KR101423813B1 - 기판 반송 기구, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

기판 반송 기구, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판의 반송에 있어서, 기판 변형에 의한 긁힘이나 파티클 등의 발생을 억제함과 함께, 기판 변형에 수반하는 기판 유지력 저하를 억제하여, 안정된 고속 반송을 실현 가능하게 하는, 기판 반송 기구, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다. 즉, 본 발명의 기판 반송 기구, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법은, 반송 대상물인 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와, 판 형상체의 면 상에 형성된 복수의 볼록부가 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부를 갖는다.

Description

기판 반송 기구, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SUBSTRATE CARRYING MECHANISM, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 반송 대상물인 기판을 지지하는 기판 반송 기구, 그 기판 반송 기구를 구비하는 기판 처리 장치, 및, 그 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 기판 처리 장치는, 처리실과, 반송 장치를 구비하고 있다. 처리실은, 웨이퍼 등의 기판을 처리한다. 반송 장치는, 그 처리실 내에의 기판 반입 및 그 처리실 내로부터의 기판 반출을 행한다. 반송 장치는, 트위저(tweezers)라고 불리는 기판 반송 기구를 구비하고 있다. 그 기판 반송 기구는, 반송 대상물인 기판을 지지한다. 예를 들면 일본 특허 공개 제2007-184476호 공보에는, 기판 반송 기구가 개시되어 있다. 이 기판 반송 기구는, 핑거 플레이트라고 불리는 2갈래 포크 형상의 판 형상체 상에 단차 형상의 지지부가 형성되고, 그 지지부가 기판의 외주 단연 근방 4개소를 기판 피처리면의 이면측으로부터 지지하도록 구성되어 있다.
그러나, 일본 특허 공개 제2007-184476호 공보에 기재된 기판 반송 기구에서는, 기판에 뒤틀림이나 휘어짐 등의 변형이 생긴 경우, 그 기판이 지지부 이외의 개소에 접촉하거나, 지지부에서의 기판 유지력(기판과 지지부와의 마찰력)의 저하에 의한 마찰(rub)이 생기거나 한다. 이와 같은 접촉이나 마찰 등은, 긁힘이나 파티클 등의 발생을 초래하는 요인으로 된다. 또한, 기판에 변형이 생긴 경우, 지지 부재와 기판과의 접촉 면적은 감소하여, 기판 유지력이 저하된다. 기판 유지력이 저하되면, 기판에 대한 반송 능력이 저하되게 된다.
본 발명은, 기판 변형에 의한 긁힘이나 파티클 등의 발생을 억제하고, 기판 변형에 수반하는 기판 유지력 저하를 억제하여, 안정된 고속 반송을 실현 가능하게 하는 기판 반송 기구, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 양태는, 반송 대상물인 기판의 지지 기체(base body)로 되는 판 형상체와, 상기 판 형상체의 면 상에 형성된 복수의 볼록부가 상기 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부를 갖는 기판 반송 기구이다.
본 발명의 제2 양태는, 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하고, 상기 반송 장치는, 상기 기판을 지지하는 기판 반송 기구와, 상기 기판 반송 기구를 이동시키는 반송 기구 이동부를 구비하고, 상기 반송 기구는, 반송 대상물인 상기 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와, 상기 판 형상체의 면 상에 형성된 복수의 볼록부가 상기 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부를 갖는 기판 처리 장치이다.
본 발명의 제3 양태는, 기판을 처리하는 처리실과 그 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하여 구성된 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 반도체 장치의 제조 방법으로서, 상기 처리실 내로 상기 반송 장치가 상기 기판을 반입하는 기판 공급 공정과, 상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 처리 공정과, 상기 처리실 내로부터 상기 반송 장치가 상기 기판을 반출하는 기판 반출 공정을 구비하고, 상기 기판 공급 공정과 상기 기판 반출 공정 중 적어도 한 공정에서는, 반송 대상인 기판의 피지지면을, 복수의 볼록부가 상기 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부에 의해 지지하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
본 발명에 따른 상기 양태에 따르면, 기판의 외주 단연(outer peripheral edge) 근방에서만 그 기판을 지지하는 종래 구성에 비해, 기판에 변형이 생긴 경우라도, 긁힘이나 파티클 등의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 양태는, 기판 변형에 수반하는 기판 유지력 저하를 억제하여, 안정된 고속 반송을 실현할 수 있다.
본 발명의 예시적 실시 형태에 대해서, 이하의 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 2는 도 1에 도시한 기판 처리 장치의 일부분의 수직 단면도.
도 3은 도 1에 도시한 기판 처리 장치에 있어서의 처리실군 내의 수직 단면도.
도 4는 도 1에 도시한 기판 처리 장치에 있어서의 상측(upper) 처리실과 하측(lower) 처리실의 수직 단면도.
도 5는 본 발명의 하나의 예시적 실시 형태에 따른 반송 장치의 개략 구성도.
도 6은 본 발명의 참고예로 되는 종래 구성의 트위저의 일례를 도시하는 사시도.
도 7a는 도 6에 도시한 트위저에 있어서, 웨이퍼에 변형이 생긴 상태의 하나의 구체예를 도시하는 도면.
도 7b는 도 6에 도시한 트위저에 있어서, 파티클 발생 상태의 하나의 구체예를 도시하는 도면.
도 7c는 도 6에 도시한 트위저에 있어서, 웨이퍼에 변형이 생긴 상태의 다른 구체예를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 하나의 예시적 실시 형태에 따른 기판 반송 기구(트위저)의 일례를 도시하는 사시도.
도 9a는 도 8에 도시한 트위저에 있어서, 웨이퍼에 변형이 생긴 상태의 하나의 구체예를 도시하는 도면
도 9b는 도 8에 도시한 트위저에 있어서, 웨이퍼에 변형이 생긴 상태의 다른 구체예를 도시하는 도면.
<예시적 실시 형태>
이하에, 본 발명의 예시적 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
우선, 본 발명의 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예에 대해서 설명한다. 여기서는, 기판 처리 장치가 레지스트 제거를 행하는 애싱 장치인 경우를 예로 든다.
도 1은, 본 발명의 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도이다. 도 2는, 도 1에 도시한 기판 처리 장치의 일부분의 수직 단면도이다. 도 3은, 도 1에 도시한 기판 처리 장치에 있어서의 처리실군 내의 수직 단면도이다. 도 4는, 도 1에 도시한 기판 처리 장치에 있어서의 상측 처리실과 하측 처리실의 수직 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 케이스(11)와, 그 기판 처리 장치(10)의 각 구성부를 제어하는 컨트롤러(84)를 구비하고 있다.
케이스(11) 내에는, 반송실(12)을 중심으로 하여, 2개의 로드 로크실(14a, 14b)과, 제1 처리실군(116) 및 제2 처리실군(117)이 배치되어 있다. 반송실(12)과 각 로드 로크실(14a, 14b)과의 사이에는 게이트 밸브(도시 생략)가 설치되어 있다. 게이트 밸브를 개방함으로써, 반송실(12) 내와 각 로드 로크실(14a, 14b) 내는, 연통 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 반송실(12)과 각 처리실군(116, 117)과의 사이에도 게이트 밸브(도시 생략)가 설치되어 있다. 게이트 밸브를 개방함으로써, 반송실(12) 내와 각 처리실군(116, 117) 내는, 연통 가능하도록 구성되어 있다.
케이스(11) 밖에는, 로드 로크실(14a, 14b)과 면하도록, 프론트 모듈인 EFEM(Equipment Front End Module)(18)이 배치되어 있다. EFEM(18)은, 예를 들면 기판인 웨이퍼를 25매 적층하는 후프(FOUP:Front Open Unified Pod)를 3대 탑재할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, EFEM(18) 내에는, 대기 중에 동시에 복수매(5매)를 이동 탑재하는 것이 가능한 대기 로봇(도시 생략)이 재치되어 있다. 대기 로봇은, 각 로드 로크실(14a, 14b)과의 사이의 웨이퍼 이동 탑재를 행한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 로드 로크실(14a, 14b) 내에는, 예를 들면 25매의 웨이퍼(1)를 종방향으로 일정 간격을 이격하여 수용하는, 기판 지지체(보트)(20)가 설치되어 있다. 이 기판 지지체(20)에 의해서, 각 로드 로크실(14a, 14b) 내에 웨이퍼(1)가 유지된다. 기판 지지체(20)는, 예를 들면 탄화 규소나 알루미늄 등으로 구성되어 있다. 기판 지지체(20)는, 상부판(22)과 하부판(24)을 접속하는 예를 들면 3개의 지주(26)를 갖는다. 지주(26)의 길이 방향 내측에는, 예를 들면 25개의 재치부(28)가 평행하게 형성되어 있다. 또한, 기판 지지체(20)는, 로드 로크실(14a, 14b) 내에 있어서, 연직 방향(상하 방향)으로 이동하도록 구성되어 있다. 이와 함께, 기판 지지체(20)는 연직 방향으로 연장하는 회전축을 축으로 하여 회전하도록 구성되어 있다(도 2 중 화살표 참조).
반송실(12) 내에는, 로드 로크실(14a, 14b)과, 제1 처리실군(116) 및 제2 처리실군(117)과의 사이에서, 웨이퍼(1)를 반송하는 반송 장치인 로봇(30)이 설치되어 있다. 로봇(30)은, 트위저라고 불리는 기판 반송 기구(32)와, 그 기판 반송 기구(32)를 이동시키는 반송 기구 이동부로서의 아암(34)을 구비하고 있다. 기판 반송 기구(32)는 상측 트위저(32a) 및 하측 트위저(32b)로 구성되어 있다. 상측 트위저(32a) 및 하측 트위저(32b)는, 예를 들면 동일한 형상을 하고 있다. 상측 트위저(32a) 및 하측 트위저(32b)는, 상하 방향으로 소정의 간격으로 이격되고, 아암(34)으로부터 각각 대략 수평하게 동일한 방향으로 연장되고, 각각이 반송 대상물인 웨이퍼(1)를 지지한다. 또한, 아암(34)은 연직 방향으로 연장하는 회전축을 축으로 하여 회전함과 함께, 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다(도 2 중 화살표 참조).
