KR101646824B1 - 기판 반송 설비 - Google Patents

기판 반송 설비 Download PDF

Info

Publication number
KR101646824B1
KR101646824B1 KR1020130069880A KR20130069880A KR101646824B1 KR 101646824 B1 KR101646824 B1 KR 101646824B1 KR 1020130069880 A KR1020130069880 A KR 1020130069880A KR 20130069880 A KR20130069880 A KR 20130069880A KR 101646824 B1 KR101646824 B1 KR 101646824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
exhaust duct
gas
ball screw
wafer
Prior art date
Application number
KR1020130069880A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130142943A (ko
Inventor
노리오 바바
히데유키 오바라
기요히코 고콘
와타루 나카지마
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20130142943A publication Critical patent/KR20130142943A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101646824B1 publication Critical patent/KR101646824B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/6735—Closed carriers
    • H01L21/67389—Closed carriers characterised by atmosphere control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber vertical transfer of a batch of workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Abstract

본 발명의 과제는, 보유 지지부에 의해 기판을 보유 지지하여 반송하는 데 있어서, 보유 지지부를 승강시키기 위한 승강 기구에 있어서 발생하는 파티클에 의한 기판의 오염을 억제하는 것이다.
웨이퍼(W)를 보유 지지하여 반송하기 위한 아암(3)과, 당해 아암(3)을 승강시키기 위한 승강 기구인 볼 나사(4) 사이에, 파티클을 흡입하기 위한 가스 흡입구(53)가 볼 나사(4)측을 향하도록, 또한 당해 볼 나사(4)의 길이 방향을 따라 형성된 국소 배기 덕트(50)를 배치한다. 또한, 이 볼 나사(4)에 대해 국소 배기 덕트(50)를 근접 배치한다.

Description

기판 반송 설비{SUBSTRATE TRANSFER FACILITY}
본 발명은, 기판을 반송하는 기판 반송 설비에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하,「웨이퍼」라 함)에 대해 열처리를 행하는 장치로서, 기판 보유 지지구인 웨이퍼 보트에 적재된 다수매의 웨이퍼에 대해 반응관 내에서 일괄적으로 처리를 행하는 종형 열처리 장치가 알려져 있다. 이 장치에서는, 웨이퍼의 수납 용기(기판 수납부)인 FOUP(Front-Opening Unified Pod)로부터 웨이퍼 트랜스퍼 아암(보유 지지부)에 의해 웨이퍼를, 예를 들어 5매씩 차례로 취출하여 웨이퍼 보트에 이동 탑재하고, 이어서 빈 FOUP를 보관부로 반송하는 동시에, 다른 FOUP로부터 마찬가지로 웨이퍼를 이동 탑재한다. 이와 같이 하여, 예를 들어 100매 정도의 웨이퍼를 웨이퍼 보트에 적층한 후, 웨이퍼 보트를 상승시켜 반응관 내에 삽입하여, 상술한 열처리를 행하도록 구성되어 있다. 따라서, 웨이퍼가 반송되는 로딩 에어리어(기판 반송 영역)에는, 웨이퍼 보트에 있어서의 각각의 웨이퍼의 적재 위치에 대응시켜 웨이퍼 트랜스퍼 아암을 승강시키기 위해, 상하 방향으로 신장되는 볼 나사가 승강 기구로서 배치되어 있다.
상기 기판 반송 영역 및 웨이퍼 보트가 배치되는 보유 지지구 대기 영역은, 아암의 구동에 의해 발생하는 파티클의 비산을 억제하기 위해, 나아가서는 열처리 후의 고온의 웨이퍼 보트나 웨이퍼를 냉각하기 위해, 횡방향을 향하는 기류가 상하 방향에 걸쳐, 또한 수평 방향에 걸쳐 형성되도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 청정 기체를 상기 각 영역을 향해 분사하는 필터 유닛과, 이 청정 기체를 배기하기 위한 배기 덕트가 각각의 영역을 통해 서로 대향하도록 좌우로 배치되어 있다. 그리고, 이들 영역의 바닥면보다도 하방측에는, 배기 덕트로 유입되는 기체를 당해 배기 덕트로부터 필터 유닛에 대해 냉각하면서 순환시키기 위해, 열교환기가 설치된 순환 통로와, 상기 기류를 형성하기 위한 팬이 수납되어 있다. 이 팬은, 파티클이 말려 올라가는 것을 억제하기 위해, 청정 기체가 극미풍(예를 들어, 0.5㎧ 정도)의 층류로 통류하도록 풍량이 설정되어 있다.
웨이퍼 트랜스퍼 아암의 승강시에는, 볼 나사가 연직축 주위로 회전하지만, 볼 나사에는 유기물 등의 윤활유(오일)가 도포되어 있으므로, 오일에 유래되는 파티클이 원심력에 의해 비산될 우려가 있다. 한편, 처리량 향상을 위해 웨이퍼 트랜스퍼 아암에 의한 웨이퍼의 전달에 필요로 하는 시간 단축화가 요구되고 있다. 그로 인해, 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 승강 동작에 대해서도 고속화를 도모하고자 하지만, 그 경우에는 파티클의 발생이나 유기물에 의한 오염의 우려가 한층 높아져 버릴 우려가 있다.
이러한 볼 나사로부터의 파티클의 비산을 억제하는 데 있어서, 상술한 팬의 풍량을 증가시킨 경우에는, 반송 영역이나 보유 지지구 대기 영역에 있어서 난류가 발생하여, 파티클이 비산되어 버린다. 또한, 파티클의 비산을 방지하기 위한 물리적인 커버만을 볼 나사의 주위에 설치하면, 파티클이 이 커버를 돌아 들어가 기판 반송 영역에 도달할 우려가 있다. 한편, 예를 들어 특허문헌 1과 같이, 국소적으로 배기하는 배기 유닛을 설치한 경우에는, 배기 유닛 분만큼 장치가 대형화되어 버리고, 또한 층류가 형성되기 어려워져 처리량의 저하(웨이퍼의 강온 속도의 저하)로 이어져 버린다.
일본 특허 출원 공개 제2005-347667호 공보
본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 보유 지지부에 의해 기판을 보유 지지하여 반송하는 데 있어서, 보유 지지부를 승강시키기 위한 승강 기구에 있어서 발생하는 파티클에 의한 기판의 오염을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기판 반송 설비는,
기판을 보유 지지하여 반송하기 위한 보유 지지부와 상기 보유 지지부를 승강시키는 승강 기구를 포함하는 기판 반송 기구와,
상기 보유 지지부에 의해 기판이 반송되는 기판 반송 영역과 상기 승강 기구 사이에 설치되고,
당해 승강 기구로부터 발생하는 파티클을 흡입하기 위한 가스 흡입구가 이 승강 기구측을 향하도록, 또한 당해 승강 기구의 길이 방향을 따라 형성된 배기 덕트와,
일단부측이 상기 승강 기구에 장착되는 동시에, 타단부측에 상기 보유 지지부가 설치된 승강 베이스를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 승강 기구는, 볼 나사 기구여도 된다.
상기 배기 덕트로부터 흡입된 가스가 통과하는 순환로와,
이 순환로를 통해 복귀되어 온 가스를 기판 반송 영역으로 공급하여, 상기 기판 반송 영역을 통해 상기 배기 덕트를 향하는 층상의 기류를 형성하기 위한 가스 공급부를 구비하고 있어도 된다.
상기 기판 반송 영역에는, 기판을 선반 형상으로 보유 지지하고, 기판에 열처리를 행하는 종형의 반응관 내에 반입출하기 위한 기판 보유 지지구가 배치되고,
상기 기판 반송 기구는, 상기 기판 보유 지지구와의 사이에서 기판을 반송하기 위한 것이어도 된다.
