 제어를 상기 속도 제어로부터 상기 위치 제어로 변경했을 때, 상기 모터의 토크의 제한값을 변경하는 기판 처리 장치.
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