반송실(12)과 제1 처리실군(116)은 게이트 밸브(35)를 통하여 연통하고 있다. 따라서, 반송실(12) 내의 로봇(30)은 게이트 밸브(35)를 통하여, 로드 로크실(14a, 14b) 내에 적층된 미처리된 웨이퍼(1)를 상측 트위저(32a) 및 하측 트위저(32b)에 의해 동시에 2매씩, 제1 처리실군(116) 내로 이동 탑재한다. 또한, 반송실(12) 내의 로봇(30)은 처리된 웨이퍼(1)를 제1 처리실군(116) 내로부터 상측 트위저(32a) 및 하측 트위저(32b)에 의해 한번에 2매씩 로드 로크실(14a, 14b) 내로 이동 탑재한다. 또한, 제2 처리실군(117)에 대해서도 완전히 동일하며, 반송실(12) 내의 로봇(30)은 게이트 밸브(35)를 통하여, 로드 로크실(14a, 14b) 내의 미처리된 웨이퍼(1)를 동시에 2매씩 제2 처리실군(117) 내로 이동 탑재한다. 또한, 반송실(12) 내의 로봇(30)은 처리된 웨이퍼(1)를 제2 처리실군(117) 내로부터 한번에 2매씩 로드 로크실(14a, 14b) 내로 이동 탑재한다.
여기서, 제1 처리실군(116)의 구성을 설명한다. 또한, 제1 처리실군(116)과 제2 처리실군(117)은 대략 동일 구조이다. 따라서, 여기서는 제1 처리실군(116)에 대해서만 설명하고, 제2 처리실군(117)에 대해서는 그 설명을 생략한다.
제1 처리실군(116) 내에는, 도 1∼도 3에 도시한 바와 같이, 서로 인접하는 2개의 하측 처리실(16a, 16b)이 배치되어 있다. 하측 처리실(16a)과 하측 처리실(16b)은, 이들 사이에 형성된 연접 공간(48)을 통하여 연통하고 있다. 이들 하측 처리실(16a, 16b)은, 반송실(12)의 측에서 보아, 하측 처리실(16a), 하측 처리실(16b)의 순서로 직렬로 나란히 배치되어 있다. 또한, 제1 처리실군(116)과 대략 동일 구조인 제2 처리실군(117)에 있어서도, 반송실(12)의 측에서 보아 하측 처리실(17a)과 하측 처리실(17b)이 순서대로 직렬로 나란히 되어 있다. 그리고, 상면으로부터 보아, 하측 처리실(16a, 16b)의 중심을 연결하는 직선과, 하측 처리실(17a, 17b)의 중심을 연결하는 직선이, 서로 대략 평행하게 되도록, 각각이 배치되어 있다(도 1 참조).
하측 처리실(16a, 16b) 내에는, 각각 기판 보유 지지대(36a, 36b)가 설치되어 있다. 기판 보유 지지대(36a, 36b)는, 각각이 독립된 구조로 되어 있고, 장치 전체로부터 보면 웨이퍼 처리 흐름 방향과 동일 방향 일렬로 되어 있다. 즉, 기판 보유 지지대(36b)는, 반송실(12)로부터 보아 기판 보유 지지대(36a)를 사이에 두고 먼 쪽에 배치되어 있다. 기판 보유 지지대(36a, 36b) 상에 재치되는 웨이퍼(1)는, 각각에 내장된 가열부로서의 히터(37a, 37b)에 의해 가열되고, 예를 들면 300℃까지의 승온이 가능하다. 기판 보유 지지대(36a, 36b)는, 열전도성이 우수한 금속 재료(예를 들면, A5052, A5056 등의 알루미늄)에 의해서 형성되어 있다.
하측 처리실(16a)과 하측 처리실(16b)과의 사이의 연접 공간(48)에는, 기판 반송기(40)가 설치되어 있다(도 1 참조). 기판 반송기(40)는, 반송실(12) 내의 로봇(30)에 의해서 반송된 2매의 미처리된 웨이퍼(1) 중의 1매를, 그 로봇(30)의 트위저로부터 수취하여 기판 보유 지지대(36b) 상에 이동 탑재한다. 또한, 기판 반송기(40)는 기판 보유 지지대(36b) 상의 처리된 웨이퍼(1)를 그 로봇(30)의 트위저 상에 이동 탑재한다.
또한, 하측 처리실(16a, 16b)의 상방측에는, 각각으로 서로 겹치도록, 상측 처리실(45a, 45b)이 설치되어 있다. 즉, 하측 처리실(16a, 16b)의 상방측에는, 그 하측 처리실(16a, 16b)과 마찬가지로, 서로 인접하는 2개의 상측 처리실(45a, 45b)이 배치되어 있다.
이와 같은 배치에 의해, 상측 처리실(45a)과 하측 처리실(16a)에 의해서 처리실(116a)이 구성되고, 상측 처리실(45b)과 하측 처리실(16b)에 의해서 처리실(116b)이 구성되고, 처리실(116a)과 처리실(116b)에 의해 제1 처리실군(116)이 구성된다.
여기서, 처리실(116b)을 구성하는 상측 처리실(45b) 및 하측 처리실(16b)에 대해서, 더 상세하게 설명한다. 또한, 처리실(116a)을 구성하는 상측 처리실(45a) 및 하측 처리실(16a)도 대략 동일 구조이다. 따라서, 여기서는 처리실(116b)에 대해서만 설명하고, 처리실(116a)에 대해서는 그 설명을 생략한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상측 처리실(45b)은, 예를 들면 석영에 의해 원통 형상으로 형성된 반응관(52)을 구비하고 있다. 반응관(52)은, 금속제의 기밀 용기인 하측 처리실(16b) 상에, O링(92b)을 통하여 기밀하게 세워 설치되어 있다. 반응관(52)의 상단은, 반응관 천장판(55)에 의해서 기밀하게 폐색되어 있다. 이에 의해, 반응관(52)은 진공 용기를 구성하게 된다. 반응관 천장판(55)에는, 그 대략 중앙부에 가스 도입부(44b) 및 가스 도입구(56)가 설치되어 있다. 가스 도입구(56)는, 처리 가스 공급원(도시 생략)에 접속되고, 유량 조정된 처리 가스가 반응관(52) 내에 공급된다. 또한, 반응관(52) 내에는, 도입한 가스를 분산시키는 석영제의 배플판(57)이 설치되어 있다. 반응관(52)의 주위에는, 플라즈마 발생용의 고주파 코일(54)이 설치되고, 또한 그 고주파 코일(54)이 코일 커버(53)에 의해서 덮여져 있다. 고주파 코일(54)에는 고주파 전원(59)이 접속되고, 그 고주파 전원(59)에 의해 고주파 코일(54)에 플라즈마 발생용의 고주파 전류가 인가되도록 구성되어 있다.
상측 처리실(45b)의 하방에 위치하는 하측 처리실(16b) 내에는, 이미 설명한 바와 같이, 기판 보유 지지대(36b)가 고정하여 설치되어 있다. 또한, 하측 처리실(16b)의 저부에는, 승강 가능한 승강 샤프트(65)가 기밀하게 관통하도록 배치되어 있다. 승강 샤프트(65)는, 하측 처리실(16b) 내에 배치된 승강 기판(64)에 연결되어 있다. 승강 기판(64)에는, 기판 보유 지지대(36b)를 관통하는 적어도 3개의 기판 보유 지지 핀(39b)이 세워 설치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 하측 처리실(16b) 내에서는, 컨트롤러(84)의 제어에 의해 승강 샤프트(65)를 승강시킴으로써, 승강 기판(64) 및 기판 보유 지지 핀(39b)을 승강시킬 수 있다. 또한, 이에 수반하여 기판 보유 지지 핀(39b)의 상면에 재치된 웨이퍼(1)는, 기판 보유 지지대(36b)의 상면에 재치되거나, 혹은 기판 보유 지지대(36b) 상으로부터 들어 올려진다.
처리실(116b)에서는, 상측 처리실(45b)에 있어서의 반응관(52)이, 플라즈마 발생실(51)을 형성한다. 플라즈마 발생실(51)에서 생성된 플라즈마에 의해, 하측 처리실(16b) 내의 기판 보유 지지대(36b) 상의 웨이퍼(1)가 처리된다. 또한, 하측 처리실(16b)의 저부에는 배기구(66)가 형성되어 있고, 처리된 가스가 배기구(66)로부터 하측 처리실(16b) 밖으로 배기되도록 구성되어 있다.
(2) 기판 처리 장치의 동작
다음으로, 본 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.
EFEM(18)으로부터 로드 로크실(14a) 내로 미처리된 웨이퍼(1)가 이동 탑재되고, 그 로드 로크실(14a) 내가 기밀하게 폐색되면, 반송실(12)과의 사이의 게이트 밸브(도시 생략)가 개방된다. 로드 로크실(14a)과 반송실(12)이 연통하면, 반송실(12) 내의 로봇(30)이, 로드 로크실(14a) 내의 기판 지지체(20)가 유지하는 웨이퍼(1)를, 상측 트위저(32a) 상 및 하측 트위저(32b) 상에 수취한다. 그리고, 로봇(30)은, 각 트위저(32a, 32b) 상에 수취한 2매의 웨이퍼(1)를, 게이트 밸브(35)의 개방에 의해서 연통 상태에 있는 제1 처리실군(116) 내 또는 제2 처리실군(117) 내 중 어느 하나로 반송한다. 예를 들면 제1 처리실군(116) 내로 반송한 경우, 그 처리실군(116) 내에서는, 동시에 반송된 2매의 웨이퍼(1) 중 한쪽이 로봇(30)에 의해서 하측 처리실(16a) 내의 기판 보유 지지대(36a) 상에 재치된다. 이와 함께, 다른 쪽의 웨이퍼(1)가, 로봇(30)으로부터 기판 반송기(40)에 의해서 하측 처리실(16b) 내의 기판 보유 지지대(36b) 상에 이동 탑재되어 재치된다.
그 후, 처리실(116a, 116b)에 있어서의 반응관(52) 내가 기밀하게 폐색되면, 기판 보유 지지대(36a, 36b) 상의 웨이퍼(1)가 히터(37a, 37b)에 의해서 가열되고, 가스 도입구(56)로부터 반응관(52) 내에 처리 가스가 도입되고, 또한 고주파 코일(54)에 고주파 전류가 인가된다. 이에 의해, 반응관(52)에 의해서 구성되는 플라즈마 발생실(51)에서는, 플라즈마가 생성되고, 활성화된 처리 가스에 의해 웨이퍼(1)가 처리된다. 여기서는, 웨이퍼(1)에 남겨진 포토레지스트의 박리 제거 처리가 행해진다.