상기 배기 덕트는, 상기 승강 기구를 통해 상기 보유 지지부가 승강할 때에 있어서의 당해 보유 지지부 상의 기판의 위치와, 상기 승강 기구 사이에 설치되어 있어도 된다.
상기 승강 기구로부터 상기 보유 지지부측을 보았을 때에 있어서의 좌우 양측의 측면 중 적어도 한쪽 측면에는, 당해 승강 기구로부터 발생하는 파티클을 흡입하기 위한 가스 흡입구가 이 승강 기구측을 향하도록, 또한 당해 승강 기구의 길이 방향을 따라 형성된 보조 배기 덕트가 배치되어 있어도 되고, 이 경우 상기 승강 기구로부터 상기 보유 지지부측을 보았을 때에 있어서의 좌우 양 측면에 상기 가스 흡입구가 형성되어 있어도 된다.
상기 배기 덕트와 상기 보조 덕트는, 이들 배기 덕트 및 보조 덕트의 내부 영역이 서로 연통되도록 공통화되어 있어도 된다.
본 발명은, 기판을 보유 지지하는 보유 지지부를 승강시키기 위한 승강 기구와 기판 반송 영역 사이에, 파티클을 흡입하기 위한 가스 흡입구가 이 승강 기구측을 향하도록, 또한 당해 승강 기구의 길이 방향을 따라 형성된 배기 덕트를 배치하고 있다. 그로 인해, 기판 반송 영역측으로의 파티클의 비산을 억제할 수 있으므로, 파티클에 의한 기판의 오염을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 종형 열처리 장치의 일례를 개략적으로 도시하는 종단면도.
도 2는 상기 종형 열처리 장치를 도시하는 횡단 평면도.
도 3은 상기 종형 열처리 장치에 사용되는 아암을 도시하는 사시도.
도 4는 상기 아암이 승강하기 위한 볼 나사를 도시하는 사시도.
도 5는 상기 종형 열처리 장치에 있어서 형성되는 기류를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 6은 상기 기류를 도시하는 종단면도.
도 7은 상기 볼 나사가 배치된 영역을 확대하여 도시하는 횡단 평면도.
도 8은 상기 볼 나사를 향하는 기류를 도시하는 사시도.
도 9는 상기 종형 열처리 장치의 작용을 모식적으로 도시하는 횡단 평면도.
도 10은 상기 종형 열처리 장치의 작용을 모식적으로 도시하는 횡단 평면도.
도 11은 상기 종형 열처리 장치의 다른 예를 도시하는 사시도.
도 12는 상기 다른 예의 종형 열처리 장치를 도시하는 횡단 평면도.
도 13은 상기 종형 열처리 장치의 다른 예를 도시하는 사시도.
도 14는 상기 다른 종형 열처리 장치를 도시하는 횡단 평면도.
도 15는 상기 종형 열처리 장치의 또 다른 예를 도시하는 사시도.
도 16은 상기 또 다른 예의 종형 열처리 장치를 도시하는 횡단 평면도.
도 17은 상기 종형 열처리 장치의 또 다른 예를 도시하는 횡단 평면도.
본 발명의 기판 반송 설비에 관한 실시 형태의 일례에 대해, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 우선, 이 기판 반송 설비를 적용한 종형 열처리 장치의 개요에 대해 간단하게 설명하면, 이 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 다수매의 웨이퍼(W)를 선반 형상으로 적재하는 웨이퍼 보트(1)와, 이 웨이퍼 보트(1)를 기밀하게 수납하여 열처리를 행하는 종형의 반응관(2)을 구비하고 있다. 또한, 이 웨이퍼 보트(1)에 웨이퍼(W)를 이동 탑재하기 위한 웨이퍼 트랜스퍼 아암(3)이 기판 반송 기구로서 설치되어 있고, 이 아암(3)에 의해 웨이퍼(W)가 반송되는 기판 반송 영역(10a) 및 반응관(2)의 하방측에 있어서 웨이퍼 보트(1)가 대기하는 보유 지지구 대기 영역(10b)에 대해, 청정 가스에 의한 기류를 형성하고 있다. 그리고, 아암(3)이 승강 동작을 행해도, 당해 아암(3)을 승강시키기 위한 승강 기구인 볼 나사(4)로부터 파티클이 비산되지 않도록, 혹은 비산이 억제되도록, 상기 기류를 형성하는 부재[후술하는 국소 배기 덕트(50)]의 형상이나 레이아웃을 조정하고 있다. 또한, 실제로는 웨이퍼 보트(1)보다도 아암(3)이 장치의 정면측에 배치되어 있지만, 이후의 설명에서는, 도시의 사정상, 웨이퍼 보트(1)와 아암(3)의 배열을 「전후 방향[웨이퍼 보트(1)가 전방측, 아암(3)이 안쪽측]」, 이 웨이퍼 보트(1)로부터 아암(3)을 보았을 때에 있어서의 전후 방향에 수평으로 직교하는 방향을 「좌우 방향」이라 칭하기로 한다.
우선, 이 장치의 전체의 구성에 대해 간단하게 설명하면, 웨이퍼 보트(1)에 대해 웨이퍼(W)를 이동 탑재하기 위한 보유 지지구 대기 영역(10b)의 상방측에는, 상술한 반응관(2)이 배치되어 있고, 이 보유 지지구 대기 영역(10b)의 안쪽측(도 1 중 X 방향)에는 기판 반송 영역(10a)이 인접하고 있다. 이 기판 반송 영역(10a)의 안쪽측에는, FOUP(11)의 반송 및 보관을 행하기 위한 작업 에어리어(12)가 형성되어 있다. 즉, 이 작업 에어리어(12)에는, 장치의 외부의 도시하지 않은 반송 기구에 의해 FOUP(11)가 적재되는 적재부(21)와, 이 적재부(21)에 적재된 FOUP(11)를 당해 작업 에어리어(12)에 있어서의 상술한 아암(3)에 근접하는 트랜스퍼 스테이지(22)에 이동 탑재하는 캐리어 반송기(23)가 설치되어 있다. 그리고, 웨이퍼(W)가 취출되어 빈 FOUP(11)에 대해서는, 적재부(21)의 상방측의 보관부(24)에서 보관되고, 처리가 끝난 웨이퍼(W)에 대해서는 원래의 FOUP(11)로 복귀되어 장치로부터 반출되도록 구성되어 있다. 이 예에서는, 트랜스퍼 스테이지(22)는, 서로 상하로 이격되도록 2개소에 설치되어 있다.
도 1 중 부호 25는 장치의 외벽부를 이루는 하우징이고, 26은 하우징(25)에 설치된 도어이다. 작업 에어리어(12)와 기판 반송 영역(10a) 사이에 있어서의 벽면부는, 하우징(25)의 일부를 이루고 있고, 이들 작업 에어리어(12)와 기판 반송 영역(10a) 사이를 구획하는 동시에, 당해 벽면부에 설치된 셔터(27)에 의해 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 반송구[개구부(28)]를 개폐 가능하게 구성되어 있다. 또한, 보유 지지구 대기 영역(10b)의 상방에는, 반응관(2) 내의 웨이퍼(W)를, 예를 들어 600℃로 가열하기 위한 히터나, 반응관(2)의 하단부 개구부의 노구(爐口)를 개폐하기 위한 개폐 기구, 나아가서는 반응관(2) 내에 처리 가스(성막 가스)를 공급하기 위한 가스 공급계 등이 설치되어 있지만, 도 1에서는 간략화하여 묘화하고 있다. 또한, 작업 에어리어(12)에 대해서는, 도 1 이외에서는 묘화를 생략한다.
계속해서, 기판 반송 영역(10a) 및 보유 지지구 대기 영역(10b)에 있어서의 각 부의 레이아웃에 대해 상세하게 서술한다. 이들 영역(10a, 10b)에는, 상술한 바와 같이 안쪽측으로부터 전방측을 향해 기판 반송 기구인 아암(3) 및 웨이퍼 보트(1)가 이 순서로 배열되어 있다. 평면에서 보았을 때에 아암(3)에 대해 일측(도 2 중 좌측)으로 벗어난 영역에는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 당해 아암(3)을 승강시키기 위해, 웨이퍼 보트(1)의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 신장되는 승강 기구인 볼 나사(4)가 배치되어 있다. 이 볼 나사(4)는, 예를 들어 장치의 바닥면(5)의 하방측에 설치된 구동부(4a)에 의해, 예를 들어 900rpm 내지 1300rpm의 회전수로 연직축 주위로 회전 가능하게 구성되는 동시에, 아암(3)을 향해 수평으로 신장되는 판 형상의 승강 베이스인 지지부(3a)의 일단부측을 관통하도록 배치되어 있다. 또한, 상술한 도 1은, 볼 나사(4)가 보이도록, 당해 볼 나사(4)를 측방측[셔터(27)측]으로 어긋나게 하여 묘화하고 있다. 또한, 볼 나사(4)의 상단부에는, 당해 볼 나사(4)를 연직축 주위로 회전 가능하게 지지하기 위해, 예를 들어 도시하지 않은 베어링부 등이 설치되어 있다.
상기 지지부(3a)의 타단부측은, 당해 지지부(3a)가 후술하는 국소 배기 덕트(50)에 접촉하지 않도록, 즉, 당해 국소 배기 덕트(50)에 있어서 가스를 도입하기 위한 가스 흡입구(53)를 볼 나사(4)의 전방측 및 우측에 근접하여 배치할 수 있도록, 평면에서 보았을 때에 볼 나사(4)로부터 안쪽측으로 신장되는 동시에, 아암(3)을 향해 직각으로 굴곡되어 있다. 이 지지부(3a)에 있어서 상기 직각으로 굴곡된 부분의 배면측[하우징(25)측]에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 아암(3)이 볼 나사(4)와 함께 연직축 주위로 회전하는 것을 규제하여 승강시키기 위해, 당해 하우징(25)에 상하 방향을 따라 형성된 레일(3b)에 끼워 맞추어지는 가이드부(3c)가 형성되어 있다.
아암(3)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 하방측으로부터 각각 지지하는 5매의 포크(기판 보유 지지부, 피크라고도 함)(31)와, 이들 포크(31)를 진퇴 가능하게 보유 지지하는 진퇴부[반송 베이스(32)]를 구비하고 있고, 이 진퇴부(32)를 지지하는 베이스부(33)의 하방측에 설치된 회전 기구(33a)에 의해 연직축 주위로 회전 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 이 회전 기구(33a)에는, 상술한 지지부(3a)의 타단부측이 접속되어 있어, 볼 나사(4)가 연직축 주위로 회전하면, 당해 지지부(3a)와 함께 아암(3)이 예를 들어 0.4㎧ 내지 0.6㎧의 승강 속도로 승강하도록 구성되어 있다. 아암(3)의 승강 스트로크는, 예를 들어 1.5m로 되어 있다. 또한, 이 아암(3)에는, 당해 아암(3)에서 발생하는 파티클을 국소 배기 덕트(50)측으로 배기하기 위해, 필터가 조합된 배기 유닛이 설치되어 있지만, 여기에서는 도시를 생략하고 있다.
웨이퍼 보트(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 다수매 예를 들어 100매의 웨이퍼(W)를 선반 형상으로 수납할 수 있도록 구성되어 있고, 반응관(2) 내에 삽입되어 열처리가 행해지는 상방 위치와, 아암(3)에 의해 웨이퍼(W)가 이동 탑재되는 하방 위치 사이에 있어서, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 승강 가능하게 되어 있다. 이 웨이퍼 보트(1)에 있어서의 웨이퍼(W)가 적재되는 영역의 높이 치수는, 예를 들어 1m로 되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이 웨이퍼 보트(1)에 대해 웨이퍼(W)가 반송되기 때문에, 이 보유 지지구 대기 영역(10b)은, 기판 반송 영역(10a)의 일부를 이루고 있다고 할 수 있다. 도 2 중 부호 1a는, 웨이퍼 보트(1)를 승강시키기 위한 승강 기구이다.
그리고, 기판 반송 영역(10a) 및 보유 지지구 대기 영역(10b)에서는, 상술한 볼 나사(4)가 배치된 일측(좌측)의 영역에 대해, 당해 영역에 대향하는 타측(우측)의 영역으로부터 수평 방향을 향하는 층류의 가스류가 전후 방향에 걸쳐, 또한 당해 볼 나사(4)[웨이퍼 보트(1)]의 길이 방향에 걸쳐 형성되도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 각 영역(10a, 10b)에 있어서의 우측에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 당해 영역(10a, 10b)에 대해 청정 기체, 예를 들어 대기(공기) 혹은 N2(질소) 가스를 공급하기 위해, 필터(여과재)(35) 조합된 상자형의 가스 공급부(34)가 전후 방향으로 서로 이격되도록, 예를 들어 2개소에 설치되어 있다. 이들 가스 공급부(34)의 하단부는, 도 6에 개략적으로 도시하는 바와 같이, 후술하는 팬(42)에 의해 기체가 순환하는 순환류를 각 영역(10a, 10b)에 형성하기 위해, 가스의 유입구를 이루도록 각각 개구되어 있다. 또한, 청정 기체로서 질소 가스를 사용하는 데 있어서, 실제로는 하우징(25) 내의 분위기에 당해 청정 기체를 공급하기 위한 공급관과, 당해 분위기를 배기하기 위한 배기관이 장치에 설치되어 있지만, 여기에서는 묘화를 생략하고 있다.
이들 가스 공급부(34)에 있어서의 좌측의 측면에는, 당해 가스 공급부(34)에 통류하는 기체로부터 파티클을 제거하기 위해, 상술한 필터(35)가 웨이퍼 보트(1)의 길이 방향에 걸쳐, 또한 전후 방향을 따라 각각 형성되어 있다. 따라서, 가스 공급부(34)에서는, 필터(35)를 통해 청정 기체가 각 영역(10a, 10b)에 공급되도록 구성되어 있다.
여기서, 상술한 2개의 가스 공급부(34) 중, 도 2 중 전방측[웨이퍼 보트(1)측] 가스 공급부(34) 및 안쪽측[아암(3)측] 가스 공급부(34)에 각각 「제1」 및 「제2」를 부여하고, 이들 2개의 가스 공급부(34, 34)의 레이아웃에 대해 이하에 설명한다. 제1 가스 공급부(34)에 대해 대향하도록, 웨이퍼 보트(1)의 좌측에는 2개의 가스 회수 덕트(36, 36)가 배치되어 있고, 또한 제2 가스 공급부(34)에 대향하도록, 아암(3)의 좌측에는 마찬가지로 2개의 가스 회수 덕트(36, 36)가 배치되어 있다. 이와 같이 하여 하우징(25)의 내부에는, 4개의 가스 회수 덕트(36)가 배치되어 있다.
각각의 가스 회수 덕트(36)는, 높이 방향에 있어서의 길이 치수가, 예를 들어 1.7m 정도로 되도록 형성되는 동시에, 내부 영역이 중공의 개략 상자 형상으로 되도록 구성되어 있다. 그리고, 가스 회수 덕트(36)에 있어서의 우측의 벽면부에는, 가스 공급부(34)로부터 각 영역(10a, 10b)으로 공급되는 기체를 도입하기 위한 가스 흡입구(37)가 웨이퍼 보트(1)의 길이 방향을 따라 가스 흡인구로서 형성되어 있다. 이들 4개의 가스 회수 덕트(36)에 대해, 전방측으로부터 안쪽측을 향해 각각 「36a」, 「36b」, 「36c」 및 「36d」의 부호를 부여하면, 상술한 웨이퍼 보트(1)를 승강시키기 위한 승강 기구(1a)는, 가스 회수 덕트(36a, 36b) 사이에 배치되어 있다.