플라즈마 발생실(51) 내에서의 처리가 완료되면, 제1 처리실군(116)과 반송실(12)과의 사이를 이격하는 게이트 밸브(35)가 개방된다. 다음으로, 반송실(12) 내의 로봇(30)은, 각 트위저(32a, 32b)를 제1 처리실군(116) 내로 삽입하여 2매의 처리된 웨이퍼(1)를 수취한다. 즉, 로봇(30)은, 각 트위저(32a, 32b) 상에, 하측 처리실(16a) 내의 기판 보유 지지대(36a) 상에서의 처리된 웨이퍼(1)를 수취함과 함께, 기판 반송기(40)를 통하여 하측 처리실(16b) 내의 기판 보유 지지대(36b) 상에서의 처리된 웨이퍼(1)를 수취한다. 그리고, 로봇(30)은 회전축을 축으로 하여 회전하고, 처리된 웨이퍼(1) 및 각 트위저(32a, 32b)를 선회한다. 다음으로, 로봇(30)은, 각 트위저(32a, 32b) 상에 탑재된 2매의 처리된 웨이퍼(1)를, 로드 로크실(14b) 내의 빈 상태의 기판 지지체(20) 상에 이동 탑재한다. 처리 후에 고온으로 된 처리된 웨이퍼(1)는, 로드 로크실(14b) 내에서 소정의 온도까지 냉각된다.
이상과 같은 처리 동작이 반복되어, 로드 로크실(14b) 내의 기판 지지체(20)가 소정수의 처리된 웨이퍼(1)를 수취하면, 반송실(12)과의 사이의 게이트 밸브(도시 생략)가 폐색되고, 그 로드 로크실(14b) 내가 대기에 개방된다. 그 후, 처리된 웨이퍼(1)는 로드 로크실(14b) 내로부터 EFEM(18)에 이동 탑재되어, 외부 반송 장치(도시 생략)에 의해 외부로 반출된다.
본 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 이상과 같은 처리 동작을 행한다. 따라서, 그 기판 처리 장치(10)를 반도체 장치의 제조 공정에 이용한 경우, 기판 공급 공정과, 처리 공정과, 기판 배출 공정이 순차적으로 실행된다. 기판 공급 공정에서는, 처리실군(116, 117) 내로 로봇(30)이 웨이퍼(1)를 반입한다. 처리 공정에서는, 처리실군(116, 117) 내에서 웨이퍼(1)가 처리된다. 기판 배출 공정에서는, 처리실군(116, 117) 내로부터 로봇(30)이 웨이퍼(1)를 반출한다. 그리고, 기판 공급 공정과 기판 배출 공정 중 적어도 한 공정에 있어서, 후술하는 바와 같이, 반송 대상물인 웨이퍼(1)의 피지지면은 로봇(30)의 각 트위저(32a, 32b)에 의해서 지지된다.
(3) 반송 장치의 구성
다음으로, 반송실(12) 내에 설치된 반송 장치인 로봇(30)의 구성예에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 발명의 예시적 실시 형태에 따른 반송 장치의 개략 구성도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 반송 장치인 로봇(30)은 반송 기구 이동부로서 한 쌍의 아암(34a, 34b)을 구비하고 있다. 아암(34a, 34b)은, 각각이 별개로, 수평 방향(도 5 X1, X2 방향)으로 수평 이동할 수 있고, 도 5 Y 방향으로 회전 이동할 수 있고, 도 5 Z 방향으로 승강 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
아암(34a)의 선단에는, 웨이퍼(1)를 수평 자세로 지지하는 기판 반송 기구(32)로서, 상측 트위저(32a)가 설치되어 있다. 또한, 아암(34b)의 선단에는, 동일하게 기판 반송 기구(32)로서, 하측 트위저(32b)가 설치되어 있다. 상측 트위저(32a) 및 하측 트위저(32b)는, 각각이 동일한 형상을 하고 있고, 상하 방향으로 소정의 간격으로 이격되어 있다. 각 아암(34a, 34b)은, 서로가 간섭하지 않고 개별 이동이 가능하게 되도록 배치되어 있다. 즉, 상측 트위저(32a)가 상방측에 위치하고, 하측 트위저(32b)가 하방측에 위치한 상태에서, 각각이 간섭하지 않고 별개로 이동할 수 있도록 되어 있다.
(4) 기판 반송 기구의 구성
다음으로, 기판 반송 기구(32)의 구성예에 대해서 설명한다. 여기서는, 상측 트위저(32a) 및 하측 트위저(32b)가 동일 형상이므로, 이들을 간단히 「트위저」라고 총칭하고, 이들 한쪽에만 주목하여, 이하의 설명을 행한다.
(참고예에 있어서의 트위저의 구성)
여기서, 본 예시적 실시 형태의 트위저(32a, 32b)에 대한 설명에 앞서서, 그 비교 대상으로 되는 참고예로서, 종래 구성에 의한 트위저에 대해서 설명한다. 도 6은, 본 발명의 참고예로 되는 종래 구성의 트위저의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 7은, 도 6에 도시한 트위저에 있어서의 웨이퍼 지지 상태의 개요를 도시하는 설명도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 참고예의 트위저(2)는, 예를 들면 φ300㎜의 원판 형상 기판인 웨이퍼(1)를 지지하는 것으로, 2갈래 포크 형상의 판 형상체인 핑거 플레이트(3)를 갖고 구성되어 있다. 핑거 플레이트(3) 상에는, 그 핑거 플레이트(3)의 상면으로부터 웨이퍼(1)의 측을 향하여 단차 형상으로 돌출하는 지지부(4)가 형성되어 있다. 지지부(4)는, 웨이퍼(1)의 재치 중심에 대하여 대칭으로 되는 4개소의 위치에 배치되어 있다. 이들 4개소에 배치된 지지부(4)가 웨이퍼(1)의 이면(피처리면의 반대면)에 접촉함으로써, 그 웨이퍼(1)의 외주 단연 근방 4개소를 지지하도록 구성되어 있다. 웨이퍼(1)와 지지부(4)와의 접촉은, 그 웨이퍼(1)의 외주 단연으로부터 2∼3㎜ 정도 내주측까지의 영역 부분에서 행해진다. 이 영역 부분은, 제품 구성시에 사용하지 않는 경우가 주이며, 일반적으로는 긁힘 발생이나 이물 부착 등의 영향이 적은 개소로 되어 있다.
반송 대상물인 웨이퍼(1)는, 실리콘(Si)을 기재로 하여 형성되어 있고, 가열을 수반하는 처리가 행해지면 표리면이나 면 내 등에서의 온도 분포의 발생 양태에 기인하여 뒤틀림이나 휘어짐 등의 변형이 생기게 되는 것을 생각할 수 있다.
예를 들면 도 7a에 도시한 변형이 웨이퍼(1)에 생긴 경우, 그 외주 단연 근방 4개소를 지지부(4)가 지지하는 트위저(2)에서는, 그 웨이퍼(1)의 휘어짐량이 일정량(약 1㎜[대략 1㎜])을 초과하면, 그 웨이퍼(1)가 핑거 플레이트(3)의 상면에 접촉하게 된다. 이와 같은 접촉은, 도 7b에 도시한 바와 같이, 특히 핑거 플레이트(3)의 엣지 근방 개소(도 7b의 A부 참조)에서의 긁힘이나 파티클 등의 발생을 초래하는 요인으로 될 수 있다. 또한, 예를 들면 도 7c에 도시한 변형이 웨이퍼(1)에 생기면, 그 변형이 생기지 않는 경우에 비해서 지지부(4)에서의 기판 유지력(웨이퍼(1)와 지지부(4)와의 마찰력)이 저하되게 된다(도 7c의 B부 및 C부 참조). 그 때문에, 웨이퍼(1)와 지지부(4)와의 마찰에 의해서 긁힘이나 파티클 등이 발생하기 쉬워짐과 함께, 웨이퍼(1)의 외주 단연 근방의 이면(하면)측에서 발생한 파티클이 표면(상면)측으로 날아 올라가서 웨이퍼(1) 상에 부착되게 된다. 또한, 기판 유지력이 저하되면, 웨이퍼(1)의 슬립(slipping)을 방지하기 위해 반송 속도를 억제해야만 하여, 그 웨이퍼(1)에 대한 반송 능력(즉 기판 처리 장치(10)에서의 단위 시간당의 처리 능력)이 저하되게 된다.
이상과 같은 긁힘이나 파티클 등은, 웨이퍼(1)를 사용하여 구성하는 제품의 제조 수율을 저하시키는 요인 중 하나로 되므로, 그 발생을 가능한 억제해야만 한다. 또한, 웨이퍼(1)에 대한 반송 능력의 저하는, 기판 처리 장치(10)에 있어서의 생산 효율 저하로 연결되어, 반도체 장치의 제조 공정에 악영향을 미치게 된다.
(본 예시적 실시 형태에 있어서의 트위저의 구성)
본 예시적 실시 형태에 있어서의 트위저(32a, 32b)는, 상술한 참고예의 트위저(2)에 있어서의 문제점을 감안하여, 이하에 설명한 바와 같이 구성되어 있다. 도 8은, 본 발명의 예시적 실시 형태에 따른 기판 반송 기구(트위저) 일례를 도시하는 사시도이다. 도 9는, 도 8에 도시한 트위저에 있어서의 웨이퍼 지지 상태의 개요를 도시하는 설명도이다.
(핑거 플레이트)
도 8에 도시한 바와 같이, 트위저(32a, 32b)는, 예를 들면 φ300㎜의 원판 형상 기판인 웨이퍼(1)를 지지하는 지지 기체로, 중앙 부분이 결절된 2갈래 포크 형상의 판 형상체인 핑거 플레이트(321)를 갖고 구성되어 있다. 핑거 플레이트(321)는, 예를 들면 산화물계의 세라믹 재료(알루미나 세라믹 등)에 의해, 한 쌍의 띠 형상 부분(321a)을 갖고 2갈래 포크 형상으로 형성되어 있다. 각 띠 형상 부분(321a)은, 트위저(32a, 32b)가 웨이퍼(1)를 지지하고 있는 상태에 있어서, 그 웨이퍼(1)의 일부에 겹치도록 배치되어 있음과 함께, 선단이 그 웨이퍼(1)의 외주 단연보다도 외측의 위치까지 연장되어 있다.