가스 흡입구(37)는, 도 2 등에서는 간략화하고 있지만, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 가스 공급부(34)측, 또한 웨이퍼 보트(1)측을 향하도록 형성되어 있다. 또한, 가스 흡입구(37)는, 상하 방향에 있어서의 기체의 도입량을 균일하게 하기 위해, 상방측으로부터 하방측을 향할수록 수량이 적게 되어 있고, 또한 좌우에 2열로 형성되어 있다. 또한, 이들 가스 회수 덕트(36a 내지 36d)에 있어서의 각 영역(10a, 10b)측에는, 기체를 통류시키기 위한 슬릿 형상의 가스 통류구가 종횡으로 다수 형성된 금속판으로 이루어지는 도시하지 않은 메커니컬 커버가 배치되어 있지만, 도시를 생략하고 있다.
그리고, 각각의 가스 회수 덕트(36)는, 하단부가 각각 개구되어 가스의 분출구를 이루고 있고, 이들 가스의 분출구에 연통되도록, 바닥면(5)의 하방측에는, 가스 순환로(41)가 배치되어 있다. 즉, 이 가스 순환로(41)는, 바닥면(5)의 하방측에서 우측과 좌측 사이에서 수평으로 신장되는 동시에, 이들 우측의 단부 및 좌측의 단부가 각각 개구되는 개략 상자 형상을 이루고 있다. 이 가스 순환로(41)는, 전방측과 안쪽측의 2개소에 설치되어 있고, 우선 전방측의 가스 순환로(41)에 대해 설명하면, 당해 가스 순환로(41)의 좌측의 개구부는, 가스 회수 덕트(36a, 36b)의 하단부측 개구부와 각각 기밀하게 접속되어 있다. 또한, 이 전방측의 가스 순환로(41)의 우측의 개구부가 제1 가스 공급부(34)를 향해 신장되어 있다. 이 가스 순환로(41)의 내부에는, 도 6에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 예를 들어 판 형상의 금속판을 서로 평행하게 이격시켜 배치시킨 열교환기(41a)가 수납되어 있어, 가스 회수 덕트(36a, 36b)로부터 유입된 기체를 냉각할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 이 가스 순환로(41)에는, 당해 가스 순환로(41)로 유입되는 기체에 의해 승온된 열교환기(41a)를 냉각하기 위해, 칠러 등의 냉각 장치로부터 신장되는 냉각관(모두 도시하지 않음)이 접속되어 있다.
상기 전방측의 가스 순환로(41)의 우측의 개구부와, 제1 가스 공급부(34)의 하단부측 개구부 사이에는, 기체를 송풍하기 위한 송기 기구를 이루는 팬[상세하게는 시로코 팬이 수납된 팬 유닛(42)]이 기밀하게 설치되어 있다. 그리고, 이 팬(42)에 의해 가스 공급부(34)의 하단부 개구부에 대해 기체를 공급하면, 이 기체는, 도 6에 개략적으로 도시하는 바와 같이, 가스 공급부(34)에 설치된 필터(35)에 의해 파티클이 제거되어, 보유 지지구 대기 영역(10b)을 향해 높이 방향에 걸쳐 토출되어 수평류로 된다. 이어서, 이 수평류는, 가스 회수 덕트(36a, 36b)로 유입되어, 가스 순환로(41)를 통해 냉각되면서 당해 팬(42)으로 복귀되어 간다. 이와 같이 하여 가스 공급부(34), 보유 지지구 대기 영역(10b), 가스 회수 덕트(36a, 36b), 가스 순환로(41) 및 팬(42)을 통해 순환류가 형성된다. 따라서, 이들 2개의 가스 회수 덕트(36a, 36b)에 대해, 순환로(41), 팬(42) 및 제1 가스 공급부(34)를 공통화하여 설치하고 있다고 할 수 있다. 이 팬(42)은, 보유 지지구 대기 영역(10b)에 있어서의 가스류가 층류로 되도록, 즉, 파티클이 말려 올라가지 않도록, 예를 들어 0.2㎧ 내지 0.5㎧인 극히 느린 유속으로 되도록 구동 조건(회전 날개의 회전수 등)이 조정되어 있다. 이들 가스 공급부(34), 팬(42), 가스 순환로(41) 및 가스 회수 덕트(36a, 36b)에 의해 층류 형성부가 구성된다.
계속해서, 제2 가스 공급부(34) 및 안쪽측의 가스 순환로(41)에 대해 설명한다. 이 제2 가스 공급부(34)에 대해서도, 상술한 제1 가스 공급부(34)와 마찬가지로, 당해 제2 가스 공급부(34)에 대향하도록 2개의 가스 회수 덕트(36c, 36d)가 배치되는 동시에, 바닥면(5)의 하방측에는, 이들 제2 가스 공급부(34) 및 2개의 가스 회수 덕트(36c, 36d)에서 공용되는 가스 순환로(41) 및 팬(42)이 설치되어 있다. 제2 가스 공급부(34)에 있어서의 2개의 가스 회수 덕트(36c, 36d)는, 볼 나사(4)를 통해 서로 전후 방향으로 이격되도록 배치되어 있다. 이들 2개의 가스 회수 덕트(36c, 36d) 중 전방측의 가스 회수 덕트(36c)는, 제2 가스 공급부(34)에 대해, 웨이퍼 보트(1)에 있어서의 안쪽측의 부위를 통해 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 이들 가스 회수 덕트(36c, 36d) 중 안쪽측의 가스 회수 덕트(36d)는, 아암(3)에 의해 하우징(25) 내에 웨이퍼(W)가 반출되는 영역을 통해 제2 가스 공급부(34)에 대향하도록 배치되어 있다.
여기서, 볼 나사(4)와 당해 볼 나사(4)보다도 전방측[웨이퍼 보트(1)측]의 가스 회수 덕트(36c) 사이에는, 도 1 내지 도 5 등에 도시하는 바와 같이, 당해 볼 나사(4)로부터 발생하는 유기물이나 파티클을 흡인하기 위해, 볼 나사(4)의 길이 방향을 따르도록 기체의 가스 흡입구(53)가 형성된 국소 배기 덕트[소기 덕트(50)]가 배치되어 있다. 즉, 이 국소 배기 덕트(50)는, 가스 회수 덕트(36c)에 인접하는 동시에, 볼 나사(4)가 놓인 영역을 둘러싸도록, 평면에서 보았을 때에 당해 영역이 직사각형으로 움푹 들어가 개략 L자형을 이루고 있다. 바꾸어 말하면, 국소 배기 덕트(50)는, 평면에서 보았을 때에, 일단부측이 하우징(25)에 접촉하도록 배치되어 있고, 타단부측이 가스 공급부(34)를 향해 우측으로 신장되는 동시에, 볼 나사(4)와 가스 공급부(34) 사이의 영역에 있어서 안쪽측을 향해 직각으로 굴곡되어 연신되어 있다. 따라서, 국소 배기 덕트(50)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 보트(1)로부터 볼 나사(4)를 보았을 때에, 당해 국소 배기 덕트(50)에 의해 볼 나사(4)가 길이 방향을 따라 덮이도록(보이지 않도록) 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 국소 배기 덕트(50)는, 볼 나사(4)와 기판 반송 영역(10a) 사이에 배치되는 동시에, 볼 나사(4)로부터 아암(3)측을 보았을 때에 있어서의 좌우 양측의 측면 중 우측의 측면에도 배치되어 있다. 또한, 도 3은, 국소 배기 덕트(50)를 일부 절결하여 묘화하고 있다.
국소 배기 덕트(50)의 하단부는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 가스 회수 덕트(36a 내지 36d)와 마찬가지로 개구되는 동시에, 제2 가스 공급부(34)에 있어서의 가스 순환로(41)의 개구 단부에 대해 기밀하게 접속되어 있다. 따라서, 제2 가스 공급부(34)에 대향하는 2개의 가스 회수 덕트(36c, 36d)에 더하여, 국소 배기 덕트(50)에 대해서도, 당해 제2 가스 공급부(34)로부터 공급되는 기체를 배기(회수) 하는 역할을 갖고 있다고 할 수 있다. 즉, 국소 배기 덕트(50)는, 제2 가스 공급부(34)에 대해, 당해 국소 배기 덕트(50)의 전후 양측의 가스 회수 덕트(36c, 36d)와 공통화하여 설치되어 있다. 이 국소 배기 덕트(50)에 있어서 볼 나사(4)를 면하는 측벽 중 좌우 방향으로 신장되는 면과, 당해 면에 직각인 면을 각각 제1 벽면부(51) 및 제2 벽면부(52)라 하면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 이들 벽면부(51, 52)와 볼 나사(4) 사이의 이격 치수 d1, d2는, 볼 나사(4)로부터 발생한 유기물이나 파티클의 비산을 억제하기 위해, 예를 들어 10㎜ 내지 50㎜인 작은 치수로 설정되어 있다. 또한, 도 5에서는, 아암(3) 등의 각 부재의 크기에 대해 모식적으로 도시하고 있고, 또한 웨이퍼(W) 및 포크(31) 등을 1매만 묘화하고 있다.
상기 제1 벽면부(51) 및 제2 벽면부(52)에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상하 방향으로 신장되는 슬릿 형상의 가스 흡입구(53)가 볼 나사(4)의 길이 방향에 걸쳐, 또한 수평 방향을 따라 복수 개소, 예를 들어 2개소에 배치되어 있다. 이와 같이 하여 가스 흡입구(53)는, 볼 나사(4)측을 향하도록 각각 형성되어 있다.
여기서, 제2 가스 공급부(34)에 대향하는 가스 회수 덕트(36c, 36d) 중 전방측의 가스 회수 덕트(36c)에 있어서 가스의 층류를 형성하기 위한 부재[당해 제2 가스 공급부(34), 가스 회수 덕트(36c), 팬(42) 및 가스 순환로(41)]를 제1 층류 형성부라 칭하는 것으로 한다. 또한, 국소 배기 덕트(50)를 통해 가스의 층류를 형성하기 위한 부재[당해 국소 배기 덕트(50), 제2 가스 공급부(34), 팬(42) 및 가스 순환로(41)]를 제2 층류 형성부라 칭하는 것으로 하면, 이 예에서는, 이들 제1 층류 형성부 및 제2 층류 형성부에 있어서, 팬(42) 및 가스 순환로(41)가 공통화되어 있다고 할 수 있다. 이상 설명한 아암(3), 볼 나사(4) 및 국소 배기 덕트(50)에 의해 기판 반송 설비가 구성된다.
국소 배기 덕트(50)의 제2 벽면부(52)에 있어서의 안쪽측의 부위에는, 볼 나사(4)로부터 발생하는 유기물이나 파티클이 아암(3)측을 향해 비산하는 것을 억제하기 위해, 당해 볼 나사(4)의 길이 방향을 따라 신장되는 개략 판 형상의 덮개 부재(54)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 이 덮개 부재(54)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보았을 때에 기단부가 상기 안쪽측의 부위로부터 아암(3)측을 향해 신장되는 동시에, 좌측을 향해 직각으로 굴곡되어 있다. 따라서, 볼 나사(4)로부터 아암(3)측을 보면, 국소 배기 덕트(50) 및 덮개 부재(54)는, 아암(3)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)로부터 당해 볼 나사(4)가 가능한 한 보이지 않도록 배치되어 있다.
이 종형 열처리 장치에는, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위해 제어 신호를 출력하는 컴퓨터로 이루어지는 제어부(71)가 설치되어 있다. 이 제어부(71)의 메모리 내에는, FOUP(11)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 웨이퍼 보트(1)에 반송하고, 반응관(2) 내에 있어서 열처리를 행하기 위한 도시하지 않은 열처리 프로그램 등이 저장되어 있다. 이 프로그램은, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플렉시블 디스크 등의 기억 매체인 기억부(72)로부터 제어부(71) 내에 인스톨된다.
다음에, 이 장치의 작용에 대해 설명한다. 우선, 이 장치에 있어서 다수매의 웨이퍼(W)에 대해 순차 열처리를 연속하여 행하고 있는 동안, 처리 완료된 웨이퍼(W)가 모두 원래의 FOUP(11)로 복귀되어, 웨이퍼 보트(1)는 반응관(2)의 하방 위치에 있어서 빈 상태[웨이퍼(W)가 적재되어 있지 않은 상태]로 되어 있는 것으로 한다. 이때, 반응관(2)의 하단부 개구부인 노구는, 도시하지 않은 덮개에 의해 기밀하게 폐쇄되어 있다. 또한, 제1 공급부(34) 및 제2 가스 공급부(34)에 의해, 각 영역(10a, 10b)을 향하는 극미속의 층류가 높이 방향에 걸쳐, 또한 전후 방향에 걸쳐 형성되어 있다.
구체적으로는, 제1 공급부(34)로부터 보유 지지구 대기 영역(10b)으로 공급되는 기류는, 당해 제1 공급부(34)에 대향하는 가스 회수 덕트(36a, 36b)에 의해 회수되어, 가스 순환로(41) 및 팬(42)을 통해 순환류가 형성되어 있다. 또한, 제2 가스 공급부(34)로부터 공급되는 기류는, 당해 제2 가스 공급부(34)에 대향하는 가스 회수 덕트(36c, 36d) 및 국소 배기 덕트(50)에 의해 회수되어, 마찬가지로 가스 순환로(41) 및 팬(42)을 통해 순환류가 형성되어 있다. 따라서, 볼 나사(4)가 배치된 영역에서는, 도 2, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 제2 가스 공급부(34)로부터 토출되는 청정 가스는, 아암(3)을 지지하는 지지부(3a)의 상방측의 영역 및 하방측의 영역을 통과하여, 국소 배기 덕트(50)의 안쪽측에 설치된 덮개 부재(54)를 돌아 들어가도록 국소 배기 덕트(50) 내로 유입되고 있다. 또한, 도 8에서는 웨이퍼(W) 및 포크(31) 등에 대해, 1매만 묘화하고 있다.
이어서, 캐리어 반송기(23)를 통해 트랜스퍼 스테이지(22)에 FOUP(11)를 적재하는 동시에, 셔터(27)를 개방하여, 반송구(28)를 통해 아암(3)에 의해, 예를 들어 5매의 웨이퍼(W)를 기판 반송 영역(10a)측으로 취출한다. 구체적으로는, 각각의 웨이퍼(W)보다도 약간 하방 위치에 있어서 포크(31)를 FOUP(11) 내로 진입시키고, 이어서 약간 포크(31)를 상승시켜 웨이퍼(W)를 수취하고, 계속해서 포크(31)를 후퇴시킨다. 그리고, 포크(31)의 진행 방향이 웨이퍼 보트(1)측을 향하도록 당해 포크(31)를 반전시켜, 이 웨이퍼 보트(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 보유 지지 위치에 대응하는 위치까지 아암(3)을 상승 또는 하강시킨다. 그 후, 도 9에 도시하는 바와 같이, FOUP(11)로부터의 웨이퍼(W)의 취출 순서와는 반대의 순서로 포크(31)를 동작시켜, 웨이퍼 보트(1)에 웨이퍼(W)를 이동 탑재한다.