핑거 플레이트(321) 상에는, 핑거 플레이트(321)의 면 상에 형성된 복수의 볼록부가 웨이퍼(1)의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부가 설치되어 있다. 즉, 핑거 플레이트(321) 상에는, 가이드 측벽(324)에 의해서 둘러싸여지는 영역 내에, 제1 지지부(322)와, 제2 지지부(323)가 형성되어 있다. 제1 지지부(322)는, 핑거 플레이트(321)의 상면으로부터 웨이퍼(1)의 측을 향하여 돌출하는 복수의 볼록부로 이루어진다. 제2 지지부(323)는, 제1 지지부(322)와는 다른 위치에 복수의 볼록부가 배치되어 이루어진다. 주로, 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)에 의해, 본 예시적 실시 형태에 따른 기판 지지부가 구성되어 있다. 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)는, 모두, 핑거 플레이트(321)와 동일 재료에 의해서 형성되고, 돌출하는 정상면(top surface)이 웨이퍼(1)의 이면(피처리면의 반대면)에 접촉함으로써 그 웨이퍼(1)를 지지하도록 구성되어 있다.
(제1 지지부)
제1 지지부(322)는, 핑거 플레이트(321)의 면 상에서 원주 상태로 배치되어 있다. 여기서, 「원주 상태(circular state)」란, 원주를 형성하는 위치 상에 존재하는 것을 말하고, 반드시 그 원주의 전체 둘레에 걸쳐서 연속해서 존재하고 있을 필요는 없으며, 그 위치 상에 간격을 두고 분산하여 존재하고 있는 경우를 포함한다. 또한, 제1 지지부(322)는 트위저(32a, 32b)가 웨이퍼(1)를 지지하고 있는 상태에 있어서, 그 웨이퍼(1)의 평면 중심점으로부터의 거리가 일정한 위치에 배치되어 있다. 이것은, 제1 지지부(322)가 핑거 플레이트(321)의 면 상에서 하나의 원주 상에 위치하고 있음과 함께, 그 원주의 중심점과 웨이퍼(1)의 평면 중심점이 일치하는 것을 의미한다.
또한, 제1 지지부(322)는 핑거 플레이트(321)의 면 상의 하나의 원주 상에 있어서, 웨이퍼(1)를 균등하게 지지하는 복수 개소에 분산하여 배치되어 있다. 균등 지지가 가능한 복수 개소로서는, 예를 들면 웨이퍼(1)의 평면 중심점을 기준으로 한 경우에 점대칭으로 되는 복수 개소, 또는 웨이퍼(1)의 중심점을 지나는 선분을 기준으로 한 경우에 선대칭으로 되는 복수 개소(좌우 균등한 복수 개소 등)를 들 수 있다. 더 구체적으로는, 제1 지지부(322)는 핑거 플레이트(321)의 면 상의 하나의 원주 상에 있어서, 그 원주 상에서 서로 이격된 4개소에 분산 배치되어 있다. 이와 같은 4개소에의 분산 배치에 의해서, 하나의 원주 상에는, 4개의 제1 지지부(322)가 존재하고, 각각의 제1 지지부(322)가 웨이퍼(1)의 외주 단연 근방 4개소를 균등하게 지지한다. 이들 4개의 제1 지지부(322)에 의해서, 웨이퍼(1)에 대한 제1 지지 위치가 구성된다. 또한, 여기서는 4개소에의 분산 배치를 예로 들고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 4개소 미만이나 5개소 이상의 분산 배치도 실현할 수 있다. 또한, 제1 지지부(322)를 구성하는 복수의 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 볼록부는, 웨이퍼(1)에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있다.
제1 지지부(322)가 존재하는 원주의 크기는, 웨이퍼(1)의 직경 방향의 크기에 기초하여 설정된다. 즉, 원주 및 웨이퍼(1)의 중심점으로부터 제1 지지부(322)까지의 거리(즉 제1 지지부(322)가 배치된 원주의 반경)는, 그 중심점과 웨이퍼(1)의 외주 단연과의 사이의 거리(즉 원판 형상 기판인 웨이퍼(1)의 반경)에 기초하여 설정된다. 바람직하게는, 제1 지지부(322)에 의해 웨이퍼(1)의 외주 단연 근방을 지지하도록, 제1 지지부(322)까지의 거리는 웨이퍼(1)의 반경을 초과하지 않는 범위 내에 있어서, 가능한 크게 설정되어 있다.
단, 상술한 거리를 가능한 크게 설정하는 경우, 이하의 점을 고려할 필요가 있다. 제1 지지부(322)는, 웨이퍼(1)의 외주 단연과 겹치는 위치에는 배치되어 있지 않고, 그 외주 단연으로부터 소정 거리 내주측의 위치에 배치되어 있다. 즉, 제1 지지부(322)는 웨이퍼(1)의 외주 단연이 아니라, 웨이퍼(1)의 외주 단연의 근방에서, 외주 단연보다도 내측을 지지하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 제1 지지부(322)는 웨이퍼(1)의 외주 단연으로부터 3∼5㎜ 정도 내주측의 위치에서, 핑거 플레이트(321)의 면 상으로부터의 돌출 부분이 둘레 방향으로 연속해서 평면 원호 형상의 정상면을 갖도록 형성되어 있다. 이에 의해, 제1 지지부(322)와 가이드 측벽(324)과의 사이에는, 저면이 핑거 플레이트(321)의 상면에 일치하는 오목 형상 부분이 형성된다.
이상의 점으로부터, 제1 지지부(322)가 존재하는 원주의 크기는, 예를 들면 웨이퍼(1)의 외경이 φ300㎜이면, 그 제1 지지부(322)의 돌출 부분 외주측을 φ290㎜∼φ294㎜ 정도, 그 제1 지지부(322)의 돌출 부분 내주측을 φ280㎜∼φ284㎜ 정도로 한다.
(제2 지지부)
제2 지지부(323)는, 핑거 플레이트(321)의 면 상의 제1 지지부(322)와는 다른 위치, 더욱 상세하게는 그 제1 지지부(322)의 둘레 내, 즉 그 제1 지지부(322)가 존재하는 원주의 내측에 배치되어 있다. 제2 지지부(323)도, 제1 지지부(322)와 마찬가지로, 핑거 플레이트(321)의 면 상에서 원주 상태로 배치되어 있다. 또한, 제2 지지부(323)는 트위저(32a, 32b)가 웨이퍼(1)를 지지하고 있는 상태에 있어서, 그 웨이퍼(1)의 평면 중심점으로부터의 거리가 일정한 위치에 배치되어 있다. 이것은, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)가, 핑거 플레이트(321)의 면 상에서 동심원주(concentric circle) 상에 배치되어 있는 것을 의미한다. 여기서, 동심원이란, 중심을 공유하는 2개 이상의 원을 말한다. 따라서, 이들이 동심원주 상에 배치되어 있으므로, 제2 지지부(323)는, 제1 지지부(322)와 직경이 다른 하나의 원주 상에 위치하고 있음과 함께, 제1 지지부(322)와의 간격이 일정한 위치에 배치되어 있다.
또한, 제2 지지부(323)는, 제1 지지부(322)와 마찬가지로, 핑거 플레이트(321)의 면 상의 하나의 원주 상(제1 지지부(322)와 동심 이경(different diameter)의 원주 상)에 있어서, 웨이퍼(1)를 균등하게 지지하는 복수 개소에 분산하여 배치되어 있다. 또한, 제2 지지부(323)는, 제1 지지부(322)와 마찬가지로, 원주 상에서 서로 이격된 4개소에 분산 배치되어 있다. 이들 4개의 제2 지지부(323)에 의해서, 웨이퍼(1)에 대한 제2 지지 위치가 구성된다. 또한, 제2 지지부(323)에 대해서도, 제1 지지부(322)와 마찬가지로, 4개소에의 분산 배치에 한정되지 않고, 4개소 미만이나 5 개소 이상의 분산 배치도 실현할 수 있다. 또한, 제2 지지부(323)를 구성하는 복수의 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 볼록부도, 웨이퍼(1)에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있다.
제2 지지부(323)가 존재하는 원주의 크기는, 제1 지지부(322)가 존재하는 원주의 크기 및 핑거 플레이트(321)의 평면 형상에 기초하여 설정된다. 바람직하게는, 다음의 사항을 만족하는 위치에 설정된다. 첫째로, 제1 지지부(322)가 존재하는 원주와 동심 이경의 원주로 한다. 둘째로, 핑거 플레이트(321)에 있어서의 각 띠 형상 부분(321a)의 상면에 제2 지지부(323)를 형성할 때의 제약을 만족하는 범위 내에서, 제2 지지부(323)를 가장 내주측(즉 제1 지지부(322)로부터 가장 멀리 떨어진 측)에 배치할 수 있는 위치에 설정되어 있다. 제1 지지부(322)와의 간격이 큰 쪽이, 후술하는 효과를 얻는 점에서는 바람직하다.
단, 제2 지지부(323)의 위치에 대해서는, 가장 내주측에의 배치에 있어서, 이하의 제약을 만족할 필요가 있다. 제2 지지부(323)는 핑거 플레이트(321) 상의 4개소에 대략 균등하게 분산 배치되고, 그 핑거 플레이트(321)에 있어서의 한쪽의 띠 형상 부분(321a) 상에 2개가 존재하고, 다른 쪽의 띠 형상 부분(321a) 상에 나머지 2개가 존재한다. 그 때문에, 각각의 띠 형상 부분(band-shaped portion)(321a) 상에서는, 2개의 제2 지지부(323)가 서로 이격되어 배치된다. 제2 지지부(323)가 존재하는 원주의 크기는, 이상과 같은 이격을 위한 간격을 확보할 수 있는 크기인 것을 요한다. 이것이 제1 제약 내용이다.