이 웨이퍼(W)의 반입 공정에 있어서, 아암(3)이 승강할 때, 상술한 바와 같이 볼 나사(4)가 연직축 주위로 회전하므로, 도 10에 도시하는 바와 같이, 볼 나사(4)의 원심력에 의해, 볼 나사(4)에 도포된 유기물 등의 윤활유(오일)가, 예를 들어 파티클로서 비산하려고 한다. 그러나, 이 볼 나사(4)과 아암(3) 상의 웨이퍼(W) 사이에는, 국소 배기 덕트(50)가 배치되어 있고, 또한 이 국소 배기 덕트(50)의 가스 흡입구(53)가 볼 나사(4)를 향하도록, 또한 당해 볼 나사(4)의 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 그로 인해, 볼 나사(4)로부터 기판 반송 영역(10a)을 향하는 파티클은, 국소 배기 덕트(50)에 충돌하여 당해 국소 배기 덕트(50)에 도입된다. 또한, 국소 배기 덕트(50)의 측방측을 돌어 들어가 기판 반송 영역(10a)을 향하려고 하는 파티클에 대해서도, 국소 배기 덕트(50)에 의해 형성되는 부압에 의해, 당해 국소 배기 덕트(50)에 도입된다. 이와 같이 하여 볼 나사(4)로부터 발생하는 파티클은, 아암(3)의 승강 속도가 0.6㎧인 고속이어도, 즉, 볼 나사(4)의 회전수가 1300rpm 정도여도, 주위로의 비산이 억제되어, 제2 가스 공급부(34)로부터 통류하는 기체와 함께 국소 배기 덕트(50)에 의해 흡인되어 간다.
한편, 기판 반송 영역(10a) 및 보유 지지구 대기 영역(10b)에서는, 가스 공급부(34, 34)에 의해 층류가 형성되어 있기 때문에, 예를 들어 아암(3) 등에 파티클이 부착되어 있었다고 해도, 당해 파티클의 말려 올라감이 억제된다.
이와 같이 하여 FOUP(11)로부터 나머지 웨이퍼(W)를 마찬가지로 5매씩 웨이퍼 보트에 대해 이동 탑재하는 동시에, FOUP(11)가 비게 되면 다른 FOUP(11)가 트랜스퍼 스테이지(22)에 적재되어, 웨이퍼 보트(1)에, 예를 들어 100매 정도의 웨이퍼(W)가 적재될 때까지, 웨이퍼(W)의 이동 탑재 작업이 반복된다.
계속해서, 웨이퍼(W)의 이동 탑재 작업이 종료되면, 웨이퍼(W)에 대해 열처리가 행해진다. 즉, 웨이퍼 보트(1)를 반응관(2) 내에 삽입한 후, 반응관(2)의 노구를 기밀하게 폐색한다. 이어서, 반응관(2) 내를 진공 분위기로 설정하면서, 도시하지 않은 히터에 의해, 예를 들어 600℃ 정도로 가열된 각각의 웨이퍼(W)에 대해 처리 가스를 공급한다. 그런 뒤, 웨이퍼(W)에 대한 열처리가 종료되면, 반응관(2)의 노구인 하단부 개구부를 기밀하게 폐색하고 있던 도시하지 않은 덮개를 측방측으로 퇴피시키는 동시에, 웨이퍼 보트(1)를 보유 지지구 대기 영역(10b)을 향해 하강시킨다.
웨이퍼(W)에 대해 상술한 바와 같이 고온의 열처리가 행해지고 있고, 따라서 보유 지지구 대기 영역(10b)으로 하강되어 온 웨이퍼 보트(1)나 웨이퍼(W)에 대해서도 여전히 고온으로 되어 있다.
그러나, 가스 공급부(34)와 가스 회수 덕트(36a 내지 36d)를 좌우로 대향시켜 배치하고 있기 때문에, 보유 지지구 대기 영역(10b)에서는, 청정 기체가 층류로 수평 방향을 향하는 층류 흐름이 높이 방향에 걸쳐, 또한 전후 방향에 걸쳐 유지된다. 이와 같이 하여 웨이퍼 보트(1) 및 웨이퍼(W)는 열교환기(41a)를 통해 통류하는 청정 기체에 의해 빠르게 냉각되어 간다.
한편, 웨이퍼(W)에 대해 실시된 처리에 의해서는, 웨이퍼 보트(1)나 웨이퍼(W)에 부착된 부착물이 부유하는 경우도 있다. 그러나, 상술한 층류에 의해, 다른 파티클이 말려 올라가는 것이 억제되면서, 대기 중에 부유한 파티클에 대해서는 청정 기체의 순환류에 의해 배기되어, 가스 공급부(34)에 설치된 필터에 의해 제거된다.
이어서, 아암(3)을 액세스할 수 있을 정도의 온도로 웨이퍼 보트(1) 및 웨이퍼(W)가 강온되면, 웨이퍼 보트(1)로의 반입 동작과는 반대의 반출 동작에 의해, 처리 완료된 웨이퍼(W)를 아암(3)을 사용하여 차례로 FOUP(11)로 반입한다. 이 반출 공정에 있어서도, 볼 나사(4)에 있어서 발생하는 파티클은, 국소 배기 덕트(50)에 의해 배기되어, 기판 반송 영역(10a)으로의 비산이 억제된다.
상술한 실시 형태에 따르면, 아암(3)과 볼 나사(4) 사이에, 파티클을 흡입하기 위한 가스 흡입구(53)가 볼 나사(4)측을 향하도록, 또한 당해 볼 나사(4)의 길이 방향을 따라 형성된 국소 배기 덕트(50)를 배치하고 있다. 그로 인해, 기판 반송 영역(10a)측으로 볼 나사(4)로부터 발생한 파티클이 비산하는 것을 억제할 수 있으므로, 웨이퍼(W)의 오염을 억제할 수 있다. 따라서, 볼 나사(4)가 놓이는 분위기를 국소적으로 배기하는 데 있어서, 배기 유닛을 별도 설치하지 않아도, 국소 배기 덕트(50)를 배치한 것만으로 된다. 그리고, 이 국소 배기 덕트(50)를 배치한 영역은, 볼 나사(4)가 놓여 있는 영역으로, 말하자면 데드 스페이스로 되어 있다. 그로 인해, 장치의 대형화를 억제하면서, 볼 나사(4)로부터 파티클이 비산하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 파티클의 비산을 억제하면서도 고속으로 아암(3)을 승강시킬 수 있고, 또한 웨이퍼(W)의 냉각시에는 상술한 층류를 확보하여[웨이퍼(W)의 열에 의한 상승 기류의 발생을 억제하여], 웨이퍼(W)를 빠르게 냉각시킬 수 있으므로, 처리량을 향상시킬 수 있다.
또한, 볼 나사(4)에 대해 국소 배기 덕트(50)의 벽면부(51, 52)를 상술한 바와 같이 근접시키고 있으므로, 당해 볼 나사(4)로부터 파티클이 비산되어 버리기 전에 흡인할 수 있고, 또한 볼 나사(4)가 놓이는 영역을 국소적으로 부압으로 하기 쉬워진다. 따라서, 파티클의 비산을 양호하게 억제할 수 있다.