또한, 각 띠 형상 부분(321a) 상에서는, 후술하는 이유에 의해, 그 띠 형상 부분(321a)의 전체 폭에 걸쳐서, 제2 지지부(323)가 연속하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 각 띠 형상 부분(321a) 상에서는, 그 띠 형상 부분(321a) 상의 2개의 제2 지지부(323) 중 적어도 한쪽(예를 들면 띠 형상 부분(321a)의 선단측에 위치하는 것)이, 그 띠 형상 부분(321a)의 한쪽의 엣지 위치로부터 다른 쪽의 엣지 위치까지 연속해서 배치되어 있다. 이와 같은 배치가 가능한 크기의 원주 상에, 제2 지지부(323)가 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이것이 제2 제약 내용이다.
제2 지지부(323)가 존재하는 원주의 크기는, 상술한 제1 및 제2 제약 내용과, 후술하는 웨이퍼(1)의 변형 허용량을 감안하여, 예를 들면 웨이퍼(1)의 외경이 φ300㎜이면, 그 제2 지지부(323)의 돌출 부분 내주측을 φ230㎜ 정도, 그 제2 지지부(323)의 돌출 부분 외주측을 φ240㎜ 정도로 한다.
(가이드 측벽)
각 띠 형상 부분(321a)의 선단 부분(distal end portion)에는, 웨이퍼(1)의 외주 형상에 대응하는 원호 형상의 가이드 측벽(324)이 설치되어 있다. 또한, 핑거 플레이트(321)에는, 각 띠 형상 부분(321a)의 선단 부분과 대향하는 측(즉 트위저(32a, 32b)의 근본측(root side))에도, 웨이퍼(1)의 외주 형상에 대응하는 원호 형상의 가이드 측벽(324)이 설치되어 있다. 이들의 가이드 측벽(324)은, 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)를 구성하는 볼록부보다도 각각 높게 형성되어 있다.
(본 예시적 실시 형태에 있어서의 트위저의 기능)
본 예시적 실시 형태의 트위저(32a, 32b)는 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부, 즉 동심원 형상으로 배치된 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)에 의해 웨이퍼(1)를 지지한다. 이에 의해, 웨이퍼(1)의 변형 방향에 상관없이, 재현성 좋게 웨이퍼(1)를 지지할 수 있다. 상술한 바와 같이, 웨이퍼(1)는 가열됨으로써 변형되지만, 웨이퍼(1)의 변형 방향은 웨이퍼(1)의 특성이나 웨이퍼(1) 상에 형성되는 회로 배치나 종별 등에 따라서 달라진다. 그 때문에, 만약 기판 지지부가 비원주 상(예를 들면 평행선 형상, 혹은 사각 형상 등)에 배치되어 있으면, 웨이퍼(1)의 변형 방향에 따라서는 웨이퍼(1)의 자세 변동이나 높이 변동의 양이 크게 변화하게 된다. 이에 대해, 본 예시적 실시 형태에 따르면, 기판 지지부가 원주 상에 배치되어 있다. 이 때문에, 본 예시적 실시 형태는 웨이퍼(1)의 변형 방향에 상관없이, 재현성 좋게 웨이퍼(1)를 지지할 수 있다. 즉, 웨이퍼(1)가 어떤 방향으로 변형되었다고 해도, 웨이퍼(1)의 자세 변동이나 높이 변동의 양을, 항상 일정 범위 내로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 예시적 실시 형태에서는, 기판 지지부(제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323))가 원주 상에 배치되어 있음으로써, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트를 효과적으로 억제할 수 있다. 상술한 바와 같이, 트위저(32a, 32b)를 이동시키는 아암(34)은 연직 방향으로 연장하는 회전축을 축으로 하여 회전함과 함께, 수평 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 즉, 웨이퍼(1)에는 반송시에 여러 방향으로부터 힘이 작용하게 된다. 이때, 만약 기판 지지부가 비원주 상(예를 들면 평행선 형상, 혹은 사각 형상 등)에 배치되어 있으면, 웨이퍼(1)의 유지력이 방향에 의해서 크게 달라지게 된다(예를 들면, 회전 이동에 대한 유지력은 강하지만, 수평 이동에 대한 유지력은 약하게 되는 등). 비원주 상의 구조의 경우, 트위저(32a, 32b) 상에서 웨이퍼(1)가 시프트하거나, 낙하하거나 한다. 이에 대해, 본 예시적 실시 형태에 따르면, 기판 지지부가 원주 상에 배치되어 있기 때문에, 웨이퍼(1)의 유지력을 방향에 상관없이 균등화시킬 수 있다. 그 때문에, 본 예시적 실시 형태는, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트를 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 반송 속도를 증대시키는 것이 가능해져, 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태에서는, 제1 지지부(322)를 구성하는 복수의 볼록부는, 웨이퍼(1)의 평면 중심점을 기준으로 하여 점대칭, 혹은 웨이퍼(1)의 중심점을 지나는 선분을 기준으로 하여 선대칭이 되도록 배치되어 있다. 또한 마찬가지로, 제2 지지부(323)를 구성하는 복수의 볼록부도, 웨이퍼(1)의 평면 중심점을 기준으로 하여 점대칭, 혹은 웨이퍼(1)의 중심점을 지나는 선분을 기준으로 하여 선대칭이 되도록 배치되어 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 유지력을, 방향에 상관없이 균등화시킬 수 있다. 그 결과, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트를 보다 효과적으로 억제할 수 있게 된다. 또한, 만약 볼록부가 대칭에 배치되어 있지 않은 경우, 웨이퍼(1)의 유지력은 방향에 의해서 다르게 되는 경우가 있다. 그 결과, 웨이퍼(1)를 회전 혹은 수평 이동시켰을 때에, 트위저(32a, 32b) 상에서 웨이퍼(1)가 시프트하거나, 낙하하거나 한다.
또한, 본 예시적 실시 형태에서는, 제1 지지부(322)를 구성하는 복수의 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 볼록부는 웨이퍼(1)에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있다. 또한 마찬가지로, 제2 지지부(323)를 구성하는 복수의 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 볼록부도, 웨이퍼(1)에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 유지력을, 방향에 상관없이 균등화시킬 수 있다. 그 결과, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트를 효과적으로 억제할 수 있게 된다. 또한, 만약 대칭 위치에 있는 볼록부의 웨이퍼(1)에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있지 않은 경우, 웨이퍼(1)의 유지력은 방향에 의해서 달라지게 된다. 그 결과, 웨이퍼(1)의 반송시에, 트위저(32a, 32b) 상에서 웨이퍼(1)가 시프트하거나, 낙하하거나 한다.
또한, 본 예시적 실시 형태의 트위저(32a, 32b)는, 제1 지지부(322) 외에 제2 지지부(323)를 갖고 있고, 이들 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)의 각 정상면이 웨이퍼(1)의 이면(피처리면의 반대면)에 접촉함으로써 그 웨이퍼(1)를 지지한다. 즉, 제1 지지부(322)에 의한 제1 지지 위치 및 제2 지지부(323)에 의한 제2 지지 위치의 양방에서, 웨이퍼(1)를 그 이면측으로부터 지지한다. 따라서, 참고예의 경우(웨이퍼(1)의 외주 단연 근방 4개소만을 지지하는 구성의 경우)와 비교하면, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)를 지지할 때의 하중의 분산화를 도모할 수 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 각 지지 위치에 있어서의 하중을 각각 저감시킬 수 있어, 웨이퍼(1)와 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)가 서로 마찰됨으로써 웨이퍼(1)의 이면에 긁힘을 생기거나, 파티클이 발생하거나 하는 것을 억제할 수 있다.
제1 지지 위치와 제2 지지 위치의 양방에서 웨이퍼(1)를 지지해도, 그 웨이퍼(1)의 이면측을 지지하므로, 그 웨이퍼(1)의 피처리면에 직접적으로 악영향이 미치는 일은 없다.
제1 지지 위치 및 제2 지지 위치의 양방에서 웨이퍼(1)를 지지하면, 참고예의 경우(웨이퍼(1)의 외주 단연 근방 4개소만을 지지하는 구성의 경우)에 비해, 제2 지지 위치를 설치한 만큼, 그 웨이퍼(1)에 대한 지지 면적의 증대, 즉 그 웨이퍼(1)에 대한 기판 유지력(지지시의 마찰력)의 증대를 용이하게 실현할 수 있다. 한편, 본 예시적 실시 형태는, 참고예의 경우에 대하여 전체에서의 기판 유지력의 저하를 초래하지 않고, 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)의 개개의 지지 면적을 삭감하여, 불필요하게 웨이퍼(1)가 접촉하는 일이 없도록 하는 것도 실현 가능하다.
본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)를 지지할 때의 하중의 분산화를 도모함으로써, 그 웨이퍼(1)의 상태에 상관없이(즉, 그 웨이퍼(1)에 변형이 생긴 경우라도), 이하에 설명하는 바와 같이 그 웨이퍼(1)를 적절하게 지지하는 것을 실현할 수 있다.
예를 들면, 도 9a에 도시한 변형이 웨이퍼(1)에 생긴 경우, 제1 지지부(322)보다도 내주측의 제2 지지부(323)가 그 웨이퍼(1)를 지지한다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 참고예와 같이 외주 단연 근방만을 지지하는 경우와 비교하면, 웨이퍼(1)가 핑거 플레이트(321)의 상면에 접촉하는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 참고예의 경우, 웨이퍼(1)의 휘어짐량이 약 1㎜를 초과하면 접촉이 발생하였다. 그러나, 예를 들면 φ300㎜의 웨이퍼(1)에 대하여 φ230㎜ 정도의 원주 상에 제2 지지부(323)를 배치한 구성의 경우, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 휘어짐에 대한 변형 허용량을 약 2㎜ 정도까지 증대시키는 것이 가능해진다. 환언하면, φ300㎜의 웨이퍼(1)에 대해서 변형 허용량을 약 2㎜ 정도로 하기 위해서는, 제2 지지부(323)를 φ230㎜ 정도의 원주 상에 배치하면 된다. 또한, 핑거 플레이트(321) 상에는, 제2 지지부(323) 뿐만 아니라 제1 지지부(322)도 존재하고 있다. 따라서, 웨이퍼(1)의 외주 단연 근방이 하방측으로 늘어져 버리는 변형이 생기는 일도 없다.
또한, 예를 들면 도 9b에 도시한 변형이 웨이퍼(1)에 생긴 경우에 대해서는, 그 변형이 생기지 않는 경우에 비해서 제1 지지부(322)에서의 기판 유지력(웨이퍼(1)와 제1 지지부(322)와의 마찰력)이 저하될 수 있다(도 9b의 D부 및 E부 참조). 그러나, 제2 지지부(323)에서의 기판 유지력(웨이퍼(1)와 제2 지지부(323)와의 마찰력)에 대해서는, 면 접촉인 상태이고 저하되어 버리는 일은 없다(도 9b의 D부 및 F부 참조). 즉, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)에 변형이 생긴 경우라도, 지지 위치의 분산화(지지 개소 증가)에 의해, 몇 개의 지지 위치는 면 접촉인 상태이며, 모든 지지 위치가 선 접촉화하게 되는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 그 웨이퍼(1)에 대한 기판 유지력 저하를 억제할 수 있다.
기판 유지력 저하를 억제할 수 있으면, 웨이퍼(1)를 지지한 상태로 반송하는 경우에 있어서, 그 웨이퍼(1)의 슬립을 방지하기 위한 반송 속도의 저하가 불필요해진다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 참고예의 경우와 비교하면, 웨이퍼(1)에 대한 반송 능력(즉 기판 처리 장치(10)에서의 단위 시간당의 처리 능력)을 향상시키는 것을 용이하게 실현할 수 있다. 구체적으로는, 웨이퍼 처리 능력 기준이 되는 반송 스루풋에 대해서, 참고예의 경우는, 예를 들면 130wph(1시간당의 웨이퍼 반송 매수)이었다. 한편, 본 예시적 실시 형태에서는 예를 들면 180wph로 향상시킬 수 있다. 또한, 본 예시적 실시 형태는, 참고예의 경우와 비교하면, 웨이퍼(1)에의 파티클의 영향이 개선된다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 기동시의 반송 위치 조정 작업에 있어서, 복귀 공정을 억제하는 것도 가능해진다.
또한, 본 예시적 실시 형태는, 제1 지지부(322)와 가이드 측벽(324)과의 사이에 오목 형상 부분이 형성되어 있다. 따라서, 예를 들면 도 9b에 도시한 변형이 웨이퍼(1)에 생긴 경우, 웨이퍼 단연 근방의 이면(하면)측에서 파티클이 발생해도, 발생한 파티클은 오목 형상 부분과 웨이퍼 단연에 의해서 구성되는 공간 내에 봉입되고, 표면(상면)측으로 날아 올라가는 것이 억제된다. 즉, 본 예시적 실시 형태는, 파티클이 발생한 경우라도, 오목 형상 부분을 존재시킴으로써, 그 파티클의 웨이퍼(1) 상에의 날아 올라감을 저감하는 것이 가능하다. 이와 같은 오목 형상 부분을 형성하기 위한 제1 지지부(322)의 위치는, 웨이퍼(1)의 외주 단연으로부터 3∼5㎜ 정도 내주측으로 하는 것이 타당하다. 이 위치가 지나치게 내주측으로 치우치게 되면, 안정성 저하에 의해 충분한 효과가 얻어지지 않기 때문이다.
본 예시적 실시 형태의 제1 지지부(322)는, 웨이퍼(1)의 외주 단연(엣지부)이 아니라, 웨이퍼(1)의 외주 단연의 근방에서, 외주 단연보다도 내측을 지지하도록 형성되어 있다. 즉, 제1 지지부(322)는 웨이퍼(1)의 외주 단연에는 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼 단연 근방에 있어서의 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 웨이퍼 단연 근방에는, 이전의 기판 처리 공정(예를 들면 CVD 처리 공정)에서, 웨이퍼(1)의 표면 상에 형성되는 박막은 웨이퍼(1)의 외주 단연에도 동시에 형성되게 된다. 따라서, 만약, 제1 지지부(322)가 웨이퍼(1)의 외주 단연에 접촉하면, 형성된 박막이 박리되거나 하여 파티클이 발생하게 되는 경우가 있다. 이에 대해, 본 예시적 실시 형태의 제1 지지부(322)는, 웨이퍼(1)의 외주 단연에는 접촉하지 않기 때문에, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 예시적 실시 형태에 따르면, 하측 트위저(32b)에 의해 반송되는 웨이퍼(1) 상에의 파티클의 부착을 효과적으로 억제할 수 있다. 즉, 2매의 트위저(32a, 32b)를 상하 방향으로 소정의 간격으로 이격하여 배치하는 구성에서는, 상측 트위저(32a)에 의해 반송되는 웨이퍼(1)에서 발생한 파티클이, 하측 트위저(32b)에 의해 반송되는 웨이퍼(1) 상에 내려 앉아 쌓이기 쉬워진다. 이에 대해, 본 예시적 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 파티클의 발생이나 확산을 억제할 수 있다. 이점으로부터, 본 예시적 실시 형태는, 하측 트위저(32b)에 의해 반송되는 웨이퍼(1)에의 파티클의 부착을 효과적으로 억제할 수 있어, 기판 처리의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 예시적 실시 형태에 따르면, 각 띠 형상 부분(321a)의 선단 부분이나, 각 띠 형상 부분(321a)의 선단 부분과 대향하는 측(즉 트위저(32a, 32b)의 근본측)에, 웨이퍼(1)의 외주 형상에 대응하는 원호 형상의 가이드 측벽(324)이 설치되어 있다. 가이드 측벽(324)은, 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)를 구성하는 볼록부보다도 높게 형성되어 있다. 가이드 측벽(324)은, 웨이퍼(1)를 트위저(32a, 32b) 상에 재치할 때의 가이드로서 기능한다. 또한, 가이드 측벽(324)은, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트나 낙하를 방지하도록 기능한다.
본 예시적 실시 형태의 트위저(32a, 32b)는, 아암(34a, 34b)에의 장착 구조를, 참고예로서 설명한 종래 구성의 경우와 동일 구조로 하는 것이 생각된다. 이와 같이 하면, 반도체 제조 공정에서 사용되는 기존의 기판 처리 장치에 대하여, 대폭적인 변경을 필요로 하지 않고 본 예시적 실시 형태의 트위저(32a, 32b)를 적용하는 것이 가능해져, 그 기판 처리 장치의 능력 향상을 위한 수단으로서 유효한 것으로 된다.
(5) 본 예시적 실시 형태에 따른 효과
본 예시적 실시 형태에 따르면, 이하에 기술하는 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.
본 예시적 실시 형태에 따르면, 기판 지지부(제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323))가 원주 상에 배치되어 있다. 그 때문에, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 변형 방향에 상관없이, 재현성 좋게 웨이퍼(1)를 지지할 수 있다. 즉, 웨이퍼(1)가 어떤 방향으로 변형되었다고 해도, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 자세 변동이나 높이 변동의 양을 일정 범위 내로 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 기판 지지부(제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323))가 원주 상에 배치되어 있기 때문에, 본 예시적 실시 형태는 웨이퍼(1)의 유지력을, 방향에 상관없이 균등화시킬 수 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트를 효과적으로 억제할 수 있어, 웨이퍼(1)의 반송 속도를 증대시켜, 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따르면, 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)를 구성하는 복수의 볼록부는, 각각, 웨이퍼(1)의 평면 중심점을 기준으로 하여 점대칭, 혹은 웨이퍼(1)의 중심점을 지나는 선분을 기준으로 하여 선대칭이 되도록 배치되어 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 유지력을, 방향에 상관없이 균등화시킬 수 있다. 그리고, 본 예시적 실시 형태는, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트를 효과적으로 억제할 수 있어, 웨이퍼(1)의 반송 속도를 증대시켜, 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따르면, 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)를 구성하는 복수의 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 볼록부는 웨이퍼(1)에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 유지력을, 방향에 상관없이 더욱 균등화시킬 수 있다. 그리고, 본 예시적 실시 형태는, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트를 효과적으로 억제할 수 있어, 웨이퍼(1)의 반송 속도를 증대시켜, 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따른 트위저(32a, 32b)는, 핑거 플레이트(321) 상에서 제1 지지부(322)의 둘레 내에 제2 지지부(323)가 배치되어 있고, 이들에 의해 웨이퍼(1)를 지지할 때의 하중의 분산화가 도모되어 있다. 그 때문에, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)에 변형이 생긴 경우라도, 웨이퍼(1)가 핑거 플레이트(321)에 접촉하게 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 예시적 실시 형태는, 또한 웨이퍼(1)에 대한 기판 유지력 저하에 기인하는 마찰 등이 발생하는 것도 억제할 수 있다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)에 긁힘이나 파티클 등이 발생하게 되는 것을 가능한 억제하여, 그 웨이퍼(1)를 사용하여 구성하는 제품의 제조 수율을 저하시키는 요인의 하나를 배제하는 것이 가능해진다. 나아가서는, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 변형에 수반하는 기판 유지력 저하를 억제할 수 있으므로, 그 웨이퍼(1)를 반송할 때에 안정된 고속 반송이 실현 가능해져, 기판 처리 장치(10)에 있어서의 생산 효율 저하를 초래하거나, 반도체 장치의 제조 공정에 악영향을 미치거나 하는 것을 회피할 수 있게 된다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따른 트위저(32a, 32b)는, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)가 동심원주 상에 배치된다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)에 발생하는 변형이 원판 형상 기판에 특유한 것이어도 적절하게 대응할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 도 9a에 도시한 변형이 생긴 경우라도, 웨이퍼(1)는, 반드시 제2 지지부(323)에 의해서 지지된다. 따라서, 이와 같은 동심원주 상에의 배치에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 원판 형상 기판인 웨이퍼(1)를 지지하는 데에 매우 적절한 것으로 되어, 그 웨이퍼(1)에 긁힘이나 파티클 등이 발생하거나 그 웨이퍼(1)에 대한 기판 유지력이 저하되거나 하는 것을 확실하게 억제할 수 있다.
특히, 본 예시적 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)에 대해서, 웨이퍼(1)를 균등하게 지지하는 복수 개소에 분산하여 배치한 경우, 더욱 상세하게는 원주 상에서 서로 이격된 4개소에 분산 배치한 경우, 웨이퍼(1)를 지지할 때의 하중이 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)의 각각으로 균등하게 분산된다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 하중이 균등한 분산에 의해서, 긁힘이나 파티클 등의 발생뿐만 아니라, 웨이퍼(1) 자체의 변형 억제에도 유효한 것으로 된다. 또한, 본 예시적 실시 형태에서는, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)의 양방이 각각 균등하게 분산 배치되어 있는 경우를 예로 들었지만, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)의 적어도 한쪽이 균등하게 분산 배치되어 있으면, 웨이퍼(1)의 지지 하중의 균등한 분산화에 의한 효과가 얻어진다.