여기서, 이상 설명한 예에서는, 평면에서 보았을 때에 국소 배기 덕트(50)를 L자형으로 구성하였지만, 볼 나사(4)를 말하자면 둘러싸도록 형성해도 된다. 구체적으로는, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 국소 배기 덕트(50)에 대해, 평면에서 보았을 때에 전후 방향으로 신장되도록 형성하는 동시에, 당해 국소 배기 덕트(50)의 전방측의 단부 및 안쪽측의 단부를 각각 하우징(25)측(좌측)을 향해 신장시켜, 볼 나사(4)가 놓이는 영역을 이들 양단부 사이에 끼우도록 배치한다. 즉, 볼 나사(4)와 기판 반송 영역(10a) 사이에 국소 배기 덕트(50)를 배치하는 동시에, 볼 나사(4)로부터 아암(3)측을 보았을 때에 있어서의 좌우 양측의 측면부에도 이 국소 배기 덕트(50)가 배치되도록, 말하자면 ㄷ자형으로 형성한다. 그리고, 아암(3)을 지지하는 지지부(3a)에 대해서는, 볼 나사(4)의 배면측(좌측)으로부터 하우징(25)측을 향해 신장시키는 동시에, 국소 배기 덕트(50)의 단부를 외측으로부터 돌아 들어가 아암(3)을 향하도록 굴곡시킨다.
이와 같이 국소 배기 덕트(50)를 형성하면, 볼 나사(4)로부터 기판 반송 영역(10a)측을 보면, 좌우 양측 및 전방에는 국소 배기 덕트(50)가 배치되어 있고, 배면측에는 하우징(25)이 위치하고 있다. 그로 인해, 볼 나사(4)가 놓이는 영역이 국소 배기 덕트(50) 및 하우징(25)에 의해 개략 둘러싸이게 되어, 당해 영역에 부압을 형성하기 쉬워지므로, 파티클의 비산을 한층 더 억제할 수 있다.
또한, 볼 나사(4)로부터 기판 반송 영역(10a)측을 보았을 때에 있어서의 좌우 양측 및 전방측에 대향하도록 국소 배기 덕트(50)를 배치하는 데 있어서, 도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 아암(3)의 가동 범위를 따라 상하 방향으로 신장되는 개구부(50a)를 국소 배기 덕트(50)의 측면측에 형성해도 된다. 이 경우에는, 지지부(3a)는, 이 개구부(50a)를 통해 아암(3)측으로 신장되도록 배치된다. 또한, 도 14는, 도 13에 있어서 개구부(50a)가 형성된 수평면에 있어서의 횡단면을 도시하고 있다.
이상과 같이 볼 나사(4)로부터 기판 반송 영역(10a)측을 보았을 때에 있어서의 좌측, 우측 및 전방측에 국소 배기 덕트(50)를 각각 배치하는 데 있어서, 이들 좌측의 국소 배기 덕트(50), 우측의 국소 배기 덕트(50) 및 전방측의 국소 배기 덕트(50)를 서로 독립하여 배치해도 된다. 즉, 서로 인접하는 덕트(50, 50) 사이에 벽면부를 형성하여, 이들 서로 인접하는 덕트(50, 50)끼리를 구획해도 된다. 이 경우에는, 이들 덕트(50)의 내부 영역은, 바닥면(5)의 하방측의 가스 순환로(41)에 의해 연통된다. 따라서, 상술한 도 11 내지 도 14에서는, 상기 좌측의 국소 배기 덕트(50) 및 상기 우측의 국소 배기 덕트(50)를 각각 보조 배기 덕트라 하면, 상기 전방측의 국소 배기 덕트(50)와 2개의 보조 배기 덕트가 공통화되어 있다고 할 수 있다.
또한, 국소 배기 덕트(50)로서는, 도 15 및 도 16에 도시하는 바와 같이, 볼 나사(4)와 기판 반송 영역(10a) 사이에 위치하도록, 개략 상자형으로 형성해도 된다. 이 경우라도, 가스 흡입구(53)는, 볼 나사(4)측을 향하도록, 또한 당해 볼 나사(4)의 길이 방향을 따라 형성된다.
여기서, 평면에서 보았을 때에, FOUP(11)로부터 미처리 웨이퍼(W)가 취출되어 웨이퍼 보트(1)에 이동 탑재될 때에 당해 웨이퍼(W)가 통과하는 경로를 「반송 경로」라고 칭하는 동시에, 이상의 각 예를 정리하여 국소 배기 덕트(50)의 배치 위치에 대해 설명한다. 볼 나사(4)로부터 파티클이 비산하려고 하는 타이밍은, 볼 나사(4)가 연직축 주위로 회전할 때, 즉, 웨이퍼 보트(1)나 FOUP(11)에 대해 아암(3)이 액세스할 때로 되어 있다. 그리고, 상술한 바와 같이 기판 반송 영역(10a)에 있어서 극히 미속의 층류를 형성하고 있으면, 볼 나사(4)의 회전수에 따라서는, 이 층류에 있어서의 가스 유속보다도 파티클의 비산 속도가 빨라지는 경우가 있다. 이미 설명한 바와 같이, 파티클이 말려 올라가는 것을 억제하기 위해서는, 층류의 가스 유속을 크게 하기 어렵다. 따라서, 국소 배기 덕트(50)는, 상기 반송 경로 중, 볼 나사(4)를 통해 아암(3)이 승강할 때에 있어서의 당해 아암(3) 상의 웨이퍼(W)의 위치와, 볼 나사(4) 사이에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, FOUP(11)에 대해 아암(3)이 액세스할 때, 이 아암(3)이 승강하는 높이 방향의 치수(승강 스트로크)는, 어느 웨이퍼(W)가 적재되어 있는 높이 위치를 상하에 걸치는 정도의 극히 근소한 치수로 되어 있다. 한편, 웨이퍼 보트(1)에 대해 아암(3)이 액세스할 때, 웨이퍼 보트(1)보다도 약간 안쪽측의 위치에서 웨이퍼(W)를 보유 지지한 아암(3)은, 웨이퍼 보트(1)의 높이 방향에 있어서의 웨이퍼(W)의 적재 위치에 따라서 크게 승강한다.
따라서, 웨이퍼 보트(1)에 대해 액세스할 때는, FOUP(11)에 대해 액세스할 때에 비해 파티클이 발생하기 쉽다고 할 수 있다. 그로 인해, 국소 배기 덕트(50)는, 웨이퍼(W)가 승강하는 FOUP(11)측의 위치 및 웨이퍼 보트(1)측의 위치 중 웨이퍼 보트(1)측의 위치와, 볼 나사(4) 사이에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 웨이퍼 보트(1)측의 위치에 있어서의 웨이퍼(W)가 볼 나사(4)로부터 보이지 않도록, 상술한 도 2나 도 11 내지 도 14와 같이, 적어도 볼 나사(4)의 전방측과 우측에 국소 배기 덕트(50)를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 볼 나사(4)의 좌측에도 국소 배기 덕트(50)를 설치한 경우에, 파티클의 비산이 한층 더 억제되는 것은, 도 11 내지 도 14에 있어서 이미 설명한 바와 같다.
또한, 국소 배기 덕트(50)로서는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 보트(1)에 웨이퍼(W)가 이동 탑재될 때에 당해 웨이퍼(W)가 승강하는 위치[웨이퍼 보트(1)보다도 약간 안쪽측의 위치]와, 볼 나사(4)를 수평으로 연결하는 직선으로부터 안쪽측으로 어긋난 위치에 국소 배기 덕트(50)를 설치해도 된다. 이 경우라도, 볼 나사(4)로부터 비산하려고 하는 파티클은, 기판 반송 영역(10a)측으로 확산하려고 하고 있는 도중에 있어서, 국소 배기 덕트(50)의 전방측 및 좌측에 형성된 가스 흡입구(53)로부터 흡인된다. 따라서, 국소 배기 덕트(50)에 대해, 「볼 나사(4)와 기판 반송 영역(10a) 사이에 설치되어 있다」라 함은, 상기 반송 경로 중 적어도 일부와 볼 나사(4) 사이에 설치되어 있는 것을 말한다. 상술한 도 11 및 도 12에서는, 국소 배기 덕트(50)는, 상기 반송 경로의 길이 방향에 걸쳐 기판 반송 영역(10a)과 볼 나사(4) 사이에 설치되어 있다고 할 수 있다.