또한, 본 예시적 실시 형태에서는, 웨이퍼(1)의 평면 중심점으로부터의 거리가 일정한 위치에 제1 지지부(322) 및 제2 지지부(323)의 각각이 배치되고, 이들 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)의 서로의 간격이 일정하게 되어 있다. 즉, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)가, 웨이퍼(1)의 평면 중심점과 일치하는 중심점을 갖는 동심원주 상에 배치되어 있다. 이와 같이, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)가 존재하는 동심원의 중심점을, 웨이퍼(1)의 평면 중심점과 일치시키면, 상술한 지지 하중의 균등한 분산화에 의한 효과가 한층 더 확실한 것으로 된다. 그 경우에서, 웨이퍼(1)의 평면 중심점으로부터 제1 지지부(322)까지의 거리가, 그 평면 중심점과 웨이퍼(1)의 외주 단연과의 사이의 거리에 기초하여 설정되어 있으면, 제1 지지부(322)를 상기 외주 단연에 가능한 근접시켜 배치하는 것을 실현할 수 있다. 따라서, 제1 지지부(322)는, 웨이퍼(1)의 외주 단연 근방을 확실하게 지지하게 된다. 또한, 웨이퍼(1)의 평면 중심점으로부터 제2 지지부(323)까지의 거리가, 핑거 플레이트(321)의 띠 형상 부분(321a) 상에 제2 지지부(323)를 배치할 때의 제약을 만족하는 범위 내에서, 제1 지지부(322)로부터 가장 멀리 떨어지는 크기로 설정되어 있으면, 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)와의 간격을 가능한 크게 하는 것을 실현할 수 있다. 제1 지지부(322)와 제2 지지부(323)와의 간격이 크게 설정되어 있으면, 웨이퍼(1)의 지지 하중의 분산화가 최적으로 행해지고, 그 웨이퍼(1)에 대한 변형 허용량의 증대나 기판 유지력의 저하 억제 등에 유효하게 기여하게 된다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따른 트위저(32a, 32b)는, 제1 지지부(322)가 웨이퍼(1)의 외주 단연으로부터 소정 거리 내주측의 위치에서 둘레 방향으로 연속하고, 그 제1 지지부(322)와 가이드 측벽(324)과의 사이에 오목 형상 부분이 형성되어 있다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 웨이퍼(1)의 외주 단연 근방의 이면(하면)측에서 파티클이 발생해도, 발생한 파티클이 웨이퍼(1)의 표면(상면)측으로 날아 올라가는 것을 억제할 수 있어, 상기 파티클의 웨이퍼(1) 상에의 날아 올라감의 리스크를 저감하는 것이 가능하다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따른 트위저(32a, 32b)는, 핑거 플레이트(321)의 띠 형상 부분(321a) 상에 있어서, 적어도 하나의 제2 지지부(323)가 그 띠 형상 부분(321a)의 전체 폭에 걸쳐서 연속하도록 배치되어 있다. 따라서, 띠 형상 부분(321a)의 양쪽 엣지 위치에는 반드시 그 띠 형상 부분(321a)의 면 상으로부터 돌출하는 제2 지지부(323)가 존재하고 있게 되므로, 본 예시적 실시 형태는, 특히 긁힘이나 파티클 등이 발생하기 쉬운 엣지 근방 개소에 있어서(도 7b 참조), 웨이퍼(1)가 띠 형상 부분(321a)의 엣지 위치에 접촉하는 것을 확실하게 회피할 수 있다. 또한, 본 예시적 실시 형태에서는, 핑거 플레이트(321)가 2갈래 포크 형상이며 한 쌍의 띠 형상 부분(321a)을 갖고 있는 경우를 예로 들었다. 그러나, 띠 형상 부분(321a)은, 하나만, 또는 세개 이상이어도 된다. 그 경우에서도 제2 지지부(323)는, 전체 폭에 걸쳐서 연속 배치되어 있으면, 엣지 근방 개소에서의 긁힘이나 파티클 등의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태의 제1 지지부(322)는, 웨이퍼(1)의 외주 단연이 아니라, 웨이퍼(1)의 외주 단연의 근방에서, 외주 단연보다도 내측을 지지하도록 형성되어 있다. 즉, 제1 지지부(322)는, 박막이 형성되는 웨이퍼(1)의 외주 단연에는 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태에서는, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따르면, 상술한 바와 같이 파티클의 발생이나 확산을 억제할 수 있다. 따라서, 본 예시적 실시 형태는, 예를 들면 상측 트위저(32a)에 의해 반송되는 웨이퍼(1)에서 발생한 파티클이, 하측 트위저(32b)에 의해 반송되는 웨이퍼(1)에 부착되게 되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어, 기판 처리의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태의 트위저(32a, 32b) 상에는, 각 띠 형상 부분(321a)의 선단 부분이나 근본측에, 제1 지지부(322)나 제2 지지부(323)를 구성하는 볼록부보다도 높게 형성된 원호 형상의 가이드 측벽(324)이 설치되어 있다. 이에 의해, 본 예시적 실시 형태는, 트위저(32a, 32b) 상에 재치하는 웨이퍼(1)를 가이드(위치 결정)할 수 있어, 반송시의 웨이퍼(1)의 시프트나 낙하를 방지할 수 있다.
또한, 본 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)에 따르면, 반송실(12) 내의 로봇(30)이 웨이퍼(1)를 반송할 때에, 그 웨이퍼(1)에 변형이 생겨 있어도, 긁힘이나 파티클 등의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 본 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 그 웨이퍼(1)를 사용하여 구성하는 제품의 제조 수율을 저하시키는 요인의 하나의 배제하는 것이 가능해진다. 나아가서는, 본 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼(1)에 대한 유지력 저하도 억제할 수 있으므로, 웨이퍼(1)를 반송할 때에 안정된 고속 반송을 실현할 수 있다.
이상과 같은 본 예시적 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 사용하여 반도체 장치를 제조하면, 반도체 장치의 제조를 고효율로 행하는 것이 가능해진다.
<본 발명의 다른 예시적 실시 형태>
상술한 예시적 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(10)가 애싱 장치인 경우를 예로 들었다. 그러나, 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은, 처리실 내에서의 처리 내용에 상관없이, 그 처리실에 대한 기판 반송을 행하는 것이면, 예를 들면 성막 처리, 에칭 처리, 확산 처리, 산화 처리, 질화 처리, 어닐링 처리 등의 다른 처리를 행하는 장치에도 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상술한 예시적 실시 형태에서는, 반송 대상물인 기판이 웨이퍼(1)인 경우를 예로 들었다. 그러나, 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 있어서 반송 대상물로 되는 기판은, 포토마스크나 프린트 배선 기판, 액정 패널, 컴팩트 디스크 또는 자기 디스크 등이어도 된다.
또한, 상술한 예시적 실시 형태에서는, 기판에 대한 지지 위치가 2중의 동심원주 상에 배치되어 있는 경우를 설명하였다. 그러나, 예를 들면 3중 이상의 동심원주 상에 배치되어 있는 경우에도 완전히 마찬가지로 실현 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 다양한 형태로 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술적 범위가 상술한 예시적 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상술한 예시적 실시 형태에서 설명한 기판 처리 장치(10)의 구성(예를 들면 처리실군(116, 117) 등의 구성)은 하나의 구체예에 지나지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.
<본 발명의 바람직한 양태>
이하에, 본 발명의 바람직한 양태에 대해서 부기한다.
본 발명의 하나의 양태에 따르면,
반송 대상물인 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와,
상기 판 형상체의 면 상에서 원주 상태로 배치되어 상기 기판을 지지하는 제1 지지부와,
상기 면 상에 있어서의 상기 제1 지지부의 둘레 내에 배치되어 상기 기판을 지지하는 제2 지지부
를 갖는 기판 반송 기구가 제공된다.
바람직하게는,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는, 상기 면 상에서 동심원주 상에 배치된다.
또한 바람직하게는,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 중 적어도 한쪽은, 상기 기판을 균등하게 지지하는 복수 개소에 분산하여 배치된다.
또한 바람직하게는,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 중 적어도 한쪽은, 원주 상에서 서로 이격된 4개소에 분산 배치된다.
또한 바람직하게는,
상기 제1 지지부는, 상기 기판의 평면 중심점으로부터의 거리가 일정한 위치에 배치된다.
또한 바람직하게는,
상기 평면 중심점으로부터 상기 제1 지지부까지의 거리는, 그 평면 중심점과 상기 기판의 외주 단연과의 사이의 거리에 기초하여 설정된다.
또한 바람직하게는,
상기 제2 지지부는, 상기 기판의 평면 중심점으로부터의 거리가 일정한 위치에 배치된다.
또한 바람직하게는,
상기 평면 중심점으로부터 상기 제2 지지부까지의 거리는, 상기 판 형상체의 면 상에 그 제2 지지부가 배치될 때의 제약을 만족하는 범위 내에서, 상기 제1 지지부에서 가장 멀리 떨어지는 크기로 설정된다.
또한 바람직하게는,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는, 서로의 간격이 일정한 위치에 배치된다.
또한 바람직하게는,
상기 제1 지지부는, 상기 판 형상체의 면 상으로부터의 돌출 부분이 상기 기판의 외주 단연으로부터 소정 거리 내주측의 위치에서 둘레 방향으로 연속하고, 그 돌출 부분의 정상면에서 상기 기판을 지지하도록 형성된다.
또한 바람직하게는,
상기 판 형상체는, 상기 기판의 일부에 겹치는 띠 형상 부분을 갖고 있고,
상기 제2 지지부는, 상기 띠 형상 부분의 전체 폭에 걸쳐서 연속하도록 배치된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면,
기판을 유지하는 로드 로크실과,
상기 로드 로크실에 연통 가능하게 구성된 반송실과,
상기 반송실에 연통 가능하게 구성되고 상기 기판을 처리하는 처리실을 구비하고,
상기 반송실 내에는, 상기 로드 로크실과 상기 처리실과의 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송 장치가 설치되고,
상기 반송 장치는,
상기 기판을 지지하는 기판 반송 기구와,
상기 기판 반송 기구를 이동시키는 반송 기구 이동부를 구비하고,
상기 기판 반송 기구는,
상기 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와,
상기 판 형상체의 면 상에 설치되어 상기 기판을 지지하는 제1 지지부와,
상기 면 상의 상기 제1 지지부와는 다른 위치에 설치되어 상기 기판을 지지하는 제2 지지부를 갖고,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부가 상기 면 상에서 동심원주 상에 배치되어 있는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
기판을 유지하는 로드 로크실과, 상기 로드 로크실에 연통 가능하게 구성된 반송실과, 상기 반송실에 연통 가능하게 구성되고 상기 기판을 처리하는 처리실을 구비하고, 상기 로드 로크실과 상기 처리실과의 사이에서 상기 기판을 반송하는 반송 장치가 상기 반송실 내에 설치된 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
상기 로드 로크실 내로부터 상기 처리실 내로 상기 반송 장치가 상기 기판을 반입하는 기판 공급 공정과,
상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 처리 공정과,
상기 처리실 내로부터 상기 로드 로크실 내에 상기 반송 장치가 상기 기판을 반출하는 기판 배출 공정을 구비하고,
상기 기판 공급 공정과 상기 기판 배출 공정 중 적어도 한 공정에서는, 반송 대상물인 상기 기판의 피지지면을, 면 내에서 동심원주 상에 배치된 제1 지지 위치 및 제2 지지 위치의 양방에서 지지하는
반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
반송 대상물인 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와,
상기 판 형상체의 면 상에 형성된 복수의 볼록부가 상기 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부
를 갖는 기판 반송 기구가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
반송 대상물인 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와,
상기 판 형상체의 면 상에 복수의 볼록부가 배치되어 이루어지는 제1 지지부와,
상기 면 상의 상기 제1 지지부와는 다른 위치에 복수의 볼록부가 배치되어 이루어지는 제2 지지부를 갖고,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 면 상에서 동심원 형상으로 배치되어 있는
기판 반송 기구가 제공된다.
바람직하게는,
상기 기판 지지부는, 상기 기판의 외주 단연보다도 내측을 지지하도록 배치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 판 형상체의 면 상에는, 상기 기판 지지부보다도 외측에, 상기 기판 지지부를 구성하는 볼록부보다도 높게 형성된 측벽이 배치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 기판 지지부를 구성하는 복수의 볼록부는, 상기 기판의 평면 중심점을 기준으로 하여 점대칭, 혹은 상기 기판의 중심점을 지나는 선분을 기준으로 하여 선대칭이 되도록 배치되어 있고,
복수의 상기 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 상기 볼록부는, 상기 기판에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하고,
상기 반송 장치는,
상기 기판을 지지하는 기판 반송 기구와,
상기 기판 반송 기구를 이동시키는 반송 기구 이동부를 구비하고,
상기 반송 기구는,
반송 대상물인 상기 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와,
상기 판 형상체의 면 상에 형성된 복수의 볼록부가 상기 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부를 갖는
기판 처리 장치가 제공된다.
바람직하게는,
상기 기판 반송 기구는 상기 판 형상체를 복수매 갖고,
복수의 상기 판 형상체는 연직 방향으로 소정의 간격으로 서로 이격되어 배치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 반송 기구 이동부는, 연직 방향으로 연장하는 회전축을 축으로 하여 회전 가능하게 구성되고, 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 기판 처리 장치는, 상기 처리실 내에 반송된 상기 기판을 가열하는 가열부를 구비하고,
상기 기판 반송 기구는,
상기 판 형상체의 면 상에 복수의 볼록부가 배치되어 이루어지는 제1 지지부와,
상기 면 상의 상기 제1 지지부와는 다른 위치에 복수의 볼록부가 배치되어 이루어지는 제2 지지부를 갖고,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 면 상에서 동심원 형상으로 배치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 기판 지지부를 구성하는 복수의 볼록부는, 상기 기판의 평면 중심점을 기준으로 하여 점대칭, 혹은 상기 기판의 중심점을 지나는 선분을 기준으로 하여 선대칭이 되도록 배치되어 있고,
복수의 상기 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 상기 볼록부는, 상기 기판에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
기판을 처리하는 처리실과 그 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하여 구성된 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
상기 처리실 내로 상기 반송 장치가 상기 기판을 반입하는 기판 공급 공정과,
상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 처리 공정과,
상기 처리실 내로부터 상기 반송 장치가 상기 기판을 반출하는 기판 반출 공정을 구비하고,
상기 기판 공급 공정과 상기 기판 반출 공정 중 적어도 한 공정에서는, 반송 대상인 상기 기판의 피지지면을, 복수의 볼록부가 상기 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부에 의해 지지하는
반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
기판을 처리하는 처리실과 그 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하여 구성된 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
상기 처리실 내로 상기 반송 장치가 상기 기판을 반입하는 기판 공급 공정과,
상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 처리 공정과,
상기 처리실 내로부터 상기 반송 장치가 상기 기판을 반출하는 기판 반출 공정을 구비하고,
상기 기판 공급 공정 및 상기 기판 반출 공정은, 연직 방향에서 소정의 간격으로 서로 이격된 복수의 판 형상체에 의해 반송 대상인 기판을 각각 지지하고,
상기 기판 공급 공정과 상기 기판 반출 공정 중 적어도 한 공정에서는, 반송 대상인 상기 기판의 피지지면을, 상기 판 형상체의 면 상에 복수의 볼록부가 상기 기판의 직경보다 작은 원주 상에 배치되어 이루어지는 기판 지지부에 의해 지지하는
반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.

Claims (9)

  1. 기판을 처리하는 처리실과, 그 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하는 기판 처리 장치로서,
    상기 반송 장치는,
    상기 기판을 지지하는 기판 반송 기구와,
    상기 기판 반송 기구를 이동시키는 반송 기구 이동부를 구비하고,
    상기 기판 반송 기구는,
    반송 대상물인 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와,
    상기 판 형상체의 면 상에 복수의 제1 벽 형상 볼록부가 배치되어 이루어지고, 상기 기판의 외주 단연(端緣)보다도 내측을 지지하는 제1 지지부와,
    상기 면 상의 상기 제1 지지부보다도 내측의 위치에 복수의 제2 벽 형상 볼록부가 배치되어 이루어지는 제2 지지부를 갖고,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 면 상에서 동심원 형상으로 배치되고,
    상기 판 형상체의 선단의 면 상에는, 상기 제1 지지부의 벽 형상 볼록부와의 사이에, 상기 기판과 이격된 오목 형상부를 형성하고, 상기 오목 형상부를 통해, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부보다도 외측에, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부를 구성하는 볼록부보다도 높게 형성되고, 상기 기판의 외주 단연과 이격된 가이드 측벽이, 상기 면 상의 전체의 상기 제1 지지부에 대응하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 제2 지지부를 구성하는 복수의 볼록부는, 상기 기판의 평면 중심점을 기준으로 하여 점대칭, 혹은 상기 기판의 중심점을 지나는 선분을 기준으로 하여 선대칭이 되도록 배치되어 있고,
    복수의 상기 볼록부 중, 대칭 위치에 있는 상기 볼록부는, 상기 기판에 대한 지지 면적이 서로 동등하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반송 기구 이동부는, 연직 방향으로 연장하는 회전축을 축으로 하여 회전 가능하게 구성되고, 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 기판을 처리하는 처리실과 그 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하여 구성된 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 처리실 내로 상기 반송 장치가 상기 기판을 반입하는 기판 공급 공정과,
    상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 처리 공정과,
    상기 처리실 내로부터 상기 반송 장치가 상기 기판을 반출하는 기판 반출 공정을 구비하고,
    상기 기판 공급 공정과 상기 기판 반출 공정 중 적어도 한쪽에서는, 반송 대상인 기판의 피지지면을,
    반송 대상물인 상기 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와, 상기 판 형상체의 면 상에 복수의 제1 벽 형상 볼록부가 배치되어 이루어지고, 상기 기판의 외주 단연(端緣)보다도 내측을 지지하는 제1 지지부와, 상기 면 상의 상기 제1 지지부보다도 내측의 위치에 복수의 제2 벽 형상 볼록부가 배치되어 이루어지는 제2 지지부를 갖고, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 면 상에서 동심원 형상으로 배치되고, 상기 판 형상체의 선단의 면 상에는, 상기 제1 지지부의 벽 형상 볼록부와의 사이에, 상기 기판과 이격된 오목 형상부를 형성하고, 상기 오목 형상부를 통해, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부보다도 외측에, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부를 구성하는 볼록부보다도 높게 형성되고, 상기 기판의 외주 단연과 이격된 가이드 측벽이, 상기 면 상의 전체의 상기 제1 지지부에 대응하도록 배치되어 있는 기판 반송 기구에서 지지하고,
    상기 기판 반송 기구를 반송 기구 이동부에 의해 이동시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 기판을 처리하는 처리실과, 그 처리실에 대한 상기 기판의 반송을 행하는 반송 장치를 구비하는 기판 처리 장치 중, 상기 반송 장치에 이용되는 기판 반송 기구로서,
    상기 기판 반송 기구는,
    반송 대상물인 기판의 지지 기체가 되는 판 형상체와,
    상기 판 형상체의 면 상에 복수의 제1 벽 형상 볼록부가 배치되어 이루어지고, 상기 기판의 외주 단연보다도 내측을 지지하는 제1 지지부와,
    상기 면 상의 상기 제1 지지부보다도 내측의 위치에 복수의 제2 벽 형상 볼록부가 배치되어 이루어지는 제2 지지부를 갖고,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 면 상에서 동심원 형상으로 배치되고,
    상기 판 형상체의 선단의 면 상에는, 상기 제1 지지부의 벽 형상 볼록부와의 사이에, 상기 기판과 이격된 오목 형상부를 형성하고, 상기 오목 형상부를 통해, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부보다도 외측에, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부를 구성하는 볼록부보다도 높게 형성되고, 상기 기판의 외주 단연과 이격된 가이드 측벽이, 상기 면 상의 전체의 상기 제1 지지부에 대응하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송 기구.
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