또한, 아암(3)을 승강시키는 승강 기구로서는, 볼 나사(4) 대신에, 예를 들어 벨트 컨베이어 등을 사용해도 된다. 또한, 종형 열처리 장치로서, 웨이퍼 보트(1)를 승강시키는 구성에 대해 설명하였지만, 아암(3)의 측방측(예를 들어, 우측)에 당해 웨이퍼 보트(1)를 적재하기 위한 영역을 설치해 두고, 이 영역에 있어서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 구성이어도 된다. 또한, 이상 설명한 승강 기구나 국소 배기 덕트(50)는, 종형 열처리 장치 이외에도, 예를 들어 웨이퍼(W)에 대해 도포액의 도포 처리나 현상 처리를 행하는 처리 유닛이 복수 설치된 도포ㆍ현상 장치에 있어서, 이들 처리 유닛 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 아암에 적용해도 된다.
W : 웨이퍼
1 : 웨이퍼 보트
2 : 반응관
3 : 웨이퍼 트랜스퍼 아암
4 : 볼 나사
10 : 반송 영역
34 : 가스 공급부
35 : 가스 토출구
36 : 가스 회수 덕트
37 : 가스 흡입구
50 : 국소 배기 덕트
53 : 가스 흡입구

Claims (8)

  1. 승강 베이스와 상기 승강 베이스를 승강시키는 승강 기구와 기판을 보유 지지하여 반송하기 위한 보유 지지부를 구비하고, 상기 승강 베이스는 상기 승강 기구로부터 볼 때 좌우의 일측으로 신장하고 다시 굴곡하여 전방측으로 신장되고, 선단부에 상기 보유 지지부가 설치되어 구성된 기판 반송 기구와,
    상기 보유 지지부에 의해 기판이 반송되는 기판 반송 영역과 상기 승강 기구 사이이며, 상기 승강 기구로부터 볼 때 전방측에, 승강 베이스의 승강 영역을 사이에 두고 당해 승강 영역을 따라, 당해 승강 베이스와는 독립하여 설치된 배기 덕트를 구비하고,
    상기 배기 덕트는, 상기 승강 기구로부터 발생하는 파티클을 흡입하기 위한 가스 흡입구가 당해 승강 기구측을 향하도록, 또한 승강 영역을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 설비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 승강 기구로부터 볼 때, 상기 승강 베이스가 신장되는 좌우의 일측과는 반대의 다른 측에, 승강 베이스의 승강 영역과 대향하도록 당해 승강 베이스와 독립하여 설치된 보조 배기 덕트를 구비하고,
    상기 보조 배기 덕트는, 승강 기구로부터 발생하는 파티클을 흡입하기 위한 가스 흡입구가 당해 승강 기구측을 향하도록, 또한 승강 영역을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 설비.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배기 덕트와 상기 보조 배기 덕트는, 이들 배기 덕트 및 보조 배기 덕트의 내부 영역이 서로 연통되도록 공통화되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 설비.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 승강 기구는, 볼 나사 기구인 것을 특징으로 하는, 기판 반송 설비.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기 덕트로부터 흡입된 가스가 통과하는 순환로와,
    이 순환로를 통해 복귀되어 온 가스를 기판 반송 영역으로 공급하여, 상기 기판 반송 영역을 통해 상기 배기 덕트를 향하는 층상의 기류를 형성하기 위한 가스 공급부를 구비한 것을 특징으로 하는, 기판 반송 설비.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 반송 영역에는, 기판을 선반 형상으로 보유 지지하고, 기판에 열처리를 행하는 종형의 반응관 내에 반입출하기 위한 기판 보유 지지구가 배치되고,
    상기 기판 반송 기구는, 당해 기판 반송 기구와 상기 기판 보유 지지구와의 사이에서 기판을 반송하기 위한 것인 것을 특징으로 하는, 기판 반송 설비.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기 덕트는, 상기 승강 기구를 통해 상기 보유 지지부가 승강할 때에 있어서의 당해 보유 지지부 상의 기판의 위치와, 상기 승강 기구 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 반송 설비.
  8. 삭제
KR1020130069880A 2012-06-19 2013-06-18 기판 반송 설비 KR101646824B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-138005 2012-06-19
JP2012138005A JP5928185B2 (ja) 2012-06-19 2012-06-19 基板搬送設備

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130142943A KR20130142943A (ko) 2013-12-30
KR101646824B1 true KR101646824B1 (ko) 2016-08-08

Family

ID=49986413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130069880A KR101646824B1 (ko) 2012-06-19 2013-06-18 기판 반송 설비

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5928185B2 (ko)
KR (1) KR101646824B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6374775B2 (ja) * 2014-11-25 2018-08-15 東京エレクトロン株式会社 基板搬送システム及びこれを用いた熱処理装置
JP2017180602A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 株式会社ディスコ 移動体送り機構および加工装置
KR102475800B1 (ko) * 2022-04-25 2022-12-08 주식회사 썬솔루션 매니폴드 유닛을 갖는 기판 처리 설비

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000061878A (ja) * 1998-08-20 2000-02-29 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 処理ユニット

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3176160B2 (ja) * 1993-01-21 2001-06-11 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP3178238B2 (ja) * 1994-04-28 2001-06-18 株式会社ダイフク クリーンルーム内の荷移載装置
JP3361955B2 (ja) * 1996-03-08 2003-01-07 株式会社日立国際電気 基板処理装置および基板処理方法
JPH1154588A (ja) * 1997-07-30 1999-02-26 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置およびそれを用いた基板処理装置
JP3950299B2 (ja) * 2001-01-15 2007-07-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及びその方法
JP4234935B2 (ja) * 2002-02-15 2009-03-04 東京エレクトロン株式会社 無人搬送車
JP2005347667A (ja) 2004-06-07 2005-12-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000061878A (ja) * 1998-08-20 2000-02-29 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 処理ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014003181A (ja) 2014-01-09
JP5928185B2 (ja) 2016-06-01
KR20130142943A (ko) 2013-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI820256B (zh) 基板處理設備
JP2020077871A (ja) 基材を処理するための基材処理装置
NL2016334B1 (en) Horizontal furnace system and method for handling wafer boats, and wafer boat.
JP4541232B2 (ja) 処理システム及び処理方法
KR100776890B1 (ko) 반도체 제조 장치 및 반도체 제조 방법
KR101957751B1 (ko) 기판 처리 장치
US20120083120A1 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing a semiconductor device
KR100887320B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR101646824B1 (ko) 기판 반송 설비
KR0165857B1 (ko) 종형 열처리 장치
JP4790326B2 (ja) 処理システム及び処理方法
JP5953951B2 (ja) 縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置の運転方法
JP4872675B2 (ja) 処理装置
KR102012557B1 (ko) 기판 처리 장치, 프로그램, 유체 순환 기구 및 반도체 장치의 제조 방법
KR102444876B1 (ko) 기판 처리 장치
JP3098547B2 (ja) キャリアストッカ
KR100650807B1 (ko) 기판반송장치, 처리장치, 기판의 처리시스템, 반송방법, 수납장치 및 수용박스
JP3856726B2 (ja) 半導体製造装置
KR101973234B1 (ko) 기판 반송 시스템 및 이것을 사용한 열처리 장치
JP2005347667A (ja) 半導体製造装置
JP2016066689A (ja) 容器清掃装置及び容器清掃方法
JP3565577B2 (ja) 処理装置
JPH04137526A (ja) 縦型熱処理装置
JP2007242789A (ja) 基板処理装置
JP5872880B2 (ja) 基板処理装置、基板移載装置及び半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant